KR900001357B1 - 냉동사이클의 능력 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

냉동사이클의 능력 제어장치

제1도는 본 발명에 관한 냉동 사이클의 능력제어 장치의 한 실시예를 나타내는 도면.

제2도는 그 운전제어관계를 나타내는 플로우 챠아트도.

제3도는 본 발명의 운전제어상태를 나타내는 도면.

제4도는 압축기와 응축기의 온도차 △T와 윤활유의 냉매 용입량(溶入量)과의 관계를 나타내는 도면.

제5도는 종래에 있어서의 냉동 사이클의 능력 제어장치를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축기 2 : 응축기

16 : 인버어터 제어장치 22 : 압축기 온도센서

23 : 응축기 온도센서

본 발명은 냉동사이클의 능력제어장치에 관한 것으로 특히, 압축기의 신뢰성을 유지해주는 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉동사이클의 능력을 가변할 수 있도록 하기 위하여 압축기의 회전

실내쪽 실외쪽 열교환기(2), (3) 사이에는 감압장치로 되는 모세관(4a), (4b) 및 냉방운전시 모세관(4a)를 바이패스시키는 체크 밸브(check valve)(5)를 끼워 구성한 바이패스회로(6)를 설치하고 있다.

또한 (7)은 냉동사이클의 통로를 절환시키기 위한 사방(四方)밸브이다.

전술한 압축기(1)는 인버어터 제어장치(8)에 의해 회전을 제어하게 된다.

이 인버어터 제어장치(8)는 실내쪽 열교환기(2)의 흡입 온도를 검출하는 온도센서(9)로부터의 신호를 마이크로콤퓨터 등으로 구성된 연산회로(10)에 입력하여 검출온도와 설정온도를 비교한 뒤 그 온도차에 따라 구동회로(11)를 통하여 인버어터 회로(12)에 신호를 보내 압축기(1)의 회전을 제어시키는 구성으로 되어 있다.

또한, (13)은 상업용 전원으로, 이 전원(13)과 연산회로(10)을 전원회로(14)를 사이에 두고 접속하는 동시에 전원(13)과 인버어터 회로(12)는 콘버어터(15)를 사이에 두고 접속되어 있다.

이상의 구성에서 압축기(1)의 회전수는 실내의 온도와 설정값과의 차에 따라 결정되므로 압축기(1)가 로우터리식 압축기와 같이 압축기 내부의 윤활유가 고이는 부분이 고압쪽이 되는 구조인 것에 있어서는 압축기가 저온으로 운전되고, 또한 고압쪽 압력이 높은 조건에서는 다량의 냉매가 윤활유에 용입되어 순환 냉매로 보내지는 것이 된다.

이 때문에 이와 같은 조건일 때 압축기의 고속운전이 장시간 계속되면 접동(摺動)면의 마모가 생기기 쉬워 장치의 신뢰성에 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 사정을 고려하여 되어진 것으로 압축기의 저온시에 윤활유 부족을 방지하여 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수가 있는 냉동사이클의 능력제어장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 능력 가변식의 압축기, 응축기, 팽창기구 및 증발기를 순차 접속하여 냉동사이클을 구성한 것에 있어서 압축기온도 또는 압축기 토출가스 온도를 검출하는 장치와 이 검출하는 장치로 검출한 토출가스 온도가 소정값 이하의 경우 압축기의 최고회전수를 제어하는 제어장치를 구비한 것이다.

이하, 본 발명이 한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명에 관한 냉동사이클의 능력제어장치를 나타내는 계통도이며 이중에서 종래예로서 전술한 제5도와 동일부품에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

(16)은 압축기(1)의 회전을 제어하는 인버어터 제어장치이다.

이 인버어터 제어장치(16)d는 내부에 마이크로콤퓨터 등으로 된 연산회로(17), 이 연산회로(17)에 전원(13)으로부터의 전력을 공급하기 위한 전원회로(18), 연산회로(17)의 출력쪽에 접속하는 트랜지스터 구동회로(19), 이 구동회로(19)로부터의 신호로 압축기(1)의 회전을 가변제어시키는 인버어터회로(20), 이 인버어터회로(20)에 전원(13)으로부터의 전력을 공급하기 위한 콘버어터 회로(21)등으로 구성되어 있다.

또한, 전술한 연산회로(17)의 입력쪽에는 압축기(1)의 온도, 또는 압축기 토출가스 온도를 검출하기 위한 압축기 온도센서(22)와 난방운전시 응축기로 되는 실내 열교환기(2)의 온도 또는 압력을 검출하는 응축기 온도센서(23)의 신호를 비교기(24)를 사이에 두고 입력하도록 구성시키고 있다.

그런데, 압축기 온도 T_comp와 응축기 온도 T_cond와 압축기 고압쪽에 저장되어 있는 윤활유에는 제4도에 나타낸 바와 같은 관계가 있다. 즉, 압축기온도 △T_comp와 응축기온도 T_cond와의 온도차 △T=T_comp-T_cond＜3deg의 경우에는 윤활유의 순환 냉매로의 용입량이 현저히 많아져서 압축기의 윤활성능에 악영향을 주는 것이 실험결과 판명되었다.

그래서, 본 발명의 인버어터 제어장치(16)에서는 제2도에 나타낸 플로우챠아트의 동작을 행하는 제어프로그램을 구비하고 있다.

즉, 압축기 온도센서(22)의 검출온도 T_comp와 응축기 온도센서(23)의 검출온도 T_cond와의 차 △T를 비교하여 그 차 △T＞3deg의 경우에는 통상의 인버어터 회로(20)의 최대출력인 150Hz까지의 운전이 가능하도록 제어하지만, △T

3deg가 되었을 경우에는 전술한 인버어터회로(20)의 최대 출력값을 90Hz로 제한시키고 있다.

따라서, 외부 기온이 낮고 또 고압쪽 압력이 높은 경우 압축기(1)와 응축기(2)에 온도차가 생기지 않으므로 이와 같은 운전상태일 때 압축기(1)내의 윤활 성능의 저하를 방지시키고 있다.

이와같은 운전제어 예를 제3도에 나타낸다. 이 제3도에서 (25)는 시간경과에 따른 △T의 값, (26)은 인버어터 제어장치(16)에 제어되는 압축기(1)의 운전 주파수값이다.

이 그래프에서 난방운전에 의한 서리낌(着霜)이 진행되어가면 난방능력이 부족해져 가므로 압축기(1)의 운전 주파수를 서시히 높여 난방 능력을 유지하면서 최고 회전수에 가깝게 되어진다. (a부) 한편 착상과 함께 △T는 점차 저하되어 (b)부 △T

3deg가 되었을 경우에는 운전가능 최고 주파수를 90Hz로 제한시킨다. (c부) 그리고, 이 제한은 ＞

따라서, 윤활조건이 나빠지는 상태에서 압축기의 회전수를 소정값 이하로 제한하는 것으로 압축기의 신뢰성을 향상시켜 기기의 수명을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 전술한 실시예에서는 압축기의 윤활유 부족의 검출 장치로써 △T에 의한 제어 예를 나타냈지만, △T의 감소는 압축기온도나 토출가스온도로 어느 정도 추정이 가능하므로 이들의 온도를 검출하여 동일한 제어를 하더라도 좋다.

또한, 기계의 성능을 어느 정도 유지시키기 위하여 타이머 기능과 연계시켜 제한조건에 도달하고나서 소정시간 경과한 경우에 전술한 제한 동작은 인가하도록 해도 좋다.

또한, 전술한 실시예에서는 히이트펌프(heat pump) 공기 조화기로 설명하였지만, 다른 냉동기에도 이용 가능한 것은 물론이다.

이상과 같이 본 발명은 압축기의 윤활유 부족을 검출하여 압축기의 최대 회전수가 제한되도록 하였으므로 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수가 있어 기기의 수명을 높일 수 있다.

Claims (4)

1. 능력가변식의 압축기(1), 실내쪽열교환기(2), 팽창기구 및 실외쪽 열교환기(3)를 접속하여 냉동사이클을 구성한 것에 있어서, 압축기 온도 또는 압축기 토출가스 온도를 검출하는 장치와, 이 검출 온도가 소정값 이하일 때 압축기의 회전수를 정해진 최고 회전수보다도 낮은 값으로 제어하는 제어장치(16)를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 냉동사이클의 능력제어장치.
2. 제1항에 있어서, 전술한 제어장치는 비교기(24)를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 냉동사이클의 눙력제어장치.
3. 제2항에 있어서, 전술한 제어장치는 압축기온도와 운전시 응축기로 되는 열교환기의 온도를 비교기에서 비교하여 그 비교값이 소정값 이하일 때 압축기의 회전수를 제한하는 것을 특징으로 하는 냉동사이클의 능력제어장치.
4. 제1항에 있어서, 전술한 제어장치는 압축기 토출가스 온도와 운전시 응축기로 되는 열교환기의 온도를 비교기에서 비교하여 그 비교값이 소정값 이하일때에 압축기의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동사이클의 능력제어장치.

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