KR102198318B1 - Air conditioner - Google Patents

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Abstract

본 발명은 난방 모드에서 실외 열교환기의 누적 착상(frost)을 개선시키는 동시에 난방 효율을 높일 수 있는 공기 조화기에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기의 입구에 배치되는 어큐뮬레이터; 상기 압축기의 출구에 배치되는 실내 열교환기; 상기 압축기의 출구에 배치되는 실외 열교환기; 상기 압축기의 출구와 상기 어큐뮬레이터의 입구와 상기 실내 열교환기 및 실외 열교환기 사이에 설치되고, 냉/난방 모드에 따라 냉매의 유로를 절환하는 제1유로절환밸브; 상기 실외 열교환기와 접촉되고, 상기 실내 열교환기와 실외 열교환기를 연결하는 냉매 배관과 연결되는 보조 열교환기; 및 상기 압축기의 출구와 상기 어큐뮬레이터의 입구 및 상기 보조 열교환기 사이에 설치되고, 난방 모드에서 상기 실외 열교환기의 온도에 따라 냉매의 유로를 절환하는 제2유로절환밸브;를 포함한다.
The present invention relates to an air conditioner capable of improving heating efficiency while improving accumulated frost of an outdoor heat exchanger in a heating mode.
An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes: a compressor for compressing a refrigerant; An accumulator disposed at the inlet of the compressor; An indoor heat exchanger disposed at the outlet of the compressor; An outdoor heat exchanger disposed at the outlet of the compressor; A first flow path switching valve installed between the outlet of the compressor and the inlet of the accumulator, and between the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger, and for switching a flow path of a refrigerant according to a cooling/heating mode; An auxiliary heat exchanger in contact with the outdoor heat exchanger and connected to a refrigerant pipe connecting the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger; And a second flow path switching valve installed between the outlet of the compressor and the inlet of the accumulator and the auxiliary heat exchanger and for switching a flow path of the refrigerant according to the temperature of the outdoor heat exchanger in a heating mode.

Description

공기 조화기 {Air conditioner}Air conditioner {Air conditioner}
본 발명은 난방 모드에서 실외 열교환기의 누적 착상(frost)을 개선시키는 동시에 난방 효율을 높일 수 있는 공기 조화기에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner capable of improving heating efficiency while improving accumulated frost of an outdoor heat exchanger in a heating mode.
일반적으로 공기조화기는 압축기, 실외 열교환기, 팽창밸브 및 실내 열교환기를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방시키는 장치이다.In general, an air conditioner is a device that cools or heats the room by using a refrigeration cycle including a compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger.
실내는 냉방시키는 냉방기, 실내를 난방시키는 난방기로 구성될 수 있으며, 실내를 냉방 또는 난방시키는 냉난방 겸용 공기조화기로 구성될 수도 있다.The room may be composed of an air conditioner that cools the room, a heater that heats the room, and may be configured with a combined cooling and heating air conditioner that cools or heats the room.
상기 공기조화기가 냉난방 겸용 공기조화기로 구성되는 경우, 압축기에서 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 사방밸브를 포함하여 구성된다. When the air conditioner is configured as an air conditioner for both heating and cooling, it is configured to include a four-way valve that changes the flow path of the refrigerant compressed by the compressor.
상기 공기조화기의 냉방운전 시, 압축기에서 압축된 냉매는 사방밸브를 통과하여 응축기 역할을 하는 실외 열교환기로 유동되고, 실외 열교환기에서 응축된 냉매는 팽창밸브에서 팽창된 다음, 증발기 역할을 하는 실내 열교환기로 유입되고, 실내 열교환기에서 증발된 냉매는 다시 사방밸브를 통과하여 압축기로 유입되는 과정을 반복한다.During the cooling operation of the air conditioner, the refrigerant compressed by the compressor passes through a four-way valve and flows to the outdoor heat exchanger serving as a condenser, and the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger is expanded by the expansion valve and then the indoor functioning as an evaporator. The refrigerant flowing into the heat exchanger and evaporated in the indoor heat exchanger passes through the four-way valve and flows into the compressor repeatedly.
반면, 상기 공기조화기의 난방운전 시, 압축기에서 압축된 냉매는 사방밸브를 통과하여 응축기 역할을 하는 실내 열교환기로 유동되고, 실내 열교환기에서 응축된 냉매는 팽창밸브에서 팽창된 다음, 증발기 역할을 하는 실외 열교환기로 유입되고, 실외 열교환기에서 증발된 냉매는 다시 사방밸브를 통과하여 압축기로 유입되는 과정을 반복한다. On the other hand, during the heating operation of the air conditioner, the refrigerant compressed by the compressor passes through the four-way valve and flows to the indoor heat exchanger serving as a condenser, and the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger is expanded by the expansion valve and then acts as an evaporator. The refrigerant flows into the outdoor heat exchanger and evaporated from the outdoor heat exchanger passes through the four-way valve and flows into the compressor.
상기 공기조화기는 증발기를 통과한 저온저압의 냉매를 기상과 액상으로 분리하여 기상의 냉매만 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터와, 냉동 사이클을 순환하는 전체 냉매 유량을 제어하기 위하여 일부의 냉매를 저장하는 리시버를 포함하여 구성된다. The air conditioner includes an accumulator that separates the low-temperature and low-pressure refrigerant that has passed through the evaporator into a gaseous phase and a liquid phase and supplies only the gaseous refrigerant to the compressor, and a receiver that stores part of the refrigerant to control the total flow rate of refrigerant circulating through the refrigeration cycle. It consists of including.
냉방운전에서 상기 리시버에 냉매가 저장되지 않으나, 난방운전에서 상기 리시버에 냉매의 일부가 저장된다. 즉, 냉동 사이클을 순환하는 전체 냉매 유량은 냉방운전 보다 난방운전에서 더 적게 설정된다. The refrigerant is not stored in the receiver during the cooling operation, but a part of the refrigerant is stored in the receiver during the heating operation. That is, the total refrigerant flow rate circulating in the refrigeration cycle is set less in the heating operation than in the cooling operation.
그런데, 공기 조화기가 난방 모드로 작동될 경우, 겨울철에 외부의 기온이 매우 낮거나, 일정시간 이상으로 난방 운전되면, 실외 열교환기에 수분이 착상(frost)되고, 실외 열교환기를 통과하는 냉매가 실외 공기와 열교환이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.However, when the air conditioner is operated in the heating mode, when the outside temperature is very low in winter or the heating operation is performed for a certain period of time or longer, moisture is condensed in the outdoor heat exchanger, and the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger becomes outdoor air. There is a problem that heat exchange with and does not work smoothly.
한국공개특허 제2007-0071093호(2005년 12월 29일 출원)는 압축기를 구동 상태로 유지하면서 제상 운전을 실시하여 제상시간을 단축하고 쾌적한 난방을 제공하는 공기 조화기 및 그 제상운전방법이 개시된다.Korean Patent Publication No. 2007-0071093 (filed on December 29, 2005) discloses an air conditioner that shortens defrost time and provides comfortable heating by performing defrost operation while maintaining the compressor in a running state, and the defrost operation method thereof. do.
상기와 같은 공기 조화기는, 압축기와, 실외측 열교환기와, 4웨이(way) 밸브와, 상기 실외측 열교환기의 온도를 감지하는 실외측 온도센서와, 상기 압축기의 토출배관과 흡입배관을 연결하는 바이패스관과, 순환냉매유량을 조절하기 위해 실외측 냉매배관에 마련되는 전자팽창밸브와, 제상운전 수행시에 상기 압축기의 구동을 유지하면서 상기 바이패스관을 개방하고 상기 전자팽창밸브의 미리 설정된 개도로 개방하도록 제어하여 제상운전을 수행하는 제어부를 포함한다.The air conditioner as described above includes a compressor, an outdoor heat exchanger, a 4-way valve, an outdoor temperature sensor for sensing the temperature of the outdoor heat exchanger, and a discharge pipe and a suction pipe of the compressor. A bypass pipe and an electronic expansion valve provided in an outdoor refrigerant pipe to adjust the circulating refrigerant flow rate, and the bypass pipe open while maintaining the drive of the compressor when performing a defrost operation, and a preset of the electronic expansion valve It includes a control unit for performing a defrost operation by controlling to open the opening.
따라서, 실외측 열교환기의 제상을 위하여, 냉매의 일부가 냉방운전 모드로 냉동 사이클을 순환하게 되고, 실외측 열교환기가 응축기 역할을 하여 결빙을 제거할 수 있다. Accordingly, in order to defrost the outdoor heat exchanger, part of the refrigerant circulates through the refrigeration cycle in the cooling operation mode, and the outdoor heat exchanger acts as a condenser to remove freezing.
그러나, 종래 기술에 따르면, 실외 열교환기의 제상을 위하여, 냉매의 일부가 냉방운전 모드로 냉동 사이클을 순환하기 때문에 실내 공간을 연속적으로 난방할 수 없고, 난방 효율이 떨어지는 문제점이 있다. However, according to the prior art, for defrosting the outdoor heat exchanger, a part of the refrigerant circulates through the refrigeration cycle in the cooling operation mode, so that the indoor space cannot be continuously heated, and heating efficiency is deteriorated.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 난방 모드에서 실외 열교환기의 누적 착상(frost)을 개선시키는 동시에 난방 효율을 높일 수 있는 공기 조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been conceived to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an air conditioner capable of improving heating efficiency while improving accumulated frost of an outdoor heat exchanger in a heating mode.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기의 입구에 배치되는 어큐뮬레이터; 상기 압축기의 출구에 배치되는 실내 열교환기; 상기 압축기의 출구에 배치되는 실외 열교환기; 상기 압축기의 출구와 상기 어큐뮬레이터의 입구와 상기 실내 열교환기 및 실외 열교환기 사이에 설치되고, 냉/난방 모드에 따라 냉매의 유로를 절환하는 제1유로절환밸브; 상기 실외 열교환기와 접촉되고, 상기 실내 열교환기와 실외 열교환기를 연결하는 냉매 배관과 연결되는 보조 열교환기; 및 상기 압축기의 출구와 상기 어큐뮬레이터의 입구 및 상기 보조 열교환기 사이에 설치되고, 난방 모드에서 상기 실외 열교환기의 온도에 따라 냉매의 유로를 절환하는 제2유로절환밸브;를 포함한다.An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes: a compressor for compressing a refrigerant; An accumulator disposed at the inlet of the compressor; An indoor heat exchanger disposed at the outlet of the compressor; An outdoor heat exchanger disposed at the outlet of the compressor; A first flow path switching valve installed between the outlet of the compressor and the inlet of the accumulator, and between the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger, and for switching a flow path of a refrigerant according to a cooling/heating mode; An auxiliary heat exchanger in contact with the outdoor heat exchanger and connected to a refrigerant pipe connecting the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger; And a second flow path switching valve installed between the outlet of the compressor and the inlet of the accumulator and the auxiliary heat exchanger and for switching a flow path of the refrigerant according to the temperature of the outdoor heat exchanger in a heating mode.
상기 보조 열교환기는, 상기 실외 열교환기 하측에 일체형으로 구성될 수 있다.The auxiliary heat exchanger may be integrally configured under the outdoor heat exchanger.
상기 실외 열교환기에 장착되고, 상기 실외 열교환기의 온도를 측정하는 온도 센서;를 더 포함하고, 상기 제2유로절환밸브는, 상기 온도센서에 의해 측정된 온도에 따라 동작하는 것이 바람직하다.A temperature sensor mounted on the outdoor heat exchanger and measuring a temperature of the outdoor heat exchanger may further include, wherein the second flow path switching valve is preferably operated according to the temperature measured by the temperature sensor.
상기 온도 센서는, 상기 실외 열교환기의 입구 측에 장착될 수 있다.The temperature sensor may be mounted on an inlet side of the outdoor heat exchanger.
상기 제2유로절환밸브는, 삼방밸브(3-way valve) 또는 사방밸브(4-way valve) 중 하나로 구성될 수 있다.The second flow path switching valve may be configured as one of a 3-way valve or a 4-way valve.
상기 제2유로절환밸브는, 상기 실외 열교환기의 온도가 설정 온도(T0) 이상인 경우, 상기 보조 열교환기를 통과한 냉매가 상기 어큐뮬레이터로 유입되도록 냉매의 유로를 절환하고, 상기 실외 열교환기의 온도가 설정 온도(T0) 미만인 경우, 상기 압축기에서 토출된 냉매가 상기 보조 열교환기로 유입되도록 냉매의 유로를 절환하는 것이 바람직하다.When the temperature of the outdoor heat exchanger is greater than or equal to a set temperature (T 0 ), the second flow path switching valve switches a flow path of the refrigerant so that the refrigerant passing through the auxiliary heat exchanger flows into the accumulator, and the temperature of the outdoor heat exchanger When is less than the set temperature T 0 , it is preferable to switch the flow path of the refrigerant so that the refrigerant discharged from the compressor flows into the auxiliary heat exchanger.
상기 제2유로절환밸브는, 상기 실외 열교환기의 온도가 0℃인 것을 기준으로 냉매의 유로를 절환할 수 있다.The second flow path switching valve may switch the flow path of the refrigerant based on the temperature of the outdoor heat exchanger being 0°C.
상기 실내 열교환기와 실외 열교환기 사이에 배치되는 실외 팽창밸브;를 더 포함하고, 상기 실내 열교환기와 실외 팽창밸브를 연결하는 냉매 배관에서 분지된 냉매 보조배관이 상기 보조 열교환기와 연통되는 것이 바람직하다.An outdoor expansion valve disposed between the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger. Preferably, a refrigerant auxiliary pipe branched from a refrigerant pipe connecting the indoor heat exchanger and the outdoor expansion valve is in communication with the auxiliary heat exchanger.
상기 냉매 보조배관에 구비되는 보조 팽창밸브;를 더 포함할 수 있고, 상기 보조 팽창밸브는, 전자팽창밸브(Electric expansion valve : EEV)로 구성될 수 있다.It may further include an auxiliary expansion valve provided in the refrigerant auxiliary pipe, and the auxiliary expansion valve may be composed of an electric expansion valve (EV).
본 발명은, 난방모드에서 실외 열교환기의 온도가 설정 온도보다 낮으면, 실외 열교환기와 접촉된 보조 열교환기 측으로 고온고압의 냉매를 순환시킴으로서, 실외 열교환기의 누적 착상을 방지할 수 있고, 실내 공간의 난방을 지속할 수 있어 쾌적한 실내 온도를 제공할 수 있다. The present invention, in the heating mode, when the temperature of the outdoor heat exchanger is lower than the set temperature, by circulating a high-temperature, high-pressure refrigerant toward the auxiliary heat exchanger in contact with the outdoor heat exchanger, it is possible to prevent accumulation of the outdoor heat exchanger from condensation and indoor space. The heating of the room can be continued, so it can provide a comfortable indoor temperature.
또한, 난방모드에서 실외 열교환기의 온도가 설정 온도 이상이면, 고온고압의 냉매 전체가 증발기 역할을 하는 실외 열교환기와 보조 열교환기를 통과하는 냉동 사이클을 순환함으로서, 난방 효율을 더욱 높일 수 있다. In addition, in the heating mode, when the temperature of the outdoor heat exchanger is higher than or equal to the set temperature, the entire high-temperature and high-pressure refrigerant circulates through the outdoor heat exchanger serving as an evaporator and the refrigeration cycle passing through the auxiliary heat exchanger, thereby further enhancing heating efficiency.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기가 도시된 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 공기 조화기의 냉방 모드에서 냉매 유동 방향이 도시된 구성도.
도 3은 도 1에 도시된 공기 조화기의 난방 모드 중 착상 운전시 냉매 유동 방향이 도시된 구성도.
도 4는 도 1에 도시된 공기 조화기의 난방 모드 중 비착상 운전시 냉매 유동 방향이 도시된 구성도.
1 is a block diagram showing an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a refrigerant flow direction in a cooling mode of the air conditioner shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a flow direction of a refrigerant during an implantation operation in a heating mode of the air conditioner shown in FIG. 1.
4 is a block diagram illustrating a flow direction of a refrigerant during a non-condensation operation in a heating mode of the air conditioner shown in FIG. 1.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings with respect to the present embodiment will be described in detail. However, the scope of the spirit of the invention of this embodiment may be determined from the matters disclosed by this embodiment, and the idea of the invention of this embodiment is implementation of the addition, deletion, change, etc. of components with respect to the proposed embodiment. It will be said to include transformation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기가 도시된 구성도이다.1 is a block diagram illustrating an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 공기 조화기는, 냉방과 난방 중 어느 하나의 운전 모드로 동작되어 실내를 공기 조화할 수 있는 냉난방 동시형이거나, 냉방과 난방 중 어느 하나의 운전 모드로 절환되어 실내를 공기 조화할 수 있는 히트 펌프 타입의 냉난방 절환형일 수 있으며, 한정되지 아니한다.The air conditioner of the present invention is a simultaneous cooling and heating type that can be operated in one of the operating modes of cooling and heating to air condition the room, or can be switched to one of the operating mode of cooling and heating to condition the room. It may be a heat pump type cooling/heating switching type, but is not limited thereto.
이하, 본 발명의 공기조화 시스템은, 냉난방 절환형에 한정하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the air conditioning system of the present invention will be described only in the cooling/heating switching type.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는 실내 공간에 설치되는 실내기와, 실외 공간에 설치되는 실외기를 포함할 수 있다.The air conditioner according to an embodiment of the present invention may include an indoor unit installed in an indoor space and an outdoor unit installed in an outdoor space.
상기 실내기는 실내 열교환기(10)와, 실내팬(10F)과, 실내 팽창기구(10V)를 포함할 수 있다.The indoor unit may include an indoor heat exchanger 10, an indoor fan 10F, and an indoor expansion device 10V.
상기 실내 열교환기(10)는 실내 공기와 열교환에 의해 냉매를 응축 또는 증발시킬 수 있는데, 냉방운전 모드에서 증발기 역할을 하고, 난방운전 모드에서 응축기 역할을 수행한다.The indoor heat exchanger 10 may condense or evaporate the refrigerant through heat exchange with indoor air, and serves as an evaporator in a cooling operation mode and a condenser in a heating operation mode.
상기 실내팬(10F)은 실내 열교환기(10) 측에 구비되고, 실내 열교환기(10)를 통과하도록 실내 공기를 송풍시킬 수 있다.The indoor fan 10F is provided on the side of the indoor heat exchanger 10 and may blow indoor air to pass through the indoor heat exchanger 10.
상기 실내 팽창기구(10V)는 실내 열교환기(10)로 유/출입되는 냉매가 흐르는 배관에 구비되고, 냉매가 흐르는 배관의 개도를 조절할 수 있는 전자팽창밸브(Electric expansion valve : EEV)일 수 있다.The indoor expansion device 10V may be an electric expansion valve (EV) provided in a pipe through which refrigerant flowing in/out of the indoor heat exchanger 10 flows, and controlling an opening degree of a pipe through which the refrigerant flows. .
상기 실외기는 압축기(20)와, 어큐뮬레이터(30)와, 실외 열교환기(40) 및 실외팬(40F)과, 실외 팽창기구(40V)와, 제1유로절환밸브(50)와, 보조 열교환기(60)와, 보조 팽창기구(60V)와, 제2유로절환밸브(70)를 포함할 수 있다.The outdoor unit includes a compressor (20), an accumulator (30), an outdoor heat exchanger (40) and an outdoor fan (40F), an outdoor expansion mechanism (40V), a first flow path switching valve (50), and an auxiliary heat exchanger. It may include 60, an auxiliary expansion mechanism (60V), and a second flow path switching valve (70).
상기 압축기(20)는 저온 저압의 냉매를 흡입하여 압축한 다음, 고온 고압의 냉매로 토출할 수 있다. The compressor 20 may suction and compress a low-temperature, low-pressure refrigerant, and then discharge the high-temperature, high-pressure refrigerant.
물론, 복수개의 압축기(20)가 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있고, 냉매의 압축 용량을 가변시킬 수 있는 인버터 압축기이거나, 냉매의 압축 용량이 일정한 정속형 압축기가 모두 적용될 수 있다.Of course, a plurality of compressors 20 may be connected in parallel or in series, an inverter compressor capable of varying the compression capacity of the refrigerant, or a constant speed type compressor having a constant compression capacity of the refrigerant may be applied.
상기 어큐뮬레이터(30)는 압축기(20)의 입구에 설치되고, 2상의 냉매를 기체 냉매와 액체 냉매로 분리하여 기체 냉매만 압축기(20)로 유입시킬 수 있다. The accumulator 30 is installed at an inlet of the compressor 20, and separates the two-phase refrigerant into a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant so that only the gaseous refrigerant can flow into the compressor 20.
상기 실외 열교환기(40)는 실외 공기와의 열교환에 의해 냉매가 응축 또는 증발시킬 수 있는데, 냉방운전 모드에서 응축기 역할을 하고, 난방운전 모드에서 증발기 역할을 수행할 수 있다. The outdoor heat exchanger 40 may condense or evaporate refrigerant by heat exchange with outdoor air, and may serve as a condenser in a cooling operation mode and an evaporator in a heating operation mode.
또한, 실외 열교환기(40) 일측에 실외 열교환기(40)의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서(S)가 구비된다. 따라서, 온도 센서(S)의 측정값에 따라 실외 열교환기(40)의 제상 여부를 판단할 수 있고, 실외 열교환기(40)의 제상 여부에 따라 하기에서 설명될 제2유로절환밸브(70)의 작동을 조절할 수 있다. In addition, a temperature sensor S capable of measuring the temperature of the outdoor heat exchanger 40 is provided on one side of the outdoor heat exchanger 40. Therefore, it is possible to determine whether the outdoor heat exchanger 40 is defrosted according to the measured value of the temperature sensor S, and the second flow path switching valve 70 to be described below according to whether the outdoor heat exchanger 40 is defrosted. The operation of the can be adjusted.
상기 실외팬(40F)은 실외 열교환기(40) 측에 구비되고, 실외 열교환기(40)를 통과하도록 실외 공기를 송풍시킬 수 있다. The outdoor fan 40F is provided on the side of the outdoor heat exchanger 40 and may blow outdoor air through the outdoor heat exchanger 40.
상기 실외 팽창기구(40V)는 실내 열교환기(10)로 유/출입되는 냉매가 흐르는 배관에 구비되고, 냉매가 흐르는 배관의 개도를 조절할 수 있는 전자팽창밸브(Electric expansion valve : EEV)일 수 있다.The outdoor expansion device 40V may be an electric expansion valve (EV) that is provided in a pipe through which refrigerant flowing in/out of the indoor heat exchanger 10 flows, and controls an opening degree of a pipe through which the refrigerant flows. .
상기 제1유로절환밸브(50)는 사방밸브(4-way valve)로 구성되는데, 압축기(20)의 출구와 어큐뮬레이터(30)의 입구와 실내 열교환기(10) 및 실외 열교환기(40) 사이에 배치되고, 냉/난방 모드에 따라 냉매의 유로를 절환하도록 구성될 수 있다.The first flow path switching valve 50 is composed of a 4-way valve, between the outlet of the compressor 20 and the inlet of the accumulator 30 and the indoor heat exchanger 10 and the outdoor heat exchanger 40 Is disposed in, and may be configured to switch the flow path of the refrigerant according to the cooling/heating mode.
냉방 모드인 경우, 제1유로절환밸브(50)는 압축기(20)에서 토출된 냉매가 실외 열교환기(40)로 유입되고, 실내 열교환기(10)를 통과한 냉매가 어큐뮬레이터(30)로 유입되도록 한다.In the cooling mode, the refrigerant discharged from the compressor 20 flows into the outdoor heat exchanger 40, and the refrigerant passed through the indoor heat exchanger 10 flows into the accumulator 30. Make it possible.
난방 모드인 경우, 제2유로절환밸브(70)는 압축기(20)에서 토출된 냉매가 실내 열교환기(10)로 유입되고, 실외 열교환기(40)를 통과한 냉매가 어큐뮬레이터(30)로 유입되도록 한다.In the heating mode, the refrigerant discharged from the compressor 20 flows into the indoor heat exchanger 10, and the refrigerant passed through the outdoor heat exchanger 40 flows into the accumulator 30. Make it possible.
상기 보조 열교환기(60)는 실내 열교환기(10)와 실외 열교환기(40)를 연결하는 냉매 배관(P1)으로부터 분지된 보조 배관(P2)에 배치되는데, 실외 열교환기(40)의 제상 여부에 따라 응축기 역할 또는 증발기 역할을 수행할 수 있다.The auxiliary heat exchanger 60 is disposed in an auxiliary pipe P2 branched from the refrigerant pipe P1 connecting the indoor heat exchanger 10 and the outdoor heat exchanger 40, and whether the outdoor heat exchanger 40 is defrosted. Depending on the condenser role or evaporator role can be performed.
또한, 상기 보조 열교환기(60)는 실외 열교환기(40)와 열교환이 가능하도록 실외 열교환기(40)와 접촉된 형태로 구성되는 것이 바람직하며, 실외 열교환기(40)의 하단부에 연속된 형태로 일체로 구성될 수 있지만, 실외 열교환기(40)와 냉매 흐름을 별도로 유동 가능하게 구성되어야 한다.In addition, the auxiliary heat exchanger 60 is preferably configured in a form in contact with the outdoor heat exchanger 40 to enable heat exchange with the outdoor heat exchanger 40, and a continuous form at the lower end of the outdoor heat exchanger 40 Although it may be integrally configured as, the outdoor heat exchanger 40 and the refrigerant flow must be configured to flow separately.
냉방 모드인 경우, 보조 열교환기(60)는 실외 열교환기(40)와 함께 응축기 역할을 수행하지만, 난방 모드인 경우, 실외 열교환기(40)의 착상 여부에 따라 보조 열교환기(60)는 응축기 또는 증발기 역할을 수행할 수 있다.In the cooling mode, the auxiliary heat exchanger 60 functions as a condenser together with the outdoor heat exchanger 40, but in the heating mode, the auxiliary heat exchanger 60 is a condenser depending on whether the outdoor heat exchanger 40 is on the ground. Alternatively, it can serve as an evaporator.
상기 보조 팽창기구(60V)는 보조 열교환기(60)로 유/출입되는 냉매가 흐르는 보조 배관(P2)에 구비되고, 냉매가 흐르는 보조 배관(P2)의 개도를 조절할 수 있는 전자팽창밸브(Electric expansion valve : EEV)일 수 있다.The auxiliary expansion device (60V) is provided in the auxiliary pipe (P2) through which the refrigerant flowing in/out of the auxiliary heat exchanger (60) flows, and an electronic expansion valve (Electric) capable of adjusting the opening degree of the auxiliary pipe (P2) through which the refrigerant flows. expansion valve: EEV).
상기 제2유로절환밸브(70)는 삼방밸브(3-way valve) 또는 사방밸브(4-way valve) 중 하나로 구성될 수 있는데, 압축기(20)의 출구와 어큐뮬레이터(30)의 입구 및 보조 열교환기(60) 사이에 배치된다.The second flow path switching valve 70 may be composed of one of a 3-way valve or a 4-way valve, and the outlet of the compressor 20 and the inlet of the accumulator 30 and auxiliary heat exchange. It is disposed between the groups 60.
또한, 상기 제2유로절환밸브(70)는 냉/난방 모드 뿐 아니라 실외 열교환기(40)의 착상 여부에 따라 냉매의 유로를 절환하도록 구성될 수 있으며, 하기에서 자세히 설명하기로 한다. In addition, the second flow path switching valve 70 may be configured to switch the flow path of the refrigerant depending on whether or not the outdoor heat exchanger 40 lands in not only the cooling/heating mode, but will be described in detail below.
도 2는 도 1에 도시된 공기 조화기의 냉방 모드에서 냉매 유동 방향이 도시된 구성도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a refrigerant flow direction in a cooling mode of the air conditioner shown in FIG. 1.
본 발명의 공기 조화기가 냉방 모드로 운전되면, 도 2에 도시된 바와 같이 압축기(20)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 제1유로절환밸브(50)를 통하여 실외 열교환기(40)로 유동될 수 있다. 따라서, 실외 열교환기(40)로 유입된 냉매는 실외팬(40F)에 의해 송풍된 실외 공기와 열교환하며 응축된 다음, 실외 팽창기구(40V)를 통과하지만, 풀 오픈된 실외 팽창기구(40V)를 통과함에 따라 팽창되지 않는다. When the air conditioner of the present invention is operated in the cooling mode, as shown in FIG. 2, the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 20 flows to the outdoor heat exchanger 40 through the first flow path switching valve 50. I can. Accordingly, the refrigerant introduced into the outdoor heat exchanger 40 is condensed by heat exchange with the outdoor air blown by the outdoor fan 40F, and then passes through the outdoor expansion device 40V, but the outdoor expansion device 40V is fully open. Does not expand as it passes through.
또한, 압축기(20)에서 압축된 고온 고압의 냉매 일부가 제2유로절환밸브(70)를 통하여 보조 열교환기(60)로 유동될 수 있다. 따라서, 보조 열교환기(60)로 유입된 냉매도 실외 공기와 열교환하며 응축된 다음, 보조 팽창기구(60V)를 통과하지만, 마찬가지로 풀 오픈된 보조 팽창기구(60V)를 통과함에 따라 팽창되지 않는다. In addition, some of the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 20 may flow to the auxiliary heat exchanger 60 through the second flow path switching valve 70. Accordingly, the refrigerant introduced into the auxiliary heat exchanger 60 is also condensed while exchanging heat with outdoor air, and then passes through the auxiliary expansion device 60V, but does not expand as it passes through the auxiliary expansion device 60V that is also fully open.
물론, 제2유로절환밸브(70)가 고온 고압의 냉매 일부가 보조 열교환기(60)로 공급되는 유로를 차단하고, 고온 고압의 냉매가 모두 실외 열교환기(40)로만 유동되도록 구현할 수 있으며, 한정되지 아니한다.Of course, the second flow path switching valve 70 may block a flow path through which some of the high-temperature and high-pressure refrigerant is supplied to the auxiliary heat exchanger 60, and all of the high-temperature and high-pressure refrigerant may flow only to the outdoor heat exchanger 40. Not limited.
이와 같이 실외기를 통과한 냉매는 냉매 배관(P1)을 따라 실내기로 유입되고, 개도량이 조절된 실내 팽창기구(10V)를 통과하면서 저온 저압의 기체 냉매로 팽창된 다음, 실내 열교환기(10)로 유동될 수 있다. 따라서, 실내 열교환기(10)로 유입된 냉매는 실내팬(10F)에 의해 송풍된 실내 공기와 열교환하며 증발되고, 실내 공기를 냉방시킬 수 있다.The refrigerant passing through the outdoor unit in this way flows into the indoor unit along the refrigerant pipe (P1), passes through the indoor expansion device (10V) in which the opening amount is adjusted, expands into a low-temperature, low-pressure gas refrigerant, and then to the indoor heat exchanger (10). It can be fluid. Accordingly, the refrigerant introduced into the indoor heat exchanger 10 is evaporated while exchanging heat with the indoor air blown by the indoor fan 10F, and the indoor air can be cooled.
다음, 실내 열교환기(10)를 통과한 냉매는 제1유로절환밸브(50)를 통하여 어큐뮬레이터(30)로 유동되고, 어큐뮬레이터(30)에서 기체 냉매와 액체 냉매로 분리된 다음, 기체 냉매만 다시 압축기(20)로 유동될 수 있고, 상기와 같은 과정을 반복할 수 있다.Next, the refrigerant passing through the indoor heat exchanger 10 flows to the accumulator 30 through the first flow path switching valve 50, is separated into a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant in the accumulator 30, and then only the gaseous refrigerant is again It can flow to the compressor 20, and the above process can be repeated.
도 3은 도 1에 도시된 공기 조화기의 난방 모드 중 착상 운전시 냉매 유동 방향이 도시된 구성도이고, 도 4는 도 1에 도시된 공기 조화기의 난방 모드 중 비착상 운전시 냉매 유동 방향이 도시된 구성도이다.FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a flow direction of a refrigerant during an implantation operation among the heating modes of the air conditioner shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a flow direction of a refrigerant during a non-implantation operation among the heating modes of the air conditioner illustrated in FIG. This is the illustrated configuration diagram.
본 발명의 공기 조화기가 난방 모드로 운전되면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 압축기(20)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 제1유로절환밸브(50)를 통하여 실내 열교환기(10)로 유동될 수 있다. When the air conditioner of the present invention is operated in the heating mode, as shown in FIGS. 3 and 4, the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed in the compressor 20 passes through the first flow path switching valve 50 to the indoor heat exchanger 10. Can flow into.
다음, 실내 열교환기(10)로 유입된 냉매는 실내팬(10F)에 의해 송풍된 실내 공기와 열교환하며 응축된 다음, 실내 공기를 난방시킬 수 있다.Next, the refrigerant introduced into the indoor heat exchanger 10 is condensed while exchanging heat with the indoor air blown by the indoor fan 10F, and then the indoor air may be heated.
물론, 실내 열교환기(10)에서 응축된 냉매는 실내 팽창기구(10V)를 통과하지만, 풀 오픈된 실내 팽창기구(10V)를 통과함에 따라 팽창되지 않는다. Of course, the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger 10 passes through the indoor expansion mechanism 10V, but does not expand as it passes through the fully open indoor expansion mechanism 10V.
이와 같이 실내기를 통과한 냉매는 냉매 배관(P1)을 따라 실외기로 유입되고, 개도량이 조절된 실외 팽창기구(40V)를 통과하면서 저온 저압의 기체 냉매로 팽창된 다음, 실외 열교환기(40)로 유동될 수 있다. The refrigerant passing through the indoor unit in this way flows into the outdoor unit along the refrigerant pipe (P1) and expands into a low-temperature, low-pressure gas refrigerant while passing through the outdoor expansion device (40V) with a controlled opening amount, and then to the outdoor heat exchanger (40). It can be fluid.
다음, 실외 열교환기(40)로 유입된 냉매는 실외팬(40F)에 의해 송풍된 실외 공기와 열교환하며 증발될 수 있다. Next, the refrigerant introduced into the outdoor heat exchanger 40 may be evaporated by exchanging heat with outdoor air blown by the outdoor fan 40F.
또한, 실외 열교환기(40)를 통과한 냉매는 제1유로절환밸브(50)를 통하여 어큐뮬레이터(30)로 유동되고, 어큐뮬레이터(30)에서 기체 냉매와 액체 냉매로 분리된 다음, 기체 냉매만 다시 압축기(20)로 유동될 수 있고, 상기와 같은 과정을 반복하면서 난방 모드가 진행될 수 있다.In addition, the refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger 40 flows to the accumulator 30 through the first flow path switching valve 50, is separated into a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant in the accumulator 30, and then only the gaseous refrigerant is again It may flow to the compressor 20, and the heating mode may proceed while repeating the above process.
그런데, 겨울철 실외 온도가 0℃ 미만이거나, 일정 시간 이상으로 난방 운전하면, 실외 열교환기(40)의 표면에 물기가 얼어붙는 착상 현상이 일어나게 되고, 실외 열교환기(40)의 착상 여부에 따라 제2유로조절밸브(70)의 작동이 제어된다.However, when the outdoor temperature in winter is less than 0°C, or when the heating operation is performed for a certain period of time or longer, water freezing occurs on the surface of the outdoor heat exchanger 40. The operation of the two-flow control valve 70 is controlled.
온도 센서(S)의 측정값이 0℃ 미만인 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 제2유로절환밸브(70)의 작동이 조절되고, 압축기(20)에서 압축된 고온 고압의 냉매 일부가 제2유로절환밸브(70)를 통하여 보조 열교환기(60)로 유동될 수 있다. When the measured value of the temperature sensor S is less than 0°C, the operation of the second flow path switching valve 70 is controlled as shown in FIG. 3, and a part of the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressor 20 is It may flow to the auxiliary heat exchanger 60 through the flow path switching valve 70.
따라서, 보조 열교환기(60)로 유입된 고온 고압의 냉매가 실외 열교환기(40)를 녹여주면서 응축되고, 보조 열교환기(60)가 응축기 역할을 하여 실외 열교환기(40) 표면의 서리를 효과적으로 제거할 수 있다.Accordingly, the high-temperature and high-pressure refrigerant introduced into the auxiliary heat exchanger 60 is condensed while melting the outdoor heat exchanger 40, and the auxiliary heat exchanger 60 acts as a condenser to effectively remove frost on the surface of the outdoor heat exchanger 40. Can be removed.
다음, 보조 열교환기(60)를 통과한 냉매는 보조 팽창기구(60V)와 실외 팽창기구(40V)를 순차적으로 통과하면서 팽창된 다음, 실외 열교환기(40)로 유동되고, 제1유로절환밸브(50)를 통하여 어큐뮬레이터(30) 및 압축기(20)로 유동되는 과정을 반복할 수 있다. Next, the refrigerant passing through the auxiliary heat exchanger 60 is expanded while passing through the auxiliary expansion device 60V and the outdoor expansion device 40V sequentially, and then flows to the outdoor heat exchanger 40, and the first flow path switching valve Through 50, the process of flowing to the accumulator 30 and the compressor 20 may be repeated.
온도 센서(S)의 측정값이 0℃ 이상이면, 도 4에 도시된 바와 같이 제2유로조절밸브(70)의 작동이 조절되고, 냉매 배관(P1)을 따라 실내기에서 실외기로 유동되는 저온 저압의 냉매 일부가 보조 배관(P2)을 따라 유입될 수 있다.If the measured value of the temperature sensor S is 0°C or higher, the operation of the second flow control valve 70 is controlled as shown in FIG. 4, and the low temperature and low pressure flowing from the indoor unit to the outdoor unit along the refrigerant pipe P1 Some of the refrigerant may flow in along the auxiliary pipe P2.
따라서, 보조 배관(P2)을 따라 유입된 저온 저압의 냉매가 개도량이 조절된 보조 팽창기구(60V)를 통과하면서 팽창된 다음, 보조 열교환기(60)를 통과하면서 응축되고, 보조 열교환기(60)가 실외 열교환기(40)와 함께 증발기 역할을 하여 난방 효율을 더욱 높일 수 있다.Therefore, the low-temperature, low-pressure refrigerant introduced along the auxiliary pipe (P2) expands while passing through the auxiliary expansion mechanism (60V) in which the opening amount is adjusted, and then condenses while passing through the auxiliary heat exchanger (60), and the auxiliary heat exchanger (60) ) Acts as an evaporator together with the outdoor heat exchanger 40 to further increase heating efficiency.
다음, 보조 열교환기(60)를 통과한 냉매는 제2유로절환밸브(70)를 통하여 어큐뮬레이터(30) 및 압축기(20)로 유동되는 과정을 반복할 수 있다.Next, a process of flowing the refrigerant passing through the auxiliary heat exchanger 60 to the accumulator 30 and the compressor 20 through the second flow path switching valve 70 may be repeated.
10 : 실내 열교환기 20 : 압축기
30 : 어큐뮬레이터 40 : 실외 열교환기
50 : 제1유로절환밸브 60 : 보조 열교환기
70 : 제2유로절환밸브
10: indoor heat exchanger 20: compressor
30: accumulator 40: outdoor heat exchanger
50: first flow path switching valve 60: auxiliary heat exchanger
70: second flow path switching valve

Claims (11)

  1. 냉매를 압축시키는 압축기;
    상기 압축기의 입구에 배치되는 어큐뮬레이터;
    상기 압축기의 출구에 배치되는 실내 열교환기;
    상기 압축기의 출구에 배치되는 실외 열교환기;
    상기 압축기, 상기 어큐뮬레이터, 실내 열교환기 및 실외 열교환기 사이에 설치되고, 냉방 모드 또는 난방 모드에 따라 냉매의 유로를 절환하며, 사방 밸브로 구비되는 제1유로절환밸브;
    상기 실외 열교환기와 접촉되고, 상기 실내 열교환기와 실외 열교환기를 연결하는 냉매 배관과 연결되는 보조 열교환기; 및
    상기 압축기, 상기 어큐뮬레이터 및 상기 보조 열교환기 사이에 설치되고, 상기 압축기의 출구와 제1유로절환밸브의 입구를 연결하는 연결배관에서 분리된 분지배관에 설치되는 제2유로절환밸브;를 포함하고,
    상기 냉방 모드에서, 상기 압축기로부터 배출되는 냉매 중 일부는 제1유로절환밸브로, 나머지 일부는 상기 분지배관을 통해 상기 제2유로절환밸브로 유동되고,
    상기 제1유로절환밸브는,
    상기 냉방 모드에서는, 상기 압축기의 출구와 상기 실외 열교환기의 입구를 연결하고, 상기 실내 열교환기의 출구와 상기 어큐뮬레이터의 입구를 연결하도록 제어되고,
    상기 난방 모드에서는, 상기 압축기의 출구와 상기 실내 열교환기의 입구를 연결하고, 상기 실외 열교환기의 입구와 상기 어큐뮬레이터의 출구를 연결하도록 제어되고,
    상기 제2유로절환밸브는,
    상기 냉방 모드에서는, 상기 분지배관과 상기 보조 열교환기의 입구를 연결하도록 제어되고,
    상기 난방 모드에서는, 상기 실외 열교환기의 온도가 설정 온도 이상인 경우 상기 보조열교환기의 출구와 상기 어큐뮬레이터를 연결하고, 상기 실외 열교환기의 온도가 설정 온도 미만인 경우 상기 분지 배관과 상기 보조 열교환기의 입구를 연결하도록 구비되는 공기 조화기.
    A compressor for compressing a refrigerant;
    An accumulator disposed at the inlet of the compressor;
    An indoor heat exchanger disposed at the outlet of the compressor;
    An outdoor heat exchanger disposed at the outlet of the compressor;
    A first flow path switching valve installed between the compressor, the accumulator, the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger, switching a flow path of a refrigerant according to a cooling mode or a heating mode, and provided as a four-way valve;
    An auxiliary heat exchanger in contact with the outdoor heat exchanger and connected to a refrigerant pipe connecting the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger; And
    A second flow channel switching valve installed between the compressor, the accumulator and the auxiliary heat exchanger, and installed in a branch pipe separated from a connection pipe connecting the outlet of the compressor and the inlet of the first flow channel switching valve; and
    In the cooling mode, some of the refrigerant discharged from the compressor flows to the first flow channel switching valve, and the remaining portion flows to the second flow channel switching valve through the branch pipe,
    The first flow path switching valve,
    In the cooling mode, it is controlled to connect the outlet of the compressor and the inlet of the outdoor heat exchanger, and connect the outlet of the indoor heat exchanger and the inlet of the accumulator,
    In the heating mode, it is controlled to connect the outlet of the compressor and the inlet of the indoor heat exchanger, and connect the inlet of the outdoor heat exchanger and the outlet of the accumulator,
    The second flow path switching valve,
    In the cooling mode, it is controlled to connect the branch pipe and the inlet of the auxiliary heat exchanger,
    In the heating mode, when the temperature of the outdoor heat exchanger is higher than a set temperature, the outlet of the auxiliary heat exchanger and the accumulator are connected, and when the temperature of the outdoor heat exchanger is less than the set temperature, the branch pipe and the inlet of the auxiliary heat exchanger An air conditioner provided to connect.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조 열교환기는,
    상기 실외 열교환기 하측에 일체형으로 구성되는 공기 조화기.
    The method of claim 1,
    The auxiliary heat exchanger,
    An air conditioner integrally configured under the outdoor heat exchanger.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실외 열교환기에 장착되고, 상기 설정 온도를 측정하는 온도 센서;를 더 포함하는 공기 조화기.
    The method of claim 1,
    An air conditioner further comprising a temperature sensor mounted on the outdoor heat exchanger and measuring the set temperature.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 온도 센서는,
    상기 실외 열교환기의 입구 측에 장착되는 공기 조화기.
    The method of claim 3,
    The temperature sensor,
    An air conditioner mounted on the inlet side of the outdoor heat exchanger.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2유로절환밸브는,
    삼방밸브(3-way valve) 또는 사방밸브(4-way valve) 중 하나로 구성되는 공기조화기.
    The method of claim 1,
    The second flow path switching valve,
    An air conditioner consisting of either a 3-way valve or a 4-way valve.
  6. 삭제delete
  7. 삭제delete
  8. 제1항에 있어서,
    상기 설정 온도는 0℃인 공기 조화기.
    The method of claim 1,
    The set temperature is 0 ℃ air conditioner.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 실내 열교환기와 실외 열교환기 사이에 배치되는 실외 팽창밸브;를 더 포함하고,
    상기 실내 열교환기와 실외 팽창밸브를 연결하는 냉매 배관에서 분지된 냉매 보조배관이 상기 보조 열교환기과 연통되는 공기 조화기.
    The method of claim 1,
    Further comprising; an outdoor expansion valve disposed between the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger,
    An air conditioner in which a refrigerant auxiliary pipe branched from a refrigerant pipe connecting the indoor heat exchanger and the outdoor expansion valve communicates with the auxiliary heat exchanger.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 냉매 보조배관에 구비되는 보조 팽창밸브;를 더 포함하는 공기 조화기.
    The method of claim 9,
    An air conditioner further comprising an auxiliary expansion valve provided in the refrigerant auxiliary pipe.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보조 팽창밸브는,
    전자팽창밸브(Electric expansion valve : EEV)로 구성되는 공기 조화기.
    The method of claim 10,
    The auxiliary expansion valve,
    An air conditioner composed of an electric expansion valve (EV).
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