KR101186327B1

KR101186327B1 - 공기 조화기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101186327B1
Application number: KR1020060018757A
Authority: KR
Inventors: 우형주
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2012-09-27
Also published as: KR20070088910A

Abstract

본 발명은 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기의 흡입 측과 연결된 어큐뮬레이터와, 상기 압축기의 토출 측과 상기 어큐뮬레이터 측을 연결하는 평압 유닛을 포함하여 구성됨으로써, 상기 압축기의 기동 요청 신호가 입력되면 먼저 상기 평압 유닛에 의해 상기 압축기의 토출 측과 상기 어큘뮬레이터의 흡입 측을 연결하여 상기 압축기의 흡입 측과 상기 압축기의 토출 측이 신속히 평압되게 하고, 상기 압축기의 흡입 측과 상기 압축기의 토출 측이 평압된 후 상기 압축기가 기동되게 하는 공기 조화기 및 그 제어방법를 제공한다.

공기 조화기, 압축기, 증발기, 응축기, 팽창기, 어큐뮬레이터, 평압

Description

공기 조화기 및 그 제어방법{Air-condition and the control method for the same}

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기의 설치 조감도이다.

도 2는 본 발명에 따른 공기 조화기의 사이클 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기의 일부 제어 방법에 따른 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1 : 실내 열교환기 2 : 실내기

4 : 냉매 배관 6 : 실외기

12 : 실외 열교환기 14 : 압축기

16 : 팽창기 18 : 팽창기

20 : 평압 유닛 22 : 제1평압 유로

23 : 제2평압 유로 24 : 제1평압 유로 밸브

25 : 제2평압 유로 밸브 26 : 제어부

27 : 타이머 31 : 제1흡입관

32 : 제2흡입관 34 : 제1토출관

35 : 제2토출관 36 : 디스트리뷰터

40 : 공용 어큐뮬레이터 42 : 통

44 : 공용 어큐뮬레이터 흡입관 46 : 제1공용 어큐뮬레이터 토출관

47 : 제2공용 어큐뮬레이터 토출관

본 발명은 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 압축기의 기동시 상기 압축기의 흡입 측과 상기 압축기의 토출 측이 신속히 평압된 후 상기 압축기가 기동되게 할 수 있는 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 압축기, 응축기, 증발기, 팽창기로 구성되는 열교환 사이클을 이용하여 상기 공기조화기가 설치된 건물 또는 방에 냉기 또는 온기를 공급하는 장치로서, 크게 분리형과 일체형으로 구분된다.

상기한 분리형과 일체형은 기능적으로는 같지만 분리형은 실내기에 실내 열교환기(증발기 혹은 응축기)를 설치하고, 실외기에 실외 열교환기( 응축기 혹은 증발기)와 압축기를 설치하여 서로 분리된 두 장치를 냉매 배관으로 연결시킨 것이고, 일체형은 실내 열교환기와 압축기와 실외 열교환기와 팽창기구를 하나의 장치로 설치한 것이다.

상기 일체형 공기조화기로는 창에 장치를 걸어서 직접 설치하는 창문형 공기조화기와, 흡입덕트와 토출덕트를 연결하여 실내 외측에 설치하는 덕트형 공기조화기 등이 있다. 상기 분리형 공기조화기로는 직립으로 설치하는 스탠드형 공기조화기와, 벽에 걸어서 설치하는 벽걸이형 공기조화기 등이 있다.

또한 상기 공기조화기는 냉방용으로만 사용되는 냉방 전용 공기조화기와, 냉/난방 겸용으로 사용될 수 있는 히트 펌프식 공기조화기로 구분될 수 있다.

또한 최근에는 적어도 하나 이상의 실외기와 다수 개의 실내기로 이루어진 멀티형 공기조화기가 널리 사용되고 있다.

이러한 공기조화기는 냉매가 압축기에서 압축된 후 응축기에서 응축되고, 이후 상기 팽창기구에서 팽창되며, 상기 증발기에서 증발된 다음 액 냉매가 축적될 수 있는 어큐뮬레이터를 통과하여 다시 상기 압축기로 순환되게 한다.

상기 어큐뮬레이터는 상기 증발기에서 압축기로 유동되는 냉매에 상기 증발기에서 미처 증발되지 못한 액 냉매가 포함될 수 있는 바, 상기 어큐뮬레이터로 유입된 냉매 중 액냉매는 어큐뮬레이터에 남고, 기체 냉매만이 상기 압축기로 유동될 수 있게 한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 공기 조화기는 상기 압축기의 기동시 상기 압축기의 흡입 측과 상기 압축기의 토출 측 압력 차이로 인해 상기 압축기의 기동에 무리가 가해져 상기 압축기가 소손될 수 있는 문제점이 있다.

또한 상기한 문제점 해결을 위해 상기 압축기의 기동 요청시 상기 압축기의 흡입 측과 상기 압축기의 토출 축 압력 차이가 해소될 수 있도록 상기 압축기가 흡입 측과 상기 압축기의 토출 측이 평압될 때까지 상기 압축기의 기동이 지연됨으로써, 상기 압축기가 신속히 기동되지 못해 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 압축기의 기동시 상기 압축기의 토출 측과 어큐뮬레이터의 흡입 측이 연결함으로써, 상기 압축기의 흡입 측과 토출 측이 신속히 평압된 후 상기 압축기가 기동되게 하여 상기 압축기의 소손을 방지함과 아울러 상기 압축기가 신속히 기동될 수 있도록 한 공기 조화기 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기 조화기는 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기의 흡입 측과 연결된 어큐뮬레이터와; 상기 압축기의 토출 측과 상기 어큐뮬레이터 측을 연결하는 평압 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 어큐뮬레이터는 상기 압축기가 복수 개 구비된 경우, 상기 복수 개의 압축기가 하나의 어큐뮬레이터와 연결될 수 있도록 공용 어큐뮬레이터로 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 평압 유닛은 상기 압축기의 토출 측과 상기 어큐뮬레이터 측을 연결하 는 평압 유로와; 상기 평압 유로 상에 설치되어 제어부에 의해 상기 평압 유로를 개폐하는 평압 유로 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 평압 유로는 상기 어큐뮬레이터의 흡입 측과 연결된 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 압축기가 정지 중일 때 상기 압축기의 토출 측과 상기 어큐뮬레이터 측이 연결되고, 상기 압축기가 구동 중일 때 상기 압축기의 토출 측과 상기 어큐뮬레이터 측이 연결되지 않도록 상기 평압 유로 밸브를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 조화기는 냉매를 압축하는 복수 개의 압축기와; 상기 압축된 냉매를 응축하는 응축기와; 상기 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기와; 상기 팽창된 냉매가 증발되게 하는 증발기와; 상기 증발기에서 상기 복수 개의 압축기로 향하는 냉매가 통과하도록 구비된 공용 어큐뮬레이터와; 상기 각각의 압축기의 토출 측과 상기 공용 어큐뮬레이터의 흡입 측을 연결하는 복수 개의 평압 유로와; 상기 각각의 평압 유로를 개폐하는 평압 유로 밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 공기 조화기는 상기 압축기에서 토출된 냉매가 상기 응축기로 향하도록 유로를 절환하는 사방밸브가 포함된 것을 특징으로 한다.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 조화기의 제어방법은 압축기의 기동 신호가 입력되는 압축기 기동 신호 입력단계와; 상기 압축기의 기동 신호 입력 후, 상기 압축기의 토출 측과 상기 어큐뮬레이터의 흡입 측이 연결 되는 평압 단계와; 상기 평압 단계 후, 상기 압축기의 토출 측과 상기 어큐뮬레이터의 흡입 측 사이가 차단되고 압축기가 기동되는 압축기 기동 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 평압 단계는 기 설정된 시간 동안 실시되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기의 설치 조감도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기 조화기의 사이클 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기의 일부 제어 방법에 따른 순서도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 공기 조화기는 복수 개의 실내기(2)와 하나의 실외기(6)로 이루어진 멀티형이고, 상기 실내기(2)가 공기조화가 요구되는 실내에 설치되고 상기 실외기(6)가 상기 실내기(2)와 분리되어 상기 실내기(2)와 냉매 배관(4)을 통해 연결된 분리형이며, 냉방 운전과 난방 운전이 가능한 히트 펌프식 공기 조화기이다.

상기 실내기(2)에는 상기 실내의 공기가 냉매와 열교환되는 실내 열교환기(1) 등이 구비된다.

상기 실내 열교환기(1)는 냉방 운전시 상기 실내의 공기 온도가 하강되어 상기 실내가 냉방될 수 있도록, 저온, 저압의 액 냉매가 유입되고 상기 유입된 저온, 저압의 액 냉매가 상기 실내의 공기 열을 빼앗아 증발되는 증발기로 작용된다.

또는 상기 실내 열교환기(1)는 난방 운전시 상기 실내의 공기 온도가 상승되어 상기 실내가 난방될 수 있도록, 고온, 고압의 기 냉매가 유입되고 상기 유입된 고온, 고압의 기 냉매가 상기 실내의 공기로 열을 방출하여 응축되는 응축기로 작용된다.

상기한 실내 열교환기(1)는 일체형으로 하나가 구비되거나, 각 공조 대상이 되는 실내 공간에 다수 개로 분리 설치될 수 있다.

상기 실외기(6)에는 상기 실외기(6) 내 공기와 냉매가 열교환되는 실외 열교환기(12)와, 상기 실내 열교환기(1) 또는 실외 열교환기(12)로 고온, 고압의 기 냉매가 공급될 수 있도록 냉매를 압축하는 압축기(14)와, 상기 실내 열교환기 (1)또는 실외 열교환기(12)로 저온, 저압의 액 냉매가 공급될 수 있도록 냉매를 팽창시키는 팽창기(16)와, 상기 공기조화기의 냉/난방 운전모드에 따라 냉매의 유동방향을 절환하는 사방밸브(18)와, 상기 압축기(14)의 기동시 상기 압축기(14)의 흡입 측과 상기 압축기(14)의 토출 측의 압력 차가 해소하여 평압되게 하는 평압 유닛(20)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 평압 유닛(20)은, 상기 압축기(14)의 토출 측과 흡입 측의 압력차가 제1설정값 이상일 경우 제2설정값 이하로 감소되도록 개방 조절되도록 구동제어하여, 상기 압축기(14)의 기동에 무리가 가지 않도록 하는 역할을 한다. 상기 제1설정값 및 제2설정값은 이하에서 설명할 상기 압축기(14)가 복수 개 구비된 경우에 기동하지 않은(즉, 운전되지 않은) 압축기를 기동시키고자 할 경우 운전 중인 압축기와의 압력차를 해소하기 위한 소정의 설정값이다.

상기 실외 열교환기(12)는 냉방 운전시 상기 실내 열교환기(1)로 저온 저압의 액 냉매가 공급될 수 있도록, 상기 압축기(14)에서 토출된 고온, 고압의 기 냉매가 유입되고 상기 유입된 고온, 고압의 기 냉매가 상기 실외기(6) 내 공기로 열을 방출하여 응축되는 응축기로 작용된다.

또는 상기 실외 열교환기(12)는 난방 운전시 상기 실내 열교환기(1)로 고온 고압의 기 냉매가 공급될 수 있도록, 상기 팽창기(16)에서 토출된 저온, 저압의 액 냉매가 유입되고 상기 유입된 저온, 저압의 액 냉매가 상기 실외기(6) 내 공기 열을 빼앗아 증발되는 증발기로 작용한다.

상기 실외 열교환기(12)는 외부에 구비된 하나의 실외기 본체에 일체형으로 하나가 구비되거나, 외부에 구비된 다수 개의 실외기 본체 또는 하나의 실외기 본체에 다수 개로 분리 설치될 수 있다.

상기 압축기(14)는 복수 개로 구비될 수 있고, 압축 용량이 가변될 수 있는 인버터 압축기 또는 압축 용량이 일정한 정속 압축기로 구비될 수 있다. 이하 본 실시 예에서는 상기 압축기(14)가 제1압축기(13)와 제2압축기 (15) 2개로 구비된 것으로 한정하여 설명한다.

상기 압축기(14)의 내부에는 상기 압축기(14)의 윤활 및 냉각을 위한 오일이 채워진다. 상기 압축기(14)의 내부에 채워진 오일은 상기 압축기(14)로부터 토출되는 고온, 고압의 기 냉매와 함께 상기 압축기(14)로부터 토출되어 상기 냉매와 함께 순환되는 바, 상기 냉매와 함께 순환되는 양을 고려하여 적정량이 채워진다.

상기 제 1, 2 압축기(13,15) 각각의 흡입측에는 제 1, 2 압축기(13,15)로 고온 저압의 기 냉매가 흡입되게 하는 제 1, 2 흡입관(31,32)이 연결되고, 상기 제 1, 2 압축기(13,15) 각각의 토출측에는 제 1, 2 압축기(13,15)에서 압축된 고온 고압의 기 냉매가 토출되는 제 1, 2 토출관(34,35)이 연결된다.

상기 제 1, 2 흡입관(31,32)의 각각은 일단이 상기 제 1, 2 압축기(13,15) 각각의 흡입 측에 연결된다.

상기 제1,2 흡입관(31,32)의 각각은 타단이, 후술할 어큐뮬레이터(40)와 연결되어 상기 어큐뮬레이터(40)를 통과한 고온, 저압의 기 냉매가 상기 제1,2 압축기(13,15) 각각으로 흡입되게 한다.

상기 어큐뮬레이터(40)는 상기 압축기(14)에 액 냉매가 흡입되면 상기 압축기(14)가 소손될 수 있는 바, 상기 실내 열교환기(1) 또는 실외 열교환기(12)에서 토출된 고온 저압의 냉매가 상기 압축기(14)에 흡입되기 전에 상기 실내 열교환기(1) 또는 실외 열교환기(12)에서 미처 증발하지 못한 액 냉매는 축적하고 기 냉매만 상기 압축기(14)로 향하게 한다.

이러한 어큐뮬레이터(40)는 상기 압축기(14)가 둘 이상의 복수 개로 구비된 경우, 상기 복수 개의 압축기(14)가 하나의 어큐뮬레이터(40)에 함께 연결되어 상기 하나의 어큐뮬레이터(40)를 공용토록 공용 어큐뮬레이터로 구비될 수 있다. 이하 상기 어큐뮬레이터(40)를 공용 어큐뮬레이터(40)라 한다.

상기 공용 어큐뮬레이터(40)는 내부에 냉매 수용공간을 갖는 통(42)과, 상기 실내 열교환기(1) 또는 실외 열교환기(12)에서 토출된 고온 저압의 냉매 및 오일을 상기 통(42) 내부로 안내하는 공용 어큐뮬레이터 흡입관(44)과, 상기 통(42) 내의 기 냉매 및 오일을 상기 제 1, 2 흡입관(31,32)으로 안내하는 제1,2 공용 어큐뮬레이터 토출관(46,47)으로 이루어진다.

상기 공용 어큐뮬레이터 흡입관(44)은 일단이 상기 통(42) 내부로 삽입되고, 타단이 상기 사방밸브(18)와 연결된다.

상기 제1,2공용 어큐뮬레이터 토출관(46,47)은 일부가 상기 통(42) 내부로 삽입되고, 상기 통(42) 내측으로 삽입된 부위 중 상부에 상기 통(42) 내 기 냉매가 흡입되는 기체 냉매 흡입홀이 형성되며, 상기 통(42) 내측으로 삽입된 부위 중 하 부에 상기 통(42) 내 오일이 흡입되는 오일 회수홀이 형성된다.

상기 제 1, 2 토출관(34,35)의 각각은 일단이 상기 제1,2 압축기(13,15) 각각의 토출 측에 연결된다.

상기 제1,2 토출관(34,35)의 각각은 타단이 상기 제1,2압축기(13,15) 각각에서 토출된 고온 고압의 기 냉매를 하나로 모으는 디스트리뷰터(Distributor ; 36)와 연결된다.

특히 상기 제1,2 토출관(34,35)에는 각각 상기 제1,2압축기(13,15) 각각에서 토출된 고온 고압의 기 냉매가 상기 제1,2압축기(13,15)로 역류하지 않도록 제1,2 체크 밸브(37,38)가 설치된다.

상기 팽창기(16)는 냉매의 팽창 정도를 가변 제어할 수 있도록 전자 팽창 밸브로 구현될 수 있다.

상기 사방밸브(18)는 상기 디스트리뷰터(36)와 연결되어 냉방 운전시 상기 제1,2압축기(13,15)에서 토출된 고온 고압의 기 냉매를 상기 실외 열교환기(12)로 안내하는 제1사방밸브 유로(18a)와, 상기 디스트리뷰터(36)와 연결되어 난방 운전시 상기 제1,2압축기(13,15)에서 토출된 고온 고압의 기 냉매를 상기 실내 열교환기(1)로 안내하는 제2사방밸브 유로(18b)가 구비된다.

또한 상기 사방밸브(18)는 상기 공용 어큐뮬레이터(40)의 공용 어큐뮬레이터 흡입관(44)과 연결되어 냉방 운전시 상기 실내 열교환기(1)에서 토출된 고온 저압의 냉매를 상기 공용 어큐뮬레이터(40)로 안내하는 제3사방밸브 유로(18c)와, 상기 공용 어큐뮬레이터(40)의 공용 어큐뮬레이터 흡입관(44)과 연결되어 난방 운전시 상기 실외 열교환기(12)에서 토출된 고온 저압의 냉매를 상기 공용 어큐뮬레이터(40)로 안내하는 제4사방밸브 유로(18d)가 구비된다.

상기 평압 유닛(20)은 상대적으로 고압이 형성되는 상기 제1,2압축기(13,15)의 토출 측과 상대적으로 저압이 형성되는 상기 공용 어큐뮬레이터(40) 측을 연결하는 제1,2평압 유로(22,23)와, 상기 제1,2평압 유로(22,23) 상에 각각 설치되어 상기 제1,2평압 유로(22,23)를 선택적으로 개폐하는 제1,2평압 유로 밸브(24,25)로 이루어진다.

상기 제1,2평압 유로(22,23)의 각각은 일단이 상기 제1,2압축기(13,15)의 토출 측과 연결될 수 있도록 상기 제1,2 토출관(34,35)과 연결된다.

상기 제1,2평압 유로(22,23)의 각각은 타단이 상기 공용 어큐뮬레이터 흡입관(44) 또는 상기 제1,2공용 어큐뮬레이터 토출관(46,47) 또는 상기 제1,2흡입관(32,33)과 연결될 수 있는데, 상기 제1,2압축기(13,15)에서 냉매와 함께 토출된 오일이 상기 공용 어큐뮬레이터(40)를 통해 상기 제1,2압축기(13,15)로 균일하게 회수될 수 있도록 상기 제1,2공용 어큐뮬레이터 흡입관(44)과 연결됨이 바람직하다.

상기 제1,2평압 유로 밸브(24,25)는 상기 제1,2압축기(13,15)의 구동 여부 등 본 발명에 따른 공기 조화기의 운전 상태에 따라 본 발명에 따른 공기 조화기를 전자 제어하는 제어부(26)에 의해 자동으로 개폐 동작될 수 있도록 솔레노이드 밸브로 구현될 수 있다.

상기 제어부(26)는 상기 제1압축기(13)가 정지 중이면 상기 제1평압 유로 밸브(24)를 개방 모드로 제어하여 상기 제1평압 유로(22)가 개방되게 하고, 상기 제1 압축기(13)가 구동 중이면 상기 제1평압 유로 밸브(24)를 폐쇄 모드로 제어하여 상기 제1평압 유로(22)가 폐쇄되게 한다.

또는 상기 제어부(26)는 상기 제2압축기(14)가 정지 중이면 상기 제2평압 유로 밸브(25)를 개방 모드로 제어하여 상기 제2평압 유로(23)가 개방되게 하고, 상기 제2압축기(14)가 구동 중이면 상기 제2평압 유로 밸브(25)를 폐쇄 모드로 제어하여 상기 제2평압 유로(23)가 폐쇄되게 한다.

한편 상기 제어부(26)에는 상기 제1,2평압 유로 밸브(24,25)의 개방 모드시 상기 제1,2평압 유로 밸브(24,25)의 개방 모드 시간을 제어할 수 있도록, 상기 제1,2평압 유로 밸브(24,25)의 개방 모드시 상기 제1,2평압 유로 밸브(24,25)의 개방 모드 유지 시간을 카운트하는 타이머(27)가 포함될 수 있다.

즉 상기 제어부(26)는 상기 제1,2평압 유로 밸브(24,25)를 개방 모드로 제어하고 이 때 상기 타이머(27)를 동작시켜서 상기 제1,2평압 유로 밸브(24,25)가 일정 시간 동안만 개방 모드이도록 제어할 수 있다.

이 때 상기 제어부(26)에는 상기 제1,2평압 유로 밸브(24,25)의 개방 모드 시간이 기 설정된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기 조화기의 동작을 자세히 살펴보면,다음과 같다.

본 발명에 따른 공기 조화기가 냉방 모드로 운전되면, 도 2의 A 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 제1,2압축기(13,15) 중 적어도 어느 하나의 구동 압축기(14) 에 의해 압축된 냉매는 상기 제1,2토출관(34,35) 중 상기 구동 압축기(14)와 연결된 토출관(34,35)과 사방밸브(18)를 차례로 통과한 후 상기 실외 열교환기(22)로 향하게 된다.

상기 실외 열교환기(22)로 향한 냉매는 상기 실외 열교환기(22)와 팽창기(28), 그리고 상기 실내 열교환기(12)를 차례로 통과하면서 응축, 팽창, 증발된 후 상기 공용 어큐뮬레이터(40)를 통해 상기 제1,2압축기(13,15) 중 적어도 어느 하나의 구동 압축기(14)로 순환된다.

반면 본 발명에 따른 공기 조화기가 난방 모드로 운전되면, 도 2의 B 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 제1,2압축기(13,15) 중 적어도 어느 하나의 구동 압축기(14)에서 압축된 냉매는 상기 제1,2토출관(34,35) 중 상기 구동 압축기(14)와 연결된 토출관(34,35)과 상기 사방밸브(18)를 차례로 통과한 후 상기 실내 열교환기(12)를 향하게 된다.

상기 실내 열교환기(12)로 향한 냉매는 상기 실내 열교환기(12)와 팽창기(28), 그리고 상기 실외 열교환기(22)를 차례로 통과하면서 응축, 팽창, 증발된 후 상기 공용 어큐뮬레이터(40)를 통해 상기 제1,2압축기(13,15) 중 구동 압축기(14)로 순환된다.

이 때 상기 제1,2압축기(13,15)는 공기 조화하고자 하는 공간의 희망 온도 등에 따른 부하에 대응하여, 모두 구동되거나 둘 중 어느 하나만 구동된다.

즉 상기 부하가 크면 상기 제1,2압축기(13,15) 모두 구동된다.

따라서 상기 공용 어큐뮬레이터(40) 내 냉매가 상기 제1,2공용 어큐뮬레이터 토출관(44,45)과 상기 제1,2흡입관(31,32)을 통해 상기 제1,2압축기(13,15)에 각각 흡입되어 압축되고, 상기 제1,2압축기(13,15)에서 압축된 냉매가 각각 상기 제1,2토출관(34,35)을 통해 상기 사방밸브(18)에 유입되어 합쳐진 후, 상기 실내 열교환기 또는 실외 열교환기로 이동된다.

이 때 상기 제1,2평압 유로 밸브(24,25)는 모두 상기 제1,2압축기(13,15)에서 토출된 냉매가 상기 제1,2평압 유로(22,23)를 통해 상기 공용 어큐뮬레이터(40)로 역류하거나 상기 공용 어큐뮬레이터(40)로 향하는 냉매가 상기 제1,2평압 유로(22,23)를 통해 상기 제1,2토출관(34,35)으로 바이 패스되지 않도록, 폐쇄 모드로 동작되어 상기 제1,2평압 유로(22,23)가 폐쇄되게 한다.

또는 상기와 같이 제1,2압축기(13,15)가 모두 구동된 상태에서 상기 부하가 어느 정도 해소되어 상대적으로 작아지거나 상기 공기 조화기의 운전 시작시 부하가 상대적으로 작으면, 상기 제1,2압축기(13,15) 중 어느 하나만 구동되고 그 나머지 하나는 정지된다. 이하 설명의 편의를 위해 상기 제1압축기(13)는 구동되고, 상기 제2압축기(15)는 정지되는 것으로 한정하여 설명한다.

이 때 상기 제1평압 유로 밸브(24)는 상기 구동 상태인 제1압축기(13)에서 토출된 냉매가 상기 제1평압 유로(22)를 통해 상기 공용 어큐뮬레이터(40)로 역류하거나 상기 공용 어큐뮬레이터(40)로 향하는 냉매가 상기 제1평압 유로(22)를 통해 상기 제1토출관(34)으로 바이 패스되지 않도록, 폐쇄 모드로 동작되어 상기 제1평압 유로(22)가 폐쇄되게 한다.

그리고 상기 제2평압 유로 밸브(25)는 상기 공용 어큐뮬레이터(40)로 향하는 냉매가 상기 제2평압 유로(23)를 통해 상기 제2토출관(35)으로 바이 패스되지 않도록, 폐쇄 모드로 동작되어 상기 제2평압 유로(23)가 폐쇄되게 한다.

이와 같이 상기 제1,2압축기(13,15) 중 어느 하나만 구동되고 그 나머지 하나는 정지인 상태에서, 상기 부하가 증대되어 상대적으로 커지면 상기 제1,2압축기(13,15) 모두 구동되도록 제어된다.

즉 본 실시 예에서와 같이 상기 제1압축기(13)는 구동되고 상기 제2압축기(15)는 정지된 경우, 상기 제2압축기(15)의 기동 과정을 도 3을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

상기 제2압축기(15)의 구동될 필요가 있다고 판단되면, 상기 제2압축기(15)의 구동을 요청하는 상기 제2압축기(15)의 기동 신호가 입력된다(압축기 기동 신호 입력단계(S2)).
여기서, 상기 제2압축기(15)는 이해의 편의를 위하여 "구동 압축기(15)"라고 정의할 수 있다.

상기 제2압축기(15)의 기동 신호가 입력되면, 상기 제어부(26)는 먼저 상기 제1평압 유로 밸브(24)는 폐쇄 모드로 유지하여 상기 제1평압 유로(22)를 폐쇄하고 상기 구동 압축기(15)에 연결된 상기 제2평압 유로 밸브(25)를 개방 모드로 제어하여 상기 제2평압 유로(23)가 개방되게 한다.
여기서, 상기 구동 압축기(15)에 연결된 "상기 제2평압 유로(23)"는 이해의 편의를 위하여 "구동 평압 유로(23)"라고 정의할 수 있다.

상기 제2평압 유로(23)가 개방되면, 상기 제2압축기(15)의 토출 측과 상기 공용 어큐뮬레이터(40) 측이 상기 제2평압 유로(23)를 사이에 두고 서로 연통됨으로써, 상기 제2압축기(15)의 흡입 측 압력과 상기 제2압축기(15)의 토출 측 압력이 평압된다(평압단계(S4)).

이와 같이 상기 제2압축기(15)의 흡입 측 압력과 상기 제2압축기(15)의 토출 측 압력이 평압되는 동안 상기 제2평압 유로(23)가 개방 모드로 동작된 후 기 설정된 시간이 흐르면(S6), 상기 제어부(26)는 상기 제1평압 유로 밸브(24)를 폐쇄 모 드로 유지하고 상기 제2평압 유로 밸브(25)를 다시 폐쇄 모드로 제어하여 상기 제2평압 유로(23)가 폐쇄되게 한 후(S8), 상기 제2압축기(15)가 기동되도록 제어한다(S10).

이 때 상기 제2압축기(15)는 상기 제2압축기(15)의 흡입 측 압력과 상기 제2압축기(15)의 토출 측 압력이 평압된 상태이므로 신속하게 기동된다.

물론, 상기 제1압축기(13)는 정지되고 상기 제2압축기(15)만 구동된 상태에서 상기 제1압축기(13)의 기동 신호가 입력된 경우에도, 상술한 바와 같이 상기 제1평압 유로 밸브(24)가 개방 모드로 제어되어 상기 제1압축기(13)의 흡입 측 압력과 상기 제1압축기(13)의 토출 측 압력이 평압된 후 상기 제1압축기(13)가 기동된다.

한편, 본 발명에 따른 공기 조화기는 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술한 실시 예에 한정되지 않고, 상기 압축기가 셋 이상이거나 상기 어큐뮬레이터가 둘 이상의 복수 개인 것도 가능하며, 냉방 운전만 가능한 공기 조화기에도 적용 가능함은 물론 상기 실내기 및 실외기가 복수 개인 멀티형이나 상기 실내기 및 실외기가 각각 하나인 싱글형에도 적용 가능함은 물론이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기 조화기는 압축기의 흡입 측에 어큐뮬레이터가 연결되고, 상기 압축기의 토출 측과 상기 어큐뮬레이터 측을 연결하 는 평압 유닛이 포함됨으로써, 상기 압축기가 기동되기 전에 상기 압축기의 토출 측 압력이 상기 압축기의 흡입 측 압력과 평압될 수 있기 때문에 기존 구동 중인 압축기가 정지될 필요가 없고 상기 기존 정지 중인 압축기가 원활하게 신속히 기동될 수 있고, 상기 압축기의 소손이 방지됨은 물론, 작동 신뢰성이 향상될 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 공기 조화기는 상기 압축기가 복수 개 구비된 경우 상기 평압 유닛이 상기 압축기의 토출 측과 상기 어큐뮬레이터 측을 연결하고, 상기 어큐뮬레이터가 복수 개의 압축기에 동시에 연결된 공용 어큐뮬레이터로 구비됨으로써, 상기 압축기에서 토출된 오일이 상기 공용 어큐뮬레이터를 통해 상기 복수 개의 압축기에 균일하게 분배될 수 있어 상기 압축기 내 오일 부족으로 인한 상기 압축기의 소손이나 상기 압축기 내 오일 과다로 인한 공기 조화 효율 저하가 방지될 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 공기 조화기는 상기 평압 유닛이 상기 압축기의 기동 직전에 상기 압축기의 토출 측 압력이 상기 압축기의 흡입 측 압력과 평압되게 함으로써, 상기 압축기의 정지시 상기 평압 유닛을 통해 냉매가 역류하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 공기 조화기는 상기 평압 유닛에 의해 상기 압축기의 토출 측 압력이 상기 압축기의 흡입 측 압력과 평압되는 시간이 기 설정됨으로써, 상기 평압 유닛의 제어 로직이 간단한 이점이 있다.

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
냉매를 압축하는 복수 개의 압축기와;

상기 압축된 냉매를 응축하는 응축기와;

상기 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기와;

상기 팽창된 냉매가 증발되게 하는 증발기와;

상기 증발기에서 상기 복수 개의 압축기로 향하는 냉매가 통과하도록 구비된 공용 어큐뮬레이터와;

상기 각각의 압축기의 토출 측과 상기 공용 어큐뮬레이터의 흡입 측을 연결하는 복수 개의 평압 유닛을 포함하고,

상기 복수 개의 압축기 중 운전 중이지 않은 압축기를 기동시킬 때, 운전 중이던 압축기의 냉매 토출 측과 운전 중이지 않은 압축기의 냉매 토출 측의 압력차가 제1설정값 이상일 경우 제2설정값 이하가 될 때까지 운전 중이지 않은 압축기와 연결된 상기 평압 유닛은 개방 제어되는 공기 조화기.
청구항 6에 있어서,

상기 압축기에서 토출된 냉매가 상기 응축기로 향하도록 유로를 절환하는 사방밸브를 더 포함하는 공기 조화기.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,

상기 증발기는,

실내의 냉방 운전시 상기 실내의 공기 온도가 하강되어 상기 실내가 냉방될 수 있도록, 저온, 저압의 액 냉매가 유입되고 상기 유입된 저온, 저압의 액 냉매가 상기 실내의 공기 열을 빼앗아 증발되는 실내 열교환기인 공기 조화기.
청구항 8에 있어서,

상기 실내 열교환기는 각 공조대상이 되는 실내 공간에 다수 개로 분리 설치된 공기 조화기.
공용 어큐뮬레이터 측을 제1평압유로를 통하여 연결하는 제1압축기 및 상기 공용 어큐뮬레이터 측을 제2평압유로를 통하여 연결하는 제2압축기 중 어느 하나의 압축기(이하, '구동 압축기'라 함)가 구동될 필요가 있다고 판단되면, 상기 구동 압축기의 구동을 요청하는 압축기 기동 신호 입력단계와;

상기 압축기 기동 신호 입력 후, 상기 제1평압 유로 및 제2평압 유로 중 상기 구동 압축기에 연결된 평압 유로(이하, '구동 평압 유로'라 함)는 개방되고, 나머지 평압 유로는 폐쇄시키면서 상기 구동 압축기의 흡입 측 압력과 토출 측 압력을 평압시키는 평압 단계와;

상기 평압 단계 후, 상기 구동 압축기에 연결된 상기 구동 평압 유로가 개방된 후 기 설정된 시간이 흐르면 상기 구동 평압 유로를 폐쇄시켜 상기 구동 압축기를 기동시키는 압축기 기동 단계를 포함하는 공기 조화기의 제어방법.
삭제