KR20050074706A

KR20050074706A - Control method of the invert compressor of a multi-type air conditioner

Info

Publication number: KR20050074706A
Application number: KR1020040002564A
Authority: KR
Inventors: 임성엽
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2005-07-19

Abstract

본 발명은 실외 온도가 극저온인 상태에서 인버터 압축기를 구동시키고자 할 때 일정시간 먼저 예열하는 멀티형 공기조화기의 인버터 압축기의 예열운전 제어 방법에 관한 것으로, 실외 온도가 극저온인 상태에서 공기조화기를 운전하고자 할 경우, 인버터 압축기를 예열해야 하는 지를 판단한 후, 예열 운전이 필요하다고 판단되면 인버터 압축기의 모터를 저속으로 천천히 회전시키면서 예열을 진행하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a preheating operation control method of an inverter compressor of a multi-type air conditioner that preheats a predetermined time when the inverter compressor is to be driven in a state where the outdoor temperature is extremely low temperature, and operates the air conditioner when the outdoor temperature is cryogenic. If it is desired, after determining whether the inverter compressor needs to be preheated, if it is determined that preheating operation is necessary, the preheating is performed while slowly rotating the motor of the inverter compressor at a low speed.

Description

Control method of the invert compressor of a multi-type air conditioner

본 발명은 멀티형 공기조화기의 제어 방법에 관한 것으로, 특히 실외 온도가 극저온인 상태에서 인버터 압축기를 구동시키고자 할 때 일정시간 먼저 예열하는 멀티형 공기조화기의 인버터 압축기의 예열운전 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of a multi-type air conditioner, and more particularly, to a preheating operation control method of an inverter compressor of a multi-type air conditioner that is preheated for a predetermined time when the inverter compressor is to be driven in a state where the outdoor temperature is extremely low. .

공기조화기는 방, 거실, 사무실 또는 영업 점포 등의 공간에 배치되어 공기의 온도, 습도, 청정도 및 기류를 조절하여 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있도록 하는 장치로써, 크게, 일체형(window type)과 분리형(seperate type 또는 split type)으로 구분된다.An air conditioner is a device that is arranged in a room, living room, office, or business store to adjust the temperature, humidity, cleanliness, and airflow of the air to maintain a comfortable indoor environment. It is divided into (seperate type or split type).

상기한 일체형과 분리형은 기능적으로는 같지만, 일체형은 냉각과 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 설치한 것이고, 분리형은 실내측에는 냉/난방을 수행하는 실내기를 설치하고 실외측에는 방열과 압축 기능을 수행하는 실외기를 설치한 후 서로 분리된 두 기기를 냉매 배관으로 연결시킨 것이다. The integrated type and the separated type are functionally the same, but the integrated type integrates the functions of cooling and heat dissipation to install a hole in the wall of the house or hang the device on the window, and the separate type installs an indoor unit that performs cooling / heating on the indoor side. In addition, the outdoor unit installed the outdoor unit that performs the heat dissipation and compression function, and then connected the two separate devices by the refrigerant pipe.

통상 하나의 실내기에 대응하여 하나의 실외기를 설치하는 것이 일반적이나, 여러 개의 방을 갖는 건물의 경우, 각 방에 설치된 실내기에 대응하도록 실외기도 여러대 구입해야 하므로, 우선, 미관상 좋지 않고, 비경제적이며, 각 실외기마다 일정 면적의 공간이 확보되어야 공간 사용면에서 효율적이지 않다. In general, one outdoor unit is installed in correspondence with one indoor unit. However, in the case of a building having several rooms, several outdoor units must be purchased to correspond to the indoor unit installed in each room. It is not efficient in terms of space use only when a certain area of space is secured for each outdoor unit.

따라서, 하나의 실외기에 여러대의 실내기를 연결하여 한꺼번에 여러 개의 방을 냉난방시킬 수 있는 멀티형 공기조화기에 대한 개발이 활발이 진행되고 있다.Therefore, the development of a multi-type air conditioner capable of cooling and heating several rooms at once by connecting several indoor units to one outdoor unit is actively progressing.

도 1은 일반적인 멀티형 공기조화기의 냉매 싸이클의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a refrigerant cycle of a general multi-type air conditioner.

상기 멀티형 공기조화기는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 복수의 실내 열교환기(11a,11b,11c)를 구비한 실내유니트(10)와 실외에 배치되는 실외유니트(1)를 구비하고 있다.The multi-type air conditioner includes an indoor unit (10) having a plurality of indoor heat exchangers (11a, 11b, 11c) arranged in the room and performing cooling / heating functions, and an outdoor unit (1) arranged outdoors. .

상기 실외유니트(1)에는 냉매를 압축시키는 역할을 하는 인버터 압축기(2)와 정속 압축기(3), 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외 열교환기(5), 및 상기 실외 열교환기(5)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 냉각팬(6)을 구비하고 있다. The outdoor unit (1) has an inverter compressor (2) and a constant speed compressor (3) for compressing the refrigerant, an outdoor heat exchanger (5) for dissipating the compressed refrigerant, and the outdoor heat exchanger (5). It is provided on one side of the cooling fan 6 for promoting heat dissipation of the refrigerant.

냉방 운전 시 냉매의 흐름 방향을 따라 상기 실외 열교환기(5)의 하류측에는 메인 전자팽창밸브(12)가 구비되어 있으며, 메인 전자팽창밸브(12)의 하류측에는 냉매가 해당 실내 열교환기(11a, 11b, 11c)로 유입되기 전 감압 팽창될 수 있도록 하는 서브 전자팽창밸브(13a, 13b, 13c)가 각각 구비되어 있고, 실내 열교환기(11a, 11b, 11c)의 각 출구측에는 상기 실내 열교환기(11a, 11b, 11c)에서 토출되는 냉매의 온도를 감지할 수 있도록 제 1 온도감지센서(15a,15b,15c)가 구비되어 있다.In the cooling operation, a main electromagnetic expansion valve 12 is provided downstream of the outdoor heat exchanger 5 along the flow direction of the refrigerant, and a refrigerant is provided at a downstream side of the main electromagnetic expansion valve 12. Sub solenoid expansion valves 13a, 13b, and 13c are provided to allow expansion under reduced pressure before they are introduced into 11b and 11c, respectively. First temperature sensors 15a, 15b, and 15c are provided to detect the temperature of the refrigerant discharged from 11a, 11b, and 11c.

한편, 상기 정속 압축기(3) 및 인버터 압축기(2)는 실내유니트(1)의 최대 냉난방부하의 절반(50%)에 대응하는 압축 능력을 각각 갖추고 있으며, 각 토출측은 냉매가 실외 열교환기(5)로 유입되기 전에 상호 합류되어 있고, 그 합류영역에는 각 압축기(2,3)로부터 압축되어 토출되는 냉매의 온도를 감지할 수 있도록 제 2 온도감지센서(4)가 구비되어 있다. Meanwhile, the constant speed compressor 3 and the inverter compressor 2 each have a compression capacity corresponding to half (50%) of the maximum air-conditioning load of the indoor unit 1, and each discharge side has a refrigerant having an outdoor heat exchanger 5. The second temperature detecting sensor 4 is joined to each other before being introduced into the first and second condensing zones.

계속해서, 상기 멀티형 공기조화기의 냉방 과정에 대해 살펴본다. Next, the cooling process of the multi-type air conditioner will be described.

압축기(2, 3)에서 압축된 고온고압의 기체 냉매는 사방변(미도시)에 의해 실외 열교환기(5)로 유도된 후, 상기 실외 열교환기(5)를 통과하는 과정에서 응축되어 고온고압의 액체냉매로 상변화 된다. 상기 실외 열교환기(5)로부터 나온 고온고압의 액체냉매는 메인 전자팽창밸브(12)로 유입된 후, 서브 전자팽창밸브(13a, 13b, 13c)를 통과하면서 저온저압의 상태로 변환된 다음 실내 열교환기(11a, 11b, 11c)로 유입된다. 이때 유입된 냉매는 증발에 의해 기체 냉매로 변환되고, 사방변(미도시)에 의해 압축기(2, 3)의 흡입측으로 유도된다. The high temperature and high pressure gas refrigerant compressed by the compressors 2 and 3 is guided to the outdoor heat exchanger 5 by four sides (not shown), and then condensed in the process of passing through the outdoor heat exchanger 5 to obtain a high temperature and high pressure. Phase is changed by liquid refrigerant. The high temperature and high pressure liquid refrigerant from the outdoor heat exchanger (5) flows into the main electromagnetic expansion valve (12), and then passes through the sub solenoid expansion valves (13a, 13b, 13c) to a state of low temperature and low pressure, and then indoors. It flows into the heat exchangers 11a, 11b, 11c. At this time, the introduced refrigerant is converted into a gaseous refrigerant by evaporation, and guided to the suction side of the compressors 2 and 3 by four sides (not shown).

이때, 상기 실내 열교환기(11a, 11b, 11c)를 통과하는 냉매는 실내의 공기로 부터 열을 빼앗아 증발하므로, 공기조화 공간은 상기한 냉방 싸이클이 반복적으로 진행됨과 더불어 그 온도가 낮아지게 된다.At this time, the refrigerant passing through the indoor heat exchangers (11a, 11b, 11c) takes heat away from the air in the room and evaporates, and thus the air conditioning space is repeatedly cooled and the temperature thereof decreases.

하나의 실외기에 한대의 실내기만을 연결하여 사용하는 일반적인 공기조화기에 비해, 상술한 멀티형 공기조화기는 하나의 실외기를 이용하여 여러 방을 한꺼번에 냉/난방시킬 수 있으므로 전력면에서나 비용면에서 그리고 공간면에서 유리하다. Compared to a general air conditioner using only one indoor unit connected to one outdoor unit, the above-described multi-type air conditioner can cool / heat several rooms at the same time by using one outdoor unit. It is advantageous.

언급한 멀티형 공기조화기를 압축기 내부의 오일(oil) 점도를 개선하기 위한 예열 과정이 없이 실외 온도가 극저온인 상태에서 바로 구동시키고자 할 경우, 압축기 내부의 마찰 마모로 인해 압축기의 소손이 발생하고 결국 락(lock) 상태가 되어 시동이 되지 않는 경우가 발생한다. 따라서, 실외 온도가 극저온인 경우, 압축기를 정상적으로 구동시키기 전에 예열하는 과정이 필요하다.If the above mentioned multi-type air conditioner is to be operated directly in a state where the outdoor temperature is cryogenic without the preheating process to improve the oil viscosity inside the compressor, the frictional wear of the compressor causes the compressor to burn out. There is a case where it will not start because it is locked. Therefore, when the outdoor temperature is cryogenic, a process of preheating is required before the compressor is normally driven.

도 2는 일반적인 3상 인버터 압축기의 제어 장치도이다.2 is a control device diagram of a typical three-phase inverter compressor.

3상 인버터 압축기(20)는 내부에 3개의 코일(C1,C2,C3)이 권선되어 있고, 상기 3개의 코일에 서로 다른 위상을 갖는 교류 전원을 인가하는 것으로 구동이 이루어진다. 상기 인버터 압축기(20)에 공급될 3상 교류 전원은 인버터부(22)에서 공급되는데, 상기 인버터부(22)는 직렬로 연결된 세 쌍의 스위칭 소자(U,V,W,X,Y,Z)로 구성되며, 각 쌍의 출력 라인으로 부터 상기 인버터 압축기(20)로 3상 교류 전원을 공급한다.The three-phase inverter compressor 20 has three coils C1, C2, and C3 wound therein, and is driven by applying AC power having different phases to the three coils. The three-phase AC power to be supplied to the inverter compressor 20 is supplied from the inverter unit 22, which is connected to three pairs of switching elements U, V, W, X, Y, and Z in series. ) And supplies three-phase AC power to the inverter compressor 20 from each pair of output lines.

이때, 압축기를 예열하고자 할 경우엔, 예열을 위한 3상 교류 전원이 상기 인버터부(22)를 통해 인버터 압축기(20)의 내부 코일로 공급되는데, 이때, 상기 예열을 위한 3상 교류 전원은 인버터 압축기(20)의 모터가 회전되지 않도록 제어된다. 즉, 인버터 압축기(20)의 모터가 회전을 시작하면, 냉매가 압축되어 토출되기 시작하는데, 이 경우 상기 압축기가 충분히 예열되지 않은 상태이므로 언급한 바와 같은 락 상태가 발생할 수도 있다. 따라서, 종래의 경우, 예열을 위한 교류 전원을 제어하여 상기 인버터 압축기(20)의 모터가 회전하지 않는 상태로 코일의 발열이 이루어져 예열이 되도록 한다.At this time, when the compressor is to be preheated, three-phase AC power for preheating is supplied to the internal coil of the inverter compressor 20 through the inverter unit 22, wherein the three-phase AC power for preheating is the inverter The motor of the compressor 20 is controlled so as not to rotate. That is, when the motor of the inverter compressor 20 starts to rotate, the refrigerant is compressed and started to be discharged. In this case, since the compressor is not sufficiently preheated, a lock state as mentioned above may occur. Therefore, in the conventional case, the AC power for preheating is controlled so that the coil generates heat in a state in which the motor of the inverter compressor 20 does not rotate to be preheated.

인버터 압축기(20)로 3상 교류 전원을 공급하는 상기 인버터부(22)는 직류 전압을 발생시키는 컨버터부(24)와 연결되어 있다. 상기 컨버터부(24)는 제품 내부로 입력되는 교류 전원단(26)에 연결되어, 상기 교류 전원단(26)으로 입력되는 교류 전원을 정류시켜서 인버터 압축기(20)의 구동에 필요한 크기의 직류 전압으로 변형시키는 역할을 한다. 이때, 상기 컨버터부(24)는 스위칭 소자(IGBT)의 온/오프 동작과 대용량 캐패시터(C)의 충/방전으로 상기 직류 전압을 만들는데, 역률 개선을 위한 리액터(R)도 포함하고 있다. The inverter unit 22 that supplies three-phase AC power to the inverter compressor 20 is connected to a converter unit 24 that generates a DC voltage. The converter unit 24 is connected to an AC power source 26 input into the product, rectifies the AC power input to the AC power source 26 to the DC voltage of the size required to drive the inverter compressor 20 It transforms into In this case, the converter unit 24 generates the DC voltage by the on / off operation of the switching element IGBT and the charging / discharging of the large capacity capacitor C, and includes a reactor R for improving the power factor.

상기 컨버터부(24)의 스위칭 소자(IGBT)의 동작 시간(온/오프)은 IGBT 구동회로(34)에 의해 제어되고, 상기 인버터부(22)의 스위칭 소자들(U,V,W,X,Y,Z)의 동작 시간은 인버터 구동회로(32)에 의해 제어되는데, 상기 IGBT 구동회로(34)와 인버터 구동회로(32)는 각각 제어부(30)에 의해 제어된다.The operation time (on / off) of the switching element IGBT of the converter unit 24 is controlled by the IGBT driving circuit 34 and the switching elements U, V, W, X of the inverter unit 22. The operating time of, Y, Z is controlled by the inverter driving circuit 32. The IGBT driving circuit 34 and the inverter driving circuit 32 are controlled by the controller 30, respectively.

상기 제어부(30)에는 실외 온도를 감지하기 위한 실외 온도 감지부(38)가 연결되어 있고, 상기 인버터 압축기(20)의 돔에는 상기 돔의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(40)가 설치되어 상기 제어부(30)와 연결되어 있다. 상기 제어부(30)는 상기 실외 온도 감지부(38)에서 감지한 온도와 상기 온도 센서(40)에서 검출한 온도에 기초하여 인버터 압축기의 예열 여부를 판단한다. The control unit 30 is connected to the outdoor temperature sensor 38 for detecting the outdoor temperature, the temperature sensor 40 for detecting the temperature of the dome is installed in the dome of the inverter compressor 20 is It is connected to the control unit 30. The controller 30 determines whether the inverter compressor is preheated based on the temperature detected by the outdoor temperature detector 38 and the temperature detected by the temperature sensor 40.

한편, DC 링크 전압 감지부(36)는 상기 컨버터부(24)에서 인버터부(22)로 전달되는 직류 전압의 크기를 검출한 후 이를 제어부(30)에 인가한다. Meanwhile, the DC link voltage detection unit 36 detects the magnitude of the DC voltage transmitted from the converter unit 24 to the inverter unit 22 and applies it to the control unit 30.

도 3은 3상 인버터 압축기의 예열 운전을 위한 제어 신호도이고, 도 4는 3상 인버터 압축기의 예열 전류의 흐름 상태도이다.3 is a control signal diagram for preheating operation of the three-phase inverter compressor, Figure 4 is a flow diagram of the preheating current of the three-phase inverter compressor.

인버터 압축기의 예열 운전이 필요하다고 판단되면, 먼저, 도 2의 컨버터부(24)는 IGBT 구동회로(도 2의 34)의 제어를 받아 인버터 압축기의 예열 운전에 필요한 직류 전압을 발생시키고, 이 전압은 인버터부(도 2의 22)로 인가된다. 한편, 제어부(도 2의 30)는 상기 인버터부(도 2의 22)로 인가된 상기 직류 전압이 6개의 스위칭 소자를 통해서 인버터 압축기(20)의 3개의 코일에 인가되도록 상기 인버터부(도 2의 22)의 스위칭 소자들을 제어하는데, 이때, 상기 제어부(도 2의 30)는 인버터 압축기 모터가 회전되지 않으면서도 코일의 발열로 압축기의 예열이 이루어질 수 있도록 도 3에 도시된 바와 같은 패턴의 제어 신호를 보낸다. 이때, 도 3에 있어서, 단위 시간 구간(△T)들은 600㎲에서 1.8㎳의 간격으로 되어 있다.When it is determined that preheating operation of the inverter compressor is necessary, first, the converter unit 24 of FIG. 2 generates a DC voltage necessary for preheating operation of the inverter compressor under the control of the IGBT driving circuit (34 of FIG. 2). Is applied to the inverter section (22 in FIG. 2). On the other hand, the control unit (30 in FIG. 2) is the inverter unit (FIG. 2) so that the DC voltage applied to the inverter unit (22 in FIG. 2) is applied to three coils of the inverter compressor 20 through six switching elements. 22), wherein the controller (30 of FIG. 2) controls the pattern as shown in FIG. 3 so that the compressor can be preheated by the heating of the coil without the inverter compressor motor rotating. Send a signal In this case, in FIG. 3, the unit time intervals ΔT are intervals of 600 ms to 1.8 ms.

먼저, 상기 인버터부(도 2의 22)의 6개의 스위칭 소자들(U,V,W,X,Y,Z)에 상기 도 3의 ① 구간의 제어 신호가 입력되면, 인버터 압축기의 모터는 U상에서 V상, 즉 C1에서 C2측으로 전류가 흐르면서 코일의 발열이 이루어지고, 이어, ② 구간의 제어 신호가 입력되면, 상기 6개의 스위칭 소자들은 모두 오프되어 인버터 압축기의 모터에는 전류가 흐르지 않는다. 계속해서, ③구간에서 C2에서 C1측으로 전류가 흐르고, ④구간에서는 모두 오프, ⑤구간에서는 C2에서 C3측으로 전류가 흐르고, ⑥구간에서는 모두 오프, ⑦구간에서는 C3에서 C2측으로 전류가 흐르고, ⑧구간에서는 모두 오프, ⑨구간에서는 C3에서 C1측으로 전류가 흐르고, ⑩구간에서는 C1에서 C3측으로 전류가 흐른다. First, when the control signal of section 1 of FIG. 3 is input to the six switching elements U, V, W, X, Y, and Z of the inverter unit 22 of FIG. 2, the motor of the inverter compressor is U. In the phase V, that is, the coil generates heat as the current flows from the C1 to C2 side, and then, when the control signal of section (2) is input, the six switching elements are all turned off so that no current flows in the motor of the inverter compressor. Then, current flows from section C2 to C1 in section ③, all off in section ④, current flows from C2 to C3 in section ⑤, all off in section ⑥, current flows from C3 to C2 in section ⑦, and section ⑧ In all sections, current flows from C3 to C1 in section ⑨, and current flows from C1 to C3 in section ⑨.

상기 도 3의 제어 신호 및 도 4의 예열 전류의 흐름 상태도에 의하면, 인버터 압축기의 모터는 회전되지 않고 코일에 전류만이 흐르므로 발열에 의해 압축기의 예열이 이루어진다. According to the flow diagram of the control signal of FIG. 3 and the preheating current of FIG. 4, since the motor of the inverter compressor does not rotate but only a current flows in the coil, preheating of the compressor is generated by heat generation.

그러나, 상기 도 3의 제어 신호는 단위 시간 구간(△T)의 간격이 600㎲에서 1.8㎳ 정도로 고주파이기 때문에, 예열 시, 인버터부에서 구동되는 6개의 스위칭 소자의 고주파 스위칭으로 인해 이상 소음이 발생하고, 이로 인해 사용자에게 불쾌감을 준다는 문제점이 있다. However, since the control signal of FIG. 3 has a high frequency of 600 to 1.8 kHz in the unit time interval ΔT, abnormal noise occurs due to high frequency switching of six switching elements driven by the inverter unit during preheating. And, there is a problem that gives the user a discomfort.

본 발명의 목적은 고주파 스위칭으로 인한 이상 소음이 발생하지 않고도 인버터 압축기를 예열시킬 수 있는 멀티형 공기조화기의 인버터 압축기의 예열운전 제어 방법을 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide a preheating operation control method for an inverter compressor of a multi-type air conditioner capable of preheating the inverter compressor without generating abnormal noise due to high frequency switching.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 인버터 압축기의 예열운전 제어 방법은, 실외 온도가 극저온인 상태에서 공기조화기를 운전하고자 할 경우, 인버터 압축기를 예열해야 하는 지를 판단한 후, 예열 운전이 필요하다고 판단되면 인버터 압축기의 모터를 저속으로 천천히 회전시키면서 예열을 진행하는 것을 특징으로 한다.Preheating operation control method of the inverter compressor of the multi-type air conditioner according to the present invention for achieving the above object, if you want to operate the air conditioner in a state where the outdoor temperature is very low temperature, after determining whether to preheat the inverter compressor, preheating If it is determined that the operation is necessary, it is characterized in that the preheating proceeds while slowly rotating the motor of the inverter compressor at a low speed.

본 발명의 바람직한 실시예는, 상기 인버터 압축기의 모터를 저속으로 회전시키기 위해, 상기 인버터 압축기를 제어하기 위한 인버터부를 이루는 스위칭 소자들이 저속으로 스위칭되도록, 상기 스위칭 소자들에 단위 시간 구간(△T)의 간격이 0.5초에서 1초 정도인 저주파의 제어 신호를 인가하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, in order to rotate the motor of the inverter compressor at a low speed, a unit time interval ΔT is applied to the switching elements such that the switching elements forming the inverter portion for controlling the inverter compressor are switched at a low speed. A low frequency control signal having an interval of about 0.5 seconds to about 1 second may be applied.

본 발명의 바람직한 실시예는, 상기 인버터 압축기를 예열해야 하는 지를 판단하는 단계에서 예열 운전이 필요하다고 판단하는 조건은, 실외기 최초 운전 시, 실외 온도가 -3℃미만이거나, 압축기 토출 파이프의 온도가 0℃미만이거나, 히터 싱크의 온도가 0℃미만인 경우인 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, in the step of determining whether the inverter compressor needs to be preheated, the condition that preheating operation is required is that the outdoor temperature is less than -3 ° C or the compressor discharge pipe temperature is the first time the outdoor unit is first operated. It is characterized in that it is less than 0 ℃, or if the temperature of the heater sink is less than 0 ℃.

본 발명의 바람직한 실시예는, 상기 실외 온도가 -3℃보다 작고 -8℃ 이상인 경우엔 T1 시간동안 예열을 진행하고, 상기 실외 온도가 -8℃보다 작고 -20℃ 이상인 경우엔 T2(>T1) 시간동안 예열을 진행하며, 상기 실외 온도가 -20℃보다 작은 경우엔 T3(>T2) 시간동안 예열을 진행하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, when the outdoor temperature is less than -3 ° C and -8 ° C or more, preheating is performed for T1 time, and when the outdoor temperature is less than -8 ° C and -20 ° C or more, T2 (> T1). Preheating), and when the outdoor temperature is less than -20 ° C, preheating is performed during T3 (> T2) time.

따라서, 본 발명에 의하면, 인버터 압축기의 모터는 저속으로 천천히 회전하면서 예열 된다. 즉, 인버터부를 이루는 6개의 스위칭 소자가 저속으로 스위칭되도록 단위 시간 구간(△T)의 간격이 0.5초에서 1초 정도인 저주파의 제어 신호를 인가한다. 이때, 상기 제어 신호에 의하면, 상기 인버터 압축기의 모터는 예열 운전 중 천천히 저속으로 회전된다. 따라서, 인버터를 이루는 스위칭 소자가 저속으로 스위칭되도록 예열 운전을 함으로써 종래와 같은 고주파에 의한 이상 소음 문제는 발생하지 않는다. Therefore, according to the present invention, the motor of the inverter compressor is preheated while slowly rotating at a low speed. That is, a low frequency control signal having a time interval of 0.5 to 1 second is applied to the six switching elements of the inverter unit at low speed. At this time, according to the control signal, the motor of the inverter compressor is slowly rotated at a low speed during the preheating operation. Therefore, the preheating operation is performed so that the switching elements constituting the inverter are switched at a low speed, so that no abnormal noise problem caused by the high frequency as in the prior art occurs.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 인버터 압축기의 예열운전 제어 방법에 대해 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the preheating operation control method of the inverter compressor of the multi-type air conditioner according to the present invention.

먼저, 도 5는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 전체개념도이고, 도 6은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.First, Figure 5 is an overall conceptual view of a multi-type air conditioner according to the present invention, Figure 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a multi-type air conditioner according to the present invention.

본 발명에 의한 멀티형 공기조화기는 2개의 분배기를 사용하여 6실을 제어하기 위한 것으로, 실외기(100)와, 상기 실외기(100)와 연결된 제 1 및 제 2 분배기(102 및 110)와, 그리고 각 실 마다 설치된 제 1 내지 제 6 실내기(104, 106, 108, 112, 114 및 116)를 구비한다. 상기 실외기(100)와 제 1 및 제 2 분배기(102 및 110)는 메인 배관(P1)으로 연결하고, 상기 제 1 분배기(102)와 제 1 내지 제 3 실내기(104, 106 및 108)는 각각 제 1, 제 2 및 제 3 배관(P2, P3 및 P4)으로 연결하고, 상기 제 2 분배기(110)와 제 4 내지 제 6 실내기(112, 114 및 116)는 각각 제 4, 제 5 및 제 6 배관(P5, P6 및 P7)으로 연결한다. The multi-type air conditioner according to the present invention is for controlling six rooms using two distributors, an outdoor unit 100, first and second distributors 102 and 110 connected to the outdoor unit 100, and each First to sixth indoor units 104, 106, 108, 112, 114, and 116 are provided for each room. The outdoor unit 100 and the first and second distributors 102 and 110 are connected to the main pipe P1, and the first distributor 102 and the first to third indoor units 104, 106 and 108 are respectively The first, second and third pipes P2, P3 and P4 are connected to each other, and the second distributor 110 and the fourth to sixth indoor units 112, 114, and 116 are respectively the fourth, fifth, and third pipes. 6 Connect with pipes (P5, P6 and P7).

이때, 상기 배관들(P1 내지 P7)은 실외기측에서 실내기측으로 냉매가 흐르기 위한 유입관과, 실내기측에서 실외기측으로 냉매가 흐르기 위한 유출관이 한 쌍으로 서로 격리된 상태로 되어 있다. At this time, the pipes P1 to P7 are insulated from each other in a pair of inflow pipes through which the refrigerant flows from the outdoor unit side to the indoor unit side, and outflow pipes through which the refrigerant flows from the indoor unit side to the outdoor unit side.

상기 실외기(100) 내부에는 인버터 압축기, 정속 압축기, 어큐뮬레이터, 사방변, 실외 열교환기, 실외팬 등과 이들을 제어하기 위한 실외 제어기(120)가 구비되어 있고, 상기 분배기(102,110)에는 냉매를 감압 팽창하기 위한 전자팽창밸브들과 냉매의 분배를 제어하기 위한 분배 제어기(122,130)가 구비되어 있으며, 상기 실내기(104 내지 116)에는 실내 열교환기와 실내팬 등과 이들을 제어하기 위한 실내 제어기(124 내지 136)가 구비되어 있다. The outdoor unit 100 includes an inverter compressor, a constant speed compressor, an accumulator, a quadrilateral, an outdoor heat exchanger, an outdoor fan, and the like, and an outdoor controller 120 for controlling them, and the distributors 102 and 110 expand and expand the refrigerant under reduced pressure. Dispensing controllers 122 and 130 are provided for controlling the distribution of the electronic expansion valves and the refrigerant. The indoor units 104 to 116 are provided with an indoor heat exchanger, an indoor fan, and an indoor controller 124 to 136 for controlling them. It is.

사용자가 공기조화기 작동을 위한 키 입력을 하면(냉방), 하나 또는 다수의 선택된 실내기(104 내지 116)에 설치되어 있는 실내 제어기(124 내지 136)는 희망 온도, 현재 실내 온도, 희망 풍량, 각 실내기의 용량 등에 관한 데이타를 수집하여 실외 제어기(120)로 보내고, 상기 실외 제어기(120)는 실외 온도 등의 추가적인 데이타를 검토하여 상기 선택된 실내기들의 운전을 위한 총부하를 계산한 후, 한편으로는 이 데이타를 상기 분배 제어기(122,130)로 보내고, 다른 한편으로는 이를 기초로하여 압축기들을 구동시킨다. When the user inputs a key for operating the air conditioner (cooling), the indoor controllers 124 to 136 installed in the one or more selected indoor units 104 to 116 can display the desired temperature, the current room temperature, the desired air volume, and the angle. After collecting data on the indoor unit capacity and the like and sending it to the outdoor controller 120, the outdoor controller 120 examines additional data such as the outdoor temperature to calculate the total load for operating the selected indoor units. This data is sent to the distribution controllers 122 and 130, and on the other hand, the compressors are driven based on it.

압축기의 구동에 의해 토출된 냉매는 실외 열교환기를 거친 후 메인 배관(P1)의 유입관을 통해 상기 제 1 및 제 2 분배기(102 및 110)로 분배되어 흐르고, 상기 제 1 및 제 2 분배기(102 및 110)로 유입된 냉매는 각 실의 실내 열교환기와 각각 연결되어 있는 전자팽창밸브들을 통과하면서 감압 팽창된 후, 상기 제 1 내지 제 6 배관(P2 내지 P7)의 유입관을 따라 각 실내기(104 내지 116)로 흐른다. The refrigerant discharged by the driving of the compressor passes through the outdoor heat exchanger and then flows through the inlet pipe of the main pipe P1 to the first and second distributors 102 and 110, and flows through the first and second distributors 102. And the refrigerant introduced into the chamber 110 is expanded under reduced pressure while passing through the electronic expansion valves connected to the indoor heat exchangers of the respective chambers, and then each indoor unit 104 along the inflow pipes of the first to sixth pipes P2 to P7. To 116).

상기 실내기들(104 내지 116)로 유입된 냉매는 실내 열교환기를 거치며 열교환된 후 상기 제 1 내지 제 6 배관(P2 내지 P7)의 유출관을 따라 흘러 상기 제 1 및 제 2 분배기(102 및 110)에서 합해진 후, 메인 배관(P1)의 유출관을 따라 실외기(100)로 유입된다. The refrigerant introduced into the indoor units 104 to 116 flows through an outlet pipe of the first to sixth pipes P2 to P7 after the heat exchanger passes through an indoor heat exchanger, and the first and second distributors 102 and 110. After being combined in, it is introduced into the outdoor unit 100 along the outlet pipe of the main pipe (P1).

본 발명에 의한 멀티형 공기조화기는 하나의 실외기와 다수의 실내기 사이에 분배기를 채용한다. 종래에는 하나의 실외기로 상기와 같이 6실의 실내기를 제어하고자 할 경우, 실외기와 각 실의 실내기를 연결하기 위해 유입관 6개, 유출관 6개의 총 12개의 배관을 설치하여야 하기 때문에, 외관이 좋지 않고 긴 배관을 실내기까지 끌어 설치하여야 하므로 배관 공사에 드는 비용이 적지 않았다. The multi-type air conditioner according to the present invention employs a distributor between one outdoor unit and a plurality of indoor units. Conventionally, if one outdoor unit is to control six indoor units as described above, a total of 12 pipes of six inlet pipes and six outlet pipes should be installed to connect the outdoor unit to the indoor units of each room. The cost of plumbing was not low because it was not good and had to draw long pipes to the indoor unit.

그러나, 본 발명의 경우, 분배기를 채용하여 실외기와 분배기까지는 단일 배관을 설치하고, 상기 분배기에서 각 실내기까지는 각각의 배관을 설치함으로써 상기 단일 배관에 의해 외관을 좋게 하고, 장(長)배관에 의한 비용 문제를 해결하였다. However, in the case of the present invention, by adopting a distributor, a single pipe is installed from the outdoor unit to the outdoor unit, and each pipe is installed from the distributor to each indoor unit to improve the appearance by the single pipe. The cost problem was solved.

도 7은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 냉매 싸이클의 구성도로서, 2개의 분배기를 사용하여 6실을 제어하는 상기 도 3의 멀티형 공기조화기에 있어서, 실외기(도 5의 100)와, 제 1 분배기(도 5의 102)와, 제 1 내지 제 3 실내기(도 5의 104 내지 108) 부분만을 도시한 것이다.7 is a configuration diagram of a refrigerant cycle of a multi-type air conditioner according to the present invention, in which the multi-type air conditioner of FIG. 3 controls 6 rooms by using two distributors, the outdoor unit (100 of FIG. 5), Only the part of 1 distributor (102 of FIG. 5) and the 1st-3rd indoor unit (104-108 of FIG. 5) is shown.

실내(140)의 각 실에는 제 1, 제 2 및 제 3 실내 열교환기(142a, 144a, 146a)와 제 1, 제 2 및 제 3 실내팬(142b, 144b, 146b)을 각각 구비하는 제 1, 제 2 및 제 3 실내기(142, 144, 146)가 각각 설치되어 있다. Each chamber of the room 140 includes a first, second, and third indoor heat exchanger 142a, 144a, and 146a and a first, second, and third indoor fan 142b, 144b, and 146b, respectively. And second and third indoor units 142, 144, and 146 are respectively provided.

실외기(180)에는 냉매를 고온고압으로 압축하여 토출하기 위한 인버터 압축기(182)와 정속 압축기(184)로 구성된 압축부가 있고, 상기 압축기들의 토출부에는 오일 공급을 위한 제 1 오일 공급기(186) 및 제 2 오일 공급기(188)가 각각 설치되어 있다. 상기 인버터 압축기(182) 및 정속 압축기(184)에서 토출된 냉매는 상기 제 1 오일 공급기(186) 및 제 2 오일 공급기(188)를 각각 거친 후 합류되어 사방변(192)으로 유입된다. The outdoor unit 180 includes a compression unit including an inverter compressor 182 and a constant speed compressor 184 for compressing and discharging the refrigerant at high temperature and high pressure, and the discharge parts of the compressors include a first oil supplier 186 for supplying oil and Second oil feeders 188 are provided respectively. The refrigerant discharged from the inverter compressor 182 and the constant speed compressor 184 pass through the first oil supplier 186 and the second oil supplier 188, respectively, and are combined to flow into the four sides 192.

상기 사방변(192)은 공기조화기가 냉방으로 운전되거나 난방으로 운전될 경우 상기 압축기들로 유입되거나 토출되는 냉매의 흐름을 각 운전 모드에 맞게 변화시키기 위한 장치로, 냉방 운전의 경우엔 실선으로된 화살표 방향으로 냉매가 유입/출되고, 난방 운전의 경우엔 점선으로 된 화살표 방향으로 냉매가 유입/출된다. 따라서, 상기 압축기들(182, 184)로 부터 토출된 냉매는, 상기 사방변(192)의 유동에 의해, 냉방의 경우엔 실외 열교환기(194)로 유입되고, 난방의 경우엔 제 1 분배기(160)로 유입된다. The four sides 192 is a device for changing the flow of the refrigerant flowing into or out of the compressor according to each operation mode when the air conditioner is operated in the cooling or heating operation, in the case of the cooling operation is a solid line The refrigerant flows in and out in the direction of the arrow, and in the case of heating operation, the refrigerant flows in and out of the arrow direction indicated by the dotted line. Accordingly, the refrigerant discharged from the compressors 182 and 184 flows into the outdoor heat exchanger 194 in the case of cooling by the flow of the four sides 192, and in the case of heating, the first distributor ( 160).

상기 실외 열교환기(194)는 메인 배관(도 5의 P1)의 유입관(198a)을 통해 제 1 분배기(160)와 연결되어 있으며, 냉방의 경우엔, 상기 압축기들(182, 184)로 부터 토출된 고온고압의 냉매를 실외팬(196)의 도움을 받아 방열하는 응축기의 역할을 하고, 난방의 경우엔, 실외의 열을 흡열하는 증발기의 역할을 한다.The outdoor heat exchanger 194 is connected to the first distributor 160 through an inlet pipe 198a of the main pipe (P1 of FIG. 5), and in the case of cooling, from the compressors 182 and 184. It serves as a condenser to dissipate the discharged high-temperature high-pressure refrigerant with the help of the outdoor fan 196, and in the case of heating, serves as an evaporator to absorb the heat of the outdoor.

상기 제 1 분배기(160)는 그 내부에 제 1 분지관(168)과 제 2 분지관(170)을 구비하고 있는데, 상기 제 1 분지관(168)은 메인 배관의 유입관(198a)을 통해 유입된 냉매를 각 실내기로 분배하기 위한 관이고, 상기 제 2 분지관(170)은 각 실내기를 통과한 냉매를 한 곳으로 합류시키기 위한 관이다(난방의 경우, 반대로 작용).The first distributor 160 has a first branch pipe 168 and a second branch pipe 170 therein, the first branch pipe 168 through the inlet pipe 198a of the main pipe. It is a tube for distributing the introduced refrigerant to each indoor unit, and the second branch pipe 170 is a tube for converging the refrigerant passing through each indoor unit into one place (in the case of heating, the opposite action).

따라서, 메인 배관(도 5의 P1)의 유입관(198a)은 상기 제 1 분지관(168)에서 각각 제 1 배관(도 5의 P2)의 유입관(163), 제 2 배관(도 5의 P3)의 유입관(165) 및 제 3 배관(도 5의 P4)의 유입관(167)으로 분지되며, 메인 배관(도 5의 P1)의 유출관(198b)은 상기 제 2 분지관(170)에서 각각 제 1 배관(도 5의 P2)의 유출관(143), 제 2 배관(도 5의 P3)의 유출관(145) 및 제 3 배관(도 5의 P4)의 유출관(147)으로 분지된다. Accordingly, the inlet pipe 198a of the main pipe (P1 of FIG. 5) is the inlet pipe 163 of the first pipe (P2 of FIG. 5) and the second pipe (of FIG. 5) of the first branch pipe 168, respectively. The inlet pipe 165 of P3 and the inlet pipe 167 of the third pipe (P4 of FIG. 5) are branched, and the outlet pipe 198b of the main pipe (P1 of FIG. 5) is the second branch pipe 170. ), The outlet pipe 143 of the first pipe (P2 of FIG. 5), the outlet pipe 145 of the second pipe (P3 of FIG. 5), and the outlet pipe 147 of the third pipe (P4 of FIG. 5), respectively. Branched into

상기 제 1, 제 2 및 제 3 배관의 유입관(163, 165 및 167)에는 각각 제 1, 제 2 및 제 3 전자팽창밸브(162, 164 및 166)가 설치되어 있는데, 이는 각 실내기로 유입되는 냉매를 감압 팽창시켜 저온 저압의 냉매로 변환시키기 위한 장치이다. 상기 제 1 내지 제 3 전자팽창밸브(162 내지 166)에 의해 감압 팽창된 냉매는 상기 제 1 내지 제 3 배관의 유입관(163 내지 167)을 통해 제 1 내지 제 3 실내 열교환기(142a 내지 146a)로 유입되고, 상기 제 1 내지 제 3 실내 열교환기(142a 내지 146a)를 거치며 열교환된 냉매는 상기 제 1 내지 제 3 배관의 유출관(143 내지 147)을 통해 상기 제 2 분지관(170)으로 유입된다. Inlet pipes 163, 165 and 167 of the first, second and third pipes are provided with first, second and third electromagnetic expansion valves 162, 164 and 166, respectively, which flow into each indoor unit. It is an apparatus for converting the refrigerant to be expanded under reduced pressure to a low temperature low pressure refrigerant. The refrigerant expanded under reduced pressure by the first to third electromagnetic expansion valves 162 to 166 may be the first to third indoor heat exchangers 142a to 146a through the inlet pipes 163 to 167 of the first to third pipes. ), The refrigerant exchanged through the first to third indoor heat exchangers (142a to 146a) and heat exchanged through the outlet pipes (143 to 147) of the first to third pipes, the second branch pipe (170). Flows into.

상기 제 2 분지관(170)은 사방변(192)과 연결되어 있으며, 상기 제 2 분지관(170)에서 흘러나온 냉매는 상기 사방변(192)의 유도에 의해 (실선의 화살표 참조) 어큐물레이터(accumulator)(190)로 유입된다. 상기 어큐뮬레이터(190)는 인버터 압축기(182)와 정속 압축기(184)의 유입구와 연결되어 있으며, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 실내 열교환기(142a, 144a, 146a)를 통과하면서 기화되지 않고 액체 상태를 유지하고 있는 액냉매가 상기 압축기들(182, 184)로 유입되는 것을 방지한다.The second branch pipe 170 is connected to the four sides 192, and the refrigerant flowing out of the second branch pipe 170 is accumulated by the induction of the four sides 192 (see the solid arrow). It enters the accelerator 190. The accumulator 190 is connected to the inlets of the inverter compressor 182 and the constant speed compressor 184, and does not vaporize liquid while passing through the first, second and third indoor heat exchangers 142a, 144a, and 146a. The liquid refrigerant, which remains in the state, is prevented from entering the compressors 182 and 184.

본 발명에 의한 멀티형 공기조화기는 프리조인트(free joint) 방식으로 운전된다. 프리조인트 방식이란 각 압축기에서 토출되는 냉매가 지정된 냉매 싸이클만을 흐르도록 하는 구성 방식이 아닌, 각 압축기에서 토출되는 냉매가 어느 냉매 싸이클이든 필요한 싸이클을 흐르도록 압축기의 토출부를 하나로 합한 구성 방식을 의미한다. The multi-type air conditioner according to the present invention is operated in a free joint method. The prejoint method is not a configuration method in which the refrigerant discharged from each compressor flows only a designated refrigerant cycle, but a configuration method in which the discharge parts of the compressor are combined into one such that any refrigerant cycle flows from the refrigerant discharged in each compressor. .

이에 의하면, 필요한 부하에 해당하는 만큼 압축기의 주파수 및 운전 방법을 조정할 수 있으므로 전력면에서 절전 운전이 가능하고, 하나의 대형 압축기 대신 두개의 소형 압축기를 사용하므로 경제적으로도 유리하다. According to this, the frequency and operation method of the compressor can be adjusted as much as the required load, so power saving operation is possible, and economically advantageous because two small compressors are used instead of one large compressor.

상기 도 5 내지 도 7에서는 두 개의 분배기을 사용하여 6개의 실내기를 제어할 수 있는 멀티형 공기조화기를 예를 들어 설명하였으나, 상기 분배기의 갯수, 실내기의 갯수 및 실내기의 종류(예컨대, 천장형, 액자형, 스탠드형 등) 등에 의해 본 발명의 기술적 사상이 제한되지 않음은 물론이다. In FIG. 5 to FIG. 7, the multi-type air conditioner capable of controlling six indoor units using two distributors has been described as an example. However, the number of the distributors, the number of indoor units, and the type of the indoor units (eg, ceiling type, frame type, It is a matter of course that the technical idea of the present invention is not limited by a stand type or the like).

도 8은 실외 온도가 극저온의 상태일 때 인버터 압축기의 예열 운전을 위한 멀티형 공기조화기의 개략적인 구성을 도시한 블럭도이고, 도 9는 인버터 압축기의 예열 운전을 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 제어 신호도이며, 도 10은 상기 도 9의 제어 신호에 따른 인버터 압축기의 예열 전류의 흐름 상태도이다.8 is a block diagram showing a schematic configuration of a multi-type air conditioner for preheating operation of the inverter compressor when the outdoor temperature is a cryogenic state, Figure 9 is an embodiment of the present invention for the preheating operation of the inverter compressor FIG. 10 is a flow state diagram of a preheating current of the inverter compressor according to the control signal of FIG. 9.

본 발명에 의한 멀티형 공기조화기를, 압축기 내부의 오일(oil) 점도를 개선하기 위한 예열 과정이 없이, 실외 온도가 극저온인 상태에서 바로 구동시키고자 할 경우, 압축기 내부의 마찰 마모로 인해 압축기의 소손이 발생하고 결국 락(lock) 상태가 되어 시동이 되지 않는 경우가 발생한다. 따라서, 실외 온도가 극저온인 경우, 압축기를 정상적으로 구동시키기 전에 예열하는 과정이 필요하다.In the case where the multi-type air conditioner according to the present invention is to be directly driven in a state where the outdoor temperature is extremely low without the preheating process for improving the oil viscosity in the compressor, the compressor is damaged due to frictional wear in the compressor. Occurs and eventually locks up and fails to start. Therefore, when the outdoor temperature is cryogenic, a process of preheating is required before the compressor is normally driven.

압축기의 예열 운전은 이를 위한 일정 조건이 갖추어져야 시작되는데, 본 발명의 경우, 실외기로 최초로 전원이 인가될 때, 실외 온도가 -3℃ 미만이거나 압축기 토출 파이프의 온도가 0℃ 미만이거나 히트 싱크(heat sink)의 온도가 0℃ 미만인 경우 상기 예열 운전을 시작한다. The preheating operation of the compressor is started only when certain conditions are met. In the present invention, when the outdoor unit is first powered on, the outdoor temperature is less than -3 ° C, the temperature of the compressor discharge pipe is less than 0 ° C, or the heat sink ( When the temperature of the heat sink is less than 0 ° C., the preheating operation is started.

공기조화기가 온(ON)되면, 먼저, 실외 온도 감지부(200), 압축기 토출 파이프 온도 센서(202) 및 히트 싱크 온도 센서(204)는 각각 실외의 온도, 압축기 토출 파이프의 온도 및 히트 싱크의 온도를 측정한 후, 그 데이터를 실외 제어기(206)로 전송한다. 상기 실외 제어기(206)는 상기 데이터를 분석한 후 언급한 예열 운전 조건에 해당한다고 판단하면, 인버터 압축기(208)의 모터로 3상의 교류 전원을 인가하기 위한 인버터부의 6개의 스위칭 소자(U,V,W,X,Y,Z)로 상기 스위칭 소자들을 제어하기 위한 제어 신호(도 9 참조)를 보냄으로써 상기 인버터 압축기(208)의 예열 운전을 시작한다. When the air conditioner is ON, first, the outdoor temperature sensor 200, the compressor discharge pipe temperature sensor 202, and the heat sink temperature sensor 204 are respectively configured to determine the outdoor temperature, the temperature of the compressor discharge pipe, and the heat sink. After measuring the temperature, the data is sent to the outdoor controller 206. When the outdoor controller 206 analyzes the data and determines that the preheating operation condition corresponds to the aforementioned preheating operation condition, the six switching elements U and V of the inverter unit for applying the three-phase AC power to the motor of the inverter compressor 208. The preheating operation of the inverter compressor 208 is started by sending a control signal (see FIG. 9) for controlling the switching elements with, W, X, Y, Z.

본 발명의 일 실시예에 의한 상기 제어 신호는 상기 인버터 압축기(208)의 모터의 회전자를 천천히 회전시키면서 예열을 진행하기 위한 것으로, 단위 시간 구간(△T)의 간격이 0.5초에서 1초 정도로 되어 있다. 상기 제어 신호에 의하면, 모터의 회전자가 천천히 회전하기는 하나, 그 속도가 상기 인버터 압축기(208)에서 냉매를 토출시키기에는 부족한 정도이므로, 냉매를 압축시키는 상기 인버터 압축기(208)의 정상적인 작동없이 모터의 코일만이 발열되므로 상기 인버터 압축기의 예열이 이루어진다. The control signal according to an embodiment of the present invention is for preheating while slowly rotating the rotor of the motor of the inverter compressor 208, and the interval of the unit time interval ΔT is about 0.5 seconds to 1 second. It is. According to the control signal, although the rotor of the motor rotates slowly, but the speed is insufficient to discharge the refrigerant from the inverter compressor 208, the motor without the normal operation of the inverter compressor 208 that compresses the refrigerant. Since only the coil of heats, the inverter compressor is preheated.

상기 도 9의 제어 신호에 따른 인버터 압축기의 예열 전류의 흐름(도 10 참조)을 설명한다. A flow of preheating current of the inverter compressor according to the control signal of FIG. 9 will be described (see FIG. 10).

먼저, 인버터 압축기(208)의 모터를 구동시키기 위한 6개의 스위칭 소자들(U,V,W,X,Y,Z)에 (a) 구간의 제어 신호가 인가되면, 상기 모터에는 U상에서 W상, 즉 C1 코일에서 C3 코일측으로 전류가 흐른다(도 10의 상태도 (a) 참조). 이어, (b) 구간의 제어 신호가 인가되면, 상기 모터에는 V상에서 W상, 즉 C2 코일에서 C3 코일측으로 전류가 흐르고(상태도 (b) 참조), (c) 구간의 제어 신호가 인가되면, 상기 모터에는 V상에서 U상, 즉 C2 코일에서 C1 코일측으로 전류가 흐른다(상태도 (c) 참조). 이때, 상기 제어 신호가 (a) 구간에서 (c) 구간까지 인가되는 동안, 모터의 회전자를 1회 회전한다.First, when a control signal of section (a) is applied to the six switching elements U, V, W, X, Y, and Z for driving the motor of the inverter compressor 208, the motor is U-phase to W-phase. That is, a current flows from the C1 coil to the C3 coil side (see state diagram (a) of FIG. 10). Subsequently, when a control signal in section (b) is applied, current flows from the V phase to the W phase, that is, from the C2 coil to the C3 coil side (see state diagram (b)), and when the control signal in (c) section is applied to the motor. In the motor, a current flows from the V phase to the U phase, that is, the C2 coil to the C1 coil side (see state diagram (c)). At this time, while the control signal is applied from section (a) to section (c), the rotor of the motor is rotated once.

계속해서, (d) 구간의 제어 신호가 인가되면, 상기 모터에는 W상에서 U상, 즉 C3 코일에서 C1 코일측으로 전류가 흐른다(상태도 (d) 참조). 이어, (e) 구간의 제어 신호가 인가되면, 상기 모터에는 W상에서 V상, 즉 C3 코일에서 C2 코일측으로 전류가 흐르고(상태도 (e) 참조), (f) 구간의 제어 신호가 인가되면, 상기 모터에는 U상에서 V상, 즉 C1 코일에서 C2 코일측으로 전류가 흐른다(상태도 (f) 참조). 이때, 상기 제어 신호가 (d) 구간에서 (f) 구간까지 인가되는 동안, 모터의 회전자를 또 한번 1회 회전한다.Subsequently, when a control signal in the section (d) is applied, current flows from the W phase to the U phase, that is, the C3 coil to the C1 coil side (see state diagram (d)). Subsequently, when a control signal of section (e) is applied, current flows from the W phase to the V phase, that is, from the C3 coil to the C2 coil side (see state diagram (e)), and when the control signal of the (f) section is applied, The current flows from the U phase to the V phase, that is, the C1 coil to the C2 coil side (see state diagram (f)). At this time, while the control signal is applied from section (d) to section (f), the rotor of the motor is rotated once again.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명에 의한 인버터 압축기의 예열 운전은 상기 6개의 스위칭 소자가 저속으로 스위칭되도록 단위 시간 구간(△T)의 간격이 0.5초에서 1초 정도인 저주파의 제어 신호를 인가하여 진행하므로, 종래와 같은 고주파에 의한 이상 소음 문제는 발생하지 않는다. 9 and 10, in the preheating operation of the inverter compressor according to the present invention, a low frequency control signal having a unit time interval ΔT of about 0.5 to 1 second so that the six switching elements are switched at a low speed. Since it proceeds by applying, the problem of abnormal noise due to high frequency as in the prior art does not occur.

도 8에 있어서, 도면부호 "208"은 정속 압축기를 나타낸다.In Fig. 8, reference numeral 208 denotes a constant speed compressor.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 인버터 압축기의 예열 운전 제어를 위한 흐름도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 실외 온도에 따른 인버터 압축기의 예열 시간 설정표이다.FIG. 11 is a flowchart for controlling preheating operation of an inverter compressor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a table for setting a preheating time of an inverter compressor according to outdoor temperature according to an embodiment of the present invention.

실외 온도가 극저온인 상태에서 공기조화기를 작동시키고자 할 경우, 압축기 내부의 마찰 마모로 인해 압축기의 소손이 발생하여 결국 락(lock) 상태가 되어 시동이 되지 않는 경우를 방지하기 위해 인버터 압축기를 먼저 예열할 필요가 있다. If you want to operate the air conditioner when the outdoor temperature is cryogenic, the compressor compressor should be turned off first to prevent the compressor from being burned out due to frictional wear inside the compressor and eventually becoming locked. It needs to be warmed up.

따라서, 상기 인버터 압축기가 예열 운전이 필요한 상태인가를 여러 가지 주변 상황을 기초로 하여 판단하게 되는데, 제 300 단계에서는, 먼저 실외기에 최초로 전원이 인가된 상태인가를 판단한다. Accordingly, it is determined whether the inverter compressor requires a preheating operation based on various surrounding conditions. In step 300, it is first determined whether power is first applied to the outdoor unit.

사기 제 300 단계에서 실외기에 최초로 전원이 인가된 상태라고 판단하게 되면, 제 303 단계에서는 실외 온도가 -3℃ 미만이지를 판단하고, 제 306 단계에서는 압축기 토출 파이프의 온도가 0℃ 미만이지를 판단하며, 제 309 단계에서는 히트 싱크의 온도가 0℃ 미만인지를 판단한다. If it is determined in step 300 that the outdoor unit is first powered on, in step 303 it is determined whether the outdoor temperature is less than -3 ° C, and in step 306 it is determined whether the temperature of the compressor discharge pipe is less than 0 ° C. In operation 309, it is determined whether the temperature of the heat sink is less than 0 ° C.

이때, 상기 제 303, 306 및 309 단계에서 각각 실외 온도가 -3℃ 미만이거나, 압축기 토출 파이프의 온도가 0℃ 미만이이거나, 히트 싱크의 온도가 0℃ 미만이라고 판단이 되는 경우엔, 인버터 압축기의 예열이 필요하다고 최종적으로 판단한다. In this case, when the outdoor temperature is less than −3 ° C., the temperature of the compressor discharge pipe is less than 0 ° C., or the temperature of the heat sink is less than 0 ° C. in steps 303, 306, and 309, the inverter compressor Finally, it is determined that preheating is necessary.

따라서, 이후의 단계에서는 인버터 압축기의 예열 운전이 어느 정도의 시간동안 진행되어야 하는지를 측정된 실외 온도를 기초로 하여 판단하는데, 먼저, 제 312 단계에서는 실외 온도가 -3℃보다는 작고 -8℃ 이상인지를 (즉, -8℃ ≤ 실외 온도 < -3℃ ) 판단하여, 그럴 경우, 제 315 단계에서 상기 인버터 압축기의 예열 운전을 시작한다. 이후, 제 318 단계에서는 예열 시간이 T1을 경과했는지를 판단하고, 상기 예열 시간이 T1을 경과한 경우엔 제 321 단계에서 상기 예열 운전을 완료하고, 상기 예열 시간이 T1을 경과하지 않은 경우엔 계속해서 제 315 단계의 예열 운전을 진행한다.Therefore, in a subsequent step, it is determined based on the measured outdoor temperature for how long the preheating operation of the inverter compressor should proceed. First, in step 312, whether the outdoor temperature is less than -3 ° C and not less than -8 ° C. (Ie, −8 ° C. ≤ outdoor temperature <−3 ° C.), and if so, the preheating operation of the inverter compressor is started in step 315. Thereafter, in step 318, it is determined whether the preheating time has passed T1. If the preheating time has passed T1, the preheating operation is completed in step 321. If the preheating time has not passed T1, the preheating operation is continued. In step 315, the preheating operation is performed.

한편, 상기 제 312 단계에서 실외 온도가 -3℃보다는 작고 -8℃ 이상이 아니라고 판단되는 경우엔, 제 324 단계에서 상기 실외 온도가 -8℃보다는 작고 -20℃ 이상인지를 (즉, -20℃ ≤ 실외 온도 < -8℃ ) 판단하여, 그럴 경우, 제 327 단계에서 상기 인버터 압축기의 예열 운전을 시작한다. 이후, 제 330 단계에서는 예열 시간이 T2를 경과했는지를 판단하고, 상기 예열 시간이 T2를 경과한 경우엔 제 321 단계에서 상기 예열 운전을 완료하고, 상기 예열 시간이 T2를 경과하지 않은 경우엔 계속해서 제 327 단계의 예열 운전을 진행한다.On the other hand, if it is determined in step 312 that the outdoor temperature is less than -3 ° C and not more than -8 ° C, in step 324 it is determined whether the outdoor temperature is less than -8 ° C and -20 ° C or more (that is, -20 ° C ≤ outdoor temperature <-8 ° C), and if so, in step 327 the preheating operation of the inverter compressor starts. Thereafter, in step 330, it is determined whether the preheating time has passed T2. If the preheating time has passed T2, the preheating operation is completed in step 321. If the preheating time has not passed T2, the preheating operation is continued. In step 327, the preheating operation is performed.

이때, 상기 제 324 단계에서 실외 온도가 -8℃보다는 작고 -20℃ 이상이 아니라고 판단되는 경우엔, 제 333 단계에서 상기 인버터 압축기의 예열 운전을 시작한다. 이후, 제 336 단계에서는 예열 시간이 T3를 경과했는지를 판단하고, 상기 예열 시간이 T3를 경과한 경우엔 제 321 단계에서 상기 예열 운전을 완료하고, 상기 예열 시간이 T3를 경과하지 않은 경우엔 계속해서 제 333 단계의 예열 운전을 진행한다. In this case, when it is determined in step 324 that the outdoor temperature is less than −8 ° C. and not more than −20 ° C., the preheating operation of the inverter compressor is started in step 333. Thereafter, in step 336, it is determined whether the preheating time has passed T3. When the preheating time has passed T3, the preheating operation is completed in step 321. If the preheating time has not passed T3, the preheating operation is continued. In step 333, the preheating operation is performed.

본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 인버터 압축기의 예열운전 제어 방법에 의하면, 실외 온도가 극저온인 상태에서 공기조화기를 운전하고자 할 경우, 먼저 압축기를 예열해야 하는 지를 판단한 후, 예열 운전이 필요하다고 판단되면 인버터 압축기의 모터를 저속으로 천천히 회전시키면서 예열한다. According to the method of controlling the preheating operation of the inverter compressor of the multi-type air conditioner according to the present invention, when the air conditioner is to be operated in a state where the outdoor temperature is cryogenic, it is determined whether the preheating operation is necessary after first determining whether the compressor needs to be preheated. Preheat the motor of the inverter compressor while rotating slowly at low speed.

즉, 인버터부를 이루는 6개의 스위칭 소자가 저속으로 스위칭되도록, 상기 스위칭 소자들에 단위 시간 구간(△T)의 간격이 0.5초에서 1초 정도인 저주파의 제어 신호를 인가한다. 상기 제어 신호에 의해, 상기 인버터 압축기의 모터는 예열 운전 중 천천히 저속으로 회전된다.That is, a low frequency control signal having a time interval of 0.5 to 1 second is applied to the switching elements so that the six switching elements constituting the inverter unit are switched at a low speed. By the control signal, the motor of the inverter compressor is slowly rotated at low speed during the preheating operation.

따라서, 인버터를 이루는 스위칭 소자가 저속으로 스위칭되도록 예열 운전을 함으로써 종래와 같은 고주파에 의한 이상 소음 문제는 발생하지 않는다. Therefore, the preheating operation is performed so that the switching elements constituting the inverter are switched at a low speed, so that no abnormal noise problem caused by the high frequency as in the prior art occurs.

도 3은 3상 인버터 압축기의 예열 운전을 위한 제어 신호도이다.3 is a control signal diagram for preheating operation of a three-phase inverter compressor.

도 4는 3상 인버터 압축기의 예열 전류의 흐름 상태도이다.4 is a flow diagram illustrating a preheating current of the three-phase inverter compressor.

도 5는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 전체개념도이다. 5 is an overall conceptual diagram of a multi-type air conditioner according to the present invention.

도 6은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.6 is a block diagram showing a schematic configuration of a multi-type air conditioner system according to the present invention.

도 7은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 냉매 싸이클의 구성도이다.7 is a configuration diagram of a refrigerant cycle of the multi-type air conditioner according to the present invention.

도 8은 실외 온도가 극저온의 상태일 때 인버터 압축기의 예열 운전을 위한 멀티형 공기조화기의 개략적인 구성을 도시한 블럭도이다.8 is a block diagram showing a schematic configuration of a multi-type air conditioner for preheating operation of the inverter compressor when the outdoor temperature is a cryogenic state.

도 9는 3상 인버터 압축기의 예열 운전을 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 제어 신호도이다. 9 is a control signal diagram according to an embodiment of the present invention for the preheating operation of the three-phase inverter compressor.

도 10은 상기 도 9의 제어 신호에 따른 인버터 압축기의 예열 전류의 흐름 상태도이다.FIG. 10 is a flow diagram illustrating a preheating current of the inverter compressor according to the control signal of FIG. 9.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 인버터 압축기의 예열 운전 제어를 위한 흐름도이다. 11 is a flowchart for controlling the preheating operation of the inverter compressor according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 실외 온도에 따른 인버터 압축기의 예열 시간 설정표이다.12 is a pre-heating time setting table of the inverter compressor according to the outdoor temperature according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100, 180 : 실외기 102, 160 : 제 1 분배기100, 180: outdoor unit 102, 160: first distributor

110 : 제 2 분배기 104 : 제 1 실내기110: second divider 104: first indoor unit

106 : 제 2 실내기 108 : 제 3 실내기106: second indoor unit 108: third indoor unit

142a : 제 1 실내 열교환기 144a : 제 2 실내 열교환기142a: first indoor heat exchanger 144a: second indoor heat exchanger

146a : 제 3 실내 열교환기 162 : 제 1 전자팽창밸브146a: third indoor heat exchanger 162: first electromagnetic expansion valve

164 : 제 2 전자팽창밸브 166 : 제 3 전자팽창밸브164: second electromagnetic expansion valve 166: third electromagnetic expansion valve

168 : 제 1 분지관 170 : 제 2 분지관168: first branch pipe 170: second branch pipe

182, 208 : 인버터 압축기 184, 210 : 정속 압축기182, 208: inverter compressor 184, 210: constant speed compressor

190 : 어큐물레이터 192 : 사방변190: Accumulator 192: Four sides

194 : 실외 열교환기 200 : 실외 온도 감지부194: outdoor heat exchanger 200: outdoor temperature sensing unit

202 : 압축기 토출 파이프 온도 센서 204 : 히트 싱크 온도 센서202: compressor discharge pipe temperature sensor 204: heat sink temperature sensor

206 : 실외 제어기 P1 : 메인 배관206: outdoor controller P1: main piping

P2,P3,P4,P5,P6,P7 : 제1,2,3,4,5,6 배관 P2, P3, P4, P5, P6, P7: 1st, 2, 3, 4, 5, 6 Piping

Claims

If you want to operate the air conditioner when the outdoor temperature is very low,

After determining whether to preheat the inverter compressor, if it is determined that preheating operation is necessary, preheating operation control method of the inverter compressor of the multi-type air conditioner, characterized in that the preheating proceeds while slowly rotating the motor of the inverter compressor at low speed.

The method of claim 1,

In order to rotate the motor of the inverter compressor at a low speed, the interval of the unit time period DELTA T in the switching elements is 0.5 to 1 second so that the switching elements constituting the inverter unit for controlling the inverter compressor are switched at low speed. A control method for preheating operation of an inverter compressor of a multi-type air conditioner, wherein a low frequency control signal is applied.

The method of claim 1,

In the step of determining whether the inverter compressor needs to be preheated, the condition that the preheating operation is necessary may include: when the outdoor unit is initially operated, the outdoor temperature is less than -3 ° C, the temperature of the compressor discharge pipe is less than 0 ° C, A preheating operation control method for an inverter compressor of a multi-type air conditioner, wherein the temperature is less than 0 ° C.

The method of claim 1,

When the outdoor temperature is less than -3 ° C and -8 ° C or more, preheating is performed for T1 hour, and when the outdoor temperature is less than -8 ° C and -20 ° C or more, preheating is performed for T2 (> T1) time, When the outdoor temperature is less than -20 ℃ preheating control method for the inverter compressor of the multi-type air conditioner, characterized in that the preheating for T3 (> T2) time.