KR100640850B1 - 공기조화기의 제어방법 - Google Patents

공기조화기의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 공기조화기의 운전효율을 향상시키는 공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 실외기와, 복수개의 실내기 및 상기 실외기와 실내기를 순환하는 냉매의 통로인 냉매배관으로 이루어진 공기조화기에 있어서, 상기 실외기와 각 실내기와의 냉매배관의 길이를 제어부에 입력하는 단계; 상기 실외기와 ON상태에 있는 각 실내기간의 냉매배관의 길이중 가장 긴 길이의 냉매배관의 길이를 판단하는 단계; 상기 가장 긴 냉매배관의 길이에 적합한 실외기의 목표저압을 계산하는 단계; 상기 기 계산된 목표저압으로 상기 실외기를 구동하는 단계:를 포함하여 이루어지되, 상기 실외기의 구동중에 각 실내기의 ON/OFF 상태가 변경되면 상기 실외기와 ON상태에 있는 각 실내기간의 냉매배관의 길이중 가장 긴 길이의 냉매배관의 길이를 판단하는 단계로 회귀하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법을 제공한다.
따라서, 본 발명의 공기조화기의 제어방법에 의하면, 공기조화기의 운전효율이 향상되는 효과가 있다.
멀티공기조화기, 실외기, 실내기, 목표저압, 배관압력손실

Description

공기조화기의 제어방법{Controlling method for air-conditioner}
도 1은 일반적인 멀티공기조화기의 구성을 도시한 개략도.
도 2는 도 1의 멀티공기조화기에서의 사이클에 따른 압력과 엔탈피의 상관관계를 도시한 그래프.
도 3은 본 발명의 공기조화기의 제어방법의 바람직한 실시예에 따른 순서도를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 공기조화기의 제어방법의 바람직한 실시예에 따른 목표저압과 냉매배관거리와의 상관관계를 도시한 그래프.
* 도면의 주요한 부위에 대한 부호설명 *
2 : 압축기 4 : 실외 열교환기
5 : 실외기 7 : 팽창밸브
8 : 실내 열교환기 10 : 제 1 실내기
20 : 제 2 실내기 30 : 제 3 실내기
40 : 냉매배관 a : 압축기 토출압
b : 냉매의 응축압 c : 냉매의 증발압
d : 압축기의 흡입압
S1 : 실외기와 각 실내기와의 냉매배관의 길이를 제어부에 입력하는 단계
S2 : ON상태의 실내기 중 가장 긴 냉매배관의 길이를 찾는단계
S3 : 실외기의 목표저압을 계산하는 단계
S4 : 실외기를 구동하는 단계
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 공기조화기의 운전효율을 향상시키는 공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 실외기와 실내기로 이루어져, 냉매가 상기 실외기와 실내기를 순환하면서 열교환을 하여 주거공간, 레스토랑 또는 사무실등의 실내공간을 냉방 또는 난방시키는 장치이다.
또한, 근래에는 다수의 공간으로 구획된 실내공간을 보다 효율적으로 냉방 또는 난방시키기 위해 각 구획공간에 실내기를 설치하고, 건물외부에 실외기를 설치하여 하나의 실외기에 다수개의 실내기가 연결되는 멀티공기조화기가 개발되고 있다.
도 1 은 상기와 같은 멀티공기조화기의 일 예를 도시한 개략도이다.
상기 멀티공기조화기는 압축기(2)와 실외 열교환기(4)를 포함하여 이루어진 실외기(5)와, 실내 열교환기(8)와 팽창밸브(7)로 이루어져 각 실내공간에 설치되는 실내기(10,20,30)로 이루어진다.
그리고, 상기 실외기(5)와 각 실내기(10,20,30)에 냉매가 순환하는 냉매배관 (40)이 설치된다.
이 때, 상기 실외기(5)는 옥상등의 건물외부에 일정한 곳에 설치되고, 상기 실내기(10,20,30)는 각 실내공간에 설치되므로, 상기 실외기(5)와 각 실내기(10,20,30)에 설치된 냉매배관(40)의 길이 또한 상기 각 실내기(10,20,30)마다 다르다.
도 2는 냉동사이클에서의 압력과 엔탈피의 상관관계를 도시한 그래프이다.
상기 도 2의 그래프에서, a지점은 압축기에서의 토출압이며, b지점은 냉매의 응축압이고, c지점은 냉매의 증발압이며, d지점은 압축기의 흡입압이다.
그런데, 상기 냉매배관(40)을 유동하는 냉매는 상기 냉매배관(40)의 길이에 따른 압력손실에 의하여 실내기에서의 증발압(c)과 압축기에서의 흡입압(d)에서 차이가 발생하게 된다.
즉, 압력손실에 의해서 실내기에서의 증발압(c)이 상승되게 되어 냉방효율이 떨어진다.
그러므로, 실외기(5)에서는 이러한 압력손실을 보상하기 위하여 목표저압을 설정하여 운전하게 된다.
상기 목표저압이란, 이상적인 냉동 사이클에서는 실내기에서의 증발압(c)과 압축기의 흡입압(d)이 동일해야 하는데, 실제 설치된 공기조화기에 있어서 실외기(5)와 먼 거리로 떨어져 있는 실내기(10,20,30)에서의 증발압(c)은 상기 냉매배관(40)의 거리에 따른 압력손실로 인하여 상승하게 되어, 이상적인 압축기 흡입압과 차이를 보이게 된다.
이 때, 이를 보상하기 위하여 상기 압축기의 흡입압(d)을 더욱 낮게 설정하여 냉매를 더욱 강하게 흡입하는데, 이 때 설정되는 저압을 목표저압이라 한다.
한편, 상기 실외기(5)와 각 실내공간에 설치된 실내기(10,20,30)의 냉매배관(40)의 길이는 모두 각각 다르므로, 상기와 같이 압력손실에 의한 증발압(c)과 압축기의 흡입압(d)의 차이는 각 실내기(10,20,30)마다 다르며, 냉매배관(40)의 길이가 길면 길수록 그 압력손실은 더욱 큰 차이를 보이게 된다.
따라서, 냉매배관(40)의 길이가 제일 긴 실내기(30)의 냉방능력을 보장하기 위하여, 상기 실외기(5)는 가장 멀리 있는 실내기(30)를 기준으로 하여 목표저압을 설정한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 공기조화기의 제어방법은 다음과 같은 문제점이 있다.
각 실내공간에 설치된 실내기는 각 실내공간의 냉방의 필요에 따라 독립적으로 ON/OFF할 수 있는데, 종래의 공기조화기는 각 실내기의 ON/OFF에 상관없이 목표저압이 냉매배관의 길이가 가장 긴 실내기를 기준으로 고정되어 있다.
따라서, 상기 냉매배관의 길이가 가장 긴 실내기가 OFF되었을 때에도 실외기는 상기 냉매배관의 길이가 가장 긴 실내기를 기준으로 설정한 목표저압으로 운전되므로 공기조화기의 운전효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공기조화기의 운전효율을 향상시키는 공기조화기의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실외기와, 복수개의 실내기 및 상기 실외기와 실내기를 순환하는 냉매의 통로인 냉매배관으로 이루어진 공기조화기에 있어서, 상기 실외기와 각 실내기와의 냉매배관의 길이를 제어부에 입력하는 단계; 상기 실외기와 ON상태에 있는 각 실내기간의 냉매배관의 길이중 가장 긴 길이의 냉매배관의 길이를 판단하는 단계; 상기 가장 긴 냉매배관의 길이에 적합한 실외기의 목표저압을 계산하는 단계; 상기 기 계산된 목표저압으로 상기 실외기를 구동하는 단계:를 포함하여 이루어지되, 상기 실외기의 구동중에 각 실내기의 ON/OFF 상태가 변경되면 상기 실외기와 ON상태에 있는 각 실내기간의 냉매배관의 길이중 가장 긴 길이의 냉매배관의 길이를 판단하는 단계로 회귀하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법을 제공한다.
삭제
따라서, 본 발명의 공기조화기의 제어방법에 의하면 공기조화기의 운전효율이 향상되는 효과가 있다.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 공기조화기의 제어방법에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 종래와 동일한 구성요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 공기조화기의 제어방법에 바람직한 실시예를 도시한 순서도이다.
먼저, 도 1에 도시된 것봐 같은 멀티공기조화기(이하, 공기조화기라 칭함)가 설치된다. 실외기(5)가 건물외부에 설치되며, 각 실내공간에 실내기(10,20,30)가 설치된다. 그리고, 냉매가 상기 실외기(5)와 각 실내기(10,20,30)를 순환하도록 냉매배관(40)이 설치된다.
그리고, 본 발명의 공기조화기의 제어방법의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 실외기(5)에는 제어부(미도시)가 구비되고, 상기 제어부에는 상기 각 실내기(10,20,30)의 ON/OFF상태와 운전상태를 인식할 수 있는 기능이 구비되는 것이 바람직하다. 그런데, 이는 당업자에게 자명한 사항이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 도 3에 도시된 바와같이, 상기와 같이 설치된 실외기(5)와 각 실내기(10,20,30)까지의 냉매배관(40)의 길이를 실외기(5)에 구비된 제어부에 입력(S1)한다.
상기와 같이 일단 설치된 공기조화기의 실외기(5)와 각 실내기(10,20,30)와의 냉매배관의 길이는 냉매배관(40)의 구조를 변경하기 전에는 불변하므로, 상기 실외기(5)의 제어부에 각 실내기(10,20,30)까지의 냉매배관의 길이는 초기설치시에 한번만 입력하면 된다.
상기 제어부에 실외기(5)에서부터 각 실내기(10,20,30) 까지의 냉매배관의 길이가 입력된 후에, 상기 공기조화기가 가동되면, 상기 제어부에서는 기 입력된 실외기(5)와 각 실내기(10,20,30)간의 냉매배관의 길이의 정보를 바탕으로 냉매배 관(40)의 길이가 가장 긴 실내기를 찾는다.(S2)
이 때, 설치된 실내기(10,20,30)중에 OFF되어 운전하고 있지 않은 실내기는 대상에서 제외하며, ON되어 작동하고 있는 실내기 중에서 냉매배관의 길이가 가장 긴 실내기를 찾는다.
상기와 같이 실외기(5)의 제어부에서 가장 긴 냉매배관(40)의 길이가 결정되면, 상기 제어부에서 상기와 같이 결정된 냉매배관(40) 길이에 의해 발생하는 압력손실을 보상하도록 목표저압을 계산(S3)한다.
즉, 도 1을 참고하여 설명하자면, 실외기(5)에 복수개의 실내기(10,20,30)가 설치되어 있고, 상기 실외기(5)와의 가장 짧은 냉매배관길이를 가진 실내기가 1번 실내기(10)이며, 가장 긴 냉매배관길이를 가진 실내기가 3번 실내기(30)이다.
여기서, 상기 1번 2번 3번 실내기등 모든 실내기(10,20,30)가 ON상태에 있으면, ON상태에 있는 실내기(10,20,30)중 상기 실외기(5)로부터의 냉매배관길이가 가장 긴 실내기는 3번 실내기(30) 이므로, 상기 3번 실내기(30)의 실외기(5)까지의 냉배배관길이를 기준으로 실외기(5)의 목표저압이 계산된다.
반면, 상기 3번 실내기(30)가 OFF상태에 있고, 1번 실내기(10)와 2번 실내기(20)가 ON상태에 있으면, ON상태에 있는 실내기(10,20)중 상기 실외기(5)로부터의 냉매배관길이가 가장 긴 실내기는 2번 실내기(20)이므로, 상기 2번 실내기(20)의 실외기(5)로부터의 냉매배관길이를 기준으로 실외기(5)의 목표저압이 계산된다.
즉, 상기한 바와같이, ON상태에 있는 실내기중 상기 실외기(5)로부터의 냉매 배관길이가 가장 긴 실내기의 냉매배관길이를 기준으로 실외기의 목표저압이 계산되는 것이다.
여기서, 도 4에 도시된 바와같이, 상기 실외기(5)에서 실내기(10,20,30)까지의 냉매배관길이와 상기 실외기(5)의 목표저압은 서로 대략 반비례한다.
즉, 실외기(5)에서 실내기(10,20,30)까지의 냉매배관의 길이가 길어질수록 상기 실외기(5)의 목표저압은 낮아지게 되고, 압축기(2)의 회전속도는 빨라지게 된다.
또한, 상기 실외기(5)의 목표저압은 상기 실내기(10,20,30)의 냉매배관길이에 따른 함수로 계산되는 것이나, 이는 공기조화기의 용량 및 특성에 따라 달라지는 함수이고, 당업자에게 자명한 사항에 속하는 것이므로 자세한 설명은 생략한다.
그리고, 상기에서 계산한 목표저압으로 상기 실외기(5)를 운전(S4)시킨다.
따라서, 본 발명의 공기조화기의 제어방법에 의하면, 각 실내공간에 설치된 실내기의 ON/OFF를 감지하여 ON되어 있는 실내기중 냉매배관의 길이가 가장 먼 실내기를 기준으로 목표저압을 설정함으로써, 공기조화기의 운전효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 다양한 실내기 설치조건에서도 실외기와의 거리가 먼 실내기에 대하여도 최소한의 능력을 보장할 수 있는 효과가 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 공기조화기의 제어방법의 효과를 설명하면 다음 과 같다.
첫째, 각 실내공간에 설치된 실내기의 ON/OFF를 감지하여 ON되어 있는 실내기중 냉매배관의 길이가 가장 먼 실내기를 기준으로 목표저압을 설정함으로써, 공기조화기의 운전효율이 향상되는 효과가 있다.
둘째, 다양한 실내기 설치조건에서도 실외기와의 거리가 먼 실내기에 대하여도 최소한의 능력을 보장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 실외기와, 복수개의 실내기 및 상기 실외기와 실내기를 순환하는 냉매의 통로인 냉매배관으로 이루어진 공기조화기에 있어서,
    상기 실외기와 각 실내기와의 냉매배관의 길이를 제어부에 입력하는 단계;
    상기 실외기와 ON상태에 있는 각 실내기간의 냉매배관의 길이중 가장 긴 길이의 냉매배관의 길이를 판단하는 단계;
    상기 가장 긴 냉매배관의 길이에 적합한 실외기의 목표저압을 계산하는 단계;
    상기 기 계산된 목표저압으로 상기 실외기를 구동하는 단계:를 포함하여 이루어지되,
    상기 실외기의 구동중에 각 실내기의 ON/OFF 상태가 변경되면 상기 실외기와 ON상태에 있는 각 실내기간의 냉매배관의 길이중 가장 긴 길이의 냉매배관의 길이를 판단하는 단계로 회귀하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매배관의 길이와 상기 실외기의 목표저압은 상호 반비례하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
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