WO2018199682A1 - 실외기 및 그 제어방법 - Google Patents

실외기 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2018199682A1
WO2018199682A1 PCT/KR2018/004910 KR2018004910W WO2018199682A1 WO 2018199682 A1 WO2018199682 A1 WO 2018199682A1 KR 2018004910 W KR2018004910 W KR 2018004910W WO 2018199682 A1 WO2018199682 A1 WO 2018199682A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure side
refrigerant
discharge temperature
low pressure
high pressure
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/004910
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최재혁
류병진
유윤호
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 EP18792077.2A priority Critical patent/EP3617617A4/en
Priority to US16/608,957 priority patent/US11402134B2/en
Publication of WO2018199682A1 publication Critical patent/WO2018199682A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47F—SPECIAL FURNITURE, FITTINGS, OR ACCESSORIES FOR SHOPS, STOREHOUSES, BARS, RESTAURANTS OR THE LIKE; PAYING COUNTERS
    • A47F3/00—Show cases or show cabinets
    • A47F3/04—Show cases or show cabinets air-conditioned, refrigerated
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47F—SPECIAL FURNITURE, FITTINGS, OR ACCESSORIES FOR SHOPS, STOREHOUSES, BARS, RESTAURANTS OR THE LIKE; PAYING COUNTERS
    • A47F3/00—Show cases or show cabinets
    • A47F3/04—Show cases or show cabinets air-conditioned, refrigerated
    • A47F3/0478—Control or safety arrangements
    • 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
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
    • 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
    • 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
    • F25B40/02—Subcoolers
    • 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
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • 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
    • F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/04—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in series
    • 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
    • F25B7/00—Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
    • 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
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/025—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units
    • F25B2313/0252—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units with bypasses
    • 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
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0403—Refrigeration circuit bypassing means for the condenser
    • 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
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0409—Refrigeration circuit bypassing means for the evaporator
    • 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
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0411—Refrigeration circuit bypassing means for the expansion valve or capillary tube
    • 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
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0417—Refrigeration circuit bypassing means for the subcooler
    • 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
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13—Economisers
    • 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
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/19—Pumping down refrigerant from one part of the cycle to another part of the cycle, e.g. when the cycle is changed from cooling to heating, or before a defrost cycle is started
    • 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
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2501—Bypass valves
    • 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
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2509—Economiser valves
    • 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
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21152—Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the discharge side of the compressor

Definitions

  • the present invention relates to an outdoor unit and a control method thereof, and more particularly, to an outdoor unit connected to a refrigerator and two compressors connected in series, and a control method thereof.
  • a refrigeration system is a device that keeps the internal temperature of the refrigerator at a low temperature by using a refrigeration cycle consisting of a compressor, a condenser, an expander and an evaporator.
  • the refrigeration system includes a refrigerator for storing and displaying a storage such as food, and an outdoor unit installed outdoors and connected to the refrigerator and a refrigerant pipe.
  • the outdoor unit is provided with a compressor and a condenser
  • the refrigerator is provided with an expansion valve and an evaporator.
  • the refrigeration system may be configured by connecting one refrigerator and one outdoor unit or a combination of a plurality of refrigerators and / or a plurality of outdoor units.
  • such a refrigeration system should not allow the discharge temperature, which is the temperature of the refrigerant discharged from the compressor, to be excessively high.
  • the outdoor unit is difficult to directly control the refrigerator, it is not possible to control the expansion valve of the refrigerator, so it is important to manage the discharge temperature.
  • the outdoor unit is provided with a subcooler for supercooling the refrigerant condensed in the condenser.
  • the refrigerating performance of the refrigerator is lowered and the efficiency of the entire system is decreased. there was.
  • An object of the present invention is to provide an outdoor unit and a control method thereof capable of reducing the discharge temperature while reducing the bypass amount of the refrigerant through the supercooler.
  • the outdoor unit for compressing the refrigerant, the high pressure side compressor for compressing the refrigerant compressed in the low pressure side compressor, and the refrigerant compressed in the high pressure side compressor
  • the subcooler includes a subcooling expansion valve for expanding a part of the refrigerant cooled in the heat recovery unit, a subcooling heat exchanger for cooling another part of the refrigerant cooled in the heat recovery unit with the refrigerant expanded in the subcooling expansion valve, and a subcooling expansion valve for opening.
  • Bypass valves for guiding refrigerant evaporated in the subcooled heat exchanger to the suction side of the low pressure side compressor, and injection valves for guiding refrigerant evaporated in the subcooled expansion valve (evaporated) in the subcooled heat exchanger to the suction side of the high pressure compressor It may include.
  • the outdoor unit includes a low pressure side discharge temperature sensor measuring a low pressure side discharge temperature, which is a temperature of a refrigerant discharged from a low pressure side compressor, and a high pressure side discharge temperature sensor measuring a high pressure side discharge temperature, a temperature of a refrigerant discharged from a high pressure side compressor.
  • the bypass valve may be opened according to the low pressure side discharge temperature measured by the low pressure side discharge temperature sensor, and the injection valve may be opened according to the high pressure side discharge temperature measured by the high pressure side discharge temperature sensor.
  • the injection expansion valve may be opened and closed according to the low pressure side discharge temperature measured by the low pressure side discharge temperature sensor and the high pressure side discharge temperature measured by the high pressure side discharge temperature sensor.
  • the injection expansion valve may have a higher opening degree when both the bypass valve and the injection valve are opened than when only the bypass valve or the injection valve is opened.
  • the control method of the outdoor unit which is the temperature of the refrigerant discharged from the low pressure side discharge temperature and the refrigerant discharged from the high pressure side compressor
  • a low pressure side compressor comprising: a discharge temperature measuring step of measuring; and a supercooling step of guiding the refrigerant expanded in the subcooler according to the low pressure side discharge temperature or the high pressure side discharge temperature to the suction side of the low pressure side compressor or the suction side of the high pressure side compressor; And / or the discharge temperature of the high pressure side compressor can be reduced.
  • the subcooling step includes opening the subcooling expansion valve according to the low pressure side discharge temperature and the high pressure side discharge temperature, opening the bypass valve according to the low pressure side discharge temperature, and opening the injection valve according to the high pressure side discharge temperature. It may include a step.
  • FIG. 1 is a block diagram of a refrigeration system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of an outdoor unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of controlling an outdoor unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing the flow of the refrigerant during the non-operation of the supercooler in the outdoor unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing the flow of the refrigerant when opening the bypass valve in the outdoor unit according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a view showing the flow of the refrigerant when the injection valve is opened in the outdoor unit according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a view showing the flow of the refrigerant when the bypass valve and the injection valve opening in the outdoor unit according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of a refrigeration system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a block diagram of an outdoor unit according to an embodiment of the present invention.
  • a refrigeration system includes a refrigerator (IU) for refrigerating or cooling a stored object, an air conditioner (AC) for cooling a room, and compressing and condensing a refrigerant to the refrigerator (IU).
  • the outdoor unit OU to supply, the liquid pipe 171 and the engine 172 which connect the outdoor unit OU and the refrigerator
  • Refrigerator (IU) is installed indoors, such as marts or convenience stores, supermarkets to display and store the storage, such as food.
  • the refrigerator IU expands and evaporates the refrigerant to refrigerate or freeze the storage.
  • Refrigerator (IU) is provided with a plurality may be connected in parallel to the outdoor unit (OU).
  • the inlet side of the refrigerator IU is connected to the liquid pipe 171, and the outlet side of the refrigerator IU is connected to the engine 172.
  • the refrigerator IU includes a refrigeration expansion valve 130 for expanding the refrigerant and a refrigeration heat exchanger 140 for evaporating the refrigerant expanded in the refrigeration expansion valve 130.
  • the refrigeration expansion valve 130 is expanded to expand the refrigerant condensed in the outdoor unit (OU).
  • the inlet side of the refrigerating expansion valve 130 is connected to the liquid pipe 171 and the outlet side is connected to the refrigerating heat exchanger 140.
  • the refrigerant expanded in the refrigeration expansion valve 130 flows to the refrigeration heat exchanger (140).
  • the refrigeration heat exchanger 140 evaporates the refrigerant expanded in the refrigeration expansion valve 130 to cool the air.
  • the inlet side of the refrigerating heat exchanger 140 is connected to the refrigerating expansion valve 130 and the outlet side is connected to the engine 172.
  • the refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger 140 flows to the outdoor unit (OU) through the engine 172.
  • An air conditioner (AC) cools indoor air to cool the room.
  • the air conditioner (AC) is an air conditioning compressor 210 for compressing the refrigerant, an air conditioning condenser 220 for condensing the refrigerant compressed by the air conditioning compressor 210 with the outdoor air, and condensed in the air conditioning condenser 220
  • the air conditioning compressor 210 and the air conditioning condenser 220 are installed outdoors, the air conditioning expansion valve 230 and the air conditioning evaporator 240 is installed indoors.
  • the air conditioning evaporator 240 cools the room by evaporating the refrigerant.
  • the refrigerant evaporated from the air conditioning evaporator 240 passes through the heat recovery unit 160 of the outdoor unit OU to be described later, and then flows to the air conditioning compressor 210.
  • the outdoor unit OU is installed outdoors to compress and condense the refrigerant.
  • a plurality of outdoor units OU may be provided and connected to the refrigerators IU in parallel.
  • the inlet side of the outdoor unit OU is connected to the engine 172 and the outlet side is connected to the liquid pipe 171.
  • the outdoor unit OU includes a low pressure side compressor 111 that compresses a refrigerant, a high pressure side compressor 112 that compresses a refrigerant compressed by the low pressure side compressor 111, and a refrigerant compressed by the high pressure side compressor 112.
  • An outdoor heat exchanger 120 that condenses, a heat recovery unit 160 that cools the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 120 with the refrigerant evaporated in the air conditioner AC, and a heat exchanger in the heat recovery unit 160.
  • a subcooler 150 for supercooling the refrigerant.
  • the low pressure side compressor 111 compresses a low temperature low pressure refrigerant into a high temperature high pressure refrigerant.
  • the low pressure side compressor 111 may be applied to various structures, and may be a reciprocating compressor using a cylinder and a piston or a scroll compressor using a swing scroll and a fixed scroll.
  • the low pressure side compressor 111 compresses the refrigerant evaporated in the refrigerator IU and flowed to the engine 172 and / or the refrigerant flowed into the bypass pipe 155 of the subcooler 150.
  • the suction side of the low pressure side compressor 111 is connected to the engine 172 and the bypass pipe 155, and the discharge side of the low pressure side compressor 111 is connected to the injection tube 153 and the high pressure side compressor 112.
  • the refrigerant compressed in the low pressure side compressor 111 flows to the high pressure side compressor 112.
  • the high pressure side compressor 112 compresses a low temperature low pressure refrigerant into a high temperature high pressure refrigerant.
  • the high pressure side compressor 112 may be applied in various structures, and may be a reciprocating compressor using a cylinder and a piston or a scroll compressor using a swing scroll and a fixed scroll.
  • the high pressure side compressor 112 compresses the refrigerant compressed by the low pressure side compressor 111 and / or the refrigerant flowing into the injection tube 153 of the subcooler 150.
  • the suction side of the high pressure side compressor 112 is connected to the injection tube 153 and the low pressure side compressor 111, and the discharge side of the high pressure side compressor 112 is connected to the outdoor heat exchanger 120.
  • the refrigerant compressed by the low pressure side compressor 111 flows to the outdoor heat exchanger 120.
  • the outdoor heat exchanger 120 condenses the refrigerant compressed by the high pressure side compressor 112.
  • the outdoor heat exchanger 120 heats the outdoor air flowing to the outdoor heat exchanger 120 by a blower fan and the refrigerant compressed by the high pressure side compressor 112.
  • the inlet side of the outdoor heat exchanger 120 is connected to the high pressure side compressor 112, and the outlet side of the outdoor heat exchanger 120 is connected to the heat recovery unit 160.
  • the heat recoverer 160 exchanges and cools the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 120 with the refrigerant evaporated in the air conditioner AC.
  • the heat recovery unit 160 includes a refrigerant flowing from the outdoor heat exchanger 120 to the subcooler and a refrigerant flowing from the air conditioner evaporator 240 of the air conditioner AC to the air conditioner compressor 210 of the air conditioner AC. It is a tubular heat exchanger for heat exchange.
  • the heat recovery unit 160 cools the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 120 with the low temperature and low pressure refrigerant evaporated in the air conditioner AC.
  • the first inlet side of the heat recovery unit 160 is connected to the outdoor heat exchanger 120, the second inlet side is connected to the air conditioning evaporator 240 of the air conditioner (AC), and the first outlet side of the heat recovery unit 160 is supercooled.
  • Unit 150 is connected to the second outlet side of the air conditioning compressor (210) of the air conditioner (AC). The refrigerant cooled in the heat recovery unit 160 flows to the subcooler 150.
  • the subcooler 150 cools the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 120.
  • the subcooler 150 condenses in the outdoor heat exchanger 120 and expands a portion of the refrigerant cooled in the heat recoverer 160 to condense in the outdoor heat exchanger 120 and then condenses the refrigerant cooled in the heat recoverer 160. Cool the other part.
  • the inlet side of the subcooler 150 is connected to the heat recovery, and the first outlet side of the subcooler 150 is connected to the liquid pipe 171.
  • the second outlet side of the subcooler 150 is connected to the low pressure side compressor 111 and the high pressure side compressor 112.
  • the refrigerant cooled in the subcooler 150 flows to the refrigerator IU through the liquid pipe 171, and the refrigerant evaporated and evaporated in the subcooler 150 is the low pressure side compressor 111 or the high pressure side compressor 112. Flows into.
  • the subcooler 150 may or may not operate according to the low pressure side discharge temperature measured by the low pressure side discharge temperature sensor 111a and / or the high pressure side discharge temperature measured by the high pressure side discharge temperature sensor 112a.
  • the subcooler 150 expands the subcooling expansion valve 152 that expands a portion of the refrigerant cooled in the heat recovery unit 160, and the other portion of the refrigerant cooled in the heat recovery unit 160 in the subcooling expansion valve 152.
  • the subcooling heat exchanger 151 for cooling by heat exchange with the refrigerant, and the bypass valve for expanding the subcooling expansion valve 152 upon opening and evaporating the refrigerant evaporated in the subcooling heat exchanger 151 to the suction side of the low pressure side compressor 111.
  • 156 and an injection valve 154 which expands in the subcooling expansion valve 152 upon opening and guides the refrigerant evaporated in the subcooling heat exchanger 151 to the suction side of the high pressure side compressor 112.
  • the supercooled expansion valve 152 is opened by the control unit 10 to adjust the opening degree or close it.
  • the subcooled expansion valve 152 expands a portion of the refrigerant cooled in the heat recovery unit 160 when opened.
  • the inlet side of the subcooling expansion valve 152 is connected to the heat recovery unit 160, the outlet side is connected to the subcooling heat exchanger (151).
  • the subcooled expansion valve 152 may be opened or closed according to the low pressure side discharge temperature measured by the low pressure side discharge temperature sensor 111a and / or the high pressure side discharge temperature measured by the high pressure side discharge temperature sensor 112a.
  • the subcooling heat exchanger 151 exchanges heat between the refrigerant expanded in the subcooling expansion valve 152 and the other part of the refrigerant cooled in the heat recovery unit 160.
  • the subcooling heat exchanger 151 evaporates the refrigerant expanded in the subcooling expansion valve 152 and cools another part of the refrigerant cooled in the heat recovery unit 160.
  • the first inlet side of the subcooled heat exchanger 151 is connected to the heat recovery unit 160 and the first outlet side is connected to the liquid pipe 171.
  • the second inlet side of the subcooling heat exchanger 151 is connected to the subcooling expansion valve 152 and the second outlet side is connected to the subcooling tube 157.
  • the subcooling tube 157 is expanded in the subcooling expansion valve 152 and the refrigerant evaporated in the subcooling heat exchanger 151 flows.
  • the inlet side of the subcooling tube 157 is connected to the subcooling heat exchanger 151 and the outlet side is branched into the bypass tube 155 and the injection tube 153.
  • the bypass tube 155 connects the subcooling tube 157 and the suction side of the low pressure side compressor 111.
  • the bypass valve 156 is disposed in the bypass pipe 155.
  • the bypass valve 156 is disposed in the bypass pipe 155 to control the flow of the refrigerant flowing through the bypass pipe 155.
  • the bypass valve 156 guides the refrigerant evaporated in the subcooling heat exchanger 151 after being expanded in the subcooling expansion valve 152 to the low pressure side compressor 111 through the bypass pipe 155.
  • the bypass valve 156 is opened and closed in accordance with the low pressure side discharge temperature measured by the low pressure side discharge temperature sensor 111a.
  • the injection tube 153 connects the subcooling tube 157 and the suction side (the discharge side of the low pressure side compressor 111) of the high pressure side compressor 112.
  • the injection valve 154 is disposed in the injection pipe 153.
  • the injection valve 154 is disposed in the injection pipe 153 to control the flow of the refrigerant flowing through the injection pipe 153.
  • the injection valve 154 guides the refrigerant evaporated in the subcooling heat exchanger 151 after being expanded in the subcooling expansion valve 152 to the high pressure side compressor 112 through the injection tube 153.
  • the injection valve 154 is opened and closed according to the high pressure side discharge temperature measured by the high pressure side discharge temperature sensor 112a.
  • the low pressure side discharge temperature sensor 111a measures the low pressure side discharge temperature, which is the temperature of the refrigerant discharged from the low pressure side compressor 111.
  • the low pressure side discharge temperature sensor 111a is disposed at the outlet side of the low pressure side compressor 111.
  • the low pressure side discharge temperature sensor 111a transmits the measured low pressure side discharge temperature to the controller 10.
  • the high pressure side discharge temperature sensor 112a measures the high pressure side discharge temperature, which is a temperature of the refrigerant discharged from the high pressure side compressor 112.
  • the high pressure side discharge temperature sensor 112a is disposed at the outlet side of the high pressure side compressor 112.
  • the high pressure side discharge temperature sensor 112a transmits the measured high pressure side discharge temperature to the controller 10.
  • the controller 10 controls the operation of the outdoor unit OU.
  • the controller 10 controls the operation speed of the high pressure side compressor 112 and the low pressure side compressor 111 according to the user's setting, the pressure and / or temperature of the refrigerant.
  • the control unit 10 controls the subcooled expansion valve 152 and the bypass valve according to the low pressure side discharge temperature measured by the low pressure side discharge temperature sensor 111a and / or the high pressure side discharge temperature measured by the high pressure side discharge temperature sensor 112a. 156 and the injection valve 154 is controlled.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a control method of an outdoor unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a view illustrating a flow of a refrigerant when the supercooler is not operated in the outdoor unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view showing the flow of the refrigerant when opening the bypass valve in the outdoor unit according to an embodiment
  • Figure 6 is a view showing the flow of the refrigerant when opening the injection valve in the outdoor unit
  • Figure 7 is an embodiment In the outdoor unit according to the diagram showing the flow of the refrigerant when the bypass valve and the injection valve opening.
  • the embodiment disclosed in FIG. 3 is a control method of an outdoor unit performed in a state where the low pressure side discharge temperature T_o1 and the high pressure side discharge temperature T_o2 are normal.
  • the subcooling expansion valve 152, the bypass valve 156, and the injection valve 154 of the subcooler 150 are closed when the low pressure side discharge temperature T_o1 and the high pressure side discharge temperature T_o2 are normal.
  • the refrigerant compressed in the air conditioning compressor 210 is condensed in the air conditioning condenser 220.
  • the refrigerant condensed in the air conditioning condenser 220 is expanded in the air conditioning expansion valve 230 and then evaporated in the air conditioning evaporator 240 to cool the room.
  • the refrigerant evaporated in the air conditioning evaporator 240 is heat-exchanged in the heat recovery unit 160 and then compressed in the air conditioning compressor 210.
  • the refrigerant compressed by the low pressure side compressor 111 is recompressed by the high pressure side compressor 112.
  • the refrigerant compressed by the high pressure side compressor 112 is condensed in the outdoor heat exchanger.
  • the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 120 is cooled by heat exchange with the refrigerant evaporated in the air conditioner AC in the heat recovery unit 160. Since the subcooling expansion valve 152 of the subcooler 150 is closed in the state where the low pressure side discharge temperature T_o1 and the high pressure side discharge temperature T_o2 are normal, the refrigerant cooled in the heat recoverer 160 To pass.
  • the refrigerant passing through the subcooler 150 flows to the refrigerator IU through the liquid pipe 171.
  • the refrigerant introduced into the refrigerator (IU) is expanded in the refrigeration expansion valve 130 and then evaporated in the refrigeration heat exchanger (140) to refrigerate or freeze the storage stored in the refrigerator (IU).
  • the refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger 140 flows to the outdoor unit (OU) through the engine 172.
  • the refrigerant introduced into the outdoor unit OU is compressed by the low pressure side compressor 111.
  • the heat recovery 160 cools the refrigerant, thereby ensuring subcooling, and the low pressure side compressor 111 or the high pressure side compressor 112 through the subcooler 150. Since there is no refrigerant flowing into the refrigerator, a sufficient amount of refrigerant may be introduced into the refrigerator (IU).
  • the control unit 10 has the low pressure side discharge temperature T_o1 measured by the low pressure side discharge temperature sensor 111a or higher than the set low pressure side reference temperature T1 or the high pressure side discharge temperature measured by the high pressure side discharge temperature sensor 112a ( It is determined whether T_o2) is equal to or higher than the set high pressure side reference temperature T2 (S310).
  • the high pressure at which the low pressure side discharge temperature T_o1 measured by the low pressure side discharge temperature sensor 111a is higher than the set low pressure side reference temperature T1 or the high pressure side discharge temperature T_o2 measured by the high pressure side discharge temperature sensor 112a is set. If the side reference temperature (T2) or more, the control unit 10 opens the subcooling expansion valve 152 (S320). If the control unit 10 determines that the low pressure side discharge temperature T_o1 or the high pressure side discharge temperature T_o2 is abnormally high, the subcooler expansion valve 152 of the subcooler 150 may cool the refrigerant. To adjust the opening.
  • the controller 10 may bypass the bypass valve 156. To open (S340).
  • the control unit 10 determines that only the low pressure side discharge temperature T_o1 is abnormally high and the high pressure side discharge temperature T_o2 is normal, the control unit 10 opens the bypass valve 156 of the supercooler 150 to open the subcooled expansion valve 152.
  • the expanded and evaporated refrigerant in the supercooling heat exchanger (151) flows to the low pressure side compressor (111).
  • the subcooled expansion valve 152 When the subcooled expansion valve 152 is opened and the opening degree is adjusted, a part of the refrigerant cooled in the heat recovery unit 160 is expanded in the subcooled expansion valve 152 and then evaporated in the subcooled heat exchanger 151. The other part of the refrigerant cooled in the heat recovery unit 160 is cooled in the subcooling heat exchanger 151. The refrigerant cooled in the subcooler 150 flows to the refrigerator IU through the liquid pipe 171.
  • the refrigerant evaporated in the subcooling heat exchanger 151 flows to the subcooling tube 157. Since only the bypass valve 156 is open, the refrigerant introduced into the subcooling tube 157 flows into the low pressure side compressor 111 through the bypass tube 155 and is compressed.
  • the low pressure side discharge temperature T_o1 may be reduced.
  • the control unit 10 When the high pressure side discharge temperature T_o2 is equal to or higher than the set high pressure side reference temperature T2 or the low pressure side discharge temperature T_o1 is less than the set high pressure side reference temperature T1 (S350), the control unit 10 opens the injection valve 154. Open (S360). When the control unit 10 determines that only the high pressure side discharge temperature T_o2 is abnormally high and the low pressure side discharge temperature T_o1 is normal, the control unit 10 opens the injection valve 154 of the subcooler 150 to expand the supercooled expansion valve 152. The refrigerant evaporated in the subcooling heat exchanger 151 flows to the high pressure side compressor 112.
  • FIG. 6 a flow of a refrigerant different from FIG. 4 will be described in a state where the high pressure side discharge temperature T_o2 is abnormal and the low pressure side discharge temperature T_o1 is normal.
  • the subcooled expansion valve 152 When the subcooled expansion valve 152 is opened and the opening degree is adjusted, a part of the refrigerant cooled in the heat recovery unit 160 is expanded in the subcooled expansion valve 152 and then evaporated in the subcooled heat exchanger 151. The other part of the refrigerant cooled in the heat recovery unit 160 is cooled in the subcooling heat exchanger 151. The refrigerant cooled in the subcooler 150 flows to the refrigerator IU through the liquid pipe 171.
  • the refrigerant evaporated in the subcooling heat exchanger 151 flows to the subcooling tube 157. Since only the injection valve 154 is open, the refrigerant introduced into the subcooling tube 157 flows into the high pressure side compressor 112 through the injection tube 153 and is compressed.
  • the high pressure side discharge temperature T_o2 may be reduced.
  • the controller 10 controls the bypass valve 156 and the injection valve. 154 is opened (S370).
  • the control unit 10 opens the bypass valve 156 and the injection valve 154 of the supercooler 150 to expand the supercooling.
  • the refrigerant expanded in the valve 152 and evaporated in the subcooling heat exchanger 151 flows to the low pressure side compressor 111 and the high pressure side compressor 112.
  • a coolant flow different from FIG. 4 will be described with reference to FIG. 7 in a state in which the low pressure side discharge temperature T_o1 and the high pressure side discharge temperature T_o2 are abnormal.
  • the subcooled expansion valve 152 When the subcooled expansion valve 152 is opened and the opening degree is adjusted, a part of the refrigerant cooled in the heat recovery unit 160 is expanded in the subcooled expansion valve 152 and then evaporated in the subcooled heat exchanger 151. The other part of the refrigerant cooled in the heat recovery unit 160 is cooled in the subcooling heat exchanger 151. The refrigerant cooled in the subcooler 150 flows to the refrigerator IU through the liquid pipe 171.
  • the refrigerant evaporated in the subcooling heat exchanger 151 flows to the subcooling tube 157. Since the bypass valve 156 and the injection valve 154 are both open, a part of the refrigerant introduced into the subcooling tube 157 is introduced into the low pressure side compressor 111 through the bypass tube 155 and compressed. The other part flows into the high pressure side compressor 112 through the injection pipe 153 and is compressed.
  • both the low pressure side discharge temperature T_o1 and the high pressure side discharge temperature T_o2 can be reduced. .
  • the present invention may be utilized in various outdoor units for compressing and condensing a refrigerant for various purposes such as refrigeration, freezing, or cooling.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

본 발명은 냉장기와 연결되며 두 개의 압축기가 직렬로 연결되는 실외기 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 실외기는, 냉매를 압축하는 저압측 압축기와, 저압측 압축기에서 압축된 냉매를 압축하는 고압측 압축기와, 고압측 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 실외열교환기와, 실외열교환기에서 응축된 냉매를 공기조화기에서 증발된 냉매와 열교환하여 냉각하는 열회수기와, 열회수기에서 냉각된 냉매의 일부를 팽창하여 열회수기에서 냉각된 냉매의 다른 일부를 냉각하는 과냉각기를 포함하여, 저압측 압축기 및/또는 고압측 압축기의 토출온도를 저감할 수 있다.

Description

실외기 및 그 제어방법
본 발명은 실외기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉장기와 연결되며 두 개의 압축기가 직렬로 연결되는 실외기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
냉장시스템은 압축기, 응축기, 팽창기 및 증발기로 이루어진 냉동사이클을 이용하여 냉장기의 고내 온도를 저온으로 유지시키는 장치이다.
냉장시스템은 식품과 같은 저장물을 보관하고 진열하는 냉장기와, 실외에 설치되어 냉장기와 냉매배관으로 연결되는 실외기를 포함한다. 실외기에는 압축기 및 응축기가 구비되고 냉장기에는 팽창밸브 및 증발기가 구비된다. 냉장시스템은 하나의 냉장기와 하나의 실외기가 연결되어 구성되거나, 복수개의 냉장기 및/또는 복수의 실외기의 조합으로 구성될 수 있다.
이러한 냉장시스템은 냉장기의 냉장 성능을 유지하기 위하여 압축기에서 토출되는 냉매의 온도인 토출온도가 과도하게 높아지지 않도록 하여야 한다. 특히, 실외기가 냉장기를 직접 제어하기 어려운 경우 냉장기의 팽창밸브를 제어할 수 없어 토출온도의 관리가 중요하다. 토출온도의 저감을 위하여 실외기에는 응축기에서 응축된 냉매를 과냉각하는 과냉각기가 구비된다. 그러나, 외기온도가 높은 조건에서 과냉각기의 과냉각 성능을 높이는 경우 과냉각기에서 팽창된 냉매가 압축기로 바이패스되는 양이 많아짐에 따라 냉장기의 냉장 성능이 낮아지고 전체 시스템의 효율이 낮아지는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 과냉각기를 통한 냉매의 바이패스양을 줄이면서도 토출온도를 저감할 수 있는 실외기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 실외기는, 냉매를 압축하는 저압측 압축기와, 저압측 압축기에서 압축된 냉매를 압축하는 고압측 압축기와, 고압측 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 실외열교환기와, 실외열교환기에서 응축된 냉매를 공기조화기에서 증발된 냉매와 열교환하여 냉각하는 열회수기와, 열회수기에서 냉각된 냉매의 일부를 팽창하여 열회수기에서 냉각된 냉매의 다른 일부를 냉각하는 과냉각기를 포함하여, 저압측 압축기 및/또는 고압측 압축기의 토출온도를 저감할 수 있다.
과냉각기는, 열회수기에서 냉각된 냉매 일부를 팽창하는 과냉각팽창밸브와, 열회수기에서 냉각된 냉매의 다른 일부를 과냉각팽창밸브에서 팽창된 냉매와 열교환하여 냉각하는 과냉각열교환기와, 개방시 과냉각팽창밸브에서 팽창되어 과냉각열교환기에서 증발된 냉매를 저압측 압축기의 흡입측으로 안내하는 바이패스밸브와, 개방시 과냉각팽창밸브에서 팽창되어 과냉각열교환기에서 증발된 냉매를 고압측 압축기의 흡입측으로 안내하는 인젝션밸브를 포함할 수 있다.
실외기는, 저압측 압축기에서 토출되는 냉매의 온도인 저압측 토출온도를 측정하는 저압측 토출온도센서와, 고압측 압축기에서 토출되는 냉매의 온도인 고압측 토출온도를 측정하는 고압측 토출온도센서를 포함하고, 바이패스밸브는 저압측 토출온도센서가 측정한 저압측 토출온도에 따라 개방되고, 인젝션밸브는 고압측 토출온도센서가 측정한 고압측 토출온도에 따라 개방될 수 있다.
인젝션팽창밸브는 저압측 토출온도센서가 측정한 저압측 토출온도 및 고압측 토출온도센서가 측정한 고압측 토출온도에 따라 개폐될 수 있다.
인젝션팽창밸브는 바이패스밸브 및 인젝션밸브가 모두 개방된 경우 바이패스밸브 또는 인젝션밸브만 개방된 경우보다 개도가 높을 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 실외기의 제어방법 은, 저압측 압축기에서 토출되는 냉매의 온도인 저압측 토출온도와 고압측 압축기에서 토출되는 냉매의 온도인 고압측 토출온도를 측정하는 토출온도측정단계와, 저압측 토출온도 또는 고압측 토출온도에 따라 과냉각기에서 팽창된 냉매를 저압측 압축기의 흡입측 또는 고압측 압축기의 흡입측으로 안내하는 과냉각단계를 포함하여, 저압측 압축기 및/또는 고압측 압축기의 토출온도를 저감할 수 있다.
과냉각단계는, 저압측 토출온도 및 고압측 토출온도에 따라 과냉각팽창밸브를 개방하는 단계와, 저압측 토출온도에 따라 바이패스밸브를 개방하는 단계와, 고압측 토출온도에 따라 인젝션밸브를 개방하는 단계를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실외기 및 그 제어방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　냉장기로 유입되는 냉매의 양을 줄이지 않고 저압측 압축기 및/또는 고압측 압축기의 토출온도를 저감할 수 있는 장점이 있다.
둘째,　고압측 압축기 및 저압측 압축기 중 하나의 토출온도만 높은 경우 해당 압축기에만 과냉각기에서 팽창 및 증발된 냉매를 유입시켜 냉장기로 유입되는 냉매의 양을 최대한 확보하면서 토출온도를 저감할 수 있는 장점도 있다.
셋째, 외기온도가 높은 조건에서도 냉장기로 유입되는 냉매의 양을 확보하여 사이클 효율을 향상하고 냉장기의 냉장 성능을 높일 수 있는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장시스템에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기에 대한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기에서 과냉각기의 미동작시 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 실외기에서 바이패스밸브의 개방시 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 실외기에서 인젝션밸브의 개방시 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7는 일 실시예에 따른 실외기에서 바이패스밸브 및 인젝션밸브의 개방시 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.
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.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 실외기 및 그 제어방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장시스템에 대한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기에 대한 블럭도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장시스템은, 저장물을 냉장 또는 냉각하는 냉장기(IU)와, 실내를 냉방하는 공기조화기(AC)와, 냉매를 압축 및 응축하여 냉장기(IU)에 공급하는 실외기(OU)와, 실외기(OU)와 냉장기(IU)를 연결하는 액관(171) 및 기관(172)을 포함한다.
냉장기(IU)는 마트 또는 편의점, 슈퍼마켓 등의 실내에 설치되어 식품과 같은 저장물을 진열 및 보관한다. 냉장기(IU)는 냉매를 팽창 및 증발하여 저장물을 냉장하거나 냉동한다. 냉장기(IU)는 복수개가 구비되어 실외기(OU)에 병렬로 연결될 수 있다. 냉장기(IU)의 입구측은 액관(171)과 연결되며 냉장기(IU)의 출구측은 기관(172)과 연결된다.
냉장기(IU)는 냉매를 팽창하는 냉장팽창밸브(130)와, 냉장팽창밸브(130)에서 팽창된 냉매를 증발하는 냉장열교환기(140)를 포함한다.
냉장팽창밸브(130)는 개도가 조절되어 실외기(OU) 에서 응축된 냉매를 팽창한다. 냉장팽창밸브(130)의 입구측은 액관(171)과 연결되며 출구측은 냉장열교환기(140)와 연결된다. 냉장팽창밸브(130)에서 팽창된 냉매는 냉장열교환기(140)로 유동된다.
냉장열교환기(140)는 냉장팽창밸브(130)에서 팽창된 냉매를 증발하여 공기를 냉각한다. 냉장열교환기(140)의 입구측은 냉장팽창밸브(130)와 연결되며 출구측은 기관(172)과 연결된다. 냉장열교환기(140)에서 증발된 냉매는 기관(172)을 통하여 실외기(OU)로 유동된다.
공기조화기(AC)는 실내공기를 냉각하여 실내를 냉방한다. 공기조화기(AC)는 냉매를 압축하는 공조압축기(210)와, 공조압축기(210)에서 압축된 냉매를 실외공기와 열교환하여 응축하는 공조응축기(220)와, 공조응축기(220)에서 응축된 냉매를 팽창하는 공조팽창밸브(230)와, 공조팽창밸브(230)에서 팽창된 냉매를 실내공기와 열교환하여 증발하는 공조증발기(240)를 포함한다. 공조압축기(210) 및 공조응축기(220)는 실외에 설치되며 공조팽창밸브(230)와 공조증발기(240)는 실내에 설치된다. 공조증발기(240)는 냉매를 증발하여 실내를 냉방한다. 공조증발기(240)에서 증발된 냉매는 후술할 실외기(OU)의 열회수기(160)를 통과한 후 공조압축기(210)로 유동된다.
실외기(OU)는 실외에 설치되어 냉매를 압축 및 응축한다. 실외기(OU)는 복수개가 구비되어 냉장기(IU)에 병렬로 연결될 수 있다. 실외기(OU)의 입구측은 기관(172)과 연결되며 출구측은 액관(171)과 연결된다.
실외기(OU)는, 냉매를 압축하는 저압측 압축기(111)와, 저압측 압축기(111)에서 압축된 냉매를 압축하는 고압측 압축기(112)와, 고압측 압축기(112)에서 압축된 냉매를 응축하는 실외열교환기(120)와, 실외열교환기(120)에서 응축된 냉매를 공기조화기(AC)에서 증발된 냉매와 열교환하여 냉각하는 열회수기(160)와, 열회수기(160)에서 열교환된 냉매를 과냉각하는 과냉각기(150)를 포함한다.
저압측 압축기(111)는 저온 저압의 냉매를 고온 고압의 냉매로 압축한다. 저압측 압축기(111)는 다양한 구조가 적용될 수 있으며, 실린더 및 피스톤을 이용한 왕복동 압축기 또는 선회 스크롤 및 고정 스크롤을 이용한 스크롤 압축기일 수 있다.
저압측 압축기(111)는 냉장기(IU)에서 증발되어 기관(172)으로 유동된 냉매 및/또는 과냉각기(150)의 바이패스관(155)으로 유동된 냉매를 압축한다. 저압측 압축기(111)의 흡입측은 기관(172) 및 바이패스관(155)과 연결되며, 저압측 압축기(111)의 토출측은 인젝션관(153) 및 고압측 압축기(112)와 연결된다. 저압측 압축기(111)에서 압축된 냉매는 고압측 압축기(112)로 유동된다.
고압측 압축기(112)는 저온 저압의 냉매를 고온 고압의 냉매로 압축한다. 고압측 압축기(112)는 다양한 구조가 적용될 수 있으며, 실린더 및 피스톤을 이용한 왕복동 압축기 또는 선회 스크롤 및 고정 스크롤을 이용한 스크롤 압축기일 수 있다.
고압측 압축기(112)는 저압측 압축기(111)에서 압축된 냉매 및/또는 과냉각기(150)의 인젝션관(153)으로 유동된 냉매를 압축한다. 고압측 압축기(112)의 흡입측은 인젝션관(153) 및 저압측 압축기(111)와 연결되고, 고압측 압축기(112)의 토출측은 실외열교환기(120)와 연결된다. 저압측 압축기(111)에서 압축된 냉매는 실외열교환기(120)로 유동된다.
실외열교환기(120)는 고압측 압축기(112)에서 압축된 냉매를 응축한다. 실외열교환기(120)는 송풍팬(미도시)에 의하여 실외열교환기(120)로 유동되는 실외공기와 고압측 압축기(112)에서 압축된 냉매를 열교환한다. 실외열교환기(120)의 입구측은 고압측 압축기(112)와 연결되고, 실외열교환기(120)의 출구측은 열회수기(160)와 연결된다.
열회수기(160)는 실외열교환기(120)에서 응축된 냉매를 공기조화기(AC)에서 증발된 냉매와 열교환하여 냉각한다. 열회수기(160)는, 실외열교환기(120)에서 과냉각기로 유동되는 냉매와, 공기조화기(AC)의 공조증발기(240)에서 공기조화기(AC)의 공조압축기(210)로 유동되는 냉매를 열교환하는 관형 열교환기이다. 열회수기(160)는 공기조화기(AC)에서 증발된 저온저압의 냉매로 실외열교환기(120)에서 응축된 냉매를 냉각한다. 열회수기(160)의 제 1 입구측은 실외열교환기(120)와 연결되고 제 2 입구측은 공기조화기(AC)의 공조증발기(240)와 연결되고, 열회수기(160)의 제 1 출구측은 과냉각기(150)와 연결되고 제 2 출구측은 공기조화기(AC)의 공조압축기(210)와 연결된다. 열회수기(160)에서 냉각된 냉매는 과냉각기(150)로 유동된다.
과냉각기(150)는 실외열교환기(120)에서 응축된 냉매를 냉각한다. 과냉각기(150)는 실외열교환기(120)에서 응축된 후 열회수기(160)에서 냉각된 냉매의 일부를 팽창하여 실외열교환기(120)에서 응축된 후 열회수기(160)에서 냉각된 냉매의 다른 일부를 냉각한다. 과냉각기(150)의 입구측은 열회수와 연결되고, 과냉각기(150)의 제 1 출구측은 액관(171)과 연결된다. 과냉각기(150)의 제 2 출구측은 저압측 압축기(111) 및 고압측 압축기(112)와 연결된다. 과냉각기(150)에서 냉각된 냉매는 액관(171)을 통하여 냉장기(IU)로 유동되고, 과냉각기(150)에서 팽창되어 증발된 냉매는 저압측 압축기(111) 또는 고압측 압축기(112)로 유동된다. 과냉각기(150)는 저압측 토출온도센서(111a)가 측정한 저압측 토출온도 및/또는 고압측 토출온도센서(112a)가 측정한 고압측 토출온도에 따라 동작하거나 동작하지 않을 수 있다.
과냉각기(150)는, 열회수기(160)에서 냉각된 냉매 일부를 팽창하는 과냉각팽창밸브(152)와, 열회수기(160)에서 냉각된 냉매의 다른 일부를 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창된 냉매와 열교환하여 냉각하는 과냉각열교환기(151)와, 개방시 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창되어 과냉각열교환기(151)에서 증발된 냉매를 저압측 압축기(111)의 흡입측으로 안내하는 바이패스밸브(156)와, 개방시 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창되어 과냉각열교환기(151)에서 증발된 냉매를 고압측 압축기(112)의 흡입측으로 안내하는 인젝션밸브(154)를 포함한다.
과냉각팽창밸브(152)는 제어부(10)에 의하여 개방되어 개도가 조절되거나 폐쇄된다. 과냉각팽창밸브(152)는 개방시 열회수기(160)에서 냉각된 냉매 일부를 팽창한다. 과냉각팽창밸브(152)의 입구측은 열회수기(160)와 연결되고, 출구측은 과냉각열교환기(151)와 연결된다. 과냉각팽창밸브(152)는 저압측 토출온도센서(111a)가 측정한 저압측 토출온도 및/또는 고압측 토출온도센서(112a)가 측정한 고압측 토출온도에 따라 개폐될 수 있다.
과냉각열교환기(151)는 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창된 냉매와 열회수기(160)에서 냉각된 냉매의 다른 일부를 열교환한다. 과냉각열교환기(151)는 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창된 냉매를 증발하고 열회수기(160)에서 냉각된 냉매의 다른 일부를 냉각한다.
과냉각열교환기(151)의 제 1 입구측은 열회수기(160)와 연결되고 제 1 출구측은 액관(171)과 연결된다. 과냉각열교환기(151)의 제 2 입구측은 과냉각팽창밸브(152)와 연결되고 제 2 출구측은 과냉각관(157)과 연결된다.
과냉각관(157)은 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창된 후 과냉각열교환기(151)에서 증발된 냉매가 유동된다. 과냉각관(157)의 입구측은 과냉각열교환기(151)와 연결되고 출구측은 바이패스관(155) 및 인젝션관(153)으로 분지된다.
바이패스관(155)은 과냉각관(157)과 저압측 압축기(111)의 흡입측을 연결한다. 바이패스관(155)에는 바이패스밸브(156)가 배치된다.
바이패스밸브(156)는 바이패스관(155)에 배치되어 바이패스관(155)을 유동하는 냉매의 흐름을 제어한다. 바이패스밸브(156)는 개방시 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창된 후 과냉각열교환기(151)에서 증발된 냉매를 바이패스관(155)을 통하여 저압측 압축기(111)로 안내한다. 바이패스밸브(156)는 저압측 토출온도센서(111a)가 측정한 저압측 토출온도에 따라 개폐된다.
인젝션관(153)은 과냉각관(157)과 고압측 압축기(112)의 흡입측(저압측 압축기(111)의 토출측)을 연결한다. 인젝션관(153)에는 인젝션밸브(154)가 배치된다.
인젝션밸브(154)는 인젝션관(153)에 배치되어 인젝션관(153)을 유동하는 냉매의 흐름을 제어한다. 인젝션밸브(154)는 개방시 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창된 후 과냉각열교환기(151)에서 증발된 냉매를 인젝션관(153)을 통하여 고압측 압축기(112)로 안내한다. 인젝션밸브(154)는 고압측 토출온도센서(112a)가 측정한 고압측 토출온도에 따라 개폐된다.
저압측 토출온도센서(111a)는 저압측 압축기(111)에서 토출되는 냉매의 온도인 저압측 토출온도를 측정한다. 저압측 토출온도센서(111a)는 저압측 압축기(111)의 출구측에 배치된다. 저압측 토출온도센서(111a)는 측정된 저압측 토출온도를 제어부(10)로 전달한다.
고압측 토출온도센서(112a)는 고압측 압축기(112)에서 토출되는 냉매의 온도인 고압측 토출온도를 측정한다. 고압측 토출온도센서(112a)는 고압측 압축기(112)의 출구측에 배치된다. 고압측 토출온도센서(112a)는 측정된 고압측 토출온도를 제어부(10)로 전달한다.
제어부(10)는 실외기(OU)의 운전을 제어한다. 제어부(10)는 사용자의 설정, 냉매의 압력 및/또는 온도에 따라 고압측 압축기(112) 및 저압측 압축기(111)의 운전속도를 제어한다. 제어부(10)는 저압측 토출온도센서(111a)가 측정한 저압측 토출온도 및/또는 고압측 토출온도센서(112a)가 측정한 고압측 토출온도에 따라 과냉각팽창밸브(152), 바이패스밸브(156) 및 인젝션밸브(154)를 제어한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 제어방법을 나타내는 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기에서 과냉각기의 미동작시 냉매의 흐름을 나타내는 도면이고, 도 5는 일 실시예에 따른 실외기에서 바이패스밸브의 개방시 냉매의 흐름을 나타내는 도면이고, 도 6은 일 실시예에 따른 실외기에서 인젝션밸브의 개방시 냉매의 흐름을 나타내는 도면이고, 도 7는 일 실시예에 따른 실외기에서 바이패스밸브 및 인젝션밸브의 개방시 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3에 개시된 실시예는 저압측 토출온도(T_o1) 및 고압측 토출온도(T_o2)가 정상인 상태에서 수행되는 실외기의 제어방법이다. 저압측 토출온도(T_o1) 및 고압측 토출온도(T_o2)가 정상인 상태에서 과냉각기(150)의 과냉각팽창밸브(152)와, 바이패스밸브(156)와, 인젝션밸브(154)는 폐쇄된다.
이하, 도 4를 참조하여 저압측 토출온도(T_o1) 및 고압측 토출온도(T_o2)가 정상인 상태에서 냉매의 흐름을 설명한다.
먼저, 공기조화기(AC)의 냉매의 흐름을 설명하면, 공조압축기(210)에서 압축된 냉매는 공조응축기(220)에서 응축된다. 공조응축기(220)에서 응축된 냉매는 공조팽창밸브(230)에서 팽창된 후 공조증발기(240)에서 증발되어 실내를 냉방한다. 공조증발기(240)에서 증발된 냉매는 열회수기(160)에서 열교환된 후 공조압축기(210)에서 압축된다.
한편, 저압측 압축기(111)에서 압축된 냉매는 고압측 압축기(112)에서 재압축된다. 고압측 압축기(112)에서 압축된 냉매는 실외열교환기에서 응축된다. 실외열교환기(120)에서 응축된 냉매는 열회수기(160)에서 공기조화기(AC)에서 증발된 냉매와 열교환하여 냉각된다. 저압측 토출온도(T_o1) 및 고압측 토출온도(T_o2)가 정상인 상태에서 과냉각기(150)의 과냉각팽창밸브(152)는 폐쇄되므로 열회수기(160)에서 냉각된 냉매는 과냉각기(150)를 통과한다. 과냉각기(150)를 통과한 냉매는 액관(171)을 통하여 냉장기(IU)로 유동된다.
냉장기(IU)로 유입된 냉매는 냉장팽창밸브(130)에서 팽창된 후 냉장열교환기(140)에서 증발되어 냉장기(IU)에 저장된 저장물을 냉장하거나 냉동한다. 냉장열교환기(140)에서 증발된 냉매는 기관(172)을 통하여 실외기(OU)로 유동된다. 실외기(OU)로 유입된 냉매는 저압측 압축기(111)에서 압축된다.
상술한 과정에서 과냉각기(150)가 냉매를 냉각하지 않더라도 열회수기(160)가 냉매를 냉각하므로 과냉도가 확보되고, 과냉각기(150)를 통하여 저압측 압축기(111) 또는 고압측 압축기(112)로 유입되는 냉매가 없어 냉장기(IU)에 충분한 양의 냉매가 유입될 수 있다.
도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 제어방법을 설명한다.
제어부(10)는 저압측 토출온도센서(111a)가 측정한 저압측 토출온도(T_o1)가 설정된 저압측 기준온도(T1) 이상이거나 고압측 토출온도센서(112a)가 측정한 고압측 토출온도(T_o2)가 설정된 고압측 기준온도(T2) 이상인지 판단한다(S310). 저압측 토출온도센서(111a)가 측정한 저압측 압축기(111)에서 토출되는 냉매의 온도(T_o1) 또는 고압측 토출온도센서(112a)가 측정한 고압측 압축기(112)에서 토출되는 냉매의 온도(T_o2)가 너무 높은 경우 시스템 효율이 떨어지고 냉장 성능이 나빠질 수 있으므로 제어부(10)는 저압측 토출온도(T_o1) 또는 고압측 토출온도(T_o2)가 비정상적으로 높아지는지 판단한다.
저압측 토출온도센서(111a)가 측정한 저압측 토출온도(T_o1)가 설정된 저압측 기준온도(T1) 이상이거나 고압측 토출온도센서(112a)가 측정한 고압측 토출온도(T_o2)가 설정된 고압측 기준온도(T2) 이상인 경우 제어부(10)는 과냉각팽창밸브(152)를 개방한다(S320). 제어부(10)는 저압측 토출온도(T_o1) 또는 고압측 토출온도(T_o2)가 비정상적으로 높다고 판단한 경우 과냉각기(150)가 냉매를 냉각할 수 있도록 과냉각기(150)의 과냉각팽창밸브(152)를 개방하여 개도를 조절한다.
저압측 토출온도(T_o1)가 설정된 저압측 기준온도(T1) 이상이나 고압측 토출온도(T_o2)는 설정된 고압측 기준온도(T2) 미만인(S330) 경우 제어부(10)는 바이패스밸브(156)를 개방한다(S340). 제어부(10)는 저압측 토출온도(T_o1)만 비정상적으로 높고 고압측 토출온도(T_o2)는 정상이라고 판단한 경우 과냉각기(150)의 바이패스밸브(156)를 개방하여 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창되어 과냉각열교환기(151)에서 증발된 냉매를 저압측 압축기(111)로 유동시킨다.
도 5를 참조하여 저압측 토출온도(T_o1)가 비정상이고 고압측 토출온도(T_o2)는 정상인 상태에서 도 4와 다른 냉매 흐름을 설명한다.
과냉각팽창밸브(152)가 개방되어 개도가 조절되면, 열회수기(160)에서 냉각된 냉매의 일부는 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창된 후 과냉각열교환기(151)에서 증발된다. 열회수기(160)에서 냉각된 냉매의 다른 일부는 과냉각열교환기(151)에서 냉각된다. 과냉각기(150)에서 냉각된 냉매는 액관(171)을 통하여 냉장기(IU)로 유동된다.
과냉각열교환기(151)에서 증발된 냉매는 과냉각관(157)으로 유동된다. 바이패스밸브(156)만 개방된 상태이므로 과냉각관(157)으로 유입된 냉매는 바이패스관(155)을 통하여 저압측 압축기(111)로 유입되어 압축된다.
과냉각기(150)에서 팽창된 후 증발된 냉매가 저압측 압축기(111)로 유입되므로 저압측 토출온도(T_o1)를 저감할 수 있다.
고압측 토출온도(T_o2)는 설정된 고압측 기준온도(T2) 이상이나 저압측 토출온도(T_o1)는 설정된 고압측 기준온도(T1) 미만인(S350) 경우 제어부(10)는 인젝션밸브(154)를 개방한다(S360). 제어부(10)는 고압측 토출온도(T_o2)만 비정상적으로 높고 저압측 토출온도(T_o1)는 정상이라고 판단한 경우 과냉각기(150)의 인젝션밸브(154)를 개방하여 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창되어 과냉각열교환기(151)에서 증발된 냉매를 고압측 압축기(112)로 유동시킨다.
도 6을 참조하여 고압측 토출온도(T_o2)가 비정상이고 저압측 토출온도(T_o1)는 정상인 상태에서 도 4와 다른 냉매 흐름을 설명한다.
과냉각팽창밸브(152)가 개방되어 개도가 조절되면, 열회수기(160)에서 냉각된 냉매의 일부는 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창된 후 과냉각열교환기(151)에서 증발된다. 열회수기(160)에서 냉각된 냉매의 다른 일부는 과냉각열교환기(151)에서 냉각된다. 과냉각기(150)에서 냉각된 냉매는 액관(171)을 통하여 냉장기(IU)로 유동된다.
과냉각열교환기(151)에서 증발된 냉매는 과냉각관(157)으로 유동된다. 인젝션밸브(154)만 개방된 상태이므로 과냉각관(157)으로 유입된 냉매는 인젝션관(153)을 통하여 고압측 압축기(112)로 유입되어 압축된다.
과냉각기(150)에서 팽창된 후 증발된 냉매가 고압측 압축기(112)로 유입되므로 고압측 토출온도(T_o2)를 저감할 수 있다.
저압측 토출온도(T_o1)가 설정된 저압측 기준온도(T1) 이상이고 고압측 토출온도(T_o2)도 설정된 고압측 기준온도(T2) 이상인 경우 제어부(10)는 바이패스밸브(156) 및 인젝션밸브(154)를 개방한다(S370). 제어부(10)는 저압측 토출온도(T_o1)와 고압측 토출온도(T_o2)가 모두 비정상적으로 높다고 판단한 경우 과냉각기(150)의 바이패스밸브(156) 및 인젝션밸브(154)를 개방하여 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창되어 과냉각열교환기(151)에서 증발된 냉매를 저압측 압축기(111) 및 고압측 압축기(112)로 유동시킨다.
도 7을 참조하여 저압측 토출온도(T_o1) 및 고압측 토출온도(T_o2)가 비정상인 상태에서 도 4와 다른 냉매 흐름을 설명한다.
과냉각팽창밸브(152)가 개방되어 개도가 조절되면, 열회수기(160)에서 냉각된 냉매의 일부는 과냉각팽창밸브(152)에서 팽창된 후 과냉각열교환기(151)에서 증발된다. 열회수기(160)에서 냉각된 냉매의 다른 일부는 과냉각열교환기(151)에서 냉각된다. 과냉각기(150)에서 냉각된 냉매는 액관(171)을 통하여 냉장기(IU)로 유동된다.
과냉각열교환기(151)에서 증발된 냉매는 과냉각관(157)으로 유동된다. 바이패스밸브(156) 및 인젝션밸브(154)가 모두 개방된 상태이므로 과냉각관(157)으로 유입된 냉매의 일부는 바이패스관(155)을 통하여 저압측 압축기(111)로 유입되어 압축되고, 다른 일부는 인젝션관(153)을 통하여 고압측 압축기(112)로 유입되어 압축된다.
과냉각기(150)에서 팽창된 후 증발된 냉매가 저압측 압축기(111) 및 고압측 압축기(112)로 유입되므로 저압측 토출온도(T_o1) 및 고압측 토출온도(T_o2)를 모두 저감할 수 있다.
냉장기(IU)로 유입되는 냉매의 양을 줄이더라도 저압측 토출온도(T_o1) 및 고압측 토출온도(T_o2)를 모두 저감하는 것이 필요하므로, 제어부(10)는 저압측 토출온도(T_o1) 및 고압측 토출온도(T_o2)가 모두 비정상인 경우 저압측 토출온도(T_o1) 또는 고압측 토출온도(T_o2)만 비정상인 경우보다 과냉각팽창밸브(152)의 개도를 높이는 것이 바람직하다.
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.
본 발명은 냉장, 냉동 또는 냉방 등 다양한 목적으로 냉매를 압축하여 응축하는 다양한 실외기에 활용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 저장물을 냉장하는 냉장기 및 실내를 냉방하는 공기조화기와 연결된 실외기에 있어서,
    냉매를 압축하는 저압측 압축기;
    상기 저압측 압축기에서 압축된 냉매를 압축하는 고압측 압축기;
    상기 고압측 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 실외열교환기;
    상기 실외열교환기에서 응축된 냉매를 상기 공기조화기에서 증발된 냉매와 열교환하여 냉각하는 열회수기; 및
    상기 열회수기에서 냉각된 냉매의 일부를 팽창하여 상기 열회수기에서 냉각된 냉매의 다른 일부를 냉각하는 과냉각기를 포함하는 실외기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 과냉각기는,
    상기 열회수기에서 냉각된 냉매 일부를 팽창하는 과냉각팽창밸브;
    상기 열회수기에서 냉각된 냉매의 다른 일부를 상기 과냉각팽창밸브에서 팽창된 냉매와 열교환하여 냉각하는 과냉각열교환기;
    개방시 상기 과냉각팽창밸브에서 팽창되어 상기 과냉각열교환기에서 증발된 냉매를 상기 저압측 압축기의 흡입측으로 안내하는 바이패스밸브; 및
    개방시 상기 과냉각팽창밸브에서 팽창되어 상기 과냉각열교환기에서 증발된 냉매를 상기 고압측 압축기의 흡입측으로 안내하는 인젝션밸브를 포함하는 실외기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저압측 압축기에서 토출되는 냉매의 온도인 저압측 토출온도를 측정하는 저압측 토출온도센서; 및
    상기 고압측 압축기에서 토출되는 냉매의 온도인 고압측 토출온도를 측정하는 고압측 토출온도센서를 포함하고,
    상기 바이패스밸브는 상기 저압측 토출온도센서가 측정한 상기 저압측 토출온도에 따라 개방되고,
    상기 인젝션밸브는 상기 고압측 토출온도센서가 측정한 상기 고압측 토출온도에 따라 개방되는 실외기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인젝션팽창밸브는 상기 저압측 토출온도센서가 측정한 상기 저압측 토출온도 및 상기 고압측 토출온도센서가 측정한 상기 고압측 토출온도에 따라 개폐되는 실외기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 인젝션팽창밸브는 상기 바이패스밸브 및 상기 인젝션밸브가 모두 개방된 경우 상기 바이패스밸브 또는 상기 인젝션밸브만 개방된 경우보다 개도가 높은 실외기.
  6. 저장물을 냉장하는 냉장기 및 실내를 냉방하는 공기조화기와 연결되고, 저압측 압축기와, 고압측 압축기와, 실외열교환기와, 상기 실외열교환기에서 응축된 냉매를 상기 공기조화기에서 증발된 냉매와 열교환하여 냉각하는 열회수기와, 상기 열회수기에서 냉각된 냉매의 일부를 팽창하여 상기 열회수기에서 냉각된 냉매의 다른 일부를 냉각하는 과냉각기를 포함하는 실외기의 제어방법에 있어서,
    상기 저압측 압축기에서 토출되는 냉매의 온도인 저압측 토출온도와 상기 고압측 압축기에서 토출되는 냉매의 온도인 고압측 토출온도를 측정하는 토출온도측정단계; 및
    상기 저압측 토출온도 또는 상기 고압측 토출온도에 따라 상기 과냉각기에서 팽창된 냉매를 상기 저압측 압축기의 흡입측 또는 상기 고압측 압축기의 흡입측으로 안내하는 과냉각단계를 포함하는 실외기의 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 과냉각기는,
    상기 열회수기에서 냉각된 냉매 일부를 팽창하는 과냉각팽창밸브;
    상기 열회수기에서 냉각된 냉매의 다른 일부를 상기 과냉각팽창밸브에서 팽창된 냉매와 열교환하여 냉각하는 과냉각열교환기;
    개방시 상기 과냉각팽창밸브에서 팽창되어 상기 과냉각열교환기에서 증발된 냉매를 상기 저압측 압축기의 흡입측으로 안내하는 바이패스밸브; 및
    개방시 상기 과냉각팽창밸브에서 팽창되어 상기 과냉각열교환기에서 증발된 냉매를 상기 고압측 압축기의 흡입측으로 안내하는 인젝션밸브를 포함하고,
    상기 과냉각단계는,
    상기 저압측 토출온도 및 상기 고압측 토출온도에 따라 상기 과냉각팽창밸브를 개방하는 단계;
    상기 저압측 토출온도에 따라 상기 바이패스밸브를 개방하는 단계; 및
    상기 고압측 토출온도에 따라 상기 인젝션밸브를 개방하는 단계를 포함하는 실외기의 제어방법.
PCT/KR2018/004910 2017-04-28 2018-04-27 실외기 및 그 제어방법 WO2018199682A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18792077.2A EP3617617A4 (en) 2017-04-28 2018-04-27 OUTDOOR UNIT AND RELATED ORDERING PROCEDURE
US16/608,957 US11402134B2 (en) 2017-04-28 2018-04-27 Outdoor unit and control method thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0055474 2017-04-28
KR1020170055474A KR101909531B1 (ko) 2017-04-28 2017-04-28 실외기 및 그 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018199682A1 true WO2018199682A1 (ko) 2018-11-01

Family

ID=63919911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/004910 WO2018199682A1 (ko) 2017-04-28 2018-04-27 실외기 및 그 제어방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11402134B2 (ko)
EP (1) EP3617617A4 (ko)
KR (1) KR101909531B1 (ko)
WO (1) WO2018199682A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111207504A (zh) * 2020-01-13 2020-05-29 珠海格力电器股份有限公司 空调系统及冷媒回收控制方法
RU2743653C1 (ru) * 2020-05-21 2021-02-20 Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Курс" Каскадная холодильная машина с системой термостабилизации компрессора

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102128576B1 (ko) * 2018-11-15 2020-06-30 엘지전자 주식회사 냉동 사이클 장치
IT202100006896A1 (it) * 2021-03-23 2022-09-23 Aircodue S R L Impianto di condizionamento e riscaldamento ambientale

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008249219A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Mitsubishi Electric Corp 冷凍空調装置
KR20130081794A (ko) * 2012-01-10 2013-07-18 엘지전자 주식회사 캐스케이드 히트펌프 장치 및 그 구동 방법
KR20150048350A (ko) * 2013-10-28 2015-05-07 엘지전자 주식회사 공기조화기
KR20150109746A (ko) * 2014-03-20 2015-10-02 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 제어방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5092134A (en) 1989-08-18 1992-03-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Heating and cooling air conditioning system with improved defrosting
KR930008004B1 (ko) 1989-12-19 1993-08-25 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 공기조화장치
US5996364A (en) * 1998-07-13 1999-12-07 Carrier Corporation Scroll compressor with unloader valve between economizer and suction
US6474087B1 (en) * 2001-10-03 2002-11-05 Carrier Corporation Method and apparatus for the control of economizer circuit flow for optimum performance
JP4771721B2 (ja) * 2005-03-16 2011-09-14 三菱電機株式会社 空気調和装置
US7997092B2 (en) * 2007-09-26 2011-08-16 Carrier Corporation Refrigerant vapor compression system operating at or near zero load
KR101402158B1 (ko) * 2008-01-28 2014-06-27 엘지전자 주식회사 공기조화 시스템
KR101303483B1 (ko) * 2011-09-02 2013-09-03 엘지전자 주식회사 공기 조화기
KR101873597B1 (ko) 2012-02-23 2018-07-31 엘지전자 주식회사 공기 조화기
JP2014016079A (ja) 2012-07-06 2014-01-30 Daikin Ind Ltd ヒートポンプ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008249219A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Mitsubishi Electric Corp 冷凍空調装置
KR20130081794A (ko) * 2012-01-10 2013-07-18 엘지전자 주식회사 캐스케이드 히트펌프 장치 및 그 구동 방법
KR20150048350A (ko) * 2013-10-28 2015-05-07 엘지전자 주식회사 공기조화기
KR20150109746A (ko) * 2014-03-20 2015-10-02 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 제어방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3617617A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111207504A (zh) * 2020-01-13 2020-05-29 珠海格力电器股份有限公司 空调系统及冷媒回收控制方法
RU2743653C1 (ru) * 2020-05-21 2021-02-20 Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Курс" Каскадная холодильная машина с системой термостабилизации компрессора

Also Published As

Publication number Publication date
EP3617617A4 (en) 2020-12-09
US11402134B2 (en) 2022-08-02
KR101909531B1 (ko) 2018-10-18
US20200191459A1 (en) 2020-06-18
EP3617617A1 (en) 2020-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018199682A1 (ko) 실외기 및 그 제어방법
US9243827B2 (en) Chiller system including an oil separator and ejector connection
CN108131858A (zh) 一种热泵空调系统及其控制方法
KR20130039163A (ko) 공기조화기
KR101706865B1 (ko) 공기조화기
WO2018147675A1 (ko) 냉동시스템
JPH01285725A (ja) 空冷式冷却装置
WO2013032197A1 (ko) 냉동차량용 냉각장치
KR101964946B1 (ko) 외기온도 보상형 고효율 냉각시스템
CN106949657B (zh) 带过冷装置的空调系统及其控制方法
CN108759139B (zh) 具有中温蒸发器的一次节流中间不完全冷却的制冷系统
WO2023060882A1 (zh) 空调
CN113883699B (zh) 用于降低空调系统的启动冷媒音的控制方法和空调系统
WO2018182303A1 (ko) 냉매 저장수단을 구비한 히트펌프
WO2017026736A1 (ko) 캐스캐이드 사이클을 이용한 히트 펌프
CN209131188U (zh) 一种空气源热泵蓄热除霜装置
WO2019045176A1 (ko) 냉동기 토출 가스에 의한 응축 폐열 회수를 이용한 냉동 시스템
KR20180121141A (ko) 냉장시스템 및 그 제어방법
EP4111108A1 (en) Heat pump
WO2013027907A1 (ko) 공냉식 히트펌프 시스템
CN216347140U (zh) 冷水机组制冷系统
KR102060689B1 (ko) 응축효율이 향상된 다중에너지 절약형 냉동·냉장 장치
CA3040841A1 (en) Cooling system with refrigant temperature control
CN220442350U (zh) 一种冷热联供展示柜系统
CN221036246U (zh) 一种气液混合动力型热管复合式制冷系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18792077

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018792077

Country of ref document: EP

Effective date: 20191128