KR102550617B1 - Air conditioner and controlling method of thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기는, 압축기로 흐르는 냉매의 유량을 조절하는 과냉각 전자팽창밸브; 상기 냉매를 흡입 및 압축하여 토출하는 압축기; 상기 압축기로부터 토출되는 상기 냉매의 토출 온도를 측정하는 온도 감지부; 및 상기 토출 온도가 기준 온도를 초과하는 경우, 상기 압축기로 흐르는 상기 냉매의 유량이 증가하도록 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절하고, 소정 시간 동안 상기 토출 온도가 상기 기준 온도 이하가 되는지 모니터링을 수행 하는 제어부를 포함한다.An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes a supercooling electronic expansion valve for adjusting the flow rate of a refrigerant flowing to a compressor; a compressor for sucking in, compressing, and discharging the refrigerant; a temperature sensor measuring a discharge temperature of the refrigerant discharged from the compressor; and when the discharge temperature exceeds the reference temperature, adjusting the opening of the supercooled electronic expansion valve to increase the flow rate of the refrigerant flowing into the compressor, and monitoring whether the discharge temperature is below the reference temperature for a predetermined time. It includes a control unit that
Description
본 발명은 공기조화기 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 압축기의 토출 온도 과다 상승을 효과적으로 방지할 수 있는 공기조화기 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner and a control method thereof, and more particularly, to an air conditioner capable of effectively preventing an excessive rise in discharge temperature of a compressor and a control method thereof.
멀티형 공기조화기는 복수의 실내 공간들을 대상으로 난방운전 또는 냉방운전을 수행할 수 있도록, 하나의 실외기에 복수의 실내기를 연결하여 냉동 사이클을 구성한다. 이와 같은 멀티형 공기조화기는, 실내 공간의 부하, 즉 실내기의 요구 능력에 따라 압축기의 능력을 변화시킨다.A multi-type air conditioner configures a refrigeration cycle by connecting a plurality of indoor units to one outdoor unit so as to perform a heating operation or a cooling operation targeting a plurality of indoor spaces. Such a multi-type air conditioner changes the capacity of the compressor according to the load of the indoor space, that is, the required capacity of the indoor unit.
멀티형 공기조화기의 난방운전 또는 냉방운전 시, 압축기는 저압의 냉매를 흡입 및 압축하여 고온 고압 상태로 토출하는 기능을 수행한다. 압축기의 토출 온도가 정상 범위를 넘게 되면, 멀티형 공기조화기에 부하가 걸리거나 오작동하게 된다. 따라서, 멀티형 공기조화기는 압축기의 토출 온도가 과다 상승하게 되면, 압축기의 토출 온도를 낮추도록 과냉각장치의 전자팽창밸브를 제어하고, 토출 온도가 임계값을 넘는 경우 시스템을 정지시킨다.During the heating or cooling operation of the multi-type air conditioner, the compressor performs a function of sucking in and compressing the low-pressure refrigerant and discharging it in a high-temperature and high-pressure state. When the discharge temperature of the compressor exceeds the normal range, the multi-type air conditioner is loaded or malfunctions. Therefore, the multi-type air conditioner controls the electronic expansion valve of the supercooling device to lower the discharge temperature of the compressor when the discharge temperature of the compressor excessively rises, and stops the system when the discharge temperature exceeds the threshold value.
이와 같이 멀티형 공기조화기는 과냉각장치의 전자팽창밸브의 개도를 조절하여 냉매의 유량을 조절함으로써, 압축기의 토출 온도를 제어할 수 있다. 현재, 압축기의 토출 온도는 온 오프 방식으로 제어된다. 구체적으로, 토출 온도가 기준값보다 높아지면 토출 온도에 대한 제어를 온 시키고, 토출 온도가 기준값보다 낮아지면 토출 온도에 대한 제어를 오프 시킨다. 즉, 토출 온도가 기준값 이하로 낮아지게 되면 바로 정상적인 과냉각장치의 전자팽창밸브의 개도로 되돌아가게 된다. 이로 인해, 기존의 온 오프 방식에 의해 압축기의 토출 온도를 제어하는 경우, 기준값에 도달하면 제어에 대한 온 오프를 반복하여 일정한 사이클이 헌팅이 발생한다.As described above, the multi-type air conditioner can control the discharge temperature of the compressor by adjusting the flow rate of the refrigerant by adjusting the opening of the electronic expansion valve of the supercooling device. Currently, the discharge temperature of the compressor is controlled in an on-off manner. Specifically, when the discharge temperature is higher than the reference value, the discharge temperature control is turned on, and when the discharge temperature is lower than the reference value, the discharge temperature control is turned off. That is, when the discharge temperature is lowered below the reference value, the normal opening of the electronic expansion valve of the supercooling device immediately returns. For this reason, when the discharge temperature of the compressor is controlled by the conventional on-off method, when the reference value is reached, the control is repeatedly turned on and off, so that a constant cycle of hunting occurs.
본 발명은 압축기의 토출 온도 과다 상승 방지를 위해 과냉각 장치의 전자팽창밸브를 제어하는 경우, 압축기 온도의 사이클 변화를 반영하여 과냉각 장치의 전자팽창밸브 개도를 조절함으로써 제한 온도 이하에서 압축기 토출 온도의 사이클을 안정화시키는 공기조화기 및 이의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention, when controlling the electronic expansion valve of the supercooling device to prevent excessive rise in the discharge temperature of the compressor, adjusts the opening degree of the electronic expansion valve of the supercooling device by reflecting the cycle change of the compressor temperature, thereby providing a cycle of the discharge temperature of the compressor below the limit temperature. It is an object of the present invention to provide an air conditioner and a control method for stabilizing the air conditioner.
또한, 본 발명은 압축기의 토출 온도 과다 상승 방지를 위해 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 시작하기 위한 온도 조건보다 개도 조절을 종료하기 위한 온도 조건을 더 낮게 설정함으로써, 과냉각 전자팽창밸브의 제어를 위한 압축기의 토출 온도에 대한 제한 마진을 확보할 수 있는 공기조화기 및 이의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention sets the temperature condition for ending the opening degree lower than the temperature condition for starting the opening degree control of the supercooled electronic expansion valve to prevent excessive rise in the discharge temperature of the compressor, thereby controlling the supercooled electronic expansion valve. An object of the present invention is to provide an air conditioner capable of securing a limited margin for the discharge temperature of a compressor and a control method thereof.
본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기는, 냉매를 흡입 및 압축하여 토출하는 압축기; 상기 압축기로 흐르는 상기 냉매의 유량을 조절하는 과냉각 전자팽창밸브; 상기 압축기로부터 토출되는 상기 냉매의 토출 온도를 측정하는 온도 측정부; 및 상기 토출 온도 제어를 위해 상기 과냉각 전자팽창밸브의 동작을 조절하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 토출 온도가 제1 기준 온도를 초과하여 상승하는 경우 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 시작하고, 상기 토출 온도가 상기 제1 기준 온도보다 더 낮은 제2 기준 온도 이하로 낮아지는 경우 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 종료하되, 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절 시 소정 시간 동안 상기 토출 온도를 모니터링하는 버퍼 구간을 설정하고, 상기 버퍼 구간의 경과 후에 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절 시작과 종료를 결정한다.An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes a compressor that sucks, compresses, and discharges a refrigerant; a supercooling electronic expansion valve controlling a flow rate of the refrigerant flowing to the compressor; a temperature measuring unit measuring a discharge temperature of the refrigerant discharged from the compressor; and a control unit controlling an operation of the supercooled electronic expansion valve to control the discharge temperature, wherein the control unit starts adjusting the opening degree of the supercooled electronic expansion valve when the discharge temperature exceeds a first reference temperature. And, when the discharge temperature is lowered to a second reference temperature lower than the first reference temperature, the opening degree control of the supercooled electronic expansion valve is terminated, and the discharge temperature is maintained for a predetermined time when the opening degree of the supercooled electronic expansion valve is adjusted. A buffer period for monitoring is set, and after the buffer period has elapsed, start and end of adjusting the opening degree of the supercooling electronic expansion valve are determined.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 방법은, 과냉각 전자팽창밸브가 압축기로 흐르는 냉매의 유량을 조절하는 단계; 상기 냉매를 흡입 및 압축하여 토출하는 단계; 상기 압축기로부터 토출되는 상기 냉매의 토출 온도를 측정하는 단계; 상기 토출 온도가 제1 기준 온도를 초과하는 경우, 소정 시간 동안 상기 토출 온도의 변화를 모니터링 하는 버퍼 구간을 설정하는 단계; 상기 버퍼 구간의 경과 후 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 시작하는 단계; 및 상기 버퍼 구간의 경과 후 상기 토출 온도가 제2 기준 온도보다 낮은 경우, 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 종료하는 단계를 포함한다.A control method of an air conditioner according to another embodiment of the present invention includes adjusting a flow rate of refrigerant flowing to a compressor by a supercooling electronic expansion valve; suctioning, compressing and discharging the refrigerant; measuring a discharge temperature of the refrigerant discharged from the compressor; setting a buffer period for monitoring a change in the discharge temperature for a predetermined time when the discharge temperature exceeds a first reference temperature; starting to adjust the opening degree of the supercooling electronic expansion valve after the buffer period has elapsed; and terminating the adjustment of the opening degree of the supercooling electronic expansion valve when the discharge temperature is lower than a second reference temperature after the buffer period has elapsed.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 소정의 버퍼구간을 설정하여 과냉각장치의 전자팽창밸브 개도를 조절함으로써, 전자팽창밸브의 개도 변화가 미치는 영향이 반영된 안정적인 사이클로 공기조화기를 운전할 수 있다. According to at least one of the embodiments of the present invention, the air conditioner can be operated with a stable cycle reflecting the effect of the change in the opening degree of the electronic expansion valve by adjusting the opening degree of the electronic expansion valve of the supercooling device by setting a predetermined buffer period.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 시작하기 위한 온도 조건보다 개도 조절을 종료하기 위한 온도 조건을 더 낮게 설정함으로써, 과냉각 전자팽창밸브의 제어를 위한 압축기의 토출 온도에 대한 제한 마진을 효율적으로 확보할 수 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, by setting the temperature condition for ending the opening adjustment lower than the temperature condition for starting the opening adjustment of the supercooled electronic expansion valve, a compressor for controlling the supercooled electronic expansion valve It is possible to efficiently secure a limiting margin for the discharge temperature of .
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 구성을 도시한 도면이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기조화기의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 압축기의 토출 온도를 제어하기 위하여 과냉각장치의 전자팽창밸브를 제어하는 일반적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 과냉각 전자팽창밸브의 제어 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 과냉각 전자팽창밸브의 제어 과정을 도시한 도면이다.1A is a diagram showing the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
Figure 1b is a diagram showing the configuration of an air conditioner according to another embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a general method of controlling an electronic expansion valve of a supercooling device to control a discharge temperature of a compressor.
3 is a block diagram showing the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a control process of a supercooling electronic expansion valve according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a control process of a supercooling electronic expansion valve according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, the embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar elements are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used together in consideration of ease of writing the specification, and do not have meanings or roles that are distinct from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the embodiment disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, the technical idea disclosed in this specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention , it should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 구성을 도시한 도면이다.1A is a diagram showing the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기(100)는, 냉난방 동시형 멀티 공기조화기일 수 있다. 냉난방 동시형 멀티 공기조화기는, 하나의 실외기(A)에 복수개의 실내기(B1, B2, B3, B4)가 연결되고, 각 실내기(B1, B2, B3, B4)가 각각의 공조 공간에 설치되는 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 각각의 실내기(B1, B2, B3, B4)는 난방과 냉방 중 어느 하나의 운전모드로 동작되어 실내를 공기 조화할 수 있다.The
도 1a에 도시된 바와 같이, 냉난방 동시형 멀티 공기조화기(100)는 실외기(A), 제1, 제2, 제3 및 제4 실내기(B1, B2, B3, B4) 및 분배기(C)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1A, the simultaneous heating/cooling type
실외기(A)는 제1, 제2 압축기(53, 54), 실외 열교환기(51), 실외 열교환기 팬(61) 및 절환 유닛을 포함할 수 있다. 여기서, 절환 유닛은 사방밸브(62)를 포함할 수 있다. 제1, 제2 압축기(53, 54)의 흡입부는 공용 어큐뮬레이터(52)에 의해 연결되어 있다. 제1 압축기(53)는 냉매의 압축용량을 가변 시킬 수 있는 인버터 압축기이고, 제2 압축기(54)는 냉매의 압축용량이 일정한 정속 압축기이다.The outdoor unit A may include first and
제1, 제2 압축기(53, 54)의 토출부에는 제1, 제2토출배관(55, 56)이 연결된다. 제1, 제2토출배관(55, 56)은 합지부(57)에 의해 합지된다. 제1, 제2 토출배관(55, 56)에는 제1, 제2 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매 중 오일을 회수하도록 제1, 제2 오일분리기(58, 59)가 각각 설치되어 있다. 제1, 제2 오일분리기(58, 59)에는, 제1, 제2 오일분리기(58, 59)로부터 분리된 오일을 제1, 제2 압축기(53, 54)의 흡입부로 안내하는, 제1, 제2 오일회수관(30, 31)이 연결되어 있다.The first and
합지부(57)에는, 제1, 제2 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매를 사방밸브(62)를 거치지 않고 바이패스 시키는 고압기체 배관(63)이 연결된다. 또한, 합지부(57)는 사방밸브(62)와 제3 토출배관(68)으로 연결되어 있다.A high-
실외 열교환기(51)는 제1 연결배관(71)에 의하여 사방밸브(62)와 연결된다. 실외 열교환기(51)에서는 외부 공기와의 열교환에 의하여 냉매가 응축되거나 증발된다. 냉난방 동시형 멀티 공기조화기(100)에서는, 냉방 전실 운전 또는 냉방 주체 동시 운전 중에는 실외 열교환기(51)가 응축기로 이용되고, 난방 전실 운전 또는 난방 주체 동시 운전 중에는 실외 열교환기(51)가 증발기로 이용된다. 한편, 열교환을 보다 원활하게 하기 위하여, 실외기 팬(61)은 실외 열교환기(51)주위에 설치되어 실외 열교환기(51)로 공기를 유입시킨다. The outdoor heat exchanger (51) is connected to the four-way valve (62) through the first connection pipe (71). In the
실외 열교환기(51)와 분배기(C)를 연결하는 액체배관(72) 상에는, 실외 전자팽창밸브(65) 및 과냉각장치(66)가 설치된다. On the
실외 전자뱅창밸브(65)는 난방 전실 운전 또는 난방 주체 동시 운전 시, 냉매를 팽창시킨다. 구체적으로, 실외 전자팽창밸브(65)는 난방 전실 운전 또는 난방 주체 동시 운전 시, 제1, 제2, 제3, 제4 실내 열교환기들(11, 21, 31, 41)에서 응축된 냉매를 실외 열교환기(51)로 유입되기 전에 팽창시킨다. The outdoor
과냉각장치(66)는 냉방 전실 운전 또는 냉방 주체 동시 운전 시, 분배기(C)로 이동되는 냉매를 냉각시킨다. 과냉각장치(66)는, 액체배관(72) 중 일부를 감싸며 설치되는 과냉각기(66a)와, 과냉각기(66a)와 분배기(C) 사이에 배치되어 분배기(C)로 이동하는 냉매 중 일부를 과냉각기(66a) 내부로 바이패스 시키는 바이패스 배관(66b)과, 바이패스 배관(66b)에 설치되는 전자팽창밸브(66c)와, 과냉각기(66a)와 흡입배관(64)을 연결하는 회수배관(66d)을 포함할 수 있다. The supercooling
분배기(C)는 실외기(A)와 제1, 제2, 제3 및 제4 실내기(B1, B2, B3, B4) 사이에 배치되어, 냉방 전실, 난방 전실, 냉방 주체 동시 운전 및 난방 주체 동시 운전 조건에 따라 냉매를 제1, 제2, 제3 및 제4 실내기(B1, B2, B3, B4)에 분배한다. 이를 위해, 분배기(C)는 고압 기체 헤더(81), 저압 기체 헤더(82), 액체 헤더(83) 및 제어 밸브들(미도시)을 포함할 수 있다.The distributor (C) is disposed between the outdoor unit (A) and the first, second, third, and fourth indoor units (B1, B2, B3, B4), so that all rooms are cooled, all rooms are heated, the cooling subject operates simultaneously, and the heating subject operates simultaneously. The refrigerant is distributed to the first, second, third and fourth indoor units B1, B2, B3 and B4 according to operating conditions. To this end, the distributor C may include a high-
제1, 제2, 제3 및 제4 실내기(B1, B2, B3, B4)는 각각 제1, 제2, 제3, 제4 실내 열교환기(11, 21, 31, 41), 제1, 제2, 제3, 제4 실내 전자팽창밸브(12, 22, 32, 42) 및 제1, 제2, 제3, 제4 실내기 팬(15, 25, 35, 45)을 포함한다. 제1, 제2, 제3, 제4 실내 전자팽창밸브(12, 22, 32, 42)는 제1, 제2, 제3, 제4 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)와 고압 기체 헤더(81)를 연결하는 제1, 제2, 제3, 제4 실내 연결배관(13, 23, 33, 43) 상에 설치되어 있다.The first, second, third, and fourth indoor units B1, B2, B3, and B4 include the first, second, third, and fourth
고압 기체 헤더(81)는 합지부(57)의 고압기체배관(63) 및 제1, 제2, 제3, 제4 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)의 일 측에 각각 연결된다. 또한, 저압 기체 헤더(82)는 흡입배관(64)에 저압기체배관(75)으로 연결되고, 제1, 제2, 제3, 제4 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)의 타 측에 연결된다. 액체 헤더(83)는 과냉각장치(66) 및 제1, 제2, 제3, 제4 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)의 일 측에 각각 연결되어 있다. 고압 기체 헤더(81)와 저압 기체 헤더(82) 및 액체 헤더(83)에는 다른 실외기(미도시)의 고압기체배관(63')과 저압기체배관(75') 및 액체배관(72')이 각각 더 연결될 수도 있다.The high-
도 1b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기조화기의 구성을 도시한 도면이다. Figure 1b is a diagram showing the configuration of an air conditioner according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기조화기(100)는, 냉난방 절환형 멀티 공기조화기일 수 있다. 냉난방 절환형 멀티 공기조화기는, 복수개의 실내기(B1, B2, B3, B4)와 실외기(A)가 냉매배관으로 연결되는 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 냉난방 절환형 멀티 공기조화기는, 난방 또는 냉방 중 어느 하나의 운전모드로 절환되어 실내를 공기 조화할 수 있다. 이와 같은 공기조화기는 히트 펌프식 공기조화기로 명명될 수도 있다.The
도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기조화기(100)는, 건물의 실내에 설치되는 다수개의 실내기(B1, B2, B3, B4)와, 상기 실내기(B1, B2, B3, B4)에 연결되는 실외기(A)를 포함하여 구성될 수 있다. 실내기(B1, B2, B3, B4)와 실외기(A)는 냉매배관(10, 20)을 통해 연결될 수 있다. 실외기(A)는 실내기(B1, B2, B3, B4) 중 적어도 어느 하나의 요구에 의해 구동되고, 실내기(B1, B2, B3, B4)에 의해 요구되는 냉난방 용량이 증가할수록 실외기(A)의 작동 대수 및 실외기(A)에 설치된 압축기의 작동 대수가 증가할 수 있다.As shown in FIG. 1B , the
실내기(B1, B2, B3, B4)는, 냉매와 실내공기를 열교환시키는 실내 열교환기(11, 21, 31, 41), 실내 열교환기(11, 21, 31, 41) 주위에 설치되어 실내 공기를 순환시키는 실내기 팬(15, 25, 35, 45), 냉방 시 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 실내 전자팽창밸브(12, 22, 32, 42)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)는 냉방 운전 시 증발기로 기능하고, 난방 운전 시 응축기로 기능할 수 있다.The indoor units (B1, B2, B3, B4) are installed around the indoor heat exchangers (11, 21, 31, 41) and the indoor heat exchangers (11, 21, 31, 41) that exchange heat between the refrigerant and the indoor air, indoor unit fans (15, 25, 35, 45) that circulate and indoor electronic expansion valves (12, 22, 32, 42) that expand the refrigerant flowing to the indoor heat exchanger (11, 21, 31, 41) during cooling. can be configured to include Here, the
실외기(A)는, 실내기(B1, B2, B3, B4)로부터 공급된 냉매 중 기체 냉매만을 추출하는 어큐뮬레이터(52), 어큐뮬레이터(52)에서 추출된 기체 냉매를 공급받아 고온 고압의 기체 냉매로 압축하는 제1, 제2 압축기(53, 54), 상기 제1, 제2 압축기(53, 54)와 연결되어 냉방운전 또는 난방운전에 따라 압축된 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(62), 사방밸브(62)에서 공급된 냉매와 실외 공기를 열교환시키는 실외 열교환기(51)를 포함하여 구성된다. 여기서, 제1 압축기(53)는 냉매의 압축용량을 가변시킬 수 있는 인버터 압축기이고, 제2 압축기(54)는 냉매의 압축용량이 일정한 정속 압축기일 수 있다. 또한, 실외 열교환기(51)는 냉방 운전 시 응축기로 기능하고, 난방 운전 시 증발기로 기능할 수 있다. 한편, 실외 열교환기(51) 주위에는, 실외 공기를 실외 열교환기(51)로 유입시키는 실외기 팬(61)이 구비될 수 있다.The outdoor unit (A) has an
제1, 제2 압축기(53, 54)와 사방밸브(62)를 연결하는 배관에는 제1, 제2 오일분리기(58, 59)가 설치된다. 제1, 제2 오일분리기(58, 59)는 제1, 제2 압축기(53, 54)의 흡입 측에 연결된다. 이 경우, 제1, 제2 오일분리기(58, 59)는 제1, 제2 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매 중 오일을 분리하고, 분리된 오일을 제1, 제2 압축기(53, 54)에 공급함으로써, 제1, 제2 압축기(53, 54) 내부에 적정량의 오일을 유지시킨다. 상기 제1, 제2 오일분리기(58, 59)와 상기 제1, 제2 압축기(53, 54)의 흡입 측 배관은 제1, 제2 오일회수관(30, 31)을 통해 연결되며, 상기 제1, 제2 오일회수관(30, 31)을 통해 오일이 이동된다.First and
냉매배관(10)은 실외 열교환기(51)에서 토출된 냉매를 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)로 안내한다. 냉매배관(10)에는 난방 운전 시 응축된 냉매를 팽창시키는 실외 전자팽창밸브(EEV, 65)와, 냉방 운전 시 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)로 이동되는 냉매를 과냉각시키는 과냉각장치(66)가 설치된다. The
실외 전자팽창밸브(65)는 냉방 운전 시 풀 오픈되어, 실외 열교환기(51)에서 응축된 냉매를 팽창시키지 않고 통과시킨다. 반면, 난방 운전 시에는 소정 크기로 개도되어, 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)에서 응축된 냉매를 실외 열교환기(51)로 유입되기 전에 분무상태의 액체로 팽창시킨다.The outdoor
과냉각장치(66)는, 냉매배관(10) 중 일부를 감싸며 설치되는 과냉각기(66a), 과냉각기(66a)를 관통하여 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)로 연결되는 냉매배관(10)에 연결되어 상기 냉매배관(10)을 이동하는 냉매 중 일부를 과냉각기(66a) 내부로 바이패스 시키는 바이패스 배관(66b), 바이패스 배관(66b)에 설치되는 전자팽창밸브(66c), 과냉각기(66a)와 어큐뮬레이터(52)의 입력 측 냉매배관(64)을 연결하는 회수배관(66d), 회수배관(66d)과 제1, 제2 압축기(53, 54)의 토출 측 배관(62")을 연결하는 과열배관(88), 회수배관(66d)과 과열배관(88)이 연결되는 부분에 설치되어 과냉각기(66a)에서 토출되는 냉매의 온도에 따라 회수배관(66d) 또는 과열배관(88)으로 냉매의 유동방향으로 전환시키는 밸브(89)를 포함하여 구성될 수 있다.The supercooling
여기서, 과냉각기(66a)는 내부에 공간이 형성되고, 냉매배관(10)은 상기 과냉각기(66a)를 관통하여 설치된다. 냉매배관(10)을 따라 이동하는 냉매는, 공기조화기(100)가 냉방사이클로 구동되는 경우, 과냉각기(66a) 내부에 충진된 냉매와 열교환되어 온도가 하강된다. 이를 위해, 전자팽창밸브(66c)는 바이패스 배관(66b)을 통해 과냉각기(66a)로 이동되는 냉매를 팽창시켜 분무 상태의 저온 저압 액체 냉매로 변환시키고, 상기 팽창된 냉매는 과냉각기(66a)의 내부에 충진되어 냉매배관(10)을 따라 이동되는 냉매와 열교환된다.Here, a space is formed inside the
한편, 과냉각장치(66)에서 유입/토출되는 냉매의 온도를 감지하기 위하여, 과냉각기(30)의 토출 측 냉매배관(10)과, 바이패스 배관(66b)에서 전자팽창밸브(66c)의 토출 측에 설치된 바이패스 배관(86")과, 회수배관(66d)에서 과냉각기(66a)와 밸브(89) 사이에 설치된 배관(87)에는 냉매의 온도를 측정하기 위한 온도센서(101, 102, 103)가 각각 설치된다.On the other hand, in order to detect the temperature of the refrigerant introduced/discharged from the
이와 함께, 제1, 제2 압축기(53, 54)의 토출 측 냉매배관에는 상기 제1, 제2 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(104, 105)가 각각 설치되고, 어큐뮬레이터(52)의 입력 측 냉매배관에도 상기 어큐뮬레이터(52)로 유입되는 냉매의 온도를 감지하기 위한 온도센서(106)가 설치된다.In addition,
밸브(89)는 온도센서(103)에서 측정된 냉매의 온도에 따라, 과냉각기(66a) 내부에서 토출된 냉매의 유동 방향을 선택한다. 구체적으로, 과냉각기(66a) 내부에서 토출된 냉매의 온도가 정상적인 온도범위로 유지되는 경우, 밸브(89)는 냉매가 회수배관(66d)과 연결되는 유로를 개방하고 과열배관(88)과 연결되는 유로를 차단한다. 반면, 과냉각기(66a) 내부에서 토출된 냉매의 온도가 정상적인 온도범위 보다 높은 경우, 밸브(89)는 제1, 제2 압축기(53, 54)의 손상을 방지하기 위하여 회수배관(66d)과 연결되는 유로를 차단하고, 과열배관(88)과 연결되는 유로를 개방한다. 이 경우, 과열배관(88)에는 상기 제1, 제2 압축기(53, 54)에서 토출된 냉매가 과냉각기(66a) 측으로 역류되는 것을 방지하기 위한 체크밸브(85)가 설치된다.The
한편, 냉매배관(10)에는 상기 냉매배관(10) 내부의 습기를 제거하기 위한 드라이어(110)가 설치되고, 상기 드라이어(110)를 통과하는 냉매는 상기 냉매배관(10)에서 바이패스 되어 실내 열교환기(11, 21, 31, 41) 측으로 유동된다.On the other hand, a
이하, 도 1a 내지 도 1b에 도시된 공기조화기에서 압축기의 토출 온도가 과다 상승하는 것을 방지하기 위하여, 과냉각장치의 전자팽창밸브를 제어하는 실시 예들에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, in the air conditioner shown in FIGS. 1A and 1B , in order to prevent the discharge temperature of the compressor from excessively rising, embodiments of controlling the electronic expansion valve of the supercooling device will be described in detail.
도 2는 압축기의 토출 온도를 제어하기 위하여 과냉각장치의 전자팽창밸브를 제어하는 일반적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a general method of controlling an electronic expansion valve of a supercooling device to control a discharge temperature of a compressor.
압축기의 토출 온도 과다 상승을 방지하기 위하여, 공기조화기는 과냉각장치의 전자팽창밸브를 제어할 수 있다. 구체적으로, 압축기의 토출 온도가 과다 상승하는 경우, 과냉각장치의 전자팽창밸브의 개도를 조절하여 냉매를 어큐뮬레이터로 흘려 보냄으로써 압축기의 토출 온도를 낮추도록 제어할 수 있다. 이하, 본 발명에서는 과냉각장치의 전자팽창밸브를, 과냉각 전자팽창밸브 또는 과냉각 EEV(Electronic Expansion Valve)라고도 한다. In order to prevent an excessive rise in the discharge temperature of the compressor, the air conditioner may control the electronic expansion valve of the supercooling device. Specifically, when the discharge temperature of the compressor excessively rises, the discharge temperature of the compressor may be controlled to be lowered by controlling the opening of the electronic expansion valve of the supercooling device to flow the refrigerant into the accumulator. Hereinafter, in the present invention, the electronic expansion valve of the supercooling device is also referred to as a supercooling electronic expansion valve or a supercooling EEV (Electronic Expansion Valve).
과냉각 전자팽창밸브에 대한 제어는, 진입 조건을 만족하는 경우 시작되고, 종료 조건을 만족하는 경우 종료될 수 있다. 여기서, 진입 조건은 냉방 제어 중 압축기의 토출 온도가 기준값을 초과하는지 여부일 수 있다. 종료 조건은, 과냉각 전자팽창밸브에 대한 제어가 시작된 후 압축기의 토출 온도가 기준값 이하로 낮아지는지 여부일 수 있다.Control of the supercooled electronic expansion valve may start when an entry condition is satisfied and may end when an end condition is satisfied. Here, the entry condition may be whether a discharge temperature of the compressor exceeds a reference value during cooling control. The termination condition may be whether or not the discharge temperature of the compressor is lowered to a reference value or less after control of the supercooling electronic expansion valve is started.
한편, 과냉각 전자팽창밸브에 대한 제어를 수행하는 경우, 공기조화기는 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절할 수 있다. 구체적으로, 공기조화기는 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 위한 펄스값을 제어함으로써, 냉매 유량을 변화시킬 수 있다.Meanwhile, when controlling the supercooling electronic expansion valve, the air conditioner may adjust the opening degree of the supercooling electronic expansion valve. Specifically, the air conditioner may change the refrigerant flow rate by controlling the pulse value for opening the supercooling electronic expansion valve.
이와 같이, 냉방 운전 중 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절함으로써, 압축기의 토출 온도가 과다 상승하는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 기존에는 압축기의 토출 온도가 기준값을 초과하면 과냉각 전자팽창밸브의 개도에 대한 제어를 시작하고 토출 온도가 기준값 이하로 낮아지면 과냉각 전자팽창밸브의 개도에 대한 제어를 종료하는 온 오프 방식의 제어를 수행하였다. 이 경우, 버퍼 구간의 부재로 압축기의 토출 온도에 대한 사이클이 안정화되지 못하고, 사이클이 지속적으로 반복해서 헌팅하는 현상이 발생한다.In this way, by adjusting the opening degree of the supercooling electronic expansion valve during the cooling operation, it is possible to prevent the discharge temperature of the compressor from excessively rising. However, in the past, when the discharge temperature of the compressor exceeds the reference value, the control of the opening degree of the supercooled electronic expansion valve starts, and when the discharge temperature falls below the reference value, the control of the opening degree of the supercooled electronic expansion valve ends. was performed. In this case, the cycle for the discharge temperature of the compressor is not stabilized due to the absence of the buffer section, and a phenomenon in which the cycle is continuously and repeatedly hunted occurs.
도 2에서, (a)는 압축기의 토출 온도와 과냉각 전자팽창밸브의 개도 간의 대응관계를 도시한 그래프이고, (b)는 저압과 액체 배관 온도 간의 대응관계를 도시한 그래프이다. In FIG. 2, (a) is a graph showing the correspondence between the discharge temperature of the compressor and the opening degree of the supercooled electronic expansion valve, and (b) is a graph showing the correspondence between the low pressure and the temperature of the liquid pipe.
상단에 도시된 (a)를 참조하면, 압축기의 토출 온도가 95도를 초과하는 경우 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절한다. 이 경우, 압축기의 토출 온도가 95도를 초과하면 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 시작하고, 압축기의 토출 온도가 95도 이하로 낮아지게 되면 개도 조절을 종료한 후 과냉각 전자팽창밸브를 정상적으로 구동한다. 이후, 압축기의 토출 온도가 95도를 다시 초과하게 되면, 공기조화기는 압축기의 토출 온도가 95도 이하가 될 때까지 다시 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절한다. 이와 같은 과정은 반복하여 수행된다. 이 경우, (a)의 210에 도시된 바와 같이, 압축기의 토출 온도에 대한 사이클이 안정화되지 못하고, 사이클이 지속적으로 반복해서 헌팅하는 현상이 발생한다.Referring to (a) shown at the top, when the discharge temperature of the compressor exceeds 95 degrees, the opening degree of the supercooling electronic expansion valve is adjusted. In this case, when the discharge temperature of the compressor exceeds 95 degrees, the opening degree of the supercooled electronic expansion valve starts to be adjusted, and when the discharge temperature of the compressor falls below 95 degrees, the opening degree control is finished and the supercooled electronic expansion valve is normally operated. . Thereafter, when the discharge temperature of the compressor again exceeds 95 degrees, the air conditioner adjusts the opening degree of the supercooling electronic expansion valve again until the discharge temperature of the compressor is 95 degrees or less. This process is performed repeatedly. In this case, as shown in 210 of (a), the cycle for the discharge temperature of the compressor is not stabilized, and a phenomenon in which the cycle continuously and repeatedly hunts occurs.
하단에 도시된 (b)를 참조하면, 압축기의 토출 온도가 높아지는 경우, 저압과 액체 배관 온도는 낮아진다. 구체적으로, 압축기의 토출 온도가 높아지면, 현재 저압(즉, 증발 압력)은 낮아지게 된다. 또한, 압축기의 토출 온도가 높아지는 경우, 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절하여 보다 많은 과냉각된 냉매가 흐르게 되어 액체 배관의 온도는 낮아진다. (b)의 220을 참조하면, 현재 저압과 액체 배관 온도는 낮아진다.Referring to (b) shown at the bottom, when the discharge temperature of the compressor increases, the low pressure and liquid pipe temperature decrease. Specifically, when the discharge temperature of the compressor increases, the current low pressure (ie, evaporation pressure) decreases. In addition, when the discharge temperature of the compressor increases, the opening of the supercooled electronic expansion valve is adjusted so that more supercooled refrigerant flows and the temperature of the liquid pipe decreases. Referring to 220 of (b), the current low pressure and liquid pipe temperatures are lowered.
즉, 기존의 온 오프 방식에 의한 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절에 의하면, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 압축기의 토출 온도에 대한 사이클이 안정화되지 못하고 지속적으로 반복해서 헌팅하게 된다. 따라서, 제한 온도를 기준으로 한 one-step 제어로 인해 압축기의 토출 온도 상승은 방지할 수 있으나, 토출 온도 사이클이 안정화되지 못하는 문제점이 있다.That is, according to the conventional on-off method of controlling the opening of the supercooled electronic expansion valve, as shown in FIG. 2 (a), the cycle for the discharge temperature of the compressor is not stabilized and continuously and repeatedly hunts. Accordingly, an increase in the discharge temperature of the compressor can be prevented due to the one-step control based on the limit temperature, but there is a problem in that the discharge temperature cycle is not stabilized.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기의 구성을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기(100)는 도 1a에 도시된 냉난방 동시형 멀티 공기조화기 또는 도 1b에 도시된 냉난방 절환형 멀티 공기조화기 일 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기(100)는, 압축기(310), 온도 측정부(320), 과냉각 EEV(330) 및 제어부(340)를 포함할 수 있다.The
압축기(310)는 저압의 냉매를 흡입 및 압축하여 고온 고압 상태로 토출할 수 있다.The
온도 측정부(320)는 공기조화기(100)의 구성요소, 냉매배관을 유동하는 냉매 및 공기조화기(100)의 외부 공기 등의 온도 및 온도 변화를 감지할 수 있다. 이를 위해, 온도 측정부(320)는 검출 소자를 이용하여 유체 또는 물체 표면 등의 온도를 검출하고, 검출한 온도를 전기신호로 변환하여 전송 또는 출력할 수 있다. 여기서, 검출 소자는 서미스터, 백금, 니켈, 열전쌍 등을 포함할 수 있다. The
일 실시 예에 의하면, 온도 측정부(320)는 압축기(310)의 토출 온도 및 흡입 온도를 측정할 수 있다. 이 경우, 온도 측정부(320)는 압축기(310)로 냉매가 흡입되는 부분 및 압축기(310)에서 냉매가 토출되는 부분에 각각 배치될 수 있다. 온도 측정부(320)는 측정한 압축기(310)의 토출 온도 및 흡입 온도를 제어부(340)에 출력할 수 있다.According to an embodiment, the
과냉각 EEV(330)는 개도를 조절하여, 흐르는 냉매의 양을 조절한다. The supercooling
구체적으로, 과냉각 전자팽창밸브(330)의 개도 조절은, 과냉각 전자팽창밸브(330) 개도를 위한 펄스값을 변경함으로써 수행될 수 있다. 과냉각 전자팽창밸브(330) 개도를 위한 펄스값에 의하여 과냉각 전자팽창밸브(330)로 흐르는 냉매의 유량이 결정되고, 이에 대응하여 압축기(310)의 토출 온도가 제어될 수 있다.Specifically, the opening degree of the supercooling
냉매의 유량이 많을수록, 압축기(310)의 흡입 및 토출 압력은 증가할 수 있다. 구체적으로, 냉매의 양이 많아지면 응축해야 되는 양이 많아지고, 이에 따라 응축 압력은 증가하게 된다. 응축 압력이 증가하면 증발 압력도 따라서 올라가게 되며, 이는 곧 압축기(310)의 흡입 및 토출 압력의 상승으로 연결된다.As the flow rate of the refrigerant increases, suction and discharge pressures of the
제어부(340)는 공기조화기(100)가 냉방 운전 또는 난방 운전을 수행하는 경우, 공기조화기(100)를 구성하는 구성 요소들을 제어할 수 있다.The
제어부(340)는 압축기(310)의 토출 온도를 제어할 수 있다. 압축기(310)의 토출 온도가 정상 범위를 넘게 되면, 공기조화기(100)에 부하가 걸리거나 오작동이 발생할 수 있다. 따라서, 제어부(340)는 압축기(310)의 토출 온도를 소정 범위 내로 제어할 수 있다. 또한, 제어부(340)는 압축기(310)의 토출 온도가 과다 상승하는 경우, 토출 온도를 낮추도록 과냉각 전자팽창밸브(330)를 제어하고, 토출 온도가 임계값을 넘는 경우 공기조화기(100) 시스템을 정지시킬 수 있다.The
토출 온도를 소정 범위 내로 제어하는 경우, 제어부(340)는 냉매배관에 설치된 과냉각 전자팽창밸브(330)의 개도를 설정할 수 있다. 구체적으로, 제어부(340)는 실내기의 요구 용량, 현재 온도와 설정 온도의 차이에 기초하여 냉방 부하 또는 난방 부하를 계산하고, 해당 냉방 부하 또는 난방 부하에 대응하여 과냉각 전자팽창밸브(330)의 개도를 설정할 수 있다. 구체적으로, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브(330) 개도를 위한 펄스값을 설정할 수 있다. When the discharge temperature is controlled within a predetermined range, the
토출 온도를 낮추기 위하여, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브(330)의 개도를 조절할 수 있다. 구체적으로, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브(330) 개도를 위한 펄스값을 변경할 수 있다. 과냉각 전자팽창밸브(330)의 개도에 대응하여 냉매의 유량이 결정될 수 있고, 이에 의해 압축기(310)의 토출 온도는 달라질 수 있다. In order to lower the discharge temperature, the
일 실시 예에 의하면, 제어부(340)는 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도를 초과하여 상승하는 경우 과냉각 전자팽창밸브(330)의 개도 조절 과정에 진입하고, 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도 이하로 낮아지는 경우 개도 조절 과정을 종료할 수 있다. 이에 대해서는, 도 4에 대한 설명에서 후술한다. According to an embodiment, the
다른 실시 예에 의하면, 제어부(340)는 압축기(310)의 토출 온도가 제1 기준 온도를 초과하여 상승하는 경우 과냉각 전자팽창밸브(330)의 개도 조절 과정에 진입하고, 압축기(310)의 토출 온도가 제2 기준 온도 이하로 낮아지는 경우 개도 조절 과정을 종료할 수 있다. 여기서, 제2 기준 온도는 제1 기준 온도 보다 낮게 설정될 수 있다. 이에 대해서는, 도 5에 대한 설명에서 후술한다.According to another embodiment, when the discharge temperature of the
과냉각 전자팽창밸브(330)의 개도 조절 시, 제어부(340)는 개도 조절을 위한 버퍼 구간을 설정할 수 있다. 여기서, 버퍼 구간은 압축기(310)의 토출 온도 사이클을 안정화시키기 위하여, 과냉각 전자팽창밸브(330)의 개도 조절 후 압축기(310)의 토출 온도를 모니터링하는 구간일 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 버퍼 구간은 30초로 설정될 수 있다. 이 경우, 제어부(340)는 설정된 버퍼 구간 동안 토출 온도가 기준 온도 이하로 낮아지는지 판단하고, 기준 온도를 초과하는 경우 다시 과냉각 전자팽창밸브(330)의 개도를 조절할 수 있다.When adjusting the opening degree of the supercooling
실시 예에 따라, 제어부(340)는 실외기 및 적어도 하나의 실내기의 내부 또는 외부에 형성될 수 있다.Depending on the embodiment, the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 과냉각 전자팽창밸브의 제어 과정을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a control process of a supercooling electronic expansion valve according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시 예에 의한 과냉각 전자팽창밸브의 제어 과정에 의하면, 압축기(310)의 토출 온도 과다 상승을 방지하기 위하여, 제어부(340)는 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도를 초과하는 경우 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절할 수 있다.According to the control process of the supercooled electronic expansion valve according to an embodiment of the present invention, in order to prevent an excessive increase in the discharge temperature of the
이 경우, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 위한 버퍼 구간을 설정하고, 해당 버퍼 구간 동안 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절할 수 있다. 따라서, 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절한 이후 버퍼 구간 동안 압축기(310)의 토출 온도를 모니터링하고, 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도를 초과하면, 제어부(340)는 다시 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절할 수 있다.In this case, the
버퍼 구간이 경과할 때까지 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도 이하로 낮아지면, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 제어 과정을 종료할 수 있다. 즉, 본 실시 예에 의하면, 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도를 초과하여 높아지는 경우 제어 과정에 진입하고, 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도 이하로 낮아지는 경우 제어 과정을 종료하게 된다.When the discharge temperature of the
압축기(310)의 토출 온도를 감지한다(S401).The discharge temperature of the
구체적으로, 압축기(310)의 양단에 위치하는 온도 센서는 압축기(310)로부터 토출되는 냉매의 온도를 감지하고, 감지한 냉매의 온도를 제어부(340)에 출력할 수 있다. 이에 의해, 제어부(340)는 압축기(310)의 토출 온도를 감지한다. Specifically, temperature sensors positioned at both ends of the
토출 온도가 기준 온도를 초과하는지 판단한다(S402).It is determined whether the discharge temperature exceeds the reference temperature (S402).
만일, 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도 이하라고 판단하면(S402-No), 제어부(340)는 정상 제어를 수행한다(S406). 여기서, 과냉각 전자팽창밸브의 정상 제어는, 압축기(310)의 토출 온도가 정상적인 범위인 경우 과냉각 전자팽창밸브(330) 개도를 위한 펄스값을 기 설정된 값으로 구동하는 것일 수 있다. If it is determined that the discharge temperature of the
반면, 제어부(340)는 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도를 초과한다고 판단하면(S402-Yes), 과냉각 전자팽창밸브의 개도 제어 과정에 진입할 수 있다. 이 경우, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 위한 버퍼 구간을 설정한다(S403).On the other hand, if the
여기서, 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 위한 버퍼 구간은, 압축기(310)의 토출 온도 사이클을 안정화시키기 위하여, 과냉각 전자팽창밸브(330)의 개도 조절 후 압축기(310)의 토출 온도를 모니터링하는 구간일 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 버퍼 구간은 30초로 설정될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 버퍼 구간은 시스템의 운전상황, 설치 환경 및 주변 상황 등에 기초하여 다양하게 설정될 수 있다. Here, the buffer section for adjusting the opening degree of the supercooling electronic expansion valve is a section monitoring the discharge temperature of the
제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절한다(S404).The
구체적으로, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브 개도를 위한 펄스값을 조절할 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 다음 [식 1]에 기초하여 조절할 수 있다.Specifically, the
과냉각 전자팽창밸브 개도를 위한 펄스(pls) = 현재 과냉각 전자팽창밸브 개도를 위한 펄스(pls) + 10 펄스(pls) [식 1]Pulse (pls) for supercooling electronic expansion valve opening degree = Current pulse (pls) for supercooling electronic expansion valve opening degree + 10 pulses (pls) [Equation 1]
즉, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브 개도를 위한 펄스값을 현재 과냉각 전자팽창밸브 개도를 위한 펄스값에서 10 펄스값만큼 증가시킬 수 있다. 개도를 위한 펄스값이 증가함에 따라, 압축기(310)로 유입되는 냉매의 양이 증가할 수 있다.That is, the
제어부(340)는 토출 온도가 기준 온도 이하인지 판단한다(S405). The
일 실시 예에 의하면, 기준 온도는 95도일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 기준 온도는 시스템의 부하 또는 운전상황, 설치 환경 등에 기초하여 다양하게 설정될 수 있다.According to one embodiment, the reference temperature may be 95 degrees. However, the present invention is not limited thereto, and the reference temperature may be variously set based on the load or operating conditions of the system, installation environment, and the like.
이 경우, 만일 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도를 초과하면(S405-No), 제어부(340)는 S404 단계로 되돌아가 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절한다. 이 경우, 제어부(340)는 앞서 설명한 [식 1]에 기초하여 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절할 수 있다. 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절한 후 버퍼 구간 동안 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도 이하가 되는지 모니터링 한다. In this case, if the discharge temperature of the
한편, S405 단계에서 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도 이하라고 판단되면(S405-Yes), 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 개도 제어 과정을 종료한다. 이 경우, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 정상 제어를 수행한다(S406). Meanwhile, if it is determined that the discharge temperature of the
본 실시 예에 의하면, 버퍼 구간을 주기로 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절할 수 있다. 즉, 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도를 초과하여 상승하는 경우, 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 변경한 후 버퍼 구간 동안 압축기(310)의 토출 온도 사이클이 안정화 되는지 판단하여, 토출 온도가 기준 온도 이하가 되면 과냉각 전자팽창밸브의 정상 제어를 수행하고, 토출 온도가 기준 온도 이하로 낮아지지 않으면 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 다시 조절한다. 이에 의해, 과냉각 전자팽창밸브의 개도 변화가 미치는 영향이 반영된 안정적인 압축기(310)의 토출 온도 사이클로 공기조화기(100)를 운전할 수 있다. According to this embodiment, the opening degree of the supercooling electronic expansion valve can be adjusted periodically in the buffer section. That is, when the discharge temperature of the
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 과냉각 전자팽창밸브의 제어 과정을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a control process of a supercooling electronic expansion valve according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 과냉각 전자팽창밸브의 제어 과정에 의하면, 압축기(310)의 토출 온도 과다 상승을 방지하기 위하여, 제어부(340)는 압축기(310)의 토출 온도가 제1 기준 온도를 초과하는 경우 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 시작하고, 압축기(310)의 토출 온도가 제2 기준 온도 이하로 낮아지는 경우 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 종료할 수 있다.According to the control process of the supercooled electronic expansion valve according to another embodiment of the present invention, in order to prevent an excessive increase in the discharge temperature of the
이 경우, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 위한 버퍼 구간을 설정하고, 해당 버퍼 구간 동안 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절할 수 있다. 따라서, 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절한 이후 버퍼 구간 동안 압축기(310)의 토출 온도를 모니터링하고, 압축기(310)의 토출 온도가 기준 온도를 초과하면, 제어부(340)는 다시 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절할 수 있다.In this case, the
버퍼 구간이 경과할 때까지 압축기(310)의 토출 온도가 제2 기준 온도 이하로 낮아지면, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 제어 과정을 종료할 수 있다. 즉, 본 실시 예에 의하면, 압축기(310)의 토출 온도가 제1 기준 온도를 초과하여 높아지는 경우 제어 과정에 진입하고, 압축기(310)의 토출 온도가 제2 기준 온도 이하로 낮아지는 경우 제어 과정을 종료할 수 있다. When the discharge temperature of the
여기서, 제2 기준 온도는 제1 기준 온도보다 낮게 설정될 수 있다. 즉, 제어 종료 조건의 온도는 제어 진입 조건의 온도 보다 낮게 설정될 수 있다. 이에 의해, 압축기(310)의 토출 온도 제한을 위한 마진이 확보될 수 있다.Here, the second reference temperature may be set lower than the first reference temperature. That is, the temperature of the control end condition may be set lower than the temperature of the control entry condition. Accordingly, a margin for limiting the discharge temperature of the
압축기(310)의 토출 온도를 감지한다(S501).The discharge temperature of the
구체적으로, 압축기(310)의 양단에 위치하는 온도 센서는 압축기(310)로부터 토출되는 냉매의 온도를 감지하고, 감지한 냉매의 온도를 제어부(340)에 출력할 수 있다. 이에 의해, 제어부(340)는 압축기(310)의 토출 온도를 감지한다. Specifically, temperature sensors positioned at both ends of the
토출 온도가 제1 기준 온도를 초과하는지 판단한다(S502).It is determined whether the discharge temperature exceeds the first reference temperature (S502).
일 실시 예에 의하면, 제1 기준 온도는 95도 일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 기준 온도는 시스템의 부하 또는 운전상황, 설치 환경 등에 기초하여 다양하게 설정될 수 있다.According to an embodiment, the first reference temperature may be 95 degrees. However, the present invention is not limited thereto, and the first reference temperature may be variously set based on the load or operating conditions of the system, installation environment, and the like.
만일, 압축기(310)의 토출 온도가 제1 기준 온도 이하이면(S502-No), 제어부(340)는 정상 제어를 수행한다(S506). 여기서, 과냉각 전자팽창밸브의 정상 제어는, 압축기(310)의 토출 온도가 정상적인 범위인 경우 과냉각 전자팽창밸브(330) 개도를 위한 펄스값을 기 설정된 값으로 구동하는 것일 수 있다.If the discharge temperature of the
반면, 제어부(340)는 압축기(310)의 토출 온도가 제1 기준 온도를 초과한다고 판단하면(S502-Yes), 과냉각 전자팽창밸브의 개도 제어 과정에 진입할 수 있다. 이 경우, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 위한 버퍼 구간을 설정한다(S503).On the other hand, if the
여기서, 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 위한 버퍼 구간은, 압축기(310)의 토출 온도 사이클을 안정화시키기 위하여, 과냉각 전자팽창밸브(330)의 개도 조절 후 압축기(310)의 토출 온도를 모니터링하는 구간일 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 버퍼 구간은 30초로 설정될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 버퍼 구간은 시스템의 운전상황, 설치 환경 및 주변 상황 등에 기초하여 다양하게 설정될 수 있다.Here, the buffer section for adjusting the opening degree of the supercooling electronic expansion valve is a section monitoring the discharge temperature of the
제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절한다(S504).The
구체적으로, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브 개도를 위한 펄스값을 조절할 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브 개도를 위한 펄스값을 현재 과냉각 전자팽창밸브 개도를 위한 펄스값에서 10 펄스값만큼 증가시킬 수 있다. 개도를 위한 펄스값이 증가함에 따라, 압축기(310)로 유입되는 냉매의 양이 증가할 수 있다.Specifically, the
제어부(340)는 토출 온도가 제2 기준 온도 이하인지 판단한다(S505). The
여기서, 제2 기준 온도는 제1 기준 온도보다 낮은 값으로 설정될 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제2 기준 온도는 90도일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 기준 온도는 시스템의 부하 또는 운전상황, 설치 환경 등에 기초하여 다양하게 설정될 수 있다.Here, the second reference temperature may be set to a lower value than the first reference temperature. According to an embodiment, the second reference temperature may be 90 degrees. However, the present invention is not limited thereto, and the second reference temperature may be variously set based on the load or operating conditions of the system, installation environment, and the like.
만일 압축기(310)의 토출 온도가 제2 기준 온도를 초과하면(S505-No), 제어부(340)는 S504 단계로 되돌아가 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절한다. 이 경우, 제어부(340)는 앞서 S504 단계에서 설명한 바와 같이 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절할 수 있다. 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 조절한 후 버퍼 구간 동안 압축기(310)의 토출 온도가 제2 기준 온도 이하가 되는지 모니터링 한다.If the discharge temperature of the
한편, S505 단계에서 압축기(310)의 토출 온도가 제2 기준 온도 이하라고판단되면(S505-Yes), 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 개도 제어 과정을 종료한다. 이 경우, 제어부(340)는 과냉각 전자팽창밸브의 정상 제어를 수행한다(S506). Meanwhile, if it is determined in step S505 that the discharge temperature of the
본 실시 예에 의하면, 압축기(310)의 토출 온도가 제1 기준 온도를 초과하는 경우 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 시작하고, 압축기(310)의 토출 온도가 제2 기준 온도 이하로 낮아지는 경우 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 종료할 수 있다. 여기서, 제2 기준 온도는 제1기준 온도보다 낮게 설정된다. 즉, 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 시작하기 위한 온도 조건보다 개도 조절을 종료하기 위한 온도 조건을 더 낮게 설정함으로써, 과냉각 전자팽창밸브의 제어를 위한 압축기(310)의 토출 온도에 대한 제한 마진을 확보할 수 있다. According to this embodiment, when the discharge temperature of the
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 송신)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above-described present invention can be implemented as computer readable code on a medium on which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. , and also includes those implemented in the form of a carrier wave (eg, transmission over the Internet). Also, the computer may include the control unit 180 of the terminal. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.
100: 공기조화기 310: 압축기
320: 온도 측정부 330: 과냉각 전자팽창밸브
340: 제어부100: air conditioner 310: compressor
320: temperature measuring unit 330: supercooling electronic expansion valve
340: control unit
Claims (9)
상기 압축기로 흐르는 상기 냉매의 유량을 조절하는 과냉각 전자팽창밸브;
상기 압축기로부터 토출되는 상기 냉매의 토출 온도를 측정하는 온도 측정부; 및
상기 토출 온도 제어를 위해 상기 과냉각 전자팽창밸브의 동작을 조절하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 토출 온도가 제1 기준 온도를 초과하여 상승하는 경우 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 시작하고,
상기 토출 온도가 상기 제1 기준 온도보다 더 낮은 제2 기준 온도 이하로 낮아지는 경우 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 종료하되,
상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절 시 소정 시간 동안 상기 토출 온도를 모니터링하는 버퍼 구간을 설정하고, 상기 버퍼 구간의 경과 후에 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절 시작과 종료를 결정하는 공기조화기.A compressor that sucks in, compresses, and discharges the refrigerant;
a supercooling electronic expansion valve controlling a flow rate of the refrigerant flowing to the compressor;
a temperature measuring unit measuring a discharge temperature of the refrigerant discharged from the compressor; and
A control unit controlling an operation of the supercooling electronic expansion valve to control the discharge temperature;
The control unit,
When the discharge temperature rises beyond a first reference temperature, the opening degree of the supercooling electronic expansion valve is started to be adjusted;
When the discharge temperature is lowered to a second reference temperature lower than the first reference temperature, the opening degree control of the supercooling electronic expansion valve is terminated,
An air conditioner that sets a buffer period for monitoring the discharge temperature for a predetermined time when adjusting the opening of the supercooled electronic expansion valve, and determines start and end of adjusting the opening of the supercooled electronic expansion valve after the buffer period has elapsed.
상기 제어부는,
상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절 시 현재의 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도의 펄스(pls)값에서 10펄스 만큼 증가시키는 공기조화기.According to claim 1,
The control unit,
The air conditioner that increases the opening degree of the supercooled electronic expansion valve by 10 pulses from the current pulse (pls) value of the opening degree of the supercooled electronic expansion valve when adjusting the opening degree of the supercooled electronic expansion valve.
상기 제어부는,
상기 버퍼 구간을 주기로 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 판단하는 공기조화기.According to claim 1,
The control unit,
The air conditioner determines the opening degree of the supercooling electronic expansion valve periodically in the buffer section.
상기 냉매의 토출 온도가 상기 제1 기준 온도 이하인 경우,
상기 제어부는,
상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도를 위한 펄스값을 기 설정된 값으로 구동시키는 정상 제어를 수행하는 공기조화기.According to claim 1,
When the discharge temperature of the refrigerant is equal to or less than the first reference temperature,
The control unit,
An air conditioner that performs normal control of driving a pulse value for opening of the supercooling electronic expansion valve to a preset value.
상기 제1 기준 온도는 95도로 설정되고,
상기 제2 기준 온도는 90도로 설정되는 공기조화기. According to claim 1,
The first reference temperature is set to 95 degrees,
The second reference temperature is set to 90 degrees air conditioner.
상기 버퍼 구간의 소정 시간은 30초로 설정되는 공기조화기.According to claim 1,
The air conditioner in which the predetermined time of the buffer section is set to 30 seconds.
상기 냉매를 흡입 및 압축하여 토출하는 단계;
상기 압축기로부터 토출되는 상기 냉매의 토출 온도를 측정하는 단계;
상기 토출 온도가 제1 기준 온도를 초과하는 경우, 소정 시간 동안 상기 토출 온도의 변화를 모니터링 하는 버퍼 구간을 설정하는 단계;
상기 버퍼 구간의 경과 후 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 시작하는 단계; 및
상기 버퍼 구간의 경과 후 상기 토출 온도가 제2 기준 온도보다 낮은 경우, 상기 과냉각 전자팽창밸브의 개도 조절을 종료하는 공기조화기의 제어 방법.
adjusting the flow rate of the refrigerant flowing to the compressor by the supercooling electronic expansion valve;
suctioning, compressing and discharging the refrigerant;
measuring a discharge temperature of the refrigerant discharged from the compressor;
setting a buffer period for monitoring a change in the discharge temperature for a predetermined time when the discharge temperature exceeds a first reference temperature;
starting to adjust the opening degree of the supercooling electronic expansion valve after the buffer period has elapsed; and
When the discharge temperature is lower than the second reference temperature after the buffer period has elapsed, the control method of the air conditioner terminates the opening degree adjustment of the supercooling electronic expansion valve.
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