KR102113033B1 - An air conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 압축기, 응축기, 팽창 장치 및 증발기를 포함하는 냉매 싸이클이 구동되는 공기 조화기에 있어서, 상기 냉매 싸이클의 구동을 위한 제어부품을 포함하는 전장유닛; 및 상기 전장유닛의 일측면에 결합되는 방열판이 구비되어, 상기 전장유닛에서 발생되는 열을 방출시키기 위한 방열 어셈블리; 상기 방열판에 결합되며, 상기 증발기에서 토출된 냉매를 분지하여 상기 방열판으로 공급하는 복수의 분지 배관; 상기 복수의 분지 배관 중 일 분지 배관의 일측으로부터 타측을 향하여 연장되며, 상기 방열판으로 공급될 냉매를 바이패스 하는 바이패스 배관; 및 상기 바이패스 배관에 제공되며, 냉매의 유동량을 제어하는 유량 조절장치가 포함된다.The present invention relates to an air conditioner and a control method therefor.
An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes an air conditioner in which a refrigerant cycle including a compressor, a condenser, an expansion device, and an evaporator is driven, comprising: an electric unit including control parts for driving the refrigerant cycle; And a heat dissipation plate coupled to one side of the electric field unit, to dissipate heat generated by the electric field unit. A plurality of branch pipes coupled to the heat sink and supplying the refrigerant discharged from the evaporator to the heat sink; A bypass pipe extending from one side of the branch pipe to the other side of the plurality of branch pipes and bypassing the refrigerant to be supplied to the heat sink; And it is provided in the bypass pipe, it includes a flow rate control device for controlling the flow rate of the refrigerant.
Description
본 발명은 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner and a control method therefor.
공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이를테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다. An air conditioner is a household appliance for maintaining indoor air in the most suitable state according to purposes and purposes. For example, in the summer, the room is cooled to a cool state, and in the winter, the room is adjusted to a warm heating state, and the humidity of the room is adjusted, and the air in the room is adjusted to a pleasant clean state.
상세히, 공기 조화기는 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 수행하는 냉동 사이클이 구동되며, 이에 따라 실내공간의 냉방 또는 난방운전을 수행할 수 있다.In detail, the air conditioner is driven by a refrigeration cycle that performs compression, condensation, expansion, and evaporation processes of the refrigerant, and thus can perform cooling or heating operation of the indoor space.
이러한 공기 조화기는 실내기와 실외기의 분리 여부에 따라, 실내기와 실외기를 각각 분리된 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기조화기로 구분될 수 있다. 실외기에는 외기와 열교환하는 실외 열교환기가 포함되며, 실내기에는 실내 공기와 열교환하는 실내 열교환기가 포함된다. The air conditioner may be classified into a separate air conditioner in which the indoor unit and the outdoor unit are separated, and an integrated air conditioner in which the indoor unit and the outdoor unit are combined as one device, depending on whether the indoor unit and the outdoor unit are separated. The outdoor unit includes an outdoor heat exchanger that exchanges heat with outdoor air, and the indoor unit includes an indoor heat exchanger that exchanges heat with indoor air.
냉동사이클이 냉방 운전을 하는 경우, 상기 실외 열교환기는 응축기로서, 상기 실내 열교환기는 증발기로서 기능을 한다. 반면에, 냉동사이클이 난방 운전을 하는 경우, 상기 실내 열교환기는 응축기로서, 상기 실외 열교환기는 증발기로서 기능을 한다.When the refrigeration cycle performs cooling operation, the outdoor heat exchanger functions as a condenser, and the indoor heat exchanger functions as an evaporator. On the other hand, when the refrigeration cycle performs a heating operation, the indoor heat exchanger functions as a condenser, and the outdoor heat exchanger functions as an evaporator.
한편, 상기 실외기의 내부에는 공기 조화기의 구동을 위한 전장 유닛이 구비된다. 상기 전장 유닛은 다수의 제어부품을 포함한다. 상기 공기 조화기가 구동되는 과정에서, 상기 전장 유닛에는 많은 발열이 이루어질 수 있다. 상기 전장 유닛의 발열 온도는 대략 70~80℃를 형성할 수 있다.On the other hand, the inside of the outdoor unit is provided with an electric unit for driving the air conditioner. The electric unit includes a plurality of control parts. In the process of driving the air conditioner, a lot of heat may be generated in the electric unit. The heating temperature of the electric field unit may form approximately 70 to 80 ° C.
종래의 공기 조화기에 의하면, 상기 전장 유닛을 충분히 냉각시키지 못하는 경우 상기 제어부품이 오작동 되는 현상이 나타났다. 이에 따라, 공기 조화기의 기능(열교환 작용)이 충분히 수행되지 못하거나 공기 조화기에 고장이 발생하게 되는 문제점이 있었다.According to a conventional air conditioner, the control part malfunctions when the electric unit is not sufficiently cooled. Accordingly, there is a problem in that the function of the air conditioner (heat exchange action) is not sufficiently performed or a failure occurs in the air conditioner.
이러한 전장유닛을 냉각시키기 위하여, 종래의 공기 조화기에는 전장 유닛의 일측에 열전도성이 높은 기판을 배치시키고 외기에 의하여 열교환이 이루어지는 방식(히트싱크, heat-sink)이 적용되었다. 이러한 기판은 상기 전장 유닛에 나사등의체결부재에 의하여 결합된다.In order to cool such an electric unit, a conventional air conditioner has a method in which a substrate having high thermal conductivity is disposed on one side of the electric unit and heat exchange is performed by external air (heat sink, heat-sink). The substrate is coupled to the electric unit by a fastening member such as a screw.
그러나, 이러한 히트싱크 방식은 외기 온도가 매우 높은(일례로, 약 50℃) 지역에서는 그 효과가 제한되는 문제점이 있었다.However, the heat sink method has a problem in that the effect is limited in a region where the outside temperature is very high (eg, about 50 ° C).
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 상기 전장유닛의 일측에 냉동 사이클의 냉매가 유동하는 냉각장치가 마련되고, 냉매와 전장 유닛간에 열교환이 이루어짐으로써 전장 유닛의 냉각이 이루어지는 기술이 소개되고 있다. 일례로, 상기 냉각장치에는 냉매 배관이 포함될 수 있다.Therefore, in order to solve this problem, recently, a cooling device in which a refrigerant in a refrigeration cycle flows is provided on one side of the electric unit, and a technology in which the electric unit is cooled by heat exchange between the refrigerant and the electric unit is introduced. . As an example, the cooling device may include a refrigerant pipe.
특히, 응축기에서 응축된 냉매를 상기 냉각장치로 흘러보내 전장유닛과 열교환 되도록 구성되었다. 다만, 응축기에서 토출된 냉매는 대략 20~30℃의 온도를 형성하는데, 이 온도는 전장 유닛의 발열 온도보다는 낮게 형성되나 온도 차이가 크지 않아서 전장 유닛을 일정 온도 이상 냉각시키는 데 한계가 있다는 문제점이 있었다.In particular, the refrigerant condensed in the condenser flows to the cooling device and is configured to exchange heat with the electric unit. However, the refrigerant discharged from the condenser forms a temperature of approximately 20 to 30 ° C. This temperature is formed lower than the heating temperature of the electric unit, but the difference in temperature is not great, so there is a problem that the electric unit is cooled over a certain temperature. there was.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 전장 유닛을 효율적으로 냉각시킬 수 있는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve this problem, and an object of the present invention is to provide an air conditioner capable of efficiently cooling an electric unit.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 압축기, 응축기, 팽창 장치 및 증발기를 포함하는 냉매 싸이클이 구동되는 공기 조화기에 있어서, 상기 냉매 싸이클의 구동을 위한 제어부품을 포함하는 전장유닛; 및 상기 전장유닛의 일측면에 결합되는 방열판이 구비되어, 상기 전장유닛에서 발생되는 열을 방출시키기 위한 방열 어셈블리; 상기 방열판에 결합되며, 상기 증발기에서 토출된 냉매를 분지하여 상기 방열판으로 공급하는 복수의 분지 배관; 상기 복수의 분지 배관 중 일 분지 배관의 일측으로부터 타측을 향하여 연장되며, 상기 방열판으로 공급될 냉매를 바이패스 하는 바이패스 배관; 및 상기 바이패스 배관에 제공되며, 냉매의 유동량을 제어하는 유량 조절장치가 포함된다.An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes an air conditioner in which a refrigerant cycle including a compressor, a condenser, an expansion device, and an evaporator is driven, comprising: an electric unit including control parts for driving the refrigerant cycle; And a heat dissipation plate coupled to one side of the electric field unit, to dissipate heat generated by the electric field unit. A plurality of branch pipes coupled to the heat sink and supplying the refrigerant discharged from the evaporator to the heat sink; A bypass pipe extending from one side of the branch pipe to the other side of the plurality of branch pipes and bypassing the refrigerant to be supplied to the heat sink; And it is provided in the bypass pipe, it includes a flow rate control device for controlling the flow rate of the refrigerant.
또한, 상기 복수의 분지 배관에는, 상기 방열판을 관통하도록 연장되는 제 1 분지 배관 및 제 2 분지 배관이 포함된다.In addition, the plurality of branch pipes include a first branch pipe and a second branch pipe extending to penetrate the heat sink.
또한, 상기 증발기에서 토출된 냉매를 저장하는 분지 탱크; 및 상기 복수의 분지 배관을 통과한 냉매가 저장되는 합지 탱크가 더 포함된다. In addition, a branch tank for storing the refrigerant discharged from the evaporator; And a lamination tank in which refrigerant passing through the plurality of branch pipes is stored.
또한, 상기 제 2 분지 배관에는, 상기 분지 탱크로부터 상기 방열판으로 연장되는 입구 배관부; 및 상기 방열판으로부터 상기 합지 탱크로 연장되는 출구 배관부가 포함된다.In addition, the second branch pipe, the inlet pipe portion extending from the branch tank to the heat sink; And an outlet pipe portion extending from the heat sink to the lamination tank.
또한, 상기 바이패스 배관은 상기 입구 배관부로부터 상기 출구 배관부로 연장되며, 상기 유량 조절장치는 개도 조절이 가능한 밸브 장치인 것을 특징으로 한다.In addition, the bypass pipe extends from the inlet pipe portion to the outlet pipe portion, and the flow rate adjusting device is characterized in that it is a valve device capable of adjusting the opening degree.
또한, 상기 복수의 분지 배관에는, 제 1 직경을 가지는 제 1 분지 배관; 및 상기 제 1 직경보다 작은 직경을 가지는 제 2 분지 배관이 포함된다.In addition, the plurality of branch pipes include: a first branch pipe having a first diameter; And a second branch pipe having a diameter smaller than the first diameter.
또한, 상기 바이패스 배관은 상기 제 2 분지 배관의 일측으로부터 타측으로 연장되며, 상기 유량 조절장치는 온/오프 제어가 가능한 밸브장치인 것을 특징으로 한다. In addition, the bypass pipe extends from one side of the second branch pipe to the other side, and the flow control device is a valve device capable of on / off control.
또한, 외기온도를 감지하는 제 1 온도센서; 외기의 습도를 감지하는 습도센서; 및 상기 방열판의 온도를 감지하는 제 2 온도센서가 포함된다.In addition, a first temperature sensor for sensing the outside temperature; A humidity sensor for sensing the humidity of the outside air; And a second temperature sensor that senses the temperature of the heat sink.
또한, 상기 외기온도에 따른 포화 수증기량의 매핑 정보를 저장하는 메모리부; 및 상기 습도센서에서 감지된 습도값과, 상기 매핑 정보에 기초하여 이슬점 온도를 계산하는 제어부가 포함된다.In addition, a memory unit for storing the mapping information of the amount of saturated water vapor according to the outdoor temperature; And a controller that calculates a dew point temperature based on the humidity value sensed by the humidity sensor and the mapping information.
다른 측면에 따른 공기 조화기의 제어방법에는, 전장 유닛과, 상기 전장 유닛에 결합되는 방열판 및 상기 방열판에 결합되어 냉매를 공급하는 냉매배관이 포함되는 공기 조화기가 운전되는 단계; 외기 온도 및 습도가 감지되는 단계; 상기 방열판의 온도가 감지되는 단계; 상기 외기 온도 및 습도에 관한 정보에 기초하여, 외기의 이슬점 온도가 계산되는 단계; 및 상기 방열판의 온도와 이슬점 온도의 비교 결과에 따라, 상기 냉매 배관의 냉매가 상기 방열판을 바이패스 하도록 조절하는 단계가 포함된다.A control method of an air conditioner according to another aspect includes: operating an air conditioner including an electric unit, a heat sink coupled to the electric unit, and a refrigerant pipe coupled to the heat sink to supply refrigerant; Detecting the outside temperature and humidity; Sensing the temperature of the heat sink; Calculating a dew point temperature of the outside air based on the information regarding the outside temperature and humidity; And adjusting the refrigerant in the refrigerant pipe to bypass the heat sink according to a result of comparing the temperature of the heat sink and the dew point temperature.
이러한 본 발명에 의하면, 냉동 사이클을 순환하는 냉매열을 이용하여 전장 유닛을 냉각시킬 수 있으므로, 전장 유닛에 제공되는 제어부품의 오작동을 방지하고 공기 조화기의 고장을 방지할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, since it is possible to cool the electric unit by using the refrigerant heat circulating in the refrigeration cycle, there is an effect that it is possible to prevent malfunction of the control parts provided to the electric unit and prevent malfunction of the air conditioner.
또한, 증발기를 통과한 저압 저온의 냉매가 방열 어셈블리에 공급되어 전장 유닛을 냉각할 수 있으므로, 전장 유닛과 냉매간에 열교환 효율이 개선되는 효과가 있다. 특히, 외기 온도가 높은 지역에서도 전장 유닛의 냉각 효과를 기대할 수 있다는 장점이 있다.In addition, since low-temperature, low-temperature refrigerant passing through the evaporator is supplied to the heat dissipation assembly to cool the electric unit, there is an effect of improving heat exchange efficiency between the electric unit and the refrigerant. In particular, there is an advantage in that the cooling effect of the battlefield unit can be expected even in an area with high outdoor temperature.
또한, 증발기에서 토출된 냉매를 분지하여 방열 어셈블리에 공급함으로써 냉매가 방열판 내에서 순환되는 유로의 길이를 짧게 할 수 있고 이에 따라 전장 유닛의 냉각 효과가 개선될 수 있다.In addition, by branching the refrigerant discharged from the evaporator and supplying it to the heat dissipation assembly, the length of the flow path through which the refrigerant is circulated in the heat sink can be shortened, and accordingly, the cooling effect of the electric field unit can be improved.
또한, 외기온도 및 습도값을 이용하여 이슬점 온도를 계산하고, 방열판의 온도가 상기 이슬점 온도 이상으로 유지되도록 함으로써, 상기 방열판의 표면에서 응축수가 발생하는 방지할 수 있으므로, 응축수가 전장 유닛에 작용하여 제품의 오작동이 발생하는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.In addition, by calculating the dew point temperature using the outside temperature and humidity values, and keeping the temperature of the heat sink above the dew point temperature, condensate can be prevented from occurring on the surface of the heat sink, condensate acts on the electric field unit. It has the advantage of preventing malfunction of the product.
특히, 이슬점 온도와 방열판의 온도를 비교하여 방열판의 온도가 이슬점 온도에 가까워지거나 이슬점 온도보다 낮아지는 경우에는, 방열 어셈블리로 공급될 냉매를 방열 어셈블리의 출구측 배관으로 바이패스 할 수 있으므로, 방열판의 온도제어가 효과적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.In particular, when the temperature of the heat sink is close to or lower than the dew point temperature by comparing the dew point temperature with the temperature of the heat sink, the refrigerant to be supplied to the heat dissipation assembly can be bypassed to the outlet piping of the heat dissipation assembly. There is an advantage that temperature control can be effectively performed.
또한, 방열 어셈블리로 연장되는 분지배관들의 직경을 다르게 형성하고, 그 중 작은 직경을 가지는 분지배관에 바이패스 배관을 연결하여 냉매가 방열 어셈블리의 출구측으로 바이패스 되도록 함으로써, 상기 방열 어셈블리로 공급되는 냉매량을 효과적으로 조절할 수 있다는 장점이 있다.In addition, the diameter of the branch pipes extending to the heat dissipation assembly is formed differently, and a bypass pipe is connected to a branch pipe having a small diameter to allow the refrigerant to be bypassed to the outlet side of the heat dissipation assembly, thereby reducing the amount of refrigerant supplied to the heat dissipation assembly. There is an advantage that can be effectively controlled.
또한, 증발기에서 증발된 냉매는 방열 어셈블리를 통과하면서 가열되는 효과를 얻을 수 있으므로 냉매의 증발효과를 개선하고 압축기에 액상의 냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the refrigerant evaporated in the evaporator can obtain an effect of heating while passing through the heat dissipation assembly, there is an advantage of improving the evaporation effect of the refrigerant and preventing liquid refrigerant from flowing into the compressor.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실외기의 내부 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전장 유닛 및 방열 어셈블리의 결합 모습을 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.1 is a view showing the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the internal configuration of the outdoor unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a system diagram showing the configuration of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a combined state of the electric unit and the heat dissipation assembly according to the first embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing the configuration of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
6 is a flow chart showing a control method of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
7 is a system diagram showing the configuration of an air conditioner according to a second embodiment of the present invention.
8 is a flow chart showing a control method of an air conditioner according to a second embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the presented embodiments, and those skilled in the art to understand the spirit of the present invention may easily propose other embodiments within the scope of the same spirit.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실외기의 내부 구성을 보여주는 사시도이다.1 is a view showing the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the internal configuration of an outdoor unit according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기(1)에는, 실외 공기와 열교환 되는 실외기(10)와, 실내 공간에 배치되어 실내 공기를 조화하는 실내기(20) 및 상기 실외기(10)와 실내기(20)를 연결하는 연결 배관(30)이 포함된다.1 and 2, the
상기 실외기(10)에는, 외관을 형성하며 다수의 부품을 내장하는 케이스(100)가 포함된다. 상기 케이스(100)에는, 실외 공기를 흡입하는 흡입 그릴(미도시) 및 흡입된 공기가 열교환된 후 토출되는 토출 그릴(105)이 포함된다. 상기 토출 그릴(105)은 상하 방향으로 복수 개가 제공될 수 있다.The
상기 케이스(100)의 내부에는, 냉매를 압축하는 압축기(110)와, 상기 압축기(110)에 유입되는 냉매 중 액냉매를 걸러내는 기액분리기(115)와, 실외 열교환기(121,122) 및 상기 실외 열교환기(121,122)로 외기를 불어주는 송풍 팬(130)이 포함된다.Inside the
상기 케이스(100)에는, 상기 실외 열교환기(121,122) 및 송풍팬(130)이 구비되는 송풍실(101) 및 상기 압축기(110) 및 기액 분리기(115)가 구비되는 기계실(102)이 포함된다. 상기 송풍실(101)과 기계실(102)은 구획부(103)에 의하여 구획될 수 있다.The
상기 실외 열교환기(121,122)에는, 냉매가 유동하는 냉매 배관(121) 및 외기와 냉매간 열교환 성능을 증대하기 위한 열교환 핀(122)이 포함된다. 상기 냉매 배관(121)은 상기 열교환 핀(122)을 관통하도록 배치될 수 있다. 그리고, 상기 실외 열교환기(121,122)는 상기 케이스(100)의 상부로부터 하부에 이르기까지 길이 방향으로 연장되며, 상기 케이스(100)의 후면으로부터 측면에 이르기까지 ┓ 형상으로 절곡되어 배치될 수 있다.The
상기 송풍 팬(130)은 상기 토출 그릴(105)의 후방에 배치되며, 상기 케이스(100)의 상부 및 하부에 복수 개가 제공될 수 있다. 물론, 상기 송풍 팬(130) 및 토출 그릴(105)의 수는 어느 하나에 한정되지 않으며, 상기 실외 열교환기(121,122)의 길이 또는 배치에 따라 각각 1개가 제공될 수도 있을 것이다.The blowing
상기 기계실(102)에는, 다수의 제어부품이 배치되는 전장 유닛(200)이 제공된다. 일례로, 상기 전장 유닛(200)은 상기 압축기(110)의 상측에 배치될 수 있다.The
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 시스템 도면이다. 이하에서는, 냉동 시스템이 냉방 운전을 수행하는 경우를 기준으로, 구성요소를 설명한다. 3 is a system diagram showing the configuration of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention. Hereinafter, components will be described based on the case where the refrigeration system performs the cooling operation.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 냉매를 압축시키는 압축기(110) 및 상기 압축기(110)에서 토출된 냉매를 응축시키는 실외 열교환기(120) 및 상기 실외 열교환기(120)를 통과한 냉매가 감압되도록 하는 팽창장치(140)가 포함된다. 상기 실외 열교환기(120)에는, 상기한 바와 같이, 냉매 배관(121) 및 열교환 핀(122)이 포함된다.Referring to Figure 3, the air conditioner according to an embodiment of the present invention, the
상기 실내기(20)에는, 상기 팽창장치(140)를 거친 냉매가 유입되어 증발되도록 하는 실내 열교환기(150)가 포함된다. 즉, 상기 실외 열교환기(120)는 "응축기", 상기 실내 열교환기(150)는 "증발기"로서 기능한다.The
상기 실내 열교환기(150)의 출구측에는, 상기 압축기(110)로 유입될 냉매 중 기상 냉매를 분리하여 상기 압축기(110)로 공급하는 기액 분리기(115)가 제공된다.On the outlet side of the
그리고, 상기 공기 조화기(1)에는, 상기 압축기(110), 실외 열교환기(120), 팽창장치(140), 실내 열교환기(150) 및 기액 분리기(115)를 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매 배관(160)이 더 포함된다.And, to the
상기 실내 열교환기(150)와 기액 분리기(115)의 사이에는, 전장 유닛(200)을 냉각하기 위한 방열 어셈블리(300)가 제공된다. 즉, 상기 방열 어셈블리(300)는 상기 실내 열교환기(150)의 출구측 및 상기 기액 분리기(115)의 입구측에 배치될 수 있다. Between the
상기 방열 어셈블리(300)에는, 전장 유닛(200)에 분리 가능하게 결합되는 방열판(310)이 포함될 수 있다. 상기 방열판(310)에는 냉매 배관(160)이 관통되며, 상기 냉매 배관(160)은 상기 실내 열교환기(150)에서 증발된 냉매를 상기 방열 어셈블리(300)로 가이드 한다.The
상세히, 상기 실내 열교환기(150)의 출구측에는, 냉매를 저장하는 분지 탱크(330)가 제공된다. 상기 분지 탱크(330)는 냉매를 상기 방열 어셈블리(300)로 분지하여 유입시키기 위한 구성이다.In detail, on the outlet side of the
상기 분지 탱크(330)에는, 분지된 냉매가 유동하는 복수의 분지 배관(161,162)이 결합된다. 상기 복수의 분지 배관(161,162)은 상기 냉매 배관(160)의 일 구성으로서 이해된다.A plurality of
상기 복수의 분지 배관(161,162)은 상기 방열판(310)의 일측을 통하여 상기 방열판(310)에 삽입되도록 연장되며, 상기 방열판(310)의 타측을 통하여 상기 방열판(310)으로부터 외측으로 연장된다.The plurality of
상기 복수의 분지 배관(161,162)의 출구측에는, 합지 탱크(335)가 결합된다. 상기 합지 탱크(335)는 상기 복수의 분지 배관(161,162)을 통하여 유동한 냉매가 합쳐지는 구성으로서 이해된다. On the outlet side of the plurality of
정리하면, 상기 복수의 분지 배관(161,162)의 일측에는 분지 탱크(330)가 결합되며, 상기 분지 탱크(330)의 냉매는 상기 복수의 분지 배관(161,162)으로 분지되어 유동될 수 있다. 그리고, 냉매는 상기 복수의 분지 배관(161,162)을 따라 유동하면서 상기 방열판(310)을 소정의 경로로 통과하고, 상기 방열판(310)을 냉각하게 된다.In summary, a
그리고, 상기 복수의 분지 배관(161,162)의 타측에는 합지 탱크(335)가 결합되며, 상기 복수의 분지 배관(161,162)의 냉매는 상기 합지 탱크(335)에서 혼합된다. In addition, a
상기 복수의 분지 배관(161,162)에는, 제 1 분지 배관(161) 및 제 2 분지 배관(162)이 포함된다. 상기 제 1 분지 배관(161)과 제 2 분지 배관(162)은 상기 분지 탱크(330)로부터 연장되어, 상기 방열판(310)의 내부를 서로 다른 경로로 지나게 된다. 일례로, 상기 제 1 분지 배관(161)과 제 2 분지 배관(162)은 상기 방열판(310)의 내부에서, 서로 이격되어 평행하게 연장될 수 있다.The plurality of
그리고, 상기 제 1 분지 배관(161)과 제 2 분지 배관(162)은 상기 방열판(310)으로부터 외측으로 연장되어 상기 합지 탱크(335)에 결합될 수 있다.In addition, the
상기 제 1 분지 배관(161)과 제 2 분지 배관(162)에 있어서, 상기 분지 탱크(330)로부터 상기 방열판(310)으로 연장되는 부분, 즉 상기 분지 탱크(330)와 방열판(310)의 사이에 위치되는 배관 부분을 "입구 배관부"라 이름한다.In the
한편, 상기 제 1 분지 배관(161)과 제 2 분지 배관(162)에 있어서, 상기 방열판(310)으로부터 상기 합지 탱크(335)로 연장되는 부분, 즉 상기 방열판(310)과 합지 탱크(335)의 사이에 위치되는 배관 부분을 "출구 배관부"라 이름한다.Meanwhile, in the
상기 제 1 분지 배관(161) 및 제 2 분지 배관(162) 중 일 분지 배관에는, 상기 분지 탱크(330)에서 배출된 냉매를 상기 합지 탱크(335)의 입구측으로 바이패스 하는 바이패스 배관(163)이 결합될 수 있다.Bypass piping 163 for bypassing the refrigerant discharged from the
일례로, 도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 바이패스 배관(163)은 상기 제 2 분지 배관(162)의 입구 배관부로부터 상기 제 2 분지 배관(162)의 출구 배관부로 연장될 수 있다. 그리고, 상기 바이패스 배관(163)에는, 유동하는 냉매의 양을 조절할 수 있는 유량조절 장치(165)가 제공된다. 예를 들어, 상기 유량조절 장치(165)에는, 개도 조절이 가능한 전자팽창 밸브(EEV)가 포함될 수 있다.As an example, as illustrated in FIG. 3, the
상기 유량조절 장치(165)가 닫힌 상태에서, 상기 분지 탱크(330)에서 배출된 냉매는 상기 제 1,2 분지 배관(161,162)을 통하여 상기 방열판(310)으로 공급될 수 있다. In the state in which the
반면에, 상기 유량조절 장치(165)가 개방된 상태에서, 상기 분지 탱크(330)에서 배출된 냉매 중 적어도 일부의 냉매는 상기 바이패스 배관(163)을 통하여 상기 제 1,2 분지 배관(161,162)의 출구 배관부로 유동될 수 있다. 즉, 상기 적어도 일부의 냉매는 상기 방열판(310)을 바이패스 하여 상기 합지 탱크(335)로 유입될 수 있다.On the other hand, in the state in which the
한편, 상기 유량조절 장치(165)의 개도에 따라서, 상기 바이패스 배관(163)을 유동하는 냉매의 양은 조절될 수 있다. 일례로, 상기 유량조절 장치(165)의 개도가 증가되면, 상기 바이패스 배관(163)을 유동하는 냉매량이 증가하며, 상대적으로 상기 제 1,2 분지 배관(161,162)을 통하여 상기 방열판(310)으로 공급되는 냉매량은 감소될 수 있다.On the other hand, according to the opening degree of the
그리고, 상기 방열판(310)으로 공급되는 냉매량이 감소되면, 냉매에 의한 방열판(310)의 냉각 효과는 다소 감소되며 이에 따라 상기 방열판(310)의 온도는 상승될 수 있다.And, when the amount of refrigerant supplied to the
상기 유량조절 장치(165)의 개도에 관한 제어는, 외기의 상태정보와 방열판(310)의 온도정보에 기초하여, 상기 방열판(310)의 표면에 응축이 발생되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다. 이와 관련된 제어 구성 및 방법에 관하여, 도면을 참조하여 후술한다. The control related to the opening degree of the
한편, 상기 방열판(310)을 통과한 후 상기 합지 탱크(335)로 유입된 냉매는 상기 기액 분리기(115)로 유입될 수 있다. 그리고, 냉매는 상기 기액 분리기(115)서 상분리 되며, 상분리 된 기상 냉매는 상기 압축기(110)로 유입될 수 있다.Meanwhile, the refrigerant flowing into the
이와 같은 구성에 의하면, 상기 실내 열교환기(150)에서 증발된 저온 저압의 냉매(약 10~15℃), 즉 상기 응축 냉매의 온도(20~30℃)보다 저온인 상태의 냉매를 이용하여 전장 유닛(200)을 냉각할 수 있으므로, 냉각 효과가 개선될 수 있다. According to this configuration, the low-temperature low-pressure refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger 150 (approximately 10 to 15 ° C.), that is, the refrigerant using a refrigerant at a temperature lower than the temperature of the condensing refrigerant (20 to 30 ° C.) Since the
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전장 유닛 및 방열 어셈블리의 결합 모습을 보여주는 사시도이다.4 is a perspective view showing a combined state of the electric unit and the heat dissipation assembly according to the first embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전장유닛(200)에는, 전장기판(210) 및 상기 전장기판(210)에 배치되는 다수의 제어부품(220)이 포함된다. 상기 다수의 제어부품(220)에는, 고온의 열을 발생시키는 발열부품이 포함된다. Referring to FIG. 4, the
일례로, 상기 발열부품에는 전원 모듈(Intelligent Power Module, IPM, 지능형 전력모듈)이 포함될 수 있다. 상기 IPM은 전력을 제어하는 전력 MOSFET이나 IGBT 등의 전력장치의 구동회로 및 자기보호 기능의 보호회로를 설치한 모듈로서 이해된다. 그리고, 상기 전장기판(210)은 상기 IPM의 일 구성일 수 있다.As an example, the heating component may include a power module (Intelligent Power Module, IPM, intelligent power module). The IPM is understood as a module in which a driving circuit of a power device such as a power MOSFET or IGBT for controlling power and a protection circuit of a self-protection function are installed. In addition, the
상기 전원 모듈이 구동되면, 상기 전원 모듈에 구비되는 스위칭 소자의 온오프 작용에 의하여 대략 70-80℃고온의 열을 발생한다.When the power module is driven, heat is generated at a temperature of approximately 70-80 ° C. by the on / off action of the switching element provided in the power module.
그 외에, 상기 발열부품에는, 마이크로 컴퓨터, 인버터, 컨버터, EEPROM, 정류 다이오드 또는 콘덴서등이 더 포함될 수 있다.In addition, the heating component may further include a microcomputer, inverter, converter, EEPROM, rectifying diode, or capacitor.
상기 전장유닛(200)의 일측에는, 상기 전장유닛(200)을 냉각시키기 위한 "냉각모듈"로서 방열 어셈블리(300)가 제공된다. 상기 방열 어셈블리(300)는 상기 전장기판(210)의 일측면에 결합될 수 있다. 상기 방열 어셈블리(300)가 상기 전장기판(210)에 결합되는 방법은, 체결 또는 접착에 의한 결합방법을 포함한다.A
상기 방열 어셈블리(300)에는, 상기 전장기판(210)의 일측에 결합되며 상기 전장유닛(200)에서 발생되는 열을 흡열하는 방열판(310)이 포함된다. 상기 방열판(310)의 내부에는, 냉매 배관을 설치하기 위한 설치공간 또는 냉매 유로가 규정된다.The
상기 방열판(310)은 열전도도가 우수한 금속 또는 열전도성 플라스틱(heat trasmittable plstice)으로 구성될 수 있다. 상기 열전도성 플라스틱은 플라스틱이 가지고 있는 성질, 즉 작은 중량, 자유로운 디자인 및 낮은 열팽창 계수와, 금속과 세라믹이 가지고 있는 열전달 성질을 함께 포함하고 있는 재료로서 이해된다.The
일례로, 상기 방열판(310)은 금속소재로서 알루미늄이 포함될 수 있다.In one example, the
다른 예로서, 상기 방열판(310)에는, 상기 열전도성 플라스틱으로서, 에틸렌을 중합한 폴리에틸렌(-[CH2CH2]n-) 및 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT)가 포함된다. 상기 열전도성 플라스틱은, 일반적인 플라스틱의 열전도성에 비하여 100배 이상의 열전도성을 가질 수 있다.As another example, the
상기 방열판(310)의 내부에는, 상기 제 1 분지 배관(161) 및 제 2 분지 배관(162)이 삽입되어, 상기 실내 열교환기(150)에서 증발된 저온 저압의 냉매가 유동될 수 있다. 상기 방열판(310)은 상기 냉매에 의하여 냉각되며, 이에 따라 상기 방열판(310)과 결합된 전장유닛(200)이 냉각될 수 있다. The inside of the
상기 방열판(310)과 전장유닛(200)의 사이에는, 열전달 작용을 촉진시키는 열전달 시트(320)가 제공될 수 있다. 상기 열전달 시트(320)는 상기 전장유닛(200)의 열을 상기 방열판(310) 내부의 냉매 유로, 즉 상기 제 1,2 분지 배관(161,162)으로 신속하게 전달하는 구성으로서 이해될 수 있다.Between the
일례로, 상기 열전달 시트(320)는 상기 방열판(310)의 일면과 상기 전장기판(210)의 일면의 사이에 개입될 수 있다. 상기 방열판(310)의 일면은 상기 전장기판(210)에 접촉되는 접촉면일 수 있다.For example, the
일례로, 상기 열전달 시트(320)에는, 그래파이트 시트(graphite sheet)가 포함된다. 상기 그래파이트 시트에는, 흑연 및 상기 흑연의 외측에 코팅되는 보호막이 포함될 수 있다. As an example, the
상기 그래파이트 시트는 면 방향의 열전도율 및 열확산성이 금속소재, 예를 들어 은,동 또는 알루미늄보다 뛰어난 성질을 가진다. 상기 그래파이프 시트가 제공됨으로써, 상기 전장 유닛(200)에서 발생된 열은 상기 그래파이프 시트를 통하여 상기 방열판(310)으로 신속히 방출될 수 있다.The graphite sheet has superior thermal conductivity and thermal diffusivity in the surface direction than metal materials, such as silver, copper, or aluminum. By providing the graphitic sheet, heat generated in the
상기 방열판(310)에는, 상기 방열판(310)의 온도를 감지하기 위한 제 2 온도센서(315)가 제공된다. 상기 제 2 온도센서(315)는 상기 방열판(310)의 일측면에 부착될 수 있다. 상기 제 2 온도센서(315)에서 감지된 온도 정보는 외기의 이슬점 온도와 비교하기 위한 정보로서 활용될 수 있다.The
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.5 is a block diagram showing the configuration of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a flow chart showing a control method of the air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기에는, 외기의 온도를 감지하는 제 1 온도센서(360)와, 상기 방열판(310)의 온도를 감지하는 제 2 온도센서(315) 및 외기의 습도를 감지하는 습도센서(362)가 포함된다. 일례로, 상기 외기의 온도는 "건구온도" 일 수 있고, 상기 외기의 습도는 "상대습도" 일 수 있다.Referring to FIG. 5, in the air conditioner according to the first embodiment of the present invention, a first temperature sensor 360 for sensing the temperature of the outside air and a second temperature sensor for sensing the temperature of the heat sink 310 ( 315) and a humidity sensor 362 for sensing the humidity of the outside air. For example, the temperature of the outside air may be “dry bulb temperature”, and the humidity of the outside air may be “relative humidity”.
상기 제 1 온도센서(360) 및 습도센서(362)는 상기 실외기(10)의 케이스(100) 내부에 배치될 수 있다. 일례로, 상기 습도센서(362)는 상기 방열판(310) 주변의 습도를 감지하기 위하여, 상기 전장기판(210)에 부착될 수 있다.The first temperature sensor 360 and the humidity sensor 362 may be disposed inside the
그리고, 상기 공기 조화기에는, 상기 외기온도 및 상대습도에 따라 이슬점 온도가 매핑된 정보를 저장하는 메모리부(370)가 더 포함된다. In addition, the air conditioner further includes a
상세히, 상기 메모리부(370)에는, 외기온도에 따른 포화 수증기량이 매핑된 선도(diagram) 또는 테이블 정보가 포함되며, 상기 상대습도에 기초하여 결정된 현재 수증기량에 관한 정보와 매핑된 이슬점 온도정보가 포함될 수 있다.In detail, the
상기 공기 조화기에는, 상기 센서(360,315,362)에서 감지된 정보와, 상기 메모리부(370)에 저장된 정보에 기초하여 이슬점 온도정보를 계산하고, 계산된 이슬점 온도정보와 방열판(310)의 온도정보를 비교하여 상기 유량 조절장치(165)의 개도를 제어하는 제어부(380)가 더 포함된다. In the air conditioner, dew point temperature information is calculated based on the information detected by the
물론, 상기 제어부(380)는 냉매 사이클을 구동하기 위하여, 상기 압축기(110) 및 팽창장치(140)의 작동을 제어할 수 있다.Of course, the
도 6을 참조하여, 본 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명한다.Referring to FIG. 6, a control method of an air conditioner according to this embodiment will be described.
압축기(110)가 구동되어 공기 조화기의 운전이 시작되면, 설정시간 경과 후 냉매 사이클이 안정화될 수 있다. 냉매 사이클이 구동되는 과정에서, 상기 전장 유닛(200)에는 소정의 열이 발생되며, 이에 따라 상기 방열판(310)의 온도는 상승될 수 있다. 그리고, 상기 실내 열교환기(150)에서 증발된 냉매는 상기 방열판(310)에 공급되어 상기 방열판(310)을 냉각시킬 수 있다(S11).When the
상기 제 1 온도센서(360) 및 습도센서(362)를 이용하여, 외기 온도 및 상대습도를 감지하며, 상기 제 2 온도센서(315)를 이용하여, 방열판(310)의 온도(TH)를 감지한다(S12,S13).The first temperature sensor 360 and the humidity sensor 362 are used to sense the outside temperature and relative humidity, and the
그리고, 감지된 온도 및 습도값과, 상기 메모리부(370)에 저장된 포화 수증기량 정보에 기초하여 이슬점 온도(Td)를 계산한다(S14).Then, the dew point temperature Td is calculated based on the sensed temperature and humidity values and the saturated water vapor amount information stored in the memory unit 370 (S14).
상기 제어부(380)는 상기 방열판(310)의 온도(TH) 및 이슬점 온도(Td)에 관한 정보를 비교하여, 상기 유량 조절장치(165)의 개도를 조절할 수 있다.The
상세히, 상기 방열판(310)의 온도(TH)가 상기 이슬점 온도(Td)보다 △T1 이상으로 높으면, 상기 유량 조절장치(165)는 닫혀질 수 있다(개도 0%). 여기서, 상기 △T1 은 제 1 설정온도라 하며, 일례로 5℃일 수 있다. In detail, when the temperature T H of the
상기 방열판(310)의 온도(TH)가 상기 이슬점 온도(Td)보다 △T1 이상으로 높은 경우, 상기 방열판(310)의 온도(TH)는 상기 이슬점 온도(Td)보다 충분히 큰 것으로 인식될 수 있다. 따라서, 공기 조화기의 운전 중에 상기 방열판(310)의 표면에서 응축이 발생될 가능성이 매우 적게 되므로, 상기 유량 조절장치(165)는 닫혀지고 상기 분지 탱크(330)의 전체 냉매는 상기 방열판(310)으로 모두 공급되어 방열판(310)의 냉각에 사용될 수 있다(S15,S16).When the temperature T H of the
반면에, 상기 방열판(310)의 온도(TH)가 상기 이슬점 온도(Td)보다 △T1 만큼 높지는 않지만, △T2 이상으로 높으면, 상기 유량 조절장치(165)의 개도는 H1으로 조절될 수 있다. 여기서, 상기 △T1 은 제 2 설정온도라 하며, 일례로 3℃일 수 있다. 그리고, 상기 개도(H1)는 30% 개방된 상태로 이해될 수 있다On the other hand, the temperature (T H ) of the
즉, 상기 방열판(310)의 온도(TH)가 상기 이슬점 온도(Td)보다 △T2 이상으로 높은 경우, 상기 방열판(310)의 온도(TH)는 상기 이슬점 온도(Td)보다 약간 큰 것으로 인식될 수 있다. 따라서, 공기 조화기의 운전 중에 상기 방열판(310)의 표면에서 응축이 발생될 가능성이 크지는 않으므로, 상기 유량 조절장치(165)의 개도는 1/2 이하로 개방될 수 있다. That is, when the temperature T H of the
이 경우, 상기 분지 탱크(330)의 전체 냉매 중 다소 적은 냉매는 상기 바이패스 배관(163)을 통하여 상기 분지배관(161,162)의 출구 배관부로 바이패스 될 수 있으며, 나머지 냉매는 상기 방열판(310)으로 공급되어 방열판(310)의 냉각에 사용될 수 있다.In this case, a relatively small amount of refrigerant among the total refrigerants in the
예를 들어, 상기 개도를 30% 개방으로 한 경우, 상기 분지 탱크(330)의 전체 냉매 중 약 20% 정도의 냉매가 상기 바이패스 배관(163)을 통하여 바이패스 될 수 있다(S17,S18).For example, when the opening degree is 30% open, about 20% of the total refrigerant in the
그리고, 상기 방열판(310)의 온도(TH)가 상기 이슬점 온도(Td)보다 △T2 만큼 높지는 않지만, △T3 이상으로 높으면, 상기 유량 조절장치(165)의 개도는 H2로 조절될 수 있다. 여기서, 상기 △T3는 제 3 설정온도라 하며, 일례로 1℃일 수 있다. 그리고, 상기 개도(H2)는 70% 개방된 상태로 이해될 수 있다.And, although the temperature (T H ) of the
즉, 상기 방열판(310)의 온도(TH)가 상기 이슬점 온도(Td)보다 △T3 이상으로 높은 경우, 상기 방열판(310)의 온도(TH)는 상기 이슬점 온도(Td)와 유사한 수준인 것으로 인식될 수 있다. 따라서, 공기 조화기의 운전 중에 상기 방열판(310)의 표면에서 응축이 발생될 가능성이 다소 높으므로, 상기 유량 조절장치(165)의 개도는 1/2 이상으로 개방될 수 있다. That is, when the temperature T H of the
이 경우, 상기 분지 탱크(330)의 전체 냉매 중 다소 많은 냉매는 상기 바이패스 배관(163)을 통하여 상기 분지배관(161,162)의 출구 배관부로 바이패스 될 수 있으며, 나머지 냉매는 상기 방열판(310)으로 공급되어 방열판(310)의 냉각에 사용될 수 있다.In this case, some of the total refrigerant of the
예를 들어, 상기 개도를 70% 개방으로 한 경우, 상기 분지 탱크(330)의 전체 냉매 중 약 40% 정도의 냉매가 상기 바이패스 배관(163)을 통하여 바이패스 될 수 있다(S19,S20).For example, when the opening degree is 70% open, about 40% of the total refrigerant in the
한편, 상기 방열판(310)의 온도(TH)가 상기 이슬점 온도(Td)보다 △T3 이하로 높거나, 상기 이슬점 온도(Td)보다 작으면, 상기 유량 조절장치(165)는 완전 개방될 수 있다 (개도 100%).On the other hand, if the temperature (T H ) of the
즉, 상기 방열판(310)의 온도(TH)가 상기 이슬점 온도(Td)보다 △T3 이하로 높거나, 상기 이슬점 온도(Td)보다 작은 경우, 상기 방열판(310)의 온도(TH)는 상기 이슬점 온도(Td)에 매우 근접한 것으로 인식될 수 있다. 따라서, 공기 조화기의 운전 중에 상기 방열판(310)의 표면에서 응축이 발생될 가능성이 매우 높으므로, 상기 유량 조절장치(165)의 개도는 완전히 개방될 수 있다. That is, when the temperature T H of the
이 경우, 상기 분지 탱크(330)의 전체 냉매 중 많은 냉매는 상기 바이패스 배관(163)을 통하여 상기 분지배관(161,162)의 출구 배관부로 바이패스 될 수 있으며, 나머지 냉매는 상기 방열판(310)으로 공급되어 방열판(310)의 냉각에 사용될 수 있다.In this case, many refrigerants among the total refrigerants of the
예를 들어, 상기 개도를 100% 개방으로 한 경우, 상기 분지 탱크(330)의 전체 냉매 중 약 50% 정도의 냉매가 상기 바이패스 배관(163)을 통하여 바이패스 될 수 있다(S21).For example, when the opening degree is 100% open, about 50% of the total refrigerant in the
한편, 위와 같은 제 1 내지 제 3 설정온도는 어느 하나의 값으로 결정되지 않으며, 공기 조화기(실내기,실외기)의 용량 또는 능력에 따라 다른 값을 가질 수 있을 것이다.Meanwhile, the first to third set temperatures as described above are not determined by any one value, and may have different values depending on the capacity or capacity of the air conditioner (indoor and outdoor).
정리하면, 상기 방열판(310)의 온도가 상기 이슬점 온도보다 높은 경우, 상기 방열판(310)의 온도와 상기 이슬점 온도의 차이가 작아질수록 상기 유량 조절장치(165)의 개도는 증가될 수 있다.In summary, when the temperature of the
이와 같은 제어방법에 의하면, 이슬점 온도에 관한 정보와, 방열판의 온도에 관한 정보를 비교하여 방열판의 표면에 응축수가 발생될 가능성을 소정 기준에 의하여 판단하고, 그 가능성에 따라 방열 어셈블리로 공급될 냉매의 바이패스 량을 제어할 수 있으므로 전장 유닛의 냉각효과와 함께 응축수 발생 방지효과를 얻을 수 있게 된다.According to this control method, the information on the dew point temperature and the information on the temperature of the heat sink are compared to determine the possibility that condensation water is generated on the surface of the heat sink according to a predetermined standard, and the refrigerant to be supplied to the heat dissipation assembly according to the possibility Since the bypass amount of can be controlled, it is possible to obtain a cooling effect of the electric unit and a prevention effect of condensation.
이하에서는, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 제 1 실시예와 비교하여 일부 구성 및 제어방법에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명하며, 제 1 실시예와 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. Since this embodiment differs only in some configurations and control methods compared to the first embodiment, the differences are mainly described, and the same parts and descriptions of the first embodiment are used for the same parts as the first embodiment.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 시스템 도면이고, 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.7 is a system diagram showing the configuration of an air conditioner according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a flow chart showing a control method of the air conditioner according to a second embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기 조화기에는, 전장 유닛(200)에 결합되는 방열 어셈블리(400)가 포함된다. 상기 방열 어셈블리(400)에는, 냉매가 통과하는 방열판(410)이 포함된다.Referring to FIG. 7, the air conditioner according to the second embodiment of the present invention includes a
그리고, 상기 공기 조화기에는, 상기 실내 열교환기(150)에 증발된 냉매를 저장하는 분지 탱크(330) 및 상기 방열판(410)을 통과한 냉매가 저장되는 합지 탱크(335)가 포함된다. 상기 분지 탱크(330) 및 합지 탱크(335)에 관한 설명은 제 1 실시예의 설명을 원용한다.In addition, the air conditioner includes a
상기 공기 조화기에는, 상기 분지 탱크(330)에 결합되는 복수의 분지 배관(261,262)이 포함된다. 상기 복수의 분지 배관(261,262)에는, 제 1 분지 배관(261) 및 제 2 분지 배관(262)이 포함된다.The air conditioner includes a plurality of branch pipes 261 and 262 coupled to the
상기 복수의 분지 배관(261,262)은 상기 분지 탱크(330)로부터 상기 방열판(310)의 내부로 연장되며, 상기 방열판(310)으로부터 상기 합지 탱크(335)로 연장된다. 상기 복수의 분지 배관(261,262)의 일측은 상기 분지 탱크(330)에 결합되며, 타측은 상기 합지 탱크(335)에 결합된다.The plurality of branch pipes 261 and 262 extend from the
상기 복수의 분지 배관(261,262) 중 하나의 분지 배관에는, 바이패스 배관(263)이 결합된다. 일례로, 도 7에 도시되는 바와 같이, 상기 바이패스 배관(263)은 상기 제 2 분지 배관(262)의 입구 배관부로부터 상기 제 2 분지 배관(262)의 출구 배관부로 연장될 수 있다. 그리고, 상기 바이패스 배관(263)에는, 유동하는 냉매의 양을 조절할 수 있는 유량조절 장치(265)가 제공된다. 예를 들어, 상기 유량조절 장치(265)에는, 온오프 제어가 가능한 솔레노이드 밸브가 포함될 수 있다.A
상기 유량조절 장치(265)가 온 또는 개방되면, 상기 바이패스 배관(263)을 통한 냉매의 유동이 발생된다. 반면에, 상기 유량조절 장치(265)가 오프 또는 폐쇄되면, 상기 바이패스 배관(263)을 통한 냉매의 유동이 제한된다.When the
상기 제 1 분지 배관(261) 및 제 2 분지 배관(262)의 직경은 다르게 형성될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 분지 배관(262)의 직경(d2, 이하 제 2 직경)은 상기 제 1 분지 배관(261)의 직경(d1, 이하 제 1 직경)보다 작게 형성될 수 있다. 즉, 상기 바이패스 배관(263)이 연결된 제 2 분지 배관(262)의 직경이 상기 제 1 분지 배관(261)의 직경보다 작게 형성되는 것이다.The diameter of the first branch pipe 261 and the second branch pipe 262 may be formed differently. In one example, the diameter (d2, hereinafter second diameter) of the second branch pipe 262 may be formed smaller than the diameter (d1, hereinafter first diameter) of the first branch pipe 261. That is, the diameter of the second branch pipe 262 to which the
상기 바이패스 배관(263)을 통하여 냉매 유동이 발생하는 경우, 상기 바이패스 배관(263)을 유동하는 냉매량은 상기 제 1 분지 배관(261)을 통하여 상기 방열판(310)을 유동하는 냉매량보다 적게 형성될 수 있다. When the refrigerant flow occurs through the
따라서, 상기 방열판(310)의 온도에 따라, 상기 바이패스 배관(263)을 통한 냉매의 바이패스 유동을 발생시키더라도 상대적으로 적은 양의 냉매를 바이패스 함으로써, 방열판(310)의 냉각 효과를 유지함과 동시에 응축발생을 방지할 수 있게 된다. Therefore, according to the temperature of the
일례로, 상기 제 1 분지 배관(261)의 직경(d1)에 대한 상기 제 2 분지 배관(262)의 직경(d2)의 비는 0.5에서 0.8의 범위에서 형성될 수 있다, 즉 0.5 < d2/d1 < 0.8이 형성될 수 있다.For example, the ratio of the diameter d2 of the second branch pipe 262 to the diameter d1 of the first branch pipe 261 may be formed in a range of 0.5 to 0.8, that is, 0.5 <d2 / d1 <0.8 may be formed.
도 8을 참조하여, 본 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명한다.8, a control method of an air conditioner according to this embodiment will be described.
압축기(110)가 구동되어 공기 조화기의 운전이 시작되면, 설정시간 경과 후 냉매 사이클이 안정화될 수 있다. 냉매 사이클이 구동되는 과정에서, 상기 전장 유닛(200)에는 소정의 열이 발생되며, 이에 따라 상기 방열판(410)의 온도는 상승될 수 있다. 그리고, 상기 실내 열교환기(150)에서 증발된 냉매는 상기 방열판(410)에 공급되어 상기 방열판(410)을 냉각시킬 수 있다(S31).When the
상기 제 1 온도센서(360) 및 습도센서(362)를 이용하여, 외기 온도 및 상대습도를 감지하며, 상기 제 2 온도센서(315)를 이용하여, 방열판(310)의 온도(TH)를 감지한다(S32,S33).The first temperature sensor 360 and the humidity sensor 362 are used to detect the outside temperature and relative humidity, and the
그리고, 감지된 온도 및 습도값과, 메모리부(370)에 저장된 포화 수증기량 정보에 기초하여 이슬점 온도(Td)를 계산한다(S34).Then, the dew point temperature Td is calculated based on the sensed temperature and humidity values and the saturated water vapor amount information stored in the memory unit 370 (S34).
제어부(380)는 상기 방열판(310)의 온도(TH) 및 이슬점 온도(Td)에 관한 정보를 비교하여, 상기 유량 조절장치(265)의 온/오프 여부를 결정할 수 있다.The
상세히, 상기 방열판(410)의 온도(TH)가 상기 이슬점 온도(Td)보다 △T 이상으로 높으면, 상기 유량 조절장치(265)는 오프 또는 닫혀질 수 있다. 여기서, 상기 △T는 제 4 설정온도라 하며, 일례로 3℃일 수 있다. In detail, when the temperature T H of the
상기 방열판(410)의 온도(TH)가 상기 이슬점 온도(Td)보다 △T 이상으로 높은 경우, 상기 방열판(410)의 온도(TH)는 상기 이슬점 온도(Td)보다 충분히 큰 것으로 인식될 수 있다. 따라서, 공기 조화기의 운전 중에 상기 방열판(410)의 표면에서 응축이 발생될 가능성이 적게 되므로, 상기 유량 조절장치(265)는 오프되고 상기 분지 탱크(330)의 전체 냉매는 상기 방열판(410)으로 모두 공급되어 방열판(310)의 냉각에 사용될 수 있다(S35,S36).When the temperature T H of the
반면에, 상기 방열판(410)의 온도(TH)가 상기 이슬점 온도(Td)보다 △T 이상 높지 않으면, 상기 유량 조절장치(265)는 ON 또는 개방될 수 있다. On the other hand, if the temperature T H of the
상기 방열판(410)의 온도(TH)가 상기 이슬점 온도(Td)보다 △T 이상 높지 않은 경우, 상기 방열판(410)의 온도(TH)는 상기 이슬점 온도(Td)와 유사한 것으로 인식될 수 있다. 따라서, 공기 조화기의 운전 중에 상기 방열판(410)의 표면에서 응축이 발생될 가능성이 크게 되므로, 상기 유량 조절장치(265)는 온 되고 상기 분지 탱크(330)의 전체 냉매 중 일부의 냉매는 상기 바이패스 배관(263)으로 유동하고, 나머지 냉매는 상기 방열판(410)으로 공급되어 방열판(310)의 냉각에 사용될 수 있다.When the temperature T H of the
다만, 상기한 바와 같이, 상기 바이패스 배관(263)이 연결되는 제 2 분지 배관(262)의 직경이 상기 제 1 분지 배관(261)의 직경보다 작게 형성되므로 상기 바이패스 배관(263)을 통하여 유동하는 냉매량은 상기 방열판(410)을 유동하는 냉매량보다 적게 될 것이다.However, as described above, since the diameter of the second branch pipe 262 to which the
이와 같이, 상기 제 1 분지 배관(261)과 제 2 분지 배관(262)의 직경이 서로 다르게 형성됨으로써, 상기 바이패스 배관(263)을 통한 냉매량을 조절하기 위하여 상기 유량 조절장치(265)의 개도를 조절할 필요없이, 온오프 제어만으로 간단하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다(S37).As described above, the first branch pipe 261 and the second branch pipe 262 have different diameters, so that the opening degree of the
10 : 실외기 20 : 실내기
110 : 압축기 120 : 실외 열교환기
140 : 팽창 장치 150 : 실내 열교환기
160 : 냉매 배관 161,261 : 제 1 분지 배관
162,262 : 제 2 분지 배관 163,263 : 바이패스 배관
165,265 : 유량 조절장치 200 : 전장 유닛
210 : 전장 기판 220 : 전장 부품
300 : 방열 어셈블리 310 : 방열판
315 : 제 2 온도센서 330 : 분지 탱크
335 : 합지 탱크 360 : 제 1 온도센서
362 : 제 2 온도센서 370 : 메모리부
380 : 제어부10: outdoor unit 20: indoor unit
110: compressor 120: outdoor heat exchanger
140: expansion device 150: indoor heat exchanger
160: refrigerant piping 161,261: first branch piping
162,262: 2nd branch piping 163,263: Bypass piping
165,265: Flow control device 200: Electric field unit
210: electronic board 220: electronic components
300: heat dissipation assembly 310: heat sink
315: second temperature sensor 330: basin tank
335: Lamination tank 360: 1st temperature sensor
362: second temperature sensor 370: memory unit
380: control unit
Claims (16)
상기 냉매 싸이클의 구동을 위한 제어부품을 포함하는 전장유닛;
상기 전장유닛의 일측면에 결합되는 방열판이 구비되어, 상기 전장유닛에서 발생되는 열을 방출시키기 위한 방열 어셈블리;
상기 방열판에 결합되며, 상기 증발기에서 토출된 냉매를 분지하여 서로 다른 경로로 상기 방열판에 공급하는 복수의 분지 배관;
상기 복수의 분지 배관 중 일 분지 배관의 일측으로부터 타측을 향하여 연장되고, 상기 방열판으로부터 이격 배치되며, 상기 방열판으로 공급될 일 분지 배관의 일측 냉매를 상기 일 분지 배관의 타측으로 바이패스 하는 바이패스 배관;
상기 바이패스 배관에 제공되며, 냉매의 유동량을 제어하는 유량 조절장치;
외기온도를 감지하는 제1온도센서;
외기의 습도값을 감지하는 습도센서;
상기 방열판의 온도를 감지하는 제2온도센서;
상기 외기온도에 따른 포화 수증기량의 매핑 정보가 저장되는 메모리부; 및
상기 외기의 습도값과 상기 매핑 정보에 기초하여 이슬점 온도를 계산하고, 계산된 이슬점 온도와 상기 방열판의 온도를 비교하여 상기 유량 조절장치를 제어하는 제어부; 가 포함되는 공기 조화기.In an air conditioner driven by a refrigerant cycle comprising a compressor, a condenser, an expansion device and an evaporator,
An electric unit including control parts for driving the refrigerant cycle;
A heat dissipation plate coupled to one side of the electric unit, and a heat dissipation assembly for dissipating heat generated by the electric unit;
A plurality of branch pipes coupled to the heat sink, and branching the refrigerant discharged from the evaporator to supply the heat sink to different heat paths;
Bypass piping extending from one side of the plurality of branch pipes toward the other side, spaced apart from the heat sink, and bypassing one side refrigerant of the one branch pipe to be supplied to the heat sink to the other side of the one branch pipe ;
It is provided in the bypass pipe, a flow rate control device for controlling the flow rate of the refrigerant;
A first temperature sensor for sensing the outside temperature;
A humidity sensor for sensing the humidity value of the outside air;
A second temperature sensor for sensing the temperature of the heat sink;
A memory unit in which mapping information of saturated water vapor amount according to the outside temperature is stored; And
A control unit for calculating a dew point temperature based on the humidity value of the outside air and the mapping information, and comparing the calculated dew point temperature with the temperature of the heat sink to control the flow rate controller; Air conditioner is included.
상기 복수의 분지 배관에는,
상기 방열판을 관통하도록 연장되는 제 1 분지 배관 및 제 2 분지 배관이 포함되는 공기 조화기.According to claim 1,
The plurality of branch pipes,
An air conditioner including a first branch pipe and a second branch pipe extending to penetrate the heat sink.
상기 제 1 분지 배관과 제 2 분지 배관은 상기 방열판의 내부에서 서로 다른 경로로 연장되는 공기 조화기.According to claim 2,
The first branch pipe and the second branch pipe are air conditioners extending in different paths inside the heat sink.
상기 증발기에서 토출된 냉매를 저장하는 분지 탱크; 및
상기 복수의 분지 배관을 통과한 냉매가 저장되는 합지 탱크가 더 포함되는 공기 조화기.According to claim 2,
A basin tank for storing refrigerant discharged from the evaporator; And
The air conditioner further includes a lamination tank in which the refrigerant passing through the plurality of branch pipes is stored.
상기 제 2 분지 배관에는,
상기 분지 탱크로부터 상기 방열판으로 연장되는 입구 배관부; 및
상기 방열판으로부터 상기 합지 탱크로 연장되는 출구 배관부가 포함되는 공기 조화기.The method of claim 4,
In the second branch pipe,
An inlet pipe portion extending from the basin tank to the heat sink; And
An air conditioner including an outlet pipe portion extending from the heat sink to the lamination tank.
상기 바이패스 배관은 상기 입구 배관부로부터 상기 출구 배관부로 연장되는 공기 조화기.The method of claim 5,
The bypass pipe is an air conditioner extending from the inlet pipe portion to the outlet pipe portion.
상기 유량 조절장치는 개도 조절이 가능한 밸브 장치인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.According to claim 1,
The flow control device is an air conditioner, characterized in that the valve device can be opened.
상기 복수의 분지 배관에는,
제 1 직경을 가지는 제 1 분지 배관; 및
상기 제 1 직경보다 작은 직경을 가지는 제 2 분지 배관이 포함되는 공기 조화기.According to claim 1,
The plurality of branch pipes,
A first branch pipe having a first diameter; And
An air conditioner including a second branch pipe having a diameter smaller than the first diameter.
상기 바이패스 배관은 상기 제 2 분지 배관의 일측으로부터 타측으로 연장되며, 상기 유량 조절장치는 온/오프 제어가 가능한 밸브장치인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.The method of claim 8,
The bypass pipe extends from one side of the second branch pipe to the other side, and the flow control device is an air conditioner, characterized in that a valve device capable of on / off control.
외기 온도 및 습도가 감지되는 단계;
상기 방열판의 온도가 감지되는 단계;
상기 외기 온도 및 습도에 관한 정보에 기초하여, 외기의 이슬점 온도가 계산되는 단계; 및
상기 방열판의 온도와 이슬점 온도의 비교 결과에 따라, 상기 냉매 배관의 냉매가 상기 방열판을 바이패스 하도록 조절하는 단계가 포함되는 공기 조화기의 제어방법.Operating an air conditioner including an electric unit, a heat sink coupled to the electric unit, and a refrigerant pipe coupled to the heat sink to supply refrigerant;
Detecting the outside temperature and humidity;
Sensing the temperature of the heat sink;
Calculating a dew point temperature of the outside air based on the information regarding the outside temperature and humidity; And
And controlling the refrigerant in the refrigerant pipe to bypass the heat sink according to a result of comparing the temperature of the heat sink and the dew point temperature.
상기 냉매배관에는, 냉매를 상기 방열판으로 분지하여 공급하는 복수의 분지 배관이 포함되고,
상기 복수의 분지 배관 중 일 분지배관에 결합되며, 상기 방열판의 입구측에서 출구측으로 냉매를 바이패스 하는 바이패스 배관이 더 포함되는 공기 조화기의 제어방법.The method of claim 12,
The refrigerant pipe includes a plurality of branch pipes that branch and supply the refrigerant to the heat sink,
The control method of the air conditioner further comprising a bypass pipe coupled to one branch pipe among the plurality of branch pipes and bypassing the refrigerant from the inlet side to the outlet side of the heat sink.
상기 방열판의 온도가 상기 이슬점 온도보다 설정온도 만큼 높은지 여부에 따라서, 상기 바이패스 배관을 유동하는 냉매량이 조절되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.The method of claim 13,
Control method of the air conditioner, characterized in that the amount of refrigerant flowing through the bypass pipe is adjusted according to whether the temperature of the heat sink is higher than the dew point temperature by a set temperature.
상기 방열판의 온도가 상기 이슬점 온도보다 높은 경우, 상기 방열판의 온도와 상기 이슬점 온도의 차이가 작아질수록 상기 바이패스 배관에 제공되는 유량 조절장치의 개도는 증가되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.The method of claim 14,
When the temperature of the heat sink is higher than the dew point temperature, as the difference between the temperature of the heat sink and the dew point temperature decreases, the opening degree of the flow control device provided to the bypass pipe increases, thereby controlling the air conditioner. Way.
상기 복수의 분지 배관의 직경은 서로 다르게 형성되며,
상기 바이패스 배관은 직경이 작은 분지 배관에 연결되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.The method of claim 13,
The diameter of the plurality of branch pipes are formed differently,
The bypass pipe is a control method of the air conditioner, characterized in that connected to the branch pipe having a small diameter.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |