KR100548299B1 - Method for driving inverter compressor by estimating room and outdoor temperature - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실내외 온도 판단에 따른 인버터 압축기의 운전 제어 방법에 관한 것으로, 종래에는 실내 온도가 낮을 때 급속 난방을 수행하지 못하므로 난방 용량을 약화시켜 제품 신뢰도를 하락시키고, 실내 온도가 높을 때 응축 온도 상승으로 인해 인버터 압축기에 과부하를 주는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 실외 온도 변화 대 실내 온도 변화에 대해 동일한 최대 운전 주파수를 갖는 온도 영역에 기반하여 현재 실외 온도와 현재 실내 온도에 대한 인버터 압축기의 최대 운전 주파수를 설정하는 단계와; 상기 인버터 압축기를 상기 설정된 최대 운전 주파수 이하로 운전 제어하는 단계로 이루어져 응축 온도가 지나치게 상승하는 것을 방지하여 압축기 파손을 예방하고, 실내 온도가 낮을 때 급속 난방하여 빠른 시간 내에 실내를 따뜻하게 하는 효과가 있다.The present invention relates to a method for controlling the operation of an inverter compressor according to the determination of indoor and outdoor temperature, and in the related art, rapid heating cannot be performed when the indoor temperature is low, thereby reducing the reliability of the product by lowering the heating capacity and condensing temperature when the indoor temperature is high. There was a problem in overloading the inverter compressor due to the rise. In view of the above problems, the present invention includes the steps of setting the maximum operating frequency of the inverter compressor for the current outdoor temperature and the current indoor temperature based on the temperature range having the same maximum operating frequency for the outdoor temperature change versus the indoor temperature change; Comprising the operation of the inverter compressor below the set maximum operating frequency to prevent the condensation temperature rises excessively to prevent compressor damage, and when the room temperature is low by rapid heating it has the effect of warming the room within a short time .
Description
도 1은 종래 히트 펌프의 난방 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing a heating configuration of a conventional heat pump.
도 2는 종래 실외 온도 판단에 따른 인버터 압축기의 운전 제어 방법의 동작 흐름도.2 is a flowchart illustrating an operation control method of an inverter compressor according to a conventional outdoor temperature determination.
도 3은 도 2의 실외 온도에 대한 인버터 압축기의 최대 운전 주파수를 보인 그래프.3 is a graph showing the maximum operating frequency of the inverter compressor against the outdoor temperature of FIG.
도 4는 본 발명을 설명하기 위한 히트 펌프의 난방 구성을 보인 블록도.4 is a block diagram showing a heating configuration of a heat pump for explaining the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 실내외 온도 판단에 따른 인버터 압축기의 운전 제어 방법의 동작 흐름도.5 is a flowchart illustrating an operation control method of an inverter compressor according to indoor / outdoor temperature determination according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 실내외 온도에 대한 인버터 압축기의 최대 운전 주파수를 보인 그래프.6 is a graph showing the maximum operating frequency of the inverter compressor for the indoor and outdoor temperature of FIG.
본 발명은 실내외 온도 판단에 따른 인버터 압축기의 운전 제어 방법에 관한 것으로, 특히 실내외 온도 변화에 따라 인버터 압축기의 최대 운전 주파수를 변경 하여 인버터 압축기를 운전할 수 있게 한 실내외 온도 판단에 따른 인버터 압축기의 운전 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an operation control method of the inverter compressor according to the indoor and outdoor temperature determination, in particular, the operation control of the inverter compressor according to the indoor and outdoor temperature determination to change the maximum operating frequency of the inverter compressor in accordance with the indoor and outdoor temperature change It is about a method.
인버터 압축기는 히트 펌프에서 냉매를 압축하는 일을 수행하고, 운전 주파수에 따라 냉매 압축 정도가 달라진다. 운전 주파수가 높아지면 인버터 압축기는 낮은 운전 주파수에 비해 보다 많은 냉매를 압축한다. 냉매 압축율이 상승하면 냉매 압력도 증가하고, 응축기의 응축 온도도 상승한다.The inverter compressor compresses the refrigerant in the heat pump, and the degree of refrigerant compression varies according to the operating frequency. As the operating frequency increases, the inverter compressor compresses more refrigerant compared to the lower operating frequency. As the refrigerant compression ratio increases, the refrigerant pressure increases, and the condensation temperature of the condenser increases.
도 1은 종래 히트 펌프의 난방 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 냉매를 압축하는 인버터 압축기(13)와; 압축된 냉매를 실내 열교환기(14)로 이송하고 실외 열교환기(11)로부터 냉매를 이송하는 사방 밸브(12)와; 상기 압축된 냉매를 응축하여 뜨거운 응축열을 배출하는 실내 열교환기(14)와; 상기 실내 열교환기(14)의 공기 순환을 보조하는 실내팬과; 냉매의 흐름 압력을 조절하는 팽창 장치(15)와; 냉매를 증발하여 차가운 표면을 유지하는 실외 열교환기(11)와; 실외 온도를 검출하여 상기 인버터 압축기(13)의 최대 운전 주파수를 설정하고 인버터 압축기(13)를 최대 운전 주파수 이내로 운전하는 압축기 제어기(16)로 구성된다.1 is a block diagram showing a heating configuration of a conventional heat pump, and an
히트 펌프는 인버터 압축기(13)로 냉매를 압축하고, 압축된 냉매의 응축열을 실내 열교환기(14)를 통해 실내로 배출한다. 히트 펌프는 난방 제어시 사방 밸브(12)의 냉매 흐름을 제어하여 실내 열교환기(14)를 응축기로 사용하고, 실외 열교환기(11)를 증발기로 사용한다. 실내 열교환기(14)는 뜨거운 응축열을 배출하여 실내를 난방한다.The heat pump compresses the refrigerant by the
압축기 제어기(16)는 실외 온도를 검출하여 소정 온도 범위 이내인지를 비교 판단하여 온도 레벨을 결정한다. 그리고, 실외 온도 대 최대 운전 주파수의 데이터를 참조하여 검출한 실외 온도에 대한 인버터 압축기(13)의 최대 운전 주파수를 설정한다.The
압축기 제어기(16)는 인버터 압축기(13)를 설정한 최대 운전 주파수 이내로 운전하여 실내를 난방한다. 최대 운전 주파수는 실외 온도에서 인버터 압축기(13)가 운전 가능한 최대의 운전 주파수를 나타낸다. 압축기 제어기(16)는 인버터 압축기(13)를 운전 가능한 최대 운전 주파수 이내로 운전한다.The
도 2는 종래 실외 온도 판단에 따른 인버터 압축기의 운전 제어 방법의 동작 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 난방 제어에서 인버터 압축기의 운전 주파수 변경이 요청되면 실외 온도를 검출하는 단계와; 실외 온도 대 최대 운전 주파수의 데이터를 참조하여 상기 검출한 실외 온도에 대한 최대 운전 주파수를 설정하는 단계와; 인버터 압축기를 상기 최대 운전 주파수 이하로 운전 제어하는 단계로 이루어진다.2 is an operation flowchart of a method for controlling an operation of an inverter compressor according to a conventional outdoor temperature determination, and as illustrated therein, detecting an outdoor temperature when a change in an operating frequency of the inverter compressor is requested in a heating control; Setting a maximum operating frequency for the detected outdoor temperature with reference to data of an outdoor temperature versus a maximum operating frequency; And operating the inverter compressor below the maximum operating frequency.
설정 온도가 달라지거나 외란에 의해 냉기가 실내로 유입하면 압축기 제어기는 인버터 압축기의 운전 주파수를 변경하여 압축기의 냉매 압축 용량을 증가시킨다. 압축기 제어기는 인버터 압축기의 운전 주파수를 변경하고자 하면 실외 온도를 검출한다.When the set temperature is changed or cold air flows into the room due to disturbance, the compressor controller changes the operating frequency of the inverter compressor to increase the refrigerant compression capacity of the compressor. The compressor controller detects the outdoor temperature when it wants to change the operating frequency of the inverter compressor.
압축기 제어기는 실외 온도 대 최대 운전 주파수의 데이터를 참조하여 검출한 실외 온도에 대한 최대 운전 주파수를 검색하고, 최대 운전 주파수를 업데이트한다. 압축기 제어기는 인버터 압축기를 상기 최대 운전 주파수 이하에서 운전 제 어한다.The compressor controller searches for the maximum operating frequency for the detected outdoor temperature with reference to the data of the outdoor temperature versus the maximum operating frequency, and updates the maximum operating frequency. The compressor controller controls the inverter compressor below the maximum operating frequency.
도 3은 도 2의 실외 온도에 대한 인버터 압축기의 최대 운전 주파수를 보인 그래프이다.3 is a graph showing the maximum operating frequency of the inverter compressor with respect to the outdoor temperature of FIG.
실외 온도가 높으면 최대 운전 주파수는 낮아지고, 실외 온도가 낮으면 최대 운전 주파수는 높아진다. 실외 온도가 높으면 응축 온도가 지나치게 상승할 수 있으므로 최대 운전 주파수는 실외 온도에 대한 응축 온도의 지나친 상승을 방지하도록 설정된다.Higher outdoor temperatures lower the maximum operating frequency, and lower outdoor temperatures increase the maximum operating frequency. Higher outdoor temperatures can cause excessive condensation temperatures, so the maximum operating frequency is set to prevent excessive rise in condensation temperature relative to outdoor temperatures.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 최대 운전 주파수가 낮게 설정되어 있을 경우 응축 온도 상승을 억제하지만 실내 온도가 낮을 때 급속 난방을 수행하지 못하므로 난방 용량을 약화시켜 제품 신뢰도를 하락시키는 문제점이 있다.However, in the prior art as described above, when the maximum operating frequency is set to a low, the condensation temperature rise is suppressed, but rapid heating is not performed when the room temperature is low, so there is a problem of lowering product reliability by weakening the heating capacity. .
또한, 최대 운전 주파수가 높게 설정되어 있을 경우 실내 온도가 높을 때 실내 온도 상승으로 인한 응축 온도의 상승 부분을 고려하지 않으므로 응축 온도 상승으로 인해 인버터 압축기에 과부하를 주는 문제점이 있다.In addition, when the maximum operating frequency is set high, there is a problem of overloading the inverter compressor due to the increase in the condensation temperature because the rising portion of the condensation temperature due to the increase in the room temperature is not considered when the room temperature is high.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 실외 온도, 실내 온도의 변화를 고려하여 최대 운전 주파수를 설정하여 인버터 압축기를 최대 운전 주파수 이하로 운전 제어할 수 있도록 한 실내외 온도 판단에 따른 인버터 압축기의 운전 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and in determining the indoor and outdoor temperature for operating the inverter compressor below the maximum operating frequency by setting the maximum operating frequency in consideration of the change in the outdoor temperature and the indoor temperature. It is an object of the present invention to provide a method for controlling the operation of an inverter compressor.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실외 온도 변화 대 실내 온도 변화에 대해 동일한 최대 운전 주파수를 갖는 온도 영역에 기반하여 현재 실외 온도와 현재 실내 온도에 대한 인버터 압축기의 최대 운전 주파수를 설정하는 단계와; 상기 인버터 압축기를 상기 설정된 최대 운전 주파수 이하로 운전 제어하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is to set the maximum operating frequency of the inverter compressor for the current outdoor temperature and the current indoor temperature based on the temperature range having the same maximum operating frequency for the outdoor temperature change versus the room temperature change. Steps; And operating the inverter compressor below the set maximum operating frequency.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명을 설명하기 위한 히트 펌프의 난방 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 냉매를 압축하는 인버터 압축기(43)와; 압축된 냉매를 실내 열교환기(44)로 이송하고 실외 열교환기(41)로부터 냉매를 이송하는 사방 밸브(42)와; 상기 압축된 냉매를 응축하여 뜨거운 응축열을 배출하는 실내 열교환기(44)와; 상기 실내 열교환기(44)의 공기 순환을 보조하는 실내팬과; 냉매의 흐름 압력을 조절하는 팽창 장치(45)와; 냉매를 증발하여 차가운 표면을 유지하는 실외 열교환기(41)와; 실외 온도, 실내 온도를 검출하여 그에 적합한 상기 인버터 압축기(43)의 최대 운전 주파수를 설정하고 인버터 압축기(43)를 최대 운전 주파수 이내로 운전하는 압축기 제어기(46)로 구성된다.4 is a block diagram showing a heating configuration of a heat pump for explaining the present invention, and an
압축기 제어기(46)는 실외 온도, 실내 온도를 검출하여 소정 온도 범위 이내인지를 비교 판단하여 온도 영역을 결정한다. 그리고, 실외 온도, 실내 온도 대 최대 운전 주파수의 데이터를 참조하여 결정한 온도 영역에 대한 인버터 압축기(43)의 최대 운전 주파수를 설정한다.The
실외 온도, 실내 온도 대 최대 운전 주파수의 데이터는 실외 온도, 실내 온도를 고려하여 운전 가능한 인버터 압축기(43)의 최대 운전 주파수를 설정한 값이다.The data of the outdoor temperature, the room temperature vs. the maximum operating frequency is a value that sets the maximum operating frequency of the
압축기 제어기(46)는 인버터 압축기(43)를 설정한 최대 운전 주파수 이내로 운전하여 실내를 난방한다. 최대 운전 주파수는 실외 온도, 실내 온도에서 인버터 압축기(43)가 운전 가능한 최대의 운전 주파수를 나타낸다. 압축기 제어기(46)는 인버터 압축기(43)를 운전 가능한 최대 운전 주파수 이내로 운전한다.The
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 실내외 온도 판단에 따른 인버터 압축기의 운전 제어 방법의 동작 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 난방 제어에서 인버터 압축기의 운전 주파수 변경이 요청되면 실외 온도, 실내 온도를 검출하는 단계와; 실외 온도, 실내 온도 대 최대 운전 주파수의 데이터를 참조하여 상기 검출한 실외 온도, 실내 온도에 대한 최대 운전 주파수를 설정하는 단계와; 인버터 압축기를 상기 최대 운전 주파수 이하로 운전 제어하는 단계로 이루어진다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation control method of an inverter compressor according to an indoor / outdoor temperature determination according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, when an operation frequency change of the inverter compressor is requested in a heating control, an outdoor temperature and an indoor temperature are detected. Making a step; Setting a maximum operating frequency for the detected outdoor temperature and an indoor temperature with reference to data of an outdoor temperature, an indoor temperature, and a maximum operating frequency; And operating the inverter compressor below the maximum operating frequency.
설정 온도가 달라지거나 외란에 의해 냉기가 실내로 유입하면 압축기 제어기는 인버터 압축기의 운전 주파수를 변경하여 압축기의 냉매 압축 용량을 증가시킨다. 압축기 제어기는 인버터 압축기의 운전 주파수를 변경하고자 하면 실외 온도, 실내 온도를 검출한다.When the set temperature is changed or cold air flows into the room due to disturbance, the compressor controller changes the operating frequency of the inverter compressor to increase the refrigerant compression capacity of the compressor. The compressor controller detects the outdoor temperature and the indoor temperature when the operating frequency of the inverter compressor is changed.
압축기 제어기는 검출한 실외 온도, 실내 온도의 레벨을 비교 판단하고 실외 온도, 실내 온도 대 최대 운전 주파수의 데이터에서 온도 영역을 검색한다. 그리고, 검색한 온도 영역에 대한 최대 운전 주파수를 읽어들여 인버터 압축기의 최대 운전 주파수를 설정한다.The compressor controller compares the detected outdoor temperature and the level of the indoor temperature, and searches the temperature range in the data of the outdoor temperature, the indoor temperature versus the maximum operating frequency. Then, the maximum operating frequency of the searched temperature range is read and the maximum operating frequency of the inverter compressor is set.
압축기 제어기는 인버터 압축기를 상기 최대 운전 주파수 이하에서 운전 제어한다.The compressor controller controls the inverter compressor below the maximum operating frequency.
도 6은 도 5의 실내외 온도에 대한 인버터 압축기의 최대 운전 주파수를 보인 그래프이다.6 is a graph showing the maximum operating frequency of the inverter compressor for the indoor and outdoor temperatures of FIG.
상기 그래프는 실외 온도, 실내 온도 대 최대 운전 주파수의 데이터를 설명한다. 실외 온도가 높아지면 최대 운전 주파수는 낮아지고, 실내 온도가 높아지면 최대 운전 주파수는 낮아진다.The graph describes the data of outdoor temperature, room temperature vs. maximum operating frequency. The higher the outdoor temperature, the lower the maximum operating frequency. The higher the indoor temperature, the lower the maximum operating frequency.
실외 온도가 일정한 상태에서 실내 온도가 높아지면 응축 온도가 상승한다. 응축 온도의 상승은 인버터 압축기의 최대 운전 주파수를 제한한다. 실외 온도가 높아지면 응축 온도가 상승하므로 실외 온도 상승은 인버터 압축기의 최대 운전 주파수를 제한한다. 따라서, 실외 온도, 실내 온도의 높아짐은 응축 온도를 상승시키므로 인버터 압축기의 최대 운전 주파수는 낮아진다. The condensation temperature rises when the indoor temperature increases while the outdoor temperature is constant. The rise in the condensation temperature limits the maximum operating frequency of the inverter compressor. As the outdoor temperature increases, the condensation temperature rises, so the outdoor temperature rise limits the maximum operating frequency of the inverter compressor. Therefore, the increase of the outdoor temperature and the room temperature raises the condensation temperature, so that the maximum operating frequency of the inverter compressor is lowered.
실외 온도 변화와 실내 온도 변화는 레벨로 구분되어 동일한 최대 운전 주파수를 갖는 온도 영역으로 나누어진다. 좌측에 위치하는 온도 영역은 최대 운전 주파수 값으로 가장 큰 값을 갖고, 우측에 위치하는 온도 영역은 최대 운전 주파수 값으로 가장 작은 값을 갖는다. 각 온도 영역의 구분은 실내 온도, 실외 온도의 일차 함수로 표현된다. 일차 함수는 실외 온도 변화 대 실내 온도 변화의 기울기를 갖고, 서로 다른 절편을 갖는다. The outdoor and room temperature changes are divided into levels and divided into temperature regions with the same maximum operating frequency. The temperature region located on the left has the largest value as the maximum operating frequency value, and the temperature region located on the right has the smallest value as the maximum operating frequency value. The division of each temperature range is expressed as a linear function of indoor temperature and outdoor temperature. The linear function has the slope of the outdoor temperature change versus the indoor temperature change and has different intercepts.
고정된 실내 온도에서 실외 온도 변화로 인해 변화하는 최대 운전 주파수와 고정된 실외 온도에서 실내 온도 변화로 인해 변화하는 최대 운전 주파수의 값이 동일할 때 각 온도 영역을 구분하는 일차 함수의 기울기는 상기 실외 온도 변화 대 실내 온도 변화의 값이다.When the maximum operating frequency that changes due to a change in outdoor temperature at a fixed indoor temperature and the maximum operating frequency that changes due to a change in indoor temperature at a fixed outdoor temperature are equal, the slope of the linear function that distinguishes each temperature range is equal to the outdoor temperature. It is the value of temperature change versus room temperature change.
각 온도 영역을 구분하는 일차 함수의 절편은 실외 온도가 0도일 때 실내 온도 변화에 따라 운전 가능한 인버터 압축기의 최대 운전 주파수가 변화하는 지점의 실내 온도이다.The intercept of the linear function that distinguishes each temperature range is the room temperature at the point where the maximum operating frequency of the inverter compressor that can be operated in response to the change in the room temperature when the outdoor temperature is 0 degrees.
인버터 제어기는 상기 실외 온도, 실내 온도 대 최대 운전 주파수의 데이터를 참조하여 실내외 온도에 따른 최대 운전 주파수를 설정하고, 인버터 압축기를 상기 최대 운전 주파수 이하에서 운전 제어한다.The inverter controller sets the maximum operating frequency according to the indoor / outdoor temperature with reference to the data of the outdoor temperature, the indoor temperature vs. the maximum operating frequency, and controls the inverter compressor to operate at or below the maximum operating frequency.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 실외 온도, 실내 온도에 따른 인버터 압축기의 최대 운전 주파수를 설정함으로써 응축 온도가 지나치게 상승하는 것을 방지하여 압축기 파손을 예방하고, 실내 온도가 낮을 때 최대 운전 주파수를 높게 설정함으로써 급속 난방하여 빠른 시간 내에 실내를 따뜻하게 하는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention sets the maximum operating frequency of the inverter compressor according to the outdoor temperature and the indoor temperature to prevent the condensation temperature from being excessively raised to prevent compressor damage, and to set the maximum operating frequency when the indoor temperature is low. By setting it high, there is an effect of heating the room quickly by rapid heating.
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