KR20000064919A - 열펌프용 제상 제어 - Google Patents

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로버트 피. 돌란
케빈 에이. 킴벌리
케빈 에프. 두드레이
토마스 알. 필립스
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윌리엄 더블유. 하벨트
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Abstract

열펌프용 제상 제어는 특히 계산된 조건이 초과될 때 제상을 개시한다. 이들 조건은 2개의 측정된 온도의 최대 온도차와 이들 측정된 온도의 현재 차이에서 허용될 수 있는 차이에 대한 제한치를 포함한다. 이들 2개의 측정된 온도는 열펌프의 실내 코일 온도와 실내 코일에 의해 가열되는 실내 공기 온도이다.

Description

열펌프용 제상 제어
공기를 이용하는 열펌프 시스템에 관련되어 빈번하게 발생되는 문제점 중의 하나는 가열 작동 중에 실외 코일이 특정한 실외 주위 조건하에서 결상되는 경향이 있다는 것이다. 실외 코일에 결상됨으로써 코일을 통과하여 흐르는 냉매와 주변 매체 사이의 열전달을 감소시키는 단열 효과가 발생된다. 결국, 실외 코일에 결상된 후, 열펌프 시스템은 가열 성능을 상실하고 전체 시스템은 비효율적으로 작동하게 된다. 따라서, 이와 같은 결상이 개시되기 전에 제상을 개시하여 열펌프의 효율에 영향을 주는 것이 바람직하게 된다. 또한, 실외 코일의 각각의 제상이 냉동 시스템의 반전(reversal)에 의해 가열되는 인클로저(enclosure)로부터 열을 제거하므로 이러한 제상 기능이 발생할 때까지 실외 코일의 제상을 불필요하게 개시하지 않는 것이 바람직하다.
다양한 형태의 제상 개시 시스템은 제상을 적시에 개시하도록 사용되어 왔다. 이러한 시스템은 열펌프 시스템이 받는 특정 온도 조건을 모니터하는 것을 필요로 하였다. 이들 온도 조건들은 통상 소정의 특정 제한치와 비교되었다. 이러한 소정의 제한치는 통상 변하지 않으나, 열펌프가 작동될 수 있는 방법의 변경을 고려하지 않는다.
본 발명은 열펌프 시스템의 실외 코일의 제상(defrosting)에 관한 것으로, 특히 실외 코일의 제상 작용을 적시에 개시하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점에 대해서는 첨부 도면과 함께 하기의 상세한 설명으로부터 명확하게 이해할 수 있다.
도1은 프로그램된 컴퓨터 제어부를 내장한 열펌프 시스템의 개략도.
도2는 특정 가열 상황에 있을 때 도1의 열펌프 시스템에 의해 생성된 실내 가열 코일의 온도 및 실내 기온의 온도 패턴을 도시한 그래프.
도3은 가열 사이클 동안의 최대 온도차와 현재의 온도차 사이의 허용가능한 차가 최대 온도차의 함수로서 변화하는 것을 도시한 그래프.
도4는 전체 시스템의 동력 상승시에 열펌프의 컴퓨터 제어부에 의해 수행되는 공정의 흐름도.
도5A 내지 도5D는 실외 코일의 제상 작동 개시시에 수행되는 열펌프 시스템용 컴퓨터 제어부에 의해 실행된 공정 단계의 흐름도.
본 발명의 목적은 특정 온도 측정이 수행되어 감지된 온도 조건에 대한 적절한 한계치에 대해 실시간 계산치와 비교된 후에만 제상 작용이 개시되게 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제상이 발생되어야 할 때 반드시 정확하게는 반영되지 않는 소정의 한계치만에 대해서 온도 조건을 비교한 결과로서 이미 촉발된 제상으로 인해 달리 발생할 수도 있는 제상 사이클의 회수를 최소화하기 위해 제상 작용의 개시를 제어하는 것이다.
본 발명의 목적들은 감지된 특정 온도에 대해 사용되도록 실시간으로 적절한 한계치를 계산함으로써 필요한 때에만 제상 작용을 개시하는 열펌프 시스템에 프로그램된 컴퓨터 제어를 수행함으로써 달성된다. 프로그램된 컴퓨터 제어는 열펌프 시스템의 실내 코일 온도와 열펌프 시스템에 의해 가열되는 방 또는 공간의 실내 공기 온도 사이의 현재 차이를 먼저 계산한다. 이와 같이 계산된 현재의 온도차는 실외 코일의 이전 제상에 이어 발생될 수 있는 2개의 측정된 온도들의 이미 계산된 최대 온도차보다 큰가에 대해 조사된다. 현재 계산된 온도차는 이미 계산된 임의의 최대 온도차를 초과하는 경우에 최대 온도차가 된다.
상기의 계산은 실내 코일 온도의 거동에 대한 임의의 실내 공기 영향을 제거한다는 것을 명심해야 한다. 이러한 관점에서, 실내 공기 온도와 코일 온도가 함께 강하할 것이기 때문에, 예컨대 실내의 공기 흐름에 의해 코일이 받는 임의의 온도 강하는 무시된다.
실내 코일 온도와 실내 공기 온도 사이의 차이에 대한 전술한 계산은 특정 기준을 또한 만족시키는 열펌프 시스템의 다른 특정 온도에 따라 조절되는 것이 바람직하다는 것을 명심해야 한다. 특히, 실내 코일과 관련된 실내 팬(fan)은 압축기와 실외 팬의 작동이 유지되는 소정의 시간 주기 동안 팬 속도를 변경해서는 안된다.
실내 코일 온도와 실내 공기 온도의 현재 최대 온도차와 상기 2개의 온도의 현재 실제 온도차 사이의 차이는 프로그램된 컴퓨터에 의해 이어서 계산된다. 상기의 이미 계산된 2개의 온도차 사이의 이러한 차이는 이미 계산된 2개의 온도차 사이에서 허용될 수도 있는 허용가능한 차이에 대한 한계치에 대해 궁극적으로 비교된다.
본 발명에 의하면, 허용될 수 있는 허용가능한 차이에 대한 제한치는 최대 온도차의 함수이다. 최대 온도차의 현재값이 연속적으로 계산되므로, 허용가능한 차이에 대한 최종 제한치는 연속적으로 계산된다.
본 발명에 의하면, 실외 코일의 제상은 실내 코일 온도와 실내 공기 온도의 현재 측정된 값의 실제 차이에 대한 상기 2개의 온도의 현재의 최대 차이 사이의 차이가 허용가능한 차이에 대한 계산된 제한치를 초과하는 경우에 바람직하게는 개시된다. 그러나, 실외 코일의 제상 개시는 열펌프 시스템의 압축기의 전체 작동 시간과 실제 실외 코일 온도와 같은 특정 추가 온도에 종속되도록 수행된다.
전술한 제한치를 계산하는 데에 사용되는 수학적 관계는 제어되는 특정 열펌프 시스템의 특성을 갖는 열펌프 시스템의 작동을 관찰함으로써 양호하게는 유도된다. 이들 관찰에는 (실외 온도, 실내 온도 및 팬 속도와 같은) 소정의 조건들 하에 열펌프 시스템의 가열을 개시하는 것과, 시간의 경과에 따라 실내 코일 온도와 실내 공기 온도를 인식하여 기록하는 것이 포함된다. 실내 코일 온도는 실외 코일 상에 결상됨으로써 감소하기 전에 실내 온도로부터 최대 온도로 증가하게 된다. 실내 온도는 실내 코일 온도에 전술한 변화와 비교할 때 상대적으로 일정한 수준으로 상승하고자 하는 경향이 있게 된다. 이들 온도 사이의 최대 온도차는 실내 코일 온도가 하강하기 전에 발생된다. 열펌프 시스템은 인식된 실내 코일 온도와 실내 공기 온도로써 연속적으로 작동된다. 종종, 실내 코일의 온도는 현저히 하강하여, 실내 코일로의 순환 냉매의 열전달이 사실상 손상되는 때에 실외 코일에 결상된다는 것을 나타낸다. 실내 코일 온도 및 실내 온도의 기록된 최대 차이와 사실상 실외 코일에 결상될 때의 상기 양 온도의 차이 사이의 차이는 초과되지 않는 허용가능한 차이로서 기록된다.
초과되지 않는 기록된 허용가능한 차이와 최대 온도차는 최대 온도차와 이 최대 온도차에 대해 측정된 온도차의 대응되는 허용가능한 차이의 그래프 상에서 한 점이 된다. 허용가능한 차이와 최대 온도차 사이의 최종적으로 개발된 수학적 관계는 비선형 관계이다. 양호하게는, 이러한 비선형 관계는 열펌프 시스템을 제어하는 프로그램된 컴퓨터 내의 용이한 계산을 위해 일련의 선형 관계로 축소된다.
도1에서, 열펌프는 실내 코일(10)과 실외 코일(12) 및 그 사이에 위치한 압축기(14) 및 반전 밸브(16)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 실내 코일과 실외 코일 사이에는 한 쌍의 양방향 유동 팽창 밸브(18, 20)가 위치하여 있으며, 이들 밸브는 반전 밸브(16)의 설정 결과에 따라 냉매가 임의의 방향으로 유동하게 한다. 상기에 설명한 부품들 모두는 열펌프 시스템이 냉각 모드로 작동하는 동안에 실내 공간을 냉각하고 가열 모드로 작동하는 동안에 실내 공간을 가열할 수 있도록 다소 종래의 방식으로 작동하는 것을 알 수 있다.
실내 팬(22)은 실내 코일(10)에 걸쳐 공기 유동을 제공하고, 실외 팬(24)은 실외 코일(12)에 걸쳐 공기 유동을 제공한다. 실내 팬(22)은 팬 모터(26)에 의해 구동되고, 실외 팬(24)은 팬 모터(28)에 의해 구동된다. 실내 팬 모터는 특정 실시예에서 적어도 2개의 등속 구동 속도들을 가질 수 있다는 것을 알 수 있다. 이들 구동 속도는 릴레이 구동기를 통해서 팬 모터(26)를 제어하는 제어 프로세서(30)에 의해 양호하게는 명령을 받는다. 팬 모터(28)는 릴레이 구동부(R1)에 의해 제어된다. 반전 밸브(16)는 릴레이 회로(R3)를 통해 작동하는 제어 프로세서(30)에 의해 유사하게 제어된다. 마찬가지로, 압축기(14)는 압축기 모터(32)에 연결된 릴레이 회로(R2)를 통해서 작동하는 제어 프로세서(30)에 의해 제어된다. 또한, 제어 프로세서(30)는 릴레이 회로(R5)를 통해서 실내 팬 코일(10)에 합체된 전기 가열 요소(33)를 제어한다. 가열 요소(33)는 열펌프 시스템에 의해 정상적으로 가열되는 실내 영역에 추가의 가열이 필요할 때 제어 프로세서(30)에 의해 정상적으로 작동되게 되는 보조 가열 유닛의 일부를 구성하는 것을 알 수 있다.
제어 프로세서(30)에 있어서, 제어 프로세서는 실외 코일(12)에 합체된 서미스터(thermistor; 34)로부터의 실외 코일 온도를 수신한다. 또한, 제어 프로세서(30)는 서미스터(36)로부터의 실내 코일 온도값과 서미스터(38)로부터의 실내 공기 온도를 수신한다.
제어 프로세서(30)는 서미스터(34, 36, 38)에 의해 지시된 소정 온도 상태가 일어날 때 제상 작동을 개시하도록 작동하는 것을 알 수 있다. 제어 프로세서(30)가 제상을 필요로 하는 특정 온도 상태를 검출하도록 작동하기 위해서는, 제어 프로세서가 서미스터(36, 38)에 의해 각각 정상적으로 제공된 실내 코일 온도 및 실내 공기 온도를 포함하여 특정 연산을 수행할 필요가 있다. 제어 프로세서에 의해 수행된 특정 연산은 후술하는 것처럼 도1의 열펌프 시스템에서 수행된 일련의 시험에 기초한다.
도2에는 소정 가열 사이클 동안에 도1의 열펌프 시스템의 실내 코일의 온도 및 실내 공기 온도를 도시한 그래프가 도시되어 있다. 가열 사이클은 소정의 주위 조건들 및 열펌프 시스템의 소정의 시스템 조건 하에서 발생한다. 주위 조건은 특정 실외 온도 및 시작 지점의 실외 공기 온도를 포함한다. 시스템 조건은 특정 팬 속도 설정 및 시스템 내의 냉매의 특정량을 포함한다. 서미스터(36, 38)에 의해 측정된 실내 코일 온도 및 실내 온도는 주기적인 시간 간격으로 기록된다. 몇몇 시점에서, 실내 코일의 온도(Tic)와 실내 온도(Tr)의 차는 시간(t1)에서 일어나는 △TMAX로 도시된 것처럼 최대 온도차에 도달하게 된다. 가열 사이클은 냉각된 실외 공기 온도에 기인하여 실외 코일 상에 결상되기 시작함으로써 실내 코일의 온도(Tic)가 강하되는 상태에서 t1이상으로 계속되게 된다. 시간(t1)의 몇몇 시점에서, 많은 양의 서리가 실외 코일 상에 결상되게 되어 실내 코일 온도를 많이 떨어뜨리게 된다. 이러한 실외 코일 온도의 강하는 결상된 실외 코일의 증발 효율 손실의 결과로 냉매 순환의 열전달 효율의 감소에 기인한다. t1에서 발생하는 실내 코일의 최대 온도와 tf에서 발생하는 실내 코일의 온도 사이의 차는 제상 델타 온도(△Td)로서 도시되어 있다. 또한, 온도차(△Td)는 시간 t1과 tf사이에 실내 공기 온도가 현저하게 변화하지 않기 때문에 시간(t1)에서의 실내 코일의 온도와 실내 공기 온도 사이의 실제 차이(△TR)의 크기를 반드시 정하는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따르면, 시간(tf)에서의 제상 온도차(△Td)와 시간(t1)에서의 △TMAX의 값이 특정 가열 작동시에 알려진다. 추가의 가열 작동은 특정 주위 조건의 설정 및 특정 시스템 조건의 설정시에 수행되게 된다. 제상 온도차(△Td)와 최대 온도차(△TMAX)는 이러한 각각의 작동마다 기록된다. 기록된 △Td및 △TMAX의 값 모두는 △Td와 △TMAX사이의 관계를 한정하도록 도3에 도시된 그래프에서 데이터 지점으로서 사용된다.
도3에서 열펌프 시스템의 가열 시험에 의해 생성된 여러 데이터 지점을 이어서 도시한 곡선은 직선이 아닌 것으로 도시되어 있다. 이 곡선은 경사도(S1)를 갖고 △TK의 △TMAX에서 종결되는 제1 직선 부분과 동일 지점에서 시작되는 경사도(S2)를 갖는 제2 직선 부분 등 2개의 직선 부분으로 분리되는 것이 바람직하다. 2개의 직선 부분은 다음과 같이 표현할 수 있다.
△TMAX≤ △TK에 대해서는 △Td＝ S1 *△TMAX－ C1
△TMAX≥ △TK에 대해서는 △Td＝ S2 *△TMAX－ C2
C1, C2는 △TMAX가 각각의 직선 세그먼트에 대해서 영(zero)일 때의 좌표값이다. △TK, S1, S2, C1및 C2의 특정값들은 시험된 특정 열펌프 시스템에 따라 달라지는 것을 알 수 있다. 이러한 관점에서, 열펌프 시스템은 도2 및 도3에 도시된 △TK, S1, S2, C1및 C2각각의 값을 발생시키는 팬, 팬 모터, 코일 형상 및 압축기 등의 부품의 크기를 다르게 하게 된다. 나중에 상세하게 설명하는 것처럼, 특정 열펌프 시스템에 대하여 도출된 선형 관계는 상기 시스템의 실외 코일(12)의 제상을 개시하는 시기를 판단하기 위해 제어 프로세서(30)에 의해 사용된다.
도4에서 일련의 초기화 단계가 열펌프 시스템의 임의의 제상 제어를 수행하기 전에 제어 프로세서(30)에 의해 취해진다. 이들 초기화 단계는 합체되어 있는 열펌프 시스템의 여러 부품을 적절한 초기 조건으로 위치시키기 위해서 릴레이 R1 내지 R5를 오프 위치로 설정하는 단계를 포함한다. 이는 단계 40에서 수행된다. 프로세서 유닛은 단계 42로 이행하여 제상 논리 내에서 사용되는 여러 소프트웨어 변수를 초기화시킨다. 변수 TM_DFDEL 및 TM_DFSET에 시간을 연속으로 제공하기 위하여 여러 회수에 걸쳐 시동된다. 마지막으로, 프로세서 유닛은 단계 46에서 변수 OLD_FNSPD를 현재의 팬 속도 변수 CUR_FNSPD와 같게 설정한다. 상기 단계들은 프로세서 유닛이 열펌프 시스템의 제어를 개시시키도록 작동할 때에만 일어나는 것을 알 수 있다.
도5A에서, 실외 코일(12)의 제상 작동을 적시에 개시하도록 제어 프로세서(30)에 의해 수행된 처리 작동은 압축기 릴레이(R2)가 온 상태인지에 대한 질문을 하게 되는 단계 50에서 시작된다. 이 릴레이가 초기에 오프로 설정되기 때문에 제어 프로세서(30)는 단계 52로 이행하여 변수 "WAS_ON"이 "참"인지를 질문하게 된다. WAS_ON이 "거짓"이면 프로세서는 "아니오" 경로를 통해 단계 54로 이행한다. 프로세서는 다음 처리 단계로서 변수 WAS_ON이 단계 56에서 거짓으로 설정되기 전에 릴레이 압축기(R2)가 단계 54에 있는지를 질문하게 된다. 단계 58에서는IN_DEFROST가 참인지에 대한 질문이 이루어진다. IN_DEFROST가 시동시에 거짓으로 초기 설정되어 있기 때문에 제어 프로세서는 단계 60으로 이행하여 가열 모드가 선택되었는지를 질문하게 된다. 이러한 관점에서, 제어 프로세서(30)에 합체된 제어 패널 또는 다른 통신 장치는 도1의 열펌프 시스템이 가열 모드 작동 상태에 있는지를 표시하게 된다. 가열 모드가 선택되지 않았으면, 프로세서는 "아니오" 경로를 통해 도5C의 단계 62로 이행하여 변수 TM_ACC_CMP_ON을 영으로 설정한다. 프로세서는 변수 MAX_DELTA도 단계 64에서 영으로 설정하고, 변수 TM_DFDEL을 단계 66에서 영으로 설정한다. 제어 프로세서는 단계 66으로부터 단계 68로 계속되어 압축기 릴레이(R2)가 온인지를 재차 질문하게 된다. 압축기 릴레이(R2)가 온이 아니면 프로세서는 단계 68로부터 단계 70으로 나와서 TM_DFSET를 영으로 설정한다. 단계 72에서는 IN_DEFROST가 참인지에 대한 질문이 이루어진다. 이 변수는 초기에 거짓이기 때문에 제어 프로세서(30)가 출구 단계 74로 이행하게 된다.
제어 프로세서(30)는 도5A 내지 도5D의 특정 논리로부터 나와서 열펌프 시스템을 제어하기 위한 여러 처리를 실행하게 되는 것을 알 수 있다. 프로세서(30)의 처리 속도는 제어 프로세서가 수 밀리세컨드 내에 도5A의 논리를 실행하도록 복귀할 수 있게 해준다. 몇몇 시점에서 가열 모드가 선택되고 서모스탯(thermostat)에 의해 측정된 실내 공기 온도가 소정의 온도 설정치보다 작은 경우에는 제어 프로세서(30)에 의해 가열이 연속적으로 개시된다. 가열이 일어날 때, 제어 프로세서(30)는 실내 및 실외 팬(22 및 24)과 압축기 모터(32)를 작동시키는 것이 바람직하다. 반전 밸브(16)도 냉매를 압축기로부터 실내 코일(10) 및 실외 코일(12)로 유동시키도록 설정된다.
단계 50에서, 제어 프로세서는 압축기 릴레이(R2)가 가열 개시 후속 단계에 있는지를 재차 질문하게 된다. 압축기 릴레이(R2)는 가열이 요구될 때 프로세서에 의해 작동되는 것을 알 수 있다. 제어 프로세서는 단계 50에서 일어나는 것과 동일한 작동을 인지하게 되어 단계 76으로 이행하여 변수 WAS_ON이 거짓인지에 대한 질문을 하게 된다. 이 변수가 현재 거짓이기 때문에 프로세서는 단계 78로 이행하게 되어 TM_CMPON 및 TM_ACC_CMPON에 합체된 타이머를 오프시킨다. 프로세서는 압축기 릴레이(R2)가 온인지에 대한 질문을 하게 되고, 압축기 릴레이(R2)가 현재 온이기 때문에 단계 80으로 이행한다. 이는 변수 WAS_ON이 단계 80에서 참으로 설정되게 한다. 프로세서는 앞에서 설명한 것처럼 단계 58 및 60을 통해서 이행한다. 가열 모드가 선택되어 있기 때문에 프로세서는 단계 60으로부터 및 단계 81로 이행하여 타이밍 변수 TM_DFSET가 60초보다 큰지를 질문하게 된다. 이 변수가 영이기 때문에 프로세서는 도5C의 단계 66으로 이행하고 타이밍 변수 TM_DFDEL를 영으로 설정한다. 프로세서는 다음 단계로서 단계 68에서 압축기 릴레이(R2)가 온인지를 질문하게 된다. 압축기 릴레이가 가열 요구에 응답하여 제어 프로세서에 의해 작동되기 때문에 프로세서는 단계 82로 이행하게 된다.
단계 82에서, 프로세서는 실외 팬 릴레이가 온인지를 질문한다. 실외 팬 릴레이(R1)는 열펌프 시스템이 가열 요구에 응답하는 경우에는 정상적으로 온으로 된다. 이는 실내 팬 속도가 판독되게 되는 단계 84로 제어 프로세서를 "예" 경로를 따라 이행하게 한다. 가열이 개시되어 팬 속도가 영이 아닌 다른 속도로 되게 할 때 실내 팬이 작동되는 것을 알 수 있다. 이 팬 속도는 다른 제어 소프트웨어에 의해 명령된 속도를 갖는 제어 프로세서의 결과로서 제어 프로세서 내에서 얻을 수 있다. 이 팬 속도는 변수 CUR_FNSPD로 설정되고 단계 86에서 OLD_FNSPD로 도시된 이전의 팬 속도의 현재값과 비교된다. 이전의 팬 속도 변수가 초기에 영이기 때문에 제어 프로세서는 단계 86으로부터 나와서 단계 88에서 이전의 팬 속도를 현재의 팬 속도의 값으로 설정한다. 제어 프로세서는 IN_DEFROST가 단계 72에서 참인지를 재차 질문하기 전에 타이밍 변수 TM_DFSET를 단계 70에서 영으로 설정한다. IN_DEFROST가 거짓이기 때문에 제어 프로세서는 "아니오" 경로를 통해 단계 72로부터 단계 74로 이행한다.
도5A를 다시 보면, 제상 논리의 후속 실행은 압축기가 온인지를 프로세서가 재차 질문하게 하는 것을 알 수 있다. 압축기 릴레이가 현재 온이기 때문에 프로세서는 WAS_ON의 위치에 대한 질문을 하도록 단계 76으로 이행한다. 이 변수는 현재 참이기 때문에 제어 프로세서는 단계 54로 이행하여 여기서 압축기 릴레이(R2)가 온인 것을 재차 알려주어 프로세서가 단계 80, 58 및 60을 통해서 단계 81로 이행하게 한다. 단계 81에서, 프로세서는 60초보다 큰 TM_DFSET의 계수 시간을 시험하는 것을 알 수 있다. 이 변수는 이전의 팬 속도가 단계 88에서의 현재 팬 속도에 일단 설정된 시간을 계수하기 시작하는 것을 알 수 있다. 이 변수는 압축기 릴레이(R2)가 온으로 유지되고 실외 팬이 온으로 유지되고 실내 팬 속도가 변화하지 않는 한 제상 논리를 각각 연속 실행하는 동안에 시간을 계속 얻게 된다. 이 방식에서, TM_DFSET에 반영된 계수 시간은 압축기, 실외 팬 및 실내 팬의 위치 등의 3가지의 조건이 일정하게 유지되는 시간의 양을 측정하게 된다. 이로써 제어 프로세서(30)는 적어도 60초 동안에 이들 부품을 변화시키지 않고 작동하는 열펌프 시스템에 일정한 정도로 부과된다.
TM_DFSET에 의해 유지된 계수 시간이 60초보다 큰 값에 도달하면, 제어 프로세서는 도5A의 단계 81로부터 단계 90으로 이행되고, 서미스터(36))에 의해 제공된 실내 코일 온도 및 서미스터(38)에 의해 제공된 실내 공기 온도를 판독한다. 이들 값은 T_ICOIL 및 T_ROOM_AIR로서 저장된다. 제어 프로세서는 각각의 변수에 저장된 상기 측정된 온도들의 차이를 계산하도록 단계 92로 이행한다. 측정된 온도들의 계산된 차이 DELTA는 단계 94에서 영보다 작은지 검사된다. 상기 값이 영보다 작은 경우에는, 제어 프로세서는 측정된 온도차 DELTA가 변수 MAX_DELTA의 값보다 큰지에 대한 질문이 이루어지게 되는 단계 98로 이행하기 전에 단계 96에서 영으로 설정된다. MAX_DELTA의 값은 가열 모드가 선택된 후에 제어 프로세서가 가열을 개시할 때 영으로 되는 것을 알 수 있다. 이는 제어 프로세서가 단계 100에서 MAX_DELTA를 DELTA의 값으로 설정하게 한다. 제어 프로세서는 제상 논리를 반복 실행하여 실내 팬 코일 온도의 상승에 기인하여 DELTA가 상승하게 됨으로써 MAX_DELTA를 현재 계산된 DELTA와 같게 계속 조정하는 것을 알 수 있다.
제어 프로세서는 단계 92의 측정된 온도차가 MAX_DELTA의 현재 저장된 값보다 작거나 단계 100에서 온도차의 현재 측정된 값이 MAX_DELTA와 같은 경우에는 단계 98로부터 단계 102로 이행한다.
단계 102에서, 제어 프로세서는 MAX_DELTA의 현재값과 DELTA의 현재값 사이의 차를 계산한다. DELTA의 현재값이 MAX_DELTA보다 작은 경우에는 단계 102에서의 변수 DELTA_DIFF의 값이 영 이외의 값으로 된다. 따라서, 제어 프로세서는 단계 104로 이행하여 MAX_DELTA가 TK보다 작은지 또는 같은지를 질문하게 된다. 값 △TK가 열펌프 시스템의 특성을 시험 및 평가한 결과로서 도3의 값에 도달하는 것을 기억해야 한다. 이 값은 이러한 팬 속도, 팬 크기 또는 압축기 크기 등의 상이한 시스템 값을 갖는 열펌프 시스템 형상이 시험되고 최대 델타와 현재의 온도차 사이의 임계적인 허용가능한 차에 대하여 적절한 관계가 이루어지는 경우에 변화가능한 것을 알 수 있다.
MAX_DELTA가 △TK보다 작거나 같은 경우에, 제어 프로세서는 단계 106에서 전기 가열 요소(33)가 온인지를 질문하게 된다. 열펌프 시스템은 가열될 실내에 가해지는 필요한 가열량을 제공할 수 없는 경우에 사용할 수 있는 제2 가열원 또는 보조 가열원을 갖기도 하는 것을 알 수 있다. 도1의 열펌프 시스템은 단계 106의 특정 질문을 요구하도록 가열 요소를 포함한다. 전기 가열 요소(33)가 온이 아니거나 마련되어 있지 않은 경우에는 제어 프로세서는 단계 106으로부터 단계 108로 이행하게 되어 DEFROST_DELTA의 값을 계산한다. 이 단계에서의 DEFROST_DELTA는 도3의 변수 △Td인 것을 알 수 있다. DEFROST_DELTA와 MAX_DELTA 사이의 수학적 관계는 도3으로부터 도출된 △TK보다 작거나 이와 같은 △TMAX에 대하여 △Td내지 △TMAX의 선형 관계인 것을 알 수 있다. 물론, 이 관계는 상이한 열펌프 시스템이 시험되고 △TMAX에 대한 △Td의 적절한 관계가 결정된 경우에는 변화하기도 한다. 단계 106에서, 전기 가열 요소가 마련되어 있거나 온인 경우에는 제어 프로세서가 단계 110에서 제상 델타를 계산하도록 이행된다. 단계 110에서의 제상 델타는 단계 108에서 계산된 것보다 2 ℃ 낮다는 것을 알 수 있다. 이러한 특정 관계는 도1의 열펌프 시스템을 적절하게 시험하고 보조 가열 요소를 갖춘 실외 코일 상에서의 서리 특성을 인지함으로써 전개될 수 있다.
단계 104에서, MAX_DELTA의 값이 △TK이상인 경우에 제어 프로세서는 열펌프 시스템에 합체된 전기 가열 요소(33) 또는 보조 가열 요소가 온인 것을 질문하는 단계 112로 직접 이행한다. 제어 프로세서는 전기 가열기가 단계 114에서 마련되어 있거나 그렇지 않은 경우 또는 단계 116에서 마련되어 있거나 그렇지 않은 경우에 대하여 DEFROST_DELTA의 적절한 값을 계산하도록 이행한다. 단계 114에서 기록된 계산치는 △TK보다 큰 △TMAX에 대하여 도3의 △Td대 △TMAX의 선형 관계인 것을 알 수 있다. 또한, 단계 116에서의 계산된 값은 전기 가열기가 마련되어 온되어 있을 때 제상 델타의 허용가능한 값을 반영하는 것을 알 수 있다. 단계 108, 110, 114 또는 116에서의 DEFROST_DELTA의 적절한 값을 갖는 프로세서는 단계 118로 이행하여 여기서 계산된 값이 2보다 작은지에 대한 질문이 이루어진다. 계산된 값이 2보다 작은 경우에, 제어 프로세서는 이를 단계 120에서 2로 조정한다. 제어 프로세서는 그후에 단계 122로 직접 이행한다. 프로세서는 DEFROST_DELTA가 2와 같거나 그보다 큰 경우에 단계 118로부터 단계 122로 직접 이행한다.
단계 122에서는 열펌프 시스템의 최대 온도차와 열펌프 시스템의 측정된 온도차 사이의 계산된 차가 단계 102에서 계산된 것처럼 계산된 DEFROST_DELTA보다 큰지에 대한 질문이 이루어진다. 단계 122에서 이루어진 질문은 현재 측정된 온도차가 MAX_DELTA의 값에 의해 한정된 최대 온도차 아래의 DEFROST_DELTA의 값보다 큰 측정된 온도차를 일으키는 값으로 감소되었는지를 반드시 검사하는 것을 알 수 있다. 현재 측정된 온도차는 실외 코일이 정상 상태에서는 현저한 결상을 경험하지 않기 때문에 정상 상태에서는 상기 값으로 감소되지 않는 것을 알 수 있다. 이 상황에서, 제어 프로세서는 "아니오" 경로를 통해 단계 122로부터 나와서 단계 68, 82, 84, 86, 72 및 74를 통해서 이행하여 최종적으로는 도5A 내지 도5D의 제상 논리를 재차 실행하게 된다. 가열 요구량이 충족되면, 제어 프로세서는 압축기 릴레이(R2)를 오프시켜서 특정 가열 시간 주기를 종료하게 된다. 이러한 상태가 발생하면, 제어 프로세서는 압축기 릴레이(R2)가 제상 논리의 후속 실행에서 오프되는 것을 인식한다. 이는 프로세서가 단계 52에서 참인 WAS_ON이 단계 123의 실행을 요구하는 것을 인식하게 하며, 여기서 TM_CMPON 및 TM_ACC_CMPON에 저장된 계수 시간이 오프되어 이들 변수를 특정 시간 계수치에 유지하게 한다. 제어 프로세서는 TM_CMPON의 계수 시간을 단계 123에서 영으로 한다. 제어 프로세서는 단계 123에서 TM_CMPON을 재설정한다. 그러나, 제어 프로세서는 TM_ACC_CMPON에 저장된 계수 시간을 재설정하지 않는다. 이 방식에서, 변수 TM_ACC_CMPON은 압축기가 단계 50에서 온 또는 오프로 되는 것을 인식하는 시간 계수를 계속 얻게 된다.
제어 프로세서는 도5A 내지 도5D의 제상 논리를 적시에 계속적으로 실행하는 것을 알 수 있다. 상기 프로세서는 또 다른 실행 단계 50, 76, 54, 80, 58, 60 및 81로 이행하여 그 후에 가열이 요구될 때 제상 로직(defrost logic)으로부터 빠져나온다. 이는 단계 68, 82, 84 및 86에서 요구된 열펌프 시스템의 조건이 충족되는 시간까지 계속된다. 이때, 제어 프로세서는 실내 코일과 실내 온도의 차를 계산하도록 재차 이행하고, 그 후에 MAX_DELTA, DEFROST_DELTA 및 DELTA_DIFF의 여러 계산을 수행한다. 이는 현재 측정된 온도차 DELTA가 MAX_DELTA의 값에 의해 한정된 최대 온도차 아래의 DEFROST_DELTA의 값보다 크게 되게 하는 값으로 감소되었는지에 대한 질문이 이루어지는 단계 122로 유도하게 된다. 이러한 현상이 일어나는 경우에, 제어 프로세서는 실외 코일(12)이 제상 작동을 필요로 하는 현저한 결상을 겪는다는 것을 추정하게 된다.
단계 122에서, DELTA_DIFF의 값이 DEFROST_DELTA의 계산된 값보다 크면, 제어 프로세서는 단계 124로 이행하여 TM_DFDEL의 시간값이 60초보다 큰지를 질문하게 된다. 이 변수는 제어 프로세서가 단계 122로부터 124로 먼저 이행하기 직전에 일어나는 제상 로직의 완전한 실행으로부터 수초의 작동 계수를 개시하게 된다. 이 변수가 60초보다 클 때까지의 이러한 시간에 제어 프로세서는 단계 124를 나와 "아니오" 경로를 통해 단계 68로 이행한 후에 단계 82, 84, 86 및 72를 통해서 이행하여 단계 72로부터 "아니오" 경로를 통해 단계 74로 이행한다. 단계 124에서, 제어 프로세서가 60초보다 큰 시간으로 TM_DFDEL에 시간이 생성되는 것을 허용하도록 수회의 제상 로직을 통해서 순환하면 제어 프로세서는 단계 126으로 이행되게 된다. 단계 126에서는 TM_CMPON으로 표시된 시간값이 15분보다 큰지에 대한 질문이 이루어진다. 이 특정 시간 변수는 단계 78에서 온되고, 그에 따라 제어 프로세서는 WAS_ON 변수가 압축기(14)가 바로 전에 온된 것을 나타내는 거짓인 것을 인지하게 된다. 이는 TM_CMPON에 의해 기록된 시간이 압축기(14)가 제어 프로세서에 의해 최근에 작동된 이후의 전체 시간량을 나타내는 것을 의미한다. 압축기가 가장 최근에 작동한 이후의 전체 시간량이 15분 이하이면, 제어 프로세서는 "아니오" 경로를 통해 단계 126을 나와서 앞에서 설명한 것처럼 단계 68, 82, 84, 86, 72 및 74를 실행한다. 압축기가 최근에 작동한 이후의 전체 시간량이 15분을 초과하면, 제어 프로세서는 단계 126으로부터 단계 128로 "예" 경로를 따라 이행하게 되어 변수 TM_ACC_CMPON에 의해 표시된 시간이 30분을 넘는지를 질문하게 된다. 단계 62에서, 시간 변수 TM_ACC_CMPON은 가열 모드가 단계 60에서 기록된 것처럼 선택되지 않았을 때 영으로 설정되는 것을 알 수 있다. 또한, 시간 변수 TM_ACC_CMPON은 임의의 시간에 변수 IN_DEFROST가 단계 58에서 인지된 것처럼 참인 경우에 영으로 설정된다. 나중에 상세하게 설명하는 것처럼 IN_DEFROST는 실외 코일의 제상 중에만 참으로 된다. 변수 TM_ACC_CMPON은 제상 작동 이후의 시간을 얻게 해준다. 단계 50, 76, 78에서, 변수 TM_ACC_CMPON은 이에 합체된 타이머가 압축기 릴레이가 방금 온된 결과로서 단계 78에 있을 때 제상 작동 이후의 시간을 얻게 해준다. TM_ACC_CMPON에 의해 기록된 시간은 압축기가 단계 50 및 52에 의해 오프될 때까지의 시간을 계속적으로 얻게 된다. 이러한 상태가 발생하면, 제어 프로세서는 단계 123으로 이행하게 되어 TM_CMPON 및 TM_ACC_CMPON에 의해 기록된 시간을 오프시킨다. TM_ACC_CMPON에 의해 얻어진 시간은 이의 현재값으로만 남게 된다. 따라서, 압축기 릴레이(R2)가 재차 온되면, 변수 TM_ACC_CMPON은 제상 작동이 일어나거나 가열 모드가 선택되지 않는 한 더 이상 얻을 수 없게 된다. 몇몇 시점에서 압축기가 제상 작동을 개시한 이후의 전체 시간량은 30분에 도달하게 되는 것을 알 수 있다.
단계 128에서, 축적된 압축기의 전체 시간량이 30분을 초과하는 경우에 제어 프로세서는 단계 134로 이행하여 서미스터(34)로부터 실외 코일 온도를 판독하여 이 값을 변수 T_OCOIL에 저장한다. 제어 프로세서는 변수 T_OCOIL에 저장된 실외 코일 온도값이 －2 ℃보다 낮은지에 대한 질문을 하게 된다. 실외 코일 온도가 －2 ℃보다 낮지 않으면, 제어 프로세서는 단계 68로 단순히 이행하게 되어 그 후에 앞에서 설명한 것처럼 단계 74로 나간다. 단계 136에서, 실외 코일의 온도가 －2 ℃보다 낮으면 제어 프로세서는 변수 IN_DEFROST를 단계 140에서 참으로 설정하도록 이행된다. 제어 프로세서는 단계 140에서 나와서 단계 68로 이행하여 압축기 릴레이가 온된 것을 인식하게 된다. 이는 프로세서를 단계 82로 이행시켜 여기서 실외 팬 릴레이(R1)가 온되었는지를 질문하게 된다. 실외 팬 릴레이(R1)가 온이면, 제어 프로세서는 "예" 경로를 따라 단계 84로 이행하게 되어 실내 팬 속도를 판독하여 이 값을 CUR_FNSPD에 저장한다. 그 다음에, 프로세서는 단계 86에서 CUR_FNSPD의 값을 OLD_FNSPD의 값과 비교하게 된다. CUR_FNSPD는 프로세서가 TM_DFSET를 단계 70에서 영으로 설정하기 전에 필요에 따라 단계 88에서 OLD_FNSPD의 값으로 설정하고 단계 72로 이행한다. IN_DEFROST가 현재 참이기 때문에 제어 프로세서는 "예" 경로를 따라 단계 72를 나와서 단계 142에서 제상 루틴으로 이행하게 된다. 제상 루틴은 릴레이(R3)를 설정하는 단계를 포함하므로 반전 밸브(16)가 팬 코일(10, 12)들 사이에서의 냉매 유동 방향을 반전시키게 된다. 또한, 제상 루틴은 릴레이(R1)를 설정하여 실외 팬(24)을 오프되게 한다. 오프되는 팬(24)에 의해 이루어지는 냉매 유동의 연속적인 반전으로 인해서 실외 코일이 냉매로부터의 열을 흡수하게 하여 코일에 생성되는 어떠한 서리도 제거하기 시작한다. 제어 프로세서는 단계 142로부터 144로 이행하여 서미스터(34)에 의해 측정된 실외 코일의 온도가 18 ℃보다 높게 상승되었는지를 질문하게 된다. 실외 코일은 때로는 18 ℃의 온도로 상승되는 것을 알 수 있다. 이는 도5A 내지 도5D의 제상 로직이 실행될 때마다 프로세서가 "예" 경로를 따라 단계 58로부터 나오는 이행을 계속되게 한다. 제어 프로세서는 단계 58로부터 단계 62 및 64로 이행하여 누적된 전체 시간 변수 TM_ACC_CMPON 및 MAX_DELTA를 영으로 계속적으로 설정하게 된다. 또한, TM_DFDEL을 단계 66에서 영으로 설정한다. 이는 제어 프로세서가 실외 코일(12)의 제상을 실행하는 한 상기 변수들을 효과적으로 초기화시킨다. 제어 프로세서는 상기 변수들을 영으로 설정한 후에 제상 루틴을 재차 실행하도록 단계 68, 82, 84, 86 및 72를 통해서 이행한다. 단계 144에서, 실외 코일 온도가 18 ℃보다 높게 상승되면, 제어 프로세서는 단계 146으로 이행하게 되어 단계 74의 제상 로직을 나가기 전에 변수 IN_DEFROST를 거짓으로 설정한다. 제상 제어 로직의 후속 실행 단계는 제어 프로세서가 단계 58에 재차 진입하여 IN_DEFROST가 더 이상 참이 아닌 것을 인지한다. 제어 프로세서는 가열 모드가 선택된 상태로 지속되는 한 단계 58을 통해서 60으로 이행하게 된다. 앞에서 설명한 것처럼 프로세서는 압축기, 실외 팬 및 실내 팬 속도의 조건이 충족될 때까지 "아니오" 경로를 따라 단계 81을 나오게 된다. TM_ACC_CMPON 및 MAX_DELTA는 압축기 릴레이(R2)가 온일 때 영 이외의 다른 값들을 얻게 된다. 최대 델타 값은 TM_DFSET에 의해 표시된 시간이 60초를 넘을 때의 온도값을 얻기 시작하며, 이는 압축기 릴레이 및 실외 팬이 온되고 실내 팬 속도가 로직의 연속 실행 중에 변화하지 않으면 곧바로 일어난다. 앞에서 설명한 것처럼 TM_DFSET가 60초를 초과하면 DEFROST_DELTA의 계산은 재차 개시된다. 실내 코일의 최대 온도차와 측정된 온도차에서 실내 공기 온도를 공제한 값 사이의 차와 DEFROST_DELTA를 비교하는 것은 단계 124, 126 및 128의 여러 타이밍 값을 시험하도록 적절하게 되었을 때 결정된다.
제상 사이클은 TM_DFDEL의 시험 및 TM_CMPON과 TM_ACC_CMPON으로 표시된 압축기 시간이 경과한 시간량이 적절한 것을 나타낼 때에만 개시되는 것을 알 수 있다. 일단 이들 조건 모두가 충족되면, 변수 IN_DEFROST가 참으로 재차 설정되어 프로세서가 제상 루틴을 개시하게 해준다.
본 발명을 양호한 실시예에 대하여 설명하였으나, 이 기술분야에 숙련된 자는 본 발명의 범위 내에서 상기 실시예를 여러 형태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 단계 108, 110, 114 및 116에서 DEFROST_DELTA를 계산하는 것은 DEFROST_DELTA와 변수 MAX_DELTA 사이의 비선형 관계에 기초하여 제상 델타를 적절하게 계산하는 것으로 대체할 수도 있다. 이러한 계산은 도3의 △TMAX에 대한 △Td의 관계를 한정하는 수학 곡선을 더 근접하게 따르게 된다. 또한, 도3의 수학 곡선은 상이한 압축기 팬 및 실외 가열 펌프 특성을 갖는 상이한 열펌프 시스템이 분석되는 경우에는 변화할 수도 있는 것을 알 수 있다. 이러한 열펌프 시스템은 유사하게 시험되어 도2 및 도3과 관련해서 앞에서 설명한 것처럼 한정된 적절한 관계로 된다. 따라서, 이러한 이유로 인해서 본 발명은 본 명세서에 개시된 특정 실시예에 제한되지 않으며, 첨부한 청구범위의 영역 내에 속하는 모든 변경 실시예도 포함하려고 한다.

Claims (20)

  1. 열펌프 시스템의 제상 작용 개시를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    열펌프 시스템의 실내 코일의 온도와 열펌프 시스템에 의해 가열되는 실내 공기 사이의 온도차를 인식하여 기록하는 단계와,
    실외 코일의 이전 제상 작용 이후에 실내 코일 온도와 실내 공기 온도 사이에서 발생되었던 것으로 기록된 최대 온도차와 상기의 기록된 온도차 사이의 차이를 계산하는 단계와,
    기록된 최대 온도차의 값에 대한 함수로 계산되고, 열펌프 시스템의 실외 코일의 제상을 잠재적으로 개시하기 위한 한계치를 설정하는, 상기의 기록된 온도차와 실내 코일 온도 및 실내 공기 온도 사이의 기록된 최대 온도차 사이의 차이에 대한 제한치를 계산하는 단계와,
    상기의 기록된 온도차와 실내 코일 온도 및 실내 공기 온도 사이의 기록된 최대 온도차 사이의 계산된 차이가 잠재적으로 제상을 개시하기 위한 한계치를 설정하는 계산된 제한치를 초과할 때 열펌프 시스템의 실외 코일의 제상 작용이 작동되어야 하는 지를 결정하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 열펌프 시스템의 실내 코일의 온도 및 실내 공기 온도의 온도차를 기록하는 단계와 기록된 온도차 및 기록된 최대 온도차의 차이를 계산하는 단계와 기록된 온도차 및 기록된 최대 온도차의 차이에 대한 제한치를 계산하는 단계는 실내 코일의 온도 및 실내 공기 온도의 기록된 온도차와 기록된 최대 온도차 사이의 계산된 차이가 실외 코일의 임의의 제상 작용을 개시하기 전에 계산된 제한치를 초과하는 것을 확인하기 위해 상기 계산된 차이가 잠재적으로 제상을 개시하기 위한 한계치를 설정하는 계산된 제한치를 초과하는 것을 결정한 후에 적어도 한번씩 반복되는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법
  3. 제2항에 있어서, 실외 코일의 제상 작용이 수행되어야 하는 지를 결정하는 상기 결정 단계는, 소정의 시간 주기 동안 압축기가 연속적으로 작동되는 지를 결정하는 단계와 소정의 시간 주기 동안 압축기가 작동된 직후에 제상 작용이 개시되어야 하는 가에 대한 추가 결정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서, 실외 코일의 제상 작용이 작동되어야 하는 지에 대한 추가 결정을 수행하는 상기 단계는 열펌프 시스템의 실외 코일이 이미 제상된 후 누적된 소정의 시간 주기 동안에 압축기가 작동되었는 지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서, 누적된 소정의 시간 주기 동안 압축기가 작동되었는 지를 결정하는 상기 단계는, 이전 제상 단계의 종료 후에 압축기의 작동 시간(on time)을 모니터하는 단계와, 압축기의 작동 시간의 현재 합계를 발생시키기 위해 이전 제상 작용 후의 압축기의 이전에 모니터된 작동 시간의 합계에 현재 모니터된 압축기의 작동 시간을 증분식으로 추가하는 단계와, 압축기 작동 시간의 현재 합계와 제2 소정의 시간 주기와 비교하는 단계와, 상기 시간 주기의 현재 합계가 열펌프 시스템의 실외 코일이 제상된 이후의 누적된 소정의 시간 주기를 초과할 때 제상 작용이 개시되어야 하는 지에 대한 추가 판단을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 실외 코일의 제상을 잠재적으로 개시하기 위한 한계치를 설정하는 기록된 온도차와 실내 코일 온도 및 실내 온도의 이전에 기록된 임의의 최대 온도차 사이의 차이에 대한 제한치를 결정하는 상기 단계는 보조 히터가 작동되는 지를 검출하는 단계와, 보조 히터가 작동될 때 실외 코일의 제상이 잠재적으로 개시하기 위한 한계치를 설정하는 기록된 온도차와 실내 코일 온도 및 실내 공기 온도의 기록된 최대 온도차 사이의 제1 제한치와 보조 히터가 작동되지 않은 때 실외 코일의 제상을 잠재적으로 개시하기 위한 한계치를 설정하는 제2 제한치를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서, 실외 코일의 제상을 잠재적으로 개시하기 위한 한계치를 설정하기 위한 기록된 온도차와 실내 코일 온도 및 실내 온도의 기록된 최대 온도차 사이의 차이에 대한 제한치를 계산하기 위한 상기 단계는 실내 코일 온도 및 실내 공기 온도의 최대 온도차의 현재값을 기록하기 위한 단계와, 실외 코일의 제상을 잠재적으로 개시하기 위한 한계치를 설정하는 차이에 대한 제한치와 최대 온도차의 현재값에 대한 최대 온도차에 대한 제한치 사이의 소정의 관계에 따라 실외 코일의 제상을 잠재적으로 개시하기 위한 한계치를 설정하는 실내 공기 온도 및 실내 코일 온도의 최대 온도차의 현재값과 기록된 온도차 사이의 차이에 대한 제한치를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서, 기록된 온도차의 값의 함수로서 계산되는 제한치는 다양한 시스템과 주위 조건들 하에서 작동되는 동일한 설계를 갖는 열펌프 시스템을 관측하고, 특정 설계된 시스템의 실내 공기 온도 및 실내 코일 온도 사이의 최대 차이와 실외 코일의 제상이 각각의 관측된 작동 중에 사실상 발생될 때 기록된 최대 실내 코일 온도로부터의 온도 하강을 기록함으로써 얻어지고, 실내 코일 온도 및 실내 공기 온도의 기록된 최대 차이와 기록된 최대 실내 코일 온도로부터의 하강 사이에 소정의 관계가 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서, 기록된 온도차와 기록된 최대 온도차 사이의 임의의 차이를 계산하기 위한 상기 단계는 실내 코일 온도 및 실내 공기 온도의 기록된 온도차가 실외 코일의 이전 제상에 이어 발생된 실내 코일 온도 및 실내 공기 온도의 이미 기록된 최대 차이를 초과하는 지를 결정하는 단계와, 기록된 차이가 실외 코일의 이전 제상 이후의 실내 코일 온도 및 실내 공기 온도의 이미 기록된 최대 차이를 초과할 때 실내 코일 온도 및 실내 공기 온도의 최대 차이로서 기록된 차이를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법.
  10. 제1항에 있어서, 열펌프 시스템 내의 압축기와 실외 코일과 관련된 팬이 모두 작동 상태를 유지되면서 실내 코일과 관련된 실내 팬의 회전 속도가 일정하기 유지되는 동안에 소정의 시간 주기가 경과했는 지를 검출하는 단계와, 소정의 시간 주기가 경과된 때 열펌프 시스템의 실내 코일 온도 및 상기 열펌프 시스템에 의해 가열되는 실내 공기 온도의 온도차를 기록하는 상기 단계를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서, 열펌프 시스템 내의 압축기와 실외 코일과 관련된 팬이 모두 작동 상태를 유지되면서 실내 코일과 관련된 실내 팬의 회전 속도가 일정하기 유지되는 동안에 소정의 시간 주기가 경과했는 지를 검출하는 상기 단계는 실외 코일과 관련된 팬과 압축기가 작동 상태로 유지되어야 함과 동시에 실내 팬의 회전 속도가 일정하게 유지되는 동안에 경과해야만 하는 소정의 시간 주기 계수치를 설정하는 단계와, 실내 팬 회전 속도가 변화하거나 압축기가 작동을 중지하거나 또는 실외 코일과 관련된 팬이 작동을 정지할 때 소정 시간의 계수치를 재설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법.
  12. 제1항에 있어서, 열펌프 시스템의 실내 코일 및 상기 열펌프 시스템에 의해 가열되는 실내의 온도차를 기록하는 상기 단계는 열펌프 시스템의 실내 코일 온도와 상기 열펌프 시스템에 의해 가열되는 실내 공기 온도를 반복적으로 판독하는 단계와, 실내 코일 온도 및 열펌프 시스템에 의해 가열되는 현재 실내 공기 온도의 온도차를 반복적으로 정의하기 위해 판독된 온도들의 차이를 반복적으로 계산하는 단계와, 실내 코일 온도 및 실내 공기 온도 사이에서 반복적으로 한정된 온도 차이를 적어도 몇번 반복적으로 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 반복적으로 계산된 양 온도의 차이들 중에서 실내 코일 온도와 열펌프 시스템에 의해 가열되는 실내 공기 온도 사이의 최대 차이를 기록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 방법.
  14. 열펌프 내의 제상 작용의 개시를 제어하기 위한 시스템에 있어서,
    열펌프 시스템의 실내 코일 온도를 감지하기 위한 센서와,
    열펌프에 의해 가열되는 공간의 온도를 감지하기 위한 센서와,
    열펌프의 실외 코일을 제상하기 위한 장치와,
    실내 코일의 온도를 감지하기 위한 센서로부터 감지된 실내 코일 온도와 가열된 공간의 온도를 감지하기 위한 센서로부터 상기 공간의 감지된 온도를 반복적으로 판독한 후 상기 판독된 양 온도를 계산하도록 작동되고, 실외 코일의 최종 제상 이후로 발생된 판독된 양 온도 내의 최대 온도차를 반복적으로 결정하도록 추가로 작동되고, 판독된 양 온도의 후속 결정된 최대 온도차와 판독된 상기 양 온도의 최신 온도차 사이의 임의의 차이를 계산한 후 이를 판독된 양 온도의 후속 결정된 최대 온도차와 판독된 상기 양 온도의 최신 온도차 사이의 차이에 대한 허용가능한 제한치와 비교하도록 작동되고, 이럼으로써 판독된 양 온도의 후속 결정된 최대 온도차와 판독된 상기 양 온도의 최신 온도차 사이의 계산된 차이가 상기 허용가능한 제한치를 초과할 때 실외 코일을 제상시키기 위한 상기 장치에 제상 신호를 전송하도록 작동하고 열펌프의 특정 요소가 소정의 시간 주기에 걸쳐 작동적인 것을 인식하는 컴퓨터 수단을
    포함하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 컴퓨터 수단은 판독된 양 온도의 후속 결정된 최대 온도차와 최신 온도차 사이의 차이에 대한 허용가능한 제한치를 계산하도록 구성되고, 상기 허용가능한 제한치는 상기 양 온도의 후속 결정된 최대 계산 차이값의 함수로 계산되는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 컴퓨터 수단은 허용가능한 제한치를 초과하는 판독된 온도들 사이의 최신 차이와 판독된 양 온도의 후속 결정된 최대 온도차 사이의 계산된 차이에 이어 연속하는 실내 코일 온도 및 상기 공간의 감지된 온도의 적어도 하나의 추가 값에 의해 판독된 양 온도들의 후속 결정된 최대 차이와 연속하는 판독된 온도들의 차이 사이의 최종 계산된 차이는 상기 최종 계산된 차이가 실외 코일을 제상하기 위한 상기 장치에 제상 신호를 전송하기 전에 상기 허용가능한 제한치를 또한 초과하는 것을 나타내는 것을 확인하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 시스템.
  17. 제14항에 있어서, 작동되는 것으로 인식된 열펌프의 특정 요소가 열펌프 내의 압축기인 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 시스템.
  18. 제14항에 있어서, 상기 제상 장치는 열펌프 내의 냉매 유동을 반전시키기 위해 열펌프 내에 반전 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 시스템.
  19. 제14항에 있어서, 상기 열펌프는 실내 코일과 관련된 실내 팬과 실외 코일과 관련된 실외 팬을 구비하고, 상기 컴퓨터 수단은 상기 팬들의 작동 상태가 실내 코일의 감지된 온도와 열펌프에 의해 가열되는 공간의 감지된 온도를 반복적으로 판독하는 것을 수행하기 전에 변경되지 않도록 작동되는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 시스템.
  20. 제14항에 있어서, 실외 코일의 주위 온도를 감지하기 위한 센서를 더 구비하고, 상기 컴퓨터 수단은 실외 코일의 주위 온도를 감지하기 위한 상기 센서로부터 판독된 온도값에 따라 실외 코일을 제상하기 위해 상기 장치로 제상 신호를 전송하는 것을 조절하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 제상 작용 개시 제어 시스템.
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