KR20060078324A - A device for controlling the capacity and controlling method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기조화기의 용량 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 2개의 제1,제2압축기와 다수개의 실내기를 구비하는 공기조화기의 냉매유로에 압축기 입출력단의 압력평형을 위해 사방으로 절환되는 사방절환부재와 솔레노이드밸브를 구비하여 제1,제2압축기로 100%,60%,40%등과 같이, 연속적인 3단 용량제어로 압축능력을 향상시켜 가변 운전이 용이하도록 하여 획기적으로 에너지를 절감하도록 할 뿐만 아니라 다수개의 실내기의 부하용량에 즉각적으로 대응되며 압축기의 압력 불균형을 신속하게 치유하므로 제1,제2압축기의 마모를 방지할 수 있는 이점이 있다. The present invention relates to a capacity control device of an air conditioner and a control method thereof. The present invention relates to a refrigerant flow path of an air conditioner having two first and second compressors and a plurality of indoor units. Equipped with a four-way switching member and a solenoid valve, such as 100%, 60%, and 40% for the first and second compressors, it improves the compression capacity through continuous three-stage capacity control, making it easier to operate the variable energy. In addition to reducing the pressure, the load capacity of the plurality of indoor units is immediately responded, and the pressure imbalance of the compressor is quickly healed, thereby preventing the wear of the first and second compressors.
멀티에어컨, 용량제어, 사방밸브, 균압, 압력평형, 솔레노이드밸브Multi-Air Conditioner, Capacity Control, Four-way Valve, Equal Pressure, Pressure Balance, Solenoid Valve
Description
도 1은 종래의 제1,제2압축기와 제1,제2실내기를 도입한 공기조화기의 구성도이고,1 is a block diagram of a conventional air conditioner incorporating first and second compressors and first and second chambers,
도 2는 일반적인 제1,제2압축기의 용량 제어방법을 보인 도면이고,2 is a view showing a capacity control method of a general first and second compressors,
도 3은 본 발명에 따른 제1,제2압축기와 제1,제2실내기를 도입한 공기조화기의 구성도이며,3 is a configuration diagram of an air conditioner incorporating first and second compressors and first and second chambers according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 제1,제2압축기를 모두 작동하는 상태의 흐름도이고,4 is a flowchart illustrating a state in which both the first and second compressors according to the present invention are operated.
도 5는 본 발명에 따른 제1압축기만 작동하는 상태의 도면이고,5 is a view of a state in which only the first compressor operating in accordance with the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 제2압축기만 작동하는 상태의 도면이며,6 is a view of a state in which only the second compressor according to the invention operates,
도 7은 본 발명에 따른 공기조화기의 용량 제어장치 구성도이고,7 is a block diagram of a capacity control device for an air conditioner according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 기동운전 제어에 의한 동작흐름도이고,8 is an operation flowchart of the start operation control according to the present invention,
도 9는 본 발명에 따른 100% 기동운전 제어에 의한 동작흐름도이고,9 is an operational flow chart according to the 100% start-up operation control according to the present invention,
도 10은 본 발명에 따른 60% 기동운전 제어에 의한 동작흐름도이고,10 is an operational flow chart according to the 60% starting operation control according to the present invention,
도 11은 본 발명에 따른 40% 기동운전 제어에 의한 동작흐름도이고,11 is an operation flowchart of the 40% start-up operation control according to the present invention,
도 12는 본 발명에 따른 정상운전 제어과정에 의한 동작흐름도이고,12 is an operation flowchart of a normal operation control process according to the present invention,
도 13은 본 발명에 따른 40%에서 60% 용량제어에 의한 동작흐름도이고,13 is a flow chart of operation of the 40% to 60% capacity control according to the present invention,
도 14는 본 발명에 따른 60%에서 100% 용량제어에 의한 동작흐름도이고,14 is a flowchart of operation by 60% to 100% capacity control according to the present invention,
도 15는 본 발명에 따른 40%에서 100% 용량제어에 의한 동작흐름도이고,15 is a flow chart of operation of the 40% to 100% capacity control according to the present invention,
도 16은 본 발명에 따른 100%에서 60% 용량제어에 의한 동작흐름도이고,16 is an operational flow chart according to the 100% to 60% capacity control according to the present invention,
도 17은 본 발명에 따른 60%에서 40% 용량제어에 의한 동작흐름도이고,17 is a flowchart of operation by 60% to 40% capacity control according to the present invention,
도 18은 본 발명에 따른 100%에서 40% 용량제어에 의한 동작흐름도이고,18 is a flow chart of operation of the 100% to 40% capacity control according to the present invention,
도 19는 본 발명에 따른 정지운전 제어에 의한 동작흐름도이며,19 is an operational flow diagram according to the stop operation control according to the present invention,
도 20은 본 발명에 따른 여러 가지 운전조건에 의한 능력 및 소비전력의 변화를 보인 그래프이다.20 is a graph showing a change in capability and power consumption according to various operating conditions according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
A : 인도어장치 B : 아웃도어장치A: Indoor device B: Outdoor device
102 : 증발기 104 : 제1흡입관102: evaporator 104: first suction tube
106 : 제2흡입관 112 : 제1압축기106: second suction pipe 112: first compressor
114 : 제2압축기 116 : 저압연결관114: second compressor 116: low pressure connector
116a : 분기관 118 : 제1토출관116a: branch pipe 118: first discharge pipe
120 : 제2토출관 122 : 사방절환부재120: second discharge pipe 122: four-way switching member
124 : 솔레노이드밸브 126 : 첵크밸브124: solenoid valve 126: check valve
128 : 응축기 140 : 제어부128: condenser 140: control unit
142 : 신호입력부 150 : 안전장치142: signal input unit 150: safety device
PAC : 제1실내기 RAC : 제2실내기PAC: Room 1 RAC:
본 발명은 다수개의 실내기와 복수개의 압축기를 채택한 공기조화기에 관한 것으로서, 특히, 2개의 제1,제2압축기와 다수개의 실내기를 구비하는 공기조화기의 냉매유로에 압축기 입출력단의 압력평형을 위해 사방으로 절환되는 사방절환부재와 솔레노이드밸브를 구비하여 제1,제2압축기로 100%,60%,40%등과 같이, 연속적인 3단 용량제어로 압축능력을 향상시켜 가변 운전이 용이하도록 하여 획기적으로 에너지를 절감하도록 할 뿐만 아니라 다수개의 실내기의 부하용량에 즉각적으로 대응되며 압축기의 압력 불균형을 신속하게 치유하므로 제1,제2압축기의 마모를 방지하는 공기조화기의 용량 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner employing a plurality of indoor units and a plurality of compressors. In particular, the present invention relates to a pressure balance of a compressor input / output stage in a refrigerant passage of an air conditioner having two first and second compressors and a plurality of indoor units. Equipped with a four-way switching member and a solenoid valve to switch in all directions, such as 100%, 60%, and 40% for the first and second compressors, it is possible to improve the compression capacity through continuous three-stage capacity control to facilitate variable operation. Capacity control device of air conditioner and control method which prevents wear of first and second compressors as it not only saves energy but also responds immediately to load capacity of multiple indoor units and quickly heals pressure imbalance of compressor. It is about.
일반적으로, 공기조화기는 모터가 구동되는 실외열교환기로 냉매를 고압으로 압축하여 액화시키고, 이 고압으로 응축된 냉매를 관의 직경이 작은 관으로 이동시키면서 실내열교환기에서 냉매를 순간적으로 기화시켜 증발시키므로 온도를 강하시켜 냉기를 발생하고, 이때 발생된 냉기를 실내로 토출시키므로 냉방을 수행하게 된다.In general, an air conditioner compresses a refrigerant to a high pressure with an outdoor heat exchanger driven by a motor, and liquefies the refrigerant condensed at a high pressure by evaporating the refrigerant in an indoor heat exchanger while moving it to a tube having a small diameter. Cold air is generated by lowering the temperature, and cooling is performed since the generated cold air is discharged into the room.
그리고, 실내열교환기에서 열을 흡수하면서 기화된 냉매는 압축기에서 실외열교환기로 이동하여 응축되어 액화되면서 열을 외부로 방출하여 상기한 과정을 거 쳐 지속적으로 냉방을 수행하게 된다.In addition, the refrigerant vaporized while absorbing heat in the indoor heat exchanger moves from the compressor to the outdoor heat exchanger to condense and liquefy to release heat to the outside to continuously cool through the above process.
도 1은 종래의 제1,제2압축기와 제1,제2실내기를 도입한 공기조화기의 구성도이고, 도 2는 일반적인 제1,제2압축기의 용량 제어방법을 보인 도면이다.1 is a configuration diagram of a conventional air conditioner incorporating first and second compressors and first and second chambers, and FIG. 2 is a view illustrating a capacity control method of a general first and second compressors.
종래의 제1,제2압축기와 제1,제2실내기를 구비한 공기조화기의 구성은, 실외에 설치되는 아웃도어장치(B)로서, 냉매를 고온고압으로 압축시키도록 하는 제1,제2압축기(12)(14)와; 상기 제1,제2압축기(12)(14)의 압축되어진 냉매를 이송하도록 하는 제1,제2토출관(16)(18)과; 상기 제1,제2토출관(16)(18)에 설치되어져 이송하는 냉매가 역류되는 것을 방지하도록 하는 제1,제2첵크밸브(20)(22)와; 상기 제1,제2첵크밸브(20(22)를 통하여 이송하여 온 냉매를 저온고압 상태로 응축하도록 하는 응축기(24)와; 상기 응축기(24)에서 응축된 냉매를 선택적으로 제 1실내기(PAC)로 이송하기 위한 제 1선택밸브와; 상기 응축기(24)에서 응축된 냉매를 선택적으로 제 2실내기(RAC)로 이송하기 위한 제 2선택밸브로 이루어진다. The conventional air conditioner including the first and second compressors and the first and second chambers is an outdoor device (B) that is installed outdoors. The first and second compressors compress the refrigerant at high temperature and high pressure. Two
또한, 실내에 설치되는 인도어장치(A)로써 제 1실내기(PAC)와 제 2실내기(RAC) 각각에 상기 응축기(24)를 통하여 이송하는 냉매를 급속하게 팽창하여 저온저압상태로 만드는 팽창밸브(26)와; 상기 팽창밸브(26)에서 팽창냉매에서 실내의 열기를 흡수하여 냉기를 배출하도록 하는 고온저압 상태의 증발기(2)와; 상기 증발기(2)에서 증발된 냉매를 분기시켜 주는 제1,제2흡입관(4)(6)으로 이루어진다. In addition, as the indoor device A installed indoors, an expansion valve for rapidly expanding the refrigerant conveyed through the
이때, 제 2실내기(RAC)의 팽창밸브(26)는 아웃도어장치(A)의 제 2선택밸브 이전에 설치될 수도 있다.At this time, the
상기 제1압축기(12)는 냉매의 총용량이 100%라고 할 때, 총냉매 용량의 40%를 압축할 수 있는 압축능력을 갖고 있고, 제2압축기(14)는 총 냉매 용량의 60%를 압축할 수 있는 압축능력을 갖고 있도록 설치된다. When the total capacity of the refrigerant is 100%, the
상기한 종래의 공기조화기를 사용하는 상태를 살펴보면, 먼저, 사용자가 100%를 요구하는 구동을 수행하게 되면, 상기 제1,제2압축기(12)(14)가 동시에 구동하여 제1,제2흡입관(4)(6)으로 흡입된 냉매를 제1,제2토출관(16)(18)으로 토출하여 이동하도록 한다.Looking at the state using the conventional air conditioner, first, when the user performs a drive that requires 100%, the first and
그리고, 상기 제1,제2첵크밸브(20)(22)에서 역류가 방지된 상태로 응축기(24)에서 응축되고 팽창밸브(26)와 증발기(2)를 거쳐서 실내에서 냉기를 공급하게된다.Then, the first and
한편, 공기조화기를 절전을 위한 모드를 작동하면, 상기 제1,제2압축기(12)(14) 중에 선택적으로 하나만이 작동되어져서 냉기를 약하게 공급하도록 한다.On the other hand, when the air conditioner operates a mode for power saving, only one of the first and
도 2에 도시된 바와 같이, 자동운전 모드로 작동하는 경우에는 제 1실내기와 제 2실내기의 부하용량에 따라 제1,제2압축기의 구동제어 하게 된다. As shown in FIG. 2, when operating in the automatic operation mode, driving control of the first and second compressors is performed according to the load capacities of the first chamber and the second chamber.
즉, 제 1실내기에서의 부하용량(DT) = 실내온도(RT) - 에어콘설정온도(ST)로 정의되고 마찬가지로 제 2실내기에서의 부햐용량(DT) = 실내온도(RT) - 에어콘설정온도(ST)로 정의되어 제 1실내기와 제 2실내기의 부하용량(DT)의 합에 의해서 설정된다. That is, the load capacity DT in the first room = room temperature (RT)-defined as the air conditioner set temperature (ST), and similarly the load capacity DT in the second room (DT) = room temperature (RT)-air conditioner set temperature ( ST) and is set by the sum of the load capacities DT of the first room and the second room.
만약, 부하용량(DT)이 설정값1(DTS1) 이상 상승하게 되면, 100% 운전으로 판 단하여 제1,제2압축기(12)(14)를 모두 구동하고, 부하용량(DT)이, 설정값1(DTS1)과 설정값2(DTS2) 사이에 있게 되면, 제2압축기(14)만을 구동하게 되고, 부하용량(DT)이, 설정값2(DTS2)과 설정값3(DTS3) 사이에 있게 되면, 제1압축기(12)만을 구동하게 된다. If the load capacity DT rises above the set value 1 (DTS1), it is judged to be 100% operation and drives both the first and
이러한 제어과정을 거쳐서 부하용량(DT)을 최소화하여 실내온도(RT)를 적절하게 유지하게 되는 것이다.Through this control process, the load capacity DT is minimized to properly maintain the room temperature RT.
그러나, 종래의 다단 멀티 공기조화기는, 제1,제2압축기(12)(14)의 기동시에 과다한 전류를 사용하게 되어 압축기의 기동 및 정지상태가 지속적으로 반복함에 따라 에너지 소비 효율이 현저하게 저하되는 문제점을 지닌다.However, the conventional multi-stage multi air conditioner uses excessive current at the start of the first and
그리고, 제1,제2압축기(12)(14)과 첵크밸브(20)(22)사이의 제1,제2토출관(16)(18) 사이에는 고압이 작용하고 있고, 제1,제2압축기(12)(14)의 후단 제1,제2흡입관(4)(6)에는 저압이 작용하므로 압력평형이 유지되지 않는 상황에서 정지된 제1,제2압축기(12)(14)가 작동하는 경우, 제1,제2압축기(12)(14)의 기동에 상당한 어려움이 따른다. 따라서, 정지한 압축기기 작동하기 위한 균압에 필요한 시간이 필요하므로 압축기를 즉각적으로 작동하지 못하는 문제점을 지닌다.A high pressure is applied between the first and
또한, 상기 다수의 압축기를 사용하는 공기조화시스템은, 빈번하게 압축기의 운전/정지를 반복하여 작동하여 에너지의 효율을 증대하는 것으로서, 압축기의 작동시에 압력차이로 인한 액백현상이 발생하므로 빈번한 압축기의 운전/정지로 인하여 압축기의 마모를 초래하여 압축기의 신뢰성을 저하시키는 문제점을 지닌다.In addition, the air conditioning system using the plurality of compressors frequently increases and decreases the energy efficiency by repeatedly operating / stopping the compressor. Since the liquid back phenomenon occurs due to the pressure difference during the operation of the compressor, the compressor is frequently used. Due to the operation / stop of the cause of wear of the compressor has a problem of reducing the reliability of the compressor.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 2개의 제1,제2압축기와 다수개의 실내기를 구비하는 공기조화기의 냉매유로에 압축기 입출력단의 압력평형을 위해 사방으로 절환되는 사방절환부재와 솔레노이드밸브를 구비하여 제1,제2압축기로 100%,60%,40%등과 같이, 연속적인 3단 용량제어로 압축능력을 향상시켜 가변 운전이 용이하도록 하여 획기적으로 에너지를 절감하도록 할 뿐만 아니라 다수개의 실내기의 부하용량에 즉각적으로 대응되며 압축기의 압력 불균형을 신속하게 치유하므로 제1,제2압축기의 마모를 방지하는 공기조화기의 용량 제어장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to switch in all directions for the pressure balance of the compressor input / output stage to a refrigerant flow path of an air conditioner having two first and second compressors and a plurality of indoor units. Equipped with a four-way switching member and a solenoid valve, the first and second compressors, such as 100%, 60%, and 40%, improve the compression capacity through continuous three-stage capacity control to facilitate variable operation by dramatically improving energy. In addition to reducing the load capacity of a plurality of indoor units and to immediately heal the pressure imbalance of the compressor to provide a capacity control device and an control method of the air conditioner to prevent wear of the first and second compressors have.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 의한 공기조화기의 용량 제어장치는 제1,제2압축기와 다수개의 실내기가 구비되어져 연속적인 가변능력을 발휘하는 공기조화기에 있어서, 상기 제1,제2압축기에 냉매를 흡입하기 위하여 증발기에서 이송관을 통하여 이송하는 냉매를 분기하는 제1,제2흡입관과; 상기 제1,제2압축기에서 압축되는 냉매를 응축기로 공급하도록 하는 제1,제2토출관과; 상기 제 2토출관에서 제 1토출관으로 냉매가 역류되는 것을 방지하기 위한 첵크밸브와; 상기 제1,제2토출관과 상기 이송관 사이에 연결되어져 상기 제1,제2압축기의 전단에 가하여지는 고압을 후단에 형성되는 저압으로 소통하여 균압을 유지하도록 하는 바이패스회로로 이루어진 것을 특징으로 한다. The capacity control apparatus of the air conditioner according to the present invention for realizing the above object is provided with a first and a second compressor and a plurality of indoor units in the air conditioner having a continuous variable capacity, the first, second First and second suction pipes for branching the refrigerant transferred through the transfer pipe from the evaporator to suck the refrigerant into the two compressors; First and second discharge pipes for supplying a refrigerant compressed by the first and second compressors to a condenser; A check valve for preventing a refrigerant from flowing back from the second discharge pipe to the first discharge pipe; A bypass circuit connected between the first and second discharge pipes and the transfer pipe to maintain a uniform pressure by communicating a high pressure applied to a front end of the first and second compressors to a low pressure formed at a rear end thereof. It is done.
그리고, 상기 바이패스회로는 상기 제1토출관과 상기 이송관 사이로 연결되어져 상기 제1압축기 전단의 고압을 저압으로 균압시켜주는 저압연결관과; 상기 저압연결관에 설치되어져 냉매의 이송을 단속하는 솔레노이드밸브와; 상기 제2토출관에서 상기 저압연결관으로 연결되어지는 분기관과; 상기 제2토출관과 분기관에 설치되어져 냉매의 이송을 개폐하여 상기 제2압축기 전단의 고압을 저압으로 균압시켜주는 사방절환부재로 이루어진다.The bypass circuit may include a low pressure connection pipe connected between the first discharge pipe and the transfer pipe to equalize the high pressure of the front end of the first compressor to a low pressure; A solenoid valve installed in the low pressure connection pipe to control the transfer of refrigerant; A branch pipe connected to the low pressure connecting pipe from the second discharge pipe; It is provided in the second discharge pipe and the branch pipe is made of a four-way switching member for opening and closing the transfer of the refrigerant to equalize the high pressure of the front end of the second compressor to low pressure.
그리고, 상기 제1,제2압축기, 사방절환부재 및 솔레노이드밸브를 각각 제어하도록 하는 제어부를 형성하고, 상기 제어부에 제어신호를 입력하는 신호입력부를 구비하는 것이 바람직하다.The controller may be configured to control the first and second compressors, the four-way switching member, and the solenoid valve, respectively, and include a signal input unit for inputting a control signal to the controller.
그리고, 상기 사방절환부재는, 상기 제2토출관과 분기관을 각각 개폐하는 삼방밸브 또는 사방밸브인 것이 바람직하다.The four-way switching member is preferably a three-way valve or a four-way valve that opens and closes the second discharge pipe and the branch pipe, respectively.
또한, 본 발명에 의한 공기조화기의 용량 제어방법은 제1,제2압축기와 다수개의 실내기가 구비되어져서 연속적인 가변능력을 발휘하는 공기조화기의 압력 제어방법에 있어서, 신호입력부에 원하는 운전을 입력하여 제어부에서 운전모드를 선택하도록 하는 단계와; 상기 단계 후에 제1,제2압축기를 선택적으로 기동하여 최고용량, 중간용량, 최하용량 운전중에 어느 하나의 기동운전을 수행하는 단계와; 상기 단계 후에 제어부에서 안전장치의 작동 여부를 판단하여 이상이 있는 경우, 정지운전모드로 진입하고, 그렇지 않은 경우, 기동운전을 종료하고 정상운전모드로 진입하는 단계와; 상기 단계 후에 다수개의 실내기에 의한 부하용량에 대한 제1,제2압축기의 부하를 제어부에서 판단한 후, 부하증가운전, 부하감소운전, 부하 유지운전 및 정지운전 중에 어느 하나의 정상운전모드를 선택하여 운전하는 단계와; 상기 단계 후에 안전장치의 작동여부를 판단하여 이상이 있는 경우, 정지운전모드로 진입하고, 그렇지 않은 경우, 정상운전모드를 지속적으로 진행하는 단계와; 상기 단계 후에 신호입력부에서 정지신호를 입력하여 제어부에 수신된 경우 또는 상기 안전장치에서 이상이 감지되어져 정지운전모드로 진입한 경우를 판단하여 제1,제2압축기를 정지하도록 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다. In addition, the capacity control method of the air conditioner according to the present invention is a pressure control method of the air conditioner having a first variable, a second compressor and a plurality of indoor units having a continuous variable capability, desired operation in the signal input unit Inputting the control unit to select an operation mode; Selectively starting the first and second compressors after the step and performing any one of the starting operation during the highest capacity, the middle capacity and the lowest capacity operation; After the step, the control unit determines whether the safety device is in operation, if there is an error, enters the stop operation mode; otherwise, terminates the start operation and enters the normal operation mode; After the step, the control unit determines the load of the first and second compressors for the load capacity of the plurality of indoor units, and then selects one of the normal operation modes among the load increase operation, the load reduction operation, the load maintenance operation, and the stop operation. Driving; Determining whether the safety device is operated after the step, and if there is an error, entering the stop operation mode; otherwise, continuing the normal operation mode; After the step, the input signal to the stop signal is input to the control unit or the safety device is detected when the abnormality is detected when entering the stop operation mode comprising the step of stopping the first and second compressors It is done.
그리고, 상기 기동운전단계 중에 제1,제2압축기를 모두 기동하는 최고용량인 100% 기동운전단계는, 상기 솔레노이드밸브를 개방하여 제1토출관과 저압연결관을 연결하여 저압으로 균압하고, 사방절환부재를 ON하여 제2토출관을 분기관로 연결하여 저압으로 균압하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 제1압축기를 작동하는 단계와; 상기 단계 후에 솔레노이드밸브를 차단하는 단계와; 상기 단계 후에 제2압축기를 작동하고, 사방절환부재를 OFF하는 단계로 이루어진다.In addition, the 100% start-up operation step, which is the highest capacity for starting both the first and second compressors during the start-up operation step, opens the solenoid valve, connects the first discharge pipe and the low pressure connection pipe, and equalizes the pressure to low pressure. Turning on the switching member to connect the second discharge pipe to the branch pipe to equalize it at low pressure; Operating said first compressor after said step; Closing the solenoid valve after the step; After the step, the second compressor is operated, and the four-way switching member is turned off.
그리고, 상기 기동운전단계 중에 제2압축기만을 기동하는 중간용량인 60% 기동운전단계는, 상기 사방절환부재를 ON하여 제2토출관을 분기관으로 연결하여 저압으로 균압하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 사방절환부재를 OFF하여 제2토출관을 응축기로 연결하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 제2압축기만을 가동하는 단계로 이루어진다.And, 60% start-up operation step of the intermediate capacity for starting only the second compressor during the start-up operation step, the ON and the four-way switching member to connect the second discharge pipe to the branch pipe to equalize to low pressure; Connecting the second discharge pipe to the condenser by turning off the four-way switching member after the step; After the step consists of operating only the second compressor.
그리고, 상기 기동운전단계 중에 제1압축기만을 기동하는 최하용량인 40% 기동운전단계는, 상기 솔레노이드밸브를 개방하여 제1토출관과 저압연결관을 연결하여 저압으로 균압하고, 사방절환부재를 ON하여 제2토출관을 분기관으로 연결하여 저압으로 균압하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 제1압축기를 작동하는 단계와; 상기 단계 후에 솔레노이드밸브를 차단하는 단계로 이루어진다.The 40% start-up operation step, which is the lowest capacity for starting only the first compressor during the start-up operation step, opens the solenoid valve, connects the first discharge pipe and the low pressure connecting pipe to equalize the pressure at low pressure, and turns on the four-way switching member. Connecting the second discharge pipe to the branch pipe to equalize it at low pressure; Operating said first compressor after said step; After the step consists of shutting off the solenoid valve.
그리고, 상기 정상운전단계에서 부하를 증가시키는 부하증가운전단계 중에서 최하용량인 40%용량에서 중간용량인 60%용량으로 증가시키는 운전은, 상기 제1압축기가 작동중인 상태에서 상기 제2압축기를 작동하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 사방절환부재를 OFF하여 상기 제1토출관을 응축기로 연결하는 단계와; 상기 제1압축기를 정지하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 솔레노이드밸브를 작동하여 제1토출관을 저압연결관으로 연결하여 저압으로 균압시키고 일정시간 지난 후에 상기 솔레노이드밸브를 차단하는 단계로 이루어진다.The operation of increasing the load from the 40% capacity of the lowest capacity to the 60% capacity of the intermediate capacity among the load increase operation steps of increasing the load in the normal operation step operates the second compressor while the first compressor is in operation. Making a step; Connecting the first discharge pipe to a condenser by turning off the four-way switching member after the step; Stopping the first compressor; After the step, the solenoid valve is operated to connect the first discharge pipe to the low pressure connection pipe to equalize to low pressure, and after a certain time, the solenoid valve is shut off.
그리고, 상기 정상운전단계에서 부하를 증가시키는 부하증가운전단계 중에서 중간용량인 60%용량에서 최고용량인 100%용량으로 증가시키는 운전은, 상기 제2압축기가 작동중인 상태에서 상기 솔레노이드밸브를 작동하여 제1토출관을 저압연결관으로 연결하여 저압으로 균압시키는 단계와; 상기 제1압축기를 작동하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 솔레노이드밸브를 차단하는 단계로 이루어진다.In addition, the operation of increasing the load from the intermediate capacity of 60% to the highest capacity of 100% in the load increasing operation step of increasing the load in the normal operation step operates the solenoid valve while the second compressor is in operation. Connecting the first discharge pipe to the low pressure connecting pipe to equalize the low pressure; Operating the first compressor; After the step consists of shutting off the solenoid valve.
그리고, 상기 정상운전단계에서 부하를 증가시키는 부하증가운전단계 중에서 최하용량인 40%용량에서 최고용량인 100%용량으로 증가시키는 운전은, 상기 제1압축기가 작동중인 상태에서 상기 제2압축기를 작동하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 사방절환부재를 OFF하여 상기 제2토출관을 응축기로 연결하는 단계로 이루어진다.The operation of increasing the load from the 40% capacity of the lowest capacity to the 100% capacity of the highest capacity among the load increasing operation steps of increasing the load in the normal operation step operates the second compressor while the first compressor is in operation. Making a step; After the step, the four-way switching member is turned off to connect the second discharge pipe to the condenser.
그리고, 상기 정상운전단계에서 부하를 감소시키는 부하감소운전단계 중에서 최고용량인 100%용량에서 중간용량인 60%용량으로 감소시키는 운전은, 상기 제1,2압축기 모두 작동중인 상태에서 상기 제1압축기를 정지하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 솔레노이드밸브를 개방하여 제1토출관과 저압연결관을 연결하여 저압으로 균압하는 단계와; 상기 단계 후에 솔레노이드밸브를 차단하는 단계로 이루어진다.In the normal operation step, the operation of reducing the load from the 100% capacity of the highest capacity to the 60% capacity of the medium capacity of the load reduction operation step reduces the first compressor in a state in which both the first and second compressors are in operation. Stopping; Opening the solenoid valve after the step and connecting the first discharge pipe and the low pressure connection pipe to equalize to low pressure; After the step consists of shutting off the solenoid valve.
그리고, 상기 정상운전단계에서 부하를 감소시키는 부하감소운전단계 중에서 중간용량인 60%용량에서 최하용량인 40%용량으로 감소시키는 운전은, 상기 제2압축기가 작동중인 상태에서 상기 솔레노이드밸브를 개방하여 제1토출관과 저압연결관을 연결하여 저압으로 균압하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 제1압축기를 작동하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 솔레노이드밸브를 차단하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 사방절환부재를 ON하여 제2토출관과 분기관을 연결하여 저압으로 균압한 후, 상기 제2압축기를 정지하는 단계로 이루어진다.In the normal operation step, the operation of reducing the load from the intermediate capacity of 60% to the lowest capacity of 40% capacity is performed by opening the solenoid valve while the second compressor is in operation. Connecting the first discharge pipe and the low pressure connecting pipe to a low pressure; Operating said first compressor after said step; Shutting off the solenoid valve after the step; After the step, the four-way switching member is turned on to connect the second discharge pipe and the branch pipe to the low pressure, and then the step of stopping the second compressor.
그리고, 상기 정상운전단계에서 부하를 감소시키는 부하감소운전단계 중에서 최고용량인 100%용량에서 최하용량인 40%용량으로 감소시키는 운전은, 상기 제1,제2압축기 모두 작동중인 상태에서 상기 사방절환부재를 ON하여 제2토출관과 분기관를 연결하여 저압으로 균압하는 단계와; 상기 단계 후에 상기 제2압축기를 정지하는 단계로 이루어진다.In addition, the operation of reducing the load from the 100% capacity of the highest capacity to the 40% capacity of the lowest capacity among the load reduction operation steps of reducing the load in the normal operation step may be performed on all four sides in a state in which both the first and second compressors are in operation. Turning on the member to connect the second discharge pipe and the branch pipe to equalize the pressure at low pressure; After the step consists of stopping the second compressor.
상기 제1,제2압축기를 정지하는 단계 중에서 최하용량인 40%운전 후에 정지하는 경우에는, 상기 사방절환부재를 먼저 OFF하여 제2토출관을 응축기로 연결한 후, 상기 제1압축기를 정지하는 것이 바람직하다.In the step of stopping the first and second compressors after the 40% operation, which is the lowest capacity, the four-way switching member is first turned off to connect the second discharge pipe to the condenser, and then the first compressor is stopped. It is preferable.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명 하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
또한, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시된 것이다.In addition, this embodiment is presented by way of example only, not limitation of the scope of the invention.
도 3은 본 발명에 따른 제1,제2압축기와 제1,제2실내기를 도입한 공기조화기의 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 제1,제2압축기를 모두 작동하는 상태의 흐름도이고, 도 5는 본 발명에 따른 제1압축기만 작동하는 상태의 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 제2압축기만 작동하는 상태의 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 공기조화기의 용량 제어장치 구성도이고, 도 8은 본 발명에 따른 기동운전 제어에 의한 동작흐름도이다.3 is a configuration diagram of an air conditioner incorporating the first and second compressors and the first and second chambers according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of both the first and second compressors according to the present invention. 5 is a view of a state in which only the first compressor according to the present invention operates, FIG. 6 is a view of a state in which only the second compressor according to the present invention operates, and FIG. 7 is a view of an air conditioner according to the present invention. 8 is a configuration diagram of a capacity control device, and FIG. 8 is a flowchart of operation by starting operation control according to the present invention.
본 발명의 공기조화기의 용량 제어장치의 구성은, 제1,제2압축기(112)(114)와 제1,제2실내기(PAC)(RAC)가 구비되어져서 연속적인 가변능력을 발휘하는 공기조화기에 있어서, 상기 제1,제2압축기(112)(114)에 냉매를 흡입하기 위하여 증발기(102)에서 이송관(103)을 통하여 이송하는 냉매를 분기하는 제1,제2흡입관(104)(106)과; 상기 제1,제2압축기(112)(114)에서 압축되는 냉매를 응축기(128)로 공급하도록 하는 제1,제2토출관(118)(120)과; 상기 제 2토출관(120)에서 제 1토출관(118)으로 냉매가 역류되는 것을 방지하기 위한 첵크밸브(126)와; 상기 제1,제2토출관(118)(120)과 상기 이송관(103) 사이에 연결되어져 상기 제1,제2압축기(112)(114)의 전단에 가하여지는 고압을 후단에 형성되는 저압으로 소통하여 균압을 유지하도록 하는 바이패스회로(C)로 구성된다.The configuration of the capacity control device of the air conditioner of the present invention, the first,
이때??상기 제1압축기(112)는 냉매의 총용량이 100%라고 할 때, 총냉매 용량 의 40%를 압축할 수 있는 압축능력을 갖고 있고, 제2압축기(114)는 총 냉매 용량의 60%를 압축할 수 있는 압축능력을 갖고 있도록 설치된다. At this time, the
이와 같은 압축기의 용량은 필요에 따라 배분된 것으로써 다른 비율로 배분할 수도 있다. The capacity of such compressors can be distributed at different rates as they are distributed as needed.
그리고, 상기 바이패스회로(C)는, 상기 제1토출관(118)과 상기 이송관(103)사이로 연결되어져 상기 제1압축기(112) 전단의 고압을 저압으로 균압시켜주는 저압연결관(116)과; 상기 저압연결관(116)에 설치되어져 냉매의 이송을 단속하는 솔레노이드밸브(124)와; 상기 제2토출관(120)에서 상기 저압연결관(116)으로 연결되어지는 분기관(116a)과; 상기 제2토출관(120)과 분기관(116a)에 설치되어져 냉매의 이송을 개폐하여 상기 제2압축기(114) 전단의 고압을 저압으로 균압시켜주는 사방절환부재(122)로 이루어진다.In addition, the bypass circuit (C) is connected between the first discharge pipe (118) and the
그리고, 상기 제1,제2압축기(112)(114), 사방절환부재(122) 및 솔레노이드밸브(124)를 각각 제어하도록 하는 제어부(140)를 형성하고, 상기 제어부(140)에 제어신호를 입력하는 신호입력부(142)를 구비하여 이루어진다.In addition, the
그리고, 상기 사방절환부재(122)는, 상기 제2토출관(120)과 분기관(116a)을 각각 개폐하는 삼방밸브 또는 사방밸브를 사용하도록 한다.The four-
이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명에 따른 공기조화기의 용량 제어방법을 살펴보도록 한다.Or less, on the basis of the accompanying drawings to look at the capacity control method of the air conditioner according to the present invention.
도 7 및 도8에 도시된 바와 같이, 신호입력부(142)에 원하는 운전을 입력하여 해당 운전에 따라 제1,제2실내기(PAC)(RAC)에서의 부하용량을 제어부(142)에서 판단한 후 제어부(142)에서 운전모드를 선택하도록 한다.(S10)As shown in FIGS. 7 and 8, after inputting a desired operation to the
그리고, 상기 단계 후에 제1,제2압축기(112)(114)를 선택적으로 기동하여 최고용량, 중간용량, 최하용량 운전중에 어느 하나의 기동운전을 수행한다.(S20)After the above step, the first and
이 때, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 기동운전단계(S20)중에 제1,제2압축기(112)(114)를 모두 기동하는 최고용량인 100% 기동운전단계(S110)는, 상기 솔레노이드밸브(124)를 개방하여 제1토출관(118)과 저압연결관(116)을 연결하여 저압으로 균압하도록 한다.(S111)At this time, as shown in Figure 9, during the start operation step (S20), the 100% start operation step (S110) of the highest capacity for starting both the first and
그리고, 상기 사방절환부재(122)를 ON하여 제2토출관(120)을 분기관(116a)로 연결하여 저압으로 균압하도록 한다.(S112)Then, the four-
그리고, 상기 단계 후에 상기 제1압축기(112)를 작동하고, 상기 솔레노이드밸브(124)를 차단하도록 한다.(S113)(S114)After the step, the
그리고, 상기 단계 후에 제2압축기(114)를 작동하고, 사방절환부재(122)를 OFF하도록 한다.(S115)(S116)Then, after the step, the
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 기동운전단계(S20)중에 제2압축기(114)만을 기동하는 중간용량인 예를 들어 60% 기동운전단계(S120)는, 상기 사방절환부재(122)를 ON하여 제2토출관(120)을 분기관(116a)으로 연결하여 저압으로 균압하도록 한다.(S121)In addition, as shown in FIG. 10, for example, the 60% starting operation step S120, which is an intermediate capacity for starting only the
상기 단계 후에 상기 사방절환부재(122)를 OFF하여 제2토출관(120)을 응축기(128)로 연결하고, 상기 제2압축기(123)만을 가동하도록 한다.(S122)(S123)After the step, the four-
그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 기동운전단계(S20)중에 제1압축기(112)만을 기동하는 최하용량인 예를들어 40% 기동운전단계(S130)는, 상기 솔레노이드밸브(124)를 개방하여 제1토출관(118)과 저압연결관(116)을 연결하여 저압으로 균압하고, 사방절환부재(122)를 ON하여 제2토출관(120)을 분기관(116a)으로 연결하여 저압으로 균압하도록 한다.(S131)(S132)And, as shown in FIG. 11, for example, the lowest capacity for starting only the
그리고, 상기 제1압축기(112)를 작동하고, 상기 단계 후에 솔레노이드밸브(124)를 차단한다.(S133)(S134)Then, the
그리고, 도 8에서 도시된 바와 같이, 상기 단계 후에 제어부(140)에서 안전장치(150)의 작동 여부를 판단하여 이상이 있는 경우, 정지운전모드(S40)로 진입하고, 그렇지 않은 경우, 기동운전을 종료하고 정상운전모드로 진입하도록 한다.(S30)(S40)And, as shown in Figure 8, after the step, the
한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 단계 후에 다수개의 실내기에 의한 부하용량에 대한 제1,제2압축기(112)(114)의 부하를 제어부(140)에서 판단한 후, 부하증가운전, 부하감소운전, 부하유지운전 및 정지운전 중에 어느 하나의 정상운전모드를 선택하여 운전하도록 한다.(S60)(S70)On the other hand, as shown in Figure 12, after the step after determining the load of the first,
이 때, 상기 정상운전단계(S70)에서 부하를 증가시키는 부하증가운전단계(S140)중에서 최하용량인 40%용량에서 중간용량인 60%용량으로 증가시키는 운전은, 상기 제1압축기(112)가 작동중인 상태에서 상기 제2압축기(114)를 작동하도록 한다.(S141)At this time, the operation of increasing the load from the 40% capacity of the lowest capacity to the 60% capacity of the medium capacity in the load increase operation step (S140) of increasing the load in the normal operation step (S70), the
그리고, 상기 사방절환부재(122)를 OFF하여 상기 제1토출관(120)을 응축기(128)로 연결하고, 상기 제1압축기(112)를 정지하도록 한다.(S142)(S143)Then, the four-
그리고, 상기 단계 후에 상기 솔레노이드밸브(124)를 작동하여 제1토출관(118)을 저압연결관(116)으로 연결하여 저압으로 균압시키고 일정시간 지난 후에 상기 솔레노이드밸브(124)를 차단한다.(S144)(S145)Then, after the step, the
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 정상운전단계(S70)에서 부하를 증가시키는 부하증가운전단계(S140)중에서 중간용량인 60%용량에서 최고용량인 100%용량으로 증가시키는 운전은, 상기 제2압축기(114)가 작동중인 상태에서 상기 솔레노이드밸브(124)를 작동하여 제1토출관(118)을 저압연결관(116)으로 연결하여 저압으로 균압시킨다.(S146)As shown in FIG. 14, the operation of increasing the load from the 60% capacity of the medium capacity to the 100% capacity of the maximum capacity during the load increase operation step S140 of increasing the load in the normal operation step S70 is performed by the second operation. The
그리고, 상기 제1압축기(112)를 작동하고, 상기 솔레노이드밸브(124)를 차단하도록 한다.(S147)(S148)Then, the
도 15에 도시된 바와 같이, 상기 정상운전단계(S70)에서 부하를 증가시키는 부하증가운전단계(S140)중에서 최하용량인 40%용량에서 최고용량인 100%용량으로 증가시키는 운전은, 상기 제1압축기(112)가 작동중인 상태에서 상기 제2압축기(114)를 작동하고, 상기 사방절환부재(122)를 OFF하여 상기 제2토출관(120)을 응축기(128)로 연결한다.(S149)(S150)As shown in FIG. 15, the operation of increasing the load from the 40% capacity of the lowest capacity to the 100% capacity of the highest capacity in the load increasing operation step (S140) of increasing the load in the normal operation step (S70) is performed by the first operation. The
도 16에 도시된 바와 같이, 상기 정상운전단계(S70)에서 부하를 감소시키는 부하감소운전단계(S160)중에서 최고용량인 100%용량에서 중간용량인 60%용량으로 감소시키는 운전은, 상기 제1,2압축기(112)(114) 모두 작동중인 상태에서 상기 제1압축기(112)를 정지한다.(S161)As shown in FIG. 16, the operation of reducing the load from the 100% capacity of the highest capacity to the 60% capacity of the medium capacity in the load reduction operation step S160 of reducing the load in the normal operation step S70 includes: The
그리고, 상기 솔레노이드밸브(124)를 개방하여 제1토출관(118)과 저압연결관(116)을 연결하여 저압으로 균압하고, 상기 솔레노이드밸브(124)를 차단한다.(S162)(S163)Then, the
도 17에 도시된 바와 같이, 상기 정상운전단계(S70)에서 부하를 감소시키는 부하감소운전단계(S160)중에서 중간용량인 60%용량에서 최하용량인 40%용량으로 감소시키는 운전은, 상기 제2압축기(114)가 작동중인 상태에서 상기 솔레노이드밸브(124)를 개방하여 제1토출관(118)과 저압연결관(116)을 연결하여 저압으로 균압한다.(S164)As shown in FIG. 17, the operation of reducing the load from the 60% capacity of the medium capacity to the 40% capacity of the lowest capacity in the load reduction operation step S160 of reducing the load in the normal operation step S70 is performed in the second operation. The
그리고, 상기 제1압축기(112)를 작동하고, 상기 솔레노이드밸브(124)를 차단한다.(S166)Then, the
그리고, 상기 사방절환부재(122)를 ON하여 제2토출관(120)과 분기관(116a)을 연결하여 저압으로 균압한 후, 상기 제2압축기(114)를 정지한다.(S167)(S168)Then, the four-
도 18에 도시된 바와 같이, 상기 정상운전단계(S70)에서 부하를 감소시키는 부하감소운전단계(S160)중에서 최고용량인 100%용량에서 최하용량인 40%용량으로 감소시키는 운전은, 상기 제1,제2압축기(114) 모두 작동중인 상태에서 상기 사방절환부재(122)를 ON하여 제2토출관(120)과 분기관(116a)을 연결하여 저압으로 균압하고, 상기 제2압축기(114)를 정지한다.(S169)(S170)As shown in FIG. 18, the operation of reducing the load from the 100% capacity of the highest capacity to the 40% capacity of the lowest capacity in the load reduction operation step S160 of reducing the load in the normal operation step S70 may include: In the state in which both of the
그리고 , 도 12에서와 같이, 상기 단계 후에 안전장치(150)의 작동여부를 판단하여 이상이 있는 경우, 정지운전모드(S40)로 진입하고, 그렇지 않은 경우, 정상운전모드를 지속적으로 진행하도록 한다.(S80)And, as shown in Figure 12, after the step is determined whether the operation of the
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 신호입력부(142)에서 정지신호를 입력 하여 제어부(140)에 수신된 경우 또는 상기 안전장치(150)에서 이상이 감지되어져 정지운전모드(S40)로 진입한 경우를 제어부(140)에서 판단하여 제1,제2압축기(112)(114)를 정지하도록 한다.(S40)(S90)(S92)(S94)Meanwhile, as shown in FIG. 9, when the
이 때, 상기 제1,제2압축기(112)(114)를 정지하는 단계(S90)중에서 최하용량인 40%운전 후에 정지하는 경우에는, 상기 사방절환부재(122)를 먼저 OFF하여 제2토출관(120)을 응축기(128)로 연결한 후에 상기 제1압축기(112)를 정지하도록 한다.At this time, in the step (S90) of stopping the first and
그리고, 도 20은 본 발명에 따른 여러 가지 운전조건에 의한 능력 및 소비전력의 변화를 보인 그래프로서, 파워의 입력(Power Input)에 대하여 100%, 60% 및 40%의 운전에서 나타나는 능력 및 소비전력(Capacity And Power)을 나타내 준다.20 is a graph showing a change in power and power consumption according to various operating conditions according to the present invention. FIG. 20 shows the power and power consumption of 100%, 60% and 40% of power input. Indicates power and capacity.
상기한 바와 같이 본 발명은 2개의 제1,제2압축기와 다수개의 실내기를 구비하는 공기조화기의 냉매유로에 압축기 입출력단의 압력평형을 위해 사방으로 절환되는 사방절환부재와 솔레노이드밸브를 구비하여 제1,제2압축기로 100%,60%,40%등과 같이, 연속적인 3단 용량제어로 압축능력을 향상시켜 가변 운전이 용이하도록 하여 획기적으로 에너지를 절감하도록 할 뿐만 아니라 다수개의 실내기의 부하용량에 즉각적으로 대응되며 압축기의 압력 불균형을 신속하게 치유하므로 제1,제2압축기의 마모를 방지할 수 있는 이점이 있다. As described above, the present invention includes a four-way switching member and a solenoid valve that are switched in all directions for pressure equalization of the compressor input and output terminals in a refrigerant passage of an air conditioner having two first and second compressors and a plurality of indoor units. As the first and second compressors, such as 100%, 60%, 40%, etc., continuous three-stage capacity control improves the compression capacity to make variable operation easier, which not only saves energy dramatically, but also loads a plurality of indoor units. It immediately responds to the capacity and quickly heals pressure imbalances in the compressor, which has the advantage of preventing wear of the first and second compressors.
또한, 어떠한 운전조건에서도 압축기 기동시에 발생하는 액백현상을 현저하 게 감소시켜 압축기의 신뢰성 및 효율성을 향상하도록 하는 이점이 있다.In addition, there is an advantage to significantly reduce the liquid back phenomenon occurring at the start of the compressor under any operating conditions to improve the reliability and efficiency of the compressor.
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