KR100640858B1 - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 공기조화기는, 실외기; 상기 실외기와 연결되며 개별적으로 전원 온/오프 장치를 구비하는 적어도 하나의 실내기; 상기 실외기 및 상기 실내기를 포함하는 복수개의 실내기를 연결하는 냉매배관 상에 설치되어 상기 각 실내기의 흡입 및 토출 냉매 유량을 조절하는 분배기; 상기 분배기를 제어하는 마이콤; 및 상기 각 실내기 및 상기 마이콤을 연결하여 소정의 운전정보가 상호 송수신 될 수 있도록 하는 통신수단을 포함하고, 상기 분배기는 상기 각 실내기로 흡입되는 냉매의 유량을 조절하는 흡입측 단속밸브와, 상기 각 실내기에서 토출되는 냉매의 유량을 조절하는 토출측 단속밸브를 포함하여, 상기 마이콤이 상기 통신수단에 의해 전원 오프되어 통신 두절된 실내기를 판별하여 상기 오프된 실내기 측의 흡입측 단속밸브 및 토출측 단속밸브를 제어함으로써 상기 오프된 실내기에 의한 악영향을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
멀티 공기조화기, 실외기, 실내기

Description

공기조화기 및 그 제어방법{AIRCONDITIONER AND CONTROL METHOD THEREOF}
도 1은 일반적인 멀티 공기조화기의 통신제어장치를 도시한 블록도
도 2는 일반적인 멀티 공기조화기의 냉매싸이클도
도 3은 본 발명에 따른 멀티 공기조화기의 실내기 제어 구조의 일실시예를 개략적으로 도시한 구성도
도 4는 본 발명에 따른 멀티 공기조화기의 실내기 제어 방법의 일실시예를 나타낸 순서도
* 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 *
10,20,30:실내기 40:실외기
50:분배기 55a:흡입측 단속밸브
55b:토출측 단속밸브
본 발명은 멀티 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원이 개별적으로 오프된 실내기로의 지속적인 냉매 유동으로 인하여 다른 실내기의 능력 저 하 및 이와 연결된 압축기로 액냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있는 멀티 공기조화기의 실내기 제어 구조 및 이를 이용한 실내기 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 멀티 공기조화기는 하나의 실외기에 복수개의 실내기를 연결한 것으로, 실외기를 공용으로 사용하면서 복수개의 실내기 각각을 냉방기 또는 난방기로 사용하는 공기조화기다.
이러한, 종래의 멀티 공기조화기는 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 실내에 설치되는 다수의 실내기로서 A실 실내기(10), B실 실내기(20), C실 실내기(30)와, 실외에 설치되는 실외기(40)가 하나의 시스템으로 작동하며, 필요에 따라 난방운전 및 냉방운전될 수 있다.
상기 실외기(40)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 냉매를 고온 고압의 기체 상태로 압축시키는 압축기(41)와, 운전 조건(냉방 또는 난방)에 따라 상기 압축기(41)에서 고온 고압으로 압축된 기체 냉매의 흐름을 변환시키는 사방밸브(42)와, 냉방 운전시 상기 압축기(41)에서 고온 고압으로 압축된 기체 냉매를 저온 고압의 액상 냉매로 응축시키는 실외열교환기(43)와, 상기 실외열교환기(43)에서 열교환이 원활히 이루어지도록 실외의 공기를 흡입하여 상기 실외열교환기(43)로 송풍하는 실외팬(44)과, 상기 실외열교환기(43)로부터 토출되는 냉매의 토출가스온도를 제어하여 냉방 운전시 과열도 조절 및 난방 운전시 과냉각도 조절하는 주(main)전자팽창밸브(45)와, 각 실내기(10,20,30)의 운전조건에 따라 각각의 실내 공간을 선택적으로 공기조화시키도록 도시되지 않은 제어 수단에 의해 온/오프되어 냉매 분배 및 냉매의 흐름을 개폐시키면서 상기 실외열교환기(43)에서 냉각 응축된 저온 고압의 액상 냉매를 상기 주전자팽창밸브(45)를 매개로 인가받아 증발하기 쉬운 저온 저압의 무상 냉매로 감압 팽창시키는 A실, B실, C실 전자팽창밸브[11,21,31:이하, 부(sub)전자팽창밸브라 칭한다]가 설치되어 있다.
또한, 상기 실내기(10,20,30)에는 냉방 운전시 상기 A실, B실, C실 부전자팽창밸브(11,21,31)를 통과한 저온 저압의 무상 냉매를 증발시키면서 저온 저압의 완전 기체 상태의 냉매 가스로 변환시키는 실내열교환기(12,22,32)와, 상기 실내열교환기(12,22,32)에서 열교환이 원활히 이루어지도록 실내의 공기를 순환시키는 실내팬(13,23,33)이 각각 설치되어 있다.
상기와 같이 구성된 공기조화기에 있어서, A실, B실, C실 실내기(10,20,30)가 냉방 운전이면, 사방밸브(42)가 오프되어 도 2의 실선화살표 방향으로 냉매싸이클이 이루어진다.
먼저, 상기 실외기(40)의 압축기(41)로부터 토출된 고온 고압의 기체 냉매가 사방밸브(42)를 통해 실외열교환기(43)에 유입되면, 상기 실외열교환기(43)에서는 고온 고압으로 압축된 기체 냉매를 실외팬(44)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 강제 냉각시켜 응축시킨다.
상기 실외열교환기(43)에서 응축된 저온 고압의 액상 냉매는 주전자팽창밸브(45)를 매개로 각 실내기(10,20,30)의 운전 조건에 따라 운전 실내기의 냉매를 분배하고, 비난방운전 실내기의 냉매흐름을 차단하는 A실, B실, C실 부전자팽창밸브(11,21,31)로 유입되어 증발하기 쉬운 저온 저압의 무상 냉매로 팽창되어 실내기(10,20,30)내에 각각 설치된 실내열교환기(12,22,32)로 유입된다.
따라서, 상기 실내열교환기(12,22,32)에서는 A실, B실, C실 부전자팽창밸브(11,21,31)를 통해 감압된 저온 저압의 무상 냉매가 여러개의 파이프를 통과하면서 증발하여 기화할때 실내팬(13,23,33)에 의해 송풍되는 공기에서 열을 빼앗아 실내공기를 냉각시킨 다음, 그 냉각된 공기(냉풍)를 실내로 토출해서 각 실내기(10,20,30)의 냉방 운전을 행하고, 상기 실내열교환기(12,22,32)에서 냉각된 저온 저압의 기체 냉매는 다시 압축기(41)로 유입되어 압축기(41)의 단열압축작용에 의해 고온 고압의 냉매 가스로 변환되어 위에서 설명한 냉매싸이클을 반복하는데, 이때에 각 실내기(10,20,30)의 운전 조건에 따라 주전자팽창밸브(45)는 과열도 조절을 실시하고, A실, B실, C실 부전자팽창밸브(11,21,31)는 운전 실내기의 냉매를 분배하고, 비난방운전 실내기의 냉매흐름을 차단한다.
반면, A실, B실, C실 실내기(10,20,30)가 난방 운전이면, 사방밸브(42)가 온되어 도 2의 점선화살표 방향으로 냉매사이클이 이루어지는데, 실외기(40)의 압축기(41)로부터 토출된 고온 고압의 기체 냉매가 사방밸브(42)를 통해 실내기(10,20,30)내에 각각 설치된 실내열교환기(12,22,32)로 유입되면, 실내열교환기(12,22,32)에서는 실내팬(13,23,33)에 의해 송풍되는 공기를 상온의 냉각수 또는 공기에 의해 열교환하여 상온 고압의 냉매로 냉각시킴에 따라 따뜻해진 공기(온풍)를 실내로 토출해서 각 실내기(10,20,30)의 난방운전을 행한다.
상기 실내열교환기(12,22,32)에서 액화된 냉매는 각 실내기(10,20,30)의 운전조건에 따라 운전 실내기의 냉매를 분배하고, 비난방운전 실내기의 냉매흐름을 차단하는 A실, B실, C실 부전자팽창밸브(11,21,31)로 유입되어 증발하기 쉬운 저온 저압의 무상 냉매로 감압 팽창되어 주전자팽창밸브(45)를 매개로 실외열교환기(43)에 유입된다.
따라서, 상기 실외열교환기(43)에서는 저온 저압의 무상 냉매를 실외팬(44)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 냉각하고, 상기 실외열교환기(43)에서 냉각된 저온 저압의 기체 냉매는 사방밸브(42)를 통해 다시 압축기(41)로 유입되어 압축기(41)의 단열압축작용에 의해 고온 고압의 냉매 가스로 변환되어 위에서 설명한 냉매싸이클을 반복하는데, 이때에 각 실내기(10,20,30)의 운전 조건에 따라 주전자팽창밸브(45)는 과냉각도 조절을 실시하고, A실, B실, C실 부전자팽창밸브(11,21,31)는 운전 실내기의 냉매를 분배하고, 비난방운전 실내기의 냉매흐름을 차단한다.
상기와 같은 운전제어는 도 1에 도시한 바와 같이 실내기(10,20,30)에 각각 설치된 마이콤으로 구성된 A실 제어부(15), B실 제어부(25), C실 제어부(35)와, 실외기(40)에 설치된 마이콤으로 구성된 실외기 제어부(46)와의 사이에서 각 제어신호를 통신함으로써 이루어지게 된다.
즉, A실 실내기(10)에 설치된 운전조작부의 운전키를 누르면, A실 제어부(15)는 운전조작부로부터의 운전신호를 입력받고 해당 운전신호에 따라 A실 실내기(10)내에서 필요한 구동수단들(예컨대, 실내팬구동수단, 풍향구동수단, 실내온도감지수단, 실내배관온도감지수단 등)에 대한 제어를 담당함과 동시에, 통신제어신호를 실외기 제어부(46)로 출력함으로써 실외기 제어부(46)에 의해 압축기(41), 사방밸브(42), 실외팬(44), 주전자팽창밸브(45) 등의 제어가 이루어지도록 한다.
그리고, B실 실내기 및 C실 실내기에 의한 제어도 상기한 A실 실내기에 의한 제어와 동일하다.
한편, 상기 실내기(10,20,30)들의 전원은 상기 실외기(40)와 병렬로 연결되어 실외기(40)와 동시에 전원이 온/오프된다.
즉, 상기 실외기(40)측에서 상기 실내기(10,20,30)들의 전원 온/오프를 제어하도록 구성되어 있다.
이와 더불어, 상기 각 실내기(10,20,30)는 필요에 따라서 전원 온/오프 장치가 구비되어, 개별적으로 전원 오/오프를 수행할 수 있다.
그러나, 상기와 같이 하나의 실외기(40)에 복수개의 실내기(10,20,30)가 연결되되, 개별적으로 전원을 온/오프하는 실내기(10,20,30)가 있을 경우에는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 멀티 공기조화기의 운전 중에, 상기 각 실내기(10,20,30)중 전원이 개별적으로 연결된 실내기의 전원이 오프되면, 상기 전원 오프된 실내기와 연결된 전자팽창밸브는 개방된 상태로 조절이 불가능한 상태가 된다.
따라서, 상기 전원이 오프된 실내기로 냉매가 계속 흐르게 되고, 이에 따라 다른 실내기의 능력이 저하된다.
또한, 상기 전원이 오프된 실내기로 공급된 냉매는 열교환되지 않고 그대로 압축기로 유입되기 때문에, 상기 압축기로 액냉매를 유입시켜 멀티 공기조화기의 시스템 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전원이 개별 적으로 오프된 실내기로 인하여 발생하는 다른 실내기의 능력 저하 및 이와 연결된 압축기로의 액냉매 유입을 방지하여 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 멀티 공기조화기의 제어 구조 및 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 실외기; 상기 실외기와 연결되며 개별적으로 전원 온/오프 장치를 구비하는 적어도 하나의 실내기; 상기 실외기 및 상기 실내기를 포함하는 복수개의 실내기를 연결하는 냉매배관 상에 설치되어 상기 각 실내기의 흡입 및 토출 냉매 유량을 조절하는 분배기; 상기 분배기를 제어하는 마이콤; 및 상기 각 실내기 및 상기 마이콤을 연결하여 소정의 운전정보가 상호 송수신 될 수 있도록 하는 통신수단을 포함하고, 상기 분배기는 상기 각 실내기로 흡입되는 냉매의 유량을 조절하는 흡입측 단속밸브와, 상기 각 실내기에서 토출되는 냉매의 유량을 조절하는 토출측 단속밸브를 포함하여, 상기 마이콤이 상기 통신수단에 의해 전원 오프되어 통신 두절된 실내기를 판별하여 상기 오프된 실내기 측의 흡입측 단속밸브 및 토출측 단속밸브를 제어함으로써 상기 오프된 실내기에 의한 악영향을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡입측 단속밸브 및 토출측 단속밸브 중 적어도 하나는 상기 마이콤에 의하여 개폐되는 솔레노이드 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법은, 실외기; 상기 실외기와 연결되며 개별적으로 전원 온/오프 장치가 구비된 실내기를 포함하는 복수개의 실내기; 및 상기 각 실내기로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 흡입측 단속밸브와, 상기 각 실내기로부터 토출되는 냉매의 유량을 조절하는 토출측 단속밸브를 구비하는 분배기를 포함하는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 실외기는 상기 복수개의 실내기 중 전원이 오프됨으로써 상기 실외기와의 통신이 두절된 실내기가 있는지 판단하는 판단 단계; 전원이 오프되어 통신이 두절된 오프 실내기가 있는 경우 상기 오프 실내기에 쌓인 냉매를 거두어 들이는 냉매 회수 단계; 및 상기 오프 실내기로의 냉매 공급을 차단하는 냉매 차단 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 판단 단계는, 상기 실외기가 상기 복수개의 실내기 중 소정시간 동안 통신이 두절된 실내기를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉매 회수 단계는, 상기 오프 실내기의 흡입측 단속밸브를 폐쇄한 상태에서 소정시간 동안 냉매 회수 운전을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉매 차단 단계는, 상기 오프 실내기의 흡입측 단속밸브 및 토출측 단속밸브를 모두 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉매 차단 단계 이후에는, 상기 오프 실내기의 흡입측 단속밸브 및 토출측 단속밸브를 모두 차단한 상태에서 공기조화기의 정상운전이 수행되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하 면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 멀티 공기조화기의 실내기 제어 구조의 일실시예를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 멀티 공기조화기의 실내기 제어 방법의 일실시예를 나타낸 순서도이다.
먼저, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티 공기조화기의 실내기 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 공기조화기의 실내기 제어 구조는, 실외기(40)와, 상기 실외기(40)에 연결된 복수개의 실내기(10,20,30)와, 상기 실외기(40)와 상기 복수개의 실내기(10,20,30) 사이에 설치되어 상기 복수개의 실내기(10,20,30) 각각으로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 복수개의 흡입측 단속밸브(55a)와 상기 복수개의 실내기(10,20,30) 각각으로부터 토출되는 냉매의 유량을 조절하는 복수개의 토출측 단속밸브(55b)를 갖는 분배기(50)와, 상기 복수개의 흡입측 단속밸브(55a) 및 토출측 단속밸브(55b)를 제어하는 마이콤(미도시)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 흡입측 단속밸브(55a) 및 토출측 단속밸브(55b)는 상기 마이콤에 의하여 개폐되는 솔레노이드 밸브인 것이 바람직하다.
또한, 상기 마이콤은 실외기(40)에 구비될 수도 있을 뿐만 아니라, 상기 분배기(50) 내에 구비되어 상기 흡입측 단속밸브(55a) 및 토출측 단속밸브(55b)를 제어할 수도 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여 상기와 같이 구성된 멀티 공기조화기의 실내기 제어 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티 공기조화기의 실내기 제어방법은, 상기 실외기(40)가 상기 복수개의 실내기(10,20,30) 각각의 통신상태를 파악하는 판단 단계와, 상기 판단 단계 결과, 상기 복수개의 실내기(10,20,30) 중 전원이 오프(OFF)된 실내기에 쌓인 냉매를 거두어 들이는 냉매 회수 단계와, 그리고, 상기 전원 오프(OFF)된 실내기로 냉매 공급을 차단하는 냉매 차단 단계를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 판단 단계는 상기 실외기(40)가 상기 복수개의 실내기(10,20,30)중 전원이 개별적으로 오프되어 소정시간(예:5분) 동안 통신이 두절된 실내기가 있는지 여부를 판단하는 단계이다.
그리고, 상기 판단 단계 이후에 상기 냉매 회수 단계가 수행되는데, 상기 냉매 회수 단계는 상기 판단 단계 결과, 상기 복수개의 실내기(10,20,30)중 소정시간 동안 통신이 두절된 실내기가 있을 경우, 해당되는 실내기 즉, 전원이 오프된 실내기의 흡입측 단속밸브(55a)를 마이콤의 제어에 의하여 폐쇄한 상태에서 소정시간(예:3분) 동안 냉매 회수 운전을 하는 단계이다.
또한, 상기 냉매 회수 단계 이후에는 상기 냉매 차단 단계가 수행되는데, 상기 냉매 차단 단계는 상기 전원이 오프된 실내기의 흡입측 단속밸브(55a)와 토출측 단속밸브(55b)를 모두 폐쇄하는 단계이다.
즉, 상기 냉매가 회수된 실내기로의 냉매 흡입 및 토출을 모두 차단하는 것이다.
그리고, 상기와 같이 전원이 오프되고 냉매가 모두 회수된 실내기의 흡입측 단속밸브(55a)와 토출측 단속밸브(55b)를 모두 폐쇄시킨 상태에서 멀티 공기조화기의 정상운전을 수행하면 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 개별적으로 전원이 오프된 실내기가 있을 경우에도 다른 실내기의 능력 저하 및 압축기로의 액냉매 유입을 사전에 방지할 수 있어, 이로 구성된 멀티 공기조화기의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 실외기;
    상기 실외기와 연결되며 개별적으로 전원 온/오프 장치를 구비하는 적어도 하나의 실내기;
    상기 실외기 및 상기 실내기를 포함하는 복수개의 실내기를 연결하는 냉매배관 상에 설치되어 상기 각 실내기의 흡입 및 토출 냉매 유량을 조절하는 분배기;
    상기 분배기를 제어하는 마이콤; 및
    상기 각 실내기 및 상기 마이콤을 연결하여 소정의 운전정보가 상호 송수신 될 수 있도록 하는 통신수단을 포함하고,
    상기 분배기는 상기 각 실내기로 흡입되는 냉매의 유량을 조절하는 흡입측 단속밸브와, 상기 각 실내기에서 토출되는 냉매의 유량을 조절하는 토출측 단속밸브를 포함하여,
    상기 마이콤이 상기 통신수단에 의해 전원 오프되어 통신 두절된 실내기를 판별하여 상기 오프된 실내기 측의 흡입측 단속밸브 및 토출측 단속밸브를 제어함으로써 상기 오프된 실내기에 의한 악영향을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흡입측 단속밸브 및 토출측 단속밸브 중 적어도 하나는 상기 마이콤에 의하여 개폐되는 솔레노이드 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  4. 삭제
  5. 실외기; 상기 실외기와 연결되며 개별적으로 전원 온/오프 장치가 구비된 실내기를 포함하는 복수개의 실내기; 및 상기 각 실내기로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 흡입측 단속밸브와, 상기 각 실내기로부터 토출되는 냉매의 유량을 조절하는 토출측 단속밸브를 구비하는 분배기를 포함하는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
    상기 실외기는 상기 복수개의 실내기 중 전원이 오프됨으로써 상기 실외기와의 통신이 두절된 실내기가 있는지 판단하는 판단 단계;
    전원이 오프되어 통신이 두절된 오프 실내기가 있는 경우 상기 오프 실내기에 쌓인 냉매를 거두어 들이는 냉매 회수 단계; 및
    상기 오프 실내기로의 냉매 공급을 차단하는 냉매 차단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 판단 단계는,
    상기 실외기가 상기 복수개의 실내기 중 소정시간 동안 통신이 두절된 실내기를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 냉매 회수 단계는,
    상기 오프 실내기의 흡입측 단속밸브를 폐쇄한 상태에서 소정시간 동안 냉매 회수 운전을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 냉매 차단 단계는,
    상기 오프 실내기의 흡입측 단속밸브 및 토출측 단속밸브를 모두 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 냉매 차단 단계 이후에는,
    상기 오프 실내기의 흡입측 단속밸브 및 토출측 단속밸브를 모두 차단한 상태에서 공기조화기의 정상운전이 수행되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
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