KR100785979B1 - 공기 조화기의 전자 팽창 밸브 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전원 인가에 연동하여 전자 팽창 밸브의 개도를 개방하고 운전 시작신호에 응답하여 전자 팽창 밸브의 개도를 폐쇄한 후 산출된 기준 펄스(기준 개도 값)에 의거하여 전자 팽창 밸브의 개도 제어를 적응적으로 실현할 수 있도록 한다는 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 공기 조화기의 기동 초기에 전자 팽창 밸브의 개도를 완전히 폐쇄한 상태에서 운전하다가 실내 열 부하량 등에 근거하여 산출한 기준 개도 값을 개도를 변화시키는 방식으로 운전하는 종래 방식과는 달리, 전원이 인가될 때 이에 응답하여 전자 팽창 밸브의 개도를 완전 개방하고, 운전 시작신호가 입력될 때 전자 팽창 밸브의 개도를 완전 폐쇄하며, 이후 실내 열 부하량 등에 의거하여 산출한 기준 펄스(기준 개도 값)에 의거하여 전자 팽창 밸브의 개도 제어를 적응적(단계적, 점진적)으로 제공함으로써, 냉매 주입과 관련된 제조 과정에서의 공정 간소화 및 A/S에서의 신속화를 실현할 수 있으며, 또한 정지 후의 재기동시에 고저압 차이에 기인하는 불충분한 압축기 모터의 토크로 인해 야기될 수 있는 트립(trip) 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.

Description

공기 조화기의 전자 팽창 밸브 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING ELECTRONIC EXPANSION VALVE OF AIR CONDITIONER}
도 1은 전형적인 공기 조화기 시스템의 구조도,
도 2는 본 발명에 따른 공기 조화기의 전자 팽창 밸브 제어 방법을 적용하는데 적합한 공기 조화기 운전 제어 장치의 블록구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 공기 조화기의 전자 팽창 밸브의 개도를 적응적으로 제어하는 과정을 도시한 순서도,
도 4는 본 발명에 따라 시간에 따라 공기 조화기의 전자 팽창 밸브를 기동 제어를 점진적으로 제어하는 과정을 도시한 타이밍차트.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
202 : 실내 온도 센서 204 : 실외 온도 센서
206 : 조작 블록 208 : 제어 블록
209 : 메모리 블록 210 : 전자 팽창 밸브 구동 블록
본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실외기의 열 교환기 와 실내기의 열 교환기 사이에 설치되어 냉매 순환량을 조절하는 전자 팽창 밸브(EEV : electronic expansion valve)의 개도(orifice open hole size)를 제어하는데 적합한 공기 조화기의 전자 팽창 밸브 제어 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 전형적인 공기 조화기로서는 일 예로서 도 1에 도시된 바와 같이 형태의 것이 있다.
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.
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 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.
이와 같이 고압 상태로 응축된 액 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 모터에 의해 구동되어 실내 공기를 강제 송풍시키는 기능을 제공한다.
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.
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.
한편, 상술한 바와 같은 냉매 순환 구조를 갖는 공기 조화기에 채용되는 전자 팽창 밸브는 냉방 운전시에 실외기의 열 교환기(응축기)에서 유입되는 응축된 액 냉매를 교축 작용에 의해 저온, 저압 상태의 액체 냉매로 전환하여 실내기의 열 교환기(증발기)로 전달하는 기능과 냉매 순환량을 조절하는 기능을 제공하고, 난방 운전시에도 그 순환 방향을 반대로 하여 냉방 운전시와 동일한 기능을 제공한다.
일반적으로, 공기 조화기의 운전 초기에 있어서, 전자 팽창 밸브의 개도는 닫혀 있는 상태에서 작동을 시작하게 되는데, 이 경우 기준 값이 0 펄스(pulse)가 된다. 이것은 0 펄스의 기준 값에서 운전을 개시하게 되면 기준 값이 확정되어 있어 제어에 편리성이 확보되기 때문이다.
따라서, 종래에는 공기 조화기의 기동 초기에 전자 팽창 밸브의 개도를 완전히 폐쇄한 상태에서 운전하다가 실내 열 부하량 등에 근거하여 산출한 기준 개도 값(기준 펄스)으로 개도를 변화시키는 방식으로 전자 팽창 밸브의 개도를 제어하고 있다.
그러나, 상술한 바와 같이 기동 초기에 전자 팽창 밸브의 개도를 완전히 닫은 상태에서 기동 제어를 수행하는 종래 방식의 경우, 생산라인에서 냉매를 주입하거나 혹은 진공을 걸어줄 경우에 별도의 지그(jig)를 이용하여 전자 팽창 밸브를 강제적으로 열어주어야만 하기 때문에 작업 공정이 복잡하게 될 뿐만 아니라 작업 공수가 늘어 생산성이 저하되는 문제점을 갖는다.
또한, 종래 방식의 경우, 판매된 제품에서 냉매 누설 등이 발생한 경우에 이의 수리를 위해서는 전자 팽창 밸브가 항상 닫혀 있으므로 진공 작업 후 냉매 주입을 할 수 없어 시운전 중에 전원 차단을 하여 전자 팽창 밸브가 일정 개도로 열려 있게 한 후에야 필요한 작업을 할 수밖에 없으며, 이러한 점들이 공기 조화기의 A/S(애프터 서비스)에 심각한 불편 요인으로 작용하고 있는 실정이다.
더욱이, 종래 방식에 따르면, 정상 운전 중 순간적인 정전으로 인해 공기 조화기의 작동이 정지되었다가 즉시 재기동할 경우 고저압 차이가 완전히 해소되지 않아 충분한 압축기 모터의 토크를 얻을 수 없게 됨으로써, 트립(trip) 현상 등이 발생하게 되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전원 인가에 연동하여 전자 팽창 밸브의 개도를 개방하고 운전 시작신호에 응답하여 전자 팽창 밸브의 개도를 폐쇄한 후 산출된 기준 펄스(기준 개도 값)에 의거하여 전자 팽창 밸브의 개도 제어를 적응적으로 실현할 수 있는 공기 조화기의 전자 팽창 밸브 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 압축기를 이용하는 공기 조화기의 전자 팽창 밸브를 제어하는 방법으로서, 대기 모드를 수행하는 중에 상기 공기 조화기에 전원이 인가될 때 전자 팽창 밸브를 완전 개방시키는 제 1 과정과, 상기 공기 조화기의 운전 시작신호가 제공될 때, 상기 전자 팽창 밸브를 완전 폐쇄시키는 제 2 과정과, 상기 공기 조화기의 실내 및 실외에서 측정한 온도 및 실내 온도와 설정 온도간의 온도 차이 값에 의거하여 실내 열 부하량을 산출하는 제 3 과정과, 상기 산출된 실내 열 부하량, 실내 온도, 실외 온도 및 상기 압축기의 기준 운전 주파수에 의거하여 상기 전자 팽창 밸브의 기준 개도 값 펄스를 산출하는 제 4 과정과, 상기 산출된 기준 개도 값 펄스에 근거하여 상기 전자 팽창 밸브의 개방 제어를 점진적으로 수행함으로써, 상기 전자 팽창 밸브의 개도 값 펄스를 상기 산출된 기준 개도 값 펄스로 수렴시키는 제 5 과정을 포함하는 공기 조화기의 전자 팽창 밸브 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사 람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 핵심 기술요지는, 공기 조화기의 기동 초기에 전자 팽창 밸브의 개도를 완전히 폐쇄한 상태에서 운전하다가 실내 열 부하량 등에 근거하여 산출한 기준 개도 값을 개도를 변화시키는 방식으로 운전하는 전술한 종래 방식과는 달리, 전원이 인가될 때 이에 응답하여 전자 팽창 밸브의 개도를 완전 개방하고, 운전 시작신호가 입력될 때 전자 팽창 밸브의 개도를 완전 폐쇄하며, 이후 실내 열 부하량 등에 의거하여 산출한 기준 펄스(기준 개도 값)에 의거하여 전자 팽창 밸브의 개도 제어를 적응적(단계적, 점진적)으로 실현한다는 것으로, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 공고 조화기의 전자 팽창 밸브 제어 방법을 적용하는데 적합한 공기 조화기 운전 제어 장치의 블록구성도로서, 실내 온도 센서(202), 실외 온도 센서(204), 조작 블록(206), 제어 블록(208), 메모리 블록(209) 및 전자 팽창 밸브 구동 블록(210) 등을 포함한다.
도 2를 참조하면, 실내 온도 센서(202)는, 일 예로서 도 1에 도시된 실내기(120)의 소정 부분에 장착되어 실내 온도를 측정하는 것으로, 여기에서 측정되는 실내 온도는 제어 블록(208)으로 전달되며, 실외 온도 센서(204)는, 일 예로서 도 1에 도시된 실외기(110)의 소정 부분에 장착되어 실외 온도를 측정하는 것으로, 여 기에서 측정되는 실외 온도는 제어 블록(308)으로 전달된다.
또한, 조작 블록(206)은, 예를 들면 전원 온, 운전 모드(냉방 운전 모드, 난방 운전 모드 등), 설정 온도, 설정 풍량 등과 운전 정보를 사용자가 선택하기 위한 다수의 조작 버튼을 포함하는 것으로, 여기에서 사용자 조작에 의해 발생되는 각종 운전 정보들은 제어 블록(208)으로 전달된다.
다음에, 제어 블록(208)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(209)에는 실내 온도, 실외 온도 및 온도 차이 값에 대한 보정 계수 값들이 테이블 형태로 미리 저장되어 있다.
또한, 제어 블록(208)은 기 설정된 냉방 열량, 기 설정된 난방 열량 및 결정된 각 보정 계수 값들에 의거하여 실내 열 부하량을 산출하고, 이 산출된 실내 열 부하량과 실내 온도 값, 실외 온도 값 및 기준 운전 주파수에 의거하여 전자 팽창 밸브의 기준 개도 값 펄스(냉방시의 기준 개도 값 펄스, 난방시의 기준 개도 값 펄스)를 산출하며, 이 산출된 기준 개도 값 펄스에 의거하여 전자 팽창 밸브의 개도를 적응적(점진적, 단계적)으로 제어하는 등의 기능을 제공한다. 여기에서, 냉방 열량과 난방 열량은 실내기의 용량에 따라 결정된 고정 값들이다.
더욱이, 제어 블록(208)은, 본 발명에 따른 제어를 위해, 전원이 인가될 때 이에 연동하여 닫혀 있던 전자 팽창 밸브를 완전히 개방시키고, 이후 사용자 조작 (혹은 예정 설정)에 따른 운전 시작신호가 입력될 때 전자 팽창 밸브를 완전히 폐쇄시키며, 이후 산출된 기준 개도 값 펄스에 의거하여 전자 팽창 밸브의 개도를 단계적, 점진적으로 제어하는데, 이러한 과정의 구체적인 내용에 대해서는 후술하는 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
또한, 제어 블록(208)은 실내 팬 구동을 위한 제어신호, 실외 팬 구동을 위한 구동 제어신호, 압축기 구동을 위한 제어신호 등을 선택적으로 발생하여 대응하는 각 구성부재들로 제공하는 등의 통상적인 기능도 제공한다.
마지막으로, 전자 팽창 밸브 구동 블록(210)은 제어 블록(208)으로부터 제공되는 개도 값 제어신호에 응답하여 도 1에 도시된 전자 팽창 밸브(114)의 개도를 조절하는 것으로, 본 발명의 실현을 위해, 전원이 온 될 때 제어 블록(208)으로부터의 개방 제어신호에 응답하여 도 1의 전자 팽창 밸브(114)를 완전 개방하고, 운전 시작신호가 입력될 때 제어 블록(208)으로부터의 폐쇄 제어신호에 응답하여 도 1의 전자 팽창 밸브(114)를 완전 폐쇄하며, 이후 제어 블록(208)으로부터의 제어에 따라 전자 팽창 밸브(114)의 개도를 점진적, 단계적으로 증가시키는 방식으로 기준 개도 값으로 수렴되도록 조절한다.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 공기 조화기의 운전 제어 장치를 이용하여 본 발명에 따라 전자 팽창 밸브의 개도 제어를 수행하는 일련의 과정에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 공기 조화기의 전자 팽창 밸브의 개도를 적응적으로 제어하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 공기 조화기가 대기 모드(스탠바이 전원 모드)를 수행하는 중에 사용자 조작에 따라 전원 온 신호가 입력, 즉 조작 블록(206)으로부터 전원 온 신호가 입력되면(단계 302, 304), 제어 블록(208)에서는 전원 온 신호에 응답하여 도 1의 전자 팽창 밸브(114)를 완전 개방시키기 위한 개방 제어신호를 발생하여 전자 팽창 밸브 구동 블록(210)으로 전달하고, 이에 응답하여 전자 팽창 밸브 구동 블록(210)에서 전자 팽창 밸브(114)의 개도를 완전 개방하기 위한 구동신호를 발생함으로써, 도 1의 전자 팽창 밸브(114)의 개도는 완전 개방된다(단계 306). 이때, 전자 팽창 밸브(114)가 완전 개방됨으로써, 실내기와 실외기간에 고저압 차이가 없어져 압력 평형을 실현할 수 있으며, 이를 통해 고저압 차이에 기인하는 압축기 모터의 토크 불충분으로 인해 트립(trip) 현상 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다음에, 전자 팽창 밸브(114)의 개도를 완전 개방한 상태에서 운전 시작신호가 입력되는 지의 여부를 체크하는데(단계 308), 여기에서의 체크 결과 운전 시작신호가 입력되면, 제어 블록(208)에서는 전자 팽창 밸브(114)를 완전 폐쇄시키기 위한 제어신호를 발생하여 전자 팽창 밸브 구동 블록(210)으로 전달하고, 이에 응답하여 전자 팽창 밸브 구동 블록(210)에서 전자 팽창 밸브(114)의 개도를 완전 폐쇄하기 위한 구동신호를 발생함으로써, 도 1의 전자 팽창 밸브(114)의 개도는 완전 폐쇄된다(단계 310). 이때, 전자 팽창 밸브(114)의 운전 펄스(기준 값)는 0 ㎐이다.
이후, 실내 온도 센서(202)에서는 실내 온도(실내 공기 온도)(Tai)를 측정하여 제어 블록(208)으로 제공하고, 실외 온도 센서(204)에서는 실외 온도(실외 공기 온도)(Tao)를 측정하여 제어 블록(208)으로 제공한다(단계 312).
이에 응답하여, 제어 블록(208)에서는 메모리 블록(209)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 314). 여기에서, 각 보정 계수 값들은 전자 팽창 밸브(114)의 기준 개도 값을 조절하기 위한 보정 계수 값들을 의미한다.
이를 위하여, 메모리 블록(209)에는 테이블 형태로 보정 계수 값들이 저장되는데, 보정 계수 값들은 일 예로서 아래의 표와 같이 정의될 수 있다.
냉 방 난 방
Tai FTai_c Tai FTai_h
33＜Tai 1.30 26≤Tai 1.20
31＜Tai≤33 1.20 24≤Tai＜26 1.15
29＜Tai≤31 1.15 22≤Tai＜24 1.10
28＜Tai≤29 1.10 18≤Tai＜22 1.00
26＜Tai≤28 1.00 14≤Tai＜18 0.95
25＜Tai≤26 0.90 Tai＜14 0.90
23＜Tai≤25 0.85
21＜Tai≤23 0.80
Tai≤21 0.70
냉 방 난 방
Tao FTao_c Tao FTao_h
45＜Tao 1.30 18≤Tao 1.15
43＜Tao≤45 1.20 11≤Tao＜18 1.10
39＜Tao≤43 1.15 4≤Tao＜11 1.00
37＜Tao≤39 1.10 0≤Tao＜4 0.90
33＜Tao≤37 1.00 -4≤Tao＜0 0.85
31＜Tao≤33 0.95 Tao＜-4 0.80
27＜Tao≤31 0.90
25＜Tao≤27 0.85
Tao≤25 0.80
냉 방 난 방
dT FdT_c dT FdT_h
2.0＜dT 1.0 3≤dT 0
1.0＜dT≤2.0 0.8 2.5≤dT＜3 0.1
0.0＜dT≤1.0 0.5 2.0≤dT＜2.5 0.2
-1＜dT≤0.0 0.1 1.5≤dT＜2.0 0.3
dT≤-1.0 0.0 1.0≤dT＜1.5 0.5
0.5≤dT＜1.0 0.7
0.0≤dT＜0.5 0.8
dT＜0.0 1
상기한 각 표들에 있어서, [표 1]은 냉방 및 난방 운전에 있어서의 실내 온도 보정 계수 값들의 일 예이고, [표 2]는 냉방 및 난방 운전에 있어서의 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.
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 열 부하량(Q)을 산출한다(단계 316).
Figure 112006055991717-pat00001
이어서, 제어 블록(308)에서는 상기한 수학식 1을 통해 산출한 실내 열 부하량(Q), 기준 운전 주파수(Fb), 실내 온도 값(Tai), 실외 온도 값(Tao)을 이용하여 아래의 수학식 2 및 3에서와 같이 냉방시의 기준 개도 값 펄스(Pb,c)와 난방시의 기준 개도 값 펄스(Pb,h)를 산출한다(단계 318). 여기에서, 실내 온도 값과 실외 온도 값은 절대 온도 값으로 하여 계산하여야 하는데, 이것은 아래의 수학식 2 및 3에서 온도가 영하인 경우에 그대로 대입하게 되면 에러가 발생하기 때문이다.
Pb,c = 0.0002543 * Tai^2.081 * Fb^0.4405
Pb,h = Tai^-4.437 * Tao^4.369 * Fb^0.449 * Q^0.474
일반적으로, 공기 조화기내 전자 팽창 밸브(114)의 운전 펄스는 대략 70 펄스/초 내지 280 펄스/초 정도의 범위를 갖는다. 따라서, 제어 블록(208)에서는 공기 조화기의 운전시에 70 펄스/초 내지 280 펄스/초 범위 이내에서 전자 팽창 밸브(114)의 기준 개도 값 펄스를 산출하고, 이 산출된 기준 개도 값 펄스에 의거하여 전자 팽창 밸브의 개도를 조절한다.
즉, 본 발명에서는 전원이 온 될 때 전자 팽창 밸브의 개도를 완전 개방시켰다가 운전 시작신호가 입력될 때 다시 전자 팽창 밸브의 개도를 완전 폐쇄시킨 후 상술한 바와 같은 일련의 처리 과정을 통해 전자 팽창 밸브의 개도 조절을 위한 기준 개도 값 펄스를 산출한다.
다음에, 제어 블록(308)에서는 산출된 기준 개도 값 펄스를 이용하여 전자 팽창 밸브의 개도 제어를 점진적 단계적으로 수행, 즉 일 예로서 도 4에 도시된 바와 같이 4단계(예컨대, 0.7×Pb, 0.8×Pb, 0.9×Pb, 1.1×Pb, 의 4단계를 1분 간격으로 진행)의 점진적인 운전 펄스 제어를 통해 전자 팽창 밸브의 개도를 제어함으로써, 산출된 기준 개도 값 펄스(Pb)로 수렴시킨다(단계 320). 즉, 일 예로서 본 발명에서는 산출된 기준 개도 값 펄스에 의거하여 매 1분 간격으로 4분 동안 기동 제어를 한 후에 정상 상태 제어로 진입한다.
즉, 운전 시작신호가 입력된 후 처음 1분 동안은 산출된 기준 개도 값 펄스에 0.7을 곱하여 얻어지는 제 1 기동 펄스로 기동 제어를 실시하고, 다음 1분 동안은 산출된 기준 개도 값 펄스에 0.8을 곱하여 얻어지는 제 2 기동 펄스로 기동 제어를 실시하며, 그 다음 1분 동안은 산출된 기준 개도 값 펄스에 0.9를 곱하여 얻어지는 제 3 기동 펄스로 기동 제어를 실시하고, 그 다음 1분 동안은 산출된 기준 개도 값 펄스에 1.1을 곱하여 얻어지는 제 4 기동 펄스(즉, 산출된 기준 개도 값 펄스보다 높은 펄스)로 기동 제어를 실시한 후 4분 이후(즉, 4단계의 점진적 기동 제어 이후)에 산출된 기준 개도 값 펄스로 정상 상태 제어를 실시한다.
여기에서, 4단계에서의 운전 펄스를 산출된 기준 개도 값 펄스(Pb)보다 크게 하는 것은 과부하 또는 풀 부하시에 압축기 기동 후 3분만에 운전 주파수가 최고 주파수에 도달할 경우 고압이 급격하게 상승하는 것을 방지하기 위해서이다.
따라서, 본 발명에 따르면, 전원이 온 될 때 바로 전자 팽창 밸브의 개도를 완전 개방시킴으로써 생산라인에서 냉매 주입을 위해 별도의 지그(전자 팽창 밸브를 강제로 개방하기 위한 지그)를 사용할 필요가 없으므로, 작업 공정이 간소화될 수 있을 뿐만 아니라 작업 공수를 줄여 줌으로써 제품의 생산성을 증진시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 판매된 제품에서 냉매 누설 등이 발생하여 A/S를 할 때 전원만을 연결시키면 전자 팽창 밸브의 개도가 완전히 열린 상태가 되므로 바로 진공 펌프를 연결하여 냉매를 주입할 수 있으므로, 신속한 A/S를 실현할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 정상 운전 중 순간적인 정전으로 인해 공기 조화기의 작동이 정지되었다가 바로 재기동(전원 온)할 경우 전자 팽창 밸브의 개도가 자동으로 완전 개방되어 압력 평형을 유지시켜 주기 때문에 고저압 차이에 기인하는 불충분한 압축기 모터의 토크로 인해 야기될 수 있는 트립(trip) 현상 등이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 전자 팽창 밸브 개도의 기동 제어를 4단계(예컨대, 0.7×Pb, 0.8×Pb, 0.9×Pb, 1.1×Pb)로 구분하여 점진적으로 상승시켜 기준 개도 값 펄스에 도달하는 방식으로 전자 팽창 밸브의 기동 제어를 수행하는 것으로 하여 설명하였으나, 이것은 단지 예시적인 것으로서 제시한 것일 뿐 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요 또는 용도에 따라 전자 팽창 밸브의 기동 제어를 4단계 이상의 다단계(예컨대, 5단계, 6단계, 7단계, 8단계 등)로 구분하여 제어할 수 있음은 물론이며, 이를 통해 더욱 부드러운 전자 팽창 밸브의 기동 제어를 실현할 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 전자 팽창 밸브 개도의 기동 제어를 4단계로 나누어 각 단계별로 동일하게 1분씩 구동하는 것으로 하여 설명하였으나, 이것은 단지 예시적인 것으로서 제시한 것일 뿐 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 공기 조화기의 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.
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.
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.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 공기 조화기의 기동 초기에 전자 팽창 밸브의 개도를 완전히 폐쇄한 상태에서 운전하다가 실내 열 부하량 등에 근거하여 산출한 기준 개도 값을 개도를 변화시키는 방식으로 운전하는 전술한 종래 방식과는 달리, 전원이 인가될 때 이에 응답하여 전자 팽창 밸브의 개도를 완전 개방하고, 운전 시작신호가 입력될 때 전자 팽창 밸브의 개도를 완전 폐쇄하며, 이후 실내 열 부하량 등에 의거하여 산출한 기준 펄스(기준 개도 값)에 의거하여 전자 팽창 밸브의 개도 제어를 적응적(단계적, 점진적)으로 제공함으로써, 냉매 주입과 관련된 제조 과정에서의 공정 간소화 및 A/S에서의 신속화를 실현할 수 있으며, 또한 정지 후의 재기동시에 고저압 차이에 기인하는 불충분한 압축기 모터의 토크로 인해 야기될 수 있는 트립(trip) 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 압축기를 이용하는 공기 조화기의 전자 팽창 밸브를 제어하는 방법으로서,
    대기 모드를 수행하는 중에 상기 공기 조화기에 전원이 인가될 때 전자 팽창 밸브를 완전 개방시키는 제 1 과정과,
    상기 공기 조화기의 운전 시작신호가 제공될 때, 상기 전자 팽창 밸브를 완전 폐쇄시키는 제 2 과정과,
    상기 공기 조화기의 실내 및 실외에서 측정한 온도 및 실내 온도와 설정 온도간의 온도 차이 값에 의거하여 실내 열 부하량을 산출하는 제 3 과정과,
    상기 산출된 실내 열 부하량, 실내 온도, 실외 온도 및 상기 압축기의 기준 운전 주파수에 의거하여 상기 전자 팽창 밸브의 기준 개도 값 펄스를 산출하는 제 4 과정과,
    상기 산출된 기준 개도 값 펄스에 근거하여 상기 전자 팽창 밸브의 개방 제어를 점진적으로 수행함으로써, 상기 전자 팽창 밸브의 개도 값 펄스를 상기 산출된 기준 개도 값 펄스로 수렴시키는 제 5 과정
    을 포함하는 공기 조화기의 전자 팽창 밸브 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 5 과정은,
    상기 산출된 기준 개도 값 펄스보다 적어도 작은 제 1 기동 펄스로 기 설정된 소정시간 동안 상기 전자 팽창 밸브의 개도를 제어하는 제 51 과정과,
    상기 제 1 기동 펄스와 상기 산출된 기준 개도 값 펄스 사이의 제 2 기동 펄스로 기 설정된 소정시간 동안 상기 전자 팽창 밸브의 개도를 제어하는 제 52 과정과,
    상기 산출된 기준 개도 값 펄스보다 상대적으로 높은 펄스인 제 3 기동 펄스로 기 설정된 소정시간 동안 상기 전자 팽창 밸브의 개도를 제어하는 제 53 과정과,
    상기 산출된 기준 개도 값 펄스로 상기 전자 팽창 밸브의 개도를 제어하는 제 54 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 전자 팽창 밸브 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 기동 펄스 내지 제 3 기동 펄스에 의한 개도 제어는, 동일한 시간 간격으로 수행되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 전자 팽창 밸브 제어 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 53 과정은, 상기 압축기에서의 급격한 고압 상승 방지를 위한 개도 제어 과정인 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 전자 팽창 밸브 제어 방법.
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