KR20050086189A - 멀티형 히트 펌프의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프의 제어 방법은 복수개의 실내기 중 일부가 난방 운전이고, 나머지가 운전 정지일 경우, 압축기의 토출 온도가 높으면, 운전 정지인 실내기의 전자 팽창 밸브를 기준 개도보다 높은 개도로 제어하여, 운전 정지인 실내기에 잔존하는 액 냉매를 압축기측으로 회수시킴에 따라, 압축기의 냉매 부족 현상을 해소하고, 난방 성능 저하 및 압축기의 수명 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.

Description

멀티형 히트 펌프의 제어 방법{A hotting drive method of heat pump multi-air conditioner}
본 발명은 멀티형 히트 펌프에 관한 것으로서, 특히 복수개의 실내기 중 일부만을 난방시키는 경우 구동 정지인 실내기에 잔존하는 액냉매를 압축기로 회수시키는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 멀티형 히트 펌프 일예의 냉방 운전시의 냉매 흐름이 도시된 사이클 구성도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 멀티형 히트 펌프 일예의 난방 운전시의 냉매 흐름이 도시된 사이클 구성도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 멀티형 히트 펌프의 실내기 중 일부가 운전 정지되고 나머지가 난방 운전되는 경우의 냉매 흐름이 도시된 주요부 구성도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 실내기(1,2,3,4)에는 실내의 공기를 실내기 내부로 흡입한 후 실내로 다시 토출시키는 실내 송풍기(5,6,7,8)와, 실내기 내로 흡입된 공기를 냉매와 열교환되게 하여 가열 또는 냉각시키는 실내 열교환기(11,12,13,14)가 장착된다.
그리고, 실외기(20)에는 냉매를 압축하는 압축기(22)와, 상기 압축기(22)의 냉매 흡입배관(24)에 연결되어 압축기(22)로 기체 냉매만이 유입될 수 있도록 액체 냉매를 축적하는 어큐물레이터(26)와, 상기 압축기(26)의 냉매 배출배관(28)에 연결되어 상기 압축기(22)에서 냉매와 함께 토출된 오일을 분리하는 오일분리기(30)와, 실외의 공기를 냉매와 열교환되게 하는 실외 열교환기(34)와, 상기 오일 분리기(30)와 실외 열교환기(34)와 어큐물레이터(26)와 실내 열교환기(8)의 각각과 냉매 배관(36a,36b,36c,36d)으로 연결되어 상기 오일 분리기(30)를 통과한 냉매를 상기 실내 열교환기(11,12,13,14)와 실외 열교환기(34) 중 어느 일측으로 보내도록 유로를 절환하는 사방밸브(38)를 포함한다.
그리고, 상기 실외 열교환기(34)와 실내 열교환기(11,12,13,14) 사이의 냉매배관(36)에는 실외 열교환기(34) 또는 실내 열교환기(11,12,13,14)를 통과한 냉매를 저온, 저압으로 팽창시키는 팽창기구가 설치된다.
상기 팽창 기구는 실내기(1,2,3,4)의 각각에 설치되어 냉방시/난방시 냉매가 통과하면서 팽창되는 실내 전자 팽창 밸브(15,16,17,18)와, 상기 실외기에 설치되어 난방시에만 냉매가 통과하도록 실외 팽창장치(40)로 구성된다.
상기 실외 팽창장치(40)는 상기 실외 열교환기(34)에 연결된 냉매배관에 설치되어 냉방시 냉매를 통과시키고 난방시 냉매를 막는 체크밸브(42)와, 상기 체크 밸브(42)에 막힘된 냉매가 바이패스되는 바이패스 배관(44)과, 상기 바이패스 배관(44)으로 바이패스된 냉매가 팽창되는 실외 전자팽창밸브(46)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 멀티형 히트 펌프의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
상기와 같이 구성된 종래의 멀티형 공기조화기는 상기 실내기(1,2,3,4)의 모두가 냉방 구동되면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 사방밸브(38)는 난방 모드로 전환되어 상기 압축기(22)에서 나온 고온, 고압의 기체 냉매를 실외 열교환기(34)로 보내고, 상기 실외 열교환기(34)를 통과하는 기체 냉매는 주변 공기와의 열교환으로 고온 고압의 기체 상태에서 액 냉매로 응축되며, 액 냉매는 상기 체크 밸브(42)를 통과하여 실내기(1,2,3,4)의 각각으로 이송된다.
상기 실내기(1,2,3,4)의 각각으로 이송된 액 냉매는 상기 실내 전자 팽창밸브(15,16,17,18)의 각각에서 액체와 기체의 2상 냉매로 팽창되고, 상기 실내기(1,2,3,4) 각각의 실내 열교환기(11,12,13,14)로 유입되고, 상기 실내 열교환기(11,12,13,14)를 통과하는 도중에 기체 상태로 증발되면서 주변의 열을 흡수함으로써, 상기 복수개의 실내기(1,2,3,4) 각각이 냉방기로서의 기능을 수행토록 한다. 한편, 상기 실내 열교환기(11,12,13,14)를 통과한 기체 냉매는 다시 실외기(20)로 이송되어 상기 사방밸브(38)에 의해 상기 어큐물레이터(26)로 보내지고, 상기 압축기(22)로 순환되어 냉방 사이클을 형성하게 된다.
그리고, 상기 실내기(1,2,3,4)의 모두를 난방 구동시키면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 사방밸브(38)는 난방 모드로 전환되어 냉방 모드와는 반대방향으로 냉매의 흐름을 절환하고, 상기 압축기(22)에서 나온 고온, 고압의 기체 냉매는 실내기(1,2,3,4)의 각각으로 이송된다.
상기 실내기(1,2,3,4)의 각각으로 이송된 고온 고압의 기체 냉매는 상기 실내 열교환기(11,12,13,14)의 각각을 통과하는 도중에 액냉매로 응축되면서 주변으로 열을 방출함으로써, 상기 복수개의 실내기(1,2,3,4)의 각각이 난방기로서의 기능을 수행토록 한다.
상기 실내 열교환기(11,12,13,14)를 지난 액 냉매는 상기 전자 팽창밸브(15,16,17,18)의 각각을 지나면서 액체와 기체의 2상 냉매로 팽창되고, 상기 실외기(20)로 이송된다.
상기 실외기(20)로 이송된 2상 냉매는 상기 체크 밸브(42)에 막힘되어 상기 바이패스 배관(44)을 통과하게 되고, 상기 실외 전자 팽창밸브(46)에 의해 팽창된 후, 상기 실외 열교환기(34)로 유입되며, 상기 실외 열교환기(34)를 통과하는 도중에 주변 공기와의 열교환에 의해 기체 상태로 증발된 후 다시 상기 사방밸브(38)로 보내진다.
상기 사발밸브(38)로 보내진 기체 냉매는 상기 어큐물레이터(26)을 통과하여 다시 상기 압축기(22)로 순환되어 난방 사이클을 형성하게 된다.
한편, 상기와 같은 히트 펌프식 멀티 공기조화기는 복수개의 실내기(1,2,3,4) 중 일부(4)를 난방 운전시키고, 나머지(1,2,3)를 운전 정지시키는 경우, 난방 운전인 실내기(4)의 전자 팽창밸브(18)를 기준 개도보다 높은 소정 개도로 제어하고, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자팽창밸브(15,16,17)는 기준 개도로 밀폐한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 구동 중인 실내기(4)의 실내 열교환기(14)를 통과한 액 냉매는 구동 중인 실내기의 실내 전자 팽창 밸브(18)를 통과하면서 저온,저압으로 팽창되고, 실외기(20)의 실외 전자 팽창밸브(46), 실외 열교환기(34), 사방밸브(38), 어큐물레이터(26)을 차례로 통과하여 압축기(22)로 순환되는 반면에, 구동 정지중인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)는 밀폐되어 구동 정지중인 실내기(1,2,3)의 실내 열교환기(11,12,13)에는 액 냉매가 남게된다.
그러나, 종래의 기술에 따른 멀티형 히트 펌프는 실내기(1,2,3,4) 중 일부(4)의 난방 운전시 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 실내열교환기(11,12,13)에 액 냉매가 남게 되므로, 상기 압축기(22)로 순환되는 냉매가 부족해져서 상기 압축기(22)로 순환되는 냉매에 의한 압축기(22)의 냉각이 낮아져 압축기(22)가 과열되게 되고, 상기와 같은 압축기(22) 과열에 의해 압축기(22)의 토출온도가 증대됨에 따라, 난방 성능이 저하되는 문제점이 있고, 압축기(22)의 파손 및 수명 단축을 초래하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 복수개의 실내기 중 일부만이 난방 운전이고 나머지가 운전 정지일 경우, 정지 중인 실내 열교환기에 잔존하는 액냉매를 압축기로 회수시켜 냉매에 의한 압축기의 냉각을 증대시켜 압축기 수명을 연장시키고 난방 성능을 향상시킬 수 있는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 실외기에 복수개의 실내기가 연결되고, 상기 복수개의 실내기가 냉방 또는 난방으로 운전되도록 제어되는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법에 있어서, 상기 복수개의 실내기 중 일부가 난방 운전이고, 나머지가 운전 정지이며, 압축기의 토출 온도가 제 1 설정온도 이상이면, 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브를 기준 개도보다 높은 개도로 제어하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계 이후에 압축기 토출온도가 제 2 설정온도 미만이면, 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브를 기준 개도로 복귀시키는 제 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 실외기에 복수개의 실내기가 연결되고, 상기 복수개의 실내기가 냉방 또는 난방으로 운전되도록 제어되는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법에 있어서, 상기 복수개의 실내기 중 일부가 난방 운전이고, 나머지가 운전 정지이며, 압축기의 토출온도가 제 1 설정온도 이상이면, 냉매 중 일부가 바이패스되어 팽창된 후 압축기로 회수되도록 바이패스 밸브를 온시킴과 아울러 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브의 개도를 증대시키는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계의 도중에 압축기의 토출 온도가 제 2 설정온도 미만이면 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브를 기준 개도로 복귀시키는 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 실외기에 복수개의 실내기가 연결되고, 상기 복수개의 실내기가 냉방 또는 난방으로 운전되도록 제어되는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법에 있어서, 상기 복수개의 실내기 중 일부가 난방 운전이고, 나머지가 운전 정지이며, 압축기의 토출온도가 제 1 설정온도 이상이면, 냉매 중 일부가 바이패스되어 팽창된 후 압축기로 복귀되도록 바이패스 밸브를 온시킴과 아울러 상기 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브를 기준 개도보다 높은 제 1 개도로 제어하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계 이후에 압축기의 토출 온도가 제 2 설정온도 이상이면 상기 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브를 상기 제 1 개도보다 높은 제 2 개도로 제어하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계 이후에 압축기의 토출온도가 제 3 설정온도 미만이면, 상기 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브를 기준 개도로 복귀시키는 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프 일실시예의 실내기 중 일부가 운전 정지되고 나머지가 난방 운전되는 경우의 냉매 흐름이 도시된 주요부 구성도이다. 본 실시예에 따른 멀티형 히트 펌프는 도 4에 도시된 바와 같이, 실내기(1,2,3,4)의 각각에 실내의 공기를 실내기(1,2,3,4) 내부로 흡입한 후 실내로 다시 토출시키는 실내 송풍기(5,6,7,8)와, 실내기(1,2,3,4) 내로 흡입된 공기를 냉매와 열교환되게 하여 가열 또는 냉각시키는 실내 열교환기(11,12,13,14)와, 냉방시/난방시 냉매가 통과하면서 팽창되는 실내 전자 팽창 밸브(15,16,17,18)가 구비된다.
그리고, 실외기(20)에는 냉매를 압축하는 압축기(22)와, 상기 압축기(22)의 냉매 흡입배관(24)에 연결되어 압축기(22)로 기체 냉매만이 유입될 수 있도록 액체 냉매를 축적하는 어큐물레이터(26)와, 상기 압축기(26)의 냉매 배출배관(28)에 연결되어 상기 압축기(22)에서 냉매와 함께 토출된 오일을 분리하는 오일분리기(30)와, 실외의 공기를 냉매와 열교환되게 하는 실외 열교환기(34)와, 실외의 공기를 실외기(20)의 내부로 흡입하여 상기 실외 열교환기(34)를 통하도록 한 후 실외로 다시 토출시키는 실외 송풍기와, 상기 오일 분리기(30)와 실외 열교환기(34)와 어큐물레이터(26)와 실내 열교환기(11,12,13,14)의 각각과 냉매 배관(36a,36b,36c,36d)으로 연결되어 상기 오일 분리기(30)를 통과한 냉매를 상기 실내 열교환기(11,12,13,14)와 실외 열교환기(34) 중 어느 일측으로 보내도록 유로를 절환하는 사방밸브(38)와, 상기 실외 열교환기(34)에 연결된 냉매배관에 설치되어 냉방시 냉매를 통과시키고 난방시 냉매를 막는 체크밸브(42)와, 상기 체크 밸브(42)에 막힘된 냉매가 바이패스되는 바이패스 배관(44)과, 상기 바이패스 배관(44)으로 바이패스된 냉매가 팽창되는 실외 전자팽창밸브(46)가 설치된다.
상기 압축기(22)의 냉매 배출배관(28)에는 압축기(22)의 토출 온도를 감지하기 위한 토출 온도 센서(52)가 장착된다.
한편, 상기 실외기(20)에는 액 냉매 중 일부를 상기 압축기(22) 측으로 바이패스 시키기 위한 바이패스 배관(54)이 설치되고, 상기 바이패스 배관(54)에는 액냉매의 바이패스를 위한 바이패스 밸브(56)와, 상기 바이패스 밸브(56)를 통과한 액 냉매를 저온 저압으로 팽창시키는 오리피스(58)가 설치된다.
상기 바이패스 배관(54)은 일단이 상기 실내 전자 팽창 밸브(15,16,17,18)와 실외 전자 팽창 밸브(46) 사이의 냉매배관(36e)에 연결되고, 타단이 상기 사방밸브(38)와 어큐물레이터(26) 사이의 냉매배관(36c)에 연결되거나 압축기(22)로 직접 연결된다.
상기 바이패스 밸브(56)는 온/오프 작동되면서 액 냉매를 단속하는 솔레노이드 밸브이다.
도 5는 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프 일실시예의 제어 블록도이다.
상기 멀티형 히트 펌프는 상기 실내기(1,2,3,4)의 각각을 운전시키는 운전 조작부(60)와, 상기 운전 조작부(5)의 조작 또는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 감지 온도에 따라 상기 실외기의 압축기(22)와 사방밸브(38)와 실외 송풍기(35)를 제어하고, 상기 실내기(1,2,3,4)의 실내 송풍기(5,6,7,8)와 실내 전자 팽창밸브(15,16,17,18)를 제어하는 제어부(62)를 더 포함하여 구성된다.
도 6은 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프의 제어 방법 제 1 실시예가 도시된 순서도이다.
먼저, 복수개의 실내기(1,2,3,4) 중 일부(4)가 난방운전이고, 나머지(1,2,3)가 운전 정지이면, 제어부(60)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)와 제 1 설정온도(T1)를 비교한다.(S1,S2)
여기서, 상기 제 1 설정온도(T1)는 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)의 개도 변경 여부를 판단하기 위한 기준온도이다.
제어부(62)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)가 제 1 설정온도(T1)보다 높으면, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 기준 개도(X0)보다 높은 개도(X1)로 제어한다.(S3)
상기 기준 개도(X0)는 실내기의 운전 정지시의 기준 설정 개도이다.
운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)가 기준 개도(X0)보다 높은 개도(X1)로 제어되면, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 실내 열교환기(11,12,13) 내에 잔존하던 액 냉매(점선)는 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 통과하여 운전 중인 실내기(4)의 전자 팽창밸브(18)를 통과한 냉매(실선)와 함께 상기 압축기(22) 측으로 회수되어, 압축기(22)의 냉매 부족 현상을 해소하고, 이렇게 회수된 냉매는 압축기(22)를 냉각시킨다.
제어부(62)는 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 기준 개도(X0)보다 높은 개도(X1)로 변경시킨 이후, 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)와 제 2 설정온도(T2)를 비교한다.(S4)
여기서, 상기 제 2 설정온도(T2)는 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)의 기준 개도(X0) 복귀 여부를 판단하기 위한 기준온도로서, 상기 제 1 설정온도(T1)보다 낮게 설정된다.
제어부(62)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)가 제 2 설정온도(Tb)보다 낮으면, 정지중인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 기준 개도(X0)로 복귀시킨다.(S5)
도 7은 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프의 제어 방법 제 2 실시예가 도시된 순서도이다.
먼저, 복수개의 실내기(1,2,3,4) 중 일부(4)가 난방운전이고, 나머지(1,2,3)가 운전 정지이면, 제어부(60)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)와 제 1 설정온도(T1)를 비교한다.(S11,S12)
여기서, 상기 제 1 설정온도(T1)는 바이패스 밸브(56)의 온 여부 및 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)의 개도 변경 여부를 판단하기 위한 기준온도이다.
제어부(62)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)가 제 1 설정온도(T1)보다 높으면, 냉매 중 일부가 바이패스되어 팽창된 후 압축기(22)로 회수될 수 있도록 바이패스 밸브(56)를 온시킴과 아울러 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 기준 개도(X0)보다 높은 개도(X1)로 제어한다.(S13)
상기 기준 개도(X0)는 실내기의 운전 정지시의 기준 설정 개도이다.
여기서, 상기 실내기(1,2,3)의 전자 팽창 밸브(15,16,17)의 개도 증대는 기준 개도(X0) 보다 높은 하나의 설정 개도로 설정되는 것도 가능하고, 단계적으로 증대되도록 설정되는 것도 가능함은 물론이다.
즉, 기준 개도 보다 높은 개도(X1)를 기준 개도(X0)와 최대 개도 사이의 복수개의 제 1, 2, 3설정 개도(예를 들면, 1/4 최대 개도, 2/4 최대 개도, 3/4 최대 개도)로 설정하여, 상기 실내기(1,2,3)의 전자 팽창 밸브(15,16,17)의 개도가 점차 증대되도록 상기 실내기(1,2,3)의 전자 팽창 밸브(15,16,17)를 단계적으로 제어하는 것도 가능하다.
상기 바이패스 밸브(56)의 온시, 난방 운전 중인 실내기(4)의 전자 팽창 밸브(18)를 통과하여 실외 열교환기(34) 측으로 이송되는 2 상 냉매 중 일부는 상기 바이패스 배관(54)으로 바이패스되면서 상기 오리피스(58)에 의해 저온 저압으로 기체 냉매로 팽창되고, 상기 압축기(22) 측으로 복귀되어 압축기(22)를 냉각시킨다.
그리고, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)가 기준 개도(X0)보다 높은 개도(X1)로 제어되면, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 실내 열교환기(11,12,13) 내에 잔존하던 액 냉매(점선)는 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 통과하여 난방 운전 중인 실내기(4)의 전자 팽창밸브(18)를 통과한 냉매(실선)와 함께 상기 압축기(22) 측으로 회수되어, 압축기(22)의 냉매 부족 현상을 해소하고, 이렇게 회수된 냉매는 압축기(22)를 냉각시킨다.
제어부(62)는 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 기준 개도(X0)보다 높은 개도(X1)로 변경시킨 이후, 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)와 제 2 설정온도(T2)를 비교한다.(S14)
여기서, 상기 제 2 설정온도(T2)는 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)의 기준 개도(X0) 복귀 여부 혹은 상기 바이패스 밸브(56)의 오프를 판단하기 위한 기준온도로서, 상기 제 1 설정온도(T1)보다 낮게 설정된다.
제어부(62)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)가 제 2 설정온도(T2)보다 낮으면, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 기준 개도(X0)로 복귀시킨다.(S15)
그리고, 상기 바이패스 밸브(56)를 오프시킨다.(S16)
한편, 제어부(62)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)가 제 2 설정온도(T2)보다 낮지 않으면, 상기 바이패스 밸브(56)의 온을 유지함과 아울러 운전 정지인 실내기(1,2,3) 전자 팽창밸브(15,16,17)를 기준 개도(X0)보다 높은 개도(X1 )로 유지시킨다.(S14,S13)
도 8은 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프의 제어 방법 제 3 실시예가 도시된 순서도이다.
먼저, 복수개의 실내기(1,2,3,4) 중 일부(4)가 난방운전이고, 나머지(1,2,3)가 운전 정지이면, 제어부(60)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)와 제 1 설정온도(T1)를 비교한다.(S21,S22)
여기서, 상기 제 1 설정온도(T1)는 바이패스 밸브(56)의 온 여부를 판단함과 아울러 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)의 제 1 개도 변경 여부를 판단하기 위한 기준온도이다.
제어부(62)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)가 제 1 설정온도(T1)보다 높으면, 냉매 중 일부가 바이패스되어 팽창된 후 압축기(22)로 회수될 수 있도록 바이패스 밸브(56)를 온시킴과 아울러 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 기준 개도(X0)보다 높은 제 1 개도(X1)로 제어한다.(S23)
상기 기준 개도(X0)는 실내기의 운전 정지시의 기준 설정 개도이다.
상기 바이패스 밸브(56)의 온시, 난방 운전 중인 실내기(4)의 전자 팽창 밸브(18)를 통과하여 실외 열교환기(34) 측으로 이송되는 2 상 냉매 중 일부는 상기 바이패스 배관(54)으로 바이패스되면서 상기 오리피스(58)에 의해 저온 저압으로 기체 냉매로 팽창되고, 상기 압축기(22) 측으로 복귀되어 압축기(22)를 냉각시킨다.
그리고, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)가 기준 개도(X0)보다 높은 제 1 개도(X1)로 제어되면, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 실내 열교환기(11,12,13) 내에 잔존하던 액 냉매(점선)는 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 통과하여 난방 운전 중인 실내기(4)의 전자 팽창밸브(18)를 통과한 냉매(실선)와 함께 상기 압축기(22) 측으로 회수되어, 압축기(22)의 냉매 부족 현상을 해소하고, 이렇게 회수된 냉매는 압축기(22)를 냉각시킨다.
여기서, 상기 제 1 개도(X1)는 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 난방 효과를 고려하여, 상기 실내기(1,2,3,4)의 전자 팽창밸브 최대 개도(X3)의 0.2배 미만으로 설정됨이 바람직하다.
즉, 상기와 같이 압축기(22)로 회수된 냉매는 상기 압축기(22)에서 다시 압축된 후, 상기 실내기(1,2,3,4) 각각의 실내 열교환기(11,12,13,14)로 재유입되고, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 실내 열교환기(11,12,13)으로 재유입된 냉매는 주변을 가열시키게 되므로, 제 1 개도(X1)를 전자 팽창밸브 최대 개도(X3)의 0.2배 미만중 어느 하나로 작게 하여, 상기와 같은 난방을 최소화하도록 하는 것이다.
한편, 제어부(62)는 상기 바이패스 밸브(56)를 온시킴과 아울러 정지중인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 제 1 개도(X1)로 제어시킨 이후, 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)와 제 2 설정온도(T2)를 비교한다.(S24)
여기서, 상기 제 2 설정온도(T2)는 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)의 제 2 개도 변경 여부를 판단하기 위한 기준온도로서, 상기 제 1 설정온도(X1)보다 높게 설정된다.
제어부(62)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)가 제 2 설정온도(T2) 보다 높으면, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 상기 제 1 개도(X1)보다 높은 제 2 개도(X2)로 제어한다.(S25)
즉, 상기와 같이 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 제 1 개도(X1)로 제어했음에도 불구하고, 상기 압축기(22)의 토출 온도가 제 1 설정온도(X1) 보다도 높은 제 2 설정 온도(T2)보다 높게 되었으므로, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)의 개도를 더욱 더 증대시키는 것이다.
운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)가 제 1 개도(X1)보다 높은 제 2 개도(X2)로 제어되면, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 실내 열교환기(11,12,13) 내에 잔존하던 액 냉매(점선)는 보다 더 많은 양이 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 통과하여 난방 운전 중인 실내기(4)의 전자 팽창밸브(18)를 통과한 냉매(실선)와 함께 상기 압축기(22) 측으로 회수되게 되고, 회수된 다량의 냉매는 압축기(22)를 더욱 더 냉각시킨다.
여기서, 상기 제 2 개도(X2)는 제 1 개도(X1)에 의한 냉매 회수 효과가 미비한 점을 고려하여, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창 밸브(15,16,17)에 잔존하던 액 냉매가 충분하게 회수될 수 있도록 실내기(1,2,3,4)의 전자 팽창 밸브(15,16,17,18) 최대 개도의 0.2배 초과 1배 미만 중 어느 하나로 설정됨이 바람직하다.
한편, 제어부(62)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)가 제 2 설정온도(T2) 보다 높지 않거나, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)가 제 2 개도(X2)로 제어된 이후, 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)와 제 3 설정온도(T3)를 비교한다.(S26)
여기서, 상기 제 3 설정온도(T3)는 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)의 기준 개도(X0) 복귀 여부 혹은 상기 바이패스 밸브(56)의 오프를 판단하기 위한 기준온도로서, 상기 제 1 설정온도(T1)보다 낮게 설정된다.
제어부(62)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)가 제 3 설정온도(T3)보다 낮으면, 운전 정지인 실내기(1,2,3)의 전자 팽창밸브(15,16,17)를 기준 개도(X0)로 복귀시킨다.(S27)
그리고, 상기 액 바이패스 밸브(56)를 오프시킨다.(S28)
한편, 제어부(62)는 상기 토출 온도 센서(52)에서 감지된 온도(T)가 제 3 설정온도(T3)보다 낮지 않으면, 상기 바이패스 밸브(56)의 온을 유지함과 아울러 운전 정지인 실내기(1,2,3) 전자 팽창밸브(15,16,17)를 기준 개도(X0)보다 높은 제 1 개도(X1)로 제어한다.(S26,S23)
본 발명은 상기 실시예 및 도면에 한정되지 않고 실외기가 2대 장착되는 경우는 물론이고, 실외기에 4대 이상의 실내기가 연결되는 경우에도 적용 가능함은 물론이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프의 제어 방법은 복수개의 실내기 중 일부가 난방 운전이고, 나머지가 운전 정지일 경우, 압축기의 토출 온도가 높으면, 운전 정지인 실내기의 전자 팽창 밸브를 기준 개도보다 높은 개도로 제어하여, 운전 정지인 실내기에 잔존하는 액 냉매를 압축기측으로 회수시킴에 따라, 압축기의 냉매 부족 현상을 해소하고, 난방 성능 저하 및 압축기의 수명 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프의 제어 방법은 복수개의 실내기 중 일부가 난방 운전이고, 나머지가 운전 정지일 경우, 압축기의 토출 온도가 높으면, 바이패스 밸브를 온시킴과 아울러 운전 정지인 실내기의 전자 팽창 밸브를 기준 개도보다 높은 개도로 제어하여, 운전 정지인 실내기에 잔존하는 액 냉매를 압축기측으로 보다 신속하게 회시킬수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프의 제어 방법은 운전 정지인 실내기의 전자 팽창 밸브의 개도가 단계적으로 증대되어, 운전 정지인 실내기의 난방 효과를 최소화하면서, 액 냉매를 신속하게 회수할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 멀티형 히트 펌프 일예의 냉방 운전시의 냉매 흐름이 도시된 사이클 구성도,
도 2는 종래 기술에 따른 멀티형 히트 펌프 일예의 난방 운전시의 냉매 흐름이 도시된 사이클 구성도,
도 3은 종래 기술에 따른 멀티형 히트 펌프의 실내기 중 일부가 운전 정지되고 나머지가 난방 운전되는 경우의 냉매 흐름이 도시된 주요부 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프 일실시예의 실내기 중 일부가 운전 정지되고 나머지가 난방 운전되는 경우의 냉매 흐름이 도시된 주요부 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프 일실시예의 제어 블록도,
도 6은 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프의 제어 방법 제 1 실시예가 도시된 순서도,
도 7은 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프의 제어 방법 제 2 실시예가 도시된 순서도,
도 8은 본 발명에 따른 멀티형 히트 펌프의 제어 방법 제 3 실시예가 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
1,2,3,4: 실내기 11,12,13,14: 실내 열교환기
15,16,17,18: 전자 팽창 밸브 22: 압축기
52: 토출 온도 센서 54: 바이패스 배관
56: 액 바이패스 밸브 58: 오리피스
62: 제어부

Claims (12)

  1. 실외기에 복수개의 실내기가 연결되고, 상기 복수개의 실내기가 냉방 또는 난방으로 운전되도록 제어되는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법에 있어서,
    상기 복수개의 실내기 중 일부가 난방 운전이고, 나머지가 운전 정지이며, 압축기의 토출 온도가 제 1 설정온도 이상이면, 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브를 기준 개도보다 높은 개도로 제어하는 제 1 단계와;
    상기 제 1 단계 이후에 압축기 토출온도가 제 2 설정온도 미만이면, 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브를 기준 개도로 복귀시키는 제 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 설정온도는 상기 제 1 설정온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법.
  3. 실외기에 복수개의 실내기가 연결되고, 상기 복수개의 실내기가 냉방 또는 난방으로 운전되도록 제어되는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법에 있어서,
    상기 복수개의 실내기 중 일부가 난방 운전이고, 나머지가 운전 정지이며, 압축기의 토출온도가 제 1 설정온도 이상이면, 냉매 중 일부가 바이패스되어 팽창된 후 압축기로 회수되도록 바이패스 밸브를 온시킴과 아울러 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브의 개도를 증대시키는 제 2 단계와;
    상기 제 2 단계의 도중에 압축기의 토출 온도가 제 2 설정온도 미만이면 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브를 기준 개도로 복귀시키는 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는 상기 전자 팽창 밸브의 개도가 단계적으로 증대되는 것을 특징으로 하는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 설정온도는 상기 제 1 설정온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는 상기 바이패스 밸브를 오프시키는 것을 특징으로 하는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법.
  7. 실외기에 복수개의 실내기가 연결되고, 상기 복수개의 실내기가 냉방 또는 난방으로 운전되도록 제어되는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법에 있어서,
    상기 복수개의 실내기 중 일부가 난방 운전이고, 나머지가 운전 정지이며, 압축기의 토출온도가 제 1 설정온도 이상이면, 냉매 중 일부가 바이패스되어 팽창된 후 압축기로 복귀되도록 바이패스 밸브를 온시킴과 아울러 상기 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브를 기준 개도보다 높은 제 1 개도로 제어하는 제 1 단계와;
    상기 제 1 단계 이후에 압축기의 토출 온도가 제 2 설정온도 이상이면 상기 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브를 상기 제 1 개도보다 높은 제 2 개도로 제어하는 제 2 단계와;
    상기 제 2 단계 이후에 압축기의 토출온도가 제 3 설정온도 미만이면, 상기 운전 정지인 실내기의 전자 팽창밸브를 기준 개도로 복귀시키는 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 개도는 상기 실내기의 전자 팽창밸브 최대 개도의 0.2배 미만 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 설정온도는 상기 제 1 설정온도보다 높은 것을 특징으로 하는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 개도는 상기 실내기의 전자 팽창밸브 최대 개도의 0.2배 초과 1배 미만 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 3 설정온도는 상기 제 1 설정온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는 상기 바이패스 밸브를 오프시키는 것을 특징으로 하는 멀티형 히트 펌프의 제어 방법.
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