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KR100546616B1 - 멀티공기조화기의 제어방법 - Google Patents

멀티공기조화기의 제어방법 Download PDF

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KR100546616B1
KR100546616B1 KR1020040003881A KR20040003881A KR100546616B1 KR 100546616 B1 KR100546616 B1 KR 100546616B1 KR 1020040003881 A KR1020040003881 A KR 1020040003881A KR 20040003881 A KR20040003881 A KR 20040003881A KR 100546616 B1 KR100546616 B1 KR 100546616B1
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indoor unit
air conditioner
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control method
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오일권
심민섭
송진섭
장세동
박봉수
하도용
장승용
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 난방운전시 오프(OFF)된 실내기의 액고임 해소운전을 적절한 시기에 수행하고, 냉매의 액고임 해소운전시 발생되는 냉매팽창소음을 감소시키는 멀티공기조화기의 제어방법을 제공한다.
이를 위해, 본 발명은 난방운전되는 냉각시스템의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 온도와의 온도편차가 기 설정된 온도범위에 속하는 지를 판단하여 상기 오프된 실내기의 액고임도를 판단하여, 상기 오프(OFF)된 실내기의 팽창장치를 소정의 개도로 개방시켜 액고임을 해소시키고, 상기 팽창장치의 개도를 폐쇄시키는 멀티공기조화기의 제어방법를 제공한다.
또한, 본 발명은 오프(OFF)된 실내기의 팽창장치를 소정의 제1개도로 개방시키고, 난방운전되는 일부의 냉각시스템에서의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 온도와의 온도편차가 기 설정된 온도범위에 속하는 지를 판단하여, 상기 오프(OFF)된 실내기의 팽창장치를 제2개도로 개방시켜 액고임을 해소시키고, 액고임 해소후 상기 팽창장치를 제1개도로 개방시키는 멀티공기조화기의 제어방법을 제공한다.
멀티공기조화기, 제어방법

Description

멀티공기조화기의 제어방법{controling method in the multi airconditioner}
도 1은 본 발명 멀티공기조화기에 적용되는 냉각시스템의 일예를 나타낸 구성도.
도 2a는 도 1의 멀티공기조화기가 냉방운전되는 경우의 냉매 유동을 나타낸 작용도.
도 2b는 도 1의 멀티공기조화기에서 일부의 실내기가 난방운전되는 경우의 냉매 유동을 나타낸 작용도.
도 3은 본 발명에 따른 멀티공기조화기의 제어방법에 관한 제1실시예를 나타낸 플로우차트.
도 4는 도 1의 멀티공기조화기의 냉각시스템이 난방사이클로 운전될 때에 포화온도를 설명하기 위해 나타낸 p-h선도.
도 5a는 멀티공기조화기를 액고임 해소운전시키지 않을 경우에 온(ON)된 실내기의 유입관 및 토출관의 온도를 나타낸 그래프.
도 5b는 멀티공기조화기를 본 발명에 따른 제어방법으로 액고임 해소운전시키는 경우에 온(ON)된 실내기의 유입관 및 토출관의 온도를 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 멀티공기조화기의 제어방법에 관한 제2실시예를 나타 낸 플로우차트.
도 7은 도 6의 제어방법으로 액고임 해소운전시키는 경우에 온(ON)된 실내기의 유입관과 토출관의 온도를 나타낸 그래프.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 실외기 11 : 압축기
12 : 실외열교환기 13 : 실외팬
14 : 어큐뮬레이터 20 : 분배기
21 : 제1냉매관 22 : 제2냉매관
21a,21b,21c,22a,22b,22c : 분지 배관
30a,30b,30c : 실내기 31a,31b,31c : 실내열교환기
32a,32b,32c : 실내팬 33a,33b,33c : 팽창장치
본 발명은 멀티공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 난방운전시 냉매의 액고임을 해소할 때에 발생되는 소음을 감소시키는 멀티공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.
공기조화기는 1개의 실외기에 1개의 실내기가 연결되는 일반적인 공기조화기와, 1개의 실외기에 다수개의 실내기가 연결되는 멀티공기조화기로 구분된다.
상기 멀티공기조화기는 냉각시스템의 구조 및 가동방식에 따라, 모든 실내기 를 냉방전용모드 또는 난방전용모드로만 운전시키는 절환형 공기조화기와, 일부의 실내기를 냉방모드로 운전시킴과 함께 일부의 실내기를 난방모드로 운전시키는 동시형 공기조화기로 구분된다.
상기 동시형 멀티공기조화기는 압축기에서 토출된 냉매가 일부의 실내기에만 공급됨에 따라 일부의 실내기만이 난방운전된다. 이러한 난방운전이 진행됨에 따라 오프(OFF)된 실내기와 그 냉매 유입관에는 불필요하게 냉매가 유입되어 고이는 액고임현상이 발생한다.
이러한 액고임현상을 방지하기 위해, 상기 오프(OFF)된 실내기의 냉매관에 설치된 팽창장치를 소정 주기마다 개방시켜 냉매의 액고임을 해소한다. 이에 따라, 상기 오프된 실내기에 유입된 냉매를 가동 중인 냉각사이클로 회수하여 냉매의 순환량을 증대시킴에 따라 냉각시스템의 효율을 향상시킨다.
그러나, 상기 동시형 멀티공기조화기는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 상기 액고임 해소운전이 제어부에 기 설정된 주기마다 획일적으로 수행되므로, 상기 액고임 해소운전을 적절한 타이밍에 대처하기 곤란한 문제점이 있다. 따라서, 상기 액고임 해소운전을 불필요하게 너무 자주 수행하거나, 상기 액고임 해소운전을 해야 할 시기가 도과하였는데도 대응하지 못하게 된다.
둘째, 특히, 상기 실내기는 난방운전시 냉매가 유입되는 유입 냉매관이 토출 냉매관에 비해 대략 2배의 직경을 갖도록 설치되므로, 상기 오프된 실내기와 냉매 유입관에서의 액고임현상은 더욱 두드러지게 나타난다. 따라서, 액고임 해소운전을 보다 적절한 시기에 수행하는 것이 요구되어지고 있다.
셋째, 상기 액고임 해소운전이 획일적으로 수행됨에 의해, 난방운전되는 냉각시스템에 순환 냉매량이 감소된다. 따라서, 압축기에서 흡입 및 토출되는 냉매량이 감소됨에 따라 상기 압축기에서 토출되는 냉매의 토출온도가 불필요하게 상승되고 토출압력이 감소되는 문제점이 있다.
넷째, 상기 액고임 해소운전시 개폐밸브의 개도가 커질수록, 오프된 실내기의 냉매가 난방운전되는 냉각시스템으로 유입될 때에 매우 불규칙하고 큰 냉매팽창소음(대략 120 dB)이 발생되는 문제점이 있다. 이러한 소음은 오프된 실내기에 고여있던 이상(two phase) 냉매와 고압 가스가 일부의 난방운전되는 냉각시스템에 유입될 때에 냉매가 재팽창되면서 발생된다.
또한, 상기 개폐밸브의 개도가 작아질수록, 상술한 냉매팽창소음은 감소되는 반면, 액고임 해소에 걸리는 시간은 연장된다.
따라서, 상기 액고임 해소운전을 수행하는 경우, 상기 개폐밸브의 개도는 냉매팽창소음과 액고임 해소 시간을 적절히 고려하여 조절하는 것이 절실히 요구되고 있다.
상기한 제반 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 난방운전시 오프(OFF)된 실내기의 액고임 해소운전을 적절한 시기에 수행하고, 냉매의 액고임 해소운전시 발생되는 냉매팽창소음을 감소시키며, 냉각시스템의 난방효율을 향상시키는 멀티공기조화기의 제어방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일형태에 따르면, 압축기에서 토출된 냉매가 적어도 2개 이상의 실내기 중에서 일부의 실내기에 공급됨에 따라 일부의 냉각사이클에서 난방운전을 수행하는 단계; 난방운전되는 일부의 냉각사이클에서의 포화온도를 측정하고, 오프(OFF)된 실내기에서의 온도를 측정하는 단계; 상기 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 온도와의 온도편차가 제어부에 기 설정된 온도범위에 속하는 지를 판단하여 상기 오프된 실내기의 액고임도를 판단하는 단계; 상기 오프된 실내기가 기 설정된 액고임도에 도달되었다고 판단되면, 상기 오프(OFF)된 실내기의 팽창장치를 소정의 개도로 개방시켜 액고임을 해소시키는 단계; 그리고, 상기 오프된 실내기의 액고임도가 해소되었다고 판단되면, 상기 팽창장치의 개도를 폐쇄시키는 단계:를 포함하여 구성되는 멀티공기조화기의 제어방법을 제공한다.
상기 액고임 해소단계에서는 팽창장치의 개도(A)를 1%<A<20%로 개방시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 형태에 따르면, 압축기에서 토출된 냉매가 적어도 2개 이상의 실내기 중에서 일부의 실내기에 공급됨에 따라 일부의 냉각사이클에서 난방운전을 수행하는 단계; 오프(OFF)된 실내기의 팽창장치를 소정의 제1개도로 개방시키는 단계; 난방운전되는 일부의 냉각사이클에서의 포화온도를 측정하고, 오프(OFF)된 실내기에서의 온도를 측정하는 단계; 상기 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 온도와의 온도편차가 제어부에 기 설정된 온도범위에 속하는 지를 판단하여 상기 오프(OFF)된 실내기의 액고임도를 판단하는 단계; 상기 오프된 실내기가 기 설정된 액고임도에 도달되었다고 판단되면, 상기 오프(OFF)된 실내기의 팽창장치를 제2개도로 개방시켜 액고임을 해소시키는 단계; 그리고, 상기 오프된 실내기의 액고임도가 해소되었다고 판단되면, 상기 팽창장치를 제1개도로 개방시키는 단계:를 포함하여 구성되는 멀티공기조화기의 제어방법을 제공한다.
상기 팽창장치는 제1개도(B)에서 1%<B<10%로 개방되고, 제2개도(C)에서 4%<C<20%로 개방되는 것이 바람직하다
이와 같은 제어방법에 있어서, 이때, 상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 유입관 온도 또는 토출관 온도와의 편차를 적용한다. 또한, 상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 유입관 및 토출관의 평균온도 또는 실내온도와의 편차를 적용한다.
상기 포화온도는 온(ON)된 실내기의 유입관 또는 토출관의 온도를 적용한다. 또, 상기 포화온도는 온(ON)된 실내기의 유입관과 토출관의 산술평균온도 또는 이 산술평균에 가중치를 둔 가중평균온도를 적용한다.
상기 설정온도범위는 실내온도 또는/및 실외온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정된다.
이하, 본 발명에 따른 제어방법이 적용되는 멀티공기조화기의 일예에 관해 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명 멀티공기조화기에 적용되는 냉각시스템의 일예를 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 상기 멀티공기조화기는 1개의 실외기(10)에 적어도 2개 이상의 실내기(30a,30b,30c)가 냉매관에 의해 연결되고, 상기 실외기와 실내기 사이 의 냉매관에는 분배기(20)가 설치된다.
상기 실외기(10)에는 압축기(11), 실외열교환기(12), 실외팬(13) 및 어큐뮬레이터(14)을 포함하여 구성된다. 상기 실외열교환기(12)와 분배기(20)는 제1냉매관(21)에 의해 연결되고, 상기 압축기(11)와 분배기(20)는 제2냉매관(22)에 의해 연결된다.
이때, 상기 분배기(20)에서는 제1냉매관(21)과 제2냉매관(22)이 각 실내기의 수만큼 분지된다. 상기 제1,2냉매관(21,22)의 분지 배관(21a,21b,21c,22a,22b,22c)은 해당 실내기에 각각 연결된다.
또한, 상기 각 실내기(30a,30b,30c)는 실내열교환기(31a,31b,31c), 실내팬(32a,32b,32c) 및 팽창장치(33a,33b,33c)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 제1냉매관(21)의 각 분지 배관(21a,21b,21c)에는 팽창장치(33a,33b,33c)가 설치된다. 이러한 팽창장치로는 LEV 밸브를 제시한다.
이와 같이 구성된 멀티공기조화기가 냉방모드로 운전되는 경우에 관해 도 2a를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2a는 도 1의 멀티공기조화기가 냉방운전되는 경우의 냉매 유동을 나타낸 작용도이다.
상기 압축기(11)에서 고온으로 압축된 냉매는 실외열교환기(12)에 유입된다. 이때, 상기 실외열교환기에 유입된 냉매는 실외팬(13)이 회전됨에 따라 외기와 열교환되면서 응축된다.
이렇게 응축된 냉매는 제1냉매관(21)을 통해 분배기(20)에 유입되고, 상기 분배기에 유입된 냉매는 제1냉매관(21)의 분배 배관(21a,21b,21c)을 통해 각 실내기(30a,30b,30c)로 분배된다.
이때, 모든 실내기를 가동시킬 경우, 상기 분배기(20)에서는 모든 실내기에 냉매를 공급한다. 또한, 상기 실내기들 중에 일부의 실내기만을 가동시킬 경우, 상기 일부 실내기의 팽창장치를 폐쇄시킴으로써 일부의 실내기에만 냉매를 공급한다.
이렇게 실내기에 유입된 냉매는 팽창장치(33a,33b,33c)를 거치면서 팽창되고, 이렇게 팽창된 냉매는 저온 상태로 실내열교환기(31a,31b,31c)에 유입된다. 이때, 상기 실내팬(32a,32b,32c)이 회전되면서 상기 실내열교환기(31a,31b,31c)의 냉매와 실내공기를 열교환시킨다. 이렇게 생성된 냉기를 실내공간에 토출시킴으로써 실내공간을 냉방시킨다.
이어, 상기 실내열교환기의 냉매는 제2냉매관(22)의 분배 배관(22a,22b,22c)을 통해 분배기(20)에 배출되고, 상기 분배기의 냉매는 제2냉매관(22)을 통해 다시 실외기(10)로 유입된다. 이때, 상기 실외기에 유입된 냉매는 어큐뮬레이터(14)를 거친 후 압축기(11)로 회수된다.
이러한 일련의 과정을 연속적으로 수행함으로써 실내공간을 냉방시키게 된다.
다음으로, 멀티공기조화기가 난방모드로 운전되는 경우에 관해 도 2b를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2b는 도 1의 멀티공기조화기에서 일부의 실내기가 난방운전되는 경우의 냉매 유동을 나타낸 작용도이다.
상기 압축기(11)에서 고온으로 압축된 냉매는 제2냉매관(22)을 통해 분배기(20)에 유입되고, 상기 분배기의 냉매는 제2냉매관의 분배 배관(22a,22b,22c)을 통해 실내기(30a,30b,30c)에 유입된다.
이때, 모든 실내기를 가동시킬 경우는 물론, 도 2b와 같이 실내기들 중에서 일부의 실내기(30a,30c)만을 가동시킬 경우에도, 상기 분배기(20)에서는 모든 실내기(30a,30b,30c)에 냉매를 공급한다.
이때, 상기 온(ON)된 실내기(30a,30c)의 실내열교환기(31a,31c)에는 고온의 냉매가 유입되고, 상기 실내팬(32a,32c)이 회전됨에 따라 고온 냉매와 실내공기가 열교환된다. 이렇게 열교환된 냉매는 팽창장치(33a,33c)를 통과하면서 팽창되고, 이렇게 팽창된 냉매는 제1냉매관의 분지 배관(21a,21c)을 통해 분배기(20)에 유입된다. 이때, 일부의 오프(OFF)된 실내기(30b)에서는 팽창장치(33b)가 폐쇄되므로 상기 오프된 실내기(30b)와 그 유입관(22b)에는 냉매가 고이게 된다.
상기 분배기(20)에 유입된 냉매는 제1냉매관(21)을 통해 실외열교환기(12)에 유입되고, 상기 실외열교환기에서 외기와 열교환된 냉매는 어큐뮬레이터(14)를 거쳐 압축기(11)에 회수된다.
이러한 일련의 과정을 연속적으로 수행함으로써 실내공간을 난방시키게 된다.
이와 같은 멀티공기조화기의 제어방법에 관한 제1실시예를 첨부된 도 2b 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 멀티공기조화기의 제어방법에 관한 제1실시예를 나타 낸 플로우차트이고, 도 4는 도 1의 멀티공기조화기의 냉각시스템이 난방사이클로 운전될 때에 포화온도를 설명하기 위해 나타낸 p-h선도이며, 도 5a는 멀티공기조화기를 액고임 해소운전시키지 않을 경우에 온(ON)된 실내기의 유입관 및 토출관의 온도를 나타낸 그래프이며, 도 5b는 멀티공기조화기를 본 발명에 따른 제어방법으로 액고임 해소운전시키는 경우에 온(ON)된 실내기의 유입관 및 토출관의 온도를 나타낸 그래프이다.
도 2b 및 도 3을 참조하면, 상기 멀티공기조화기의 일부 난방운전이 시작되면, 제어부는 압축기(11)를 소정의 정상주파수로 가동시킨다(S1). 이때, 상기 압축기에서 토출된 냉매가 적어도 2개 이상의 실내기(30a,30b,30c) 중에서 일부의 실내기, 다시 말해, 도 2b와 같이 온(ON)된 실내기(30a,30c)에 공급된다. 이에 따라, 일부의 냉각사이클에서 난방운전을 수행한다(S2).
이어, 난방운전되는 일부의 냉각사이클에서의 포화온도를 측정한다.(S3) 이러한 포화온도는 냉매의 상태에 따라 다르게 정의될 수 있다. 즉, 온(ON)된 실내기의 유입관과 토출관에서는 냉매의 상태가 다르므로, 도 4와 같이 온(ON)된 실내기의 유입관 온도(T1)와 토출관 온도(T2)는 다르게 나타난다. 따라서, 상기 온(0N)된 실내기의 포화온도는 유입관 온도(T1)과 토출관 온도(T2) 중 어느 하나를 선택적으로 적용하거나, 이들의 산술평균 또는 가중평균을 적용할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 포화온도로는 온(ON)된 실내기의 유입관 또는 토출관의 온도[T1 또는 T2]를 적용한다.
또, 상기 포화온도로는 온(ON)된 실내기의 유입관과 토출관의 산술평균온도[(T1+T2)/2]를 측정하여 적용한다.
또, 상기 유입관과 토출관의 산술평균온도에 가중치[a]를 적용한 가중평균온도[{(T1+T2)/2}+a]를 적용할 수 있다.
이러한 포화온도를 측정함과 동시에 또는 측정한 후에, 오프(OFF)된 실내기(30b : 도 2b 참조)에서의 온도를 측정한다.(S4)
이어, 상술한 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 온도와의 온도편차가 제어부에 기 설정된 온도범위에 속하는 지를 판단한다(S5). 이에 따라, 오프(OFF)된 실내기의 액고임도를 판단한다.
예컨대, 상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 유입관 온도(T3)와의 편차를 적용한다.
즉, 상기 온(ON)된 실내기의 유입관 온도[T1]/토출관 온도[T2]/산술평균온도[(T1+T2)/2]/가중평균온도[{(T1+T2)/2}+a] 중 어느 하나를 포화온도로 선택하고, 이렇게 선택된 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 유입관 온도(T3)의 편차를 적용한다.
또, 상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 토출관 온도(T4)와의 편차를 적용할 수 있다. 즉, 상술한 바와같이 선택된 포화온도와 상기 오프(OFF)된 실내기의 토출관 온도(T4)의 편차를 적용할 수 있다.
또, 상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 유입관 및 토출관의 평균온도[(T3+T4)/2]와의 편차를 적용할 수 있다.
또, 상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 실내온도와의 편차를 적 용할 수도 있다.
이러한 온(ON)된 실내기와 오프(OFF)된 실내기의 온도편차에 의해 상기 오프(OFF)된 실내기의 액고임도를 판단하게 된다.
이때, 상기 오프(OFF)된 실내기가 기 설정된 액고임도에 도달되었다고 판단되면, 상기 오프(OFF)된 실내기의 팽창장치를 소정 개도로 개방시켜 액고임을 해소시킨다(S6). 따라서, 상기 실내열교환기와 실내기의 유입관에 고여있던 냉매가 팽창장치를 거쳐 배출된다.
이러한 액고임 해소단계에서는 팽창장치의 개도(A)를 1%<A< 20% 로 개방시키는 것이 바람직하다. 이러한 팽창장치의 개도는 오프(OFF)된 실내기의 개수 또는/및 기 설정된 액고임도를 감안함과 아울러 냉매의 팽창소음을 감소시키도록 상기 개도의 범위 중 일정한 구간으로 설정될 수 있다.
예컨대, 일반적인 주거지역에서는 조석에 65dB, 주간에 70dB, 심야에 55dB 이하의 소음도를 유지하는 것이 바람직한데, 상기 개도를 1%<A< 20% % 개방시켜 소음을 상기한 소음도보다 낮게 유지시키기 위함이다.
이때, 액고임 해소운전을 하지 않을 경우에는, 도 5a와 같이 실내기의 유입관의 온도(Tin)와 토출관의 온도(Tout)는 계속해서 떨어지게 된다. 반면, 액고임 해소운전을 상술한 바와 같이 한 경우에는, 도 5b와 같이 실내기의 유입관의 온도(Tin)와 토출관의 온도(Tout)가 상승되는 것을 알 수 있다. 이처럼 실내기의 유입관의 온도와 토출관의 온도가 상승한 것으로 보아, 상기 오프된 실내기의 액고임이 완전히 해소된 것을 알 수 있다.
한편, 상기 설정온도범위는 제어부에 일정한 온도구간으로 기 설정되거나, 또는 아래와 같이 소정의 가변 요인에 따라 실시간으로 기 설정된 구간으로 변경될 수 있다.
예컨대, 상기 설정온도범위는 실외온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정되는 것이 바람직하다. 이는 실외온도 또는 실내온도에 따라 실내기의 냉방용량이 변경되므로, 상기 냉방용량에 따라 오프(OFF)된 실내기에서 액고임의 정도차 및 속도차가 나타나기 때문이다.
또, 상기 설정온도범위는 실내온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정될 수 있다. 이는 실내온도에 따라 실내기의 냉방성능이 변경되어야 하기 때문이다.
또, 상기 설정온도범위는 실내온도 및 실외온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정될 수 있음도 이해 가능하다.
다음으로, 상기 오프된 실내기의 액고임도가 해소되었다고 판단되면, 상기 팽창장치의 개도를 폐쇄시킨다.(S7)
요컨대, 제1실시예는 액고임 해소운전시에는 팽창장치를 소정의 개도로 개방시킴으로써, 상기 액고임 해소운전시 소음을 감소시키도록 한다.
이와 같은 멀티공기조화기의 제어방법에 관한 제2실시예를 첨부된 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 멀티공기조화기의 제어방법에 관한 제2실시예를 나타낸 플로우차트이고, 도 7은 도 6의 제어방법으로 액고임 해소운전시키는 경우에 온(ON)된 실내기의 유입관과 토출관의 온도를 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면, 상기 멀티공기조화기의 일부 난방운전이 시작되면, 제어부는 압축기를 소정의 정상주파수로 가동시킨다(S11). 이때, 상기 압축기(11)에서 토출된 냉매가 적어도 2개 이상의 실내기(30a,30b,30c) 중에서 일부의 실내기, 다시 말해, 온(ON)된 실내기(30a,30c)에 공급된다. 이에 따라, 일부의 냉각사이클에서 난방운전을 수행한다(S12).
그리고, 상기 오프(OFF)된 실내기(30b)의 팽창장치(33b)를 소정의 제1개도로 개방시킨다.(13) 이때, 상기 팽창장치(33b)는 압축기(11)의 가동시 혹은 가동시로부터 소정의 시간이 경과한 후에 제1개도로 개방되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 팽창장치는 제1개도(B)를 1%<B< 10%로 개방시키는 것이 바람직하다. 이는 제1개도(B)를 10%이상 개방시킬 경우에는 난방운전시 계속해서 큰 소음이 발생되므로, 상기 액고임 현상을 최소화시키면서도 소음을 감소시키기 위함이다.
예컨대, 일반적인 주거지역에서는 조석에 65dB, 주간에 70dB, 심야에 55dB 이하의 소음도를 유지하는 것이 바람직한데, 상기 제1개도를 10%미만 개방시켜 소음을 이러한 소음도 보다 낮게 유지시키기 위함이다.
이어, 난방운전되는 일부의 냉각사이클에서의 포화온도를 측정한다.(S14) 이러한 포화온도는 냉매의 상태에 따라 다르게 정의될 수 있다. 즉, 도 2b 및 도 4와 같이 실내기의 유입관과 토출관에서는 냉매의 상태가 다르므로, 상기 실내기의 유입관 온도(T1)과 토출관 온도(T2)는 다르게 나타날 수 밖에 없다. 따라서, 상기 온(0N)된 실내기의 포화온도는 유입관 온도(T1)과 토출관 온도(T2) 중 어느 하나를 선택적으로 적용하거나, 이들의 산술평균 또는 가중평균을 적용할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 포화온도로는 온(ON)된 실내기(30a 도 2b 참조)의 유입관 또는 토출관의 온도[T1 또는 T2]를 적용한다.
또, 상기 포화온도로는 온(ON)된 실내기(30a)의 유입관과 토출관의 산술평균온도[(T1+T2)/2]를 측정하여 적용한다.
또, 상기 유입관과 토출관의 산술평균온도에 가중치[a]를 적용한 가중평균온도[{(T1+T2)/2}+a]를 적용할 수 있다.
이러한 포화온도를 측정함과 동시에 또는 측정한 후에, 오프(OFF)된 실내기에서의 온도를 측정한다.(S15)
이어, 상술한 포화온도와 오프(OFF)된 실내기(30b)의 온도와의 온도편차가 제어부에 기 설정된 온도범위에 속하는 지를 판단한다(S16). 이에 따라, 오프(OFF)된 실내기(30b)의 액고임도를 판단한다.
보다 상세하게는, 상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 유입관 온도(T3)와의 편차를 적용한다.
즉, 상기 온(ON)된 실내기(30a)의 유입관 온도[T1]/ 토출관 온도[T2]/ 산술평균온도[(T1+T2)/2]/ 가중평균온도[{(T1+T2)/2}+a] 중 어느 하나를 포화온도로 선택하고, 이렇게 선택된 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 유입관 온도(T3)의 편차를 적용한다.
또, 상기 온도편차는 온(ON)된 실내기(30a)의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기(30b)의 토출관 온도(T4)와의 편차를 적용할 수 있다. 즉, 상술한 바와같이 선택된 포화온도와 상기 오프(OFF)된 실내기의 토출관 온도(T4)의 편차를 적용할 수 있 다.
또, 상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 유입관 및 토출관의 평균온도[(T3+T4)/2]와의 편차를 적용할 수 있다.
또, 상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 실내온도와의 편차를 적용할 수도 있다.
이러한 온(ON)된 실내기와 오프(OFF)된 실내기의 온도편차에 의해 상기 오프(OFF)된 실내기의 액고임도를 판단하게 된다.
이때, 상기 오프(OFF)된 실내기가 기 설정된 액고임도에 도달되었다고 판단되면, 상기 오프(OFF)된 실내기의 팽창장치를 제2개도로 개방시켜 액고임을 해소시킨다(S17). 따라서, 상기 실내열교환기와 실내기의 유입관에 고여있던 냉매가 팽창장치를 거쳐 배출된다.
이러한 액고임 해소단계에서는 팽창장치의 제2개도(C)를 4%<C< 20% 로 개방시키는 것이 바람직하다. 이는 액고임 해소운전시 액고임을 해소시키면서도 소음도를 70dB 이하로 감소시키기 위함이다.
이러한 팽창장치의 제1,2개도는 오프(OFF)된 실내기의 개수 또는/및 기 설정된 액고임도를 감안하여 상기 개도의 범위 중 일정한 구간으로 설정될 수 있다.
액고임 해소운전을 상술한 바와 같이 한 경우에는, 도 7과 같이 실내기의 유입관의 온도(Tin)와 토출관의 온도(Tout)가 상승되는 것을 알 수 있다. 이처럼 실내기의 유입관의 온도와 토출관의 온도가 상승한 것으로 보아, 상기 오프된 실내기의 액고임이 완전히 해소된 것을 알 수 있다.
상기 설정온도범위는 제어부에 일정한 온도구간으로 기 설정되거나, 또는 아래와 같이 소정의 가변 요인에 따라 실시간으로 기 설정된 구간으로 변경될 수 있다.
예컨대, 상기 설정온도범위는 실외온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정되는 것이 바람직하다. 이는 실외온도 또는 실내온도에 따라 실내기의 냉방용량이 변경되므로, 상기 냉방용량에 따라 오프(OFF)된 실내기에서 액고임의 정도차 및 속도차가 나타나기 때문이다.
또, 상기 설정온도범위는 실내온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정될 수 있다.
또, 상기 설정온도범위는 실내온도 및 실외온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정될 수 있음도 이해 가능하다.
다음으로, 상기 오프된 실내기의 액고임도가 해소되었다고 판단되면, 상기 팽창장치를 제1개도로 다시 개방시킨다.(S18)
액고임 해소운전을 상술한 바와 같이 한 경우에는, 도 7과 같이 실내기의 유입관의 온도(Tin)와 토출관의 온도(Tout)가 상승되는 것을 알 수 있다. 이처럼 실내기의 유입관의 온도와 토출관의 온도가 상승한 것으로 보아, 상기 오프된 실내기의 액고임이 완전히 해소된 것을 알 수 있다.
요컨대, 제2실시예는 일부 냉방운전시에 팽창장치를 제1개도로 개방시키고, 액고임 해소운전시에는 팽창장치를 제2개도로 개방시킴으로써, 상기 오프된 실내기에 냉매가 고이는 것을 최소화시키고 액고임 해소 운전시 소음을 감소시키도록 한 다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티공기조화기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째,액고임 해소 운전시 팽창장치를 적절한 범위 내에서 개방시킴으로써, 사용자가 불쾌감을 느끼지 않을 정도의 소음이 발생되도록 하는 효과가 있다.
둘째, 온/오프된 실내기의 온도로 액고임도를 판단함으로써, 실시간으로 액고임 해소운전을 실시할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 제2실시예와 같이 오프된 실내기를 난방운전시에도 제1개도로 개방시키므로, 상기 오프된 실내기와 냉매 유입관에서의 액고임현상을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 액고임 해소운전 주기를 연장시킬 수 있다.
넷째, 상기 액고임 해소운전이 실시간으로 운전되므로, 난방운전되는 냉각시스템에 순환 냉매량이 증가된다. 따라서, 압축기에서 흡입 및 토출되는 냉매량이 증가됨에 따라 상기 압축기에서 토출되는 냉매의 토출온도가 불필요하게 상승되고 토출압력이 감소되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (24)

  1. 압축기에서 토출된 냉매가 적어도 2개 이상의 실내기 중에서 일부의 실내기에 공급됨에 따라 일부의 냉각사이클에서 난방운전을 수행하는 단계;
    난방운전되는 일부의 냉각사이클에서의 포화온도를 측정하고, 오프(OFF)된 실내기에서의 온도를 측정하는 단계;
    상기 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 온도와의 온도편차가 제어부에 기 설정된 온도범위에 속하는 지를 판단하여 상기 오프된 실내기의 액고임도를 판단하는 단계;
    상기 오프된 실내기가 기 설정된 액고임도에 도달되었다고 판단되면, 상기 오프(OFF)된 실내기의 팽창장치를 소정의 개도로 개방시켜 액고임을 해소시키는 단계; 그리고,
    상기 오프된 실내기의 액고임도가 해소되었다고 판단되면, 상기 팽창장치의 개도를 폐쇄시키는 단계:를 포함하여 구성되는 멀티공기조화기의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액고임 해소단계에서는 팽창장치의 개도(A)를 1%<A<20%로 개방시키는 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 유입관 온도와의 편차인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 토출관 온도와의 편차인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 유입관 및 토출관의 평균온도와의 편차인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 실내온도와의 편차인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포화온도는 온(ON)된 실내기의 유입관 또는 토출관의 온도인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  8. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포화온도는 온(ON)된 실내기의 유입관과 토출관의 산술평균온도인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  9. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포화온도는 온(ON)된 실내기의 유입관과 토출관의 산술평균에 가중치를 둔 가중평균온도인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  10. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정온도범위는 실내온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  11. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정온도범위는 실외온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  12. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정온도범위는 실내온도 및 실외온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  13. 압축기에서 토출된 냉매가 적어도 2개 이상의 실내기 중에서 일부의 실내기에 공급됨에 따라 일부의 냉각사이클에서 난방운전을 수행하는 단계;
    오프(OFF)된 실내기의 팽창장치를 소정의 제1개도로 개방시키는 단계;
    난방운전되는 일부의 냉각사이클에서의 포화온도를 측정하고, 오프(OFF)된 실내기에서의 온도를 측정하는 단계;
    상기 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 온도와의 온도편차가 제어부에 기 설정된 온도범위에 속하는 지를 판단하여 상기 오프(OFF)된 실내기의 액고임도를 판단하는 단계;
    상기 오프된 실내기가 기 설정된 액고임도에 도달되었다고 판단되면, 상기 오프(OFF)된 실내기의 팽창장치를 제2개도로 개방시켜 액고임을 해소시키는 단계; 그리고,
    상기 오프된 실내기의 액고임도가 해소되었다고 판단되면, 상기 팽창장치를 제1개도로 개방시키는 단계:를 포함하여 구성되는 멀티공기조화기의 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 팽창장치는 제1개도(B)에서 1%<B<10%로 개방되고, 제2개도(C)에서 4%<C<20%로 개방되는 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 유입 관 온도와의 편차인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 토출관 온도와의 편차인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 오프(OFF)된 실내기의 유입관 및 토출관의 평균온도와의 편차인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 온도편차는 온(ON)된 실내기의 포화온도와 실내온도와의 편차인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포화온도는 온(ON)된 실내기의 유입관 또는 토출관의 온도인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  20. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포화온도는 온(ON)된 실내기의 유입관과 토출관의 산술평균온도인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  21. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포화온도는 온(ON)된 실내기의 유입관과 토출관의 산술평균에 가중치를 둔 가중평균온도인 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  22. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정온도범위는 실내온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  23. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정온도범위는 실외온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
  24. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정온도범위는 실내온도 및 실외온도에 따라 소정의 온도구간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 멀티공기조화기의 제어방법.
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