KR20020056228A - 인버터 에어컨의 운전 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인버터 에어컨의 운전 제어방법에 관한 것으로, 본 발명은 운전시작 과정에서 실내와 실외의 온도를 측정하여 운전주파수와 토출과열도를 설정하고 그 설정된 운전주파수와 토출과열도 상태에 도달하여 운전을 진행하는 일반운전단계와, 실내의 습도 상태에 의한 실내 열용량에 따라 그에 변화되는 전류값을 측정하는 전류값 변화측정단계와, 상기 전류값 변화측정단계에서 측정된 현재 전류값을 실험적으로 측정된 각 습도별 최적 운전주파수에 따른 실험 전류값에 비교하여 현재 전류값에 가장 근접한 실험 전류값에 따른 최적 운전주파수로 운전주파수를 변환시키는 주파수 변환단계를 포함하도록 구성하여 실내의 다양한 습도 상태에 따라, 즉 습도에 따른 열용량에 따라 그에 맞는 최적의 운전 조건에서 빠른 시간내에 실내를 쾌적한 상태로 유지시킴으로써 시스템을 보호하게 될 뿐만 아니라 소비자의 만족도를 높이게 되고, 또한 고온 다습, 저온 저습 그리고 일별 습도 변화가 큰 지역 등 전세계 어느 지역에서도 시스템을 최적의 상태에서 운전이 가능할 수 있도록 한 것이다.

Description

인버터 에어컨의 운전 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING DRIVE OF AIR-CONDITIONER}

본 발명은 인버터 에어컨의 운전 제어방법에 관한 것으로, 특히 실내의 습도 변화에 따라 시스템이 안정적인 상태로 원하는 실내의 온도 상태로 빠른 시간내에 유지할 수 있도록 한 인버터 에어컨의 운전 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉동사이클 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 작동유체, 즉 냉매를 압축하여 고온 고압 상태로 변환시키는 압축기(10)와, 상기 압축기(10)에서 압축된 고온 고압 상태의 냉매를 액상으로 변환시키면서 내부 잠열을 외부로 방출시키는 응축기(20)와, 상기 응축기(20)에서 액상으로 변환된 냉매의 유량 조절로 압력을 저하시키는 팽창수단(30)과, 상기 팽창수단(30)에서 팽창된 액체 상태의 냉매를 기체로 증발시키면서 외부의 열을 흡수하는 증발기(40)를 포함하여 구성되며 각 구성 부품은 연결관(50)에 의해 연결된다.

상기한 바와 같은 냉동사이클 장치는 전원이 인가되어 압축기(10)가 작동하게 되면 그 압축기(10)에서 압축된 고온 고압의 가스 상태 냉매가 응축기(20)로 유입되며 그 응축기(20)로 유입되는 고온 고압의 가스 상태 냉매는 그 응축기(20)를 거치면서 내부의 잠열을 외부로 방출시키면서 액체 상태로 변화되어 팽창수단(30)을 거치게 되며 그 팽창수단(30)을 거치면서 냉매가 압력 및 온도가 낮아지면서 증발기(40)로 유입된다. 상기 증발기(40)로 유입되는 저온 저압의 액체 상태 냉매가 상기 증발기(40)를 거치면서 기체 상태로 변화되면서 외부의 열을 흡수하게 되며 그 증발기(40)에서 증발된 기체 상태의 냉매는 압축기(10)로 흡입되어 압축된다. 이때, 상기 응축기(20)와 증발기(40)는 외부와의 열교환을 이루게 되므로 열교환기라고도 한다.

한편, 실내를 쾌적한 상태로 유지시켜 주는 에어컨(AIR-CONDITIONER; 일명 공기조화기)은 상기 냉동사이클 장치가 내부에 장착되고 상기 응축기(20)와 증발기(40) 측에 각각 송풍팬을 장착하여 그 응축기(20)와 증발기(40)에서 각각 방출시키는 열과 냉기를 순환 유동시킴에 의해 실내를 난방 또는 냉방시키게 된다.

상기 에어컨은 실내를 외기에 따라 차가운 상태로 유지시키는 냉방 기능만을 갖는 일반적인 형태와, 실내를 외기에 따라 시원한 상태 또는 따뜻한 상태로 유지시키는 냉방 및 난방 기능을 모두 갖는 형태 등이 있을 뿐만 아니라 증발기(40)와 응축기(20)가 분리되어 실내와 실외에 각각 설치되도록 실내기와 실외기로 분리된 형태와 상기 증발기(40)와 응축기(20)가 하나의 유닛으로 구성된 형태 등이 있다. 그리고 상기 에어컨은 압축기(10)가 일정 주파수로 운전되는 에어컨과 상기 압축기(10)가 가변속 주파수로 운전되는 인버터 에어컨 등이 있다.

도 2는 상기 인버터 에어컨의 종래 운전 제어방법을 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 인버터 에어컨의 운전 제어방법은 먼저 운전이 시작되면 에어컨의 실외기와 실내기의 입구측에 각각 장착된 온도 센서에 의해 실내측과 실외측 입구 공기의 온도를 감지하여 에어컨에 장착된 마이컴에서 운전되어야 할 운전주파수 및 토출과열도를 메모리하게 된다. 상기 실내측 입구 공기의 온도 및 실외측 입구 공기의 온도란 실내에 설치된 실내기에 유입되는 공기의 온도와 실외측에 설치된 실외기에 유입되는 공기의 온도의 온도를 의미한다.

그리고 압축기(10)의 토출관측에 장착된 온도 센서에 의해 감지되는 토출온도와 상기 응축기(20)측에 장착된 온도 센서에서 감지되는 응축온도에 의해 토출과열도가 지속적으로 산출되면서 전류계에 의해 감지되는 전류, 즉 압축기(10)에 입력되는 전류가 설정된 최대값을 넘지 않는 범위에서 운전주파수와 토출과열도가 초기 메모리된 설정값에 도달하도록 운전된다. 상기 토출과열도는 시스템을 최적으로 운전하도록 하는 기준 인자중의 하나로 토출온도와 응축온도의 차에 의해 산출되며 그 토출과열도는 상기 팽창수단(30)인 팽창밸브의 개도에 의해 조절된다. 즉, 상기 토출과열도가 높을 경우 상기 팽창밸브의 열림 정도를 크게 하여 냉매의 유량을 증가시키게 되면 토출과열도가 낮아지게 되고 상기 토출과열도가 지나치게 낮아지면 상기 팽창밸브의 열림 정도를 작게 하여 냉매의 유량을 감소시키게 된다. 상기 설정된 최대 전류값은 시스템의 위험수준에 이르는 전류값으로 상기 주파수를 증가시키는 과정에서 감지되는 전류값이 설정된 최대 전류값을 초과하게 되면 주파수를 감소시키게 된다.

이와 같이 전류값을 감지하면서 팽창밸브의 개도 조절과 주파수를 증가시키면서 초기 설정된 토출과열도와 운전주파수에 이르게 되면 그 상태에서 운전이 지속된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 에어컨의 운전 제어방법은 초기 실외측과 실내측의 입구 온도를 측정하여 운전주파수 및 토출과열도를 설정, 즉 메모리하는 과정에서 초기 측정되는 온도가 건구 온도만을 측정하고 그 측정된 온도에 따라 운전주파수와 토출과열도를 마이컴에 메모리하여 그 운전 상태로 운전하게 되므로 습도가 많은 계절이나 습도가 많은 지역에서 사용하게 될 경우 실내의 공기의 열용량이 증가하게 되어 실내를 냉방 또는 난방하는데 걸리는 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 전류계에 감지되는 전류값이 증가하게 되고 시스템이 안정되지 못한 상태로 운전되는 단점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 실내의 습도 변화에 따라 시스템이 안정적인 최적의 운전 상태에서 원하는 실내의 온도 상태로 빠른 시간내에 유지할 수 있도록 한 인버터 에어컨의 운전 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 냉동사이클장치를 약호로 도시한 배관도,

도 2는 종래 인버터 에어컨 운전 제어방법을 도시한 순서도,

도 3은 본 발명의 인버터 에어컨 운전 제어방법을 도시한 순서도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 압축기 20 ; 응축기

30 ; 팽창수단 40 ; 증발기

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 운전시작 과정에서 실내와 실외의 온도를 측정하여 운전주파수와 토출과열도를 설정하고 그 설정된 운전주파수와 토출과열도 상태에 도달하여 운전을 진행하는 일반운전단계와, 실내의 습도 상태에 의한 실내 열용량에 따라 그에 변화되는 전류값을 측정하는 전류값 변화측정단계와, 상기 전류값 변화측정단계에서 측정된 현재 전류값을 실험적으로 측정된 각 습도별 최적 운전주파수에 따른 실험 전류값에 비교하여 현재 전류값에 가장 근접한 실험 전류값에 따른 최적 운전주파수로 운전주파수를 변환시키는 주파수 변환단계를 포함하여 진행함을 특징으로 하는 인버터 에어컨의 운전 제어방법이 제공된다.

이하, 본 발명의 인버터 에어컨 운전 제어방법을 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 인버터 에어컨 운전 제어방법의 일실시예를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 본 발명의 인버터 에어컨 운전 제어방법은 먼저 운전이 시작되면 에어컨의 실외기와 실내기의 입구측에 각각 장착된 온도 센서에 의해 실내측과 실외측 입구 공기의 온도를 감지하여 에어컨에 장착된 마이컴에서 운전되어야 할 운전주파수 및 토출과열도를 메모리하게 된다.

그리고 압축기(10)의 토출관측에 장착된 온도 센서에 의해 감지되는 토출온도와 상기 응축기(20)측에 장착된 온도 센서에서 감지되는 응축온도에 의해 토출과열도가 지속적으로 산출되면서 전류계에 의해 감지되는 전류, 즉 압축기(10)에 입력되는 전류가 설정된 최대값을 넘지 않는 범위에서 운전주파수와 토출과열도가 초기 메모리된 설정값에 도달하도록 운전이 진행된다.

상기 토출과열도는 시스템을 최적으로 운전하도록 하는 기준 인자중의 하나로 토출온도와 응축온도의 차에 의해 산출되며 그 토출과열도는 상기 팽창밸브의 개도에 의해 조절된다. 즉, 상기 토출과열도가 높을 경우 상기 팽창밸브의 열림 정도를 크게 하여 냉매의 유량을 증가시키게 되면 토출과열도가 낮아지게 되고 상기 토출과열도가 지나치게 낮아지면 상기 팽창밸브의 열림 정도를 작게 하여 냉매의 유량을 감소시키게 된다. 상기 설정된 최대 전류값은 시스템의 위험수준에 이르는 전류값으로 상기 주파수를 증가시키는 과정에서 감지되는 전류값이 설정된 최대 전류값을 초과하게 되면 주파수를 감소시키게 된다.

이와 같이 전류값을 감지하면서 팽창밸브의 개도 조절과 주파수를 증가시키면서 초기 설정된 토출과열도와 운전주파수에 이르게 되면 그 팽창밸브의 개도 상태와 운전주파수 상태에서 일반 운전단계가 진행된다.

그리고 상기 일반 운전단계에서 실내의 습도 상태에 의한 실내 열용량에 따라 그에 변화되는 전류값을 측정하는 전류값 변화측정단계가 진행된다. 그리고 상기 전류값 변화측정단계에서 측정된 현재 전류값을 실험적으로 측정된 각 습도별 최적 운전주파수에 따른 실험 전류값에 비교하여 현재 전류값에 가장 근접한 실험 전류값에 따른 최적 운전주파수로 운전주파수를 변환시키는 주파수 변환단계가 진행된다.

상기 실험 전류값은 실내의 습도를 측정하여 습도를 알고있는 상태에서 상기 일반 운전단계를 진행시켜서 측정된 전류값이며 상기 실험 전류값은 다양한 습도 상태에서 측정된다. 즉, 일반적인 습도 상태 뿐만 아니라 그 일반적인 습도 상태보다 건조한 상태 및 습한 상태의 여러 조건에서 측정된 전류값이다. 그리고 각 실험 전류값에 대한 각각의 최적 운전주파수도 실험에 의해 정해진 값이며 그 각 실험 전류값 및 그에 따른 최적 운전주파수는 미리 마이컴에 입력된다. 상기 주파수 변환단계에서는 일반 운전단계에서 전류계에 감지된 현재 전류값을 마이컴에 입력된 각 실험 전류값에 비교하여 그 실험 전류값에 가장 근접한 실험 전류값에 따른 최적 운전주파수로 운전주파수를 변환시켜 운전을 진행시키게 된다.

이하, 본 발명의 인버터 에어컨 운전 제어방법의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

일반적으로, 기준이 되는 습도상태에서 그에 따른 운전주파수 및 토출과열도를 고정하여 운전하는 과정에서 실내의 습도가 높아지게 되면 그 실내의 열용량이 증가하게 되어 증발온도와 응축온도가 높아지게 되고 그 응축온도가 상승하게 되면 소비전력, 즉 전류값이 변화하게 된다. 본 발명은 운전 중 실내의 습도에 따라 변화되는 전류값을 측정하고 그 측정된 전류값에 따라 최적의 운전주파수로 변환시켜 시스템을 운전하게 되므로 습도가 많은 상태에서도 시스템의 최적 운전 조건에서 빠른 시간내에 실내를 쾌적한 상태로 유지시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 인버터 에어컨의 운전 제어방법은 실내의 다양한 습도 상태에 따라, 즉 습도에 따른 열용량에 따라 그에 맞는 최적의 운전 조건에서 빠른 시간내에 실내를 쾌적한 상태로 유지시키게 됨으로써 시스템을 보호하게 될 뿐만 아니라 소비자의 만족도를 높이게 되고, 또한 고온 다습, 저온 저습 그리고 일별 습도 변화가 큰 지역 등 전세계 어느 지역에서도 시스템을 최적의 상태에서 운전이 가능하게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 운전시작 과정에서 실내와 실외의 온도를 측정하여 운전주파수와 토출과열도를 설정하고 그 설정된 운전주파수와 토출과열도 상태에 도달하여 운전을 진행하는 일반운전단계와, 실내의 습도 상태에 의한 실내 열용량에 따라 그에 변화되는 전류값을 측정하는 전류값 변화측정단계와, 상기 전류값 변화측정단계에서 측정된 현재 전류값을 실험적으로 측정된 각 습도별 최적 운전주파수에 따른 실험 전류값에 비교하여 현재 전류값에 가장 근접한 실험 전류값에 따른 최적 운전주파수로 운전주파수를 변환시키는 주파수 변환단계를 포함하여 진행함을 특징으로 하는 인버터 에어컨의 운전 제어방법.