KR20030003057A - 공기 조화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 성에 제거 운전 중인 압축기의 전류치를 검지하여 연산식에 의해 구한 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치에 의해 성에 제거 운전 해제를 행함으로써, 온도 센서 등의 비용을 들이지 않고, 넓은 전원 전압 범위에 대응한 성에 제거 운전의 해제를 행할 수 있는 공기 조화 장치를 제공하는 것이다.

성에 제거 운전 중인 압축기의 전류치(I)를 감시하여, 가장 작은 전류치(Ik)를 구하고, 미리 실내 제어 장치에 설정해 둔 정수를 이용하여 상기 전류치(Ik)와의 연산을 행하고, 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치(Id)를 구하여 제어 장치에 보존하고, 상기 압축기의 전류치(I)가 이 전류치(Id)를 초과했는지의 여부를 판단시켜 전류치(Id)를 초과하였다면 성에 제거 운전을 해제한다. 이에 의해, 전원 전압의 고저에 맞추어 압축기의 전류치(I) 및 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치(Id)도 상하하므로, 잔류 성에나 지나친 성에 제거 운전을 방지할 수 있어 넓은 전원 전압 범위로의 대응이나 전원 전압 변동으로의 대응이 가능해진다.

Description

공기 조화 장치{AIR CONDITIONING DEVICE}

본 발명은 정속형 압축기를 갖고, 냉방 사이클에 의한 성에 제거 운전을 행하는 공기 조화 장치에서의 성에 제거 운전 해제 방법에 관한 것이다.

지금까지 정속형 압축기를 탑재한 해외용을 포함하는 공기 조화 장치에서는, 공기 조화 장치에 성에 제거 운전 시간으로서 일정 시간의 타이머를 설치하여 이 타이머에 의해 성에 제거 운전의 해제를 행하거나, 실내 유닛과 실외 유닛의 각각에 실내 제어 장치 및 실외 제어 장치를 구비하여 실내 온도 센서와, 실내 열교환기 온도 센서 및 실외 제어 장치와, 실외 열교환기 온도 센서의 각 온도를 검지함으로써 성에 제거 운전의 해제를 행하거나, 혹은 실내 온도 센서와 실내 열교환기 온도 센서의 각 온도 및 미리 설정된 성에 제거 운전의 해제 전류치로, 성에 제거 운전으로부터의 해제를 행하였다.

그러나, 각 센서로부터의 온도를 검지하여 성에 제거 운전 해제를 행하는 방법에서는, 정확한 성에 제거 운전은 행할 수 있지만, 실외 유닛 내에 실외 열교환기 온도 센서를 설치하거나, 그 온도 정보의 처리를 위해 실외 제어 장치를 설치할 필요가 있어 비용이 들었다. 또한, 미리 설정한 전류치에서의 제어에서는 실외 유닛 내의 실외 제어 장치나 실외 온도 센서를 생략할 수 있어 비용적으로는 유리하지만, 전원 전압이 변화한 경우, 성에 제거 운전 중인 전류치도 변화하여 잔류 성에나 지나친 성에 제거 운전이 되었다.

도1은 공기 조화 장치의 냉매 회로 및 제어 회로를 도시한 개략도.

도2는 본 발명에 의한 성에 제거 운전 해제의 일실시 형태의 흐름도.

도3은 도2의 흐름도에 있어서, 전원 전압의 변화에 의한 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치와 압축기의 운전 전류치의 차이를 나타낸 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 실외 유닛

2 : 실내 유닛

3a, 3b : 유닛간 배관

4a 내지 4e : 유닛간 배선

10 : 압축기

11 : 실외 열교환기

12 : 실외 송풍기

13 : 4방 밸브

14 : 팽창 밸브

15 : 어큐뮬레이터

16a, 16b : 서비스 밸브

17 : 단자판

20 : 실내 열교환기

21 : 실내 송풍기

22 : 실내 온도 센서

23 : 실내 제어 장치

24 : 파워 릴레이

25 : 전류 센서

26 : 수신부

27 : 플러그

28 : 무선 리모콘

청구항 1에 기재된 발명은 성에 제거 운전 중인 압축기의 전류치를 검출하고, 이 검출된 전류치에 의거하여 연산식에 의해 성에 제거 운전 해제의 기준이 되는 기준 전류치를 구하고, 그 후에도 압축기의 운전 전류치를 검출하여 그 운전 전류치가 상기 기준 전류치를 초과했는지의 여부를 판단한다. 그리고, 상기 운전 전류치가 상기 기준 전류치를 초과하고 있었다면 성에 제거 운전을 해제하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은 검지된 성에 제거 운전 중인 압축기의 전류치와 미리 제어부에 기억시켜 둔 정수와의 연산식으로부터 성에 제거 운전 해제의 기준전류치를 구하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 기재된 발명은 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치를 구하는 연산식에서 사용하는 상기 제어부에 기억시키는 정수를 복수 준비해 두고, 어느 한 정수를 선택 가능하게 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시 형태에 대해 도1 내지 도3을 참조하면서 설명한다. 도1은 실외 유닛에 실외 열교환기 온도 센서나 실외 제어 장치를 설치하지 않고 성에 제거 운전을 행하는 공기 조화 장치의 개략도이다. 우선, 실외 유닛(1)에는 냉매를 압축하는 압축기(10)와 외기와의 열교환을 행하고, 냉방 운전시에는 대기로의 방열과, 난방 운전시에는 대기로부터의 흡열을 행하는 실외 열교환기(11)와, 냉매의 순환 방향을 반전시키는 4방 밸브(13)와, 팽창 밸브(14)와, 어큐뮬레이터(15)와, 실내 유닛으로부터 연장되어 온 유닛간 배관을 접속하는 서비스 밸브(16a 및 16b)가 구비되고, 각 기기는 냉매 배관에 의해 접속되어 있다. 그 밖에, 상기 실외 유닛(1)에는 상기 실외 열교환기(11)로의 송풍을 행하는 실외 송풍기(12)와, 실내 유닛으로부터 연장된 유닛간 배선을 접속하는 단자판(17)이 내장되어 있다.

한편, 실내 유닛(2)에는 실내 공기와 열교환을 행하기 위한 실내 열교환기(20)와, 그 실내 열교환기로의 송풍을 행하는 실내 송풍기(21)와, 실내 온도를 검지하는 온도 센서(22)와, 본 공기 조화 장치 전체의 제어를 행하는 실내 제어 장치(23)가 구비되고, 이 실내 제어 장치(23)에는 압축기(10)의 운전 정지를 행하는 파워 릴레이(24)와, 그 운전 전류치를 검출하는 전류 센서(25)가 내장되어 있다. 또한, 상기 실내 유닛(2)의 실내 제어 장치(23)에는 본 공기 조화 장치의 운전 정지 등의 조작을 행하는 무선 리모콘(이하, 리모콘이라 함)(28)으로부터 발하게 된 운전 정보의 수신부(26)와, 전원의 공급을 받기 위한 플러그(27)가 접속되어 있다.

그리고, 상기 실외 유닛(1)은 상기 실내 유닛(2)으로부터 연장된 2개의 유닛간 배관(3)이 서비스 밸브(16a 및 16b)에 접속되고, 마찬가지로 상기 실내 유닛(2)으로부터 연장된 5개의 유닛간 배선(4)이 단자판(17)에 접속되어 연결되어 있다.

여기서, 냉매의 흐름을 설명하면, 통상 공기 조화 장치의 난방 운전시에는 우선, 4방 밸브(13)가 온이 되고, 압축기(10)에서 압축된 냉매는 파선 화살표와 같이 4방 밸브(13)를 통해 서비스 밸브(16a)와 유닛간 배관(3a)을 경유하여 실내 유닛(2)의 실내 열교환기(20)에서 실내 송풍기(21)로부터의 송풍을 받아 방열되고, 유닛간 배관(3b)과 서비스 밸브(16b)를 경유하여 상기 실외 유닛(1)으로 복귀하고, 팽창 밸브(14)를 통해 실외 열교환기(11)에서 실외 송풍기(12)로부터의 송풍을 받아 흡열하고, 상기 4방 밸브(13)와 어큐뮬레이터(15)를 경유하여 상기 압축기(10)로 이송되는 난방 사이클에서의 운전을 행한다.

한편, 냉방 운전시에는, 우선 4방 밸브(13)가 오프가 되고, 압축기(10)에서 압축된 냉매는 실선 화살표와 같이 4방 밸브(13)를 통해 실외 열교환기(11)로 이송되고, 실외 송풍기(12)로부터의 송풍을 받아 방열되고, 팽창 밸브(14)를 통해 서비스 밸브(16b)와 유닛간 배관(3b)을 통과하여 실내 유닛(2)의 실내 열교환기(20)로 이송되고, 여기서, 실내 송풍기(21)로부터의 송풍에 의해 흡열하여 유닛간 배관(3a)과 서비스 밸브(16a)를 통과하여 실외 유닛(1)으로 복귀하고, 상기 4방 밸브(13)와 어큐뮬레이터(15)를 경유하여 상기 압축기(10)로 이송되어 냉방 사이클에서의 운전을 행한다.

그리고, 성에 제거 운전시에는 이 냉방 운전시와 같은 냉방 사이클에서의 운전을 행하지만, 실외 송풍기(12) 및 실내 송풍기(21)는 무풍이거나, 혹은 약풍에서의 송풍 운전이 된다.

또한, 제어적 동작은, 우선 플러그(27)를 전원 콘센트에 접속하여 전원 공급을 받을 수 있도록 해 두고, 상기 리모콘(28)으로 냉방 운전 혹은 난방 운전 중 어느 한 운전 모드를 선택하여 실내의 희망 온도를 상기 리모콘(28)의 설정 온도로서 설정하고, 상기 운전 스위치에 의해 운전 개시를 송신한다. 상기 수신부(26)에서 운전 개시를 수신하면, 상기 수신부(26)에서 수신한 운전 모드에 의해 실내 제어 장치(23)는, 운전 모드가 냉방 운전이면 상기 실외 유닛(1)의 4방 밸브(13)를 오프로 하고, 난방 운전이면 4방 밸브(13)를 온으로 하는 동시에 실내 송풍기(21)를 온시키고, 상기 수신부(26)에서 수신한 상기 리모콘(28)으로부터의 설정 온도와 실내 온도 센서(22)로 검지한 온도의 온도차를 연산하고, 그 온도차에 의해 실외 송풍기(12)와 파워 릴레이(24)를 온시켜 공기 조절 운전을 행한다.

그리고, 상기 공기 조화 장치가 난방 운전이 선택되어 운전하고 있는 경우, 상기 4방 밸브를 오프로 하여 냉매의 순환을 반전시켜 상기 냉방 사이클로서의 성에 제거 운전을 행하고, 그 성에 제거 운전의 해제를 검지하였다면 성에 제거 운전을 해제하여 4방 밸브(13)를 온으로 하고, 또한 난방 운전을 계속하도록 되어 있다.

본 발명에 의한 성에 제거 운전 해제의 검지 방법과 판단 방법은 도2의 흐름도를 참조하여 설명하면, 성에 제거 운전이 개시되면 4방 밸브(13)를 오프로 하고(S1), 냉매 순환을 냉방 사이클로서 실외 유닛(1)의 압축기(10)를 운전시키고(S2), 타이머(a)를 동작시킨다(S3). 이 타이머(a)는 성에 제거 운전 시간을 카운트하기 위한 실내 제어 장치에 조립된 타이머이다.

그리고, 성에 제거 운전 개시시, 압축기(10)의 기종에 따라서는 그 운전 전류치가 불안정해지는 경우가 있으므로, 이것을 무시하게 되는 이유로, 압축기(10)의 전류치 검출의 마스크 시간을 마련하여 상기 타이머(a)가 3초간 경과했는지의 여부를 검지하여(S4), 경과하고 있지 않으면 이 시간 경과 확인을 반복하고, 경과하고 있었다면 우선, 압축기(10)의 전류치(I)를 초기 전류치(Is)로서 검출하여 상기 실내 제어 장치(23) 내의 제1 메모리에 보존한다(S5).

다음에, 또한 상기 압축기(10)의 전류치(I)를 검출하여(S6), 상기 제1 메모리에 보존되어 있는 초기 전류치(Is)와, 검출한 압축기(10)의 전류치(I)와의 비교를 행하여(S7), 상기 전류치(I)가 초기 전류치(Is) 미만이면 이것을 연산 전류치(Ik)로서 상기 실내 제어 장치(23) 내의 제2 메모리에 보존하고(S8), 상기 전류치(I)가 상기 초기 전류치(Is)와 동일하거나, 혹은 그보다 큰 경우에는 초기 전류치(Is)를 연산 전류치(Ik)로서 상기 제2 메모리에 보존한다(S9).

그리고, 상기 타이머(a)가 1분 경과했는지의 여부를 확인하여(S10), 경과하고 있지 않으면 상기 스텝 6으로 복귀하고, 상기 스텝 6 이후의 제어를 반복하여 상기 타이머(a)가 1분 경과하고 있었다면, 스텝 8 또는 스텝 9에서 제2 메모리에보존한 연산 전류치(Ik)와 미리 실내 유닛(2) 내의 실내 제어 장치(23)에 기억시키고 있는 정수 F 및 K를 이용하여 연산을 행하고(S11), 이것을 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치(Id)로서, 상기 실내 제어 장치(23) 내의 제3 메모리에 보존한다(S12). 여기서, 이 정수 F 및 K는 사용되는 압축기의 능력마다, 혹은 압축기의 메이커마다 결정된 수치로, 상기 실내 유닛(2)의 실내 제어 장치(23) 내의 상기 제1 내지 제3 메모리 이외의 다른 메모리에 복수 준비해 두고, 예를 들어 메이커에서의 생산시 등에 이 수치 중에서 각각 선택된 1세트의 수치이다.

그리고, 이 후도 이 성에 제거 운전 중인 압축기(10)의 전류치(I)를 검출하고(S13), 이것이 상기 구한 기준 전류치(Id)를 상회했는지의 여부를 판단하여(S14), 압축기(10)의 전류치(I)가 하회하고 있으면 그대로 성에 제거 운전을 계속하여 스텝 13으로 복귀하고, 다시 압축기(10)의 전류치(I)를 검출하여 상기 기준 전류치(Id)와의 비교를 반복하여 행한다. 만약, 압축기(10)의 전류치(I)가 상회하였다면, 상기 실내 제어 장치(23) 내의 제1 내지 제3 메모리에 보존한 상기 기준 전류치(Id)와, 상기 초기 전류치(Is)와, 상기 연산 전류치(Ik)를 클리어하여(S15 내지 S17), 타이머(a)를 리셋하여(S18), 성에 제거 운전을 해제하여 통상의 난방 운전으로 복귀한다.

여기서, 상기 도2의 흐름도(S11)에 있는 연산식에 의한 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치(Id)의 계산에 대해, 예를 이용하여 설명하면, 미리 실내 제어 장치(23)에 준비된 복수 수치 중에서 선택된 정수 F와 K를 각각, F ＝ 4.78, K ＝ 0.591이라 하면, 예를 들어 전원 전압이 정격 전압(Va)〔볼트〕일 때, 상기 도2의흐름도에 의한 상기 제2 메모리에 최종적으로 보존된 연산 전류치(Ik)가 3.0〔암페어〕＝ Ia라 하면, 상기 도2의 흐름도의 연산식 S11로부터,

Id ＝ Ia ＋ (F － Ia) × K

＝ 3.0 ＋ (4.78 － 3.0) × 0.591

≒ 4.05

가 되고, 이 때의 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치(Id)는 4.05〔암페어〕＝ Ida가 된다. 그리고, 이 기준 전류치(Ida)를 압축기(10)의 전류치(I)가 상회한 시점(ta)에서 성에 제거 운전이 해제된다.

이에 대해 예를 들어, 전원 전압이 정격 전압보다 낮은 Vb〔볼트〕인 경우, 압축기(10)에 인가되는 전압도 낮아지므로, 상기 도2의 흐름도에 의한 상기 제2 메모리에 최종적으로 보존된 연산 전류치(Ik)도 감소하여 2.5〔암페어〕＝ Ib가 되었다고 하면,

Id ＝ Ib ＋ (F － Ib) × K

＝ 2.5 ＋ (4.78 － 2.5) × 0.591

≒ 3.85

가 되고, 이 때의 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치(Id)는 3.85〔암페어〕＝ Idb가 된다. 그리고, 이 기준 전류치(Idb)를 압축기(10)의 전류치(I)가 상회한 시점(tb)에서 성에 제거 운전이 해제된다.

또한, 이와는 반대로, 예를 들어 전원 전압이 정격 전압(V)보다 높은 Vc〔볼트〕인 경우, 압축기(10)에 인가되는 전압도 높아지므로, 상기 도2의 흐름도에 의한 상기 제2 메모리에 최종적으로 보존된 연산 전류치(Ik)도 증가하여 4.0〔암페어〕＝ Ic가 되었다고 하면,

Id ＝ Ic ＋ (F － Ic) × K

＝ 4.0 ＋ (4.78 － 4.0) × 0.591

≒ 4.46

가 되고, 이 때의 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치(Id)는 4.46〔암페어〕＝ Idc가 된다. 그리고, 이 기준 전류치(Idc)를 압축기(10)의 전류치(I)가 상회한 시점(tc)에서 성에 제거 운전이 해제된다.

이것을 종축에 상기 제2 메모리에 최종적으로 보존된 연산 전류치(Ik)와 전원 전압(V)을 취하고, 횡축에 이 압축기의 성에 제거 운전 시간(t)을 취하여 상기 전원 전압(Va 내지 Vc)과, 성에 제거 운전 중인 상기 제2 메모리에 최종적으로 보존된 연산 전류치(1a 내지 Ic)로부터 도2의 흐름도(S11)의 연산식에서 구하게 된 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치(Ida 내지 Idc)는 각각 도3에 도시한 바와 같이 되고, 전원 전압(V)이 상승 방향으로 변동한 경우에는, 상기 기준 전류치(Id)도 높은 값이 되어 성에 제거 운전의 해제가 지나치게 빨라지는 일이 없어 잔류 성에가 없는 성에 제거 운전이 가능해지고, 반대로 전원 전압(V)이 하강 방향으로 변동한 경우에는, 상기 기준 전류치(Id)도 낮은 값이 되어 성에 제거 운전의 해제가 지나치게 지연되는 일도 없어 지나친 성에 제거 운전을 방지하는 것이 가능해진다.

이상의 설명으로부터, 본 발명에 의해 성에 제거 운전 중인 압축기의 전류치를 검출하고, 이 검출된 전류치에 의거하여 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치를 구하는 수단과, 상기 기준 전류치를 구한 후, 압축기의 구동 전류를 검출하여 이 구동 전류치가 상기 기준 전류치보다도 큰 경우, 성에 제거 운전을 해제함으로써 잔류 성에나 지나친 성에 제거 운전이 되지 않는 적절한 성에 제거 운전의 해제가 가능해진다.

또한, 실내 온도 센서나 실내 열교환기 온도 센서 혹은 실외 열교환기 온도 센서를 이용하지 않고, 또한 전원 전압을 측정하는 일 없이 넓은 전원 전압 범위에 대응한 성에 제거 운전의 해제가 가능해진다.

Claims (3)

1. 정속형 압축기를 갖고, 성에 제거 운전을 가능하게 한 공기 조화 장치에 있어서,

   성에 제거 운전 중인 압축기의 전류치를 검출하고, 이 검출된 전류치에 의거하여 성에 제거 운전 해제의 기준이 되는 기준 전류치를 구하는 수단과, 상기 기준 전류치를 구한 후, 압축기의 구동 전류를 검출하여 이 구동 전류치가 상기 기준 전류치보다도 큰 경우, 성에 제거 운전을 해제하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치.
2. 제1항에 있어서, 검지된 성에 제거 운전 중인 압축기의 전류치와, 미리 제어부에 기억시켜 둔 정수와의 연산식으로부터 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치를 구하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성에 제거 운전 해제의 기준 전류치를 구하는 연산식에서 사용하는 정수를 복수 준비하여 어느 한 정수를 선택 가능하게 한 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치.