KR100624710B1

KR100624710B1 - 공기조화기의 운전제어방법

Info

Publication number: KR100624710B1
Application number: KR1020040088752A
Authority: KR
Inventors: 김용각; 양소영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-03
Filing date: 2004-11-03
Publication date: 2006-09-18
Also published as: KR20060039591A

Abstract

본 발명은 복수의 압축기를 갖는 공기조화기의 운전제어방법에 관한 것으로, 실내온도가 설정온도에 도달하여 압축기가 오프되는 써모 오프가 소정횟수 이상 반복되면 운전능력(냉방능력)을 낮추어 복수 압축기의 빈번한 온/오프 동작을 줄이는 공기조화기의 운전제어방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 복수의 압축기를 가지는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 실내온도를 감지하고, 감지된 실내온도가 설정온도에 도달하여 복수의 압축기가 모두 오프되는 써모 오프횟수를 카운터하고, 카운터한 써모 오프횟수를 미리 정해진 기준횟수와 비교하여 상기 써모 오프횟수가 기준횟수 이상이면 상기 복수의 압축기 중 일부 압축기만을 구동하여 운전능력을 조절하여, 압축기의 수명 단축을 보호하고, 전력소모를 줄인다.

Description

공기조화기의 운전제어방법{Operation control method of air-conditioner}

도 1은 본 발명에 의한 공기조화기의 냉매싸이클도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 운전제어장치의 구성도,

도 3은 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어방법의 동작 흐름도,

도 4는 본 발명에 의한 실내온도 대비 설정온도에 따른 압축기의 운전패턴도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 실외기 11a,11b : 압축기A, B

13 : 실외열교환기 16 : 팽창밸브

20 : 실내기 21 : 실내열교환기

100 : 신호입력부 110 : 실내온도감지부

120 : 제어부 130 : 압축기구동부

본 발명은 복수의 압축기를 갖는 공기조화기의 운전제어방법에 관한 것으로, 특히 실내온도가 설정온도에 도달하여 압축기가 오프되는 써모 오프횟수를 카운터 하여 냉방능력을 조절하는 공기조화기의 운전제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉방능력을 조절하기 위해 복수(예를 들어, 두 개)의 압축기를 갖는 공기조화기에는 대한민국 공개특허공보 2002-0075603호가 있다.

동 공보에 개시된 공기조화기는 용량이 다른 두 개의 압축기를 구비하여, 압축기의 운전시간에 따라 냉방부하를 판단하고, 판단된 냉방부하에 따라 압축기의 압축용량을 가변시켜 냉방능력을 조절함으로서 소비전력의 감소와 적절한 온도제어가 이루어지도록 하였다.

그런데, 이와 같은 종래 공기조화기의 제어방법은, 실내온도가 설정온도에 도달하여 압축기가 오프되는 써모 오프횟수를 고려하지 않고, 실내온도와 설정온도를 비교하여 냉방부하에 따라 정해진 하나 또는 두 개의 압축기를 동시에 온/오프 시킴으로써 실내온도의 변화에 따라 복수 압축기의 온/오프동작이 빈번하게 발생되어 압축기의 수명이 단축되고, 전력소모도 많아진다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 써모 오프가 소정횟수 이상 반복되면 냉방능력을 낮추어 복수 압축기의 빈번한 온/오프 동작을 줄이는 공기조화기의 운전제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수의 압축기를 가지는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 실내온도를 감지하고, 감지된 실내온도가 설정온도에 도달하여 복수의 압축기가 모두 오프되는 써모 오프횟수를 카운터하고, 카운터한 써모 오프횟수를 미리 정해진 기준횟수와 비교하여 상기 써모 오프횟수가 기준횟수 이상이면 상기 복수의 압축기 중 일부 압축기만을 구동하여 운전능력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 운전능력의 조절 후 실내온도와 설정온도의 차가 일정온도 이상이면 써모 오프횟수를 클리어시키고 상기 복수의 압축기를 모두 온시켜 운전능력을 원래 상태로 복귀시키는 것을 특징으로 한다.

삭제

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 냉매싸이클도이다.

도 1에서, 본 발명의 공기조화기는 통상의 냉매싸이클을 형성하는 실외기(10)와, 상기 실외기(10)에 연결되어 실내 냉난방을 행하는 실내기(20)를 구비하며, 실외기(10)와 실내기(20) 사이에는 냉매배관이 설치된다.

상기 실외기(10)는 냉매를 고온고압의 기체상태로 압축하는 복수(예를 들어,두 개)의 압축기(11a,11b)와, 상기 압축기(11a,11b)에서 압축된 고온고압 기체냉매의 흐름방향을 운전모드(냉방 또는 난방)에 따라 조절하는 사방밸브(12)와, 상기 압축기(11a,11b)에서 압축된 고온고압의 기체냉매를 전달받아 실외공기와 열교환하는 실외열교환기(13)와, 상기 실외열교환기(13)에서 열교환이 이루어지도록 실외팬모터(15)에 의해 실외공기를 강제 송풍시키는 실외팬(14)과, 열교환된 냉매를 감압 팽창시키는 팽창밸브(16) 및 난방용 팽창밸브(17)와, 냉매를 한방향으로만 바이패스시키는 한방향밸브(18)와, 상기 압축기(11a,11b)에 유입되는 냉매를 완전 기체상태의 가스로 변환시키는 어큐뮬레이터(19)를 포함한다.

본 발명에서는 복수의 압축기(11a,11b)를 용량이 다른 두 개(60%, 40%)의 압축기A, B(11a,11b)로 사용하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 용량이 동일한 두 개이상의 압축기를 사용할 수도 있다.

상기 실내기(20)는 냉방운전시 상기 팽창밸브(16)를 통과한 저온저압의 무상냉매를 전달받아 실내공기와 열교환하는 실내열교환기(21)와, 상기 실내열교환기(21)에서 열교환이 이루어지도록 실내팬모터(23)에 의해 실내공기를 강제 송풍시키는 실내팬(22)을 포함한다.

이와 같이 구성된 실외기(10)와 실내기(20)를 가지는 공기조화기가 냉난방을 겸하여 사용하는 경우, 난방시에는 사방밸브(12)가 온되어 냉매가 도 1의 점선화살표 방향으로 도시된 바와 같이, 압축기A, B(11a,11b)→사방밸브(12) →실내열교환기(21) →팽창밸브(16) →난방용 팽창밸브(17) →실외열교환기(13) →사방밸브(12) →어큐뮬레이터(19) →압축기A, B(11a,11b) 순으로 순환되는 냉매싸이클을 형성한다.

반면, 냉방시에는 사방밸브(12)가 오프되어 냉매가 도 1의 실선화살표 방향으로 도시된 바와 같이, 압축기A, B(11a,11b) →사방밸브(12) →실외열교환기(13) →한방향밸브(18) →팽창밸브(16) →실내열교환기(21) →사방밸브(12) →어큐뮬레이터(19) →압축기A, B(11a,11b) 순으로 순환되는 냉매싸이클을 형성한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 운전제어장치의 구성도로서, 신호입력부(100), 실내온도감지부(110), 제어부(120), 압축기구동부(130), 실외팬구동부(140), 실내팬구동부(150), 사방밸브구동부(160) 및 표시부(170)를 포함하여 구성된다.

상기 신호입력부(100)는 사용자가 선택하는 운전모드(냉방 또는 난방운전 등)와 설정온도(Ts), 설정풍량 등의 운전정보를 입력하도록 조작부 등으로 구성되고, 상기 실내온도감지부(110)는 실내기(20)로 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 감지한다.

상기 제어부(120)는 냉난방운전시 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)에 도달하여 압축기A, B(11a,11b)가 오프되는 써모 오프횟수를 카운터하여, 써모 오프횟수가 소정횟수(약, 2회) 이상 반복되면 운전능력(냉방능력)을 낮추어(예를 들어, 정상운전대비 40%) 압축기A, B(11a,11b)의 구동을 선택적으로 제어하는 것으로, 실내기(20) 마이컴 또는 실외기(10) 마이컴 등을 포함한다.

상기 압축기구동부(130)는 제어부(120)의 압축기제어신호에 따라 압축기A, B(11a,11b)의 구동을 각각 제어하고, 상기 실외팬구동부(140)는 제어부(120)의 실외팬제어신호에 따라 실외팬(14)의 구동을 제어한다.

상기 실내팬구동부(150)는 제어부(120)의 실내팬제어신호에 따라 실내팬(22)의 구동을 제어하고, 상기 사방밸브구동부(160)는 신호입력부(100)로부터 입력된 운전모드(냉방 또는 난방)에 따라 냉매싸이클을 냉방 또는 난방으로 전환시키도록 상기 제어부(120)의 밸브제어신호에 따라 사방밸브(12)를 온/오프 제어한다.

상기 표시부(170)는 제어부(120)의 표시제어신호에 따라 공기조화기의 운전상태와 에러모드 등을 표시한다.

이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기의 운전제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어방법의 동작 흐름도로서, 도 3에서 S는 단계(STEP)를 나타낸다.

본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어방법은, 공기조화기에 전원이 온된 후 써모 오프횟수(C_T)를 클리어하면서 실내온도(Tr)를 감지하는 단계(S100~S120)와; 감지된 실내온도(Tr)를 설정온도(Ts)와 비교하여 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)+1℃보다 높으면 압축기A, B(11a,11b)를 모두 온시키고, 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)보다 낮아지면 압축기A, B(11a,11b)를 모두 오프시키는 단계(S130~S150)와; 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)에 도달하여 압축기A, B(11a,11b)가 모두 오프되는 써모 오프횟수(C_T)를 카운터하는 단계(S160)와; 카운터한 써모 오프횟수(C_T)를 미리 정해진 기준횟수(Cs)와 비교하여 상기 써모 오프횟수(C_T)가 기준횟수(Cs) 이상이면 압축기B(11b)만을 온시키는 단계(S170~210)와; 상기 압축기B(11b)의 구동 후 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)+2℃보다 높아지면 써모 오프횟수(C_T)를 클리어하면서 압축기A, B(11a,11b)를 모두 온시키는 단계(S220~S230)를 포함한다.

이와 같이 구성된 공기조화기의 운전제어방법의 동작과정을 좀더 상세히 설명하면, 사용자가 선택하는 운전모드(예를 들면, 냉방)와 설정온도(Ts), 설정풍량 등의 운전정보가 신호입력부(100)를 통해 제어부(120)에 입력된다.

따라서, 제어부(120)는 운전 온인가를 판단하여(S100), 운전 온이면 써모 오프횟수(C_T; 실내온도가 설정온도에 도달하여 압축기가 오프되는 시점)를 클리어하면서 상기 신호입력부(100)로부터 입력된 설정풍량에 따라 실내팬(22)을 구동시킨다(S110).

상기 실내팬(22)의 구동에 따라 실내기(20)내로 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 실내온도감지부(110)에서 감지하여 제어부(120)에 출력하고(S120), 제어부(120)는 실내온도감지부(110)로부터 입력되는 실내온도(Tr)를 설정온도(Ts)와 비교하여 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)+1℃ 이상인가를 판단한다(S130).

실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)+1℃ 이상이면(YES) 제어부(120)는 압축기구동부(130)를 제어해서 소정의 지연시간을 가지고 압축기A, B(11a,11b)를 온 구동시킨다(S140).

상기 압축기A, B(11a,11b)의 온 구동에 따라 변화하는 실내온도(Tr)를 감지하여 설정온도(Ts)보다 낮아지면(YES) 도 4의 “①”에 도시된 바와 같이, 압축기A, B(11a,11b)를 모두 오프시키면서 써모 오프횟수(C_T)를 카운터하여 +1만큼 증가시킨다(S150~S160).

상기 압축기A, B(11a,11b)의 오프에 따라 높아지는 실내온도(Tr)를 감지하여 설정온도(Ts)+1℃ 이상이면(YES) 압축기A, B(11a,11b)를 다시 온 구동시키기 전에 써모 오프횟수(C_T)가 도 4의 “②”에 도시된 바와 같이, 미리 정해진 기준횟수(Cs; 약 2회) 이상인가를 판단한다(S170~S180).

이는, 써모 오프횟수(C_T)가 2회 이상 반복되면, 압축기A, B(11a,11b)의 운전능력(냉방능력)을 낮추어 동작시킴으로서 전력소모를 줄이고, 빈번한 온/오프로 인한 압축기A, B(11a,11b)의 수명 단축을 방지하기 위함이다.

써모 오프횟수(C_T)가 기준횟수(Cs) 이상이 아니면(NO) 써모 오프횟수(C_T)가 2회 이상이 될 때까지 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)+1℃보다 높으면 압축기A, B(11a,11b)를 모두 온시키고, 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)보다 낮아지면 압축기A, B(11a,11b)를 모두 오프시키는 운전을 종래와 동일하게 수행한다.

상기 단계S180에서의 판단결과, 써모 오프횟수(C_T)가 기준횟수(Cs) 이상이면(YES) 압축기A, B(11a,11b)의 빈번한 온/오프동작을 줄이기 위해 냉방능력을 낮추어(정상운전대비 40%) 압축기B(11b)만을 온 구동시킨다(S190).

상기 압축기B(11b)의 온 구동에 따라 변화하는 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts) 이하인가를 판단하고(S200), 설정온도(Ts) 이하이면(YES) 압축기B(11b)를 다시 오프시킨다(S210).

이후, 상기 압축기B(11b)의 오프에 따라 실내온도(Tr)가 다시 높아져 설정온도(Ts)+1℃ 이상이 되면(YES) 압축기B(11b)를 다시 온 구동시키기 위해 단계S170으로 복귀하여 S170이하의 동작을 반복한다.

상기 단계S200에서의 판단결과, 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts) 이하가 아니면(NO) 압축기B(11b)의 온 구동에 따라 변화하는 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)+2℃ 이상인가를 판단한다(S220).

실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)+2℃ 이상이면(YES) 도 4의 “③”에 도시된 바와 같이, 써모 오프횟수(C_T)를 클리어하면서 압축기A, B(11a,11b)를 모두 온 구동시키는 종래의 운전을 수행하기 위해 단계S140으로 복귀하여 S140이하의 동작을 반복한다.

한편, 본 발명에서는 두 개의 압축기A, B(11a,11b)를 채용한 공기조화기를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 두 개 이상의 압축기를 채용하는 것도 실제적으로 가능하다.

또한, 본 발명에서는 써모 오프횟수 횟수(C_T)가 2회 이상 반복되면 정상운전대비 40%로 운전능력(냉방능력)을 낮추어 압축기B(11b)만을 구동시키는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 정상운전대비 60%로 운전능력(냉방능력)을 낮추어 압축기A(11a)만을 구동시켜도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있음은 물론이다.

상기에서 설명한 것은 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어방법에 의하 면, 실내온도가 설정온도에 도달하여 압축기가 오프되는 써모 오프횟수를 카운터하여 써모 오프가 소정횟수 이상 반복되면 운전능력(냉방능력)을 낮추어 복수 압축기의 빈번한 온/오프 동작을 줄임으로서 압축기의 수명 단축을 보호하고, 전력소모를 줄인다는 효과가 있다.

Claims

복수의 압축기를 가지는 공기조화기의 제어방법에 있어서,

실내온도를 감지하고,

감지된 실내온도가 설정온도에 도달하여 복수의 압축기가 모두 오프되는 써모 오프횟수를 카운터하고,

카운터한 써모 오프횟수를 미리 정해진 기준횟수와 비교하여 상기 써모 오프횟수가 기준횟수 이상이면 상기 복수의 압축기 중 일부 압축기만을 구동하여 운전능력을 조절하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
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제 1항에 있어서,

상기 운전능력의 조절 후 실내온도와 설정온도의 차가 일정온도 이상이면 써모 오프횟수를 클리어시키고 상기 복수의 압축기를 모두 온시켜 운전능력을 원래 상태로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
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