KR20060062770A - Multi airconditioning system and method for controlling the system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 멀티 공기조화 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 실외기 중 소정의 실외기가 고장났을 때에 냉매를 회수할 수 있는 멀티 공기조화 시스템 및 그 제어방법을 제공한다.The present invention relates to a multi-air conditioning system, and more particularly, to provide a multi-air conditioning system and a control method thereof capable of recovering a refrigerant when a predetermined outdoor unit of a plurality of outdoor units has failed.
이를 위해, 본 발명은, 다수의 실외기(10,20,30); 상기 실외기들의 냉매 유로를 서로 연결시켜 상기 실외기 사이의 냉매 압력차를 해소시키도록 설치되는 압력차 해소관(40); 상기 압력차 해소관의 각 실외기와 연결되는 부분에 설치되고, 제어부에 의해 자동으로 개폐되는 압력해소밸브(51,52,53); 그리고, 상기 각 실외기와 실내기를 연결하는 냉매관에 냉매의 유동을 차단할 수 있도록 각각 설치되고, 제어부에 의해 자동으로 개폐되는 냉매차단밸브(61~66)를 포함하여 구성되는 멀티 공기조화 시스템을 제공한다.To this end, the present invention, a plurality of outdoor units (10, 20, 30); A pressure difference releasing tube (40) installed to connect the refrigerant passages of the outdoor units to each other to solve the refrigerant pressure difference between the outdoor units; Pressure relief valves (51, 52, 53) installed at portions connected to the outdoor units of the pressure difference elimination pipes and automatically opened and closed by a controller; In addition, each of the refrigerant pipes connecting the outdoor unit and the indoor unit is installed so as to block the flow of the refrigerant, respectively, and provides a multi air conditioning system comprising a refrigerant shut-off valve (61 ~ 66) automatically opened and closed by the control unit do.
멀티 공기조화 시스템Multi air conditioning system
Description
도 1은 본 발명에 따른 멀티 공기조화 시스템을 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a multi-air conditioning system according to the present invention.
도 2는 도 1의 멀티 공기조화 시스템의 냉매 회수 운전을 나타낸 구성도.2 is a block diagram showing a refrigerant recovery operation of the multi-air conditioning system of FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 메인 유닛 20,30 : 서브 유닛10:
11,21,31 : 압축 유닛 12,22,32 : 압력센서11, 21, 31:
13,23,33 : 실외 열교환기 40 : 압력차 해소관13,23,33: outdoor heat exchanger 40: pressure difference releasing pipe
51,52,53 : 압력해소밸브 61,62,63 : 냉매차단밸브51,52,53:
본 발명은 멀티 공기조화 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉난방 성능을 향상시키기 위한 멀티 공기조화 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi air conditioning system, and more particularly, to a multi air conditioning system and a control method thereof for improving air conditioning performance.
일반적으로 공기조화 시스템은 냉매를 압축, 응축, 팽창 및 증발시키는 과정을 수행함에 따라 실내 공간을 냉방 또는/및 난방시키는 장치이다. 이러한 공기조화 시스템은 냉매사이클을 일방향으로만 가동하여 실내에 냉기만을 공급하도록 냉 각 시스템과, 냉매사이클을 양방향으로 선택적으로 가동하여 실내에 냉기 또는 온기를 공급하는 냉난방 시스템으로 구분된다. 또한, 실외기에 하나의 실내기가 연결되는 통상적인 공기조화 시스템과, 실외기에 다수의 실내기가 연결되는 멀티 공기조화 시스템으로 구분된다. 또한, 상기 멀티 공기조화 시스템은 1대의 실외기 또는 다수의 실외기를 갖는 것으로 구분된다.In general, an air conditioning system is a device that cools and / or heats an indoor space by performing a process of compressing, condensing, expanding, and evaporating a refrigerant. Such an air conditioning system is classified into a cooling system that operates only one direction of the refrigerant cycle to supply only cold air to the room, and a cooling and heating system that selectively supplies the refrigerant cycle in both directions to supply the indoor air or warm air. In addition, it is divided into a general air conditioning system in which one indoor unit is connected to an outdoor unit, and a multi air conditioning system in which a plurality of indoor units are connected to an outdoor unit. In addition, the multi-air conditioning system is divided into one outdoor unit or a plurality of outdoor units.
상기 다수의 실외기를 갖는 멀티 공기조화 시스템은 각 실외기마다 적어도 하나 이상의 압축기가 설치된다. 이때, 상기 압축기로는 가동 주파수가 일정한 정속 압축기가 적용되기도 하고, 가동 주파수가 가변되는 인버터 압축기를 적용하기도 한다.In the multi-air conditioning system having a plurality of outdoor units, at least one compressor is installed in each outdoor unit. In this case, a constant speed compressor having a constant operating frequency may be used as the compressor, or an inverter compressor having a variable operating frequency may be used.
상기 다수의 실외기를 갖는 멀티 공기조화 시스템은 가동되는 실내기의 갯수에 따라 실외기의 가동 갯수를 적절하게 조절한다. The multi-air conditioning system having a plurality of outdoor units appropriately adjusts the number of operation of the outdoor unit according to the number of indoor units that are operated.
그러나, 상술한 다수의 실외기를 갖는 멀티 공기조화 시스템은 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the multi-air conditioning system having a plurality of outdoor units described above has the following problems.
첫째, 다수의 실외기 중 소정의 실외기가 고장나서 교체작업을 할 경우, 시스템 내의 냉매를 모두 뽑아 낸 후 용접작업 및 봉입작업 등 교체작업을 수행한다. 그러나, 뽑아 낸 냉매는 모두 버려야 하기 때문에 냉매가 낭비되는 문제점이 있었다. 또한, 프레온 가스와 같은 냉매는 오존층을 파괴하는 등 환경문제를 유발하는 문제점이 있었다.First, when a predetermined outdoor unit of the plurality of outdoor units is broken and replaced, the refrigerant is removed from the system and then replaced, such as welding and sealing. However, since all of the extracted refrigerant has to be discarded, there is a problem that the refrigerant is wasted. In addition, the refrigerant such as freon gas has a problem causing environmental problems, such as destroying the ozone layer.
둘째, 냉매회수장치로 회수한다고 하더라도 번거롭고, 현장에서의 작업능률이 떨어지고, 교체 시간 및 교체 단가가 증가되는 문제점이 있었다.Second, even if the recovery with the refrigerant recovery device is cumbersome, work efficiency in the field is low, there was a problem that the replacement time and replacement cost increases.
상기한 제반 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 고장난 실외기로부터 냉매를 회수할 수 있는 멀티 공기조화 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a multi-air conditioning system and a control method that can recover the refrigerant from the failed outdoor unit.
본 발명의 다른 목적은 환경문제를 유발시키는 것을 방지하는 멀티 공기조화 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a multi-air conditioning system and a method of controlling the same, which prevents causing environmental problems.
상기한 제반 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은, 다수의 실외기; 상기 실외기들의 냉매 유로를 서로 연결시켜 상기 실외기 사이의 냉매 압력차를 해소시키도록 설치되는 압력차 해소관; 상기 압력차 해소관의 각 실외기와 연결되는 부분에 설치되고, 제어부에 의해 자동으로 개폐되는 압력해소밸브; 그리고, 상기 각 실외기와 실내기를 연결하는 냉매관에 냉매의 유동을 차단할 수 있도록 각각 설치되고, 제어부에 의해 자동으로 개폐되는 냉매차단밸브를 포함하여 구성되는 멀티 공기조화 시스템ㅇ을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention, a plurality of outdoor unit; A pressure difference elimination pipe installed to connect the refrigerant passages of the outdoor units to each other to solve the refrigerant pressure difference between the outdoor units; A pressure relief valve installed at a portion connected to each outdoor unit of the pressure difference relief tube and automatically opened and closed by a controller; In addition, it is provided to each of the refrigerant pipes connecting the outdoor unit and the indoor unit to provide a multi-air conditioning system, each of which is installed so as to block the flow of the refrigerant, and comprises a refrigerant blocking valve automatically opened and closed by the control unit.
상기 다수의 실외기는, 가동 주파수가 가변되는 인버터 압축기를 포함하는 하나의 메인 유닛와, 가동 주파수가 일정하게 고정되는 적어도 1대 이상의 정속 압축기로 구성된 적어도 하나 이상의 서브 유닛을 포함하여 구성된다.The plurality of outdoor units include one main unit including an inverter compressor having a variable operating frequency, and at least one sub unit including at least one constant speed compressor having a fixed fixed operating frequency.
이때, 상기 압력차 해소관은 각 실외기의 압축기와 실외 열교환기 사이의 냉매관에 연결되는 것이 바람직하다.At this time, the pressure difference elimination pipe is preferably connected to the refrigerant pipe between the compressor and the outdoor heat exchanger of each outdoor unit.
본 발명은, 소정의 실외기가 고장난 것으로 판단되면, 유동 냉매가 상기 고 장난 실외기에 유입되는 것을 차단하도록 상기 고장난 실외기의 냉매차단밸브를 모두 폐쇄시키고, 상기 압력차 해소관을 통해 상기 고장난 실외기에 있는 냉매를 회수하도록 상기 고장난 실외기의 압력해소밸브를 개방시키는 멀티 공기조화 시스템의 제어방법을 제공한다.According to the present invention, when it is determined that a predetermined outdoor unit has failed, the refrigerant shutoff valves of the failed outdoor unit are closed to prevent the flow of refrigerant from flowing into the high outdoor unit. The present invention provides a control method of a multi-air conditioning system for opening a pressure relief valve of the failed outdoor unit to recover refrigerant.
이때, 상기 압력차 해소관의 고장난 실외기 측보다 가동중인 실외기 측에 저압이 형성되도록 난방 모드로 운전되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to operate in the heating mode so that a low pressure is formed on the outdoor unit that is operating than the outdoor unit side that has failed the pressure difference elimination pipe.
따라서, 본 발명에 의하면, 고장난 실외기로부터 냉매를 회수할 수 있고, 환경문제를 유발시키는 것을 방지할 수 있다.Therefore, according to the present invention, the refrigerant can be recovered from the malfunctioning outdoor unit, and it can be prevented from causing an environmental problem.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described.
도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 멀티 공기조화 시스템에 관한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1, an embodiment of a multi-air conditioning system according to the present invention will be described.
상기 멀티 공기조화 시스템은, 다수의 실외기(10,20,30)와, 상기 실외기들의 냉매 유로를 서로 연결시켜 상기 실외기 사이의 냉매 압력차를 해소시키도록 설치되는 압력차 해소관(40)과, 상기 압력차 해소관의 각 실외기와 연결되는 부분에 설치되고, 제어부에 의해 자동으로 개폐되는 압력해소밸브(51,52,53)와, 상기 각 실외기와 실내기를 연결하는 냉매관에 냉매의 유동을 차단할 수 있도록 각각 설치되고, 제어부에 의해 자동으로 개폐되는 냉매차단밸브(61~66)를 포함하여 구성된다.The multi-air conditioning system includes a plurality of outdoor units (10, 20, 30), a pressure difference elimination pipe (40) installed to connect the refrigerant passages of the outdoor units to each other to eliminate the refrigerant pressure difference between the outdoor units, Pressure relief valves (51, 52, 53) which are installed in the portion connected to each outdoor unit of the pressure difference elimination pipe, and automatically opened and closed by a control unit, and the refrigerant flow to the refrigerant pipe connecting each outdoor unit and the indoor unit It is installed so as to block each, and comprises a refrigerant blocking valve (61 ~ 66) that is automatically opened and closed by the control unit.
상기 다수의 실외기는, 가동 주파수가 가변되는 인버터 압축기를 포함하는 메인 유닛(10)과, 가동 주파수가 일정하게 고정되는 적어도 1대 이상의 정속 압축 기로 구성된 적어도 하나 이상의 서브 유닛(20,30)을 포함하여 구성된다.The plurality of outdoor units includes a
이때, 상기 메인 유닛(10)에는 적어도 1개 이상의 압축기로 구성되는 압축 유닛(11)과, 상기 압축 유닛과 연결되는 실외 열교환기(13)를 포함하여 구성된다. 상기 압축 유닛(11)은 인버터 압축기로 구성된다. 물론, 압축 유닛은 인버터 압축기와 정속 압축기로 구성될 수 있음도 이해 가능하다. 이렇게 인버터 압축기만으로 구성할 경우 냉매량 및 냉매 온도를 더욱 미세하게 조절할 수 있다. 또한, 압축 유닛을 구성하는 압축기의 갯수도 다양하게 변경 가능하다. 또한, 상기 실외 열교환기는 1대가 도시되어 있지만, 2대 이상이 설치될 수 있음도 이해 가능하다.In this case, the
상기 서브 유닛(20,30)은 메인 유닛(10)과 같이, 압축 유닛(21,31) 및 실외 열교환기(23,33)로 구성된다. 다만, 서브 유닛(20,30)의 압축 유닛(21,31)은 정속 압축기만으로 구성된다. 따라서, 메인 유닛(10)은 냉매량을 미세하게 제어할 수 있는 것에 비해, 서브 유닛(20,30)은 냉매량을 미세하게 제어할 수 없다. 이러한 서브 유닛은 메인 유닛의 구성과 다른 것이 적용될 수도 있다. 가령, 정속 압축기의 갯수를 변경하거나 또는 실외 열교환기의 갯수를 변경할 수 있음도 이해 가능하다.The
또한, 상기 메인 유닛(10)과 2개의 서브 유닛(20,30)은 압력차 해소관(40)에 의해 상호 연결된다. 이때, 상기 압력차 해소관(40)의 분지된 일단부는 압축 유닛(11,21,31)과 실외 열교환기(13,23,33) 사이의 냉매관에 연결되는 것이 바람직하다.In addition, the
상기 압력차 해소관(40)의 분지된 부분에는 압력해소밸브(51,52,53)가 설치된다. 이때, 상기 압력해소밸브는 제어부에 의해 자동적으로 개폐된다. 이러한 압 력해소밸브로는 전원이 공급됨에 따라 자동으로 개폐될 수 있는 솔레노이드 밸브를 제시한다.The branched portion of the pressure
또한, 상기 메인 및 서브 유닛(10,20,30)과 실내기(미도시)를 연결하는 냉매관에는 냉매차단밸브(61~66)가 각각 설치된다. 상기 냉매차단밸브 역시 제어부에 의해 자동적으로 개폐되는 솔레노이드 밸브를 제시한다.In addition,
또한, 상기 메인 유닛(10)과 서브 유닛(20,30)의 냉매관에는 압력센서(12,22,32)가 설치된다. 이러한 압력센서는 제어부와 연결되어 압축기의 고장 유무를 판단하는 기능도 한다. 물론, 각 메인 및 서브 유닛의 각종 센서들에 의해 압축기 등의 고장 유무를 판단할 수 있음도 이해 가능하다. In addition,
상술한 멀티 공기조화 시스템의 작용에 관해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the above-described multi-air conditioning system as follows.
도 1을 참조하여, 난방운전에 관해 설명하기로 한다. Referring to Figure 1, the heating operation will be described.
상기 제어부에서는 실내기의 가동 갯수 및 필요 냉매량을 판단하여 소정 갯수의 서브 유닛과 메인 유닛을 함께 가동시킨다.The control unit determines the number of operations of the indoor unit and the amount of refrigerant required to operate the predetermined number of sub units and the main unit together.
상기 메인 유닛(10)의 압축 유닛(11)에서 압축된 냉매는 하나의 개방된 냉매차단밸브(62)를 지나 실내기(미도시)로 유입된다. 동시에, 서브 유닛(20,30)의 압축 유닛(21,31)에서 압축된 냉매는 하나의 개방된 냉매차단밸브(64,66)를 지나 실내기(미도시)로 유입된다.The refrigerant compressed in the compression unit 11 of the
상기 실내기의 냉매는 실내 공기와 열교환된 후 메인 유닛(10)과 서브 유닛(20,30)으로 유입된다. 이때, 냉매는 실외 열교환기(13,23,33)에서 열교환되고, 이 어 메인 유닛(10)과 서브 유닛(20,30)의 압축 유닛(11,21,31)로 다시 유입된다.The refrigerant of the indoor unit is introduced into the
이때, 상기 메인 유닛(10)과 서브 유닛(20,30)의 냉매관에는 소정의 압력차가 형성된다. 이렇게 압력차가 발생되면, 상기 압력차 해소관(40)을 통해 고압측의 냉매가 저압측으로 유동한다. 이러한 냉매의 유동에 의해 메인 유닛(10)과 서브 유닛(20,30) 사이에 발생되는 압력차가 해소된다. At this time, a predetermined pressure difference is formed in the refrigerant pipe of the
냉방운전은 상술한 난방운전시와 냉매의 흐름이 역순으로 이루어지므로, 냉방운전에 관해서는 생략하기로 한다.Since the cooling operation is performed in the reverse order of the above-described heating operation and the refrigerant flow, the cooling operation will be omitted.
상기 압력차 해소관(40)은 냉난방시에 메인 유닛(10)과 서브 유닛(20,30) 사이의 압력차를 해소시킨다. 이러한 냉난방 운전 도중에 압축기가 수명이 다 되는 등 상기 서브 유닛에 고장이 발생되는 경우가 있다. 이때, 상술한 멀티 공기조화 시스템은 자체적으로 냉매회수운전을 실시한다.The pressure
도 2를 참조하여, 냉매회수운전에 관해 설명하기로 한다.Referring to Figure 2, the refrigerant recovery operation will be described.
상기 각 압력센서(12,22,32)에서는 냉매관의 압력에 관한 정보를 제어부에 전달하고, 상기 제어부는 이 정보를 기 설정된 압력 범위와 비교하여 고장 유무를 판단한다.Each of the
상기 제어부에서 소정 서브 유닛(20)의 압축 유닛(21)이 고장났다고 판단하면, 상기 고장난 서브 유닛(20)의 냉매차단밸브(63,64)를 모두 폐쇄시킨다. 또한, 고장나지 않은 서브 유닛과 메인 유닛의 냉매차단밸브(61,62,65,66)는 개방시킨다. 이에 따라, 시스템의 유동 냉매가 고장난 서브 유닛으로는 들어오지 못한다. 도 2에서 상기 냉매차단밸브가 닫힌 경우는 검은색으로 표시하고, 냉매차단밸브가 열린 경우에는 비어있는 것으로 표시하였다.When the control unit determines that the compression unit 21 of the
또한, 상기 고장난 서브 유닛(20)의 압력해소밸브(52)를 개방시킨다. 이때, 고장나지 않은 서브 유닛(30)과 메인 유닛(10)은 난방운전되는 것이 바람직하다. 이렇게 난방운전을 하면, 상기 압력차 해소관(40)에는 고장난 서브 유닛(20)보다 저압이 형성된다. 이는 상기 압력차 해소관(40)이 가동중인 서브 유닛(30)과 메인 유닛(10)의 저압측에 연결되어 있기 때문이다(압축 유닛과 실외 열교환기 사이). 따라서, 상기 고장난 서브 유닛의 압축 유닛(21)과 실외 열교환기(22)에 있는 냉매는 압력해소밸브(52)를 통해 배출되고, 이렇게 배출된 냉매는 가동중인 서브 유닛(30)과 메인 유닛(10)으로 회수된다. In addition, the
냉매회수운전이 완료되었다고 판단되면, 상기 멀티 공기조화시스템을 완전히 오프시킨다. 이어, 고장난 서브 유닛를 교체하거나 또는 압축 유닛만을 교체하면 된다.When it is determined that the refrigerant recovery operation is completed, the multi air conditioning system is completely turned off. Subsequently, it is necessary to replace the failed subunit or to replace only the compression unit.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 멀티 공기조화 시스템 및 그 제어방법은 다음과 같은 효과가 있다.The multi-air conditioning system and control method according to the present invention as described above has the following effects.
첫째, 다수의 실외기 중 소정의 실외기가 고장날 경우, 고장난 실외기에 있는 냉매를 고장 나지 않은 실외기로 회수하므로, 종래와 같이 냉매를 낭비하지 않아도 되고, 냉매에 의한 환경문제를 해소시킬 수 있는 효과가 있다.First, when a predetermined outdoor unit of the plurality of outdoor units is broken, the refrigerant in the failed outdoor unit is recovered to the outdoor unit that has not failed, so that the refrigerant does not need to be wasted as in the prior art, and thus the environmental problems caused by the refrigerant can be solved. .
둘째, 교체작업시 별도의 냉매회수장치를 사용할 필요가 없기 때문에, 현장에서의 작업능률이 증가되고, 교체 시간 및 교체 단가가 감소되는 효과가 있다.Second, since there is no need to use a separate refrigerant recovery device for the replacement work, the work efficiency in the field is increased, the replacement time and the replacement cost is reduced.
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