KR100707352B1 - 공기 조화기, 공기 조화기의 온도 센서의 고장 검출 방법및 공기 조화기의 온도 센서 제빙 방법 - Google Patents

공기 조화기, 공기 조화기의 온도 센서의 고장 검출 방법및 공기 조화기의 온도 센서 제빙 방법 Download PDF

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Abstract

공기 조화기, 공기 조화기의 온도 센서의 고장 검출 방법 및 공기 조화기의 온도 센서 제빙 방법을 개시한다. 본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 실외기 측 온도 센서들이 공기 조화기의 현재 운전 모드에 대응되는 정상적인 출력을 발생시키는지를 확인하여 비정상적인 출력을 발생시키는 것으로 확인되면 온도 센서 이상으로 판단하여 문제를 해결할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 공기 조화기는, 실외 열 교환기의 입구 측 배관 온도인 실외 배관 온도를 검출하기 위한 실외 배관 온도 센서와; 실외 열 교환기가 설치된 장소의 실외 공기 온도를 검출하기 위한 실외 공기 온도 센서와; 난방 모드로 운전할 때 실외 공기 온도가 실외 배관 온도보다 낮으면 실외 공기 온도 센서가 결빙되어 비정상적인 검출 결과를 제공하는 것으로 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

공기 조화기, 공기 조화기의 온도 센서의 고장 검출 방법 및 공기 조화기의 온도 센서 제빙 방법{AIR CONDITIONER, METHOD OF DETECTING FAILURE OF TEMPERATURE SENSOR, AND METHOD OF DEICING TEMPERATURE SENSOR}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 냉매 사이클을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 계통을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 온도 센서 고장 검출 및 제빙 방법을 나타낸 순서도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
151 : 실내 열 교환기
152 : 실내 팬
153 : 실외 열 교환기
153a : 실외 배관 온도 센서
153b : 실외 공기 온도센서
154 : 실외 팬
155 : 팽창밸브
156 : 압축기
157 : 사방 밸브
260 : 제어부
170b : 제 1 히터(실외 공기 온도 센서 제빙용 히터)
170a : 제 2 히터(실외 배관 온도 센서 제빙용 히터)
본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로, 특히 냉난방 겸용의 공기 조화기에서 센서 이상을 감지하여 문제를 해결하기 위한 것이다.
공기 조화기는 냉방 전용으로 사용되는 것과 냉난방 겸용으로 사용되는 것으로 분류할 수 있는데, 냉난방 겸용으로 사용되는 공기 조화기는 겨울철에 난방으로 사용되는 경우 실외 열 교환기가 증발기로 동작하므로 실외 공기 온도가 일정 온도 이하로 떨어지면 실외 열 교환기와 열 교환을 하는 실외 공기의 수분이 실외 열교환기의 표면에 응결되어 착상이 이루어지기 때문에 이 착상 정도가 심해지면 정상적인 난방 운전을 수행할 수 없게 된다. 이와 같이 실외 열 교환기의 표면에 응결된 서리를 제거하는 것을 제상운전이라 한다.
이와 같은 제상 운전을 비롯하여, 공기 조화기의 정상적인 냉난방 수행을 위해 실외기 측의 다양한 곳에 다수의 온도 센서들이 설치되어 운용된다. 겨울철에는 낮은 외기 온도 등에 의해 실외 열 교환기 뿐만 아니라 이 실외기 측 온도 센서들 도 결빙되어 실제와는 다른 엉뚱한 온도 값을 측정하는 경우가 발생할 수 있으며, 이 경우에도 공기 조화기의 정상적인 운전이 불가능하다.
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 실외기 측 온도 센서들이 공기 조화기의 현재 운전 모드에 대응되는 정상적인 출력을 발생시키는지를 확인하여 비정상적인 출력을 발생시키는 것으로 확인되면 온도 센서 이상으로 판단하여 문제를 해결할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적의 본 발명에 따른 공기 조화기는, 실외 열 교환기의 입구 측 배관 온도인 실외 배관 온도를 검출하기 위한 실외 배관 온도 센서와; 실외 열 교환기가 설치된 장소의 실외 공기 온도를 검출하기 위한 실외 공기 온도 센서와; 난방 모드로 운전할 때 실외 공기 온도가 실외 배관 온도보다 낮으면 실외 공기 온도 센서가 결빙되어 비정상적인 검출 결과를 제공하는 것으로 판단하는 제어부를 포함한다.
또한, 상술한 실외 공기 온도 센서의 제빙을 위해 실외 공기 온도 센서 주변에 마련되는 제 1 히터를 더 포함하고; 제어부는 실외 공기 온도 센서의 결빙 판단 시 제 1 히터를 이용하여 실외 공기 온도 센서의 제빙을 수행한다.
또한, 상술한 실외 배관 온도 센서의 제빙을 위해 실외 배관 온도 센서 주변에 마련되는 제 2 히터를 더 포함하고; 제어부는 실외 공기 온도 센서의 제빙 수행 시 제 2 히터를 이용하여 실외 배관 온도 센서의 제빙도 함께 수행한다.
본 발명에 따른 공기 조화기의 온도 센서 고장 검출 방법은, 실외 배관 온도 센서를 이용하여 실외 열 교환기의 입구 측 배관 온도인 실외 배관 온도를 검출하고; 실외 공기 온도 센서를 이용하여 실외 열 교환기가 설치된 장소의 실외 공기 온도를 검출하며; 난방 모드로 운전할 때 실외 공기 온도가 실외 배관 온도보다 낮으면 실외 공기 온도 센서가 결빙되어 비정상적인 검출 결과를 제공하는 것으로 판단한다.
또한, 상술한 실외 공기 온도 센서의 결빙 판단 시 실외 공기 온도 센서 주변에 마련되는 제 1 히터를 이용하여 실외 공기 온도 센서의 제빙을 수행한다.
또한, 상술한 실외 공기 온도 센서의 제빙 수행 시 실외 배관 온도 센서 주변에 마련되는 제 2 히터를 이용하여 실외 배관 온도 센서의 제빙도 함께 수행한다.
본 발명에 따른 공기 조화기의 온도 센서 제빙 방법은, 실외 배관 온도 센서를 이용하여 실외 열 교환기의 입구 측 배관 온도인 실외 배관 온도를 검출하고; 실외 공기 온도 센서를 이용하여 실외 열 교환기가 설치된 장소의 실외 공기 온도를 검출하며; 난방 모드로 운전할 때 실외 공기 온도가 실외 배관 온도보다 낮으면 실외 공기 온도 센서가 결빙되어 비정상적인 검출 결과를 제공하는 것으로 판단하고; 실외 공기 온도 센서의 결빙 판단 시 실외 공기 온도 센서 주변에 마련되는 제 1 히터를 이용하여 실외 공기 온도 센서의 제빙을 수행한다.
또한, 상술한 실외 공기 온도 센서의 제빙 수행 시 실외 배관 온도 센서 주변에 마련되는 제 2 히터를 이용하여 실외 배관 온도 센서의 제빙도 함께 수행한 다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 냉매 사이클을 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 압축기(156)와 실내 열 교환기(151), 전자 팽창 밸브(155), 실외 열 교환기(153), 사방 밸브(157)가 냉매 관을 통해 직렬 연결되어 하나의 냉매 사이클을 형성한다. 실내 열 교환기(152)는 냉방 운전 시에는 증발기로 난방 운전 시에는 응축기로 동작하고, 실외 열 교환기(153)는 냉방 운전 시에는 응축기로 난방 운전 시에는 증발기로 동작한다.
실외 열 교환기(153)의 입구 측에는 실외 배관 온도를 검출하기 위한 실외 배관 온도 센서(153a)가 설치되고, 실외 열 교환기(153)의 주변에는 실외 공기 온도를 검출하기 위한 실외 공기 온도 센서(153b)가 설치된다. 또한, 실외 공기 온도 센서(153b)의 주변에도 역시 제빙을 위한 열선 형태의 제 1 히터(170b)가 마련되고, 실외 배관 온도 센서(153a)의 주변에는 제빙을 위한 열선 형태의 제 2 히터(170a)가 마련된다.
실내 열 교환기(151) 및 실외 열 교환기(153) 각각에는 실내기 팬(152)과 실외기 팬(154)이 각각 설치되며, 전자 팽창 밸브(155)는 실내 열 교환기(151) 및 실외 열 교환기(153) 사이에 설치되어 이송되는 냉매가 용이하게 증발될 수 있도록 한다. 사방 밸브(157)는 냉난방 모드에 따라 압축기(156)에서 토출되는 냉매의 이동 방향을 전환한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 계통을 나타낸 블록도 이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 공기 조화기의 동작 전반을 제어하는 제어부(260)의 입력 측에는 상술한 실외 배관 온도 센서(153a)와 실외 공기 온도 센서(153b)가 연결되어 각각 실외 배관 온도와 실외 공기 온도를 검출하여 그 값을 제어부(260)에 제공한다. 제어부(260)의 출력 측에는 압축기와 사방 밸브(157), 제 1 히터(170b), 제 2 히터(170a)가 연결된다. 제어부(260)는 냉난방 시 압축기(156)와 사방 밸브(157)제어하여 냉방 또는 난방이 수행되도록 하고, 실외 배관 온도 센서(153a)와 실외 공기 온도 센서(153b)를 통해 각각 검출되는 실외 배관 온도와 실외 공기 온도의 비교를 통해 실외 공기 온도 센서(153b)의 결빙을 판별하여 온도 센서 제빙을 수행하는데, 이 때 실외 공기 온도 센서(153b)의 제빙을 위해 상술한 제 1 히터(170b)가 이용되며, 이와 함께 제 2 히터(170a)를 이용하여 실외 배관 온도 센서(170a)도 함께 제빙한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 온도 센서 고장 검출 및 제빙 방법을 나타낸 순서도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 먼저 난방 운전 모드가 선택되었는지를 확인한다(302). 만약 현재 선택된 동작 모드가 난방 운전 모드이면(302의 ‘예’) 난방 운전을 시작하고(304), 반대로 현재 선택된 동작 모드가 냉방 운전 모드이면(302의 ‘아니오’) 냉방 운전을 실시하거나 또는 대기 상태를 유지한다(306).
난방 운전 모드가 선택되어 난방 운전을 시작하면 실외 배관 온도와 실외 공기 온도를 검출하게 된다(308). 이 실외 배관 온도와 실외 공기 온도는 공기 조화기의 정상 운전을 위해 필요한 기본적인 운전 상태 정보이지만, 본 발명에서는 이 온도 정보를 이용하여 온도 센서 결빙을 판별한다.
즉, 만약 실외 배관 온도 센서(170a)를 통해 검출되는 실외 배관 온도가 실외 공기 온도 센서(170b)를 통해 검출되는 실외 공기 온도보다 낮으면(310의 ‘예’), 실외 배관 온도 센서(170a)와 실외 공기 온도 센서(170b)가 정상적으로 동작하는 것으로 판단하여 난방 운전을 계속 수행한다(312).
반대로, 만약 실외 배관 온도 센서(170a)를 통해 검출되는 실외 배관 온도가 실외 공기 온도 센서(170b)를 통해 검출되는 실외 공기 온도보다 높으면(310의 ‘아니오’), 실외 공기 온도 센서(170b)가 센서 결빙에 의해 비정상적으로 동작하는 것으로 판단하여 온도 센서 제빙을 실시한다(314).
이와 같이, 실외 배관 온도와 실외 공기 온도를 통해 실외 공기 온도 센서(170b)가 결빙된 것으로 판단하는 이유는 다음과 같다.
냉난방 겸용의 공기 조화기가 냉방 모드로 동작하는 경우, “실외 배관 온도 > 실외 공기 온도”의 관계가 성립한다. 즉 냉방 모드에서는 실외 열 교환기(153)가 응축기로 동작하기 때문에 실외 열 교환기(153)에 공급되는 냉매는 압축기(156)에서 토출되는 고온 고압의 냉매이다. 결국 냉방 모드에서는 실외 배관 온도가 크게 상승하기 때문에 실외 공기 온도보다 더 높은 온도를 갖게 된다.
반대로 공기 조화기가 난방 모드로 동작하는 경우, “실외 배관 온도 < 실외 공기 온도”의 관계가 성립한다. 즉 난방 모드에서는 실외 열 교환기(153)가 증발기로 동작하기 때문에 실외 열 교환기(153)에 공급되는 냉매는 응축기로 동작하는 실내 열 교환기(151)와 전자 팽창 밸브(155)를 거치면서 압력이 낮아진 냉매가 유 입되어 증발된다. 결국 난방 모드에서는 실외 배관 온도가 실외 공기 온도보다 더 낮은 온도를 갖게 된다.
따라서 만약 난방 모드로 운전하는 동안 “실외 배관 온도 < 실외 공기 온도”의 관계가 성립하면 실외 공기 온도 센서(170b)가 정상적으로 동작하는 것으로 판단할 수 있지만, 반대로 “실외 배관 온도 > 실외 공기 온도”의 관계가 성립하면, 이는 난방 모드에서의 실외 공기 온도 센서(170b)의 정상적인 출력이라고 할 수 없으므로, 실외 공기 온도 센서(170b)가 결빙에 의해 실제보다 더 낮은 온도 검출 결과를 제공하는 것으로 볼 수 있으므로, 이와 같은 온도 센서 출력이 얻어지면 실외 공기 온도 센서(170b)의 결빙 상태를 해소하기 위한 온도 센서 제빙을 실시하는 것이다. 이 때 실외 배관 온도 센서(170a)의 결빙이 의심될 수 있으므로, 실외 공기 온도 센서(170b)를 제빙하면서 실외 배관 온도 센서(170a)도 함께 제빙하는 것이 바람직하다.
본 발명은 실외기 측 온도 센서들이 공기 조화기의 현재 운전 모드에 대응되는 정상적인 출력을 발생시키는지를 확인하여 비정상적인 출력을 발생시키는 것으로 확인되면 온도 센서 이상으로 판단하여 문제를 해결할 수 있도록 한다.

Claims (8)

  1. 실외 열 교환기의 입구 측 배관 온도인 실외 배관 온도를 검출하기 위한 실외 배관 온도 센서와;
    상기 실외 열 교환기가 설치된 장소의 실외 공기 온도를 검출하기 위한 실외 공기 온도 센서와;
    난방 모드로 운전할 때 상기 실외 공기 온도가 상기 실외 배관 온도보다 낮으면 상기 실외 공기 온도 센서가 결빙되어 비정상적인 검출 결과를 제공하는 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 공기 조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실외 공기 온도 센서의 제빙을 위해 상기 실외 공기 온도 센서 주변에 마련되는 제 1 히터를 더 포함하고;
    상기 제어부는 상기 실외 공기 온도 센서의 결빙 판단 시 상기 제 1 히터를 이용하여 상기 실외 공기 온도 센서의 제빙을 수행하는 공기 조화기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 실외 배관 온도 센서의 제빙을 위해 상기 실외 배관 온도 센서 주변에 마련되는 제 2 히터를 더 포함하고;
    상기 제어부는 상기 실외 공기 온도 센서의 제빙 수행 시 상기 제 2 히터를 이용하여 상기 실외 배관 온도 센서의 제빙도 함께 수행하는 공기 조화기.
  4. 실외 배관 온도 센서를 이용하여 실외 열 교환기의 입구 측 배관 온도인 실외 배관 온도를 검출하고;
    실외 공기 온도 센서를 이용하여 상기 실외 열 교환기가 설치된 장소의 실외 공기 온도를 검출하며;
    난방 모드로 운전할 때 상기 실외 공기 온도가 상기 실외 배관 온도보다 낮으면 상기 실외 공기 온도 센서가 결빙되어 비정상적인 검출 결과를 제공하는 것으로 판단하는 공기 조화기의 온도 센서 고장 검출 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 실외 배관 온도 센서를 이용하여 실외 열 교환기의 입구 측 배관 온도인 실외 배관 온도를 검출하고;
    실외 공기 온도 센서를 이용하여 상기 실외 열 교환기가 설치된 장소의 실외 공기 온도를 검출하며;
    난방 모드로 운전할 때 상기 실외 공기 온도가 상기 실외 배관 온도보다 낮으면 상기 실외 공기 온도 센서가 결빙되어 비정상적인 검출 결과를 제공하는 것으로 판단하고;
    상기 실외 공기 온도 센서의 결빙 판단 시 상기 실외 공기 온도 센서 주변에 마련되는 제 1 히터를 이용하여 상기 실외 공기 온도 센서의 제빙을 수행하는 공기 조화기의 온도 센서 제빙 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 실외 공기 온도 센서의 제빙 수행 시 상기 실외 배관 온도 센서 주변에 마련되는 제 2 히터를 이용하여 상기 실외 배관 온도 센서의 제빙도 함께 수행하는 공기 조화기의 온도 센서 제빙 방법.
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CN110195919A (zh) * 2019-05-30 2019-09-03 宁波奥克斯电气股份有限公司 一种空调器的控制方法及空调器

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