KR100556809B1 - 빌딩용 멀티 공조기의 운전제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빌딩용 멀티공조기의 운전제어방법에 관한 것으로, 실내기의 운전용량에 따라, 정속압축기의 운전여부와 인버터형 압축기의 운전주파수를 결정하여 운전함으로써, 압축기에서 토출되는 압력의 급격한 변동을 방지하도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 인버터형 압축기와 정속형 압축기를 구비한 빌딩용 멀티 공조기에 있어서, 냉방모드 또는 난방모드에 따라, 압축기의 흡입압 또는 토출압이 일정하게 유지되도록 압축기를 제어하는 과정과; 현재 운전중인 압축기의 운전상태를 검출하고, 그 운전상태에 따른 실제 압축기 운전주파수를 연산하는 과정과; 실내기의 운전댓수가 가변되는지를 판단하는 과정과; 상기 판단결과, 실내기의 운전댓수가 감소하면 설정 압축기 운전주파수를 계산하고, 그 설정 압축기 운전주파수에 따라 정속형 압축기의 온/오프를 선택함과 아울러 인버터형 압축기의 설정 인버터 운전주파수를 제어하여 운전하는 과정으로 이루어진다.

Description

빌딩용 멀티 공조기의 운전제어방법{DRIVING CONTROL METHOD FOR MULTI AIR CONDINTIONER IN BULDING}

도1은 종래 빌딩용 멀티공조기의 실내기 운전댓수 가변시 발생하는 급격한 압축기의 압력상승을 보인도.

도2는 본 발명 빌딩용 멀티 공조기의 운전제어방법에 대한 동작흐름도.

본 발명은 빌딩용 멀티 공조기에 관한 것으로, 특히 실내기의 운전용량에 따라, 정속압축기의 운전여부와 인버터형 압축기의 운전주파수를 결정하여 운전함으로써, 압축기에서 토출되는 압력의 급격한 변동을 방지하도록 한 빌딩용 멀티공조기의 운전제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 실외기는, 압축기와 실외측열교환기 및 냉매관에 연결되는 밸브등으로 이루어지고, 실내기는 실내측열교환기와 모세관 또는 전자팽창밸브 및 밸브 등으로 이루어지는데, 에어컨은 압축기에 의해 고온고압의 기체상태로 압축된 냉매가 실외측열교환기로 토출되면 실외측열교환기에서는 고온고압으로 압축된 기체냉매를 냉각팬에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 냉매를 강제냉각시켜 액화한다.

이어서 상기 실외측열교환기에서 약 35℃-40℃로 온도가 저하된 고압의 액상냉매는 증발압력까지 팽창시키는 모세관을 통과하면서 저온저압의 기체와 액체로 공존하는 냉매로 되어 실내측열교환기에 유입된다.

한편 상기 실내측열교환기로 유입된 냉매는 실내측열교환기를 통과하면서 기화할 때 실내팬에 의해 송풍되는 공기에서 열을 빼앗아 실내공기를 냉각시킨 다음, 그 냉각된 공기(냉풍)를 실내로 토출해서 냉방을 행하고, 상기 실내측열교환기에서 상변화된 저온저압의 기체냉매는 다시 압축기에 의해 흡입되어 반복순환하는 냉동싸이클을 형성한다.

그런데 이와같은 냉동싸이클에 의해 냉방을 수행하는 공기조화기는 하나의 실외기로 하나의 실내기를 제어하여 개별냉방을 수행하기 때문에 여러방을 동시에 냉방시킬 수 없는 결점이 있음은 물론, 다수개의 실내기로 여러방을 냉방할 경우에는 다수개의 실외기를 설치해야 하므로 설치공간을 확보하기가 곤란하고 미관도 좋지 않은 결점이있었다.

이를 해결하기 위해, 멀티형 공기조화기가 개발되었는데,그 멀티형 공조기는 하나의 실외기와 다수의 실내기로 구성된다.

상기 실외기는 냉매가 응축되어 발생되는 열을 방열시키는 응축기,냉매를 압축하여 고압으로 만드는 압축기와, 상기 응축기가 냉각되도록 공기를 유동시키는 송풍장치가 구비된다.

그리고, 상기 실내기는 실내공기를 흡입하여 토출시키는 송풍장치와, 흡입공기를 냉각시키도록 공기유로상에 열교환기가 구비된다.

상술한 멀티형 공조기는,주로 빌딩에 설치되어 사용되는데, 실외기에 세밀하게 부하에 대응하기 위한 인버터형 압축기와 큰 부하에 대응하기 위한 정속형 압축기를 두대 적용한다.

상기 빌딩용 멀티 공조기는, 실내기의 부하에 따라 압축기를 운전하게 되는데, 그 실내기 부하를 운전중인 압축기의 운전사이클의 압력으로 추정한다.

즉, 실외기는 냉방시 저압,난방시 고압이 일정하게 유지되도록 제어하고, 실내기는 냉방시 과열도 제어, 난방시는 과냉도제어를 수행한다.

따라서, 실외기는 전체 사이클의 압력을 일정하게 유지하도록 압축기의 운전댓수나 회전수를 제어하는데, R410A를 적용한 빌딩용 멀티 공조기의 경우, 난방운전시, 일정한 토출압(280kPa)을 가지도록 제어한다.

상술한 바와같이, 압력제어를 통하여 압축기를 제어하는 경우, 실내기는, 사용자로부터 정지명령을 입력받으면, 전자팽창밸브를 닫고 실내팬을 오프시켜 압축기를 정지시킨다.

만약, 대부분의 실내기가 운전하고 있는 상태에서, 난방의 경우 갑자기 사용자가 90%이상의 실내기를 정지시키면, 도1과 같이 압축기의 토출압력(냉방시 흡입압력)이 급격히 상승하게 된다.

이에 따라 실외기의 마이크로컴퓨터가 압축기의 운전주파수를 하강시키지만 그 운전주파수의 하강 속도보다 압력의 상승속도가 빠르기 때문에, 압축기를 보호하기 위하여 압축기 운전을 정지시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 실내기의 운전용량에 따라, 정속압축기의 운전여부와 인버터형 압축기의 운전주파수를 결정하여 운전함으로써, 압축기에서 토출되는 압력의 급격한 변동을 방지하도록 한 빌딩용 멀티공조기의 운전제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인버터형 압축기와 정속형 압축기를 구비한 빌딩용 멀티 공조기에 있어서, 냉방모드 또는 난방모드에 따라, 압축기의 흡입압 또는 토출압이 일정하게 유지되도록 압축기를 제어하는 과정과; 현재 운전중인 압축기의 운전상태를 검출하고, 그 운전상태에 따른 실제 압축기 운전주파수를 연산하는 과정과; 실내기의 운전댓수가 가변되는지를 판단하는 과정과; 상기 판단결과, 실내기의 운전댓수가 감소하면 설정 압축기 운전주파수를 계산하고, 그 설정 압축기 운전주파수에 따라 정속형 압축기의 온/오프를 선택함과 아울러 인버터형 압축기의 설정 인버터 운전주파수를 제어하여 운전하는 과정으로 수행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 빌딩용 멀티 공조기의 운전제어방법에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명 빌딩용 멀티 공조기의 운전제어방법에 대한 동작흐름도이다.

도2에 도시한 바와같이, 본 발명은 냉방모드 또는 난방모드에 따라, 압축기의 흡입압 또는 토출압이 일정하게 유지되도록 압축기를 제어하는 과정(SP1)과; 현재 운전중인 압축기의 운전상태를 검출하고, 그 운전상태에 따른 실제 압축기 운전 주파수를 연산하는 과정(SP2)과; 실내기의 운전댓수가 가변되는지를 판단하는 과정 (SP3)과; 상기 판단결과, 실내기의 운전댓수가 감소하면 설정 압축기 운전주파수를 계산하고, 그 설정 압축기 운전주파수에 따라, 정속형 압축기의 온/오프 및 인버터형 압축기의 설정 인버터 운전주파수를 제어하여 운전하는 과정(SP4,SP5)으로 이루어지며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 빌딩용 멀티 공조기는, 냉방모드 또는 난방모드에 따라, 정속형 압축기와 인버터형 압축기의 흡입압 또는 토출압이 일정하게 유지되도록, 압축기 용량에 따라 해당 정속형 압축기 및 인버터형 압축기의 운전주파수를 제어한다(SP1).

이러한 상태에서, 현재 운전중인 압축기의 운전상태를 검출하고, 그 운전상태에 따른 실제 압축기 운전주파수를 연산한다(SP2).

상기 실제 압축기 운전주파수는, 하기의 수학식에 의해 계산한다.

[수학식]

실제 압축기 운전주파수=현재 정속압축기 운전상태×100+ 현재 인버터 압축기 운전주파수

여기서, 현재 정속 압축기 운전상태는, 정속 압축기가 온상태인 경우 '1',정속압축기가 오프상태인 경우 '0'이다.

그 다음, 사용자에 의해 실내기의 운전댓수가 가변되는지를 판단하여(SP3), 그 판단결과 사용자에 의해 실내기의 운전댓수가 증가하는 방향으로 가변되면, 냉방모드 또는 난방모드에 따라, 정속형 압축기와 인버터형 압축기의 흡입압 또는 토출압이 일정하게 유지되도록, 압축기 용량에 따라 해당 정속형 압축기 및 인버터형 압축기의 운전주파수를 제어한다(SP1).

상기 판단결과(SP3), 실내기의 운전댓수가 감소하면, 그 실내기의 운전댓수에 따라 가변되는 압축기의 운전용량인 설정 압축기 운전주파수를 계산한다(SP4).

상기 설정 압축기 운전주파수는 하기의 수학식에 의해 계산한다.

[수학식]

설정 압축기 운전주파수=실제 압축기 운전주파수×현재 실내기 운전댓수/이전 실내기 운전댓수

그 다음, 상기 설정 압축기 운전주파수에 따라, 정속형 압축기의 온/오프 및 인버터형 압축기의 설정 인버터 운전주파수를 제어하여 운전한다(SP5).

상기 설정 인버터 운전주파수는, 하기의 수학식에 의해 계산한다.

[수학식]

설정 인버터 운전주파수=설정 압축기 운전주파수-정속 압축기 운전상태×100

여기서, 정속 압축기 운전상태는, 정속 압축기가 온상태인 경우 '1',정속압축기가 오프상태인 경우 '0'이다.

다시 말해서, 본 발명은 빌딩 멀티 공조기에 있어서, 다수의 실내기의 운전상태 변화에 신속히 대응하기 위하여, 실내기의 운전용량을 감지하고, 그 감지된 실내기 운전용량에 따라 정속압축기의 운전여부와 인버터형 압축기의 운전주파수를 결정하여 운전함으로써, 압축기에서 토출되는 압력의 급격한 변화를 방지하도록 한 것이다.

상기 본 발명의 상세한 설명에서 행해진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하기 위한 것으로 이러한 구체적 실시예에 한정해서 협의로 해석해서는 안되며, 본 발명의 정신과 다음에 기재된 특허 청구의 범위내에서 여러가지 변경 실시가 가능한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 빌딩 멀티 공조기에 있어서, 다수의 실내기의 운전상태 변화에 신속히 대응하기 위하여, 실내기의 운전용량을 감지하고, 그 감지된 실내기 운전용량에 따라 정속압축기의 운전여부와 인버터형 압축기의 운전주파수를 결정하여 운전함으로써, 압축기에서 토출되는 압력의 급격한 변화를 방지하여 압축기를 안정되게 운전시키는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 인버터형 압축기와 정속형 압축기를 구비한 빌딩용 멀티 공조기에 있어서,

   냉방모드 또는 난방모드에 따라, 압축기의 흡입압 또는 토출압이 일정하게 유지되도록 압축기를 제어하는 과정과;

   현재 운전중인 압축기의 운전상태를 검출하고, 그 운전상태에 따른 실제 압축기 운전주파수를 연산하는 과정과;

   실내기의 운전댓수가 가변되는지를 판단하는 과정과;

   상기 판단결과, 실내기의 운전댓수가 감소하면 설정 압축기 운전주파수를 계산하고, 그 설정 압축기 운전주파수에 따라 정속형 압축기의 온/오프를 선택함과 아울러 인버터형 압축기의 설정 인버터 운전주파수를 제어하여 운전하는 과정으로 수행함을 특징으로 하는 빌딩용 멀티공조기의 운전제어방법.
2. 제1 항에 있어서, 실제 압축기 운전주파수는, 하기의 수학식에 의해 계산하는 것을 특징으로 하는 빌딩용 멀티 공조기의 운전제어방법.

   [수학식]

   실제 압축기 운전주파수=현재 정속압축기 운전상태×100+ 현재 인버터 압축기 운전주파수

   여기서, 현재 정속 압축기 운전상태는, 정속 압축기가 온상태인 경우 '1',정속압축기가 오프상태인 경우 '0'이다.
3. 제1 항에 있어서, 설정 압축기 운전주파수는, 하기의 수학식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 빌딩용 멀티 공조기의 운전제어방법.

   [수학식]

   설정 압축기 운전주파수=실제 압축기 운전주파수×현재 실내기 운전댓수/이전 실내기 운전댓수
4. 제1 항에 있어서, 설정 인버터 운전주파수는, 하기의 수학식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 빌딩용 멀티 공조기의 운전제어방법.

   [수학식]

   설정 인버터 운전주파수=설정 압축기 운전주파수-정속 압축기 운전상태×100

   여기서, 정속 압축기 운전상태는, 정속 압축기가 온상태인 경우 '1',정속압축기가 오프상태인 경우 '0'이다.
5. 제1 항에 있어서, 실내기의 운전댓수가 증가하면, 압축기의 흡입압 또는 토출압이 일정하게 유지되도록 압축기를 제어하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩용 멀티 공조기의 운전제어방법.

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