KR20060131291A - 공기조화기 및 그의 난방운전제어방법 - Google Patents

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KR20060131291A
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    • F25B2700/21175—Temperatures of an evaporator of the refrigerant at the outlet of the evaporator

Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그의 난방운전제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 공기조화기의 난방운전제어방법은, 압축기와, 사방밸브를 구비한 실외기와; 실내열교환기와 실내팬을 구비한 실내기를 포함하는 공기조화기의 난방운전제어방법에 있어서, 난방운전 개시 후 상기 실내열교환기의 배관출구온도 및 실내온도를 검출하는 단계와; 상기 배관출구온도와 상기 실내온도의 온도차를 산출하는 단계와; 상기 온도차에 기초하여 상기 실내팬을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 난방운전 초기 기동 시 실내팬의 온/오프 회수를 줄일 수 있어 배관출구온도가 목표치에 도달하는 시간을 단축할 수 있다.

Description

공기조화기 및 그의 난방운전제어방법{AIR CONDITIONER AND HEATING OPERATION CONTROL METHOD THEROF}
도 1은 종래의 공기조화기의 구성도,
도 2 및 도 3은 각각 실내열교환기의 출구온도와 실내팬의 속도를 도시한 도면,
도 4 및 도 5는 각각 시간에 따른 압력 및 온도의 변화를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어블록도,
도 7 및 도 8은 각각 온도차에 따른 실내팬의 속도를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 난방운전제어방법을 도시한 도면,
도 10 및 도 11은 각각 도 6의 공기조화기의 시간에 따른 압력 및 온도 변화를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 실외기 111 : 압축기
121 : 실외열교환기 130 : 실내기
131 : 실내열교환기 135 : 실내팬
141 : 제어부 143 : 온도차산출부
145 : 모드선택부 147 : 배관출구온도검출부
149 : 실내온도검출부
본 발명은, 공기조화기 및 그의 난방운전제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 난방운전 초기 기동 시 실내팬의 온/오프 회수를 줄일 수 있어 배관출구온도가 목표치에 도달하는 시간을 단축할 수 있도록 한 공기조화기 및 그의 난방운전제어방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 공기조화기의 구성도이고, 도 2 및 도 3은 각각 실내열교환기의 출구온도와 실내팬의 속도를 도시한 도면이며, 도 4 및 도 5는 각각 시간에 따른 압력 및 온도의 변화를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 공기조화기는, 실외기(110)와, 실내에 냉방 및 난방이 가능하도록 배치되는 실내기(130)를 구비하고 있다.
실외기(110)는, 냉매를 압축하는 압축기(111)와, 냉매가 실외공기와 열교환되는 실외열교환기(121)와, 실외열교환기(121)의 일측에 실외열교환기(121)의 열교환이 촉진되도록 송풍하는 실외팬(123)을 구비하고 있다. 압축기(111)의 일측에는 기체상태의 냉매를 흡입할 수 있도록 어큐뮬레이터(112)가 설치되어 있으며, 토출측에는 냉매의 유로를 절환할 수 있도록 사방밸브(115)가 마련되어 있다. 냉매의 유동방향을 따라 실외열교환기(121)의 일측에는 실외팽창장치(125) 및 체크밸브 (127)가 설치되어 있다.
실내기(130)는, 냉매가 실내공기와 열교환되면서 냉방 또는 난방 기능을 수행하는 실내열교환기(131)와, 실내열교환기(131)의 일측에 냉매가 감압 팽창될 수 있도록 배치되는 실내팽창장치(133)와, 실내열교환기(131)의 열교환이 촉진되도록 하는 실내팬(135)을 구비하고 있다.
이러한 구성에 의하여, 난방운전이 개시되면 도시 않은 제어부는 도 2에 도시된 바와 같이, 실내열교환기(131)의 배관출구온도를 검출하여 배관출구온도가 25℃이상이면 실내팬(135)을 약풍으로 구동시키고, 배관출구온도가 30℃이상이면 실내팬(135)을 강풍으로 구동시키게 된다.
한편, 실내팬(135)이 구동되면 실내공기와 접촉되면서 실내열교환기(131)의 배관출구온도는 변화하게 되며, 이 때 제어부는 도 3에 도시된 바와 같이, 배관출구온도가 22℃이하로 되면 실내팬(135)의 구동을 중지시키고, 배관출구온도가 28℃이하로 되면 실내팬(135)을 강풍에서 약풍으로 구동시키게 된다.
그런데, 이러한 종래의 공기조화기에 있어서는, 실내온도와는 무관하게 실내열교환기(131)의 배관출구온도에 기초하여 실내팬(135)을 제어하도록 되어 있어, 실내온도가 상대적으로 낮은 상태에서 난방운전을 실시할 경우, 도 4 및 도 5에 A 및 B에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 실내팬(135)의 온/오프 회수가 증가하게 압력의 변화가 빈번한 소위 헌팅 현상이 발생되어 배관출구온도를 상승시키는 데 상대적으로 많은 시간이 소요된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 난방운전 초기 기동 시 실내팬의 온/오프 회수를 줄일 수 있어 배관출구온도가 목표치에 도달하는 시간을 단축할 수 있는 공기조화기 및 그의 난방운전제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 압축기와, 사방밸브를 구비한 실외기와; 실내열교환기와 실내팬을 구비한 실내기를 포함하는 공기조화기의 난방운전제어방법에 있어서, 난방운전 개시 후 상기 실내열교환기의 배관출구온도 및 실내온도를 검출하는 단계와; 상기 배관출구온도와 상기 실내온도의 온도차를 산출하는 단계와; 상기 온도차에 기초하여 상기 실내팬을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 난방운전제어방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 실내팬을 제어하는 단계는, 상기 온도차가 제2온도 이상인 경우 상기 실내팬을 제1속도로 구동시키는 단계와, 상기 온도차가 상기 제2온도 보다 낮은 제1온도 이하인 경우 상기 실내팬이 중지되도록 하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실내팬을 제어하는 단계는, 상기 온도차가 제2온도보다 높은 제4온도 이상인 경우 상기 실내팬을 상기 제1속도보다 높은 제2속도로 구동시키는 단계와, 상기 온도차가 상기 제2온도보다 높고 상기 제4온도보다 낮은 제3온도 이하인 경우 상기 실내팬을 제1속도로 운전시키는 단계를 더 포함하는 것이 효과적이다.
상기 실내팬을 제어하는 단계는, 상기 실내팬을 상기 제2속도로 구동시키는 단계 후, 상기 실내팬의 연속운전시간을 산출하는 단계와, 상기 연속운전시간이 설 정시간 이상인 경우 실온제어로 전환하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
난방운전 개시 전에 상기 실내열교환기의 배관출구온도 및 실내온도에 기초하여 상기 실내팬을 제어하는 제1난방운전모드와, 상기 실내열교환기의 배관출구온도에 기초하여 상기 실내팬을 제어하는 제2난방운전모드 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 것이 효과적이다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 압축기와, 사방밸브를 구비한 실외기와; 실내열교환기와 실내팬을 구비한 실내기를 포함하는 공기조화기에 있어서, 상기 실내열교환기의 배관출구온도를 검출하는 배관출구온도검출부와; 상기 실내열교환기가 설치되는 실내의 온도를 검출하는 실내온도검출부와; 상기 배관출구온도검출부 및 상기 실내온도검출부에 의해 각각 검출된 두 온도차를 산출하는 온도차산출부와; 상기 온도차산출부에 의해 산출된 온도차에 기초하여 상기 실내팬을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기가 제공된다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 온도차산출부에 의해 산출된 온도차가 제2온도이상인 경우 상기 실내팬을 제1속도로 구동시키고, 상기 온도차가 상기 제2온도보다 낮은 제1온도 이하인 경우 상기 실내팬이 중지되도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는, 상기 온도차가 상기 제2온도보다 높은 제4온도 이상인 경우, 상기 실내팬을 상기 제1속도보다 높은 제2속도로 구동되도록 하고, 상기 온도차가 상기 제2온도보다 높고 상기 제4온도보다 낮은 제3온도 이하인 경우 상기 실내팬을 상기 제1속도로 구동되도록 제어하는 것이 효과적이다.
상기 제어부는, 상기 실내팬이 상기 제2속도로 구동된 후 상기 실내팬의 연속운전시간을 산출하고, 상기 연속운전시간이 설정시간 이상인 경우 실온제어로 전환되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 배관출구온도 및 상기 실내온도의 온도차에 의해 상기 실내팬을 제어하는 제1난방운전모드와, 상기 배관출구온도에 기초하여 상기 실내팬을 제어하는 제2난방운전모드 중 어느 하나를 선택하는 모드선택부를 더 포함하는 것이 효과적이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어블록도이고, 도 7 및 도 8은 각각 온도차에 따른 실내팬의 속도를 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 난방운전제어방법을 도시한 도면이고, 도 10 및 도 11은 각각 도 6의 공기조화기의 시간에 따른 압력 및 온도 변화를 도시한 도면이다. 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 인용하여 설명하기로 한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 공기조화기는, 실내열교환기(131)의 배관출구온도를 검출하는 배관출구온도검출부(147)와, 실내열교환기(131)가 설치되는 실내의 온도를 검출하는 실내온도검출부(149)와, 배관출구온도검출부(147) 및 실내온도검출부(149)에 의해 각각 검출된 두 온도차를 산출하는 온도차산출부(143)와, 온도차산출부(143)에 의해 산출된 온도차에 기초하여 실내팬(135)을 제어하는 제어부(141)를 포함하여 구성되어 있다.
제어프로그램이 구비된 마이컴 등의 형태로 구현되는 제어부(141)는 실내열 교환기(131)의 배관출구온도 및 실내온도의 온도차를 산출하여 실내팬(135)을 제어할 수 있도록 온도차산출부(143)가 구비하여 형성되어 있으며, 제어부(141)에는 배관출구온도검출부(147) 및 실내온도검출부(149)와 실내팬(135)이 각각 전기적으로 연결되어 있다.
한편, 제어부(141)에는 실내열교환기(131)의 배관출구온도 및 실내온도를 검출하고 이들의 온도차를 산출하여 실내팬(135)을 제어하는 제1난방운전모드와, 도 1 내지 도 5와 관련하여 전술한 바와 같이, 실내열교환기(131)의 배관출구온도(T1i)를 검출하여 실내팬(135)을 제어하는 제2난방운전모드 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 하는 모드선택부(145)가 전기적으로 연결되어 있다. 여기서, 모드선택부(145)는 실내기(130)를 제어하는 리모콘에 모드선택버튼의 형태로 구현되도록 구성하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하여, 모드선택부(145)에 의해 제2난방운전모드가 선택되면 제어부(141)는 배관출구온도검출부(147)에 의해 실내열교환기(131)의 배관출구온도가 검출되도록 하고, 검출된 배관출구온도가 25℃ 이상이면 실내팬(135)이 약풍으로 구동되도록 한다. 실내팬(135)의 약풍 구동 중 배관출구온도가 22℃이하로 되면 제어부(141)는 실내팬(135)이 정지되도록 한다. 배관출구온도가 30℃ 이상이면 실내팬(135)을 강풍으로 구동되도록 하고, 강풍 구동 중 배관출구온도가 28℃ 이하로 되면 실내팬(135)이 약풍으로 구동되도록 한다. 여기서, 제어부(141)는 실내팬(135)이 강풍으로 설정시간, 예를 들면 1분 이상 연속으로 회전되면 통상의 실온제 어로 전환하도록 한다.
한편, 모드선택부(145)에 의한 제1난방운전모드의 선택 시 본 발명에 따른 공기조화기의 난방운전제어방법을 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
모드선택부(145)에 의해 운전모드를 선택하고(S10), 제2난방운전모드가 선택되면(S20) 전술한 바와 같이 제2난방운전모드로 운전되도록 한다(S30).
제1난방운전모드가 선택되면(S20) 제어부(141)는 압축기(111)의 구동여부를 확인하고(S40), 압축기(111)의 구동 시 배관출구온도검출부(147) 및 실내온도검출부(149)에 의해 배관출구온도(T1i) 및 실내온도(T2i)가 각각 검출되도록 한다(S50). 배관출구온도(T1i) 및 실내온도(T2i)가 검출되면 온도차산출부(143)는 온도차(T1i - T2i)를 산출하고(S55), 제어부(141)는 산출된 온도차(T1i - T2i)와 제1온도(TS1)를 비교하고 온도차(T1i - T2i)가 제1온도(TS1), 예를 들면 8℃ 이하인 경우(S60), 실내팬(135)이 중지된 상태를 유지하도록 한다(S70).
산출된 온도차(T1i - T2i)가 제2온도(TS2), 예를 들면 10℃ 이상이면(S80), 제어부(141)는 실내팬(135)의 구동여부를 확인하고(S90), 실내팬(135)이 제1속도, 예를 들면 약풍으로 구동되도록 제어한다(S100).
산출된 온도차(T1i - T2i)가 제2온도(TS2)를 초과하고 제3온도(TS3), 예를 들면 16℃ 이하이면(S110), 제어부(141)는 실내팬(135)이 제1속도로 구동되도록 한다(S100).
한편, 산출된 온도차(T1i - T2i)가 제4온도(TS4), 예를 들면 18℃ 이상이면(S120), 제어부(141)는 실내팬(135)이 제2속도, 예를 들면 강풍으로 구동되도록 한다(S130). 제어부(141)는 실내팬(135)이 제2속도로 구동됨과 동시에 실내팬(135)이 제2속도로 구동되는 연속운전시간(ti)이 산출되도록 한다(S140). 산출된 연속운전시간(ti)이 설정시간(tS), 예를 들면 1분 이상이면(S150), 통상의 실온제어로 전환되도록 한다(S160).
이렇게 제1난방운전모드로 운전되는 경우, 실내팬(135)을 빈번하게 개폐하지 아니하므로 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 실외기(110)의 목표고압 도달 시까지 헌팅 현상이 발생됨이 없고 실내열교환기(131)의 배관출구온도(T1i)가 점진적으로 상승되어 목표치까지 도달시간이 단축됨을 알 수 있다.
전술 및 도시한 실시예에서는, 제1난방운전모드와 제2난방운전모드 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 구성된 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 제1난방운전모드로만 운전되도록 구성할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 난방운전 개시 후 실내열교환기의 배관출구온도 및 실내온도를 검출하는 단계와; 배관출구온도와 실내온도의 온도차를 산출하는 단계와; 온도차에 기초하여 실내팬을 제어하는 단계를 포함하도록 함으로써, 난방운전 초기 기동 시 실내팬의 온/오프 회수를 줄일 수 있어 배관출구온도가 목표치에 도달하는 시간을 단축할 수 있는 공기조화기의 난방운전제어 방법이 제공된다.
한편, 본 발명에 따르면, 실내열교환기의 배관출구온도를 검출하는 배관출구온도검출부와; 실내열교환기가 설치되는 실내의 온도를 검출하는 실내온도검출부와; 배관출구온도검출부 및 실내온도검출부에 의해 각각 검출된 두 온도차를 산출하는 온도차산출부와; 온도차산출부에 의해 산출된 온도차에 기초하여 실내팬을 제어하는 제어부를 포함하도록 함으로써, 난방운전 초기 기동 시 실내팬의 온/오프 회수를 줄일 수 있어 배관출구온도가 목표치에 도달하는 시간을 단축할 수 있는 공기조화기가 제공된다.

Claims (10)

  1. 압축기와, 사방밸브를 구비한 실외기와; 실내열교환기와 실내팬을 구비한 실내기를 포함하는 공기조화기의 난방운전제어방법에 있어서,
    난방운전 개시 후 상기 실내열교환기의 배관출구온도 및 실내온도를 검출하는 단계와;
    상기 배관출구온도와 상기 실내온도의 온도차를 산출하는 단계와;
    상기 온도차에 기초하여 상기 실내팬을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 난방운전제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실내팬을 제어하는 단계는, 상기 온도차가 제2온도 이상인 경우 상기 실내팬을 제1속도로 구동시키는 단계와, 상기 온도차가 상기 제2온도 보다 낮은 제1온도 이하인 경우 상기 실내팬이 중지되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 난방운전제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실내팬을 제어하는 단계는, 상기 온도차가 제2온도보다 높은 제4온도 이상인 경우 상기 실내팬을 상기 제1속도보다 높은 제2속도로 구동시키는 단계와,
    상기 온도차가 상기 제2온도보다 높고 상기 제4온도보다 낮은 제3온도 이하 인 경우 상기 실내팬을 제1속도로 운전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 난방운전제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 실내팬을 제어하는 단계는, 상기 실내팬을 상기 제2속도로 구동시키는 단계 후, 상기 실내팬의 연속운전시간을 산출하는 단계와, 상기 연속운전시간이 설정시간 이상인 경우 실온제어로 전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 난방운전제어방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    난방운전 개시 전에 상기 실내열교환기의 배관출구온도 및 실내온도에 기초하여 상기 실내팬을 제어하는 제1난방운전모드와, 상기 실내열교환기의 배관출구온도에 기초하여 상기 실내팬을 제어하는 제2난방운전모드 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 난방운전제어방법.
  6. 압축기와, 사방밸브를 구비한 실외기와; 실내열교환기와 실내팬을 구비한 실내기를 포함하는 공기조화기에 있어서,
    상기 실내열교환기의 배관출구온도를 검출하는 배관출구온도검출부와;
    상기 실내열교환기가 설치되는 실내의 온도를 검출하는 실내온도검출부와;
    상기 배관출구온도검출부 및 상기 실내온도검출부에 의해 각각 검출된 두 온 도차를 산출하는 온도차산출부와;
    상기 온도차산출부에 의해 산출된 온도차에 기초하여 상기 실내팬을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 온도차산출부에 의해 산출된 온도차가 제2온도이상인 경우 상기 실내팬을 제1속도로 구동시키고, 상기 온도차가 상기 제2온도보다 낮은 제1온도 이하인 경우 상기 실내팬이 중지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 온도차가 상기 제2온도보다 높은 제4온도 이상인 경우, 상기 실내팬을 상기 제1속도보다 높은 제2속도로 구동되도록 하고, 상기 온도차가 상기 제2온도보다 높고 상기 제4온도보다 낮은 제3온도 이하인 경우 상기 실내팬을 상기 제1속도로 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 실내팬이 상기 제2속도로 구동된 후 상기 실내팬의 연속운전시간을 산출하고, 상기 연속운전시간이 설정시간 이상인 경우 실온제어로 전환되도록 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  10. 제6항 내지 제9항에 있어서,
    상기 배관출구온도 및 상기 실내온도의 온도차에 의해 상기 실내팬을 제어하는 제1난방운전모드와, 상기 배관출구온도에 기초하여 상기 실내팬을 제어하는 제2난방운전모드 중 어느 하나를 선택하는 모드선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
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