KR100339543B1 - 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법에 관한 것으로, 종래 인버터 에이컨의 압축기 정지시 전자팽창변의 개도는 정지하기 전의 개도를 유지하고 있는데, 이와같은 상태에서 압축기 기동시 개도가 작게 열려있는 경우는 압축기 입출구의 압력차가 커서 2분후 압축기 기동실패의 원인이 되고, 개도가 크게 열려있는 경우는 압력평형은 이루어지나, 초기 기동시 압축기 입구로 액냉매 유입이 급격하게 되어 초기 과전류가 흐르게 되는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 압축기의 운전중 정지여부를 판단하는 제1단계와, 상기에서 압축기 정지시 압축기 정지전의 운전 주파수를 기억시키는 제2단계와, 상기에서 기억시킨 운전 주파수와 정격 운전 주파수를 비교하고, 그 비교된 운전 주파수에 따른 보상개도를 결정하는 제3단계와, 상기에서 보상개도 결정 후 실외온도와 실내온도를 감지하는 제4단계와, 상기에서 감지한 실외온도와 실내온도의 차를 구하는 제5단계와, 상기에서 구한 온도차에 의한 보상개도를 결정하는 제6단계와, 상기 제3단계에서 결정한 운전 주파수에 의한 보상개도와 제6단계에서 결정한 온도차에 의한 보상개도를 이용하여 압축기 오프시 개도를 구하는 제7단계로 동작하여, 압축기가 정지되어 있는 2분간 적정개도를 유지하도록 함으로써, 압축기 입출구의 압력차를 없애고, 재기동시 압축기 입구의 급격한 액냉매가 유입되는 것을 방지하도록 한 것이다.

Description

인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법{THE OPERATION METHOD FOR IMPROVING STARTING PROPERTY OF A INVERTER AIR CONDITIONER}

본 발명은 인버터 에이컨에 있어서, 압축기 정지시 실외온도를 검지하여, 실외온도 및 압축기 정지전의 운전주파수에 따라 전자 팽창변의 개도의 적정값을 계산하여 적정개도를 유지할 수 있도록 하여 기동실패를 방지하도록 한 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법에 관한 것으로, 특히 압축기가 운전되다가 정지되어 있는 2분간 적정개도를 유지하도록 하여, 압축기 입출구의 압력차를 없애고, 재기동시 압축기 입구로의 급격한 액냉매 유입을 방지할 수 있도록 한 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 냉방사이클을 보여주는 에이컨의 블럭 구성도로서, 이에 도시된 바와같이, 가스상의 냉매를 고온 고압의 증기냉매로 압축시키는 압축기(10)와, 상기에서 압축된 증기냉매를 상온 고압의 액냉매로 응축 액화시키는 응축기(20)와, 상기 응축기(20)에서 액화된 냉매의 압력을 강화시키는 리시버(30)와, 상기 리시버(30)를 통해 전달된 냉매를 주위의 열을 빼앗아서 증발시키고, 이 증발한 냉매를 다시 상기 압축기(10)에 제공하는 증발기(50)와, 상기 리시버(30)의 냉매를 상기 증발기(50)로 전달하는 전자 팽창변(40)과, 상기 압축기(10)의 토출구측의 온도를 감지하는 토출 온도센서(70)와, 상기 토출 온도센서(70)로 부터 압축기의 토출구측의 온도를 받아 상기 압축기(10)의 동작여부를 판단하여, 상기 전자 팽창변(40)의 개도 상태를 조절하는 마이크로 컴퓨터(60)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

가스상의 냉매를 압축기(10)에서 고온 고압의 증기 냉매로 압축시켜 응축기(20)로 전달한다.

그러면 상기 응축기(20)는 액화된 냉매를 상온 고압의 액냉매로 응축시킨다.

이렇게 응축된 액냉매는 리시버(30)와 전자 팽창변(40)을 통해 저온 저압의 액냉매로 되어 증발기(50)로 흡입된다.

상기 증발기(50)로 흡입된 액냉매는 주위에서 열을 빼앗아서 증발시키고, 이 증발된 저온 저압의 증기냉매는 가스로 되어 다시 압축기(10)에 흡입되어 순환 작용이 반복된다.

이와같이 순환 작용이 반복될 때, 토출 온도센서(70)는 상기 압축기(10)의 토출구측의 온도를 감지하여 마이크로 컴퓨터(60)로 전달한다.

그러면 상기 마이크로 컴퓨터(60)는 토출 온도센서(70)로 부터 전달된 온도를 읽어들여 압축기(10)가 동작하는 상태인지 정지상태인지를 판단한다.

이렇게 압축기(10)의 동작상태에 따라 마이크로 컴퓨터(60)는 전자 팽창변(40)의 상태를 제어하는데, 이 제어동작에 대하여 도 2에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.

마이크로 컴퓨터(60)는 상기 토출 온도센서(70)로 부터 읽어들인 온도에 의해 판단한 결과, 압축기(10)가 동작상태이면 전자 팽창변(40)을 구동시켜 그 압축기(10)의 운전 주파수에 따른 적정한 개도를 유지해주도록 한다.

그리고 상기 압축기(10)가 정지상태이면, 상기 압축기(10)가 정지되기 전의개도를 유지할 수 있도록 전자 팽창변(40)을 제어한다.

가령, 압축기(10)가 정지하기 전 그 압축기(10)의 운전 주파수가 낮아 전자 팽창변(40)의 개도가 작게 열려 있을 경우, 마이크로 컴퓨터(60)는 계속해서 개도가 작게 열려있는 상태를 유지할 수 있도록 전자 팽창변(40)을 제어한다.

그리고, 압축기(10)가 정지하기 전 그 압축기(10)의 운전 주파수가 높아 전자 팽창변(40)의 개도가 크게 열려 있는 경우, 상기 마이크로 컴퓨터(60)는 계속해서 개도가 크게 열려있는 상태를 유지할 수 있도록 상기 전자 팽창변(40)을 제어한다.

상기 압축기(10)는 정지 후 2분뒤에 다시 기동하게 된다.

상기 압축기(10)가 기동하여 동작하게 되면, 상기 마이크로 컴퓨터(60)는 다시 상기 압축기(10)의 운전주파수에 따라 전자 팽창변(40)을 제어하여 개도를 조절한다.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에 있어서, 인버터 에어컨의 경우 압축기가 정지하면 전자 팽창변의 개도는 정지하기 전의 개도를 유지하고 있게 되는데, 압축기 정지전의 개도가 작게 열려있으면 압축기 입출구의 압력차가 커서 2분후 압축기 기동시 기동실패의 원인이 되는 문제점이 있고, 개도가 크게 열려있으면 압력 평형은 이루어지나 초기 기동시 압축기 입구로 액냉매 유입이 급격하게 되어 도 3에 도시한 바와같이 초기 과전류가 흐르게 되는 문제점이 있다.

따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 압축기가 운전되다가 정지했을 때, 압축기의 정지전 운전주파수와 실내, 실외온도를 검지하여 적정한 개도를 계산하고, 이 계산된 개도를 유지할 수 있도록 한 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 적정한 개도를 계산하고, 이 계산된 개도를 압축기 정지 후 기동하기까지 유지할 수 있도록 하여 기동실패를 방지하고, 기동시 초기 과전류가 흐르는 것을 방지하도록 한 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법을 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 냉동 사이클을 보여주는 인버터 에어컨의 블럭 구성도.

도 2는 인버터 에이컨의 압축기 정지시 개도 제어방법에 대한 동작 흐름도.

도 3은 압축기 입출구의 압력차에 의한 초기 기동실패시의 과전류 파형도.

도 4는 본 발명 인버터 에이컨의 기동특성 향상 운전방법에 대한 동작 흐름도.

도 5는 본 발명에서 2분간 적정개도를 유지했을 때의 초기 기동시 전류 파형도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

10 : 압축기 20 : 응축기

30 : 리시버 40 : 전자 팽창변

50 : 증발기 60 : 마이크로 컴퓨터

70 : 토출 온도센서 80 : 실외 온도센서

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압축기의 운전중 정지여부를 판단하는 제1단계와, 상기에서 압축기 정지시 압축기 정지전의 운전 주파수를 기억시키는 제2단계와, 상기에서 기억시킨 운전 주파수와 정격 운전 주파수를 비교하고, 그 비교된 운전 주파수에 따른 보상개도를 결정하는 제3단계와, 상기에서 보상개도 결정 후 실외온도와 실내온도를 감지하는 제4단계와, 상기에서 감지한 실외온도와 실내온도의 차를 구하는 제5단계와, 상기에서 구한 온도차에 의한 보상개도를 결정하는 제6단계와, 상기 제3단계에서 결정한 운전 주파수에 의한 보상개도와 제6단계에서 결정한 온도차에 의한 보상개도를 이용하여 압축기 오프시 개도를 구하는 제7단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법에 대한 동작 흐름도로서, 이에 도시한 바와같이, 압축기의 운전중 정지상태인지 동작상태 인지를 판단하는 제1단계(S11)와, 상기 제1단계(S11)에서 압축기 동작시엔 압축기의 운전 주파수에 따른 적정한 개도로 제어하고, 압축기 정지시엔 압축기 정지전의 운전 주파수를 기억시키는 제2단계(S12)와, 상기에서 기억시킨 운전 주파수와 정격 운전 주파수를 비교하는 제3단계(S13)와, 상기 제3단계(S13)에서 압축기 정지전의 운전 주파수가 정격 운전 주파수 보다 높으면 운전 주파수에 의한 보상개도(A)를 +20으로 설정하는 제4단계(S14)와, 상기 제3단계(S13)에서 압축기 정지전의 운전 주파수가 정격 운전 주파수 보다 낮으면 운전 주파수에 의한 보상개도(A)를 -10으로 설정하는 제5단계(S15)와, 보상개도 결정 후 실외온도와 실내온도를 감지하는 제6단계(S16)와, 상기 제6단계(S16)에서 감지한 실외온도와 실내온도의 차(△T)를 구하는 제7단계(S17)와, 상기 제7단계(S17)에서 구한 온도차(△T)가 15℃ 보다 높으면 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 250으로 설정하는 제8단계(S18,S21)와, 상기 제7단계(S17)에서 구한 온도차(△T)가 15℃보다 낮고 10℃ 보다 높으면 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 230으로 설정하는 제9단계(S19,S22)와, 상기 제7단계(S17)에서 구한 온도차(△T)가 10℃보다 낮고 5℃ 보다 높으면 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 210으로 설정하는 제10단계(S20,S23)와, 상기 제7단계(S17)에서 구한 온도차(△T)가 5℃ 미만이면 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 190으로 설정하는 제11단계(S24)와, 상기에서 구한 운전 주파수에 의한 보상개도(A)와 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 더하여 압축기 정지시 전자 팽창변의 적정개도를 구하는 제12단계로 이루어진다.

이와같이 각 단계로 이루어진 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시한 압축기(10), 응축기(20), 전자 팽창변(40) 및 증발기(50)를 냉매가 순환 반복하면서 실내를 냉방시킨다.

이때 마이크로 컴퓨터(60)는 토출 온도센서(70)를 통해 압축기 토출구의 온도를 읽어들여 압축기가 동작하는지, 정지상태인지를 판단한다.(S11)

판단 결과, 압축기(10)가 정상적으로 동작하면 마이크로 컴퓨터(60)는 압축기(10)의 운전 주파수에 따라 전자 팽창변(40)의 개도를 적절히 제어한다.

그리고 상기 압축기(10)가 정지상태이면, 마이크로 컴퓨터(60)는 압축기(10)가 정지하기전의 운전 주파수를 메모리에 기억시킨다.(S12)

이렇게 압축기 정지전의 운전 주파수를 메모리에 기억시킨뒤, 그 기억시킨 운전 주파수와 정격 운전 주파수를 비교한다.(S13)

비교 결과, 상기 압축기 정지시의 운전 주파수가 정격 운전 주파수 보다 높으면 운전 주파수에 의한 보상개도(A)를 +20으로 설정하고(S14), 상기 압축기 정지시의 운전 주파수가 정격 운전 주파수 보다 낮으면 보상개도(A)를 -10으로 설정한다.(S15)

이렇게 보상개도(A)를 설정하고 나면 증발기(50)에 설치되어 있는 실외 온도센서(80)로 부터 실외온도를 읽어들이고, 미도시된 실내 온도센서로 부터 실내온도를 읽어들인다.(S16)

이렇게 실외온도와 실내온도를 읽어들인 후 그 실외온도와 실내온도의 차(△T)를 구한다.(S17) 여기서, 온도차(△T)가 커짐에 따라 상기 압축기(10)의 운전 주파수도 커져야 한다.

상기에서 구한 온도차(△T)가 15℃ 이상이면(S18), 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 250으로 설정한다.(S21)

그리고 상기 온도차(△T)가 15℃은 보다 낮고 10℃ 이상이면(S19), 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 230으로 설정하고(S22), 온도차(△T)가 10℃보다 낮고 5℃ 이상이면(S20) 보상개도(B)를 210으로 설정하며(S23), 온도차(△T)가 5℃ 미만이면 보상개도(B)를 190으로 설정한다.(S24)

앞에서 설명한 바와같이 압축기(10)가 정지했을 때 정지하기 전의 운전주파수에 따른 보상개도(A)를 설정하고, 실외온도와 실내온도의 차(△T)를 구하여 이 온도차에 따른 보상개도(B)를 설정한다.

이렇게 설정한 주파수에 의한 보상개도(A)와 실내온도차에 의한 보상개도(B)를 더하여 압축기 오프시 개도를 구한다.(S25)

즉, 오프시 개도 = A+B

상기에서 구한 오프시 개도를 압축기 정지 후 2분 뒤에 기동할 때 까지 유지하도록 마이크로 컴퓨터(60)가 전자 팽창변(40)을 제어한다.

이렇게 구한 오프시 개도는 정지 2분 후의 압축기 기동시 압축기 입출구의 압력차가 없어서 압축기 기동이 실패하는 일이 없어진다.

그리고, 오프시 개도는 2분 후의 압력차가 없을 적정한 개도이므로, 초기 기동시 압축기 입구로 액냉매 유입이 급격하게 되어 초기 과전류가 흐르는 문제가 발생하지 않게 된다.

압축기 정지 후 기동시까지의 2분 동안 적정 개도를 유지했을 때의 초기 기동파형을 살펴보면 도 5에서와 같이 안정된 파형을 얻을 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 압축기가 정지된 후 다시 기동할 때 까지의 시간동안 적정 개도를 유지하도록 함으로써, 압축기 입출구의 압력차도 없애고, 재기동시 압축기 입구로 급격한 액냉매가 유입되는 것을 방지하도록 한 효과가 있다.

Claims (7)

1. 압축기의 운전중 정지여부를 판단하는 제1단계와, 상기에서 압축기 정지시 압축기 정지전의 운전 주파수를 기억시키는 제2단계와, 상기에서 기억시킨 운전 주파수와 정격 운전 주파수를 비교하고, 그 비교된 운전 주파수에 따른 보상개도를 결정하는 제3단계와, 상기에서 보상개도 결정 후 실외온도와 실내온도를 감지하는 제4단계와, 상기에서 감지한 실외온도와 실내온도의 차를 구하는 제5단계와, 상기에서 구한 온도차에 의해 그에 비례한 보상개도를 결정하는 제6단계와, 상기 제3단계에서 결정한 운전 주파수에 의한 보상개도와 제6단계에서 결정한 온도차에 의한 보상개도를 이용하여 압축기 오프시 개도를 구하고 그 구한 개도를 압축기 기동전까지 유지하는 제7단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법.
2. 제1항에 있어서, 제3단계에서 압축기 정지전의 운전 주파수가 정격 운전 주파수 보다 높으면 주파수에 의한 보상개도를 +20, 낮으면 보상개도를 -10으로 설정하도록 한 것을 특징으로 하는 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법.
3. 제1항에 있어서, 제7단계에서 개도는 주파수에 의한 보상개도와 실내온도차에 의한 보상개도를 더하여 구하도록 한 것을 특징으로 하는 인버터 에어컨의 기동특성 향상 운전방법.
4. 제1항에 있어서, 온도차가 15℃ 이상, 15℃~10℃의 범위, 10℃~5℃의 범위, 5℃ 미만임에 따라 온도차에 의한 보상개도를 250, 230, 210, 190으로 각기 설정하도록 한 것을 특징으로 하는 인버터 에이컨의 기동특성 향상 운전방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제