KR20020027023A - Air conditioner - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An air conditioner is provided to reduce time needed to re-operation of a stopped compressor. CONSTITUTION: The air conditioner comprises two compressors(1,2) with different refrigerant compressing capacity; check valves(11,12); oil separators(9,10); a condenser(4) and an evaporator(6); accumulators(7,8); and a pressure balancing device(13). The check valves are installed on outlets of the compressors to prevent backflow of refrigerant compressed in the compressors. The oil separators are connected with the check valves to return oil flowing out from the compressors to the compressors. The condenser and the evaporator condenses and evaporates refrigerant isothermally. The accumulators are installed on inlets of the compressors so that only gaseous refrigerant flows into the compressors. The pressure balancing device is connected with a first and a second discharge pipes(41,42) and a first and a second pre-check-valve pressure pipes(31,32) connecting the check valves with each of the compressors. The pressure balancing device is connected with a first and a second high pressure pipes(43,44) and a post-check-valve pressure pipe(33) fluidically connecting the check valves with the oil separators. The pressure balancing device is connected with a first and a second intake pipes(45,46) and a low pressure pipe(36) connecting the evaporator with each of the accumulators.

Description

공기조화기{Air conditioner}Air Conditioner

본 발명은 두 대의 압축기가 설치된 공기조화기에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축기의 단일가동시 정지된 압축기의 압력평형이 단시간에 이루어지도록 하여 실내부하 변동에 따라 각 압축기의 운전이 효과적으로 이루어지도록 하는 압력평형장치가 설치된 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner in which two compressors are installed, and more particularly, a pressure balance of a stopped compressor during a single operation of a compressor to be performed in a short time, so that the pressure of the compressor is effectively performed according to the variation of the indoor load. An air conditioner is provided with an equalizer.

일반적으로 공기조화기는 냉매를 고온 및 고압으로 압축하는 압축기(1)와, 냉매를 실외공기와의 열교환으로 등온 응축하는 응축기(4)와, 응축된 냉매를 단열 팽창시키는 팽창장치인 모세관(5)과, 상기 팽창된 냉매를 튜브내를 유동시켜 실내공기와의 열교환으로 등온 증발시키는 증발기(6)로 구성된다.In general, an air conditioner includes a compressor (1) for compressing a refrigerant at a high temperature and a high pressure, a condenser (4) for isothermal condensation of the refrigerant by heat exchange with outdoor air, and a capillary tube (5) as an expansion device for adiabatic expansion of the condensed refrigerant. And an evaporator 6 through which the expanded refrigerant flows through the tube and isothermally evaporates by heat exchange with indoor air.

그러나, 이러한 구조의 공기조화기는 일정 압축용량을 가진 압축기를 완전히 가동시켜 주변 공기의 온도 및 습도등의 상태에 따른 실내 공기의 냉방 및 난방온도를 조절하기 때문에 실내 공기의 냉방부하가 작은 경우등에도 다량의 냉매를 압축 및 상변화를 시키게 되어 에너지 효율이 감소된다.However, the air conditioner of such a structure controls the cooling and heating temperature of indoor air according to the condition of ambient air temperature and humidity by fully operating the compressor with a certain compression capacity, so that the cooling load of indoor air is small. Compression and phase change of a large amount of refrigerant reduces energy efficiency.

이러한 에너지 효율의 낭비를 감소시키기 위하여 실내 부하조건에 따라 각각 독립적으로 운전될 수 있는 압축용량이 다른 두 대의 압축기가 설치된 공기조화기가 도 1에서 도시된다.In order to reduce such waste of energy efficiency, an air conditioner equipped with two compressors having different compression capacities that can be operated independently according to indoor load conditions is shown in FIG. 1.

상기 공기조화기도 두 대의 압축기(1)와, 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(4)와, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(5)와, 냉매를 증발시키는 증발기(6)로크게 구성되고, 부가적으로 상기 압축기를 통하여 고온 고압으로 형성된 냉매가 압축기로 역류되지 않도록 하는 역류방지용 체크 밸브(11,12)가 압축기의 토출구측에 설치된다.The air conditioner is also comprised of two compressors 1, a condenser 4 for condensing the compressed refrigerant, an expansion valve 5 for expanding the refrigerant, and an evaporator 6 for evaporating the refrigerant. As a result, check valves 11 and 12 for preventing the flow of the refrigerant formed at a high temperature and high pressure through the compressor do not flow back to the compressor.

그리고, 압축기의 회전 습동과 과열을 방지하며, 오일의 냉동사이클 유입 방지를 위하여 상기 응축기와 압축기사이에 오일분리기(3)가 상기 체크 밸브와 응축기사이에 위치되며, 상기 오일분리기에서 분리된 오일은 오일회수관(9,10)을 통하여 압축기의 흡입구로 유입된다.The oil separator 3 is located between the check valve and the condenser to prevent rotational sliding and overheating of the compressor and to prevent inflow of the refrigeration cycle of the oil, and the oil separated from the oil separator is It is introduced into the suction port of the compressor through the oil return pipe (9, 10).

또한, 상기 압축기의 과부하를 방지하기 위하여 압축기내로 액냉매가 유입되지 않도록 압축기의 흡입구에 어큐뮬레이터(7,8)가 각각 설치된다.In order to prevent overload of the compressor, accumulators 7 and 8 are respectively installed at the suction port of the compressor so that liquid refrigerant does not flow into the compressor.

상기와 같은 구성의 종래 공기조화기는 주변 공기의 온도대비 실내 공기의 온도차가 별로 크지 않아 냉방 부하가 작게 요구될 때는 요구되는 실내 냉방부하보다 압축 용량이 크고 상대적으로 압축용량이 적은 제 1 압축기(1)만을 구동하여 냉매를 압축시키게 된다.The conventional air conditioner having the above-described configuration has a large compression difference and a relatively low compression capacity than the required indoor cooling load when the cooling load is required because the temperature difference between the indoor air and the ambient air is not so large. By only driving), the refrigerant is compressed.

압축된 냉매는 제 1체크밸브(11)를 거쳐 오일분리기(3)을 통과하게 되고, 오일분리기(3)를 통과한 냉매는 응축기(4)와, 팽창밸브(5) 및, 증발기(6)를 거치면서 실내 공기와의 열교환으로 실내 공기를 냉각한 후, 어큐뮬레이터(7)를 거쳐 다시 압축기(1)로 재회수된다.The compressed refrigerant passes through the oil separator 3 through the first check valve 11, and the refrigerant passing through the oil separator 3 passes through the condenser 4, the expansion valve 5, and the evaporator 6. After cooling the indoor air by heat exchange with the indoor air while passing through the accumulator (7) it is re-recovered back to the compressor (1).

이와 동일하게, 실내 냉방부하가 제 1압축기의 압축용량보다는 크고, 제 2압축기의 압축용량보다는 작게 요구되는 경우에는 상기와 동일한 사이클로 제 2압축기(2)만이 독립적으로 가동되고, 실내 냉방부하가 제 2압축기의 압축용량보다 크게요구되는 경우는 두 대의 압축기(1,2)가 같이 가동된다.Similarly, when the indoor cooling load is larger than the compression capacity of the first compressor and smaller than the compression capacity of the second compressor, only the second compressor 2 is independently operated in the same cycle as above, and the indoor cooling load is In the case where larger than the compression capacity of the two compressors is required, the two compressors (1, 2) are operated together.

그러나, 이와 같은 공기조화기에서 특히 고압쉘 압축기가 사용되는 경우, 도 2에 도시된 것과 같이, 두 대의 압축기가 함께 가동되던 중 실내 냉방부하의 변화로 인하여 한 대의 압축기만이 가동되면, 실선으로 도시되는 정상 가동되는 압축기는 냉매를 높은 압력으로 압축하여 토출시킨다.However, in the case where a high-pressure shell compressor is used in such an air conditioner, as shown in FIG. 2, when only one compressor is operated due to a change in indoor cooling load while the two compressors are operated together, The normally operated compressor shown in the drawing compresses and discharges the refrigerant at a high pressure.

이에 반하여, 점선으로 표시되는 가동이 정지된 압축기는 초기에는 토출되는 냉매가 고압으로 형성되나 일정시점에서 급격하게 냉매토출압력이 감소하게되어 흡입압력과 평행하게 형성된다.On the contrary, in the compressor in which the operation indicated by the dotted line is stopped, the discharged refrigerant is initially formed at a high pressure, but at a certain point, the refrigerant discharge pressure suddenly decreases and is formed in parallel with the suction pressure.

즉, 두 대의 압축기중 하나의 압축기만이 가동되면 가동중인 압축기와 연결된 체크 밸브만이 작동되어, 상기 체크 밸브에 의하여 운전중인 압축기의 고압 냉매의 역류는 차단되지만 정지된 압축기의 토출부의 냉매 역류는 차단되지않는다.That is, when only one compressor of the two compressors is operated, only the check valve connected to the running compressor is operated, so that the back flow of the high pressure refrigerant of the compressor being operated is blocked by the check valve, but the refrigerant back flow of the discharge part of the stopped compressor is It is not blocked.

이에 따라, 정지한 압축기의 토출부 냉매 압력은 급격하게 감소되어 흡입부의 냉매 압력과 거의 평행하게 형성되고, 다시 정지된 압축기가 재가동되는 경우에는 토출부의 냉매압력이 급격하게 상승하게된다.As a result, the discharge refrigerant pressure of the stopped compressor is rapidly decreased to be formed substantially in parallel with the refrigerant pressure of the suction unit, and when the compressor stopped again, the refrigerant pressure of the discharge unit rapidly rises.

그러나, 정지된 압축기에 있어서, 흡입구 압력과 토출구 압력사이의 압력 평형에 도달하는 필요시간이 8분에서 23분으로 매우 길고, 압축기의 용량과 시스템 운전 조건등에 따라 모두 다르게 나타난다.However, in the stationary compressor, the time required for reaching the pressure equilibrium between the inlet pressure and the outlet pressure is very long, from 8 minutes to 23 minutes, and appears different depending on the compressor capacity and the system operating conditions.

그리고, 압력평형을 이루는 시점까지는 정지한 압축기를 가동시킬 수 없기 때문에 결국 실내부하의 변동에 즉각적으로 압축용량이 적합한 압축기를 가동시키지 못하므로 요구되는 실내부하만큼의 냉방능력을 제공할 수 없다.In addition, since the stationary compressor cannot be operated until the pressure equilibrium is reached, it is impossible to immediately operate a compressor having a compression capacity suitable for fluctuations in the indoor load and thus cannot provide the cooling capacity of the required indoor load.

예를 들어, 압축용량이 큰 제 2압축기만을 가동하다가 실내 부하의 변화에 따라 정지해있던 압축용량이 작은 제 1압축기를 가동하기 위해서는 압력평형을 이루는 시점, 즉, 압축기의 토출부와 흡입부의 압력이 평형해지는 지는 시점까지 최소 8분에서 최대 23분사이에 공기조화기의 실내부하 대응능력이 저하되는 문제점이 발생된다.For example, in order to operate the first compressor having a small compression capacity while operating only the second compressor having a large compression capacity but stopped according to the change in the indoor load, the pressure balance point, that is, the pressure of the discharge part and the suction part of the compressor This equilibrium loss occurs at least 8 minutes up to 23 minutes until the air conditioner capacity of the air conditioner deteriorates.

그리고, 시스템 운전조건 및 압축기 용량에 따라 압력평형에 도달하는 시간이 다르므로 실제 시스템 설계시 충분한 안전시간을 고려하게 되고, 이로 인한 어느 조건에서는 압력평형이 이루어졌음에도 불구하고, 압축기가 계속 정지상태로 유지되는 문제점이 발생되며, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 모든 압축기를 정지시키고 재가동시킴에 따라 소비전력이 증가된다.In addition, since the time to reach the pressure balance varies according to the system operating conditions and the compressor capacity, sufficient safety time is taken into account in the actual system design. As a result, the compressor continues to stop even though the pressure balance is achieved under certain conditions. In order to solve the above problems, power consumption is increased by stopping and restarting all compressors.

또, 2대의 압축기를 실내 부하 변동에 즉각적인 대응을 하기 위하여 압축기를 정지시킨 상태에서 압력평형이 이루어진 후에 다시 재 가동시키는 경우, 기존 압축기 1대 시스템에서 발생하는 단속운전으로 인한 시스템 효율저하로 인한 문제점이 똑같이 발생되어 2대의 압축기를 사용하는 효과를 크게 얻을 수 없다.In addition, when the two compressors are restarted after the pressure is balanced while the compressor is stopped in order to immediately respond to the change in the indoor load, problems caused by the system efficiency decrease due to the intermittent operation of the existing one compressor system. This same occurrence occurs and the effect of using two compressors is not greatly obtained.

상기한 문제를 하기 위하여 본 발명은 압축 용량이 다른 두 대의 압축기를 설치한 공기조화기에 있어서, 압축기가 정지될 때 토출부와 흡입부의 냉매 압력이 단시간에 평형하게 형성되도록 각 압축기의 토출부에 연결되는 체크밸브의 전후 압력차를 이용하여 유로를 개폐하는 압력평형장치를 설치함으로써, 정지된 압축기의 재가동이 단시간에 이루어지도록 하고, 공기조화기의 가동중지 및, 단속운전으로인한 시스템 효율저하를 방지하며, 압축기의 재가동으로 인한 전력소비가 증가되지 않도록 하는데 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides an air conditioner in which two compressors having different compression capacities are installed, and when the compressor is stopped, the refrigerant pressure in the discharge portion and the suction portion is connected to the discharge portion of each compressor in a short time. By installing a pressure equalizer that opens and closes the flow path by using the pressure difference between the front and rear of the check valve, the restarting of the stopped compressor can be performed in a short time, and the air conditioner is stopped and the system efficiency is reduced due to the intermittent operation. In addition, the power consumption is not increased due to the restart of the compressor.

도 1은 두 대의 압축기가 설치된 종래 공기조화기의 냉방사이클을 나타내는개략적인 구성도1 is a schematic diagram illustrating a cooling cycle of a conventional air conditioner in which two compressors are installed.

도 2는 두 대의 압축기 토출부와 흡입부에서 감지된 냉매의 압력을 나타내는 그래프Figure 2 is a graph showing the pressure of the refrigerant sensed in the two compressor discharge and the suction

도 3은 두 대의 압축기가 설치된 본 발명에 따른 공기조화기의 냉방사이클을 나타내는 개략적인 구성도3 is a schematic configuration diagram showing a cooling cycle of an air conditioner according to the present invention in which two compressors are installed.

도 4는 본 발명에 따른 압력평형장치의 개략적인 구조도4 is a schematic structural diagram of a pressure balancing device according to the present invention

도 5는 압축용량이 상대적으로 작은 제 1압축기가 가동정지될 때 본 발명에 따른 압력평형장치의 작동을 보여주는 구조도5 is a structural diagram showing the operation of the pressure balancer according to the present invention when the first compressor having a relatively small compression capacity is stopped.

도 6은 압축용량이 상대적으로 큰 제 2압축기가 가동정지될 때 본 발명에 따른 압력평형장치의 작동상태를 보여주는 구조도6 is a structural diagram showing an operating state of the pressure balancer according to the present invention when the second compressor having a relatively large compression capacity is stopped.

<도면 주요 부분의 부호 설명><Description of Signs of Main Parts of Drawing>

1 : 제 1압축기 2 : 제 2압축기1: first compressor 2: 2nd compressor

3 : 오일분리기 4 : 응축기3: oil separator 4: condenser

5 : 팽창밸브 6 : 증발기5: expansion valve 6: evaporator

7, 8 : 어큐뮬레이터 9,10 : 오일회수관7, 8: accumulator 9, 10: oil recovery pipe

본 발명은 이를 위하여, 냉매의 압축용량이 다른 두 대의 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 역류되지 않도록 토출구에 설치되는 체크밸브와, 상기 압축기에서 유출된 오일이 다시 압축기로 회수되도록 상기 체크밸브에 연결되는 오일분리기와, 냉매를 등온 응축및 등온 증발시키는 응축기 및 증발기와, 상기 압축기로 기상의 냉매만이 유입되도록 상기 압축기의 흡입구에 설치되는 어큐뮬레이터와, 상기 각 압축기와 체크밸브를 연결하는 제 1 및 제 2토출관과 제 1 및 제 2체크밸브전압력관으로 연결되고, 체크밸브와 오일분리기를 연통시키는 제 1 및 제 2 고압관과 체크밸브후압력관으로 연결되며, 증발기와 각 어큐뮬레이터를 연결하는 제 1 및 제 2흡입관과 저압관으로 연결되는 압력평형장치로 구성되는 공기조화기를 제공한다.To this end, the present invention provides two compressors having different compression capacities, a check valve installed at a discharge port so that the refrigerant compressed in the compressor is not flowed back, and the check valve so that oil discharged from the compressor is returned to the compressor. An oil separator connected to the condenser, an isothermal condenser and an evaporator for isothermal condensation and isothermal evaporation of the refrigerant, an accumulator installed at the inlet of the compressor so that only the refrigerant in the gas phase flows into the compressor, and the compressor connecting the compressor and the check valve. It is connected to the 1st and 2nd discharge pipe and the 1st and 2nd check valve voltage-power pipe, and is connected by the 1st and 2nd high pressure pipe which connects a check valve and an oil separator, and a check valve after pressure pipe, and connects an evaporator and each accumulator. To provide an air conditioner composed of a pressure equalizer connected to the first and second suction pipe and the low pressure pipe.

본 발명에 따라 두 대의 압축기가 설치된 공기조화기는 첨부도면에 따라 아래와 같이 상세히 구조와 작동과정이 설명된다.According to the present invention, an air conditioner installed with two compressors is described in detail as follows in accordance with the accompanying drawings.

도 3은 두 대의 압축기가 설치된 본 발명에 따른 공기조화기의 냉방사이클을 나타내는 개략적인 구성도이고, 도 4는 두 대의 압축기가 동시에 가동되는 경우에 압력평형장치에 나타나는 작동과정을 도시하는 개략적인 구조도이다.3 is a schematic configuration diagram showing a cooling cycle of an air conditioner according to the present invention in which two compressors are installed, and FIG. 4 is a schematic diagram showing an operation process appearing in a pressure equalizer when two compressors are operated simultaneously. It is a structural diagram.

그리고, 도 5는 압축용량이 상대적으로 작은 제 1압축기가 가동정지될 때 본 발명에 따른 압력평형장치의 작동을 보여주는 구조도이고, 도 6은 압축용량이 상대적으로 큰 제 2압축기가 가동정지될 때 본 발명에 따른 압력평형장치의 작동상태를 보여주는 구조도이다.FIG. 5 is a structural diagram showing the operation of the pressure equalizer according to the present invention when the first compressor having a relatively small compression capacity is stopped. FIG. 6 is a diagram showing the operation of the second compressor having a relatively large compression capacity when the compressor is stopped. A structural diagram showing an operating state of the pressure balancer according to the present invention.

본 발명에 따른 공기조화기는 도 3에서 도시된 것과 같이, 냉매를 압축할 수 있는 용량이 다른 압축기(1,2)와, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 역류되지 않도록 각 압축기의 토출구에 연결된 체크 밸브(11,12)와, 냉매에 흡착되어 상기 압축기로부터 유출된 오일을 분리하는 오일 분리기(3)로 구성된다.As shown in FIG. 3, the air conditioner according to the present invention has a compressor having different capacities for compressing a refrigerant, and a check valve connected to the discharge port of each compressor so that the refrigerant compressed in the compressor is not flowed back. (11, 12) and an oil separator (3) for separating the oil adsorbed by the refrigerant and flowing out from the compressor.

그리고, 상기 오일 분리기(3)를 통과한 고압의 냉매를 실외 공기와 열교환으로 등온 응축하는 응축기(4)와, 응축된 냉매를 단열 팽창시키는 팽창밸브(5)와, 실내공기와의 열교환으로 냉매를 증발시키는 증발기(6)와, 증발된 냉매중 기상의 냉매만이 압축기로 유입되도록 하는 어큐뮬레이터(7,8) 및, 상기 오일 분리기에서 분리된 오일이 어큐뮬레이터의 흡입구로 회수되도록 배치되는 오일회수관(9,10)으로 구성된다.In addition, a condenser 4 for isothermally condensing the high pressure refrigerant passing through the oil separator 3 by heat exchange with outdoor air, an expansion valve 5 for thermally expanding the condensed refrigerant, and a refrigerant by heat exchange with indoor air An evaporator (6) for evaporating the gas, an accumulator (7,8) for allowing only vapor phase refrigerant from the evaporated refrigerant to be introduced into the compressor, and an oil recovery pipe arranged to recover oil separated from the oil separator to the inlet of the accumulator. It consists of (9,10).

이 때, 정지된 압축기의 토출구측 고압냉매가 흡입구측으로 유동되어 냉매의 압력이 평형해질 수 있도록 유로를 제어하는 압력평형장치(13)가 각 압축기의 토출구 및 흡입구에 연결되도록 공기조화기에 연결된다.At this time, the pressure equalizer 13 which controls the flow path so that the high pressure refrigerant of the stopped compressor side of the compressor flows to the inlet side to balance the pressure of the refrigerant is connected to the air conditioner so as to be connected to the discharge port and the suction port of each compressor.

따라서, 상기 각 압축기(1,2)와 각 체크밸브(11,12)는 제 1 및 제 2토출관(41,42)으로 연결되고, 각 체크밸브(11,12)와 오일분리관(3)은 제 1 및 제 2 고압관(43,44)으로 연통되며, 상기 오일분리기(3)와 응축기(4)와 팽창밸브(5) 및 증발기(6)는 연결배관으로 각각 연결되고, 상기 증발기(6)와 각 어큐뮬레이터(7,8)는 제 1 및 제 2흡입관(45,46)으로 연통된다.Accordingly, the compressors 1 and 2 and the check valves 11 and 12 are connected to the first and second discharge pipes 41 and 42, and the check valves 11 and 12 and the oil separation pipe 3 are respectively connected. ) Is communicated with the first and second high pressure pipes (43, 44), the oil separator (3) and the condenser (4), expansion valve (5) and evaporator (6) are connected by connecting pipes, respectively, the evaporator (6) and each accumulator (7, 8) are in communication with the first and second suction pipes (45, 46).

이 때, 상기 압력평형장치(13)는 체크밸브의 전후 압력차를 이용할 수 있도록 체크밸브전압력관(31,32)에 의하여 제 1 및 제 2 토출관(41,42)과 각각 연결되고, 체크밸브후압력관(33)에 의하여 상기 체크밸브와 오일분리기를 연결하는 제 1 및 제 2 고압관과 연결된다.At this time, the pressure balancing device 13 is connected to the first and second discharge pipes 41 and 42 by the check valve voltage force pipes 31 and 32 so that the pressure difference between the front and rear of the check valve can be used, and the check is performed. The after-valve pressure pipe 33 is connected to the first and second high pressure pipes connecting the check valve and the oil separator.

그리고, 상기 압력평형장치(13)는 저압관(36)을 통하여 증발기와 어큐뮬레이터를 연결하는 제 1 및 제 2흡입배관(45,46)과 연결된다.The pressure balancing device 13 is connected to the first and second suction pipes 45 and 46 which connect the evaporator and the accumulator through the low pressure pipe 36.

이러한 압력평형장치(13)는 도 4에서 보여지는 것과 같이, 실린더의 중앙에 분리판(39)이 위치되어 분리판을 중심으로 대칭되게 제 1압력평형공간(130)과 제 2압력평형공간(131)이 형성된다.As shown in FIG. 4, the pressure balancing device 13 has a separation plate 39 located at the center of the cylinder and is symmetrically about the separation plate so that the first pressure balancing space 130 and the second pressure balancing space ( 131 is formed.

그리고, 각 압력평형공간내(130,131)에는 상기 체크밸브(11,12)의 전후 압력차에 따라 실린더내에서 축방향으로 이동되는 피스톤(37,38)이 설치된다.In the pressure balancing spaces 130 and 131, pistons 37 and 38 are axially moved in the cylinder according to the pressure difference between the front and rear ends of the check valves 11 and 12.

또, 각 압력평형공간(130,131)의 상부측은 체크 밸브(13)와 오일 분리기(3)를 연결하는 고압관(33)이 각 압력평형공간으로 분지되도록 연결되며, 양측에는 각 압축기(1,2)와 체크 밸브(13)를 연결하는 토출관(41,42)과 연결된 제 1 및 제 2체크밸브전압력관(31,32)이 설치되고, 하부측에는 상기 증발기와 어큐뮬레이터를 연결하는 흡입배관(45,46)과 연결된 저압관(36)이 분지되어 연통된다.In addition, the upper sides of the pressure equalization spaces 130 and 131 are connected such that the high pressure pipe 33 connecting the check valve 13 and the oil separator 3 is branched into the pressure equalization spaces, and both compressors 1 and 2 are connected. ) And the first and second check valve voltage force pipes 31 and 32 connected to the discharge pipes 41 and 42 connecting the check valve 13 and the suction pipe 45 connecting the evaporator and the accumulator to the lower side. The low pressure pipe (36) connected to (46) is branched and communicated with.

이 때, 제 1 및 제 2체크밸브전압력관(31,32)은 분리판(39)의 양편으로 형성된 압력평형공간(37,38)의 측부와 하부로 각각 분지되어 연통되고, 상기 압력평형공간의 하부에 분지된 체크밸브전압력관(31,32)과, 흡입관과 연결된 저압관(36)의 일부가 연통되도록 상기 피스톤의 하부면에 홈이 형성된다.At this time, the first and second check valve voltage force pipes 31 and 32 are branched and communicated with the side and the bottom of the pressure balance spaces 37 and 38 formed on both sides of the separator plate 39, respectively. Grooves are formed in the lower surface of the piston so that a part of the check valve voltage force pipes 31 and 32 branched to the lower portion of the low pressure pipe 36 connected to the suction pipe may communicate with each other.

이에 따라, 상기 피스톤의 하부면에 형성된 홈을 따라 상기 체크밸브전압력관과 상기 저압관이 연통되는 바이패스공간이 이루어지며 상기 압력평형장치에서 형성되는 압력평형공간(130,131)은 좌우 대칭적으로 동일한 형상이다.Accordingly, a bypass space is formed in which the check valve voltage force tube communicates with the low pressure tube along a groove formed in the lower surface of the piston, and the pressure balance spaces 130 and 131 formed in the pressure balancer are equally symmetrically. Shape.

즉, 정지된 압축기측의 압력평형공간내에서 상기 바이패스공간이 형성되고, 가동중인 압축기측의 압력평형공간내에서는 상기 바이패스공간이 형성되지 않도록 상기 피스톤(37,38)에 형성되는 홈(34,35)의 크기는 체크밸브전압력관과 저압관사이의 설치위치에 따라 가변적으로 형성된다.That is, the grooves are formed in the pistons 37 and 38 so that the bypass space is formed in the pressure equalizing space on the stationary compressor side, and the bypass space is not formed in the pressure equalizing space on the compressor side in operation ( 34, 35) is variable in size depending on the installation position between the check valve and the low pressure pipe.

이와 같은 구성을 가진 공기조화기가 실내 냉방부하에 따라 두 대의 압축기(1,2)가 함께 가동되는 경우, 각 압축기에서 압축된 냉매는 토출관(41,42)을 지나 오일 분리기(3)에서 오일이 분리된 후, 응축기(4)와, 팽창장치(5) 및 증발기(6)를 거쳐 어큐뮬레이터(7,8)를 통하여 다시 압축기로 재 유입되는 사이클을 반복하게된다.When the air conditioner having such a configuration operates two compressors 1 and 2 together according to the indoor cooling load, the refrigerant compressed in each compressor passes through the discharge pipes 41 and 42 and the oil is separated from the oil separator 3. After this separation, the cycle of returning back to the compressor through the accumulators 7, 8 through the condenser 4, the expansion device 5 and the evaporator 6 is repeated.

이 때, 상기 압력평형장치(13)에는 도 4에서 도시된 것과 같은 압력상태가 유지된다.At this time, the pressure balance device 13 maintains a pressure state as shown in FIG.

각 압축기(1,2)에서 고압으로 형성된 냉매가 유동하는 토출관(41,42)과 연결된 제 1체크밸브전압력관(31)과 제 2체크밸브전압력관(32)을 통하여 고압의 냉매가 상기 압력평형공간(130,131)내의 피스톤 일단으로 유입된다.The high pressure refrigerant is supplied through the first check valve voltage force tube 31 and the second check valve voltage force tube 32 connected to the discharge pipes 41 and 42 through which the refrigerant formed at high pressure in each of the compressors 1 and 2 flows. It is introduced into one end of the piston in the pressure balance space (130,131).

또한, 각 압력평형공간 일측에는 각 고압관(43,44)을 따라 체크 밸브(13)에서 오일 분리기(3)로 유입되는 냉매중 일부가 상기 체크밸브후압력관(33)을 통하여 각각 유입된다.In addition, a portion of the refrigerant flowing into the oil separator 3 from the check valve 13 along each of the high pressure pipes 43 and 44 is introduced into one side of each pressure balance space through the pressure valve 33 after the check valve.

또, 상기 증발기와 어큐뮬레이터를 연통시키는 제 1흡입배관(45)과 제 2흡입배관(46)에서 분지된 저압관(36)을 통하여 피스톤(37,38)의 타측으로 저압의 냉매가 유입된다.In addition, a low pressure refrigerant flows into the other side of the pistons 37 and 38 through the low pressure pipe 36 branched from the first suction pipe 45 and the second suction pipe 46 which communicate the evaporator and the accumulator.

이에 따라, 각 압력평형공간내 각 피스톤(37,38)에 있어서, 체크밸브전압력관(31,32)을 통하여 유입된 냉매의 압력이 체크밸브후압력관(33)과 저압관(36)을 통하여 유입되는 냉매보다 압력이 높기 때문에 각 피스톤(37,38)이 분리판(39)측으로 밀려나 상기 분리판에 연접된다.Accordingly, in each of the pistons 37 and 38 in the pressure equalizing space, the pressure of the refrigerant introduced through the check valve voltage force tubes 31 and 32 is passed through the check valve post pressure tube 33 and the low pressure tube 36. Since the pressure is higher than the refrigerant flowing in, each of the pistons 37 and 38 is pushed toward the separating plate 39 and connected to the separating plate.

그러므로, 피스톤에 형성된 홈(34,35)의 위치가 변경되어 상기 체크밸브전압력관과 저압관이 연통되는 바이패스 공간이 형성되지 않으므로 압축기에서 토출된 고압의 냉매가 압축기의 흡입구측으로 유출될 수 없다.Therefore, since the position of the grooves 34 and 35 formed in the piston is changed so that a bypass space for communicating the check valve voltage tube and the low pressure tube is not formed, the high-pressure refrigerant discharged from the compressor cannot flow out to the suction port side of the compressor. .

이와 달리, 실내의 냉방부하가 변화되어 상대적으로 압축용량이 작은 제 1압축기(1)가 가동이 정지되고 압축용량이 큰 제 2압축기(2)만이 가동되는 경우, 압력평형장치에서 형성되는 피스톤의 축방향이동은 도 5에서 도시되는 것과 같다.On the contrary, when the cooling load of the room is changed so that the first compressor 1 having a relatively small compression capacity is stopped and only the second compressor 2 having a large compression capacity is operated, the piston formed in the pressure equalizer The axial movement is as shown in FIG.

즉, 압축기가 가동되는 제 2압력평형공간(131)에서는 제 2압축기(2)와 연결된 제 2토출관(42)과 연통된 제 2체크밸브전압력관(32)을 통하여 고압의 냉매가 상기 피스톤(38)의 일단으로 유입되고, 또한 일측으로는 체크밸브후압력관(33)을 통하여 중압의 냉매가 유입되며, 저압관을 통하여 저압냉매가 피스톤 타측으로 유입되어 압력차에 의해 피스톤이 분리판에 연접된다.That is, in the second pressure balance space 131 in which the compressor operates, the high pressure refrigerant is supplied to the piston through the second check valve voltage force tube 32 in communication with the second discharge pipe 42 connected to the second compressor 2. (38) flows into one end, and on one side, medium pressure refrigerant flows through the check valve after pressure pipe (33), and low pressure refrigerant flows into the other side of the piston through the low pressure pipe, and the piston enters the separation plate by the pressure difference. It is connected.

그러나, 가동이 정지된 제 1압축기와 연결된 제 2압력평형공간(130)에서는 압축기가 냉매를 압축시키지 못하므로 상기 체크밸브후압력관(33)을 통하여 유입되는 냉매의 압력이 상기 제 1체크밸브전압력관(31)과 저압관(36)보다 높기때문에 제 1압력평형공간(130)내 피스톤(37)은 분리판(39)으로부터 이격된다.However, since the compressor does not compress the refrigerant in the second pressure equalizing space 130 connected to the first compressor that is stopped, the pressure of the refrigerant flowing through the pressure pipe 33 after the check valve is before the first check valve. Since it is higher than the pressure pipe 31 and the low pressure pipe 36, the piston 37 in the first pressure balance space 130 is spaced apart from the separating plate 39.

이에 따라, 제 1피스톤의 하부에 형성된 홈(34)을 통하여 상기 제 1체크밸브전압력관의 하부 분지관(31)과 저압관(36)의 분지관이 연통되어 바이패스공간이 형성되어 제 1압축기의 토출구에 형성된 고압 냉매와 흡입구에 형성된 저압 냉매사이의 압력차로 인하여 냉매가 고압부에서 저압부로 유동되어 압력평형이 이루어진다.Accordingly, a branch pipe of the low branch pipe 31 and the lower branch pipe 31 of the first check valve high voltage pipe communicate with each other through the groove 34 formed in the lower portion of the first piston to form a bypass space. Due to the pressure difference between the high pressure refrigerant formed in the discharge port of the compressor and the low pressure refrigerant formed in the suction port, the refrigerant flows from the high pressure part to the low pressure part, thereby achieving pressure balance.

따라서, 실내 냉방부하가 더욱 감소되어 제 1압축기만이 가동되는 경우, 압축기의 가동전환이 단시간에 이루어진다.Therefore, when the indoor cooling load is further reduced and only the first compressor is operated, the operation switching of the compressor is made in a short time.

또한, 제 2압축기(2)의 가동이 정지되고, 제 1압축기(1)만이 가동되는 경우, 도 6에 도시된 것과 같이, 제 1체크밸브전압력관(31)을 통하여 체크밸브후압력관(33)보다 높은 압력의 냉매가 제 1 압력평형공간(130)으로 유입되기 때문에 제 1압력평형공간의 피스톤(37)은 분리판(39)에 연접되어 바이패스공간이 형성되지 못하여 고압의 냉매가 유출되지 않는다.In addition, when the operation of the second compressor 2 is stopped and only the first compressor 1 is operated, as shown in FIG. 6, the check valve post pressure tube 33 is provided through the first check valve voltage force tube 31. Since the refrigerant having a pressure higher than) is introduced into the first pressure balance space 130, the piston 37 of the first pressure balance space is connected to the separator plate 39 so that a bypass space is not formed and a high pressure refrigerant flows out. It doesn't work.

이에 반하여, 가동되지 않는 제 2압축기와 연결된 제 2압력평형공간(131)에서는 체크밸브후압력관(33)을 통하여 유입된 냉매보다 압력이 낮은 냉매가 제 2체크밸브전압력관(32)으로 유입되므로 피스톤(38)이 분리판(39)으로부터 이격된다.On the contrary, in the second pressure balance space 131 connected to the non-operating second compressor, refrigerant having a lower pressure than the refrigerant introduced through the check valve after pressure pipe 33 flows into the second check valve voltage force pipe 32. The piston 38 is spaced apart from the separator plate 39.

이에 따라, 상기 피스톤(38)에 형성된 홈(35)을 통하여 상기 제 2체크밸브전압력관(32)의 하부 분지관과 저압관(36)의 분지관이 연통되어 제 2압축기의 토출배관(42)에서 흡입배관(46)으로 냉매가 유동되어 냉매의 압력평형이 이루어진다.Accordingly, the lower branch pipe of the second check valve voltage force pipe 32 and the branch pipe of the low pressure pipe 36 communicate with each other through the groove 35 formed in the piston 38 to discharge the discharge pipe 42 of the second compressor. The refrigerant flows from the suction pipe 46 to the pressure balance of the refrigerant.

상기에서 설명된 바와 같이, 본 발명은 압력차에 의하여 유로를 제어하는 압력평형장치를 이용하여 가동되지 않는 압축기의 압력평형이 빠르게 이루어지도록 하기 때문에 공기조화기의 실내 냉방부하에 따른 압축기 가동의 변환이 자유롭게 이루어지며, 2대의 압축기를 사용하여 압축효율을 효과적으로 조절하기 때문에 단속운전에 따른 에너지 소비 효율을 증가시킬 수 있다.As described above, the present invention converts the compressor operation according to the indoor cooling load of the air conditioner because the pressure balance of the compressor that is not operated using the pressure balancer that controls the flow path by the pressure difference is achieved quickly. This is freely made, and the use of two compressors to effectively control the compression efficiency can increase the energy consumption efficiency of intermittent operation.

그리고, 압력차를 이용하여 압력평형장치를 작동시키기 때문에 전기적 입력이나 제어부의 작동이 전혀 필요없이 기구적으로 작동하므로 오작동의 위험과 에너지 소비가 없다.In addition, since the pressure balancer is operated by using the pressure difference, there is no risk of malfunction and energy consumption because it operates mechanically without requiring any electrical input or operation of the controller.

Claims (5)

냉매의 압축용량이 다른 두 대의 압축기와,Two compressors with different compression capacity of refrigerant, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 역류되지 않도록 토출구에 설치되는 체크밸브와,A check valve installed at a discharge port so that the refrigerant compressed by the compressor is not flowed back; 상기 압축기에서 유출된 오일이 다시 압축기로 회수되도록 상기 체크밸브에 연결되는 오일분리기와,An oil separator connected to the check valve so that oil discharged from the compressor is returned to the compressor; 냉매를 등온 응축및 등온 증발시키는 응축기 및 증발기와,A condenser and an evaporator for isothermal condensation and isothermal evaporation of a refrigerant, 상기 압축기로 기상의 냉매만이 유입되도록 상기 압축기의 흡입구에 설치되는 어큐뮬레이터와,An accumulator installed in the inlet of the compressor such that only the refrigerant in the gas phase flows into the compressor; 상기 각 압축기와 체크밸브를 연결하는 제 1 및 제 2토출관과 제 1 및 제 2체크밸브전압력관으로 연결되고, 체크밸브와 오일분리기를 연통시키는 제 1 및 제 2 고압관과 체크밸브후압력관으로 연결되며, 증발기와 각 어큐뮬레이터를 연결하는 제 1 및 제 2흡입관과 저압관으로 연결되는 압력평형장치로 구성되는 공기조화기.First and second high pressure pipes connecting the first and second discharge pipes connecting the compressors and the check valves and the first and second check valve voltage-power pipes, and communicating the check valves and the oil separators, and the pressure valves after the check valves. And a pressure equalizer connected to the first and second suction pipes connecting the evaporator and each accumulator and the low pressure pipe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 압력평형장치는 실린더와,The pressure equalizer is a cylinder 상기 실린더 내부 중심단에 설치되는 분리판과,A separation plate installed at the center end of the cylinder, 상기 분리판을 중심으로 대칭되게 형성된 제 1압력평형공간과 제 2압력평형공간의 내에 각각 삽입되어 압력차에 의하여 축방향으로 이동되고, 저면에 소정크기의 홈이 형성된 복수개의 피스톤으로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.It is composed of a plurality of pistons are inserted into the first pressure balance space and the second pressure balance space formed symmetrically about the separator plate and moved in the axial direction by the pressure difference, and grooves having a predetermined size are formed on the bottom surface thereof. Air conditioner characterized by. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 압력평형장치는 실린더의 내부에 삽입된 분리판을 기준으로 좌우 대칭되게 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.The pressure balancer is formed on the left and right symmetrical with respect to the separator inserted into the cylinder air conditioner. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 압력평형장치는 체크밸브전압력관(31,32)이 각 압력평형공간의 양단과 일측에 분지되어 연결되고,The pressure balancing device is connected to the check valve voltage force pipes 31 and 32 branched at both ends and one side of each pressure balancing space, 체크밸브후압력관이 각 압력평형공간의 타측에 분지되어 연결되며,After the check valve, the pressure pipe is branched to the other side of each pressure balance space, 저압관이 각 압력평형공간의 일측에 분지되어 연결되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.An air conditioner, characterized in that the low pressure pipe is branched to one side of each pressure equalization space. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 압력평형 밸브는 압축기의 토출구와 연결된 체크 밸브의 전후 압력차를 이용하여 압력평형장치 내부에 설치된 복수개의 피스톤 축방향 위치를 조절하는 것을 특징으로하는 공기조화기.The pressure balance valve is characterized in that for adjusting the axial position of the plurality of pistons installed in the pressure balancer by using the pressure difference between the front and rear of the check valve connected to the discharge port of the compressor.
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