KR20090021602A - Heat pump device for defrosting and heating operation - Google Patents

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이윤수
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Abstract

A heat pump system is provided to prevent overload in a compressor by blocking flowing liquid refrigerant into compressors by heating cooled refrigerant while defrost operation is performed through a second compressor. A first compressor(10) compresses refrigerant at high temperature and high pressure. A second compressor(12) is installed in parallel with the first compressor and compresses the refrigerant. An indoor unit(20) is installed at the outlet of the compressors and cools the high temperature refrigerant compressed by the compressors. An expansion valve(30) distends the refrigerant ejected from the indoor unit at the low pressure. An outdoor unit(40) evaporates the refrigerant ejected from the expansion valve and is connected to the inlet of the compressors. A first by-pass pipe(60) connects the outlet of the first compressor and the inlet of the outdoor unit. A solenoid valve(50) is installed at the outlet of the first compressor and transmits the refrigerant compressed in the first compressor to the indoor unit or the outdoor unit.

Description

제상운전과 난방운전의 동시수행이 가능한 히트 펌프 장치{Heat Pump Device for Defrosting and Heating Operation}Heat Pump Device for Simultaneous Defrosting and Heating Operation {Heat Pump Device for Defrosting and Heating Operation}

본 발명은 히트 펌프 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제상 운전과 난방 운전을 동시에 수행할 수 있는 히트 펌프 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump apparatus, and more particularly, to a heat pump apparatus capable of simultaneously performing a defrosting operation and a heating operation.

일반적으로 히트 펌프 장치(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 압축기(210), 실내기(220), 팽창 밸브(230), 및 실외기(240)로 구성된다.In general, the heat pump apparatus 200 includes a compressor 210, an indoor unit 220, an expansion valve 230, and an outdoor unit 240 as shown in FIG. 1.

그리고, 제상 운전이 가능한 히트 펌프 장치(200)는 압축기(210)에서 압축된 고온의 냉매를 실외기(240)로 직접 순환시킬 수 있도록 방향전환밸브(250)와 바이배스 배관(260)을 더 구비한다.In addition, the heat pump apparatus 200 capable of defrosting operation may further include a direction switching valve 250 and a bi-bath piping 260 to directly circulate the high temperature refrigerant compressed by the compressor 210 to the outdoor unit 240. do.

이와 같이 구성된 히트 펌프 장치(200)는 실외 온도가 -5℃ 이하로 떨어져 실외기(240) 표면에 서리 등이 발생하면, 실외기(240) 표면의 서리를 녹일 수 있도록 방향전환밸브(250)를 조정하여 고온의 냉매가 실내기(220)를 거치지 않고 바로 실외기(240)로 이동되게 하는 제상운전을 수행한다.The heat pump device 200 configured as described above adjusts the direction switching valve 250 to melt frost on the surface of the outdoor unit 240 when frost occurs on the surface of the outdoor unit 240 when the outdoor temperature drops below −5 ° C. The defrosting operation is performed such that the high temperature refrigerant is directly moved to the outdoor unit 240 without passing through the indoor unit 220.

그러나 이러한 종래의 히트 펌프 장치(200)는 실외기(240)의 제상운전이 이루어지는 동안에는 고온의 냉매가 실내기(220)에 공급되지 않으므로, 제상운전 중에는 실내기(220)를 통한 난방운전이 불가능하다는 단점이 있다.However, the conventional heat pump apparatus 200 has a disadvantage in that the heating operation through the indoor unit 220 is impossible during the defrosting operation because the high temperature refrigerant is not supplied to the indoor unit 220 during the defrosting operation of the outdoor unit 240. have.

아울러, 종래의 히트 펌프 장치(200)는 제상운전 후 난방운전을 재수행하기까지 상당시간이 소요되므로, 난방 시스템의 전제적인 난방효율을 떨어뜨리는 문제점이 있으며, 일정한 온도를 지속적으로 유지할 필요로 하는 장소에는 적합하지 않다.In addition, since the conventional heat pump apparatus 200 takes a considerable time to perform the heating operation again after the defrosting operation, there is a problem of lowering the premise heating efficiency of the heating system, which is required to continuously maintain a constant temperature Not suitable for place

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 제상운전과 난방운전을 동시에 수행할 수 있는 히터 펌프 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a heater pump apparatus capable of performing defrosting operation and heating operation at the same time.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제상운전과 난방운전의 동시수행이 가능한 히트 펌프 장치는 냉매를 고온·고압으로 압축하는 제1압축기; 상기 제1압축기와 병렬로 설치되어 냉매를 압축하는 제2압축기; 상기 압축기들의 출구 측에 설치되어 상기 압축기들에 의해 압축된 고온 냉매의 냉각이 이루어지는 실내기; 상기 실내기에서 배출되는 냉매를 저압상태로 팽창시키는 팽창밸브: 상기 팽창밸브에서 배출된 냉매의 증발이 이루어지고, 상기 압축기들의 입구 측과 연결되는 실외기; 상기 제1압축기의 출구 측과 상기 실외기의 입구 측을 연결하는 제1바이패스 배관; 및 상기 제1압축기의 출구 측에 설치되어 상기 제1압축기에서 압축된 냉매가 상기 실내기 또는 상기 실외기로 송출되도록 작동하는 방향전환밸브를 포함한다.In order to achieve the above object, a heat pump apparatus capable of simultaneously performing a defrosting operation and a heating operation of the present invention includes a first compressor for compressing a refrigerant at high temperature and high pressure; A second compressor installed in parallel with the first compressor to compress the refrigerant; An indoor unit installed at outlet sides of the compressors to cool the high temperature refrigerant compressed by the compressors; An expansion valve for expanding the refrigerant discharged from the indoor unit to a low pressure state: an outdoor unit configured to evaporate the refrigerant discharged from the expansion valve and to be connected to an inlet side of the compressors; A first bypass pipe connecting the outlet side of the first compressor and the inlet side of the outdoor unit; And a direction change valve installed at an outlet side of the first compressor to operate the refrigerant compressed by the first compressor to be delivered to the indoor unit or the outdoor unit.

바람직하게는, 상기 실내기의 출구 측과 상기 실외기의 출구 측을 연결하는 제2바이패스 배관이 더 설치되고, 상기 제2바이패스 배관에는 상기 제2바이패스 배관을 통한 냉매의 흐름을 조정하는 제1개폐 밸브가 더 설치되는 것이 좋다.Preferably, a second bypass pipe connecting the outlet side of the indoor unit and the outlet side of the outdoor unit is further provided, and the second bypass pipe is configured to adjust the flow of the refrigerant through the second bypass pipe. It is better to install one open and close valve.

또한, 상기 제2압축기의 입구 측과 상기 제2압축기의 출구 측을 연결하는 제3바이패스 배관이 더 설치되고, 상기 제3바이패스 배관에는 상기 제3바이패스 배관을 통한 냉매의 흐름을 조정하는 제2개폐 밸브가 더 설치되는 것이 좋다.In addition, a third bypass pipe connecting the inlet side of the second compressor and the outlet side of the second compressor is further installed, and the third bypass pipe adjusts the flow of the refrigerant through the third bypass pipe. The second opening and closing valve is preferably installed.

또한, 상기 압축기들의 입구 측에는 액 분리기가 더 설치되는 것이 좋다.In addition, the liquid separator may be further installed at the inlet side of the compressors.

상기한 바와 같이 본 발명은 제상운전과 난방운전을 동시에 수행할 수 있으므로, 히트 펌프 장치의 전체적인 난방효율을 증대시킬 수 있다.As described above, the present invention can perform the defrosting operation and the heating operation at the same time, it is possible to increase the overall heating efficiency of the heat pump device.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2압축기를 통해 제상운전을 수행하면서 냉각된 냉매를 가열시킬 수 있으므로, 압축기들에 액상의 냉매가 유입되는 것을 차단할 수 있어, 압축기의 과부하 발생 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, since the cooled refrigerant can be heated while performing the defrosting operation through the second compressor, it is possible to block the introduction of the liquid refrigerant to the compressor, thereby preventing the occurrence of overload of the compressor. Can be effectively prevented.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 제상운전과 난방운전의 동시수행이 가능한 히트 펌프 장치의 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 히트 펌프 장치의 제상 운전 시 냉매 흐름을 나타낸 구성도이다.FIG. 2 is a configuration diagram of a heat pump apparatus capable of simultaneously performing a defrosting operation and a heating operation according to a first embodiment of the present invention, and FIG. It is also.

제1실시예에 따른 히트 펌프 장치(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1압축기(10), 제2압축기(12), 실내기(20), 전자팽창밸브(30), 실외기(40), 방향전환밸브(50), 및 제1바이패스 배관(60)을 포함한다.As shown in FIGS. 2 and 3, the heat pump apparatus 100 according to the first embodiment includes a first compressor 10, a second compressor 12, an indoor unit 20, an electromagnetic expansion valve 30, The outdoor unit 40, the direction switching valve 50, and the first bypass pipe 60 are included.

제1압축기(10) 및 제2압축기(12)는 저온·저압의 냉매를 각각 압축하며, 냉매의 압축동작을 동시에 수행할 수 있도록 병렬로 설치된다. 압축기들(10, 12)의 입구 측은 배관을 통해 실외기(40)와 연결되고, 압축기들(10, 12)의 출구 측은 다른 배관을 통해 실내기(20)와 연결된다.The first compressor 10 and the second compressor 12 compress the low temperature and low pressure refrigerant, respectively, and are installed in parallel to simultaneously perform the compression operation of the refrigerant. The inlet side of the compressors 10 and 12 is connected to the outdoor unit 40 through piping, and the outlet side of the compressors 10 and 12 is connected to the indoor unit 20 through other piping.

실내기(20)는 압축기들(10, 12)과 전자팽창밸브(30) 사이에 설치되며, 압축기들(10, 12)에서 압축된 고온·고압의 냉매의 열을 실내에 방출시켜 실내를 난방하는 구실을 한다. 실내기(20)에서 배출된 저온·고압의 냉매는 전자팽창밸브(30)를 통과하면서 저압상태로 변환된다. 전자팽창밸브(30)는 히트 펌프 장치(100)에 구비된 제어부(도시되지 않음)에 의해 그 개폐량이 조절되는데, 경우에 따라 폐쇄될 수도 있다.The indoor unit 20 is installed between the compressors 10 and 12 and the electromagnetic expansion valve 30 to discharge the heat of the high temperature / high pressure refrigerant compressed by the compressors 10 and 12 to the room to heat the room. Play an excuse. The low temperature and high pressure refrigerant discharged from the indoor unit 20 is converted into a low pressure state while passing through the electromagnetic expansion valve 30. The electromagnetic expansion valve 30 is controlled by a control unit (not shown) provided in the heat pump apparatus 100, and may be closed in some cases.

실외기(40)는 전자팽창밸브(30)와 압축기들(10, 12) 사이에 설치되며, 냉매의 증발에 필요한 열원을 제공하는 구실을 한다.The outdoor unit 40 is installed between the electromagnetic expansion valve 30 and the compressors 10 and 12 and serves as a source for providing a heat source necessary for evaporation of the refrigerant.

방향전환밸브(50)는 제1압축기(10)의 출구 측에 설치된다. 방향전환밸브(50)는 제어부의 신호에 따라 제1압축기(10)에서 배출되는 냉매를 실내기(20) 또는 실외기(40)로 보낸다.Directional valve 50 is installed on the outlet side of the first compressor (10). The direction switching valve 50 sends the refrigerant discharged from the first compressor 10 to the indoor unit 20 or the outdoor unit 40 according to a signal from the control unit.

제1바이패스 배관(60)은 제1압축기(10)의 출구 측과 실외기(40)의 입구 측을 연결한다. 따라서 제1바이패스 배관(60)은 방향전환밸브(50)의 개폐방향에 따라 제1압축기(10)에서 압축된 냉매를 실외기(40)로 직접 유동시키는 구실을 한다.The first bypass pipe 60 connects the outlet side of the first compressor 10 and the inlet side of the outdoor unit 40. Therefore, the first bypass pipe 60 serves to directly flow the refrigerant compressed by the first compressor 10 to the outdoor unit 40 according to the opening and closing direction of the direction switching valve 50.

다음에서는 제1실시예에 따른 히트 펌프 장치(100)의 난방운전(도 2 참조)과 제상운전(도 3 참조) 시의 냉매 흐름을 설명하겠다.Next, refrigerant flows during the heating operation (see FIG. 2) and the defrosting operation (see FIG. 3) of the heat pump apparatus 100 according to the first embodiment will be described.

히트 펌프 장치(100)가 난방운전을 시작하면, 방향전환밸브(50)는 제1압축 기(10)의 출구와 실외기(40)의 입구 간의 유동을 차단하고 제1압축기(10)의 출구와 실내기(20)의 입구 측이 소통되도록 밸브방향을 변환한다.When the heat pump apparatus 100 starts the heating operation, the direction switching valve 50 blocks the flow between the outlet of the first compressor 10 and the inlet of the outdoor unit 40 and the outlet of the first compressor 10 and the outlet of the first compressor 10. The valve direction is changed so that the inlet side of the indoor unit 20 communicates.

따라서 제1압축기(10)와 제2압축기(12)에서 압축된 냉매는 도 2에서 화살표로 표시된 바와 같이 모두 실내기(20)로 보내지며, 제1바이패스 배관(60)으로는 냉매가 이동하지 않는다. 실내기(20)에서 냉각된 냉매는 전자팽창밸브(30)와 실외기(40)를 거쳐 제1압축기(10)와 제2압축기(12)로 유입된다. Therefore, the refrigerant compressed by the first compressor 10 and the second compressor 12 are all sent to the indoor unit 20 as indicated by the arrows in FIG. 2, and the refrigerant does not move to the first bypass pipe 60. Do not. The refrigerant cooled in the indoor unit 20 flows into the first compressor 10 and the second compressor 12 through the electronic expansion valve 30 and the outdoor unit 40.

외부의 온도가 -5℃이하로 내려가거나 실외기(40)의 표면에 서리가 발생하면, 제어부는 제상운전이 수행될 수 있도록 방향전환밸브(50)의 개폐방향을 변환시킨다. 이에 따라 방향전환밸브(50)는 제1압축기(10)의 출구와 실외기(40)의 입구를 연결하는 제1바이패스 배관(60)을 개방시키고, 제1압축기(10)의 출구와 실내기(20)의 입구를 연결하는 배관을 폐쇄한다.When the outside temperature falls below -5 ° C or frost occurs on the surface of the outdoor unit 40, the controller changes the opening and closing direction of the direction switching valve 50 so that defrosting operation can be performed. Accordingly, the direction switching valve 50 opens the first bypass pipe 60 connecting the outlet of the first compressor 10 and the inlet of the outdoor unit 40, and the outlet of the first compressor 10 and the indoor unit ( 20) Close the pipe connecting the inlet.

따라서 제1압축기(10)에서 압축된 고온의 냉매는 도 3에서 화살표로 표시된 바와 같이 제1바이패스 배관(60)을 통해 실외기(40)로 공급되어 실외기(40)의 표면에 발생한 서리를 녹인 후 압축기들(10, 12)의 입구 측으로 재유입되고, 제2압축기(12)에서 압축된 고온의 냉매는 도 3에서 화살표로 표시된 바와 같이 실내기(20)와 전자팽창밸브(30)를 거쳐 실외기(40)로 유입된다.Therefore, the high temperature refrigerant compressed by the first compressor 10 is supplied to the outdoor unit 40 through the first bypass pipe 60 as indicated by arrows in FIG. 3 to melt frost generated on the surface of the outdoor unit 40. After reflowing to the inlet side of the compressors 10 and 12, the high temperature refrigerant compressed by the second compressor 12 passes through the indoor unit 20 and the electromagnetic expansion valve 30 as indicated by arrows in FIG. Flows into (40).

이와 같이 구성된 히트 펌프 장치(100)는 제1압축기(10)에서 압축된 냉매가 실외기(40)로 유입되고, 제2압축기(12)에서 압축된 냉매가 실내기(20)로 유입되므로, 제상운전과 난방 운전을 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다.In the heat pump apparatus 100 configured as described above, since the refrigerant compressed in the first compressor 10 flows into the outdoor unit 40 and the refrigerant compressed in the second compressor 12 flows into the indoor unit 20, the defrosting operation is performed. There is an advantage that can be performed simultaneously with the heating operation.

한편, 본 실시예에서는 실내기(20)를 통해 냉각된 냉매가 실외기(40)로 유입 되어 실외기(40)의 제상을 방해할 수 있으나, 이러한 문제점은 전자팽창밸브(30)의 개도량을 통해 적절히 조절할 수 있다. 아울러, 제1압축기(10)의 용량을 제2압축기(12)의 용량보다 크게 하면 이러한 문제점을 다소 해소할 수 있다.On the other hand, in the present embodiment, the refrigerant cooled through the indoor unit 20 may flow into the outdoor unit 40 to interfere with the defrost of the outdoor unit 40, but this problem is appropriately controlled through the opening amount of the electromagnetic expansion valve 30. I can regulate it. In addition, if the capacity of the first compressor 10 is larger than that of the second compressor 12, this problem may be somewhat solved.

다음에서는 본 발명의 제2실시예를 살펴보겠다. 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 제상운전과 난방운전의 동시수행이 가능한 히트 펌프 장치의 구성도이고, 도 5는 도 4에 도시된 히트 펌프 장치의 제상 운전 시 냉매 흐름을 나타낸 구성도이다. 제2실시예의 히트 펌프 장치(100a)에서 제1실시예와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 사용하며, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described. 4 is a configuration diagram of a heat pump apparatus capable of simultaneously performing a defrosting operation and a heating operation according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view illustrating a refrigerant flow during defrosting operation of the heat pump apparatus illustrated in FIG. 4. It is also. In the heat pump apparatus 100a of the second embodiment, the same components as those of the first embodiment have the same reference numerals, and detailed descriptions of these components are omitted.

제2실시예에 따른 히트 펌프 장치(100a)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 제1실시예의 구성에 제2바이패스 배관(62)과 제1개폐밸브(70)를 더 구비한 형태이다. 제2실시예에서 제2바이패스 배관(62)은 실내기(20)의 출구 측과 압축기들(10, 12)의 입구 측을 연결하고, 제1개폐밸브(70)는 제2바이패스 배관(62)에 설치되어 제2바이패스 배관(62)을 통한 냉매의 유동을 제어한다. 제1개폐밸브(70)는 히트 펌프 장치(100a)에 구비된 제어부(도시되지 않음)의 신호에 따라 개폐된다.The heat pump apparatus 100a according to the second embodiment further includes a second bypass pipe 62 and a first open / close valve 70 in the configuration of the first embodiment as shown in FIGS. 4 and 5. to be. In the second embodiment, the second bypass pipe 62 connects the outlet side of the indoor unit 20 and the inlet side of the compressors 10 and 12, and the first open / close valve 70 connects the second bypass pipe ( 62 is installed in the second bypass pipe 62 to control the flow of the refrigerant. The first opening / closing valve 70 is opened and closed according to a signal of a controller (not shown) provided in the heat pump apparatus 100a.

도 4 및 도 5를 참조하여 제2실시예에 따른 히트 펌프 장치(100a)의 난방운전(도 4 참조)과 제상운전(도 5 참조) 시의 냉매 흐름을 설명하겠다.4 and 5, the flow of the refrigerant during the heating operation (see FIG. 4) and the defrosting operation (see FIG. 5) of the heat pump apparatus 100a according to the second embodiment will be described.

히트 펌프 장치(100a)가 난방운전을 시작하면, 방향전환밸브(50)는 제1압축기(10)의 출구와 실외기(40)의 입구 간의 유동을 차단하고 제1압축기(10)의 출구와 실내기(20)의 입구 측이 소통되도록 밸브방향을 변환한다. 그리고 전자팽창밸브(30)는 개방되고 제1개폐밸브(70)는 폐쇄된다.When the heat pump apparatus 100a starts heating operation, the direction switching valve 50 blocks the flow between the outlet of the first compressor 10 and the inlet of the outdoor unit 40 and the outlet of the first compressor 10 and the indoor unit. The valve direction is changed so that the inlet side of 20 is in communication. And the electromagnetic expansion valve 30 is open and the first opening and closing valve 70 is closed.

따라서 제1압축기(10)와 제2압축기(12)에서 압축된 냉매는 도 4에서 화살표로 표시된 바와 같이 모두 실내기(20)로 보내지며, 제1바이패스 배관(60)과 제2바이패스 배관(62)으로는 냉매가 이동하지 않는다. 실내기(20)에서 냉각된 냉매는 전자팽창밸브(30)와 실외기(40)를 거쳐 제1압축기(10)와 제2압축기(12)로 유입된다. Therefore, the refrigerant compressed by the first compressor 10 and the second compressor 12 are all sent to the indoor unit 20 as indicated by the arrows in FIG. 4, and the first bypass pipe 60 and the second bypass pipe are shown. The coolant does not move to 62. The refrigerant cooled in the indoor unit 20 flows into the first compressor 10 and the second compressor 12 through the electronic expansion valve 30 and the outdoor unit 40.

이러한 난방운전 상태에서 외부의 온도가 -5℃이하로 낮아져 실외기(40)의 표면에 서리가 발생하면, 제어부는 제상운전이 수행될 수 있도록 방향전환밸브(50)의 개폐방향을 변환시키고, 전자팽창밸브(30)를 폐쇄하고, 제1개폐밸브(70)를 개방시킨다. When the external temperature is lowered to -5 ° C or lower in such a heating operation state and frost occurs on the surface of the outdoor unit 40, the controller converts the opening and closing direction of the direction switching valve 50 so that defrosting operation can be performed, The expansion valve 30 is closed and the first opening / closing valve 70 is opened.

이에 따라 방향전환밸브(50)는 제1압축기(10)의 출구와 실외기(40)의 입구를 연결하는 제1바이패스 배관(60)을 개방시키고, 제1압축기(10)의 출구와 실내기(20)의 입구를 연결하는 배관을 폐쇄한다. 그리고 실내기(20)에서 실외기(30)로 소통되는 배관은 전자팽창밸브(30)에 의해 차단되고, 실내기(20)에서 압축기들(10, 12)로 소통되는 제2바이패스 배관(62)이 개방된다.Accordingly, the direction switching valve 50 opens the first bypass pipe 60 connecting the outlet of the first compressor 10 and the inlet of the outdoor unit 40, and the outlet of the first compressor 10 and the indoor unit ( 20) Close the pipe connecting the inlet. And the pipe communicated from the indoor unit 20 to the outdoor unit 30 is blocked by the electromagnetic expansion valve 30, the second bypass pipe 62 communicated from the indoor unit 20 to the compressors (10, 12) is Open.

따라서 제1압축기(10)에서 압축된 고온의 냉매는 도 5에서 화살표로 표시된 바와 같이 제1바이패스 배관(60)을 통해 실외기(40)로 공급되어 실외기(40)의 표면에 발생한 서리를 녹인 후 압축기들(10, 12)의 입구 측으로 재유입되고, 제2압축기(12)에서 압축된 고온의 냉매는 도 5에서 화살표로 표시된 바와 같이 실내기(20)와 제2바이패스 배관(62)를 거쳐 압축기들(10, 12)로 유입된다.Therefore, the high temperature refrigerant compressed by the first compressor 10 is supplied to the outdoor unit 40 through the first bypass pipe 60 as indicated by arrows in FIG. 5 to melt frost generated on the surface of the outdoor unit 40. The high temperature refrigerant, which is then re-introduced to the inlet side of the compressors 10 and 12 and compressed in the second compressor 12, opens the indoor unit 20 and the second bypass pipe 62 as indicated by arrows in FIG. And enters the compressors 10 and 12.

이와 같이 구성된 히트 펌프 장치(100a)는 제1실시예와 마찬가지로 제1압축기(10)에서 압축된 냉매가 실외기(40)로 유입되고, 제2압축기(12)에서 압축된 냉매가 실내기(20)로 유입되므로, 제상운전과 난방운전을 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다.In the heat pump apparatus 100a configured as described above, the refrigerant compressed in the first compressor 10 is introduced into the outdoor unit 40, and the refrigerant compressed in the second compressor 12 is the indoor unit 20, similarly to the first embodiment. Since it is introduced into, there is an advantage that can be performed at the same time defrosting operation and heating operation.

아울러, 본 실시예에서는 실내기(20)에서 냉각된 냉매가 실외기(40)를 거치지 않고 바로 압축기들(10, 12)로 유입되므로, 실외기(40)의 제상이 신속하게 이루어지는 특징이 있다.In addition, in the present embodiment, since the refrigerant cooled in the indoor unit 20 flows directly into the compressors 10 and 12 without passing through the outdoor unit 40, the outdoor unit 40 may be quickly defrosted.

또한, 본 실시예에서는 제1개폐밸브(70)가 팽창밸브 구실을 하며 실내기(20)에서 배출된 냉매의 압력을 낮추므로, 압축기들(10, 12)의 압축효율이 증대될 수 있다.In addition, in the present embodiment, since the first opening / closing valve 70 serves as an expansion valve and lowers the pressure of the refrigerant discharged from the indoor unit 20, the compression efficiency of the compressors 10 and 12 may be increased.

다음에서는 본 발명의 제3실시예를 살펴보겠다. 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 제상운전과 난방운전의 동시수행이 가능한 히트 펌프 장치의 구성도이고, 도 7은 도 6에 도시된 히트 펌프 장치의 제상 운전 시 냉매 흐름을 나타낸 구성도이다. 제3실시예의 히트 펌프 장치(100b)에서 제2실시예와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 사용하며, 이들 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a configuration diagram of a heat pump apparatus capable of simultaneously performing a defrosting operation and a heating operation according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view illustrating a refrigerant flow during the defrosting operation of the heat pump apparatus illustrated in FIG. 6. It is also. In the heat pump apparatus 100b of the third embodiment, the same components as those of the second embodiment use the same reference numerals, and detailed descriptions of these components are omitted.

제3실시예에 따른 히트 펌프 장치(100b)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 제2실시예의 구성에 제3바이패스 배관(64), 제2개폐밸브(72), 및 액 분리기(80)를 더 구비한 형태이다. As shown in FIGS. 6 and 7, the heat pump apparatus 100b according to the third embodiment includes a third bypass pipe 64, a second open / close valve 72, and a liquid separator. 80).

제3실시예에서 제3바이패스 배관(64)은 압축기들(10, 12)의 출구 측과 제2압 축기(12)의 입구 측을 연결하고, 제2개폐밸브(72)는 제3바이패스 배관(64)에 설치되어 제3바이패스 배관(64)을 통한 냉매의 유동을 제어한다. 제2개폐밸브(72)는 히트 펌프 장치(100b)에 구비된 제어부(도시되지 않음)의 신호에 따라 개폐된다. In the third embodiment, the third bypass pipe 64 connects the outlet side of the compressors 10, 12 and the inlet side of the second compressor 12, and the second open / close valve 72 connects to the third bypass. Is installed in the pass pipe 64 to control the flow of the refrigerant through the third bypass pipe (64). The second opening / closing valve 72 is opened and closed in response to a signal from a controller (not shown) provided in the heat pump device 100b.

액 분리기(80)는 도 6 및 도 7에 잘 나타나 있듯이 제2바이패스 배관(62)의 연결지점과 제3바이패스 배관(64)의 연결지점 사이에 설치된다. 액 분리기(80)는 압축기들(10, 12)로 유입되는 액상의 냉매를 걸러내는 구실을 한다.The liquid separator 80 is installed between the connection point of the second bypass pipe 62 and the connection point of the third bypass pipe 64 as shown in FIGS. 6 and 7. The liquid separator 80 serves to filter the liquid refrigerant flowing into the compressors 10 and 12.

도 6 및 도 7을 참조하여 제3실시예에 따른 히트 펌프 장치(100b)의 난방운전(도 6 참조)과 제상운전(도 7 참조) 시의 냉매 흐름을 설명하겠다.6 and 7, the flow of the refrigerant during the heating operation (see FIG. 6) and the defrosting operation (see FIG. 7) of the heat pump apparatus 100b according to the third embodiment will be described.

히트 펌프 장치(100b)가 난방운전을 시작하면, 방향전환밸브(50)는 제1압축기(10)의 출구와 실외기(40)의 입구 간의 유동을 차단하고 제1압축기(10)의 출구와 실내기(20)의 입구 측이 소통되도록 밸브방향을 변환한다. 그리고 전자팽창밸브(30)는 개방되고 제1개폐밸브(70)와 제2개폐밸브(72)는 폐쇄된다.When the heat pump apparatus 100b starts heating operation, the direction switching valve 50 blocks the flow between the outlet of the first compressor 10 and the inlet of the outdoor unit 40 and the outlet of the first compressor 10 and the indoor unit. The valve direction is changed so that the inlet side of 20 is in communication. The electromagnetic expansion valve 30 is opened and the first open / close valve 70 and the second open / close valve 72 are closed.

따라서 제1압축기(10)와 제2압축기(12)에서 압축된 냉매는 도 6에서 화살표로 표시된 바와 같이 모두 실내기(20)로 보내지며, 바이패스 배관들(60, 62, 64)로는 냉매가 이동하지 않는다. 실내기(20)에서 냉각된 냉매는 전자팽창밸브(30)와 실외기(40)를 거쳐 제1압축기(10)와 제2압축기(12)로 유입된다. Therefore, the refrigerant compressed in the first compressor 10 and the second compressor 12 are all sent to the indoor unit 20 as indicated by arrows in FIG. 6, and the refrigerant is supplied to the bypass pipes 60, 62, and 64. Do not move. The refrigerant cooled in the indoor unit 20 flows into the first compressor 10 and the second compressor 12 through the electronic expansion valve 30 and the outdoor unit 40.

이러한 난방운전 상태에서 외부의 온도가 -5℃이하로 낮아져 실외기(40)의 표면에 서리가 발생하면, 제어부는 제상운전이 수행될 수 있도록 방향전환밸브(50)의 개폐방향을 변환시키고, 전자팽창밸브(30)를 폐쇄하고, 제1개폐밸브(70)와 제2 개폐밸브(72)를 개방시킨다. When the external temperature is lowered to -5 ° C or lower in such a heating operation state and frost occurs on the surface of the outdoor unit 40, the controller converts the opening and closing direction of the direction switching valve 50 so that defrosting operation can be performed, The expansion valve 30 is closed to open the first open / close valve 70 and the second open / close valve 72.

이에 따라 방향전환밸브(50)는 제1압축기(10)의 출구와 실외기(40)의 입구를 연결하는 제1바이패스 배관(60)을 개방시키고, 제1압축기(10)의 출구와 실내기(20)의 입구를 연결하는 배관을 폐쇄한다. 그리고 실내기(20)와 실외기(30)를 연결하는 배관은 전자팽창밸브(30)에 의해 차단되고, 실내기(20)와 압축기들(10, 12)을 연결하는 제2바이패스 배관(62)과 압축기들(10, 12)의 입구 측과 제2압축기(12)의 출구 측을 연결하는 제3바이패스 배관(64)이 개방된다.Accordingly, the direction switching valve 50 opens the first bypass pipe 60 connecting the outlet of the first compressor 10 and the inlet of the outdoor unit 40, and the outlet of the first compressor 10 and the indoor unit ( 20) Close the pipe connecting the inlet. And the pipe connecting the indoor unit 20 and the outdoor unit 30 is blocked by the electromagnetic expansion valve 30, the second bypass pipe 62 for connecting the indoor unit 20 and the compressors (10, 12) and The third bypass pipe 64 connecting the inlet side of the compressors 10, 12 and the outlet side of the second compressor 12 is opened.

따라서 제1압축기(10)에서 압축된 고온의 냉매는 도 7에서 화살표로 표시된 바와 같이 제1바이패스 배관(60)을 통해 실외기(40)로 공급되어 실외기(40)의 표면에 발생한 서리를 녹인 후 압축기들(10, 12)의 입구 측으로 재유입되고, 제2압축기(12)에서 압축된 고온의 냉매는 실내기(20)와 제2바이패스 배관(62)를 거쳐 압축기들(10, 12)로 유입된다. Therefore, the high temperature refrigerant compressed by the first compressor 10 is supplied to the outdoor unit 40 through the first bypass pipe 60 as indicated by arrows in FIG. 7 to melt frost generated on the surface of the outdoor unit 40. After reflowing to the inlet side of the compressors 10 and 12, the high temperature refrigerant compressed in the second compressor 12 passes through the indoor unit 20 and the second bypass pipe 62 and the compressors 10 and 12. Flows into.

한편, 본 실시에에서는 실내기(20) 및 실외기(40)에서 냉각된 액상의 냉매가 액 분리기(80)에 걸러지고, 제2압축기(12)에서 압축된 고온의 냉매 일부가 압축기들(10, 12)의 입구 측으로 유입되므로, 앞의 실시예들보다 높은 온도를 갖는 기체 상태의 냉매가 각각의 압축기들(10, 12)로 유입되게 된다.Meanwhile, in the present embodiment, the liquid refrigerant cooled in the indoor unit 20 and the outdoor unit 40 is filtered by the liquid separator 80, and a part of the high temperature refrigerant compressed by the second compressor 12 is compressed in the compressors 10,. Since it is introduced to the inlet side of 12), a gaseous refrigerant having a higher temperature than the previous embodiments is introduced into the respective compressors 10 and 12.

따라서, 본 실시예의 히트 펌프 장치(100b)는 제상운전과 난방운전의 동시 수행에 따른 압축기의 부하를 최소화할 수 있어, 대형 사무실이나 공장에서 효과적으로 사용될 수 있다.Therefore, the heat pump apparatus 100b of the present embodiment can minimize the load of the compressor according to the simultaneous defrosting operation and the heating operation, and can be effectively used in a large office or a factory.

도 1은 종래 히트 펌프 장치의 구성도이고,1 is a configuration diagram of a conventional heat pump apparatus,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 제상운전과 난방운전의 동시수행이 가능한 히트 펌프 장치의 구성도이고,2 is a configuration diagram of a heat pump apparatus capable of simultaneously performing defrosting operation and heating operation according to the first embodiment of the present invention;

도 3은 도 2에 도시된 히트 펌프 장치의 제상 운전 시 냉매 흐름을 나타낸 구성도이고,3 is a block diagram showing a refrigerant flow during defrost operation of the heat pump device shown in FIG.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 제상운전과 난방운전의 동시수행이 가능한 히트 펌프 장치의 구성도이고,4 is a configuration diagram of a heat pump apparatus capable of simultaneously performing defrost operation and heating operation according to a second embodiment of the present invention;

도 5는 도 4에 도시된 히트 펌프 장치의 제상 운전 시 냉매 흐름을 나타낸 구성도이고,FIG. 5 is a diagram illustrating a refrigerant flow during defrosting of the heat pump apparatus illustrated in FIG. 4;

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 제상운전과 난방운전의 동시수행이 가능한 히트 펌프 장치의 구성도이고,6 is a configuration diagram of a heat pump apparatus capable of simultaneously performing defrost operation and heating operation according to a third embodiment of the present invention;

도 7은 도 6에 도시된 히트 펌프 장치의 제상 운전 시 냉매 흐름을 나타낸 구성도이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a refrigerant flow during defrost operation of the heat pump apparatus illustrated in FIG. 6.

(도면의 부호에 대한 설명)(Description of symbols in the drawings)

100: 히트 펌프 장치 10: 제1압축기100: heat pump device 10: the first compressor

12: 제2압축기 20: 실내기12: second compressor 20: indoor unit

30: 전자팽창밸브 40: 실외기30: electromagnetic expansion valve 40: outdoor unit

50: 방향전환밸브 60: 제1바이패스 배관50: direction change valve 60: first bypass piping

62: 제2바이패스 배관 64: 제3바이패스 배관62: second bypass piping 64: third bypass piping

70: 제1개폐밸브 72: 제2개폐밸브70: first open / close valve 72: second open / close valve

80: 액 분리기80: liquid separator

Claims (4)

냉매를 고온·고압으로 압축하는 제1압축기;A first compressor for compressing the refrigerant at high temperature and high pressure; 상기 제1압축기와 병렬로 설치되어 냉매를 압축하는 제2압축기;A second compressor installed in parallel with the first compressor to compress the refrigerant; 상기 압축기들의 출구 측에 설치되어 상기 압축기들에 의해 압축된 고온 냉매의 냉각이 이루어지는 실내기;An indoor unit installed at outlet sides of the compressors to cool the high temperature refrigerant compressed by the compressors; 상기 실내기에서 배출되는 냉매를 저압상태로 팽창시키는 팽창밸브:Expansion valve for expanding the refrigerant discharged from the indoor unit to a low pressure state: 상기 팽창밸브에서 배출된 냉매의 증발이 이루어지고, 상기 압축기들의 입구 측과 연결되는 실외기;An outdoor unit configured to evaporate the refrigerant discharged from the expansion valve and to be connected to the inlet side of the compressors; 상기 제1압축기의 출구 측과 상기 실외기의 입구 측을 연결하는 제1바이패스 배관; 및A first bypass pipe connecting the outlet side of the first compressor and the inlet side of the outdoor unit; And 상기 제1압축기의 출구 측에 설치되어 상기 제1압축기에서 압축된 냉매가 상기 실내기 또는 상기 실외기로 송출되도록 작동하는 방향전환밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상운전과 난방운전의 동시수행이 가능한 히트 펌프 장치.A heat switch capable of simultaneously performing defrost operation and heating operation is provided at an outlet side of the first compressor, and includes a direction switching valve operable to deliver the refrigerant compressed in the first compressor to the indoor unit or the outdoor unit. Pump device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 실내기의 출구 측과 상기 실외기의 출구 측을 연결하는 제2바이패스 배관이 더 설치되고,A second bypass pipe connecting the outlet side of the indoor unit and the outlet side of the outdoor unit is further installed, 상기 제2바이패스 배관에는 상기 제2바이패스 배관을 통한 냉매의 흐름을 조정하는 제1개폐 밸브가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 제상운전과 난방운전의 동 시수행이 가능한 히트 펌프 장치.The second bypass pipe is further provided with a first opening and closing valve for adjusting the flow of the refrigerant through the second bypass pipe heat pump device capable of performing the defrost operation and heating operation at the same time. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 제2압축기의 입구 측과 상기 제2압축기의 출구 측을 연결하는 제3바이패스 배관이 더 설치되고,A third bypass pipe connecting the inlet side of the second compressor and the outlet side of the second compressor is further installed, 상기 제3바이패스 배관에는 상기 제3바이패스 배관을 통한 냉매의 흐름을 조정하는 제2개폐 밸브가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 제상운전과 난방운전의 동시수행이 가능한 히트 펌프 장치.And a second opening / closing valve for adjusting the flow of the refrigerant through the third bypass pipe is further installed in the third bypass pipe. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 압축기들의 입구 측에는 액 분리기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 제상운전과 난방운전의 동시수행이 가능한 히트 펌프 장치.And a liquid separator is further provided at the inlet side of the compressors. The heat pump apparatus capable of performing defrosting and heating operation at the same time.
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