KR100814956B1 - 멀티에어컨 및 그의 압축기 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티에어컨 및 그의 압축기 제어방법에 관한 것으로서, 어느 하나의 압축기가 오동작하는 경우 이를 감지하여 상기 압축기의 동작전원을 차단하고 타 압축기가 대체동작하도록 함으로서, 그에 따라 자동으로 해당 압축기의 전원을 차단하여 타 압축기의 동작에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이상이 있는 압축기가 감지되면 자동으로 대체 압축기가 구동되도록 함으로써 보다 쾌적한 냉/난방 동작이 수행될 수 있어 사용자의 편의성을 증진시킬 수 있는 효과가 있다.

정속 압축기, 인버터 압축기, 실외기, 압력센서, 전류감지, 멀티에어컨

Description

멀티에어컨 및 그의 압축기 제어방법{Multi Air-Conditioner and its Compressor control method}

도 1 은 종래 기술에 따른 멀티에어컨의 냉매의 흐름이 도시된 구성도,

도 2 는 본 발명에 따른 멀티에어컨의 내부 구성이 도시된 블록도,

도 3 은 본 발명에 따른 멀티에어컨의 압축기 제어방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50: 마이컴 51: 메모리

61: 전류감지부 62: 저압센서

63: 고압센서

본 발명은 멀티에어컨 및 그의 압축기 제어방법에 관한 것으로써, 특히 다수의 압축기를 구비하는 멀티에어컨에 있어서, 어느 하나의 압축기가 오동작하는 경 우 이를 감지하여 상기 압축기의 동작전원을 차단하고 타 압축기가 대체동작하도록 하는 멀티에어컨 및 그의 압축기 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위하여 실내를 냉방 또는 난방시키는 장치로서, 실내의 공기를 흡입한 후 가열 또는 냉각시켜 실내로 토출한다.

도 1은 종래 기술에 따른 멀티에어컨의 냉매의 흐름이 도시된 구성도이다.

상기 공기조화기는 저온 저압의 기체상태인 냉매를 고온 고압으로 압축시키는 압축기(2a, 2b)와, 상기 압축기(2a, 2b)로부터 토출된 냉매를 응축시키는 응축기(4)와, 상기 응축기(4)에 의해 응축된 액냉매를 팽창시키는 팽창기구(6)와, 상기 팽창기구(6)로부터 유입된 냉매를 증발시키는 증발기(8)와, 냉방 또는 난방 작동에 따라 냉매 흐름을 절환시키는 사방밸브(12)를 포함하여 구성되며, 냉방 운전과 난방 운전 여부에 따라 상기 사방 밸브(12)를 제어하고 냉방 부하 또는 난방 부하에 따라 상기 압축기(2a,2b) 및 전자 팽창 밸브(6)를 제어하는 마이컴(20)을 포함하여 구성된다.

상기 실외기 및 실내기는 각각 다수개가 구비되며, 각각의 냉매배관은 서비스 밸브에 의해 연결된다.

상기와 같이 구성되는 일반적인 공기조화기는 냉방운전시, 상기 압축기(2a, 2b)에서 압축된 냉매가 상기 사방밸브(12)를 통해 실외 열교환기로 전달되며, 상기 실외 열교환기를 통과한 냉매는 주변공기와의 열교환에 의해 응축된 후 상기 팽창 기구로 전달된다.

또한, 팽창된 상기 냉매는 실내 열교환기로 전달되어, 흡입된 실내공기의 열을 흡수하면서 증발하고, 차가워진 공기가 다시 토출되면서 실내가 냉방된다.

한편, 난방운전시에는 상기 사방밸브에서 유로가 절환되어, 상기 압축기에서 토출된 냉매는 상기 사방밸브, 실내 열교환기, 팽창기구, 실외 열교환기 및 사방밸브를 차례로 통과하면서, 실내를 난방한다.

한편, 상기 멀티에어컨의 압축기는 부하의 다소에 따른 냉매량 조절을 위하여 하나 이상의 압축기로 구성되는 것이 가능한데, 일반적인 멀티에어컨은 전원이 인가됨에 따라 동작하는 다수의 상기 압축기 중 어느 하나에 이상이 발생한 경우 이를 감지하지 못하고 지속적으로 전원을 인가하게 된다.

또한, 이상이 발생한 상기 압축기로 전원을 계속 인가하게 되면 운전전류치가 현격히 상승하여 정상적인 운전이 구동되지 않거나, 그에 따른 고열의 발생으로 인해 상기 압축기 내 오일이 탄화됨에 따라 정상구동되는 타 압축기에도 악영향을 미치게 되는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구동중인 다수의 압축기 내의 전류량을 감지하여 각 압축기의 이상여부를 확인하며, 이상이 발생한 압축기에는 동작전원을 차단하여 구동을 정지시키고 그를 대체하여 미구동 압축기가 동작하도록 하는 멀티에어컨 및 그의 압축기 제어방법을 제 공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 멀티에어컨의 압축기 제어방법은 냉방 또는 난방 부하에 대응하여 냉매의 용량을 제어하는 다수의 압축기로 전원이 인가되는 단계, 전원이 인가된 상기 다수의 압축기에 대한 각각의 압력과, 상기 다수의 압축기에 각각 흐르는 전류량 및 전압량 중 적어도 어느 하나를 감지하는 단계, 상기 감지된 각각의 상기 전류량 및 전압량 중 적어도 어느 하나의 값이 기준값 이상인 경우, 그에 대응되는 압축기가 오동작되는 것으로 판별하는 단계, 상기 감지된 상기 전류량 및 전압량 중 적어도 어느 하나의 값이 기준값 이하인 경우, 해당 압축기의 압력을 기준압력값과 비교하여 상기 압축기의 오동작을 판별하는 단계, 및 상기 오동작되는 압축기의 전원을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 압축기 제어방법.

또한, 본 발명에 따른 멀티에어컨은 냉방 또는 난방동작에 따라 냉매의 압축을 조절하는 다수의 압축기, 상기 각 압축기의 고유정보가 저장되는 메모리, 상기 다수의 압축기 각각에 흐르는 전류량 및 전압량 중 적어도 어느 하나를 감지하는 전류감지부, 상기 다수의 압축기 각각의 압력의 감지하는 다수의 저압센서 및 고압센서를 포함하는 감지부, 상기 감지부로부터 감지된 전류량 및 전압량 중 적어도 어느 하나의 값을 기준값과 비교하고, 상기 감지된 압력을 기준압력값과 비교하여 압축기의 오동작을 판단하여 해당 압축기로의 전원을 차단하고, 차단된 압축기의 정보를 상기 메모리에 별도로 저장하는 마이컴을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 이때, 본 발명에 따른 멀티에어컨의 내부 구성은 도 1에 도시된 종래 기술과 유사하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 또한, 본 발명에 따른 멀티에어컨에 있어서 다수 압축기는 정속운전되는 복수개의 정속 압축기로 구성되는 것이 가능하고, 변속운전되는 복수개의 인버터 압축기로 구성되는 것도 가능하나, 본 명세서에 서는 변속운전이 가능한 인버터 압축기와 정속운전되는 복수의 정속 압축기로 구성되는 것을 예로 하여 설명하도록 한다.

즉, 상기 압축기는 냉방 또는 난방 부하가 작은 경우 상기 인버터 압축기가 저속에서 운전되어 부하를 해소하지만, 냉방 또는 난방 부하가 커짐에 따라 상기 인버터 압축기가 점차 고속으로 운전되어 부하를 해소하는 경우에도 해소되지 않으면 상기 인버터 압축기 및 정속 압축기가 동시에 동작하여 부하를 해소하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 멀티에어컨의 내부 구성이 도시된 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 멀티에어컨의 압축기 제어방법이 도시된 순서도이다.

본 발명에 따른 멀티에어컨은 인버터 압축기와 다수의 정속 압축기에 동작전원이 인가되면 상기 각 압축기의 전류 또는 전압을 감지하는 다수 센서가 구비된 감지부(60)와, 상기 감지부(60)로부터 전달된 신호를 통해 상기 각 압축기의 동작상태를 판단하는 마이컴(50)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 멀티에어컨은 상기 각 압축기의 정보가 저장되며, 상기 마이컴의 판단에 따라 이상이 있는 압축기에 대한 정보가 별도로 저장되는 메모리(51)를 포함하여 구성된다.

상기 감지부(60)는 상기 각 압축기에 흐르는 전류량을 감지하는 전류감지부(61)와, 상기 각 압축기 내의 압력정도를 감지하는 고압센서(63) 및 저압센서(62)를 포함하여 구성되며, 상기 전류감지부(61)는 Current Transformer 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 고압센서(63)는 압축기의 냉매 출력단에 구비되어 냉매의 고압을 감지하고, 저압센서(62)는 압축기의 냉매 입력단에 구비되어 냉매 저압을 감지한다. 여기서 고압센서(63) 와 저압센서(62)는 두 압력센서 중 어느 하나가 사용되거나 둘다 사용될 수 있다.

또한, 상기 메모리(51)는 회로적으로 실외기의 PCB상에 전원이 공급되지 않 는 경우에도 일정 데이터가 존재하는 비휘발성 기억장치인 EEPROM인 것이 바람직하다.

한편, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 멀티에어컨의 압축기 제어방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 정속압축기에 전원을 인가하는 전원릴레이가 온되면 상기 정속압축기로 전원이 인가되어 상기 압축기가 구동을 시작하게 된다.(S1)

상기 각 압축기의 구동중 이상이 발생하게 되면 상기 압축기 내의 전류는 기준값 이내 또는 그 이상이 되는데, 그 전류량은 상기 전류감지부에 의해 감지되어 상기 마이컴으로 전달된다.(S2)

이때, 상기 기준값은 각 압축기의 동작상태 등에 따라 가변될 수 있으므로 동작상태에 따른 예상 값을 기준으로 하여 상기 예상값의 ±30%를 산출하여 상기 기준값으로 설정 될 수 있다.

상기 전류량이 상기 기준값 이내로 되는 경우에는 상기 압축기 내 모터의 코일이 완전 단락된 경우라고 판단할 수 있으며, 전류량이 현저하게 높아지는 경우에는 모터는 정상인데 압축기가 고장난 경우로 판단될 수 있으나 한정되지는 않는다.(S3)

또한, 상기 전류감지부를 통해 감지된 전류량이 상기 기준값보다 낮은 경우에는 상기 고압 및 저압센서를 통해 감지된 압력값과 기준압력값을 비교하여 상기 정속압축기가 정상적으로 운전하고 있는지 여부를 보다 세밀하게 판단할 수 있으며, 이때 상기 기준압력값은 상기 기준전류량과 마찬가지로 상기 압축기의 동작상태에 따른 예상값의 ±30%를 산출하여 상기 기준값으로 설정 될 수 있다.(S4)
이때, 고압센서를 통해 감지된 압력값은 고압이고, 저압센서를 통해 감지된 압력값은 저압의 값이므로, 고압 또는 저압에 따라 기준압력값과 비교하여 압축기의 정상동작 여부를 판단하게 된다.

다음, 판단에 따라 해당 압축기가 정상인 것으로 판단된 경우에는 그 동작을 지속하게 된다.(S5)

그러나, 감지 전류량이 상기 기준값 이상이거나, 감지압력값이 상기 기준압력값 이상인 경우에는 해당 압축기의 동작에 이상이 생긴 것으로 판단하여, 상기 해당 압축기와 연결된 전원릴레이를 오프(off)시켜 동작전원의 인가를 차단하게 된다.(S6)

또한, 이와 동시에 전원이 차단된 상기 압축기를 대체하기 위하여 미구동 압축기 중 하나를 선택하여 선택된 압축기로 동작전원을 인가하고, 따라서 선택된 상기 압축기가 구동됨에 따라 정상적인 동작이 유지되도록 한다.(S7)

다음, 전원이 차단된 해당 압축기에 대한 정보를 상기 멀티에어컨에 내장된 상기 메모리에 저장하며, 상기 메모리가 EEPROM인 경우에는 상기 멀티에어컨이 단속되었다가 다시 재가동하는 경우라도 상기 해당 압축기가 보수되어 정상동작되기 전까지는 전원이 인가되지 않도록 한다.

또한, 이를 외부에 표시하여 사용자가 이를 인식할 수 있도록 한다.

이상과 같이 본 발명에 의한 멀티에어컨 및 그의 압축기 제어방법을 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 전류 및 압력을 감지하여 각 압축기의 동작이상을 감지하고, 그에 따라 해당 압축기의 전원을 차단하도록 하는 본 발명의 기술사상은 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 용이하게 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 멀티에어컨 및 그의 압축기 제어방법은 전류 및 압력을 감지하여 각 압축기의 동작이상을 감지하고 그에 따라 해당 압축기의 전원을 차단하도록 구성 및 동작됨으로서, 상기 압축기의 이상유무를 보다 세밀하고 정확하게 파악할 수 있으며, 그에 따라 자동으로 해당 압축기의 전원을 차단하여 타 압축기의 동작에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 이상이 있는 압축기가 감지되면 자동으로 대체 압축기가 구동되도록 함으로써 보다 쾌적한 냉/난방 동작이 수행될 수 있어 사용자의 편의성을 증진시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 냉방 또는 난방 부하에 대응하여 냉매의 용량을 제어하는 다수의 압축기로 전원이 인가되는 단계;

   전원이 인가된 상기 다수의 압축기에 대한 각각의 압력과, 상기 다수의 압축기에 각각 흐르는 전류량 및 전압량 중 적어도 어느 하나를 감지하는 단계;

   상기 감지된 각각의 상기 전류량 및 전압량 중 적어도 어느 하나의 값이 기준값 이상인 경우, 그에 대응되는 압축기가 오동작되는 것으로 판별하는 단계;

   상기 감지된 상기 전류량 및 전압량 중 적어도 어느 하나의 값이 기준값 이하인 경우, 해당 압축기의 압력을 기준압력값과 비교하여 상기 압축기의 오동작을 판별하는 단계; 및

   상기 오동작되는 압축기의 전원을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 압축기 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 압축기의 전원 차단 후, 상기 압축기의 전원이 차단되었음을 외부에 표시하고, 상기 압축기의 정보를 저장하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 압축기 제어방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 압축기의 전원 차단 후, 상기 전원 차단된 압축기에 대체하여 구동하지 않았던 타 압축기로 전원을 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 압축기 제어방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 압축기의 내의 압력을 감지하여, 고압 또는 저압에 따라 기준압력값과 비교하고, 상기 감지된 압력이 상기 기준압력값 이상인 경우, 상기 압축기가 오동작 하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 압축기 제어방법.
5. 냉방 또는 난방동작에 따라 냉매의 압축을 조절하는 다수의 압축기;

   상기 각 압축기의 고유정보가 저장되는 메모리;

   상기 다수의 압축기 각각에 흐르는 전류량 및 전압량 중 적어도 어느 하나를 감지하는 전류감지부, 상기 다수의 압축기 각각의 압력의 감지하는 다수의 저압센서 및 고압센서를 포함하는 감지부; 및

   상기 감지부로부터 감지된 전류량 및 전압량 중 적어도 어느 하나의 값을 기준값과 비교하고, 상기 감지된 압력을 기준압력값과 비교하여 압축기의 오동작을 판단하여 해당 압축기로의 전원을 차단하고, 차단된 압축기의 정보를 상기 메모리에 별도로 저장하는 마이컴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 마이컴은 상기 각 압축기의 전류량 및 전압량 중 적어도 어느 하나의 값이 기준값 이상인 경우, 그에 대응되는 압축기가 오동작되는 것으로 판단하고,

   상기 각 압축기의 전류량 및 전압량 중 적어도 어느 하나의 값이 기준값 이하이고, 상기 압축기의 압력이 기준압력값 이상인 경우 상기 압축기가 오동작되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 메모리는 비휘발성 메모리인 EEPROM인 것을 특징으로 하는 멀티에어컨.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 마이컴은 동작전원이 차단된 압축기의 존재 여부를 외부에 표시하고, 차단된 상기 압축기를 대체하기 위하여 구동되지 않은 타 압축기로 동작전원을 인가하도록 하는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨.

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