KR101285175B1

KR101285175B1 - 공기조화기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101285175B1
Application number: KR1020060090291A
Authority: KR
Inventors: 김성구
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-09-18
Filing date: 2006-09-18
Publication date: 2013-07-12
Also published as: KR20080025599A

Abstract

본 발명은 냉난방 동시형 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉난방 부하와 냉난방 운전비율에 따라 적정 냉매유량이 유지되도록 실외열교환기 용량을 다르게 사용함으로써 냉난방 효율을 향상시킬 수 있는 냉난방 동시형 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 압축기에서 토출된 냉매를 고압가스관 또는 복수 실외열교환기 중 어느 하나로 안내하기 위해 압축기와 각 실외열교환기 사이에 마련되는 제1냉매안내부재와 복수 실외열교환기에 흐르는 냉매유량을 제어하기 위해 각 실외열교환기로 분기되는 고압액관의 중도에 마련되는 제2냉매안내부재를 구비하고 복수 실내기 냉난방 운전조건에 따라 실외열교환기에 흐르는 냉매의 유량이 설정값을 유지하도록 상기 제1,제2냉매안내부재를 제어함으로써 냉난방 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 냉매안내부재의 조작을 통해서 난방운전 계속 중에도 제상운전을 실시할 수 있다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법{Air Conditioner and Control Method thereof}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 동작을 나타내는 블럭도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 동작제어를 위한 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉방운전시 사이클의 동작을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉방주체운전시 사이클의 동작을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 난방운전시 사이클의 동작을 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 난방주체운전시 사이클의 동작을 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제상운전시 사이클의 동작을 나타내는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1: 압축기 2a,2b: 제1,제2사방밸브

3a,3b: 제1,제2실외열교환기 4a,4b,4c,4d: 제1,제2,제3,제4실내기

6: 냉난방절환기 9a,9b: 제1,제2실외팽창밸브

11: 고압가스관 12: 고압액관

13: 저압가스관

공기조화기는 압축기,실외열교환기,팽창장치 및 실내열교환기등의 주요 구성요소를 냉매가 순환되는 배관으로 연결하여 냉동사이클을 이루고 상기 구성요소를 실외기와 실내기에 분리 장착하고, 상기 실내기를 통하여 실내에 냉난방을 제공하도록 하는 기기이다.

근래에는 하나의 실외기에 복수의 실내기를 연결하여 실내의 구획된 영역마다 개별적으로 냉난방을 제공하도록 하는 공기조화 방식이 일반적이고, 한층 더 나아가 일부 실내기는 냉방, 다른 실내기는 난방을 제공하는 냉난방 동시형 공기조화 방식이 개발되고 있다.

종래의 냉난방 동시형 공기조화기는 속도 가변형 압축기, 복수의 실외 열교 환기, 사방밸브, 팽창밸브를 갖는 1개의 실외기, 실내열교환기, 팽창밸브를 갖는 복수의 실내기, 복수의 개폐밸브를 갖는 냉난방절환기 및 상기 냉난방절환기를 통해 실외기와 각 실내기 사이에 마련된 고압가스관, 저압가스관, 고압액관을 포함하여 구성되며, 이에 대한 상세한 구성은 한국공개특허 제2006-0065947호에 개시되어 있다.

이러한 냉난방 동시형 공기조화기는 냉난방 부하에 관계없이 실외열교환기 전체를 사용하기 때문에 냉난방 효율 측면에서 여러 가지 문제점을 야기시킨다.

즉, 냉방운전이나 난방운전시 냉방 부하나 난방 부하가 적은 경우, 순환되는 냉매량이 적음에도 불구하고 실외열교환기 전체를 사용하기 때문에 냉방 실내기는 실외열교환기에서의 냉매유속 감소로 인한 열전달 효율의 감소로 냉방효율 또는 난방효율이 저감되는 단점이 있다.

또한, 냉방운전을 하는 실내기가 더 많은 냉방주체운전시 전열 면적이 큰 실외열교환기로 대부분의 냉매가 흐르기 때문에 난방 실내기는 냉매 부족으로 인하여 난방능력이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 난방운전을 하는 실내기가 더 많은 난방주체운전시 실내기에서 응축된 냉매가 전열면적이 큰 실외열교환기로 대부분 흐르기 때문에 냉방 실내기로 흐르는 냉매가 부족하여 냉방능력이 저하되는 문제가 있다.

뿐만 아니라, 난방운전이나 난방주체운전시 제상운전을 하고자 하는 경우 종래의 냉난방 동시형 공기조화기는 하나의 사방밸브에 의하여 냉매유로가 택일적으로 선택되므로 난방운전을 중지하고 냉방운전이 이루어지도록 상기 사방밸브를 조 작해야 하기 때문에 난방공급이 중단되어야 하는 불편함이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 냉난방 부하와 냉난방 운전비율에 따라 적정 냉매유량이 유지되도록 실외열교환기 용량을 다르게 사용함으로써 냉난방 효율을 향상시킬 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 난방운전이나 난방주체운전시 난방 실내기에 의한 난방제공이 중지되지 아니하고 제상운전을 실시할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 압축기와 복수 실외열교환기를 구비한 실외기에 복수의 실내기를 연결하고, 상기 실외기와 복수의 실내기 사이에는 고압가스관, 저압가스관 및 고압액관을 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 압축기에서 토출된 냉매를 고압가스관 또는 복수 실외열교환기 중 어느 하나로 안내하기 위해 압축기와 각 실외열교환기 사이에 마련되는 제1냉매안내부재, 상기 복수 실외열교환기에 흐르는 냉매유량을 제어하기 위해 각 실외열교환기로 분기되는 고압액관의 중도에 마련되는 제2냉매안내부재 및 상기 복수 실내기 냉난방 운전조건에 따라 실외열교환기에 흐르는 냉매의 유량이 설정값을 유지하도록 상기 제1,제2냉매안내부재를 제어하는 제어부를 더 포함하는 공기조화기를 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 운전 중인 실내기가 모두 냉방인 경우 압축기에서 토출 된 냉매가 실외열교환기로 안내되도록 제1냉매안내부재를 제어하고, 상기 실외열교환기에 흐르는 냉매유량이 상기 설정값을 유지하도록 제2냉매안내부재 각각의 개도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 냉방 중인 실내기가 난방 중인 실내기보다 많은 경우 압축기에서 토출된 냉매가 고압가스관 및 실외열교환기로 안내되도록 제1냉매안내부재를 제어하고, 상기 실외열교환기에 흐르는 냉매유량이 상기 설정값을 유지하도록 제2냉매안내부재 각각의 개도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 운전되는 실내기가 모두 난방인 경우 압축기에서 토출된 냉매가 고압가스관으로 안내되도록 제1냉매안내부재를 제어하고, 상기 실외열교환기에 흐르는 냉매유량이 상기 설정값을 유지하도록 제2냉매안내부재 각각의 개도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 난방 중인 실내기가 냉방 중인 실내기보다 많은 경우 압축기에서 토출된 냉매가 고압가스관으로 안내되도록 제1냉매안내부재를 제어하고, 상기 실외열교환기에 흐르는 냉매유량이 상기 설정값을 유지하도록 제2냉매안내부재 각각의 개도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 실외열교환기와 제2냉매안내부재 사이의 고압액관을 연통시키는 연통배관의 중도에 마련되는 제3냉매안내부재를 더 구비하고, 상기 제어부는 공기조화기가 제상조건인 경우 정해진 제상시간동안 압축기에서 토출되는 냉매 중 일부가 적어도 하나의 실외열교환기로 안내되도록 제1냉매안내부재를 제어하고, 상기 적어도 하나의 실외열교환기로 안내된 냉매가 연통배관을 경유하여 상기 적어도 하 나의 실외열교환기를 제외한 실외열교환기의 고압액관에 흐르는 냉매와 합류하도록 제2,제3냉매안내부재를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 설정값은 냉난방 비율과 냉난방 부하에 따라서 미리 저장되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 압축기와 복수 실외열교환기를 구비한 실외기에 복수의 실내기를 연결하고, 상기 실외기와 복수의 실내기 사이에는 고압가스관, 저압가스관 및 고압액관을 구비하는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 복수 실내기의 냉난방 비율에 따라 압축기와 각 실외열교환기 사이에 마련되는 제1냉매안내부재를 이용하여 압축기에서 토출된 냉매를 고압가스관 또는 복수 실외열교환기 중 적어도 어느 하나로 안내하고, 상기 복수 실내기의 냉난방 부하에 따라 각 실외열교환기로 분기되는 고압액관의 중도에 마련된 제2냉매안내부재를 이용하여 복수 실외열교환기에 흐르는 냉매유량이 설정값을 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉난방 비율이 난방 중인 실내기가 냉방 중인 실내기 보다 더 많은 경우, 공기조화기가 제상조건이면 상기 제1냉매안내부재를 이용하여 정해진 제상시간동안 압축기에서 토출되는 냉매 중 일부를 적어도 하나의 실외열교환기로 안내하고, 상기 적어도 하나의 실외열교환기로 안내된 냉매가 각 실외열교환기와 제2냉매안내부재 사이의 고압액관을 연통시키는 연통배관을 경유하여 상기 적어도 하나의 실외열교환기를 제외한 실외열교환기의 고압액관에 흐르는 냉매와 합류하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 동작을 나타내는 블럭도이고, 2개의 실외열교환기를 구비한 하나의 실외기에 4개의 실내기가 연결되어 냉낭방을 동시에 제공하는 공기조화기를 예로써 설명한다.

복수의 실내기(4a,4b,4c,4d)로부터 각 실내기(4a,4b,4c,4d)가 냉방운전인지 난방운전인지 여부, 각 실내기(4a,4b,4c,4d)의 설정온도 및 실내온도 등에 대한 운전정보가 제어부(100)에 전달되면, 제어부(100)는 상기 운전정보와 실외온도 센서(110)로부터 입력되는 실외온도 정보를 이용하여 공기조화기를 작동하기 위한 제어신호를 실외기 구동부(130), 실외기 밸브 구동부(140) 및 냉난방절환기 밸브 구동부(150)에 전달한다.

이때, 제어부(100)는 각 실내기(4a,4b,4c,4d)의 냉난방 비율에 대응하여 메모리(120)에 미리 저장되어 있는 운전 프로그램에 의하여 냉방운전, 냉방주체운전, 난방주체운전 또는 난방운전 중 어느 하나의 운전을 선택하고, 그에 따른 제어신호를 실외기 밸브 구동부(140) 및 냉난방절환기 밸브 구동부(150)에 전달한다.

상기 제어신호가 전달되면 그에 따라 실외기 밸브 구동부(140)는 제1,제2사방밸브(2a,2b)를 동작시키고, 냉난방절환기 밸브 구동부(150)는 각 실내기(4a,4b,4c,4d)와 연결된 냉난방 절환밸브(5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h)를 개폐시킨다.

또한, 제어부(100)는 상기 선택된 운전모드와 냉난방 부하에 대응하여 메모리(120)에 미리 저장되어 있는 데이터에 의하여 적정 냉매유량을 결정하고 그에 따 른 제어신호를 실외기 구동부(130)와 실외기 밸브 구동부(140)에 전달한다.

상기 제어신호가 전달되면 그에 따라 실외기 구동부(130)는 압축기(1)와 실외열교환기 팬(131,132)을 동작시키고, 실외기 밸브 구동부(140)는 제1,2실외팽창밸브(9a,9b)와 제1,2개폐밸브(10a,10b)를 동작시킨다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 동작제어를 위한 흐름도이다.

각 실내기(4a,4b,4c,4d)의 운전조건이 제어부(100)에 입력되면(S100), 제어부(100)는 이를 기준으로 냉난방 부하를 판단하고, 입력된 냉난방 비율을 이용하여 메모리(120)에 저장된 운전 프로그램에 따라 운전모드를 판단한다(S110).

S110 단계에서 판단된 냉난방 부하와 운전모드에 대응하여 메모리(120)에 저장되어 있는 데이터에 의하여 제어부(100)는 적정 냉매 유량을 결정한다(S120).

S120에서 냉매 유량이 결정되면 제어부(100)는 운전모드가 난방운전 또는 난방주체운전인지 여부를 판단하여(S130), 난방운전이나 난방주체운전이 아닌 경우 S110 및 S120에서 결정된 운전모드 및 냉매유량이 유지되도록 각 실내기(4a,4b,4c,4d)에 연결된 냉난방 절환밸브(5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h)와 실외기 밸브(2a,2b,9a,9b,10a,10b)를 제어하여 공기조화기를 운전한다(S140).

S140 단계에서 밸브제어가 완료되어 공기조화기가 운전되면 제어부(100)는 운전조건을 변경하는 신호가 입력되었는지 여부를 판단하여(S190), 입력된 경우이면 새로운 제어를 시작하기 위해 현재 수행중인 제어를 종료하고 입력되지 않은 경우이면 S130 단계로 리턴한다.

한편, S130 단계에서 난방운전 또는 난방주체운전인 경우 제어부(100)는 S110 및 S120에서 결정된 운전모드 및 냉매유량이 유지되도록 각 실내기(4a,4b,4c,4d)에 연결된 냉난방 절환밸브(5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h)와 실외기 밸브(2a,2b,9a,9b,10a,10b)를 제어하여 공기조화기를 운전하고(S150), 운전 중에 제상조건인지 여부를 판단한다(S160).

S160 단계에서 제상조건이 아닌 경우 제어부(100)는 S160 단계로 리턴하고, 제상조건인 경우 메모리(120)에 저장된 제상운전 프로그램에 따라 실외기 밸브(2a,2b,9a,9b,10a,10b)를 제어하여 제상운전을 실시한다(S170).

S170 단계에서 실시한 제상운전이 메모리(120)에 저장된 설정시간을 초과하였는지 여부를 판단하여(S180), 초과하지 않은 경우이면 S180 단계로 리턴하고 초과한 경우이면 S190 단계를 수행한다.

이하에서는 도3 내지 도7을 이용하여 각 운전모드에 대해서 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 적용한 예를 상세히 설명하기로 하며, 동일한 구성요소에 대하여 동일한 도면부호를 부여하였다.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉방운전시 사이클을 나타내는 도면이다.

복수의 실내기(4a,4b,4c,4d)가 모두 냉방인 냉방운전시, 실외기(17)의 압축기(1)와 각 실외열교환기(3a,3b) 사이에 설치되는 사방밸브(2a,2b)는 실외열교환기(3a,3b)측으로 냉매를 안내하고, 실외열교환기(3a,3b)로 안내된 냉매는 개방상태인 각각의 실외팽창밸브(9a,9b)를 경유하여 고압액관(12)을 따라 각 실내 기(4a,4b,4c,4d)로 유입된다.

이때, 각 실외열교환기(3a,3b)와 실외팽창밸브(9a,9b) 사이의 배관을 연결하는 연통배관에 구비되는 제1,2개폐밸브(10a,10b)는 개방상태를 유지하여 실외열교환기(3a,3b)에 흐르는 냉매의 흐름을 향상시킨다.

한편, 각 실내기(4a,4b,4c,4d)로 유입된 냉매는 실내팽창장치(8a,8b,8c,8d)와 실내열교환기(7a,7b,7c,7d)를 거친 후 각 실내기(4a,4b,4c,4d)와 연결된 냉난방절환기(6)의 냉난방 절환밸브(5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h) 중 개방상태인 냉난방 절환밸브(5b,5d,5f,5h)에 의하여 저압가스관(13)으로 안내되어 압축기(1)로 순환된다.

이때, 일부 실내기만 구동되거나 실내온도가 낮아서 냉방부하가 적은 경우, 제어부(100)는 냉방부하에 따라 설정된 적정 냉매유량이 유지될 수 있도록 제1,2실외팽창밸브(9a,9b)와 제1,2개폐밸브(10a,10b)를 제어하여 2개의 실외열교환기(3a,3b) 중 적정 용량을 가지는 실외열교환기를 통해서 냉매가 흐르도록 한다.

일예로써 제2실외열교환기(3b)를 구동하는 경우 제1실외팽창밸브(9a)와 제1개폐밸브(10a)를 폐쇄하여 제2실외열교환기(3b)를 경유하여 냉매가 흐르도록 함으로써 냉매 유속 저하에 따른 열전달 효율 저감을 방지하여 사이클 효율을 향상시키게 된다.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉방주체운전시 사이클을 나타내는 도면이다.

제1실내기(4a)가 난방이고 다른 실내기(4b,4c,4d)는 모두 냉방인 냉방주체운 전시, 압축기(1)와 각 실외열교환기(3a,3b) 사이에 설치되는 제1사방밸브(2a)는 고압가스관(11)측으로 냉매를 안내하고 제2사방밸브(2b)는 제2실외열교환기(3b)측으로 냉매를 안내한다.

제2실외열교환기(3b)로 안내된 냉매는 개방상태인 제2실외팽창밸브(9b)를 경유하여 고압액관(12)을 따라 냉방 실내기(4b,4c,4d)로 유입된다.

이때, 제2실외열교환기(3b)로 안내되는 냉매가 운전모드 및 냉난방부하를 고려하여 설정된 적정 냉매유량을 유지할 수 있도록 제1실외팽창밸브(9a) 및 제1개폐밸브(10a)는 폐쇄되고, 그 결과 냉방부하에 대응하는 냉매 유량만 제2실외열교환기(3b)로 흐르기 때문에 사이클 효율이 향상된다.

또한, 이로 인하여 고압가스관(11)을 흐르는 냉매의 유량이 난방부하에 대응하도록 설정된 유량을 유지할 수 있고 그 결과 종래기술과 달리 난방측 냉매 부족으로 인한 난방성능 저감이 발생하지 않게 된다.

냉방 실내기(4b,4c,4d)로 유입된 냉매는 실내팽창장치(8b,8c,8d)와 실내열교환기(7b,7c,7d)를 거친 후 냉방 실내기(4b,4c,4d)와 연결된 냉난방 절환밸브(5c,5d,5e,5f,5g,5h) 중 개방상태인 냉난방 절환밸브(5d,5f,5h)에 의하여 저압가스관(13)으로 안내되어 압축기(1)로 순환된다.

한편, 고압가스관(11)으로 안내된 냉매는 난방 실내기(4a)와 연결된 냉난방 절환밸브(5a,5b) 중 개방상태인 냉난방 절환밸브(5a)에 의하여 실내열교환기(7a)로 유입되어 응축된 후 실내팽창장치(8a)를 경유하여 고압액관(12)을 흐르는 냉매와 합류되어 냉방 실내기(4b,4c,4d)로 유입된다.

고압가스관(11)으로 안내되는 냉매의 역류를 방지하기 위하여 체크밸브(14a,14b)를 구비하고 있고, 종래의 바이패스 밸브(1b,15)중 개폐밸브(15)는 폐쇄상태를 유지한다.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 난방주체운전시 사이클을 나타내는 도면이다.

제4실내기(4d)가 냉방이고 다른 실내기(4a,4b,4c)는 모두 난방인 난방주체운전시, 압축기(1)와 각 실외열교환기(3a,3b) 사이에 설치되는 제1,2사방밸브(2a,2b)는 고압가스관(11)측으로 냉매를 안내한다.

고압가스관(11)으로 안내된 냉매는 난방 실내기(4a,4b,4c)와 연결된 냉난방 절환밸브(5a,5b,5c,5d,5e,5f) 중 개방상태인 냉난방 절환밸브(5a,5c,5e)에 의하여 실내열교환기(7a,7b,7c)로 유입되어 응축된 후 실내팽창장치(8a,8b,8c)를 경유하여 고압액관(12)을 흐르게 된다.

고압액관(12)을 흐르는 냉매의 일부는 냉방 실내기(4d)로 흐르고, 나머지 냉매는 제2실외팽창장치(9b) 및 제2실외열교환기(3b)를 거쳐 압축기(1)로 순환된다.

이때, 제2실외열교환기(3b)로 유입되는 냉매가 운전모드 및 냉난방부하를 고려하여 설정된 적정 냉매유량을 유지할 수 있도록 제1실외팽창밸브(9a) 및 제1개폐밸브(10a)는 폐쇄되고, 그 결과 난방부하에 대응하는 냉매 유량만 제2실외열교환기(3b)로 흐르기 때문에 사이클 효율이 향상된다.

또한, 이로 인하여 냉방 실내기(4d)로 흐르는 냉매의 유량이 냉방부하에 대응하도록 설정된 유량을 유지할 수 있고 그 결과 종래기술과 달리 냉방측 냉매 부 족으로 인한 냉방성능 저감이 발생하지 않게 된다.

한편, 냉방 실내기(4d)로 유입된 냉매는 실내팽창장치(8d)와 실내열교환기(7d)를 거친 후 냉방 실내기(4d)와 연결된 냉난방 절환밸브(5g,5h) 중 개방상태인 냉난방 절환밸브(5h)에 의하여 저압가스관(13)으로 안내되어 압축기(1)로 순환된다.

도6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 난방운전시 사이클을 나타내는 도면이다.

복수의 실내기(4a,4b,4c,4d)가 모두 난방인 난방운전시, 압축기(1)와 각 실외열교환기(3a,3b) 사이에 설치되는 사방밸브(2a,2b)는 고압가스관(11)측으로 냉매를 안내하고, 고압가스관(11)으로 안내된 냉매는 각 실내기(4a,4b,4c,4d)와 연결된 냉난방 절환밸브(5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h) 중 개방상태인 냉난방 절환밸브(5a,5c,5e,5g)에 의하여 실내열교환기(7a,7b,7c,7d)와 실내팽창장치(8a,8b,8c,8d)를 거친 후 고압액관(12)을 흐르게 된다.

고압액관(12)으로 유입된 냉매는 제어상태인 제1,2실외팽창장치(9a,9b)와 제1,2실외열교환기(3a,3b)를 거쳐 압축기(1)로 순환된다..

이때, 일부 실내기만 구동되거나 실내온도가 높아서 난방부하가 적은 경우, 제어부(100)는 난방부하에 따라 설정된 적정 냉매유량이 유지될 수 있도록 제1,2실외팽창밸브(9a,9b)와 제1,2개폐밸브(10a,10b)를 제어하여 2개의 실외열교환기(3a,3b) 중 적정 용량을 가지는 실외열교환기를 통해서 냉매가 흐르도록 한다.

도7은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제상운전시 사이클을 나타내는 도면이다.

제상운전은 복수의 실내기(4a,4b,4c,4d)가 난방운전 또는 난방주체운전을 수행하는 경우 실외열교환기(3a,3b)에 발생하는 성애를 제거하기 위한 것으로 미리 저장된 제상조건일 경우에 실시한다.

상기 제상조건의 판단은 사용자에 의해 이루어질 수도 있으나, 일반적으로 난방부하와 운전시간을 고려하여 실험적으로 구해진 데이터가 메모리(120)에 미리 저장되어 있고 제어부(100)가 운전시간을 고려하여 이를 판단하게 된다.

상기 설명한 바와 같이 난방운전 또는 난방주체운전 중에 제상조건에 도달하면, 제어부(100)의 제어신호에 따라 제1사방밸브(2a)는 압축기(1)로부터 토출된 냉매 중 일부를 제1실외열교환기(3a)측으로 안내하고, 제1실외열교환기(3a)를 경유한 냉매는 개방상태인 제1,2개폐밸브(10a,10b)를 통해서 고압액관(12)으로부터 제2실외열교환기(3b)로 유입되는 냉매와 합류하게 된다.

이때, 제1실외팽창밸브(9a)는 폐쇄상태를 유지하여 고온의 냉매가 제1,2개폐밸브(10a,10b)를 통하여 흐르게 되고, 그 결과 제2실외열교환기(3b)로 유입되는 냉매의 온도가 정상보다 상승하게 되어 제상작용이 이루어진다.

상기 제상운전을 실시한 후 미리 저장된 설정시간이 초과하면 제어부(100)는 제상운전을 중단하고 원래의 운전모드에 따라서 공기조화기를 운전하게 된다.

이로 인하여 종래기술과는 달리 난방운전이나 난방주체운전 중에도 난방 공급을 중지하지 않고서도 제상운전을 실시할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 제어방법은 냉난방 부하와 냉난방 운전비율에 따라 적정 냉매유량이 유지되도록 실외열교환기 용량을 다르게 사용함으로써 냉난방 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 간단한 밸브조작을 통해서 난방운전 계속 중에도 제상운전을 실시할 수 있기 때문에 제상운전시 난방 공급이 중단되어야 하는 종래기술의 문제점을 해결할 수 있다.

Claims

압축기와 복수 실외열교환기를 구비한 실외기에 복수의 실내기를 연결하고, 상기 실외기와 복수의 실내기 사이에는 고압가스관, 저압가스관 및 고압액관을 구비하는 공기조화기에 있어서,

상기 압축기에서 토출된 냉매를 고압가스관 또는 복수 실외열교환기 중 어느 하나로 안내하기 위해 압축기와 각 실외열교환기 사이에 마련되는 복수의 사방밸브;

상기 복수 실외열교환기에 흐르는 냉매유량을 제어하기 위해 각 실외열교환기로 분기되는 고압액관의 중도에 마련되는 복수의 팽창밸브;

상기 각 실외열교환기와 각 팽창밸브 사이의 고압 액관을 연통시키는 연통배관의 중도에 마련되는 복수의 개폐밸브;

상기 복수 실내기 냉난방 운전조건에 따라 실외열교환기에 흐르는 냉매의 유량이 설정값을 유지하도록 상기 복수의 사방밸브, 상기 복수의 팽창밸브 및 상기 복수의 개폐밸브를 제어하고, 제상 조건에 따라 냉매가 상기 복수 실외 열교환기를 순환하도록 상기 복수의 사방밸브 및 복수의 팽창밸브를 선택적으로 개방 제어하고, 상기 복수의 개폐 밸브를 개방 제어하는 제어부를 더 포함하는 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 운전 중인 실내기가 모두 냉방인 경우 압축기에서 토출된 냉매가 실외열교환기로 안내되도록 상기 복수의 사방밸브를 제어하고, 상기 실외열교환기에 흐르는 냉매유량이 상기 설정값을 유지하도록 상기 복수의 팽창밸브 각각의 개도를 제어하는 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 냉방 중인 실내기가 난방 중인 실내기보다 많은 경우 압축기에서 토출된 냉매가 고압가스관 및 실외열교환기로 안내되도록 상기 복수의 사방밸브를 제어하고, 상기 실외열교환기에 흐르는 냉매유량이 상기 설정값을 유지하도록 상기 복수의 팽창밸브 각각의 개도를 제어하는 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 운전되는 실내기가 모두 난방인 경우 압축기에서 토출된 냉매가 고압가스관으로 안내되도록 상기 복수의 사방밸브를 제어하고, 상기 실외열교환기에 흐르는 냉매유량이 상기 설정값을 유지하도록 상기 복수의 팽창밸브 각각의 개도를 제어하는 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 난방 중인 실내기가 냉방 중인 실내기보다 많은 경우 압축기에서 토출된 냉매가 고압가스관으로 안내되도록 상기 복수의 사방밸브를 제어하고, 상기 실외열교환기에 흐르는 냉매유량이 상기 설정값을 유지하도록 상기 복수의 팽창밸브 각각의 개도를 제어하는 공기조화기.
제5항에 있어서,

상기 제어부는 공기조화기가 제상조건인 경우 정해진 제상시간동안 압축기에서 토출되는 냉매 중 일부가 적어도 하나의 실외열교환기로 안내되도록 상기 복수의 사방밸브를 제어하고, 상기 적어도 하나의 실외열교환기로 안내된 냉매가 연통배관을 경유하여 상기 적어도 하나의 실외열교환기를 제외한 실외열교환기의 고압액관에 흐르는 냉매와 합류하도록 상기 복수의 팽창밸브 및 상기 복수의 개폐밸브를 제어하는 공기조화기.
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 설정값은 냉난방 비율과 냉난방 부하에 따라서 미리 저장되어 있는 공기조화기.
압축기와 복수 실외열교환기를 구비한 실외기에 복수의 실내기를 연결하고, 상기 실외기와 복수의 실내기 사이에는 고압가스관, 저압가스관 및 고압액관을 구비하는 공기조화기의 제어방법에 있어서,

상기 복수 실내기의 냉난방 비율에 따라 압축기와 각 실외열교환기 사이에 마련되는 제1냉매안내부재를 이용하여 압축기에서 토출된 냉매를 고압가스관 또는 복수 실외열교환기 중 적어도 어느 하나로 안내하고;

상기 복수 실내기의 냉난방 부하에 따라 각 실외열교환기로 분기되는 고압액관의 중도에 마련된 제2냉매안내부재를 이용하여 복수 실외열교환기에 흐르는 냉매유량이 설정값을 유지하도록 제어하는 공기조화기의 제어방법.
제8항에 있어서,

상기 냉난방 비율이 난방 중인 실내기가 냉방 중인 실내기 보다 더 많은 경우, 공기조화기가 제상조건이면 상기 제1냉매안내부재를 이용하여 정해진 제상시간동안 압축기에서 토출되는 냉매 중 일부를 적어도 하나의 실외열교환기로 안내하고, 상기 적어도 하나의 실외열교환기로 안내된 냉매가 각 실외열교환기와 제2냉매안내부재 사이의 고압액관을 연통시키는 연통배관을 경유하여 상기 적어도 하나의 실외열교환기를 제외한 실외열교환기의 고압액관에 흐르는 냉매와 합류하도록 제어하는 공기조화기의 제어방법.