KR101859038B1 - 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 사이클 중 적어도 하나 이상이 발생하는 경우 상호 백업 운전함으로써, 부하에 대응할 수 있도록하는 것으로, 사이클 간 또는 유닛간에 백업운전을 수행함으로써, 이상 발생한 사이클의 부하에 대응할 수 있어 운전 효율이 향상되고, 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 어느 하나의 사이클에 이상이 있는 경우, 각 사이클이 독립적으로 동작함에 따라 부하에 대응하기 어려운 문제가 있다.

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JP2007-127304 A (2007.5.24 공개)

본 발명은 목적은 공기조화기의 독립적으로 동작하는 복수의 사이클 중 적어도 하나 이상이 발생하는 경우 상호 백업 운전함으로써, 부하에 대응할 수 있도록 하는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 공기조화기는 냉각기 및 공조유닛의 동작에 의해 형성되는 사이클을 제어하는 복수의 사이클제어기; 상기 복수의 사이클제어기와 연결되어 상기 복수의 사이클을 모니터링하고 제어하는 메인제어기;를 포함하고, 상기 메인제어기는, 상기 복수의 사이클제어기 중 적어도 하나의 백업요청에 대응하여 정상운전되는 사이클의 사이클제어기로 백업운전을 요청하여, 사이클 간의 백업운전을 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 공기조화기의 제어방법은 메인제어기가, 연결된 복수의 사이클제어기 중 적어도 하나로부터 백업 요청을 수신하는 단계; 백업 요청 한 사이클제어기를 제외한 다른 사이클제어기로부터 사이클 동작정보를 수신하여, 백업 가능한 사이클을 판단하는 단계; 백업 가능한 사이클의 사이클제어기로 백업운전을 요청하는 단계; 및 응답이 수신된 사이클제어기의 사이클에 사이클 간 백업운전을 설정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 공기조화기 및 그 제어방법은 복수의 사이클로 구성된 공기조화기에서 어느 하나의 사이클에 이상이 발생하는 경우, 사이클 간 또는 유닛간에 백업운전을 수행함으로써, 이상 발생한 사이클의 부하에 대응할 수 있어 운전 효율이 향상되고, 제품의 신뢰도와 사용자의 편의성이 향상되는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기가 도시된 도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙제어기와, 공기조화기 유닛의 메인제어기 및 사이클제어기와의 관계도이다.
도 3 은 도 2의 중앙제어기, 메인제어기 및 사이클제어기 내의 제어 관계가 도시된 도이다.
도 4 는 메인제어기에 의한 사이클 간 백업의 예가 도시된 도이다.
도 5 는 중앙제어기에 의한 유닛 간 백업의 예가 도시된 도이다.
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 중앙제어기의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 메인제어기의 개별 공기조화기 유닛에 대한 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)과 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 냉수배관(26)(28)으로 연결되고, 냉수는 냉수배관중 입수배관(26), 증발기(8), 냉수배관 중 출수배관(28) 그리고 냉수 수요처를 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 이너튜브를 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 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙제어기와, 공기조화기 유닛의 메인제어기 및 사이클제어기와의 관계도이다.

도 2를 참조하면, 상기와 같이 구성되는 공기조화기는 복수의 사이클에 각각 구비되어 각 사이클을 제어하는 복수의 사이클제어기(100)와, 공기조화기 유닛에 구비되어 복수의 사이클제어기(100)와 연결되어 사이클을 제어하는 메인제어기(50)를 포함한다. 또한, 복수의 공기조화기 유닛과 연결되는 중앙제어기(40)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. 또한, 사이클제어기(100)는 중앙제어기(40)로부터 수신되는 제어명령에 따라 사이클 제어를 수행한다.

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 사이클제어기(100)로 전달하고, 복수의 사이클에 동일하게 적용되는 설정을 각 사이클 제어기에 적용하며, 복수의 사이클이 상호 보완하여 동작하도록 제어한다.

각 메인제어기(50)는 사이클제어기(100)로부터 수신되는 데이터를 바탕으로 사이클별 데이터를 관리하고, 이를 중앙제어기(40)로 전송한다.

메인제어기(50)에는 적어도 하나의 사이클제어기(100)가 연결되며, 부하에 따라 사이클이 추가되거나 감소할 수 있고, 사이클의 수에 따라 사이클제어기가 구비된다. 이때, 각 사이클제어기(100)는 냉각 및 공조 사이클을 각각 독립적으로 제어한다.

중앙제어기(40)는 복수의 공기조화기 유닛과 소정의 통신망으로 연결되어 각 공기조화기 유닛의 동작을 모니터링하고, 제어한다. 중앙제어기(40)와 메인제어기(50)는 소정 시간 간격으로 주기적으로 통신하여, 공기조화기 유닛에 대한 데이터를 송수신한다.

중앙제어기(40)는 각 공기조화기 유닛에 대한 정보를 수집하여 모니터링하고, 공기조화기 유닛의 정보를 출력한다. 또한, 입력되는 데이터에 따라 제어명령을 각 메인제어기(50)로 전송한다.

도 3 은 도 2의 중앙제어기, 메인제어기 및 사이클제어기 내의 제어 관계가 도시된 도이다.

도 3을 참조하면, 메인제어기(50)는 입력부(미도시), 출력부(미도시), 데이터부(미도시), 통신부(미도시), 그리고 메인제어기 동작 전반을 제어하는 메인제어부(55)를 포함한다.

또한 사이클제어기(100)는 통신부(미도시), 센서(135), 사이클데이터부(미도시), 압축기(136), 밸브(137), 유량감지부(138), 구동제어부(미도시), 그리고 사이클 전반을 제어하는 사이클제어부(120)를 포함한다.

이때 사이클제어기(100)는 각 사이클별로 각각 상기와 같이 구성되어 설정에 따라 독립적으로 동작한다. 제 1 내지 제3 사이클(131 내지 133)은 각 사이클 별로 사이클제어부(120), 압축기 및 열교환기가 각각 구비된다. 이때 열교환기는 공조유닛(20)과 연결되어 증발기로써 동작하는 수냉식 열교환기로, 냉매와 물 간의 열교환이 이루어진다.

센서(135)는 열교환기와 연결되는 수배관, 압축기 및 압축기와 열교환기간의 냉매가 유동하는 냉매배관에 각각 구비되어 온도센서, 압력센서를 포함한다. 압축기(136)는 하나의 사이클에 적어도 하나 구비될 수 있다.

복수의 사이클에 대한 각 사이클제어부(120)는 센서(135), 압축기(136), 밸브(137), 유량감지부(138)에 대하여 그 상태를 모니터링하고 동작을 제어하여 사이클이 동작하도록 하며, 이중 적어도 하나에 이상이 발생하는 경우 이상 발생 메시지를 메인제어기(50)로 전송하고, 백업을 요청한다.

이때 사이클제어부(120)는 복수의 압축기 중 어느 하나에 이상이 발생하면, 정상 작동하는 압축기를 이용하여 부하에 대응할 수 있는지 여부를 판단하여 사이클 내에서 자체 백업하거나, 메인제어기로 백업을 요청할 수 있다.

메인제어기(50)의 메인제어부(55)는 복수의 사이클이 독립적으로 동작하기는 하나, 사이클제어부(120)의 백업운전 요청이 있는 경우, 다른 사이클의 동작상태를 확인하고, 다른 정상 사이클에 의한 백업 가능 여부를 판단하여 이상이 발생한 사이클에 대해 정상 사이클을 이용한 백업운전이 수행되도록 한다.

또한 메인제어기(50)는 사이클 간의 백업운전이 불가능한 경우에는, 중앙제어기(40)로 백업운전을 요청할 수 있다.

중앙제어기(40)는 어느 하나의 공기조화기 유닛에 이상이 발생하여 메인제어기(50)로부터 백업운전이 요청된 경우, 다른 유닛의 동작상태를 확인하여 이상이 발생한 유닛에 대한 백업 가능 여부를 판단하여 유닛간의 백업운전이 수행되도록 한다.

도 4 는 메인제어기에 의한 사이클 간 백업의 예가 도시된 도이다.

도 4를 참조하면, 메인제어기(50)의 메인제어부(55)는 제 1 내지 제 3 사이클제어부(121 내지 123)으로부터 수신되는 데이터에 따라 제 1 내지 제 3 사이클의 동작상태를 모니터링하고, 제어한다.

제 3 사이클에서 신호전송실패로 제 3 사이클에 이상이 발생한 경우(S201, S202, S203), 제 3 사이클제어부(123)는 압축기 등 모든 구성에 이상이 발생하여 모든 사이클 내에서의 백업이 불가능하다 판단하고, 메인제어기(50)의 메인제어부(55)로 백업을 요청한다(S204).

백업요청을 수신한 메인제어부(55)는 제 1 및 제 2 사이클제어부(121, 122)의 운전상태를 확인하고 제 3 사이클에 대한 백업요청을 전송한다(S205)(S206).

메인제어부(55)의 요청에 대응하여 제 2 사이클제어부(122)는 각각 사이클의 동작 상태를 확인한다(S207). 제 2 사이클제어부(122)는 현재 사이클의 데이터를 바탕으로 백업 가능 여부 및 가능 정도에 대한 데이터가 포함된 응답을 메인제어부(55)로 전송하고(S208), 제 2 사이클에 대하여 제 3 사이클을 백업운전하도록 제어한다(S209).

또한, 제 1 사이클제어부(121)는 메인제어부(55)의 요청에 따라 제 1 사이클의 상태를 확인하고(S210), 백업요청에 대한 응답을 메인제어부(55)로 전송한다.

메인제어부(55)는 제 1 및 제 2 사이클제어부(121, 122)의 응답에 대응하여 제 3 사이클에 대한 백업운전이 수행되도록 하고 제 3 사이클제어부(123)으로 백업운전에 대해 응답한다.

이때 제 1 및 제 2 사이클에 대한 백업 가능 정도에 따라, 어느 하나의 사이클에서 제 3 사이클을 백업운전하거나 또는 일정 비율에 따라 제 1 및 제 2 사이클 모두에서 백업운전을 수행할 수 있다.

도 5 는 중앙제어기에 의한 유닛 간 백업의 예가 도시된 도이다.

도 5를 참조하면, 제 1 내지 제 3 유닛(101 내지 103)에 각각 제 1 내지 제 3 메인제어기가 연결되고 각 메인제어기의 제 1 내지 제 3 메인제어부(51 내지 53)는 중앙제어기(40)의 중앙제어부(41)와 통신한다. 이때, 하나의 유닛에는 복수의 사이클이 모듈화되어 구비되며 각각 설정된 동작을 수행한다.

제 3 유닛(103)에 이상이 발생하면(S221 내지 S223), 즉 제 3 유닛의 적어도 하나의 사이클에 이상이 발생하면 제 3 메인제어부(53)는 유닛 내에서의 백업 가능 여부를 판단한다.

제 3 메인제어부(53)는 포함된 모든 사이클에 이상이 있거나, 또는 정상인 사이클에서 이상이 발생된 사이클에 대한 백업이 불가능한 경우, 중앙제어기(40)의 중앙제어부(41)로 백업요청을 전송한다(S224).

한편 제 1 유닛(101)의 제 1 메인제어부(51)는 제 1 유닛 내의 어느 사이클에 이상이 발생한 것을 확인하고(S230), 유닛 내에서 정상인 사이클을 통해 이상 발생된 사이클을 백업한다(S231).

제 1 메인제어부(51)는 유닛 내에서 사이클 백업 운전이 수행되고 있음을 중앙제어기(40)의 중앙제어부(41)로 전송한다(S232).

중앙제어부(41)는 제 3 메인제어부(53)로부터 백업요청을 수신하고, 제 1 메인제어부(51)로부터 현재 사이클 백업 상태임을 수신하였으므로, 제 2 메인제어부(52)로 제 3 유닛에 대한 백업 요청을 전송한다(S225).

제 2 메인제어부(52)는 제 2 유닛(102)에 포함된 복수의 사이클에 대하여 그 동작상태를 확인하고(S227), 백업요청에 대한 응답을 중앙제어부(41)로 전송한다(S228).

그에 따라 제 2 메인제어부(52)는 중앙제어부(41)의 요청에 대응하여 제 3 유닛을 백업하도록 제 2 유닛을 제어한다(S229).

따라서 제 2 유닛(102)은 제 3 유닛(103)의 부하에 대한 백업운전을 수행한다.

도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 중앙제어기의 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 6을 참조하면, 메인제어기(50)는 복수의 사이클에 대한 데이터를 복수의 사이클제어기(100)로부터 송수신하고, 중앙제어기(40)와 송수신 한다(S310).

복수의 공기조화기 유닛이 중앙제어기와 연결되는 경우, 각 유닛에 구비되는 메인제어기, 즉 복수의 메인제어기가 중앙제어기(40)와 연결되어 유닛에 포함된 사이클에 대한 데이터를 송수신한다.

중앙제어기(40)의 중앙제어부(41)는 어느 하나의 메인제어기로부터 유닛 백업요청이 수신되면(S320), 기 수신된 데이터를 바탕으로 다른 유닛에 포함된 사이클의 상태를 확인한다(S330). 경우에 따라 백업요청 수신 시 복수의 사이클에 대한 데이터를 요청하여 사이클에 대한 최신 동작상태를 확인할 수 있다.

중앙제어부(41)는 수신된 데이터에 대응하여 백업 가능한 사이클이 존재하는지 여부를 판단한다(S340).

중앙제어부(41)는 백업 가능한 사이클이 존재하는 유닛의 메인제어기로 백업 요청을 전송하고, 응답 여부에 따라 백업 가능한 사이클을 설정한다. 수신된 데이터에 대응하여 이때 이미 유닛 백업운전 또는 사이클 백업 운전을 수행중인 사이클이 포함된 유닛에 대해선 백업요청에서 제외한다.

이때 백업 가능한 사이클이 존재하지 않거나, 백업 가능한 사이클 중 응답이 수신된 사이클이 존재하지 않는 경우 백업 운전 불가에 따른 경고 및 에러를 출력한다(S370).

한편, 백업 가능한 사이클 중 응답이 수신된 사이클이 존재하는 경우, 해당 사이클이 포함된 유닛의 메인제어기와의 데이터 통신을 통해 이상이 발생된 사이클이 포함된 유닛에 대한 백업 운전이 수행되도록 한다(S350).

중앙제어부(41)는 백업운전 중인 유닛의 메인제어기로부터 데이터를 수신하여 백업 상태를 출력한다(S360).

이상이 발생한 사이클의 문제가 해소되거나 수리 완료되면 백업운전중인 유닛의 메인제어기로 백업운전 종료를 알리고 정상 동작하도록 한다.

도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 메인제어기의 개별 공기조화기 유닛에 대한 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 7을 참조하면, 메인제어기(50)의 메인제어부(55)는 유닛 내에 포함된 복수의 사이클로부터 사이클 데이터를 송수신하여 그 동작상태를 모니터링하고, 그 동작을 제어한다(S410). 메인제어부(55)는 중앙제어기(40)가 연결된 경우 사이클 데이터를 중앙제어기(40)로 전송한다.

메인제어부(55)는 복수의 사이클 중 어느 하나의 사이클로부터 백업요청이 수신되면(S420), 다른 사이클의 동작상태를 확인하고(S430), 이상이 발생한 사이클에 대한 백업 요청을 다른 사이클로 전송한다.

이때 유닛 백업 또는 사이클 백업 운전 중인 사이클에 대해서는 예외처리하여 백업요청을 전송하지 않는다(S440).

메인제어부(55)는 백업요청에 응답이 수신된 사이클에 대하여 이상이 발생한 사이클에 대한 백업운전을 설정하여 해당 사이클의 사이클제어기로 제어명령을 전송한다. 사이클제어기는 그에 따라 이상이 발생한 사이클에 대해 백업운전을 수행한다.

메인제어부(55)는 사이클제어기로부터 백업운전 상태에 대한 데이터를 수신하여 출력한다(S450).

따라서 본 발명은 독립적으로 운전하는 복수의 사이클을 포함하는 공기조화기 유닛 내에서 사이클 간에 상호 백업 운전이 가능하도록 하고, 나아가 유닛과 유닛 간에 백업 운전함으로써, 이상 발생에 따른 부하를 정상 사이클에서 분담하여 대응할 수 있다. 그에 따라 효율저하를 최소화하면서 운전 가능하다.

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
40: 중앙제어기 50, 51 내지 53 : 메인제어기
100, 111 내지 113: 사이클제어기
41; 중앙제어부 51: 메인제어부
120, 121 내지 123: 사이클제어부

Claims (14)

1. 공기조화기 유닛에 구비되는 냉각기 및 공조유닛의 동작에 의해 형성되는 사이클을 제어하는 복수의 사이클제어기;
   상기 복수의 사이클제어기와 연결되어 상기 복수의 사이클을 모니터링하고 제어하는 메인제어기; 및
   상기 메인제어기와 연결되어, 복수의 공기조화기 유닛에 대해 동작을 모니터링하고 제어하는 중앙제어기를 포함하고,
   상기 메인제어기는, 상기 복수의 사이클제어기 중 적어도 하나의 백업요청에 대응하여 정상운전되는 사이클에 대한 데이터를 수신하여 백업운전이 가능한지 여부를 판단하고, 상기 정상운전되는 사이클의 사이클제어기로 백업운전을 요청하여, 응답 여부에 따라 사이클 백업운전을 설정하는 메인제어부를 포함하고,
   상기 메인제어부는 상기 백업운전 요청에 대하여 복수의 사이클제어기로부터 응답이 수신되면, 백업 가능한 용량에 따라 이상이 발생한 사이클의 부하를 배분하여 백업 운전하도록 사이클 간의 백업운전을 설정하며,
   상기 중앙제어기는 상기 메인제어기로부터 수신되는 백업요청에 대응하여, 정상 운전 중인 다른 공기조화기 유닛으로 백업운전을 요청하여, 응답 여부에 따라 상기 메인제어기의 공기조화기 유닛에 대한 유닛 간 백업운전을 설정하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인제어부는 백업 운전 중인 사이클 또는 이상이 발생한 사이클은 예외처리하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인제어기는 사이클 백업운전 또는 유닛 백업운전 중인 경우 상기 중앙제어기로 백업운전에 대한 상태정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 중앙제어기는 기 백업운전 중인 공기조화기 유닛은 예외처리하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 사이클제어기는 냉각기 및 공조유닛 중 적어도 하나에 이상이 발생하면, 상기 메인제어기로 백업을 요청하는 사이클제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
9. 메인제어기가, 공기조화기 유닛 내에 형성되는 복수의 사이클을 각각 제어하는 복수의 사이클제어기 중 적어도 하나로부터 백업 요청을 수신하는 단계;
   백업 요청 한 사이클제어기를 제외한 다른 사이클제어기로부터 정상운전되는 사이클에 대한 데이터를 수신하여 백업운전 가능 여부에 따라 백업 가능한 사이클을 판단하는 단계;
   백업 가능한 사이클의 사이클제어기로 백업운전을 요청하는 단계;
   응답이 수신된 사이클제어기의 사이클에 사이클 간 백업운전을 설정하는 단계;
   상기 백업 가능한 사이클이 존재하지 않는 경우 또는 백업요청에 대한 응답이 수신되지 않는 경우, 상기 메인제어기가, 연결된 중앙제어기로 백업 요청을 전송하는 단계; 및
   상기 중앙제어기가 상기 메인제어기로부터 백업요청을 수신하면, 백업 가능한 공기조화기 유닛을 판단하여 백업운전 요청을 전송하고, 응답 여부에 따라 유닛 간 백업운전을 설정하는 단계;를 포함하고,
   사이클 간 백업운전을 설정하는 단계는, 상기 백업운전 요청에 대한 응답이 복수의 사이클제어기로부터 수신되면, 이상이 발생한 사이클의 부하를 분배하여 백업운전을 설정하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 백업 가능한 사이클이 존재하지 않는 경우 또는 백업운전 요청에 대한 응답이 수신되지 않는 경우, 상기 메인제어기가 경고 및 에러를 출력하는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 제어방법.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 제 9 항에 있어서,
    사이클 백업운전 또는 유닛 백업운전이 수행중인 경우, 상기 중앙제어기의 백업운전 요청에 대응하여 백업운전에 대한 상태정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.

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