KR101229340B1 - 멀티형 공기조화기 및 그 제어방법과 루버제어방법 - Google Patents

Abstract

멀티형 공기조화기 및 그 제어방법과 루버제어방법이 개시된다.

개시된 멀티형 공기조화기는 실외기와, 각각에 루버가 마련된 복수의 실내기와, 상기 각 실내기의 루버를 제어하는 각 실내기의 제어부와, 상기 각 실내기의 제어부가 상기 각 실내기의 루버동작을 서로 동기화시켜 제어하도록 상기 각 실내기의 제어부를 통제하는 통합제어부를 포함하고 이를 이용하여 동일 공간에 설치된 복수의 실내기 각각의 루버동작을 서로 동기화하고 각 실내기의 루버동작을 연동하여 제어하여 효율적인 냉난방을 수행함을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는 복수의 실내기가 냉난방하는 공간의 온도균일도를 향상시키고 사용자의 공조만족도를 높이는 효과를 얻을 수 있다.

Description

멀티형 공기조화기 및 그 제어방법과 루버제어방법{Multi-airconditioner and its Control Method, Control Method of Louver}

도 1은 멀티형 공기조화기의 설치상태의 일예를 개략적으로 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 설치 실내기 type에 따른 루버의 동작 제어신호의 일예를 나타내는 표.

도 3는 동일 공간내 실내기의 설치위치조합의 일예를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 동기화된 실내기 루버동작의 일예를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 실외기와 각 실내기 사이의 통신신호를 개략적으로 나타내는 도면.

도 6는 본 발명에 따른 루버동작의 제어과정을 나타내는 흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10 : 실외기 12 : 실외기 제어부

21a~i : 실내기 23a~i : 실내기 제어부

37 : 통신라인 54 : 루버(louver)

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법과 루버제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동일공간에 설치된 복수의 실내기의 루버(Louver)의 동작에 있어서 복수의 실내기 각각의 루버를 서로 시간적으로 동기하고 각 실내기의 루버동작패턴을 연동하여 제어하는 공기조화기 및 그 제어방법과 루버제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내기, 실외기 및 그 사이를 순환하는 냉매를 포함하는 장치로서 냉매가 액화할 때 주위에 열을 방출하고 기화할 때 주변의 열을 흡수하는 성질을 이용하여 일정 공간을 냉방 또는 난방하는 장치를 말한다.

공기조화기는 1대의 실내기와 1대의 실외기로 이루어지는 것이 일반적이나 복수의 압축기를 구비한 대용량의 실외기와 복수의 실내기를 구비하여 복수의 공간을 냉난방하는 멀티타입의 공기조화기가 최근 많이 보급되고 있다.

통상적으로 실내기에는 효율적인 냉난방을 위해 실내기에서 토출되는 바람의 방향, 세기 등을 제어하는 루버(louver)가 마련되어 있다. 이러한 루버는 각 실내기의 타입에 따라 또는 공간의 온도분포에 따라 일정패턴으로 동작하는 것이 일반적이다.

이러한 실내기의 루버동작제어방법에 대해서는 대한민국 공개특허공보 제2004-3694호에 개시되어 있다. 동 공보에 따르면 다수개의 복사온도센서와 좌우루버와 이를 제어하는 제어부가 마련된 공기조화기가 개시된다. 동 공보의 루버제어방법은 다수개의 복사온도센서를 이용해 실내기가 설치된 공간의 온도분포를 감지하고 그에 따라 실내기의 좌우루버를 구동하여 실내기가 설치된 공간의 균일한 온도분포를 유지하도록 제어한다.

1실에 1대의 실내기가 설치되는 경우에는 종래의 개시된 루버제어방법에 따라 각 실의 냉난방에 문제가 없으나 공간의 크기가 크거나 설치환경에 따라 공조부하량이 많이 요구되는 경우 동일 공간의 냉난방을 위해 여러대의 실내기가 설치되게 된다.

종래에는 이렇게 동일 공간의 냉난방을 위해 여러대의 실내기가 설치되는 경우에 다른 실내기의 루버동작과는 무관하게 각 실내기마다 개별적으로 루버제어가 이루져 효율적인 냉난방이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

또한, 공간의 온도분포를 균일하게 유지하는데 어려움이 많아 사용자에게 불쾌감을 유발하게 되는 문제점이 있다.

또한, 동일 공간을 설정온도로 냉난방하는데 소요되는 시간이 길어지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 동일 공간에 설치된 복수의 실내기 각각의 루버동작을 서로 동기화하고 각 실내기의 루버동작을 연동하여 제어하는 멀티형 공기조화기 및 그제어방법과 루버제어방법을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티형 공기조화기는 실외기와, 각각에 루버가 마련된 복수의 실내기와, 상기 각 실내기의 루버를 제어하는 각 실내 기의 제어부와, 상기 각 실내기의 제어부가 상기 각 실내기의 루버동작을 서로 동기화시켜 제어하도록 상기 각 실내기의 제어부를 통제하는 통합제어부를 포함한다.

또한, 상기 통합제어부는 상기 실외기에 마련되고 상기 각 실내기의 루버동작을 서로 동기화시키는 것을 미리 설정된 일정시간간격마다 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 실내기의 제어부는 상기 각 실내기의 루버동작이 동일공간에 있는 다른 실내기의 타입에 대응하여 일정 패턴으로 선택하고 상기 다른 실내기의 루버동작패턴과 연동하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 실내기의 제어부는 상기 각 실내기의 루버동작패턴을 동일공간에 있는 다른 실내기의 설치위치도 감안하여 선택하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 실내기의 제어부는 상기 복수의 실내기 각각을 연결하는 통신라인을 이용하여 동일공간에 설치된 다른 실내기의 동작상태의 정보를 송수신하고 상기 다른 실내기의 동작상태의 변동에 따라 상기 각 실내기의 루버동작패턴을 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티형 공기조화기의 제어방법은 실외기와, 상기 실외기에 연결되고 각각에 루버가 마련된 복수의 실내기와 상기 각 실내기를 제어하는 제어부를 포함하는 멀티형 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 각 실내기의 제어부에 의해 제어되는 각 실내기의 루버동작패턴을 시간적으로 서로 동기화시켜 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 실내기 각각의 루버동작패턴을 시간적으로 서로 동기화시 키는 것은 미리 설정된 일정시간간격마다 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 실내기의 루버동작패턴은 동일공간에 있는 다른 실내기의 타입에 대응하여 일정 패턴으로 선택되고 상기 다른 실내기의 루버동작패턴과 연동하여 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 실내기의 루버동작패턴은 동일공간에 있는 다른 실내기의 설치위치도 감안하여 선택되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 실내기의 루버동작패턴을 시간적으로 서로 동기시키는 것은 상기 실외기에 마련된 제어부의 통신신호에 따라 상기 각 실내기의 루버동작 기준시간을 동기화하는 것을 특징으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 루버제어방법은 동일 공간에 설치된 복수의 실내기와 상기 복수의 실내기 각각에는 루버가 마련되는 공기조화기에 있어서, 상기 각 실내기의 루버동작을 시간적으로 서로 동기화시켜 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 실내기의 루버동작의 시간적 동기는 미리 설정된 일정시간간격마다 행하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 멀티형 공기조화기의 설치상태의 일예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 멀티형 공기조화기의 일예는 실외에 구비되는 1대의 실외기(10)와 세 개의 방(31, 33, 35)에 설치된 여러대의 실내기(21a~i)를 포함하여 구성된다. 실외기(10) 에는 각 실내기(21a~i) 및 멀티형 공기조화기의 전반적인 운전을 조절하는 실외기 제어부(12)가 마련되고 각 실내기(21a~i)에는 실내기에 마련된 루버를 포함하여 각 실내기(21a~i)의 동작전반을 제어하는 실내기 제어부(23a~i)가 마련된다.

A room(31)에는 실내기1~3(21a~c)이, B room(33)에는 실내기4~5(21d~e)가, C room(35)에는 실내기6~9(21f~i)가 각각 설치되어 있다. 이렇게 동일 공간에 설치된 각각의 실내기는 같은 종류로 이루어지는 것이 일반적이겠지만 순차적으로 추가 설치되거나 설치환경에 따라 다른 type의 실내기로 설치될 수도 있다.

실외기(10)와 각 방(31, 33, 35)에 설치된 복수의 실내기(21a~i)는 예를 들어 RS-485같은 통신라인(37)을 통해 연결되어 각 실내기(21a~i)의 운전상황이나 각 실내기(21a~i) type이나 각 방(31, 33, 35)에 설치된 실내기의 대수 등의 데이터를 송수신한다.

도 1의 멀티형 공기조화기는 실외기(10)에 마련된 실외기제어부(12)라 통합제어기의 역활을 수행하고 있지만 별도의 서버를 두고 제어할 수도 있고 하나의 실내기의 제어부를 마스터로 다른 실내기의 제어부를 슬레이브로 설정하여 멀티형 공기조화기의 전반적인 제어를 수행하도록 할 수 있다.

실외기(10)에는 통상적으로 여러대의 압축기를 구비하고 그 중에 하나의 압축기를 용량가변형으로 구성하는 것이 일반적이다. 이를 통해 용량가변을 연속적으로 수행하고 각 실내기(21a~i)의 동작상황에 따른 공조부하에 대응하여 각 압축기를 운전제어한다.

각 실내기(21a~i)는 그 type에 따라 예컨데, 스태드형, 벽걸이형, 천장매입 형이냐에 따라 개별적인 루버동작패턴을 가지고 있는 것이 일반적이다. 종래의 단일 실내기의 루버제어동작은 앞서 살펴보았고 동일 공간을 여러대의 실내기로 운전하는 경우 비효율적으로 냉난방되는 문제점이 있음은 이미 언급하였다. 동일 공간을 냉난방하는 여러대의 실내기가 각기 다른 type의 실내기일 경우 이러한 비효율성은 더욱 심화된다. 본 발명은 여러대의 실내기의 루버동작을 서로 동기화시켜 적당한 동작패턴으로 연동하여 제어함으로써 공조공간의 냉난방 효율을 극대화 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 설치 실내기 type에 따른 루버의 동작 제어신호의 일예를 나타내는 표이다. 실내기의 type은 앞서 언급한 바와 같이 스태드형, 벽걸이형, 4way 천장매입형, 2way 천장매입형 등으로 예를 들 수 있다. 도 2에 표시된 표는 실내기의 type중 어느 2개가 조합된 경우의 루버의 동작 즉, 루버의 (상하, 좌우)이동속도, 개폐각도 등의 동작제어신호를 예시한 것이다. 예컨데 스탠드형 2대가 동일 공간을 냉난방하는 경우 루버의 동작패턴은 move11로 이름지어진 제어신호에 따라 공조공간을 냉난방하게 된다. 이러한 동작패턴은 반복되는 실험을 통해 각 실내기의 type에 따른 최적의 동작패턴을 추출하여 각 제어부에 포함된 저장장치에 테이블화하여 저장될 수 있을 것이다.

도 2에는 2대의 실내기의 조합에 대한 루버동작제어신호를 도시하였지만 3대, 4대 또는 그 이상의 경우에도 테이블화하여 저장장치에 저장하여 다양한 공조환경에 적합한 루버동작패턴으로 운전하여 냉난방을 효율적으로 이룰 수 있을 것이다.

도 3은 동일 공간내 실내기의 설치위치조합의 일예를 나타내는 도면이다. 동일 공간(40)에 여러대의 실내기(42)를 설치하여 냉난방을 수행하는 것이 도시되어 있다. 실내기의 type에 따라 적절한 루버동작패턴을 선택하여 냉난방을 효율적으로 수행함은 앞서 언급하였다. 냉난방의 효율을 극대화하기 위해서는 각 실내기의 설치위치조합도 고려하여 루버의 동작패턴을 적절하게 선택하여야 할 것이다. 도 3(a)는 4대의 실내기가 공간의 각 코너에 설치된 것을 도시하고 있고 도 3(b)는 3대가 도 3(c)는 2대가 설치된 것을 도시하고 있다.

앞서 도 2의 표에서와 같이 각 실내기의 type에 따른 루버동작패턴에서 sub동작패턴을 마련하여 설치위치조합에 따라 루버의 동작패턴을 선택할 수 있을 것이다. 예컨데, 각 실내기(42)의 루버동작은 이후에 자세히 설명되겠지만 서로 연동제어되므로 공조공간의 상부는 type3와 type4의 천정매입형에 의해 연동제어되고 공조공간의 하부는 type1과 type2의 스탠드형과 벽걸이형에 의해 연동되는 루버동작패턴이 선택될 수 있다.

이러한 설치위치조합은 사용자의 조작 등에 따른 각 실내기의 동작여부에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어 도 3(a)에서 2way 천장매입형 실내기가 off된다면 설치위치조합은 도 3(b)와 같이 될 것이다. 이러한 경우에도 균일한 온도분포를 유지하기 위해서는 type4인 2way 천장매입형 실내기가 있는 공간으로의 집중적인 냉난방의 필요가 있다. 이에 따라 루버의 동작패턴의 변경이 필요하게 된다. 또한, type3인 4way 천장매입형 실내기도 off된다면 도 3(c)와 같은 설치위치조합이 될것이고 그에 따라 루버의 동작패턴의 변경이 필요하게 된다.

이러한 설치위치조합의 변동은 각 실내기를 연결하는 통신라인을 통해 각 실내기 제어부로 송수신되고 그에 따라 각 실내기 제어부는 적절한 루버동작 패턴으로 재 변경하게 되어 효율적인 냉난방을 유지하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 동기화된 실내기 루버동작의 일예를 나타내는 도면이다. 도 4의 일예는 동일 공간(50)에 동일 type의 실내기(52) 두대가 설치된 것을 나타내고 있다. 도 4의 (a)~(d)는 공조공간 등의 상황에 따라 각 실내기의 루버가 동작하게 된다. 예컨데 (c)의 경우 공간의 중앙부의 온도가 불균일한 경우 루버(54)를 중앙부로 연동제어하고 소정시간 집중적인 냉난방을 수행하여 온도의 균일도를 유지할 수 있다.

동일 공간(50)에 설치된 실내기(52)는 각 실내기를 연결하는 통신라인(37)을 통해 실외기(10) 및 다른 실내기들과 일정 데이터를 송수신하게 된다. 이러한 데이터의 송수신을 이용해 동일 공간(50)을 냉난방하는 실내기(52)는 실외기 제어부(12) 등 통합제어기에 의해 각 실내기의 루버동작을 동기화하여 수행하게 된다. 즉 실외기 제어부(12) 등에서 모든 실내기로 동기신호를 송신하고 각 실내기 제어부는 이 동기신호에 의해 자신의 루버동작패턴의 기준시간(Tc)을 세팅하게 된다. 이렇게 모든 실내기의 기준시간(Tc)이 동기화 됨에 따라 앞서 각 실내기의 type과 설치위치조합에 따라 선택된 루버동작패턴에 의한 냉난방의 효율은 극대화 된다.

냉난방의 효율을 지속적으로 유지하기 위해 실외기 제어부(12) 등은 동기신호를 일정시간간격(T)마다 모든 실내기로 송신하여 루버동작패턴의 기준시간(Tc)을 동기화시킨다.

도 5는 본 발명에 따른 실외기와 각 실내기 사이의 통신신호를 개략적으로 나타내는 도면이다. 실외기 제어부(12)에서 실내기1을 call하면 실내기1 제어부(23a)는 DA를 참조하여 자신이 해당하는 순서이면 mode를 해석하여 DATA STREAM의 용도를 파악하고 DATA STREAM 즉 데이터의 내용을 파악하여 요구하는 데이터를 실외기로 전달한다. 통신을 수행함에 있어서 실외기와 각 실내기는 통신라인의 연결순서 등에 의해 일정시차가 생기게 되고 t1, t2, t3의 시간이 경과하도록 각 실내기의 응답이 없는 경우 off상태 등으로 판단하고 다른 실내기를 호출한다. 각 실내기의 루버동작패턴의 기준시간(Tc)의 동기화는 이러한 통신상에서의 시차를 고려하여 수행하게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 루버동작의 제어과정을 나타내는 흐름도이다. 도 6은 동일 공간에 복수의 실내기가 설치되고 그 중 실내기1의 동작을 중심으로 이루어지는 제어과정의 흐름도이다. 우선 실내기1의 운전을 개시하고 통신 또는 외부입력도구 등을 통해 실내기1과 동일 공간에 있는 다른 실내기의 type과 설치위치조합을 입력하거나 그 변동여부를 체크한다.(S610, S620단계) 이렇게 파악된 다른 실내기의 type에 따라 실내기1의 제어부는 저장되어있는 루버동작패턴의 테이블에서 다른 실내기의 type에 대응하는 루버동작패턴을 선택한다.(S630단계) 또한, 각 실내기의 설치위치조합에 대응하는 루버동작패턴을 선택한다.(S640단계) 설치위치조합에 대응하는 루버동작패턴은 앞서 선택한 실내기 type에 대응하는 루버동작패턴에서 루버이동각도, 루버이동시간간격 등을 약간씩 변경한 sub동작패턴의 형식으로 마련될 수 있다. 실외기 제어부 등 통합제어기는 일정시간간격(T)으로 동일 공간의 모든 실내기에 루버 동기신호를 송신한다. 실내기1을 포함하여 각 실내기는 자신의 루버동작 기준시간(Tc)를 동기화 한다.(S650단계) 각 실내기의 제어부는 동기화된 루버동작 기준시간(Tc)을 기초로 앞선 단계에서 선택한 루버동작패턴에 따라 루버동작을 제어한다.(S660단계) 각 실내기의 제어부는 운전중 통신라인을 통해 다른 실내기의 운전상황을 체크하고 운전상태에 변동이 있는지를 체크한다.(S670단계) 변동이 있는 경우 변동된 설치위치조합에 대응하여 루버운전패턴을 재선택하여 운전하고 변동이 없는 경우 기 선택된 루버운전패턴을 유지한다.(S680, S690단계)

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 멀티형 공기조화기는 동일 공간에 설치된 루버동작을 동기화하여 연동제어함에 따라 공간의 온도의 균일도를 향상시키는 효과가 있다.

또한, 동일 공간을 냉난방하는데 소요되는 시간이 단축되어 에너지를 절감하는 효과가 있다.

또한, 동일 공간에 설치된 실내기의 type과 설치위치 등을 고려하여 루버운전패턴을 선택함으로써 냉방효율을 극대화하고 사용자의 공조만족도를 높이는 효과가 있다.

Claims (12)

1. 실외기와,

   각각에 루버가 마련된 복수의 실내기와,

   상기 각 실내기의 루버를 제어하는 각 실내기의 제어부와,

   상기 각 실내기의 제어부가 상기 각 실내기의 루버동작을 서로 동기화시켜 제어하도록 상기 각 실내기의 제어부를 통제하는 통합제어부를 포함하고,

   상기 각 실내기의 제어부는 상기 각 실내기의 루버동작이 동일공간에 있는 다른 실내기의 타입에 대응하여 일정 패턴으로 선택하고 상기 다른 실내기의 루버동작패턴과 연동하도록 제어하는 것이 특징인 멀티형 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 통합제어부는 상기 실외기에 마련되고 상기 각 실내기의 루버동작을 서로 동기화시키는 것을 미리 설정된 일정시간간격마다 행하는 것이 특징인 멀티형 공기조화기.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 실내기의 제어부는 상기 각 실내기의 루버동작패턴을 동일공간에 있는 다른 실내기의 설치위치도 감안하여 선택하는 것이 특징인 멀티형 공기조화기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 실내기의 제어부는 상기 복수의 실내기 각각을 연결하는 통신라인을 이용하여 동일공간에 설치된 다른 실내기의 동작상태의 정보를 송수신하고 상기 다른 실내기의 동작상태의 변동에 따라 상기 각 실내기의 루버동작패턴을 변경하도록 제어하는 것이 특징인 멀티형 공기조화기.
6. 실외기와, 상기 실외기에 연결되고 각각에 루버가 마련된 복수의 실내기와 상기 각 실내기를 제어하는 제어부를 포함하는 멀티형 공기조화기의 제어방법에 있어서,

   상기 각 실내기의 제어부에 의해 제어되는 각 실내기의 루버동작패턴을 시간적으로 서로 동기화시켜 제어하고,

   상기 각 실내기의 루버동작패턴은 동일공간에 있는 다른 실내기의 타입에 대응하여 일정 패턴으로 선택되고 상기 다른 실내기의 루버동작패턴과 연동하여 제어되는 것이 특징인 멀티형 공기조화기의 제어방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 복수의 실내기 각각의 루버동작패턴을 시간적으로 서로 동기화시키는 것은 미리 설정된 일정시간간격마다 행하는 것이 특징인 멀티형 공기조화기의 제어방법.
8. 삭제
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 각 실내기의 루버동작패턴은 동일공간에 있는 다른 실내기의 설치위치도 감안하여 선택되는 것이 특징인 멀티형 공기조화기의 제어방법.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 각 실내기의 루버동작패턴을 시간적으로 서로 동기시키는 것은 상기 실외기에 마련된 제어부의 통신신호에 따라 상기 각 실내기의 루버동작 기준시간을 동기화하는 것이 특징인 멀티형 공기조화기의 제어방법.
11. 동일 공간에 설치된 복수의 실내기와 상기 복수의 실내기 각각에는 루버가 마련되는 공기조화기에 있어서,

    상기 각 실내기의 루버동작을 시간적으로 서로 동기화시켜 제어하고,

    상기 각 실내기의 루버동작패턴은 동일공간에 있는 다른 실내기의 타입에 대응하여 일정 패턴으로 선택되고 상기 다른 실내기의 루버동작패턴과 연동하여 제어되는 것이 특징인 멀티형 공기조화기의 제어방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 각 실내기의 루버동작의 시간적 동기는 미리 설정된 일정시간간격마다 행하는 것이 특징인 루버제어방법.

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