KR20180092758A - 멀티형 공기조화기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 실내에 배치된 냉매누설감지센서를 통해 냉매누설신호를 감지하는 단계(S10); 냉매누설량이 제 1 설정값 이상인지를 판단하는 단계(S20); 상기 S20 단계를 만족하는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 냉매배관을 폐쇄하는 단계(S30); 상기 S20 단계를 만족하는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 실내팬을 작동시키는 단계(S40); 상기 S30 및 S40 단계 이후에, 실외기의 고압밸브를 잠궈 냉매 누설이 감지되지 않은 비누설 실내기들의 냉매를 실외기로 회수하는 단계(S50); 상기 S50 단계 이후에 냉매의 저압 또는 운전시간을 판단하여 냉매의 회수를 판단하는 단계(S60); 상기 S60 단계를 만족하는 경우, 실외기의 저압밸브를 잠그는 단계(S70)를 포함한다.
본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 냉매누설량에 따라 누설이 발생된 해당 실내기만 폐쇄할지, 전체 실내기를 폐쇄할지 판단할 수 있는 장점이 있다.

Description

멀티형 공기조화기의 제어방법{Method for controlling of multi-type air conditioner}

본 발명은 멀티형 공기조화기의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불량을 감지하는 시운전 진단을 위한 멀티형 공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.

공기 조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내를 냉/난방하거나 또는 실내 공기를 정화시키는 장치를 말한다.

오늘날에는 다수의 룸으로 구획된 실내공간을 보다 효율적으로 냉방 또는 난방시키기 위해 각 룸을 냉방 또는 난방운전시키는 멀티공기조화기의 개발이 지속적으로 이루어지고 있는 추세에 있다.

특히, 이러한 멀티공기조화기는, 한 대의 실외기에 다수대의 실내기가 연결되고, 적어도 하나의 실내기가 각 룸에 설치되고, 실내기는 난방과 냉방 중 어느 하나의 운전모드로 동작되어 실내를 공기조화시킨다.

종래 멀티형 공기조화기는 일부 실내기에서 냉매가 누설되는 경우, 전체 시스템을 정지시켜야하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 10-0447204 B1

본 발명의 해결하려고 하는 과제는, 냉매누설의 발생 시 안전사고를 방지할 수 있는 멀티형 공기조화기의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 냉매누설량에 따라 누설이 발생된 해당 실내기만 폐쇄할지, 전체 실내기를 폐쇄할지 판단할 수 있는 멀티형 공기조화기의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 냉매누설량에 따라 누설이 발생된 해당 실내기만 폐쇄할지, 전체 실내기를 폐쇄할지 판단할 수 있다.

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 냉매누설량이 제 1 설정값을 초과하는 경우, 누설이 발생된 실내기를 폐쇄하고, 비누설실내기의 냉매를 실외기로 회수할 수 있다.

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 실내에 배치된 냉매누설감지센서를 통해 냉매누설신호를 감지하는 단계(S10); 냉매누설량이 제 1 설정값 이상인지를 판단하는 단계(S20); 상기 S20 단계를 만족하는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 냉매배관을 폐쇄하는 단계(S30); 상기 S20 단계를 만족하는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 실내팬을 작동시키는 단계(S40); 상기 S30 및 S40 단계 이후에, 실외기의 고압밸브를 잠궈 냉매 누설이 감지되지 않은 비누설 실내기들의 냉매를 실외기로 회수하는 단계(S50); 상기 S50 단계 이후에 냉매의 저압 또는 운전시간을 판단하여 냉매의 회수를 판단하는 단계(S60); 상기 S60 단계를 만족하는 경우, 실외기의 저압밸브를 잠그는 단계(S70)를 포함한다.

상기 제 1 설정값은 누설 냉매량 또는 냉매의 누설 농도 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

상기 S50 단계의 고압밸브는 실내기 및 실외기를 연결하는 냉매배관 중 압축기의 토출측에 배치된 밸브일 수 있다.

상기 S70 단계의 저압밸브는 실내기 및 실외기를 연결하는 냉매배관 중 압축기의 흡입 측에 배치된 밸브일 수 있다.

상기 S20 단계를 만족하지 않는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 냉매배관을 폐쇄하는 단계(S130); 상기 S20 단계를 만족하지 않는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 실내팬을 작동시키는 단계(S140); 상기 S130 단계 및 S140 단계 이후에 냉매 누설이 감지되지 않은 비누설 실내기들을 계속 운전시키는 단계(S150); 상기 S70 단계 및 S150 단계 이후에 실외기 또는 실내기에 냉매 누설에 대한 에러신호를 출력하는 단계(S80)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 냉매누설량에 따라 누설이 발생된 해당 실내기만 폐쇄할지, 전체 실내기를 폐쇄할지 판단할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 냉매누설량이 제 1 설정값을 초과하는 경우, 누설이 발생된 실내기를 폐쇄하고, 비누설실내기의 냉매를 실외기로 회수할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 냉매누설이 발생된 실내기의 실내팬을 작동시켜 공기를 환기시키고, 이를 통해 안전사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 구성도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 냉방전실 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이다.
도 2b는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 난방전실 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이다.
도 3a는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 냉방주체 전실 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이다.
도 3b는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 난방주체 전실 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법이 도시된 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 구성도이고, 도 2a는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 냉방전실 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이고, 도 2b는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 난방전실 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이고, 도 3a는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 냉방주체 전실 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이고, 도 3b는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 난방주체 전실 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이다.

설명의 편의상, 후술하는 도면부호 22는 「22a, 22b, 22c」를 의미할 수 있고, 24는 「24a, 24b, 24c」를 의미할 수 있고, 25는 「25a, 25b, 25c」를 의미할 수 있고, 31은 「31a, 31b, 31c」를 의미할 수 있고, 61은「61a, 61b, 61c」를 의미할 수 있고, 62는 「62a, 62b, 62c」를 의미할 수 있다. 이와 같이, 각 실내기에 동일한 기능의 부품이 설치되는 경우, 개별적으로 설명하지 않고, 통칭되는 부호에 대해서만 설명한다. 또한, 실내기의 수가 증가됨에 따라 괄호 내 도면부호의 수는 달라질 수 있다.

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는 실외기(A), 분배기(B), 상기 분배기(B)와 연결된 겸용실내기(D)를 포함한다.

상기 겸용실내기(D)의 경우, 냉방 또는 난방으로 동시 운전될 수 있다.

상기 실외기(A), 분배기(B) 및 겸용실내기(D)의 구성에 대해 설명한다.

상기 실외기(A)에는 압축기(1)와 실외열교환기(2)와 기액분리기(3) 등이 배치되고, 상기 분배기(B)에는 안내배관부(20)와 밸브부(30)가 배치되고, 상기 각 실내기(D)에는 실내열교환기(62)와 전자팽창밸브(61) 등이 각각 배치된다.

이하, 상기 실외기(A)와 상기 분배기(B) 및 겸용실내기(D)의 구체적인 실시예를 순서대로 설명한다.

상기 실외기(A)는 다음과 같은 구성요소를 갖는다.

상기 실외기(A)는 압축기(1)와, 실외열교환기(2)와, 상기 실외열교환기에 공기를 제공하는 실외팬(2a)과, 상기 실외열교환기의 토출측 배관 상에 구비되고, 냉방주체 동시 운전시 상기 실외열교환기(2)에서 토출된 냉매를 기상냉매 및 액상냉매로 분리시키는 기액분리기(3)와, 상기 압축기(1) 흡입 측에 연결되고, 상기 압축기(1)에 기체 냉매를 제공하는 어큐뮬레이터(19)와, 상기 압축기(1), 실외열교환기(2), 분배기(B) 및 어큐뮬레이터(19)를 선택적으로 연결시키는 사방밸브(5)를 포함한다.

상기 실외기(A)는 상기 압축기(1)의 토출 측, 실외열교환기(2) 및 기액분리기(3)를 연결하는 제 1 연결배관(4a)과, 상기 분배기(B), 상기 압축기(1)의 흡입 측를 연결하는 제 2 연결배관(4b)을 더 포함할 수 있다.

상기 제 1 연결배관(4a) 및 제 2 연결배관(4b)는 상기 사방밸브(5)를 경유하여 각 장치들을 연결시킨다.

상기 사방밸브(5)는 상기 압축기(1)의 토출 측에 연결되고, 상기 운전조건에 따라 선택적으로 냉매의 유동방향을 절환시킬 수 있다.

상기 기액분리기(3)는 기상냉매관(11) 및 액상냉매관(12)과 연결된다.

상기 기상냉매관(11)은 상기 기액분리기(3)의 상부와 상기 분배기(B)를 연결하여 기체 냉매를 안내하고, 액상냉매관(12)은 상기 기액분리기(3)의 하부와 상기 분배기(B)를 연결하여 액체냉매를 안내한다.

냉방전실ㆍ냉방주체 동시 운전시에는 상기 실외열교환기(2)에서 토출되는 냉매가 상기 제 1 연결배관(4a)을 따라 상기 기액분리기(3)로 유입되고, 난방전실ㆍ난방주체 동시 운전시에는 상기 실외열교환기(2)로 유입되는 냉매가 팽창되어 유입된다.

이를 위해, 상기 제 1 연결배관(4a) 중 상기 실외열교환기(2)와 상기 기액분리기(3) 사이에 구비되어 난방전실ㆍ난방주체 동시 운전시 냉매의 흐름을 차단시키고 냉방전실ㆍ냉방주체 동시 운전시 냉매를 통과시키는 제 1 체크밸브(13)가 배치된다.

상기 제 1 체크밸브(13)를 기준으로 상기 제 1 연결배관(4a)과 병렬로 병렬배관(14)이 배치되고, 상기 병렬배관(14)의 일측은 상기 실외열교환기(2)와 연결되고, 타측은 기액분리기(3) 측과 연결된다.

상기 병렬배관(14)은 난방전실ㆍ난방주체 동시 운전시 냉매를 안내한다.

상기 병렬배관에 난방용 전자팽창밸브(14a)가 구비되고, 상기 난방전실ㆍ난방주체 동시 운전시 상기 난방용 전자팽창밸브(14a)는 상기 실외열교환기(2)로 유입되는 냉매를 팽창시킨다.

또한, 상기 제 1 연결배관(4a) 및 기상냉매관(11)을 연결하는 바이패스배관(16)이 배치되고, 상기 바이패스배관(16)에 난방주체용 밸브(16a)가 배치된다.

상기 난방주체 동시 운전시, 상기 분배기(B)에서 공급된 저압상태의 기체 냉매는 상기 기상냉매관(11) 및 바이패스배관(16)을 따라 상기 압축기(1)의 흡입 측으로 유동된다.

구체적으로, 상기 바이패스배관(16)은 일측이 상기 압축기(1) 및 상기 실외열교환기(2) 사이의 제 1 연결배관(4a)에 연결되고, 타측이 상기 기상냉매관(11)에 연결된다.

상기 난방주체용 밸브(16a)는 난방주체 동시 운전시에만 개방된다.

그리고 기액분리기(3) 및 기상냉매관(11) 사이에 제 2 체크밸브(17)가 배치되고, 상기 제 2 체크밸브(17)는 난방주체 동시 운전시 분배기(B)의 냉매가 상기 기액분리기(3)로 유동되는 것을 차단한다.

상기 실외기(A)는 운전조건에 따라 다음과 같은 동작을 수행하게 된다.

먼저, 본 실시예에서 전실 운전은 분배기(B)에 연결된 실내기(D)들이 모두 동일한 모드로 운전되는 것을 의미한다. 예를 들어 냉방전실 운전의 경우, 분배기(B)에 연결된 실내기들(D)이 모두 냉방운전되는 것을 의미한다. 난방전실 운전의 경우, 분배기(B)에 연결된 실내기(D)들이 모두 난방운전되는 것을 의미한다.

그리고 본 실시예에서 동시운전은 분배기(B)에 연결된 실내기(D) 중 일부는 냉방운전 되고, 일부는 난방운전되는 것을 의미한다.

그래서, 냉방전실 운전시 또는 냉방주체 동시운전시, 압축기(1)에서 토출된 기상의 냉매는, 제 1 연결배관(4a) 및 사방밸브(5)를 거쳐 실외열교환기(2)로 유동되고, 실외열교환기에서 열교환된 냉매는 계속해서 제 1 연결배관(4a)을 따라 유동되어 제 1 체크밸브(13)를 통과한 후, 기액분리기(3)로 유입된다.

특히, 냉방전실 운전시에는, 실외열교환기(2)로 유입된 냉매가 모두 응축되도록 상기 실외팬(2a)의 회전수를 제어하여 기액분리기(3)로 유입되는 냉매를 액체상태로 특정시키게 된다.

그리고 난방전실 운전시 또는 난방주체 동시 운전시, 압축기(1)에서 토출된 기상의 냉매는, 제 1 연결배관(4a) 및 사방밸브(5)를 거친 후, 상기 실외열교환기(2)를 거치지 않고 고압상태로 제 2 연결배관(4b)으로 유동되고, 상기 제 2 연결배관을 따라 분배기(B)로 유동된다.

다음으로, 상기 분배기(B)는 다음과 같은 구성요소를 갖는다.

구성 설명에 앞서, 운전조건에 따라 실외기(A)로부터 유입된 냉매는 선택된 실내기(D)로 정확히 안내되어야 한다.

즉, 상술한 내용을 바탕으로, 상기 분배기(B)는, 운전조건에 따라 상기 실외열교환기(2) 및 상기 기액분리기(3)를 거치지 않고 유입되거나 상기 실외열교환기 및 상기 기액분리기를 거쳐 유입된 냉매를 상기 각 실내기(D)로 안내함과 함께 상기 각 실내기에서 열교환된 냉매를 상기 실외기(A)로 재 안내하는 안내배관부(20)와, 상기 운전조건에 따라 상기 다수대의 실내기(D)에 선택적으로 냉매가 유입되도록 상기 안내배관부의 냉매 흐름을 제어하는 밸브부(30)를 포함한다.

여기서, 상기 안내배관부(20)는, 상기 실외기의 기상냉매관(11)에 연결되어 기상냉매를 안내하는 기상냉매연결관(21)과, 상기 기상냉매연결관(21)에서 분지되어 상기 각 실내기(D)에 각각 연결되는 기상냉매분지관(22)과, 상기 실외기의 액상냉매관(12)에 연결되어 액상냉매를 안내하는 액상냉매연결관(23)과, 상기 액상냉매연결관에서 분지되어 상기 각 실내기(D)에 각각 연결되는 액상냉매분지관(24)과, 상기 각 기상냉매분지관(22)에서 분지되는 연결분지관(25)과, 상기 각 연결분지관을 하나로 합지시켜 상기 실외기의 제 2 연결배관(4b)에 연결되는 합지관(26)이 포함한다.

그리고 상기 밸브부(30)는, 상기 각 기상냉매분지관(22)과 상기 각 액상냉매분지관(24) 그리고 상기 각 연결분지관(25)에 각각 구비되며 운전조건에 따라 각각 선택적으로 온/오프되는 이방밸브로 이루어짐이 바람직하다.

상기와 같이 이루어진 분배기(B)의 동작은 후술하는 전체 동작설명에서 함께 언급하기로 한다.

다음으로, 상기 각 겸용실내기(D)는 다음과 같은 구성요소를 갖는다.

각 겸용실내기(D)는, 상기 기상냉매분지관(22)과 상기 액상냉매분지관(24) 사이에 연결되어 설치되는 실내열교환기(62) 및 전자팽창밸브(61)와, 상기 실내열교환기에 송풍을 제공하는 실내팬(미도시)을 포함한다.

동작설명에 앞서, 냉방주체 동시운전 및 난방주체 동시운전 설명시, 편의상 겸용실내기(D)의 대수는 3대(C1, C2, C3)로 가정하며, 냉방주체 동시 운전시 2대의 실내기(C1, C2)는 냉방을 나머지 1대의 실내기(C3)는 난방을 수행하고, 이와 반대로 난방주체 동시 운전시 2대의 실내기(C1, C2)는 난방을 나머지 1대의 실내기(C3)는 냉방을 수행하는 것으로 가정한다.

첫째, 도 2a에 도시된 바와 같이, 냉방전실 운전시, 압축기(1)에서 토출된 기상의 냉매는, 제 1 연결배관(4a)을 따라 흐르다가 사방밸브(5)의 절환에 의해 실외열교환기(2)로 유입된다. 이때, 실외열교환기(2)로 유입된 냉매는 제어수단에 의해 최적 구동되는 실외팬(2a)의 송풍으로 과냉상태가 된 후 계속해서 제 1 연 결배관(4a)을 따라 제 1 체크밸브(13)를 통과한 후 기액분리기(3)로 유입된다.

그리고 기액분리기(3)로 유입된 고압/액체상태의 냉매는, 액상냉매관(12)과 액상냉매연결관(23)을 순차적으로 거쳐 각각 액상냉매분지관(24)으로 분지된 후 각 전자팽창밸브(61)를 거치면서 팽창되고 각 실내열교환기(62)를 거치면서 증발됨과 함께 각 룸을 냉방시키게 된다.

이후, 증발된 냉매는, 각 기상냉매분지관(22)을 따라 이동하다가 이방밸브(31a, 31b, 31c)의 차단으로 연결분지관(25)을 거쳐 합지관(26)에서 하나로 모인 후 제 2 연결배관(4b)으로 유입되고, 이미 절환되어 있는 사방밸브(5)를 거친 후 계속해서 제 2 연결배관을 따라 유동하다가 어큐물레이터(19)를 거쳐 압축기(1)로 흡입되게 된다.

둘째, 도 2b에 도시된 바와 같이, 난방전실 운전시, 압축기(1)에서 토출된 기상의 냉매는, 제 1 연결배관(4a)을 따라 흐르다가 사방밸브(5)의 절환에 의해 실외열교환기(2)를 거치지 않고 고압상태로 제 2 연결배관(4b)으로 유입되게 된다.

이후, 제 2 연결배관(4b)으로 유입된 기상의 냉매는 합지관(26)을 따라 흐르다가 각각 연결분지관(25)으로 분지된다. 그리고 연결분지관(25)으로 유입된 고압/기체상태의 냉매는, 각각 기상냉매분지관(22)으로 유입되어 각 실내열교환기(62)를 거치면서 각 룸을 난방시킴과 함께 응축된다. 이후, 응축된 냉매는, 개방된 각 전자팽창밸브(61)와 액상냉매분지관(24)을 순차적으로 지나면서 액상냉매연결관(23)에서 하나로 모인 후 액상냉 매관(12)으로 유입되게 된다.

그리고 액상냉매관(12)으로 유입된 냉매는, 기액분리기(3)를 거친 후 제 1 연결배관(4a)을 따라 흐르다가 제 1 체크밸브(13)의 차단에 의해 병렬관(14)으로 흐르게 되고, 이후 병렬관(14)상에 구비된 난방용 전자팽창밸브(14a)에서 팽창되어 실외열교환기(2)로 유입된다. 이후, 실외열교환기(2)에서 증발되어 나온 저압상태의 기상냉매는, 제 1 연결배관(4a)을 따라 흐르다가 이미 절환되어 있는 사방밸브(5)를 거쳐 제 2 연결배관(4b)을 따라 흐르게 되고 어큐뮬레이터(19)를 통과하여 압축기(1)로 흡입되게 된다.

셋째, 도 3a에 도시된 바와 같이, 냉방주체 동시 운전시, 압축기(1)에서 토출된 기상의 냉매는, 제 1 연결배관(4a)을 따라 흐르다가 사방밸브(5)의 절환에 의해 실외열교환기(2)로 유입된다. 이때, 실외열교환기(2)로 유입된 냉매는 제어수단에 의해 최적 구동되는 실외팬(2a)의 송풍으로 최적의 이상상태가 된 후 계속해서 제 1 연결배관(4a)을 따라 제 1 체크밸브(13)를 통과한 후 기액분리기(3)로 유입되게 된다.

이때, 기액분리기(3)에 모인 냉매의 혼합비는, 상술한 제어수단에 의해 기설정된 냉매 혼합비와 같아지게 된다. 여기서, 기설정된 냉매 혼합비는, 상술한 바 있듯이, 액상의 냉매를 요하는 2대의 냉방용 실내기(C1, C2)와 기상의 냉매를 요하는 1대의 난방용 실내기(C3)에 맞게 결정되어 지고, 또한 1대의 난방용 실내기(C3)를 거쳐 2대의 냉방용 실내기(C1, C2)로 유입되는 응축된 냉매의 유량에 따라 결정되어지는 등 여러 부하조건에 따라 실험에 의해 결정되는 실험치이다.

그리고 기액분리기(3)에 모인 고압/이상상태(기체와 액체가 혼합된 상태로서 기설정된 혼합비와 동일한 상태)의 냉매 중 우선, 기액분리기(3)에서 분리되는 액상의 냉매는, 액상냉매관(12)과 액상냉매연결관(23)을 순차적으로 거쳐 선택된 제 1, 2 액상냉매분지관(24a, 24b)으로 각각 분지된 후 각각 제 1, 2 전자팽창밸브(61a, 61b)를 거치면서 팽창되고 각각 제 1, 2 실내열교환기(62a, 62b)를 거치면서 증발되고, 각각의 룸을 냉방시키게 된다.

이와 동시에, 기액분리기(3)에서 분리된 기상의 냉매는, 기상냉매관(11)과 기상냉매연결관(21)을 순차적으로 흘러 선택된 제3 기상냉매분지관(22c)으로 유입된 후 제3 실내열교환기(62c)를 거치면서 난방을 요하는 룸을 난방시킨 후 개방된 제3 전자팽창밸브(61c)와 제3 액상냉매분지관(24c)을 거쳐 상술한 액상냉매연결관(23)에 합류된다. 결국, 상술한 액상의 냉매와 함께 선택된 제 1, 2 액상냉매분지관(24a, 24b)으로 각각 분지된 후 제 1, 2 전자팽창밸브(61a, 61b)를 각각 거치면서 팽창되고 제 1, 2 실내열교환기(62a, 62b)를 각각 거치면서 증발됨과 함께 각각의 룸을 냉방시키게 된다.

여기서, 액상냉매가 선택된 제 1, 2 액상냉매분지관(24a, 24b)으로만 유입되는 이유는, 냉매의 압력차 때문이며, 구체적으로, 제3 액상냉매분지관(24c)에서 유출되는 냉매의 압력이 제 1, 2 액상냉매분지관(24a, 24b)으로 유입되는 냉매의 압력보다 크게 되기 때문이다.

이후, 증발된 냉매는, 제 1, 2 기상냉매분지관(22a, 22b)을 따라 각각 이동하다가 제 1, 2 이방밸브(31a, 31b)의 차단으로 각각 제 1, 2 연결분지관(25a, 25b)을 거쳐 합지관(26)으로 유입되게 된다.

그리고 합지관(26)으로 유입된 저압/기상상태의 냉매는, 제 2 연결배관(4b)을 따라 유동하다가 이미 절환되어 있는 사방밸브(5)를 거치면서 계속해서 제 2 연결배관(4b)을 따라 어큐물레이터(19)를 거쳐 압축기(1)로 흡입되게 된다.

넷째, 도 3b에 도시된 바와 같이, 난방주체 동시 운전시, 압축기(1)에서 토출된 기상의 냉매는 제 1 연결배관(4a)을 따라 흐르다가 사방밸브(5)의 절환에 의해 실외열교환기(2)를 거치지 않고 고압상태로 제 2 연결배관(4b)으로 유입된다. 이후, 제 2 연결배관(4b)으로 유입된 기상의 냉매는 합지관(26)을 따라 흐르다가 선택된 제 1, 2 연결분지관(25a,25b)으로 분지되게 된다.

그리고 제 1, 2 연결분지관(25a, 25b)로 유입된 고압/기체상태의 냉매는, 제 1, 2 기상냉매분지관(22a, 22b)으로 각각 유입된 후 제 1, 2 실내열교환기(62a, 62b)를 각각 거치면서 각각의 룸을 난방시킴과 함께 응축되게 된다.

이후, 응축된 냉매는, 개방된 제 1, 2 전자팽창밸브(61a, 61b)와 제 1, 2 액상냉매분지관(24a, 24b) 그리고 액상냉매연결관(23)을 각각 거치게 되고, 이 때, 응축된 냉매의 일부는, 액상냉매연결관(23)을 따라 액상냉매관(12)으로 유입되게 되고, 응축된 냉매의 나머지 일부는, 선택된 제3 액상냉매분지관(24c)으로 유입된다.

즉, 상기 응축된 냉매의 일부는, 액상냉매연결관(23)과 액상냉매관(12)과 기액분리기(3)를 순차적으로 거친 후 제 1 연결배관(4a)을 따라 흐르다가 제 1 체크밸브(13)의 차단에 의해 병렬관(14)으로 흐르게 되고, 이후 병렬관(14)상에 구비된 난방용 전자팽창밸브(14a)에서 팽창되어 실외열교환기(2)로 유입된다. 이후, 실외열교환기(2)에서 증발되어 나온 저압상태의 기상냉매는, 계속해서 제 1 연결배관(4a)을 따라 흐르다가 이미 절환되어 있는 사방밸브(5)를 거쳐 제 2 연결배관(4b)을 따라 흐르게 되고 어큐뮬레이터(19)를 통과하여 압축기(1)로 흡입되게 된다.

이와 동시에, 상기 응축된 냉매의 나머지 일부는, 선택된 제3 액상냉매분지관(24c)으로 유입되고 제3 전자팽창밸브(61c)를 거치면서 팽창되고 제3 실내열교환기(62c)를 거치면서 증발되어 냉방을 요하는 룸을 냉방시키게 된다. 이후, 증발된 냉매는, 제3 기상냉매분지관(22c)과 기상냉매연결관(21)과 기상냉매관(11)을 순차적으로 흐르다가 제 2 체크밸브(17)의 차단에 의해 실외열교환기(2)를 거치지 않고 바이패스관(16)으로 유입된 후, 개방된 난방주체용 밸브(16a)를 통과하여 제 1 연결배관(4a)으로 유입된다. 그리고 계속해서 제 1 연결배관(4a)을 따라 흐르다가 이미 절환되어 있는 사방밸브(5)를 거쳐 제 2 연결배관(4b)을 따라 흐르게 되고 어큐뮬레이터(19)를 통과하여 압축기(1)로 흡입된다.

여기서, 응축된 냉매가 난방을 요하는 액상냉매분지관(24a 또는 24b)으로 유입되지 않고 냉방을 요하는 제3 액상냉매분지관(24c)으로 유입되는 이유는, 압력차 때문이며, 구체적으로 난방을 요하는 제 1, 2 액상냉매분지관(24a, 24c)의 압력이 냉방을 요하는 제3 액상냉매분지관(24c)의 압력보다 크기 때문이다.

도변 부호 119는 기상냉매관(11)에 설치된 밸브(119)이고, 도면부호 129는 액상냉매관(12)에 설치된 밸브(129)이다.

도면부호 33a, 33b, 33c는 연결분지관(25a)(25b)(25c)에 설치된 실내밸브(33a)(33b)(33c)이다.

도면부호 69a, 69b, 69c는 실내기에 연결된 각각의 냉매누설감지센서이다. 상기 냉매누설감지센서는 실내의 바닥과 가깝게 설치되는 것이 바람직하다. 냉매는 공기보다 무겁기 때문에, 누설 시 실내의 바닥에 깔리게 되고, 과도한 양이 누설될 경우 실내 사용자의 호흡곤란 또는 질식을 유발시킬 수 있다.

도면부호 71은 합지관(26)에 설치된 압력센서이고, 도면부호 72는 액상냉매연결관(23)에 설치된 압력센서이다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법이 도시된 순서도이다. 도 4에는 멀티형 공기조화기에서 냉매의 누설을 확인하고, 누설된 냉매량에 따라 냉매회수운전을 수행할지를 판단하는 과정이 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 실내에 배치된 냉매누설감지센서를 통해 냉매누설신호를 감지하는 단계(S10)와, 냉매누설량이 제 1 설정값 이상인지를 판단하는 단계(S20)와, 상기 S20 단계를 만족하는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 냉매배관을 폐쇄하는 단계(S30)와, 상기 S20 단계를 만족하는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 실내팬을 작동시키는 단계(S40)와, 상기 S30 및 S40 단계 이후에, 실외기의 고압밸브를 잠궈 냉매 누설이 감지되지 않은 비누설 실내기들의 냉매를 실외기로 회수하는 단계(S50)와, 상기 S50 단계 이후에 냉매의 저압 또는 운전시간을 판단하여 냉매의 회수를 판단하는 단계(S60)와, 상기 S60 단계를 만족하는 경우, 실외기의 저압밸브를 잠그는 단계(S70)를 포함한다.

또한, 본 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 상기 S20 단계를 만족하지 않는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 냉매배관을 폐쇄하는 단계(S130)와, 상기 S20 단계를 만족하지 않는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 실내팬을 작동시키는 단계(S140)와, 상기 S130 단계 및 S140 단계 이후에 냉매 누설이 감지되지 않은 비누설 실내기들을 계속 운전시키는 단계(S150)와, 상기 S70 단계 및 S150 단계 이후에 실외기 또는 실내기에 냉매 누설에 대한 에러신호를 출력하는 단계(S80)를 포함한다.

상기 S10 단계는 복수개의 상기 냉매누설감지센서(69a)(69b)(69c) 중 적어도 어느 하나에서 신호를 수신한다.

상기 S20 단계는 냉매의 누설량 또는 누설 농도를 파악한다. 상기 S20 단계는 누설이 발생한 실내의 냉매 누설량이 제 1 설정값 이상인지를 판단한다.

상기 제 1 설정값은 "총 실내기의 냉매용량*A(%)"로 계산될 수 있다.

상기 A(%)는 기설정값으로서, 실험에 의해 구해진 값이고, 멀티형 공기조화기의 용량에 따라 각기 변동될 수 있다.

상기 S20 단계에서 판단된 누설 냉매량이 제 1 설정값 이상인지 이하인지에 따라 제어를 달리한다.

상기 S20 단계를 만족하는 경우 S30 단계로 이행되고, 상기 S20 단계를 만족하지 않는 경우, 상기 S130 단계로 이행된다.

상기 S30 단계는 냉매 누설이 발생된 실내기의 냉매배관을 잠근다. 본 실시예에서는 전자팽창밸브(61) 및 실내밸브(33)를 모두 폐쇄한다. 냉매누설이 실내기의 어느 부분에서 발생하는지 확인할 수 없기 때문에, 실내기의 냉매 유입 측 및 냉매 토출 측 모두를 폐쇄하는 것이 바람직하다.

상기 S40 단계는 실내 환기를 위해 실내팬을 작동시킨다. 실내팬을 작동시킬 경우, 실내 하측에 가라앉은 냉매의 농도를 희서시킬 수 있다.

상기 S40 단계는 상기 S30 단계 전에 수행되어도 무방하고, 상기 S30 단계와 동시에 수행되어도 무방하다.

냉매의 누설량이 제 1 설정값 이상인 경우, 냉매 회수운전을 수행한다.

상기 S50 단계는 냉매 회수는 냉매누설이 발생된 실내기를 제외한 비누설 실내기의 냉매를 회수한다.

냉매누설이 제 1 설정값 이상으로 발생된 경우, 정상적인 냉방운전 또는 난방운전이 불가능하기 때문에, 냉매를 실외기로 회수하는 것이 바람직하다.

냉매를 실외기로 회수하기 위해 고압밸브를 폐쇄하고, 압축기(1)를 구동시킨다.

상기 고압밸브를 폐쇄하고, 압축기(1)를 구동하는 경우, 압축기(1)에서 토출된 냉매가 압축기의 토출 측 냉매배관에 축적된다.

본 실시예에서 상기 고압밸브는 기상냉매관(11) 및 액상냉매관(12)에 설치된 밸브(119)(129)들일 수 있다. 기액분리기(3)가 설치되지 않는 멀티형 공기조화기의 경우 하나의 고압밸브만 배치될 수도 있다.

상기 S60 단계는 냉매회수운전의 완료를 판단한다. 냉매회수운전의 완료를 판단하기 위해 본 실시예에서는 냉매배관의 저압 또는 운전시간을 판단한다.

냉매배관의 저압이 제 2 설정값(B) 보다 작은 경우, 냉매가 실외기로 충분히 회수된 것으로 판단할 수 있다. 상기 냉매배관의 저압은 어큐뮬레이터(19)의 흡입 측과 연결된 냉매배관의 압력이 바람직하다. 본 실시예에서는 합지관(26)에 설치된 압력센서(71)를 통해 냉매 저압을 감지할 수 있다.

또한, S50 단계 이후의 냉매회수운전 시간을 카운트하고, 상기 냉매회수운전 시간이 제 3 설정값(C) 보다 큰 경우, 냉매가 실외기로 충분히 회수된 것으로 판단할 수 있다.

상기 S60 단계의 조건을 만족하는 경우, 시스템을 정지하고, 상기 S80 단계에서 냉매누설에 대한 에러신호를 출력한다.

상기 S70 단계는 실외기의 저압밸브(139)를 잠그고, 시스템을 정지시킨다.

상기 저압밸브(139)는 압축기(1)의 흡입 측과 연결된 밸브이고, 본 실시예에서는 제 2 연결배관(4b)에 배치된 밸브이다.

상기 S80 단계 이후에는 사용자에 의한 작동요구가 있어도 실내기(C)들이 작동되지 않는다.

한편, 상기 S20 단계를 만족하지 않는 경우, S130 단계 및 S140 단계를 이행한다. 상기 S130 단계는 상기 S30 단계와 동일하고, S140 단계는 S40 단계와 동일하다.

상기 S150 단계는 냉매누설이 발생되지 않은 비누설실내기를 정상작동시키고, S80 단계로 이행된다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법이 도시된 순서도이다.

본 실시예에 따른 제어방법은 제 1 실시예와 달리 냉매누설량의 판단을 냉매누설 실내기의 폐쇄이후에 수행하는 것을 특징으로 한다.

그래서 본 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 제어방법은 실내에 배치된 냉매누설감지센서를 통해 냉매누설신호를 감지하는 단계(S10)와, 상기 S10 단계 이후에 냉매가 누설된 해당 실내기의 냉매배관을 폐쇄하는 단계(S30)와, 상기 S10 단계 이후에 냉매가 누설된 해당 실내기의 실내팬을 작동시키는 단계(S40)와, 상기 30 및 S40 단계 이후에 냉매누설량이 제 1 설정값 이상인지를 판단하는 단계(S20)와, 상기 S20 단계를 만족하는 경우, 실외기의 고압밸브를 잠궈 냉매 누설이 감지되지 않은 비누설 실내기들의 냉매를 실외기로 회수하는 단계(S50)와, 상기 S50 단계 이후에 냉매의 저압 또는 운전시간을 판단하여 냉매의 회수를 판단하는 단계(S60)와, 상기 S60 단계를 만족하는 경우, 실외기의 저압밸브를 잠그는 단계(S70)와, 상기 S20 단계를 만족하지 않는 경우, 냉매 누설이 감지되지 않은 비누설 실내기들을 계속 운전시키는 단계(S150)를 포함한다.

본 실시예에서는 냉매의 누설이 감지된 경우, 냉매 누설이 발생된 실내기를 최우선으로 폐쇄하고, 누설된 냉매량에 따라 제어를 실시한다.

이하 나머지 구성은 상기 제 1 실시예와 동일하기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1 : 압축기 2 : 실외열교환기
3 : 기액분리기 4a : 제 1 연결배관
4b : 제 2 연결배관 5 : 사방밸브
11 : 기상냉매관 12 : 액상냉매관
21 : 기상냉매연결관 22 : 기상냉매분지관
23 : 액상냉매연결관 24 : 액상냉매분지관
25 : 연결분지관 26 : 합지관
31 : 이방밸브 32 : 이방밸브
61 : 전자팽창밸브 62 : 실내열교환기

Claims (5)

1. 멀티형 공기조화기의 제어방법에 있어서,
   실내에 배치된 냉매누설감지센서를 통해 냉매누설신호를 감지하는 단계(S10);
   냉매누설량이 제 1 설정값 이상인지를 판단하는 단계(S20);
   상기 S20 단계를 만족하는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 냉매배관을 폐쇄하는 단계(S30);
   상기 S20 단계를 만족하는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 실내팬을 작동시키는 단계(S40);
   상기 S30 및 S40 단계 이후에, 실외기의 고압밸브를 잠궈 냉매 누설이 감지되지 않은 비누설 실내기들의 냉매를 실외기로 회수하는 단계(S50);
   상기 S50 단계 이후에 냉매의 저압 또는 운전시간을 판단하여 냉매의 회수를 판단하는 단계(S60);
   상기 S60 단계를 만족하는 경우, 실외기의 저압밸브를 잠그는 단계(S70)를 포함하는 멀티형 공기조화기의 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 1 설정값은 누설 냉매량 또는 냉매의 누설 농도 중 적어도 어느 하나인 멀티형 공기조화기의 제어방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 S50 단계의 고압밸브는 실내기 및 실외기를 연결하는 냉매배관 중 압축기의 토출측에 배치된 밸브인 멀티형 공기조화기의 제어방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 S70 단계의 저압밸브는 실내기 및 실외기를 연결하는 냉매배관 중 압축기의 흡입 측에 배치된 밸브인 멀티형 공기조화기의 제어방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 S20 단계를 만족하지 않는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 냉매배관을 폐쇄하는 단계(S130);
   상기 S20 단계를 만족하지 않는 경우, 냉매가 누설된 해당 실내기의 실내팬을 작동시키는 단계(S140);
   상기 S130 단계 및 S140 단계 이후에 냉매 누설이 감지되지 않은 비누설 실내기들을 계속 운전시키는 단계(S150);
   상기 S70 단계 및 S150 단계 이후에 실외기 또는 실내기에 냉매 누설에 대한 에러신호를 출력하는 단계(S80)를 포함하는 멀티형 공기조화기의 제어방법.

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