KR20180089749A - 공기 조화기용 실외기 및 그의 제어방법 - Google Patents

공기 조화기용 실외기 및 그의 제어방법 Download PDF

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송치우
윤필현
신일융
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 공기 조화기용 실외기에 관한 것으로, 실외공기가 흡입되는 흡입구와, 실외공기가 토출되는 토출구를 가지는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 수용되고, 냉매가 순환되는 튜브 및 상기 튜브의 외측에 구비되는 복수의 방열핀으로 이루어진 실외 열교환기 및 상기 실외 열교환기에 상호 이격하여 부착되는 복수의 온도센서를 포함한다.

Description

공기 조화기용 실외기 및 그의 제어방법{outdoor unit of air conditioner and control method of it}
본 발명은 공기 조화기용 실외기 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 공기조화기는 실내를 냉방 또는 난방시키는 것이다. 상기 공기 조화기는 실내에 설치되는 실내기와, 실외에 설치되는 실외기가 포함된다. 상기 실내기와 실내기는 분리되어 설치되거나, 실내기와 실외기가 일체로 형성될 수 있다.
상기 공기 조화기는, 압축기와, 실외 열교환기와, 팽창기와, 실내 열교환기가 포함된다.
상기 공기 조화기가 냉방 모드로 운전되면, 상기 압축기에서 토출된 냉매는 실외 열교환기, 팽창기 및 실내 열교환기 순으로 유동한 후, 다시 압축기로 유입된다.
반면, 상기 공기 조화기가 난방 모드로 운전되면, 상기 압축기에서 토출된 냉매는 실내 열교환기, 팽창기 및 실외 열교환기 순으로 유동한 후에 다시 압축기로 유입된다.
상기 공기 조화기가 난방 모드로 지속적으로 운전되면, 증발기로 작용하는 상기 실외 열교환기에 착상이 생겨, 실외 열교환기의 제상이 요구된다.
종래 착상을 감지하는 실외기는, 한국특허공개번호 제10-2012-0067023호에 개시된 바 있다. 종래의 실외기의 경우, 실외기 코일에 광을 투사하는 발광부와 반사되는 광을 수광하는 수광부를 구비하여, 착상의 진행에 따라 변화하는 수광부의 출력 전압을 측정하여 착상 유무 또는 착상 정도를 파악하여, 제상운전을 수행한다.
그러나, 이와 같은 종래 실외기는, 실외기 코일이 이물질 등이 묻어 오염되면, 이를 착상으로 잘못 판단하고, 제상운전을 수행할 가능성이 있다. 또한, 다수의 발광센서 및 수광센서의 추가로 인해 단가가 상승되는 것은 물론 해당 센서에 대한 기초시험 및 신뢰성 확보를 위해 인적, 물적 투자비용이 과도하게 발생할 우려도 있다.
또한, 종래 다른 실외기의 착상 감지는 사이클 경향성으로 유추하는 간접적인 판단을 기반으로 하기 때문에, 제상운전 돌입지연 및 가제상 현상이 일어나는 경우도 있었다.
또한, 종래 또 다른 실외기의 착상 감지는 실외 열교환기의 일부 영역에 대해서만 감지가 이루어져, 불균일한 유량 분지로 인한 부분 착상은 감지하지 못하는 문제도 있었다.
본 발명의 상기되는 문제점을 해소하여, 튜브 또는 튜브 주변의 온도와 방열핀의 온도를 측정하여, 직접적인 판단을 기반으로 착상 여부를 보다 정확하게 감지할 수 있는 공기 조화기용 실외기를 제공한다.
또한, 복수의 영역에 온도센서를 부착하여, 부분 착상 여부도 판단할 수 있는 공기 조화기용 실외기를 제공한다.
또한, 착상 여부의 판단이 신속하게 이루어져, 즉각적인 제상(defrost)이 이루어질 수 있는 공기 조화기용 실외기를 제공한다.
또한, 기존의 실외 열교환기에 온도센서만을 장착하여, 착상 여부를 감지할 수 있는 공기 조화기용 실외기를 제공한다.
또한, 기존의 실외 열교환기에 장착된 온도센서의 개수를 늘리거나, 장착 위치만을 변경하여, 착상 여부를 감지할 수도 있는 공기 조화기용 실외기를 제공한다.
또한, 실외 열교환기의 착상을 감지하는 구조가 간단하여, 단가 상승을 최소화할 수 있고, 양산 적용의 편의성이 보장될 수 있는 공기 조화기용 실외기를 제공한다.
또한, 온도구배가 크게 나타나는 튜브와 방열핀의 끝단에 온도센서를 부착하여, 착상 여부를 보다 확실하게 감지할 수 있는 공기 조화기용 실외기를 제공한다.
또한, 튜브 또는 튜브 주변의 온도와 방열핀의 온도를 측정한 뒤, 이를 비교하는 방식으로, 착상 여부를 판단하기 때문에, 착상 유무 판단의 정확도가 향상될 수 있는 공기 조화기용 실외기의 제어방법을 제공한다.
본 발명에 따른 공기조화기용 실외기는, 실외공기가 흡입되는 흡입구와, 실외공기가 토출되는 토출구를 가지는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 수용되고, 냉매가 순환되는 튜브 및 상기 튜브의 외측에 구비되는 복수의 방열핀으로 이루어진 실외 열교환기 및 상기 실외 열교환기에 상호 이격하여 부착되는 복수의 온도센서를 포함한다.
또한, 상기 온도센서는, 상기 튜브에 부착되어 상기 튜브의 온도를 감지하는 제1온도센서 및 상기 방열핀에 부착되어 상기 방열핀의 온도를 감지하는 제2온도센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 온도센서는, 상기 튜브와 제1간격(D1)을 형성하도록 상기 방열핀에 부착되어 온도를 감지하는 제3온도센서 및 상기 튜브와 상기 제1간격(D1)보다 큰 제2간격(D2)을 형성하도록 상기 방열핀에 부착되어 온도를 감지하는 제4온도센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 각각의 온도센서에서 감지된 온도의 차이를 비교하는 비교부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 비교부에서 비교된 온도의 차이보다 기 설정된 기준값보다 큰 지 여부를 판단하는 판단부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 공기조화기용 실외기의 제어 방법은, 상기 온도센서 중, 상기 튜브와 인접한 온도센서에서 감지된 온도가 기 설정된 기준온도보다 낮은지 여부를 판단하는 제1판단단계 및 상기 제1판단단계에서 감지된 온도가, 상기 기준온도보다 낮으면, 상기 각각의 온도센서에서 감지된 온도의 차이가 기 설정된 기준값보다 큰지 여부를 판단하는 제2판단단계를 포함한다.
또한, 상기 제2판단단계에서 상기 각각의 온도센서에서 감지된 온도의 차이가 기 설정된 기준값보다 크면, 제상운전을 지시하는 모드변환단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 모드변환단계는, 난방운전에서 냉방운전으로 운전모드를 변환할 수 있다.
또한, 상기 기준온도는 -1℃ 내지 1℃일 수 있다.
또한, 상기 기준값은 4 내지 6일 수 있다.
본 발명에 따르면, 튜브 또는 튜브 주변의 온도와 방열핀의 온도를 측정한 뒤, 이를 비교하는 방식으로, 착상 여부를 판단하기 때문에, 착상 유무 판단의 정확도가 향상될 수 있다.
또한, 복수의 영역에 온도센서를 부착하여, 부분 착상 여부도 판단할 수 있다.
또한, 착상 여부의 판단이 신속하게 이루어져, 즉각적인 제상(defrost)이 이루어질 수 있다.
또한, 기존의 실외 열교환기에 온도센서만을 장착하여, 착상 여부를 감지할 수 있다.
또한, 기존의 실외 열교환기에 장착된 온도센서의 개수를 늘리거나, 장착 위치만을 변경하여, 착상 여부를 감지할 수도 있다.
또한, 실외 열교환기의 착상을 감지하는 구조가 간단하여, 단가 상승을 최소화할 수 있고, 양산 적용의 편의성이 보장될 수 있다.
또한, 온도구배가 크게 나타나는 튜브와 방열핀의 끝단에 온도센서를 부착하여, 착상 여부를 보다 확실하게 감지할 수 있다.
도 1은 공기조화기 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기 조화기용 실외기에 장착된 실외 열교환기의 일 예를 보인 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기용 실외기에 장착된 실외 열교환기의 다른 예를 보인 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 공기 조화기용 실외기에 장착된 실외 열교환기의 또 다른 예를 보인 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 공기 조화기용 실외기의 제어방법의 흐름도이다.
도 6은 착상 진행에 따라 실외 열교환기의 위치별 온도차이의 변화를 보인 그래프이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 사상은 이하에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 구현할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
이하의 실시예에 첨부되는 도면은, 같은 발명 사상의 실시예이지만, 발명 사상이 훼손되지 않는 범위 내에서, 용이하게 이해될 수 있도록 하기 위하여, 미세한 부분의 표현에 있어서는 도면별로 서로 다르게 표현될 수 있고, 도면에 따라서 특정 부분이 표시되지 않거나, 도면에 따라서 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
도 1은 공기조화기 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 공기 조화기는, 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 수행하는 냉동 사이클을 구동한다. 이에 따라 실내공간의 냉방 또는 난방운전을 수행할 수 있다.
일예로, 상기 공기 조화기는 난방 운전만 가능할 수 있다. 다른 예로, 상기 공기 조화기는 난방 운전 및 냉방 운전이 모두 가능할 수 있다.
이러한 공기조화기는 실외에 설치되는 실외기(10)와, 실내에 설치되며 상기 실외기(10)와 배관에 의해서 연결되는 실내기(20)가 포함된다.
본 실시 예에서는, 실외기와 실내기가 분리되어 설치되는 분리형 공기 조화기를 예를 들어 설명하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 본 실시 예의 사상은 실외기와 실내기가 일체로 형성되는 일체형 공기 조화기에도 적용될 수 있다.
일체형 공기 조화기의 경우, 본 실시 예에서 언급되는 실외기는, 압축기 및 실외 열교환기가 수용되는 실외측부에 해당함을 밝혀둔다.
상기 실외기(10)에는, 냉매를 압축시키는 압축기(11)와, 상기 압축기(11)로부터 토출되는 냉매의 유동 방향을 조절하는 사방 밸브(four-way valve: 12)와, 실외 공기와 열교환을 수행하는 실외 열교환기(100)와, 상기 실외기(10) 내부로 실외 공기를 강제 유동시키는 실외 팬 어셈블리(13)와, 냉매를 팽창시키기 위한 팽창기(14) 및 상기 압축기(11)로 기상 냉매만을 유입시키기 위한 어큐뮬레이터(15)가 포함된다.
여기서, 사방 밸브(four-way valve: 12) 및 어큐뮬레이터(15) 등을 비롯한 일부 부품은 생략될 수 있고, 본 실시 예에서 언급되지 않은 다른 부품의 추가도 가능하다.
상기 실내기(20)에는, 실내 공기와 열교환을 수행하는 실내 열교환기(21)와, 상기 실내기(20) 내부로 실내 공기를 강제 유동시키는 실내 팬 어셈블리(22)가 포함된다.
본 실시 예에서는 상기 실외기(10)에 주된 관심이 있으므로, 실내기의 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 팽창기(14)는, 모세관이거나 유량 조절이 가능한 전자팽창밸브일 수 있다.
일 예로, 상기 공기 조화기가 냉방 운전을 하는 경우, 상기 실외 열교환기(100)는 응축기로서, 상기 실내 열교환기(21)는 증발기로서 기능을 한다.
반면에, 상기 공기 조화기가 난방 운전을 하는 경우, 상기 실내 열교환기(21)는 응축기로서, 상기 실외 열교환기(100)는 증발기로서 기능을 한다.
즉, 상기 공기 조화기가 난방 모드로 운전되면, 상기 압축기(11)에서 토출된 냉매는 상기 실내 열교환기(21)로 유입되고, 상기 공기 조화기가 냉방 모드로 운전되면, 상기 압축기(11)에서 토출된 냉매는 상기 실외 열교환기(100)로 유입된다.
이하에서는 상기 실외기(10)의 구성에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 공기 조화기용 실외기에 장착된 실외 열교환기의 일 예를 보인 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 조화기용 실외기는, 실외공기가 흡입되는 흡입구(미도시)와, 실외공기가 토출되는 토출구(미도시)를 가지는 케이스(미도시)와, 상기 케이스(미도시)의 내부에 수용되고, 냉매가 순환되는 튜브(120) 및 상기 튜브(120)의 외측에 구비되는 복수의 방열핀(110)으로 이루어진 실외 열교환기(100) 및 상기 실외 열교환기(100)에 상호 이격하여 부착되는 복수의 온도센서(200)를 포함한다.
일반적으로, 공기 조화기가 난방 모드로 운전되면, 압축기(11)에서 토출된 냉매는 실내 열교환기(21), 팽창기(14) 및 실외 열교환기(100) 순으로 유동한 후에 다시 압축기(11)로 유입된다.
이후, 공기 조화기에서, 상기와 같은 난방 모드가 지속적으로 운전되면, 증발기로 작용하는 상기 실외 열교환기(100)에 착상(frost)이 생겨, 실외 열교환기(100)의 제상(defrost)이 요구된다.
이때, 착상(frost)은 실외 열교환기(100)의 튜브(120)에서 방열핀(110) 측으로 진행된다. 이는, 냉매가 통과하는 튜브(120)에 근접할수록 온도가 더 낮아지기 때문이다.
따라서, 튜브(120) 및 튜브(120) 주변에 착상(frost)이 진행되면, 단열효과로 인해 튜브(120) 및 튜브(120) 주변의 온도는 방열핀(110)의 온도에 비해 낮아질 수 밖에 없고, 나아가 튜브(120) 또는 튜브(120) 주변의 온도와 방열핀(110)의 온도차이는 점점 더 커질 수 밖에 없다.
이러한 현상을 반대로 이용하면, 튜브(120)의 온도 또는 튜브(120) 주변의 온도를 감지하거나, 튜브(120) 또는 튜브(120) 주변의 온도와 방열핀(110)의 온도를 비교하여, 착상 여부를 판단할 수 있다.
종래 실외 열교환기의 착상 감지는 사이클 경향성으로 유추하는 간접적인 판단을 기반으로 하기 때문에, 제상운전 돌입지연 및 가제상 현상이 일어나는 경우도 있었다.
또한, 실외 열교환기의 일부 영역에 대해서만 착상 감지가 이루어져, 불균일한 유량 분지로 인한 부분 착상은 감지하지 못하는 문제도 있었다.
하지만, 본 발명의 경우, 튜브(120) 또는 튜브(120) 주변의 온도와 방열핀(110)의 온도를 측정한 뒤, 이를 비교하는 직접적인 방식으로, 착상 여부를 판단하기 때문에, 착상 유무 판단이 보다 신속하게 이루어지는 것은 물론, 착상 유무 판단의 정확도가 향상될 수 있다.
또한, 복수의 영역에 온도센서(200)를 부착할 경우, 부분 착상 여부도 판단할 수 있다. 또한, 즉각적인 제상(defrost)이 이루어질 수 있다.
또한, 기존 실외 열교환기(100)에 온도센서(200)만을 장착하여, 착상 여부를 감지할 수 있고, 기존 실외 열교환기(100)에 장착된 온도센서의 개수를 늘리거나, 장착 위치만을 변경하여, 착상 여부를 감지할 수 있다.
또한, 온도센서(200)만 추가하면 되기 때문에 구조적으로 간단하여, 단가 상승을 최소화할 수 있고, 양산 적용의 편의성이 보장될 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 온도센서(200)는, 상기 튜브(120)에 부착되어 상기 튜브(120)의 온도를 감지하는 제1온도센서(210) 및, 상기 방열핀(110)에 부착되어 상기 방열핀(110)의 온도를 감지하는 제2온도센서(220)를 포함할 수 있다.
이 밖에도, 상기 온도센서(200)의 위치는 튜브(120)의 온도 및 방열핀(110)의 온도를 측정할 수 있는 범위에서 다양한 위치에 부착될 수 있다.
또한, 제1온도센서(210)는 튜브(120) 또는 튜브(120) 주변의 온도를 측정할 수 있는 범위에서 다양한 위치에 부착될 수 있다.
상세히, 제1온도센서(210)는 튜브(120)에 부착되거나, 튜브(120)와 방열핀(110)의 경계에 부착되거나, 튜브(120)에 인접한 방열핀(110)에 부착될 수 있다.
또한, 제2온도센서(220)는 상기 튜브(120)와 이격된 위치에서, 방열핀(110) 또는 방열핀(110) 주변의 온도를 측정할 수 있는 범위에서 다양한 위치에 부착될 수 있다.
상세히, 제2온도센서(220)는 튜브(120)에서 이격된 방열핀(110)의 중심부에 부착되거나, 방열핀(110)의 끝단에 부착될 수 있다.
상기와 같이 제1 온도센서(210)가 튜브(120), 또는 튜브(120) 주변의 온도를 감지하고, 제2온도센서(220)가 방열핀(110)의 온도를 감지하면, 튜브(120)의 온도변화, 방열핀(110)의 온도변화 및, 튜브(120)와 방열핀(110)의 온도차이를 보다 정확하게 확인할 수 있다.
도 6은 착상 진행에 따라 실외 열교환기의 위치별 온도차이의 변화를 보인 그래프이다.
도 6을 참조하면, 도 2 내지 도 4 상에서, 튜브(120)에 부착된 제1온도센서(210)에서 측정된 온도(TA1)와 방열핀(110)의 끝단에 부착된 제2온도센서(220)에서 측정된 온도(TA2)의 차이(ΔTA)가, 튜브(120)와 서로 다른 간격을 두고 방열핀(110)에 부착된 제3온도센서(230) 및 제4온도센서(240)에서 측정된 온도의 차이(ΔTB)보다 큰 것을 확인할 수 있다.
상기와 같이 온도차이가 크면, 착상 여부를 보다 확실하게 감지할 수 있다.
따라서, 착상 감지 정확도를 높이기 위해, 튜브(120)에 제1온도센서(210)를 부착하고, 방열핀(110)의 끝단에 제2온도센서(220)를 부착한다.
도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기용 실외기에 장착된 실외 열교환기의 다른 예를 보인 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 각각의 온도센서(210,220)에서 감지된 온도의 차이를 비교하는 비교부(310)를 더 포함할 수 있다.
즉, 온도센서(210,220)에서 튜브(120) 및 방열핀(110)의 온도를 감지하면, 비교부(310)는 이를 비교한다. 이때, 비교부(310)에서 비교한 온도차이가 클 수록 착상의 가능성도 크다고 볼 수 있다.
나아가, 상기 비교부(310)는 온도센서(210,220)에서 감지된 튜브(120) 및 방열핀(110)의 온도가 영도(0℃)이하 인지, 즉 영하인지를 판단할 수도 있다.
여기서, 만약 영하가 아니라면, 착상이 진행되지 않을 가능성이 크고, 영하라면, 착상이 진행될 가능성이 크다.
또한, 상기 비교부(310)에서 비교된 온도의 차이보다 기 설정된 기준값보다 큰 지 여부를 판단하는 판단부(320)를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 판단부(320)는 온도센서(210,220)에서 감지된 튜브(120) 온도 및 방열핀(110) 온도의 차이가 2 내지 6℃이면, 착상이 진행된 것으로 판단할 수 있다.
도 6을 참조하면, 튜브(120)에 부착된 제1온도센서(210)에서 측정된 온도(TA1)와 방열핀(110)의 끝단에 부착된 제2온도센서(220)에서 측정된 온도(TA2)의 차이(ΔTA)가 약 2일 때, 착상이 진행되고, 온도차이가 점점 커지다가 약 6일 때, 정체되는 것을 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 공기 조화기용 실외기에 장착된 실외 열교환기의 또 다른 예를 보인 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 온도센서(300)는, 상기 튜브(120)와 제1간격(D1)을 형성하도록 상기 방열핀(110)에 부착되어 온도를 감지하는 제3온도센서(230) 및, 상기 튜브(120)와 상기 제1간격(D1)보다 큰 제2간격(D2)을 형성하도록 상기 방열핀(110)에 부착되어 온도를 감지하는 제4온도센서(240)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 착상은 튜브(120) 측에서 방열핀(110) 측으로 진행되고, 착상이 진행되면서, 튜브(120) 및 튜브(120) 주변의 방열핀(110)의 온도는 단열효과로 인해 낮아진다.
따라서, 상대적으로 튜브(120)와 가까운 거리(D1)에 부착된 제3온도센서(230)와, 상대적으로 튜브(120)에서 먼 거리(D2)에 부착된 제4온도센서(240)에서 감지된 온도차이를 통해 착상 여부를 판단할 수 있다.
이때, 튜브(120)와 가까운 거리(D1)에 부착된 제3온도센서(230)에서 측정된 온도는 상대적으로 튜브(120)에서 먼 거리(D2)에 부착된 제4온도센서(240)에서 측정된 온도보다 낮다.
일 예로, 판단부(320)는 온도센서(230,240)에서 감지된 온도의 차이가 1 내지 5℃이면, 착상이 진행된 것으로 판단할 수 있다.
도 6을 참조하면, 튜브(120)와 서로 다른 간격을 두고 방열핀(110)에 부착된 제3온도센서(230) 및 제4온도센서(240)에서 측정된 온도의 차이(ΔTB)가 약 1일 때, 착상이 진행되고, 온도차이가 점점 커지다가 약 5일 때, 정체되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기와 같이 튜브(120)와 이격된 위치에 온도센서(230,240)를 부착하면, 부분 착상 여부도 판단할 수 있어, 제상 작업이 즉각적으로 진행될 수도 있다.
이하, 실외 열교환기의 착상 감지 방법에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 공기 조화기용 실외기의 제어방법의 흐름도이다.
여기서, 본 발명의 제어방법의 대상이 되는 공기 조화기용 실외기는, 실외공기가 흡입되는 흡입구(미도시)와, 실외공기가 토출되는 토출구(미도시)를 가지는 케이스(미도시)와, 상기 케이스(미도시)의 내부에 수용되고, 냉매가 순환되는 튜브(120) 및 상기 튜브(120)의 외측에 구비되는 복수의 방열핀(110)으로 이루어진 실외 열교환기(100) 및 상기 실외 열교환기(100)에 상호 이격하여 부착되는 복수의 온도센서(200)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 온도센서(200)는, 상기 튜브(120)에 부착되어 상기 튜브(120)의 온도를 감지하는 제1온도센서(210) 및, 상기 방열핀(110)에 부착되어 상기 방열핀(110)의 온도를 감지하는 제2온도센서(220)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 각각의 온도센서(210,220)에서 감지된 온도의 차이를 비교하는 비교부(310) 및 상기 비교부(310)에서 비교된 온도의 차이보다 기 설정된 기준값보다 큰 지 여부를 판단하는 판단부(320)를 더 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 제어방법의 대상이 되는 공기 조화기용 실외기는, 앞서 설명한 도 1 내지 도 4의 구성을 갖는다. 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 앞서 설명한 내용을 참조하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기용 실외기의 제어방법은, 난방운전 시, 상기 온도센서(200) 중, 상기 튜브(120)와 인접한 온도센서(210)에서 감지된 온도가 기 설정된 기준온도보다 낮은지 여부를 판단하는 제1판단단계(S10) 및, 상기 제1판단단계(S10)에서 감지된 온도가, 상기 기준온도보다 낮으면, 상기 각각의 온도센서(200)에서 감지된 온도의 차이가 기 설정된 기준값보다 큰지 여부를 판단하는 제2판단단계(S20)를 포함한다.
상세히, 공기 조화기에 운전 명령이 입력되면, 실내 공간의 난방을 위해 공기 조화기의 냉방 싸이클이 운전한다. 이때, 상기 실외 열교환기(100)는 증발기로서 기능을 하며, 상기 실내기(20)에 구비되는 실내 열교환기(21)는 응축기로서 기능을 할 수 있다.
상기와 같은 난방운전이 진행되면, 실외 열교환기(100)에는 차가운 냉매가 순환하고, 냉매는 주변의 열을 흡열하고, 증발기로 작용하는 상기 실외 열교환기(100)에 착상(frost)이 생겨, 실외 열교환기(100)의 제상(defrost)이 요구된다.
따라서, 착상 여부를 감지할 필요가 있다.
본 발명의 경우, 실외 열교환기(100)의 여러 위치에 부착된 온도센서(200)를 통해 지속적으로 온도를 감지하여, 착상 여부를 판단한다.
먼저, 상기 튜브(120)에 부착되거나, 튜브(120)와 인접한 위치에 부착된 온도센서(210)에서 감지된 온도(TA1)가 기 설정된 기준온도(관리자에 의해 미리 설정된 기준온도)보다 낮은지 여부를 판단한다.(S10)
일 예로, 상기 기준온도는 -1℃ 내지 1℃일 수 있다. 상세히, 상기 기준온도는 0℃일 수 있다.
이때, 상기 제1판단단계(S10)에서 감지된 온도가, 상기 기준온도(약 0℃)보다 높을 경우, 난방운전을 지속시킨다(S40).
반면, 상기 제1판단단계(S10)에서 감지된 온도온도(TA1)가, 상기 기준온도(약 0℃)보다 낮으면, 착상이 진행될 가능성이 있다.
따라서, 착상 여부를 보다 정확하게 판단하기 위해, 상기 각각의 온도센서(210,220)에서 감지된 온도(TA1,TA2)의 차이(ΔTA)가 기 설정된 기준값(관리자에 의해 미리 설정된 온도차이의 기준값)보다 큰지 여부를 판단한다.(S20)
일 예로, 상기 기준값은 2 내지 6일 수 있다. 상세히, 상기 기준값은 5일 수 있다.
만약, 상기 제2판단단계(S20)에서 비교한 온도차이(ΔTA)가 5보다 크면, 제상(defrost)이 필요한 것으로 판단한다.
도 6을 참조하면, 제1온도센서(210)에서 측정된 온도(TA1)와 제2온도센서(220)에서 측정된 온도(TA2)의 차이(ΔTA)가 대략 2 이상이면 착상이 진행된 것으로 볼 수 있다.
또한, 온도차이(ΔTA)가 증가할 수록, 압축기(11)의 흡입압력 및 토출압력도 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
다만, 온도차이(ΔTA)가 점차 증가하다가 약 5-6 정도에서 정체되는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 제2판단단계(S20)에서 비교한 온도차이(ΔTA)가 2보다 크면, 착상이 진행된 것으로 판단하고, 비교한 온도차이(ΔTA)가 5보다 크면, 제상이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
한편, 상기 제2판단단계(S20)에서 각각의 온도센서(200)에서 감지된 온도의 차이(ΔTA)가 기 설정된 기준값(약 5)보다 작을 경우에는, 난방운전을 지속시킨다(S40).
또한, 상기 제2판단단계(S20)에서 상기 각각의 온도센서(200)에서 감지된 온도의 차이(ΔTA)가 기 설정된 기준값(약 5)보다 크면, 제상운전을 지시하는 모드변환단계(S30)를 더 포함한다.
이때, 상기 모드변환단계(S30)는 다양항 실시예가 발생할 수 있다.
일 예로, 상기 공기 조화기가 난방운전 및 냉방운전이 가능할 경우, 상기 모드변환단계(S30)에서는, 공기 조화기의 운전모드가 난방운전에서 냉방운전으로 변환하도록 신호를 보낼 수 있다.
다른 예로, 상기 공기 조화기가 난방운전만 가능할 경우, 상기 모드변환단계(S30)에서는, 공기 조화기로 제상운전이 필요함을 알리거나, 난방운전을 일시적으로 멈추고, 실외 열교환기(100)에 별도로 마련된 제상수단(예를 들어, 히터)을 작동시켜 제상(defrost)을 진행시킬 수 있다.
상기 모드변환단계(S30)에 따라, 제상운전이 진행되는 동안, 상기 비교부(310) 및 판단부(320)는 온도센서(200)에서 감지된 온도를 주기적으로 체크한다. 이때, 상기 온도센서(200) 중, 상기 튜브(120)와 인접한 온도센서(210)에서 감지된 온도가 기 설정된 기준온도(약 0℃)보다 높아지거나, 상기 각각의 온도센서(200)에서 감지된 온도의 차이가 기 설정된 기준값(약 5℃)보다 작아지면, 제상운전을 정지하고, 난방운전을 다시 시작한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 튜브 또는 튜브 주변의 온도와 방열핀의 온도를 측정한 뒤, 이를 비교하는 방식으로, 착상 여부를 판단하기 때문에, 착상 유무 판단의 정확도가 향상될 수 있다.
100 : 실외 열교환기
110 : 방열핀 120 : 튜브
200 : 온도센서
210 : 제1 온도센서 220 : 제2 온도센서
230 : 제3 온도센서 240 : 제4 온도센서
310 : 비교부 320 : 판단부

Claims (10)

  1. 난방 운전이 가능한 공기 조화기용 실외기에 있어서,
    실외공기가 흡입되는 흡입구와, 실외공기가 토출되는 토출구를 가지는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 수용되고, 냉매가 순환되는 튜브 및 상기 튜브의 외측에 구비되는 복수의 방열핀으로 이루어진 실외 열교환기; 및
    상기 실외 열교환기에 상호 이격하여 부착되는 복수의 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 실외기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 온도센서는:
    상기 튜브에 부착되어 상기 튜브의 온도를 감지하는 제1온도센서; 및
    상기 방열핀에 부착되어 상기 방열핀의 온도를 감지하는 제2온도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 실외기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 온도센서는:
    상기 튜브와 제1간격(D1)을 형성하도록 상기 방열핀에 부착되어 온도를 감지하는 제3온도센서;및
    상기 튜브와 상기 제1간격(D1)보다 큰 제2간격(D2)을 형성하도록 상기 방열핀에 부착되어 온도를 감지하는 제4온도센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 실외기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 각각의 온도센서에서 감지된 온도의 차이를 비교하는 비교부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 실외기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 비교부에서 비교된 온도의 차이보다 기 설정된 기준값보다 큰 지 여부를 판단하는 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 실외기.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 선택된 어느 하나의 실외기를 제어하는 방법에 있어서,
    난방운전 시,
    상기 온도센서 중, 상기 튜브와 인접한 온도센서에서 감지된 온도가 기 설정된 기준온도보다 낮은지 여부를 판단하는 제1판단단계; 및
    상기 제1판단단계에서 감지된 온도가, 상기 기준온도보다 낮으면, 상기 각각의 온도센서에서 감지된 온도의 차이가 기 설정된 기준값보다 큰지 여부를 판단하는 제2판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 실외기 제어방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제2판단단계에서 상기 각각의 온도센서에서 감지된 온도의 차이가 기 설정된 기준값보다 크면, 제상운전을 지시하는 모드변환단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 실외기 제어방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 모드변환단계는,
    난방운전에서 냉방운전으로 운전모드를 변환하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 실외기 제어방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 기준온도는 -1℃ 내지 1℃인 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 실외기 제어방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 기준값은 4 내지 6인 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 실외기 제어방법.
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