KR19990054075A - 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 압축기, 실내열교환기, 모세관 및 실외열교환기의 순으로 냉매를 순환시켜 난방운전을 행하고, 상기 실외열교환기에서 열교환이 이루어지도록 실외공기를 순환시키는 실외팬을 구비한 공기조화기의 운전장치에 있어서, 난방운전시 변화하는 상기 실내열교환기의 배관온도를 감지하는 실내배관온도감지수단과, 상기 실내배관온도감지수단에 의해 감지된 실내배관온도를 기설정된 소정온도와 비교하여 상기 압축기 및 실외팬의 구동을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 압축기를 오프시키는 압축기구동수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 실외팬을 오프시키는 실외팬모터구동수단으로 이루어져, 냉방운전모드에만 있던 저온릴리즈기능을 난방운전모드에도 추가하여 결선불량으로 인한 실내 및 실외열교환기의 결빙현상을 방지하고, 압축기 및 실외팬 등의 부품을 보호할 수 있다.

Description

공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법

본 발명은 냉난방운전을 수행하는 공기조화기에 관한 것으로, 특히 난방운전모드에서 저온릴리즈제어로 오결선시 발생할 수 있는 열교환기의 결빙을 방지하는 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 기능이나 유니트의 구성에 따라 여러 종류로 구분되어지는데, 기능면에서는 냉방전용, 냉방 및 제습전용, 냉방 및 난방겸용으로 분류될 수 있으며, 유니트의 구성면에서는 냉방과 방열기능을 일체화하여 창문등에 설치되는 일체형과 실내측에는 냉각장치를 실외측에는 방열 및 압축장치를 각각 분리시켜 설치하는 분리형으로 구분되어진다.

상기한 분리형 공기조화기에는 하나의 실외기에 두 대이상의 실내기를 연결하여 다수의 실내공간을 각각 공기조화시키는 멀티형도 포함되어진다.

이러한, 종래의 분리형 공기조화기는 도 1에 도시한 바와같이, 실내에 설치되는 실내기(10)와, 실외에 설치되는 실외기(20)가 하나의 시스템으로 작동하며, 필요에 따라 난방운전 및 냉방운전될 수 있다.

상기 실외기(20)에는 냉매를 고온고압의 기체상태로 압축시키는 압축기(30)와, 운전조건(냉방 또는 난방)에 따라 상기 압축기(30)에서 고온고압으로 압축된 기체냉매의 흐름을 변환시키는 사방밸브(35)와 냉방운전시 상기 압축기(30)에서 고온고압으로 압축된 기체냉매를 실외팬(41)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 저온고압의 액상냉매로 냉각응축시키는 실외열교환기(40)와, 상기 실외열교환기(40)에서 냉각응축된 저온고압의 액상냉매를 증발하기쉬운 저온저압의 무상냉매로 감압팽창시키는 모세관(50)과, 난방운전시 후술하는 실내열교환기에서 액화된 냉매를 상기 모세관(50)가 함께 증발하기쉬운 저온저압의 무상냉매로 감압팽창시키는 난방용 모세관(60)과, 냉방운전시에만 냉매가 통과하도록 냉매흐름을 한방향으로 온시키는 한방향밸브(70)가 설치되어 있다.

또한, 상기 실내기(10)에는 냉방운전시 상기 모세관(50)을 통과한 저온저압의 무상냉매를 실내팬(81)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 증발시키면서 저온저압의 완전 기체상태의 냉매가스로 변환시키는 실내열교환기(80)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 공기조화기에 있어서, 냉방운전시에는 사방밸브(35)가 오프되어 도 1의 실선화살표 방향으로 냉매싸이클이 이루어지는데, 실외기(20)의 압축기(30)로부터 토출된 고온고압의 기체냉매가 사방밸브(35)를 통해 실외열교환기(40)에 유입되면, 상기 실외열교환기(40)에서는 고온고압으로 압축된 기체냉매를 실외팬(41)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 강제냉각시켜 응축시키고, 상기 실외열교환기(40)에서 응축된 저온고압의 액상냉매는 한방향밸브(70)를 거쳐 모세관(50)으로 유입된다.

상기 모세관(50)으로 유입된 저온고압의 액상냉매는 증발하기쉬운 저온저압의 무상냉매로 팽창되어 실내기(10)내에 설치된 실내열교환기(80)로 유입되고, 상기 실내열교환기(80)에서는 모세관(50)을 통해 감압된 저온저압의 무상냉매가 여러개의 파이프를 통과하면서 증발하여 기화할때 실내팬(81)에 의해 송풍되는 공기에서 열을 빼앗아 실내공기를 냉각시킨다음, 그 냉각된 공기(냉풍)를 실내로 토출해서 냉방운전을 행하고, 상기 실내열교환기(80)에서 냉각된 저온저압의 기체냉매는 다시 압축기(30)로 유입되어 압축기(30)의 단열압축작용에 의해 고온고압의 냉매가스로 변환되어 위에서 설명한 냉매싸이클을 반복한다.

상기와 같이 냉방운전이 일정시간 수행되면, 실내팬(81)에 의해 송풍되는 공기를 실내열교환기(80)에서 냉매의 증발잠열에 의해 열교환하여 냉각시킬때에 외부로 배출되는 냉기에 의해 실내열교환기(80)의 배관온도가 저온으로 떨어지기 시작하는데, 이때 실내열교환기(80)의 배관온도가 일정온도 이하로 떨어지면 압축기(30)와 실외팬(41)을 정지시켜 실내열교환기(80)의 결빙을 방지하는 저온릴리즈기능을 제어한다.

반면, 난방운전시에는 사방밸브(35)가 온되어 냉매가 도 1이 점선화살표 방향으로 도시한 바와같이, 압축기(30)→사방밸브(35)→실내열교환기(80)→모세관(50)→난방용 모세관(60)→실외열교환기(40)→사방밸브(35)→압축기(30)순으로 순환되는 냉매싸이클을 형성하므로 실내열교환기(80)가 가열되기 시작하는데, 이때에 변화하는 실내열교환기(80)의 배관온도에 따라 실내팬(81)이 구동을 제어한다.

만약, 실내열교환기(80)의 배관온도가 일정온도(약, 27℃)이상이면 실내팬(81)을정지시켜 난방초기시 실내로 냉풍이 토출되는 것을 방지하는 냉풍방지기능을 제어하고, 실내열교환기(80)의 배관온도가 일정온도(약, 27℃)이상이면 실내팬(81)을 구동시킨다.

상기 실내팬(81)이 구동되면, 실외기(20)의 압축기(30)로부터 토출된 고온고압의 기체냉매가 사방밸브(35)를 통해 실내기(10)내에 설치된 실내열교환기(80)로 유입될 때 실내열교환기(80)에서는 실내팬(81)에 의해 송풍되는 공기를 상온의 냉각수 또는 공기에 의해 열교환하여 상온고압의 냉매로 냉각시킴에 따라 따뜻해진 공기(온풍)를 실내로 토출해서 난방운전을 행한다.

상기 실내열교환기(80)에서 액화된 냉매는 모세관(50) 및 난방용 모세관(60)을 통해 증발하기쉬운 저온저압의 무상냉매로 감압팽창되어 실외열교환기(40)에 유입되고, 실외열교환기(40)에서는 저온저압의 무상냉매를 실외팬(41)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 냉각하고, 상기 실외열교환기(40)에서 냉각된 저온저압의 기체냉매는 사방밸브(35)를 통해 다시 압축기(30)로 유입되어 압축기(30)의 단열압축작용에 의해 고온고압의 냉매가스로 변환되어 위에서 설명한 냉매싸이클을 반복한다.

상기와 같이 난방운전이 일정시간 수행되면, 실내열교환기(80)의 배관온도가 고온으로 올라가기 시작하는데, 이때 실내열교환기(80)의 배관온도가 일정온도 이상으로 올라가면 압축기(30)와 실내팬(41)을 정지시켜 실내열교환기(80)의 과열을 방지하는 고온릴리즈기능을 제어한다.

한편, 상기와 같이 난방운전이 일정시간 수행되면, 실외팬(41)에 의해 송풍되는 공기를 실외열교환기(40)에서 냉매의 증발밤열에 의해 열교환하여 냉각시킬때에 외부로 배출되는 냉기에 의해 상기 실외열교환기(40)에 성에가 착상되고, 이 착상된 성에가 시간이 지날수록 두터운 얼음으로 되어 실외기(20)의 결빙현상이 발생한다.

따라서, 이를 방지하기 위해 난방운전시 변화하는 실외열교환기(40)의 배관온도를 감지하여 실외기(20)에 성에가 착상되는 제상조건이면, 실외팬(41), 실내팬(81)을 정지시켜 난방운전을 중지하면서 사방밸브(35)를 오프시켜 냉방운전으로 전환한다.

이에 따라, 냉매가 도 1의 실선화살표 방향으로 도시한 바와같이, 압축기(30)→사방밸브(35)→실외열교환기(40)→한방향밸브(70)→모세관(50)→실내열교환기(80)→사방밸브(35)→압축기(30)순으로 순환되는 냉매싸이클을 형성하므로 실외열교환기(40)가 가열되어 실외열교환기(40)에 착상된 성에를 제거하는 제상운전을 수행하므로 실외기(20)의 결빙을 방지하는 제상기능을 제어한다.

그런데, 이와같은 종래의 냉난방 공기조화기에 있어서는, 실내기(10)와 실외기(20)를 연결하는 연결선의 구성이 공통(COMMON), 압축기(30), 실외팬(41), 사방밸브(35)를 동작시키는 솔레노이드 코일(도시안됨), 접지순으로 정확히 연결되어야 하는데, 솔레노이드 코일 와이어의 연결이 빠진 경우 난방운전을 하였을 때, 사방밸브(35)에 신호가 전달되지 않아 마이컴은 난방으로 인식하고 실제 냉매싸이클은 냉방으로 운전되므로 실내열교환기(80)의 결빙이 급격하게 진행되고, 동시에 실외열교환기(40)까지 결빙이 되는 현상이 발생하여 실외팬(41)을 파손시킨다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 냉방운전모드에만 있던 저온릴리즈기능을 난방운전모드에도 추가하여 결선불량으로 인한 실내 및 실외열교환기의 결빙현상을 방지하고, 압축기 및 실외팬 등의 부품을 보호할 수 있는 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어장치는 압축기, 실내열교환기, 모세관 및 실외열교환기의 순으로 냉매를 순환시켜 난방운전을 행하고, 상기 실외열교환기에서 열교환이 이루어지도록 실외공기를 순환시키는 실외팬을 구비한 공기조화기의 운전장치에 있어서, 난방운전시 변화하는 상기 실내열교환기의 배관온도를 감지하는 실내배관온도감지수단과, 상기 실내배관온도 감지수단에 의해 감지된 실내배관온도를 기설정된 소정온도와 비교하여 상기 압축기 및 실외팬의 구동을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 압축기를 오프시키는 압축기구동수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 실외팬을 오프시키는 실외팬모터구동수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어방법은 압축기, 실내열교환기, 모세관 및 실외열교환기의 순으로 냉매를 순환시켜 난방운전을 행하고, 상기 실외열교환기에서 열교환이 이루어지도록 실외팬에 의해 실외공기를 순환시키는 공기조화기의 운전방법에 있어서, 난방운전시 변화하는 상기 실내열교환기의 배관온도를 감지하여 제어수단에 기설정된 온도와 비교하는 온도비교단계와, 상기 온도비교단계에서 실내배관온도가 제어수단에 기설정된 1차저온온도 이하이면 실외팬을 오프시켜 상기 실내 및 실외열교환기의 1차결빙을 방지하는 실외팬오프단계와, 상기 온도비교단계에서 실내배관온도가 제어수단에 기설정된 2차저온온도 이하이면 압축기를 오프시켜 상기 실내 및 실외열교환기의 2차결빙을 방지하는 압축기오프단계와, 상기 온도비교단계에서 실내배관온도가 제어수단에 기설정된 저온복귀온도 이상이면 상기 압축기 및 실외팬을 온시켜 정상난방운전을 수행하는 난방운전단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 공기조화기의 냉매싸이클도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 운전제어장치의 제어블록도,

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어 동작순서를 도시한 플로우차트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

30 : 압축기 35 : 사방밸브

40 : 실외열교환기 50 : 모세관

80 : 실내열교환기 104 : 제어수단

108 : 실내배관온도감지수단 112 : 압축기구동수단

114 : 실외팬모터구동수단

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 공기조화기의 냉매싸이클도는 도 1에 도시한 종래의 구성과 동일하므로 동일명칭 및 동일부호를 명기하여 중복되는 설명을 생략한다.

도 2에 도시한 바와같이, 전원수단(100)은 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 동작에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 출력하고, 운전조작수단(102)은 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등)와 설정풍량, 설정풍향, 설정온도(Ts), 공기조화기의 운전/정지를 입력하는 다수의 기능키를 구비하고 있다.

그리고, 제어수단(104)은 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 인가받아 상기 공기조화기를 초기화시킴은 물론, 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택신호에 따라 상기 공기조화기의 전체동작을 제어하는 마이크로컴퓨터로써, 이 제어수단(104)은 난방운전시 실외열교환기(40) 및 실내열교환기(80)의 배관온도에 따라 안전장치(냉풍방지제어, 고온릴리즈제어, 제상제어 또는 저온릴리즈제어)의 동작을 제어한다.

실내온도감지수단(106)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts)로 실내온도를 제어하여 공기조화기의 냉난방운전을 수행하도록 실내기(10)내로 흡입되는 실내공기의온도(Tr)를 감지하고, 실내배관온도감지수단(108)은 상기 공기조화기의 냉난방운전시에 변화하는 실내열교환기(80)의 배관온도 즉, 상기 실내열교환기(80)를 통과하는 냉매온도를 감지하며, 실외배관온도감지수단(110)은 상기 공기조화기의 냉난방운전시에 변화하는 실외열교환기(40)의 배관온도 즉, 상기 실외열교환기(40)를 통과하는 냉매온도를 감지하여 상기 제어수단(104)에 출력한다.

또한, 압축기구동수단(112)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts) 및 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 차에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기(30)를 구동제어하고, 실외팬모터구동수단(114)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts)와 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 차에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 실외열교환기(40)에서 열교환된 공기를 실외로 송풍하도록 실외팬모터의 회전수를 제어하여 실외팬(41)을 구동제어한다.

실내팬모터구동수단(116)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 풍량에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 실내열교환기(80)에서 열교환된 공기(냉풍 또는 온풍)를 실내로 송풍하도록 실내팬모터의 회전수를 제어하여 실내팬(81)을 구동제어하고, 사방밸브구동수단(118)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전조건(냉방 또는 난방)에 따라 냉매의 흐름을 변환시키도록 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 사방밸브(35)를 온/오프 구동제어한다.

또한 도면에 있어서, 표시수단(120)은 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등)를 표시함은물론, 상기 공기조화기의 운전상태를 표시한다.

이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법의 작용효과를 설명한다.

도 3A 및 도 3B는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어 동작순서를 도시한 플로우챠트로서, 도 3A 및 도 3B에서 S는 스텝(STEP)을 표시한다.

먼저, 공기조화기에 전원이 인가되면, 전원수단(100)에서는 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 구동에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 각 구동회로 및 제어수단(104)으로 출력한다.

따라서, 스텝S1에서는 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 제어수단(104)에서 입력받아 공기조화기를 초기화시킨다.

이때, 사용자가 운전조작수단(102)을 조작하여 운전키를 누른다음 원하는 공기조화기의 운전모드(예를들면, 난방)와 설정온도(Ts), 설정풍량 및 설정풍향을 입력하면, 운전조작수단(102)으로부터 운전시작신호(이하, 운전신호라 한다)와 운전선택신호가 제어수단(104)에 입력된다.

이에 따라, 스텝S2에서 제어수단(104)은 상기 운전조작수단(102)으로부터 운전신호가 입력되었는지를 판별하여, 운전신호가 입력되지 않은 경우(NO일 경우)에는 공기조화기를 운전대기상태로 유지하면서 스텝S2이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S2에서의 판별결과, 운전신호가 입력된 경우(YES일 경우)에는 스텝S3으로 나아가서 제어수단(104)은 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전조건이 난방운전인가를 판별하여, 난방운전이 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S31로 나아가서 선택된 운전모드에 따라 공기조화기의 운전을 수행하면서 상기 스텝S3으로 복귀하여 스텝S3이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S3에서의 판별결과, 난방운전인 경우(YES일 경우)에는 공기조화기의 난방운전을 수행하기위해 스텝S4에서 제어수단(104)은 사방밸브(35)를 제어하기 위한 제어신호를 사방밸브구동수단(118)에 출력한다.

따라서, 상기 사방밸브구동수단(118)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 사방밸브(35)를 온시킴으로써 냉매가 압축기(39)→ 사방밸브(35)→ 실내열교환기(80)→모세관(50)→난방용 모세관(60)→ 실외열교환기(40)→ 사방밸브(35)→ 압축기(30) 순으로 순환되도록 한다.

이때, 스텝S5에서는 소정시간(압축기를 보호하기 위한 지연시간, 약 3분 정도)이 경과하였는지를 판별하여, 소정시간이 경과하지 않은 경우(NO일 경우)에는 소정시간이 경과할때까지 스텝S5이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S5에서의 판별결과, 소정시간이 경과한 경우(YES일 경우)에는 스텝S6으로 나아가서 제어수단(104)은 실외기(20)의 운전조건인가를 판별한다.

실외(20)의 운전조건이라 함은, 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)가 사용자가 설정한 온도(Ts)보다 작은 경우이다.

상기 스텝S6에서의 판별결과, 실외기(20)의 운전조건이 아닌 경우(NO일 경우)에는 운전동작을 대기하면서 상기 스텝S5로 복귀하여 스텝S5 이하의 동작을 반복수행하고, 실외기(20)의 운전조건인 경우(YES일 경우)에는 스텝S7로 나아가서 제어수단(104)은 실내온도(Tr)와 설정온도(Ts)의 차에 따라 압축기(30)의 운전주파수와 실외팬모터의 회전수를 결정하여 압축기(30)와 실외팬(41)을 구동하기위한 제어신호를 압축기구동수단(112)과 실외팬모터구동수단(114)에 출력한다.

따라서, 상기 압축기구동수단(112)에서는 제어수단(104)에서 결정된 운전주파수에 따라 압축기(30)를 온시키고, 실외팬모터구동수단(114)에서는 제어수단(104)에서 결정된 회전수에 따라 실외팬(41)을 온시킨다.

이때, 스텝S8에서는 압축기(30)의 구동에 의한 냉매의 순환시에 가열되는 실내열교환기(80)의 온도(Tip)를 실내배관온도감지수단(108)에서 감지하면, 제어수단(104)에서는 실내배관온도감지수단(110)에 의해 감지된 실내배관온도(Tip)의 아날로그데이타를 입력받아 디지털로 변환하여 실내배관온도(Tip)가 냉풍방지온도(T1;난방초기시 냉풍토출을 방지하는 예열배관온도, 약 27℃)이상인가를 판별한다.

상기 스텝S8에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 냉풍방지온도(T1)이상이 아닌 경우(NO일 경우)에는 실내로 통풍이 토출될 수 있는 온도조건이라고 판단하여 상기 스텝S7로 복귀하여 스텝S7이하의 동작을 반복수행한다.

한편, 상기 스텝S8에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 냉풍방지온도(T1) 이상인 경우(YES일 경우)에는 실내로 냉풍이 토출되지않는 온도조건이라고 판단하여 스텝S9로 나아가서 제어수단(104)은 실내팬(81)을 구동하기위한 제어신호를 실내팬모터구동수단(116)에 출력한다.

이에 따라, 실내팬모터구동수단(116)은 운전조작수단(102)에 의해 입력된 설정풍량에 따라 실내팬모터의 회전수를 제어하여 실내팬(81)을 온시켜 냉풍방지기능을 제어한다.

상기 실내팬(81)이 온되면, 스텝S10에서는 실외기(20)의 압축기(30)로부터 토출된 고온고압의 기체냉매가 사방밸브(35)를 통해 실내기(10)내에 설치된 실내열교환기(80)로 유입될 때 실내열교환기(80)에서는 실내팬(81)에 의해 송풍되는 공기를 상온의 냉각수 또는 공기에 의해 열교환하여 상온고압의 냉매로 냉각시킴에 따라 따뜻해진 공기(온풍)를 실내로 토출해서 난방운전을 행한다.

상기 실내열교환기(80)에서 액화된 냉매는 모세관(50) 및 난방용 모세관(60)을 통해 증발하기쉬운 저온저압의 무상냉매로 감압팽창되어 실외열교환기(40)에 유입되고, 실외열교환기(40)에서는 저온저압의 무상냉매를 실외팬(41)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 냉각하고, 상기 실외열교환기(40)에서 냉각된 저온저압의 기체냉매는 사방밸브(35)를 통해 다시 압축기(30)로 유입되어 압축기(30)의 단열압축작용에 의해 고온고압의 냉매가스로 변환되어 도 1의 점선화살표 방향으로 냉매싸이클을 반복한다.

상기와 같이 난방운전이 일정시간 수행되면, 실내열교환기(80)의 배관온도가 고온으로 올라가기 시작하므로, 실내열교환기(80)의 고온동작을 감지하기위해 스텝S11에서는 실내열교환기의 배관온도(Tip)가 제어수단(104)에 기설정된 1차고온온도(T2; 난방운전시, 실내열교환기가 고온으로 올라가기 시작하는 배관온도)이상인가를 판별한다.

상기 스텝S11에서의 판별결과, 실내배관온도(Tp)가 1차고온온도(T2)이상인 경우(YES일 경우)에는 스텝S12로 나아가서 제어수단(104)은 실외팬모터구동수단(114)을 제어하여 실외팬(41)을 오프시키고, 스텝S13에서는 실내배관온도(Tip)가 제어수단(104)에 기설정된 2차고온온도(T3; 난방운전시, 실내열교환기가 완전히 고온으로 올라간 배관온도)이상인가를 판별한다.

상기 스텝S13에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 2차고온온도(T3)이상인 경우(YES일 경우)에는 스텝S14로 나아가서 제어수단(104)은 압축기구동수단(112)을 제어하여 압축기(30)를 오프시켜 고온릴리즈기능을 제어하고, 스텝S15에서는 상기 압축기(30)와 실외팬(41)의 오프에 따라 낮아지는 실내배관온도(Tip)가 제어수단(104)에 기설정된 고온복귀온도(T4; 난방운전시, 실내열교환기가 정상으로 복귀하는 배관온도)이하인가를 판별한다.

상기 스텝S15에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 고온복귀온도(T4)이하가 아닌 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S13으로 복귀하여 스텝S13이하의 동작을 반복수행하고, 실내배관온도(Tip)가 고온복귀온도(T4)이하인 경우(YES일 경우)에는 스텝S16으로 나아가서 압축기구동수단(112)에서는 제어수단(104)에서 결정된 운전주파수에 따라 압축기(30)를 온시키고, 실외팬모터구동수단(114)에서는 제어수단(104)에서 결정된 회전수에 따라 실외팬(41)을 온시키면서 상기 스텝S10으로 복귀하여 스텝S10이하의 동작을 반복수행한다.

한편, 상기 스텝S11에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 1차고온온도(T2)이상이 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S20으로 나아가서 제어수단(104)은 제상조건인가를 판별한다.

제상조건이라함은, 난방운전이 일정시간 수행될 때 실외팬(41)에 의해 송풍되는 공기를 실외열교환기(40)에서 냉매를 증발잠열에 의해 열교환하여 냉각시킬때에 외부로 배출되는 냉기에 의해 실외열교환기(40)의 표면에 성에가 착상되고, 이 착상된 성에가 시간이 지날수록 두터운 얼음으로 되어 실외기(20)의 결빙현상이 발생하는 실외열교환기(40)의 배관온도(Top), 실외온도, 압축기(30)의 운전시간 등을 체크하는 것이다.

상기 스텝S20에서의 판별결과, 제상조건인 경우(YES일 경우)에는 스텝S21로 나아가서 제어수단(104)은 압축기구동수단(112), 실외팬모터구동수단(114), 실내팬모터구동수단(116)을 제어하여 압축기(30), 실외팬(41) 및 실내팬(81)을 오프시킨다.

이때, 스텝S22에서는 상기 압축기(30), 실외팬(41) 및 실내팬(81)의 오프후에 소정시간이 경과하였는지를 판별하여, 소정시간이 경과하지 않은 경우(NO일 경우)에는 스텝S22이하의 동작을 반복수행하고, 소정시간이 경과한 경우(YES일 경우)에는 공기조화기의 제상운전을 수행하기위해 스텝S23으로 나아가서 제어수단(104)은 사방밸브(35) 및 압축기(30)를 구동하기위한 제어신호를 출력한다.

따라서, 상기 사방밸브구동수단(118)에서는 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 사방밸브(35)를 오프시키고, 압축기구동수단(112)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 압축기(30)를 온시킨다.

상기 사방밸브(35)가 오프되고 압축기(30)가 온되면, 냉매가 도 1의 실선화살표방향으로 도시한 바와같이, 압축기(30)→사방밸브(35)→실외열교환기(40)→한방향밸브(70)→모세관(50)→실내열교환기(80)→사방밸브(35)→압축기(30)순으로 순환되는 냉매싸이클을 형성하여 실외열교환기(40)가 가열되어 실외열교환기(40)에 착상된 성에를 제거하는 제상운전을 수행 하여 제상기능을 제어한다.

이에 따라, 스텝S24에서는 제상운전에 따라 실외열교환기(40)에 착상된 성에가 제거된 제상완료감지인가를 판별하여, 제상완료감지가 아닌 경우(NO일 경우)에는 제상운전완료가 감지될때까지 스텝S24에서의 동작을 반복수행하고, 제상완료감지인 경우(YES일 경우)에는 스텝S25으로 나아가서 제어수단(104)은 사방밸브(35), 실외팬(41) 및 실내팬(81)을 온시키면서 상기 스텝S10으로 복귀하여 스텝S10이하의 동작을 반복수행한다.

한편, 상기 스텝S20에서의 판별결과, 제상조건이 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S30으로 나아가서 실내열교환기(80)의 배관온도(Tip)가 제어수단(104)에 기설정된 1차저온온도(T5;난방운전시, 불량결선으로 인해 실내열교환기가 저온으로 떨어지기 시작하는 배관온도)이하인가를 판별한다.

이는, 실내기(10)와 실외기(20)를 연결하는 연결선의 구성이 공통(COMMON), 압축기(30), 실외팬(41), 사방밸브(35)를 동작시키는 솔레노이드 코일(도시안됨), 접지순으로 정확히 연결되어야 하는데, 솔레노이드 코일 와이어의 연결이 빠진 경우 난방운전을 하였을 때, 사방밸브(35)에 신호가 전달되지 않아 제어수단(104)은 난방으로 인식하고 실제 냉매싸이클은 냉방으로 운전되므로 실내열교환기(80)의 결빙이 급격하게 진행되고, 동시에 실외열교환기(40)까지 결빙이 되는 현상이 발생하는 온도조건을 판별하는 것이다.

상기 스텝S30에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 1차저온온도(T5)이하가 아닌 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S11로 복귀하여 스텝S11이하의 동작을 반복수행하고, 실내배관온도(Tip)가 1차저온온도(T5)이하인 경우(YES일 경우)에는 스텝S31로 나아가서 제어수단(104)은 실외팬모터구동수단(114)을 제어하여 실외팬(41)을 오프시킨다.

이어서, 스텝S32에서는 실내배관온도(Tip)가 제어수단(104)에 기설정된 2차저온온도(T6; 난방운전시, 불량결선으로 인해 실내열교환기가 완전히 저온으로 떨어진 배관온도)이하인가를 판별한다.

상기 스텝S32에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 2차저온온도(T6)이하인 경우(YES일 경우)에는 스텝S33으로 나아가서 제어수단(104)은 압축기구동수단(112)을 제어하여 압축기(30)를 오프시켜 저온릴리즈기능을 제어하고, 스텝S34에서는 실내배관온도(Tip)가 제어수단(104)에 기설정된 저온복귀온도(T7; 난방운전시, 불량결선을 개선하여 실내열교환기가 정상으로 복귀하는 배관온도)이상인가를 판별한다.

상기 스텝S34에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 저온복귀온도(T7)이상이 아닌 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S32로 복귀하여 스텝S32이하의 동작을 반복수행하고, 실내배관온도(Tip)가 저온복귀온도(T7)이상인 경우(YES일 경우)에는 스텝S35로 나아가서 압축기구동수단(112)에서는 제어수단(104)에서 결정된 운전주파수에 따라 압축기(30)를 온시키고, 실외팬모터구동수단(114)에서는 제어수단(104)에서 결정된 회전수에 따라 실외팬(41)을 온시키면서 상기 스텝S10으로 나아가서 스텝S10이하의 동작을 반복수행한다.

상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 의하면, 냉방운전모드에만 있던 저온릴리즈기능을 난방운전모드에도 추가하여 결선불량으로 인한 실내 및 실외열교환기의 결빙현상을 방지하고, 압축기 및 실외팬등의 부품을 보호할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 압축기, 실내열교환기, 모세관 및 실외열교환기의 순으로 냉매를 순환시켜 난방운전을 행하고, 상기 실외열교환기에서 열교환이 이루어지도록 실외공기를 순환시키는 실외팬을 구비한 공기조화기의 운전장치에 있어서, 난방운전시 변화하는 상기 실내열교환기의 배관온도를 감지하는 실내배관온도감지수단과, 상기 실내배관온도감지수단에 의해 감지된 실내배관온도를 기설정된 소정온도와 비교하여 상기 압축기 및 실외팬의 구동을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 압축기를 오프시키는 압축기구동수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 실외팬을 오프시키는 실외팬모터구동수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어장치.
2. 압축기, 실내열교환기, 모세관 및 실외열교환기의 순으로 냉매를 순환시켜 난방운전을 행하고, 상기 실외열교환기에서 열교환이 이루어지도록 실외팬에 의해 실외공기를 순환시키는 공기조화기의 운전방법에 있어서, 난방운전시 변화하는 상기 실내열교환기의 배관온도를 감지하여 제어수단에 기설정된 온도와 비교하는 온도비교단계와, 상기 온도비교단계에서 실내배관온도가 제어수단에 기설정된 1차저온온도 이하이면 실외팬을 오프시켜 상기 실내 및 실외열교환기의 1차결빙을 방지하는 실외팬오프단계와, 상기 온도비교단계에서 실내배관온도가 제어수단에 기설정된 2차저온온도 이하이면 압축기를 오프시켜 상기 실내 및 실외열교환기의 2차결빙을 방지하는 압축기오프단계와, 상기 온도비교단계에서 실내배관온도가 제어수단에 기설정된 저온복귀온도 이상이면 상기 압축기 및 실외팬을 온시켜 정상난방운전을 수행하는 난방운전단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.