KR20150137877A - Air conditioner - Google Patents

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김성환
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    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

The present invention relates to an air conditioner capable of accurately determining whether or not an outdoor heat exchanger is frosted. The air conditioner according to an embodiment of the present invention comprises: a compressor for compressing refrigerant; an outdoor heat exchanger installed outdoors to allow outdoor air to exchange heat with the refrigerant; an indoor heat exchanger installed indoors to allow indoor air to exchange heat with the refrigerant; an outdoor expansion valve for expanding the refrigerant condensed by the indoor heat exchanger during a heating operation; an outdoor expansion entrance temperature sensor for measuring an outdoor expansion entrance temperature which is the temperature of the refrigerant coming into the outdoor expansion valve during a heating operation; an outdoor expansion entrance pressure sensor for measuring an outdoor expansion entrance pressure which is the pressure of the refrigerant coming into the outdoor expansion valve during a heating operation; a compression entrance temperature sensor for measuring a compression entrance temperature which is the temperature of the refrigerant coming into the compressor; a compression entrance pressure sensor for measuring a compression entrance pressure which is the pressure of the refrigerant coming into the compressor; and a control part for determining whether or not the outdoor heat exchanger is frosted from the outdoor expansion entrance temperature, the outdoor expansion entrance pressure, the compression entrance temperature and the compression entrance pressure.

Description

공기조화기{Air conditioner}Air conditioner

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실외 열교환기의 착상여부를 정확하게 판단하는 공기조화기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to an air conditioner that accurately determines whether or not an outdoor heat exchanger is installed.

일반적으로 공기조화기는 압축기, 실외열교환기, 팽창밸브 및 실내 열교환기를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방시키는 장치이다. 즉 실내를 냉방시키는 냉방기, 실내를 난방시키는 난방기로 구성될 수 있다. 그리고 실내를 냉방 또는 난방시키는 냉난방 겸용 공기조화기로 구성될 수도 있다.Generally, the air conditioner is a device for cooling or heating the room by using a refrigeration cycle including a compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger. A radiator for cooling the room, and a radiator for heating the room. And a cooling / heating air conditioner for cooling or heating the room.

상기 공기조화기가 냉난방 겸용 공기조화기로 구성되는 경우, 냉방운전과 난방운전에 따라 압축기에서 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 절환부를 포함하여 구성된다. 즉 냉방운전시 압축기에서 압축된 냉매는 절환부를 통과하여 실외열교환기로 유동을 하고 실외열교환기는 응축기 역할을 한다. 그리고, 실외열교환기에서 응축된 냉매는 팽창밸브에서 팽창된 후, 실내열교환기로 유입된다. 이 때, 실내열교환기는 증발기로 작용을 하게 되고, 실내열교환기에서 증발된 냉매는 다시 절환부를 통과하여 압축기로 유입된다. And a switching unit for changing the flow path of the refrigerant compressed by the compressor according to the cooling operation and the heating operation when the air conditioner is configured as the air conditioner and the air conditioner. That is, the refrigerant compressed in the compressor during the cooling operation flows through the switching portion to the outdoor heat exchanger, and the outdoor heat exchanger serves as the condenser. The refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger is expanded in the expansion valve, and then flows into the indoor heat exchanger. At this time, the indoor heat exchanger functions as an evaporator, and the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger flows into the compressor again through the switching portion.

한편, 난방운전시 압축기에서 압축된 냉매는 절환부를 통과하여 실내열교환기로 유동을 하고 실내열교환기는 응축기 역할을 한다. 그리고, 실내열교환기에서 응축된 냉매는 팽창밸브에서 팽창된 후, 실외열교환기로 유입된다. 이때 실외열교환기는 증발기로 작용을 하게 되고, 실외열교환기에서 증발된 냉매는 다시 절환부를 통과하여 압축기로 유입된다. On the other hand, the refrigerant compressed in the compressor during the heating operation flows through the switching portion to the indoor heat exchanger, and the indoor heat exchanger serves as the condenser. The refrigerant condensed in the indoor heat exchanger is expanded in the expansion valve, and then flows into the outdoor heat exchanger. At this time, the outdoor heat exchanger acts as an evaporator, and the refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger passes through the switching portion and flows into the compressor.

상기와 같은 공기조화기는 난방 운전 중에 증발기로 작용하는 실외열교환기의 표면에 물(응축수)이 생성되는 된다. 이 경우 실외 열교환기 표면에 생성된 물이 결빙되는 경우 실외공기의 원활한 흐름 및 열교환을 방해하여 난방 성능이 저하되는 문제점이 있었다. In the air conditioner, water (condensed water) is generated on the surface of the outdoor heat exchanger serving as an evaporator during heating operation. In this case, when the water generated on the surface of the outdoor heat exchanger is frozen, smooth flow of outdoor air and heat exchange are interrupted, and the heating performance is deteriorated.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실외열교환기의 착상여부를 정확하게 판단하는 공기조화기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an air conditioner that accurately determines whether or not an outdoor heat exchanger is installed.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기; 실외에 설치되어 실외 공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환기; 실내에 설치되어 실내 공기와 냉매를 열교환하는 실내 열교환기; 난방운전시 상기 실내 열교환기에서 응축된 냉매를 팽창하는 실외 팽창밸브; 난방운전시 상기 실외 팽창밸브로 유입되는 냉매의 온도인 실외팽창입구 온도를 측정하는 실외팽창입구 온도센서; 난방운전시 상기 실외 팽창밸브로 유입되는 냉매의 압력인 실외팽창입구 압력을 측정하는 실외팽창입구 압력센서; 상기 압축기로 유입되는 냉매의 온도인 압축입구 온도를 측정하는 압축입구 온도센서; 상기 압축기로 유입되는 냉매의 압력인 압축입구 압력을 측정하는 압축입구 압력센서; 및 상기 실외팽창입구 온도, 상기 실외팽창입구 압력, 상기 압축입구 온도, 및 압축입구 압력으로부터 상기 실외 열교환기의 착상 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air conditioner comprising: a compressor for compressing a refrigerant; An outdoor heat exchanger installed outdoors for exchanging heat between the outdoor air and the refrigerant; An indoor heat exchanger installed in a room to exchange heat between indoor air and refrigerant; An outdoor expansion valve for expanding the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger during heating operation; An outdoor expansion inlet temperature sensor for measuring an outdoor expansion inlet temperature which is a temperature of a refrigerant flowing into the outdoor expansion valve during a heating operation; An outdoor expansion inlet pressure sensor for measuring an outdoor expansion inlet pressure which is a pressure of a refrigerant flowing into the outdoor expansion valve during a heating operation; A compression inlet temperature sensor for measuring a compression inlet temperature which is a temperature of the refrigerant flowing into the compressor; A compression inlet pressure sensor for measuring a compression inlet pressure which is a pressure of a refrigerant flowing into the compressor; And a controller for determining whether or not the outdoor heat exchanger is fired from the outdoor expansion inlet temperature, the outdoor expansion inlet pressure, the compression inlet temperature, and the compression inlet pressure.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 공기조화기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.The air conditioner of the present invention has one or more of the following effects.

첫째,　난방운전시 실외 팽창밸브 입구의 온도 및 압력과 압축기 입구의 온도 및 압력을 측정하여 이를 기초로 실외 열교환기의 착상여부를 정확하게 판단할 수 있는 장점이 있다.First, the temperature and pressure at the inlet of the outdoor expansion valve and the temperature and pressure at the inlet of the compressor are measured during the heating operation, and it is possible to accurately determine whether the outdoor heat exchanger is installed or not based on the measured temperature and pressure.

둘째,　난방운전시 실외 열교환기 입구의 엔탈피와 실외 열교환기 출구의 엔탈피를 연산하여 실외 열교환기의 착상여부를 정확하게 판단할 수 있는 장점도 있다.Secondly, the enthalpy of the inlet of the outdoor heat exchanger and the enthalpy of the outlet of the outdoor heat exchanger are computed during the heating operation, so that it is possible to accurately determine whether or not the outdoor heat exchanger is installed.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 난방운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 난방운전시 압력-엔탈피 선도(Pressure-Enthalpy Diagram, 이하 P-h 선도)를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제상운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a refrigerant flow during a heating operation of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
2 is a block diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a pressure-enthalpy diagram (hereinafter referred to as Ph diagram) in the heating operation of the air conditioner according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a refrigerant flow during a defrosting operation of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 공기조화기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining an air conditioner according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 난방운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a refrigerant flow during a heating operation of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기(110)와, 실외에 설치되어 실외 공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환기(120)와, 실내에 설치되어 실내 공기와 냉매를 열교환하는 실내 열교환기(130)와, 압축기(110)에서 토출된 냉매를 난방운전시 실내 열교환기(130)로 안내하고 제상운전시 실외 열교환기(120)로 안내하는 절환부(190)를 포함한다.The air conditioner according to an embodiment of the present invention includes a compressor 110 for compressing a refrigerant, an outdoor heat exchanger 120 installed outside the room for exchanging heat between outdoor air and refrigerant, indoor air and refrigerant And an switching unit 190 for guiding the refrigerant discharged from the compressor 110 to the indoor heat exchanger 130 during the heating operation and for guiding the refrigerant discharged from the compressor 110 to the outdoor heat exchanger 120 during the defrosting operation do.

압축기(110)는 유입되는 저온 저압의 냉매를 고온 고압의 냉매로 압축시킨다. 압축기(110)는 다양한 구조가 적용될 수 있으며, 실린더 및 피스톤을 이용한 왕복동 압축기 또는 선회 스크롤 및 고정 스크롤을 이용한 스크롤 압축기일 수 있다. 본 실시예에서 압축기(110)는 스크롤 압축기이다. 압축기(110)는 실시예에 따라 복수로 구비될 수 있다.The compressor 110 compresses the introduced low-temperature low-pressure refrigerant into high-temperature high-pressure refrigerant. The compressor 110 may have various structures, and may be a reciprocating compressor using a cylinder and a piston, or a scroll compressor using a revolving scroll and a fixed scroll. In this embodiment, the compressor 110 is a scroll compressor. The compressors 110 may be provided in plurality according to the embodiment.

압축기(110)는, 난방운전시 실외 열교환기(120)에서 증발된 냉매가 유입되거나 제상운전시 실내 열교환기(130)에서 증발된 냉매가 유입된다.The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (120) flows into the compressor (110), or the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (130) flows in the defrosting operation.

본 실시예에서 난방운전은 실내 열교환기(130)에서 냉매를 응축하여 실내공기를 가열하는 운전모드이고 제상운전은 실외 열교환기(120)에서 냉매를 응축하여 실외 열교환기(120)에 발생한 성애를 제거하는 운전모드이다.In the present embodiment, the heating operation is an operation mode in which the indoor air is heated by condensing the refrigerant in the indoor heat exchanger 130, and the defrosting operation is performed by condensing the refrigerant in the outdoor heat exchanger 120, It is the operation mode to remove.

제상운전은 난방운전 중 제상 조건을 만족하는 경우 수행된다. 제상 조건은 실외 열교환기(120)에 착상이 발생할 수 있는 조건으로서 착상여부를 판단하는 조건이다. 제상 조건에 대한 자세한 설명은 후술한다.The defrosting operation is performed when the defrosting condition is satisfied during the heating operation. The defrosting condition is a condition for judging whether or not an impregnation has occurred as a condition that conception can occur in the outdoor heat exchanger (120). A detailed description of defrost conditions will be given later.

기액분리기(160)는 압축기(110)로 유입되는 냉매에서 기상 냉매와 액상 냉매를 분리한다. 기액분리기(160)는 난방운전시 실외 열교환기(120)에서 증발된 냉매 또는 제상운전시 실내 열교환기(130)에서 증발된 냉매에서 기상 냉매와 액상 냉매를 분리한다. 기액분리기(160)는 절환부(190)와 압축기(110) 사이에 구비된다. 기액분리기(160)에서 분리된 기상 냉매는 압축기(110)로 유입된다.The gas-liquid separator 160 separates the gaseous refrigerant and the liquid-phase refrigerant from the refrigerant flowing into the compressor 110. The gas-liquid separator 160 separates the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant from the refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger 120 during the heating operation or the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger 130 during the defrost operation. The gas-liquid separator 160 is provided between the switching unit 190 and the compressor 110. The gas-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator 160 flows into the compressor 110.

절환부(190)는 냉난방 절환을 위한 유로 절환 밸브로서, 압축기(110)에서 압축된 냉매를 난방운전시 실내 열교환기(130)로 안내하고 냉방운전 또는 제상운전시 실외 열교환기(120)로 안내한다.The switching unit 190 is a flow path switching valve for switching heating and cooling. The switching unit 190 guides the refrigerant compressed by the compressor 110 to the indoor heat exchanger 130 during the heating operation, and guides the refrigerant to the outdoor heat exchanger 120 during the cooling or defrosting operation. do.

절환부(190)는 압축기(110) 및 기액분리기(160)와 연결되고, 실내 열교환기(130) 및 실외 열교환기(120)와 연결된다. 절환부(190)는 난방운전시 압축기(110) 와 실내 열교환기(130)를 연결하고, 실외 열교환기(120)와 기액분리기(160)를 연결한다. 절환부(190)는 제상운전시 압축기(110) 와 실외 열교환기(120)를 연결하고, 실내 열교환기(130)와 기액분리기(160)를 연결한다.The switching unit 190 is connected to the compressor 110 and the gas-liquid separator 160 and is connected to the indoor heat exchanger 130 and the outdoor heat exchanger 120. The switching unit 190 connects the compressor 110 and the indoor heat exchanger 130 during the heating operation and connects the outdoor heat exchanger 120 and the gas-liquid separator 160. The switching unit 190 connects the compressor 110 and the outdoor heat exchanger 120 during the defrosting operation and connects the indoor heat exchanger 130 and the gas-liquid separator 160 to each other.

절환부(190)는 서로 다른 유로를 연결할 수 있는 다양한 모듈로 구현될 수 있으며 본 실시예에서는 유로 절환을 위한 사방밸브이다. 실시예에 따라 절환부(190)는 4개의 유로를 절환할 수 있는 삼방밸브 2개의 조합 등 다양한 밸브 또는 그 조합으로 구현될 수 있다.The switching unit 190 may be implemented with various modules capable of connecting different flow paths. In the present embodiment, the switching unit 190 is a four-way valve for switching the flow path. According to the embodiment, the switching portion 190 may be implemented with various valves or a combination thereof such as a combination of two three-way valves capable of switching four flow paths.

실외 열교환기(120)는 실외 공간에 배치되며, 실외 열교환기(120)를 통과하는 냉매가 실외공기와 열교환을 한다. 실외 열교환기(120)는 난방운전시 냉매를 증발하는 증발기로 작용하고, 제상운전시 냉매를 응축하는 응축기로 작용한다.The outdoor heat exchanger (120) is disposed in the outdoor space, and the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger (120) performs heat exchange with the outdoor air. The outdoor heat exchanger 120 serves as an evaporator for evaporating the refrigerant during the heating operation and serves as a condenser for condensing the refrigerant during the defrosting operation.

실외 열교환기(120)는 절환부(190) 및 실외 팽창밸브(140)와 연결된다. 난방운전시 실외 팽창밸브(140)에서 팽창된 냉매는 실외 열교환기(120)로 유입되어 증발된 후 절환부(190)로 토출된다. 제상운전시 압축기(110)에서 압축되어 절환부(190)를 통과한 냉매는 실외 열교환기(120)로 유입되어 응축된 후 실외 팽창밸브(140)로 유동된다.The outdoor heat exchanger (120) is connected to the switching unit (190) and the outdoor expansion valve (140). The refrigerant expanded in the outdoor expansion valve (140) during the heating operation flows into the outdoor heat exchanger (120), evaporates, and is discharged to the switching portion (190). During the defrosting operation, the refrigerant compressed by the compressor 110 and passing through the switching unit 190 flows into the outdoor heat exchanger 120, is condensed, and then flows to the outdoor expansion valve 140.

실외 팽창밸브(140)는 난방운전시 개도가 조절되어 냉매를 팽창하고, 제상운전시 완전 개방되어 냉매를 통과시킨다. 실외 팽창밸브(140)는 실외 열교환기(120) 및 실내 팽창밸브(150)과 연결된다.The opening degree of the outdoor expansion valve (140) is controlled during heating operation to expand the refrigerant, and when the defrosting operation is completed, the refrigerant passes through the outdoor expansion valve (140). The outdoor expansion valve (140) is connected to the outdoor heat exchanger (120) and the indoor expansion valve (150).

실외 팽창밸브(140)는 실내 열교환기(130)에서 실외 열교환기(120)로 유동되는 냉매를 팽창한다. 실외 팽창밸브(140)는 제상운전시 실외 열교환기(120)로부터 유입되는 냉매를 통과시켜 실내 팽창밸브(150)로 안내한다.The outdoor expansion valve (140) expands the refrigerant flowing from the indoor heat exchanger (130) to the outdoor heat exchanger (120). The outdoor expansion valve (140) passes the refrigerant flowing from the outdoor heat exchanger (120) during the defrosting operation and guides it to the indoor expansion valve (150).

실내 열교환기(130)는 실내 공간에 배치되며, 실내 열교환기(130)를 통과하는 냉매가 실내공기와 열교환을 한다. 실내 열교환기(130)는 난방운전시 냉매를 응축하는 응축기로 작용하고, 제상운전시 냉매를 증발하는 증발기로 작용한다.The indoor heat exchanger (130) is disposed in the indoor space, and the refrigerant passing through the indoor heat exchanger (130) performs heat exchange with the indoor air. The indoor heat exchanger 130 acts as a condenser for condensing the refrigerant during the heating operation and serves as an evaporator for evaporating the refrigerant during the defrosting operation.

실내 열교환기(130)는 절환부(190) 및 실내 팽창밸브(150)와 연결된다. 난방운전시 압축기(110)에서 압축되어 절환부(190)를 통과한 냉매는 실내 열교환기(130)로 유입되어 응축된 후 실내 팽창밸브(150)로 유동된다. 제상운전시 실내 팽창밸브(150)에서 팽창된 냉매는 실내 열교환기(130)로 유입되어 증발된 후 절환부(190)로 토출된다.The indoor heat exchanger 130 is connected to the switching unit 190 and the indoor expansion valve 150. During the heating operation, the refrigerant compressed by the compressor 110 and passing through the switching unit 190 flows into the indoor heat exchanger 130, is condensed, and then flows to the indoor expansion valve 150. In the defrosting operation, the refrigerant expanded in the indoor expansion valve (150) flows into the indoor heat exchanger (130), evaporates, and is discharged to the switching portion (190).

실내 팽창밸브(150)는 난방운전시 완전 개방되어 냉매를 통과시고, 제상운전시 개도가 조절되어 냉매를 팽창시킨다. 실내 팽창밸브(150)는 실내 열교환기(130) 및 실외 팽창밸브(140)와 연결된다.The indoor expansion valve (150) is fully opened at the time of heating operation and passes through the refrigerant, and the opening degree is controlled at the time of the defrosting operation to expand the refrigerant. The indoor expansion valve (150) is connected to the indoor heat exchanger (130) and the outdoor expansion valve (140).

실내 팽창밸브(150)는 난방운전시 실내 열교환기(130)로부터 유입되는 냉매를 통과시켜 실외 팽창밸브(140)로 안내한다. 실내 팽창밸브(150)는 제상운전시 실외 열교환기(120)에서 실내 열교환기(130)로 유동되는 냉매를 팽창한다.The indoor expansion valve (150) passes the refrigerant flowing from the indoor heat exchanger (130) during the heating operation and guides the refrigerant to the outdoor expansion valve (140). The indoor expansion valve (150) expands the refrigerant flowing from the outdoor heat exchanger (120) to the indoor heat exchanger (130) during the defrosting operation.

실외팽창입구 온도센서(11)는 난방운전시 실외 팽창밸브(140)로 유입되는 냉매의 온도인 실외팽창입구 온도를 측정한다. 실외팽창입구 온도센서(11)는 실내 팽창밸브(150)와 실외 팽창밸브(140)의 사이 중 실외 팽창밸브(140) 측에 배치된다. 실외팽창입구 온도센서(11)는 난방운전시 측정된 실외팽창입구 온도를 후술할 제어부(10)에 출력한다.The outdoor expansion inlet temperature sensor 11 measures the outdoor expansion inlet temperature which is the temperature of the refrigerant flowing into the outdoor expansion valve 140 during the heating operation. The outdoor expansion inlet temperature sensor 11 is disposed on the outdoor expansion valve 140 side between the indoor expansion valve 150 and the outdoor expansion valve 140. The outdoor expansion inlet temperature sensor 11 outputs the outdoor expansion inlet temperature measured in the heating operation to the control unit 10 to be described later.

실외팽창입구 압력센서(12)는 난방운전시 실외 팽창밸브(140)로 유입되는 냉매의 압력인 실외팽창입구 압력을 측정한다. 실외팽창입구 압력센서(12)는 실내 팽창밸브(150)와 실외 팽창밸브(140)의 사이 중 실외 팽창밸브(140) 측에 배치된다. 실외팽창입구 압력센서(12)는 난방운전시 측정된 실외팽창입구 압력을 후술할 제어부(10)에 출력한다.The outdoor expansion inlet pressure sensor 12 measures the outdoor expansion inlet pressure which is the pressure of the refrigerant flowing into the outdoor expansion valve 140 during the heating operation. The outdoor expansion inlet pressure sensor 12 is disposed on the outdoor expansion valve 140 side between the indoor expansion valve 150 and the outdoor expansion valve 140. The outdoor expansion inlet pressure sensor 12 outputs the outdoor expansion inlet pressure measured in the heating operation to the control unit 10 to be described later.

압축입구 온도센서(13)는 난방운전시 압축기(110)로 유입되는 냉매의 온도인 압축입구 온도를 측정한다. 압축입구 온도센서(13)는 기액분리기(160)와 압축기(110) 사이에 배치된다. 압축입구 온도센서(13)는 난방운전시 측정된 압축입구 온도를 후술한 제어부(10)에 출력한다.The compression inlet temperature sensor 13 measures the compression inlet temperature, which is the temperature of the refrigerant flowing into the compressor 110 during the heating operation. The compression inlet temperature sensor 13 is disposed between the gas-liquid separator 160 and the compressor 110. The compression inlet temperature sensor 13 outputs the compression inlet temperature measured at the time of the heating operation to the control section 10 described later.

압축입구 압력센서(14)는 난방운전시 압축기(110)로 유입되는 냉매의 압력인 압축입구 압력을 측정한다. 압축입구 압력센서(14)는 기액분리기(160)와 압축기(110) 사이에 배치된다. 압축입구 압력센서(14)는 난방운전시 측정된 압축입구 압력을 후술한 제어부(10)에 출력한다.The compression inlet pressure sensor 14 measures the compression inlet pressure which is the pressure of the refrigerant flowing into the compressor 110 during the heating operation. The compression inlet pressure sensor 14 is disposed between the gas-liquid separator 160 and the compressor 110. The compression inlet pressure sensor 14 outputs the compression inlet pressure measured in the heating operation to the control unit 10 described later.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 난방운전시 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the air conditioner in the heating operation according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

압축기(110)에서 압축된 냉매는 절환부(190)로 유동된다. 난방운전시 절환부(190)는 압축기(110)의 토출포트(114)와 실내 열교환기(130)를 연결하므로, 절환부(190)로 유동된 냉매는 실내 열교환기(130)로 유동된다.The refrigerant compressed in the compressor (110) flows to the switching portion (190). The switching unit 190 connects the discharge port 114 of the compressor 110 and the indoor heat exchanger 130 in the heating operation so that the refrigerant flowing into the switching unit 190 flows to the indoor heat exchanger 130.

절환부(190)에서 실내 열교환기(130)로 유동된 냉매는 실내공기와 열교환을 하여 응축된다. 실내 열교환기(130)에서 응축된 냉매는 실내 팽창밸브(150)로 유동된다. 난방운전시 실내 팽창밸브(150)는 완전 개방되므로 냉매는 실내 팽창밸브(150)를 바이패스하여 실외 팽창밸브(140)로 유동된다.The refrigerant flowing from the switching unit 190 to the indoor heat exchanger 130 undergoes heat exchange with the room air and is condensed. The refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (130) flows to the indoor expansion valve (150). In the heating operation, the indoor expansion valve (150) is fully opened, so that the refrigerant bypasses the indoor expansion valve (150) and flows to the outdoor expansion valve (140).

실외 팽창밸브(140)로 유동되는 냉매는 실외팽창입구 온도센서(11)에 의하여 온도가 측정되고 실외팽창입구 압력센서(12)에 의하여 압력이 측정된다. 실외팽창입구 온도센서(11)는 측정된 실외팽창입구 온도를 후술할 제어부(10)에 출력하고, 실외팽창입구 압력센서(12)는 측정된 실외팽창입구 압력을 후술할 제어부(10)에 출력한다.The refrigerant flowing to the outdoor expansion valve (140) is measured by the outdoor expansion inlet temperature sensor (11) and the pressure is measured by the outdoor expansion inlet pressure sensor (12). The outdoor expansion inlet temperature sensor 11 outputs the measured outdoor expansion inlet temperature to the control unit 10 to be described later and the outdoor expansion inlet pressure sensor 12 outputs the measured outdoor expansion inlet pressure to the control unit 10 to be described later do.

실외 팽창밸브(140)로 유동된 냉매는 팽창되어 실외 열교환기(120)로 안내된다. 실외 열교환기(120)로 유동된 냉매는 실외공기 열교환을 하여 증발된다. 실외 열교환기(120)에서 증발된 냉매는 절환부(190)로 유동된다.The refrigerant that has flowed to the outdoor expansion valve (140) is expanded and guided to the outdoor heat exchanger (120). The refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 120 is evaporated by performing outdoor air heat exchange. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (120) flows into the switching portion (190).

절환부(190)는 난방운전시 실외 열교환기(120)와 기액분리기(160)를 연결하므로, 실외 열교환기(120)에서 절환부(190)로 유동된 냉매는 기액분리기(160)로 유동된다. 기액분리기(160)로 유동된 냉매는 기상 냉매와 액상 냉매가 분리된다. 기액분리기(160)에서 분리된 기상 냉매는 압축기(110)로 유입된다.The switching unit 190 connects the outdoor heat exchanger 120 and the gas-liquid separator 160 during the heating operation so that the refrigerant flowing from the outdoor heat exchanger 120 to the switching unit 190 flows into the gas-liquid separator 160 . The gas-liquid separator 160 separates the gaseous refrigerant and the liquid-phase refrigerant. The gas-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator 160 flows into the compressor 110.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기에 대한 블록도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 난방운전시 압력-엔탈피 선도(Pressure-Enthalpy Diagram, 이하 P-h 선도)를 나타내는 도면이다.2 is a block diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing a pressure-enthalpy diagram (hereinafter referred to as P-h diagram) in the heating operation of the air conditioner according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, 공기조화기를 제어하는 제어부(10)를 포함한다. 제어부(10)는 공기조화기의 운전을 제어하는 것으로서, 절환부(190), 압축기(110), 실외 팽창밸브(140), 및 실내 팽창밸브(150)를 제어하여 공기조화기의 운전을 제어한다.The air conditioner according to an embodiment of the present invention includes a control unit 10 for controlling the air conditioner. The control unit 10 controls the operation of the air conditioner and controls the operation of the air conditioner by controlling the switching unit 190, the compressor 110, the outdoor expansion valve 140, and the indoor expansion valve 150. [ do.

제어부(10)는 절환부(190)를 조절하여 난방운전과 제상운전을 전환한다. 제어부(10)는 부하에 따라 압축기(110)의 운전속도를 제어한다. 제어부(10)는 난방운전시 실외 팽창밸브(140)의 개도를 조절하고 제상운전시 실외 팽창밸브(140)를 개방한다. 제어부는 난방운전시 실내 팽창밸브(150)를 개방하고 제상운전시 실내 팽창밸브(150)의 개도를 조절한다.The control unit 10 controls the switching unit 190 to switch the heating operation and the defrosting operation. The control unit 10 controls the operation speed of the compressor 110 according to the load. The control unit 10 adjusts the opening degree of the outdoor expansion valve 140 during the heating operation and opens the outdoor expansion valve 140 during the defrosting operation. The control unit opens the indoor expansion valve (150) during the heating operation and adjusts the opening degree of the indoor expansion valve (150) during the defrosting operation.

제어부(10)는 실외팽창입구 온도센서(11)가 측정한 실외팽창입구 온도와 실외팽창입구 압력센서(12)가 측정한 실외팽창입구 압력으로부터 실외 열교환기(120) 입구의 엔탈피(h1)를 연산한다.The control unit 10 calculates the enthalpy h1 of the inlet of the outdoor heat exchanger 120 from the outdoor expansion inlet temperature measured by the outdoor expansion inlet temperature sensor 11 and the outdoor expansion inlet pressure measured by the outdoor expansion inlet pressure sensor 12 .

실외 열교환기(120) 입구의 엔탈피(h1)는 실외 팽창밸브(140)와 실외 열교환기(120) 사이에 배치되는 온도센서 및 압력센서로부터 연산하는 것이 이론상 바람직하나, 실제 실외 팽창밸브(140)에서 팽창된 냉매는 2개의 상(2 phase) 상태인 바 정확한 압력과 온도를 측정하기 힘들다. 따라서, 제어부(10)는 실외팽창입구 온도센서(11)가 측정한 실외팽창입구 온도와 실외팽창입구 압력센서(12)가 측정한 실외팽창입구 압력으로부터 실외 열교환기 입구 엔탈피(h1)를 연산한다.The enthalpy h1 of the inlet of the outdoor heat exchanger 120 is theoretically calculated from a temperature sensor and a pressure sensor disposed between the outdoor expansion valve 140 and the outdoor heat exchanger 120, It is difficult to measure the exact pressure and temperature because the refrigerant expanded in the two phase state. Therefore, the control unit 10 calculates the outdoor heat exchanger inlet enthalpy h1 from the outdoor expansion inlet temperature measured by the outdoor expansion inlet temperature sensor 11 and the outdoor expansion inlet pressure measured by the outdoor expansion inlet pressure sensor 12 .

제어부(10)는 압축입구 온도센서(13)가 측정한 압축입구 온도와 압축입구 압력센서(14)가 측정한 압축입구 압력으로부터 실외 열교환기(120) 출구의 엔탈피(h2)를 연산하다.The control unit 10 calculates the enthalpy h2 of the outlet of the outdoor heat exchanger 120 from the compression inlet temperature measured by the compression inlet temperature sensor 13 and the compression inlet pressure measured by the compression inlet pressure sensor 14. [

실외 열교환기(120) 출구의 엔탈피(h2)는 실외 열교환기(120)와 절환부(190) 또는 실외 열교환기(120)와 기액분리기(160) 사이에 배치되는 온도센서 및 압력센서로부터 연산하는 것이 이론상 바람직하나, 기액분리기(160)에서 분리되지 전의 냉매는 2개의 상(2 phase) 상태인 바 정확한 압력과 온도를 측정하기 힘들다. 따라서, 제어부(10)는 압축입구 온도센서(13)가 측정한 압축입구 온도와 압축입구 압력센서(14)가 측정한 압축입구 압력으로부터 실외 열교환기 출구 엔탈피(h2)를 연산한다.The enthalpy h2 of the outlet of the outdoor heat exchanger 120 is calculated from the temperature sensor and the pressure sensor disposed between the outdoor heat exchanger 120 and the switching unit 190 or between the outdoor heat exchanger 120 and the gas- Liquid separator 160 is in a two-phase state, it is difficult to measure the correct pressure and temperature. Therefore, the control unit 10 calculates the outdoor heat exchanger outlet enthalpy h2 from the compression inlet temperature measured by the compression inlet temperature sensor 13 and the compression inlet pressure measured by the compression inlet pressure sensor 14. [

제어부(10)는 연산된 실외 열교환기 입구 엔탈피(h1)와 실외 열교환기 출구 엔탈피(h2)를 바탕으로 제상 조건을 판단한다.
The control unit 10 determines the defrost condition based on the calculated outdoor heat exchanger inlet enthalpy h1 and outdoor heat exchanger outlet enthalpy h2.

<제상 조건 1><Defrost condition 1>

제어부(10)는 실외 열교환기 출구 엔탈피(h2)와 실외 열교환기 입구 엔탈피(h1)의 차인 엔탈피 차(H)로부터 제상 조건 1을 만족하는지 판단한다.The control unit 10 determines whether the defrost condition 1 is satisfied from the enthalpy difference H which is the difference between the outdoor heat exchanger outlet enthalpy h2 and the outdoor heat exchanger inlet enthalpy h1.

H = h2 - h1H = h2 - h1

제어부(10)는 엔탈피 차(H)가 기설정된 기준 엔탈피차(Ha)와 비교하여 엔탈피 차(H)가 기준 엔탈피차(Ha) 이하인 경우 제상 조건 1을 만족하는 것으로 판단한다.The control unit 10 determines that the enthalpy difference H satisfies the defrost condition 1 when the enthalpy difference H is equal to or less than the reference enthalpy difference Ha as compared with the predetermined reference enthalpy difference Ha.

H = h2 - h1 ≤ Ha
H = h2 - h1? Ha

<제상 조건 2><Defrost condition 2>

제어부(10)는 엔탈피 차(H)의 기준시간 간격(Δt) 당 변화정도(ΔH)로부터 제상 조건 2를 만족하는지 판단한다.The control unit 10 judges whether the defrost condition 2 is satisfied from the degree of change (? H) per the reference time interval? T of the enthalpy difference H.

제어부(10)는 기준시간 간격(Δt) 당 엔탈피 차의 변화정도(ΔH)가 기설정된 기준 변화정도(Hb) 이상인 경우 제상 조건 2를 만족하는 것으로 판단한다.The controller 10 determines that the defrost condition 2 is satisfied when the degree of change DELTA H of the enthalpy difference per reference time interval DELTA t is equal to or greater than the preset reference change degree Hb.

ΔH/Δt ≥ Hb
? H /? T? Hb

제어부(10)는 상술한 제상 조건 1 또는 제상 조건 2가 만족되거나 제상 조건 1 및 제상 조건 2가 모두 다 만족될 때 제상운전에 돌입한다.The control unit 10 enters the defrosting operation when the above defrost condition 1 or defrost condition 2 is satisfied or both the defrost condition 1 and defrost condition 2 are satisfied.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제상운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.FIG. 4 is a block diagram of a refrigerant flow during a defrosting operation of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제상운전시 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of defrosting operation of the air conditioner according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

압축기(110)에서 압축된 냉매는 절환부(190)로 유동된다. 제상운전시 절환부(190)는 압축기(110) 와 실외 열교환기(120)를 연결하므로, 절환부(190)로 유동된 냉매는 실외 열교환기(120)로 유동된다.The refrigerant compressed in the compressor (110) flows to the switching portion (190). The switching unit 190 connects the compressor 110 and the outdoor heat exchanger 120 so that the refrigerant flowing into the switching unit 190 flows to the outdoor heat exchanger 120. [

절환부(190)에서 실외 열교환기(120)로 유동된 냉매는 실외공기와 열교환을 하여 응축된다. 이 때, 실외 열교환기(120)의 착상은 녹아져 사라지게 된다.The refrigerant flowing from the switching unit 190 to the outdoor heat exchanger 120 undergoes heat exchange with the outdoor air and is condensed. At this time, the conception of the outdoor heat exchanger 120 melts and disappears.

실외 열교환기(120)에서 응축된 냉매는 실외 팽창밸브(140)로 유동된다. 제상운전시 실외 팽창밸브(140)는 완전 개방되므로 냉매는 실외 팽창밸브(140)를 바이패스하여 실내 팽창밸브(150)로 유동된다.The refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (120) flows to the outdoor expansion valve (140). Since the outdoor expansion valve 140 is fully opened during the defrosting operation, the refrigerant bypasses the outdoor expansion valve 140 and flows to the indoor expansion valve 150.

실내 팽창밸브(150)에서 팽창된 냉매는 실내 열교환기(130)로 안내된다. 실내 열교환기(130)로 유동된 냉매는 실내공기 열교환을 하여 증발된다. 실내 열교환기(130)에서 증발된 냉매는 절환부(190)로 유동된다.The refrigerant expanded in the indoor expansion valve (150) is guided to the indoor heat exchanger (130). The refrigerant flowing into the indoor heat exchanger (130) is evaporated by indoor air heat exchange. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (130) flows to the switching portion (190).

절환부(190)는 제상운전시 실내 열교환기(130)와 기액분리기(160)를 연결하므로, 실내 열교환기(130)에서 절환부(190)로 유동된 냉매는 기액분리기(160)로 유동된다. 기액분리기(160)로 유동된 냉매는 기상 냉매와 액상 냉매가 분리된다. 기액분리기(160)에서 분리된 기상 냉매는 압축기(110)로 유입된다..Since the switching unit 190 connects the indoor heat exchanger 130 and the gas-liquid separator 160 during the defrosting operation, the refrigerant flowing from the indoor heat exchanger 130 to the switching unit 190 flows into the gas-liquid separator 160 . The gas-liquid separator 160 separates the gaseous refrigerant and the liquid-phase refrigerant. The gas-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator 160 flows into the compressor 110.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

110: 압축기
120: 실외 열교환기
130: 실내 열교환기
140: 실외 팽창밸브
150: 실내 팽창밸브
160: 기액분리기
190: 절환부110: compressor
120: outdoor heat exchanger
130: Indoor heat exchanger
140: Outdoor expansion valve
150: Indoor expansion valve
160: gas-liquid separator
190:

Claims (4)

냉매를 압축하는 압축기;
실외에 설치되어 실외 공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환기;
실내에 설치되어 실내 공기와 냉매를 열교환하는 실내 열교환기;
난방운전시 상기 실내 열교환기에서 응축된 냉매를 팽창하는 실외 팽창밸브;
난방운전시 상기 실외 팽창밸브로 유입되는 냉매의 온도인 실외팽창입구 온도를 측정하는 실외팽창입구 온도센서;
난방운전시 상기 실외 팽창밸브로 유입되는 냉매의 압력인 실외팽창입구 압력을 측정하는 실외팽창입구 압력센서;
상기 압축기로 유입되는 냉매의 온도인 압축입구 온도를 측정하는 압축입구 온도센서;
상기 압축기로 유입되는 냉매의 압력인 압축입구 압력을 측정하는 압축입구 압력센서; 및
상기 실외팽창입구 온도, 상기 실외팽창입구 압력, 상기 압축입구 온도, 및 압축입구 압력으로부터 상기 실외 열교환기의 착상 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 공기조화기.A compressor for compressing the refrigerant;
An outdoor heat exchanger installed outdoors for exchanging heat between the outdoor air and the refrigerant;
An indoor heat exchanger installed in a room to exchange heat between indoor air and refrigerant;
An outdoor expansion valve for expanding the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger during heating operation;
An outdoor expansion inlet temperature sensor for measuring an outdoor expansion inlet temperature which is a temperature of a refrigerant flowing into the outdoor expansion valve during a heating operation;
An outdoor expansion inlet pressure sensor for measuring an outdoor expansion inlet pressure which is a pressure of a refrigerant flowing into the outdoor expansion valve during a heating operation;
A compression inlet temperature sensor for measuring a compression inlet temperature which is a temperature of the refrigerant flowing into the compressor;
A compression inlet pressure sensor for measuring a compression inlet pressure which is a pressure of a refrigerant flowing into the compressor; And
And a control unit for determining whether or not the outdoor heat exchanger is fired from the outdoor expansion inlet temperature, the outdoor expansion inlet pressure, the compression inlet temperature, and the compression inlet pressure. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 실외팽창입구 온도 및 상기 실외팽창입구 압력으로부터 연산된 엔탈피인 실외 열교환기 입구 엔탈피와, 상기 압축입구 온도 및 압축입구 압력으로부터 연산된 실외 열교환기 출구 엔탈피로부터 상기 실외 열교환기의 착상 여부를 판단하는 공기조화기.The method according to claim 1,
Wherein the control unit is further operable to determine an inlet enthalpy of the outdoor heat exchanger which is an enthalpy calculated from the outdoor expansion inlet temperature and the outdoor expansion inlet pressure and an inlet enthalpy of the outdoor heat exchanger outlet enthalpy calculated from the compression inlet temperature and the compression inlet pressure, Air conditioner to judge whether or not. 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 실외 열교환기 입구 엔탈피와 상기 실외 열교환기 출구 엔탈피의 차인 엔탈피 차로부터 상기 실외 열교환기의 착상 여부를 판단하는 공기조화기.3. The method of claim 2,
Wherein the controller determines whether or not the outdoor heat exchanger is fired from an enthalpy difference that is a difference between an enthalpy of the inlet of the outdoor heat exchanger and an outlet enthalpy of the outdoor heat exchanger. 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 실외 열교환기 입구 엔탈피와 상기 실외 열교환기 출구 엔탈피의 차인 엔탈피 차의 기준시간 간격 당 변화정도로부터 상기 실외 열교환기의 착상 여부를 판단하는 공기조화기.The method of claim 3,
Wherein the control unit determines whether or not the outdoor heat exchanger is assumed to be frozen based on a degree of change in enthalpy difference between the entrance enthalpy of the outdoor heat exchanger and the exit enthalpy of the outdoor heat exchanger per reference time interval.
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