KR19980027294A

KR19980027294A - 멀티형 흡수식 냉난방기의 분지 유량 및 연소의 퍼지 제어장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR19980027294A
Application number: KR1019960045991A
Authority: KR
Inventors: 박준형
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 1998-07-15
Also published as: KR100201645B1; US5910158A

Abstract

본 발명은 각 실내 부하에 따른 실외기의 운전상태를 결정하여 시스템을 자동 제어하도록 한 멀티형 흡수식 냉난방기의 분지 유량 및 연소의 퍼지 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래의 멀티형 흡수식 냉난방기는 온-오프 제어방식으로 하나의 지정된 사이클로만 운전이 되므로 실내환경의 다양한 변화에 적응하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 주 실내기가 다른 온도 조건에만 의존하여 시스템 운전을 실시하기 때문에 여러대의 실내기가 다른 온도 조건으로 운전하기가 매우 어렵고, 비효율적인 조건이 될 수 밖에 없는 문제점이 있으며, 또한 사용자가 원하는 온도 조건을 만족시키기 위해서는 각 실내기로 흐르는 유량을 수동 조절 및 연소 입열량을 가변하는 등 조작 상의 번거로운 문제점이 있었다.

이것을 해결하기 위해, 본 발명은 각 실내기의 실내 온도를 감지하는 제1, 제2실내온도감지부와, 제1, 제2실내온도감지부로부터 얻어지는 실내온도와 사용자가 설정한 온도를 비교하고 그 비교 결과를 출력하는 제1, 제2 실내기 마이콤과, 제1, 제2실내기 마이콤에서 각각 출력된 온도를 산출하여 버너 입열량을 결정하고 그 결정된 입열량에 따라 연소 및 유량 조절 밸브를 제어하는 실외기 마이콤으로 구성된다.

Description

멀티형 흡수식 냉난방기의 분지 유량 및 연소의 퍼지 제어장치 및 그 방법

종래의 멀티형 흡수식 냉난방기의 개략 구성은 도 1에 도시된 바와 같이 연소부(1)에서 발생된 열에 의해 농도가 강한 작동용액(암모니아 수용액)으로부터 냉매인 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 발생된 농도가 약한 암모니아 수용액(이하, 약용액이라 칭함)을 생성하는 재생기(2)와, 상기 재생기(2)에서 얻어진 냉매증기를 실외기에서 외부공기와 열교환한 후 냉각되는 냉각수를 사용하여 액냉매를 응축시키는 응축기(3)와, 상기 응축기(3)에서 토출되는 액냉매를 실내기로 부터 온도가 상승된 냉수를 사용하여 다시 증발시켜 냉매증기로 만드는 증발기(4)와, 상기 증발기(4)에서 제1, 제2실내기(7)(8)로 유입되는 열교환된 냉수를 조절하는 제1, 제2조절밸브(5)(6)와, 상기 증발기(4)에서 생성된 냉매증기를 약용액이 흡수되도록 연속적인 흡수작용으로 농도가 진한 강용액으로 만드는 흡수기(9)와, 상기 흡수기(9)에서 만들어진 강용액을 상기 재생기(2)로 압송하기 위한 용액펌프(10)로 구성되어져 있다.

이와 같이 구성된 종래의 멀티형 흡수식 냉난방기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 재생기(2)에는 암모니아 수용액이 존재하는데, 이 암모니아는 물보다 낮은 온도에서 증발하는 성질이 있다.

따라서, 재생기(2)를 연소부(2)로 가열하면 물과 암모니아가 상호 분리되며, 이때 미쳐 증발하지 못한 암모니아는 물과 엷게 섞인 상태가 되는데, 이때 이러한 상태를 희용액 상태라고 부른다.

한편, 거의 분리되지 않은 상태를 강용액 상태라고 말하며, 분리된 순수한 암모니아는 응축기(3)와 증발기(4)를 거치면서 열교환을 실시하게 된다.

이러한 역할을 하는 암모니아를 냉매라 부른다.

이에 따라, 증발기(4)에서 열교환된 냉수는 조절 밸브(5)(6)를 통해 실내기(7)(8)로 유입되어 냉방을 수행하고 온도가 상승되어 들어온 냉수는 열교환을 통해 다시 냉매증기로 증발되어 진다.

상기한 냉수는 증발잠열에 의해 온도강하가 이루어진 후 각각 실내기(7)(8)로 보내져 냉방을 수행하게 된다.

이때, 각각 실내기(7)(8)로 유입되는 유량은 사용자가 조절 밸브(5)(6)를 조절하여 각각 실내기(7)(8)에 해당하는 유량을 조절하여 실내온도를 제어하였다.

한편, 증발기(4)에서 증발된 냉매증기를 흡수기(9)에서는 약용액이 흡수되도록 연속적인 흡수작용으로 농도가 진한 강용액으로 만든다.

그러면, 흡수기(9)에서 만들어진 강용액을 용액펌프(10)를 통해 펌핑되어 고압의 재생기(2)로 압송되어지며, 이러한 과정은 한 사이클로 반복이 된다.

그러나 이러한 종래의 멀티형 흡수식 냉난방기는 온-오프 제어방식을 하나의 지정된 사이클로만 운전이 되므로 실내환경의 다양한 변화에 적응하기가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 주 실내기가 다른 온도 조건에만 의존하여 시스템 운전을 실시하기 때문에 여러대의 실내기가 다른 온도 조건으로 운전하기가 매우 어렵고, 비효율적인 운전이 될 수 밖에 없는 문제점이 있으며, 또한 사용자가 원하는 온도 조건을 만족시키기 위해서는 각 실내기로 흐르는 유량을 수동 조절 및 연소 입열량을 가변하는 등 조작 상의 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명은 각 실내 부하에 따른 실외기의 운전상태를 결정하여 시스템을 자동 제어하도록 한 멀티형 흡수식 냉난방기의 분지 유량 및 연소의 퍼지 제어장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 본 발명을 달성하기 위한 기술적 수단은, 각 실내기의 실내 온도를 감지하는 제1, 제2실내온도감지수단과 ; 상기 제1, 제2실내온도감지수단으로부터 얻어지는 실내온도와 사용자가 설정한 온도를 비교하고 그 비교 결과를 출력하는 제1, 제2실내기 마이콤과 ; 상기 제1, 제2실내기 마이콤에서 각각 출력된 온도를 산출하여 버너 입열량을 결정하고 그 결정된 입열량에 따라 연소부 및 제1, 제2유량 조절밸브를 제어하는 실외기 마이콤으로 구성된 것이다.

또한, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제어 방법은, 제1 및 제2실내기 마이콤에서 얻어지는 제1 및 제2설정온도와 제1 및 제2실내온도를 가산하여 오차를 산출하는 제1과정과 ; 상기 제1과정에서 산출한 오차값을 퍼지화하는 제2과정과 ; 상기 제2과정에서 얻어지는 퍼지값에 따라 퍼지 추론을 행하는 제3과정과 ; 상기 제3과정에서 추론된 값을 비 퍼지화하여 각각의 실내기의 버너 입열량 및 유량 조절 밸브 개폐를 제어하는 제4과정으로 이루어진 것이다.

도 1은 일반적인 멀티형 흡수식 냉난방기의 개략 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 멀티형 흡수식 냉난방기의 분지 유량 및 연소의 퍼지 제어장치의 구성도.

도 3은 본 발명에 적용되는 퍼지제어를 위한 멤버쉼 함수.

도 4는 본 발명에 적용되는 퍼지제어를 위한 규칙표.

도 5는 도 2에 본 발명에 적용되는 마이콤의 제어 블럭도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

101 , 102 : 제1, 제2실내온도감지부103, 104 : 제1, 제2실내기 마이콤

105 : 실외기 마이콤105a, 105b : 제1, 제2가산기

105c :퍼지화부105d : 퍼지 추론부

105e : 비 퍼지화부106 : 연소부

107, 108 : 제1, 제2유량 제어 밸브

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 멀티형 흡수식 냉난방기의 분지 유량 및 연소의 퍼지 제어장치의 블럭 구성도이고, 도 5는 도 2에 적용되는 마이콤의 제어 블럭도를 나타낸 것으로서, 이에 도시된 바와 같이 각 실내기의 실내 온도를 감지하는 제1, 제2실내온도감지부(101)(102)와, 상기 제1, 제2실내온도감지부(101)(102)로부터 얻어지는 실내온도와 사용자가 설정한 온도를 비교하고 그 비교 결과를 출력하는 제1, 제2실내기 마이콤(103)(104)과, 상기 제1, 제2실내기 마이콤(103)(104)에서 각각 출력된 온도를 산출하여 버너 입열량을 결정하고 그 결정된 입열량에 따라 연소부(106) 및 제1, 제2유량 제어 밸브(107)(108)를 제어하는 실외기 마이콤(105)으로 구성되어져 있다.

상기에서 실외이기 마이콤(105)은 상기 제1실내기 마이콤(103)에서 얻어지는 제1설정온도와 상기 제1실내온도 감지부(101)에서 감지된 실내온도를 가산하여 오차를 산출하는 제1가산기(105a)와, 상기 제2실내기 마이콤(104)에서 얻어지는 제1설정온도와 상기 제2실내온도 감지부(102)에서 감지된 실내온도를 가산하여 오차를 산출하는 제2가산기(105b)와, 상기 제1, 제2가산기(105a)(105b)에서 각각 얻어지는 오차값을 퍼지화하는 퍼지화부(105c)와, 상기 퍼지화부(105c)에서 출력된 값에 따라 퍼지 추론을 행하는 퍼지 추론부(105d)와, 상기 퍼지 추론부(105d)에서 추론된 값을 비퍼지화하여 제1, 제2유량 제어 밸브(107)(108)의 개폐량 및 버너 입열량을 제어하는 비퍼지화부(105e)로 구성되어져 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각 실내기의 온도를 제1, 제2실내온도감지부(101)(102)가 감지하여 제1, 제2실내기 마이콤(103)(104)에 입력시킨다.

그러면, 제1, 제2실내기 마이콤(103)(104)은 상기 제1, 제2실내온도 감지부(101)(102)로부터 얻어진 실내온도와 사용자가 설정한 온도를 비교하고 그 비교 결과치를 실외기 마이콤(105)에 출력시킨다.

그러면, 실외기 마이컴(105)내의 제1, 제2가산기(105a)(105b)는 상기 제1, 제2실내기 마이콤(103)(104)에서 얻어지는 설정된 온도와 상기 제1, 제2실내온도감지부(101)(102)에서 감지된 실내온도를 가산하여 오차를 산출하고 그 산출된 값을 퍼지화부(105c)에 출력시킨다.

그러면, 퍼지화부(105c)는 상기 제1, 제2가산기(105a)(105b)에서 각각 산출된 오차값을 퍼지화하여 퍼지 추론부(105d)에 출력하게 되고, 상기 퍼지 추론부(105d)에서는 퍼지 추론을 행하게 된다.

이에 따라, 비퍼지화부(105e)는 상기 퍼지 추론부(105d)에서 추론된 값을 비 퍼지화한다.

따라서, 실외기 마이콤(105)은 비 퍼지화된 값에 따라 각 실내기와 연관된 제1, 제2유량 제어 밸브(107)(108)에 적절한 전압을 가하게 되고 이 전압에 의하여 상기 제1, 제2유량 제어 밸브(107)(108)는 개폐 정도를 조절하여 유량을 제어하게 된다.

아울러, 버너 입열량 또한 상기 실외기 마이콤(105)에 의해 퍼지 연산된 결과에 따라 가스량을 조절밸브를 통해 제어하게 되고 그때의 가스량에 맞추어 공연비를 위해 연소용팬을 이용하여 공기의 양을 제어하여 버너 입열량을 제어하게 되는 것이다.

일예로서, 도 3 및 도 4를 참고로 설명하면 실내기 1의 온도 오차가 네거티브(Negative) 또는 제로(Zero)이면 유량 조절 밸브 1의 개폐정도는 도 3의 (다)와 같이 클로즈(Close) 시킨다.

한편, 실내기 2의 온도오차가 네거티브(Negative)이면 유량 제어 밸브(2)의 개폐정도는 도 3의 (라)와 같이 클로즈(Close)시킨다.

이때, 버너 입열양은 도 3의 (마)와 같이 제로(Zero)로 만들어 난방기를 오프시키게 되는 것이다.

또한, 본 발명을 수행하기 위한 제어방법은 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2실내기 마이콤(103)(104)에서 얻어지는 제1 및 제2설정온도와 제1 및 제2실내온도를 가산하여 오차를 산출하는 제1과정을 수행한다.

이어서 상기 제1과정에서 산출한 오차값을 퍼지화하는 제2과정을 수행하고, 상기 제2과정에서 얻어지는 퍼지값에 따라 추론을 행하는 제3과정을 수행한다.

이어서 상기 제3과정에서 추론된 비 퍼지화하여 각각의 실내기의 버너 입열량 및 유량 제어 밸브 개폐를 제어하는 제4과정을 수행한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 여러대의 실내기를 각각 독립된 온도조건으로 운전이 가능하며, 각 실내기 마다 독립된 온도 제어가 가능함으로써 각 방마다 자유로운 온도 설정이 가능하므로 각 사용자들에게 보다 쾌적함을 줄 수 있는 효과가 있으며, 또한 현재 운전이 필요하지 않은 방은 기기 자체가 이를 감지하여 냉수의 유입을 차단함으로서 에너지 소비를 최소화할 수가 있고, 한대의 실외기로서 실내기 여러대 설치할 수가 있는 것이어서 적은 비용으로 큰 효과를 발휘할 수가 있는 것이다.

본 발명은 멀티형 흡수식 냉난방기의 분지 유량 및 연소의 퍼지 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 각 실내 부하에 따른 실외기의 운전상태를 결정하여 시스템을 자동 제어하도록 한 멀티형 흡수식 냉난방기의 분지 유량 및 연소의 퍼지 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Claims

각 실내기의 실내 온도를 감지하는 제1, 제2실내온도감지수단과 ;

상기 제1, 제2실내온도감지수단으로부터 얻어지는 실내온도와 사용자가 설정한 온도를 비교하고 그 비교 결과를 출력하는 제1, 제2실내기 마이콤과 ;

상기 제1, 제2실내기 마이콤에서 각각 출력된 온도를 산출하여 버너 입열량을 결정하고 그 결정된 입열량에 따라 연소 및 유량 제어 밸브를 제어하는 실외기 마이콤으로 구성된 것을 특징으로 하는 멀티형 흡수식 냉난방기의 분지유량 및 연소의 퍼지 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 실외기 마이콤은 제1, 제2실내기 마이콤에서 각각 출력된 설정온도와 실내온도를 퍼지 추론하고 그 결과에 따라 각 실내기에 해당하는 유량 제어밸브의 개폐를 각각 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티형 흡수식 냉난방기의 분지 유량 및 연소의 퍼지 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 실외기 마이콤은 상기 제1실내기 마이콤에서 얻어지는 제1설정온도와 상기 제1실내온도 감지수단에서 감지된 실내온도를 가산하여 오차를 산출하는 제1가산기(105a)와,

상기 제2실내기 마이콤에서 얻어지는 제1설정온도와 상기 제2실내온도 감지수단에서 감지된 실내온도를 가산하여 오차를 산출하는 제2가산기(105b)와,

상기 제1, 제2가산기(105a)(105b)에서 각각 얻어지는 오차값을 퍼지화하는 퍼지화부(105c)와,

상기 퍼지화부(105c)에서 출력된 값에 따라 퍼지 추론을 행하는 퍼지 추론부(105d)와,

상기 퍼지 추론부(105d)에서 추론된 값을 비퍼지화하여 제1, 제2유량 제어 밸브의 개폐량 및 버너 입열량을 제어하는 비퍼지화부(105e)로 구성된 것을 특징으로 하는 멀티형 흡수식 냉난방기의 분지 유량 및 연소의 퍼지 제어장치.
제1 및 제2실내기 마이콤에서 얻어지는 제1 및 제2설정온도와 제1 및 제2실내온도를 가산하여 오차를 산출하는 제1과정과 ;

상기 제1과정에서 산출한 오차값을 퍼지화하는 제2과정과 ;

상기 제2과정에서 얻어지는 퍼지값을 따라 퍼지 추론을 행하는 제3과정과 ;

상기 제3과정에서 추론된 비퍼지화하여 각각의 실내기의 버너 입열량 및 유량 제어 밸브 개폐를 제어하는 제4과정에서 이루어짐을 특징으로 하는 멀티형 흡수식 냉난방기의 분지 유량 및 연소의 퍼지 제어방법.
제4항에 있어서,

상기 제3과정은 하기한 퍼지 제어를 가진 규칙표와 같이 퍼지 추론을 행하는 것을 특징으로 하는 멀티형 흡수식 냉난방기의 분지 및 유량 및 연소의 퍼지 제어방법.

상기에서 멤버쉼 함수 NZ : 네거티브(Negative) 또는 제로(Zero)

SP : 스몰 포지티브(Small Positive)

BP : 빅 포지티브(Big Positive)

CL : 조절 밸브 클로즈(Close)

LI : 조절 밸브 리틀(Little)

FU : 조절 밸브 라지(Large)

ZE : 제로(Zero)

SM : 스몰(Small)

LA : 라지(Large)를 각각 나타낸다.