KR100234748B1

KR100234748B1 - 인버터 에어컨 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100234748B1
Application number: KR1019970021210A
Authority: KR
Inventors: 황윤제
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR19980085212A

Abstract

본 발명은 인버터 에어컨 및 그 제어방법에 관한 것으로, 종래에는 저주파운전시 오일회수가 조속히 이루어지지 못하여 압축기가 손상되는 문제점이 있었다. 본 발명은 저주파운전시 압축기(20)의 토출온도가 100℃이상이거나 운전시간이 50분을 경과했을 경우에는 오일회수운전을 실시하여 압축기(21)의 손상을 방지하는데 따른 압축기의 수명을 연장하는 효과가 있을뿐 아니라, 종래 오일회수를 위하여 필수적으로 설치하였던 전자팽창밸브를 배제하여 원가절감을 실현하는 효과가 있다.

Description

인버터 에어컨 및 그 제어방법

본 발명은 인버터 에어컨 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 취침운전이나 에스이이알(SEER,연간에너지효율)향상운전을 위해 실시하는 저속운전시 오일을 조속히 회수할 수 있도록 하여 압축기의 손상을 방지하도록 하는데 적합한 인버터 에어컨 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉동사이클장치는 저온저압의 기체상태의 냉매를 고온고압의 기체상태의 냉매로 변화시키는 압축기와, 그 압축기에서 변화된 고온고압의 기체상태의 냉매를 고온고압의 액체상태의 냉매로 변화시키는 응축기와, 그 응축기에서 변화된 고온고압의 액체상태의 냉매를 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 모세관과, 그 모세관에서 변화된 저온저압의 액체상태의 냉매를 기체상태로 변화시키기 위하여 외부의 열을 흡수하는 증발기로 구성되어 있다. 이와 같은 냉동사이클장치의 응축기에서 발생하는 열을 난방으로 이용하는 인버터 에어컨이 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 인버터 에어컨의 구성을 보인 구성도로서, 도시된 바와 같이, 종래 인버터 에어컨은 압축기(1), 4방향밸브(2), 응축기(3), 모세관(4), 증발기(5), 어큐믈레이터(6)가 냉매관(7)으로 연결되어 냉매가 순환할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 응축기(3)의 전방에는 시로코팬(8)이 설치되어 있고, 상기 증발기(5)의 후방에는 송풍기(9)가 설치되어 있다.

또한, 상기 압축기(1)와 4방향밸브(2)의 사이에는 오일분리기(10)가 설치되어 있고, 그 오일분리기(10)의 일측에는 압축기(1)에 연결되는 전자팽창밸브(11)가 연결설치되어 있어서, 압축기(1)로 오일을 회수할 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성되어 있는 종래 인버터 에어컨은 압축기(1)의 동작에 따라 냉매가 압축기(1)→4방향밸브(2)→응축기(3)→모세관(4)→증발기(5)→4방향밸브(2)→어큐믈레이터(6)→압축기(1)의 순서로 순환하게 되는데, 이때 응축기(2)에서 열교환되는 더운공기를 시로코팬(8)을 이용하여 실내로 토출시켜서 실내를 난방상태로 유지시키게 되는 것이다. 그리고, 난방저온시 압축기(1)에 빠져나가는 다량의 오일은 오일분리기(10)에서 분리되어 전자팽창밸브(11)를 통하여 압축기(1)로 회수된다.

그러나, 취침운전이나 에스이이알(SEER,연간에너지효율)향상운전을 위해 저속운전시 냉매의 이동속도가 느리기 때문에 압축기(1)를 빠져나간 오일의 회수가 조속히 이루어지지 못하여 압축기의 손상에 따른 수명단축을 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 저속운전시 오일의 회수가 조속히 이루어지도록 하여 압축기의 손상을 방지하도록 하는데 적합한 인버터 에어컨 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 인버터 에어컨의 구성을 보인 구성도.

도 2는 본 발명 인버터 에어컨의 구성을 보인 구성도.

도 3은 본 발명의 요부인 병렬모세관의 구성을 보인 구성도.

도 4는 본 발명 인버터 에어컨의 제어방법을 설명하기 위한 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 압축기 21 : 4방향밸브

22 : 응축기 23 : 병렬모세관

24 : 증발기 25 : 어큐믈레이터

26,26' : 냉매라인 27,27',27",31 : 제1/제2/제3/제4 모세관

28,28' : 제1/제2 바이패스라인 29 : 유량조절용바이패스밸브

30 : 체크밸브

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 저온저압의 기체상태의 냉매를 고온고압의 기체상태의 냉매로 변화시키는 압축기와, 냉매의 흐르는 방향을 절환시키기 위한 4방향밸브와, 상기 압축기에서 변화된 고온고압의 기체상태의 냉매를 고온고압의 액체상태의 냉매로 변화시키는 응축기와, 그 응축기에서 변화된 고온고압의 액체상태의 냉매를 저온저압의 액체냉매로 변화시킴과 동시에 압축기의 동작에 따라 가변되는 병렬모세관과, 그 병렬모세관에서 변화된 저온저압의 액체상태의 냉매를 기체상태로 변화시키기 위하여 외부의 열을 흡수하는 증발기와, 냉매의 양을 조절하기 위한 어큐믈레이터를 구비하되, 상기 병렬모세관은 난방시 냉매가 흐르는 냉매라인 상에 길이가 각기 다른 제1/제2/제3 모세관을 설치하고, 그 제1 모세관과 제2 모세관을 우회하는 제1/제2 바이패스라인을 각각 설치하며, 그 제1/제2 바이패스라인 상에 유량조절용바이패스밸브 및 체크밸브를 각각 설치하고, 상기 난방시 냉매가 흐르는 역방향의 냉매라인 상에는 제4 모세관을 설치하여서 구성된 것을 특징으로 하는 인버터 에어컨이 제공된다.

또한, 인버터 에어콘의 일반운전상태에서 설정온도와 실내온도의 차가 2℃ 이하로 되거나, 취침운전모드를 사용자가 선정하면 압축기의 회전수가 30Hz 이하의 저주파운전모드로 진입하고, 그와 같은 저주파운전모드에서 압축기의 토출온도가 100℃이상이거나 운전시간이 50분이상 경과하면 압축기의 회전수를 30Hz 이상으로 상승시켜서 냉매의 순환되는 양을 증가시킴과 동시에 상기 병렬모세관의 유량조절용바이패스밸브를 열어서 유량이 증가 되도록 하되, 실내풍량을 1 또는 2단계 줄여서 사용자의 쾌적감을 유지시키도록 하는 오일회수운전을 3분이상 실시하며, 그 오일회수운전을 3분이상 실시한 다음에는 저주파운전모드로 다시 복귀하는 것을 특징으로 하는 인버터 에어컨의 제어방법이 제공된다.

이하에서 도면을 참고하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 인버터 에어컨의 구성을 보인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 요부인 병렬모세관의 구성을 보인 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 인버터 에어컨은 저온저압의 기체상태의 냉매를 고온고압의 기체상태의 냉매로 변화시키는 압축기(20)와, 냉매의 흐르는 방향을 절환시키기 위한 4방향밸브(21)와, 상기 압축기(20)에서 변화된 고온고압의 기체상태의 냉매를 고온고압의 액체상태의 냉매로 변화시키는 응축기(22)와, 그 응축기(22)에서 변화된 고온고압의 액체상태의 냉매를 저온저압의 액체냉매로 변화시킴과 동시에 압축기(20)의 동작에 따라 가변되는 병렬모세관(23)과, 그 병렬모세관(23)에서 변화된 저온저압의 액체상태의 냉매를 기체상태로 변화시키기 위하여 외부의 열을 흡수하는 증발기(24)와, 냉매의 양을 조절하기 위한 어큐믈레이터(25)로 구성된다.

그리고, 상기 병렬모세관(23)은 난방시 냉매가 흐르는 냉매라인(26) 상에 길이가 각기 다른 제1/제2/제3 모세관(27)(27')(27")을 설치하고, 그 제1 모세관(27)과 제2 모세관(27')을 우회하는 제1/제2 바이패스라인(28)(28')을 각각 설치하며, 그 제1/제2 바이패스라인(28)(28') 상에 유량조절용바이패스밸브(29) 및 체크밸브(30)를 각각 설치하고, 상기 난방시 냉매가 흐르는 역방향의 냉매라인(26') 상에는 제4 모세관(31)을 설치하여서 구성된 것을 특징으로 한다.

도면중 미설명 부호 32은 시로코팬이고, 33은 송풍기, 34는 체크밸브이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명 인버터 에어컨의 제어방법을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

운전이 시작되고 설정온도와 실내온도의 차가 2℃ 이하로되거나 취침운전모드를 사용자가 설정하면 저주파운전모드로 진입하고, 그 조건이 아니면 일반운전모드로 운<전된다.

그런 다음, 압축기(20)의 회전수가 30Hz 이하인 저주파운전모드로 운전시 압축기(20)의 토출온도가 100℃이상인지 또는 운전시간이 50분을 경과했는지 검사하며, 만약 토출온도가 100℃이상이거나 운전시간이 50분을 경과했을 경우에는 회수운전모드로 진입한다.

그런 다음, 상기와 같이 회수운전모드로 진입하면 압축기(20)의 회전수를 30Hz 이상으로 높여서 냉매의 순환유량을 증가시키고, 오일의 회수를 증대시키게 되는데, 이때 고회전수 운전으로 인한 사이클발란스 불량과 사용자의 쾌적감을 저해하지 않기 위하여 유량조절용바이패스밸브(29)를 열어서 유량이 증대되도록 조절한다.

동시에 실내풍량을 1 또는 2단계 줄여서 사용자의 쾌적감을 유지할 수 있도록 한다.

상기와 같은 오일회수운전을 3분간 실시하여 장치의 내부에 누적된 오일을 신속히 회수한 다음, 다시 저주파운전모드로 복귀하는 제어를 반복한다.

즉, 일반적인 난방운전시에는 유량조절바이패스밸브(29)를 닫은 상태에서 냉매가 제1 모세관(27), 체크밸브(30) 와 제2 모세관(27'), 제3 모세관(27")을 통과하기 때문에 순환유량이 작지만, 오일회수운전모드에서는 유량조절바이패스밸브(29)를 열기 때문에 냉매가 주로 제 3모세관(27")만을 통과하게 되어 순환유량이 많아지게 된다.

또한, 냉방운전시에는 주로 제4 모세관(31)을 통하여 난방시의 역방향으로 냉매가 흐르게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 저주파운전시 압축기의 토출온도가 100℃이상이거나 운전시간이 50분을 경과했을 경우에는 오일회수운전을 실시하여 압축기의 손상을 방지하는데 따른 압축기의 수명을 연장하는 효과가 있을뿐 아니라, 종래 오일회수를 위하여 필수적으로 설치하였던 전자팽창밸브를 배제하여 원가절감을 실현하는 효과가 있다.

Claims

저온저압의 기체상태의 냉매를 고온고압의 기체상태의 냉매로 변화시키는 압축기와, 냉매의 흐르는 방향을 절환시키기 위한 4방향밸브와, 상기 압축기에서 변화된 고온고압의 기체상태의 냉매를 고온고압의 액체상태의 냉매로 변화시키는 응축기와, 그 응축기에서 변화된 고온고압의 액체상태의 냉매를 저온저압의 액체냉매로 변화시킴과 동시에 압축기의 동작에 따라 가변되는 병렬모세관과, 그 병렬모세관에서 변화된 저온저압의 액체상태의 냉매를 기체상태로 변화시키기 위하여 외부의 열을 흡수하는 증발기와, 냉매의 양을 조절하기 위한 어큐믈레이터를 구비하되, 상기 병렬모세관은 난방시 냉매가 흐르는 냉매라인 상에 길이가 각기 다른 제1/제2/제3 모세관을 설치하고, 그 제1 모세관과 제2 모세관을 우회하는 제1/제2 바이패스라인을 각각 설치하며, 그 제1/제2 바이패스라인 상에 유량조절용바이패스밸브 및 체크밸브를 각각 설치하고, 상기 난방시 냉매가 흐르는 역방향의 냉매라인 상에는 제4 모세관을 설치하여서 구성된 것을 특징으로 하는 인버터 에어컨.
인버터 에어콘의 일반운전상태에서 설정온도와 실내온도의 차가 2℃ 이하로 되거나, 취침운전모드를 사용자가 선정하면 압축기의 회전수가 30Hz 이하의 저주파운전모드로 진입하고, 그와 같은 저주파운전모드에서 압축기의 토출온도가 100℃이상이거나 운전시간이 50분이상 경과하면 압축기의 회전수를 30Hz 이상으로 상승시켜서 냉매의 순환되는 양을 증가시킴과 동시에 상기 병렬모세관의 유량조절용바이패스밸<브를 열어서 유량이 증가 되도록 하되, 실내풍량을 1 또는 2단계 줄여서 사용자의 쾌적감을 유지시키도록 하는 오일회수운전을 3분이상 실시하며, 그 오일회수운전을 3분이상 실시한 다음에는 저주파운전모드로 다시 복귀하는 것을 특징으로 하는 인버터 에어컨의 제어방법.