KR100193750B1 - 흡수식 냉방장치 - Google Patents

Abstract

냉각탑에서 나오는 냉각수온의 헌팅을 방지하고, 실내열교환기의 흡열량의 안정화를 기한 흡수식 냉방장치의 제공.

냉각탑 팬(11)은 트라이액을 통하여 AC-100V로 접속되는 교류 콘덴서 모터(111)이고, 온도센서(92)에 의하여 냉각수(10)의 온도가 검출되고, 제어기(9)는, 「(검출수온-31.5℃) × Pk」로 구한 비례출력(P)에 「(검출수온-31.5℃) × Ik」로 구한 적분출력(I)을 더하여 산출한 제어출력(Q)에 의거하여 트라이액을 P·I제어한다.

Description

흡수식 냉방장치

제1도는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 관한 흡수식 냉난방장치의 원리설명도.

제2도는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 관한 흡수식 냉난방장치의 시스템도.

제3도는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 관한 흡수식 냉난방장치를 냉방운전시킨 경우의 작동설명도.

제4도는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 관한 흡수식 냉난방장치를 난방운전시킨 경우의 작동설명도.

제5도는 본 발명의 제1 실시예에 관한 흡수식 냉난방장치에 있어서의 냉각탑 팬을 구동시키는 교류 콘덴서 모터 주위의 접속도.

제6도는 본 발명의 제1 실시예에 관한 흡수식 냉난방장치에 있어서의 제어기의 작동을 나타낸 플로차트.

제7도는 본 발명의 제1 실시예에 관한 흡수식 냉난방장치에 있어서, 경과시간과 냉각수온과 제어출력의 관계를 나타낸 그래프.

제8도는 본 발명의 제2 실시예에 관한 흡수식 냉난방장치에 있어서의 냉각탑 팬을 구동시키는 교류 콘덴서 모터 주위의 전기결선도.

제9도는 본 발명의 제2 실시예에 관한 흡수식 냉난방장치에 있어서의 위상제어 파형의 파형도.

제10도는 본 발명의 제1 실시예에 관한 흡수식 냉난방장치에 있어서의 위상제어 파형의 파형도.

제11도는 본 발명의 제3 실시예에 관한 흡수식 냉난방장치에 있어서의 냉각탑 팬을 구동시키는 교류 콘덴서 모터 주위의 전기결선도.

제12도는 본 발명의 제3 실시예에 관한 흡수식 냉난방장치에 있어서의 위상제어 파형의 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 냉각수 회로 2 : 냉온수 회로(냉수회로)

3 : 고온재생기 4 : 저온재생기

5 : 응축기 6 : 증발기

7 : 흡수기 8 : 흡수액 회로(흡수사이클)

9 : 제어기 10 : 냉각수

11 : 냉각탑 팬 12 : 냉각탑

14 : 냉각수펌프 15 : 흡수기 전열관

16 : 응축기 전열관 20 : 냉온수(냉수)

21 : 실내 열교환기 31 : 가스버너(가열원)

33 : 희석액(저농도흡수액) 34 : 중농도흡수액

35 : 증기냉매 37 : 증발기 전열관

41 : 고농도흡수액 42 : 증기냉매(고온냉매)

52 : 액화냉매 61 : 증기냉매

92 : 온도센서(냉각수온 검출수단)

93 : 트라이액(위상제어소자, 쌍방향 시이리스터)

94 : 저항 95 : 실리콘 다이오드(다이오드)

111 : 교류 콘덴서 모터(팬모터) 801 : 냉온수펌프(냉수펌프)

820 : 용액펌프

A, B, C : 흡수식 냉난방장치(흡수식 냉방장치)

I : 적분출력 P : 비례출력

Q : 제어출력 Ik, Pk : 정수(定數)

[발명의 목적]

본 발명은 흡수식 냉방장치에 관한 것이다.

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

냉각탑 팬을 부설한 냉각탑, 흡수기 전열관 및 응축기 전열관을 차례로 환형상으로 접속하여 이루어지며, 냉각수펌프에 의해서 냉각수를 순환시키는 냉각수 회로와; 실내 열교환기, 증발기 전열관을 환형상으로 접속하여 이루어지며, 냉수펌프에 의해서 냉수를 순환시키는 냉수회로와; 가열원에 의해서 저농도흡수액내의 냉매를 기화시켜 중농도흡수액과 증기냉매로 분리하는 고온재생기, 상기 고온재생기를 내포하며 상기 중농도흡수액을 고농도흡수액과 증기냉매로 분리하는 저온재생기, 상기 응축기 전열관을 설치함과 아울러 각 재생기로부터 고온의 증기냉매가 공급되는 응축기, 상기 응축기에서 액화된 액화냉매를 감압하에서 증발시키는 증발기, 상기 증발기에 병설되는 상기 흡수기 전열관을 설치하여 상기 증발기에서 증발된 증기냉매를 상기 저온재생기로부터 공급되는 고농도흡수액에 흡수시키는 흡수기 및 상기 흡수기내의 흡수액을 상기 고온재생기로 되돌리는 용액펌프를 가지는 흡수사이클과; 상기 냉각탑 팬, 상기 냉각수펌프, 상기 냉수펌프, 상기 용액펌프 및 상기 가열원을 제어하는 제어기를 구비한 흡수식 냉방장치가 종래부터 알려져 있다.

상기 흡수식 냉방장치에서는 냉각탑에서 나오는 냉각수의 온도를 검출하여, 냉각수 온도가 소정온도(예를 들면 32℃) 이상이 되면 냉각탑 팬을 작동(일정속도)시키고 있다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

본 발명자들이 여러 가지 실험을 실시한 결과, 상기한 종래의 흡수식 냉방장치는 이하에 나타낸 과제를 가지는 것을 발견하였다.

냉각탑 팬이 온/오프(ON/OFF)제어되기 때문에, 냉각탑에서 나오는 냉각수의 온도가 변동(예를 들면 28.5℃~35℃)한다.

따라서, 흡수사이클이 영향을 받아 증기냉매의 응축속도(응축기내)나 흡수속도(흡수기내), 액화냉매의 증발속도(증발기내)가 변함으로써, 증발기 전열관에서 실내 열교환기로 공급되는 냉수의 온도가 변동하여 실내 열교환기의 흡열량이 변동한다. 또한, 실내 열교환기의 흡열량이 변동하면, 실내로 송풍되는 냉풍의 온도가 변동하여 사용자에게 불쾌감을 주게 된다.

본 발명의 목적은 냉각탑에서 나오는 냉각수온의 헌팅(hunting)을 방지하여 실내 열교환기에 있어서의 흡열량의 안정화를 꾀한 흡수식 냉방장치를 제공하는데 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 이하의 구성을 채용하였다.

(1) 냉각탑 팬을 부설한 냉각탑, 흡수기 전열관 및 응축기 전열관을 차례로 환형상으로 접속하여 이루어지며, 냉각수펌프에 의해서 냉각수를 순환시키는 냉각수 회로와; 실내 열교환기, 증발기 전열관을 환형상으로 접속하여 이루어지며, 냉수펌프에 의해서 냉수를 순환시키는 냉수회로와; 가열원에 의해서 저농도흡수액내의 냉매를 기화시켜 중농도흡수액과 증기냉매로 분리하는 고온재생기, 상기 고온재생기를 내포하며 상기 중농도흡수액을 고농도흡수액과 증기냉매로 분리하는 저온재생기, 상기 응축기 전열관을 설치함과 아울러 각 재생기로부터 고온의 증기냉매가 공급되는 응축기, 상기 응축기에서 액화된 액화냉매를 감압하에서 증발시키는 증발기, 상기 증발기에 병설되는 상기 흡수기 전열관을 설치하여 상기 증발기에서 증발된 증기냉매를 상기 저온재생기로부터 공급되는 고농도흡수액에 흡수시키는 흡수기 및 상기 흡수기내의 흡수액을 상기 고온재생기로 되돌리는 용액펌프를 가지는 흡수사이클과; 상기 냉각탑 팬, 상기 냉각수펌프, 상기 냉수펌프, 상기 용액펌프 및 상기 가열원을 제어하는 제어기;를 구비한 흡수식 냉방장치에 있어서, 상기 팬모터는 위상제어소자를 통하여 교류전원에 접속되는 교류 콘덴서 모터이고, 상기 냉각탑에서 나오는 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수온 검출수단을 형성하고, 상기 제어기는 검출수온이 설정수온에 수렴(收斂)되도록 「(검출수온-설정수온) × 정수(Rk)」에 의하여 구분 비례출력(P)에「(검출수온-설정수온) × 정수(Ik)」에 의하여 구분 적분출력(I)을 더하여 산출한 제어출력(Q)에 의거하여 상기 위상제어소자를 P·I 제어한다.

(2) 상기한 (1)의 구성을 가지며, 상기 제어기에 의한 P·I제어를, 상기 냉각수가 상기 냉각탑을 통과하는데 걸리는 지연시간을 고려하여 행한다.

(3) 상기한 (1) 또는 (2)의 구성을 가지며, 상기 위상제어소자는 쌍방향 사이 리스터(thyristor)이고, 또한 주(主)전극 사이에 저항을 병렬접속하였다.

(4) 상기한 (1) 또는 (2)의 구성을 가지며, 상기 위상제어소자는 쌍방향 사이 리스터(thyristor)이고, 또한 주(主)전극 사이에 저항 및 다이오드를 병렬접속하였다.

[발명의 구성 및 작용]

상기한 (1)의 구성에 대하여

고온재생기는 가열원에 의해서 가열되므로, 저농도흡수액은 냉매가 기화되어 중농도흡수액과 증기냉매로 분리된다. 저온재생기는 중농도흡수액을 고농도흡수액과 증기냉매로 분리한다. 각 재생기에서 발생한 증기냉매가 응축기로 보내진다. 응축기 전열관을 흐르는 냉각수에 의해서 증기냉매가 응축되어 응축기내에 저류(貯溜)된다.

응축기에서 증발기로 보내지는 액화냉매는 냉수가 흐르는 증발기 전열관에 닿아서 증발함과 아울러 냉수를 냉각한다. 냉각된 냉수가 실내 열교환기를 통과함으로써 실내냉방이 이루어진다.

증발기에서 증발된 증기냉매는 저온재생기에서 보내지는 고농도흡수액에 흡수되며, 저농도흡수액이 되어 흡수기내에 저류된다. 흡수기내에 저류된 저농도흡수액은 용액펌프에 의해서 고온재생기로 되돌려진다.

냉방운전중에는 냉각수온 검출수단과 제어기가 다음과 같이 작동한다. 냉각수온 검출수단은 냉각탑에서 나오는 냉각수의 온도를 검출한다. 팬모터는 교류 콘덴서 모터이고, 위상제어소자를 통하여 교류전원에 접속되어 있다. 제어기는, 냉각수온 검출수단이 검출하는 검출수온이 설정수온에 수렴되도록 「(검출수온-설정수온) × 정수(Rk)」에 의하여 구분 비례출력(P)에「(검출수온-설정수온) × 정수(Ik)」에 의하여 구분 적분출력(I)을 더하여 산출한 제어출력(Q)에 의거하여 위상제어소자를 P·I 제어한다.

상기한 (2)의 구성에 대하여

냉각수가 냉각탑을 통과하기 위해서는 시간이 걸리기 때문에, 제어기에 의한 P·I제어를 지연시간을 고려하여 행한다.

상기한 (3)의 구성에 대하여

교류 콘덴서 모터를 쌍방향 사이리스터에 의하여 위상제어하면, 모터의 인덕턴스에 의하여 위상제어파형(位相制御波形)에 난류가 발생하여 모터의 소음이 커지게 된다.

그래서, 쌍방향 사이리스터의 주(主)전극 사이에 저항을 병렬접속하여 바이어스 전류를 가함으로써 위상제어파형의 난류를 방지한다.

상기한 (4)의 구성에 대하여

교류 콘덴서 모터를 쌍방향 사이리스터에 의하여 위상제어하면, 모터의 인덕턴스에 의하여 위상제어파형에 난류가 발생하여 모터의 소음이 커지게 된다.

그래서, 쌍방향 사이리스터의 주전극 사이에 저항 및 다이오드를 병렬접속하여 바이어스 전류를 가함과 아울러 반파(半波)만을 위상제어함으로써 위상제어파형의 난류를 방지한다.

[발명의 효과]

상기한 (1)의 구성에 대하여

위상제어소자를 통하여 교류 콘덴서 모터가 교류전원에 접속되고, 「(검출수온-설정수온) × 정수(Rk)」에 의하여 구분 비례출력(P)에「(검출수온-설정수온) × 정수(Ik)」에 의하여 구분 적분출력(I)을 더하여 산출한 제어출력(Q)에 의거하여 제어기가 위상제어소자를 P·I 제어하는 구성이다.

따라서, 냉각탑에서 나오는 냉각수의 온도가 설정수온으로 조기에 수렴됨과 아울러, 수렴후에도 냉각탑에서 나오는 냉각수의 온도(냉각수온 검출수단이 검출하는 검출수온)가 설정수온으로 정밀도 좋게 유지된다. 이것에 의하여, 증발기 연결관에서 실내 열교환기로 공급되는 냉수의 온도가 안정하게 됨으로써 실내 열교환기의 흡열량이 안정하게 된다.

상기한 (2)의 구성에 대하여

제어기에 의한 P·I제어를 지연시간을 고려하여 행하는 구성이기 때문에, 수렴전의 과도(過渡)상태에 있어서의 냉각수온의 언더슛(under shoot)을 최대한 억제할 수 있다.

상기한 (3)의 구성에 대하여

위상제어파형의 난류가 적어지게 되어, 낮은 듀티(duty)시에 있어서의 모터의 소음을 줄일 수 있다.

상기한 (4)의 구성에 대하여

위상제어파형의 난류가 더욱 적어지게 되므로, 낮은 듀티시에 있어서의 모터의 소음을 더욱 줄일 수 있다.

[발명의 실시형태]

이하, 본 발명의 제1 실시예를 제1도 내지 제7도에 의거하여 설명한다. 도면에 나타낸 바와 같이 가정용 흡수식 냉난방장치(A)는, 냉방운전시에 냉각수(10)를 순환시키는 냉각수 회로(1)와 냉온수(20)를 순환시키는 냉온수 회로(2)와, 고온재생기(3), 저온재생기(4), 응축기(5), 증발기(6), 흡수기(7) 및 용액펌프(802) 등을 가지는 흡수액 회로(8)와, 제어기(9)와 온도센서(91, 92)를 구비하고 있다.

냉각수 회로(1)는 냉각탑 팬(11)을 부설한 냉각탑(12)과, 냉각수 탱크(13)와, 냉각수펌프(14)와, 흡수기 전열관(15)와, 응축기 전열관(16)을 차례로 환형상으로 접속한 구성으로 되어 있으며, 냉방운전시(제3도 참조)에 냉각수펌프(14)(1230ℓ/h)를 작동시켜 냉각수(10)를 순환시킨다.

냉각탑 팬(11)은 교류 콘덴서 모터(111)(100V-소비전력 80W, 8㎌, 1200rp m/60Hz)에 의해서 구동된다.

교류 콘덴서 모터(111)는 제5도에 나타낸 바와 같이 트라이액(Triac)(93)을 통하여 AC-100V에 전기접속되며, 온도센서(92)가 검출하는 냉각수(10)의 온도가 예를 들어 31.5℃로 유지되도록 제어기(9)에 의해서 제어된다(이 제어에 대해서는 후술한다). 또한, 온도센서(92)는 냉각수펌프(14)와 흡수기 전열관(15)을 접속하는 냉각수관(101)에 설치되며, 흡수기 전열관(15)에 공급되는 냉각수(10)의 온도를 검출한다. 난방운전시(제4도 참조)에는 냉각수 회로(1)내의 냉각수(10)가 완전히 제거되며, 교류 콘덴서 모터(111)에는 통전되지 않는다.

냉온수 회로(2)는 송풍팬(211)을 부설한 실내 열교환기(21)(복수개 병렬접속가능), 물탱크(22), 냉온수펌프(801)(최대능력시 620ℓ/h), 증발기 전열관(37)을 환형상으로 접속한 구성으로 되어 있으며, 냉온수펌프(801)에 의해서 냉온수(20)를 순환시키고 있다. 또한, 냉방운전시의 실내 열교환기(21)의 흡열량은 4340kcal(최대능력시)이고, 난방운전시의 실내 열교환기(21)의 방열량은 6200kcal(최대능력시)이다.

고온재생기(3)는 가스버너(31)에 의해서 가열되는 돔형상의 가열실(32), 그 상측에 세워설치된 취출통(321) 및 희석액(33)(본 실시예에서는 58%의 브롬화리튬 수용액)내의 냉매(물)를 증발시켜서 중농도흡수액(34)(60%의 브롬화리튬 수용액)과 증기냉매(35)로 분리하는 분리통(322) 등으로 구성된다. 또한, 가열실(32)에는 고온재생기(3)의 온도(희석액(33)의 온도)를 측정하기 위한 온도센서(91)가 설치되어 있다.

가스버너(31)는 분젠식이고, 가스전자밸브(311, 312)와 가스비례밸브(313)가 연이어 설치된 가스관(314)에 의해서 가스가 공급되고, 연소용 팬(315)에 의해서 연소용 공기가 공급되어 연소된다.

냉방운전시에 있어서의 가스버너(31)는 실내 열교환기(21)에 공급되는 냉온수(20)의 온도가 7℃가 되도록 제어기(9)에 의해서 연소량이 1500~4800kcal로 제어된다. 또한, 터보냉방운전시에는 연소량이 6500kcal로 제어된다. 또, 난방운전시에는 실내 열교환기(21)에 공급되는 냉온수(20)의 온도가 60℃가 되도록 제어기(9)에 의해서 연소량이 1500~8000kcal로 제어된다.

냉방운전시에는 냉난방절환밸브(36)가 폐쇄되어 있기 때문에, 중농도흡수액(34)(165℃)은 중농도흡수액 배관(341)→고온열교환유로(342)→오리피스(343)가 설치된 중농도흡수액 배관(344)을 거쳐 저온재생기(4)의 상부로 보내진다. 저온재생기(4)는 고온재생기(3)를 내포하며, 냉방운전시에는 고온재생기(3)로부터 보내지는 중농도흡수액(34)을 고농도흡수액(41)(62%의 브롬화리튬 수용액)과 증기냉매(42)로 분리한다. 또, 난방운전시에는 중농도흡수액(34)이 저온재생기(4)로 공급되지 않는다.

응축기(5)에는, 난방운전시에 오리피스(511)가 설치된 증기냉매 배관(51)을 통하여 고온재생기(3)로부터 고온의 증기냉매(35)가 공급되나, 냉각수(10)가 응축기 전열관(16) 내를 흐르지 않기 때문에 응축되지 않는다.

냉방운전시에는 고온재생기(3)와 저온재생기(4)에서 증기냉매(35, 42)가 응축기(5)로 보내지며, 증기냉매(35, 42)는 코일형상의 응축기 전열관(16)을 흐르는 냉각수(10)에 의해서 냉각되어 액화되고, 액화냉매(물)(52)는 응축기(5)의 저부에 저류된다. 또, 승온(37.5℃)된 냉각수(10)는 냉각탑(12)에서 냉각(31.5℃)된다.

증발기(6)는 코일형상의 증발기 전열관(37)을 가지고 있다. 그리고, 난방운전시에는 냉난방절환밸브(36)가 개방되어 있기 때문에, 중농도흡수액 배관(341)(냉난방절환밸브(36)→난방배관(361)을 통하여 고온의 중농도흡수액(34)이 증발기(6)로 공급된다. 또, 동시에 응축기(5)로부터는 고온의 증기냉매(42)가 냉매배관(53)(냉매밸브(54))을 통하여 증발기로 공급된다.

냉방운전시에 냉매밸브(54)가 개방되면, 액화냉매(52)는 냉매배관(53)(냉매밸브(54))→산포구(55)를 통하여 증발기 전열관(37)에 산포되며, 증발기(6)내는 대략 진공상태(약 6.5mmHg)이기 때문에, 액화냉매(52)는 증발기 전열관(37)내를 흐르는 냉온수(20)로부터 기화열을 빼앗아 증발된다. 그리고, 냉각된 냉온수(20)는 실내에 설치된 실내 열교환기(21)에 의해서 실내로 송풍되는 공기와 열교환(최대능력시, 흡열 4340kcal/h)하여 승온되고, 승온된 냉각수(20)는 다시 증발기 전열관(37)을 통과하여 냉각된다.

흡수기 전열관(15)이 설치된 흡수기(7)는 증발기(6)에 병설되며, 그 상부가 증발기(6)와 연결된다. 그리고, 냉방운전시에는 증발기(6)에서 증발된 증기냉매(61)는 상부를 통하여 흡수기(7)내로 진입하고, 저온재생기(4)→고농도흡수액 배관(411)→저온열교환유로(412)→고농도흡수액 배관(413)→산포기(70)를 통하여 흡수기 전열관(15)위에 산포되는 고농도흡수액(41)에 흡수되어 저농도로 된 희석액(33)이 흡수기(7)의 저부에 저류된다. 또, 난방운전시에는 증발기(6)로부터 고온의 냉매가 공급된다.

용액펌프(802)는 AC-100V에서 동작하는 3상 브러시리스 직류 전동기(brushless DC moter; 정격출력 200W, 소비전력 250W)이다. 이 용액펌프(802)에는 홀소자(hall device)(800)가 부착되며, 제어기(9)에 의해서 피드백 제어된다. 또한, 냉온수(20)의 유량제어에 있어서는 냉온수펌프(801)와 용액펌프(802)를 한 대의 탠덤(tandem)펌프로 구성하여도 된다.

흡수기(7)의 저부에 저류된 희석액(33)(난방운전시는 저농도흡수액)은 희석액배관(71)→용액펌프(802)(최대유량 100ℓ/h)→희석액 배관(72)→저온열교환유로(73)→고온열교환유로(74)→희석액 배관(75)을 통하여 고온재생기(3)의 가열실(32)로 보내진다. 제어기(9)는 운전스위치(도시생략)로부터의 신호, 온도센서(91, 92)를 포함하는 각종 센서로부터의 신호 등에 의거하여 이하의 것들을 제어한다.

가스전자밸브(312, 312), 가스비례밸브(313), 냉온수펌프(801), 용액펌프(802), 교류 콘덴서 모터(111), 냉매밸브(54), 냉난방절환밸브(36), 냉각수펌프(14), 송풍팬(211). 이러서, 냉방운전중에 있어서의 제어기(9)의 마이크로컴퓨터(도시생략)에 의한 교류 콘덴서 모터(111)의 제어를 제6도, 제7도에 의거하여 설명한다.

냉방운전을 개시하여 고온재생기(3)의 온도가 100℃ 이상이 되면, 제어기(9)가 냉각수펌프(14)에 통전을 개시함으로써, 냉각수 회로(1)내를 냉각수(10)가 순환한다(스텝 S1에서 YES).

스텝 S2에서, 온도센서(92)의 출력에 의거하여 흡수기 전열관(15)에 공급되는 냉각수(10)의 온도를 검출한다.

스텝 S3에서, 하기의 식에 의거하여 비례출력(P), 적분출력(I)를 구한다.

비례출력(P) =「(검출수온-설정수온) × 정수(Rk)」

적분출력(I) = 「(검출수온-설정수온) × 정수(Ik)」

예를 들면, 정수 Pk는 4, 정수 Ik는 2

스텝 S4에서, 비례출력(P)의 값을 최대(Max/2)로 제한한다. 예를 들면, Max는 40℃

스텝 S5에서, 비례출력(P)에 적분출력(I)을 더하여 제어출력(Q)을 산출한다.

스텝 S6에서, 제어출력(Q)에 의거하여 듀티(W)(0%~100%)를 산출하고, 제어기(9)는 듀티(W)가 얻어지는 신호(w)를 트라이액(93)의 게이트(931)로 송출한다.

스텝 S7에서, 타이머(CT)(냉각탑 지연시간)를 리세트하여 스타트시킨다.

스텝 S8에서, 듀티(W)에 의하여 트라이액(93)을 위상제어한다. 타이머(CT)가 15초에 도달할 때까지(스텝 S9에서 NO) 교류 콘덴서 모터(111)를 트라이액(93)이 듀티(W)에 의하여 위상제어한다(스텝 S8). 타이머(CT)가 15초를 넘으면(스텝 S9에서 YES) 스텝 S1으로 되돌아간다.

이어서. 본 실시예의 이점을 설명한다.

(가) 트라이액(93)을 통하여 교류 콘덴서 모터(111)가 AC-100V에 접속되고, 제어기(9)의 마이크로컴퓨터는, 「(검출온도-31.5℃) × 4」에 의하여 구한 비례출력(P)에 「(검출온도-31.5℃) × 2」에 의하여 구한 적분출력(I)을 더하여 제어출력(Q)을 산출하고, 이 제어출력(Q)에 의거하여 듀티(W)(0%~100%)를 산출하고, 제어기(9)는 듀티(W)가 얻어지는 신호(w)에 의하여 트라이액(93)을 P·I제어하는 구성이다.

따라서, 냉각수펌프(14)와 흡수기 전열관(15)을 접속하는 냉각수관(101)내를 흘러 흡수기 전열관(15)으로 공급되는 냉각수(10)의 수온이 조기에 31.5℃(설정수온)로 수렴됨과 아울러, 수렴후에도 냉각수(10)의 수온이 31.5℃(설정수온)로 정밀도 좋게 유지된다. 이것에 의하여, 증발기 전열관(37)에서 실내 열교환기(21)로 공급되는 냉온수(20)의 수온이 안정(7℃)하게 되므로, 송풍팬(211)에 의해서 실내로 송풍되는 냉풍의 온도가 변화하지 않는다.

또한, 냉온수(20)의 수온이 안정하게 되기 때문에, 가스버너(31)의 연소량을 변화시킬 필요가 없다.

(나) 제어기(9)에 의한 P·I제어는 냉각탑 지연시간(본 실시예에서는 15초)동안 듀티(W)를 고정하여 실행하는 구성이기 때문에, 수렴전의 과도상태에 있어서의 냉각수온의 언더슛을 최대한 억제할 수 있다. 이어서, 본 발명의 제2 실시예를 제1도 내지 제4도, 제6도, 제8도 내지 제10도에 의거하여 설명한다. 본 실시예에서는, 트라이액(93)의 주전극 사이에 저항(100Ω 전후)(94)을 접속하여 바이어스전류를 가하고 있다.

제어기(9)의 마이크로컴퓨터에 의한 교류 콘덴서 모터(111)의 제어 자체는 제6도에 준한다(단, Pk, Ik, Max는 다른 값으로 한다). 단, 스텝 S6에서, 제어출력(Q)에 의거하여 제어기(9)의 마이크로컴퓨터가 듀티(W)를 산출하지만, 듀티(W)의 하한치는 50%로 제한된다. 또, 스텝 S8에서, 제어기(9)는 듀티(W)(50%~100%)가 얻어지는 신호(w)를 트라이액(93)의 게이트(931)로 송출한다.

본 실시예의 흡수식 냉난방장치(B)는, 상기한 (가), (나)에 준하는 이점 이외에 다음과 같은 이점을 가진다.

(다) 교류 콘덴서 모터(111)를 트라이액(93)에 의하여 위상제어하면(제5도의 회로), 제10도에 나타낸 바와 같이 모터의 인덕턴스에 의하여 위상제어파형에 난류가 발생하여 모터의 소음이 커지게 된다. 그러나, 본 실시예에서는 트라이액(93)의 주전극 사이에 저항(94)을 병렬접속하여 바이어스전류를 가하고 있기 때문에, 위상제어의 갭이 메워져서 제9도에 실선으로 나타낸 바와 같이 위상제어파형이 매끄럽게 된다. 따라서, 교류 콘덴서 모터(111)의 소음(낮은 듀티 영역)을 줄일 수 있다.

이어서, 본 발명의 제3 실시예를 제1도 내지 제4도, 제6도, 제11도, 제12도에 의거하여 설명한다.

본 실시예의 흡수식 냉난방장치(C)는, 이하에 나타낸 구성 이외에는 흡수식 냉난방장치(A)와 동일하다. 본 실시예에서는, 트라이액(93)의 주전극 사이에 저항(100Ω 전후)(94) 및 실리콘 다이오드(95)를 접속하고 있다.

제어기(9)의 마이크로컴퓨터에 의한 교류 콘덴서 모터(111)의 제어 자체는 제6도에 준한다 단, Pk, Ik, Max는 다른 값으로 한다).

단, 스텝 S6에서, 제어출력(Q)에 의거하여 제어기(9)의 마이크로컴퓨터가 듀티(W)를 산출하지만, 듀티(W)의 하한치는 75%로 제한된다. 또, 스텝 S8에서, 제어기(9)는 듀티(W)(75%~100%)가 얻어지는 신호(w)를 트라이액(93)의 게이트(931)로 송출한다.

본 실시예의 흡수식 냉난방장치(C)는, 상기한 (가), (나)에 준하는 이점 이외에 다음과 같은 이점을 가진다.

(라) 트라이액(93)의 주전극 사이에 저항(94)을 병렬접속하고 있기 때문에, 바이어스 전류가 가해져서 위상제어의 갭이 메워진다. 또, 실리콘 다이오드(95)에 의하여 반파(半波)만이 위상제어된다. 따라서 제12도에 실선으로 나타낸 바와 같이 위상제어파형이 더욱 매끄럽게 되므로, 교류 콘덴서 모터(111)의 소음(낮은 듀티 영역)을 줄일 수 있고, 야간에 냉방운전을 하더라도 이웃집에 폐를 끼치지 않게 된다.

본 발명은 상기한 실시예 이외에 다음의 실시상태를 포함한다.

a. 타이머(CT)(냉각탑 지연시간)는 고정하지 않아도 된다.

b. 위상제어소자는 트라이액 이외에, 예를 들면 사이리스터 2개를 접속한 것이어도 된다.

c. 단상 교류 모터라면, 교류 콘덴서 모터(111)는 다른 교류 모터이어도 된다.

d. 가열원은 전기히터 등이어도 된다.

Claims (4)

1. 냉각탑 팬을 부설한 냉각탑, 흡수기 전열관 및 응축기 전열관을 차례로 환형상으로 접속하여 이루어지며, 냉각수펌프에 의해서 냉각수를 순환시키는 냉각수 회로와; 실내 열교환기, 증발기 전열관을 환형상으로 접속하여 이루어지며, 냉수펌프에 의해서 냉수를 순환시키는 냉수회로와; 가열원에 의해서 저농도흡수액내의 냉매를 기화시켜 중농도흡수액과 증기냉매로 분리하는 고온재생기, 상기 고온재생기를 내포하며 상기 중농도흡수액을 고농도흡수액과 증기냉매로 분리하는 저온재생기, 상기 응축기 전열관을 설치함과 아울러 각 재생기로부터 고온의 증기냉매가 공급되는 응축기, 상기 응축기에서 액화된 액화냉매를 감압하에서 증발시키는 증발기, 상기 증발기에 병설되는 상기 흡수기 전열관을 설치하여 상기 증발기에서 증발된 증기냉매를 상기 저온재생기로부터 공급되는 고농도흡수액에 흡수시키는 흡수기 및 상기 흡수기내의 흡수액을 상기 고온재생기로 되돌리는 용액펌프를 가지는 흡수사이클과; 상기 냉각탑 팬, 상기 냉각수펌프, 상기 냉수펌프, 상기 용액펌프 및 상기 가열원을 제어하는 제어기;를 구비한 흡수식 냉방장치에 있어서, 상기 팬모터는 위상제어소자를 통하여 교류전원에 접속되는 교류 콘덴서 모터이고, 상기 냉각탑에서 나오는 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수온 검출수단을 형성하고, 상기 제어기는 검출수온이 설정수온에 수렴(收斂)되도록 「(검출수온-설정수온) × 정수(Rk)」에 의하여 구분 비례출력(P)에「(검출수온-설정수온) × 정수(Ik)」에 의하여 구분 적분출력(I)을 더하여 산출한 제어출력(Q)에 의거하여 상기 위상제어소자를 P·I 제어하는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉방장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어기에 의한 P·I제어를, 상기 냉각수가 상기 냉각탑을 통과하는데 걸리는 지연시간을 고려하여 행하는 것을 특징으로 하는 흡수식 냉방장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위상제어소자는 쌍방향 사이리스터이고, 또한 주(主)전극 사이에 저항을 병렬접속한 것을 특징으로 하는 흡수식 냉방장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위상제어소자는 쌍방향 사이리스터이고, 또한 주(主)전극 사이에 저항 및 다이오드를 병렬접속한 것을 특징으로 하는 흡수식 냉방장치.