KR20010004058A - 분리형 대용량 에어컨의 압축기 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실외기에 압축기를 2개 구비하는 분리형 대용량 에어컨의 압축기 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 사용자가 키입력을 통하여 에어컨 제어에 필요한 선택(예를 들면 풍량, 냉방온도, 냉방시간 등)을 함으로써 에어컨 운전을 시작하면 실내온도를 검출하는 단계와, 검출된 실내온도를 설정된 온도와 비교하는 단계와, 상기 온도 비교 단계에서의 비교 결과 실내온도가 설정온도 보다 낮으면 실외기의 제1, 2 압축기 모두를 운전 정지하는 단계와, 상기 온도 비교 단계에서 실내온도가 설정온도보다 높으면 제1, 2 압축기 중에서 이전에 운전하지 않았던 압축기만을 동작시켜 냉방을 수행하는 단계와, 다시 실내온도와 설정온도를 비교하여 실내온도가 설정온도 보다 많이 높은 경우(예를 들면, 5도 이상 높은 경우)에는 두 개의 압축기를 모두 동작시켜 냉방을 수행하는 단계로 이루어지며, 실내온도와 설정온도의 차이가 심하지 않은 경우 특정 압축기 하나만을 운전하는 것이 아니라 번갈아 가면서 운전되도록 함으로써 두 압축기의 사용빈도가 비슷하게 되어 내구성을 증대시켜 유지비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.

Description

분리형 대용량 에어컨의 압축기 제어방법{compressor control methode for separated type air-conditioner having large capacity}

본 발명은 에어컨의 압축기 제어방법에 관한 것으로서, 상세하게는 실외기에 압축기를 2개 구비하는 분리형 대용량 에어컨의 압축기를 운전함에 있어 실내온도와 설정온도의 차이가 심하지 않은 경우 특정 압축기 하나만을 운전하는 것이 아니라 두 압축기의 사용빈도가 비슷하게 되도록 번갈아 가면서 운전함으로써 압축기의 내구성을 증대시켜 에어컨의 유지비용을 절감할 수 있도록 한 에어컨의 압축기 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨(air conditioner; 공기조화기)은 실내의 공기 온도, 습도 등을 기계 장치에 의해서 자동적으로 조절하여 실내를 쾌적한 상태로 유지하는 기기를 일컫는 것으로, 실내기와 실외기가 일체형으로 구성된 창문형 에어컨과 별도로 분리된 분리형으로 구성되는 벽걸이형 에어컨 및 패캐지형 에어컨으로 구분되어 있다.

이와 같이 구분되는 에어컨에서 분리형 에어컨은 도 1에 도시한 바와 같이, 냉매를 고온·고압으로 압축하는 압축기(110)가 배설되어 있고, 그 고온·고압으로 압축된 기체냉매를 받아 고압상온의 액체냉매로 액화하는 응축기(120)가 배설되어 있으며, 그 응축기(120)에서 액화된 고압상온의 액냉매를 감압시키는 팽창기구(130)가 배설되어 있다.

또한, 팽창기구(130)를 통해 감압된 저온·저압의 액냉매를 받아 주위로부터 열을 빼앗아 저온·저압의 기체 냉매로 상변화시키는 증발기(140)가 배설되어 있고, 그 증발기(140)로 실내공기를 송풍하는 송풍팬(145)이 배설되어 있으며, 실외공기를 흡입하여 응축기(120)로 송풍 냉각하는 냉각팬(125)이 배설되어 있다.

도면상에서, 압축기(110)와 응축기(120) 및 냉각팬(125)이 위치된 지점을 일점쇄선으로 구획 표시된 부분은 실외기(101)를 나타낸 것이고, 팽창기구(130)와 증발기(140) 및 송풍팬(145)이 위치된 지점을 일점쇄선으로 구획 표시된 부분은 실내기(102)를 나타낸 것이다. 또한 일반적의 대형 에어컨의 경우 상기 압축기(110)는 2개 구비된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 통상적으로 실내기(102)는 옥내에 설치되고, 실외기(101)는 옥외에 설치되도록 이루어지는 것으로, 실내기(102) 및 실외기(1O1)의 일측에는 냉매의 흐름을 안내하는 두개의 냉매배관(121)(141)이 벽면을 관통하여 서로 연결되어 있다. 이 냉매배관(121)(141)은 실외기(101)의 응축기(120)로부터의 액냉매를 실내기(102)의 팽창기구(130) 및 증발기(110)로 연결 공급하는 액체 냉매배관(121)과, 실내기(102)의 증발기(140)로부터의 가스냉매를 실외기(101)의 압축기(110)로 연결 공급하는 가스 냉매배관(141)으로 구분되어 있다.

이와 같이 구성된 분리형 에어컨은 전원이 인가되면 실외기의 압축기(110)가 작동하여 냉매를 고온·고압으로 압축하고, 그 고온·고압으로 압축된 냉매는 응축기(120)로 유입되어 고압·상온의 액냉매로 상변화 한다.

이렇게 응축기(120)를 통과한 고압·상온의 액냉매는 액체 냉매배관(121)을 통해 실내기(102)의 팽창기구(130)를 통과하면서 감압된 후, 증발기(140)에 유입됨으로써 저온·저압의 냉매가스로 증발되고, 다시 가스 냉매배관(141)을 통해 실외기(101)의 압축기(110)에 유입되는 냉매사이클을 반복 수행하게 된다.

이러한 과정에서, 압축기(110)가 작동됨과 동시에 송풍팬(145) 및 냉각팬(125)이 동작되면서 실내 및 실외공기를 흡입하여 증발기(140) 및 응축기(120)로 송풍시키게 된다.

이때, 송풍팬(145)의 회전에 의해 흡입된 실내공기는 증발기(140)로 송풍되어 증발기(140)가 주위의 열을 빼앗아 증발하는 동안 차가운 냉풍으로 열교환되고, 냉각팬(125)에 의해 흡입된 실외공기는 응축기(120)로 송풍되어 응축기(120)의 냉매가 액화하는 동안 응축기(120)를 냉각시킨 후, 더운 공기가 되어 외부로 배출된다.

도 3은 상술한 분리형 에어컨 중에서 실외기에 2개의 압축기를 구비하는 분리형 대용량 에어컨의 개략적인 블럭 구성도로서, 사용자가 에어컨 운전에 필요한 기능(풍량, 냉방온도 등)을 설정할 수 있도록 다수의 키들로 구성되는 키입력부(200)와, 실외공기를 흡입하여 응축기로 송풍하는 냉각팬을 구동시키는 냉각팬 구동부(210)와, 실내공기를 흡입하여 증발기로 송풍하는 송풍팬을 구동시키는 송풍팬 구동부(220)와, 실내의 온도를 감지하는 온도 감지부(230)와, 냉매를 고온·고압으로 압축하는 제1, 2 압축기를 구동시키는 제1, 2 압축기 구동부(240)(250) 및 상기 키입력부(200)에서 입력되는 키에 상응하는 냉방을 수행하기 위하여 상기 냉각팬 구동부(220), 송풍팬 구동부(230) 및 제1, 2 압축기 구동부(240)(250)를 제어하는 마이크로프로세서(260)로 구성되어 있음을 보인다.

도 4는 상기한 분리형 대용량 에어컨이 냉방을 위해 두개의 압축기를 구동시키는 제어과정을 보인 흐름도로서, 실내온도를 감지하는 단계와, 감지된 실내온도를 사용자가 설정한 온도와 비교하는 단계와, 상기 단계에서의 온도 비교 결과 실내온도가 설정온도보다 낮으면 제1, 2 압축기 모두의 동작을 정지시키고 다사 실내온도를 검출하는 단계로 돌아가고, 실내온도가 설정온도보다 높으면 제1, 2 압축기 중 특정 압축기(예: 제1 압축기) 만을 운전하는 단계와, 다시 감지된 실내온도가 설정온도 보다 소정값 이상으로 높은 경우, 즉 실내온도가 설정온도에 비해 많이 높은 경우 제1, 2 압축기를 모두 운전하는 단계를 수행함으로써 제1, 2 압축기 모두를 운전하는 단계를 수행함으로써 실내온도와 설정온도의 차이에 따라 냉방능력을 달리하게 된다.

그러나, 상술한 종래의 압축기 제어방법은 실내온도와 설정온도의 차가 미미한 경우에는 항상 특정된 압축기만을 운전하여 냉방하게 되므로 두 압축기의 사용빈도가 현격하게 차이나게 되어 사용빈도가 높은 쪽의 수명이 단축되어 그 결과 압축기의 교환 등 에어컨 유지비용이 증대되고 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 분리형 대용량 에어컨의 압축기 제어방법의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 압축기의 내구성을 증대시키고 에어컨의 유지비용을 절감할 수 있는 에어컨의 압축기 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 분리형 에어컨의 구성을 보인 개략 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 분리형 에어컨의 실외기와 실내기를 연결하는 냉매배관을 보인 사시도.

도 3은 일반적인 분리형 대용량 에어컨의 개략적인 구성 블럭도.

도 4는 종래 분리형 대용량 에어컨의 압축기 제어과정을 보인 흐름도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 분리형 대용량 에어컨의 압축기 제어과정을 보인 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 실외기 102 : 실내기

110 : 압축기 121 : 액체 냉매 배관

125 : 냉각팬 130 : 팽창기구

140 : 증발기 141 : 가스 냉매배관

145 : 송풍팬

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 분리형 대용량 에어컨의 압축기 제어방법은 검출된 실내온도와 사용자가 설정한 온도의 차이가 심하지 않은 경우에는 특정 압축기 하나만을 운전하는 것이 아니라 에어컨이 운전을 시작할 때마다 2개의 압축기가 번갈아 가면서 운전되도록 하는데 그 특징이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 구성 및 작용을 첨부도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에서 사용되는 에어컨의 구성은 마이크로프로세서가 에어컨을 운전하여 냉방을 수행할 때 압축기 제어하는 방법만이 상이할 뿐 다른 구성부는 도 3에 나타낸 종래의 분리형 대용량 에어컨과 동일하다.

즉, 키입력부(200), 냉각팬 구동부(210), 송풍팬 구동부(220), 온도 감지부(230), 제1, 2 압축기 구동부(240)(250) 및 마이크로프로세서(260)로 구성된다.

상기 키 입력부(200)는 사용자가 에어컨 가동시켜 냉방하고자 할 때 필요한 선택을 가능하게 한다. 예를 들면, 풍량(강· 중· 약), 냉방온도, 냉방시간 등을 설정할 수 있도록 다수의 키들로 구성되어 있고, 사용자가 선택한 냉방정보는 마이크로프로세서(260)에 전송된다.

냉각팬 구동부(210)는 마이크로프로세서(260)의 제어로 실외공기를 흡입하여 응축기로 송풍하는 냉각팬을 구동시키고, 송풍팬 구동부(220)는 역시 마이크로프로세서(260)의 제어로 실내공기를 흡입하여 증발기로 송풍하는 송풍팬을 구동시킨다.

또한 온도 감지부(230)는 실내의 온도를 감지하여 마이크로프로세서(260)에 제공하며, 제1, 2 압축기 구동부(240)(250)는 각각 마이크로프로세서(260)의 제어로 냉매를 고온·고압으로 압축하는 제1, 2 압축기를 구동시킨다.

마이크로프로세서(260)는 상기 키입력부(200)에서 입력되는 키에 상응하여 상기 구성부들을 제어하여 냉방을 수행하며, 특히 압축기의 수명연장을 위하여 도 5에 나타낸 제어과정에 따라 제1, 2 압축기를 제어하게 되는데, 이에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 분리형 대용량 에어컨의 압축기 제어과정은 도 5에 도시한 바와 같이, 사용자가 키입력을 통하여 에어컨 제어에 필요한 선택(예를 들면 풍량, 냉방온도, 냉방시간 등)을 함으로써 에어컨 운전을 시작하면 실내온도를 검출하는 단계와, 검출된 실내온도를 설정된 온도와 비교하는 단계와, 상기 온도 비교 단계에서의 비교 결과 실내온도가 설정온도 보다 낮으면 실외기의 제1, 2 압축기 모두를 운전 정지하고 재차 실내온도를 검출하는 단계로 이행하는 단계와, 상기 온도 비교 단계에서 실내온도가 설정온도보다 높으면 제1, 2 압축기 중에서 이전에 운전하지 않았던 압축기만을 동작시켜 냉방을 수행하는 단계와, 다시 실내온도와 설정온도를 비교하여 실내온도가 설정온도 보다 많이 높은 경우(예를 들면, 5도 이상 높은 경우)에는 두 개의 압축기를 모두 동작시켜 냉방을 수행하는 단계로 이루어진다.

상기한 압축기 제어 과정을 상세하게 설명한다.

먼저, 사용자가 키입력부(200)를 통하여 실내공간을 냉방 위해 풍량, 냉방온도, 냉방시간 등을 설정하여 에어컨의 운전을 시작하면 마이크로프로세서(260)는 온도 감지부(230)에서 검출하여 A/D 포트로 입력되는 전압값을 읽고, 이를 기초로 미리 메모리에 저장해둔 전압 대비 온도값을 읽어서 현재의 실내온도를 검출한다(S1)(S2).

이어서, 검출된 실내온도를 사용자가 설정한 냉방온도와 비교하여(S3), 실내온도가 설정온도 보다 낮으면 냉방할 필요가 없으므로 실외기의 제1, 2 압축기 구동부(240)(250)에 제어신호를 출력하여 제1, 2 압축기 모두를 운전 정지시킨 다음(S4), 단계 S2로 이행하여 실내온도 검출하고 검출된 온도와 설정온도를 비교하는 단계 S3을 반복하여 수행한다.

그러나 상기 단계 S3에서 실내온도와 설정온도를 비교한 결과 실내온도가 설정온도보다 높으면 이전에 어느 압축기가 운전되었는지 확인하여 제1 압축기가 이전에 운전되었으면 제2 압축기 구동부(250)에 제어신호를 출력하여 제2 압축기를 구동시키고, 이전에 제2 압축기가 운전되었으면 제1 압축기 구동부(240)에 제어신호를 출력하여 제2 압축기를 구동시킨다. 즉, 압축기 1, 2 중에서 이전에 운전하지 않았던 압축기만을 동작시킨다(S5∼S7).

아울러, 도시하지는 않았지만 냉각팬 구동부(210) 및 송풍팬 구동부(220)에 각각 냉각팬과 송풍팬의 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 것은 물론이다.

계속하여 마이크로프로세서(260)는 검출된 실내온도와 설정된 냉방온도와의 차가 소정온도(예를 들면, 5도) 이상 차이가 나는지를 판단한다(S8)(S9).

판단결과, 실내온도와 설정온도가 소정온도 이상 차이가 나면 구동되지 않고 있는 나머지 압축기를 구동시키게 된다. 즉 현재 제1 압축기가 구동 중이면 제2 압축기를 추가적으로 구동시키고, 현재 제2 압축기가 구동 중이면 제1 압축기를 추가적으로 구동시켜 냉방능력을 증가시킨다(S8∼11).

상술한 바와 같이 본 발명은 실외기에 2개의 압축기를 갖는 분리형 대용량 에어컨의 압축기를 제어함에 있어 실내온도와 설정온도의 차이가 심하지 않은 경우 특정 압축기 하나만을 운전하는 것이 아니라 2개의 압축기가 번갈아 가면서 운전되도록 함으로써 두 압축기의 사용빈도가 비슷하게 되어 내구성을 증대시켜 에어컨의 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 실외기에 2개의 압축기를 구비한 분리형 대용량 에어컨에 있어서,

   검출된 실내온도와 사용자가 설정한 온도의 차이가 심하지 않은 경우에는 특정 압축기 하나만을 운전하는 것이 아니라, 에어컨이 운전을 시작할 때마다 2개의 압축기가 번갈아 가면서 운전되도록 하는 것을 특징으로 하는 에어컨의 압축기 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   사용자가 키입력을 통하여 에어컨 제어에 필요한 선택(예를 들면 풍량, 냉방온도, 냉방시간 등)을 함으로써 에어컨 운전을 시작하면 실내온도를 검출하는 단계와, 검출된 실내온도를 설정된 온도와 비교하는 단계와, 상기 온도 비교 단계에서의 비교 결과 실내온도가 설정온도 보다 낮으면 실외기의 제1, 2 압축기 모두를 운전 정지하고 재차 실내온도를 검출하는 단계로 이행하는 단계와, 상기 온도 비교 단계에서 실내온도가 설정온도보다 높으면 제1, 2 압축기 중에서 이전에 운전하지 않았던 압축기만을 동작시켜 냉방을 수행하는 단계와, 다시 실내온도와 설정온도를 비교하여 실내온도가 설정온도 보다 많이 높은 경우에는 두 개의 압축기를 모두 동작시켜 냉방을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨의 압축기 제어방법.