KR20050105746A - 멀티형 공기조화기 및 멀티형 공기조화기의 압축기 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 압축기 제어 방법은, 정속 압축기 및 인버터 압축기등 2개의 압축기가 적용되는 멀티형 공기조화기에 있어서, 정속 압축기의 운전 조건을 판단하는 제1 단계; 상기 판단 결과, 정속 압축기의 운전 조건이 완성된 경우에는, 인버터 압축기의 인버터 주파수를 일정 레벨로 변경시키는 제2 단계; 정속 압축기의 입/출구의 압력차를 판단하는 제3 단계; 및 상기 압력차가 일정 레벨이하인 경우에는, 정속 압축기를 운전시키는 제4 단계가 포함된다.

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 압축기 제어 방법은, 정속 압축기 및 인버터 압축기등 2개의 압축기가 적용되는 싸이클에서, 인버터 압축기의 회전자 위치감지에 따른 영향을 최소화하므로써, 압축기가 비 정상적으로 정지되지 않도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 부하의 변화에 신속하게 대응토록 하므로써, 연속적인 냉/난방 공조를 실현할 수 있으므로, 사용자로 하여금 쾌적감을 줄 수 있는 또 다른 효과가 있다.

Description

멀티형 공기조화기 및 멀티형 공기조화기의 압축기 제어 방법{Multi-type air conditioner and the compressor control method of it}

본 발명은 멀티형 공기조화기 및 멀티형 공기조화기의 압축기 제어 방법에 관한 것으로, 특히 정속 압축기 및 인버터 압축기등 2개의 압축기가 적용되는 멀티형 공기조화기에 있어서, 인버터 압축기의 인버터 주파수를 일정 레벨로 변경시키고, 정속 압축기기의 입/출구의 압력차를 판단하여, 상기 압력차가 일정 레벨이하인 경우에는, 정속 압축기를 운전시키므써, 인버터 압축기의 회전자 위치감지에 따른 영향을 최소화하여서 압축기가 비 정상적으로 정지하지 않도록 하며, 연속적인 냉/난방 공조를 실현하므로써, 사용자로 하여금 쾌적감을 줄 수 있도록 하는 멀티형 공기조화기 및 멀티형 공기조화기의 압축기 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기 시스템은, 저온 저압의 기체상태의 냉매가 고온 고압의 기체상태의 냉매로 변화되는 압축기, 상기 압축기에서 변화된 고온 고압의 기체상태인 냉매가 중온 고압의 액체상태의 냉매로 변화되는 응축기, 상기 응축기에서 변화된 중온 고압의 액체상태인 냉매가 저온 저압의 액체상태의 냉매로 변화되는 팽창장치, 및 냉난방모드에 따라서 냉매의 유로가 바뀌도록 하는 4방밸브가 포함된다.

상기 공기조화기 시스템에 있어서, 실내열교환기와 실외열교환기는 냉/난방모드에 따라서 그 역활이 달라지는데, 난방모드에서는 실내열교환기는 응축기 역활을 수행하고, 실외열교환기는 증발기 역활을 수행하게 되며, 냉방모드에서는 실내열교환기는 증발기 역활을 수행하고 실외열교환기는 응축기 역활을 수행한다.

또한, 최근에는 정속 압축기 및 인버터 압축기등 2개의 압축기가 채용되어서 냉방부하 또는 난방부하에 따라 압축용량이 가변될 수 있도록 하므로써, 냉방 및 난방효율을 최적화 할 수 있도록 한다.

도 1은 일반적인 멀티형 공기조화기의 냉매 싸이클의 주요 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 일반적으로 멀티형 공기조화기는, 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 복수의 실내 열교환기(11a,11b,11c)를 구비한 실내유니트(10)와 실외에 배치되는 실외유니트(1)가 포함된다. 상기 실외유니트(1)는 냉매를 압축시키는 역할을 하는 인버터 압축기(2)와 정속형 압축기(3), 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외 열교환기(5), 및 상기 실외 열교환기(5)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 냉각팬(6)이 포함된다.

냉방 운전시 냉매의 흐름 방향을 따라, 상기 실외 열교환기(5)의 하류측에는 메인 전자팽창밸브(12)가 구비되며, 상기 메인 전자팽창밸브(12)의 하류측에는 냉매가 해당 실내 열교환기(11a, 11b, 11c)로 유입되기 전에 감압 팽창될 수 있도록 하는 서브 전자팽창밸브(13a, 13b, 13c)가 각각 구비되고, 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 구비된다.

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.

상기 멀티형 공기조화기의 냉방 과정을 살펴보면, 상기 압축기(2, 3)에서 압축된 고온 고압의 기체 냉매는 사방변(미도시)에 의해 실외 열교환기(5)로 유도된 후, 상기 실외 열교환기(5)를 통과하는 과정에서 응축되어 고온 고압의 액체냉매로 상변화 된다. 또한, 상기 실외 열교환기(5)로부터 나온 고온 고압의 액체냉매는 메인 전자팽창밸브(12)로 유입된 후, 서브 전자팽창밸브(13a, 13b, 13c)를 통과하면서 저온 저압의 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.

따라서, 상기 실내 열교환기(11a, 11b, 11c)를 통과하는 냉매는 실내의 공기로 부터 열을 빼앗아 증발하므로, 공기조화 공간은 상기 냉방 싸이클이 반복적으로 진행됨과 더불어 그 온도가 낮아지게 된다.

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.

도 2는 종래기술에 따른 멀티형 공기조화기의 압축기를 구동시키기 위한 전압을 나타낸 파형도이고, 도 3은 종래기술에 따른 멀티형 공기조화기의 압축기 제어 방법을 나타내는 플로우 챠트이다.

이들 도면을 참조하면, 인버터 압축기와 정속 압축기를 함께 사용하는 멀티형 공기조화기는, 용량이 작은 두 개의 압축기, 즉 소용량의 정속 압축기와 인버터 압축기를 사용하여 압축부를 구성하는데, 최대 부하(100%)의 50%를 정속 압축기가 담당하고, 나머지 50%는 인버터 압축기가 담당하도록 구성된다.

도 2를 참조하면, 멀티형 공기조화기에 걸리는 부하량이 작을 때는 상기 인버터 압축기만 구동하여 최소 압축 능력을 내도록 하는 반면, 공기조화기에 걸리는 부하량이 클 때는 상기 인버터 압축기와 더불어 정속 압축기도 구동되도록 함으로써 최대 압축 능력을 내도록 한다. 즉, 상기 인버터 압축기를 구동하다가 정속 압축기의 운전조건이 되면, 정속 압축기의 운전을 위하여 인버터 압축기의 인버터 주파수를 일정레벨(Ao Hz)로 변경시키는데, 이와같이 인버터 압축기의 인버터 주파수가 변경된 후, 일률적으로 일정시간(To)이 경과되면, 비로소 정속 압축기를 운전시키게 된다.

그러나, 인버터 압축기와 정속 압축기를 함께 사용하는 멀티형 공기조화기에 있어서, 정속 압축기 운전조건에서 인버터 압축기의 인버터 주파수를 일정 레벨로 변경시킨 다음, 일률적으로 일정시간(To)이 경과된 후 정속 압축기를 운전시키므로써, 특히 과부하 조건등 정속 압축기의 입/출구의 압력차가 클 경우에는, 이 영향으로 인하여 인버터 압축기의 부하가 급격히 변하게 되고, 이로써 DC 인버터 압축기의 회전자의 위치 감지를 잘못하게 되어서, 압축기가 비 정상적으로 정지하게 되고, 사용자로 하여금 불쾌감을 주게되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 인버터 압축기와 정속 압축기를 함께 사용하는 멀티형 공기조화기에 있어서, 정속 압축기의 운전에 따른 인버터 압축기의 동작에 미치는 영향을 최소화시키므로써, 압축기가 연속적으로 운전되도록 하므로써, 사용자에게 항상 쾌적감을 제공하도록 하는 공기조화기의 압축기 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는, 인버터 압축기; 정속 압축기; 및 상기 인버터 압축기의 인버터 주파수를 일정 레벨로 변경시킨 후, 상기 정속 압축기의 입/출구의 압력차가 일정 레벨이하인 경우에는, 상기 정속 압축기를 운전시키는 제어신호를 생성하는 제어부가 포함된다.

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 압축기 제어 방법은, 정속 압축기 및 인버터 압축기등 2개의 압축기가 적용되는 공기조화기에 있어서, 정속 압축기의 운전 조건을 판단하는 제1 단계; 상기 판단 결과, 정속 압축기의 운전 조건이 완성된 경우에는, 인버터 압축기의 인버터 주파수를 일정 레벨로 변경시키는 제2 단계; 정속 압축기의 입/출구의 압력차를 판단하는 제3 단계; 및 상기 압력차가 일정 레벨이하인 경우에는, 정속 압축기를 운전시키는 제4 단계가 포함된다.

본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 제어 방법은, 정속 압축기 및 인버터 압축기등 2개의 압축기가 적용되는 싸이클에서, 인버터 압축기의 회전자 위치감지에 따른 영향을 최소화하므로써, 압축기가 비정상적으로 정지하지 않도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 부하의 변화에 신속하게 대응토록 하므로써, 연속적인 냉/난방 공조를 실현할 수 있으므로, 사용자로 하여금 쾌적감을 줄 수 있는 또 다른 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 제어 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한되지는 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기를 구동시키기 위한 전압을 나타낸 파형도이다.

도 4를 참조하면, 다수의 실내기 중 어느 하나(또는 모두)를 선택하여 운전을 시작하면, 선택된 실내기의 총부하량을 산출하는 부하량 산출부(미도시)는 실내 온도, 희망 온도, 실내기의 용량 등을 고려하여 총부하량을 산출한 후, 이 데이타를 제어부(미도시)로 보낸다. 상기 데이타를 수신받은 제어부는 상기 부하량에 대응하는 능력을 갖추도록 인버터 압축기와 정속 압축기로 구동 전압을 보낸다.

또한, 상기 정속 압축기는, 상기 인버터 압축기가 일정 시간(To)경과된 후, 일정 주파수(Ao ㎐)로 가동된 후 구동되되, 특히 본 발명에 있어서는, 정속 압축기의 입/출구측의 압력을 감지하여서, 그 차이가 일정레벨(Po) 이하일 경우에는 정숙 압축기를 구동시킨다. 이때, 만약 상기 압력차가 일정레벨(Po)에 도달되지 않더라도 정속 압축기가 오프(off)되어 있는 시간이 최대(T Max)가 경과되면, 정속 압축기를 구동시켜 다음 운전 상태를 준비토록 한다.

이어, 상기 제어부로부터 정속 압축기의 작동을 정지시키기 위한 신호가 수신되면, 상기 인버터 압축기는 정속 압축기를 정지시키기 위한 주파수 조건인 제 2 기준 주파수(A1 ㎐)로 변경되어 작동을 계속하고, 상기 제 2 기준 주파수(A1 ㎐)로 변경된 후 소정 시간이 경과되면, 상기 정속 압축기는 작동을 멈춘다.

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 제어를 위한 구성을 나타내는 블럭도이고, 도 6은 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 제어 방법을 나타내는 플로우 챠트이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는 정속 압축기, 인버터 압축기, 실외기, 및 실내기가 포함되고, 상기 실외기는 실외팬과 제어부를 구비하며, 상기 실외기 제어부는 전류를 감지하고, 배관온도 및 실외온도등의 데이터를 검토하고, 상기 실내기는 실내팬과 제어부를 구비하며, 상기 실내기 제어부는 배관온도, 실내온도 및 토출온도등의 데이터를 검토한다.

상기와 같은 구성의 공기조화기의 압축기 제어 방법은, 정속 압축기 및 인버터 압축기등 2개의 압축기가 적용되는 싸이클에서, 공기조화기를 작동(start)시키는 단계(200); 정속 압축기의 운전조건인지 판단하는 단계(210); 상기 판단 결과, 정속 압축기의 운전조건이 완성된 경우, 인버터 압축기의 인버터 주파수를 일정레벨(Ao)로 변경시키는 단계(220); 정속 압축기의 입/출구의 압력차를 판단하는 단계(230); 상기 압력차가 일정 레벨(Po)이하인 경우에는, 정속 압축기를 운전시키는 단계(240)가 포함된다.

또한, 상기 상기 압력차가 일정 레벨(Po)이상인 경우라도, 정속 압축기의 오프(off)시간이 일정시간(T Max)을 경과한 경우에는, 정속 압축기를 운전시키는 단계(250)가 더 포함된다.

따라서, 정속 압축기 및 인버터 압축기등 2개의 압축기가 적용되는 싸이클에 있어서, 정속 압축기 운전조건에서 인버터 압축기의 인버터 주파수를 일정레벨(Ao)로 변경시킨 다음, 정속 압축기의 입/출구의 압력차를 일정 레벨(Po)이하로 떨어뜨린 상태에서 정속 압축기가 운전되도록 하여서, DC 인버터 압축기의 회전자의 위치 감지에 대한 영향을 최소화시키므로써, 압축기가 비 정상적으로 정지하지 않도록 하면서도, 부하의 변화에 즉각적으로 대응토록 하여, 연속적인 냉/난방 공조를 구현토록 하므로써 사용자로 하여금 쾌적감을 제공토록 하는 것이다.

본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 제어 방법은, 정속 압축기 및 인버터 압축기등 2개의 압축기가 적용되는 싸이클에서, 인버터 압축기의 회전자 위치감지에 따른 영향을 최소화하므로써, 압축기가 비정상적으로 정지하지 않도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 부하의 변화에 신속하게 대응토록 하므로써, 연속적인 냉/난방 공조를 실현할 수 있으므로, 사용자로 하여금 쾌적감을 줄 수 있는 또 다른 효과가 있다.

도 1은 일반적인 멀티형 공기조화기의 냉매 싸이클의 주요 구성을 나타내는 도면.

도 2는 종래기술에 따른 멀티형 공기조화기의 압축기를 구동시키기 위한 전압을 나타낸 파형도.

도 3은 종래기술에 따른 멀티형 공기조화기의 압축기 제어 방법을 나타내는 플로우 챠트.

도 4는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 압축기를 구동시키기 위한 전압을 나타낸 파형도.

도 5는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 압축기 제어를 위한 구성을 나타내는 블럭도.

도 6은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 압축기 제어 방법을 나타내는 플로우 챠트.

Claims (3)

1. 인버터 압축기;

   정속 압축기; 및

   상기 인버터 압축기의 인버터 주파수를 일정 레벨로 변경시킨 후, 상기 정속 압축기의 입/출구의 압력차가 일정 레벨이하인 경우에는, 상기 정속 압축기를 운전시키는 제어신호를 생성하는 제어부가 포함되는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
2. 정속 압축기의 운전 조건을 판단하는 제1 단계;

   상기 판단 결과, 정속 압축기의 운전 조건이 완성된 경우에는, 인버터 압축기의 인버터 주파수를 일정 레벨로 변경시키는 제2 단계;

   정속 압축기의 입/출구의 압력차를 판단하는 제3 단계; 및

   상기 압력차가 일정 레벨이하인 경우에는, 정속 압축기를 운전시키는 제4 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 압축기 제어 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 상기 압력차가 일정 레벨이상인 경우라도, 정속 압축기의 오프시간이 일정시간을 경과한 경우에는, 정속 압축기를 운전시키는 제5 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 압축기 제어 방법.