KR930005662B1 - 공기 조화기 - Google Patents

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KR930005662B1
KR930005662B1 KR1019900008333A KR900008333A KR930005662B1 KR 930005662 B1 KR930005662 B1 KR 930005662B1 KR 1019900008333 A KR1019900008333 A KR 1019900008333A KR 900008333 A KR900008333 A KR 900008333A KR 930005662 B1 KR930005662 B1 KR 930005662B1
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heat exchanger
heating operation
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마나부 기다모또
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가부시끼가이샤 도시바
아오이 죠이찌
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Abstract

내용 없음.

Description

공기 조화기
제1도는 본 발명의 제1실시예의 냉동 싸이클의 구성을 나타낸 도면.
제2도는 동 실시예의 제어회로의 구성을 나타낸 도면.
제3도는 동 실시예에 있어서 운전 주파수의 변화를 설명하기 위한 도면.
제4도는 동 실시예에 있어서 실내 열교환기의 온도변화를 종래와 비교해서 나타낸 도면.
제5도는 본 발명의 제2실시예의 냉동 싸이클의 구성을 나타낸 도면.
제6도는 동 실시예의 제어회로의 구성을 나타낸 도면.
제7도는 동 실시예에 있어서 토출냉매 온도 및 토출냉매 압력의 변화를 나타낸 도면.
제8도는 제1실시예 및 제2실시예의 변형예에 있어서 운전주파수의 변화를 설명하기 위한 도면.
제9도는 종래의 공기 조화기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
A : 실외 유니트 B : 분기 유니트
C1,C2,C3: 실내 유니트 1,2 : 능력가변압축기
15,25,35 : 열교환 온도센서 46 : 압력센서
47,48 : 냉매 온도센서 50 : 실외제어부
60 : 멀티제어부 70,80,90 : 실내제어부
본 발명은 실외유니트 및 복수의 실내유니트로 되는 멀티타입의 공기조화기에 관한 것이다.
보통 이런 종류의 공기조화기로서는 제9도에 나타낸 것이 있다.
“A”는 실외유니트로 능력가변 압축기를 가지고 있다. 그래서 이 실외유니트(A)에 분기유니트(B)를 접속하고 그 분기유니트(B)에 복수의 실내유니트(C1)(C2)(C3)를 접속하고 있다.
즉 실내유니트(C1)(C2)(C3)는 각각의 공조부하에 따른 요구능력 주파수 설정신호(f1)(f2)(f3)로 해서 분기유니트(B)로 보낸다.
분기유니트(B)는 보내져 오는 주파수 설정신호(f1)(f2)(f3)에서 각 실내유니트의 요구능력을 구하고 그 합에 대응하는 주파수 설정신호(f0)를 실외유니트(A)로 보낸다.
그래서 실외유니트(A)는 보내져 오는 주파수 설정신호(f0)에 따라 압축기의 운전 주파수를 제어한다.
그런데 이와같은 공기조화기에 있어서 난방시즌의 아침에 상당히 찬방을 최소용량의 실내유니트로 난방원전 기동한 경우 실내유니트 용량이 실외유니트 용량에 비해 작기 때문에 전술한 실내유니트에서의 요구능력 지령만으로는 압축기의 운전 주파수가 낮고 배관이나 실내 열교환기를 충분히 따뜻이 하기 곤란하다.
특히 실내유니트에서는 실내 열교환기의 온도가 소정값에 도달하지 않으면 송풍을 개시하지 않는 냉풍 토출방지기능이 있고 따라서 실내에 좀처럼 온풍이 토출되지 않는다(핫스타트 하지 않음)는 문제가 발생한다.
이와같은 문제는 난방운전의 개시시 뿐 아니라 성에 제거후의 난방운전 재개시에도 같은 현상이 발생한다.
본 발명은 전술한 사정에 감안해서 된 것으로 특허 청구범위 제1항 및 제2항의 공기조화기는 난방 운전개시 또는 성에 제거후의 난방 운전재개시 단시간에 실내로 온풍을 토출할 수 있고, 시동 운전 특성의 대폭적인 향상을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
특허청구범위 제3항의 공기조화기는 난방운전 개시시, 또는 성에 제거후의 난방운전 재개시 단시간에 실내로 온풍을 토출할 수 있고 시동운전 특성의 대폭적인 향상을 가능하게 함과 동시에 과부하 조건에서의 안정운전을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
특허청구범위 제1항의 공기조화기는 난방 운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방운전 재개시 압축기의 운전 주파수를 실내유니트의 요구능력에 따른 값보다 높은 값으로 설정하는 제어수단을 갖는다.
특허청구범위 제2항의 공기조화기는 난방운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방운전 재개시, 압축기의 운전 주파수를 실내유니트의 요구능력에 따른 값보다 높은 값으로 설정하는 제어수단과, 이 제어수단의 설정제어를 실내유니트의 실내 열교환기의 온도가 설정값에 도달한 때 해제하는 제어수단을 갖춘다.
특허청구범위 제3항의 공기조화기는 난방운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방운전 재개시, 압축기의 운전 주파수를 실내유니트의 요구능력에 따른 값보다 높은 값으로 설정하는 제어수단과, 이 제어수단의 설정제어를 압축기의 토출 냉각온도 또는 토출 냉매압력이 설정값에 도달한 때 또는 일정시간이 경과한 때 해제하는 제어수단을 갖춘다.
특허청구범위 제1항의 공기조화기에서는 난방 운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방 운전 재개시 압축기의 능력이 실내유니트의 요구능력 보다 높아진다.
특허청구범위 제2항의 공기조화기에서는 난방 운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방 운전 재개시 실내유니트에 있어서의 실내 열교환기의 온도가 설정값에 도달하기까지 압축기의 능력이 실내유니트의 요구능력보다 높아진다.
특허청구범위 제3항의 공기조화기에서는 난방 운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방 운전 재개시, 압축기의 능력이 실내유니트의 요구능력 보다 높아진다.
다만 능력 향상은 압축기의 토출 냉매온도 또는 토출냉매 압력이 설정값에 도달한 때 혹은 일정시간이 경과한 때 해제된다.
이하 본 발명의 제1실시예에 대해 도면을 참조해서 설명한다.
도면에서 제9도와 동일 부분에는 동일부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.
제1도에 나타낸 것처럼 실내유니트(A)는 2대의 능력가변 압축기(1)(2)를 갖추고 이 압축기(1)(2)를 역류방지 밸브(3)(4)를 각각 통해 병렬로 접속해 있다.
그리고 압축기(1)(2), 4방향 밸브(5), 실외 열교환기(6), 난방용 팽창 밸브(7)와 냉방 싸이클 형성용 역류방지밸브(8)의 병렬체, 액체탱크(9), 전동식 유량조절밸브(11)(21)(31), 냉방용 팽창밸브(12)(22)(32)와 난방 싸이클 형성용 역류방지 밸브(13)(23)(33)의 병렬체 실내 열교환기(14)(24)(34), 어큐뮬레이터(10) 등을 차례로 연이어 통하여 히트 펌프식 냉동 싸이클을 구성하고 있다.
냉방용 팽창밸브(12)(22)(32)는 각각 온도감지통(12a)(22a)(32a)을 가지고 있고 이들 온도감지통을 실내 열교환기(14)(24)(34)의 가스축 냉매 배관으로 각각 부착하고 있다.
즉 실내 열교환기(14)(24)(34)를 병렬 구성하고 있다.
또 냉방 운전시는 도시한 실선 화살표 방향으로 냉매를 흘려서 냉방 싸이클을 형성하고 난방 운전시는 4방향 밸브(5)의 변환동작에 의해 도시한 파선 화살표 방향으로 냉매를 흘려서 난방 싸이클을 형성하도록 하고 있다.
또 압축기(1)의 냉매 토출측 배관에 오일 세퍼레이터(41)를 설치하여 이 오일 세퍼레이터(41)에서 압축기(1)의 냉매 흡입측 배관에 걸쳐 오일 바이패스관(42)을 설치하고 있다.
또 압축기(2)의 냉매 토출측 배관에 오일 세퍼레이터(43)를 설치하고, 오일 세퍼레이터(43)에서 압축기(2)의 냉매 흡입축 배관에 거쳐 오일 바이패스관(44)을 설치하고 있다.
그래서 압축기(1)(2)의 케이스의 각각 기준 유면 레벨 위치를 균유관(45)으로 연이어 통해서 서로 윤활유의 유통을 가능하게 하고 있다.
또 냉동 싸이클의 고압축 냉매 배관에 압력센서(46)를 부착하고 있다. 또 실내 열교환기(14)(24)(34)에 각각 열교환온도센서(15)(25)(35)를 부착하고 있다.
제어회로를 제2도에 나타낸다.
실외유니트(A)는 실외제어부(50)를 갖추고 있다. 실외제어부(50)는 마이크로컴퓨터 및 주변회로 등으로 되고 외부에 압력센서(46), 인버터회로(51)(52)를 접속하고 있다.
인버터회로(51)(52)는 교류전원(53)의 전압을 정류하고 그것을 실외제어부(50)의 지령에 따른 스위칭에 의해 소정 주파수의 교류전압으로 변환하고 압축기 모터(1M)(2M)에 각각 구동 전력으로서 공급하는 것이다.
분기유니트(B)는 멀티제어부(60)를 갖추고 있다. 이 멀티제어부(60)는 마이크로컴퓨터 및 그 주변회로로 되고 외부에 유량조절밸브(11)(21)(31)를 접속하고 있다. 실내유니트(C1)(C2)(C3)는 실내제어부(70)(80)(90)를 갖추고 있다. 이들 실내 제어부는 마이크로컴퓨터 및 그의 주변회로로 되고, 외부에 운전 조작부(71)(81)(91), 실내온도센서(72)(82)(92) 및 전술한 열교환온도센서(15)(25)(35)를 각각 접속하고 있다.
그래서 실외제어부(50), 멀티제어부(60) 및 실내제어부(70)(80)(90)에 있어서 실내유니트(C1)(C2)(C3)의 요구능력에 따라 압축기(1)(2)의 운전대수 및 운전주파수를 제어하는 제어수단과 난방 운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방운전 재개시, 압축기(1)(2)의 운전주파수를 실내유니트의 요구능력에 따른 값보다 높은 값으로 설정하는 제어수단과 이 제어수단의 설정제어를 실내유니트(C1)(C2)(C3)의 실내 열교환기의 온도가 설정값에 도달한때 해제하는 제어수단을 갖추고 있다.
다음에 전술과 같은 구성에 있어서 제3도를 참조하면서 동작을 설명한다.
지금 모든 실내유니트에서 냉방운전을 행하고 있다고 하자.
이때 실내유니트(C1)의 실내 제어부(70)는 실내온도센서(72)의 검지온도와 운전조작부(71)에서 정해진 설정온도와의 차를 연산하고 그 온도차에 대응하는 주파수 설정신호(f1)를 요구 냉방능력으로서 멀티제어부(60)로 전송한다.
동일하게 실내유니트(C2)(C3)의 실내제어부(80)(90)도 주파수 설정신호(f2)(f3)를 요구 냉방능력으로서 멀티제어부(60)로 전송한다.
멀티제어부(60)는 전송되어 오는 주파수 설정신호에 입각해서 그 실내유니트의 요구냉방 능력을 구하고 그 합에 대응하는 주파수 설정신호(f0)를 실외제어부(50)로 전송한다.
실외제어부(50)는 전송되어 오는 주파수 설정신호(f0)에 입각해서 압축기(1)(2)의 운전대수 및 운전주파수(인버터회로(51)(52)의 출력주파수)를 제어한다.
이 경우 실외제어부(50)는 요구 냉방능력의 합이 커짐에 따라 압축기(1)의 한대 운전에서 압축기(1)(2)의 2대 운전으로 이행한다.
또 멀티제어부(60)는 실내유니트(C1)(C2)(C3)의 요구냉방 능력에 따라 각각 대응하는 유량 조절밸브(11)(21)(31)의 열리는 정도를 제어하고 실내 열교환기(14)(24)(34)로의 냉매유량을 조절해서 냉매과열도를 일정하게 유지한다.
한편 난방운전에 있어서는 냉매의 흐름이 역으로 되고 마찬가지의 능력제어가 행해진다.
이 난방 운전의 개시시 실외제어부(50)는 멀티제어부(60)를 통해 실내제어부(70)(80)(90)로 열교환온도 검지지령을 정기적으로 보내고 열교환온도센서(15)(25)(35)의 검지온도(결국 실내 열교환기(14)(24)(34))를 감시한다.
그래서 실외제어부(50)는 열교환 온도센서(15)(25)(35)의 검지온도가 냉풍 방지기능의 작동해제점에 대응하는 설정값에 달할때까지 압축기(1)(2)의 운전 주파수를 실내유니트(C1)(C2)(C3)의 요구난방 능력에 대응하는 통상의 값(Fb)보다도 높은값(Fa)으로 설정한다.
이 운전 주파수의 상승 설정은 성에 제거후의 난방운전 개시시에도 동일하게 행한다.
또 요구난방 능력의 정도 및 열교환온도센서(15)(25)(35)의 검지온도의 고저는 운전하는 실내유니트에만 대응시키는 것은 물론이다.
이리하여 난방능력을 상승시킴으로서 예를들면 차가워진 방에서도 또는 배관이 길어도 또는 실내유니트의 운전대수에 무관하게 단시간에 실내로 온풍을 토출시킬 수 있고 시동특성의 대폭적인 향상을 도모할 수 있다.
여기서 실내 열교환기의 온도 변화를 종래와 대비해서 실측한 것이 제4도이고, 기동으로 부터의 운전이 빠르게 되어 실내팬을 저속도 운전에서 고속도 운전으로 이행하기 까지의 시간(t)이 짧아지는 등의 효과가 얻어졌다.
본 발명의 제2실시예를 제5도 및 제6도에 나타낸다.
또 도면에 있어서 제1도 및 제2도의 동일부분에는 동일부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
여기서는 실내 열교환기의 온도를 검지하는 열교환 온도센서(15)(25)(35)에 대신해서 압축기(1)(2)의 토출냉매 온도를 검지하는 냉매온도센서(47)(48)를 설치하고 있다.
그래서 실외제어부(50), 멀티제어부(60) 및 실내제어부(70)(80)(90)에 있어서 실내유니트(C1)(C2)(C3)의 요구능력에 따라 압축기(1)(2)의 운전대수 및 운전주파수를 제어하는 제어수단과, 난방운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방운전 재개시, 압축기(1)(2)의 운전주파수를 실내유니트(C1)(C2)(C3)의 요구능력에 따른 값보다 높은 값으로 설정하는 제어수단과, 이 제어수단의 설정 제어를 압축기(1)(2)의 토출 냉매 온도 또는 토출 냉매압력이 설정값에 달한때 혹은 실외제어부(52)의 마이크로컴퓨터에 갖추어진 타이머에 의해 일정시간이 경과한때 해제하는 제어수단을 갖추고 있다.
본 발명에 따른 공기조화기의 동작에 대해 설명하기로 한다.
난방 운전 개시 및 성에 제거후의 난방운전 재개시 실외제어부(50)는 압축기(1)(2)의 운전주파수를 실내유니트(C1)(C2)(C3)의 요구 난방능력에 대응하는 통상의 값(Fb)보다도 높은 값(Fa)을 설정한다.
다만 제7도에 나타낸 것처럼 실외제어부(50)는 운전주파수의 상승설정을 냉매 온도센서(47)(48)의 검지온도(토출 냉매온도) 또는 압력센서(46)의 검지압력(토출 냉매압력)이 설정값에 도달한때 또는 일정시간이 경과한때 그것의 어느 하나가 생긴 시점에서 해제한다.
이리하여 난방능력을 상승시킴으로서 예를들면 차가워진 방이라도 배관이 길어도 또는 실내유니트의 운전대수에 관계없이 단시간에 실내로 온풍을 토출할 수 있고 시동 특성에 대폭적인 향상을 도모할 수 있다.
또 상승제어를 과부하 조건에서 행하면 냉동싸이클의 고압축 압력이 상승하는 일이 생기나 그 경우는 냉매온도센서(47)(48)의 검지온도 또는 압력센서(46)의 검지압력의 상승을 포착해서 상승제어를 해제하므로 고압축 압력의 상승을 억제할 수 있다.
결국 과부하 조건에서의 안전운전이 가능하고 냉동싸이클 기기로의 악영향을 회피할 수 있다.
또 전술한 실시예에 있어서 난방운전이나 냉방운전의 개시시에 제8도에 나타낸 것처럼 압축기(1)의 운전주파수(F1)와 압축기(2)의 운전주파수(F2)에 단차를 주어 압축기(1)(2)사이의 균유(均油)를 먼저 행하고 그후에 능력의 상승제어를 행하도록 해도 좋다.
또한 압축기가 2대의 경우에 대해 설명하였으나 그 대수에 제한은 없다. 그밖에 본 발명은 범위에서 여러가지로 변형실시 가능하다.
이상 저술한 것처럼 본 발명에 따르면 특허청구범위 제1항의 공기조화기는 난방운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방운전 재개시, 압축기의 운전주파수를 실내유니트의 요구능력에 따른 것보다 높은 값으로 설정하는 제어수단을 갖추어서 난방운전 개시 또는 성에 제거후의 난방운전 재개시 단시간에 실내로 온풍을 토출할 수 있고, 시동 특성의 대폭적인 향상이 가능하다.
특허청구범위 제2항의 공기조화기는 난방운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방운전 재개시, 압축기의 운전주파수를 실내유니트의 요구능력에 따른 값보다 높은 값으로 설정하는 제어수단과 이 제어수단의 설정제어를 실내유니트의 실내 열교환기의 온도가 설정값에 달한때 해제하는 제어수단을 갖추어서 난방운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방운전 재개시 단시간에 실내로 온풍을 토출할 수 있고, 시동 특성의 대폭적인 향상이 가능하다.
특허청구범위 제3항의 공기조화기는 난방운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방운전 재개시 압축기의 운전주파수를 실내유니트의 요구능력에 따른 값보다 높은 값으로 설정하는 제어수단과 이 제어수단의 설정제어를 압축기의 토출 냉매온도 또는 토출 냉매 압력이 설정값에 도달한때 혹은 일정시간이 경과한때 해제하는 제어수단을 갖춘 것으로 난방운전 개시시 또는 성에 제거후의 난방운전 재개시 단시간에 실내로 온풍을 토출할 수 있고 시동 특성에 대폭적인 향상을 가능하게 함과 동시에 과부하 조건에서의 안정운전이 가능하다.

Claims (3)

  1. 능력 가변압축기(1)(2) 및 실외 열교환기(6)를 갖는 실외유니트(A)와, 실내 열교환기(14)(24)(34) 및 실내팬을 각각 갖는 복수의 실내유니트(C1)(C2)(C3)와 각 실내유니트에서 요구되는 공기조화 능력의 합의 크기에 따라 압축기의 운전주파수를 설정해서 압축기를 제어하는 제어수단을 갖는 공기조화기에 있어서, 전술한 제어수단은 난방운전 개시시 또는 실외 열교환기의 성에 제거후의 난방운전 재개시, 전술한 압축기의 운전주파수를 각 실내유니트에서 요구되는 공기조화 능력의 합의 크기에 대응하는 값보다는 높은 값으로 설정하는 설정수단과, 이 설정된 높은 값에 입각해서 압축기를 제어하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서, 전술한 실내 열교환기의 온도를 검출하는 열교환 온도센서(15)(25)(35)를 갖추고 전술한 제어수단은 전술한 설정된 높은 값에 의해 압축기의 제어를 전술한 실내 열교환기의 온도가 설정값에 도달할 때까지 유지하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  3. 제1항에 있어서, 전술한 압축기의 토출 냉매온도를 검지하는 냉매 온도센서(47)(48), 토출냉매 압력을 검출하는 압력센서(46) 또는 타이머를 갖추고 전술한 제어수단은 전술한 설정된 높은 값에 의한 압축기의 제어를 전술한 압축기의 토출냉매 온도 또는 토출 냉매압력이 설정값에 도달할 때까지 또는 전술한 설정된 높은 값에 의한 압축기의 제어운전이 개시되고 부터 일정시간이 경과하기까지 유지하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
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