KR100707350B1 - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 실외기와, 개도조절이 가능한 전동변에 의해 냉매의 흐름이 조절되고 복수의 토출구를 가지는 제1실내기와, 상기 제1실내기와 병렬연결되고 개폐동작하는 솔레노이드 밸브에 의해 냉매의 흐름이 조절되는 제2실내기를 가지는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 공기조화기의 운전시에 상기 제1실내기 및 제2실내기의 동시운전인지 판단하고, 상기 제1실내기 및 제2실내기의 동시운전이면 상기 실외기와 상기 제2실내기를 연결하는 배관의 길이에 따라 다르게 세팅되는 옵션이 설정되었는지 판단하고, 상기 옵션이 설정되었으면 상기 옵션에 상응하여 상기 복수의 토출구 중에서 일부 토출구를 폐쇄하여 운전한다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법{A air conditioner and control method thereof}

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기를 개략적으로 도시한 도면이다.

도2는 도1에 나타낸 공기조화기의 냉매유로도이다.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제어구성을 도시한 블록도이다.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

10:실외기 11a,11b:제1 및 제2압축기

14:전동변 15:솔레노이드 밸브

18:마이컴 19:옵션스위치

20:스탠드형 실내기 30:분리형 실내기

24-26:제1 내지 제3토출구 27a-29a:제1 내지 제3블레이드

27b-29b:제1 내지 제3블레이드 구동모터

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스탠드형 및 분리형 실내기가 하나의 실외기에 연결된 공기조화기에서 실외기와 분리형 실내기를 연결하는 배관의 길이가 길더라도 분리형 실내기의 냉방력이 저하되는 것을 방지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

최근 하나의 실외기에 다수의 실내기를 연결하여 복수의 구획된 실내공간을 동시에 냉방할 수 있는 다실형 공기조화기가 널리 사용되고 있다. 다실형 공기조화기는 동일한 종류의 실내기들 뿐만 아니라 다른 종류의 실내기들을 하나의 실외기에 연결하여 사용할 수 있으며, 최근 스탠드형 실내기와 분리형(또는 벽걸이형) 실내기를 하나의 실외기에 연결하여 사용하는 투인원 에어컨이 그 일례이다.

이러한 다실형 공기조화기는 대한민국 공개특허공보 특2005-19636호에 개시된 바와 같이 압축기, 팬, 응축기, 전자변 등을 구비하는 실외기와, 배관과, 다수의 실내기와, 로터리 스위치와, 중앙제어기 등을 포함한다. 그리고 사용자가 하나의 실내기에 운전명령을 입력하면 사용자가 선택한 실내기의 냉매흐름을 조절하는 전자변을 열어 저온의 냉매를 해당 실내기로 공급하면서 팬을 구동하여 실내공간을 냉방한다.

그러나 이와 같은 종래의 다실형 공기조화기는 실외기와 하나의 실내기를 연결하는 배관의 길이가 길어지면 해당 실내기의 냉방력이 떨어지는 문제점이 있었 다. 이러한 문제점은 실외기와 실내기를 연결하는 배관의 길이가 길어질수록 실내기로 전달되는 냉매의 압력이 떨어지고, 배관을 이동하면서 냉매의 온도가 변하기 때문에 발생한다.

위의 문제점은 특히, 투인원 공기조화기에서 스탠드형 실내기는 개도조절이 가능한 전동변으로 냉매흐름이 조절되고 실외기와 양방향 통신을 하지만, 분리형 실내기는 개도조절이 가능한 전동변이 아니고 개폐동작만 가능한 솔레노이드 밸브로 냉매흐름이 조절되고 실외기와 양방향 통신이 되지 않을 때 더욱 부각된다. 즉, 위와 같이 구성된 공기조화기에서는 분리형 실내기와 실외기가 양방향 통신을 하지 않아 분리형 실내기에 전달되는 냉매의 상태를 실외기가 알 수 없고, 분리형 실내기에 전달되는 냉매의 흐름을 세밀하게 조절할 수 없기 때문이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 스탠드형 실내기와 분리형 실내기가 하나의 실외기에 연결된 공기조화기에서 실외기와 분리형 실내기 사이의 배관길이가 길더라도 분리형 실내기의 냉방력 저하를 방지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실외기와, 개도조절이 가능한 전동변에 의해 냉매의 흐름이 조절되고 복수의 토출구를 가지는 제1실내기와, 상기 제1실내기와 병렬연결되고 개폐동작하는 솔레노이드 밸브에 의해 냉매의 흐름이 조절되는 제2실내기를 가지는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 공기조화기의 운 전시에 상기 제1실내기 및 제2실내기의 동시운전인지 판단하고, 상기 제1실내기 및 제2실내기의 동시운전이면 상기 실외기와 상기 제2실내기를 연결하는 배관의 길이에 따라 다르게 세팅되는 옵션이 설정되었는지 판단하고, 상기 옵션이 설정되었으면 상기 옵션에 상응하여 상기 복수의 토출구 중에서 일부 토출구를 폐쇄하여 운전하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 일부 토출구를 폐쇄할 때 폐쇄되는 토출구의 수에 비례하여 상기 전동변의 개도도 작아지도록 하여 상기 제2실내기로 흐르는 냉매의 양이 많아지게 하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 옵션은 상기 배관의 길이가 길수록 큰 값을 가지도록 설정되고, 상기 옵션의 값이 클수록 많은 토출구가 폐쇄되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 배관의 길이가 기본길이 이하이면 상기 옵션은 설정되지 않으며, 상기 배관의 길이가 기본길이 보다 크면 상기 옵션은 상기 기본길이를 초과하는 배관의 길이에 비례하는 값을 가지도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한 실외기와, 복수의 토출구를 가지는 제1실내기와, 상기 복수의 토출구를 개폐하는 복수의 블레이드와, 상기 제1실내기에 병렬연결된 제2실내기와, 상기 제1실내기로 흐르는 냉매의 흐름을 조절하고 개도조절이 가능한 전동변과, 상기 제2실내기로 흐르는 냉매의 흐름을 조절하고 개폐동작하는 솔레노이드 밸브와, 상기 실외기 및 제2실내기를 연결하는 배관의 길이에 따라 다른 옵션을 가지도록 세팅되는 옵션 스위치와, 상기 제1실내기 및 제2실내기가 동시에 운전되면 상기 옵션에 따라 상기 복수의 토출구 중에서 일부 토출구가 폐쇄되도록 하는 마이컴을 포함한다.

또한 상기 옵션은 상기 배관의 길이가 길수록 큰 값을 가지도록 설정되고, 상기 마이컴은 상기 옵션의 값이 클수록 많은 토출구가 폐쇄되고, 상기 전동변의 개도가 작아지도록 조절하여 상기 제2실내기로 흐르는 냉매의 양이 많아지게 하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기는 실외기(10)와, 실외기(10)에 연결된 스탠드형 실내기(20) 및 분리형 실내기(30)를 포함한다.

실외기(10)는 압축용량이 서로 다른 제1압축기(11a) 및 제2압축기(11b)와, 냉방운전시 응축기로 작용하는 실외열교환기(12)와, 실외열교환기(12)에 송풍하는 실외팬(13)과, 잉여냉매를 저장하는 어큐뮬레이터(17)를 포함한다. 이 때 제1 및 제2압축기(11a,11b)는 압축능력의 비가 6:4정도가 되도록 설계되어 있으며, 제1압축기(11a)만을 구동하면 30~50%의 냉방능력을, 제2압축기(11b)만을 구동하면 50~70%의 냉방능력을, 제1압축기(11a) 및 제2압축기(11b)를 모두 구동하면 100%의 냉방능력을 가진다.

또한, 실외기(10)는 스탠드형 실내기(20)로 흐르는 냉매량을 조절하면서 냉매를 팽창시키는 전동변(14)과, 분리형 실내기(30)로 흐르는 냉매량을 조절하는 솔레노이드 밸브(15)와, 솔레노이드 밸브(15)에 연결되고 냉매를 팽창시키는 모세관(16)을 구비한다. 이 때 전동변(14)은 개도조절이 가능하고, 솔레노이드 밸브(15)는 개방 또는 폐쇄될 수 있다.

스탠드형 실내기(20) 및 분리형 실내기(30)는 모두 실내열교환기(21,31) 및 실내열교환기(21,31)에 송풍하는 실내팬(22,32)을 가지며, 서로 병렬로 연결된다. 또한, 스탠드형 실내기(20)에는 캐비넷의 전면에 제1토출구(24), 캐비넷의 상부양측면에 제2 및 제3토출구(25,26)가 마련되고, 제1 내지 제3토출구(24,25,26)에는 제1 내지 제3토출구(24,25,26)를 개폐하는 제1 내지 제3 블레이드(27a,28a,29a)가 설치된다.

도3에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기는 도1 및 2에 도시한 장치외에 실외기(10)에 장착되는 옵션스위치(19) 및 마이컴(18)과, 스탠드형 실내기에 설치되어 제1 내지 제3블레이드(27a,28a,29a)를 구동시키는 제1 내지 제3블레이드 구동모터 (27b,28b,29b)와. 실내기들(20,30)에 장착되는 센서부(23,33)를 더 포함한다.

옵션스위치(19)의 형상은 로터리 스위치, 버튼 스위치 등 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 공기조화기의 설치자는 실외기(10)와 분리형 실내기(30)를 연결하는 배관의 길이를 보고 배관의 길이가 길수록 큰 값의 옵션을 가지도록 옵션 스위치(19)를 셋팅한다. 또한, 옵션스위치(19)의 옵션은 기본길이를 초과하는 배관의 길이에 비례하는 값을 가지도록 한다. 예를 들어 실외기(10)와 분리형 실내기(30)를 연결하는 배관의 기본길이가 5m이고, 기본길이인 5m를 1m씩 초과할 때마다 옵션의 값을 1씩 증가시켜 셋팅해야 하는 옵션스위치(19)가 마련된 공기조화기를 설치할 때 설치자는 실외기(10)와 분리형 실내기(30)를 연결하는 배관의 길이를 보고 이 배관의 길이가 5m이하이면 옵션스위치(19)로 옵션0을 선택하고, 배관의 길이가 6m이면 옵션1, 배관의 길이가 7m이면 옵션2를 선택한다.

마이컴(18)은 스탠드형 실내기(20)와 분리형 실내기(30)가 동시에 운전될 때 옵션스위치(19)에서 설정된 옵션을 확인하고, 옵션의 값이 커질수록 스탠드형 실내기(20)의 제1 내지 제3토출구(24,25,26)) 중에서 많은 수의 토출구가 폐쇄되도록 한다. 예를 들어 옵션이 1일 때는 제2블레이드(28a)를 닫아 제2토출구(25)만 폐쇄하고, 옵션이 2이상이면 제2 및 제3블레이드(28a,29a)를 닫아 제2 및 제3토출구(25,26)를 모두 폐쇄한다. 이 때 옵션에 따라 폐쇄되는 토출구의 순서 및 토출구의 수는 공기조화기의 사양에 따라 다르게 설정할 수 있다.

한편, 마이컴(18)은 스탠드형 실내기(20)에 마련된 제1 내지 제3토출구(24,25,26) 중에서 일부 토출구가 폐쇄되면 폐쇄된 토출구의 수가 많을수록 전동변(14)의 개도가 작아지도록 하여 분리형 실내기(30)로 이전보다 많은 양의 냉매가 흐를 수 있게 한다. 스탠드형 실내기(20)의 토출구(24,25,26) 중에서 일부 토출구가 폐쇄되면 토출구가 폐쇄되기 전만큼의 냉매를 스탠드형 실내기(20)에 흘려 보낼 필요가 없고, 이전과 같은 양의 냉매가 스탠드형 실내기(20)로 흐르면 오히려 과열도가 적절하게 제어되지 않으므로 전동변(14)의 개도를 줄여 이전보다 적은 양의 냉매가 스탠드형 실내기(20)로 흐르도록 한다. 이 때 전동변(14) 개도의 감소량도 공기조화기의 사양, 과열도 등을 고려하여 설정한다.

센서부(23,33)는 실내온도를 감지하는 실내온도센서(미도시)와, 실내열교환기(21,31)의 온도를 감지하는 실내열교환기 온도센서(미도시)로 이루어진다.

도3에서 도시하지는 않았으나 실외기(10)와 스탠드형 실내기(20)는 통신부를 구비하여 양방향 통신을 하지만, 분리형 실내기(30)는 운전여부, 실내온도 등의 운전데이터를 실외기(10)에 전달하는데 그치고, 실외기(10)와 양방향 통신을 하지 는 않는다.

도4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 설명한다. 본 발명의 공기조화기를 설치할 때 설치자는 설치장소의 구조적인 한계로 인해 실외기(10)와 분리형 실내기(30)를 연결하는 배관의 길이가 기본길이 보다 길어지면 옵션스위치(19)로 기본길이를 초과하는 배관의 길이에 상응하는 옵션을 설정한다(40).

그리고 공기조화기의 설치 후에 사용자가 운전명령을 입력하면 각 장치들을 구동하여 운전을 시작하고(42), 스탠드형 실내기(20)와 분리형 실내기(30)가 동시에 운전되고 있는지 판단한다(44). 만약 스탠드형 실내기(20)와 분리형 실내기(30) 중에서 하나의 실내기만 운전되고 있다면 실내온도와 사용자가 설정한 목표온도 등을 고려하여 스탠드형 실내기(20) 또는 분리형 실내기(30)의 토출구를 개방하고 전동변(14)의 개도를 적절하게 조절하여 운전한다(50).

그러나 스탠드형 실내기(20)와 분리형 실내기(30)가 동시에 운전되고 있다면 마이컴(18)은 옵션스위치(19)를 이용하여 옵션이 설정되어 있는지 판단한다(46). 이 때 옵션스위치(19)의 옵션이 0이면 옵션이 설정되지 않은 것이고(즉, 실외기(10)와 분리형 실내기(30)간의 배관길이가 기본길이 이하임), 옵션스위치(19)의 옵션이 1 이상이면 옵션이 설정된 것으로 본다. 46단계에서 옵션이 설정되어 있지 않다면 스탠드형 실내기(20) 또는 분리형 실내기(30)만이 운전될 때처럼 50단계를 수행한다. 그러나 옵션이 설정되어 있다면 옵션의 크기에 따라 제1 내지 제3토출구(24,25,26) 중에서 일부 토출구를 폐쇄하고, 이와 함께 전동변(14)의 개도도 줄인다(48). 그러면 스탠드형 실내기(20)로 공급되던 냉매의 일부가 분리형 실내기(30)에 공급되어 분리형 실내기(30)의 냉방력이 상승한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 스탠드형 실내기와 분리형 실내기가 동시에 운전될 때 옵션이 클수록 스탠드형 실내기에 마련된 복수의 토출구 중에서 보다 많은 수의 토출구를 폐쇄하고, 전동변의 개도를 줄여 분리형 실내기로 유입되는 냉매의 양이 많아지게 한다. 따라서 실외기와 분리형 실내기를 연결하는 배관의 길이가 길어도 분리형 실내기의 냉방력이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 실외기와, 개도조절이 가능한 전동변에 의해 냉매의 흐름이 조절되고 복수의 토출구를 가지는 제1실내기와, 상기 제1실내기와 병렬연결되고 개폐동작하는 솔레노이드 밸브에 의해 냉매의 흐름이 조절되는 제2실내기를 가지는 공기조화기의 제어방법에 있어서,

   상기 공기조화기의 운전시에 상기 제1실내기 및 제2실내기의 동시운전인지 판단하고,

   상기 제1실내기 및 제2실내기의 동시운전이면 상기 실외기와 상기 제2실내기를 연결하는 배관의 길이에 따라 다르게 세팅되는 옵션이 설정되었는지 판단하고,

   상기 옵션이 설정되었으면 상기 옵션에 상응하여 상기 복수의 토출구 중에서 일부 토출구를 폐쇄하여 운전하며 전동변의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 일부 토출구를 폐쇄할 때 폐쇄되는 토출구의 수가 많을수록 상기 전동변의 개도는 작아지도록 하여 상기 제2실내기로 흐르는 냉매의 양이 많아지게 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
3. 제2항에 있어서,

   상기 옵션은 상기 배관의 길이가 길수록 큰 값을 가지도록 설정되고, 상기 옵션의 값이 클수록 많은 토출구가 폐쇄되도록 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
4. 제1항에 있어서,

   상기 배관의 길이가 기본길이 이하이면 상기 옵션은 설정되지 않으며, 상기 배관의 길이가 기본길이 보다 크면 상기 옵션은 상기 기본길이를 초과하는 배관의 길이에 비례하는 값을 가지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
5. 실외기와, 복수의 토출구를 가지는 제1실내기와, 상기 복수의 토출구를 개폐하는 복수의 블레이드와, 상기 제1실내기에 병렬연결된 제2실내기와, 상기 제1실내기로 흐르는 냉매의 흐름을 조절하고 개도조절이 가능한 전동변과, 상기 제2실내기로 흐르는 냉매의 흐름을 조절하고 개폐동작하는 솔레노이드 밸브와, 상기 실외기 및 제2실내기를 연결하는 배관의 길이에 따라 다른 옵션을 가지도록 세팅되는 옵션 스위치와, 상기 제1실내기 및 제2실내기가 동시에 운전되면 상기 옵션에 따라 상기 복수의 토출구 중에서 일부 토출구가 폐쇄되도록 하고 전동변의 개도를 제어하는 마이컴을 포함하는 공기조화기
6. 제5항에 있어서,

   상기 옵션은 상기 배관의 길이가 길수록 큰 값을 가지도록 설정되고, 상기 마이컴은 상기 옵션의 값이 클수록 많은 토출구가 폐쇄되고, 상기 전동변의 개도가 작아지도록 조절하여 상기 제2실내기로 흐르는 냉매의 양이 많아지게 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기

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