KR101442108B1 - 공기조화기 및 그의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 공기조화기 및 그의 제어방법은 복수개의 압축기들의 각 토출온도를 비교하고, 그에 따라 상기 복수개의 압축기들 주변에 배치된 핫가스 밸브의 개폐를 선택적으로 제어함으로써, 각 압축기의 토출온도 편차가 감소하여 유량이 균등 분배될 수 있으며, 압축기의 과열 현상이 방지되어 신뢰성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
공기조화기, 멀티, 압축기, 토출온도, 유량, 핫가스, 신뢰성

Description

공기조화기 및 그의 제어방법{Air conditioner and the control method of the same}
본 발명은 공기조화기 및 그의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 압축기의 토출온도 편차를 감소시킴으로써, 압축기의 손상을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 공기조화기 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 냉매를 압축, 응축, 팽창, 증발시키는 과정을 수행하여, 실내 공간을 냉방 또는 난방시키는 장치이다.
멀티형 공기조화기는 하나 이상의 실외기와 복수개의 실내기를 포함하고, 상기 실내기 및 실외기는 냉매배관을 통해 연결된다.
상기 실외기는 실내기로부터 공급된 냉매 중 기체 냉매만을 추출하는 어큐뮬레이터와, 상기 어큐뮬레이터에서 추출된 기체 냉매를 공급받아 압축하는 압축기와, 상기 압축기와 연결되고 냉난방 작동에 따라 압축된 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브와, 순환되는 냉매를 실외 공기와 열교환시키는 실외 열교환기를 포함한 다.
상기 실내기는 팽창밸브와, 순환되는 냉매를 실내 공기와 열교환시키는 실내 열교환기를 포함한다.
그러나, 종래의 멀티형 공기조화기는 복수개의 실외기간 냉매 유량 분배의 차이가 발생되고, 상기 복수개의 실외기 중 냉매 유량이 과도하게 분배되는 실외기의 압축기에서는 액압축이 발생될 수 있으며, 냉매 유량이 과소하게 분배되는 실외기의 압축기에서는 냉매의 토출온도가 과다하게 상승하게 되는 문제점이 있다. 이로 인해, 상기 압축기의 고장이 발생되어, 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 압축기의 손상을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 멀티형 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 복수개의 압축기들과; 상기 복수개의 압축기들 각각에서 토출된 냉매 중 일부를 각각의 상기 압축기들의 흡입측으로 바이패스하도록 배치된 복수개의 핫가스 배관과; 상기 복수개의 핫가스 배관에 각각 배치된 복수개의 핫가스 밸브와; 상기 복수개의 압축기들의 토출온도를 비교하고, 상기 복수개 압축기들의 토출온도 중 가장 높은 토출온도와 가장 낮은 토출온도의 차이가 제1설정온도이상이면, 상기 복수개의 핫가스 밸브의 개폐를 서로 다르게 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화기를 제공한다.
또한, 본 발명은 압축기와, 상기 압축기에서 토출된 냉매 중 일부를 상기 압축기의 흡입측으로 바이패스하도록 배치된 핫가스 배관과, 상기 핫가스 배관에 각각 배치된 핫가스 밸브를 각각 포함하는 복수개 실외기들과; 상기 복수개 실외기들의 압축기 토출온도를 서로 비교하고, 상기 복수개 실외기들의 압축기 토출온도 중 가장 높은 토출온도와 가장 낮은 토출온도의 차이가 제1설정온도이상이면, 상기 복수개 실외기들의 핫가스 밸브의 개폐를 서로 다르게 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화기를 제공한다.
또한, 본 발명은 복수개의 실외기들의 각 압축기 토출온도를 서로 비교하는 단계와, 상기 압축기 토출온도의 차이가 미리 설정된 제 1설정온도 이상이면, 상기 복수개의 실외기들 중에서 상기 압축기 토출온도가 가장 낮은 실외기의 핫가스 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 공기조화기의 제어방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 복수개의 실외기들 중에서 상기 압축기의 토출온도가 가장 낮은 실외기를 제외한 나머지 실외기의 핫가스 밸브는 차폐한다.
본 발명에 있어서, 상기 압축기 토출온도가 가장 낮은 실외기의 핫가스 밸브가 개방되는 동안, 상기 복수개의 실외기들의 각 압축기 토출온도를 서로 비교하는 단계와, 상기 압축기 토출온도의 차이가 미리 설정된 제 2설정온도 미만이면, 상기 압축기 토출온도가 가장 낮은 실외기의 핫가스 밸브를 차폐하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 공기조화기 및 그의 제어방법은 복수개의 압축기들의 각 토출온도를 비교하고, 그에 따라 상기 복수개의 압축기들 주변에 배치된 핫가스 밸브의 개폐를 선택적으로 제어함으로써, 각 압축기의 토출온도 편차가 감소하여 유량이 균등 분배될 수 있으며, 압축기의 과열 현상이 방지되어 신뢰성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티형 공기조화기가 도시된 구성도이다.
도 1을 참조하면, 상기 멀티형 공기조화기는 실내에 설치되는 복수개의 실내기(I)와, 상기 복수개의 실내기(I)에 연결되는 복수개의 실외기를 포함한다. 상기 복수개의 실내기(I)와 상기 복수개의 실외기는 냉매배관(10)(11)을 통해 연결된다. 본 실시예에서는 상기 복수개의 실외기는 2개의 제 1,2실외기(20)(40)인 것으로 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 실외기의 개수가 2개 이상인것도 물론 가능하다. 상기 제 1,2실외기(20)(40)는 상기 복수개의 실내기(I) 중 적어도 어느 하나의 요구에 의해 구동되고, 상기 복수개의 실내기(I)에서 요구되는 냉/난방 용량이 증가살수록 상기 제 1,2실외기(20)(40)의 작동개수가 조절될 수 있다.
상기 복수개의 실내기(I)들에는 냉매와 실내 공기를 열교환시키는 실내 열교 환기(12)와, 냉방 운전시 상기 실내 열교환기(12)로 유입되는 냉매를 팽창시키는 실내 팽창밸브(13)를 각각 포함한다.
상기 제 1실외기(20)는 상기 실내기(I)로부터 공급된 냉매 중 기체 냉매만을 추출하는 제 1어큐뮬레이터(21)와, 상기 제 1어큐뮬레이터(21)에서 추출된 기체 냉매를 공급받아 압축하는 제 1압축기(22)와, 상기 제 1압축기(22)와 연결되어 압축된 냉매의 유로를 선택하는 제 1사방밸브(23)와, 상기 제 1사방밸브(23)에서 공급된 냉매와 실외 공기를 열교환시키는 제 1실외 열교환기(24)를 포함한다. 상기 제 1압축기(22)의 토출측 냉매배관에는 상기 제 1압축기(22)에서 토출된 냉매의 토출온도를 측정하기 위한 제 1압축기 토출온도센서(25)가 설치된다.
또한, 상기 제 1실외기(20)는 상기 제 1압축기(22)의 토출측 냉매배관과 상기 제 1어큐뮬레이터(21)의 흡입측 냉매배관을 연결하는 제 1핫가스 배관(26)을 더 포함한다. 상기 제 1핫가스 배관(26)에는 제 1모세관(27) 및 제 1핫가스 밸브(28)가 설치된다. 상기 제 1핫가스 밸브(28)는 상기 제 1핫가스 배관(26)으로의 냉매 유동을 단속한다.
상기 제 1압축기(22)와 상기 제 1사방밸브(23)를 연결하는 배관에는 제 1오일 분리기(29)가 설치되고, 상기 제 1오일 분리기(29)는 상기 제 1압축기(22)의 흡입측에 연결된다. 상기 제 1오일 분리기(29)는 상기 제 1압축기(22)에서 토출된 냉매 중 오일을 분리하고, 상기 분리된 오일은 상기 제 1압축기(22)에 공급함으로써 상기 제 1압축기(22) 내부에 적정량의 오일을 유지시킨다.
상기 제 1실외기(20)는 상기 제 1실외 열교환기(24)에서 토출된 냉매를 상기 실내 열교환기(12)로 안내하는 냉매배관에는 난방시 냉매를 팽창시키는 제 1실외 팽창밸브(30)와, 냉방시 상기 실내 열교환기(12)로 이동되는 냉매를 냉각시키는 제 1과냉각장치(31)를 더 포함한다.
한편, 상기 제 1실외기(20)와 마찬가지로, 상기 제 2실외기(40)는 제 2어큐뮬레이터(41)와, 제 2압축기(42)와, 제 2사방밸브(43)와, 제 2실외 열교환기(44)와, 제 2실외 팽창밸브(50)와, 제 2과냉각 장치(51)를 포함한다.
그리고, 상기 제 2압축기(42)의 토출측 냉매배관에는 상기 제 2압축기(42)에서 토출된 냉매의 토출온도를 측정하기 위한 제 2압축기 토출온도센서(45)가 설치된다.
상기 제 2압축기(42)의 토출측 냉매배관과 상기 제 2어큐뮬레이터(41)의 흡입측 냉매배관은 제 2핫가스 배관(46)에 의해 연결된다. 상기 제 2핫가스 배관(46)에는 제 2모세관(47) 및 제 2핫가스 밸브(48)가 설치된다.
상기 제 2압축기(42)와 상기 제 2사방밸브(43)를 연결하는 배관에는 제 2오일 분리기(49)가 설치된다.
도 2는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기의 구성이 개략 도시된 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 멀티형 공기조화기는 전반적인 작동을 제어함과 아울러, 상기 제 1압축기 토출온도센서(25)와 상기 제 2압축기 토출온도센서(45)에서 감지된 값을 비교하여, 상기 제 1,2핫가스 밸브(28)(48)를 제어하는 제어부(60)를 더 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법을 도 3을 참조하여 설명한다.
즉, 도 3은 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기의 제어방법이 도시된 순서도이다.
상기 멀티형 공기조화기가 온되어, 냉방 또는 난방 운전이 시작되면, 상기 제 1,2압축기(22)(42)가 작동된다.(S1)
상기 제 1,2압축기(22)(42)가 작동되면, 상기 제 1압축기 토출온도센서(25)는 상기 제 1압축기(22)에서 토출된 냉매의 토출온도를 감지하고, 상기 제 2압축기 토출온도센서(45)는 상기 제 2압축기(42)에서 토출된 냉매의 토출온도를 감지한다.(S2)
상기 제어부(60)는 상기 제 1압축기 토출온도센서(25)에서 감지된 제 1토출온도(T1)와, 상기 제 2압축기 토출온도센서(45)에서 감지된 제 2토출온도(T2)를 비교한다. 즉, 상기 제 1토출온도(T1)와 제 2토출온도(T2)의 차이를 상기 제어부(60)에 미리 설정된 제 1설정온도(T3)와 비교한다.(S3)
상기 제 1토출온도(T1)와 제 2토출온도(T2)의 차이가 상기 제 1설정온도(T3)보다 크면, 상기 제 1,2압축기(22)(42)의 토출온도 차이가 과다하게 발생하였다고 판단할 수 있다. 즉, 상기 제 1토출온도(T1)가 상기 제 2토출온도(T2)보다 높으면, 상기 제 1실외기(20)에는 상기 제 2실외기(40)보다 냉매 유량이 과소하게 분배되어 상기 제 1압축기(22)의 제 1토출온도(T1)가 과도하게 상승하였다고 판단할 수 있다. 또한, 상기 제 2실외기(40)에는 상기 제 1실외기(20)보다 냉매 유량이 과도하 게 분배되어, 상기 제 2압축기(42)에서는 액압축이 발생될 수 있다.
따라서, 상기 제 1토출온도(T1)와 제 2토출온도(T2)의 차이가 상기 제 1설정온도(T3)보다 크면, 상기 제어부(60)는 토출온도가 낮은 실외기측의 핫가스 밸브를 개방시킨다. 즉, 상기 제 1토출온도(T1)가 상기 제 2토출온도(T2)보다 높은 경우(S4), 상기 제어부(60)는 상기 제 2실외기(40)의 상기 제 2핫가스 밸브(48)를 개방시킨다. 그리고, 상기 제 1실외기(20)의 상기 제 1핫가스 밸브(28)를 차폐시킨다.(S5)
상기 제 2핫가스 밸브(48)가 개방되면, 상기 제 2압축기(42)에서 토출된 고온 고압의 냉매가 상기 제 2어큐뮬레이터(41)의 흡입측 냉매를 기화시킨다. 따라서, 상대적으로 토출온도가 낮은 상기 제 2압축기(42)에서 발생될 수 있는 액압축 현상이 방지될 수 있다. 또한, 상기 제 2핫가스 밸브(48)가 개방되면, 상기 제 1실외기(20)측으로 냉매가 흐르게 되어, 전체 사이클의 유량 분배가 개선됨과 아울러, 상기 제 1토출온도(T1)를 낮출 수 있게 된다.
상기 제 2핫가스 밸브(48)가 개방되는 동안에, 상기 제 1,2압축기(22)(42)의 토출온도를 계속해서 감지한다. 이후, 상기 제 1토출온도(T1)와 제 2토출온도(T2)의 차이가 상기 제어부(60)에 미리 설정된 제 2설정온도(T4)보다 작아지면(S6), 상기 제 2핫가스 밸브(48)를 차폐시킨다.(S7) 여기서, 상기 제 2설정온도(T4)는 상기 제 1설정온도(T3)보다 작게 설정된다.
한편, 상기 제 1토출온도(T1)와 제 2토출온도(T2)의 차이가 상기 제 1설정온도(T3)보다 크고, 상기 제 2토출온도(T2)가 상기 제 1토출온도(T1)보다 높으면, 상 기 제어부(60)는 상기 제 1실외기(20)의 상기 제 1핫가스 밸브(28)를 개방시킨다. 그리고, 상기 제 2핫가스 밸브(48)를 차폐시킨다.(S8)
상기 제 1핫가스 밸브(28)가 개방되면, 상기 제 1압축기(22)에서 토출된 고온 고압의 냉매가 상기 제 1어큐뮬레이터(21)의 흡입측으로 유입되어 상기 제 1어큐뮬레이터(21)의 흡입측 냉매를 기화시킨다. 따라서, 상대적으로 토출온도가 낮은 상기 제 1압축기(22)에서 발생될 수 있는 액압축 현상이 방지될 수 있다. 또한, 상기 제 1핫가스 밸브(28)가 개방되면, 상기 제 2실외기(40)측으로 냉매가 흐르게 되어, 전체 사이클의 유량 분배가 개선됨과 아울러, 상기 제 2토출온도(T2)를 낮출 수 있게 된다.
상기 제 1핫가스 밸브(28)가 개방되는 동안에, 상기 제 1,2압축기(22)(42)의 토출온도를 계속해서 감지한다. 이후, 상기 제 1토출온도(T1)와 제 2토출온도(T2)의 차이가 상기 제 2설정온도(T4)보다 작아지면(S9), 상기 제 1핫가스 밸브(28)를 차폐시킨다.(S10)
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티형 공기조화기가 도시된 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기의 구성이 개략 도시된 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기의 제어방법이 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>
20: 제 1실외기 22: 제 1압축기
25: 제 1압축기 토출온도센서 26: 제 1핫가스 배관
28: 제 1핫가스 밸브 40: 제 2실외기
42: 제 2압축기 45: 제 2압축기 토출온도센서
48: 제 2핫가스 밸브 60: 제어부

Claims (5)

  1. 복수개의 압축기들과;
    상기 복수개의 압축기들 각각에서 토출된 냉매 중 일부를 각각의 상기 압축기들의 흡입측으로 바이패스하도록 배치된 복수개의 핫가스 배관과;
    상기 복수개의 핫가스 배관에 각각 배치된 복수개의 핫가스 밸브와;
    상기 복수개의 압축기들의 토출온도를 비교하고, 상기 복수개 압축기들의 토출온도 중 가장 높은 토출온도와 가장 낮은 토출온도의 차이가 제1설정온도이상이면, 상기 복수개의 핫가스 밸브의 개폐를 서로 다르게 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화기.
  2. 압축기와, 상기 압축기에서 토출된 냉매 중 일부를 상기 압축기의 흡입측으로 바이패스하도록 배치된 핫가스 배관과, 상기 핫가스 배관에 각각 배치된 핫가스 밸브를 각각 포함하는 복수개 실외기들과;
    상기 복수개 실외기들의 압축기 토출온도를 서로 비교하고, 상기 복수개 실외기들의 압축기 토출온도 중 가장 높은 토출온도와 가장 낮은 토출온도의 차이가 제1설정온도이상이면, 상기 복수개 실외기들의 핫가스 밸브의 개폐를 서로 다르게 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화기.
  3. 복수개의 실외기들의 각 압축기 토출온도를 서로 비교하는 단계와;
    상기 압축기 토출온도의 차이가 미리 설정된 제 1설정온도 이상이면, 상기 복수개의 실외기들 중에서 상기 압축기 토출온도가 가장 낮은 실외기의 핫가스 밸 브를 개방하는 단계를 포함하는 공기조화기의 제어방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수개의 실외기들 중에서 상기 압축기의 토출온도가 가장 낮은 실외기를 제외한 나머지 실외기의 핫가스 밸브는 차폐하는 공기조화기의 제어방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 압축기 토출온도가 가장 낮은 실외기의 핫가스 밸브가 개방되는 동안, 상기 복수개의 실외기들의 각 압축기 토출온도를 서로 비교하는 단계와;
    상기 압축기 토출온도의 차이가 미리 설정된 제 2설정온도 미만이면, 상기 압축기 토출온도가 가장 낮은 실외기의 핫가스 밸브를 차폐하는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 제어방법.
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