KR100390218B1 - Capacity control apparatus of multi type air-conditioner and control method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 멀티형 에어컨의 용량제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 다수개의 실내기를 갖는 멀티형 에어컨에서 실내기의 작동에 따른 용량을 선형적으로 조절할 수 있도록 용량이 다른 복수개의 압축기의 출력단과 입력단 사이에 바이패스밸브를 설치하여 바이패스되도록 하여 멀티형 에어컨의 작동 용량에 따라 바이패스밸브를 작동시켜 바이패스되는 냉매량을 조절함으로써 전체 부하용량을 제어할 수 있도록 함으로써 에너지 효율향상 및 냉매 유량제어가 용이해지는 이점이 있다.The present invention relates to a capacity control apparatus and a control method of a multi-type air conditioner, and is provided between an output stage and an input stage of a plurality of compressors having different capacities so as to linearly adjust the capacity according to the operation of the indoor unit in a multi-type air conditioner having a plurality of indoor units. By installing a pass valve to bypass and operating the bypass valve according to the operating capacity of the multi-type air conditioner, the amount of refrigerant bypassed can be controlled to control the total load capacity, thereby improving energy efficiency and controlling the flow rate of the refrigerant. have.
Description
본 발명은 멀티형 에어컨에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수개의 실내기를 갖는 멀티형 에어컨에서 실내기의 작동에 따른 용량을 선형적으로 조절할 수 있도록 용량이 다른 복수개의 압축기의 출력단과 입력단 사이에 바이패스밸브를 설치하여 바이패스되도록 하여 멀티형 에어컨의 작동 용량에 따라 바이패스밸브를 작동시켜 바이패스되는 냉매량을 조절함으로써 전체 부하용량을 제어할 수 있도록 한 멀티형 에어컨의 용량제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-type air conditioner, and more particularly, in the multi-type air conditioner having a plurality of indoor units, a bypass valve is provided between the output stage and the input stage of a plurality of compressors having different capacities so as to linearly adjust the capacity according to the operation of the indoor unit. The present invention relates to a capacity control apparatus and a control method of a multi-type air conditioner to control the total load capacity by operating the bypass valve according to the operating capacity of the multi-type air conditioner to adjust the amount of refrigerant bypassed.
일반적으로 냉각사이클을 이용한 분리형 에어컨은 실외기의 압축기(compressor)에서 압축된 냉매를 응축기(condenser)에서 액화시킨 뒤 팽창밸브(expansion valve)를 통해 실내기의 증발기(evaporator)에서 다시 기화시켜 흡수되는 기화열에 의해 실내를 냉각시키게 된다.In general, a separate air conditioner using a cooling cycle liquefies a refrigerant compressed in a compressor of an outdoor unit in a condenser and vaporizes it again in an evaporator of an indoor unit through an expansion valve. By cooling the room.
이러한 분리형 에어컨의 일종인 멀티형 에어컨은, 실외에 통상 한 대의 실외기를 설치하고, 다수개의 실내기를 냉방시켜야 할 다수의 공간 각각 설치하여 실내를 냉방시키게 된다.A multi-type air conditioner, which is a kind of the separate air conditioner, is usually installed outdoors with one outdoor unit, and a plurality of spaces for cooling a plurality of indoor units, respectively, to cool the room.
도 1은 일반적인 멀티형 에어컨의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a general multi-type air conditioner.
여기에 도시된 바와 같이, 실외기(1)의 내부에는 저압의 기체냉매를 고압의 기체냉매로 압축시키는 압축기(2)가 설치되고, 압축된 냉매는 응축기(3)에서 고압의 액체냉매로 액화된다. 이 때 발생되는 응축열은 외부로 방출되고, 응축기(3)의 배출구에 연결되어 고압의 액체냉매를 저압의 액체냉매로 압력강하시키는 팽창장치(4)와, 응축기(3)와 팽창장치(4)를 거쳐 감온/감압 되어진 냉매는 다음으로 각각의 이방변(5a∼5c)을 거쳐 다수의 액관측 밸브(6a∼6c)에 의해 각각의 실내기(7a∼7c)로 선택적으로 유입되고, 복수의 실내기(7a∼7c)에 설치된 저온의 액체냉매를 저온저압의 기체냉매로 기화시키는 각각의 증발기(8a∼8c)로 유입되어 실내를 냉방시키고 고온기체냉매가 된다. 이와 같이 고온기체냉매는 다수의 가스관측 밸브(9a∼9c)를 거쳐, 어큐뮬레이터(10)에서 냉매 내에 포함된 액체성분이 걸러지고 다시 압축기(2)로 유입된다.As shown here, a compressor 2 for compressing a low pressure gas refrigerant into a high pressure gas refrigerant is installed inside the outdoor unit 1, and the compressed refrigerant is liquefied into a high pressure liquid refrigerant in the condenser 3. . The condensation heat generated at this time is discharged to the outside, is connected to the outlet of the condenser (3) expansion device (4) for reducing the high pressure liquid refrigerant to low pressure liquid refrigerant, the condenser (3) and the expansion device (4) The refrigerant reduced in temperature / reduced pressure is then selectively introduced into each of the indoor units 7a to 7c by a plurality of liquid valve side valves 6a to 6c via respective anisotropic valves 5a to 5c, and a plurality of indoor units. The low-temperature liquid refrigerants installed at (7a-7c) are introduced into the respective evaporators 8a-8c for vaporizing the low-temperature, low-pressure gas refrigerant to cool the room and become a high-temperature gas refrigerant. As described above, the high temperature gas refrigerant passes through a plurality of gas valves 9a to 9c, and the accumulator 10 filters the liquid components contained in the refrigerant and flows back into the compressor 2.
또한, 상기 실외기(1) 내에 설치된 압축기(2)는 용량이 큰 정속형 압축기 한 대 또는 두 대 이상의 정속형 압축기를 이용한 시스템이 대다수를 차지하고 있다.In addition, the compressor 2 installed in the outdoor unit 1 occupies a majority of systems using one or two constant speed compressors having a large capacity.
따라서, 멀티형 에어컨의 다수개의 실내기 중에서 일부가 작동되는 경우 부하의 작동을 제어하기 위해서는 압축기를 온오프시켜 제어하거나 다수개의 압축기를 사용하여 순차적으로 작동시켜 제어하기 때문에 작동되는 실내기에 따른 선형적인 용량제어가 이루어지지 않기 때문에 실내기가 한 대만 운전되는 경우 압축기 소비동력 증가에 따른 효율의 극심한 저하 및 냉매량의 과다 증가로 인한 실내 증발기의 응축수 비산 또는 압축기 소손 등의 문제점이 있다.Therefore, in order to control the operation of the load when a part of the plurality of indoor units of the multi-type air conditioner is operated, the linear capacity control according to the indoor unit operated because the compressor is controlled by turning on or off the compressor or by sequentially operating the plurality of compressors. If the indoor unit is operated because only one of the indoor unit is operated, there is a problem such as the condensate splashing or the compressor burnout of the indoor evaporator due to the excessive decrease of the efficiency and excessive increase of the refrigerant amount due to the increase in the power consumption of the compressor.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의목적은 다수개의 실내기를 갖는 멀티형 에어컨에서 실내기의 작동에 따른 용량을 선형적으로 조절할 수 있도록 용량이 다른 복수개의 압축기의 출력단과 입력단 사이에 바이패스밸브를 설치하여 바이패스되도록 하여 멀티형 에어컨의 작동 용량에 따라 바이패스밸브를 작동시켜 바이패스되는 냉매량을 조절함으로써 전체 부하용량을 제어할 수 있도록 한 멀티형 에어컨의 용량제어장치 및 제어방법을 제공함에 있다.The present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to output a plurality of compressors having different capacity so as to linearly adjust the capacity according to the operation of the indoor unit in a multi-type air conditioner having a plurality of indoor units; Capacity control device and control of multi-type air conditioner to control the total load capacity by adjusting the amount of refrigerant bypassed by operating the bypass valve according to the operating capacity of the multi-type air conditioner by installing a bypass valve between the input terminals. In providing a method.
도 1은 종래의 멀티형 에어컨의 구성을 도시한 개략적으로 나타낸 블록구성도이다.1 is a schematic block diagram showing the configuration of a conventional multi-type air conditioner.
도 2는 본 발명에 의한 멀티형 에어컨의 용량제어장치를 나타낸 구성도이다.2 is a configuration diagram showing a capacity control apparatus for a multi-type air conditioner according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 멀티형 에어컨의 용량제어방법을 설명하기 위한 표이다.3 is a table for explaining a capacity control method of a multi-type air conditioner according to the present invention.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
1 : 실외기 2 : 압축기1: outdoor unit 2: compressor
3 : 응축기 4 : 팽창장치3: condenser 4: expansion device
21 : 2단형 압축기 22 : 정속형 압축기21: two stage compressor 22: constant speed compressor
5a∼5c : 이방변 6a∼6c : 액관측 밸브5a to 5c: anisotropic 6a to 6c: liquid valve
7a∼7c : 실내기 8a∼8c : 증발기7a-7c: Indoor unit 8a-8c: Evaporator
9a∼9c : 가스관측 밸브 100 : 솔레노이드밸브9a to 9c Gas valve 100: Solenoid valve
200 : 제어부200: control unit
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 다수개의 실내기의 작동상태에 따라 제어부에서 압축기의 작동을 제어하여 용량제어를 하는 멀티형 에어컨에 있어서, 냉매를 압축하는 압축기의 출력단과 입력단에 매개된 바이패스밸브와, 실내기의 작동상태에 따라 압축기의 작동과 바이패스밸브를 작동시켜 피드백되는 냉매량을 조절하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object in the multi-type air conditioner to control the operation of the compressor in the control unit according to the operating state of the plurality of indoor units, the capacity is controlled, the bypass mediated by the output stage and the input stage of the compressor for compressing the refrigerant The valve and the control unit for controlling the amount of refrigerant fed back by operating the operation of the compressor and the bypass valve according to the operating state of the indoor unit.
위에서 압축기는 다단형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결되어 부하량에 따라 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 한다.The compressor is characterized in that the multi-stage compressor and the constant speed compressor is connected in parallel and independently controlled according to the load.
또한, 멀티형 에어컨의 용량제어방법으로는 다수개의 실내기의 작동에 따라 다단형 압축기와 정속형 압축기를 작동시켜 순환되는 냉매량이 제어할 때 비선형적인 구간에서 바이패스밸브를 작동시켜 출력되는 냉매를 피드백시킴으로써 순환되는 냉매량을 선형적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the capacity control method of a multi-type air conditioner operates a multi-stage compressor and a constant speed compressor according to the operation of a plurality of indoor units to control the amount of refrigerant circulated to feed back the refrigerant output by operating a bypass valve in a non-linear section. It characterized in that the linear control of the amount of refrigerant circulated.
위와 같이 이루어진 본 발명은 다수개의 실내기가 작동될 때 압축기를 부하를 다단형 압축기와 정속형 압축기를 독립적으로 작동시켜 부하 용량을 제어하면서 비선형적인 구간에서 바이패스밸브를 작동시켜 출력되는 냉매를 다시 입력측으로 피드백시킴으로써 출력되는 냉매량이 변화를 선형적으로 변화하도록 하여 선형적인 용량제어가 이루어질 수 있도록 한다.According to the present invention made as described above, when a plurality of indoor units are operated, the compressor is operated by a multi-stage compressor and a constant speed compressor independently to control load capacity while operating a bypass valve in a non-linear section to input the refrigerant output again. By feeding back to the side, the amount of refrigerant outputted changes linearly so that linear capacity control can be achieved.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the present embodiment is not intended to limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only and the same parts as in the conventional configuration using the same reference numerals and names.
도 2는 본 발명에 의한 멀티형 에어컨의 용량제어장치를 나타낸 블록구성도이다.2 is a block diagram showing a capacity control apparatus for a multi-type air conditioner according to the present invention.
여기에 도시된 바와 같이, 실외기(1)의 내부에 설치되어 저압의 기체냉매를 고압의 기체냉매로 압축시키는 4HP의 2단형 압축기(21)와 6HP의 정속형 압축기(22)를 병렬로 결합하여 설치되고, 압축된 냉매는 응축기(3)에서 고압의 액체냉매로 액화된다. 이 때 발생되는 응축열은 외부로 방출되고, 응축기(3)의 배출구에 연결되어 고압의 액체냉매를 저압의 액체냉매로 압력강하시키는 팽창장치(4)와, 응축기(3)와 팽창장치(4)를 거쳐 감온/감압 되어진 냉매는 다음으로 각각의 이방변(5a∼5c)을 거쳐 다수의 액관측 밸브(6a∼6c)에 의해 각각의 실내기(7a∼7c)로 선택적으로 유입되고, 복수의 실내기(8a∼8c)에 설치된 저온의 액체냉매를 저온저압의 기체냉매로 기화시키는 각각의 증발기(8a∼8c)로 유입되어 실내를 냉방시키고 고온의 기체냉매가 된다.As shown here, the 4HP two stage compressor 21 and the 6HP constant speed compressor 22, which are installed inside the outdoor unit 1 and compresses the low pressure gas refrigerant into the high pressure gas refrigerant, are combined in parallel. The installed, compressed refrigerant is liquefied into a high pressure liquid refrigerant in the condenser (3). The condensation heat generated at this time is discharged to the outside, is connected to the outlet of the condenser (3) expansion device (4) for reducing the high pressure liquid refrigerant to low pressure liquid refrigerant, the condenser (3) and the expansion device (4) The refrigerant reduced in temperature / reduced pressure is then selectively introduced into each of the indoor units 7a to 7c by a plurality of liquid valve side valves 6a to 6c via respective anisotropic valves 5a to 5c, and a plurality of indoor units. The low temperature liquid refrigerants installed in the 8a to 8c flow into each of the evaporators 8a to 8c vaporizing the low temperature and low pressure gas refrigerant to cool the room and become the high temperature gas refrigerant.
이와 같이 기화된 저압의 고온기체냉매는 다수의 가스관측 밸브(9a∼9c)를 거쳐, 어큐뮬레이터(10)에서 냉매 내에 포함된 액체성분이 걸러지고 다시 다단 압축기(21)와 정속형 압축기(22)로 유입된다.The vaporized low-pressure high-temperature gas refrigerant passes through a plurality of gas valves 9a to 9c, and the accumulator 10 filters the liquid component contained in the refrigerant, and again, the multistage compressor 21 and the constant speed compressor 22. Flows into.
그리고, 4HP의 2단형 압축기(21)와 6HP의 정속형 압축기(22)의 출력측과 어큐뮬레이터(10)의 입력측 사이에 매개된 1HP의 냉매량을 바이패스 시키는 솔레노이드밸브(100)가 설치되어 4HP의 2단형 압축기(21) 또는 6HP의 정속형 압축기(22)에서 출력되는 냉매를 다시금 입력측으로 피드백시키게 된다.Then, a solenoid valve 100 is provided between the output side of the 4HP two-stage compressor 21 and the 6HP constant speed compressor 22 and the input side of the accumulator 10 to bypass the 1HP refrigerant amount. The refrigerant output from the single stage compressor 21 or the 6HP constant speed compressor 22 is fed back to the input side.
또한, 실내기(7a∼7b)의 작동상태에 따라 4HP의 2단형 압축기(21)와 6HP의 정속형 압축기(22)의 작동을 제어할 뿐만 아니라 솔레노이드밸브(100)의 작동을 제어하는 제어부(200)가 설치된다.In addition, the control unit 200 not only controls the operation of the two-stage compressor 21 of 4HP and the constant speed type compressor 22 of 6HP, but also controls the operation of the solenoid valve 100 according to the operating conditions of the indoor units 7a to 7b. ) Is installed.
이때 4HP의 2단형 압축기(21)는 2HP씩 분리하여 독립적으로 작동시킬 수 있게 되어 일반적인 방법에 의해 4HP의 2단형 압축기(21)와 6HP의 정속형 압축기(22)를 작동시킬 경우 제어할 수 있는 압력은 2HP, 4HP, 6HP, 8HP, 10HP이다.At this time, the two-stage compressor 21 of 4HP can be separated and operated independently by 2HP, which can be controlled when the two-stage compressor 21 and the 6HP constant speed compressor 22 of 4HP are operated by a general method. Pressures are 2HP, 4HP, 6HP, 8HP, 10HP.
즉, 2단형 압축기(21)의 1단을 작동을 시킬 경우, 2단을 작동시킬 경우, 정속형 압축기(22)를 작동시킬 경우, 정속형 압축기(22)와 2단형 압축기(21)의 1단을 작동시킬 경우, 정속형 압축기(22)와 2단형 압축기(21)의 2단을 작동시킬 경우가 된다.That is, when the first stage of the two-stage compressor 21 is operated, when the second stage is operated, and when the constant speed compressor 22 is operated, one of the constant speed compressor 22 and the two stage compressor 21 is operated. When the stage is operated, there are cases where the two stages of the constant speed compressor 22 and the two stage compressor 21 are operated.
이와 같이 작동될 때 솔레노이드밸브(100)를 작동시켜 1HP의 냉매압을 바이패스시켜 압축기의 출력측에서 입력측으로 바이패스시키게 되면 압축기의 출력에서 1HP이 부족하게 되어 2단형 압축기(21)와, 정속형 압축기(22)와,솔레노이드밸브(100)를 서로 조합하여 작동시키게 되면, 1HP에서부터 10HP까지 선형적으로 제어가능하게 된다.When operated in this way, by operating the solenoid valve 100 to bypass the refrigerant pressure of 1HP to bypass from the output side of the compressor to the input side 1HP is insufficient in the output of the compressor is a two-stage compressor 21 and constant speed type When the compressor 22 and the solenoid valve 100 are operated in combination with each other, it becomes linearly controllable from 1HP to 10HP.
위와 같이 이루어진 멀티형 에어컨의 용량 제어장치의 작동을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the capacity control device of the multi-type air conditioner made as described above in more detail.
도 3은 본 발명에 의한 멀티형 에어컨의 용량제어방법을 설명하기 위한 표이다.3 is a table for explaining a capacity control method of a multi-type air conditioner according to the present invention.
여기에 도시된 바와 같이, 1HP으로 용량을 제어하고자 할 경우에는 솔레노이드밸브(100)를 작동시키고, 2단형 압축기(21)를 1단으로 작동시키게 되면 2단형 압축기(21)의 출력중 1HP이 솔레노이드밸브(100)를 통해 바이패스됨으로써 실제적으로 출력되는 냉매압은 1HP이 되게된다.As shown here, when the capacity is controlled by 1HP, the solenoid valve 100 is operated, and when the two-stage compressor 21 is operated in the first stage, 1HP of the output of the two-stage compressor 21 is the solenoid. Bypass through the valve 100, the refrigerant pressure actually output is 1HP.
또한, 2HP으로 용량을 제어하고자 할 경우에는 2단형 압축기(21)를 1단으로 작동시키게 되면 2HP으로 출력된다.In addition, when the capacity is to be controlled by 2HP, when the two stage compressor 21 is operated in one stage, the output is 2HP.
이와 같은 방법으로 솔레노이드밸브(100)를 작동시킬 경우 1HP이 바이패스 되기 때문에 전체 출력되는 용량에서 1HP이 감하게 된다.When operating the solenoid valve 100 in this way 1HP is bypassed, so 1HP is subtracted from the total output capacity.
따라서, 9HP의 용량을 제어하고자 할 경우에는 2단형 압축기(21)를 2단으로 작동시키고 6HP의 정속형 압축기(22)를 작동시키며, 솔레노이드밸브(100)를 작동시키게 되면 10HP의 출력중에서 1HP이 바이패스되기 때문에 실제적으로 출력되는 용량은 9HP이된다.Therefore, if the capacity of 9HP is to be controlled, the two-stage compressor 21 is operated in two stages and the 6HP constant speed compressor 22 is operated. When the solenoid valve 100 is operated, 1HP is output from the output of 10HP. Because bypassed, the actual output capacity is 9HP.
이렇게 솔레노이드밸브(100)가 작동될 때 1HP이 바이패스되도록 하였지만 솔레노이드밸브(100)를 미세조절할 경우에는 냉매압을 더욱더 미세조절할 수 있게 된다.When the solenoid valve 100 is operated as described above, 1HP is bypassed, but when the solenoid valve 100 is finely adjusted, the refrigerant pressure can be further finely adjusted.
상기한 바와 같이 본 발명은 다단형 압축기와 정속형 압축기를 병렬로 연결하고 압축기의 출력단과 입력단에 바이패스밸브를 형성하여 출력되는 냉매를 바이패스시킴으로써 다단형 압축기와 정속형 압축기의 작동시 선형적으로 작동되는 않는 용량구간에 바이패스밸브를 작동시켜 냉매압을 분산시킴으로써 선형적으로 냉매압을 조절함으로써 에너지 효율향상 및 냉매 유량제어가 용이해지는 이점이 있다.As described above, the present invention is linear in the operation of the multistage compressor and the constant speed compressor by connecting the multistage compressor and the constant speed compressor in parallel, and bypassing the output refrigerant by forming a bypass valve at the output and input ends of the compressor. By operating the bypass valve in the non-operating capacity section by dispersing the refrigerant pressure, the refrigerant pressure is linearly adjusted, thereby improving energy efficiency and controlling the flow rate of the refrigerant.
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