KR20080110135A - Air conditioner and control method of the same - Google Patents

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Abstract

An air conditioner and a control method thereof are provided to prevent rapid decrease of the amount of refrigerant by increasing the amount of refrigerant stored in an accumulator. A control method for an air conditioner includes the steps of determining whether a difference between the condensation temperature of refrigerant and the liquid pipe temperature of refrigerant is in a set value range(S20), controlling an expansion valve according to the degree of suction superheat if so(S22), or reducing an opening degree value of the expansion valve if not(S24).

Description

공기조화기 및 그 제어방법{Air conditioner and Control method of the same}Air conditioner and control method {Air conditioner and Control method of the same}

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기가 설치된 조감도이다. 1 is a bird's eye view of an air conditioner according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 공기 조화기의 도시도이다. 2 is a view showing an air conditioner according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기를 나타낸 구성도이다. 3 is a block diagram showing an air conditioner according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 공기 조화기의 난방 운전시 주요 제어방법에 따른 순서도이다.Figure 4 is a flow chart according to the main control method during the heating operation of the air conditioner according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

2 ; 실내 열교환기 4 ; 실내 송풍기2 ; Indoor heat exchanger 4; Indoor blower

6 ; 실내 전자 팽창밸브 8 ; 실내 열교환기 온도센서6; Indoor electronic expansion valve 8; Indoor heat exchanger temperature sensor

10 ; 실외 열교환기 12 ; 실외 송풍기10; Outdoor heat exchanger 12; Outdoor blower

14 ; 어큐뮬레이터 15,16 ; 압축기14; Accumulators 15,16; compressor

17 ; 사방밸브 18 ; 실외 전자 팽창밸브17; Four-way valve 18; Outdoor electronic expansion valve

20 ; 실외 열교환기 온도센서 20; Outdoor heat exchanger temperature sensor

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 적어도 난방 운전시, 압축기가 기동 중일 때 흡입 과열도와 토출 과열도에 따라 과열도 제어 조건이 변동될 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner and a control method thereof, and more particularly, to an air conditioner and a control method thereof in which the superheat control condition can be varied depending on the suction superheat and the discharge superheat when the compressor is running, at least during the heating operation. will be.

일반적으로 공기조화기는 압축기, 응축기, 증발기, 팽창 밸브로 이루어진 공기조화 사이클을 이용하여 상기 공기조화기가 설치된 건물 또는 방에 냉기 또는 온기를 공급하는 등 공기 조화가 이루어지게 하는 장치로서, 크게 분리형과 일체형으로 구분된다.In general, an air conditioner is an air conditioning cycle consisting of a compressor, a condenser, an evaporator, and an expansion valve, which supplies air or hot air to a building or a room where the air conditioner is installed. Separated by.

상기한 분리형과 일체형은 기능적으로는 같지만 분리형은 실내기에 실내 열교환기(증발기 혹은 응축기)를 설치하고, 실외기에 실외 열교환기(응축기 혹은 증발기)와 압축기를 설치하여 서로 분리된 두 장치를 냉매 배관으로 연결시킨 것이고, 일체형은 실내 열교환기와 압축기와 실외 열교환기와 팽창 밸브를 하나의 장치로 설치한 것이다.The separation type and the integrated type are functionally the same, but the separation type installs an indoor heat exchanger (evaporator or condenser) in an indoor unit, and an outdoor heat exchanger (condenser or evaporator) and a compressor in an outdoor unit, and separates them from each other as refrigerant piping. The one-piece unit is an indoor heat exchanger, a compressor, an outdoor heat exchanger, and an expansion valve.

상기 일체형 공기조화기로는 창에 장치를 걸어서 직접 설치하는 창문형 공기조화기와, 흡입덕트와 토출덕트를 연결하여 실내 외측에 설치하는 덕트형 공기조화기 등이 있다. 상기 분리형 공기조화기로는 직립으로 설치하는 스탠드형 공기조화기와, 벽에 걸어서 설치하는 벽걸이형 공기조화기 등이 있다. The integrated air conditioner includes a window type air conditioner installed directly by hanging a device on a window, and a duct type air conditioner connected to an intake duct and a discharge duct and installed outside the room. The separate type air conditioners include stand type air conditioners installed upright and wall-mounted air conditioners mounted on a wall.

또한 상기 공기조화기는 냉방용으로만 사용되는 냉방 전용 공기조화기와, 냉/난방 겸용으로 사용될 수 있는 히트 펌프식 공기조화기로 구분될 수 있다. In addition, the air conditioner may be classified into a cooling air conditioner that is used only for cooling, and a heat pump type air conditioner that may be used for both cooling and heating.

또한 최근에는 적어도 하나의 실외기와 복수 개의 실내기가 시리즈로 연결된 멀티형 공기조화기가 널리 사용되고 있다.Recently, a multi-type air conditioner in which at least one outdoor unit and a plurality of indoor units are connected in series has been widely used.

통상적으로 이러한 공기조화기는 압축기 기동시 팽창 밸브를 흡입 과열도 제어하여 시스템 안정화시키고, 시스템 안정화되면 팽창 밸브를 토출 과열도 제어한다.Typically, such an air conditioner controls the intake overheating of the expansion valve at the start of the compressor to stabilize the system. When the system is stabilized, the air conditioner also controls the discharge overheating of the expansion valve.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 공기 조화기는, 냉매량이 응축기에서 감당할 수 있는 한계보다 과도하게 많아지면, 응축기에서 액체와 기체의 혼합인 2상의 포화 냉매가 토출되고, 이러한 2상의 포화 냉매가 팽창, 증발 과정을 거치는 동안 충분히 기화되지 못한 체 2상의 냉매 상태로 압축 과정으로 들어가는데, 이 때 2상의 냉매 중 액상의 냉매는 어큐뮬레이터에 의해 걸려지기 때문에 상당량의 냉매가 어큐뮬레이터에 저장되어 순환될 수 있는 냉매량이 급격하게 감소됨으로써, 시스템 안정화, 신뢰성에 악영향을 미치는 문제점이 있다.However, in the air conditioner according to the prior art as described above, when the amount of refrigerant is excessively larger than the limit that the condenser can afford, two-phase saturated refrigerant, which is a mixture of liquid and gas, is discharged from the condenser, During the expansion and evaporation process, the refrigerant enters the compression process as a refrigerant phase that is not sufficiently vaporized.As the liquid phase refrigerant in the two phase refrigerant is caught by the accumulator, a considerable amount of refrigerant can be stored and circulated in the accumulator. As the amount of refrigerant is drastically reduced, there is a problem that adversely affects system stabilization and reliability.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉매량이 응축기에서 감당할 수 있는 한계를 넘어서면, 응축기에서의 과냉도가 증가될 수 있도록 냉매 순환량을 감소시킴으로써, 어큐뮬레이터에 저장되는 냉매량이 증가되어 순환될 수 있는 냉매량이 급격하게 감소되는 것을 방지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the amount of refrigerant stored in the accumulator by reducing the amount of refrigerant circulation to increase the supercooling in the condenser when the amount of refrigerant exceeds the limit that can be accommodated in the condenser It is an object of the present invention to provide an air conditioner and a control method thereof which can prevent the amount of refrigerant that can be increased and circulated rapidly decrease.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 응축온도와 액관 온도 차이가 기 설정치 이내이면 팽창 밸브가 흡입 과열도에 따라 제어되고, 그렇지 않으면 상기 팽창 밸브의 개도 값이 작아지도록 상기 팽창 밸브의 개도량이 감소되는 공기조화기의 제어방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides that the expansion valve is controlled according to the suction superheat if the difference between the condensation temperature and the liquid pipe temperature is within the preset value, otherwise the opening amount of the expansion valve is reduced so that the opening value of the expansion valve is reduced. It provides a control method of the air conditioner.

상기 응축 온도와 액관 온도 차이가 기 설정치 이내가 아닌 경우, 상기 팽창 밸브의 개도량이 일정 비율씩 감소될 수 있다.When the difference between the condensation temperature and the liquid pipe temperature is not within a preset value, the opening amount of the expansion valve may be reduced by a predetermined ratio.

상기 공기조화기의 제어 방법은 냉,난방 운전 중 난방 운전시 실시될 수 있다.The control method of the air conditioner may be carried out during the heating operation during the cooling, heating operation.

또한 상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 냉매가 차례로 순환되는 압축기와, 응축기와, 팽창 밸브와, 증발기를 포함하고; 상기 응축기에서 측정된 응축 온도와 액관 온도 차이가 기 설정치 이내이면 상기 팽창 밸브가 흡입 과열도에 따라 제어되고, 그렇지 않으면 상기 팽창 밸브의 개도량이 감소되도록 하는 제어 유닛을 갖는 공기조화기를 제공한다.The present invention also includes a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator in which the refrigerant is circulated in turn; The expansion valve is controlled in accordance with the suction superheat if the difference between the condensation temperature and the liquid pipe temperature measured in the condenser is within a preset value, otherwise it provides an air conditioner having a control unit which allows the opening amount of the expansion valve to be reduced.

또한 상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 냉,난방 운전을 위해 실내 열교환기와, 압축기와, 팽창 밸브와, 실외 열교환기와, 사방밸브와, 실내 전자 팽창 밸브와, 실외 전자 팽창 밸브를 포함하고; 상기 실외 전자 팽창 밸브는 냉방 운전 인 경우 완전 개방되고, 난방 운전인 경우 응축온도와 액관 온도 차이가 기 설정치 이내이면 상기 팽창 밸브가 흡입 과열도에 따라 제어되고, 그렇지 않으면 상기 팽창 밸브의 개도량이 감소되도록 하는 제어 유닛을 갖는 공기조화기를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention includes an indoor heat exchanger, a compressor, an expansion valve, an outdoor heat exchanger, a four-way valve, an indoor electromagnetic expansion valve, an outdoor electromagnetic expansion valve for cooling and heating operation; The outdoor electromagnetic expansion valve is fully opened in the cooling operation, and in the case of heating operation, the expansion valve is controlled according to the suction superheat if the difference between the condensation temperature and the liquid pipe temperature is within the preset value, otherwise the opening amount of the expansion valve is reduced. An air conditioner having a control unit is provided.

상기 응축 온도는 상기 실내 열교환기에 위치된 실내 열교환기 온도 센서에 의해 획득될 수 있다.The condensation temperature may be obtained by an indoor heat exchanger temperature sensor located in the indoor heat exchanger.

상기 액관 온도는 상기 실외 전자 팽창 밸브의 입구 쪽에 위치된 실외기 배관 온도 센서에 의해 획득될 수 있다.The liquid pipe temperature may be obtained by an outdoor unit pipe temperature sensor located at an inlet side of the outdoor electromagnetic expansion valve.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기가 설치된 조감도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기 조화기의 도시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기를 나타낸 구성도이다.1 is a bird's eye view of an air conditioner according to the present invention, FIG. 2 is a view showing an air conditioner according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing an air conditioner according to the present invention.

본 실시 예에 따른 공기 조화기는 여러 유형의 공기조화기에 적용될 수 있는데, 설명의 편의를 위해 여러 유형의 공기조화기 중 건물의 실내에 설치되는 다수개의 실내기(I)와, 상기 실내기(I)와 냉매 배관(P)을 통해 연결된 실외기(M)(S1)(S2)와, 상기 실내기(I) 및 실외기(M)(S1)(S2)를 제어하는 제어 유닛(미도시)을 포함하여 구성되어, 공기 조화 사이클을 이용하여 냉방 또는 난방 운전되는 멀티형이고, 히트 펌프 타입에 한정하여 설명한다.The air conditioner according to the present embodiment may be applied to various types of air conditioners. For convenience of description, a plurality of indoor units I installed in the interior of a building among the various types of air conditioners, and the indoor units I and It is configured to include an outdoor unit (M) (S1) (S2) and a control unit (not shown) for controlling the indoor unit (I) and the outdoor unit (M) (S1) (S2) connected through a refrigerant pipe (P). The present invention is a multi-type that is cooled or heated by using an air conditioning cycle, and the description is limited to the heat pump type.

상기 각 실내기(I)는 각 실내기(I)가 설치된 룸의 실내 공기와 냉매가 열교환되는 실내 열교환기(2)와, 각 실내기(I)가 설치된 룸의 실내 공기를 상기 실내 열교환기(2)로 송풍시키는 실내 송풍기(4)와, 냉방 운전시 냉매가 감압되게 하고 냉매 유량을 조절하는 팽창밸브인 실내 전자 팽창밸브(6)가 구비된다.Each indoor unit (I) is an indoor heat exchanger (2) in which the indoor air of the room where each indoor unit (I) is installed and a refrigerant exchange heat, and the indoor air in the room where each indoor unit (I) is installed, the indoor heat exchanger (2). An indoor blower (4) for blowing air in the air, and an indoor electromagnetic expansion valve (6), which is an expansion valve for reducing the refrigerant and controlling the flow rate of the refrigerant during the cooling operation.

상기 실내 열교환기(2)는 공기 조화기의 냉방 운전시 액상 냉매가 흡입되고 상기 흡입된 액상 냉매가 냉방 운전을 요청한 실내기(I)가 설치된 실내 공기에 의해 증발되면서 실내 공기가 냉각되게 하는 증발기로 작용되고, 공기 조화기의 난방 운전시 기상 냉매가 흡입되고 상기 흡입된 기상 냉매가 난방 운전을 요청한 실내기(I)가 설치된 실내 공기에 의해 응축되면서 실내 공기 온도가 상승되게 하는 응축기로 작용된다. The indoor heat exchanger (2) is an evaporator that allows the indoor air to be cooled while the liquid refrigerant is sucked during the cooling operation of the air conditioner and the sucked liquid refrigerant is evaporated by the indoor air in which the indoor unit (I) which requests the cooling operation is installed. The gaseous refrigerant is sucked during the heating operation of the air conditioner, and the sucked gaseous refrigerant is condensed by the indoor air in which the indoor unit I, which requested the heating operation, is installed.

상기 실내 열교환기(2)에는 상기 실내 열교환기(2)를 통과하는 냉매의 온도를 센싱할 수 있는 실내 열교환기 온도 센서(8)가 설치될 수 있다. 상기 실내 열교환기 온도 센서(8)는 냉방 운전시 상기 실내 열교환기(2)가 증발기로 작용되는 바 상기 실내 열교환기(2)에서 증발되는 냉매의 증발 온도를 센싱하고, 난방 운전시 상기 실내 열교환기(2)가 응축기로 작용되는 바 상기 실내 열교환기(2)에서 응축되는 냉매의 응축 온도를 센싱한다. The indoor heat exchanger 2 may be provided with an indoor heat exchanger temperature sensor 8 capable of sensing the temperature of the refrigerant passing through the indoor heat exchanger 2. The indoor heat exchanger temperature sensor 8 senses the evaporation temperature of the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger 2 when the indoor heat exchanger 2 acts as an evaporator during a cooling operation, and the indoor heat exchanger during a heating operation. Bar 2 serves as a condenser to sense the condensation temperature of the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (2).

상기 실내 송풍기(4)는 상기 제어 유닛(38)에 의해 제어되어 동력을 발생시키는 실내 모터부(4a)와, 상기 실내 모터부(4a)와 연결되어 상기 실내 모터부(4a)에 의해 회전되면서 송풍력을 발생시키는 실내 팬(4b)으로 이루어진다.The indoor blower 4 is rotated by the indoor motor unit 4a connected to the indoor motor unit 4a and the indoor motor unit 4a, which are controlled by the control unit 38 to generate power. It consists of the indoor fan 4b which produces a blowing force.

상기 복수개의 실외기(M)(S1)(S2)는 상기 실내기(I)의 부하와 상관없이 항상 작동되는 메인 실외기(M)와, 상기 실내기(I)의 부하에 따라 선택적으로 작동되는 서브 실외기(S1)(S2)로 이루어진다.The plurality of outdoor units (M) (S1) and (S2) are the main outdoor unit (M) that is always operated regardless of the load of the indoor unit (I), and the sub outdoor unit selectively operated according to the load of the indoor unit (I) ( S1) (S2).

상기 메인 실외기(M)와 서브 실외기(S1)(S2)는 실외 공기와 냉매가 열교환되는 실외 열교환기(10)와, 실외 공기를 상기 실외 열교환기(10)로 송풍시키는 실외 송풍기(12)와, 기체 냉매만을 추출하는 어큐뮬레이터(14)와, 상기 어큐뮬레이터(14)에서 추출된 기체 냉매를 압축하는 2대의 압축기(15)(16)와, 냉매 흐름을 절환하는 사방밸브(17)와, 난방 운전시 과열도에 따라 제어되어 냉매를 감압하고 냉매의 유량을 조절하는 팽창밸브인 실외 전자 팽창밸브(18)를 포함하여 구성된다. The main outdoor unit M and the sub outdoor unit S1 and S2 may include an outdoor heat exchanger 10 through which outdoor air and a refrigerant exchange heat, and an outdoor blower 12 that blows outdoor air to the outdoor heat exchanger 10. An accumulator 14 for extracting only the gas refrigerant, two compressors 15 and 16 for compressing the gas refrigerant extracted from the accumulator 14, a four-way valve 17 for switching the refrigerant flow, and a heating operation. It is configured to include an outdoor electromagnetic expansion valve 18, which is an expansion valve that is controlled according to the degree of superheating and reduces the refrigerant and regulates the flow rate of the refrigerant.

상기 실외 열교환기(10)는 공기 조화기의 냉방 운전시 기상 냉매가 흡입되고 상기 흡입된 기상 냉매가 실외 공기에 의해 응축되게 하는 응축기로 작용되고, 공기 조화기의 난방 운전시 액상 냉매가 흡입되고 상기 흡입된 액상 냉매가 실외 공기에 의해 증발되게 하는 증발기로 작용된다.The outdoor heat exchanger 10 acts as a condenser to suck the gaseous refrigerant during the cooling operation of the air conditioner and condense the sucked gaseous refrigerant by the outdoor air, and the liquid refrigerant is sucked during the heating operation of the air conditioner. The sucked liquid refrigerant acts as an evaporator to allow the outdoor air to evaporate.

상기 실외 열교환기(10)에는 상기 실외 열교환기(10)를 통과하는 냉매의 온도를 센싱할 수 있는 실외 열교환기 온도 센서(20)가 설치될 수 있다. 상기 실외 열교환기 온도 센서(20)는 냉방 운전시 상기 실외 열교환기(10)가 응축기로 작용되는 바 상기 실외 열교환기(10)에서 응축되는 냉매의 응축 온도를 센싱하고, 난방 운전시 상기 실외 열교환기(10)가 증발기로 작용되는 바 상기 실외 열교환기(10)에서 증발되는 냉매의 증발 온도를 센싱한다.The outdoor heat exchanger 10 may be provided with an outdoor heat exchanger temperature sensor 20 capable of sensing the temperature of the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 10. The outdoor heat exchanger temperature sensor 20 senses the condensation temperature of the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 10 when the outdoor heat exchanger 10 acts as a condenser during the cooling operation, and the outdoor heat exchanger during the heating operation. Bar 10 acts as an evaporator senses the evaporation temperature of the refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger 10.

상기 실외 송풍기(12)는 상기 제어 유닛(38)에 의해 제어되어 동력을 발생시키는 실외 모터부(12a)와, 상기 실외 모터부(12a)와 연결되어 상기 실외 모터부(12a)의 동력에 의해 회전되면서 송풍력을 발생시키는 실외 팬(12b)으로 이루어진다.The outdoor blower 12 is controlled by the control unit 38 to generate power, and is connected to the outdoor motor unit 12a and the outdoor motor unit 12a by the power of the outdoor motor unit 12a. It consists of an outdoor fan 12b that rotates and generates a blowing force.

상기 메인 실외기(M)의 2대의 압축기(15)(16) 중 하나는 인버터 압축기이고, 나머지 하나는 정속 압축기로 구비될 수 있다.One of the two compressors 15 and 16 of the main outdoor unit M may be an inverter compressor, and the other may be provided as a constant speed compressor.

상기 서브 실외기(S1)(S2)의 2대의 압축기(15)(16)는 모두 정속 압축기로 구비될 수 있다.The two compressors 15 and 16 of the sub outdoor units S1 and S2 may be provided as constant speed compressors.

상기 압축기(15)(16)의 흡입 측과 토출 측에는 각각 상기 압축기(15)(16)의 흡입/토출 압력을 센싱하는 저압 압력 센싱부(22)와 고압 압력 센싱부(23)가 구비된다.The suction side and the discharge side of the compressor 15 and 16 are provided with a low pressure sensing unit 22 and a high pressure sensing unit 23 for sensing the suction / discharge pressure of the compressor 15 and 16, respectively.

상기 어큐뮬레이터(14)는 2대의 압축기(15)(16)에 함께 연결되어 공용 이용될 수 있도록 공용 어큐뮬레이터이다.The accumulator 14 is a common accumulator so as to be connected to two compressors 15 and 16 together for common use.

또한, 상기 메인 실외기(M)와 서브 실외기(S1)(S2)에는 각각, 상기 실내 열교환기(2)와 실외 전자 팽창밸브(18) 사이 배관 내 온도를 감지하는 실외기 배관 온도 센서(40)가 더 포함된다. In addition, each of the main outdoor unit (M) and the sub outdoor unit (S1) (S2), the outdoor unit pipe temperature sensor 40 for sensing the temperature in the pipe between the indoor heat exchanger (2) and the outdoor electromagnetic expansion valve (18), respectively. More included.

또한, 상기 메인 실외기(M)와 서브 실외기(S1)(S2)에는 각각, 상기 압축기(15)(16)의 흡입 측에 설치된 오일분리기(30) 및 모세관(32)과, 냉방 운전시 상기 실내 열교환기(2)로 이동되는 냉매를 냉각시키는 과냉각장치(34)와, 상기 압축기(15)(16)의 온도를 하강시키기 위한 리퀴드 인젝션장치(36)가 더 포함된다.In addition, the main outdoor unit (M) and the sub outdoor unit (S1) (S2), respectively, the oil separator (30) and the capillary tube (32) installed on the suction side of the compressor (15), (16), the indoor during the cooling operation A subcooling device 34 for cooling the refrigerant moved to the heat exchanger 2 and a liquid injection device 36 for lowering the temperature of the compressors 15 and 16 are further included.

한편, 상기 냉매배관(P)에는 상기 냉매배관(P) 내부의 습기를 제거하기 위한 드라이어(38)가 설치된다. On the other hand, the refrigerant pipe (P) is provided with a dryer 38 for removing moisture in the refrigerant pipe (P).

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기조화기의 냉방 운전시 작용을 도 1 내지 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 참고로 본 발명에 따른 공기 조화기의 냉방 운전시 냉매의 흐름은 도 3에 도시된 화살표와 같다. Looking at the operation of the air conditioner according to the present invention configured as described above with reference to Figures 1 to 4 as follows. For reference, the flow of the refrigerant during the cooling operation of the air conditioner according to the present invention is the same as the arrow shown in FIG. 3.

상기 복수개의 실내기(I) 중 어느 하나라도 냉방 운전을 요청하면, 상기 냉방 운전을 요청한 실내기(I) 및 상기 실외기(M)(S1)(S2)가 구동된다. 그러면 냉매가 상기 압축기(15)(16)에서 압축되고, 상기 압축기(15)(16)에서 압축된 냉매는 사방밸브(17)와, 실외 열교환기(10)와, 실외 전자 팽창밸브(18)와, 실내 전자 팽창밸브(6)와, 실내 열교환기(2)를 차례로 통과한 후, 상기 사방밸브(17)를 통해 상기 압축기(15)(16)로 순환된다. 물론, 냉매는 냉방 운전을 요청한 실내기(I)와 실외기(M)(S1)(S2)로만 순환된다. 상술한 바와 같이 냉매가 냉매 배관(P)을 따라 순환되면, 냉매가 상기 실내 열교환기(2)에서 상기 실내기(I)가 설치된 룸의 실내 공기 열을 빼앗음으로써, 상기 실내기(I)가 설치된 룸이 냉방된다. When any one of the plurality of indoor units I requests a cooling operation, the indoor unit I and the outdoor units M, S1 and S2 which have requested the cooling operation are driven. The refrigerant is then compressed in the compressors (15) and (16), and the refrigerant compressed in the compressors (15) and (16) is a four-way valve (17), an outdoor heat exchanger (10), and an outdoor electromagnetic expansion valve (18). And, after passing through the indoor electromagnetic expansion valve (6) and the indoor heat exchanger (2) in turn, are circulated to the compressors (15) and (16) through the four-way valve (17). Of course, the refrigerant is circulated only to the indoor unit (I) and the outdoor unit (M) (S1) (S2) requesting the cooling operation. As described above, when the refrigerant is circulated along the refrigerant pipe P, the refrigerant deprives the indoor air heat of the room in which the indoor unit I is installed from the indoor heat exchanger 2, thereby providing a room in which the indoor unit I is installed. Is cooled.

이때, 상기 실내 전자 팽창밸브(6)는 흡입 과열도 또는 토출 과열도에 따라 제어된다. 상기 실외 전자 팽창밸브(18)는 냉매가 상기 실외 전자 팽창밸브(18)를 통과하되, 팽창되지 않도록 완전 개방(Full Open)된다.At this time, the indoor electromagnetic expansion valve (6) is controlled according to the suction superheat degree or the discharge superheat degree. The outdoor electromagnetic expansion valve 18 is fully open so that refrigerant passes through the outdoor electromagnetic expansion valve 18 and does not expand.

그리고, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기조화기의 난방 운전시 작용을 살펴보면 다음과 같다. 참고로 본 발명에 따른 공기 조화기의 난방 운전시 냉매의 흐름은 도 3에 도시된 화살표와 반대 방향이다.And, look at the operation during the heating operation of the air conditioner according to the present invention configured as described above are as follows. For reference, the flow of the refrigerant during the heating operation of the air conditioner according to the present invention is opposite to the arrow shown in FIG. 3.

상기 복수개의 실내기(I) 중 어느 하나라도 난방 운전을 요청하면, 상기 압축기(15)(16)에서 압축된 냉매가 사방밸브(17)와, 실내 열교환기(2)와, 실내 전자 팽창밸브(6)와, 실외 전자 팽창밸브(18)와, 실외 열교환기(60)를 차례로 통과한 후, 상기 사방밸브(17)를 통해 상기 압축기(15)(16)로 순환된다. 그러면, 냉매가 상기 실내 열교환기(2)에서 상기 실내기(I)가 설치된 룸의 실내 공기로 열을 방출함으로써, 상기 실내기(I)가 설치된 룸이 난방된다. When any one of the plurality of indoor units I requests heating operation, the refrigerant compressed by the compressors 15 and 16 is a four-way valve 17, an indoor heat exchanger 2, and an indoor electromagnetic expansion valve ( 6), the outdoor electromagnetic expansion valve 18, and the outdoor heat exchanger 60 in turn, and then circulated to the compressors 15 and 16 through the four-way valve 17. Then, the refrigerant discharges heat from the indoor heat exchanger 2 to the indoor air of the room where the indoor unit I is installed, thereby heating the room where the indoor unit I is installed.

이때, 상기 실내 전자 팽창밸브(6)는 냉매가 상기 실내 전자 팽창밸브(6)를 통과하되, 팽창되지 않도록 완전 개방(Full Open)된다. 그리고, 상기 실외 전자 팽창밸브(18)는 다음과 같은 난방 운전시 실외 전자 팽창밸브 제어 알고리즘에 따라 제어된다.At this time, the indoor electromagnetic expansion valve (6) is passed through the indoor electromagnetic expansion valve (6), but is fully open (Full Open) so as not to expand. The outdoor electromagnetic expansion valve 18 is controlled according to the outdoor electronic expansion valve control algorithm during the heating operation as follows.

이하, 상술한 난방 운전시 실외 전자 팽창밸브 제어 알고리즘에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the outdoor electronic expansion valve control algorithm during the heating operation will be described in detail.

먼저, 공기조화기의 운전이 시작되면, 냉방 운전인지 난방 운전인지가 먼저 판단된다. 상기 냉,난방 운전 여부는 공기조화기의 운전 선택 스위치 등의 조작을 통해 인식될 수도 있고, 설정된 실내 온도에 따라 인식될 수도 있고, 이외 다양한 방법을 통해 판단될 수 있다.First, when the operation of the air conditioner is started, it is first determined whether the cooling operation or the heating operation. Whether the cooling and heating operation may be recognized through an operation such as an operation selection switch of the air conditioner, may be recognized according to a set room temperature, or may be determined through various methods.

상기 냉,난방 운전 판단 결과, 냉방 운전으로 판단되면, 상기 실외 전자 팽창밸브(18)는 상기한 공기조화기의 냉방 운전시 작용시에서 기술한 바와 같이, 완전 개방된다. As a result of the cooling and heating operation determination, when it is determined that the cooling operation is performed, the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is completely opened as described in the operation of the air conditioner in the cooling operation.

반면, 상기 냉,난방 운전 판단 결과, 난방 운전으로 판단되면, 상기 실외 전자 팽창밸브(18)가 흡입 과열도에 따라 정상 제어될 수 있는 상황인지 여부가 먼저 판단된다. On the other hand, if it is determined that the heating and heating operation is determined as the heating operation, it is first determined whether the outdoor electromagnetic expansion valve 18 can be normally controlled according to the suction superheat degree.

즉 난방 운전시 상기 응축기로 작용하는 실내 열교환기(2)에서 응축할 수 있 는 냉매량에는 한계가 있기 때문에 냉매량이 과도하면, 냉매가 상기 실내 열교환기(2)에서 충분히 응축되지 못하고 2상의 포화냉매 상태로 상기 실내 열교환기(2)로부터 토출된다. 상기 2상의 포화 냉매는 상기 실내 열교환기(2)에서 충분히 응축된 과냉의 냉매보다 배관에서의 압력 저하가 커서, 상기 실내 열교환기(2)에서 토출되어 상기 실외 전자 팽창밸브(18)에 도달했을 때는 건도가 상당히 높은 이상의 냉매 상태가 되고, 온도도 상당히 낮아진다. 여기서 상기 응축기로 작용하는 실내 열교환기(2)의 응축 한계량은, 상기 실내 열교환기(2) 자체 용량뿐만 아니라, 상기 현재 실내 온도와 목표 실내 온도 차이, 실외 온도 등 여러 요소에 따라 변한다.That is, since there is a limit to the amount of refrigerant that can be condensed in the indoor heat exchanger (2) acting as the condenser during heating operation, if the amount of refrigerant is excessive, the refrigerant is not sufficiently condensed in the indoor heat exchanger (2) and the two-phase saturated refrigerant It discharges from the said indoor heat exchanger 2 in a state. The saturated refrigerant in the two phases has a lower pressure drop in the pipe than the supercooled refrigerant sufficiently condensed in the indoor heat exchanger 2, and is discharged from the indoor heat exchanger 2 to reach the outdoor electromagnetic expansion valve 18. In this case, the state of the refrigerant becomes a coolant of a significantly higher temperature, and the temperature is also significantly lower. Here, the limit of condensation of the indoor heat exchanger 2 acting as the condenser varies not only with the capacity of the indoor heat exchanger 2 itself, but also with various factors such as the current indoor temperature, the target indoor temperature difference, and the outdoor temperature.

따라서 상기 실외 전자 팽창밸브(18)의 흡입 과열도 정상 제어 여부 판단은, 상기 실내 열교환기(2)에서의 냉매의 응축 온도(이하, 응축 온도라 함)와 상기 실외기 배관 온도 센서(40)에서 감지된 배관 온도인 즉 냉매의 액관 온도(이하, 액관 온도라 함)를 비교하여 할 수 있다. Therefore, whether or not the suction overheating degree of the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is normally controlled is determined by the condensation temperature of the refrigerant in the indoor heat exchanger 2 (hereinafter referred to as condensation temperature) and the outdoor unit piping temperature sensor 40. By comparing the sensed pipe temperature, that is, the liquid pipe temperature (hereinafter, referred to as liquid pipe temperature) of the refrigerant.

즉 상술한 바와 같이 냉매량이 상기 실내 열교환기(2)에 감당할 수 있는 한계를 넘으면, 상기 응축 온도와 액관 온도의 차이가 상당히 큰 바, 상기 응축 온도에서 액관 온도를 뺀 값이 기 설정된 흡입 과열도 정상 제어 판단 기준치(A)(이하, 판단 기준치라 함)를 초과했는지 여부로 상기 실외 전자 팽창밸브(18)의 흡입 과열도 정상 제어 여부가 판단될 수 있다. 여기서, 상기 판단 기준치(A)는 시험치에 의해 설정될 수 있는데, 일 예로써 10ㅁ2℃로 설정될 수 있다.That is, as described above, when the amount of refrigerant exceeds the limit that can be accommodated by the indoor heat exchanger 2, the difference between the condensation temperature and the liquid pipe temperature is considerably large, and the value obtained by subtracting the liquid pipe temperature from the condensation temperature is a predetermined suction superheat degree. It may be determined whether or not the suction overheat of the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is normally controlled by whether the normal control determination reference value A (hereinafter, referred to as a determination reference value) is exceeded. Here, the determination reference value A may be set by a test value, for example, may be set to 10 ㅁ 2 ℃.

상기 실외 전자 팽창밸브(18)의 흡입 과열도 정상 제어 여부 판단 결과, 상기 응축 온도에서 액관 온도를 뺀 값이 상기 판단 기준치(A)를 초과하지 않았으면, 상기 냉매가 상기 응축기로 작용하는 실내 열교환기(2)에서 충분히 응축될 수 있는 상태로 인식되고, 상기 실외 전자 팽창밸브(18)가 흡입 과열도에 의해 정상 제어될 수 있는 것으로 판단된다.As a result of determining whether or not the intake superheat of the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is normally controlled, if the value obtained by subtracting the liquid pipe temperature from the condensation temperature does not exceed the determination reference value A, an indoor heat exchanger in which the refrigerant acts as the condenser It is recognized that the state can be sufficiently condensed in the apparatus 2, and it is determined that the outdoor electromagnetic expansion valve 18 can be normally controlled by the suction superheat degree.

상기 실외 전자 팽창밸브(6)가 흡입 과열도에 의해 정상 제어될 수 있는 것으로 판단되면, 상기 실외 전자 팽창밸브(18)가 상기 흡입 과열도가 일정하게 유지될 수 있도록 제어된다. If it is determined that the outdoor electromagnetic expansion valve 6 can be normally controlled by the suction superheat degree, the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is controlled to maintain the suction superheat degree constant.

즉 현재 공기조화기의 운전 상태에서 획득한 흡입 과열도 즉, 현재 흡입 과열도가 목표 흡입 과열도보다 낮으면, 상기 실외 전자 팽창밸브(18)가 현재의 실외 전자 팽창밸브(18)의 개도 상태보다 닫혀지도록 제어된다. 다시 말해서 상기 실외 전자 팽창밸브(18)의 개도 값이 작아진다. 그러면, 냉매의 유량이 감소되어 상기 현재 흡입 과열도가 상기 목표 흡입 과열도에 맞춰지도록 증가된다. That is, if the suction superheat degree acquired in the operation state of the current air conditioner, that is, the current suction superheat degree is lower than the target suction superheat degree, the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is the open state of the current outdoor electromagnetic expansion valve 18. It is controlled to close more. In other words, the opening value of the outdoor electromagnetic expansion valve 18 becomes small. Then, the flow rate of the refrigerant is reduced to increase the current suction superheat degree to match the target suction superheat degree.

반대로, 상기 현재 흡입 과열도가 목표 흡입 과열도보다 높으면, 상기 실외 전자 팽창밸브(18)가 현재의 실외 전자 팽창밸브(18)의 개도 상태보다 열리도록 제어된다. 다시 말해서 상기 실외 전자 팽창밸브(18)의 개도 값이 커진다. 그러면, 냉매의 유량이 증가되어 상기 현재 흡입 과열도가 상기 목표 흡입 과열도에 맞춰지도록 감소된다.Conversely, if the current suction superheat is higher than the target suction superheat, the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is controlled to open above the current open state of the outdoor electromagnetic expansion valve 18. In other words, the opening value of the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is increased. Then, the flow rate of the refrigerant is increased to reduce the current suction superheat degree to match the target suction superheat degree.

반면, 상기 실외 전자 팽창밸브(18)의 흡입 과열도 정상 제어 여부 판단 결과, 상기 응축 온도에서 액관 온도를 뺀 값이 상기 판단 기준치(A)를 초과하면, 상기 냉매량이 상기 응축기로 작용하는 실내 열교환기(2)에서 감당할 수 있는 한계를 넘어선 것으로 인식되고, 상기 실외 전자 팽창밸브(18)가 흡입 과열도에 의해 정상 제어될 수 없는 것으로 판단되어 다음과 같이 보완 제어된다.On the other hand, when the suction overheat of the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is determined to be in normal control, if the value obtained by subtracting the liquid pipe temperature from the condensation temperature exceeds the determination threshold value A, the indoor heat exchanger in which the refrigerant amount acts as the condenser It is recognized that the limit that can be afforded by the instrument 2 is exceeded, and the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is determined to be unable to be normally controlled by the suction superheat, and is supplemented and controlled as follows.

상기 실외 전자 팽창밸브(18)가 흡입 과열도에 의해 정상 제어될 수 없는 것으로 판단되면, 상기 현재 흡입 과열도가 상기 목표 흡입 과열도보다 크더라도 상기 실외 전자 팽창밸브(18)는 현재의 실외 전자 팽창밸브(18)의 개도 상태보다 닫히도록 제어된다. 즉 상기 실외 전자 팽창밸브(18)의 개도 값이 감소된다. 이 때 상기 실외 전자 팽창밸브(18)의 개도 값은 본 실시 예와 같이 일정 비율(예를 들어, 5%)씩 감소될 수 있다. 상기 실외 전자 팽창밸브(18)는 흡입 과열도에 의해 정상 제어될 수 없는 것으로 판단된 경우, 본 실시 예 이외 일정 값씩 감소되는 것도 가능하고, 상기 응축 온도와 액관 온도의 차이 값에 비례하여 감소되는 것도 가능하다.If it is determined that the outdoor electromagnetic expansion valve 18 cannot be normally controlled by the suction superheat degree, the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is the current outdoor electron even if the current suction superheat degree is greater than the target suction superheat degree. The opening of the expansion valve 18 is controlled to be closed rather than the open state. That is, the opening value of the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is reduced. At this time, the opening value of the outdoor electromagnetic expansion valve 18 may be reduced by a certain ratio (for example, 5%) as in the present embodiment. When it is determined that the outdoor electromagnetic expansion valve 18 cannot be normally controlled by the suction superheat degree, the outdoor electromagnetic expansion valve 18 may be decreased by a predetermined value other than the present embodiment, and is reduced in proportion to the difference between the condensation temperature and the liquid pipe temperature. It is also possible.

이와 같이 난방 운전시 현재 흡입 과열도가 목표 흡입 과열도보다 크더라도, 상기 실외 전자 팽창밸브(18)가 닫혀지도록 제어되면, 냉매 순환량이 감소되어 상기 응축기로 작용하는 실내 열교환기(2)의 과냉도가 다시 증가됨으로써, 증발 과정을 거친 냉매 내 액상 냉매가 상당히 줄어들 수 있어, 상기 어큐뮬레이터(14)에 저장되는 액상 냉매량의 급격한 증가가 방지될 수 있다.In this way, even if the current suction superheat degree during the heating operation is greater than the target suction superheat degree, if the outdoor electromagnetic expansion valve 18 is controlled to be closed, the amount of refrigerant circulation is reduced and the supercooling of the indoor heat exchanger 2 acting as the condenser is performed. As the degree is increased again, the liquid refrigerant in the refrigerant that has undergone the evaporation process can be significantly reduced, so that a sudden increase in the amount of the liquid refrigerant stored in the accumulator 14 can be prevented.

이상, 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 제어방법은 상기의 실시 예에 한정되지 않고, 이 발명이 속하는 기술적 범주 내에서 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다. 즉 냉방 운전시에도 상기 실내 전자 팽창밸브(6)가 상술한실외 전자 팽창밸브(18)와 같이 제어될 수도 있다. 이 때 또한 상기의 실시 예인 멀티형 히트 펌프 타입 이외에도, 냉/난방 전용 멀티형도 가능하고, 냉/난방 전용 싱글형도 가능하고, 싱글형 히트 펌프 타입에도 적용 가능하다. As described above, the air conditioner and the control method thereof according to the present invention are not limited to the above embodiments, and may be variously implemented within the technical scope to which the present invention belongs. That is, even during the cooling operation, the indoor electromagnetic expansion valve 6 may be controlled like the outdoor electromagnetic expansion valve 18 described above. In this case, in addition to the multi-type heat pump type, which is the above-described embodiment, a multi-type dedicated for cooling / heating is also possible, and a single type for cooling / heating is also possible, and is applicable to a single type heat pump type.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 제어방법은 난방 운전시 응축온도와 액관온도의 차이에 따라, 실외 전자 팽창밸브가 흡입 과열도에 따라 제어되거나, 실외 전자 팽창밸브가 흡입 과열도와 상관없이 닫혀지도록 제어될 수 잇기 때문에 순환될 수 있는 냉매량의 급격한 감소를 방지할 수 있어 다양한 운전 조건에 대응하여 시스템이 항상 안정화될 수 있고, 성능이 개선됨은 물론, 시스템 응답성과 관련된 감성 품질이 향상될 수 있는 이점이 있다.As described above, the air conditioner and the control method thereof according to the present invention may be controlled according to the suction superheat degree of the outdoor electronic expansion valve or the outdoor superheat expansion valve according to the difference between the condensation temperature and the liquid pipe temperature during the heating operation. It can be controlled to close irrespective of the amount, which can prevent a sudden decrease in the amount of refrigerant that can be circulated, so that the system can always be stabilized in response to various operating conditions, and the performance is improved as well as the sensitivity quality related to system responsiveness. There is an advantage that can be.

Claims (7)

응축온도와 액관 온도 차이가 기 설정치 이내이면 팽창 밸브가 흡입 과열도에 따라 제어되고, 그렇지 않으면 상기 팽창 밸브의 개도 값이 작아지도록 상기 팽창 밸브의 개도량이 감소되는 공기조화기의 제어방법.And if the difference between the condensation temperature and the liquid pipe temperature is within the preset value, the expansion valve is controlled according to the suction superheat, and otherwise the opening amount of the expansion valve is reduced so that the opening value of the expansion valve is reduced. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 응축 온도와 액관 온도 차이가 기 설정치 이내가 아닌 경우, 상기 팽창 밸브의 개도량이 일정 비율씩 감소되는 공기조화기의 제어방법.If the difference between the condensation temperature and the liquid pipe temperature is not within a predetermined value, the opening amount of the expansion valve is reduced by a certain ratio. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 공기조화기의 제어 방법은 냉,난방 운전 중 난방 운전시 실시되는 공기조화기의 제어방법.The control method of the air conditioner is a control method of the air conditioner performed during the heating operation during the cooling, heating operation. 냉매가 차례로 순환되는 압축기와, 응축기와, 팽창 밸브와, 증발기를 포함하고; 상기 응축기에서 측정된 응축 온도와 액관 온도 차이가 기 설정치 이내이면 상기 팽창 밸브가 흡입 과열도에 따라 제어되고, 그렇지 않으면 상기 팽창 밸브의 개 도 값이 작아지도록 상기 팽창 밸브의 개도량이 감소되게 하는 제어 유닛을 갖는 공기조화기.A compressor through which the refrigerant is circulated, a condenser, an expansion valve, and an evaporator; The expansion valve is controlled according to the suction superheat if the difference between the condensation temperature and the liquid pipe temperature measured in the condenser is within a preset value, otherwise the opening amount of the expansion valve is reduced so that the opening value of the expansion valve is reduced. Air conditioner with unit. 냉,난방 운전을 위해 실내 열교환기와, 압축기와, 팽창 밸브와, 실외 열교환기와, 사방밸브와, 실내 전자 팽창 밸브와, 실외 전자 팽창 밸브를 포함하고; 상기 실외 전자 팽창 밸브는 냉방 운전인 경우 완전 개방되고, 난방 운전인 경우 응축온도와 액관 온도 차이가 기 설정치 이내이면 상기 팽창 밸브가 흡입 과열도에 따라 제어되고, 그렇지 않으면 상기 팽창 밸브의 개도량이 감소되도록 하는 제어 유닛을 갖는 공기조화기.An indoor heat exchanger, a compressor, an expansion valve, an outdoor heat exchanger, a four-way valve, an indoor electromagnetic expansion valve, and an outdoor electromagnetic expansion valve for cooling and heating operation; The outdoor electromagnetic expansion valve is fully opened in the cooling operation, and in the heating operation, the expansion valve is controlled according to the suction superheat degree when the difference between the condensation temperature and the liquid pipe temperature is within the preset value, otherwise the opening amount of the expansion valve is reduced. An air conditioner having a control unit. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 응축 온도는 상기 실내 열교환기에 위치된 실내 열교환기 온도 센서에 의해 획득되는 공기조화기.And the condensation temperature is obtained by an indoor heat exchanger temperature sensor located in the indoor heat exchanger. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 액관 온도는 상기 실외 전자 팽창 밸브의 입구 쪽에 위치된 실외기 배관 온도 센서에 의해 획득되는 공기조화기.And the liquid pipe temperature is obtained by an outdoor unit pipe temperature sensor located at an inlet side of the outdoor electromagnetic expansion valve.
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