KR20010003811A - The operation method for improving starting property of a inverter air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인버터 에이컨에 있어서, 압축기 정지시 실외온도를 검지하여, 실외온도 및 압축기 정지전의 운전주파수에 따라 전자 팽창변의 개도의 적정값을 계산하여 적정개도를 유지할 수 있도록 하여 기동실패를 방지하도록 한 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법에 관한 것으로, 특히 압축기가 정지되어 있는 2분간 적정개도를 유지하도록 하여, 압축기 입출구의 압력차를 없애고, 재기동시 압축기 입구로의 급격한 액냉매 유입을 방지할 수 있도록 한 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법에 관한 것이다.According to the present invention, an inverter air conditioner detects an outdoor temperature when the compressor is stopped, calculates an appropriate value of the opening degree of the electronic expansion valve according to the outdoor temperature and the operating frequency before the compressor is stopped, and maintains the proper opening to prevent starting failure. The present invention relates to an operation method for improving the starting characteristics of an inverter air conditioner, and in particular, to maintain an appropriate opening degree for 2 minutes while the compressor is stopped, to eliminate the pressure difference between the compressor inlet and the outlet, and to prevent a sudden inflow of liquid refrigerant into the compressor inlet when restarting. A method of improving the starting characteristics of an inverter air conditioner.
도 1은 일반적인 냉방사이클을 보여주는 에이컨의 블럭 구성도로서, 이에 도시된 바와같이, 가스상의 냉매를 고온 고압의 증기냉매로 압축시키는 압축기(10)와, 상기에서 압축된 증기냉매를 상온 고압의 액냉매로 응축 액화시키는 응축기(20)와, 상기 응축기(20)에서 액화된 냉매의 압력을 강화시키는 리시버(30)와, 상기 리시버(30)를 통해 전달된 냉매를 주위의 열을 빼앗아서 증발시키고, 이 증발한 냉매를 다시 상기 압축기(10)에 제공하는 증발기(50)와, 상기 리시버(30)의 냉매를 상기 증발기(50)로 전달하는 전자 팽창변(40)과, 상기 압축기(10)의 토출구측의 온도를 감지하는 토출 온도센서(70)와, 상기 토출 온도센서(70)로 부터 압축기의 토출구측의 온도를 받아 상기 압축기(10)의 동작여부를 판단하여, 상기 전자 팽창변(40)의 개도 상태를 조절하는 마이크로 컴퓨터(60)로 구성된다.1 is a block diagram of an air conditioner showing a general cooling cycle. As shown in FIG. 1, a compressor 10 for compressing a gaseous refrigerant into a high temperature and high pressure steam refrigerant and a liquid at room temperature and high pressure are compressed. Condenser 20 for condensing and liquefying the refrigerant, the receiver 30 for enhancing the pressure of the refrigerant liquefied in the condenser 20, and the refrigerant delivered through the receiver 30 to take away the heat around the evaporation The evaporator 50 provides the evaporated refrigerant to the compressor 10 again, the electronic expansion valve 40 which delivers the refrigerant of the receiver 30 to the evaporator 50, and the compressor 10. The electronic expansion valve 40 determines whether the compressor 10 is operated by receiving the discharge temperature sensor 70 for sensing the temperature of the discharge port side and the temperature of the discharge port side of the compressor from the discharge temperature sensor 70. Micro-controlled opening degree of It consists of a computer 60.
이와같이 구성된 종래기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the prior art configured as described above is as follows.
가스상의 냉매가 압축기(10)에서 고온 고압의 증기 냉매로 압축시켜 응축기(20)로 전달한다.The gaseous refrigerant is compressed to a high temperature and high pressure steam refrigerant in the compressor 10 and transferred to the condenser 20.
그러면 상기 응축기(20)는 액화된 냉매를 상온 고압의 액냉매로 응축시킨다.The condenser 20 then condenses the liquefied refrigerant into liquid refrigerant at room temperature and high pressure.
이렇게 응축된 액냉매는 리시버(30)와 전자 팽창변(40)을 통해 저온 저압의 액냉매로 되어 증발기(50)로 흡입된다.The liquid refrigerant condensed as described above becomes a low-temperature low-pressure liquid refrigerant through the receiver 30 and the electron expansion valve 40 and is sucked into the evaporator 50.
상기 증발기(50)로 흡입된 액냉매는 주위에서 열을 빼앗아서 증발시키고, 이 증발된 저온 저압의 증기냉매는 가스로 되어 다시 압축기(10)에 흡입되어 순환 작용이 반복된다.The liquid refrigerant sucked into the evaporator 50 is evaporated by taking heat away from the surroundings, and the vaporized low temperature and low pressure steam refrigerant becomes a gas and is sucked back into the compressor 10 to repeat the circulation action.
이와같이 순환 작용이 반복될 때, 토출 온도센서(70)는 상기 압축기(10)의 토출구측의 온도를 감지하여 마이크로 컴퓨터(60)로 전달한다.When the circulation operation is repeated in this way, the discharge temperature sensor 70 detects the temperature of the discharge port side of the compressor 10 and transmits it to the microcomputer 60.
그러면 상기 마이크로 컴퓨터(60)는 토출 온도센서(70)로 부터 전달된 온도를 읽어들여 압축기(10)가 동작하는 상태인지 정지상태인지를 판단한다.Then, the microcomputer 60 reads the temperature transmitted from the discharge temperature sensor 70 and determines whether the compressor 10 is operating or stopped.
이렇게 압축기(10)의 동작상태에 따라 마이크로 컴퓨터(60)는 전자 팽창변(40)의 상태를 제어하는데, 이 제어동작에 대하여 도 2에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.Thus, the microcomputer 60 controls the state of the electronic expansion valve 40 according to the operation state of the compressor 10. This control operation will be described with reference to FIG. 2 as follows.
마이크로 컴퓨터(60)는 상기 토출 온도센서(70)로 부터 읽어들인 온도에 의해 판단한 결과, 압축기(10)가 동작상태이면 전자 팽창변(40)을 구동시켜 적정한 개도를 유지해주도록 한다.As a result of judging by the temperature read from the discharge temperature sensor 70, the microcomputer 60 drives the electronic expansion valve 40 to maintain an appropriate opening degree when the compressor 10 is in an operating state.
그리고 상기 압축기(10)가 정지상태이면, 상기 압축기(10)가 정지되기 전의 개도를 유지할 수 있도록 전자 팽창변(40)을 제어한다.When the compressor 10 is in a stopped state, the electronic expansion valve 40 is controlled to maintain the opening degree before the compressor 10 is stopped.
가령, 압축기(10)가 정지하기 전의 전자 팽창변(40)의 개도가 작게 열려 있을 경우, 마이크로 컴퓨터(60)는 계속해서 개도가 작게 열려있는 상태를 유지할 수 있도록 전자 팽창변(40)을 제어한다.For example, when the opening degree of the electronic expansion valve 40 before the compressor 10 stops is opened small, the microcomputer 60 continuously controls the electronic expansion valve 40 so that the opening degree can be kept small.
그리고, 압축기가 정지하기 전의 전자 팽창변(40)의 개도가 크게 열려 있는 경우, 상기 마이크로 컴퓨터(60)는 계속해서 개도가 크게 열려있는 상태를 유지할 수 있도록 상기 전자 팽창변(40)을 제어한다.Then, when the opening degree of the electronic expansion valve 40 before the compressor stops is greatly opened, the microcomputer 60 continuously controls the electronic expansion valve 40 so that the opening degree can be kept large.
상기 압축기(10) 정지 후 2분뒤에 기동하게 된다.It starts two minutes after the compressor 10 is stopped.
상기 압축기(10)가 기동하여 동작하게 되면, 상기 마이크로 컴퓨터(60)는 다시 전자 팽창변(40)을 제어하여 개도를 조절한다.When the compressor 10 is started and operated, the microcomputer 60 again controls the electronic expansion valve 40 to adjust the opening degree.
그러나, 상기에서와 같은 종래기술에 있어서, 인버터 에어컨의 경우 압축기가 정지하면 전자 팽창변의 개도는 정지하기 전의 개도를 유지하고 있게 되는데, 압축기 정지전의 개도가 작게 열려있으면 압축기 입출구의 압력차가 커서 2분후 압축기 기동시 기동실패의 원인이 되는 문제점이 있고, 개도가 크게 열려있으면 압력 평형은 이루어지나 초기 기동시 압축기 입구로 액냉매 유입이 급격하게 되어 도 3에 도시한 바와같이 초기 과전류가 흐르게 되는 문제점이 있다.However, in the prior art as described above, in the case of the inverter air conditioner, when the compressor is stopped, the opening degree of the electronic expansion valve is maintained before the stop, but when the opening degree before the compressor is stopped is small, the pressure difference between the compressor inlet and outlet is large and two minutes later. When the compressor is started, there is a problem that causes a start failure, and when the opening degree is largely open, pressure balance is achieved, but when the initial startup starts, the liquid refrigerant flows into the compressor inlet rapidly, and thus, an initial overcurrent flows as shown in FIG. 3. have.
따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 압축기가 정지했을 때, 압축기의 정지전 운전주파수와 실내, 실외온도를 검지하여 적정한 개도를 계산하고, 이 계산된 개도를 유지할 수 있도록 한 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법을 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention for solving the conventional problems as described above is to detect the operating frequency and the indoor and outdoor temperature before the compressor stops when the compressor is stopped, calculate the appropriate opening degree, and maintain the calculated opening degree It is to provide an operation method of improving the starting characteristics of the inverter air conditioner.
본 발명의 다른 목적은 적정한 개도를 계산하고, 이 계산된 개도를 압축기 정지 후 기동하기까지 유지할 수 있도록 하여 기동실패를 방지하고, 기동시 초기 과전류가 흐르는 것을 방지하도록 한 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to improve the starting characteristics of the inverter air conditioner to calculate an appropriate opening degree, to maintain the calculated opening degree until starting after the compressor stops, to prevent starting failure, and to prevent the initial overcurrent during starting. In providing a method.
도 1은 일반적인 냉동 사이클을 보여주는 인버터 에어컨의 블럭 구성도.1 is a block diagram of an inverter air conditioner showing a general refrigeration cycle.
도 2는 인버터 에이컨의 압축기 정지시 개도 제어방법에 대한 동작 흐름도.2 is a flowchart illustrating a method of controlling an opening degree when a compressor stops in an inverter air conditioner.
도 3은 압축기 입출구의 압력차에 의한 초기 기동실패시의 과전류 파형도.3 is an overcurrent waveform diagram at the time of initial start failure due to the pressure difference between the compressor inlet and outlet;
도 4는 본 발명 인버터 에이컨의 기동특성 향상 운전방법에 대한 동작 흐름도.4 is a flowchart illustrating an operation method for improving operation characteristics of the inverter aicon of the present invention.
도 5는 본 발명에서 2분간 적정개도를 유지했을 때의 초기 기동시 전류 파형도.Fig. 5 is a waveform diagram of current at initial startup when a proper opening degree is maintained for 2 minutes in the present invention.
***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ********** Explanation of symbols for the main parts of the drawing *****
10 : 증발기 20 : 압축기10: evaporator 20: compressor
30 : 응축기 40 : 리시버30: condenser 40: receiver
50 : 전자 팽창변 60 : 마이크로 컴퓨터50: electronic expansion valve 60: microcomputer
70 : 토출 온도센서 80 : 실외 온도센서70: discharge temperature sensor 80: outdoor temperature sensor
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압축기의 정지여부를 판단하는 제1단계와, 상기에서 압축기 정지시 압축기 정지전의 주파수를 기억시키는 제2단계와, 상기에서 기억시킨 주파수와 정격 주파수를 비교하고, 그 비교된 주파수에 따른 보상개도를 결정하는 제3단계와, 상기에서 보상개도 결정 후 실외온도와 실내온도를 감지하는 제4단계와, 상기에서 감지한 실외온도와 실내온도의 차를 구하는 제5단계와, 상기에서 구한 온도차에 의한 보상개도를 결정하는 제6단계와, 상기 제3단계에서 결정한 주파수에 의한 보상개도와 제6단계에서 결정한 온도차에 의한 보상개도를 이용하여 압축기 오프시 개도를 구하는 제7단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a first step of determining whether the compressor is stopped, the second step of storing the frequency before the compressor stops when the compressor is stopped, comparing the stored frequency and the rated frequency, A third step of determining a compensation opening degree according to the compared frequency, a fourth step of detecting an outdoor temperature and an indoor temperature after determining the compensation opening degree, and a fifth step of obtaining a difference between the detected outdoor temperature and the indoor temperature And a sixth step of determining the compensation opening degree by the temperature difference obtained above, and a compensation opening degree by turning off the compressor by using the compensation opening degree by the frequency determined in the third step and the compensation opening degree by the temperature difference determined in the sixth step. Characterized in that the seventh step.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings in detail as follows.
도 4는 본 발명 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법에 대한 동작 흐름도로서, 이에 도시한 바와같이, 압축기가 정지상태인지 동작상태를 판단하는 제1단계(S11)와, 상기 제1단계(S11)에서 압축기 동작시엔 적정한 개도로 제어하고, 압축기 정지시엔 압축기 정지전의 주파수를 기억시키는 제2단계(S12)와, 상기에서 기억시킨 주파수와 정격 주파수를 비교하는 제3단계(S13)와, 상기 제3단계(S13)에서 압축기 정지전의 주파수가 정격주파수 보다 높으면 주파수에 의한 보상개도(A)를 +20으로 설정하는 제4단계(S14)와, 상기 제3단계(S13)에서 압축기 정지전의 주파수가 정격주파수 보다 낮으면 주파수에 의한 보상개도(A)를 -10으로 설정하는 제5단계(S15)와, 보상개도 결정 후 실외온도와 실내온도를 감지하는 제6단계(S16)와, 상기 제6단계(S16)에서 감지한 실외온도와 실내온도의 차(△T)를 구하는 제7단계(S17)와, 상기 제7단계(S17)에서 구한 온도차(△T)가 15℃ 보다 높으면 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 250으로 설정하는 제8단계(S18,S21)와, 상기 제7단계(S17)에서 구한 온도차(△T)가 10℃ 보다 높으면 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 230으로 설정하는 제9단계(S19,S22)와, 상기 제7단계(S17)에서 구한 온도차(△T)가 5℃ 보다 높으면 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 210으로 설정하는 제10단계(S20,S23)와, 상기 제7단계(S17)에서 구한 온도차(△T)가 5℃ 미만이면 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 190으로 설정하는 제11단계(S24)와, 상기에서 구한 주파수에 의한 보상개도(A)와 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 더하여 압축기 정지시 전자 팽창변의 적정개도를 구하는 제12단계로 이루어진다.FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation method for improving operating characteristics of an inverter air conditioner according to the present invention. As shown in FIG. 4, a first step S11 of determining whether an compressor is in a stopped state and an operation state of the inverter air conditioner are described. In step S12 of controlling the opening degree at the time of compressor operation and storing the frequency before compressor stop at the compressor stop, the third step S13 of comparing the stored frequency with the rated frequency, and the third step. If the frequency before the compressor stops in step S13 is higher than the rated frequency, the fourth step S14 of setting the compensation opening degree A by the frequency to +20 and the frequency before the compressor stop in the third step S13 are rated. If the frequency is lower than the fifth step (S15) of setting the compensation opening degree A by the frequency to -10, the sixth step (S16) of detecting the outdoor temperature and the indoor temperature after determining the compensation opening degree, and the sixth step The outdoor temperature detected in (S16) When the temperature difference ΔT obtained in the seventh step S17 and the temperature difference ΔT obtained in the seventh step S17 is higher than 15 ° C., the compensation opening degree B due to the indoor temperature difference is set to 250. If the temperature difference ΔT obtained in the eighth step (S18, S21) and the seventh step (S17) is higher than 10 ° C, the ninth step (S19, S22), when the temperature difference ΔT obtained in the seventh step S17 is higher than 5 ° C., the tenth step S20 and S23 of setting the compensation opening degree B due to the indoor temperature difference to 210 and the seventh step; When the temperature difference ΔT obtained in step S17 is less than 5 ° C., the eleventh step S24 of setting the compensation opening degree B due to the room temperature difference to 190, and the compensation opening degree A according to the frequency obtained above, A twelfth step is performed to obtain an appropriate opening degree of the electronic expansion valve when the compressor is stopped by adding the compensation opening degree B caused by the room temperature difference.
이와같이 각 단계로 이루어진 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with respect to the operation and effect of the present invention made of each step as follows.
도 1에 도시한 압축기(10), 응축기(20), 전자 팽창변(30), 증발기(50)가 순환을 반복하면서 실내를 냉방시킨다.The compressor 10, the condenser 20, the electron expansion valve 30, and the evaporator 50 shown in FIG. 1 repeat the circulation to cool the room.
이때 마이크로 컴퓨터(60)는 토출 온도센서(70)를 통해 압축기 토출구의 온도를 읽어들여 압축기가 동작하는지, 정지상태인지를 판단한다.(S11)At this time, the microcomputer 60 reads the temperature of the compressor discharge port through the discharge temperature sensor 70 and determines whether the compressor is operating or stopped.
판단 결과, 압축기(10)가 정상적으로 동작하면 마이크로 컴퓨터(60)는 전자 팽창변(40)의 개도를 제어한다.As a result of the determination, when the compressor 10 operates normally, the microcomputer 60 controls the opening degree of the electronic expansion valve 40.
그리고 상기 압축기(20)가 정지상태이면, 마이크로 컴퓨터(60)는 압축기 정지전의 주파수를 메모리에 기억시킨다.(S12)If the compressor 20 is in the stopped state, the microcomputer 60 stores the frequency before the compressor stops in the memory. (S12)
이렇게 압축기 정지전의 주파수를 메모리에 기억시킨뒤, 그 기억시킨 주파수와 정격주파수를 비교한다.(S13)After storing the frequency before the compressor stop in the memory, the stored frequency is compared with the rated frequency (S13).
비교 결과, 상기 압축기 정지시의 주파수가 정격주파수 보다 높으면 주파수에 의한 보상개도(A)를 +20으로 설정하고(S14), 상기 압축기 정지시의 주파수가 정격주파수 보다 낮으면 보상개도(A)를 -10으로 설정한다.(S15)As a result of the comparison, if the frequency at the time of stopping the compressor is higher than the rated frequency, the compensation opening degree A is set to +20 (S14). Set to -10 (S15).
이렇게 보상개도(A)를 설정하고 나면 증발기(50)에 설치되어 있는 실외 온도센서(80)로 부터 실외온도를 읽어들이고, 미도시된 실내 온도센서로 부터 실내온도를 읽어들인다.(S16)After setting the compensation opening degree A, the outdoor temperature is read from the outdoor temperature sensor 80 installed in the evaporator 50, and the indoor temperature is read from the indoor temperature sensor (not shown).
이렇게 실외온도와 실내온도를 읽어들인 실외온도와 실내온도의 차(△T)를 구한다.(S17)In this way, the difference between the outdoor temperature and the indoor temperature obtained by reading the outdoor temperature and the indoor temperature (ΔT) is obtained.
상기에서 구한 온도차(△T)가 15℃ 이상이면(S18), 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 250으로 설정한다.(S21)If the temperature difference ΔT obtained above is 15 ° C. or higher (S18), the compensation opening degree B caused by the indoor temperature difference is set to 250. (S21)
그리고 상기 온도차(△T)가 10℃ 이상이면(S19), 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 230으로 설정하고(S22), 온도차(△T)가 5℃ 이상이면(S20) 보상개도(B)를 210으로 설정하고(S23), 온도차(△T)가 5℃ 미만이면 보상개도(B)를 190으로 설정한다.(S24)When the temperature difference ΔT is 10 ° C. or more (S19), the compensation opening degree B due to the indoor temperature difference is set to 230 (S22), and when the temperature difference ΔT is 5 ° C. or more (S20), the compensation opening degree ( B) is set to 210 (S23), and if the temperature difference ΔT is less than 5 ° C, the compensation opening degree B is set to 190 (S24).
앞에서 설명한 바와같이 압축기(10)가 정지했을 때 정지하기 전의 운전주파수에 따른 보상개도(A)를 설정하고, 실외온도와 실내온도의 차(△T)를 구하여 이 온도차에 따른 보상개도(B)를 설정한다.As described above, when the compressor 10 stops, the compensation opening degree A is set according to the operating frequency before stopping, the difference between the outdoor temperature and the room temperature ΔT is obtained, and the compensation opening degree B according to the temperature difference is obtained. Set.
이렇게 설정한 주파수에 의한 보상개도(A)와 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 더하여 압축기 오프시 개도를 구한다.(S25)The opening degree when the compressor is turned off is obtained by adding the compensation opening degree A by the frequency thus set and the compensation opening degree B by the room temperature difference (S25).
즉, 오프시 개도 = A+BThat is, opening degree at off = A + B
상기에서 구한 오프시 개도를 압축기 정지 후 2분 뒤에 기동할 때 까지 유지하도록 마이크로 컴퓨터(60)가 전자 팽창변(40)을 제어한다.The microcomputer 60 controls the electronic expansion valve 40 to maintain the above-mentioned off-time opening degree until starting up two minutes after the compressor stops.
이렇게 구한 오프시 개도는 2분 후의 압축기 기동시 압축기 입출구의 압력차가 없어서 압축기 기동이 실패하는 일이 없어진다.The off-time opening degree thus obtained is such that there is no pressure difference between the compressor inlet and outlet at the start of the compressor after 2 minutes, and thus the compressor starting does not fail.
그리고, 오프시 개도는 2분 후의 압력차가 없을 적정한 개도이므로, 초기 기동시 압축기 입구로 액냉매 유입이 급격하게 되어 초기 과전류가 흐르는 문제가 발생하지 않게 된다.In addition, since the opening degree at the time of off is an appropriate opening degree without a pressure difference after 2 minutes, the liquid refrigerant flows into the compressor inlet rapidly at the initial start, and the problem of the initial overcurrent flowing does not occur.
압축기 정지 후 기동시까지의 2분 동안 적정 개도를 유지했을 때의 초기 기동파형을 살펴보면 도 5에서와 같이 안정된 파형을 얻을 수 있다.Looking at the initial starting waveform when the appropriate opening degree is maintained for 2 minutes from the compressor stop to starting, a stable waveform can be obtained as shown in FIG. 5.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 압축기가 정지된 후 다시 기동할 때 까지의 시간동안 적정 개도를 유지하도록 함으로써, 압축기 입출구의 압력차도 없애고, 재기동시 압축기 입구로 급격한 액냉매가 유입되는 것을 방지하도록 한 효과가 있다.As described in detail above, the present invention maintains an appropriate opening degree for a time from when the compressor is stopped to restarting, thereby eliminating the pressure difference between the compressor inlet and outlet, and preventing a rapid liquid refrigerant from entering the compressor inlet upon restarting. There is one effect.
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