KR100434386B1 - 냉매누설감지를통한에어콘의운전제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 냉매 누설 감지를 통한 에어콘의 운전 제어 방법은, 증발온도와, 냉매 누설량의 정도에 따라 냉매 누설량이 0%인 제 1레벨의 응축온도, 냉매 누설량이 20%인 제 2레벨의 응축온도, 및 냉매 누설량이 40%인 제 3레벨의 응축온도로 응축온도의 값을 3레벨로 분류하고 냉매 누설량과 응축온도와의 관계를 3레벨에 따라 측정하여 압축기 토출온도의 함수값을 결정하는 제 1단계와, 상기 제 1단계에서 결정된 함수값을 제어수단에 입력시키는 제 2단계와, 압축기 토출온도를 감지하는 제 3단계와, 상기 제 3단계에서 감지된 압축기 토출온도와 상기 제 2단계에서 입력된 함수값을 비교하여 냉매 누설량을 감지하는 제 4단계와, 상기 제 4단계에서 감지된 냉매 누설량에 따라 에어콘의 운전을 제어하는 제 5단계로 이루어지며, 상기 제 5단계는 냉매 누설량이 많을 경우 에어콘의 운전을 정지하고, 표시수단을 통하여 사용자에게 냉매의 충진을 요하는 표시를 하는 단계;를 포함한다.

Description

냉매 누설 감지를 통한 에어콘의 운전 제어 방법
본 발명은 증기 압축기 에어콘에 있어 냉매 누설량을 예측하여 에어콘의 운전을 제어하여 줌으로써, 압축기의 과열로 인하여 발생되는 압축기의 소손을 방지하고자 한 냉매 누설 감지를 통한 에어콘의 운전 제어 방법에 관한 것이다.
도면 제1도는 냉매 누설 유무에 따른 각 과정부의 사이클(Cycle)을 비교한 그래프로서, 제1도에 보는 바와 같이, 증기 압축식 에어콘의 동작은,
압축기를 통과한 고온, 고압의 기체 상태의 냉매가 응축기를 통하여 실외의 공기로 열을 방출하면서, 응축되고, 이와같이 응축된 냉매는 모세관을 통하여 저압으로 팽창되어 액체와 기체상태의 냉매로 형성되어진다.
상기와 같이 모세관을 통하여 형성되는 2상 상태의 냉매는 증발기를 통하여 실내공기의 열을 흡수하여 다시 기체상태로 과열되어 압축기로 전달된다.
상기와 같은 동작을 반복하면서, 냉방을 실행하게 된다.
도면 제1도에 점선으로 표시된 상태가 냉매누설이 없는 상태의 사이클을 보인 것이며, 실선으로 표시된 상태가 냉매누설이 발생하였을 경우의 사이클을 보인 것인 바, 여기서 보면 상기와 같이 냉방을 실행하게 될 때, 에어콘의 냉매 배관안에 들어있는 냉매가 누설로 압축기로 전달되는 그 봉입량이 줄어들었을 경우네 제1도에서 보는 바와 같이 동일 운전 조건에서 압축기 토출온도가 상승하게 된다.
이때, 냉매의 누설량이 많을 경우에는 압축기 과열 방지 장치가 작동하여 압축기를 정지시켜 압축기의 과열을 방지하며, 이와같이 압축기를 정지시킨후 일정시간이 경과하게 되면, 다시 압축기를 동작시켜 냉방을 실행하게 된다.
이와같이 압축기의 동작과 정지를 반복하여 압축기를 보호하게 된다.
그러나, 냉매 누설량이 많을 경우에는 상기와 같이, 압축기의 동작과 정지를 반복하게 되면, 압축기 오일의 열화등으로 인하여 압축기가 소손되는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 증발 및 응축온도와 압축기 토출온도를 이용하여 냉매의 누설량을 감지하여 냉매의 누설량에 따라 압축기를 제어하여 줌으로써, 냉매의 누설량이 많아질 경우에 발생되는 압축기의 소손등을 방지하고자 한 것이다.
제1도는 일반적인 압축증기식 에어콘에 있어 냉매 누설 유무에 따른 냉방 사이클을 비교한 그래프
제2도는 냉매 누설량에 따른 압축기 토출온도와 증발온도 및 응축온도와의 함수관계를 보인 그래프
제3도는 본 발명에 있어서, 냉매 누설에 따른 냉매 충진을 알리는 표시수단의 구성상태의 예를 보인 도면
상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 냉매 누설 감지를 통한 에어콘의 운전 제어 방법의 실행 단계는, 증발온도와, 냉매 누설량의 정도에 따라 냉매 누설량이 0%인 제 1레벨의 응축온도, 냉매 누설량이 20%인 제 2레벨의 응축온도, 및 냉매 누설량이 40%인 제 3레벨의 응축온도로 응축온도의 값을 3레벨로 분류하고 냉매 누설량과 응축온도와의 관계를 3레벨에 따라 측정하여 압축기 토출온도의 함수값을 결정하는 제 1단계와; 상기 제 1단계에서 결정된 함수값을 제어수단에 입력시키는 제 2단계와; 압축기 토출온도를 감지하는 제 3단계와; 상기 제 3단계에서 감지된 압축기 토출온도와 상기 제 2단계에서 입력된 함수값을 비교하여 냉매 누설량을 감지하는 제 4단계와; 상기 제 4단계에서 감지된 냉매 누설량에 따라 에어콘의 운전을 제어하는 제 5단계로 이루어지며, 상기 제 5단계는 냉매 누설량이 많을 경우 에어콘의 운전을 정지하고, 표시수단을 통하여 사용자에게 냉매의 충진을 요하는 표시를 하는 단계;를 포함한다.
이와 같은 단계로 이루어지는 본 발명 냉매 누설 감지를 통한 에어콘의 운전제어 방법은 제2도에서와 같은, 냉매 누설량에 따른 압축기 토출온도와 증발온도 및 응축온도와의 함수 관계를 이용하여 냉매 누설량을 감지하여 본 발명의 작용이 이루어지도록 하는 것으로, 먼저 냉매 누설량에 따른 응축온도 및 증발온도와 압축기 토출온도의 함수값을 결정하게 된다.
여기서, 제2도에 도시된바와 같이, 제 1단계에서 응축온도와 증발온도에 대한 압축기 토출온도의 함수값을 결정하는 제 1단계는 냉매 누설량의 정도에 따른 응축온도의 값을 3레벨로 분류하여, 즉 냉매 누설량이 0%인 제 1레벨의 응축온도, 냉매 누설량이 20%인 제 2레벨의 응축온도, 냉매 누설량이 40%인 제 3레벨의 응축온도에 대한 압축기 토출온도의 함수값을 결정한다.
또한, 증발온도와는 별도로 상기 응축온도의 측정에 있어서는 냉매 누설량과 응축온도와의 관계를 3레벨에 따라 측정하여 압축기 토출온도의 함수값을 결정한다.
상기와 같이 결정되는 함수값은 에어콘의 제어수단에 입력되어져 제어수단으로 하여금 데이타로서, 사용하도록 하게 된다.
이후, 어느 운전조건에서 압축기 토출온도를 감지하여 냉매 누설이 없는 경우보다 일정 온도이상 높게 감지되었을 경우, 냉매의 누설량이 많은 상태임을 제어수단에서는 인식하게 된다.
여기서, 냉매의 누설량이 많은 상태인지 여부는, 상기 3레벨로 분류된 응축온도 값에 따른 냉매 누설량의 정도를 미리 예측한 값 즉, 입력된 함수값과 실제 감지된 압축기 토출 온도값을 비교하여 냉매 누설량을 감지하므로 응축온도 값의 변화량에 대한 함수값의 고려가 더 추가된다.
이와같이 인식하게 되면, 제어수단에서는 에어콘을 정지시키고, 제3도의 예에서와 같은, 에어콘의 외부에 형성된 표시수단을 이용하여 냉매의 충진을 요함을 사용자에게 알리게 된다.
즉, 본 발명에서는 압축기 토출온도와 응축온도 및 증발온도의 함수값을 이용하여, 감지되는 압축기 토출온도에 따른 냉매 누설량을 감지하고, 감지된 냉매 누설량이 많을 경우에는 에어콘을 정지시키고, 이를 사용자에게 알리도록 함을 요지로 하고 있는 것이다.
이상에서와 같이, 냉매의 누설량이 많을 경우 에어콘을 정지시키고, 냉매의 충진이 이루어지지 않는 한, 재 작동시키지 않으므로서, 압축기에 걸리는 부하를 줄여주게 되어, 압축기를 보호할 수 있으며, 이로 인하여 에어콘의 수명이 길어지므로 사용자의 기기에 대한 신뢰도가 향상되는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 증발온도와, 냉매 누설량의 정도에 따라 냉매 누설량이 0%인 제 1레벨의 응축온도, 냉매 누설량이 20%인 제 2레벨의 응축온도, 및 냉매 누설량이 40%인 제 3레벨의 응축온도로 응축온도의 값을 3레벨로 분류하고, 냉매 누설량과 응축온도와의 관계를 3레벨에 따라 측정하여, 압축기 토출온도의 함수값을 결정하는 제 1단계와;
    상기 제 1단계에서 결정된 함수값을 제어수단에 입력시키는 제 2단계와;
    압축기 토출온도를 감지하는 제 3단계와;
    상기 제 3단계에서 감지된 압축기 토출온도와 상기 제 2단계에서 입력된 함수값을 비교하여 냉매 누설량을 감지하는 제 4단계와;
    상기 제 4단계에서 감지된 냉매 누설량에 따라 에어콘의 운전을 제어하는 제 5단계로 이루어지며,
    상기 제 5단계는 냉매 누설량이 많을 경우 에어콘의 운전을 정지하고, 표시수단을 통하여 사용자에게 냉매의 충진을 요하는 표시를 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 누설 감지를 통한 에어콘의 운전 제어 방법.
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