KR20070099368A - Control apparatus and method for driving an air conditioner having multiple compressors - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 2개의 압축기를 채용한 공조시스템의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of an air conditioning system employing two compressors according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 다수의 압축기를 구비한 공조시스템의 제어 장치의 블륵도이다.2 is a block diagram of a control device of an air conditioning system having a plurality of compressors according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 다수의 압축기를 구비한 공조시스템의 냉방시 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method for controlling cooling of an air conditioning system having a plurality of compressors according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 냉방운전시, 실내온도의 변화와 압축기의 온/오프 온도 및 공조시스템의 운전영역의 역학적 관계를 나타낸 실내온도의 변화도이다.4 is a change in the room temperature showing the mechanical relationship between the change in the room temperature and the on / off temperature of the compressor and the operating area of the air conditioning system during the cooling operation according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 다수의 압축기를 구비한 공조시스템의 난방시 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a control method when heating an air conditioning system having a plurality of compressors according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 난방운전시, 실내온도의 변화와 압축기의 온/오프 온도 및 공조시스템의 운전영역의 역학적 관계를 나타낸 실내온도의 변화도이다.Figure 6 is a change in the room temperature showing the mechanical relationship between the change in the room temperature and the on / off temperature of the compressor and the operating area of the air conditioning system in the heating operation according to the present invention.
도 7 및 8은 본 발명에 따른 냉난방운전시, 설정온도 근접제어와 소비전력의 저감을 나타내는 압축기 운전과 소비전력의 관계도이다.7 and 8 are diagrams showing the relationship between the compressor operation and the power consumption in the air conditioning operation according to the present invention, which shows the control of the proximity of the set temperature and the reduction of the power consumption.
*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Description of the symbols for the main parts of the drawings *****
21 : 온도 입력부 22 : 온도 검출부21: temperature input unit 22: temperature detection unit
23 : 운전 제어부 24 : 구동부 23: operation control unit 24: driving unit
본 발명은 다수의 압축기를 구비한 공조시스템의 운전제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 설정온도와 실내온도를 비교하고, 그 비교결과에 따라 공조시스템의 운전 단계를 세분화하여, 그 운전단계가 설정온도에 근접한 운전단계인 경우에는 최소운전제어를 통하여 압축기의 용량가변을 정밀하게 제어하여 공조시스템의 소비전력을 저감시키고, 사용자의 쾌적성을 향상시키는 다수의 압축기를 구비한 공조시스템의 운전제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an operation control apparatus and a method of an air conditioning system having a plurality of compressors. The operation temperature of the air conditioning system is subdivided according to the result of the comparison, and the operating step is set. In the case of the operation stage close to the temperature, the operation control device of the air conditioning system having a plurality of compressors to reduce the power consumption of the air conditioning system and to improve the user's comfort by precisely controlling the capacity change of the compressor through the minimum operation control And to a method thereof.
일반적으로 공조시스템은 압축기에서 고온,고압으로 압축된 냉매의 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방하는 장치이다.In general, an air conditioning system is a device for cooling or heating a room using a refrigeration cycle of a refrigerant compressed at high temperature and high pressure in a compressor.
최근 공조시스템은 대용량화 또는 멀티화되면서 2개 이상의 압축기가 장착되어 실내 부하조건에 따라 압축기의 용량을 가변시키는 것에 의해 압축기 구동에 필요한 소비 전력을 줄이고 있다.Recently, the air conditioning system is equipped with two or more compressors while increasing or increasing the capacity of the air conditioner to reduce the power consumption required to drive the compressor by varying the capacity of the compressor according to the indoor load conditions.
한편, 2개의 압축기를 갖는 공조시스템은 상기 각각의 압축기가 냉난방부하에 따라 선택적으로 작동되어 상기 압축기를 구동시키는 구성은 다음과 같다.On the other hand, in the air conditioning system having two compressors, the respective compressors are selectively operated according to the heating and cooling load to drive the compressors as follows.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 압축기를 갖는 공기조화기는 선택적으로 작동되어 냉매의 압축량을 변화시키기 위한 제1 압축기(110) 및 제2 압축 기(120)와; 상기 각각의 제1, 제2 압축기(110, 120)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(101)와; 상기 응축기(101)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(102)와; 상기 팽창팰브(102)에서 팽창된 냉매와 실내의 공기가 열교환되는 증발기(3)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the air conditioner having the two compressors is selectively operated to change the amount of refrigerant compressed by the
먼저, 상기 도1의 제1 압축기(110)는 소용량 압축기, 제2 압축기(120)는 대용량 압축기라는 가정하에서 설명하기로 한다. First, the
상기 제1 압축기(110) 및 제2 압축기(120) 각각의 흡입관(111, 121) 및 토출관 (112, 122)은 흡입호스(130)에서 분기된 호스(131,132)와 토출호스(140)에서 분기된 호스(141, 142)에 의해 각각 연결된다.The
상기 각각의 분기된 호스(131, 132, 141, 142)에는 수동 또는 마이콤 등의 제어수단에 의해 선택적으로 개폐되는 흡기밸브(133,134) 및 토출밸브(143, 144)가 각각 연결된다. 이와 같이 구성된 2개의 압축기를 갖는 공기조화기는 냉방부하에 따라 제1 압축기(110) 및 제2 압축기(120)가 선택적으로 작동되어 그 냉동사이클을 수행한다.Each of the
한편, 냉매가 사이클을 수행하기 위해 제1 압축기(110) 또는 제2 압축기(20)에서 압축될 때, 상기 각각의 제1, 제2 압축기(110, 120) 내에 있는 윤활유가 냉매와 섞여 토출된 후 상기 냉매와 함께 사이클을 수행한 후 어큐물레이터(accumulator)(도시생략)를 거쳐 상기 각각의 제1, 제2 압축기(110, 120)로 재흡입된다.Meanwhile, when the refrigerant is compressed in the
종래 기술에 따라 다수의 압축기를 구비한 공조시스템을 운전하는 경우, 최소운전영역이 없어, 항상 압축기의 On/Off 운전 수행에 따른 소비전력을 낭비하고, 설정온도 근접제어를 할 수 없어 사용자의 쾌적성 향상에 한계를 가지는 문제점이 있다.According to the prior art, when operating an air conditioning system having a plurality of compressors, there is no minimum operating area, and it always wastes power consumption according to the on / off operation of the compressor, and does not allow close control of the set temperature so that the user is comfortable. There is a problem that there is a limit in improving the sex.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 언급한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 설정온도와 실내온도의 온도차를 검출하여 그 온도차에 따라 공조시스템의 운전 단계를 세분화하고, 그 세분화된 공조시스템의 운전단계가 설정온도에 근접한 운전단계인 경우에는, 최소 운전 영역으로 공조시스템을 운전하여 소비전력을 저감시키고, 압축기의 잦은 On/Off 동작을 방지하며, 설정온도 근접 제어를 통한 공조시스템의 신뢰성 향상을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to detect the temperature difference between the set temperature and the room temperature in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and subdivid the operation step of the air conditioning system according to the temperature difference, and the operation step of the subdivided air conditioning system Is in the operation stage close to the set temperature, it operates the air conditioning system to the minimum operating area to reduce the power consumption, prevent frequent on / off operation of the compressor, and improve the reliability of the air conditioning system through the close control of the set temperature It is done.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다수의 압축기를 구비한 공조시스템의 운전제어 장치는 사용자로부터 설정온도를 입력받는 온도 입력부와; 실내온도를 검출하는 온도 검출부와; 상기 검출된 실내온도와 상기 입력받은 설정온도에 근거한 기준온도를 비교하고, 그 비교 결과에 상응하는 기 설정된 운전모드에 따라, 공조시스템을 단계적으로 운전하는 운전 제어부와; 상기 운전 제어부의 제어신호에 따라, 압축기를 구동하는 구동부를 포함하여 구성된다.Operation control apparatus for an air conditioning system having a plurality of compressors according to the present invention for achieving the above object includes a temperature input unit for receiving a set temperature from a user; A temperature detector detecting an indoor temperature; An operation controller for comparing the detected indoor temperature with a reference temperature based on the input set temperature, and stepwise operating the air conditioning system according to a preset operation mode corresponding to the comparison result; According to the control signal of the operation control unit, it comprises a drive unit for driving the compressor.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다수의 압축기를 구비한 공조시스템의 운전제어 방법은 사용자로부터 설정온도를 입력받는 과정과; 실내온도를 검출하는 과정과; 상기 검출된 실내온도와 상기 입력받은 설정온도에 근거한 기준온도를 비교하고, 그 비교 결과에 상응하는 기 설정된 운전모드에 따라 공조시스템을 단계적으로 냉방운전하는 과정을 포함한다Operation control method of an air conditioning system having a plurality of compressors according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of receiving a set temperature from the user; Detecting a room temperature; Comparing the detected indoor temperature with a reference temperature based on the received set temperature, and gradually cooling the air conditioning system according to a preset operation mode corresponding to the comparison result.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다수의 압축기를 구비한 공조시스템의 운전제어 방법은 사용자로부터 설정온도를 입력받는 과정과; 실내온도를 검출하는 과정과; 상기 검출된 실내온도와 상기 입력받은 설정온도에 근거한 기준온도를 비교하고, 그 비교 결과에 상응하는 기 설정된 운전모드에 따라 공조시스템을 단계적으로 난방운전하는 과정을 포함한다. Operation control method of an air conditioning system having a plurality of compressors according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of receiving a set temperature from the user; Detecting a room temperature; Comparing the detected indoor temperature with a reference temperature based on the input set temperature, and heating the air conditioning system step by step according to a preset operation mode corresponding to the comparison result.
본 발명에 따른 다수의 압축기를 구비한 공조시스템의 운전제어 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자로부터 설정온도를 입력받는 온도 입력부(21)와; 실내온도를 검출하는 온도 검출부(22)와; 상기 검출된 실내온도와 상기 입력받은 설정온도에 근거한 기준온도를 비교하고, 그 비교 결과에 상응하는 기 설정된 운전모드에 따라, 공조시스템을 단계적으로 운전하는 운전 제어부(23)와; 상기 운전 제어부의 제어신호에 따라, 압축기를 구동하는 구동부(24)를 포함하여 구성된다.Operation control apparatus for an air conditioning system having a plurality of compressors according to the present invention, as shown in Figure 2, the
상기 온도 입력부(21)는 유뮤선 리모컨 및 숫자 키패드 등을 이용하여 설정온도를 입력받는 것이 가능하며, 상기 온도 검출부(22)는 유무선 리모컨에 포함되거나 공조시스템 본체에 부착된 별도의 온도 검출장치로 구성되는 것이 가능한다. The
상기 유무선 리모컨에 포함된 상기 온도 입력부(21)는 유무선 통신을 통하여 상기 운전제어부(23)로 검출된 실내온도 값을 전송하는 것이 가능하다. The
상기 운전 제어부(23)는 마이크로 컴퓨터, 마이크로프로세서, 컴퓨터 등의 수칙연산이 가능한 제어장치로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 입력받은 설정온도 와 상기 검출된 실내온도를 비교하고, 그 비교결과에 상응하는 미도시된 내장 또는 외장의 기억수단에 저장된 운전모드에 근거하여 현재 공조시스템의 단계적인 운전을 제어한다.The
본 발명에 따른 다수의 압축기를 구비한 공조시스템의 운전제어 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자로부터 설정온도를 입력받는 과정(310)과; 실내온도를 검출하는 과정(320)과; 상기 검출된 실내온도와 상기 입력받은 설정온도에 근거한 기준온도를 비교하고(330), 그 비교 결과에 상응하는 기 설정된 운전모드에 따라 공조시스템을 단계적으로 냉방운전하는 과정(340)을 포함하여 구성된다.Operation control method of the air conditioning system having a plurality of compressors according to the present invention, as shown in Figure 3, the step of receiving a set temperature from the user 310; Detecting a room temperature (320); And comparing the detected indoor temperature with a reference temperature based on the input set temperature (330), and cooling the air conditioning system step by step according to a preset operation mode corresponding to the comparison result (340). do.
상기 단계적으로 냉방운전하는 과정(340)은 상기 실내온도가 제4기준온도 초과이면, 상기 공조시스템을 최대운전하는 단계(341)와; 상기 실내온도가 제3기준온도 이상이고 제4기준온도 미만이면, 상기 공조시스템을 최소운전하는 단계(342)와; 상기 실내온도가 제4기준온도 미만이면, 상기 공조시스템을 히스테리시스 운전하는 단계(344)를 포함하여 구성된다.The step (340) of the step-by-step cooling operation may include: (341) maximally operating the air conditioning system if the indoor temperature is greater than a fourth reference temperature; If the indoor temperature is greater than or equal to a third reference temperature and less than a fourth reference temperature, operating at least one of the air conditioning systems; If the room temperature is less than the fourth reference temperature, it comprises a step (344) of hysteresis operation of the air conditioning system.
상기 최소운전하는 단계(342)는 상기 최소운전의 지속시간(Td)이 소정시간(Tmin)을 경과하면, 상기 공조시스템을 최대운전하도록 운전모드를 전환하는 단계(343)를 포함하여 구성된다.The minimum operation step 342 includes a step 343 of switching the operation mode to maximize the operation of the air conditioning system when the duration Td of the minimum operation passes a predetermined time Tmin.
상기 히스테리시스 운전하는 단계(344)는 상기 공조시스템의 압축기의 운전상태가 온이고 상기 실내온도가 제1기준온도이면, 상기 압축기를 오프하는 단계(345)와; 상기 공조시스템의 압축기의 운전상태가 오프이고 상기 실내온도가 제2기준온도이면, 상기 압축기를 온하는 단계(346)를 포함하여 구성된다.The hysteresis driving step 344 may include: turning off the compressor when the operating state of the compressor of the air conditioning system is on and the indoor temperature is the first reference temperature; If the operating state of the compressor of the air conditioning system is off and the room temperature is the second reference temperature, it comprises a step 346 of turning on the compressor.
본 발명에 따른 다수의 압축기를 구비한 공조시스템의 운전제어 방법은 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자로부터 설정온도를 입력받는 과정(510)과; 실내온도를 검출하는 과정(520)과; 상기 검출된 실내온도와 상기 입력받은 설정온도에 근거한 기준온도를 비교하고(530), 그 비교 결과에 상응하는 기 설정된 운전모드에 따라 공조시스템을 단계적으로 난방운전하는 과정(540)을 포함하여 구성된다.Operation control method of the air conditioning system with a plurality of compressors according to the present invention, as shown in Figure 5, the step of receiving a set temperature from the user (510); Detecting a room temperature (520); And comparing the detected indoor temperature with a reference temperature based on the input set temperature (530), and heating the air conditioning system step by step according to a preset operation mode corresponding to the comparison result (540). do.
상기 단계적으로 난방운전하는 과정(540)은 상기 실내온도가 제2기준온도 초과이면 상기 공조시스템을 최대운전하는 단계(541)와; 상기 실내온도가 제2기준온도 이상이고 제3기준온도 미만이면, 상기 공조시스템을 히스테리시스 운전하는 단계(542)와; 상기 실내온도가 제3기준온도 초과이면, 상기 공조시스템을 최소운전하는 단계(544)를 포함하여 구성된다.The step (540) of heating operation may include: operating the air conditioning system at maximum when the indoor temperature is greater than a second reference temperature (541); If the indoor temperature is greater than or equal to a second reference temperature and less than a third reference temperature, hysteresis driving the air conditioning system (542); If the indoor temperature is greater than the third reference temperature, a minimum operation 544 of the air conditioning system is configured.
상기 최대운전 단계(541)는 상기 공조시스템의 압축기가 오프상태이고 상기 실내온도가 제1기준온도이면, 상기 압축기를 온하는 단계(542)를 포함하여 구성된다. The maximum operation step 541 includes a step 542 of turning on the compressor when the compressor of the air conditioning system is in an off state and the indoor temperature is a first reference temperature.
상기 최소운전 단계(544)는 상기 공조시스템의 압축기가 온상태이고 상기 실내온도가 제4기준온도이면, 상기 압축기를 오프하는 단계(545)를 포함하여 구성된다.The minimum operation step 544 includes a step 545 of turning off the compressor when the compressor of the air conditioning system is in an on state and the indoor temperature is a fourth reference temperature.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 실내온도와 설정온도에 따라 공조시스템의 운전 단계를 세분화하고, 그 세분화된 공조시스템의 운전단계가 설정온도에 근접한 운전단계인 경우에는, 최소 운전 영역으로 공조시스템을 운전함으로 써, 소비전력을 저감시키고, 압축기의 잦은 On/Off 동작을 방지하며, 설정온도 근접 제어를 통한 공조시스템의 신뢰성 향상하여 사용자에게 쾌적한 환경을 제공 효과가 있다.As described above in detail, the present invention subdivides the operation step of the air conditioning system according to the room temperature and the set temperature, and when the operation step of the subdivided air conditioning system is an operation step close to the set temperature, the air conditioning is performed to the minimum operation area. By operating the system, power consumption is reduced, the frequent on / off operation of the compressor is prevented, and the reliability of the air conditioning system is improved through proximity control of the set temperature to provide a comfortable environment for the user.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
AMND | Amendment | ||
E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
B601 | Maintenance of original decision after re-examination before a trial | ||
J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20070702 Effective date: 20080421 |