KR100395918B1 - Air conditioner control system and control method thereof - Google Patents

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KR100395918B1 KR10-2000-0086775A KR20000086775A KR100395918B1 KR 100395918 B1 KR100395918 B1 KR 100395918B1 KR 20000086775 A KR20000086775 A KR 20000086775A KR 100395918 B1 KR100395918 B1 KR 100395918B1
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문중기
김영만
이정민
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김종엽
조일용
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Abstract

본 발명의 공기조화기는 실외기와 다수의 실내기를 포함한다. 실외기는 펄스폭변조방식으로 제어되는 압축기와 응축기, 압축기 상류의 저압관에 설치된 어큐뮬레이터와 응축기의 하류의 고압관에 설치된 리시버를 포함한다. 실외기는 압축기 및 PWM밸브와 신호의 전달이 가능하게 연결된 실외제어부를 포함한다. 실외제어부는 실외 통신회로부와 연결되어 데이터를 송수신한다. 각 실내기는 실내제어부를 포함하고, 이 실내제어부의 입력포트에는 온도검지부와 온도설정부가 연결된다. 각 실내기는 실내제어부와 데이터 송수신이 가능하게 연결된 실내 통신회로부를 포함한다. 실내제어부는 온도검지부 및 온도설정부로부터 신호를 받아 냉방능력 및 실내온도와 설정온도의 차에 기초하여 실내기의 냉방요구능력을 산출한다. 산출된 각 실내기의 냉방요구능력은 통신회로부를 통해서 실외제어부로 전송되고, 실외제어부는 각 실내기의 냉방요구능력을 합산한 총 냉방요구능력을 계산하여 듀티제어신호를 생성하고 압축기 및 PWM 밸브를 제어한다.The air conditioner of the present invention includes an outdoor unit and a plurality of indoor units. The outdoor unit includes a compressor and a condenser controlled by a pulse width modulation method, an accumulator installed in a low pressure pipe upstream of the compressor, and a receiver installed in a high pressure pipe downstream of the condenser. The outdoor unit includes an outdoor controller connected to the compressor and the PWM valve to transmit a signal. The outdoor controller is connected to the outdoor communication circuit to transmit and receive data. Each indoor unit includes an indoor control unit, and a temperature detecting unit and a temperature setting unit are connected to an input port of the indoor control unit. Each indoor unit includes an indoor communication circuit unit that is capable of transmitting and receiving data with the indoor control unit. The indoor control unit receives a signal from the temperature detecting unit and the temperature setting unit and calculates the cooling demand of the indoor unit based on the cooling capacity and the difference between the indoor temperature and the set temperature. The calculated cooling demands of each indoor unit are transmitted to the outdoor control unit through the communication circuit unit, and the outdoor control unit calculates the total cooling demands of the indoor units together to generate the duty control signal and controls the compressor and PWM valve. do.

Description

공기조화기의 제어 시스템 및 그 제어방법{Air conditioner control system and control method thereof}Control system of air conditioner and control method thereof

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더 상세하게는 펄스 폭 변조 방식의 압축기를 채용한 공기조화기의 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to a control system of an air conditioner employing a pulse width modulation type compressor and a control method thereof.

공기조화기는 냉동사이클을 사용하여 주거용 건물이나 사무용 건물의 실내 온도와 습도와 같은 상태량을 조절함으로써 공기조화를 실현한다. 그러나 건물에서 거주하거나 활동하는 사람마다 희망조건이 다르고 실외 환경이 다르기 때문에 냉방요구능력은 수시로 변하게 된다. 특히 하나의 실외기에 다수의 실내기가 연결된 멀티에어컨(Multi-airconditioner)에서는 실내기마다 냉방요구능력이 다를 뿐만 아니라 대개의 경우 각 실내기는 독립적으로 운전되므로 모든 실내기의 냉방요구능력을 합산한 총 냉방요구능력도 역시 변하게 된다.An air conditioner uses a refrigeration cycle to realize air conditioning by regulating conditions such as room temperature and humidity in residential buildings or office buildings. However, the requirements for air conditioning vary from time to time because each person living or working in a building has different hopes and different outdoor environments. In particular, in a multi-air conditioner in which a plurality of indoor units are connected to one outdoor unit, the cooling requirements are different for each indoor unit, and in general, each indoor unit is operated independently, so the total cooling requirement is the sum of the cooling requirements of all indoor units. Will also change.

가변하는 냉방요구능력에 따라 용량(능력)을 가변시킬 수 있는 압축기로서 회전수 가변형 압축기가 공지되어 있다. 이러한 회전수 가변형 압축기는 인버터 제어를 통해 모터에 인가되는 전류의 주파수를 변화시켜 모터의 회전수를 제어함으로써 압축기의 용량을 냉방요구능력의 변화에 맞게 조정한다. 그러나 종래의 회전수 가변형 압축기는 냉방요구능력에 따라 회전하고 있는 모터를 직접 제어해야 하므로양호한 응답성과 정확성으로 모터의 회전수를 제어하기 어려운 문제점이 있었다. 또한 모터의 회전수가 수시로 변하기 때문에 이로 인한 진동과 소음이 발생하여 모터와 압축기의 수명이 단축되고 전체적으로 기계적 신뢰성이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.BACKGROUND ART A variable speed compressor is known as a compressor capable of varying a capacity (capacity) according to a variable cooling demand. The variable speed compressor can adjust the capacity of the compressor according to the change in cooling demand by controlling the number of revolutions of the motor by changing the frequency of the current applied to the motor through inverter control. However, the conventional variable speed compressor has a problem in that it is difficult to control the rotational speed of the motor with a good response and accuracy because it needs to directly control the rotating motor in accordance with the cooling requirements. In addition, since the rotational speed of the motor changes from time to time, vibration and noise are generated, resulting in shortening the service life of the motor and the compressor, and reducing the overall mechanical reliability.

또한 모터에 인가되는 전류의 주파수를 변환시키기 위해서는 고가이면서 복잡한 구조의 회로장치가 필요할 뿐만 아니라, 여기서 소비되는 전력이 크기 때문에 일반적인 압축기보다 효율이 떨어지는 단점도 있었다. 특히 회전수 가변형 압축기에서는, 최초 투입된 상용의 AC 입력전원은 컨버터 장치에서 DC 전원으로 변화되고 다시 컨버터 장치에서 필요로 하는 주파수의 AC 전원으로 변화되는 등 수 차례에 걸쳐 입력전원의 변화과정이 요구되므로 회로 구성이 매우 복잡해지고 전자 노이즈가 많이 발생한다.In addition, in order to convert the frequency of the current applied to the motor is not only expensive and complicated circuit arrangements, but also has a disadvantage of less efficient than the general compressor because the power consumption is large. In particular, in the variable speed compressor, the first commercially available AC input power is changed from a converter device to a DC power source and then to an AC power source of the frequency required by the converter device. The circuit configuration becomes very complicated and a lot of electronic noise occurs.

한편, 건물이 대형화함에 따라 하나의 실외기에 연결된 실내기의 수가 늘어나게 되고, 이로 인해 총 냉방요구능력도 증가하는 경향에 있다. 그러나 회전수 가변형 압축기는 대용량에서는 제어가 어렵고, 효율이 떨어지며, 전체 사이즈가 커지고, 비용이 많이 드는 등의 문제점이 있기 때문에 하나의 회전수 가변형 압축기로 대용량의 요구조건을 만족시키기는 곤란하다. 따라서 대용량의 요구조건 하에서는 2개 이상의 압축기를 사용하게 되고, 이 경우 통상적으로 회전수 가변형 압축기와 함께 모터가 일정한 속도로 회전하는 표준형 압축기를 같이 사용하게 된다. 이렇게 복수의 압축기를 사용할 경우 실외기의 전체 크기가 매우 커지고 이에 따라 취급이 곤란하였다.On the other hand, as the size of the building increases, the number of indoor units connected to one outdoor unit increases, and thus, the total cooling demand capability also increases. However, the variable-speed compressor is difficult to control the large capacity, it is difficult to meet the requirements of the large-capacity compressor with one variable speed compressor because of the problems such as difficult to control, low efficiency, large overall size, expensive. Therefore, two or more compressors are used under a large capacity requirement. In this case, a standard compressor in which a motor rotates at a constant speed together with a variable speed compressor is usually used. In the case of using a plurality of compressors, the overall size of the outdoor unit becomes very large, and thus handling is difficult.

다른 형태의 능력가변형 압축기로 펄스 폭 변조 방식의 압축기(Pulse Width Modulated Compressor)가 미국 특허 6, 047, 557호와 일본 특개평8-334094호에 개시되어 있다. 그러나 이러한 압축기는 다수의 냉장실 또는 냉동실을 가진 냉장시스템에 사용되는 것으로 압축기와 증발기 사이의 냉매관의 길이가 짧은 단배관에 사용되는 것을 전제로 하고 있다. 따라서 필연적으로 장배관일 수밖에 없고 또한 제어환경이 냉장시스템과는 다른 건물의 공기조화시스템에는 그대로 적용할 수가 없다. 또한 위 선행 자료에는 펄스폭 변조 방식의 압축기를 공기조화기 특히 멀티 에어컨에 응용하기 위한 제어 시스템이나 제어방법이 전혀 개시되어 있지 않다.Another type of variable capacity compressor is a pulse width modulated compressor disclosed in US Pat. No. 6,047,557 and Japanese Patent Laid-Open No. 8-334094. However, such a compressor is used in a refrigeration system having a plurality of refrigerating chambers or freezing chambers, and it is assumed that the compressor is used for short pipes having a short length of the refrigerant pipe between the compressor and the evaporator. Therefore, it is inevitably a long pipe and the control environment cannot be applied to an air conditioning system of a building different from a refrigeration system. In addition, the above prior material does not disclose a control system or a control method for applying a pulse width modulation compressor to an air conditioner, especially a multi-air conditioner.

본 발명은 상술한 배경 하에 이루어진 것으로, 실내기와 실외기가 비교적 멀리 떨어져 있고 하나의 실외기에 다수의 실내기가 연결된 건물용 공기조화기에 적합하도록 펄스폭 변조 방식으로 제어되는 압축기를 채용한 공기조화기의 제어 시스템과 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made under the above-described background, and the control of an air conditioner employing a compressor controlled by a pulse width modulation method so that the indoor unit and the outdoor unit are relatively far apart and suitable for a building air conditioner in which a plurality of indoor units are connected to one outdoor unit. It is an object to provide a system and a control method thereof.

본 발명의 다른 목적은 각 실내기의 냉방요구능력을 각 실내기에서 계산하여 실외기로 전송하고 실외기에서 총 냉방요구능력을 계산함으로써 효과적으로 냉방요구능력을 계산해 내고, 계산된 냉방요구능력에 따라 펄스 폭 변조 방식의 압축기를 효과적으로 능력 가변시킬 수 있는 공기조화기의 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to calculate the cooling demand capacity of each indoor unit in each indoor unit to transmit to the outdoor unit and calculate the total cooling demand capacity in the outdoor unit effectively calculate the cooling demand capacity, pulse width modulation method according to the calculated cooling demand capacity It is to provide a control system of the air conditioner that can effectively vary the compressor of the compressor and its control method.

본 발명의 또 다른 목적은 펄스 폭 변조 방식의 압축기와 함께 다수의 증발기를 포함한 냉동사이클을 건물의 공기조화에 적합하도록 효과적으로 구성시킨 공기조화기의 제어 시스템을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a control system of an air conditioner, in which a refrigeration cycle including a plurality of evaporators together with a pulse width modulation compressor is effectively configured to be suitable for air conditioning of a building.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 제어 시스템의 냉동 사이클 구성도이다.1 is a configuration of a refrigeration cycle of the air conditioner control system according to the present invention.

도 2a는 본 발명의 공기조화기에 채용된 펄스 폭 변조 방식의 압축기의 로딩 상태를 도시한 것이고, 도 2b는 언로딩 상태를 도시한 것이다.Figure 2a shows a loading state of the pulse width modulation type compressor used in the air conditioner of the present invention, Figure 2b shows an unloading state.

도 3은 도 2의 압축기의 운전 중에 로딩 및 언로딩과 냉매 토출량과의 관계를 도시한 것이다.FIG. 3 illustrates a relationship between loading and unloading and a refrigerant discharge amount during operation of the compressor of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 공기조화기 제어 시스템의 전체 블록도이다.4 is an overall block diagram of the air conditioner control system of the present invention.

도 5는 본 발명의 공기조화기 제어 시스템 및 그 제어 방법에 사용되는 실내온도와 설정온도의 차와 보정계수와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the relationship between the difference between the room temperature and the set temperature and the correction coefficient used in the air conditioner control system and control method of the present invention.

도 6a는 본 발명에 따른 공기조화기의 실내제어부에서 이루어지는 제어과정을 도시한 흐름도이다.6A is a flowchart illustrating a control process performed in the indoor control unit of the air conditioner according to the present invention.

도 6b는 본 발명에 따른 공기조화기의 실외제어부에서 이루어지는 제어과정을 도시한 흐름도이다.6B is a flowchart illustrating a control process performed in the outdoor controller of the air conditioner according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *

2: 압축기 5: 증발기2: compressor 5: evaporator

8: 실외기 9: 실내기8: outdoor unit 9: indoor unit

26: PWM밸브 27: 실외제어부26: PWM valve 27: outdoor control unit

28: 실외통신회로부 29: 실내제어부28: outdoor communication circuit unit 29: indoor control unit

30: 온도검지부 32: 실내통신회로부30: temperature detection unit 32: indoor communication circuit unit

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기조화기 제어 시스템은, 실외기에 설치되며 작동 중에 냉매가 토출되는 로딩타임과 냉매가 토출되지 않는 언로딩타임이 반복되며, 상기 로딩타임과 언로딩타임이 펄스폭 변조 방식으로 제어되는 압축기, 상기 압축기와 유체 흐름이 가능하게 연결된 응축기, 상기 압축기 및 응축기와 유체흐름이 가능하게 연결된 증발기가 각각 설치된 복수의 실내기, 상기 실내기의 냉방요구능력을 산출하는 실내제어부, 상기 실내제어부로부터 전송된 냉방요구능력에 따라 상기 압축기의 로딩타임과 언로딩타임을 제어하기 위한 듀티제어신호를 생성하여 상기 듀티제어신호에 따라 상기 압축기의 용량을 조정하는 실외제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the air conditioner control system of the present invention for achieving the above object, the loading time during which the refrigerant is discharged and the unloading time during which the refrigerant is not discharged are repeated during operation, and the loading time and the unloading time are pulsed. A compressor controlled by a width modulation method, a condenser coupled to fluid flow with the compressor, a plurality of indoor units provided with the compressor and an evaporator coupled to fluid flow with the compressor, and an indoor controller configured to calculate a cooling demand of the indoor unit; And an outdoor control unit for generating a duty control signal for controlling the loading time and the unloading time of the compressor according to the cooling request capability transmitted from the indoor control unit, and adjusting the capacity of the compressor according to the duty control signal. It is done.

또한 본 발명의 공기조화 제어 시스템은, 작동 중에 냉매가 토출되는 로딩타임과 냉매가 토출되지 않는 언로딩타임이 반복되며, 상기 로딩타임과 언로딩타임이 펄스폭 변조 방식으로 제어되는 압축기, 상기 압축기와 유체 흐름이 가능하게 연결된 응축기, 상기 압축기 및 응축기와 유체흐름이 가능하게 연결된 증발기, 공기조화 대상공간의 실내온도를 센싱하기 위한 온도센서, 상기 온도센서에 의해 센싱된 실내온도와 공기조화 대상공간의 희망온도로 설정된 설정온도와의 차에 기초하여 냉방요구능력을 산출하고, 산출된 냉방요구능력에 따라 상기 압축기의 로딩타임과 언로딩타임을 제어하기 위한 듀티제어신호를 생성하여 상기 듀티제어신호에 따라 상기 압축기의 용량을 조정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air conditioning control system of the present invention is a compressor in which the loading time during which the refrigerant is discharged and the unloading time during which the refrigerant is not discharged are repeated, and the loading time and the unloading time are controlled by a pulse width modulation method. And a condenser connected to the fluid flow, the compressor and the evaporator connected to the fluid flow, the temperature sensor for sensing the indoor temperature of the air conditioning target space, the room temperature and the air conditioning target space sensed by the temperature sensor Calculating a cooling demand capability based on a difference from the set temperature set to a desired temperature of the controller, and generating a duty control signal for controlling the loading time and the unloading time of the compressor according to the calculated cooling demand capability. It characterized in that it comprises a control unit for adjusting the capacity of the compressor according to.

또한 본 발명의 공기조화기 제어 시스템은, 작동 중에 냉매가 토출되는 로딩타임과 냉매가 토출되지 않는 언로딩타임이 반복되며, 상기 로딩타임과 언로딩타임이 펄스폭 변조 방식으로 제어되는 압축기와, 상기 압축기를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 실내기로부터 전송된 냉방요구량의 함수인 듀티제어신호를 생성하고 상기 듀티제어신호에 따라 상기압축기의 용량을 조정하며, 상기 듀티제어신호는 상기 압축기에서 냉매를 토출하는 상기 로딩 타임과 냉매를 토출하지 않는 상기 언로딩 타임을 결정하도록 생성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the air conditioner control system of the present invention includes a compressor in which the loading time during which the refrigerant is discharged and the unloading time during which the refrigerant is not discharged are repeated, and the loading time and the unloading time are controlled by a pulse width modulation method; A control unit for controlling the compressor, wherein the control unit generates a duty control signal which is a function of a cooling requirement transmitted from an indoor unit, adjusts the capacity of the compressor according to the duty control signal, and the duty control signal in the compressor And the loading time for discharging the coolant and the unloading time for discharging the coolant.

또한, 본 발명은, 펄스폭 변조 방식으로 제어되는 압축기가 설치된 실외기와 증발기가 설치된 다수의 실내기를 포함하는 공기조화기의 제어 방법으로, 각 실내기의 제어 하에서 상기 실내기의 냉방요구능력을 산출하는 단계, 상기 단계에서 산출된 냉방요구능력을 상기 실외기로 전송하는 단계, 실외기의 제어 하에서 상기 단계에서 전송된 각 실내기의 냉방요구능력을 총합하는 단계, 상기 단계에서 총합된 냉방요구능력의 함수인 듀티 제어 신호를 생성하고, 상기 듀티 제어 신호에 따라 상기 압축기의 용량을 조정하는 단계를 포함하고, 상기 듀티제어신호는 상기 압축기에서 냉매를 토출하는 로딩 타임과 냉매를 토출하지 않는 언로딩 타임을 결정하도록 생성되는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a control method of an air conditioner including an outdoor unit having a compressor controlled by a pulse width modulation method and a plurality of indoor units having an evaporator, the method comprising: calculating a cooling demand capability of the indoor unit under the control of each indoor unit; Transmitting the cooling request capability calculated in the step to the outdoor unit, summing the cooling request capability of each indoor unit transmitted in the step under the control of the outdoor unit, the duty control being a function of the total cooling request capability in the step; Generating a signal and adjusting a capacity of the compressor according to the duty control signal, wherein the duty control signal is generated to determine a loading time for discharging the refrigerant from the compressor and an unloading time for discharging the refrigerant; It is characterized by.

또한 본 발명은, 펄스 폭 변조 방식으로 제어되는 압축기와 조화대상 공간에 설치된 증발기를 포함하는 공기조화기의 제어 방법으로, 공기조화 대상공간의 실내온도를 감지하는 단계, 상기 단계에서 감지된 실내온도와 공기조화 대상공간의 희망온도로 미리 설정된 설정온도의 차를 구하는 단계, 상기 단계에서 구해진 차이 값에 기초하여 냉방요구능력을 산출하는 단계, 상기 단계에서 산출된 냉방요구능력의 함수인 듀티 제어 신호를 발생시켜 상기 압축기의 용량을 상기 듀티 제어신호에 따라 조정하는 단계를 포함하고, 상기 듀티제어신호는 상기 압축기에서 냉매를 토출하는 로딩타임과 냉매를 토출하지 않는 언로딩타임을 결정하도록 생성되는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a control method of an air conditioner including a compressor controlled by a pulse width modulation method and an evaporator installed in a harmonic target space, detecting an indoor temperature of an air conditioning target space, and detecting the indoor temperature in the step. Calculating a difference between the preset temperature and the desired temperature of the air conditioning target space; calculating a cooling demand capacity based on the difference value obtained in the step; and a duty control signal as a function of the cooling demand capacity calculated in the step. And adjusting the capacity of the compressor according to the duty control signal, wherein the duty control signal is generated to determine a loading time for discharging the refrigerant from the compressor and an unloading time for discharging the refrigerant. It features.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시례를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 사이클 구성도이다. 본 발명의 공기조화기(1)는 폐회로를 구성하도록 냉매관에 의해 순차적으로 연결된 압축기(2), 응축기(3), 전동팽창밸브(4), 그리고 증발기(5)를 포함한다. 냉매관 중에서 압축기(2)의 토출측과 전동팽창밸브(4)의 유입측을 연결하는 냉매관은 압축기(2)에서 토출된 고압 냉매의 흐름을 안내하는 고압관(6)이고, 전동팽창밸브(4)의 유출측과 압축기(2)의 흡입측을 연결하는 냉매관은 전동팽창밸브(4)에서 팽창된 저압 냉매의 흐름을 안내하는 저압관(7)이다. 응축기(3)는 고압관(6)의 중도에 설치되고, 증발기(5)는 저압관(7)의 중도에 설치된다. 압축기(2)가 운전하면 냉매는 실선 화살표 방향으로 흐른다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention; 1 is a cycle configuration diagram of an air conditioner according to the present invention. The air conditioner (1) of the present invention includes a compressor (2), a condenser (3), an electric expansion valve (4), and an evaporator (5) sequentially connected by a refrigerant pipe to form a closed circuit. Among the refrigerant pipes, the refrigerant pipe connecting the discharge side of the compressor 2 and the inflow side of the electric expansion valve 4 is a high pressure tube 6 for guiding the flow of the high pressure refrigerant discharged from the compressor 2, and the electric expansion valve ( The refrigerant pipe connecting the outlet side of 4) and the suction side of the compressor 2 is a low pressure tube 7 for guiding the flow of the low pressure refrigerant expanded by the electric expansion valve 4. The condenser 3 is installed in the middle of the high pressure tube 6, and the evaporator 5 is installed in the middle of the low pressure tube 7. When the compressor 2 operates, the refrigerant flows in the direction of the solid arrow.

한편, 본 발명의 공기조화기(1)는 실외기(8)와 실내기(9)를 포함한다. 실외기(8)는 전술한 압축기(2)와 응축기(3)를 포함하며, 압축기(2) 상류의 저압관(7)에 설치된 어큐뮬레이터(10)와 응축기(3)의 하류의 고압관(6)에 설치된 리시버(11)를 포함한다. 어큐뮬레이터(10)는 증발기(5)에서 미처 증발하지 못한 액냉매를 모아 기화시켜 압축기(2)로 유입되게 하는 역할을 한다. 즉 증발기(5)에서 완전한 증발이 이루어지지 않을 경우 어큐뮬레이터(10)로 들어오는 냉매는 액체와 기체 상태의 혼합인데, 어큐뮬레이터(10)는 액상의 냉매를 기화시켜 기체 상태의 냉매(가스 냉매)만이 압축기로 흡입되도록 한다. 이를 위해 어큐뮬레이터(10) 내부의 냉매관 입구단과 냉매관 출구단은 어큐뮬레이터(10) 내의 상부에 위치하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the air conditioner 1 of the present invention includes an outdoor unit 8 and an indoor unit 9. The outdoor unit 8 includes the compressor 2 and the condenser 3 described above, and the accumulator 10 installed in the low pressure tube 7 upstream of the compressor 2 and the high pressure tube 6 downstream of the condenser 3. It includes a receiver 11 installed in. The accumulator 10 collects and vaporizes the liquid refrigerant which failed to evaporate in the evaporator 5 so as to flow into the compressor 2. That is, when the evaporator 5 does not completely evaporate, the refrigerant entering the accumulator 10 is a mixture of liquid and gaseous state, and the accumulator 10 vaporizes the liquid refrigerant, so that only the gaseous refrigerant (gas refrigerant) is compressed. Inhalation should be done. To this end, the refrigerant pipe inlet end and the refrigerant pipe outlet end of the accumulator 10 are preferably located above the accumulator 10.

유사하게 응축기(3)에서 완전한 응축이 이루어지지 않을 경우 리시버(11)로 들어오는 냉매는 액상과 기상의 혼합이다. 리시버(11)는 액상의 냉매과 기상의 냉매를 분리하여 액상의 냉매만을 유출하도록 구성되는데, 이를 위해 리시버(11)의 내부의 냉매관 입구단과 출구단은 리시버(11) 내부의 하측까지 연장된다.Similarly, when complete condensation is not achieved in the condenser 3, the refrigerant entering the receiver 11 is a mixture of a liquid phase and a gaseous phase. The receiver 11 is configured to separate the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant so that only the liquid refrigerant flows out. For this purpose, the refrigerant pipe inlet and outlet ends of the receiver 11 extend to the lower side of the receiver 11.

리시버(11) 내부의 기체 상태의 냉매를 바이패싱하기 위해 리시버(11)와 어큐뮬레이터(10) 상류의 저압관(7)을 연결시키는 벤트바이패스관(12)이 마련된다. 벤트바이패스관(12)의 입구단은 리시버(11)의 상측에 마련되어 기상의 냉매만이 유입되게 하며 중도에는 벤트밸브(13)가 마련되어 바이패싱되는 가스 냉매의 유량을 조절한다. 도 1의 이점쇄선 화살표는 벤트바이패스관(12)을 흐르는 가스 냉매의 유동방향을 나타낸다.In order to bypass the gaseous refrigerant inside the receiver 11, a vent bypass pipe 12 is provided which connects the receiver 11 and the low pressure pipe 7 upstream of the accumulator 10. The inlet end of the vent bypass tube 12 is provided above the receiver 11 to allow only the gaseous refrigerant to flow therein, and a vent valve 13 is provided to adjust the flow rate of the bypassed gas refrigerant. 1 indicates the flow direction of the gas refrigerant flowing through the vent bypass pipe 12.

리시버(11)에서 나온 고압관은 어큐뮬레이터(10)를 통과하도록 구성된다. 이는 이 고압관을 통과하는 상대적으로 높은 온도의 냉매를 이용하여 어큐뮬레이터(10) 내의 저온의 액상 냉매를 기화시키기 위한 것이다. 어큐뮬레이터(10)에서의 기화를 효과적으로 수행하기 위해 어큐뮬레이터(10) 내부의 저압 냉매관은 U 형상으로 형성되고, 어큐뮬레이터(10)를 통과하는 고압 냉매관은 U 형 저압 냉매관의 내부를 통과하도록 배치된다.The high pressure tube from the receiver 11 is configured to pass through the accumulator 10. This is for vaporizing a low temperature liquid refrigerant in the accumulator 10 by using a refrigerant of a relatively high temperature passing through the high pressure tube. In order to effectively perform vaporization in the accumulator 10, the low pressure refrigerant tube inside the accumulator 10 is formed in a U shape, and the high pressure refrigerant tube passing through the accumulator 10 is arranged to pass through the inside of the U type low pressure refrigerant tube. do.

또한 실외기(8)는 압축기(2)와 응축기(3) 사이의 고압관과 어큐뮬레이터(10)를 연결하는 핫가스바이패스관(14)과 리시버(11)의 하류와 어큘뮬레이터(10)의 상류를 연결하는 리퀴드바이패스관(15)을 포함한다. 핫가스바이패스관(14)의 중도에는 핫가스밸브(16)가 설치되어 바이패스되는 핫가스의 유량을 조절하고 리퀴드바이패스관(15)의 중도에는 리퀴드밸브(17)가 설치되어 바이패스되는 액냉매의 유량을 조절한다. 따라서 핫가스밸브(16)가 개방되면 압축기(2)에서 나온 핫가스의 일부는 핫가스바이패스관(14)을 따라 점선 화살표 방향으로 흐르고, 리퀴드밸브(17)가 개방되면 리시버(11)에서 나온 액냉매의 일부는 리퀴드바이패스관(15)을 따라 일점쇄선 화살표 방향으로 흐른다.In addition, the outdoor unit 8 includes a hot gas bypass pipe 14 and a receiver 11 which connect the high pressure pipe between the compressor 2 and the condenser 3 and the accumulator 10 and the accumulator 10. And a liquid bypass pipe 15 connecting upstream. A hot gas valve 16 is installed in the midway of the hot gas bypass pipe 14 to adjust the flow rate of the hot gas bypassed, and a liquid valve 17 is installed in the midway of the liquid bypass pipe 15 to bypass. Adjust the flow rate of the liquid refrigerant. Therefore, when the hot gas valve 16 is opened, a part of the hot gas from the compressor 2 flows along the hot gas bypass pipe 14 in the direction of the dashed arrow, and when the liquid valve 17 is opened, the receiver 11 A part of the liquid refrigerant which flows out flows along the liquid bypass pipe 15 in the direction of a dashed-dotted arrow.

실내기(9)는 여러 개가 병렬로 배치되며, 각 실내기(9)는 전동팽창밸브(4)와 증발기(5)를 포함한다. 따라서 하나의 실외기(8)에 여러 개의 실내기(9)가 연결된 형태를 취한다. 그리고 각 실내기(9)의 용량과 형태는 동일할 수도 있고 다를 수도 있다.Several indoor units 9 are arranged in parallel, and each indoor unit 9 includes an electric expansion valve 4 and an evaporator 5. Therefore, a plurality of indoor units 9 are connected to one outdoor unit 8. The capacity and shape of each indoor unit 9 may be the same or different.

도 2a와 2b에 도시된 바와 같이, 압축기로는 펄스폭 변조방식으로 제어되는 능력가변형 압축기(2)가 사용된다. 압축기(2)는 흡입구(18)와 토출구(19)가 마련된 케이싱(20)과, 이 케이싱(20) 내부에 설치된 모터(21)와, 이 모터(21)의 회전력를 받아 회전하는 선회스크롤(22)과, 선회스크롤(22)과의 사이에 압축실(23)을 형성하는 고정스크롤(24)을 포함한다. 케이싱(20)에는 고정스크롤(24)의 상측과 흡입구(18)를 연결하는 바이패스관(25)이 설치되고, 이 바이패스관(25)에는 솔레노이드 밸브 형태의 PWM밸브(Pulse Width Modulated Valve; 26))가 설치된다. 도 2a는 PWM밸브(26)가 오프되어 바이패스관(25)을 막고 있는 상태를 도시한 것으로, 이 상태에서는 압축기(2)는 압축된 냉매를 토출한다. 이러한 상태를 로딩(loading)이라 하고 이때 압축기(2)는 100%의 용량으로 운전한다. 도 2b는 PWM밸브(26)가 온되어 바이패스관(25)을 열고 있는 상태를 도시한 것으로, 이때 냉매는 압축기(2)에서 토출되지 않는다. 이러한 상태를 언로딩(unloading)이라 하고 압축기(2)는 0%의 용량으로 운전하게 된다. 로딩 상태이든 언로딩 상태이든 압축기(2)에는 전원이 공급되고 모터(21)는 일정한 속도로 회전한다. 압축기(2)에 전원공급이 차단되면 모터(21)는 회전하지 않고 압축기(2)의 운전은 정지된다.As shown in Figs. 2A and 2B, a variable capacity compressor 2 controlled by a pulse width modulation method is used as the compressor. The compressor (2) has a casing (20) provided with an inlet (18) and an outlet (19), a motor (21) provided inside the casing (20), and a rotating scroll (22) rotating under the rotational force of the motor (21). ) And a fixed scroll (24) for forming a compression chamber (23) between the orbiting scroll (22). The casing 20 is provided with a bypass tube 25 connecting the upper side of the fixed scroll 24 and the inlet 18, and the bypass tube 25 has a PWM valve in the form of a solenoid valve; 26) is installed. Fig. 2A shows a state where the PWM valve 26 is turned off to block the bypass pipe 25. In this state, the compressor 2 discharges the compressed refrigerant. This state is called loading, and the compressor 2 operates at a capacity of 100%. 2B illustrates a state in which the PWM valve 26 is turned on to open the bypass pipe 25, in which the refrigerant is not discharged from the compressor 2. This state is called unloading and the compressor 2 is operated at a capacity of 0%. The compressor 2 is supplied with power, whether loaded or unloaded, and the motor 21 rotates at a constant speed. When the power supply to the compressor 2 is cut off, the motor 21 does not rotate and the operation of the compressor 2 is stopped.

도 3에 도시된 바와 같이, 압축기(2)는 운전하는 동안에 일정한 주기로 로딩과 언로딩을 반복한다. 그리고 각 주기에서 로딩 타임과 언로딩 타임은 냉방요구능력에 따라 변하며, 로딩 타임에서 압축기(2)는 냉매를 토출하므로 증발기(5)의 온도는 하강하고, 언로딩 타임에서 압축기(2)는 냉매를 토출하지 않으므로 증발기(5)의 온도는 상승한다. 도 3에서 빗금친 부분의 면적은 냉매 토출량을 나타낸다. 로딩 타임과 언로딩 타임을 제어하는 신호를 듀티 제어 신호라 한다. 본 발명의 실시례에서 주기는 일정하게 예를 들어 20초로 정해 놓고 실내기(9)의 총 냉방요구능력에 따라 로딩 타임과 언로딩 타임을 변화시켜 압축기(2)의 능력을 가변시키는 방식을 취한다.As shown in Fig. 3, the compressor 2 repeats loading and unloading at regular intervals during operation. In each cycle, the loading time and the unloading time vary depending on the cooling demand. At the loading time, the compressor 2 discharges the refrigerant, so that the temperature of the evaporator 5 decreases. Since it does not discharge, the temperature of the evaporator 5 rises. In FIG. 3, the area of the hatched portion represents the amount of refrigerant discharged. The signal controlling the loading time and the unloading time is called a duty control signal. In the embodiment of the present invention, the period is set to, for example, 20 seconds and takes a manner of varying the capacity of the compressor 2 by varying the loading time and the unloading time according to the total cooling demand of the indoor unit 9. .

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기 제어 시스템의 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 실외기(8)는 압축기(2) 및 PWM밸브(26)와 신호의 전달이 가능하게 연결된 실외제어부(27)를 포함한다. 실외제어부(27)는 실외 통신회로부(28)와 연결되어 데이터를 송수신한다. 각 실내기(9)는 실내제어부(29)를 포함하고, 이 실내제어부(29)의 입력포트에는 온도검지부(30)와 온도설정부(31)가 연결되고, 출력포트에는 전동팽창밸브(4)가 연결된다. 온도검지부(30)는 조화공간인 실내의 온도를 센싱하는 온도센서이며, 온도검지부(30)에 의해 센싱된 온도에 기초하여 냉방요구능력이 산출된다. 온도센서 대신에 냉매의 압력을 센싱하는 압력센서를 사용할 수도 있으며, 이러한 온도센서와 압력센서는 실내기의 냉방요구능력 즉 부하를 산출하기 위한 부하센서이다. 각 실내기(9)는 실내제어부(29)와 데이터 송수신이 가능하게 연결된 실내 통신회로부(32)를 포함한다. 실외 통신회로부(28)와 실내 통신회로부는(32) 유선 또는 무선으로 데이터 송수신이 가능하게 설치되어 있다.4 is a block diagram of an air conditioner control system according to the present invention. As shown in FIG. 4, the outdoor unit 8 includes an outdoor controller 27 connected to the compressor 2 and the PWM valve 26 to enable signal transmission. The outdoor controller 27 is connected to the outdoor communication circuit 28 to transmit and receive data. Each indoor unit 9 includes an indoor control unit 29. A temperature detecting unit 30 and a temperature setting unit 31 are connected to an input port of the indoor control unit 29, and an electric expansion valve 4 is connected to the output port. Is connected. The temperature detector 30 is a temperature sensor that senses the temperature of the room, which is the harmonic space, and the cooling demand is calculated based on the temperature sensed by the temperature detector 30. Instead of a temperature sensor, a pressure sensor for sensing the pressure of the refrigerant may be used. The temperature sensor and the pressure sensor are load sensors for calculating a cooling demand of the indoor unit, that is, a load. Each indoor unit 9 includes an indoor communication circuit 32 that is capable of transmitting and receiving data with the indoor control unit 29. The outdoor communication circuit unit 28 and the indoor communication circuit unit 32 are provided to enable data transmission and reception by wire or wirelessly.

실내제어부(29)는 온도검지부(30) 및 온도설정부(31)로부터 신호를 받아 실내온도와 설정온도의 차에 기초하여 실내기(9)의 냉방요구능력을 산출한다. 또한 실내제어부(29)는 자신의 냉방능력에 대한 정보를 가지고 있으며, 냉방요구능력을 산출할 때 실내온도와 설정온도의 차 및 자신의 냉방능력 양자에 기초하여 냉방요구능력을 산출할 수도 있고 실내기의 냉방능력만에 기초하여 냉방요구능력을 산출할 수도 있다.The indoor control unit 29 receives signals from the temperature detecting unit 30 and the temperature setting unit 31 and calculates the cooling demand capability of the indoor unit 9 based on the difference between the indoor temperature and the set temperature. In addition, the indoor control unit 29 has information on its cooling capacity, and when calculating the cooling demand capability, the indoor control unit 29 may calculate the cooling demand capability based on the difference between the room temperature and the set temperature and its own cooling capacity. Cooling capacity can be calculated based on the cooling capacity of.

실내제어부(29)가 자신의 냉방능력만에 기초하여 냉방요구능력을 산출할 경우 자신의 냉방능력이 냉방요구능력이 된다. 여기서 냉방능력은 표 1에 예시된 바와 같이 능력코드 값으로 환산되어 적용된다.When the indoor control unit 29 calculates the cooling demand based on only its cooling capacity, its cooling capacity becomes the cooling demand. In this case, the cooling capacity is converted into a capacity code value as shown in Table 1 and applied.

[표 1]TABLE 1

실내기1Indoor unit 1 실내기2Indoor unit 2 실내기3Indoor unit 3 실내기4Indoor unit 4 실내기5Indoor unit 5 실내기6Indoor unit 6 전체실내기Whole room 냉방능력(kcal/hr)Cooling capacity (kcal / hr) 62006200 35503550 28002800 28002800 18001800 18001800 1890018900 능력코드Ability code 6262 3535 2828 2828 1818 1818 189189

표 1의 예는 7.5마력의 압축기에 6개의 실내기가 연결된 경우로써 능력코드는 각 실내기 냉방능력의 배수가 되도록 정해진다.In the example shown in Table 1, when six indoor units are connected to a 7.5 hp compressor, the capacity code is set to be a multiple of each indoor unit cooling capacity.

실내온도와 설정온도의 차 및 자신의 냉방능력을 모두 고려하여 실내기의 냉방요구능력을 산출할 경우에는 실내온도와 설정온도와의 차에 기초하여 정해지는 보정계수와 표 1에서 얻어진 능력코드를 곱한 값이 냉방요구능력이 된다. 보정계수 △Q/3 은 도 5에 의해 정해진다.When calculating the cooling demand capacity of the indoor unit considering both the difference between the room temperature and the set temperature and its own cooling capacity, multiply the correction factor determined based on the difference between the room temperature and the set temperature and the capacity code obtained in Table 1. The value is cooling demand. The correction coefficient DELTA Q / 3 is determined by FIG.

도 5에 도시된 바와 같이, △Q는 실내온도와 설정온도의 차에 기초하여 정해지며, 동일한 온도 차이일 경우에도 실내온도가 내려가고 있을 때와 실내온도가 올라가고 있을 때의 보정계수는 달라진다. 예를 들어 실내온도가 내려가고 있을 때 실내온도가 설정온도보다 높으면 △Q는 3이고 실내온도가 설정온도보다 1℃ 이하로 낮으면 △Q는 2이고, 1℃ 이상 낮으면 △Q는 0이다. △Q가 0일 경우 전동팽창밸브(5)는 닫는다. 전동팽창밸브(5)가 닫히면 실내기(9)로 냉매가 흐르지 못한다. 실내온도가 올라가서 실내온도와 설정온도의 차이가 없으면 전동팽창밸브(5)를 열고, 실내온도가 더 올라가 실내온도가 설정온도보다 1℃ 이하로 높으면 △Q는 2이고 1℃ 이상으로 높으면 △Q는 3이다.As shown in Fig. 5,? Q is determined based on the difference between the room temperature and the set temperature, and even when the temperature difference is the same, the correction coefficient is different when the room temperature is going down and when the room temperature is going up. For example, △ Q is 3 when the room temperature is lower than the set temperature when the room temperature is lowered, △ Q is 2 when the room temperature is lower than 1 ℃ below the set temperature, and △ Q is 0 when it is lower than 1 ℃. . When ΔQ is 0, the motor expansion valve 5 is closed. When the electric expansion valve 5 is closed, the refrigerant does not flow to the indoor unit (9). If the room temperature rises and there is no difference between the room temperature and the set temperature, open the electric expansion valve (5). If the room temperature rises further and the room temperature is 1 ° C or lower than the set temperature, △ Q is 2 and △ Q is higher than 1 ° C. Is 3.

이렇게 산출된 각 실내기의 냉방요구능력은 통신회로부(28)(32)를 통해서 실외제어부(27)로 전송되고, 실외제어부(27)는 각 실내기(9)의 냉방요구능력을 합산한 총 냉방요구능력을 계산하여 압축기(2) 및 PWM 밸브(26)를 제어한다. 표 2는 20초 주기에서 총 냉방요구능력에 따라 설정된 로딩 타임과 언로딩 타임을 보여준다.The cooling request capacity of each indoor unit thus calculated is transmitted to the outdoor control unit 27 through the communication circuits 28 and 32, and the outdoor control unit 27 sums the total cooling request of the indoor unit 9 by adding the cooling request capabilities. The capability is calculated to control the compressor 2 and the PWM valve 26. Table 2 shows the loading and unloading times set according to the total cooling requirements in the 20 second period.

[표 2]TABLE 2

로딩타임(초)Loading time (sec) 언로딩타임(초)Unloading time (seconds) 총냉방요구능력Total cooling requirement 로딩타임(초)Loading time (sec) 언로딩타임(초)Unloading time (seconds) 총냉방요구능력Total cooling requirement 2020 00 157.5↑157.5 ↑ 1010 1010 84.5-94.484.5-94.4 1818 22 148.5-157.4148.5-157.4 99 1111 74.5-84.474.5-84.4 1717 33 138.5-148.4138.5-148.4 88 1212 63.5-74.463.5-74.4 1616 44 132.5-138.4132.5-138.4 77 1313 51.5-63.451.5-63.4 1515 55 126.5-132.4126.5-132.4 66 1414 40.5-51.440.5-51.4 1414 66 120.5-126.4120.5-126.4 55 1515 28.5-40.428.5-40.4 1313 77 114.5-120.4114.5-120.4 44 1616 19.5-28.419.5-28.4 1212 88 104.5-114.4104.5-114.4 33 1717 10.5-19.410.5-19.4 1111 99 94.5-104.494.5-104.4 22 1818 10.4↓10.4 ↓

다음은 도 6a와 6b를 참조하여 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법을 설명한다.Next, a control method of an air conditioner according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6A and 6B.

도 6a를 참조하여 실내기(9)에서 제어과정을 설명하면, 실내제어부(27)에서실내기(9)가 온(on) 상태인지를 판단한다(S101). 실내기(9)가 온 상태이면 온도검지부(30)를 통해 실내온도를 검지하고(S102), 온도설정부(31)를 통해 설정온도를 검지하여(S103), 실내온도와 설정온도의 차이를 구한다(S104).Referring to FIG. 6A, the control process of the indoor unit 9 will be described. The indoor control unit 27 determines whether the indoor unit 9 is on (S101). When the indoor unit 9 is in the on state, the indoor temperature is detected through the temperature detector 30 (S102), and the set temperature is detected through the temperature setting unit 31 (S103) to obtain a difference between the indoor temperature and the set temperature. (S104).

다음에 실내기(9)의 냉방능력과 위에서 구한 실내온도와 설정온도의 차이에 기초하여 실내기(9)의 냉방요구능력을 산출한다(105). 이 단계에서 실내기(9)의 냉방능력은 위 표 1에서와 같이 능력코드 값으로 환산되어 적용된다. 실내기(9)의 냉방요구능력은 위의 능력코드 값과 실내온도와 설정온도의 차이에 의해 정해지는 보정계수를 곱한 값이다. 보정계수 △Q/3 은 위에서 설명한 대로, 도 5에 의해 정해진다. 이렇게 산출된 각 실내기의 냉방요구능력은 통신회로부(28)(32)를 통해서 실외제어부(27)로 전송된다(S106). 단계 101에서 실내기(9)가 오프(off) 상태이면 실내기 냉방요구능력은 0이 되고(S107), 이 값이 실외기로 전송된다.Next, the cooling request ability of the indoor unit 9 is calculated based on the cooling ability of the indoor unit 9 and the difference between the room temperature and the set temperature obtained above (105). In this step, the cooling capacity of the indoor unit 9 is converted into a capacity code value as shown in Table 1 above. The cooling demand of the indoor unit 9 is a value obtained by multiplying the above capacity code value by a correction factor determined by the difference between the room temperature and the set temperature. The correction coefficient DELTA Q / 3 is determined by FIG. 5, as described above. The cooling request capability of each indoor unit thus calculated is transmitted to the outdoor control unit 27 through the communication circuits 28 and 32 (S106). If the indoor unit 9 is in the off state in step 101, the indoor unit cooling request ability becomes 0 (S107), and this value is transmitted to the outdoor unit.

도 6b를 참조하여 실외기(8)에서 제어 과정을 설명하면, 먼저 각 실내기(9)로부터 전송된 냉방요구능력을 합산하여 총 냉방요구능력을 구한다(S201). 이어서 총 냉방요구능력이 0이면 압축기(2)를 정지시키고(S206), 0이 아니면 압축기(2)를 운전한다. 압축기(2)를 운전 할 경우에는 위에서 구한 총 냉방요구능력에 따라 듀티제어신호를 생성하고(S204), 이어서 생성된 듀티제어신호에 따라 PWM밸브의 온, 오프 제어한다. 듀티제어신호는 로딩 타임과 언로딩 타임을 결정하는 신호를 말하며, 이러한 로딩 타임과 언로딩 타임은 표 2에서와 같이 총 냉방요구능력에 따라 정해진다. 듀티제어신호 즉 로딩 타임과 언로딩 타임이 정해지면 실외제어부(29)는 듀티제어신호에 따라 PWM밸브를 제어한다(S205).Referring to FIG. 6B, a control process of the outdoor unit 8 will be described. First, a total cooling request capability is calculated by summing cooling request capabilities transmitted from each indoor unit 9 (S201). Subsequently, if the total cooling demand is 0, the compressor 2 is stopped (S206), and if not 0, the compressor 2 is operated. When the compressor 2 is operated, a duty control signal is generated according to the total cooling demand capability obtained above (S204), and then the on / off control of the PWM valve is performed according to the generated duty control signal. The duty control signal refers to a signal for determining the loading time and the unloading time. The loading time and the unloading time are determined according to the total cooling requirements as shown in Table 2. When the duty control signal, that is, the loading time and the unloading time is determined, the outdoor controller 29 controls the PWM valve according to the duty control signal (S205).

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 시스템과 그 제어방법에 의하면, 펄스 폭 변조 방식의 압축기를 사용하여 공기조화기의 능력을 제어함으로써 하나의 실외기에 다수의 실내기가 연결된 공기조화기와 같은 대용량의 냉방부하능력에 대해서도 효율적으로 제어를 수행할 수 있다.As described in detail above, according to the control system and the control method of the air conditioner according to the present invention, a plurality of indoor units are connected to one outdoor unit by controlling the capability of the air conditioner using a pulse width modulation compressor It is also possible to efficiently control a large cooling load capacity such as an air conditioner.

또한 실외기와 실내기에 통신회로부를 마련하여 각 실내기에서 냉방요구능력을 산출하여 실외기에 전송하는 방식을 취하므로 비교적 멀리 떨어져 있는 대형 건물의 공기조화에 효율적으로 이용될 수 있다.In addition, by providing a communication circuit unit in the outdoor unit and the indoor unit to calculate the cooling requirements in each indoor unit to take the method to be transmitted to the outdoor unit can be effectively used for air conditioning of large buildings relatively far apart.

또한, 각 실내기의 냉방요구능력을 각 실내기에서 계산하여 실외기로 전송하고 실외기에서 총 냉방요구능력을 계산함으로써 효과적으로 냉방요구능력을 계산해 내고, 계산된 냉방요구능력에 따라 미리 정해진 로딩 타임과 언로딩 타임의 듀티제어신호를 생성함으로써 펄스 폭 변조 방식의 압축기를 효과적으로 능력 가변시킬 수 있다.In addition, by calculating the cooling requirements of each indoor unit in each indoor unit and transmitting them to the outdoor unit, and calculating the total cooling requirements in the outdoor unit, the cooling requirements are effectively calculated. By generating the duty control signal of the pulse width modulation type compressor can effectively vary the capacity.

또한, 펄스 폭 변조 방식의 압축기를 사용한 본 발명의 공기조화기 제어 시스템은, 회전하고 있는 모터를 제어하는 회전수 가변형 압축기와는 달리, 압축기의 운전능력이 변하더라도 모터는 일정속도로 회전하므로 제어 응답성이 좋고 모터의 회전수 변화로 인한 진동과 소음이 발생하지 않아 모터와 압축기의 수명이 연장되고 전체적으로 기계적 신뢰성이 향상된다. 또한 모터에 인가되는 전류의 주파수를 변환시킬 필요가 없으므로 제어 회로의 구조가 간단하고 소비 전력이 낮은 이점이 있다.In addition, the air conditioner control system of the present invention using a pulse width modulated compressor, unlike the variable speed compressor that controls the rotating motor, the motor rotates at a constant speed even if the operating capacity of the compressor changes It is responsive and does not generate vibration and noise due to the change of rotational speed of the motor, which extends the life of the motor and compressor and improves the overall mechanical reliability. In addition, there is no need to convert the frequency of the current applied to the motor has the advantage of a simple structure of the control circuit and low power consumption.

Claims (32)

실외기에 설치되며, 작동 중에 냉매가 토출되는 로딩타임과 냉매가 토출되지 않는 언로딩타임이 반복되며, 상기 로딩타임과 언로딩타임이 펄스폭 변조 방식으로 제어되는 압축기,A compressor installed in an outdoor unit, the loading time of discharging the refrigerant and the unloading time of discharging the refrigerant during operation are repeated, and the loading time and the unloading time are controlled by a pulse width modulation method; 상기 압축기와 유체 흐름이 가능하게 연결된 응축기,A condenser in fluid communication with the compressor, 상기 압축기 및 응축기와 유체흐름이 가능하게 연결된 증발기가 각각 설치된 복수의 실내기,A plurality of indoor units each provided with an evaporator connected to the compressor and the condenser to enable fluid flow; 상기 실내기의 냉방요구능력을 산출하는 실내제어부,An indoor control unit calculating a cooling demand of the indoor unit; 상기 실내제어부로부터 전송된 냉방요구능력에 따라 상기 압축기의 로딩타임과 언로딩타임을 제어하기 위한 듀티제어신호를 생성하여 상기 듀티제어신호에 따라 상기 압축기의 용량을 조정하는 실외제어부를 포함하는 공기조화기 제어 시스템.Air conditioning including an outdoor control unit for generating a duty control signal for controlling the loading time and the unloading time of the compressor according to the cooling request capability transmitted from the indoor control unit to adjust the capacity of the compressor according to the duty control signal Control system. 제1항에서,In claim 1, 상기 각각의 실내기는 상기 실내제어부에서 산출한 냉방요구능력을 송신하는 실내 통신회로부를 포함하고, 상기 실외기는 상기 실내 통신회로부에서 송신된 데이터를 수신하여 상기 실외제어어부로 전송하는 실외 통신회로부를 포함하는 공기조화 제어 시스템.Each indoor unit includes an indoor communication circuit unit for transmitting the cooling request capability calculated by the indoor control unit, and the outdoor unit includes an outdoor communication circuit unit for receiving data transmitted from the indoor communication circuit unit and transmitting the received data to the outdoor control unit. Air conditioning control system. 제1항에서,In claim 1, 상기 실내제어부는 각각의 실내기마다 설치되고, 상기 실외제어부는 각각의 실내제어부에서 송신된 냉방요구능력을 합산한 총 냉방요구능력에 따라 상기 압축기의 능력을 가변시키는 공기조화기 제어 시스템.And the indoor control unit is provided for each indoor unit, and the outdoor control unit changes the capability of the compressor according to the total cooling request capability summed up by the cooling request capability transmitted from each indoor control unit. 제1항에서,In claim 1, 상기 실내기는 실내온도를 센싱하는 온도센서를 포함하고, 상기 실내제어부는 감지된 실내온도와 미리 설정된 설정온도와의 차에 기초하여 냉방요구능력을 산출하는 공기조화기 제어 시스템.The indoor unit includes a temperature sensor for sensing the indoor temperature, the indoor control unit is an air conditioner control system for calculating the cooling demand capacity based on the difference between the sensed indoor temperature and the preset set temperature. 제1항에서,In claim 1, 상기 실내기는 실내온도를 센싱하는 온도센서를 포함하고, 상기 실내제어부는 감지된 실내온도와 미리 설정된 설정온도와의 차 및 자신의 냉방능력에 기초하여 냉방요구능력을 산출하는 공기조화기 제어 시스템.The indoor unit includes a temperature sensor for sensing an indoor temperature, wherein the indoor control unit is an air conditioner control system for calculating a cooling demand capacity based on the difference between the sensed room temperature and a predetermined set temperature and its own cooling capacity. 제5항에서,In claim 5, 상기 냉방요구능력은 감지된 실내온도와 설정온도의 차에 의해 정해지는 보정계수와 냉방능력의 배수인 능력코드를 곱한 값인 공기조화기 제어 시스템.The air conditioner control system is the cooling request ability is a value multiplied by a correction factor determined by the difference between the sensed room temperature and the set temperature and a capacity code that is a multiple of the cooling capacity. 제6항에서In paragraph 6 상기 보정계수는 실내온도가 내려갈 때가 실내온도가 올라갈 때보다 더 높은 값을 갖는 공기조화기 제어 시스템.The correction factor is an air conditioner control system having a higher value when the room temperature is lower than when the room temperature is higher. 제1항에서,In claim 1, 상기 압축기의 용량은 100%와 0%인 공기조화기 제어 시스템.The air conditioner control system having a capacity of 100% and 0% of the compressor. 제1항에서,In claim 1, 상기 실내기는 다수 개가 병렬로 배치된 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어 시스템.The air conditioner control system, characterized in that the plurality of indoor units are arranged in parallel. 제1항에서,In claim 1, 상기 실외기는 상기 압축기 상류의 저압관에 설치된 어큐뮬레이터와 상기 응축기의 하류의 고압관에 설치된 리시버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 시스템.The outdoor unit further includes an accumulator installed in the low pressure pipe upstream of the compressor and a receiver installed in the high pressure pipe downstream of the condenser. 제10항에서,In claim 10, 상기 실외기는 상기 리시버와 어큐뮬레이터 상류의 저압 냉매관을 연결시키는 벤트바이패스관과 상기 벤트바이패스관의 중도에 마련된 벤트밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 시스템.And the outdoor unit further comprises a vent bypass pipe connecting the receiver and the low pressure refrigerant pipe upstream of the accumulator and a vent valve provided in the middle of the vent bypass pipe. 제11항에서,In claim 11, 상기 어큐뮬레이터 내부의 저압 냉매관은 U 형상으로 형성되고, 상기 리시버에서 나와 상기 어큐뮬레이터를 통과하는 고압 냉매관은 U 형 저압 냉매관의 내부를 통과하도록 배치된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 시스템.The low pressure refrigerant pipe inside the accumulator is formed in a U shape, the high pressure refrigerant pipe passing through the accumulator from the receiver is arranged to pass through the interior of the U-type low pressure refrigerant pipe. 제10항에서,In claim 10, 상기 실외기는 상기 압축기와 상기 응축기 사이에서 분기되어 상기 어큐뮬레이터를 연결하는 핫가스바이패스관과 상기 핫가스바이패스관의 중도에 설치된 핫가스밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 시스템.The outdoor unit further comprises a hot gas bypass pipe branched between the compressor and the condenser to connect the accumulator and a hot gas valve installed in the middle of the hot gas bypass pipe. . 제10항에서In paragraph 10 상기 실외기는 상기 리시버의 하류와 상기 어큘뮬레이터의 상류를 연결하는 리퀴드바이패스관과 상기 리퀴드바이패스관의 중도에 설치된 리퀴드밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 시스템.The outdoor unit further includes a liquid bypass pipe connecting a downstream of the receiver and an upstream of the accumulator, and a liquid valve installed in the middle of the liquid bypass pipe. 작동 중에 냉매가 토출되는 로딩타임과 냉매가 토출되지 않는 언로딩타임이 반복되며, 상기 로딩타임과 언로딩타임이 펄스폭 변조 방식으로 제어되는 압축기,A compressor in which a loading time for discharging the refrigerant and an unloading time for discharging the refrigerant are repeated during operation, wherein the loading time and the unloading time are controlled by a pulse width modulation method; 상기 압축기와 유체 흐름이 가능하게 연결된 응축기,A condenser in fluid communication with the compressor, 상기 압축기 및 응축기와 유체흐름이 가능하게 연결된 증발기,An evaporator in fluid communication with the compressor and the condenser, 공기조화 대상공간의 실내온도를 센싱하기 위한 온도센서,Temperature sensor for sensing the indoor temperature of the air conditioning target space, 상기 온도센서에 의해 센싱된 실내온도와 공기조화 대상공간의 희망온도로 설정된 설정온도와의 차에 기초하여 냉방요구능력을 산출하고, 산출된 냉방요구능력에 따라 상기 압축기의 로딩타임과 언로딩타임을 제어하기 위한 듀티 제어신호를 생성하여 상기 듀티제어신호에 따라 상기 압축기의 용량을 조정하는 제어부를 포함하는 공기조화기 제어 시스템.The cooling demand capacity is calculated based on the difference between the room temperature sensed by the temperature sensor and the set temperature set to the desired temperature of the air conditioning target space, and the loading time and the unloading time of the compressor according to the calculated cooling demand capacity. And a controller configured to generate a duty control signal for controlling the controller and adjust the capacity of the compressor according to the duty control signal. 제15항에서,The method of claim 15, 상기 압축기의 2개의 상태의 용량은 각각 100%와 0%인 공기조화기 제어 시스템.The air conditioner control system of the two states of the compressor is 100% and 0%, respectively. 제15항에서,The method of claim 15, 상기 제어부는 상기 증발기의 냉방능력도 고려하여 냉방요구능력을 산출하는 공기조화기 제어 시스템.The control unit is an air conditioner control system for calculating a cooling demand capacity in consideration of the cooling capacity of the evaporator. 제15항에서,The method of claim 15, 상기 증발기는 다수개가 병렬로 연결된 공기조화기의 제어시스템.The evaporator is a control system of the air conditioner is connected in plurality. 삭제delete 작동 중에 냉매가 토출되는 로딩타임과 냉매가 토출되지 않는 언로딩타임이 반복되며, 상기 로딩타임과 언로딩타임이 펄스폭 변조 방식으로 제어되는 압축기와, 상기 압축기를 제어하는 제어부를 포함하고,A loading time during which the refrigerant is discharged and an unloading time during which the refrigerant is not discharged are repeated, and the loading time and the unloading time are controlled by a pulse width modulation method, and a control unit for controlling the compressor, 상기 제어부는 실내기로부터 전송된 냉방요구량의 함수인 듀티제어신호를 생성하고 상기 듀티제어신호에 따라 상기압축기의 용량을 조정하며,The control unit generates a duty control signal which is a function of the cooling requirement transmitted from the indoor unit, and adjusts the capacity of the compressor according to the duty control signal, 상기 듀티제어신호는 상기 압축기에서 냉매를 토출하는 상기 로딩 타임과 냉매를 토출하지 않는 상기 언로딩 타임을 결정하도록 생성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어 시스템.And the duty control signal is generated to determine the loading time for discharging the refrigerant from the compressor and the unloading time for discharging the refrigerant. 제20항에서,The method of claim 20, 상기 로딩 타임에서 상기 압축기의 용량은 100%이고, 상기 언로딩 타임에서 압축기 용량은 0%인 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어 시스템.The compressor capacity is 100% at the loading time and the compressor capacity is 0% at the unloading time. 펄스폭 변조 방식으로 제어되는 압축기가 설치된 실외기와 증발기가 설치된 다수의 실내기를 포함하는 공기조화기의 제어 방법으로,A control method of an air conditioner including an outdoor unit having a compressor controlled by a pulse width modulation method and a plurality of indoor units having an evaporator, 각 실내기의 제어 하에서 상기 실내기의 냉방요구능력을 산출하는 단계,Calculating a cooling demand capability of the indoor unit under the control of each indoor unit, 상기 단계에서 산출된 냉방요구능력을 상기 실외기로 전송하는 단계,Transmitting the cooling request ability calculated in the step to the outdoor unit, 실외기의 제어 하에서 상기 단계에서 전송된 각 실내기의 냉방요구능력을 총합하는 단계,Summing up the cooling demands of each indoor unit transmitted in the step under the control of the outdoor unit; 상기 단계에서 총합된 냉방요구능력의 함수인 듀티 제어 신호를 생성하고, 상기 듀티 제어 신호에 따라 상기 압축기의 용량을 조정하는 단계를 포함하고,Generating a duty control signal which is a function of the total cooling demand capability in the step, and adjusting the capacity of the compressor according to the duty control signal, 상기 듀티제어신호는 상기 압축기에서 냉매를 토출하는 로딩 타임과 냉매를 토출하지 않는 언로딩 타임을 결정하도록 생성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어 방법.The duty control signal is generated to determine the loading time for discharging the refrigerant from the compressor and the unloading time for discharging the refrigerant. 제22항에서,The method of claim 22, 상기 실내기의 냉방요구능력 산출단계에서 상기 실내기의 냉방요구능력은 자신의 냉방능력에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.The control method of the air conditioner, characterized in that the cooling request ability of the indoor unit in the step of calculating the cooling demand capacity of the indoor unit is calculated based on its cooling capacity. 제22에서,At the twenty-second 상기 실내기의 냉방요구능력 산출단계에서 상기 실내기의 냉방요구능력은 자신의 냉방능력과 실내온도와 설정온도의 차에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.In the step of calculating the cooling demand capacity of the indoor unit, the cooling demand capacity of the indoor unit is calculated on the basis of its cooling capacity and the difference between the room temperature and the set temperature. 제24항에서,The method of claim 24, 상기 실내기의 냉방요구능력은 자신의 냉방능력의 배수인 능력코드 값과 실내온도와 설정온도의 차에 의해 정해지는 보정계수를 곱한 값인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.The air conditioner control method of the indoor unit is characterized by multiplying the capacity code value, which is a multiple of its own cooling capacity, with a correction factor determined by the difference between the room temperature and the set temperature. 제25항에서,The method of claim 25, 상기 보정계수는 실내온도가 내려갈 때가 실내온도가 올라갈 때보다 더 높은 값을 갖는 공기조화기 제어 방법.The correction coefficient is an air conditioner control method having a higher value when the room temperature is lower than when the room temperature is increased. 제22항에서,The method of claim 22, 상기 냉방요구능력 전송 단계는 상기 실내기의 통신회로부에서 상기 실외기의 통신회로부로 전송되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.The cooling request capability transmitting step is a control method of the air conditioner, characterized in that transmitted from the communication circuit unit of the indoor unit to the communication circuit unit of the outdoor unit. 삭제delete 제22항에서,The method of claim 22, 상기 로딩 타임에서 상기 압축기의 용량은 100%이고, 상기 언로딩 타임에서 압축기 용량은 0%인 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어 방법.The compressor capacity is 100% at the loading time, and the compressor capacity is 0% at the unloading time. 펄스폭 변조 방식으로 제어되는 압축기와 조화대상 공간에 설치된 증발기를 포함하는 공기조화기의 제어방법으로,A control method of an air conditioner including a compressor controlled by a pulse width modulation method and an evaporator installed in a space to be harmonized, 공기조화 대상공간의 실내온도를 감지하는 단계,Detecting an indoor temperature of an air conditioning target space, 상기 단계에서 감지된 실내온도와 공기조화 대상공간의 희망온도로 미리 설정된 설정온도의 차를 구하는 단계,Obtaining a difference between the preset temperature set by the desired temperature of the air conditioning target space and the detected indoor temperature; 상기 단계에서 구해진 차이 값에 기초하여 냉방요구능력을 산출하는 단계,Calculating a cooling requirement based on the difference value obtained in the above step, 상기 단계에서 산출된 냉방요구능력의 함수인 듀티 제어 신호를 발생시켜 상기 압축기의 용량을 상기 듀티 제어신호에 따라 조정하는 단계를 포함하고,Generating a duty control signal which is a function of the cooling demand capability calculated in the step to adjust the capacity of the compressor according to the duty control signal, 상기 듀티제어신호는 상기 압축기에서 냉매를 토출하는 로딩 타임과 냉매를 토출하지 않는 언로딩 타임을 결정하도록 생성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어 방법.The duty control signal is generated to determine the loading time for discharging the refrigerant from the compressor and the unloading time for discharging the refrigerant. 제30항에서,The method of claim 30, 상기 냉방요구능력 산출단계는, 상기 실내온도와 설정온도의 차에 의해 정해지는 보정계수를 구하여 상기 증발기의 냉방능력의 배수로 정해지는 능력코드 값과 곱하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.Wherein the step of calculating the cooling requirement, the control method of the air conditioner, characterized in that to obtain a correction coefficient determined by the difference between the room temperature and the set temperature multiplied by the capacity code value determined as a multiple of the cooling capacity of the evaporator. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 보정계수는 실내온도가 내려갈 때가 실내온도가 올라갈 때보다 더 높은 값을 갖는 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어 방법.And the correction coefficient is higher when the room temperature is lower than when the room temperature is high.
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