KR20040050477A - 공기조화시스템 - Google Patents

공기조화시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20040050477A
KR20040050477A KR1020020078324A KR20020078324A KR20040050477A KR 20040050477 A KR20040050477 A KR 20040050477A KR 1020020078324 A KR1020020078324 A KR 1020020078324A KR 20020078324 A KR20020078324 A KR 20020078324A KR 20040050477 A KR20040050477 A KR 20040050477A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compressors
heat exchanger
refrigerant
indoor
compressor
Prior art date
Application number
KR1020020078324A
Other languages
English (en)
Inventor
김철민
이원희
황윤제
장지영
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020020078324A priority Critical patent/KR20040050477A/ko
Priority to US10/638,526 priority patent/US6843066B2/en
Priority to CNB031585442A priority patent/CN1244785C/zh
Publication of KR20040050477A publication Critical patent/KR20040050477A/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022—Compressor control arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F24F11/84—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/86—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling compressors within refrigeration or heat pump circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F24F11/85—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using variable-flow pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/023—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units
    • F25B2313/0233—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units in parallel arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/025—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units
    • F25B2313/0253—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units in parallel arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07—Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075—Details of compressors or related parts with parallel compressors

Abstract

본 발명은 실내 부하 조건에 따라 압축기의 운전 용량을 조절하여 실내 쾌적성을 향상시킬 수 있고, 소비 전력을 저감시킬 수 있으며, 효율이 향상될 수 있는 공기조화시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 냉매와의 열교환으로 실내 공기를 냉방 또는 난방시키는 실내 열교환기와; 상기 실내 열교환기가 냉방기로 작용하는 경우 냉매가 응축되고 실내 열교환기가 난방기로 작용하는 경우 냉매가 증발되는 실외 열교환기와; 냉매를 압축하는 30% 용량의 제 1, 2 압축기와 20% 용량의 제 3,4 압축기로 구성된 압축수단과; 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기를 실내의 부하에 따라 제어하는 제어부를 포함하여 구성되어, 제어부가 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기의 운전 용량을 20/40/50/60/70/80/100% 중 어느 하나가 될 수 있도록 제어할 수 있으므로, 총 7단계로 압축기의 운전을 제어할 수 있게 되어 실내의 부하에 보다 빠르게 대응할 수 있고, 소비 전력을 줄일 수 있으며, 시스템 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

공기조화시스템{An air-condition system}
본 발명은 공기조화시스템에 관한 것으로서, 특히 복수개의 압축기를 실내 부하조건에 따라 운전 용량이 다르게 할 수 있는 공기조화시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화시스템은 압축기에서 고온,고압으로 압축된 냉매의 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방하는 장치이다.
상기 압축기는 냉매를 압축하는 압축실을 갖는 압축부와, 상기 압축실을 가변시키는 모터부를 포함하여 구성되고, 대용량화 또는 멀티화되면서 2개가 장착되거나 인버터 압축기가 장착되어 실내 부하조건에 따라 압축기의 용량을 가변시키는 것에 의해 압축기 구동에 필요한 소비 전력을 줄이고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 공기조화시스템이 냉방인 경우의 개략 구성도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 공기조화시스템이 난방인 경우의 개략 구성도이다.
종래 기술에 따른 공기조화시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 냉매와의 열교환으로 공기를 냉방 또는 난방시키는 제 1, 2 실내 열교환기(2,12)와; 상기 제 1, 2 실내 열교환기(2,12)가 냉방기로 작용하는 경우 냉매가 응축되는 응축기로 작용하고 제 1, 2 실내 열교환기(2,12)가 난방기로 작용하는 경우 냉매가 증발되는 증발기로 작용하는 제 1, 2 실외 열교환기(4,14)와; 상기 실내 열교환기(2,12) 또는 실외 열교환기(4,14)로 고온 고압의 기체 냉매를 공급하기 위해 저온 저압의 기체 냉매를 압축하는 제 1, 2 압축기(6,16)와, 상기 실내 열교환기(2,12)와 실외 열교환기(4,14)의 사이에 설치되어 냉매를 저온 저압으로 팽창시키는 제 1, 2 팽창기구(8,18)와, 상기 제 1, 2 압축기(6,16)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성되고, 상기 제 1 실내 열교환기(2)와 제 1 압축기(6)와 제 1 실외 열교환기(4)와 제 1 팽창기구(8)가 제 1 냉매관(9)으로 연결되며, 상기 제 2 실내 열교환기(12)와 제 2 압축기(16)와 제 2 실외 열교환기(14)와 제 2 팽창기구(18)가 제 2 냉매관(19)으로 연결된다.
미설명부호 7,17은 상기 공기조화시스템을 냉방 또는 난방으로 사용할 수 있도록 냉매의 흐름을 절환하는 유로 절환 밸브로서, 제 1 압축기(6) 및 제 2 압축기(16)의 흡입 배관(6a,16a)과 토출 배관(6b,16b)에 연결되고 상기 제어부에 의해 제어되어 하나의 냉동 사이클로 냉방과 난방을 함께 행하는 것을 가능케 한다.
즉, 상기 유로 절환 밸브(7,17)는 상기 공기조화시스템이 냉방과 난방 기능을 함께 할 때 필요한 구성으로, 냉방 전용의 경우에는 불필요하다.
상기와 같이 구성된 종래의 공조시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공기조화시스템이 냉방이고 부하가 큰 경우 제어부는 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1, 2 압축기(6,16) 모두를 구동시키고, 상기 제 1,2 압축기(6,16)에서 나온 고온, 고압의 냉매는 제 1, 2 실외 열교환기(4,14)로 보내지고, 상기 제 1, 2 실외 열교환기(4,14)를 통과하는 냉매는 주변 공기와의 열교환으로 고온 고압의 기체 상태에서 액 냉매로 응축된 후, 상기 제 1, 2 팽창기구(8,18)로 보내진다. 이러한 냉매는 상기 팽창밸브(8,18)를 지나면서 저온, 저압으로 팽창된 후 상기 제1,2 실내 열교환기(2,12)로 유입되고, 상기 제 1, 2 실내 열교환기(2,12)를 통과하는 도중에 기체 상태로 증발되면서 주변의 열을 흡수함으로써, 상기 제 1, 2 실내 열교환기(2,12)의 각각이 냉방기로서의 기능을 수행토록 한다.
한편, 상기 제어부는 공기조화시스템이 냉방이고 실내 부하가 적은 경우 상기 제 1, 2 압축기(6,16) 중 제 1 압축기(6)만 구동시키고, 상기 제 1 압축기(6)에서 토출된 냉매는 제 1 실외열교환기(4), 제 1 팽창기구(8), 제 1 실내 열교환기(2), 제 1 압축기(6)를 순환하면서 제 1 실내 열교환기(2)가 냉방기로서의 기능을 수행토록 한다.
그리고, 상기 공기조화시스템이 난방이고 실내 부하가 큰 경우 제어부는 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1, 2 압축기(6,16) 모두를 구동시키고, 상기 제 1, 2 압축기(6,16)에서 압축된 고온 고압의 냉매는 공기조화시스템이 냉방이고 부하가 큰 경우와 반대 방향으로 순환되면서 제 1, 2 실내 열교환기(2,12)의 각각이 난방기로서의 기능을 수행토록 한다.
한편, 상기 제어부는 공기조화시스템이 난방이고 실내 부하가 적은 경우 제 1, 2 압축기(6,16) 중 제 1 압축기(6)만 구동시키고, 상기 제 1 압축기(6)에서 토출된 냉매는 제 1 실내열교환기(2), 제 1 팽창기구(8), 제 1 실외 열교환기(4), 제 1 압축기(6)를 순환하면서 제 1 실내 열교환기(2)가 난방기로서의 기능을 수행토록 한다.
그러나, 종래 기술에 따른 공기조화시스템은 상기 제 1, 2 압축기(6,16)가 실내 부하의 대소에만 대응할 수 있으므로, 부하 변화에 둔감하고, 실내 쾌적성을높이는 데 많은 한계가 따르며, 2개의 사이클로 구성되어 효율이 낮은 문제점이 있다.
한편, 상기와 같은 실내 부하의 변화에 민감하게 대응하기 위해 상기 제 1, 2 압축기(6,16) 대신에 하나의 대용량 인버터 압축기(미도시)가 장착되는 경우, 고가인 대용량 인버터 압축기와 인버터 회로의 사용으로 인해 제조 비용이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실내 부하 조건에 따라 압축기의 운전 용량을 조절하여 실내 쾌적성을 향상시킬 수 있고, 소비 전력을 저감시킬 수 있으며, 효율이 향상될 수 있는 공기조화시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 압축기의 운전 용량이 20/40/50/60/70/80/100%의 총 7단계로 가변될 수 있게 하여 인버터 압축기를 사용하지 않고도 용량 가변을 할 수 있으므로, 인버터 회로가 불필요하게 되고 비용을 저감하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 2개의 압축기를 갖는 공기조화시스템이 냉방인 경우의 개략 구성도,
도 2는 종래 기술에 따른 2개의 압축기를 갖는 공기조화시스템이 난방인 경우의 개략 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 4개의 압축기를 갖는 공기조화시스템 일실시예가 냉방인 경우의 개략 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 4개의 압축기를 갖는 공기조화시스템 일실시예가 난방인 경우의 개략 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
52: 실내 열교환기54: 실외 열교환기
62: 제 1 압축기 64: 제 2 압축기
66: 제 3 압축기 68: 제 4 압축기
72: 전자 팽창밸브74: 공용 어큐뮬레이터
76: 유로 절환 밸브82,84,86,88: 역지변
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화시스템은 냉매와의 열교환으로 실내 공기를 냉방시키는 실내 열교환기와; 냉매가 응축되는 실외 열교환기와;냉매를 압축하는 복수개의 압축기와; 상기 복수개의 압축기를 실내의 부하에따라 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기조화시스템은 냉방 운전과 난방 운전의 변경이 가능토록 냉매의 흐름을 변경하는 유로 절환 밸브를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수개의 압축기는 30% 용량의 제 1,2 압축기와, 20% 용량의 제 3,4 압축기로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수개의 압축기는 동일 용량의 4개의 압축기로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 공기조화시스템은 냉매와의 열교환으로 실내 공기를 냉방 또는 난방시키는 실내 열교환기와; 상기 실내 열교환기가 냉방기로 작용하는 경우 냉매가 응축되고 실내 열교환기가 난방기로 작용하는 경우 냉매가 증발되는 실외 열교환기와; 냉매를 압축하는 30% 용량의 제 1, 2 압축기 및 20% 용량의 제 3,4 압축기와; 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기를 실내의 부하에 따라 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기는 정속 압축기인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 냉방시 20/40/60/100 중 어느 하나의 용량이 되도록 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 난방시 50/70/80/100 중 어느 하나의 용량이 되도록 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기를 제어하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 공기조화시스템 일실시예가 냉방인 경우의 개략 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공기조화시스템 일실시예가 난방인 경우의 개략 구성도이다.
본 발명에 의한 공기조화시스템은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 냉매와의 열교환으로 실내 공기를 냉방 또는 난방시키는 실내 열교환기(52)와, 상기 실내 열교환기(52)가 냉방기로 작용하는 경우 냉매를 응축하고 실내 열교환기(54)가 난방기로 작용하는 경우 냉매를 증발시키는 실외 열교환기(54)와, 냉매를 압축하는 30% 용량의 제 1, 2 압축기(62,64) 및 20% 용량의 제 3,4 압축기(66,68)로 이루어진 압축수단(60)과, 상기 실내 열교환기(52)와 실외 열교환기(54) 사이에 설치되어 냉매를 저온 저압으로 팽창시키는 팽창기구(72)와, 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68)를 실내의 부하에 따라 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.
상기 실내 열교환기(52)와, 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68)와, 실외 열교환기(54)와 팽창기구(72)는 냉매관(78)으로 연결된다.
상기 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68)의 각각은 인버터 압축기보다 구조가 간단하고 저비용인 정속 압축기로 구성됨이 바람직하고, 그 운전 용량을 20/40/50/60/70/80/100% 중 어느 하나가 될 수 있도록 상기 제어부에 의해 개별적으로 제어된다.
한편, 상기 팽창기구(72)는 상기 제어부의 제어신호에 따라 냉매의 팽창정도를 조절할 수 있는 전자 팽창밸브가 바람직하다.
미설명부호 74는 상기 실내 열교환기(52) 또는 실외 열교환기(54)에서 미처 증발되지 못한 액 냉매가 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68)로 유입될 경우 상기 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68) 고장의 원인이 될 수 있으므로, 액 냉매가 저장될 수 있도록 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68) 각각의 흡입배관(62a,64a,66a,66a)이 연결된 공용 어큐뮬레이터이다.
미설명부호 76은 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 공기조화시스템을 냉방 또는 난방으로 사용할 수 있도록 냉매의 흐름을 절환하는 유로 절환 밸브(4-way valve)로서, 상기 공용 어큐뮬레이터(74) 및 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68)의 토출 배관(62b,64b,66b,68b)과 연통되게 연결되어, 냉방시 상기 압축수단에서 압축된 고온 고압의 기체 냉매를 상기 실외 열교환기(54)로 안내하고, 난방시 상기 압축수단에서 압축된 고온 고압의 기체 냉매를 상기 실내 열교환기(52)로 안내한다.
즉, 상기 유로 절환 밸브(76)는 상기 공기조화시스템이 냉방과 난방 기능을 함께 할 때 필요한 구성으로, 냉방 전용의 경우에는 불필요하다.
미설명 부호 82,84,86,88은 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68) 각각의 토출배관(62b,64b,66b,68b)에 장착되어 구동 중인 압축기(예를 들면 제 1, 2 압축기(62,64))에서 토출된 냉매가 구동 정지 중인 압축기(예를 들면 제 3, 4 압축기(66,68))측으로 유입되지 않게 하는 역지변(check valve)이다.
한편, 상기 제어부는 냉방시 실내 냉방 부하에 맞춰서 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68)를 20/40/60/100% 중 어느 용량이 되도록 제어한다.
즉, 상기 제어부는 실내의 냉방 부하를 총 4 단계로 하고, 부하가 최소인 경우 상기 제 3, 4 압축기(66,68) 중 어느 하나만을 구동시키고, 부하가 중하인 경우에 제 3,4 압축기(66,68)만을 구동시키며, 부하가 중상인 경우에 제 1, 2 압축기(62,64)만을 구동시키고, 부하가 최대인 경우에 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68) 모두를 구동시킨다.
한편, 상기 제어부는 난방시 실내 난방 부하에 맞춰서 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68)를 50/70/80/100%의 용량 중 어느 하나가 되도록 제어한다.
즉, 상기 제어부는 실내의 난방 부하를 총 4 단계로 하고, 부하가 최소인 경우에는 제 1,2 압축기(62,64) 중 어느 하나와 3, 4 압축기(66,68) 중 어느 하나만을 구동시키고, 부하가 중하인 경우에 제 1, 2 압축기(62,64)중 어느 하나와 제 3, 4 압축기(66,68)만을 구동시키며, 부하가 중상인 경우에 제 1, 2 압축기(62,64)와 제 3, 4 압축기(66,68) 중 어느 하나만을 구동시키고, 부하가 최대인 경우에 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68) 모두를 구동시킨다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 공기조화시스템이 냉방이고 실내의 부하가 최소인 경우 상기 제어부는 상기 압축수단의 운전 용량이 20%로 될 수 있도록 상기 제 3, 4 압축기(66,68) 중 어느 하나(예를 들면 제 3 압축기(66))만을 구동시키고, 나머지 압축기(62,64,68)를 구동 오프시킨다.
이때, 상기 구동중인 압축기(66)에서는 고온 고압의 기체 냉매가 토출되고, 이러한 냉매는 구동 정지인 압축기(62,64,68)의 출구배관(62b,64b,68b)에 설치된역지변(82,84,88)에 의해 역류가 제한되면서 상기 실외 열교환기(54)로 유입되게 된다. 상기 실외 열교환기(54)로 유입된 냉매는 주변 공기와의 열교환으로 응축된 후 상기 팽창 기구(72)를 지나면서 저온, 저압으로 팽창되고, 상기 실내 열교환기(52)로 유입된다. 상기 실내 열교환기(52)로 유입된 냉매는 실내 공기와의 열교환에 의해 증발되면서 주변의 열을 흡수함으로써, 상기 실내 열교환기(52)가 냉방기로서의 기능을 수행토록 하고, 상기 어큐물레이터(74)를 지나 구동 중인 압축기(66)로 순환되어 냉방 사이클을 형성한다.
한편, 공기조화시스템이 냉방이고 실내 부하가 중하인 경우 상기 제어부는 상기 압축수단의 운전 용량이 40%로 될 수 있도록 상기 제 3, 4 압축기(66,68)를 구동시키고, 제 1, 2 압축기(62,64)를 구동 오프시킨다.
상기 제 3, 4 압축기(66,68)의 각각에서는 고온 고압의 기체 냉매가 토출되고, 이러한 냉매는 제 1, 2 압축기(63,64)의 출구배관(62b,64b)에 설치된 역지변(82,84)에 의해 역류가 제한되면서 합쳐진 후 상기 실외 열교환기(54)로 유입되게 된다. 이러한 냉매는 실내 냉방 부하가 최소인 경우와 같이 상기 실외 열교환기(54), 팽창 기구(72), 실내 열교환기(52)를 차례로 통과하면서 상기 실내 열교환기(52)가 실내 냉방 부하에 대응될 수 있게 한다.
또한, 상기 제어부는 공기조화시스템이 냉방이고 실내 부하가 중상인 경우 상기 압축수단의 운전 용량이 60%로 될 수 있도록 상기 제 1, 2 압축기(62,64)를 구동시키고 제 3, 4 압축기(66,68)를 구동 오프시켜 제 1, 2 압축기(62,64)의 각각에서 토출되어 합쳐진 고온 고압의 기체 냉매가 상기 실외 열교환기(54), 팽창 기구(72), 실내 열교환기(52)를 차례로 통과하면서 상기 실내 열교환기(52)가 실내 냉방 부하에 대응될 수 있게 한다.
또한, 상기 제어부는 공기조화시스템이 냉방이고 실내 부하가 최대인 경우 상기 압축수단의 운전 용량이 100%로 될 수 있도록 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68) 모두를 구동시켜 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68)의 각각에서 토출되어 합쳐진 고온 고압의 기체 냉매가 상기 실외 열교환기(54), 팽창 기구(72), 실내 열교환기(52)를 차례로 통과하면서 상기 실내 열교환기(52)가 실내 냉방 부하에 대응될 수 있게 한다.
한편, 공기조화시스템이 난방이고 실내의 부하가 최소인 경우 상기 제어부는 상기 압축수단의 운전 용량이 50%가 될 수 있도록 제 1,2 압축기(62,64) 중 어느 하나(예를 들면 제 1 압축기(62))와 제 3, 4 압축기(66,68) 중 어느 하나(예를 들면 제 3 압축기(66))를 구동시키고, 제 1, 2 압축기 중 다른 하나(64)와 제 3, 4 압축기(66,68) 중 다른 하나(68)를 구동 오프시킨다.
이때, 상기 구동중인 압축기(62,66)의 각각에서는 고온 고압의 기체 냉매가 토출되고, 이러한 냉매는 구동 정지인 압축기(64,68)의 출구배관(64b,68b)에 설치된 역지변(84,88)에 의해 역류가 제한되면서 합쳐진 후 상기 실내 열교환기(54)로 유입되게 된다. 상기 실내 열교환기(54)로 유입된 냉매는 실내 공기와의 열교환으로 응축되면서 실내로 열을 방출함으로써, 상기 실내 열교환기(52)가 난방기로서의 기능을 수행토록 한다. 상기 실내 열교환기(54)를 통과하면서 응축된 냉매는 상기 팽창 기구(72)를 지나면서 저온, 저압으로 팽창되고, 상기 실외 열교환기(52)를 지나면서 저온 저압으로 기체 냉매로 증발된 후 상기 어큐물레이터(74)를 지나 구동 중인 압축기(62,66)로 순환되어 난방 사이클을 형성하게 된다.
한편, 공기조화시스템이 난방이고 실내의 부하가 중하인 경우 상기 제어부는 상기 압축수단의 운전 용량이 70%가 될 수 있도록 제 1, 2 압축기(62,64) 중 어느 하나(예를 들면 제 1 압축기(62))와 제 3, 4 압축기(66,68)만을 구동시키고, 제 1, 2 압축기(62,64) 중 다른 하나(64)를 구동오프 시킨다.
구동 중인 압축기(62,66,68)의 각각에서는 고온 고압의 기체 냉매가 토출되고, 이러한 냉매는 구동 정지 중인 압축기(64)의 출구배관(64b)에 설치된 역지변(84)에 의해 역류가 제한되면서 합쳐진 후 상기 실내 열교환기(52)로 유입되게 된다. 이러한 냉매는 실내 난방 부하가 최소인 경우와 같이 상기 실내 열교환기(52), 팽창 기구(72), 실내 열교환기(54)를 차례로 통과하면서 상기 실내 열교환기(52)가 실내 난방 부하에 대응될 수 있게 한다.
또한, 상기 제어부는 공기조화시스템이 난방이고 실내 부하가 중상인 경우 상기 압축수단의 운전 용량이 80%로 될 수 있도록 제 1, 2 압축기(62,64)와 제 3, 4 압축기(66,68) 중 어느 하나(예를 들면 제 3 압축기(66))를 구동시키고 상기 제 3, 4 압축기(66,68) 중 다른 하나(68)를 구동 오프 시킨다.
구동 중인 압축기(62,64,66)의 각각에서는 고온 고압의 기체 냉매가 토출되고, 이러한 냉매는 구동 정지 중인 압축기(68)의 출구배관(68b)에 설치된 역지변(88)에 의해 역류가 제한되면서 합쳐진 후 상기 실내 열교환기(52)로 유입되게 된다. 이러한 냉매는 실내 난방 부하가 최소, 중하인 경우와 같이 상기 실내 열교환기(52), 팽창 기구(72), 실내 열교환기(54)를 차례로 통과하면서 상기 실내 열교환기(52)가 실내 난방 부하에 대응될 수 있게 한다.
또한, 상기 제어부는 공기조화시스템이 난방이고 실내 부하가 최대인 경우 상기 압축수단의 운전 용량이 100%로 될 수 있도록 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68) 모두를 구동시킨다.
상기 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68)의 각각에서는 고온 고압의 기체 냉매가 토출되고, 이러한 냉매는 합쳐진 후 실내 난방 부하가 최소, 중하, 중상인 경우와 같이 상기 실내 열교환기(52), 팽창 기구(72), 실내 열교환기(54)를 차례로 통과하면서 상기 실내 열교환기(52)가 실내 난방 부하에 대응될 수 있게 한다.
한편, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않고, 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기(62,64,66,68)의 용량이 모두 동일하게 구성되는 것도 가능함은 물론이고, 이 경우 상기 공기조화시스템은 25/50/75/100%의 용량 중 어느 하나의 용량이 되도록 구동된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화시스템은 냉매와의 열교환으로 실내 공기를 냉방시키는 실내 열교환기와, 냉매가 응축되는 실외 열교환기와, 냉매를 압축하는 복수개의 압축기를 포함하여 구성되고, 상기 복수개의 압축기가 실내 부하에 따라 개별적으로 제어되므로, 실내 쾌적성을 향상시킬 수 있고, 소비전력을 저감시킬 수 있으며, 효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 공기조화시스템은 냉방 운전과 난방 운전의 변경이 가능토록 냉매의 흐름을 변경하는 유로 절환 밸브를 더 포함하여 구성되어 하나의 냉기조화시스템으로 냉방 및 난방을 겸할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 복수개의 압축기는 30% 용량의 제 1,2 압축기와, 20% 용량의 제 3,4 압축기로 구성되어 상기 제어부가 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기의 운전 용량을 20/40/50/60/70/80/100% 중 어느 하나가 될 수 있도록 제어할 수 있으므로, 총 7단계로 압축기의 운전을 제어할 수 있게 되어 실내의 부하에 보다 빠르게 대응할 수 있고, 소비 전력을 줄일 수 있으며, 시스템 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 복수개의 압축기는 동일 용량의 4개의 압축기로 구성되어 압축기의 용량이 25/50/75/100% 중 어느 하나가 될 수 있도록 제어할 수 있으므로, 실내 부하에 신속하게 대응할 수 있을 뿐만 아니라, 압축기의 공용화가 가능하며, 압축기의 교체가 용이한 효과가 있다.
또한, 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기는 정속 압축기로 구성되어 간단한 구조와 저비용으로 인버터 압축기와 동일한 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 제어부는 냉방시 20/40/60/100% 중 어느 하나의 용량이 되도록 제 1, 2, 3, 4 압축기를 제어함에 따라 실내 냉방 부하에 신속하게 대응할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 제어부는 난방시 50/70/80/100% 중 어느 하나의 용량이 되도록 제 1, 2, 3, 4 압축기를 제어함에 따라 실내 난방 부하에 신속하게 대응할 수 있는이점이 있다.

Claims (8)

  1. 냉매와의 열교환으로 실내 공기를 냉방시키는 실내 열교환기와;
    냉매가 응축되는 실외 열교환기와;
    냉매를 압축하는 복수개의 압축기와;
    상기 복수개의 압축기를 실내의 부하에 따라 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기조화시스템은 냉방 운전과 난방 운전의 변경이 가능토록 냉매의 흐름을 변경하는 유로 절환 밸브를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 압축기는 30% 용량의 제 1,2 압축기와, 20% 용량의 제 3,4 압축기로 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 압축기는 동일 용량의 4개의 압축기로 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  5. 냉매와의 열교환으로 실내 공기를 냉방 또는 난방시키는 실내 열교환기와;
    상기 실내 열교환기가 냉방기로 작용하는 경우 냉매가 응축되고 실내 열교환기가 난방기로 작용하는 경우 냉매가 증발되는 실외 열교환기와;
    냉매를 압축하는 30% 용량의 제 1, 2 압축기 및 20% 용량의 제 3,4 압축기와;
    상기 제 1, 2, 3, 4 압축기를 실내의 부하에 따라 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1, 2, 3, 4 압축기는 정속 압축기인 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 냉방시 20/40/60/100% 중 어느 하나의 용량이 되도록 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 난방시 50/70/80/100% 중 어느 하나의 용량이 되도록 상기 제 1, 2, 3, 4 압축기를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
KR1020020078324A 2002-12-10 2002-12-10 공기조화시스템 KR20040050477A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020078324A KR20040050477A (ko) 2002-12-10 2002-12-10 공기조화시스템
US10/638,526 US6843066B2 (en) 2002-12-10 2003-08-12 Air conditioning system and method for controlling the same
CNB031585442A CN1244785C (zh) 2002-12-10 2003-09-18 空调系统和控制该系统的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020078324A KR20040050477A (ko) 2002-12-10 2002-12-10 공기조화시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040050477A true KR20040050477A (ko) 2004-06-16

Family

ID=32464572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020078324A KR20040050477A (ko) 2002-12-10 2002-12-10 공기조화시스템

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6843066B2 (ko)
KR (1) KR20040050477A (ko)
CN (1) CN1244785C (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100688166B1 (ko) * 2004-12-10 2007-03-02 엘지전자 주식회사 공기조화기
KR100720811B1 (ko) * 2004-03-31 2007-05-21 다이킨 고교 가부시키가이샤 공기 조화 시스템
KR102009686B1 (ko) * 2018-08-10 2019-08-12 나재술 사면 보강용 와이어넷 조립체

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050042953A (ko) * 2003-11-04 2005-05-11 엘지전자 주식회사 인버터 압축기 및 정속 압축기를 구비한 공조시스템의운전제어방법
KR100556772B1 (ko) * 2003-11-04 2006-03-10 엘지전자 주식회사 다수의 압축기를 구비한 공조시스템의 실온제어방법
KR100511288B1 (ko) * 2003-11-14 2005-08-31 엘지전자 주식회사 4대의 압축기를 구비한 공기조화기의 실외기
KR100661919B1 (ko) * 2004-08-14 2006-12-28 엘지전자 주식회사 유니터리 공기조화기의 운전제어방법
CN101194130B (zh) * 2005-06-03 2010-06-16 开利公司 制冷系统和运行制冷系统的方法
JP4123281B2 (ja) * 2006-02-17 2008-07-23 ダイキン工業株式会社 空気調和機
KR100844326B1 (ko) * 2007-01-26 2008-07-07 엘지전자 주식회사 멀티에어컨의 디맨드 제어시스템 및 디맨드 제어방법
KR100844325B1 (ko) * 2007-01-26 2008-07-07 엘지전자 주식회사 멀티에어컨의 디맨드 제어시스템
JP4980407B2 (ja) * 2009-10-21 2012-07-18 三菱電機株式会社 空気調和機の制御装置、冷凍装置の制御装置
CN102668738B (zh) * 2009-11-25 2014-12-03 松下电器产业株式会社 发热体收纳箱冷却装置
FR2954462B1 (fr) * 2009-12-17 2012-02-24 Valeo Systemes Thermiques Optimisation d'une capacite de chauffage globale d'un systeme de climatisation
WO2011108073A1 (ja) * 2010-03-02 2011-09-09 株式会社 日立製作所 空調給湯システム
DE102010026648B4 (de) * 2010-07-09 2015-12-31 Gea Grasso Gmbh Kälteanlage zur Kühlung eines Containers
EP2657628B1 (en) * 2010-12-22 2023-07-05 Mitsubishi Electric Corporation Hot-water-supplying, air-conditioning composite device
TWI705187B (zh) * 2011-03-04 2020-09-21 美商艾德華真空有限責任公司 低溫冷凍系統以及用於控制氦氣冷凍劑之供給的方法
CN102538144B (zh) * 2012-02-14 2014-04-16 美的集团股份有限公司 多联式空调机组的控制方法
CN102818332B (zh) * 2012-08-02 2014-10-29 青岛海信日立空调系统有限公司 控制多联机空调系统中辅助电加热的方法及装置
US20150068037A1 (en) * 2013-09-06 2015-03-12 Spx Corporation Thermal System Including an Environmental Test Chamber
CN105737325B (zh) * 2014-12-11 2018-10-26 中山大洋电机股份有限公司 一种单机空调系统及双机空调系统
US10856449B2 (en) * 2016-12-02 2020-12-01 Dell Products L.P. Dynamic cooling system
US10684070B2 (en) * 2018-09-05 2020-06-16 Johnson Controls Technology Company Variable refrigerant flow system with capacity limits
US11802724B2 (en) * 2018-09-28 2023-10-31 Mitsubishi Electric Corporation Air-conditioning apparatus with simultaneous heating and defrosting modes

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5265434A (en) * 1979-07-31 1993-11-30 Alsenz Richard H Method and apparatus for controlling capacity of a multiple-stage cooling system
TW299393B (ko) * 1995-03-09 1997-03-01 Sanyo Electric Co
JP3629587B2 (ja) * 2000-02-14 2005-03-16 株式会社日立製作所 空気調和機及び室外機並びに冷凍装置
US6516622B1 (en) * 2000-06-13 2003-02-11 Belair Technologies, Llc Method and apparatus for variable frequency controlled compressor and fan
US6601397B2 (en) * 2001-03-16 2003-08-05 Copeland Corporation Digital scroll condensing unit controller
KR100396849B1 (ko) * 2001-03-26 2003-09-03 엘지전자 주식회사 멀티 컴프레서가 적용된 공기 조화기의 제어 방법
KR100437805B1 (ko) * 2002-06-12 2004-06-30 엘지전자 주식회사 냉난방 동시형 멀티공기조화기 및 그 제어방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100720811B1 (ko) * 2004-03-31 2007-05-21 다이킨 고교 가부시키가이샤 공기 조화 시스템
KR100688166B1 (ko) * 2004-12-10 2007-03-02 엘지전자 주식회사 공기조화기
US7555915B2 (en) 2004-12-10 2009-07-07 Lg Electronics Inc. Air conditioner
KR102009686B1 (ko) * 2018-08-10 2019-08-12 나재술 사면 보강용 와이어넷 조립체

Also Published As

Publication number Publication date
US20040107710A1 (en) 2004-06-10
US6843066B2 (en) 2005-01-18
CN1244785C (zh) 2006-03-08
CN1506640A (zh) 2004-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20040050477A (ko) 공기조화시스템
US6807815B2 (en) Air conditioning system and method for operating the same
US20080307813A1 (en) Variable Capacity Multiple Circuit Air Conditioning System
KR100717444B1 (ko) 멀티 에어컨 및 에어컨 제어방법
US6807817B2 (en) Method for operating compressors of air conditioner
AU2006243095B2 (en) Refrigerating apparatus
EP1696125A1 (en) Capacity-variable air conditioner
JPH0420764A (ja) 空気調和機
AU2020360865B2 (en) A heat pump
KR100671301B1 (ko) 공기조화기
KR100524719B1 (ko) 멀티 에어컨 시스템의 유량 가변형 바이패스 장치
KR102509997B1 (ko) 실외 유닛
KR20050043089A (ko) 히트 펌프
KR100441008B1 (ko) 냉난방 공기조화시스템
JP2004293889A (ja) 氷蓄熱ユニット、氷蓄熱式空調装置及びその運転方法
JP2004144351A (ja) 多室形空気調和機の制御方法
KR100666676B1 (ko) 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기
KR20050074133A (ko) 멀티형 공기조화기 및 그 제어방법
JPH08313097A (ja) 空気調和装置
KR100437046B1 (ko) 공기조화기용 냉동사이클 및 그 소음저감방법
KR20050011530A (ko) 멀티형 공기조화기 및 그 운전 제어방법
KR20030015400A (ko) 히트펌프의 인버터 냉각장치와 냉각방법
KR20040103596A (ko) 전기자동차용 히트펌프 시스템
WO2014057454A2 (en) Combined air conditioner, heat pump and water heater
JP3945523B2 (ja) 冷凍装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment
J201 Request for trial against refusal decision
J501 Disposition of invalidation of trial