KR20200134809A - 공기조화장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 제어방법은, 물이 순환하는 다수의 실내기 중 적어도 어느 하나의 실내기가 운전을 시작하는 초기기동이 수행되는 단계; 상기 운전을 시작하는 작동 실내기와 통신을 통하여, 상기 작동 실내기의 운전모드를 판단하는 단계; 상기 판단된 작동 실내기의 운전모드를 기초로, 상기 물과 실외기를 통과하는 냉매가 열교환되는 다수의 열교환기가 동일한 작동 모드로 운전되는 전용운전 여부를 결정하는 단계; 및 상기 전용운전으로 결정되면, 미리 설정된 초기 연결설정을 따라 상기 작동 실내기와 상기 다수의 열교환기를 매칭시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

공기조화장치 및 그 제어방법 {An air conditioning apparatus and control method thereof}
본 발명은 공기조화장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
공기조화장치는 소정공간의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 기기이다. 일반적으로, 상기 공기조화장치에는, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 포함되며, 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 수행하는 냉동 사이클이 구동되어, 상기 소정공간을 냉방 또는 난방 할 수 있다.
상기 소정공간은 상기 공기조화장치는 사용되는 장소에 따라, 다양하게 제안될 수 있다.
공기조화장치가 냉방 운전을 수행하는 경우, 실외기에 구비되는 실외 열교환기가 응축기로 작동하며 실내기에 구비되는 실내 열교환기가 증발기로 작동한다. 반면에, 공기조화장치가 난방 운전을 수행하는 경우, 상기 실내 열교환기가 응축기로 작동하며 상기 실외 열교환기가 증발기로 작동한다.
최근에는 환경규제 정책에 따라 공기조화장치에 사용되는 냉매의 종류와 냉매 충진량이 제한되고 있다. 또한, 냉매 누설 등으로부터 안전성을 확보하기 위하여, 상기 공기조화장치를 순환하는 냉매라인이 실내 공간으로 설치되는 것을 제한을 요구 받는다.
이와 같은 제한에 대응하기 위하여, 공기조화장치는 냉매와 소정의 유체간에 열교환을 수행하여 냉방 또는 난방을 수행하는 기술이 제안되고 있다. 일례로, 상기 소정의 유체에는 물이 포함될 수 있다.
한편, 공기조화장치는 상기 냉매와 상기 물이 열교환하는 열교환기를 다수로 구비할 수 있다. 그리고 상기 다수의 열교환기 각각은, 냉매사이클에서 증발기 또는 응축기로 작동할 수 있다. 따라서, 상기 열교환기의 작동 모드에 따라 하나의 실외기로부터 다수의 실내로 냉방과 난방을 동시에 제공할 수 있다.
한편, 다수의 열교환기의 작동 모드가 모두 동일한 운전은 “전용운전”이라 이름한다. 상기 전용운전은 상기 다수의 열교환기가 오직 증발기로 작동하거나 또는 응축기로 작동하는 경우로 이해할 수 있다. 여기서, 상기 다수의 열교환기는 정지(OFF)된 열교환기가 아니라 작동(ON)하는 열교환기를 기준으로 한다.
그리고 상기 다수의 열교환기의 작동 모드가 서로 다른 운전은 “동시운전”이라 이름한다. 상기 동시운전은 상기 다수의 열교환기 중 일부가 응축기로 작동하고, 나머지 일부가 증발기로 작동하는 경우로 이해할 수 있다.
이와 관련된 선행기술문헌으로 JP 2011530663 A가 있다.
상기 선행기술문헌에서 개시되는 공기조화장치는, 냉매와 물이 열교환하는 다수의 열교환기를 개시하고 있다.
그리고 상기 종래의 공기조화장치는, 각각의 열교환기가 증발기 또는 응축기로 작동하도록 냉매유로에 연결되는 두 개의 사방밸브가 구비된다. 즉, 상기 종래의 공기조화장치는 상기 사방밸브의 제어를 통하여 상기 열교환기의 작동 모드를 결정한다.
그러나, 상기 종래의 공기조화장치는 아래와 같은 문제가 있다.
첫째, 열교환기의 작동 모드가 지정되어 있는 문제가 있다. 즉, 증발기로 작동하는 열교환기와 응축기로 작동하는 열교환기가 고정되어 있는 문제가 있다. 이에 의하면, 상기 동시운전으로 운전되는 경우 열교환기 별로 부하 차이가 발생하여 실내의 난방 약화 또는 냉방 약화 현상이 발생될 수 있다.
둘째, 열교환기의 작동 모드가 전환되는 경우, 압축기의 운전주파수가 상승과 하강을 반복하게 되어 사이클이 불안정해지는 사이클 헌팅 현상을 야기하는 문제가 있다.
셋째, 열교환기의 작동 모드를 전환하기 위해 사방밸브의 전환 동작을 수행하는 경우 상기 열교환기를 출입하는 냉매의 압력이 급격하게 변화하는 문제가 있다.
넷째, 상기 열교환기의 작동 모드를 전환할 때 발생되는 냉매의 압력 차가 상대적으로 매우 크기 때문에, 상기 열교환기의 작동 모드 전환시 큰 소음을 발생시키는 문제가 있다.
다섯째, 상기 사방밸브의 원활한 전환을 위해, 상기 냉매의 압력 차를 최소화시키려면 압축기의 운전주파수(Hz)를 감소시키거나, 상기 압축기를 정지시켜야 하는 문제가 있다.
여섯째, 상기 압축기의 정지 또는 운전주파수 감소는, 기존에 제공되는 냉방 또는 난방을 정상적으로 유지해야 하는 다른 실내기에 냉방 약화 또는 난방 약화를 발생시키는 문제가 있다. 결국, 공기조화장치의 성능을 감소시키고 재실자의 쾌적감을 감소시키는 문제가 있다.
일곱째, 열교환기의 작동 모드 전환시, 사이클 성능을 유지시키기 위한 실내기 매칭 방법이 제공되지 않는 문제가 있다. 즉, 열교환기의 작동 모드 전환시 열교환기의 부하 차이를 최소화하지 못하는 문제가 있다. 또한, 냉방 성능 및 난방 성능을 일정하게 유지시킬 수 있도록 물이 순환하는 열교환기와 실내기의 매칭(또는 연결)이 제공되지 못하는 문제가 있다.
여덟째, 실내기의 운전이 정지되거나 일시적으로 다른 모드로 전환되는 경우, 열교환기의 빈번한 작동 모드 전환이 발생하여 불필요한 전력소모가 발생하는 문제가 있다. 결국, 실내에 효율적인 냉난방을 제공하기 어려운 문제가 있다.
JP2011530663 A, air conditioning plant
본 발명은 상기한 문제점을 해결할 수 있는 공기조화장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 다수의 실내로 제공되는 냉방 또는 난방 성능을 유지하면서 열교환기의 작동 모드 전환을 수행할 수 있는 공기조화장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 열교환기의 작동 모드가 다수의 실내기의 가변적인 운전에 대응하여 사이클의 효율을 유지할 수 있도록 용이하게 응축기 또는 증발기로 전환할 수 있는 공기조화장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 열교환기의 작동 모드 전환시 압축기의 운전주파수가 소정의 운전 레벨로 유지되는 공기조화장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 실내기의 운전모드 전환시 각각의 열교환기에 걸리는 부하의 균형을 맞출 수 있는 공기조화장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 다수의 실내기의 운전모드 변경에 대응하여, 최적의 냉난방 성능을 유지할 수 있도록 다수의 열교환기와 다수의 실내기를 매칭(또는 연결)시키는 공기조화장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 실내기의 운전이 정지되거나 일시적으로 다른 모드로 전환되는 경우 실내 환경을 고려하여 열교환기의 작동을 제어함으로써 불필요한 전력소모를 방지하고, 실내에 효율적으로 냉난방을 제공할 수 있는 공기조화장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치는, 다수의 실내기를 순환하는 물과 실외기를 순환하는 냉매가 열교환하는 다수의 열교환기; 상기 실외기의 고압기관으로부터 각각의 열교환기로 연결되는 고압가이드관; 상기 실외기의 저압기관으로부터 상기 고압가이드관에 합지되도록 연장되는 저압가이드관; 상기 실외기의 액관으로부터 상기 각각의 열교환기로 연장되는 액가이드관; 및 상기 다수의 실내기와 상기 다수의 열교환기를 매칭하여, 상기 물이 열교환기의 작동 모드에 따라 매칭된 실내기로 순환하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 다수의 실내기와 통신을 통하여 상기 각각의 열교환기의 작동 모드를 증발기 또는 응축기로 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 작동 실내기의 운전모드에 따라, 상기 다수의 열교환기의 작동 모드를 증발기 및 응축기 중 적어도 어느 하나로 선택할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 다수의 실내기 중 적어도 어느 하나의 실내기가 운전을 시작하는 초기기동에서, 작동 실내기가 연결되는 상기 다수의 열교환기 간의 부하가 균등하도록 상기 매칭을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 초기기동에서 상기 작동 실내기의 용량이 균등하게 분배되도록 상기 다수의 열교환기와 매칭시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 초기기동에서, 상기 다수의 실내기의 용량을 오름차순으로 정렬한 후 상기 정렬된 실내기를 상기 다수의 열교환기에 순차적으로 매칭되도록 규정하는 초기 연결설정을 따라 상기 매칭을 수행할 수 있다.
또한, 상기 각각의 열교환기는, 동일한 크기로 구비될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 초기기동 이후 실내기의 운전모드 변경에 의해 상기 열교환기의 작동 모드를 전환하는 전환기동에서, 상기 각각의 열교환기 별로 연결된 작동 실내기의 수에 카운트할 수 있다.
또한, 상기 운전모드 변경은, 작동 실내기가 오프(OFF) 또는 기존의 오프된 실내기가 운전을 추가적으로 시작하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 카운트된 작동 실내기의 수가 적은 열교환기의 작동 모드를 전환시킬 수 있다.
또한, 상기 물이 순환하도록 상기 다수의 열교환기로부터 상기 다수의 실내기의 입구로 연장되는 배출배관; 상기 다수의 실내기의 출구로부터 상기 다수의 열교환로 연장되는 유입배관; 상기 유입배관에 설치되어 상기 다수의 열교환기로 물이 제공되도록 압력을 제공하는 펌프; 상기 배출배관에 설치되어 각각의 실내기로 유입되는 물의 유동을 제어하는 개폐밸브; 및 상기 유입배관에 설치되어 상기 각각의 실내기로부터 배출되는 물의 유동을 제어하는 유로가이드밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 개폐밸브와 상기 유로가이드밸브를 개폐 동작을 제어함으로써 상기 물의 유동 방향을 설정할 수 있다.
또한, 상기 고압가이드관에 설치되는 고압밸브; 상기 저압가이드관에 설치되는 저압밸브; 및 상기 액가이드관에 설치되는 유량밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 고압밸브, 상기 저압밸브 및 상기 유량밸브의 개폐 동작을 제어함으로써 상기 냉매의 유동 방향을 설정할 수 있다.
또한, 상기 실외기는, 상기 냉매를 압축하는 압축기; 및 상기 냉매가 외기와 열교환하는 실외 열교환기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고압가이드관으로부터 분기되어 상기 저압가이드관으로 연장되는 평압배관; 및 상기 평압배관에 설치되어 상기 고압가이드관과 상기 저압가이드관의 냉매 압력 차를 조절하는 평압밸브를 더 포함할 수 있다.
또 다른 관점에서, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 제어방법은, 물이 순환하는 다수의 실내기 중 적어도 어느 하나의 실내기가 운전을 시작하는 초기기동이 수행되는 단계; 상기 운전을 시작하는 작동 실내기와 통신을 통하여, 상기 작동 실내기의 운전모드를 판단하는 단계; 상기 판단된 작동 실내기의 운전모드를 기초로, 상기 물과 실외기를 통과하는 냉매가 열교환되는 다수의 열교환기가 동일한 작동 모드로 운전되는 전용운전 여부를 결정하는 단계; 및 상기 전용운전으로 결정되면, 미리 설정된 초기 연결설정을 따라 상기 작동 실내기와 상기 다수의 열교환기를 매칭시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 초기 연결설정은, 상기 다수의 열교환기로 연결되는 상기 작동 실내기의 용량이 균등하게 분배되도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 초기 연결설정은, 상기 작동 실내기의 용량을 오름차순으로 정렬한 후 상기 정렬된 실내기를 상기 다수의 열교환기에 순차적으로 매칭되도록 설정할 수 있다.
또한, 상기 전용운전 여부를 결정하는 단계에서 상기 다수의 열교환기가 서로 다른 작동모드로 운전되는 동시운전으로 결정되면, 상기 통신이 최초로 수신된 작동 실내기의 운전모드를 판단하는 단계; 상기 초기 연결설정에 따라, 상기 최초로 수신된 작동 실내기와 상기 다수의 열교환기 중 어느 하나의 열교환기를 매칭시키는 단계; 및 상기 작동 실내기 중 나머지 실내기와 상기 다수의 열교환기를 매칭시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 작동 실내기 중 나머지 실내기와 상기 다수의 열교환기를 매칭시키는 단계는, 상기 나머지 실내기 중 상기 최초로 수신된 작동 실내기와 동일한 운전모드로 판단된 실내기를, 상기 최초로 수신된 작동 실내기와 매칭된 열교환기로 매칭시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 나머지 실내기 중 상기 최초로 수신된 작동 실내기와 다른 운전모드로 판단된 실내기는, 상기 다수의 열교환기 중 미 매칭된 열교환기로 매칭시킬 수 있다.
또한, 상기 초기기동 이후 상기 작동 실내기의 변경에 의해 상기 열교환기의 작동 모드를 전환하는 전환기동을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 작동 실내기의 변경은, 상기 작동 실내기가 오프(OFF), 상기 작동 실내기의 운전모드가 변경 및 기존의 오프된 실내기가 추가 작동하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전환기동을 수행하는 단계는, 현재 열교환기가 상기 전용운전 수행 여부를 판단하는 단계; 현재 열교환기가 상기 전용운전을 수행하면, 현재 각각의 열교환기 별로 매칭된 작동 실내기의 수를 카운트하는 단계; 상기 카운트된 작동 실내기의 수가 적은 열교환기를 전환열교환기로 결정하는 단계; 및 상기 결정된 전환열교환기의 작동모드를 응축기 또는 증발기로 전환시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전환기동을 수행하는 단계는, 현재 열교환기가 상기 전용운전을 수행하지 않으면, 상기 오프된 실내기가 추가 작동하는지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오프된 실내기가 추가 작동하는 경우, 상기 추가된 실내기의 운전모드와 동일 운전모드로 작동하는 열교환기에 상기 추가된 실내기를 매칭시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오프된 실내기가 추가 작동하지 않으면, 현재 열교환기와 작동 실내기의 매칭 상태를 유지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 현재 열교환기에 매칭된 작동 실내기의 수가 미리 설정된 최대값을 초과하면, 상기 초기 연결설정에 따라 상기 작동 실내기와 상기 다수의 열교환기를 매칭시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명을 따르면, 다수의 실내에 제공되는 냉방 또는 난방 약화 없이 열교환기의 작동 모드를 전환할 수 있으므로 재실자의 쾌적감을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 압축기의 운전을 가변할 필요 없이 열교환기의 작동 모드를 전환할 수 있으므로 불필요한 전력소모가 감소되는 장점이 있다.
또한, 다수의 실내기가 운전모드를 변경하는 경우에 대응하여 최적의 사이클 효율을 제공하도록 실내기와 열교환기가 연결되는 장점이 있다.
또한, 열교환기의 작동 모드 전환을 위해 압축기의 운전주파수를 감소하거나 전체 시스템을 정지할 필요가 없기 때문에 실내의 냉방 또는 난방이 연속적으로 설정 수준 이상을 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 열교환기의 전환 작동시 압축기의 사이클 헌팅이 최소화되는 장점이 있다.
또한, 다수의 실내기가 운전모드를 전환하는 경우 각각의 열교환기에 걸리는 부하가 균형을 이루도록 제공되어 냉매와 물 간의 열교환 성능을 유지 및 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치를 보여주는 개략도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 구성을 보여주는 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 초기기동시 실내기와 열교환기의 매칭을 위한 제어방법을 보여주는 플로우 차트
도 4는 도 3의 초기 연결설정을 예시적으로 보여주는 개략도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 초기기동시 전용운전에서 실내기와 열교환기의 매칭을 예시적으로 보여주는 개략도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 초기기동시 동시운전에서 실내기와 열교환기의 매칭을 예시적으로 보여주는 개략도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 전환기동시 실내기와 열교환기의 매칭을 위한 제어방법을 보여주는 플로우 차트
도 8a 및 도 8b는, 본 발명의 실시예에 따른 전용운전에서 동시운전으로 전환기동시, 실내기와 열교환기의 매칭을 예시적으로 보여주는 개략도
도 9a 및 도 9b는, 본 발명의 실시예에 따른 동시운전 중 냉방 또는 난방모드로 운전하는 실내기가 추가되는 경우, 실내기와 열교환기의 매칭을 예시적으로 보여주는 개략도
도 10a 및 도 10b는, 본 발명의 실시예에 따른 동시운전에서 전용운전으로 전환기동시, 실내기와 열교환기의 매칭을 예시적으로 보여주는 개략도
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치를 보여주는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치(1)는, 실외기(10), 실내기(50), 상기 실외기(10)를 순환하는 냉매와 상기 실내기(50)를 순환하는 물이 열교환하는 열교환장치(100)를 포함할 수 있다
상기 열교환장치(100)는 냉각수와 냉매가 열교환하는 열교환기(101,102) 및 냉매 유동을 제어하는 절환유닛(R)을 포함할 수 있다. 상기 절환유닛(R)은 상기 열교환기(101,102)와 상기 실외기(10)를 연결할 수 있다.(도 2참고)
여기서, 상기 실외기(10)는 냉난방 동시형 실외기를 포함할 수 있다.
그리고 상기 절환유닛(R)은, 구비되는 밸브의 작동에 의하여 냉매의 유동 방향을 전환할 수 있다. 또한, 상기 절환유닛(R)은, 상기 밸브의 작동에 의하여 냉매의 유량을 조절할 수 있다.
상기 실외기(10)와 상기 열교환장치(100)는, 제 1 유체에 의하여 유동적으로 연결될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 유체에는 냉매를 포함할 수 있다.
상기 냉매는 상기 열교환장치(100)에 구비되는 냉매 유로 및 상기 실외기(10)를 순환하도록 유동할 수 있다.
상기 실외기(10)는, 압축기(11) 및 실외 열교환기(15)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 실외 열교환기(15)의 일측에는 실외 팬(16)이 구비될 수 있다.
상기 실외 팬(16)은 외기를 실외 열교환기(15)측으로 불어줄 수 있다. 상기 실외 팬(16)의 구동에 의하여, 외기와 실외 열교환기(15)의 냉매 간에 열교환이 이루어질 수 있다.
또한, 상기 실외기(10)는 메인 팽창밸브(18, EEV)를 더 포함할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는, 상기 실외기(10)와 상기 열교환장치(100)를 연결하는 3개의 배관(20,25,27)을 더 포함할 수 있다.
상기 3개의 배관(20,25,27)에는, 고압의 기상냉매가 유동하는 고압기관(20)과, 저압의 기상냉매가 유동하는 저압기관(25) 및 액 냉매가 유동하는 액관(27)을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 고압기관(20)은 압축기(11)의 토출 측과 연결될 수 있다. 그리고 상기 저압기관(25)은 압축기(11)의 흡입 측과 연결될 수 있다. 또한, 상기 액관(27)은 실외 열교환기(15)와 연결될 수 있다.
즉, 상기 실외기(10)와 상기 열교환장치(100)는, "3배관 연결구조"를 가질 수 있다. 그리고, 상기 냉매는 상기 3개의 배관(20,25,27)을 통하여 상기 실외기(10)와 상기 열교환장치(100)를 순환할 수 있다.
상기 열교환장치(100)와 실내기(50)는 제 2 유체에 의하여 유동적으로 연결될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 유체는 물을 포함할 수 있다.
상기 물은 상기 열교환장치(100)에 구비되는 물 유로 및 상기 실내기(50)를 유동하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 열교환기(101,102)는, 냉매 유로 및 물 유로가 서로 열교환을 이루도록 구비될 수 있다. 일례로, 상기 열교환기(101,102)는 물과 냉매 간에 열교환이 이루어질 수 있는 판형 열교환기를 포함할 수 있다.
상기 실내기(50)는 다수의 실내기(51,52,53,54)를 포함할 수 있다.
상기 다수의 실내기(50)는, 각각, 실내 공기와 물이 열교환하는 실내 열교환기(미도시) 및 상기 실내 열교환기의 일측에서 송풍을 제공하는 실내 팬(미도시)을 포함할 수 있다.
그리고 상기 공기조화장치(1)는 상기 실내기(50) 및 상기 열교환장치(100)를 순환하도록 유동하는 물을 가이드하는 수배관(30,40)을 더 포함할 수 있다. 상기 수배관(30,40)은 물의 순환사이클(W, 도 2 참고)을 형성할 수 있다.
상기 수배관(30,40)은, 상기 열교환장치(100)와 상기 실내기(50)의 일측을 연결하는 배출배관(30) 및 상기 열교환장치(100)와 상기 실내기(50)의 타측을 연결하는 유입배관(40)을 포함할 수 있다.
상기 유입배관(40)은 상기 실내기(50)의 출구와 연결되어 상기 실내기(50)를 통과한 물을 상기 열교환장치(100)로 가이드 할 수 있다.
상기 배출배관(30)은 상기 실내기(50)의 입구와 연결되어 상기 열교환장치(100)로부터 배출되는 물을 상기 실내기(50)로 가이드할 수 있다.
즉, 상기 물은, 상기 수배관(30,40)을 통하여 상기 열교환장치(100)와 상기 실내기(50)를 순환할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 실외기(10) 및 상기 열교환장치(100)를 순환하는 냉매와, 상기 열교환장치(100) 및 상기 실내기(50)를 순환하는 물은, 상기 열교환장치(100)에 구비되는 열교환기(101,102)를 통하여 열교환 할 수 있다.
그리고 상기 열교환에 의하여, 냉각 또는 가열된 물은 상기 실내기(50)에 구비되는 실내 열교환기(미도시)와 열교환 하여 실내 공간의 냉방 또는 난방을 수행할 수 있다.
일례로, 냉방모드로 운전되는 실내기(50)에는, 상기 냉매로부터 열을 방출한 냉각된 물이 순환할 수 있다. 그리고, 난방모드로 운전되는 실내기(50)에는, 상기 냉매로부터 열을 흡수한 가열된 물이 순환할 수 있다. 이에 의하면, 상기 실내 팬에 의하여 흡입된 실내 공기는 냉각 또는 가열되어 다시 실내로 배출될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2을 참조하여, 열교환장치(100)와 실내기(50)를 순환하는 물순환사이클(W) 및 상기 열교환장치(100)에 대해 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 상기 열교환장치(100)는 상기 제 1 유체와 상기 제 2 유체가 열교환하는 열교환기(101,102)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제 1 유체는 냉매를 포함하며, 상기 제 2 유체는 물을 포함한다.
그리고 상기 열교환기(101,102)는 실내기(50)로 냉방과 난방을 동시에 제공할 수 있도록 다수로 구비될 수 있다. 일례로, 상기 열교환기(101,102)는 제 1 열교환기(101) 및 제 2 열교환기(102)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 열교환기(101) 및 제 2 열교환기(102)는, 크기와 용량이 동일하게 구비될 수 있다.
이하에서는 선택적으로 작동모드를 전환할 수 있는 열교환기(101,102)에 대한 이해를 돕기 위하여, 상기 열교환기(101,102)가 2개로 구비되는 경우를 기준으로 설명하도록 한다.
다만, 상기 열교환기(101,102)의 수는 이에 한정되지 않는다.
따라서, 상기 물은, 냉방 또는 난방모드로 운전하는 실내기에 따라, 상기 제 1 열교환기(101) 또는 상기 제 2 열교환기(102)로 선택적으로 유입되어 냉매와 열교환 할 수 있다.
그리고 상기 열교환기(101,102)는 판형 열교환기를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 열교환기(101,102)는 냉매가 유동하는 유로와 물이 유동하는 유로가 교번하여 적층하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 열교환장치(100)는 상기 열교환기(101,102)와 실외기(10)를 연결하는 절환유닛(R)을 더 포함할 수 있다.
상기 절환유닛(R)은 상기 제 1 열교환기(101)와 상기 제 2 열교환기(102)를 순환하는 냉매의 유동 방향과 유량을 제어할 수 있다. 상기 절환유닛(R)에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
상기 실내기(50)는 다수로 구비될 수 있다. 일례로, 상기 실내기(50)는 제 1 실내기(51), 제 2 실내기(52), 제 3 실내기(53) 및 제 4 실내기(54)를 포함할 수 있다. 물론, 상기 실내기(50)의 수는 이에 한정되지 않는다.
상술한 바와 같이, 상기 실내기(50)와 상기 열교환장치(100)는 물이 유동하는 수배관(30,40)에 의해 연결될 수 있다. 그리고 상기 수배관(30,40)은 실내기(50)와 열교환장치(100)를 순환하는 물순환사이클(W)을 형성할 수 있다. 즉, 상기 물은 상기 수배관(30,40)을 통하여 상기 열교환기(101,102)와 상기 실내기(50)를 유동할 수 있다.
상세히, 상기 수배관(30,40)은, 상기 열교환기(101,102)로 물이 유입되도록 가이드하는 유입배관(41,45) 및 상기 열교환기(101,102)로부터 배출되는 물을 가이드하는 배출배관(31,35)을 포함할 수 있다.
상기 유입배관(41,45)은 상기 실내기(50)를 통과한 물이 상기 열교환기(101,102)로 유동하도록 가이드할 수 있다. 그리고 상기 배출배관(31,35)은 상기 열교환기(101,102)를 통과한 물이 상기 실내기(50)로 유동하도록 가이드할 수 있다.
상기 유입배관(41,45)은 상기 제 1 열교환기(101)로 물을 가이드하는 제 1 유입배관(41) 및 상기 제 2 열교환기(102)로 물을 가이드하는 제 2 유입배관(45)을 포함할 수 있다.
상기 배출배관(31,35)은 상기 제 1 열교환기(101)를 통과한 물을 실내기(50)로 가이드하는 제 1 배출배관(31) 및 상기 제 2 열교환기(102)를 통과한 물을 실내기(50)로 가이드하는 제 2 배출배관(45)을 포함할 수 있다.
보다 상세히, 상기 제 1 유입배관(41)은 상기 제 1 열교환기(101)의 물 입구로 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 1 배출배관(31)은 상기 제 1 열교환기(101)의 물 출구로부터 연장될 수 있다.
마찬자기로, 상기 제 2 유입배관(45)은 상기 제 2 열교환기(102)의 물입구로 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 2 배출배관(35)은 상기 제 2 열교환기(102)의 물 출구로부터 연장될 수 있다.
그리고 상기 배출배관(31,35)은 상기 열교환기(101,102)의 물 출구로부터 실내기(51,52,53,54)를 향하여 연장될 수 있다.
따라서, 상기 유입배관(41,45)으로부터 상기 열교환기(101,102)의 물 입구로 유입된 물은, 냉매와 열교환한 후 열교환기(101,102)의 물 출구를 통해 상기 배출배관(31,35)으로 유입될 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 유입배관(41,45)에 설치되는 펌프(42,46)를 더 포함할 수 있다.
상기 펌프(42,46)는 상기 유입배관(41,45)의 물이 상기 열교환기(101,102)로 향하도록 압력을 제공할 수 있다. 즉, 상기 펌프(42,46)는 제 2 유체의 유동 방향을 설정하도록 상기 수배관에 설치될 수 있다.
상기 펌프(42,46)는 상기 제 1 유입배관(41)에 설치되는 제 1 펌프(42) 및 상기 제 2 유입배관(45)에 설치되는 제 2 펌프(46)를 포함할 수 있다.
상기 펌프(42,46)는 물의 유동을 강제할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 펌프(42)가 구동하면, 실내기(50)와 제 1 열교환기(101)를 물이 순환할 수 있다.
즉, 상기 제 1 펌프(42)는, 제 1 유입배관(41), 제 1 열교환기(101), 제 1 배출배관(31), 실내유입관(51a), 실내기(51,52,53,54) 및 실내배출관(51b)을 통한 물의 순환을 제공할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 유입배관(41,45)으로부터 분기되는 배관에 설치되는, 물공급밸브(44a,48a) 및 릴리프(relief)밸브(44b,48b)를 더 포함할 수 있다.
상기 물공급밸브(44a,48a)는 개폐동작을 통하여 상기 유입배관(41,45)으로 물을 제공하거나 제한할 수 있다.
그리고 상기 물공급밸브(44a,48a)는, 상기 제 1 유입배관(41)으로 물을 제공하도록 개폐되는 제 1 물공급밸브(44a) 및 상기 제 2 유입배관(45)으로 물을 제공하도록 개폐되는 제 2 물공급밸브(48a)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 릴리프밸브(44b,48b)는 개폐동작을 통해 상기 수배관 내부의 압력이 설계 압력을 초과하는 비상시에 압력을 분출하도록 구비될 수 있다. 상기 릴리프밸브(44b,48b)는 안전밸브로 이름할 수도 있다.
상기 릴리프밸브(44b,48b)는, 상기 제 1 유입배관(41)으로 연결되는 배관에 설치되는 제 1 릴리프밸브(44b) 및 상기 제 2 유입배관(45)으로 연결되는 배관에 설치되는 제 2 릴리프밸브(48b)를 포함할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 유입배관(41,45)에 설치되는 수배관 스트레이너(43,47) 및 유입센서(41b,45b)을 더 포함할 수 있다.
상기 수배관 스트레이너(43,47)는 상기 수배관을 유동하는 물 속의 노폐물을 여과하기 위해 구비될 수 있다. 일례로, 상기 수배관 스트레이너(43,47)는 금속망으로 형성될 수 있다.
상기 수배관 스트레이너(43,47)는 상기 제 1 유입배관(41)에 설치되는 스트레이너(41) 및 상기 제 2 유입배관(45)에 설치되는 스트레이너(47)를 포함할 수 있다.
상기 수배관 스트레이너(43,47)는 상기 펌프(42,47)의 입구 측에 위치할 수 있다.
상기 유입센서(41b,45b)는 상기 유입배관(41,45)을 유동하는 물의 상태를 감지할 수 있다. 일례로, 상기 유입센서(41b,45b)는 온도 및 압력을 감지하는 센서로 구비될 수 있다.
상기 유입센서(41b,45b)는 상기 제 1 유입배관(41)에 설치되는 제 1 유입센서(41b) 및 상기 제 2 유입배관(45)에 설치되는 제 2 유입센서(45b)를 포함할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 배출배관(31,35)에 설치하는 퍼지밸브(31c,35c)를 더 포함할 수 있다.
상세히, 상기 퍼지밸브(31c,35c)는 상기 제 1 배출배관(31)에 설치하는 제 1 퍼지밸브(31c) 및 상기 제 2 배출배관(35)에 설치하는 제 2 퍼지밸브(35c)를 포함할 있다.
상기 퍼지밸브(31c,35c)는 개폐동작에 의하여 수배관 내부의 공기를 외부로 배출시킬 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 배출배관(31,35)에 설치하는 온도센서(31b,35b)를 더 포함할 수 있다.
상기 온도센서(31b,35b)는 냉매와 열교환된 물의 상태를 감지할 수 있다. 일례로, 상기 온도센서(31b,35b)는 서미스터 온도센서를 포함할 수 있다.
상기 온도센서(31b,35b)는 제 1 배출배관(31)에 설치되는 제 1 온도센서(31b) 및 제 2 배출배관(35)에 설치되는 제 2 온도센서(35b)를 포함할 수 있다.
상기 배출배관(31,35)은 다수의 실내기(51,52,53,54)의 각각의 유입 측으로 분기되어 연장될 수 있다.
즉, 상기 배출배관(31,35)의 일측 단부에는 각각의 실내기(51,52,53,54)로 분기되는 분지점(31a)을 형성할 수 있다. 상기 배출배관(31,35)은 상기 분지점(31a)으로부터 분기되어 상기 각각의 실내기(51,52,53,54)의 입구에 결합되는 실내 유입관(51a)으로 연장될 수 있다.
즉, 상기 수배관은 실내기(51,52,53,54)의 입구에 결합되는 실내 유입관(51a)을 더 포함할 수 있다.
상기 실내 유입관(51a)은 상기 제 1 실내기(51)의 입구에 결합되는 제 1 실내 유입관(51a), 상기 제 2 실내기(52)의 입구에 결합되는 제 2 실내 유입관, 상기 제 3 실내기(53)의 입구에 결합되는 제 3 실내 유입관 및 상기 제 4 실내기(54)의 입구에 결합되는 제 4 실내 유입관을 포함할 수 있다.
상기 제 1 배출배관(31)은, 상기 각각의 실내 유입관(51a)으로 분기되는 제 1 분지점(31a)을 형성할 수 있다. 상기 제 2 배출배관(35)은 상기 각각의 실내 유입관(51a)으로 분기되는 제 2 분지점(35a)을 형성할 수 있다.
즉, 상기 제 1 분지점(31a)으로부터 분기되어 연장되는 제 1 배출배관(31)과 상기 제 2 분지점(35a)으로부터 분기되어 연장되는 제 2 배출배관(35)은, 상기 각각의 실내 유입관(51a)에서 합지될 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 실내기(50)로 유입되는 물의 유량을 조절하기 위한 개폐밸브(32,36)를 더 포함할 수 있다.
상기 개폐밸브(32,36)는 개폐 동작을 통하여 상기 실내 유입관(51a)으로 유입되는 물의 유량과 유동을 제한할 수 있다.
즉, 상기 개폐밸브(32,36)는 상기 제 1 배출배관(31)에 설치되는 제 1 개폐밸브(32) 및 상기 제 2 배출배관(35)에 설치되는 제 2 개폐밸브(36)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 개폐밸브(32)는 상기 제 1 분지점(31a)으로부터 분기되어 상기 각각의 실내 유입관(51a)으로 연장되는 배관에 설치할 수 있다.
즉, 상기 제 1 개폐밸브(32)는 제 1 분지점(31a)으로부터 분기되는 배관 마다 각각 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 개폐밸브(32)는 상기 실내기(50)의 수에 대응되는 수로 구비될 수 있다.
일례로, 상기 제 1 개폐밸브(32)는, 제 1 실내기(51)로 연결되는 배관에 설치되는 밸브(32a), 제 2 실내기(52)로 연결되는 배관에 설치되는 밸브(32b), 제 3 실내기(53)로 연결되는 배관에 설치되는 밸브(32c) 및 제 4 실내기(54)로 연결되는 배관에 설치되는 밸브(32d)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 개폐밸브(36)는 상기 제 2 분지점(35a)으로부터 분기되어 상기 각각의 실내 유입관(51a)으로 연장되는 배관에 설치하라 수 있다.
즉, 상기 제 2 개폐밸브(36)는 제 2 분지점(35a)으로부터 분기되는 배관 마다 각각 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제 2 개폐밸브(36)는 상기 실내기(50)의 수에 대응되는 수로 구비될 수 있다.
일례로, 상기 제 2 개폐밸브(36)는, 제 1 실내기(51)로 연결되는 배관에 설치되는 밸브(36a), 제 2 실내기(52)로 연결되는 배관에 설치되는 밸브(36b), 제 3 실내기(53)로 연결되는 배관에 설치되는 밸브(36c) 및 제 4 실내기(54)로 연결되는 배관에 설치되는 밸브(36d)를 포함할 수 있다.
상기 수배관은 상기 실내기(51,52,53,54)의 출구에 결합되는 실내 배출관(51b)을 더 포함할 수 있다.
상기 실내 배출관(51b)은 상기 제 1 실내기(51)의 출구에 결합되는 제 1 실내 배출관(51b), 상기 제 2 실내기(52)의 출구에 결합되는 제 2 실내 배출관, 상기 제 3 실내기(53)의 출구에 결합되는 제 3 실내 배출관 및 상기 제 4 실내기(54)의 출구에 결합되는 제 4 실내 배출관을 포함할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 실내 배출관(51b)에 설치되는 검출센서(51c)를 더 포함할 수 있다.
상기 검출센서(51c)는 상기 실내 배출관(51b)을 유동하는 물의 상태를 감지할 수 있다. 일례로, 상기 검출센서(51c)는 상기 물의 온도와 압력을 감지하는 센서로 구비될 수 있다.
상기 검출센서(51c)는 상기 제 1 실내 배출관(51b)에 설치되는 제 1 검출센서(51c), 상기 제 2 실내 배출관에 설치되는 제 2 검출센서, 상기 제 3 실내 배출관에 설치되는 제 3 검출센서 및 상기 제 4 실내 배출관에 설치되는 제 4 검출센서를 포함할 수 있다.
그리고 상기 공기조화장치(1)는 상기 실내 배출관(51b)이 결합되는 유로가이드밸브(49)를 더 포함할 수 있다.
상기 유로가이드밸브(49)는 개폐 동작을 통하여 상기 실내기(50)를 통과한 물의 유동 방향을 제어할 수 있다. 즉, 상기 유로가이드밸브(49)는 물의 유동 방향을 전환하도록 제어할 수 있다.
일례로, 상기 유로가이드밸브(49)는 삼방밸브를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 유로가이드밸브(49)는, 상기 제 1 실내 배출관(51b)에 설치되는 제 1 유로가이드밸브(49a), 상기 제 2 실내 배출관에 설치되는 제 2 유로가이드밸브(49b), 상기 제 3 실내 배출관에 설치되는 제 3 유로가이드밸브(49c) 및 상기 제 4 실내 배출관에 설치되는 제 4 유로가이드밸브(49d)를 포함할 수 있다.
상기 유로가이드밸브(49)는. 상기 유입배관(41,45)으로부터 분기되어 각각의 실내기(51,52,53,54)로 연장되는 배관이 각각의 실내 배출관(51b)과 연결되는 합지점에 위치할 수 있다.
상세히, 상기 유로가이드밸브(49)의 제 1 포트에는 상기 실내 배출관(51b)이 결합되며, 제 2 포트에는 상기 제 1 유입배관(41)으로부터 분기되어 연장되는 배관이 결합되고, 제 3 포트에는 상기 제 2 유입배관(45)으로부터 분기되어 연장되는 배관이 결합될 수 있다.
따라서, 상기 유로가이드밸브(49)의 개폐동작에 의해, 상기 실내기(51,52,53,54)를 통과한 물은 냉방 또는 난방모드에 따라 작동하는 제 1 열교환기(101) 또는 제 2 열교환기(102)로 유동할 수 있다.
즉, 상기 유로가이드밸브(49)는 상기 유입배관(41,45)에 설치되어 각각의 실내기(51,52,53,54)의 출구로부터 배출되는 물의 유동을 제어할 수 있다.
상기 유입배관(41,45)은 각각의 실내기(51,52,53,54)로 분기되는 분지점(41a,45a)를 형성할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 유입배관(41)은 각각의 실내기(51,52,53,54)로 분기되는 제 1 분지점(41a)을 형성할 수 있다.
즉, 상기 제 1 유입배관(41)은 상기 제 1 분지점(41a)으로부터 분기되어 각각의 실내기(51,52,53,54)를 향하여 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 1 분지점(41a)으로부터 분기되어 연장되는 제 1 유입배관(41)은 상기 유로가이드밸브(49)에 결합할 수 있다.
상기 제 2 유입배관(45)은 각각의 실내기(51,52,53,54)로 분기되는 제 2 분지점(45a)을 형성할 수 있다.
즉, 상기 제 2 유입배관(45)은 상기 제 2 분지점(45a)으로부터 분기되어 각각의 실내기(51,52,53,54)를 향하여 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 2 분지점(45a)으로부터 분기되어 연장되는 제 2 유입배관(45)은 상기 유로가이드밸브(49)에 결합할 수 있다.
한편, 상기 유입배관(41,45)이 형성하는 분지점(41a,45a)는 “유입배관분지점”으로 이름할 수 있다. 그리고 상기 배출배관(31,35)이 형성하는 분지점(31a,35a)은 “배출배관분지점”으로 이름할 수 있다.
한편, 상기 열교환장치(100)는 상기 제 1 열교환기(101)와 상기 제 2 열교환기(102)를 출입하는 냉매의 유동 방향과 유량을 조절하기 위한 절환유닛(R)을 포함할 수 있다.
상세히, 상기 절환유닛(R)은 상기 열교환기(101,102)의 일측에 결합되는 냉매관(110,115) 및 상기 열교환기(101,102)의 타측에 결합되는 액가이드관(141,142)을 포함할 수 있다.
상기 냉매관(110,115)은 상기 열교환기(101,102)의 일측에 형성되는 냉매 출입구에 결합할 수 있다. 그리소 상기 액가이드관(141,142)은 상기 열교환기(101,102)의 타측에 형성되는 냉매 출입구에 결합할 수 있다.
따라서, 상기 냉매관(110,115)과 상기 액가이드관(141,142)는, 상기 물과 열교환하기 위해 상기 열교환기(101,102)에 구비되는 냉매유로와 연결될 수 있다.
그리고 상기 냉매관(110,115)과 상기 액가이드관(141,142)은, 상기 냉매가 상기 열교환기(101,102)를 통과할 수 있도록 가이드할 수 있다.
상세히, 상기 냉매관(110,115)은 상기 제 1 열교환기(101)의 일측에 결합되는 제 1 냉매관(110) 및 상기 제 2 열교환기(102)의 일측에 결합되는 제 2 냉매관(115)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 액가이드관(141,142)은 상기 제 1 열교환기(101)의 타측에 결합되는 제 1 액가이드관(141) 및 상기 제 2 열교환기(102)의 타측에 결합되는 제 2 액가이드관(142)을 포함할 수 있다.
일례로, 냉매는 상기 제 1 냉매관(110) 및 상기 제 1 액가이드관(141)에 의하여, 상기 제 1 열교환기(101)를 순환할 수 있다. 그리고 상기 냉매는 제 2 냉매관(115) 및 상기 제 2 액가이드관(142)에 의하여, 상기 제 2 열교환기(102)를 순환할 수 있다.
상기 액가이드관(141,142)은 상기 액관(27)과 연결될 수 있다.
상세히, 상기 액관(27)은 상기 제 1 액가이드관(141)과 상기 제 2 액가이드관(142)으로 분기되는 액관분지점(27a)을 형성할 수 있다.
즉, 상기 제 1 액가이드관(141)은 상기 액관분지점(27a)으로부터 상기 제 1 열교환기(101)로 연장되며, 상기 제 2 액가이드관(142)은 상기 액관분지점(27a)으로부터 상기 제 2 열교환기(102)로 연장될 수 있다.
상기 공기조화징치(1)는 상기 냉매관(110,115)에 설치되는 기상냉매센서(111,116) 및 상기 액가이드관(141,142)에 설치되는 액냉매센서(146,147)를 더 포함할 수 있다.
상기 기상냉매센서(111,116) 및 상기 액냉매센서(146,147)는, 함께 “냉매센서”라 이름할 수 있다.
그리고 상기 냉매센서는, 상기 냉매관(110,115)과 상기 액가이드관(141,142)을 유동하는 냉매의 상태를 감지할 수 있다. 일례로, 상기 냉매센서는 냉매의 온도와 압력을 감지할 수 있다
상기 기상냉매센서(111,116)는 상기 제 1 냉매관(110)에 설치되는 제 1 기상냉매센서(111), 상기 제 2 냉매관(115)에 설치되는 제 2 기상냉매센서(116)를 포함할 수 있다.
상기 액냉매센서(146,147)은 제 1 액가이드관(141)에 설치되는 제 1 액냉매센서(146) 및 제 2 액가이드관(142)에 설치되는 제 2 액냉매센서(147)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 공기조화장치(1)는 상기 액가이드관(141,142)에 설치되는 유량밸브(143,144) 및 상기 유량밸브(143,144)의 양측에 설치되는 스트레이너(148a,148b,149a.149b)를 더 포함할 수 있다.
상기 유량밸브(143,144)는 개도 조절을 통하여 냉매의 유량을 조절할 수 있다.
상기 유량밸브(143,144)는 전자팽창밸브(EEV)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 유량밸브(143,144)는 개도 조절을 통하여 통과하는 냉매의 압력을 조절할 수 있다.
상기 유량밸브(143,144)는 상기 제 1 액가이드관(141)에 설치되는 제 1 유량밸브(143) 및 상기 제 2 액가이드관(142)에 설치되는 제 2 유량밸브(144)를 포함할 수 있다.
상기 스트레이너(148a,148b,149a.149b)는 상기 액가이드관(141,142)을 유동하는 냉매의 노폐물을 여과하기 위해 구비될 수 있다. 일례로, 상기 스트레이너(148a,148b,149a.149b)는 금속망으로 형성될 수 있다.
상기 스트레이너(148a,148b,149a.149b)는 상기 제 1 액가이드관(141)에 설치되는 제 1 스트레이너(148a,148b) 및 상기 제 2 액가이드관(142)에 설치되는 제 2 스트레이너(149a.149b)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제 1 스트레이너(148a,148b)는 상기 제 1 유량밸브(143)의 일측에 설치되는 스트레이너(148a)와 상기 제 1 유량밸브(143)의 타측에 설치되는 스트레이너(148b)를 포함할 수 있다. 이에 의하면, 상기 냉매의 유동 방향이 전환되어도 상기 노폐물을 여과할 수 있는 장점이 있다.
마찬가지로, 상기 제 2 스트레이터(149a.149b)는 상기 제 2 유량밸브(144)의 일측에 설치되는 스트레이너(149a) 및 상기 제 2 유량밸브(144)의 타측에 설치되는 스트레이너(149b)를 포함할 수 있다.
상기 냉매관(110,115)은 고압기관(20)과 저압기관(25)에 연결될 수 있다. 그리고 상기 액가이드관(141,142)은 상기 액관(27)과 연결될 수 있다.
상세히, 상기 냉매관(110,115)은 일측 단부에 냉매분지점(112,117)을 형성할 수 있다. 그리고 상기 냉매분지점(112,117)에는 상기 고압기관(20)과 저압기관(25)이 서로 합지되도록 연결될 수 있다.
즉, 상기 냉매관(110,115)의 일측 단부는 냉매분지점(112,117)이 형성되며, 타측 단부는 열교환기(101,102)의 냉매 출입구와 결합할 수 있다.
상기 절환유닛(R)은 상기 고압기관(20)으로부터 상기 냉매관(110,115)으로 연장되는 고압가이드관(121,122)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 고압가이드관(121,122)은 상기 고압기관(20)과 상기 냉매관(110,115)을 연결해줄 수 있다.
일례로, 상기 고압가이드관(121,122)은 상기 냉매관(110,115)과 일체로 형성할 수 있다. 즉, 상기 냉매관(110,115)은 고압가이드관(121,122)에 포함될 수 있다.
상기 고압가이드관(121,122)은 상기 고압기관(20)의 고압분지점(20a)으로부터 분기되어 상기 냉매관(110,115)으로 연장될 수 있다.
상세히, 상기 고압가이드관(121,122)은, 상기 고압분지점(20a)으로부터 상기 제 1 냉매관(110)으로 연장되는 제 1 고압가이드관(121) 및 상기 고압분지점(20a)으로부터 상기 제 2 냉매관(115)으로 연장되는 제 2 고압가이드관(122)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 고압가이드관(121)은 상기 제 1 냉매분지점(112)에 연결되며, 상기 제 2 고압가이드관(122)은 상기 제 2 냉매분지점(117)에 연결될 수 있다.
즉, 상기 제 1 고압가이드관(121)은 상기 고압분지점(20a)으로부터 상기 제 1 냉매분지점(112)까지 연장되며, 상기 제 2 고압가이드관(122)은 상기 고압분지점(20a)으로부터 상기 제 2 냉매분지점(117)까지 연장될 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 고압가이드관(121,122)에 설치되는 고압밸브(123,124)를 더 포함할 수 있다.
상기 고압밸브(123,124)는 개폐 동작을 통하여 상기 고압가이드관(121,122)으로 냉매의 유동을 제한할 수 있다.
상기 고압밸브(123,124)는 상기 제 1 고압가이드관(121)에 설치되는 제 1 고압밸브(123) 및 상기 제 2 고압가이드관(122)에 설치되는 제 2 고압밸브(124)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 고압밸브(123)는 상기 고압분지점(20a)과 상기 제 1 냉매분지점(112) 사이에 설치할 수 있다.
상기 제 2 고압밸브(124)는 상기 고압분지점(20a)과 상기 제 2 냉매분지점(117) 사이에 설치할 수 있다.
상기 제 1 고압밸브(123)는 상기 고압기관(20)과 상기 제 1 냉매관(110) 사이의 냉매 유동을 제어할 수 있다. 그리고 상기 제 2 고압밸브(125)는 상기 고압기관(20)과 상기 제 2 냉매관(115) 사이의 냉매 유동을 제어할 수 있다.
상기 절환유닛(R)은 상기 저압기관(25)으로부터 상기 냉매관(110,115)으로 연장되는 저압가이드관(125,126)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 저압가이드관(125,126)은 상기 저압기관(25)과 상기 냉매관(110,115)을 연결해줄 수 있다.
상기 저압가이드관(125,126)은 상기 저압기관(25)의 저압분지점(25a)으로부터 분기되어 상기 냉매관(110,115)으로 연장될 수 있다.
상세히, 상기 저압가이드관(125,126)은, 상기 저압분지점(25a)으로부터 상기 제 1 냉매관(110)으로 연장되는 제 1 저압가이드관(125) 및 상기 저압분지점(25a)으로부터 상기 제 2 냉매관(115)으로 연장되는 제 2 저압가이드관(122)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 저압가이드관(125)은 상기 제 1 냉매분지점(112)에 연결되며, 상기 제 2 저압가이드관(126)은 상기 제 2 냉매분지점(117)에 연결될 수 있다.
즉, 상기 제 1 저압가이드관(125)은 상기 저압분지점(25a)으로부터 상기 제 1 냉매분지점(112)까지 연장되며, 상기 제 2 저압가이드관(126)은 상기 저압분지점(25a)으로부터 상기 제 2 냉매분지점(117)까지 연장될 수 있다. 따라서, 상기 냉매분지점(115,117)에서는, 상기 고압가이드관(121,122) 및 상기 저압가이드관(125,126)이 서로 합지되도록 연결될 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 저압가이드관(126,127)에 설치되는 저압밸브(127,128)를 더 포함할 수 있다.
상기 저압밸브(127,128)는 개폐 동작을 통하여 상기 저압가이드관(125,126)으로 냉매의 유동을 제한할 수 있다.
상기 저압밸브(127,128)는 상기 제 1 저압가이드관(125)에 설치되는 제 1 저압밸브(127) 및 상기 제 2 저압가이드관(126)에 설치되는 제 2 저압밸브(128)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 저압밸브(127)는 상기 제 1 냉매분지점(112)과 후술할 제 1 평압배관(131)이 연결되는 지점 사이에 설치할 수 있다.
상기 제 2 저압밸브(128)는 상기 제 2 냉매분지점(117)과 후술할 제 2 평압배관(132)이 연결되는 지점 사이에 설치할 수 있다.
상기 절환유닛(R)은, 상기 냉매관(110)으로부터 분기되어 상기 저압가이드관(125,126)으로 연장되는 평압배관(131,132)을 더 포함할 수 있다.
상기 평압배관(131,132)은 상기 제 1 냉매관(110)의 일 지점으로부터 분기되어 상기 제 1 저압가이드관(125)으로 연장되는 제 1 평압배관(131) 및 상기 제 2 냉매관(115)의 일 지점으로부터 분기되어 상기 제 2 저압가이드관(126)으로 연장되는 제 2 평압배관(132)을 포함할 수 있다.
상기 평압배관(131,132)과 상기 저압가이드관(125,126)이 연결되는 지점은, 상기 저압분지점(25a)과 상기 저압밸브(127,128) 사이에 위치할 수 있다.
즉, 상기 제 1 평압배관(131)은 상기 제 1 냉매관(110)으로부터 분기되어 상기 저압분지점(25a)과 상기 제 1 저압밸브(127) 사이에 위치하는 제 1 저압가이드관(125)으로 연장될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 2 평압배관(132)은, 상기 제 2 냉매관(115)으로부터 분기되어 상기 저압분지점(25a)과 상기 제 2 저압밸브(128) 사이에 위치하는 제 2 저압가이드관(126)으로 연장될 수 있다.
상기 공기조화장치(1)에는 상기 평압배관(131,132)에 설치되는 평압밸브(135,136) 및 평압 스트레이너(137,138)를 더 포함할 수 있다.
상기 평압밸브(135,136)는 개도 조절을 통하여 상기 냉매관(110,115)의 냉매를 상기 저압가이드관(125,126)으로 바이패스 시킬 수 있다.
상기 평압밸브(135,136)는 전자팽창밸브(EEV)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 평압밸브(135,136)는 상기 제 1 평압배관(131)에 설치되는 제 1 평압밸브(135) 및 상기 제 2 평압배관(132)에 설치되는 제 2 평압밸브(136)를 포함할 수 있다.
상기 평압 스트레이너(137,138)는 상기 제 1 평압배관(131)에 설치되는 제 1 평압 스트레이너(137) 및 상기 제 2 평압배관(132)에 설치되는 제 2 평압 스트레이너(138)를 포함할 수 있다.
상기 평압스트레이너(137,138)는 상기 평압밸브(135,136)와 상기 냉매관(110,115)의 사이에 위치할 수 있다. 이에 의하면, 상기 냉매관(110,115)으로부터 상기 평압밸브(135,136)로 유동하는 냉매의 노폐물을 여과하거나 이물질을 방지할 수 있다.
한편, 상기 평압배관(131,132) 및 상기 평압밸브(135,136)는, “평압회로”라고 이름할 수 있다.
상기 평압회로는, 상기 열교환기(101,102)의 작동 모드가 전환되는 경우에 상기 냉매관(110,115)의 고압 냉매와 저압 냉매의 압력 차를 감소시키도록 작동할 수 있다.
여기서, 상기 열교환기(101,102)의 작동 모드는, 응축기로 작동하는 응축기 모드와 증발기로 작동하는 증발기 모드를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 열교환기(101,102)가 응축기에서 증발기로 작동 모드를 전환하는 경우, 상기 고압밸브(123,124)는 폐쇄(close)되고, 상기 저압밸브(127,128)는 개방(open)될 수 있다. 그러나 이와 같은 급작스러운 밸브 전환은, 고압의 냉매과 저압의 냉매 간의 큰 압력 차이에 기인하여 소음을 발생시키고 내구성을 떨어뜨리는 문제를 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치(1)는 상기 고압밸브(123,124)의 폐쇄 전에 소정의 시간 동안 상기 평압밸브(135,136)를 개방시킬 수 있다. 이에 의하면, 상기 제 1 냉매관(110)으로 유동하는 냉매는 점차 상기 평압배관(131,132)으로 유입될 수 있다.
상기 평압밸브(135,136)의 개도 조절은 시간의 경과에 따라 서서히 진행될 수 있다. 이에 따라, 상기 고압밸브(123,124)와 상기 저압밸브(127)의 개도 제어도 수행될 수 있다.
상기 평압배관(131,132)으로 유입된 냉매에 의하여, 상기 냉매관(110,115)의 압력은 낮아질 수 있다.
이에 의하면, 상기 평압밸브(135,136)의 개방에 의해, 상기 냉매관(110,115)의 압력을 소정의 범위 내로 작아지게 함으로써 평압을 형성할 수 있다.
그리고 상기 평압밸브(135,136)는 다시 폐쇄될 수 있다. 따라서, 상기 열교환기(101,102)를 통과한 저압 냉매는 큰 압력 차이 없이 상기 저압가이드관(125,126)으로 유동할 수 있다.
결국, 상기 열교환기(101,102)는 안정적으로 증발기로 작동이 전환되므로 상술한 압력 차에 기인하는 소음 발생 문제와 내구성 문제를 해결할 수 있다.
한편, 상기 공기조화장치(1)는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(미도시)는 다수의 실내기(51,52,53,54)에서 요구하는 냉방 또는 난방모드에 따라 열교환기(101,102)의 작동 모드를 전환하도록 절환유닛(R)에 구비되는 다수의 밸브와 냉매순환유로(W)에 구비되는 다수의 밸브(32,49,31c,44a,44b,35c,48a,48b)를 제어할 수 있다.
일례로, 상기 제어부는 열교환기(101,102)의 작동 모드에 따라 고압밸브(123,124), 저압밸브(127,128), 평압밸브(135,136) 및 유량밸브(143,144)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 상기 다수의 열교환기(101,102)의 작동 모드가 모두 동일한 운전은 “전용운전”이라 이름한다.
상기 전용운전은 상기 다수의 열교환기가 오직 증발기로 작동하거나 또는 오직 응축기로 작동하는 경우로 이해할 수 있다. 여기서, 상기 다수의 열교환기(101,102)는 오프(OFF)된 열교환기가 아니라 작동(ON)하는 열교환기를 기준으로 한다.
그리고 상기 다수의 열교환기(101,102)의 작동 모드가 서로 다른 운전은 “동시운전”이라 이름한다.
상기 동시운전은 상기 다수의 열교환기 중 일부가 응축기로 작동하고, 나머지 일부가 증발기로 작동하는 경우로 이해할 수 있다.
이하에서는, 상기 제 1 열교환기(101) 및 상기 제 2 열교환기(102)가 증발기로 작동하는 경우 냉매의 유동을 간단히 설명한다. 즉, 상기 열교환기(101,102)가 증발기 전용운전을 하는 경우 냉매의 유동을 설명한다.
여기서, 상기 제 1 열교환기(101) 및 상기 제 2 열교환기(102)를 통과하면서 냉각된 물은, 냉방모드로 작동(ON)되는 실내기(51,52,53,54)를 순환할 수 있다.
상기 실외기(10)의 실외 열교환기(15) 통과한 응축 냉매는, 액관(27)을 통해 상기 절환유닛(R)으로 유입될 수 있다.
그리고 상기 응축 냉매는 액관분지점(27a)에서 분지되어 상기 제 1 액가이드관(141)과 상기 제 2 액가이드관(142)으로 유동할 수 있다.
상기 제 1 액가이드관(141)으로 유입된 응축 냉매는 상기 제 1 유량밸브(143)를 통과하면서 팽창될 수 있다. 그리고 상기 팽창 냉매는 상기 제 1 열교환기(101)를 통과하면서 물의 열을 흡수하여 증발될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 2 액가이드관(142)으로 유입된 응축 냉매는 상기 제 2 유량밸브(144)를 통과하면서 팽창될 수 있다. 그리고 상기 팽창냉매는, 상기 제 2 열교환기(102)를 통과하면서 물의 열을 흡수하여 증발될 수 있다.
상기 제 1 열교환기(101)로부터 배출되는 증발 냉매는, 상기 제 1 냉매관(101)을 통해 제 1 저압가이드관(125)으로 유입되어 상기 저압기관(25)으로 유동할 수 있다. 이때, 상기 제 1 저압밸브(127)는 개방되고 상기 제 1 고압밸브(123)는 폐쇄된다.
마찬가지로, 상기 제 2 열교환기(102)로부터 배출되는 증발 냉매는, 상기 제 2 냉매관(115)을 통해 제 2 저압가이드관(126)으로 유입되어 상기 저압기관(25)으로 유동할 수 있다. 이때, 상기 제 2 저압밸브(128)는 개방되고 상기 제 2 고압밸브(128)는 폐쇄된다.
이하에서는, 상술한 증발기 전용운전을 기준으로, 상기 제 1 열교환기(101) 및 제 2 열교환기(102) 중 어느 하나의 열교환기가 응축기로 전환하여 동시운전을 수행할 때 냉매의 유동을 간단히 설명한다.
일례로, 상기 제 1 열교환기(101)가 응축기로 작동 모드를 전환하는 경우, 상기 제 1 고압밸브(123)는 개방하고, 상기 제 1 저압밸브(127)는 폐쇄할 수 있다. 그리고 상기 제 1 유량밸브(143)는 완전히 개방(Full open)시킬 수 있다.
상기 압축기(11)로부터 토출되어 상기 고압기관(20)으로 유입된 압축 냉매는, 상기 제 1 고압가이드관(121)을 거쳐 상기 제 1 냉매관(110)으로 유입될 수 있다.
그리고 상기 제 1 냉매관(110)으로 유입된 압축 냉매는, 상기 제 1 열교환기(101)를 통과하면서 물을 가열시킬 수 있다. 여기서, 상기 냉매의 열을 흡수한 물은, 난방운전이 필요한 실내기(50)로 순환할 수 있다.
상기 제 1 열교환기(101)에서 물과 열교환된 응축 냉매는 상기 제 1 유량밸브(143)가 완전히 개방된 상태이므로 상기 제 1 액가이드관(141)을 통해 상기 액관분지점(27a)으로 유동할 수 있다. 그리고 상기 응축 냉매는 상기 액관분지점(27a)을 거쳐 상기 제 2 액가이드관(142)으로 유입되면서 기존의 액관(25)으로부터 유입된 응축 냉매와 합지될 수 있다.
상기 합지된 응축 냉매는, 상기 제 2 유량밸브(144)를 통과하면서 팽창될 수 있다. 그리고 상기 팽창 냉매는 상술한 바와 같이 상기 제 2 열교환기(102)를 통과하면서 증발되고 상기 제 2 저압가이드관(126)을 통해 저압기관(25)으로 유동할 수 있다.
이에 의하면, 상기 제 1 열교환기(101)와 상기 제 2 열교환기(102)가 모두 증발기로 작동하다가 상기 제 1 열교환기(101)의 작동 모드 전환을 수행하는 경우, 상기 압축기(11)의 운전주파수를 감소시키거나 정지할 필요 없이 안정적으로 상기 제 1 열교환기(101)를 응축기로 작동시킬 수 있다.
한편, 상기 열교환기(101,102)가 작동 모드를 전환할 때, 열교환기(101,102)로 도입 또는 배출되는 냉매의 압력 차이에 기인하여 소음이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치(1)는 상기 소음 발생을 최소화하기 위하여, 평압밸브(135,136)의 개도를 조절할 수 있다.
일례로, 열교환기(101,102)의 작동 모드 전환시, 고압배관(121,124)을 통과하여 냉매관(110,115)으로 유동하는 냉매는, 상기 평압밸브(135,136)가 개방하기 시작하면서 점차 평압배관(131,132)으로 유입될 수 있다. 이에 의하면, 상기 냉매관(110,115)의 압력은 점차 낮아질 수 있다.
이후, 냉매관의 압력이 미리 설정된 압력까지 떨어져 저압과 평압을 형성하게 되면, 상기 평압밸브(135,136) 및 고압밸브(123,124)는 폐쇄되고, 저압밸브(127,128)가 개방될 수 있다. 그리고 증발된 저압 냉매는 저압가이드관(125,126)으로 유동할 수 있다.
이하, 상기 공기조화장치(1)의 초기기동 또는 전환기동에서 열교환기(101,102)와 실내기(51,52,53,54,55,56)의 매칭(또는 연결) 방법에 대해 상세히 설명한다.
이해와 설명의 편의를 위하여, 이하에서 상기 다수의 실내기(50)는 제 5 실내기(55) 및 제 6 실내기(56)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 초기기동은, 상기 다수의 실내기(50) 중 적어도 어느 하나의 실내기가 운전을 시작하여 실내에 냉방 또는 난방을 제공하기 위해 열교환기(101,102)가 작동을 시작하는 공기조화장치(1)의 운전단계로 이해할 수 있다.
그리고 상기 전환기동은, 상기 초기기동 이후 운전(ON) 중인 실내기(50)가 모드를 변경 또는 오프(OFF)하는 경우와, 오프(OFF)된 실내기(50)가 운전(ON)을 시작함으로써 상기 열교환기(101,102)에 연결을 추가하는 경우에 열교환기(101,102)의 작동 모드를 전환시키는 공기조화장치(1)의 운전단계로 이해할 수 있다.
달리 표현하면, 상기 전환기동은, 상기 초기기동 이후 작동 실내기의 변경에 의하여 열교환기(101,102)의 작동 모드가 전환되는 과정으로 이해할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 초기기동시 실내기와 열교환기의 매칭을 위한 제어방법을 보여주는 플로우 차트이며, 도 4는 도 3의 초기 연결설정을 예시적으로 보여주는 개략도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 초기기동시 전용운전에서 실내기와 열교환기의 매칭을 예시적으로 보여주는 개략도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 초기기동시 동시운전에서 실내기와 열교환기의 매칭을 예시적으로 보여주는 개략도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 공기조화장치(1)는 실내기(50)의 운전(ON)이 시작되어 실내에 냉방 또는 난방을 제공하기 위해 열교환기(101,102)가 최초로 작동하는 초기기동을 수행할 수 있다.(S10)
즉, 상기 초기기동에서는, 다수의 실내기(50) 중 적어도 어느 하나의 실내기(51,52,53,54,55,56)가 운전을 시작할 수 있다.
일례로, 재실자는 다수의 실내기(50) 중 적어도 어느 하나의 실내기를 작동(ON)시켜 냉방 또는 난방모드를 입력할 수 있다.
여기서, 상기 재실자의 입력은 다양한 입력수단으로 수행할 수 있다. 일례로, 상기 입력수단은 리모컨, 휴대폰 등 통신기기를 포함할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 초기기동이 시작되면 실내기(50)와 통신을 수행할 수 있다. 그리고 상기 공기조화장치(1)는 작동(ON)이 시작되는 실내기(50)의 운전모드를 판단할 수 있다.(S20)
상기 제어부는, 상기 다수의 실내기(50) 중 적어도 어느 하나의 실내기가 작동(ON)을 시작하는 경우, 상기 작동되는 실내기(50)와 통신을 수행할 수 있다.
이하에서, 상기 작동되는 실내기(50)는 “작동 실내기”라 이름할 수 있다.
일례로, 상기 제어부는 상기 재실자의 입력을 전달받아 작동 실내기(50)의 위치, 입력된 운전모드 등 정보를 전달받을 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제어부는 상기 작동 실내기(50)에 구비되는 센서를 통해 해당 실내의 환경 정보를 전달받을 수 있다. 그리고 상기 제어부는 상기 센서로부터 전달받은 환경 정보와 사용자 설정온도를 비교하여 상기 작동 실내기의 운전모드를 냉방모드 또는 난방모드로 결정할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 작동 실내기(50)와 통신을 통해 전달된 운전모드 정보를 기초로 상기 열교환기(101,102)의 전용운전 여부를 결정할 수 있다.(S30)
즉, 상기 제어부는 상기 작동 실내기의 운전모드를 기초로 다수의 열교환기(101,102)가 전용운전을 수행해야 하는지 결정할 수 있다.
상세히, 상기 제어부는 상기 다수의 실내기(50) 중 작동을 시작하는 실내기(50)의 운전모드 정보를 취합하여 상기 열교환기(101,102)의 작동 모드를 결정할 수 있다.
일례로, 상기 제 1 실내기(51)와 상기 제 2 실내기(52)가 작동(ON)하는 경우, 상기 제어부는 상기 제 1 실내기(51) 및 상기 제 2 실내기(52)와 통신하여 상기 제 1 실내기(51)의 운전모드와 상기 제 2 실내기(52)의 운전모드 정보를 전달받을 수 있다.
그리고 상기 제 1 실내기(51) 및 상기 제 2 실내기(52)로부터 전달받은 운전모드 정보가 동일한 경우, 상기 제어부는 다수의 열교환기(101,102)의 작동 모드가 동일한 운전으로 규정되는 전용운전을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 운전모드 정보가 동일한 경우는, 상기 제 1 실내기(51)와 상기 제 2 실내기(52)가 모두 난방모드로 운전하거나 모두 냉방모드로 운전하도록 입력되는 경우로 이해할 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이, 상기 전용운전은 상기 다수의 열교환기(101,102)의 작동 모드가 모두 응축기로 작동하거나 모두 증발기로 작동하는 운전으로 이해할 수 있다.
위와 달리, 상기 제 1 실내기(51) 및 상기 제 2 실내기(52)로부터 전달받은 운전모드 정보가 서로 다른 경우, 상기 제어부는 다수의 열교환기(101,102)의 작동 모드가 다른 운전으로 규정되는 동시운전을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 운전모드 정보가 서로 다른 경우는, 상기 제 1 실내기(51)가 난방모드로 운전하도록 입력되면 상기 제 2 실내기(52)는 냉방모드로 운전하도록 입력된 경우이거나 그 반대의 경우로 이해할 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이, 상기 동시운전은 상기 다수의 열교환기(101,102)의 작동 모드가 일부는 응축기로 작동하고, 나머지 일부는 증발기로 작동하는 운전으로 이해할 수 있다.
상기 열교환기(101,102)의 운전이 전용운전으로 결정되면, 상기 공기조화장치(1)는 미리 설정된 초기 연결설정에 따라 작동 실내기(50)와 열교환기(101,102)를 매칭(또는 연결)시킬 수 있다.(S40)
상기 초기 연결설정은, 다수의 실내기(50)의 용량이 다수의 열교환기(101,102)에 균등하게 분배되도록 설정할 수 있다.
한편, 상기 공기조화장치(1)는 총 N개의 실내기(50)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 N개의 실내기(50)는 용량이 서로 다르게 구비될 수 있다. 여기서, N은 임의의 자연수로 정의할 수 있다.
그리고 상기 초기 연결설정은, 상기 N개의 실내기(50)와 상기 다수의 열교환기(101,102)를 매칭(또는 연결)시킨 정보로 규정할 수 있다. 일례로, 상기 초기 연결설정은 상기 공기조화장치(1)에 구비되는 메모리(미도시)에 미리 저장될 수 있다.
즉, 상기 초기 연결설정은 작동(ON)하는 실내기와 관계없이 공기조화장치(1)에 구비되는 총 실내기(50)와 열교환기(101,102)를 미리 매칭시킨 정보로 이해할 수 있다.
상세히, 상기 초기 연결설정은, 상기 N개의 실내기(50)를 용량 순으로 정렬할 수 있다. 일례로, 상기 초기 연결설정은, 상기 N개의 실내기(50)의 용량을 오름차순으로 정렬할 수 있다. 여기서, 상기 N개의 실내기(50)는 작동(ON)을 시작하는 작동 실내기로 규정할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 다수의 실내기(50)는 각 실내의 조건에 따라 용량이 다양하게 설치될 수 있다. 만약 실내기의 용량에 대한 고려 없이 실내기와 열교환기가 연결된다면, 어느 일 열교환기에 부하가 집중되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 상기 초기 연결설정은, 먼저, 상기 공기조화장치(1)에 구비된 총 N개의 실내기(50)의 용량을 고려하여 오름차순으로 정렬할 수 있다.
그리고 상기 초기 연결설정은, 상기 정렬된 실내기(50)가 상기 다수의 열교환기(101,102)에 순서대로 매칭(또는 연결)되도록 설정할 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 상기 초기 연결설정은, 상기 정렬된 실내기(50) 중 용량이 가장 낮은 제 1 실내기(51)를 제 1 열교환기(101)와 매칭하고, 두 번째로 용량이 낮은 제 2 실내기(52)를 제 2 열교환기(102)에 매칭하며, 세 번째로 용량이 낮은 제 3 실내기(53)를 제 1 열교환기(101)에 매칭하고, 네 번째로 용량이 낮은 제 4 실내기(53)를 제 2 열교환기(102)에 매칭하며, 다섯 번째로 용량이 낮은 제 5 실내기(54)를 제 1 열교환기(101)에 매칭하고, 여섯 번째로 용량이 낮은 제 6 실내기(56)를 제 2 열교환기(102)에 매칭할 수 있다.
즉, 상기 초기 연결설정은, 오름차순으로 정렬된 N개의 실내기(50)를 제 1 열교환기(101)와 제 2 열교환기(102)에 번갈아(또는 교차하며) 매칭시킬 수 있다.
이에 의하면, 모든 실내기(50)가 작동되어도 각각의 열교환기(101,102)에 걸리는 부하의 편차는 최소화되는 장점이 있다.
상기 S30단계에서 열교환기((101,102)의 전용운전이 결정된 경우, 상기 제어부는 상기 초기 연결설정에 따라 상기 작동 실내기와 상기 열교환기(101,102)를 매칭시킬 수 있다.
즉, 상기 작동 실내기는, 상기 초기 연결설정에서 지정된 열교환기(101,102)로 매칭될 수 있다.
예를 들어 도 5를 참조하면, 제 2 실내기(52) 및 제 4 실내기(54)가 냉방모드로 운전하는 작동 실내기(52,54)인 경우, 상기 제어부는 상기 제 2 실내기(52) 및 제 4 실내기(54)를 상기 초기 연결설정을 따라 제 2 열교환기(102)로 매칭시킬 수 있다.
여기서, 상기 제 1 열교환기(101)의 작동은, 오프(OFF)상태를 유지할 수 있다.
그리고 상기 공기조화장치(1)는 상기 열교환기(101,102)와 작동 실내기의 매칭 결과를 따라 냉매와 물이 순환하도록 밸브제어를 수행할 수 있다.(S50)
즉, 상기 공기조화장치(1)는 상기 실내기(50)의 작동에 대응하여 결정된 열교환기(101,102)의 작동 모드에 따라 냉매와 물이 순환하도록 밸브제어를 수행할 수 있다.
예를 들어 도 5를 참조하면, 냉방모드로 전용운전이 결정된 후, 상기 제 2 열교환기(102)에 작동 실내기(52,54)가 모두 매칭된 경우, 상기 제어부는 상기 제 2 열교환기(102)를 증발기로 작동하고, 상기 제 2 실내기(52) 및 제 4 실내시(54)에 냉각된 물이 순환하도록 다수의 밸브를 제어할 수 있다.
상세히, 상기 제어부는 제 1 고압밸브(123), 제 1 저압밸브(127), 제 1 평압밸브(135), 제 1 유량밸브(143), 제 2 고압밸브(124) 및 제 2 평압밸브(136)를 폐쇄하도록 제어할 수 있다. 따라서, 냉매는 상기 제 2 열교환기(102)를 통과하면서 증발할 수 있다.
그리고 상기 제어부는 제 1 펌프(42)를 오프(OFF)시키고 제 2 펌프(36)를 작동(ON)시켜 물이 상기 제 2 열교환기(102)에서 냉매와 열교환하도록 제어할 수 있다.
그리고 상기 제어부는 상기 제 2 열교화기(102)를 통해 냉각된 물이 제 2 실내기(52) 및 제 4 실내기(54)를 순환하도록 제 1 개폐밸브(32)를 폐쇄시키고, 상기 제 2 실내기(52)와 상기 제 4 실내기(54)에 연결되는 제 2 개폐밸브(36) 및 유로가이드밸브(49)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 상술한 S30 단계에서 전용운전이 아닌, 즉 열교환기 동시운전으로 결정된 경우, 상기 공기조화장치(1)는 최초 수신된 실내기(50)의 운전모드를 판단할 수 있다.(S31)
상세히, 상기 제어부는, 상기 작동 실내기와 통신을 통해 다수의 열교환기(101,102)의 작동 모드가 다른(비동일) 운전으로 규정되는 동시운전을 결정할 수 있다.
그리고 상기 제어부는, 통신이 최초로 수신된 실내기(50)의 운전모드를 먼저 판단할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 S20 단계에서 제 1 실내기(51)의 운전모드가 최초로 수신된 경우, 상기 제어부는 상기 제 1 실내기(51)의 운전모드를 메모리(미도시)에 저장할 수 있다.
일례로, 상기 제 1 실내기(51)는 난방모드로 운전하도록 입력될 수 있다. 상기 제어부는, 동시운전이 결정되면, 상기 제 1 실내기(51)로부터 수신된 운전모드, 즉, 난방모드를 판단할 수 있다.
그리고 상기 공기조화장치(1)는 상기 최초 수신된 실내기(50)와 열교환기(101,102)를 매칭시킬 수 있다.(S32)
상세히, 상기 제어부는 난방모드로 운전을 시작하는 제 1 실내기(51)를 먼저 상기 초기 연결설정을 따라 열교환기(101,102)에 매칭시킬 수 있다.
일례로, 상기 제어부는 상기 초기 연결설정에 따라 상기 최초 수신된 제 1 실내기(51)를 제 1 열교환기(101)로 매칭시킬 수 있다. 따라서, 상기 제 1 열교환기(101)는 응축기로 작동할 수 있다.
즉, 상기 동시운전으로 결정된 경우, 상기 제 1 열교환기(101)의 작동 모드가 응축기로 결정되면, 이에 대응하여 상기 제 2 열교환기(102)의 작동 모드는 증발기로 결정될 수 있다.
이와 달리, 만약 최초 수신된 제 1 실내기(51)가 냉방모드로 판단된 경우라면, 상기 제 1 열교환기(101)는 증발기로 작동할 수 있을 것이다. 그리고 이에 대응하여 상기 제 2 열교환기(102)는 응축기로 작동할 수 있을 것이다.
상기 최초 수신된 실내기와 열교환기(101,102)의 매칭이 완료된 이후, 상기 공기조화장치(1)는 나머지 작동 실내기(50)와 열교환기(101,102)를 매칭시킬 수 있다.(S33)
상세히, 상기 제어부는 최초 수신된 작동 실내기(50)와 열교환기(101,102)를 매칭시킨 후 그 매칭 결과에 대응하여 나머지 작동 실내기(50)와 열교환기(101,103)를 매칭시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제어부는, 상기 제 1 열교환기(101)의 작동 모드가 응축기로 결정되었으므로, 나머지 운전 실내기(50)의 운전모드에 맞춰 제 1 열교환기(101) 또는 제 2 열교환기(102)로 매칭시킬 수 있다.
즉, 상기 S33 단계에서는 초기 연결설정을 따르지 않은 실내기(50)와 열교환기(101,102)의 매칭이 발생할 수 있다.
보다 상세히, 상기 제어부는, S20 단계에서 나머지 작동 실내기(50)인 제 4 실내기(54), 제 5 실내기(55) 및 제 6 실내기(56)의 운전모드를 판단할 수 있다. 여기서, 제 4 실내기(54)는 냉방모드, 제 5 실내기(55) 및 제 6 실내기(56)는 난방모드로 운전을 시작할 수 있다.
따라서, 상기 제어부는, 이전 단계에서 작동 모드가 결정된 상기 제 1 열교환기(101)로 상기 제 5 실내기(55)와 상기 제 6 실내기를 매칭시킬 수 있다. 그리고 상기 제어부는 제 2 열교환기(102)로 상기 제 4 실내기(54)를 매칭시킬 수 있다.
상술한 단계에서 모든 작동 실내기(50)와 열교환기(101,102)의 매칭이 완료되면, 상기 공기조화장치(1)는 상기 완료된 매칭 결과에 따라 밸브제어를 수행할 수 있다.(S50)
일례로, 상기 제어부는, 상기 제 1 열교환기(101)가 응축기로 작동하도록 제 1 고압밸브(123) 및 제 1 유량밸브(143)를 개방하고, 상기 제 2 열교환기(102)가 증발기로 작동하도록 제 2 저압밸브(128) 및 제 2 유량밸브(144)를 개방할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 실내기(51), 상기 제 5 실내기(55) 및 상기 제 6 실내기(56)에 고온의 물을 순환시키고, 상기 제 4 실내기(54)에 저온의 물을 순환시키도록 제 1 개폐밸브(32), 제 2 개폐밸브(26) 및 유로가이드밸브(49)의 작동을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 제 1 펌프(42) 및 제 2 펌프(46)를 작동(ON)시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 전환기동시 실내기와 열교환기의 매칭을 위한 제어방법을 보여주는 플로우 차트이며, 도 8a 및 도 8b는, 본 발명의 실시예에 따른 전용운전에서 동시운전으로 전환기동시, 실내기와 열교환기의 매칭을 예시적으로 보여주는 개략도이다.
보다 상세히, 도 8a는 제 1 열교환기(101)와 제 2 열교환기(102)가 증발기로 작동하는 전용운전을 보여주는 도면이며, 도 8b는 상기 도 8a의 전용운전에서 제 1 열교환기(101)가 응축기로 전환된 동시운전을 보여주는 도면이다.
먼저 도 7 내지 도 8을 참조하면, 상기 공기조화장치(1)는 상술한 초기기동 이후 운전(ON) 중인 실내기(50)가 모드를 변경 또는 오프(OFF)하는 경우와, 미작동(OFF) 실내기(50)가 운전(ON)을 시작함으로써 상기 열교환기(101,102)에 연결을 추가하는 경우에 열교환기(101,102)의 작동 모드를 전환하는 전환기동을 수행할 수 있다.
상기 전환기동을 수행하기 위하여, 상기 공기조화장치(1)는 실내기(50)와 통신을 수행할 수 있다,(S100)
상세히, 상기 제어부는 실내기(50)와 통신을 통하여 상기 작동 실내기 중 운전모드를 냉방에서 난방 또는 난방에서 냉방으로 변경하는 실내기가 있는지 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 통신을 통하여 미작동(OFF) 실내기 중 작동을 시작하는 실내기가 있는지 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 새롭게 작동을 시작하는 실내기의 운전모드 정보를 제공받을 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 통신을 통하여 상기 작동 실내기 중 작동을 오프(OFF)한 실내기가 있는지 판단할 수 있다.
즉, 상기 제어부는 상술한 실내기(50)의 정보를 전달받아 전환기동의 필요 여부를 판단할 수 있다.
일례로 도 8b를 참조하면, 미작동(OFF) 실내기인 중 제 4 실내기(54)가 난방모드로 작동을 시작할 수 있다. 그리고 상기 제어부는 상기 제 4 실내기(54)의 운전모드 정보를 전달받아 상기 제 4 실내기(54)와 열교환기(101,102)의 매칭을 위한 기초 정보로 이용할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 현재 열교환기(101,102)의 전용운전 수행 여부를 판단할 수 있다.(S110)
그리고 상기 공기조화장치(1)는 전환기동의 필요 여부도 함께 판단할 수 있다.
즉, 상기 공기조화장치(1)는 상기 전환기동을 위해 현재 열교환기(101,102)의 작동 모드를 감지할 수 있다. 일례로, 상기 제어부는, 상기 제 1 열교환기(101) 및 제 2 열교환기(102)가 동일한 작동 모드로 운전하는지 판단할 수 있다.
물론, 상기 제어부는 현재 열교환기(101,102)가 동일한 작동 모드로 운전하는지 판단하기 위해 각각의 열교환기(101,102)의 작동 모드를 감지할 수 있다.
구체적으로, S110 단계에서 상기 제어부는 현재 열교환기(101,102)가 증발기로 전용운전을 수행하는지 또는 응축기로 전용운전을 수행하는지 판단할 수 있다.
그리고 상기 S110단계에서 제어부는 현재 열교환기(101,102)의 운전 상태에서 전환기동의 필요 여부를 함께 판단할 수 있다. 여기서, 상기 전환기동은, 전용운전에서 동시운전으로 또는 동시운전에서 전용운전으로 열교환기(101,102)의 운전을 변경하는 제어로 이해할 수 있다.
즉, S110 단계에서 상기 제어부는 S100단계에서 전달받은 운전모드 정보를 기초로 전환기동이 필요한지 판단할 수 있다.
만약 전환기동이 필요하지 않은 경우, 일례로, 증발기로 전용운전 중 냉방모드로 운전을 시작하는 실내기가 추가되는 경우에는 상기 제어부가 전환기동이 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
만약 전환기동이 필요한 경우, 상기 제어부는 동시운전으로 전환하는지 또는 전용운전으로 전환하는지 판단할 수 있다.
이와 관련하여, 이하의 단계를 상세히 설명하도록 한다.
일례로, 도 8b를 참조하면, 상기 S100 단계에서 상기 제어부는, 미작동 실내기인 제 4 실내기(54)가 난방모드로 작동(ON)하도록 입력된 정보를 전달받을 수 있다. 그리고 상기 제어부는, 현재 열교환기(101,102)가 증발기로 전용운전을 수행하는 것으로 판단되면, 상기 제 4 실내기(54)와 매칭시키기 위해 어느 하나의 열교환기(101,102)의 작동 모드를 전환할 수 있다.
또 다른 예로, 어느 미작동 실내기가 냉방모드로 작동하도록 입력되면, 상기 제어부는, 현재 열교환기(101,102)가 응축기로 전용운전을 수행하는 경우, 상기 현재 열교환기(101,102) 중 어느 하나의 작동 모드를 전환할 수 있다.
즉, 현재 열교환기(101,102)가 전용운전을 수행하는 경우, 상기 공기조화장치(1)는 동시운전으로 전환기동을 시작할 수 있다.(S120)
상세히, 상기 제어부는 상기 S100 단계에서 판단한 작동 실내기의 운전모드 정보를 기초로, 현재 열교환기(101,102)의 전용운전이 동시운전으로 전환되어야 하는지 판단할 수 있다.
일례로, 상기 제어부는, 증발기로 전용운전을 수행하는 경우, 적어도 어느 하나의 작동 실내기가 난방모드로 운전되어야 하면 동시운전으로 전환기동을 시작할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 응축기로 전용운전을 수행하는 경우, 적어도 어느 하나의 작동 실내기가 냉방모드로 운전되어야 하면 동시운전으로 전환기동을 시작할 수 있다.
그리고 상기 동시운전으로 전환기동을 시작하면, 상기 공기조화장치(1)는 상기 열교환기(101,102) 별로 매칭된 실내기의 수를 계산할 수 있다.(S130)
상세히, 상기 제어부는 상기 제 1 열교환기(101)에 매칭된 실내기의 수와 상기 제 2 열교환기(102)에 매칭된 실내기의 수를 카운팅(counting)할 수 있다.
일례로 도8a를 참조하면, 상기 제어부는 상기 제 1 열교환기(101)에 매칭되어 운전 중인 제 1 실내기(51)를 셀 수 있다. 그리고 상기 제어부는 상기 제 2 열교환기(102)에 매칭되어 운전 중인 제 2 실내기(52) 및 제 6 실내기(56)를 셀 수 있다.
그리고 상기 공기조화장치(1)는 매칭된 실내기 수가 적은 열교환기(101,102)를 동시운전을 위해 작동 모드를 전환하는 전환열교환기로 결정할 수 있다.
상세히, 상기 제어부는 상기 열교환기(101,102) 별로 카운팅된 실내기의 수를 기초로, 카운팅된 실내기 수가 적은 열교환기(101,102)를 전환열교환기로 결정할 수 있다.
일례로 도 8a를 참조하면, 상기 제 1 열교환기(101)는 상기 제 2 열교환기(102) 보다 매칭된 실내기의 수가 적으므로 전환열교환기로 결정될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치(1)는 열교환기(101,102)가 전용운전에서 동시운전으로 변경되는 경우, 각각의 열교환기(101,102)에 대한 작동 모드를 미리 지정하지 않고 냉매 및 물이 순환하는 사이클 변화가 작은 경우로 선택하여 열교환기(101,102)의 전환을 수행할 수 있다.
이에 의하면, 불필요한 밸브 작동을 최소화함으로써, 냉매와 물 간의 열 교환 효율을 종래 보다 향상시킬 수 있고, 전력 소모를 최소화할 수 있다.
만약, 열교환기(101,102) 별로 카운팅된 실내기의 수가 동등한 경우, 상기 제어부는 실내기(50)가 열교환기(101,102)에 상대적으로 균등하게 분배된 것이므로 임의의 열교환기(101,102) 또는 상기 초기 연결설정을 따라 전환열교환기를 결정할 수 있다.
그리고 상기 공기조화장치(1)는 밸브제어를 수행할 수 있다.(S150)
여기서, 상기 밸브제어는 상기 전환열교환기로 결정된 열교환기(101,102)의 작동 모드를 전환하기 위한 밸브제어로 이해할 수 있다.
일례로 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 제어부는, 전환열교환기로 결정된 제 1 열교환기(101)의 작동 모드를 응축기로 전환하기 위해, 제 1 고압밸브(123)를 개방하고, 제 1 저압밸브(127)를 폐쇄할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 제 1 평압밸브(135)의 개도를 조절함으로써 상기 제 1 고압밸브(123)와 상기 제 1 저압밸브(127) 사이의 냉매 압력 차를 줄여줄 수 있다.
도 9a 및 도 9b는, 본 발명의 실시예에 따른 동시운전 중 냉방 또는 난방모드로 운전하는 실내기가 추가되는 경우, 실내기와 열교환기의 매칭을 예시적으로 보여주는 개략도이다.
상세히, 도 9a는 동시운전을 수행하는 열교환기(101,102)와 실내기(50)의 매칭을 예시적으로 보여주며, 도 9b는 냉방모드로 작동하는 실내기(53)가 추가된 경우 열교환기(101,102)와 실내기(50)의 매칭을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 상기 S110 단계에서 현재 열교환기(101,102)가 전용운전을 수행하지 않는 경우, 상기 공기조화장치(1)는 작동 실내기(50)의 추가 여부를 판단할 수 있다.(S200)
즉, 상기 제어부는 상기 S110 단계에서 현재 열교환기(101,102)가 동시운전을 수행하는 것으로 판단할 수 있다. 그리고 상기 제어부는 추가적으로 냉방 또는 난방을 실내에 제공하는 실내기(50)를 판단할 수 있다.
일례로, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 미작동(OFF) 실내기 중 제 3 실내기(53)는, 냉방모드로 운전을 시작할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상술한 S100 단계의 통신에 의하여 상기 제 3 실내기(53)가 냉방모드로 작동(ON)하는 것을 판단할 수 있다.
그리고 현재 열교환기(101,102)가 동시운전을 수행하는 경우, 상기 제어부는 냉방모드로 운전을 시작하는 제 3 실내기(53)를 상기 작동 실내기에 추가할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 작동 실내기에 추가된 실내기(53)의 운전모드와 동일 운전모드로 작동하는 열교환기(101,102)를 상기 추가된 실내기(53)에 매칭시킬 수 있다.(S210)
여기서, 상기 동일 운전모드는, 상기 추가된 실내기(53)가 냉방모드인 경우 상기 냉방모드로 운전하는 실내기가 매칭된 증발기로 작동하는 열교환기(102)를 의미하며, 상기 추가된 실내기가 난방모드인 경우 상기 난방모드로 운전하는 실내기가 매칭된 응축기로 작동하는 열교환기(101)를 의미한다.
일례로, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 상기 제어부는 상기 작동 실내기에 추가된 제 3 실내기(53)가 냉방모드로 운전되도록 입력되면, 증발기로 작동하는 제 2 열교환기(102)와 상기 제 3 실내기(53)를 매칭시킬 수 있다.
이에 의하면, 상기 열교환기(101,102)는 현재의 운전을 유지하면서 추가된 실내기와 연결되기 때문에, 상술한 초기 연결설정을 따라 열교환기(101,102)와 실내기(50)를 매칭시키는 경우 보다 유리한 장점이 있다. 즉, 불필요한 전환 동작을 방지하여 전력소모를 최소화하면서, 사이클의 효율을 향상시킬 수 있다.
그리고 상기 공기조화장치(1)는 밸브제어를 수행할 수 있다.(S150)
여기서, 상기 밸브제어는 상기 추가된 실내기(53)와 매칭된 열교환기(102)로 물이 순환하도록 수행될 수 있다.
일례로, 상기 제어부는 상기 제 3 실내기(53)와 상기 제 2 열교환기(102)에 물이 순환되도록, 상기 제 3 실내기(53)와 연결되는 제 2 개폐밸브(36c) 및 제 3 유로가이드밸브(49c)를 제어할 수 있다.
도 10a 및 도 10b는, 본 발명의 실시예에 따른 동시운전에서 전용운전으로 전환기동시, 실내기와 열교환기의 매칭을 예시적으로 보여주는 개략도이다.
상세히, 도 10a는 동시운전을 수행하는 열교환기(101,102)와 실내기(50)의 매칭을 예시적으로 보여주며, 도 10b는 작동 실내기(53)가 오프된 경우 열교환기(101,102)와 실내기(50)의 매칭을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7 및 도 10을 참조하면, 상기 S200 단계에서 작동 실내기(50)가 추가되지 않은 것으로 판단되면, 상기 공기조화장치(1)는 전용운전으로 전환기동을 수행할 수 있다.(S300)
상세히, 상기 제어부는, 현재 열교환기(101,102)가 동시운전 중이며 작동 실내기(50)가 추가되지 않은 경우, 작동 실내기(50) 중 적어도 어느 하나의 실내기가 오프(OFF)되거나 운전모드를 변경한 경우를 판단할 수 있다.
일례로, 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 난방모드로 운전하는 작동 실내기(50), 즉 제 3 실내기(53)는 오프(OFF)될 수 있다.
즉, 상기 제어부는 상기 실내기(50)와 통신을 통하여 작동 실내기 중 어느 하나의 실내기가 오프(OFF)되거나, 운전모드가 변경된 정보를 전달받을 수 있다.
따라서, 상기 제어부는 현재 동시운전을 수행하는 열교환기(101,102)를 전용운전을 수행하도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 전용운전은 작동 중인 열교환기(101,102)의 모드가 동일한 것을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 열교환기(101) 및 상기 제 2 열교환기(102) 중 상기 제 2 열교환기(102)만이 작동하는 경우라면, 상기 열교환기(101,102)는 전용운전을 수행하는 것으로 이해할 수 있다.
상기 열교환기(101,102)가 동시운전에서 전용운전으로 전환하는 경우, 상기 공기조화장치(1)는 상기 열교환기(101,102)에 매칭된 실내기(50)의 수가 미리 설정된 최대값(Max)을 초과하는지 판단할 수 있다.(S310)
일례로, 도 10a를 참조하면, 제 1 열교환기(101)에 매칭되어 난방을 수행하는 제 3 실내기(53)가 냉방으로 운전모드를 변경하면, 상기 제어부는 상기 제 2 열교환기(102)와 매칭된 작동 실내기의 수가 미리 설정된 최대값(Max)을 초과하는지 판단할 수 있다.
상기 열교환기(101,102)에 매칭된 작동 실내기(50)의 수가 상기 미리 설정된 최대값을 초과하는 경우, 상기 공기조화장치(1)는 상술한 초기 연결설정에 따라 작동 실내기(50)와 열교환기(101,102)의 매칭을 수행할 수 있다.(S320)
일례로, 증발기로 작동하는 제 2 열교환기(102)에 매칭된 작동 실내기의 수가 미리 설정된 최대값을 초과한 경우, 난방에서 냉방으로 운전모드가 변경된 제 3 실내기(53)는 상기 초기 연결설정에 따라 제 1 열교환기(101)로 매칭될 수 있다.
그리고 상기 제어부는 상기 제 1 열교환기(101)가 증발기로 작동 모드를 전환하고, 매칭된 상기 제 3 실내기(53)에 냉매와 열교환된 물이 순환하도록 밸브제어를 수행할 수 있다.(S150)
따라서, 상기 제어부는 상기 제 1 열교환기(101)를 응축기에서 증발기로 작동 모드를 전환하도록 제어할 수 있다. 이에 의하면, 다수의 열교환기(101,102) 중 어느 일 열교환기(102)에 부하가 집중되어 사이클 효율이 떨어지는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 상기 열교환기(101,102)에 매칭된 작동 실내기(50)의 수가 상기 미리 설정된 최대값을 초과하지 않는 경우, 상기 공기조화장치(1)는 현재 열교환기(101,102)와 작동 실내기(50)의 매칭 상태를 유지할 수 있다.(S350)
일례로, 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 제 1 열교환기(101)가 매칭되어 난방운전을 수행하는 제 3 실내기(53)는 오프(OFF)될 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 증발기로 작동하는 제 2 열교환기(102)와 매칭된 작동 실내기(51,52,54,56)의 매칭 상태를 유지할 수 있다.
즉, 상기 제어부는 가장 최근 시점에 오프(OFF)된 제 3 실내기(53)의 실내 환경과 계절 요인을 고려하여, 상기 제 1 열교환기(101)를 대기시킬 수 있다.
일례로, 계절, 실내 온도 등 환경 요인에 의해 최초 제 3 실내기(53)가 난방모드로 운전된 경우라면, 상기 제 3 실내기(53)가 설치된 실내는, 다시 난방을 제공하기 위해 재가동될 가능성이 높다.
그러나, 상기 제 3 실내기(53)의 오프(OFF)된 후, 초기 연결설정을 따라 상기 제 2 열교환기(102)에 매칭된 작동 실내기(51,52,54,56) 중 적어도 어느 하나의 실내기를 상기 제 1 열교환기(101)에 매칭한다면, 상기 제 3 실내기(53)가 난방모드로 재기동 하는 경우, 다수의 밸브가 다시 전환 동작을 해야 하는 문제가 있다. 즉, 공기조화장치(1)의 전력소모가 커질 수 있다.
또한, 상기한 경우에 상기 제 1 열교환기(101)는, 다시 응축기로 작동하도록 전환되므로 물과 냉매의 온도 변경에 따른 부하와 열 손실이 커지는 문제가 발생할 수 있다. 결국, 제 3 실내기(53)에 대한 난방 성능이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 상기 제어부는 상기 제 1 열교환기(101)에 냉매 유동을 차단하고 소정의 시간 동안 대기하도록 휴지기를 부여할 수 있다.
즉, 상기 공기조화장치(1)는 상기 제 3 실내기(53)로 물의 순환을 차단하는 동시에, 상기 제 1 열교환기(101)에 냉매 유동을 차단하도록 밸브제어를 수행할 수 있다.(S150)
이에 의하면, 제 3 실내기(53)가 난방모드로 재차 운전하여도 사이클의 성능을 유지할 수 있으므로 상기 제 3 실내기(53)가 설치된 실내에 빠르게 난방을 제공할 수 있으며, 불필요한 전력 소모와 열 손실을 방지할 수 있다.
1: 공기조화장치
10: 실외기
50: 실내기
100: 열교환장치

Claims (26)

  1. 다수의 실내기를 순환하는 물과, 실외기를 순환하는 냉매가 열교환하는 다수의 열교환기;
    상기 실외기의 고압기관으로부터 각각의 열교환기로 연결되는 고압가이드관;
    상기 실외기의 저압기관으로부터 상기 고압가이드관에 합지되도록 연장되는 저압가이드관;
    상기 실외기의 액관으로부터 상기 각각의 열교환기로 연장되는 액가이드관; 및
    상기 다수의 실내기와 상기 다수의 열교환기를 매칭하여, 상기 물이 상기 각각의 열교환기의 작동 모드에 따라 매칭된 실내기로 순환하도록 제어하는 제어부를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 다수의 실내기와 통신을 통하여 상기 각각의 열교환기의 작동 모드를 증발기 또는 응축기로 결정하는 공기조화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 다수의 실내기 중 적어도 어느 하나의 실내기가 운전을 시작하는 초기기동에서, 작동 실내기가 연결되는 상기 다수의 열교환기 간의 부하가 균등하도록 상기 매칭을 수행하는 공기조화장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 초기기동에서 상기 작동 실내기의 용량이 균등하게 분배되도록 상기 다수의 열교환기와 매칭시키는 공기조화장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 초기기동에서, 상기 다수의 실내기의 용량을 오름차순으로 정렬한 후 상기 정렬된 실내기를 상기 다수의 열교환기에 순차적으로 매칭되도록 규정하는 초기 연결설정을 따라 상기 매칭을 수행하는 공기조화장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 각각의 열교환기는, 동일한 크기로 구비되는 공기조화장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 초기기동 이후 상기 작동 실내기의 변경에 의해 상기 열교환기의 작동 모드를 전환하는 전환기동에서, 상기 각각의 열교환기 별로 연결된 작동 실내기의 수에 카운트하는 공기조화장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 작동 실내기의 변경은,
    상기 작동 실내기가 오프(OFF) 또는 기존의 오프된 실내기가 운전을 추가적으로 시작하는 경우를 포함하는 공기조화장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 카운트된 작동 실내기의 수가 적은 열교환기의 작동 모드를 전환시키는 공기조화장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 작동 실내기의 운전모드에 따라, 상기 다수의 열교환기의 작동 모드를 증발기 및 응축기 중 적어도 어느 하나로 선택하는 공기조화장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 물이 순환하도록 상기 다수의 열교환기로부터 상기 다수의 실내기의 입구로 연장되는 배출배관;
    상기 다수의 실내기의 출구로부터 상기 다수의 열교환로 연장되는 유입배관;
    상기 유입배관에 설치되어 상기 다수의 열교환기로 물이 제공되도록 압력을 제공하는 펌프;
    상기 배출배관에 설치되어 각각의 실내기로 유입되는 물의 유동을 제어하는 개폐밸브; 및
    상기 유입배관에 설치되어 상기 각각의 실내기로부터 배출되는 물의 유동을 제어하는 유로가이드밸브를 더 포함하는 공기조화장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 개폐밸브와 상기 유로가이드밸브를 개폐 동작을 제어함으로써 상기 물의 유동 방향을 설정하는 공기조화장치.
  12. 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 고압가이드관에 설치되는 고압밸브;
    상기 저압가이드관에 설치되는 저압밸브; 및
    상기 액가이드관에 설치되는 유량밸브를 더 포함하는 공기조화장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 고압밸브, 상기 저압밸브 및 상기 유량밸브의 개폐 동작을 제어함으로써 상기 냉매의 유동 방향을 설정하는 공기조화장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 실외기는,
    상기 냉매를 압축하는 압축기; 및
    상기 냉매가 외기와 열교환하는 실외 열교환기를 포함하는 공기조화장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 고압가이드관으로부터 분기되어 상기 저압가이드관으로 연장되는 평압배관; 및
    상기 평압배관에 설치되어 상기 고압가이드관과 상기 저압가이드관의 냉매 압력 차를 조절하는 평압밸브를 더 포함하는 공기조화장치.
  16. 물이 순환하는 다수의 실내기 중 적어도 어느 하나의 실내기가 운전을 시작하는 초기기동이 수행되는 단계;
    상기 운전을 시작하는 작동 실내기와 통신을 통하여, 상기 작동 실내기의 운전모드를 판단하는 단계;
    상기 판단된 작동 실내기의 운전모드를 기초로, 상기 물과 실외기를 통과하는 냉매가 열교환되는 다수의 열교환기가 동일한 작동 모드로 운전되는 전용운전 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 전용운전으로 결정되면, 미리 설정된 초기 연결설정을 따라 상기 작동 실내기와 상기 다수의 열교환기를 매칭시키는 단계를 포함하며,
    상기 초기 연결설정은, 상기 다수의 열교환기로 연결되는 상기 작동 실내기의 용량이 균등하게 분배되도록 설정되는 공기조화장치의 제어방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 초기 연결설정은, 상기 작동 실내기의 용량을 오름차순으로 정렬한 후, 상기 정렬된 실내기를 상기 다수의 열교환기에 순차적으로 매칭되도록 설정하는 공기조화장치의 제어방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 전용운전 여부를 결정하는 단계에서 상기 다수의 열교환기가 서로 다른 작동모드로 운전되는 동시운전으로 결정되면, 상기 통신이 최초로 수신된 작동 실내기의 운전모드를 판단하는 단계;
    상기 초기 연결설정에 따라, 상기 최초로 수신된 작동 실내기와 상기 다수의 열교환기 중 어느 하나의 열교환기를 매칭시키는 단계; 및
    상기 작동 실내기 중 나머지 실내기와 상기 다수의 열교환기를 매칭시키는 단계를 더 포함하는 공기조화장치의 제어방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 작동 실내기 중 나머지 실내기와 상기 다수의 열교환기를 매칭시키는 단계는,
    상기 나머지 실내기 중 상기 최초로 수신된 작동 실내기와 동일한 운전모드로 판단된 실내기를, 상기 최초로 수신된 작동 실내기와 매칭된 열교환기로 매칭시키는 단계를 포함하는 공기조화장치의 제어방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 나머지 실내기 중 상기 최초로 수신된 작동 실내기와 다른 운전모드로 판단된 실내기는, 상기 다수의 열교환기 중 미 매칭된 열교환기로 매칭시키는 공기조화장치의 제어방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 초기기동 이후 상기 작동 실내기의 변경에 의해 상기 열교환기의 작동 모드를 전환하는 전환기동을 수행하는 단계를 더 포함하며,
    상기 작동 실내기의 변경은, 상기 작동 실내기가 오프(OFF), 상기 작동 실내기의 운전모드가 변경 및 기존의 오프된 실내기가 추가 작동하는 경우를 포함하는 공기조화장치의 제어방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 전환기동을 수행하는 단계는,
    현재 열교환기가 상기 전용운전 수행 여부를 판단하는 단계;
    현재 열교환기가 상기 전용운전을 수행하면, 현재 각각의 열교환기 별로 매칭된 작동 실내기의 수를 카운트하는 단계;
    상기 카운트된 작동 실내기의 수가 적은 열교환기를 전환열교환기로 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 전환열교환기의 작동모드를 응축기 또는 증발기로 전환시키는 단계를 더 포함하는 공기조화장치의 제어방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    현재 열교환기가 상기 전용운전을 수행하지 않으면, 상기 오프된 실내기가 추가 작동하는지 판단하는 단계를 더 포함하는 공기조화장치의 제어방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 오프된 실내기가 추가 작동하는 경우, 상기 추가된 실내기의 운전모드와 동일 운전모드로 작동하는 열교환기에 상기 추가된 실내기를 매칭시키는 단계를 더 포함하는 공기조화장치의 제어방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 오프된 실내기가 추가 작동하지 않으면, 현재 열교환기와 상기 작동 실내기의 매칭 상태를 유지시키는 단계를 더 포함하는 공기조화장치의 제어방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    현재 열교환기에 매칭된 작동 실내기의 수가 미리 설정된 최대값을 초과하면, 상기 초기 연결설정에 따라 상기 작동 실내기와 상기 다수의 열교환기를 매칭시키는 단계를 더 포함하는 공기조화장치의 제어방법.
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