KR100515640B1 - 멀티형 에어컨의 냉동시스템 - Google Patents

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KR100515640B1 KR10-2003-0056677A KR20030056677A KR100515640B1 KR 100515640 B1 KR100515640 B1 KR 100515640B1 KR 20030056677 A KR20030056677 A KR 20030056677A KR 100515640 B1 KR100515640 B1 KR 100515640B1
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양승대
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Abstract

본 발명은 멀티형 에어컨의 냉동시스템에 관한 것으로서, 본 발명은 냉매를 압축시키는 멀티 압축기와; 상기 멀티 압축기 중 적어도 어느 하나로부터의 냉매를 응축하는 응축기와; 상기 응축기로부터 응축된 냉매를 선택적으로 제공받아 증발시키는 멀티 증발기와; 상기 응축기로부터 상기 멀티 증발기로 분기되는 냉매라인에 각각 마련되어 해당 냉매라인을 선택적으로 개폐하는 복수의 솔레노이드밸브와; 상기 복수의 솔레노이드밸브와 상기 응축기 사이에 마련되어 상기 복수의 솔레노이드밸브와 함께 연계되어 제어되는 전자팽창밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 에어컨의 냉동시스템을 제공한다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 기존의 냉동시스템이 갖는 제어사양 및 기구사양을 최대한 공용으로 사용하면서도 각각의 증발기 용량에 필요한 냉매량을 적절하게 분배할 수 있어 그 제어효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

Description

멀티형 에어컨의 냉동시스템{Refrigeration System of Multi Type Air Conditioner}
본 발명은 멀티형 에어컨의 냉동시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 복수의 압축기를 갖는 하나의 실외기에 하나 혹은 복수의 실내기를 연결하는 에어컨의 냉동시스템에서 전자팽창밸브와 연계되는 솔레노이드밸브를 추가로 장착하여 복수의 압축기를 갖는 하나의 실외기에 복수의 실내기를 연결할 수 있는 멀티형 에어컨의 냉동시스템을 구성함으로써, 기존 에어컨의 냉동시스템이 갖는 제어사양 및 기구사양을 최대한 공용으로 사용하면서도 각각의 증발기 용량에 필요한 냉매량을 적절하게 분배할 수 있어 그 제어효율을 높일 수 있도록 한 멀티형 에어컨의 냉동시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 에어컨과 같은 공기조화기에 적용되는 냉동시스템은, 크게 압축기, 응축기 및 증발기 등의 폐회로로 구성되어 있다.
여기서, 상기 압축기에서 압축된 냉매는 응축기를 통해 액상으로 응축된 후, 증발기에서 증발되며, 증발기에서는 냉매를 증발시키는 과정에서 주위의 잠열을 이용하여 냉기를 발생시키게 된다.
이러한 냉동시스템이 적용되는 가전기기로는, 상기한 에어컨 외에도 냉장고, 김치저장고 등이 포함된다.
이 중 에어컨은, 통상적으로 실내에 배치되는 실내기와, 실외에 배치되는 실외기로 이루어져 있으며, 상기 실내기 내에는 상기 냉동시스템 중 증발기가 설치되고, 상기 실외기에는 상기 냉동시스템 중 압축기 및 응축기가 각각 설치되는 것이 보통이다.
그런데, 최근에 들어서는 에너지의 소비효율을 증대하고자 상기 냉동시스템에 부분부하가 걸릴 경우, 압축기의 압축능력을 가변하기 위해 실외기에 복수의 압축기(이를, "멀티 압축기"라고도 함)를 채용한 에어컨이 등장하였다.
도 1은 종래 복수의 압축기가 사용된 에어컨의 냉동시스템에 대한 회로도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 종래 에어컨의 냉동시스템은 냉매를 압축하는 제1 및 제2압축기(111,112)와, 상기 제1 및 제2압축기(111,112)의 해당 냉매 배관에 마련되는 제1 및 제2체크밸브(114,115)와, 압축된 냉매를 액상으로 응축하는 응축기(117)와, 응축된 냉매를 증발시키는 증발기(119)를 갖는다.
상기 응축기(117) 및 증발기(119) 사이에는 제1 및 제2압축기(111,112)의 운전 상태에 따라 냉동시스템 내에 흐르는 유량을 조절하는 전자팽창밸브(124)가 마련되어 있다.
그리고, 상기 증발기(119)와 제1 및 제2압축기(111,112) 사이에는 미처 기화하지 못한 액상의 냉매가 제1 및 제2압축기(111,112)로 유입되는 것을 저지하기 위한 공용 어큐뮬레이터(120)가 설치되어 있다.
이에, 상기 제1 및 제2압축기(111,112)가 동시운전 하거나 교번운전, 혹은 단독운전 하여 냉매를 압축하면, 압축된 냉매는 해당하는 체크밸브를 통해 응축기(117)로 유입되어 응축된 후, 전자팽창밸브(124)로 향한다.
상기 전자팽창밸브(124)에서는 냉동시스템 내에 흐르는 냉매의 유량을 조절하기 위해 제1 및 제2압축기(111,112)의 운전 상태에 기초하여 냉매의 유량을 조절한 후, 이를 증발기(119)로 보낸다.
상기 전자팽창밸브(124)를 통해 유량이 조절된 냉매가 증발기(119)로 유입되면 증발기(119)에서 기화함으로써 냉기를 형성하게 되고, 냉기 형성으로 인해 기화된 냉매는 공용 어큐뮬레이터(120)를 통해 제1 및 제2압축기(111,112)로 순환된다.
이처럼, 냉매는 제1 및 제2압축기(111,112), 제1 및 제2체크밸브(114,115), 응축기(117), 전자팽창밸브(124), 증발기(119) 및 공용 어큐뮬레이터(120)간의 사이클을 반복적으로 순환하면서 증발기(119)를 통해 냉기를 형성하게 되는 것이다.
한편, 상기 에어컨의 경우, 복수개의 압축기를 갖는 하나의 실외기에 하나의 실내기가 설치된 경우이나, 최근에는 복수의 압축기를 갖는 하나의 실외기에 복수의 실내기를 연결(결국, 냉동시스템 상에 증발기가 복수개 설치되는 것으로, 이를 "멀티 증발기"라고도 함)하여 사용할 수 있는 멀티형 에어컨이 등장하고 있다.
이러한 멀티형 에어컨은 거실이나 방에 각각 실내기를 이중으로 배치하면서도 하나의 실외기만을 이용함으로써 실외기에 대한 부담을 줄이기 위한 방편으로 개발되었다.
도 2는 종래 실외기에 복수의 압축기가 사용되고, 복수의 실내기에 각각 증발기가 마련된 멀티형 에어컨에 채용되는 멀티형 에어컨의 냉동시스템에 대한 회로도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 종래 멀티형 에어컨의 냉동시스템은, 냉매를 압축하는 제1 및 제2압축기(211,212)와, 제1 및 제2압축기(211,212)의 해당 냉매 배관에 마련되는 제1 및 제2체크밸브(213,214)와, 압축된 냉매를 액상으로 응축하는 응축기(215)와, 응축된 냉매를 증발시키는 제1 및 제2증발기(231,232)를 갖는다.
상기 응축기(215)와 제1 및 제2증발기(231,232) 사이에는, 응축기(215)로부터 연장된 단일의 냉매관을 각각 제1 및 제2증발기(231,232)로 분기하는 제1 및 제2분기관(216,217)이 마련되어 있다.
상기 제1분기관(216)에는 제1 및 제2압축기(211,212)의 운전 상태에 따라 냉동시스템 내에 흐르는 유량을 조절하는 전자팽창밸브(218)가 마련되어 있고, 상기 제2분기관(217)에는 커필러리튜브(240)와 솔레노이드밸브(219)가 차례로 장착되어 있다.
이때, 상기 제1분기관(216)의 전자팽창밸브(118) 후방 쪽에는 전자팽창밸브가 닫혔을 때 상기 제1분기관(216)으로 유입된 냉매가 상기 솔레노이드밸브(219) 쪽으로 유입될 수 있도록 보조 커필러리튜브(241)가 마련되어 있다.
상기 제1 및 제2증발기(231,232)를 사이에 두고 각각 응축기(215)와 제1 및 제2압축기(211,212) 사이에는 복수의 서비스밸브(220)가 마련되어 있다.
이들 서비스밸브(220)에 의해 냉매는 제1 및 제2압축기(211,212), 응축기(215), 전자팽창밸브(218), 커필러리튜브(240)와 솔레노이드밸브(219), 제1 및 제2증발기(231,232)로 순환하는 냉동사이클을 형성하게 된다.
도 2에 보면, 참조부호 "A"로 도시된 영역이 있는데, "A"로 도시된 영역은 실외에 배치되는 실외기 영역을 도시한 것이고, 나머지 영역이 실내기 영역을 도시한 것이다.
한편, 상기 제1 및 제2증발기(231,232)와 제1 및 제2압축기(211,212) 사이에는 미처 기화하지 못한 액상의 냉매가 제1 및 제2압축기(211,212)로 유입되는 것을 저지하기 위한 공용 어큐뮬레이터(240)가 설치되어 있다.
이러한 구성에 의해, 상기 제1 및 제2압축기(211,212)가 동시운전 하여 냉매를 압축하면, 상기 제1 및 제2압축기(211,212)에서 압축된 냉매는 해당하는 체크밸브를 통해 응축기(215)로 유입된다.
그리고는 상기 응축기(215)에서 응축된 후, 냉매관을 따라 이동한 다음, 상기 제1 및 제2분기관(216,217)으로 나뉘어 흐른다.
그런 다음, 상기 제1 및 제2증발기(231,232)로 각각 향하여 제1 및 제2증발기(231,232)에서 각각 증발됨으로써, 상기 제1 및 제2증발기(231,232) 영역의 실내공기를 냉각시킨다.
이때, 상기 제1 및 제2증발기(231,232)에서 증발된 기체상태의 냉매는, 다시 공용 어큐뮬레이터(240)를 통해 제1 및 제2압축기(211,212)로 순환되는 과정을 거치게 된다.
한편, 위와 같은 냉동시스템에서 제1 및 제2증발기(231,232)가 모두 운전하지 않고, 상기 제1 및 제2증발기(231,232) 중 어느 하나만이 운전할 경우에는 다음의 냉매순환 과정을 따른다.
예를 들어, 상기 제2증발기(232)만이 단독으로 운전하면, 이에 해당하는 제2압축기(212)만이 단독운전 한다.
이때, 상기 제2압축기(212)에서 압축된 냉매는 제2체크밸브(214)를 통해 응축기(215)에서 응축된다.
그리고, 상기 전자팽창밸브(118)가 폐쇄됨과 아울러 솔레노이드밸브(219)가 동작하여 제2분기관(217)의 유로를 개방함으로써, 상기 응축기(215)에서 응축된 냉매는 제1분기관(216)의 전자팽창밸브(118)측으로는 향하지 않고, 상기 보조커필러튜브(241)와 상기 제2분기관(217)의 커필러리튜브(240) 측으로만 향한다.
그리고는, 이렇게 상기 커필러리튜브(240) 및 보조 커필러리튜브(241)를 거쳐 상기 제2증발기(232)에서 증발된 후, 다시 공용 어큐뮬레이터(240)를 거쳐 제2압축기(212)로 순환된다.
그런데, 이러한 종래 멀티형 에어컨의 냉동시스템을 보면, 상기 제1증발기(231)는 전자팽창밸브(218)에 의해 제어되고, 상기 제2증발기(232)는 솔레노이드밸브(219)에 의해 제어되는 단순 제어방식을 따르고 있기 때문에 실질적으로 제어효율이 저하된다.
한편, 대한민국 특허출원번호 제2003-4896호에 개시된 공기조화기를 보면, 도 1과 유사한 냉동시스템이 적용된 것을 알 수 있다.
개시된 기술 역시, 멀티 압축기와 멀티 증발기를 사용하고 있으며, 응축기로부터 멀티 증발기로 향하는 각 냉매라인에 전자팽창밸브와 개폐밸브가 장착되어 각 라인으로의 냉매 흐름을 조절하고 있다.
그러나, 개시된 기술 역시, 하나의 증발기는 전자팽창밸브에 의해 제어되고 나머지 하나의 증발기는 개폐밸브에 의해 제어되는 단순 제어방식을 따르고 있기 때문에 실질적으로 제어효율이 저하된다.
따라서, 이러한 종래의 제어방식을 떠나 제1 및 제2증발기(231,232)의 각 라인에 해당 증발기를 각각 제어하는 솔레노이드밸브를 장착하고, 이 솔레노이드밸브들의 전방에 전자팽창밸브를 마련하여 이들을 일체로 제어한다면, 기존의 제어사양 및 기구사양을 최대한 공용으로 사용하면서도 그 제어효율을 높일 수 있을 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 기존의 복수의 압축기를 갖는 하나의 실외기에 하나 혹은 복수의 실내기를 연결하는 에어컨의 냉동시스템에서 전자팽창밸브와 연계되는 솔레노이드밸브를 추가로 장착하여 복수의 압축기를 갖는 하나의 실외기에 복수의 실내기를 연결할 수 있는 멀티형 에어컨의 냉동시스템을 구성함으로써, 기존 에어컨의 냉동시스템이 갖는 제어사양 및 기구사양을 최대한 공용으로 사용하면서도 각각의 증발기 용량에 필요한 냉매량을 적절하게 분배할 수 있어 그 제어효율을 높일 수 있도록 한 멀티형 에어컨의 냉동시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매를 압축시키는 멀티 압축기와; 상기 멀티 압축기 중 적어도 어느 하나로부터의 냉매를 응축하는 응축기와; 상기 응축기로부터 응축된 냉매를 선택적으로 제공받아 증발시키는 멀티 증발기와; 상기 응축기로부터 상기 멀티 증발기로 분기되는 냉매라인에 각각 마련되어 해당 냉매라인을 선택적으로 개폐하는 복수의 솔레노이드밸브와; 상기 복수의 솔레노이드밸브와 상기 응축기 사이에 마련되어 상기 복수의 솔레노이드밸브와 함께 연계되어 제어되는 전자팽창밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 에어컨의 냉동시스템을 제공함으로써 달성된다.
여기서, 상기 전자팽창밸브와 상기 멀티 증발기 중 상대적으로 용량이 적은 증발기 측의 분기라인에 장착된 솔레노이드밸브 사이에는 해당 증발기의 과열도를 제어하는 커필러리튜브가 장착되어 있다.
상기 솔레노이드밸브와 상기 전자팽창밸브를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 멀티 증발기 중 상대적으로 용량이 큰 증발기와 상대적으로 용량이 작은 증발기가 각각 설치된 패키지 실내기와 룸 실내기로 구분할 때; 상기 패키지 실내기가 단독으로 운전하는 조건 하에서는, 상기 전자팽창밸브가 오픈(Open)됨과 동시에 그 개도가 제어되고, 상기 패키지 실내기 측의 솔레노이드밸브는 오픈(Open)되고 상기 룸 실내기 측의 솔레노이드밸브는 클로즈(Close)된다.
만일, 상기 룸 실내기가 단독으로 운전하는 조건이라면, 상기 전자팽창밸브가 오픈(Open)됨과 동시에 그 개도는 설정 펄스로 고정되고, 상기 패키지 실내기 측의 솔레노이드밸브는 클로즈(Close)되고 상기 룸 실내기 측의 솔레노이드밸브는 오픈(Open)된다.
그리고, 상기 패키지 및 룸 실내기가 모두 운전하는 조건 하에서는, 상기 전자팽창밸브가 오픈(Open)됨과 동시에 그 개도가 제어되며, 상기 패키지 및 룸 실내기 측의 솔레노이드밸브들은 모두 오픈(Open)된다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 멀티형 에어컨의 냉동시스템에 대한 회로도이고 도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 따른 멀티형 에어컨의 냉동시스템을 제어하는 과정을 보여주는 순서도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티형 에어컨의 냉동시스템은, 도 2에서 설명한 냉동시스템과 거의 유사하기는 하지만 설명의 편의를 위해 재설명하도록 한다.
본 발명에 따른 도 3에 도시된 냉동시스템을 보면, 크게 실외에 배치되는 실외기 영역과, 실내에 배치되는 실내기 영역으로 구분된다.
여기서, 도 2와 마찬가지로 참조부호 "A"로 도시한 영역이 실외기 영역에 해당하는데, 이 실외기 영역에는 공용 어큐뮬레이터(40), 제1 및 제2압축기(11,12), 제1 및 제2체크밸브(13,14), 응축기(15), 전자팽창밸브(21), 제1 및 제2솔레노이드밸브(18,19), 커필러리튜브(22) 등이 배치되고, 나머지 구성인 제1 및 제2증발기(31,32)는 실내기 영역에 마련된다.
본 발명에 따른 멀티형 에어컨의 냉동시스템은, 냉매를 압축하는 제1 및 제2압축기(11,12)와, 제1 및 제2압축기(11,12)의 해당 냉매 배관에 마련되는 냉매가 역류하는 것을 저지하는 제1 및 제2체크밸브(13,14)와, 압축된 냉매를 액상으로 응축하는 응축기(15)와, 응축된 냉매를 증발시키는 제1 및 제2증발기(31,32)를 갖는다.
이처럼 두 대의 제1 및 제2압축기(11,12)를 채용할 경우, 상기 제1 및 제2압축기(11,12)의 용량이 동일한 것을 채용할 수도 있으나, 본 발명의 실시예에서는 제1압축기(11)에 비해 제2압축기(12)의 압축용량이 적은 것을 사용하는 것으로 한다.
그리고, 두 대의 제1 및 제2증발기(31,32)도 역시, 제1증발기(31)에 비해 제2증발기(32)의 증발용량이 적은 것을 채용하고 있는 것으로 한다.
상기 응축기(15)와 제1 및 제2증발기(31,32) 사이에는, 응축기(15)로부터 연장된 단일의 냉매관을 각각 제1 및 제2증발기(31,32)로 분기하는 제1 및 제2분기관(16,17)이 마련되어 있다.
그리고, 후술할 제1 및 제2솔레노이드밸브(18,19)와 응축기(15) 사이에는 제1 및 제2솔레노이드밸브(18,19)를 제어하는 전자팽창밸브(21)가 마련되어 있다.
종래의 전자팽창밸브(218, 도 2 참조)는 제1증발기(231, 도 2 참조)에만 관련하는 것에 비해, 본 발명의 전자팽창밸브(21)는 제1 및 제2솔레노이드밸브(18,19)를 포함하여 제1 및 제2증발기(31,32)에 모두 관여한다.
즉, 냉매의 흐름방향에 대해 전자팽창밸브(21)의 후방 제1 및 제2분기관(16)에는 제1 및 제2압축기(11,12)의 운전 상태에 따라 해당 냉매라인을 선택적으로 개폐하는 제1 및 제2솔레노이드밸브(18,19)가 장착되어 있다.
이때, 상기 제1 및 제2솔레노이드밸브(18,19)들은 모두가 독립적으로 운전하며, 상기 제1 및 제2압축기(11,12)의 동작상태 및 전자팽창밸브(21)의 작동에 따라 해당하는 분기관의 유로를 개폐하게 된다.
그리고, 본 발명에서는 냉매의 흐름방향에 대해 상기 제2솔레노이드밸브(19)의 전방 제2분기관(16)에는 커필러리튜브(22)가 마련되어 있다.
상기 커필러리튜브(22)는 제2증발기(32)의 과열도를 제어하는데 반해, 상기 제1증발기(31)는 전자팽창밸브(21)에 의해서 그 과열도가 제어된다.
상기 제1 및 제2증발기(31,32)를 사이에 두고 각각 응축기(15)와 제1 및 제2압축기(11,12) 사이에는 복수의 서비스밸브(20)가 마련되어 있다.
이들 서비스밸브(20)에 의해 실내기 영역과 실외기 영역은 상호 연결되어, 상기 제1 및 제2압축기(11,12), 응축기(15), 전자팽창밸브(18), 커필러리튜브(22), 제1 및 제2솔레노이드밸브(18,19), 제1 및 제2증발기(31,32)로 순환하는 냉동사이클을 형성할 수 있게 된다.
한편, 상기 제1 및 제2증발기(31,32)와 제1 및 제2압축기(11,12) 사이에는 미처 기화하지 못한 액상의 냉매가 제1 및 제2압축기(11,12)로 유입되는 것을 저지하기 위한 공용 어큐뮬레이터(40)가 설치되어 있다.
상기 공용 어큐뮬레이터(40)는 제1 및 제2증발기(31,32)가 모두 운전할 경우, 상기 제1 및 제2증발기(31,32)로부터의 냉매 중, 기체상태의 냉매만을 제1 및 제2압축기(11,12)로 각각 보내는 역할을 한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 냉동시스템에서 냉매가 순환하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 제1 및 제2증발기(31,32) 모두가 동시운전 한다고 가정할 경우, 상기 제1 및 제2압축기(11,12)가 동시운전 하여 냉매를 압축하면, 상기 제1 및 제2압축기(11,12)에서 압축된 냉매는 해당하는 체크밸브를 통해 응축기(15)로 유입된다.
그리고는 상기 응축기(15)에서 응축된 후, 냉매관을 따라 이동하여 전자팽창밸브(21)를 통해 제1 및 제2분기관(16,17)으로 나뉘어 흐른다.
이때, 상기 제1 및 제2압축기(11,12)가 동시운전 하고 있는 상태이므로, 상기 제1 및 제2솔레노이드밸브(18,19)에 의해 제1 및 제2분기관(16,17)의 유로는 각각 개방된다.
그리고, 상기 전자팽창밸브(21)를 거쳐 제1분기관(16)으로 흐른 냉매는 제1증발기(31)로 향하고, 제2분기관(17)으로 향한 냉매는 커필러리튜브(22)를 거쳐 제2증발기(32)로 향한다.
그런 다음, 상기 제1 및 제2증발기(31,32)에서 각각 증발됨으로써, 제1 및 제2증발기(31,32)가 설치된 해당 영역의 실내공기를 냉각시킨다.
그리고, 상기 제1 및 제2증발기(31,32)에서 증발된 기체상태의 냉매는, 다시 공용 어큐뮬레이터(40)를 통해 제1 및 제2압축기(11,12)로 순환된다.
한편, 위와는 다르게 비교적 용량이 적은 제2증발기(32)만이 단독으로 운전한다고 가정할 경우, 상기 제2압축기(12)가 단독운전 하면, 제2압축기(12)에서 압축된 냉매는 제2체크밸브(14)를 통해 응축기(15)에서 응축된다.
이때, 상기 제1솔레노이드밸브(18)의 동작에 의해 해당 냉매라인인 제1분기관(16)의 유로는 폐쇄되고, 상기 제2솔레노이드밸브(19)에 의해 제2분기관(17)의 유로만이 개방된 상태가 된다.
이에, 상기 응축기(15)에서 액상으로 응축된 냉매는 전자팽창밸브(21)를 통해 제1분기관(16)측으로는 향하지 않고, 상기 커필러리튜브(22)를 거쳐 제2분기관(17)측으로만 향한다.
그리고는, 상기 제2증발기(32)에서 증발되어 제2증발기(32)가 설치된 영역을 냉각시킨다.
상기 제2증발기(32)에서 증발된 기체상태의 냉매는, 다시 공용 어큐뮬레이터(40)를 통해 제2압축기(12)로 순환된다.
한편, 본 발명에 따른 냉동시스템을 이용하여 제1 및 제2증발기(31,32)가 단독적으로 혹은 동시에 운전하는 것에 대해 실시예로써 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 냉동시스템에는 복수의 제1 및 제2증발기(31,32)가 마련되어 있으므로, 상기 제1증발기(31)만이 운전하거나, 제2증발기(32)만이 운전하거나 혹은 제1 및 제2증발기(31,32)가 모두 운전하는 것에 관해 선택하거나 제어할 수 있다.
이때, 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 상기 제1증발기(31)의 용량이 제2증발기(32)에 비해 상대적으로 크게 형성되어 있기 때문에, 이하에서는 상기 제1증발기(31)가 설치된 실내기(도 2의 점선영역)를 소위, 패키지 실내기(51)라 하고, 상기 제2증발기(32)가 설치된 실내기(도 2의 점선영역)를 소위, 룸 실내기(52)라 하여 설명하도록 한다.
그리고, 설명에 앞서 상기 패키지 및 룸 실내기(51,52)의 운전조건에 대해 간략하게 도식하면 다음의 (표 1)와 같이 될 것이다.
(표 1)
운전조건 전자팽창밸브 전자팽창밸브 제어 제1솔레노이드밸브 제2솔레노이드밸브
패키지 실내기 단독운전 Open 제어 Open Close
룸 실내기단독운전 Open 개도고정 Close Open
패키지/룸 실내기동시운전 Open 제어 Open Open
여기서, 상기 (표 1)를 간략하게 설명하면, 상기 패키지 실내기(51)가 단독으로 운전하는 조건 하에서는 전자팽창밸브(21)가 오픈(Open)됨과 동시에 그 개도가 제어되고, 상기 제1솔레노이드밸브(18)는 오픈(Open)되고 제2솔레노이드밸브(19)는 클로즈(Close)된다.
또한, 상기 룸 실내기(52)가 단독으로 운전하는 조건 하에서는 전자팽창밸브(21)가 오픈(Open)됨과 동시에 그 개도는 설정 펄스로 고정되고, 상기 제1솔레노이드밸브(18)는 클로즈(Close)되고, 상기 제2솔레노이드밸브(19)는 오픈(Open)된다.
이에 반해, 상기 패키지 및 룸 실내기(51,52)가 모두 운전하는 조건 하에서는 전자팽창밸브(21)가 오픈(Open)됨과 동시에 그 개도가 제어되고, 상기 제1 및 제2솔레노이드밸브(18,19) 역시 모두 오픈(Open)된다.
그러면, 이하에서는 상기 패키지 및 룸 실내기(51,52)의 운전에 대해 도 4의 흐름도를 참조하여 다시 일련적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 예를 들어 500 펄스로 전자팽창밸브(21)의 개도가 선택되고, 상기 제1 및 제2솔레노이드밸브(18,19)가 모두 오픈(Open)된 상태에서(S11), 패키지 실내기(51)에 운전 입력되면(S12), 실내 희망온도를 입력한다(S13).
이때, 상기 전자팽창밸브(21)의 개도는 설정된 펄스로 정해진다(S14).
이어 상기 제2솔레노이드밸브(19)가 클로즈(Close)된 상태에서(S15), 전자팽창밸브(21)는 그 과열도가 제어된다(S16).
즉, 상기 전자팽창밸브(21)의 온도값이 최소치와 최대치 사이에 존재하는지의 여부를 판단한다.
상기 전자팽창밸브(21)의 과열도가 소정의 설정범위 내에 존재하여 실내 희망온도에 도달하면(S17), 운전이 정지된다(S18).
그러나, 상기 전자팽창밸브(21)의 과열도가 소정의 설정범위 내에 존재하지 않고, 실내 희망온도 역시 소정의 온도에 도달하지 않으면(S19), 다시 S16 단계로 피드백한다.
상기 패키지 실내기(51)에 운전입력이 되지 않고, 상기 룸 실내기(52)에 운전이 입력되면(S20), 실내 희망온도를 입력한다(S21).
이때, 상기 전자팽창밸브(21)의 개도는 설정된 펄스로 정해진다(S22).
이어 상기 제1솔레노이드밸브(18)가 클로즈(Close)된 상태에서(S23), 실내 희망온도에 도달하면(S24), 운전이 정지된다(S25).
한편, 다음에서는 패키지 및 룸 실내기(51,52)의 운전 중 제어에 대한 방법을 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
우선, 상기 패키지 실내기(51)가 운전하고 있는 상태에서(S31), 상기 룸 실내기(52) 운전을 입력하면(S32), 상기 제2솔레노이드밸브는 오픈(Open)되고, 상기 전자팽창밸브(21)는 그 과열도가 제어된다(S34).
즉, 상기 전자팽창밸브(21)의 온도값이 최소치와 최대치 사이에 존재하는지의 여부를 판단한다.
상기 전자팽창밸브(21)의 과열도 제어에 의해 실내기(51)의 희망온도가 도달하면(S35), 상기 패키지 실내기(51)는 그 운전이 정지되고, 상기 제1솔레노이드밸브(18)는 클로즈(Close)되며(S36), 상기 룸 실내기(52)는 그 운전조건이 만족되는 조건 하에서 정지된다(S37).
이때, 상기 전자팽창밸브(21)의 과열도 제어가 되지 않은 상태에서 패키지 실내기(51)의 희망온도가 도달하면(S38), 역시 상기 패키지 실내기(51)는 그 운전이 정지되고, 상기 제1솔레노이드밸브(18)는 클로즈(Close)되며(S36), 상기 룸 실내기(52)는 그 운전조건이 만족되는 조건 하에서 정지된다(S37).
그러나, 상기 패키지 실내기(51)의 희망온도가 도달하지 않고, 상기 룸 실내기(52)의 희망온도가 도달하면(S38), 상기 룸 실내기(52)는 그 운전이 정지되고, 상기 제2솔레노이드밸브(19)는 클로즈(Close)되며(S40), 상기 패키지 실내기(51)는 그 운전조건이 만족되는 조건 하에서 정지된다(S41).
한편, 상기 S35 단계에서 상기 패키지 실내기(51)의 희망오도가 도달하지 않고, 상기 룸 실내기(52) 역시 그 희망온도가 도달하지 않는다면(S42), 다시 S34 단계로 피드백한다.
그리고, 상기 S31 단계에서 상기 패키지 실내기(51)가 운전하지 않고, 상기 룸 실내기(52) 운전하고 있는 상태에서(S43) 패키지 실내기(51)에 운전을 입력하면(S44), 상기 제1솔레노이드밸브(18)는 오픈(Open)된다(S45).
이때, 상기 전자팽창밸브(21)는 그 개도가 설정된 펄스로 고정된 후(S46), S34 단계로 넘어가 위의 과정을 반복하게 된다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 상기 제1 및 제2증발기(31,32)의 해당 라인(16,17)에 해당 증발기를 각각 제어하는 솔레노이드밸브(18,19)가 장착되고, 이 솔레노이드밸브(18,19)들의 전방에 전자팽창밸브(21)가 마련되어 이들을 일체로 제어함으로써, 도 1 및 도 2에 도시된 종래 냉동시스템의 제어사양 및 기구사양을 최대한 공용으로 사용하면서도 그 제어효율을 높일 수 있게 된다.
전술한 실시예에서는 복수의 압축기(11,12)와 복수의 증발기(31,32)를 사용하여 냉동시스템을 구성하고 있지만, 3개 이상의 압축기, 증발기가 채용된 냉동시스템일지라도 본 발명의 사상을 충분히 적용할 수 있을 것이다.
한편, 전술한 본 발명의 실시예에 더하여 상기 솔레노이드밸브(18,19)와 전자팽창밸브(21)를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수도 있을 것이다.
이럴 경우에는 종래 기술과는 다르게 냉동시스템 내에서 복수의 증발기(31,32)로 향하는 냉매의 흐름을 임의로, 혹은 선택적으로 가변시킬 수 있는 추가의 효과가 있을 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 멀티형 에어컨의 냉동시스템에서 전자팽창밸브와 연계되는 솔레노이드밸브를 추가로 장착하여 복수의 압축기를 갖는 하나의 실외기에 복수의 실내기를 연결할 수 있는 멀티형 에어컨의 냉동시스템을 구성함으로써, 기존 에어컨의 냉동시스템이 갖는 제어사양 및 기구사양을 최대한 공용으로 사용하면서도 각각의 증발기 용량에 필요한 냉매량을 적절하게 분배할 수 있어 그 제어효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 복수의 압축기를 갖춘 에어컨의 냉동시스템에 대한 회로도,
도 2는 종래 멀티형 에어컨의 냉동시스템에 대한 회로도,
도 3은 본 발명에 따른 멀티형 에어컨의 냉동시스템에 대한 회로도,
도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 따른 멀티형 에어컨의 냉동시스템을 제어하는 과정을 보여주는 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11,12 : 제1 및 제2압축기 13,14 : 제1 및 제2체크밸브
15 : 응축기 16,17 : 제1 및 제2분기관
18 : 제1솔레노이드밸브 19 : 솔레노이드밸브
20 : 서비스밸브 21 : 전자팽창밸브
31,32 : 제1 및 제2증발기 40 : 공용 어큐뮬레이터

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 냉매를 압축시키는 멀티 압축기와; 상기 멀티 압축기 중 적어도 어느 하나로부터의 냉매를 응축하는 응축기와; 상기 응축기로부터 응축된 냉매를 선택적으로 제공받아 증발시키는 멀티 증발기와; 상기 응축기로부터 상기 멀티 증발기로 분기되는 냉매라인에 각각 마련되어 해당 냉매라인을 선택적으로 개폐하는 복수의 솔레노이드밸브와; 상기 복수의 솔레노이드밸브와 상기 응축기 사이에 마련되어 상기 복수의 솔레노이드밸브와 함께 연게되어 제어되는 전자팽창밸브를 포함하는 멀티형 에어컨의 냉동시스템에 있어서,
    상기 전자팽창밸브와 상기 멀티 증발기 중 상대적으로 용량이 적은 증발기 측의 분기라인에 장착된 솔레노이드밸브 사이에는 해당 증발기의 과열도를 제어하는 커필러리튜브가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티형 에어컨의 냉동시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 솔레노이드밸브와 상기 전자팽창밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 에어컨의 냉동시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 멀티 증발기 중 상대적으로 용량이 큰 증발기와 상대적으로 용량이 작은 증발기가 각각 설치된 패키지 실내기와 룸 실내기로 구분할 때,
    상기 패키지 실내기가 단독으로 운전하는 조건 하에서는, 상기 전자팽창밸브가 오픈(Open)됨과 동시에 그 개도가 제어되고, 상기 패키지 실내기 측의 솔레노이드밸브는 오픈(Open)되며, 상기 룸 실내기 측의 솔레노이드밸브는 클로즈(Close)되는 것을 특징으로 하는 멀티형 에어컨의 냉동시스템.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 멀티 증발기 중 상대적으로 용량이 큰 증발기와 상대적으로 용량이 작은 증발기가 각각 설치된 패키지 실내기와 룸 실내기로 구분할 때,
    상기 룸 실내기가 단독으로 운전하는 조건 하에서는, 상기 전자팽창밸브가 오픈(Open)됨과 동시에 그 개도는 설정 펄스로 고정되고, 상기 패키지 실내기 측의 솔레노이드밸브는 클로즈(Close)되며, 상기 룸 실내기 측의 솔레노이드밸브는 오픈(Open)되는 것을 특징으로 하는 멀티형 에어컨의 냉동시스템.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 멀티 증발기 중 상대적으로 용량이 큰 증발기와 상대적으로 용량이 작은 증발기가 각각 설치된 패키지 실내기와 룸 실내기로 구분할 때,
    상기 패키지 및 룸 실내기가 모두 운전하는 조건 하에서는, 상기 전자팽창밸브가 오픈(Open)됨과 동시에 그 개도가 제어되며, 상기 패키지 및 룸 실내기 측의 솔레노이드밸브들은 모두 오픈(Open)되는 것을 특징으로 하는 멀티형 에어컨의 냉동시스템.
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