KR101187709B1 - Air conditioner and its control method for the pressure equilibrium - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 공기조화기의 실외기 측과 배관들 사이 또는 압력이 높은 쪽의 배관과 압력이 낮은 쪽의 배관 사이의 압력 평형을 빠르게 이룰 수 있어 압축기가 원활하게 동작할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출된 고압의 냉매가 흐르는 고압관과, 상기 압축기로 흡입되는 저압의 냉매가 흐르는 저압관을 포함하는 실외기; 상기 고압관과 실내기를 연결하는 제1배관과, 상기 저압관과 실내기를 연결하는 제2배관; 상기 고압관에 설치되어 상기 제1배관과 상기 제2배관 사이의 압력 평형을 제어하는 브리지 장치; 상기 압축기가 운전 중일 때에는 상기 브리지 장치를 닫고 상기 압축기가 정지하였을 때에는 상기 브리지 장치를 개방하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
An object of the present invention is to achieve a pressure balance between the outdoor unit side of the air conditioner and the pipes or between the pipe of the high pressure side and the pipe of the low pressure side to enable the compressor to operate smoothly.
An air conditioner according to the present invention for achieving the above object includes a compressor for compressing a refrigerant, a high pressure tube through which a high pressure refrigerant discharged from the compressor flows, and a low pressure tube through which a low pressure refrigerant sucked into the compressor flows. Outdoor unit; A first pipe connecting the high pressure pipe and the indoor unit, and a second pipe connecting the low pressure pipe and the indoor unit; A bridge device installed in the high pressure pipe to control a pressure balance between the first pipe and the second pipe; And a control unit for closing the bridge device when the compressor is in operation and opening the bridge device when the compressor is stopped.
Description
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기의 실외기와 배관의 구성 및 냉매의 순환 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of the outdoor unit and the piping of the air conditioner and the circulation path of the refrigerant according to the first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기의 실외기와 배관의 구성 및 냉매의 순환 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a view schematically showing the configuration of the outdoor unit and the piping and the circulation path of the refrigerant of the air conditioner according to the second embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 공기조화기의 실외기와 배관의 구성 및 냉매의 순환 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 3 is a view schematically showing the configuration of the outdoor unit and the piping of the air conditioner and the circulation path of the refrigerant according to the third embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 배관 압평형 제어 방법에 관한 플로우 챠트를 나타낸 도면이다.4 is a flowchart illustrating a pipe pressure balance control method of an air conditioner according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 실외기 2 : 제1배관1: outdoor unit 2: first piping
3 : 제2배관 4 : 실내기3: second piping 4: indoor unit
10: 압축기 11: 바이패스관10: compressor 11: bypass tube
12: 바이패스 밸브 13: 사방밸브12: bypass valve 13: four-way valve
14: 열교환기 20: 고압관14: heat exchanger 20: high pressure tube
21: 실외측 팽창밸브 22: 체크밸브21: Outdoor expansion valve 22: Check valve
23: 냉매제어밸브 24: 브리지관23: refrigerant control valve 24: bridge pipe
25: 브리지 밸브 30: 저압관25: bridge valve 30: low pressure pipe
40: 실내측 팽창밸브 41: 실내측 열교환기40: indoor side expansion valve 41: indoor side heat exchanger
50: 브리지 장치 60: 제어부50: bridge device 60: control unit
본 발명은 공기조화기 및 그 배관 압평형 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나 이상의 실외기가 구비되는 공기조화기에 있어서 그 하나 이상의 실외기와 하나 이상의 실내기를 연결하는 공통 배관과 상기 실외기 사이의 압력 평형을 이루어 압축기의 운전을 원활하게 할 수 있도록 한 공기조화기 및 그 배관 압평형 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner and a pipe pressure balance control method, and more particularly, in an air conditioner having one or more outdoor units, a pressure between the common pipe connecting the one or more outdoor units and one or more indoor units and the outdoor unit. The present invention relates to an air conditioner and a pipe pressure balance control method for achieving an equilibrium to smoothly operate a compressor.
일반적으로 공기조화기는 냉매를 압축하여 고온 고압의 기체 상태의 냉매를 순환시켜 냉기 또는 온기를 실내 공간에 공급하는 기기로서, 실외기와 실내기로 구성되며 실외기는 냉매를 압축하는 압축기와 열교환을 통해 냉매를 응축 또는 증발시키는 실외측 열교환기, 냉각팬 및 냉매를 팽창시키는 실외측 팽창밸브 등으로 구성되고, 실내기는 냉매를 팽창시키는 실내측 팽창밸브와 열교환을 통해 냉매를 응축 또는 증발시키는 실내측 열교환기 및 송풍팬 등으로 구성된다.In general, an air conditioner is a device that compresses a refrigerant to circulate a refrigerant in a gaseous state of high temperature and high pressure to supply cold or warm air to an indoor space. An outdoor unit is composed of an outdoor unit and an indoor unit. An outdoor unit uses a compressor and a heat exchanger to compress the refrigerant. An outdoor side heat exchanger for condensation or evaporation, an outdoor side expansion valve for expanding the refrigerant, and the indoor unit an indoor side heat exchanger for condensing or evaporating the refrigerant through heat exchange with an indoor expansion valve for expanding the refrigerant; Blower fan or the like.
이러한 냉방과 난방을 모두 할 수 있는 공기조화기의 작동을 설명한다.The operation of an air conditioner capable of both cooling and heating will be described.
난방 시에는 압축기에서 토출되는 고온 고압의 냉매가 곧바로 실내기로 유입 되어 열교환기를 통해 응축되면서 더운 공기가 생성되며 상기 실내측 열교환기를 통과한 냉매는 실외기로 유입되면서 실외측 팽창밸브에서 팽창되고 실외측 열교환기를 통해 증발되어 압축기로 다시 유입되는데, 상기 실외측 팽창밸브를 통과하기 전에 체크밸브와 냉매제어밸브가 병렬로 연결되어 있고 상기 체크밸브는 실외기로 돌아오는 냉매는 통과하지 못하고 실내기로 나가는 냉매만을 통과시키는 것이므로, 상기 난방 시의 실외기로 돌아오는 냉매는 상기 냉매제어밸브가 개방되면서 상기 팽창장치와 열교환기를 차례로 통과하여 압축기로 유입될 수 있는 것이다.During heating, the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor flows directly into the indoor unit to condense through the heat exchanger to generate hot air. After passing through the outdoor expansion valve, the check valve and the refrigerant control valve are connected in parallel, and the check valve passes only the refrigerant exiting the indoor unit, not the refrigerant returning to the outdoor unit. Since the refrigerant is returned to the outdoor unit during the heating, the refrigerant may be introduced into the compressor through the expansion device and the heat exchanger in turn while the refrigerant control valve is opened.
한편, 냉방 시에는 압축기에서 압축된 고온 고압의 냉매가 실외측 열교환기를 통해 응축되어 실내기로 유입되고 실내기에서 실내측 팽창밸브에 의해 팽창되어 냉매의 압력을 급격히 떨어뜨리고 다시 실내측 열교환기에서 증발시켜 냉기를 생성하여 송풍하게 되는데, 실외기에서 상기 압축기와 실외측 열교환기를 통과한 냉매는 실외측 팽창밸브를 거쳐 체크밸브를 통과하여 실내기로 들어가게 된다. 이 때 상기 실외측 팽창밸브는 냉매를 팽창시키는 역할을 하지는 않고 냉매를 통과시키는 역할만을 한다. 따라서 냉방 시에는 상기 체크밸브와 병렬로 연결된 냉매제어밸브는 항상 닫혀 있게 된다. 이렇게 체크밸브와 냉매제어밸브를 구비한 이유는 난방 시에 정지되어 있는 실외기 측으로 냉매가 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다.On the other hand, during cooling, the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressor is condensed through the outdoor heat exchanger and introduced into the indoor unit, and is expanded by the indoor expansion valve in the indoor unit to drastically reduce the pressure of the refrigerant and then evaporate in the indoor heat exchanger. The cool air is generated and blown. In the outdoor unit, the refrigerant passing through the compressor and the outdoor heat exchanger passes through the check valve through the outdoor expansion valve and enters the indoor unit. At this time, the outdoor expansion valve does not expand the refrigerant but only serves to pass the refrigerant. Therefore, during cooling, the refrigerant control valve connected in parallel with the check valve is always closed. The reason why the check valve and the refrigerant control valve are provided is to prevent the refrigerant from flowing into the outdoor unit which is stopped during heating.
한편, 냉방 시와 난방 시의 압축기로부터 토출되는 냉매의 순환 방향은 반대가 되는데, 이러한 냉매의 방향은 압축기의 토출구 측에 구비된 사방밸브를 통해 이루어지게 된다. On the other hand, the circulation direction of the refrigerant discharged from the compressor at the time of cooling and heating is reversed, the direction of the refrigerant is made through the four-way valve provided on the discharge port side of the compressor.
그런데, 상기와 같이 사이클이 반복되는 동안 압축기의 흡입구 측과 토출구 측은 압력 차이가 형성되는데, 즉 압축기의 토출구 측은 높은 압력이 형성되고 흡입구 측은 낮은 압력이 형성된다. 이러한 압력차로 인해 압축기의 기동 시 큰 부하가 걸리게 되어 압축기의 동작이 원활하지 못하게 되고, 압축기의 토출구 측의 높은 압력으로 인해 압축기에서 압축된 냉매가 토출되지 못하고 역류하게 되는 경우도 있어 큰 문제점을 야기하게 된다. However, as described above, a pressure difference is formed between the suction port side and the discharge port side of the compressor, that is, a high pressure is formed at the discharge port side of the compressor, and a low pressure is formed at the suction port side. Due to this pressure difference, a large load is applied at the start of the compressor, and the operation of the compressor is not smooth, and a high pressure on the discharge port side of the compressor causes the refrigerant compressed in the compressor to be discharged and flows backward, causing a big problem. Done.
이러한 문제점을 해결하기 위해 사용자에 의해 공기조화기가 정지 되거나 설정 온도를 만족하여 자동으로 정지되었을 때 압축기도 같이 정지하게 되는데, 압축기의 토출구 측과 흡입구 측을 연통하는 바이패스관과 바이패스 밸브를 설치하여 압축기가 정지해 있는 동안 상기 바이패스 밸브를 개방시켜 두어 압축기의 토출구 측과 흡입구 측에 형성된 압력 차이를 없애도록 하였다. In order to solve this problem, when the air conditioner is stopped by the user or automatically stopped by satisfying the set temperature, the compressor is also stopped. Bypass valves and bypass valves communicating between the discharge port side and the suction port side of the compressor are installed. Thus, the bypass valve was opened while the compressor was stopped so as to eliminate the pressure difference formed at the discharge port side and the suction port side of the compressor.
그러나, 상기와 같은 방법은 실외기가 다수개 설치되어 그 다수개의 실외기와 실내기를 연결하는 배관의 길이가 매우 길어질 경우, 또는 실외기는 하나이지만 실내기와의 거리가 멀어 배관의 길이가 매우 길어질 경우에는 압축기를 중심으로 한 실외기 측과 배관 측 사이 또는 고압의 냉매가 흐르는 배관과 저압의 냉매가 흐르는 배관 사이에 형성된 압력 차이를 줄이는 데에는 그다지 큰 효과가 없거나 그 압력 차이를 줄인다고 하더라도 매우 장시간이 소요된다.However, in the above method, when a plurality of outdoor units are installed and the length of the pipe connecting the plurality of outdoor units and the indoor units is very long, or when the outdoor unit is one but the distance from the indoor unit is too long, the length of the pipe is very long. In order to reduce the pressure difference formed between the outdoor unit side and the pipe side centered on the center or between the high pressure refrigerant flowing pipe and the low pressure refrigerant flowing pipe, it takes a very long time even if the pressure difference is reduced.
특히 냉방 시에 압축기에서 토출된 고온 고압의 냉매가 열교환기를 거쳐 실외측 팽창밸브와 체크밸브를 통과하므로 상기 체크밸브와 병렬로 연결된 냉매제어밸브는 항상 닫혀 있기 때문에, 공기조화기의 운전이 정지될 경우 상기 바이패스 밸브에 의해 실외기 내부의 압력차가 완화된다고 하더라도 상기 체크밸브와 상기 냉매제어밸브(체크밸브는 반대방향으로 냉매를 이동하지 못하게 하고 냉매제어밸브는 닫혀 있다)로 말미암아 압력이 높은 쪽의 배관과 실외기 측 또는 압력이 낮은 쪽의 배관 사이의 압력 차이는 쉽게 평형을 이루지 않아 압축기가 다시 기동할 경우 토출된 냉매가 압력차로 인해 배관을 흐르지 못하고 역류할 수 있고 압축기에 큰 부하가 걸리므로 압축기 기동 시 큰 무리를 줄 수 있는 문제점이 있다.In particular, since the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor during cooling passes through the heat exchanger and passes through the outdoor expansion valve and the check valve, the refrigerant control valve connected in parallel with the check valve is always closed. In this case, even if the pressure difference in the outdoor unit is alleviated by the bypass valve, the check valve and the refrigerant control valve (the check valve prevents the refrigerant from moving in the opposite direction and the refrigerant control valve is closed) The pressure difference between the pipe and the pipe of the outdoor unit side or the low pressure side is not easily balanced. When the compressor is restarted, the discharged refrigerant may flow backward due to the pressure difference, and the compressor may be flowed back and the compressor may be heavily loaded. There is a problem that can give a large crowd at the start.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공기조화기의 실외기 측과 배관들 사이 또는 압력이 높은 쪽의 배관과 압력이 낮은 쪽의 배관 사이의 압력 평형을 빠르게 이룰 수 있어 압축기가 원활하게 동작할 수 있도록 하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to quickly achieve the pressure balance between the outdoor unit side and the pipes of the air conditioner or between the pipe of the high pressure side and the pipe of the low pressure side. This is to allow the compressor to operate smoothly.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출된 고압의 냉매가 흐르는 고압관과, 상기 압축기로 흡입되는 저압의 냉매가 흐르는 저압관을 포함하는 실외기; 상기 고압관과 실내기를 연결하는 제1배관과, 상기 저압관과 실내기를 연결하는 제2배관; 상기 고압관에 설치되어 상기 제1배관과 상기 제2배관 사이의 압력 평형을 제어하는 브리지 장치; 상기 압축기가 운전 중일 때에는 상기 브리지 장치를 닫고 상기 압축기가 정지하였을 때에는 상기 브리지 장치를 개방하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An air conditioner according to the present invention for achieving the above object includes a compressor for compressing a refrigerant, a high pressure tube through which a high pressure refrigerant discharged from the compressor flows, and a low pressure tube through which a low pressure refrigerant sucked into the compressor flows. Outdoor unit; A first pipe connecting the high pressure pipe and the indoor unit, and a second pipe connecting the low pressure pipe and the indoor unit; A bridge device installed in the high pressure pipe to control a pressure balance between the first pipe and the second pipe; And a control unit for closing the bridge device when the compressor is in operation and opening the bridge device when the compressor is stopped.
또한, 상기 압축기의 토출구측과 흡입구측을 연통하는 바이패스관과 상기 바 이패스관을 개폐하는 바이패스 밸브를 포함하고, 상기 제어부는 상기 압축기가 운전 중일 때에는 상기 바이패스 밸브를 닫고 상기 압축기가 정지하였을 때에는 상기 바이패스 밸브를 개방하는 것을 특징으로 한다.And a bypass valve for opening and closing the bypass tube and the bypass tube communicating with the discharge port side and the suction port side of the compressor, wherein the control unit closes the bypass valve when the compressor is in operation and stops the compressor. When the bypass valve is characterized in that the opening.
또한, 상기 브리지 장치는 냉매의 이동을 제어하는 냉매제어밸브이고, 상기 냉매제어밸브는 상기 압축기 정지 시 소정의 시간 동안 개방되는 것을 특징으로 한다.In addition, the bridge device is a refrigerant control valve for controlling the movement of the refrigerant, the refrigerant control valve is characterized in that for opening a predetermined time when the compressor is stopped.
또한, 상기 브리지 장치는 냉매를 팽창시키거나 통과시키는 것을 제어하는 실외측 팽창밸브이고, 상기 실외측 팽창밸브는 상기 압축기 정지 시 소정의 시간 동안 개방되는 것을 특징으로 한다.In addition, the bridge device is an outdoor expansion valve for controlling the expansion or passage of the refrigerant, the outdoor expansion valve is characterized in that the opening for a predetermined time when the compressor is stopped.
또한, 상기 브리지 장치는 냉매를 팽창시키거나 통과시키는 것을 제어하는 실외측 팽창밸브를 우회하여, 상기 제1배관측과 상기 압축기의 토출구측을 연통하는 브리지관를 개폐하는 브리지 밸브이고, 상기 브리지 밸브는 상기 압축기 정지 시 소정의 시간 동안 개방되는 것을 특징으로 한다.In addition, the bridge device is a bridge valve for opening and closing a bridge pipe communicating with the first pipe side and the discharge port side of the compressor bypassing the outdoor expansion valve for controlling the expansion or passage of the refrigerant, the bridge valve The compressor may be opened for a predetermined time when the compressor is stopped.
또한, 상기 실외기가 둘 이상 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, at least two outdoor units are provided.
한편, 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 배관 압평형 제어방법은, 압축기와, 상기 압축기로부터 토출된 고압의 냉매가 흐르는 고압관과, 상기 압축기로 흡입되는 저압의 냉매가 흐르는 저압관을 포함하는 실외기를 포함하는 공기조화기의 배관 압평형 제어방법에 있어서, 상기 압축기의 정지 여부를 판단하는 단계; 상기 압축기가 정지된 경우에, 상기 고압관과 실내기를 연결하는 제1배관 및 상기 저압관과 실내기를 연결하는 제2배관 사이의 압력 평형을 제어하는 브리지 장치를 개방하는 단계; 상기 압축기의 토출구측과 흡입구측을 연결하는 바이패스관을 개폐하는 바이패스밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the piping pressure balance control method of the air conditioner according to the present invention for solving the problems of the prior art, the high pressure pipe through which the compressor, the high pressure refrigerant discharged from the compressor, and the low pressure refrigerant sucked into the compressor A method of controlling the pressure balance of a pipe of an air conditioner including an outdoor unit including a low pressure pipe, the method comprising: determining whether the compressor is stopped; If the compressor is stopped, opening a bridge device for controlling pressure balance between the first pipe connecting the high pressure pipe and the indoor unit and the second pipe connecting the low pressure pipe and the indoor unit; And opening a bypass valve for opening and closing a bypass pipe connecting the discharge port side and the suction port side of the compressor.
또한, 상기 브리지 장치는 냉매의 이동을 제어하는 냉매제어밸브이고, 상기 냉매제어밸브는 상기 압축기 정지 시 소정의 시간 동안 개방되는 것을 특징으로 한다.In addition, the bridge device is a refrigerant control valve for controlling the movement of the refrigerant, the refrigerant control valve is characterized in that for opening a predetermined time when the compressor is stopped.
또한, 상기 브리지 장치는 냉매를 팽창시키거나 통과시키는 것을 제어하는 실외측 팽창밸브이고, 상기 실외측 팽창밸브는 상기 압축기 정지 시 소정의 시간 동안 개방되는 것을 특징으로 한다.In addition, the bridge device is an outdoor expansion valve for controlling the expansion or passage of the refrigerant, the outdoor expansion valve is characterized in that the opening for a predetermined time when the compressor is stopped.
또한, 상기 브리지 장치는 냉매를 팽창시키거나 통과시키는 것을 제어하는 실외측 팽창밸브를 우회하여, 상기 제1배관측과 상기 압축기의 토출구측을 연통하는 브리지관를 개폐하는 브리지 밸브이고, 상기 브리지 밸브는 상기 압축기 정지 시 소정의 시간 동안 개방되는 것을 특징으로 한다.In addition, the bridge device is a bridge valve for opening and closing a bridge pipe communicating with the first pipe side and the discharge port side of the compressor bypassing the outdoor expansion valve for controlling the expansion or passage of the refrigerant, the bridge valve The compressor may be opened for a predetermined time when the compressor is stopped.
또한, 상기 실외기는 둘 이상 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the outdoor unit is characterized in that provided with two or more.
이하 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 배관 압평형 제어방법에 관한 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of an air conditioner and a pipe pressure balance control method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기의 실외기와 배관의 구성 및 냉매의 순환 경로를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기의 실외기와 배관의 구성 및 냉매의 순환 경로를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 공기조화기의 실외기와 배관의 구성 및 냉매의 순환 경로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 배관 압평형 제어 방법에 관한 플로우 챠트를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of the outdoor unit and the piping of the air conditioner according to the first embodiment of the present invention and the circulation path of the refrigerant, Figure 2 is an outdoor unit of the air conditioner according to the second embodiment of the
본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 냉방운전과 난방운전을 모두 할 수 있는 히트펌프식 공기조화기는 물론 냉방운전만을 할 수 있는 공기조화기에도 적용되며, 특히 실오기와 실내기 사이의 거리가 멀어 배관의 길이가 매우 긴 경우나 다수의 실외기가 설치되어 실내기와의 배관 길이가 매우 긴 경우에 있어서 실외기의 압축기 주변의 압력 평형을 조절하는 바이패스 밸브만으로는 실외기와 실내기를 연결하는 배관과 실외기 간의 압력 평형을 이루는 데 매우 장시간이 소요되는 경우에 적용되는 기술이다.1 to 3, the present invention is applied to a heat pump type air conditioner capable of both cooling operation and heating operation as well as an air conditioner capable of only cooling operation, in particular, a distance between the indoor unit and the indoor unit. In case the length of pipe is very long and many outdoor units are installed and the length of the pipe is very long with the indoor unit, only the bypass valve that controls the pressure balance around the compressor of the outdoor unit is used for connecting the outdoor unit and the indoor unit. This technique is applied when it takes a very long time to balance the liver.
도 1 내지 도 3에서는 본 발명에 따른 공기조화기의 한 예로서 냉방운전과 난방운전이 모두 가능한 히트펌프식 공기조화기, 특히 실외기가 둘 이상 설치된 공기조화기에 관하여 나타내었다. 1 to 3 show an example of an air conditioner according to the present invention, a heat pump type air conditioner capable of both cooling operation and heating operation, in particular, an air conditioner in which two or more outdoor units are installed.
도 1에 도시된 본 발명의 제1실시예는, 하나 이상의 실외기(1)와 하나 이상의 실내기(4)가 구비되고, 각 실외기(1)는 냉매를 압축하는 압축기(10)와 냉방 시와 난방 시의 냉매의 순환 방향을 절환하는 사방밸브(13), 실외측 열교환기(14), 냉매를 팽창시켜 압력을 낮추는 실외측 팽창밸브(21)와 냉매를 한 방향으로만 통과시키고 반대방향으로는 통과시키지 않는 체크밸브(22), 그리고 상기 체크밸브(22)와 병렬로 연결되어 냉매의 이동을 제어하는 냉매제어밸브(50)를 포함한다. 그리고 실내기(4)는 실내측 팽창밸브(40)와 실내측 열교환기(41)를 포함한다.In the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, one or more
또한, 실외기(1)는 냉방운전 시 상기 압축기(10)로부터 토출된 고압의 냉매 가 흐르는 고압관(20), 즉 C점으로부터 B점을 지나 A점에 이르는 배관과 실내기(4)로부터 압축기(10)로 유입되는 저압의 냉매가 흐르는 저압관(30), 즉 E점으로부터 D'점과 D점을 지나 압축기(10)로 연결되는 배관을 포함한다. 여기서 상기 고압관(20)은 난방운전 시에는 저압의 냉매가 흐르는 배관이 되고, 상기 저압관(30)은 난방운전 시 압축기(10)에서 토출되는 고압의 냉매가 흐르는 배관이 된다.In addition, the
또한, 본 발명에 따른 공기조화기는 상기 고압관(20)과 실내기(4)를 연결하는 제1배관(2)과, 상기 저압관(30)과 실내기(4)를 연결하는 제2배관(3)을 포함한다.In addition, the air conditioner according to the present invention, the first pipe (2) connecting the
한편, 도 2에 도시된 본 발명의 제2실시예는 실외기(1)에서 체크밸브(22)와 실외측 팽창밸브(21)가 병렬로 연결되며 다른 구성은 도 1의 본 발명의 제1실시예와 동일하다.Meanwhile, in the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the
한편, 도 3에 도시된 본 발명의 제3실시예는 실외기(1)에서 체크밸브(22)와 실외측 팽창밸브(21)를 우회하는 브리지관(24)과 그 브리지관(24)을 개폐하는 브리지 밸브(25)가 설치되며 다른 구성은 도 1의 본 발명의 제1실시예와 동일하다.Meanwhile, the third embodiment of the present invention shown in FIG. 3 opens and closes the
앞서 설명한 본 발명의 제1실시예에서의 냉매제어밸브(23)와 제2실시예에서의 실외측 팽창밸브(21), 그리고 제3실시예에서의 브리지 밸브(25)는 모두 냉방운전 시의 제1배관(2)과 제2배관(3) 사이의 압력 평형을 제어하기 위한 브리지 장치(50)의 한 예이다.The
도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명은 배관의 압력 평형을 제어하기 위한 제어부(60)가 구비되는데, 모두 압축기(10)와 바이패스 밸브(12), 그리고 브리지 장치 (50)(제1실시예에서는 냉매제어밸브(23), 제2실시예에서는 실외측 팽창밸브(21), 그리고 제3실시예에서는 브리지 밸브(25))와 신호를 주고 받을 수 있게 각각 연결되어 있다.1 to 3 is provided with a
이하에서는 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 배관 압평형 제어방법에 관한 동작 및 냉매의 순환 경로에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the air conditioner and the pipe pressure balance control method according to the present invention and the circulation path of the refrigerant will be described.
도 1 내지 도 3에서는 냉방 시의 냉매의 경로 방향을 화살표로 도시하였고 난방 시에는 도시된 화살표와 반대 방향으로 냉매가 이동하게 된다. 여기서 A점 및 A'(A'')점은 제1배관(2)측을, B점은 열교환기(20)의 출구측을, C점은 압축기(10)의 토출구측을, D점 및 D'점은 압축기(10)의 흡입구측을, 그리고 E점 및 E'(E'')점은 제2배관(3)측을 각각 나타낸다.1 to 3 illustrate the path direction of the refrigerant at the time of cooling as an arrow, and the refrigerant moves in the opposite direction to the arrow shown at the time of heating. Here, point A and point A '(A' ') point to the
난방운전 시에는, 압축기(10)에서 토출된 고온 고압의 냉매가 C점을 지나 사방밸브(13)를 통과하여 E점에서 E', E''점으로 이동하고, 실내기(4)로 유입되어 실내측 열교환기(41)와 실내측 팽창밸브(40)를 지나면서 상온 상압이 된 냉매는 A', A''점에서 A점으로 이동하여 B점으로 흐르는데, 이 때 실외측 팽창밸브(21)와 냉매제어밸브(23)는 항상 열려 있어 냉매가 B점으로 흐를 수 있다(체크밸브(22)는 냉매를 B점에서 A점으로만 통과시키고 A점에서 B점으로는 이동할 수 없도록 마련된 밸브이다). 실외측 팽창밸브(21)를 통과한 냉매는 급격히 압력이 떨어지게 되고 B점의 냉매는 실외측 열교환기(14) 및 사방밸브(13)를 통과하여 D'점과 D점으로 이동하여 압축기(10)로 흡입된다.In the heating operation, the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the
한편, 냉방운전 시에는, 압축기(10)에서 토출된 고온 고압의 냉매가 C점을 지나 사방밸브(13)를 통과하여 실외측 열교환기(14)에서 응축되어 상온 고압의 상태로 B점에서 A점으로 이동한다. 이 때 도 1의 냉매제어밸브(23)와 도 2의 실외측 팽창밸브(21), 도 3의 실외측 팽창밸브(21)와 브리지 밸브(25)는 모두 잠겨 있어 냉매는 체크밸브(22)를 통해 이동한다. 냉매는 A점에서 A', A''점으로 이동하여 실내기(4)로 유입되어 실내측 팽창밸브(40)에서 팽창되어 압력이 급격히 떨어지고 실내측 열교환기(41)에서 증발되어 저온 저압의 냉매가 되어 E', E''점에서 E점으로 이동하며 E점에서 D'점과 D점으로 이동하여 압축기(10)로 흡입된다.On the other hand, during the cooling operation, the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the
상기 냉방운전 시에 대해 좀 더 살펴보면, 도 1 내지 도 3에서 도시된 바와 같이 냉매의 순환에 의해 C점으로부터 A점으로 연결되는 고압관(20)은 물론, A점과 A', A''점을 연결하는 제1배관(2)도 압력이 높은 상태이고, E', E''점과 E점을 연결하는 제2배관(3)은 압력이 낮은 상태이며 E점으로부터 D점을 지나 압축기(10)로 연결되는 저압관(30)도 압력이 낮은 상태이다.Looking at the cooling operation in more detail, as shown in Figures 1 to 3, as well as the high-
이 때 압축기(10)가 정지될 때 실내기(4)의 실내측 팽창밸브(40)는 열려 있게 되므로 냉매가 이동하여 고압의 A'(A'')점과 저압의 E'(E'')점 사이의 압력 차이는 평형이 될 수 있으나 제1배관(2) 및 제2배관(3)의 길이가 매우 긴 관계로 배관 상에서 압력의 불균형이 생겨, A'(A'')점 및 E'(E'')점에서의 압력이 평형을 이루더라도 A점 및 E점에서의 압력 평형은 빠른 시간 내에 이루어지지 않을 수 있다. 또한, 상기 체크밸브(22)는 B점에서 A점으로만 냉매를 통과시키고 그 반대 방향으로는 냉매를 통과시키지 않으므로 압축기(10) 정지 시 A점과 B점이 서로 연통 할 수 없게 된다. 따라서 이 경우 도 1 내지 도 3에 도시된 브리지 장치(50)를 개방하 여 A점과 B점, 그리고 C점을 연통시키고, 이어서 바이패스 밸브(12)를 개방하여 C점과 D점과 D'점, 그리고 E점을 서로 연통시키면 결과적으로 A점과 E점 사이의 압력 평형도 빠른 시간 내에 이룰 수 있게 된다.At this time, when the
한편, 제어부(60)는 압축기(10)로부터 정지 여부에 대한 정보를 받아 압축기가 정지 된 경우에 상기 브리지 장치(50)를 소정 시간 동안 개방하여 배관의 압력 평형을 이룰 수 있게 한다.On the other hand, the
이하에서는 본 발명에 따른 공기조화기의 배관 압평형 제어방법에 관하여 설명하기로 한다.Hereinafter will be described with respect to the pipe pressure balance control method of the air conditioner according to the present invention.
도 4는 본 발명의 각 실시예에 따른 공기조화기의 배관 압평형 제어방법에 관하여 도시하고 있는데, 도 4의 플로우 챠트를 보면, 공기조화기의 가동이 사용자에 의해 정지되거나 설정된 온도로 공기조화의 목적이 달성되어 자동으로 정지되는 경우 등에 있어서 압축기가 정지하게 되면, 제어부는 압축기가 정지되었는지 판단하여(100) 정지되지 않았다면 계속해서 정상 운전(101)하도록 하고 압축기가 정지되었다면 브리지 장치를 개방한다(102). 이렇게 함으로써 도 1 내지 도 3에 도시된 A점과 B점 및 C점 사이가 연통된다.4 is a view illustrating a pipe pressure balance control method of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. Referring to the flow chart of FIG. 4, operation of the air conditioner is stopped by a user or air conditioning at a set temperature. When the compressor is stopped in the case where the purpose of the object is automatically stopped and the like, the control unit determines whether the compressor is stopped (100), if not stopped to continue to normal operation (101) and opens the bridge device if the compressor is stopped. (102). By doing so, the points A, B and C shown in Figs. 1 to 3 are communicated.
한편 제어부는 압축기가 정지한 후 1분이 경과하였는지 판단(200)하여 1분이 경과하였다면 바이패스 밸브를 개방한다(201). 이렇게 바이패스 밸브까지 개방하면 도 1 내지 도 3에 도시된 A점, B점, C점, D점, D'점 및 E점에서 압력 평형을 이룰 수 있다. On the other hand, the control unit determines whether one minute has elapsed since the compressor stopped (200), and if one minute has elapsed, opens the bypass valve (201). When the valve is opened to the bypass valve, pressure balance may be achieved at points A, B, C, D, D ', and E shown in FIGS. 1 to 3.
압축기가 정지한 후 3분이 경과하였다면(300), 브리지 장치를 폐쇄(301)하고 바이패스 밸브도 폐쇄(302)한다. 이 때 제어부는 압축기가 다시 가동하는지 판단(400)하여 다시 가동한다면 처음부터 다시 상기와 같은 제어방법을 반복한다.If three minutes have elapsed since the compressor stopped (300), the bridge arrangement is closed (301) and the bypass valve is also closed (302). At this time, the control unit determines whether the compressor is operated again and restarts the control method as described above from the beginning if it is operated again.
상기와 같은 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 배관 압평형 제어방법은 실외기 측과 배관 사이 또는 압력이 높은 쪽의 배관과 압력이 낮은 쪽의 배관 사이의 압력 평형을 빠르게 이룰 수 있어 압축기에서 토출된 냉매가 역류하는 현상을 방지하고 압축기에 걸리는 부하를 줄일 수 있어 압축기에 무리를 주지 않으므로 압축기의 기동을 원활하게 할 수 있는 효과가 있다.The air conditioner and the pipe pressure balance control method according to the present invention as described above can achieve a pressure balance between the outdoor unit side and the pipe or between the high pressure pipe and the low pressure pipe discharged from the compressor. It is possible to prevent the backflow of the refrigerant and to reduce the load on the compressor, so that the compressor does not overload the compressor, thereby making it possible to smoothly start the compressor.
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