KR20050048997A - Air conditioner equipped with auxiliary heat exchanger - Google Patents
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Abstract
보조열교환기를 구비한 공기조화기는 압축기, 냉방 또는 난방운전시 냉매의 흐름을 바꾸기 위한 사방밸브, 실외열교환기, 팽창조절장치, 실내열교환기로 이루어진 공기조화기에 있어서, 팽창조절장치 주위에 우회유로를 구비하며, 우회유로 상에 보조열교환기를 구비하여 냉방운전시 증발기로, 제습운전시와 난방운전시에 응축기로 사용한다.An air conditioner equipped with an auxiliary heat exchanger includes a bypass passage around an expansion control device in an air conditioner consisting of a four-way valve, an outdoor heat exchanger, an expansion regulator, and an indoor heat exchanger for changing a refrigerant flow during a compressor, cooling, or heating operation. An auxiliary heat exchanger is provided on the bypass passage to be used as an evaporator during cooling operation and as a condenser during dehumidification operation and heating operation.
실내열교환기의 하류에 보조열교환기를 장착함으로써 냉방운전시에는 냉방성능이 개선되고, 제습운전시 실내공기의 온도저하를 방지하며, 난방운전시에는 응축기 크기를 증가시켜 성능을 향상시킬 수 있는 보조열교환기를 구비한 공기조화기를 제공하는 것이다.By installing an auxiliary heat exchanger downstream of the indoor heat exchanger, the cooling performance is improved during the cooling operation, the temperature decrease of the indoor air is prevented during the dehumidification operation, and the auxiliary heat exchange which can improve the performance by increasing the condenser size during the heating operation. It is to provide an air conditioner having a group.
Description
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더 상세하게는 보조열교환기를 냉방운전시에는 증발기로, 제습운전시에는 응축기와 실온의 저하를 방지하기 위하여 재열목적으로 사용하고, 난방운전시에는 응축기로 활용하여 난방능력을 향상시키는 보조열교환기를 구비한 공기조화기에 관한 것이다. The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, an auxiliary heat exchanger is used as an evaporator during cooling operation, a condenser and a reheating purpose in order to prevent a decrease in room temperature during dehumidification operation, and as a condenser during heating operation. An air conditioner having an auxiliary heat exchanger for improving heating capacity.
일반적으로 공기조화기는 압축기와 응축기, 그리고 냉매 팽창밸브와 증발기가 냉매관으로 연결되어 폐회로를 이루는 냉동사이클에서 그 내부를 순환하는 냉매가 기화 또는 액화됨으로써 이루어지는 흡열작용과 발열작용을 이용하여 주위를 냉방 또는 난방시키는 장치이다.In general, an air conditioner cools the surroundings by using an endothermic action and an exothermic action formed by vaporization or liquefaction of a refrigerant circulating therein in a refrigeration cycle in which a compressor, a condenser, a refrigerant expansion valve, and an evaporator are connected by a refrigerant pipe to form a closed circuit. Or a heating device.
이러한 공기조화기는 일반적으로 압축기와 응축기를 구비하며 실외에 설치되는 실외기와, 냉매 팽창밸브와 증발기를 구비하며 실내에 설치되는 실내기가 분리되어 구성되며, 증발기에서 냉매를 증발시키기 위해 실내기에는 송풍팬이 설치되어 이 송풍팬의 작동에 의하여 액체냉매를 기체상태로 기화시키게 된다.Such an air conditioner generally includes a compressor and a condenser, and an outdoor unit installed outdoors, a refrigerant expansion valve and an evaporator, and an indoor unit installed indoors. A blower fan is provided in the indoor unit to evaporate the refrigerant in the evaporator. It is installed to vaporize the liquid refrigerant in the gas state by the operation of the blowing fan.
이와 같은 공기조화기에 있어서 갑자기 많은 냉방부하가 걸리게 되면 증발기 역할을 하는 실내열교환기의 크기가 한정되어 있어 냉방이 원활하지 못하게 되는 문제점이 있다.In such an air conditioner, if a large amount of cooling load is suddenly applied, the size of the indoor heat exchanger serving as an evaporator is limited, thereby preventing cooling.
또한, 실내를 제습시키고자 할 경우에는 증발기에 설치된 팬의 rpm을 저하시켜 실내 풍량을 줄여서 실내공기에 함유된 습기를 제거하게 되는데, 이 때 증발기의 풍량을 감소시키면, 증발기 온도가 낮아져 제습량은 증가되나 급기온도 또한 낮아져서 증발기에서 생성되는 냉풍이 그대로 실내로 토출되므로 실내의 온도가 저하되어 실내의 온도를 쾌적한 상태로 유지시킬 수 없다는 문제점이 있었다. In addition, in order to dehumidify the room, the rpm of the fan installed in the evaporator is lowered to reduce the indoor air volume to remove moisture contained in the indoor air. At this time, if the air volume of the evaporator is reduced, the evaporator temperature is lowered and the amount of dehumidification is Increased but the air supply temperature is also lowered because the cold air generated in the evaporator is discharged to the room as it is, there is a problem that the temperature of the room is lowered to maintain the room temperature in a comfortable state.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래의 공기조화기에서는 실내열교환기 하류에 별도의 히터를 장착하였다. 히터를 사용한 종래의 공기조화기는 별도의 전력을 필요로 하며 따라서 공기조화기에 투입되는 에너지에 비하여 그 효율인 에너지효율비(EER)가 급격히 감소하게 되는 문제점이 있으며, 전력소비도 많다는 문제점이 있다.In order to solve this problem, the conventional air conditioner is equipped with a separate heater downstream of the indoor heat exchanger. Conventional air conditioners using a heater requires a separate power, and thus there is a problem in that the energy efficiency ratio (EER), which is its efficiency, is sharply reduced compared to the energy input to the air conditioner, and there is a problem in that power consumption is also high.
또한, 종래의 냉난방용 공기조화기에서 열교환 효율을 높이기 위해서는 냉방시 실내열교환기의 열전달면적과 실외열교환기의 열교환면적의 비가 1 : 1.2 ~ 1.4 라는 것이 알려져 있다. 즉, 증발기 대 응축기의 열전달 면적비가 1 : 1.2 ~ 1.4가 되게 되는 것이다. In addition, in order to increase the heat exchange efficiency in the conventional air conditioner for air conditioning, it is known that the ratio of the heat transfer area of the indoor heat exchanger and the heat exchange area of the outdoor heat exchanger is 1: 1.2 to 1.4 during cooling. In other words, the heat transfer area ratio of the evaporator to the condenser is 1: 1.2 to 1.4.
이러한 종래의 공기조화기를 난방기로 사용하게 되면 증발기 역할을 하는 실외열교환기의 용량 대 응축기 역할을 하게 되는 실내열교환기의 용량이 1.2 ~ 1.4 : 1이 된다. 즉, 증발기 대 응축기의 열교환면적비가 1.2 ~ 1.4 : 1로 증발기 역할을 하는 실외열교환기의 용량이 크더라도 응축기 역할을 하는 실내열교환기의 크기가 충분하지 못하여 난방효율은 크게 떨어지는 문제점이 있다.When the conventional air conditioner is used as a heater, the capacity of the indoor heat exchanger serving as the condenser versus the capacity of the outdoor heat exchanger serving as the evaporator becomes 1.2 to 1.4: 1. That is, even though the heat exchange area ratio of the evaporator to the condenser is 1.2 to 1.4: 1, even though the capacity of the outdoor heat exchanger serving as the evaporator is large, the size of the indoor heat exchanger serving as the condenser is not sufficient, resulting in a large drop in heating efficiency.
또한, 이러한 문제점은 제습시 실내 온도를 높이기 위하여 실내열교환기에 히터를 장착하더라도 히터의 열이 난방시 이용될 뿐 근본적으로는 응축기 역할을 하는 실내열교환기의 크기가 작아서 해결될 수 없는 문제점이다. In addition, even if the heater is installed in the indoor heat exchanger in order to increase the room temperature during dehumidification, the heat of the heater is used only for heating, and thus the problem cannot be solved because the size of the indoor heat exchanger that serves as a condenser is small.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 냉방능력을 개선시키고, 별도의 히터를 사용하지 않고 사이클 구조개선을 통하여 제습능력을 향상시키고, 소비전력을 절감시키는 공기조화기를 제공하는데 있다. The present invention is to solve the above-mentioned problems, the object of the present invention is to improve the cooling capacity, to improve the dehumidification capacity through the cycle structure improvement without using a separate heater, air conditioning to reduce the power consumption To provide a flag.
본 발명의 다른 목적은 히트펌프로 사용할 경우 난방능력을 향상시킬 수 있는 공기조화기를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to provide an air conditioner that can improve the heating capacity when used as a heat pump.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보조열교환기를 구비한 공기조화기는 냉매를 고온고압으로 압축시키는 압축기와, 냉방과 난방운전에 따라 냉매의 흐름을 바꾸기 위한 사방밸브와, 상기 압축기와 제1배관에 의해 접속된 실외열교환기와, 상기 실외열교환기와 제2배관에 의해 접속되는 팽창조절장치와, 상기 팽창조절장치와 제3배관에 의해 연결되는 실내열교환기로 이루어진 공기조화기에 있어서, 상기 제2배관과 상기 제3배관 사이에 우회유로를 구비하며, 상기 우회유로 상에 보조열교환기를 구비하는 것을 특징으로 한다.Air conditioner equipped with an auxiliary heat exchanger according to the present invention for achieving this object, a compressor for compressing the refrigerant at high temperature and high pressure, a four-way valve for changing the flow of the refrigerant in accordance with the cooling and heating operation, the compressor and the first piping An air conditioner comprising: an outdoor heat exchanger connected by means of an outdoor heat exchanger; an expansion control device connected by the outdoor heat exchanger and a second pipe; and an indoor heat exchanger connected by the expansion control device and a third pipe. A bypass passage is provided between the third pipes, and an auxiliary heat exchanger is provided on the bypass passage.
상기 보조열교환기는 상기 우회유로 상에 실내열교환기의 일측에 실내열교환기와 나란하게 마련되며 실내열교환기의 타측에 구비된 송풍팬에 의하여 공기가 실내열교환기와 보조열교환기를 통과하여 실내로 토출되도록 장착되는 것을 특징으로 한다.The auxiliary heat exchanger is provided in parallel with the indoor heat exchanger on one side of the indoor heat exchanger on the bypass flow path, and is mounted such that air is discharged through the indoor heat exchanger and the auxiliary heat exchanger by a blower fan provided on the other side of the indoor heat exchanger. It is characterized by.
상기 보조열교환기를 구비한 공기조화기는 상기 우회유로상에 보조열교환기 전후로 두개의 냉매흐름조절부를 가지되, 제 5배관상에 제1유로개폐부재와 제1유로개폐부재에 병렬로 연결된 제1모세관으로 구성된 제1냉매흐름조절부를 가지며, 제6배관상에 제2유로개폐부재와 제2유로개폐부재에 병렬로 연결된 제2모세관으로 구성된 제2냉매흐름조절부를 가지는 것을 특징으로 한다.An air conditioner having the auxiliary heat exchanger includes two refrigerant flow control units before and after the auxiliary heat exchanger on the bypass flow path, and includes a first capillary tube connected in parallel to the first flow path opening member and the first flow path opening and closing member on the fifth pipe. It has a first refrigerant flow control unit consisting of, characterized in that it has a second refrigerant flow control unit consisting of a second capillary tube connected in parallel to the second channel opening and closing member and the second channel opening and closing member on the sixth pipe.
상기 제1냉매흐름조절부는 냉방운전과 난방운전시에는 폐쇄되고 제습운전시에는 개방되는 제1유로개폐부재와 상기 제1유로개폐부재가 폐쇄되는 냉방운전과 난방운전의 경우에 냉매가 지나가면서 팽창하게 되는 제1모세관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The first refrigerant flow control unit expands while the refrigerant flows in the cooling operation and the heating operation in which the first flow path opening and closing member is closed during the cooling operation and the heating operation, and the first flow path opening and closing operation is opened during the dehumidification operation. Characterized in that the first capillary tube is made.
상기 제2냉매흐름조절부는 냉방운전과 난방운전시에는 개방되고 제습운전시에는 폐쇄되는 제2유로개폐부재와 상기 제2유로개폐부재가 폐쇄되는 제습운전의 경우에 냉매가 지나가면서 팽창하게 되는 제2모세관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The second refrigerant flow control unit may be expanded during the dehumidification operation in which the second flow path opening and closing member is opened in the cooling operation and the heating operation and is closed in the dehumidification operation and the dehumidification operation in which the second flow path opening and closing member is closed. It is characterized by consisting of two capillaries.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 보조열교환기를 구비한 공기조화기에 적용되는 사이클 선도를 도시한 것이다. 1 shows a cycle diagram applied to an air conditioner with an auxiliary heat exchanger according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이 본 발명의 보조열교환기를 구비한 공기조화기는 냉매를 고온고압으로 압축시키는 압축기(1)와, 냉방과 난방운전에 따라 냉매의 흐름을 바꾸기 위한 사방밸브(2)와, 상기 압축기(1)와 제1배관(101)에 의해 접속된 실외열교환기(3)와, 상기 실외열교환기(3)와 제2배관(102)에 의해 접속되는 팽창조절장치(4)와, 상기 팽창조절장치(4)와 제3배관(103)에 의해 연결되는 실내열교환기(5)로 이루어진 공기조화기가 하나의 폐회로를 형성하여 이루어지며, 상기 제2배관(102)과 상기 제3배관(103) 사이에 우회유로(105, 106)를 구비하며, 상기 우회유로(105, 106) 상에 보조열교환기(8)를 구비한다.As shown therein, the air conditioner including the auxiliary heat exchanger of the present invention includes a compressor (1) for compressing a refrigerant at high temperature and high pressure, a four-way valve (2) for changing the flow of refrigerant according to cooling and heating operations, and the compressor. (1) the outdoor heat exchanger (3) connected by the first pipe (101), the expansion regulator (4) connected by the outdoor heat exchanger (3) and the second pipe (102), and the expansion An air conditioner consisting of an indoor heat exchanger (5) connected by the adjusting device (4) and the third pipe (103) is formed by forming a closed circuit, and the second pipe (102) and the third pipe (103). The bypass flow paths (105, 106) are provided between the), and the auxiliary heat exchanger (8) is provided on the bypass flow paths (105, 106).
상기 보조열교환기(8)는 상기 실내열교환기(5)의 일측에 상기 실내열교환기(5)와 나란하게 마련되며 상기 실내열교환기(5)의 타측에 구비된 상기 송풍팬(6)에 의하여 공기가 상기 실내열교환기(5)와 상기 보조열교환기(8)를 통과하여 실내로 토출되도록 장착되는 것을 특징으로 하며 우회유로인 제5배관과 제6배관(105, 106)사이에 위치한다. The auxiliary heat exchanger (8) is provided in parallel with the indoor heat exchanger (5) on one side of the indoor heat exchanger (5) by the blower fan (6) provided on the other side of the indoor heat exchanger (5) It is characterized in that the air is mounted to be discharged to the room through the indoor heat exchanger (5) and the auxiliary heat exchanger (8) and is located between the fifth pipe and the sixth pipe (105, 106) bypass flow.
즉, 상기 실외열교환기에서 나온 상기 제2배관(102)과 상기 보조열교환기(8)을 연결하는 우회유로가 상기 제5배관(105)이고, 상기 팽창조절장치(4)를 지나 흐르는 주된 유로(103)와 상기 보조열교환기(8)을 접속시키는 유로가 상기 제6유로(106)이다. That is, the bypass passage connecting the second pipe 102 and the auxiliary heat exchanger 8 from the outdoor heat exchanger is the fifth pipe 105, and the main flow passage passing through the expansion control device 4. The sixth flow path 106 is a flow path connecting the 103 and the auxiliary heat exchanger 8 to each other.
상기 우회유로(105, 106) 상에는 상기 보조열교환기(8) 전후로 두개의 냉매흐름조절부(7, 9)가 있다. 제1냉매흐름조절부(7)는 상기 제5배관(105)상에 마련되며 유로를 개방 또는 폐쇄할 수 있는 제1유로개폐부재(61)와 이에 병렬로 연결된 제1모세관(62)로 구성된다. On the bypass passages 105 and 106, there are two refrigerant flow control units 7 and 9 before and after the auxiliary heat exchanger 8. The first refrigerant flow control unit 7 is provided on the fifth pipe 105 and consists of a first flow path opening and closing member 61 and a first capillary tube 62 connected in parallel thereto to open or close the flow path. do.
제2냉매흐름조절부(8)은 상기 제6배관(106)상에 마련되며 유로를 개폐할 수 있는 제2유로개폐부재(81)과 이에 병렬로 연결된 제2모세관(82)으로 구성된다. 상기 유로개폐부재들은 다양한 부재가 사용될 수 있으나 솔레노이드 밸브 등이 주로 사용될 것이다.The second refrigerant flow control unit 8 is provided on the sixth pipe 106 and is composed of a second flow path opening and closing member 81 capable of opening and closing the flow path and a second capillary pipe 82 connected in parallel thereto. The flow path opening and closing members may be used a variety of members, but solenoid valves and the like will be mainly used.
팽창조절장치(4)는 응축기에서 나온 저온고압의 액체가스를 압력저하를 통하여 강제로 기화시키는 장치로서 본 발명에 의한 공기조화기는 냉난방을 함께 하므로 팽창장치의 길이를 조절할 수 있는 팽창조절장치(4)가 사용된다. 상기 팽창조절장치(4)로는 여러 부품이 사용될 수 있으나, EEV(Electronic expansion valve)등이 사용될 수 있을 것이다.Expansion control device (4) is a device for forcibly vaporizing the low-temperature, high-pressure liquid gas from the condenser through the pressure drop as the air conditioner according to the present invention is combined with air conditioning and heating expansion control device that can adjust the length of the expansion device (4 ) Is used. Various components may be used as the expansion control device 4, but an electronic expansion valve (EEV) may be used.
송풍팬(6)은 상기 실내열교환기(5)와 상기 보조열교환기(8)의 열교환을 도와주도록 상기 보조열교환기(8)가 구비되지 않는 상기 실내열교환기(5)의 일측에 구비된다.The blower fan 6 is provided at one side of the indoor heat exchanger 5 in which the auxiliary heat exchanger 8 is not provided to help heat exchange between the indoor heat exchanger 5 and the auxiliary heat exchanger 8.
일반적인 공기조화기의 냉방 운전 싸이클은 냉매는 상기 압축기(1)를 통과하며 고온고압으로 압축되고 상기 실외열교환기(3)를 거치며 응축되며 열교환을 통하여 온도가 하강하게 된다. 상기 팽창조절장치(4)를 통과하면서 냉매는 팽창을 통해 압력이 감소하게 되고, 상기 실내열교환기(5)에서 상기 팽창조절장치(4)를 통해 팽창된 냉매가 증발하며 실내공기와 열교환하게 된다.The cooling operation cycle of a general air conditioner is a refrigerant is passed through the compressor (1) and compressed to high temperature and high pressure, and condensed through the outdoor heat exchanger (3) and the temperature is lowered through heat exchange. As the refrigerant passes through the expansion regulator 4, the pressure decreases through expansion, and the refrigerant expanded through the expansion regulator 4 in the indoor heat exchanger 5 evaporates and exchanges heat with indoor air. .
그러나, 본 발명에 따른 보조열교환기를 구비한 공기조화기에서 상기 실외열교환기(3)를 통과하는 냉매는 상기 팽창조절장치(4)를 통과하여 상기 제3배관(103)을 거쳐 상기 실내열교환기(5)로 들어가는 주된 유로가 있고, 냉매의 일부는 상기 제2배관(102)에 연결된 우회유로 제5배관(105)을 통하여 제1냉매흐름조절부(7)를 통과하여 상기 보조열교환기(8)를 거쳐 제2냉매흐름조절부(9)를 통해 주된 유로인 상기 제3유로(103)에 합류하여 상기 실내열교환기(5)로 들어가는 두가지 흐름을 가지게 된다.However, in the air conditioner with an auxiliary heat exchanger according to the present invention, the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger (3) passes through the expansion regulator (4) and passes through the third pipe (103) to the indoor heat exchanger. There is a main flow path entering (5), and a part of the refrigerant passes through the first refrigerant flow control unit 7 through the bypass passage fifth pipe 105 connected to the second pipe 102 and the auxiliary heat exchanger ( 8) through the second refrigerant flow control unit (9) to join the third flow path 103, which is the main flow path to have two flows entering the indoor heat exchanger (5).
따라서, 냉방운전시 상기 실내열교환기(5)와 상기 보조열교환기(8)를 모두 증발기로 사용할 수 있게 되어 열교환 면적을 넓힐 수 있게 되며 냉방능력을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.Therefore, in the cooling operation, both the indoor heat exchanger 5 and the subsidiary heat exchanger 8 can be used as an evaporator, thereby increasing the heat exchange area and improving the cooling capacity.
냉방운전시 상기 제1냉매흐름조절부(7)은 상기 실외열교환기(3)을 거쳐 상기 제5배관(105)를 통하여 들어온 냉매를 상기 보조열교환기(8)로 유도하는데 이 때 상기 제1유로개폐부재(71)은 폐쇄되고 냉매는 상기 제1모세관(72)를 통해 팽창되어 상기 보조열교환기(8)로 들어가게 된다. In the cooling operation, the first refrigerant flow control unit 7 guides the refrigerant introduced through the fifth pipe 105 through the outdoor heat exchanger 3 to the auxiliary heat exchanger 8, wherein The flow path opening and closing member 71 is closed and the refrigerant is expanded through the first capillary tube 72 to enter the auxiliary heat exchanger 8.
이 때 상기 제2냉매흐름조절부(9)는 상기 제2유로개폐부재(91)가 개방되어 냉매를 유도하는 역할을 하게 되므로 냉매는 제6배관을 통과하여 제3배관(103)의 주된 냉매흐름과 통합되어 함께 상기 실내열교환기(5)로 들어가게 된다. At this time, the second refrigerant flow control unit 9 serves to guide the refrigerant by opening the second flow path opening and closing member 91 so that the refrigerant passes through the sixth pipe and is the main refrigerant of the third pipe 103. It is integrated with the flow and enters the indoor heat exchanger 5 together.
한편, 제습운전시 냉매는 상기 실외열교환기(3)을 통과하여 상기 제2배관(102)과 연결된 제5배관(105)을 거쳐 제1냉매흐름조절부(7)로 들어가게 된다. 따라서, 제습운전시 냉매의 일부는 상기 팽창조절장치(4)를 거쳐 실내열교환기(5)로 유입되고, 나머지 일부는 상기 제1냉매흐름조절부(7)를 통과하여 상기 보조열교환기(8)로 유입되어 상기 제2냉매흐름조절부(9)를 지나 주된 유로인 제3배관에 합류하여 모든 냉매가 상기 실내열교환기(5)로 유입되고, 상기 압축기(1)로 들어가며 다시 상기 실외열교환기(3)으로 들어가는 연속적으로 반복되는 사이클을 구성하게 된다.Meanwhile, during the dehumidification operation, the refrigerant passes through the outdoor heat exchanger 3 and enters the first refrigerant flow control unit 7 through the fifth pipe 105 connected to the second pipe 102. Therefore, during the dehumidification operation, a part of the refrigerant flows into the indoor heat exchanger 5 through the expansion control device 4, and the other part passes through the first refrigerant flow control unit 7 and the auxiliary heat exchanger 8. ) Flows through the second refrigerant flow control unit (9) and joins the third pipe, which is the main flow path, so that all the refrigerant flows into the indoor heat exchanger (5), enters the compressor (1), and back into the outdoor heat exchange. It constitutes a continuously repeated cycle to enter the group (3).
제습운전시 상기 송풍팬(6)의 RPM은 저하되고 따라서 상기 실내열교환기(5)에서 공기중의 습기가 제거되나 실내로 토출되는 공기는 차가워지게 된다. 종래의 공기조화기는 이러한 문제를 해결하기 위하여 상기 보조열교환기(8)위치에 히터를 장착하는 경우도 있었다.In the dehumidification operation, the RPM of the blower fan 6 is lowered, so that the moisture in the air is removed from the indoor heat exchanger 5, but the air discharged to the room becomes cold. In order to solve this problem, a conventional air conditioner has also been equipped with a heater in the auxiliary heat exchanger (8) position.
본 발명에 따른 공기조화기는 제습운전시 냉매가 상기 보조열교환기(8)을 지날 때 상기 실외열교환기(3)에서 한 번 열교환은 되었지만 여전히 뜨거운 상태이므로, 증발기 역할을 하는 상기 실내열교환기(5)에서 제습에 의해 열교환이 되어 들어오는 차가운 공기를 가열하여 데워주게 된다. In the air conditioner according to the present invention, when the refrigerant passes through the auxiliary heat exchanger (8) in the dehumidification operation, the heat exchanger is once hot-exchanged in the outdoor heat exchanger (3) but is still hot. ) Is heated by dehumidification to heat the incoming cold air.
즉, 상기 송풍팬(6)에 의해 유입되는 공기는 상기 실내열교환기(5)에서 제습되어 수분을 뺏기고 차가워진 후 상기 보조열교환기(8)를 거치며 데워져서 실내로 토출되게 되므로 종래의 공기조화기의 문제점을 해결하면서도 냉방성능이나 제습성능의 저하가 없는 공기조화기를 제공할 수 있게 되는 것이다.That is, the air introduced by the blower fan 6 is dehumidified in the indoor heat exchanger 5, dehydrates and cools down, and then heats through the auxiliary heat exchanger 8 to be discharged to the room. It is possible to provide an air conditioner without deteriorating cooling performance or dehumidification performance while solving the problem of air.
이 때, 상기 제1냉매흐름조절부(7)는 상기 실외열교환기(3)을 거쳐 상기 제5배관(105)를 통하여 들어온 냉매를 상기 보조열교환기(8)로 유도하는데 이 때 상기 제1유로개폐부재(71)은 개방되어 냉매를 통과시켜 상기 보조열교환기(8)로 들어가게 한다. At this time, the first refrigerant flow control unit 7 guides the refrigerant introduced through the fifth pipe 105 through the outdoor heat exchanger 3 to the auxiliary heat exchanger 8, wherein The flow path opening and closing member 71 is opened to allow the refrigerant to pass through the auxiliary heat exchanger 8.
이 때 상기 보조열교환기(8)을 통과한 냉매는 상기 제2냉매흐름조절부(9)를 통과하는데, 상기 제2유로개폐부재(91)가 폐쇄되어 상기 제2모세관(92)를 지나며 팽창하게 되고, 상기 제6배관(106)을 통과하여 상기 제3배관(103)의 주된 냉매흐름과 통합되어 함께 상기 실내열교환기(5)로 들어가게 된다.At this time, the refrigerant passing through the auxiliary heat exchanger (8) passes through the second refrigerant flow control unit (9), and the second flow path opening and closing member (91) is closed to expand through the second capillary tube (92). The sixth pipe 106 passes through the sixth pipe 106 and is integrated with the main refrigerant flow of the third pipe 103 to enter the indoor heat exchanger 5 together.
즉, 제습운전시 보조열교환기(8)를 응축기로 사용하게 되므로 공기는 재열이 가능하고, 사이클 측면에서는 응축기 크기가 커져 종래의 공기조화기에 비하여 소비입력이 감소하고, 제습능력이 상승하며, 액체냉매 구간의 용적이 커져 압축기로의 액체냉매 유입을 방지한다. 또한, 종래에 공기의 재열을 위해 사용되던 히터의 운전을 위한 소요전력을 투입하지 않아도 되는 것이다.That is, since the secondary heat exchanger 8 is used as a condenser during the dehumidification operation, the air can be reheated. On the cycle side, the condenser size is increased, so that the consumption input is reduced and the dehumidification capacity is increased, and the liquid is increased compared to the conventional air conditioner. The volume of the refrigerant section is increased to prevent the introduction of liquid refrigerant into the compressor. In addition, it is not necessary to put in the power required for the operation of the heater that was conventionally used for reheating the air.
냉난방용 공기조화기는 난방운전시에는 상기 사방밸브(2)에 의하여 냉매의 흐름방향이 전환된다. 따라서, 압축기에서 고온고압으로 압축된 냉매가 냉방이나 제습시의 반대방향으로 흘러 상기 실내열교환기(5)로 유입되게 된다. The air conditioner for cooling and heating switches the flow direction of the refrigerant by the four-way valve (2) during the heating operation. Therefore, the refrigerant compressed by the high temperature and high pressure in the compressor flows in the opposite direction at the time of cooling or dehumidification and flows into the indoor heat exchanger 5.
상기 실내열교환기(5)에서 응축된 냉매는 상기 제3배관(103)과 접속된 상기 팽창조절장치(4)를 거쳐 상기 실외열교환기(3)을 통과하며 증발을 통해 열교환을 하게 된다. 이 경우 응축기의 역할을 하는 실내열교환기의 용량이 적어서 난방효율이 낮은 것이 냉난방을 겸하는 종래의 공기조화기의 문제점이다.The refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (5) passes through the outdoor heat exchanger (3) via the expansion control device (4) connected to the third pipe (103) and exchanges heat through evaporation. In this case, since the capacity of the indoor heat exchanger that serves as a condenser is low, the heating efficiency is low, which is a problem of the conventional air conditioner that serves both heating and cooling.
본 발명의 보조열교환기를 구비한 공기조화기에서는 상기 실내열교환기(5)를 통과한 냉매는 상기 제3배관(103)을 통하여 상기 팽창조절장치(4)를 통과하고 상기 실외열교환기(103)으로 유입되게 된다. In the air conditioner provided with the auxiliary heat exchanger of the present invention, the refrigerant passing through the indoor heat exchanger (5) passes through the expansion control device (4) through the third pipe (103) and the outdoor heat exchanger (103). Will flow into.
일부 냉매는 상기 실내열교환기(5)를 거친 후 상기 제3배관(103)을 통해 유동하다가 개방되어 있는 상기 제2냉매흐름조절부(9)를 통과하여 상기 보조열교환기(8)로 유입되게 되며 제1냉매흐름조절부(7)를 통과하여 상기 제5배관(105)를 거쳐 상기 제3배관(103)을 통과하고 상기 팽창조절장치(4)를 통과한 냉매와 제2배관(102)에서 합류하여 상기 실외열교환기(3)로 함께 들어가게 된다.Some refrigerant flows through the indoor heat exchanger (5), flows through the third pipe (103), and passes through the open second coolant flow control unit (9) to enter the auxiliary heat exchanger (8). The refrigerant passing through the first refrigerant flow control unit 7 and the fifth pipe 105 through the third pipe 103 and the expansion control device 4 and the refrigerant passing through the second pipe (102) Joined together to enter the outdoor heat exchanger (3) together.
난방운전시 상기 제2냉매흐름조절부(9)는 상기 실내열교환기(5)를 거쳐 상기 제6배관(106)을 통하여 들어온 냉매를 상기 보조열교환기(8)로 유도하는데 이 때 상기 제2유로개폐부재(91)는 개방되어 냉매를 상기 보조열교환기(8)로 유도한다. During the heating operation, the second refrigerant flow control unit 9 guides the refrigerant introduced through the sixth pipe 106 through the indoor heat exchanger 5 to the auxiliary heat exchanger 8, at which time the second refrigerant flows through the indoor heat exchanger 5. The flow path opening and closing member 91 is opened to guide the refrigerant to the auxiliary heat exchanger 8.
이 때 상기 제1냉매흐름조절부(7)는 상기 제1유로개폐부재(71)가 폐쇄되므로 냉매가 상기 제1모세관(72)을 통과하여 팽창한 후 상기 제5배관(105)를 통과하여 주된 냉매 유로인 제2배관에서 주된 냉매흐름과 통합되어 상기 실외열교환기(3)으로 유입되게 된다. At this time, the first refrigerant flow control unit 7 is closed because the first flow path opening and closing member 71, the refrigerant expands through the first capillary tube 72, and then passes through the fifth pipe 105 In the second pipe, which is the main refrigerant flow path, the main refrigerant flow is integrated into the outdoor heat exchanger 3.
따라서, 종래의 공기조화기의 문제점인 난방시 응축기로 활용되는 실내 열교환기의 크기가 증발기로 활용되는 실내열교환기의 크기보다 작아 난방효율이 냉방효율보다 작은 점을 해결하며, 보조열교환기를 응축기로 활용하여 주응축기에서 가열된 공기를 재가열 함으로서 난방능력이 향상되며, 냉매의 온도도 응축이 한 번 더 이루어지므로 더욱 낮아져 소비전력도 절감되는 효과가 있다.Therefore, the size of the indoor heat exchanger utilized as a condenser when heating, which is a problem of the conventional air conditioner, is smaller than that of the indoor heat exchanger utilized as the evaporator, thereby solving the problem that the heating efficiency is smaller than the cooling efficiency. The heating capacity is improved by reheating the air heated in the main condenser, and the temperature of the refrigerant is further reduced because condensation is performed once more, thereby reducing power consumption.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 보조열교환기를 구비한 공기조화기는 기존의 공기조화기보다 냉방운전시에는 증발기의 크기가 증가되어 냉방성능이 좋아지고, 제습운전시에는 보조열교환기를 이용하여 공기를 가열하고 응축기 크기가 증가되어 소비입력이 커지고 제습능력이 상승하며 액체냉매구간이 커져 압축기로 액체냉매가 유입되지 않는 효과가 있다. 또한 기존의 공기조화기에 사용되던 공기 재열을 위한 히터의 소요전력을 투입하지 않아도 되는 것이다.As described in detail above, the air conditioner having the auxiliary heat exchanger according to the present invention has an increased size of the evaporator in the cooling operation than the conventional air conditioner, thereby improving the cooling performance, and using the auxiliary heat exchanger in the dehumidification operation. Heating the air and increasing the size of the condenser increases the consumption input, increases the dehumidification capacity, and increases the liquid refrigerant section, so that liquid refrigerant does not flow into the compressor. In addition, the power consumption of the heater for reheating the air used in the existing air conditioner does not need to be input.
난방시에는 상기 보조열교환기(8)를 응축기로 사용하여 종래의 냉난방 겸용 공기조화기의 문제점인 실내열교환기의 용량이 작아서 난방효율이 떨어지는 문제점을 해결하였다.When heating, the auxiliary heat exchanger (8) is used as a condenser to solve the problem of low heating efficiency due to the small capacity of the indoor heat exchanger, which is a problem of the conventional air-conditioning combined air conditioner.
도 1은 본 발명에 따른 보조열교환기를 구비한 공기조화기에 적용되는 사이클 선도를 도시한 것이다.1 shows a cycle diagram applied to an air conditioner with an auxiliary heat exchanger according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 압축기 2 : 사방밸브1: compressor 2: four-way valve
3 : 실외열교환기 4 : 팽창조절장치3: outdoor heat exchanger 4: expansion control device
5 : 실내열교환기 6 : 송풍팬5: indoor heat exchanger 6: blowing fan
7 : 제1냉매흐름조절부 71 : 제1유로개폐부재7: first refrigerant flow control unit 71: the first euro opening and closing member
72 : 제1모세관 8 : 보조열교환기72: first capillary 8: auxiliary heat exchanger
9 : 제2냉매흐름조절부 1 : 제2유로개폐장치9: the second refrigerant flow control unit 1: the second euro switchgear
92 : 제2모세관 101 : 제1배관92: second capillary 101: first piping
102 : 제2배관 103 : 제3배관 102: second piping 103: third piping
104 : 제4배관 105 : 제5배관 104: fourth piping 105: fifth piping
106 : 제6배관106: 6th piping
Claims (5)
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|---|---|---|---|
| KR1020030082760A KR20050048997A (en) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | Air conditioner equipped with auxiliary heat exchanger |
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| KR1020030082760A KR20050048997A (en) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | Air conditioner equipped with auxiliary heat exchanger |
Publications (1)
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|---|---|---|---|
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| KR (1) | KR20050048997A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101127758B1 (en) * | 2009-11-30 | 2012-03-23 | 노홍조 | Hot and cool water, heating and cooling supply system |
-
2003
- 2003-11-20 KR KR1020030082760A patent/KR20050048997A/en not_active Application Discontinuation
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