KR20010047639A - 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법 - Google Patents

냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉난방 겸용 에어컨의 난방운전시 실외열교환기에 착상되는 성에를 제거하기위한 제상운전 진입시 영하의 온도에서 일정시간 경과후 다시 온도의 변화상태를 감지하여 제상운전을 진행하도록 하는 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법에 관한 것으로, 제상운전 시점을 상기 실외열교환기 코일온도가 빙점 이하의 온도에서 계속 하강하는 상태로 누적된 시간이 일정시간 경과 한 후, 온도변화가 없을 경우 일정온도 이하일 때 제상운전을 진행하고, 온도변화가 있을 경우 온도가 하강하는 상태일 때는 제상운전을 진행하고, 상승하는 상태일 때는 일정온도 이하인가 비교하여 일정온도 이하일 때 제상운전을 진행하도록 하는 것을 특징으로 하여 난방운전중 실외열교환기의 코일에 형성되는 성에 형성에 미세하게 대응함으로써 난방운전이 에어컨 시스템에 따라 요구되는 최소 조건까지 운전이 가능하게 하여 빈번하게 발생되는 제상운전 회수를 줄이고, 난방운전을 최대한 지속시킴으로써 시스템의 효율 향상에 기여하고 사용자의 실내환경 변화감지를 최대한 억제할 수 있다는 이점이 있다.

Description

냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법{METHOD FOR DEFROSTING OPERATION OF AIR-CONDITIONER USED BOTH COOLER AND HEATER}
본 발명은 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉난방 겸용 에어컨의 난방운전시 실외열교환기에 착상되는 성에를 제거하기위한 제상운전 진입시 영하의 온도에서 일정시간 경과후 다시 온도의 변화상태를 감지하여 제상운전을 진행하도록 하는 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법에 관한 것이다.
일반적인 에어컨은 액체가 증발할 때 주위의 열을 흡수하는 현상을 이용하여 냉방작용을 하는 것으로서 이러한 냉방작용 이외에도, 제습작용을 함께 수행한다. 그런데, 냉난방 겸용 에어컨의 경우 냉방과 난방의 경우 냉매의 순환경로를 반대로 하여 난방운전시에는 실외의 열을 흡수하여 실내로 방출하게 되고, 냉방운전시에는 실내의 열을 흡수하여 실외로 방출하게 된다.
도1은 일반적인 냉난방 겸용 에어컨의 냉매순환도이다.
여기에 도시된 바와 같이 실외기(20)는 냉매를 압축시키는 압축기(210)와, 압축기(210)의 출력단에 냉매의 순환 경로를 변경하기 위한 사방변(240)이 설치된다. 그리고, 일측이 사방변(240)과 연결되어 실외에서 열교환이 이루어지는 실외열교환기(40)와, 일측이 사방변(240)과 연결되어 실내에서 열교환이 이루어지는 실내열교환기(30)와, 실내열교환기(30)의 타측과 실외열교환기(40)의 타측간에 매개된 감압장치(50)로 이루어진다.
그리고, 실내열교환기(30)에는 실내온도를 측정하는 실내온도센서(110)와, 실내열교환기(30)의 코일온도를 측정하는 실내열교환기 코일온도센서(120)가 설치되고, 실외열교환기(40)에는 실외온도를 측정하는 실외온도센서(260)와, 실외열교환기(40)의 코일온도를 측정하는 실외열교환기 코일온도센서(270)가 설치된다.
위와 같은 냉난방 겸용 에어컨의 냉매순환경로를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 냉방운전시에는 즉, 실선 화살표로 나타낸 바와 같이 압축기에서 압축된 냉매는 사방변(240)에서 실외열교환기(40)로 흐르도록 경로를 설정함에 따라 실외열교환기(40)로 흘러 함유된 열을 방출한 후 감압장치(50)로 보내지고, 다시 실내열교환기(30)로 보내져 액체상태에서 기체상태로 증발되면서 주위의 열을 흡수하는 열교환이 이루어진 후 사방변(240)을 통해 다시 압축기(210)로 보내져 순환하게 된다.
이때, 실내에 설치된 실내열교환기(30)에서 주위의 열을 흡수하기 때문에 실내를 냉방하게 된다.
다음으로, 난방운전시에는 점선 화살표로 나타낸 바와 같이 압축기(210)에서 압축된 냉매는 사방변(240)에서 실내열교환기(30)로 흐르도록 경로를 설정함에 따하 실내열교환기(30)로 흘러 함유된 열을 방출한 후 감압장치(50)로 보내지고, 다시 실외열교환기(40)로 보내져 액체상태에서 기체상태로 증발되면서 주위의 열을 흡수하는 열교환이 이루어진 후 사방변(240)을 통해 다시 압축기(210)로 보내져 순환하게 된다.
이때, 실내에 설치된 실내열교환기(30)에서 냉매에 함유된 열을 방출하기 때문에 실내를 난방하게 된다.
도 2는 일반적인 냉난방 겸용 에어컨의 전기적 구성을 나타낸 블록구성도이다.
여기에 도시된 바와 같이 실내기와 실외기로 구분되어 설치되고 서로 전기적인 통신으로 작동을 제어하게 된다.
먼저, 실내기(10)에는 실내온도를 측정하는 실내온도센서(110)와, 실내열교환기(30)의 코일온도를 측정하는 실내열교환기 코일온도센서(120)와, 실내열교환기(30)의 열교환을 촉진시키기 위한 실내팬(140)과, 실내팬(140)을 작동시키는 실내팬 구동부(150)와, 에어컨을 작동을 무선으로 제어하기 위한 리모콘 신호를 입력받는 리모콘 입력부(160)와, 실내온도센서(110)와 실내열교환기 코일온도센서(120)와, 리모콘 입력부(160)에서 입력되는 신호에 따라 실내팬(140) 및 실외기(20)의 작동을 제어하는 제 1마이컴(130)과, 제 1마이컴(130)의 상태를 표시하는 표시부(170)로 이루어진다.
그리고, 실외기(20)에는 실외온도를 측정하는 실외온도센서(260)와, 실외열교환기(40)의 코일온도를 측정하는 실외열교환기 코일온도센서(270)와, 실외열교환기(40)의 열교환을 촉진시키기 위한 실외팬(290)과, 실외팬(290)을 작동시키는 실외팬 구동부(280)와, 냉매를 압축시키기 위한 압축기(210)와, 압축기(210)를 작동시키는 압축기 구동부(220)와, 냉매의 순환경로를 절환하기 위한 사방변(240)과, 사방변(240)의 작동을 제어하는 사방변 구동부(230)와, 실외온도센서(260)와 실외열교환기 코일온도센서(270)의 값을 입력받고 제 1마이컴(130)과 통신하여 사방변 구동부(230)와 실외팬 구동부(280)와 압축기 구동부(220)의 작동을 제어하는 제 2마이컴(250)으로 이루어진다.
위와 같이 이루어진 냉난방 겸용 에어컨의 난방운전시 실외열교환기(40)에서 주위의 열을 흡수하는 증발과정시 실외열교환기(40) 코일에 성에가 착상되기 때문에 이를 제거하기 위한 제상운전을 수행하게 된다.
도 3은 종래의 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
여기에서 보는 바와 같이 난방운전이 진행될 때 실외열교환기 코일 온도가 0℃이하인가 판단한다(S310). 이때 0℃이상일 경우에는 계속 난방운전이 진행되지만 0℃이하일 경우에는 이 시점부터 난방운전 사이클 지속시간이 에어컨 시스템에 따라 누적되는 특정시간 N시간이 되었는가 판단한다(S320). 이때 누적된 특정시간이 N시간보다 작을 경우에는 계속해서 난방운전을 진행하지만 누적된 특정시간이 N시간 보다 클 경우에는 제상운전을 진입하기 위해 실내팬(140)과 실외팬(290)의 작동을 정지시키고 압축기(210)를 오프시킨다(S314). 그리고 사방변(240)을 오프시켜 냉매의 순환방향을 반대로 절환시켜 냉방운전시 냉매 순환 경로를 취하도록 한다(S316). 그런다음 압축기(210)를 작동시켜 제상운전을 진행시킨다(S318). 이 제상운전은 냉방운전과 동일한 작동으로 실외열교환기(40)에서 열을 방출하도록 하여 코일에 착상된 성에를 녹이게 된다.
이와 같이 제상운전을 진행한 후 실외열교환기 코일온도센서(270)의 온도값이 특정온도(Y) 이상인가 판단한다(S320). 이때 특정온도(Y) 이하일 경우에는 계속 제상운전을 진행하고 특정온도(Y) 이상일 경우에는 압축기(210)의 작동을 오프시킨다(S322). 그리고 사방변(240)을 온시켜 냉매의 순환경로를 다시 난방운전시의 경로로 절환시킨다(S324). 그런다음 압축기(210)와 실외팬(290)을 작동시켜 난방운전이 진행되도록 한다(S326). 그리고, 실내열교환기 코일온도센서(120)의 온도값이 난방하기 위한 온도(Z)와 비교한다(S328). 그래서 실내열교환기 코일온도센서(120)의 온도값이 특정온도(Z) 이상일 경우 실내팬(140)을 작동시켜 실내를 난방시키게 된다(S330).
위와 같이 작동되는 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법은 실외열교환기에 착상되는 성에 덩어리의 형성변화에 대해서 마이컴이 미세하게 대응하지 못함으로써 난방 운전이 가능한 실외열교환기의 조건을 무시하고 빙점이하가 지속 누적되는 특정한 시간 N시간 이후에 제상과정을 행하기 때문에 제상운전 횟수가 빈번해 짐으로써 불가피하게 압축기의 단속운전도 증가하게 되어 누적 소비전력의 증가한다는 문제점이 있다.
또한, 빙점온도 감지 후 난방운전 지속시간이 특정시간으로 제한되기 때문에 사용자에게도 불편할 뿐만 아니라 시스템의 효율 측면에도 불합리하다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉난방 겸용 에어컨의 난방운전시 실외열교환기에 착상되는 성에를 제거하기위한 제상운전 진입시 영하의 온도에서 일정시간 경과후 다시 온도의 변화상태를 감지하여 제상운전을 진행하도록 하는 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법에 관한 것이다.
도1은 일반적인 냉난방 겸용 에어컨의 냉매 순환도이다.
도 2는 일반적인 냉난방 겸용 에어컨을 나타낸 블록구성도이다.
도 3은 종래의 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 의한 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
30 : 실내열교환기 40 : 실외열교환기
120 : 실내열교환기 코일온도센서
140 : 실내팬 210 : 압축기
240 : 사방변 270 : 실외열교환기 코일온도센서
290 : 실외팬
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 난방운전시 실외열교환기 코일온도가 빙점이하 온도로 유지된 누적시간이 일정시간이 경과될 때 제상운전 시점으로 사방변의 작동을 제어하여 냉매의 순환경로를 변경함으로써 제상운전을 수행하는 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법에 있어서, 제상운전 시점을 실외열교환기 코일온도가 빙점 이하의 온도에서 계속 하강하는 상태로 누적된 시간이 일정시간 경과 한 후, 온도변화가 없을 경우 일정온도 이하일 때 제상운전을 진행하고, 온도변화가 있을 경우 온도가 하강하는 상태일 때는 제상운전을 진행하고, 상승하는 상태일 때는 일정온도 이하인가 비교하여 일정온도 이하일 때 제상운전을 진행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
위와 같이 이루어진 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.
냉난방 겸용 에어컨에서 난방운전시 실외열교환기에서 주위의 열을 흡수하면서 코일에 착상되는 성에를 제거하기 위한 제상운전을 진입하기 위한 착상감지시 실외열교한기 코일온도가 빙점이하인가 비교하여 빙점이하일 경우 계속 온도가 내려가는가 비교하여 내려갈 경우 빙점이하로 유지된 누적시간을 비교하여 일정시간 후 다시 온도의 변화를 비교하여 온도 변화가 없을 경우에는 일정온도 이하인가 비교하여 일정온도 이하일 경우 제상운전을 수행하고, 온도 변화가 있을 경우 하강하는가 상승하는가 비교하여 하강할 경우에는 제상운전을 진행하고 상승할 경우에는 제상을 실시한 일정온도와 비교하여 일정온도 이하일 경우 제상운전을 수행하고 일정온도 이상일 경우 제상운전을 진행하지 않음으로써 빙점이하에서 일정시간 유지되었다고 하더라도 이후의 온도변화 상태에 따라 제상운전을 선택적으로 진행하도록 작동된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.
도 4는 본 발명에 의한 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
여기에서 보는 바와 같이 냉난방 겸용 에어컨의 난방운전시 제상운전의 진입을 판단하기 위해 먼저 실외열교환기(40) 코일온도가 0℃ 이하 온도인가 비교한다(S410). 그래서 실외열교환기(40) 코일온도가 0℃ 이하가 아닐 경우 즉, 빙점 이상일 경우에는 계속해서 난방운전을 진행한다. 그러나, 0℃ 이하일 경우에는 온도의 변화 상태를 감지하게 된다(S412).
이때 온도가 상승하는 상태일 때는 난방운전을 계속한다. 그러나 온도 변화가 없거나 하강하는 상태일 경우에는 빙점 이하로 내려온 시점부터의 난방운전이 진행된 누적시간을 측정하여 일정시간(N) 경과되었는지 비교한다(S414). 그래서 일정시간(N)이 경과되지 않았을 경우에는 계속 난방운전을 진행하게 된다. 그러나 일정시간(N)이 경과되었을 경우에는 다시 실외열교환기(40) 코일온도를 측정하여 온도의 변화가 일정한가 비교한다(S416). 이때 온도의 변화가 없을 경우에는 현재의 코일온도 값이 제상운전을 진행하기 위한 일정온도(X) 값보다 작은가 비교한다(S418).
그래서, 현재의 실외열교환기(40) 코일온도가 일정온도(X) 값보다 클 경우에는 난방운전을 계속진행한다. 그러나, 실외열교환기(40) 코일온도가 일정온도(X) 값보다 작을 경우에는 제상운전을 진행한다.
그리고 위에서 온도의 변화가 있을 경우에는 온도 변화가 상승하는가 하강하는가 비교한다(S420). 이때 온도가 계속 하강하는 상태일 경우에는 제상운전을 진행한다. 그러나, 온도가 상승하는 상태일 경우에는 제상운전을 진행하기 위한 일정온도(X) 값과 비교하여 현재의 실외열교환기(40) 코일온도가 일정온도(X)보다 클 경우에는 난방운전을 계속진행하고 실외열교환기(40) 코일온도가 일정온도(X)보다 작을 경우에는 제상운전을 진행한다.
제상운전은 먼저, 실내팬(140)과 실외팬(290)의 작동을 정지시키고 압축기를 오프시킨다(S422). 그리고 사방변(240)을 오프시켜 냉매의 순환방향을 반대로 절환시켜 냉방운전시 냉매 순환 경로를 취하도록 한다(S424). 그런다음 압축기(210)를 작동시켜 제상운전을 진행시킨다(S426). 이 제상운전은 냉방운전과 동일한 작동으로 실외열교환기(40)에서 열을 방출하도록 하여 코일에 착상된 성에를 녹이게 된다.
이와 같이 제상운전을 진행한 후 실외열교환기 코일온도센서(270)의 온도값이 특정온도(Y) 이상인가 판단한다(S428). 이때 특정온도(Y) 이하일 경우에는 계속 제상운전을 진행하고 특정온도(Y) 이상일 경우에는 압축기(210)의 작동을 오프시킨다(S430). 그리고, 사방변(240)을 온시켜 냉매의 순환경로를 다시 난방운전시의 경로로 절환시킨다(S432). 그런다음 압축기(210)와 실외팬(290)을 작동시켜 난방운전이 진행되도록 한다(S434),
그리고, 실내열교환기 코일온도센서(120)의 온도값이 난방하기 위한 온도(Z)와 비교한다(S436). 그래서 실내열교환기 코일온도센서(120)의 온도값이 특정온도(Z) 이상일 경우 실내팬(140)을 작동시켜 실내를 난방시키게 된다(S438).
상기한 바와 같이 본 발명은 냉난방 겸용 에어컨의 난방운전시 실외열교환기에 착상되는 성에를 제거하기 위한 제상운전 진입시 영하의 온도에서 일정시간 경과후 다시 온도의 변화상태를 감지하여 제상운전을 진행하도록 함으로써 난방운전중 실외열교환기의 코일에 형성되는 성에 형성에 미세하게 대응함으로써 난방운전이 에어컨 시스템에 따라 요구되는 최소 조건까지 운전이 가능하게 하여 빈번하게 발생되는 제상운전 회수를 줄이고, 난방운전을 최대한 지속시킴으로써 시스템의 효율 향상에 기여하고 사용자의 실내환경 변화감지를 최대한 억제할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 난방운전시 실외열교환기 코일온도가 빙점이하 온도로 유지된 누적시간이 일정시간이 경과될 때 제상운전 시점으로 사방변의 작동을 제어하여 냉매의 순환경로를 변경함으로써 제상운전을 수행하는 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법에 있어서,
    상기 제상운전 시점을 상기 실외열교환기 코일온도가 빙점 이하의 온도에서 계속 하강하는 상태로 누적된 시간이 일정시간 경과 한 후, 온도변화가 없을 경우 일정온도 이하일 때 제상운전을 진행하고, 온도변화가 있을 경우 온도가 하강하는 상태일 때는 제상운전을 진행하고, 상승하는 상태일 때는 상기 일정온도 이하인가 비교하여 상기 일정온도 이하일 때 제상운전을 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 에어컨의 제상운전 제어방법.
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