KR101305281B1 - Dual supercooling apparatus and airconditioner applying the same - Google Patents
Dual supercooling apparatus and airconditioner applying the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101305281B1 KR101305281B1 KR1020060070034A KR20060070034A KR101305281B1 KR 101305281 B1 KR101305281 B1 KR 101305281B1 KR 1020060070034 A KR1020060070034 A KR 1020060070034A KR 20060070034 A KR20060070034 A KR 20060070034A KR 101305281 B1 KR101305281 B1 KR 101305281B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pipe
- subcooling
- supercooling
- unit
- cooling medium
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
- F25B40/02—Subcoolers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/19—Refrigerant outlet condenser temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
본 발명은 이중과냉각장치 및 이를 적용한 공기조화기에 관한 것으로, 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시켜 냉각매체를 생성하는 과냉각팽창부; 상기 응축기 및 상기 과냉각팽창부와 연결되며, 상기 응축기에서 응축된 액냉매를 상기 냉각매체로 과냉각시키는 제1과냉각부; 및 상기 제1과냉각부 및 상기 과냉각팽창부와 연결되며, 상기 제1과냉각부에서 과냉각된 액냉매의 일부를 받아 상기 냉각매체로 재차 과냉각시키는 제2과냉각부;를 포함하여, 응축기를 통과한 액냉매를 충분히 과냉각시킴으로써, 과냉각장치를 통과하는 냉매의 질량유량이 감소하는 것을 방지하여 안정적으로 과냉각도를 확보할 수 있는 공기조화기의 과냉각장치를 제공한다.The present invention relates to a dual supercooling device and an air conditioner to which the same is applied, the subcooling expansion unit generating a cooling medium by expanding a refrigerant condensed in a condenser; A first supercooling unit connected to the condenser and the subcooling expansion unit and configured to supercool the liquid refrigerant condensed in the condenser to the cooling medium; And a second supercooling unit connected to the first supercooling unit and the subcooling expansion unit and configured to receive a portion of the subcooled liquid refrigerant in the first subcooling unit and to subcool the liquid to the cooling medium again. The present invention provides a supercooling apparatus for an air conditioner, by sufficiently supercooling the refrigerant, thereby preventing the mass flow rate of the refrigerant passing through the subcooling apparatus from decreasing and stably securing the subcooling degree.
공기조화기, 과냉각부, 과냉각팽창부 Air Conditioner, Subcooling Unit, Subcooling Expansion Unit
Description
도 1은 종래 공기조화기에 따른 냉방운전시 냉매 순환도,1 is a refrigerant circulation diagram during a cooling operation according to a conventional air conditioner,
도 2는 종래의 공기조화기에서의 과냉각에 따른 압력과 엔탈피의 관계를 도시한 그래프,2 is a graph showing a relationship between pressure and enthalpy according to subcooling in a conventional air conditioner,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉방운전시 냉매 순환도,3 is a refrigerant circulation diagram during the cooling operation of the air conditioner according to an embodiment of the present invention;
도 4는 도 3의 A부분의 확대 상세도,4 is an enlarged detailed view of a portion A of FIG. 3;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 냉방운전시 냉매 순환도,5 is a refrigerant circulation diagram during the cooling operation of the air conditioner according to another embodiment of the present invention;
도 6a는 본 발명에 따른 판형의 과냉각부를 도시한 사시도,Figure 6a is a perspective view showing a plate-shaped supercooling portion according to the present invention,
도 6b는 도 6a의 절단선 I-I에 따른 단면도,6B is a cross-sectional view taken along the cutting line I-I of FIG. 6A;
도 7a는 본 발명에 따른 직선 이중관형의 과냉각부를 도시한 사시도,Figure 7a is a perspective view showing a supercooled portion of the straight double tube type according to the present invention,
도 7b는 도 7a의 절단선 Ⅱ-Ⅱ에 따른 단면도,7B is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 7A;
도 8은 본 발명에 따른 원형 이중관형의 과냉각부를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a supercooling unit of a circular double tube type according to the present invention.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
100: 공기조화기 110: 압축기100: air conditioner 110: compressor
120: 응축기 130: 팽창장치120: condenser 130: expansion device
140: 증발기 150: 제1과냉각부140: evaporator 150: first supercooling unit
160: 과냉각팽창부 170: 제2과냉각부160: subcooling expansion portion 170: second supercooling portion
본 발명은 이중과냉각장치 및 이를 적용한 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실외열교환기에서 열교환 능력이 부족하거나 냉매 봉입량이 부족하거나 또는 과도 상태 등의 원인에 의하여 과냉각장치 출구의 냉매가 2상(二相)인 경우, 과냉각팽창장치를 거치는 냉매의 질량유량이 줄어서 과냉도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 공기조화기의 과냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dual supercooling device and an air conditioner to which the same is applied. More specifically, the refrigerant at the outlet of the supercooling device is in two phases due to insufficient heat exchange capability, insufficient amount of refrigerant filling, or transient state in an outdoor heat exchanger. In the case of the second phase, the present invention relates to a supercooling apparatus of an air conditioner capable of preventing the mass flow rate of the refrigerant passing through the subcooling expansion apparatus from being lowered and thus reducing the subcooling degree.
일반적으로, 공기조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의하여 실내를 냉방시키거나 또는 난방시키는 냉/난방 시스템으로서, 압축기-응축기-팽창장치-증발기로 이루어져 일련의 사이클을 형성하는 기기이다.In general, an air conditioner is a cooling / heating system that cools or heats a room by a repetitive action of sucking hot air in a room, exchanging heat with a low temperature refrigerant, and then discharging it into the room. A compressor-condenser-expansion device- An evaporator is a device that forms a series of cycles.
근래에는 냉난방 외에 실내의 오염된 공기를 흡입하여 필터링한 후 청정공기로 만들어 실내로 재투입하는 공기정화기능과, 다습한 공기를 건습공기로 만들어 실내로 재투입하는 제습기능 등 여러 가지 부가기능을 겸하고 있다.In recent years, in addition to heating and cooling, there are many additional functions such as the air purifying function that inhales and filters contaminated air in the room and makes it into clean air and reinjects it into the room, and the dehumidification function that makes humid air into dry and reintroduced room. I am also serving.
한편 주지된 바와 같이 공기조화기는 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 크게 구분할 수 있다.Meanwhile, as is well known, an air conditioner may be classified into a separate type air conditioner in which an outdoor unit and an indoor unit are separately installed, and an integrated air conditioner in which the outdoor unit and the indoor unit are integrally installed.
또한, 최근에는 가정에 2대 이상의 공기조화기를 설치하고자 할 때나 여러 개의 사무실을 구비한 건물에서 각 사무실마다 공기조화기를 설치하고자 할 때 효과적으로 적용할 수 있는 멀티형 공기조화기가 출시되고 있다. 이러한 멀티형 공기조화기는 하나의 실외기에 복수개의 실내기를 연결하여, 분리형 공기조화기를 여러대 설치한 것과 같은 효과를 얻을 수 있는 것이다.In addition, recently, a multi-type air conditioner has been released that can be effectively applied when installing two or more air conditioners in a home or when installing an air conditioner in each office in a building having several offices. Such a multi-type air conditioner can achieve the same effect as a plurality of indoor units are connected to one outdoor unit, and a plurality of separate air conditioners are installed.
도 1은 종래 공기조화기에 따른 냉방운전시 냉매 순환도이고, 도 2는 종래의 공기조화기에서의 과냉각에 따른 압력과 엔탈피의 관계를 도시한 그래프이다.1 is a refrigerant circulation diagram during a cooling operation according to a conventional air conditioner, and FIG. 2 is a graph showing a relationship between pressure and enthalpy according to subcooling in a conventional air conditioner.
도 1을 참조하면, 공기조화기(1)는 통상 압축기(10), 어큐뮬레이터(미도시), 응축기(20) 및 과냉각부(50) 등을 구비한 실외기와, 팽창장치(30) 및 증발기(40) 등을 구비한 실내기를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, an air conditioner 1 typically includes an outdoor unit including a
상기와 같은 구성의 공기조화기(1)가 냉방작용을 할 경우, 상기 응축기(20)는 압축기(10)로부터 압송된 고온/고압의 기체상태의 냉매를 응축시키는 역할을 한다. 이와 같이 응축된 냉매는 팽창장치(30)를 통과하면서 저온/저압의 기체상태로 팽창되어 증발기(40)로 보내진다.When the air conditioner 1 of the above configuration performs the cooling action, the
실내기에 설치된 증발기(40)로 유입된 냉매는 실내 공기와 열교환됨에 따라 저온/저압의 기체상태 및 액체상태가 섞여지는 2상의 냉매로 바뀐다. 이러한 냉매는 어큐뮬레이터(미도시)를 통과한 후에 다시 압축기(10)로 보내져 냉매의 1사이클을 이루게 된다.The refrigerant introduced into the
도 2를 참조하면, 응축기(20)에서 응축된 액냉매는 포화액체 상태이며, 도 2의 그래프에 도시된 바와 같이 압력을 동일하게 유지하면서 온도를 더 낮추게 되면 상기 액냉매는 과냉각 상태가 된다. Referring to FIG. 2, the liquid refrigerant condensed in the
액냉매가 과냉각하게 되면 Δh만큼의 엔탈피가 감소하게 되는데, 과냉각이란 액체가 응고점 이하의 온도에서도 고체화하지 않고 액상 그대로 유지하는 현상을 의미한다. When the liquid refrigerant is overcooled, the enthalpy of Δh decreases. Subcooling means a phenomenon in which the liquid is maintained as a liquid without solidifying even at a temperature below the freezing point.
응축기(20)에서 응축된 냉매가 충분히 과냉각되지 않으면, 팽창장치(30)의 입구 이전에서 배관내의 압력 손실로 인해 액체의 일부가 기체로 상변화가 발생하는 플레싱(flashing evaporation)이 발생하게 된다. If the refrigerant condensed in the
이 경우, 팽창장치(30)의 입구에서의 상태가 2상 즉, 액체와 기체가 공존하는 상태이며, 냉매의 유속이 빠르므로 소음이 발생하게 된다. 이런 현상이 심할 경우에는 증발기(40)에서의 냉방 능력 저하를 유발할 수도 있다. 또한, 배관이 길어지는 빌딩 멀티 공기조화기의 경우에는 상기와 같은 현상이 더욱더 심하게 된다. In this case, the state at the inlet of the
이와 같은 현상을 해결하기 위하여 과냉각부(50)의 일단과 응축기(20)의 출구측을 제1배관(L1)에 의해 연결한다. 과냉각부(50)는 응축기(20)에서 응축된 액냉매를 한번 더 열교환시켜서 온도를 저하시킴으로써 더 높은 과냉각 상태를 만드는 작용을 한다. 이를 통하여 팽창장치(30) 입구에서의 플레싱 현상을 방지하여 실내 증발기(40)에서의 소음발생 및 냉방 능력 저하에 대비할 수 있다. In order to solve such a phenomenon, one end of the
과냉각부(50)는 액체 상태의 냉매의 일부를 이용하여 과냉각팽창부(60)에서 팽창시켜서 냉각매체(cooler)로 변환시킨 후, 과냉각부(50)에서의 열교환을 통하여 액냉매의 온도를 낮추는 작용을 한다. 과냉각부(50)에서 열교환을 한 냉각매체는 과냉각부(50)의 타단에 연결된 배관(L7)을 통해 압축기(10)의 입구로 되돌아 간다.The
여기서, 과냉각부(50)와 과냉각팽창부(60)는 배관(L1',L2')에 의해 상호 연결된다.Here, the
그러나, 종래의 공기조화기의 과냉각부(50)는, 공기조화기(1)의 기동 초기 또는 열교환량 부족 등의 여러 가지 원인에 의하여 응축기(20)를 나오는 냉매가 2상 상태라면, 상기 과냉각부(50)로 유입되는 액냉매 중에 기체상태의 냉매도 과냉각팽창부(60)를 통해 팽창하게 되므로 과냉각팽창부(60)의 역할이 제대로 수행되지 못하는 문제점이 있었다.However, the
또한, 상기 과냉각팽창부(60)를 통과하는 액체의 일부가 기체로 상변화함으로써 냉매의 질량유량이 크게 줄어들게 되는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the mass flow rate of the refrigerant is greatly reduced by the phase change of a portion of the liquid passing through the
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실외 열교환기에서의 열교환 능력이 부족하거나 냉매 봉입량이 부족하거나 과도상태에서 과냉각장치 출구의 냉매 상태가 2상인 경우에도 냉매의 질량유량이 줄어 과냉각도가 저하되는 것을 방지하여 안정적인 과냉각도를 확보할 수 있는 이중과냉각장치 및 이를 적용한 공기조화기를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is the case that the refrigerant state at the outlet of the supercooling device in the transient state is insufficient in the heat exchange capacity of the outdoor heat exchanger or the amount of refrigerant charge is insufficient or transient state Edo provides a double supercooling device and an air conditioner using the same, which can secure a stable supercooling degree by preventing the mass flow rate of the refrigerant from decreasing the supercooling degree.
또한, 본 발명의 다른 목적은 기동 초기에서 과냉 확보시까지 걸리는 시간을 단축할 수 있는 이중과냉각장치 및 이를 적용한 공기조화기를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a double supercooling device and an air conditioner using the same that can shorten the time taken from the initial start to ensure subcooling.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이중과냉각장치는 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시켜 냉각매체를 생성하는 과냉각 팽창부; 상기 응축기 및 상기 과냉각팽창부와 연결되며, 상기 응축기에서 응축된 액냉매를 상기 냉각매체로 과냉각시키는 제1과냉각부; 및 상기 제1과냉각부 및 상기 과냉각팽창부와 연결되며, 상기 제1과냉각부에서 과냉각된 액냉매의 일부를 받아 상기 냉각매체로 재차 과냉각시키는 제2과냉각부;를 포함하여 구성된다.In order to achieve the object as described above, the dual supercooling device according to the present invention is a subcooling expansion unit for generating a cooling medium by expanding the refrigerant condensed in the condenser; A first supercooling unit connected to the condenser and the subcooling expansion unit and configured to supercool the liquid refrigerant condensed in the condenser to the cooling medium; And a second supercooling unit connected to the first supercooling unit and the subcooling expansion unit and receiving a portion of the liquid coolant supercooled in the first subcooling unit and subcooling the cooling medium again to the cooling medium.
상기와 같이 구성함으로써, 플레싱 현상으로 인해 냉매의 질량유량이 감소되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 전체적인 공기조화기의 효율을 높일 수 있고 압축기의 작동 신뢰성을 높일 수 있다.By configuring as described above, it is possible to prevent the mass flow rate of the refrigerant due to the fleshing phenomenon can be prevented, thereby increasing the efficiency of the overall air conditioner and can improve the operating reliability of the compressor.
여기서, 상기 제1과냉각부 또는 상기 제2과냉각부 중 적어도 하나는 액냉매가 흐르는 외부의 액냉매관과, 상기 액냉매관 내부를 통과하며 냉각매체가 흐르는 냉각매체관으로 이루어진다.Here, at least one of the first subcooling unit or the second subcooling unit includes an external liquid refrigerant pipe through which the liquid refrigerant flows, and a cooling medium tube through which the cooling medium flows.
이와 같이 과냉각부를 이중관 형태의 열교환기로 구성함으로써 내부의 냉각매체관의 냉각매체와 외부의 액냉매관의 액냉매가 서로 반대 방향으로 유동하면서 열교환을 하게 되어 과냉각 시간을 단축시킬 수 있으며 과냉각 효율을 향상시킬 수 있다.Thus, by configuring the supercooling unit with a double tube type heat exchanger, the cooling medium of the internal cooling medium tube and the liquid refrigerant of the external liquid refrigerant pipe flow in opposite directions to exchange heat, thereby reducing the supercooling time and improving the supercooling efficiency. You can.
한편, 상기 제1과냉각부의 액냉매관의 일단에는 상기 응축기에서 응축된 액냉매가 유입되는 제1배관이 연결되고 타단에는 과냉각된 액냉매를 증발기로 보내기 위한 제2배관이 연결되며, 상기 제2배관은 분지(分枝)되어 제3배관의 일단에 연결되고, 상기 제3배관의 타단은 상기 제2과냉각부의 액냉매관의 일단에 연결되며, 상기 제2과냉각부의 액냉매관의 타단에는 제4배관의 일단이 연결되고 상기 제4배관의 타단에는 과냉각팽창부의 일단이 연결되며, 상기 과냉각팽창부의 타단에는 제5배관 의 일단이 연결되고 상기 제5배관의 타단에는 상기 제2과냉각부의 냉각매체관의 일단이 연결되며, 상기 제2과냉각부의 냉각매체관의 타단에는 제6배관의 일단이 연결되고 상기 제6배관의 타단은 상기 제1과냉각부의 냉각매체관의 일단이 연결되며, 상기 제1과냉각부의 냉각매체관의 타단에는 냉각매체를 압축기로 보내기 위한 제7배관이 연결된다.On the other hand, one end of the liquid refrigerant pipe of the first supercooling unit is connected to the first pipe in which the liquid refrigerant condensed in the condenser is connected, and the other end is connected to the second pipe for sending the supercooled liquid refrigerant to the evaporator, the second The pipe is branched and connected to one end of the third pipe, and the other end of the third pipe is connected to one end of the liquid refrigerant pipe of the second subcooling part, and the other end of the third refrigerant pipe is connected to one end of the liquid refrigerant pipe of the second subcooling part. One end of the four pipes is connected, and the other end of the fourth pipe is connected to one end of the subcooling expansion part, and the other end of the subcooling expansion part is connected to one end of the fifth pipe, and the other end of the fifth pipe is the cooling medium of the second subcooling part. One end of the pipe is connected, and the other end of the cooling medium pipe of the second supercooling part is connected to one end of the sixth pipe and the other end of the cooling medium pipe of the first supercooling part is connected to the other end of the first pipe. Supercooling The other end of the cooling medium pipe is connected has a seventh pipe for sending the cooling medium to the compressor.
여기서, 상기 과냉각부들의 냉각매체관들과 상기 제5배관, 제6배관 및 제7배관은 일체로 형성될 수도 있다.Here, the cooling medium pipes of the subcooling parts and the fifth pipe, the sixth pipe and the seventh pipe may be integrally formed.
또한, 상기 과냉각팽창장치는 전자확장밸브(LEV: Linear Expansion Valve)인 것이 효과적이다. 이로 인해, 장배관 설치시에도 추가 냉매가 필요 없게 되어 설치 편의성이 향상된다.In addition, the subcooling expansion device is effectively a linear expansion valve (LEV). This eliminates the need for additional refrigerant even when installing the long pipe, thereby improving installation convenience.
여기서, 상기 제1과냉각부 또는 제2과냉각부 중 적어도 하나는 판형의 액냉매관을 구비하는 것이 바람직하다. 이는, 응축기를 통과한 액냉매와 과냉각팽창부에서 생성된 냉각매체 사이에 열교환되는 면적을 확대하기 위함이다.Here, it is preferable that at least one of the first subcooling part or the second subcooling part includes a plate-shaped liquid refrigerant pipe. This is to enlarge the area of heat exchange between the liquid refrigerant passing through the condenser and the cooling medium generated in the subcooling expansion part.
한편, 본 발명은, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기를 통과한 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기를 통과한 냉매를 감압 팽창시키는 팽창장치; 상기 팽창장치를 통과한 냉매를 증발시키는 증발기; 및 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시켜 냉각매체를 생성하는 과냉각 팽창부와, 상기 응축기 및 상기 과냉각팽창부와 연결되며 상기 응축기에서 응축된 액냉매를 상기 냉각매체로 과냉각시키는 제1과냉각부와, 상기 제1과냉각부 및 상기 과냉각팽창부와 연결되며, 상기 제1과냉각부에서 과냉각된 액냉매의 일부를 받아 상기 냉각매체로 재차 과냉각시키는 제2과냉각 부를 구비한 이중과냉각장치;를 포함하는 공기조화기를 제공한다.On the other hand, the present invention, a compressor for compressing the refrigerant; A condenser for condensing the refrigerant passing through the compressor; An expansion device which expands the refrigerant passing through the condenser under reduced pressure; An evaporator for evaporating the refrigerant passing through the expansion device; And a subcooling expansion part configured to expand the refrigerant condensed in the condenser to generate a cooling medium, and a first supercooling part connected to the condenser and the subcooling expansion part to supercool the liquid refrigerant condensed in the condenser with the cooling medium. And a double supercooling device connected to a first supercooling unit and the subcooling expansion unit, and having a second subcooling unit receiving a portion of the subcooled liquid refrigerant from the first subcooling unit and subcooling the cooling medium to the cooling medium again. to provide.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the configuration and operation according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉방운전시 냉매 순환도, 도 4는 도 3의 A부분의 확대 상세도, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 냉방운전시 냉매 순환도, 도 6a는 본 발명에 따른 판형의 과냉각부를 도시한 사시도, 도 6b는 도 6a의 절단선 I-I에 따른 단면도, 도 7a는 본 발명에 따른 직선 이중관형의 과냉각부를 도시한 사시도, 도 7b는 도 7a의 절단선 Ⅱ-Ⅱ에 따른 단면도, 도 8은 본 발명에 따른 원형 이중관형의 과냉각부를 도시한 도면이다.3 is a coolant circulation diagram during a cooling operation of an air conditioner according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is an enlarged detail view of part A of FIG. 3, and FIG. 5 is an air conditioner according to another embodiment of the present invention. 6C is a perspective view showing a plate-shaped supercooling unit according to the present invention, FIG. 6B is a sectional view taken along the cutting line I-I of FIG. 6A, and FIG. 7A is a linear double tube supercooling unit according to the present invention. FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 7A, and FIG. 8 is a diagram illustrating a supercooled portion of a circular double tube type according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기(100)는 압축기(110)와, 상기 압축기(110)를 통과한 냉매를 고온 고압의 액냉매로 응축시키는 응축기(120)와, 상기 응축기(120)를 통과한 냉매를 저온 저압의 액체냉매로 감압시키는 팽창장치(130)와, 상기 팽창장치(130)를 통과한 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 증발시키는 증발기(140)와, 상기 응축기(120)와 팽창장치(130)의 사이에 설치되어 응축기(120)를 통과한 액냉매를 과냉각시키는 제1과냉각부(150)와, 상기 제1 과냉각부(150)에 연결되어 액냉매를 한번 더 과냉각시키는 제2과냉각부(170)와, 상기 제2과냉각부(170)에 연결되어 냉각매체를 생성하는 과냉각팽창부(160)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the
여기서, 상기 응축기(120)와 제1과냉각부(150)는 제1배관(L1)에 의해 연결되고, 상기 제1과냉각부(150)는 제2배관(L2)에 의해 상기 팽창장치(130)에 연결되며, 냉각매체를 제7배관(L7)을 통해 상기 압축기(110)로 유입된다. Here, the
또한, 제3배관(L3), 제4배관(L4), 제5배관(L5) 및 제6배관(L6)은 상기 제1과냉각부(150), 제2과냉각부(170) 및 과냉각팽창부(160)를 연결하는 배관이며, 각 배관들과의 연결관계에 대해서는 이하에서 상세히 설명한다.In addition, the third pipe (L3), the fourth pipe (L4), the fifth pipe (L5) and the sixth pipe (L6) is the
이하, 도 4에 도시된 바를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 과냉각장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, the supercooling apparatus of the air conditioner according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.
상기 제1과냉각부(150)는 응축기(120)를 통과한 액냉매가 흐르는 액냉매관(151)과, 상기 액냉매관(151)의 내부에 설치되며 냉각매체가 통과하는 냉각매체관(152)으로 구성되는 이중관 형태의 열교환기로 구성된다.The
상기 제2과냉각부(170)는 상기 제1과냉각부(150)를 통과한 액냉매가 흐르는 액냉매관(171)과, 상기 액냉매관(171)의 내부에 설치되며 냉각매체가 통과하는 냉각매체관(172)으로 구성되는 이중관 형태의 열교환기로 구성된다.The
상기 제1과냉각부(150)의 액냉매관(151)의 일단에는 상기 응축기(120)에서 응축된 액냉매가 유입되는 제1배관(L1)이 연결되고 타단에는 과냉각된 액냉매를 증발기(140)로 보내기 위한 제2배관(L2)이 연결된다.The first pipe (L1) through which the liquid refrigerant condensed in the
상기 제2배관(L2)은 제3배관(L3)에 의해 상기 제2과냉각부(170)의 액냉매관(171)의 일단과 연결되며, 상기 제2과냉각부(170)의 액냉매관(171)의 타단에는 제4배관(L4)의 일단이 연결된다.The second pipe L2 is connected to one end of the liquid
상기 제4배관(L4)의 타단은 상기 과냉각팽창부(160)의 일단에 연결된다.The other end of the fourth pipe L4 is connected to one end of the
이러한 연결관계에 의하여, 응축기(120)에서 응축된 액냉매가 상기 제1과냉 각부(150)의 액냉매관(151)과 상기 제2과냉각부(170)의 액냉매관(171)을 차례로 통과하여 상기 과냉각팽창부(160)에 도달하게 되고, 상기 과냉각팽창부(160)에서 팽창하여 냉각매체로 변환할 수 있게 된다.By such a connection, the liquid refrigerant condensed in the
또한, 상기 과냉각팽창부(160)의 타단에는 제5배관(L5)의 일단이 연결되며, 상기 제5배관(L5)의 타단은 상기 제2과냉각부(170)의 냉각매체관(172)의 타단과 연결된다.In addition, one end of the fifth pipe L5 is connected to the other end of the
상기 제2과냉각부(170)의 냉각매체관(172)의 타단에는 제6배관(L6)의 일단이 연결되며, 상기 제6배관(L6)의 타단은 상기 제1과냉각부(150)의 냉각매체관(152)의 일단과 연결된다.One end of the sixth pipe L6 is connected to the other end of the cooling
상기 제1과냉각부(150)의 냉각매체관(152)의 타단에는 제7배관(L7)의 일단이 연결되고, 상기 제7배관(L7)의 타단은 상기 압축기(110)에 연결된다.One end of the seventh pipe L7 is connected to the other end of the cooling
이러한 연결관계에 의해 상기 과냉각팽창부(160)에서 생성된 냉각매체가 상기 제2과냉각부(170)의 냉각매체관(172)과 상기 제1과냉각부(150)의 냉각매체관(152)을 차례로 통과하면서 액냉매와 열교환한 후 상기 압축기(110)로 유입되어 다시 압축된다.Due to this connection, the cooling medium generated in the
여기서, 상기 제1과냉각부(150)의 냉각매체관(152) 및 상기 제2과냉각부(170)의 냉각매체관(172)에는 상기 과냉각팽창부(160)에서 생성된 냉각매체가 통과하기 때문에, 상기 제5배관(L5), 제2과냉각부(170)의 냉각매체관(172), 제6배관(L6), 제1과냉각부(150)의 냉각매체관(152) 및 제7배관(L7)을 하나의 배관으로 형성될 수도 있다.Here, the cooling medium generated in the
한편, 상기 과냉각팽창부(160)는 전자확장밸브(LEV: Linear Expansion Valve)로 구성하는 것이 효과적이다. 전자확장밸브는 어떤 환경에서도 최적의 운전조건을 만들어 주는 미세온도 제어기술을 채용한 제어팽창 밸브로 가장 효율적인 초절전 냉방을 실현할 수 있다. 또한, 멀티형 공기조화기와 같이 장배관 설치시에도 추가 냉매가 필요없어 설치 편의성이 높아진다.On the other hand, the
도 5는 본 발명에 따른 제2과냉각부(170)의 설치위치를 다르게 한 경우가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제2과냉각부(170)의 설치위치를 사용편의에 따라 다양하게 변경하면서 과냉각도를 안정적으로 확보할 수도 있다.5 illustrates a case where the installation position of the
도 6 내지 도 8에는 본 발명에 따른 제1과냉각부(150) 또는 제2과냉각부(170)의 다양한 형태가 도시되어 있다.6 to 8 illustrate various forms of the
도 6a 및 도 6b에 의하면, 상기 제1과냉각부(150) 또는 상기 제2과냉각부(170) 중 적어도 하나는 판형의 액냉매관(151,171)을 구비하도록 형성할 수 있다. 과냉각부(150,170)의 액냉매관(151,171)을 판형으로 형성함으로써, 액냉매관 (151,171)이 과냉각부(150,170)의 몸체 역할을 할 수 있을 뿐만 아니라, 액냉매와 냉각매체가 서로 열교환을 할 수 있는 면적을 많이 확보하여 과냉각도를 높일 수 있는 장점이 있다.6A and 6B, at least one of the
도 7a, 도 7b에 의하면 직선 이중관 형태의 과냉각부(150,170)가 도시되어 있고, 도 8에 의하면 원형 이중관 형태로 구성되는 과냉각부(150,170)가 도시되어 있다.7A and 7B,
이와 같이, 상기 제1과냉각부(150) 또는 상기 제2과냉각부(170) 중 적어도 하나를 직선 또는 원형의 이중관으로 과냉각부(150,170)를 구성함으로써, 액냉매관(151,171)을 통과하는 액냉매와 냉각매체관(152,172)을 통과하는 냉각매체가 서로 역방향으로 유동하면서 양자간의 열교환이 상기 냉각매체관(152,172)의 둘레 전체에서 이루어지게 된다. As such, the
이로 인해, 액냉매와 냉각매체 간에 열교환이 확실하게 이루어져 액냉매가 충분히 과냉각되어 과냉각 효율이 향상되며 과냉각에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.As a result, the heat exchange between the liquid refrigerant and the cooling medium is ensured, and the liquid refrigerant is sufficiently subcooled, thereby improving the subcooling efficiency and shortening the time required for subcooling.
이 때, 액냉매관(151,171)의 외부를 단열부재(미도시) 등으로 감싼다면 단열을 확실히 할 수 있어 열교환 효율을 더 높일 수도 있다.At this time, if the outside of the liquid
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 이중과냉각장치의 작용을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the dual supercooling apparatus according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS.
공기조화기(100)가 작동되면, 상기 압축기(110)가 작동됨에 따라 냉매는 상기 압축기(110), 응축기(120), 팽창장치(130), 증발기(140)를 따라 순환된다. When the
여기서, 상기 응축기(120)를 통과한 액냉매는 상기 제1과냉각부(150)의 액냉매관(151)의 일단에 연결된 상기 제1배관(L1)을 통해 상기 제1과냉각부(150)의 액냉매관(151)을 흐른 후 상기 제2배관(L2)에 의해 상기 팽창장치(130)로 유입된다.Here, the liquid refrigerant passing through the
이 때, 상기 제1과냉각부(150)의 냉각매체관(152)에는 냉각매체가 액냉매와 반대방향으로 흐르고 있기 때문에, 액냉매가 냉각매체와 열교환하여 1차 과냉각하게 된다.At this time, since the cooling medium flows in the direction opposite to the liquid refrigerant in the cooling
상기 제1과냉각부(150)에서 1차 과냉각된 후 제2배관(L2)을 흐르는 액냉매의 일부는 상기 제3배관(L3)에 의해 상기 제2과냉각부(170)의 액냉매관(171)의 일단으로 유입되고, 상기 제2과냉각부(170)의 액냉매관(171)의 타단에 제4배관(L4)을 통해 빠져나가게 된다.Part of the liquid refrigerant flowing through the second pipe (L2) after the first subcooling in the
이 때, 상기 제2과냉각부(170)의 냉각매체관(172)에는 냉각매체가 1차 과냉각된 액냉매와 반대방향으로 흐르고 있기 때문에, 1차 과냉각된 액냉매가 냉각매체와 열교환하여 2차 과냉각하게 된다.At this time, since the cooling medium flows in the direction opposite to the primary supercooled liquid refrigerant in the cooling
한편, 상기 제4배관(L4)을 통과한 액냉매는 상기 과냉각팽창부(160)에서 팽창되어 냉각매체로 변환된 후, 상기 제1과냉각부(150) 및 상기 제2과냉각부(170)에서 액냉매로부터 열에너지를 흡수하게 된다.On the other hand, the liquid refrigerant passing through the fourth pipe (L4) is expanded in the
액냉매로부터 열에너지를 흡수한 냉각매체를 상기 제1과냉각부(150)의 냉각매체관(152)에 연결된 상기 제7배관(L7)을 흘러 상기 압축기(110)로 흘러들어가게 된다.The cooling medium absorbing the heat energy from the liquid refrigerant flows into the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 제1과냉각부 및 제2과냉각부를 이용하여 응축기를 통과한 액냉매를 충분히 과냉각시킴으로써, 과냉각장치를 통과하는 냉매의 질량유량 감소를 방지하여 안정적으로 과냉각도를 확보할 수 있는 이중과냉각장치 및 이를 적용한 공기조화기를 제공한다.As described above, according to the present invention, the first subcooling unit and the second subcooling unit are sufficiently supercooled through the liquid refrigerant passing through the condenser, thereby preventing a decrease in the mass flow rate of the refrigerant passing through the subcooling apparatus, thereby ensuring a stable subcooling degree. The present invention provides a dual supercooling device and an air conditioner using the same.
또한, 본 발명은 제1과냉각에서 1차 과냉각된 액냉매를 제2과냉각부에서 한번 더 과냉각함으로써, 공기조화장치의 기동 초기시에 필요한 과냉각도를 확보하는 데 걸리는 시간을 단축할 수 있는 이중과냉각장치 및 이를 적용한 공기조화기를 제공한다.In addition, according to the present invention, by subcooling the first liquid subcooled in the first subcooling in the second subcooling unit once more, it is possible to shorten the time required to secure the required subcooling at the initial stage of the start of the air conditioner. An apparatus and an air conditioner using the same are provided.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060070034A KR101305281B1 (en) | 2006-07-25 | 2006-07-25 | Dual supercooling apparatus and airconditioner applying the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060070034A KR101305281B1 (en) | 2006-07-25 | 2006-07-25 | Dual supercooling apparatus and airconditioner applying the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080010059A KR20080010059A (en) | 2008-01-30 |
KR101305281B1 true KR101305281B1 (en) | 2013-09-06 |
Family
ID=39222252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060070034A KR101305281B1 (en) | 2006-07-25 | 2006-07-25 | Dual supercooling apparatus and airconditioner applying the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101305281B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001033110A (en) | 1999-07-21 | 2001-02-09 | Daikin Ind Ltd | Refrigeration equipment |
JP2001091071A (en) * | 1999-09-24 | 2001-04-06 | Sanyo Electric Co Ltd | Multi-stage compression refrigerating machine |
KR20060029490A (en) * | 2004-10-01 | 2006-04-06 | 삼성전자주식회사 | Refrigeration Cycle Systems and Air Conditioners |
JP3858276B2 (en) * | 1997-11-17 | 2006-12-13 | ダイキン工業株式会社 | Refrigeration equipment |
-
2006
- 2006-07-25 KR KR1020060070034A patent/KR101305281B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3858276B2 (en) * | 1997-11-17 | 2006-12-13 | ダイキン工業株式会社 | Refrigeration equipment |
JP2001033110A (en) | 1999-07-21 | 2001-02-09 | Daikin Ind Ltd | Refrigeration equipment |
JP2001091071A (en) * | 1999-09-24 | 2001-04-06 | Sanyo Electric Co Ltd | Multi-stage compression refrigerating machine |
KR20060029490A (en) * | 2004-10-01 | 2006-04-06 | 삼성전자주식회사 | Refrigeration Cycle Systems and Air Conditioners |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20080010059A (en) | 2008-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100504498B1 (en) | Air conditioner | |
JP2005083741A (en) | Air conditioner having heat exchanger and refrigerant switching means | |
WO2007034744A1 (en) | Air conditioner | |
EP2541170A1 (en) | Air-conditioning hot-water-supply system | |
KR100539570B1 (en) | multi airconditioner | |
JP4428341B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
KR100883600B1 (en) | Air conditioner | |
KR100803145B1 (en) | Air conditioner | |
JP2006170536A (en) | Vapor compression type heat pump | |
KR101305281B1 (en) | Dual supercooling apparatus and airconditioner applying the same | |
WO2007040031A1 (en) | Liquid gas heat exchanger for air conditioner | |
CN1959238B (en) | Air conditioner | |
CN109737516B (en) | Suspended ceiling type air conditioner | |
KR100882525B1 (en) | High Pressure Refrigerant System with Multi-pipe Heat Exchanger Type Hot Water Heat Exchanger | |
KR20060025899A (en) | Combined air conditioning and air conditioning with anti-frosting dryer | |
KR102136749B1 (en) | An air conditioner | |
KR200371335Y1 (en) | Air conditioner having Dryer for Defrost | |
CN215637633U (en) | Outdoor machine of air conditioner | |
JP7210609B2 (en) | air conditioner | |
KR101419827B1 (en) | All In One Water Source Heat pump | |
KR200254567Y1 (en) | Refrigeration and Air-Conditioning Apparatus of Institude Double Structure Pipe | |
KR101440238B1 (en) | Outdoor unit with internal heatexchanger and air conditioner using the outdoor unit | |
JP2003343934A (en) | Apparatus using refrigeration cycle and air conditioner | |
KR100561601B1 (en) | Portable air conditioner | |
WO2023233572A1 (en) | Heat exchanger, and refrigeration cycle device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20060725 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
A201 | Request for examination | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20110617 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20060725 Comment text: Patent Application |
|
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20121203 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20130620 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20130902 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20130903 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160824 Year of fee payment: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20160824 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170814 Year of fee payment: 5 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20170814 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180814 Year of fee payment: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20180814 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20190814 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20200814 Start annual number: 8 End annual number: 8 |