KR100643079B1 - Energy-saving air conditioner using heat pump - Google Patents

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Abstract

본 발명은 히트펌프를 이용한 공기조화기에 관한 것으로, 증발기, 증발기용 팽창밸브, 재열응축기 및 기화식가습기를 구비하고, 실내측공기흡입구를 통하여 실내공기를 유입한 후 냉각, 가열, 제습 또는 가습하여 실내에 토출하는 제1열교환실; 제1열교환기, 제1열교환기용 팽창밸브, 상기 제1열교환기와 병렬로 연결된 제2열교환기 및 제2열교환기용 팽창밸브를 구비하고, 실내측공기흡입구와 실외측공기흡입구를 통하여 실내공기와 실외공기의 혼합공기를 유입한 후 냉매를 응축 또는 증발하여 제1열교환실 또는 압축기로 보내는 제2열교환실; 및 배관에 의하여 연결되어 냉매순환회로를 구성하는 상기 증발기, 증발기용 팽창밸브, 재열응축기, 제1열교환기, 제1열교환기용 팽창밸브, 제2열교환기, 제2열교환기용 팽창밸브 및 압축기 사이의 냉매 흐름을 절환할 수 있는 절환수단;을 포함하여 구성하되, 상기 절환수단은 냉방시에는 냉매를 압축기->압축기의 고압관 압력이 미리 설정된 압력 미만이면 제1열교환기 또는 제2열교환기 중의 어느 1 열교환기, 압축기의 고압관 압력이 미리 설정된 압력 이상이면 제1열교환기 및 제2열교환기->증발기용 팽창밸브 ->증발기->압축기로 절환하고, 난방시에는 냉매를 압축기->재열응축기->압축기의 저압관 온도가 미리 설정된 온도 이상이면 제1열교환기용 팽창밸브 또는 제2열교환기용 팽창밸브 중 어느 1 팽창밸브, 압축기의 저압관 온도가 미리 설정된 온도 미만이면 제1열교환기용 팽창밸브 및 제2열교환기용 팽창밸브->제1열교환기 또는 제2열교환기 중 냉매가 흐르는 팽창밸브에 연결된 열교환기->압축기로 절환하며, 제습시 에는 냉매를 압축기->재열응축기->증발기용 팽창밸브->증발기->압축기로 절환하는 것을 특징으로 하고, 본 발명에 의하면, 절전형 공기조화기에 사용되는 히트펌프의 응축효율 및 증발 효율을 개선하여 냉방시 냉방 효과 및 난방시 방출열량을 극대화하면서도, 혹서기에 응축기의 응축불량으로 압축기의 냉매 토출압이 과다하게 상승하는 것을 자동으로 차단하고, 혹한기에 증발불량으로 압축기에 유입되는 냉매의 압력이 과다하게 저하되고 냉매가 저온의 습냉매 상태로 유입되는 것을 자동으로 차단하여, 과다한 전력 소모 및 압축기의 과부하로 인한 소손을 예방할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an air conditioner using a heat pump, comprising an evaporator, an expansion valve for an evaporator, a reheat condenser, and a vaporization humidifier, and after the indoor air is introduced through an indoor air inlet, it is cooled, heated, dehumidified, or humidified. A first heat exchange chamber discharged to the room; An expansion valve for a first heat exchanger, a first heat exchanger, a second heat exchanger and an expansion valve for a second heat exchanger connected in parallel with the first heat exchanger, and an indoor air inlet and an outdoor air inlet through an indoor air intake and an outdoor air intake. A second heat exchange chamber for condensing or evaporating the refrigerant and introducing the mixed air to the first heat exchange chamber or the compressor; And between the evaporator, the expansion valve for the evaporator, the reheat condenser, the first heat exchanger, the expansion valve for the first heat exchanger, the second heat exchanger, the expansion valve for the second heat exchanger, and the compressor, which are connected by a pipe and constitute a refrigerant circulation circuit. A switching means for switching a refrigerant flow, wherein the switching means includes any one of the first heat exchanger or the second heat exchanger when the high pressure tube pressure of the compressor-> compressor is lower than a predetermined pressure during cooling. 1 If the pressure of the high pressure pipe of the heat exchanger and the compressor is equal to or higher than the preset pressure, switch to the first heat exchanger and the second heat exchanger-> evaporator expansion valve-> evaporator-> compressor, and when heating, the refrigerant is converted to the compressor-> reheater condenser. -> If the low pressure tube temperature of the compressor is equal to or higher than the preset temperature, the expansion valve for the first heat exchanger or the expansion valve for the second heat exchanger or the low pressure tube temperature of the compressor is the preset temperature. If less than the expansion valve for the first heat exchanger and the expansion valve for the second heat exchanger-> The heat exchanger connected to the expansion valve through which the refrigerant flows in the first heat exchanger or the second heat exchanger-> compressor, the refrigerant during the dehumidification- > Reheat condenser-> Expansion valve for evaporator-> Evaporator-> Compressor, characterized in that, according to the present invention, by improving the condensation efficiency and evaporation efficiency of the heat pump used in the power-saving air conditioner, While maximizing the amount of heat released during heating, it automatically blocks excessive rise of the refrigerant discharge pressure of the compressor due to the condensation failure of the condenser in the cold season, and the pressure of the refrigerant flowing into the compressor due to the poor evaporation during the cold season is excessively lowered and the refrigerant It automatically cuts off the flow of wet coolant at low temperature, preventing damage caused by excessive power consumption and compressor overload. There.

히트 펌프, 공기조화기 Heat Pumps, Air Conditioners

Description

히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기{POWER-SAVING AIR CONDITIONER USING HEAT PUMP}Power-saving air conditioner using heat pump {POWER-SAVING AIR CONDITIONER USING HEAT PUMP}

도 1은 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기의 구성도이다.1 is a block diagram of a power-saving air conditioner using a heat pump according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기의 냉방 운전시 냉매 흐름도이다.2 is a refrigerant flow chart during the cooling operation of the power-saving air conditioner using a heat pump according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기의 난방 운전시 냉매 흐름도이다.3 is a flow chart of a refrigerant during heating operation of a power saving air conditioner using a heat pump according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기의 제습 운전시 냉매 흐름도이다.4 is a flow chart of a refrigerant during dehumidification operation of a power saving air conditioner using a heat pump according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *           Explanation of symbols on the main parts of the drawings

3 : 실내측공기배출구 5 : 제1열교환실3: indoor side air outlet 5: first heat exchange room

7a, 7b : 실내측공기흡입구 9, 11, 15, 17 : 댐퍼7a, 7b: Indoor side air intake 9, 11, 15, 17: Damper

12 : 격벽 13a, 13b : 실외측공기흡입구12: bulkhead 13a, 13b: outdoor side air intake

19 : 실외측공기배출구 21 : 제2열교환실19: outdoor air outlet 21: second heat exchange room

23 : 항균에어필터 25 : 물호스23: antibacterial air filter 25: water hose

27 : 프리카본필터 29 : 자외선램프 27: pre-carbon filter 29: ultraviolet lamp

31 : 노즐 33 : 기화식가습 엘레먼트31: nozzle 33: vaporized humidification element

35, 37, 39 : 필터드라이어 41 : 저압관측 필터 35, 37, 39: filter drier 41: low pressure filter

43 : 고저압스위치 45, 47 : 고압스위치 43: high and low pressure switch 45, 47: high pressure switch

49 : 저압게이지 51 : 고압게이지49: low pressure gauge 51: high pressure gauge

53 : 온도센서 CO : 압축기 53: temperature sensor CO: compressor

HE1, HE2 : 열교환기 EV, EV1, EV2 : 팽창밸브 HE1, HE2: Heat exchanger EV, EV1, EV2: Expansion valve

E : 증발기 RC : 재열응축기 E: Evaporator RC: Reheat condenser

LR : 수액기 AC : 액분리기 LR: Receiver AC: Liquid Separator

S1 : 사방밸브 S2, S3 : 삼방밸브S1: Four-way valve S2, S3: Three-way valve

S4 ~ S7 : 전자밸브 C1 ~ C9 : 체크밸브 S4 ~ S7: Solenoid valve C1 ~ C9: Check valve

본 발명은 히트펌프를 이용한 공기조화기에 관한 것으로, 더 상세하게는 하나의 하우징 내부를 격막에 의하여 2개의 열교환실로 분리하고 각 열교환실을 실내기 및 실외기로 사용하면서, 외기의 온도와 상관없이 냉방시에는 효율적인 냉동효과를 나타내고, 난방시에는 방출열량을 극대화할 수 있는 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner using a heat pump, and more particularly, the inside of one housing is separated into two heat exchange chambers by a diaphragm and each heat exchange chamber is used as an indoor unit and an outdoor unit, while cooling regardless of the temperature of the outside air. The present invention relates to a power-saving air conditioner using a heat pump that exhibits an efficient refrigeration effect and maximizes the amount of heat emitted during heating.

히트펌프는 배관에 의하여 압축기, 제1열교환기(응축기 또는 증발기), 팽창밸브 및 제2열교환기(증발기 또는 응축기)를 순차적으로 연결하여 폐회로를 구성한 증기압축 냉동사이클(통상 "냉동사이클" 또는 "냉매순환회로"라고 함)에서 냉매의 순환 방향을 절환함으로써 냉방과 난방을 모두 수행할 수 있게 한 냉난방 시스템이다. 히트펌프에서 냉매의 순환 방향을 절환하는 절환 수단으로는 통상 4방변을 사용하며, 각 열교환기는 냉매 순환 방향에 따라 응축잠열을 방출하는 응축기로 작용하기도 하고 증발잠열을 흡수하는 증발기로 작용하기도 한다. The heat pump is a steam compression refrigeration cycle (usually a "refrigeration cycle" or "refrigeration cycle" or "composed by a pipe connected to a compressor, a first heat exchanger (condenser or evaporator), an expansion valve and a second heat exchanger (evaporator or condenser) in sequence). Is a cooling and heating system capable of performing both cooling and heating by switching the circulation direction of the refrigerant in the refrigerant circulation circuit. The switching means for switching the circulation direction of the refrigerant in the heat pump is usually used four-way, and each heat exchanger also acts as a condenser to release the latent heat of condensation depending on the refrigerant circulation direction, and also act as an evaporator to absorb the latent heat of evaporation.

상기 배관중, 냉매가 고온고압의 가스냉매 또는 액냉매 상태를 유지하는 압축기, 응축기 및 팽창밸브를 연결하는 배관을 고압관 또는 고압측이라고 하고, 냉매가 저온저압의 액냉매 또는 가스냉매 상태를 유지하는 팽창밸브, 증발기 및 압축기를 연결하는 배관을 저압관 또는 저압측이라고 한다.The pipe connecting the compressor, the condenser, and the expansion valve in which the refrigerant maintains a high temperature and high pressure gas refrigerant or liquid refrigerant state is called a high pressure pipe or a high pressure side, and the refrigerant maintains a low temperature or low pressure liquid refrigerant or gas refrigerant state. The pipe connecting the expansion valve, the evaporator and the compressor is called a low pressure pipe or a low pressure side.

히트펌프에 의한 냉방 운전시 냉매가 응축기에서 응축잠열을 충분히 방출하여야 냉매의 응축이 잘 이루어지고, 응축이 잘 이루어져야 고압냉매의 과냉각도가 높아져 후레시 가스의 발생없이 팽창밸브에서 온도 및 압력이 적절히 떨어지며, 팽창밸브에서 온도 및 압력이 적절히 떨어져야 증발기에서 증발 잠열의 흡수량이 커져 냉동 효과를 높일 수 있다. 뿐만 아니라, 응축기에서 응축이 잘 이루어져야 응축압력 및 압축기의 토출압력이 낮아져 압축일이 줄어들게 되고 결과적으로 소비전 력도 적어 진다. 즉, 히트펌프의 증발기에서 흡수되는 증발잠열은 응축기에서의 냉매의 응축에 크게 의존하고 응축기에서의 원활한 응축은 응축시 응축기에서 방열이 원활하게 이루어져야 가능한 것이다.During the cooling operation by heat pump, the refrigerant should release the latent heat of condensation from the condenser to condense the refrigerant well. When the condensation is well done, the supercooling of the high-pressure refrigerant increases, so that the temperature and pressure drop from the expansion valve without generating fresh gas. When the temperature and pressure of the expansion valve are properly dropped, the absorption of latent heat of evaporation in the evaporator increases, which can increase the freezing effect. In addition, the condenser must be well condensed to lower the condensing pressure and the discharge pressure of the compressor, thereby reducing the compression work and consequently the power consumption. That is, the latent heat of evaporation absorbed in the evaporator of the heat pump is highly dependent on the condensation of the refrigerant in the condenser, and the smooth condensation in the condenser is possible only when the heat dissipation is smoothly performed in the condenser.

그러나, 히트펌프에 의한 냉방 운전은 주로 여름철에 이루어진다. 따라서, 여름철에는 실외기에서 응축이 일어나고 실내기에서 증발이 이루어지도록 냉매를 순환시키게 되는 데, 여름철에는 실외기의 응축기 주변 온도가 높아 방열이 충분히 일어나지 못하고, 결과적으로 응축불량 및 증발잠열 감소를 초래한다. 이는 히트펌프에 의하여 냉방 운전을 하더라도 냉방 효과를 충분히 얻을 수 없음을 의미한다. 뿐만 아니라, 혹서기에는 응축기의 응축불량으로 압축기의 토출압이 지나치게 높게 상승할 수 있는 데, 이 것은 과다한 전력 소모를 야기할 뿐만 아니라, 압축기의 과부하로 인한 소손을 초래할 수가 있다. 따라서, 혹서기에 압축기의 토출압이 한계치에 이르렀을 때에는 자동으로 압축기의 토출압을 급격히 떨어 뜨려 줄 수 있는 장치가 필요한 것이다.However, the cooling operation by the heat pump is mainly performed in summer. Therefore, in summer, condensation occurs in the outdoor unit and the refrigerant is circulated to evaporate in the indoor unit. In summer, the ambient temperature of the outdoor condenser is high, and heat dissipation does not occur sufficiently. As a result, condensation defects and latent heat of evaporation are reduced. This means that even if the cooling operation by the heat pump can not sufficiently obtain the cooling effect. In addition, in the cold season, the discharge pressure of the compressor may be increased too high due to the condensation failure of the condenser, which may cause excessive power consumption and may also cause damage due to the overload of the compressor. Therefore, when the discharge pressure of the compressor reaches the limit in the cold season, a device that can automatically drop the discharge pressure of the compressor is required.

종래, 공기조화기에서 응축기의 방열이 원활히 일어나게 하기 위하여 다양한 방법이 시도 되고 있는데, 그 예로 실외공기에 냉각된 실내공기를 일부 혼합하여 전체적으로 온도를 낮춘 혼합공기를 응축기에 통과시킴으로써 응축 효율을 높이는 공냉식 방법이나, 공냉식 응축기와 수냉식 응축기를 모두 구비하고 선택적으로 사용하는 방법 등을 들 수 있다. 특히, 한국 등록특허공보 등록번호 제10-354132호 발명에는 냉방시 실외공기와 냉각된 실내공기를 혼합한 혼합공기를 이용하여 응축기를 냉각시킬 뿐만 아니라, 응축기의 전방측에 냉각수분무기를 설치하고, 증발기 드레인판의 일측변부에 증발기 드레인판으로 낙하되는 응축수가 일정한 수위가 되면 이를 상기 냉각수분무기로 강제 순환시킬 수 있는 응축수 펌프를 설치한 후, 증발기의 응축수에 의하여 응축기를 냉각시키는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 실외공기에 냉각된 실내공기를 일부 혼합하여 전체적으로 온도를 낮춘 혼합공기를 이용하는 응축기 냉각 방법은 응축기에서의 방출 열량을 어느 정도 많게 할 수 있지만, 냉기의 일부를 빼앗음으로써 실내 냉방을 그 만큼 희생시켜야 하고, 따라서 냉각된 실내공기의 혼합량을 크게 할 수 없는 한계가 있으며, 특히 혹서기에는 실외공기에 실내공기를 일부 혼합하여도 충분한 냉매 응축을 가져 올 수 없는 문제점이 있다. 상기 제10-354132호 발명은 이러한 점을 해결하고자 증발기 드레인판에 모인 응축수를 펌프로 응축기에 공급하여 분무기로 분사함으로써 응축 효율을 높이는 방법을 제안하고 있지만, 이를 위해서는 펌프, 냉각수분무기 및 배관을 별도로 더 구비하여야 하므로 공기조화기의 구조가 복잡해지고, 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다. 더구나, 일정한 냉매 수용 용량을 갖는 응축기에서, 응축기의 용량의 변화 없이, 응축수를 응축기에 분사하는 것 만으로는 압축기의 토출압이 한계치에 이르렀을 때 압축기의 토출압을 급속히 떨어 뜨려 압축기의 소손을 막을 수 없는 것이다.Conventionally, various methods have been attempted to smoothly radiate the condenser in an air conditioner. For example, an air-cooling type that improves condensation efficiency by passing some of the indoor air cooled in outdoor air and passing the mixed air having a lowered temperature as a whole is passed through the condenser. The method, the method of using an air-cooled condenser and a water-cooled condenser, and selectively using them etc. are mentioned. Particularly, in Korean Patent Application Publication No. 10-354132, the present invention not only cools a condenser by using mixed air mixed with outdoor air and cooled indoor air during cooling, but also installs a cooling water sprayer on the front side of the condenser. A method of cooling a condenser by condensate of an evaporator is disclosed after installing a condensate pump capable of forcibly circulating the condensate falling into the evaporator drain plate at one side of the evaporator drain plate to force it to the cooling water sprayer. have. However, the condenser cooling method using the mixed air cooled by reducing the temperature as a whole by mixing some of the indoor air cooled in the outdoor air can increase the amount of heat emitted from the condenser to some extent, but by sacrificing part of the cold air, the indoor cooling is sacrificed as much. Therefore, there is a limit that can not increase the mixing amount of the cooled indoor air, in particular, there is a problem that the heat can not bring enough refrigerant condensation even if the indoor air is partially mixed with the outdoor air. In order to solve this problem, the present invention proposes a method of increasing condensation efficiency by supplying condensate collected in an evaporator drain plate with a pump and spraying the condenser with a nebulizer, but for this purpose, a pump, a cooling water sprayer, and a pipe are separately provided. Since the air conditioner has to be further complicated, the cost of manufacturing increases. In addition, in a condenser having a constant refrigerant capacity, by simply injecting condensate into the condenser without changing the capacity of the condenser, it is possible to prevent the compressor from being burned by rapidly decreasing the discharge pressure of the compressor when the discharge pressure of the compressor reaches the limit value. It is not there.

히트펌프에 의한 난방 운전시에는 냉매가 증발잠열을 충분히 흡수하여야 증발이 잘 이루어지고, 증발이 잘 이루어져야 저압냉매의 건포화도 또는 과열도가 높 아져 압축기에서의 압축이 잘 이루어지며, 압축기에서 압축이 잘 이루어 져야 압축부하가 떨어져 전력 소모량이 적고, 응축기에서 흡입냉매의 비체적이 작아지며, 결과적으로 난방에 사용되는 응축열 발생량이 많아진다. 즉, 히트펌프의 응축기에서 방출되는 방출 열량은 증발기 또는 저압관에서의 냉매의 증발에 크게 의존하고 증발기 또는 저압관에서의 원활한 증발은 증발기 또는 저압관 주변에서 냉매가 증발하는데 필요한 증발잠열을 충분히 공급할 수 있어야 가능한 것이다.When heating by a heat pump, the refrigerant absorbs the latent heat of evaporation sufficiently to evaporate well, and when the evaporation is well done, the low pressure refrigerant has a high degree of saturation or superheat, which makes compression well in the compressor. It must be well done to reduce the compression load and consume less power, reduce the specific volume of the suction refrigerant in the condenser, and consequently increase the amount of heat generated for condensation. That is, the amount of heat released from the condenser of the heat pump is highly dependent on the evaporation of the refrigerant in the evaporator or the low pressure tube, and the smooth evaporation in the evaporator or the low pressure tube is sufficient to supply the latent heat of evaporation necessary for the refrigerant to evaporate around the evaporator or the low pressure tube. It should be possible.

그러나, 히트펌프에 의한 난방 운전은 주로 겨울철에 필요한 데, 겨울철에는 실내기에서 응축이 일어나고 실외기에서 증발이 이루어지도록 냉매를 순환시키기 때문에 실외기의 증발기 또는 저압관 주변에 증발 잠열의 열원이 모자라게 되고, 결과적으로 증발불량 및 응축열량 감소를 초래한다. 이는 히트펌프에 의하여 난방 운전을 하더라도 난방 효과를 얻을 수 없음을 의미한다. However, the heating operation by the heat pump is mainly necessary in winter, and in winter, the refrigerant is circulated to condense in the indoor unit and evaporate in the outdoor unit, so that the heat source of latent heat of evaporation is insufficient around the evaporator or low pressure pipe of the outdoor unit. This results in poor evaporation and reduced heat of condensation. This means that even if the heating operation by the heat pump can not obtain the heating effect.

히트펌프에 의한 난방 운전시, 증발기 또는 저압관 주변에 증발잠열을 충분히 공급하는 방법은 2가지가 있을 수 있다. 그 방법 중의 하나는 증발기 또는 저압관 주변의 온도가 지나치게 낮은 온도가 되지 않게 증발기 또는 저압관 주변에 일정한 열량을 공급하여 주는 방법이다. 증발기 또는 저압관 주변에 증발잠열을 공급하는 방법으로 한국 등록특허공보 등록번호 제10-496376호 발명은 보조 열교환유닛을 구비하여 고압관과 저압관간에 열교환이 이루어지게 하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 등록번호 제10-496376호 발명에 의하면 히트펌프에 의한 난방 운전시 응축기에서의 방출열량이 지나치게 감소하여 혹한기에 있어서는 난방 효과를 거의 기대할 수 없는 단점이 있다. 또한, 등록번호 제10-496376호 발명에 의하더라도, 혹한기에 있어, 외기 온도가 지나치게 떨어지면, 냉매가 증발잠열을 충분히 흡수하지 못하여 증발기가 결빙되고, 냉매도 증발하지 못하여 습냉매 상태로 압축기에 유입되므로 압축기에 과부하를 야기하고 이로 인하여 압축기의 소손을 초래하는 문제점이 있다. In the heating operation by the heat pump, there may be two methods for sufficiently supplying the latent heat of evaporation around the evaporator or the low pressure pipe. One of the methods is to supply a constant amount of heat around the evaporator or low pressure tube so that the temperature around the evaporator or low pressure tube does not become too low. As a method of supplying latent heat of evaporation around an evaporator or a low pressure pipe, Korean Patent Publication No. 10-496376 discloses a method of providing a heat exchange between a high pressure pipe and a low pressure pipe by providing an auxiliary heat exchange unit. However, according to the invention No. 10-496376, there is a drawback that the heating effect is hardly expected in the cold season because the amount of heat emitted from the condenser is excessively reduced during the heating operation by the heat pump. In addition, even in accordance with the invention No. 10-496376, in the cold weather, if the outside air temperature drops too much, the refrigerant does not sufficiently absorb the latent heat of evaporation, the evaporator is frozen, the refrigerant also does not evaporate and enters the compressor in the wet refrigerant state Therefore, there is a problem that causes an overload of the compressor and thereby causes a burnout of the compressor.

상술한 종래 히트펌프를 이용한 공기조화기의 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명은 응축효율 및 증발 효율을 개선하여 냉방시 냉방 효과 및 난방시 방출열량을 극대화할 수 있는 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the air conditioner using the conventional heat pump described above is to improve the condensation efficiency and evaporation efficiency of the air-saving type air conditioner using a heat pump that can maximize the cooling effect when cooling and the amount of heat emitted during heating The purpose is to provide.

본 발명의 다른 목적은 혹서기에 응축기의 응축불량으로 압축기의 냉매 토출압이 과다하게 상승하는 것을 자동으로 차단하고, 혹한기에 증발불량으로 압축기에 유입되는 냉매의 압력이 과다하게 저하되고 냉매가 저온의 습냉매 상태로 유입되는 것을 자동으로 차단하여, 과다한 전력 소모 및 압축기의 과부하로 인한 소손을 예방할 수 있는 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to automatically block the excessive rise of the refrigerant discharge pressure of the compressor due to the condensation failure of the condenser in the cold season, and the pressure of the refrigerant flowing into the compressor due to the poor evaporation in the cold season is excessively lowered and the refrigerant is The present invention provides a power saving air conditioner using a heat pump that automatically cuts off a wet refrigerant state and prevents burnout due to excessive power consumption and compressor overload.

상술한 목적을 달성하고자 하는 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기는Energy-saving air conditioner using a heat pump according to the present invention to achieve the above object

증발기, 증발기용 팽창밸브, 재열응축기 및 기화식가습기를 구비하고, 실내측공기흡입구를 통하여 실내공기를 유입한 후 냉각, 가열, 제습 또는 가습하여 실내에 토출하는 제1열교환실; A first heat exchange chamber having an evaporator, an expansion valve for an evaporator, a reheat condenser, and a vaporized humidifier, and introducing indoor air through an indoor air inlet and then cooling, heating, dehumidifying, or humidifying and discharging the indoor air;

제1열교환기, 제1열교환기용 팽창밸브, 상기 제1열교환기와 병렬로 연결된 제2열교환기 및 제2열교환기용 팽창밸브를 구비하고, 실내측공기흡입구와 실외측공기흡입구를 통하여 실내공기와 실외공기의 혼합공기를 유입한 후 냉매를 응축 또는 증발하여 제1열교환실 또는 압축기로 보내는 제2열교환실; 및 An expansion valve for a first heat exchanger, a first heat exchanger, a second heat exchanger and an expansion valve for a second heat exchanger connected in parallel with the first heat exchanger, and an indoor air inlet and an outdoor air inlet through an indoor air intake and an outdoor air intake. A second heat exchange chamber for condensing or evaporating the refrigerant and introducing the mixed air to the first heat exchange chamber or the compressor; And

배관에 의하여 연결되어 냉매순환회로를 구성하는 상기 증발기, 증발기용 팽창밸브, 재열응축기, 제1열교환기, 제1열교환기용 팽창밸브, 제2열교환기, 제2열교환기용 팽창밸브 및 압축기 사이의 냉매 흐름을 절환할 수 있는 절환수단;을 포함하여 구성하되, 상기 절환수단은Refrigerant between the evaporator, the expansion valve for evaporator, the reheat condenser, the expansion valve for the first heat exchanger, the expansion valve for the first heat exchanger, the expansion valve for the second heat exchanger, and the second heat exchanger, which are connected by a pipe and constitute a refrigerant circulation circuit. Switching means for switching the flow; including, but the switching means

냉방시에는 냉매를 압축기->압축기의 고압관 압력이 미리 설정된 압력 미만이면 제1열교환기 또는 제2열교환기 중의 어느 1 열교환기, 압축기의 고압관 압력이 미리 설정된 압력 이상이면 제1열교환기 및 제2열교환기->증발기용 팽창밸브 ->증발기->압축기로 절환하고, At the time of cooling, the refrigerant is converted into either one of the first heat exchanger or the second heat exchanger if the pressure of the high pressure tube of the compressor-> compressor is lower than the preset pressure, or the first heat exchanger if the pressure of the high pressure tube of the compressor is equal to or higher than the preset pressure. Switch to the second heat exchanger-> evaporator expansion valve-> evaporator-> compressor,

난방시에는 냉매를 압축기->재열응축기->압축기의 저압관 온도가 미리 설정된 온도 이상이면 제1열교환기용 팽창밸브 또는 제2열교환기용 팽창밸브 중 어느 1 팽창밸브, 압축기의 저압관 온도가 미리 설정된 온도 미만이면 제1열교환기용 팽창 밸브 및 제2열교환기용 팽창밸브->제1열교환기 또는 제2열교환기 중 냉매가 흐르는 팽창밸브에 연결된 열교환기->압축기로 절환하며,In case of heating, if the low pressure tube temperature of the compressor-> reheat condenser-> compressor is higher than the preset temperature, the expansion valve for the first heat exchanger or the expansion valve for the second heat exchanger or the low pressure tube temperature of the compressor is preset If the temperature is lower than the expansion valve for the first heat exchanger and expansion valve for the second heat exchanger-> the first heat exchanger or the heat exchanger connected to the expansion valve through which the refrigerant flows in the second heat exchanger-> switch to the compressor,

제습시에는 냉매를 압축기->재열응축기->증발기용 팽창밸브->증발기->압축기로 절환하는 것을 특징으로 한다.During dehumidification, the refrigerant is converted into a compressor-> reheat condenser-> evaporator expansion valve-> evaporator-> compressor.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of a power saving air conditioner using a heat pump according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기의 구성도를, 도 2는 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기의 냉방 운전시 냉매 흐름도를, 도 3은 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기의 난방 운전시 냉매 흐름도를, 도 4는 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기의 제습 운전시 냉매 흐름도를 각각 나타낸다.1 is a block diagram of a power saving air conditioner using a heat pump according to the present invention, Figure 2 is a flow chart of the refrigerant during the cooling operation of the power saving air conditioner using a heat pump according to the present invention, Figure 3 4 is a flowchart illustrating a refrigerant during heating operation of a power saving air conditioner using a heat pump, and FIG. 4 is a flowchart illustrating a refrigerant during dehumidifying operation of a power saving air conditioner using a heat pump according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공기조화기는 단일의 하우징을 격벽(12)에 의하여 분리하여 실내기의 기능을 수행하는 제1열교환실(5)과 실외기의 기능을 수행하는 제2열교환실(21)을 형성한다. Referring to FIG. 1, the air conditioner according to the present invention separates a single housing by a partition wall 12 and performs a function of an indoor unit, and a second heat exchange chamber performing a function of an outdoor unit ( 21).

상기 제1열교환실(5)에는 실내공기를 유입할 수 있는 실내측공기흡입구(7a), 실외공기를 유입할 수 있는 실외측공기흡입구(13a), 유입된 공기 중의 악취성분, 부유물 또는 세균 등을 제거할 수 있는 항균에어필터(23), 열교환된 공기를 실내에 토출할 수 있는 실내측공기배출구(3) 및 상기 공기흡입구(7a, 13a)와 공기배출구(3)간에 공기의 흐름을 형성하는 제1송풍기(F1)를 구비한다. 상기 실내측공기흡입구(7a) 및 실외측공기흡입구(13a)에는 흡입 공기량을 조절하기 위한 댐퍼(9, 15)가 마련된다. 또한, 상기 제1열교환실(5)에는 가습 운전을 위해, 직수 또는 펌프에 연결되는 물호스(25)와, 상기 물호스(25)를 통과하는 물을 정수하는 프리카본필터(27)와, 상기 물호스(25)를 통과하는 물을 살균하는 자외선램프관(29)과, 상기 물호스(25)의 선단에 구비되어 물을 분사하는 노즐(31)과, 상기 노즐(31) 하방에 배치되고 상기 노즐(31)에서 분사되는 물을 보유하면서 통과하는 공기에 의하여 물이 자연 기화하도록 하는 기화식가습 엘레먼트(33)와, 상기 물호스(25)를 개폐하는 전자밸브 S7로 구성되는 기화식 가습기가 더 구비하는 것이 바람직하다. The first heat exchange chamber 5 includes an indoor side air inlet 7a for introducing indoor air, an outdoor side air inlet 13a for introducing outdoor air, a malodorous component in the introduced air, suspended matter or bacteria, and the like. Antibacterial air filter 23 capable of removing the air, an indoor air outlet 3 capable of discharging the heat-exchanged air into the room, and an air flow formed between the air inlets 7a and 13a and the air outlet 3 A first blower F1 is provided. The indoor air suction opening 7a and the outdoor air suction opening 13a are provided with dampers 9 and 15 for adjusting the amount of intake air. In addition, the first heat exchange chamber (5) has a water hose (25) connected to direct water or a pump, a pre-carbon filter (27) for purifying water passing through the water hose (25), for humidification operation; An ultraviolet lamp tube 29 for sterilizing water passing through the water hose 25, a nozzle 31 provided at the tip of the water hose 25 to spray water, and disposed below the nozzle 31. And vaporization type humidification element 33 for natural water vaporization by the air passing while holding the water injected from the nozzle 31, and an evaporation type consisting of an electromagnetic valve S7 for opening and closing the water hose 25 It is preferable to further provide a humidifier.

상기 제2열교환실(21)에는 실내공기를 유입할 수 있는 실내측공기흡입구(7b), 실외공기를 유입할 수 있는 실외측공기흡입구(13b), 열교환된 공기를 실내에 토출할 수 있는 실내측공기배출구(19) 및 상기 공기흡입구(7b, 13b)와 공기배출구(19)간에 공기의 흐름을 형성하는 제2송풍기(F2)를 구비한다. 상기 제2열교환실(21)의 실내측공기흡입구(7b) 및 실외측공기흡입구(13a)에도 흡입 공기량을 조절하기 위한 댐퍼(11, 17)가 마련된다.The second heat exchange chamber 21 has an indoor side air suction port 7b for introducing indoor air, an outdoor side air suction port 13b for introducing outdoor air, and a room for discharging heat-exchanged air into the room. A second air blower (F2) is formed to form a flow of air between the side air outlet (19) and the air inlet (7b, 13b) and the air outlet (19). Dampers 11 and 17 for adjusting the amount of intake air are also provided at the indoor side air suction opening 7b and the outdoor side air suction opening 13a of the second heat exchange chamber 21.

도 1에는 제1열교환실(5)의 실내측공기흡입구(7a)와 제2열교환실(21)의 실내 측공기흡입구(7b)가 격막(12)을 사이에 두고 서로 인접한 경우를 예시적으로 도시하였으나, 이들 실내측공기흡입구(7a, 7b)는 덕트에 의하여 실내까지 연결되기 때문에 반드시 인접하여 배치할 필요는 없다. 또한 도 1에는 제1열교환실(5)의 실외측공기흡입구(13a)와 제2열교환실(21)의 실외측공기흡입구(13b)가 격막(12)을 사이에 두고 서로 인접한 경우를 예시적으로 도시하였으나, 이들 실외측공기흡이구(13a, 13b)는 덕트에 의하여 실외까지 연결되기 때문에 반드시 인접하여 비치할 필요가 없다. 다만, 제1열교환실(5)의 실내측공기흡입구(7a)와 실외측공기흡입구(13a)는 실내 및 실외에서 제1열교환실(5)로 유입된 공기가 서로 혼합될 수 있게 배치되어야 하고, 제2열교환실(21)의 실내측공기흡입구(7a)와 실외측공기흡입구(13a)도 실내 및 실외에서 제2열교환실(21)로 유입된 공기가 서로 혼합될 수 있게 배치되어야 한다.FIG. 1 exemplarily illustrates a case in which the indoor side air suction opening 7a of the first heat exchange chamber 5 and the indoor side air suction opening 7b of the second heat exchange chamber 21 are adjacent to each other with the diaphragm 12 interposed therebetween. Although shown, these indoor side air intakes 7a and 7b are not necessarily arranged adjacently because they are connected to the room by ducts. In addition, FIG. 1 illustrates an example in which the outdoor air inlet 13a of the first heat exchange chamber 5 and the outdoor air intake 13b of the second heat exchange chamber 21 are adjacent to each other with the diaphragm 12 interposed therebetween. Although shown as, these outdoor side air intakes (13a, 13b) are connected to the outdoors by the duct does not necessarily have to be adjacent to each other. However, the indoor air suction opening 7a and the outdoor air suction opening 13a of the first heat exchange chamber 5 should be arranged to allow the air introduced into the first heat exchange chamber 5 to be mixed with each other in the indoor and outdoor spaces. In addition, the indoor air suction opening 7a and the outdoor air suction opening 13a of the second heat exchange chamber 21 should also be arranged to allow the air introduced into the second heat exchange chamber 21 to be mixed with each other.

상기 실내측공기배출구(3) 및 실외측공기배출구(21)도 덕트에 의하여 각각 실내 및 실외에 연결된다.The indoor air outlet 3 and the outdoor air outlet 21 are also connected to the indoor and outdoor by ducts, respectively.

본 발명의 특징 중 하나는 상기 제1열교환실(5)에 증발기(E)와 재열응축기(RC)를 구비하고, 상기 제2열교환실(21)에는 2개의 열교환기(HE1, HE2)를 구비하여, 냉방, 난방 및 제습 운전시 이들 간에 적절한 냉매 순환 회로가 구성되게 함과 아울러 상기 실내측공기흡입구(7a, 7b) 및 실외측공기흡입구(13a, 13b)로 부터 유입되는 공기를 적절히 혼합하여 활용함으로써, 응축효율 및 증발 효율을 극대화하 고, 혹서기 또는 혹한기에 있어서 압축기 등의 부품을 보호할 수 있게 한 데 있다.One of the features of the present invention is provided with an evaporator (E) and a reheat condenser (RC) in the first heat exchange chamber (5), two heat exchangers (HE1, HE2) are provided in the second heat exchange chamber (21). Thus, during the cooling, heating, and dehumidification operation, an appropriate refrigerant circulation circuit is formed therebetween, and the air flowing in from the indoor air intakes 7a and 7b and the outdoor air intakes 13a and 13b is appropriately mixed. By maximizing the condensation efficiency and evaporation efficiency, it is possible to protect components such as compressors in the cold or cold weather.

따라서, 상기 제1열교환실(5)에는 상기한 기화식가습기(33) 뿐만 아니라, 증발기(E), 증발기용 팽창밸브(EV), 재열응축기(RC)를 구비하고, 상기 제2열교환실(21)에는 제1열교환기(HE1), 제1열교환기용 팽창밸브(EV1), 상기 제1열교환기(HE1)와 병렬로 연결된 제2열교환기(HE2) 및 제2열교환기용 팽창밸브(EV2)를 구비한다.Accordingly, the first heat exchange chamber 5 includes not only the vaporized humidifier 33 but also an evaporator E, an evaporator expansion valve EV, and a reheat condenser RC. 21) a first heat exchanger HE1, an expansion valve EV1 for the first heat exchanger, a second heat exchanger HE2 and an expansion valve EV2 for the second heat exchanger connected in parallel with the first heat exchanger HE1. It is provided.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 증발기(E), 증발기용 팽창밸브(EV), 재열응축기(RC), 제1열교환기(HE1), 제1열교환기용 팽창밸브(EV1) 및 제2열교환기(HE2), 제2열교환기용 팽창밸브(EV2)를 압축기(CO) 및 냉매 순환경로 절환수단인 밸브들(S1 ~ S6, C1~C9)과 배관에 의하여 연결하여 냉매순환회로를 구성한다. 또한, 상기 냉매순환회로 내에는 응축된 냉매를 일시적으로 수용하여 팽창밸브(EV, EV1, EV2)에 공급하는 수액기(LR)와 압축기(CO)에 회수되는 저압 가스 냉매 중에 썩인 액냉매를 분리하는 액분리기(AC)를 더 구비하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 1, the evaporator E, the expansion valve EV for the evaporator, the reheat condenser RC, the first heat exchanger HE1, the expansion valve EV1 for the first heat exchanger, and the second heat exchanger (HE2) and the second heat exchanger expansion valve (EV2) is connected to the compressor (CO) and the valves (S1 to S6, C1 to C9), which are means for switching the refrigerant circulation path, to form a refrigerant circulation circuit. In the refrigerant circulation circuit, rotten liquid refrigerant is separated from the receiver LR for temporarily receiving the condensed refrigerant and supplying the expansion valves EV, EV1, and EV2 to the low pressure gas refrigerant recovered to the compressor CO. It is preferable to further provide a liquid separator AC.

상기 냉매 순환경로 절환용 밸브(S1 ~ S6) 및 물호스 개폐용 밸브(S7)의 개폐 제어, 상기 압축기(CO)와 송풍기(F1, F2)의 온/오프 제어, 상기 댐퍼(9, 11, 15, 17)의 개폐 제어 또는 상기 송풍기(F1, F2)의 풍속제어는 통상의 공기조화기용 콘트롤러(편의상 도면에는 도시하지 않았음)에 의하여 수행된다. Opening / closing control of the refrigerant circulation path switching valves S1 to S6 and water hose opening / closing valve S7, on / off control of the compressor CO and the blowers F1 and F2, and the dampers 9, 11, Control of the opening and closing of the air conditioners 15 and 17 or the wind speed control of the blowers F1 and F2 is performed by a conventional air conditioner controller (not shown in the drawing for convenience).

본 발명의 다른 특징은 냉방시 압축기(CO)의 고압관 압력이 미리 설정된 압력 미만이면 제1열교환기(HE1) 또는 제2열교환기(HE2) 중의 어느 1 열교환기에서만 응축이 일어 나도록 냉매를 순환시키고, 압축기의 고압관 압력이 미리 설정된 압력 이상이면 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2) 모두에서 응축이 일어 나도록 냉매를 순환시키는 데 있다. 이렇게 함으로써, 응축 효율을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 혹서기 응축기에서의 응축불량에 의한 압축기의 과부하와 이로 인한 소손을 예방할 수 있는 것이다.Another feature of the present invention is to circulate the refrigerant so that condensation occurs only in any one heat exchanger of the first heat exchanger (HE1) or the second heat exchanger (HE2) when the pressure of the high pressure pipe of the compressor (CO) is lower than a predetermined pressure during cooling. When the pressure of the high pressure tube of the compressor is equal to or higher than the preset pressure, the refrigerant is circulated so that condensation occurs in both the first heat exchanger HE1 and the second heat exchanger HE2. By doing so, not only can the condensation efficiency be maximized, but also the overload of the compressor due to the poor condensation in the cold condenser can be prevented.

이를 위해, 상기 압축기(CO)의 고압관에는 제1고압스위치(45)를 구비한다. 상기 제1고압스위치(45)는 압축기(CO) 고압관의 압력이 응축기(HE1 또는 HE2)에서의 응축불량으로 설정치 이상으로 상승할 경우 상응하는 전력 신호를 상기 콘트롤러에 출력하고, 상기 콘트롤러는 밸브(S3)의 개폐 제어에 의하여 상기 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2) 모두를 동시에 압축기(C)의 고압측에 연결하여, 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2) 모두에 냉매를 투입한다. 이 결과, 순간적으로 방열 면적이 넓어 지므로 응축이 활발해 지고 압축기(CO)의 고압관 압력도 짧은 시간 내에 낮아지게 된다. 상기 제1고압스위치(45)의 설정압력은 사용되는 압축기의 RT(Refrigeration Tone)에 따라 차이가 있으나 통상적으로 17Kg/㎠ 전후인 것이 바람직하다.To this end, the high pressure pipe of the compressor CO is provided with a first high pressure switch 45. The first high pressure switch 45 outputs a corresponding power signal to the controller when the pressure of the high pressure pipe of the compressor CO rises above the set value due to the condensation failure in the condenser HE1 or HE2, and the controller is a valve. The first heat exchanger HE1 and the second heat exchanger HE2 are simultaneously connected to the high pressure side of the compressor C by the opening and closing control of S3, so that the first heat exchanger HE1 and the second heat exchanger are Refrigerant is introduced into both (HE2). As a result, the heat dissipation area is increased momentarily, condensation becomes active, and the high pressure tube pressure of the compressor CO is also lowered in a short time. The set pressure of the first high pressure switch 45 is different depending on the RT (Refrigeration Tone) of the compressor used, but it is generally preferred to be around 17Kg / cm 2.

상기 압축기(CO)의 고압관에는 제2고압스위치(47)를 더 구비하고, 상기 제2 고압스위치(47)는 압축기(C))의 고압관 압력이 설정 압력 이상이 되면 상기 제2송풍기(F2)의 회전속도(풍속)를 가속하는 데 필요한 전압 신호를 상기 콘트롤러에 출력하게 하고, 상기 콘트롤러는 상기 제2고압스위치(47)의 전압 신호에 따라 상기 제2송풍기(F2)를 가속하여 응축기(HE1, HE2)에서의 방출열량이 크게 하는 것이 바람직하다. 이 때 상기 제2고압스위치(47)의 설정압력도 사용되는 압축기의 RT(Refrigeration Tone)에 따라 차이가 있으나 통상적으로 25Kg/㎠ 전후인 것이 바람직하다.The high pressure pipe of the compressor CO is further provided with a second high pressure switch 47, and the second high pressure switch 47 has the second blower when the pressure of the high pressure pipe of the compressor C is higher than or equal to a set pressure. Outputs a voltage signal necessary for accelerating the rotational speed (wind speed) of F2) to the controller, and the controller accelerates the second blower F2 according to the voltage signal of the second high pressure switch 47 to condenser It is preferable to increase the amount of heat emitted from (HE1, HE2). At this time, the set pressure of the second high pressure switch 47 also varies depending on the RT (Refrigeration Tone) of the compressor used, but it is generally preferred to be around 25Kg / cm 2.

또한, 상기 압축기(CO)의 고압관 및 저압관에는 고압관 및 저압관의 압력을 상기 콘트롤러에 전압 신호로 출력하는 고저압스위치(43)를 구비하고, 상기 콘트롤러는 압축기(CO)의 고압관 압력이 설정치 이상으로 올라가거나, 압축기(CO)의 저압관 압력이 설정치 이하로 내려갈 경우 상기 압축기(CO)의 전원을 오프시키는 것이 바람직하다. 이 때 상기 고저압스위치(43)의 설정압력도 사용되는 압축기의 RT(Refrigeration Tone)에 따라 차이가 있으나 고압설정값은 30Kg/㎠ 전후, 저압설정값은 3Kg/㎠인 것이 바람직하다.In addition, the high pressure pipe and the low pressure pipe of the compressor (CO) is provided with a high low pressure switch 43 for outputting the pressure of the high pressure pipe and the low pressure pipe to the controller, the controller is a high pressure pipe of the compressor (CO) It is preferable to turn off the power of the compressor CO when the pressure rises above the set value or when the low pressure pipe pressure of the compressor CO falls below the set value. At this time, the setting pressure of the high and low pressure switch 43 also varies depending on the RT (Refrigeration Tone) of the compressor used, but the high pressure setting value is about 30Kg / cm 2, and the low pressure setting value is preferably 3Kg / cm 2.

상기 압축기(CO)의 고압관 및 저압관에는 육안으로 고압관 및 저압관의 압력을 확인할 수 있는 고압게이지(51) 및 저압게이지(49)를 구비하는 것이 바람직하다.Preferably, the high pressure pipe and the low pressure pipe of the compressor CO are provided with a high pressure gauge 51 and a low pressure gauge 49 capable of visually confirming the pressure of the high pressure pipe and the low pressure pipe.

본 발명의 또 다른 특징은 난방시 압축기(CO)의 저압관 온도가 미리 설정된 온도 이상이면 제1열교환기(HE1) 또는 제2열교환기(HE2) 중의 어느 1 열교환기에서만 증발이 일어 나도록 냉매를 순환시키고, 압축기(CO)의 저압관 온도가 미리 설정된 온도 이하이면 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2) 모두에서 증발이 일어나도록 냉매를 순환시키는 데 있다.According to another aspect of the present invention, when the low pressure tube temperature of the compressor CO during heating is greater than or equal to a preset temperature, the refrigerant may be evaporated only in any one heat exchanger of the first heat exchanger HE1 or the second heat exchanger HE2. The refrigerant is circulated so that evaporation occurs in both the first heat exchanger HE1 and the second heat exchanger HE2 when the low pressure tube temperature of the compressor CO is lower than or equal to a preset temperature.

이를 위해, 상기 압축기(CO)의 저압관에는 온도센서(53)를 구비한다. 상기 온도센서(53)는 압축기(CO) 저압관의 압력이 증발기(HE1 또는 HE2)에서의 증발불량으로 설정치 이하로 하락할 경우 상응하는 전력 신호를 상기 콘트롤러에 출력하고, 상기 콘트롤러는 제1열교환기용 팽창밸브(EV1)의 전단에 구비된 전자밸브 S5와 제2열교환기용 팽창밸브(EV2)의 전단에 구비된 전자밸브 S4 모두를 개방하여, 상기 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2) 모두에서 동시에 증발이 일어나도록 한다.이 결과, 순간적으로 증발 면적이 넓어 지므로 증발이 활발해 지고 압축기(CO)의 저압관 온도도 짧은 시간 내에 정상적인 증발 온도로 올라간다. 상기 온도센서(53)의 설정온도는 사용되는 압축기의 RT(Refrigeration Tone)에 따라 차이가 있으나 통상적으로 -5℃ 전후인 것이 바람직하다.To this end, the low pressure tube of the compressor CO is provided with a temperature sensor 53. The temperature sensor 53 outputs a corresponding power signal to the controller when the pressure of the compressor CO low pressure pipe falls below a set value due to poor evaporation in the evaporator HE1 or HE2, and the controller is used for the first heat exchanger. The solenoid valve S5 provided at the front end of the expansion valve EV1 and the solenoid valve S4 provided at the front end of the expansion valve EV2 for the second heat exchanger are opened to open the first heat exchanger HE1 and the second heat exchanger ( At the same time, the evaporation takes place simultaneously in both HE2). As a result, the evaporation area is broadened momentarily, so that the evaporation becomes active and the low pressure tube temperature of the compressor (CO) rises to the normal evaporation temperature in a short time. The set temperature of the temperature sensor 53 is different depending on the RT (Refrigeration Tone) of the compressor used, but is usually about -5 ℃.

본 발명의 또 다른 특징은 제습시에는 냉매를 압축기(CO)->재열응축기(RC)->증발기용 팽창밸브(EV)->증발기(E)->압축기(CO)로 절환함으로써, 실내 온도의 저하 없이 제습을 수행하는 데 있다. 즉, 제습시에는 제1열교환실(5)에 구비된 재열응축 기(RC)에서 응축이 일어나고, 역시 제1열교환실(5)에 구비된 증발기(E)에서 증발이 일어나도록 냉매순환회로를 구성함으로써, 증발기(E)에서 수증기를 빼앗기면서 냉각된 공기가 실내에 배출되기 전에 재열응축기(RC)에서 재가열되어 배출되므로 실내 온도의 저하 없이 제습이 가능한 것이다.Another feature of the present invention is to change the refrigerant during the dehumidification in the compressor (CO)-> reheat condenser (RC)-> evaporator expansion valve (EV)-> evaporator (E)-> compressor (CO), Dehumidification is performed without deterioration. That is, during the dehumidification, condensation takes place in the reheat condenser RC provided in the first heat exchange chamber 5, and a refrigerant circulation circuit is performed so that evaporation occurs in the evaporator E provided in the first heat exchange chamber 5. By constitution, the dehumidification is possible without deterioration of the room temperature because the reheated condenser RC is reheated and discharged before the cooled air is discharged to the room while the water vapor is desorbed from the evaporator E.

본 발명의 또 다른 특징은 제2열교환실(21)에 구비된 2개의 열교환기(HE1, HE2)는 냉방시에는 응축기로 난방시에 증발기로 교대하여 사용함에 반하여, 제1열교환실(5)에 구비된 2개의 열교환기(RC,E) 중의 하나인 재열응축기(RC)에서는 언제나 응축이 일어나도록 구성하여 난방 및 제습시 응축기 전용으로 사용하고, 다른 하나인 증발기(E)는 언제나 증발이 일어나도록 구성하여 냉방 전용으로 사용한 데 있다. 이러한 구성은 특히, 공기조화기에 의하여 온도 변화에 민감한 장비가 설치된 실내의 항온기능을 수행하는 데 장점이 있다. 즉, 항온 운전에서는 냉방시 과냉각에 의하여 실내 공기가 지나치게 냉각된 경우, 일시적인 난방 운전에 의하여 실내 온도를 즉시 높일 필요가 있는 데, 이 때 냉방에 사용된 증발기가 즉시 응축기로 전환되어 사용될 경우 열효율이 크게 떨어지게 된다. 난방시에도 실내공기가 과열된 경우, 일시적인 냉방 운전에 의하여 실내 온도를 낮출 필요가 있는 데, 이 때 난방에 사용된 응축기가 즉시 증발기로 전환되어 사용될 경우 냉각 효과가 크게 떨어지게 된다. 따라서, 실내기로 사용되는 제1열교환실(5)에는 응축 전용 또는 증발 전용의 열교환기가 구비되는 것이 바람직한 것이다.Another feature of the present invention is that the two heat exchangers HE1 and HE2 provided in the second heat exchange chamber 21 alternately use the condenser during cooling and the evaporator during heating, whereas the first heat exchange chamber 5 In the reheat condenser (RC), which is one of the two heat exchangers (RC, E) provided in the condenser, the condenser is used for heating and dehumidification at all times, and the other evaporator (E) always evaporates. It is configured to be used only for cooling. Such a configuration is particularly advantageous in performing a constant temperature function in a room in which equipment sensitive to temperature change is installed by an air conditioner. That is, in constant temperature operation, if the indoor air is excessively cooled by overcooling during cooling, it is necessary to immediately raise the room temperature by temporary heating operation. At this time, when the evaporator used for cooling is immediately converted into a condenser, the thermal efficiency is reduced. It will fall greatly. If the room air is overheated even during heating, it is necessary to lower the room temperature by the temporary cooling operation. At this time, if the condenser used for heating is immediately converted to the evaporator, the cooling effect is greatly reduced. Therefore, it is preferable that the heat exchanger for condensation or evaporation is provided in the 1st heat exchange chamber 5 used for an indoor unit.

상기 냉매 절환수단은 다양한 밸브의 조합으로 구성할 수 있지만, 도 1 내지 도 4에 도시된 실시 예에 있어서는 1개의 사방밸브(S1)(본 명세서에서는 4방향 전자밸브를 단순히 "사방밸브"라고 함), 2개의 삼방밸브(S2, S3)(본 명세서에서는 3방향 전자밸브를 단순히 "삼방밸브"라고 함), 3개의 전자밸브(S4 ~ S6)(본 명세서에서는 양방향전자밸브를 단순히 "전자밸브"라고 함) 및 9개의 체크밸브(C1 ~ C9)로 구성한 경우를 예시적으로 도시 하였다.The refrigerant switching means may be configured by a combination of various valves, but in the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 4, one four-way valve S1 (in this specification, a four-way solenoid valve is simply referred to as a “four-way valve”). ), Two three-way valves (S2, S3) (three-way solenoid valve is simply referred to herein as "three-way valve"), three solenoid valves (S4 to S6) (in this specification, the two-way solenoid valve is simply referred to as "solenoid valve) ") And nine check valves (C1 to C9) are shown as an example.

도 1을 참조하면, 상기 압축기(CO)의 고압관은 상기 사방밸브(S1), 제1삼방밸브(S2), 제2삼방밸브(S3) 및 체크밸브(C2, C3)를 경유하여 상기 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2)에 연결되고, 상기 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2)는 체크밸브(C4, C5)를 경유하여 수액기(LR)에 열결되고, 상기 수액기(LR)는 전자밸브 S6 및 필터드라이어(35)를 경유하여 증발기용 팽창밸브(EV)에 연결되고, 상기 팽창밸브는 상기 증발기(E)에 연결되고, 상기 증발기(E)는 체크밸브(C9) 및 상기 사방밸브(S1)를 경유하여 상기 액분리기(AC)에 연결되고, 상기 액분리기(AC)는 냉매가스로 부터 이물질을 걸러주는 흡입관측필터(41)를 경유하여 압축기(CO)에 연결된다.Referring to FIG. 1, the high pressure pipe of the compressor CO may be formed through the four-way valve S1, the first three-way valve S2, the second three-way valve S3, and the check valves C2 and C3. It is connected to the first heat exchanger HE1 and the second heat exchanger HE2, and the first heat exchanger HE1 and the second heat exchanger HE2 are connected to the receiver LR via check valves C4 and C5. Is connected to the expansion valve EV for the evaporator via the solenoid valve S6 and the filter drier 35, the expansion valve is connected to the evaporator E, and the evaporator E) is connected to the liquid separator (AC) via a check valve (C9) and the four-way valve (S1), the liquid separator (AC) is a suction observation filter 41 for filtering foreign matter from the refrigerant gas It is connected to the compressor CO via.

또한, 상기 압축기(CO)의 고압관은 상기 사방밸브(S1) 및 체크밸브(C8)를 경유하여 재열응축기(RC)에 연결되고, 상기 재열응축기(RC)는 체크밸브(C6)을 경유하여 수액기(LR)에 연결되고, 상기 수액기(LR)는 상기 체크밸브(C5) 또는 체크밸브 (C4)와 병렬로 연결된 전자밸브 S5, 필터드라이어(39) 및 제1열교환기용 팽창밸브(EV1) 또는 전자밸브 S4, 필터드라이어(37) 및 제2열교환기용 팽창밸브(EV2)를 경유하여 상기 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2)에 연결되고, 상기 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2)는 체크밸브(C1)을 경유하여 상기 사방밸브(S1)에 연결되고, 상기 사방밸브(S1)는 상기 액분리기(AC) 및 흡입관측필터(41)를 경유하여 압축기에 연결된다.In addition, the high pressure pipe of the compressor (CO) is connected to the reheat condenser (RC) via the four-way valve (S1) and the check valve (C8), the reheat condenser (RC) via the check valve (C6). Connected to the receiver LR, the receiver LR is connected to the check valve (C5) or check valve (C4) in parallel with the solenoid valve S5, filter drier 39 and the first heat exchanger expansion valve (EV1) Or the first heat exchanger HE1 and the second heat exchanger HE2 via the solenoid valve S4, the filter drier 37, and the expansion valve EV2 for the second heat exchanger. HE1 and the second heat exchanger HE2 are connected to the four-way valve S1 via a check valve C1, and the four-way valve S1 connects the liquid separator AC and the suction observation filter 41. Via a compressor.

또한, 상기 압축기(CO)의 고압관은 상기 사방밸브(S1), 상기 제1삼방밸브 및 체크밸브(C7)을 경유하여 재열응축기(RC)에 연결되고, 상기 재열응축기(RC)는 체크밸브(C6)을 경유하여 수액기(LR)에 열결되고, 상기 수액기는 상기 전자밸브 S6과 필터드라이어(35)를 경유하여 상기 증발기용 팽창밸브(EV)에 연결되고, 상기 증발기용 팽창밸브(EV)는 상기 증발기(E)에 연결되고, 상기 증발기(E)는 상기 체크밸브(C9), 사방밸브(S1), 액분리기(AC) 및 흡입관측필터(41)를 경유하여 압축기(CO)에 연결된다.In addition, the high pressure pipe of the compressor (CO) is connected to the reheat condenser (RC) via the four-way valve (S1), the first three-way valve and the check valve (C7), the reheat condenser (RC) is a check valve It is connected to the receiver LR via C6, and the receiver is connected to the expansion valve EV for the evaporator via the solenoid valve S6 and the filter drier 35, and the expansion valve EV for the evaporator. ) Is connected to the evaporator (E), the evaporator (E) is connected to the compressor (CO) via the check valve (C9), the four-way valve (S1), the liquid separator (AC) and the suction observation filter (41). Connected.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기의 냉방 운전, 난방 운전, 가습 운전 및 제습 운전 방법을 상세히 설명한다. 도 2 내지 도 4에서 냉매가 흐르지 않는 배관 및 열교환기는 점선으로 표시하고, 냉매가 흐르는 배관 및 열교환기는 실선으로 표시하였다.Hereinafter, a cooling operation, a heating operation, a humidification operation, and a dehumidification operation method of a power saving air conditioner using a heat pump according to the present invention having the above-described configuration will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4. In FIG. 2 to FIG. 4, the pipe and the heat exchanger through which the refrigerant does not flow are indicated by dotted lines, and the pipe and the heat exchanger through which the refrigerant flows are indicated by solid lines.

도 2를 참조하면, 냉방 운전을 위하여, 상기 콘트롤러는 상기 사방밸브(S1)의 포트 중 압축기(CO)의 고압관에 연결된 b포트를 상기 제1삼방밸브(S2)의 a포트에 연결하고, 상기 사방밸브(S1)의 포트 중 상기 액분리기(AC)에 연결된 d포트를 상기 증발기(E)에 연결된 c포트에 연결한다. 또한, 상기 콘트롤러는 상기 제1삼방밸브(S2)의 b포트를 닫고 상기 사방밸브(S1)에 연결된 a포트를 상기 제2삼방밸브(S3)에 연결된 c포트에 연결한다. Referring to FIG. 2, for cooling operation, the controller connects a b port connected to a high pressure tube of the compressor CO among the ports of the four-way valve S1 to a port of the first three-way valve S2, The d port connected to the liquid separator AC is connected to the c port connected to the evaporator E among the ports of the four-way valve S1. In addition, the controller closes the b port of the first three-way valve (S2) and connects the a port connected to the four-way valve (S1) to the c port connected to the second three-way valve (S3).

상기 콘트롤러에 의한 상기 제2삼방밸브(S3)의 개폐 제어는 제1압력스위치(45)에서 감지한 압축기(CO)의 고압단 압력에 따라 달라진다. 즉, 압축기(CO)의 고압단 압력이 미리 설정된 압력 미만이면 상기 제2삼방밸브(S3)의 포트 중 제2열교환기(HE2)에 연결된 b포트를 닫고, 제1삼방밸브(S2)에 연결된 c포트를 제1열교환기(HE1)에 연결된 a포트에 연결하거나, 상기 a포트를 닫고, 상기 c포트를 상기 b포트에 연결한다. 또한, 압축기(CO)으 고압단 압력이 미리 설정된 압력 이상이면 상기 c포트를 상기 a포트 및 b포트 모두에 연결한다.The opening and closing control of the second three-way valve S3 by the controller varies according to the high pressure stage pressure of the compressor CO sensed by the first pressure switch 45. That is, when the high pressure stage pressure of the compressor CO is less than the preset pressure, the b port connected to the second heat exchanger HE2 among the ports of the second three-way valve S3 is closed and connected to the first three-way valve S2. The c port is connected to the a port connected to the first heat exchanger HE1, or the a port is closed, and the c port is connected to the b port. In addition, when the high pressure stage pressure of the compressor CO is higher than or equal to a preset pressure, the c port is connected to both the a port and the b port.

또한, 상기 콘트롤러는 제1열교환기용 팽창밸브(EV1)의 유로상에 구비된 전자밸브 S5와 제2열교환기용 팽창밸브(EV2)의 유로상에 구비된 전자밸브 S4를 닫고, 수액기(LR)와 증발기(E)측 필터드라이어(35) 사이에 구비된 전자밸브 S6을 연다.In addition, the controller closes the solenoid valve S5 provided on the flow path of the expansion valve EV1 for the first heat exchanger and the solenoid valve S4 provided on the flow path of the expansion valve EV2 for the second heat exchanger, and receives the receiver LR. And the solenoid valve S6 provided between the evaporator (E) side filter drier 35 is opened.

상술한 밸브(S1~S6)의 개폐에 의하여 냉방시에는 냉매가 압축기(CO)->압축기 (CO)의 고압관 압력이 미리 설정된 압력 미만이면 제1열교환기(HE1) 또는 제2열교환기(HE2) 중의 어느 1 열교환기, 압축기의 고압관 압력이 미리 설정된 압력 이상이면 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2)->증발기용 팽창밸브(EV)->증발기(E)->압축기(CO)를 순환하면서 제1열교환기(HE1) 또는 제2열교환기(HE2)에서 응축이 일어나고, 증발기(E)에서는 증발이 일어난다. 이 때, 상기 제1열교환실(5) 및 제2열교환실(21)의 실내측공기흡입구 댐퍼(9, 11)을 열고, 제1열교환실(5)의 실외측공기흡입구 댐퍼(15)는 닫으며, 제2열교환실(21)의 실외측공기흡입구 댐퍼(17)는 연다. 이렇게 함으로써, 제1열교환실(5)에서는 실내공기가 순환되면서 냉각되고, 제2열교환실(21)에서는 냉각된 실내공기가 실외공기에 혼합된 채 제1열교환기(HE1) 또는 제2열교환기(HE2)를 통과하면서 냉매를 응축시킨다. 냉방시에도 상기 제1열교환실(21)의 실외측공기흡입구 댐퍼(15)를 주기적으로 열어 실외 공기가 주기적으로 실내에 유입되게 하는 것이 바람직하다.When cooling by the opening and closing of the above-described valves S1 to S6, the refrigerant is the first heat exchanger HE1 or the second heat exchanger when the pressure of the high pressure tube of the compressor CO-> compressor CO is less than the preset pressure. If the pressure of the high-pressure tube of any one heat exchanger or compressor of HE2) is equal to or higher than the preset pressure, the first heat exchanger HE1 and the second heat exchanger HE2-> expansion valve for the evaporator (EV)-> evaporator (E)- Condensation takes place in the first heat exchanger HE1 or the second heat exchanger HE2 while circulating the compressor CO, and evaporation occurs in the evaporator E. At this time, the indoor air intake dampers 9 and 11 of the first heat exchange chamber 5 and the second heat exchange chamber 21 are opened, and the outdoor air intake damper 15 of the first heat exchange chamber 5 is opened. The outdoor air intake damper 17 of the second heat exchange chamber 21 is opened. By doing so, the indoor air is cooled while being circulated in the first heat exchange chamber 5, and the first heat exchanger HE1 or the second heat exchanger is cooled in the second heat exchange chamber 21 while the cooled indoor air is mixed with the outdoor air. The refrigerant is condensed while passing through HE2. Even during cooling, it is preferable to periodically open the outdoor air intake damper 15 of the first heat exchange chamber 21 so that outdoor air is periodically introduced into the room.

도 3를 참조하면, 난방 운전을 위하여, 상기 콘트롤러는 상기 사방밸브(S1)의 포트 중 압축기(CO)의 고압관에 연결된 b포트를 상기 재열응축기(RC)에 연결된 c포트에 연결하고, 상기 사방밸브(S1)의 포트 중 상기 액분리기(AC)에 연결된 d포트를 상기 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2)에 연결된 d포트에 연결한다. 또한, 상기 콘트롤러는 상기 제1삼방밸브(S2), 제2삼방밸브(S3) 및 전자밸브 S6을 닫는다. Referring to FIG. 3, for the heating operation, the controller connects the b port connected to the high pressure tube of the compressor CO among the ports of the four-way valve S1 to the c port connected to the reheat condenser RC. A port d of the four-way valve S1 connected to the liquid separator AC is connected to a port d connected to the first heat exchanger HE1 and the second heat exchanger HE2. In addition, the controller closes the first three-way valve (S2), the second three-way valve (S3) and the solenoid valve S6.

상기 콘트롤러에 의한 상기 전자밸브 S4 및 S5의 개폐 제어는 온도센서(53)에서 감지한 압축기(CO)의 저압단 온도에 따라 달라진다. 즉, 압축기(CO)의 저압단 온도가 미리 설정된 온도 이상이면, 전자밸브 S4 또는 S5 중 어느 하나의 전자밸브를 열어 제1열교환기용 팽창밸브(EV1) 또는 제2열교환기용 팽창밸브(EV2) 중 어느 한 팽창밸브에서 냉매의 팽창이 일어나게 하고, 압축기(CO)의 저압단 온도가 미리 설정된 온도 미만이면, 전자밸브 S4 및 S5를 동시에 열어 제1열교환기용 팽창밸브(EV1) 및 제2열교환기용 팽창밸브(EV2) 모두에서 냉매의 팽창이 일어나게 한다. The opening and closing control of the solenoid valves S4 and S5 by the controller depends on the low pressure stage temperature of the compressor CO sensed by the temperature sensor 53. That is, when the low pressure stage temperature of the compressor CO is higher than or equal to the preset temperature, the solenoid valve of the solenoid valve S4 or S5 is opened to open the expansion valve EV1 for the first heat exchanger or the expansion valve EV2 for the second heat exchanger. If the expansion of the refrigerant occurs in one of the expansion valves and the low pressure stage temperature of the compressor CO is lower than the preset temperature, the solenoid valves S4 and S5 are simultaneously opened to expand the expansion valve EV1 for the first heat exchanger and the expansion for the second heat exchanger. The expansion of the refrigerant occurs in both the valves EV2.

상술한 밸브(S1~S6)의 개폐에 의하여 난방시에는 냉매가 압축기(CO)->재열응축기(RC)->압축기(CO)의 저압관 온도가 미리 설정된 온도 이상이면 제1열교환기용 팽창밸브(EV1) 또는 제2열교환기용 팽창밸브(EV2) 중 어느 1 팽창밸브, 압축기(CO)의 저압관 온도가 미리 설정된 온도 미만이면 제1열교환기용 팽창밸브(EV1) 및 제2열교환기용 팽창밸브(EV2)->제1열교환기(HE1) 또는 제2열교환기(HE2) 중 냉매가 흐르는 팽창밸브에 연결된 열교환기->압축기(CO)를 순환하면서 재열응축기(RC)에서 응축이 일어나고, 제1열교환기(HE1) 또는 제2열교환기(HE2)에서 증발이 일어난다. 이 때, 상기 제1열교환실(5) 및 제2열교환실(21)의 실내측공기흡입구 댐퍼(9, 11)을 열고, 제1열교환실(5)의 실외측공기흡입구 댐퍼(15)는 닫으며, 제2열교환실(21)의 실외측공기흡입구 댐퍼(17)는 연다. 이렇게 함으로써, 제1열교환실(5)에서는 실내공기가 순환되면서 난방되고, 제2열교환실(21)에서는 가열된 실내공기가 실외공기에 혼합된 채 제1열교환기(HE1) 또는 제2열교환기(HE2)를 통과하면서 냉매에 증 발 잠열을 제공하게 된다. 난방시에도 상기 제1열교환실(21)의 실외측공기흡입구 댐퍼(15)를 주기적으로 열어 실외 공기가 주기적으로 실내에 유입되게 하는 것이 바람직하다.When the refrigerant is heated by the opening and closing of the valves S1 to S6 described above, the expansion valve for the first heat exchanger when the refrigerant pressure of the compressor (CO)-> reheat condenser (RC)-> compressor (CO) is higher than or equal to a preset temperature. (1) expansion valve (EV1) or expansion valve (EV2) for the second heat exchanger, if the low pressure tube temperature of the compressor (CO) is less than a predetermined temperature, the expansion valve (EV1) for the first heat exchanger and the expansion valve for the second heat exchanger ( EV2)-> Condensation occurs in the reheat condenser (RC) while circulating the heat exchanger-> compressor (CO) connected to the expansion valve through which the refrigerant flows in the first heat exchanger (HE1) or the second heat exchanger (HE2). Evaporation takes place in the heat exchanger HE1 or the second heat exchanger HE2. At this time, the indoor air intake dampers 9 and 11 of the first heat exchange chamber 5 and the second heat exchange chamber 21 are opened, and the outdoor air intake damper 15 of the first heat exchange chamber 5 is opened. The outdoor air intake damper 17 of the second heat exchange chamber 21 is opened. By doing so, the indoor air is circulated and heated in the first heat exchange chamber 5, and the first heat exchanger HE1 or the second heat exchanger is heated in the second heat exchange chamber 21 while the heated indoor air is mixed with the outdoor air. Passing through HE2 provides the latent heat of evaporation to the refrigerant. When heating, it is preferable to periodically open the outdoor air intake damper 15 of the first heat exchange chamber 21 so that outdoor air is periodically introduced into the room.

도 4를 참조하면, 제습 운전을 위하여, 상기 콘트롤러는 상기 사방밸브(S1)의 포트 중 압축기(CO)의 고압관에 연결된 b포트와 a포를 연결하고, 상기 사방밸브(S1)의 a포트에 연결된 제1삼방밸브(S2)의 a포트는 재열응축기(RC)에 연결된 제1삼방밸브(S2)의 b포트에 연결한다. 또한 제1삼방밸브(S2)의 c포트는 닫아 냉매가 제1열교환기(HE1)나 제2열교환기(HE2)에 유입되는 것을 차단한다. 또한, 상기 전자밸브 S6는 열고, 상기 제2삼방밸브(S3), 전자밸브 S4 및 전자밸브 S5는 닫는다. Referring to FIG. 4, for the dehumidification operation, the controller connects b port and a port connected to the high pressure pipe of the compressor CO among the ports of the four-way valve S1, and a port of the four-way valve S1. Port a of the first three-way valve (S2) connected to the port b of the first three-way valve (S2) connected to the reheat condenser (RC). In addition, the c port of the first three-way valve (S2) is closed to block the refrigerant from entering the first heat exchanger (HE1) or the second heat exchanger (HE2). The solenoid valve S6 is opened, and the second three-way valve S3, the solenoid valve S4 and the solenoid valve S5 are closed.

상술한 밸브(S1~S6)의 개폐에 의하여 제습시에는 냉매를 압축기(CO)->재열응축기(RC)->증발기용 팽창밸브(EV)->증발기(E)->압축기(CO)를 순환하면서 재열응축기(RC)에서 응축이 일어나고, 증발기(E)에서 증발 및 제습이 일어난다. 이 때, 상기 제1열교환실(5)의 실내측공기흡입구 댐퍼(9)를 제외한 나머지 댐퍼(11, 15, 17)를 모두 닫는다. 이렇게 함으로써, 제1열교환실(5)에서는 실내공기가 순환되면서 제습이 이루어지고, 제1열교환기(HE1) 또는 제2열교환기(HE2)는 냉매 순환이 차단된다.When dehumidifying by opening / closing the valves S1 to S6 described above, the refrigerant is supplied to the compressor (CO)-> reheat condenser (RC)-> evaporator expansion valve (EV)-> evaporator (E)-> compressor (CO). While circulating, condensation takes place in the reheat condenser (RC), and evaporation and dehumidification take place in the evaporator (E). At this time, all the dampers 11, 15, and 17 except for the indoor side air intake damper 9 of the first heat exchange chamber 5 are closed. As a result, dehumidification is performed while indoor air is circulated in the first heat exchange chamber 5, and refrigerant circulation is blocked in the first heat exchanger HE1 or the second heat exchanger HE2.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 절전형 공기조화기에 사용되는 히트펌프의 응축효율 및 증발 효율을 개선하여 냉방시 냉방 효과 및 난방시 방출열량을 극대화하면서도, 혹서기에 응축기의 응축불량으로 압축기의 냉매 토출압이 과다하게 상승하는 것을 자동으로 차단하고, 혹한기에 증발불량으로 압축기에 유입되는 냉매의 압력이 과다하게 저하되고 냉매가 저온의 습냉매 상태로 유입되는 것을 자동으로 차단하여, 과다한 전력 소모 및 압축기의 과부하로 인한 소손을 예방할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, while improving the condensation efficiency and evaporation efficiency of the heat pump used in the power-saving air conditioner to maximize the cooling effect during cooling and the amount of heat emitted during heating, the refrigerant of the compressor due to the condensation failure of the condenser in the heat Excessive increase in discharge pressure is automatically cut off, and the pressure of the refrigerant flowing into the compressor due to poor evaporation in cold weather is excessively lowered, and the refrigerant is automatically blocked from flowing into the low temperature wet refrigerant state. There is an effect that can prevent damage caused by overload of the compressor.

Claims (1)

증발기(E), 증발기용 팽창밸브(EV), 재열응축기(RC) 및 기화식가습 엘레먼트(33)를 구비하고, 실내측공기흡입구(7a)를 통하여 실내공기를 유입한 후 냉각, 가열, 제습 또는 가습하여 실내에 토출하는 제1열교환실(5); Evaporator (E), expansion valve (EV) for evaporator, reheat condenser (RC) and evaporative humidification element (33) are provided, and the indoor air is introduced through the indoor air intake (7a), and then cooled, heated, and dehumidified. Or a first heat exchange chamber 5 that humidifies and discharges the room; 제1열교환기(HE1), 제1열교환기용 팽창밸브(EV1), 상기 제1열교환기(HE1)와 병렬로 연결된 제2열교환기(HE2) 및 제2열교환기용 팽창밸브(EV2)를 구비하고, 실내측공기흡입구(7b)와 실외측공기흡입구(13b)를 통하여 실내공기와 실외공기의 혼합공기를 유입한 후 냉매를 응축 또는 증발하여 제1열교환실(5) 또는 압축기(CO)로 보내는 제2열교환실(21); And a first heat exchanger (HE1), an expansion valve (EV1) for the first heat exchanger, a second heat exchanger (HE2) connected in parallel with the first heat exchanger (HE1), and an expansion valve (EV2) for the second heat exchanger. The mixed air of the indoor air and the outdoor air is introduced through the indoor air suction port 7b and the outdoor air suction port 13b, and the refrigerant is condensed or evaporated and sent to the first heat exchange chamber 5 or the compressor CO. A second heat exchange chamber 21; 배관에 의하여 연결되어 냉매순환회로를 구성하는 상기 증발기(E), 증발기용 팽창밸브(EV), 재열응축기(RC), 제1열교환기(HE1), 제1열교환기용 팽창밸브(EV1), 제2열교환기(HE2), 제2열교환기용 팽창밸브(EV2) 및 압축기(CO) 사이의 냉매 흐름을 절환할 수 있는 절환수단;을 포함하여 구성하되,The evaporator (E), the evaporator expansion valve (EV), the reheat condenser (RC), the first heat exchanger (HE1), the first heat exchanger expansion valve (EV1), which are connected by a pipe and constitute a refrigerant circulation circuit, And a switching means for switching a refrigerant flow between the second heat exchanger HE2, the expansion valve EV2 for the second heat exchanger, and the compressor CO. 상기 절환수단은The switching means 냉방시에는 냉매를 압축기(CO)->압축기(CO)의 고압관 압력이 미리 설정된 압력 미만이면 제1열교환기(HE1) 또는 제2열교환기(HE2) 중의 어느 1 열교환기, 압축기의 고압관 압력이 미리 설정된 압력 이상이면 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2)->증발기용 팽창밸브(EV)->증발기(E)->압축기(CO)로 절환하고,At the time of cooling, if the pressure of the high pressure tube of the compressor (CO)-> compressor (CO) is less than the preset pressure, the heat exchanger of any one of the first heat exchanger (HE1) or the second heat exchanger (HE2) and the high pressure tube of the compressor If the pressure is equal to or greater than the preset pressure, switch to the first heat exchanger HE1 and the second heat exchanger HE2-> expansion valve for the evaporator (EV)-> evaporator (E)-> compressor (CO), 난방시에는 냉매를 압축기(CO)->재열응축기(RC)->압축기(CO)의 저압관 온도 가 미리 설정된 온도 이상이면 제1열교환기용 팽창밸브(EV1) 또는 제2열교환기용 팽창밸브(EV2) 중 어느 1 팽창밸브, 압축기(CO)의 저압관 온도가 미리 설정된 온도 미만이면 제1열교환기용 팽창밸브(EV1) 및 제2열교환기용 팽창밸브(EV2)->제1열교환기(HE1) 또는 제2열교환기(HE2) 중 냉매가 흐르는 팽창밸브에 연결된 열교환기->압축기(CO)로 절환하며,When heating, the refrigerant is supplied to the first heat exchanger expansion valve (EV1) or the second heat exchanger expansion valve (EV2) when the temperature of the low pressure pipe of the compressor (CO)-> reheat condenser (RC)-> compressor (CO) is equal to or higher than the preset temperature. ), The expansion valve EV1 for the first heat exchanger and the expansion valve EV2 for the second heat exchanger EV2 to the first heat exchanger HE1 when the low pressure tube temperature of the expansion valve or the compressor CO is lower than the preset temperature. The second heat exchanger (HE2) is switched to the heat exchanger-> compressor (CO) connected to the expansion valve flowing refrigerant, 제습시에는 냉매를 압축기(CO)->재열응축기(RC)->증발기용 팽창밸브(EV)->증발기(E)->압축기(CO)로 절환하는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기.During dehumidification, the refrigerant is converted into a compressor (CO)-> reheat condenser (RC)-> evaporator expansion valve (EV)-> evaporator (E)-> compressor (CO). Conditioner.
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