KR102817029B1

KR102817029B1 - 공기조화기

Info

Publication number: KR102817029B1
Application number: KR1020220120850A
Authority: KR
Inventors: 곽민석; 김도균
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2022-09-23
Filing date: 2022-09-23
Publication date: 2025-06-05
Anticipated expiration: 2042-09-23
Also published as: KR20240042308A

Abstract

본 개시의 일 측면에 따른 공기조화기는, 각각 실내온도센서, 실내열교환기, 및 실내팬을 포함하는 복수의 실내기와, 냉매배관을 통하여 상기 복수의 실내기와 연결되고, 실외열교환기, 압축기, 및, 상기 복수의 실내기 각각에 대응하는 복수의 전자팽창밸브를 포함하는 실외기를 포함하고, 온습도 동시제어 모드에서, 상기 복수의 실내기 중 어느 하나의 실내온도센서에서 감지되는 실내온도에 기초하여 연산된 노점온도에 대응하여, 상기 압축기의 회전수가 제어되며, 상기 복수의 실내기 중 적어도 일부가 습도센서를 구비하는 경우에, 상기 습도센서에서 감지되는 실내습도가 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표습도보다 높으면, 상기 연산된 노점온도에 대응하는 회전수보다 더 높은 회전수로 상기 압축기의 회전수가 제어되고, 상기 실내습도가 상기 목표습도보다 낮으면, 상기 연산된 노점온도에 대응하는 회전수보다 더 낮은 회전수로 상기 압축기의 회전수가 제어된다.

Description

공기조화기{air conditioner}

본 개시는 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 온도와 습도를 효과적으로 조절할 수 있는 공기조화기 및 그 동작방법에 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, 실외기 및 실내기가 냉매배관으로 연결되어, 실외기의 압축기로부터 압축된 냉매가 냉매배관을 통해 실내기의 열교환기로 공급되고, 실내기의 열교환기에서 열교환된 냉매는 다시 냉매배관을 통해 실외기의 압축기로 유입된다. 그에 따라 실내기는 냉매를 이용한 열교환을 통해 냉온의 공기를 실내로 토출한다.

앞서 설명한 바와 같이 공기조화기는 냉매가 순환하며, 열교환하는 과정에서 냉기를 토출하거나 온기를 토출하여 냉방 또는 난방으로 운전하며 온도를 조절한다.

또한, 여름철 등 습도가 높을 때에도 공기조화기가 사용되고 있다. 공기조화기는 공기중의 습기를 제거하는 제습 운전으로 습도를 조절한다. 일반적으로 제습운전시, 실내기의 열교환기는 응축기로 동작하고, 실외기의 열교환기는 증발기로 동작하여 실내의 습기를 제거한다.

선행문헌 일본등록특허 제5369577호는 냉방 운전 및 제습 운전을 수행하는 공기조절 시스템을 개시하고, 선행문헌 일본등록특허 제5817803호도 제습 기능을 지원하는 공기조화기를 개시하고 있다.

최근에는 동일한 실외기에 복수개의 실내기를 연결하는 멀티형 공기조화기가 점차 증대되는 추세이다. 상술한 선행문헌들은 복수의 실내기가 다실에 배치되어 사용되는 멀티형 공기조화기를 이용하여, 온도와 습도를 동시에 조절하는 공조 환경에 대해 고려하지 않고 있다. 따라서, 멀티형 공기조화기로 종래의 제습 운전 로직에 따라 온도와 습도를 동시에 조절하면, 효율이 떨어지고, 소비전력을 절감시키기 어렵다.

본 개시가 해결하고자 하는 과제는, 복수의 실내기 중 일부만 습도센서를 구비한 경우에도 효과적으로 온도와 습도를 동시에 조절할 수 있는 멀티형 공기조화기를 제공하는 것이다.

본 개시의 또 다른 과제는, 과냉방 및 과제습을 방지하고, 사용자가 쾌적감을 느낄 수 있는 쾌적존에서 온도와 습도를 관리할 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.

본 개시의 또 다른 과제는, 온도와 습도를 동시에 조절하면서 소비전력을 절감할 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.

본 개시의 또 다른 과제는, 각 실내기별로 온도와 습도를 동시에 제어하기 위한 각 실별 목표값을 효과적으로 선정할 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 개시의 일 측면에 따른 공기조화기는, 각각 실내온도센서, 실내열교환기, 및 실내팬을 포함하는 복수의 실내기와, 냉매배관을 통하여 상기 복수의 실내기와 연결되고, 실외열교환기, 압축기, 및, 상기 복수의 실내기 각각에 대응하는 복수의 전자팽창밸브를 포함하는 실외기를 포함하고, 온습도 동시제어 모드에서, 상기 복수의 실내기 중 어느 하나의 실내온도센서에서 감지되는 실내온도에 기초하여 연산된 노점온도에 대응하여, 상기 압축기의 회전수가 제어되며, 상기 복수의 실내기 중 적어도 일부가 습도센서를 구비하는 경우에, 상기 습도센서에서 감지되는 실내습도가 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표습도보다 높으면, 상기 연산된 노점온도에 대응하는 회전수보다 더 높은 회전수로 상기 압축기의 회전수가 제어되고, 상기 실내습도가 상기 목표습도보다 낮으면, 상기 연산된 노점온도에 대응하는 회전수보다 더 낮은 회전수로 상기 압축기의 회전수가 제어된다.

상기 실내습도는, 상기 복수의 실내기 중 적어도 일부가 구비하는 습도센서에서 감지되는 실내습도 중에서 가장 낮은 실내온도일 수 있다.

상기 실내습도와 상기 목표습도의 습도차에 비례하여, 상기 연산된 노점온도에 대응하는 회전수를 증가 또는 감소시킨 회전수로 상기 압축기를 제어할 수 있다.

상기 압축기는, 상기 복수의 실내기에서 감지되는 실내온도 중에서 가장 낮은 실내온도에 기초하여 연산된 노점온도에 따라 제어될 수 있다.

상기 압축기는, 상기 복수의 실내기에서 감지되는 실내온도와 설정온도의 온도차가 기준치 이상이면, 가장 높은 실내온도와 대응하는 설정온도에 기초하여 회전수를 가변할 수 있다.

상기 복수의 실내기는 각각 냉매배관의 온도를 감지하는 배관온도센서를 더 포함하고, 상기 압축기는, 상기 노점온도에 대응하는 목표배관온도와 상기 배관온도센서에서 감지되는 배관온도의 차이에 따라, 회전수가 제어될 수 있다.

상기 압축기는, 상기 목표배관온도와 상기 배관온도센서에서 감지되는 배관온도 중 가장 높은 배관온도의 차이에 비례하도록 회전수가 제어될 수 있다.

상기 온습도 동시제어 모드에서, 각 실내기의 실내온도센서에서 감지되는 실내온도와 설정온도에 기초하여, 각 실내기 별로, 구비되는 실내팬의 회전수, 및, 대응하는 전자팽창밸브의 개도가 제어될 수 있다.

상기 복수의 실내기는, 각각, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 높으면 구비하는 실내팬의 회전수를 증가시키고, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 낮으면 구비하는 실내팬의 회전수를 감소시킬 수 있다.

상기 복수의 실내기는, 각각, 구비하는 실내팬의 회전수를 감지되는 실내온도와 설정온도의 온도차에 비례하여 증가 또는 감소시킬 수 있다.

상기 실외기는, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 높은 실내기에 대응하는 전자팽창밸브의 개도를 증가시키고, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 낮은 실내기에 대응하는 전자팽창밸브의 개도를 감소시킬 수 있다.

상기 실외기는, 목표과열도와 현재과열도의 차이에 따라 전자팽창밸브들의 총합개도를 결정하고, 실내기 별, 실내온도와 설정온도의 온도차에 기초하여, 실내기 별 전자팽창밸브의 개도 변경량의 합이 상기 총합개도가 되도록 제어할 수 있다.

상기 실외기는, 실외팬을 더 포함하고, 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표온도와 상기 실외열교환기 측 압력 차이에 기초하여 상기 실외팬을 압력추종제어할 수 있다.

상기 실외기는, 상기 압축기를 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표습도에 추종하도록 제어하고, 상기 전자팽창밸브를 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표온도에 추종하도록 제어하고, 상기 실내기는, 상기 실내팬을 상기 목표온도에 추종하도록 제어할 수 있다.

상기 복수의 실내기 중 어느 하나에 상기 온습도 동시제어 모드에 대한 입력이 수신되면, 상기 실외기 및 상기 실외기에 연결된 나머지 실내기들에 상기 입력에 대응하는 신호가 전송되고, 상기 실외기 및 상기 복수의 실내기는, 상기 온습도 동시제어 모드로 동작할 수 있다.

본 개시의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 복수의 실내기 중 일부만 습도센서를 구비한 경우에도 효과적으로 온도와 습도를 동시에 조절할 수 있는 멀티형 공기조화기를 최적 제어할 수 있다.

본 개시의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 과냉방 및 과제습을 방지하고, 사용자가 쾌적감을 느낄 수 있는 쾌적존에서 온도와 습도를 관리할 수 있다.

본 개시의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 온도와 습도를 동시에 조절하면서 소비전력을 절감할 수 있다.

본 개시의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 각 실내기별로 온도와 습도를 동시에 제어하기 위한 각 실별 목표값을 효과적으로 선정할 수 있다.

한편, 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 개시의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도이다.
도 2는 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 3은 멀티형 공기조화기의 간략한 연결 구성도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 간략한 내부 블록도이다
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 압축기 제어에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자팽창밸브 제어에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 실외팬 제어에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 실내팬 제어에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 9 내지 도 13은 본 개시의 실시 예에 따른 공기조화기 동작에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기조화기 동작방법의 순서도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 개시는 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.

도면에서는 본 개시를 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다.

한편, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

또한, 본 명세서에서, 다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2 등의 용어가 이용될 수 있으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 아니한다. 이러한 용어들은 한 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 이용된다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도이다.

도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기조화기(50)는, 복수의 유닛들을 포함한다. 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기조화기(50)는, 적어도 복수의 실내기(30)와 하나 이상의 실외기(20)를 포함한다. 그리고, 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기조화기(50)는, 실내기외 연결된 리모컨(40), 공기조화기 내 유닛들을 제어할 수 있는 중앙제어기(10)를 더 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 공기조화기(50)는, 실내기들(31 내지 35), 실내기들(31 내지 35)에 연결되는 실외기들(21, 22), 실내기들(31 내지 35) 각각과 연결되는 리모컨(41 내지 45)을 포함할 수 있다. 그리고 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기조화기(50)는, 복수의 실내기(31 내지 35) 및 실외기들(21, 22)을 제어하는 중앙제어기(10)를 더 포함할 수 있다.

중앙제어기(10)는 복수의 실내기(31 내지 36) 및 복수의 실외기(21, 22)와 연결되어 그 동작을 모니터링하고 제어할 수 있다. 이때, 중앙제어기(10)는 복수의 실내기에 연결되어 실내기에 대한 운전 설정, 잠금 설정, 스케줄제어, 그룹제어 등을 수행할 수 있다.

공기조화기는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 이하 설명의 편의를 위하여 천장형 공기조화기를 예로 설명한다. 또한, 공기조화기는 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다.

실외기(21, 22)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시)와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외열교환기(미도시)와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시)와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시)를 포함한다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함할 수 있다.

실외기(21, 22)는 구비되는 압축기 및 실외열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(31 내지 35)로 냉매를 공급한다.

실외기(21, 22)는 중앙제어기(10) 또는 실내기(31 내지 35)의 요구에 의해 구동되고, 구동되는 실내기에 대응하여 냉/난방 용량이 가변됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변 된다.

이때, 복수의 실외기(21, 22)가, 각각 연결된 실내기로 각각 냉매를 공급하는 것을 기본으로 하여 설명하나, 실외기 및 실내기의 연결구조에 따라 복수의 실외기가 상호 연결되어 복수의 실내기로 냉매를 공급할 수도 있다.

실내기(31 내지 35)는 복수의 실외기(21, 22) 중 어느 하나에 연결되어, 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(31 내지 35)는 실내열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창 밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함한다.

이때, 실외기(21, 22) 및 실내기(31 내지 35)는 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하고, 실외기 및 실내기는 중앙제어기(10)와 별도의 통신선으로 연결되어 중앙제어기(10)의 제어에 따라 동작한다.

리모컨(41 내지 45)은 실내기에 각각 연결되어, 실내기로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신하며, 경우에 따라 복수의 실내기에 하나의 리모컨이 연결되어 하나의 리모컨 입력을 통해 복수의 실내기의 설정이 변경될 수 있다.

한편, 실시 예에 따라서, 리모컨(41 내지 45)은 내부에 실내온도 등을 감지하는 실내온도센서 등 각종 센서를 포함할 수 있다.

도 2는 실외기와 실내기의 개략도이고, 도 3은 멀티형 공기조화기의 간략한 연결 구성도이다. 도 3은 하나의 실외기가 4개의 실내기와 냉매배관으로 연결되는 예를 냉동 사이클로 간략화하여 도시한다.

도 2와 도 3을 참조하여 설명하면, 공기조화기(50)는, 크게 실내기(30)와 실외기(20)로 구분된다.

실내기(30)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내열교환기(108)와, 실내열교환기(108)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109a)과 실내팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함한다.

실내기(30)에는 실내열교환기(108)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.

또한, 공기조화기(50)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트펌프로 구성되는 것도 가능하다.

실외기(20)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외열교환기(104)와, 실외열교환기(104)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105a)과 실외팬(105a)을 회전시키는 전동기(105b)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(106)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함한다. 또한, 냉난방 겸용인 경우에, 실외기(20)는, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(110)를 더 포함한다.

상기 팽창기구(106)는 실내열교환기(108)와 실외열교환기(104) 사이에 설치되어, 실내열교환기(108)와 실외열교환기(104)를 연결하는 냉매배관에 설치될 수 있다. 상기 팽창기구(106)는 공기조화기의 운전모드에 따라, 실내열교환기(108)와 실외열교환기(104) 중 어느 하나로부터 공급된 냉매를 저온, 저압의 상태로 팽창시킬 수 있다.

실시 예에 따라서, 상기 팽창기구(106)는 실내기 측에도 배치될 수 있다. 예를 들어, 실외 팽창기구는 실내열교환기(108)와 실외열교환기(104) 사이의 냉매배관 중 실외기(20)의 내부에 위치하는 냉매배관에 설치되고, 실내 팽창기구는 실내열교환기(108)와 실외열교환기(104) 사이의 냉매배관 중 실내기(30)의 내부에 위치하는 냉매배관에 설치될 수 있다.

냉동 사이클의 주요 동작은 압축기(102)를 포함하는 실외기(20)에서 수행된다. 기본적으로 실외기(20)의 프로세서(450)가, 상기 팽창기구(106)를 제어하여, 냉매의 유량을 제어한다. 실시 예에 따라서, 팽창기구(106)의 제어로직은 실내 팽창기구의 제어에도 적용될 수 있다.

한편, 상기 팽창기구(106)는 전자팽창밸브(EEV: Electronic Expansion Valve)로 구성되어 개도가 조절될 수 있다. 전자팽창밸브는, 입력되는 펄스값에 따라 개도가 제어될 수 있다. 예를 들면, 전자팽창밸브에 입력되는 펄스가 50% 감소하는 경우, 전자팽창밸브의 개도도 50% 감소될 수 있다. 전자팽창밸브의 개도가 증가하면, 전자팽창밸브를 통과하는 냉매의 압력 강하는 커지고, 유량은 감소된다. 반면에, 전자팽창밸브의 개도가 감소하면, 전자팽창밸브를 통과하는 냉매의 압력 강하는 작아지고, 유량은 증가된다.

한편, 도 2에서는 실내기(30)와 실외기(20)를 각각 1개씩 도시하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 도 3과 같이 하나 이상의 실외기와 복수개의 실내기를 구비하는 멀티형 공기조화기에 적용된다.

도 2와 도 3을 참조하면, 실외기(20)는 냉매를 압축하는 압축기(102), 냉매와 실외 공기를 열교환하는 실외열교환기(104)를 포함한다. 실내기들(30)은 각각 하나 이상의 실내열교환기(108a, 108b, 108c, 108d)를 포함한다. 또한, 4개의 실내열교환기(108a, 108b, 108c, 108d)는 냉매배관들로 실외기(20)와 연결되고, 냉매배관들을 통하여 실외기(20)와 실내기(30) 사이에서 냉매가 이동할 수 있다. 냉매배관들에는 전자팽창밸브들(EEV1, EEV2, EEV3, EEV4)이 배치되어 냉매의 흐름을 제어할 수 있다. 한편, 실내기(30)를 기준으로 보면 전자팽창밸브(EEV1, EEV2, EEV3, EEV4)가 배치된 일측은 입구로, 그렇지 않은 일측은 출구로 명명될 수 있다.

냉/난방 절환밸브(110)의 일측에는 압력센서(P)가 배치될 수 있다. 냉방시, 압축기(102)의 흡입측에서 압력센서(P)는 압력을 센싱한다. 압력센서(P)에서 센싱된 압력 데이터는 증발온도 데이터로 취환될 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 간략한 내부 블록도이다.

도 4를 참조하면, 공기조화기(50)는 하나 이상의 실외기(20), 및, 상기 실외기(20)와 냉매배관들로 연결된 복수의 실내기(31,32, ...)를 포함한다.

실외기(20)는, 냉매를 압축하는 압축기(102), 실외팬(105a), 프로세서(450), 센싱부(440), 통신부(430)를 포함할 수 있다. 또한, 실외기(20)는, 복수의 전자팽창밸브(106a, 106b, 106c ....)를 포함할 수 있다. 또한, 실외기(20)는 압축기(102), 실외팬(105a), 팽창밸브(106a, 106b, 106c....) 등 각종 부하를 구동하는 부하 구동부(410)를 포함할 수 있다. 부하 구동부(410)는 압축기 구동부, 실외팬 구동부, 밸브 구동부 등을 포함할 수 있다.

실내기(31, 32)는 베인(301), 실내팬(109), 프로세서(350), 센싱부(340), 통신부(330)를 포함할 수 있다. 또한, 실내기(31, 32)는 베인(301), 실내팬(109) 등 각종 부하를 구동하는 부하 구동부(310)를 포함할 수 있다. 부하 구동부(310)는 베인 구동부, 실내팬 구동부 등을 포함할 수 있다. 실내기(31, 32)는 입/출력 수단을 포함하는 인터페이스(320)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(320)는 디스플레이(321), 리모컨(Remote controller, 322)을 포함하여 사용자에게 정보를 제공하거나 사용자 입력을 수신할 수 있다.

압축기(102), 실외팬(105a), 실내팬(109) 등은 도 1, 도 2를 참조하여 상술한 것과 같이 동작할 수 있다.

센싱부(340, 440)는, 복수의 센서를 구비하여 공기조화기(50)의 동작, 상태와 관련된 데이터를 획득할 수 있다. 센싱부(340, 440)는, 다양한 센서를 구비하여 사이클 운전 데이터를 획득할 수 있다.

예를 들어, 센싱부(340, 440)는, 복수의 온도센서를 포함할 수 있다.

실외기(20)는, 다수의 센서를 포함하는 센싱부(440)를 포함할 수 있다. 실외기(20)는, 실외온도센서(441), 배관온도센서(442), 토출온도센서(443), 및 증발온도를 센싱하는 압력센서(444) 등을 포함할 수 있다. 냉/난방 절환밸브(110)의 일측에는 압력센서(P, 444)가 배치될 수 있다. 냉방시, 압축기(102)의 흡입측에서 압력센서(P)는 압력을 센싱한다. 압력센서(P)에서 센싱된 압력 데이터는 증발온도 데이터로 취환될 수 있다. 또는, 실외열교환기(104)에는 온도센서가 배치되어 증발온도 변화가 감지될 수 있다. 한편, 센싱부(440)는 기타 공기조화기(50)의 동작, 상태와 관련된 데이터를 획득할 수 있는 센서를 포함할 수 있고, 센서들의 센싱 데이터를 제어부(450)로 전달할 수 있다.

실외온도센서(441)는, 공기조화기(50)의 실외기(20) 주변의 온도인, 실외 온도를 감지할 수 있으며, 감지된 실외 온도에 대한 신호를 프로세서(450)로 전달할 수 있다. 배괸온도센서(442)는 실외기(20)에 연결된 냉매배관의 온도를 센싱하는 센서로, 입구측 온도를 센싱하는 입구배관온도센서와 출구측 온도를 센싱하는 출구배관온도센서를 포함할 수 있다. 배괸온도센서(442)는, 감지된 온도에 대한 신호를 프로세서(450)로 전달할 수 있다. 토출온도센서(443)는, 압축기(102)에서의 냉매 토출 온도를 감지할 수 있으며, 감지된 냉매 토출 온도에 대한 신호를 프로세서(450)로 전달할 수 있다. 압력센서(444)는, 냉매배관의 압력을 감지할 수 있으며, 감지된 압력에 대한 신호를 프로세서(450)로 전달할 수 있다.

실내기(30)는, 다수의 센서를 포함하는 센싱부(340)를 포함할 수 있다. 실내기(30)는, 실내온도센서(341), 배괸온도센서(342)를 포함할 수 있다.

실내온도센서(341)는 공기조화기(50)의 실내기(30) 주변의 온도인, 실내 온도를 감지할 수 있으며, 감지된 실내 온도에 대한 신호를 프로세서(350)로 전달할 수 있다. 배괸온도센서(342)는 실내기(30)에 연결된 냉매배관의 온도를 센싱하는 센서로, 입구측 온도를 센싱하는 입구배관온도센서와 출구측 온도를 센싱하는 출구배관온도센서를 포함할 수 있다. 배괸온도센서(342)는, 감지된 온도에 대한 신호를 프로세서(350)로 전달할 수 있다.

센싱부(340)는 습도센서, 압력센서, 기타 공기조화기(50)의 동작, 상태와 관련된 데이터를 획득할 수 있는 센서를 포함할 수 있고, 센서들의 센싱 데이터를 프로세서(350)로 전달할 수 있다. 실시 예에 따라서, 하나 이상의 실내기(30)는 습도센서를 구비하여 실내습도를 감지할 수 있다. 습도센서는 실내공기에 대한 습도를 측정한다. 예를 들어, 습도센서는 상대습도를 감지할 수 있다. 상대습도는 대기 중에 포함되어 있는 수증기의 양과 그 때의 온도에서 대기가 함유할 수 있는 최대수증기량(포화수증기)의 비를 백분율로 나타낸 것이다. 최대수증기량은 온도에 따라 가변하므로, 상대습도 또한, 온도에 따라 가변된다.

실외기(20)와 실내기(31, 32)는, 통신부(430, 330)를 통하여, 상호간에 신호를 송수신할 수 있다. 실내기(31, 32)의 프로세서(350)는 실내기(31, 32)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 실외기(20)의 프로세서(450)는 실외기(20)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 또한, 실외기(20)의 프로세서(450)와 실내기(31, 32)의 프로세서(350)는, 통신부(430, 330)를 통하여, 상호간에 신호를 송수신할 수 있다.

실내기(31, 32)의 프로세서(350)는, 실내기 정보, 리모컨(322)으로부터 입력된 사용자 입력을, 통신부(330)를 통해, 실외기(20)에 전달하도록 제어할 수 있다. 또한, 작업자는 리모컨(322)으로 실내기 정보를 입력할 수도 있다.

실외기(20)의 프로세서(450)는, 통신부(330)를 통해, 수신된 실내기 정보에 이상이 있는지를 확인할 수 있다. 프로세서(450)는, 공기조화기의 냉동 사이클을 제어할 수 있다.

실외기(20)는 실외열교환기(104)와 압축기(102)를 포함하고, 복수의 실내기(30)는 실내열교환기(108)와 실내팬(109)를 포함하고, 하나 이상의 실외기(20)와 복수의 실내기(30)는 냉매배관으로 연결되어 냉매가 유동되고, 각 실내기(30)에 연결되는 냉매배관에는 각 실내기(30)에 대응하는 전자팽창밸브(106)가 배치되어 냉매의 유량을 조절한다.

상기 복수의 실내기(30)는 2이상의 다실에 배치되어 사용된다. 다른 실(room)에 배치된 실내기(30)는 동일한 실외기(10)와 연결되어 냉매가 순환하면, 각 실에서 요구되는 온도와 습도, 현재의 온도와 습도 조건이 다양하기 때문에, 각 실내기(30) 및 실외기(10)가 비효율적으로 동작할 가능성이 크다.

따라서, 멀티형 공기조화기에서, 온도와 습도를 동시에 관리하는 온습도 동시제어 모드로 동작할 때, 효율적인 다실 제어를 위해서 목표를 효과적으로 선정하고, 이에 따라 각 구성을 제어할 필요가 더 크다,

온습도 동시제어 모드는, 온도와 습도 모드를 관리하는 모드로, 온도 조절만을 목표로 동작하는 일반 냉방/난방 운전 및 목표까지 습도만을 낮추기 위한 일반 제습운전과는 다르고, 온도와 습도 각각을 모두 제어 인자로 고려하는 제어모드일 수 있다.

온습도 동시제어모드는, 사용자가 쾌적감을 느낄 수 있는 온도 범위와 습도 범위가 설정된 쾌적존에 포함되도록 소정 실내 공간의 온도와 습도를 관리하는 제어모드일 수 있다. 예를 들어, 쾌적존은 온도 22도 내지 27도, 상대습도 40% 내지 60%로 설정될 수 있다. 이 경우에, 고온 다습한 여름에 온습도 동시제어 모드는, 예시된 쾌적존에서 온습도가 동시 관리되도록 목표온도 27도, 목표습도 60%로 냉방 및 제습을 병행할 수 있다.

한편, 본 개시의 실시 예에 따른 공기조화기는, 배치된 실내의 온도와 습도를 동시에 관리하면서 소비전력을 절감할 수 있다. 온습도 동시제어모드는, 다실 환경에서 전통적인 온도 관리 외에 습도도 관리할 때, 효율을 향상하여 소비전력을 절감하므로, 쾌적절전 기능, 절전 기능(절전 제어), 절전제습(절전습도) 기능으로도 명명될 수 잇다.

이하에서는, 다실 제어를 위한 온습도 동시제어모드의 목표 선정과 선정된 목표에 따른 구체적인 제어에 관하여 설명한다.

본 개시의 실시 예에 따르면, 온습도 동시제어모드에서, 압축기(102)의 회전수는, 상기 복수의 실내기(30)가 구비하는 실내온도센서(341) 중 어느 하나에서 감지되는 실내온도에 기초하여 제어되고, 각 실내기(30) 별로, 구비되는 실내팬(109)의 회전수, 및, 대응하는 전자팽창밸브(106)의 개도는, 각 실내기(30)의 실내온도센서(341)에서 감지되는 실내온도와 설정온도에 기초하여 제어된다.

한 실외기(20)에는 복수의 실내기(30)가 연결되므로, 실외기(20)의 압축기(102)는, 복수의 실내기(30)가 구비하는 복수의 실내온도센서(341)에서 감지되는 실내온도 데이터를 전부 또는 일부 활용할 수 있다. 예를 들어, 압축기(102)는 실내온도 데이터의 평균값에 기초하여 제어될 수 있다. 더 바람직하게, 본 개시의 실시 예에 따르면, 압축기(102)는 어느 한 실내온도센서(341)에서 감지된 실내온도 데이터에 기초하여 동작할 수 있다.

압축기(102)의 회전수는, 노점온도에 대응하여 제어된다. 노점온도는 수증기를 포함한 대기의 기압과 수증기량을 변화시키지 않고 기온을 떨어뜨렸을 경우, 수증기가 포화에 달할 때의 온도로, 물이 응결되기 시작하는 온도이다.

본 개시의 일 실시 예에 따르면, 노점온도는, 온습도 동시제어모드에 따라 설정된 목표습도와 어느 한 실내온도센서(341)에서 감지된 실내온도 데이터에 기초하여 연산되고, 압축기(102)의 회전수는, 연산된 노점온도에 대응하여 제어될 수 있다.

압축기 제어는 목표배관온도로 목표 제어하며, 아래와 같이, 목표배관온도는, 현재 실내온도와 목표 상대습도를 기준으로 선정될 수 있다.

목표배관온도 = f(현재 실내온도, 목표 상대습도)

한편, 프로세서(450)는, 가장 낮은 실내온도를 기준으로 목표를 선정할 수 있다. 즉, 상기 프로세서(450)는, 복수의 실내온도센서(341)에 감지되는 실내온도 데이터 중 가장 낮은 실내온도를 기준으로 노점온도를 계산하고, 계산된 노점온도에 기초하여 목표배관온도를 결정할 수 있다. 이에 따라, 상기 압축기(102)는, 상기 복수의 실내기(30) 각각에서 감지되는 실내온도 중에서 가장 낮은 실내온도에 기초하여 연산된 노점온도에 따라 제어될 수 있다. 이에 따라, 설정온도도 고려하여 동작할 때 충분히 제습되지 않는 것을 방지할 수 있다.

상기 압축기(102)는, 상기 복수의 실내기(30) 중 어느 하나의 실내온도센서(341)에서 감지되는 실내온도(더욱 바람직하게는 가장 낮은 실내온도)와 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표습도에 기초하여 연산된 노점온도에 대응하여 회전수가 제어될 수 있다.

한편, 프로세서(450)는, 목표배관온도와 현재 배관온도의 차이를 기준으로 압축기(102)를 제어할 수 있다.

또한, 상기 압축기(102)는, 상기 복수의 실내기(30)에서 감지되는 실내온도와 설정온도의 온도차가 기준치 이상이면, 가장 높은 실내온도와 대응하는 설정온도에 기초하여 회전수를 가변할 수 있다. 이에 따라, 습도를 동시에 괸라하느라 온 실내온도와 설정온도의 온도차가 너무 커지는 것을 방지할 수 있다.

프로세서(450)는, 각 실내기(30)의 설정온도와 해당 실내기(30)에서 감지되는 온도차를 계산할 수 있다. 또는 프로세서(450)는 통신부(430, 330)를 통하여 각 실내기(30)의 프로세서(350)에서 계산된 각 실내기(30)의 설정온도와 해당 실내기(30)에서 감지되는 온도차를 수신할 수 있다.

프로세서(450)는, 온도차 데이터 중 가장 큰 온도차가 기준치 이상인지를 판별할 수 있다. 만약 기준치 이상인 온도차가 있으면, 프로세서(450)는, 상기 압축기(102)의 회전수를 증가시켜, 냉방 성능을 높일 수 있다.

한편, 상기 복수의 실내기(30)는 각각 실외기(20)에 연결된 냉매배관의 온도를 감지하는 배관온도센서(342)를 포함할 수 있다. 상기 압축기(102)는, 상기 노점온도에 대응하는 목표배관온도와 상기 배관온도센서(342)에서 감지되는 배관온도의 차이에 따라, 회전수가 제어될 수 있다. 실시 예에 따라서, 배관온도는 실외기(20) 측, 배관온도센서(442)에서 감지되는 배관온도를 이용할 수도 있다.

상기 압축기(102)는, 상기 목표배관온도와 상기 배관온도센서(342)에서 감지되는 배관온도 중 가장 높은 배관온도의 차이에 비례하도록 회전수가 제어될 수 있다.

프로세서(450)는, 각 실내기(30)에 연결된 냉매배관에서 감지되는 배관온도와 목표배관온도에서 감지되는 온도차를 계산할 수 있다. 또는 프로세서(450)는 통신부(430, 330)를 통하여 각 실내기(30)의 프로세서(350)에서 계산된 각 실내기(30)에 연결된 냉매배관에서 감지되는 배관온도와 목표배관온도의 온도차 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(450)는, 이러한 현재배관온도와 목표배관온도의 온도차 데이터 중 가장 큰 온도차 데이터에 비례하도록 상기 압축기(102)의 회전수를 변경할 수 있다.

상기 실외기(20)는, 상기 가장 높은 배관온도가 가변되도록, 상기 압축기(102)의 회전수를 제어하여 상기 냉매배관의 압력을 조절할 수 있다.

프로세서(450)는 냉매배관의 온도를 제어하기 위해, 노점온도보다 소정온도 낮게 목표배관온도를 설정할 수 있다. 예를 들어 노점온도보다 1도 또는 2도 낮은 온도를 목표배관온도로 설정할 수 있다.

프로세서(450)는 압력추종제어를 바탕으로 노점온도 및 목표배관온도를 이용하여, 설정가능한 냉매배관의 최대압력값을 산출할 수 있다. 프로세서(450)는 목표배관온도를 변환식에 대응하여 압력값으로 변환할 수 있다.

실내기(30) 측의 냉매배관에 설치된 배관온도센서(342)는 냉매배관의 온도를 감지한다. 프로세서(450)는 냉매배관의 온도가 목표배관온도 이상인 경우, 목표배관온도 이하로 냉매배관의 온도를 제어하기 위하여, 실내 냉매배관의 온도를 결정하는 압력추종제어가 수행되도록 제어할 수 있다.

프로세서(450)는, 냉매배관의 압력을 기준으로하는 압력추종제어를 수행하고, 그에 따라 압축기(102)의 회전수를 제어하여 냉매배관의 압력을 제어한다.

냉매배관의 압력이 제어됨에 따라 냉매배관의 온도가 목표배관온도 이하로 유지될 수 있다. 온도를 기반으로 제어하는 경우 실내온도가 목표온도에 도달하면 동작을 정지하지만, 압력기반으로, 냉매배관의 온도를 제어하기 위해 실내온도가 목표온도에 도달하더라도 운전을 유지할 수 있다.

상기 실외기(20)의 프로세서(450)는, 상기 가장 높은 배관온도가 상기 노점온도 이상으로 증가하지 않도록 상기 노점온도보다 소정온도 낮은값을 상기 목표배관온도로 설정할 수 있다.

프로세서(450)는, 실내 냉매배관의 온도가 노점온도보다 낮은 기준온도로 제어하기 위해, 해당 온도값을 압력값으로 환산하고, 환산가능한 범위의 최대값을 압력제한값으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(450)는, 노점온도보다 1도 또는 2도 낮은 온도를 목표배관온도로 설정하고, 이를 기준으로 압력제한값을 산출하여 동작을 제어할 수 있다.

상기 실외기(20)의 프로세서(450)는, 상기 압축기(102)를 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표습도에 추종하도록 제어할 수 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 압축기 제어에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

도 5를 참조하면, 노점온도연산부(510)는 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 쾌적존의 목표습도(예를 들어, 55%, 60%)와 실내온도에 기초하여 노점온도를 연산한다. 여기서, 실내온도는 복수의 실내기(30) 중 어느 하나의 실내온도센서(341)에서 감지된 실내온도 데이터이다. 더 바람직하게는 노점온도 연산의 기준이 되는 실내온도는 복수의 실내기(30)가 구비하는 복수의 실내온도센서(341)가 감지하는 실내온도값 중 가장 낮은 실내온도값일 수 있다.

한편, 연산된 노점온도보다 대응하여 목표배관온도가 설정된다. 예를 들어, 연산된 노점온도보다 낮게 목표배관온도가 설정된다. 압력추종제어기(520)는 목표배관온도와 현재 배관온도를 비교하며 압력추종제어한다. 상기 압력추종제어기(520)는 온도값을 압력값으로 환산하고 냉매배관의 압력을 기준으로하는 압력추종제어를 수행한다.

도 5에 예시된 상기 노점온도연산부(510)와 상기 압력추종제어기(520)는 상기 실외기(20)의 프로세서(450) 또는 부하 구동부(410)의 압축기 구동부에 구비될 수 있다.

한편, 실시 예에 따라서, 상기 압축기(102)는, 용량별 가중평균습도에 기초하여 제어될 수 있다. 용량별 가중평균습도는 각 실내기(30)의 용량을 고려한 습도로서, 각 실내기(30)의 용량과 각 실내기(30)에서 감지되는 습도 데이터(또는 대체 습도 데이터)의 곱들의 합을 실내기(30)의 총용량합으로 나눈값이다. 이에 따라, 실외기(20)는 더 용량이 큰 실내기(30)를 더 크게 고려하여 최적의 효율로 동작할 수 있다.

실내팬(109)은 실내기(30) 별로 제어된다. 또한, 각 실내기(30)에 대응하는 전자팽창밸브(106)도 각 실내기(30) 별로 제어된다. 각 실내기(30) 별로, 구비되는 실내팬(109)의 회전수, 및, 대응하는 전자팽창밸브(106)의 개도는, 각 실내기(30)의 실내온도센서(341)에서 감지되는 실내온도와 설정온도에 기초하여 제어된다.

본 개시의 실시 예에 따르면, 실내팬(109)과 전자팽창밸브(106)를 이용하여 실내온도를 제어할 수 있다. 실내기(30)의 프로세서(350)는, 실내팬(109)의 동작을 제어하고, 실외기(20)의 프로세서(450)는, 전자팽창밸브(106)의 동작을 제어할 수 있다.

상기 복수의 실내기(30)는, 각각, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 높으면 구비하는 실내팬(109)의 회전수를 증가시키고, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 낮으면 구비하는 실내팬(109)의 회전수를 감소시킬 수 있다.

이때, 상기 복수의 실내기(30)는, 각각, 감지되는 실내온도가 설정온도의 온도차에 비례하여 구비하는 실내팬(109)의 회전수를 증가 또는 감소시킬 수 있다. 즉, 프로세서(350)는, 온도차가 클수록 상기 실내팬(109)의 회전수를 더 크게 증가 또는 감소시킬 수 있다.

상기 실외기(20)는, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 높은 실내기(30)에 대응하는 전자팽창밸브(106)의 개도를 증가시키고, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 낮은 실내기(30)에 대응하는 전자팽창밸브(106)의 개도를 감소시킬 수 있다.

실내온도가 설정온도보다 높으면, 실내팬(109)의 회전수는 증가시키고, 전자팽창밸브(106)의 개도를 증가시켜, 실내열교환기(108)의 열교환량을 늘리고 냉매의 유량을 높여 열량을 높일 수 있다.

실내온도가 설정온도보다 낮으면, 실내팬(109)의 회전수는 감소시키고, 전자팽창밸브(106)의 개도를 감소시켜, 실내열교환기(108)의 열교환량을 낮추고 냉매의 유량을 줄여 열량을 낮출 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자팽창밸브 제어에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

도 6을 참조하면, 메인유량제어기(610)와 실별분배제어기(620)는 현재과열도가 목표과열도를 추종하도록 전자팽창밸브(106)의 개도를 제어한다. 한편, 도 6에서 예시된 메인유량제어기(610)와 실별분배제어기(620)는 상기 실외기(20)의 프로세서(450) 또는 부하 구동부(410)의 밸브 구동부에 구비될 수 있다.

메인유량제어기(610)는 목표과열도와 현재과열도의 차이에 따라 전자팽창밸브들의 총합개도를 결정한다. 과열도는 압축기(102)의 고압 및/또는 저압 측 온도, 압력 등 감지된 데이터와 공지된 산출식에 따라 구해질 수 있다. 예를 들어, 압축기의 고압측 포화온도와 토출온도의 차에 해당하는 현재의 토출 과열도를 계산할 수 있다. 상기 메인유량제어기(610)는 현재과열도가 목표과열도를 추종하도록 전자팽창밸브(106)의 총합개도를 연산할 수 있다. 실내기 별 전자팽창밸브의 개도 변경량의 합이 상기 총합개도가 된다.

한편, 도 6의 실내온도는 각 실내기(30)의 실내온도센서(341)에서 감지된 실내온도 데이터이고, 설정온도는 각 실내기(30)에 설정되는 설정온도일 수 있다.

상기 실별 분배제어기(620)는, 실내기 별, 실내온도와 설정온도의 온도차에 기초하여, 실내기 별 전자팽창밸브의 개도 변경량의 합이 상기 총합개도가 되도록 제어할 수 있다.

예를 들어, 1실 실내기에 대응하는 제1 전자팽창밸브의 개도가 100펄스이고, 2실 실내기에 대응하는 제2 전자팽창밸브의 개도가 200펄스였을 때, 상기 메인유량제어기(610)가 총합 20펄스의 개도 증가를 연산했다면, 상기 실별 분배제어기(620)는, 제1,2실의 실내온도와 설정온도의 온도차에 따라 총합 20펄스의 개도 증가량을 배분할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자팽창밸브의 개도를 15펄스 증가시켜 115펄스로 개도증가시키고, 제2 전자팽창밸브의 개도를 5펄스 증가시켜 205펄스로 개도증가시킬 수 있다.

또는, 제1 전자팽창밸브의 개도가 100펄스이고, 제2 전자팽창밸브의 개도가 200펄스였을 때, 상기 메인유량제어기(610)가 총합 10펄스의 개도 증가를 연산했다면, 상기 실별 분배제어기(620)는, 제1,2실의 실내온도와 설정온도의 온도차에 따라 총합 10펄스의 개도 증가량을 배분할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자팽창밸브의 개도를 15펄스 증가시켜 115펄스로 개도증가시키고, 제2 전자팽창밸브의 개도를 5펄스 감소시켜 195펄스로 개도감소시킬 수 있다.

한편, 상기 실외기(20)는, 실외팬(105)을 더 포함하고, 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표온도와 상기 실외열교환기(104) 측 압력 차이에 기초하여 상기 실외팬(105)을 압력추종제어할 수 있다.

도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 실외팬 제어에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

도 7을 참조하면, 압력추종제어기(710)는 쾌적존에 대응하여 설정되는 목표온도와 압력 데이터(예를 들어, 실외열교환기(104)의 출구 압력, 압축기(102)의 고압측 압력 데이터)를 비교하며 압력추종제어한다. 상기 압력추종제어기(520)는 온도값을 압력값으로 환산하고 상기 압력과 목표온도차에 기반한 압력추종제어를 수행한다.

도 7에 예시된 상기 압력추종제어기(710)는 상기 실외기(20)의 상기 프로세서(450) 또는 상기 부하 구동부(410)의 실외팬 구동부에 구비될 수 있다.

상기 실외기(20)는, 상기 압축기(102)를 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표습도에 추종하도록 제어하고, 상기 전자팽창밸브(106)를 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표온도에 추종하도록 제어하고, 상기 실내기(30)는, 상기 실내팬(109)을 상기 목표온도에 추종하도록 제어할 수 있다.

도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 실내팬 제어에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

도 8을 참조하면, 실온추종제어기(810)는 각 실내기(30)에 설정되는 설정온도와 각 실내기(30)의 실내온도센서(341)에서 감지되는 실내온도를 비교하며 실온추종제어한다. 또한, 설정온도는 상기 온습도 동시제어 모드 시, 상기 쾌적존의 목표온도와 동일할 수 있고, 사용자가 직접 입력한 목표온도 값일 수 있다. 한편, 상기 실온추종제어기(810)는 온도차에 비례하여 실내팬(109)의 회전수를 변경할 수 있다. 이에 따라, 온도차가 클수록 실내팬(109)의 회전수를 더 크게 증가시켜, 더 빠르게 목표온도를 구현할 수 있다.

도 8에 예시된 상기 실온추종제어기(810)는 상기 실내기(30)의 상기 프로세서(350) 또는 상기 부하 구동부(310)의 실내팬 구동부에 구비될 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따르면, 1개의 실내기에서 상기 온습도 동시제어 모드 기능이 동작할 경우, 동일한 실외기에 연결된 모든 실내기에 해당 정보를 송신하여 모든 실내기에서 기능 진입하도록 제어할 수 있다.

즉, 상기 복수의 실내기 중 어느 하나에 상기 온습도 동시제어 모드에 대한 입력이 수신되면, 상기 실외기 및 상기 실외기에 연결된 나머지 실내기들에 상기 입력에 대응하는 신호가 전송되고, 상기 실외기 및 상기 복수의 실내기는, 상기 온습도 동시제어 모드로 동작할 수 있다.

본 개시의 실시 예에 따르면, 사용자가 쾌적한 실내환경을 느낄 수 있는 쾌적 영역 상태의 실내 제습과 실내 정온이 계속적으로 유지되도록 함과 아울러, 소비전력이 크게 감소되는 절전운전을 실행할 수 있다.

도 9 내지 도 13은 본 개시의 실시 예에 따른 공기조화기 동작에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

도 9 내지 도 13은 일반 냉방 운전과 본 개시의 실시 예에 따른 온습도 동시제어 모드를 비교한 그래프이고, 도 11 내지 도 13에서는 소용량과 대용량의 실내기를 구분하여 도시한 그래프이다.

도 9는 소용량 실내기의 일반 냉방 운전 소비전력 누적값(910)과 온습도 동시제어 모드의 소비전력 누적값(920)을 도시한 것이다. 도 9를 참조하면, 사용 시간이 길어질수록 온습도 동시제어 모드의 소비전력 절감 효과가 크게 드러난다. 대용량 실내기의 경우도 그 경향은 유사하다.

도 10은 소용량 실내기의 일반 냉방 운전 압축기 운전주파수(회전수)(1010)과 온습도 동시제어 모드의 압축기 운전주파수(회전수)(1020) 변화을 도시한 것이다. 도 10를 참조하면, 습도가 낮아지면, 온습도 동시제어 모드(1020)에서, 일반 냉방 운전(1010)보다 훨씬 빨리 압축기 운전주파수(회전수)를 낮춰준다. 이에 따라, 소비전력을 저감할 수 있다. 대용량 실내기의 경우도 그 경향은 유사하다.

도 11은 소용량 실내기의 일반 냉방 운전 실내팬 회전수(1110), 소용량 실내기의 온습도 동시제어 모드 실내팬 회전수(1120), 대용량 실내기의 일반 냉방 운전 실내팬 회전수(1130), 대용량 실내기의 온습도 동시제어 모드 실내팬 회전수(1140)를 도시한다.

도 11을 참조하면, 소용량 실내기의 실내팬 회전수(1110, 1120)보다 대용량 실내기의 실내팬 회전수(1130, 1140)가 전반적으로 빠르다. 또한, 일반 냉방 운전 실내팬 회전수(1110, 1130)는 일정하지만, 온습도 동시제어 모드 실내팬 회전수(1120, 1140)는 능동적으로 가변된다. 이에 따라, 현재 실내온도가 목표온도에 더 빨리 도달함으로써, 사용자의 쾌적감을 증대하거나, 목표온도에 도달했을 때는 회전수를 저감함으로써 소비전력을 더욱 절감할 수 있다.

도 12는 설정온도가 24도로 설정될 었을 때, 소용량 실내기의 일반 냉방 운전 실내온도 변화(1210), 소용량 실내기의 온습도 동시제어 모드 실내온도 변화(1220), 대용량 실내기의 일반 냉방 운전 실내온도 변화(1230), 대용량 실내기의 온습도 동시제어 모드 실내온도 변화(1240)를 도시한다.

도 12를 참조하면, 온습도 동시제어 모드(1220, 1240)에서 과냉방없이 설정온도에 빠르게 추종하는 것을 확인할 수 있다.

또한, 도 13은 목표습도가 60%로 설정될 었을 때, 소용량 실내기의 일반 냉방 운전 실내습도 변화(1310), 소용량 실내기의 온습도 동시제어 모드 실내습도 변화(1320), 대용량 실내기의 일반 냉방 운전 실내습도 변화(1330), 대용량 실내기의 온습도 동시제어 모드 실내습도 변화(1340)를 도시한다.

도 13을 참조하면, 온습도 동시제어 모드(1320, 1340)에서 40%이하의 과제습없이 목표습도에 빠르게 추종하는 것을 확인할 수 있다.

본 개시의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 과냉방 및 과제습을 방지하고, 사용자가 쾌적감을 느낄 수 있는 쾌적존에서 온도와 습도를 관리하도록 멀티형 공기조화기를 최적 제어할 수 있다.

또한, 본 개시의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 온도와 습도를 동시에 조절하면서 소비전력을 절감할 수 있다.

또한, 실내기(30)의 습도센서 유무에 관계없이 습도제어를 할 수 있도록 실내열교환기 온도를 제어 목표로 선정할 수 있다.

또한, 습도센서가 있을 경우 습도차에 따라 압축기 운전 회전수를 보정하여 정확도를 높일 수 있다.

도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기조화기 동작방법의 순서도이다.

본 개시의 실시 예에 따르면, 온도와 습도를 동시에 관리하는 온습도 동시제어 모드로 동작할 때, 압축기(102)의 회전수는, 상기 복수의 실내기(30)가 구비하는 실내온도센서(341) 중 어느 하나에서 감지되는 실내온도에 기초하여 제어된다. 또한, 각 실내기(30) 별로, 구비되는 실내팬(109)의 회전수, 및, 대응하는 전자팽창밸브(106)의 개도는, 각 실내기(30)의 실내온도센서(341)에서 감지되는 실내온도와 설정온도에 기초하여 제어된다.

도 14를 참조하면, 온습도 동시제어 모드로 동작시, 상기 복수의 실내기(30)가 구비하는 실내온도센서(341) 중 어느 하나에서 감지되는 실내온도와 목표습도에 기초한 노점온도 및 이에 대응하는 목표배관온도에 따라 압축기 회전수 목표가 선정된다(S1410).

또한, 온습도 동시제어 모드로 동작시, 각 실내기(30) 별로 실내팬(109)의 회전수, 및, 전자팽창밸브(106)의 개도 목표가 선정된다(S1410).

한편, 실내기(30)는, 습도센서가 있는 모델과 없는 모델이 있다. 따라서, 습도센서를 가진 실내기와 습도센서가 없는 실내기의 조합에 관계없이, 각 실내기별 온도와 습도를 동시에 제어하기 위한 목표 값 선정에 필요하다. 특히 습도센서가 있는 모델과 없는 모델이 혼재되어 있을 때 목표 실내 온도와 습도를 모두 제어할 수 있도록 목표 값을 선정하는 방법이 필요하다.

만약 습도센서를 가진 실내기(30)가 하나도 없다면(S1420), 선정된 압축기 회전수 목표의 보정없이 온습도 동시제어 모드로 동작한다(S1410).

상기 온습도 동시제어 모드에서, 실외기(20)는, 상기 압축기(102)를 목표습도에 추종하도록 제어하고, 상기 전자팽창밸브(106)를 목표온도에 추종하도록 제어하고, 실내기(30)는, 상기 실내팬(108)을 상기 목표온도에 추종하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 온습도 동시제어 모드에서, 설정된 목표온도와 상기 실외열교환기(104) 측 압력 차이에 기초하여 상기 실외팬(105)을 압력추종제어할 수 있다.

한편, 상기 복수의 실내기(30) 중 습도센서를 구비한 실내기가 1대이면(S1430), 유일한 습도센서에서 감지되는 실내습도와 목표습도의 습도차를 반영하여 압축기 회전수 목표를 보정할 수 있다(S1440).

만약, 상기 복수의 실내기(30) 중 습도센서를 구비한 실내기가 2대 이상이면(S1430), 실내습도와 목표습도와의 습도차가 가장 큰 실내기를 기준으로 압축기 회전수 목표를 보정할 수 있다(S1450). 실시 예에 따라서, 상기 압축기 회전수의 보정은, 상기 복수의 실내기(30) 중 적어도 일부가 구비하는 습도센서에서 감지되는 실내습도 중에서 가장 낮은 실내온도에 기초하여 수행될 수 있다.

습도센서가 있을 경우(S1430), 습도에 따라 압축기 운전을 보정하여 오차를 줄여준다. 감지된 실내습도가 목표습도보다 높으면, 압축기 회전수를 증가 보정시키고, 감지된 습도가 목표습도보다 낮으면, 압축기 회전수 감소 보정시킨다(S1440, S1450).

상기 복수의 실내기(30) 중 적어도 일부가 습도센서를 구비하는 경우에(S1430), 상기 습도센서에서 감지되는 실내습도가 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표습도보다 높으면, 상기 연산된 노점온도에 대응하는 회전수보다 더 높은 회전수로 상기 압축기(102)의 회전수가 제어되고, 상기 습도센서에서 감지되는 실내습도가 목표습도보다 낮으면, 상기 연산된 노점온도에 대응하는 회전수보다 더 낮은 회전수로 상기 압축기(102)의 회전수가 제어될 수 있다(S1440, S1450).

상기 실내습도와 상기 목표습도의 습도차에 비례하여, 상기 연산된 노점온도에 대응하는 회전수를 증가 또는 감소시킨 회전수로 상기 압축기(102)를 제어할 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명한 것과 같이, 상기 압축기(102)는, 상기 복수의 실내기(30)에서 감지되는 실내온도 중에서 가장 낮은 실내온도에 기초하여 연산된 노점온도에 따라 제어될 수 있다. 상기 압축기(102)는, 상기 복수의 실내기(30)에서 감지되는 실내온도와 설정온도의 온도차가 기준치 이상이면, 가장 높은 실내온도와 대응하는 설정온도에 기초하여 회전수를 가변할 수 있다.

또한, 상기 압축기(102)는, 상기 노점온도에 대응하는 목표배관온도와 상기 배관온도센서(342)에서 감지되는 배관온도의 차이에 따라, 회전수가 제어될 수 있다. 상기 압축기(102)는, 상기 목표배관온도와 상기 배관온도센서(342)에서 감지되는 배관온도 중 가장 높은 배관온도의 차이에 비례하도록 회전수가 제어될 수 있다.

한편, 상기 복수의 실내기(30)는, 각각, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 높으면 구비하는 실내팬(109)의 회전수를 증가시키고, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 낮으면 구비하는 실내팬(109)의 회전수를 감소시킬 수 있다. 이때, 실내온도와 설정온도의 온도차에 비례하여 실내팬(109)의 회전수를 증가 또는 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 실외기(20)는, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 높은 실내기(30)에 대응하는 전자팽창밸브(106)의 개도를 증가시키고, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 낮은 실내기(30)에 대응하는 전자팽창밸브(106)의 개도를 감소시킬 수 있다.

실시 예에 따라서, 상기 실외기(20)는, 목표과열도와 현재과열도의 차이에 따라 전자팽창밸브들(106)의 총합개도를 결정하고, 실내기 별, 실내온도와 설정온도의 온도차에 기초하여, 실내기 별 전자팽창밸브(106)의 개도 변경량의 합이 상기 총합개도가 되도록 제어할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

공기조화기: 50
실외기: 20
압축기: 102
실외열교환기: 104
실내기: 30
실내열교환기: 108

Claims

각각 실내온도센서, 실내열교환기, 및 실내팬을 포함하는 복수의 실내기;와,
냉매배관을 통하여 상기 복수의 실내기와 연결되고,
실외열교환기, 압축기, 및, 상기 복수의 실내기 각각에 대응하는 복수의 전자팽창밸브를 포함하는 실외기;를 포함하고,
온습도 동시제어 모드에서, 상기 복수의 실내기 중 어느 하나의 실내온도센서에서 감지되는 실내온도에 기초하여 연산된 노점온도에 대응하여, 상기 압축기의 회전수가 제어되며,
상기 복수의 실내기 중 적어도 일부가 습도센서를 구비하는 경우에,
상기 습도센서에서 감지되는 실내습도가 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표습도보다 높으면, 상기 연산된 노점온도에 대응하는 회전수보다 더 높은 회전수로 상기 압축기의 회전수가 제어되고,
상기 실내습도가 상기 목표습도보다 낮으면, 상기 연산된 노점온도에 대응하는 회전수보다 더 낮은 회전수로 상기 압축기의 회전수가 제어되며,
상기 온습도 동시제어 모드는, 목표습도와 목표온도가 각각 설정되고,
상기 실외기는,
상기 압축기를 상기 목표습도에 추종하도록 제어하고, 상기 전자팽창밸브를 상기 목표온도에 추종하도록 제어하고,
상기 실내기는,
상기 실내팬을 상기 목표온도에 추종하도록 제어하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 실내습도는,
상기 복수의 실내기 중 적어도 일부가 구비하는 습도센서에서 감지되는 실내습도 중에서 가장 낮은 실내습도인 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 실내습도와 상기 목표습도의 습도차에 비례하여, 상기 연산된 노점온도에 대응하는 회전수를 증가 또는 감소시킨 회전수로 상기 압축기를 제어하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 압축기는,
상기 복수의 실내기에서 감지되는 실내온도 중에서 가장 낮은 실내온도에 기초하여 연산된 노점온도에 따라 제어되는 공기조화기.
제4항에 있어서,
상기 압축기는,
상기 복수의 실내기에서 감지되는 실내온도와 설정온도의 온도차가 기준치 이상이면,
가장 높은 실내온도와 대응하는 설정온도에 기초하여 회전수를 가변하는 공기조화기.
제4항에 있어서,
상기 복수의 실내기는 각각 냉매배관의 온도를 감지하는 배관온도센서를 더 포함하고,
상기 압축기는,
상기 노점온도에 대응하는 목표배관온도와 상기 배관온도센서에서 감지되는 배관온도의 차이에 따라, 회전수가 제어되는 공기조화기.
제6항에 있어서,
상기 압축기는,
상기 목표배관온도와 상기 배관온도센서에서 감지되는 배관온도 중 가장 높은 배관온도의 차이에 비례하도록 회전수가 제어되는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 온습도 동시제어 모드에서,
각 실내기의 실내온도센서에서 감지되는 실내온도와 설정온도에 기초하여, 각 실내기 별로, 구비되는 실내팬의 회전수, 및, 대응하는 전자팽창밸브의 개도가 제어되는 공기조화기.
제8항에 있어서,
상기 복수의 실내기는, 각각,
감지되는 실내온도가 설정온도보다 높으면 구비하는 실내팬의 회전수를 증가시키고, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 낮으면 구비하는 실내팬의 회전수를 감소시키는 공기조화기.
제9항에 있어서,
상기 복수의 실내기는, 각각, 구비하는 실내팬의 회전수를 감지되는 실내온도와 설정온도의 온도차에 비례하여 증가 또는 감소시키는 공기조화기.
제8항에 있어서,
상기 실외기는,
감지되는 실내온도가 설정온도보다 높은 실내기에 대응하는 전자팽창밸브의 개도를 증가시키고, 감지되는 실내온도가 설정온도보다 낮은 실내기에 대응하는 전자팽창밸브의 개도를 감소시키는 공기조화기.
제11항에 있어서,
상기 실외기는,
목표과열도와 현재과열도의 차이에 따라 전자팽창밸브들의 총합개도를 결정하고,
실내기 별, 실내온도와 설정온도의 온도차에 기초하여, 실내기 별 전자팽창밸브의 개도 변경량의 합이 상기 총합개도가 되도록 제어하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 실외기는,
실외팬을 더 포함하고, 상기 온습도 동시제어 모드에 설정된 목표온도와 상기 실외열교환기 측 압력 차이에 기초하여 상기 실외팬을 압력추종제어하는 공기조화기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 복수의 실내기 중 어느 하나에 상기 온습도 동시제어 모드에 대한 입력이 수신되면,
상기 실외기 및 상기 실외기에 연결된 나머지 실내기들에 상기 입력에 대응하는 신호가 전송되고,
상기 실외기 및 상기 복수의 실내기는, 상기 온습도 동시제어 모드로 동작하는 공기조화기.