KR100661143B1 - 히트펌프의 압축기 토출압력 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기, 실내·외열교환기, 사방변, 팽창밸브를 포함하여 구성되는 냉난방을 수행하는 히트펌프에 있어서, 압축기에서 토출되는 냉매관에서 분기되어 팽창밸브와 실내열교환기 사이의 냉매관에 연결되는 바이패스관; 및 상기 바이패스관 상에 설치되어 압축기에서 토출되는 압력이 과도한 경우 개방되어 실외열교환기로 토출되는 냉매가스의 일부를 실내열교환기측으로 직접 유입되도록 하는 개폐수단을 포함한다.
히트펌프, 압축기, 열교환기, 어큐뮬레이터, 토출압력, 과열도

Description

히트펌프의 압축기 토출압력 제어장치{Aparatus for controling discharing pressure of compressor in heatpump}
도 1은 본 발명에 따른 압축기 토출압력 제어장치가 히트펌프에 장착된 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 압축기 토출압력 제어장치의 내부구성을 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 압축기 2: 실내열교환기
3: 팽창밸브 4: 실외열교환기 10: 바이패스관 20: 개폐수단
21: 몸체 22: 스프링
23: 토출압력 조절판
본 발명은 히트펌프에 관한 것으로서, 특히 냉난방 과부하시 압축기의 과도한 토출압력 및 온도를 안정적인 압력 및 온도치로 떨어뜨려 압축기 토출, 흡입압 력을 일정하게 유지하는 히트펌프의 압축기 토출압력 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 히트펌프 시스템의 냉매 순환 사이클은, 난방의 경우 냉매가스를 고온고압의 상태로 응축 압력까지 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 공랭식의 경우 공기에 의한 방열에 의하여 액상으로 응축하는 실내열교환기와, 상기 실내열교환기에서 응축된 고온고압 상태의 액상 냉매를 교축작용에 의하여 저압상태의 기상냉매로 팽창시키는 팽창밸브와, 그리고 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키면서 냉매의 증발 잠열을 이용하여 송풍기에 의하여 송풍되는 공기를 열교환에 의하여 냉각함과 아울러 상기 압축기로 냉매가스를 복귀시키는 실외열교환기 및 상기 실외열교환기에서 회수되는 냉매를 액체와 기체로 분리하여 기체냉매만을 상기 압축기로 공급되도록 하는 어큐뮬레이터로 구성되어 있다.
이러한 히트펌프 시스템은, 냉매 순환 사이클 동안 상기 냉매가 기체→액체 및 액체→기체로 연속적으로 상태변화하며, 난방 및 냉방 운전의 전환을 사방변에 의해 전환하는 시스템이다.
하지만, 이러한 종래 히트펌프 시스템의 경우 과부하시 압축기의 과도한 토출압력 및 온도로 인해 압축기에 손상을 가져오는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 냉난방 과부하시 압축기의 과도한 토출압력 및 온도를 안정적인 압력 및 온도치로 떨어뜨려 압축기 토출, 흡입압력을 일정하게 유지하는 히트펌프의 압축기 토출압력 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 압축기, 실내·외열교환기, 사방변, 팽창밸브를 포함하여 구성되는 냉난방을 수행하는 히트펌프에 있어서, 압축기에서 토출되는 냉매관에서 분기되어 팽창밸브와 실내열교환기 사이의 냉매관에 연결되는 바이패스관; 및 상기 바이패스관 상에 설치되어 압축기에서 토출되는 압력이 과도한 경우 개방되어 실외열교환기로 토출되는 냉매가스의 일부를 실내열교환기측으로 직접 유입되도록 하는 개폐수단을 포함한다.
상기 개폐수단은 유입구와 유출구가 형성된 몸체, 일단이 상기 몸체 내부에 구비되어 상기 유입구를 향해 탄성지지하는 스프링, 상기 스프링 타단에 구비되어 상기 유입구를 통해 유입되는 냉매가스의 압력에 의해 상기 유출구의 개폐여부를 조절하는 토출압력 조절판으로 구성된다.
상기 개폐수단의 유출구에 연결되는 냉매관의 중간에는 보조팽창밸브가 더 구비되어 고온고압 상태의 냉매가스를 교축작용에 의하여 저온저압 상태의 냉매가스로 팽창시켜 상기 실내열교환기측으로 유입되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 히트펌프의 압축기 토출압력 제어장치를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 압축기 토출압력 제어장치가 히트펌프에 장착된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 압축기 토출압력 제어장치의 내부구성을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 바이패스관(10) 및 개폐수단(20)을 포함한다.
바이패스관(10)은 압축기(1)에서 토출되는 냉매관에서 분기되어 실내열교환기(2)와 팽창밸브(3) 사이의 냉매관에 연결된다.
개폐수단(20)은 상기 바이패스관(10)로 상에 설치되어 압축기(1)에서 토출되는 압력이 과도한 경우 개방되어 실외열교환기(4)로 토출되는 냉매가스의 일부를 실내열교환기(2)측으로 직접 유입되도록 한다.
좀 더 상세하게 설명하면, 상기 개폐수단(20)은 유입구(21a)와 유출구(21b)가 형성된 몸체(21), 일단이 상기 몸체(21) 내부에 구비되어 상기 유입구(21a)를 향해 탄성지지하는 스프링(22), 상기 스프링(22) 타단에 구비되어 상기 유입구(21a)를 통해 유입되는 냉매가스의 압력에 의해 상기 유출구(21b)의 개폐여부를 조절하는 토출압력 조절판(23)으로 구성된다. 여기서, 본 발명의 기술분야에 속한 당업자라면 다양한 형태로 변형 실시할 수 있을 것이다.
바람직하게는, 상기 개폐수단(20)의 유출구(21b)에 연결되는 냉매관의 중간에는 보조팽창밸브(30)가 더 구비되어 고온고압 상태의 냉매가스를 교축작용에 의하여 저온저압 상태의 냉매가스로 팽창시켜 실내열교환기(2)로 유입되게 한다.
이러한 구성의 본 발명에 따른 히트펌프의 압축기 토출압력 제어장치의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
히트펌프 시스템은 냉매 순환 사이클 동안 상기 냉매가 기체→액체 및 액체→기체로 연속적으로 상태변화하며, 난방 및 냉방 운전의 전환을 사방변에 의해 전환하는 시스템으로, 냉매가스를 고온고압의 상태로 압축하는 압축기(1)가 구비된 다.
한편, 장시간 운전하다보면, 종전과 같이 냉, 난방 사이클의 과부하시 압축기(1)의 과도한 토출압력으로 인해 압축기(1)의 파손이 발생될 우려가 있다. 이때, 압축기(1)로부터 토출되는 토출압력이 일정치 이상에 도달하게 되는데, 이때, 토출되는 냉매가스의 토출압력으로 인해 토출압력 조절판(23)이 스프링(22)의 탄성력을 눌러 밀리면서 유출구(21b)를 개방시키게 된다.
따라서, 압축기(1)에서 토출된 냉매가스의 일부가 상기 바이패스관(10)을 통해 분기되고, 보조팽창밸브(30)를 지나면서 고온고압 상태의 냉매가스를 교축작용에 의하여 저온저압 상태의 냉매가스로 팽창시켜 실내열교환기(2)로 직접 들어가도록 유도하게 된다. 이에 따라, 압축기(1)에서 토출되는 압력 및 온도는 상대적으로 낮아지게 되고, 반대로 압축기(1) 흡입측의 압력 및 온도는 높아지게 된다.
결론적으로, 압축기(1)에서 토출되는 냉매가스의 토출압력 및 온도를 떨어뜨려 압축기(1)의 손상을 방지하고, 동시에 압축기(1)의 흡입압력 및 온도를 상승시키게 된다.
상기된 바와 같은 본 발명은 냉난방 과부하시 압축기의 과도한 토출압력 및 온도를 안정적인 압력 및 온도치로 떨어뜨려 압축기 토출, 흡입압력을 일정하게 유지하는 효과가 있다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하 는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (3)

  1. 압축기, 실내·외열교환기, 사방변, 팽창밸브를 포함하여 구성되는 냉난방을 수행하는 히트펌프에 있어서,
    압축기에서 토출되는 냉매관에서 분기되어 팽창밸브와 실내열교환기 사이의 냉매관에 연결되는 바이패스관; 및
    상기 바이패스관 상에 설치되어 압축기에서 토출되는 압력이 과도한 경우 개방되어 상기 실외열교환기로 토출되는 냉매가스의 일부를 상기 실내열교환기측으로 직접 유입되도록 하는 개폐수단을 포함하며,
    상기 개폐수단은 유입구와 유출구가 형성된 몸체, 일단이 상기 몸체 내부에 구비되어 상기 유입구를 향해 탄성지지하는 스프링, 상기 스프링 타단에 구비되어 상기 유입구를 통해 유입되는 냉매가스의 압력에 의해 상기 유출구의 개폐여부를 조절하는 토출압력 조절판으로 구성된 것을 특징으로 하는 히트펌프의 압축기 토출압력 제어장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 개폐수단의 유출구에 연결되는 냉매관의 중간에는 보조팽창밸브가 더 구비되어 고온고압 상태의 냉매가스를 교축작용에 의하여 저온저압 상태의 냉매가 스로 팽창시켜 상기 실내열교환기측으로 유입되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 압축기 토출압력 제어장치.
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