KR0142989B1

KR0142989B1 - 다실형 공기 조화기의 냉매제어방법

Info

Publication number: KR0142989B1
Application number: KR1019950022112A
Authority: KR
Inventors: 황동석
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1995-07-25
Filing date: 1995-07-25
Publication date: 1998-08-01
Also published as: KR970007151A

Abstract

본 발명은 냉 난방운전시 정지중인 실내열교환기에 냉매가 잔유하지 않도록 제어함으로써 냉난방싸이클에 적정한 냉매가 순환되도록 하여 냉 난방효율을 향상시킬 수 있도록 하는 다실형 공기조화기의 냉매제어방법에 관한 것으로, 냉방시에는 각각의 실내열교환기에 연결 구성된 전자변을 동작시켜 정지중인 실내열교환기의 결빙을 방지하고 하나의 실내열교환기만 단독 운전할 경우 바이패스용 전자변이 작동되도록 하여 실외열교환기에서 일부 냉매를 바이패스시켜 운전중인 실내열교환기로 적당량을 공급하며, 난방시에는 모든 전자변이 일정시간이 경과한 후에 작동되도록 하여 모든 냉매가 실외열교환기로 유입되도록 제어함과 동시에 바이패스용 전자변은 조건에 관계없이 구동이 정지되도록 하는데 특징이 있다.

Description

다실형 공기조화기의 냉매제어방법

본 발명은 다실형 공기조화기의 냉매 순환량을 가동조건에 따라 제어하여 냉 난방효율을개선한기 위한 것으로, 특히 냉방과 난방운전 조건 즉, 실내열교환기 또는 실외열교환기의 부분적인 가동시 별도로 설치된 냉매순환용 전자변을자동으로 제어하여 냉매의 순환량이 조절되도록 함으로써 쾌적한 공기조화가 이루어지도록 함과 동시에 냉매의 부하를 최소화하여 냉 난방효율을 증대시킬 수 있는 다실형 공기 조화기의 냉배제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 다실형공기조화기 냉 난방 싸이클은 냉매를 강제적으로 순환시켜 압축-응축-팽창-증발과정을 통해 외기와 열교환이 이루어지도록 함으로써 목적하는 바 냉 난방을 실현하게 되며, 이러한 종래 다실형 공기조화기의 냉 난방 사이클 구성을 제1도를 통해 설명하면 다음과 같다.

상기한 다실형 공기조화기는 압축기(10), 응축기(20;이하 실외열교환기라 칭함), 팽창밸브(30), 증발기(40;이하 실내열교환기라 칭함)의 기본적인 구성으로 이루어져 있으며, 이는 냉매를 강제적으로 사방변(50)을 통해 정.역순환시켜 외기와 열교환을 시킴으로써 목적하는 냉방 또는 난방을 실현하게 되는 것이다.

특히, 다실형 공기좌화기는 실내열교환기(40)를 복수로 설치하여 이들이 하나의 냉방 또는 난방싸이클에서 다중으로 열교환이 이루어지도록 함으로써 냉 난방효율을 높이게 되는데 이러한 복수의 실내열교환기(40)에 냉매의 순환량을 조절하기 위해서 액분리기(60)와 실외열교환기(20) 사이에 바이패스 전자변(70) 및 바이패스 모세관(80)을 개재하여 냉매의 일부가 상기한 전자변(70)과 모세관(80)을 통해 액분리기(60)로 유입되도록 하고 있으며, 상기 바이패스 전자변(70)은 각각의 실내열교환기(41)(42)(43)의 냉매량을 제어하는 냉방용 모세관(31)(32)(33)과 병렬로 연결되고, 상기 냉방용 모세관(31)(32)(33)은 어느 한 방향으로만 냉매를 순환시키는 역지변(34)(35)(36)과 직렬 연결된 난방용 모세관(37)(38)(39)과 병렬연결된 구성으로 되어 있다.

또한 상기 실내열교환기(41)(42)(43)의 운전 선택 조건에 의해 동작하는 전자변(91)(92)(93)이 각각 실내열교환기(41)(42)(43)의 흡입관과 토출관에 한쌍씩 설치되어 동시에 동작하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 다실형 공기조화기를 냉방운전시키면 실외열교환기(20)에서 외기와 열교환된 냉매는 운전중인 냉방용 모세관(31)(32)(33) 및 동작중인 전자변(91)(92)(93)을 통해 실내열교환기(41)(42)(43)에서 외기열을 흡수하는 증발과정을 거친 후 사방변(50)을 통해 액분리기(60)와 압축기(10)로 유입되는 하나의 냉방싸이클을 축으로 계속적으로 냉방싸이클을 수행하게 된다.

반대로 공기조화기를 난방운전시키면 압축기(10)에서 토출된 고온 고압의 기체상태인 냉매가 사방변(50)과 전자변(91)(92)(93)을 경유하는 실내열교환기(41)(42)(43)에서 응축이 이루어진 후 전자변(91)(92)(93), 역지변(34)(35)(36), 난방용 모세관(37)(38)(39)을 순차적으로 순환하여 실외열교환기(20)로 유입되어 증발과정을 수행한 후 사방변(50)을 통해 액분리기(60), 압축기(10)로 유입되는 난방싸이클을 수행하게 된다.

이러한 구성으로 되어 냉난방을 실현하는 종래의 다실형 공기조화기의 냉매제어 방법을 제2도의 플로우챠트도를 통해 상세하게 설명한다.

먼저 공기조화기를 운전모드로 전환시켜(스텝1) 냉방운전을 할 경우(스텝2) 일정한 시간이 경과하여 실외열교환기(20)의 주위온도를 감지하는 온도감지센서(21)의 감지신호에 의해 상기 실내열교환기(40)의 온도가 설정온도보다 낮아질 경우(스텝3)바이패스용 전자변(70)이 구동되어 실외열교환기(20)에서 토출된 냉매의 일부가 바이패스 모세관(80)을 통해 액분리기(60)로 유입되면서 부하를 감소시키도록 하고 있다.(스텝4)

반대로 상기 실외열교환기(20)의 온도가 기준 설정온도보다 높아질 경우 바이패스용 전자변(70)을 오프시켜(스텝5) 냉매의 바이패스를 차단시키고, 따라서 실외열교환기(20)의 응축열이 상승됨으로 인해 냉각효율을 높이도록 하고 있다.

한편 난방운전을 할 경우 운전중인 실내교환기에 구비되 해당 전자변만이 구동되어(스텝6) 사용하고 있지 않는 실내열교환기에 대해서는 그 해당 전자변의 동작도 정지되므로 순환중인 냉매의 일부가 정지중인 실내열교환기에 잔유하게 된다.

그러나 이러한 종래 다실형 공기조화기의 냉매제어방법은 실내열교환기(41)(42)(43) 양단 즉, 흡입구와 토출구에 각각 전자변(91)(92)(93)이 설치되어 있기 때문에 냉방 또는 난방운전시 실내열교환기의 일부가 동작하기 않을 경우 전자변(91)(92)(93)도 정지되므로 순환중인 냉매의 일부가 정지중인 실내열교환기(41)(42)(43)에 잔유하게 된다.

즉, 난방운전시 전체 냉매중 가동중인 실내열교환기의 냉매만이 실내열교환기와 함께 운전주인 냉방용 모세관 및 난방용 모세관을 통해 실외열교환기로 유입된다.

다시말해 난방운전시 순환중인 냉매량이 실외열교환기의 용량에 비해 적은 량이 유입되므로 실외열교환기(20)의 흡입구측에 결빙이 발생되어 난방효율이 저화시키게 될 뿐만 아니라 냉방운전시에도 정지된 실내열교환기에 냉매가 잔유하기 때문에 압축기(10)를 통해 실외열교환기(20)로 유입되는 냉매량이 상대적으로 부족하여 실외열교환기(20)를 통해 응축된 냉매의 온도가 정상적인 온도보다 상승하게 되고 따라서 운전중인 실내열교환기에 흡입되는 냉매의 온도가 상승된 상태로 유입되기 때문에 외기와의 열교환이 충분히 이루어지지 못하여 냉방효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 냉 난방운전시 정지중인 실내열교환기에 냉매가 잔유하지 않도록 제어함으로써 냉난방싸이클에 적정한 냉매가 순환되도록 하여 냉,난방효율을 향상시킬 수 있도록 하는 다실형 공기 조화기의 냉내제어방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

이러한 목적은 냉방시에 각각의 실내열교환기에 연결 구성된 전자변을 동작시켜 정지중인 실내열교환기의 결빙을 방지하고 하나의 실내열교환기만 단독 운전할 경우 바이패스용 전자변이 작동되도록 하여 실외열교환기에서 일부 냉매를 바이패스시켜 운전중인 실내열교환기로 적당량을 공급하며, 난방시에는 모든 전자변이 일정시간이 경과한 후에 작동되도록 하여 모든 냉매가 실외열교환기로 유입되도록 제어함과 동시에 바이패스용 전자변은 조건에 관계없이 구동이 정지되도록 하는데 특징이 있다.

이와 같은 방법에 의하면 다실형 공기조화기의 냉매 순환량을 제어함으로써 부분적으로 실내열교환기가 운전될 경우에도 냉매의 과잉공급을 방지할 수 있어 냉.방효율을 향상시킬 수 있으며, 아울러 난방운전중일 경우에는 운전하고자 하는해당 실내열교환기의 전자변을 구동시키고 일정시간이 경과한 후 나머지 실내열교환기에 구비된 전자변도 구동시켜 냉매가 실외열교환기에 충분하게 유입되도록 함으로써 실외열교환기의 흡입구측에 결빙을 방지할 수 있어 난방효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

계속해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명에 따른 다실형 공기조화기의 구성도를 보인 것으로, 이하 종래 기술과 중복된 부분은 동일부호를 첨부한다.

본 발명의 다실형 공기조화기는 압축기(10), 응축기(20;이하 실외열교환기라 칭함), 팽창밸브(30), 증발기(40;이하 실내열교환기라 칭함)의 기본적인 구성으로 이루어져 있으며, 이는 냉매를 강제적으로 사방변(50)을 통해 정.역순환시켜 외기와 열교환을 시킴으로써 목적하는 냉방 또는 난방을 실현하게 되는 것이다.

특히, 다실형 공기조화기는 실내열교환기(40)를 복수로 설치하여 이들이 하나의 냉방 또는 난방싸이클에서 다중으로 열교환이 이루어지도록 함으로써 냉 난방효율을 높이게 되는데 이러한 복수의 실내열교환기(40)에 냉매의 순환량을 조절하기 위해서 액분리기(60)와 실외열교환기(20)사이에 바이패스 전자변(70) 및 바이패스 모세관(80)을 개재하여 냉매의 일부가 상기한 전자변(70)과 모세관(80)을 통해 액분리기(60)로 유입되도록 하고 있으며, 상기 바이패스 전자변(70)은 각각의 실내열교환기(41)(42)(43)의 냉매량을 제어하는 냉방용 모세관(31)(32)(33)과 병렬로 연결되고, 상기 냉방용 모세관(31)(32)(33)은 어느 한 방향으로만 냉매를 순환시키는 역지변(34)(35)(36)과 직렬 연결된 난방용 모세관(37)(38)(39)과 병렬연결된 구성으로 되어 있다.

그리고 종래의 다실형 공기조화기는 실내열교환기(41)(42)(43)의 운전 선택 조건에 의해 동작하는 전자변(91)(92)(93)이 각각 실내열교환기(41)(42)(43)의 흡입관과 토출관에 한쌍씩 설치되어 동시에 동작하도록 구성되어 있으나 본 발명은 냉방운전을 기준으로 할 때 실내열교환기(41)(42)(43)와 냉방모세관(31)(32)(33) 사이에만 전자변(91)(92)(93)을 설치하는 구성상의 특징이 있으며, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 다실형 공기조화기의 냉 난방 동작과정은 종래기술과 동일하므로 설명을 생략하며≪ 이하 본 발명의 냉매량 제어방법을 제4도의 플로우차트도를 통해 상세하게 설명한다.

먼제 공기조화기를 운전모드에 전환시켜(스텝11) 냉방운전을 할 경우(스텝12) 바이패스용 전자변(70)은 실내열교환기가 냉방운전 조건 및 다실의 실내열교환기(41)(42)(43)중 하나의 실내열교환기만 운전중일때 동작하도록 되어 있으며(스텝14), 또한 전자변(91)(92)(93)은 냉방운전시에는 운전중인 실내열교환기에 해당되는 밸브만 동작하고 나머지는 미동작하게 된다.(스텝 13-18)

한편 난방 운전시에는 운전중인 실내열교환기에 해당되는 전자변은 즉시 동작하고 나머지는 일정한 시간이 경과한 후 동작하도록 되어 있다.(스텝19-26)

이때 본 발명에서 미운전중인 실내열교환기의 전자변의 동작시점은 약30초로 설정하였으나 이는 일 실시예에 불과하며 이의 시간설정은 본 발명에 따른 공기조화기의 난방조건을 감안하여 변경실시 가능한 것이다.

상기와 같은 냉매제어방법에 의해 구동되는 본 발명은 냉방운전시 압축기(10)에서 토출된 냉매가 실외열교환기(20)를 통해 운전중인 실내열교환기의 냉방용 모세관(31)(32)(33) 및 전자변(91)(92)(93)을 통해 실내열교환기(41)(42)(43)에서 증발이 이루어지고 이는 사방변(50)을 지나 액분리기(60), 압축기(10)로 유입되어 계속적인 냉방운전이 이루어지게 된다.

만약 실내열교환기중 1대의 실내열교환기만 운전시키면 실외열교환기(20)를 지난 액쳄 상태의 냉매는 바이패스용 전자변(70), 바이패스용 모세관(80)을 지나 액분리기(60), 압축기(10)로 유입되어 부하의 감소에 대응하여 운전중인 실내열교환기에 과다한 냉매의 유입을 방지하게 됨으로써 실외열교환기(20)를 통해 응축된 냉매의 온도가 정상적으로 유지되어 냉방효율이 증대되는 것이다.

한편 난방운저시에는 압축기(10)에서 토출된 냉매가 사방변(50)을 지나 운전중인 실내열교환기(41)(42)(43)에서 층축이 이루어진 후 운전중인 전자변(91)(92)(93) 및 역지변(34)(35)(36), 난방용 모세관(37)(38)(39)을 통해 실외열교환기(20)에서 증발이 이루어진 후 사방변(50), 액분리기(60), 압축기(10)로 유입되면서 계속적인 난방운전이 이루어진다.

이때 전체 실내열교환기중 일부의 실내열교환기만 운전중이라도 미동작중인 실내열교환기에 해당하는 전자변은 일정한 시간이 경과후 동작하여 전체의 냉매가 실내열교환기(41)(42)(43)를 지나 실외열교환기(20)로 유입됨므로써 실외열교환기의 흡입구측에 결빙이 방지되어 난방효율을 향상시킬수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 냉방운전 혹은 난방운전 조건에 따라 바이패스용 전자변 및 모세관을 동작시켜 부하의 변동에 따라 적당량의 냉매가 순환되도록 함으로써 냉 난방효율을 향상시킬 수 있게 되는것이다.

제1도는 종래 다실형 공기조화기의 냉매싸이클 구성도.

제2도는 제1도의 냉매제어방법을 설명하기 위한 플로우챠트도.

제3도는 본 발명의 다실형 공기조화기의 냉매싸이클 구성도.

제4도의 (a)(b)도는 제3도의 냉매제어방법을 설명하기 위한 플로우차트도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:압축기 20:실외열교환기

31,32,33:냉방용 모세관 34,35,36:역지변

37,38,39:난방용 모세관 41,42,43:실내열교환기

50:사방변 60:액분리기

70:바이패스용 전자변 80:바이패스용 모세관

91,92,93:전자변

Claims

바이패스용 모세관 및 전자변을 냉난방싸이클에 설치하여 일정량의 냉매를 바이패스시킴으로써 냉매의 순환량을 조절하는 다실형 공기조화기의 냉매량 제어방법에 있어서, 냉방시에는 미운전중인 실내열교환기에 냉매가 흐르지 않도록 전자변을 정지시켜 해당 실내열교환기의 결빙을 방지하고, 하나의 실내열교환기만 단독 운전할 경우에만 상기 바이패스용 전자변이 작동되도록 하여 실외열교환기에서 토출된 일부 냉매를 바이패스시켜 운전중인 실냄열교환기로 적당량의 냉매가 공급되도록 하며; 난방시에는 사용중인 실내열교환기의 해당 전자변은 즉시 작동하고, 미사용중인 실내열교환기의 해당 전자변은 일정시간이 경과한 후에 작동되도록 하여 모든 냉매가 실외열교환기로 유입되도록 제어함과 동시에 바이패스용 전자변은 조건에 관계없이 구동이 정지되도록 하는 다실형 공기조화기의 냉매제어방법.