KR20170057176A - 공기 조절 시스템 및 이를 구비한 에어컨 - Google Patents

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하이춘 첸
시칭 리아오
링후아 젱
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Abstract

공기 조절 시스템 및 이를 구비한 에어컨이 개시된다. 공기 조절 시스템은 압축기, 실내 열교환기, 실외 열교환기, 방향 전환 어셈블리, 제1 스로틀 소자, 제2 스로틀 소자, 기액 분리기와 어큐뮬레이터를 포함한다. 압축기는 제1 실린더, 제2 실린더, 배기 포트와 기체 리턴 포트를 포함하고, 제2 실린더와 제1 실린더의 배기 용적의 비율은 0.1 이하이다. 방향 전환 어셈블리는 제1 밸브 포트 내지 제4 밸브 포트를 포함하고, 공기 조절 시스템이 냉방을 하는 경우, 제1 밸브 포트는 제2 밸브 포트와 연통되고, 제3 밸브 포트는 제4 밸브 포트와 연통되며, 공기 조절 시스템이 난방을 하는 경우, 제1 밸브 포트는 제3 밸브 포트와 연통되고, 제2 밸브 포트는 제4 밸브 포트와 연통되고, 기액 분리기의 체 출구는 제2 실린더와 연통된다.

Description

공기 조절 시스템 및 이를 구비한 에어컨{AIR CONDITIONING SYSTEM AND AIR CONDITIONER HAVING THE SAME}
본 발명은 냉방 장비 기술 분야에 관한 것이며, 구체적으로 공기 조절 시스템 및 이를 구비한 에어컨에 관한 것이다.
관련 기술에 따르면, 중국 국내 APF 표준 중의 정격 냉방 작동 모드, 중간 냉방 작동 모드, 정격 난방 작동 모드, 중간 난방 작동 모드, 저온 난방 작동 모드, 북아메리카의 SEER 작동 모드, HSPF 작동 모드, 유럽의 ERP 작동 모드, 일본의 APF 작동 모드 및 초저온 난방 작동 모드 등에 대하여 설계한 공기 조절 시스템은, 당해 공기 조절 시스템에 대한 최적화 설계가 결핍하여, 설계된 압축기 제1 실린더의 배기 용적과 제2 실린더의 배기 용적의 비율이 최적화 범위에 있지 않아, 에어컨의 전체 기능에 불리한 영향을 미친다.
본 발명은 종래 기술에 존재하는 기술적 과제 중 적어도 하나를 해결하고자 한다. 이를 위해 본 발명은 사용 기능이 우수한 장점을 가진 공기 조절 시스템을 제공한다.
본 발명은 또한 상술한 공기 조절 시스템을 구비한 에어컨을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 일 측면은 공기 조절 시스템을 제공한다. 상기 공기 조절 시스템은 압축기, 실내 열교환기와 실외 열교환기, 방향 전환 어셈블리, 제1 스로틀 소자와 제2 스로틀 소자, 기액 분리기, 어큐뮬레이터를 포함한다. 상기 압축기는 제1 실린더, 제2 실린더, 배기 포트와 기체 리턴 포트를 포함하고, 상기 제1 실린더와 상기 제2 실린더를 거쳐 압축된 기체는 상기 배기 포트로부터 배출되고, 상기 제1 실린더의 배기 용적은 V1이고, 상기 제2 실린더의 배기 용적은 V2이며, 상기 V1과 V2는 V2/V1≤0.1을 충족시킨다. 상기 실외 열교환기는 제1 입구와 제1 출구를 포함하고, 상기 실내 열교환기는 제2 입구와 제2 출구를 포함하며, 상기 제1 출구는 제2 입구와 연통된다. 상기 방향 전환 어셈블리는 제1 밸브 포트, 제2 밸브 포트, 제3 밸브 포트와 제4 밸브 포트를 포함하고, 상기 제1 밸브 포트는 상기 배기 포트와 연통되고, 상기 제4 밸브 포트는 상기 기체 리턴 포트와 연통되며, 상기 제2 밸브 포트는 상기 제1 입구와 연통되며, 상기 제3 밸브 포트는 상기 제2 출구와 연통된다. 상기 제1 스로틀 소자와 상기 제2 스로틀 소자는 상기 실내 열교환기와 상기 실외 열교환기 사이에 직렬 연결된다. 상기 기액 분리기는 제1 개구부, 제2 개구부와 기체 출구를 포함하고, 상기 공기 조절 시스템이 냉방을 행하는 경우, 상기 제1 밸브 포트는 상기 제2 밸브 포트와 연통되고, 상기 제3 밸브 포트는 상기 제4 밸브 포트와 연통되며, 상기 제1 개구부는 상기 제1 스로틀 소자와 연통되며, 상기 제2 개구부는 제2 스로틀 소자와 연통되며, 상기 기체 출구는 중간압 흡기 파이프를 통해 상기 제2 실린더와 연통된다. 상기 공기 조절 시스템이 난방을 하는 경우, 상기 제1 밸브 포트는 상기 제3 밸브 포트와 연통되고, 상기 제2 밸브 포트는 상기 제4 밸브 포트와 연통되며, 상기 제1 개구부는 중간압 흡기 파이프를 통해 상기 제2 실린더와 연통되며, 상기 제2 개구부는 상기 제1 스로틀 소자와 연통되고, 상기 기체 출구는 제2 스로틀 소자와 연통된다. 상기 어큐뮬레이터의 일단은 상기 제4 밸브 포트와 연통되고, 타단은 저압 흡기 파이프를 통해 상기 기체 리턴 포트와 연통된다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조절 시스템은 제2 실린더의 배기 용적과 제1 실린더의 배기 용적의 비율이 0.1 이하로 되도록 함으로써, 공기 조절 시스템의 기능을 효과적으로 향상하여 에어컨이 최적 에너지 효율 상태에 쉽게 도달하도록 할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 제1 실린더의 배기 용적은 V1이고, 상기 제2 실린더의 배기 용적은 V2이며, 상기 V1과 V2는 V2/V1≤0.09를 충족시킨다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 제1 실린더의 배기 용적은 V1이고, 상기 제2 실린더의 배기 용적은 V2이며, 상기 V1과 V2는 0.04≤V2/V1≤0.08을 충족시킨다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 제1 실린더의 배기 용적은 V1이고, 상기 제2 실린더의 배기 용적은 V2이며, 상기 V1과 V2는 0.04≤V2/V1≤0.07을 충족시킨다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 제1 실린더의 배기 용적은 V1이고, 상기 제2 실린더의 배기 용적은 V2이며, 상기 V1과 V2는 0.07＜V2/V1≤0.08을 충족시킨다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 방향 전환 어셈블리는 사방 전환 밸브이다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 압축기는 기체 냉매 분사식 압축기이다.
본 발명의 실시예에 따른 에어컨은 상술한 바와 같은 공기 조절 시스템을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 에어컨은 상술한 바와 같은 공기 조절 시스템을 설치하고 제2 실린더의 배기 용적과 제1 실린더의 배기 용적의 비율이 0.1 이하로 되도록 함으로써, 공기 조절 시스템의 기능을 효과적으로 향상하여 에어컨이 최적 에너지 효율 상태에 쉽게 도달하도록 할 수 있다.
본 발명의 상기 및/또는 부가적인 측면과 장점은 도면을 결합하여 실시예에 대한 설명으로부터 명확해지고 쉽게 이해할 수 있다. 그 중,
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조절 시스템의 구조 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조절 시스템의 구조 개략도이며, 그 중 공기 조절 시스템은 냉방 상태이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조절 시스템의 구조 개략도이며, 그 중 공기 조절 시스템은 난방 상태이다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 상기 실시예의 예시는 도면에 나타냈으며, 동일 또는 유사한 부호는 시종일관하게 동일 또는 유사한 소자 또는 동일 또는 유사한 기능을 가진 소자를 나타냈다. 이하, 도면을 참고하여 설명한 실시예는 예시적인 것이며 본 발명을 해석하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하는 것으로 이해해서는 안된다.
본 발명에 대한 설명에서, 용어 '중심', '위', '아래', '앞', '뒤', '좌', '우', '수직', '수평', '상부', '하부', '내', '외' 등이 가리키는 방위 또는 위치 관계는 첨부된 도면을 기반으로 나타낸 방위 또는 위치 관계이며, 본 발명을 설명하고 설명을 간소화하기 위한 것일 뿐, 지칭되는 장치 또는 소자가 특정 방위를 가지거나 또는 특정 방위로 구성되고 조작되어야 함을 가리키거나 또는 암시하지 않음으로 이해되어야 하며, 따라서 본 발명에 대한 한정으로 이해해서는 안된다. 또한, 용어 '제1', '제2'는 단지 설명의 목적을 위한 것이며, 상대적인 중요성을 가리키거나 또는 암시하거나, 또는 가리키는 구성요소의 수량을 암묵적으로 가리키는 것으로 이해해서는 안된다. 따라서 '제1', '제2'로 한정된 구성요소는 하나 또는 그 이상의 당해 구성요소를 명시 또는 암묵적으로 포함할 수 있다. 본 발명에 대한 설명에서 특별한 설명이 없는 한 '다수'의 의미는 2개 또는 2개 이상을 가리킨다.
본 발명에 대한 설명에서 설명해야 하는 바로는, 별도로 명확하게 규정하고 한정하지 않은 한, 용어 '장착', '서로 연결', '연결'은 넓은 의미에서 이해되어야 한다. 예를 들어 고정 연결일 수도 있고, 분리 가능한 연결일 수도 있으며 또는 일체로 연결된 것일 수도 있으며; 기계적 연결일 수도 있고, 전기적 연결일 수도 있으며; 직접적 연결일 수도 있고, 중간 매체를 통해 간접적으로 연결된 것일 수도 있으며, 두 소자 내부의 연통일 수도 있다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는, 구체적인 상황에 따라 상기 용어가 본 발명에서 가지는 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3에서 도시한 것을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 공기 조절 시스템(100)을 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조절 시스템(100)은 압축기(110), 실내 열교환기(130), 실외 열교환기(120), 방향 전환 어셈블리(140), 제1 스로틀 소자(150), 제2 스로틀 소자(160), 기액 분리기(170) 및 어큐뮬레이터(181)를 포함한다.
구체적으로, 압축기(110)는 제1 실린더(미도시), 제2 실린더(미도시), 배기 포트(111)와 기체 리턴 포트(112)를 포함할 수 있으며, 제1 실린더와 제2 실린더를 거쳐 압축된 기체는 배기 포트(111)로부터 배출될 수 있다. 제1 실린더의 배기 용적은 V1이고, 제2 실린더의 배기 용적은 V2이며, V1과 V2는 V2/V1≤0.1을 충족시킨다.
도 1에서 도시하는 바와 같이, 실외 열교환기(120)는 제1 입구(121)와 제1 출구(122)를 포함하고, 실내 열교환기(130)는 제2 입구(131)와 제2 출구(132)를 포함하며, 제1 출구(122)는 제2 입구(131)와 연통된다. 어큐뮬레이터(181)의 일단은 제4 밸브 포트(144)와 연통되고, 타단은 저압 흡기 파이프(183)를 통해 기체 리턴 포트(112)와 연통된다. 방향 전환 어셈블리(140)는 제1 밸브 포트(141), 제2 밸브 포트(142), 제3 밸브 포트(143)와 제4 밸브 포트(144)를 포함할 수 있다. 그 중, 제1 밸브 포트(141)는 배기 포트(111)와 연통되고, 제4 밸브 포트(144)는 기체 리턴 포트(112)와 연통되고, 제2 밸브 포트(142)는 제1 입구(121)와 연통되고, 제3 밸브 포트(143)는 제2 출구(132)와 연통된다.
제1 스로틀 소자(150)와 제2 스로틀 소자(160)는 실내 열교환기(130)와 실외 열교환기(120) 사이에 직렬 연결된다. 기액 분리기(170)는 제1 개구부(171), 제2 개구부(172)와 기체 출구(173)를 포함할 수 있으며, 제1 개구부(171)는 제1 스로틀 소자(150)와 연통되고, 제2 개구부(172)는 제2 스로틀 소자(160)와 연통되고, 기체 출구(173)는 제2 실린더와 연통된다. 기액 분리기(170)는 그의 내부의 냉매를 기체 상태 냉매와 액체 상태 냉매로 나눌 수 있으며, 기체 상태 냉매는 기체 출구(173)로부터 유출될 수 있고, 액체 상태 냉매는 제2 개구부(172)로부터 유출될 수 있다. 설명해야 하는 바로는, 시험 검증에 따르면, 제2 실린더의 배기 용적과 제1 실린더의 배기 용적의 비율이 0.1 이하로 되도록 하여 공기 조절 시스템(100)의 기능을 효과적으로 향상하여 에어컨이 최적 에너지 효율 상태에 쉽게 도달하도록 할 수 있다는 점이다.
도 2에서 도시하는 바와 같이, 공기 조절 시스템(100)이 냉방을 하는 경우, 제1 밸브 포트(141)는 제2 밸브 포트(142)와 연통되고, 제3 밸브 포트(143)는 제4 밸브 포트(144)와 연통된다. 어큐뮬레이터(181) 내의 냉매는 압축기(110)에 의해 제1 실린더와 제2 실린더 내로 유입된다. 냉매는 제1 실린더와 제2 실린더를 거쳐 압축된 후, 배기 포트(111)를 통과하며 도 2의 화살표 a1의 방향으로 제1 밸브 포트(141)로 유입된다. 제1 밸브 포트(141)가 제2 밸브 포트(142)와 연통되고 제2 밸브 포트(142)가 제1 입구(121)와 연통되므로, 냉매는 도 2의 화살표 a2의 방향으로 제2 밸브 포트(142), 제1 입구(121)를 차례대로 지나 실외 열교환기(120) 내에 유입될 수 있다. 냉매는 실외 열교환기(120) 내에서 열 교환을 행한 후 제1 출구(122)로부터 도 2의 화살표 a3의 방향으로 제1 스로틀 소자(150) 내로 유입되며, 제1 스로틀 소자(150)를 거쳐 스로틀된 후, 도 2의 화살표 a4의 방향으로 제1 스로틀 소자(150)로부터 유출되고 제1 개구부(171)로부터 기액 분리기(170) 내로 유입된다.
기액 분리기(170)는 그의 내부의 냉매를 기체 상태 냉매와 액체 상태 냉매로 나눌 수 있다. 기체 상태 냉매는 기체 출구(173)로부터 유출되어 도 2의 화살표 a41의 방향으로 중간압 흡기 파이프(182)를 통과하여 제2 실린더 내로 유입될 수 있다. 액체 상태 냉매는 제2 개구부(172)로부터 유출되어 도 2의 화살표 a42의 방향으로 제2 스로틀 소자(160) 내로 유입될 수 있다. 냉매는 제2 스로틀 소자(160)를 거쳐 스로틀된 후, 도 2의 화살표 a5의 방향으로 제2 입구(131)로부터 실내 열교환기(130) 내로 유입된다. 냉매는 실내 열교환기(130) 내에서 열 교환을 행한 후 도 2의 화살표 a6의 방향으로 실내 열교환기(130)의 제2 출구(132)로부터 유출되어 제3 밸브 포트(143) 내로 유입된다. 제3 밸브 포트(143)가 제4 밸브 포트(144)와 연통되고 제4 밸브 포트(144)가 어큐뮬레이터(181)와 연통되므로, 냉매는 제4 밸브 포트(144)를 통과하며 도 2의 화살표 a7의 방향으로 어큐뮬레이터(181) 내로 유입되고 나아가 기체 리턴 포트(112)를 통과하여 다시 압축기(110) 내로 리턴될 수 있다.
도 3에서 도시하는 바와 같이, 공기 조절 시스템(100)이 난방을 하는 경우, 제1 밸브 포트(141)는 제3 밸브 포트(143)와 연통되고 제2 밸브 포트(142)는 제4 밸브 포트(144)와 연통된다. 어큐뮬레이터(181) 내의 냉매는 압축기(110)에 의해 제1 실린더와 제2 실린더 내로 흡입된다. 냉매는 제1 실린더와 제2 실린더를 거쳐 압축된 후, 배기 포트(111)를 통과하며 도 3의 화살표 b1의 방향으로 제1 밸브 포트(141)로 유입된다. 제1 밸브 포트(141)가 제3 밸브 포트(143)와 연통되고 제3 밸브 포트(143)가 제2 출구(132)와 연통되므로, 냉매는 도 3의 화살표 b2의 방향으로 제3 밸브 포트(143), 제2 출구(132)를 차례대로 지나 실내 열교환기(130) 내로 유입될 수 있다. 냉매는 실내 열교환기(130) 내에서 열 교환을 행한 후 제2 입구(131)로부터 도 3의 화살표 b3의 방향으로 제2 스로틀 소자(160) 내로 유입되며, 제2 스로틀 소자(160)를 거쳐 스로틀된 후, 도 3의 화살표 b4의 방향으로 제2 스로틀 소자(160)로부터 유출되어 기체 출구(173)로부터 기액 분리기(170) 내로 유입된다.
기액 분리기(170)는 그의 내부의 냉매를 기체 상태 냉매와 액체 상태 냉매로 나눌 수 있다. 기체 상태 냉매는 제1 개구부(171)로부터 유출된 후 도 3의 화살표 b41의 방향으로 중간압 흡기 파이프(182)를 통과하여 제2 실린더 내로 유입될 수 있다. 액체 상태 냉매는 제2 개구부(172)로부터 유출된 후 도 3의 화살표 b42의 방향으로 제1 스로틀 소자(150) 내로 유입될 수 있다. 냉매는 제1 스로틀 소자(150)를 거쳐 스로틀된 후, 도 3의 화살표 b5의 방향으로 제1 출구(122)로부터 실외 열교환기(120) 내로 유입된다. 냉매는 실외 열교환기(120) 내에서 열 교환을 행한 후 도 3의 화살표 b6의 방향으로 실외 열교환기(120)의 제1 입구(121)로부터 유출되어 제2 밸브 포트(142) 내로 유입된다. 제2 밸브 포트(142)가 제4 밸브 포트(144)와 연통되고 제4 밸브 포트(144)가 어큐뮬레이터(181)와 연통되므로, 냉매는 제4 밸브 포트(144)를 통과하며 도 3의 화살표 b7의 방향으로 어큐뮬레이터(181) 내로 유입되고 나아가 기체 리턴 포트(112)를 통과하여 다시 압축기(110) 내로 리턴될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조절 시스템(100)은 제2 실린더의 배기 용적과 제1 실린더의 배기 용적의 비율이 0.1 이하로 되도록 하여, 공기 조절 시스템의 사용 기능을 효과적으로 향상하여 에어컨이 최적 에너지 효율 상태에 쉽게 도달하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 실린더의 배기 용적은 V1이고, 제2 실린더의 배기 용적은 V2이며, V1과 V2는 V2/V1≤0.09를 충족시킨다. 시험 검증에 따르면, 제1 실린더의 배기 용적 V1과 제2 실린더의 배기 용적 V2의 비율이 0.09 범위 이내이면, 공기 조절 시스템(100)의 사용 기능을 효과적으로 향상하여 공기 조절 시스템이 에너지 효율의 최적 상태에 쉽게 도달하도록 할 수 있다. 나아가, V1과 V2가 0.04≤V2/V1≤0.08을 충족시키는 경우, 공기 조절 시스템(100)의 사용 기능을 효과적으로 향상하여 공기 조절 시스템이 에너지 효율의 최적 상태에 쉽게 도달하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, V1과 V2가 0.04≤V2/V1≤0.07을 충족시키는 경우, 공기 조절 시스템(100)의 사용 기능을 효과적으로 향상하여 공기 조절 시스템이 에너지 효율의 최적 상태에 쉽게 도달하도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, V1과 V2가 0.07＜V2/V1≤0.08을 충족시키는 경우, 공기 조절 시스템(100)의 사용 기능을 효과적으로 향상하여 공기 조절 시스템이 에너지 효율의 최적 상태에 쉽게 도달하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압축기(110)는 기체 냉매 분사식 압축기(110)일 수 있다. 이로써 압축기(110)의 기능을 향상하여 공기 조절 시스템(100)의 사용 기능을 충족시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 방향 전환 어셈블리(140)는 사방 전환 밸브일 수 있다. 이로써 공기 조절 시스템(100)의 구성을 단순화하여 생산 코스트를 절감할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참고하고 구체적인 실시예를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 공기 조절 시스템(100)을 상세히 설명하기로 한다. 하기 설명은 예시적인 설명일 뿐 본 발명을 구체적으로 한정하지 않음을 이해해야 한다.
도 1 내지 도 3에서 도시하는 바와 같이, 압축기(110)는 기체 냉매 분사식 압축기(110)이며 제1 실린더, 제2 실린더, 배기 포트(111)와 기체 리턴 포트(112)를 포함한다. 제1 실린더와 제2 실린더를 거쳐 압축된 기체는 배기 포트(111)로부터 배출된다. 실외 열교환기(120)는 제1 입구(121)와 제1 출구(122)를 포함하고, 실내 열교환기(130)는 제2 입구(131)와 제2 출구(132)를 포함하며, 제1 출구(122)는 제2 입구(131)와 연통된다. 어큐뮬레이터(181)의 일단은 제4 밸브 포트(144)와 연통되고, 타단은 저압 흡기 파이프(183)를 통해 기체 리턴 포트(112)와 연통된다.
방향 전환 어셈블리(140)는 사방 전환 밸브이며 제1 밸브 포트(141), 제2 밸브 포트(142), 제3 밸브 포트(143)와 제4 밸브 포트(144)를 포함한다. 그 중, 제1 밸브 포트(141)는 배기 포트(111)와 연통되고, 제4 밸브 포트(144)는 기체 리턴 포트(112)와 연통되며, 제2 밸브 포트(142)는 제1 입구(121)와 연통되고, 제3 밸브 포트(143)는 제2 출구(132)와 연통된다.
실외 열교환기(120), 제1 스로틀 소자(150), 기액 분리기(170), 제2 스로틀 소자(160) 및 실내 열교환기(130)는 차례대로 서로 연결된다. 기액 분리기(170)는 제1 개구부(171), 제2 개구부(172)와 기체 출구(173)를 포함할 수 있으며, 제1 개구부(171)는 제1 스로틀 소자(150)와 연통되고, 제2 개구부(172)는 제2 스로틀 소자(160)와 연통되고, 기체 출구(173)는 제2 실린더와 연통된다.
도 2에서 도시하는 바와 같이, 공기 조절 시스템(100)이 냉방을 하는 경우, 제1 밸브 포트(141)는 제2 밸브 포트(142)와 연통되고 제3 밸브 포트(143)는 제4 밸브 포트(144)와 연통된다. 어큐뮬레이터(181) 내의 냉매는 압축기(110)에 의해 제1 실린더와 제2 실린더 내로 흡입된다. 냉매는 제1 실린더와 제2 실린더를 거쳐 압축된 후, 배기 포트(111)를 통과하며 도 2의 화살표 a1의 방향으로 제1 밸브 포트(141)로 유입된다. 제1 밸브 포트(141)가 제2 밸브 포트(142)와 연통되고 제2 밸브 포트(142)가 제1 입구(121)와 연통되므로, 냉매는 도 2의 화살표 a2의 방향으로 제2 밸브 포트(142), 제1 입구(121)를 차례대로 지나 실외 열교환기(120) 내로 유입될 수 있다. 냉매는 실외 열교환기(120) 내에서 열 교환을 행한 후 제1 출구(122)로부터 도 2의 화살표 a3의 방향으로 제1 스로틀 소자(150) 내로 유입되고, 제1 스로틀 소자(150)를 거쳐 스로틀된 후, 도 2의 화살표 a4의 방향으로 제1 스로틀 소자(150)로부터 유출되어 제1 개구부(171)로부터 기액 분리기(170) 내로 유입된다.
기액 분리기(170)는 그의 내부의 냉매를 기체 상태 냉매와 액체 상태 냉매로 나눌 수 있다. 기체 상태 냉매는 기체 출구(173)로부터 유출되어 도 2의 화살표 a41의 방향으로 중간압 흡기 파이프(182)를 통과하여 제2 실린더 내로 유입될 수 있다. 액체 상태 냉매는 제2 개구부(172)로부터 유출되어 도 2의 화살표 a42의 방향으로 제2 스로틀 소자(160) 내로 유입될 수 있다. 냉매는 제2 스로틀 소자(160)를 거쳐 스로틀된 후, 도 2의 화살표 a5의 방향으로 제2 입구(131)로부터 실내 열교환기(130) 내로 유입된다. 냉매는 실내 열교환기(130) 내에서 열 교환을 행한 후 도 2의 화살표 a6의 방향으로 실내 열교환기(130)의 제2 출구(132)로부터 유출되어 제3 밸브 포트(143) 내로 유입된다. 제3 밸브 포트(143)가 제4 밸브 포트(144)와 연통되고 제4 밸브 포트(144)가 어큐뮬레이터(181)와 연통되므로, 냉매는 제4 밸브 포트(144)로부터 도 2의 화살표 a7의 방향으로 어큐뮬레이터(181) 내로 유입되고 나아가 기체 리턴 포트(112)를 통과하여 다시 압축기(110) 내로 리턴될 수 있다.
도 3에서 도시하는 바와 같이, 공기 조절 시스템(100)이 난방을 하는 경우, 제1 밸브 포트(141)는 제3 밸브 포트(143)와 연통되고 제2 밸브 포트(142)는 제4 밸브 포트(144)와 연통된다. 어큐뮬레이터(181) 내의 냉매는 압축기(110)에 의해 제1 실린더와 제2 실린더 내로 흡입된다. 냉매는 제1 실린더와 제2 실린더를 거쳐 압축된 후, 배기 포트(111)를 통과하며 도 3의 화살표 b1의 방향으로 제1 밸브 포트(141)로 유입된다. 제1 밸브 포트(141)가 제3 밸브 포트(143)와 연통되고 제3 밸브 포트(143)가 제2 출구(132)와 연통되므로, 냉매는 도 3의 화살표 b2의 방향으로 제3 밸브 포트(143), 제2 출구(132)를 차례대로 지나 실내 열교환기(130) 내로 유입될 수 있다. 냉매는 실내 열교환기(130) 내에서 열 교환을 행한 후 제2 입구(131)로부터 도 3의 화살표 b3의 방향으로 제2 스로틀 소자(160) 내로 유입되며, 제2 스로틀 소자(160)를 거쳐 스로틀된 후, 도 3의 화살표 b4의 방향으로 제2 스로틀 소자(160)로부터 유출되어 기체 출구(173)로부터 기액 분리기(170) 내로 유입된다.
기액 분리기(170)는 그의 내부의 냉매를 기체 상태 냉매와 액체 상태 냉매로 나눌 수 있다. 기체 상태 냉매는 제1 개구부(171)로부터 유출되어 도 3의 화살표 b41의 방향으로 중간압 흡기 파이프(182)를 통과하여 제2 실린더 내로 유입될 수 있다. 액체 상태 냉매는 제2 개구부(172)로부터 유출되어 도 3의 화살표 b42의 방향으로 제1 스로틀 소자(150) 내로 유입될 수 있다. 냉매는 제1 스로틀 소자(150)를 거쳐 스로틀된 후, 도 3의 화살표 b5의 방향으로 제1 출구(122)로부터 실외 열교환기(120) 내로 유입된다. 냉매는 실외 열교환기(120) 내에서 열 교환을 행한 후 도 3의 화살표 b6의 방향으로 실외 열교환기(120)의 제1 입구(121)로부터 유출되어 제2 밸브 포트(142) 내로 유입된다. 제2 밸브 포트(142)가 제4 밸브 포트(144)와 연통되고 제4 밸브 포트(144)가 어큐뮬레이터(181)와 연통되므로, 냉매는 제4 밸브 포트(144)를 통과하며 도 3의 화살표 b7의 방향으로 어큐뮬레이터(181) 내로 유입되고 나아가 기체 리턴 포트(112)를 통과하여 다시 압축기(110) 내로 리턴될 수 있다.
이하, 중국 국내 APF 표준 중의 APF 3급과 APF 1급 조건을 수행하는 공기 조절 시스템에 대하여 이론적인 계산을 행하였는바, 그 중 냉각 온도는 Tc, 증발 온도는 Te, 냉각기 출구 온도는 Tco, 흡기 온도는 Ts이다. 중국 국내 APF 3급과 APF 1급 조건에서의 냉각 온도, 증발 온도, 냉각기 출구 온도, 흡기 온도의 값은 이하 파라미터를 참고할 수 있다.
국내 APF 3급
작동 모드 Tco Tc Te Ts
정격 냉방 46 52 7.2 18.3
중간 냉방 35 43 16 22
정격 난방 38 45.9 -0.3 9.7
중간 난방 22 30 2.7 13.8
저온 난방 34.3 42.3 -10.7 5
국내 APF 1급
작동 모드 Tco Tc Te Ts
정격 냉방 41 46 10 18
중간 냉방 35 38 20 26
정격 난방 34.3 42.3 2.7 12.8
중간 난방 22 30 2.7 13.8
저온 난방 34.3 42.3 -10.7 5
냉매가 R410A인 경우를 예로 들면 본 발명의 실시예에 따른 공기 조절 시스템(100)의 계산 결과는 아래의 표와 같다.
국내 APF 3급
작동 모드 Tco Tc Te Ts 최적 에너지 효율 배기 용적 비율
V2/V1
정격 냉방 46 52 7.2 18.3 4.91 0.08
중간 냉방 35 43 16 22 8.78 0.07
정격 난방 38 45.9 -0.3 9.7 4.79 0.09
중간 난방 22 30 2.7 13.8 8.45 0.04
저온 난방 34.3 42.3 -10.7 5 3.99 0.07
국내 APF 1급
작동 모드 Tco Tc Te Ts 최적 에너지 효율 배기 용적 비율
V2/V1
정격 냉방 41 46 10 18 6.33 0.10
중간 냉방 35 38 20 26 12.92 0.04
정격 난방 34.3 42.3 2.7 12.8 5.74 0.07
중간 난방 22 30 2.7 13.8 8.45 0.04
저온 난방 34.3 42.3 -10.7 5 3.99 0.07
계산 결과에 따르면, 제2 실린더의 배기 용적 V2와 제1 실린더의 배기 용적 V1의 비율이 10% 이하인 경우 공기 조절 시스템(100)은 기능이 최적화되는 것에 쉽게 도달한다.
본 발명의 실시예에 따른 에어컨은 상술한 공기 조절 시스템(100)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 에어컨은 상기와 같은 공기 조절 시스템(100)을 설치하고 제2 실린더의 배기 용적과 제1 실린더의 배기 용적의 비율이 0.1 이하로 되도록 함으로써, 공기 조절 시스템(100)의 기능을 효과적으로 향상하여 에어컨이 최적 에너지 효율 상태에 쉽게 도달하도록 할 수 있다.
본 명세서의 설명에서, 참고 용어 '일 실시예', '일부 실시예', '예시적 실시예', '예시', '구체적인 예시', 또는 '일부 예시' 등 설명은 당해 실시예 또는 예시를 결부하여 설명한 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 특점이 본 발명의 적어도 하나의 실시예 또는 예시에 포함됨을 의미한다. 본 명세서에서 상기 용어에 대한 예시적 표현은 동일한 실시예 또는 예시를 반드시 가리키는 것은 아니다. 또한, 설명된 구체적인 특징, 구성, 재료 또는 특점은 임의의 하나 또는 다수의 실시예 또는 예시에서 적절한 형태로 결합될 수 있다.
비록 본 발명의 실시예를 나타내고 설명하였으나, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 원리와 취지를 벗어나지 않으면서 이러한 실시예에 대해 다양한 변화, 수정, 교체 및 변형을 진행할 수 있음을 이해할 수 있으며, 본 발명의 범위는 청구항 및 그 균등물에 의해 한정된다.
100: 공기 조절 시스템
110: 압축기
111: 배기 포트
112: 기체 리턴 포트
120: 실외 열교환기
121: 제1 입구
122: 제1 출구
130: 실내 열교환기
131: 제2 입구
132: 제2 출구
140: 방향 전환 어셈블리
141: 제1 밸브 포트
142: 제2 밸브 포트
143: 제3 밸브 포트
144: 제4 밸브 포트
150: 제1 스로틀(throttle) 소자
160: 제2 스로틀 소자
170: 기액 분리기
171: 제1 개구부
172: 제2 개구부
173: 기체 출구
181: 어큐뮬레이터(accumulator)
182: 중간압 흡기 파이프
183: 저압 흡기 파이프

Claims (8)

  1. 공기 조절 시스템에 있어서,
    압축기, 실내 열교환기와 실외 열교환기, 방향 전환 어셈블리, 제1 스로틀 소자와 제2 스로틀 소자, 기액 분리기, 어큐뮬레이터를 포함하고,
    상기 압축기는 제1 실린더, 제2 실린더, 배기 포트와 기체 리턴 포트를 포함하고, 상기 제1 실린더와 상기 제2 실린더를 거쳐 압축된 기체는 상기 배기 포트로부터 배출되고, 상기 제1 실린더의 배기 용적은 V1이고, 상기 제2 실린더의 배기 용적은 V2이며, 상기 V1과 V2는 V2/V1≤0.1을 충족시키며,
    상기 실외 열교환기는 제1 입구와 제1 출구를 포함하고, 상기 실내 열교환기는 제2 입구와 제2 출구를 포함하며, 상기 제1 출구는 제2 입구와 연통되며,
    상기 방향 전환 어셈블리는 제1 밸브 포트, 제2 밸브 포트, 제3 밸브 포트와 제4 밸브 포트를 포함하고, 상기 제1 밸브 포트는 상기 배기 포트와 연통되고, 상기 제4 밸브 포트는 상기 기체 리턴 포트와 연통되며, 상기 제2 밸브 포트는 상기 제1 입구와 연통되며, 상기 제3 밸브 포트는 상기 제2 출구와 연통되며,
    상기 제1 스로틀 소자와 상기 제2 스로틀 소자는 상기 실내 열교환기와 상기 실외 열교환기 사이에 직렬 연결되며,
    상기 기액 분리기는 제1 개구부, 제2 개구부와 기체 출구를 포함하고, 상기 공기 조절 시스템이 냉방을 행하는 경우, 상기 제1 밸브 포트는 상기 제2 밸브 포트와 연통되고, 상기 제3 밸브 포트는 상기 제4 밸브 포트와 연통되며, 상기 제1 개구부는 상기 제1 스로틀 소자와 연통되며, 상기 제2 개구부는 제2 스로틀 소자와 연통되며, 상기 기체 출구는 중간압 흡기 파이프를 통해 상기 제2 실린더와 연통되며, 상기 공기 조절 시스템이 난방을 행하는 경우, 상기 제1 밸브 포트는 상기 제3 밸브 포트와 연통되고, 상기 제2 밸브 포트는 상기 제4 밸브 포트와 연통되며, 상기 제1 개구부는 중간압 흡기 파이프를 통해 상기 제2 실린더와 연통되며, 상기 제2 개구부는 상기 제1 스로틀 소자와 연통되고, 상기 기체 출구는 제2 스로틀 소자와 연통되며,
    상기 어큐뮬레이터의 일단은 상기 제4 밸브 포트와 연통되고, 타단은 저압 흡기 파이프를 통해 상기 기체 리턴 포트와 연통되는 것을 특징으로 하는 공기 조절 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 V1과 V2는 V2/V1≤0.09를 충족시키는 것을 특징으로 하는 공기 조절 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 V1과 V2는 0.04≤V2/V1≤0.08을 충족시키는 것을 특징으로 하는 공기 조절 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 V1과 V2는 0.04≤V2/V1≤0.07을 충족시키는 것을 특징으로 하는 공기 조절 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 V1과 V2는 0.07＜V2/V1≤0.08을 충족시키는 것을 특징으로 하는 공기 조절 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방향 전환 어셈블리는 사방 전환 밸브인 것을 특징으로 하는 공기 조절 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축기는 기체 냉매 분사식 압축기인 것을 특징으로 하는 공기 조절 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 공기 조절 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨.
KR1020167036186A 2015-10-10 2016-04-12 공기 조절 시스템 및 이를 구비한 에어컨 KR20170057176A (ko)

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