KR100766177B1 - Method for controlling operating of air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 전형적인 공기 조화기 시스템의 구조도,1 is a structural diagram of a typical air conditioner system,
도 2는 종래 방식에 따라 2가지 구간으로 공기 조화기를 기동 운전하는 것을 설명하기 위한 타임차트,2 is a time chart for explaining the starting operation of the air conditioner in two sections according to the conventional method,
도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기의 운전 제어 방법을 적용하는데 적합한 공기 조화기 운전 제어 장치의 블록구성도,3 is a block diagram of an air conditioner operation control apparatus suitable for applying the operation control method of the air conditioner according to the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 공기 조화기의 운전을 제어하는 과정을 도시한 순서도.Figure 4 is a flow chart illustrating a process of controlling the operation of the air conditioner according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
302 : 실내 온도 센서 304 : 실외 온도 센서302: indoor temperature sensor 304: outdoor temperature sensor
306 : 조작 블록 308 : 제어 블록306: operation block 308: control block
309 : 메모리 블록 310 : 전자 팽창 밸브 구동 블록309: memory block 310: electronic expansion valve drive block
312 : 실내 팬 구동 블록 314 : 실외 팬 구동 블록312: indoor fan drive block 314: outdoor fan drive block
316 : 압축기 구동 블록316: Compressor Drive Block
본 발명은 공기 조화기의 운전 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 온도와 설정 온도간의 온도차에 의거하여 압축기의 운전 용량을 조절하는 공기 조화기에서 압축기의 기동 운전을 제어하는데 적합한 공기 조화기의 운전 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the operation of an air conditioner, and more particularly, an air conditioner suitable for controlling the start-up operation of a compressor in an air conditioner that adjusts the operation capacity of the compressor based on a temperature difference between an indoor temperature and a set temperature. It relates to a driving control method.
잘 알려진 바와 같이, 전형적인 공기 조화기로서는 일 예로서 도 1에 도시된 바와 같이 형태의 것이 있다.As is well known, typical air conditioners are, by way of example, of the type shown in FIG.
도 1을 참조하면, 전형적인 공기 조화기는 크게 구분해 볼 때 실외기(110)와 실내기(120)로 구성되며, 실외기(110)는 압축기(111), 4방향 밸브(112), 실외 열 교환기(113), 전자 팽창 밸브(114), 어큐뮬레이터(115) 및 실외 팬(116) 등을 포함하고, 실내기(120)는 실내 열 교환기(121) 및 실내 팬(123) 등을 포함한다.Referring to FIG. 1, a typical air conditioner includes an
상술한 바와 같은 전형적인 구조의 공기 조화기에 있어서, 냉방 운전의 경우, 압축기(111)에서 압축된 고온, 고압의 가스 냉매는 4방향 밸브(112)를 통해 응축기로서 기능하는 실외 열 교환기(113)로 유입되고, 유입된 고압의 가스 냉매는 실외 열 교환기(113)를 통해 냉매보다 낮은 온도의 실외 온도의 실외 공기와 열 교환을 거쳐 고압 상태로 응축된다. 여기에서, 실외 팬(116)은 도시 생략된 실외 팬 모터에 의해 구동되어 실외 공기를 강제 송풍시키는 기능을 제공한다.In the air conditioner of the typical structure as described above, in the case of the cooling operation, the high-temperature, high-pressure gas refrigerant compressed by the
이와 같이 고압 상태로 응축된 가스 냉매는 전자 팽창 밸브(114)를 지나면서 교축 작용에 의해 저온, 저압 상태의 액체 냉매로 전환된 후 실내기(120)의 실내 열 교환기(121)로 전달된다. 여기에서, 실내 팬(123)은 도시 생략된 실내 팬 모터 에 의해 구동되어 실내 공기를 강제 송풍시키는 기능을 제공한다.As such, the gas refrigerant condensed in the high pressure state is converted into the liquid refrigerant in the low temperature and low pressure state by the throttling action while passing through the
이어서, 액체 상태의 냉매는 증발기로서 기능하는 실내 열 교환기(121)에서 실내 온도와의 열 교환을 통해 증발이 일어나게 되고 증발이 끝난 저온, 저압의 가스 냉매는 다시 실외기(110)로 들어와 4방향 밸브(112)로 유입되며, 이 4방향 밸브(112)를 지난 저온, 저압의 가스 냉매는 어큐뮬레이터(115)를 경유하여 다시 압축기(111)로 유입되는 순환 구조로 작동하게 된다. 여기에서, 어큐뮬레이터(115)는 압축기(111)로 유입되는 냉매를 완전 기체 상태의 가스로 변환시키는 기능을 제공한다.Subsequently, the liquid refrigerant evaporates through heat exchange with the room temperature in the
또한, 전형적인 구조의 공기 조화기에 있어서, 난방 운전의 경우, 4방향 밸브(112)의 냉매 흐름 방향을 전환하여 상술한 냉방 운전과는 반대 방향으로 냉매가 흐르게 되는데, 실내 열 교환기(121)의 역할은 냉방 운전과는 달리 응축기로 되기 때문에 실내 팬(123)에 의해 따뜻하게 데워진 공기가 실내로 재순환되는 구조로 된다. 즉, 난방 운전에서의 냉매 흐름은 압축기(111) → 4방향 밸브(112) → 실내 열 교환기(121) → 전자 팽창 밸브(114) → 실외 열 교환기(113) → 4방향 밸브(112) → 어큐뮬레이터(115) → 압축기(111)의 순환 구조로 된다.In addition, in the air conditioner having a typical structure, in the heating operation, the refrigerant flow direction of the four-
한편, 상술한 바와 같은 냉매 순환 구조를 이용하여 실내 온도와 설정 온도간의 온도차에 따라 압축기의 운전 용량을 조절하는 공기 조화기는 기동시에 처음부터 목표 주파수로 압축기를 운전(구동)하게 되면 무리한 부하로 인해 압축기의 손상, 진동 및 소음 등의 문제가 발생하게 된다.On the other hand, the air conditioner that adjusts the operation capacity of the compressor according to the temperature difference between the room temperature and the set temperature using the refrigerant circulation structure as described above, if the compressor is operated (driven) at the target frequency from the beginning at the time of starting, Problems such as damage to the compressor, vibration and noise will occur.
따라서, 종래에는 회전수 가변형 압축기의 기동 알고리즘에 따라 압축기의 운전 주파수와 전자 팽창 밸브의 개도 변화를 두 단계로 구분하여 구동시키는 방식을 이용하고 있다.Therefore, according to the related art, a method of driving the compressor by changing the operating frequency of the compressor and the opening degree of the electromagnetic expansion valve in two stages according to the starting algorithm of the variable speed compressor.
즉, 일 예로서 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기의 운전 주파수를 서로 다른 주파수의 제 1 기동 주파수(A)와 제 2 기동 주파수(B)로 구분하여 운전하고, 이에 대응하여 전자 팽창 밸브의 제 1 기동 전자 팽창 밸브 개도(a)와 제 2 기동 전자 팽창 밸브 개도(b)로 구분하여 운전하고 있다. 즉, 제 1 기동 주파수(A) 구간 동안에는 제 1 기동 전자 팽창 밸브 개도(a)로 열어 주고 제 2 기동 주파수(B) 구간 동안에는 제 2 기동 전자 팽창 밸브 개도(b)로 열어주어 운전하다가 사용자에 의해 설정된 임의 온도에 따라 열 부하에 맞춰 적절하게 설정된 설정 주파수 및 설정 개도 값으로 운전한다.That is, as an example, as shown in FIG. 2, the operation frequency of the compressor is divided into a first starting frequency A and a second starting frequency B of different frequencies, and correspondingly, the electromagnetic expansion valve is operated. The driving is divided into a first start electromagnetic expansion valve opening degree a and a second start electromagnetic expansion valve opening degree b. That is, the first starting electromagnetic expansion valve opening degree (a) is opened during the first starting frequency (A) section and the second starting electromagnetic expansion valve opening degree (b) is opened during the second starting frequency (B) section to operate the user. Operate at the set frequency and set opening value appropriately set according to the heat load according to the set temperature.
그러나, 상술한 바와 같이 압축기의 운전 주파수와 전자 팽창 밸브의 개도를 두 단계로 구분하여 운전하는 종래 방식의 경우, 갑작스런 실내외 온도 조건 상승으로 인해 압축기의 부하가 급작스럽게 증가하거나 혹은 공기 조화기 내에 냉매량이 누설되어 감소할 경우에 발생하게 되는 압축기 토출 온도의 과도한 상승과 압력 상승으로 인해 압축기의 손상이 발생하거나 또는 배관부에서 균열이 발생할 수 있는 근본적인 문제점을 갖는다.However, as described above, in the conventional method of operating the compressor by dividing the operating frequency of the compressor and the opening of the electromagnetic expansion valve into two stages, the load of the compressor suddenly increases due to a sudden increase in indoor and outdoor temperature conditions, or the amount of refrigerant in the air conditioner. Due to the excessive rise of the compressor discharge temperature and the increase in pressure that occur when the leakage is reduced, there is a fundamental problem that may cause damage to the compressor or cracks in the pipe.
또한, 종래 방식의 경우, 운전 중에 계속 진동원이 될 수밖에 없는 압축기의 특성상, 상술한 바와 같은 원인 등에 기인하는 과도한 압력 상승은 토출 배관부의 피로 파괴를 유발시키는 원인으로 작용하고 있는 실정이다.In addition, in the conventional system, due to the characteristics of the compressor which can only be a vibration source during operation, the excessive pressure rise due to the above-described causes and the like acts as a cause of fatigue failure of the discharge pipe.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 운전 시작 신호에 응답하여 압축기 운전 전에 실내외 팬 구동을 통해 실내외의 압력 평형을 미리 조성한 후 압축기의 운전 주파수를 점진적으로 조절함으로써 최적의 압축기 기동 조건을 실현할 수 있는 공기 조화기이 운전 제어 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems of the conventional method, and in response to the operation start signal before and after the compressor operation by the indoor and outdoor fan drive in advance to establish a pressure balance of the indoor and outdoor, and then to adjust the operating frequency of the compressor optimally An object of the present invention is to provide an operation control method for an air conditioner capable of realizing a compressor starting condition.
상기 목적을 달성하기 위한 일 형태에 따른 본 발명은, 압축기를 이용하는 공기 조화기의 기동 운전을 제어하는 방법으로서, 상기 공기 조화기의 실내 및 실외에서 측정한 온도 및 실내 온도와 설정 온도간의 온도 차이 값에 의거하여 실내 냉난방 부하량을 산출하는 제 1 과정과, 상기 산출된 냉난방 부하량에 의거하여 상기 압축기의 기준 운전 주파수를 산출하는 제 2 과정과, 상기 공기 조화기의 운전 시작신호가 제공될 때, 상기 압축기의 운전 주파수를 0 ㎐로 하여 기 설정된 제 1 의 시간 동안 실내외 팬을 구동시켜 압력 평형을 조절하는 제 3 과정과, 상기 압축기의 운전 주파수를 제 1 설정 주파수로 하여 기 설정된 제 2 의 시간 동안 상기 압축기를 구동시키는 제 4 과정과, 상기 압축기의 운전 주파수를 상기 산출된 기준 운전 주파수보다 작고 상기 제 1 설정 주파수보다 큰 제 2 설정 주파수로 하여 기 설정된 제 3 의 시간 동안 상기 압축기를 구동시키는 제 5 과정과, 상기 압축기의 운전 주파수를 상기 산출된 기준 운전 주파수보다 작고 상기 제 2 설정 주파수보다 큰 제 3 설정 주파수로 하여 기 설정된 제 4 의 시간 동안 상기 압축기를 구동시키는 제 6 과정과, 상기 압축기를 상기 산출된 기준 운전 주파수로 구동시키는 제 7 과정을 포함하는 공기 조화기의 운전 제어 방법을 제공한다.The present invention according to one embodiment for achieving the above object is a method for controlling the startup operation of an air conditioner using a compressor, the temperature measured indoors and outdoors of the air conditioner and the temperature difference between the room temperature and the set temperature. A first process of calculating an indoor air conditioning load based on a value, a second process of calculating a reference operating frequency of the compressor based on the calculated air conditioning load, and an operation start signal of the air conditioner, A third process of adjusting the pressure balance by driving the indoor / outdoor fan for a preset first time with the operating frequency of the compressor at 0 kHz, and a second preset time with the operating frequency of the compressor as the first set frequency; During the fourth process of driving the compressor, the operating frequency of the compressor is less than the calculated reference operating frequency and A fifth process of driving the compressor for a preset third time with a second set frequency greater than a first set frequency, and an operating frequency of the compressor smaller than the calculated reference operating frequency and greater than the second set frequency; And a sixth step of driving the compressor for a fourth predetermined time at a third set frequency, and a seventh step of driving the compressor at the calculated reference driving frequency. do.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 형태에 따른 본 발명은, 압축기를 이용하는 공기 조화기의 기동 운전을 제어하는 방법으로서, 상기 공기 조화기의 실내 및 실외에서 측정한 온도 및 실내 온도와 설정 온도간의 온도 차이 값에 의거하여 실내 냉난방 부하량을 산출하는 제 1 과정과, 상기 산출된 냉난방 부하량에 의거하여 상기 압축기의 기준 운전 주파수를 산출하는 제 2 과정과, 상기 공기 조화기의 운전 시작신호가 제공될 때, 상기 압축기의 운전 주파수를 0 ㎐로 하여 기 설정된 제 1 의 시간 동안 실내외 팬을 구동시켜 압력 평형을 조절하는 제 3 과정과, 상기 산출된 기준 운전 주파수보다 적어도 작은 기 설정된 운전 주파수로 하여 기 설정된 제 2 의 시간 동안 상기 압축기를 구동시키는 제 4 과정과, 상기 압축기의 운전 주파수를 상기 산출된 기준 운전 주파수와 바로 전 운전 주파수의 중간 값으로 하여 기 설정된 제 3 의 시간 동안 상기 압축기를 구동시키는 제 5 과정과, 상기 제 5 과정을 기 설정된 N차(N은 1보다 큰 정수) 만큼 반복 수행하는 제 6 과정과, 상기 기 설정된 N차 반복이 종료될 때, 상기 압축기를 상기 산출된 기준 운전 주파수로 구동시키는 제 7 과정을 포함하는 공기 조화기의 운전 제어 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a startup operation of an air conditioner using a compressor, the temperature measured between indoors and outdoors of the air conditioner, and a temperature difference between a room temperature and a set temperature. A first process of calculating an indoor air conditioning load based on a value, a second process of calculating a reference operating frequency of the compressor based on the calculated air conditioning load, and an operation start signal of the air conditioner, A third process of adjusting the pressure balance by driving the indoor / outdoor fan for a preset first time by setting the operating frequency of the compressor to 0 kHz, and by setting the preset operating frequency at least smaller than the calculated reference operating frequency. A fourth step of driving the compressor for two hours, and the calculated reference frequency of the operating frequency of the compressor Performing a fifth process of driving the compressor for a preset third time with an intermediate value between all frequencies and the immediately preceding operating frequency; and repeating the fifth process by a predetermined Nth order (N is an integer greater than 1). And a sixth process and a seventh process of driving the compressor at the calculated reference operation frequency when the preset N-th iteration is completed.
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 핵심 기술요지는, 압축기의 운전 주파수와 전자 팽창 밸브의 개도를 두 단계로 구분하여 운전하는 전술한 종래 방식과는 달리, 전원이 인가될 때 실내외 온도, 실내 온도와 설정 온도의 온도 차이 값 및 각각의 보정 계수 값들을 이용하여 기준 운전 주파수를 산출하고, 운전 시작신호가 인가될 때 실내외 팬을 구동시켜 실내외의 압력 평형을 먼저 조절한 후 압축기 운전 주파수를 단계적 점진적으로 증가시켜 산출된 기준 운전 주파수까지 올리는 방식으로 압축기 기동 운전을 제어한다는 것으로, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.The core technology of the present invention is different from the above-described conventional method in which the operation frequency of the compressor and the opening degree of the electromagnetic expansion valve are divided into two stages, and the temperature difference between the indoor and outdoor temperatures, the indoor temperature and the set temperature when the power is applied. A reference operating frequency is calculated using the values and the respective correction coefficient values, and when the operation start signal is applied, the indoor and outdoor fans are driven to first adjust the indoor and outdoor pressure balance, and then the compressor operating frequency is gradually increased gradually. By controlling the compressor starting operation by raising the operating frequency, it is possible to easily achieve the object of the present invention through this technical means.
도 3은 본 발명에 따른 공고 조화기의 운전 제어 방법을 적용하는데 적합한 공기 조화기 운전 제어 장치의 블록구성도로서, 실내 온도 센서(302), 실외 온도 센서(304), 조작 블록(306), 제어 블록(308), 메모리 블록(309), 전자 팽창 밸브 구동 블록(310), 실내 팬 구동 블록(312), 실외 팬 구동 블록(314) 및 압축기 구동 블록(316) 등을 포함한다.3 is a block diagram of an air conditioner operation control apparatus suitable for applying the operation control method of the air conditioner according to the present invention, the
도 3을 참조하면, 실내 온도 센서(302)는, 일 예로서 도 1에 도시된 실내기(120)의 소정 부분에 장착되어 실내 온도를 측정하는 것으로, 여기에서 측정되는 실내 온도는 제어 블록(308)으로 전달되며, 실외 온도 센서(304)는, 일 예로서 도 1에 도시된 실외기(110)의 소정 부분에 장착되어 실외 온도를 측정하는 것으로, 여기에서 측정되는 실외 온도는 제어 블록(308)으로 전달된다.Referring to FIG. 3, the
또한, 조작 블록(306)은, 예를 들면 전원 온, 운전 모드(냉방 운전 모드, 난방 운전 모드 등), 설정 온도, 설정 풍량 등과 운전 정보를 사용자가 선택하기 위 한 다수의 조작 버튼을 포함하는 것으로, 여기에서 사용자 조작에 의해 발생되는 각종 운전 정보들은 제어 블록(308)으로 전달된다.In addition, the
다음에, 제어 블록(308)은, 예를 들면 마이크로 프로세서 등을 포함하여 공기 조화기의 전반적인 동작 제어를 수행하는 것으로, 실내 및 실외 온도의 보정 계수 값을 결정하고, 실내 온도와 설정 온도와의 온도 차이 값에 대한 보정 계수 값을 결정하는 등의 기능을 제공하는데, 이를 위하여 메모리 블록(309)에는 실내 온도, 실외 온도 및 온도 차이 값에 대한 보정 계수 값들이 테이블 형태로 미리 저장되어 있다.Next, the
또한, 제어 블록(308)은 기 설정된 냉방 열량, 기 설정된 난방 열량 및 결정된 각 보정 계수 값들에 의거하여 실내 냉난방 부하량을 산출하고, 이 산출된 실내 냉난방 부하량에 의거하여 압축기의 기준 운전 주파수를 산출하며, 이 산출된 기준 운전 주파수에 의거하여 압축기의 기동 운전을 적응적으로 제어하는 등의 기능을 제공한다. 여기에서, 냉방 열량과 난방 열량은 실내기의 용량에 따라 결정된 고정 값들이다.In addition, the
더욱이, 제어 블록(308)은 본 발명에 따른 운전 제어를 위해 실내 팬, 실외 팬, 전자 팽창 밸브, 압축기 등의 구동을 적응적(단계적/점진적)으로 제어하는데, 이들 과정의 구체적인 내용에 대해서는 후술하는 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.In addition, the
다음에, 전자 팽창 밸브 구동 블록(310)은 제어 블록(308)으로부터 제공되는 개도 값 제어신호에 응답하여 도 1에 도시된 전자 팽창 밸브(114)의 개도를 조절하 고, 실내 팬 구동 블록(312)은 제어 블록(308)으로부터 제공되는 실내 팬 구동 제어신호에 응답하여 도 1에 도시된 실내 팬(123)의 구동을 제어하며, 실외 팬 구동 블록(314)은 제어 블록(308)으로부터 제공되는 실외 팬 구동 제어신호에 응답하여 도 1에 도시된 실외 팬(116)의 구동을 제어하고, 압축기 구동 블록(316)은 제어 블록(308)으로부터 제공되는 압축기 구동 제어신호에 응답하여 설정된 운전 주파수로 압축기(111)의 운전을 제어하는 등의 기능을 제공한다.Next, the electromagnetic expansion
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 공기 조화기의 운전 제어 장치를 이용하여 본 발명에 따라 운전 제어를 수행하는 일련의 과정에 대하여 설명한다.Next, a series of processes for performing operation control according to the present invention using the operation control apparatus of the air conditioner having the above-described configuration will be described.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 공기 조화기의 운전을 제어하는 과정을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a process of controlling the operation of an air conditioner according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 공기 조화기가 대기 모드(스탠바이 전원 모드)를 수행하는 중에 사용자 조작에 따라 전원 온 신호가 입력, 즉 조작 블록(306)으로부터 전원 온 신호가 입력되면(단계 402, 404), 실내 온도 센서(302)에서는 실내 온도(실내 공기 온도)(Tai)를 측정하여 제어 블록(308)으로 제공하고, 실외 온도 센서(304)에서는 실외 온도(실외 공기 온도)(Tao)를 측정하여 제어 블록(308)으로 제공한다(단계 406).Referring to FIG. 4, when a power-on signal is input, that is, a power-on signal from the
이에 응답하여, 제어 블록(308)에서는 메모리 블록(309)에 저장된 보정 계수 값 테이블을 참조하여 실내 온도의 보정 계수 값(FTai)과 실외 온도의 보정 계수 값(FTao)을 결정하고, 또한 실내 온도와 설정 온도(사용자 설정 온도)의 온도 차이 값(dT)에 대한 보정 계수 값(FdT)을 결정한다(단계 408). 여기에서, 각 보정 계수 값들은 압축기의 운전 주파수를 조절하기 위한 보정 계수 값들을 의미한다.In response, the
이를 위하여, 메모리 블록(309)에는 테이블 형태로 보정 계수 값들이 저장되는데, 보정 계수 값들은 일 예로서 아래의 표와 같이 정의될 수 있다.To this end, the
상기한 각 표들에 있어서, [표 1]은 냉방 및 난방 운전에 있어서 압축기 주파수 조절용의 실내 온도 보정 계수 값들의 일 예이고, [표 2]는 냉방 및 난방 운전에 있어서 압축기 주파수 조절용의 실외 온도 보정 계수 값들의 일 예이며, [표 3]은 냉방 및 난방 운전에 있어서의 실내 온도와 설정 온도의 온도 차이 값에 대한 보정 계수 값들의 일 예이다.In each of the above tables, [Table 1] is an example of the room temperature correction coefficient values for the compressor frequency adjustment in cooling and heating operation, and [Table 2] is the outdoor temperature correction for the compressor frequency adjustment in cooling and heating operation. An example of coefficient values is shown in Table 3, which is an example of correction coefficient values for temperature difference values between a room temperature and a set temperature in cooling and heating operations.
다음에, 제어 블록(308)에서는 기 설정된 냉방 열량(Qc), 기 설정된 난방 열량(Qh), 실내 온도의 보정 계수 값(FTai), 실외 온도의 보정 계수 값(FTao), 온도 차이 값의 보정 계수 값(FdT)에 의거하여 아래의 수학식 1과 같이 실내 냉난방 부하량(Q)을 산출한다(단계 410).Next, the control block 308 corrects the preset cooling calories Qc, the preset heating calories Qh, the correction coefficient value FTai of the indoor temperature, the correction coefficient value FTao of the outdoor temperature, and the temperature difference value. Based on the coefficient value FdT, the indoor air conditioning load Q is calculated as shown in Equation 1 below (step 410).
이어서, 제어 블록(308)에서는 상기한 수학식 1을 통해 산출한 실내 냉난방 부하량(Q)에 의거하여 압축기의 운전을 위한 기준 운전 주파수(Fb)를 아래의 수학식 2와 같이 산출한다(단계 412). 아래의 수학식 2에서 Fb는 부하량 Q의 함수이다.Subsequently, the
일반적으로, 공기 조화기내 압축기의 운전 주파수는 냉방 운전의 경우 대략 30㎐ 내지 70㎐ 정도이고, 난방 운전의 경우 30㎐ 내지 95㎐ 정도이다. 따라서, 제어 블록(308)에서는 냉방 운전의 경우 30㎐ 내지 70㎐ 범위 이내에서 압축기의 기준 운전 주파수를 산출하고, 난방 운전의 경우 30㎐ 내지 95㎐ 범위 이내에서 압축기의 기준 운전 주파수를 산출하게 될 것이다.In general, the operating frequency of the compressor in the air conditioner is about 30 kHz to 70 kHz for cooling operation and about 30 kHz to 95 kHz for heating operation. Accordingly, the
즉, 본 발명에서는 전원이 인가될 때 상술한 바와 같은 일련의 처리 과정을 통해 압축기의 운전을 위한 기준 운전 주파수를 산출한다.That is, in the present invention, the reference operating frequency for the operation of the compressor is calculated through the series of processing as described above when the power is applied.
다음에, 제어 블록(308)에서는 기준 운전 주파수를 산출한 후에 조작 블 록(306)으로부터 운전 시작신호, 즉 사용자 조작(혹은 예정 설정)에 따른 운전 시작신호가 입력되는지의 여부를 체크하는데(단계 414), 여기에서의 체크 결과 운전 시작신호가 입력된 것으로 판단되면, 제어 블록(308)에서는 전자 팽창 밸브(114)의 개도 값을 변화시키고, 4방향 밸브(112)의 방향을 운전 조건에 맞게 절환시킴과 동시에 실내 팬(123)과 실외 팬(116)을 기 설정된 소정 시간 동안 작동시킨다(단계 416, 418). 이때 압축기(111)의 운전 주파수는 0 ㎐이다. 단계(418)에 있어서, 참조부호 t1은 기 설정된 제 1 의 시간(예컨대, 1분 등)을 의미하고, n1은 경과 시간을 의미한다.Next, in the
여기에서, 운전 시작신호가 입력될 때 바로 압축기를 구동하지 않고 기 설정된 제 1 의 시간 동안 실내 팬(123)과 실외 팬(116)을 작동시키는 것은 실내외 압력 평형을 압축기(111)의 구동 전에 미리 조정해 주기 위해서이다.Here, operating the
이어서, 단계(418)에서의 체크 결과, 기 설정된 제 1 의 시간(t1)이 경과한 것으로 판단되면, 제어 블록(308)에서는 압축기(111)의 운전 주파수를 제 1 설정 주파수(m1 ㎐)(예컨대, 30㎐ 등)로 하여 압축기(111)를 구동시키는데, 이러한 제 1 설정 주파수에 의한 압축기의 구동은 기 설정된 제 2 의 시간(예컨대, 1분 등) 동안 진행된다(단계 420, 422). 단계(422)에 있어서, 참조부호 t2는 제 1 설정 주파수로 압축기(111)가 구동되는 기 설정된 제 2 의 시간을 의미하고, n2는 경과 시간을 의미한다.Subsequently, if it is determined that the first preset time t1 has elapsed as a result of the check in
다시, 단계(422)에서의 체크 결과, 기 설정된 제 2 의 시간(t2)이 경과한 것으로 판단되면, 제어 블록(308)에서는 압축기(111)의 운전 주파수를 제 2 설정 주 파수(m2 ㎐), 예컨대 산출된 기준 운전 주파수와 제 1 설정 주파수(m1 ㎐) 사이에 존재하는 제 2 설정 주파수로 하여 압축기(111)를 구동시키는데, 이러한 제 2 설정 주파수에 의한 압축기의 구동은 기 설정된 제 3 의 시간(예컨대, 1분 등) 동안 진행된다(단계 424, 426). 단계(426)에 있어서, 참조부호 t3은 제 2 설정 주파수로 압축기(111)가 구동되는 기 설정된 제 3 의 시간을 의미하고, n3은 경과 시간을 의미한다. 여기에서, 제 2 설정 주파수는, 압축기(111)에 대한 부드러운 운전 제어를 위해, 산출된 기준 운전 주파수와 제 1 설정 주파수 사이의 중간 값 정도가 바람직할 것이다.Again, if it is determined in
다음에, 단계(426)에서의 체크 결과, 기 설정된 제 3 의 시간(t3)이 경과한 것으로 판단되면, 제어 블록(308)에서는 압축기(111)의 운전 주파수를 제 3 설정 주파수(m3 ㎐), 예컨대 산출된 기준 운전 주파수와 제 2 설정 주파수(m2 ㎐) 사이에 존재하는 제 3 설정 주파수로 하여 압축기(111)를 구동시키는데, 이러한 제 3 설정 주파수에 의한 압축기의 구동은 기 설정된 제 4 의 시간(예컨대, 1분 등) 동안 진행된다(단계 428, 430). 단계(430)에 있어서, 참조부호 t4는 제 3 설정 주파수로 압축기(111)가 구동되는 기 설정된 제 4 의 시간을 의미하고, n4는 경과 시간을 의미한다. 여기에서, 제 3 설정 주파수는, 압축기(111)에 대한 부드러운 운전 제어를 위해, 산출된 기준 운전 주파수와 제 2 설정 주파수 사이의 중간 값 정도가 바람직할 것이다.Next, when it is determined in
마지막으로, 상기 단계(430)에서의 체크 결과, 기 설정된 제 4 의 시간(t4)이 경과한 것으로 판단되면, 제어 블록(308)에서는 압축기(111)의 운전 주파수를 산출된 기준 운전 주파수로 하여 압축기(111)를 구동시킴으로써, 압축기(111)의 기동 운전을 종료한다(단계 432).Finally, when it is determined in the
따라서, 본 발명의 공기 조화기 운전 제어 방법에 따르면, 압축기 운전 주파수를 일정 시간 간격으로 점진적으로 증진시켜 목포 운전 주파수(기준 운전 주파수)에 도달하는 방식으로 압축기의 기동 제어를 수행함으로써, 최적의 압축기 구동 조건을 실현할 수 있으며, 이를 통해 압축기의 토출 압력 상승 속도가 늦어지게 함으로써 고압 상승에 의한 토출 온도 상승에 기인하여 압축기 오일 탄화가 발생하는 등의 문제점을 효과적으로 방지할 수 있다.Therefore, according to the air conditioner operation control method of the present invention, the optimum compressor by performing the start-up control of the compressor in a manner of gradually increasing the compressor operation frequency at regular time intervals to reach the Mokpo operation frequency (reference operation frequency) The driving conditions can be realized, and thus, the discharge pressure rise rate of the compressor can be slowed, thereby effectively preventing problems such as compressor oil carbonization due to the rise of the discharge temperature due to the high pressure rise.
또한, 본 발명은 압축기 운전 주파수를 일정 시간 간격으로 점진적으로 증진시켜 목포 운전 주파수에 도달하는 방식으로 압축기의 기동 제어를 수행함으로써, 운전 전류의 상승을 억제할 수 있어 보다 정확한 압축기 모터의 회전수 제어를 구현할 수 있으므로 회전수 제어형 압축기를 사용하는 것이 주목적인 고효율 냉난방 시스템에서의 최적 제어를 실현할 수 있다.In addition, the present invention by gradually increasing the compressor operating frequency at regular intervals to perform the start-up control of the compressor in a manner to reach the Mokpo operating frequency, it is possible to suppress the rise of the operating current to more precisely control the rotation speed of the compressor motor Therefore, it is possible to realize optimum control in a high efficiency air-conditioning system whose main purpose is to use a rotation speed controlled compressor.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 압축기의 운전 주파수를 4단계(0 ㎐, 제 1 설정 주파수, 제 2 설정 주파수, 제 3 설정 주파수)로 구분하여 점진적으로 상승시켜 기준 운전 주파수에 도달하는 방식으로 압축기의 기동 운전을 제어하는 것으로 하여 설명하였으나, 이것은 단지 예시적인 것으로서 제시한 것일 뿐 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요 또는 용도에 따라 압축기의 운전 주파수를 4단계 이상의 다단계(예컨대, 5단계, 6단계, 7단계, 8단계 등)로 구분하여 제어할 수 있음은 물론이며, 이를 통해 더욱 부드러운 압축기 기동 운전을 실현 할 수 있음은 물론이다.Meanwhile, in a preferred embodiment of the present invention, the operating frequency of the compressor is divided into four stages (0 Hz, the first set frequency, the second set frequency, and the third set frequency) so as to gradually increase and reach the reference operating frequency. Although described as controlling the start-up operation of the compressor, this is merely presented as an example, the present invention is not necessarily limited to this, the operation frequency of the compressor according to the need or use of four or more stages (for example, five stages) , 6 stages, 7 stages, 8 stages, etc.), and of course, it is possible to realize a smoother compressor start-up operation.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 압축기의 운전 주파수를 4단계로 나누어 각 단계별로 동일하게 1분씩 구동하는 것으로 하여 설명하였으나, 이것은 단지 예시적인 것으로서 제시한 것일 뿐 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 압축기의 주위 환경 등과 같은 여러 가지 요인들을 고려하여 시간을 증감시킬 수 있음은 물론이며, 필요 또는 용도에 따라 각 단계별 구동 시간을 서로 다르게 설정할 수 있음은 물론이다.In addition, in the preferred embodiment of the present invention, the operation frequency of the compressor is divided into four stages, and described as driving one minute at each stage, but this is merely illustrative and the present invention is not necessarily limited thereto. In addition, the time can be increased or decreased in consideration of various factors such as the surrounding environment of the compressor, and the driving time of each step can be set differently according to need or use.
더욱이, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 실내 온도, 실외 온도 및 온도 차이 값(즉, 실내 온도와 설정 온도간의 온도 차이 값)에 대한 보정 계수 값들을 미리 저장해 둔 테이블로부터 인출하여 결정하는 것을 하여 설명하였으나, 이것은 단지 예시적인 것으로서 제시한 것일 뿐 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 테이블 정보로서 미리 저장해 두지 않고 실시간으로 직접 산출하여 사용하도록 할 수도 있음은 물론이다.Furthermore, in the preferred embodiment of the present invention, the correction coefficient values for the indoor temperature, the outdoor temperature, and the temperature difference value (that is, the temperature difference value between the room temperature and the set temperature) are extracted from the table stored in advance, and thus the present invention has been described. However, the present invention is provided by way of example only, and the present invention is not necessarily limited thereto. Of course, the present invention may be directly calculated and used in real time without being stored as table information.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 것을 쉽게 알 수 있을 것이다.In the foregoing description, the present invention has been described with reference to preferred embodiments, but the present invention is not necessarily limited thereto. Those skilled in the art will appreciate that the present invention may be modified without departing from the spirit of the present invention. It will be readily appreciated that branch substitutions, modifications and variations are possible.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 압축기의 운전 주파수와 전자 팽창 밸브의 개도를 두 단계로 구분하여 운전하는 전술한 종래 방식과는 달리, 전원 이 인가될 때 실내외 온도, 실내 온도와 설정 온도의 온도 차이 값 및 각각의 보정 계수 값들을 이용하여 기준 운전 주파수를 산출하고, 운전 시작신호가 인가될 때 실내외 팬을 구동시켜 실내외의 압력 평형을 먼저 조절한 후 압축기 운전 주파수를 단계적 점진적으로 증가시켜 산출된 기준 운전 주파수까지 올리는 방식으로 압축기 기동 운전을 제어함으로써, 최적의 압축기 구동 조건을 실현할 수 있으며, 이를 통해 압축기의 토출 압력 상승 속도가 늦어지게 함으로써, 압축기 토출 온도의 과도한 상승과 압력 상승으로 인해 압축기의 손상이 발생하거나 또는 배관부에서 균열이 발생하는 등의 문제점을 효과적으로 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, unlike the aforementioned conventional method in which the operation frequency of the compressor and the opening degree of the electromagnetic expansion valve are divided into two stages, the indoor and outdoor temperatures, the room temperature and the set temperature when the power is applied. The reference operating frequency is calculated using the difference value and the respective correction coefficient values, and when the operation start signal is applied, the indoor and outdoor fans are driven to first adjust the indoor and outdoor pressure balance, and then the compressor operating frequency is gradually increased. By controlling the compressor start operation by raising the reference operating frequency, an optimum compressor driving condition can be realized, which slows down the discharge pressure of the compressor, thereby increasing the compressor discharge temperature and increasing the pressure. Damage or cracks in the piping It is possible to prevent the problem effectively.
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