KR100339552B1 - 멀티형 공기조화기 및 그 운전제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 멀티형 공기조화기 및 그 운전제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는, 복수의 실내유니트와; 상기 각 실내유니트의 냉각 목표온도를 설정하는 온도설정부와; 냉매를 압축하는 압축부 및 인버터형 전동모터부를 구비한 압축기와; 실내온도 및 외기온도를 검출하는 온도검출부와; 상기 운전중인 실내유니트의 용량코드와, 운전중인 실내유니트의 설정온도값과 검출된 상기 실내온도값의 차와, 외기온도값에 기초하여 상기 압축기의 회전주파수를 주기적으로 산출하는 부하량산출부와; 상기 각 실내유니트의 냉매유입로의 개도를 조절하는 전자팽창밸브와; 상기 부하량산출부에 의해 산출된 총부하량과, 상기 압축기의 흡입측 온도값과 냉매의 증발온도값의 차와, 운전중인 상기 실내유니트의 용량코드와, 실내온도값 및 설정온도값에 기초하여 상기 각 전자팽창밸브의 개도량을 산출하는 개도량산출부와; 상기 부하량산출부에 의해 산출된 회전주파수에 기초하여 상기 전동모터부의 회전수를 제어하고, 초기기동시 초기개도값으로 상기 전자팽창밸브를 제어하고, 상기 초기기동시간 이후 상기 개도량산출부에 의해 산출된 개도량에 의해 상기 전자팽창밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 냉매의 압축용량 및 전자팽창밸브의 개도량을 적절히 가변시킴으로써 기기의 운전효율 및 신뢰성을 제고시킬 수 있다.

Description

멀티형 공기조화기 및 그 운전제어방법{MULTI AIR CONDITIONER AND OPERATING CONTROL METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 멀티형 공기조화기 및 그 운전제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 각 실내유니트의 설치환경 및 운전조건에 따라 변화하는 압축부하량에 대응하여 냉매의 압축용량 및 각 실내유니트의 전자팽창밸브의 개도량을 적절히 가변시킴으로써 기기의 운전효율 및 신뢰성을 제고시킬 수 있도록 한 멀티형 공기조화기 및 그 운전제어방법에 관한 것이다.
공기조화기는 쾌적한 실내환경을 조성하기 위해 공기의 온도, 습도, 기류 및 청정도를 조절할 수 있도록 한 장치로서, 최근에는 복수의 실내유니트를 각 설치공간별로 배치하고 설치공간별로 공기의 온도 등을 조절할 수 있도록 한 멀티형 공기조화기가 개발되어 있다.
도 1은 종래의 멀티형 공기조화기의 개략적인 냉동사이클 구성도이다. 도시된 바와 같이, 멀티형 공기조화기는, 적어도 하나의 실내열교환기(103a~103c) 및 실내열교환기(103a~103c)의 일측에 배치되어 실내를 향하여 송풍하는 송풍팬(105)을 구비한 복수의 실내유니트(101a~101c)와, 각 실내유니트(101a~101c)와 냉매배관에 의해 상호 연결되어 각 실내유니트(101a~101c)로부터의 냉매를 수령하여 압축하는 단일의 실외유니트(111)를 가진다.
실외유니트(111)는, 각 실내유니트(101a~101c)로부터의 냉매를 수령하여 압축하는 압축기(113)와, 압축기(113)에 의해 압축되어 고온고압상태의 냉매를 방열을 통하여 응축하는 실외열교환기(115)와, 실외열교환기(115)의 일측에 배치되어 실외열교환기(115)를 향해 송풍함으로써 열교환작용을 촉진시키는 냉각팬(117)을 가진다. 이들 실내열교환기(103a~103c)와, 압축기(113) 및 실외열교환기(115)는 상호 냉매가 유동할 수 있도록 냉매배관에 의해 연결되어 있다.
압축기(113)의 흡입측에는 기체상태의 냉매가 흡입될 수 있도록 어큐물레이터(119)가 결합되어 있으며, 실외열교환기(115)의 토출측에는 냉매의 수용공간을 형성하는 수액기(121)가 연결되어 있다. 수액기(121)의 토출측에는 각 실내열교환기(103a~103c)로 냉매가 공급될 수 있도록 분기유로가 형성된 분기유로관(123)이 결합되어 있으며, 분기유로관(123)에 결합된 각 실내열교환기(103a~103c)의 유입측에는 실외열교환기(115)를 통과한 냉매가 감압팽창될 수 있도록 팽창밸브(125a~125c)가 각각 설치되어 있다. 각 실내열교환기(103a~103c)의 유출측 냉매배관은 다시 합류하여 어큐물레이터(119)의 흡입측 냉매배관에 연결된다.
한편, 이러한 멀티형 공기조화기에 있어서는, 실내유니트(101a~101c)가 일부운전되는 경우와 모두 운전되는 경우에 따라 압축기(113)의 냉매 압축부하량이 달라지게 된다. 즉, 실내유니트(101a~101c)가 하나만 가동되는 경우를 예를 들어 설명하면, 압축기(113)에 의해 압축된 냉매는 실외열교환기(115)를 거쳐 응축되고 해당 팽창밸브를 통하여 해당 실내열교환기로 유입된다. 이 때, 압축기(113)에 의해 토출되는 냉매량에 비해 운전되는 실내열교환기를 통과하여 흡입측으로 유입되는 냉매량이 상대적으로 현저히 작기 때문에 압축기(113)의 흡입측의 흡입압력이 낮아지게 되어 운전효율을 저해하게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 고려하여, 수액기(121)의 토출측과 어큐물레이터(119)의 흡입측을 연결하여 수액기(121)를 통과한 냉매의 일부를 압축기(113)의 흡입측에 제공되도록 함으로써, 압축기(113)의 흡입압력이 낮아지는 것을 방지할 수 있도록 하는 제1우회유로(127)가 마련되어 있다. 이 제1우회유로(127)에는 냉매의 갑압팽창 및 우회유로의 개도조절을 위한 제1개도조절밸브(129)가 마련되어 있다.
제1우회유로(127)내로 유입된 냉매는 제1개도조절밸브(129)를 통과하면서 교축을 받아 감압되면서 온도가 급강하하게 되고, 압축기(113)의 흡입측 온도를 낮추기 때문에 냉매가 충분히 기화되지 못하므로 액상의 냉매가 압축기(113)내로 흡입될 우려가 있다.
따라서, 압축기(113)의 토출측에는 고온의 기상냉매를 어큐물레이터(119)의 흡입측으로 제공함으로써, 압축기(113)의 흡입측 온도를 보상하기 위한 제2우회유로(131)가 마련되어 있다. 이 제2우회유로(131)에는 개도조절을 위한 제2개도조절밸브(133)가 마련되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 멀티형 공기조화기에 있어서는, 가동중인 실내유니트(101a~101c)의 수에 대응하여 제1 및 제2우회유로(127,131)를 형성하고, 그 개도조절을 통하여 용량을 가변시키고는 있지만, 냉매부하변동에 대한 압축기의 용량대응이 미흡하여 운전효율이 저하되는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 실외온도조건 및 각 실내유니트(101a~101c)가 설치되는 실내온도조건과, 각 실내유니트(101a~101c)별 목표설정온도값 및 운전조건등에 따라 거의 연속적으로 변화하는 냉매압축부하량에 대응하여 압축기(113)의 압축용량을 가변시킬 수 없다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 각 실내유니트의 설치환경 및 운전조건에 따라 변화하는 압축부하량에 대응하여 냉매의 압축용량 및 각 실내유니트의 전자팽창밸브의 개도량을 적절히 가변시킴으로써 기기의 운전효율 및 신뢰성을 제고시킬 수 있는 멀티형 공기조화기 및 그 운전제어방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 멀티형 공기조화기의 개략적인 냉동사이클 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 냉동사이클 구성도,
도 3은 도 2의 멀티형 공기조화기의 제어블럭도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 운전제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10a~10n : 실내유니트 11a~11n : 실내온도감지센서
13a~13n : 전자팽창밸브 20 : 실외유니트
21 : 압축기 23 : 실외열교환기
41 : 우회유로 43 : 개도조절밸브
51 : 흡입냉매온도감지센서 53 : 냉매증발온도감지센서
54 : 실외온도감지센서 61 : 제어부
63 : 온도검출부 65 : 온도설정부
67 : 부하량산출부 69 : 개도량산출부
상기 목적은, 본 발명에 따라, 복수의 실내유니트와; 상기 각 실내유니트의 냉각 목표온도를 설정하는 온도설정부와; 상기 각 실내유니트로부터의 냉매를 수령하여 압축하는 압축부 및 상기 압축부를 구동시키는 인버터형 전동모터부를 구비한 압축기와; 상기 각 실내유니트가 설치되는 실내공간의 실내온도 및 외기온도를 검출하는 온도검출부와; 상기 운전중인 실내유니트의 운전모드별 냉매요구량에 따라 복수의 레벨로 형성되는 용량코드와, 상기 운전중인 실내유니트의 설정온도값과 상기 온도검출부에 의해 검출된 상기 실내온도값의 차와, 상기 온도검출부에 의해 검출된 외기온도값에 기초하여 상기 압축기의 총부하량 및 상기 전동모터부의 회전주파수를 주기적으로 산출하는 부하량산출부와; 상기 각 실내유니트의 냉매유입측에 각각 배치되어 냉매유입로의 개도를 조절하는 전자팽창밸브와; 상기 부하량산출부에 의해 산출된 총부하량과, 상기 온도검출부에 의해 검출된 상기 압축기의 흡입측 온도값과 상기 냉매의 증발온도값의 차와, 운전중인 상기 실내유니트의 용량코드와, 운전중인 상기 실내유니트의 실내공간의 실내온도값 및 설정온도값에 기초하여 상기 각 전자팽창밸브의 개도량을 주기적으로 산출하는 개도량산출부와; 상기 산출된 회전주파수가 최저회전주파수 이하인 경우 어큐뮬레이터의 흡입측과 상기 압축기의 토출측을 연결하는 우회유로를 개방하여 상기 최저회전주파수로 운전되도록 제어하고, 상기 산출된 회전주파수가 최저회전주파수를 초과하는 경우 상기 회전주파수에 기초하여 상기 전동모터부의 회전수를 제어하고, 초기기동시 상기 운전중인 실내유니트의 용량코드에 비례상수를 곱하여 산출되는 초기개도값으로 초기기동시간동안 상기 전자팽창밸브를 제어하고, 상기 초기기동시간 이후 상기 개도량산출부에 의해 산출된 개도량에 의해 상기 전자팽창밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기에 의해 달성된다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 복수의 실내유니트중 운전중인 실내유니트가 설치된 공간의 실내온도 및 실외온도를 검출하는 단계와; 상기 운전중인 실내유니트의 설정온도값 및 용량코드를 인식하는 단계와; 검출된 상기 실내온도값 및 실외온도값과, 상기 설정온도값 및 용량코드에 기초하여 인버터형 전동모터부에 의해 구동되는 압축부의 총부하량을 산출하는 단계와; 상기 총부하량에 기초하여 상기 전동모터부의 회전주파수를 주기적으로 산출하는 단계와; 초기기동시 상기 운전중인 실내유니트의 용량코드에 비례상수를 곱하여 산출되는 초기개도값으로 초기기동시간동안 전자팽창밸브를 제어하는 단계와; 상기 산출된 회전주파수가 최저회전주파수 이하인 경우 어큐뮬레이터의 흡입측과 상기 압축기의 토출측을 연결하는 우회유로를 개방하여 상기 최저회전주파수로 운전되도록 제어하고, 상기 산출된 회전주파수가 최저회전주파수를 초과하는 경우 상기 회전주파수에 기초하여 상기 전동모터부의 회전수를 제어하는 단계와; 상기 초기기동시간 이후 상기 압축부의 흡입측 온도 및 상기 냉매의 증발온도를 각각 검출하여 검출된 상기 흡입측 온도값과 냉매의 증발온도값의 차를 산출하는 단계와; 산출된 상기 압축부의 총부하량, 상기 흡입측 온도값과 상기 냉매의 증발온도값의 차와, 상기 운전중인 실내유니트의 용량코드와, 상기 운전중인 실내유니트의 설정온도값과 실내온도값의 차에 기초하여 상기 각 전자팽창밸브의 개도량을 주기적으로 산출하는 단계와; 상기 초기기동시간 이후 상기 산출된 개도량에 기초하여 상기 각 전자팽창밸브의 개도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법이 제공된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 냉동사이클 구성도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 멀티형 공기조화기는, 복수의실내유니트(10a~10n)와, 각 실내유니트(10a~10n)로부터의 냉매를 수령하여 압축하는 단일의 실외유니트(20)를 가지며, 소위 히트펌프(HEAT PUMP)라고 하여 냉매의 흐름방향을 절환함으로써, 냉방 및 난방기능을 선택적으로 수행할 수 있도록 한 공기조화기이다. 이하에서는, 설명의 편의상 냉방기능수행시의 예를 들어 설명한다.
실외유니트(20)는, 각 실내유니트(10a~10n)로부터 냉매를 수령하여 압축하는 압축기(21)와, 압축기(21)와 상호 연통되도록 배치되는 실외열교환기(23)와, 압축기(21)의 흡입측에 연결되어 압축기(21)에 기상냉매가 흡입될 수 있도록 하는 어큐물레이터(25)를 가지며, 이들 실외열교환기(23)와, 압축기(21) 및 어큐물레이터(25)와, 각 실내유니트(10a~10n)의 실내열교환기(14a~14n)는 냉매가 순환할 수 있도록 냉매배관에 의해 상호 연통되도록 연결되어 있다.
압축기(21)의 토출측 냉매배관에는 냉매의 흐름방향을 따라 소음감쇠를 위한 머플러(27)와, 오일분리기(29)가 각각 설치되어 있으며, 오일분리기(29)의 일측에는 모세관(32)을 가지고 어큐물레이터(25)의 흡입측으로 연결되는 오일귀환유로(30)가 형성되어 있다. 오일분리기(29)의 유출측에는 냉방 및 난방시의 냉매의 흐름방향을 절환할 수 있도록 유로절환밸브(31)가 마련되어 있다.
실외열교환기(23)의 유출측에는 수액기(33)가 설치되어 있으며, 수액기(33)의 유출측에는 여과기(35)가 설치되어 있다. 여과기(35)의 유출측 냉매배관에는 각 실내유니트(10a~10n)로 냉매를 제공할 수 있도록 유입측분기관(15)이 연결되어 있으며, 유입측분기관(15)에는 각 실내열교환기(14a~14n)의 유입배관(17a~17n)이 연결되어 있다. 각 실내열교환기(14a~14n)의 유입배관(17a~17n)에는 해당 유입배관의 개도를 조절할 수 있도록 전자팽창밸브(13a~13n)가 각각 설치되어 있으며, 각 실내열교환기(14a~14n)의 유출배관(19a~19n)은 유출측분기관(37)에 상호 연통되도록 결합되어 있다. 이들 유출측분기관(37) 및 유입측분기관(15)에는 외부와 연통되도록 서비스포트(39a,39b)가 형성되어 있다.
어큐물레이터(25)의 흡입측은 유로절환밸브(31)와 상호 연통되도록 연결되어 있다. 어큐물레이터(25)의 흡입측 냉매배관에는 압축기(21)의 토출측으로부터 기체상태의 냉매가 유입될 수 있도록 우회유로(41)가 형성되어 있으며, 우회유로(41)에는 개도를 조절할 수 있도록 개도조절밸브(43)가 구비되어 있다. 어큐물레이터(25)의 흡입측 냉매배관에는 냉매의 증발온도를 측정할 수 있도록 일단이 수액기(33)에 연결된 연결배관(45)이 상호 연통되도록 연결되어 있으며, 이 연결배관(45)에는 액상의 냉매가 감압팽창될 수 있도록 모세관(47)이 연결되어 있다.
한편, 압축기(21)의 흡입측 및 토출측 냉매배관에는 각각 압축기(21)의 흡입측 및 토출측 냉매온도를 측정할 수 있도록 흡입냉매온도감지센서(51) 및 토출냉매온도감지센서(52)가 설치되어 있으며, 수액기(33)와 어큐물레이터(25)를 상호 연결하도록 형성된 연결배관에는 냉매의 증발온도를 측정할 수 있도록 냉매증발온도감지센서(53)가 구비되어 있다. 실외열교환기(23)의 일측에는 실외의 온도를 측정할 수 있도록 실외온도감지센서(54)가 마련되어 있으며, 각 실내유니트(10a~10n)는 해당 실내유니트(10a~10n)의 설치공간내의 온도를 측정할 수 있도록 실내온도감지센서(11a~11n)를 각각 구비하고 있다.
도 3은 도 2의 멀티형 공기조화기의 제어블럭도이다. 도시된 바와 같이, 제어프로그램이 내장된 마이컴 등으로 구성되는 제어부(61)에는 각 영역별 온도를 검출하는 온도검출부(63)와, 각 실내유니트(10a~10n)의 설치공간내의 목표온도를 설정하는 온도설정부(65)가 접속되어 있다. 온도검출부(63)는 각 실내유니트(10a~10n)의 실내온도감지센서(11a~11n)와, 실외온도감지센서(54)와, 흡입냉매온도감지센서(51) 및 냉매의 증발온도를 감지하는 냉매증발온도감지센서(53)를 구비하고 있다.
제어부(61)에는 또한, 온도검출부(63) 및 온도설정부(65)로부터의 온도조건으로부터 압축기(21)의 압축부하량 및 회전주파수를 산출하는 부하량산출부(67)와, 각 실내열교환기(14a~14n)의 유입배관(17a~17n)에 설치된 전자팽창밸브(13a~13n)의 개도량을 산출하는 개도량산출부(69)와, 각 실내유니트(10a~10n)의 운전조건별 데이타가 저장되어 있는 데이타저장부(71)가 연결되어 있다.
제어부(61)는 이들 부하량산출부(67) 및 개도량산출부(69)로부터 산출된 회전주파수 및 개도량에 기초하여 압축기(21)의 인버터형 전동모터부(73)를 회전제어하고, 각 전자팽창밸브(13a~13n)의 개도를 제어한다.
먼저, 압축기(21)의 부하량산출방법을 설명하면, 운전되는 실내유니트(10a~10n)의 운전모드별 냉매요구량에 따라 복수의 레벨로 형성되는 용량코드(Qj)와, 설정온도(Tset)와 실내공기온도(Ti)와의 차와, 실외공기온도(Te)를 구하고, 다음의 식(1)을 이용하여 계산한다.
(1)
상기 식(1)에 있어서, L은 운전되는 각 실내유니트(14a~14n)의 냉방부하의 합계코드이며, Qj는 각 실내유니트(10a~10n)의 표시능력에 해당하는 용량코드를 의미한다. 그리고, Q(Ti-Tset)는 설정온도(Tset)와 실내공기온도(Ti)의 차가 커질수록 냉매의 압축부하량이 증가하게 되는 것을 보상하기 위한 설정온도보정계수이며, i는 운전되는 실내유니트(10a~10n)의 수이다.
즉, 냉방부하의 합계코드(L)는, 운전되는 각 실내유니트(10a~10n)별 냉매부하의 합으로, 운전되는 각 실내유니트(10a~10n)의 냉매부하는 용량코드(Qj)와 설정온도보정계수(Q(Ti-Tset)) 및 실외공기온도(Te)를 곱하여 구한다.
다음, 부하량산출부(67)에 의해, 압축기(21)의 냉방부하의 합계코드(L)가 구해지면, 부하량산출부(67)는 다음 식(2)를 이용하여 압축기(21)의 전동모터부(73)의 회전주파수(F)를 구한다.
F=A×L (2)
상기 식(2)에서 A는 냉방부하의 합계코드(L)에 대응하는 비례상수이다.
부하량산출부(67)에 의해 압축기(21) 전동모터부의 회전주파수가 결정되면, 제어부(61)는 산출된 회전주파수(F)에 따라 압축기(21)의 인버터형 전동모터부(73)를 회전제어하고, 운전되는 실내유니트(10a~10n)의 전자팽창밸브(13a~13n)를 초기 개도값(P0)으로 초기기동시간(T0)동안 개방하게 된다. 여기서, 초기개도값(P0)은, 다음의 식(3)과 같이, 운전되는 실내유니트(10a~10n)의 용량코드(Qj)에 비례상수(B)를 곱함으로써 산출된다.
P0=Qj×B (3)
한편, 제어부(61)는 초기기동시간(t0)이 경과하게 되면, 주기적으로 온도검출부(63)로부터 온도검출신호를 수신하여 압축기(21)의 전동모터부(73) 및 각 실내유니트(10a~10n)의 전자팽창밸브(13a~13n)를 제어하게 된다.
각 실내유니트(10a~10n)의 전자팽창밸브(13a~13n)의 개도량(VO)은 다음 식(4)에 의해 구한다.
VO=TO×OR(4)
상기 식(4)에서, TO는 가동중인 운전유니트의 총합개도량이고, OR은 각 실내유니트(10a~10n)의 개도비율을 나타낸다.
총합개도량(TO)은 흡입냉매온도감지센서(51) 및 냉매증발온도감지센서(53)로부터 검출된 압축기(21)의 흡입냉매온도와 냉매증발온도의 차인 과열도를 산출하고, 산출된 과열도값이 목표과열도값이 되도록 보상하는 비례상수(C)를 운전중인 각 실내유니트(10a~10n)의 전자팽창밸브(13a~13n)의 개도량의 총합에 곱합여 산출한다. 즉, 비례상수(C)는 산출과열도값이 목표과열도값보다 큰 경우에는 냉매의 유량이 증가되도록 총합개도량을 증가시키는 값을 가지고, 산출과열도값이 목표과열도값보다 작은 경우에는 총합개도량을 감소시켜 과열도를 증가시킴으로써 목표과열도값에 도달하도록 정해진다.
개도비율(OR)은 각 실내유니트(10a~10n)의 용량코드(Qj) 및설정온도보정계수(Q(Ti-Tset))를 이용하여 산출된다. 예를 들면, 운전중인 실내유니트(10a~10n)의 용량코드(Qj)에 가중치로 설정온도보정계수(Q(Ti-Tset))를 곱하여 각 실내유니트(10a~10n)의 가중용량코드(Qjw)를 구하고, 각 가중용량코드(Qjw)값을 합산하여 전체가중용량코드값(Qjt)을 산출한다. 다음, 산출된 전체가중용량코드(Qjt)를 각 실내유니트(10a~10n)의 가중용량코드(Qjw)로 나누어 각 실내유니트(10a~10n)의 개도비율(OR)을 구한다. 이와 같이, 개도비율(OR)을 정함으로써, 동일한 용량코드(Qj)의 실내유니트(10a~10n)가 상호 다른 설치공간에 설치되어 있을 경우에도, 실내온도 및 목표설정온도값에 따라 획일적이지 않고 상호 다른 개도비율(OR)을 가지고 전자팽창밸브가 개방될 수 있게 되어 설정된 냉방온도조건을 보다 신속하게 만족시킬 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 운전제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 전원이 연결되면(S5), 제어부(61)는 각 실내유니트(10a~10n)의 운전여부를 확인한다(S10). 운전중인 실내유니트(10a~10n)가 존재하면 냉방운전여부를 확인하고(S15), 냉방운전인 경우 온도검출부(63) 및 온도설정부(65)로부터 각 운전중인 실내유니트(10a~10n)의 실내온도, 실외온도, 목표설정온도값을 확인한다(S20). 그러면, 부하량산출부(67)는 온도검출부(63) 및 온도설정부(65)로부터의 검출신호에 기초하여 상기 식(1)에 의거하여 압축기(21)의 냉방부하의 합계코드(L)를 산출하고(S25), 상기 식(2)를 이용하여 압축기(21) 전동모터부(73)의 회전주파수(F)를 산출한다(S30).
다음, 제어부(61)는 개도량산출부(69)가 상기 식(3)에 의거하여 운전중인 각 실내유니트(10a~10n)의 전자팽창밸브(13a~13n)의 초기개도값(PO)을 산출하고, 초기개도값(PO)으로 개방되도록 각 전자팽창밸브(13a~13n)를 제어한다(S35). 이 때, 제어부(61)는 실외기팬(미도시)이 구동되도록 제어하고(S40), 냉방부하의 합계코드(L)가 압축기(21) 최저회전주파수로 구동될 경우의 압축용량과 비교하여 최저회전주파수시의 압축용량미만인 경우(S45), 우회유로(41)의 개도조절밸브(43)를 개방한다(S50).
다음, 제어부(61)는 부하량산출부(67)에 산출된 회전주파수(F)로 압축기(21)의 전동모터부(73)가 회전할 수 있도록 제어하고(S55), 압축기(21)의 운전시간을 산출한 후 압축기(21)의 초기기동시간(t0)과 비교하여 운전시간이 초기기동시간(t0)를 초과한 경우(S60), 부하량산출부(67)를 제어하여 냉방부하의 합계코드(L)가 산출되도록 한다(S65).
산출된 냉방부하의 합계코드(L)가 0인 경우(S70), 압축기(21)의 구동을 정지되도록 하고(S75), 0이 아닌 경우 부하량산출부(67)를 제어하여 압축기(21)의 회전주파수(F)를 산출하고(S80), 산출된 회전주파수(F)로 회전할 수 있도록 압축기(21)의 전동모터부(73)를 제어한다(S85).
제어부(61)는 압축기(21)의 냉방부하의 합계코드(L)를 최소회전주파수의 압축용량(Qmin)과 비교하고 냉방부하의 합계코드(L)가 압축기(21)의 최소회전주파수시의 압축용량이상인 경우(S90), 온도검출부(63)로부터 압축기(21)의 흡입측 냉매온도 및 냉매의 증발온도를 확인검출한다(S95). 다음, 제어부(61)는 개도량산출부(69)를 제어하여 검출된 온도값으로부터 과열도를 산출한 후, 각 운전중인 실내유니트(10a~10n)의 개도량(VO)을 산출하도록 한다(S100). 산출된 개도량(VO)에 기초하여 제어부(61)는 각 전자팽창밸브(13a~13n)를 제어하여 개도를 조절한다(S105).
다음, 제어부(61)는 운전시간을 확인하고 주기적으로 부하량산출부(67) 및 개도량산출부(69)를 제어하여 냉방부하의 합계코드(L) 및 압축기(21)의 회전주파수(F)와, 각 전자팽창밸브(13a~13n)의 개도량을 산출하고, 산출된 값에 기초하여 압축기(21)의 전동모터부(73) 및 각 전자팽창밸브(13a~13n)를 제어한다.
전술 및 도시한 실시예에서는, 냉방 및 난방을 겸용할 수 있는 멀티형 공기조화기를 예를 들어 설명하고 있지만, 냉방기능만을 단독 수행하는 멀티형 공기조화기에도 본 발명이 적용됨은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 각 실내유니트의 설치환경 및 운전조건에 따라 변화하는 부하량에 대응하여 냉매의 압축용량 및 각 실내유니트의 전자팽창밸브의 개도량을 적절히 가변시킬 수 있는 멀티형 공기조화기 및 그 운전제어방법이 제공된다.

Claims (4)

  1. 복수의 실내유니트와; 상기 각 실내유니트의 냉각 목표온도를 설정하는 온도설정부와; 상기 각 실내유니트로부터의 냉매를 수령하여 압축하는 압축부 및 상기 압축부를 구동시키는 인버터형 전동모터부를 구비한 압축기와; 상기 각 실내유니트가 설치되는 실내공간의 실내온도 및 외기온도를 검출하는 온도검출부와; 상기 운전중인 실내유니트의 운전모드별 냉매요구량에 따라 복수의 레벨로 형성되는 용량코드와, 상기 운전중인 실내유니트의 설정온도값과 상기 온도검출부에 의해 검출된 상기 실내온도값의 차와, 상기 온도검출부에 의해 검출된 외기온도값에 기초하여 상기 압축기의 총부하량 및 상기 전동모터부의 회전주파수를 주기적으로 산출하는 부하량산출부와; 상기 각 실내유니트의 냉매유입측에 각각 배치되어 냉매유입로의 개도를 조절하는 전자팽창밸브와; 상기 부하량산출부에 의해 산출된 총부하량과, 상기 온도검출부에 의해 검출된 상기 압축기의 흡입측 온도값과 상기 냉매의 증발온도값의 차와, 운전중인 상기 실내유니트의 용량코드와, 운전중인 상기 실내유니트의 실내공간의 실내온도값 및 설정온도값에 기초하여 상기 각 전자팽창밸브의 개도량을 산출하는 개도량산출부와; 상기 산출된 회전주파수가 최저회전주파수 이하인 경우 어큐뮬레이터의 흡입측과 상기 압축기의 토출측을 연결하는 우회유로를 개방하여 상기 최저회전주파수로 운전되도록 제어하고, 상기 산출된 회전주파수가 최저회전주파수를 초과하는 경우 상기 회전주파수에 기초하여 상기 전동모터부의 회전수를 제어하고, 초기기동시 상기 운전중인 실내유니트의 용량코드에 비례상수를 곱하여 산출되는 초기개도값으로 초기기동시간동안 상기 전자팽창밸브를 제어하고, 상기 초기기동시간 이후 상기 개도량산출부에 의해 산출된 개도량에 의해 상기 전자팽창밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  2. 삭제
  3. 복수의 실내유니트중 운전중인 실내유니트가 설치된 공간의 실내온도 및 실외온도를 검출하는 단계와; 상기 운전중인 실내유니트의 설정온도값 및 용량코드를 인식하는 단계와; 검출된 상기 실내온도값 및 실외온도값과, 상기 설정온도값 및 용량코드에 기초하여 인버터형 전동모터부에 의해 구동되는 압축부의 총부하량을 주기적으로 산출하는 단계와; 상기 총부하량에 기초하여 상기 전동모터부의 회전주파수를 주기적으로 산출하는 단계와; 초기기동시 상기 운전중인 실내유니트의 용량코드에 비례상수를 곱하여 산출되는 초기개도값으로 초기기동시간동안 전자팽창밸브를 제어하는 단계와; 상기 산출된 회전주파수가 최저회전주파수 이하인 경우 어큐뮬레이터의 흡입측과 상기 압축기의 토출측을 연결하는 우회유로를 개방하여 상기 최저회전주파수로 운전되도록 제어하고, 상기 산출된 회전주파수가 최저회전주파수를 초과하는 경우 상기 회전주파수에 기초하여 상기 전동모터부의 회전수를 제어하는 단계와; 상기 초기기동시간 이후 상기 압축부의 흡입측 온도 및 상기 냉매의 증발온도를 각각 검출하여 검출된 상기 흡입측 온도값과 냉매의 증발온도값의 차를 산출하는 단계와; 산출된 상기 압축부의 총부하량, 상기 흡입측 온도값과 상기 냉매의 증발온도값의 차와, 상기 운전중인 실내유니트의 용량코드와, 상기 운전중인 실내유니트의 설정온도값과 실내온도값의 차에 기초하여 상기 각 전자팽창밸브의 개도량을 주기적으로 산출하는 단계와; 상기 초기기동시간 이후 상기 산출된 개도량에 기초하여 상기 각 전자팽창밸브의 개도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
  4. 삭제
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