KR100215067B1 - 공기조화기의 제상장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 제상장치 및 그 제어방법에 판한 것으로써, 실외팬에 의해 송풍되는 실외공기를 열교환시키는 실외열교환기와, 상기 실외열교환기에서 열교환이 이루어지도록 냉매를 순환시키는 압축기를 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 압축기의 구동에 따른 난방운전시에 변화하는 상기 실외열교환기의 온도를 감지하는 온도감지수단과, 상기 온도감지수단에 의해 감지된 실외열교환기 온도가 일정온도 이하이면 제상시간을 적산하고, 제상시간의 적산중 실외열교환기 온도가 일정온도 이상으로 소정시간동안 상승하면 적산시간을 클리어시켜 제상운전을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 제상운전을 수행하도록 냉매의 흐름을 변환시키는 사방밸브와, 상기제어수단의 제어에 따라 제상운전을 수행하도록 상기 압축기를 구동하는 압축기구동수단으로 이루어져, 제상시간의 적산중 실외열교환기 온도가 실외배관온도감지수단에 유입되는 노이즈성분에 의해 일정온도이상 순간적으로 상승시 판단유보시간을 두고 적산을 진행하므로 정상적인 제상운전을 수행한다.

Description

공기조화기의 제상장치 및 그 제어방법

본 발명은 냉난방운전을 수행하는 히트핌프(HEaT PUMP)식 공기조화기에 관한 것으로, 특히 실외열교환기 온도가 일정온도 이하이면 제상시간을 적산하고, 제상시간의 적산중 실외열교환기 온도가 일정온도 이상으로 소정시간동안 유지되면 적산시간을 클리어시켜 제상운전을 제어하는 공기조화기의 제상장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

종래의 공기조화기는 도1 및 도2에 도시한 바와같이, 실내공기가 흡입되는 다수의 흡입구(3)가 형성된 흡입그릴부재(5)가 실내기본체(1;이하, 본체라한다)의 전면하부에 설치되어 있고, 상기 본체(1)의 전면상부에는 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되어 냉풍 또는 온풍으로 열교환된 공기를 실내로 토출하는 토출구(7)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 토출구(7)에는 토출구(7)를 통해 실내로 토출되는 공기의 방향을 상하로 조절하는 상하풍향날개(9)와 좌우로 조절하는 좌우풍향날개(11)가 설치되어 있고, 상기 본체(1)의 전면에는 실내기의 외관을 미려하게 함과 동시에 내장물을 보호하는 커버부재(13)가 고착되어 있으벼, 상기 커버부재(13)의 하측부에는 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 제습, 승풍, 난방 둥)와 운전의 시작/정지, 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍량 및 풍향등을 조절하는 조작부(15)가 구비되어 있다.

도2에 도시한 바와같이, 상기 흡입그릴부재(5)의 내측에는 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기에 부유하는 먼지둥의 이물질을 필터링하는 필더부재(17)가 설치되어 있고, 상기 필터부재(17)의 내측에는 상기 필터부재(17)에 의해 필터링된 실내공기를 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍 또는 온풍으로 열교환시키도록 일자형상의 실내열교환기(19)가 설치되어 있다.

또, 상기 실내열교환기(19)의 상부에는 상기 흡입구(3)를 통해 실내공기를 흡입함과 동시에 상기 실내열교환기(19)에서 열교환된 공기를 상기 토출구(7)를 통해 실내로 토출하도록 실내팬모터(21)의 구동에 따라 회전하는 블로워팬(23;이하, 실내팬이라 한다)이 설치되어 있고, 상기 실내팬(23)의 외측에는 상기 실내팬(23)을 카바함과 동시에 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되어 상기 토출구(7)로 토출되는 공기의 흐름을 안내하는 덕트부재(25)가 설치되어 있다.

상기화 같이 구성된 공기조화기가 냉난방을 겸하여 사용하는 인버터에어콘인 경우, 난방시에는 사방밸브(51)가 온되어 냉매가 도3의 점선(--)으로 도시한 바와같이, 압축기(59)→ 사방밸브(51)→ 실내열교환기(37)→ 팽창밸브(53)→ 난방용 팽창밸브(54)→ 실외열교환기(55)→ 사방밸브(51)→ 압축기(59)순으로 순환되도록 한다.

반면, 냉방시에는 사방밸브(5l)가 오프되어 냉매가 도3의 실선(→)으로 도시한 바와같이, 압축기(59)→ 사방밸브(51)→ 실외열교환기(55)→ 한방향밸브(56)→ 팽창밸브(53)→ 실내열교환기(37)→ 사방밸브(51)→ 압축기(59)순으로 순환되도록·한다.

이때, 사방밸브(51)는 오프시에 실선(→)으로 냉매가 순환하도록 유로를 조절하고, 온시에는 점선(--)으로 냉매가 순환하도록 유로를 조절한다.

상기화 같이 구성된 냉난방겸용의 공기조화기에 있어서, 사용자가 리모콘이나 조작부(15)를 조작하여 원하는 운전모드(예를들면, 난방)를 선택한다음 운전키를 온시키면, 설정온도(Ts)와 실내온도(Tr)를 비교하여 설정온도(Ts)가 실내온도(Tr)보다 높은 경우 설정온도(Ts)와 실내온도(Tr)의 차에 따라 압축기의 운전주파수를 결정하여 압축기를 구동시킨다.

상기 압축기가 구동되면, 냉매가 도3의 점선(--)으로 도시한 바와같이, 압축기(59)→ 사방밸브(51)→ 실내열교환기(19)→ 팽창밸브(53)→ 난방용 팽창밸브(54)→ 실외열교환기(19)→ 사방밸브(51)→ 압축기(59)순으로 순환되어 실내열교환기(19)가 가열되기 시작하는데, 이때에 변화하는 실내열교환기(19)의 온도에 따라 실내팬(23)의 구동을 제어한다.

만약, 실내열교환기(19)의 온도가 일정온도(약,27℃) 미만이면, 실내팬(23)을 정지시켜 난방초기시 실내로 냉풍이 토출되는 것을 방지하고, 실내열교완기(19)의 온도가 일정온도(약,27℃) 이상이면, 실내팬(23)을 구동시킨다.

상기 실내팬(23)이 구동되면, 흡입구(3)를 통해 본체(1)내로 흡입된 실내공기가 실내열교환기(19)를 통과하면서 실내열교환기(19)내에 흐르는 냉매의 증발잠열에 의해 온풍으로 열교환되고, 실내열교환기(19)에서 열교환된 온풍은 상부로 안내되어 토출구(7)를 통해 실내로 토출되는데, 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 온풍은 상하풍향날개(9) 및 좌우풍향날개(11)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내난방을 수행한다.

상기화 같은 난방싸이클에 따라 실내열교환기(19)에서 열교환된 온풍은 상부로 안내되어 토출구(7)를 통해 실내로 토출되는데, 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 온풍은 상하풍향날개(9) 및 좌우풍향날개(11)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내난방을 수행한다.

상기화 같이 난방운전이 일정시간 수행되면, 외부에서 송풍되는 공기를 실외열교환기(35)에서 냉매의 증발잠열에 의해 열교환하여 냉각시킬때에 외부로 배출되는 냉기에 의해 상기 실외열교환기(35)에 성에가 착상되고, 이 착상된 성에가 시간이 지날수록 두터운 얼음으로 되어 상기 실외열교환기(35)의 열교환눙력이 저하될뿐만 아니라, 이에 따른 난방효율의 저하로 소비전력이 상승한다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 실외열교환기(35)에 착상된 성에로 인해 실외열교환기(35)의 결빙현상이 발생하여 압축기(39) 고장의 원인이 되었다.

이에, 종래의 공기조화기에 있어서는, 이를 방지하기위해 상기 공기조화기의 난방운전시 압축기(35)가 동작하여 30분이 경과한 시점이후부터 실외열교환기(35)의 배관온도(Top)를 도시되지 않은 하서입력부에 의해 감지하여 실외배관온도(Top)가 일정온도(약, -2t )이하로 떨어지면, 제상운전을 시작하기의해 제상시간을 적산한다.

이때, 제상적산시간이 소정시간(약,10분)을 경과하면, 실외열교환기(35)에 결빙현상이 발생하는 조건이라고 판단하여 실외팬(37)과 실내팬(23)을 정지시켜 난방운전을 중지하면서 사방밸브(31)를 오프시켜 공기조화기를 냉방운전으로 전환한다.

이에 따라, 냉매가 압축기(39)→ 사방밸브(31)→ 실외열교환기(35)→ 한방향밸브(36)→ 팽창밸브(33)→ 실내열교환기(19)→ 사방밸브(31)→ 압축기(39)순으로 순환되는 냉방싸이클을 형성함으로써 실외열교환기(35)에 착상된 성에를 제거하기위한 제상운전을 수행한다.

반면, 제상시간을 적산하는 중에 실외열교환기(35)의 온도(Top)가 일정온도이상 상승하거나 운전모드가 난방이의의 모드로 변경되면, 제상시간은 이으로 클리어된다.

그런데, 이와같은 종래의 제상운전방식에 있어서는, 제상시간의 적산중 실외열교환기(35) 온도(Top)가 곈서입력부에 유입되는 노이즈성분에 의해 온도감지가 불안정해져 순간적으로 일정온도이상 상승하는 부분이 발생할 경우, 제상시간이 클리어되므로 정상적인 제상운전이 불가눙하다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제상시간의 적산중 실외열교환기 온도가 실외배관온도감지수단에 유입되는 노이즈성분에 의해 일정온도이상 순간적으로 상승시 판단유보시간을 두고 적산을 진행하므로 징상적인 제상운전을 수행하는 공기조화기의 제상장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 공기조화기의 제상장치는 실외팬에 의해 송풍되는 실외공기를 열교환시키는 실외열교환기와, 상기 실외열교환기에서 열교환이 이루어지도록 냉매를 순환시키는 압축기를 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 압축기의 구동에 따른 난방운전시에 변화하는 상기 실외열교환기의 온도를 감지하는 온도감지수단과, 상기 온도감지수단에 의해 감지된 실외열교환기 온도가 일정온도 이하이면 제상시간을 적산하고, 제상시간의 적산중 실외열교환기 온도가 일정온도 이상으로 소정시간동안 상승하면 적산시간을 클리어시켜 제상운전을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 제상운전을 수행하도록 냉매의 흐름을 변환시키는 사방밸브와, 상기 제어수단의 제어에 따라 제상운전을 수행하도록 상기 압축기를 구동하는 압축기구동수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 공기조화기의 제상제어방법은 압축기 및 실내팬의 구동에 따라 실내열교환기에서 열교환된 온풍을 토출하여 난방운전을 수행하는 난방스텝과, 상기 난방스텝에서의 난방운전시에 변화하는 실외열교환기의 온도를 감지하여 일정온도 이하인가를 판별하는 제1온도판별스텝과, 상기 제1온도판별스텝에서 실외열교환기 온도가 일정온도 이하이면 제상시간을 적산하는 적산스텝과, 상기 적산스텝에서 제상시간의 적산중 상기 실외열교환기 온도가 일정온도 이상인가를 판별하는 제2온도판별스텝과, 상기 제2온도판별스텝에서 실외열교환기 온도가 소정시간동안 일정온도 이상으로 유지되면 적산시간을 클리어시키는 클리어스텝과, 상기 제2온도판별스텝에서 실외열교환기 온도가 일정온도 이상이 아니고 제상적산시간이 소정시간을 경과하면 사방밸브와 압축기를 구동하여 상기 실외열교환기에 착상된 성에를 제거하는 제상운전스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 공기조화기의 실내기를 도시한 사시도,

도 2는 도1의 종단면도,

도 3은 일반적인 공기조화기의 냉·난방싸이클도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 제상장치의 제어블록도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 공기조화기의 제상제어 동작순서를 도시한 플로우챠트.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 흡입구 7 : 토출구

19 : 실내열교환기 23 : 실내팬

31 : 사방밸브 35 : 실외열교환기

37 : 실외팬 39 : 압축기

100 : 전원수단 102 : 운전조작수단

104 : 제어수단 106 : 실내온도감지수단

108 : 실내배관온도감지수단 110 : 실외배관온도감지수단

120 : 풍향조절수단 121 : 풍향모터

122 : 압축기구동수단 124 : 실외팬모터구동수단

126 : 실내팬모터구동수단 128 : 사방밸브구동수단

130 : 표시수단

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도4에 도시한 바와같이, 전원수단(100)은 도시되지 않은 교류전원단으로 부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조과기의 동작에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 출력하고, 운전조작수단(102)은 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 둥)와 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍량(강풍, 약풍, 미풍 등) 및 희망부터(Ts;이하, 설정온도라 한다)를 선택하는 다수의 기능키를 구비함은 물론, 상기 공기조화기의 운전시작신호 및 운전정지 신호를 입력하도록 운전키를 구비하고 있다.

그리고, 제어수단(104)은 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 인가받아 상기 공기조화기를 초기화시킴은 물론, 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택신호에 따라 상기 공기조화기의 전체적인 동작을 제어하는 마이크로컴퓨터로써, 이 제어수단(104)은 실외열교환기(35)의 배관온도 및 제상적산시간에 따라 제상운전여부를 판단하고, 제상시간의 적산중 실외열교환기(35) 온도가 일정온도이상 순간적으로 상승시 판단유보시간을 두고 적산을 진행하도록 시간을 카운터 및 클리어시킨다.

실내온도감지수단(106)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts)로 실내온도를 제어하여 상기 공기조화기의 난방운전을 수행하도록 상기 흡입구(3)를 통해 흡입.되는 실내공기의 온도(Tr)를 감지하고, 실내배관온도감지수단(108)은 상기 공기조화기의 난방운전시에 변화하는 실내열교환기(19)의 배관온도 즉, 상기 실내열교환기(19)를 통과하는 냉매온모를 감지하며,

실외배관온도감지수단(110)은 상기 공기조화기의 난방운전시에 변학하는 실외열교환기(35)의 배관온도 즉, 상기 실외열교환기(35)를 통과하는 냉매온도를 감지하여 상기 제어수단(104)에 출력한다.

또한, 풍향조절수단(120)은 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기가 방안 전체에 골고루 화산되도록 토출공기의 방향을 상하 및 좌우조절하는 풍향모터(121)를 구동제어하고, 압축기구동수단(122)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts) 및 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 차에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기(39)를 구동제어한다.

실외팬모터구동수단(124)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts)와 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 차에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 실외열교환기(35)에서 열교환된 공기를 실외로 송풍하도록 실외팬모터(125)의 회전수를 제어하여 실외팬(37)을 구동제어하고, 실내팬모터구동수단(126)은 상기 운전조작수단(20)에 의해 사용자가 설정한 풍량에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 실내열교환기(37)에서 열교환된 공기(냉풍 또는 온풍)를 실내로 송풍하도록 실내팬모터(21)의 회전수를 제어하여 실내팬(23)을 구동제어한다.

또한 도면에 있어서, 사방밸브구동수단(128)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전조건(냉방 또는 난방)에 따라 냉매의 흐름을 변환시키도록 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 사방밸브(31)를 온/오프구동제어하고, 표시수단(130)은 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방등)와 제상운전/제상원료를 표시하는 제상표시램프를 온/오프시킴은 물론, 상기 공기조화기의 운전상태를 표시한다.

이하, 상기화 같이 구성된 공기조화기의 제상장치 및 그 제어방법의 작용효과를 설명한다.

도5a 및 도5b는 본 발명에 의한 공기조화기의 제상제어 동작순서를 도시한 플로우챠트로써, 도5a 및 도5b에서 S는 스텝(STEP)을 표시한다.

먼저, 공기조화기에 전원이 인가되면, 전원수단(100)에서는 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 구동에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 각 구동회로 및 제어수단(104)에 출력한다.

따라서, 스텝S1에서는 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 제어수단(104)에서 입력받아 공기조화기를 초기화시킨다.

이때, 사용자가 운전조작수단(102)을 조작하여 원하는 공기조화기의 운전모드(예를들면, 난방)와 설정온도(Ts), 설정풍량을 입력한다음 운전키를 누르면, 상기 운전조작수단(102)으로부터 운전선택신호 및 운전시작신호(이하, 운전신호라 한다)가 제어수단(104)에 입력된다.

이에 따라, 스텝S2에서 제어수단(104)은 상기 운전조작수단(102)으로부터 운전신호가 입력되었는지를 판별하여, 운전신호가 입력되지 않은 경우(NO일경우)에는 공기조화기를 운전대기상태로 유지하면서 스텝S2이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S2에서의 판별결과, 운전신호가 입력된 경우(YES일 경우)에는 스텝S3으로 나아가서 제어수단(104)은 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전조건이 난방운전인가를 판별하여, 난방운전이 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S31로 나아가서 상기 공기조화기의 냉방 또는 제습운전을 수행하면서 상기 스텝S3으로 복귀하여 스텝S3이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S3에서의 판별결과, 난방운전인 경우(YES일 경우)에는 공기조화기의 난방운전을 수행하기위해 스템S4에서 제어수단(104)은 사방밸브(31)를 제어 하기위한 제어 신호를 사방밸브구동수단(128)에 출력 한다.

따라서, 상기 사방밸브구동수단(128)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 사방밸브(31)를 온시킴으로써 냉매가 압축기(39)→ 사방밸브(31)→ 실내열교환기(19)→ 팽창밸브(33)→ 난방용 팽창밸브(34)→ 실외열교환기(35)→ 사방밸브(31)→ 압축기(39)순으로 순환되도록 한다.

이때, 스텝S5에서는 실내열교환기(19)의 온도(Tip)를 실내배관온도감지수단(108)에서 감지하면, 제어수단(104)에서는 실내배관온도감지수단(108)에 의해 감지된 실내배판온도(Tip)의 아날로그데이타를 입력받아 디지탈로 변환하여 실내배관온도(Tip)가 소정온도(T1;난방초기시 냉풍토출을 방지하는 예열배관온도, 약 27℃)이하인가를 판별한다.

상기 스텝S5에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 소정온도(Tl)이하인 경우(YES일 경우)에는 실내로 냉풍이 토출될 수 있는 온도조건이라고 판단하여 실내팬(23)을 구동시키지 않고 실외기를 먼저 구동시켜 실내열교환기(19)를 가열시탬撚록 스텝S6으로 나아가서 제어수단(104)은 실외기가 온조건인가를 판별한다.

실외기가 온조건이라 함은, 실내온도감지수단(l06)에 의해 감지된 실내온도(Tr)가 사용자가 설정한 온도(Ts)보다 작은 경우이다.

상기 스텝S6에서의 판별결과, 실외기가 온조건이 아닌 경우(N0일 경우)에는 운전동작을 대기하면서 상기 스텝S5로 복귀하여 스텝S5이하의 동작을 반복수행하고, 실외기가 온조건인 경우(YES일 경우)에는 스텝S7로 나아가서 제어수단(104)은 실내온도(Tr)와 설정온도(Ts)의 차에 따라 압축기(39)의 운전주파수와 실외팬모터(125)의 회전수를 결정하여 압축기(39)와 실외팬(37)을 구동하기위한 제어신호를 압축기구동수단(122)과 실외팬모터구동수단(124)에 출력한다.

따라서, 상기 압축기구동수단(122)에서는 제어수단(104)에서 결정된 운전주파수에 따라 압축기(39)를 구동시키고, 실외팬모터구동수단(124)에서는 제어수단(104)에서 결정된 회전수에 따라 실외팬(37)을 구동시킨다.

이때, 스텝s8에서는 압축기(39)의 구동에 의한 냉매의 순환시에 가열되는 실내열교환기(19)의 온도(Tip)를 실내배관온도감지수단(108)에서 감지하면, 제어수단(104)에서는 실내배관온도감지수단(108)에 의해 감지된 실내배관온도(Tip)가 소정온도(T1)이상인가를 판별하여, 실내배판온도(Tip)가 소정온도(T1)이상이 아닌 경우(NO일 경우)에는 실내로 냉풍이 토출될 수 있는 온도조건이라고 판단하여 상기 스텝S7로 복귀하여 스텝S7이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S8에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 소정온도(Tl)이상인 경우(YES일 경우)에는 실내로 냉풍이 토출되지 않는 온도조건이라고 판단하여 스텝S9로 나아가서 제어수단(104)은 실내팬(23)을 구동하기위한 제어신호를 실내댄모터구동수단(126)에 출력 한다.

이에 따라, 실내팬모터구동수단(126)은 설정풍량에 따라 실내팬모터(21)의 회전수를 제어하여 실내팬(23)을 구동시킨다.

상기 실내팬(23)이 구동되면, 스텝S10에서는 압축기(39)에 의해 고온고압의 기체로 압축된 냉매가 사방밸브(31)를 통해 실내열교환기(19)에 유입되고, 실내열교환기(19)에서는 고온고압으로 압축된 기체냉매를 실내팬(23)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 상온고압의 냉매로 냉각시킴에 따라 흡입구(3)를 통해 흡입된 실내공기가 실내열교환기(19)를 통과하면서 온풍으로 열교환된다.

상기 실내열교환기(19)에서 온풍으로 열교환된 공기는 상부로 이동되어 토출구(7)에 회동가능케 설치된 상하풍향날개(9) 및 좌우풍향날개(11)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내를 난방시킨다.

이때, 상기 실내열교환기(19)에서 액학된 저온고압의 액상냉매는 증발압력까지 팽창시키는 팽창밸브(33)와 난방용 팽창밸브(34)를 통과하면서 저온저압의 무상냉매로 감압되어 실외열교환기(35)에 유입된다.

따라서, 상기 실외열교환기(35)에서는 팽창밸브(33)와 난방용 팽창밸브(34)에서 감압된 저온저압의 무상냉매를 받아서 실외팬(37)에 의해 송풍되는 공기를 냉매의 증발잠열에 의해 열교환하여 냉각하고, 상기 실외열교환기(35)에서 냉각된 저온저압의 기체냉매는 사방밸브(31)를 통해 다시 압축기(39)로 흡입되면서 도3의 점선(--)으로 도시한 바와같이, 반복순환하는 난방싸이클을 형성하면서 실내난방을 수행한다.

상기화 같이, 난방운전이 일정시간 수행되면, 실외팬(37)에 의해 송풍되는 공기를 실외열교환기(35)에서 냉매의 증발잠열에 의해 열교환하여 냉각시킬때에 외부로 배출되는 냉기에 의해 실외열교환기(35)의 표면에 성에가 착상되고, 이 착상된 성에가 시간이 지날수록 두터운 얼음으로 되어 실외기의 결빙현상이 발생한다.

이에 따라, 실외기의 결빙현상을 방지하기위해 실외열교환기(35)의 온도(Top)에 따른 제상운전조건을 체크해야 하므로 스텝S11에서는 압축기(39)가 온인가를 판별하여, 상기 압축기(39)가 온이 아닌 경우(N0일 경우)에는 상기 스렙S10으로 복귀하여 스텝S10이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S11에서의 판별결과, 압축기(39)가 온인 경우(YES일 경우)에는 스텝S12로 나아가서 제어수단은 내장되어 있는 타이머에 의해 압축기(39)가 동작한 시간이 소정시간(t3;약,30분)을 경과하였는지를 판별하여, 소정시간(t3)이 경과하지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S1O으로 복귀하여 스텝S1O이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S12에서의 판별결과, 소정시간(t3)이 경과한 경우(YES일 경우)에는 압축기(39)가 동작하여 30분이 경과한 시점이므로 스텝S13으로 나아가서 난방운전시 에 변화하는 실외、열교환기(35)의 온도(Top)를 실외 배관온도감지수단(110)에서 감지하면, 제어수단(104)에서는 실외배관온도(Top)의 아날로그데이타를 입력받아 디지탈로 변환하여 실외배관온도(Top)가 일정온도(T2;난방운전시 실외열교환기에 성에가 착상되는 배관온도)이하인가를 판별한다.

상기 스텝S13에서의 판별결과, 실외배관온도(Top)가 일정온도(T2)이하가 아닌 경우(N0일 경우)에는 실외열교환기(35)에 성에가 착상되지 않은 상태이므로 상기 스텝S10로 복귀하여 난방운전을 계속해서 수행하면서 스텝S10이하의 동작을 반복수행한다.

한편, 상기 스텝S13에서의 판별결과, 실외배관온도(Top)가 소정온도(T2)이하인 경우(YES일 경우)에는 실외열교환기(35)에 성에가 착상되는 상태이므로 스텝s14로 나아가서 제상운전을 시작하기위해 제상시간을 적산하기 시작한다.

이때, 제상시간의 적산중에 실외열교환기(35) 온도(Top)가 일정온도(T2) 이상으로 상승하거나 운전모드가 난방이의의 모드로 변경되면, 제상적산시간을 클리어시켜야 하므로 스텝S15에서는 실외배관온도(Top)가 일정온도(T2)이상인가를 판별한다.

상기 스텝S15에서의 판별결과, 실외배관온도(Top)가 일정온도(T2)이상이 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S16으로 나아가서 실외배관온도(Top)가 열정온도(T2)이하로 소정시간(t4;실외열교환기에 성에가 착상되어 결빙이 발생하는 시간, 약 10분)이 경과하였는지를 판별하여, 소정시간(t4)이 경과하지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S15로 복귀하여 실외배관온도(Top)를 계속해서 감지하면서 스텝s15이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S16에서의 판별결과, 소정시간(t4)이 경과한 경우(YES일 경우)에는 실외열교환기(35)에 성에가 착상되어 결빙이 발생하는 상태이므로 공기조화기의 제상운전을 수행하기위해 스템S17에서 제어수단(104)은 실외팬모터(125)와 실내팬모터(21)를 정지하기위한 제어신호를 실외팬모터구동수단(124)과 실내팬모터구동수단(126)에 출력함과 동시에 사방밸브(31)를 제어하기의한 제어신호를 사방밸브구동수단(128)에 출력하고, 표시수단(130)을 통해 제상표시램프를 온시켜 제상운전상태를 표시한다.

따라서, 상기 실외팬모터구동수단(124)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 실외팬모터(125)를 징지시켜 실외팬(37)의 구동을 정지하고, 실내팬모터구동수단(126)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 실내팬모터(21)를 정지시켜 실내팬(23)의 구동을 정지하며, 사방밸브구동수단(128)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 사방밸브(31)를 오프시킨다.

상기 사방밸브(51)가 오프되면, 냉매가 압축기(39)→ 사방밸브(31)→ 실외열교환기(35)→ 한방향밸브(36)→ 팽창밸브(33)→ 실내열교환기(19)→ 사방밸브(31)→ 압축기(39)순으로 순환되는 냉방싸이클을 형성하면서 실외팬(37)과 실내팬(23)을 정지시켜 실외열교환기(35)에 착상된 성에를 제거하기위한 제상운전을 수행하면서 동작을 종료한다.

상기 스텝S15에서의 판별결과, 실외배관온도(Top)가 일정온도(T2)이상인 경우(YES일 경우)에는 실외배관온도(Top)가 실외배관온도감지수단(11O)에 유입되는 노이즈성분에 의해 온도감지가 불안정해져 순간적으로 일정온도(T2)이상상승하였는지를 판단하기위해 스텝S20으로 나아가서 제어수단(104)은 실외배관온도(T어)가 일정온도(T2)이상으로 소정시간(t5;약,1분)을 경과하였는지를 판별한다.

상기 스텝S20에서의 판별결과, 소정시간(t5)이 경과하지 않은 경우(NO일경우)에는 실외배관온도(Top)가 노이즈성분에 의해 순간적으로 상승하였다고 판단하여 실외배관온도(Top)를 무시하고 상기 스텝S16으로 나아가서 스텝S16이하의 동작을 반복수행한다.

한편, 상기 스텝S20에서의 판별결과, 소정시간(t5)이 경과한 경우(YES일경우)에는 실외배관온도(Top)가 노이즈성분에 의해 순간적으로 변촤된 것이 아니라 일정온도(T2)이상으로 상승하였다고 판단하여 스텝S21로 나아가서 제어수단(104)은 제상적산시간을 클리어시키면서 상기 스텝S13으로 복귀하여 스텝S13이하의 동작을 반복수행한다.

상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 제상장치 및 그 제어방법에 의하면, 제상시간의 적산중 실외열교환기 온도가 실외배관온도감지수단에 유입되는 노이즈성분에 의해 일정온도이상 순간적으로 상승시 제상시간을 클리어하지 않고 판단유보시간을 두고 적산을 진행하므로 정상적인 제상운전을 수행한다는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 실외팬에 의해 송풍되는 실외공기를 열교환시키는 실외열교환기와, 상기 실외열교환기에서 열교환이 이루어지도록 냉매를 순환시키는 압축기를 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 압축기의 구동에 따른 난방운전시에 변화하는 상기 실외열교환기의 온도를 감지하는 온도감지수단과, 상기 온도감지수단에 의해 감지된 실외열교환기 온도가 일정온도 이하이면 제상시간을 적산하고, 제상시간의 적산중 실외열고환기 온도가 일정온도 이상으로 소정시간동안 상승하면 적산시간을 클리어시켜 제상운전을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 제상운전을 수행하도록 냉매의 흐름을 변환시키는 사방밸브와, 상기 제어수단의 제어에 따라 제상운전을 수행하도록 상기 압축기를 구동하는 압축기구동수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제상장치.
2. 압축기 및 실내팬의 구동에 따라 실내열교환기에서 열교환된 온풍을 토출하여 난방운전을 수행하는 난방스텝과, 상기 난방스텝에서의 난방운전시에 변촤하는 실외열교환기의 온도를 감지하여 일정온도 이하인가를 만별하는 제1온도판별스텝과, 상기 제1온도판별스텝에서 실외열교환기 온도가 일정온도 이하이면 제상시간을 적산하는 적산스텝과, 상기 적산스텝에서 제상시간의 적산중 상기 실외열교환기 온도가 일정온도 이상인가를 판별하는 제2온도판별스텝과, 상기 제2온도판별스텝에서 실외열교환기 온도가 소정시간동안 일정온도 이상이면 적산시간을 클리어시키는 클리어스텝과, 상기 제2온도판별스텝에서 실외열교환기 온도가 일정온도 이상이 아니고 제상적산시간이 소정시간을 경과하면 사방밸브와 압축기를 구동하여 상기 실외열교환기에 착상된 성에를 제거하는 제상운전스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제상제어방법.

Images