KR20100056204A - 멀티형 공기조화기 및 그 냉매 누설 진단방법 - Google Patents

Abstract

실내측 운전 부하에 따라 복수 실외기 중 일부가 난방 운전하고 적어도 하나의 실외기는 운전 정지되는 상황이 발생할 수 있다. 운전 중인 실외기에서 배출되는 냉매는 복수 실내에 공통 연결된 고압관을 통해 각 실내기에 제공된다. 실외기 내부에는 냉매의 흐름을 제어하기 위한 부품을 구비하는데, 이 부품의 결함으로 운전 중인 실외기의 냉매가 운전 정지된 실외기 내부로 누설된다. 운전 정지된 실외기로 유입되는 냉매에 따라 저압측의 압력 또는 온도가 변화하므로 이러한 변화를 센서로 감지하여 운전 정지된 실외기에서 발생하는 냉매 누설을 진단한다.

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Description

멀티형 공기조화기 및 그 냉매 누설 진단방법{Multi-air-conditioner and method for diagnosising refrigerants leakage thereof}

본 발명은 멀티형 공기조화기 및 그 냉매 누설 진단방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수 실외기 중 운전 정지된 실외기에서의 냉매 누설을 진단하기 위한 멀티형 공기조화기 및 그 냉매 누설 진단방법에 관한 것이다.

댁내의 거주 공간이 대형화 되고, 빌딩의 공조 환경 변화의 영향으로 다수 실내기를 이용하여 공기 조화하는 시스템을 널리 채용하고 있으며, 넓은 실내 공간을 더 빨리 공기 조화하고 거주자의 유입 등으로 인한 변화된 공조 환경에 신속하게 부응할 수 있도록 하는 등 거주자가 요구하는 공기조화기의 공조능력이 더욱 커지게 된다.

이에 따라 복수의 실외기를 한데 모은 모듈화된 실외기를 구비하여 대량의 운전 능력을 확보하여 실내측의 운전 부하에 따라 복수 실외기의 운전 능력을 증가 또는 감소시키는 멀티형 공기조화기가 개발되고 있다.

모듈화된 실외기는 실내측과 냉매 배관으로 연결된다. 복수 실외기는 냉매 배관으로 연결되는 실내측으로 냉매를 토출하고 냉매 배관을 통해 공급되는 냉매를 흡입하기 위한 냉매 회로를 각각 구비하고 있다. 이러한 냉매 회로에는 냉매의 흐름을 제어하는 여러 부품을 포함한다. 따라서 냉매 회로의 구성 부품에 결함이 발생될 수 있고, 이러한 결함으로 운전 실내기의 냉매가 정지측 실외기로 유입되는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 이에 대한 대응책이 요구된다.

본 발명의 일 측면은 복수 실외기 중 운전 정지된 실외기에서의 냉매 누설을 진단하기 위한 멀티형 공기조화기 및 그 냉매 누설 진단방법을 제시하는데 있다.

이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 멀티형 공기조화기는, 복수 실외기, 복수 실내기, 상기 복수 실외기와 상기 복수 실내기 사이를 냉매 배관으로 연결한 멀티형 공기조화기에 있어서, 상기 복수 실외기 중 적어도 어느 하나의 운전 실외기가 난방 운전하고 나머지 실외기는 운전 정지인 경우, 운전 정지된 실외기 내부로 유입된 냉매량에 따라 변하는 가변값과 실외온도를 비교하여 냉매의 누설을 판단하는 누설 진단장치를 포함한다

상기 누설 진단장치는 상기 운전 정지된 실외기에 마련한다.

상기 누설 진단장치는 상기 운전 정지된 실외기의 저압측에 설치된 제1센서와, 실외온도 센서, 상기 센서들의 출력을 비교하여 냉매 누설을 판단하는 제어부를 포함한다.

상기 제1센서는 상기 운전 정지 실외기의 압축기에 연결된 어큐뮬레이터의 흡입 압력을 감지하는 압력 센서이다.

상기 제1센서는 상기 운전 정지 실외기의 압축기에 연결된 어큐뮬레이터의 흡입 온도를 감지하는 온도 센서이다.

상기 누설 진단장치는 상기 운전 정지된 실외기의 저압측에 설치된 어큐뮬레이터의 흡입 압력을 감지하는 압력 센서와, 상기 어큐뮬레이터의 흡입 온도를 감지하는 온도 센서와, 실외온도 센서, 및 상기 센서들의 출력을 비교하여 냉매 누설을 판단하는 제어부를 포함한다.

이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 멀티형 공기조화기는, 복수 실외기가 마련된 실외측과 복수 실내기가 마련된 실내측 사이를 고압관과 저압관으로 연결한 멀티형 공기조화기에 있어서, 상기 복수 실외기 중 적어도 하나의 실외기가 난방 운전하고 동시에 적어도 하나의 실외기가 운전 정지된 경우, 난방 운전하는 실외기에 연결된 상기 고압관을 통해 운전 정지된 실외기 내부로 유입되는 냉매량과 실외 온도의 관계에 따라 냉매의 누설을 판단하는 누설진단 장치를 포함한다.

상기 운전 정지 실외기는, 압축기와, 상기 냉매 누설 경로에 설치되는 체크밸브와, 사방밸브와, 오일을 상기 압축기 흡입측으로 회수하는 바이패스 회로와, 상기 압축기의 흡입측에 연결된 어큐뮬레이터를 더 포함하고, 상기 누설 진단장치는 상기 저압관에 연결되는 상기 어큐뮬레이터의 흡입측에 설치한 제1센서, 상기 제1센서의 출력과 상기 실외 온도에 대응하여 설정하는 기준값을 비교하여 냉매의 누설을 판단하는 제어부를 포함한다.

상기 제1센서는 압력 센서 또는 온도 센서이다.

상기 바이패스회로는, 상기 사방밸브와 체크밸브를 경유하여 유입되는 상기 운전 실외기의 냉매를 상기 압축기와 상기 어큐뮬레이터로 유출시킨다.

이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 멀티형 공기조화기는, 실내측 운전부하에 따라 복수 실외기의 운전대수를 제어하는 멀티형 공기조화기에 있어서, 상기 복수 실외기 중 운전 정지된 실외기의 냉매 누설을 판단하는 누설 진단장치를 포함하고, 상기 누설 진단장치는, 난방 운전 실외기에서 운전 정지된 실외기로 유입된 냉매로 인하여 어큐뮬레이터의 흡입 압력 또는 흡입 온도를 감지하는 센서와, 실외온도를 감지하는 실외온도 센서와, 상기 센서들의 출력값에 따라 상기 운전 정지된 실외기의 냉매 누설을 판단하는 제어부를 포함한다.

이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 냉매 누설 진단방법은, 난방 운전인지 판단하고; 실외 온도를 감지하며; 및 운전 정지 중인 실외기로 유입된 냉매가 어큐뮬레이터에 채워지는 냉매에 따라 변하는 가변값과 실외 온도를 비교하여 상기 운전 정지 실외기로의 냉매 누설을 판단하는 것;을 특징으로 한다.

상기 가변값은 상기 어큐뮬레이터의 흡입 압력에 대응하는 포화온도이고, 상기 가변값이 상기 실외온도에 제1마진을 더한 값보다 크면 냉매 누설로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 가변값은 상기 어큐뮬레이터의 흡입 온도이고, 상기 가변값이 상기 실외온도에 제2마진을 더한 값보다 크면 냉매 누설로 판단하는 것을 특징으로 한다.

이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 냉매 누설 진단방법은, 복수 실외기가 마련된 실외측과 복수 실내기가 마련된 실내측 사이를 고압관과 저압관으로 연결한 멀티형 공기조화기의 냉매 누설 진단방법에 있어서, 운전 모드가 난방 운전인지 판단하고; 상기 복수 실외기 중 적어도 하나의 실외기를 난방 운전하고 적어도 하나의 실외기를 운전 정지인 경우, 상기 운전 정지된 실외기의 저압측에 설치한 어큐뮬레이터에 유입된 냉매량에 따라 변하는 가변값과 실외온도를 비교하며; 및 상기 비교 결과에 따라 상기 운전 정지 실외기로의 냉매 누설을 판단하는 것;을 특징으로 한다.

상기 냉매의 누설을 표시하고; 상기 냉매의 누설 시간이 설정 시간을 경과하였는지 판단하며; 상기 누설 시간이 설정 시간을 경과하면 운전 실외기를 강제적으로 운전 정지하는 것;을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 운전 정지된 실외기의 저압측에 설치한 센서를 이용하여 냉매 누설을 용이하게 진단할 수 있다.

또한 본 발명은 냉매 누설 시간이 일정 시간이 경과하면 운전 중인 실외기의 가동을 강제적으로 정지함으로서 실외기를 보호할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

멀티형 공기조화기는 도 1에 도시한 바와 같이, 모듈화된 실외기(100)와 복수 실내기(210, 220, 230, 240)를 냉매 배관(301)(302)으로 연결하여 구성한다. 여기서 모듈화된 실외기와 복수 실내기는 도시하지 않은 통신선을 이용하여 실외측 제어부와 실내측 제어부가 통신할 수 있으며, 이러한 구성은 일반적으로 알려진 구성을 채용할 수 있다.

모듈화된 실외기(100)는 2개 실외기(110)(120)를 포함한다. 여기서 모듈화된 실외기가 구비하는 실외기의 개수는 한정되는 것은 아니며 각 실외기가 반드시 동일한 공조 능력을 갖도록 하는 제한을 받는 것은 아니어서 해당 실외기가 설치된 실내의 공조 환경을 고려하여 설정할 수 있다.

복수 실외기(110)(120)는 난방 운전 시 고압 냉매를 실내측으로 공급하기 위한 고압관(301)을 공유하며, 실내측으로 저압 냉매를 제공 받기 위한 저압관(302)를 공유하도록 냉매 회로를 구성한다.

실내측 운전부하가 운전하는 실내기의 개수에 따라 가변하므로, 복수 실외기(110)(120)를 반드시 동시에 운전하거나 운전 정지할 필요는 없다. 따라서 복수 실외기에 대해서는 운전 부하에 따라 일부 실외기 또는 전체 실외기를 운전한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1의 실외기 모듈의 상세한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 블록도이다.

도 2를 참고하면, 복수 실외기(110)(120)는 구조적으로 동일하게 구성하는 것을 예시한다.

각 실외기(110)(120)는 용량 가변할 수 있는 압축기(111)(121), 실외 열교환기(112)(122), 실외팬(113)(123)를 구비한다.

각 압축기(111)(121)의 토출측에는 오일분리기(111a)(121a), 냉매의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(116)(126), 운전 모드에 따라 냉매의 흐름을 바꾸기 위한 사방밸브(115)(125)를 설치한다.

사방밸브(115)(125)는 난방 운전 시 고압 냉매를 고압관(301)으로 공급하고, 냉방 운전 시 실외 열교환기(112)(122)로 공급하며, 이를 위하여 내부에 슬라이더가 위치를 이동하여 유로를 절환한다. 이러한 사방밸브의 구체적 구조는 일반적으로 알려진 구성을 채용할 수 있다.

각 실외기(110)(120)는 압축기의 흡입측에 연결되는 어큐뮬레이터(114)(124)를 포함한다.

어큐뮬레이터(114)(124)의 입구는 분기 회로(A1)(A2)를 통해 사방밸브(115)에 연결되고, 출구가 압축기 흡입측에 연결된다. 분기 회로(A1)를 통하여 실내측으로부터 제공되는 저압 냉매가 어큐뮬레이터(114)(124) 내부로 흡입된다. 어큐뮬레이터의 입구에는 냉매 압력을 감지하기 위한 압력센서(117)(127)가 마련된다. 어큐뮬레이터에서 분리된 가스 냉매는 압축기 흡입측으로 제공된다.

압축기(11)(121)의 토출측과 흡입측을 연결하는 핫가스 바이패스 회로(B1)(B2)에는 유로를 개폐하는 바이패스 밸브(118)(128)가 마련된다.

또한 압축기 토출측과 흡입측 사이를 연결하는 오일 바이패스 회로(C1)(C2)는 오일 분리기(111a)(121a)에서 분리된 오일을 압축기 흡입측으로 보내서 오일을 회수하기 위한 유로를 제공한다.

미설명 부호 119, 129는 난방 운전 시 저압관(302)을 통해 공급되는 냉매의 흐름을 제어하기 위한 것으로, 해당 실외기가 운전 정지된 경우 냉매를 차단하는 역할을 하는 전동 밸브이다.

미설명 부호 112a, 122a는 실외 온도를 감지하기 위한 실외 온도센서이다.

미설명 부호 101는 사용자 명령을 입력하기 위한 입력부이고, 미설명 부호 102는 공기조화기의 운전 상태 및 냉매 누설을 표시하기 위한 표시부이다.

이상 설명한 각 실외기(110)(120)에 구성된 구성요소는 실외제어부(100A)에 전기적으로 연결되어, 그 실외제어부에 의해 각 구성요소가 제어된다. 본 실시예에 서는 하나의 실외제어부가 복수 실외기에 대하여 통합 제어하는 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들면 각 실외기를 개별 제어하는 복수 실외 제어부가 상호간에 통신하여 운전 능력을 제어하는 것도 가능하다.

실외제어부(100A)는 복수 실내기를 각각 제어하는 복수 실내제어부(210A)(220A)(230A)(240A)와 통신한다.

실내측 실내기의 운전대수가 달라지면 그에 따른 운전 부하 역시 가변할 수 있다. 이에 따라 실외제어부(100A)는 실내측 운전부하에 적절하게 실외기의 능력을 가변하기 위하여 복수 실외기 중 일부 실외기를 운전하고 일부 실외기를 운전 정지시킬 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기에 있어 하나의 실외기를 난방 운전하고 다른 실외기를 운전 정지한 냉매 사이클과 누설 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 4를 참고하면, 하나의 실외기(110)를 난방 운전하고 다른 하나의 실외기(120)를 운전 정지한 경우이다.

난방 운전하는 실외기(110)에 있어 압축기(111)에서 토출된 냉매는 체크밸브(116)를 거쳐 사방밸브(115)에 전달된다. 사방밸브(115)는 난방 운전에 대응하여 내부의 슬라이더를 작동시켜 유입된 냉매를 고압관(301)으로 공급한다. 고압관(301)을 경유하는 냉매는 운전 실내기측으로 제공된다(실선의 화살표 참조).

운전 실내기측으로부터 전달되는 저압 냉매는 저압관(302)을 경유하여 각 실외기(110)(120)에 제공된다. 이때 운전 실외기(110)의 전동 밸브(119)는 열려진 상 태이고, 운전 정지된 실외기(120)의 전동 밸브(129)는 닫힌 상태이다.

이에 따라 저압관(203)을 통해 공급되는 냉매는 전동밸브(119)을 경유하여 실외 열교환기(112)에서 실외 공기와 열교환된 후 분기 회로(A1)를 거쳐 어큐뮬레이터(114) 내부로 흡입된다. 그런 다음 어큐뮬레이터(114)에서 분리된 가스 냉매가 압축기(111) 내부로 흡입된다(파선의 화살표 참조).

운전 정지된 실외기(120)에 있어 전동 밸브(129)가 닫힌 상태이므로, 저압관(203)을 통해 공급되는 냉매는 실외 열교환기(122)로 전달되지 않는다. 또한 압축기(121)가 정지되어 있어 냉매 토출이 이루어지지 않는다.

그러나 운전 정지된 실외기(120)의 냉매 회로를 구성하는 부품의 하나로서, 사방밸브(125)의 슬라이더가 찢어져 파손되면 고압관(302)을 경유하는 고압 냉매가 압축기(121)의 토출측으로 유입된다. 유입된 고압 냉매는 체크밸브(126)에 의해 더이상 유입되지 않고 차단될 수 있다. 만약 이 차단밸브(125)도 결함이 발생되면 고압 냉매가 압축기 토출측으로 유입되고, 그 이후 오일분리기에 연결된 오일 바이패스 회로(C2)를 경유한다. 오일 바이패스회로(C2)를 경유한 일부 고압 냉매는 정지된 압축기 내부로 유입되고 나머지 고압 냉매는 어큐뮬레이터(124) 내부로 유입된다(일점쇄선의 화살표 참조).

이와 같이 고압관(302)을 통해 실내기측으로 제공되어야 할 고압 냉매가 누설되어 정지된 압축기(121) 내부에 유입되면, 그 압축기 내부에서 응축되어 액상으로 고이게 된다. 이로 인하여 압축기(121)를 기동 시 오일을 포밍(foaming)시켜 압축기 내부의 오일 부족으로 인한 윤활 불량을 유발한다.

또한 어큐뮬레이터(124) 내부에 유입된 고압 냉매가 응축되어 액상으로 가득 고이며, 이 상태에서 압축기(121)를 기동하면 어큐뮬레이터에 가득 채워진 액냉매가 압축기에 흡입되어 기동 불량을 유발하거나 압축기 고장을 일으키는 원인이 된다.

또한 운전 중인 실외기에서도 고압 냉매가 누설되어 운전 실외기에서의 냉매 부족 현상을 초래한다. 냉매 부족으로 운전 실외기의 압축기 토출 온도가 상승하고 흡입 압력이 저하됨에 따라 압축 성능이 저하된다.

이렇게 운전 정지된 실외기에서는 각 구성 부품이 정상 동작하지 못할 경우에 대비하여, 고압 냉매가 유입되어 누설되는 현상을 자기 진단하는 것이 요구된다.

본 실시 예에 따르면, 고압 냉매가 운전 정지된 실외기(120) 내부로 유입되어 저압측에 설치한 어큐뮬레이터(124)에 채워지고, 어큐뮬레이터(124)의 압력 변화가 나타난다. 이때 어큐뮬레이터(124)의 입구에 설치한 압력센서(127)를 통해 감지한 흡입 압력에 대응하는 포화온도는 실외 온도센서(122a)를 통해 감지한 실외 온도(To)에 제1마진(t1)을 더한 온도보다 크면 냉매 누설이 발생한 것으로 판단한다. 이러한 냉매의 누설 판단은 실외제어부(100A)가 수행한다.

실외제어부(100A)는 냉매 누설로 판단되면 표시부(102)를 통해 운전 정지된 실외기에서 냉매 누설이 발생된 정보를 표시하여 관리자가 확인할 수 있도록 한다. 또한 실외제어부(100A)는 냉매 누설이 발생한 이후 누설 시간을 카운트하고, 그 누설 시간이 미리 설정한 한계운전 시간을 경과하면 실외기를 보호하기 위하여 운전 중인 실외기를 더 이상 가동하지 못하도록 강제적으로 운전 정지시킨다.

도 5는 본 발명에 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기에 있어 냉매 누설을 진단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 실외제어부(100A)에 의한 제어를 중심으로 설명한다.

먼저, 운전 모드를 판단하여 난방 운전이면, 난방운전 사이클에 대응하여 각 구성 부품을 작동하고, 예를 들어 냉매 흐름을 제어하기 위하여 냉매 회로에 설치된 밸브들을 구동하고, 운전 실외기의 압축기를 구동한다(501)(503)(505).

이어 실외제어부(100A)는 실내 제어부(210A)(220A)(230A)(240A)와 통신하여 실내측 운전 부하에 따라 일부 실외기를 운전 정지할 것인지 판단하고(507), 그 판단결과 운전 부하가 커서 운전 정지할 실외기가 없으면 전체 시스템에 대한 운전 정지할 것인지 판단하고(508) 그 판단 결과 전체 시스템을 계속 운전하는 경우라면 단계 507로 돌아간다.

판단 결과 전체 시스템의 운전 정지에 해당하면 실외기에 대한 각 구성부품의 가동을 정지시킨다(510).

실내측 운전 부하가 크지 않아 일부 실외기를 정지할 필요가 있으면 운전 정지 실외기에 대해 압축기를 정지하고, 전동밸브(129)를 닫는 등 각 구성부품을 제어하고, 압력 센서(127)가 출력하는 신호를 받아 어큐뮬레이터(124)의 흡입 압력에 대한 포화온도를 미리 저장된 테이블을 검색하여 알아낸다(509). 그런 다음 실외제어부(100A)는 검색한 포화온도와 실외온도 센서(122a)를 통해 감지한 실외온도(To)에 제1마진(t1)을 더한 온도를 비교하여 누설 여부를 판단한다(511)(513). 포화온 도가 더 크면 냉매 누설이 발생한 것으로 판단하여 표시부(102)를 통하여 누설 상태를 표시하고, 동시에 누설 시간 카운터를 이용하여 누설 시간을 측정한다(515).

그런 다음 전체 시스템이 운전 정지인지 판단하고(517), 그 판단 결과 운전 정지에 해당하지 않으면 냉매 누설이 발생한 이후부터 측정한 누설 시간이 미리 설정한 한계 운전시간을 경과하였는지 판단하고(519), 측정한 누설 시간이 한계운전시간을 경과하지 않은 경우 단계 513으로 진행하고, 측정한 누설 시간이 한계 운전시간을 경과한 경우 실외기 보호를 위하여 운전 실외기를 강제 정지시킨다(521).

한편 운전 중인 실외기에서 냉매가 운전 정지된 실외기 내부로 유입되는 냉매 누설이 발생하면, 상술한 실시 예에서와 같이 어큐뮬레이터에서 입구 압력이 변화하고 그런 다음 조금 지나서 입구 온도도 변화하게 된다. 이러한 점을 고려한다면 상술한 바와 같이 압력 센서에만 의존하지 않고 입구 온도센서를 채용하여 그 온도센서를 통해 감지한 흡입 온도에 기초하여 냉매 누설을 판단할 수 있다. 이에 착안하여 다음 실시예에서는 어큐뮬레이터의 흡입 온도에 따라 냉매 누설을 판단하는 방법을 중심으로 설명한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도 1의 실외기 모듈의 상세한 구성도이고, 도 7은 본 발명에 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기에 있어 냉매 누설을 진단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6과 도 7를 참고하여 설명한 다른 실시예서는 있어서는 앞서 도 2 내지 도 5에 따라 설명한 기술적 특징을 대부분 가지고 있으며, 이러한 설명에 대해서는 중복되므로 생략하되 차별되는 구성을 중심으로 설명하기로 한다.

도 6에 도시한 실외기의 구성은, 도 2의 구성과 비교하여 볼 때 어큐뮬레이터(114)(124)의 입구에 압력 센서(117)(127) 대신에 온도 센서(117a)(127a)를 대체시킨 것을 제외한 다른 구성면에서 동일하다. 따라서 동일 부호에 대한 각 구성요소의 설명은 중복을 피하는 범위에서 간략하게 설명한다.

모듈화된 실외기(100)를 구성하는 복수 실외기(110a)(120a)에 대한 운전 방법은 실외제어부에 의해 이루어지고, 이러한 제어 방법은 앞선 실시예에서와 대등하게 이루어진다. 예를 들어 하나의 실외기(110a)를 난방 운전하고 다른 실외기(120a)를 운전 정지하는 경우에 있어, 냉매의 흐름은 도 4에 도시한 냉매의 흐름과 같다. 여기서 운전 정지한 실외기(120a)에 있어 사방밸브(125)와 차단밸브(126)의 결함으로 고압 냉매가 오일 바이패스 회로(C2)를 경유하여 압축기(121) 흡입측과 어큐뮬레이터(124)에 보내지는 것은 동일하다.

이렇게 냉매 누설이 발생하는 경우 어큐뮬레이터(124)의 흡입 온도가 변화하고, 이러한 흡입 온도의 변화는 온도센서(127a)에 의해 감지되어 실외제어부에 제공된다. 이에 따라 실외 제어부는 실외 온도센서(122a)를 통해 감지한 실외 온도(To)에 제2마진(t2; 제1마진 보다 크다)을 더한 온도보다 크면 냉매 누설이 발생한 것으로 판단한다.

도 7을 참고하면, 운전 모드가 난방 운전이면, 난방운전 사이클에 대응하여 냉매 흐름을 제어하기 위하여 냉매 회로에 설치된 밸브들과 운전 실외기의 압축기를 구동한다(601)(603)(605).

실외제어부는 각 실내 제어부와 통신하여 실내측 운전 부하에 따라 일부 실 외기를 운전 정지할 것인지 판단하고(607), 그 판단결과 운전 부하가 커서 운전 정지할 실외기가 없으면 전체 시스템에 대한 운전 정지할 것인지 판단하고(608) 그 판단 결과 전체 시스템을 계속 운전하는 경우라면 단계 607로 돌아간다.

판단 결과 전체 시스템의 운전 정지에 해당하면 실외기에 대한 각 구성부품의 가동을 정지시킨다(610).

실외기를 정지할 필요가 있으면 운전 정지 실외기에 대해 압축기를 정지하고, 전동밸브(129)를 닫는 등 각 구성부품을 제어하고, 온도 센서(127a)가 출력하는 어큐뮬레이터(124)의 흡입 온도를 제공받는다(509). 그런 다음 실외제어부는 흡입 온도와 실외온도 센서(122a)를 통해 감지한 실외온도(To)에 제2마진(t2)을 더한 온도를 비교하여 누설 여부를 판단한다(611)(613). 흡입 온도가 더 크면 냉매 누설이 발생한 것으로 판단하여 표시부(102)를 통하여 누설 상태를 표시하고, 동시에 누설 시간 카운터를 이용하여 누설 시간을 측정한다(615).

그런 다음 전체 시스템이 운전 정지인지 판단하고(617), 그 판단 결과 운전 정지에 해당하지 않으면 냉매 누설이 발생한 이후부터 측정한 누설 시간이 미리 설정한 한계 운전시간을 경과하였는지 판단하고(619), 측정한 누설 시간이 한계 운전시간을 경과하지 않은 경우 단계 613으로 진행하고, 측정한 누설 시간이 한계 운전시간을 경과한 경우 실외기 보호를 위하여 운전 실외기를 강제 정지시킨다(621).

상술한 실시예에서는 설명하지 않았으나, 어큐뮬레이터의 입구에 압력 센서와 온도 센서를 동시에 구비하고 압력 센서를 통해 감지하는 압력에 대응하는 포화온도와 온도 센서를 통해 감지하는 흡입 온도을 모두 고려하여 냉매 누설을 판단하 고, 그 판단에 따라 냉매 누설에 대응하는 처리를 수행하는 것도 가능하다.

도 1은 멀티형 공기조화기의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1의 실외기 모듈의 상세한 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 블록도이다.

도 4는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기에 있어 하나의 실외기를 난방 운전하고 다른 실외기를 운전 정지한 냉매 사이클과 누설 냉매의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명에 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기에 있어 냉매 누설을 진단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도 1의 실외기 모듈의 상세한 구성도이다.

도 7은 본 발명에 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기에 있어 냉매 누설을 진단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

100 : 실외기 모듈 110, 120 : 실외기

301 : 고압관 302 : 저압관

Claims (16)

1. 복수 실외기, 복수 실내기, 상기 복수 실외기와 상기 복수 실내기 사이를 냉매 배관으로 연결한 멀티형 공기조화기에 있어서,

   상기 복수 실외기 중 적어도 어느 하나의 운전 실외기가 난방 운전하고 나머지 실외기는 운전 정지인 경우, 운전 정지된 실외기 내부로 유입된 냉매량에 따라 변하는 가변값과 실외온도를 비교하여 냉매의 누설을 판단하는 누설 진단장치를 포함하는 멀티형 공기조화기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 누설 진단장치는 상기 운전 정지된 실외기에 마련하는 멀티형 공기조화기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 누설 진단장치는 상기 운전 정지된 실외기의 저압측에 설치된 제1센서와, 실외온도 센서, 상기 센서들의 출력을 비교하여 냉매 누설을 판단하는 제어부를 포함하는 멀티형 공기조화기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 제1센서는,

   상기 운전 정지 실외기의 압축기에 연결된 어큐뮬레이터의 흡입 압력을 감지하는 압력 센서인 멀티형 공기조화기.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 제1센서는,

   상기 운전 정지 실외기의 압축기에 연결된 어큐뮬레이터의 흡입 온도를 감지하는 온도 센서인 멀티형 공기조화기.
6. 제 2항에 있어서, 상기 누설 진단장치는 상기 운전 정지된 실외기의 저압측에 설치된 어큐뮬레이터의 흡입 압력을 감지하는 압력 센서와, 상기 어큐뮬레이터의 흡입 온도를 감지하는 온도 센서와, 실외온도 센서, 및 상기 센서들의 출력을 비교하여 냉매 누설을 판단하는 제어부를 포함하는 멀티형 공기조화기.
7. 복수 실외기가 마련된 실외측과 복수 실내기가 마련된 실내측 사이를 고압관 과 저압관으로 연결한 멀티형 공기조화기에 있어서,

   상기 복수 실외기 중 적어도 하나의 실외기가 난방 운전하고 동시에 적어도 하나의 실외기가 운전 정지된 경우, 난방 운전하는 실외기에 연결된 상기 고압관을 통해 운전 정지된 실외기 내부로 유입되는 냉매량과 실외 온도의 관계에 따라 냉매의 누설을 판단하는 누설진단 장치를 포함하는 멀티형 공기조화기.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 운전 정지 실외기는,

   압축기와, 상기 냉매 누설 경로에 설치되는 체크밸브와, 사방밸브와, 오일을 상기 압축기 흡입측으로 회수하는 바이패스 회로와, 상기 압축기의 흡입측에 연결된 어큐뮬레이터를 더 포함하고,

   상기 누설 진단장치는 상기 저압관에 연결되는 상기 어큐뮬레이터의 흡입측에 설치한 제1센서, 상기 제1센서의 출력과 상기 실외 온도에 대응하여 설정하는 기준값을 비교하여 냉매의 누설을 판단하는 제어부를 포함하는 멀티형 공기조화기.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 제1센서는 압력 센서 또는 온도 센서인 멀티형 공기조화기.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 바이패스회로는,

    상기 사방밸브와 체크밸브를 경유하여 유입되는 상기 운전 실외기의 냉매를 상기 압축기와 상기 어큐뮬레이터로 유출시키는 멀티형 공기조화기.
11. 실내측 운전부하에 따라 복수 실외기의 운전대수를 제어하는 멀티형 공기조화기에 있어서,

    상기 복수 실외기 중 운전 정지된 실외기의 냉매 누설을 판단하는 누설 진단장치를 포함하고,

    상기 누설 진단장치는,

    난방 운전 실외기에서 운전 정지된 실외기로 유입된 냉매로 인하여 어큐뮬레이터의 흡입 압력 또는 흡입 온도를 감지하는 센서와, 실외온도를 감지하는 실외온도 센서와, 상기 센서들의 출력값에 따라 상기 운전 정지된 실외기의 냉매 누설을 판단하는 제어부를 포함하는 멀티형 공기조화기.
12. 난방 운전인지 판단하고;

    실외 온도를 감지하며; 및

    운전 정지 중인 실외기로 유입된 냉매가 어큐뮬레이터에 채워지는 냉매에 따라 변하는 가변값과 실외 온도를 비교하여 상기 운전 정지 실외기로의 냉매 누설을 판단하는 것;을

    특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 냉매 누설 진단방법.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 가변값은 상기 어큐뮬레이터의 흡입 압력에 대응하는 포화온도이고, 상기 가변값이 상기 실외온도에 제1마진을 더한 값보다 크면 냉매 누설로 판단하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 냉매 누설 진단방법.
14. 제 12항에 있어서,

    상기 가변값은 상기 어큐뮬레이터의 흡입 온도이고,

    상기 가변값이 상기 실외온도에 제2마진을 더한 값보다 크면 냉매 누설로 판단하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 냉매 누설 진단방법.
15. 복수 실외기가 마련된 실외측과 복수 실내기가 마련된 실내측 사이를 고압관과 저압관으로 연결한 멀티형 공기조화기의 냉매 누설 진단방법에 있어서,

    운전 모드가 난방 운전인지 판단하고;

    상기 복수 실외기 중 적어도 하나의 실외기를 난방 운전하고 적어도 하나의 실외기를 운전 정지인 경우, 상기 운전 정지된 실외기의 저압측에 설치한 어큐뮬레이터에 유입된 냉매량에 따라 변하는 가변값과 실외온도를 비교하며; 및

    상기 비교 결과에 따라 상기 운전 정지 실외기로의 냉매 누설을 판단하는 것;을

    특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 냉매 누설 진단방법.
16. 제 15항에 있어서,

    상기 냉매의 누설을 표시하고;

    상기 냉매의 누설 시간이 설정 시간을 경과하였는지 판단하며;

    상기 누설 시간이 설정 시간을 경과하면 운전 실외기를 강제적으로 운전 정지하는 것;을

    특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 냉매 누설 진단방법.

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