KR20070079382A - 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매고임 방지제어방법 - Google Patents

멀티 공기조화기의 실내기 액냉매고임 방지제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매고임 방지제어방법에 관한 것으로서, 한 개의 실외기와, 상기 실외기를 공유하여 연결되는 다수의 실내기로 구성되는 멀티 공기조화기의 제어방법에 있어서, 압축기의 토출측에 설치되는 온도센서에 의해 감지된 토출온도를 검출하는 제 1단계와, 상기 제 1단계에서 검출된 토출온도값과 소정의 제 1온도(A)값을 비교하여 현재 순환되는 냉매량 부족여부를 판단하는 제 2단계와, 상기 제 2단계에서 냉매량 부족으로 판단되면, 현재 운전정지된 실내기로부터 고인 냉매가 회수되도록 운전정지된 실내기의 팽창밸브개도를 제어하는 제 3단계를 포함하여 이루어지고, 멀티 공기조화기의 비운전 실내기의 액냉매 고임으로 인해 냉매량 부족현상이 발생하여 압축기의 토출온도가 상승하게 되는데, 이에 의해 발생하는 상기 공기조화기의 오류 및 능력감소를 방지하도록 실외기의 압축기 온도로 냉매량 부족여부를 판단하여 비운전 실내기에 고여 있는 냉매를 회수함으로서 정상운전될 수 있게 하는 효과가 있다.
멀티 공기조화기, 실내기, 실외기, 압축기

Description

멀티 공기조화기의 실내기 액냉매고임 방지제어방법{Control process for preventing the refrigerant's remnants of the indoor heat exchanger in multi-air conditioner}
도 1 는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기가 도시된 조감도,
도 2 은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기가 도시된 사시도,
도 3 는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기가 도시된 싸이클도,
도 4 는 본 발명에 따른 냉난 동시형 멀티공기조화기의 통신제어장치를 도시한 블록도,
도 5 은 본 발명에 따른 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매고임 제어방법이 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 실외기 11 : 인버터 압축기
11a,12,12a : 정속 압축기 13,13a : 사방밸브
14,14a : 어큐뮬레이터 15,15a : 실외열교환기
16,16a : 실외팬 20,20a,20b,20c : 실내기
22a,22b,22c : 팽창밸브 23a,23b,23c : 실내열교환기
24a,24b,24c : 실내팬
본 발명은 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매 고임 방지제어방법에 관한 것으로서, 특히 정지된 실내기에 액냉매가 고임으로 인해 냉매 부족현상이 발생하는 것을 실외기의 압축기 온도로 판단하여 제어함으로서 운전중인 실내기의 정상운전을 지속하게 할 수 있는 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매 고임 방지 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기 조화기는 압축기, 응축기, 증발기, 팽창기로 이루어진 공기조화 사이클을 이용하여 상기 공기조화기가 설치된 건물 또는 방에 냉기 또는 온기를 공급하는 등 공기 조화가 이루어지게 하는 장치로서, 크게 분리형과 일체형으로 구분된다.
상기한 분리형과 일체형은 기능적으로는 같지만 분리형은 실내기에 실내 열교환기(증발기 혹은 응축기)를 설치하고, 실외기에 실외 열교환기( 응축기 혹은 증발기)와 압축기를 설치하여 서로 분리된 두 장치를 냉매 배관으로 연결시킨 것이고, 일체형은 실내 열교환기와 압축기와 실외 열교환기와 팽창기구를 하나의 장치 로 설치한 것이다.
상기 일체형 공기조화기로는 창에 장치를 걸어서 직접 설치하는 창문형 공기조화기와, 흡입덕트와 토출덕트를 연결하여 실내 외측에 설치하는 덕트형 공기조화기 등이 있다. 상기 분리형 공기조화기로는 직립으로 설치하는 스탠드형 공기조화기와, 벽에 걸어서 설치하는 벽걸이형 공기조화기 등이 있다.
또한, 상기 공기조화기는 냉방용으로만 사용되는 냉방 전용 공기조화기와, 냉/난방 겸용으로 사용될 수 있는 히트 펌프식 공기조화기로 구분될 수 있다.
또한, 최근에는 적어도 하나 이상의 실외기와 다수 개의 실내기가 시리즈로 연결된 멀티형 공기조화기가 널리 사용되고 있다.
그러나, 종래의 멀티 공기조화기는 다수의 실내기중 일부만이 단독으로 장시간 운전을 실시할 경우, 비운전 실내기로 액냉매가 축적되고, 전체적인 냉매부족현상이 발생한다.
따라서, 실외기의 압축기는 냉매부족현상이 발생되면 토출온도가 상승하게 되는데, 이 상승을 방지하기 위하여 액냉매를 투여하였으나, 절대적인 냉매량 자체가 부족하여 상기 압축기의 토출온도는 계속 상승한다.
이로 인해, 상기 압축기는 과열된 채로 계속 구동하는 오류를 발생시키고, 다음 구동시에도 냉매량부족에 민감하게 반응을 하여, 즉 조금이라도 부족하면 급격하게 압축기가 과열되어, 기능을 상실하여 제어할 수 없게 된다.
따라서, 종래와 같이 비운전 실내기로 액냉매가 축적된 것을 계속 구동을 시키게 되면 냉매량부족으로 인해 압축기의 오류가 자주 발생을 하게 되어 상기 멀티 공기조화기의 전체적인 냉난방 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 멀티 공기조화기의 다수의 실내기중 일부만이 단독으로 장시간 운전을 실시할 경우, 비운전 실내기로 액냉매가 축적되고, 냉매부족현상이 발생하여 압축기의 토출온도가 계속 상승하게 됨으로서, 상기 공기조화기에 오류 발생 및 운전효율이 감소하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기 멀티공기조화기의 실외기 압축기 온도를 이용하여 비운전 실내기의 액고임상태를 파악하고, 이에 고여있는 액냉매를 회수하여 어떤 경우에도 정상운전이 될 수 있도록 하는 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매고임 방지제어방법을 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매고임 방지제어방법의 특징에 따르면, 한 개의 실외기와, 상기 실외기를 공유하여 연결되는 다수의 실내기로 구성되는 멀티 공기조화기의 제어방법에 있어서, 압축기의 토출측에 설치되는 온도센서에 의해 감지된 토출온도를 검출하는 제 1단계와, 상기 제 1단계에서 검출된 토출온도값과 소정의 제 1온도(A)값을 비교하여 현재 순환되는 냉매량 부족여부를 판단하는 제 2단계와, 상기 제 2단계에서 냉매량 부족으로 판단되면, 현재 운전정지된 실내기로부터 고인 냉매가 회수되도록 운전정지된 실내기의 팽창밸브개도를 제어하는 제 3단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 2단계에서 압축기의 토출온도와 비교되는 제 1온도(A)는 105℃이고, 상기 제 3단계에서 상기 제 2단계에서 판단결과, 압축기의 토출온도값이 제 1온도값(A)보다 작을 경우, 실내기 팽창밸브의 개도를 정지개도로 유지시킨다.
또한, 상기 제 3단계에서 실내기 팽창밸브의 개도를 압축기의 토출온도가 제 2온도(B), 즉 95℃이하에, 도달될 때까지 현 실내기의 개도보다 1.5배 증가시킨다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기가 도시된 조감도이고, 도 2 은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기가 도시된 사시도이고, 도 3 는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기가 도시된 싸이클도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 냉난 동시형 멀티공기조화기의 통신제어장치를 도시한 블록도이다.
본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 건물의 실내에 설치되는 다수개의 실내기(20)와, 상기 실내기(20)에 연결되는 실외기(10)로 구성되고, 상기 실내기(20)와 상기 실외기(10)는 냉매배관을 통해 연결되 며, 상기 실외기(10)는 상기 실내기(20) 중 적어도 어느 하나의 요구에 의해 구동되고, 상기 실내기(20)에서 요구되는 냉/난방 용량이 증가할수록 상기 실외기(10)의 작동 개수 및 상기 실외기(10)에 설치된 압축기의 작동 개수가 증가된다.
여기서, 멀티형 공기조화기의 실외기(10)와 실내기(20)의 연결 및 동작 상태를 자세히 살펴보면, 다수개의 실내기(20a)(20b)(20c)는 냉매와 실내공기를 열교환시키는 실내 열교환기(23a)(23b)(23c)와, 상기 실내 열교환기(23a)(23b)(23c) 근처에 설치되어 실내 공기를 순환시키는 실내팬(24a)(24b)(24c)와, 냉방 시 상기 실내 열교환기(23a)(23b)(23c)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 실내 팽창밸브(22a)(22b)(22c)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 멀티형 공기조화기는 상기 다수개의 실내기(20)와 연결된 실외기는 메인측 실외기(10)와 다수개의 서브측 실외기(10a)가 각각 연결되어 동작된다.
이때, 상기 멀티형 공기조화기는 상기 메인측 실외기(10) 및 서브측 실외기(10a)로 구성되고, 상기 실내기(20a)(20b)(20c)로부터 공급된 냉매 중 기체 냉매만을 추출하는 어큐뮬레이터(14)(14a)와, 상기 어큐뮬레이터(14)(14a)에서 추출된 기체 냉매를 공급받아 압축하는 다수개의 압축기(11)(11a)(12)(12a)와, 상기 압축기(11)(11a)(12)(12a)와 연결되어 압축된 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(13)(13a)와, 상기 사방밸브(13)(13a)에서 공급된 냉매와 실외 공기를 열교환시키는 실외열교환기(15)(15a)와 상기 실외열교환기(15)(15a) 근처에 설치되어 실외 공기를 순환시키는 실외팬(16)(16a)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 메인측 실외기(10)에는 인버터 압축기(11)와 정속 압축기(11a) 가 구비되고, 상기 서브측 실외기(10a)에는 정속 압축기(12)(12a)만이 구비되며, 상기 인버터 압축기(62)는 냉매의 압축용량을 가변시킬 수 있는 압축기이고, 상기 정속 압축기(11a)(12)(12a)는 냉매의 압축용량이 일정한 압축기이다.
더불어, 상기 인버터 압축기(11)는 상기 메인측 실외기(10) 압축용량의 70%를 담당하고, 상기 메인측 실외기(10)에 설치된 정속압축기(11a)는 나머지 30%를 담당하며, 나머지 서브측 실외기(10a)의 정속 압축기(12)(12a)는 각각 50%의 압축용량을 담당한다.
한편, 상기 각각의 압축기(11)(11a)(12)(12a)와 상기 사방밸브(13)(13a)를 연결하는 배관에는 오일분리기(미도시)가 설치되고, 상기 오일분리기는 상기 압축기(11)(11a)(12)(12a)의 흡입측에 연결된다.
더불어, 상기 오일분리기와 상기 압축기(11)(11a)(12)(12a) 사이에는 상기 압축기(11)(11a)(12)(12a)에서 토출된 냉매의 압력을 감지하는 압력센서가 설치된다.
특히, 상기 오일분리기는 상기 압축기(11)(11a)(12)(12a)에서 토출된 냉매 중 오일을 분리하고, 상기 분리된 오일은 상기 압축기(11)(11a)(12)(12a)에 공급함으로서 상기 압축기(11)(11a)(12)(12a) 내부에 적정량의 오일을 유지시킨다. 그리고 상기 오일분리기와 상기 압축기(11)(11a)(12)(12a)의 흡입 측 배관은 모세관(미도시)을 통해 연결되며, 상기 모세관을 통해 오일이 이동된다.
그리고, 상기 실외열교환기(15)(15a)에서 토출된 냉매를 상기 실내열교환기(23a)(23b)(23c)로 안내하는 냉매배관에는 난방 시 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸 브(lev, 17, 17a)와 냉방 시 상기 실내열교환기(23a)(23b)(23c)기로 이동되는 냉매를 냉각시키는 과냉각장치(18)(18a)와, 상기 압축기(11)(11a)(12)(12a)의 온도를 하강시키기 위한 리퀴드 인젝션장치(미도시)가 설치된다.
여기서, 상기 실외 전자팽창밸브(17)(17a)는 냉방 시 풀 오픈되어 상기 실외열교환기(15)(15a)에서 응축된 냉매를 팽창시키지 않고 통과시키지만, 난방 시에는 소정 크기로 개도되어 상기 실내열교환기(23a)(23b)(23c)에서 응축된 냉매를 상기 실외 열교환기(15)(15a)로 유입되기 전에 분무상태의 액체로 팽창시킨다.
한편, 냉매배관에는 상기 냉매배관 내부의 습기를 제거하기 위한 드라이어가 설치되고, 상기 드라이어를 통과하는 냉매는 상기 냉매배관에서 바이패스 되어 상기 실내열교환기(23a)(23b)(23c) 측으로 유동된다.
본 발명에 따른 멀티 공기조화기의 운전제어는 도 4 에 도시된 바와 같이 실내유니트(20)에 각각 설치된 마이콤으로 구성된 실내기 제어수단(25)과, 실외유니트(10)에 설치된 마이콤으로 구성된 실외기 제어수단(16)과의 사이에서 각 제어신호를 통신함으로써 이루어지게 된다.
즉, 실내유니트(30)에 설치되 운전조작부의 운전키를 누르면, 실내기 제어수단(25)는 운전조작부로부터의 운전신호를 입력받고 해당 운전신호에 따라 실내유니트(20)내에서 필요한 구동수단들(예컨대, 실내팬구동수단, 풍향구동수단, 실내온도감지수단, 실내배관온도감지수단 등)에 대한 제어를 담당함과 동시에, 통신제어신호를 실외기 제어수단(16)으로 출력함으로써 실외기 제어수단(16)에 의해 압축기(11)(11a)(12)(12a), 사방밸브(13)(13a), 전자팽창밸브(17)(17a)등의 제어가 이루 어지도록 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 한 개의 실외기와, 상기 실외기를 공유하여 연결되는 다수의 실내기로 구성되는 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매 고임 방지 제어방법에 따르면, 압축기의 토출측에 설치되는 온도센서에 의해 감지된 토출온도를 검출하는 제 1단계(S100)와, 상기 제 1단계에서 검출된 토출온도값과 소정의 제 1온도(A)값을 비교하여 현재 순환되는 냉매량 부족여부를 판단하는 제 2단계(S200)와, 상기 제 2단계에서 냉매량 부족으로 판단되면, 현재 운전정지된 실내기로부터 고인 냉매가 회수되도록 운전정지된 실내기의 팽창밸브개도를 제어하는 제 3단계(S300)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제 1단계(S100)에서는 압축기의 현 운전상태에서 압축기의 토출측에 냉매의 운동방향에 따라 저압측 또는 고압측 온도(미도시)센서에 의해 토출온도를 검출한다.
상기 압축기내부가 과열상태가 되면, 냉매는 압축되지 못하고 실제 토출온도보다 더 높아지게 된다.
상기 제 2단계(S200)에서는 상기 온도센서에 의해 검출된 압축기의 토출온도와 제 1온도(A)인 105℃와 비교하여 냉매량 부족여부를 판단한다.
여기서, 상기 제 2단계(S200)에서 온도센서에 의해 검출된 압축기 토출온도에 의해 판단된 냉매량 부족여부를 실외기 제어부의 마이컴등을 이용하여 상기 비운전 실내기에 신호를 전송한다.
그리고, 상기 제 3단계(S300)에서는 상기 제 2단계에서 판단결과를 수신한 다음, 압축기의 토출온도값이 제 1온도값(A)보다 작을 경우, 실내기 팽창밸브의 개도를 정지개도로 유지시킨다.
또한, 상기 압축기의 토출온도값이 제 1온도값(A)보다 클 경우, 실내기 팽창밸브의 개도를 압축기의 토출온도가 제 2온도(B), 즉 95℃이하에, 도달될 때까지 현 실내기의 개도보다 1.5배 증가시킨다.
따라서, 멀티 공기조화기의 다수의 실내기중 일부만이 장시간 운전할 경우 비운전 실내기로 액냉매가 축적됨으로 인해 냉매량 부족현상이 발생하여 압축기의 토출온도가 상승하게 된다.
상기 압축기의 토출온도가 상승함으로 인해 발생하는 상기 공기조화기의 오류 및 능력감소를 방지할 수 있도록 상기 압축기 온도를 이용하여 냉매량 부족여부를 판단하여 비운전 실내기의 개도를 제어하게 된다.
또한, 상기 정지된 실내기의 개도를 제어하여 고여있는 액냉매를 회수함으로서 어떤 경우에도 상기 공기조화기가 정상운전될 수 있게 한다.
이상과 같이 본 발명에 의한 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매고임 방지제어방법을 예시된 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 액냉매고임 방지제어방법은 멀티 공기조화기의 비운전 실내기의 액냉매 고임으로 인해 냉매량 부족현상이 발생하여 압축기의 토출온도가 상승하게 되는데, 이에 의해 발생하는 상기 공기조화기의 오류 및 능력감소를 방지하도록 실외기의 압축기 온도로 냉매량 부족여부를 판단하여 비운전 실내기에 고여 있는 냉매를 회수함으로서 정상운전될 수 있게 하는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 한 개의 실외기와, 상기 실외기를 공유하여 연결되는 다수의 실내기로 구성되는 멀티 공기조화기의 제어방법에 있어서,
    압축기의 토출측에 설치되는 온도센서에 의해 감지된 토출온도를 검출하는 제 1단계와;
    상기 제 1단계에서 검출된 토출온도값과 소정의 제 1온도(A)값을 비교하여 현재 순환되는 냉매량 부족여부를 판단하는 제 2단계와;
    상기 제 2단계에서 냉매량 부족으로 판단되면, 현재 운전정지된 실내기로부터 고인 냉매가 회수되도록 운전정지된 실내기의 팽창밸브개도를 제어하는 제 3단계를 포함한 것을 특징으로 한 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매고임 방지제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2단계에서 압축기의 토출온도와 비교되는 제 1온도(A)라 함은 105℃인 것을 특징으로 한 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매 고임 방지제어방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3단계는 상기 제 2단계에서 판단결과,
    압축기의 토출온도값이 제 1온도값(A)보다 작을 경우, 실내기 팽창밸브의 개 도를 정지개도로 유지시키는 것을 특징으로 한 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매 고임 방지제어방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3단계에서 실내기 팽창밸브의 개도를 제어함에 있어서, 현 실내기의 개도보다 1.5배 증가시키는 것을 특징으로 한 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매 고임 방지제어방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3단계에서 압축기의 토출온도가 제 2온도(B)이하에 도달되면 실내기 팽창밸브의 개도 제어를 종료하는 것을 특징으로 한 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매 고임 방지제어방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    실내기 팽창밸브의 개도 제어를 종료하는 제 2온도(B)라 함은 95℃인 것을 특징으로 한 멀티 공기조화기의 실내기 액냉매 고임 방지제어방법.
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