KR20020096321A - 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법은 실내기의 실내배관온도에 따라 실외팬의 구동을 제어하는 실외팬 구동온도 및 정지온도를 설정하는 기준온도 설정단계와; 실내기의 실내배관온도를 감지하여 상기 기준온도 설정단계에서 설정된 실외팬 구동온도 및 정지온도와 비교하여 실외팬 구동신호를 생성 출력하는 감지온도 비교단계와; 상기 감지온도 비교단계의 실외팬 구동신호에 따라 실외팬을 구동/정지하는 실외팬 구동단계로 이루어져, 난방작동 시 실내기에 장착되어 있는 실내배관 온도센서로 실내배관온도를 감지하여 실외팬의 구동을 제어함으로써 실외온도가 낮은 상태에서도 연속난방운전이 가능한 효과가 있다.

Description

히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법{Fan Control Method Of Heat Pump Type Air Conditioner}

본 발명은 냉난방 겸용의 히트 펌프식 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 난방작동 시 실내배관온도를 감지하여 실외팬의 구동을 제어함으로써 낮은 온도에서도 연속난방운전이 가능한 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 히트 펌프식 공기조화기는 증발기 및 응축기 등이 구비되어 냉방 장치로 사용할 수 있는 동시에 냉동 사이클의 냉매 흐름을 반대로 하여 난방 장치로도 사용할 수 있도록 이루어진 장치이다.

도 1은 종래 기술에 의한 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어장치를 도시한 것으로, 히트 펌프식 공기조화기는 인가되는 전류에 의해 작동하여 냉매를 압축하는 압축기(11)에 이어 사방밸브(12)가 연결되고, 상기 사방밸브(12)의 일측에 실외 열교환기(13)가 연결되며, 상기 실외 열교환기(13)에 연결되어 팽창기구(14)가 연결되고, 상기 팽창기구(14)에 연결되어 실내 열교환기(15)가 연결되며, 상기 실내 열교환기(15)는 상기 사방밸브(12)의 다른 일측에 연결되며 상기 사방밸브(12)의 또 다른 일측은 상기 압축기(11)와 연결되어 이루어진다.

또한, 상기 실외 열교환기(13)의 측부에는 실외팬 모터(17a)에 연결되어 실외팬(17)이 설치되고, 상기 실내 열교환기(15)의 측부에는 실내팬 모터(16a)에 연결되어 실내팬(16)이 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 히트 펌프식 공기조화기는 상기 사방밸브(12)의 방향을 변환시켜 실내에 실치되는 상기 실내 열교환기(15)의 역할을 변환시킴으로써 실내를 냉방 또는 난방시키게 된다.

상기와 같은 히트 펌프식 공기조화기의 난방 운전시에는 상기 압축기(11)의 작동에 의해 냉매가 상기 압축기(11)-사방밸브(12)-실내 열교환기(15)-사방밸브(12)-압축기(11)의 순서를 거치면서 순환되는데, 상기 실내 열교환기(15)가 응축기의 역할을 하면서 상기 실내 열교환기(15)에서 열교환되는 더운 공기를 실내로 토출시켜 실내를 난방상태로 유지하게 된다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 압축기(11)에는 압력스위치가 장착되어 일정기준 이상의 압력(18㎏f/㎠)에서는 상기 압력스위치를 온시키고 일정기준(15㎏f/㎠) 이하로 압력이 떨어지게 되면 상기 압력스위치를 오프시킴으로써 실외팬(17)의 구동을 제어한다.

그러나, 종래의 난방운전시 제어방법은 압축기 상태에 감지되는 압력상태에 따라 운전시키게 되어 있어서, 실외온도가 낮은 조건하에게 난방운전이 진행되면 실외 열교환기의 온도조건이 매우 낮아짐으로써 일정시간 동안 제상운전을 시행하여도 상기 실외 열교환기가 해빙되지 않은 채로 열교환이 진행됨으로 실외 열교환기의 열교환 효율이 급격히 저하되고, 사용자에게 찬바람을 토출시켜 불쾌감을 유발하는 문제점이 있다.

따라서, 종래의 히트 펌프식 공기조화기는 낮은 온도에서는 연속하여 난방운전이 수행되지 않고 제상으로 돌입하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 난방작동 시 실내기에 장착되어 있는 실내배관 온도센서로 실내배관온도를 감지하여 실외팬의 구동을 제어함으로써 실외온도가 낮은 상태에서도 연속난방운전이 가능한 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 히트 펌프식 공기조화기를 도시한 블록도,

도 2는 종래 기술에 의한 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어를 도시한 그래프,

도 3는 본 발명에 의한 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어장치를 도시한 블록도,

도 4은 본 발명에 의한 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법을 도시한 흐름도

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

21 : 냉/난방 운전스위치22 : 실내배관 온도센서

23 : 압축기24 : 사방밸브

25 : 실외팬 모터26 : 실내팬 모터

27 : 제어부

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법의 특징에 따르면, 실내기의 실내배관온도에 따라 실외팬의 구동을 제어하는 실외팬 구동온도 및 정지온도를 설정하는 기준온도 설정단계와; 실내기의 실내배관온도를 감지하여 상기 기준온도 설정단계에서 설정된 실외팬 구동온도 및 정지온도와 비교하여 실외팬 구동신호를 생성 출력하는 감지온도 비교단계와; 상기 감지온도 비교단계의 실외팬 구동신호에 따라 실외팬을 구동/정지하는 실외팬 구동단계로 이루어진다.

또한, 본 발명에 의한 히프 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법의 부가적인 특징에서 상기 감지온도 비교단계는 상기 실내기의 실내배관온도가 실외팬 구동온도 이상인지를 판단하여 상기 실내배관온도가 상기 실외팬 구동온도 이상으로 판단되면 실외팬의 구동신호를 생성출력하는 구동신호 생성단계와, 상기 실내기의 실내배관온도가 실외기 정지온도 이하인지를 판단하여 상기 실내배관온도가 상기 실외팬 정지온도 이하로 판단되면 상기 실외팬의 정지신호를 생성출력하는 정지신호생성단계를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3는 본 발명에 의한 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어장치를 도시한 것으로, 히트 펌프식 공기조화기의 냉방 또는 난방을 선택하는 냉/난방 운전스위치(21)와, 실내 열교환기의 배관온도를 감지하기 위한 실내배관 온도센서(22)와, 상기 실내배관 온도센서(22)로부터 감지된 온도를 기준온도와 비교연산하여 압축기 및 사방밸브(23 및 24), 실외팬 모터(25), 실내팬 모터(26)를 구동 제어하는 신호를 생성하는 제어부(27)로 구성된다.

상기 제어부(27)는 상기 실내배관 온도센서(22)에서 감지된 실내기의 배관온도와 사전 설정된 실외팬 구동온도 및 정지온도를 비교하여 그 비교결과에 따라 실외팬() 구동/정지 신호를 생성 출력하고, 상기 제어부(27)에서 출력된 실외팬 구동/정지 신호의 제어에 따라 실외팬 모터(25)에 연결된 실외팬을 운전한다.

상기 제어부(27)의 비교결과에서 실내배관온도가 상기 실외팬 구동온도 이상으로 판단되면 실외팬 구동신호가 생성 출력되고, 상기 실내배관온도가 실외팬 정지온도 이하로 판단되면 상기 실외팬 정지신호가 생성출력된다.

상기와 같이 구성된 본 발명 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법을 도 4에 도시된 흐름도를 참고로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 제 1 단계에서 히트 펌프식 공기조화기의 난방운전 시 실외기 구동 및정지의 기준이 되는 실외팬 구동온도 및 정지온도를 실내배관 온도센서에서 감지되는 배관온도를 기준으로 제어부(27)에 설정된다.(S1 참조)

이때, 상기 실외팬 구동온도 및 정지온도의 기준이 되는 상기 실내배관온도는 4℃ 및 2℃로 가정한다.

제 2 단계는 사용자가 공기조화기의 일측에 형성된 냉방/난방 운전스위치(21)를 눌러 냉방 또는 난방을 선택하고, 여기서 사용자가 난방을 선택하여 상기 히트 펌프식 공기조화기는 난방운전되는 것을 가정한다.(S2 참조)

즉, 난방운전 시엔 상기 압축기(23)에서 고온, 고압으로 압축된 냉매는 상기 사방밸브(24)를 지나 상기 실내 열교환기로 이동되어 실내 공기와 접촉됨으로써, 열을 방출하여 저온, 고압의 액체상태로 변화되고, 상기 실내 열교환기를 통해 저온, 고압의 액체 상태로 변화된 냉매는 팽창기구로 유입되어 저온, 저압의 액체 상태로 변화되어 상기 실외 열교환기로 이동되고, 상기 실외 열교환기에서 실외 공기와 접촉됨으로써, 고온, 저압의 기체 상태로 기화되어 상기 사방밸브(24)를 지나 상기 압축기(23)로 유입되면서 순환된다.

아울러, 난방운전 시엔 상기 실내배관 온도센서(22)에서 검출된 온도가 상기 제어부(27)로 송출되고, 상기 제어부(27)는 검출된 온도와 설정된 온도를 비교 판단하여 온도가 설정치 보다 낮으면 상기 사방밸브(24)를 냉방운전 시와 동일하게 개방시켜 상기 압축기에서 토출된 고온, 고압의 냉매를 상기 실외 열교환기로 공급하고 실외팬을 정지함으로써, 실외 열교환기의 온도를 상승시킨다.

제 3 단계는 상기 실내 열교환기의 배관에 부착된 상기 실내배관온도센서(22)에서 현재 실내배관온도를 측정하고 제 4 단계에서는 그 측정결과를 상기 제 1 단계(S1)에서 설정한 실외팬 구동온도 즉, 4℃와 비교하여 그 이상인지를 판단한다.(S3 및 S4 참조)

여기서, 상기 제 2 단계(S2)의 난방운전이 시작되면 상기 제어부(27)는 공기조화기의 배관온도가 실외팬 구동온도에 도달하기 전까지는 압축기(23)를 구동시킴으로써 열 교환기(미도시)의 온도가 상승되도록 한다.

상기 제 4 단계(S4)의 판단결과가 긍정일 경우 제 5 단계에서는 상기 압축기(23)는 구동됨과 동시에 상기 실내 열교환기의 배관온도가 계속 상승하고 상기 제어부(27)로부터 생성출력되는 실외팬 구동신호에 의해 실외팬 모터(25)에 연결된 실외팬이 구동함으로써 냉매의 순환이 원할이 수행되고 실내로 따뜻한 바람이 토출된다.(S5 참조)

제 6 단계에서는 상기 실내배관 온도센서(22)에서 상기 공기조화기의 현재 실내배관온도를 측정하고 제 7 단계에서는 그 측정결과가 상기 제 1 단계(S1)에서 설정한 실외팬 정지온도 즉, 2℃와 비교하여 그 이하로 도달되는지를 판단한다.(S6 및 S7 참조)

상기 제 7 단계(S7)의 판단결과가 긍정이면 상기 제 5 단계(S5)의 실외팬 구동으로 상기 배관온도가 낮아져 상기 실외팬 정지온도까지 도달한 것이므로 제 8 단계에서는 상기 제어부(27)로부터 생성출력되는 실외팬 해지신호에 의해 실외팬 모터(25)에 연결된 상기 실외팬을 정지함으로써 실내에 찬 공기가 토출되는 것을 방지한다.(S8 참조)

제 9 단계는 외부로부터 공기조화기의 난방운전 오프 명령이 있는지를 판단하여 오프 명령이 있다면 모든 과정을 종료하고, 상기 제 9 단계의 판단결과가 부정이라면 상기 제 3 단계(S3)로 되돌아감으로써 실내온도를 감지하고 그에 따른 실외팬 구동 제어를 통해 공기조화기의 난방운전이 계속 진행된다.(S9참조)

이와 같이, 본 발명 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법은 난방작동 시 실내기에 장착되어 있는 실내배관 온도센서로 실내배관온도를 감지하여 실외팬의 구동을 제어함으로써 실외온도가 낮은 상태에서도 연속난방운전을 제공한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법은 실내배관 온도센서를 통해 실내배관온도를 측정하여 실외팬을 오프시킴으로써 실외 열교환기의 온도가 하강하여도 압축기를 정지시키지 않고 계속 압축기를 운전시킴으로써 사용자에게 계속적인 난방효과를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법은 상기 실내배관온도가 일정온도 이하가 되면 실외팬을 오프시키고 압축기의 운전을 계속하여 온도를 상승시킴으로써 실내에 찬바람이 토출되지 않음으로 쾌적한 난방공조환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의한 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법은 새로운 장치의 추가없이 기존에 장착된 실내배관 온도센서를 통해 실외팬이 구동/정지를 제어할 수 있음으로 장치를 간략화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 실내기의 실내배관온도에 따라 실외팬의 구동을 제어하는 실외팬 구동온도 및 정지온도를 설정하는 기준온도 설정단계와; 실내기의 실내배관온도를 감지하여 상기 기준온도 설정단계에서 설정된 실외팬 구동온도 및 정지온도와 비교하여 실외팬 구동신호를 생성 출력하는 감지온도 비교단계와; 상기 감지온도 비교단계의 실외팬 구동신호에 따라 실외팬을 구동/정지하는 실외팬 구동단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히프 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 감지온도 비교단계는 상기 실내기의 실내배관온도가 실외팬 구동온도 이상인지를 판단하여 상기 실내배관온도가 상기 실외팬 구동온도 이상으로 판단되면 실외팬의 구동신호를 생성출력하는 구동신호 생성단계와, 상기 실내기의 실내배관온도가 실외기 정지온도 이하인지를 판단하여 상기 실내배관온도가 상기 실외팬 정지온도 이하로 판단되면 상기 실외팬의 정지신호를 생성출력하는 정지신호 생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 펌프식 공기조화기의 실외팬 제어방법.