KR100965057B1 - Heat pump - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실외 조건 및 부하변동에 따라 실외기 보조코일을 증발기 또는 응축기로 사용하여 히트펌프의 성능을 향상시킬 수 있으며 특히 겨울철 실외기 코일에 착상이 발생할 수 있는 소지를 근원적으로 차단한 히트펌프에 관한 것이다.The present invention can improve the performance of the heat pump by using the outdoor unit auxiliary coil as an evaporator or a condenser according to the outdoor conditions and load fluctuations, and more particularly relates to a heat pump that fundamentally cuts the ground that can cause frost in the outdoor unit coils in winter. .
도 1은 종래기술에 따른 일반적인 히트펌프의 개략도이다. 일반적인 히트펌프는 실내기 코일(110), 팽창장치(120), 실외기 코일(130), 압축기(140), 및 사방밸브(150)를 포함하도록 구성된다.1 is a schematic diagram of a typical heat pump according to the prior art. The general heat pump is configured to include an
도 1에 도시된 바와 같이 히트펌프가 동절기 난방 회로로 작동하는 경우 실외기 코일(130)로 유입되는 공기의 습도가 높고 온도가 -2~2℃ 범위가 되면 실외기 코일(130)에 착상이 발생하여 실외기 코일(130)은 열교환기의 기능을 상실하게 된다. 그러므로 이러한 경우 제상이 요구되며 히트펌프를 냉방회로로 가동하여 실외기 코일(130)을 응축기로, 실내기 코일(110)을 증발기로 운전함으로써 고온, 고압의 액체냉매가 실외기 코일(130)로 흘러가도록 하여 실외기 코일(130)에 부착된 서리를 제거하는 제상 방법을 사용한다. 그러나 이러한 경우 실내기 코일(110)은 증발기로 작동하기 때문에 더 이상의 실내 난방이 불가능해 진다.As shown in FIG. 1, when the heat pump operates as a winter heating circuit, when the humidity of the air flowing into the
도 2와 도 3은 각각 종래 기술에 따른 히트펌프 난방 운전 방법과 난방 및 제상 운전 방법에 대한 개략도로서 본 출원인에 의해 출원되어 등록(10-0712196 "히트펌프 시스템 및 실외기 제상방법") 받은 것이다.2 and 3 are schematic views of a heat pump heating operation method and a heating and defrosting operation method according to the prior art, respectively, which have been filed and registered by the present applicant (10-0712196, "Heat pump system and outdoor unit defrosting method").
도 2에 도시된 바와 같이 히트펌프가 난방 회로로 작동하는 경우 압축기(200)를 나온 고온, 고압의 냉매는 사방밸브(210)와 제어밸브(250)를 통해 응축기로 동작하는 실내기 코일(220)로 유입되고 실내기 송풍기(300)의 동작에 의해 실내 난방이 이루어진다.As shown in FIG. 2, when the heat pump operates as a heating circuit, the high temperature and high pressure refrigerant exiting the
실내기 코일(320)을 통과한 냉매는 난방 팽창밸브(230)에서 감압된 후 증발기로 작동하는 실외기 주코일(220)로 유입되고 실외기 송풍기(270)의 동작에 의해 냉매 증발이 원활하게 수행되며, 실외기 주코일(220)을 통과한 냉매는 사방밸브(210)와 어큐뮬레이터(280)를 거쳐 다시 압축기(200)로 유입되는 과정을 거쳐 난방 운전이 완성된다.The refrigerant passing through the
그러나 착상이 형성될 수 있는 실외 공기 조건이 되면 실외기 주코일(220)에 서리가 착상되어, 제상이 요구된다. 이러한 경우 도 3에 도시된 바와 같이 사방밸브(210)의 전환에 의해 압축기(200)를 나온 고온, 고압의 냉매 일부는 실내기 주코일(220)로 유입되어 실외기 주코일(220) 표면에 착상된 서리를 녹인다. 동시에 압축기(200)를 나온 고온 고압 냉매의 일부는 실내기 코일(320)로 유입되어 제상과 실내 난방을 동시에 수행한다.However, when the outdoor air condition that can form the frost is formed, the frost is frosted on the outdoor unit
실외기 주코일(220)을 통과한 냉매와 실내기 코일(320)을 통과한 냉매는 난방 팽창밸브(235) 전단에서 합쳐진 후 난방 팽창밸브(235)와 제어밸브(250)를 거쳐 증발기 역할을 하는 실외기 보조코일(260)로 유입된다. 실외기 보조코일(260)에서 증발된 냉매는 다시 제어밸브(250)와 사방밸브(210), 어큐뮬레이터(280)를 거쳐 다기 압축기(200)로 유입되며 제상 및 난방 운전이 완성된다.The refrigerant passing through the outdoor unit
그러나 상기와 같은 종래 기술의 히트펌프를 실용화하기 위해서는 2-4포트의 제어밸브(250)가 요구되지만 이러한 제어밸브는 현재 냉동??공조용으로 개발되어 판매되고 있는 제품이 없기 때문에 별도의 개발비를 투자해 제품을 개발해야 한다는 문제점을 갖고 있다.However, in order to use the conventional heat pump as described above, a
또한 실외기 보조코일(260)이 냉방 및 난방 운전 시에는 사용되지 않고 제상 및 제상-난방운전 시에만 사용되기 때문에 실외기 보조코일(260)이 제한적으로 활용되는 단점을 지니고 있다.In addition, since the outdoor unit
또한 상기 종래 기술의 경우 착상이 이루어진 상태에서 제상을 목적으로 하지만, 제상을 미연에 방지하는 역할을 수행하지는 못하는 단점을 지니고 있다.In addition, the prior art has the disadvantage of not performing a role of preventing defrost in the state of being made in the state of the conception is made in advance.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실외기 보조코일의 전단과 후단에 냉동 및 공조 시장에서 쉽게 구입할 수 있는 삼방밸브를 설치하여, 삼방밸브의 개폐 방법에 따라 실외기 보조코일을 냉방 및 난방 운전에 관계없이 선택적으로 증발기 또는 응축기로 동작시켜 부하변동 및 외기 조건과 연동하여 실외기 보조코일을 다양하게 활용함으로서 착상 방지는 물론 히트펌프의 성능을 향상시킬 수 있는 방법의 제공을 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, by installing a three-way valve that can be easily purchased in the refrigeration and air conditioning market in the front and rear of the outdoor unit auxiliary coil, the outdoor unit auxiliary according to the opening and closing method of the three-way valve By operating the coil as an evaporator or a condenser selectively regardless of cooling and heating operation, it is possible to provide a method to improve the performance of the heat pump as well as prevention of frosting by utilizing various outdoor auxiliary coils in conjunction with load fluctuations and outdoor conditions. The purpose.
또한, 본 발명은 히트펌프의 냉방 운전시 실외기 보조코일을 응축기로 사용하여 응축성능 증대를 통해 운전 성능을 개선하는 한편, 실외 공기 온도가 높아져서 실외기 주코일의 응축효과가 감소되는 경우 실외기 보조코일을 증발기로 사용하여 응축효과 상승을 통해 운전 성능을 개선할 수 있는 히트펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention improves the driving performance by increasing the condensation performance by using the outdoor unit auxiliary coil as a condenser during the cooling operation of the heat pump, while the outdoor unit auxiliary coil is reduced when the outdoor air temperature is increased to reduce the condensation effect of the outdoor unit main coil. It is an object of the present invention to provide a heat pump that can be used as an evaporator to improve operating performance through an increase in condensation effect.
또한, 본 발명은 히트펌프의 난방 운전시 실외기 보조코일을 증발기로 사용하여 증발성능 증대를 통해 운전 성능을 개선하는 한편, 실외 공기 온도가 낮아져서 실외기 주코일의 증발효과가 감소되는 경우 실외기 보조코일을 응축기로 사용하여 증발효과 상승을 통해 운전 성능을 개선할 수 있는 히트펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention improves the driving performance by increasing the evaporation performance by using the outdoor unit auxiliary coil as the evaporator during heating operation of the heat pump, while the outdoor unit auxiliary coil is reduced when the outdoor air temperature is lowered and the evaporation effect of the outdoor unit main coil is reduced. It is an object of the present invention to provide a heat pump that can be used as a condenser to improve operating performance by increasing the evaporation effect.
또한, 본 발명은 히트펌프의 난방 운전시 실외기 주코일에 발생하는 착상을 완벽하게 방지할 수 있는 히트펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a heat pump that can completely prevent the idea that occurs in the outdoor unit main coil during the heating operation of the heat pump.
상기목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 히트펌프는, 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기를 통과해 나온 냉매를 난방 또는 냉방 회로로 전환시키기 위한 사방밸브와; 냉방 운전 시 응축기의 역할을 수행하고 난방 운전 시 증발기의 역할을 수행하는 실외기 주코일과; 상기 실외기 주코일에 독립적으로 나란하게 배치되어 실외기 주코일의 전열 성능 향상에 기여하는 실외기 보조코일과; 상기 실외기 보조코일의 전단과 후단에 각각 설치되어 냉매 흐름 방향을 전환하는 삼방밸브와; 상기 실외기 주코일과 실외기 보조코일로 실외 공기를 공급해주는 실외기A heat pump according to the present invention for achieving the above object is a compressor for compressing a refrigerant; A four-way valve for converting the refrigerant passing through the compressor into a heating or cooling circuit; An outdoor unit main coil which performs a role of a condenser in a cooling operation and an evaporator in a heating operation; An outdoor unit auxiliary coil disposed independently of the outdoor unit main coil and contributing to an improvement in heat transfer performance of the outdoor unit main coil; Three-way valves installed at front and rear ends of the outdoor unit auxiliary coils to change refrigerant flow directions; Outdoor unit for supplying outdoor air to the outdoor unit main coil and outdoor unit auxiliary coil
송풍기와; 난방 또는 냉방 운전에 따라 냉매를 감온, 감압하는 팽창밸브와; 상기 팽창밸브에 병렬로 설치되어 냉매의 흐름을 한 방향으로 제어하는 체크밸브와; 실내 공기와 냉매의 열교환을 수행하는 실내기 코일과; 상기 실내기 코일로 실내공기를 공급하는 실내기 송풍기와; 상기 압축기로 유입되는 액냉매를 분리하는 어큐뮬레이터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Blower; An expansion valve for reducing and reducing the refrigerant in accordance with heating or cooling operation; A check valve installed in parallel to the expansion valve and controlling the flow of the refrigerant in one direction; An indoor unit coil for performing heat exchange between the indoor air and the refrigerant; An indoor unit blower for supplying indoor air to the indoor unit coil; It characterized in that it comprises an accumulator for separating the liquid refrigerant flowing into the compressor.
또한, 상기 실외기 보조코일은 냉방 운전 시, 상기 실외기 주코일의 응축능력이 부족할 경우에는 응축기로, 실외 공기 온도가 높아 상기 실외기 코일의 응축효과 저하되는 경우에는 증발기로 전환되어 사용될 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the outdoor unit auxiliary coil may be used as a condenser when the condensation capacity of the outdoor unit main coil is insufficient during cooling operation, and when the outdoor air temperature is high and the condensation effect of the outdoor unit coil is lowered. do.
또한, 상기 실외기 보조코일은 난방 운전 시, 상기 실외기 주코일의 증발능력이 부족할 경우에는 증발기로, 실외 공기 온도가 낮아 상기 실외기 코일의 증발효과 저하되는 경우에는 응축기로 전환되어 사용될 수 있는 것을 특징으로 한다.The outdoor unit auxiliary coil may be converted to a condenser when the evaporation capacity of the outdoor unit main coil is insufficient during heating operation, and when the evaporation effect of the outdoor unit coil is lowered due to a low outdoor air temperature. do.
또한, 겨울철 난방으로 운전 시, 실외 공기가 착상이 쉽게 형성될 수 있는 조건에 있을 때 상기 조건을 감지하여 상기 실외기 보조코일을 항상 응축기로 작동시켜 상기 실외기 보조코일을 거친 따뜻한 공기가 상기 실외기 주코일을 통과하도록 하여 실외기 주코일의 착상을 방지하는 착상 방지 운전이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, during operation in winter heating, when the outdoor air is in a condition that can easily form the implantation, the outdoor unit auxiliary coil is always operated as a condenser by detecting the condition so that the warm air passing through the outdoor unit auxiliary coil is the main unit's main coil. It is characterized in that the anti-frosting operation to prevent the frost of the outdoor unit main coil to pass through.
또한, 본 발명의 히트펌프는 냉매를 압축하는 압축기와, 운전 모드의 전환을 위한 사방 밸브와, 실외 공기와 냉매의 열교환을 수행하는 실외기 주코일과, 실내 공기와 냉매의 열교환을 수행하는 실내기 코일과, 냉매를 감온 및 감압시키는 팽찰밸브를 포함하여 구성되는 히트펌프에 있어서, 상기 실외기 주코일에 독립적으로 나란하게 배치되는 실외기 보조코일과; 상기 실외기 보조코일의 양단에 설치되는 제 1 삼방밸브와 제 2 삼방밸브를 포함하며, 상기 두 개의 삼방밸브의 개폐 방법에 따라 상기 실외기 보조코일이 증발기 또는 응축기로 선택적으로 동작하는 것을 특징으로 한다.In addition, the heat pump of the present invention is a compressor for compressing a refrigerant, a four-way valve for switching the operation mode, an outdoor unit main coil for performing heat exchange between the outdoor air and the refrigerant, and an indoor unit coil for performing heat exchange between the indoor air and the refrigerant And a heat pump configured to reduce and reduce the temperature of the refrigerant, the heat pump comprising: an outdoor unit auxiliary coil disposed independently of the outdoor unit main coil; And a first three-way valve and a second three-way valve installed at both ends of the outdoor unit auxiliary coil, wherein the outdoor unit auxiliary coil is selectively operated as an evaporator or a condenser according to the opening / closing method of the two three-way valves.
또한, 실외 공기의 착상 조건을 감지하기 위한 수단을 더 포함하며, 상기 실외 공기가 착상이 쉽게 형성될 수 있는 조건에 있을 때 상기 실외기 보조코일은 항상 응축기로 동작하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a means for detecting an implantation condition of the outdoor air, wherein the outdoor unit auxiliary coil always operates as a condenser when the outdoor air is in a condition in which formation can be easily formed.
또한, 상기 제 1 삼방밸브는 상기 실외기 보조코일의 일단부와, 상기 압축기의 냉매 유출구와, 상기 압축기의 냉매 유입구 사이에 연결되며, 상기 제 2 삼방밸브는 상기 실외기 보조코일의 타단부와, 상기 실외기 주코일의 일단부와, 상기 실내기 코일의 일단부 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.The first three-way valve may be connected between one end of the outdoor unit auxiliary coil, a refrigerant outlet of the compressor, and a refrigerant inlet of the compressor, and the second three-way valve may include the other end of the outdoor unit auxiliary coil, It is characterized in that it is connected between one end of the outdoor unit main coil and one end of the indoor unit coil.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 히트펌프는 실외기 보조코일 운용방법에 따라 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다. As described above, the heat pump according to the present invention may expect the following effects according to the outdoor unit auxiliary coil operating method.
하절기 히트펌프를 냉방으로 운전 시 실외기 보조코일을 응축기로 사용하여 응축성능 증대를 통한 히트펌프 성능을 개선할 수 있다.When operating the heat pump in the summer, the outdoor unit auxiliary coil can be used as the condenser to improve the heat pump performance by increasing the condensation performance.
또한 냉방 운전 시 실외 공기 온도가 높아져 실외기 주코일의 응축효과가 감소하는 경우 실외기 보조코일을 증발기로 사용하여 응축효과 상승을 통한 히트펌프 성능 향상을 기대할 수 있다.In addition, when the air temperature increases during the cooling operation, and the condensation effect of the outdoor unit main coil is reduced, the outdoor unit auxiliary coil can be used as the evaporator to improve the heat pump performance by increasing the condensation effect.
또한 동절기 히트펌프를 난방으로 운전 시 실외기 보조코일을 증발기로 사용하여 증발성능 증대를 통한 히트펌프 성능을 개선할 수 있다.In addition, it is possible to improve the heat pump performance by increasing the evaporation performance by using the outdoor unit auxiliary coil as the evaporator when operating the winter heat pump as heating.
또한 난방 운전 시 실외 공기 온도가 낮아져 실외기 주코일의 증발효과가 감소하는 경우 실외기 보조코일을 응축기로 사용하여 증발효과 상승을 통한 히트펌프 성능 향상을 기대할 수 있으며, 특히 착상이 일어나기 쉬운 실외 공기 온도 조건에서 실외기 주코일에 발생할 수 있는 착상을 완벽하게 방지할 수 있다. In addition, when the outdoor air temperature decreases during heating operation, and the evaporation effect of the outdoor unit main coil is reduced, the heat pump performance can be expected to be improved by increasing the evaporation effect by using the outdoor unit auxiliary coil as a condenser. It is possible to completely prevent conception that may occur in the main unit coil of the outdoor unit.
이하 첨부 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프 운전방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.Referring to the heat pump operation method according to an embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings as follows.
도 4는 본 발명에 의한 히트펌프를 냉방으로 운전할 경우 실외기 보조코일이 증발기로 작동하는 개략도이다.
본 발명에 의한 히트 펌프는 압축기(500), 실외기 주코일(520), 실외기 보조코일(530), 실외기 송풍기(540), 실내기 코일(550), 실내기 송풍기(560), 사방밸브(510), 냉매 이송라인(700), 제 1 삼방밸브(570), 제 2 삼방밸브(580), 난방 팽창밸브(580), 냉방 팽창밸브(600), 제 1 체크밸브(610), 제 2 체크밸브(620), 어큐뮬레이터(630)를 포함하여 구성된다.
압축기(500)는 냉매를 압축하는 기능을 한다.
실외기 주코일(520)은 히트 펌프의 냉방 운전시 응축기의 역할을 수행하고 난방 운전시 증발기의 역할을 수행한다.
실외기 보조코일(530)은 실외기 주코일(520)과 나란한 상태로 독립적으로 설치되어 증발기 또는 응축기의 역할을 수행한다.
실외기 송풍기(540)는 실외기 주코일(520)과 실외기 보조코일(530)로 실외 공기를 공급해주는 기능을 한다.
실내기 코일(550)은 실내 공기와 냉매의 열 교환을 수행하는 기능을 한다.
실내기 송풍기(560)는 실내기 코일(550)로 실내 공기를 공급하는 기능을 한다.
사방밸브(510)는 압축기(500)를 통과해 나온 냉매를 실외기 주코일(520) 또는 실내기 코일(550) 방향으로 흘려보내 히트 펌프의 냉매 이송라인(700) 전체를 난방 회로 또는 냉방 회로로 전환시키는 기능을 한다.
냉매 이송라인은 냉매를 이송하는 기능을 하며, 이러한 냉매 이송라인은 압축기(500)와 사방밸브(510)를 연결하여 압축기(500)를 통과해 나오는 냉매를 사방밸브(510) 방향으로 흘려 보내는 제 1 냉매라인(701), 사방밸브(510)와 실외기 주코일(520)을 연결하는 제 2 냉매라인(702), 사방밸브(510)와 실외기 보조코일(530)을 연결하는 제 3 냉매라인(703), 압축기(500)와 실외기 보조코일(530)을 연결하는 제 4 냉매라인(704), 사방밸브(510)와 실내기 코일(550)을 연결하는 제 5 냉매라인(705), 실외기 주코일(520)과 실내기 코일(550)을 연결하는 제 7 냉매라인(707), 사방밸브(510)와 압축기(500)를 연결하여 사방밸브(510)를 통과하여 나오는 냉매를 압축기(500) 방향으로 흘려 보내는 제 8 냉매라인(708), 제 6 냉매라인(706)에서 분기되어 제 7 냉매라인(707)에 연결되는 제 9 냉매라인(709)을 포함하여 구성된다.
제 1 삼방밸브(570)는 제 3 냉매라인(703)과 제 4 냉매라인(704)이 서로 연결되는 지점에 설치되고, 제 2 삼방밸브(580)는 제 6 냉매라인(706)과 제 9 냉매라인(709)이 서로 연결되는 지점에 설치된다.
난방 팽창밸브(590)와 냉방 팽창밸브(600)는 히트 펌프의 난방 또는 냉방 운전에 따라 냉매를 감온, 감압하는 기능을 한다.
제 1 및 제 2 체크밸브(610)(620)는 팽창밸브에 병렬로 설치되어 냉매의 흐름을 한 방향으로 제어하는 기능을 한다.
어큐뮬레이터(630)는 압축기(500)로 유입되는 액냉매를 분리하는 기능을 한다.
그리고, 이러한 냉매 이송라인(700)은 본 실시예는 물론 후술되는 도 5 내지 도 7의 실시예에 따른 히트 펌프의 구성에도 공통적으로 적용된다.4 is a schematic diagram of an outdoor unit auxiliary coil operating as an evaporator when the heat pump according to the present invention is operated in cooling.
Heat pump according to the present invention is a
The
The outdoor unit
The outdoor unit
The outdoor unit blower 540 functions to supply outdoor air to the outdoor unit
The indoor unit coil 550 functions to perform heat exchange between the indoor air and the refrigerant.
The indoor unit blower 560 functions to supply indoor air to the indoor unit coil 550.
The four-
The refrigerant transfer line functions to transfer the refrigerant, and the refrigerant transfer line connects the
The first three-way valve 570 is installed at the point where the
The heating expansion valve 590 and the cooling expansion valve 600 function to reduce and reduce the refrigerant in accordance with the heating or cooling operation of the heat pump.
The first and
The accumulator 630 functions to separate the liquid refrigerant flowing into the
In addition, this refrigerant transfer line 700 is commonly applied to the configuration of the heat pump according to the embodiment of FIG. 5 to FIG.
도 4에 도시된 바와 같이 압축기(500)에서 나온 고온 고압의 기체 냉매는 사방밸브(510)를 거쳐 실외기 주코일(520)로 보내진다. 실외기 송풍기(540)의 회전을 통해 흡입된 실외 공기는 실외기 보조코일(530)을 거친 후 실외기 주코일(520)의 냉매와 열교환하며, 이 때 실외기 주코일(520)은 응축기로 작동한다. 실외기 주코일(520)에서 응축된 냉매는 제1 체크밸브(610)와 냉방 팽창밸브(600)를 거쳐 실내기 코일(550)에서 실내기 송풍기(560)에 의해 흡입된 실내 공기로부터 열을 전달 받아 증발한다. 실내기 코일(550)에서 증발된 기체 냉매는 사방밸브(510)와 어큐뮬레이터(630)를 거쳐 다시 압축기(500)로 유입된다.As shown in FIG. 4, the high temperature and high pressure gas refrigerant from the
한편 제2 삼방밸브(580)의 밸브 중, B지점과 연결된 밸브(제 9 냉매라인과 연결된 밸브)는 열리고, C지점과 연결된 밸브(제 7 냉매라인과 연결된 밸브)는 열리도록 제어하여, 실외기 주코일(520)에서 응축된 냉매의 일부는 C지점에서 실외기 보조코일(530)로 유입되어 실외기 송풍기(540)를 통해 흡입된 실외 공기로부터 열을 전달 받아 증발을 한다. 즉 실외기 보조코일(530)은 증발기로 작동하게 된다.Meanwhile, among the valves of the second three-way valve 580, the valve connected to the point B (the valve connected to the ninth refrigerant line) is opened, and the valve connected to the point C (the valve connected to the seventh refrigerant line) is controlled to open, thereby controlling the outdoor unit. Some of the refrigerant condensed in the
제1 삼방밸브(570)의 밸브 중 A지점과 연결된 밸브(제 3 냉매라인과 연결된 밸브)는 열리고 사방밸브(510)와 연결된 밸브(제 4 냉매라인과 연결된 밸브)는 닫히도록 제어하여, 실외기 보조코일(530)을 통과한 기체냉매는 A지점을 향해 흘러간다. A지점에서 실내기 코일(550)을 통과한 기체 냉매와 합류된 후 어큐뮬레이터(630)를 거쳐 압축기(500)로 유입된다.The outdoor unit is controlled to open the valve connected to the point A (the valve connected to the third refrigerant line) among the valves of the first three-way valve 570 and to close the valve connected to the four-way valve 510 (the valve connected to the fourth refrigerant line). The gas refrigerant passing through the
상기된 바와 같이 실외기 주코일(520)은 응축기로 작동하는데 실외기 주코일(520)로 흡입되는 실외 공기 온도가 높을 경우 실외기 주코일(520)을 따라 흐르는 냉매와 공기의 온도차가 줄어들어 응축효과가 감소한다. 이러한 경우 전술한 바와 같이 실외기 보조코일(530)을 증발기로 작동시키면 실외기 보조코일(530)을 통과하면서 냉각된 공기가 실외기 주코일(520)로 유입되므로 실외기 주코일(520)의 냉매와 공기의 온도차를 증가시켜 응축효과를 향상시킬 수 있으므로 전체적인 히트펌프의 성능이 개선된다. As described above, the outdoor unit
도 5는 히트펌프를 냉방으로 운전하는 경우, 실외기 보조코일(530)이 응축기로 작동하는 개략도이다.5 is a schematic diagram in which the outdoor unit
압축기(500)에서 나온 고온 고압의 냉매 중 일부는 분기되어 사방밸브(510)로 유입되고, 나머지는 실외기 보조코일(530)로 향한다. 제1 삼방밸브(570) 중 A지점과 연결된 밸브(제 3 냉매라인과 연결된 밸브)가 닫히도록 제어하면 고온 고압의 기체 냉매는 실외기 보조코일(530)을 따라 흘러간다. 고온 고압의 기체냉매는 실외기 보조코일(530)에서 실외기 송풍기(540)에 의해 흡입된 공기와 열교환을 통해 액냉매로 응축된다. 제2 삼방밸브(580) 중 C지점과 연결된 밸브(제 7 냉매라인과 연결된 밸브)가 닫히도록 제어하면 실외기 보조코일(530)을 통과한 액냉매는 B지점으로 흘러간다.Some of the high temperature and high pressure refrigerant from the
한편 압축기(500)를 나와 사방밸브(510)로 유입된 냉매는 실외기 주코일(520)로 유입되어 응축된 후 B지점에서 실외기 보조코일(530)을 통과한 냉매와 합류한다. 합류된 냉매는 제1 체크밸브(610)와 냉방 팽창밸브(600)를 거쳐 실내기 코일(550)로 유입되어 증발과정을 거친 후 어큐뮬레이터(630)를 거쳐 압축기(500)로 유입된다. Meanwhile, the refrigerant flowing out of the
상기된 바와 같이 실외기 주코일(520)의 응축능력이 부족할 경우 실외기 보조코일(530)을 응축기로 작동시켜 부족한 응축능력을 보완할 수 있으므로 히트펌프의 전체적인 성능이 개선된다. As described above, when the outdoor unit
도 6은 본 발명에 의한 히트펌프를 난방으로 운전할 경우 실외기 보조코일이 응축기로 작동하는 개략도이다.6 is a schematic diagram of an outdoor unit auxiliary coil operating as a condenser when the heat pump according to the present invention is operated by heating.
도 6에 도시된 바와 같이 압축기(500)에서 나온 고온 고압의 냉매 중 일부는 분기되어 사방밸브(510)를 거쳐 실내기 코일(550)로 유입되고, 나머지는 실외기 보조코일(530)로 향한다. 제1 삼방밸브(570) 중 A지점과 연결된 밸브(제 3 냉매라인과 연결된 밸브)가 닫히도록 제어하면 고온 고압의 기체 냉매는 실외기 보조코일(530)을 따라 흘러간다. 고온 고압의 기체냉매는 실외기 보조코일(530)에서 실외기 송풍기(540)에 의해 흡입된 공기와 열교환을 통해 액냉매로 응축된다.As shown in FIG. 6, some of the high-temperature, high-pressure refrigerant from the
제2 삼방밸브(580) 중 B지점과 연결된 밸브(제 9 냉매라인과 연결된 밸브)가 닫히도록 제어하면 실외기 보조코일(530)을 통과한 액냉매는 C지점으로 흘러간다. 압축기(500)를 나와 사방밸브(510)를 거쳐 실내기 코일(550)로 유입된 냉매는 응축과정을 겪은 후 C지점에서 실외기 보조코일(530)을 통과한 액냉매와 합류한다. 합류된 냉매는 제2 체크밸브(620)와 난방 팽창밸브(590)를 거쳐 실외기 주코일(520)로 유입되어 증발과정을 거친 후 사방밸브(510)와 어큐뮬레이터(630)를 거쳐 압축기(500)로 유입된다.상기된 바와 같이 실외기 주코일(520)은 증발기로 작동하는데 실외기 주코일(520)로 흡입되는 실외 공기 온도가 낮을 경우 실외기 주코일(520)을 따라 흐르는 냉매와 공기의 온도차가 줄어들어 증발효과가 감소한다. 이러한 경우 전술한 바와 같이 실외기 보조코일(530)을 응축기로 작동시키면 실외기 보조코일(530)을 통과하면서 가열된 공기가 실외기 주코일(520)로 유입되므로 실외기 주코일(520)의 냉매와 공기의 온도차를 증가시켜 응축효과를 향상시킬 수 있음은 물론 항상 따뜻한 공기가 실외기 주코일(520)로 공급되므로 착상이 형성될 수 있는 실외 공기 조건에서도 실외기 주코일(520)에 착상이 발생하지 않는 무착상, 무제상 운전이 가능한 괄목할만한 결과를 얻을 수 있다.When the valve connected to the point B (the valve connected to the ninth refrigerant line) of the second three-way valve 580 is closed, the liquid refrigerant passing through the outdoor unit
바람직하게는, 상기 무착상, 무제상 운전을 위해서, 실외 공기 조건(예컨대, 온도, 습도 등)을 감지하기 위한 감지 수단(Sensor)을 구비하고, 실외 공기 조건이 설정된 착상 형성 조건(예컨대, -2~2℃)을 만족할 경우 삼방밸브들을 제어하여 상기 실외기 보조코일(530)을 항상 응축기로 작동시킨다.Preferably, for the non-defrosting and defrosting operation, the sensor is provided with a sensing means for detecting an outdoor air condition (eg, temperature, humidity, etc.), and a condition for forming an implantation (eg, − 2 ~ 2 ℃) to control the three-way valve to always operate the outdoor unit
도 8은 예시적으로 5마력급 히트펌프를 제작하여 도 6에 도시된 개략도에 따라 시험을 수행한 결과 그래프이다.FIG. 8 is a graph showing results of performing a test according to the schematic diagram shown in FIG. 6 by making a 5-horsepower heat pump as an example.
착상이 가장 용이하게 발생할 수 있는 건구온도 0℃, 상대습도 100% 조건에서 실외기 보조코일(530)을 응축기로 작동한 결과 200분의 운전시간에도 실외기 주코일(520)에 착상이 발생하지 않았다. 착상이 발생하면 히트펌프 성능의 변화가 급격하게 발생하지만 도 8에서 알 수 있듯이 히트펌프의 성능과 소비전력은 200분간 일정하게 유지됨을 관찰할 수 있다. 히트펌프의 보급과 관련하여 가장 기술적으로 해결하여야 할 난제 중의 하나가 실외기 착상문제로 알려져 있는 바, 본 발명의 기술을 통해 이를 해결할 수 있음을 알 수 있다.As the result of operating the outdoor unit
도 7은 난방 운전 시 실외기 보조코일(530)을 증발기로 작동하는 경우를 나 타낸 개략도이다.7 is a schematic diagram illustrating a case in which the outdoor unit
도 7에 도시된 바와 같이 압축기(500)에서 나온 고온 고압의 냉매는 사방밸브(510)를 거쳐 실내기 코일(550)로 유입되어 응축과정을 수행하면서 실내 공간을 난방한다. 실내기 코일(550)을 빠져나온 응축 냉매는 제2 삼방밸브 중 C지점과 연결된 밸브(제 7 냉매라인과 연결된 밸브)가 닫혀있으므로 C지점에서 분기되지 않고 제2 체크밸브(620)와 난방 팽창밸브(590)를 거친 후 B지점에서 일부는 실외기 주코일(520)로, 나머지는 실외기 보조코일(530)로 분기되어 흐른다. 실외기 주코일(520)과 실외기 보조코일(530)로 유입된 냉매는 각각 증발과정을 수행한다.As shown in FIG. 7, the high temperature and high pressure refrigerant from the
실외기 보조코일(530)을 빠져나온 기체냉매는 제1 삼방밸브(570) 중 사방밸브(510)와 연결된 밸브가 닫히도록 제어하면 A지점을 향해 흘러간다. 실외기 주코일(520)을 통과한 기체 냉매는 사방밸브(510)를 거쳐 A지점에서 실외기 보조코일(530)을 통과한 냉매와 합류한 후 어큐뮬레이터(630)를 거쳐 압축기(500)로 유입된다. The gas refrigerant exiting the outdoor unit
상기된 바와 같이 실외기 주코일(520)의 증발능력이 부족할 경우 실외기 보조코일(530)을 증발기로 작동시켜 부족한 증발능력을 보완할 수 있으므로 히트펌프의 전체적인 성능 개선을 기대할 수 있다. As described above, when the evaporation capacity of the outdoor unit
이상 살펴본 바와 같이 본 발명은, 히트펌프에서 부하 및 실외 공기 온습도 조건에 따라 실외기 보조 코일이 응축기 또는 증발기로 선택적 전환이 가능하도록 냉매회로를 전환시키는 삼방밸브를 사용하여 히트펌프의 성능을 향상시킬 수 있으 며, 특히 겨울철 난방 운전 시 착상이 발생할 수 실외 공기 조건 하에서 완벽하게 실외기 주코일에 착상을 방지함과 동시에 실내 공간을 난방 할 수 있는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.As described above, the present invention can improve the performance of the heat pump by using a three-way valve for switching the refrigerant circuit so that the outdoor unit auxiliary coil can be selectively switched to the condenser or the evaporator according to the load and the outdoor air temperature and humidity conditions in the heat pump. In particular, the basic technical idea is to be able to heat the indoor space while preventing the frosting on the main unit's main coil perfectly under the outdoor air condition, which may occur during winter heating operation.
비록 이상에서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 이용하여 본 발명을 설명하였으나 본 발명의 원리는 상기 실시예에 기재된 범위에 의해 한정되지 않으며 당업자는 특허청구범위에 의해 정해지는 기술적 범위 내에서 다양한 수정과 변형을 가할 수 있을 것이며 이러한 수정한 변형 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.Although the present invention has been described above by using a preferred embodiment of the present invention, the principles of the present invention are not limited by the scope described in the above embodiments, and those skilled in the art can make various modifications within the technical scope defined by the claims. Modifications may be made and such modifications should also be construed as falling within the scope of the present invention.
도 1은 종래 기술에 따른 히트펌프의 개략도1 is a schematic view of a heat pump according to the prior art
도 2는 종래 기술에 따른 히트펌프 난방 운전 방법2 is a heat pump heating operation method according to the prior art
도 3은 종래 기술에 따른 히트펌프 제상 및 난방 운전 방법3 is a heat pump defrosting and heating operation method according to the prior art
도 4는 본 발명에 따른 히트펌프의 냉방(실외기 보조코일 증발기) 운전 개략도Figure 4 is a schematic diagram of the cooling (outdoor air auxiliary coil evaporator) operation of the heat pump according to the present invention
도 5는 본 발명에 따른 히트펌프의 냉방(실외기 보조코일 응축기) 운전 개략도Figure 5 is a schematic diagram of the cooling (outdoor air auxiliary coil condenser) operation of the heat pump according to the present invention
도 6은 본 발명에 따른 히트펌프의 난방(실외기 보조코일 응축기) 운전 개략도Figure 6 is a schematic view of the heating (outdoor air auxiliary coil condenser) operation of the heat pump according to the present invention
도 7은 본 발명에 따른 히트펌프의 난방(실외기 보조코일 증발기) 운전 개략도7 is a schematic view of the heating (outdoor air auxiliary coil evaporator) operation of the heat pump according to the present invention
도 8은 본 발명에 따른 히트펌프의 착상조건(건구온도 0℃, 상대습도 100%) 시험 결과 예8 is an example of the result of the implantation condition (
<도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
500: 압축기 510: 사방밸브 500: compressor 510: four-way valve
520: 실외기 주코일 530: 실외기 보조코일520: outdoor unit main coil 530: outdoor unit auxiliary coil
540: 실외기 송풍기 550: 실내기 코일 540: outdoor unit blower 550: indoor unit coil
560: 실내기 송풍기 570: 제1 삼방밸브 560: indoor unit blower 570: first three-way valve
580: 제2 삼방밸브 590: 난방 팽창밸브 600: 냉방 팽창밸브 610: 제1 체크밸브 580: second three-way valve 590: heating expansion valve 600: cooling expansion valve 610: first check valve
620: 제2 체크밸브 630: 어큐뮬레이터
620: second check valve 630: accumulator
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160320100A1 (en) * | 2014-03-20 | 2016-11-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat source side unit and air-conditioning apparatus |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53123562U (en) * | 1977-03-08 | 1978-10-02 | ||
KR0140072B1 (en) * | 1992-06-30 | 1998-07-01 | 윤종용 | Refrigeration unit with defrost function |
KR20080012815A (en) * | 2007-12-13 | 2008-02-12 | 엘지전자 주식회사 | Air conditioning system |
-
2009
- 2009-12-15 KR KR1020090125061A patent/KR100965057B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53123562U (en) * | 1977-03-08 | 1978-10-02 | ||
KR0140072B1 (en) * | 1992-06-30 | 1998-07-01 | 윤종용 | Refrigeration unit with defrost function |
KR20080012815A (en) * | 2007-12-13 | 2008-02-12 | 엘지전자 주식회사 | Air conditioning system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160320100A1 (en) * | 2014-03-20 | 2016-11-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat source side unit and air-conditioning apparatus |
US10539343B2 (en) * | 2014-03-20 | 2020-01-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat source side unit and air-conditioning apparatus |
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