KR100561538B1 - 다실형 공기조화 시스템 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수 압축기를 구비한 실외기에 복수 실내기를 연결한 다실형 공기조화 시스템에 관한 것으로, 압축기 고장으로 가동할 수 있는 압축기가 줄어들어도 감소한 전체 압축기 능력의 범위 내에서 복수 실내기를 선택적으로 운전하는 제어수단을 포함한다. 따라서 본 발명은 압축기 고장으로 인한 시스템 운전 중단을 방지하면서 고장나지 않은 압축기를 무리 없이 가동하여 운전 실내기의 냉방 또는 난방 성능을 만족할 수 있다.

Description

다실형 공기조화 시스템 및 제어방법{Multi Type Air Conditioning System And Method Thereof}

도 1은 본 발명에 따라 복수 압축기에 복수 실내 열교환기를 연결한 냉매 회로를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명에 따라 실외기에 복수 실내기를 연결한 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명에 따라 압축기 고장 발생으로 응급 운전하는 경우 복수 실내기 중 우선 순위에 따라 설정한 실내기를 대상으로 운전하는 동작을 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명에 따라 응급 운전하기 위한 시스템의 제어 블록도이다.

도 5는 본 발명에 따라 응급 운전하기 위한 다실형 공기조화 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

100 : 실외기

201-216 : 실내기

P1-P4 : 압축기

본 발명은 압축기 고장 발생시 응급 운전을 수행하는 다실형 공기조화 시스템 및 제어방법에 관한 것이다.

다실형 공기조화 시스템은 보통 하나의 실외기에 복수 실내기를 연결한다. 각 실내기는 실내 열교환기와 실내 전동밸브를 포함하며, 실외기는 복수 압축기를 구비한다.

실내기의 운전 대수가 증가하면 요구되는 실내기의 능력에 대응하기 위해 압축기 능력을 가변하는데, 복수 압축기를 구비한 경우 실내기의 실내 열교환기의 용량에 따라 압축기의 운전 대수를 결정하도록 되어 있다.

기존의 다실형 공기조화 시스템은 냉방 또는 난방을 위해 공기 조화 운전하는 도중 일부 압축기에서 고장이 발생된 경우 압축기 보호를 위해 시스템 운전을 정지한다. 이 때문에 전체 실내기에 대한 운전 역시 중단될 수 밖에 없었기 때문에 사용자의 불만을 초래하였다.

한편 압축기 고장이 발생하여도 시스템 운전을 중단하지 않고 가동할 수 있는 압축기를 이용하여 전체 실내기를 대상으로 시스템 운전한다. 이 경우 압축기 고장으로 인하여 전체 압축기 용량이 감소한 관계로 전체 실내기에서 필요로 하는 정도의 능력을 충분하게 발휘하지 못하기 때문에 운전 실내기의 성능이 저하되고, 고장나지 않은 압축기를 무리하게 가동할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 압축기 고장에 대비한 응급 운전을 양호하게 수행할 수 있는 다실형 공기조화 시스템 및 제어방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

복수 압축기를 구비한 실외기; 상기 실외기에 연결하는 복수 실내기; 및 적어도 어느 하나의 압축기 고장으로 전체 압축기 능력이 감소한 경우, 감소한 전체 압축기 능력의 범위 내에서 상기 복수 실내기를 선택적으로 운전하는 제어수단을 포함한다.

상기 제어수단은 상기 압축기의 온도에 따라 압축기 고장 신호를 출력하는 운전상태 검지부, 상기 압축기 고장 신호에 따라 상기 압축기 고장을 인식하고 상기 복수 실내기에 대해 부여한 우선 순위에 따라 운전할 실내기를 설정하는 마이콤을 포함한다.

상기 제어수단은 각 실내기의 설정온도와 실내온도의 차에 따라 우선 순위를 부여한다.

상기 제어수단은 실내기의 설정온도와 실내온도의 차가 동일한 실내기가 복수인 경우 용량이 큰 실내기를 우선적으로 운전한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

복수 압축기를 이용하여 복수 실내기에 대하여 공기조화 운전하기 위한 다실형 공기조화 시스템의 제어방법에 있어서,

압축기 고장을 감지하고, 상기 복수 압축기 중 적어도 어느 하나의 압축기가 고장난 경우, 가동할 수 있는 압축기의 총 용량에 근거하여 운전할 수 있는 실내기의 총 용량을 설정하며, 운전할 수 있는 실내기의 총 용량의 범위 내에서 실내기 용량의 크기에 따라 부여한 우선 순위에 따라 복수 실내기 중 적어도 하나를 설정하며, 설정한 실내기를 대상으로 운전한다.

이하, 상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 다실형 공기조화 시스템을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 다실형 공기조화 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 실외기(10)와 실내기 세트(20)를 포함한다. 실외기는 복수 압축기(P1~P4)를 구비하고 실내기 세트(20)는 각 룸에 설치한 실내 열교환기(R1~R6)를 구비한다.

압축기의 설치 개수는 전체 실내 열교환기의 총 용량을 고려하여 설정한다. 시스템 운전 시 전체 실내기에서 요구하는 능력(공조 부하)은 변화하고, 이에 대응하여 실외기는 변화하는 전체 실내기의 용량에 따라 압축기 능력을 조절한다.

도 2의 도시와 같이, 다실형 공기조화 시스템에 대한 개략적 구성은, 실외기(100)에 복수 실내기(201~216)를 병렬 연결하며, 실외기(100)는 복수 압축기를 구비하고, 각 실내기는 실내 열교환기 및 실내 전동밸브를 구비하는 것이다.

압축기 고장이 발생한 경우, 전체 압축기 중 고장난 압축기의 용량 만큼 전체 압축기 용량이 줄어든다. 이 때, 가동할 수 있는 압축기가 줄어든 상태에서 전체 실내기를 모두 운전할 경우 압축기에 무리가 따르게 된다.

본 발명에서는 가동할 수 있는 압축기의 총 용량을 고려하여 운전 실내기를 선택하여 운전하는 응급 운전을 수행한다. 예를 들어, 도 3과 같이, 4대의 실내기(202,210,211,216)에 대해서 운전 정지하고 나머지 12대의 실내기를 대상으로 응급 운전한다.

이러한 응급 운전은, 도 4와 같이, 실외기에 대한 전반적인 동작을 제어하는 마이콤(110)에 의하여 이루어진다. 마이콤(110)에 실외기를 구성하는 각 구성품의 운전 상태를 감지하며 특히 센서를 통해 감지한 압축기 온도에 따라 압축기 고장 신호를 마이컴(110)에 제공하는 운전상태 검지부(111), 마이콤의 제어신호에 따라 압축기를 포함한 각 구성품을 제어하기 위한 명령을 출력하는 운전제어 명령부(113), 그리고 응급 운전에 대비한 응급운전 알고리즘을 저장하는 저장부(115)를 연결한다.

마이컴(110)은 운전상태 검지부(111)를 통해 압축기 고장을 인식한 경우, 저장부(115)에 저장한 응급운전 알고리즘에 따라 응급운전을 시행하는 바, 먼저 가동할 수 있는 압축기의 용량을 고려하여 아래의 관계식을 이용하여 응급 운전 시 운전할 실내기의 용량을 결정한다.

(TPa - Epa)/ Tpa = Ra/ Tr

여기서 Tpa는 전체 압축기의 총 용량, Epa는 고장난 압축기 용량, Tr는 전체 실내기의 총 용량이고, Ra는 응급 운전 시 운전할 실내기의 용량이다.

응급 운전 시 운전할 실내기의 용량을 결정한 경우, 마이콤(110)은 운전할 수 있는 실내기의 용량을 넘지 않는 범위 내에서 운전할 실내기를 미리 설정한 우선 순위에 따라 설정한다. 이때, 마이콤은 각 실내기의 설정온도와 실내온도의 차 에 근거하여 우선 순위를 부여하며, 실내기의 설정온도와 실내온도의 차가 동일한 실내기가 복수인 경우, 큰 용량의 실내기를 우선적으로 설정한다.

상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 응급 운전에 따른 제어방법을 도 5에 따라 설명한다.

마이콤(110)은 전체 실내기를 대상으로 운전하기 위해 압축기를 구동한다(201). 정상 운전 도중 마이콤(110)은 운전 상태 검지부(111)로부터 제공받은 압축기 고장 신호에 따라 압축기 고장여부를 판단한다(202). 그 판단 결과 적어도 하나의 압축기가 고장난 경우(전체 압축기가 모두 고장난 경우에는 응급 운전을 사실상 수행할 수 없으므로 이러한 조건은 배제한다), 마이콤은 고장난 압축기를 정지하고(203), 저장부(115)에 저장된 응급운전 알고리즘을 이용하여 응급운전을 시행하는데, 전술한 바와 같이 가동할 수 있는 압축기 용량을 고려하여 운전할 실내기의 용량을 설정하고 그 운전할 실내기의 용량을 넘지 않는 범위 내에서 부여된 우선 순위에 따라 운전 실내기를 선택하고, 선택한 실내기를 대상으로 일정 시간 동안 응급을 수행한다(204).

일정 시간 동안 응급 운전을 수행한 후 마이콤(110)은 운전상태 검지부를 통하여 고장난 압축기가 수리되었는지 즉 정상 동작하는 지를 판단하고(205), 그 판단 결과 압축기가 수리되지 않은 경우 시스템 운전을 정지하고(206), 압축기가 수리되어 정상 동작하는 경우 201로 진행한다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 실외기의 복수 압축기 중 일부 압축기가 고 장난 경우 가동할 수 있는 압축기의 용량을 고려하여 운전할 실내기의 용량을 설정하고 설정한 용량을 넘지 않는 범위 내에서 미리 설정된 우선 순위에 따라 실내기를 선택적으로 운전한다. 따라서 본 발명은 압축기 고장으로 인한 시스템 운전 중단을 방지하고, 고장나지 않은 압축기를 무리없이 가동하면서 실내기의 냉방 또는 난방 성능을 만족할 수 있다.

Claims (5)

1. 복수 압축기를 구비한 실외기;

   상기 실외기에 연결하는 복수 실내기; 및

   적어도 어느 하나의 압축기 고장으로 전체 압축기 능력이 감소한 경우, 감소한 전체 압축기 능력의 범위 내에서 상기 복수 실내기를 선택적으로 운전하는 제어수단을 포함하는 다실형 공기조화 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어수단은 상기 압축기의 온도에 따라 압축기 고장 신호를 출력하는 운전상태 검지부, 상기 압축기 고장 신호에 따라 상기 압축기 고장을 인식하고 상기 복수 실내기에 대해 부여한 우선 순위에 따라 운전할 실내기를 설정하는 마이콤을 포함하는 다실형 공기조화 시스템.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제어수단은 각 실내기의 설정온도와 실내온도의 차에 따라 우선 순위를 부여하는 것을 특징으로 하는 다실형 공기조화 시스템
4. 제3항에 있어서,

   상기 제어수단은 실내기의 설정온도와 실내온도의 차가 동일한 실내기가 복 수인 경우 용량이 큰 실내기를 우선적으로 운전하는 것을 특징으로 하는 다실형 공기조화 시스템.
5. 복수 압축기를 이용하여 복수 실내기에 대하여 공기조화 운전하기 위한 다실형 공기조화 시스템의 제어방법에 있어서,

   압축기 고장을 감지하고, 상기 복수 압축기 중 적어도 어느 하나의 압축기가 고장난 경우, 가동할 수 있는 압축기의 총 용량에 근거하여 운전할 수 있는 실내기의 총 용량을 설정하며, 운전할 수 있는 실내기의 총 용량의 범위 내에서 실내기 용량의 크기에 따라 부여한 우선 순위에 따라 복수 실내기 중 적어도 하나를 설정하며, 설정한 실내기를 대상으로 운전하는 다실형 공기조화 시스템의 제어방법.

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