KR20100086829A - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 저압이 유지되도록 제어할 뿐 아니라, 실내기 용량에 따라 운전을 제어하기 위해 핫가스바이패스밸브의 개도를 제어함으로써, 실외기에서의 과도한 저압 하강을 방지하여 안정된 싸이클로 동작되고, 그에 따른 실내기 측의 유량 감소를 방지함에 따라, 유량 감소로 인하여 발생하는 고주파의 소음을 방지 또는 개선하여 사용자의 불만을 해소하고 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하는 효과가 있다.
공기조화기, Hot Gas, 저부하운전, 냉방운전, 바이패스밸브, 고주파소음

Description

공기조화기 및 그 제어방법{Air conditioner and controlling method thereof}
본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 공기조화기가 저부하로 운전되는 경우 유량감소로 인하여 발생되는 소음을 개선하는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.
공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어되며, 압축기 또는 열교환기로 공급되는 전원을 제어함으로서 동작된다. 또한, 공기조화기는 실외기에 적어도 하나의 실내기가 연결될 수 있으며, 요청되는 운전 상태에 따라, 실내기로 냉매를 공급하여, 냉방 또는 난방모드로 운전된다.
공기조화기는 실외기의 압축기에 의해 실내기로 냉매가 공급됨에 따라, 실내기에서 냉온의 공기를 토출하게 된다. 이때, 실외기는 건물외부에 설치되는 경우가 많아 외부온도에 따라 냉난방 운전에 따른 효율이 달라진다.
공기조화기는 실내외의 온도 뿐 아니라, 가동되는 실내기의 수 등에 의해 부하량이 결정되는 데, 가동되는 실내기의 수가 적거나, 온도차가 적어 냉방운전에 따른 부하량이 적은 상태로 운전될 수 있다.
이 경우, 공기조화기는 실내기와 실외기의 부하 밸런스에 차이가 발생하여, 실외기의 부하가 실내기의 부하보다 커짐에 따라 실외기 측에 과도한 저압 감소가 발생되어, 실내기의 냉매 유량이 감소되게 된다.
이때, 실내기의 냉매 유량이 감소됨에 따라 실내기에서 냉매가 흐르는 과정에서 소정 위치에서 고주파의 소음이 발생되는 문제가 있다. 그에 따라 저부하에서 냉방운전되는 경우 실외기 측의 과도한 저압하강을 방지하여 고주파 의 소음을 방지하는 대책 마련 필요하다.
본 발명의 목적은 공기조화기가 저부하에서 냉방운전 시, 저압이 유지되도록 제어할 뿐 아니라, 실내기 용량에 따라 운전을 제어함으로써, 실외기에서의 과도한 저압 하강을 방지하고 그에 따른 실내기 측의 유량 감소를 방지함에 따라, 유량 감소로 인하여 발생하는 고주파의 소음을 방지하는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 공기조화기는 복수의 실내기와 연결되는 실외기를 포함하는 공기조화기에 있어서, 상기 실외기는, 냉매의 압력을 측정하는 압력감지부, 압축기로부터 토출되는 냉매 중 일부를 바이패스 시키는 핫가스바이패스밸브, 상기 압력감지부에 의해 측정되는 저압의 크기와, 상기 복수의 실내기 중 동작되는 실내기에 따른 부하에 대응하여, 핫가스제어가 수행되도록 제어하는 제어부, 상기 밸브제어부는 상기 제어부의 제어명령에 대응하여, 상기 핫가스 바이패스밸브가 열림 또는 닫힘되도록 개도를 제어하여 냉매가 바이패스되도록 하는 밸브제어부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법은 운전중 냉매의 압력을 측정하는 단계, 상기 측정된 압력을 기준압력과 비교하여, 상기 기준압력 범위에 포함되지 않는 경우 핫가스 제어를 수행하는 단계, 상기 측정된 압력이 기준압력 범위에 포함되는 경우, 운전중인 실내기의 수를 확인하고, 운전중인 실내기의 용량을 산출하여 기준용량과 비교하는 단계, 상기 운전중인 실내기의 용량이 상기 기준용량 이하인 경우 핫가스 제어를 수행하는 단계 및, 상기 측정된 압력이 기준압력 범위에 포함되고, 상기 운전중인 실내기의 용량이 기준용량을 초과하는 경우 핫가스 제어를 중지하는 단계를 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 제어방법은 공기조화기가 저부하에서 냉방운전되는 경우, 냉매의 바이패스를 제어함으로써, 부하에 따른 실외기와 실내기의 밸런스 차이를 감소시키고 그에 따른 과도한 저압하강을 방지하여, 저압이 일정 크기 이상으로 유지될 뿐 아니라, 실내기 가동 대수에 따른 부하량 또는 실내기 용량에 대응하여 냉매가 바이패스 되도록 제어함에 따라 실내기 측의 냉매 유량이 감소되는 것을 방지하여 공기조화기 동작에 따른 효율을 향상시키고 고주파 소음의 발생되지 않도록 하여. 사용자의 불만을 해소하면서 보다 쾌적한 실내환경을 제공하는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 구성도이다.
본 발명의 공기조화기는 도 1에 도시된 바와 같이, 실내로 냉온의 공기를 토출하는 실내기(I1 내지 I8), 실내기와 연결되는 실외기(O1, O2) 등의 유닛을 복수로 포함한다. 또한, 공기조화기는 실내기에 연결되어 실내기로 동작명령을 입력하는 로컬제어기(미도시) 또는 복수의 유닛에 연결되어 그 동작을 제어하고 모니터링 하는 원격제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 공기조화기에 포함되는 유닛은 실내기(I) 및 실외기(O)가 구비되는 것을 예로 하여 설명하나, 공기청정유닛, 환기유닛, 가습유닛, 제습유닛, 히터와 같은 유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 공기조화기는 시스템 공기조화기인 것을 예로 하여 설명하나, 공기조화기의 일 예 일뿐 스탠드형 또는 벽걸이형 에도 적용될 수 있음을 명시한다.
실내기(I1 내지 I8)는 실내 공간에 적어도 하나 설치되어, 실내로 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(I1 내지 I8)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 실외기로부터 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시), 실내기의 동작을 제어하는 제어구성을 포함하며, 또한 사용자 명령이 입력되는 입력부 및 동작상태가 표시되는 출력부를 더 포함할 수 있다.
실외기(O1, O2)는 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어, 냉매를 압축하거나, 열교환하여 공기조화기의 운전상태에 따라 실내기로 냉매를 공급한다. 실외기는 복수의 실내기가 연결될 수 있으며, 경우에 따라 실외기가 복수로 상호 연결될 수 있으며 각 실외기가 연결된 실내기로 냉매를 공급하거나, 복수의 실외기가 복수의 실내기로 냉매를 공급할 수 있다. 복수의 실외기가 복수의 실내기로 냉매를 공급하는 경우, 공기조화기를 분배기(미도시)를 더 포함할 수 있으며 실외기의 냉매는 분배기를 통해 각 실내기로 전달된다.
하나 이상의 실외기(O1, O2)는 다수의 실내기(I1 내지 I8) 중 적어도 어느 하나의 요구에 의해 구동되고, 구동되는 실내기에 대응하여 냉/난방 용량이 가변됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변된다.
이러한, 실외기와 실내기는 냉매배관을 통해 연결되어, 냉매의 흐름에 따라 냉매의 흐름에 따라 냉방 또는 난방 운전을 수행하고, 소정의 통신방식에 따라 상호 데이터를 송수신한다.
실내기에 연결되는 로컬제어기는 실내기(I1 내지 I8)에 연결되어, 연결된 실내기의 동작 상태를 표시하고, 입력되는 데이터f에 대응하는 제어명령을 실내기로 전송한다. 이때, 로컬제어기는 실내기와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 통신방식에 따라 일방향 또는 양방향 통신이 가능하다. 또한, 원격제어기는 복수의 유닛에 연결되어 그 동작을 제어할 뿐 아니라, 각 유닛의 동작 스케줄을 설정하고 설정된 스케줄에 따라 동작되도록 제어한다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 실외기 내부 구성을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 2를 참조하면, 실외기(O1, O2)는 압축기(11), 어큐뮬레이터(12), 실외 열교환기(15), 실외팬(16), 사방밸브(14) 및 핫가스바이패스밸브(20)를 포함하여 실내기로 기체 또는 액체 냉매를 공급한다.
또한, 실외기(O1, O2)는 압력을 측정하는 압력센서(28, 29)를 적어도 하나 포함하고, 온도센서(21 내지 26)를 복수로 포함한다. 그 외 다수의 센서, 밸브, 오일회수기, 과냉각 장치 등을 더 포함하나, 그에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.
압축기(11)는 냉매 흡입부가 어큐뮬레이터(12)에 연결되고, 토출부에는 배관이 연결되며, 압축기에서 토출된 냉매 중 오일을 회수하도록 오일분리기(13)가 각각 설치되어, 유입되는 냉매를 압축하여 고압의 기체 냉매를 토출한다.
이때, 압축기(11)가 1대 구비되는 것으로 예로 하였으나, 실외기 1대에 압축기는 하나 이상 구비될 수 있다. 실외기는 인버터 압축기, 정속압축기와 같은 압축기가 구비될 수 있으며, 구비되는 압축기의 종류에 따라 그 성능이 상이할 수 있다. 복수의 실외기가 연결되는 경우 실외기 내부에 구비되는 압축기는 각각 상호 연결되어 부하량에 따라 압축기 구동이 제어될 수 있다.
어큐뮬레이터(12)는 압축기(11)의 냉매 흡입 측에 연결되며, 냉매로부터 기체 냉매와 액체냉매를 분리하여, 압축기로 공급하는 기화되지 않은 액체냉매가 상기 압축기(11)로 유입되는 것을 방지 한다.
실외 열교환기(15)는 사방밸브(14)와 연결되고, 외기와의 열교환에 의하여 냉매가 응축되거나 증발되도록 한다. 냉방운전, 또는 냉난방 동시형의 냉방전실 또는 냉방주체 운전 시, 실외 열교환기(15)는 응축기로 이용되고, 난방 전실 운전 또는 난방 주체 동시 운전 중에는 증발기로 이용된다.
이 때, 실외 열교환기(15)의 열교환을 보다 원활하게 하기 위하여, 실외팬(16)은 실외 열교환기(15)로 공기를 유입하고, 이러한 실외팬(16)은 모터(M)와 연결되어 모터 구동에 따라 회전동작 된다.
사방밸브(14)는 난방운전 또는 냉방운전 시, 운전모드에 대응하여 냉매의 유로를 변경하여, 냉방운전 시 실내기로 고온고압의 액체냉매가 공급되고, 난방운전 시 고온고압의 기체냉매가 공급되도록 한다.
실외 열교환기(14)와 실내기 또는 분배기를 연결하는 액체배관 상에는 실외 전자팽창밸브(18) 및 과냉각장치(17)가 설치된다. 전자팽창밸브(18)는 난방운전, 난방 전실 운전 또는 난방 주체 동시 운전 시 응축된 냉매를 팽창시키고, 과냉각장치(17)는 냉방운전, 냉방 전실 운전 또는 냉방 주체 동시 운전 시, 실내기 또는 분배기로 이동되는 냉매를 냉각시킨다.
압력센서(28, 29)는 압축기(11)로 유입되는 냉매의 압력 및 압축기(11)로부 터 토출되는 냉매의 압력을 측정하고, 온도센서(21 내지 26)는 냉매배관에 연결되어 냉매의 온도를 측정한다.
또한, 핫가스바이패스밸브(20)는 압축기(11)에서 토출되는 냉매를 바이패스 시킨다.
핫가스바이패스밸브(20)는 압축기(11)의 토출부의 배관과 어큐뮬레이터(1)의 흡입측을 연결하는 배관 상에 구성되고, 실외기의 제어구성에 의해 제어되어, 압축기(11)로부터 토출되어 오일회수기(13)를 거쳐 유입된 냉매를 어큐뮬레이터(12) 측으로 바이패스 시킨다.
핫가스바이패스밸브(20)가 오픈되면, 압축기(11)에서 토출되는 고온고압의 기체냉매는 일부가 어큐뮬레이터(12)의 흡입구 측으로 바이패스 되므로, 압축기(11)에서 토출되는 기체냉매의 압력은 감소하고, 압축기(11)로 흡입되는 냉매의 압력은 상승하여 압축기(11)의 과열도가 변경된다.
이렇게 구성되는 실외기는 각 부로 전원을 공급하고 제어명령을 전달하는 제어구성에 의해 제어된다.
도 3 은 도 2의 실외기 동작에 따른 실외기의 제어구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 실외기(O)는 전술한 바와 같이, 압축기(11, 170), 실외 열교환기(15), 실외팬(16) 등을 포함하여 동작됨에 따라 실내기로 냉매를 공급하고, 밸브제어부(140), 압축기제어부(160), 압력감지부(120), 핫가스바이패스밸브(20, 150), 제어부(110)를 포함하여 상기와 같은 각 구성에 대한 동작을 제어한다.
또한, 실외기(O)는 실외팬(16)에 연결되는 모터(M)의 구동을 제어하는 실외팬제어부(미도시), 다른 실외기 또는 실내기와 소정의 통신방식으로 데이터를 송수신하는 통신부(130), 동작 설정을 위한 소정 수의 스위치, 버튼 등을 포함하는 입력부(미도시), 램프, 디스플레이수단, 스피커 등을 구비하여 실외기의 동작상태를 표시하는 출력부(미도시), 데이터가 저장되는 데이터부(미도시), 다수의 온도센서(21 내지 26)를 포함하는 온도감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
압력감지부(120)는 복수의 압력센서(28,29)를 포함하여, 제어부(110)의 제어명령에 대응하여 냉매배관의 냉매 압력을 측정하고, 측정된 데이터는 제어부(110) 또는 밸브제어부(140)로 인가한다. 압력감지부(120)는 압축기(11, 170)로 유입되는 냉매의 압력과, 압축기로부터 노출되는 냉매의 압력을 측정할 뿐 아니라, 실외기 및 실내기를 연결하는 냉매배관의 압력을 측정한다.
압축기제어부(160)는 제어부(110)의 제어명령에 대응하여 압축기 모터의 동작을 제어하기 위한 소정의 스위칭 신호를 생성하여 압축기(170)로 인가함으로 그 동작을 제어한다. 이때, 압축기(170)는 실외기에 연결되는 실내기의 수, 실내기의 용량 등에 따라 그 용량 및 종류가 가변될 수 있으며, 실외기에 하나의 압축기가 구비되거나 복수의 압축기가 구비되어 동작될 수 있다.
압축기는 인버터 압축기, 정속압축기가 사용될 수 있으며, 실외기에 압축기가 두 개 구비되는 경우, 인버터 압축기가 두 개 구비되거나, 정속압축기가 두 대 구비될 수 있으며, 인버터 압축기와 정속압축기가 함께 구비될 수 있다. 경우에 따라 복수의 실외기가 상호 연결되어 마스터 실외기와 슬레이브 실외기가 설정되는 경우, 연결되는 실외기에 따라 마스터 실외기는 인버터 압축기와 정속압축기, 슬레이브 실외기는 정속압축기 두 대로 구성될 수 있다.
실외기에는 전자팽창밸브(18)를 포함하여 복수의 밸브가 존재하는데, 밸브제어부(140)는 제어부(110)의 제어명령에 따라 복수의 밸브의 개도를 제어한다. 이때, 밸브제어부(140)는 밸브의 종류에 따라, 스위칭을 통해 소정 밸브가 열리거나 닫히도록 개폐를 제어하고 또는 밸브의 개도량을 조절할 수 있다.
특히 밸브제어부(140)는 제어부(110)의 제어명령에 따라, 압력감지부(120)에 의해 측정되는 압력값에 대응하여 핫가스바이패스밸브(150)의 개도를 제어한다. 이때, 밸브제어부(140)는 측정된 저압과 기 설정된 기준압력과의 비교결과에 따라 핫가스바이패스밸브(150)의 개도를 제어함으로써, 압축기(11, 170)로부터 토출된 냉매의 일부가 바이패스 되도록 한다.
제어부(110)는 연결된 실내기의 요구에 따라 실외기가 냉방 또는 난방운전되도록 제어하고, 압력감지부(120), 온도센서에 의해 측정되는 온도값을 이용하여 압축기(170), 밸브, 모터의 동작을 제어함으로써, 실외기가 소정 모드로 운전되도록 한다. 이때, 제어부(110)는 압축기(151)로 유입되는 냉매와, 압축기(15)에서 토출되는 냉매의 온도와 압력에 따라 압축기의 토출과열도 또는 흡입과열도 등의 과열도를 산출하고, 측정된 온도 또는 압력에 따라 실외기 동작을 제어한다.
여기서, 제어부(110)는 냉방운전 시, 측정된 온도를 이용하여 동작을 제어할 뿐 아니라, 냉방부하가 낮은 경우에는, 저압이 일정 크기 이하로 감소되지 않으면서 유량감소로 인간 소음 방지를 위해 핫가스제어가 수행되도록 밸브제어부(140)를 제어한다.
이때, 제어부(110)는 측정되는 저압을 기준압력(제 1 기준압력, 제 2 기준압력)과 비교하여 저압이 감소되지 않도록 핫가스 제어가 수행되도록 하고, 저부하 냉방운전 시 동작되는 실내기의 용량의 합을 기준용량과 비교하여 그 결과에 따라 핫가스제어가 수행되도록 제어명령을 밸브제어부(140)로 인가한다.
여기서, 제 1 기준압력은 저압 냉매관의 압력 감소로 인하여 실외기가 정상동작 가능하고, 소음이 발생하게 되지 않는 최소한의 압력값으로 설정될 수 있으며, 제 2 기준압력은 제 1 기준 압력 이상이고, 안정적으로 실외기가 동작될 수 있는 정도의 압력값으로 설정되는 것이 바람직하다.
예를 들어 제 1 기준압력은 250 내지 280 kpa 범위 내에서 설정될 수 있고, 제 2 기준압력은 300 내지 315 kpa 범위 내에서 설정될 수 있다. 단, 제 1 및 제 2 기준압력은 실외기의 압축기 용량, 실외기와 실내기간의 거리(냉매배관의 길이), 실내기의 용량에 따라 가변될 수 있다.
밸브제어부(140)는 제어명령에 따라, 측정되는 저압의 크기에 대응하여 핫가스바이패스밸브(150)의 개도를 제어하고, 실내기의 부하량 및 용량에 대응하여 핫가스바이패스밸브(150)의 개도를 제어한다.
밸브제어부(140)는 압력감지부(120)에 의해 측정되는 저압의 크기가 제 1 기준압력 이하인 경우, 제어부(110)의 제어명령에 대응하여, 핫가스바이패스밸브(150)가 열리도록 하고, 측정된 저압이 제 2 기준압력 이상인 경우 핫가스바이패스밸브(150)가 닫히도록 한다. 그에 따라 저압 냉매관의 압력이 과도하게 낮아지는 것을 방지할 수 있어 저압이 일정 크기 이상으로 유지된다.
또한, 밸브제어부(140)는 실내기의 부하량, 즉 구동되는 실내기의 수와, 구동되는 실내기의 용량에 따른 제어부(110)의 제어명령에 대응하여, 핫가스바이패스밸브(150)의 개도를 제어한다.
즉, 밸브제어부(140)는 제 1 내지 제 8 실내기(I1 내지 I8) 중, 1대 2대의 실내기가 구동되어 공기조화기가 저부하 상태에서 운전되는 경우, 구동되는 실내기의 용량의 합과 기준용량의 비교결과에 대응하여, 핫가스바이패스밸브(150)가 열리거나 닫히도록 한다.
여기서, 제어부(110)는 실내기로 유입되는 냉매의 량이 적은 경우 고주파의 소음이 발생될 수 있으므로, 고주파 소음이 발생되지 않는 정도의 냉매량의 확보가 가능한 실내기의 용량의 합을 기준으로 기준용량을 설정하여, 실내기의 용량과 비교한다. 예를 들어 기준용량은 20 내지 28 범위 내에서 설정되는 것이 바람직하다.
제어부(110)로부터 실내기의 부하량 및 실내기용량데이터에 근거하여, 냉방운전 중, 1 대 또는 2 대 운전되는 실내기의 용량의 합을 기준용량과 비교하여, 비교결과에 따라, 핫가스제어가 수행되도록 밸브제어부(140)를 제어한다.
이때, 밸브제어부(140)는 냉방운전 상태에서 동작되는 실내기의 용량이 기준용량 이하인 경우 핫가스바이패스밸브(150)가 열리도록 하고, 실내기 용량이 기준용량을 초과하는 경우에는 핫가스바이패스밸브(150)가 닫히도록 제어한다.
이때, 제어부(110)는 비상제어가 수행되는 중인 경우에는 저압의 크기 및 실내기 용량에 관계없이 비상제어가 우선 수행되도록 한다.
그에 따라, 공기조화기는 실외기 측의 과도한 저압 하강을 방지하여 저압이 일정 크기 이상으로 유지되도록 하고, 실내기로 유입되는 냉매량의 감소되는 것을 방지하여, 고주파의 소음이 발생되지 않도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 과도한 저압하강을 방지하는 제어방법에 따른 동작설명에 참조되는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 공기조화기는 실내기로 입력되는 운전모드 또는 운전설정에 대응하여 실내기 및 실외기가 구동된다(S310).
이때, 실외기의 제어부(110)는 실내기로부터 수신되는 운전설정데이터에 대응하여 압축기(11, 170) 및 실외팬(16)이 동작되도록 제어명령을 인가하고, 제어부(110)의 제어명령에 대응하여 압축기 제어부(160)는 압축기를 소정 운전주파수로 기동하고, 실외팬은 연결된 모터(M)가 구동됨에 따라 회전동작하여 실외열교환기로 외기를 공급하고 실외열교환기의 내기가 외부로 노출되도록 한다.
이때, 제어부(110)는 운전설정데이터를 바탕으로 동작중인 실내기의 수와, 동작되는 실내기의 용량정보를 확인하여, 부하를 연산하고, 그에 따라 압축기, 실외팬, 밸브가 제어되도록 한다.
압력감지부(120)에 의해 냉매의 압력이 측정되면(S320), 제어부(110)는 측정된 압력을 기준압력과 비교하여 비교결과에 따라 밸브제어부(140)로 핫가스바이패스밸브에 대한 제어명령을 인가한다.
이때, 측정된 냉매의 압력, 특히 저압 냉매관의 저압의 크기가 제 1 기준압력 이하인 경우(S330), 제어부(110)는 밸브제어부(140)로 핫가스제어가 수행되도록 제어명령을 인가하고, 밸브제어부(140)는 제어명령에 대응하여, 핫가스바이패스밸브(150)가 열리도록 제어한다(S380).
제어부(110)는 저압의 크기가 제 1 기준압력을 초과하는 경우에는 제 2 기준압력과 비교하여(S340), 저압의 크기가 제 2 기준압력을 초과하는 경우, 핫가스제어가 중지되도록 밸브제어부(140)로 제어명령을 인가하고, 그에 대응하여 밸브제어부(140)는 핫가스배이패스밸브(150)가 닫히도록 제어한다(S390).
여기서, 저압의 크기가 제 1 기준압력 내지 제 2 기준압력 범위에 포함되는 경우, 제어부(110)는 동작되는 실내기의 수에 대한 부하량을 산출하고 동작중인 실내기의 수가 기준값 이하로, 저부하상태에서 운전중인 것으로 판단되면(S350), 운전중인 실내기의 용량의 합을 기준용량과 비교한다(S360).
제어부(110)는 운전중인 실내기의 용량의 합이 기준용량 이하인 경우, 냉방운전여부를 확인하여(S370), 상기와 같이 저부하 냉방운전 시 핫가스제어가 수행되도록 한다. 그에 따라 밸브제어부(140)는 핫가스바이패스밸브(150)가 열리도록 제어한다(S380).
한편, 운전중인 실내기의 수가 기준값 이상이거나, 운전중인 실내기의 용량의 합이 기준용량을 초과하는 경우, 또는 냉방운전이 아닌 경우 중 적어도 어느 하나의 경우에는 별도의 핫가스제어 없이 운전이 종료되기 까지(S400), 상기와 같은 과정을 반복하여 수행한다(S320 내지 S400).
그에 따라 본 발명의 공기조화기 및 그 제어방법은 핫가스바이패스밸브의 개폐를 제어함에 따라 냉매의 압력 및 압축기의 과열도를 제어하여, 실외기에서의 저압이 과도하게 하강하지 않고 일정 크기를 유지할 수 있어 사이클이 안정되고, 저압의 하강으로 인하여 실내기로 유입되는 냉매가 감소되는 것을 방지함으로써, 냉매량 감소로 인하여 실내기 측에서 발생되는 고주파의 소음을 방지하고 개선할 수 있게된다.
이상과 같이 본 발명에 의한 공기조화기 및 그 제어방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 구성도,
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 실외기 내부 구성을 설명하는데 참조되는 도,
도 3 은 도 2의 실외기 동작에 따른 실외기의 제어구성을 설명하는데 참조되는 블록도,
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 과도한 저압하강을 방지하는 제어방법에 따른 동작설명에 참조되는 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110: 제어부 120: 압력감지부
130: 통신부 140: 밸브제어부
150, 20: Hot Gas 바이패스 밸브 160: 압축기제어부
170, 11: 압축기
15, 실외 열교환기 18, 19: 밸브
21 내지 26: 온도센서 27: 압력스위치
28, 29: 압력센서 M: 모터
I1 내지 I8: 실내기 O1, O2: 실외기

Claims (12)

  1. 복수의 실내기와 연결되는 실외기를 포함하는 공기조화기에 있어서,
    상기 실외기는,
    냉매의 압력을 측정하는 압력감지부;
    압축기로부터 토출되는 냉매 중 일부를 바이패스 시키는 핫가스바이패스밸브;
    상기 압력감지부에 의해 측정되는 저압의 크기와, 상기 복수의 실내기 중 동작되는 실내기에 따른 부하에 대응하여, 핫가스제어가 수행되도록 제어하는 제어부;
    상기 밸브제어부는 상기 제어부의 제어명령에 대응하여, 상기 핫가스 바이패스밸브가 열림 또는 닫힘되도록 개도를 제어하여 냉매가 바이패스되도록 하는 밸브제어부를 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 저압의 크기와 기준전압을 비교하여,
    상기 저압의 크기가 기준전압의 범위 이하인 경우 핫가스 제어가 수행되도록 하고, 상기 저압의 크기가 기준전압 범위를 초과하는 경우 핫가스제어가 중지되도록 하는 제어명령을 상기 밸브제어부로 인가하는 공기조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 냉방운전 중, 상기 복수의 실내기 중 상기 동작되는 실내기의 수가 기준값 이하이고, 상기 동작되는 실내기의 용량을 기준용량과 비교하여 핫가스 제어가 수행되도록 상기 밸브제어부로 제어명령을 인가하는 공기조화기.
  4. 제 3 항 에 있어서,
    상기 제어부는 상기 동작중인 실내기의 용량의 총합을 상기 기준용량과 비교하여, 상기 기준용량이 더 큰 경우 핫가스제어가 수행되도록 하는 공기조화기.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 밸브제어부는 핫가스 제어 수행 시 상기 핫가스바이패스밸브가 열리도록 하고, 핫가스 제어 중지 시, 상기 핫가스바이패스밸브가 닫히도록 하는 공기조화기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 비상제어 운전 시, 저압의 크기와, 상기 복수의 실내기 중 동작되는 실내기에 따른 부하에 관계없이 비상제어를 우선 수행하는 공기조화기.
  7. 운전중 냉매의 압력을 측정하는 단계;
    상기 측정된 압력을 기준압력과 비교하여, 상기 기준압력 범위에 포함되지 않는 경우 핫가스 제어를 수행하는 단계;
    상기 측정된 압력이 기준압력 범위에 포함되는 경우, 운전중인 실내기의 수를 확인하고, 운전중인 실내기의 용량을 산출하여 기준용량과 비교하는 단계;
    상기 운전중인 실내기의 용량이 상기 기준용량 이하인 경우 핫가스 제어를 수행하는 단계; 및,
    상기 측정된 압력이 기준압력 범위에 포함되고, 상기 운전중인 실내기의 용량이 기준용량을 초과하는 경우 핫가스 제어를 중지하는 단계;
    를 포함하는 공기조화기의 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 핫가스 제어 단계는 핫가스바이패스밸브가 열리도록 하여, 압축기로부터 토출되는 냉매의 일부가 바이패스되도록 하여 냉매의 압력을 제어하는 공기조화기의 제어방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 핫가스 제어단계는,
    상기 측정된 압력중 저압 냉매관의 압력의 크기가 제 1 기준압력 이하인 경우 및 상기 운전중인 실내기의 용량의 총 합이 상기 기준용량 이하인 경우 중 적어도 어느 하나의 경우가 발생되면 핫가스 제어를 수행하는 공기조화기의 제어방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 핫가스 제어 중지단계는 핫가스바이패스밸브가 닫히도록 하여, 압축기로부터 토출되는 냉매의 일부가 바이패스되지 않도록 하는 공기조화기의 제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 핫가스 제어 중지단계는,
    상기 압력의 크기가 제 2 기준전압을 초과하는 경우, 상기 운전중인 실내기의 용량의 총합이 상기 기준용량을 초과하는 경우, 핫가스 제어가 중지되도록 하는 공기조화기의 제어방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    비상 운전 중, 상기 저압의 크기 또는 운전중인 상기 실내기의 용량에 관계없이 비상제어를 우선 수행하는 공기조화기의 제어방법.
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