KR20060119300A - 멀티 공기조화기의 실내기 유량분배 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 공기조화기의 실내기 유량분배 제어방법에 관한 것으로서, 실외기에 복수개의 실내기가 연결되어 구성된 멀티공기조화기의 난방운전 제어방법에 있어서, 상기 복수개의 실내기간에 배관온도값을 상호 교환하는 공유단계와, 상기 각 실내기에서 상기 교환된 배관온도값으로부터 서로의 운전상태를 파악하는 비교판단단계와, 상기 각 실내기의 배관온도값과 평균배관온도값을 비교판단하여 상기 각각으로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 조절단계를 포함하여 이루어지고, 각 실내기의 운전상태에 따라 상기 각 실내기의 일측에 배치된 실내전자팽창밸브를 이용하여 공급되는 냉매의 유량조절이 가능하여, 하나의 실외기에 복수개의 실내기가 연결됨으로서 발생할 수 있는 실내기간의 냉매유량 불균일을 사전에 방지함으로서, 즉 실내배관평균온도보다 높은 실내배관온도를 가진 실내기에 냉매유량을 줄임으로서, 각 실내기로의 냉매유량을 분배하여 균일 난방을 할 수 있게 구성된 멀티 공기조화기의 난방효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

멀티 공기조화기, 실내기, 실외기

Description

멀티 공기조화기의 실내기 유량분배 제어방법{Control process for distributing the refrigerant of the indoor heat exchanger in multi-air conditioner}

도 1은 일반적인 멀티 공기조화기가 도시된 사시도,

도 2는 일반적인 멀티 공기조화기의 통신제어장치를 도시한 블록도,

도 3은 일반적인 멀티 공기조화기의 난방싸이클이 도시된 구성도,

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내전자팽창밸브를 구비한 멀티 공기조화기의 실내전자팽창밸브 영역을 도시한 구성도,

도 6은 본 발명에 따른 멀티 공기조화기의 실내기 유량분배 제어방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10, 20, 30: 실내기 14, 24, 34: 실내전자팽창밸브

40: 실외기

본 발명은 멀티 공기조화기의 실내기 유량분배 제어방법에 관한 것으로서, 특히 실내기간에 냉매유량의 분배가 불균일하여 생기는 난방효율저하를 방지하여 모든 실내기에 균일하게 냉매를 분배함으로서 난방효율을 향상시킬수 있는 공기조화기의 실내기 유량분배 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 멀티공기조화기는 하나의 실외기에 복수개의 실내기를 연결한 것으로, 실외기를 공용으로 사용하면서 복수개의 실내기 각각을 냉방기 또는 난방기로 사용하는 공기조화기다.

이러한 일반적인 멀티 공기조화기는 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 실내에 설치되는 다수의 실내기로서 A실 실내기(10), B실 실내기(20), C실 실내기(30)와 실외에 설치되는 실외기(40)가 하나의 시스템으로 작동하며 필요에 따라 난방운전 및 냉방운전될 수 있다.

상기 실외기(40)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 냉매를 고온고압의 기체상태로 압축시키는 압축기(41)와 , 운전조건에 따라 상기 압축기(41)에서 고온고압으로 압축된 기체냉매의 흐름을 변환시키는 사방밸브(42)와 냉방운전시 상기 압축기(41)에서 고온고압으로 압축된 기체냉매를 저온고압의 액상냉매로 응축시키는 실외열교환기(43)와, 상기 실외열교환기(43)에서 열교환이 원활히 이루어지도록 실외의 공기를 흡입하여 상기 실외열교환기(43)로 송풍하는 실외팬(44)과, 상기 실외열교환기(43)로부터 토출되는 냉매의 토출가스온도를 제어하여 냉방운전시 과열도 조절 및 난방운전시 과냉각도 조절하는 전자팽창밸브(45)로 구성된다.

그리고, 각 실내기(10, 20, 30)의 운전조건에 따라 각각의 실내공간을 선택적으로 공기조화시키도록 각 제어수단(미도시)에 의해 온/오프되어 냉매 분배 및 냉매의 흐름을 개폐시키면서, 상기 실외열교환기(43)에서 냉각응축된 저온고압의 액상냉매를 상기 전자차단밸브(45)를 매개로 인가받아 증발하기 쉬운 저온저압의 무상냉매로 감압팽창시키는 A실, B실, C실 전자팽창밸브(14, 24, 34: 이하 실내전자팽창밸브라 한다)가 설치되어있다.

또한, A실, B실, C실 실내기(10, 20, 30)가 난방운전이면, 사방밸브(42)가 온되어 도 3의 실선화살표방향으로 냉매싸이클이 이루어 지는데, 실외기(40)의 압축기(41)로부터 토출된 고온고압의 기체냉매가 사방밸브(42)를 통해 실내기(10, 20, 30)내에 각각 설치된 실내열교환기(11, 21, 31)로 유입되면, 실내열교환기(11, 21, 31)에서는 실내팬(12, 22, 32)에 의해 송풍되는 공기를 상온의 냉각수 또는 공기에 의해 열교환하여 상온고압의 냉매로 냉각시킴에 따라 따뜻해진 공기를 실내로 토출해서 각 실내기(10, 20, 30)의 난방운전을 행한다.

상기 실내열교환기(11, 21, 31)에서 액화된 냉매는 각 실내기(10, 20, 30)의 운전조건에 따라 운전실내기의 냉매를 분배하고, 비난방운전 실내기의 냉매흐름을 차단하는 A실, B실, C실 실내전자팽창밸브(14, 24, 34)로 유입되어 증발하기 쉬운 저온 저압의 무상냉매로 감압팽창되어 전자팽창밸브(45)를 매개로 실외열교환기(43)에 유입된다.

따라서, 상기 실외열교환기(43)에서는 저온 저압의 무상냉매를 실외팬(44)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 냉각하고, 상기 실외열교환기(43)에서 냉각된 저온저압의 기체 냉매는 사방밸브(42)를 통해 다시 압축기(41)로 유입되어 압축기(41)의 단열압축작용에 의해 고온고압의 냉매가스로 변환되어 위에서 설명한 냉매싸이클을 반복하는데, 이때에 각 실내기(10, 20, 30)의 운전조건에 따라 전자팽창밸브(45)는 과냉각도 조절을 실시하고, A실, B실, C실 실내전자팽창밸브(14, 24, 34)는 운전 실내기의 냉매를 분배하고, 비난방운전 실내기의 냉매흐름을 차단한다.

상기와 같은 운전제어는 도 2에 도시된 바와 같이 실내기(10, 20, 30)에 각각 설치된 마이콤으로 구성된 A실 제어부(15), B실 제어부(25), C실 제어부(35)와, 실외기(40)에 설치된 마이콤으로 구성된 실외기 제어부(46)와의 사이에서 각 제어신호를 통신함으로써 이루어지게 된다.

즉, A실 실내기(10)에 설치되 운전조작부의 운전키를 누르면, A실 제어부(15)는 운전조작부로부터의 운전신호를 입력받고 해당 운전신호에 따라 A실 실내기(10)내에서 필요한 구동수단들(예컨대, 실내팬구동수단, 풍향구동수단, 실내온도감지수단, 실내배관온도감지수단 등)에 대한 제어를 담당함과 동시에, 통신제어신호를 실외기 제어부(46)로 출력함으로써 실외기 제어부(46)에 의해 압축기(41), 사방밸브(42), 실외팬(44), 전자팽창밸브(45)등의 제어가 이루어지도록 한다.

그리고, B실 실내기 및 C실 실내기에 의한 제어도 상기한 A실 실내기에 의한 제어와 동일하다.

그러나, 종래의 멀티 공기조화기는 실내기(10, 20, 30)와 실외기(40)가 1:1로 송신 및 수신을 수행하기 때문에, 실내기(10, 20, 30)간에 난방효율의 불균형 현상이 발생하는 문제점이 발생하였다.

즉, 같은 용량의 실내기라도 실내기 모델이 다르게 되면 구현되는 실내 열교환기의 능력에 차이가 발생될 수도 있으며, 설사 실내기 모델이 같다고 하더라도 실내기가 설치되는 조건(예를 들면, 실외기와 연결된 배관의 길이, 설치된 배관의 높이의 차이, 배관이 분지된 형태, 또는 배관의 휜정도)에 따라서 실내기간에 난방성능의 편차가 발생하였다.

따라서, 종래와 같이 각 실내기로 냉매유량을 보내기 위해서 실내배관평균온도로 실외기 전자팽창밸브를 제어할 경우, 전체적인 냉매유량은 만족을 하나 상기 사유들로 인해 상기 각 실내기간 냉매유량 편차가 발생할 수 있어서, 이로 인해 실내전자팽창밸브가 완전개방되어 운전되므로 냉매유량조절의 기능을 상실하게 되어, 이로 구성된 멀티공기조화기의 전체적인 난방효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 공기조화기의 난방운전시 실내기간 냉매유량 불균일에 의한 난방불균형을 해소하기 위하여 실내배관평균온도보다 높은 실내기의 전자팽창밸브를 차단함으로서 냉매유량을 줄여 다른 실내기와 동일하게 냉매유량을 분배를 한다.

따라서, 본 발명은 상기 실내기간 냉매유량분배가 균일하여 모든 실내기가 균일 난방이 될 수 있도록 하는 멀티 공기조화기의 실내기 냉매유량분배 제어방법을 제공하는데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 멀티 공기조화기의 실내기 냉매유량분배 제어방법의 특징에 따르면, 실외기에 복수개의 실내기가 연결되어 구성된 멀티공기조화기의 난방운전 제어방법에 있어서, 상기 복수개의 실내기간에 배관온도값을 상호 교환하는 공유단계와, 상기 각 실내기에서 상기 교환된 배관온도값으로부터 서로의 운전상태를 파악하는 비교판단단계와, 상기 각 실내기의 배관온도값과 평균배관온도값을 비교판단하여 상기 각각으로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 조절단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 멀티 공기조화기의 운전방법에는 냉방운전과 난방운전을 할수 있으나, 이하 본 발명에서는 상기 멀티 공기조화기의 난방운전에 대해 설명한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 실내전자팽창밸브의 설치영역을 도시한 개략도이며, 도 6는 본 발명에 따른 멀티 공기조화기의 실내기 냉매유량분배 제어방법이 도시된 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 멀티공기조화기가 난방운전시 냉매의 유동방향에 따라 해당 실내 팽창장치(13, 23, 33)의 하류측에 실내전자팽창밸브(14, 24, 34)가 배치되도록 구성할 수도 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 난방운전시 냉매의 유동방향에 따라 해당 실내열교환기(11, 21, 31)의 하류측에 배치되는 실내전자팽창밸브(14, 24, 34)를 구비하도록 구성할 수도 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티 공기조화기의 실내기 냉매유량분배 제어방법은, 실외기에 복수개의 실내기가 연결되어 구성된 멀티공기조화기의 난방운전 제어방법에 있어서, 상기 복수개의 실내기간에 배관온도값(F(X))을 상호 교환하는 공유단계(S10)와, 상기 각 실내기에서 상기 교환된 배관온도값(F(X))으로부터 서로의 운전상태를 파악하는 비교판단단계(S20)와, 상기 각 실내기의 배관온도값(F(X))과 평균배관온도값(B)을 비교판단하여 상기 각각으로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 조절단계(S30)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 공유단계(S10)는 상기 각 실내기는 각각의 배관온도값(F(X))을 서로 송수신하여 저장한다.

그리고, 상기 비교판단단계(S20)는 모든 실내기의 배관온도값(F(X))을 취합하여 평균배관온도값(B)을 계산하는 제 1비교판단단계(S21)와, 상기 평균배관온도값(B)과 각 실내기의 배관온도값(F(X))을 비교하는 제 2비교판단단계(S22)를 포함하여 이루어진다.

이 때, 상기 비교판단단계(S20)에서 상기 각 실내기중 평균 배관온도값(B)보다 배관온도값이 작은 실내기와, 평균배관온도값(B)보다 배관온도값이 큰 실내기가 적어도 하나이상씩 있을 경우에 조절단계(S40)가 수행되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 비교판단단계(S20)에서 상기 실내기의 난방온도, 즉 응축온도값(A)을 파악하여 상기 응축온도값(A)이 상기 실내배관 평균온도값(B)과 소정의 값(5℃)만큼 차이가 생기면(S30), 실외기의 전자팽창밸브를 개방(S35)하여 상기 멀티 공기조화기를 정상운전시킨다.

그러나, 상기 응축온도(A)가 상기 실내배관 평균온도값(B)이 소정의 값(5℃)만큼 차이가 생기지 않을 경우 이하 조절단계(S40)를 수행한다.

그리고, 상기 조절단계(S40)에서 상기 비교판단결과, 상기 평균배관온도값(B)보다 배관온도값이 큰 실내기인 경우, 해당 실내기로 공급되는 냉매의 양이 감소되도록 해당되는 실내기에 연결된 실내전자팽창밸브를 폐쇄하는 과정(S45)을 수행한다.

반면에, 상기 평균배관온도값(B)보다 배관온도값이 작은 실내기인 경우, 해당 실내기로 공급되는 냉매의 양이 유지되도록 해당되는 실내기에 연결된 상기 실내전자팽창밸브의 개도량을 유지시키는 과정(S46)을 수행한다.

따라서, 각각의 제어수단에 의해 제어되는 상기 실내전자팽창밸브를 구비한 멀티 공기조화기는 실내기간 냉매유량을 균일하게 분배함으로서 각각 불균일한 난방운전을 방지하게 된다.

또한, 멀티 공기조화기의 냉방운전할 경우, 상기 조절단계(S40)에서 상기 비교판단결과, 상기 평균배관온도값(B)보다 배관온도값이 작은 실내기로 공급되는 냉매의 양이 감소되도록 해당되는 실내기에 연결된 실내전자팽창밸브를 조절하는 과정을 수행하여 불균일한 냉방운전을 방지하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의한 멀티 공기조화기의 실내기 유량분배제어방법을예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 멀티 공기조화기의 실내기 유량분배 제어방법은 각 실내기의 운전상태에 따라 공급되는 냉매의 유량조절이 가능하여, 하나의 실외기에 복수개의 실내기가 연결됨으로서 발생할 수 있는 실내기간의 냉매유량 불균일을 사전에 방지함으로서, 멀티 공기조화기의 난방효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다

Claims (4)

1. 실외기에 복수개의 실내기가 연결되어 구성된 멀티공기조화기의 난방운전 제어방법에 있어서,

   상기 복수개의 실내기간에 배관온도값을 상호 교환하는 공유단계와;

   상기 각 실내기에서 상기 교환된 배관온도값으로부터 서로의 운전상태를 파악하는 비교판단단계와;

   상기 각 실내기의 배관온도값과 평균배관온도값을 비교판단하여 상기 각각으로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 조절단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 실내기 유량분배 제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 비교판단단계는 모든 실내기의 배관온도값을 취합하여 평균배관온도값을 계산하는 제 1비교판단단계와;

   상기 평균배관온도값과 각 실내기의 배관온도값을 비교하는 제 2비교판단단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 실내기 유량분배 제어방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 조절단계는 상기 비교판단결과,

   상기 평균배관온도값보다 배관온도값이 큰 실내기인 경우, 해당 실내기로 공급되는 냉매의 양이 감소되도록 팽창밸브의 개도량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 실내기 유량분배 제어방법.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 조절단계는 상기 비교판단결과,

   상기 평균배관온도값보다 배관온도값이 작은 실내기인 경우, 상기 팽창밸브의 개도량을 유지시키는 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 실내기 유량분배 제어방법.

Images