KR20080089970A - 멀티형 공기조화기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 제어방법은, 정속 압축기와 인버터 압축기를 실내 부하 용량에 따라 안정적으로 운전하기 용이하도록, 본 발명은, 인버터 압축기, 상기 인버터 압축기보다 큰 용량으로 적어도 하나의 정속 압축기를 포함하고, 3상 380V 이하로 운전되는 상기 인버터 압축기 기동 후, 실내 부하 용량이 상기 인버터 압축기의 최대 운전주파수보다 높은지 판단하는 단계와, 상기 최대 운전주파수보다 상기 실내 부하 용량이 높다면, 상기 인버터 압축기를 정지시키고 상기 정속 압축기를 운전시키는 단계 및 상기 정속 압축기의 운전을 정지시키고 상기 인버터 압축기를 재 기동시키는 단계를 포함하는 멀티형 공기조화기의 제어방법을 제공하는데 있다.

정속 압축기, 인버터 압축기, 운전 주파수

Description

멀티형 공기조화기의 제어방법{Multi-type air conditioner of the controlling method}

도 1 은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기를 나타내는 구성도이다.

도 2 는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3 은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법을 나타내는 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

11, 12, 13, 14 : 실내기 21, 22 : 실외기

62 : 인버터 압축기 63 : 정속압축기

100 : 압축기 구동부 110 : 컨트롤러

본 발명은 멀티형 공기조화기의 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정속 압축기와 인버터 압축기를 실내 부하 용량에 따라 안정적으로 운전하기 용이한 멀티형 공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.

공기조화기는 방, 거실, 사무실 또는 영업 점포 등의 공간에 배치되어 공기 의 온도, 습도, 청정도 및 기류를 조절하여 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있도록 하는 장치로써, 일체형(window type)과 분리형(seperate type 또는 split type)으로 크게 구분된다.

상기한 일체형과 분리형은 기능적으로는 같지만, 일체형은 냉각과 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 설치한 것이고, 분리형은 실내측에 냉방 및 난방을 수행하는 실내기를 설치하고 실외측에 방열과 압축 기능을 수행하는 실외기를 설치한 후 서로 분리된 두 가지를 냉매 매관으로 연결시킨 것이다.

통상 하나의 실내기에 대응하여 하나의 실외기를 설치하는 것이 일반적이나, 여러 개의 방을 갖는 건물의 경우, 각 방에 설치된 실내기에 대응하도록 실외기도 여러대 구입해야 하므로, 우선 미관상 좋지 않고 비경제적이며, 각 실외기 마다 일정 면적의 공간이 확보되어야 공간 사용면에서 효율적이지 않다.

따라서, 하나의 실외기에 여러대의 실내기를 연결하여 한꺼번에 여러 개의 방을 냉방 및 난방시킬 수 있는 멀티형 공기조화기에 대한 개발이 활발이 진행되고 있다.

종래 발명의 멀티형 공기조화기는 인버터 압축기의 용량이 정속 압축기의 용량보다 작은 경우, 상기 인버터 압축기가 먼저 운전되고 실내 부하 용량이 증가하는 경우 상기 정속 압축기가 운전되어 냉방 및 난방 운전을 하게 된다.

그러나, 종래 발명에 따른 멀티형 공기조화기는 정속 압축기 운전시, 인버터 압축기 측으로 공급되는 운전 주파수가 상대적으로 작아져 인버터 압축기가 안정적 으로 운전되지 않는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 정속 압축기와 인버터 압축기를 실내 부하 용량에 따라 안정적으로 운전하기 용이한 멀티형 공기조화기의 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 멀티형 공기조화기의 제어방법은, 인버터 압축기, 상기 인버터 압축기보다 큰 용량으로 적어도 하나의 정속 압축기를 포함하고, 3상 380V 이하로 운전되는 상기 인버터 압축기 기동 후, 실내 부하 용량이 상기 인버터 압축기의 최대 운전주파수보다 높은지 판단하는 단계와, 상기 최대 운전주파수보다 상기 실내 부하 용량이 높다면, 상기 인버터 압축기를 정지시키고 상기 정속 압축기를 운전시키는 단계 및 상기 정속 압축기의 운전을 정지시키고 상기 인버터 압축기를 재 기동시키는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 멀티형 공기조화기의 제어방법을 다음의 실시예와 같이 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기를 나타내는 구성도이다.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 멀티형 공기조화기는 복수 개의 실내기(11, 12, 13, 14)와, 실내기(11, 12, 13, 14)와 연결되는 실외기(21, 22)를 포함한다.

여기서, 실내기(11, 12, 13, 14)와 실외기(21, 22)는 냉매배관을 통해 연결되며, 실외기(21, 22)는 실내기(11, 12, 13, 14) 중 적어도 어느 하나의 요구에 의해 구동되고, 실내기(11, 12, 13, 14)에서 요구되는 냉/난방 용량이 증가할수록 실 외기(21, 22)의 작동 개수 및 실외기(21, 22)에 설치된 압축기의 작동 개수가 증가된다.

여기서, 실내기(11, 12, 13, 14)는 냉매와 실내공기를 열교환시키는 실내열교환기(51)와, 실내열교환기(51) 근처에 설치되어 실내 공기를 순환시키는 실내송풍기(52)와, 냉방 시 실내열교환기(51)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 실내 팽창밸브(54)를 포함한다.

실외기(21, 22)는 실내기(11, 12, 13, 14)로부터 공급된 냉매 중 기체 냉매만을 추출하는 어큐뮬레이터(61)와, 어큐뮬레이터(61)에서 추출된 기체 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(62, 63)와, 압축기(62, 63)와 연결되어 압축된 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(65)와, 사방밸브(65)에서 공급된 냉매와 실외 공기를 열교환시키는 실외열교환기(70)를 포함한다.

여기서, 실외기(21, 22)의 압축기(62, 63)은 인버터 압축기(62)와 정속 압축기(63)를 포함하고, 인버터 압축기(62)는 냉매의 압축용량을 가변시킬 수 있는 압축기이고, 정속 압축기(63)는 냉매의 압축용량이 일정한 압축기이다.

즉, 정속 압축기(63)는 압축용량이 인버터 압축기(62)의 압축용량 크며 적어도 하나가 설치될 수 있다.

한편, 압축기(62, 63)와 사방밸브(65)를 연결하는 배관에는 오일분리기(64)가 설치되고, 오일분리기(64)는 압축기(62, 63)의 흡입측에 연결된다.

특히, 오일분리기(64)는 압축기(62, 63)에서 토출된 냉매 중 오일을 분리하고, 상기 분리된 오일은 압축기(62, 63)에 공급됨으로써, 압축기(62, 63) 내부에 적정량의 오일을 유지시킨다. 그리고, 오일분리기(64)와 압축기(62, 63)의 흡입 측 배관은 모세관(66)을 통해 연결되며, 모세관(66)을 통해 오일이 이동된다.

그리고, 실외열교환기(70)에서 토출된 냉매를 실내열교환기(51)로 안내하는 냉매배관에는 난방 시 냉매를 팽창시키는 실외 전자팽창밸브(lev, 74)와, 냉방 시 실내열교환기(51)로 이동되는 냉매를 냉각시키는 과냉각장치(80)와, 압축기(62, 63)의 온도를 하강시키기 위한 리퀴드 인젝션장치(90)가 설치된다.

여기서, 실외 전자팽창밸브(74)는 냉방 시 풀 오픈되어 실외열교환기(70)에서 응축된 냉매를 팽창시키지 않고 통과시키지만, 난방 시에는 소정 크기로 개도되어 실내열교환기(51)에서 응축된 냉매를 실외열교환기(70)로 유입되기 전에 분무상태의 액체로 팽창시킨다.

여기서, 실내 전자팽창밸브(54) 및 실외 전자팽창밸브(74)는 내부에 스텝 모터(미도시)가 구비되며, 컨트롤러(미도시)로부터 제어를 받아 동작한다.

이때, 냉방, 난방 시, 실내 전자팽창밸브(54) 및 실외 전자팽창밸브(74)의 상기 스텝 모터는 각각 상기 컨트롤러의 제어에 따라 동작한다.

도 2 는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1 및 도 2 를 참조하면, 본 발명의 멀티형 공기조화기는 인버터 압축기(62) 및 정속 압축기(63)를 구동시키는 압축기 구동부(100), 압축기 구동부(100)로 인버터 압축기(62) 및 정속 압축기(63)를 실내 부하 용량에 기초하여 운전시키는 컨트롤러(110)를 포함한다.

여기서, 압축기 구동부(100)는 냉방 및 난방 사이클로 운전되는 경우, 초기 에 인버터 압축기(62)를 운전시킨다. 즉, 압축기 구동부(100)는 정속 압축기(63)의 용량이 인버터 압축기(62) 용량에 비해 높으므로, 초기에 실내 부하 용량에 따른 냉방 및 난방 사이클 운전시 인버터 압축기(62)를 운전시킨다.

즉, 압축기 구동부(100)는 3상 380V 이하의 전압을 공급되므로 부하 용량이 낮은 인버터 압축기(62)를 초기에 운전시키고, 실내 부하 용량이 상승하는 경우 정속 압축기(63)를 운전시킨다.

컨트롤러(110)는 냉방 및 난방 사이클 운전에 대한 입력 명령에 기초하여, 압축기 구동부(100)로 인버터 압축기(62)가 운전되도록 제어신호를 인가한다.

이때, 컨트롤러(100)는 외부 입력에 따른 실내 부하 용량의 상승 여부에 기초하여 인버터 압축기(62)의 용량과 비교하고, 인버터 압축기(62)의 용량이 실내 부하 용량과 맞지 않는 경우 인버터 압축기(62)의 운전 주파수를 상승시키거나 운전 정지 되도록 압축기 구동부(100)로 제어신호를 인가한다.

여기서, 컨트롤러(110)는 인버터 압축기(62)가 운전 정지되도록 하는 경우, 압축기 구동부(100)로 정속 압축기(63)가 운전되도록 제어신호를 인가하여 정속 압축기(63)가 운전시킨다.

또한, 컨트롤러(110)는 정속 압축기(63)를 운전시킨 후, 소정 시간 경과 후에 정속 압축기(63)를 정지시키고 인버터 압축기(62)를 최소 운전주파수로 운전되도록 압축기 구동부(100)를 제어한다.

즉, 본 발명의 멀티형 공기조화기는 3상 380V 이하의 전압을 주 전원으로 사용함에 있어서 인버터 압축기 운전 후, 실내 부하 용량의 변화에 기초하여 인버터 압축기의 운전 주파수를 변경 또는 인버터 압축기를 운전 정지시키고, 인버터 압축기가 운전 정지되면 정속 압축기를 운전시키며, 인버터 압축기를 최저 운전 주파수로 재 운전시킴으로써, 실내 부하 용량의 상승에 따른 정속 압축기 운전 시 높은 전류가 공급되어, 인버터 압축기를 운전정지 시킨 후 인버터 압축기를 재 운전시켜 공급되는 전류가 낮아지는 것을 방지할 수 있다.

도 3 은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법을 나타내는 순서도이다.

도 2 및 도 3 를 참조하면, 본 발명의 멀티형 공기조화기는 냉방 및 난방 사이클로 운전시, 인버터 압축기를 운전시킨다(S100).

즉, 컨트롤러(110)는 냉방 및 난방 사이클 운전에 기초되는 명령이 외부로부터 입력되면, 초기에 인버터 압축기(62)가 운전되도록 압축기 구동부(100)로 제어신호를 인가한다.

실내 부하 용량의 상승 또는 하강에 따른 상기 인버터 압축기 용량과 비교판단한다(S110).

즉, 컨트롤러(110)는 외부 입력에 따라 실내 부하 용량의 상승 또는 하강에 기초하여, 운전되는 인버터 압축기(62)의 용량과 비교한다.

상기 실내 부하 용량이 상기 인버터 압축기 용량 보다 작은 경우, 상기 인버터 압축기를 지속적으로 운전시킨다(S120).

즉, 컨트롤러(110)는 실내 부하 용량의 변화가 인버터 압축기(62)의 용량보다 작거나 같은 경우 인버터 압축기(62)를 지속적으로 운전되도록 압축기 구동 부(100)로 제어신호를 인가하고, (S110) 단계로 리턴한다.

상기 실내 부하 용량이 상기 인버터 압축기 용량보다 큰 경우, 상기 인버터 압축기의 운전 주파수를 설정된 최대 운전 주파수와 비교한다(S130).

즉, 컨트롤러(110)는 실내 부하 용량의 변화가 인버터 압축기(62)의 용량보다 큰 경우, 인버터 압축기(62)의 운전 주파수를 압축기 구동부(100)로 요청한다.

여기서, 압축기 구동부(100)는 현재 인버터 압축기(62)의 운전 주파수를 확인하고 컨트롤러(110)로 전달한다.

컨트롤러(110)는 인버터 압축기(62)의 운전 주파수가 설정된 인버터 압축기(62)의 최대 운전 주파수와 비교한다.

상기 인버터 압축기의 운전 주파수가 상기 설정된 최대 운전 주파수가 아닌 경우, 상기 인버터 압축기의 운전 주파수를 상승시킨다(S140).

즉, 컨트롤러(110)는 인버터 압축기(62)의 운전 주파수가 상기 설정된 최대 운전 주파수가 아닌 경우, 압축기 구동부(100)로 인버터 압축기(62)의 운전 주파수를 상승시키도록 하고, (S110) 단계로 리턴한다.

상기 인버터 압축기의 운전 주파수가 상기 설정된 최대 운전 주파수 인 경우, 상기 인버터 압축기를 운전 정지시키고 정속 압축기를 운전시킨다(S150).

즉, 컨트롤러(110)는 인버터 압축기(62)의 운전 주파수가 상기 설정된 최대 운전 주파수와 실질적으로 동일한 경우, 인버터 압축기(62)의 용량 이상으로 초과되는 것을 방지하기 위해 운전 정지시키고, 인버터 압축기(62) 보다 용량이 큰 정속 압축기(63)가 운전되도록 압축기 구동부(100)로 제어신호를 인가한다.

여기서, 압축기 구동부(100)는 정속 압축기(63)를 상기 실내 부하 용량에 맞도록 운전 주파수를 공급하여 운전시킨다.

상기 정속 압축기가 운전된 후, 상기 인버터 압축기를 최저 운전 주파수로 재 운전시켜, 정상적인 냉방 및 난방 사이클로 운전한다(S160).

즉, 컨트롤러(110)는 정속 압축기(63)가 운전되도록 한 후, 인버터 압축기(62)를 최저 운전 주파수로 재 운전되도록 압축기 구동부(100)를 제어한다.

그리고, 컨트롤러(110)는 압축기 구동부(100)로 정속 압축기(63) 및 인버터 압축기(62)가 정상 운전되도록 제어한다.

본 발명의 멀티형 공기조화기는 실내 부하 용량의 상승 또는 하강에 따라 인버터 압축기의 운전 및 운전 정지를 제어함으로써, 인버터 압축기 운전 시 정속 압축기가 운전되는 경우, 인버터 압축기를 운전 정지시킨후 최소 운전 주파수로 재 운전되도록하여 정속 압축기에 공급되는 전류에 의해 순간적으로 인버터 압축기의 공급 전류가 작아지는 방지하여 냉방 및 난방 사이클 운전시 실내 부하 용량의 변동에 쉽게 대처할 수 있는 장점이 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위에 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 냉방 및 난방 운전 사이클로 운전되는 경우, 실내 부하 용량의 변동에 따라 인버터 압축기와 정속 압축기의 운전을 제어함으로써, 정속 압축기 운전에 따른 전류 공급에 의해 인버터 압축기로 공급되는 전류가 낮아지는 것을 방지하도록 인버터 압축기의 운전을 제어함으로써, 인버터 압축기의 파손을 방지하고, 냉방 및 난방 사이클 운전 중 실내 부하 용량의 변화에 대처가 쉽게 되어 사용자가 불편을 느끼지 않도록 하여 사용자가 제품을 사용하는데 상품성 및 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 인버터 압축기, 상기 인버터 압축기보다 큰 용량으로 적어도 하나의 정속 압축기를 포함하는 멀티형 공기조화기에 있어서,

   3상 380V 이하로 운전되는 상기 인버터 압축기 기동 후, 실내 부하 용량이 상기 인버터 압축기의 최대 운전주파수보다 높은지 판단하는 단계;

   상기 최대 운전주파수보다 상기 실내 부하 용량이 높다면, 상기 인버터 압축기를 정지시키고 상기 정속 압축기를 운전시키는 단계; 및

   상기 정속 압축기의 운전을 정지시키고 상기 인버터 압축기를 재 기동시키는 단계를 포함하는 멀티형 공기조화기의 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 인버터 압축기가 제1 주파수로 기동되어 상기 실내 부하 용량에 따라 상기 최대 운전주파수까지 높아지는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 제어방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 판단 결과, 상기 인버터 압축기의 최대 운전주파수가 상기 실내 부하 용량보다 낮으면 상기 인버터 압축기를 유지시키는 단계를 더 포함하는 멀티형 공기조화기의 제어방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 인버터 압축기가 재기동 되는 경우, 상기 인버터 압축기를 최저 운전주파수로 기동시키는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 제어방법.

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