KR20050037258A - 멀티형 에어컨의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀티형 에어컨의 운전 제어방법에 관한 것으로서, 멀티에어컨에서 외기온도와 실내온도와 설정온도의 변화에 따라 인버터 압축기 운전주파수와 전자팽창밸브의 초기 개도량을 보정하여 조절함으로써 멀티에어컨의 운전조건이 항상 최적상태를 유지할 수 있도록 하여 에어컨의 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

멀티형 에어컨의 제어방법{CONTROLLING METHOD FOR MULTI TYPE AIR-CONDITIONER}
본 발명은 멀티형 에어컨의 운전 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멀티에어컨에서 외기온도와 실내온도와 설정온도의 변화에 따라 인버터 압축기 운전주파수와 전자팽창밸브의 초기 개도량을 보정하여 조절함으로써 멀티에어컨의 운전조건이 항상 최적상태를 유지할 수 있도록 하여 에어컨의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 멀티형 에어컨의 운전 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 에어컨을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
여기에 도시된 바와 같이, 하나의 실외기(10)에서 압축기(14)를 통해 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축시켜 응축기(12)에서 응축열을 외부로 방출하여 저온고압의 액체냉매로 액화시킨 후 응축기(12)의 배출구를 통해 배출된 냉매는 제 1내지 제 3분배관(28,38,48)을 통해 제 1내지 제 3실내기(20,30,40)로 각각 전달된다.
그러면, 제 1내지 제 3실내기(20,30,40)에서는 응축된 저온고압의 액체냉매를 제 1내지 제 3분배관(28,38,48)을 통해 입력받아 전자팽창밸브(26,36,46)를 통해 저온고압의 액체냉매를 압력강하시켜 저온저압의 기체냉매로 기화시키면서 제 1내지 제 3증발기(22,32,42)에서 증발열을 외부로 방출하여 고온저압의 기체냉매로 변환하여 압축기(14)로 순환시키게 된다.
이때 발생되는 증발열을 실내로 송풍함으로써 실내를 냉방하게 된다.
그리고, 제 1내지 제 3실내기(20,30,40)에는 제 1내지 제 3증발기(22,32,42)로 입력되는 냉매의 량을 조절하기 위한 제 1내지 제 3솔레노이드밸브(24,34,44)가 장착되어 제 1내지 제 3실내기(20,30,40)의 작동상태나 설정값에 따라 냉매의 유량을 조절하게 된다.
이와 같이 이루어진 멀티형 에어컨에서 안정적으로 냉방동작을 수행하기 위해서는 제 1내지 제 3실내기(20,30,40)의 냉방능력의 합이 실외기(10)의 대응최대능력을 벗어날 수 없기 때문에 실외기(10)의 응축능력을 제 1내지 제 3실내기(20,30,40)의 냉방능력의 합보다 큰 용량을 갖는 실외기(10)를 사용해야만 한다.
또한, 압축기(14)의 최대 압축능력도 최대 냉방능력보다 커야만 안정된 냉방이 이루어질 수 있어 실외기(10)나 압축기(14)의 용량을 제 1내지 제 3실내기(20,30,40)의 최대 냉방능력의 합보다 큰 용량을 사용하게 된다.
이와 같은 멀티형 에어컨에서 냉방능력에 따라 압축능력을 가변하기 위해 인버터 압축기를 사용하게 되며 다수개의 실내기로 공급되는 냉매량을 조절하기 위해 전자팽창밸브를 사용하게 되는데 실내온도와 실외온도 및 설정온도에 따라 요구냉방부하가 달라짐에 따라 최적의 에어컨 성능을 유지하기 위해서는 각각의 실내온도와 실외온도와 설정온도에 따라 압축기 운전주파수와 전자팽창밸브의 개도량을 조절해야만 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 멀티형 에어컨에서 외기온도와 실내온도와 설정온도의 변화에 따라 인버터 압축기 운전주파수와 전자팽창밸브의 초기 개도량을 보정하여 조절함으로써 멀티에어컨의 운전조건이 항상 최적상태를 유지할 수 있도록 하여 에어컨의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 멀티형 에어컨의 운전 제어방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 하나의 인버터 압축기를 통해 냉매를 압축한 후 전자팽창밸브의 개도량을 조절하여 다수개의 실내기로 냉매를 순환하도록 함으로써 냉방하는 멀티형 에어컨의 운전 제어방법에 있어서, 다수개의 실내기에서 설정온도를 입력받는 단계와, 입력받은 설정온도에 의한 다수개의 실내기 각각에 대한 정격 냉방능력을 산출하는 단계와, 산출된 다수개의 실내기 각각의 정격 냉방능력에 대해 실내온도에 따른 보정계수와, 실외온도에 따른 보정계수와, 설정온도에 따른 보정계수에 의해 다수개의 실내기 각각의 정격 냉방능력을 보정한 후 전체 요구냉방 부하량을 산출하는 단계와, 전체 요구냉방 부하량에 따라 다수개의 실내기 각각에 대한 요구냉방 부하율을 산출하는 단계와, 요구냉방 부하율에 따라 압축기의 운전주파수와 전자팽창밸브의 초기 개도량을 설정하는 단계와, 설정된 압축기의 운전주파수와 전자팽창밸브의 초기 개도량에 따라 압축기와 전자팽창밸브를 제어하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
위와 같이 이루어진 본 발명은 최적의 냉방효율을 갖도록 압축기의 운전주파수와 전자팽창밸브의 초기 개도량을 각 실내기의 정격냉방능력에 실내온도와 실외온도와 설정온도에 따라 보정계수를 통해 정격냉방능력을 보정한 후 총 요구냉방부하를 계산하여 다수개의 실내기 수에 의한 요구냉방 부하율을 설정하여 요구냉방 부하율에 따라 압축기의 운전주파수와 전자팽창밸브의 초기 개도량을 설정함으로써 어떠한 조건하에서도 최적의 냉각 성능을 발휘할 수 있도록 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 멀티형 에어컨의 운전 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 멀티형 에어컨의 각 실내기에서 설정온도를 입력할 경우 설정온도를 입력받는다(S10).
그런다음 입력받은 설정온도에 의한 각 실내기의 정격 냉방능력(QK)을 산출한다(S20).
이렇게 산출된 각 실내기의 정격 냉방능력(QK)에 대해 실내온도에 따른 보정계수(CID)와, 실외온도에 따른 보정계수(COD)와, 설정온도에 따른 보정계수(CSET )에 의해 각 실내기의 정격 냉방능력(QK)을 보정한 후(S30) 전체 요구냉방 부하량(Qtot)을 산출한다(S40).
이때, 실내온도(℃)에 따른 보정계수(CID)는 표 1에 나타낸 바와 같이 실내온도(℃)에 따라 보정계수를 반응표면분석법을 이용하여 작성하였다.
온도 … 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 …
CID 0.00 0.00 0.10 0.19 0.28 0.37 0.46 0.55 0.64 0.73 0.82 0.91 1.00 1.09 1.18 1.27 1.27
또한, 실외온도(℃)에 따른 보정계수(COD)는 표 2에 나타낸 바와 같이 실외온도(℃)에 따라 보정계수를 반응표면분석법을 이용하여 작성하였다.
온도 … 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 …
COD 0.10 0.10 0.19 0.28 0.37 0.46 0.55 0.64 0.73 0.82 0.91 1.00 1.09 1.18 1.27 1.27
그리고, 설정온도(℃)에 따른 보정계수(CSET)는 표 3에 나타낸 바와 같이 설정온도(℃)-실내온도(℃)에 따른 보정계수를 반응표면분석법을 이용하여 작성하였다.
온도 … -5 -4 -3 -2 -1 0 …
CSET 1.0 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0.0
이와 같은 보정계수에 의해 각 실내기의 정격 냉방능력을 보정하여 합한 전체 요구냉방부하(Qtot)를 수학식 1에 의해 산출한다.
이와 같이 수학식 1과 같이 전체 요구냉방부하(Qtot)를 구한 후 수학식 2와 같이 실내기 개수로 나누어 요구냉방 부하율(Qrating)을 산출한다(S50).
따라서, 이렇게 요구냉방 부하율을 산출한 후 요구냉방 부하율에 따라 압축기의 운전주파수와 최초 기동하는 실내기의 전자팽창밸브의 개도량인 최초 개도량을 표 4와 같이 설정하게 된다(S60).
Qrating 8.78 9.94 11.00 11.97 12.83 13.61 14.31 14.92 15.46 15.93 16.34 16.70 17.01
F 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
EOInit 140 150 165 175 185 200 210 220 230 240 245 255 260
이렇게 최종적으로 표 4에 나타낸 바와 같이 압축기의 운전주파수와 전자팽창밸브의 초기 개도량을 설정한 후 압축기와 전자팽창밸브를 제어함으로써 어떠한 조건하에서도 최적의 냉각 성능을 발휘할 수 있도록 한다(S70).
상기한 바와 같이 본 발명은 멀티형 에어컨에서 외기온도와 실내온도와 설정온도의 변화에 따라 인버터 압축기 운전주파수와 전자팽창밸브의 초기 개도량을 보정하여 조절함으로써 멀티에어컨의 운전조건이 항상 최적상태를 유지할 수 있도록 하여 에어컨의 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 멀티형 에어컨을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 멀티형 에어컨의 운전 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10 : 실외기 12 : 응축기
14 : 압축기 20,30,40 : 제 1내지 제 3실내기
22,32,42 : 제 1내지 제 3증발기
24,34,44 : 제 1내지 제 3솔레노이드밸브
26,36,46 : 제 1내지 제 3전자팽창밸브
28,38,48 : 제 1내지 제 3분배관

Claims (1)

  1. 하나의 인버터 압축기를 통해 냉매를 압축한 후 전자팽창밸브의 개도량을 조절하여 다수개의 실내기로 냉매를 순환하도록 함으로써 냉방하는 멀티형 에어컨의 운전 제어방법에 있어서,
    상기 다수개의 실내기에서 설정온도를 입력받는 단계와,
    상기에서 입력받은 설정온도에 의한 상기 다수개의 실내기 각각의 정격 냉방능력을 산출하는 단계와,
    상기에서 산출된 상기 다수개의 실내기 각각의 정격 냉방능력에 대해 실내온도에 따른 보정계수와, 실외온도에 따른 보정계수와, 설정온도에 따른 보정계수에 의해 상기 다수개의 실내기 각각의 정격 냉방능력을 보정한 후 전체 요구냉방 부하량을 산출하는 단계와,
    상기 전체 요구냉방 부하량에 따라 상기 다수개의 실내기 각각에 대한 요구냉방 부하율을 산출하는 단계와,
    상기 요구냉방 부하율에 따라 상기 압축기의 운전주파수와 상기 전자팽창밸브의 초기 개도량을 설정하는 단계와,
    상기에서 설정된 상기 압축기의 운전주파수와 상기 전자팽창밸브의 초기 개도량에 따라 상기 압축기와 상기 전자팽창밸브를 제어하는 단계
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티형 에어컨의 운전 제어방법.
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