KR20080012516A - 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법 - Google Patents

멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법은 복수 개의 실내 공간에 각각 설치된 복수 개의 실내기 중 적어도 하나가 스탠바이 상태로 되면, 나머지 실내기의 풍량이 증가되도록 하여, 신속한 운전 모드의 전환이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법에 의하여, 운전 모드의 전환이 요구되는 실내기가 스탠바이 상태로 유지되는 시간이 최소화됨으로써, 실내 공기가 과도하게 높아지거나 낮아지는 현상이 감소하는 효과가 있다.
멀티형 공기 조화, 스탠바이, 모드 전환

Description

멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법{Controlling method for multi-type air conditioning system}
도 1은 본 발명의 사상에 따른 멀티형 공기 조화 시스템을 보여주는 시스템도.
도 2는 본 발명의 사상에 따른 멀티형 공기 조화 시스템의 냉매 순환 시스템.
도 3은 본 발명의 사상에 따른 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 블럭도.
도 4는 본 발명의 사상에 따른 멀티형 공기 조화기의 제어 방법을 설명하는 플로차트.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 멀티형 공기 조화 시스템 10 : 실외기
11 : 압축기 12 : 실외 열교환기
13 : 사방 밸브 20 : 실내기
25 : 개폐 밸브 26 : 팽창 부재
본 발명은 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 공기 조화 시스템은, 순환하는 냉매가 실내 공기와 열교환하여 실내 공기가 냉방 상태로 유지되거나 난방 상태로 유지되도록 하기 위한 것이다.
상세히, 상기와 같은 공기 조화 시스템은 압축기, 응축기, 팽창변 및 증발기로 이루어지며, 냉매가 상기 구성 요소들을 순차적으로 순환하면서 가열 또는 냉각된다. 그리고, 난방 과정에서는 실내 열교환기가 응축기의 기능을 수행하고, 냉방 과정에서는 실내 열교환기가 증발기의 기능을 수행하게 된다. 그리고, 사방 밸브를 추가하여 냉매의 흐름이 역전되도록 함으로써, 냉방과 난방이 선택적으로 수행되도록 하는 냉난방 겸용 공기 조화기가 등장하였다.
또한, 최근에는 하나의 압축기에 다수 개의 실내기가 연결되도록 하여, 각 방에 실내기가 설치되는 멀티형 공기 조화 시스템이 등장함으로써, 냉난방 효율이 극대화되도록 하고 있는 추세이다.
상세히, 하나의 압축기에 다수 개의 실내기가 연결되는 경우, 모든 실내기는 냉방 또는 난방이 동시에 수행되어야 한다. 그리고, 과냉방 또는 과난방 상태가 된 실내 공간에 설치된 실내기는 운전 모드가 전환이 되어야 한다.
이러한 경우, 종래에는 운전 모드 전환이 요구되는 실내기는 모든 실내기가 운전 모드 전환 상태가 될 때까지 정지된 상태(stand-by)로 유지되어야 하였다. 따라서, 실내기 전부가 스탠바이 상태로 되는데 걸리는 시간이 길어질 경우, 실내기가 스탠바이 상태로 유지되는 실내 공간은 온도가 증가되거나 하강하게 된다. 즉, 여름철에는 요구되는 냉방 조건으로 유지되지 못하게 되고, 겨울철에는 요구되는 난방 조건으로 유지되지 못하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 복수 개의 실내기가 연결되는 멀티형 공기 조화 시스템에 있어서, 운전 모드 전환이 요구되는 실내기가 스탠바이 상태로 유지되는 시간을 최소화함으로써, 실내 환경이 최적 상태로 유지될 수 있도록 하는 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법은 복수 개의 실내 공간에 각각 설치된 복수 개의 실내기 중 적어도 하나가 스탠바이 상태로 되면, 나머지 실내기의 풍량이 증가되도록 하여, 신속한 운전 모드의 전환이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
또다른 측면에서의 본 발명에 따른 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법은 구획된 실내 공간에 각각 설치된 복수 개의 실내기가 냉방 또는 난방 운전되는 단계; 적어도 설정 온도에 도달한 실내 공간에 설치된 실내기의 운전이 중지되어 스탠바이 상태로 유지되고, 운전 중인 실내기의 풍량이 증가되는 단계; 모든 실내기가 스탠바이 상태로 유지되면 운전 모드가 전환되는 단계가 포함된다.
상기와 같은 제어 방법에 의하여, 복수 개의 실내기가 하나의 압축기에 연결되어 작동하는 시스템 하에서도 각각의 실내 공기는 설정 온도 범위 내에서 벗어나 지 않게 됨으로써, 실내가 쾌적한 상태로 유지되는 장점이 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성 요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 멀티형 공기 조화 시스템을 보여주는 시스템도이고, 도 2는 본 발명의 사상에 따른 멀티형 공기 조화 시스템의 냉매 순환 시스템이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 멀티형 공기 조화 시스템(1)은 단일의 실외기(10)와, 상기 실외기(10)에 연결되는 복수의 실내기(20)로 이루어진다. 도시된 바에 따르면, 단일의 실외기(10)에 제 1 내지 제 4 실내기(21,22,23,24)가 병렬 연결되는 것을 실시예로 하였으나, 실내기의 개수는 이에 한정되지 아니함은 당업자로부터 명백하다.
상세히, 본 발명에 따른 멀티형 공기 조화 시스템(1)은 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 압축기(11)로부터 토출된 냉매가 실내기(20) 또는 실외기(10)로 흐르도록 제어하는 사방 밸브(13)와, 실외기(10) 내부에 제공되는 실외 열교환기(12)와, 실내기(20)에 설치되는 실내 열교환기(211,221,231,241)와, 실내 열교환기를 통과한 냉매가 저온 저압으로 교축되는 팽창 부재(26)와, 각각의 실내 열교환기 입구에 구비되는 개폐 밸브(25)가 포함된다.
더욱 상세히, 상기 팽창 부재(26)는 시스템의 구성에 따라 실외기 또는 실내 기에 장착될 수 있으며, 상기 개폐 밸브(25)는 제 1 내지 제 4 밸브(251,252,253,254)가 각각의 실내기의 입구에 설치된다. 그리고, 각각의 실내기에는 실내 온도를 감지하기 위한 온도 센서(미도시)가 장착되어, 실시간으로 실내 온도가 감지되도록 한다.
상기와 같은 구성을 이루는 멀티형 공기 조화 시스템의 작동에 대하여 간략히 설명하면, 사용자의 명령 입력에 따라 냉방 또는 난방 모드가 수행된다. 그러면, 모든 실내기는 냉방 또는 난방 중 어느 하나의 모드가 일률적으로 수행된다. 그리고, 실내기에 장착된 온도 센서에 의하여 실내 온도가 감지되고, 사용자가 입력한 설정 온도에 도달할 때까지 냉방 또는 난방이 수행된다.
상세히, 복수 개의 실내 공간 중 어느 하나의 공간이 설정 온도에 도달하고, 설정 온도보다 높아지거나 낮아지게 되어 실내가 과냉방 또는 과난방이 되는 경우, 해당 실내기의 운전 모드가 전환될 필요가 있다. 이러한 경우, 해당 실내기 입구에 구비된 개폐 밸브에 의하여 냉매의 유입이 차단되고, 동시에 해당 실내기는 스탠바이 상태로 유지된다. 그리고, 차단된 냉매는 다른 실내기 쪽으로 분배됨과 동시에, 다른 실내기의 풍량이 증가되도록 제어부에 의하여 제어된다. 그러면, 스탠바이 상태로 유지되는 실내기가 설치된 공간 외의 실내 공간은 급속 냉방 또는 급속 난방된다. 따라서, 실내 온도가 설정 온도에 도달하는 시간이 감축된다.
한편, 모든 실내 공간이 설정 온도에 도달하거나 과냉방 또는 과난방되는 경우, 모든 실내기는 스탠바이 상태로 되었다가 운전 모드가 동시에 전환된다. 여기서, 운전 모드의 전환, 즉 냉방에서 난방으로 또는 난방에서 냉방으로 전환되는 것 은 상기 사방 밸브의 개폐에 의하여 이루어지며, 이는 냉난방 겸용 공기 조화기에 일반적으로 적용되는 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 사상에 따른 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 공기 조화 시스템에는 제어부(100)와, 상기 제어부(100)에 연결되어, 사용자가 운전 명령을 입력할 수 있도록 하는 키 입력부(110)와, 각각의 실내 온도를 감지하는 실내 온도 센서(120)와, 상기 키 입력부(110)에 의하여 입력된 명령 및 설정 온도값 등이 저장되는 메모리(130)와, 상기 제어부(100)에 의하여 압축기 등을 구동하는 구동부(140)와, 각각의 실내기로 냉매 유입을 조절하는 제어 밸브(150)가 포함된다.
상기와 같은 구성에 의하여, 사용자가 키입력부(110)를 통하여 운전 명령을 입력하면, 입력된 명령에 의하여 구동부(140)가 작동하게 된다. 그리고, 실내 상태에 따라 상기 제어 밸브(150)의 개폐가 조절되어, 실내기가 운전 또는 스탠바이 상태로 유지되도록 한다. 그리고, 상기 제어 밸브(150)가 폐쇄됨에 따라 스탠바이 상태의 실내기로 공급되는 냉매는 다른 실내기 쪽으로 나뉘어 흐르게 된다. 그리고, 다른 실내기의 풍량이 증가되어, 실내 온도가 설정 온도에 빠른 시간 내에 도달하도록 한다.
이하에서는 상기와 같은 시스템의 제어 방법에 대하여 플로차트와 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 사상에 따른 멀티형 공기 조화기의 제어 방법을 설명하는 플로차트이다.
도 4를 참조하면, 먼저 제어부에서 실내기가 온(ON) 되었는지 여부를 판단한다(ST100). 그리고, 실내기가 온 상태이면 냉방 모드인지 난방 모드인지 여부를 판단(ST110)하게 된다. 그리고, 냉방 모드인 경우 냉방이 수행(ST120)되고, 상기 온도 센서는 설정 시간 간격으로 실내 온도를 감지하게 된다.
상세히, 상기 온도 센서에 의하여, 실내 온도가 설정 온도에 도달하였거나 설정 온도보다 낮은 실내기가 있는지 여부를 판단하게 된다(ST130). 그리고, 설정 온도와 같거나 낮은 온도로 유지되는 실내 공간에 설치된 실내기는 냉방 운전이 중지되고 스탠바이 상태로 전환된다(ST140).
한편, 적어도 어느 하나의 실내기가 스탠바이 상태로 유지되는 경우, 스탠바이 상태의 실내기로 공급되는 냉매는 다른 실내기 쪽으로 흐르게 된다. 그리고, 제어부에 의하여 다른 실내기의 풍량이 증가되도록 제어된다(ST150).
또한, 상기 온도 센서의 실시간 감지에 의하여, 모든 실내 온도가 설정 온도에 도달하였거나 설정 온도보다 낮은지 여부를 판단하게 된다(ST160). 여기서, 모든 실내의 실내 온도가 설정 온도에 도달하였거나 설정 온도보다 낮은 경우 모든 실내기가 스탠바이 모드로 전환된다(ST170). 반대로, 적어도 어느 하나의 실내가 설정 온도에 도달하지 아니한 경우에는, 온도 센서와 제어부에 의하여 실내 온도가 설정 온도에 도달하였는지 여부를 판단하는 과정이 반복 수행된다.
상세히, 모든 실내기가 스탠바이 상태로 전환된 경우에는 공기 조화 시스템은 냉방 운전 모드에서 난방 운전 모드로 전환되어, 모든 실내기가 난방 운전을 수 행하게 된다.
한편, 제어부에서 실내기가 난방 모드로 작동하고 있다고 판단되면, 난방이 수행(ST190)됨과 동시에, 실내 온도가 설정 온도에 도달하였거나 설정 온도보다 높은지 여부를 판단(ST200)하게 된다. 그리고, 설정 온도에 도달하였거나 설정 온도보다 높은 온도로 유지되는 실내 공간에 설치된 실내기는 스탠바이 모드로 전환(ST210)된다. 그리고, 스탠바이 모드로 전환된 실내기 이외의 실내기로 냉매가 나뉘어 흐르면서 풍량이 증가(ST220)하는 과정은 상술한 냉방 상태에서의 제어 과정과 동일하다.
또한, 모든 실내 공간의 온도가 설정 온도 이상으로 되었는지 여부를 판단(ST230)하고, 모든 실내 공간이 설정 온도 이상으로 되면 모든 실내기가 스탠바이 모드로 전환(ST240)되는 과정 및 모든 실내기가 스탠바이 모드로 전환되면 공기 조화 시스템이 냉방 운전 모드로 전환되는 것(ST250)도 상술한 냉방 모드 상태에서의 제어 과정과 동일하다.
한편, 운전 모드의 전환(ST180)이 있은 후, 제어부에서는 사용자의 명령 입력에 의하여 또는 운전 예약 시간 등에 의하여 운전이 종료되었는지 여부를 판단하게 된다(ST260). 그리고, 운전 종료가 아니면 상기 단계 (ST100 ~ ST250)가 반복 수행된다.
상기와 같은 제어 방법에 의하여, 적어도 어느 하나의 실내 공간이 설정 온도에 도달하면, 다른 실내 공간의 온도가 신속하게 설정 온도에 도달하도록 함으로써, 스탠바이 간격이 줄어들게 되는 장점이 있다. 그 결과, 실내 온도가 설정 온도 에 비하여 과도하게 높거나 낮은 상태가 장시간 지속되어, 사용자가 불쾌감을 느끼는 현상이 감소되는 장점이 있다.
상기된 바와 같은 구성을 이루는 본 발명에 따른 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법에 의하여, 운전 모드의 전환이 요구되는 실내기가 스탠바이 상태로 유지되는 시간이 최소화됨으로써, 실내 공기가 과도하게 높아지거나 낮아지는 현상이 감소하는 효과가 있다. 다시 말하면, 복수 개의 실내 공간 중 적어도 어느 한 공간이 과냉방 또는 과난방 상태가 되는 경우, 신속하게 실내기의 운전 모드가 전환되어, 실내 공기가 설정 온도 범위를 크게 벗어나지 않게 되는 장점이 있다. 따라서, 실내 공기가 항상 소비자가 원하는 온도로 유지되어, 소비자 만족도가 높아지는 장점이 있다.

Claims (11)

  1. 복수 개의 실내 공간에 각각 설치된 복수 개의 실내기 중 적어도 하나가 스탠바이 상태로 되면, 나머지 실내기의 풍량이 증가되도록 하여, 신속한 운전 모드의 전환이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화기의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스탠바이 상태는, 실내 온도가 적어도 설정 온도에 도달하여 실내기의 운전이 중지되는 상태인 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    운전 모드의 전환은 모든 실내기가 스탠바이 상태로 됨과 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    스탠바이 상태로 유지되는 실내기 쪽으로 공급되는 냉매는 다른 실내기 쪽으로 나뉘어 흐르는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 실내기의 풍량은 최대 풍량으로 증가되는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 실내기는 단일의 압축기에 연결되는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법.
  7. 구획된 실내 공간에 각각 설치된 복수 개의 실내기가 냉방 또는 난방 운전되는 단계;
    적어도 설정 온도에 도달한 실내 공간에 설치된 실내기의 운전이 중지되어 스탠바이 상태로 유지되고, 운전 중인 실내기의 풍량이 증가되는 단계;
    모든 실내기가 스탠바이 상태로 유지되면 운전 모드가 전환되는 단계가 포함되는 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 실내기의 운전이 시작되면 온도 센서에 의하여 소정 시간 간격으로 실내 온도가 감지되어, 실내 온도가 설정 온도에 도달하였는지 여부가 판단되는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    냉방 운전 중에는 실내 온도가 설정 온도 이하인 경우에, 난방 운전 중에는 실내 온도가 설정 온도 이상인 경우에 실내기가 스탠바이 상태로 되는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    적어도 어느 하나의 실내기가 스탠바이 상태로 되면 나머지 실내기로만 냉매가 흐름과 동시에 실내기의 풍량이 최대로 증가하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    실내기가 스탠바이 상태로 되면, 실내기 입구로 연결되는 냉매 유로 상의 어느 일측에 제공되는 밸브가 차단되어, 냉매 공급이 중단되는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화 시스템의 제어 방법.
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