KR100192075B1 - 공기조화기의 실외 열교환기 성에제거 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내유니트 및 실외유니트를 가지며, 특히 실내유니트에 압축기를 구비한 공기조화기에 관한 것으로서, 압축기(1)를 실내유니트(A)에 설치한 공기조화기라도 실내유니트(A)와 실외유니트(B)와의 사이에 성에제부착 검출을 위한 전용의 신호선을 설치하지 않고 실외열교환기(5)의 성에제거를 가능하게 하고, 이것에 의해 더욱 실외유니트(B)의 소형화를 도모함과 동시에 실내유니트(A)와 실외유니트(B)와의 사이의 신호선 수를 줄일 수 있는 효과를 유지하면서 난방능력의 저하를 방지하고, 실내 유니트(A)에 실내열교환기(11)및 실내송풍기(13)와 함께 압축기(1)및 4방향 밸브(2)를 설치하고, 실외유니트(B)에 실외열교환기(5)및 실외송풍기(14)와 함께 모세관(6)을 설치하고, 실내유니트(A)내의 냉동사이클 상태로부터 실외유니트(B)의 실외열교환기(5)의 성에부착을 검출해서 그 성에부착 검출시에 실외열교환기(5)에 대한 성에제거 운전을 실행하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기의 실외열교환기 성에제거 제어장치

제1도는 각 실시예의 제어회로의 구성을 나타낸 블럭도.

제2도는 각 실시예의 냉동 사이클의 구성을 나타낸 도면.

제3도는 제2도에 나타낸 4방향 밸브의 구체적인 구성을 나타낸 단면도.

제4도는 제3도의 4방향의 밸브의 작동을 설명하기 위한 타임챠트.

제5도는 제1실시예의 성에제거 운전시의 작용을 설명하기 위한 타임챠트.

제6도는 제1실시예의 작용을 설명하기 위한 플로우챠트.

제7도는 제1실시예의 성에제거 운전시의 작용의 변형예를 설명하기 위한 타임챠트.

제8도는 제2실시예의 작용을 설명하기 위한 플로우챠트.

제9도는 제3실시예의 작용을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 능력가변 압축기 2 : 4방향 밸브

5 : 실외열교환기 6 : 모세관(팽창기구)

7 : 2방향밸브 8 : 역류방지 밸브

11: 실내열교환기 12 : 열교환기 온도센서

13 : 실내 송풍기 14 : 실외 송풍기

15,16 : 냉매온도 센서 31,32,70 : 릴레이

35 : 제어부 36 : 실내온도 센서

40 : 어댑터 전환회로 50 : 인버터회로

51 : 정류회로 52 : 스위칭회로

53 : 구동회로 60 : 저전압 구동회로

70a : 쌍방향성 접점 A : 실내유니트

B : 실외유니트

본 발명은 실내유니트 및 실외유니트를 가지면 특히, 실내유니트에 압축기를 구비한 공기조화기에 관한 것이다.

공기조화기는 압축기, 4방향 밸브, 실외 열교환기, 팽창기구, 실내 열교환기를 차례로 접속해서 냉동 사이클을 구성하고 압축기의 토출냉매를 4방향 밸브로부터 실외 열교환기, 팽창기구, 실내 열교환기에 통과시켜 순환시킴으로써 냉방운전을 실행하고 압축기의 토출냉매를 4방향 밸브로부터 실내 열교환기, 팽창기구, 실외열교환기에 통과시켜 순환시킴으로써 난방운전을 실행한다.

압축기및 4방향 밸브는 실외 열교환기, 팽창기구, 및 실외 송풍기와 함께 실외 유니트에 설치되고 실내유니트는 실내 열교환기 및 실내 송풍기가 설치되는 것이 일반적이었다.

최근 압축기 및 4방향 밸브를 실외유니트가 아니고 실내유니트에 설치하도록 한 공기조화기가 개발되어 실용화되고 있다. 이 공기조화기의 경우, 실외유니트로부터 압축기및 압축기 구동회로가 불필요함과 동시에 실내외에서 동일한 기능을 가지는 전기부품을 일체화할 수 있기 때문에 실내유니트를 크게 하지 않고 실외유니트의 소형화가 도모된다는 이점이 있다. 또한 실내유니트로부터 압축기 구동회로의 신호선 수도 줄일 수 있다.

난방운전을 실시하면 증발기로서 기능하는 실외 열교환기의 표면에 서서히 성에가 부착하고 그 상태로는 실외 열교환기의 열교환량이 감소해서 난방능력이 저하해 버린다.

따라서 실외 열교환기에 온도센서를 부착함으로써 실외 열교환기에 성에가 부착하는 것을 검출하고 그 검출시에 실외 열교환기에 대한 성에제거 운전을 실행하는 제어가 실행된다.

단, 압축기 및 4방향 밸브를 실내유니트에 설치된 공기조화기의 경우 운전제어부를 실내유니트에만 설치하는 것으로 실외유니트의 소형화를 도모할 수 있지만 온도센서의 제어부를 실외유니트에 설치하는 만큼 실외유니트가 크게 되어 버린다.

또한, 온도센서의 제어부를 실외유니트에 설치하지 않은 경우 온도센서의 신호선을 실내유니트의 실외유니트와의 사이에 설치함으로써 신호선 수를 줄일수 있다는 이점이 손상되어 버린다.

본 발명은 상기 사정을 고려해서 만들어진 것으로, 압축기를 실내 유니트를 설치한 공기조화기라도 실외 유니트의 소형화를 도모함과 동시에 실내유니트와 실외유니트와의 사이에 성에부착 검출을 위한 전용 신호선을 설치하지 않고 실외열교환기의 성에제거를 가능하게 하고 이것에 의해 실내유니트와 실외유니트와의 사이의 신호선 수를 줄일 수 있는 효과를 유지하면서 난방능력의 저하를 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 공기조화기에 있어서 실외열교환기 성에제거 제어 장치는, 압축기, 4방향 밸브, 실외열교환기, 팽창기구 및 실내열교환기를 차례로 접속한 냉동사이클을 구비하고, 실내유니트내에 상기 실내열교환기 및 실내송풍기와 함께 상기 압축기, 4방향 밸브 및 제어부를 가지고, 실외유니트내에 상기 실외열교환기 및 실외송풍기와 함께 상기 팽창기구를 가지는 공기조화기에 있어서, 상기 실내열교환기내의 압축기의 토출측 배관에 온도 센서를 설치하고, 난방 운전시 상기 온도 센서의 검출 온도를 감시하고, 운전 개시로부터 소정 시간후에 상기 압축기의 토출 냉매 온도 Td를 검지하고, 그 검지 온도 Td의 최대값 T_dmax를 차례로 갱신 기억하면서, 그 최대값 T_dmax와 검지온도 Td와의 온도차 D를 구하여, 그 온도차 D가 소정값 Ds를 초과한 때에 성에제거 운전을 개시하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기의 발명에 있어서, 본 발명에 의한 공기 조화기의 실외열교환기 성에제거 제어 장치는 상기 제어 수단이 성에제거 운전중에 상기 압축기의 토출 냉매 온도 T을 검지하며, 그 검지 온도 Td의 최소값 T_dmin을 차례로 갱신 기억하면서, 그 최소값 T_dmin과 검지 온도 T_d와의 온도차 ΔTd를 구하여, 그 온도차 ΔTd가 소정값 ΔTdo를 초과한 때에 성에제거 운전을 종료하도록 하여도 좋다.

또한 본 발명의 공기 조화기에 있어서 실외열교환기 성에제거 장치는, 압축기, 4방향 밸브, 실외열교환기, 팽창기구 및 실내열교환기를 차례로 접속한 냉동사이클을 구비하고, 실내 유니트 내에 상기 실내열교환기 및 실내송풍기와 함께 상기 압축기, 4방향 밸브및 제어부를 갖고, 실외유닛 내에 상기 실외열교환기 및 실외 송풍기와 함께 상기 팽창기구를 갖는 공기조화기에 있어서, 상기 실내열교환기 내의 압축기의 흡입측 배관에 온도 센서를 설치하여, 난방운전시 상기 온도 센서의 검출온도를 감시하고, 운전 개시로부터 소정 시간후에 상기 압축기의 흡입 냉매 온도 Ts를 검지하여, 그 검지 온도 Ts의 최대값 T_smax를 차례로 갱신 기억하면서, 그 최대값 T_smax와 검지 온도 Ts와의 온도차 D를 구하고, 그 온도차 D가 소정값 Ds를 초과한 때에 성에제거 운전을 개시하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기의 발명에 있어서, 본 발명에 의한 공기조화기의 실외열교환기 성에제거 장치는 상기 제어 수단이 성에제거 운전중에 상기 압축기의 흡입냉매온도 Ts를 검지하여, 그 검지 온도 Ts가 소정값 Ts_o를 초과한 때에 성에제거 운전을 종료하도록 하여도 좋다.

본 발명에 의한 공기조화기에 있어서 실외열교환기 성에제거 제어장치는 실내열교환기 내의 압축기의 토출측 배관 또는 흡입측 배관에 온도 센서를 설치하여, 난방운전시 상기 온도 센서의 검출 온도를 감시하고, 검출 온도의 변화값이 소정값 이상이 된 때에 실외열교환기가 착상하였다고 판단하여 성에제거 운전을 실행하는 제어 수단을 설치하였기 때문에, 실외 유니트의 소형화를 도모함과 동시에 실내 유니트와 실온 유니트와의 사이에 착상 검출을 위한 전용 신호선을 설치하는 일 없이, 실외열교환기의 착상을 검출하는 것이 가능하고, 이에 의해 실내유니트와 실외 유니트와의 사이의 신호선수를 삭감할 수 있고 동시에 난방 능력의 저하를 방지할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 제1실시예에 대한 도면을 참조해서 설명한다.

제2도에 나타낸 바와 같이, 능력가변압축기(1)의 토출구에 4방향 밸브(2), 실내측 충전밸브(3), 및 실외측 충전밸브(4)를 통해 실외열교환기(5)이 한쪽 끝이 배관 접속된다. 실외열교환기(5)의 다른쪽 끝에 팽창기구, 예를 들면 모세관(6), 실외측 충전밸브(9), 및 실내측 충전밸브(10)를 통해 실내열교환기(11)의 한쪽 끝이 배관 접속된다. 그리고 실내열교환기(11)의 다른쪽 끝이 상기 4방향 밸브(2)를 통해 압축기(1)의 흡입구에 배관 접속된다. 이렇게 해서 히트펌프식의 냉동사이클이 구성된다.

냉방시는 실선 화살표로 나타낸 바와 같이, 압축기(1)에서 토출되는 냉매가 4방향 밸브(2), 실외열교환기(5), 모세관(6), 실내열교환기(11)로 흐르고, 그 실내열교환기(11)를 지나 냉매가 4방향 밸브(2)를 통해 압축기(1)에 흡입된다. 즉 실외열교환기(5)가 응축기, 실내열교환기(11)가 증발기로서 기능한다. 냉방시는 4방향 밸브(2)의 유로가 전환됨으로써 파선 화살표로 나타낸 바와 같이, 압축기(1)로 부터 토출되는 냉매가 4방향 밸브(2), 실내열교환기(11), 모세관(6), 실외열교환기(5)로 흐르고, 그 실외열교환기(5)를 지나 냉매가 4방향밸브(2)를 통해 압축기(1)에 흡입된다. 즉 실내열교환기(11)가 응축기, 실외열교환기(5)가 증발기로서 기능한다.

4방향 밸브(2)는 인가전압의 극성을 바꿈으로서 유로가 전환되는 작동형의 것으로 구체예를 제3도에 나타내고 있다.

즉, 4방향 밸브(2)는 중공형상의 본체(20), 이 본체(20)에 설치된 4개의 포트(21,22,23,24), 본체(20)내에 설치되어 각 포트사이에 2계통의 유로를 형성하기 위한 가동밸브(25), 이 가동밸브(25)에 로드(26)를 통해 연결된 영구자석형의 플런저(plunger)(27), 이 플런저(27)의 주위에 설치된 솔레노이드(28)로 이루어지고, 솔레노이드(28)에 대한 전압(V)의 인가에 의해 가동밸브(25)가 움직여 각 포트사이의 2계통인 유로가 전환되게 되어 있다.

도시한 상태에서는 가동밸브(25)의 내측공간을 통해 포트(22,23)사이에 하나의 유로가 형성되고, 가동밸브(25)의 외측공간을 통해 포트(21,24)사이에 유로가 하나 더 형성되어 있다. 포트(22,23)사이의 유로는 압축기(1)의 토출구와 실내측 충전밸브(3)를 연이어 통하는 고압측 유로로서 사용된다. 포트(21,24)사이의 유로는 실내열교환기(11)와 압축기(1)의 흡입구를 연이어 통하는 고압측 유로로서 사용된다. 포트(21,24)사이의 유로는 실내열교환기(11)와 압축기(1)의 흡입구를 연이어 통하는 저압측 유로로서 사용된다. 이것은 냉방시의 사이클이다.

이 상태에서 제4도에 나타낸 정(+)극성의 펄스형상 전압(V)이 인가되면 가동밸브(25)가 도시한 방향으로 움직이고, 가동밸브(25)의 내측공간을 통과하는 유로가 포트(21,22)사이에 형성되고 가동밸브(25)의 외측공간을 통과하는 유로가 포트(23,24)사이에 형성된다. 이 경우 포트(21,22)사이의 유로가 압축기(1)의 토출구를 실내측 충전밸브(3)를 연이어 통하는 고압측 유로가 되고, 포트(23,24)사이의 유로가 실내열교환기(11)와 압축기(1)의 흡입구를 연이어 통하는 저압측 유로가 되고, 난방시의 사이클이 형성된다. 이 상태에서 제4도에 나타낸 부(-)극성의 펄스형상 전압(V)이 인가되면 가동밸브(25)가 도시한 우측방향으로 움직이고 상기 냉방시의 사이클로 복귀한다.

한편, 2방향 밸브(7)와 역류방지 밸브(8)의 직렬체가 모세관(6)과 병렬로 배관 접속된다. 2방향 밸브(7)및 역류방지 밸브(8)는 실외열교환기(5)에 대한 성에제거 운전시 모세관(6)에 대한 냉매의 흐름을 바이패스하기 위한 것이다.

실외열교환기(5)의 근방에 실외송풍기(14)가 설치된다. 이 실외송풍기(14)는 실외공기를 실외열교환기(5)를 통해 순환시킨다. 실내열교환기(11)의 근방에 실내송풍기(13)가 설치된다. 이 실내송풍기(13)는 실내공기를 실내열교환기(11)를 통해 순환시킨다.

실내열교환기(11)의 대략 중간위치에 열교환기온도(Tc) 센서(12)가 부착된다. 압축기(1)의 토출측 배관에 냉매온도(Td)센서(15)가 부착된다. 압축기(1)의 흡입측 배관에 냉매온도(Ts)센서(16)가 부착된다.

A는 실내에 배치되는 실내유니트이고, 여기에 상기 압축기(1), 4방향 밸브(2), 실내열교환기(11) 및 실내송풍기(130가 설치된다. B는 실외에 설치되는 실외유니트이고, 여기에 상기 실외열교환기(5), 모세관(6), 2방향 밸브(7) 및 역류방지 밸브(8)가 설치된다.

제어회호를 제1도에 도시한다.

상용교류전원(30)에 실내유니트(A)의 제어부(35), 이댑터 전원회로(40), 인버터 회로(50) 및 저전압 구동회로(60)가 접속된다.

어댑터 전환회로(40)는 실내송풍기(13)의 모터(13M)의 각 속도전환 댐프(강풍댐프, 약풍 댐프, 미풍 댐프)에 대한 통전전환을 실시한다. 인버터회로(50)는 전우너전압을 정류회로(51)에 정류하고, 그 정류출력을 스위칭회로(52)에서 초핑(chopping)해서 소정 주파수 및 레벨의 교류전압을 변환해서 출력한다. 이 출력은 상기 소정 주파수로 전환하는 3개의 상(相)전압으로 이루어지고 이들 상 전압이 압축기 모터(M)의 각 상권선(U, V, W)에 차례로 인가된다.

압축기 모터(M)는 양구자석이 장착된 로터와, 3개의 상권선(U, V, W)이 장착된 고정자로 이루어지는 브러시리스 DC모터이고 상권선(U, V, W)에 차례로 전압이 인가됨으로써 로터가 회전한다. 상권선(U, V, W)에 대한 전압인가가 전환되고, 이 전환이 반복됨으로써 압축기 모터(M)의 회전이 계속된다.

이 인버터회로(50)및 압축기 모터(1M)에 대해 구동회로(53)가 접속된다. 구동회로(53)는 스위칭회로(52)의 각 스위칭소자의 ON기간을 제어부(35)로부터의 회전수 지령에 따라 조절(PWM변조)함으로써 각 상권선(U,V,W)에 대한 인가전압의 레벨을 제어하고 이것에 의해 압축기 모터(1M)의 회전수(속도)를 제어한다.

또한, 구동회로(53)는 압축기 모터(1M)의 각 상권선(U,V,W)중 비통전 상태의 상권선에 유기하는 전압을 들여 보내고 그 보내진 전압으로부터 압축기 모터(1M)의 로터 회전위치를 검출하고, 그 검출위치에 따라 스위칭회로(52)의 각 스위칭소자의 ON·OFF 타이및, 즉 쵸핑주파수를 제어한다. 이 쵸핑주파수의 제어에 의해 압축기 모터(1M)의 회전수에 따른 최적의 타이밍으로 각 상권선에 대한 통전을 실시한다.

저전압 구동회로(60)는 강압 트랜스(61)및 정류회로(62)로 이루어지고, 실외송풍기(14) 및 2방향 밸브(7)를 구동하기 위한 직류 저전압(42V미만)을 출력한다.

이 저전압 구동회로(60)의 출력단에 정측(+)라인과 부측(-)라인으로 이루어지는 직류전원라인(DCL)이 접속된다. 이 직류전원라인(DCL)이 실내유니트(A)로부터 실외유니트(B)에 연이어 설치된다.

제어부(35)는 마이크로컴퓨터를 탑재하고 상기 공기조화기의 전반에 걸친 제어를 실시한다. 이 제어부(35)에 4방향 밸브(2), 열교환기온도센서(12), 냉매온도센서(15,16), 실내온도(Ta)센서(36), 릴레이(31,32), 수광부(33), 어댑터 전환회로(40)및 구동회로(53)가 접속된다.

릴레이(32)는 실외유니트(B)의 실외송풍기(14)및 2방향 밸브(7)에 대한 구동전압공급을 콘트롤하기 위한 것으로 상시열점 접점(32a)을 가지고 있다. 이 상시열림 접점(32a)의 실내유니트(A)로부터 실외유니트(B)에 걸쳐 뻗어있는 직류전원라인(DCL)에 끼워져 접속된다.

실내유니트(A)의 직류전원라인(DCL)에 있어서 접점(32a)에서 하류측 위치의 정측(+)라인에 제어신호선(CL)이 접속되고, 그 제어신호선(CL)에 릴레이(31)의 상시 열림 접점(31a)이 끼워져 접속된다. 그리고 제어신호선(CL)이 실내유니트(A)로부터 실외유니트(B)에 연이어 설치된다.

수광부(33)는 리모트콘트롤식의 조작기(이하 리모콘이라 약칭한다)(34)로부터 발생하는 적외선광을 수광한다.

한편, 실외유니트(B)에 있어서 직류전원라인(DCL)의 정측(+)라인에 쌍방향성 접점(70a)의 가동단자가 접속된다. 이 쌍방향성 접점(70a)의 상시닫힘고정단자에 실외송풍기(14)의 송풍용 모터(14M)의 한쪽 끝이 접속되고 상시닫힘 고정단자에 2방향 밸브(7)의 한쪽 끝이 접속된다. 그리고 송풍용 모터(14M)및 2방향 밸브(7)의 각각 다른쪽 끝이 직류전원라인(DCL)의 부측(-)라인에 접속된다.

또한, 실외유니트(B)에 있어서 실내유니트(A)로부터 연이어 설치된 제어신호선(CL)에 릴레이(70)의 한쪽 끝이 접속되고, 그 릴레이(70)의 다른쪽 끝이 직류전원라인(DCL)의 부측(-)라인에 접속된다.

릴레이(70)는 상기 쌍방향성 접점(70a)을 가지고 저전압 구동회로(60)로부터 송풍용 모터(14M)에 걸친 통전로 및 2방향 밸브(7)에 걸친 통전로 중 어느 한쪽의 통전로를 교대로 형성하기 위한 통전전환수단으로서 기능한다.

그리고 제어부(31)는 주요한 기능수단으로서 다음의 [1]을 가진다.

[1] 난방운전시, 실내유니트(A)의 냉동사이클 상태로부터 실외유니트(B)의 실외열교환기(5)의 성에부착을 검출하고, 그 성에부착 검출시에 실외교환기(5)에 대한 성에제거 운전을 실행하는 제어수단.

이어서, 전술한 구성의 작용을 설명한다.

리모콘(34)에서 냉방모드및 소망 실내온도가 설정되고, 또한 운전개시조작이 이루어졌다고 하자.

이 경우, 실내온도센서(36)의 검지온도(실내온도)(Ta)가 리모콘(34)의 조작에 의거한 설정 실내온도보다 높으면 인버터회로(50)가 구동되어 압축기(1)의 운전이 개시되고 압축기(1)에서 토출되는 냉매가 4방향밸브(2), 실외열교환기(5), 모세관(6)및 실내열교환기(11)로 흐르고 그 실내열교환기(11)를 통과한 냉매가 4방향 밸브(2)를 통해 압축기(1)에 흡입된다.

또한, 어댑터 전환회로(40)에 의해 송풍용 모터(13M)의 임의의 속도전환탭에 대한 통전이 이루어지고 실내송풍기(13)의 운전이 개시된다. 이 경우 리모콘(34)에서 풍량 강이 설정되어 있으면 강풍용의 속도전환 댐프로의 통전이 이루어지고 송풍용 모터(13M)가 고회전수로 동작해서 실내송풍기(13)가 강풍운전이 된다. 리모콘(34)에서 풍량 약이 설정되어 있으면 약풍용의 속도전환댐프로의 통전이 이루어져 송풍용 모터(13M)가 중간 정도의 회전수로 동작하고 실내송풍기(13)가 약풍운전이 된다. 리모콘(34)에서 풍량 미가 설정되어 있으면 미풍용의 속도전환댐프로의 통전이 이루어져 송풍용 모터(13M)가 저회전수로 동작하고 실내송풍기(13)가 미풍운전으로 된다.

또한, 릴레이(32)에 힘이 가해져 접점(32a)이 닫히고 릴레이(31)에 힘이 소멸되어 접점(31a)이 열리고, 이것에 의해 실내유니트(A)의 저전압 구동회로(60)로부터 실외유니트(B)의 송풍용 모터(14M)에 대한 통전로가 형성되어 실외송풍기(14)의 운전이 개시된다.

이렇게 해서 실외열교환기(5)가 응축기, 실내열교환기(11)가 증발기로서 기능함과 동시에 각각의 열교환기에 대해 실외송풍기(14)및 실내송풍기(13)의 송풍이 이루어짐으로써 냉방운전이 개시된다.

이 냉방운전시, 실내온도센서(36)의 검지온도(Ta)와 설정 실내온도와의 차가 구해지고, 그 온도차에 따라 압축기(1)의 운전주파수(인버터회로(50)의 출력주파수)(F)가 제어된다. 이 압축기(1)가 능력제어에 의해 공조부하에 대응하는 냉방능력이 발휘된다.

리모콘(34)에서 난방모드가 설정된 경우는 4방향 밸브(2)가 전환된다. 그리고 실내온도센서(36)의 검지온도(실내온도)(Ta)가 리모콘(34)의 조작에 의거한 설정 실내온도보다 낮으면 인버터회로(50)가 구동되어 압축기(1)의 운전이 개시되고 압축기(1)의 토출냉매가 4방향 밸브(2), 실내 열교환기(11), 모세관(6)및 실외열교환기(5)로 흐르고 그 실외열교환기(5)를 통과한 냉매가 압축기(1)에 흡입된다.

또한, 팬댐프 전환회로(40)에 의해 송풍용 모터(13M)의 임의의 속도 전환댐프에 대한 통전이 이루어지고 실내송풍기(13)가 운전된다.

또한, 릴레이(32)에 힘이 가해지거나 릴레이(31)에 힘이 소멸되어 실외송풍기(14)가 운전된다.

이렇게 해서 실내열교환기(11)가 응축기, 실외열교환기(5)가 증발기로서 기능함과 동시에 각각의 열교환기에 대해 실외송풍기(14)및 실내송풍기(13)의 송풍이 이루어짐으로써 난방운전이 개시된다.

이 난방운전시, 실내온도센서(36)의 검지온도(Ta)와 설정실내온도와의 차가 구해지고 그 온도차에 따라 압축기(1)의 운전주파수(F)가 제어된다. 이 압축기(1)의 능력제어에 의해 공조부하에 대응하는 난방능력이 발휘된다.

그런데, 난방운전이 진행되면 증발기로서 기능하고 있는 실외열교환기(5)의 표면에 서서히 성에가 부착되고 그대로는 실외열교환기(5)의 열교환량이 감소해서 난방능력이 저하해 버린다. 이 불합리를 방지하기 위해서 제5도및 제6도에 나타낸 제어가 실행된다.

난방운전의 개시와 동시에 타임카운트(t)가 개시되고 그 타임카운트(t)에 의거한 소정시간(t₁)후, 열교환기 온도센서(12)의 검지온도(실내열교환기(11)의 중간위치의 온도)(Tc)와 실내온도센서(36)의 검지온도(실내온도)(Ta)가 파악되어 양검지온도의 차 △Tca(Tc-Ta)가 구해진다. 소정시간(t1)은 난방운전이 안정될 때 까지의 시간(예를 들면 10분)이다.

구해진 온도차 △Tca의 최대값 △Tca_max가 차례로 갱신기억되면서 동 최대값 △Tca_max와 온도차 △Tca와의 차 D(=△Tca_max-△Tca)가 구해진다. 이 온도차(D)와 소정값(Ds)이 비교되고 온도차(D)가 소정값(Ds)을 넘을 때 실외열교환기(5)가 성에부착하고 있다고 판단한다.

즉, 실외열교환기(5)가 성에부착되면 실외열교환기(5)의 흡입열량이 감소한다.

이 성에부착에 의한 흡입열량의 감소를 실내열교환기(11)의 온도저하로부터 간접적으로 파악하도록 하고 있다.

단, 실내열교환기(11)의 온도는 실내송풍기(13)의 송풍및 압축기(1)의 능력의 영향을 받을 것을 고려해서, 상기 온도차 △Tca가 하기식과 같은 송풍용 모터(13M)의 회전수및 압축기 모터(1M)의 회전수에 따라 보정된다. 이 보정값 △Tca'가 실제로는 사용된다. C는 정수이다.

△Tca'=△Tca·C·(송풍용 모터 회전수/압축기 모터 회전수)

성에부착이 판정되면 릴레이(31)에 힘이 가해진다. 릴레이(31)가 힘이 가해지면 접점(31a)이 닫히고 실외유니트(B)의 릴레이(70)에 힘이 가해진다. 릴레이(70)에 힘이 가해지면 쌍방향성 접점(70a)이 전환되고 송풍용 모터(14M)로의 통전로가 차단되어 2방향 밸브(7)에 대한 통전로가 새롭게 형성된다.

이렇게 해서 2방향 밸브(7)가 열리고 모세관(6)에 대한 바이패스로가 형성되고 그 바이패스로를 통해 실내열교환기(11)와 실외열교환기(5)가 직접적으로 연이어 통한 상태가 된다. 동시에 실외송풍기(14)가 정지되고 실외열교환기(5)로의 송풍이 정지된다. 실내유니트(A)에서는 압축기(1)의 운전주파수(F)가 성에제거용의 소정값 Fd₁으로 설정됨과 동시에 실내송풍기(13)가 정지되고 실내로의 송풍이 정지된다.

따라서, 압축기(1)에서 토출되는 고온냉매는 실내열교환기(11)에서 그다지 열을 빼앗기지 않고 실외열교환기(5)로 흐르고, 고온냉매의 열이 실외열교환기(5)의 성에제거 열로서 효과적으로 이용된다.

성에제거 운전중에도 열교환기 온도센서(12)의 검지온도 Tc에 따라 그 검지온도 Tc의 최소값 Tc_min이 차례로 갱신기억되면서 동 최소값(Tcmin)과 검지온도(Tc)와의 차 △Tc(=Tc-Tc_min)가 구해진다.

이 온도차 △Tc와 소정값 △Tc_o가 비교되고 온도차 △Tc가 소정값 △Tc_o를 넘었을 때 릴레이(31)에 힘이 소멸된다.

릴레이(31)에 힘이 소멸되면 접점(31a)이 열리고 실외유니트(B)의 릴레이(70)가 소멸된다. 릴레이(70)에 힘이 소멸되면 쌍방향성 접점(70a)이 복귀하고 2방향밸브(7)로의 통전로가 차단되어 송풍용 모터(14M)에 대한 통전로가 다시 형성된다.

즉 성에제거 운전이 종료해서 통상의 난방운전으로 복귀한다.

그후, 리모콘(34)으로 운전정지가 지시되었을 때 또는, 실내온도센서(36)의 검지온도 Ta가 설정 실내온도에 도달했을 때 인버터회로(50)가 구동이 정지되어 압축기(1)의 운전이 정지된다.

이와같이 실외열교환기(5)의 성에부착을 실내유니트(A)측에서 검출함으로써 실내유니트(A)와 실외유니트(B)와의 사이에 성에제거 검출을 위한 전용 신호선을 설정하지 않고 실외열교환기(5)를 확실하게 성에제거할 수 있다. 따라서 압축기(1)를 실내유니트(A)에 설정함으로서의 잇점, 즉 실내유니트(A)와 실외유니트(B)와의 사이의 신호선 수를 줄일 수 있는 효과를 유지하면서 난방능력의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 압축기(1)가 실내유니트(A)에 존재하기 때문에 압축기(1)의 케이스를 통해 외부로 누출되는 열량이 실외유니트(B)에 존재할 경우에 비해 적어도 되고, 그 만큼 성에제거열로서 유효하게 이용되게 되고 성에제거시간의 단축이 도모된다.

성에제거시간이 짧아지면 난방운전의 실행시간이 길게된다.

그런데, 성에제거 방법으로서 4방향 밸브를 반전해서 냉매의 흐름을 반대로 하는 역사이클 성에제거(냉방시와 동일한 사이클)가 일반적이지만 그 경우는 4방향 밸브의 반전시에 냉동사이클의 고압측에서 저압측으로 고압가스가 유입해서 큰 냉매음이 발생한다.

단, 본 실시예에서는 4방향 밸브(2)가 실내유니트(A)에 존재하는 것을 고려해서 4방향 밸브(2)를 전환하지 않고 냉매의 흐름방향은 그대로 두고, 2방향 밸브(7)를 열어 모세관(6)을 바이패스하는 것만으로 조용히 성에제거를 실시할 수 있어 역사이클 성에제거시와 같은 큰 냉매음은 발생하지 않는다. 이 조용한 성에제거에 의해 실내의 사람들에게 불쾌감을 주지않는다.

성에제거 종료시에 대해서도 냉매의 흐름방향이 바뀌지 않기 때문에 난방으로의 복귀와 순조롭게 되어 그후의 난방개시가 양호하게 된다.

또한, 4방향 밸브(2)는 인가전압(V)의 극성을 바꿈으로써 유로가 전환되는 직동형이기 때문에, 즉, 전압(V)을 인가하지 않는 한 작동하지 않는 형식이기 때문에 난방운전 정지시 전원이 OFF되어도 4방향 밸브(2)의 유로가 전환되지 않고 이 점에서도 냉매음의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 성에제거 운전시에 실내송풍기(13)를 정지했지만 제7도에 나타낸 바와 같이 성에제거 운전중에도 실내송풍기(13)를 운전해서 실내로의 송풍을 유지하도록 해도 좋다. 이 경우 냉매의 열이 실외열교환기(5)에서의 성에제거 열로서 뿐만 아니라 실내열교환기(11)에서 난방열로서도 방출되는 것을 고려해서 압축기(1)의 운전주파수(F)가 상기 소정값 Fd₁보다 높은 Fd2로 설정되어 압축기 능력이 높아진다. 또한 이 경우에 운전주파수(F)가 높은 Fd₂에 도달하고 나서 2방향 밸브(7)을 열어 실질적인 성에제거를 개시함과 동시에 냉동사이클내의 압력변동을 완만하게 하기 위해서 실외송풍기(14)의 정지를 소정시간 t_o늦게 했다.

다음에 본 발명의 제2실시예에 대해 설명한다.

제2실시예에서는 제8도에 나타낸 제어를 실시한다. 그 밖의 구성및 작용에 대해서는 제1실시예와 동일하다.

난방운전의 개시와 동시에 타임카운트 t가 개시되고, 그 타임카운트 t에 의거한 소정시간 t₁후, 냉매온도센서(15)의 검지온도(토출냉매온도) Td를 검지하여 그 검지온도 Td의 최대값 △T_max가 차례로 갱신 기록되면서 동 최대값△Td_max와 검지온도 Td와의 차 D(=Tm_ax-Td)가 구해진다. 소정시간 t1은 난방운전이 안정될 때 까지의 시간이다.

구해진 온도차 D와 소정값 Ds가 비교되고 온도차 D가 소정값 Ds를 넘었을 때 실외열교환기(5)가 성에부착하고 있다고 판정한다.

즉, 실외열교환기(5)가 성에부착되면 실외열교환기(5)의 흡입열량이 감소한다.

이 성에부착에 의한 흡입열량이 감소를 압축기(1)의 토출냉매온도 Td의 저하로부터 간접적으로 파악하게 되어 있다.

성에부착이 판정되면 릴레이(31)에 힘이 가해지고 실외열교환기(5)에 대한 성에 제거 운전이 개시된다.

성에제거 운전중에 냉매온도센서(15)의 검지온도(Td)에 따라 그 검지온도 Td의 최소값 Td_min이 차례로 갱신 기억되면서 동 최소값 Td_min과 검지온도 Td와의 차△Td(=Td-Td_min)가 구해진다.

이 온도차 △Td와 소정값 △Td_o가 비교되고 온도차 △Td가 소정값 △Td_o를 넘을때 릴레이(31)에 힘이 소멸된다. 이것에 의해 성에제거 운전이 종료해서 통상의 난방운전으로 복귀한다.

효과에 대해서는 제1실시예와 동일하다.

본 발명의 제3실시예에 대해 설명한다.

제3실시예에서는 제9도에 나타낸 제어를 실시한다. 그 밖의 구성및 작용에 대해서는 제1실시예와 동일하다.

난방운전 개시와 동시에 타임카운트 t가 개시되고, 그 타임카운트 t에 의거 소정시간 t₁후 냉매온도센서(16)의 검지온도(흡입냉매온도) Ts를 검지하여 그 검지온도 Ts의 최대값 △Ts_max가 차례로 갱신 기억되면서 동 최대값 △Ts_max와 검지온도 Ts와의 차 D(=Ts_max-Ts)가 구해진다. 소정시간 t1은 난방운전이 안정될 때까지의 시간이다.

구해진 온도차 D와 Ds가 비교되고 온도차 D가 소정값 Ds를 넘었을때 실외열교환기(5)가 성에부착되어 있다고 판정된다.

즉, 실외열교환기(5)가 성에부착되면 실외열교환기(5)의 흡입열량이 감소한다.

이 성에부착에 의한 흡입열량의 감소를 압축기(1)의 흡입냉매온도 Ts의 저하로부터 간접적으로 파악할 수 있도록 하고 있다.

성에부착이 판정되면 릴레이(31)에 힘이 가해지고 실외열교환기(5)에 대한 성에제거운전이 개시된다.

성에제거 운전중에도 냉매온도센서(16)의 검지온도(Ts)를 검지하여 그 검지온도 Ts와 소정값 Tso가 비교된다. 검지온도 Ts가 소정값 Tso를 넘으면 릴레이(31)에 힘이 소멸됨으로서 성에제거 운전이 종료해서 통상의 난방운전으로 복귀한다.

효과에 대해서는 제1실시예와 동일하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 실내유니트 내의 냉동사이클 상태에서 실외열교환기의 성에부착을 검출해서 실외열교환기에 대한 성에제거 운전을 실행하는 구성으로 했기 때문에 압축기를 실내유니트에 설치한 공기조화기라도 실내유니트와 실외유니트와의 사이에 성에부착 검출을 위한 전용 신호선이 설치되지 않고 실외열교환기의 성에제거를 가능하게 하고 이것에 의해 더욱 실외유니트의 소형화를 도모함과 동시에 실내유니트와 실외유니트와의 신호선 수를 줄일 수 있는 효과를 유지하면서 난방능력의 저하를 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 압축기, 4방향 밸브, 실외열교환기, 팽창기구및 실내열교환기를 차례로 접속한 냉동사이클을 구비하고, 실내유니트내에 상기 실내열교환기및 실내송풍기와 함께 상기 압축기, 4방향 밸브및 제어부를 가지고, 실외유니트내에 상기 실외열교환기 및 실외송풍기와 함께 상기 팽창기구를 가지는 공기조화기에 있어서, 상기 실내열교환기 내의 압축기의 토출측 배관에 온도 센서를 설치하고, 난방 운전시 상기 온도 센서의 검출 온도를 감시하고, 운전 개시로부터 소정 시간후에 상기 압축기의 토출 냉매 온도 Td를 검지하여, 그 검지 온도 Td의 최대값 Td_max을 순차 갱신 기억하면서 그 최대값 Td_max와 검지온도 Td와의 온도차 D를 구하여, 그 온도차 D가 소정값 Ds를 초과한 때에 성에제거 운전을 개시하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실외열교환기 성에제거 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단이 성에제거 운전중에 압축기의 토출냉매온도 Td를 검지하고;상기 검지온도 Td의 최소값 Td_min을 차례로 갱신 기억하면서 동 최소값 Td_min가 검지온도 Td와의 차△Td를 구하고; 상기 온도차 △Td가 소정값 △Td_o를 넘었을 때 성에제거 운전을 종료하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외 열교환기 성에제거 제어장치.
3. 압축기, 4방향 밸브, 실외열교환기, 팽창기구및 실내열교환기를 차례로 접속한 냉동사이클을 구비하고, 실내유니트내에 상기 실내열교환기 및 실내송풍기와 함께 상기 압축기, 4방향 밸브및 제어부를 가지고, 실외유니트내에 상기 실외열교환기및 실외송풍기와 함께 상기 팽창기구를 가지는 공기조화기에 있어서, 상기 실내열교환기 내의 압축기의 흡입측 배관에 온도 센서를 설치하고, 난방 운전시 상기 온도 센서의 검출 온도를 감시하고, 운전 개시로부터 소정 시간후에 상기 압축기의 토출 냉매 온도 Ts를 검지하여, 그 검지 온도 Ts의 최대값 Ts_max을 순차 갱신 기억하면서 그 최대값 Ts_max와 검지 온도 Ts와의 온도차 D를 구하여, 그 온도차 D가 소정값 Ds를 초과한 때에 성에제거 운전을 개시하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실외열교환기 성에제거 제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제어수단이 성에제거 운전중에 압축기의 흡입냉매온도 Ts를 검지하고 그 검지온도 Ts가 소정값 Tso를 넘었을 때 성에제거 운전을 종료하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외 열교환기 성에제거 제어장치.