KR200217033Y1

KR200217033Y1 - Apparatus heating additionally in air conditioner for cooling and warming

Info

Publication number: KR200217033Y1
Application number: KR2020000028051U
Authority: KR
Inventors: 노동욱
Original assignee: 노동욱
Priority date: 2000-10-09
Filing date: 2000-10-09
Publication date: 2001-03-15

Abstract

개시된 내용은 동절기 난방운전시 구동과 동시에 압축기를 보조가열함으로써 난방효율을 향상시키되 그 보조가열장치를 전열도료 피복층과 전극으로 구성하여 전기적인 고장을 방지함은 물론 장치의 신뢰성을 유지할 수 있도록 한 냉난방겸용 에어컨의 보조가열장치에 관한 것이다.The disclosed contents improve heating efficiency by auxiliary heating of the compressor at the same time as heating during winter heating operation, but the auxiliary heating device is composed of the coating layer and the electrode to prevent electric failure and maintain the reliability of the device. An auxiliary heating device of a combined air conditioner.

종래 냉난방겸용 에어컨의 난방운전초기에는 외부기온이 너무 낮아 실외열교환기에서의 증발작용이 원활하지 못하여 난방을 제대로 수행할 수 없었던 바, 본 고안은 이러한 점을 감안하여 실외기에 구비된 압축기의 외주면 전체에는 내열성 도료에 전기전도성 물질이 함유된 전열도료를 피복하여 전열도료 피복층을 형성하고, 이 전열도료 피복층의 임의의 위치에는 교류 또는 직류 중 선택된 어느 하나의 전원이 인가되는 적어도 2개의 전극을 각각 위치시켜 구성한 것으로, 외부온도와 상관없이 사용자에게 항상 온풍을 제공할 수 있음은 물론 압축기의 효율이 상승하는 만큼 이를 구동하는 동력이 적게 소요되므로 에너지를 절약할 수 있으며, 보조가열장치를 전열도료 피복층으로 구성함에 따라 단선발생확률이 거의 없어 전기적인 고장을 방지할 수 있으며, 전열도료 피복층의 부피가 거의 없어 공간을 차지하지 않음은 설치작업이 용이한 이점이 있는 것이다.In the early stages of heating operation of a conventional air-conditioning combined air conditioner, the external air temperature was so low that the evaporation in the outdoor heat exchanger was not smooth, and thus the heating could not be properly performed. The heat-resistant paint is coated with a heat-resistant paint containing an electrically conductive material to form a heat-transfer coating layer, and at any position of the heat-paint coating layer, at least two electrodes to which a power source selected from alternating current or direct current are applied are respectively positioned. It can be configured to provide warm air to the user regardless of the external temperature. It also saves energy because it requires less power to drive the compressor as its efficiency increases. As there is little possibility of disconnection occurrence, it is possible to prevent electrical breakdown. , And not the volume of the heating paint coating will not take up hardly any space in the advantage with easy installation.

Description

Apparatus heating additionally in air conditioner for cooling and warming}

본 고안은 냉난방겸용 에어컨의 보조가열장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동절기 난방운전시 구동과 동시에 압축기를 보조가열함으로써 난방효율을 향상시키되 그 보조가열장치를 전열도료 피복층과 전극으로 구성하여 전기적인 고장을 방지함은 물론 장치의 신뢰성을 유지할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an auxiliary heating device for an air conditioner for both heating and cooling. More specifically, the heating efficiency is improved by auxiliary heating of a compressor at the same time as driving during a winter heating operation. It prevents failures and maintains the reliability of the device.

주지하다시피, 냉난방겸용 에어컨은 4방밸브를 통해 냉매를 실내열교환기 또는 실외열교환기측으로 선택적으로 유입시켜 순환시키면서 실내를 냉방 또는 난방하는 기기로서, 도 1에 도시한 바와 같이 4방밸브(101)에는 압축기(102), 실외열교환기(103), 실내열교환기(104)가 각각 결합되어 있어 난방모드시에는 냉매가 압축기(102)-실내열교환기(104)-모세관(105)-실외열교환기(103)의 순으로 순환하고, 냉방모드시에는 냉매가 압축기(102)- 실외열교환기(103)- 모세관(105)- 실내열교환기(104)의 순으로 순환하게 된다.As is well known, a combined air-conditioning and air conditioner is a device that cools or heats a room while selectively introducing and circulating refrigerant through a four-way valve to an indoor heat exchanger or an outdoor heat exchanger, as shown in FIG. 1. ), The compressor 102, the outdoor heat exchanger 103, and the indoor heat exchanger 104 are respectively coupled, so that in the heating mode, the refrigerant passes through the compressor 102-the indoor heat exchanger 104-the capillary tube 105-the outdoor heat exchange. In the cooling mode, the refrigerant circulates in the order of the compressor 102, the outdoor heat exchanger 103, the capillary tube 105, and the indoor heat exchanger 104.

따라서, 냉방시에는 실내열교환기(104)가 증발기 역할을 하고 실외열교환기(103)가 응축기 역할을 하며, 반대로 난방시에는 실내열교환기(104)가 응축기 역할을 하고 실외열교환기(103)가 증발기 역할을 하는 것이다.Therefore, during cooling, the indoor heat exchanger 104 serves as an evaporator and the outdoor heat exchanger 103 serves as a condenser. On the contrary, the indoor heat exchanger 104 serves as a condenser and the outdoor heat exchanger 103 serves as a condenser. It acts as an evaporator.

이러한 냉난방겸용 에어컨이 난방용으로 사용되는 경우의 냉매사이클을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the refrigerant cycle when the air conditioning combined air conditioning is used for heating in more detail as follows.

먼저, 냉매가 압축기(102), 4방밸브(101), 실내열교환기(104), 모세관(105), 실외열교환기(103), 4방밸브(101), 어큐뮬레이터(미도시)를 거쳐 다시 압축기(102)로 유입되는 과정을 반복하게 되며, 이러한 과정에서 실내열교환기(104)에서는 실내팬(106)에 의해 강제 유입된 실내공기에 열을 주어 더운 공기를 실내로 토출, 난방을 수행하며, 실외열교환기(103)에서는 실외팬(107)에 의해 강제 유입된 외부공기로부터 열을 얻어 사이클을 유지할 수 있는 것이다.First, the refrigerant passes through the compressor 102, the four-way valve 101, the indoor heat exchanger 104, the capillary tube 105, the outdoor heat exchanger 103, the four-way valve 101, and the accumulator (not shown). The process of repeating the flow into the compressor (102) is repeated, and in this process, the indoor heat exchanger (104) heats the indoor air forcedly introduced by the indoor fan (106) to discharge hot air into the room and to perform heating. In the outdoor heat exchanger (103), the cycle can be maintained by obtaining heat from external air forcedly introduced by the outdoor fan (107).

그런데, 이러한 냉난방겸용 에어컨의 난방운전초기에는 실외의 차가운 기온에 따라 냉매의 온도가 상당히 내려가 있는 상태일 것이므로 난방운전을 수행한다 하더라도 실외열교환기를 통한 증발작용이 원활하지 않아 압축기에서의 압축효율이 떨어지고, 소정시간동안 실내열교환기를 통하여 차가운 바람이 토출될 수밖에 없다.However, in the initial heating operation of the combined air conditioning and air conditioner, the temperature of the refrigerant may be considerably lowered according to the outdoor cold temperature, so even if the heating operation is performed, evaporation through the outdoor heat exchanger is not smooth, and thus the compression efficiency of the compressor decreases. In addition, the cold wind is discharged through the indoor heat exchanger for a predetermined time.

따라서, 운전초기 냉매의 온도를 높여 냉매가 완전 기체가 된 상태에서 압축기로부터의 압축작용이 이루어짐이 바람직하며, 이러한 맥락에서 최근에는 실외열교환기와 압축기로 연결되는 냉매파이프의 외주면에 히터코일이 권취된 가열부를 취부하여 압축기로 유입되는 냉매의 온도를 높이기 위한 보조가열기가 등장하였으나, 냉매파이프 내부에서는 냉매가 빠른 유속으로 빠져나가게 되므로 실질적인 열교환이 원활히 이루어지지 않게 되어 효과가 크지 않으며, 장치가 복잡하여 제조원가가 상승되고, 설치 및 유지보수가 어려운 문제점이 있었다.Therefore, it is preferable that the compression operation from the compressor is performed in the state where the refrigerant is completely gas by increasing the temperature of the initial refrigerant, and in this context, the heater coil is wound around the outer circumferential surface of the refrigerant pipe connected to the outdoor heat exchanger and the compressor. An auxiliary heater was introduced to increase the temperature of the refrigerant flowing into the compressor by attaching the heating unit, but since the refrigerant escapes at a high flow rate inside the refrigerant pipe, the actual heat exchange is not performed smoothly, and the effect is not large. There was a problem that the manufacturing cost is rising, installation and maintenance is difficult.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 실외기에 위치하는 압축기의 외주면 전체에 내열성 도료에 전기전도성 물질이 함유된 전열도료를 피복하고, 임의의 위치에 적어도 2개의 전극을 각각 위치시켜 난방시에만 전열도료가 발열하도록 함으로써 실외기측에서의 냉매온도를 높여 난방효율을 향상시키는 냉난방겸용 에어컨의 보조가열장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems. The entire outer circumferential surface of the compressor located in the outdoor unit is coated with a heat-resistant paint containing an electrically conductive material, and at least two electrodes are positioned at arbitrary positions, respectively, for heating. It is an object of the present invention to provide an auxiliary heating device for a combined air-conditioning and heating system to improve the heating efficiency by increasing the refrigerant temperature at the outdoor unit by generating heat only in the heat transfer paint.

도 1은 일반적인 냉난방겸용 에어컨의 냉동사이클 구성도.1 is a configuration of a refrigeration cycle of a general air-conditioning combined air conditioner.

도 2는 본 고안에 따른 냉난방겸용 에어컨의 냉동사이클 구성도.2 is a configuration of a refrigeration cycle of a combined air conditioning and heating according to the present invention.

도 3은 본 고안에 따른 냉난방겸용 에어컨의 보조가열장치 구성도.Figure 3 is an auxiliary heating device of the heating and cooling air conditioner according to the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

1 : 전열도료 피복층 2 : 전극1: electrothermal coating coating layer 2: electrode

이하, 제시되는 실시예에 의해 본 고안을 구체화한다.Hereinafter, the present invention is embodied by the examples presented.

본 고안에 따른 냉난방겸용 에어컨의 보조가열장치는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 냉동사이클에 있어 실외기측에 구비된 압축기(102)의 외주면 전체에 전열도료를 피복하여서 된 것이며, 이 전열도료 피복층(1)에 전원을 인가하여 발열시키기 위하여 전열도료 피복층(1)의 임의의 위치에 2개의 전극(2)을 각각 위치시킨 것으로, 냉매의 유동이 압축기(102)에서는 거의 정지되는 점에 착안한 것이다.Auxiliary heating device of the air-conditioning combined air conditioner according to the present invention is to cover the entire heat transfer paint on the outer peripheral surface of the compressor 102 provided in the outdoor unit in the refrigeration cycle, as shown in Figure 2 and 3, In order to generate power by applying power to the coating layer 1, two electrodes 2 are positioned at arbitrary positions of the electro-paint coating layer 1, and the flow of the refrigerant is almost stopped at the compressor 102. It is.

이때, 본 고안의 전열도료 피복층(1)에 인가되는 전원은 교류 또는 직류가 모두 가능하나 지속적인 가열작용을 해야 하므로 교류가 바람직하며, 전열도료는 약 600℃ 이상의 온도에 견딜 수 있는 내열성 도료에 전기 전도성이 있는 물질, 예컨대 흑연과 같은 물질이 적량 첨가되어 조성된 것으로, 이러한 전열도료를 피복할 때에는 프린트(Print)법, 브러쉬(Brush)법, 스프레이(Spray)법 등 다양한 방법이 가능하다.At this time, the power applied to the electrothermal paint coating layer (1) of the present invention can be either alternating current or direct current, but the alternating current is preferable because it must be continuously heated, and the electrothermal paint is electrically heated to a heat-resistant paint that can withstand temperatures of about 600 ° C. The conductive material, such as graphite, is formed by adding an appropriate amount, and various methods such as a print method, a brush method, and a spray method can be used to coat the electrothermal paint.

도면상에는 일반적인 로터리 압축기에 본 고안에 따른 보조가열장치를 구성한 것을 예로 하여 도시하였다.In the drawings, an auxiliary heating device according to the present invention is illustrated in a general rotary compressor as an example.

이와 같이 구성된 상태에서 각 전극(2)측으로 전원이 인가되면 전열도료 피복층(1)은 각 전극(2)의 사이에서 저항체 역할을 하여 발열하게 되며, 그 열은 압축기(102)의 내부로 전도되고 냉매에 전달되어 냉매의 온도를 올릴 수 있는 것으로, 압축기(102)에서는 냉매의 유동이 거의 정지상태에 있게 되며, 따라서 전열도료 피복층(1)으로부터의 열을 용이하게 전달받을 수 있어 냉매가 기체상태로 완전 증발될 수 있으므로 자연적으로 압축기(102)의 압축효율이 향상되며, 압축기(102)를 통해 압축되어 나온 냉매가 실내열교환기(104)측으로 순환될 때 공기를 보다 따뜻하게 데워 토출할 수 있으므로 난방효율이 향상될 수 있는 것이다.When power is applied to each electrode 2 in the state configured as described above, the electrothermal coating layer 1 acts as a resistor between the electrodes 2 to generate heat, and the heat is conducted to the inside of the compressor 102. It can be delivered to the coolant to raise the temperature of the coolant, the flow of the coolant in the compressor 102 is almost at a standstill, and thus can easily receive heat from the heat-transfer coating layer (1) the refrigerant is in a gaseous state Compression can be completely evaporated, so the compression efficiency of the compressor 102 is naturally improved, and when the refrigerant compressed through the compressor 102 is circulated to the indoor heat exchanger 104, the air can be warmed and discharged to heat the heating. Efficiency can be improved.

즉, 전술한 바와 같이 냉난방겸용 에어컨의 난방운전초기에는 실외의 차가운 기온에 따라 냉매의 온도가 상당히 저하된 상태이므로 실외열교환기(103)를 통한 증발작용이 활발히 이루어지지 않아 냉매가 완전증발되지 않은 상태로 압축기(102)로 유입되며, 압축기(102)에서는 그에 해당하는 만큼 압축효율이 저하될 수밖에 없고, 따라서 실내열교환기(104)를 통해 실내로 토출되는 공기의 온도가 낮아 원활한 난방을 수행할 수 없는 것인데, 본 고안에 따른 보조가열장치는 상기와 같은 작용을 통해 최초 냉매의 온도를 높여 기체상태로 완전 증발시킴으로써 압축기(102)의 압축 효율을 높이고, 이를 통해 원활한 난방을 유도함은 물론 실외온도에 거의 상관없이 항상 균일한 난방능력을 유지할 수 있도록 해주는 것이다.That is, as described above, since the temperature of the refrigerant is considerably lowered according to the outdoor cold temperature in the initial heating operation of the air conditioner for both heating and cooling, the evaporation through the outdoor heat exchanger 103 is not actively performed, and thus the refrigerant is not completely evaporated. It is introduced into the compressor 102 in a state, and the compression efficiency of the compressor 102 is deteriorated as much as the corresponding, so that the temperature of the air discharged into the room through the indoor heat exchanger 104 is low to perform a smooth heating The auxiliary heating device according to the present invention increases the compression efficiency of the compressor 102 by completely evaporating the gas to a gas state by raising the temperature of the initial refrigerant through the above-described action, thereby inducing smooth heating and of course, outdoor temperature. It is possible to maintain a uniform heating capacity almost always regardless.

이때, 각 전극(2)을 통해 전열도료 피복층(1)에 인가되는 전원은 난방운전시에만 작동하도록 설정해야 하며, 이와 같이 하면 압축기(102)의 동력을 적게 하여도 원활한 냉매압축효과를 가질 수 있어 에너지 절감효과를 얻을 수도 있다.At this time, the power applied to the electrothermal coating layer 1 through each electrode 2 should be set to operate only during the heating operation, in this case it can have a smooth refrigerant compression effect even if the power of the compressor 102 is reduced. Energy savings can be achieved.

한편, 본 고안에 따른 전열도료 피복층(1)은 종래의 보조가열장치의 히터와 거의 동등 수준의 발열능력을 가지지만 그 무게 및 두께가 거의 없다고 할 수 있으므로 제조원가가 적게 소요되고, 설치공간의 확보없이도 그 설치가 용이하며, 스프레이와 같은 방법을 통해 간단히 설치할 수 있음은 물론 종래 기술에 따른 히터와 같이 선구조를 갖는 것이 아니고 면구조로 형성되므로 단선이 발생될 확률이 매우 적어 단선에 따른 고장을 미연에 방지할 수 있는 부수적인 이점도 있는 것이다.On the other hand, the electro-paint coating layer (1) according to the present invention has a heat generating capacity of almost the same level as the heater of the conventional auxiliary heating apparatus, but the weight and thickness can be said to be almost no, so the manufacturing cost is reduced, ensuring the installation space It can be installed easily without spraying, and it can be installed simply by spraying method. Of course, it does not have a wire structure like a heater according to the prior art. There are also side benefits that can be prevented.

그런데, 상기한 전열도료 피복층(1)의 상면 임의의 위치에 전극(2)을 각각 연결하게 되면 금속재로 된 압축기(102)와 전기적인 간섭이 있을 수 있어 압축기(102)에 전열도료 피복층(1)을 형성하기 전에 별도의 절연층을 형성함이 바람직하나, 압축기(102)의 제조시 녹스는 것을 방지하기 위한 도료를 그 표면에 피복하여 제조되므로 이러한 도료층이 절연체 역할을 하게 되어 별도의 절연층을 형성하지 않더라도 본 고안에 따른 보조가열장치의 기능을 지속적으로 유지할 수 있을 것이다.However, when the electrodes 2 are respectively connected to an arbitrary position on the upper surface of the heat-transfer coating layer 1, there may be electrical interference with the compressor 102 made of metal, and thus the heat-transfer coating layer 1 on the compressor 102 may be used. It is preferable to form a separate insulating layer before forming a), but is manufactured by coating the surface of the paint to prevent rust in the manufacture of the compressor 102, such a paint layer serves as an insulator, so that a separate insulating layer Even if it does not form the auxiliary heating device according to the present invention will be able to continuously maintain the function.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 실외기에 위치하는 압축기의 표면에 전열도료 피복층을 형성하고, 이 전열도료 피복층의 임의의 위치에 2개의 전극을 각각 위치시킨 것이므로 냉난방겸용 에어컨의 난방운전 초기에 각 전극에 전원이 인가되면 전열도료 피복층이 저항체 역할을 하면서 발열하여 압축기를 가열하고, 이 열이 압축기 내부에 냉매에 전달되어 냉매를 기체상태로 완전 증발시킴으로써 압축기의 압축효율을 향상시키고, 이에 따라 실내열교환기를 통하여 온풍을 취출할 수 있는 것으로, 외부온도와 상관없이 사용자에게 항상 온풍을 제공할 수 있음은 물론 압축기의 효율이 상승하는 만큼 이를 구동하는 동력이 적게 소요되므로 에너지를 절약할 수 있으며, 전열도료 피복층이 면구조이므로 단선발생확률이 거의 없어 전기적인 고장을 방지할 수 있고, 전열도료 피복층을 구성함에 있어서도 그 부피가 거의 없어 공간을 차지하지 않음은 물론 한번 설치하여 놓으면 반영구적으로 활용할 수 있어 장치의 신뢰성을 유지할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention is to form an electrothermal paint coating layer on the surface of the compressor located in the outdoor unit, and to place two electrodes at an arbitrary position of the electrothermal paint coating layer, so that the initial heating operation of the air conditioning and air conditioning When power is applied to the electrode, the electrothermal coating layer acts as a resistor and generates heat to heat the compressor, and this heat is transferred to the refrigerant inside the compressor to completely evaporate the refrigerant in a gas state, thereby improving the compression efficiency of the compressor. It is able to take out warm air through heat exchanger, and it can always provide warm air to user regardless of external temperature and save energy because it requires less power to drive it as efficiency of compressor increases. Since the paint coating layer has a surface structure, there is almost no probability of disconnection, thereby preventing electrical failure. It can be prevented, even in the composition of the electro-paint coating layer is almost no volume does not occupy space, as well as semi-permanent use once installed, there is an effect that can maintain the reliability of the device.

Claims

In the air conditioner for air conditioning and heating for cooling or cooling the room while the refrigerant selectively circulates the compressor, four-way valve, outdoor heat exchanger, capillary tube, and the indoor heat exchanger provided in the indoor unit,

The entire outer circumferential surface of the compressor is coated with a heat-resistant paint containing an electrically conductive material to form a heat-transfer coating layer, and at least 2 to which a power source selected from alternating current or direct current is applied to any position of the heat-transfer coating layer. And an auxiliary heating device for an air conditioner for heating and cooling, characterized in that each of the two electrodes is disposed so as to generate the heat-transfer coating layer only during heating.