KR100231056B1 - 공기조화기의 제상운전 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 제상운전 제어방법에 관한 것으로, 공기조화기가 난방운전을 수행하는 도중에 실내열교환기의 배관온도를 감지하여 상기 배관온도의 변동값이 소정변동값 이상인 경우가 연속 3회 이상인가를 판단하여, 연속 3회 미만이면 난방 운전을 수행하는 단계와, 상기 배관온도의 변동값이 소정변동값 이상인 경우가 연속 3회 이상인 경우에 상기 배관온도가 소정온도 이하인가를 판단하여 소정온도 보다 크면 난방운전을 계속해서 수행하는 단계, 상기 배관온도가 소정온도 이하인 경우에 압축기의 운전시간이 소정시간 이상인가를 판단하여 소정시간 미만 이면 난방운전을 계속해서 수행하는 단계, 압축기의 운전시간이 소정시간 이상이면 제상운전과 제상운전 사이의 시간간격에 따라 제상운전시간을 결정하는 제상운전시간결정단계 및, 상기와 같이 결정된 제상운전시간에 따라 제상운전을 수행하는 제상운전단계로 이루어져, 제상운전과 제상운전 사이의 시간 간격에 따라 제상운전시간을 결정하여 제상운전을 수행하여 제상운전 후에 잔류하는 성에를 완전히 제거하여 난방운전의 효율을 증대시키는 효과가 있다.

Description

공기조화기의 제상운전 제어방법

본 발명은 공기조화기의 제상운전 제어방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 제상운전과 제상운전 사이의 시간 간격을 측정하고, 이 시간 간격에 따라 제상운전시간을 결정하여 제상운전을 수행함으로써, 제상운전 후에 잔류하는 성에를 완전히 제거하여 난방운전의 효율을 증대시키는 공기조화기의 제상운전 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉난방을 겸하여 사용하는 히터 펌프 공기조화기의 냉난방 사이클은 도 1과 같이 도시할 수 있는데, 상기 도 1에 도시된 실선은 냉방 사이클이며, 점선은 난방 사이클을 나타낸다.

즉, 냉방운전시에는 압축기(11)에서 의해 고온고압의 기체로 압축된 냉매가 사방밸브(13)를 통해 실외열교환기(15)에 유입되면, 실외팬(17)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 냉매를 냉각시켜 액화한다.

그리고, 상기 실외열교환기(15)에서 액화된 냉매는 바이패스통로(19)와 제1모세관(21)을 통해 저온저압의 액체냉매로 감압된다.

이에 따라, 실내열교환기(23)에서는 상기 제1모세관(21)에서 감압된 저온저압의 냉매를 받아 실내팬(25)에 의해 송풍되는 공기를 냉매의 증발잠열에 의해 열교환하므로써 발생된 냉풍을 실내로 토출해서 냉방을 행하고, 상기 실내열교환기(23)에서 출력된 상온저압의 기체냉매는 다시 압축기(11)로 흡입되어 도 1의 실선과 같이 반복순환되는 냉방사이클을 수행한다.

그리고, 난방운전시에는 압축기(11)에 의해 고온고압의 기체로 압축된 냉매가 사방밸브(13)를 통해 실내열교환기(23)에 유입되면, 실내팬(25)에 의해 송풍되는 공기를 열교환하여 상온고압의 냉매로 냉각시킴에 따라 생성된 난풍을 실내로 토출해서 난방을 행한다.

그리고, 상기 실내열교환기(23)에서 액화된 냉매는 제1 및 제2모세관(21, 27)을 통해 저온저압의 냉매로 감압된다.

이에 따라 실외열교환기(15)에서는 상기 제1 및 제2모세관(21, 27)을 통과하는 저온저압의 냉매를 받아서 실외팬(17)에 의해 송풍되는 공기를 냉매의 증발잠열에 의해 열교환하여 냉각하고, 상기 실외열교환기(15)에서 냉각된 저온저압의 기체 냉매는 다시 압축기(11)로 흡입되어 도 1의 점선과 같이 반복순환되는 난방 싸이클을 형성한다.

상기와 같은 히트 펌프 공기조화기에 있어서, 난방운전이 일정시간 수행되면 실외팬(17)에 의해 송풍되는 공기를 실외열교환기(15)에서 냉매의 증발잠열에 의해 열교환하여 냉각시킬때에 외부로 배출되는 냉기에 의해 상기 실외열교환기(15)에 성에가 착상되고, 이 착상된 성에가 시간이 지날수록 두꺼운 얼음으로 되어 상기 실외열교환기(15)의 열교환능력이 저하될 뿐만 아니라 압축기(11)의 무리한 운전으로 기기가 손상되는 문제점이 있었다.

이에, 종래의 공기조화기에 있어서는 이를 해결하기 위해 상기 공기조화기의 난방운전시에 변화하는 실내열교환기(23)의 배관온도를 감지하면서 압축기의 운전시간을 카운트하여 그 감지된 실내배관온도와 압축기의 운전시간이 미도시된 제어수단에 미리 설정된 제상운전조건에 일치하면, 실외열교환기(15)에 성에가 착상되었다고 판단한다.

상기 실외열교환기(15)에 성에가 착상되었다고 판단되면 상기 제어수단에 의해 사방밸브(13)를 제어하여 냉방싸이클을 형성함으로써, 실외열교환기(15)에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상운전을 수행하기 시작한다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 공기조화기에 전원이 인가되면, 미도시된 전원수단이 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 공기조화기의 구동에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 각 구동회로 및 제어수단으로 출력하고, 상기와 같이 전원수단으로부터 출력되는 직류전압이 인가되면 상기 제어수단은 공기조화기를 초기화시킨다.(S1)

그리고, 사용자가 미도시된 운전조작수단을 조작하여 운전시작신호를 제어수단으로 입력하고, 이어서 운전모드 선택신호를 제어수단으로 입력한다.(S2, S3)

상기와 같이 운전조작수단으로부터 입력된 운전모드 선택신호가 난방운전인가를 판단하여 난방운전이면 난방운전을 수행하고, 난방운전이 아니면 선택된 운전모드 선택신호에 따라 공기조화기를 운전시킨다.(S4, S5, S6)

상기와 같이 난방운전이 선택되어 난방운전을 수행하는 도중에 실내열교환기의 배관온도를 감지하여 상기 배관온도의 변동값이 소정변동값(예를 들어, 1분 동안 0.5℃ 이상 하강) 이상인가를 판단하여 상기 배관온도의 변동값이 소정변동값 미만이면 난방운전을 계속해서 수행한다.(S7)

그리고, 상기 배관온도의 변동값이 소정변동값 이상인 경우가 연속 3회이상 인가를 판단하여, 연속 3회 미만이면 상기 배관온도의 변동값이 소정변동값 이상인가를 판단하는 단계(S7)를 반복 수행한다.(S8)

그리고, 상기 실내열교환기의 배관온도의 변동값이 소정변동값 이상인 경우가 연속 3회 이상인 경우에는 상기 배관온도가 소정온도(공기조화기의 난방능력에 따라 가변됨) 이하인가를 판단하여 소정온도 보다 크면 난방운전을 계속해서 수행한다.(S9)

또, 상기 실내열교환기의 배관온도가 소정온도 이하인 경우에 압축기의 운전시간이 소정시간 이상인가를 판단하여 압축기의 운전시간이 소정시간 이상이면 소정의 제상운전시간만큼 제상운전을 수행하고, 압축기의 운전시간이 소정시간 미만이면 난방운전을 계속해서 수행한다.(S10, S11)

그러나, 상기와 같은 종래의 공기조화기의 제상운전 제어방법은, 제상운전시간이 항상 일정함에 따라 주변환경의 변화나, 공기조화기의 능력 저하에 따른 대응이 불가능하므로, 제상운전 후에도 실외열교환기에 성에가 잔류하게 되어, 난방운전의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제 문제점을 해소하기 위한 것으로, 제상운전과 제상운전 사이의 시간 간격을 측정하고, 이 시간 간격에 따라 제상운전시간을 결정하여 제상운전을 수행하여 제상운전 후에 잔류하는 성에를 완전히 제거하여 난방운전의 효율을 증대시키는 공기조화기의 제상운전 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 제상운전 제어방법은, 난방운전시 실외열교환기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상운전을 수행하는 공기조화기의 제상운전 제어방법에 있어서, 공기조화기가 난방운전을 수행하는 도중에 실내열교환기의 배관온도를 감지하여 상기 배관온도의 변동값이 소정변동값 이상인 경우가 연속 3회 이상인가를 판단하여, 연속 3회 미만이면 난방 운전을 수행하는 단계와, 상기 배관온도의 변동값이 소정변동값 이상인 경우가 연속 3회 이상인 경우에 상기 배관온도가 소정온도 이하인가를 판단하여 소정온도 보다 크면 난방운전을 계속해서 수행하는 단계, 상기 배관온도가 소정온도 이하인 경우에 압축기의 운전시간이 소정시간 이상인가를 판단하여 소정시간 미만 이면 난방운전을 계속해서 수행하는 단계, 압축기의 운전시간이 소정시간 이상이면 제상운전과 제상운전 사이의 시간간격에 따라 제상운전시간을 결정하는 제상운전시간결정단계 및, 상기와 같이 결정된 제상운전시간에 따라 제상운전을 수행하는 제상운전단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 냉난방 공기조화기의 냉매사이클도,

도 2는 종래의 1실시예에 의한 공기조화기의 제상운전 제어방법의 순서도,

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 제상운전 제어방법을 수행하는 공기조화기의 운전제어장치의 개략적인 블록도,

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 제상운전 제어방법의 순서도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

100 : 전원수단 101 : 운전조작수단

104 : 제어수단 106 : 실내온도감지수단

108 : 실내열교환기온도감지수단 110 : 실외온도감지수단

120 : 풍향조절수단 122 : 압축기구동수단

124 : 실외팬모터구동수단 126 : 실내팬모터구동수단

128 : 사방밸브구동수단 130 : 표시수단

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 난방 운전제어방법을 수행하는 공기조화기의 난방 운전제어장치의 블록도로서, 공기조화기의 난방 운전제어장치는, 전원수단(100)과, 운전조작수단(101), 제어수단(104), 실내온도감지수단(106), 실내열교환기온도감지수단(108), 실외온도감지수단(110), 풍향조절수단(120), 압축기구동수단(122), 실외팬모터구동수단(124), 실내팬모터구동수단(126), 사방밸브구동수단(128) 및, 표시수단(130)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 전원수단(100)은 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 공기조화기의 동작에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 출력하고, 상기 운전조작수단(101)은 사용자가 원하는 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방)와 운전의 시작/정지, 설정온도, 토출공기의 설정풍량 및 설정풍향을 입력하는 것으로, 이 운전조작수단(101)은 실내기 본체의 콘트롤패널상에 구비된 조작부(102)와, 미도시된 리모콘의 키조작에 따라 리모콘으로부터 송신되는 적외선신호를 수신하는 리모콘신호수신부(103)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 제어수단(104)은 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 인가받아 공기조화기를 초기화시킴은 물론, 운전조작수단(101)에 의해 입력된 운전선택신호 및 운전시작/운전정지신호에 따라 공기조화기의 전체적인 동작을 제어하는 마이크로컴퓨터이다.

그리고, 상기 실내온도감지수단(106)은 상기 운전조작수단(101)에 의해 사용자가 설정한 온도로 실내온도를 제어하여 공기조화기의 운전을 수행하도록 흡입구를 통해 흡입되는 실내공기의 온도를 감지하여 상기 제어수단(104)으로 입력하도록 되어 있고, 실내열교환기온도감지수단(108)은 공기조화기의 운전시에 변화하는 실내열교환기의 배관온도 즉, 상기 실내열교환기를 통과하는 냉매온도를 감지하며, 실외온도감지수단(110)은 공기조화기의 운전시에 변환하는 실외공기의 온도를 감지하여 상기 제어수단(104)으로 입력한다.

그리고, 상기 풍향조절수단(120)은 상기 제어수단(104)의 제어에 의해 풍향조절날개(132)의 각도를 조절하여 토출공기의 방향을 상하 및 좌우조절하고, 상기 압축기구동수단(122)은 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기(134)를 구동제어한다.

상기 실외팬모터구동수단(124)은 상기 운전조작수단(101)에 의해 사용자가 설정한 온도 및 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도의 차에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 실외열교환기에서 열교환된 공기를 실외로 송풍하도록 실외팬모터(136)를 제어 구동시킨다.

상기 실내팬모터구동수단(126)은 상기 운전조작수단(101)에 의해 선택된 풍량에 따라 열교환된 공기(냉풍, 온풍)를 실내로 송풍하도록 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 실내팬모터(138)의 회전 속도를 제어하여 구동시킨다.

또한, 상기 사방밸브구동수단(128)은 상기 운전조작수단(101)에 의해 입력된 운전조건(냉방 또는 난방)에 따라 냉매의 흐름을 변환시키도록 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 사방밸브(140)를 온/오프 구동제어하고, 상기 표시수단(130)은 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 운전조작수단(101)에 의해 입력된 운전선택모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방)와 설정온도 및 실내온도등을 표시한다.

상기와 같이 구성된 공기조화기의 제상운전제어방법의 작용 및 효과를 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 제상운전 제어방법의 순서도로서, 도 4에서 S는 단계(step)을 표시한다.

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

상기와 같이 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압이 인가되면 제어수단(104)으로 인가되면 제어수단(104)은 공기조화기를 초기화시킨다.(S21)

그리고, 사용자가 운전조작수단(101)을 조작하여 운전시작신호를 제어수단(104)으로 입력하고, 이어서 공기조화기의 운전 조건을 설정하기 위한 운전모드 선택신호를 제어수단(104)으로 입력한다.(S22, S23)

즉, 제어수단(104)은 운전조작수단(101)으로부터 운전시작신호가 입력되었는지를 판별하여, 운전신호가 입력되지 않은 경우에는 공기조화기를 운전대기상태로 유지하는 것이다.

그리고, 사용자가 운전조작수단(101)을 조작하여 운전 조건을 설정하기 위해 운전 선택신호를 제어수단(104)으로 입력하여 공기조화기의 운전 조건을 설정한다.

이어서, 상기 제어수단(104)은 상기 운전조작수단(101)으로부터 입력된 운전 조건이 난방운전인가를 판별하여, 난방운전이 아닌 경우에는 설정된 운전 조건에 따라 공기조화기를 운전한다.(S24, S25)

그리고, 상기 운전조작수단(101)으로부터 입력된 운전 조건이 난방운전일 경우에 제어수단(104)은 공기조화기를 난방운전시킨다.(S26)

상기와 같이 난방운전이 선택되어 난방운전을 수행하는 도중에 실내열교환기온도감지수단(108)가 실내열교환기의 배관온도를 감지하여 제어수단(104)으로 입력하고, 상기 제어수단(104)은 상기 실내열교환기온도감지수단(108)로부터 입력된 상기 실내열교환기의 배관온도의 변동값이 소정변동값(예를 들어, 1분 동안 0.5℃ 이상 하강) 이상인가를 판단하여 상기 실내열교환기의 배관온도의 변동값이 소정변동값 미만이면 난방운전을 계속해서 수행한다.(S27)

그리고, 상기 실내열교환기의 배관온도의 변동값이 소정변동값 이상인 경우가 연속 3회이상 인가를 판단하여, 연속 3회 미만이면 상기 실내열교환기의 배관온도의 변동값이 소정변동값 이상인가를 판단하는 단계(S27)를 반복 수행한다.(S28)

그리고, 상기 실내열교환기의 배관온도의 변동값이 소정변동값 이상인 경우가 연속 3회 이상인 경우에는 상기 실내열교환기의 배관온도가 소정온도(공기조화기의 난방능력에 따라 가변됨) 이하인가를 판단하여 소정온도 보다 크면 난방운전을 계속해서 수행한다.(S29)

또, 상기 실내열교환기의 배관온도가 소정온도 이하인 경우에 압축기(134)의 운전시간이 소정시간 이상인가를 판단하여 압축기(134)의 운전시간이 소정시간 이상이면 제상운전과 제상운전 사이의 시간간격에 따라 제상운전시간을 결정한다.(S30, S31, S32, S33, S34, S35)

즉, 제상운전과 제상운전 사이의 시간간격이 제1설정시간 이상이면 제상운전시간을 증가시키고(S31, S32), 상기 제상운전과 제상운전 사이의 시간간격이 제2설정시간 이하이면 제상운전시간을 감소시키며(S33, S34), 상기 제상운전과 제상운전 사이의 시간간격이 제1설정시간 미만임과 동시에 제2설정시간 보다 크면 제상운전시간을 정상적인 기준제상운전시간으로 결정한다.(S35)

이어서, 상기와 같이 결정된 소정의 제상운전시간만큼 제어수단(104)이 실외팬(136) 및 사방밸브(140)를 오프하고 압축기(134)를 온하여 제상운전을 수행한 다음 다시 난방운전을 수행한다.(S36)

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 제상운전과 제상운전 사이의 시간 간격을 측정하고, 이 시간 간격에 따라 제상운전시간을 결정하여 제상운전을 수행하여 제상운전 후에 잔류하는 성에를 완전히 제거하여 난방운전의 효율을 증대시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 난방운전시 실외열교환기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상운전을 수행하는 공기조화기의 제상운전 제어방법에 있어서,

   공기조화기가 난방운전을 수행하는 도중에 실내열교환기의 배관온도를 감지하여 상기 배관온도의 변동값이 소정변동값 이상인 경우가 연속 3회 이상인가를 판단하여, 연속 3회 미만이면 난방 운전을 수행하는 단계와,

   상기 배관온도의 변동값이 소정변동값 이상인 경우가 연속 3회 이상인 경우에 상기 배관온도가 소정온도 이하인가를 판단하여 소정온도 보다 크면 난방운전을 계속해서 수행하는 단계,

   상기 배관온도가 소정온도 이하인 경우에 압축기의 운전시간이 소정시간 이상인가를 판단하여 소정시간 미만 이면 난방운전을 계속해서 수행하는 단계,

   압축기의 운전시간이 소정시간 이상이면 제상운전과 제상운전 사이의 시간간격에 따라 제상운전시간을 결정하는 제상운전시간결정단계 및,

   상기와 같이 결정된 제상운전시간에 따라 제상운전을 수행하는 제상운전단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제상운전 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제상운전시간결정단계는, 상기 제상운전과 제상운전 사이의 시간간격이 제1설정시간 이상이면 제상운전시간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제상운전 제어방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제상운전시간결정단계는, 상기 제상운전과 제상운전 사이의 시간간격이 제2설정시간 이하이면 제상운전시간을 감소시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제상운전 제어방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제상운전시간결정단계는, 상기 제상운전과 제상운전 사이의 시간간격이 제1설정시간 미만임과 동시에 제2설정시간 보다 크면 제상운전시간을 정상적인 기준제상운전시간으로 결정하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제상운전 제어방법.

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