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KR20080059907A - 멀티형 공기조화기의 제어방법 - Google Patents

멀티형 공기조화기의 제어방법 Download PDF

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Publication number
KR20080059907A
KR20080059907A KR1020060133832A KR20060133832A KR20080059907A KR 20080059907 A KR20080059907 A KR 20080059907A KR 1020060133832 A KR1020060133832 A KR 1020060133832A KR 20060133832 A KR20060133832 A KR 20060133832A KR 20080059907 A KR20080059907 A KR 20080059907A
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KR
South Korea
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constant speed
compressor
discharge temperature
speed compressor
expansion valve
Prior art date
Application number
KR1020060133832A
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English (en)
Inventor
김주상
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 제어방법은 정속압축기의 토출온도(TA)가 인버터 압축기(TB)에 대하여 소정 범위 이내로 형성되도록 실외기의 전자팽창밸브의 개도량을 조절함으로서, 각 실외기에서 토출되는 냉매의 양을 균일화하고, 이를 통해 각 실외기 간의 냉매량 언밸런스를 효과적으로 해소하는 효과가 있다.

Description

멀티형 공기조화기의 제어방법{Control process of multi-type air conditioner}
도 1은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기가 도시된 개략 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기의 구성도이고,
도 3은 도 2에 도시된 멀티형 공기조화기의 압축기 제어방법이 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
11, 12, 13, 14 : 실내기 21, 22, 23 : 실외기
51 : 실내열교환기 54 : 실내 전자팽창밸브
61 : 어큐뮬레이터 62 : 인버터 압축기
63 : 정속압축기 64 : 오일분리기
65 : 사방밸브 66 : 모세관
70 : 실외열교환기 74 : 실외 전자팽창밸브
80 : 과냉각장치 90 : 리퀴드 인젝션장치
본 발명은 멀티형 공기조화기의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인버터 압축기의 토출온도에 대하여 정속압축기의 토출온도를 소정 범위 이내로 형성되게 함으로서 각 실외기에서 토출되는 냉매의 양을 균등화시키는 멀티형 공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.
멀티형 공기조화기는 하나 또는 그 이상의 실외기에 복수개의 실내기가 연결되어 작동되는 것으로서, 적어도 어느 하나의 실내기가 작동될 경우, 상기 실외기는 이에 따른 부하를 계산하여 상기 작동되는 실내기에 냉매를 공급하게된다.
여기서 상기 실외기는 복수개의 실내기에 충분한 양의 냉매를 공급하기 위해 대용량의 압축기가 사용되고, 상기 압축기는 실내의 부하에 따라 냉매의 압축용량이 변동되는 인버터 압축기와 일정량이 압축용량을 갖는 정속압축기로 구성된다.
또한 멀티형 공기조화기의 실외기는 상기 인버터 압축기와 상기 정속압축기로 구성되거나, 복수개의 상기 정속압축기로 구성될 수 있다.
본 발명은 인버터 압축기의 토출온도에 대하여 정속압축기의 토출온도를 소정 범위 이내로 형성되게 함으로서 각 실외기에서 토출되는 냉매의 양을 균등화시키는 멀티형 공기조화기의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 냉매의 압축용량이 가변되는 인버터 압축기와; 일정량의 냉매를 압축하는 정속 압축기와; 상기 인버터 압축기 및 상기 정속압축기에서 토출된 냉매가 유동되는 전자팽창밸브를 포함하고,
상기 인버터 압축기 및 상기 정속압축기에서 토출된 냉매의 토출온도(TA, TB)를 감지하는 단계와; 상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 인버터 압축기의 토출온도(TB)를 기준으로 소정 온도 범위 내에 형성되는지를 판단하는 단계와; 상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 온도 범위 내에 형성되는 경우, 상기 전자팽창밸브의 개동량을 소정 비율(B%) 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 정속압축기의 토출온도(TA) 범위는 TB - T2 < TA < TB + T1 이고, 상기 T1, T2는 0이 아닌 상수이며, 상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 인버터압축기의 토출온도(TB) 보다 큰 경우, 상기 전자팽창밸브의 개도량을 소정 비율(A%)로 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
특히, 상기 정속 압축기, 상기 인버터 압축기 및 상기 전자팽창밸브를 포함하는 실외기는 복수개 배치되고, 상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 인버터 압축기의 토출온도(TB)를 기준으로 소정 온도 범위("TB - T2" < TA < "TB + T1") 내에 형성되는지를 판단하는 단계는 각 실외기에서 각각 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 냉매의 압축용량이 가변되는 인버터 압축기와; 일정량의 냉매를 압축하는 정속 압축기와; 상기 인버터 압축 기 및 상기 정속압축기에서 토출된 냉매가 유동되는 전자팽창밸브를 포함하고,
상기 인버터 압축기 및 상기 정속압축기에서 토출된 냉매의 토출온도(TA, TB)를 감지하는 단계와; 상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 인버터 압축기의 토출온도(TB)를 기준으로 소정 온도(T1)보다 큰지를 비교하는 제 1 비교단계와; 상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 제 1 비교단계를 만족하지 않는 경우, 상기 정속 압축기의 토출온도(TA)가 상기 인버터 압축기의 토출온도(TB)를 기준으로 소정 온도(T2)보다 작은 지를 비교하는 제 2 비교단계와; 상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 제 2 비교단계를 만족하는 경우, 상기 전자팽창밸브의 개도량을 소정 비율(B%)로 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 제 1 비교단계를 만족하는 경우, 상기 전자팽창밸브의 개도량을 소정 비율(A%)로 증가시키고, 상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 제 2 비교단계를 만족하지 않는 경우, 상기 전자팽창밸브의 개도량을 유지시킬 수 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기가 도시된 개략 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기의 구성도이다.
본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 건물의 실내에 설치되는 다수개의 실내기(11)(12)(13)(14)와, 상기 실내기 (11)(12)(13)(14)에 연결되는 실외기(21)(22)(23)로 구성되고, 상기 실내기(11)(12)(13)(14)와 상기 실외기(21)(22)(23)는 냉매배관(30)(40)을 통해 연결된다.
그리고 상기 실외기(21)(22)(23)는 상기 실내기(11)(12)(13)(14) 중 적어도 어느 하나의 요구에 의해 구동되고, 상기 실내기(11)(12)(13)(14)에서 요구되는 냉/난방 용량이 증가할수록 상기 실외기(21)(22)(23)의 작동 개수 및 상기 실외기(21)(22)(23)에 배치된 압축기의 작동 개수가 증가된다.
여기서 상기 실내기(11)(12)(13)(14)는 냉매와 실내공기를 열교환시키는 실내열교환기(51)와, 상기 실내열교환기(51) 근처에 설치되어 실내 공기를 순환시키는 실내송풍기(52)와, 냉방 시 상기 실내열교환기(51)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 실내 팽창밸브(54)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 실외기(21)(22)(23)는 도 2에 도시된 바와 같이 실내기로부터 공급된 냉매 중 기체 냉매만을 추출하는 어큐뮬레이터(61)와, 상기 어큐뮬레이터(61)에서 추출된 기체 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(62)(63)(67)와, 상기 압축기(62)(63)와 연결되어 압축된 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(65)와, 상기 사방밸브(65)에서 공급된 냉매와 실외 공기를 열교환시키는 실외열교환기(70)를 포함하여 구성된다.
여기서 제 1 실외기(21)에는 인버터압축기(62)와 정속압축기(63)가 구비되고, 제 2, 3 실외기(22)(23)에는 정속압축기(67)만이 복수개 구비되며, 상기 인버터압축기(62)는 냉매의 압축용량을 가변시킬 수 있는 압축기이고, 상기 정속압축기 (63)(67)는 냉매의 압축용량이 일정한 압축기이다.
더불어 상기 인버터압축기(62)는 상기 제 1 실외기(21) 압축용량의 70%를 담당하고, 상기 제 1 실외기(21)에 설치된 정속압축기(63)는 나머지 30%를 담당하며, 나머지 실외기(22)(23)의 정속압축기(67)는 각각 50%의 압축용량을 담당한다.
한편, 상기 압축기(62)(63)와 상기 사방밸브(65)를 연결하는 배관에는 오일분리기(64)가 설치되고, 상기 오일분리기(64)는 상기 압축기(62)(63)의 흡입측에 연결된다.
더불어 상기 오일분리기(64)와 상기 압축기(62)(63)(67) 사이에는 상기 압축기(62)(63)(67)에서 토출된 냉매의 압력을 감지하는 압력센서(107)가 설치된다.
특히 상기 오일분리기(64)는 상기 압축기(62)(63)에서 토출된 냉매 중 오일을 분리하고, 상기 분리된 오일은 상기 압축기(62)(63)에 공급함으로서 상기 압축기(62)(63) 내부에 적정량의 오일을 유지시킨다. 그리고 상기 오일분리기(64)와 상기 압축기(62)(63)의 흡입 측 배관은 모세관(66)을 통해 연결되며, 상기 모세관(66)을 통해 오일이 이동된다.
그리고 상기 실외열교환기(70)에서 토출된 냉매를 상기 실내열교환기(51)로 안내하는 냉매배관(30)에는 난방 시 냉매를 팽창시키는 실외 전자팽창밸브(lev, 74)와, 냉방 시 상기 실내열교환기(51)기로 이동되는 냉매를 냉각시키는 과냉각장치(80)와, 상기 압축기(62)(63)의 온도를 하강시키기 위한 리퀴드 인젝션장치(90)가 설치된다.
여기서 상기 실외 전자팽창밸브(74)는 냉방 시 풀 오픈되어 상기 실외열교환 기에서 응축된 냉매를 팽창시키지 않고 통과시키지만, 난방 시에는 소정 크기로 개도되어 실내열교환기(51)에서 응축된 냉매를 상기 실외열교환기(70)로 유입되기 전에 분무상태의 액체로 팽창시킨다.
한편 상기 실외 전자팽창밸브(74)가 설치된 냉매배관(30)에는 냉방 시 상기 실외 전자팽창밸브(74)를 통해 이동되는 냉매의 원활한 이동을 위해 우회 유로가 형성되되, 상기 우회 유로에는 체크밸브가 배치되어 난방 시 냉매가 상기 실외 전자팽창밸브(74)로 이동되게 한다.
그리고 냉매배관(30")에는 상기 냉매배관(30") 내부의 습기를 제거하기 위한 드라이어(110)가 설치되고, 상기 드라이어(110)를 통과하는 냉매는 상기 냉매배관(30")에서 바이패스 되어 상기 실내열교환기(51) 측으로 유동된다.
이하, 본 발명에 따른 실외기의 작동과정을 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 멀티형 공기조화기의 압축기 제어방법이 도시된 순서도이다.
먼저, 실내기 중 적어도 어느 하나가 작동되면, 멀티형 공기조화기의 제어부는 희망온도와 설정온도의 온도 차 및 실외온도와 실내온도의 온도차 등을 고려하여 실내기(11)(12)(13)(14)의 부하를 계산한다.
그리고 상기 실내기의 부하에 따라 상기 실외기(21)(22)(23)의 작동 개수가 결정되고, 상기 제어부는 상기 실외기(21)(22)(23)를 작동시킨다.
여기서 상기 제어부는 상기 실외기(21)(22)(23)가 작동된 경우, 상기 실외기(21)(22)(23)의 토출 측에 배치된 각각의 온도센서(108)를 통해 상기 인버터 압축기(62)의 토출 온도(TA) 및 상기 정속 압축기(63)의 토출 온도(TB)를 측정한다. (S10)
그리고 상기 제어부는 상기 토출온도 TA와 TB를 비교하고(S20), 본 실시예에서는 상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 인버터 압축기의 토출온도(TB)보다 큰지를 비교한다.
특히, 본 실시예에서는 제 1 비교단계(S20)의 제 1 비교식 "TA > TB + T1℃"을 만족하는지를 비교한다.
그래서 상기 토출온도 TA가 S20의 조건식을 만족하는 경우, 상기 인버터 압축기(62)가 배치된 메인실외기(21)의 전자팽창밸브(74)를 A% 개방하고(S30), 상기 제어부는 토출온도 감지단계(S10)로 리턴된다.
한편, 상기 제 1 비교단계(S20)의 제 1 비교식을 만족하지 않는 경우, 상기 제어부는 상기 토출온도 TA, TB의 대/소를 비교하는 제 2 비교단계(S40)를 수행한다.
제 2 비교단계(S40)의 제 2 비교식은
TA < TB -T2℃
이고, 상기 제 2 비교식을 만족하는 경우, 상기 메인 실외기(21)의 전자팽창밸브(74)를 B% 폐쇄하고(S50), 그렇지 않은 경우 상기 전자팽창밸브(74)를 현재 상태로 유지시킨다.(S60)
여기서 전자팽창밸브 개방단계(S30)를 통해 상기 전자팽창밸브(74)가 소정 비율(A%)로 개방되면, 상기 인버터 압축기(62) 및 상기 정속 압축기(63)의 토출 측의 압력이 하강되고, 이로 인해 상기 정속 압축기(63)를 통해 냉매이 소통이 원활해 지면서 상기 정속압축기(63)의 온도가 하강된다.
한편, 전자팽창밸브 폐쇄단계(S50)를 통해 상기 전자팽창밸브(74)가 소정 비율(B%)로 폐쇄되면, 상기 정속압축기(63)와 상기 전자팽창밸브(74) 사이에서 유동되는 냉매의 유동 저항이 증가되는 바, 상기 정속압축기(63)의 토출 측 압력이 증가되고, 이로 인해 상기 정속압축기(63)의 온도가 상승된다.
즉, 상기 정속압축기(63)의 토출온도는 상기 전자팽창밸브(74)의 개폐 정도에 영향을 받게 되고, 본원발명은 상기 정속압축기(63) 및 상기 인버터 압축기(62)의 토출온도(TA, TB)를 통해 상기 전자팽창밸브(74)의 개도량을 조절함으로서, 실외기(21, 22, 23)에서 토출되는 냉매량을 조절한다.
그래서, 본 실시예는 상기 정속압축기(63)의 토출온도(TA)가 소정 온도 범위( "TB-T2" < TA < "TA-T1") 내에 형성되게 하여, 상기 각 실외기(21)(22)(23)에서 토출되는 냉매의 양이 서로 균등하도록 제어한다.
이와 같이 본원발명의 실시예에 따른 제어방법은 각 실외기(21)(22)(23)에서 토출되는 냉매의 양이 서로 균등하도록 제어함으로서, 상기 실내기(11~14)에 공급되는 냉매가 균등하게 공급되도록 하고, 이를 통해 멀티형 공기조화기의 각 실내기 또는 실외기 간의 냉매량 언밸런스를 효과적으로 해소할 수 있다.
한편, 제 1 실시예의 제어방법과 달리, 상기 제 1, 2 비교식에서 정속압축기의 토출온도와 인버터 압축기의 토출온도의 비교 대신, 제 2, 3 실외기에 배치된 각 정속압축기(67)의 토출온도를 비교하여 각 제 2, 3 실외기의 전자팽창밸브(74)를 제어할 수 있고, 상기 정속 또는 인버터 압축기의 종류와 무관하게 상기 각 실외기의 전자팽창밸브의 개도량을 조절할 수 있다.
더불어 본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 응용이 가능하다.
본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 제어방법은 정속압축기의 토출온도(TA)가 인버터 압축기(TB)에 대하여 소정 범위 이내로 형성되도록 실외기의 전자팽창밸브의 개도량을 조절함으로서, 각 실외기에서 토출되는 냉매의 양을 균일화하고, 이를 통해 각 실외기 간의 냉매량 언밸런스를 효과적으로 해소하는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 냉매의 압축용량이 가변되는 인버터 압축기와; 일정량의 냉매를 압축하는 정속 압축기와; 상기 인버터 압축기 및 상기 정속압축기에서 토출된 냉매가 유동되는 전자팽창밸브를 포함하고,
    상기 인버터 압축기 및 상기 정속압축기에서 토출된 냉매의 토출온도(TA, TB)를 감지하는 단계와;
    상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 인버터 압축기의 토출온도(TB)를 기준으로 소정 온도 범위 내에 형성되는지를 판단하는 단계와;
    상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 온도 범위 내에 형성되는 경우, 상기 전자팽창밸브의 개동량을 소정 비율(B%) 감소시키는 단계를 포함하는 멀티형 공기조화기의 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정속압축기의 토출온도(TA) 범위는
    TB - T2 < TA < TB + T1
    이고, 상기 T1, T2는 0이 아닌 상수인 멀티형 공기조화기의 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 인버터압축기의 토출온도(TB) 보다 큰 경우, 상기 전자팽창밸브의 개도량을 소정 비율(A%)로 증가시키는 단계를 더 포함하는 멀티형 공기조화기의 제어방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
    상기 정속 압축기, 상기 인버터 압축기 및 상기 전자팽창밸브를 포함하는 실외기는 복수개 배치되고,
    상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 인버터 압축기의 토출온도(TB)를 기준으로 소정 온도 범위("TB - T2" < TA < "TB + T1") 내에 형성되는지를 판단하는 단계는 각 실외기에서 각각 수행되는 멀티형 공기조화기의 제어방법.
  5. 냉매의 압축용량이 가변되는 인버터 압축기와; 일정량의 냉매를 압축하는 정속 압축기와; 상기 인버터 압축기 및 상기 정속압축기에서 토출된 냉매가 유동되는 전자팽창밸브를 포함하고,
    상기 인버터 압축기 및 상기 정속압축기에서 토출된 냉매의 토출온도(TA, TB)를 감지하는 단계와;
    상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 인버터 압축기의 토출온도(TB)를 기 준으로 소정 온도(T1)보다 큰지를 비교하는 제 1 비교단계와;
    상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 제 1 비교단계를 만족하지 않는 경우, 상기 정속 압축기의 토출온도(TA)가 상기 인버터 압축기의 토출온도(TB)를 기준으로 소정 온도(T2)보다 작은 지를 비교하는 제 2 비교단계와;
    상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 제 2 비교단계를 만족하는 경우, 상기 전자팽창밸브의 개도량을 소정 비율(B%)로 감소시키는 단계를 포함하는 멀티형 공기조화기의 제어방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 제 1 비교단계를 만족하는 경우, 상기 전자팽창밸브의 개도량을 소정 비율(A%)로 증가시키는 단계를 더 포함하는 멀티형 공기조화기의 제어방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 정속압축기의 토출온도(TA)가 상기 제 2 비교단계를 만족하지 않는 경우, 상기 전자팽창밸브의 개도량을 유지시키는 멀티형 공기조화기의 제어방법.
KR1020060133832A 2006-12-26 2006-12-26 멀티형 공기조화기의 제어방법 KR20080059907A (ko)

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