KR19980085211A - Hot air discharge control method and apparatus for heat pump air conditioner - Google Patents

Hot air discharge control method and apparatus for heat pump air conditioner Download PDF

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KR19980085211A KR1019970021209A KR19970021209A KR19980085211A KR 19980085211 A KR19980085211 A KR 19980085211A KR 1019970021209 A KR1019970021209 A KR 1019970021209A KR 19970021209 A KR19970021209 A KR 19970021209A KR 19980085211 A KR19980085211 A KR 19980085211A
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Abstract

본 발명은 열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어방법 및 그 장치에 관한 것으로, 종래에는 외기온이 0℃이하일 경우 운전을 하면 정격 상태(7℃) 운전시보다 사이클이 아래로 이동하게 되어 응축온도가 41℃정도가 되고 약 36℃정도의 차가운 공기가 토출되는 냉풍 토출현상이 생기는 문제점이 있었던바, 본 발명은 난방 운전이 시작되면 외기온도와 응축온도를 감지하는 단계와; 외기 온도와 응축 온도를 감지하여 설정 온도 이하면 방향절환 전자밸브를 저유량용으로 절환함과 동시에 실외팬을 고풍량으로 운전시켜 고온풍 토출 운전 모드로 전환시키고, 설정 온도 이상이면 일반 난방 운전 모드를 실시하는 단계와; 응축 온도가 계속적으로 상승하나 설정 온도 이상이 되지 않으면 다단계에 걸쳐 실내팬의 회전수를 낮추어 저풍량으로 운전하는 단계로 구성됨으로써, 실내팬과 실외팬의 풍량을 다단계로 조절하고, 외기 온도가 낮아지면 저유량 팽창 장치로 냉매의 유량을 제어하여 실내에 차가운 바람이 토출되는 것을 방지하고 고온풍 토출을 실현할 수 있게 한 것이다.The present invention relates to a hot air discharge control method and apparatus for a heat pump air conditioner, and in the related art, when the operation is performed when the outside air temperature is 0 ° C. or lower, the cycle moves downward than during the rated condition (7 ° C.) operation. Is about 41 ° C and there is a problem that the cold air discharge phenomenon that the cold air of about 36 ° C is discharged occurs, the present invention comprises the steps of sensing the outside temperature and condensation temperature when the heating operation starts; By detecting the outside temperature and condensation temperature, if it is below the set temperature, the direction switching solenoid valve is switched for low flow rate and the outdoor fan is operated at high wind volume to switch to the high temperature wind discharge operation mode. Performing a step; If the condensation temperature continues to rise but does not exceed the set temperature, it is composed of a step of lowering the number of revolutions of the indoor fan in multiple stages to operate at low wind volume, thereby controlling the air volume of the indoor fan and the outdoor fan in multiple stages and lowering the outside temperature. By controlling the flow rate of the refrigerant by the low-flow expansion device on the ground, it is possible to prevent the discharge of cold wind in the room and to realize hot air discharge.

Description

열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어방법 및 그 장치Hot air discharge control method and apparatus for heat pump air conditioner

본 발명은 열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 외기 온도가 하강해도 실내에 고온풍을 토출하게 하여 쾌적 난방을 유지할 수 있는 열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hot air discharge control method and apparatus for a heat pump air conditioner, and particularly, a hot air discharge agent of a heat pump air conditioner capable of maintaining comfortable heating by discharging hot air into the room even when the outside air temperature decreases. It relates to a fishery and its apparatus.

일반적으로 열펌프 공기조화기는 냉방과 난방을 동시에 할 수 있는 것으로, 종래의 열펌프 공기조화기의 난방 사이클은, 도 1에 도시한 바와 같이, 저온 저압의 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 변화시키는 압축기(1)와, 상기 압축기(1)에서 나온 고온 고압의 냉매를 응축시키는 실내열교환기(2)와, 상기 실내열교환기(2)의 열교환을 돕도록 설치되는 실내팬(4)과, 상기 실내열교환기(2)에서 고온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 2상 냉매로 팽창시키는 팽창 장치(5a)와, 상기 팽창 장치(5a)에서 나온 2상 냉매를 기체 상태로 증발시키면서 외부의 열을 흡수하는 실외열교환기(6)와, 상기 실외열교환기(6)의 열교환을 돕도록 설치되는 실외팬(8)과, 시스템의 냉난방을 절환시키는 4방향 밸브(1a)로 구성된다.In general, the heat pump air conditioner is capable of cooling and heating at the same time, the heating cycle of the conventional heat pump air conditioner, as shown in Figure 1, to change the refrigerant in the gas state of low temperature low pressure to high temperature high pressure A compressor (1), an indoor heat exchanger (2) for condensing the high temperature and high pressure refrigerant from said compressor (1), an indoor fan (4) installed to help heat exchange between said indoor heat exchanger (2), and In the indoor heat exchanger (2), an expansion device (5a) for expanding a high-temperature, high-pressure liquid refrigerant into a low-temperature, low-pressure two-phase refrigerant, and external heat is evaporated while evaporating the two-phase refrigerant from the expansion device (5a) in a gaseous state. It consists of an outdoor heat exchanger (6) which absorbs, an outdoor fan (8) installed to help heat exchange of the outdoor heat exchanger (6), and a four-way valve (1a) for switching the heating and cooling of the system.

미설명 부호 3은 실내팬(4)을 회전시키는 실내팬 모터이고, 7은 실외팬(8)을 회전시키는 실외팬 모터이다.Reference numeral 3 is an indoor fan motor for rotating the indoor fan 4, 7 is an outdoor fan motor for rotating the outdoor fan (8).

상기와 같은 구성의 열펌프 공기조화기의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operating state of the heat pump air conditioner of the above configuration as follows.

압축기(1)에서 나온 고온 고압의 냉매는 4방향 밸브(1a)에서 실내기로 절환되어 실내측에 위치한 실내열교환기(2)를 통햐여 응축된 후 팽창 장치(5a)에서 팽창되어 저온 저압의 냉매로 되어 증발하기 좋은 상태로 된다.The high temperature and high pressure refrigerant from the compressor (1) is switched to the indoor unit by the four-way valve (1a) and condensed through the indoor heat exchanger (2) located on the indoor side, and then expanded in the expansion device (5a) to cool the low pressure and low pressure refrigerant. It will be in a good state to evaporate.

실외열교환기(6)에서 증발을 통하여 열을 흡수한 냉매는 다시 어큐물레이터(9)를 지나 압축기(1)로 보내져 압축하는 과정을 반복하면서 난방 기능을 수행한다.The refrigerant absorbing heat through evaporation in the outdoor heat exchanger (6) passes the accumulator (9) to the compressor (1) and performs a heating function while repeating the compression process.

첨부한 도 2는 난방 표준온도 조건에서의 열펌프 공기조화기의 난방 운전 사이클과 외기 온도가 하강하여 저온 조건에서의 열펌프 공기조화기의 난방 운전 사이클을 비교도시한 선도이다.2 is a diagram illustrating a comparison of the heating operation cycle of the heat pump air conditioner in the heating standard temperature condition and the heating operation cycle of the heat pump air conditioner in the low temperature condition due to the decrease in the outside air temperature.

난방 표준 온도 조건(15,16)에서의 사이클(17)은 그 고압측이 실내 표준온도(15)보다 항상 높아야 하고 저압측은 실외 표준온도(16)보다 항상 낮아야 증발과 응축을 할 수 있는 사이클이 형성된다.In the heating standard temperature condition (15, 16), the cycle (17) must have its high pressure side always higher than the indoor standard temperature (15) and the low pressure side should always be lower than the outdoor standard temperature (16) to allow the cycle to evaporate and condense. Is formed.

외부의 기온이 낮아져서 실외측 온도(14)가 0℃이하로 하강하면 실내측 온도(13)도 외기 부하의 증가로 인해 하강한다.When the outside temperature is lowered and the outdoor side temperature 14 falls below 0 ° C., the indoor side temperature 13 also falls due to the increase in the outside air load.

이때. 난방 사이클의 고압과 저압의 차이(12)는 거의 변하지 않는 특성이 있으므로, 상기와 같이 외기 온도가 낮아지면 저온시의 새로운 사이클(18)이 형성된다.At this time. Since the difference 12 between the high pressure and the low pressure of the heating cycle is almost unchanged, a new cycle 18 at low temperature is formed when the outside air temperature is lowered as described above.

일반적으로 표준 온도 조건에서 실내측의 응축 온도는 45℃를 유지하고, 실외는 1℃를 유지한다.In general, the condensation temperature at the indoor side is maintained at 45 ℃ under standard temperature conditions, and 1 ℃ in the outdoor.

이때, 실내측에서 열교환을 하면 40℃정도의 온풍을 얻을 수 있게 된다.At this time, if the heat exchange in the indoor side it is possible to obtain a warm air of about 40 ℃.

그러나, 실외측의 온도가 0℃이하로 하강하면 증발 온도는 -5℃ 이하가 되고 실내측 응축 온도는 41℃정도가 되어 결과적으로 실내 토출공기 온도를 40℃로 유지하기 어렵게 된다.However, when the temperature on the outdoor side drops below 0 ° C., the evaporation temperature is -5 ° C. or less, and the indoor condensation temperature is about 41 ° C., which makes it difficult to maintain the indoor discharge air temperature at 40 ° C.

이때, 실내에는 약 36℃정도의 차가운 공기가 토출되어 냉출토출현상이 발생하고여 실내의 사용자로 하여금 난방 불쾌감을 느끼게 한다.At this time, the cold air of about 36 ℃ is discharged in the room to generate a cold air discharge phenomenon to make the user of the interior feel uncomfortable heating.

종래에는 상기와 같은 문제점을 방지하기 위해서 추운 날씨가 계속되면 실외온도 감지 센서의 감지에 따라 실내측의 풍량을 감소시켜 응축 온도를 45℃정도까지 높임으로써, 실내의 온풍을 유지하는 제어를 통해 난방 운전하였다.Conventionally, in order to prevent the above problems, if the cold weather continues, the indoor air volume is reduced according to the detection of the outdoor temperature sensor and the condensation temperature is increased to about 45 ° C., thereby controlling the heating of the indoor air. Drive.

그러나, 외기온이 0℃ 이하일 경우에는 실내 풍량의 감소만으로는 40℃정도의 고온풍을 얻을 수 없으며, 실내 풍량 감소로 인해 열량이 저하하여 보조 열원 사용에 따른 추가 비용 발생하는 문제점이 있었던바, 이에 대한 보완이 요구되어 왔다.However, when the outside air temperature is 0 ° C or less, high temperature winds of about 40 ° C cannot be obtained only by the reduction of the indoor air volume.Therefore, there is a problem in that additional heat is generated due to the decrease in the amount of heat due to the decrease in the indoor airflow. Supplementation has been required.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 실외온이 0℃이하로 내려가면 실외측 풍량을 증가시키고 실내 풍량은 감소시킴과 동시에 저유량 의 냉매를 팽창시킬 수 있는 저유량용 팽창장치를 적용하여 궁극적으로 실내 고온풍을 유지할 수 있게 한 열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어방법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised in view of the above problems, and when the outdoor temperature falls below 0 ° C., the outdoor air volume increases, the indoor air volume decreases, and at the same time, a low flow rate refrigerant can be expanded. It is an object of the present invention to provide a hot air discharge control method and a device for a heat pump air conditioner that can maintain an indoor hot air by applying an expansion device.

도 1은 종래의 열펌프 공기조화기의 난방 사이클을 도시한 개략도,1 is a schematic diagram showing a heating cycle of a conventional heat pump air conditioner,

도 2는 표준온도 조건에서와 저온 조건에서의 열펌프 공기조화기의 난방 운전 사이클을 비교도시한 선도,Figure 2 is a diagram showing a comparison of the heating operation cycle of the heat pump air conditioner at standard temperature conditions and low temperature conditions,

도 3은 본 발명의 고온풍토출제어방법을 도시한 순서도,Figure 3 is a flow chart showing a hot air discharge control method of the present invention,

도 4는 본 발명의 열펌프 공기조화기의 난방 사이클을 도시한 개략도.Figure 4 is a schematic diagram showing the heating cycle of the heat pump air conditioner of the present invention.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

1; 압축기 1a; 4방향 밸브One; Compressor 1a; 4-way valve

2; 실내 열교환기 3; 실내팬 모터2; Indoor heat exchanger 3; Indoor fan motor

4; 실내팬 5; 제 1 팽창 장치4; Indoor fan 5; First expansion device

6; 실외 열교환기 7; 실외팬 모터6; Outdoor heat exchanger 7; Outdoor fan motor

8; 실외팬 9; 어큐뮤레이터8; Outdoor fan 9; Accumulator

10; 제 2 팽창 장치11; 방향절환 전자밸브10; Second expansion device 11; Directional solenoid valve

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어방법은 난방 운전이 시작되면 외기온도와 응축온도를 감지하는 단계와; 외기 온도와 응축 온도를 감지하여 설정 온도 이하면 방향절환 전자밸브를 저유량용으로 절환함과 동시에 실외팬을 고풍량으로 운전시켜 고온풍 토출 운전 모드로 전환시키고, 설정 온도 이상이면 일반 난방 운전 모드를 실시하는 단계와; 응축 온도가 계속적으로 상승하나 설정 온도 이상이 되지 않으면 다단계에 걸쳐 실내팬의 회전수를 낮추어 저풍량으로 운전하는 단계로 이루어진 것이다.In order to achieve the above object, the hot air discharge control method of the heat pump air conditioner according to the present invention comprises the steps of: sensing the outside air temperature and the condensation temperature when the heating operation is started; By detecting the outside temperature and condensation temperature, if it is below the set temperature, the direction switching solenoid valve is switched for low flow rate and the outdoor fan is operated at high wind volume to switch to the high temperature wind discharge operation mode. Performing a step; If the condensation temperature continues to rise but does not exceed the set temperature, it is composed of a step of lowering the number of revolutions of the indoor fan to operate at low wind volume in multiple stages.

상기와 같은 본 발명의 고온풍토출제어방법에 따른 열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어장치는 외기 온도나 응축 온도를 감지하도록 설치되는 감지 수단과, 상기 감지 수단에 의해 감지되는 온도에 따라 실내팬과 실외팬의 풍량을 다단계로 조절하는 풍량 조절 수단과, 상기 감지 수단에 의해 감지된 온도에 따라 통과하는 냉매의 유량을 조절하여 실내 고온풍을 낼 수 있도록 설치되는 팽창 수단을 포함하여 구성된 것이다.The hot air discharge control apparatus of the heat pump air conditioner according to the hot air discharge control method of the present invention as described above is a sensing means installed to detect the outside temperature or condensation temperature, and the indoor fan according to the temperature detected by the detection means And air flow rate adjusting means for controlling the air volume of the outdoor fan in multiple stages, and expansion means installed to adjust the flow rate of the refrigerant passing according to the temperature sensed by the sensing means to generate indoor high temperature wind.

바람직하게는, 상기 팽창 수단은 일반 난방 운전 모드일 경우 사용되는 제 1 팽창 장치와, 외기 온도나 응축 온도가 설정 온도 이하일 경우 저유량의 냉매를 흘려보내도록 상기 제 1 팽창 장치와 병렬로 연결설치되는 제 2 팽창 장치와, 상기 감지 수단에 의해 감지된 온도에 따라 상기 제 1 팽창 장치와 제 2 팽창 장치에 냉매를 선택적으로 보낼 수 있도록 설치되는 방향절환 전자밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.Preferably, the expansion means is installed in parallel with the first expansion device used in the normal heating operation mode, and in parallel with the first expansion device so as to flow a refrigerant with a low flow rate when the outside air temperature or the condensation temperature is below the set temperature. And a directional switching solenoid valve installed to selectively send refrigerant to the first expansion device and the second expansion device according to the temperature sensed by the sensing means.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 실내열교환기(2)에서 나온 고온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 2상 냉매로 팽창시키는 팽창 수단이 일반 난방 운전 모드일 경우 사용되는 제 1 팽창 장치(5)와, 외기 온도나 응축 온도가 설정 온도 이하일 경우 저유량의 냉매를 흘려보내도록 상기 제 1 팽창 장치(5)와 병렬로 연결설치되는 제 2 팽창 장치(10)와, 감지 수단에 의해 감지된 온도에 따라 상기 제 1 팽창 장치(5)와 제 2 팽창 장치(10)에 냉매를 선택적으로 보낼 수 있도록 설치되는 방향절환 전자밸브(11)로 구성된 것이다.The hot air discharge control device of the heat pump air conditioner of the present invention, as shown in Figure 4, the expansion means for expanding the high-temperature high-pressure liquid refrigerant from the indoor heat exchanger (2) to a low-temperature low-pressure two-phase refrigerant is common A first expansion device 5 used in the heating operation mode and a second connection device installed in parallel with the first expansion device 5 so as to flow a refrigerant having a low flow rate when the outside air temperature or the condensation temperature is lower than the set temperature; To the expansion device 10 and the direction switching solenoid valve 11 installed to selectively send refrigerant to the first expansion device 5 and the second expansion device 10 according to the temperature sensed by the sensing means. It is composed.

상기와 같은 구성에 의해 수행되는 본 발명의 열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어방법을 도 3의 순서도에 의거하여 그 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the hot air discharge control method of the heat pump air conditioner of the present invention carried out by the above configuration based on the flow chart of Figure 3 as follows.

난방 운전이 시작되면 시스템에 설치된 감지 수단이 외기온도와 응축온도를 감지하고, 감지된 외기 온도가 0℃이하이거나 응축 온도가 42℃이하면 방향절환 전자밸브(11)를 저유량용의 제 2 팽창 장치(10)로 절환하여 고온풍 토출 운전 모드로 전환시킨다.When the heating operation is started, the sensing means installed in the system detects the outside temperature and the condensation temperature, and when the detected outside temperature is below 0 ° C or the condensation temperature is below 42 ° C, the directional expansion solenoid valve 11 is expanded for the second flow for low flow rate. The apparatus 10 is switched to the hot air discharge operation mode.

이때, 실외팬(8)을 고풍량으로 운전시킨다.At this time, the outdoor fan 8 is driven at a high wind volume.

응축 온도를 계속 감지하여 44℃보다 낮으면 실내팬(4)의 회전수를 다단계로 낮추어 저풍량으로 운전한다.If the condensation temperature is continuously detected and lower than 44 ° C., the rotation speed of the indoor fan 4 is lowered in multiple stages to operate at a low wind volume.

응축 온도가 44℃이상이 되면 일반 난방 운전 모드로 전환하여 고온풍 운전을 실시한다.When the condensation temperature is higher than 44 ℃, switch to the normal heating operation mode and perform the high temperature wind operation.

본 발명의 열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어방법 및 그 장치에 의하면 외기 온도를 감지하여 감지된 온도가 설정 온도 이하인 경우 실내팬과 실외팬의 풍량을 다단계로 조절하고 저유량의 냉매를 흘러보낼 수 있는 저유량용 팽창 장치를 적용함으로써, 실내에 냉풍이 토출되지 않고 고온풍을 토출시킬 수 있어 외기가 저온시에도 사용자가 난방감과 쾌적감을 느낄 수 있는 효과가 있다.According to the hot air discharge control method and apparatus of the heat pump air conditioner according to the present invention, when the detected air temperature is below the set temperature, the air flow of the indoor fan and the outdoor fan is controlled in multiple stages and the refrigerant having a low flow rate flows. By applying a low flow rate expansion device that can be sent, it is possible to discharge the hot air without discharging the cold air in the room, there is an effect that the user can feel a sense of heating and comfort even at low temperature outside.

Claims (3)

난방 운전이 시작되면 외기온도와 응축온도를 감지하는 단계와; 외기 온도와 응축 온도를 감지하여 설정 온도 이하면 방향절환 전자밸브를 저유량용으로 절환함과 동시에 실외팬을 고풍량으로 운전시켜 고온풍 토출 운전 모드로 전환시키고, 설정 온도 이상이면 일반 난방 운전 모드를 실시하는 단계와; 응축 온도가 계속적으로 상승하나 설정 온도 이상이 되지 않으면 다단계에 걸쳐 실내팬의 회전수를 낮추어 저풍량으로 운전하는 단계로 이루어진 열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어방법.Detecting an outside temperature and a condensation temperature when the heating operation is started; By detecting the outside temperature and condensation temperature, if it is below the set temperature, the direction switching solenoid valve is switched for low flow rate and the outdoor fan is operated at high wind volume to switch to the high temperature wind discharge operation mode. Performing a step; If the condensation temperature continuously rises but does not exceed the set temperature, the method of controlling the high temperature air discharge of the heat pump air conditioner comprising the step of lowering the number of revolutions of the indoor fan to operate at low wind volume. 외기 온도나 응축 온도를 감지하도록 설치되는 감지 수단과, 상기 감지 수단에 의해 감지되는 온도에 따라 실내팬과 실외팬의 풍량을 다단계로 조절하는 풍량 조절 수단과, 상기 감지 수단에 의해 감지된 온도에 따라 통과하는 냉매의 유량을 조절하여 실내 고온풍을 낼 수 있도록 설치되는 팽창 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어장치.Sensing means installed to sense outside temperature or condensation temperature, air volume adjusting means for controlling the air volume of the indoor fan and the outdoor fan in multiple stages according to the temperature sensed by the sensing means, and the temperature sensed by the sensing means. Hot air discharge control device of a heat pump air conditioner comprising an expansion means which is installed to produce a high temperature indoor air by adjusting the flow rate of the refrigerant passing through. 제 2 항에 있어서, 상기 팽창 수단은 일반 난방 운전 모드일 경우 사용되는 제 1 팽창 장치와, 외기 온도나 응축 온도가 설정 온도 이하일 경우 저유량의 냉매를 흘려보내도록 상기 제 1 팽창 장치와 병렬로 연결설치되는 제 2 팽창 장치와, 상기 감지 수단에 의해 감지된 온도에 따라 상기 제 1 팽창 장치와 제 2 팽창 장치에 냉매를 선택적으로 보낼 수 있도록 설치되는 방향절환 전자밸브로 구성됨을 특징으로 하는 열펌프 공기조화기의 고온풍토출제어장치.3. The expansion device according to claim 2, wherein the expansion means is arranged in parallel with the first expansion device to flow a low flow rate refrigerant when the outside air temperature or the condensation temperature is lower than the set temperature, and the first expansion device used in the normal heating operation mode. A second expansion device connected to and installed; and a direction switching solenoid valve installed to selectively send refrigerant to the first expansion device and the second expansion device according to the temperature sensed by the sensing means. Hot air discharge control device of pump air conditioner.
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