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공기조화장치의 팽창밸브 제어 시스템

전문가 제언: ○ 에어컨과 같은 각종 공기조화기는 물론 다양한 냉동냉장기기에는 압축기에 의해 압축된 냉매가 순환되는 증기압축시스템이 주로 사용된다. 이러한 증기압축시스템에서 시스템 효율 등 성능 확보에는 팽창밸브(expansion valve) 등을 통한 냉매 흐름 제어가 주로 활용된다.

○ 이러한 팽창밸브에 있어서 열팽창밸브(TXV)방식은 자체의 온도감지 벌브로 검지한 온도에 따라 단순하게 작동하기 때문에 비정상 상태의 운전 조건에서는 효율 저하가 발생된다. 이에 비해 전자 팽창밸브 방식은 전자식 제어회로를 통해 여러 형태의 비정상 운전 조건에서도 다양하게 냉매 흐름을 조절할 수 있어 효율 손실을 억제할 수 있다.

○ 이 발명은 전자 팽창밸브를 구성하고 시스템 정지, 재가동 등 비정상 상태의 운전 조건에서 증발기 온도, 가스 온도, 과열도(superheat degree)를 적절히 제어함으로써 비정상 운전에서의 효율 손실을 억제한다. 이 발명은 실제의 운전 환경에서 에너지 절약 및 성능 유지 효과가 있을 것으로 평가된다.

○ 이 발명의 주요 기술은 ① 기억된 전자 팽창밸브의 개도 데이터를 활용하는 전자 팽창밸브의 개도 제어 방법, ② 시스템 정지 후 운전 재개 등 순환 운전 시의 전자 팽창밸브의 제어 알고리즘, ③ 전자 팽창밸브의 개도에 대한 제어 방법, ④ 부분적인 압축기에 대한 냉매의 대량유입 적용 등이 포함된다.

○ 이 발명의 기술 활용에 있어서, ①~③항은 신규성보다는 구체적인 실시 특허로 생각되고, ④항은 신규성이 다소 높은 것으로 추정된다. 각 항목의 기술에 대한 선행 특허 및 적용 사례 조사 후 활용 여부 및 설계 변경 폭을 결정하는 것이 필요하다.

저자: Trane International Inc.
자료유형: 특허정보