KR20160086638A - 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법 - Google Patents

공기 조화기 및 이를 제어하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160086638A
KR20160086638A KR1020150004225A KR20150004225A KR20160086638A KR 20160086638 A KR20160086638 A KR 20160086638A KR 1020150004225 A KR1020150004225 A KR 1020150004225A KR 20150004225 A KR20150004225 A KR 20150004225A KR 20160086638 A KR20160086638 A KR 20160086638A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compressor
heat exchanger
refrigerant
cooling water
air conditioner
Prior art date
Application number
KR1020150004225A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101698260B1 (ko
Inventor
차우호
최민환
이진우
최송
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020150004225A priority Critical patent/KR101698260B1/ko
Publication of KR20160086638A publication Critical patent/KR20160086638A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101698260B1 publication Critical patent/KR101698260B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F25B40/06—Superheaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/14—Heat exchangers specially adapted for separate outdoor units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/44—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger characterised by the use of internal combustion engines
    • F24F11/001—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/28—Means for preventing liquid refrigerant entering into the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19—Pressures
    • F25B2700/193—Pressures of the compressor
    • F25B2700/1933—Suction pressures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 실내기; 및 상기 적어도 하나의 실내기와 연결되며, 연소 가스를 통해 구동하는 엔진으로부터 동력을 제공받아 냉매를 압축하는 제2 압축기를 구동하는 GHP 실외기를 포함하며, 상기 GHP 실외기는, 외기와 냉매를 열 교환시키는 제2 실외열교환기와, 상기 엔진에 연결되며, 상기 엔진에서 발생한 열을 흡수하는 냉각수가 순환하는 냉각수 순환 배관과, 상기 냉각수 순환 배관에 연결되며, 상기 제2압축기로 유입되는 냉매의 일부와 냉각수를 열 교환시키는 판형 열교환기를 포함하는 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법을 제공한다.

Description

공기 조화기 및 이를 제어하는 방법{Air conditioner and method for controlling the same}
본 발명은 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.
공기 조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내를 냉/난방하거나 또는 실내 공기를 정화시키는 장치를 말한다.
이러한 공기 조화기는 압축기를 구동시키는 동력원에 따라, 전기를 사용하는 전기식 히트 펌프(Electric Heat Pump; EHP) 방식과, LPG나 LNG 등의 가스 연료를 사용하는 가스 히트 펌프(Gas Heat Pump; GHP) 방식 등으로 분류할 수 있다. 여기서, 가스 히트 펌프 방식은 가스 연료 연소를 통해 엔진을 작동시켜 GHP 압축기를 구동시킨다.
상기 전기식 히트 펌프 방식에 따른 공기 조화기는 전류제어를 통한 압축기의 제어가 용이하여 부분 부하에 대한 대응이 쉽다는 장점이 있고, 상기 가스 히트 펌프 방식에 따른 공기 조화기는 LPG나 LNG 등의 가스 연료를 사용하여 엔진을 구동하기 때문에 전력 수급에 영향을 받지 않는다는 장점이 있다.
그런데, 상기 가스 히트 펌프 방식에 따른 공기 조화기가 냉방 모드로 운전될 때, 외기의 온도가 낮으면, 상기 GHP 압축기로 액상의 냉매가 유입되거나, 상기 GHP 압축기로 유입되는 냉매의 압력이 낮아지는 문제점이 발생한다.
한편, 본 발명의 배경이 되는 기술은 종래 대한민국 공개특허 제10-2005-0043089호에 개시된다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, GHP 압축기로 액상의 냉매가 유입되거나, GHP 압축기로 유입되는 냉매의 압력이 낮아지는 현상을 방지하기 위한, 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 의한 공기 조화기는 적어도 하나의 실내기; 및 상기 적어도 하나의 실내기와 연결되며, 연소 가스를 통해 구동하는 엔진으로부터 동력을 제공받아 냉매를 압축하는 제2 압축기를 구동하는 GHP 실외기를 포함하며, 상기 GHP 실외기는, 외기와 냉매를 열 교환시키는 제2 실외열교환기와, 상기 엔진에 연결되며, 상기 엔진에서 발생한 열을 흡수하는 냉각수가 순환하는 냉각수 순환 배관과, 상기 냉각수 순환 배관에 연결되며, 상기 제2압축기로 유입되는 냉매의 일부와 냉각수를 열 교환시키는 판형 열교환기를 포함한다.
상기 냉각수 순환 배관은, 상기 판형 열교환기와 연결된 제1냉각수 배관과, 상기 제2 실외열교환기 측과 연결된 제2냉각수 배관을 포함할 수 있다.
상기 공기 조화기는, 상기 엔진으로부터 토출된 냉각수를 상기 제1냉각수 배관 또는 제2냉각수 배관으로 안내하는 제2삼방밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 판형 열교환기는, 상기 공기 조화기가 난방 운전 모드로 작동할 때, 상기 실내기의 실내 열교환기에서 응축된 냉매의 일부에 열을 제공할 수 있다.
상기 판형 열교환기는, 상기 공기 조화기가 냉방 운전 모드로 작동할 때, 상기 제2 실외열교환기 응축된 냉매의 일부에 열을 제공할 수 있다.
상기 판형 열교환기는, 상기 제2 압축기의 저압측 압력이, 설정된 압력 이하일 때, 상기 제2 실외열교환기 응축된 냉매의 일부에 열을 제공할 수 있다.
상기 공기 조화기는 상기 제2 압축기의 저압측에 구비되어, 상기 제2압축기로 유입되는 냉매의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 엔진을 구동원으로 하여 냉매를 압축하는 제2압축기와 상기 제2압축기로 유입되는 냉매와 상기 엔진으로부터 열을 흡수한 냉각수를 열 교환시키는 판형 열교환기를 구비한 GHP 실외기와, 상기 GHP 실외기와 각각 연결된 실내기를 포함하는 공기 조화기의 제어 방법에 있어서, 상기 공기 조화기가 냉방 운전 모드로 작동하는 단계; 상기 제2압축기의 저압측 압력을 측정하는 단계; 및 측정된 상기 제2압축기의 저압측 압력을 기초로, 상기 판형 열교환기에서, 상기 냉각수와 상기 제2압축기로 유입되는 냉매가 선택적으로 열 교환하는 단계를 포함하는 공기 조화기 제어 방법을 제공한다.
상기 공기 조화기 제어 방법은, 측정된 상기 제2압축기의 저압측 압력이 설정된 압력 이하일 때, 상기 판형 열교환기에서 상기 냉각수와 상기 제2압축기로 유입되는 냉매가 열 교환할 수 있다.
상기 공기 조화기 제어 방법은, 측정된 상기 제2압축기의 저압측 압력이 설정된 압력을 초과할 때, 상기 판형 열교환기에서 상기 냉각수와 상기 제2압축기로 유입되는 냉매의 열 교환을 차단할 수 있다.
본 발명의 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법에 의하면, GHP 압축기로 액상의 냉매가 유입되거나, GHP 압축기로 유입되는 냉매의 압력이 낮아지는 현상을 방지된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 구성도,
도 2는 도 1의 공기 조화기의 세부 구성도,
도 3은 도 2의 공기 조화기가 난방 운전 모드로 동작할 때의 냉매의 흐름도,
도 4는 도 2의 공기 조화기가 냉방 운전 모드로 동작할 때의 냉매의 흐르도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 조화기 제어 방법의 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 공기 조화기를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 구성도이며, 도 2는 도 1의 공기 조화기의 세부 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 공기 조화기(1)는, 실내기(10) 및 실외기(100)를 포함한다.
상기 실내기(10)는 하나 또는 복수 개로 구비될 수 있다. 즉, 상기 실내기(10)는 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다. 상기 적어도 하나의 실내기(10)는 상기 실외기(100)와 연결되어 실내를 냉/난방하거나 또는 실내 공기를 정화할 수 있다.
상기 실내기(10)는 상기 실외기(100)와의 연결을 위한 한 쌍의 실내기 배관(12, 14)을 포함한다. 한 쌍의 실내기 배관(12, 14)은, 후술하는 EHP 가스 배관(230)과 GHP 가스 배관(340)을 연결하는 실내기 가스 배관(12)과, 후술하는 EHP 액체 배관(240)과 GHP 액체 배관(345)을 연결하는 실내기 액체 배관(14)으로 구비된다.
상기 실외기(100)는 상기 실내기(10)에 연결되며, 상기 실내기(10)의 충분한 열교환 동작을 이루도록 냉매의 압축, 팽창 등을 수행한다. 이러한 상기 실외기(100)는 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 실외기(100)는, LPG나 LNG 등의 가스 연료를 사용하는 가스 히트 펌프(Gas Heat Pump; GHP) 방식인 GHP 실외기(300)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실외기(100)는, 전기를 사용하는 전기식 히트 펌프(Electric Heat Pump; EHP) 방식인 EHP 실외기(200)를 더 포함할 수 있다.
상기 EHP 실외기(200)는 전기식 히트 펌프 방식으로 동작하는 실외기로서, 제1 압축기(210), 제1 어큐뮬레이터(220), EHP 가스 배관(230), EHP 액체 배관(240), 한 쌍의 접속밸브(232, 244), 제1 실외열교환기(250), 제1 실외열교환기 조절밸브(260) 및 제1 사방밸브(270)를 포함한다.
상기 제1 압축기(210)는 냉매를 압축하기 위한 구성요소로서 전류를 인가를 통해 구동한다. 상기 제1 압축기(210)에 전류가 인가되면, 상기 제1 압축기(210)는 냉매를 압축할 수 있다.
상기 상기 제1 압축기(210)는 전류제어를 통해 구동하므로, 외기에 영향이 적으며, 부분 부하 대응에 적합하다는 장점이 있다.
상기 제1 어큐뮬레이터(220)는 상기 제1 압축기(210)로 냉매를 공급하기 위한 구성요소이다. 구체적으로, 상기 제1 어큐뮬레이터(220)는, 냉매의 역류 또는 액으로 흡입될 경우 상기 제1 압축기(210)의 손상을 주기 때문에, 오일과 냉매의 혼합물을 일시적으로 저장한다.
상기 EHP 가스 배관(230)은 상기 제1 압축기(210)와 상기 적어도 하나의 실내기(10)를 연결한다. 구체적으로, 상기 EHP 가스 배관(230)은 상기 제1 압축기(210)와 상기 실내기 가스 배관(12)을 연결한다.
상기 EHP 액체 배관(240)은 상기 제1 실외열교환기(250)와 상기 적어도 하나의 실내기(10)를 연결한다. 구체적으로, 상기 EHP 액체 배관(240)은 상기 제1 실외열교환기(250)와 상기 실내기 액체 배관(14)을 연결한다.
상기 한 쌍의 접속밸브(232, 244)는 상기 실내기(10)와의 연결을 위한 구성요소이다. 이러한 상기 한 쌍의 접속밸브(232, 244)는 상기 EHP 가스 배관(232)과 상기 실내기 가스 배관(12)을 접속하기 위한 접속밸브(232)와, 상기 EHP 액체 배관(240)과 상기 실내기 액체 배관(14)을 접속하기 위한 접속밸브(244)로 구비된다.
상기 제1 실외열교환기(250)에서는 상기 공기 조화기(1)의 냉난방 운전에 따라 냉매의 증발이나 냉매의 응축이 이루어진다. 구체적으로, 상기 공기 조화기(1)가 냉방 운전을 수행할 때는 냉매의 응축이 이루어지고, 상기 공기 조화기(1)가 난방 운전을 수행할 때는 냉매의 증발이 이루어진다.
상기 제1 실외열교환기 조절밸브(260)는 상기 제1 실외열교환기(250)로의 냉매의 흐름을 조절한다. 상기 제1 실외열교환기 조절밸브(260)에 대해서는 잘 알려져 있으므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 제1 사방밸브(270)는 상기 EHP 실외기(200)에서 유동하는 냉매의 유로를 전환하기 위한 구성요소이다. 상기 제1 사방밸브(270)에 대해서는 잘 알려져 있으므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 GHP 실외기(300)는 가스 히트 펌프 방식으로 동작하는 실외기로서, 제2 압축기(310), 제2 어큐뮬레이터(320), 엔진(330), GHP 가스 배관(340), GHP 액체 배관(345), 한 쌍의 접속밸브(342, 346), 냉각수 열교환기(350), 냉각수 순환 배관(351, 352), 제1삼방밸브(353), 제2삼방밸브(354), 냉각수 펌프(355), 제2 실외열교환기(360), 제2 실외열교환기 조절밸브(365), 판형 열교환기(370), 판형 열교환기 조절밸브(375), 제2 사방밸브(380) 및 엔진 순환배관(400)를 포함한다.
상기 제2 압축기(310)는 냉매를 압축하기 위한 구성요소로서, 후술하는 상기 엔진(330)의 구동을 통해 동작한다. 상기 엔진(330)을 통해 상기 제2 압축기(310)로 구동력이 전달되면, 상기 제2 압축기(310)는 상기 제1 압축기(210)와 같이 냉매를 압축할 수 있다.
그리고 상기 제2 압축기(310)의 저압측에는 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매의 압력을 측정하는 압력센서(311)가 구비될 수 있다.
상기 압력센서(311)는 후술하는 제어부(미도시)와 연결되어, 상기 제어부(미도시)에 상기 제2 압축기(310)의 저압측에서 측정된 냉매의 압력 정보를 전송한다.
상기 제2 어큐뮬레이터(320)는 상기 제2 압축기(310)로 냉매를 공급하기 위한 구성요소이다. 상기 제2 어큐뮬레이터(320) 또한, 상기 제1 어큐뮬레이터(220)와 같이 냉매의 역류 또는 액으로 흡입될 경우 상기 제2 압축기(310)의 손상을 주기 때문에, 오일과 냉매의 혼합물을 일시적으로 저장한다.
상기 엔진(330)는 가버너(governor)를 구비할 수 있다.
상기 엔진(330)은 상기 제2 압축기(310)로 구동력을 전달하기 위한 구성요소로서, LPG나 LNG 등의 가스 연료 등의 연소를 통해 동작한다. 이와 같은 상기 엔진(330)을 통한 연소 가스를 통해 상기 GHP 실외기(300)는 가스 히트 펌프 방식으로 동작하게 된다.
한편, 상기 가버너는, 상기 엔진(330)에 공급되는 연료량을 조절해 준다. 상기 가버너는 상기 엔진(330)에 연료를 일정하게 공급하기 위한, 제로가버너(zero-governor)가 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 냉각수 순환 배관(351, 352)은 상기 제1냉각수 배관(351)과 제2냉각수 배관(352)을 포함한다.
상기 제1냉각수 배관(351)은 상기 판형 열교환기(370)와 연결되고, 상기 제2냉각수 배관(352)은 상기 제2 실외 열교환기(360) 측에 연결된다.
그리고 상기 제1삼방밸브(353)는 상기 엔진(330)의 냉각수가 유출부에 설치되어, 냉각수를 상기 엔진(330)의 냉각수 유입부 또는 상기 제2삼방밸브(354)로 안내한다.
그리고, 상기 제2삼방밸브(354)는 상기 제1삼방밸브(353)로부터 안내된 냉각수를 상기 제1냉각수 배관(351) 또는 제2냉각수 배관(352)으로 안내한다.
상기 GHP 가스 배관(340)은 상기 적어도 하나의 실내기(10)와 연결하기 위한 구성요소이다. 구체적으로, 상기 GHP 가스 배관(340)은 상기 제2 압축기(310)와 상기 실내기 가스 배관(12)을 연결한다.
상기 GHP 액체 배관(345)은 상기 적어도 하나의 실내기(10)와 연결하기 위한 구성요소이다. 구체적으로, 상기 GHP 액체 배관(345)은 상기 제2 실외 열교환기(360)와 상기 실내기 액체 배관(14)을 연결한다.
상기 한 쌍의 접속밸브(342, 346)는 상기 실내기(10)와의 연결을 위한 구성요소이다. 이러한 상기 한 쌍의 접속밸브(342, 346)는 상기 GHP 가스 배관(340)과 상기 실내기 가스 배관(12)을 접속하기 위한 접속밸브(342)와, 상기 GHP 액체 배관(345)과 상기 실내기 액체 배관(14)을 접속하기 위한 접속밸브(346)로 구비된다.
상기 냉각수 열교환기(350)는 상기 엔진(330)을 냉각하기 위한 구성요소이다. 상기 냉각수 열교환기(350)는 냉각수를 이용하여 상기 엔진(330)의 구동에 따라 과열된 상기 엔진(330)의 열을 흡수하게 된다.
상기 냉각수 펌프(355)는 냉각수의 유동력을 제공하기 위한 구성요소로서, 상기 냉각수 열교환기(350)와 연결된다. 이에 따라, 상기 냉각수 펌프(355)는 상기 냉각수 열교환기(350)로 냉각수를 공급할 수 있다.
상기 제2 실외열교환기(360)는 앞선 상기 제1 실외열교환기(250)과 같이 상기 공기 조화기(1)의 냉난방 운전에 따라 냉매의 증발이나 냉매의 응축을 하기 위한 구성요소이다. 구체적으로, 상기 공기 조화기(1)가 냉방 운전을 수행할 때는 냉매의 응축이 이루어지고, 상기 공기 조화기(1)가 난방 운전을 수행할 때는 냉매의 증발이 이루어진다.
상기 제2 실외열교환기 조절밸브(365)는 상기 제2 실외열교환기(360)로의 냉매의 흐름을 조절하기 위한 구성요소이다. 상기 제2 실외열교환기 조절밸브(365) 또한, 상기 제1 실외열교환기 조절밸브(260)와 같이 잘 알려져 있으므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 판형 열교환기(370)는 상기 제2 실외열교환기(360)와 같이 상기 공기 조화기(1)의 냉반방 운전에 따라 냉매의 증발이나 냉매의 응축을 하기 위한 구성요소이다. 이러한 상기 판형 열교환기(370)는 상기 제2 실외열교환기(360)와 함께 냉매의 증발이나 냉매의 응축을 함께 수행할 수 있다.
상기 판형 열교환기 조절밸브(375)는 상기 판형 열교환기(370)로의 냉매의 흐름을 조절하기 위한 구성요소이다. 상기 판형 열교환기 조절밸브(375)에 대해서는 잘 알려져 있으므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
상기 제2 사방밸브(380)는 상기 GHP 실외기(300)에서 유동하는 냉매의 유로를 전환하기 위한 구성요소이다. 상기 제2 사방밸브(380) 또한, 상기 제1 사방밸브(270)와 같이 잘 알려져 있으므로, 이하, 자세한 설명을 생략한다.
한편, 공기 조화기(1)는, 상기 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(미도시)는 상기 제1삼방밸브(353), 상기 제2삼방밸브(354) 및 판형 열교환기 조절밸브(375) 등의 각종 밸브와 연결되어, 상기 각종 밸브를 제어할 수 있다.
이하에서는, 본 실시예에 따른 상기 공기 조화기(1)의 동작에 대해 자세히 설명한다.
도 3은 도 2의 공기 조화기가 난방 운전 모드로 동작할 때 냉매의 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 상기 공기 조화기(1)가 난방 운전 모드로 동작할 때, 상기 제1 실외열교환기(250) 및 상기 제2 실외열교환기(360)는 증발기로 작동하고, 상기 실내기(10)의 실내 열교환기(미도시)는 응축기로 작동한다.
더 상세히 설명하면, 상기 제1 압축기(210)에서 압축된 고온고압의 냉매는 상기 EHP 가스 배관(230) 및 상기 실내기 가스 배관(12)을 순차적으로 지나, 상기 실내기(10)의 실내 열교환기(미도시)에서 실내 공기와 열교환 된 후 응축된다.
그리고, 상기 제2 압축기(310)에서 압축된 고온고압의 냉매는 GHP 가스 배관(340) 및 상기 실내기 가스 배관(12)을 순차적으로 지나, 상기 실내기(10)의 실내 열교환기(미도시)에서 실내 공기와 열교환 된 후 응축된다.
상기 실내기(10)의 실내 열교환기(미도시)에서 응축된 냉매는 상기 실내기 액체 배관(14)을 통해, 상기 EHP 액체 배관(240)과 상기 GHP 액체 배관(345)으로 유동한다.
상기 EHP 액체 배관(240)으로 유입된 냉매는, 상기 제1 실외열교환기(250)에서 증발된 후, 상기 제1 압축기(210)로 유입된다.
그리고, 상기 GHP 액체 배관(345)으로 유입된 냉매는, 제2 실외열교환기(360) 및 상기 판형 열교환기(370)로 각각 유입되어 증발된 후, 상기 제2 압축기(310)로 유입된다.
이때, 상기 제2삼방밸브(354)는 상기 제1삼방밸브(353)로부터 안내된 냉각수를 상기 제1냉각수 배관(351)으로 안내한다. 그리고, 상기 제1냉각수 배관(351)은 상기 판형 열교환기(370)로 상기 엔진(330)으로부터 열을 흡수한 냉각수를 전달한다.
그리고, 상기 제2삼방밸브(354)는 상기 제2냉각수 배관(352)으로 냉각수의 유동을 차단하여, 상기 판형 열교환기(370)에서 상기 엔진(330)으로부터 열을 흡수한 냉각수와 상기 GHP 액체 배관(345)으로 유입된 냉매의 열교환 효율을 극대화 시킬 수 있다.
도 4은 도 2의 공기 조화기가 냉방 운전 모드로 동작할 때 냉매의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 상기 공기 조화기(1)가 냉방 운전 모드로 동작할 때, 상기 제1 실외열교환기(250) 및 상기 제2 실외열교환기(360)는 응축기로 작동하고, 상기 실내기(10)의 실내 열교환기(미도시)는 증발기로 작동한다.
더 상세히 설명하면, 상기 제1 압축기(210)에서 압축된 고온고압의 냉매는 상기 제1 실외열교환기(250)에서 실외 공기와 열교환 된 후 응축된다.
상기 제1 실외열교환기(250)에서 응축된 냉매는, 상기 EHP 액체 배관(240) 및 상기 실내기 액체 배관(14)을 순차적으로 지나 상기 실내기(10)의 실내 열교환기(미도시)에서 실내 공기와 열교환 된 후 증발한다.
그리고, 상기 제2 압축기(310)에서 압축된 고온고압의 냉매는 상기 제2 실외열교환기(360)에서 실외 공기와 열교환 된 후 응축된다.
상기 제2 실외열교환기(360)에서 응축된 냉매는, 상기 GHP 액체 배관(345) 및 상기 실내기 액체 배관(14)을 순차적으로 지나 상기 실내기(10)의 실내 열교환기(미도시)에서 실내 공기와 열교환 된 후 증발한다.
이때, 오픈된 상기 판형 열교환기 조절밸브(375)는 상기 제2 실외열교환기(360)에서 응축된 냉매 중 일부를 상기 판형 열교환기(370)로 유입시킬 수 있다.
상기 판형 열교환기(370)로 유입된 냉매는, 상기 엔진(330)으로부터 열을 흡수한 냉각수부터 열을 전달 받아 증발된 후, 상기 제2 압축기(310)로 유입될 수 있다.
이렇게, 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매 중 일부는 상기 판형 열교환기(370)에서 상기 엔진(330)으로부터 열을 흡수한 냉각수로부터 열을 제공 받기 때문에, 액상의 냉매가 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 현상과, 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매의 압력이 감소되는 현상이 방지될 수 있다.
한편, 상기 실내기(10)의 실내 열교환기(미도시)에서 증발된 냉매는 상기 실내기 가스 배관(12)을 통해, 상기 EHP 가스 배관(230) 및 상기 GHP 가스 배관(340)으로 각각 유동한 뒤, 상기 제1 압축기(210) 및 상기 제2 압축기(310)로 유입된다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 조화기 제어 방법을 설명한다.
상기 공기 조화기(1)가 냉방 모드로 운전될 때, 실외 온도가 낮아 상기 공기 조화기(1)에서 요구되는 부하가 낮을 때, 상기 제2 실외열교환기(360)에서는 과도하게 냉매가 응축되는 현상이 발생한다.
그리고, 이러한 현상은, 상기 제2 압축기(310)에 액상의 냉매가 유입되는 문제점과 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매의 압력이 설정된 제1값 이하로 떨어뜨리는 문제점을 유발시킨다.
여기서, 상기 제1값은 상기 제2 압축기(310)의 한계 저압에 계수(α)를 곱한 값으로 결정될 수 있다.
상기 공기 조화기 제어 방법은, 상기 공기 조화기(1)가 냉방 운전 모드로 작동할 때, 상기 제2 압축기(310)에 액상의 냉매가 유입되는 현상을 방지하고, 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매의 압력이 상기 제1값 이하로 떨어지는 현상을 방지하기 위한 방법이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 조화기 제어 방법의 순서도이다.
도 5를 참조하면, 상기 공기 조화기 제어 방법은, 냉방 운전 모드로 작동하는 단계(S10); 제2 압축기의 저압측 압력을 측정하는 단계(S20); 판형 열교환기에서 냉각수와 상기 제2 압축기로 유입되는 냉매를 열 교환시키는 단계(S230)를 포함한다.
먼저, 상기 냉방 운전 모드로 작동하는 단계(S10)에서는 상기 제어부(미도시)가, 냉매의 유동 방향을 제어하여, 상기 제1 실외열교환기(250) 및 상기 제2 실외열교환기(360)는 응축기로 작동시키고, 상기 실내기(10)의 실내 열교환기(미도시)는 증발기로 작동시킨다.
상기 제2 압축기의 저압측 압력을 측정하는 단계(S20)에서는 상기 제2 압축기(310)의 저압측으로 유입되는 냉매의 압력을 측정한다.
즉, 상기 제2 어큐뮬레이터(320)로부터 토출되어, 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매의 압력이 상기 압력센서(311)에 의해 측정된다.
상기 압력센서(311)에서 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매의 압력에 관한 정보는 상기 제어부(미도시)로 전달된다.
상기 판형 열교환기에서 냉각수와 상기 제2 압축기로 유입되는 냉매를 열 교환시키는 단계(S230)에서는, 상기 제어부(미도시)가, 상기 압력센서(311)에서 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매의 압력에 관한 정보를 기초로, 상기 판형 열교환기(370)에서, 냉각수와 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매가 선택적으로 열 교환될 수 있게한다.
더 상세히 설명하면, 상기 제어부(미도시)는, 상기 압력센서(311)에서 측정된 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매의 압력이 상기 제1값 이하 일 때, 상기 판형 열교환기 조절밸브(375)를 오픈시켜, 상기 제2 실외열교환기(360)에서 응축된 냉매 중 일부를 상기 판형 열교환기(370)로 유입시킬 수 있다.
그리고, 상기 판형 열교환기(370)로 유입된 냉매는, 상기 엔진(330)으로부터 열을 흡수한 냉각수부터 열을 전달 받아 증발된 후, 상기 제2 압축기(310)로 유입되어, 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매의 압력이 낮아지거나, 상기 제2 압축기(310)에 액상의 냉매가 유입되는 현상을 방지한다(S31 및 S32 참조).
상기 제어부(미도시)는, 상기 압력센서(311)에서 측정된 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매의 압력이 상기 제1값을 초과할 때, 상기 판형 열교환기(370)에서 냉각수와 냉매를 열 교환을 차단할 수 있다.
더 상세히 설명하면, 상기 제어부(미도시)는, 상기 압력센서(311)에서 측정된 상기 제2 압축기(310)로 유입되는 냉매의 압력이 상기 제1값을 초과할 때, 상기 판형 열교환기 조절밸브(375)를 닫아서, 상기 제2 실외열교환기(360)에서 응축된 냉매 중 일부가 상기 판형 열교환기(370)로 유입되는 것을 방지할 수 있다(S33 및 S34 참조).
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 공기 조화기
10: 실내기
100: 실외기
200: EHP 실외기
300: GHP 실외기
310: 제2 압축기
311: 압력센서
351, 352: 냉각수 순환 배관
353: 제1삼방밸브
354: 제2삼방밸브

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 실내기; 및
    상기 적어도 하나의 실내기와 연결되며, 연소 가스를 통해 구동하는 엔진으로부터 동력을 제공받아 냉매를 압축하는 제2 압축기를 구동하는 GHP 실외기를 포함하며,
    상기 GHP 실외기는,
    외기와 냉매를 열 교환시키는 제2 실외열교환기와,
    상기 엔진에 연결되며, 상기 엔진에서 발생한 열을 흡수하는 냉각수가 순환하는 냉각수 순환 배관과,
    상기 냉각수 순환 배관에 연결되며, 상기 제2압축기로 유입되는 냉매의 일부와 냉각수를 열 교환시키는 판형 열교환기를 포함하는 공기 조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수 순환 배관은,
    상기 판형 열교환기와 연결된 제1냉각수 배관과,
    상기 제2 실외열교환기 측과 연결된 제2냉각수 배관을 포함하는 공기 조화기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 엔진으로부터 토출된 냉각수를 상기 제1냉각수 배관 또는 제2냉각수 배관으로 안내하는 제2삼방밸브를 더 포함하는 공기 조화기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 판형 열교환기는,
    상기 공기 조화기가 난방 운전 모드로 작동할 때, 상기 실내기의 실내 열교환기에서 응축된 냉매의 일부에 열을 제공하는 공기 조화기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 판형 열교환기는,
    상기 공기 조화기가 냉방 운전 모드로 작동할 때, 상기 제2 실외열교환기 응축된 냉매의 일부에 열을 제공하는 공기 조화기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 판형 열교환기는,
    상기 제2 압축기의 저압측 압력이 설정된 압력 이하일 때, 상기 제2 실외열교환기 응축된 냉매의 일부에 열을 제공하는 공기 조화기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 압축기의 저압측에 구비되어, 상기 제2압축기로 유입되는 냉매의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하는 공기 조화기.
  8. 엔진을 구동원으로 하여 냉매를 압축하는 제2압축기와 상기 제2압축기로 유입되는 냉매와 상기 엔진으로부터 열을 흡수한 냉각수를 열 교환시키는 판형 열교환기를 구비한 GHP 실외기와, 상기 GHP 실외기와 각각 연결된 실내기를 포함하는 공기 조화기의 제어 방법에 있어서,
    상기 공기 조화기가 냉방 운전 모드로 작동하는 단계;
    상기 제2압축기의 저압측 압력을 측정하는 단계; 및
    측정된 상기 제2압축기의 저압측 압력을 기초로, 상기 판형 열교환기에서, 상기 냉각수와 상기 제2압축기로 유입되는 냉매가 선택적으로 열 교환하는 단계를 포함하는 공기 조화기 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    측정된 상기 제2압축기의 저압측 압력이 설정된 압력 이하일 때, 상기 판형 열교환기에서 상기 냉각수와 상기 제2압축기로 유입되는 냉매가 열 교환하는 공기 조화기 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    측정된 상기 제2압축기의 저압측 압력이 설정된 압력을 초과할 때, 상기 판형 열교환기에서 상기 냉각수와 상기 제2압축기로 유입되는 냉매의 열 교환을 차단하는 공기 조화기 제어 방법.
KR1020150004225A 2015-01-12 2015-01-12 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법 KR101698260B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150004225A KR101698260B1 (ko) 2015-01-12 2015-01-12 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150004225A KR101698260B1 (ko) 2015-01-12 2015-01-12 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160086638A true KR20160086638A (ko) 2016-07-20
KR101698260B1 KR101698260B1 (ko) 2017-01-19

Family

ID=56680001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150004225A KR101698260B1 (ko) 2015-01-12 2015-01-12 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101698260B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5918358A (ja) * 1982-07-22 1984-01-30 三菱電機株式会社 冷暖房給湯装置
JPH10115475A (ja) * 1996-10-09 1998-05-06 Aisin Seiki Co Ltd 冷水装置
KR20030067515A (ko) * 2002-02-06 2003-08-14 산요덴키가부시키가이샤 공기 조화 장치
KR20060016390A (ko) * 2004-08-17 2006-02-22 엘지전자 주식회사 코제너레이션 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5918358A (ja) * 1982-07-22 1984-01-30 三菱電機株式会社 冷暖房給湯装置
JPH10115475A (ja) * 1996-10-09 1998-05-06 Aisin Seiki Co Ltd 冷水装置
KR20030067515A (ko) * 2002-02-06 2003-08-14 산요덴키가부시키가이샤 공기 조화 장치
KR20060016390A (ko) * 2004-08-17 2006-02-22 엘지전자 주식회사 코제너레이션 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR101698260B1 (ko) 2017-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9534807B2 (en) Air conditioning apparatus with primary and secondary heat exchange cycles
US9441851B2 (en) Air-conditioning apparatus
WO2010109617A1 (ja) 空気調和装置
KR102136881B1 (ko) 공기 조화기 및 그 제어방법
WO2012172613A1 (ja) 空気調和装置
KR101645845B1 (ko) 공기 조화기
KR101341533B1 (ko) 가스히트펌프 시스템 및 이의 제어방법
JPWO2011099063A1 (ja) 空気調和装置
WO2013008278A1 (ja) 空気調和装置
JPWO2014091572A1 (ja) 空気調和装置
KR101698259B1 (ko) 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법
KR20160086615A (ko) 공기 조화기
KR101639513B1 (ko) 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법
WO2014132433A1 (ja) 空気調和装置
US10436463B2 (en) Air-conditioning apparatus
EP1334852B1 (en) Air conditioner having engine cooling apparatus
JP4934413B2 (ja) 空気調和装置
US9587861B2 (en) Air-conditioning apparatus
WO2020174618A1 (ja) 空気調和装置
JP4229881B2 (ja) ヒートポンプシステム
KR101635701B1 (ko) 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법
KR101639516B1 (ko) 공기 조화기
KR101694604B1 (ko) 공기 조화기
KR101698260B1 (ko) 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법
KR101321545B1 (ko) 공기조화기

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right