KR20100107286A - 에어컨의 증발기 동결 방지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어컨의 증발기 동결 방지방법에 관한 것으로, 실내온도와 실외온도가 모두 설정 온도 범위에 해당되면 압축기의 운전을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

따라서, 증발기온도센서를 설치하지 않고도 압축기의 운전 정지를 통해 증발기의 동결을 방지하고, 압축기로의 액체 냉매 유입을 방지할 수 있게 된다.

따라서, 증발기온도센서의 설치에 소모되는 공수와 비용을 감소시킬 수 있게 되고, 증발기온도센서의 잦은 고장으로 인한 소비자 불만을 미연에 방지할 수 있게 된다.

증발기 동결방지, 액체 냉매 유입, 압축기 정지, 증발기온도센서

Description

에어컨의 증발기 동결 방지방법{freezing protection method for evaporator of air conditioner}

본 발명은 에어컨의 증발기 동결 방지방법에 관한 것으로, 실내기의 증발기 동결을 방지함으로써 실내 냉방이 지속적으로 원활히 이루어질 수 있으며, 압축기를 보호할 수 있도록 된 에어컨의 증발기 동결 방지방법에 관한 것이다.

에어컨(에어컨디셔너(air conditioner)의 줄임말이지만 본 발명에서는 냉방장치를 지칭한다.)은 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(compressor ; 10), 응축기(condenser ; 20), 팽창밸브(expansion valve ; 30), 증발기(evaporator ;40)를 포함하여 이루어진다.

냉매는 상기 압축기(10)에서 고온고압의 기체로 압축되고, 이어 상기 응축기(20)를 통과하면서 대기중으로 열을 방출하여 중온고압의 액체로 상변화되며, 이어 상기 팽창밸브(30)를 통과하여 저온저압의 액체로 증발되기 용이한 상태로 변화되고, 이어 상기 증발기(40)를 통과하면서 주변의 열을 빼앗아 증발하여 저온저압의 기체로 상변화되며, 이어 상기 압축기(10)로 다시 공급되어 동일한 과정을 반복한다.

따라서, 실내기의 상기 증발기에 실내 공기를 강제 송풍하여 열교환시킨 뒤 실내공간으로 다시 토출해 주면 실내공기의 열이 냉매의 증발에 사용되므로 냉방이 이루어지게 된다.

한편, 상기 증발기에서 냉매의 증발이 원활히 이루어지지 않으면 증발기의 내부에는 저온 액체 상태의 냉매가 지속적으로 머물게 될 뿐만 아니라 그러한 저온 액체 상태의 냉매가 연결관로를 통해 상기 압축기로 유입된다.

이와 같이 상태가 지속되면 증발기의 표면에 수분이 응결되어 결빙되는 동결현상이 발생하여 증발기와 공기의 접촉을 차단함으로써 열교환 성능이 저하되며, 이는 시간이 경과할수록 더욱 심화되어 증발기를 통해 통풍이 이루어지지 않음으로써 실내기에서 실내 공간으로의 찬바람 토출이 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 압축기는 증발기에서 정상적으로 증발된 기체 상태의 냉매를 받아들여 압축하는 장치로서 기체용 기기로 설계된 것이어서 상기와 같이 저온 액체 상태의 냉매가 지속적으로 유입되면 장치의 내구성을 저하시켜 수명을 단축시키는 원인이 되고 있다.(압축기는 에어컨에서 가장 고가의 부품이다.)

따라서, 종래에는 상기 증발기(40)에 증발기온도센서(50)를 설치하여 그 온도가 설정값 보다 낮은 경우 상기 압축기(10)를 정지시켜 냉매의 순환을 중단시킴으로써 증발기의 동결현상을 해소하고, 압축기로 액체 상태의 냉매가 유입되는 것을 방지하였다.

그러나, 이 경우 상기 증발기온도센서(일명 에바센서(Eva. sensor))를 추가 로 사용해야만 하므로 부품수가 증가하여 공수 및 소요 비용이 증가되는 문제점이 있었다.

또한, 최근 에어컨이 사용되는 가정이나 사무실에서 상기 증발기온도센서의 잦은 고장으로 인하여 증발기의 동결현상을 방지하지 못함으로써 에어컨이 정상 작동하지 않는 사례(냉풍이 잘 나오지 않음)가 빈번하게 발생하고 또한 압축기의 교환주기가 단축되는 바, 이로 인해 사용자(소비자)의 불만이 가중됨으로써 제품의 상품성이 저하되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 증발기온도센서를 사용하지 않고도 증발기의 동결현상과 압축기로의 액체 냉매 유입을 방지할 수 있게 되어 증발기온도센서를 사용하지 않음에 따른 공수 및 비용 절감이 이루어지고, 증발기온도센서 고장으로 인한 제품의 상품성 저하를 근본적으로 방지할 수 있도록 된 에어컨의 증발기 동결 방지방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

실내온도센서를 통해 실내온도를 측정하고, 실외온도센서를 통해 실외온도를 측정하는 온도 측정단계와;

상기 온도 측정단계에서 측정된 실내온도와 실외온도를 각각의 설정 온도 범위와 비교하는 비교단계와;

상기 실내온도와 실외온도가 모두 설정 온도 범위에 해당되면 압축기의 운전을 정지시키는 압축기 정지단계;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비교단계에서 실내온도의 설정 온도 범위는 18℃ 이상 22℃ 이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비교단계에서 실외온도의 설정 온도 범위는 18℃ 이상 22℃ 이하인 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 에어컨의 실내기와 실외기에 기 설치되어 있는 실내온도센서와 실외온도센서를 이용하여 압축기의 가동여부를 결정함으로써 증발기온도센서를 사용하지 않고도 증발기 동결 현상을 방지할 수 있게 된다.

따라서, 증발기온도센서가 적용되지 않음으로써 이의 설치에 따른 공수와 비용이 절감될 수 있게 된다.

또한, 증발기온도센서가 설치되지 않음으로써 증발기온도센서 고장에 따른 문제점이 모두 해소된다.

즉, 증발기온도센서 고장으로 인해 증발기의 동결을 방지할 수 없게 됨에 따라 에어컨이 정상 작동하지 않는 문제점(실내기에서 냉풍이 토출되지 않는 현상)이 해소되고, 또한 그로 인해 액체 냉매가 압축기로 유입되어 압축기의 내구수명을 단축시킴으로써 교환주기가 빨라지는 문제점이 해소된다.

따라서, 사용자의 불만 사항이 감소되어 제품의 상품성이 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 실내온도와 실외온도에 따라서 압축기를 정지시키는 것에 특징이 있다.

도 2는 본 발명이 적용되는 에어컨의 개략 구성도로서, 압축기(10), 응축 기(20), 팽창밸브(30), 증발기(40)를 포함하며, 실내온도를 측정하는 실내온도센서(60)와, 실외온도를 측정하는 실외온도센서(70)가 구비되어 있다.

통상 압축기(10)와 응축기(20)는 실외기에 설치되고, 증발기(40)와 팽창밸브(30)는 실내기에 설치되는데, 상기 팽창밸브(30)는 실외기에 설치되는 경우도 있다.(도면에는 실내기에 설치되는 것으로 표시하였다.)

상기 실내온도센서(60)는 실내기에 설치되며, 냉방시 실내온도측정과 그에 따른 실내기 송풍팬의 작동 정도(fan step)를 조절하기 위해 설치된다.

또한, 상기 실외온도센서(70)는 실외기에 설치되며, 실외온도에 따라 실외기 송풍팬의 작동 정도를 조절하기 위해 설치된다. 예를 들어, 실외온도가 31℃ 이상의 고온이라면 응축기의 방열 성능이 저하되므로 이를 보상하기 위해 송풍팬의 회전 속도를 증가시키는 제어를 행한다.

전술한 바와 같이 본 발명은 상기 실내온도센서(60)와 실외온도센서(70)에서 측정되는 실내온도와 실외온도의 조건에 따라서 압축기의 가동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 실내온도센서(60)를 통해 실내온도를 측정하고, 상기 실외온도센서(70)를 통해 실외온도를 측정하는 온도 측정단계(S1)와, 측정된 실내온도와 실외온도를 각각의 설정 온도 범위와 비교하는 비교단계(S2)와, 측정된 실내온도와 실외온도가 모두 설정 온도 범위에 해당되면 압축기(10)의 운전을 정지시키는 압축기 정지단계(S3)를 포함한다.

그리고, 상기 비교단계(S2)에서 측정된 실내온도와 실외온도가 어느 하나라 도 설정 온도 범위에 해당되지 않으면 압축기(10)의 운전을 지속하면서 상기 온도 측정단계(S1)을 다시 실행한다.

한편, 상기 실내온도의 설정 온도 범위는 20℃±2℃이다. 즉, 18℃ 이상 22℃ 이하의 온도 범위이다.

실내온도가 18℃ 보다 낮은 경우 에어컨을 가동하는 경우가 거의 없고, 22℃ 보다 높으면 실내 공기에 증발기(40)를 흐르는 냉매를 원활히 기화시킬 수 있는 정도의 열에너지가 충분히 포함되어 있기 때문에 증발기 동결현상이 발생하지 않기 때문이다.

또한, 상기 실외온도의 설정 온도 범위 역시 20℃±2℃이다. 즉, 18℃ 이상 22℃ 이하의 온도 범위이다.

실외온도가 18℃ 보다 낮은 경우 에어컨을 가동하는 경우가 거의 없고, 22℃ 보다 높으면 비록 실내 온도가 상기 온도 설정 범위에 해당된다고 하더라도 응축기(20)에서 배출된 액체 냉매의 온도가 충분히 높아 이후 팽창밸브(30)를 통과하여 감온되더라도 증발기(40)에서 쉽게 증발할 수 있는 정도의 온도를 가지기 때문에 증발기 동결현상이 발생하지 않기 때문이다.

이와 같이, 본 발명은 실내온도와 실외온도가 모두 상기 설정 온도 범위 조건을 충족해야만 압축기(10)의 운전을 정지시킴으로써 잦은 압축기 정지로 인해 비냉방 상태가 지속되어 실내온도가 상승하는 것을 최소화하고 있다.

따라서, 압축기 재가동 후 정지시간 동안 상승된 실내온도를 다시 떨어뜨리기 위하여 소모되는 에너지를 절약할 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 실내온도와 실외온도에 따라서 압축기의 운전을 정지시켜 증발기의 동결현상을 방지하고, 압축기로 액체 상태의 냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.

따라서, 상기 증발기온도센서를 설치할 필요가 없게 되므로 이를 설치하기 위한 공수와 비용이 절감된다.

또한, 상기 증발기온도센서의 고장에 의해 유발되는 증발기 동결현상과, 압축기 내구수명 단축현상이 발생하지 않으므로 사용자들에게 제품의 품질에 대한 불만을 야기하지 않게 되어 상품성이 향상된다.

도 1은 일반적인 에어컨의 개략 구성도,

도 2는 본 발명이 적용되는 에어컨의 개략 구성도,

도 3은 본 발명의 제어 순서도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 압축기 20 : 응축기

30 : 팽창밸브 40 : 증발기

50 : 증발기온도센서 60 : 실내온도센서

70 : 실외온도센서

Claims (3)

1. 실내온도센서를 통해 실내온도를 측정하고, 실외온도센서를 통해 실외온도를 측정하는 온도 측정단계와;

   상기 온도 측정단계에서 측정된 실내온도와 실외온도를 각각의 설정 온도 범위와 비교하는 비교단계와;

   상기 실내온도와 실외온도가 모두 설정 온도 범위에 해당되면 압축기의 운전을 정지시키는 압축기 정지단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨의 증발기 동결 방지방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 비교단계에서 실내온도의 설정 온도 범위는 18℃ 이상 22℃ 이하인 것을 특징으로 하는 에어컨의 증발기 동결 방지방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 비교단계에서 실외온도의 설정 온도 범위는 18℃ 이상 22℃ 이하인 것을 특징으로 하는 에어컨의 증발기 동결 방지방법.

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