KR20110029447A - 공기 조화기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 실시예는 공기 조화기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 기액 분리기의 온도 센서에서 감지된 값에 따라 히터의 출력을 제어하는 공기 조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기를 통과한 냉매가 실내 공기와 열교환 되도록 하는 실내 열교환기; 상기 실내 열교환기를 통과한 냉매가 감압되도록 하는 팽창장치; 상기 팽창장치에서 토출된 냉매가 외기와 열교환 되도록 하는 실외 열교환기; 상기 압축기로 유입되는 냉매 중 액 냉매가 분리되도록 하는 기액 분리기; 상기 기액 분리기의 적어도 일측에 제공되는 히터; 상기 기액 분리기의 온도가 감지되도록 하는 기액 분리기 온도센서; 및 상기 히터의 구동시간 및 상기 기액 분리기 온도센서에서 감지된 온도값에 따라 상기 기액 분리기 온도센서의 불량 여부가 판단되도록 하는 제어부가 포함된다.
본 발명에 따른 공기 조화기에 의하면, 기액 분리기의 온도에 따라 온도센서의 불량여부를 판단하고, 히터의 출력을 안정적으로 제어할 수 있다는 효과가 있다.
기액 분리기, 인덕션 히터, 온도센서

Description

공기 조화기 및 그 제어 방법 {An air conditioner and control metohd the same}
본 발명에 따른 실시예는 공기 조화기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 기액 분리기의 온도 센서에서 감지된 값에 따라 히터의 출력을 제어하는 공기 조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이를테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다.
이렇게 공기조화기와 같은 생활의 편의 제품이 점차적으로 확대, 사용되면서 소비자들은 높은 에너지 사용 효율과, 성능 향상 및 사용에 편리한 제품을 요구하게 되었다.
이러한 공기 조화기는 실내기와 실외기를 각각 분리된 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기 조화기로 구분된다. 그리고, 공기 조화기의 설치형태에 따라, 벽에 장착되도록 구성된 벽걸이형 공기 조화기 및 액자형 공기조화기와, 거실에 세울 수 있도록 구성된 슬림형 공기 조화기로 구분된다.
여기서, 상기 분리형 공기 조화기는 실내에 설치되어 공조공간 내부로 온풍 또는 냉풍을 공급하는 실내기와, 상기 실내기에서 충분한 열교환 동작이 이루어질 수 있도록 냉매를 압축, 팽창 등을 수행하는 실외기로 구성된다.
한편, 종래에는 냉난방이 가능한 공기 조화기의 난방 운전 과정에서, 실외 열교환기에 제공되는 온도 센서에 의하여 상기 실외 열교환기 표면에 착상이 발생되는 경우에, 인버터 압축기를 낮은 주파수로 유도하여 사방 밸브를 절환시킨 후, 일시적으로 냉방 사이클을 가동하여 착상을 제거하는 방법이 사용되었다.
그러나, 이러한 방법이 사용되면, 실내 열교환기가 증발기의 기능을 하게 되며, 냉방 상태에서 제상을 해야 하므로 실내 온도가 내려가게 되는 문제점이 있었다. 그리고, 공기 조화기의 작동이 전환되고, 그에 따라 실외 열교환기에 고온의 냉매가 제공됨으로써, 제상이 이루어지도록 하는 제상 시간이 다소 많이 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명에 따른 실시예는 온도 센서의 구조를 개선하여, 기액 분리기의 표면온도가 용이하게 감지되도록 하는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 기액 분리기의 표면 온도에 따라 히터의 출력이 제어되도록 하는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기를 통과한 냉매가 실내 공기와 열교환 되도록 하는 실내 열교환기; 상기 실내 열교환기를 통과한 냉매가 감압되도록 하는 팽창장치; 상기 팽창장치에서 토출된 냉매가 외기와 열교환 되도록 하는 실외 열교환기; 상기 압축기로 유입되는 냉매 중 액 냉매가 분리되도록 하는 기액 분리기; 상기 기액 분리기의 적어도 일측에 제공되는 히터; 상기 기액 분리기의 온도가 감지되도록 하는 기액 분리기 온도센서; 및 상기 히터의 구동시간 및 상기 기액 분리기 온도센서에서 감지된 온도값에 따라 상기 기액 분리기 온도센서의 불량 여부가 판단되도록 하는 제어부가 포함된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 방법에는, 연속 난방 제상운전에 따라 인덕션 히터가 ON되는 단계; 상기 히터의 미리 설정된 구동시간 경과후, 기액 분리기의 표면온도를 감지하여 기액 분리기 온도센서의 불량여부를 판단하는 단계; 및 상기 기액 분리기의 표면온도에 따라 상기 인덕션 히터의 출력이 제어되는 단계가 포함된다.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 실시예에 의하면, 난방과 제상이 동시에 이루어지도록 하는 연속난방 제상운전에 의하여 실내 난방성능이 증대되고, 실외 열교환기의 착상이 제거될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 기액 분리기에 제공되는 온도센서로부터 기액 분리기의 표면온도가 용이하게 감지될 수 있으며, 상기 기액 분리기의 표면온도로부터 온도 센서의 불량여부가 판단될 수 있다는 효과가 있다.
또한, 기액 분리기의 표면온도로부터 히터의 출력을 제어하여, 상기 히터에서 발열되는 열이 기액 분리기에 안정적으로 전달되고, 상기 히터의 지나친 발열을 방지하여 히터 유닛의 고장 또는 파손을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 어큐뮬레이터에 인덕션 히터가 제공됨으로써 외기로 손실되는 열전달량이 줄어들며, 상기 인덕션 히터로부터 냉매에 열전달되는 시간이 줄어드는 장점이 있다.
또한, 난방 과정에서 인덕션 히터로부터 난방 사이클의 저압측 냉매에 열량을 가해줌으로써 압축기의 출력을 추가적으로 증가시키지 않더라도 난방 성능이 향상될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 증발기에 착상된 서리를 제거하기 위한 제상 과정에서, 인덕션 히터를 가동함으로써 저압측 냉매에 보다 많은 열량을 전달할 수 있고, 그에 따라 공기 조화기의 제상 성능이 향상될 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 싸이클 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압축기 및 기액 분리기의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기(1)에는, 냉매를 압축하는 압축기(10)와, 상기 압축기(10)에 의하여 고온 고압으로 압축된 냉매가 유입되어 실내 공기와 열교환 되도록 하는 실내 열교환기(21)와, 열교환된 따뜻한 공기를 실내로 불어주는 실내기 팬(22)과, 열교환된 냉매가 저압으로 팽창되도록 하는 팽창 장치로서 캐필러리(30)와, 팽창된 냉매가 외기와 열교환이 이루어지도록 하는 실외 열교환기(41) 및 열교환된 차가운 공기를 외부로 불어주는 실외기 팬(42)이 포함된다.
상세히, 공기 조화기를 통하여 난방 사이클이 수행되는 경우에, 상기 실내 열교환기(21)에는 상기 압축기(10)를 통하여 압축된 냉매가 저온으로 응축되도록 하는 응축기가 적용되며, 상기 실외 열교환기(41)에는, 상기 캐필러리(30)를 통하여 감압된 액상의 냉매가 증발되도록 하는 증발기가 적용된다.
여기서, 난방 사이클을 순환하는 냉매는 상기 캐필러리(30)를 통과하기 전에 는 고압이 형성되고, 상기 캐필러리(30)를 통과한 이후에는 저압이 형성된다. 이하에서는, 상기 캐필러리(30)를 통과하기 전의 냉매를 고압측 냉매라 하고, 통과한 후에는 저압측 냉매라 칭한다.
상기 실외 열교환기(41)의 토출측 또는 상기 압축기(10)의 입구측에는, 상기 실외 열교환기(41)를 통하여 증발된 냉매 중 기체 냉매만을 상기 압축기(10)로 유입되도록 하는 기액 분리기(100)가 제공된다. 상기 기액 분리기(100)는 결합 브라켓(140)에 의하여 상기 압축기(10)의 일측에 고정된다.
그리고, 상기 기액 분리기(100)의 일측에는, 상기 실외 열교환기(41)를 통과한 액-기체 혼합 냉매가 흡입되는 흡입 배관(110) 및 상기 흡입 배관(120)의 타측에 제공되며 액 냉매가 분리된 기체 냉매가 토출되는 토출 배관(120)이 포함된다.
또한, 상기 공기 조화기(1)에는, 상기 압축기(10)를 통과한 냉매 핫가스(hot gas)가 적어도 상기 실외 열교환기(41)의 입구측 또는 상기 기액 분리기(100)의 입구측으로 바이패스 되도록 하는 바이패스 유로(81)가 제공된다. 즉, 상기 바이패스 유로(81)는 상기 압축기(10)의 출구측으로부터 상기 실외 열교환기(41)의 입구측 및 상기 압축기(10)의 입구측으로 연장된다.
그리고, 상기 바이패스 유로(81)에는, 바이패스 되는 냉매의 유량이 조절되도록 하는 제 1 밸브(80)가 제공된다. 상기 제 1 밸브(80)에는 솔레노이드 밸브가 포함될 수 있다.
상기 압축기(10)를 통과한 냉매가 상기 압축기(10)의 입구측으로 바이패스 됨으로써, 상기 압축기(10)의 입구측 냉매의 증발 온도 및 압력은 상승될 수 있으 며, 이에 따라 상기 압축기(10)의 입력일(부하)가 줄어들게 되는 장점이 있다. 그리고, 상기 압축기(10)의 용량과 상기 실내 열교환기(21)의 용량 사이에서 발생되는 불균형이 해소되어 난방 효율이 증대될 수 있다는 효과가 있다.
그리고, 상기 압축기(10)를 통과한 고온 고압의 냉매가 상기 실외 열교환기(41)의 입구측으로 바이패스 됨으로써, 상기 실외 열교환기(41)의 제상이 이루어질 수 있게 된다.
상기와 같이 상기 제 1 밸브(80)에 의하여 냉매가 바이패스 됨으로써, 난방 및 제상이 동시에 이루어질 수 있게 된다. 이와 같은 작동 방식을 연속 난방 제상 방식이라 한다.
상기 제 1 바이패스 유로(81)에는, 상기 실외 열교환기(41)의 입구측으로부터 상기 기액 분리기(100)의 입구측으로 냉매가 유동되는 것이 방지되도록 하는 제 2 밸브(90)가 제공된다. 상기 제 2 밸브(90)에 의하여, 공기 조화기의 일반 난방모드시 냉매가 상기 실외 열교환기(41)의 입구측으로부터 상기 기액 분리기(100)의 입구측으로 역류하는 것이 방지될 수 있다. 상기 제 2 밸브(90)에는 체크 밸브가 포함될 수 있다.
그리고, 상기 압축기(10)의 토출측에는, 공기 조화기의 냉방 또는 난방모드에 따라 냉매의 유동 방향을 절환되도록 하는 4방 밸브(70)가 제공된다. 난방모드에서, 상기 실외 열교환기(41)를 통과한 냉매는 상기 4방 밸브(70)를 거쳐 상기 압축기(10)로 유입된 후 압축되며, 압축된 냉매는 상기 4방 밸브(70)를 거쳐 상기 실내 열교환기(21)로 유입된다. 반면에, 냉방모드에서, 상기 실내 열교환기(41)를 통 과한 냉매는 상기 4방 밸브(70)를 거쳐 상기 압축기(10)로 유입된 후 압축되며, 압축된 냉매는 상기 4방 밸브(70)를 거쳐 상기 실외 열교환기(41)로 유입될 수 있다.
한편, 상기 기액 분리기(100)의 외측에는, 상기 기액 분리기(100)의 냉매가 가열되도록 하는 히터 유닛(130)이 제공된다. 상기 히터 유닛(130)은 상기 기액 분리기(100)의 외주면 중 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다. 이하에서는, 상기 히터 유닛(130)의 상세한 구성을 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 상기 기액 분리기에 장착되는 히터 유닛의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내측 고정부의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 히터 유닛(130)에는, 상기 기액 분리기(100)의 일측에 제공되는 제 1 어셈블리(130a)와, 상기 기액 분리기(100)의 타측에 제공되는 제 2 어셈블리(130b)가 포함된다. 상기 제 1 어셈블리(130a) 및 제 2 어셈블리(130b)의 각각의 구성은 동일하므로, 여기서는 상기 제 1 어셈블리(130a)의 구성에 대하여만 설명한다.
상기 제 1 어셈블리(130a)에는, 상기 기액 분리기(100)의 외주면에 결합되는 내측 고정부(131)와, 상기 내측 고정부(131)의 일측에 장착되는 코일(133)과, 상기 코일(133)의 외측에 고정되는 외측 고정부(135)와, 상기 외측 고정부(135)의 일측에 제공되며 소정의 자성을 가지는 자성 부재(134) 및 상기 자성 부재(134)의 외측에 제공되는 커버 부재(136)가 포함된다. 여기서, 상기 코일(133) 및 자성 부재(134)는 인덕션 히터(132)의 일 구성이다.
상기 인덕션 히터(132)에 대하여 간단하게 설명한다.
상기 인덕션 히터(132)는 자기장에 의하여 발생되는 유도전류를 열원으로 이용한 가열기로서 교류 전류가 흐르는 코일(132)과, 상기 코일(231)에 의하여 발생되는 교류 자기장이 통과하는 자성 부재(134)가 포함된다. 상기 교류 자기장에 의하여, 상기 기액 분리기(100)에는 자력선이 통과하게 되며, 전자기 유도 현상에 의하여 유도 전류가 발생된다. 그리고, 상기 유도 전류에 의하여 소정의 열이 발생된다.
상기 인덕션 히터(132)는 연속 난방 제상방식에서 저압측 냉매, 즉 상기 실외 열교환기(41)측 냉매에 열량을 제공하여 냉매의 증발온도를 상승시키고, 착상된 서리를 제거하는데 도움을 줄 수 있다. 그리고, 상기 인덕션 히터(132)는 고압측 냉매, 즉 상기 실내 열교환기(21)측 냉매에도 열량을 제공하여 응축온도를 상승시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 인덕션 히터(132)에 의하여, 냉매의 증발온도 및 응축온도가 상승됨으로써 난방 효율이 개선될 수 있으며, 제상 효율도 개선될 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 인덕션 히터(132)는 일반 난방모드에서 상기 실내 열교환기(21)측에 열량을 제공하여 상기 실내 열교환기(21)의 배관온도를 상승시킴으로써, 실내 공간에 취출되는 공기의 온도를 빠르게 높일 수 있다는 효과가 있다.
상기 인덕션 히터(132)에는 공급되는 열량이 조절되도록 하는 인버터 방식이 적용될 수 있다. 이 경우, 외기 온도 및 제상이 필요한 열교환기의 온도에 따라 가변적으로 열량이 공급되도록 할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 상기 자성 부재(134)에는 페라이트(Ferrite) 소재가 적용될 수 있다. 상기 "페라이트"는 준강자성으로서 약한 자기장을 띠며, 자기투과성이 커서 상기 인덕션 히터의 자기유도 과정을 도와준다. 그리고, 상기 자성 부재(134)는 절연성을 가지므로, 외부에 대하여 안정적인 히터 구동이 이루어질 수 있도록 한다.
상기 내측 고정부(131)에는, 상기 기액 분리기(100)의 외면에 대응되는 형상을 가지는 내면부(131a)와, 상기 내면부(131a)에 제공되며 기액 분리기 온도센서(230 : 도 5 참조)가 결합되는 센서 결합부(137)가 포함된다.
상세히, 상기 내면부(131a)는 상기 기액 분리기(100)의 외주면에 대응되도록 소정 곡률로 라운드지게 형성된다.
그리고, 상기 센서 결합부(137)에는, 상기 기액 분리기 온도센서(230)가 수용되는 수용 홈(138)이 형성된다. 상기 센서 결합부(137)는 상기 내면부(131a)로부터 상기 기액 분리기(100) 방향으로 돌출되도록 형성되며, 상기 수용 홈(138)은 상기 센서 결합부(137)의 상면으로부터 하방으로 함몰되도록 형성된다.
상기 기액 분리기 온도센서(230)는 상기 수용 홈(138)에 수용된 상태에서, 상기 기액 분리기(100)의 외주면에 접촉되도록 배치된다. 상기 인덕션 히터가 구동된 이후에, 상기 기액 분리기 온도센서(230)는 상기 기액 분리기(100)의 표면 온도가 감지되도록 한다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기(1)에는, 실 외 및 실내공간의 온도가 감지되도록 하는 실외온도 센서(211) 및 실내온도 센서(212)와, 상기 실외 열교환기(41)의 배관온도가 감지되도록 하는 실외 열교환기 센서(220)와, 상기 기액 분리기(100)에 소정의 열이 전달되도록 하는 인덕션 히터(132)와, 상기 기액 분리기(100)의 표면온도가 감지되도록 하는 기액 분리기 온도센서(230) 및 상기 온도센서(210,220,230)들과 상기 인덕션 히터(132)의 구동을 제어하는 제어부(200)가 포함된다.
상기 제어부(200)는 상기 실외온도 센서(211) 및 실외 열교환기 센서(220)로부터 감지된 실외 온도 및 실외 열교환기 온도로부터 연속난방 제상운전 여부를 판단한다. 상세히, 상기 실외 온도 및 실외 열교환기 온도가 미리 설정된 범위내에 있는지 여부에 따라 난방 및 제상을 동시에 실시하는 연속난방 제상운전이 수행될 수 있다. 그리고, 상기 연속난방 제상운전이 수행되는 과정에서, 상기 인덕션 히터(132)가 구동될 수 있다.
상기 인덕션 히터(132)는 실내온도 값과, 실외온도 및 실외 열교환기의 온도값에 따라, 그 출력이 서로 다르게 이루어질 수 있도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 실내온도가 15℃ 이하이고, 상기 실외온도 및 실외 열교환기의 온도차가 7℃보다 클 경우, 상기 인덕션 히터(132)는 1200W로 출력될 수 있다. 반면에, 상기 실내온도가 15℃보다 크고, 상기 실외온도 및 실외 열교환기의 온도차가 8℃보다 작을 경우, 상기 인덕션 히터(132)는 900W로 출력될 수 있다.
상기 실내외 온도 및 상기 실외 열교환기의 온도값에 따른 상기 인덕션 히터(132)의 출력량은 미리 설정되어 메모리(미도시)에 저장될 수 있다.
도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명한다.
공기 조화기(1)의 냉동 사이클이 구동되면, 실내에 온기가 공급되도록 하는 정상난방이 수행된다 (S11). 이 상태에서, 상기 실외 온도센서(211) 및 실외 열교환기 센서(220)에서 감지된 온도값에 따라 연속난방 제상운전을 수행할 지 여부가 판단된다 (S12).
상기 연속난방 제상운전이 수행될 지 여부는, 실외온도 및 실외 열교환기 온도가 미리 설정된 온도범위에 있는지 여부에 따라 결정된다. 예를 들어, 실외온도가 0℃보다 크고, 실외온도 및 실외 열교환기의 온도차가 5℃보다 큰 경우에 연속난방 제상운전이 수행되도록 제어될 수 있다. 그러나, 이는 일 실시예일 뿐이며, 연속난방 제상운전이 수행되는 조건, 즉 실외온도 및 실외 열교환기 온도는 다른 온도값으로 미리 설정될 수도 있을 것이다 (S13).
만약, 상기 실외온도 및 실외 열교환기 온도가 미리 설정된 범위내에 있지 않은 경우에는, 연속난방 제상운전이 수행되지 않고 상기 인덕션 히터(132)는 OFF 된 상태가 유지될 수 있다 (S14).
반면에, 상기 실외온도 및 실외 열교환기 온도가 미리 설정된 범위내에 있으면, 상기 인덕션 히터(132)는 ON 될 수 있다. 여기서, 상기 인덕션 히터(132)는 P1,P2 또는 P3로 출력될 수 있으며, 출력의 크기는 P1 ＜ P2 ＜ P3인 것으로 설정될 수 있다. 설명의 편의상 P1,P2 및 P3를 제 1 출력, 제 2 출력 및 제 3 출력으로 칭한다. 그리고, 상기 P1은 상기 인덕션 히터(132)의 최소 출력을 의미하며, 상기 P3는 상기 인덕션 히터(132)의 최대 출력을 의미한다.
상기 인덕션 히터(132)의 출력량은 상기 실외온도 및 실외 열교환기의 온도범위에 따라 가변하여 출력될 수 있다. 일례로, 상기 P1,P2 및 P3는 600W, 900W, 1200W로 미리 설정될 수 있다 (S15). 한편, 본 실시예에서는 상기 인덕션 히터(132)의 출력량이 3단계로 구분되는 것으로 설명되나, 이와는 달리 더 다양한 출력량으로 가변하여 적용될 수도 있을 것이다.
상기 인덕션 히터(132)가 소정의 출력값으로 출력되는 상태에서, 상기 기액 분리기 온도센서(230)의 불량여부가 판단된다 (S16).
상기 기액 분리기 온도센서(230)의 불량여부는, 상기 인덕션 히터(132)의 구동시간이 "t1" 이상이고, 상기 기액 분리기(100)의 표면온도 차가 "A" 이상인지 여부에 따라 판단된다.
여기서, 상기 "기액 분리기(100)의 표면온도 차"는 상기 인덕션 히터(132)의 구동후 t1이 경과된 시점에서의 기액 분리기 표면온도에서, 상기 인덕션 히터(132)의 구동전 기액 분리기 표면온도를 뺀 값을 의미한다. 즉, 상기 인덕션 히터(132)의 구동 후 상기 기액 분리기(100)의 표면온도 증가량을 의미한다.
그리고, 상기 t1 및 A의 값은 미리 설정될 수 있으며, 일례로 상기 t1은 120초, 상기 A는 20℃로 설정될 수 있다. 다만, t1 및 A값은 이에 한정되지 않으며, 다른 값으로 설정될 수도 있을 것이다 (S17).
만약, 상기 인덕션 히터(132)의 구동시간이 t1을 경과한 상태에서, 상기 기액 분리기 표면온도 차가 A보다 클 경우, 상기 기액 분리기 온도센서(230)는 정상 적으로 작동이 되는 것으로 판단되며, 이후에 상기 인덕션 히터(132)의 출력이 제어되는 과정이 수행될 수 있다 (S18).
그러나, 상기 인덕션 히터(132)의 구동시간이 t1을 경과한 상태에서, 상기 기액 분리기 표면온도 차가 A보다 작을 경우, 상기 기액 분리기 온도센서(230)는 제대로 작동하지 않은 것으로 판단되며, 이에 따라 상기 인덕션 히터(132)의 출력은 가장 낮은 출력량인 P1으로 조절될 수 있다.
즉, 상기 인덕션 히터(132)에 의하여 상기 기액 분리기(100)에 충분한 열량이 공급되었음에도 불구하고, 상기 기액 분리기(100)의 표면온도가 충분히 상승하지 않았을 경우 상기 기액 분리기 온도센서(230)의 불량으로 판단하는 것이다(S23,S24).
한편, 상기 S18 단계에서 상기 인덕션 히터(132)의 출력은 상기 기액 분리기(100)의 표면온도에 따라 제어될 수 있다. 즉, 상기 기액 분리기(100)의 표면온도가 T1 이상일 경우, 상기 인덕션 히터(132)의 출력이 △B 만큼 감소되도록 제어될 수 있다. 여기서, 상기 T1은 110℃, △B값은 약 300W로 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 인덕션 히터(132)의 출력량이 1200W로 출력되고 있는 상태라면, 900W로 출력량을 낮추며, 상기 인덕션 히터(132)의 출력량이 900W로 출력되고 있는 상태라면, 600W로 출력량을 낮추도록 제어될 수 있다. 그리고, 상기 인덕션 히터(132)의 출력량이 단계적으로 가장 낮은 600W로 출력되는 상태라면, 상기 600W가 유지될 수 있다 (S19,S25).
상기와 같이, 상기 기액 분리기(100)의 표면온도가 미리 설정된 T1 값 이상 으로 상승되지 않은 상태라면, 상기 인덕션 히터(132)의 과도한 발열로 인한 고장 또는 파손의 우려가 적은 바, 상기 인덕션 히터(132)의 출력량을 소정 크기만큼 낮추도록 제어하는 것이다.
한편, 상기 기액 분리기(100)의 표면온도가 T1보다 클 경우, T2보다 더 큰지 여부를 판단한다. 여기서, 상기 T2는 130℃로 미리 설정될 수 있다 (S20). 상기 기액 분리기(100)의 표면온도가 T2 이상일 경우에는, 상기 인덕션 히터(132)에 과도한 발열이 이루어지는 것으로 판단하여 상기 인덕션 히터(132)의 구동을 중지하고, 연속난방 제상운전을 종료한다 (S21).
반면에, 상기 기액 분리기(100)의 표면온도가 T2보다는 작을 경우, 일단 상기 인덕션 히터(132)를 OFF 시킨 후, t2 경과후에 다시 재가동 시킨다. 이는, 상기 인덕션 히터(132)에서 다소 많은 발열이 이루어지는 것으로 판단하여, 상기 인덕션 히터(132)를 소정 시간동안 냉각시킨 후 재구동시키기 위함이다 (S22).
상기와 같은 제어 방법에 의하면, 상기 기액 분리기의 표면온도에 따라 상기 인덕션 히터(132)의 구동 상태를 예측하고, 상기 인덕션 히터(132)의 과도한 발열을 방지하여 고장 또는 파손을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
설명의 편의를 위하여, 상기 T1 및 T2는 "제 1 표면온도" 및 "제 2 표면온도"라 칭한다.
이하에서는, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 제 1 실시예와 비교하여, 인덕션 히터가 제공되는 대상에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면부호 를 원용한다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기 조화기에는, 실외 및 실외온도를 감지하는 실외온도 센서(211) 및 실내온도 센서(212)와, 상기 실외 열교환기(41)의 배관온도가 감지되도록 하는 실외 열교환기 센서(220)와, 상기 압축기(10)의 토출측에 제공되며 상기 압축기(10)에서 토출되는 오일을 분리하여 상기 압축기(10)로 회수되도록 하는 오일 분리기(250)와, 상기 오일 분리기(250)의 표면온도가 감지되도록 하는 오일분리기 온도센서(252)와, 상기 오일 분리기(250)에 제공되어 상기 오일 분리기(250)에 소정의 열을 전달하는 인덕션 히터(300) 및 상기 센서(211,212,220,252)들 및 인덕션 히터(300)의 구동을 제어하는 제어부(300)가 포함된다.
본 실시예는 히터 유닛이 결합되는 대상에 있어서 제 1 실시예와 차이점을 가진다. 즉, 제 1 실시예는, 상기 히터 유닛이 부착대상으로서 기액 분리기가 제공되는 것이며, 본 실시예는 부착대상으로서 오일 분리기가 제공되는 것이다.
상기 인덕션 히터(300)가 상기 오일 분리기(250)에 결합되는 구조는 제 1 실시예의 기액 분리기(100) 및 히터 유닛(130)의 결합 구조와 유사하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.
본 실시예는, 상기 인덕션 히터(300)가 상기 오일 분리기(250)의 일측에 제공되어 소정의 열을 제공하며, 상기 오일분리기 온도센서(252)에서 감지되는 오일 분리기(250)의 표면온도에 따라 인덕션 히터(300)의 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 상기 오일분리기(250)의 표면온도에 따라 상기 인덕션 히터(300)의 출력을 제어함으로써, 히터의 열량이 상기 오일 분리기(250)에 안정적으로 공급되며, 히터의 과도한 발열에 따른 파손 또는 고장을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 싸이클 구성을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압축기 및 기액 분리기의 구성을 보여주는 사시도.
도 3은 상기 기액 분리기에 장착되는 히터 유닛의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 내측 고정부의 구성을 보여주는 사시도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 블럭도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 블럭도.

Claims (13)

  1. 냉매를 압축하는 압축기;
    상기 압축기를 통과한 냉매가 실내 공기와 열교환 되도록 하는 실내 열교환기;
    상기 실내 열교환기를 통과한 냉매가 감압되도록 하는 팽창장치;
    상기 팽창장치에서 토출된 냉매가 외기와 열교환 되도록 하는 실외 열교환기;
    상기 압축기로 유입되는 냉매 중 액 냉매가 분리되도록 하는 기액 분리기;
    상기 기액 분리기의 적어도 일측에 제공되는 히터;
    상기 기액 분리기의 온도가 감지되도록 하는 기액 분리기 온도센서; 및
    상기 히터의 구동시간 및 상기 기액 분리기 온도센서에서 감지된 온도값에 따라 상기 기액 분리기 온도센서의 불량 여부가 판단되도록 하는 제어부가 포함되는 공기 조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터의 구동시간이 미리 설정된 시간을 경과한 상태에서 상기 기액 분리기의 표면온도가 미리 설정된 값만큼 증가되지 않으면 상기 기액 분리기 온도센서가 불량임을 판단하는 공기 조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기액 분리기 온도센서가 불량인 상태에서, 상기 히터의 출력은 최소 출력으로 조정되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기액 분리기 온도센서가 정상 작동하면, 상기 제어부는 상기 기액 분리기의 표면온도가 미리 설정된 제 1 표면온도 또는 제 2 표면온도와 비교되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기액 분리기의 표면온도에 따라 상기 히터의 출력을 낮추거나, 상기 히터를 OFF 하고 미리 설정된 시간 경과후 ON하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기액 분리기의 외주면에 제공되는 내측 고정부; 및
    상기 내측 고정부에 제공되며, 상기 기액 분리기 온도센서가 장착되는 센서 장착부가 더 포함되는 공기 조화기.
  7. 연속 난방 제상운전에 따라 인덕션 히터가 ON되는 단계;
    상기 히터의 미리 설정된 구동시간 경과후, 기액 분리기의 표면온도를 감지 하여 기액 분리기 온도센서의 불량여부를 판단하는 단계; 및
    상기 기액 분리기의 표면온도에 따라 상기 인덕션 히터의 출력이 제어되는 단계가 포함되는 공기 조화기의 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기액 분리기 온도센서의 불량여부는,
    상기 히터의 구동 전후에 있어서, 상기 기액 분리기의 표면온도가 미리 설정된 값 이하인지 여부에 따라 판단되는 공기 조화기의 제어방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기액 분리기 온도센서가 불량임이 판단되면, 상기 히터의 출력은 최저값으로 조정되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 기액 분리기의 표면온도는 미리 설정된 제 1 표면온도 또는 상기 제 1 표면온도보다 높은 제 2 표면온도와 비교되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기액 분리기의 표면온도가 상기 제 1 표면온도보다 낮으면, 상기 히터 의 출력은 미리 설정된 크기만큼 감소되도록 조정되는 공기 조화기의 제어방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 기액 분리기의 표면온도가 상기 제 1 표면온도보다 높고 상기 제 2 표면온도보다 낮으면, 상기 인덕션 히터는 미리 설정된 시간만큼 OFF 된 후, 다시 ON되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 기액 분리기의 표면온도가 상기 제 2 표면온도보다 높으면, 상기 인덕션 히터는 OFF되며, 상기 연속 난방 제상운전은 종료되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102297546A (zh) * 2011-09-02 2011-12-28 佛山市顺德区和而泰电子科技有限公司 压缩机及包括该压缩机的空调
CN103342094A (zh) * 2013-07-26 2013-10-09 上海交通大学 纯电动汽车热泵空调系统
CN105423662A (zh) * 2015-12-01 2016-03-23 珠海格力电器股份有限公司 气液分离器及制冷系统
KR20170100190A (ko) * 2016-02-25 2017-09-04 코웨이 주식회사 제빙기
CN115077134A (zh) * 2022-06-08 2022-09-20 珠海凌达压缩机有限公司 一种压缩机系统、空调器及压缩机系统的控制方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102297546A (zh) * 2011-09-02 2011-12-28 佛山市顺德区和而泰电子科技有限公司 压缩机及包括该压缩机的空调
CN103342094A (zh) * 2013-07-26 2013-10-09 上海交通大学 纯电动汽车热泵空调系统
CN103342094B (zh) * 2013-07-26 2016-01-13 上海交通大学 纯电动汽车热泵空调系统
CN105423662A (zh) * 2015-12-01 2016-03-23 珠海格力电器股份有限公司 气液分离器及制冷系统
KR20170100190A (ko) * 2016-02-25 2017-09-04 코웨이 주식회사 제빙기
CN115077134A (zh) * 2022-06-08 2022-09-20 珠海凌达压缩机有限公司 一种压缩机系统、空调器及压缩机系统的控制方法

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