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KR102482403B1 - 공기 조화 시스템 - Google Patents

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KR102482403B1
KR102482403B1 KR1020180079772A KR20180079772A KR102482403B1 KR 102482403 B1 KR102482403 B1 KR 102482403B1 KR 1020180079772 A KR1020180079772 A KR 1020180079772A KR 20180079772 A KR20180079772 A KR 20180079772A KR 102482403 B1 KR102482403 B1 KR 102482403B1
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South Korea
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fan coil
cooling
heating
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신영주
신일융
이재원
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 압축기를 포함하는 실외기; 실외기에 연결되고, 냉매와 물을 열교환하는 응축기 및 증발기를 포함하는 적어도 하나의 분배기; 응축기와 연통된 복수개의 난방배관; 증발기와 연통된 복수개의 냉방배관; 난방배관 또는 냉방 배관에 연결된 복수개의 팬코일 유닛; 및 복수개의 팬코일 유닛 중 일부를 복수개의 난방 배관과 각각 매칭시키는 난방배관탐색과, 복수개의 팬코일 유닛 중 다른 일부를 복수개의 냉방 배관과 각각 매칭시키는 냉방배관탐색을 병렬적으로 수행하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

공기 조화 시스템{Air Conditioning system}
본 발명은 공기 조화 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세히는 팬코일 유닛을 포함하는 공기조화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 주거공간, 레스토랑, 또는 사무실 등의 실내 공간을 냉방 또는 난방시키기 위한 장치이다. 다수의 룸으로 구획된 실내 공간을 보다 효율적으로 냉방 또는 난방시키기 위해, 각 룸을 냉방 또는 난방운전시키는 냉난방 동시형 멀티 공기조화기의 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
특히, 팬코일 유닛(FCU: fan coil unit)은 건물의 냉, 난방시 냉동기 또는 보일러로부터 냉수나 온수를 공급받아 열교환기(heatexchanger)를 통과시키면서 주변 공기를 냉각 또는 가열한 다음 열교환된 공기를 송풍팬(blower)의 구동에 따라 실내로 토출함으로써 냉방 또는 난방이 이루어지도록 하는 공조기이다.
한편, 동시형 냉난방 동시형 멀티 공기조화기는 실외기와 실내기 간에 분배기가 연결되어 실내기로 공급되는 냉매를 조절하여 실내기가 냉방 또는 난방운전을 수행하도록 하는데, 분배기와 다수의 실내기간의 배관 연결 상태가 잘못되는 경우, 냉방 운전해야 할 실내기가 난방운전을 수행하거나, 다른 실내기가 운전하는 등의 오동작의 문제점이 발생된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 분배기와 다수의 실내기 간의 연결 배관을 탐색하는 방법이 제안되어왔다.
선행문헌 KR 10-2017-0090117 A의 경우, 분배기에 복수의 실내기를 탐색하고, 배관과 연결된 실내기를 추가 탐색하는 방법이 개시된다. 그러나, 냉매 분배기와 달리 팬코일 유닛은 수로를 사용하므로 수로 내에 온수와 냉수가 섞이면 온도 변화를 판단하는 것이 어렵고, 상기 선행문헌의 기술을 팬코일 유닛에 적용하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 선행문헌 KR 10-2014-0109037 A의 경우, 분배기에 연결되지 않은 실내기를 먼저 탐색한 후, 분배기에 연결된 실내기를 배관과 매칭시키는 방법이 개시된다. 그러나, 분배기 내의 열교환기 및 팬코일 유닛은 폐수로를 이용하고 모든 팬코일 유닛은 분배기에 연결되므로 상기 선행문헌의 기술을 팬코일 유닛에 적용하기 어려운 문제점이 있다.
KR 10-2017-0090117 A (2017.08.07 공개) KR 10-2014-0109037 A (2014.09.15 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 각 팬코일 유닛에 연결된 배관탐색을 신속하게 수행할 수 있는 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 각 팬코일 유닛의 유량 제어를 최적화된 세트 포인트에서 시작하여, 기존보다 빠른 냉난방을 수행 가능한 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 컨트롤러가 난방배관탐색과 냉방배관탐색을 병렬적으로 수행함으로써, 각 팬코일 유닛에 연결된 난방/냉방 배관을 탐색하는데 걸리는 시간이 훨씬 단축될 수 있다.
좀 더 상세히, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 압축기를 포함하는 실외기; 상기 실외기에 연결되고, 냉매와 물을 열교환하는 응축기 및 증발기를 포함하는 적어도 하나의 분배기; 상기 응축기와 연통된 복수개의 난방배관; 상기 증발기와 연통된 복수개의 냉방배관; 상기 난방배관 또는 냉방 배관에 연결된 복수개의 팬코일 유닛; 및 상기 복수개의 팬코일 유닛 중 일부를 상기 복수개의 난방 배관과 각각 매칭시키는 난방배관탐색과, 상기 복수개의 팬코일 유닛 중 다른 일부를 상기 복수개의 냉방 배관과 각각 매칭시키는 냉방배관탐색을 병렬적으로 수행하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 입력부에 배관탐색 명령이 입력되면 상기 압축기를 온 시키고, 상기 압축기가 온 된 이후 기설정된 설정시간이 경과하거나, 상기 압축기의 고압이 기설정된 설정압력 이상에 도달하면 상기 난방배관탐색 및 냉방배관탐색을 개시할 수 있다.
상기 복수개의 팬코일 유닛에 각각 구비된 복수개의 온도센서; 및 상기 난방배관 탐색 및 냉방배관 탐색이 수행되기 이전에 상기 복수개의 온도센서 각각의 초기 감지온도가 저장되는 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 복수개의 팬코일 유닛에 각각 구비된 복수개의 온도센서; 상기 복수개의 난방배관에 각각 설치된 복수개의 난방 유량밸브; 상기 복수개의 냉방 배관에 각각 설치된 복수개의 냉방 유량밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 상기 복수개의 난방 유량밸브 중 어느 하나의 난방 유량밸브가 개방된 이후, 상기 복수개의 온도센서 중 감지온도가 설정온도 이상 상승한 온도센서가 구비된 팬코일 유닛을, 상기 어느 하나의 난방 유량밸브가 설치된 난방배관과 매칭시키고, 상기 복수개의 냉방 유량밸브 중 어느 하나의 냉방 유량밸브가 개방된 이후, 상기 복수개의 온도센서 중 감지온도가 설정온도 이상 하강한 온도센서가 구비된 팬코일 유닛을, 상기 어느 하나의 냉방 유량밸브가 설치된 냉방배관과 매칭시킬 수 있다.
상기 복수개의 난방 배관의 매칭에 소요된 각 탐색시간을 측정하는 제1타이머; 상기 복수개의 냉방 배관의 매칭에 소요된 각 탐색시간을 측정하는 제2타이머; 상기 제1타이머 및 제2타이머에서 측정된 탐색시간이 저장되는 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 난방배관탐색 및 냉방배관탐색이 완료된 이후에 상기 난방 배관에 연결된 팬코일 유닛의 운전이 개시된 경우, 상기 탐색시간이 상대적으로 긴 난방 배관에 설치된 난방 유량밸브의 초기 개도를, 상기 탐색시간이 상대적으로 짧은 난방 배관에 설치된 난방 유량밸브의 초기 개도보다 크게 제어하고, 상기 난방배관탐색 및 냉방배관탐색이 완료된 이후에 상기 냉방 배관에 연결된 팬코일 유닛의 운전이 개시된 경우, 상기 탐색시간이 상대적으로 긴 냉방 배관에 설치된 냉방 유량밸브의 초기 개도를, 상기 탐색시간이 상대적으로 짧은 냉방 배관에 설치된 냉방 유량밸브의 초기 개도보다 크게 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 각 연결 배관의 탐색 시간에 따라 각 유량밸브의 초기 개도를 결정함으로써, 최적화된 세트 포인트에서 각 팬코일 유닛의 유량 제어를 수행할 수 있다.
좀 더 상세히, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 압축기를 포함하는 실외기; 상기 실외기에 연결되고, 냉매와 물을 열교환하는 응축기 및 증발기를 포함하는 적어도 하나의 분배기; 상기 응축기 또는 증발기와 연통된 복수개의 연결 배관; 상기 복수개의 연결 배관에 각각 설치된 복수개의 유량밸브; 상기 연결 배관에 연결된 복수개의 팬코일 유닛; 상기 복수개의 연결배관과 상기 복수개의 팬코일 유닛을 각각 매칭하는 배관탐색을 수행하는 컨트롤러; 상기 복수개의 연결 배관의 매칭에 소요된 각 탐색시간을 측정하는 타이머; 및 상기 탐색시간이 저장되는 저장부를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 상기 배관탐색이 완료된 이후에 상기 팬코일 유닛의 운전이 개시된 경우, 상기 탐색시간이 상대적으로 긴 연결 배관에 설치된 유량밸브의 초기 개도를, 상기 탐색시간이 상대적으로 짧은 배관에 설치된 유량밸브의 초기 개도보다 크게 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 배관탐색이 완료된 이후에 상기 팬코일 유닛의 운전이 개시된 경우, 상기 복수개의 유량밸브 중 탐색시간이 가장 긴 연결배관에 설치된 유량밸브의 초기 개도를 풀 오픈시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 난방배관탐색과 냉방배관탐색이 병렬적으로 수행됨으로써, 각 팬코일 유닛에 연결된 난방/냉방 배관을 탐색하는데 걸리는 시간이 훨씬 단축되는 이점이 있다.
또한, 각 연결 배관의 탐색 시간에 따라 각 유량밸브의 초기 개도를 결정함으로써, 최적화된 세트 포인트에서 각 팬코일 유닛의 유량 제어를 수행할 수 있다. 이로써, 각 팬코일 유닛이 설치된 실내의 냉난방을 기존보다 더욱 빠르게 수행할 수 있다.
또한, 최적화된 세트 포인트에 의해 각 팬코일 유닛의 냉난방 성능 과다 또는 부족 현상이 방지되고, 공기조화 시스템의 전체 효율이 향상될 수 있다.
또한, 각 배관 탐색시에 탐색시간을 측정하므로, 세트 포인트의 최적화를 위한 별도의 시간 측정이 불필요한 이점이 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 실외기에서 냉매가 응축되는 경우 냉매 및 물의 흐름이 도시된 도면이다.
도 3은 실외기에서 냉매가 증발되는 경우 냉매 및 물의 흐름이 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템의 제어 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템의 배관탐색 준비단계의 제어 순서가 도시된 순서도이다.
도 6는 도 2 및 도 3에 도시된 분배기와 복수개의 팬코일 유닛의 연결관계의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템의 배관탐색단계의 제어 순서가 도시된 순서도이다.
도 8은 배관탐색단계 이후에 팬코일 유닛의 운전이 개시되는 경우의 제어 순서가 도시된 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템의 개략적인 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템은 절환형 또는 동시형 공기조화기일 수 있다.
공기조화 시스템은, 실외기(10)와, 실외기(10)에 연결된 적어도 하나의 분배기(30)와, 분배기(30)에 연결된 복수개의 팬코일 유닛(60)을 포함할 수 있다.
공기조화 시스템은 복수개의 팬코일 유닛(60)에서 요구되는 냉난방 부하에 따라 실외기(10)를 냉방주체 운전 또는 난방주체 운전으로 제어할 수 있다. 공기조화 시스템이 냉방전실 운전 또는 난방전실 운전이 가능함은 물론이다.
실외기(10)는 고압 기관(19), 저압 기관(20) 및 액관(21)에 의해 분배기와 연결될 수 있다.
실외기(10)에는 압축기(11), 실외 열교환기(16), 제1실외 사방변(15), 제2실외 사방변(18) 및 실외 팽창기구(17)가 포함될 수 있다.
압축기(11)는 운전 주파수가 제어되는 인버터 압축기일 수 있다. 압축기(11)에는 흡입관(13) 및 토출관(12)이 연결될 수 있다. 흡입관(13)을 통해 압축기(11)로 흡입된 냉매는 압축기(11)에서 압축되어 토출관(12)으로 토출될 수 있다.
상기 흡입관(13)에는 기상냉매와 액냉매를 분리하는 어큐뮬레이터(14)가 설치될 수 있고, 압축기(11)에는 기상 냉매가 흡입될 수 있다.
실외 열교환기(16)는 실외팬에 의해 송풍된 공기와 열교환하며 냉매를 응축 또는 증발시킬 수 있다. 상기 실외팬은 실외기(10)에 포함될 수 있다.
실외 열교환기(16)에는 액관(21)이 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 냉매의 유동경로에 대해 실외 열교환기(16)의 일측은 제1실외 사방변(15)과 연통되고 타측은 액관(21)과 연결될 수 있다.
제1실외 사방변(15)은 실외 열교환기(16)를 흡입관(13) 또는 토출관(12)과 선택적으로 연통시킬 수 있다. 제2실외 사방변(18)은 고압 기관(19)을 흡입관(13) 또는 토출관(12)과 선택적으로 연통시킬 수 있다.
실외기(10)에는 외기의 온도를 감지하는 외기 온도센서(10A)가 구비될 수 있다.
한편, 각 팬코일 유닛(60)은 분배기(30)에서 냉매와 열교환되어 분배된 물에 의해 냉방 또는 난방을 수행할 수 있다. 팬코일 유닛(60)은 복수개가 구비될 수 있다.
각 팬코일 유닛(60)은 입구 배관(45) 및 출구 배관(46)에 의해 분배기(30)와 연결될 수 있다. 분배기(30)에서 열교환된 가열 또는 냉각된 물은 입구 배관(45)을 통해 팬코일 유닛(60)으로 유동되고, 팬코일 유닛(60)에서 난방 또는 냉방을 수행한 물은 출구 배관(46)을 통해 분배기(30)로 유동될 수 있다.
각 팬코일 유닛(60)은 팬코일 열교환기(61)를 포함할 수 있다. 팬코일 열교환기(61)에는 분배기(30)에서 냉매와 열교환되어 가열 또는 냉각된 물이 통과하고, 팬코일 유닛(60)에 포함된 실내팬(미도시)에 의해 송풍된 공기는 팬코일 열교환기(61)에서 상기 물과 열교환하여 실내의 난방 또는 냉방을 수행할 수 있다.
팬코일 열교환기(61)는 입구 배관(45) 및 출구 배관(46)과 연결될 수 있다.
또한, 각 팬코일 유닛(60)에는 온도센서(62)가 구비될 수 있고, 상기 온도센서(62)는 팬코일 유닛(60)을 통과하는 물의 온도를 감지할 수 있다. 상기 온도센서(62)는 팬코일 열교환기(61)의 입구측 또는 입구 배관(45)에 설치됨이 바람직하다.
또한, 각 팬코일 유닛(60)에는 분배기(30)와 통신 가능한 통신부(미도시)가 구비될 수 있다.
한편, 분배기(30)는 실외기(10)에서 유입된 냉매를 물과 열교환하고, 상기 열교환된 물을 각 팬코일 유닛(60)으로 분배할 수 있다.
분배기(30)는 열교환기(31)(36)와, 사방변(32)(37)과, 팽창기구(33)(38)와, 유량 밸브(51)(52)와, 삼방밸브(53)를 포함할 수 있다.
분배기(30)에는 냉매와 물을 열교환하는 복수개의 열교환기(31)(36)가 포함될 수 있다. 팬코일 유닛(60)의 냉난방 부하에 따라 각 열교환기(31)(36)는 증발기 또는 응축기로 기능할 수 있다. 열교환기(31)(36)에서 물이 가열되는 경우 냉매는 열교환기(31)(36)에서 응축될 수 있고, 열교환기(31)(36)에서 물이 냉각되는 경우 냉매는 열교환기(31)(36)에서 증발될 수 있다.
냉매의 유동 방향에 대해, 열교환기(31)(36)의 일측은 사방변(32)(37)에 의해 고압 기관(19) 또는 저압 기관(20)과 선택적으로 연통될 수 있다. 좀 더 상세히, 열교환기(31)(36)가 사방변(32)(37)에 의해 고압 기관(19)과 연통되는 경우 열교환기(31)(36)는 냉매가 응축되며 물을 가열하는 응축기로 기능할 수 있고, 열교환기(31)(36)가 사방변(32)(37)에 의해 저압 기관(20)과 연통되는 경우에는 냉매가 증발되며 물을 냉각하는 증발기로 기능할 수 있다.
열교환기(31)(36)의 타측은 팽창기구(33)(38)가 설치된 액관(21)과 연통될 수 있다. 열교환기(31)(36)가 응축기로 기능하는 경우 팽창기구(33)(38)는 풀오픈될 수 있고 열교환기(31)(36)가 증발기로 기능하는 경우 팽창기구(33)(38)는 기설정된 설정개도로 제어될 수 있다.
또한, 각 열교환기(31)(36)에는 입수배관(42)(44) 및 출수배관(41)(43)이 연결될 수 있다. 입수 배관(42)(44)을 통해 열교환기(31)(36)로 유입된 물은 열교환기(31)(36)에서 냉매와 열교환되어 출수 배관(41)(43)으로 토출될 수 있다.
입수배관(42)(44)에는 워터펌프(35)(40)가 설치될 수 있고, 워터 펌프(35)(40)는 각 열교환기(31)(36)와 팬코일 유닛(60) 사이에서 물을 순환시킬 수 있다.
또한, 입수 배관(42)(44)에는 수조(34)(39)가 연결될 수 있고, 워터 펌프(35)(40)에 의해 수조(34)(39)의 물이 입수 배관(42)(44)으로 흡입될 수 있다. 수조(34)(39)와 입수배관(42)(44)의 사이에는 수조(34)(39)의 물 공급을 단속하는 밸브가 구비될 수 있다.
복수개의 유량 밸브(51)(52) 및 삼방밸브(53)는 각 열교환기(31)(36)에서 열교환된 물을 각 팬코일 유닛(60)으로 분배할 수 있다.
유량 밸브(51)(52)는 각 팬코일 유닛(60)의 입구 배관(45)을 각 열교환기(31)(36)의 출수배관(41)(43)과 연통시키거나 분리시킬 수 있다.
삼방 밸브(53)는 각 팬코일 유닛(60)의 출구 배관(46)을 각 열교환기(31)(36)의 입수 배관(42)(44) 중 어느 하나와 선택적으로 연통시킬 수 있다.
이하, 분배기(30)의 열교환기(31)(36)가 제1열교환기(31) 및 제2열교환기(36)를 포함하고, 분배기(30)에 팬코일 유닛(60)이 8개 연결된 경우를 예로 들어 설명한다.
유량 밸브(51)(52)는, 각 팬코일 유닛(60)의 입구 배관(45)을 제1열교환기(31)의 제1출수배관(41)과 연통시키거나 분리시키는 제1유량 밸브(51)와, 각 팬코일 유닛(60)의 출구 배관(46)을 제2열교환기(36)의 제2출수배관(43)과 연통시키거나 분리시키는 제2유량 밸브(51)를 포함할 수 있다.
또한, 삼방 밸브(53)는 각 팬코일 유닛(60)의 출구 배관(46)을 제1열교환기(31)의 제1입수 배관(42) 및 제2열교환기(36)의 제2입수배관(44) 중 어느 하나와 선택적으로 연통시킬 수 있다.
좀 더 상세히, 팬코일 유닛(60)에 연결된 입구배관(45)은 제1열교환기(31)에 연결된 제1출수배관(41) 또는 제2열교환기(36)에 연결된 제2출수배관(43)과 연통될 수 있다.
제1출수배관(41)은 제1열교환기(31)에 연결된 제1공통 출수배관(41A)과, 상기 제1공통 출수배관(41A)에서 팬코일 유닛(60)의 개수와 동일한 개수로 분지된 제1분지 출수배관(41B)을 포함할 수 있다. 각 제1분지 출수배관(41B)은 각 팬코일 유닛(60)의 입구 배관(45)과 연통될 수 있고, 각 제1분지 출수배관(41B)에는 제1유량 밸브(51)가 설치될 수 있다. 즉, 제1분지출수배관(41B) 및 제1유량 밸브(51)는 각각 8개가 구비될 수 있다.
제2출수배관(43)은 제2열교환기(36)에 연결된 제2공통 출수배관(43A)과, 상기 제2공통 출수배관(43A)에서 팬코일 유닛(60)의 개수와 동일한 개수로 분지된 제2분지 출수배관(43B)을 포함할 수 있다. 각 제2분지 출수배관(43B)은 각 팬코일 유닛(60)의 입구 배관(45)과 연통될 수 있고, 각 제2분지 출수배관(43B)에는 제2유량 밸브(52)가 설치될 수 있다. 즉, 제2분지 출수배관(43B) 및 제2유량 밸브(51)는 각각 8개가 구비될 수 있다.
또한, 팬코일 유닛(60)에 연결된 출구배관(46)은 제1열교환기(31)에 연결된 제1입수배관(42) 또는 제2열교환기(36)에 연결된 제2입수배관(44)과 연통될 수 있다.
제1입수배관(42)은 제1열교환기(31)에 연결된 제1공통 입수배관(42A)과, 상기 제1공통 입수배관(42A)에서 팬코일 유닛(60)의 개수와 동일한 개수로 분지된 제1분지 입수배관(42B)을 포함할 수 있다. 즉, 제1분지 입수배관(42B)은 8개가 구비될 수 있다. 각 제1분지 입수배관(42B)은 삼방밸브(53)에 의해 각 팬코일 유닛(60)의 출구 배관(46)과 선택적으로 연통될 수 있다.
제1입수배관(42)에는 제1워터펌프(35)가 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 제1워터 펌프(35)는 제1공통 입수배관(42A)에 설치될 수 있다.
제2입수배관(44)은 제2열교환기(36)에 연결된 제2공통 입수배관(44A)과, 상기 제2공통 입수배관(44A)에서 팬코일 유닛(60)의 개수와 동일한 개수로 분지된 제2분지 입수배관(44B)을 포함할 수 있다. 즉, 제2분지 입수배관(44B)은 8개가 구비될 수 있다. 각 제2분지 입수배관(44B)은 삼방밸브(53)에 의해 각 팬코일 유닛(60)의 출구 배관(46)과 선택적으로 연통될 수 있다.
제2입수배관(44)에는 제2워터펌프(40)가 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 제2워터 펌프(40)는 제2공통 입수배관(44A)에 설치될 수 있다.
삼방밸브(53)는 8개가 구비될 수 있다. 즉, 제1유량 밸브(51)와 제2유량 밸브(52)와 삼방밸브(53)는 각 팬코일 유닛(60)에 대해 하나씩 대응되게 구비될 수 있다.
정리하면, 각 제1유량 밸브(51)는 제1열교환기(31)에서 각 팬코일 유닛(60)으로 유입되는 물의 흐름을 단속하고, 각 제2유량 밸브(52)는 제2열교환기(36)에서 각 팬코일 유닛(60)으로 유입되는 물의 흐름을 단속할 수 있다.
어느 하나의 팬코일 유닛(60A)에 대응되는 제1유량 밸브(51)와 제2유량 밸브(52)는 둘 중 어느 하나가 오픈되고 다른 하나는 클로즈될 수 있다. 일례로, 제1유량 밸브(51)가 오픈되고 제2유량 밸브(52)가 클로즈 된 경우 삼방 밸브(53)는 상기 어느 하나의 팬코일 유닛(60A)을 제1열교환기(31)와 연통시킬 수 있다. 반대로 제1유량 밸브(51)가 오픈되고 제2유량 밸브(52)가 클로즈 된 경우 삼방 밸브(53)는 상기 어느 하나의 팬코일 유닛(60A)을 제2열교환기(36)와 연통시킬 수 있다.
이로써, 어느 하나의 팬코일 유닛(60A)에 대응되는 제1유량 밸브(51), 제2유량 밸브(52) 및 삼방 밸브(53)의 제어에 따라, 상기 어느 하나의 팬코일 유닛(60A)이 제1열교환기(31) 및 제2열교환기(36) 중 어느 쪽과 연통되는지가 결정될 수 있다.
한편, 분배기(30)에는 각 팬코일 유닛(60)과 통신 가능한 통신부(미도시)가 구비될 수 있다.
도 2는 실외기에서 냉매가 응축되는 경우 냉매 및 물의 흐름이 도시된 도면이고, 도 3은 실외기에서 냉매가 증발되는 경우 냉매 및 물의 흐름이 도시된 도면이다.
이하, 설명의 편의를 위하여 제1열교환기(31)에서는 냉매가 응축되며 물이 가열되고, 제2열교환기(36)에서는 냉매가 증발되며 물이 냉각되는 경우를 예로 들어 설명한다. 따라서, 제1열교환기(31)는 응축기(31)로 명명되고, 제2열교환기(36)는 증발기(36)로 명명될 수 있다. 또한, 제1유량 밸브(51)는 난방 유량밸브(51)로 명명될 수 있고, 제2유량 밸브(52)는 냉방 유량밸브(52)로 명명될 수 있다.
이 경우, 응축기(31)에 연결된 제1팽창기구(33)는 풀 오픈될 수 있고, 응축기에 연결된 제1사방변(32)은 응축기(31)와 고압 기관(19)을 연통시킬 수 있다. 또한, 증발기(36)에 연결된 제2팽창기구(38)는 기설정된 설정 개도로 제어될 수 있고, 증발기(36)에 연결된 제2사방변(37)은 증발기(36)와 저압 기관(20)을 연통시킬 수 수 있다.
복수개의 팬코일 유닛(60) 중 일부는 응축기(31)에서 가열된 물에 의해 난방이 수행되고, 다른 일부는 증발기(36)에서 냉각된 물에 의해 냉방이 수행될 수 있다. 따라서, 응축기(31)와 연통된 각 팬코일 유닛(60A)(60B)(60C)(60D)은 난방 팬코일 유닛으로 명명하고, 증발기(36)와 연통된 각 팬코일 유닛(60E)(60F)(60G)(60H)은 냉방 팬코일 유닛으로 명명할 수 있다.
난방 팬코일 유닛(60A)(60B)(60C)(60D)에 대응되는 난방 유량 밸브(51)는 오픈될 수 있고, 냉방 유량 밸브(52)는 클로즈 될 수 있고, 삼방밸브(53)는 난방 팬코일 유닛(60A)(60B)(60C)(60D)을 응축기(31)와 연통시킬 수 있다. 이 경우, 오픈된 난방 유량 밸브(51)가 설치된 제1분지 출수배관(41B)은 난방 배관으로 명명될 수 있고, 난방 배관(41B)은 응축기(31)에서 가열된 온수를 난방 팬코일 유닛(60A)(60B)(60C)(60D)에 연결된 입구 배관(45)으로 안내할 수 있다.
이로써, 응축기(31)에서 가열되어 제1출수 배관(41)으로 유동된 물은 난방 유량 밸브(51)를 통과하고 난방 팬코일 유닛(60A)(60B)(60C)(60D)으로 유동되어 실내의 난방을 수행할 수 있다. 이후, 난방 팬코일 유닛(60A)(60B)(60C)(60D)에서 난방을 수행하고 온도가 내려간 물은 삼방 밸브(53)를 통과하고 제1입수 배관(42)을 통해 응축기(31)로 유동되어 다시 가열 및 순환될 수 있다.
냉방 팬코일 유닛(60E)(60F)(60G)(60H)에 대응되는 난방 유량 밸브(51)는 클로즈될 수 있고, 냉방 유량 밸브(52)는 오픈 될 수 있고, 삼방밸브(53)는 냉방 팬코일 유닛(60E)(60F)(60G)(60H)을 증발기(36)와 연통시킬 수 있다. 이 경우, 오픈된 냉방 유량 밸브(52)가 설치된 제2분지 출수배관(43B)은 냉방 배관으로 명명될 수 있고, 냉방 배관(43B)은 증발기(36)에서 냉각된 냉수를 냉방 팬코일 유닛(60E)(60F)(60G)(60H)에 연결된 입구 배관(45)으로 안내할 수 있다.
이로써, 증발기(36)에서 냉각되어 냉방 출수 배관(43)으로 유동된 물은 제2유량 밸브(52)를 통과하고 냉방 팬코일 유닛(60E)(60F)(60G)(60H)으로 유동되어 실내의 냉방을 수행할 수 있다. 이후, 냉방 팬코일 유닛(60E)(60F)(60G)(60H)에서 냉방을 수행하고 온도가 올라간 물은 삼방 밸브(53)를 통과하고 제1입수 배관(42)을 통해 응축기(31)로 유동되어 다시 냉각 및 순환될 수 있다.
한편, 냉방 팬코일 유닛(60E)(60F)(60G)(60H)에서 요구되는 냉방 부하가 난방 팬코일 유닛(60A)(60B)(60C)(60D)에서 요구되는 난방 부하보다 크면, 공기 조화 시스템은 부족한 난방 부하를 실외기(10)에서 감당할 수 있다. 이하 도 2를 참조하여 설명한다.
압축기(11)에서 토출관(12)으로 토출된 냉매의 일부는 제1실외 사방변(15)을 통과하여 실외 열교환기(16)로 유동될 수 있고, 다른 일부는 제2실외 사방변(18)을 통과하여 고압 기관(19)으로 유동될 수 있다.
실외 열교환기(18)로 유동된 냉매는 실외 열교환기(18)에서 응축된 이후 액관(21)으로 유동될 수 있다.
고압 기관(19)로 유동된 냉매는 제1사방변(32)을 통과하여 응축기(31)로 유동되고, 응축기(31)에서 응축된 후 액관(21)으로 유동될 수 있다.
실외 열교환기(16) 및 응축기(31)에서 응축된 냉매는 액관(21)에서 합쳐져 유동될 수 있다. 액관(21)의 냉매는 증발기(36)에 인접한 팽창기구(38)를 통과하며 팽창되고 증발기(36)에서 물을 냉각하며 증발될 수 있다. 이후, 상기 냉매는 제2사방변(37)을 통과하여 저압 기관(20)으로 유동되고, 저압 기관(20)을 통해 흡입관(13)으로 안내되어 압축기(11)로 흡입될 수 있다. 압축기(11)는 다시 냉매를 압축하여 토출관(12)으로 토출시켜 냉매가 순환될 수 있다.
반면, 난방 팬코일 유닛(60A)(60B)(60C)(60D)에서 요구되는 난방 부하가 냉방 팬코일 유닛(60E)(60F)(60G)(60H)에서 요구되는 냉방 부하보다 크면, 공기 조화 시스템은 부족한 냉방 부하를 실외기(10)에서 감당할 수 있다. 이하, 도 3을 참조하여 설명한다.
압축기(11)에서 토출관(12)으로 토출된 냉매는 제2실외 사방변(18)을 통과하여 고압 기관(19)으로 유동될 수 있다.
고압 기관(19)로 유동된 냉매는 제1사방변(32)을 통과하여 응축기(31)로 유동되고, 응축기(31)에서 응축된 후 액관(21)으로 유동될 수 있다.
액관(21)으로 유동된 냉매의 일부는 증발기(36) 측으로 유동될 수 있고, 다른 일부는 실외기(10) 측으로 유동될 수 있다.
액관(21)에서 증발기(36) 측으로 유동된 냉매는, 팽창기구(38)를 통과하며 팽창되고 증발기(36)에서 물을 냉각하며 증발될 수 있다. 증발된 냉매는 제2사방변(37)을 통과하여 저압 기관(20)으로 유동될 수 있고, 저압 기관(20)을 따라 흡입관(13)으로 유동될 수 있다.
액관(21)에서 실외기(10) 측으로 유동된 냉매는, 실외 팽창기구(17)를 통과하며 팽창되고 실외 열교환기(16)에서 증발될 수 있다. 증발된 냉매는 제1실외 사방변(15)을 통과하여 흡입관(13)으로 유동될 수 있다.
증발기(36)에서 증발된 냉매와 실외 열교환기(16)에서 증발된 냉매는 흡입관(13)에서 합쳐져 유동될 수 있다. 흡임관(13)의 냉매는 압축기(11)로 흡입될 수 있고, 압축기(11)는 다시 냉매를 압축하여 토출관(12)으로 토출시켜 냉매가 순환될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템의 제어 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 컨트롤러(90)를 더 포함할 수 있다. 컨트롤러(90)는 공기조화 시스템의 동작 전반을 제어할 수 있다.
컨트롤러(90)는 실외기(10), 분배기(30) 및 팬코일 유닛 중 적어도 하나에 구비되거나, 공기조화 시스템이 설치된 건물 등의 중앙 제어 시스템에 포함될 수 있따.
컨트롤러(90)는 각 팬코일 유닛(60)에 구비된 복수개의 온도센서(62)의 감지 온도를 각각 전달받을 수 있다.
컨트롤러(90)는 실외기(10)에 구비된 외기 온도센서(10A)의 감지 온도를 전달받을 수 있다.
컨트롤러(90)는 분배기(30)를 제어할 수 있다.
좀 더 상세히, 컨트롤러(90)는 복수개의 난방 유량밸브(51)의 개도를 각각 제어하여, 응축기(31)에서 가열된 온수가 각 팬코일 유닛(60)으로 유입되는 양을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(90)는 복수개의 냉방 유량밸브(52)의 개도를 각각 제어하여, 증발기에서 냉각된 냉수가 각 팬코일 유닛(60)으로 유입되는 양을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(90)는 삼방밸브(53)를 제어하여, 팬코일 유닛(40)에 연결된 출구 배관(46)을 응축기(31)에 연결된 제1입수배관(42) 또는 증발기(36)에 연결된 제2입수배관(44)과 선택적으로 연통시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(90)는 사방변(32)(37) 및 팽창기구(33)(38)을 제어하여 제1, 2열교환기(31)(36) 각각을 응축기 또는 증발기로 기능하도록 할 수 있다. 또한, 컨트롤러(90)는 워터 펌프(35)(40)의 온오프 및 운전 주파수를 제어할 수 있다.
컨트롤러(90)는 실외기(10)를 제어할 수 있다.
좀 더 상세히, 컨트롤러(90)는 압축기(11)의 온오프 및 운전 주파수를 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(90)는 실외 팽창기구(17)의 개도를 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(90)는 제1실외 사방변(15)을 제어하여 실외 열교환기(16)를 흡입관(13) 또는 토출관(12)과 선택적으로 연통시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(90)는 제2실외 사방변(18)을 제어하여 고압 기관(19)을 흡입관(13) 또는 토출관(12)과 선택적으로 연통시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템은 저장부(80)와, 제1타이머(81)와, 제2타이머(82)와, 입력부(83)를 더 포함할 수 있다.
컨트롤러(90)는 공기조화 시스템과 관련된 정보를 저장부(80)에 저장하거나, 저장부(80)에 저장된 정보를 사용하여 공기조화 시스템을 제어할 수 있다.
컨트롤러(90)는 제1, 2타이머(81)(82)를 작동시키거나 중지시킬 수 있고, 제1, 2타이머(81)(82)에서 측정된 시간을 전달받아 저장부(80)에 저장할 수 있다.
컨트롤러(90)는 입력부(83)를 통해 입력된 명령을 전달받을 수 있다. 입력부(83)의 구성은 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템의 배관탐색 준비단계의 제어 순서가 도시된 순서도이다.
입력부(83)에 배관탐색 명령이 입력되면, 컨트롤러(90)는 배관탐색(S20) 이전에 배관탐색 준비단계를 우선적으로 실시할 수 있다.
좀 더 상세히, 입력부(83)에 배관탐색 명령이 입력되면 컨트롤러(90)는 외기 온도센서(10A)에서 감지된 외기 온도가 기설정된 설정 외기온도(To)(예를 들어, 섭씨 15도)보다 높은지 판단할 수 있다(S10).
외기 온도가 설정 외기온도(To)보다 높으면, 실외 열교환기(16)에서 냉매의 증발이 활발하게 일어날 수 있고, 컨트롤러(90)는 도 3에서 설명한 바와 같이 실외 열교환기(16)에서 냉매가 증발되도록 실외기(10)를 제어할 수 있다(S11). 좀 더 상세히, 컨트롤러(90)는 제1사방변(15)을 제어하여 실외 열교환기(16)를 흡입관(13)과 연통시킬 수 있다.
반면, 외기 온도가 설정 외기온도(To) 이하이면, 실외 열교환기(16)에서 냉매의 응축이 활발하게 일어날 수 있고, 컨트롤러(90)는 도 2에서 설명한 바와 같이 실외 열교환기(16)에서 냉매가 응축되도록 실외기(10)를 제어할 수 있다(S12). 좀 더 상세히, 컨트롤러(90)는 제1사방변(15)을 제어하여 실외 열교환기(16)를 토출관(12)과 연통시킬 수 있다.
이로써, 배관탐색(S20) 시 공기조화 시스템의 효율이 향상될 수 있다.
이후, 컨트롤러(90)는 제1열교환기(31)를 응축기로 제어하고, 제2열교환기(36)를 증발기로 제어하고, 압축기(11)를 온 시킬 수 있다(S13). 좀 더 상세히, 컨트롤러(90)는 제1사방변(32)을 제어하여 제1열교환기(31)를 고압 기관(19)과 연통시키고, 제1팽창기구(33)를 풀 오픈시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(90)는 제2사방변(37)을 제어하여 제2열교환기(36)를 저압 기관(20)과 연통시키고, 제2팽창기구(38)를 기설정된 개도로 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(90)는 복수개의 팬코일 유닛(60)에 구비된 각 온도센서(62)의 초기 감지온도(Ti)를 저장부(80)에 저장할 수 있다(S14). 이 때 각 팬코일 유닛(60)에 온수 또는 냉수가 유동되지 않을 수 있다.
이후, 압축기(11)의 고압이 기설정된 설정고압 이상으로 높아지거나, 압축기(11)가 온 된 이후 설정 시간이 경과하면, 컨트롤러(90)는 배관 탐색(S20)을 실시할 수 있다(S15). 압축기(11)의 고압은 토출관(12)에 구비된 고압센서(미도시)에 의해 측정될 수 있다.
도 6는 도 2 및 도 3에 도시된 분배기와 복수개의 팬코일 유닛의 연결관계의 일 예를 도식화 한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템의 배관탐색 단계의 제어 순서가 도시된 순서도이다.
컨트롤러(90)는 배관 탐색(S20)을 수행할 수 있다. 배관 탐색이란 복수개의 팬코일 유닛을 복수개의 연결 배관(41B)(43B) 각각에 매칭시키는 과정을 의미할 수 있다. 복수개의 연결 배관(41B)(43B) 중 일부는 난방 배관(41B)이고 다른 일부는 냉방 배관(43B)일 수 있다. 난방 배관(41B)은 m개(예를 들어, m=4)가 구비될 수 있고, 냉방 배관(43B)은 n개(예를 들어, n=4)가 구비될 수 있다. 난방 배관(41B)의 개수와 냉방 배관(43B)의 개수의 합(m+n, 예를 들어, 8개)은 팬코일 유닛(60)의 개수와 동일할 수 있다.
좀 더 상세히, 복수개의 팬코일 유닛(60) 각각에는 고유한 유닛 번호(예를 들어 1 내지 8)가 미리 할당되어 있으며, 배관탐색(S20)을 통해 각 팬코일 유닛(60)과 연통된 각 연결배관(41B)(43B)에 상기 유닛 번호를 매칭할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 난방 배관(41B)이 4개, 냉방 배관(43B)이 4개, 팬코일 유닛(60)이 8개인 경우를 예로 들어 설명하며, 도 6에 도시된 8개의 팬코일 유닛(60A)(60B)(60C)(60D)(60E)(60F)(60G)(60H)을 위에서부터 제1팬코일 유닛(60A) 내지 제8팬코일 유닛(60H)으로 각각 지칭한다.
또한, 제1팬코일 유닛(60A) 내지 제4팬코일 유닛(60D)과 각각 연통된 4개의 난방 배관(411)(412)(413)(414)을 위에서부터 제1난방 배관(411) 내지 제4난방 배관(414)으로 각각 지칭한다. 또한, 제1난방 배관(411) 내지 제4난방 배관(414)에 각각 설치된 4개의 난방 유량밸브(51A)(51B)(51C)(51D)를 위에서부터 제1난방 유량밸브(51A) 내지 제4난방 유량밸브(51D)로 각각 지칭한다.
또한, 제5팬코일 유닛(60E) 내지 제8팬코일 유닛(60H)과 각각 연통된 4개의 냉방 배관(431)(432)(433)(434)를 위에서부터 제1냉방 배관(431) 내지 제4냉방 배관(434)으로 각각 지칭한다. 또한, 제1냉방 배관(431) 내지 제4냉방 배관(434)에 각각 설치된 4개의 냉방 유량밸브(52A)(52B)(52C)(52D)를 위에서부터 제1냉방 유량밸브(52A) 내지 제4냉방 유량밸브(52D)로 지칭한다.
컨트롤러(90)는 난방 배관 탐색(S30)과 냉방 배관 탐색(S40)을 병렬적으로 수행할 수 있다.
난방 배관탐색(S30)은 복수개의 팬코일 유닛(60) 중 일부를 복수개의 난방 배관(41B)과 각각 매칭시키는 과정을 의미할 수 있고, 냉방 배관탐색(S40)은 복수개의 팬코일 유닛(60) 중 다른 일부를 복수개의 냉방 배관(43B)과 각각 매칭시키는 과정을 의미할 수 있다.
난방 배관 탐색(S30)과 냉방 배관 탐색(S40)을 병렬적으로 수행됨으로써, 복수개의 팬코일 유닛(60) 전부를 순차적으로 연결 배관(41B)(43B)과 매칭시키는 경우에 비해 배관 탐색 속도가 대략 2배로 빨라질 수 있다.
이하, 난방 배관탐색(S30)에 대해 자세히 설명한다.
난방 배관탐색(S30)이 개시되면, 컨트롤러(90)는 제1타이머(81)를 초기화 시키고(S31) 제1난방 유량밸브(51A)를 오픈시킬 수 있다(S32). 제1타이머(81)의 초기화는 제1타이머(81)를 0초에서부터 시작하는 것을 의미한다.
이 때, 제1워터펌프(35)가 작동하는 상태이고, 제2, 3, 4난방 유량밸브(51B)(51C)(51D)는 클로즈 상태일 수 있다.
따라서, 응축기(31)에서 가열된 온수는 제1난방 배관(411)을 통과하여 제1팬코일 유닛(60A)으로 유동될 수 있고, 제1팬코일 유닛(60A)에 구비된 온도센서(62)의 감지온도는 상기 온수에 의해 초기 감지온도(Ti)에서 점차 상승할 수 있다. 반면, 응축기(31)에서 가열된 물은 제2, 3, 4난방 배관(412)(413)(414)을 통과하지 못하므로, 제2, 3, 4팬코일 유닛(60B)(60C)(60D)에 구비된 각 온도센서(62)의 감지 온도는 초기 감지온도(Ti)에 비해 변화가 없거나 매우 작을 수 있다.
컨트롤러(90)는 초기 감지온도(Ti)보다 설정온도(예를 들어, 7도) 이상 상승한 온도센서(62)가 존재하는지 판단할 수 있다(S33). 따라서, 제1팬코일 유닛(60A)에 구비된 온도센서(62)의 감지온도가 온수에 의해 초기 감지온도(Ti) 대비하여 설정온도 이상 상승하면, 컨트롤러(90)는 이를 감지할 수 있다.
이후, 컨트롤러(90)는 제1타이머(81)의 시간을 저장부(80)에 저장하고 제1난방 유량 밸브(51A)를 클로즈시킬 수 있다(S34). 이 경우, 저장부(80)에 저장된 시간은 제1난방 배관(51A)의 매칭에 소요된 탐색시간(T1)일 수 있다.
또한, 컨트롤러(90)는 초기감지온도(Ti)보다 설정온도 이상 상승한 온도센서(62)가 구비된 팬코일 유닛(60)을 제1난방배관(411)과 매칭시킬 수 있다(S35). 즉, 컨트롤러(90)는 앞서 제1팬코일 유닛(60A)에 구비된 온도센서(62)의 온도가 초기 감지온도(Ti)보다 설정온도 이상 상승한 것을 감지하였으므로, 컨트롤러(90)는 제1팬코일 유닛(60A)을 제1난방 배관(411)에 매칭시킬 수 있다. 이로써, 제1난방 배관(411)의 매칭이 완료될 수 있다.
이후, 컨트롤러(90)는 다음 난방 배관의 매칭을 수행할 수 있다(S36)(S37). 즉, 컨트롤러(90)는 제2, 3, 4난방 배관(412)(413)(414)의 매칭을 순차적으로 수행할 수 있다. 당업자는 앞서 설명한 제1난방 배관(411)의 매칭 과정에 대한 설명으로부터 제2, 3, 4난방 배관(412)(413)(414)의 매칭과정 또한 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
이로써 제2난방 배관(412)은 제2팬코일 유닛(60B)과 매칭되고, 제3난방 배관(413)은 제3팬코일 유닛(60C)과 매칭되고, 제4난방 배관(414)은 제4팬코일 유닛(60D)과 매칭될 수 있다. 또한, 저장부(80)에는 제2, 3, 4난방 배관(412)(413)(414)의 매칭에 소요된 각 탐색시간(T2)(T3)(T4)이 저장될 수 있다.
이하, 냉방 배관탐색(S40)에 대해 자세히 설명한다.
냉방 배관탐색(S40)이 개시되면, 컨트롤러(90)는 제2타이머(82)를 초기화 시키고(S41) 제1냉방 유량밸브(52A)를 오픈시킬 수 있다(S42). 제2타이머(82)의 초기화는 제2타이머(82)를 0초에서부터 시작하는 것을 의미한다.
이 때, 제2워터펌프(40)가 작동하는 상태이고, 제2, 3, 4냉방 유량밸브(52B)(52C)(52D)는 클로즈 상태일 수 있다.
따라서, 증발기(36)에서 냉각된 냉수는 제1냉방 배관(431)을 통과하여 제5팬코일 유닛(60E)으로 유동될 수 있고, 제5팬코일 유닛(60E)에 구비된 온도센서(62)의 감지온도는 상기 냉수에 의해 초기 감지온도(Ti)에서 점차 하강할 수 있다. 반면, 증발기(36)에서 냉각된 냉수는 제2, 3, 4냉방 배관(432)(433)(434)을 통과하지 못하므로, 제6, 7, 8팬코일 유닛(60F)(60G)(60H)에 구비된 각 온도센서(62)의 감지 온도는 초기 감지온도(Ti)에 비해 변화가 없거나 매우 작을 수 있다.
컨트롤러(90)는 초기 감지온도(Ti)보다 설정온도(예를 들어, 7도) 이상 g하강한 온도센서(62)가 존재하는지 판단할 수 있다(S43). 따라서, 제5팬코일 유닛(60E)에 구비된 온도센서(62)의 감지온도가 냉수에 의해 초기 감지온도(Ti) 대비하여 설정온도 이상 하강하면, 컨트롤러(90)는 이를 감지할 수 있다.
이후, 컨트롤러(90)는 제2타이머(82)의 시간을 저장부(80)에 저장하고 제1냉방 유량 밸브(52A)를 클로즈시킬 수 있다(S44). 이 경우, 저장부(80)에 저장된 시간은 제1냉방 배관(52A)의 매칭에 소요된 탐색시간(T5)일 수 있다.
또한, 컨트롤러(90)는 초기감지온도(Ti)보다 설정온도 이상 하강한 온도센서(62)가 구비된 팬코일 유닛(60)을 제1냉방배관(431)과 매칭시킬 수 있다(S45). 즉, 컨트롤러(90)는 앞서 제5팬코일 유닛(60E)에 구비된 온도센서(62)의 온도가 초기 감지온도(Ti)보다 설정온도 이상 하강한 것을 감지하였으므로, 컨트롤러(90)는 제5팬코일 유닛(60E)을 제1냉방 배관(431)에 매칭시킬 수 있다. 이로써, 제1냉방 배관(431)의 매칭이 완료될 수 있다.
이후, 컨트롤러(90)는 다음 냉방 배관의 매칭을 수행할 수 있다(S46)(S47). 즉, 컨트롤러(90)는 제2, 3, 4냉방 배관(432)(433)(434)의 매칭을 순차적으로 수행할 수 있다. 당업자는 앞서 설명한 제1냉방 배관(431)의 매칭 과정에 대한 설명으로부터 제2, 3, 4냉방 배관(432)(433)(434)의 매칭과정 또한 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
이로써 제2냉방 배관(432)은 제6팬코일 유닛(60F)과 매칭되고, 제3냉방 배관(433)은 제7팬코일 유닛(60G)과 매칭되고, 제4냉방 배관(434)은 제8팬코일 유닛(60H)과 매칭될 수 있다. 또한, 저장부(80)에는 제2, 3, 4냉방 배관(432)(433)(434)의 매칭에 소요된 각 탐색시간(T6)(T7)(T8)이 저장될 수 있다.
모든 난방 배관(411)(412)(413)(414) 및 냉방 배관(431)(432)(433)(434)의 매칭이 완료되면, 컨트롤러(90)는 배관 탐색(S20)을 종료할 수 있다.
도 8은 배관탐색 이후에 팬코일 유닛의 운전이 개시되는 경우의 제어 순서가 도시된 순서도이다.
배관 탐색 이후 팬코일 유닛(60)의 냉난방 운전 시, 컨트롤러(90)는 앞서 설명한 배관 탐색(S20) 과정에서 저장부(80)에 저장된 각 연결배관(41B)(43B)의 탐색시간을 사용하여 피드 포워드 제어(feed forward control)를 수행할 수 있다. 즉, 컨트롤러(90)는 각 연결배관(41B)(43B)에서의 배관 압손에 의한 냉난방 성능의 변화를 미리 상정하여, 각 연결 배관(41B)(43B)의 길이에 대응하여 각 유량 밸브(51)(52)의 초기 개도(Oi)를 제어함으로써 공기조화 시스템의 운전 효율을 상승시킬 수 있다.
어느 연결 배관(51)(52)의 탐색 시간이 상대적으로 길다는 것은 해당 연결 배관(51)(52)의 길이가 상대적으로 길다는 것을 의미하며, 따라서 해당 연결배관(51)(52)에 연결된 팬코일 유닛(60)으로 유동되는 물의 압력 손실이 큼을 의미할 수 있다. 즉, 해당 연결배관(51)(52)에 연결된 팬코일 유닛(60)의 냉난방 운전 성능이 떨어질 수 있다. 이러한 성능 하락을 보상하기 위해 컨트롤러(90)가 상기와 같은 피드 포워드 제어를 수행함으로써, 탐색시간이 긴 연결 배관(51)(52)에는 물이 상대적으로 많이 공급되고, 탐색시간이 짧은 연결 배관(51)(52)에는 물이 상대적으로 적게 공급될 수 있다. 이로써, 각 팬코일 유닛(60)의 냉난방 성능 과다 또는 부족 현상이 방지되고, 공기조화 시스템의 전체 효율이 향상될 수 있다. 또한, 최적화된 초기 개도(Oi)를 세트 포인트(set point)으로 하여 각 팬코일 유닛(60)의 유량 제어를 수행할 수 있으므로, 각 팬코일 유닛(60)이 설치된 실내의 냉난방이 기존보다 더욱 빠르게 수행될 수 있다.
이하, 상기 피드 포워드 제어(feed forward control)에 대해 좀 더 자세히 설명한다.
좀 더 상세히, 컨트롤러(90)는 각 난방 배관(41B) 및 냉방 배관(43B)의 탐색에 소요된 탐색시간(T1~T8)에 비례하여, 각 유량 밸브(51)(52)의 개도 테이블을 생성할 수 있다(S51). 상기 테이블에는 각 유량 밸브(51)(52)에 대응되는 초기 개도(Oi)가 설정될 수 있으며, 상기 테이블은 저장부(80)에 저장될 수 있다.
탐색시간(T1~T8)이 상대적으로 긴 연결 배관(41B)(43B)에 설치된 유량 밸브(51)(52)의 초기 개도(Oi)는 상대적으로 크고, 탐색시간(T1~T8)이 상대적으로 짧은 연결 배관(41B)(43B)에 설치된 유량 밸브(51)(52)의 초기 개도(Oi)는 상대적으로 작을 수 있다. 복수개의 유량밸브(51)(52) 중 탐색시간(T1~T8)이 가장 긴 연결배관에 설치된 유량밸브의 초기 개도(Oi)는 풀 오픈이고, 나머지 유량밸브는 풀오픈된 유량밸브를 기준으로 각 탐색시간에 비례하여 초기 개도(Oi)를 결정할 수 있다.
예를 들어, 제1,2,3,4난방배관(411)(412)(413)(414)의 탐색시간(T1~T4)이 각각 450초, 900초, 675초, 225초 이고, 제1,2,3,4냉방배관(431)(432)(433)(434)의 탐색시간(T5~T8)이 각각 90초, 180초, 450초, 45초 이면, 최장 탐색시간은 900초이고 이에 대응되는 유량밸브는 제2난방 유량밸브(51B)이다. 이 경우, 제1, 2, 3, 4난방 유량밸브(51A)(51B)(51C)(51D)의 초기 개도(Oi)는 각각 50%, 100%(풀 오픈), 75%, 25% 이고, 제1,2,3,4냉방 유량밸브(52A)(52B)(52C)(52D)의 초기 개도(Oi)는 각각 10%, 20%, 50%, 5%로 결정될 수 있다.
이후, 컨트롤러(90)는 저장부(80)에 저장된 상기 테이블에 따라 각 유량 밸브(51)(52)의 초기 개도(Oi)를 제어할 수 있다(S52). 좀 더 상세히, 각 팬코일 유닛의 냉난방 운전이 개시되면 컨트롤러(90)는 각 유량 밸브(51)(52)의 초기 개도(Oi)를 저장부(80)에 저장된 상기 테이블에 따라 제어할 수 있다.
이후, 컨트롤러(90)는 실외기(10)의 압축기(11) 및 분배기(30)의 워터 펌프(35)(40)를 온 시켜 각 팬코일 유닛(60)의 냉난방 운전을 개시할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(90)는 각 유량밸브(51)(52)의 상기 초기 개도(Oi)를 기준으로, 각 유량밸브(51)(52)의 개도를 퍼지 제어하며 각 팬코일 유닛(60)을 냉난방 운전시킬 수 있다. 퍼지 제어는 주지 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 실외기 11: 압축기
16: 실외 열교환기 19: 고압 기관
20: 저압 기관 21: 액관
30: 분배기 31: 제1열교환기
32: 제2열교환기 41B: 난방 배관
43B: 냉방 배관 51: 난방 유량밸브
52: 냉방 유량밸브 60: 팬코일 유닛
62: 온도 센서 80: 저장부
81: 제1타이머 82: 제2타이머
90: 컨트롤러

Claims (8)

  1. 압축기를 포함하는 실외기;
    상기 실외기에 연결되고, 냉매와 물을 열교환하는 응축기 및 증발기를 포함하는 적어도 하나의 분배기;
    상기 응축기와 연통된 복수개의 난방배관;
    상기 증발기와 연통된 복수개의 냉방배관;
    상기 난방배관 또는 냉방 배관에 연결된 복수개의 팬코일 유닛; 및
    상기 복수개의 팬코일 유닛 중 일부를 상기 복수개의 난방 배관과 각각 매칭시키는 난방배관탐색과, 상기 복수개의 팬코일 유닛 중 다른 일부를 상기 복수개의 냉방 배관과 각각 매칭시키는 냉방배관탐색을 병렬적으로 수행하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    입력부에 배관탐색 명령이 입력되면 상기 압축기를 온 시키고,
    상기 압축기가 온 된 이후 기설정된 시간이 경과하거나, 상기 압축기의 고압이 기설정된 압력 이상에 도달하면 상기 난방배관탐색 및 냉방배관탐색을 개시하는 공기조화 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 팬코일 유닛에 각각 구비된 복수개의 온도센서; 및
    상기 난방배관 탐색 및 냉방배관 탐색이 수행되기 이전에 상기 복수개의 온도센서 각각의 초기 감지온도가 저장되는 저장부를 더 포함하는 공기조화 시스템.
  4. 압축기를 포함하는 실외기;
    상기 실외기에 연결되고, 냉매와 물을 열교환하는 응축기 및 증발기를 포함하는 적어도 하나의 분배기;
    상기 응축기와 연통된 복수개의 난방배관;
    상기 증발기와 연통된 복수개의 냉방배관;
    상기 난방배관 또는 냉방 배관에 연결된 복수개의 팬코일 유닛;
    상기 복수개의 팬코일 유닛 중 일부를 상기 복수개의 난방 배관과 각각 매칭시키는 난방배관탐색과, 상기 복수개의 팬코일 유닛 중 다른 일부를 상기 복수개의 냉방 배관과 각각 매칭시키는 냉방배관탐색을 병렬적으로 수행하는 컨트롤러;
    상기 복수개의 팬코일 유닛에 각각 구비된 복수개의 온도센서;
    상기 복수개의 난방배관에 각각 설치된 복수개의 난방 유량밸브; 및
    상기 복수개의 냉방 배관에 각각 설치된 복수개의 냉방 유량밸브를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 복수개의 난방 유량밸브 중 어느 하나의 난방 유량밸브가 개방된 이후, 상기 복수개의 온도센서 중 감지온도가 설정온도 이상 상승한 온도센서가 구비된 팬코일 유닛을, 상기 어느 하나의 난방 유량밸브가 설치된 난방배관과 매칭시키고,
    상기 복수개의 냉방 유량밸브 중 어느 하나의 냉방 유량밸브가 개방된 이후, 상기 복수개의 온도센서 중 감지온도가 설정온도 이상 하강한 온도센서가 구비된 팬코일 유닛을, 상기 어느 하나의 냉방 유량밸브가 설치된 냉방배관과 매칭시키는 공기조화 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수개의 난방 배관의 매칭에 소요된 각 탐색시간을 측정하는 제1타이머;
    상기 복수개의 냉방 배관의 매칭에 소요된 각 탐색시간을 측정하는 제2타이머; 및
    상기 제1타이머 및 제2타이머에서 측정된 탐색시간이 저장되는 저장부를 더 포함하는 공기조화 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 난방배관탐색 및 냉방배관탐색이 완료된 이후에 상기 난방 배관에 연결된 팬코일 유닛의 운전이 개시된 경우, 상기 탐색시간이 상대적으로 긴 난방 배관에 설치된 난방 유량밸브의 초기 개도를, 상기 탐색시간이 상대적으로 짧은 난방 배관에 설치된 난방 유량밸브의 초기 개도보다 크게 제어하고,
    상기 난방배관탐색 및 냉방배관탐색이 완료된 이후에 상기 냉방 배관에 연결된 팬코일 유닛의 운전이 개시된 경우, 상기 탐색시간이 상대적으로 긴 냉방 배관에 설치된 냉방 유량밸브의 초기 개도를, 상기 탐색시간이 상대적으로 짧은 냉방 배관에 설치된 냉방 유량밸브의 초기 개도보다 크게 제어하는 공기조화 시스템.
  7. 압축기를 포함하는 실외기;
    상기 실외기에 연결되고, 냉매와 물을 열교환하는 응축기 및 증발기를 포함하는 적어도 하나의 분배기;
    상기 응축기 또는 증발기와 연통된 복수개의 연결 배관;
    상기 복수개의 연결 배관에 각각 설치된 복수개의 유량밸브;
    상기 연결 배관에 연결된 복수개의 팬코일 유닛;
    상기 복수개의 연결배관과 상기 복수개의 팬코일 유닛을 각각 매칭하는 배관탐색을 수행하는 컨트롤러;
    상기 복수개의 연결 배관의 매칭에 소요된 각 탐색시간을 측정하는 타이머; 및
    상기 탐색시간이 저장되는 저장부를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 배관탐색이 완료된 이후에 상기 팬코일 유닛의 운전이 개시된 경우, 상기 탐색시간이 상대적으로 긴 연결 배관에 설치된 유량밸브의 초기 개도를, 상기 탐색시간이 상대적으로 짧은 배관에 설치된 유량밸브의 초기 개도보다 크게 제어하는 공기조화 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 배관탐색이 완료된 이후에 상기 팬코일 유닛의 운전이 개시된 경우, 상기 복수개의 유량밸브 중 탐색시간이 가장 긴 연결배관에 설치된 유량밸브의 초기 개도를 풀 오픈시키는 공기조화 시스템.
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