KR101266098B1 - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신뢰성을 확보하고 효율을 높이는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기 및 그 제어방법은, 복수의 사이클로 구성된 공기조화기 유닛에서 메인제어기가 복수의 사이클의 부하를 제어함으로써 특정 사이클이 과부하로 인하여 안정장치가 동작하는 것을 방지하고, 운전 효율을 향상시켜 제품의 신뢰도와 사용자의 편의성이 향상되는 효과가 있다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법 {Air conditioner and method for controlling the same}

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신뢰성을 확보하고 효율을 높이는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기로 이루어지는 냉매의 냉동사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방시킨다.

산업용 공기조화기 또는 중앙식 공기조화기의 경우 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기로 이루어진 냉각기에서 물을 냉각하고 냉각기에서 냉각된 물을 이용하여 빌딩, 공장, 체육관 등과 같은 대형 건물의 실내를 공조한다.

또한 대용량 공기조화기는 복수의 압축기와 열교환기가 구비되어, 각 압축기와 열교환기가 각각 별도의 설정에 따라 독립적으로 동작함으로써 복수의 사이클을 형성할 수 있다.

이러한 대용량 공기조화기는 각 사이클이 독립적으로 동작하므로, 사이클 단위로 추가하거나 감소시킬수 있어, 부하의 크기에 따라 필요한 만큼 용량을 변경하여 사용할 수 있어 용량변경이 용이하다.

그러나, 복수의 사이클이 각각 독립적으로 동작하되, 복수의 사이클 사이를 유동하는 냉매의 경우 각 사이클별로 파울링이나 배관시스템의 문제로 인하여 사이클간의 냉매 밸런스가 맞지 않는 문제가 발생한다.

이러한 냉매 밸런스 문제로 인하여 유량이 작은 사이클에서 안정제어에 돌입하는 문제가 발생하여 정상 동작하는 사이클의 부하가 증가하고 복수의 사이클 운전에 대한 효율이 감소하는 문제가 있다.

본 발명은 목적은 복수의 사이클을 형성하는 공기조화기에서 열교환기의 유량 밸런스를 해소하고, 특정 사이클의 부하가 과도하게 상승하는 것을 방지하여 운전을 제어하고 그에 따른 신뢰성을 확보하며 효율을 높이는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 공기조화기는 독립적으로 동작하는 사이클을 개별제어하는 복수의 사이클제어기; 상기 복수의 사이클제어기와 연결되어 복수의 사이클을 모니터링하고 제어하는 메인제어기; 를 포함하고 상기 메인제어기는 상기 복수의 사이클제어기로부터 수신되는 수배관의 온도정보에 대응하여 상기 복수의 사이클에 대한 부하를 각각 연산하고, 과부하 사이클을 제어하여 상기 복수의 사이클의 부하가 평준화되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 메인제어기의 제어방법은 독립적으로 동작하는 복수의 사이클에 대한 복수의 사이클제어기와 연결된 메인제어기의 제어방법에 있어서, 상기 복수의 사이클제어기로부터 상기 복수의 사이클에 대한 수배관의 온도정보를 수신하는 단계; 상기 수배관의 온도정보에 따라 각 사이클에 대한 온도변화량을 연산하여 사이클별 부하의 정도를 판단하는 단계; 및 상기 복수의 사이클 중 온도변화량이 기준값 이상인 사이클에 대하여 부하가 감소하도록 제어하는 단계를 포함하는 메인제어기의 제어방법.

본 발명의 공기조화기 및 그 제어방법은 복수의 사이클로 구성된 공기조화기에서 각 사이클을 모니터링하여 각 사이클의 부하 상태가 평준화되도록 제어함으로써 열교환기의 유량 밸런스를 조절하여 특정 사이클의 과부하로 인하여 운전영역 한계에 도달하여 안정장치가 수행되는 것을 방지하고, 운전 부하를 용이하게 제어하여 운전효율이 향상되며 그에 따른 제품의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기가 도시된 도이다.
도 2는 공기조화기에 포함되는 복수의 사이클에 대한 사이클제어기와 메인제어기의 관계도이다.
도 3은 메인제어기와 사이클제어기의 구성이 도시된 블록도이다.
도 4는 메인제어기의 사이클제어 및 안전제어에 대한 제어구성이 도시된 도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 메인제어기의 안전 제어방법이 도시된 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 공기조화기 및 그 제어방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기가 도시된 도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, 냉매 사이클을 이용하여 물을 냉각하는 냉각기(10)와, 냉각기에서 냉각된 물을 이용하여 건물의 실내를 공조하는 공조유닛(20)으로 구분된다. 또한 공기조화기는 냉각기(10)로 냉각수를 공급하는 냉각탑(30)을 포함한다.

냉각기(10)는 냉매를 압축하는 압축기(1)와, 압축기(1)에서 토출된 냉매와 오일을 분리하는 오일분리기(미도시)와, 오일분리기를 통과한 냉매가 응축되는 응축기(4)와, 응축기(4)에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기(6)와, 팽창기(6)에서 팽창된 냉매가 냉수를 냉각시키고 냉수 수요처와 냉수배관으로 연결된 증발기(8)를 포함한다.

냉각기(10)에서 냉매가 압축기(1), 응축기(4), 팽창기(6) 및 증발기(8)를 순환하고, 냉매의 흐름에 따라 응축기와 증발기에서 각각 열교환이 이루어져 공조유닛(20) 및 냉각탑에 연동함으로써, 하나의 사이클을 형성한다.

이러한 사이클의 구성은 모듈화되어 하나의 유닛에 복수의 사이클이 구비될 수 있으며 각 사이클은 각각 독립적으로 동작 가능하고, 부하의 크기에 따라 추가하거나 제거할 수 있다.

공조유닛(20)은 냉각기(10)에서 냉각된 물을 이용하여 건물의 실내를 냉각, 가열, 환기, 제습, 또는 가습한다. 또한, 공조유닛은 실내로 순환되는 실내 공기와 신선한 실외 공기를 혼합하는 환기유닛을 포함할 수 있고, 냉각된 물과 열교환하여 실내를 공조하는 AHU(Air handling unit)와, 냉각기에서 냉각된 물을 코일로 유동하고 실내 공기를 순환시키는 FCU(Fan coil unit) 등이 있다.

공조유닛과 냉각기는 물이 순환하는 입수배관 및 출수배관으로 연결된다.

압축기(1)는 냉매를 압축하여 냉매의 압력을 높인다. 압축기는 운전속도를 변동하여 압축되어 토출되는 냉매의 압력을 변경할 수 있다. 압축기는 저속으로 운전할 때 보다 고속으로 운전할 때 더 높은 압력의 냉매를 토출한다. 압축기는 성능에 따라 운전속도의 범위가 결정된다.

압축기(1)는 흡입배관(11)이 증발기(8)와 연결되어 증발기(8)에서 증발된 냉매가 흡입배관(11)을 통해 압축기(1)로 흡입되고, 토출배관(14)이 오일 분리기와 연결되어 압축기(1)에서 토출된 냉매가 통과하는 토출배관(14)을 통해 오일분리기로 유동된다.

압축기(1)는 왕복동형, 로타리형, 스크롤형 등 다양한 형태의 압축기가 사용될 수 있고, 운전 용량이 가변되게 구성될 수 있으며, 냉매를 다단으로 압축하게 구성될 수 있다.

응축기(4)는 오일분리기를 통해 압축기의 토출배관(14)과 연결되어 압축기에서 압축되어 토출배관으로 토출된 냉매를 응축한다. 응축기는 냉각탑에서 공급되는 냉각수와 냉매를 열교환하여 냉매를 응축한다.

응축기(4)가 냉매와 냉각수를 열교환하는 경우, 냉각탑(미도시)와 냉각수 유로로 연결되어 냉각탑으로 순환하는 냉각수와 냉매가 열교환하는 수냉식 열교환기로 형성된다.

응축기(4)는 응축배관과 연결되어 응축기에서 응축된 냉매가 팽창기(6)로 유동된다.

이때 응축기(4)가 쉘-튜브 타입의 열교환기로 구성될 경우, 쉘의 내부에 냉매가 응축될 수 있는 응축공간이 형성되고, 응축공간에 냉각수가 통과하는 냉각수 튜브가 배치되며, 냉각수 튜브가 냉각탑 등의 냉각수 공급처와 냉각수 배관(18)(20)으로 연결되어, 냉매가 쉘을 통과하면서 냉각수와 열교환되어 응축된다. 이때 냉각수 배관에는 펌프(31)가 연결되어 냉각탑(30) 간에 물이 유동되도록 한다.

응축기(4)는 팽창기(6)와 응축기-팽창기 연결배관으로 연결된다.

팽창기(6)는 응축배관과 연결되어 응축기에서 응축된 냉매를 팽창한다. 팽창기(6)는 냉매를 팽창하는 캐필러리 튜브나 전자팽창밸브(EEV, electronic expansion valves)로 이루어질 수 있다. 팽창기(6)는 냉매를 팽창하여 냉매의 압력을 낮춘다. 팽창기(6)는 팽창배관과 연결되어 팽창기구에서 팽창된 냉매가 증발기(8)로 유동된다.

증발기(8)는 팽창기(6)에서 팽창된 냉매가 증발되는 것으로서, 팽창기구에서 팽창된 냉매를 물과 열교환한다. 팽창기(6)와 팽창기-증발기 연결배관(24)으로 연결된다.

증발기(8)는 냉각 코일 등의 냉수 수요처와 냉수 배관(26)(28)으로 연결되고, 냉수는 냉수 배관(26)과 증발기(8)와 냉수 배관(28)과 냉수 수요처을 순환하면서 냉수 수요처를 냉각시킨다.

증발기(8)는 쉘-튜브형 열교환기로 구성되고, 증발기(8)로 유입된 냉매는 증발기(8)의 내부에서 증발된 후 흡입배관(11)으로 흡인된다. 증발기(8)는 쉘과, 쉘 내부에 배치된 이너 튜브를 포함한다.

또한 증발기(8)는 냉매가 통과하는 유로와 물이 통과하는 유로가 판상의 전열부재를 사이에 두고 형성되는 판형 열교환기로 이루어질 수 있다.

흡입배관(11)은 증발기(8)와 압축기(1)를 연결하며 흡입배관에는 흡입배관을 유동하는 냉매의 압력인 증발압력을 측정하는 흡입배관 압력센서가 구비된다. 흡입배관 압력센서는 증발기에서 증발된 냉매의 압력, 즉 압축기로 흡입되는 냉매의 압력인 증발압력을 측정한다. 또한 흡입배관(11)에는 흡입배관을 유동하는 냉매의 온도를 측정하는 흡입배관 온도센서가 구비될 수 있다. 흡입배관 온도센서는 증발기에서 증발된 냉매의 온도, 즉 압축기로 흡입되는 냉매의 온도를 측정한다.

입수배관(26)은 공조유닛(20)에서 실내를 공조한 물이 유동하여 증발기(8)로 유입된다. 입수배관을 통하여 증발기로 유입된 물은 냉매와 열교환하여 냉각된다. 입수배관에는 입수배관을 유동하는 물의 온도인 입수온도를 측정하는 입수배관 온도센서가 구비된다. 입수배관 온도센서는 공조유닛으로부터 증발기로 유입되는 물의 입수온도를 측정한다.

출수배관(28)은 증발기(8)로부터 공조유닛으로 물이 유출된다. 출수배관은 증발기에서 냉매와 열교환하여 냉각된 물이 유출하여 공조유닛(20)으로 유동된다. 출수배관을 통하여 공조유닛으로 유출된 물은 실내를 공조한다. 출수배관에는 출수배관을 유동하는 물의 온도인 출수온도를 측정하는 출수배관 온도센서가 구비된다. 출수배관 온도센서는 증발기로부터 공조유닛으로 출수되는 물의 출수온도를 측정한다. 이때 출수배관(28)에는 펌프(21)가 구비되어 증발기(8)에서 출수된 물이 공조유닛(20)으로 공급되도록 한다.

이와 같이 구성되는 공기조화기는 냉매와 물의 순환에 따른 냉난방 사이클을 형성한다. 공기조화기는 냉각기의 압축기 등의 구성이 복수로 구비되어 복수의 사이클을 형성할 수 있다. 또한, 복수의 공기조화기 유닛이 각각 사이클을 형성하면서 공조유닛과 연결될 수 있다.

도 2는 공기조화기에 포함되는 복수의 사이클에 대한 사이클제어기와 메인제어기의 관계도이다.

도 2 를 참조하면, 상기와 같이 구성되는 공기조화기는 복수의 사이클에 각각 구비되어 각 사이클을 제어하는 복수의 사이클제어기(100)와, 복수의 사이클제어기(100)와 연결되어 사이클을 제어하는 메인제어기(50)를 포함한다.

복수의 사이클제어기(100), 즉 제 1 내지 제 3 사이클제어기(111 내지 113)는 각각 설정에 따라 독립적으로 냉각기를 제어하고 냉매 및 물의 유동을 제어한다. 또한, 사이클제어기(100)는 메인제어기(50)와 통신하며 메인제어기(50)의 제어명령에 따라 사이클 제어에 따른 설정을 변경한다.

메인제어기(50)는 각 사이클을 독립적으로 동작 제어하는 제 1 내지 제 3 사이클제어기(111 내지 113)로부터 수신되는 데이터에 따라 각 사이클의 운전상태를 모니터링하고, 설정에 따라 제어명령을 각 사이클 제어기로 전송한다.

메인제어기(50)는 입력되는 데이터를 각 복수의 사이클 제어기(100)로 전달하고, 복수의 사이클에 동일하게 적용되는 설정을 각 사이클 제어기에 적용하며, 복수의 사이클이 상호 보완하여 동작하도록 제어한다. 특히 메인제어기(50)는 복수의 사이클이 동시에 제상운전을 수행하지 않도록 감시하고 제어한다.

도 3은 메인제어기와 사이클제어기의 구성이 도시된 블록도이다.

도 3를 참조하면, 메인제어기(50)는 입력부(54), 출력부(55), 데이터부(52), 통신부(53), 그리고 메인제어기 동작 전반을 제어하는 메인제어부(51)를 포함한다.

또한 사이클제어기(100)는 통신부(130), 감지부(140), 사이클데이터부(120), 구동제어부(150), 그리고 사이클 전반을 제어하는 사이클제어부(110)를 포함한다.

메인제어기(50)의 입력부(54)는 공기조화기에 대한 설정이 입력된다. 입력부(54)는 적어도 하나의 버튼, 스위치가 구비되거나 터치입력수단을 포함한다. 이때 터치입력수단이 디스플레이에 레이어드된 터치스크린의 경우 입력부(54)와 출력부(55)로써 동작한다.

입력부(54)는 공기조화기의 설정 및 개별 사이클에 대한 설정이 입력되면, 메인제어부(51)로 데이터를 인가한다.

출력부(55)는 공기조화기의 동작상태 및 운전정보를 표시하는 디스플레이, 소리를 출력하는 스피커, 점등 또는 점멸되어 상태를 표시하는 램프 중 적어도 하나를 포함한다.

출력부(55)는 공기조화기 운전에 대한 정보를 출력하고, 운전 설정을 입력할 수 있는 메뉴를 표시한다. 또한, 개별 사이클에 대한 설정 메뉴를 표시한다.

데이터부(52)에는 입력부(54)로부터 입력된 공기조화기의 설정 데이터가 저장되고, 통신부(53)를 통해 수신된 개별 사이클의 정보가 저장된다. 또한, 데이터부(52)에는 메인제어부(51)의 운전제어에 따른 제어데이터가 저장된다.

통신부(53)는 적어도 하나의 통신모듈을 포함하여, 각 사이클제어기(100)와 통신한다.

메인제어부(51)는 제 1 내지 제 3 사이클제어기(111 내지 113)로부터 수신되는 데이터를 데이터부(52)에 저장하고, 각 사이클의 동작상태를 모니터링하며, 각 사이클제어기의 요청에 따라 소정 모드로 동작되도록 제어명령을 인가한다.

메인제어부(51)는 복수의 사이클(131 내지 133)에 대하여, 제 1 내지 제 3 사이클제어기(111 내지 113)로부터 수신되는 데이터 중, 열교환기에서 열교환되어 출수되는 물의 출수온도와, 복수의 사이클로 공동 입수 되는 물의 입수 온도를 비교하여 사이클에 대한 부하를 연산한다.

메인제어부(51)는 연산결과에 따라 특정 사이클의 부하가 높은 경우 해당 사이클의 부하가 감소하도록 목표압력을 변경하여 사이클을 제어한다.

한편, 사이클제어기(100)의 통신부(130)는 적어도 하나의 통신모듈을 구비하여 메인제어기(50)와 통신한다.

감지부(140)는 복수의 센서를 포함하여, 사이클 동작 중 측정되는 데이터를 사이클제어부(110)로 인가한다. 감지부(140)는 압축기, 열교환기, 배관과 같이 냉각기와 공조유닛에 각각 구비되어 온도 또는 압력을 측정하여 사이클제어부(110)로 입력한다.

사이클데이터부(120)는 각 사이클 제어에 따른 사이클제어데이터, 사이클 동작 중 감지부(140)로부터 측정되는 데이터, 메인제어기(50)로부터 수신되는 데이터가 저장된다.

구동제어부(150)는 사이클제어부(110)의 제어명령에 대응하여 압축기의 구동을 제어하고, 모터를 제어하여 팬을 회전시키며, 밸브 또는 스위치를 제어한다. 이때 밸브, 압축기 및 모터에는 각각의 별도의 구동제어부가 구비될 수 있다.

사이클제어부(110)는 설정에 따라 압축기, 밸브, 모터의 구동을 제어하는 제어명령을 생성하여 구동제어부(150)로 인가한다. 또한, 사이클제어부(110)는 감지부(140)로부터 입력되는 측정데이터에 따라 사이클의 동작상태를 판단하고, 운전을 제어한다. 예를 들어 제어부(110)는 압축기가 정상 동작하는지 여부를 판단하고, 압축기의 운전주파수를 제어하며, 유량에 따른 밸브 제어, 운전모드에 따른 제어를 수행하며 또한 설정에 따라 모터를 구동한다.

사이클제어부(110)는 감지부(140)를 통해 측정되는 데이터를 메인제어기(50)로 전송한다. 특히 사이클제어부(110)는 열교환된 물의 출수온도를 메인제어기(50)로 전송하고, 메인제어기(50)의 제어명령에 따라 목표압력을 변경하여 동작을 제어한다.

도 4는 메인제어기의 사이클제어 및 안전제어에 대한 제어구성이 도시된 도이다.

공기조화기의 제 1 내지 제3 사이클(131 내지 133)은 각 사이클 별로 사이클제어부(110)(121 내지 123), 압축기 및 열교환기가 각각 구비된다. 이때 열교환기는 공조유닛(20)과 연결되어 증발기로써 동작하는 수냉식 열교환기로, 냉매와 물 간의 열교환이 이루어진다.

사이클제어기(100)의 각 감지부는 열교환기의 수배관(151, 152)에 각각 구비되는 온도센서(161 내지 164)로 부터 물온도를 측정하여 각각 연결된 사이클제어기로 측정된 온도정보를 인가한다.

이때 열교환기로 입수되는 물과 냉매가 열교환되어 출수되는 물의 온도를 각각 측정하여 각 사이클별 사이클제어부로 인가한다.

수배관중 입수배관(151)에 설치된 제 4온도센서(164)로부터 열교환기로 유입되는 물의 입수온도가 측정되고, 열교환기로부터 출수배관(152)에 사이클별로 설치된 제 1 내지 제 3 온도센서(161 내지 163)에 의해 각 열교환기로부터 출수되는 물의 출수온도가 측정된다.

이때 입수온도는 각 사이클로 공통으로 입수되는 입수배관의 물온도로 동일하나, 각 사이클별로 부하 및 유량이 상이하므로 출수온도는 상이하다

각 사이클제어부(121 내지 123)는 측정되어 입력되는 입수온도와 출수온도를 모니터링하고, 수배관의 온도에 대한 정보를 메인제어기(50)의 메인제어부(51)로 전송한다.

메인제어기(50)의 메인제어부(51)는 제 1 내지 제 3 사이클제어기(131 내지 133)로부터 수신되는 데이터를 데이터부에 저장하고, 각 사이클의 동작상태를 모니터링하며, 각 사이클제어기의 요청에 따라 동작에 대한 제어명령을 인가한다.

메인제어부(51)는 각 사이클제어부(121 내지 123)로부터 수배관의 온도 정보, 즉 입수온도와 출수온도를 수신하여 각 사이클별 목표온도를 설정한다. 경우에 따라 메인제어기(50)는 제 4 온도센서(164)로 부터 입수온도를 입력받을 수 있다.

메인제어부(51)는 사이클별로 입수온도와 출수온도의 차, 온도변화량을 산출하고, 각 사이클의 온도변화량을 상호 비교하여 온도변화량이 높은 사이클에 대하여 그 동작을 제어한다.

메인제어부(51)는 복수의 사이클중 온도변화량이 높은 사이클에 대하여 그 동작을 제한하는 제어명령을 생성하여 해당 사이클제어기(100)로 전송한다. 이때 사이클제어기(100)의 사이클제어부는 메인제어부(51)의 제어명령에 따라 설정을 변경하여 동작한다.

메인제어부(51)는 온도변화량이 큰 사이클이 다른 싸이클에 비해 부하가 큰 상태이므로 해당 사이클에서 과부하로 인하여 안전장치가 수행되는 것을 방지하기 위해 부하를 감소시키도록 운전을 제한한다.

이때, 사이클별로 용량과 유량이 상이하므로, 출수온도는 각각 상이하고 유량이 작을수록 온도변화량은 크게 나타날 수 있다.

메인제어부(51)는 온도변화량이 큰 사이클에 대하여, 온도변화량과 유량에 따라 목표압력을 산출하여 해당 사이클제어기로 전송하는데, 목표압력을 상승시킴으로써 압축기의 작동점이 감소함에 따라 사이클의 부하가 감소하게 된다.

메인제어부(51)는 유닛 내의 복수의 사이클 중 특정 사이클의 부하가 커 과부하 상태인 경우 상기와 같이 사이클을 제어함으로써, 복수의 사이클의 부하가 평준화되도록 하고, 그에 따라 특정 하나의 사이클이 과부하 상태가 되지 않도록 한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 메인제어기의 안전 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 5를 참조하면, 메인제어기는 운전중(S310), 입수배관에 설치된 제 4 온도센서(165)로부터 측정된, 각 사이클의 열교환기(증발기)로 유입되는 물의 온도를 수신한다(S320).

또한 메인제어기(50)는 복수의 사이클제어기(100)로부터 싸이클 별 열교환기 출수온도를 수신한다(S330). 각 사이클제어기(111 내지 113)의 사이클제어부(121 내지 123)는 온도센서로부터 감지된 출수온도를 메인제어기(50)의 메인제어부(51)로 전송한다.

메인제어부(51)는 각 사이클에 대하여 부하를 연산한다(S340).

이때 메인제어부(51)는 각 사이클에 대하여 공통인 입수온도와, 사이클별 출수온도에 대하여, 온도변화량을 연산한다. 메인제어부(51)는 온도변화량을 바탕으로 사이클에 대한 부하의 정도를 연산한다.

메인제어부(51)는 각 사이클별 온도변화량이 기준값 이상인지 여부를 판단한다(S350).

메인제어부(51)는 복수의 사이클 중 온도변화량이 기준값 이상인 사이클이 존재하는 경우, 온도변화량과 유량에 따른 압축기의 목표압력을 산출하여 목표압력을 제어하기 위한 제어명령을 생성하여 해당 사이클의 사이클제어기로 전송한다(S360).

사이클제어기는 메인제어부(51)의 제어명령에 따라 압축기의 목표압력을 변경한다. 이때 압축기의 목표압력이 상승하도록 설정함에 따라 압축기의 기동시점의 변경되어 해당 사이클의 부하는 감소하게 된다.

메인제어기(50)는 소정 시간 경과 후(S370), 운전 종료시까지 주기적으로 복수의 사이클에 대한 입수온도와 출수온도를 수신하여 상기와 같이 온도변화량이 기준값 이상인 사이클을 제어한다.

그에 따라 복수의 사이클의 부하는 일정 값 이상으로 증가하지 않게 되어 유닛 내의 사이클의 부하가 평준화되어 안정화된다(S380).

따라서 본 발명은 복수의 사이클에 대하여 운전상태를 모니터링하여 특정 사이클이 과부하 상태가 되지 않도록 제어함으로써 복수의 사이클에 대한 부하를 평준화하여 특정 사이클의 부하 증가로 인하여 안전장치가 동작하는 것을 방지할수 있다. 그에 따라 운전 효율성이 향상된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

1: 압축기 4: 응축기
6: 팽창기 8: 증발기
50 : 메인제어기 100, 111 내지 113: 사이클제어기
51: 메인제어부 110, 121 내지 123: 사이클제어부
161 내지 164: 온도센서

Claims (9)

1. 복수의 수냉식 열교환기;
   상기 복수의 수냉식 열교환기로 공동 입수되는 입수배관에 설치되어 입수온도를 측정하는 제 1 온도센서;
   상기 복수의 수냉식 열교환기에 각각 연결된 출수배관에 구비되어 출수온도를 측정하는 복수의 제 2 온도센서;
   상기 복수의 제 2 온도센서로부터 측정된 출수온도와 상기 제 1 온도센서의 입수온도를 비교하여 상기 복수의 수냉식 열교환기가 연결된 사이클의 부하를 각각 연산하고, 과부하 사이클에 대한 제어명령을 생성하는 메인제어부; 및
   상기 메인제어부의 제어명령에 따라 상기 과부하 사이클을 제어하는 사이클 제어부를 포함하는 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인제어부는 상기 출수온도와 상기 입수온도를 비교하여 온도변화량을 각각 연산하고, 온도변화량이 기준값 이상인 사이클을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 메인제어부는 온도변화량이 기준값 이상인 사이클에 대하여, 온도변화량에 따른 압축기 목표압력을 산출하여 해당 사이클의 사이클제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 메인제어부는 상기 사이클의 압축기 목표압력이 증가하도록 제어하여 상기 사이클의 부하를 감소시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 사이클제어부는 복수로 구비되어 상기 복수의 수냉식 열교환기가 연결된 사이클에 각각 연결되어 사이클을 제어하고,
   상기 제 2 온도센서로부터 측정된 출수온도를 상기 메인제어부로 전송하는 는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 복수의 수냉식 열교환기로 공동 입수되는 물의 입수온도를 측정하는 단계;
   상기 복수의 수냉식 열교환기로부터 각각 출수되는 물의 출수온도를 측정하는 단계;
   상기 입수온도와 상기 출수온도를 비교하여 상기 복수의 수냉식 열교환기가 연결된 복수의 사이클에 대한 부하를 각각 연산하는 단계; 및
   과부하 사이클의 부하가 감소하도록 운전을 제어하는 단계; 를 포함하는 공기조화기의 제어방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 입수온도와 상기 출수온도를 비교하여 온도변화량을 연산하고, 상기 복수의 사이클 중 온도변화량이 기준값 이상인 사이클을 과부하 사이클로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 과부하 사이클의 온도변화량에 따라 목표압력을 산출하여, 상기 과부하 사이클의 부하가 감소하도록, 산출된 목표압력으로 사이클을 제어하는 것을 특징으로 하는 메인제어기의 제어방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 과부하 사이클의 부하를 제어하여 상기 복수의 사이클에 대한 부하가 평준화되도록 하는 것을 특징으로 하는 메인제어기의 제어방법.

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