KR20040027190A

KR20040027190A - 공기조화기의 압축기 제어방법

Info

Publication number: KR20040027190A
Application number: KR1020020058962A
Authority: KR
Inventors: 노현일
Original assignee: 위니아만도 주식회사
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-01

Abstract

본 발명은 공기조화기의 압축기 제어방법에 관한 것으로, 특히 인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 가진 공기조화기에 있어서, 정속형 압축기의 구동 시점과 정지 시점을 부하 용량변환점을 중심으로 완충 부하 용량범위의 상한점에서 구동시키고, 하한점에서 정지시키도록 서로 다르게 설정하여 구동함으로써, 인버터형 압축기와 정속형 압축기의 용량변화점 근처에서 정속형 압축기의 잦은 온/오프를 방지하여 그 운전 효율이 상승시켜 소비전력을 감소시키며, 정속형 압축기의 수명을 연장시키도록 하는 기술이다.

Description

공기조화기의 압축기 제어방법{Control method for compressor in air conditioner}

본 발명은 공기조화기의 압축기 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 효율적으로 구동시켜 용량변환점에서의 정속형 압축기의 잦은 온/오프를 방지하여 그 운전 효율이 상승시켜 소비전력을 감소시키며, 정속형 압축기의 수명을 연장시키도록 하는 기술이다.

공기조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 장치이다. 이를테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로 조절하고 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절한다. 또한, 공기조화기는 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로의 조절도 가능하다. 공기조화기의 이러한 편리함 때문에 보다 다양한 제품이 점차 확대, 사용되었고 소비자들은 자연히 높은 에너지 사용 효율과 우수한 성능 및 편리하게 이용할 수 있는 제품을 요구하게 되었다.

도 1은 인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 가진 일반적인 공기조화기의 구성을 도시한 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 실외기(10)의 내부에 설치되어 저압의 기체냉매를 저압의 기체냉매로 압축시키는 인버터형 압축기(15)와 정속형 압축기(17)를 병렬로 결합하여 설치되고, 압축된 냉매는 응축기(13)에서 고압의 액체냉매로 액화시킨다. 이때 발생되는 응축열은 외부로 방출되고, 응축기(13)의 배출구에 연결되어 고압의액체냉매를 저압의 액체냉매로 압력 강하시키는 팽창장치(11)와, 응축기(13)와 팽창장치(11)를 거쳐 감온/감압 되어진 냉매는 실내기(20)로 선택적으로 유입되고, 실내기(20)에 설치된 저압의 액체냉매를 고압의 기체냉매로 기화시키는 증발기(21)로 유입되어 냉방하게 된다. 이와 같이 기화된 저압의 기체냉매는 어큐뮬레이터(19)에서 냉매 내에 포함된 액체성분이 걸러지고 다시 인버터형 압축기(15)와 정속형 압축기(17)로 유입된다.

도 2는 종래의 인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 가진 공기조화기의 압축기 제어방법을 설명하기 위해 나타낸 그래프이다.

먼저, 상기 각 압축기의 용량은 다음과 같이 선정된다. 상기 공기조화기의 최대 요구용량이 8이라고 가정하면, 유도모터(미도시함)의 입력 주파수를 가변 시켜 구동되는 인버터형 압축기는 0 ~ 5의 냉방용량까지 가변 시키면서 구동할 수 있고, 정속형 압축기는 5의 냉방용량을 구동할 수 있는 압축기로 선정된다.

그러면, 상기 공기조화기의 요구용량이 인버터형 압축기와 정속형 압축기의 냉방용량 변환점인 5를 기준으로 인버터형 압축기를 구동하거나, 정속형 압축기를 구동하거나, 인버터형 압축기와 정속형 압축기를 동시에 구동하게된다. 즉, 예를 들어, 상기 공기조화기의 냉방 요구용량이 4에서 6으로 변환되면, 기존에는 냉방용량의 최대값이 5인 인버터형 압축기의 입력주파수를 가변하여 냉방용량을 4로 구동시키다가 6으로 변환되면, 5의 냉방용량을 구동할 수 있는 정속형 압축기를 구동하는 동시에 인버터형 압축기의 입력주파수를 가변하여 냉방용량이 1이 되도록 구동하였다.

상기와 같은 종래의 공기조화기의 압축기 제어방법을 이용하여 압축기를 구동하게 되면, 상기 공기조화기의 냉방요구 부하용량이 상기 인버터형 압축기와 정속형 압축기의 부하 용량변환점에서 동작 시, 정속형 압축기가 자주 온/오프되며, 인버터형 압축기의 회전수가 최대점 근처에서 최소점 근처로 급격히 변화하는 문제점이 있었다.

그로 인해, 정속형 압축기와 인버터 압축기의 수명이 저하되며, 소비전력이 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 가진 공기조화기에 있어서, 정속형 압축기의 구동 시점과 정지 시점을 부하 용량변환점을 중심으로 완충 부하 용량범위의 상한점에서 구동시키고, 하한점에서 정지시키도록 서로 다르게 설정하여 구동함으로써, 인버터형 압축기와 정속형 압축기의 부하 용량변화점 근처에서 정속형 압축기의 잦은 온/오프를 방지하여 그 운전 효율이 상승시켜 소비전력을 감소시키며, 압축기의 수명을 연장시키도록 하는 공기조화기의 압축기 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 가진 일반적인 공기조화기의 구성을 도시한 개략도.

도 2는 종래의 인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 가진 공기조화기의 압축기 제어방법을 설명하기 위해 나타낸 그래프.

도 3은 본 발명에 따른 인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 가진 공기조화기의 압축기 제어방법을 설명하기 위해 나타낸 그래프.

-- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --

10 : 실외기 11 : 팽창장치

13 : 응축기 15 : 인버터형 압축기

17 : 정속형 압축기 19 : 어큐뮬레이터

20 : 실내기 21 : 증발기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 가진 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 인버터형 압축기와 정속형 압축기의 부하 용량변환점을 중심으로 완충 부하 용량범위를 설정한 다음, 설정된 완충 부하 용량범위의 상한점에서 정속형 압축기를 구동시키고, 하한점에서 정속형 압축기를 정지시키도록 정속형 압축기의 구동 시점과 정지 시점을 다르게 하여 구동하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 압축기 제어방법을 제공한다.

따라서, 본 발명은 인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 효율적으로 구동시켜 부하 용량변환점 근처에서 정속형 압축기의 잦은 온/오프를 방지하며, 인버터형 압축기의 회전수가 최대점 근처에서 최소점 근처로 급격히 변화하는 것을 방지하게된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 가진 공기조화기의 압축기 제어방법을 설명하기 위해 나타낸 그래프이다.

먼저, 상기 각 압축기의 부하 용량은 다음과 같이 선정된다. 상기 공기조화기의 최대 부하 요구용량이 8이라고 가정하면, 유도모터(미도시함)의 입력 주파수를 가변 시켜 구동되는 인버터형 압축기는 0 ~ 5의 냉방용량까지 가변 시키면서 구동할 수 있고, 정속형 압축기는 5의 냉방용량을 구동할 수 있는 압축기로 선정된다.

이때, 상기 인버터형 압축기와 정속형 압축기의 용량변환점 근처에서 정속형 압축기의 구동 시점과 정지 시점을 다르게 설정하여 구동한다. 즉, 상기 인버터형 압축기와 정속형 압축기의 부하 용량변환점인 5에서 소정의 용량범위, 예를 들어 공기조화기의 부하 요구용량이 0에서부터 8로 상승할 경우, 그래프의 "A"와 같이 부하 용량변환점의 상·하로 완충 부하 용량변환범위를 설정하여 부하 용량변환점인 5까지 인버터형 압축기를 구동하고, 부하 용량변환점부터 완충 부하 용량변환범위의 상한점까지 정속형 압축기를 구동하지 않고 인버터형 압축기의 최대값으로 구동하다가 완충 부하 용량변환범위의 상한점에서 정속형 압축기를 온 시켜 인버터형 압축기와 정속형 압축기를 동시에 구동한다.

반면, 공기조화기의 부하 요구용량이 8에서부터 0로 하강할 경우, 그래프의 "B"와 같이 부하 용량변환점인 5까지 인버터형 압축기와 정속형 압축기를 같이 구동하고, 부하 용량변환점부터 완충 부하 용량변환범위의 하한점까지 정속형 압축기만을 계속하여 구동하다가 완충 부하 용량변환범위의 하한점에서 정속형 압축기를 정지시킨다.

그러므로, 상기 공기조화기의 필요 냉방용량이 인버터형 압축기와 정속형 압축기의 용량변환점 근처일 경우, 정속형 압축기의 잦은 온/오프와 인버터형 압축기의 회전수가 급격하게 변화되는 것이 방지된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 가진 공기조화기에 있어서, 정속형 압축기의 구동 시점과 정지 시점을 부하 용량변환점을 중심으로 완충 부하 용량범위의 상한점에서 구동시키고, 하한점에서 정지시키도록 서로 다르게 설정하여 구동함으로써, 인버터형 압축기와 정속형 압축기의 부하 용량변화점 근처에서 정속형 압축기의 잦은 온/오프를 방지하여 그 운전 효율이 상승시켜 소비전력을 감소시키며, 압축기의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

인버터형 압축기와 정속형 압축기가 병렬로 연결된 압축시스템을 가진 공기조화기의 제어방법에 있어서,

상기 인버터형 압축기와 정속형 압축기의 부하 용량변환점을 중심으로 완충 부하 용량범위를 설정한 다음, 설정된 완충 부하 용량범위의 상한점에서 정속형 압축기를 구동시키고, 하한점에서 정속형 압축기를 정지시키도록 정속형 압축기의 구동 시점과 정지 시점을 다르게 하여 구동하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 압축기 제어방법.