KR20070013533A - 공기조화기의 냉매분배기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 냉매분배기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매분배기의 냉방밸브와 난방밸브가 동시에 개방되는 것을 방지하는 보호회로가 추가된 공기조화기의 냉매분배기에 관한 것이다. 본 발명의 목적인 냉난방밸브의 동시개방방지를 위해 본 발명에 따른 공기조화기의 냉매분배기는 공기조화기의 냉매분배기에 있어서, 마이컴의 출력포트에 냉방밸브와 난방밸브가 동시에 개방되지 않도록 하는 보호회로를 포함한다.

Description

공기조화기의 냉매분배기{Refrigerant Distributor of Air conditioner}

도 1은 일반적인 동시냉난방 멀티 에어컨시스템의 개략적인 구성도.

도 2는 종래의 냉매분배기의 회로도.

도 3는 본 발명에 따른 냉매분배기의 회로도.

도 4는 본 발명에 따른 보호회로의 일실시예의 회로도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

11 :실외기 12 : 냉매분배기

22, 31 : 마이컴 23, 32 : 버퍼아이씨(IC)

24, 35 : 냉방밸브 25, 36 : 난방밸브

33 : 인버터 34 : all select용 버퍼아이씨(IC)

본 발명은 공기조화기의 냉매분배기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매분배기의 냉방밸브와 난방밸브가 동시에 개방되는 것을 방지하는 보호회로가 추가된 공기조화기의 냉매분배기에 관한 것이다.

일반적으로, 냉난방사이클은 압축기(17)와 응축기(20)와 팽창밸브(16a~d)와 증발기(13a~d)로 이루어져 있다. 냉방 및 난방이 모두 가능한 공기조화기에서는 4way 밸브(19)와 바이패스배관(21)을 이용하여 냉방시와 난방시의 냉매의 순환을 반대로 하여 냉난방을 하나의 시스템에서 모두 구현한다. 통상 냉방모드에서는 실외기에 압축기(17)와 응축기(20)가 실내기에는 팽창밸브(16a~d)와 증발기(13a~d)가 포함된다. 난방모드에서는 냉매가 반대로 순환하며 실외기의 응축기가 증발기의 역할을 실내기의 증발기가 응축기의 역할을 수행하며 실내를 난방한다.

도 2는 종래의 냉매분배기의 회로도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 복수개의 실내기(26a~b)와 각 실내기에 냉매를 분배 전달하기 위한 냉매분배기(12)와 냉매분배기(12)에는 각 실내기에 선택된 운전모드에 따른 냉매의 공급을 위해 냉방밸브(24) 및 난방밸브(25)가 연결되어 있고 냉매분배기를 제어하는 마이컴(22)으로 구성되어 있다. 마이컴(22)의 제어신호는 일단 버퍼아이씨(IC)(23)로 입력되어 버퍼IC에 의해 각 밸브는 동작한다.

이러한 구성에 따른 동작을 상세히 설명하면 마이컴과 각 실내기의 냉방밸브(24) 및 난방밸브(25)는 하드웨어적으로 마이컴(22)의 출력포트와 1:1로 대응되도록 포트가 할당되어 있다. 마이컴(22)의 신호에 의해 냉방밸브(24) 및 난방밸브(25)는 개방/폐쇄된다. 아래의 표는 냉난방밸브의 동작상태를 나타내는 상태표이다.

상기 표에 따르면 실내기의 상태가 냉방이면 실내기의 냉방 및 난방밸브에 연결된 두 개의 포트에서 신호가 출력되는데 냉방밸브(24)에 연결된 포트에서는 하이(High)신호가 난방밸브(25)에 연결된 포트에서는 로우(Low)신호가 버퍼IC(23)로 출력되고 버퍼IC(23)의 지시에 의해 냉방밸브는 개방되고 난방밸브는 폐쇄된다. 냉방운전과 비슷하게 실내기가 난방운전인 경우와 정지한 경우에도 위의 상태표에 나타난 바와 같이 마이컴에 의해 각 실내기에 연결된 밸브들은 제어된다.

일반적으로 한 실내기의 냉방 및 난방밸브가 모두 개방되는 경우는 발생하지 않는데 예외적으로 보호제어의 개념으로서 실외기의 배관의 압평형을 이루고자 하는 경우 냉난방밸브가 동시에 개방된다. 또는 실외기의 운전 중 운전모드가 변경되었을 때에도 압축기에 무리를 주지 않기 위해 일시적으로 냉난방밸브가 동시에 개방된다.

다만, 종래에는 위와 같은 경우 외에도 마이컴의 포트와 냉난방밸브가 1:1 로 대응할당 되어 있어 소프트웨어적으로 프로그램의 에러나 잘못된 제어가 이루어질 경우 냉난방밸브가 동시에 개방되는 사태가 일어날 수 있고 이런 경우 에어컨시스템의 이상상태를 유발시키는 문제가 있어 왔다. 또한, 이러한 이상상태의 방지를 위해 냉난발밸브의 동시개방여부를 체크하고 이것을 외부조건에 의해 진단하는 불 필요한 제어동작을 수행하여야 하는 문제점이 있어 왔다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 냉매분배기에 하드웨어적인 회로부를 추가하여 냉난방밸브가 동시에 개방되는 것을 방지하여 이상상태의 유발을 억제함으로써 에어컨시스템의 신뢰성을 확보함에 있다.

또한, 냉난방밸브의 동시개방을 방지하기 위해 포함되었던 불필요한 제어동작을 없애 운전방식을 효율적으로 함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉매분배기는 공기조화기의 냉매분배기에 있어서, 마이컴의 출력포트에 연결된 신호선에 냉방밸브와 난방밸브가 동시에 개방되지 않도록 하는 보호회로를 포함한다.

또한, 상기 보호회로는 상기 마이컴의 출력포트에 연결된 신호선을 병렬로 분리한 신호선에 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보호회로는 상기 마이컴의 출력포트신호를 반전시키는 인버터를 연결하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인버터는 트랜지스터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기조화기의 보호제어를 위해 상기 냉방밸브와 상기 난방밸브를 동시에 개방하기 위한 회로부를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회로부는 상기 마이컴의 하나의 포트에 연결되어 상기 냉방밸브와 상기 난방밸브를 동시에 개방하는 버퍼아이씨(IC)인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 일반적인 동시냉난방 멀티 에어컨시스템의 구성도이다. 멀티 에어컨시스템은 크게 실외기(11)과 복수의 실내기와 동시냉난방을 위한 냉매분배기(12)로 이루어져 있다. 실외기(11)에는 냉매를 압축하는 압축기(17)와 냉난방에 따라 냉매의 흐름을 변경하는 4way 밸브(19)와 압축된 냉매를 응축하는 응축기(20)와 액체상태의 냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하기 위한 어큐뮬레이터(18)가 포함된다.

실내기에는 액냉매를 팽창시켜 온도를 떨어뜨리는 팽창밸브(16a~d)와 실내공기와의 온도교환을 위한 증발기(13a~d)를 포함한다.

냉매분배기(12)에는 실외기(11)로부터 액체상태의 냉매와 기체상태의 냉매가 유입되고 각 실내기의 운전상태에 따라 각 냉매를 전달하기 위해 각 실내기별로 냉방밸브(15a~d)와 난방밸브(14a~d)가 마련되어 있고 이 냉난방밸브를 개폐 제어하는 마이컴(22, 31)이 포함된다.

이상의 구성에 의해 멀티 에어컨시스템의 동작을 설명하면 실외기(11)의 압축기(17)에서 냉매가 압축되어 토출되면 4way밸브(19)를 통과하여 냉방운전을 위해 응축기(20)로 냉매가 이동하여 응축되거나 바이패스관(21)을 통해 난방운전을 위해 압축된 냉매가 바로 냉매분배기(12)로 이동하게 된다. 이와 같이 실내기의 냉방 및 난방운전상태에 따라 적절한 비율로 응축된 액체상태의 냉매와 압축된 기체상태의 냉매가 냉매분배기(12)로 유입되게 된다. 각 실내기의 운전상태에 따라 마이컴이 제어에 의해 냉난방밸브가 개방/폐쇄되며 각 실내기의 상태에 맞는 냉매가 실내기로 유입되게 된다.

이를 자세히 설명하면 실내기가 냉방운전 중인 경우 액냉매가 그 실내기의 팽창밸브(16a~d)를 통해 팽창되고 증발기(13a~d)에서 실내공기와 열교환이 이루어지도록 그 실내기의 냉방밸브(15a~d)를 개방하고 실내기가 난방운전 중인 경우 그 실내기의 난방밸브(14a~d)를 개방하여 기체상태의 냉매를 전달되어 응축기(13a~d)에서 실내공기와 열교환이 이루어진다. 냉매분배기(12)에 의해 각 실내기의 운전상태에 따라 냉매를 분류 전달함으로써 동시에 냉난방이 가능하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 냉매분배기(12)의 회로도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 마이컴(31)의 출력포트에 연결된 신호선이 두 개의 신호선으로 병렬 분리되고 그 중 하나의 신호선에 냉난방밸브의 동시개방을 방지하는 인버터(33)가 연결되어 있다. 마이컴(31)의 출력신호는 인버터(33)를 거친 신호선을 거쳐 버퍼아이씨(IC)(32)를 통해 난방밸브(36)에 연결되고 인버터(33)가 없는 또 다른 신호선은 냉방밸브(35)에 연결되어 마이컴(31)의 신호대로 동작한다. 인버터(33)는 입력되는 신호를 반전시켜 출력하게 되는데 트랜지스터, 논리IC 등 다양한 회로소자로 구성이 가능하다. 도 4는 PNP트랜지스터(Q)를 이용하여 인버터를 구성한 본 발명에 따른 보호회로의 일실시예의 회로도이다. 베이스단에 입력으로 하이신호가 인가되면 트랜지스터(Q)는 OFF되고 접지와 연결되어 output으로 로우신호가 출력된다. 만약 베이스단에 로우신호가 입력되면 트랜지스터(Q)는 ON되어 에미터에 인가된 전압()이 컬렉터로 흘러 output으로 하이신호가 출력되게 된다. 마이컴(31)의 하이임피던스상태는 전류의 흐름이 없는 상태로서 전류의 흐름이 없어 폐회로가 형성되지 않아 접지와 연결되어 로우신호가 output으로 출력되게 된다. 본 발명에 따른 인버터(33)가 구비되면 마이컴의 신호에 따라 아래 표와 같은 신호가 출력되고 그에 따라 냉난방과 정지의 동작을 수행하게 된다.

종래와 냉방, 난방의 운전 및 정시시 마이컴의 제어에 의해 냉난방밸브가 제어되는 것은 동일하지만 앞선 도 2와는 달리 마이컴의 하나의 포트에서 나오는 출력신호의 신호선을 병렬 분리하여 그 하나의 신호선에 인버터(33)를 구비하여 이루어지는 것으로 그 제어과정은 동일하지 않다. 냉방운전 시에는 마이컴(31)에서 하이신호가 난방운전 시에는 로우신호가 출력되고 정시신호 시에는 마이컴의 출력포트는 하이임피던스상태로 전류가 흐르지 않는 상태가 되어 위의 표와 같이 마이컴(31)의 출력의 신호선과 인버터(33)를 통과한 신호 모두 상기와 같이 로우상테에 있게 된다. 이상과 같이 하드웨어적으로 냉난방 동시개방을 방지할 수 있게 되어 동지개방시 외부조건을 진단하는 등의 불필요한 제어동작을 없앨 수 있게 된다.

다만, 앞서 언급한 보호제어를 위해서 냉난방밸브가 모두 개방되어야 하는 경우를 위해 본 발명에서는 별도로 하나의 출력포트에 냉난방밸브가 모두 연결된 all select용 버퍼IC(34)를 마련하여 마이컴의 신호에 의해 보호제어를 위해 냉난방밸브가 모두 개방되어 보호제어를 수행하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 마이컴의 출력포트에 냉난방밸브가 모두 개방되어 에어컨시스템의 오동작을 방지하도록 하는 보호회로를 구비함으로써 에어컨의 신뢰성을 확보하고 동시개방시 외부조건을 진단하는 등의 불필요한 제어동작을 없애 운전방식을 효율적으로 할 수 있고 또한 마이컴의 하나의 출력포트를 이용하여 냉난방운전 및 정시시의 냉난방밸브를 제어할 수 있도록 함으로 써 마이컴 출력포트를 절약하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

1. 공기조화기의 냉매분배기에 있어서,

   마이컴의 출력포트에 연결된 신호선에 냉방밸브와 난방밸브가 동시에 개방되지 않도록 하는 보호회로를 포함하는 것이 특징인 공기조화기의 냉매분배기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보호회로는 상기 마이컴의 출력포트에 연결된 신호선을 병렬로 분리한 신호선에 마련된 것이 특징인 공기조화기의 냉매분배기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 보호회로는 상기 마이컴의 출력포트신호를 반전시키는 인버터로 구성된 것이 특징인 공기조화기의 냉매분배기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 인버터는 트랜지스터로 이루어진 것이 특징인 공기조화기의 냉매분배기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 공기조화기의 보호제어를 위해 상기 냉방밸브와 상기 난방밸브를 동시에 개방 하기 위한 회로부를 더 구비한 것이 특징인 공기조화기의 냉매분배기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 회로부는 상기 마이컴의 하나의 포트에 연결되어 상기 냉방밸브와 상기 난방밸브를 동시에 개방하는 버퍼아이씨(IC)인 것이 특징인 공기조화기의 냉매분배기.

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