KR19980029469A - 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법 - Google Patents

공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실내기간의 통신으로 서로의 운전상태를 파악하여 한쪽 실내기의 안전장치 동작시에도 반대쪽 실내기를 정상동작시키는 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 하나의 실외기에 두 대이상의 실내기를 연결하여 여러방을 동시냉방, 동시난방시키는 공기조화기에 있어서, 상기 실내기에 각각 설치되어 실내공기를 열교환 시키는 실내 열교환기(4)와, 상기 실내열교환기(4)의 배관온도를 감지하는 배관온도감지수단(50)과, 배관온도에 따라 각 실내기의 저온동작, 고온동작 및 제상동작을 제어하고, 각 실내기의 운전상태를 코드화시킨 통신신호를 입출력하는 제어수단(30)과, 코드화된 통신신호를 실내기사이에 송수신하는 통신수단(110)으로 이루어져, 실내기간의 통신으로 실내기 상호간의 운전상태를 점검하여 한쪽 실내기의 안전장치 동작시에도 반대쪽 실내기를 정상동작시킬 수 있다.

Description

[발명의 명칭]도2는 종래에 의한 공기조화기의 냉·난방운전을 도시한 냉동싸이클도,또한, 상기의 냉방기능과 난방기능을 겸한 냉난방장치도 있으며, 오염된 실내공기를 청정시키는 청정기능도 포함되어지는 상황이다.
그런데, 상기와 같은 냉동싸이클에 의해 냉방을 행하는 공기조화기에 있어서는, 하나의 실외기로 하나의 실내기를 제어하여 개별냉방을 수행하기 때문에 여러방을 동시에 냉방시킬 수 없을뿐만 아니라, 실내난방을 수행할 수 없다는 문제점이 있었다.
다른 종래예로써 냉·난방을 겸하여 사용하는 인버터에어콘에 있어서는, 도2에 도시한 바와같이, 압축기(1)에서 고온고압의 기체상태로 압축된 냉매가 사방밸브(5)의 제어에 따라 실외열교환기(2)에 유입되면, 상기 실외열교환기(2)에서는 고온고압으로 압축된 기체냉매를 실외팬(8)에 의해 송풍되는 공기로 강제냉각시켜 액화한다.팽창시키는 팽창밸브(3)를 통과하면서 저온저압의 무상냉매로 감압되어 실내열교환기(4)에 유입된다.
상기 실내열교환기(4)에서 액화된 냉매는 팽창밸브(3) 및 난방용 냉창밸브(6)를 통해 저온저압의 냉매로 감압되어 실외열교환기(2)에 유입된다.
이에, 하나의 실외기(압축기 2개, 사방밸브 2개를 구비)에 두대이상의 실내기를 연결하여 여러방을 동시냉방, 동시난방시키는 공기조화기가 본 출원인에 의해 제안되었으나, 실내기간의 통신이 이루어지지 않아 상대쪽 실내기의 운전상태를 파악하지 못하므로 한쪽 실내기에서 안전장치가 동작하면, 반대쪽 실내기는 강제적으로 운전을 오프시켜야만 제어가 가능하다는 문제점이 있었다.
또한, 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어방법은 2실운전인가를 판별하는 운전판별스텝과 상기 운전판별스텝에서 판별된 운전조건에 따라 동시냉방 및 동시난방운전을 수행하는 운전스텝과, 상기 운전스텝에서의 운전시 변화하는 실내열교환기의 배관온도에 따라 저온동작, 고온동작 및 제상동작을 판별하는 안전장치판별스텝과, 상기 안전장치판별스텝에서 판별된 저온동작, 고온동작 및 제상동작에 따라 압축기와 실외팬의 구동을 제어하는 구동제어스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.화하는 실내열교환기(4)의 배관온도 즉, 상기 실내열교환기(4)를 통과하는 냉매온도를 감지하여 상기 제어수단(30)에 출력한다.
사방밸브구동수단(60)은 상기 리모콘수신수단(20)에 의해 입력된 운전조건(냉방 또는 난방)에 따라 냉매가 순환하는 유로를 변경하도록 상기 제어수단(30)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 사방밸브(5)를 온/오프구동제어 한다.
또, 압축기구동수단(70)은 상기 리모콘수신수단(20)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts)와 상기 실내온도감지수단(40)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 차에 따라 상기 제어수단(30)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기 (1)를 구동제어하고, 실외팬모터구동수단(80)은 상기 리모콘수신수단(20)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts)와 상기 실내온도감지수단(40)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 차에 따라 상기 제어수단(30)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 실외열교환기(2)에서 열교환된 공기를 실외로 송풍하도록 실외팬모터의 회전수를 제어하여 실외팬(8)을 구동제어한다.화시킨 통신신호를 상대쪽 실내기에 서로 입출력하도록 두 대의 실내기 사이에 연결한 통신와이어로써 , 이 통신수단(110)은 통신신호를 송신 또는 수신하기 위한 별도의 회로를 구성함은 물론이다.
이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법의 작용효과를 설명한다.
먼저, 공기조화기에 전원이 인가되면, 전원수단(10)에서는 도시되지 않은 교류전원단으로부터의 상용교류전원을 입력받아 상기 공기조화기의 구동에 필요한 소정의 직류전압(부하구동전원, 마이컴 구동전원, 통신구동전원 )으로 변환하여 각 구동회로 및 제어수단(30)에 출력한다.
이때, 표시수단(100)에서는 상기 리모콘수신수단(20)에 의해 입력된 운전조건과 설정온도(Ts) 등을 제어수단(30)의 제어에 따라 표시한다.제어수단(30)은 냉방운전을 수행하기위해 실내팬(9)을 구동하기위한 제어신호를 실내팬모터구동수단(90)에 출력한다.
상기 실내팬(9)이 구동하면, 도시되지 않은 흡입구를 통해 실내공기가 실내기내로 흡입되기 시작하는데, 스텝S6에서는 상기 흡입구를 통해 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 실내온도감지수단(40)에서 감지하여 상기 제어수단(30)에 출력한다.설정온도(Ts)의 차에 따라 실외팬모터의 회전수를 결정하여 실외팬(8)을 구동하기위한 제어신호를 실외 팬모터구동수단(80)에 출력한다.
이에 따라, 상기 압축기구동수단(70)에서는 제어수단(30)에서 결정된 운전주파수에 따라 압축기(1)를 구동시키고, 실외팬모터구동수단(80)에서는 제어수단(30)에서 결정된 회전수에 따라 실외팬(8)을 구동시킨다.
상기 실외열교환기(2)에서 액화된 저온고압의 액상냉매는 한방향밸브(7)를 거쳐 증발압력까지 팽창시키는 팽창밸브(3)를 통과하면서 저온저압의 무상냉매로 감압되어 실내열교환기(4)에 유입된다.
따라서, 상기 실내열교환기(4)의 저온동작을 감지하기위해 스텝 S10에서는 공기 조화기의 냉방운전시에 변화하는 실내열교환기(4)의 배관온도(Tp) 즉, 실내열교환기(4)를 통과하는 냉매온도를 배관온도감지수단(50)에서 감지하여 제어수단(30)에 출력한다.
따라서, 상기 실외팬모터구동수단(80)에서는 제어수단(30)의 제어에 따라 실외팬(8)의 구동을 정지하고, 스텝S13에서는 배관온도(Tp)가 제어수단(30)에 기설정된 2차저온온도(Tb; 냉방운전시, 실내열교환기가 완전히 저온으로 떨어진 배관온도) 이하인가를 판별하여, 배관온도(Tp )가 2차저온온도(Tb)이하인 경우(YES일 경우)에는 스텝S14로 나아가서 제어수단(30)은 압축기(1)를 정지하기 위한 제어신호를 압축기구동수단(70)에 출력한다.상기 스텝S15에서의 판별결과, 배관온도(Tp)가 저온복귀온도(Tc)이상인 경우(YES일 경우)에는 스텝S16으로 나아가서 압축기구동수단(70)에서는 제어수단(30)에서 결정된 운전주파수에 따라 압축기(1)를 구동시키고, 실외팬모터 구동수단(8)에서는 제어수단(30)에서 결정된 회전수에 따라 실외팬(8)을 구동시키면서 상기 스텝S6으로 복귀하여 스텝S6이하의 동작을 반복수행한다.
이어서, 스텝S21에서는 상기 실내온도감지수단(40)에 의해 감지된 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)보다 작은가를 판별하여, 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)보다 작지 않은 경우(NO일 경우)에는 실내를 난방시킬 필요가 없으므로 상기 스텝S20으로 복귀하여 계속해서 실내온도(Tr)를 감지하면서 스텝S20이하의 동작을 반복수행한다.
따라서, 상기 사방밸브구동수단(60)에서는 제어수단(30)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 사방밸브(5)를 온시킨다.냉매가 순환하도록 유로를 조절한다.
이에 따라, 상기 압축기구동수단(70)에서는 제어수단(30)에서 결정된 운전주파수에 따라 압축기 (1)를 구동시키고, 실외팬모터구동수단(80)에서는 제어수단(30)에서 결정된 회전수에 따라 실외팬(8)을 구동시킨다.
상기 압축기(1)와 실외팬(8)이 구동하면, 실내열교환기(4)의 배관온도가 점차 상승하는데, 스텝S25에서는 이때의 변화하는 실내열교환기(4)의 배관온도(Tp)를 배관온도감지수단(50)에서 감지하여 제어수단(30)에 출력하고, 스텝S26에서는 배관온도감지수단(50)에 의해 감지된 배관온도(Tp)가 제어수단(30)에 기설정된 냉풍방지온도(Td; 난방운전시, 실내로 냉풍이 토출되지않는 실내 열교환기의 배관온도)이상인가를 판별하여, 배관온도(Tp)가 냉풍방지온도(Td)이상이 아닌 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S25로 복귀하여 배관온도(Tp)를 계속해서 감지하면서 스텝S25이하의 동작을 반복수행한다.는 실내팬(9)을 구동시켜도 실내로 냉풍이 토출되지 않게 되므로 스텝S27로 나아가서 제어수단(30)은 실내팬(9)을 구동하기 위한 제어신호를 실내팬모터구동수단(90)에 출력 한다.
상기와 같이 난방운전이 일정시간 수행되면, 실내열교환기(4)의 배관온도가 고온으로 올라가기 시작하므로, 실내열교환기(4)의 고온동작을 감지 하기 위해 스텝S28에서는 배관온도(Tp)가 제어수단(30)에 기설정된 1차고온온도(Te; 난방운전시, 실내열교환기가 고온으로 올라가기 시작하는 배관온도)이상인가를 판별하여, 배관온도(Tp)가 1차고온온도(Te) 이상인 경우(YES일 경우)에는 스텝S29로 나아가서 제어수단(30)은 실외팬(8)을 정지하기위한 제어신호를 실외팬모터구동수단(80)에 출력한다.
따라서, 상기 실외팬모터구동수단(80)에서는 제어수단(30)의 제어에 따라 실외팬(8)의 구동을 정지하고, 스텝S30에서는 배관온도(Tp)가 제어수단(30)에 기설정된 2차고온온도(Tf; 난방운전시, 실내 열교환기가 완전히 고온으로 올라간 배관온도) 이상인가를 판별하여, 배관온도(Tp)가 2차고온온도(Tf)이상인 경우(YES일 경우)에는 스텝S31로 나아가서 제어수단(30)은 압축기(1)를 정지하기 위한 제어신호를 압축기 구동수단(70)에 출력한다.
제상조건이라 함은, 난방운전이 일정시간 수행되면, 실외팬(8)에 의해 송풍되는 공기를 실외열교환기(2)에서 냉매의 증발잠열에 의해 열교환하여 냉각시킬때에 외부로 배출되는 냉기에 의해 실외열교환기(2)의 표면에 성에가 착상되고, 이 착상된 성에가 시간이 지날수록 두터운 얼음으로 되어 실외기의 결빙현상이 발생하는 실내열교환기(4)의 배관온도를 체크하는 것이다.
이때, 스텝S42에서는 상기 압축기(1), 실외팬(8) 및 실내팬(9)의 정지후에 소정시간이 경과하였는지를 판별하여, 소정시간이 경과하지 않은 경우(NO일 경우)에는 스텝S42이하의 동작을 반복수행하고, 소징시간이 경과한 경우(YES일 경우)에는 공기조화기의 제상운전을 수행하기위해 스텝S43으로 나아가서 제어수단(30)은 사방밸브(5)를 제어하기위한 제어신호를 출력함과 동시에 압축기(1)를 구동하기위한 제어신호를 출력한다.
따라서, 상기 사방밸브구동수단(60)에서는 제어수단(30)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 사방밸브(5)를 오프시키고, 압축기구동수단(70)에서는 제어수단(30)의 제어에 따라 압축기(1)를 구동시킨다.
상기 사방밸브(5)가 오프되고 압축기(1)가 구동되면, 냉매가 압축기(1)→ 사방밸브(5)→ 실외열교환기(2)→ 한방향밸브(7)→ 팽창밸브(3)→ 실내열교환기(4)→ 사방밸브(5)→ 압축기(1)순으로 순환되는 냉동싸이클을 형성하므로 실외열교환기(2)에 착상된 성에를 제거하는 제상운전을 수행한다.
이에 따라, 스텝S44에서는 제상운전에 따라 실외열교환기(2)에 착상된 성에가 제거되어 제상완료가 감지되었는지를 판별하여, 제상완료감지가 아닌 경우(NO일 경우)에는 제상운전완료가 감지될 때까지 스텝S44에서의 동작을 반복수행하고, 제상완료감지인 경우(YES일 경우)에는 스텝S45로 나아가서 제어수단(30)은 사방밸브(5), 실외팬(8) 및 실내팬(9)을 구동시키면서 상기 스텝S21로 복귀하여 스텝S21이하의 동작을 반복수행한다.
한편, 상기 스텝S3에서의 판별결과, 1실운전이 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S50으로 나아가서 2실 운전(예를들면, A실과 B실)인가를 판별하여, 2실운전이 아닌 경우(NO일 경우)에는 동작을 종료한다.
한편, 상기 스텝S53에서의 판별결과, A실 저온1차동작이 감지된 경우(YES일 경우)에도 상기 스텝S55로 나아가서 실외팬(8)을 오프시키고, A실과 B실 양쪽에 저온1차동작이 감지되어도 실외팬(8)을 오프시킨다.
이어서, 스텝S56에서는 A실 실내열교환기(4)의 배관온도가 2차저온온도(Tb) 이하인가를 판단하여 A실의 저온2차동작이 감지되었는지를 판별한다.일 경우)에는 스텝S59로 나아가서 A실의 압축기(1)만 오프시키고, B실의 압축기(1)는 정상동작시키는데, 이때에 A실과 B실의 압축기(1)중에 어느 하나라도 정상동작되면 실외팬(8)은 다시 온된다.
한편, 상기 스텝S56에서의 판별결과, A실 저온2차동작이 감지되지 않은 경우(NO일 경우)에는 스텝S60으로 나아가서 B실의 저온2차동작이 감지되었는지를 판별하여, B실 저온2차동작이 감지되지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S56으로 복귀하여 스텝S56이하의 동작을 반복수행한다.
상기 스텝S60에서의 판별결과, B실 저온2차동작이 감지된 경우(YES일 경우)에는 스텝S61로 나아가서 B실의 압축기(1)만 오프시키고, A실의 압축기(1)는 정상동작 시킨다.
이어서, 스텝S62로 나아가서 A실과 B실의 실내열교환기(4)가 저온복귀온도인가를 판별하여, 저온복귀온도가 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S62이하의 동작을 반복수행하고, 저온복귀온도인 경우(YES일 경우)에는 상기 스텝S52로 복귀하여 스텝S52이하의 동작을 반복수행한다.하여 A실의 고온1차동작이 감지되었는지를 판별하여, A실 고온1차동작이 감지되지 않은 경우(NO일 경우)에는 스텝S72로 나아가서 B실 실내열교환기(4)의 배관온도가 1차고온온도(Te) 이상인가를 판단하여 B실의 고온1차동작이 감지되었는지를 판별한다.
따라서, 상기 실외팬모터구동수단(80)에서는 제어수단(30)의 제어에 따라 실외팬(8)을 오프시킨다.
한편, 상기 스텝S71에서의 판별결과, A실 고온1차동작이 감지된 경우(YES일 경우)에도 상기 스텝S73으로 나아가서 실외팬(8)을 오프시키고, A실과 B실 양쪽에 고온1차동작이 감지되어도 실외팬(8)을 오프시킨다.
이어서, 스텝S74에서는 A실 실내열교환기(4)의 배관온도가 2차고온온도(Tf) 이상인가를 판단하여 A실의 고온2차동작이 감지되었는지를 판별한다.하여 B실의 고온2차동작이 감지되었는지를 판별하여, B실 고온2차동작이 감지된 경우(YES일 경우)에는 B실의 제어수단(30)에서 난방운전시 고온동작이 감지되었음을 통신하도록 고온동작감지에 해당하는 코드화된 통신신호를 통신출력포트를 통해 송신하고, A실의 제어수단(30)에는 통신입력포트를 통해 B실의 제어수단(30)으로부터 수신되는 통신신호를 받아서 B실이 고온동작상태임 파악하고, B실의 고온동작상태에 관계없이 도7의 도표에 도시한 바와같이, A실의 정상난방운전을 별도로 제어하면서 고온동작여부를 계속해서 감지한다.
즉, A실과 B실의 제어수단(30)에서는 난방운전시 각 실내기에서 고온동작이 감지되었음을 서로 통신하도록 고온동작감지에 해당하는 코드화된 통신신호를 통신출력포트를 통해 송신하고, 그 송신된 통신신호를 통신입력포트를 통해 수신받아 A실과 B실중에 어느 한쪽이 고온동작상태인지를 파악하고, 한쪽 실내기의 고온동작상태에 관계없이 도7의 도표에 도시한 바와같이, 반대쪽 실내기는 정상난방운전을 별도로 수행하는 것이다.
이어서, 스텝S80으로 나아가서 A실과 B실의 실내열교환기(4)가 고온복귀온도인가를 판별하여, 고온복귀온도가 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S80이하의 동작을 반복수행하고, 고온복귀온도인 경우(YES일 경우)에는 상기 스텝S70으로 복귀하여 스텝S70이하의 동작을 반복수행한다.지 않은 경우(NO일 경우)에는 제상조건이 해제될때까지 스텝S93이하의 동작을 반복수행하고, 제상완료된 경우(YES일 경우)에는 상기 스텝S70으로 복귀하여 스텝S70이하의 동작을 반복수행한다.
상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 의하면, 실내기간의 통신으로 상대쪽 실내기의 운전상태를 수시로 점검하여 한쪽 실내기의 안전장치 동작시에도 반대쪽 실내기를 정상동작시켜 제품에 대한 소비자의 만족도를 충족시킬 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 하나의 실외기에 두 대이상의 실내기를 연결하여 여러방을 동시냉방, 동시난방시키는 공기조화기에 있어서, 상기 실내기에 각각 설치되어 실내공기를 열교환시키는 실내열교환기(4)와, 상기 공기조화기의 운전시 변화하는 상기 실내열교환기(4)의 배관온도를 감지하는 배관온도감지 수단(50)과, 상기 배관온도감지수단(50)에 의해 감지된 배관온도에 따라 각 실내기의 저온동작, 고온동작 및 제상동작을 제어함과 동시에 각 실내기의 운전상태를 코드화시킨 통신신호를 입출력 하는 제어수단(30)과, 상기 제어수단(30)외 입출력포트를 통해 코드화된 통신신호를 각 실내기사이에 송수신하는 통신수단(110)과, 상기 제어수단(30)의 제어에 따라 저온동작 및 고온동작을 제어하도록 압축기(1)를 구동하는 압축기구동수단(70)과, 상기 제어수단(30)의 제어에 따라 저온동작, 고온동작 및 제상동작을 제어하도록 실외팬(8)을 구동하는 실외팬모터구동수단(80)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단(30)은 상기 통신수단(110)을 통한 실내기간의 통신으로 실내기 상호간의 운전상태를 파악하여 한쪽 실내기의 안전장치동작시에도 반대쪽 실내기는 정상운전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기외 운전제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어수단(30)은 상기 통신수단(110)으로부터 송수신된 통신신호에 따라 한쪽 실내기외 저온동작시에도 반대쪽 실내기는 냉방운전을 정상적으로 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어수단(30)은 상기 통신수단(110)으로부터 송수신된 통신신호에 따라 한쪽 실내기의 고온동작시에도 반대쪽 실내기는 난방운전을 정상적으로 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어수단(30)은 상기 통신수단(110)으로부터 송수신된 통신신호에 따라 한쪽 실내기의 제상동작시 반대쪽 실내기도 제상동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 압축기(1)는 저온2차동작 및 고온2차동작시 오프되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어창치.
  7. 1항에 있어서, 상기 실외팬(8)은 저온1차동작, 고온1차동작 및 제상동작시 오프되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어장치.
  8. 2실운전인가를 판별하는 운전판별스텝과, 상기 운전판별스텝에서 판별된 운전조건에 따라 동시냉방 및 동시난방운전을 수행하는 운전스텝과, 상기 운전스텝에서의 운전시 변화하는 실내열교환기(4)의 배관온도에 따라 저온동작, 고온동작 및 제상동작을 판별하는 안전장치판별스텝과, 상기 안전장치판별스텝에서 판별된 저온동작, 고온동작 및 제상동작에 따라 압축기(1)의 실외팬(8)의 구동을 제어하는 구동제어스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 안전장치판별스텝은 동시냉방운전시 변화하는 상기 실내열교환기(4)의 배관온도에 따라 저온동작여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 안전장치판별스텝은 동시난방운전시 변화하는 상기 실내열교환기(4)의 배관온도에 따라 고온동작여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
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