KR20020049963A - 멀티형 에어컨의 용량제어장치 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티형 에어컨의 용량제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 다수개의 실내기를 갖는 멀티형 에어컨에서 실내기의 작동에 따른 용량을 선형적으로 조절할 수 있도록 용량이 다른 복수개의 압축기의 출력단과 입력단 사이에 바이패스밸브를 설치하여 바이패스되도록 하여 멀티형 에어컨의 작동 용량에 따라 바이패스밸브를 작동시켜 바이패스되는 냉매량을 조절함으로써 전체 부하용량을 제어할 수 있도록 함으로써 에너지 효율향상 및 냉매 유량제어가 용이해지는 이점이 있다.

Description

멀티형 에어컨의 용량제어장치 및 제어방법{CAPACITY CONTROL APPARATUS OF MULTI TYPE AIR-CONDITIONER AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 멀티형 에어컨에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수개의 실내기를 갖는 멀티형 에어컨에서 실내기의 작동에 따른 용량을 선형적으로 조절할 수 있도록 용량이 다른 복수개의 압축기의 출력단과 입력단 사이에 바이패스밸브를 설치하여 바이패스되도록 하여 멀티형 에어컨의 작동 용량에 따라 바이패스밸브를 작동시켜 바이패스되는 냉매량을 조절함으로써 전체 부하용량을 제어할 수 있도록 한 멀티형 에어컨의 용량제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉각사이클을 이용한 분리형 에어컨은 실외기의 압축기(compressor)에서 압축된 냉매를 응축기(condenser)에서 액화시킨 뒤 팽창밸브(expansion valve)를 통해 실내기의 증발기(evaporator)에서 다시 기화시켜 흡수되는 기화열에 의해 실내를 냉각시키게 된다.

이러한 분리형 에어컨의 일종인 멀티형 에어컨은, 실외에 통상 한 대의 실외기를 설치하고, 다수개의 실내기를 냉방시켜야 할 다수의 공간 각각 설치하여 실내를 냉방시키게 된다.

도 1은 일반적인 멀티형 에어컨의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도이다.

여기에 도시된 바와 같이, 실외기(1)의 내부에는 저압의 기체냉매를 고압의 기체냉매로 압축시키는 압축기(2)가 설치되고, 압축된 냉매는 응축기(3)에서 고압의 액체냉매로 액화된다. 이 때 발생되는 응축열은 외부로 방출되고, 응축기(3)의 배출구에 연결되어 고압의 액체냉매를 저압의 액체냉매로 압력강하시키는 팽창장치(4)와, 응축기(3)와 팽창장치(4)를 거쳐 감온/감압 되어진 냉매는 다음으로 각각의 이방변(5a∼5c)을 거쳐 다수의 액관측 밸브(6a∼6c)에 의해 각각의 실내기(7a∼7c)로 선택적으로 유입되고, 복수의 실내기(7a∼7c)에 설치된 저온의 액체냉매를 저온저압의 기체냉매로 기화시키는 각각의 증발기(8a∼8c)로 유입되어 실내를 냉방시키고 고온기체냉매가 된다. 이와 같이 고온기체냉매는 다수의 가스관측 밸브(9a∼9c)를 거쳐, 어큐뮬레이터(10)에서 냉매 내에 포함된 액체성분이 걸러지고 다시 압축기(2)로 유입된다.

또한, 상기 실외기(1) 내에 설치된 압축기(2)는 용량이 큰 정속형 압축기 한 대 또는 두 대 이상의 정속형 압축기를 이용한 시스템이 대다수를 차지하고 있다.

따라서, 멀티형 에어컨의 다수개의 실내기 중에서 일부가 작동되는 경우 부하의 작동을 제어하기 위해서는 압축기를 온오프시켜 제어하거나 다수개의 압축기를 사용하여 순차적으로 작동시켜 제어하기 때문에 작동되는 실내기에 따른 선형적인 용량제어가 이루어지지 않기 때문에 실내기가 한 대만 운전되는 경우 압축기 소비동력 증가에 따른 효율의 극심한 저하 및 냉매량의 과다 증가로 인한 실내 증발기의 응축수 비산 또는 압축기 소손 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의목적은 다수개의 실내기를 갖는 멀티형 에어컨에서 실내기의 작동에 따른 용량을 선형적으로 조절할 수 있도록 용량이 다른 복수개의 압축기의 출력단과 입력단 사이에 바이패스밸브를 설치하여 바이패스되도록 하여 멀티형 에어컨의 작동 용량에 따라 바이패스밸브를 작동시켜 바이패스되는 냉매량을 조절함으로써 전체 부하용량을 제어할 수 있도록 한 멀티형 에어컨의 용량제어장치 및 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래의 멀티형 에어컨의 구성을 도시한 개략적으로 나타낸 블록구성도이다.

도 2는 본 발명에 의한 멀티형 에어컨의 용량제어장치를 나타낸 구성도이다.

도 3은 본 발명에 의한 멀티형 에어컨의 용량제어방법을 설명하기 위한 표이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 : 실외기 2 : 압축기

3 : 응축기 4 : 팽창장치

21 : 2단형 압축기 22 : 정속형 압축기

5a∼5c : 이방변 6a∼6c : 액관측 밸브

7a∼7c : 실내기 8a∼8c : 증발기

9a∼9c : 가스관측 밸브 100 : 솔레노이드밸브

200 : 제어부

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 다수개의 실내기의 작동상태에 따라 제어부에서 압축기의 작동을 제어하여 용량제어를 하는 멀티형 에어컨에 있어서, 냉매를 압축하는 압축기의 출력단과 입력단에 매개된 바이패스밸브와, 실내기의 작동상태에 따라 압축기의 작동과 바이패스밸브를 작동시켜 피드백되는 냉매량을 조절하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

위에서 압축기는 다단형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결되어 부하량에 따라 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 멀티형 에어컨의 용량제어방법으로는 다수개의 실내기의 작동에 따라 다단형 압축기와 정속형 압축기를 작동시켜 순환되는 냉매량이 제어할 때 비선형적인 구간에서 바이패스밸브를 작동시켜 출력되는 냉매를 피드백시킴으로써 순환되는 냉매량을 선형적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

위와 같이 이루어진 본 발명은 다수개의 실내기가 작동될 때 압축기를 부하를 다단형 압축기와 정속형 압축기를 독립적으로 작동시켜 부하 용량을 제어하면서 비선형적인 구간에서 바이패스밸브를 작동시켜 출력되는 냉매를 다시 입력측으로 피드백시킴으로써 출력되는 냉매량이 변화를 선형적으로 변화하도록 하여 선형적인 용량제어가 이루어질 수 있도록 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.

도 2는 본 발명에 의한 멀티형 에어컨의 용량제어장치를 나타낸 블록구성도이다.

여기에 도시된 바와 같이, 실외기(1)의 내부에 설치되어 저압의 기체냉매를 고압의 기체냉매로 압축시키는 4HP의 2단형 압축기(21)와 6HP의 정속형 압축기(22)를 병렬로 결합하여 설치되고, 압축된 냉매는 응축기(3)에서 고압의 액체냉매로 액화된다. 이 때 발생되는 응축열은 외부로 방출되고, 응축기(3)의 배출구에 연결되어 고압의 액체냉매를 저압의 액체냉매로 압력강하시키는 팽창장치(4)와, 응축기(3)와 팽창장치(4)를 거쳐 감온/감압 되어진 냉매는 다음으로 각각의 이방변(5a∼5c)을 거쳐 다수의 액관측 밸브(6a∼6c)에 의해 각각의 실내기(7a∼7c)로 선택적으로 유입되고, 복수의 실내기(8a∼8c)에 설치된 저온의 액체냉매를 저온저압의 기체냉매로 기화시키는 각각의 증발기(8a∼8c)로 유입되어 실내를 냉방시키고 고온의 기체냉매가 된다.

이와 같이 기화된 저압의 고온기체냉매는 다수의 가스관측 밸브(9a∼9c)를 거쳐, 어큐뮬레이터(10)에서 냉매 내에 포함된 액체성분이 걸러지고 다시 다단 압축기(21)와 정속형 압축기(22)로 유입된다.

그리고, 4HP의 2단형 압축기(21)와 6HP의 정속형 압축기(22)의 출력측과 어큐뮬레이터(10)의 입력측 사이에 매개된 1HP의 냉매량을 바이패스 시키는 솔레노이드밸브(100)가 설치되어 4HP의 2단형 압축기(21) 또는 6HP의 정속형 압축기(22)에서 출력되는 냉매를 다시금 입력측으로 피드백시키게 된다.

또한, 실내기(7a∼7b)의 작동상태에 따라 4HP의 2단형 압축기(21)와 6HP의 정속형 압축기(22)의 작동을 제어할 뿐만 아니라 솔레노이드밸브(100)의 작동을 제어하는 제어부(200)가 설치된다.

이때 4HP의 2단형 압축기(21)는 2HP씩 분리하여 독립적으로 작동시킬 수 있게 되어 일반적인 방법에 의해 4HP의 2단형 압축기(21)와 6HP의 정속형 압축기(22)를 작동시킬 경우 제어할 수 있는 압력은 2HP, 4HP, 6HP, 8HP, 10HP이다.

즉, 2단형 압축기(21)의 1단을 작동을 시킬 경우, 2단을 작동시킬 경우, 정속형 압축기(22)를 작동시킬 경우, 정속형 압축기(22)와 2단형 압축기(21)의 1단을 작동시킬 경우, 정속형 압축기(22)와 2단형 압축기(21)의 2단을 작동시킬 경우가 된다.

이와 같이 작동될 때 솔레노이드밸브(100)를 작동시켜 1HP의 냉매압을 바이패스시켜 압축기의 출력측에서 입력측으로 바이패스시키게 되면 압축기의 출력에서 1HP이 부족하게 되어 2단형 압축기(21)와, 정속형 압축기(22)와,솔레노이드밸브(100)를 서로 조합하여 작동시키게 되면, 1HP에서부터 10HP까지 선형적으로 제어가능하게 된다.

위와 같이 이루어진 멀티형 에어컨의 용량 제어장치의 작동을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 멀티형 에어컨의 용량제어방법을 설명하기 위한 표이다.

여기에 도시된 바와 같이, 1HP으로 용량을 제어하고자 할 경우에는 솔레노이드밸브(100)를 작동시키고, 2단형 압축기(21)를 1단으로 작동시키게 되면 2단형 압축기(21)의 출력중 1HP이 솔레노이드밸브(100)를 통해 바이패스됨으로써 실제적으로 출력되는 냉매압은 1HP이 되게된다.

또한, 2HP으로 용량을 제어하고자 할 경우에는 2단형 압축기(21)를 1단으로 작동시키게 되면 2HP으로 출력된다.

이와 같은 방법으로 솔레노이드밸브(100)를 작동시킬 경우 1HP이 바이패스 되기 때문에 전체 출력되는 용량에서 1HP이 감하게 된다.

따라서, 9HP의 용량을 제어하고자 할 경우에는 2단형 압축기(21)를 2단으로 작동시키고 6HP의 정속형 압축기(22)를 작동시키며, 솔레노이드밸브(100)를 작동시키게 되면 10HP의 출력중에서 1HP이 바이패스되기 때문에 실제적으로 출력되는 용량은 9HP이된다.

이렇게 솔레노이드밸브(100)가 작동될 때 1HP이 바이패스되도록 하였지만 솔레노이드밸브(100)를 미세조절할 경우에는 냉매압을 더욱더 미세조절할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 다단형 압축기와 정속형 압축기를 병렬로 연결하고 압축기의 출력단과 입력단에 바이패스밸브를 형성하여 출력되는 냉매를 바이패스시킴으로써 다단형 압축기와 정속형 압축기의 작동시 선형적으로 작동되는 않는 용량구간에 바이패스밸브를 작동시켜 냉매압을 분산시킴으로써 선형적으로 냉매압을 조절함으로써 에너지 효율향상 및 냉매 유량제어가 용이해지는 이점이 있다.

Claims (8)

1. 다수개의 실내기의 작동상태에 따라 제어부에서 압축기의 작동을 제어하여 용량제어를 하는 멀티형 에어컨에 있어서,

   냉매를 압축하는 압축기의 출력단과 입력단에 매개된 바이패스밸브와,

   실내기의 작동상태에 따라 상기 압축기의 작동과 상기 바이패스밸브를 작동시켜 피드백되는 냉매량을 조절하는 제어부

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 용량제어장치.
2. 다수개의 실내기의 작동상태에 따라 제어부에서 압축기의 작동을 제어하여 용량제어를 하는 멀티형 에어컨에 있어서,

   냉매를 압축하는 압축기의 출력단과 어큐뮬레이터의 입력단에 매개된 바이패스밸브와,

   실내기의 작동상태에 따라 상기 압축기의 작동과 상기 바이패스밸브를 작동시켜 피드백되는 냉매량을 조절하는 제어부

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 용량제어장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 압축기는 다단형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 용량제어장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 다단형 압축기와 정속형 압축기는 서로 독립적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 용량제어장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 바이패스밸브는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 용량제어장치.
6. 다수개의 실내기의 작동상태에 따라 제어부에서 압축기의 작동을 제어하여 용량제어를 하는 멀티형 에어컨에 있어서,

   다수개의 실내기의 작동에 따라 압축기의 작동시킬 때 부하 용량에 따라 솔레노이드밸브를 작동시켜 출력되는 냉매를 바이패스시키는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 용량제어방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 압축기는 다단형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 용량제어방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 다단형 압축기와 정속형 압축기는 서로 독립적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 용량제어방법.