KR20090031139A - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

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이재완
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은, 과냉각기에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매가 압축기 또는 어큐뮬레이터의 입구단으로 선택적으로 유입되도록 하는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 공기조화기는, 냉매와 공기가 서로 열교환 하도록 하는 실외열교환기(110)와; 상기 실외열교환기(110)의 일측에 구비되어, 실외열교환기(110)를 경유한 냉매를 다시 냉각시키는 과냉각기(130)와; 상기 실외열교환기(110)의 일측에 구비되어 냉매를 압축하는 압축기(120,120')와; 상기 압축기(120,120')의 일측에 구비되어, 압축기(120,120')로 유입되는 냉매 중의 액냉매를 걸러내는 어큐뮬레이터(132)를 포함하는 구성을 가지며; 상기 과냉각기(130)에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매는, 상기 어큐뮬레이터(132) 또는 상기 압축기(120,120')의 입구단으로 선택적으로 유입된다. 따라서, 이와 같은 본 발명에 의하면, 압축기의 과열이 방지되는 이점이 있다.
공기조화기, 실외기, 압축기, 어큐뮬레이터, 과냉각기

Description

공기조화기 및 그 제어방법 {Air Conditioner and Control Method Thereof}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기조화기의 실외기에 구비되는 과냉각기에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매가 압축기 또는 어큐뮬레이터의 입구단으로 선택적으로 유입되어 압축기의 냉각을 위해 사용되도록 하는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 공기조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방시키거나 또는 반대작용에 의해 실내를 난방시키는 냉/난방 시스템으로서, 압축기-응축기-팽창밸브-증발기로 이루어져 일련의 사이클을 형성하는 기기이다.
그리고, 주지된 바와 같이 공기조화기는 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 크게 구분할 수 있다.
또한, 최근에는 가정에 2대 이상의 공기조화기를 설치하고자 할 때나 여러개의 사무실을 구비한 건물에서 각 사무실마다 공기조화기를 설치하고자 할 때 효과적으로 적용할 수 있는 멀티형 공기조화기가 출시되고 있다. 이러한 멀티형 공기조 화기는 하나의 실외기에 복수개의 실내기를 연결하여, 분리형 공기조화기를 여러대 설치한 것과 같은 효과를 얻을 수 있는 것이다.
그러나, 이러한 다양한 종류의 공기조화기에서는 압축기의 과열 문제가 항상 대두된다. 즉, 압축기에 과부하가 걸리거나 장시간 사용에 따라 압축기가 지나치게 과열되어 제기능을 발휘하지 못하는 문제점이 발생하며, 이로 인해 압축기 자체의 파손도 발생한다.
본 발명의 목적은, 압축기의 과열을 미연에 방지하기 위하여 필요시 과냉각기에서 배출되는 냉매를 압축기 입구단으로 유입되도록 한 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 압축기의 과열을 미연에 방지하기 위하여 과냉각기에서 배출되는 냉매가 압축기 또는 어큐뮬레이터의 입구단으로 선택적으로 유입되도록 하는 공기조화기의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 공기조화기는, 냉매와 공기가 서로 열교환 하도록 하는 실외열교환기와; 상기 실외열교환기의 일측에 구비되어, 실외열교환기를 경유한 냉매를 다시 냉각시키는 과냉각기와; 상기 실외열교환기의 일측에 구비되어 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기의 일측에 구비되어, 압축기로 유입되는 냉매 중의 액냉매를 걸러내는 어큐뮬레이터를 포함하는 구성을 가지며; 상기 과냉각기에서 냉매의 냉각을 위해 사용된 폐열냉매는, 상기 압축기의 입구단으로 유입됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 공기조화기는, 냉매와 공기가 서로 열교환 하도록 하는 실외열교환기와; 상기 실외열교환기의 일측에 구비되어, 실외열교환기를 경유한 냉매를 다시 냉각시키는 과냉각기와; 상기 실외열교환기의 일측에 구비되어 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기의 일측에 구비되어, 압축기로 유입되는 냉매 중의 액냉매를 걸러내는 어큐뮬레이터를 포함하는 구성을 가지며; 상기 과냉각기에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매는, 상기 어큐뮬레이터 또는 상기 압축기의 입구단으로 선택적으로 유입됨을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 의한 공기조화기의 제어방법은, (a) 과냉각기에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매가 어큐뮬레이터의 입구단으로 유입되도록 하는 단계와; (b) 압축기의 온도가 설정온도 이상인지의 여부를 판단하는 단계와; (c) 상기 단계(b)에서 측정된 압축기의 온도가 설정온도 이상인 경우에는, 과냉각기에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매가 압축기의 입구단으로 유입되도록 하는 단계와; (d) 압축기의 온도가 설정온도 미만인지의 여부를 판단하는 단계와; (e) 상기 단계(d)에서 측정된 압축기의 온도가 설정온도 미만인 경우에는, 과냉각기에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매가 어큐뮬레이터의 입구단으로 유입되도록 하는 단계;를 가지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의한 공기조화기 및 그 제어방법에 의하면, 공기조화기의 실외기에 구비되어 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매는 다시 어큐뮬레이터나 압축기 등으로 유입된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 과냉각기에서 사용된 저온의 냉매를 활용하여 압축기를 냉각시키는 효과를 가져온다. 즉, 실외열교환기에서 배출되는 냉매가 과냉각기를 경유하면서 더 냉각되고, 이때 과냉각기에서 냉매 냉각에 사용된 폐열냉매는 압축기 입구단으로 선택적으로 유입되어 상대적으로 고온인 냉매와 혼합되어 압 축기를 냉각시키는 역할을 하게 된다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 압축기의 과열에 의한 파손이 방지되는 이점이 있음은 물론, 과냉각기에 사용된 폐열냉매가 이용되므로 별도의 부수적 장치(Liquid Injection)가 불필요하여 제조비용이 절감되는 장점도 있다.
이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명에 의한 일 실시예인 멀티형 공기조화기의 블록구성도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 실외기(100)에는 실외열교환기(110)와 실외전자밸브(112, LEV:linear expansion valve, 이하 '실외LEV'라 한다.) 그리고 정속압축기(120) 및 인버터압축기(120'), 어큐뮬레이터(132) 등이 구비되고, 실내기(200)에는 실내열교환기(202), 팽창밸브(204) 등이 구비된다.
그리고, 멀티형 공기조화기에서는 하나 또는 둘 이상의 실외기(100)에 다수의 실내기(200)가 연결되어 있는데, 실외기(100)와 실내기(200) 사이에는 액체냉매가 흐르는 단일배관인 공통액관(210)과, 기체냉매가 흐르는 단일배관인 공통기관(212)이 연통되게 형성된다. 그리고 둘 이상의 실외기(100) 사이에는 냉매의 균형을 유지시키기 위한 고저압공통관(214)이 연통되게 설치된다.
상기 고저압공통관(214)은 다수의 실외기(100)에 구비되는 상기 실외열교환기(110)의 입구측이 서로 연통되도록 설치되어 실외기(100) 상호간에 냉매의 균형 이 유지되도록 한다. 한편 다수의 실외기(100) 중 사용되지 않는 실외기(100)의 실외열교환기(110)에도 냉매가 유입되도록 함으로서 전체적으로 열교환효율이 향상되는 효과를 가져오게 된다. 그리고 상기 고저압공통관(214)에는 냉방 또는 난방 작용에 따라 고압 또는 저압의 냉매가 흐르게 된다.
상기 실내기(200)에는 액체냉매가 흐르는 분지액관(210')과, 기체냉매가 흐르는 분지기관(212')이 각각 형성되며, 이러한 분지액관(210')과 분지기관(212')은 상기 공통액관(210)과 공통기관(212)과 연통된다.
그리고 상기와 같은 다수의 분지액관(210')과 분지기관(212')은 연결되는 실내기(200)의 용량에 따라 그 직경이 각각 상이하게 된다.
한편 상기 실외기(100)에는 액체냉매가 흐르는 실외액관(210")과, 기체냉매가 흐르는 실외기관(212")이 각각 형성되며, 이러한 실외액관(210")과 실외기관(212")은 상기 공통액관(210)과 공통기관(212)과 연통된다.
도 2에는 도 1에 도시된 실외기(100) 내부의 상세 구성이 회로도로 도시되어 있다.
이에 도시된 바와 같이 실외기(100)에는 실외열교환기(110)가 구비되며, 이러한 실외열교환기(110)는 내부를 흐르는 냉매와 외부 공기와의 사이에 열교환이 일어나도록 하는 것이다.
상기 실외열교환기(110)의 일측에는 냉매를 압축하는 압축기(120,120')가 설치된다. 상기 압축기(120,120')는 냉매를 압축하여 고온고압이 되도록 하는 것으로, 2개가 구비된다. 즉 정속운전을 하는 정속압축기(120)와 가변속 열펌프(Variable Speed Heat Pump)인 인버터압축기(120')가 설치된다.
그리고 상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120') 사이에는 균유관(121)이 설치되어 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')가 서로 연통되도록 한다. 따라서 어느 일측의 압축기에서 급유부족이 발생하면, 다른 압축기로부터 보충되도록 하여 유량부족에 의한 압축기(120,120')의 소손을 방지한다.
상기 압축기(120,120')로는 소음이 작고 효율이 뛰어난 스크롤압축기가 사용되며, 특히 상기 인버터압축기(120')는 부하용량에 따라 회전수가 조절되는 인버터 스크롤 압축기이다. 따라서 소수의 실내기(200)가 사용되어 부하용량이 적은 경우에는 먼저 상기 인버터압축기(120')가 가동되며, 점차 부하용량이 증가하여 인버터압축기(120')만으로 감당할 수 없는 경우에 비로소 상기 정속압축기(120)가 가동된다.
상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')의 출구측에는 오일분리기(122)가 각각 구비된다. 상기 오일분리기(122)는 상기 압축기(120,120')로부터 배출되는 냉매속에 섞여있는 오일을 걸러내어 압축기(120,120')로 회수되도록 한다.
즉 상기 압축기(120,120')의 구동시 발생되는 마찰열을 냉각시키기 위해 사용되는 오일(oil)이 냉매와 더불어 상기 압축기(120,120')의 출구로 배출되는데, 이러한 냉매속의 오일을 상기 오일분리기(122)에서 분리하여 오일회수관(123)을 통해 압축기(120,120')로 되돌려 보내는 것이다.
그리고 상기 오일분리기(122)의 출구측에는 체크밸브(122')가 더 설치되어 냉매의 역류를 방지한다. 즉 상기 정속압축기(120)나 인버터압축기(120') 중 어느 하나만 가동되는 경우에 정지중인 압축기(120,120') 내부로 압축냉매가 역류되지 않도록 하는 것이다.
상기 오일분리기(122)는 배관에 의해 4방향밸브(124)와 연통되도록 구성된다. 상기 4방향밸브(124)는 냉,난방 운전에 따라 냉매의 흐름방향을 바꾸어 주도록 배설되는 것으로, 각각의 포트는 압축기(120,120')의 출구(또는 오일분리기), 압축기(120,120')의 입구(또는 어큐뮬레이터), 실외열교환기(110) 및 실내기(200)와 연결된다.
한편 상기 오일분리기(122)에서 상기 4방향밸브(124)로 유입되는 냉매의 일부가 아래에서 설명할 어큐뮬레이터(132)로 바로 투입될 수 있도록 하는 핫가스(hot gas)관(125)이 상기 4방향밸브(124)를 가로질러 설치된다.
상기 핫가스관(125)은 공기조화기의 운전중에 어큐뮬레이터(132)로 유입되는 저압의 냉매 압력을 높일 필요가 있는 경우에 압축기(120,120') 토출구 측의 고압 냉매가 압축기(120,120') 입구측으로 직접 공급될 수 있도록 하는 것으로, 이러한 핫가스관(125)에는 바이패스밸브인 핫가스밸브(125')가 설치되어 배관을 개폐한다.
상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')의 일측에는 어큐뮬레이터(132)가 설치된다. 상기 어큐뮬레이터(132)는 액냉매를 걸러내어 기체상태의 냉매만 상기 압축기(120,120')로 유입되도록 한다.
즉 상기 실내기(200)로부터 유입되는 냉매 중 기체로 증발되지 못하고 액상으로 남아있는 냉매가 상기 압축기(120,120')에 직접적으로 유입되면, 냉매를 고온,고압의 기체상태 냉매로 형성시키는 압축기(120,120')에 부하가 증가되어 압 축기(120,120')의 손상을 가져오게 된다.
따라서 상기 어큐뮬레이터(132) 내부로 유입된 냉매 중 미처 증발되지 못하고 액상으로 남아있는 냉매는 기상의 냉매보다 상대적으로 무겁기 때문에 어큐뮬레이터(132)의 하부에 저장되고, 상부의 기체상태 냉매만 상기 압축기(120,120')로 유입된다.
상기 실외열교환기(110)의 출구측에는 과냉각기(130)가 구비된다. 상기 과냉각기(130)는 상기 실외열교환기(110)에서 열교환된 냉매를 더욱 냉각되도록 하는 것으로, 실외열교환기(110)의 출구측에 연결되는 상기 실외액관(210")의 임의 위치에 형성된다.
상기 과냉각기(130)는 이중관으로 형성된다. 즉 상기 실외액관(210")이 내측에 구비되고, 외측에는 역이송관(130')이 형성된다. 따라서 상기 과냉각기(130)의 출구로부터 역이송관(130')이 분지되고, 이러한 역이송관(130')에는 냉매를 팽창에 의해 냉각시키는 과냉각팽창밸브(130'a)가 설치된다.
이렇게 되면, 상기 과냉각기(130)로부터 배출되는 냉매의 일부가 상기 역이송관(130')으로 유입되어 상기 과냉각팽창밸브(130'a)를 거치면서 팽창 및 냉각되고, 냉각된 냉매가 상기 과냉각기(130)를 역류하면서 실외열교환기(110)로부터 배출되는 내측의 냉매가 더욱 냉각되게 한다.
상기 과냉각기(130)를 빠져나온 폐열냉매(이하에서는 과냉각기를 역류한 냉매를 실외열교환기에서 배출되는 냉매와 구분하기 위해 '폐열냉매'라 칭하기로 한다)는 상기 어큐뮬레이터(132) 또는 상기 압축기(120,120') 입구단으로 다시 공급 되어 순환된다.
한편 상기 과냉각기(130)의 출구에는 실외기(100)로부터 토출되는 냉매의 온도를 측정하는 액관온도센서(130a)가 설치되고, 상기 과냉각팽창밸브(130'a)의 출구에는 과냉각입구센서(130'b)가 구비되어 과냉각기(130)로 유입되는 역류냉매의 온도를 측정하며, 상기 과냉각기(130)로부터 배출되는 폐열냉매가 흐르는 역이송관(130')에는 과냉각출구센서(130'c)가 구비된다.
따라서 실외열교환기(110)를 통과한 냉매는 중앙부를 통해 흐르고 외부에는 팽창밸브(도시되지 않음)에 의해 팽창된 저온의 냉매가 반대 방향으로 흐르도록 구성되어 냉매의 온도가 더 낮아지도록 한다.
상기 과냉각기(130)의 출구는 상기 어큐뮬레이터(132) 또는 상기 압축기(120,120')의 입구단과 연통되도록 형성된다. 구체적으로 살펴보면, 상기 과냉각기(130)의 출구는 양방향으로 분지되어 제1공급관(140)과 제2공급관(150)으로 분리된다. 즉, 하나는 폐열냉매를 상기 어큐뮬레이터(132)의 입구단으로 안내하는 제1공급관(140)이고, 다른 하나는 폐열냉매를 상기 압축기(120,120') 입구단으로 안내하는 제2공급관(150)이다.
그리고, 이러한 제1공급관(140)과 제2공급관(150)에는 폐열냉매의 유동을 제어하는 제어밸브(142,152)가 각각 설치된다. 즉, 상기 제1공급관(140)에는 제1제어밸브(142)가 설치되어 상기 어큐뮬레이터(132) 입구단으로 들어가는 폐열냉매의 유동을 선택적으로 차단하며, 상기 제2공급관(150)에는 제2제어밸브(152)가 설치되어 상기 압축기(120,120') 입구단으로 들어가는 폐열냉매의 유동을 선택적으로 차단하 게 된다.
이와 같이, 상기 과냉각기(130)에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매는, 상기 제1공급관(140)에는 제1제어밸브(142)의 개폐에 따라 상기 어큐뮬레이터(132) 또는 상기 압축기의 입구단으로 선택적으로 유입된다.
구체적인 제어상태를 살펴보면, 공기조화기의 시동시 또는 상기 압축기(120,120')의 온도가 설정온도 미만으로 유지되어 특별히 압축기(120,120')가 과열되지 않은 경우에는 상기 제1제어밸브(142)만 개방되어 상기 과냉각기(130)를 경유한 폐열냉매는 상기 어큐뮬레이터(132) 입구로 유입된다.
반면, 상기 압축기(120,120')가 과열되어 설정온도 이상이 되는 경우에는, 상기 제1제어밸브(142)는 닫히고, 상기 제2제어밸브(152)가 개방된다. 따라서, 상기 과냉각기(130)에서 사용된 폐열냉매가 상기 압축기(120,120') 입구단으로 유입되어 압축기(120,120')가 냉각된다. 이처럼 상기 제2제어밸브(152)는 상기 압축기(120,120')가 운전상황에 따라 과열되는 경우에 상기 과냉각기(130)을 경유한 폐열냉매를 압축기(120,120') 입구단으로 공급하여 압축기의 소손을 방지하기 위한 것이다.
한편, 상기 제2공급관(150)에는 감압장치(154)가 더 구비된다. 상기 감압장치(154)는 상기 제2공급관(150)을 유동하는 폐열냉매를 감압시키기 위한 것으로, 이러한 감압장치(154)로는 일반적으로 사용되는 팽창밸브 또는 팽창튜브 등이 사용된다.
이와 같이, 상기 제2공급관(150)에 별도의 감압장치(154)를 더 설치하면, 상 기 과냉각기(130)로부터 상기 압축기(120,120')로 유입되는 페열냉매를 팽창시켜 더욱 차가운 폐열냉매가 상기 압축기(120,120')로 유입되도록 하는 것이 가능하게된다.
상기 과냉각기(130)의 일측 즉, 실외열교환기(110)로부터 토출된 냉매가 실내기(200)로 안내되는 실외액관(210")의 일측에는 드라이어(131,Drier)가 설치된다. 상기 드라이어(131)는 상기 실외액관(210")을 흐르는 냉매속에 함유된 수분을 제거하는 역할을 한다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 작용을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
상기와 같이 본 발명에 의한 공기조화기에서는 하나의 실외기(100)에 다수의 실내기(200)가 연결되어 있으며, 사용자의 선택에 따라 일부분 또는 모든 실내기(200)가 작동된다.
공기조화기가 냉방 운전으로 작동되면, 상기 실외LEV(112)가 개방되어 냉매가 실외기(100)와 실내기(200) 사이를 유동한다.
우선, 실외기(100)에서의 냉매유동을 살펴보면, 실내기(200)로부터 유입되는 기체냉매는 상기 4방향밸브(124)를 거친 다음 상기 어큐뮬레이터(132)로 들어간다. 상기 어큐뮬레이터(132)를 나온 기체 냉매는 압축기(120,120')로 유입된다. 한편 상기 압축기(120,120')에 공급되는 냉매가 부족하거나, 압축기(120,120')가 과열되는 경우에는 상기 제2제어밸브(152)가 개방되어 상기 과냉각기(130)에서 사용된 차가운 폐열냉매가 상기 압축기(120,120') 입구단으로 공급된다.
상기 압축기(120,120')에서 압축된 냉매는 토출구로 토출되어, 오일분리기(122)를 통과한다. 상기 오일분리기(122)에서는 냉매 중에 함유된 오일(oil)이 분리되어 상기 오일회수관(123)을 통해 상기 압축기(120,120')로 회수된다.
즉 상기 압축기(120,120')에서 냉매가 압축되면서 오일(oil)이 냉매 속에 섞이게 되는데, 이러한 오일은 액체상태이고 냉매는 기체상태이므로 기액분리기인 오일분리기(122)에서 분리된다.
한편 상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')를 연결하고 있는 균유관(121)에 의해 양측의 압축기(120,120') 내부 오일은 균형을 유지하게 된다.
상기 오일분리기(122)를 통과한 냉매는 상기 4방향밸브(124)를 거쳐 상기 실외열교환기(110)로 유입된다. 상기 실외열교환기(110)는 응축기(냉방 모드일때)로 작용하므로 냉매는 외부공기와의 열교환을 통해 냉각되어 액냉매가 된다. 상기 실외열교환기(110)를 통과한 냉매는 상기 과냉각기(130)를 통과하면서 더욱 냉각된다.
상기 과냉각기(130)를 통과한 냉매는 냉매중에 포함된 수분을 제거하는 드라이어(131)를 거친 다음, 상기 공통액관(210)을 통해 실내기(200)로 유입된다. 한편 상기 압축기(120,120')를 통과한 냉매 중 일부는, 상기 고저압공통관(214)을 통해 다른 실외기(100)로 유입되기도 한다.
상기 고저압공통관(214)을 통해 다른 실외기(100)로 공급되는 냉매는 정지중인 실외기(100)의 실외열교환기(110)로 유입되어 전체적으로 냉매압력이 균형을 이루도록 하는 한편, 정지중인 실외기(100)의 실외열교환기(110)를 통해서도 소정의 열교환이 일어나도록 한다.
상기 공통액관(210)을 통해 실내기(200)로 냉매가 공급되면, 공통액관(210)으로부터 분지된 분지액관(210')을 통하여 가동중인 각각의 실내기(200)로 냉매가 공급된다. 그리고 이러한 냉매는 상기 팽창밸브(204)에서 감압되고 실내열교환기(202)에서 열교환을 하게 된다. 이때 상기 실내열교환기(202)는 증발기의 역할을 하므로, 냉매는 열교환을 통해 저압가스가 된다.
상기 실내열교환기(202)로부터 배출되는 냉매는 상기 분지기관(212')을 거쳐 상기 공통기관(212)으로 모아진 다음, 상기 실외기(100)로 유입된다. 상기 공통기관(212)과 실외기관(212")을 통해 실외기(100)로 유입된 냉매는 4방향밸브(124)를 거쳐 상기 어큐뮬레이터(132)로 들어간다.
상기 어큐뮬레이터(132)에서는 미처 증발되지 못한 액체상태의 냉매는 걸러지고, 기체상태의 냉매만 선별되어 상기 압축기(120,120')로 공급된다. 이와 같은 과정을 거쳐 하나의 사이클(cycle)이 완성된다.
한편 공기조화기가 난방운전으로 작동되는 경우에는 상기와는 반대 방향으로 냉매가 유동되며, 상기 실외LEV(112)에서 냉매량이 조절된다.
도 3에는 상기 과냉각기(130)에서 사용된 폐열냉매가 상기 어큐뮬레이터(132) 또는 압축기(120,120')로 선택적으로 유입되도록 하는 제어방법이 플로차트로 도시되어 있다.
이에 도시된 바와 같이, 먼저 공기조화기가 처음 시동되어 작동되는 경우에는 상기 과냉각기(130)에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매가 상기 어큐뮬레이 터(132)의 입구단으로 유입되도록 하는 단계(a)가 수행된다(S300).
따라서, 이때에는 상기 제1제어밸브(142)는 개방(Open)되고, 상기 제2제어밸브(152)는 차폐(Close)되므로, 상기 과냉각기(130)에서 사용된 폐열냉매는 모두 상기 어큐뮬레이터(132)로 유입된다.
다음으로는, 상기 압축기(120,120')의 온도가 설정온도 이상인지의 여부를 판단하는 단계(b)가 수행된다(S310). 이 단계(b)는 압축기(120,120')의 온도가 과열되었는지의 여부를 판단하는 단계이다. 따라서, 이러한 설정온도는 최초 제품출시시 설정되거나 사용자가 설정하게 된다.
상기와 같은 단계(b)에서 측정된 압축기(120,120')의 온도가 설정온도 이상인 경우에는, 상기 과냉각기(130)에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매가 압축기(120,120')의 입구단으로 유입되도록 하는 단계(c)가 수행된다.(S320)
이와 같이, 상기 단계(c)가 수행되면, 상기 제1제어밸브(142)는 차폐(Close)되고, 상기 제2제어밸브(152)는 개방(Open)된다. 따라서, 이때에는 상기 과냉각기(130)에서 사용된 폐열냉매가 상기 압축기(120,120')로 모두 유입된다. 따라서, 상대적으로 차가운 폐열냉매가 압축기(120,120') 내부로 유입되어 과열된 압축기(120,120')를 냉각시키는 역할을 하게 된다.
상기와 같이 상기 제2제어밸브(152)가 개방된 다음에는, 상기 압축기(120,120')의 온도가 설정온도 미만인지의 여부를 판단하는 단계(d)가 수행된다.(S330)
그리고, 이러한 단계(d)에서 측정된 압축기(120,120')의 온도가 설정온도 미 만인 경우에는, 상기 과냉각기(130)에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매가 상기 어큐뮬레이터(132)의 입구단으로 유입되도록 하는 단계(e)가 수행된다(S340).
상기 단계(e)와 상기 단계(a)에서는 수행되는 기능은 상호 동일하다. 다만, 상기 단계(a)는 공기조화기의 최초 시작시 수행되는 단계이며, 단계(e)는 공기조화기의 작동 중에 수행되는 단계이다.
이와 같이 상기 단계(e)와 상기 단계(a)는 동일한 단계이므로, 이러한 단계(e)가 수행된 다음에는 상기 단계(b)가 진행되어 상기 과정이 반복된다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
예를 들어, 상기의 실시예에서는 상기 제1제어밸브(142)와 제2제어밸브(152)가 선택적으로 하나만 개방되는 경우를 예시하고 있으나, 이러한 제1제어밸브(142) 및 제2제어밸브(152)가 모두 개방되도록 하고, 그 개방 정도를 서로 조절하도록 하는 제어방법도 가능함은 물론이다.
또한, 상기 제1제어밸브(142)가 설치되지 않아도 무방하다. 이와 같이 제1제어밸브(142)가 설치되지 않게 되면, 상기 제1공급관(140)을 통해서는 항상 폐열냉매가 유동하게 되고, 상기 제2공급관(150)에는 상기 제2제어밸브(152)의 개폐에 따라 선택적으로 폐열냉매의 유동이 일어나게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 공기조화기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 멀티형 공기조화기의 블럭구성도.
도 2는 도 1에 도시된 공기조화기의 실외기 구성을 보인 회로도.
도 3은 본 발명에 의한 공기조화기의 바람직한 실시예를 구성하는 제1제어밸브 및 제2제어밸브의 제어상태를 보인 플로차트.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100. 실외기 110. 실외열교환기
120,120'.압축기 130. 과냉각기
132. 어큐뮬레이터 140. 제1공급관
142. 제1제어밸브 150. 제2공급관
152. 제2제어밸브

Claims (5)

  1. 냉매와 공기가 서로 열교환 하도록 하는 실외열교환기와;
    상기 실외열교환기의 일측에 구비되어, 실외열교환기를 경유한 냉매를 다시 냉각시키는 과냉각기와;
    상기 실외열교환기의 일측에 구비되어 냉매를 압축하는 압축기와;
    상기 압축기의 일측에 구비되어, 압축기로 유입되는 냉매 중의 액냉매를 걸러내는 어큐뮬레이터를 포함하는 구성을 가지며;
    상기 과냉각기에서 냉매의 냉각을 위해 사용된 폐열냉매는, 상기 압축기의 입구단으로 유입됨을 특징으로 하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 과냉각기와 압축기 사이에는, 제어밸브가 구비되어 상기 과냉각기로부터 압축기로 유입되는 폐열냉매의 흐름을 선택적으로 차단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  3. 냉매와 공기가 서로 열교환 하도록 하는 실외열교환기와;
    상기 실외열교환기의 일측에 구비되어, 실외열교환기를 경유한 냉매를 다시 냉각시키는 과냉각기와;
    상기 실외열교환기의 일측에 구비되어 냉매를 압축하는 압축기와;
    상기 압축기의 일측에 구비되어, 압축기로 유입되는 냉매 중의 액냉매를 걸 러내는 어큐뮬레이터를 포함하는 구성을 가지며;
    상기 과냉각기에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매는, 상기 어큐뮬레이터 또는 상기 압축기의 입구단으로 선택적으로 유입됨을 특징으로 하는 공기조화기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 과냉각기와 어큐뮬레이터 사이에는, 상기 과냉각기로부터 어큐뮬레이터로 유입되는 폐열냉매의 흐름을 선택적으로 차단하는 제1제어밸브가 구비되며;
    상기 과냉각기와 압축기 사이에는, 상기 과냉각기로부터 압축기로 유입되는 폐열냉매의 흐름을 선택적으로 차단하는 제2제어밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  5. (a) 과냉각기에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매가 어큐뮬레이터의 입구단으로 유입되도록 하는 단계와;
    (b) 압축기의 온도가 설정온도 이상인지의 여부를 판단하는 단계와;
    (c) 상기 단계(b)에서 측정된 압축기의 온도가 설정온도 이상인 경우에는, 과냉각기에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매가 압축기의 입구단으로 유입되도록 하는 단계와;
    (d) 압축기의 온도가 설정온도 미만인지의 여부를 판단하는 단계와;
    (e) 상기 단계(d)에서 측정된 압축기의 온도가 설정온도 미만인 경우에는, 과냉각기에서 냉매 냉각을 위해 사용된 폐열냉매가 어큐뮬레이터의 입구단으로 유 입되도록 하는 단계;를 가지는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
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KR20140094343A (ko) * 2013-01-22 2014-07-30 엘지전자 주식회사 공기 조화기 및 그 제어방법
KR20140096869A (ko) * 2013-01-29 2014-08-06 엘지전자 주식회사 공기 조화기 및 그 제어방법
KR20150124684A (ko) * 2014-04-29 2015-11-06 엘지전자 주식회사 공기 조화기 및 그 제어방법
CN113091354A (zh) * 2019-12-23 2021-07-09 上海海立电器有限公司 储液装置及空气调节系统

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