KR20100062079A - Injection type heat pump air-conditioner and the converting method for injection mode thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공기조화기의 운전 중 인젝션 모드 초기 시, 압축기의 흡입구측 압력이 급감하는 것을 방지하며, 인젝션 모드의 진행을 좀 더 안정적으로 진행시킬 수 있도록 하는 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기 및 그 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법에 관한 것이다.The present invention prevents the inlet side pressure of the compressor from dropping rapidly at the initial stage of the injection mode during operation of the air conditioner, and the air-conditioning combined injection type air conditioner and the air that allow the injection mode to proceed more stably. It relates to an injection mode switching method of the harmonic.
일반적으로 히트펌프 공기조화기는 냉매의 압축-응축-감압-증발로 이루어지는 냉동사이클로 이행되는 열에 대한 운반 메커니즘을 가역적으로 사용하여 냉방과 난방을 겸하는 것이다.In general, a heat pump air conditioner combines cooling and heating by reversibly using a transfer mechanism for heat that is transferred to a refrigeration cycle consisting of compression, condensation, depressurization, and evaporation of a refrigerant.
도 1은 종래의 히트펌프 공기조화기를 나타내는 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a conventional heat pump air conditioner.
도시된 바와 같이, 종래의 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기는 압축기(10), 실내측 열교환기(20), 실내측 송풍팬(21), 실외측 열교환기(30), 실외측 송풍팬(31), 메인 팽창밸브(40) 및 사방밸브(50), 어큐뮬레이터(110)를 포함하여 구성 된다.As shown, the conventional air-conditioning combined heat pump air conditioner has a
상기 압축기(10)는 흡입구(11)와 토출구(12)를 가지며 흡입구(11)로부터 흡입되는 저온저압의 기체상태 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출구(12)를 통해 토출해 낸다.The
또한, 상기 사방밸브(50)는 압축기(10)의 토출구(12)를 사용자의 선택에 따라 실외측 열교환기(30)와 실내측 열교환기(20)로 각각 연결시키며, 공기조화기의 냉방운전과 난방운전 모드에 따라 냉매의 흐름을 바꾸도록 절환 조작된다.In addition, the four-
한편, 상기 실내측 열교환기(20)는 실내에 위치되며, 냉방운전 모드에서는 저온저압 액체상태의 냉매를 기체상태로 증발시키는 증발기의 역할을 하고, 난방운전 모드에서는 고온고압 기체상태의 냉매를 상온(常溫)고압 액체상태로 응축시키는 응축기의 역할을 하여, 냉매의 엔탈피 변화에 대응하여 주변 공기와 열교환하는 작용을 한다.On the other hand, the
또한, 실내측 송풍팬(21)은 실내측 열교환기(20)의 측부에 설치되어 실내측 열교환기(20)의 증발기 또는 응축기로서의 열교환 작용을 촉진시키는 동시에 실내에 필요한 냉풍 또는 온풍을 발생시키도록 작동된다.In addition, the
한편, 상기 메인 팽창밸브(40)는 실내측 열교환기(20)와 실외측 열교환기(30) 사이에 연결되어 어느 일측에서 이송되어 오는 상온고압 액체상태 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압시키기 위한 것으로서, 전자적으로 그 개방도가 조절되는 밸브로 적용되는 것이 바람직하다.On the other hand, the
또한, 실외측 열교환기(30)는 상기 실내측 열교환기(20)와는 반대로 실외측 에 설치되며 냉방운전시는 응축기로서, 난방운전시는 증발기로서 주변공기와의 열교환 작용을 한다.In addition, the outdoor
아울러, 실외측 송풍팬(31)은 실외측 열교환기(30)의 측부에 설치되어 실외측 열교환기(30)의 열교환(응축기 또는 증발기로서의) 작용을 촉진시키도록 작동된다.In addition, the
한편, 어큐뮬레이터(110)는 사방밸브(50)로부터 압축기(10)로 유입되는 냉매 중에서 상변화하지 못하고 액체상태로 남아있는 냉매를 걸러줌과 동시에 오일을 압축기(10) 측으로 공급하는 역할을 한다.On the other hand, the
한편, 공기조화기의 냉방운전과 난방운전 모드는 사용자의 선택에 따른 사방밸브(50)의 절환으로 바뀌며 그때 냉매의 흐름도 바뀌게 된다.On the other hand, the cooling operation and the heating operation mode of the air conditioner is changed to the switching of the four-
최근에는, 상기와 같은 종래의 히트펌프 공기조화기의 냉방 또는 난방능력을 향상시키기 위하여 압축기의 인젝션(injection) 방식을 도입하고 있는바, 도 1에 도시한 바와 같이, 실내측 열교환기(20)와 메인 팽창밸브(40) 사이의 일부를 분기하여 서브 모세관(60) 및 수액기(70)를 더 포함하도록 이루어져 있다.Recently, in order to improve the cooling or heating capability of the conventional heat pump air conditioner as described above, the injection (injection) method of the compressor is introduced, as shown in Figure 1, the indoor heat exchanger (20) And a portion between the
이와 같은 인젝션 타입의 히트펌프 공기조화기는 난방 운전시, 실내측 열교환기(20)를 통과한 냉매 중 수액기(70)에 수용된 액상의 냉매는 메인 팽창밸브(40)를 경유하여 실외측 열교환기(30)로 유동하도록 하며, 수액기(70)에 수용된 기상의 냉매는 압축기(10)의 인젝션 포트(13)로 분사되도록 한다.The injection type heat pump air conditioner is a liquid refrigerant contained in the
그러므로, 공기조화기 사이클을 순환하는 냉매의 순환량을 증가시켜 공기조화기의 난방 능력을 향상시키는 것이 가능하게 된다.Therefore, it is possible to improve the heating capacity of the air conditioner by increasing the circulation amount of the refrigerant circulating in the air conditioner cycle.
그러나, 종래에는 인젝션 모드 초기시, 압축기 흡입구측의 압력이 급감함에 따라 압축기의 압축비 즉, 압축기 토출구측의 냉매압에 대한 압축기 흡입구측의 냉매압 비가 인젝션 모드가 아닌 정상운전 상태보다 순간적으로 급상승하게 되었고, 이로 인해 공기조화기의 시스템 오작동이 발생하게 되는 경우가 문제가 발생하였다.However, in the conventional injection mode, the compression ratio of the compressor, that is, the refrigerant pressure ratio of the compressor suction port side to the refrigerant pressure of the compressor discharge port side increases rapidly as the pressure on the compressor inlet side decreases more rapidly than the normal operation state rather than the injection mode. In this case, a system malfunction of the air conditioner occurs, causing a problem.
아울러, 공기조화기의 인젝션 모드 진행 중, 정상운전 상태보다 실내측 열교환기(20)의 온도가 상승하게됨에 따라 공기조화기의 사이클이 불안정하게 됨으로써 시스템의 오작동이 발생하게 되는 단점이 있었다.In addition, during the injection mode of the air conditioner, the temperature of the
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 공기조화기의 인젝션 모드 초기 시, 압축기 흡입구측의 압력이 급감하는 것을 방지함과 더불어 공기조화기 시스템의 오작동이 발생하는 것을 방지할 수 있는 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기 및 그 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention has been made to solve the above problems, to prevent the pressure of the compressor inlet side drops sharply during the initial injection mode of the air conditioner, and to prevent the malfunction of the air conditioner system to occur. It is to provide an air-conditioning combined injection type air conditioner and an injection mode switching method of the air conditioner.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기는 압축기, 실내측 열교환기, 실외측 열교환기 및 메인 팽창밸브를 포함하되, 상기 실내측 열교환기와 메인 팽창밸브 사이에 구비된 수액기의 기상의 냉매를 압축기에 형성된 인젝션 포트로 공급하는 인젝션 배관 및 상기 압축기의 토출구로부터 토출된 냉매 중 적어도 일부를 압축기의 흡입구로 선택적으로 유입시키는 바이패스 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the air-conditioning combined type air conditioner of the present invention includes a compressor, an indoor side heat exchanger, an outdoor side heat exchanger, and a main expansion valve, between the indoor side heat exchanger and the main expansion valve. And an injection pipe for supplying the gaseous refrigerant of the receiver to the injection port formed in the compressor, and a bypass pipe for selectively introducing at least a portion of the refrigerant discharged from the discharge port of the compressor into the suction port of the compressor. do.
그리고, 상기 인젝션 배관과 바이패스 배관에는 각각 제1, 제2 솔레노이드 밸브가 설치되되, 상기 제1 솔레노이드 밸브가 개방되는 상기 공기조화기의 인젝션 모드 시에 상기 제2 솔레노이드 밸브가 개방되는 것을 특징으로 한다.The first and second solenoid valves are installed in the injection pipe and the bypass pipe, respectively, and the second solenoid valve is opened in the injection mode of the air conditioner in which the first solenoid valve is opened. do.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법은 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조 화기의 인젝션 모드 절환방법에 있어서, (a) 공기조화기의 난방운전 모드를 판단하는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 급속난방 모드로 판단된 경우, 상기 메인 팽창밸브를 완전 개방시키고, 상기 제1, 제2 솔레노이드 밸브를 개방시키는 단계; (c) 상기 (b)단계로부터 일정 시간(t1)이 경과 후, 외기와 실외측 열교환기의 온도 차이를 판단하고, 판단결과 상기 온도 차이의 절대값이 설정 온도차 이하일 경우, 상기 제2 솔레노이드 밸브를 폐쇄하는 단계; 및 (d) 상기 (c)단계로부터 일정 시간(t2)이 경과 후, 상기 메인 팽창밸브의 개방도를 단계적으로 감소시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object as described above, the injection mode switching method of the combined air-conditioning injection type air conditioner of the present invention is the injection mode switching method of the combined air-conditioning injection type air conditioner, (a) heating of the air conditioner Determining a driving mode; (b) fully opening the main expansion valve and opening the first and second solenoid valves when it is determined in the rapid heating mode in step (a); (c) determining the temperature difference between the outside heat exchanger and the outdoor heat exchanger after a predetermined time (t 1 ) has elapsed from step (b), and if the absolute value of the temperature difference is less than or equal to a set temperature difference, the second solenoid Closing the valve; And (d) stepwise reducing the opening degree of the main expansion valve after a predetermined time (t 2 ) has elapsed from the step (c).
또한, 상기 (d)단계는 실내측 송풍팬의 회전속도를 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (d) is characterized in that it further comprises the step of increasing the rotational speed of the indoor blower fan.
또한, 상기 (c)단계에서, 외기와 실외측 열교환기의 온도 차이의 절대값이 설정 온도차를 초과하는 경우, 미리 설정된 회수만큼 상기 (c)단계를 반복하는 것을 특징으로 한다.Further, in the step (c), when the absolute value of the temperature difference between the outdoor and the outdoor side heat exchanger exceeds the set temperature difference, the step (c) is repeated by a predetermined number of times.
전술한 본 발명에 따른 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기 및 그 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법에 의하면, 공기조화기의 인젝션 모드 초기 시, 압축기의 흡입구측 압력이 급감하는 것을 방지하여 공기조화기 시스템의 오작동이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the above-described air-conditioning-injection type air conditioner according to the present invention and an injection mode switching method of the air conditioner, the air conditioner system is prevented from suddenly decreasing the pressure at the inlet side of the compressor during the initial injection mode of the air conditioner. There is an effect that can prevent the malfunction of the.
더불어, 공기조화기의 인젝션 모드 진행 중, 외기와 실외측 열교환기의 온도 차이가 설정 온도차를 초과하면 바이패스 배관 및 어큐뮬레이터를 경유한 냉매를 압축기의 흡입구측으로 계속 유입시켜 실내측 열교환기의 온도 상승을 저지시킴으로써 실내측 열교환기의 온도 상승에 따른 공기조화기의 이상 작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, if the temperature difference between the outside and the outdoor heat exchanger exceeds the set temperature difference during the injection mode of the air conditioner, the refrigerant passing through the bypass pipe and the accumulator continues to flow into the inlet side of the compressor to increase the temperature of the indoor heat exchanger. By preventing the effect of the abnormal operation of the air conditioner according to the rise of the temperature of the indoor heat exchanger is effective.
또한, 인젝션 모드 진행 시, 메인 팽창밸브의 개방도를 단계적으로 감소시키고 실내측 송풍팬의 회전속도를 증가시킴으로써, 정상운전시보다 상대적으로 온도가 상승된 실내측 열교환기의 온도특성에 의해 공기조화기 시스템이 이상 작동하는 것을 방지함과 동시에 안정적으로 인젝션 모드를 진행시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, when the injection mode is in progress, the opening degree of the main expansion valve is decreased step by step and the rotational speed of the indoor blower fan is increased. This prevents the system from operating abnormally and at the same time has the effect of making the injection mode stable.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하는데, 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail, the same reference numerals will be given to the same configuration as the prior art.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기를 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기는, 도 2에 도시한 바와 같이, 압축기(10), 실내측 열교환기(20), 실외측 열교환기(30), 메인 팽창밸브(40) 및 사방밸브(50)를 포함하며, 상기 구성요소들 및 그 사이를 연결하는 배관을 냉매가 순환하면서 상변화하도록 이루어져 있다.As shown in FIG. 2, the air-conditioning combined injection type air conditioner according to the embodiment of the present invention includes a
상기 압축기(10)는 흡입구(11)로부터 흡입되는 저온, 저압의 기체 상태 냉매를 압축하여 고온, 고압의 기체 상태로 토출구(12)를 통해 토출되도록 한다.The
또한, 상기 실내측, 실외측 열교환기(20,30)는 압축기(10)와 배관으로 연결되어 외부 공기와 열교환을 하는 구성이다.In addition, the indoor side and the outdoor
또한, 상기 메인 팽창밸브(40)는 실내측 열교환기(20)와 실외측 열교환기(30) 사이에 연결되어 고압의 액상 냉매를 저압의 액상으로 감압시키는 부분이다.In addition, the
한편, 도2에 도시한 바와 같이, 상기 실내측 열교환기(20)와 실외측 열교환기(30) 사이의 배관에는 상기 메인 팽창밸브(40)와 직렬로 연결되는 서브 모세관(60)이 구비되어 있으며, 상기 메인 팽창밸브(40)와 서브 모세관(60) 사이에는 기체 상태의 냉매와 액체 상태의 냉매를 구분하여 수용하는 수액기(70)가 설치되어 있다.On the other hand, as shown in Figure 2, the pipe between the
또한, 상기 서브 모세관(60)과는 병렬로 연결되고, 공기조화기의 냉방운전시에는 개방되고, 난방운전시에는 폐쇄되어 유로를 형성하지 않는 일방향밸브(80)가 실내측 열교환기(20)와 실외측 열교환기(30) 사이의 배관에 설치되어 있다.In addition, the one-
한편, 상기 사방밸브(50)는 공기조화기의 냉난방운전 변환시, 압축기(10)의 토출구(12)를 실내측 열교환기(20) 또는 실외측 열교환기(30)로 연결시켜 냉매의 유로를 변경하도록 절환된다.Meanwhile, the four-
즉, 공기조화기의 냉방운전시, 압축기(10)의 토출구를 통해 토출된 냉매는 실외측 열교환기(30), 메인 팽창밸브(40), 일방향밸브(80) 및 실내측 열교환기(20) 등을 순차적으로 경유하여 순환하게 된다. That is, during the cooling operation of the air conditioner, the refrigerant discharged through the discharge port of the
반대로, 공기조화기의 난방운전시, 압축기(10)의 토출구를 통해 토출된 냉매 는 전술한 반대의 실내측 열교환기(20), 서브 모세관(60), 메인 팽창밸브(40), 실외측 열교환기(30) 등을 순차적으로 경유하여 순환하게 된다.On the contrary, during the heating operation of the air conditioner, the refrigerant discharged through the discharge port of the
따라서, 공기조화기의 냉방운전시 실내측 열교환기(20)는 증발기의 역할을 하게 되며, 난방운전시 실내측 열교환기(20)는 응축기의 역할을 하도록 구성되어 있다.Therefore, the
한편, 실내측, 실외측 열교환기(20,30)의 측부에는 열교환 효율을 상승시키도록 각각 실내측 송풍팬(21)과 실외측 송풍팬(31)이 설치되어 있다.On the other hand, the indoor
아울러, 상기 공기조화기에는 실내측, 실외측 열교환기(20,30)를 포함한 공기조화기 각 구성요소의 온도, 상기 구성요소를 연결하는 배관의 온도, 외기의 온도, 실내의 온도를 측정하도록 다수의 온도센서가 장착되어 있다.In addition, the air conditioner to measure the temperature of each component of the air conditioner, including the indoor, outdoor heat exchanger (20,30), the temperature of the pipe connecting the components, the temperature of the outside air, the temperature of the room It is equipped with a number of temperature sensors.
또한, 상기 수액기(70)의 기상의 냉매를 압축기(10)에 형성된 인젝션 포트(13)로 공급하여 공기조화기의 인젝션 모드 운전을 가능하게 하도록 인젝션 배관(90)이 형성되어 있다. In addition, the
여기서, 상기 인젝션 배관(90)은 공기조화기의 난방운전시 난방부하가 정상보다 큰 경우, 공기조화기 사이클 내부를 순환하는 냉매의 순환량을 증가시켜 난방효율을 증대시키기 위한 것으로서, 수액기(70)의 기상 냉매는 압축기(10)와의 상대적인 압력차에 의해 인젝션 배관(90)을 통해 자연스럽게 압축기(10)의 인젝션 포트(13)로 유입된다.Here, the
이러한 인젝션 배관(90)은 공기조화기의 냉방운전시, 냉방효율을 증가시키기 위한 용도로도 사용될 수도 있다.The
아울러, 상기 사방밸브(50)로부터 압축기(10)의 흡입구(11)로 유입되는 냉매 중에서 기상으로 상변화하지 못하고 액체상태로 남아있는 냉매를 걸러줌과 동시에 오일을 압축기(10)측으로 공급하도록 어큐뮬레이터(110)가 구비되어 있다.In addition, the accumulator to filter the refrigerant remaining in the liquid state without phase change in the gas phase from the refrigerant flowing into the
한편, 상기 인젝션 배관(90)을 통해 냉매가 압축기(10)로 유입되는 경우, 종래의 공기조화기는 순간적으로 압축기(10)의 냉매 흡입량 증가로 인한 압축기(10)로 유입되는 냉매와 토출되는 냉매의 유량 차이에 따라, 압축기(10)의 흡입구(11)와 토출구(12)의 압력비가 급상승하게 되는 경우가 발생하게 된다.On the other hand, when the refrigerant flows into the
그 결과, 압축기(10)를 구성하는 모터의 부하 상승 및 기구부의 마모에 의해 주요부품의 신뢰성 문제를 야기하게 되고, 나아가 이를 방지하기 위한 공기조화기의 보호모드의 작동 또는 실내측 열교환기의 온도 급상승 등으로 인한 공기조화기 시스템의 오동작 등이 발생하게 되는 문제점이 있었다.As a result, the load increase of the motor constituting the
이를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에서는 도 2에 도시한 바와 같이, 공기조화기의 인젝션 모드시, 압축기(10)의 토출구(12)로부터 토출된 냉매 중 적어도 일부를 어큐뮬레이터(110)를 경유하여 압축기(10)의 흡입구(11)로 유입시킴으로써 전술한 압력비의 급상승을 방지하는 바이패스 배관(100)이 형성되어 있다.In order to solve this problem, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, at least a part of the refrigerant discharged from the
즉, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 인젝션 모드 초기시 상기 바이패스 배관(100)을 개방하여 압축기(10)의 냉매 흡입량을 증가시킴으로써 전술한 압축기(10) 흡입압의 급감에 따른 압축기(10)의 압력비 급상승을 방지할 수 있고, 그결과 공기조화기 시스템의 오동작 등을 방지할 수 있다는 장점이 있다.That is, the air conditioner according to the embodiment of the present invention opens the
한편, 상기 인젝션 배관(90)과 바이패스 배관(100)에는 각각 제1, 제2 솔레 노이드 밸브(91,101)가 설치되며, 상기 제1 솔레노이드 밸브(91)의 개방으로 인한 공기조화기의 인젝션 모드 시에 상기 제2 솔레노이드 밸브(101)도 개방되도록 한다.Meanwhile, first and
이때, 상기 제2 솔레노이드 밸브(101)는 제1 솔레노이드 밸브(91)와 동시에 개방되거나, 필요에 따라 시간차이를 두고 개방되도록 구성할 수도 있다.In this case, the
즉, 제1, 제2 솔레노이드 밸브(91,101)의 개방 여부는 공기조화기의 냉난방 선택에 따른 제어부의 신호전달에 의해 이루어지게 된다.That is, whether or not the first and
이하, 본 발명의 실시예에 따른 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an injection mode switching method of an air-conditioning combined injection type air conditioner according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 인젝션 모드를 절환하는 구성관계를 나타내는 블록도이다. 3 is a block diagram showing a configuration of switching the injection mode of the air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 상기 제어부(120)는 사용자의 스위치동작을 통해 공기조화기의 냉난방운전모드 변환신호를 입력받는 입력부(121)의 신호와, 실외측 열교환기(30)의 온도, 외기의 온도 및 실내의 온도를 각각 측정하는 온도센서(122,123,124)의 측정값을 입력받도록 이루어져 있다.As shown, the
또한, 상기 제어부(120)는 입력된 상기 입력신호를 판단하여, 도 2에 도시된 메인 팽창밸브(40), 사방밸브(50), 일방향 밸브(80) 및 제1, 제2 솔레노이드 밸브(91,101) 등의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력하게 된다.In addition, the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법을 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of switching the injection mode of the air conditioner according to the embodiment of the present invention.
먼저, 공기조화기에 전원을 인가하여 공기조화기가 운전되면(S10), 상기 제어부(120)에서는 공기조화기의 운전모드가 냉방 모드인지 난방 모드인지의 여부를 판단하는데(S20), 일예로서 상기 입력부(121)의 신호를 이용하여 판단할 수 있다.First, when the air conditioner is operated by applying power to the air conditioner (S10), the
여기서, 상기 제어부(120)에 의해 판단된 운전모드가 냉방 모드일 경우의 냉매는 도 2에 도시된 압축기(10), 실외측 열교환기(30), 메인 팽창밸브(40), 일방향밸브(80) 및 실내측 열교환기(20)의 순서대로 공기조화기의 사이클을 순환하게 된다.Here, the refrigerant when the operation mode determined by the
반면에, 판단된 운전모드가 난방 모드일 경우의 냉매는 도 2에 도시된 압축기(10), 실내측 열교환기(20), 서브 모세관(60), 메인 팽창밸브(40) 및 실외측 열교환기(30)의 순서대로 공기조화기의 사이클을 순환하게 된다.On the other hand, when the determined operation mode is the heating mode, the refrigerant is the
한편, 공기조화기의 난방 모드 운전 시, 공기조화기에는 정상적인 난방운전이 가능하게 하는 정상난방 모드가 구비되어 있으며 또한, 상기 입력부(121)를 통한 사용자의 선택 또는 온도센서(123,124)에서 측정된 외기와 실내의 온도 차이가 일정 이상일 경우 제어부(120)의 제어신호에 의해 냉매의 순환량을 증가시키는 급속난방 모드가 구비되어 있다.On the other hand, during the heating mode operation of the air conditioner, the air conditioner is provided with a normal heating mode to enable a normal heating operation, and also measured by the user's selection or the temperature sensor (123, 124) through the input unit 121 When the temperature difference between the outside and the room is more than a predetermined level, a rapid heating mode is provided to increase the circulation amount of the refrigerant by the control signal of the
상기 S20단계가 완료되면, 제어부(120)는 전술한 공기조화기의 난방운전모드가 정상난방 모드 인지 급속난방 모드인지의 여부를 판단한다(S21).When the step S20 is completed, the
다음, 상기 S21단계에서 공기조화기의 운전모드가 급속난방 즉, 인젝션 모드로 판단되면, 상기 제어부(120)는 상기 메인 팽창밸브(40)를 완전 개방시키고, 상기 제1, 제2 솔레노이드 밸브(91,101)를 개방시킨다(S30).Next, when it is determined that the operation mode of the air conditioner is rapid heating, that is, injection mode in step S21, the
이에 따라, 상기 수액기(70)에 수용되며 압축기(10)의 흡입구(11)측보다 높은 압력상태를 가지는 기상 냉매는 압력차에 의해 자연적으로 압축기(10)의 인젝션 포트(13)로 유입된다.Accordingly, the gaseous refrigerant contained in the
아울러, 압축기(10)의 토출구(12)로 토출된 냉매의 일부도 분기된 바이패스 배관(100)을 통해 압축기(10)의 흡입구(11)측으로 유입된다.In addition, a part of the refrigerant discharged to the
그러므로, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 상기 인젝션 배관(90)이 개방되면서 순간적으로 압축기(10)의 흡입구(11)측 압력이 급감하는 현상을 방지할 수 있게 된다.Therefore, the air conditioner according to the embodiment of the present invention can prevent the phenomenon in which the pressure of the
상기 S30단계가 완료되면, 상기 제어부(120)는 일정 시간(t1)이 경과되었는지의 여부를 판단한다(S40).When the step S30 is completed, the
상기 S40단계에서 일정 시간(t1)이 경과되었다고 판단되면 상기 제어부(120)에서는 외기온도와 실외측 열교환기(30)의 온도차의 절대값이 설정 온도차(ΔTSET) 이하인지의 여부를 판단한다(S41).If it is determined in step S40 that the predetermined time t 1 has elapsed, the
반면에, 상기 S40단계에서 일정 시간(t1)이 경과되지 않은 경우이면 제어부(120)는 S40단계를 반복한다.On the other hand, if the predetermined time t 1 has not elapsed in step S40, the
전술한 바와 같이, 인젝션 배관(90)의 개방으로 인해 압축기(10)의 냉매흡입량이 순간적으로 급증함에 따라 인젝션 모드 초기 공기조화기의 사이클이 불안정하게 되는 현상이 발생하게 되는데, 상기 일정 시간(t1)이라 함은 인젝션 모드 실행 후 냉매가 공기조화기 사이클을 대략 2 ~3회 순환하면서 그 사이클이 안정화되기까지의 설정된 시간을 의미하는 것이며 이는 시험적으로 구하여져 미리 설정된 값이다.As described above, as the refrigerant suction amount of the
상기 S41단계의 판단 결과, 외기와 실외측 열교환기(30)의 온도차의 절대값이 설정 온도차(ΔTSET) 이하일 경우, 제어부(120)는 인젝션 모드 중인 공기조화기의 사이클이 안정상태인 것으로 판단하여 제2 솔레노이드 밸브(101)를 폐쇄하도록 제어신호를 출력한다(S42).As a result of the determination in step S41, when the absolute value of the temperature difference between the outdoor and
자세하게는, 상기 S41단계에서 외기온도와 실외측 열교환기(30)의 온도차의 절대값이 설정 온도차(ΔTSET) 이하일 때, 제2 솔레노이드 밸브(101)를 폐쇄하면 제1 솔레노이드 밸브(91)의 개방으로 인한 실내측 열교환기(20)의 온도 상승을 가져오므로 공기조화기의 난방 효율이 상승하게 된다.In detail, when the absolute value of the temperature difference between the outside air temperature and the outdoor
반면에, 상기 S41단계에서 외기와 실외측 열교환기(30)의 온도 차이의 절대값이 설정 온도차(ΔTSET)를 초과할 경우, 제어부(120)는 인젝션 모드 중인 공기조화기의 사이클이 불안정 상태인 것으로 판단하여 제2 솔레노이드 밸브(101)의 개방상태를 유지하도록 한다(S43,S44).On the other hand, if the absolute value of the temperature difference between the outdoor and the outdoor
이때, 제어부(120)는 미리 설정된 순환회수(C)만큼 상기 S40, S43, S44단계 를 반복한 후, 냉매의 사이클 순환회수(count)가 설정된 순환회수(C)를 넘으면 후술하는 S50단계를 수행한다.At this time, the
상기 S42단계가 완료되면, 상기 제어부(120)는 일정 시간(t2)이 경과되었는지의 여부를 판단한다(S50).When the step S42 is completed, the
상기 S50단계에서 일정 시간(t2)이 경과되었다고 판단되면 상기 제어부(120)에서는 메인 팽창밸브(40)의 개방도를 단계적으로 감소시키도록 메인 팽창밸브(40)에 제어신호를 전달함과 더불어, 상기 실내측 송풍팬(21)의 회전속도를 증가시키도록 제어신호를 전달한다(S51).If it is determined in step S50 that the predetermined time t 2 has elapsed, the
그러므로, 공기조화기 사이클을 순환하는 냉매 순환량을 점차적으로 감소시킴과 더불어 실내측 열교환기(20)의 열교환량을 증가시킨다.Therefore, the refrigerant circulation amount circulating in the air conditioner cycle is gradually reduced, and the heat exchange amount of the indoor
한편, 상기 S51단계에서 실내측 송풍팬(21)의 감소된 송풍량은 약풍상태가 아닌 적어도 그 이상의 중풍 또는 강풍상태가 되도록 한다.On the other hand, in the step S51 the reduced blowing amount of the
이로 인해, 실외측 열교환기(30)에 비해 상대적으로 고온의 상태를 가지는 실내측 열교환기(20)의 고온 지속에 의한 공기조화기 사이클의 이상 동작 발생을 방지할 수 있게 된다.This makes it possible to prevent abnormal operation of the air conditioner cycle due to the high temperature of the
상기 S51단계가 완료되면, 제어부(120)에서는 공기조화기의 운전모드가 인젝션 모드인지의 여부를 다시 판단한다(S60).When the step S51 is completed, the
상기 S60단계의 판단 결과, 인젝션 모드가 지속되는 상태이면 제어부(120)는 공기조화기의 OFF신호가 입력되었는지의 여부를 판단하고(S70), 입력된 경우이면 운전을 종료하고 입력되지 않은 경우이면 S51단계를 반복하도록 한다.As a result of the determination in step S60, if the injection mode is maintained, the
한편, 상기 S60단계의 판단 결과, 인젝션 모드가 아닌 경우이면 상기 S20단계를 수행하도록 한다.On the other hand, if the determination result of step S60, if not in the injection mode to perform the step S20.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 또는 수정이 가능할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and those skilled in the art may appropriately change within the scope described in the claims of the present invention. Or modifications may be possible.
도 1은 종래의 공기조화기를 나타내는 구성도.1 is a configuration diagram showing a conventional air conditioner.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기를 나타내는 구성도.2 is a block diagram showing an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 인젝션 모드를 절환하는 구성관계를 나타내는 블록도.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of switching the injection mode of the air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법을 나타내는 흐름도.4 is a flowchart illustrating a method of switching an injection mode of an air conditioner according to an exemplary embodiment of the present invention.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
10: 압축기 11: 흡입구10: Compressor 11: Intake
12: 토출구 13: 인젝션 포트12: discharge port 13: injection port
20: 실내측 열교환기 21: 실내측 송풍팬20: indoor side heat exchanger 21: indoor side blower
30: 실외측 열교환기 31: 실외측 송풍팬30: Outdoor side heat exchanger 31: Outdoor side blower fan
40: 메인 팽창밸브 50: 사방밸브40: main expansion valve 50: four-way valve
60: 서브 모세관 70: 수액기60: sub capillary 70: receiver
80: 일방향밸브 90: 인젝션 배관80: one-way valve 90: injection piping
91: 제1 솔레노이드 밸브 100: 바이패스 배관91: first solenoid valve 100: bypass piping
101: 제2 솔레노이드 밸브 110: 어큐뮬레이터101: second solenoid valve 110: accumulator
120: 제어부 121: 입력부120: control unit 121: input unit
122: 실외측 열교환기 온도센서 123: 외기 온도센서122: outside heat exchanger temperature sensor 123: outside temperature sensor
124: 실내 온도센서 124: room temperature sensor
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