KR20000055688A - 에어컨의 냉매 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어컨의 냉매 유량을 자동으로 조절 장치에 관한 것으로서, 특히 멀티 에어컨에서 실내기의 토출 공기의 온도에 따라 목표 토출 공기의 온도를 산출하여 각각의 실내기에 공급되는 냉매 유량을 적절하게 분배할 수 있도록 구성된 에어컨의 냉매 조절 장치에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은, 실내기의 토출구에 설치되어 토출 공기의 온도를 감지하는 온도감지수단과; 상기 온도감지수단의 감지 결과를 입력받아 상기 실내기에 제공되는 냉매 유량을 결정하여 신호를 출력하는 제어수단과; 상기 실내기로 연결되는 냉매 배관상에 설치되어 상기 제어수단의 신호에 따라 냉매유량을 조절하는 밸브 수단으로 구성된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

Description

에어컨의 냉매 조절 장치{System for controlling the amount of refrigerant flowing in air-conditioner}

본 발명은 에어컨의 냉매 유량을 자동으로 조절 장치에 관한 것으로서, 특히 멀티 에어컨에서 실내기의 토출 공기의 온도에 따라 목표 토출 공기의 온도를 산출하여 각각의 실내기에 공급되는 냉매 유량을 적절하게 분배할 수 있도록 구성된 에어컨의 냉매 조절 장치에 관한 것이다.

도 1은 통상 사용되고 있는 싱글형 에어컨의 구성도로서, 하나의 실외기(10)와 하나의 실내기(20)가 냉매 배관(30)으로 연결되어 냉매가 냉동 사이클을 통해 순환함으로써 실내를 냉방할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 싱글형 에어컨은 실내기(20)가 하나만 구비되어 있기 때문에 방이나 거실과 같은 하나의 공간만 냉방할 때 통상 사용되고 있다.

도 2는 멀티형 에어컨이 도시된 개략적인 구성도로서, 멀티형 에어컨은 한 대의 실외기(10')에 다수대의 실내기(21')(22')(23')를 냉매 배관(30')으로 연결하여 사용하여 실내기(21')(22')(23')가 설치된 각각의 방을 냉방할 수 있도록 이루어져 있다.

여기서, 모든 실내기(21')(22')(23')가 운전될 때의 부하를 고려하여 실외기(10')에 구비되는 압축기의 용량이 결정되고, 열교환기(응축기)와 팬도 실내기(21')(22')(23')가 모두 운전될 때 충분히 대응할 수 있는 크기로 설계된다.

특히, 상기와 같이 두 대 이상의 실내기가 구비된 멀티형 에어컨의 경우 각각의 실내기(21')(22')(23')에 냉매를 분배하는 기술이 상당히 중요한 바, 즉 도 2에서와 같이 실내기가 3대 설치되어 있다면, 실내기를 1대만 운전할 경우, 실내기를 2대 운전할 경우, 실내기를 3대 모두 운전할 경우에 에어컨 시스템 내의 사이클 변화가 심하기 때문에 효율적인 냉방 효과를 얻기 어렵게 된다.

따라서, 상기한 바와 같은 멀티형 에어컨의 경우에는 팽창 수단으로 모세관을 사용하지 않고, 사이클 변화에 대한 대응 능력이 우수한 전자 팽창 밸브를 사용하고 있다.

이와 같은 전자 팽창 밸브를 사용하여 냉매를 분배하는 방식은 도 3에 도시된 바와 같이 각 실내기의 증발기(25)(26)(27)에 배관 온도센서(31)(32)(33)와 배관 출구센서(34)(35)(36)가 각각 설치되어, 상기 두 센서의 감지 결과에 따라 제어부(40)에서 과열도를 산출하고, 목표하는 증발 온도값 이상이거나 이하일 경우에 전자 팽창 밸브(11)(12)(13)를 조절하여 냉매를 분배하게 되어 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 증발기(25')(26')(27')의 배관 온도센서(31')(32')(33')를 통해 증발기의 증발 온도를 감지한 다음, 제어부(40')에서 전자 팽창 밸브(11')(12')(13')의 개도를 조절하여 냉매를 분배할 수 있도록 되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 냉매 유량 조절 시스템은 증발기의 내부에서 냉매는 액체와 기체의 2상 상태이면서 유체의 유동이 일정하지 않기 때문에 증발기 외측에서 배관 온도를 감지한 온도는 실제 냉방 온도와 심한 차이를 나타낼 수 있다.

또한, 증발기 내부에서는 압력 강하가 크기 때문에 실제의 온도보다 더 낮은 값이 감지되고, 이때의 감지 온도가 팽창 밸브의 개도량 조절에 따른 온도의 감소인지 구분이 어려우므로 전자 팽창 밸브를 적정하게 제어할 수 없음은 물론 적절한 냉매의 분배도 어려운 문제점이 발생되었다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실내로 토출되는 공기의 온도를 직접 감지하여 이를 토대로 전자 팽창 밸브를 제어함으로써 보다 효과적으로 냉매의 분배를 실현하여 최적의 냉방 효과를 실현할 수 있도록 하는 에어컨의 냉매 조절 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 에어컨의 냉매 조절 장치는, 실내기의 토출구에 설치되어 토출 공기의 온도를 감지하는 온도감지수단과; 상기 온도감지수단의 감지 결과를 입력받아 상기 실내기에 제공되는 냉매 유량을 결정하여 신호를 출력하는 제어수단과; 상기 실내기로 연결되는 냉매 배관상에 설치되어 상기 제어수단의 신호에 따라 냉매유량을 조절하는 밸브 수단으로 구성된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

도 1은 싱글형 에어컨이 도시된 사시도,

도 2는 멀티형 에어컨이 도시된 사시도,

도 3은 종래 기술에 의한 냉매 유량 자동 조절 장치가 도시된 구성도,

도 4는 다른 종래 기술에 의한 냉매 유량 자동 조절 장치가 도시된 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 에어컨의 냉매 조절 장치가 도시된 구성도,

도 6은 본 발명에 따른 실내기의 개략적인 구성도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

51 : 압축기 52 : 응축기

53, 54, 55 : 전자 팽창밸브 60 : 실내기

61, 62, 63 : 증발기 65, 66, 67 : 온도감지센서

70 : 제어부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 냉매 조절 장치가 멀티형 에어컨에 적용된 상태의 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 실내기가 도시된 내부 구성도이다.

본 발명에서 멀티형 에어컨은 도 5에 도시된 바와 같이 실외기측에 압축기(51), 응축기(52), 각 분기 배관에 3개의 전자 팽창밸브(53)(54)(55)가 각각 설치되고, 실내기측에는 상기 3개의 전자팽창 밸브(53)(54)(55)와 압축기(51) 사이에 각 방으로 연결된 분배 배관 상에 각각 하나씩 3개의 증발기(61)(62)(63)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 실내기(60)는 도 6에 도시된 바와 같이 송풍 팬(64)의 회전으로 인해 실내 공기가 강제 흡입되면서 증발기(61)(62)(63)를 통과하게 되고, 이후 토출구(69)를 통해 차가운 공기가 실내에 배출될 수 있도록 구성되어 있다.

특히, 본 발명에서는 상기와 같은 실내기(60)의 토출구(69) 측에 토출 공기의 온도를 감지하는 온도감지센서(65)(66)(67)가 설치되어 있다.

즉, 종래 기술에서는 증발기의 배관 온도를 직접 감지하던 방식과는 다르게 본 발명에서는 상기 온도감지센서(65)(66)(67)를 통해 증발기(61)(62)(63)를 통과한 다음 토출되는 공기의 온도를 감지할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 온도감지센서(65)(66)(67)는 도 5에서와 같이 제어부(70)에 연결되어 감지 신호를 입력하게 되고, 상기 제어부(70)에서는 상기 온도감지센서(65)(66)(67)의 감지 결과를 입력받아 상기 각 증발기(61)(62)(63)에 제공되는 냉매 유량을 산출하여 각각의 전자 팽창밸브(53)(54)(55)에 신호를 출력하게 된다.

즉, 상기 제어부(70)에서는 상기 온도감지센서(65)(66)(67)에서 감지한 토출 공기의 온도에 따라 목표로 하는 토출 공기의 온도를 산출한 다음 각각의 증발기(61)(62)(63)로 공급될 냉매 유량을 결정하게 된다.

그리고, 상기 전자 팽창밸브(53)(54)(55)는 상기 제어부(70)의 신호에 따라 개도량이 결정되고, 결정된 개도량에 따라 각 증발기(61)(62)(63)에 냉매가 공급되게 된다.

물론, 상기한 본 발명의 실시예는 멀티형 에어컨에 적용된 것이나 전자 팽창 밸브를 사용하는 싱글형 에어컨이나 히트 펌프식 에어컨의 경우에도 용이하게 적용할 수 있을 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 에어컨의 냉매 조절 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 6을 참고하면, 송풍팬(64)의 작동으로 증발기(61)(62)(63)를 거쳐 차가워진 공기가 토출구(59)를 통해 실내로 배출된다.

이때, 상기 토출구(59)에 설치된 각각의 온도감지센서(65)(66)(67)가 토출 공기의 온도를 감지하여 제어부(70)에 입력하게 되고, 이 제어부(70)에서는 목표 토출 공기의 온도와 비교한 다음, 목표 토출 공기의 온도값과 일정 이상 차이가 발생하는 경우에 각각의 전자팽창 밸브의 개도량을 결정하여 전자팽창 밸브(53)(54)(55)에 개도 신호를 출력하게 된다.

따라서, 상기와 같이 하여 전자 팽창 밸브(53)(54)(55)의 개도량이 목표 토출 공기의 온도에 맞게 개도됨으로써 냉매 유동의 부하 변동이 발생하더라도 실내기에 필요한 양의 냉매가 분배됨으로써 토출 공기의 온도가 적정하게 유지되어 보다 신뢰성 있는 냉방 효과를 기대할 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 에어컨의 냉매 조절 장치는 실내에 토출되는 공기의 온도를 직접 감지하여 냉매의 유동량을 결정할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 부하 변동이 발생하더라도 최적의 냉방 효과를 얻을 수 있는 이점을 제공하게 된다.

Claims (1)

1. 실내기의 토출구에 설치되어 토출 공기의 온도를 감지하는 온도감지수단과;

   상기 온도감지수단의 감지 결과를 입력받아 상기 실내기에 제공되는 냉매 유량을 결정하여 신호를 출력하는 제어수단과;

   상기 실내기로 연결되는 냉매 배관상에 설치되어 상기 제어수단의 신호에 따라 냉매유량을 조절하는 밸브 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 에어컨의 냉매 조절 장치.