KR20050072299A - Cooling and heating air conditioning system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉난방 공기조화시스템을 개시한 것이다. 개시한 냉난방 공기조화시스템은 냉매를 압축하는 압축기와, 냉매가 외기와 열교환되도록 하는 실외열교환기와, 냉매가 실내공기와 열교환되도록 하는 실내열교환기와, 냉매의 흐름방향을 전환시켜주는 사방밸브와, 실내열교환기와 실외열교환기 사이를 연결하는 냉매배관에 마련된 냉매팽창장치와, 냉매팽창장치와 실내 열교환기 사이를 연결하는 냉매배관 중도에 설치된 기액분리기를 포함하는 공기조화시스템에 있어서, 기액분리기 내부의 액냉매를 압축기 흡입 측으로 공급할 수 있도록 기액분리기와 압축기 흡입 측 사이에 연결되는 액냉매공급배관과, 액냉매공급배관을 통한 액냉매의 공급을 조절하는 액냉매공급밸브를 포함하는 것이다. 이러한 냉난방 공기조화시스템은 외기온도가 낮은 상태에서 난방운전을 수행할 때의 성능이 향상되도록 하면서도 압축기의 압축비 및 토출온도를 저감시켜 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention discloses a cooling and heating air conditioning system. The air-conditioning and air conditioning system disclosed in the present invention includes a compressor for compressing a refrigerant, an outdoor heat exchanger for allowing the refrigerant to exchange heat with the outside air, an indoor heat exchanger for allowing the refrigerant to exchange heat with the indoor air, a four-way valve for switching the flow direction of the refrigerant, and an indoor An air conditioning system comprising a refrigerant expansion device provided in a refrigerant pipe connecting between a heat exchanger and an outdoor heat exchanger, and a gas liquid separator installed in the middle of a refrigerant pipe connecting between the refrigerant expansion device and an indoor heat exchanger. It includes a liquid refrigerant supply pipe connected between the gas-liquid separator and the compressor suction side to supply the refrigerant to the compressor suction side, and a liquid refrigerant supply valve for controlling the supply of the liquid refrigerant through the liquid refrigerant supply piping. Such a cooling and heating air conditioning system has the effect of improving the reliability by reducing the compression ratio and the discharge temperature of the compressor while improving the performance when performing the heating operation in a low ambient temperature.
Description
본 발명은 냉난방 공기조화시스템에 관한 것으로, 특히 외기온도가 낮은 상태에서 난방운전을 수행할 때의 성능이 향상되도록 하면서도 압축기의 압축비 및 토출온도를 저감시켜 신뢰성을 높일 수 있는 냉난방 공기조화시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling and heating air conditioning system, and more particularly to a cooling and heating air conditioning system that can improve the reliability by reducing the compression ratio and the discharge temperature of the compressor while improving the performance when performing the heating operation at a low ambient temperature will be.
일반적으로 냉방운전과 난방운전을 선택할 수 있는 냉난방 공기조화시스템은 압축기, 실외열교환기, 냉매팽창수단, 실내열교환기, 사방밸브를 포함한다. 이러한 냉난방 공기조화시스템의 냉방운전 시에는 압축기로부터 토출되는 냉매가 실외열교환기 쪽으로 공급되고 실내열교환기를 거친 냉매가 압축기의 흡입 측으로 유입될 수 있도록 사방밸브를 통해 유로가 전환된다. 따라서 압축기에서 압축된 고온고압의 냉매는 실외열교환기로 유입되어 액냉매 상태로 응축되고, 응축된 냉매가 냉매팽창수단을 거치면서 저압의 냉매로 팽창된다. 또 냉매팽창수단을 거친 저압냉매는 실내열교환기에서 기체상태로 증발된 후 다시 압축기 흡입 측으로 흐른다. 이때 실외열교환기 쪽 냉매는 외기와 열교환을 통해 열을 방출하고 실내열교환기 쪽 냉매는 실내공기와 열교환을 통해 열을 흡수함으로써 실내공간의 냉방을 수행한다.In general, a cooling and heating air conditioning system that can select between cooling operation and heating operation includes a compressor, an outdoor heat exchanger, a refrigerant expansion means, an indoor heat exchanger, and a four-way valve. In the cooling operation of the air conditioning system, the flow path is switched through the four-way valve so that the refrigerant discharged from the compressor is supplied to the outdoor heat exchanger and the refrigerant passing through the indoor heat exchanger flows into the suction side of the compressor. Therefore, the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressor flows into the outdoor heat exchanger to condense into a liquid refrigerant state, and the condensed refrigerant expands into a low pressure refrigerant while passing through the refrigerant expansion means. In addition, the low pressure refrigerant passing through the refrigerant expansion means is evaporated to a gas state in the indoor heat exchanger and then flows to the compressor suction side again. At this time, the refrigerant in the outdoor heat exchanger emits heat through heat exchange with the outside air, and the refrigerant in the indoor heat exchanger absorbs heat through heat exchange with the indoor air to perform cooling of the indoor space.
난방운전을 수행할 때는 압축기로부터 토출되는 냉매가 실내열교환기 쪽으로 공급되고 실외열교환기를 거친 냉매가 압축기의 흡입 측으로 유입될 수 있도록 사방밸브를 통해 유로가 전환된다. 따라서 압축기에서 압축된 고온고압의 냉매는 실내열교환기로 유입되어 액냉매 상태로 응축되고, 응축된 냉매는 냉매팽창수단을 거치면서 저압의 냉매로 팽창된다. 또 냉매팽창수단을 거친 냉매는 실외열교환기에서 기체 상태로 증발된 후 다시 압축기 흡입 측으로 흐른다. 이때 실내열교환기 쪽 냉매는 실내공기와 열교환을 통해 열을 방출하고 실외열교환기 쪽 냉매는 외기와 열교환을 통해 열을 흡수함으로써 난방을 수행한다. When performing the heating operation, the flow path is switched through the four-way valve so that the refrigerant discharged from the compressor is supplied to the indoor heat exchanger and the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger flows into the suction side of the compressor. Therefore, the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressor flows into the indoor heat exchanger to condense into a liquid refrigerant state, and the condensed refrigerant is expanded to a low pressure refrigerant while passing through the refrigerant expansion means. In addition, the refrigerant passing through the refrigerant expansion means is evaporated to a gas state in the outdoor heat exchanger and then flows to the compressor suction side again. At this time, the refrigerant in the indoor heat exchanger emits heat through heat exchange with the indoor air, and the refrigerant in the outdoor heat exchanger absorbs heat through heat exchange with the outside air to perform heating.
그러나 이러한 냉난방 공기조화시스템은 외기의 온도가 매우 낮은 동절기(예를 들어 -10℃이하인 경우)에 난방운전을 수행할 경우 외기온도의 영향으로 저압 측과 고압 측의 압력이 모두 낮아져서 원하는 능력을 충분히 발휘하기 어려운 문제가 있었다. 즉 실외열교환기에서의 냉매증발온도가 외기온도보다 낮아지도록 하여 열교환이 이루어지도록 하기 위해서는 실외열교환기 쪽(저압 측)의 압력을 매우 낮게 해야 하는데 이럴 경우 압축기 흡입 측으로 유입되는 냉매의 밀도가 낮아 압축기 토출압력을 고압으로 올리기 어려웠고, 토출압력이 낮기 때문에 실내열교환기 쪽 냉매의 온도를 고온으로 올리기 어려워 난방효과가 떨어지는 결점이 있었다.However, this heating and cooling air-conditioning system, when the heating operation is performed during the winter season when the outside air temperature is very low (for example, below -10 ℃), the pressure on the low pressure side and the high pressure side is both lowered due to the influence of the outside temperature to fully meet the desired ability There was a problem that was difficult to manifest. In other words, the pressure on the outdoor heat exchanger side (low pressure side) must be very low in order for the refrigerant evaporation temperature in the outdoor heat exchanger to be lower than the outside temperature so that heat exchange can occur. In this case, the density of the refrigerant flowing into the compressor suction side is low. It was difficult to raise the discharge pressure to high pressure, and because the discharge pressure was low, it was difficult to raise the temperature of the refrigerant at the indoor heat exchanger to a high temperature, resulting in a poor heating effect.
또한 이러한 냉난방 공기조화시스템의 난방운전 시에는 저압 측(실외열교환기 쪽)의 압력을 낮게 하고 고압 측(실내열교환기 쪽)의 압력을 가능한 높게 할수록 우수한 난방능력을 발휘할 수 있게 되는데, 이럴 경우 저압 측과 고압 측의 압력차가 너무 커져서 압축기의 신뢰성에 악영향을 미치는 문제가 있었다.In addition, when the heating operation of the air-conditioning and air conditioning system is lowered on the low pressure side (outside heat exchanger side) and the pressure on the high pressure side (indoor heat exchanger side) as high as possible, excellent heating ability can be achieved. There was a problem that the pressure difference between the side and the high pressure side is too large to adversely affect the reliability of the compressor.
또한 외기의 온도가 매우 낮은 상황에서 난방운전을 수행할 때는 압축기가 최대의 능력을 발휘하도록 동작하는데 이럴 경우 압축기의 온도가 과다하게 상승하여 역시 압축기의 신뢰성에 악영향을 미치는 문제가 있었다. In addition, when the heating operation is performed in a situation where the temperature of the outside air is very low, the compressor operates to exhibit the maximum capacity. In this case, the temperature of the compressor is excessively increased, which also adversely affects the reliability of the compressor.
본 발명은 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 외기온도가 매우 낮은 상태에서 난방운전을 수행할 때 난방성능이 향상되도록 하면서도 압축기의 압축비 및 토출온도를 저감시켜 압축기의 신뢰성을 높일 수 있도록 하는 냉난방 공기조화시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to solve such problems, an object of the present invention is to improve the reliability of the compressor by reducing the compression ratio and discharge temperature of the compressor while improving the heating performance when the heating operation is performed at a very low outside temperature It is to provide a cooling and heating air conditioning system.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉난방 공기조화시스템은, 냉매를 압축하는 압축기와, 냉매가 외기와 열교환되도록 하는 실외열교환기와, 냉매가 실내공기와 열교환되도록 하는 실내열교환기와, 냉매의 흐름방향을 전환시켜주는 사방밸브와, 상기 실내열교환기와 상기 실외열교환기 사이를 연결하는 냉매배관에 마련된 냉매팽창장치와, 상기 냉매팽창장치와 상기 실내 열교환기 사이를 연결하는 냉매배관 중도에 설치된 기액분리기를 포함하는 공기조화시스템에 있어서, 상기 기액분리기 내부의 액냉매를 상기 압축기 흡입 측으로 공급할 수 있도록 상기 기액분리기와 상기 압축기 흡입 측 사이에 연결되는 액냉매공급배관과, 상기 액냉매공급배관을 통한 액냉매의 공급을 조절하는 액냉매공급밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.The air-conditioning and air conditioning system according to the present invention for achieving the above object includes a compressor for compressing a refrigerant, an outdoor heat exchanger for allowing the refrigerant to exchange heat with the outside air, an indoor heat exchanger for allowing the refrigerant to heat exchange with indoor air, and a flow direction of the refrigerant. A four-way valve for switching the gas, a refrigerant expansion device provided in the refrigerant pipe connecting the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger, and a gas-liquid separator installed in the middle of the refrigerant pipe connecting the refrigerant expansion device and the indoor heat exchanger. In the air conditioning system comprising: a liquid refrigerant supply pipe connected between the gas-liquid separator and the compressor suction side to supply the liquid refrigerant in the gas-liquid separator to the compressor suction side, and the liquid refrigerant through the liquid refrigerant supply pipe It characterized in that it comprises a liquid refrigerant supply valve for adjusting the supply of.
또한 본 발명은 상기 기액분리기 내부의 기체냉매를 상기 압축기 쪽으로 공급할 수 있도록 상기 기액분리기와 상기 압축기 사이에 연결되는 기체냉매공급배관과, 상기 기체냉매공급배관을 통한 기체냉매공급을 조절하는 기체냉매공급밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a gas refrigerant supply pipe connected between the gas-liquid separator and the compressor to supply the gas refrigerant inside the gas-liquid separator to the compressor, and gas refrigerant supply to control the gas refrigerant supply through the gas refrigerant supply pipe. It further comprises a valve.
또한 본 발명은 상기 기액분리기와 상기 실내열교환기 사이를 연결하는 냉매배관에 마련된 제2냉매팽창장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention is characterized in that it further comprises a second refrigerant expansion device provided in the refrigerant pipe connecting between the gas-liquid separator and the indoor heat exchanger.
또한 상기 압축기는 액냉매의 압축이 가능한 스크롤 압축기인 것을 특징으로 한다.In addition, the compressor is characterized in that the scroll compressor capable of compressing the liquid refrigerant.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 냉난방 공기조화시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 냉매를 고온고압으로 압축하는 것으로 액체가 포함된 냉매의 압축이 가능한 통상의 스크롤 압축기(10, Scroll compressor), 순환하는 냉매가 실외공기와 열교환하도록 하는 실외열교환기(11), 순환하는 냉매가 실내공기와 열교환하도록 하는 실내열교환기(12), 압축기(11)에서 압축된 냉매를 실외열교환기(11)나 실내열교환기(12) 중 어느 한쪽으로 선택하여 보낼 수 있도록 유로를 전환하는 사방밸브(13)를 포함한다. 사방밸브(13)는 사방 네 개의 연결포트가 압축기(10)의 토출 측과 연결되는 냉매배관(14), 실외열교환기(11)와 연결되는 냉매배관(15), 실내열교환기(12)와 연결되는 냉매배관(16), 압축기(10)의 흡입 측과 연결되는 냉매배관(17)과 각각 연결된다.In the air-conditioning and air conditioning system according to the present invention, as shown in FIG. 1, a conventional scroll compressor (10, scroll compressor) capable of compressing a refrigerant containing liquid by compressing the refrigerant at high temperature and high pressure, and a refrigerant circulating outdoors The outdoor heat exchanger 11 for heat exchange with air, the indoor heat exchanger 12 for circulating refrigerant to heat exchange with indoor air, and the refrigerant compressed by the compressor 11 to the outdoor heat exchanger 11 or the indoor heat exchanger 12. It includes a four-way valve 13 for switching the flow path to select any one of the). The four-way valve 13 is a refrigerant pipe 14 connected to four discharge ports of the compressor 10, the refrigerant pipe 15 is connected to the outdoor heat exchanger 11, the indoor heat exchanger 12 and The refrigerant pipe 16 is connected, and the refrigerant pipe 17 is connected to the suction side of the compressor 10, respectively.
또 실외열교환기(11)와 실내열교환기(12) 사이를 연결하는 냉매배관(18)의 중도에는 냉매를 감압 팽창시키는 제1냉매팽창장치(19)가 설치되고, 제1냉매팽창장치(19)와 실내열교환기(11) 사이에는 기액(氣液)분리기(20)가 설치되며, 기액분리기(20)와 실내열교환기(12) 사이에는 제2냉매팽창장치(21)가 설치된다. 또 압축기(10)의 흡입 측과 연결되는 냉매배관(17)에는 압축기(10) 쪽으로의 액냉매 유입을 최소화하기 위한 어큐뮬레이터(22)가 설치된다.In the middle of the refrigerant pipe 18 connecting the outdoor heat exchanger 11 and the indoor heat exchanger 12, a first refrigerant expansion device 19 for expanding the refrigerant under reduced pressure is provided, and the first refrigerant expansion device 19 ) And a gas-liquid separator 20 is installed between the indoor heat exchanger 11 and a second refrigerant expansion device 21 between the gas-liquid separator 20 and the indoor heat exchanger 12. In addition, the accumulator 22 is installed in the refrigerant pipe 17 connected to the suction side of the compressor 10 to minimize the inflow of the liquid refrigerant toward the compressor 10.
또한 본 발명은 난방운전을 수행하는 과정에서 외기의 온도가 매우 낮은 조건일 때 기액분리기(20)에서 분리된 기체상태의 냉매를 압축기(10) 쪽으로 공급하기 위한 것으로 기액분리기(20)와 압축기(10) 사이를 연결하는 기체냉매공급배관(23)과, 이 기체냉매공급배관(23)을 통한 기체냉매의 공급을 조절하기 위한 것으로 기체냉매공급배관(23)에 설치되는 기체냉매공급밸브(24)를 구비한다. 이는 난방운전을 수행하는 과정에서 밀도가 높고 비교적 압력이 높은 기체상태의 냉매를 압축기(10) 쪽에 공급함으로써 압축기(10)의 압축비를 줄여 압축기(10)의 신뢰성을 높일 수 있도록 하고, 고압 측인 실내열교환기(12) 쪽으로 순환하는 냉매량이 많아지도록 함으로써 난방효과가 향상될 수 있도록 한 것이다. 또 실외열교환기(11) 쪽으로는 그 만큼 적은 양의 액체냉매 만이 순환하도록 함으로써 실외열교환기(11)의 열교환성능이 향상될 수 있도록 한 것이다. In addition, the present invention is to supply the refrigerant in the gas state separated from the gas-liquid separator 20 toward the compressor 10 when the temperature of the outside air is very low in the process of performing the heating operation, the gas-liquid separator 20 and the compressor ( 10) a gas refrigerant supply pipe (23) connected between the gas refrigerant supply pipe (23) and a gas refrigerant supply pipe (23) installed in the gas refrigerant supply pipe (23) for controlling the supply of gas refrigerant through the gas refrigerant supply pipe (23). ). This provides a high density and relatively high pressure gaseous refrigerant to the compressor 10 during the heating operation, thereby reducing the compression ratio of the compressor 10 to increase the reliability of the compressor 10, and the indoor high pressure side. The heating effect can be improved by increasing the amount of refrigerant circulating toward the heat exchanger 12. In addition, the heat exchange performance of the outdoor heat exchanger 11 is improved by allowing only a small amount of the liquid refrigerant to circulate toward the outdoor heat exchanger 11.
또한 본 발명은 난방운전을 수행하는 과정에서 외기의 온도가 상술한 경우보다 더욱 낮은 조건일 때 기액분리기(20)에서 분리된 소정량 액체상태의 냉매를 압축기(10)의 흡입 측으로 공급하기 위한 것으로 기액분리기(20)와 압축기(10) 사이를 연결하는 액냉매공급배관(25)과, 액냉매공급배관(25)을 통한 액체냉매의 공급을 조절하기 위한 것으로 액냉매공급배관(25)에 설치되는 액냉매공급밸브(26)를 구비한다. 이때 액냉매공급밸브(26)는 그 개도의 조절을 통해 압축기(10) 흡입 측으로 공급되는 액체냉매가 감압상태로 분무될 수 있도록 한다. 이러한 구성은 난방운전을 수행하는 과정에서 실내열교환기(12) 쪽으로 순환하는 냉매량이 많아지도록 함으로써 압축기의 신뢰성을 높이고 난방효과가 더욱 향상되도록 할 뿐 아니라 압축기(10)의 흡입 측으로 공급되는 액냉매가 압축기(10) 내에서 증발하는 현상을 통해 압축기(10)의 과다한 온도 상승을 억제할 수 있도록 한 것이다.In addition, the present invention is to supply a refrigerant in a predetermined amount of liquid state separated from the gas-liquid separator 20 to the suction side of the compressor 10 when the temperature of the outside air in the process of performing the heating operation is lower than the case described above. It is installed in the liquid refrigerant supply pipe (25) to control the supply of liquid refrigerant through the liquid refrigerant supply pipe (25) and the liquid refrigerant supply pipe (25) connecting between the gas-liquid separator (20) and the compressor (10). The liquid refrigerant supply valve 26 is provided. At this time, the liquid refrigerant supply valve 26 allows the liquid refrigerant supplied to the suction side of the compressor 10 to be sprayed in a reduced pressure state by adjusting the opening degree. This configuration increases the amount of refrigerant circulating toward the indoor heat exchanger 12 during the heating operation, thereby increasing the reliability of the compressor and further improving the heating effect, as well as providing the liquid refrigerant supplied to the suction side of the compressor 10. The phenomenon of evaporation in the compressor 10 is to suppress excessive temperature rise of the compressor 10.
다음은 이러한 냉난방 공기조화시스템의 냉방운전 시와 난방운전 시의 동작을 각각 설명한다. 도면에서 실선으로 된 화살표는 냉방운전 시의 냉매흐름을 보인 것이고, 파선으로 된 화살표는 난방운전 시의 냉매흐름을 보인 것이다.The following describes the operation during the cooling operation and the heating operation of the cooling and heating air conditioning system, respectively. Solid arrows in the drawing show the refrigerant flow during the cooling operation, and broken arrows show the refrigerant flow during the heating operation.
냉방운전 시에는 압축기(10)에서 토출되는 냉매가 실외열교환기(11) 쪽으로 공급되고 실내열교환기(12)를 거친 냉매가 압축기(10)의 흡입 측으로 유입될 수 있도록 사방밸브(13)의 유로가 전환된다. 또한 이때는 제1냉매팽창장치(19)가 완전 개방되고 기체냉매공급밸브(24)와 액냉매공급밸브(26)가 폐쇄된다. 따라서 압축기(10)에서 압축된 고온고압의 냉매는 실외열교환기(11)로 유입되어 액냉매 상태로 응축되고, 응축된 냉매는 제1냉매팽창장치(19)를 감압 없이 통과하여 기액분리기(20) 내부로 유입된다. 계속해서 기액분리기(20)를 거친 액체냉매는 제2팽창장치(21)를 거치면서 저압의 냉매로 팽창된 후 실내열교환기(12)로 유입되고, 실내열교환기(12)에서 기체상태로 증발된 후 다시 압축기(10) 흡입 측으로 흐른다. 이때 고온의 실외열교환기(11) 쪽 냉매는 외부공기와 열교환을 통해 응축되면서 열을 방출하고, 저온의 실내열교환기(11) 쪽 냉매는 실내공기와 열교환을 통해 증발하면서 열을 흡수하게 되므로 실내공간의 냉방을 수행할 수 있게 된다.During the cooling operation, the flow path of the four-way valve 13 allows the refrigerant discharged from the compressor 10 to be supplied to the outdoor heat exchanger 11 and the refrigerant passing through the indoor heat exchanger 12 to the suction side of the compressor 10. Is switched. In this case, the first refrigerant expansion device 19 is completely opened, and the gas refrigerant supply valve 24 and the liquid refrigerant supply valve 26 are closed. Therefore, the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressor 10 flows into the outdoor heat exchanger 11 to condense in a liquid refrigerant state, and the condensed refrigerant passes through the first refrigerant expansion device 19 without decompression to the gas-liquid separator 20. ) Flows inside. Subsequently, the liquid refrigerant that has passed through the gas-liquid separator 20 is expanded into a low pressure refrigerant through the second expansion device 21 and then flows into the indoor heat exchanger 12, and evaporates in a gaseous state in the indoor heat exchanger 12. And then flows back to the suction side of the compressor 10. At this time, the high-temperature outdoor heat exchanger 11 side refrigerant emits heat while condensing through external air and heat exchange, and the low-temperature indoor heat exchanger 11 side refrigerant absorbs heat while evaporating through heat exchange with indoor air. Cooling of the space can be performed.
난방운전 시에는 압축기(10)에서 토출되는 냉매가 실내열교환기(12) 쪽으로 공급되고 실외열교환기(11)를 거친 냉매가 압축기(10)의 흡입 측으로 유입될 수 있도록 사방밸브(13)의 유로가 전환된다. 또한 난방운전 시에는 기체냉매공급밸브(24)와 액냉매공급밸브(26)가 폐쇄되도록 한 상태에서도 운전이 가능하나, 외기의 온도가 매우 낮은 경우(예를 들어 -10℃이하인 경우)에는 기체냉매공급밸브(24)가 소정량 개방된다. During the heating operation, the flow path of the four-way valve 13 allows the refrigerant discharged from the compressor 10 to be supplied to the indoor heat exchanger 12 and the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 11 to the suction side of the compressor 10. Is switched. In the heating operation, the gas refrigerant supply valve 24 and the liquid refrigerant supply valve 26 may be operated in a state in which they are closed, but when the temperature of the outside air is very low (for example, -10 ° C or lower), The refrigerant supply valve 24 is opened in a predetermined amount.
따라서 압축기(10)에서 압축된 고온고압의 냉매는 실내열교환기(12)로 유입되어 액냉매 상태로 응축되고, 응축된 냉매는 제2냉매팽창장치(21)를 거치면서 중간압력 정도로 감압된 후 기액분리기(20)로 유입된다. 계속해서 기액분리기(20)에서 분리된 액체 상태의 냉매는 제1냉매팽창장치(19)를 거치면서 감압 팽창된 후 실외열교환기(11)로 유입되며, 실외열교환기(11)에서 기체상태로 증발된 후 다시 압축기(10) 흡입 측으로 흐른다. 이때 고온의 실내열교환기(12) 쪽 냉매는 실내공기와 열교환을 통해 응축되면서 실내공간으로 열을 방출하고, 저온의 실외열교환기(11) 쪽 냉매는 외기와 열교환을 통해 증발하여 열을 흡수하게 된다.Therefore, the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressor 10 flows into the indoor heat exchanger 12 to condense into a liquid refrigerant state, and the condensed refrigerant is decompressed to an intermediate pressure while passing through the second refrigerant expansion device 21. It is introduced into the gas-liquid separator 20. Subsequently, the liquid refrigerant separated in the gas-liquid separator 20 is expanded under reduced pressure while passing through the first refrigerant expansion device 19, and then flows into the outdoor heat exchanger 11, and in the gas state in the outdoor heat exchanger 11. After evaporation, it flows to the suction side of the compressor 10 again. At this time, the high temperature indoor heat exchanger (12) side refrigerant condenses through heat exchange with indoor air to release heat to the indoor space, and the low temperature outdoor heat exchanger (11) side refrigerant evaporates through heat exchange with outside air to absorb heat. do.
또한 이때는 중간압력인 기체상태의 냉매가 기액분리기(20)로부터 압축기(10) 쪽으로 공급되고, 이 냉매가 압축기(10)의 흡입 측 냉매와 함께 압축기(10)를 통해 압축된 후 다시 실내열교환기(12) 쪽으로 순환하게 되므로, 실내열교환기(12)를 순환하는 고압 측 냉매의 순환량이 실외열교환기(11)를 순환하는 저압 측 냉매의 순환량보다 많아지게 된다. 따라서 본 발명은 압축기(10)의 흡입압력과 토출압력의 차이(압축비)를 줄일 수 있게 되므로 압축기의 신뢰성을 높일 수 있으며, 실내열교환기(12)를 순환하는 고압 측 냉매량이 많기 때문에 실내열교환기(12) 쪽의 압력을 고압으로 유지할 수 있어 난방효과를 높일 수 있게 된다. 또한 이때는 기액분리기(20)를 거친 액체냉매만이 제1냉매팽창장치(19)를 거치면서 감압 팽창되므로 냉매의 팽창효과가 향상되고, 실외열교환기(11)의 열교환효율을 높일 수 있게 된다. 또 실외열교환기(11)의 용량은 냉방운전 시의 용량과 같지만 실외열교환기(11)를 순환하는 냉매량은 냉방운전 시 보다 줄게 되므로 실질적으로 실외열교환기(11)의 용량을 확대한 효과가 있어서 종래의 냉난방 공기조화시스템에 비하여 실외열교환기(11)의 열교환효율이 현저히 향상되므로 난방운전시의 효율을 높일 수 있게 된다. In this case, the medium-pressure gaseous refrigerant is supplied from the gas-liquid separator 20 toward the compressor 10, and the refrigerant is compressed together with the suction side refrigerant of the compressor 10 through the compressor 10, and then, again, an indoor heat exchanger. Since it circulates toward (12), the circulation amount of the high pressure side refrigerant circulating in the indoor heat exchanger 12 becomes larger than the circulation amount of the low pressure side refrigerant circulating in the outdoor heat exchanger 11. Therefore, the present invention can reduce the difference (compression ratio) between the suction pressure and the discharge pressure of the compressor 10, thereby increasing the reliability of the compressor, and because the amount of refrigerant on the high pressure side circulating the indoor heat exchanger 12 is large, the indoor heat exchanger The pressure on the (12) side can be maintained at a high pressure, thereby increasing the heating effect. In this case, since only the liquid refrigerant that has passed through the gas-liquid separator 20 expands under reduced pressure while passing through the first refrigerant expansion device 19, the expansion effect of the refrigerant is improved, and the heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger 11 can be improved. In addition, the capacity of the outdoor heat exchanger 11 is the same as that of the cooling operation, but the amount of refrigerant circulating in the outdoor heat exchanger 11 is lower than that of the cooling operation, thereby substantially increasing the capacity of the outdoor heat exchanger 11. Since the heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger 11 is remarkably improved as compared with the conventional air conditioning and heating air conditioning system, the efficiency during heating operation can be increased.
한편, 외기의 온도가 상술한 경우보다 더욱 낮은 상태(예를 들어 -15℃이하인 경우)에서 난방운전을 수행할 경우에는 상술한 기체냉매공급밸브(26)의 개방동작과 아울러 기액분리기(20)로부터 제1냉매팽창장치(19) 쪽으로 흐르는 액냉매 중 일부가 압축기(10)의 흡입 측으로 공급될 수 있도록 액냉매공급밸브(26)가 소정량 개방된다. 이때는 실내열교환기(12) 쪽으로 순환하는 냉매량이 더욱 많아지고 실외열교환기(11) 쪽으로 순환하는 냉매량은 더욱 적어지게 되므로 난방효과가 더욱 향상된다. 또한 이때는 압축기(10)의 흡입 측으로 공급되는 액냉매가 압축기(10) 내에서 증발하는 현상을 통해 압축기(10)의 과다한 온도 상승을 방지할 수 있다. 이는 외기의 온도가 매우 낮은 상태에서 난방운전을 수행할 때 압축기(10)의 능력이 최대가 되도록 하더라도 압축기(10) 토출 측 온도의 과다상승을 방지함으로써 시스템의 신뢰성과 안정성을 높일 수 있도록 한 것이다. 여기서 본 발명의 압축기(10)는 액냉매의 압축이 가능한 스크롤 압축기이기 때문에 소정량의 액냉매가 압축기(10)로 유입되더라도 압축기(10)의 동작에는 문제가 되지 않는다.On the other hand, when the heating operation is performed in a state where the temperature of the outside air is lower than the above-mentioned (for example, -15 ℃ or less), the gas-liquid separator 20 together with the opening operation of the gas refrigerant supply valve 26 described above. The liquid refrigerant supply valve 26 is opened in a predetermined amount so that a part of the liquid refrigerant flowing from the first refrigerant expansion device 19 to the suction side of the compressor 10 can be supplied. At this time, the amount of refrigerant circulating toward the indoor heat exchanger 12 increases and the amount of refrigerant circulating toward the outdoor heat exchanger 11 decreases further, thereby further improving the heating effect. In this case, an excessive temperature rise of the compressor 10 may be prevented through the phenomenon that the liquid refrigerant supplied to the suction side of the compressor 10 evaporates in the compressor 10. This is to improve the reliability and stability of the system by preventing excessive rise of the discharge side temperature of the compressor 10 even when the capacity of the compressor 10 is maximized when the heating operation is performed at a very low temperature of the outside air. . Since the compressor 10 of the present invention is a scroll compressor capable of compressing the liquid refrigerant, even if a predetermined amount of the liquid refrigerant flows into the compressor 10, the operation of the compressor 10 is not a problem.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉난방 공기조화시스템은 난방운전 시 기액분리기에서 분리된 기체상태의 냉매를 압축기 쪽으로 공급할 수 있기 때문에 압축기의 압축비가 줄어들도록 하면서도 토출압력을 높일 수 있어 난방효과가 향상되도록 할 뿐 아니라 압축기의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다. As described in detail above, the heating and cooling air conditioning system according to the present invention can supply the refrigerant in the gas state separated from the gas-liquid separator to the compressor during the heating operation to increase the discharge pressure while reducing the compression ratio of the compressor heating effect In addition to improving the reliability of the compressor has an effect.
또한 본 발명은 난방운전 시 실내열교환기를 순환하는 고압 측 냉매량이 많기 때문에 실내열교환기 쪽의 압력을 고압으로 유지할 수 있어 난방효과를 높일 수 있고, 실외열교환기 쪽으로 흐르는 냉매량이 적기 때문에 실외 열교환기 쪽 냉매압력을 더욱 낮출 수 있어 외기온도가 매우 낮은 조건에서도 실외열교환기의 열교환효율을 현저히 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can maintain the high pressure side of the indoor heat exchanger at high pressure because the amount of refrigerant to circulate the indoor heat exchanger during heating operation can increase the heating effect, the amount of refrigerant flowing to the outdoor heat exchanger is less, so the outdoor heat exchanger side Since the refrigerant pressure can be further lowered, there is an effect that the heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger can be significantly increased even under a very low ambient temperature.
또한 본 발명은 난방운전을 수행하는 과정에서 압축기의 흡입 측으로 공급되는 액냉매가 압축기 내에서 증발하는 현상을 통해 압축기의 과다한 온도 상승을 방지할 수 있기 때문에 시스템의 신뢰성과 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또 이때는 실내열교환기 쪽으로 순환하는 냉매량이 더욱 많아지고 실외열교환기 쪽으로 순환하는 냉매량은 더욱 적어지게 되므로 난방효과가 더욱 향상되는 효과가 있다.In addition, the present invention can prevent the excessive temperature rise of the compressor through the phenomenon that the liquid refrigerant supplied to the suction side of the compressor in the process of heating operation to evaporate in the compressor to improve the reliability and stability of the system There is. In this case, since the amount of refrigerant circulating toward the indoor heat exchanger is increased and the amount of refrigerant circulating to the outdoor heat exchanger is further reduced, the heating effect is further improved.
도 1은 본 발명에 따른 냉난방 공기조화시스템의 사이클 구성도이다.1 is a cycle configuration diagram of a heating and cooling air conditioning system according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: 압축기, 11: 실외열교환기,10: compressor, 11: outdoor heat exchanger,
12: 실내열교환기, 13: 사방밸브,12: indoor heat exchanger, 13: four-way valve,
19: 제1냉매팽창장치, 20: 기액분리기,19: first refrigerant expansion device, 20: gas-liquid separator,
21: 제2냉매팽창장치, 22: 어큐뮬레이터,21: second refrigerant expansion device, 22: accumulator,
23: 기체냉매공급배관, 24: 기체냉매공급밸브,23: gas refrigerant supply piping, 24: gas refrigerant supply valve,
25: 액냉매공급배관, 26: 액냉매공급밸브.25: liquid refrigerant supply piping, 26: liquid refrigerant supply valve.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100921211B1 (en) * | 2005-08-22 | 2009-10-13 | 에머슨 클리메이트 테크놀로지즈 인코퍼레이티드 | Compressor with vapor injection system |
| CN104214993A (en) * | 2014-09-30 | 2014-12-17 | 广东志高暖通设备股份有限公司 | Multi-line air conditioning system and oil balance device and control method thereof |
| CN106642852A (en) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 中原工学院 | Three-level composite type fast defrosting system for refrigerating device |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100360875C (en) * | 2005-09-26 | 2008-01-09 | 浙江春晖智能控制股份有限公司 | Heat pump type central and household central air regulating equipment refrigerating system |
| CN100366992C (en) * | 2005-11-25 | 2008-02-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | Low-temperature air conditioner heat pump system and method for decreasing temperature regulation fluctuation by employing the same |
| CN100439809C (en) * | 2005-12-16 | 2008-12-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | Compensating system and compensating control method for compressor |
| CN102022853A (en) * | 2010-11-18 | 2011-04-20 | 海尔集团公司 | Air conditioner system |
| CN103375953B (en) * | 2012-04-27 | 2016-02-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | Gas-liquid separator and there is its air-conditioning system |
| JP5965725B2 (en) * | 2012-05-24 | 2016-08-10 | ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー（ホンコン）リミテッド | Air conditioner |
| WO2015042970A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | 广东美芝制冷设备有限公司 | Cooling system and heating system |
| CN103983038B (en) * | 2014-05-06 | 2016-06-22 | 广东美的暖通设备有限公司 | Air conditioning system and control method thereof |
| CN105588365B (en) * | 2015-06-30 | 2018-11-30 | 青岛海信日立空调***有限公司 | A kind of heat-flash type outdoor unit, heat pump system and its control method |
| CN105588361A (en) * | 2015-11-04 | 2016-05-18 | 青岛海信日立空调***有限公司 | Multi-split air-conditioning system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO890076D0 (en) * | 1989-01-09 | 1989-01-09 | Sinvent As | AIR CONDITIONING. |
| JPH0712411A (en) * | 1993-06-24 | 1995-01-17 | Hitachi Ltd | Refrigerating cycle and control method of ratio of composition of refrigerant for same |
| JP3080558B2 (en) * | 1995-02-03 | 2000-08-28 | 株式会社日立製作所 | Heat pump air conditioners for cold regions |
| JP2001263859A (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-26 | Hitachi Ltd | Air conditioner |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100921211B1 (en) * | 2005-08-22 | 2009-10-13 | 에머슨 클리메이트 테크놀로지즈 인코퍼레이티드 | Compressor with vapor injection system |
| CN104214993A (en) * | 2014-09-30 | 2014-12-17 | 广东志高暖通设备股份有限公司 | Multi-line air conditioning system and oil balance device and control method thereof |
| CN106642852A (en) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 中原工学院 | Three-level composite type fast defrosting system for refrigerating device |
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