[go: up one dir, main page]

KR101450545B1 - 공기조화 시스템 - Google Patents

공기조화 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101450545B1
KR101450545B1 KR1020070137741A KR20070137741A KR101450545B1 KR 101450545 B1 KR101450545 B1 KR 101450545B1 KR 1020070137741 A KR1020070137741 A KR 1020070137741A KR 20070137741 A KR20070137741 A KR 20070137741A KR 101450545 B1 KR101450545 B1 KR 101450545B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
compressor
injection valve
temperature
phase separator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020070137741A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090069915A (ko
Inventor
김범석
박상경
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020070137741A priority Critical patent/KR101450545B1/ko
Publication of KR20090069915A publication Critical patent/KR20090069915A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101450545B1 publication Critical patent/KR101450545B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/024—Compressor control by controlling the electric parameters, e.g. current or voltage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2104—Temperatures of an indoor room or compartment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2106—Temperatures of fresh outdoor air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2117—Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21175—Temperatures of an evaporator of the refrigerant at the outlet of the evaporator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 공기조화시스템은 운전변수값의 변화에 따라 인젝션 밸브의 개방도를 변화시킴으로써, 시스템의 변화에 따라 인젝션 유량이 조절됨으로써 시스템의 성능 및 안정성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
공기조화시스템, 상분리기, 인젝션, 냉매, 밸브, 과열도, 중간압

Description

공기조화 시스템 {Air conditioning system}
본 발명은 공기조화시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시스템의 성능 및 안정성이 향상될 수 있는 공기조화시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화시스템은 냉매를 압축, 응축, 팽창, 증발시키는 과정을 수행하여, 실내 공간을 냉방 또는 난방시키는 장치이다.
상기 공기조화시스템은 실외기에 1대의 실내기가 연결되는 통상적인 공기조화시스템과, 실외기에 복수개의 실내기가 연결되는 멀티 공기조화시스템으로 구분된다. 또한, 상기 공기조화시스템은 냉매사이클을 일방향으로만 가동하여 실내에 냉기만을 공급하는 냉방시스템과, 냉매사이클을 양방향으로 가동하여 실내에 냉기 또는 온기를 공급할 수 있는 냉난방시스템으로 구분된다.
상기 공기조화시스템은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 포함한다. 상기 압축기에서 토출된 냉매는 상기 응축기에서 응축된 후, 상기 팽창밸브에서 팽창된 다. 팽창된 냉매는 상기 증발기에서 증발된 후, 상기 압축기로 흡입된다. 냉방운전 또는 난방운전시, 상기 압축기로 냉매를 인젝션하여 성능을 향상시킨다.
그러나, 종래 기술에 따른 공기조화시스템은 제어가 매우 까다로우며, 제어가 제대로 이루어지지 않을 경우, 시스템이 불안정해지며 압축기 등의 손상이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 시스템의 안정성과 성능이 향상될 수 있는 공기조화시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 응축기로부터 혼합냉매를 공급받아 기상 냉매를 분리한 후, 액상 냉매를 증발기에 공급하는 상분리기; 상기 응축기 및 상분리기 사이에 배치되어 냉매를 교축시키는 제 1팽창장치; 상기 증발기 및 상분리기 사이에 배치되어 냉매를 교축시키는 제 2팽창장치; 상기 증발기 및 응축기 사이에 배치되고, 냉매를 압축시켜 상기 응축기에 공급하는 압축기; 상기 상분리기 및 압축기에 사이에 배치되고, 상기 상분리기에서 분리된 기상 냉매를 상기 압축기에 공급하는 인젝션 밸브;를 포함하고, 상기 제 1팽창장치의 개도량을 조절하여, 상기 상분리기로 공급되는 상기 혼합냉매가 미리 설정된 중간압에 도달하도록 제 1제어모드로 제어하고, 상기 제 2팽창장치의 개도량을 조절하여, 상기 상분리기에서 토출되어 상기 증발기로 공급되는 액상 냉매가 미리 설정된 목표 과열도에 도달하도록 제 2제어모드로 제어하고, 상기 압축기에서 상기 기상냉매를 요구하는 상기 인젝션 밸브의 작동 요청이 있을 경우, 적어도 하나의 운전변수값을 실시간으로 감지하고, 감지된 운전변수값의 변화에 따라 상기 인젝션 밸브의 개방도를 변화시키고, 상기 제 1제어모드에서는 상기 인젝션 밸브의 작동여부, 상기 압축기의 주파수, 실내온도 및 실외온도의 온도차, 상기 압축기의 토출압력, 상기 압축기의 토출온도를 운전변수값으로 감지하고, 상기 운전변수값 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 제 1팽장장치의 개도량을 제어하여 미리 설정된 중간압에 도달하도록 제어하고, 상기 제 2제어모드에서는상기 응축기 및 압축기에서 각각 측정된 온도를 통해 실시간으로 과열도를 측정하고, 상기 실시간 과열도에 따라 상기 제 2팽창장치의 개도량을 제어하는 공기조화시스템의 제어방법을 제공한다.
상기 운전변수값은 실내외 온도를 포함하고, 상기 실내외 온도 변화에 따라 상기 인젝션 밸브의 개방도를 변화시킬 수 있다.
상기 운전변수값은 상기 압축기의 주파수를 포함하고, 상기 압축기의 주파수 변화에 따라 상기 인젝션 밸브의 개방도를 변화시킬 수 있다.
상기 운전변수값은 상기 공기조화시스템의 냉,난방 운전모드를 포함하고, 상기 냉,난방 운전모드의 전환에 따라 상기 인젝션 밸브의 개방도를 다르게 제어할 수 있다.
난방운전시, 상기 증발기의 온도가 미리 설정된 설정온도 이하인 경우, 상기 증발기가 결빙된다고 판단하고, 상기 인젝션 밸브의 개방도를 감소시키도록 제어할 수 있다.
상기 인젝션 밸브 및 상기 압축기를 연결하는 인젝션 배관을 더 포함하고, 난방운전시, 상기 인젝션 배관의 온도가 미리 설정된 정상온도범위를 벗어나는 경우, 상기 인젝션배관을 통해 액상 냉매가 인젝션된다고 판단하고, 상기 인젝션밸브를 차폐시키도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 공기조화시스템은 운전변수값의 변화에 따라 인젝션 밸브의 개방도를 변화시킴으로써, 시스템의 변화에 따라 인젝션 유량이 조절됨으로써 시스템의 성능 및 안정성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
공기조화 시스템은, 냉방 운전만을 수행하는 일반적인 가정용 냉방용 공기조화기, 난방 운전만을 수행하는 난방용 공기조화기, 냉난방 운전을 모두 수행하는 히트 펌프식 공기조화기, 복수 개의 실내공간들을 냉/난방하는 멀티형 공기조화기를 모두 포함한다. 이하에서는, 공기조화 시스템의 일 실시예로서, 히트 펌프식 공기조화기(이하, '공기조화기'라 한다)에 대하여 상세하게 살펴본다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기(100)의 구성도이고, 도 2는 공기조화기(100)의 제어흐름을 보여주는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 공기조화기(100)는 압축기(110), 실내 열교환기(120), 실외 열교환기(130), 제 1팽창밸브(141), 제 2팽창밸브(142), 상분리기(150) 및 사방밸브(160)를 포함한다. 상기 실내 열교환기(120)는 냉방운전시 증발기로 작용하고, 난방운전시 응축기로 작용한다. 상기 실외 열교환기(130)는 냉방운전시 응축기로 작용하고, 난방운전시 증발기로 작용한다. 상기 압축기(110)는 유입되는 저온 저압의 냉매를 고온 고압의 냉매로 압축시킨다. 상기 압축기(110)는 제 1압축부(111)와 제 2압축부(112)를 포함한다. 상기 제 1압축부(111)는 상기 증발기로부터 유입되는 냉매를 압축하고, 상기 제 2압축부(112)는 상기 제 1압축부(111)에서 나온 냉매와, 상기 증발기와 응축기사이에서 분기되어 인젝션되는 냉매를 혼합하여 압축한다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 압축기(110)가 3단 이상의 다단 구조를 가질 수 있다.
상기 사방밸브(160)는 냉난방시 냉매의 흐름을 절환하는 유로 절환 밸브로서, 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매를 냉방시에는 상기 실외 열교환기(130)로 안내하고, 난방시에는 상기 실내 열교환기(120)로 안내한다. 상기 사방밸브(160)와 상기 압축기(110)는 제 1연결배관(171)으로 연결된다. 상기 제 1연결배관(171)에는 상기 압축기(110)에서 토출되는 냉매의 토출 온도 및 압력을 측정하기 위하여, 압축기 출구온도 센서(181) 및 토출압력 센서(182)가 배치된다. 상기 실내 열교환기(120)는 실내에 배치되고, 상기 사방밸브(160)와 제 2연결배관(172)으로 연결된다.
상기 상분리기(150)는 유입되는 냉매를 기상 냉매와 액상 냉매로 분리하여, 액상 냉매를 상기 증발기로 보내고, 기상 냉매를 제 2압축부(112)로 보낸다. 상기 상분리기(150)의 제 1연결부(151)와 상기 실내 열교환기(120)는 제 3연결배관(173)으로 연결된다. 상기 제 1연결부(151)는 냉방운전시 액상냉매 토출관이고, 난방운전시 냉매 유입관이다.
상기 제 1팽창밸브(141)는 상기 제 3연결배관(173)상에 배치되며, 냉방운전시 상기 상분리기(150)로부터 유입되는 액상 냉매를 교축하는 제 2팽창장치이고, 난방운전시 상기 실내 열교환기(120)로부터 유입되는 액상냉매를 교축하는 제 1팽창장치이다.
상기 실외 열교환기(130)는 실외에 배치되고, 상기 상분리기(150)의 제 2연결부(152)와 제 4연결배관(174)으로 연결된다. 상기 제 2연결부(152)는 냉방운전시 냉매 유입관이고, 난방운전시 액상냉매 토출관이다.
상기 제 2팽창밸브(142)는 제 4연결배관(174)상에 배치되며, 냉방운전시 상기 실외 열교환기(130)로부터 유입되는 액상냉매를 교축하는 제 1팽창장치이고, 난방운전시 상기 상분리기(150)로부터 유입되는 액상냉매를 교축하는 제 2팽창장치이 다.
상기 실외 열교환기(130)는 상기 사방밸브(160)와 제 5연결배관(175)으로 연결된다. 또한, 상기 사방밸브(160)와 압축기(110)의 유입배관은 제 6연결배관(176)으로 연결된다. 상기 제 6연결배관(176)상에는 상기 압축기(110)의 입구측 온도를 측정하는 압축기 입구온도센서(184)가 배치된다.
상기 제 2압축부(112)는 상기 상분리기(150)의 제 3연결부(153)와 인젝션 배관(180)으로 연결된다. 상기 제 3연결부(153)는 냉방 및 난방운전시 기상냉매 토출관으로서 사용된다. 상기 인젝션 배관(180)상에는 인젝션 밸브(143)가 배치된다. 상기 인젝션 밸브(143)는 상기 상분리기(150)로부터 상기 제 2압축부(112)로 인젝션되는 냉매량 및 냉매 압력을 제어한다. 상기 인젝션 밸브(143)가 개방되면, 상기 상분리기(150) 내의 기상냉매가 상기 인젝션 배관(180)을 통하여 상기 제 2압축부(112)로 유입된다. 상기 인젝션 배관(180)상에는 인젝션되는 냉매의 온도를 측정하는 인젝션 온도센서(183)가 배치된다.
상기 제 1,2팽창밸브(141)(142)와 상기 인젝션 밸브(143)의 개도량은 공기조화기의 운전을 제어하는 제어부(200)에 의하여 제어된다.
도 3은 공기조화기의 난방운전시의 냉매의 흐름이 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 상기 압축기(110)로부터 토출된 고온 고압의 기상냉매는 상기 사방밸브(160)를 거쳐 상기 실내 열교환기(120)내로 유입된다. 상기 실내 열교환기(120)에서 기상냉매는 실내 공기와 열교환을 하여 응축된다. 상기 응축된 냉매는 상기 제 1팽창밸브(141)에서 교축된 후, 상기 상분리기(160)로 유입된다. 상 기 상분리기(160)에서 분리된 액상의 냉매는 상기 제 2팽창밸브(142)에서 다시 교축된 후, 상기 실외 열교환기(130)로 유입된다. 상기 실외 열교환기(130)에서 냉매는 외부 공기와의 열교환에 의하여 증발하고, 증발된 냉매는 상기 제 1압축부(111)로 유입된다.
난방운전중에 가스 인젝션의 작동 요청이 있을 경우, 상기 제어부(200)는 상기 인젝션 밸브(143)를 개방한다. 상기 인젝션 밸브(143)가 개방되어, 상기 상분리기(160)에서 분리된 기상의 냉매가 상기 인젝션 배관(180)을 통해 상기 제 2압축부(112)로 인젝션된다. 상기 제 2압축부(112)에서는 인젝션된 냉매와 상기 제 1압축부(111)에서 나온 냉매가 혼합된 후, 압축된다. 상기 제 2압축부(112)에서 압축된 냉매는 다시 상기 사방밸브(160)로 순환한다.
도 4는 공기조화기의 냉방운전시의 냉매의 흐름이 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 상기 압축기(110)로부터 토출된 고온 고압의 기상냉매는 상기 사방밸브(160)를 거쳐 상기 실외 열교환기(130)로 유입된다. 상기 실외 열교환기(130)에서 상기 기상 냉매는 실내 공기와 열교환을 하여 응축된다. 상기 응축된 냉매는 상기 제 2팽창밸브(142)에서 교축된 후, 상기 상분리기(150)로 유입된다. 상기 상분리기(150)에서 분리된 액상의 냉매는 상기 제 1팽창밸브(141)에서 다시 교축된 후, 상기 실내 열교환기(120)로 유입된다. 상기 실내 열교환기(120)에서 냉매는 외부공기와의 열교환에 의하여 증발하고, 증발된 냉매는 상기 제 1압축부(111)로 유입된다. 상기 제어부(200)는 상기 인젝션 밸브(143)를 차폐시켜, 상기 상분리기(150)에서 나온 기상냉매가 상기 제 2압축부(112)로 인젝션되지 않는다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 냉방운전시에도 상기 상분리기(150)에서 나온 기상냉매가 상기 제 2압축부(112)로 인젝션될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 설명하면, 다음과 같다.
사용자가 실내 공간을 냉난방시키기 위하여, 상기 공기조화기(100)를 구동시키면, 상기 제어부(200)는 구동명령을 감지한다.
구동명령이 감지되면, 상기 제어부(200)는 상기 제 1,2팽창밸브(141)(142)와 상기 인젝션 밸브(143)를 초기화하게 된다. 상기 제어부(200)는 상기 제 1,2팽창밸브(141)(142)를 완전히 개방하고, 상기 인젝션 밸브(143)는 차폐시킨다. 상기 인젝션 밸브(143)를 차폐시킴으로써, 구동 초기에 상기 압축기(110)로 액상의 냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제 1,2팽창밸브(141)와 상기 인젝션 밸브(142)의 초기화가 완료되면, 상기 제어부(200)는 상기 제 1팽창밸브(141)와 상기 제 2팽창밸브(142)의 개도량을 복수개의 제어모드들 중 서로 다른 제어모드로 제어한다.
상기 복수개의 제어모드들은 상기 응축기에서 나와 상기 상분리기(150)로 유입되는 냉매를 교축하는 제 1팽창장치의 개도량을 조절하여, 상기 냉매가 미리 설정된 중간압에 도달하도록 하는 제 1제어모드와, 상기 상분리기(150)에서 나와 상기 증발기로 유입되는 냉매를 교축하는 상기 제 2팽창장치의 개도량을 조절하여, 상기 공기조화기(100)의 냉매가 미리 설정된 목표 과열도에 도달하도록 하는 제 2제어모드를 포함한다.
상기 공기조화기(100)가 난방운전모드인 경우, 상기 제 1팽창밸브(141)가 상기 제 1팽창장치의 역할을 하게 되고, 상기 제 2팽창밸브(142)가 상기 제 2팽창장치의 역할을 하게 된다. 따라서, 난방운전모드인 경우, 상기 제어부(200)는 상기 제 1팽창밸브(141)를 상기 제 1제어모드로 제어하고, 상기 제 2팽창밸브(142)를 상기 제 2제어모드로 제어한다.
상기 제 1제어모드에서는 적어도 하나의 운전변수의 운전변수값을 감지하고, 상기 감지된 운전변수값에 대응하는 기 저장된 설정값에 근거하여, 상기 제 1팽창밸브(141)의 목표 개방도를 결정한다. 상기 운전변수들은 복수개의 운전변수들이다. 상기 운전변수들은 냉매가 상기 제 2압축부(112)로 인젝션되는 가스인젝션 작동여부와, 상기 압축기(110)의 주파수와, 상기 공기조화기(100)의 실내온도와, 실외온도, 실내외 온도차이, 압축기(110)의 토출압력, 압축기(110)의 토출온도 등을 포함할 수 있다. 상기 운전변수들의 운전변수값에 대한 상기 설정값은 미리 정해져서 상기 제어부(200)에 테이블의 형태로 저장된다. 상기 압축기(110)의 주파수에 대한 설정값은 가스 인젝션 작동여부에 따라 다르게 설정된다. 즉, 상기 압축기(110)의 주파수에 대한 설정값은 상기 인젝션 밸브(143)의 개폐여부에 따라 다르게 설정된다. 상기 목표 개방도는 상기 설정값들을 더하거나 곱하는 등의 조합에 의해 구해질 수 있다.
상기 제 2제어모드에서는 냉매의 과열도를 실시간으로 측정하고, 측정된 과열도에 근거하여 상기 제 2팽창밸브(142)의 개도량을 제어한다. 상기 냉매의 과열도는 상기 실외 열교환기(130)에 설치된 실외 열교환기 센서(186) 및 상기 압축기 입구온도센서(184)에 의해 측정될 수 있다. 상기 제어부(200)에는 측정된 과열도와 미리 설정된 목표 과열도의 오차, 및 오차 변화량에 근거하여 퍼지 테이블이 저장되고, 상기 퍼지 테이블로부터 상기 밸브의 개도량이 결정될 수 있다. 즉, 상기 제어부(200)는 냉매의 과열도가 상기 목표 과열도에 도달할 때까지 냉매의 과열도를 실시간으로 측정하고, 측정된 과열도에 근거하여 상기 제 2팽창밸브(142)의 개도량을 계속 변화시킨다. 따라서, 냉매의 과열도가 보다 정확하게 조절될 수 있다.
반면, 상기 공기조화기(100)가 냉방운전모드인 경우, 상기 제 1팽창밸브(141)가 상기 제 2팽창장치의 역할을 하게 되고, 상기 제 2팽창밸브(142)가 상기 제 1팽창장치의 역할을 하게 되므로, 상기 제 1팽창밸브(141)를 상기 제 2제어모드로 제어하고, 상기 제 2팽창밸브(142)를 상기 제 1제어모드로 제어한다.
도 5는 도 1에 도시된 공기조화기에서 인젝션 밸브의 제어방법이 도시된 순서도이다.
한편, 상기 가스 인젝션 작동 요청이 있을 경우(S1), 상기 제어부(200)는 상기 인젝션 밸브(143)를 개방시킨다. 상기 제어부(200)는 상기 인젝션 밸브(143)의 개도량을 제어하기 위해 적어도 하나의 운전변수의 운전변수값을 실시간으로 감지한다.(S2) 감지된 운전변수값의 변화에 따라 상기 인젝션 밸브의 개방도를 변화시킨다.(S3) 상기 인젝션 밸브(143)의 개도량을 제어하는 데 필요한 운전변수는 복수개의 운전변수들이다. 상기 운전변수들은 상기 공기조화기의 운전모드와, 실내 온도와 실외 온도, 상기 압축기(110)의 주파수등을 포함할 수 있다. 상기 공기조화기의 운전모드는 상기 공기조화기가 냉방운전모드인지 난방운전모드인지 여부이다. 상기 제어부(200)는 상기 운전변수값들의 조합에 의해 상기 인젝션 밸브(143)의 개방도를 변화시킬 수 있다. 상기 제어부(200)는 상기 공기조화기가 냉방운전모드인지 난방운전모드인지에 따라 상기 운전변수값들의 조합이 서로 다르도록 설정할 수 있다. 일 예로서, 운전모드가 동일하고, 상기 압축기(110)의 주파수 외의 운전변수값이 동일한 경우, 상기 압축기(110)의 주파수가 상승하면, 상기 인젝션 밸브(143)의 개방도를 증가시켜 인젝션 유량을 늘릴 수 있다. 또한, 상기 압축기(110)의 주파수 등의 다른 조건이 동일한 경우, 상기 공기조화기가 냉방운전모드인지 난방운전모드인지에 따라 상기 인젝션 밸브(143)의 개방도를 다르게 할 수 있다. 즉, 냉방운전모드시의 상기 인젝션 밸브(143)의 개방도가 상기 난방운전모드시의 상기 인젝션 밸브(143)의 개방도보다 크게 할 수 있다.
상기와 같이, 상기 제어부(200)에는 상기 운전변수값들의 변화에 따라 상기 인젝션 밸브(143)의 개방도를 변화시킨다. 따라서, 상기 공기조화기의 상태변화에 따라 상기 제 2압축부(112)로 인젝션되는 유량을 조절함으로써, 상태변화에 맞게 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부(200)는 상기 실외 열교환기(130)측 온도를 실시간으로 감지한다.(S4) 상기 제어부(200)는 상기 실외 열교환기(130)측 온도가 미리 설정된 설정온도 이하이면, 상기 실외 열교환기(130)에 서리가 끼게 되어 상기 실외 열교환기(130)가 결빙된다고 판단한다. 상기 제어부는 상기 인젝션 밸브(143)의 개방도를 감소시켜, 상기 실외 열교환기(130)에 서리가 착상하는 속도를 감소시킨다.(S5) 따라서, 상기 공기조화기(100)가 제상운전모드로 전환하는 비율이 낮아지게 되므로 난방 성능이 보다 향상될 수 있다.
또한, 상기 제어부(200)는 상기 인젝션 배관(180)의 온도를 실시간으로 감지한다.(S6) 상기 제어부(200)는 상기 인젝션 배관(180)의 온도에 따라 상기 인젝션 밸브(143)의 개폐를 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부(200)는 상기 인젝션 배관(180)의 온도가 기 설정된 정상온도범위를 벗어나면, 상기 인젝션 배관(180)을 통해 액상의 냉매가 인젝션된다고 판단할 수 있다. 따라서, 상기 제어부(200)는 상기 인젝션 배관(180)의 온도가 상기 정상온도범위를 벗어나면, 상기 인젝션 밸브(143)를 차폐시킨다.(S7) 상기 인젝션 밸브(143)를 차폐시킴으로써, 액상의 냉매가 상기 제 2압축부(112)로 유입되는 것을 방지하여, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기조화기의 제어흐름을 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 공기조화기의 난방 운전 시의 냉매의 흐름이 도시된 구성도이다.
도 4는 도 1에 도시된 공기조화기의 냉방 운전 시의 냉매의 흐름이 도시된 구성도이다.
도 5는 도 1에 도시된 공기조화기에서 인젝션 밸브의 제어방법이 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>
100: 공기조화기 110: 압축기
120: 실내 열교환기 130: 실외 열교환기
141: 제 1팽창밸브 142: 제 2팽창밸브
143: 인젝션 밸브 150: 상분리기
160: 사방밸브 180: 인젝션 배관
200: 제어부

Claims (7)

  1. 응축기로부터 혼합냉매를 공급받아 기상 냉매를 분리한 후, 액상 냉매를 증발기에 공급하는 상분리기; 상기 응축기 및 상분리기 사이에 배치되어 냉매를 교축시키는 제 1팽창장치; 상기 증발기 및 상분리기 사이에 배치되어 냉매를 교축시키는 제 2팽창장치; 상기 증발기 및 응축기 사이에 배치되고, 냉매를 압축시켜 상기 응축기에 공급하는 압축기; 상기 상분리기 및 압축기에 사이에 배치되고, 상기 상분리기에서 분리된 기상 냉매를 상기 압축기에 공급하는 인젝션 밸브;를 포함하고,
    상기 제 1팽창장치의 개도량을 조절하여, 상기 상분리기로 공급되는 상기 혼합냉매가 미리 설정된 중간압에 도달하도록 제 1제어모드로 제어하고,
    상기 제 2팽창장치의 개도량을 조절하여, 상기 상분리기에서 토출되어 상기 증발기로 공급되는 액상 냉매가 미리 설정된 목표 과열도에 도달하도록 제 2제어모드로 제어하고,
    상기 압축기에서 상기 기상냉매를 요구하는 상기 인젝션 밸브의 작동 요청이 있을 경우, 적어도 하나의 운전변수값을 실시간으로 감지하고, 감지된 운전변수값의 변화에 따라 상기 인젝션 밸브의 개방도를 변화시키고,
    상기 제 1제어모드에서는
    상기 인젝션 밸브의 작동여부, 상기 압축기의 주파수, 실내온도 및 실외온도의 온도차, 상기 압축기의 토출압력, 상기 압축기의 토출온도를 운전변수값으로 감지하고, 상기 운전변수값 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 제 1팽장장치의 개도량을 제어하여 미리 설정된 중간압에 도달하도록 제어하고,
    상기 제 2제어모드에서는
    상기 응축기 및 압축기에서 각각 측정된 온도를 통해 실시간으로 과열도를 측정하고, 상기 실시간 과열도에 따라 상기 제 2팽창장치의 개도량을 제어하는 공기조화시스템의 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 운전변수값은 실내외 온도를 포함하고,
    상기 실내외 온도 변화에 따라 상기 인젝션 밸브의 개방도를 변화시키는 공기조화시스템의 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 운전변수값은 상기 압축기의 주파수를 포함하고,
    상기 압축기의 주파수 변화에 따라 상기 인젝션 밸브의 개방도를 변화시키는 공기조화시스템의 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 운전변수값은 상기 공기조화시스템의 냉,난방 운전모드를 포함하고,
    상기 냉,난방 운전모드의 전환에 따라 상기 인젝션 밸브의 개방도를 다르게 제어하는 공기조화시스템의 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    난방운전시, 상기 증발기의 온도가 미리 설정된 설정온도 이하인 경우, 상기 증발기가 결빙된다고 판단하고, 상기 인젝션 밸브의 개방도를 감소시키도록 제어하는 공기조화시스템의 제어방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 인젝션 밸브 및 상기 압축기를 연결하는 인젝션 배관을 더 포함하고, 난방운전시, 상기 인젝션 배관의 온도가 미리 설정된 정상온도범위를 벗어나는 경우, 상기 인젝션배관을 통해 액상 냉매가 인젝션된다고 판단하고, 상기 인젝션밸브를 차폐시키도록 제어하는 공기조화시스템의 제어방법.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 제어방법이 구현된 공기조화기.
KR1020070137741A 2007-12-26 2007-12-26 공기조화 시스템 Expired - Fee Related KR101450545B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070137741A KR101450545B1 (ko) 2007-12-26 2007-12-26 공기조화 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070137741A KR101450545B1 (ko) 2007-12-26 2007-12-26 공기조화 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090069915A KR20090069915A (ko) 2009-07-01
KR101450545B1 true KR101450545B1 (ko) 2014-10-15

Family

ID=41321512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070137741A Expired - Fee Related KR101450545B1 (ko) 2007-12-26 2007-12-26 공기조화 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101450545B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102067447B1 (ko) * 2018-01-25 2020-01-20 삼성전자주식회사 공기 조화기 및 그 제어 방법
CN112524835B (zh) * 2020-11-27 2022-07-08 四川长虹空调有限公司 带补气增焓的空气源热泵系统及其控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001133058A (ja) * 1999-11-05 2001-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 冷凍サイクル装置
JP2006125793A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Hitachi Home & Life Solutions Inc 空気調和装置
KR20060069714A (ko) * 2004-12-18 2006-06-22 엘지전자 주식회사 공기 조화기의 압축기 토출온도 상승 억제 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001133058A (ja) * 1999-11-05 2001-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 冷凍サイクル装置
JP2006125793A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Hitachi Home & Life Solutions Inc 空気調和装置
KR20060069714A (ko) * 2004-12-18 2006-06-22 엘지전자 주식회사 공기 조화기의 압축기 토출온도 상승 억제 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090069915A (ko) 2009-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101402158B1 (ko) 공기조화 시스템
US7918097B2 (en) Air conditioning system
US8671706B2 (en) Heat pump
EP2325577B1 (en) Heat pump
US9551512B2 (en) Air conditioning system
KR101479458B1 (ko) 냉동 장치
GB2564009A (en) Air conditioner
JP2001280669A (ja) 冷凍サイクル装置
KR101336720B1 (ko) 공기조화 시스템
CN114151935A (zh) 一种空调系统
KR101450543B1 (ko) 공기조화 시스템
KR20120057739A (ko) 히트 펌프 및 그 제어방법
KR101329752B1 (ko) 공기조화 시스템
KR101392316B1 (ko) 공기조화 시스템
KR101450545B1 (ko) 공기조화 시스템
KR101973202B1 (ko) 공기 조화기
JP3661014B2 (ja) 冷凍装置
KR101321543B1 (ko) 공기조화 시스템
KR101460717B1 (ko) 공기조화 시스템
KR101450544B1 (ko) 공기조화 시스템
EP4089349B1 (en) Air conditioner and control method thereof
KR101397660B1 (ko) 공기조화 시스템
US20240027077A1 (en) Hybrid multi-air conditioning system and method for controlling a hybrid multi-air conditioning system
JP2004324952A (ja) 空気調和機及びその制御方法
KR101397658B1 (ko) 공기조화 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20071226

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20121217

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20071226

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20140424

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20140925

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20141007

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20141007

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20170914

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20180914

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190911

Start annual number: 6

End annual number: 6

PC1903 Unpaid annual fee