KR101266107B1 - 공기조화기 및 그 운전 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 공기조화기는 냉매가 열원수와 열교환되어 응축되거나 증발되는 수냉매 열교환기를 갖는 히트 펌프와; 수냉매 열교환기에 연결된 열원수 유로와; 열원수 유로에 설치된 펌프와; 열원수 유로에 설치되고 개도가 조절 가능한 변유량 밸브와; 변유량 밸브로 제어값을 출력하여 상기 변유량 밸브의 개도를 제어하는 변유량 밸브 제어부를 포함하고, 변유량 밸브 제어부는 제어값의 변화에 따른 히트 펌프의 압력 변화로 변유량 밸브의 종류를 감지하고, 변유량 밸브를 감지된 종류에 따른 제어 모드로 제어하므로, 열원수 유로에 설치된 변유량 밸브의 종류와 상관없이, 열원수 유로에 설치된 변유량밸브에 적합한 제어 모드로 변유량 밸브를 제어할 수 있고, 변유량 밸브 제어부를 변유량 밸브의 종류와 상관없이 공용으로 설치할 수 있는 이점이 있다.

Description

공기조화기 및 그 운전 방법{Air conditioner and Control method of the same}
본 발명은 공기조화기 및 그 운전 방법에 관한 것으로서, 특히 열원수와 냉매가 열교환되는 수냉매 열교환기를 갖고 수냉매 열교환기의 열원수 유량을 조절할 수 있는 공기조화기 및 그 운전 방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 냉매의 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방 시킬 수 있는 장치로서, 냉매가 순차적으로 압축,응축,팽창,증발되고, 냉매가 기화될 때 주위의 열을 흡수하고 액화될 때 그 열을 방출하는 특성에 의하여 냉방 또는 난방작용을 수행한다.
공기조화기는 실외 공기를 이용하여 냉매를 응축하거나 증발하는 것이 가능하고, 물 등의 열원수를 이용하여 냉매를 응축하거나 증발하는 것이 가능하다.
공기조화기는 물 등의 열원수를 냉매와 열교환시키는 수냉매 열교환기가 압축기와 팽창기구 사이에 설치되어, 냉매가 물 등의 열원수에 의해 응축 또는 증발될 수 있다.
수냉매 열교환기에는 열원수를 수냉매 열교환기로 공급하는 입수유로와, 판형 열교환기에서 냉매와 열교환된 열원수가 출수되는 출수유로가 연결될 수 있고, 입수유로 또는 출수유로에는 펌프와, 유량조절밸브가 설치될 수 있다.
KR 10-2010-0064835 A (2010.06.15)
종래 기술에 따른 공기조화기는 유량조절밸브로 입력되는 입력값의 증대시 유량조절밸브의 개도가 증가되는 유량조절밸브가 사용되거나 유량조절밸브로 입력되는 입력값의 증대시 유량조절밸브의 개도가 감소되는 유량조절밸브가 사용될 수 있다.
그러나, 공기조화기는 두 종류의 유량조절밸브가 구별되지 못하고 설치될 경우, 오작동될 수 있고, 각각의 유량조절밸브를 제어하는 각각의 제어부를 설계하게 되는 불편함이 있을 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는 냉매가 열원수와 열교환되어 응축되거나 증발되는 수냉매 열교환기를 갖는 히트 펌프와; 상기 수냉매 열교환기에 연결된 열원수 유로와; 상기 열원수 유로에 설치된 펌프와; 상기 열원수 유로에 설치되고 개도가 조절 가능한 변유량 밸브와; 상기 변유량 밸브로 제어값을 출력하여 상기 변유량 밸브의 개도를 제어하는 변유량 밸브 제어부를 포함하고, 상기 변유량 밸브 제어부는 상기 제어값의 변화에 따른 상기 히트 펌프의 압력 변화로 상기 변유량 밸브의 종류를 감지하고, 상기 변유량 밸브를 감지된 종류에 따른 제어 모드로 제어한다.
상기 제어 모드는 상기 변유량 밸브의 개도 증대를 위한 제어시 상기 제어값을 높이는 제 1 모드와, 상기 변유량 밸브의 개도 증대를 위한 제어시 상기 제어값을 낮추는 제 2 모드를 포함하고, 상기 변유량 밸브 제어부는 제 1 모드와 제 2 모드 중 한 모드로 상기 변유량 밸브를 제어한다.
상기 변유량 밸브 제어부는 냉방 운전이고 상기 제어값의 감소시 응축 압력이 높아지면 상기 제 1 모드로 상기 변유량 밸브를 제어할 수 있다.
상기 변유량 밸브 제어부는 냉방 운전이고 상기 제어값의 감소시 응축 압력이 낮아지면, 상기 제 2 모드로 상기 변유량 밸브를 제어할 수 있다.
상기 변유량 밸브 제어부는 난방 운전이고 상기 제어값의 감소시 증발 압력이 낮아지면 상기 제 1 모드로 상기 변유량 밸브를 제어할 수 있다.
상기 변유량 밸브 제어부는 난방 운전이고 상기 제어값의 감소시 증발 압력이 높아지면, 상기 제 2 모드로 상기 변유량 밸브를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법은 히트 펌프에 냉매가 열원수와 열교환되어 응축되거나 증발되는 수냉매 열교환기가 설치되고, 수냉매 열교환기에 열원수 유로가 연결되며, 열원수 유로에 개도 조절 가능한 변유량 밸브가 설치된 공기조화기를 운전하는 공기조화기의 운전 방법에 있어서, 상기 변유량 밸브로 최대 제어값으로 출력하는 단계와; 상기 변유량 밸브로 출력되는 제어값을 감소시키고, 상기 제어값의 감소시 냉방 운전시의 응축 압력이 높아지거나 난방 운전시의 증발 압력이 낮아지면 상기 변유량 밸브의 개도 증대를 위한 제어시 상기 제어값을 높이는 제 1 제어 모드로 상기 변유량 밸브를 제어하며, 상기 제어값의 감소시 냉방 운전시의 응축 압력이 낮아지거나 난방 운전시의 증발 압력이 높아지면 상기 변유량 밸브의 개도 증대를 위한 제어시 상기 제어값을 낮추는 제 2 제어 모드로 상기 변유량 밸브를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명은 열원수 유로에 설치된 변유량 밸브의 종류와 상관없이, 열원수 유로에 설치된 변유량밸브에 적합한 제어 모드로 변유량 밸브를 제어할 수 있고, 변유량 밸브 제어부를 변유량 밸브의 종류와 상관없이 공용으로 설치하여 사용할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 냉방 운전시 냉매 흐름과 열원수 흐름이 도시된 도이고,
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 난방 운전시 냉매 흐름과 열원수 흐름이 도시된 도이며,
도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 제어 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법 일실시예의 냉방 운전시 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법 일실시예의 난방 운전시 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 냉방 운전시 냉매 흐름과 열원수 흐름이 도시된 도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 난방 운전시 냉매 흐름과 열원수 흐름이 도시된 도이며, 도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 제어 블록도이다.
본 실시예의 공기조화기는 냉매가 열원수와 열교환되어 응축되거나 증발되는 수냉매 열교환기(1)를 갖는 히트 펌프(2)와; 수냉매 열교환기(1)에 연결된 열원수 유로(5)와; 열원수 유로(5)에 설치된 펌프(6)와; 열원수 유로(5)에 설치되고 개도가 조절 가능한 변유량 밸브(8)와; 변유량 밸브(8)로 제어값을 출력하여 변유량 밸브(8)의 개도를 제어하는 변유량 밸브 제어부(10)를 포함한다.
히트 펌프(2)는 수냉매 열교환기(1)를 통과하는 열원수로 열을 흡수한 후 실내로 방출하거나 실내의 열을 흡수한 후 수냉매 열교환기(1)를 통과하는 열원수로 열을 방출하여 실내를 냉방 또는 난방 시킬 수 있다.
히트 펌프(2)는 적어도 하나의 실내기(I)와, 적어도 하나의 실내기(I)와 냉매 유로로 연결된 적어도 하나의 실외기(O)를 포함할 수 있다. 냉매 유로는 실내기(I) 또는 실외기(O)가 복수개 설치될 경우 냉매 유로가 병렬로 연결시킬 수 있다.
실내기(I)는 실내 공기와 열교환되는 실내 열교환기(12)를 포함할 수 있다.
실내기(2)는 실내의 공기를 실내 열교환기(12)로 송풍시킨 후 실내로 토출하는 실내팬(14)을 포함할 수 있다.
공기조화기는 실내 열교환기(12)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 실내 팽창기구(16)를 포함할 수 있다. 실내팽창기구(16)는 실내 열교환기(12) 및 실내팬(14)과 함게 실내기(I)에 설치될 수 있고, 엘이브이밸브(LEV Valve) 등의 전자팽창밸브로 이루어질 수 있다. 실내팽창기구(16)는 실내 열교환기(12)와 실내 열교환기 연결유로(18)로 연결될 수 있다.
실내 열교환기(12)는 실내팽창기구(16)에서 팽창된 저온 저압의 냉매가 통과하면, 냉매가 실내 공기와 열교환되면서 증발되는 증발기로 기능할 수 있고, 실외기(O)에서 유동된 고온 고압의 냉매가 통과하면, 냉매가 실내 공기와 열교환되면서 응축되는 응축기로 기능할 수 있다.
실외기(O)는 냉매를 흡입하여 압축한 후 토출하는 압축부(20)를 포함할 수 있다.
압축부(20)는 냉매 흡입유로(21)의 냉매를 흡입하여 압축한 후 냉매 토출유로(22)로 토출한다. 압축부(20)는 용량이 가변되게 구성된다. 압축부(20)는 냉매 흡입유로(21)와 냉매 토출유로(22)가 연결되는 적어도 하나의 압축기(23)(24)를 포함한다. 압축기(23)(24)는 압축 용량이 가변되는 하나의 인버터압축기를 포함하는 가능하고, 압축 용량이 가변되는 인버터압축기(23)와 압축 용량이 일정한 정속압축기(24)를 포함하는 것이 가능하다. 이하, 인버터압축기(23)와 정속압축기(24)를 포함하는 예로 설명한다.
냉매 흡입유로(21)는 인버터압축기(23)와 정속압축기(24)에 병렬 연결될 수 있다. 냉매 흡입유로(21)는 인버터압축기(23)에 연결되는 인버터압축기 흡입유로(25)와, 정속압축기(24)에 연결되는 정속압축기 흡입유로(26)와, 인버터압축기 흡입유로(25)와 정속압축기 흡입유로(26)가 연결되는 공통 흡입유로(27)를 포함할 수 있다. 냉매 흡입유로(21)에는 냉매 중 액냉매가 축적되는 어큐물레이터(28)가 설치될 수 있다. 어큐물레이터(28)는 공통 흡입유로(27)에 설치될 수 있다.
냉매 토출유로(22)는 인버터압축기(23)와 정속압축기(24)에 병렬 연결될 수 있다. 냉매 토출유로(22)는 인버터압축기(23)에 연결되는 인버터압축기 토출유로(28)와, 정속압축기(24)에 연결되는 정속압축기 토출유로(29)와, 인버터압축기 토출유로(28)와 정속압축기 토출유로(29)가 연결되는 공통 토출유로(30)를 포함할 수 있다. 냉매 토출유로(22)에는 인버터압축기(23)에서 토출된 냉매와 오일 중 오일을 분리하여 냉매 흡입유로(21)로 회수시키는 인버터압축기 오일분리기(31)가 설치될 수 있다. 냉매 토출유로(22)에는 정속압축기(24)에서 토출된 냉매와 오일 중 오일을 분리하여 냉매 흡입유로(21)로 회수시키는 정속압축기 오일분리기(32)가 설치될 수 있다.
실외기(O)는 수냉매 열교환기(1)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 실외팽창기구(34)를 포함할 수 있다.
실외팽창기구(34)는 수냉매 열교환기(1)와 수냉매 열교환기 연결유로(35)로 연결될 수 있다. 실외팽창기구(34)는 실내팽창기구(16)와 냉매유로(36)로 연결될 수 있다.
실외팽창기구(34)는 난방 운전시 냉매가 통과하면서 팽창될 수 있는 실외팽창밸브를 포함할 수 있고, 냉방 운전시 수냉매 열교환기(1)에서 유출된 냉매가 실외팽창밸브를 바이패스하는 바이패스 유로와 바이패스 유로에 설치된 체크밸브를 더 포함할 수 있다.
공기조화기는 냉방 사이클과 난방 사이클을 갖는 냉난방 겸용 공기조화기로 구성될 수 있고, 냉방 운전과 난방 운전을 절환할 수 있는 냉난방 절환밸브(37)를 더 포함할 수 있다.
냉난방절환밸브(37)는 압축부(20) 및 실외팽창기구(34)와 함께 실외기(O)에 설치될 수 있다.
냉난방절환밸브(37)는 냉매 흡입유로(21)와 냉매 토출유로(22)와 수냉매 열교환기(1)와 실내 열교환기(12)와 연결된다.
냉난방 절환밸브(37)는 냉매 흡입유로(21)의 공통 흡입유로(27)와 연결될 수 있다. 냉난방 절환밸브(37)는 냉매 토출유로(22)의 공통 토출유로(30)와 연결될 수 있다. 냉난방 절환밸브(37)는 수냉매 열교환기(1)와 연결유로(38)로 연결될 수 있다. 냉난방 절환밸브(37)는 실내 열교환기(12)와 냉매유로(39)로 연결될 수 있다.
냉난방 절환밸브(37)는 냉방 운전시 압축부(20)에서 압축되어 냉매 토출유로(22)로 토출된 냉매가 수냉매 열교환기(1)로 유동되게 안내할 수 있고, 실내 열교환기(12)에서 유동된 냉매를 냉매 흡입유로(21)로 유동되게 안내할 수 있다. 냉난방 절환밸브(37)는 난방 운전시 압축부(20)에서 압축되어 냉매 토출유로(22)로 토출된 냉매가 실내 열교환기(12)로 유동되게 안내할 수 있고, 수냉매 열교환기(1)에서 유동된 냉매를 냉매 흡입유로(21)로 유동되게 안내할 수 있다.
실외기(O)는 냉매 흡입유로(21)의 압력을 감지하는 저압센서(41)와; 냉매 토출유로(22)의 압력을 감지하는 고압센서(42)를 포함한다.
저압센서(41)는 냉매 흡입유로(21)에 설치될 수 있고, 냉매 흡입유로(21) 중 공통 흡입유로(27)에 설치되어 공통 흡입유로(27)를 통과하는 냉매의 압력을 감지할 수 있다.
고압센서(42)는 냉매 토출유로(22)에 설치될 수 있고, 냉매 토출유로(22)의 공통 토출유로(30)에 설치되어 공통 토출유로(30)를 통과하는 냉매의 압력을 감지할 수 있다.
수냉매 열교환기(1)는 압축부(20)에서 토출된 고온 고압의 냉매가 통과하면, 냉매가 물 등의 열원수와 열교환되면서 응축되는 응축기로 기능할 수 있고, 실외팽창기구(34)에서 유동된 저온 저압의 냉매가 통과하면, 냉매가 물 등의 열원수와 열교환되면서 증발되는 증발기로 기능할 수 있다.
수냉매 열교환기(1)는 냉매가 통과하면서 응축되거나 증발되는 냉매 열교환유로와 열원수가 통과하면서 가열되거나 냉각되는 열원수 열교환유로가 형성될 수 있다.
열원수 유로(5)는 수냉매 열교환기(1)에서 냉매와 열교환된 열원수를 실외 공기나 지열 등과 열교환시키는 외부 열교환설비(52)에 연결될 수 있다. 열원수 유로(5)는 외부 열교환설비(52)를 통과한 열원수가 수냉매 열교환기(1)로 입수되는 입수유로(54)와, 수냉매 열교환기(1)에서 냉매와 열교환된 열원수가 외부 열교환설비(52)로 출수되는 출수유로(56)를 포함할 수 있다.
외부 열교환설비(52)는 출수유로(56)를 통해 출수된 열원수를 실외 공기로 냉각시키는 냉각탑과, 출수유로(56)를 통해 출수된 열원수를 지열과 열교환시키는 지열열교환기와, 출수유로(56)를 통해 출수된 열원수를 가열하는 보일러 등으로 이루어질 수 있고, 냉각탑과 지열열교환기와 보일러 등의 조합으로 이루어지는 것이 가능하다.
펌프(6)는 열원수가 수냉매 열교환기(1)와 외부 열교환설비(52)를 순환하게 할 수 있다.
펌프(6)는 열원수가 수냉매 열교환기(1)와 출수유로(56)와 외부 열교환설비(52)와 입수유로(54)를 순환하게 열원수를 펌핑시킬 수 있다. 펌프(6)는 입수유로(54)와 출수유로(56) 중 적어도 하나에 설치될 수 있다.
펌프(6)는 용량이 가변될 수 있는 용량 가변 펌프로 이루어질 수 있고, 입력 주파수에 따라 용량이 가변되는 인버터 펌프로 이루어지거나 펌핑 용량을 가변할 수 있는 복수개의 정속 펌프로 이루어지는 것이 가능하다.
펌프(6)는 압력을 감지할 수 있는 압력센서를 포함할 수 있고, 변유량 밸브(8)의 개도가 감소되어 압력 강하가 커지면, 압력센서는 이를 감지하고, 펌프(6)는 회전수가 감소되고, 이때 펌프(6)로 입력되는 소비전력은 최소화된다. 반대로 펌프(6)는 변유량 밸브(8)가 개도가 증가되어 압력 강하가 작아지면, 압력센서는 이를 감지하고, 펌프(6)는 회전수가 증가된다.
변유량 밸브(8)는 수냉매 열교환기(1)로 출입되는 열원수를 조절할 수 있는 것으로서, 개도를 조절하는 것에 의해 열원수 유로(5)를 순환하는 열원수의 유량을 가변시킬 수 있다. 변유량 밸브(8)는 입수유로(54)와 출수유로(56) 중 적어도 하나에 설치될 수 있다.
변유량 밸브(8)는 최대 개도시 열원수 유로(5)의 유량을 최대로 할 수 있고, 최소 개도시 열원수 유로(5)의 유량을 최소로 할 수 있다.
변유량 밸브(8)는 그 개도 증대를 위한 제어시 제어값을 높이는 밸브로 구성되거나, 그 개도 증대를 위한 제어시 제어값을 낮추는 밸브로 구성될 수 있다.
즉, 변유량 밸브(8)는 최소 제어값의 입력시, 변유량 밸브(8)가 풀 클로우즈(full close)되면서 최소 개도로 개방되거나 밀폐되고, 최대 제어값의 입력시 변유량 밸브(8)가 풀 오픈(full open)되면서 최대 개도로 개방되는 종류의 밸브로 구성될 수 있다.
반면에, 변유량 밸브(8)는 최소 제어값의 입력시, 변유량 밸브(8)가 풀 오픈(full open)되면서 최대 개도로 개방되고, 최대 제어값의 입력시 변유량 밸브(8)가 풀 클로우즈(full close)되면서 최소 개도로 개방되거나 밀폐되는 종류의 밸브로 구성될 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 공기조화기의 운전시 제어값의 변화에 따른 히트 펌프(2)의 압력 변화로 변유량 밸브(8)의 종류를 감지하고, 변유량 밸브(8)를 감지된 종류에 따른 제어 모드로 제어한다.
여기서, 제어 모드는 변유량 밸브(8)의 개도 증대를 위한 제어시 제어값을 높이는 제 1 모드와, 변유량 밸브(8)의 개도 증대를 위해 제어값을 낮추는 제 2 모드를 포함할 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)를 제 1 모드와 제 2 모드 중 한 모드로 제어할 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 냉방 운전이고 제어값의 감소시 응축 압력이 높아지면 제 1 모드로 변유량 밸브(8)를 제어할 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 냉방 운전이고 제어값의 감소시 응축 압력이 낮아지면, 제 2 모드로 변유량 밸브(8)를 제어할 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 난방 운전이고 제어값의 감소시 증발 압력이 낮아지면 제 1 모드로 변유량 밸브(8)를 제어할 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 난방 운전이고 제어값의 감소시 증발 압력이 높아지면, 제 2 모드로 변유량 밸브(8)를 제어할 수 있다.
실외기(O)는 실내기(I)의 운전과 저압 센서(41) 및 고압 센서(42)의 감지 등에 따라 압축부(20)와 실외팽창기구(34)와 냉난방 절환밸브(37)를 제어하는 메인 제어부(100)를 포함할 수 있고, 변유량 밸브 제어부(10)는 메인 제어부(100)와 함께 실외기(O)에 설치될 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)와 통신선으로 연결될 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 메인 제어부(100)와 통신선으로 연결될 수 있고, 메인 제어부(100)와 통신하면서 메인 제어부(100)로부터 저압 센서(41)와 고압 센서(42)의 감지 결과를 입력 받을 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 냉방 운전시 고압 센서(42)의 감지 결과를 메인 제어부(100)로부터 입력 받아 응축 압력의 변화를 감지할 수 있고, 난방 운전시 저압 센서(41)의 감지 결과를 메인 제어부(100)로부터 입력 받아 증발 압력의 변화를 감지할 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 냉방 운전 또는 난방 운전시 실외기(4)의 부하에 따라 변유량 밸브(8)의 개도를 제어할 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 냉방 운전시, 고압센서(42)에서 감지된 응축 압력이 목표 응축 압력보다 크면 변유량 밸브(8)의 개도를 증가시킬 수 있고, 개도의 증가시, 변유량 밸브(8)의 현재 개도가 최대 개도이면 현재 개도를 유지시킬 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 냉방 운전시, 고압센서(42)에서 감지된 감지 응축이 목표 응축 압력보다 작으면 변유량 밸브(8)의 개도를 감소시킬 수 있고, 개도 감소시 변유량 밸브(8)의 현재 개도가 최소 개도이면 현재 개도를 유지시킬 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 난방 운전시, 저압센서(41)에서 감지된 감지 압력이 목표 증발 압력보다 크면 변유량 밸브(8)의 개도를 감소시킬 수 있고, 개도 감소시 변유량 밸브(8)의 현재 개도가 최소 개도이면 현재 개도를 유지시킬 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 난방 운전시, 저압센서(41)에서 감지된 감지 압력이 목표 증발 압력보다 작으면 변유량 밸브(8)의 개도를 증가시킬 수 있고, 개도 증가시 변유량 밸브(8)의 현재 개도가 최대 개도이면 현재 개도를 유지시킬 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법 일실시예의 냉방 운전시 순서도이다.
본 실시예의 공기조화기의 운전 방법은 냉방 운전시 변유량 밸브(8)로 최대 제어값으로 출력하는 단계(S1)(S2)를 포함한다.
공기조화기는 냉방 운전시, 메인 제어부(100)가 압축부(20)를 기동시키고, 펌프(6)가 기동되며, 변유량 밸브 제어부(10)가 변유량 밸브(8)로 최대 제어값으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 변유량 밸브 제어부(10)가 열원수 유로(5)에 설치된 변유량 밸브(8)로 0V ∼10V 범위 내의 제어값을 출력할 때, 변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)로 최대 제어값인 10V를 출력할 수 있다.
냉매는 압축부(20)에서 압축되고, 수냉매 열교환기(1)에서 열원수와 열교환되어 응축되며, 실내팽창기구(16)에서 팽창되며, 실내 열교환기(12)에서 실내 공기와 열교환되어 증발된다. 공기조화기는 시간이 점차 경과함에 따라 고압센서(41)에서 감지된 고압이 상승되고, 저압센서(42)에서 감지되는 저압이 하강된다.
공기조화기는 상기와 같이 변유량 밸브(8)로 최대 제어값을 출력한 이후, 변유량 밸브(8)의 개도를 낮추고자 변유량 밸브(8)로 최대 제어값 미만의 제어값을 출력할 수 있다.
공기조화기의 운전 방법은 변유량 밸브(8)로 출력되는 제어값을 감소시키고, 제어값의 감소시 응축 압력이 높아지면 변유량 밸브(8)의 개도 증대를 위해 제어값을 높이는 제 1 제어 모드로 변유량 밸브(8)를 제어하며, 응축 압력이 낮아지면 변유량 밸브(8)의 개도 증대를 위해 제어값을 낮추는 제 2 제어 모드로 변유량 밸브(8)를 제어하는 단계(S3)(S4)(S5)(S6)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 변유량 밸브 제어부(10)는 실외기(O)의 부하에 따라, 최대 제어값인 10V 보다 낮은 8V를 변유량 밸브(8)로 출력할 수 있고, 변유량 밸브(8)의 제어값 변화(10V -> 8V)시, 고압 센서(42)에서 감지되는 응축 압력의 상승 또는 하강을 이용하여 제 1 제어 모드와 제 2 제어 모드 중 하나를 선택할 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)로 출력된 제어값이 10V에서 8V로 감소되었는데, 응축 압력이 상승되면, 변유량 밸브(8)를 제어값 상승시 개도가 증대되는 변유량 밸브인 것으로 판단할 수 있고, 변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)의 개도 증대를 위해 제어값을 높이는 제 1 제어 모드로 변유량 밸브(8)를 제어할 수 있다.(S3)(S4)
반면에, 변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)로 출력된 제어값이 10V에서 8V로 감소되었는데, 응축 압력이 하강되면, 변유량 밸브(8)를 제어값 상승시 개도가 감소되는 변유량 밸브인 것으로 판단할 수 있고, 변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)의 개도 증대를 위해 제어값을 낮추는 제 2 제어 모드로 변유량 밸브(8)를 제어할 수 있다.(S5)(S6)
변유량 밸브 제어부(10)가 제 1 제어 모드로 변유량 밸브(8)를 제어할 경우, 변유량 밸브 제어부(10)는 공기조화기의 운전 특히 실외기(O)의 부하가 개도를 증대시킬 조건일 때, 기출력된 제어값 보다 높은 제어값을 변유량 밸브(8)로 출력할 수 있고, 변유량 밸브(8)는 개도가 증대될 수 있다. 그리고, 변유량 밸브 제어부(10)는 공기조화기의 운전 특히 실외기(O)의 부하가 개도를 감소시킬 조건일 때, 기출력된 제어값 보다 낮은 제어값을 변유량 밸브(8)로 출력할 수 있고, 변유량 밸브(8)는 개도가 감소될 수 있다.(S4)
변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)로 0V ∼10V 범위의 제어값을 출력할 때, 냉방 운전이고 제 1 제어 모드이면, 최소 개도시 변유량 밸브(8)로 0V를 출력할 수 있고, 최대 개도시 변유량 밸브(8)로 10V를 출력할 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)가 제 2 제어 모드로 변유량 밸브(8)를 제어할 경우, 변유량 밸브 제어부(10)는 공기조화기의 운전 특히 실외기(O)의 부하가 개도를 증대시킬 조건일 때, 기출력된 제어값 보다 낮은 제어값을 변유량 밸브(8)로 출력할 수 있고, 변유량 밸브(8)는 개도가 증대될 수 있다. 변유량 밸브 제어부(10)는 공기조화기의 운전 특히 실외기(O)의 부하가 개도를 감소시킬 조건일 때, 기출력된 제어값 보다 높은 제어값을 변유량 밸브(8)로 출력할 수 있고, 변유량 밸브(8)는 개도가 감소될 수 있다.(S6)
변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)로 0V ∼10V 범위의 제어값을 출력할 때, 냉방 운전이고 제 2 제어 모드이면, 최소 개도시 변유량 밸브(8)로 10V를 출력할 수 있고, 최대 개도시 변유량 밸브(8)로 0V를 출력할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전 방법 일실시예의 난방 운전시 순서도이다.
본 실시예의 공기조화기의 운전 방법은 냉방 운전시 변유량 밸브(8)로 최대 제어값으로 출력하는 단계(S11)(S12)를 포함한다.
공기조화기는 난방 운전시, 메인 제어부(100)가 압축부(20)를 기동시키고, 펌프(6)가 기동되며, 변유량 밸브 제어부(10)가 변유량 밸브(8)로 최대 제어값으로 출력한다. 예를 들어, 변유량 밸브 제어부(10)가 열원수 유로(5)에 설치된 변유량 밸브(8)로 0V ∼10V 범위 내의 제어값을 출력할 때, 변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)로 최대 제어값인 10V를 출력할 수 있다.
냉매는 압축부(20)에서 압축되고, 실내열교환기(12)에서 실내 공기와 열교환되어 응축되며 실외팽창기구(34)에서 팽창되며, 수냉매열교환기(1)에서 열원수와 열교환되어 증발된다. 공기조화기는 시간이 점차 경과함에 따라 고압센서(41)에서 감지된 고압이 상승되고, 저압센서(42)에서 감지되는 저압이 하강된다.
공기조화기는 상기와 같이 변유량 밸브(8)로 최대 제어값을 출력한 이후, 변유량 밸브(8)의 개도를 낮추고자 변유량 밸브(8)로 최대 제어값 미만의 제어값을 출력할 수 있다.
공기조화기의 운전 방법은 변유량 밸브(8)로 출력되는 제어값을 감소시키고, 제어값의 감소시 증발 압력이 낮아지면 변유량 밸브(8)의 개도 증대를 위해 제어값을 높이는 제 1 제어 모드로 변유량 밸브(8)를 제어하며, 증발 압력이 높아지면 변유량 밸브(8)의 개도 증대를 위해 제어값을 낮추는 제 2 제어 모드로 변유량 밸브(8)를 제어하는 단계(S13)(S14)(S15)(S16)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 변유량 밸브 제어부(10)는 실외기(O)의 부하에 따라, 최대 제어값인 10V 보다 낮은 8V를 변유량 밸브(8)로 출력할 수 있고, 변유량 밸브(8)의 제어값의 변화(10V -> 8V)시, 저압 센서(41)에서 감지되는 증발 압력의 상승 또는 하강을 이용하여 제 1 제어 모드와 제 2 제어 모드 중 하나를 선택할 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)로 출력된 제어값이 10V에서 8V로 감소되었는데, 증발 압력이 하강되면, 변유량 밸브(8)를 제어값 상승시 개도가 증대되는 변유량 밸브인 것으로 판단할 수 있고, 변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)의 개도 증대를 위해 제어값을 높이는 제 1 제어 모드로 변유량 밸브(8)를 제어할 수 있다.(S13)(S14)
반면에, 변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)로 출력된 제어값이 10V에서 8V로 감소되었는데, 증발 압력이 상승되면, 변유량 밸브(8)를 제어값 상승시 개도가 감소되는 변유량 밸브인 것으로 판단할 수 있고, 변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)의 개도 증대를 위해 제어값을 낮추는 제 2 제어 모드로 변유량 밸브(8)를 제어할 수 있다.(S15)(S16)
변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)로 0V ∼10V 범위의 제어값을 출력할 때, 난방 운전이고 제 1 제어 모드이면, 최소 개도시 변유량 밸브(8)로 0V를 출력할 수 있고, 최대 개도시 변유량 밸브(8)로 10V를 출력할 수 있다.
변유량 밸브 제어부(10)는 변유량 밸브(8)로 0V ∼10V 범위의 제어값을 출력할 때, 난방 운전이고 제 2 제어 모드이면, 최소 개도시 변유량 밸브(8)로 10V를 출력할 수 있고, 최대 개도시 변유량 밸브(8)로 0V를 출력할 수 있다.
공기조화기는 난방 운전시, 변유량 밸브 제어부(10)의 제 1 제어 모드와 그에 따른 변유량 밸브(8)의 개도 증감은 냉방 운전시와 동일하므로 그에 따른 상세한 설명은 생략하고, 변유량 밸브 제어부(10)의 제 2 제어 모드와 그에 따른 변유량 밸브(8)의 개도 증감은 냉방 운전시와 동일하므로 그에 대한 상세한 셜명은 생략한다.
1: 수냉매 열교환기 2: 히트 펌프
5: 열원수 유로 6: 펌프
8: 변유량 밸브 10: 변유량 밸브 제어부
41: 저압 센서 42: 고압 센서
100: 메인 제어부

Claims (7)

  1. 냉매가 열원수와 열교환되어 응축되거나 증발되는 수냉매 열교환기를 갖는 히트 펌프와;
    상기 수냉매 열교환기에 연결된 열원수 유로와;
    상기 열원수 유로에 설치된 펌프와;
    상기 열원수 유로에 설치되고 개도가 조절 가능한 변유량 밸브와;
    상기 변유량 밸브로 제어값을 출력하여 상기 변유량 밸브의 개도를 제어하는 변유량 밸브 제어부를 포함하고,
    상기 변유량 밸브 제어부는 상기 제어값의 변화에 따른 상기 히트 펌프의 압력 변화로 상기 변유량 밸브의 종류를 감지하고, 상기 변유량 밸브를 감지된 종류에 따른 제어 모드로 제어하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 모드는 상기 변유량 밸브의 개도 증대를 위한 제어시 상기 제어값을 높이는 제 1 모드와, 상기 변유량 밸브의 개도 증대를 위한 제어시 상기 제어값을 낮추는 제 2 모드를 포함하고,
    상기 변유량 밸브 제어부는 제 1 모드와 제 2 모드 중 한 모드로 상기 변유량 밸브를 제어하는 공기조화기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 변유량 밸브 제어부는
    냉방 운전이고 상기 제어값의 감소시 응축 압력이 높아지면 상기 제 1 모드로 상기 변유량 밸브를 제어하는 공기조화기.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 변유량 밸브 제어부는
    냉방 운전이고 상기 제어값의 감소시 응축 압력이 낮아지면, 상기 제 2 모드로 상기 변유량 밸브를 제어하는 공기조화기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 변유량 밸브 제어부는
    난방 운전이고 상기 제어값의 감소시 증발 압력이 낮아지면 상기 제 1 모드로 상기 변유량 밸브를 제어하는 공기조화기.
  6. 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 변유량 밸브 제어부는
    난방 운전이고 상기 제어값의 감소시 증발 압력이 높아지면, 상기 제 2 모드로 상기 변유량 밸브를 제어하는 공기조화기.
  7. 히트 펌프에 냉매가 열원수와 열교환되어 응축되거나 증발되는 수냉매 열교환기가 설치되고, 수냉매 열교환기에 열원수 유로가 연결되며, 열원수 유로에 개도 조절 가능한 변유량 밸브가 설치된 공기조화기를 운전하는 공기조화기의 운전 방법에 있어서,
    상기 변유량 밸브로 최대 제어값으로 출력하는 단계와;
    상기 변유량 밸브로 출력되는 제어값을 감소시키고,
    상기 제어값의 감소시 냉방 운전시의 응축 압력이 높아지거나 난방 운전시의 증발 압력이 낮아지면 상기 변유량 밸브의 개도 증대를 위한 제어시 상기 제어값을 높이는 제 1 제어 모드로 상기 변유량 밸브를 제어하며,
    상기 제어값의 감소시 냉방 운전시의 응축 압력이 낮아지거나 난방 운전시의 증발 압력이 높아지면 상기 변유량 밸브의 개도 증대를 위한 제어시 상기 제어값을 낮추는 제 2 제어 모드로 상기 변유량 밸브를 제어하는 단계를 포함하는 공기조화기의 운전 방법.
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