KR20210096481A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 공기조화기에 관한 것으로, 특히, 기상냉매 주입 사이클을 이용하는 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to an air conditioner using a gas phase refrigerant injection cycle.
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해, 실내로 냉온의 공기를 토출하여 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로써, 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.The air conditioner is installed to provide a more comfortable indoor environment to humans by discharging cold and hot air into the room to adjust the indoor temperature and purify the indoor air in order to create a comfortable indoor environment. In general, an air conditioner includes an indoor unit configured as a heat exchanger and installed indoors, and an outdoor unit configured as a compressor and a heat exchanger and supplying a refrigerant to the indoor unit.
공기조화기는 냉매의 흐름에 따라 냉방운전되거나 난방운전된다. 냉방운전 시, 실외기의 압축기로부터 실외기의 열교환기를 거쳐 고온, 고압의 액체 냉매가 실내기로 공급되고, 실내기의 열교환기에서 냉매가 팽창 및 기화되면서 주변 공기의 온도가 내려가고, 실내기 팬이 회전 동작함에 따라 냉기가 실내로 토출된다. 난방운전 시, 실외기의 압축기로부터 고온, 고압의 기체 냉매가 실내기로 공급되고, 실내기의 열교환기에서 고온, 고압의 기체 냉매가 액화되면서 방출된 에너지에 의해 따뜻해진 공기가 실내기 팬의 동작에 따라 실내로 토출된다.The air conditioner is operated for cooling or heating according to the flow of refrigerant. During cooling operation, high-temperature and high-pressure liquid refrigerant is supplied to the indoor unit from the outdoor unit's compressor through the outdoor unit's heat exchanger, and as the refrigerant expands and vaporizes in the indoor unit's heat exchanger, the ambient air temperature decreases, Accordingly, the cold air is discharged into the room. During heating operation, high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant is supplied from the compressor of the outdoor unit to the indoor unit, and air heated by the energy released as the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant is liquefied in the heat exchanger of the indoor unit is released into the indoor unit according to the operation of the indoor unit fan. is discharged with
한편, 공기조화기는, 냉방 능력 또는 난방 능력을 향상시키기 위해, 냉매를 압축하는 압축기에 기체 상태의 냉매(이하, 기상냉매)를 주입 및 분사하는 기상냉매 주입 사이클(Vapor Injection Cycle)을 도입하고 있다. On the other hand, an air conditioner introduces a vapor injection cycle in which a gaseous refrigerant (hereinafter, gaseous refrigerant) is injected and injected into a compressor that compresses the refrigerant in order to improve cooling or heating capacity. .
종래의 기상냉매 주입 사이클의 경우, 실내 열교환기와 실외 열교환기 사이의 배관을 분기하여 압축기에 마련된 주입부에 연결하고, 분기된 배관에는 냉매를 팽창하기 위한 팽창밸브와, 팽창된 냉매를 열교환하기 위한 과냉각 열교환기(이하, 과냉각기)를 추가로 구비한다. 이러한 구조는, 분기된 냉매를 감압 팽창한 후, 열교환하여 과열된 기체 상태의 냉매가 압축기로 주입 및 분사되도록 하기 위한 것이다. In the case of the conventional gas phase refrigerant injection cycle, the pipe between the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger is branched and connected to the injection unit provided in the compressor, and the branched pipe includes an expansion valve for expanding the refrigerant and a heat exchanger for exchanging the expanded refrigerant. A supercooling heat exchanger (hereinafter, a supercooler) is further provided. This structure is to allow the branched refrigerant to expand under reduced pressure and then heat exchange to inject and inject the superheated gaseous refrigerant into the compressor.
이러한 기상냉매 주입 사이클은, 압축기에 흡입되는 냉매의 밀도, 압축실의 체적에 의해 제한되는 냉매 흡입의 한계를 극복하여, 압축기의 압축 능력을 향상시킴으로써, 순환되는 냉매의 양을 증가시킬 수 있고, 냉방 운전 또는 난방 운전의 성능을 향상시키게 된다.This gas phase refrigerant injection cycle can increase the amount of circulated refrigerant by overcoming the limitation of refrigerant suction limited by the density of the refrigerant sucked into the compressor and the volume of the compression chamber, thereby improving the compression capacity of the compressor, The performance of cooling operation or heating operation is improved.
그러나 종래의 기상냉매 주입 사이클의 경우, 분사되는 냉매의 과열도가 높으면 압축기의 과열 및 효율 저하를 초래할 수 있고, 반대로 과열도가 낮으면 압축기로 액체 상태의 냉매(이하, 액상냉매)가 유입되어 압축기에 과부하가 발생하고, 손상을 야기하는 문제점이 있었다. 또한, 기상냉매 주입 사이클에서 압축기에 액상냉매가 유입되지 않도록 과냉각기나 증발탱크(Flash tank)와 같은 구성을 구비해야 하므로, 생산 비용이 증가하는 문제점도 있다. However, in the case of the conventional gas phase refrigerant injection cycle, if the superheat of the injected refrigerant is high, it may cause overheating and reduced efficiency of the compressor. There was a problem of overloading the compressor and causing damage. In addition, since a configuration such as a supercooler or a flash tank must be provided to prevent liquid refrigerant from flowing into the compressor in the gas phase refrigerant injection cycle, there is a problem in that the production cost is increased.
본 발명의 목적은, 어큐뮬레이터에서 회수된 액상냉매를 이용하는 기상냉매 주입 사이클을 통해, 난방 운전 시 운전 효율을 향상시킬 수 있는 공기조화기를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an air conditioner capable of improving operating efficiency during heating operation through a gas phase refrigerant injection cycle using liquid refrigerant recovered from an accumulator.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 공기 조화기는, 냉매를 압축하여 토출하는 압축기, 압축기로 유입되는 냉매에 포함된 액상냉매를 회수하는 어큐뮬레이터 및 압축기로부터 토출되는 냉매와 어큐뮬레이터에서 회수된 액상냉매를 혼합하여, 혼합냉매를 토출하는 이젝터를 포함하고, 이젝터로부터 토출되는 혼합냉매는 압축기에 주입될 수 있다. In order to achieve the above object, an air conditioner according to various embodiments of the present invention includes a compressor for compressing and discharging a refrigerant, an accumulator for recovering liquid refrigerant contained in the refrigerant flowing into the compressor, and a refrigerant discharged from the compressor and the accumulator. It includes an ejector that mixes the recovered liquid refrigerant and discharges the mixed refrigerant, and the mixed refrigerant discharged from the ejector may be injected into the compressor.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 어큐뮬레이터에서 회수된 액상냉매를 이용하는 기상냉매 주입 사이클을 통해, 응축기 및 증발기에 대한 냉매의 유량을 증가시킬 수 있고, 압축기의 토출온도를 낮출 수 있어, 난방 운전 시 운전효율을 향상시키고, 운전범위를 확대할 수 있다.According to various embodiments of the present invention, through the gas phase refrigerant injection cycle using the liquid refrigerant recovered from the accumulator, the flow rate of the refrigerant to the condenser and the evaporator can be increased and the discharge temperature of the compressor can be lowered, so that during heating operation It can improve the operation efficiency and expand the operation range.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 과냉각기나 증발탱크(Flash tank)와 같은 구성 없이 기상냉매 주입 사이클을 구성할 수 있어, 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다. In addition, according to various embodiments of the present invention, a gas phase refrigerant injection cycle can be configured without a configuration such as a supercooler or a flash tank, thereby improving price competitiveness.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description. However, it should be understood that the detailed description and specific embodiments such as preferred embodiments of the present invention are given by way of illustration only, since various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention may be clearly understood by those skilled in the art.
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는, 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 3은, 이젝터의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 공기조화기의 블록도이다.
도 5a 및 5b는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 공기조화기의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 기상냉매 주입 사이클을 이용하는 공기조화기의 냉매의 상태를 나타낸 P-H 선도를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of an outdoor unit and an indoor unit of FIG. 1 .
3 is a diagram schematically illustrating an internal structure of an ejector.
4 is a block diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are flowcharts illustrating a method of operating an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a PH diagram showing the state of the refrigerant of the air conditioner using the gas phase refrigerant injection cycle, 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.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은, 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소 간의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.Spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe the correlation between a component of , and another component. Spatially relative terms should be understood as terms including different orientations of components in use or operation in addition to the orientation shown in the drawings. For example, when a component shown in the drawing is turned over, a component described as “beneath” or “beneath” of another component may be placed “above” of the other component. can Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above. Components may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" means that a referenced component, step and/or action excludes the presence or addition of one or more other components, steps and/or actions. I never do that.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.
도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다. In the drawings, the thickness or size of each component is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. In addition, the size and area of each component do not fully reflect the actual size or area.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "~부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.The suffixes "module" and "~ part" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.At this time, it will be understood that each block of the flowchart diagrams and combinations of the flowchart diagrams may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be embodied in a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, such that the instructions performed by the processor of the computer or other programmable data processing equipment are not described in the flowchart block(s). It creates a means to perform functions. These computer program instructions may also be stored in a computer-usable or computer-readable memory that may direct a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular manner, and thus the computer-usable or computer-readable memory. It is also possible that the instructions stored in the flow chart block(s) produce an article of manufacture containing instruction means for performing the function described in the flowchart block(s). The computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executed process to create a computer or other programmable data processing equipment. It is also possible that instructions for performing the processing equipment provide steps for performing the functions described in the flowchart block(s).
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Additionally, each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical function(s). It should also be noted that in some alternative implementations it is also possible for the functions recited in blocks to occur out of order. For example, two blocks shown one after another may in fact be performed substantially simultaneously, or it is possible that the blocks are sometimes performed in the reverse order according to the corresponding function.
또한, 본 명세서에서, 다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2 등의 용어가 이용될 수 있으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 아니한다. 이러한 용어들은 한 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 이용된다. Also, in this specification, terms such as first and second may be used to describe various elements, but these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another.
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 일 실시예에 따른 공기조화기(100)는, 실내기(31), 및 실내기(31)에 연결되는 실외기(21)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the
공기조화기의 실내기(31)는, 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 스탠드형 실내기(31)를 예시한다.The
한편, 공기조화기(100)는, 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다.Meanwhile, the
실외기(21)는, 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시), 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기(미도시), 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시), 및/또는 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 실외기(21)는, 다수의 밸브, 오일회수기 등을 더 포함할 수 있으나, 그 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.The
실외기(21)는, 다수의 센서(미도시)를 포함할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 이하 도 3에서 설명하도록 한다. The
실외기(21)는, 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(31)로 냉매를 공급할 수 있다. 실외기(21)는, 원격제어기(미도시) 또는 실내기(31)의 요구(demand)에 의해 구동될 수도 있다. 이때, 구동되는 실내기에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변되는 것도 가능하다. 이때, 실외기(21)는, 연결된 실내기(31)로 압축된 냉매를 공급할 수 있다.The
실내기(31)는, 실외기(21)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출할 수 있다. 실내기(31)는, 실내 열교환기(미도시), 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 및/또는 다수의 센서(미도시)를 포함할 수 있다.The
이때, 실외기(21) 및 실내기(31)는, 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신할 수 있고, 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다. At this time, the
리모컨(미도시)은, 실내기(31)에 연결되어, 실내기(31)로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기(31)의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은, 실내기(31)와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.A remote controller (not shown) may be connected to the
도 2는, 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이고, 도 3은, 이젝터의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 2 is a schematic diagram of the outdoor unit and indoor unit of FIG. 1 , and FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an internal structure of the ejector.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(100)는, 크게 실외기(21)와 실내기(31)로 구분될 수 있다. Referring to FIG. 2 , the
실외기(21)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102), 압축기(102)를 구동하는 압축기용 모터(102b), 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104), 실외 열교환기(104)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105a)과 실외팬(105a)을 회전시키는 실외팬용 모터(105b)로 이루어진 실외 송풍기(105), 응축된 냉매를 팽창하는 메인 팽창기구(106)(예: 전자식 팽창밸브(Electronic expansion valves; EEV)), 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(110), 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함할 수 있다. The
실외기(21)는, 제1 유입부(112), 제2 유입부(113), 및 토출부(114)를 구비하는 이젝터(ejector)(111)를 더 포함할 수 있다. 이젝터(111)는, 제1 유입부(112)를 통해 유입되는 유체와 제2 유입부(113)를 통해 유입되는 유체를 혼합하여 토출할 수 있다. The
이젝터(111)의 제1 유입부(112)는, 압축기(102)로부터 토출된 고온, 고압의 기상냉매가 유입되도록, 압축기(102)에서 토출된 냉매가 유동하는 유로에 연결될 수 있다. 이젝터(111)의 제2 유입부(113)는, 어큐뮬레이터(103)에서 회수된 액상냉매가 유입되도록, 어큐뮬레이터(103)에 연결되어 액상냉매가 유동하는 제1 유로(121)에 연결될 수 있다. The
이때, 이젝터(111)는, 압축기(102)로부터 토출된 고온, 고압의 기상냉매와, 어큐뮬레이터(103)에서 회수된 액상냉매를 혼합한, 혼합냉매를 토출할 수 있다. In this case, the
도 3을 참조하면, 압축기(102)로부터 토출된 고온, 고압의 기상냉매는 제1 유입부(112)를 통해 이젝터(111)로 유입되어 노즐부(310)를 고속으로 통과할 수 있다. 이때, 제1 유입부(112)를 통해 유입된 기상냉매는, 노즐부(310)를 통과하는 동안 유속은 증가하고, 압력은 저하될 수 있다. 한편, 노즐부(310)를 통과하는 동안 저하된 기상냉매의 압력에 따라, 어큐뮬레이터(103)에서 회수된 액상냉매가 압력차에 의해 제2 유입부(113)로 유입될 수 있다. Referring to FIG. 3 , the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the
노즐부(310)를 통과하여 분출된 기상냉매와, 제2 유입부(113)를 통해 유입된 액상냉매는 믹싱부(320)에서 혼합될 수 있고, 기상냉매와 액상냉매가 혼합된 혼합냉매는 디퓨저부(330)를 통과하면서 유속은 저하되고, 압력은 상승하여, 토출부(114)를 통해 이젝터(111)로부터 토출될 수 있다. 이젝터(111)에서 토출된 혼합냉매는, 제2 유로(122)를 통해 압축기(102)로 주입될 수 있다. 예를 들면, 이젝터(111)에서 토출된 혼합냉매는, 압축기(102)의 주입부(미도시)를 통해 압축기(102)로 주입될 수 있다. 이젝터(111)에서 토출된 혼합냉매가 압축기(102)로 주입됨에 따라, 압축기(102)의 동작 부하를 줄일 수 있고, 압축기(102) 등에 흐르는 냉매의 유량을 증가시킬 수 있어, 난방운전 시 난방 용량을 확보할 수 있다.The gaseous refrigerant ejected through the
한편, 제1 유로(121)에는, 유체의 유량을 조절하는 제1 밸브(115)가 배치될 수 있고, 제2 유로(122)에는, 유체의 유량을 조절하는 제2 밸브(116)가 배치될 수 있다. 제1 밸브(115) 및 제2 밸브(116)는, 전자식 팽창밸브(EEV)일 수 있다. Meanwhile, a
제1 유로(121)에는, 유체가 일방향으로 유동되도록 하는 체크밸브(117)가 더 배치될 수 있다. 즉, 제1 유로(121)에서는, 체크밸브(117)에 의해, 유체가 어큐뮬레이터(103)에서 이젝터(111)로 유동할 수 있고, 이젝터(111)에서 어큐뮬레이터(103)로의 역류는 차단될 수 있다. A
실내기(31)는, 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(108), 실내측 열교환기(108)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109a)과 실내팬(109a)을 회전시키는 실내팬용 모터(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함할 수 있다. The
실내측 열교환기(108)는, 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102)는, 인버터 압축기 및 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.At least one
또한, 공기조화기(100)는, 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다. In addition, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 공기조화기의 블록도이다.4 is a block diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 공기조화기(100)는, 팬 구동부(410), 압축기 구동부(420), 센서부(430), 밸브부(440) 및/또는 제어부(450)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 공기조화기(100)는, 도 3에 도시되지 않은 다양한 구성들을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
팬 구동부(410)는, 공기조화기(100)에 구비된 팬을 구동할 수 있다. 예를 들면, 팬 구동부(410)는, 실외팬(105a) 및/또는 실내팬(109a)를 구동할 수 있다. The
팬 구동부(410)는, 교류 전원을 직류 전원으로 정류하여 출력하는 정류부(미도시), 정류부로부터의 맥동 전압을 저장하는 dc 단 커패시터, 복수의 스위칭 소자를 구비하여, 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 3상 교류 전원으로 변환 및 출력하는 인버터(미도시) 및/또는 인버터로부터 출력되는 3상 교류 전원에 따라 팬을 구동하는 모터를 포함할 수 있다.The
한편, 팬 구동부(410)는, 실외팬(105a) 및 실내팬(109a)를 구동하기 위한 구성을 각각 구분하여 구비할 수 있다.On the other hand, the
팬 구동부(410)는, 제어부(450)의 제어에 따라, 팬의 회전수를 변경할 수 있다. 예를 들면, 팬 구동부(410)는, 제어부(450)의 제어에 따라, 실외팬용 모터(105b)로 출력되는 3상 교류 전원의 주파수를 변경하여, 실외팬(105a)의 회전수를 변경할 수 있다. 예를 들면, 팬 구동부(410)는, 제어부(450)의 제어에 따라, 실내팬용 모터(109b)로 출력되는 3상 교류 전원의 주파수를 변경하여, 실내팬(109a)의 회전수를 변경할 수 있다.The
압축기 구동부(420)는, 압축기(102)를 구동할 수 있다. 예를 들면, 압축기 구동부(420)는, 교류 전원을 직류 전원으로 정류하여 출력하는 정류부(미도시), 정류부로부터의 맥동 전압을 저장하는 dc 단 커패시터, 복수의 스위칭 소자를 구비하여, 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 3상 교류 전원으로 변환 및 출력하는 인버터(미도시) 및/또는 인버터로부터 출력되는 3상 교류 전원에 따라, 압축기(102)를 구동하는 압축기용 모터(102b)를 포함할 수 있다.The
압축기 구동부(420)는, 제어부(450)의 제어에 따라, 압축기(102)의 운전 주파수를 변경할 수 있다. 예를 들면, 압축기 구동부(420)는, 제어부(450)의 제어에 따라, 압축기용 모터(102b)로 출력되는 3상 교류 전원의 주파수를 변경하여, 압축기(102)의 운전 주파수를 변경할 수 있다.The
센서부(430)는, 복수의 센서를 구비할 수 있고, 복수의 센서를 통해 검출된 검출 값에 대한 데이터를 제어부(450)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 센서부(430)는, 실외측 열교환기(104)의 내부에 배치되어, 응축온도 또는 증발온도를 검출하는 열교환기 온도센서(미도시), 공기조화기(100)의 각 배관을 통해 유동하는 냉매의 압력을 검출하는 압력센서(미도시), 공기조화기(100)의 각 배관을 통해 유동하는 냉매의 온도를 검출하는 배관 온도센서(미도시), 실내의 온도를 검출하는 실내 온도센서(미도시), 실외의 온도를 검출하는 실외 온도센서(미도시) 등을 포함할 수 있다. The
밸브부(440)는, 적어도 하나의 밸브를 포함할 수 있다. 밸브부(440)에 포함된 적어도 하나의 밸브는, 제어부(450)의 제어에 따라 동작할 수 있다. 예를 들면, 밸브부(440)는, 냉/난방 절환밸브(110), 제1 밸브(115) 및/또는 제2 밸브(116)를 포함할 수 있다. The
제어부(450)는, 공기조화기(100)에 구비된 각 구성과 연결될 수 있고, 각 구성의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(450)는, 공기조화기(100)에 구비된 각 구성과 상호 간에 데이터를 송수신할 수 있다. The
제어부(450)는, 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세서는 CPU(central processing unit)과 같은 일반적인 프로세서일 수 있다. 물론, 프로세서는 ASIC과 같은 전용 장치(dedicated device)이거나 다른 하드웨어 기반의 프로세서일 수 있다.The
제어부(450)는, 실외기(21) 뿐만 아니라, 실내기(31) 및/또는 중앙제어기(미도시) 중 적어도 어느 하나에 구비될 수도 있다. The
제어부(450)는, 공기조화기(100)의 운전 모드를 확인할 수 있고, 공기조화기(100)의 운전 모드에 따라, 공기조화기(100)에 구비된 각 구성의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(450)는, 어큐뮬레이터(103)에서 회수되는 액상냉매의 양을 고려하여, 공기조화기(100)의 운전 모드가 난방운전 모드인 경우, 제1 밸브(115) 및 제2 밸브(116)가 개방되도록 제어할 수 있고, 냉방운전 모드인 경우, 제1 밸브(115) 및 제2 밸브(116)가 폐쇄되도록 제어할 수 있다. The
제어부(450)는, 공기조화기(100)에 구비된 각 구성과 관련된 데이터를 획득할 수 있다. 이때, 제어부(450)는, 연산 부하를 고려하여, 소정 주기에 따라, 일정 시간 간격을 두고 공기조화기(100)에 구비된 각 구성과 관련된 데이터를 획득할 수도 있다. 여기서, 공기조화기(100)에 구비된 각 구성과 관련된 데이터는, 압축기(102)의 운전 주파수, 압축기(102)의 토출온도, 실외측 열교환기(104)의 입구측 배관온도, 실외측 열교환기(104)의 출구측 배관온도, 실내측 열교환기(108)의 입구측 배관온도, 압축기(102)에 연결된 제2 유로(122)의 배관온도, 실내측 열교환기(108)의 출구측 배관온도, 실내측 열교환기(108)의 흡입압력, 실내측 열교환기(108)의 토출압력, 메인 팽창기구(106)의 개도량, 제1 밸브(115)의 개도량, 제2 밸브(116)의 개도량 등을 포함할 수 있다.The
제어부(450)는, 공기조화기(100)에 구비된 각 구성과 관련된 데이터에 기초하여, 밸브부(440)에 포함된 적어도 하나의 밸브의 동작을 제어할 수 있다. The
제어부(450)는, 이젝터(111)에서 토출되는 혼합냉매의 온도에 따라 제1 밸브(115) 및/또는 제2 밸브(116)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(450)는, 제2 유로(122)의 배관온도에 기초하여 혼합냉매의 온도를 확인할 수 있다.The
제어부(450)는, 공기조화기(100)에 구비된 각 구성과 관련된 데이터에 기초하여, 이젝터(111)에서 토출되는 혼합냉매의 목표온도를 산출할 수 있다. 여기서, 목표온도는, 압축기(102)의 효율을 최고로 높일 수 있도록 최적화된, 압축기(102)로 주입 및 분사되는 기상냉매의 최적 압력에 대응하는 혼합냉매의 온도일 수 있다. 예를 들면, 제어부(450)는, 난방운전 모드 시, 실외 열교환기(104)로 유입되는 냉매의 온도, 실내 열교환기(108)로부터 토출되는 냉매의 온도, 압축기(102)의 운전 주파수에 관한 데이터, 및/또는 실내 열교환기(108)로 유입되는 냉매의 압력에 기초하여, 이젝터(111)에서 토출되는 혼합냉매의 목표온도를 산출할 수 있다. 이때, 제어부(450)는, 실외 열교환기(104)로 유입되는 냉매의 온도, 실내 열교환기(108)로부터 토출되는 냉매의 온도, 압축기(102)의 운전 주파수에 관한 데이터, 및/또는 실내 열교환기(108)로 유입되는 냉매의 압력에 기초한 회귀식에 기초하여, 이젝터(111)에서 토출되는 혼합냉매의 목표온도를 산출할 수 있다.The
제어부(450)는, 산출된 목표온도와 혼합냉매의 온도를 비교할 수 있고, 비교 결과에 기초하여 제1 밸브(115) 및/또는 제2 밸브(116)의 동작을 제어할 수 있다. The
제어부(450)는, 혼합냉매의 온도가 목표온도 이하인 경우, 혼합냉매의 온도가 최저 기준온도 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 최저 기준온도는, 목표온도보다 낮은, 압축기(102)에 액상냉매가 주입되지 않는 최저 온도에 대응하는 온도를 의미할 수 있고, 사용자에 의해 설정될 수도 있다. 예를 들면, 최저 기준온도는, 목표온도보다 1℃ 낮은 온도일 수 있다.When the temperature of the mixed refrigerant is equal to or less than the target temperature, the
제어부(450)는, 혼합냉매의 온도가 최저 온도 이상, 목표온도 이하인 경우, 제1 밸브(115) 및 제2 밸브(116)의 개도량이 유지되도록 제어할 수 있다. When the temperature of the mixed refrigerant is equal to or greater than the minimum temperature and equal to or less than the target temperature, the
제어부(450)는, 혼합냉매의 온도가 최저 기준온도 미만인 경우, 제1 밸브(115)의 개도량이 작아지도록 제어할 수 있다. 이때, 제1 밸브(115)의 개도량이 작아지는 경우, 이젝터(111)로 유입되는 액상냉매의 유입량이 줄어들어, 혼합냉매의 온도가 증가할 수 있다.When the temperature of the mixed refrigerant is less than the minimum reference temperature, the
제어부(450)는, 혼합냉매의 온도가 목표온도를 초과하는 경우, 혼합냉매의 유량이 부족한지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 혼합냉매의 유량이 부족한 경우, 압축기(102)의 토출온도가 높아지게 되고, 이젝터(111)로 유입되는 기상냉매의 온도가 높아져, 결과적으로 혼합냉매의 온도 역시 과도하게 높아질 수 있다.When the temperature of the mixed refrigerant exceeds the target temperature, the
제어부(450)는, 혼합냉매의 유량이 부족한 경우, 제2 유로(122)를 통해 압축기(102)로 전달되는 혼합냉매의 유량이 증가하도록, 제1 밸브(115) 및 제2 밸브(116)의 개도량이 커지도록 제어할 수 있다. 한편, 제어부(450)는, 혼합냉매의 유량이 부족하지 않은 경우, 제1 밸브(115)의 개도량이 커지도록 제어할 수 있다. 이때, 제2 밸브(116)의 개도량이 유지된 상태에서 제1 밸브(115)의 개도량이 커지는 경우, 이젝터(111)로 유입되는 액상냉매의 유입량이 증가하여, 혼합냉매의 온도가 감소할 수 있다.When the flow rate of the mixed refrigerant is insufficient, the
도 5a 및 5b는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 공기조화기의 동작방법을 도시한 순서도이다.5A and 5B are flowcharts illustrating a method of operating an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 5a를 참조하면, 공기조화기(100)는, S510 동작에서, 공기조화기(100)의 운전 모드가 난방운전 모드인지 여부를 판단할 수 있다.Referring to FIG. 5A , in operation S510 , the
공기조화기(100)는, S520 동작에서, 운전 모드가 난방운전 모드인 경우, 제1 밸브(115) 및 제2 밸브(116)가 개방되도록 제어할 수 있다. 이때, 제1 밸브(115) 및 제2 밸브(116)는, 기 설정된 초기 개도량에 따라 개방될 수 있다.In operation S520 , the
공기조화기(100)는, S530 동작에서, 공기조화기(100)에 구비된 각 구성과 관련된 데이터를 획득할 수 있고, 획득된 데이터에 기초하여 이젝터(111)에서 토출되는 혼합냉매의 목표온도를 산출할 수 있다. 예를 들면, 공기조화기(100)는, 압축기(102)의 운전 주파수, 압축기(102)의 토출온도, 실외측 열교환기(104)의 입구측 배관온도, 실외측 열교환기(104)의 출구측 배관온도, 실내측 열교환기(108)의 입구측 배관온도, 압축기(102)에 연결된 제2 유로(122)의 배관온도, 실내측 열교환기(108)의 출구측 배관온도, 실내측 열교환기(108)의 흡입압력, 실내측 열교환기(108)의 토출압력, 메인 팽창기구(106)의 개도량, 제1 밸브(115)의 개도량, 제2 밸브(116)의 개도량 등에 대한 데이터를 획득할 수 있고, 획득된 데이터에 기초하여 혼합냉매의 목표온도를 산출할 수 있다. The
공기조화기(100)는, S540 동작에서, 혼합냉매의 온도에 따라, 제1 밸브(115) 및 제2 밸브(116)의 동작을 제어할 수 있다. 이때, 공기조화기(100)는, 제2 유로(122)의 배관온도에 기초하여 혼합냉매의 온도를 확인할 수 있다.The
도 5b를 참조하면, 공기조화기(100)는, S541 동작에서, S530 동작에서 산출된 목표온도와 혼합냉매의 온도를 비교할 수 있다. 예를 들면, 공기조화기(100)는, 혼합냉매의 온도가 목표 온도를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.Referring to FIG. 5B , in operation S541 , the
공기조화기(100)는, S542 동작에서, 혼합냉매의 온도가 목표 온도를 초과하는 경우, 혼합냉매의 유량이 부족한지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 공기조화기(100)는, 제2 밸브(116)의 개도량이 기 설정된 최소 개도량 이하인 경우, 혼합냉매의 유량이 부족한 것으로 판단할 수 있다. In operation S542 , the
공기조화기(100)는, S543 동작에서, 혼합냉매의 유량이 부족한 것으로 판단된 경우, 제1 밸브(115) 및 제2 밸브(116)의 개도량이 커지도록 제어할 수 있다. 이때, 공기조화기(100)는, 제1 밸브(115) 및 제2 밸브(116)의 개도량이 기 설정된 개도량만큼 커지도록 제어할 수 있다.When it is determined that the flow rate of the mixed refrigerant is insufficient in operation S543 , the
한편, 공기조화기(100)는, S544 동작에서, 혼합냉매의 유량이 부족하지 않은 것으로 판단된 경우, 제1 밸브(115)의 개도량이 최대인지 여부를 판단할 수 있다. Meanwhile, when it is determined that the flow rate of the mixed refrigerant is not insufficient in operation S544 , the
공기조화기(100)는, S545 동작에서, 제1 밸브(115)의 개도량이 최대인 경우, 압축기(102)로부터 토출되는 냉매의 온도가 소정 기준 이상으로 높은 것으로 판단하여, 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이때, 공기조화기(100)는, 압축기(102)의 운전 주파수가 기 설정된 기준에 따라 낮아지도록 제어할 수 있다.In operation S545, when the opening degree of the
한편, 공기조화기(100)는, S546 동작에서, 제1 밸브(115)의 개도량이 최대가 아닌 경우, 제1 밸브(115)의 개도량이 커지도록 제어할 수 있다. 이때, 제2 밸브(116)의 개도량이 유지된 상태에서 제1 밸브(115)의 개도량이 커지는 경우, 이젝터(111)로 유입되는 액상냉매의 유입량이 증가하여, 혼합냉매의 온도가 감소할 수 있다.Meanwhile, in operation S546 , when the opening amount of the
한편, 공기조화기(100)는, S547 동작에서, 혼합냉매의 온도가 목표온도 이하인 경우, 혼합냉매의 온도가 최저 기준온도 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 최저 기준온도는, 목표온도보다 1℃ 낮은 온도일 수 있다.Meanwhile, in operation S547 , the
공기조화기(100)는, S548 동작에서, 혼합냉매의 온도가 최저 기준온도 미만인 경우, 제1 밸브(115)의 개도량이 작아지도록 제어할 수 있다. 이때, 제1 밸브(115)의 개도량이 작아지는 경우, 이젝터(111)로 유입되는 액상냉매의 유입량이 줄어들어, 혼합냉매의 온도가 증가할 수 있다.In operation S548, when the temperature of the mixed refrigerant is less than the minimum reference temperature, the
한편, 공기조화기(100)는, S549 동작에서, 혼합냉매의 온도가 최저 온도 이상, 목표온도 이하인 경우, 제1 밸브(115) 및 제2 밸브(116)의 개도량이 유지되도록 제어할 수 있다. Meanwhile, in operation S549, when the temperature of the mixed refrigerant is equal to or greater than the minimum temperature and equal to or less than the target temperature, the
다시 도 5a를 참조하면, 공기조화기(100)는, S550 동작에서, 난방운전 모드가 종료되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 공기조화기(100)의 운전 모드가 난방운전 모드에서 냉방운전 모드로 변경되는 경우, 또는 공기조화기(100)의 전원이 오프(off)되는 경우, 난방운전 모드가 종료되는 것으로 판단할 수 있다.Referring back to FIG. 5A , the
공기조화기(100)는, 공기조화기(100)의 운전 모드가 난방운전 모드로 유지되는 경우, S530 동작으로 분기하여, 공기조화기(100)에 구비된 각 구성과 관련된 데이터에 기초하여 이젝터(111)에서 토출되는 혼합냉매의 목표온도를 산출할 수 있다.When the operation mode of the
한편, 공기조화기(100)는, S560 동작에서, 공기조화기(100)의 운전 모드가 난방운전 모드가 아닌 경우, 어큐뮬레이터(103)에서 회수되는 액상냉매의 양이 충분하지 않은 점을 고려하여, 제1 밸브(115) 및 제2 밸브(116)가 폐쇄되도록 제어할 수 있다. On the other hand, the
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 기상냉매 주입 사이클을 이용하는 공기조화기의 냉매의 상태를 나타낸 P-H 선도를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a P-H diagram showing a state of a refrigerant of an air conditioner using a gas phase refrigerant injection cycle according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 압축기(102)로부터 토출된 고온, 고압의 기상냉매는, 실내측 열교환기(108)에서의 응축, 메인 팽창기구(106)에서의 팽창, 및 실외 열교환기(104)에서의 증발을 거치면서, P-H 선도상에서 'a'에서 'b'로 이동될 수 있다. Referring to FIG. 6 , the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the
한편, 압축기(102)로부터 토출된 고온, 고압의 기상냉매 중 일부는, 제1 유입부(112)를 통해 이젝터(111)로 유입될 수 있고, 어큐뮬레이터(103)에서 회수되는 액상냉매는 제2 유입부(113)를 통해 이젝터(111)로 유입될 수 있다. 이때, 어큐뮬레이터(103)에서 회수되는 액상냉매는, P-H 선도상에서 'c'에 위치할 수 있다. On the other hand, some of the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the
제1 유입부(112)를 통해 유입된 기상냉매는, 노즐부(310)를 통과하는 동안 유속은 증가하고, 압력은 저하되어, P-H 선도상에서 'a'에서 'd'로 이동될 수 있다. The gaseous refrigerant introduced through the
한편, 제1 유입부(112)를 통해 유입된 기상냉매와 제2 유입부(113)를 통해 유입된 액상냉매는 믹싱부(320)에서 혼합될 수 있다. 이때, 믹싱부(320)에서 혼합된 혼합냉매는 P-H 선도상에서 'e'에 위치할 수 있다.Meanwhile, the gaseous refrigerant introduced through the
기상냉매와 액상냉매가 혼합된 혼합냉매는 디퓨저부(330)를 거쳐 토출부(114)를 통해 이젝터(111)로부터 토출될 수 있다. 이때, 혼합냉매는 디퓨저부(330)를 통과하면서 유속은 저하되고, 압력은 상승되어, P-H 선도상에서 'e'에서 'f'로 이동될 수 있고, 제2 유로(122)를 통해 압축기(102)로 주입 및 분사될 수 있다. 한편, 혼합냉매가 압축기(102)로 주입 및 분사됨에 따라, 혼합냉매가 압축기(102)에 주입 및 분사되지 않은 경우에 비해 압축기(102)의 토출온도가 낮아져, P-H 선도상에서 'a' 로 이동되는 것을 확인할 수 있다.The mixed refrigerant in which the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant are mixed may be discharged from the
상기와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 과냉각기나 증발탱크(Flash tank)와 같은 구성 없이, 어큐뮬레이터(103)에서 회수된 액상냉매를 이용하는 기상냉매 주입 사이클을 통해, 응축기, 증발기 등에 흐르는 냉매의 유량을 증가시킬 수 있고, 압축기(102)의 토출온도를 낮출 수 있어, 난방 운전 시 운전효율을 향상시키고, 운전범위를 확대할 수 있다. 또한, 한랭지역, 한대지역 등에서 압축 효율과 냉매유량이 감소함에 따라 난방 용량과 COP(Coefficient of Performance)가 감소하는 문제점을 해결하면서도, 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.As described above, according to various embodiments of the present invention, through a gas phase refrigerant injection cycle using the liquid refrigerant recovered from the
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes and equivalents included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include water or substitutes.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나, 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.Likewise, although acts are depicted in the drawings in a particular order, it should not be construed that such acts must be performed in that particular order or sequential order shown, or that all depicted acts must be performed in order to achieve desirable results. . In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 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. In addition, although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims In addition, various modifications are possible by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
Claims (9)
냉매를 압축하여 토출하는 압축기;
상기 압축기로 유입되는 냉매에 포함된 액상냉매를 회수하는 어큐뮬레이터; 및
상기 압축기로부터 토출되는 냉매와, 상기 어큐뮬레이터에서 회수된 상기 액상냉매를 혼합하여, 혼합냉매를 토출하는 이젝터를 포함하고,
상기 이젝터로부터 토출되는 상기 혼합냉매는, 상기 압축기에 주입되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.In the air conditioner,
a compressor for compressing and discharging the refrigerant;
an accumulator for recovering the liquid refrigerant contained in the refrigerant flowing into the compressor; and
an ejector for discharging the mixed refrigerant by mixing the refrigerant discharged from the compressor and the liquid refrigerant recovered from the accumulator;
The mixed refrigerant discharged from the ejector is injected into the compressor.
상기 어큐뮬레이터와 상기 이젝터를 연결하는 제1 유로에 설치되어, 상기 이젝터로 전달되는 상기 액상냉매의 유량을 조절하는 제1 밸브; 및
상기 혼합냉매가 토출되는 상기 이젝터의 토출부와, 상기 혼합냉매가 주입되는 상기 압축기의 주입부를 연결하는 제2 유로에 설치되어, 상기 압축기로 전달되는 상기 혼합냉매의 유량을 조절하는 제2 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.According to claim 1,
a first valve installed in a first flow path connecting the accumulator and the ejector to control a flow rate of the liquid refrigerant delivered to the ejector; and
a second valve installed in a second flow path connecting the discharge unit of the ejector through which the mixed refrigerant is discharged and the injection unit of the compressor through which the mixed refrigerant is injected, to control the flow rate of the mixed refrigerant delivered to the compressor; Air conditioner, characterized in that it further comprises.
상기 제2 유로에 설치되어, 상기 액상냉매가 일방향으로 유동되도록 하는 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.3. The method of claim 2,
and a check valve installed in the second flow path to allow the liquid refrigerant to flow in one direction.
상기 압축기로 주입되는 상기 혼합냉매의 온도를 센싱하는 온도센서; 및
상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 공기조화기의 동작 모드가 난방운전 모드인 경우, 상기 혼합냉매의 온도에 기초하여, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브의 동작을 제어하고,
상기 공기조화기의 동작 모드가 상기 난방운전 모드가 아닌 경우, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브가 폐쇄되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.4. The method of claim 3,
a temperature sensor for sensing a temperature of the mixed refrigerant injected into the compressor; and
Further comprising a control unit for controlling the operation of the first valve and the second valve,
The control unit is
When the operation mode of the air conditioner is a heating operation mode, based on the temperature of the mixed refrigerant, the operation of the first valve and the second valve are controlled,
and controlling the first valve and the second valve to be closed when the operation mode of the air conditioner is not the heating operation mode.
상기 제어부는,
상기 공기조화기의 동작 모드가 난방운전 모드인 경우, 상기 공기조화기에 구비된 각 구성에 대한 데이터를 획득하고,
상기 각 구성에 대한 데이터에 기초하여, 목표온도를 산출하고,
상기 산출된 목표온도와, 상기 혼합냉매의 온도를 비교하여, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.5. The method of claim 4,
The control unit is
When the operation mode of the air conditioner is a heating operation mode, data for each configuration provided in the air conditioner is obtained,
Based on the data for each configuration, calculating the target temperature,
and comparing the calculated target temperature with the temperature of the mixed refrigerant to control the operation of the first valve and the second valve.
상기 제어부는,
상기 혼합냉매의 온도가 상기 목표온도 이하인 경우, 상기 혼합냉매의 온도가 상기 목표온도보다 소정 온도만큼 낮은 최저 기준온도 미만인지 여부를 판단하고,
상기 혼합냉매의 온도가 상기 최저 기준온도 이상인 경우, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브의 개도량이 유지되도록 제어하고,
상기 혼합냉매의 온도가 상기 최저 기준온도 미만인 경우, 상기 제1 밸브의 개도량이 작아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.6. The method of claim 5,
The control unit is
If the temperature of the mixed refrigerant is less than or equal to the target temperature, it is determined whether the temperature of the mixed refrigerant is less than a minimum reference temperature that is lower than the target temperature by a predetermined temperature,
When the temperature of the mixed refrigerant is equal to or higher than the minimum reference temperature, controlling the opening degrees of the first valve and the second valve to be maintained,
The air conditioner according to claim 1, wherein when the temperature of the mixed refrigerant is less than the minimum reference temperature, the opening degree of the first valve is controlled to be small.
상기 제어부는,
상기 혼합냉매의 온도가 상기 목표온도를 초과하는 경우, 상기 혼합냉매의 유량이 부족한지 여부를 판단하고,
상기 혼합냉매의 유량이 부족한 경우, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브의 개도량이 커지도록 제어하고,
상기 혼합냉매의 유량이 부족하지 않은 경우, 상기 제1 밸브의 개도량이 커지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.7. The method of claim 6,
The control unit is
When the temperature of the mixed refrigerant exceeds the target temperature, it is determined whether the flow rate of the mixed refrigerant is insufficient,
When the flow rate of the mixed refrigerant is insufficient, controlling the opening degree of the first valve and the second valve to increase,
The air conditioner according to claim 1, wherein when the flow rate of the mixed refrigerant is not insufficient, the opening degree of the first valve is controlled to increase.
상기 제어부는, 상기 혼합냉매의 온도가 상기 목표온도를 초과하는 경우에 있어서,
상기 제2 밸브의 개도량이 최소 개도량에 해당하는 경우, 상기 혼합냉매의 유량이 부족한 것으로 판단하고,
상기 제2 밸브의 개도량이 최소 개도량을 초과하고, 상기 제1 밸브의 개도량이 최대 개도량 미만인 경우, 상기 혼합 냉매의 유량이 부족하지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.8. The method of claim 7,
The control unit, when the temperature of the mixed refrigerant exceeds the target temperature,
When the opening amount of the second valve corresponds to the minimum opening amount, it is determined that the flow rate of the mixed refrigerant is insufficient,
and when the opening amount of the second valve exceeds the minimum opening amount and the opening amount of the first valve is less than the maximum opening amount, it is determined that the flow rate of the mixed refrigerant is not insufficient.
상기 각 구성에 대한 데이터는, 상기 난방운전 모드에서, 실외 열교환기로 유입되는 냉매의 온도에 관한 데이터, 실내 열교환기로부터 토출되는 냉매의 온도에 관한 데이터, 상기 압축기의 운전 주파수에 관한 데이터, 및 상기 실내 열교환기로 유입되는 냉매의 압력에 관한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.9. The method of claim 8,
The data for each configuration includes, in the heating operation mode, data on the temperature of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger, data on the temperature of the refrigerant discharged from the indoor heat exchanger, data on the operating frequency of the compressor, and the Air conditioner, characterized in that it includes data on the pressure of the refrigerant flowing into the indoor heat exchanger.
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