KR100812783B1 - Air-conditioner having two compressor - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 두 개의 압축기를 가지는 공기조화기를 도시한 구성도이고,1 is a block diagram showing an air conditioner having two conventional compressors,
도 2는 본 발명에 따른 두 개의 압축기를 가지는 공기조화기를 도시한 구성도이고,2 is a block diagram showing an air conditioner having two compressors according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 두 개의 압축기를 가지는 공기조화기에서 두 개의 압축기를 제어하기 위한 구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing a configuration for controlling two compressors in an air conditioner having two compressors according to the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100: 공기조화기 110: 제1압축기100: air conditioner 110: first compressor
111: 제2압축기 120: 제1체크밸브111: second compressor 120: first check valve
121: 제2체크밸브 130: 응축기121: second check valve 130: condenser
131: 응축기의 송풍팬 140: 제1팽창기구131:
141: 제2팽창기구 150: 제1증발기141: second expansion mechanism 150: first evaporator
151: 제2증발기 152: 제1증발기의 송풍팬151: second evaporator 152: blowing fan of the first evaporator
153: 제2증발기의 송풍팬 160: 어큐뮬레이터153:
170: 바이패스 장치 200: 제1유로170: bypass device 200: first euro
210: 제2유로 220: 제1연결배관210: second euro 220: first connection pipe
230: 제2연결배관 240: 제3연결배관230: second connection pipe 240: third connection pipe
250: 제4연결배관 260: 개폐밸브250: fourth connection piping 260: on-off valve
300: 제어부 310: 버튼300: control unit 310: button
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두 개의 압축기를 가지는 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to an air conditioner having two compressors.
일반적으로, 공기조화기는 압축기(compressor), 응축기(condenser), 팽창기구(expansion valve), 증발기(evaporator) 등으로 구성된다.Generally, an air conditioner is composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, and the like.
구체적으로, 압축기는 냉매를 고온 고압의 가스로 변환하는 장치이고, 응축기는 고온고압의 가스를 액화하는 장치이며, 팽창밸브는 열교환이 용이하도록 저온저압으로 냉매를 분무상태로 팽창시킴과 아울러, 그 냉매의 팽창정도를 조절하는 장치이고, 증발기는 팬에 의해 유입되는 외기와 자체에 내재된 배관상의 차가운 냉매를 서로 열교환하여 냉기를 생성하는 장치이다.Specifically, the compressor is a device for converting the refrigerant into a gas of high temperature and high pressure, the condenser is a device for liquefying the gas of high temperature and high pressure, the expansion valve expands the refrigerant in a spray state at low temperature and low pressure to facilitate heat exchange, The evaporator is a device that controls the degree of expansion of the refrigerant, the evaporator is a device for generating cold air by heat-exchanging the cold refrigerant on the pipes and the internal air introduced by the fan with each other.
도 1은 일반적인 두 개의 압축기를 가지는 공기조화기를 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram showing an air conditioner having two conventional compressors.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 두 개의 압축기(11,12)를 가지는 공기조화기(1)의 경우에, 용량이 서로 다른 두 개의 압축기(11,12)는 실내외 부하 변동에 따라 어느 하나만 운전되거나 동시에 운전될 수 있다.As shown in FIG. 1, in the case of the
두 개의 압축기(11,12)가 동시에 운전하는 경우, 각 압축기(11,12)에서 압축 된 기상 냉매는 압축기(11,12)의 출구단에 장착된 체크밸브(20,21)를 통해 실외기의 응축기(15)로 유입되어 외부공기와 열교환하면서 액상의 냉매로 전환된다.When two
이 액상의 냉매는 각 팽창기구(16,17)를 통과하여 연결배관을 통해서 실내기의 증발기(13,14)들로 각각 유입된다. 이 실내기의 증발기(13,14)들로 유입된 냉매는 실내공기와 열교환되어 다시 기상냉매로 상변환되어 연결배관을 따라 어큐뮬레이터(19)로 유입된다.The liquid refrigerant passes through the
이후, 어큐뮬레이터(19)를 거친 냉매는 다시 압축기(11,12)들로 유입된다.Thereafter, the refrigerant passing through the
이와 같이, 두 개의 압축기(11,12)가 동시에 운전되는 조건일 경우에, 실내기의 증발기(13,14)들에서 실내공기와 열교환하여 발생한 기상의 냉매는 어큐뮬레이터(19)에서 용량이 서로 다른 두 개의 압축기(11,12)의 용량에 따라 흡입배관으로 냉매 유량이 분배되어 압축기(11,12)들로 유입되게 된다.As such, when two
그러나 이러한 종래기술은 소용량 실내기의 증발기(14)가 단독 운전하는 경우에 있어서, 소용량 실내기의 증발기(14)의 용량에 비해서 응축기(15)의 용량이 상대적으로 비대한 편이기 때문에, 공기조화기가 효율적으로 가동되지 못해 신뢰성에 대한 문제점이 있었으며, 이와 같은 공기조화기의 비효율적인 가동으로 인해 불필요하게 전력이 많이 소모되는 등의 문제점이 있었다.However, such a prior art is that when the
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 소용량 실내기의 증발기가 단독으로 운전되더라도 효율적인 가동이 가능하여 소비자들이 신뢰성을 가질 수 있고, 전력소모를 대폭 줄일 수 있도록 하는 두 개의 압축기를 가지는 공기조화기를 제공 하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an air conditioner having two compressors that can be operated efficiently even if the evaporator of the small-capacity indoor unit is operated alone, thereby significantly reducing power consumption. For the purpose of
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 두 개의 압축기를 가지는 공기조화기는, 흡입구로부터 흡입되는 저온,저압 기체 상태의 냉매를 압축하여 고온,고압의 기체상태로 토출구를 통해 토출하는 한 쌍의 압축기; 상기 압축기들과 배관으로 연결되어 외부 공기와 열교환하되, 냉매가 흐르는 내부의 유로가 제1 및 제2 유로로 양분된 응축기; 상기 압축기들 및 상기 응축기와 배관으로 연결되어 실내 공기와 열교환하는 한 쌍의 증발기; 상기 증발기들 및 상기 응축기 사이에 연결되어 어느 일측에서 이송되어 오는 상온고압 액체상태 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압하는 한 쌍의 팽창기구; 및 상기 증발기들로부터 유입되는 냉매 중에서 액체상태로 남아있는 냉매를 걸러줌과 동시에 오일을 상기 압축기 측으로 공급하는 어큐뮬레이터를 포함하며, 상기 증발기들을 모두 가동시킬 경우에 상기 압축기들에서 상기 응축기의 제1 유로 및 제2 유로로 냉매가 공급되도록 하고, 상기 증발기 중 어느 하나만 가동시킬 경우에 상기 응축기의 제1 유로 및 제2 유로 중 어느 하나에만 냉매가 공급되도록 하는 바이패스 장치를 포함한다.In order to achieve the above object, an air conditioner having two compressors according to the present invention comprises a pair of compressors for compressing a refrigerant in a low-temperature and low-pressure gas state sucked from an inlet and discharging it through a discharge port in a high-temperature, high-pressure gas state. ; A condenser connected to the compressors through a pipe to exchange heat with external air, wherein the internal flow path through which the refrigerant flows is divided into first and second flow paths; A pair of evaporators connected to the compressors and the condenser and a pipe to exchange heat with indoor air; A pair of expansion mechanisms connected between the evaporators and the condenser to reduce a room temperature high pressure liquid refrigerant transferred from one side to a low temperature low pressure liquid state; And an accumulator for filtering oil remaining in the liquid state from the refrigerant flowing from the evaporators and supplying oil to the compressor, wherein the first flow path of the condenser in the compressors when all the evaporators are operated. And a bypass device to supply the refrigerant to the second flow path and to supply the refrigerant to only one of the first flow path and the second flow path of the condenser when only one of the evaporators is operated.
상기 바이패스 장치는, 상기 압축기들과 상기 응축기의 제1 유로를 연결하는 제1연결배관과, 상기 제1연결배관과 상기 응축기의 제2 유로를 연결하는 제2연결배관과, 상기 제2 유로와 상기 팽창기구들을 연결하는 제3연결배관과, 상기 제1 유로와 상기 제3연결배관을 연결하는 제4연결배관을 포함하며, 상기 압축기에서 제공되는 냉매를 상기 제2 유로로 공급하거나 차단하도록 상기 제2연결배관을 개폐하는 개폐밸브를 더 포함한다.The bypass device includes a first connection pipe connecting the compressors and the first flow path of the condenser, a second connection pipe connecting the first connection pipe and the second flow path of the condenser, and the second flow path. And a third connection pipe connecting the expansion mechanisms, and a fourth connection pipe connecting the first flow path and the third connection pipe, to supply or block the refrigerant provided from the compressor to the second flow path. It further includes an on-off valve for opening and closing the second connection pipe.
상기 압축기들, 증발기들의 송풍팬, 팽창기구들, 및 개폐밸브와 전기적으로 연결되는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 버튼에 의해 상기 증발기들을 모두 가동시키라는 신호를 입력받으면, 상기 압축기들, 증발기들의 송풍팬, 팽창기구들을 모두 온시키고, 상기 개폐밸브는 상기 제2연결배관을 소통시키도록 온상태로 제어하며, 상기 버튼에 의해 상기 증발기들 중 어느 하나만 가동시키라는 신호를 입력받으면, 상기 압축기들 중 가동되는 증발기의 용량에 해당하는 어느 하나, 상기 증발기들의 송풍팬들 중 가동되는 증발기에 해당하는 어느 하나, 상기 응축기의 송풍팬, 및 상기 팽창기구들 중 상기 가동되는 증발기와 연결된 어느 하나만을 온시키고, 상기 개폐밸브는 상기 제2연결배관을 폐쇄시키도록 오프상태로 제어하는 것을 포함한다.And a control unit electrically connected to the compressors, a blower fan of the evaporators, expansion mechanisms, and an opening / closing valve, wherein the control unit receives the signals to operate all the evaporators by a button. The blower fan and the expansion mechanisms of the evaporators are all turned on, and the opening / closing valve is controlled to communicate with the second connection pipe, and when a signal is inputted to activate only one of the evaporators by the button, Any one of the compressors corresponding to the capacity of the operated evaporator, one of the blower fans of the evaporators corresponding to the operated evaporator, the blower fan of the condenser, and any one of the expansion mechanisms connected to the operated evaporator Turn on, and the on-off valve includes controlling to the off state to close the second connection pipe.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 두 개의 압축기를 가지는 공기조화기를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 두 개의 압축기를 가지는 공기조화기에서 두 개의 압축기를 제어하기 위한 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing an air conditioner having two compressors according to the present invention, Figure 3 is a block diagram showing a configuration for controlling two compressors in an air conditioner having two compressors according to the present invention. .
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기(100)는 한 쌍의 압축기(110,111), 응축기(130), 한 쌍의 증발기(150,151), 한 쌍의 팽창기구(140,141), 어큐뮬레이터(160), 및 바이패스 장치(170)를 포함한다.2 and 3, the
먼저, 한 쌍의 압축기(110,111)는 흡입구로부터 흡입되는 저온,저압 기체 상 태의 냉매를 압축하여 고온,고압의 기체상태로 토출구를 통해 토출하는 것이다.First, a pair of compressors (110, 111) is to compress the refrigerant in the low-temperature, low-pressure gas state sucked from the suction port to discharge through the discharge port in a gas state of high temperature, high pressure.
실시예에서, 압축기(110,111)는 제1 압축기(110)와 제2 압축기(111)로 이루어지며, 제1 압축기(110)는 제2 압축기(111)에 비해 큰 용량을 가진다.In an embodiment, the
이 제1 압축기(110)와 제2 압축기(111)의 토출측에는 각각 냉매의 역류를 방지하도록 제1 및 제2체크밸브(120,121)가 설치되는 것이 바람직하다.The first and
상기 응축기(130)는 상기 압축기(110,111)들과 배관으로 연결되어 외부 공기와 열교환한다.The
실시예에서, 응축기(130)는 냉매가 흐르는 내부의 유로가 제1 및 제2 유로(200,210)로 양분되는 것이 바람직하다.In an embodiment, the
도 2에서는 상부에 제1 유로(200)가 형성되고 하부에 제2 유로(210)가 형성된다. 하지만 필요에 따라서는 제1 유로(200)와 제2 유로(210)의 위치가 변경되어도 무방하다.In FIG. 2, a
상기 한 쌍의 증발기(150,151)는 상기 압축기(110,111)들 및 상기 응축기(130)와 배관으로 연결되어 실내 공기와 열교환하는 것이다.The pair of
실시예에서, 증발기(150,151)는 제1 증발기(150)와 제2 증발기(151)로 이루어지며, 도면에 별도로 도시되지 않았지만 실내기 내부에 위치한다.In an embodiment, the
상기 제1 증발기(150)는 제2 증발기(151)에 비해 더 큰 용량을 가진다.The
아울러, 제1 증발기(150) 및 제2 증발기(151)의 측면에는 송풍팬(152,153)이 각각 구비된다.In addition, blowing
상기 한 쌍의 팽창기구(140,141)는 증발기(150,151)들 및 응축기(130) 사이 에 연결되어 어느 일측에서 이송되어 오는 상온고압 액체상태 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압하는 것이다.The pair of
실시예에서, 팽창기구(140,141)는 제1 팽창기구(140)와 제2 팽창기구(141)로 이루어지며, 상기 제1 팽창기구(140)는 제1 증발기(150)로 냉매를 제공하는 것이며, 제2 팽창기구(141)는 제2 증발기(151)로 냉매를 제공하는 것이다.In the embodiment, the expansion mechanism (140,141) is composed of a
상기 어큐뮬레이터(160)는 증발기(150,151)들로부터 유입되는 냉매 중에서 액체상태로 남아있는 냉매를 걸러줌과 동시에 오일을 상기 압축기(110,111) 측으로 공급한다.The
실시예에서, 어큐뮬레이터(160)는 제1 압축기(110) 및 제2 압축기(111)와 각각 배관에 의해 연결된다.In an embodiment, the
한편, 바이패스 장치(170)는 증발기(150,151)들을 모두 가동시킬 경우에 압축기(110,111)들에서 응축기(130)의 제1 유로(200) 및 제2 유로(210)로 냉매가 공급되도록 하고, 증발기(150,151) 중 어느 하나만 가동시킬 경우에 응축기(130)의 제1 유로(200) 및 제2 유로(210) 중 어느 하나에만 냉매가 공급되도록 하는 것이다.On the other hand, when the
실시예에서, 바이패스 장치(170)는 압축기(110,111)들과 응축기(130)의 제1 유로(200)를 연결하는 제1연결배관(220)과, 제1연결배관(220)과 응축기(130)의 제2 유로(210)를 연결하는 제2연결배관(230)과, 제2 유로(210)와 팽창기구(140,141)들을 연결하는 제3연결배관(240)과, 제1 유로(200)와 제3연결배관(240)을 연결하는 제4연결배관(250)을 포함한다.In an embodiment, the
아울러, 바이패스 장치(170)는 압축기(110,111)에서 제공되는 냉매를 제2 유로(210)로 공급하거나 차단하도록 제2연결배관(230)을 개폐하는 개폐밸브(260)를 더 포함한다.In addition, the
본 발명은 상기 압축기(110,111)들, 증발기(150,151)들의 송풍팬(152,153), 응축기(130)의 송풍팬(131), 팽창기구(140,141)들, 및 개폐밸브(260)와 전기적으로 연결되는 제어부(300)를 더 포함하는 것이 바람직하다.The present invention is electrically connected to the compressor (110, 111), the blowing fan (152, 153) of the evaporator (150, 151), the blowing fan (131) of the
도 4에서, 제어부(300)는 버튼(310)을 통해 신호를 입력받아 상기한 구성요소들을 제어한다.In FIG. 4, the
먼저, 제어부(300)가 버튼(310)에 의해 증발기(150,151)들을 모두 가동시키라는 신호를 입력받으면, 압축기(110,111)들, 증발기(150,151)들의 송풍팬(152,153), 응축기(130)의 송풍팬(131), 팽창기구(140,141)들을 모두 온시킨다.First, when the
이와 더불어, 제어부(300)는 개폐밸브(260)가 제2연결배관(230)을 소통시키도록 온상태로 제어한다.In addition, the
반면, 제어부(300)가 버튼(310)에 의해 증발기(150,151)들 중 어느 하나만 가동시키라는 신호를 입력받으면, 압축기(110,111)들 중 가동되는 증발기(150,151)의 용량에 해당하는 어느 하나, 증발기(150,151)들의 송풍팬(152,153)들 중 가동되는 증발기(150,151)에 해당하는 어느 하나, 응축기(130)의 송풍팬(131), 및 팽창기구(140,141)들 중 가동되는 증발기(150,151)와 연결된 어느 하나만을 온시킨다.On the other hand, when the
아울러, 제어부(300)는 개폐밸브(260)가 제2연결배관(230)을 폐쇄시키도록 오프상태로 제어한다.In addition, the
본 발명에 따른 두 개의 압축기를 가지는 공기조화기(100)의 제어방식 및 그에 의한 동작은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 제어부(300)가 버튼(310)에 의해 증발기(150,151)들을 모두 가동시키라는 신호를 입력받으면, 압축기(110,111)들, 증발기(150,151)들의 송풍팬(152,153), 응축기(130)의 송풍팬(131), 팽창기구(140,141)들을 모두 온시키고, 개폐밸브(260)가 제2연결배관(230)을 소통시키도록 온상태로 제어한다.Control method and operation thereof of the
이러한 상태에서는 제1 및 제2 압축기(110,111)에서 압축된 기상 냉매는 제1 및 제2 압축기(110,111)의 출구단에 장착된 각각의 체크밸브(120,121)를 통해 제1 및 제2 연결배관(220,230)을 따라 실외기의 응축기(130)에서 제1 및 제2 유로(200,210)로 유입되어 외부공기와 열교환하면서 액상의 냉매로 전환된다.In this state, the gaseous refrigerant compressed by the first and
이 액상의 냉매는 응축기(130)의 제1 및 제2 유로(200,210)를 통과하여 제3 및 제4 연결배관(240,250)을 통해 제1 및 제2 팽창기구(140,141)를 통과하고 연결배관을 통해서 실내기의 제1 및 제2 증발기(150,151)들로 각각 유입된다.The liquid refrigerant passes through the first and
이 실내기의 제1 및 제2 증발기(150,151)들로 유입된 냉매는 실내공기와 열교환되어 다시 기상냉매로 상변환되어 연결배관을 따라 어큐뮬레이터(160)로 유입된다. 이후, 어큐뮬레이터(160)를 거친 냉매는 다시 제1 및 제2 압축기(110,111)들로 유입된다.The refrigerant introduced into the first and
반면, 제어부(300)가 버튼(310)에 의해 증발기(150,151)들 중 용량이 작은 제2 증발기(151)만 가동시키라는 신호를 입력받으면, 제2 압축기(111), 제2 증발기(151)의 송풍팬(153), 응축기(130)의 송풍팬(131), 및 제2 팽창기구(141)만을 온 시킨다. 아울러, 제어부(300)는 개폐밸브(260)가 제2연결배관(230)을 폐쇄시키도록 오프상태로 제어한다.On the other hand, when the
이러한 상태에서는 제2 압축기(111)에서 압축된 기상 냉매는 제2 압축기(111)의 출구단에 장착된 제2 체크밸브(121)를 통해 제1 연결배관(220)을 따라 실외기의 응축기(130)에서 제1 유로(200)로 유입되어 외부공기와 열교환하면서 액상의 냉매로 전환된다.In this state, the gaseous refrigerant compressed by the
이 액상의 냉매는 응축기(130)의 제1 유로(200)를 통과하여 제3 연결배관(240)을 통해 제2 팽창기구(141)를 통과하고 연결배관을 통해서 실내기의 제2 증발기(151)들로 유입된다.The liquid refrigerant passes through the
이 실내기의 제2 증발기(151)로 유입된 냉매는 실내공기와 열교환되어 다시 기상냉매로 상변환되어 연결배관을 따라 어큐뮬레이터(160)로 유입된다. 이후, 어큐뮬레이터(160)를 거친 냉매는 다시 제2 압축기(111)로 유입된다.The refrigerant introduced into the
상기한 바와 같이 본 발명은 압축기들과 배관으로 연결되어 외부 공기와 열교환하되 냉매가 흐르는 내부의 유로가 제1 및 제2 유로로 양분된 응축기와, 증발기 중 어느 하나만 가동시킬 경우에 상기 응축기의 제1 유로 및 제2 유로 중 어느 하나에만 냉매가 공급되도록 하는 바이패스 장치를 구비하므로서, 종래와 달리 소용량 실내기의 증발기가 단독으로 운전되더라도 효율적인 가동이 가능하여 소비자들이 신뢰성을 가질 수 있고, 전력소모를 대폭 줄일 수 있도록 하는 우수한 효과가 있다.As described above, the present invention is connected to the compressor and the pipe, and the heat exchange with the outside air, but the internal flow path of the refrigerant flow is divided into the first and second flow path and the condenser of the condenser when only one of the evaporator is operated By providing a bypass device that allows the refrigerant to be supplied to only one of the first and second flow paths, the evaporator of the small-capacity indoor unit can be operated efficiently even if operated alone, thereby allowing consumers to have reliability and reduce power consumption. There is an excellent effect that can be greatly reduced.
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2007
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