KR20100003583A

KR20100003583A - 공기조화기의 제어방법

Info

Publication number: KR20100003583A
Application number: KR1020080063554A
Authority: KR
Inventors: 진의정
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-07-01
Filing date: 2008-07-01
Publication date: 2010-01-11

Abstract

본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법은, 압축기의 토출온도와 응축온도를 고려하여 사이클의 안정화 여부를 판단하고, 사이클이 안정화되었다고 판단되면 기동제어모드를 중지하고 정시제어모드로 전환함으로써, 보다 신속하게 쾌속 냉,난방을 수행할 수 있는 효과가 있다.

공기조화기, 제어, 기동, 정시, 토출온도, 응축온도

Description

공기조화기의 제어방법{Control method of air-conditioner}

본 발명은 공기조화기의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전변수의 값들을 통해 사이클의 안정화 여부를 판단하여, 보다 신속하게 정시제어모드를 수행함으로써, 쾌속 냉난방이 이루어질 수 있는 공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 냉매를 압축, 응축, 팽창, 증발시키는 과정을 수행하여, 실내 공간을 냉방 또는 난방시키는 장치이다.

상기 공기조화기는 실외기에 1대의 실내기가 연결되는 통상적인 공기조화기와, 실외기에 복수개의 실내기가 연결되는 멀티 공기조화기로 구분된다. 또한, 상기 공기조화기는 냉매 사이클을 일방향으로만 가동하여 실내에 냉기만을 공급하는 냉방용 공기조화기와, 냉매 사이클을 양방향으로 가동하여 실내에 냉기 또는 온기를 공급하는 냉난방용 공기조화기로 구분된다.

상기 공기조화기는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 포함한다. 상기 압 축기에서 토출된 냉매는 상기 응축기에서 응축된 후, 상기 팽창밸브에서 팽창된다. 팽창된 냉매는 상기 증발기에서 증발된 후, 상기 압축기로 흡입된다.

그러나, 종래 기술에 따른 공기조화기는 전원이 인가되면, 사이클을 안정화시키기 위한 기동제어모드를 설정시간동안 수행하기 때문에, 상기 설정시간이 소요되기 전에 사이클이 안정화되었을지라도 불필요하게 기동제어모드가 계속 진행되는 경우가 발생되는 문제점이 있다. 이로 인해, 쾌속 냉난방을 수행하는 데 제약이 따르는 문제점이 있다.

본 발명은 기동제어모드로부터 보다 신속하게 정시제어모드로 전환하여, 쾌속 냉난방 효과를 증대시킬 수 있는 공기조화기의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법은 전원이 인가되면, 운전 상태를 초기화하는 기동제어모드로 제어하고, 상기 기동제어모드의 진행 중에, 적어도 하나 이상의 운전 변수를 감지하고, 상기 감지값들 중 적어도 하나가 기 저장된 설정범위를 벗어나면, 상기 기동제어모드로부터 사용자의 입력 조건에 따라 운전 상태를 제어하는 정시제어모드로 전환한다.

본 발명에 있어서, 상기 감지값들이 상기 설정범위이내 이면, 전원이 인가된 시점으로부터 소요된 운전시간이 기 저장된 설정시간을 초과하였는지 여부를 판단한다.

본 발명에 있어서, 상기 운전시간이 상기 설정시간 이상이면, 상기 기동제어모드로부터 상기 정시제어모드로 전환하여 제어한다.

본 발명에 있어서, 상기 운전시간이 상기 설정시간 미만이면, 상기 기동제어모드를 유지한다.

본 발명에 있어서, 상기 운전변수는 압축기의 토출온도를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 운전변수는 응축기의 응축온도를 포함한다.

또한, 본 발명은, 전원이 인가되면, 운전 상태를 초기화하는 기동제어모드를 수행하는 단계와; 상기 기동제어모드의 수행 중, 압축기의 토출온도 변화율과 응축기의 응축온도 변화율을 계산하는 단계와; 상기 토출온도 변화율이 기 저장된 설정 토출온도 변화율 이상이고, 상기 응축온도 변화율이 기 저장된 설정 응축온도 변화율 이상이면, 상기 기동제어모드를 중지하고 사용자의 입력 조건에 따라 운전 상태를 제어하는 정시제어모드를 수행하는 단계와; 상기 토출온도 변화율이 상기 설정 토출온도 변화율 미만이고, 상기 응축온도 변화율이 상기 설정 응축온도 변화율 미만이면, 상기 전원이 인가된 시점으로부터 소요된 운전시간을 기 저장된 설정시간과 비교하는 단계와; 상기 운전시간이 상기 설정시간 이상이면, 상기 기동제어모드를 중지하고 상기 정시제어모드를 수행하는 단계를 포함하는 공기조화기의 제어방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어흐름을 보여주는 블록도이다.

본 실시예에서는, 상기 공기조화기는 냉,난방 운전을 모두 수행하는 히트펌프식 공기조화기(이하, '공기조화기'라 한다)에 대해 설명한다.

상기 공기조화기는 압축기(2), 실내 열교환기(미도시), 실외 열교환기(미도시), 사방밸브(4), 팽창밸브(6) 등을 포함한다. 상기 실내 열교환기는 냉방운전시 증발기로 작용하고, 난방운전시 응축기로 작용한다. 상기 실외 열교환기는 냉방운전시 응축기로 작용하고, 난방운전시 증발기로 작용한다. 상기 사방밸브(4)는 냉,난방에 따라 냉매의 유로를 절환하는 역할을 한다.

또한, 상기 공기조화기는 상기 압축기(2), 사방밸브(4), 팽창밸브(6)의 작동을 제어하는 제어부(10)를 포함한다.

또한, 상기 공기조화기는, 상기 압축기(2)의 토출 온도를 감지하는 토출온도센서(12)와, 상기 응축기의 응축온도를 감지하는 응축온도센서(14)를 포함한다. 상기 토출온도센서(12)와 응축온도센서(14)는 각각 토출온도와 응축온도를 실시간으로 감지한다. 상기 토출온도센서(12)는 상기 압축기(2)의 토출측에 장착될 수 있다.

한편, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 응축기의 응축온도는, 압력센서를 통해 상기 응축기의 압력을 측정한 후 계산에 의해 구해지는 것도 가능하다.

상기 제어부(10)는 상기 토출온도센서(12)에서 감지된 값을 수신하여, 토출온도 변화율(T1)을 계산한다. 상기 토출온도 변화율(T1)은 상기 토출온도 변화량을 분으로 나누어 계산한 분당 변화율이다.

또한, 상기 제어부(10)는 상기 응축온도센서(14)에서 감지된 값을 통해, 응축온도 변화율(T2)을 계산한다. 상기 응축온도 변화율(T2)은 상기 응축온도 변화량을 분으로 나누어 계산한 분당 변화율이다.

이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기의 제어방법에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법이 도시된 순서도이다.

상기 공기조화기에 전원이 인가되어, 상기 공기조화기가 온되면(S1), 상기 제어부(10)는 상기 공기조화기의 운전 상태를 초기화하는 기동제어모드를 수행한다.(S2)

상기 기동제어모드에서는 상기 압축기(2)의 초기 기동시 부하를 감소시키기 위해 냉매 유량을 제한하는 등의 제어를 하여, 사이클을 안정화시킨다. 상기 기동제어모드 중에는 사용자의 입력 조건에 관계없이, 미리 정해진 조건으로 운전된다.

그리고, 상기 토출온도센서(12)는 상기 압축기(2)의 토출 온도를 실시간으로 감지하여, 전기적인 신호로서 상기 제어부(10)로 전송한다. 또한, 상기 응축온도센서(14)는 상기 응축기의 응축온도를 실시간으로 감지하여, 전기적인 신호로서 상기 제어부(10)로 전송한다.

상기 기동제어모드의 수행 중, 상기 제어부(10)는 상기 토출온도센서(12)로부터 신호를 받아, 상기 압축기(2)의 토출온도 변화율(T1)을 계산한다. 여기서는, 토출온도 변화율(T1)은 토출온도 분당 변화율이 사용될 수 있다. 또한, 상기 제어부(10)는 상기 응축온도센서(14)로부터 신호를 받아, 응축온도 변화율(T2)을 계산한다.

그리고, 상기 제어부(10)에서는 상기 토출온도 변화율(T1)과 기 저장된 설정 토출온도 변화율(T1s)을 비교하고, 상기 응축온도 변화율(T2)과 기 저장된 설정 응축온도 변화율(T2s)을 비교한다. (S3)

상기 토출온도 변화율(T1)이 상기 설정 토출온도 변화율(T1s) 이상이고, 상기 응축온도 변화율(T2)이 상기 설정 응축온도 변화율(T2s) 이상이면, 상기 제어부(10)는 사이클이 충분히 안정화되었다고 판단할 수 있다.

따라서, 상기 제어부(10)는 상기 기동제어모드를 중지하고, 사용자의 입력 조건에 따라 운전 상태를 제어하는 정시제어모드를 수행한다. (S4)

상기 토출온도 변화율(T1)과 응축 온도 변화율(T2)을 통해, 사이클의 안정화를 확인하여, 보다 신속하게 정시제어모드로 전환할 수 있다.

한편, 상기 토출온도 변화율(T1)이 상기 설정 토출온도 변화율(T1s) 미만이고, 상기 응축온도 변화율(T2)이 상기 설정 응축온도 변화율(T2s) 미만이면, 상기 제어부(10)는 상기 전원이 인가된 시점으로부터 소요된 운전시간(t)을 기 저장된 설정시간(ts)과 비교한다.(S5)

즉, 상기 토출온도 변화율(T1)과 응축온도 변화율(T2)이 목표값에 도달하지 못할 경우, 사이클이 안정화되지 못했다고 판단하여, 사이클이 안정화될 때까지 충분한 시간동안 상기 기동제어모드를 수행한다. 상기 설정시간(ts)은 사이클이 안정화되기 위한 충분한 시간으로 설정됨과 아울러, 쾌속 냉난방을 실현하기 위한 최소한의 시간으로 설정될 수 있다.

상기 운전시간(t)이 상기 설정시간(ts) 이상이면, 상기 제어부(10)는 상기 기동제어모드를 중지하고, 상기 정시제어모드를 수행한다.

한편, 상기 운전시간(t)이 상기 설정시간(ts) 미만이면, 상기 제어부(10)는 상기 기동제어모드를 계속 유지하면서, 상기 토출온도 변화율(T1)과 응축온도 변화율(T2)을 반복해서 확인한다.

한편, 상기 공기조화기에 전원이 오프되면, 상기 제어부(10)는 정지모드를 수행한다. (S6)

상기와 같이, 본 발명에서는, 상기 토출온도와 응축온도를 통해 사이클의 안정화 여부를 판단함으로써, 사이클이 안정화되면 즉시 정시제어모드를 수행할 수 있다. 따라서, 사이클이 안정화되었음에도 불구하고 불필요하게 기동제어모드를 일정 시간동안 수행하는 것이 방지되어, 보다 신속하게 냉,난방이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 토출온도 변화율과 응축온도 변화율이 목표값에 도달하지 못할 경우, 상기 설정시간동안만 기동제어모드를 수행하도록 함으로써, 상기 기동제어모드가 길어지는 것이 방지될 수 있다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>

2: 압축기 10: 제어부

12: 토출온도 센서 14: 응축온도 센서

Claims

전 원이 인가되면, 운전 상태를 초기화하는 기동제어모드로 제어하고,

상기 기동제어모드의 진행 중에, 적어도 하나 이상의 운전 변수를 감지하고, 상 기 감 지값들 중 적어도 하나가 기 저장된 설정범위를 벗어나면,

상기 기동제어모드로부터 사용자의 입력 조건에 따라 운전 상태를 제어하는 정시제어모드로 전환하는 공기조화기의 제어방법.
청구항 1에 있어서,

상기 감지값들이 상기 설정범위이내이면, 전원이 인가된 시점으로부터 소요된 운전시간이 기 저장된 설정시간을 초과하였는지 여부를 판단하는 공기조화기의 제어방법.
청구항 2에 있어서,

상기 운전시간이 상기 설정시간 이상이면,

상기 기동제어모드로부터 상기 정시제어모드로 전환하여 제어하는 공기조화기의 제어방법.
청구항 2에 있어서,

상기 운전시간이 상기 설정시간 미만이면,

상기 기동제어모드를 유지하는 공기조화기의 제어방법.
청구항 1에 있어서,

상기 운전변수는 압축기의 토출온도를 포함하는 공기조화기의 제어방법.
청구항 1에 있어서,

상기 운전변수는 응축기의 응축온도를 포함하는 공기조화기의 제어방법.
전원이 인가되면, 운전 상태를 초기화하는 기동제어모드를 수행하는 단계와;

상기 기동제어모드의 수행 중, 압축기의 토출온도 변화율과 응축기의 응축온도 변화율을 계산하는 단계와;

상기 토출온도 변화율이 기 저장된 설정 토출온도 변화율 이상이고, 상기 응축온도 변화율이 기 저장된 설정 응축온도 변화율 이상이면, 상기 기동제어모드를 중지하고 사용자의 입력 조건에 따라 운전 상태를 제어하는 정시제어모드를 수행하는 단계와;

상기 토출온도 변화율이 상기 설정 토출온도 변화율 미만이고, 상기 응축온도 변화율이 상기 설정 응축온도 변화율 미만이면, 상기 전원이 인가된 시점으로부터 소요된 운전시간을 기 저장된 설정시간과 비교하는 단계와;

상기 운전시간이 상기 설정시간 이상이면, 상기 기동제어모드를 중지하고 상기 정시제어모드를 수행하는 단계를 포함하는 공기조화기의 제어방법.