KR20060015978A

KR20060015978A - Capacity adjusting device of air compressor

Info

Publication number: KR20060015978A
Application number: KR1020040064393A
Authority: KR
Inventors: 심재훈; 황윤제; 이원희; 현승엽
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2004-08-16
Publication date: 2006-02-21

Abstract

본 발명은 에어콘 압축기의 용량 조절 장치에 관한 것으로, 본 발명은 냉매를 토출하는 압축기의 가스토출관에서 분관하여 냉매를 압축기로 흡입하는 가스흡입관의 중간에 연결하는 바이패스관과, 바이패스관의 중간에 설치하여 부하 변동량에 따라 냉매의 유통량을 유기적으로 조절하는 자동팽창밸브와, 자동팽창밸브에 전기적으로 연결하여 희망온도와 실내온도 사이의 온도차에 따라 상기한 자동팽창밸브의 개도를 제어하는 제어부로 이루어짐으로써, 에어콘에서 생성되는 바람의 온도를 항상 적정온도로 조절하고 부하에 신속하게 대응하여 실내 공기를 쾌적하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 압축기의 잦은 온/오프를 막아 불필요한 전력낭비를 낮출 수 있다.The present invention relates to a capacity adjusting device for an air conditioner compressor, and the present invention relates to a bypass pipe connected to a middle of a gas suction pipe that sucks refrigerant into the compressor by branching from the gas discharge pipe of the compressor for discharging the refrigerant. An automatic expansion valve which is installed in the middle and controls the flow rate of refrigerant organically according to the load variation, and a control unit which is electrically connected to the automatic expansion valve to control the opening degree of the automatic expansion valve according to the temperature difference between the desired temperature and the indoor temperature. By adjusting the temperature of the wind generated from the air conditioner to the appropriate temperature at all times and quickly respond to the load to keep the indoor air pleasant as well as to prevent unnecessary power consumption by preventing frequent on / off of the compressor.

Description

CAPACITY CONTROL DEVICE FOR AIRCONDITIONER COMPRESSOR}

도 1은 종래 에어콘의 실외기 내부를 보인 사시도,1 is a perspective view showing the inside of an outdoor unit of a conventional air conditioner,

도 2는 종래 에어콘의 압축기 배관을 보인 사시도,2 is a perspective view showing a compressor pipe of a conventional air conditioner,

도 3은 본 발명 에어콘의 압축기 배관을 보인 사시도,3 is a perspective view showing a compressor pipe of the present invention air conditioner,

도 4는 본 발명 에어콘에서 운전 상태의 일례를 보인 개략도.Figure 4 is a schematic diagram showing an example of a driving state in the air conditioner of the present invention.

**도면의 주요부분에 대한 설명**** Description of the main parts of the drawing **

1,2 : 압축기 3 : 응축기1,2 compressor 3 condenser

4 : 송풍팬 5a,5b : 가스흡입관4: Blowing fan 5a, 5b: Gas suction pipe

6 : 어큐뮬레이터 7a,7b : 가스토출관6: accumulator 7a, 7b: gasoline discharge pipe

8a,8b : 바이패스관 11,12 : 자동팽창밸브8a, 8b: bypass pipe 11, 12: automatic expansion valve

20 : 제어부20: control unit

본 발명은 에어콘의 용량 조절 장치에 관한 것으로, 특히 에어콘의 운전중에 자동으로 운전 용량을 가변할 수 있는 에어콘의 용량 조절 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an air conditioner capacity adjusting device, and more particularly, to an air conditioner capacity adjusting device capable of automatically varying an operating capacity during operation of an air conditioner.

일반적으로 에어콘은 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기의 냉동사이클에 따른 냉매의 증발잠열을 이용하여 실내의 온도를 쾌적하게 유지하는 것으로, 압축기가 냉매를 압축하여 포화압력까지 냉매의 압력을 상승시키면 응축기가 물이나 공기를 이용하여 고압의 냉매가 갖고 있는 열을 흡수하여 냉매를 액화하고, 이 액화된 냉매는 팽창밸브의 교축작용에 의해 압력이 낮아진 상태로 증발기에 유입되어 증발하면서 실내공기를 열교환시켜 실내온도를 쾌적하게 유지하도록 하는 장치이다. In general, the air conditioner maintains the room temperature comfortably by using the latent heat of evaporation of the refrigerant according to the refrigeration cycle of the compressor, the condenser, the expansion valve, and the evaporator. When the compressor compresses the refrigerant and increases the pressure of the refrigerant to the saturation pressure, the condenser Liquefied the refrigerant by absorbing the heat of the high-pressure refrigerant using water or air, and the liquefied refrigerant enters the evaporator in a state where the pressure is lowered by the throttling action of the expansion valve, and heats the indoor air while evaporating. It is a device to keep the room temperature comfortable.

도 1은 종래 에어콘의 실외기 내부를 보인 사시도이고, 도 2는 종래 에어콘의 압축기 배관을 보인 사시도이다.1 is a perspective view showing the inside of an outdoor unit of a conventional air conditioner, Figure 2 is a perspective view showing a compressor pipe of a conventional air conditioner.

이에 도시한 바와 같이, 종래의 실외기는 냉매를 포화압력까지 압축하는 복수 개의 압축기(1)(2)와, 양쪽 압축기(1)(2)의 일측에 설치하여 고압의 냉매가 갖고 있는 열을 흡수하여 냉매를 액화시키는 응축기(3)와, 응축기(3)의 일측에 설치하여 외부의 공기를 상기한 응축기(3)로 유도하는 복수 개의 실외팬(4)을 포함하고 있다.As shown in the drawing, a conventional outdoor unit absorbs heat contained in a high-pressure refrigerant by installing a plurality of compressors (1) and (2) for compressing the refrigerant to a saturation pressure and one side of both compressors (1) and (2). Condenser 3 for liquefying the refrigerant, and a plurality of outdoor fans 4 installed on one side of the condenser 3 to direct external air to the condenser 3.

복수 개의 압축기(1)(2)는 각각 케이싱의 측벽에 가스흡입관(5a)(5b)을 연통 설치하여 어큐뮬레이터(6)의 출구에 병렬로 연결하고, 각 압축기 케이싱의 상부캡에는 가스토출관(7a)(7b)을 각각 연통 설치하여 상기한 응축기(3)의 입구에 병렬로 연결하고 있다. Each of the plurality of compressors (1) (2) is connected to the outlet of the accumulator (6) in parallel to the gas inlet pipe (5a) (5b) on the side wall of the casing, respectively, the gas cap outlet pipe ( 7a) and 7b are connected to each other and connected in parallel to the inlet of the condenser 3 described above.

양쪽 가스토출관(7a)(7b)에는 각각 압축기(1)(2)의 평압운전시 토출가스의 일부를 가스흡입관(5a)(5b)으로 우회시키는 바이패스관(8a)(8b)을 연결하고, 그 바 이패스관(8a)(8b)의 중간에는 냉매의 유통을 조절하도록 솔레노이드밸브(9a)(9b)를 장착하고 있다.Both gas discharge pipes (7a) and (7b) are connected to bypass pipes (8a) and (8b), respectively, which bypass part of the discharged gas to gas suction pipes (5a) (5b) during the normal pressure operation of the compressor (1) (2). In the middle of the bypass pipes 8a and 8b, solenoid valves 9a and 9b are attached to regulate the flow of the refrigerant.

도면중 미설명 부호인 C는 실외기 케이스이다.In the drawings, reference numeral C denotes an outdoor unit case.

상기와 같은 종래 에어콘은 다음과 같이 동작한다.The conventional air conditioner as described above operates as follows.

즉, 모든 압축기(1)(2) 또는 어느 한 압축기에 전원이 인가되어 기동하면 그 압축기(1)(2)의 내부에 구비한 압축기구부의 펌핑 동작에 의해 증발기(미도시)로부터 냉매를 흡입하여 압축한 후 각 가스토출관(7a)(7b)을 통해 응축기(3)로 토출하고, 응축기(3)로 유입된 고압의 냉매는 그 응축기(3)에서 응축된 후 팽창기구(미도시)를 거치면서 감압 팽창되어 증발기로 이동하며, 증발기로 유입된 저압의 냉매는 주변의 공기와 열교환하면서 증발되어 다시 각 가스흡입관(5a)(5b)을 통해 각각의 압축기(1)(2)로 흡입되는 일련의 과정을 반복한다.That is, when power is applied to all the compressors (1) (2) or one of the compressors, the refrigerant is sucked from the evaporator (not shown) by the pumping operation of the compression mechanism provided in the compressor (1) (2). And compressed into the condenser 3 through each gas discharge pipe 7a and 7b, and the high-pressure refrigerant introduced into the condenser 3 is condensed in the condenser 3 and then expanded. While expanding under reduced pressure and moving to the evaporator, the low pressure refrigerant introduced into the evaporator is evaporated while exchanging heat with the surrounding air, and is again sucked into each compressor (1) (2) through each gas suction pipe (5a) (5b). Repeat a series of steps.

이때, 제빙운전 등을 이유로 에어콘의 운전을 일정 시간 동안 중지하였다가 재기동하는 경우에는 각 압축기(1)(2)의 토출측과 흡입측의 압력차를 해소하기 위하여 일정 시간 동안 재기동을 지연하면서 상기한 솔레노이드밸브(9a)(9b)를 열어 토출가스의 일부를 가스흡입관(5a)(5b) 쪽으로 우회시키는 소위 '평압운전'을 실시하는 것이었다.At this time, when the operation of the air conditioner is stopped for a predetermined time due to an ice making operation or the like, the restart is delayed for a predetermined time in order to solve the pressure difference between the discharge side and the suction side of each compressor (1) and (2). The so-called "flat pressure operation" was performed by opening the solenoid valves 9a and 9b to bypass part of the discharged gas toward the gas suction pipes 5a and 5b.

그러나, 상기와 같은 종래 에어콘에 있어서는, 부하의 경중에 따라 상기한 복수 개의 압축기(1)(2)를 모두 구동시키거나 어느 하나는 정지시키고 다른 하나를 구동시키는 등 다양하게 운전을 하고는 있으나, 이는 부하에 따라 압축기(1)(2)의 선형적인 용량제어가 불가능하여 실내의 온도변화가 크게 될 뿐만 아니라 부하량에 따른 응답성이 느려 사용상의 불쾌감을 유발하는 문제점이 있었다.However, in the conventional air conditioner as described above, the driving of the plurality of compressors (1) and (2), or all of them are driven in various ways, such as driving all of the plurality of compressors (1) or 2 depending on the load of the load, This is not possible due to the linear capacity control of the compressor (1) (2) according to the load not only increases the temperature change in the room, but also has a problem causing a discomfort in use due to the slow response of the load.

본 발명은 상기와 같은 종래 에어콘 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 압축기의 용량을 부하에 따라 선형적으로 제어할 수 있도록 하여 실내의 온도변화를 줄임으로써 쾌적성을 높일 수 있는 에어콘 압축기의 용량 조절 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional air conditioner as described above, it is possible to control the capacity of the compressor linearly according to the load of the air conditioner compressor to increase the comfort by reducing the temperature change in the room The purpose is to provide a capacity adjusting device.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 냉매를 토출하는 압축기의 가스토출관에서 분관하여 냉매를 압축기로 흡입하는 가스흡입관의 중간에 연결하는 바이패스관과, 바이패스관의 중간에 설치하여 부하 변동량에 따라 냉매의 유통량을 유기적으로 조절하는 자동팽창밸브와, 자동팽창밸브에 전기적으로 연결하여 희망온도와 실내온도 사이의 온도차에 따라 상기한 자동팽창밸브의 개도를 제어하는 제어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어콘의 용량 조절 장치를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the bypass pipe is connected to the middle of the gas suction pipe to the refrigerant inlet to the compressor by the gas discharge pipe discharged from the refrigerant, and installed in the middle of the bypass pipe to the load variation amount The air conditioner comprises an automatic expansion valve for organically controlling the flow rate of the refrigerant, and a control unit electrically connected to the automatic expansion valve to control the opening degree of the automatic expansion valve according to the temperature difference between the desired temperature and the indoor temperature. It provides a capacity adjusting device.

이하, 본 발명에 의한 에어콘의 용량 조절 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the air conditioner capacity adjusting device according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the accompanying drawings.

도 3은 본 발명 에어콘의 압축기 배관을 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명 에어콘에서 운전 상태의 일례를 보인 개략도이다.Figure 3 is a perspective view showing a compressor pipe of the air conditioner of the present invention, Figure 4 is a schematic diagram showing an example of an operating state in the air conditioner of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 에어콘의 실외기는 냉매를 포화압력까지 압축하는 복수 개의 압축기(1)(2)와, 양쪽 압축기(1)(2)의 일측에 설치하여 고압의 냉매가 갖고 있는 열을 흡수하여 냉매를 액화시키는 응축기(3)와, 응축기(3)의 일 측에 설치하여 외부의 공기를 상기한 응축기로 유도하는 복수 개의 실외팬(4)을 포함한다.1, the outdoor unit of the air conditioner according to the present invention has a plurality of compressors (1) (2) for compressing the refrigerant to the saturation pressure, and installed on one side of both compressors (1) (2) has a high-pressure refrigerant It includes a condenser (3) for absorbing the heat to liquefy the refrigerant, and a plurality of outdoor fans (4) installed on one side of the condenser (3) to direct outside air to the condenser.

복수 개의 압축기(1)(2)는 각각 케이싱의 측벽에 가스흡입관(5a)(5b)을 연통 설치하여 어큐뮬레이터(6)의 출구에 병렬로 연결하고, 각 케이싱의 상부캡에는 가스토출관(7a)(7b)을 각각 연통 설치하여 상기한 응축기(3)의 입구에 병렬로 연결한다.Each of the plurality of compressors (1) (2) is connected to the outlet of the accumulator (6) in parallel with the gas suction pipe (5a) (5b) installed on the side wall of the casing, respectively, the gas discharge pipe (7a) in the upper cap of each casing 7b are connected to each other and connected in parallel to the inlet of the condenser 3 described above.

양쪽 가스토출관(7a)(7b)에는 각각 압축기(1)(2)의 평압운전시 토출가스의 일부를 가스흡입관(5a)(5b)으로 우회시키는 바이패스관(8a)(8b)을 각각 연결하고, 그 각 바이패스관(8a)(8b)의 중간에는 냉매의 유통을 조절하도록 전자팽창밸브(11)(12)를 각각 장착한다. 각 전자팽창밸브(11)(12)는 희망운도와 실내온도를 비교하여 적정량의 냉매를 유통시킬 수 있도록 자동으로 개도를 조절하는 제어부(20)에 연결하여 이루어진다.In each of the gas discharge pipes 7a and 7b, respectively, bypass pipes 8a and 8b for bypassing part of the discharged gas to the gas suction pipes 5a and 5b during the flat pressure operation of the compressors 1 and 2 are respectively. In the middle of each of the bypass pipes 8a and 8b, electromagnetic expansion valves 11 and 12 are mounted to control the flow of the refrigerant. Each of the electromagnetic expansion valves 11 and 12 is connected to a control unit 20 that automatically adjusts the opening degree so that a suitable amount of refrigerant can be circulated by comparing the desired cloud temperature with the room temperature.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.

상기와 같은 본 발명 에어콘은 다음과 같이 동작한다.The air conditioner of the present invention as described above operates as follows.

즉, 모든 압축기 또는 어느 한 압축기에 전원이 인가되어 기동하면 그 압축기(1)(2)의 내부에 구비한 압축기구부의 펌핑 동작에 의해 증발기(미도시)로부터 냉매를 흡입하여 압축한 후 각 가스토출관(7a)(7b)을 통해 응축기(3)로 토출하고, 응축기(3)로 유입된 고압의 냉매는 그 응축기(3)에서 응축된 후 팽창기구를 거치면서 감압 팽창되어 증발기(미도시)로 이동하며, 증발기로 유입된 저압의 냉매는 주변의 공기와 열교환하면서 증발되어 다시 각 가스흡입관(5a)(5b)을 통해 각각의 압 축기(1)(2)로 흡입되는 일련의 과정을 반복한다.That is, when power is applied to all the compressors or one of the compressors, the refrigerant is sucked from the evaporator (not shown) by the pumping operation of the compression mechanism provided in the compressor (1) and (2), and then each gas is compressed. The high-pressure refrigerant flowing into the condenser 3 through the discharge pipes 7a and 7b, and the high-pressure refrigerant introduced into the condenser 3 is condensed in the condenser 3 and expanded under reduced pressure while passing through an expansion mechanism to evaporate (not shown). And the low pressure refrigerant introduced into the evaporator is evaporated while exchanging heat with the surrounding air and is again sucked into each compressor (1) (2) through each gas suction pipe (5a) (5b). Repeat.

이때, 제어부(20)에서는 사용자의 희망온도와 현재의 실내온도를 비교하여 최적의 냉매량을 산출한 후 이를 기초로 하여 부하 변동량에 따른 각 전자팽창밸브(11)(12)의 열림량을 지령한다. 이 지령에 따라 각 바이패스관(8a)(8b)의 중간에 설치한 전자팽창밸브(11)(12)에 의해 토출가스의 일부가 가스흡입관(5a)(5b)으로 역류하여 응축기(3)로는 적정량만 순환 공급되어 결국 에어콘의 냉각 성능을 선형적으로 제어하면서 사용자의 희망온도를 실시간으로 조절할 수 있게 되는 것이다.At this time, the controller 20 compares the user's desired temperature with the current indoor temperature to calculate the optimum amount of refrigerant, and then instructs the opening amount of each of the electromagnetic expansion valves 11 and 12 according to the load variation based on the calculated amount of the refrigerant. . According to this instruction, a part of the discharged gas flows back to the gas suction pipes 5a and 5b by the electromagnetic expansion valves 11 and 12 provided in the middle of each bypass pipe 8a and 8b, thereby condenser 3 The furnace is circulated and supplied in an appropriate amount, so that the user's desired temperature can be adjusted in real time while linearly controlling the cooling performance of the air conditioner.

이렇게 하여, 에어콘에서 발생하는 바람의 온도를 항상 적정온도로 조절할 수 있을 뿐만 아니라 부하 변동량에 신속하게 대응하여 사용상의 쾌적성을 높일 수 있다. 또, 압축기를 연속으로 구동하면서도 그 압축기를 포함한 냉동기의 냉동능력을 가변할 수 있어 결국 압축기의 잦은 온/오프를 방지하여 전력낭비를 절감할 수 있다.In this way, not only the temperature of the wind generated by the air conditioner can always be adjusted to an appropriate temperature, but also the user's comfort can be improved by quickly responding to the load variation. In addition, it is possible to vary the refrigerating capacity of the refrigerator including the compressor while driving the compressor continuously, which can reduce the power consumption by preventing frequent on / off of the compressor.

본 발명에 의한 에어콘의 용량 조절 장치는, 가스토출관과 가스흡입관 사이를 연결하는 바이패스관의 중간에 부하 변동량에 따라 냉매량을 조절하는 자동팽창밸브를 장착함으로써, 에어콘에서 생성되는 바람의 온도를 항상 적정온도로 조절하고 부하에 신속하게 대응하여 실내 공기를 쾌적하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 압축기의 잦은 온/오프를 막아 불필요한 전력낭비를 낮출 수 있다.The air conditioner capacity adjusting device according to the present invention is equipped with an automatic expansion valve that adjusts the amount of refrigerant according to the load variation in the middle of the bypass pipe connecting the gas discharge pipe and the gas suction pipe, thereby adjusting the temperature of the wind generated in the air conditioner. It can adjust the temperature at all times and respond quickly to the load to keep the indoor air pleasant as well as reduce unnecessary power consumption by preventing frequent on / off of the compressor.

Claims

A bypass pipe connected to the middle of the gas suction pipe that is piped from the gas discharge pipe of the compressor for discharging the refrigerant and sucks the refrigerant into the compressor;

An automatic expansion valve installed in the middle of the bypass pipe to organically control the flow rate of the refrigerant according to the load variation;

And a control unit electrically connected to the automatic expansion valve to control the opening degree of the automatic expansion valve according to the temperature difference between the desired temperature and the room temperature.

The method of claim 1,

A plurality of gas suction pipes and gaseous discharge pipes independently connected to a plurality of compressors are independently connected to each other by a plurality of bypass pipes, and the above-described automatic expansion valves are independently installed in the middle of each bypass pipe. Air conditioning capacity adjusting device.