KR100680496B1 - 멀티형 공기조화기에서 냉매 분배기의 제어장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나의 실외기와 복수의 실내기들 사이에 구비되어 있는 냉매분배기에서 멀티형 공기조화기의 운전을 제어한다.
본 발명은 냉매공급 제어부가 복수의 실내기들의 실내온도를 판단하고, 판단한 실내온도로 압축기의 운전을 결정하고, 결정한 압축기의 운전을 실외기 제어부로 전달하여 압축기를 운전하며, 냉매공급 제어부가 운전중인 복수의 실내기들 각각에 냉매가 공급되는 공급용 배관의 온도 및 복수의 실내기들로부터 냉매가 회수되는 회수용 배관의 온도를 판단하고, 판단한 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도의 온도차를 각기 계산하고, 계산한 온도차에 따라 복수의 실내기들로 냉매를 팽창시켜 공급하는 전자팽창밸브의 개폐량을 조절한다.
공기조화기, 냉동사이클, 냉매분배기, 전자팽창밸브, 배관온도,
Description
도 1은 본 발명의 제어장치에 따라 냉매분배기가 적용된 냉동사이클의 구성을 보인 도면.
도 2는 본 발명의 제어장치의 구성을 보인 블록도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제어방법을 보인 신호흐름도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 실외기 블록 101 : 어큐뮬레이터
103, 103a : 제 1 및 제 2 압축기 105, 105a : 역류 방지밸브
107 : 응축기 110 : 냉매분배기 블록
111-1, …, 111-N : 전자팽창밸브 113-1, …, 113-N : 공급용 배관 온도센서
115-1, …, 115-N : 회수용 배관 온도센서
120-1, …, 120-N : 제 1 내지 제 N 실내기 블록
200-1, …, 200-N : 제 1 내지 제 N 키입력부
210-1, …, 210-N : 제 1 내지 제 N 실내온도 검출부
220-1, …, 220-N : 제 1 내지 제 N 공급용 배관온도 검출부
230-1, …, 230-N : 제 1 내지 제 N 회수용 배관온도 검출부
240-1, …, 240-N : 제 1 내지 제 N 전자 팽창밸브 구동부
250 : 냉매공급 제어부 260 : 실외기 제어부
본 발명은 멀티형 공기조화기에서 냉매 분배기의 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 실내의 고온공기를 흡입하여 냉동사이클의 증발기에서 열교환하고, 열교환에 따라 발생되는 저온의 공기를 실내로 토출하는 동작을 반복 수행하면서 실내를 냉방하고 있다.
상기 냉동사이클은 통상적으로 압축기, 응축기, 팽창기구 및 증발기로 이루어진다.
상기 압축기는 저온저압의 기체냉매를 압축하여 고온고압의 기체냉매로 변환하고, 압축기가 변환한 고온고압의 기체냉매를 응축기가 응축하여 고온고압의 액체냉매로 변환한다.
상기 응축기가 응축한 고온고압의 액체냉매는 팽창기구가 팽창시켜 저온저압의 액체냉매로 변환하고, 상기 팽창기구가 팽창한 저온저압의 액체냉매는 증발기가 실내공기와 열교환하면서 증발시켜 저온저압의 기체냉매로 변환한다.
상기 증발기에서 열교환에 따라 변환된 저온저압의 기체냉매는 다시 상기 압축기로 흡입되어 고온고압의 기체냉매로 압축되는 과정을 반복하고 있다.
즉, 냉동사이클은 압축기, 응축기, 팽창기구 및 증발기를 구비하여 냉매를 압축, 응축, 팽창 및 증발시키는 순환 사이클을 반복 수행하고, 증발기에서 고온의 실내공기와 열교환하여 냉기를 발생하며, 발생한 냉기를 실내로 토출하여 냉방하는 것이다.
이러한 냉동사이클을 구비하고 있는 공기조화기에 있어서, 상기 압축기는 구동될 경우에 많은 소음을 발생하고, 상기 응축기에는 별도의 응축 팬을 구비하여 응축기에서 발생되는 열을 냉각시키고 있다. 그러므로 상기 압축기 및 응축기와, 응축 팬은 실외기에 구비하고 있다.
상기 팽창기구는 소음이 거의 발생하지 않고, 또한 상기 증발기에는 별도의 증발 팬을 구비하여 냉기를 발생하고 있다. 그러므로 상기 팽창기구와 증발기 및 증발 팬은 실내기에 구비하고 있다.
그리고 상기 실외기와 실내기는 연결 배관으로 연결하여 상기 실외기의 응축기에서 공급하는 냉매가 연결 배관 및 실내기의 팽창기구를 통해 증발기로 유입되고, 증발기에서 증발되는 냉매는 연결 배관을 통해 압축기 측으로 흡입되게 하고 있다.
상기한 공기조화기는 일반적으로 실외기에 하나의 실내기를 연결하여 사용하고 있다.
최근에는 하나의 실외기에 복수의 실내기들을 연결하고, 하나의 실외기와 복수의 실내기들의 사이에 냉매분배기를 구비하여 냉매를 분배하고, 분배한 냉매를 팽창기구로 팽창시켜 실내기로 공급하는 멀티형 공기조화기가 많이 사용되고 있다.
이러한 멀티형 공기조화기는 복수의 실내기들을 선택적으로 운전하여 복수의 실내를 선택적으로 냉방할 수 있으므로 에너지 소비효율을 상승시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 멀티형 공기조화기는 복수의 실내기로 충분한 고온고압의 액체냉매를 공급할 수 있도록 하기 위하여 통상적으로 실외기에 2개의 압축기를 구비하고 있다.
여기서, 실외기에 구비되는 2개의 압축기의 압축용량은 서로 동일하게 구성할 수 있다. 예를 들면, 100％의 전체 압축용량에서 제 1 및 제 2 압축기가 각기 50％씩 냉매를 압축하도록 할 수 있다.
또한 상기 실외기에 구비되는 2개의 압축기의 압축용량은 서로 상이하게 구성할 수도 있다. 예를 들면, 100％의 전체 압축용량에서 제 1 압축기는 40％의 압축용량을 가지도록 하고, 제 2 압축기는 전체 압축용량에서 60％의 압축용량을 가지도록 할 수도 있다.
그리고 상기 2개의 압축기가 압축한 고온고압의 기체냉매를 응축기가 고온고압의 액체냉매로 응축하고, 응축기가 응축한 고온고압의 액체냉매를 냉매분배기로 공급하고 있다.
상기 냉매분배기는 실내기와 연결되는 배관에 팽창기구를 구비하고, 상기 응축기가 공급하는 냉매를 분배한 후 팽창기구에서 팽창시켜 복수의 실내기로 공급하고 있다.
이러한 종래의 멀티형 공기조화기는 실외기에 구비되어 있는 실외기 제어부 가 냉매분배기에 구비되어 있는 팽창기구의 개폐량을 조절해야 되므로 실외기와 냉매분배기가 통신을 수행해야 되었다.
또한 종래의 멀티형 공기조화기는 특정한 실외기에 미리 정해져 있는 냉매분배기를 사용해야 되고, 실내기도 미리 정해져 있는 실내기만을 사용해야 되는 것으로서 실외기와 실내기를 각기 구입할 수 있는 북미시장 등과 같은 특수한 시장환경에는 부적합하였다.
본 발명의 목적은 냉매분배기에서 운전을 제어하는 멀티형 공기조화기에서 냉매 분배기의 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 규격화되어 있지 않은 여러 종류의 실내기를 사용하여 운전할 수 있는 멀티형 공기조화기에서 냉매 분배기의 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 실내기에서 검출하는 실내온도에 따라 냉매분배기에서 압축기의 운전을 결정하고, 그 결정한 압축기의 운전에 따라 실외기 제어부가 압축기를 운전하게 하는 멀티형 공기조화기에서 냉매 분배기의 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
이러한 목적을 가지는 본 발명의 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어장치는 실외기에서 공급되는 냉매를 팽창시켜 복수의 실내기로 각기 공급하는 복수의 전자팽창밸브와, 상기 복수의 전자팽창밸브에서 복수의 실내기로 냉매가 각기 공급되는 공급용 배관에 설치된 온도센서로 공급용 배관의 온도를 검출하는 복수의 공급용 배관온도 검출부와, 상기 복수의 실내기로부터 냉매가 각기 회수되는 회수용 배관에 설치된 온도센서로 회수용 배관의 온도를 검출하는 복수의 회수용 배관온도 검출부와, 상기 복수의 전자팽창밸브를 개폐량을 조절하는 복수의 전자팽창밸브 구동부와, 상기 복수의 공급용 배관온도 검출부가 검출하는 복수의 공급용 배관온도와 상기 복수의 회수용 배관온도 검출부가 검출하는 복수의 회수용 배관온도의 온도차를 각기 계산하고, 계산한 온도차와 미리 설정된 온도차를 비교하여 비교 결과에 따라 상기 복수의 전자팽창밸브 구동부를 제어하여 상기 복수의 전자팽창밸브의 개폐량을 조절하는 냉매공급 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어장치는 상기 복수의 실내기들 각각에 설치된 온도센서로 실내온도를 검출하는 복수의 실내온도 검출부를 더 포함하고, 상기 냉매공급 제어부는 상기 복수의 실내온도 검출부가 각기 검출하는 실내온도에 따라 압축기의 운전을 결정하고, 결정한 압축기의 운전을 실외기 제어부로 전달하여 압축기를 운전시키게 하는 것을 특징으로 하는 한다.
그리고 본 발명의 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어방법은 냉매공급 제어부가 복수의 실내기들의 실내온도를 판단하고, 판단한 실내온도로 압축기의 운전을 결정하는 단계와, 상기 결정한 압축기의 운전을 실외기 제어부로 전달하여 압축기를 운전하는 단계와, 상기 냉매공급 제어부가 상기 운전중인 복수의 실내기들 각각에 냉매가 공급되는 공급용 배관의 온도 및 복수의 실내기들로부터 냉매가 회수되는 회수용 배관의 온도를 판단하는 단계와, 상기 판단한 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도의 온도차를 각기 계산하고, 계산한 온도차에 따라 상기 복수의 실내기들로 냉매를 팽창시켜 공급하는 전자팽창밸브의 개폐량을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 압축기의 운전 결정은 상기 복수의 실내기에서 검출하는 복수의 실내온도들 중에서 운전중인 실내기들의 실내온도로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 전자팽창밸브의 개폐량 조절은 상기 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도의 온도차를 미리 설정된 설정 온도차와 비교하는 단계와, 상기 비교 결과 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도의 온도차가 설정 온도차보다 클 경우에 상기 전자팽창밸브의 개방량을 증가시키는 단계와, 상기 비교 결과 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도의 온도차가 설정 온도차보다 작을 경우에 상기 전자팽창밸브의 개방량을 감소시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 전자팽창밸브의 개방량 증가는 전자팽창밸브의 개방량이 최대일 경우에 그 최대 개방상태를 유지하고, 상기 전자팽창밸브의 개방량 감소는 전자팽창밸브의 개방량이 최저일 경우에 그 최저 개방상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도의 온도차와 설정 온도차가 동일할 경우에 상기 전자팽창밸브의 개방량을 현재상태로 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 본 발명의 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어방법은 상기 공급용 배관온도가 미리 설정된 온도 이하일 경우에 해당 전자팽창밸브를 폐쇄시켜 해당 실내기로 공급되는 냉매를 차단하는 단계와, 상기 냉매를 차단한 후 미리 설정된 시간이 경과될 경우에 해당 전자팽창밸브를 개방시켜 해당 실내기로 냉매의 공급을 재개하는 단계를 더 포함하고, 상기 전자팽창밸브의 폐쇄는 전자팽창밸브를 통해 냉매를 공급하고, 미리 설정된 시간이 경과된 후 상기 공급용 배관온도가 미리 설정된 온도 이하일 경우에 전자팽창밸브를 폐쇄시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 공기조화기에서 냉매분배기의 제어장치 및 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제어장치에 따라 냉매분배기가 적용된 냉동사이클의 구성을 보인 도면이다. 여기서, 부호 100은 실외기 블록이고, 부호 110은 냉매 분배기 블록이며, 부호 120-1, …, 120-N은 제 1 내지 제 N 실내기 블록이다.
상기 실외기 블록(100)은, 어큐뮬레이터(101)와, 제 1 및 제 2 압축기(103, 103a)와, 역류 방지밸브(105, 105a)와, 응축기(107)를 구비한다.
상기 어큐뮬레이터(101)는 상기 제 1 내지 제 N 실내기(120-1, …, 120-N)에서 상기 냉매분배기 블록(110)을 통해 회수되는 저온저압의 기체냉매를 저장하고, 저장한 저온저압의 기체냉매를 제 1 및 제 2 압축기(103, 103a)로 공급한다. 또한 상기 어큐뮬레이터(101)는 상기 제 1 및 제 2 압축기(103, 103a)로 액체 냉매가 공급되는 것을 방지한다.
상기 제 1 및 제 2 압축기(103, 103a)는 상기 어큐뮬레이터(101)에 저장된 저온저압의 기체냉매를 흡입하여 고온고압의 기체냉매로 변환한다.
여기서, 예를 들면, 상기 제 1 압축기(103)는 전체 압축용량의 40％의 용량 을 갖고, 상기 제 2 압축기(103a)는 전체 압축용량의 60％의 용량을 갖는다.
상기 역류방지수단(105)(105a)은 상기 제 1 및 제 2 압축기(103)(103a)에서 각기 압축된 고온고압의 기체냉매가 역류하는 것을 방지한다. 상기 역류 방지수단(105)(105a)으로는 예를 들면, 체크밸브를 사용하여 냉매가 역류하는 것을 방지할 수 있다.
상기 응축기(107)는 상기 제 1 압축기(103) 및 제 2 압축기(103a)에서 압축되어 상기 역류방지수단(105, 105a)을 통과한 고온고압의 기체냉매를 고온고압의 액체냉매로 응축하여 상기 냉매분배기 블록(110)으로 공급한다.
상기 냉매분배기 블록(110)은, 제 1 내지 제 N 전자팽창밸브(111-1, …, 111-N)와, 제 1 내지 제 N 공급용 배관 온도센서(113-1, …, 113-N)와, 제 1 내지 제 N 회수용 배관 온도센서(115-1, …, 115-N)를 구비한다.
상기 제 1 내지 제 N 전자팽창밸브(111-1, …, 111-N)는 상기 실외기 블록(100)의 응축기(107)가 공급하는 고온고압의 액체냉매를 저온저압의 액체냉매로 팽창시켜 상기 제 1 내지 제 N 실내기 블록(120-1, …, 120-N)으로 각기 공급한다.
상기 제 1 내지 제 N 공급용 배관 온도센서(113-1, …, 113-N)는 상기 제 1 내지 제 N 전자팽창밸브(111-1, …, 111-N)를 통과하여 상기 제 1 내지 제 N 실내기 블록(120-1, …, 120-N)으로 냉매가 공급되는 공급용 배관에 각기 설치되어 그 공급용 배관의 온도를 검출한다.
상기 제 1 내지 제 N 회수용 배관 온도센서(115-1, …, 115-N)는 상기 제 1 내지 제 N 실내기 블록(120-1, …, 120-N)으로부터 냉매가 회수되는 회수용 배관에 각기 설치되어 그 회수용 배관의 온도를 검출한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 냉동사이클은 실외기 블록(100)의 제 1 및 제 2 압축기(103, 103a)를 운전시킬 경우에 제 1 및 제 2 압축기(103, 103a)는 어큐뮬레이터(101)에 저장되어 있는 저온저압의 기체냉매를 흡입하여 고온고압의 기체냉매로 압축한다. 상기 제 1 및 제 2 압축기(103, 103a)가 압축한 고온고압의 기체냉매는 역류 방지밸브(105, 105a)를 각기 통한 후 응축기(107)로 입력되어 고온고압의 액체냉매로 응축된다.
상기 응축기(107)에서 응축된 고온고압의 액체냉매는 냉매분배기 블록(110)으로 공급되는 것으로서 냉매분배기 블록(110)은 상기 고온고압의 액체냉매를 제 1 내지 제 N 전자팽창밸브(111-1, …, 111-N)로 팽창시켜 저온저압의 액체냉매로 변환한 후 제 1 내지 제 N 실내기 블록(120-1, …, 120-N)으로 각기 공급한다.
상기 제 1 내지 제 N 실내기 블록(120-1, …, 120-N)은 상기 냉매분배기 블록(110)의 제 1 내지 제 N 전자팽창밸브(111-1, …, 111-N)를 통해 입력되는 저온저압의 액체냉매를 내장되어 있는 증발기에서 증발시켜 저온저압의 기체냉매로 변환된다. 상기 증발기가 저온저압의 액체냉매를 저온저압의 기체냉매로 증발시킴에 따라 발생하는 냉기를 실내공기와 열교환하여 실내를 냉방한다.
그리고 상기 증발기에서 증발된 저온저압의 기체냉매는 냉매분배기 블록(110)으로 회수된 후 다시 어큐뮬레이터(101)에 저장되는 것을 반복한다.
이와 같이 냉매가 순환됨에 있어서, 제 1 내지 제 N 공급용 배관 온도센서(113-1, …, 113-N)는 상기 제 1 내지 제 N 실내기 블록(120-1, …, 120-N)으로 냉 매가 공급되는 공급용 배관의 온도를 각기 검출하고, 또한 제 1 내지 제 N 회수용 배관 온도센서(115-1, …, 115-N)는 상기 제 1 내지 제 N 실내기 블록(120-1, …, 120-N)으로 냉매가 회수되는 회수용 배관의 온도를 각기 검출한다.
도 2는 본 발명의 제어장치의 구성을 보인 블록도이다. 여기서, 부호 200-1, …, 200-N은 제 1 내지 제 N 키입력부이다. 상기 제 1 내지 제 N 키입력부(200-1, …200-N)는 상기 제 1 내지 제 N 실내기들 각각에 복수의 기능 키들을 구비하고, 사용자가 기능 키를 조작함에 따른 공기조화기의 운전명령 등을 발생한다.
부호 210-1, …, 210-N은 제 1 내지 제 N 실내온도 검출부이다. 상기 제 1 내지 제 N 실내온도 검출부(210-1, …, 210-N)들 각각은 상기 제 1 내지 제 N 실내기들 각각에 설치된 더모스탯 등의 온도센서를 설치하고, 그 온도센서를 이용하여 상기 제 1 내지 제 N 실내기들이 설치된 실내공기의 온도를 검출한다.
부호 220-1, …, 220-N은 제 1 내지 제 N 공급용 배관온도 검출부이다. 상기 제 1 내지 제 N 공급용 배관온도 검출부(220-1, …, 220-N)들 각각은 상기 제 1 내지 제 N 공급용 배관 온도센서(113-1, …, 113-N)를 이용하여 상기 제 1 내지 제 N 실내기로 냉매가 공급되는 공급용 배관의 온도를 각기 검출한다.
부호 230-1, …, 230-N은 제 1 내지 제 N 회수용 배관온도 검출부이다. 상기 제 1 내지 제 N 회수용 배관온도 검출부(230-1, …, 230-N)들 각각은 상기 제 1 내지 제 N 회수용 배관 온도센서(115-1, …, 115-N)를 이용하여 상기 제 1 내지 제 N 실내기로부터 냉매가 회수되는 회수용 배관의 온도를 각기 검출한다.
부호 240-1, …, 240-N은 제 1 내지 제 N 전자 팽창밸브 구동부이다. 상기 제 1 내지 제 N 전자 팽창밸브 구동부(240-1, …, 240-N)들 각각은 상기 제 1 내지 제 N 전자팽창밸브(111-1, …, 111-N)의 개폐량을 조절하여 상기 제 1 내지 제 N 실내기로 공급되는 냉매의 양을 조절한다.
부호 250은 냉매공급 제어부이다. 상기 냉매공급 제어부(200)는 냉매분배기에 구비되고, 상기 제 1 내지 제 N 키입력부(200-1, …, 200-N)에서 발생하는 운전명령에 따라 공기조화기의 운전을 제어한다. 또한 상기 냉매공급 제어부(200)는 상기 제 1 내지 제 N 실내온도 검출부(210-1, …210-N)가 각기 검출하는 실내온도에 따라 상기 제 1 및 제 2 압축기(103, 103a)의 운전을 제어한다. 또한 상기 냉매공급 제어부(200)는 상기 제 1 내지 제 N 공급용 배관온도 검출부(220-1, …, 220-N) 및 상기 제 1 내지 제 N 회수용 배관온도 검출부(230-1, …, 230-N)들 각각이 검출하는 공급용 배관들 및 회수용 배관들의 온도에 따라 상기 제 1 내지 제 N 전자 팽창밸브 구동부(240-1, …, 240-N)들 각각을 제어하여 상기 제 1 내지 제 N 전자팽창밸브(111-1, …, 111-N)의 개폐량을 조절한다.
부호 260은 실외기 제어부이다. 상기 실외기 제어부(260)는 상기 냉매공급 제어부(250)의 제어에 따라 상기 제 1 및 제 2 압축기(103, 103a)를 선택적으로 운전한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제어장치는 사용자가 제 1 내지 제 N 키입력부(200-1, …, 200-N)를 선택적으로 조작하여 공기조화기의 운전을 명령할 경우에 냉매공급 제어부(250)는 운전을 명령한 제 1 내지 제 N 키입력부(200-1, …, 200-N)의 해당 실내기를 운전모드로 설정하고, 실외기 제어부(260)로 압축기의 구동신호 를 전송한다.
그러면, 실외기 제어부(260)는 압축기의 구동신호에 따라 제 1 및 제 2 압축기(103, 103a)를 선택적으로 구동시켜 어큐뮬레이터(101)에 저장되어 있는 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축하게 하면서 공기조화기의 운전을 시작하게 된다.
이와 같은 상태에서 냉매공급 제어부(250)는 제 1 내지 제 N 실내온도 검출부(210-1, …, 210-N)들이 검출하는 실내온도들 중에서 운전모드의 실내기에 해당되는 실내온도를 입력하여 압축기들의 운전상태를 결정하고, 결정한 압축기의 운전상태를 실외기 제어부(260)로 전달하여 실외기 제어부(260)가 제 1 압축기(103) 또는 제 2 압축기(103a)를 선택적으로 구동시키게 하거나 또는 제 1 및 제 2 압축기(103, 103a)를 모두 구동시키게 한다.
그리고 냉매공급 제어부(250)는 제 1 내지 제 N 공급용 배관온도 검출부(220-1, …, 220-N)가 검출하는 공급용 배관온도와 제 1 내지 제 N 회수용 배관온도 검출부(230-1, …, 230-N)가 검출하는 회수용 배관온도들 중에서 운전모드의 실내기에 해당하는 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도를 입력하여 공급용 배관온도와 회수용 배관온도의 온도차를 계산하고, 계산한 온도차를 미리 설정된 온도차와 비교한다.
상기 온도차와 설정 온도차의 비교 결과에 따라 냉매공급 제어부(250)가 제 1 내지 제 N 팽창밸브 구동부(240-1, …, 240-N)를 제어하여 제 1 내지 제 N 전자 팽창밸브(111-1, …, 111-N)의 개폐량을 조절한다.
또한 상기 냉매공급 제어부(250)는 제 1 내지 제 N 공급용 배관온도 검출부(220-1, …, 220-N)가 검출하는 각기 공급용 배관온도가 미리 설정된 온도 이하인지의 여부를 판단하고, 공급용 배관온도가 미리 설정된 온도 이하일 경우에 제 1 내지 제 N 팽창밸브 구동부(240-1, …, 240-N)를 제어하여 제 1 내지 제 N 전자 팽창밸브(111-1, …, 111-N)를 폐쇄시켜 과냉방 운전을 방지하고, 제 1 내지 제 N 전자 팽창밸브(111-1, …, 111-N)를 폐쇄시킨 후 설정시간이 경과될 경우에 다시 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도의 온도차와 설정 온도차에 따라 제 1 내지 제 N 전자 팽창밸브(111-1, …, 111-N)의 개폐량을 조절한다.
도 3은 본 발명의 제어방법을 보인 신호흐름도이다. 이에 도시된 바와 같이 사용자가 제 1 또는 제 N 실내기에 구비되어 있는 제 1 또는 제 N 키입력부(200-1, …, 200-N)의 기능키를 조작하여 공기조화기의 운전을 명령할 경우에 제 1 또는 제 N 키입력부(200-1, …, 200-N)가 공기조화기의 운전명령을 발생하고, 발생한 운전명령은 냉매공급 제어부(250)로 입력된다(S300).
그러면, 냉매공급 제어부(250)는 공기조화기의 운전명령이 발생하였음을 판단하고, 그 운전명령을 발생한 제 1 또는 제 N 키입력부(200-1, …, 200-N)에 해당하는 제 1 또는 제 N 실내기를 운전모드로 설정한다(S302).
그리고 사용자가 제 1 또는 제 N 실내기에 구비되어 있는 제 1 또는 제 N 키입력부(200-1, …, 200-N)의 기능키를 조작하여 공기조화기의 운전정지를 명령할 경우에 제 1 또는 제 N 키입력부(200-1, …, 200-N)가 공기조화기의 운전정지 명령을 발생하고, 발생한 운전정지 명령은 냉매공급 제어부(250)로 입력된다(S304).
그러면, 냉매공급 제어부(250)는 공기조화기의 운전정지 명령이 발생하였음을 판단하고, 그 운전정지 명령을 발생한 제 1 또는 제 N 키입력부(200-1, …, 200-N)에 해당하는 제 1 또는 제 N 실내기를 운전정지 모드로 설정한다(S306).
그리고 냉매공급 제어부(250)는 제 1 내지 제 N 실내기들이 모두 운전정지 모드상태인지의 여부를 판단한다(S308). 상기 판단 결과 제 1 내지 제 N 실내기들이 모두 운전정지 모드상태일 경우에 냉매공급 제어부(250)는 공기조화기의 운전을 정지하고(S310), 종료한다.
그리고 상기 판단 결과 제 1 내지 제 N 실내기들이 모두 운전정지 모드상태가 아닐 경우에 냉매공급 제어부(250)는 현재 운전중인 실내기들의 실내온도를 모두 판단한다(S312). 예를 들면, 현재 제 1 실내기만 운전모드이고, 제 2 내지 제 N 실내기들은 모두 운전정지 모드라고 가정할 경우에 냉매공급 제어부(250)는 제 1 실내기의 실내온도를 검출하는 제 1 실내온도 검출부(210-1)가 검출하는 실내온도를 판단한다. 현재 제 1 및 제 2 실내기가 운전모드이고, 제 3 내지 제 N 실내기들은 모두 운전정지 모드라고 가정할 경우에 냉매공급 제어부(250)는 제 1 및 제 2 실내기의 실내온도를 각기 검출하는 제 1 및 제 2 실내온도 검출부(210-1, 210-2)가 검출하는 실내온도를 판단한다. 또한 현재 제 1 내지 제 N 실내기가 모두 운전모드라고 가정할 경우에 냉매공급 제어부(250)는 제 1 내지 제 N 실내기의 실내온도를 각기 검출하는 제 1 내지 제 N 실내온도 검출부(210-1, …, 210-N)가 검출하는 실내온도를 모두 판단한다.
운전모드중인 실내기의 실내온도가 판단되면, 냉매공급 제어부(250)는 그 운 전모드중인 실내기들 중에서 실내온도 무시모드가 설정되어 있는 실내기의 실내온도를 제외하고(S314), 나머지 실내기들의 실내온도 즉, 운전모드이고, 실내온도 무시모드가 설정되어 있지 않은 실내기들의 실내온도를 이용하여 압축기의 운전을 결정한다(S316). 즉, 냉매공급 제어부(250)는 운전모드이고, 실내온도 무시모드가 설정되어 있지 않은 실내기들의 실내온도를 이용하여 실외기의 제 1 압축기(103)만을 운전할 것인지, 또는 제 2 압축기(103a)만을 운전할 것인지 아니면, 제 1 및 제 2 압축기(103, 103a)를 모두 운전할 것인지를 결정한다.
상기 압축기의 운전이 결정되면, 냉매공급 제어부(250)는 결정한 압축기의 운전을 실외기 제어부(260)로 전송하여(S318), 실외기 제어부(260)는 냉매공급 제어부(250)는 결정한 압축기의 운전에 따라 제 1 압축기(103)와 제 2 압축기(103a)를 선택적으로 구동시킨다.
그리고 냉매공급 제어부(250)는 운전모드 상태인 실내기들 중에서 냉매 공급을 차단하지 않은 실내기들을 하나씩 선택하고(S320), 그 선택한 실내기의 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도를 입력하여 공급용 배관온도와 회수용 배관온도의 온도차를 계산한다(S222). 예를 들면, 제 1 실내기가 운전모드일 경우에 제 1 공급용 배관온도 검출부(220-1)가 공급용 배관 온도센서(113-1)를 이용하여 검출한 공급용 배관온도와, 제 1 회수용 배관온도 검출부(230-1)가 휘수용 배관 온도센서(115-1)를 이용하여 검출한 회수용 배관온도를 입력하여 공급용 배관온도와 회수용 배관온도의 온도차를 계산한다.
상기 온도차가 계산되면, 냉매공급 제어부(250)는 계산한 온도차와 미리 설 정된 설정온도차를 비교한다(S324)(S326).
상기 비교 결과 공급용 배관온도와 회수용 배관온도의 온도차가 설정 온도차보다 클 경우에 냉매공급 제어부(250)는 제 1 실내기로 냉매를 공급하는 전자팽창밸브(111-1)의 개폐상태가 최대 개방상태인지의 여부를 판단한다(S328). 판단 결과 전자팽창밸브(111-1)의 개폐상태가 최대 개방상태일 경우에 냉매공급 제어부(250)는 전자팽창밸브(111-1)의 개폐상태를 현재 상태인 최대 개방상태를 계속 유지한다(S330). 그리고 상기 판단 결과 전자팽창밸브(111-1)의 개폐상태가 최대 개방상태가 아닐 경우에 냉매공급 제어부(250)는 공급용 배관온도와 회수용 배관온도의 온도차에 따라 전자팽창밸브(111-1)의 개방량을 증가시켜 제 1 실내기로 공급되는 냉매의 양을 증가시킨다(S332).
그리고 상기 비교 결과 공급용 배관온도와 회수용 배관온도의 온도차가 설정 온도차보다 작을 경우에 냉매공급 제어부(250)는 전자팽창밸브(111-1)의 개폐상태가 최저 개방상태인지의 여부를 판단한다(S334). 상기 판단 결과 전자팽창밸브(111-1)의 개폐상태가 최저 개방상태일 경우에 냉매공급 제어부(250)는 전자팽창밸브(111-1)의 개폐상태를 현재 상태인 최저 개방상태를 계속 유지한다(S336). 그리고 상기 판단 결과 전자팽창밸브(111-1)의 개폐상태가 최저 개방상태가 아닐 경우에 냉매공급 제어부(250)는 공급용 배관온도와 회수용 배관온도의 온도차에 따라 전자팽창밸브(111-1)의 개방량을 감소시켜 제 1 실내기로 공급되는 냉매의 양을 감소시킨다(S338). 또한 상기 비교 결과 공급용 배관온도와 회수용 배관온도의 온도차와 설정 온도차가 동일할 경우에 냉매공급 제어부(250)는 전자팽창밸브(111-1)의 개폐상태가 현재상태로 유지시켜 제 1 실내기로 공급되는 냉매의 양을 현재상태로 유지시킨다(S340).
이와 같이 하여 운전모드 상태인 하나의 실내기에 대한 냉매공급의 조절이 완료되면, 냉매공급 제어부(250)는 운전모드 상태인 모든 실내기들을 모두 선택하여 냉매공급의 조절이 완료되었는지의 여부를 판단하고(S342), 판단 결과 운전모드 상태인 모든 실내기들의 냉매공급 조절이 완료되지 않았을 경우에 상기 단계(S320)로 복귀하여 운전모드 상태이고, 냉매 공급을 차단하지 않은 나머지 실내기들을 하나씩 선택하고, 선택한 실내기의 공급용 배관온도와 회수용 배관온도의 온도차를 계산한 후 계산한 온도차와 설정 온도차를 비교하며, 비교 결과에 따라 해당 실내기로 공급되는 냉매의 양을 조절하는 동작을 반복 수행한다.
그리고 상기 단계(S342)의 판단 결과 운전모드 상태인 모든 실내기들의 냉매공급 조절이 완료되었을 경우에 냉매공급 제어부(250)는 운전모드 상태의 실내기들을 하나씩 선택하여(S344) 해당 실내기로 현재 냉매를 공급하고 있는지의 여부를 판단한다(S346).
상기 판단 결과 실내기로 현재 냉매를 공급하고 있을 경우에 냉매공급 제어부(250)는 해당 실내기로 냉매를 공급한 후 미리 설정된 소정의 시간 예를 들면, 10분이 경과되었는지의 여부를 판단한다. 판단 결과 해당 실내기로 냉매를 공급한 후 미리 설정된 소정의 시간이 경과되었을 경우에 냉매공급 제어부(250)는 해당 실내기로 냉매가 공급되는 공급용 배관의 온도를 판단한다(S350). 예를 들면, 운전모드 상태의 제 1 실내기를 선택하였다고 가정할 경우에 냉매공급 제어부(250)는 제 1 공급용 배관온도 검출부(210-1)가 검출하는 공급용 배관온도를 판단한다.
상기 판단한 공급용 배관의 온도가 미리 설정된 온도 이하 예를 들면, 0℃ 이하일 경우에(S352) 해당 실내기가 과냉 운전되는 것으로서 냉매공급 제어부(250)는 해당 실내기로 공급되는 냉매를 차단한다(S354). 즉, 냉매공급 제어부(250)는 제 1 전자팽창밸브 구동부(240-1)를 제어하여 제 1 전자팽창밸브(111-1)를 폐쇄시키고, 제 1 실내기로 냉매가 공급되지 않도록 한다.
그리고 해당 실내기의 실내온도 무시모드를 설정하여 상술한 단계(S314)에서 해당 실내기의 실내온도를 제외하고, 단계(S316)에서 실내온도 무시모드가 설정되지 않은 운전모드의 실내기의 실내온도로 압축기의 운전을 결정하도록 한다.
그리고 상기 단계(S346)에서 선택한 운전모드의 실내기로 냉매가 공급되지 않고, 차단되어 있는 상태일 경우에 냉매공급 제어부(250)는 해당 실내기로 냉매를 차단한 후 미리 설정된 소정의 시간 예를 들면, 3분이 경과되었는지의 여부를 판단한다(S358). 판단 결과 해당 실내기로 냉매를 차단한 후 미리 설정된 소정의 시간이 경과되었을 경우에 냉매공급 제어부(250)는 해당 실내기로 다시 냉매가 공급되게 한다(S360). 예를 들면, 냉매공급 제어부(250)는 제 1 전자팽창밸브 구동부(240-1)를 제어하여 제 1 전자팽창밸브(111-1)를 개방시키고, 제 1 실내기로 냉매가 다시 공급되게 한다. 그리고 해당 실내기에 설정된 실내온도 무시모드를 해제하여(S362) 상술한 단계(S316)에서 해당 실내기의 실내온도를 함께 고려하여 압축기의 운전을 결정하도록 한다.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 냉매분배기에 냉매공급 제어부를 구비하여 실내기에서 검출하는 실내온도에 따라 압축기의 운전을 결정하고, 그 결정한 압축기의 운전에 따라 실외기 제어부가 실외기의 압축기의 구동을 제어하므로 규격화되어 있지 않은 여러 종류의 실외기를 냉매분배기에 연결하여 사용할 수 있다.
또한 실내기로 냉매가 공급되는 공급용 배관온도와 실내기에서 냉매가 회수되는 회수용 배관온도를 검출하여 공급용 배관온도와 회수용 배관온도의 온도차를 계산하고, 계산한 온도차와 미리 설정된 설정 온도차에 따라 전자팽창밸브의 개폐량을 조절하여 실내기로 공급되는 냉매량 및 냉매의 팽창을 조절한다.
그러므로 팽창기구가 구비되어 있지 않은 실내기에 대해서는 냉매분배기에 구비되어 있는 전자팽창밸브에서 냉매량 및 냉매의 팽창을 조절하고, 팽창기구가 구비되어 있는 실내기에 대해서는 냉매분배기에 구비되어 있는 전자팽창밸브를 최대로 개방시켜 실내기가 내장되어 있는 팽창기구로 냉매량 및 냉매의 팽창을 조절함으로써 팽창기구가 구비되어 있지 않은 실내기는 물론 팽창기구가 구비되어 있는 실내기에 관계없이 냉매분배기에 모두 연결하여 사용할 수 있다.
Claims (10)
- 실외기에서 공급되는 냉매를 팽창시켜 복수의 실내기로 각기 공급하는 복수의 전자팽창밸브;상기 복수의 전자팽창밸브에서 복수의 실내기로 냉매가 각기 공급되는 공급용 배관에 설치된 온도센서로 공급용 배관의 온도를 검출하는 복수의 공급용 배관온도 검출부;상기 복수의 실내기로부터 냉매가 각기 회수되는 회수용 배관에 설치된 온도센서로 회수용 배관의 온도를 검출하는 복수의 회수용 배관온도 검출부;상기 복수의 전자팽창밸브의 개폐량을 각기 조절하는 복수의 전자팽창밸브 구동부;상기 복수의 실내기들 각각에 온도센서를 설치하여 복수의 실내기가 위치하는 실내의 실내온도를 검출하는 복수의 실내온도 검출부; 및상기 복수의 공급용 배관온도 검출부가 검출하는 복수의 공급용 배관온도와 상기 복수의 회수용 배관온도 검출부가 검출하는 복수의 회수용 배관온도의 온도차를 각기 계산하여 미리 설정된 온도차를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 복수의 전자팽창밸브 구동부를 제어하여 상기 복수의 전자팽창밸브의 개폐량을 조절하며, 상기 복수의 실내온도 검출부가 각기 검출하는 실내온도에 따라 압축기의 운전을 결정하고, 결정한 압축기의 운전에 따라 실외기 제어부가 압축기를 운전시키게 제어하는 냉매공급 제어부를 포함한 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어장치.
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- 냉매공급 제어부가 복수의 실내기들의 실내온도를 판단하고, 판단한 실내온도로 압축기의 운전을 결정하는 단계;상기 결정한 압축기의 운전을 실외기 제어부로 전달하여 압축기를 운전하는 단계;상기 냉매공급 제어부가 상기 운전중인 복수의 실내기들 각각에 냉매가 공급되는 공급용 배관의 온도 및 복수의 실내기들로부터 냉매가 회수되는 회수용 배관의 온도를 판단하는 단계; 및상기 판단한 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도의 온도차를 각기 계산하고, 계산한 온도차에 따라 상기 복수의 실내기들로 냉매를 팽창시켜 공급하는 전자팽창밸브의 개폐량을 조절하는 단계를 포함한 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 압축기의 운전 결정은;상기 복수의 실내기에서 검출하는 복수의 실내온도들 중에서 운전중인 실내 기들의 실내온도로 결정하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 전자팽창밸브의 개폐량 조절은;상기 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도의 온도차를 미리 설정된 설정 온도차와 비교하는 단계;상기 비교 결과 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도의 온도차가 설정 온도차보다 클 경우에 상기 전자팽창밸브의 개방량을 증가시키는 단계; 및상기 비교 결과 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도의 온도차가 설정 온도차보다 작을 경우에 상기 전자팽창밸브의 개방량을 감소시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 전자팽창밸브의 개방량 증가는;전자팽창밸브의 개방량이 최대일 경우에 그 최대 개방상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 전자팽창밸브의 개방량 감소는;전자팽창밸브의 개방량이 최저일 경우에 그 최저 개방상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 공급용 배관온도 및 회수용 배관온도의 온도차와 설정 온도차가 동일할 경우에;상기 전자팽창밸브의 개방량을 현재상태로 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 공급용 배관온도가 미리 설정된 온도 이하일 경우에 해당 전자팽창밸브를 폐쇄시켜 해당 실내기로 공급되는 냉매를 차단하는 단계;상기 냉매를 차단한 후 미리 설정된 시간이 경과될 경우에 해당 전자팽창밸브를 개방시켜 해당 실내기로 냉매의 공급을 재개하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어방법.
- 제 9 항에 있어서, 상기 전자팽창밸브의 폐쇄는;전자팽창밸브를 통해 냉매를 공급하고, 미리 설정된 시간이 경과된 후 상기 공급용 배관온도가 미리 설정된 온도 이하일 경우에 전자팽창밸브를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기에서 냉매분배기의 제어방법.
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