KR101900901B1 - 공기 조화기 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉매관을 통해 연결된 압축기, 제1열교환기, 제1팽창밸브를 가지는 적어도 하나의 실외기와, 냉매관을 통해 실외기에 연결된 제2열교환기를 가지는 적어도 하나의 실내기를 포함하는 공기조화기의 제어 방법에 있어서, 제1열교환기의 주변 온도 및 제1열교환기의 연결된 액관의 온도를 검출하고, 냉매관 중 고압 측의 냉매관의 압력을 검출하고, 검출된 압력에 기초하여 포화 온도를 산출하고, 산출된 포화온도와 액관의 온도에 기초하여 실제 과냉도를 산출하고, 주변 온도에 기초하여 목표 과냉도를 산출하고, 실제 과냉도와 목표 과냉도를 이용하여 냉매량의 적정 여부를 1차 검지하고, 냉매관 및 제2열교환기의 설계 정보가 존재하는지 판단하고, 설계 정보가 비존재하면 실제 과냉도와 주변 온도에 기초하여 냉매량의 적정 여부를 2차 검지하고, 설계 정보가 존재하면 설계 정보, 실제 과냉도와 주변 온도에 기초하여 냉매량의 적정 여부를 3차 검지하고, 검지된 냉매량의 적정 여부를 출력한다.
본 발명은 냉매량을 검지하고 충전하는 속도와 정확도를 향상시킬 수 있고, 이에 따라 공기 조화기의 성능과 신뢰성을 확보할 수 있고 설치업자 및 소비업자는 냉매 충전에 따른 비용을 절약할 수 있고, 냉매량 검지, 공기 조화기 설치 및 수리에 따른 시간을 단축할 수 있다.

Description

공기 조화기 및 그 제어 방법{Air conditional and method for controlling the same}

본 발명은 공기 조화기 내에 충전된 냉매의 양을 검지하기 위한 공기 조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기 조화기는 냉매의 증발, 응축과정에서 생기는 열의 이동을 이용하여 흡입 공기를 냉각, 가열 또는 정화시킨 후 토출시켜 실내 공간의 공기를 조화시키는 기기이다.

이때 공기 조화기 내에 충전된 냉매의 양이 과다하거나, 공기조화기를 계속 사용함에 따라 공기 조화기 내의 냉매가 소모되어 공기 조화기 내의 냉매의 양이 부족해지면 공기조화기의 효율 및 성능이 떨어지는 문제가 발생하기 때문에 공기 조화기 내의 냉매를 적정 량으로 유지시켜야 한다.

이를 위해 공기 조화기는 냉매량을 검지하기 위한 냉매량 검지 모드를 수행하고 냉매량 검지 모드로 진입 후 일정 시간이 경과되면 검출된 액관 온도, 토출 온도, 실내 온도 등에 기초하여 냉매량 부족/적정/과다를 판정한다.

하지만 이러한 방법은 냉매가 아주 부족한 경우나 실내외 온도가 저온, 고온인 경우에 냉매량 검지 운전 시 적정 사이클이 형성되지 않아 잘못된 검출 데이터를 제공하기 때문에 냉매량 검지에 있어 오차가 커지는 경우가 발생하고, 또한 한 가지의 판단 기준으로 냉매량 적정 여부를 판정하기 때문에 냉매량 검지 정확도가 낮은 문제가 있었으며 부족한 냉매량을 알 수 없는 문제가 있었다.

특히 복수의 실내 공간의 공기를 각각 조화시키는 복수의 실내기를 가지는 멀티형 공기조화기의 경우, 설치 환경에 따라 배관의 길이가 다를 뿐만 아니라 장배관으로 설치되고 그 배관의 길이에 따라 주입되는 냉매량이 달라지기 때문에 배관에 대한 정보가 불확실하거나 불충분한 경우에는 정확한 냉매량을 산출하여 주입하는 것이 힘들었고, 또한 온도 및 압력을 측정하여 부족한 냉매량을 결정함에 있어서도 배관의 길이가 길어짐에 따라 많은 수의 온도 센서 또는 압력 센서를 필요로 하기 때문에 검지를 위한 비용이 상승하게 되며, 적은 수의 센서를 이용하게 되면 신뢰성이 떨어지는 문제가 있었다.

또한 공기 조화기의 압축기를 교체하거나 실내기를 추가하는 경우, 추가해야 할 냉매량을 알 수 없기 때문에 냉매를 방출한 후 다시 냉매를 충전하는데, 이를 위해 펌프 다운 운전(Pump Down: 냉매를 실외기에 가두는 운전)이나 펌프 아웃 운전(Pump Out: 냉매를 실내기 및 배관부에 가두는 운전)을 통하여 냉매를 이동시킨 후 냉매 충전 작업을 수행하였다. 이때 압축기에 무리를 주어 압축기를 소손시키고 압축기의 수명을 단축시키는 문제가 있었다.

한편, 공기조화기에 냉매 충전 시, 냉매를 일차로 충전한 다음 공기 조화기를 운전시켜 냉매량 적정 여부를 판단하고 판단 결과에 따라 냉매를 추가로 충전한 후 냉매량의 적정 여부를 다시 판단함으로써 공기 조화기의 냉매 충전 시간이 길어지고, 추가 냉매량을 설치자가 직접 산출함으로써 설치자의 편의성이 저하되고, 설치자의 능력에 따라 적정 판단이 좌우되어 냉매량 낭비 및 냉매량 오차 등이 발생하는 문제가 있었다.

특히 비용측면과 대기 환경 오염 측면에서 불합리하며, 냉매 방출 후 재 충전까지의 시간이 증가하여 소비자에게 냉/난방을 제공할 수 없다는 어려움이 있었다.

일 측면은 실외 온도와 과냉도에 기초하여 단계별로 냉매량을 예측하는 공기 조화기 및 그 제어 방법을 제공한다.

다른 측면은 실외기, 실내기 및 배관의 설계 정보에 기초하여 냉매량을 예측하는 공기 조화기 및 그 제어 방법을 제공한다.

또 다른 측면은 통신을 통해 실내기 및 배관의 정보를 수신하는 공기 조화기 및 그 제어 방법을 제공한다.

일 측면에 따른 공기 조화기는, 압축기에서 토출된 냉매를 공급받는 제1열교환기; 제1열교환기의 주변 온도, 제1열교환기의 연결된 액관의 온도 및 제1열교환기에 연결된 고압관 및 제1액관 중 적어도 하나의 냉매관 내의 압력을 검출하는 검출부; 검출된 압력에 기초하여 포화 온도를 산출하고 산출된 포화온도와 액관의 온도에 기초하여 실제 과냉도를 산출하고, 주변 온도에 기초하여 목표 과냉도를 산출하고, 실제 과냉도와 목표 과냉도를 이용하여 냉매량의 적정 여부를 1차 검지하고, 실제 과냉도와 주변 온도를 이용하여 기공률을 산출하고 산출된 기공률에 기초하여 냉매량의 적정 여부를 2차 검지하는 냉매량 검지부를 포함한다.

냉매량 검지부는, 실제 과냉도가 목표 과냉도 미만이면 냉매량이 일정량 미만이라고 판단하고 냉매량이 일정량 미만이면 추가 충전 냉매량을 산출하고, 실제 과냉도가 목표 과냉도 이상이면 냉매량이 일정량 이상이라고 판단하고 2차 검지를 수행한다.

공기 조화기는 압축기의 흡입측에 연결된 제2열교환기; 제1열교환기와 제2열교환기 사이에 배치된 팽창밸브; 제1열교환기와 팽창밸브 사이의 제2액관; 제2열교환기와 압축기 상이의 저압관을 더 포함하고, 냉매량 검지부는, 제2열교환기 및 제2액관 및 저압관의 설계 정보에 기초하여 냉매량의 적정 여부를 3차 검지한다.

검출부는, 저압관의 압력 및 온도, 제2액관의 압력 및 온도, 제2열교환기의 압력 및 제2열교환기의 양 단의 냉매관의 온도를 각각 검출하고, 냉매량 검지부는, 제1열교환기, 액관, 제2열교환기, 저압관의 설계 정보에 기초하여 체적을 각각 산출하고, 제1열교환기의 온도 및 압력, 제2액관의 온도 및 압력, 제2열교환기의 온도 및 압력, 저압관의 온도 및 압력에 기초하여 제1열교환기, 제2액관, 제2열교환기, 저압관 내 냉매의 밀도를 각각 산출하고, 각 체적 및 각 밀도에 기초하여 냉매량을 산출하고, 산출된 냉매량과 목표 냉매량에 기초하여 냉매량의 적정 여부를 판단한다.

냉매량 검지부는, 산출된 냉매량과 목표 냉매량의 비율을 산출하고, 산출된 비율이 기준 비율 범위에 포함되는 판단하고, 산출된 비율이 기준 비율 범위 이내이면 냉매량이 적정하다고 판단하고, 산출된 비율이 기준 비율 범위 이외이면 냉매량이 부족 또는 과다하다고 판단한다.

기준 비율 범위는, 냉매량 검출 모드 수행 전에 주입된 냉매량에 따라 상이하다.

냉매량 검지부는, 냉매량이 부족하다고 판단되면 주입된 냉매량에 기초하여 추가 충전 냉매량을 산출하고, 냉매량이 과다하다고 판단되면 주입된 냉매량에 기초하여 제거 냉매량을 산출한다.

다른 측면에 따른 공기 조화기의 제어 방법에 있어서, 냉매관을 통해 연결된 압축기, 제1열교환기, 제1팽창밸브를 가지는 적어도 하나의 실외기와, 냉매관을 통해 실외기에 연결된 제2열교환기를 가지는 적어도 하나의 실내기를 포함하는 공기조화기의 제어 방법에 있어서, 제1열교환기의 주변 온도 및 제1열교환기의 연결된 액관의 온도를 검출하고, 냉매관 중 고압 측의 냉매관의 압력을 검출하고, 검출된 압력에 기초하여 포화 온도를 산출하고, 산출된 포화온도와 액관의 온도에 기초하여 실제 과냉도를 산출하고, 주변 온도에 기초하여 목표 과냉도를 산출하고, 실제 과냉도와 목표 과냉도를 이용하여 냉매량의 적정 여부를 1차 검지하고, 냉매관 및 제2열교환기의 설계 정보가 존재하는지 판단하고, 설계 정보가 비존재하면 실제 과냉도와 주변 온도에 기초하여 냉매량의 적정 여부를 2차 검지하고, 설계 정보가 존재하면 설계 정보, 실제 과냉도와 주변 온도에 기초하여 냉매량의 적정 여부를 3차 검지하고, 검지된 냉매량의 적정 여부를 출력한다.

공기 조화기의 제어 방법은, 적어도 하나의 실외기와 적어도 하나의 제2열교환기 사이에 연결된 냉매관의 설계 정보, 온도 및 압력 정보를 통신을 통해 수신하여 저장하는 것을 더 포함한다.

냉매량 검지부는, 실제 과냉도가 목표 과냉도 미만이면 냉매량이 일정량 미만이라고 판단하고 냉매량이 일정량 미만이면 추가 충전 냉매량을 산출하고, 실제 과냉도가 목표 과냉도 이상이면 냉매량이 일정량 이상이라고 판단하고 2차 검지를 수행한다.

실외기가 하나인 경우 2차 검지는, 제1열교환기의 실제 과냉도와 주변 온도에 기초하여 기공률을 산출하고, 기공률과 일정 범위를 비교하고, 기공률이 일정 범위 내에 포함되면 냉매량이 적정하다고 판단하고, 기공률이 일정 범위의 최소값 미만이면 냉매량이 부족하다고 판단하고, 기공률이 일정 범위의 최대값을 초과하면 냉매량이 과다하다고 판단하는 것을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.

실외기가 복수개인 경우 2차 검지는, 복수의 실외기에 각각 마련된 제1열교환기의 실제 과냉도와 주변 온도에 기초하여 각 제1열교환기의 기공률을 산출하고, 각 제1열교환기의 기공률과 체적에 기초하여 각 제1열교환기의 기여율을 산출하고, 각 제1열교환기의 기여율을 합산하여 가중평균을 산출하고, 가중평균과 일정 범위를 비교하고, 가중평균이 일정 범위 내에 포함되면 냉매량이 적정하다고 판단하고, 가중평균이 일정 범위의 최소값 미만이면 냉매량이 부족하다고 판단하고, 가중평균이 일정 범위의 최대값을 초과하면 냉매량이 과다하다고 판단하는 것을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.

실내기가 복수개인 경우 3차 검지는, 적어도 하나의 실외기에 마련된 제1열교환기, 적어도 하나의 실내기에 마련된 제2열교환기 및 실외기와 실내기를 연결하는 냉매관의 설계 정보에 기초하여 체적을 각각 산출하고, 적어도 하나의 실외기에 마련된 제1열교환기의 온도 및 압력, 적어도 하나의 실내기에 마련된 제2열교환기의 온도 및 압력, 실외기와 실내기를 연결하는 냉매관의 온도 및 압력에 기초하여 제1열교환기, 제2열교환기 및 냉매관의 밀도를 각각 산출하고, 각 체적 및 밀도를 이용하여 총 냉매량을 산출하고, 산출된 총 냉매량과 목표 냉매량에 기초하여 냉매량의 적정 여부를 판단한다.

냉매량의 적정 여부를 판단하는 것은, 산출된 총 냉매량과 목표 냉매량의 비율을 산출하고, 산출된 비율이 기준 비율 범위에 포함되는 판단하고, 산출된 비율이 기준 비율 범위 이내이면 냉매량이 적정하다고 판단하고, 산출된 비율이 기준 비율 범위의 최소 비율 미만이면 냉매량이 부족하다고 판단하고, 산출된 비율이 기준 비율 범위의 최대 비율을 초과하면 냉매량이 과다하다고 판단하는 것을 포함한다.

기준 비율 범위는, 주입된 냉매량이 많을 수록 기준 비율 범위가 좁다.

공기 조화기의 제어 방법은 냉매량이 부족하다고 판단되면 미리 저장된 주입 냉매량에 기초하여 추가 충전 냉매량을 산출하고, 냉매량이 과다하다고 판단되면 주입 냉매량에 기초하여 제거 냉매량을 산출하는 것을 더 포함한다.

주입 냉매량이 많을 수록 추가 충전 냉매량 또는 제거 냉매량이 더 큰 값이다.

주입 냉매량이 많을 수록 목표 냉매량이 큰 값이다.

일 측면에 따르면, 냉매량의 부족 정도나 과다 정도에 따라 나타나는 현상을 바탕으로 단계적으로 냉매량을 평가함으로써 냉매량의 검지 오차를 줄일 수 있다.

이로 인해 냉매량을 검지하고 충전하는 속도와 정확도를 향상시킬 수 있고, 이에 따라 공기 조화기의 성능과 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한 설치업자 및 소비업자는 냉매 충전에 따른 비용을 절약할 수 있고, 냉매량 검지, 공기 조화기 설치 및 수리에 따른 시간을 단축할 수 있다.

또한 적정량에 근접한 냉매량이 주입된 경우에도, 추가 충전 냉매량에 대한 정밀한 충전 가이드를 제공해줌으로써 냉매량 충전을 최적화할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 공기 조화기의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 공기 조화기의 냉매량, 실외온도, 과냉도의 관계 그래프이다.
도 4는 일 실시예에 따른 공기 조화기의 건도 및 기공률 프로파일 예시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 순서도이다.
도 6a 및 도 6b는 다른 실시예에 따른 공기 조화기의 예시도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 공기 조화기의 상세 구성도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 구성도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 순서도
도 10은 다른 실시예에 따른 공기조화기의 냉매관 길이에 따른 실외기 내 열교환기의 냉매량 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 구성도로, 일 실시예에 따른 공기 조화기는 싱글형 공기 조화기이다.

싱글형 공기 조화기는 실외기(100), 실내기(200)를 포함한다.

여기서 실외기(100)는 압축기(110), 제1열교환기(120), 팽창밸브(130), 제1팬(140) 및 어큐뮬레이터(150)를 포함하고, 실내기(200)는 제2열교환기(210) 및 제2팬(220)을 포함하며, 실외기(100)와 실내기(200) 사이에는 냉매가 순환되는 냉매관(300: 310, 320, 330, 340)이 연결되어 있다.

아울러 제1열교환기(200)는 응축기의 기능을 수행하고, 제2열교환기(400)는 증발기의 기능을 수행한다고 가정한다.

압축기(110)는 냉매를 압축하고 압축된 고온고압의 기체 상태의 냉매를 제1열교환기(120)로 토출한다.

이러한 압축기(110)는 냉매량 검지 모드 시 일정 운전율로 미리 정해진 일정 시간 동안 운전한다. 여기서 일정 운전율은 제2열교환기(210)의 과열도가 약 6℃가 되도록 하는 운전율이다. 아울러 압축기(110)는 복수개로 구현 가능하다.

제1열교환기(120)는 판형 또는 이중관 열교환기로 이루어지고 제1냉매관(310)을 통해 압축기(110)의 토출구에 연결되고 냉매의 열 방출을 통해 압축기(110)로부터 유입된 냉매를 응축시킨다.

이때 고온고압의 기체 상태의 냉매가 고온고압의 액체 상태의 냉매로 상 변화된다.

팽창밸브(130)는 제2냉매관(320)을 통해 제1열교환기(120)의 출구 측에 연결되고, 냉매의 증발에 의한 열 흡수 작용이 용이하게 일어나도록 제1열교환기(120)로부터 유입된 냉매의 압력과 온도를 강하시킨 후 제2 열교환기(210)에 전달한다.

팽창밸브(130)를 통과한 냉매는 고온 고압의 액체 상태에서 저온저압의 액체 상태로 변화한다. 여기서 팽창밸브는 모세관으로 구현하는 것도 가능하다.

제1팬(140)은 제1열교환기(120)의 일측에 마련되어 있고, 모터에 의해 회전하여 냉매의 방열을 촉진시키는 것으로, 제어부의 명령에 대응하는 회전 속도로 회전함으로써 과냉도 및 목표 고압이 형성되도록 한다.

제1팬(140)은 냉매량 검지 모드로 운전하는 냉매량 검지 모드가 종료될 때까지 회전 가능하다.

어큐뮬레이터(Accumulator: 150)는 압축기(110)의 흡입측에 배치되고 제2열교환기(210)에서 압축기(110)로 이동하는 냉매 중 기화되지 않은 액냉매를 분리하여 액냉매가 압축기(110)에 전달되는 것을 방지함으로써 압축기(110)의 손상을 방지한다.

실내기(200)의 제2열교환기(210)는 실내 공간에 배치되며 팽창밸브(130)로부터 유입되는 냉매의 증발에 의한 열흡수를 통해 실내 공기와의 열 교환을 수행한다.

이때 저온저압의 액체 상태의 냉매가 저온저압의 기체 상태의 냉매로 상 변화된다.

제2팬(220)은 제2열교환기(210)의 일측에 위치하고, 모터에 의해 회전하여 열교환된 공기를 실내 공간으로 강제 송풍한다.

냉매관(300)은 복수로 이루어지고, 각 냉매관은 압축기(110)와 제1열교환기(120) 사이, 제1열교환기(120)와 팽창밸브(130) 사이, 팽창밸브(130)와 제2열교환기(210) 사이 및 제2열교환기(210)와 압축기(110) 사이를 연결한다.

좀 더 구체적으로 냉매관 중에서 압축기(110)의 토출구에 연결된 제1냉매관(310)은 압축기(110)에서 토출된 고온고압의 냉매가 흐르는 고압관이고, 제1열교환기(120)와 팽창밸브(130) 사이에 연결된 제2냉매관(320)은 고온고압의 액체 상태의 냉매가 흐르는 제1액관이며, 팽창밸브(130)와 제2열교환기(210) 사이에 연결된 제3냉매관(330)은 저온저압의 액체 상태의 냉매가 흐르는 제2액관이고, 압축기(110)의 흡입구에 연결된 제4냉매관(340)은 저온저압의 기체 상태의 냉매가 흐르는 저압관이다.

실외기(100)는 제1열교환기의 주변 온도인 실외 온도를 검출하는 제1온도 검출부(410), 제1액관(320) 또는 제2액관(330)에 배치되어 액관의 온도를 검출하는 제2 온도 검출부(420) 및 압축기(110)의 토출측 냉매관에 배치되어 압축기(110)에서 토출되는 냉매의 압력을 검출하는 제1 압력 검출부(430)와, 압축기(110)의 흡입측 냉매관에 배치되어 압축기(110)로 흡입되는 냉매의 압력을 검출하는 제2압력 검출부(440)를 더 포함한다.

여기서 실외 온도, 액관 온도, 토출 압력은 냉매량 검지를 위한 과냉도를 산출하기 위한 정보이고, 흡입 압력은 냉매량 검지 모드 진입을 위한 정보이다.

실내기(200)는 제2열교환기(210)의 입구측 냉매관에 배치되어 입구 온도를 검출하는 제3온도 검출부(450)와, 제2열교환기(210)의 출구측 냉매관에 배치되어 출구 온도를 검출하는 제4온도 검출부(460)를 더 포함한다.

여기서 입구 온도와 출구 온도는 냉매량 검지를 위한 과열도를 산출하기 위한 정보이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 구성도로, 도 1을 참조하여 설명한다.

일 실시예에 따른 싱글형 공기 조화기는 냉매량 검지 모드가 선택되면 냉매량 검지를 위한 운전을 수행한다.

여기서 냉매량 검지를 위한 운전은 제2열교환기(210)가 일정 과열도가 되도록 하고, 액관이 과냉되도록 하는 냉방 운전으로, 이때 검출부를 통해 검출된 데이터를 이용하여 부족한 냉매량을 예측한다.

이러한 공기 조화기는 검출부(400), 입력부(510), 냉매량 검지부(520), 표시부(530)를 포함한다.

검출부(400)는 실외의 온도를 검출하는 제1온도 검출부(410)와, 제1액관(320) 또는 제2액관(330)의 온도를 검출하는 제2 온도 검출부(420)와, 압축기(100)에서 토출되는 냉매의 압력을 검출하는 제1압력 검출부(430)와, 압축기(110)로 흡입되는 냉매의 압력을 검출하는 제2압력 검출부(440)를 포함한다.

검출부(400)는 제2열교환기(210)의 입구 온도를 검출하는 제3온도 검출부(450)와, 출구 온도를 검출하는 제4온도 검출부(460)를 더 포함하고, 각 검출부는 검출 데이터를 제어부(521)에 전송한다.

입력부(510)는 냉매량 검지를 위한 명령을 사용자로부터 입력받는다. 이러한 입력부(510)는 택트 스위치(tact switch) 등을 포함한다.

냉매량 검지부(520)는 입력부(510)를 통해 냉매량 검지 모드가 선택되면 운전 모드를 냉매량 검지 모드로 전환하고, 냉매량을 검지하기 위한 운전을 제어한다.

냉매량 검지부(520)는 냉매량 검지 모드로 운전 시 압축기(110), 제1팬(140), 팽창밸브(130)의 구동을 제어한다.

이러한 냉매량 검지부(520)는 제어부(521), 구동부(522), 저장부(523) 및 통신부(524)를 포함한다.

제어부(521)는 냉매량 검지 모드가 선택되면 미리 정해진 기동 시간 동안 압축기(110)의 기동을 제어하고, 제2열교환기(210)의 입구 온도와 출구 온도를 비교하여 과열도를 산출한 후 산출된 과열도에 기초하여 팽창 밸브(130)의 개도를 제어한다. 여기서 팽창 밸브의 개도는 미리 정해진 일정 과열도가 발생되도록 하는 개도이다.

제어부(521)는 기동 시간이 경과되면 압축기(110)의 토출 압력, 흡입 압력, 액관온도, 실외 온도 및 과열도 중 적어도 하나에 기초하여 압축기(110)의 운전율 및 제1팬(140)의 회전속도를 조절하면서 제1일정 시간 동안 냉동 사이클이 안정화되도록 하고, 냉동 사이클이 안정화되어 흡입 압력이 목표 압력에 도달되면 압축기(110)가 일정 운전율로 운전되도록 제어하고 토출 압력에 기초하여 제1팬(140)의 회전 속도를 제어한다.

이를 통해 제어부(521)는 냉매량 검지를 위해 액관의 과냉도가 확보되도록 하고 과열도가 일정 온도로 유지되도록 하며 이에 따라 어큐뮬레이터(150)의 냉매 누적이 방지되도록 한다.

제어부(521)는 냉동 사이클이 안정화되면 검출부(400)에서 검출된 토출 압력, 실외 온도, 액관 온도를 기초하여 냉매량을 검지하고, 반면 냉동 사이클이 불안정하다고 판단되면 압축기(110)의 운전율과 제1팬(140)의 회전 속도를 미리 정해진 운전율 및 회전속도로 고정시켜 제2일정시간 동안 운전을 제어하고 제2일정시간이 경과되면 검출부(400)에서 검출된 토출 압력, 실외 온도, 액관 온도에 기초하여 냉매량을 검지한다.

좀 더 구체적으로 제어부(521)는 실외 온도와 과냉도의 관계 및 냉매량과 과냉도의 관계에 기초하여 냉매량을 1차 검지한다.

도 3을 참조하여, 실외 온도와 과냉도의 관계에 대해 살펴보면 동일 냉매량에서 실외 온도가 낮을 수록 냉각도가 증가하는 것을 알 수 있다. 이때 실외 온도에 대응하는 목표 과냉도를 획득하는 것이 가능하다.

냉매량과 과냉도의 관계에 대해 살펴보면 실외 온도와 무관하게 냉매량이 일정량 이하로 되면 기준 과냉도 이하에서 유지하게 유지되는 것을 알 수 있다.

제어부(521)는 1차 검지 결과 냉매량이 일정량 이하라고 판단되면 냉매량이 매우 부족하다고 판단하고 주입된 냉매량에 대한 대략 10%의 냉매량을 산출하고 산출된 냉매량의 표시를 제어한다. 이때 산출된 냉매량은 1차 검지 결과에 따른 추가 충전 냉매량이다.

제어부(521)는 1차 검지 결과 냉매량이 일정량을 초과한다고 판단되면 제1열교환기의 체적에 대한 제1열교환기의 액상 냉매 체적의 비율인 기공률에 기초하여 냉매량을 2차 검지한다.

제1열교환기의 체적은 제1열교환기를 이루는 배관의 열의 수, 단의 수, 단면적 등의 설계 정보를 이용하여 산출한다.

제1열교환기의 액상 냉매 체적은 제1열교환기의 입구 온도와 출구 온도의 평균 온도 및 토출 압력을 이용하여 밀도를 산출한 후 산출된 밀도와 냉매의 질량을 이용하여 산출 가능하다.

여기서 냉매의 질량은 건도 프로파일에 기초하여 산출 가능하다.

제1열교환기의 입구에서 출구로 냉매가 흐를 때 기체 상태에서 액체 상태로 상 변화하는데 이때 건도는 1에서 0으로 변화한다.

도 4는 제1열교환기(120)의 배관의 길이 비율에 따른 냉매의 건도 프로파일(a)로, 배관의 구간별 냉매 중 액체 상태의 냉매의 질량 비를 나타낸다.

아울러 기공률 프로파일(b)은 액체 상태의 냉매량에 따라 변화함을 알 수 있다. 즉 제1열교환기 내 액체 상태의 냉매량에 따라 기공률의 그래프 형상이 변화되며, 제1열교환기의 출구에서 기공률이 일정해진다. 여기서 기공률이 일정하다는 것은 과냉도가 액냉매에 영향을 많이 받는다는 것을 의미하는 것이다.

또한 제1열교환기의 액상 냉매 체적은 고압포화온도와 액관 온도의 차이인 과냉도를 이용하여 산출하는 것도 가능하다.

아울러 기공률은 실외온도와 과냉도에 기초하여 산출하는 것도 가능하다.

제어부(521)는 기공률이 일정 범위 내에 포함되면 냉매량이 적정하다고 판단하고, 기공률이 일정 범위 값 중 최소값 미만이면 냉매량이 부족하다고 판단하고, 기공률이 일정 범위의 값 중 최대값을 초과하면 냉매량이 과다하다고 판단하고, 판단 결과의 표시를 제어한다.

제어부(521)는 2차 검지 결과가 냉매량 부족이면 주입된 냉매량에 대한 대략 5%의 냉매량을 산출하고 산출된 냉매량의 표시를 제어한다. 이때 산출된 냉매량은 2차 검지 결과에 따른 추가 충전 냉매량이다.

제어부(521)는 기공률과 제1열교환기의 체적을 이용하여 냉매량을 산출하고, 산출된 냉매량과 추가 충전 냉매량을 합산하여 총 냉매량을 산출하고, 산출된 총 냉매량의 저장을 제어한다. 이때 저장된 총 냉매량은 차후 냉매량 검지 모드 시에 추가 충전 냉매량 산출에 사용될 주입 냉매량이다.

구동부(522)는 제어부(521)의 명령에 따라 각 부하를 구동시킨다.

이러한 구동부(522)는 제어부(521)의 명령에 따라 압축기(110)를 구동시키는 제1구동부(522a), 제어부(521)의 명령에 따라 팽창 밸브(130)를 일정 개도로 개방시키거나 폐쇄시키는 제2구동부(522b), 제어부(521)의 명령에 따라 제1팬(140)을 회전시키는 제3구동부(522c) 및 제어부(521)의 명령에 따라 냉매량 검지 정보가 출력되도록 표시부(530)를 구동시키는 제4구동부(522d)를 포함한다.

저장부(523)는 냉매량 검지 모드에 대응하는 압축기의 운전율, 제1팬의 회전속도 및 팽창밸브의 개도를 저장하고, 냉동 사이클이 안정화되지 않을 때 압축기의 고정 운전율 및 제1팬의 고정 회전 속도를 저장하고, 냉매량 검지 모드 진입을 위한 과열도를 저장한다.

또한 저장부(523)는 미리 주입된 냉매량과, 1차 검지 및 2차 검지 결과에 따라 추가 충전 냉매량 산출에 적용될 비율을 저장한다.

아울러 저장부(523)는 냉매량 검지 모드 수행 후 추가 충전된 냉매량을 저장한다.

통신부(524)는 외부로부터 냉매량 검지를 위한 공기조화기의 설계 정보를 수신한다. 또한 통신부(524)는 외부로부터 냉매량 검지 모드 명령을 수신하는 것도 가능하다.

표시부(530)는 냉매량 검지 정보를 표시한다. 여기서 냉매량 검지 정보는 냉매량 부족/적정/과다 및 추가 충전할 냉매량 등의 정보를 포함한다.

도 5는 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 순서도이다.

공기 조화기는 입력부(510)나 통신부(524)를 통해 냉매량 검지 모드가 선택(601)되어 냉매량 검지 모드 선택 신호가 입력되면 냉매량 검지 모드를 진입하기 위한 운전(602)을 수행한다.

이때 공기 조화기는 압축기(110), 제1팬(140)을 기동 시간 동안 운전시키고, 제2열교환기의 입구 온도 및 출구 온도의 차인 과열도에 기초하여 팽창밸브(130)의 개도를 제어한다.

공기 조화기는 기동 시간이 경과되면 압축기(110)를 일정 운전율로 구동시키고, 제1팬(140)을 일정 회전 속도로 회전시키고, 일정 시간이 경과된 후 냉동 사이클이 안정화되었다고 판단되면 냉매량 검지를 위해 각 검출부를 통해 데이터를 검출한다.

공기 조화기는 일정 시간이 경과된 후 냉동 사이클이 불안정하다고 판단되면 압축기(110) 및 제1팬(140)을 미리 설정된 고정 운전율 및 고정 회전 속도로 구동시키고, 다시 일정 시간이 경과되면 냉매량 검지를 위해 각 검출부를 통해 데이터를 검출한다.

다음 공기 조화기는 각 검출부를 통해 검출된 데이터를 이용하여 냉매량을 단계적으로 판단한다. 이를 좀 더 구체적으로 설명한다.

공기 조화기는 토출 압력에 대응하는 고압 포화 온도, 액관 온도, 실외 온도에 기초하여 냉매량의 1차 검지를 수행한다. 여기서 토출 압력은 제1냉매관(310)의 압력으로, 고압 압력이다.

공기 조화기는 고압 포화 온도와 액관 온도를 비교하여 실제 과냉도를 산출하고 실외 온도에 기초하여 목표 과냉도(γ)를 산출(603)하고, 산출된 실제 과냉도(SC: Super Cool)와 목표 과냉도(γ)를 비교(604)하고, 산출된 실제 과냉도가 목표 과냉도의 비교 결과에 기초하여 냉매량이 일정량 이하인지 판단(605)한다.

이때 산출된 실제 과냉도가 목표 과냉도 이상(SC≥γ)이면 냉매량이 일정량을 초과한다고 판단하고, 산출된 과냉도가 목표 과냉도 미만이면 냉매량이 일정량 이하라고 판단한다.

실제 과냉도(SC)와 목표 과냉도(γ)의 산출 식은 다음과 같다.

SC= Ts-Tl, γ=-a×To +b

SC는 실제 과냉도, γ는 목표 과냉도, Ts는 고압 포화 온도, Tl는 액관 온도, To는 실외 온도, a, b는 실험에 의해 획득된 실험값이다. 여기서 고압 포화 온도는 토출 압력에 기초하여 산출된 온도이다.

공기 조화기는 냉매량이 일정량 이하라고 판단되면 공기 조화기 내에 냉매량이 매우 부족하다고 판단하고 추가 충전을 위한 냉매량을 산출(606)하고, 산출된 냉매량을 표시부(530)를 통해 표시함으로써 사용자에게 알린다.

여기서 추가 충전을 위한 냉매량은 주입된 냉매량의 대략 10%에 대한 냉매량이다.

반면 공기 조화기는 냉매량이 일정량을 초과한다고 판단되면 기공률(DOE)에 기초하여 냉매량의 2차 검지를 수행한다.

여기서 기공률은 커브피팅 식으로도 산출 가능하다. 아울러 기공률은 실외온도(To)와 실제 과냉도(SC)를 이용하여 산출(607)한다.

DOE (%)= (a + b×SC - c×To - d×SC² + e×To² + f×SC×To)

여기서 a, b, c, d, e, f는 실험에 의해 획득된 실험값이고, 실제 과냉도 SC는 1차 검지 시에 산출된 값이다.

공기 조화기는 기공률이 일정 범위 내에 포함되는지 판단(608)하고, 기공률이 일정 범위 내에 포함된다고 판단되면 냉매량이 적정하다고 판단(609)하고, 기공률이 일정 범위 외이면 부족 또는 과다하다고 판단한다.

즉 기공률이 일정 범위의 값 중 최소값 미만(610)인지 판단하고, 기공률이 일정 범위의 값 중 최소값 미만이면 냉매량 부족으로 판단(611)하고, 추가 충전을 위한 냉매량을 산출(612)하고 산출된 냉매량을 표시부(530)를 통해 표시(613)함으로써 사용자에게 알린다.

이때 추가 충전을 위한 냉매량은 주입된 냉매량의 대략 5%에 대한 냉매량이다.

반면 기공률이 일정 범위의 값 중 최대값을 초과(614)하면 냉매량 과다로 판단(615)하고, 제거할 냉매량을 산출(616)하고, 산출된 제거 냉매량을 표시부(530)를 통해 표시(613)함으로써 사용자에게 알린다.

여기서 제거 냉매량은 주입된 냉매량의 대략 10%에 대한 냉매량이다.

좀 더 구체적으로, A ≤ 기공률 ≤ B로 표현 가능하다.

즉, 기공률이 A 이상에서 B 이하 사이 값이면 냉매량이 적정하다고 판단하고, 기공률이 A 미만이면 냉매량이 부족하다고 판단하고, 기공률이 B를 초과하면 냉매량이 과다하다고 판단하고, 판단 결과를 표시한다.

아울러 공기 조화기는 2차 검지 결과가 냉매량 부족인 상태에서 이전에 주입된 냉매량의 정보를 저장하고 있으면 주입된 냉매량에 대응하는 추가 충전 냉매량을 획득하여 사용자에게 제공하는 것도 가능하다.

예를 들어, 공기 조화기는 주입된 냉매량이 90Kg이상인 경우 추가 충전 냉매량 4Kg, 주입된 냉매량이 60-90Kg 인 경우 추가 충전 냉매량 3Kg, 주입된 냉매량이 30-60Kg인 경우 추가 충전 냉매량 2Kg, 주입된 냉매량이 30Kg 미만인 경우 추가 충전 냉매량 1Kg 임을 사용자에게 제공한다.

공기 조화기는 기공률(DOE)과 제1열교환기의 체적(v)을 이용하여 냉매량(m)을 산출한다. m = DOE × v

아울러 공기 조화기는 제1열교환기의 체적(v)과 밀도(ρ)를 이용하여 냉매량(m)을 산출하는 것도 가능하다. 여기서 밀도는 토출 압력 및 제1열교환기의 평균 온도에 기초하여 산출 가능하다. m = ρ × v

공기 조화기는 산출된 냉매량과 추가 충전 냉매량을 합산하여 총 냉매량을 산출하고, 산출된 총 냉매량을 저장한다. 이때 총 냉매량은 차후 냉매량 검지 모드 시에 추가 충전 냉매량 산출에 사용될 주입 냉매량이다.

도 6a 및 도 6b는 다른 실시예에 따른 공기 조화기의 예시도이고, 도 7은 다른 실시예에 따른 공기 조화기의 상세 구성도이다.

도 6a 및 도 6b는 복수의 실외기 및 복수의 실내기를 갖는 멀티형 공기 조화기의 예시도이고 도 7은 하나의 실외기와 복수의 실내기를 갖는 멀티형 공기 조화기의 예시도이다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 멀티형 공기 조화기는 복수의 실외기(100), 복수의 실내기(200)를 포함하고, 복수의 실외기 및 복수의 실내기를 연결하는 복수의 냉매관(300a 내지 300d)을 더 포함한다.

복수의 실외기 중 적어도 하나의 실외기는 실내기 사이에 연결된 냉매관(300a)의 설계 정보를 저장하고, 실내기 1은 냉매관(300a)에서 내부의 제2열교환기까지 연장된 냉매관(300b)의 설계 정보를 저장하며, 실내기 2는 냉매관(300b)에서 내부의 제2열교환기까지 연장된 냉매관(300c)의 설계 정보를 저장하고, 실내기 3은 냉매관(300c)에서 내부의 제2열교환기까지 연장된 냉매관(300d)의 설계 정보를 저장하고, 복수의 실내기는 냉매량 검지 모드 시 저장된 냉매관의 설계 정보를 냉매량 검지부에 전송한다.

여기서 냉매관의 설계정보는 냉매관의 길이 및 단면적 등을 포함한다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 멀티형 공기 조화기는 복수의 실외기(100), 복수의 실내기(200)를 포함하고, 복수의 실외기에서 토출된 냉매를 적어도 하나의 실내기에 분배하는 분배기(700) 및 복수의 실내기를 연결하는 복수의 냉매관(300a 내지 300d)을 더 포함한다.

복수의 실외기 중 적어도 하나의 실외기는 분배기(700)와의 사이에 연결된 냉매관(300a)의 설계 정보를 저장하고, 실내기 1은 분배기(700)에서 내부의 제2열교환기까지 연장된 냉매관(300b)의 설계 정보를 저장하며, 실내기 2는 분배기(700)에서 내부의 제2열교환기까지 연장된 냉매관(300c)의 설계 정보를 저장하고, 실내기 3은 분배기(700)에서 내부의 제2열교환기까지 연장된 냉매관(300d)의 설계 정보를 저장하는 것도 가능하다.

도 7에 도시된 바와 같이 멀티형 공기 조화기는 적어도 하나의 실외기와 복수의 실내기를 포함한다. 일 실시예와 동일 구성부에 대한 동일 설명은 생략한다.

실외기(100)는 압축기(110), 사방밸브(115), 제1열교환기(120), 오일 세퍼레이터(125), 제1팽창밸브(130), 제1체크밸브(135), 제1팬(140), 과냉용 열교환기(145), 어큐뮬레이터(150), 과냉용 팽창밸브(155), 제1유량 조절 밸브(160), 제2유량 조절 밸브(165), 리턴밸브(170), 바이패스 밸브(175), 제2체크밸브(180) 및 모세관(185)을 포함한다.

압축기(110)는 흡입된 저온 저압의 냉매를 고온 고압의 냉매로 압축시킨다. 여기서, 압축기(110)는 인버터형 압축기로, 복수개로 구현 가능하다.

압축기(110)의 토출 측에는 사방밸브(115)가 설치되어 있고, 사방밸브(115)는 냉난방 절환을 위한 유로 절환 밸브로서, 압축기(110)에서 압축된 냉매를 냉방 운전 시 제1열교환기(120)로 안내하고, 난방 운전 시 복수의 제2열교환기(210)로 각각 안내한다.

여기서 제1열교환기(120)는 냉방 운전 시 응축기로 작용하고, 난방 운전 시 증발기로 작용한다.

오일 세퍼레이터(Oil Separator: 125)는 압축기(110)의 토출 측에 설치되고 압축기(110)에서 토출된 냉매의 증기 중에 혼입되어 있는 오일을 분리하여 압축기(110)로 되돌려 줌으로써 제1열교환기 및 제2열교환기의 표면에 유막이 형성되어 전열 효과를 떨어뜨리는 것을 방지하고, 압축기(110) 내에 윤활유 부족이 생기게 되어 윤활작용이 저하되는 것을 방지한다.

제1팽창밸브(130)는 난방 운전 시 개도를 조절하여 유입되는 냉매를 감압하고, 냉방 운전 시 개방하여 냉매를 고온고압 액체 상태로 토출한다.

공기 조화기는 제1팽창밸브(130)에 병렬로 설치된 제1 바이패스 배관(350)과, 제1 바이패스 배관(350) 상에 설치된 제1체크 밸브(135)를 더 포함한다.

제1체크밸브(135)는 냉방 운전 시 냉매가 흐르지만, 난방 운전 시 제1바이패스 배관을 통한 냉매의 유동을 차단한다.

제1팬(140)은 제1열교환기(120)에서 열교환된 공기를 송풍시킨다.

어큐뮬레이터(Accumulator: 150)는 압축기(110)의 흡입측에 배치되고 사방밸브(115)를 통해 복수의 실내기(200)에서 압축기(110)로 유입되는 냉매 중 기화되지 않은 액냉매를 분리하여 액냉매가 압축기(110)로 토출되는 것을 방지함으로써 압축기(110)의 손상을 방지한다.

과냉용 열교환기(145)는 액관 상에 배치되고 냉방 운전 시 제1팽창밸브(130)에서 토출된 냉매가 유입되면 유입된 냉매를 과냉각시킨다. 이때 과냉각된 냉매는 제2바이패스 배관(360)을 통해 과냉용 열교환기(145)로 다시 유입된다.

과냉용 팽창밸브(155)는 제2 바이패스 배관(360) 상에 배치되고, 제2 바이패스 배관(360)으로 유입되는 액체 상태의 냉매를 감압시켜 냉매의 압력 및 온도를 낮춘 후, 과냉용 열교환기(145)로 유입시킨다.

따라서, 공기 조화기가 냉방 운전 중이면 제1 열교환기(120)를 거친 고온의 액체 상태의 냉매는, 제2 바이패스 배관(360)을 통하여 유입된 저온의 액체 상태의 냉매와 과냉용 열교환기(145)에서 열교환하여 과냉된 후, 복수의 실내기(200)로 각각 유동한다.

그리고 제2 바이패스 배관을 통해 바이패스된 냉매는 과냉용 열교환기(145)에서 열교환 후, 배출 배관(370)을 통해 어큐뮬레이터(150) 및 압축기9110)로 유입된다.

이때 어큐뮬레이터(150) 및 압축기(110)에는 제1, 2 유량 조절 밸브(160, 165)에 의해 유량이 조절된 냉매가 유입된다.

공기 조화기는 어큐뮬레이터(150)와 압축기(110) 사이에 배치되어 압축기(110)의 냉매를 어큐뮬레이터(150)로 리턴시킬 때 개방되는 리턴밸브(170)와, 압축기(110)의 토출측과 흡입측 사이에 배치된 제3바이패스 배관(380)에 배치되고 압축기(110)에서 토출된 기체 상태의 냉매의 일부를 다시 압축기(110)를 바이패스시키기 위해 개방되는 바이패스 밸브(175)와, 압축기(110)의 토출측으로 냉매가 역류되어 유입되는 것을 방지하는 제2체크밸브(180)를 더 포함한다.

공기 조화기는 오일 세퍼레이터(125)와 압축기(110) 사이에 마련된 모세관(185)을 더 포함하고, 이 모세관(185)을 이용하여 오일 세퍼레이터(125)에서 압축기(110)로 되돌려 주는 오일의 압력을 강하시킨다.

실외기(100)는 실외의 온도를 검출하는 제1온도 검출부(410), 액관(330)의 온도를 검출하는 제2온도 검출부(420), 압축기(110)에서 토출되는 냉매의 압력을 검출하는 제1압력 검출부(430), 압축기(110)로 흡입되는 냉매의 압력을 검출하는 제2압력 검출부(440)를 포함하고, 또한 제1열교환기(120)의 출구측 압력을 검출하는 제3압력 검출부(471), 압축기(110)의 토출측 온도를 검출하는 제5온도 검출부(472), 과냉용 열교환기(145)의 입구 온도를 검출하는 제6온도 검출부(473)와, 과냉용 열교환기(145)의 출구 온도를 검출하는 제7온도 검출부(474), 어큐뮬레이터(150)에 흡입되는 냉매의 온도를 검출하는 제8온도 검출부(475)를 더 포함하는 것도 가능하다.

여기서 어큐뮬레이터(150)에 흡입되는 냉매의 온도는 저압관의 온도이다.

복수의 실내기(200)는 제2열교환기(210), 제2팬(220), 실내팽창밸브(230) 및 복수의 온도 검출부(450, 460)를 각각 포함한다.

제2열교환기(210)는 냉방 운전 시 증발기로 작용하고, 난방 운전 시 응축기로 작용한다.

제2열교환기(210)는 복수의 실내 공간에 각각 배치되고 각 실내 공간의 공기와 열교환한다.

제2팬(220)은 제2열교환기(210)의 일측에 배치되고 회전을 통해 제2열교환기(210)에서 열교환된 공기를 송풍시킨다.

제2팽창밸브(230)는 냉방 운전 시 개도를 조절하여 유입되는 냉매를 감압하고, 난방 운전 시 개방하여 유입되는 냉매가 그대로 유동되도록 한다.

각 실내기는 제2 열교환기(210)의 양 단의 온도를 각각 검출하는 제3온도 검출부(450) 및 제4온도 검출부(460)와, 제2열교환기(210)의 양 단 냉매관 중 적어도 하나의 단의 냉매관의 압력을 검출하는 제4압력 검출부(476)를 더 포함한다.

도 8은 다른 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 구성도로, 일 실시예와 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.

제어부(521)는 냉매량 검지 모드가 선택되면 과냉용 팽창밸브(155), 제1유량 조절 밸브(160), 제2유량 조절 밸브(165), 리턴밸브(170), 바이패스 밸브(175)를 폐쇄 제어하고, 사방밸브(115)를 냉방 운전이 수행되도록 절환 제어한다.

제어부(521)는 제1팽창밸브(130)를 완전 개방 제어하여 제1팽창밸브 및 제1체크밸브(135)를 통해 냉매가 감압되지 않은 상태에서 과냉용 열교환기(145)에 유입되도록 하거나, 또는 제1팽창밸브(130)를 폐쇄 제어하여 제1체크밸브(135)를 통해 냉매가 감압되지 않은 상태에서 과냉용 열교환기(145)에 유입되도록 한다.

이에 따라 제3냉매관(330)인 액관에는 고온의 액체 상태의 냉매가 흐른다.

제어부(521)는 복수 실내기의 제2팽창밸브(230)를 냉방 운전을 위한 개도가 되도록 개방 제어하되 과열도가 일정 온도로 유지될 수 있는 개도로 조절 제어한다.

제어부(521)는 제1열교환기(120)의 과냉도가 확보되도록 압축기(110) 및 제1팬(140)의 운전을 제어하고, 냉동 사이클이 안정화되어 제1열교환기(120)의 과냉도가 확보되었다고 판단되면 검출부(400)를 통해 검출된 데이터를 이용하여 냉매량을 검지한다.

제어부(521)는 냉동 사이클이 안정화되면 검출부(400)에서 검출된 고압의 압력, 실외 온도, 액관 온도를 기초하여 냉매량을 검지한다. 여기서 고압의 압력은 압축기의 토출 압력 또는 제1열교환기의 출구 압력이다.

좀 더 구체적으로 제어부(521)는 고압포화온도와 액관온도의 차이인 실제 과냉도와 실외 온도에 기초한 목표 과냉도를 비교하고, 실제 과냉도가 목표 과냉도 미만이면 냉매량이 일정량 이하라고 판단하고, 추가 충진 냉매량의 표시를 제어한다.

제어부(521)는 1차 검지 결과 실제 과냉도가 목표 과냉도 이상이면 냉매량이 일정량을 초과한다고 판단하고, 냉매량이 일정량을 초과한다고 판단되면 냉매관의 설계 정보의 저장 여부에 따라 냉매량의 2차 검지 또는 3차 검지를 수행한다.

여기서 냉매관의 설계 정보는 통신부(524)을 통해 복수의 실내기(200)로부터 수신받아 저장한 정보이거나, 입력부(510)를 통해 입력받아 저장한 정보이다.

제어부(521)는 저장된 냉매관의 설계 정보가 없다고 판단되면 실외온도와 실제 과냉도에 기초하여 기공률을 산출하고, 산출된 기공률이 일정 범위 내에 포함되면 냉매량이 적정하다고 판단하고, 기공률이 일정 범위 값 중 최소값 미만이면 냉매량이 부족하다고 판단하고, 기공률이 일정 범위의 값 중 최대값을 초과하면 냉매량이 과다하다고 판단하고, 판단 결과의 표시를 제어한다.

제어부(521)는 2차 검지 결과가 냉매량 부족이면 주입된 냉매량에 대한 대략 5%의 냉매량을 산출하고 산출된 냉매량의 표시를 제어한다. 이때 산출된 냉매량은 2차 검지 결과에 따른 추가 충전 냉매량이다.

제어부(521)는 냉매량이 과다하다고 판단되면 주입된 냉매량의 대략 5%의 냉매량을 산출하고 산출된 냉매량을 표시한다. 이때 산출된 냉매량은 2차 검지 결과에 따른 제거 냉매량이다.

아울러, 복수의 실외기를 갖는 멀티형 공기 조화기에서의 제어부(521)는, 복수의 실외기에 대한 기공률을 각각 산출하고, 각 기공률과 각 제1열교환기의 체적을 이용하여 각 실내기에 대한 기여율을 산출하고, 각 기여율에 기초하여 전체 제1열교환기의 체적에 대한 가중 평균을 산출하고 산출된 가중 평균이 일정 범위 내에 포함되는지 판단하여 냉매량이 적정한지 판단한다.

여기서 가중평균은 전체 실외기의 제1열교환기 체적에 대한 액체 상태의 냉매 체적의 비율이다.

제어부(521)는 복수 냉매관(300a 내지 300d)의 설계 정보가 있다고 판단되면 복수의 냉매관(300a 내지 300d)의 설계 정보, 복수 제2열교환기(210)의 설계 정보를 이용하여 복수 냉매관(300a 내지 300d)과 복수 제2열교환기(210)의 체적을 각각 산출하고, 통신부(524)를 통해 수신된 각 냉매관(300a 내지 300d)의 온도 및 압력 정보와 각 제2열교환기(210)의 온도 및 압력 정보에 기초하여 복수 냉매관 및 복수 제2열교환기의 밀도를 각각 산출하고, 각각 산출된 체적과 밀도를 이용하여 복수 냉매관(300a 내지 300d)과 복수 제2열교환기(210) 내 냉매의 질량을 각각 산출한다.

제어부(521)는 제1열교환기에 대한 체적 및 제1열교환기 내의 냉매량의 밀도도 산출하여 제1열교환기 내 냉매의 질량을 산출한다.

제어부(521)는 복수의 냉매관(300a 내지 300d), 제1열교환기(120), 복수의 제2열교환기(210) 내 냉매의 질량을 합산하고 합산된 공기 조화기 내의 총 냉매량과 목표 냉매량의 비율을 산출하고 산출된 비율과 기준 비율 범위를 비교하여 냉매량의 적정 여부를 판단하고, 냉매량이 부족하다고 판단되면 주입된 냉매량에 대응하는 추가 충전 냉매량을 획득하고 획득된 추가 충전 냉매량의 정보의 표시를 제어한다.

여기서 기준 비율 범위는 미리 주입된 냉매량에 따라 서로 다르다.

목표 냉매량은 제1열교환기, 복수의 제2열교환기, 복수 냉매관 내 전체의 냉매량이고, 주입된 냉매량은 냉매량 검지 모드 진입 전에 공기 조화기에 주입된 냉매량으로 미리 저장되어 있다.

제어부(521)는 합산된 냉매량과 추가 충전될 냉매량을 합산하여 총 냉매량을 산출하고 산출된 냉매량이 저장되도록 제어한다. 이때 총 냉매량은 차후 냉매량 검지 모드 시에 추가 충전 냉매량 산출에 사용될 주입 냉매량이다.

제어부(521)는 냉매량이 과다하다고 판단되면 주입된 냉매량에 기초하여 제거될 냉매량을 획득하고 획득된 제거 냉매량의 표시를 제어한다. 이때에도 주입된 냉매량에 따라 제거될 냉매량이 다르다.

구동부(522)는 사방밸브(115)를 구동시키는 제5구동부(522e) 및 복수의 제2팽창밸브(230)를 개폐시키는 제6구동부(522f)를 더 포함한다.

저장부(523)는 목표 냉매량, 미리 주입된 냉매량에 대응하는 기준 비율 범위 및 주입된 냉매량에 대응하는 추가 충전 냉매량을 더 저장한다.

통신부(524)는 복수의 실내기와 통신을 수행하여 복수의 실내기로부터 냉매관의 설계정보, 제2열교환기의 설계 정보를 수신하고, 복수의 실내기 내 제2열교환기 양단의 온도 정보를 수신하여 제어부(521)에 전송한다.

공기 조화기는 냉매량 자동 충전 장치를 더 포함하고, 냉매량 자동 충전 장치를 제어하여 공기 조화기 내 냉매를 추가로 자동 충전하거나, 자동 제거 가능하다.

도 9는 다른 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 순서도로, 일 실시예와 동일한 제어 방법에 대한 설명은 생략한다.

공기 조화기는 입력부(510)나 통신부(524)를 통해 냉매량 검지 모드가 선택(801)되어 냉매량 검지 모드 선택 신호가 입력되면 냉매량 검지 모드를 진입하기 위한 운전(802)을 수행한다.

이때 공기 조화기는 과냉용 팽창밸브(155), 제1유량 조절 밸브(160), 제2유량 조절 밸브(165), 리턴밸브(170), 바이패스 밸브(175)를 폐쇄시키고, 사방밸브(115)를 냉방 운전이 수행되도록 절환시키며 제1팽창밸브(130)를 완전 개방 제어하여 제1팽창밸브 및 제1체크밸브(135)를 통해 냉매가 감압되지 않은 상태에서 과냉용 열교환기(145)에 유입되도록 하거나, 또는 제1팽창밸브(130)를 폐쇄 제어하여 제1체크밸브(135)를 통해 냉매가 감압되지 않은 상태에서 과냉용 열교환기(145)에 유입되도록 한다.

이에 따라 제3냉매관(330)인 액관에는 고온의 액체 상태의 냉매가 흐른다.

공기 조화기는 복수 실내기의 제2팽창밸브(230)를 냉방 운전을 위한 개도가 되도록 개방 제어하되 과열도가 일정 온도로 유지될 수 있는 개도로 조절 제어한다.

공기 조화기는 냉동 사이클이 안정화되었다고 판단되면 냉매량 검지를 위해 각 검출부를 통해 데이터를 검출하고, 각 검출부를 통해 검출된 데이터를 이용하여 냉매량을 단계적으로 판단한다. 이를 좀 더 구체적으로 설명한다.

공기 조화기는 고압의 압력에 대응하는 고압 포화 온도, 액관 온도, 실외 온도에 기초하여 냉매량을 1차 검지한다.

여기서 고압의 압력은 압축기(110)의 토출 측 냉매관의 압력 또는 제1열교환기(120)의 출구 측의 냉매관의 압력이고, 액관 온도는 과내용 열교환기(145)의 출구 측 냉매관의 온도이다.

공기 조화기는 고압 포화 온도와 액관 온도를 비교하여 실제 과냉도를 산출하고 실외 온도에 기초하여 목표 과냉도(γ)를 산출(803)하고, 산출된 실제 과냉도(SC: Super Cool)와 목표 과냉도(γ)를 비교(804)하고, 산출된 실제 과냉도가 목표 과냉도의 비교 결과에 기초하여 냉매량이 일정량 이하인지 판단(805)한다.

이때 산출된 실제 과냉도가 목표 과냉도 이상(SC≥γ)이면 냉매량이 일정량을 초과한다고 판단하고, 산출된 과냉도가 목표 과냉도 미만이면 냉매량이 일정량 이하라고 판단한다.

실제 과냉도(SC)와 목표 과냉도(γ)의 산출 식은 다음과 같다.

SC= Ts-Tl, γ=-a×To +b

Ts는 고압 포화 온도, Tl는 액관 온도, To는 실외 온도, a, b는 실험에 의해 획득된 실험값이다.

공기 조화기는 냉매량이 일정량 이하라고 판단되면 공기 조화기 내에 냉매량이 매우 부족하다고 판단하고 추가 충전을 위한 냉매량을 산출(806)하고, 산출된 냉매량을 표시부(530)를 통해 표시함으로써 사용자에게 알린다.

여기서 추가 충전을 위한 냉매량은 주입된 냉매량의 대략 10%에 해당하는 냉매량이다.

반면 공기 조화기는 냉매량이 일정량을 초과한다고 판단되면 냉매관의 설계 정보, 복수의 제2열교환기의 설계 정보가 존재하는지 확인(807)하고, 각 설계정보가 저장되어 있지 않다고 판단되면 기공률(DOE)에 기초하여 냉매량을 2차 검지하고, 각 설계정보가 저장되어 있다고 판단되면 설계 정보에 기초하여 냉매량을 3차 검지한다.

우선, 냉매량의 2차 검지를 설명한다.

공기 조화기는 실외기가 복수개인지 판단(808)하고 실외기가 복수개가 아닌 하나라고 판단되면 실외온도(To)와 실제 과냉도(SC)를 이용하여 실외기의 기공률을 산출(809)한다.

DOE (%)= (a + b×SC - c×To - d×SC² + e×To² + f×SC×To)

여기서 a, b, c, d, e, f는 실험에 의해 획득된 실험값이고, 실제 과냉도 SC는 1차 검지 시에 산출된 값이다.

다음 공기 조화기는 기공률이 일정 범위 내에 포함되는지 판단(810)하고, 기공률이 일정 범위 내에 포함된다고 판단되면 냉매량이 적정하다고 판단(811)하고, 기공률이 일정 범위 외이면 부족 또는 과다하다고 판단한다.

좀 더 구체적으로, 냉매량의 적정 판단은 A ≤ 기공률 ≤ B로 표현 가능하다.

공기 조화기는 기공률이 A 이상에서 B 이하 사이 값이면 냉매량이 적정하다고 판단하고, 기공률이 A 미만인지 판단(812)하여 기공률이 A 미만이라고 판단되면 냉매량이 부족하다고 판단(813)하고, 추가 충전을 위한 냉매량을 산출(814)하고 산출된 냉매량을 표시부(530)를 통해 표시함으로써 사용자에게 알린다.

이때 추가 충전을 위한 냉매량은 주입된 냉매량의 대략 5%에 대한 냉매량이다.

반면 기공률이 A 미만이 아니라고 판단되면 기공률이 B를 초과한다고 판단(815)한다. 이때 공기 조화기는 냉매량이 과다(816)하다고 판단하고, 제거할 냉매량을 산출(817)하고 산출된 냉매량을 표시부(530)를 통해 표시함으로써 사용자에게 알린다. 이때 제거 냉매량은 주입된 냉매량의 대략 5%에 해당하는 냉매량이다.

공기 조화기는 실외기(200)가 복수 개라고 판단되면 복수 실외기의 기공률을 각각 산출한다.

복수 실외기의 기공률은, 각 실외기가 설치된 공간의 실외 온도(To)와 각 제1열교환기의 실제 과냉도(SC)를 이용하여 복수 실외기의 기공률을 각각 산출(818)한다. 기공률의 산출식은 실외기가 하나일 때와 동일하다.

다음 공기 조화기는 복수 실외기의 기여율을 각각 산출(819)하고, 각 기여율을 합산하여 가중 평균을 산출(820)한다.

여기서 기여율은 실외기의 기공률과 각 제1열교환기의 체적을 이용하여 산출한다.

이를 예를 들어 설명한다.

복수 실외기의 기공률과 제1열교환기의 체적이 표와 같을 때, 기여율과 가중 평균의 산출은 다음과 같다.

	실외기 1	실외기 2	실외기 3
기공률	50%	60%	40%
제1열교환기 체적	7.6	9.4	13.8
기여율	12.34%	18.31%	17.92%
가중평균	48.57%

실외기 1의 기여율=(7.6/(7.6+9.4+13.8))× 50%=12.34%

실외기 2의 기여율=(9.4/(7.6+9.4+13.8))× 60%=18.31%

실외기 1의 기여율=(13.8/(7.6+9.4+13.8))× 40%=17.92%

가중 평균 = 12.34% + 18.31% + 17.92% =48.57%

공기 조화기는 가중 평균이 일정 범위 내에 포함되는지 판단(821)하고, 기공률이 일정 범위 내에 포함된다고 판단되면 냉매량이 적정하다고 판단(822)하고, 기공률이 일정 범위 외이면 부족 또는 과다하다고 판단한다.

좀 더 구체적으로, 냉매량의 적정 판단은 A ≤ 가중평균 ≤ B로 표현 가능하다.

공기 조화기는 가중평균이 A 이상에서 B 이하 사이 값이면 냉매량이 적정하다고 판단하고, 가중평균이 A 미만인지 판단(823)하여 가중평균이 A 미만이라고 판단되면 냉매량이 부족하다고 판단(824)하고, 추가 충전을 위한 냉매량을 산출(825)하고 산출된 냉매량을 표시부(530)를 통해 표시(826)함으로써 사용자에게 알린다.

반면 가중평균이 A 미만이 아니라고 판단되면 가중평균이 B를 초과한다고 판단(827)한다. 이때 공기 조화기는 냉매량이 과다(828)하다고 판단하고, 제거할 냉매량을 산출(829)하고 산출된 냉매량을 표시부(530)를 통해 표시(826)함으로써 사용자에게 알린다. 이때 제거 냉매량은 주입된 냉매량의 대략 5%에 해당하는 냉매량이다.

공기 조화기는 저장된 냉매관의 설계 정보가 존재하지 않는다고 판단되면 냉매량을 3차 검지한다.

공기 조화기는 복수의 냉매관(300a 내지 300d), 제1열교환기(120) 및 제2열교환기(310)에 대한 설계 정보에 기초하여 복수의 냉매관(300a 내지 300d), 제1열교환기(120) 및 제2열교환기(310)의 체적을 각각 산출하고, 복수 냉매관(300a 내지 300d)의 온도 및 압력, 제1열교환기(120)의 온도 및 압력, 제2열교환기(210)의 온도 및 압력 정보에 기초하여 냉매관(300), 제1열교환기(120) 및 제2열교환기(210)에서 냉매의 밀도를 산출하고, 산출된 체적 및 냉매의 밀도에 기초하여 냉매의 질량인 총 냉매량을 산출(830)한다.

다음 공기 조화기는 산출된 냉매 질량과 목표 냉매량의 비율을 산출(831)하고, 산출된 비율이 기준 비율 범위 이내인지 판단하여 냉매량의 적정 여부를 판단(832)한다.

공기 조화기는 산출된 비율이 기준 비율 범위보다 작으면 냉매량이 부족하다고 판단하고, 산출된 비율이 기준 비율 범위 범위보다 크면 냉매량이 과다하다고 판단한다.

여기서 기준 비율 범위는 냉매량 검지 모드 수행 이전에 주입된 냉매량에 따라 달라진다. 즉 주입된 냉매량이 많을 수록 기준 비율이 작다.

예를 들어, 주입된 냉매량이 90Kg이상인 경우 기준 비율 범위는 ㅁ5%이고, 주입된 냉매량이 60-90Kg인 경우 기준 비율 범위는 ㅁ7%이며, 주입된 냉매량이 30-60Kg인 경우 기준 비율 범위는 ㅁ9%이고, 주입된 냉매량이 30Kg 미만인 경우 기준 비율은 ㅁ10% 이다.

즉, 공기 조화기는 주입된 냉매량이 30Kg미만인 경우 산출된 냉매 질량과 목표 냉매량의 비율이 -10%에서 10% 사이이면 냉매량이 적정하다고 판단하고, 산출된 냉매 질량과 목표 냉매량의 비율이 -10% 미만이면 냉매량이 부족하다고 판단하며, 산출된 냉매 질량과 목표 냉매량의 비율이 10%를 초과하면 냉매량이 과다하다고 판단한다.

여기서 주입된 냉매량에 따라 적정 판단을 위한 기준 비율 범위를 달리하는 것은, 도 10에 도시된 바와 같이 냉매관(300)의 길이가 짧으면 제1열교환기(120) 내의 냉매량이 거의 일정하지만, 냉매관(300)의 길이가 길면 제1열교환기(120) 내의 냉매량이 많아지기 때문에 적정 판단을 위한 오차 범위를 줄이기 위함이다.

공기 조화기는 냉매량이 부족하다고 판단(833)되면 주입된 냉매량에 기초하여 추가 충전할 냉매량을 산출(834)하고 산출된 추가 충전 냉매량을 표시(826)한다. 여기서 추가 충전 냉매량은 이전에 주입된 냉매량에 따라 달라진다.

예를 들어, 공기 조화기에 주입된 냉매량이 90Kg이상인 경우 추가 충전 냉매량 4Kg, 주입된 냉매량이 60-90Kg 인 경우 추가 충전 냉매량 3Kg, 주입된 냉매량이 30-60Kg인 경우 추가 충전 냉매량 2Kg, 주입된 냉매량이 30Kg 미만인 경우 추가 충전 냉매량 1Kg이다.

공기 조화기는 냉매량이 과다하다고 판단(835)되면 주입된 냉매량에 기초하여 제거할 냉매량을 산출(836)하고 산출된 제거 냉매량을 표시(826)한다.

여기서 제거 냉매량은 이전에 주입된 냉매량에 따라 달라진다.

공기 조화기는 냉매량이 부족 및 과다하지 않으면 적정으로 판단(837)하고 이를 표시부(530)를 통해 표시(826)한다.

공기 조화기는 산출된 냉매량과 추가 충전 냉매량을 합산하여 총 냉매량을 산출하고, 산출된 총 냉매량을 저장한다. 이때 총 냉매량은 차후 냉매량 검지 모드 시에 추가 충전 냉매량 산출에 사용될 주입 냉매량이다.

이와 같이 냉매가 부족하거나 과다한 정도에 따라 나타나는 현상을 바탕으로 냉매량을 단계적으로 판단하여 냉매량 검지 오차 및 판단 오류를 줄일 수 있다.

이로 인해 냉매량을 검지, 충전하는 속도와 정확도를 향상시킬 수 있고 정확한 냉매량을 검지하고 충전에 따라 제품의 성능과 신뢰성을 확보할 수 있다.

설치업자 및 소비업자는 냉매 비용을 절약하고 검지, 설치, 수리에 따른 시간을 단축할 수 있다.

100: 실외기 110: 압축기
120: 제1열교환기 130: 팽창밸브
140: 제1팬 200: 실내기
210: 제2열교환기 220: 제2팬

Claims (18)

1. 압축기에서 토출된 냉매를 공급받는 제1열교환기;
   상기 제1열교환기의 주변 온도 및 상기 제1열교환기에 연결된 제1 액관의 온도를 검출하고, 상기 제1열교환기에 연결된 고압관 및 상기 제1액관 중 적어도 하나의 냉매관 내의 압력을 검출하는 검출부;
   상기 적어도 하나의 냉매관 내의 압력에 기초하여 포화 온도를 산출하고, 상기 산출된 포화온도와 상기 제1액관의 온도에 기초하여 실제 과냉도를 산출하고, 상기 검출된 주변 온도에 기초하여 목표 과냉도를 산출하고, 상기 실제 과냉도와 목표 과냉도를 이용하여 냉매량의 적정 여부를 1차 검지하고, 상기 1차 검지 시에 냉매량이 적정하지 않다고 판단되면 상기 실제 과냉도와 주변 온도를 이용하여 상기 제1열교환기 내의 기공률을 산출하고 상기 산출된 기공률에 기초하여 상기 냉매량의 적정 여부를 2차 검지하는 냉매량 검지부를 포함하는 공기 조화기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉매량 검지부는,
   상기 1차 검지 시에 상기 실제 과냉도가 목표 과냉도 미만이면 냉매량이 일정량 미만이라고 판단하고 상기 냉매량이 일정량 미만이면 추가 충전 냉매량을 산출하고, 상기 실제 과냉도가 목표 과냉도 이상이면 상기 냉매량이 일정량 이상이라고 판단하고 상기 2차 검지를 수행하는 것을 포함하는 공기 조화기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 압축기의 흡입측에 연결된 제2열교환기;
   상기 제1열교환기와 제2열교환기 사이에 배치된 팽창밸브;
   상기 제1열교환기와 팽창밸브 사이의 제2액관;
   상기 제2열교환기와 압축기 상이의 저압관을 더 포함하고,
   상기 냉매량 검지부는, 상기 제2열교환기 및 제2액관 및 저압관의 설계 정보가 미리 저장되어 있으면 상기 2차 검지 시에 제2열교환기 및 제2액관 및 저압관의 설계 정보, 상기 실제 과냉도와 주변 온도에 기초하여 상기 냉매량의 적정 여부를 검지하는 것을 포함하는 공기 조화기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 검출부는, 상기 저압관의 압력 및 온도, 상기 제2액관의 압력 및 온도, 상기 제2열교환기의 압력 및 상기 제2열교환기의 양 단의 냉매관의 온도를 각각 검출하고,
   상기 냉매량 검지부는, 상기 제1열교환기, 액관, 제2열교환기, 저압관의 설계 정보에 기초하여 체적을 각각 산출하고, 상기 제1열교환기의 온도 및 압력, 상기 제2액관의 온도 및 압력, 상기 제2열교환기의 온도 및 압력, 상기 저압관의 온도 및 압력에 기초하여 상기 제1열교환기, 제2액관, 제2열교환기, 저압관 내 냉매의 밀도를 각각 산출하고, 각 체적 및 각 밀도에 기초하여 냉매량을 산출하고, 산출된 냉매량과 목표 냉매량에 기초하여 냉매량의 적정 여부를 판단하는 공기 조화기.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 냉매량 검지부는,
   상기 산출된 냉매량과 목표 냉매량의 비율을 산출하고, 상기 산출된 비율이 기준 비율 범위에 포함되는 판단하고, 상기 산출된 비율이 기준 비율 범위 이내이면 냉매량이 적정하다고 판단하고, 상기 산출된 비율이 기준 비율 범위 이외이면 냉매량이 부족 또는 과다하다고 판단하는 공기 조화기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 기준 비율 범위는,
   냉매량 검출 모드 수행 전에 주입된 냉매량에 따라 상이한 범위를 갖는 공기 조화기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 냉매량 검지부는,
   상기 냉매량이 부족하다고 판단되면 상기 주입된 냉매량에 기초하여 추가 충전 냉매량을 산출하고, 상기 냉매량이 과다하다고 판단되면 상기 주입된 냉매량에 기초하여 제거 냉매량을 산출하는 것을 포함하는 공기 조화기.
8. 냉매관을 통해 연결된 압축기, 제1열교환기, 제1팽창밸브를 가지는 적어도 하나의 실외기와, 냉매관을 통해 실외기에 연결된 제2열교환기를 가지는 적어도 하나의 실내기를 포함하는 공기조화기의 제어 방법에 있어서,
   상기 제1열교환기의 주변 온도 및 상기 제1열교환기의 연결된 액관의 온도를 검출하고,
   상기 냉매관 중 고압 측의 냉매관의 압력을 검출하고,
   상기 검출된 압력에 기초하여 포화 온도를 산출하고,
   상기 산출된 포화온도와 액관의 온도에 기초하여 실제 과냉도를 산출하고,
   상기 주변 온도에 기초하여 목표 과냉도를 산출하고, 상기 실제 과냉도와 목표 과냉도를 이용하여 냉매량의 적정 여부를 1차 검지하고,
   상기 냉매관 및 제2열교환기의 설계 정보가 존재하는지 판단하고,
   상기 설계 정보가 비존재하면 상기 실제 과냉도와 주변 온도에 기초하여 상기 적어도 하나의 제1열교환기의 기공률을 산출하고 상기 산출된 기공률에 기초하여 상기 냉매량의 적정 여부를 2차 검지하고,
   상기 설계 정보가 존재하면 상기 설계 정보, 상기 실제 과냉도와 상기 주변 온도에 기초하여 상기 냉매량의 적정 여부를 3차 검지하고,
   상기 검지된 냉매량의 적정 여부를 출력하는 공기 조화기의 제어 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 실외기와 적어도 하나의 제2열교환기 사이에 연결된 냉매관의 설계 정보, 온도 및 압력 정보를 통신을 통해 수신하여 저장하는 것을 더 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 실제 과냉도와 목표 과냉도를 이용하여 상기 냉매량의 적정 여부를 1차 검지하는 것은,
    상기 실제 과냉도가 목표 과냉도 미만이면 냉매량이 일정량 미만이라고 판단하고 상기 냉매량이 일정량 미만이면 추가 충전 냉매량을 산출하고, 상기 실제 과냉도가 목표 과냉도 이상이면 상기 냉매량이 일정량 이상이라고 판단하고 상기 2차 검지를 수행하는 공기 조화기의 제어 방법.
11. 제 8 항에 있어서, 상기 2차 검지는,
    상기 실외기가 한 개이면 하나의 실외기의 제1열교환기의 기공률과 일정 범위를 비교하고,
    상기 기공률이 일정 범위 내에 포함되면 냉매량이 적정하다고 판단하고,
    상기 기공률이 일정 범위의 최소값 미만이면 냉매량이 부족하다고 판단하고,
    상기 기공률이 일정 범위의 최대값을 초과하면 냉매량이 과다하다고 판단하는 것을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
12. 제 8 항에 있어서, 상기 2차 검지는,
    상기 실외기가 복수 개이면 복수 개의 실외기의 각 제1열교환기의 기공률과 체적에 기초하여 상기 각 제1열교환기의 기여율을 산출하고,
    상기 각 제1열교환기의 기여율을 합산하여 가중평균을 산출하고,
    상기 가중평균과 일정 범위를 비교하고,
    상기 가중평균이 일정 범위 내에 포함되면 냉매량이 적정하다고 판단하고,
    상기 가중평균이 일정 범위의 최소값 미만이면 냉매량이 부족하다고 판단하고,
    상기 가중평균이 일정 범위의 최대값을 초과하면 냉매량이 과다하다고 판단하는 것을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
13. 제 8 항에 있어서, 상기 실내기가 복수개인 경우 3차 검지는,
    상기 적어도 하나의 실외기에 마련된 제1열교환기, 상기 적어도 하나의 실내기에 마련된 제2열교환기 및 상기 실외기와 실내기를 연결하는 냉매관의 설계 정보에 기초하여 체적을 각각 산출하고,
    상기 적어도 하나의 실외기에 마련된 제1열교환기의 온도 및 압력, 상기 적어도 하나의 실내기에 마련된 제2열교환기의 온도 및 압력, 상기 실외기와 실내기를 연결하는 냉매관의 온도 및 압력에 기초하여 상기 제1열교환기, 제2열교환기 및 냉매관의 밀도를 각각 산출하고,
    상기 각 체적 및 밀도를 이용하여 총 냉매량을 산출하고,
    상기 산출된 총 냉매량과 목표 냉매량에 기초하여 냉매량의 적정 여부를 판단하는 공기 조화기의 제어 방법.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 냉매량의 적정 여부를 판단하는 것은,
    상기 산출된 총 냉매량과 목표 냉매량의 비율을 산출하고,
    상기 산출된 비율이 기준 비율 범위에 포함되는 판단하고,
    상기 산출된 비율이 기준 비율 범위 이내이면 냉매량이 적정하다고 판단하고,
    상기 산출된 비율이 기준 비율 범위의 최소 비율 미만이면 냉매량이 부족하다고 판단하고,
    상기 산출된 비율이 기준 비율 범위의 최대 비율을 초과하면 냉매량이 과다하다고 판단하는 것을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기준 비율 범위는, 주입된 냉매량이 많을 수록 기준 비율 범위가 좁아지는 공기 조화기의 제어 방법.
16. 제 13 항에 있어서,
    상기 냉매량이 부족하다고 판단되면 미리 저장된 주입 냉매량에 기초하여 추가 충전 냉매량을 산출하고, 상기 냉매량이 과다하다고 판단되면 상기 주입 냉매량에 기초하여 제거 냉매량을 산출하는 것을 더 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 주입 냉매량이 많을수록 추가 충전 냉매량 또는 제거 냉매량이 더 큰 값을 갖는 공기 조화기의 제어 방법.
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 주입 냉매량이 많을수록 상기 목표 냉매량이 큰 값을 갖는 공기 조화기의 제어 방법.

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