KR100511280B1 - 동시형 멀티공기조화기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동시형 멀티공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내기의 용량에 따라 토출 및 흡입압력을 달리하여 실내기 용량이 작은 경우에 보다 높은 냉방 및 난방능력을 낼수 있도록 한 동시형 멀티공기조화기의 제어방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 냉난방을 동시에 수행하는 동시형 멀티공기조화기에 있어서, 부하를 검출하여 검출된 부하에 따른 실내기 용량(대수)이 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 작은지를 판단하는 제1 단계와; 상기 실내기 용량이 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 작으면, 제1 설정 토출 및 흡입압력으로 운전하고, 상기 판단결과 상기 실내기 용량이 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 크면, 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 작은지를 판단하는 제2 단계와; 상기 실내기 용량이 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 작으면, 제2 설정 토출 및 흡입압력으로 운전하고, 상기 판단결과 상기 실내기 용량이 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 크면, 제3 설정 토출 및 흡입압력으로 운전하는 제3 단계를 수행한다.

Description

동시형 멀티공기조화기의 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING SIMULTANEOUS MULTI-TYPE AIR CONDITIONER}

본 발명은 동시형 멀티공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내기의 용량에 따라 토출 및 흡입압력을 달리하여 실내기 용량이 작은 경우에 보다 높은 냉방 및 난방능력을 낼수 있도록 한 동시형 멀티공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는, 주거공간, 레스토랑, 또는 사무실 등의 실내 공간을 냉방 또는 난방시키기 위한 장치로서, 오늘날에는 다수의 룸으로 구획된 실내공간을 보다 효율적으로 냉방 또는 난방시키기 위해 각 룸을 냉방 또는 난방운전시키는 멀티공기조화기의 개발이 지속적으로 이루어지고 있는 추세에 있다.

특히, 이러한 멀티공기조화기는, 한 대의 실외기에 다수대의 실내기가 연결되어 각각의 실내기가 각 룸에 설치되는 형태로 이루어져, 난방과 냉방 중 어느 하나의 운전모드로 동작되어 실내를 공기조화시키게 된다.

그러나, 실내에 구획된 여러 룸 중, 어느 룸은 난방이 필요하고 다른 어느 룸은 냉방이 필요한 경우에 있어서도 냉방모드 혹은 난방모드로 기기가 일률적으로 운전되기 때문에, 이러한 요구에 대응하지 못하는 한계가 있었다.

예를 들어, 빌딩에 있어서는, 룸의 위치나 시간에 따라서 온도차가 발생되는 곳이 있게 되는데, 즉 빌딩의 북측면 룸은 난방을 필요로 하게 되는 반면, 남측면 룸은 햇빛 때문에 냉방을 필요로 하게 되는데, 이러한 요구에 기기가 대응하지 못하는 한계가 있었다.

또한, 전산실을 갖춘 경우에 있어서도, 여름철뿐만 아니라 겨울철에도 전산설비의 발열부하를 해결하기 위하여 항상 냉방을 필요로 하게 되는데, 이러한 요구에 기기가 대응하지 못하는 한계가 있었다.

결국, 이러한 필요성에 따라, 냉방과 난방을 동시에 수행하여 각 룸을 개별적으로 공기조화시킬 수 있는 즉, 난방을 요하는 룸에는 이에 설치된 실내기에 난방모드가 작동되도록 하고 이와 동시에 냉방을 요하는 룸에는 이에 설치된 실내기에 냉방모드가 작동되도록 하는 냉난방 동시형 멀티공기조화기가 개발되었다.

도 1은 종래 동시형 멀티공기조화기의 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 실외기(A)와 분배기(B) 그리고 다수개의 실내기(C)로 크게 이루어지며, 상기 실외기(A)에는 압축기(1)와 실외열교환기(2) 등이 내설되고, 상기 분배기(B)에는 제어수단(미도시)과 기액분리기(10) 및 안내배관부(20) 등이 내설되며, 상기 각 실내기(C)에는 실내열교환기(62)와 전자팽창밸브(61) 등이 각각 내설되어 이루어진다.

이러한 도 1의 동작은 실외기(A)로부터 유입된 냉매를 부분부하(냉방 또는 난방 실내기가 적은 경우)ㆍ냉방주체동시ㆍ난방주체동시 운전조건에 따라 상기 다수대의 실내기(C)에 선택적으로 분배기(B)를 통해 선택적으로 분배된다.

여기서, 상기 분배기(B)는 운전조건에 따라 상기 실외기(A)로부터 유입된 냉매의 상을 분리하거나 상기 실내기(C)로부터 유입된 냉매의 상을 혼합하는 기액분리기(10)와; 상기 운전조건에 따라 상기 실외기(A)로부터 직접 유입되거나 상기 기액분리기(10)를 거쳐 유입된 냉매를 상기 실내기(C)로 안내함과 함께 열교환된 냉매를 상기 실외기(A)로 재안내하는 안내 배관부(20)와; 상기 다수대의 실내기(C)중 운전조건에 따라 선택된 실내기로만 냉매가 유입되도록 상기 안내배관부(20)를 제어하는 밸브(30)가 포함되어 구성된다.

또한, 상기 안내배관부(20)를 제어하는 밸브(30)는 부분부하ㆍ냉방주체동시ㆍ난방주체동시 운전조건에 따라 개폐된다.

도 2는 종래 동시형 멀티공기조화기의 실내기의 용량에 따른 토출 및 흡입압력을 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 상술한 운전조건, 즉, 부분부하ㆍ냉방주체동시ㆍ난방주체동시 운전조건에 의해 달리하는 실내기 용량에 관계없이 항상 일정한 토출 및 흡입압력(Pd, Ps)으로 제어한다.

그러나, 종래 동시형 멀티공기조화기의 제어방법은 실내기의 용량에 관계없이 항상 일정한 토출 및 흡입압력으로 압축기를 운전시키므로, 냉방 또는 난방 전실운전이 아닌 부분부하ㆍ냉방주체동시ㆍ난방주체동시 운전조건의 경우, 난방 실내기 혹은 냉방 실내기의 용량이 적음에도 불구하고, 일정한 토출 및 흡입압력으로 운전됨으로써, 용량이 적은 실내기의 냉방 또는 난방용량을 높여줄수 없는 문제점으로 인해, 냉방 또는 난방능력을 떨어뜨리는 원인이 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 실내기의 용량에 따라 토출 및 흡입압력을 달리하여 실내기 용량이 작은 경우에는 보다 우수한 냉방 및 난방능력을 낼 수 있도록 한 동시형 멀티공기조화기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉난방을 동시에 수행하는 동시형 멀티공기조화기에 있어서, 부하를 검출하여 검출된 부하에 따른 실내기 용량(대수)이 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 작은지를 판단하는 제1 단계와; 상기 실내기 용량이 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 작으면, 제1 설정 토출 및 흡입압력으로 운전하고, 상기 판단결과 상기 실내기 용량이 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 크면, 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 작은지를 판단하는 제2 단계와; 상기 실내기 용량이 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 작으면, 제2 설정 토출 및 흡입압력으로 운전하고, 상기 판단결과 상기 실내기 용량이 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 크면, 제3 설정 토출 및 흡입압력으로 운전하는 제3 단계를 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 동시형 멀티공기조화기의 제어방법을 보인 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 냉난방을 동시에 수행하는 동시형 멀티공기조화기에 있어서, 부하를 검출하여 검출된 부하에 따른 실내기 용량(대수)이 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 작은지를 판단하는 제1 단계와; 상기 실내기 용량이 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 작으면, 제1 설정 토출 및 흡입압력으로 운전하고, 상기 판단결과 상기 실내기 용량이 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 크면, 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 작은지를 판단하는 제2 단계와; 상기 실내기 용량이 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 작으면, 제2 설정 토출 및 흡입압력으로 운전하고, 상기 판단결과 상기 실내기 용량이 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 크면, 제3 설정 토출 및 흡입압력으로 운전하는 제3 단계를 수행하도록 이루어진 것으로, 이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 냉난방을 동시에 수행하는 동시형 멀티공기조화기의 부하를 검출하여 그 검출된 부하에 의해 실내기의 용량을 판단한다.

상기 실내기의 용량 판단에 따라 토출 및 흡입압력을 가변시켜 일정한 토출 및 흡입압력으로 제어하는 과정은 도 4를 통해 후술한다.

도 4는 본 발명 동시형 멀티공기조화기의 실내기의 용량에 따른 토출 및 흡입압력을 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 실내기의 용량 판단의 조건은 검출된 부하인 실내기의 용량, 즉, 실내기의 대수가 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 작은지를 판단하여 판단결과, 상기 제1 실내기 기준용량보다 작으면 제1 설정 토출 및 흡입압력으로 운전한다.

이에, 도 4의 A구간과 같이 실내기의 용량(대수)이 상기 제1 실내기 기준용량보다 작을때는 보다 높은 냉방 또는 난방능력을 내도록 한다.

그러나, 상기 검출된 부하의 실내기의 용량과 상기 제1 실내기 기준용량보다 작지 않고 크다고 판단되면, 상기 검출된 부하의 실내기 용량이 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 작은지를 판단하여 판단결과, 상기 검출된 부하가 상기 제2 실내기 기준용량보다 작으면 제2 설정 토출 및 흡입압력으로 운전한다.

이에, 도 4의 B구간과 같이 실내기의 용량(대수)이 상기 제2 실내기 용량보다 작을때는 상기 제1 실내기 기준용량보다 작을때보다는 다소 낮은 냉방 또는 난방능력을 내도록 한다.

그러나, 상술한 바와 달리, 상기 판단결과, 상기 검출된 부하가 상기 제2 실내기 용량보다 작지 않고 크다면 도 4의 C구간과 같이 제3 설정 토출 및 흡입압력으로 운전한다.

여기서, 상기 제1, 제2 실내기 기준용량이라 함은 기설정된 실내기 용량(대수)으로, 실내기의 용량을 100%으로 봤을때 실내기의 용량(대수)에 따른 토출 및 흡입압력의 기준이 되는 실내기 용량으로서, 상기 제1 실내기 기준용량은 30%, 제2 실내기 기준용량은 60%인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1, 제2 실내기 기준용량을 실내기의 용량(대수)에 따라 좀더 세분화하여 각각의 난방, 또는 냉방 실내기 용량(대수)의 증감에 따라 그에 대응하는 토출 및 흡입압력(Pd, Ps)으로 도 5와 같이 제어할 수 있다.

즉, 상기 기술한 도 4는 상기 제1, 제2 실내기 기준용량을 기준으로 A, B, C의 3단계의 토출 및 흡입압력(Pd, Ps)으로 제어함으로써, 비선형적인 특성을 갖는 반면, 도 5는 도시된 바와 같이 상기 토출압력(Pd)은 상기 실내기 용량(대수)의 증감에 따라 d/c＜0, 흡입압력(Ps)은 상기 실내기 용량(대수)의 증감에 따라 0＜b/a＜1와 같은 기울기를 갖으며 압력을 가변함으로써, 실내기의 용량(대수)에 대응하는 토출 및 흡입압력(Pd, Ps)이 선형적임을 알 수 있다.

즉, 실내기의 전실 운전이 아닌 부분부하 운전(냉방 또는 난방 실내기가 적은 경우)또는 냉방주체 운전에서 난방 실내기, 난방 주체운전에서 냉방 실내기의 용량(대수)에 따라 선형적인 특성을 가지며 대응하는 토출 및 흡입압력으로 가변함으로써, 좀더 정밀한 제어로 높은 난방 용량, 높은 냉방 용량을 낼 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 전실 운전이 아닌 부분부하ㆍ냉방주체동시ㆍ난방주체동시 운전조건의 경우, 난방 실내기 혹은 냉방 실내기의 용량이 작은경우, 그에 따라 토출 및 흡입압력을 가변제어함으로써 보다 높은 냉방 및 난방능력을 낼 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 동시형 멀티공기조화기의 구성을 보인 예시도.

도 2는 종래 동시형 멀티공기조화기의 실내기의 용량에 따른 토출 및 흡입압력을 보인 예시도.

도 3은 본 발명 동시형 멀티공기조화기의 제어방법을 보인 흐름도.

도 4는 본 발명 동시형 멀티공기조화기의 실내기의 용량에 따른 토출 및 흡입압력을 보인 예시도.

도 5는 본 발명 동시형 멀티공기조화기의 실내기의 용량에 따른 토출 및 흡입압력을 보인 예시도.

Claims (2)

1. 냉난방을 동시에 수행하는 동시형 멀티공기조화기에 있어서,

   부하를 검출하여 검출된 부하에 따른 실내기 용량(대수)이 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 작은지를 판단하는 제1 단계와;

   상기 실내기 용량이 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 작으면, 제1 설정 토출 및 흡입압력으로 운전하고, 상기 판단결과 상기 실내기 용량이 기 설정된 제1 실내기 기준용량보다 크면, 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 작은지를 판단하는 제2 단계와;

   상기 실내기 용량이 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 작으면, 제2 설정 토출 및 흡입압력으로 운전하고, 상기 판단결과 상기 실내기 용량이 기 설정된 제2 실내기 기준용량보다 크면, 제3 설정 토출 및 흡입압력으로 운전하는 제3 단계를 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 동시형 멀티공기조화기의 제어방법.
2. 냉난방을 동시에 수행하는 동시형 멀티공기조화기에 있어서,

   부하를 검출하여 검출된 부하에 따른 실내기 용량(대수)를 검출하는 제1 단계와;

   상기 검출된 실내기 용량에 따라 세분화되어, 토출압력은 실내기 용량의 증감에 따른 토출압력의 증감분의 기울기가 음수인 상태에서 선형적으로 가변하고, 흡입압력은 상기 실내기 용량의 증감에 따른 흡입압력의 증감분의 기울기가 양수인 상태에서 선형적으로 가변하며 운전하는 제2 단계를 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 동시형 멀티공기조화기의 제어방법.