KR100471442B1 - 공기조화기의 압축기 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수개의 압축기가 적용되는 공기조화기의 압축기 제어방법에 관한 것으로서, 특히 냉방 부하의 감소에 따라 작동되는 복수개의 압축기 중 일부개의 압축기가 정지되는 제1단계와, 상기 제1단계에서 작동되는 압축기의 용량을 초과하도록 냉방 부하가 증가되는 제2단계와, 상기 제2단계에서 냉방 부하가 증가됨에 따라 설정 시간 경과 후 정지된 압축기가 재작동되는 제3단계로 이루어져 공기조화기의 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

Description

공기조화기의 압축기 제어방법 {Control Method of air-conditioner using multi-compressors}

본 발명은 복수개의 압축기가 적용되는 공기조화기의 압축기 제어방법에 관한 것으로서, 특히 냉방 부하의 증가로 인하여 일부 정지된 압축기가 재작동될 경우 소정시간 경과 후 재작동되도록 하는 공기조화기의 압축기 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 냉매가 압축기, 실외 열교환기, 팽창밸브, 실내 열교환기를 따라 순환되며 냉방하게 된다.여기서, 냉방 작동시 실외 열교환기는 응축기 역할을 수행하고, 실내 열교환기는 증발기 역할을 수행한다.

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도 1은 일반적인 공기조화기가 도시된 구성도이다.

일반적으로 공기조화기는 도 1에 도시된 바와 같이 냉방 작동시 기준으로 하여 설명하면, 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 압축시키는 제1,2압축기(2,3)와, 상기 제1,2상기 압축기(2,3)에서 압축된 냉매를 중온 고압의 액체 냉매로 응축하는 실외 열교환기(4)와, 상기 실외 열교환기(4)에서 응축된 냉매를 저온 저압의 기체 또는 액체 냉매로 감압시키는 팽창밸브(6)와, 상기 팽창밸브(6)에서 감압된 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 증발시키는 실내 열교환기(8)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 제1,2압축기(2,3)의 흡입부 측에는 상기 실내 열교환기(8)를 통과한 냉매 중 액체 냉매가 상기 제1,2압축기(2,3) 측으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 액체 냉매를 기화시키는 어큐뮬레이터(10)가 설치되고, 상기 제1,2압축기(2,3)의 토출부 측에는 상기 제1,2압축기(2,3)에서 토출된 냉매가 역류되는 것을 방지하기 위하여 체크 밸브(12)가 설치된다.

상기와 같이 구성된 공기조화기는 냉방 부하에 따라 상기 제1,2압축기(2,3)가 모두 작동되거나, 선택적으로 작동되면서 용량을 가변시킬 수 있다.

또한, 상기 제1,2압축기(2,3) 사이에는 과부하방지장치(Over Load Protector : 이하 OLP라 칭함, 미도시)가 연결되도록 설치되는데, 상기 OLP는 정지된 압축기에 과부하가 걸리는 경우 압축기로 공급되는 전원을 차단시키는 장치로써, 정지된 압축기의 흡입부와 토출부 압력 불평형 상태에서 작동될 경우 발생되는 열에 의해 온/오프된다.

이러한 공기조화기에 냉방 부하가 변경 적용될 경우 종래의 공기조화기의 압축기 제어방법은 냉방 부하가 줄어들면 복수개의 압축기 중 일부가 정지되고, 다시 냉방 부하가 압축기의 용량을 초과하도록 상승하면 다시 정지된 압축기가 작동하게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 공기조화기의 압축기 제어방법은 정지된 압축기의 흡입부와 토출부 압력이 동일해지기 이전에 정지된 압축기가 재작동될 경우 압력 불평형으로 인하여 압축기의 과부하가 반복적으로 발생되고, 이에 따라 반복적으로 OLP가 작동됨으로 압축기가 정상적으로 재작동되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉방 부하의 감소에 따라 정지된 일부의 압축기가 재작동될 경우 압축기의 흡입부와 토출부 압력이 동일해지면 정지된 압축기를 재작동시킴으로 압축기에 과부하가 걸리지 않고 정상 작동되도록 하는 공기조화기의 압축기 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 제어방법은 냉방 부하의 감소에 따라 작동되는 복수개의 압축기 중 일부개의 압축기가 정지되는 제1단계와, 상기 제1단계에서 작동되는 압축기의 용량을 초과하도록 냉방 부하가 증가되는 제2단계와, 상기 제2단계에서 냉방 부하가 증가되면, 상기 제1단계에서 정지되지 않은 압축기는 계속하여 작동되고, 상기 제1단계에서 정지된 압축기는 설정 시간(T) 경과 후에 재작동되는 제3단계로 이루어지고, 상기 설정 시간(T)은 제 1 단계에서 정지된 압축기의 흡입부와 토출부 압력 평형에 소요되는 시간인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 제어방법이 도시된 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 측의 압력 분포가 도시된 그래프이다.

상기 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 제어방법은 도 2에 도시된 바와 같이 먼저 제1단계에서 공기조화기가 작동되면, 냉방 부하에 따라 복수개의 압축기가 작동하게 된다.(S1참조)

이때, 상기 공기조화기가 냉방 작동될 경우 냉매는 압축기, 실외 열교환기(응축기), 팽창밸브, 실내 열교환기(증발기)를 따라 흐르게 된다.

제2단계는 상기 제1단계에서 복수개의 모든 압축기가 작동되는 상태에서 상기 공기조화기가 냉방 작동하게 되면, 냉방 부하의 감소를 지속적으로 감지하게 되고, 부하가 감소한 경우 부하의 정도에 따라 복수개의 압축기 중 일부가 작동이 정지되고, 나머지 압축기는 선택적으로 계속 작동된다.(S2,S3참조)

제3단계는 상기 제2단계에서 일부의 압축기가 정지되고 나머지 압축기가 선택적으로 작동되는 상태에서 상기 공기조화기가 냉방 작동하게 되면, 냉방 부하의 증가를 지속적으로 감지하여 냉방 부하가 증가한 경우 부하의 정도에 따라 상기 제2단계에서 정지된 압축기가 작동 대기하게 된다.(S4,S5참조)

하지만, 냉방 부하가 증가되지 않으면, 상기 공기조화기는 일부개의 압축기가 정지된 상태를 그대로 유지한다.

제4단계는 상기 제3단계에서 작동 대기한 압축기가 설정시간(T) 경과 후 재작동된다.(S6,S7참조)

이때, 설정시간(T)은 정지된 압축기의 흡입부와 토출부의 압력이 동일해지는데 소요되는 시간이며, 이러한 설정시간은 실험을 통하여 설정된 값으로 미리 상기 공기조화기의 작동을 제어하는 마이컴에 저장된다.

상기와 같이 작동되는 공기조화기의 압축기 제어방법에 있어서 각 단계별 두 개의 압축기 동작 상태를 도 3을 참조로 하여 보다 상세하게 살펴보면, 먼저 제1구간에서 즉 냉방 부하에 따라 제1,2압축기가 모두 동작하는 경우 상기 제1,2압축기의 토출부 압력은 급속하게 증가되고, 상기 제1,2압축기의 흡입부 압력은 급속하게 감소하게 되어 일정한 토출부 압력과 흡입부 압력을 유지하게 된다.

다음, 제2구간에서 즉 냉방 부하가 감소하여 상기 제1압축기가 정지된 경우 상기 제1압축기의 토출부 압력이 서서히 감소됨과 아울러 상기 제1,2압축기의 흡입부 압력이 미소하게 증가된다.

이때, 상기 제1압축기의 토출부 압력과 흡입부 압력이 동일해지는 데 걸리는 시간이 설정시간이다.

그런데, 상기 제2구간에서 냉방 부하가 증가되더라도 상기 제1압축기가 재작동되지 않고, 설정시간 동안 상기 제1압축기는 작동 대기된다.

다음, 제3구간에서 즉 상기 제1압축기의 토출부 압력과 흡입부 압력이 일치하게 되는 경우 상기 제1압축기가 다시 작동하게 되어 상기 제1압축기의 토출부 압력이 급속하게 증가되어 일정한 토출부 압력을 유지하게 되고, 상기 제1,2흡입부 압력은 다시 미소하게 감소하여 일정한 흡입부 압력을 유지하게 된다.상기와 같은 구성을 가진 공기조화기의 압축기 제어방법은 공기조화기 시스템 등과 같이 복수개의 압축기가 적용되는 냉난방 시스템에서 적용이 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 제어방법은 냉방 부하의 감소에 따라 정지된 일부의 압축기가 재작동될 경우 압축기의 흡입부와 토출부 압력이 동일해지도록 설정된 시간 경과 후 정지된 압축기가 재작동되기 때문에 압축기에 과부하가 걸리는 것을 방지함과 아울러 복수개의 압축기가 용량을 가변시킬 수 있도록 정상 작동됨으로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 공기조화기가 도시된 구성도,도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 제어방법이 도시된 순서도,도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 측의 압력 분포가 도시된 그래프이다.

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<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

T : 설정시간

Claims (3)

1. 냉방 부하의 감소에 따라 작동되는 복수개의 압축기 중 일부개의 압축기가 정지되는 제1단계와,

   상기 제1단계에서 작동되는 압축기의 용량을 초과하도록 냉방 부하가 증가되는 제2단계와,

   상기 제2단계에서 냉방 부하가 증가되면, 상기 제1단계에서 정지되지 않은 압축기는 계속하여 작동되고, 상기 제1단계에서 정지된 압축기는 설정 시간(T) 경과 후에 재작동되는 제3단계로 이루어지고,

   상기 설정 시간(T)은 제 1 단계에서 정지된 압축기의 흡입부와 토출부 압력 평형에 소요되는 시간인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 압축기 제어방법.
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3. 제 1 항에 있어서,

   상기 설정시간(T)은 상기 공기조화기의 동작을 제어하는 마이컴에 저장된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 압축기 제어방법.