KR940005318Y1 - 냉,난방 겸용 에어컨의 난방 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

냉,난방 겸용 에어컨의 난방 제어장치

제1도는 종래의 냉동싸이클도.

제2도는 제1도에 있어서 외기온도에 대한 난방부하 및 난방능력 변동상태를 도시한 그래프.

제3도는 제1도에 있어서 외기온도에 대한 난방능력의 변동상태를 도시한 그래프.

제4도는 종래의 외기온도에 대한 보조히터의 난방능력 변동상태를 도시한 그래프.

제5도는 본 고안의 일실시예에 의한 냉,난방겸용에어컨의 개략적인 제어블록도.

제6도는 본 고안의 냉,난방겸용에어컨의 난방 제어장치의 접속도.

제7도는 본 고안에 적용되는 히터구동방법을 도시한 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 중앙처리장치 20 : 리모콘

30 : 실내온도감지센서 40 : 실외온도감지센서

50 : 릴레이드라이버 60 : 파우어릴레이(Power Relay)

70 : 히터릴레이

본 고안은 냉, 난방 겸용 에어컨디셔너(이하, 에어컨이라 한다)에 있어서, 난방 보조수단으로 용량이 각기 다른 다수개의 히터를 구비하여 난방능력과 난방 부하변동분을 보상할정도의 용량을 갖는 히터만을 선별적으로 가동함으로써 난방효율을 향상시키고 소비전력을 절감할 수 있도록 하는 냉,난방 겸용 에어컨의 난방제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 거주용이나 이와 유사한 용도에 사용되는 종래의 에어컨은 제1도에 도시한 바와같이 압축기(1), 응축기(2), 팽창밸브(3) 및 증발기(4)가 순차적으로 연결되어 냉동싸이클을 구성하고, 냉매가 흐르는 방향을 역(逆)으로 교체해서 냉방 또는 난방 운전을 수행토록 되어있다.

그런데 냉,난방겸용 에어컨은 제2도에 도시한 바와같이, 난방능력은 외기온도에 비례하여 증가되는 반면에 난방부하(설정된 실내온도와 현재의 실내온도 차이)는 반비례하므로 외기온도가 일정온도(To) 이하로 저하되면 난방부하에 대비해 난방능력이 상당히 감소하게 된다.

예를 들어, 제3도에 도시한 바와같이 적정 실내온도를 20℃로 가정할 경우, 외기온도가 0℃ 이하로 저하되면 난방능력이 부족하게 되어 결국 난방을 계속 수행한다 하더라도 실내온도가 떨어질 수 밖에 없으므로, 상기 실내온도가 떨어지는 것을 방지하기 위해서는 난방능력 부족분을 보충할 수 있는 용량의 보조히터를 사용할 수 밖에 없다.

그러나, 종래에는 상기 적정 실내온도를 보상하기 위한 방편으로 일정용량의 보조히터를 한개만 사용하여 외기온도등과 같은 변수를 고려치 않고 단순히 실내온도가 떨어질 경우에는 무조건적으로 동작토록 함으로써 제4도에 도시한 바와같이 외기온도(tα)를 기준으로 하여 실내 낭방적정온도에 불충분하다던가 또는 실내온도가 과다하게 상승하게 되는 부적합한 점이 있었다.

다시 말하면 종래에는 난방효율을 적절하게 조절할 수 없으므로, 소비자에게 신뢰성을 주지 못하고 소비전력의 증가등 경제적인 부담만 가중시킬 수 밖에 없다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로써, 본 고안의 목적은 각기 용량이 다른 다수개의 히터를 난방보조수단으로 이용하여 난방부하 및 난방능력 변동분만큼을 보상할 수 있도록 함으로써 난방효율을 향상시키고 소비전력을 절감토록 하는 냉,난방 겸용에어컨의 난방제어장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 냉,난방 겸용에어컨의 난방제어장치는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기등이 순차적으로 연결되어 냉매의 역 싸이클회로를 구성함으로써 냉방 및 난방을 겸용할 수 있는 냉난방 겸용 에어컨의 난방제어장치에 있어서, 난방 부하 및 난방능력의 변동에 따라 발생하는 난방부하증가분 및 난방능력 감소분을 보상하도록 선택적으로 구동되며 일정 용량을 가진 다수개의 히터가 갖추어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제5도는 본 고안이 적용되는 냉,난방 겸용에어컨의 개략적인 제어블록도이고, 제6도는 본 고안의 냉,난방 겸용 에어컨의 난방 제어장치의 접속도이며, 제7도는 본 고안에 적용되는 히터구동방법을 도시한 플로우챠트이다.

제5도 및 제6도에 있어서, (10)은 중앙처리장치이고, (20)은 사용자가 원하는 실내온도를 상기 중앙처리장치(10)에 입력하는 리모트콘트롤러(이하, 리모콘이라 한다)이며, (30)은 난방이 행해지는 실내의 온도를 감지하여 상기 중앙처리장치(10)에 입력하는 실내온도감지 센서이다. (40)은 외기온도(실외온도)를 감지하여 상기 중앙처리장치(10)에 입력하는 실외온도감지센서이고, (50)은 상기 중앙처리장치(10)의 제어에 의해 파우어릴레이(60)와 히터릴레이(70)를 구동제어하는 릴레이 드라이버이다.

한편, 상기 파우어릴레이(60)은 압축기, 실외팬모터, 실내팬모터, 밸브(예를들어, 사방밸브)등의 구동을 제어하며, 히터릴레이(70)는 다수개의 히터(H₁,H₂,H₃)(본 고안에서는 3개를 예로 들었음)의 구동을 제어하기 위한 릴레이로써, 상기 다수개의 히터(H₁,H₂,H₃)가 전원부(80)에 대해서 서로 병렬로 접속되어 있고, 히터(H₁,H₂,H₃)를 구동시키기 위하여 각기 별도의 스위치(S₁,S₂,S₃)를 통해 전원부(80)에 접속되어 있다.

즉, 난방부하증가분 또는 난방능력 감소분에 따라 선택적으로 전원부(80)로 부터 스위치(S₁,S₂,S₃)를 통해 전원을 받아 히터(H₁,H₂,H₃)를 선택하여 발열시켜서 적정용량의 열이 발생되도록 하는 것이다.

[표 1]

본 고안에서는 상기 표1과 같이 각기 용량이 0.25㎾, 0.5㎾ 및 1.0㎾인 3개의 히터를 사용하여 0~1.75㎾까지 0.25㎾단위로 히터용량을 콘트롤하도록 하였다.

즉, 표1에 나타낸 바와같이, 예를들어 실외온도가 t3 경우에는 0.25㎾용량의 히터와 0.5㎾용량의 히터를 구동시켜 0.75㎾의 열이 발생토록 하는 것이다.

다음에, 제6도를 참조하여 본 고안의 일실시예에 의한 냉,난방겸용 에어컨의 난방제어방법을 설명한다.

먼저, 스텝 S1에서 사용자가 실내온도를 설정하여 그 설정실내온도(Ts)를 리모콘(20)을 이용하여 중앙처리장치(10)에 입력한다.

이에 따라 에어컨이 가동되어 실내의 온도가 점차 상승하게 되며, 이때 상승되는 실내온도(Ta)를 스텝 S2에서 실내온도감지센서(30)에 의해 연속적으로 감지하여 상기 중앙처리장치(10)에 입력한다.

그러면, 상기 중앙처리장치(10)는 스텝 S3에서 사용자가 리모콘(20)을 이용하여 중앙처리장치(10)에 입력한 설정실내온도(Ts)가 상기 스텝S2에서 실내온도감지센서(30)에 의해 감지된 현재의 실내온도(Ta)보다 낮은지를 비교한다.

그 비교결과, 현재의 실내온도(Ta)가 설정실내온도(Ts)에 비해 높을 경우(yes일 경우)에는 더 이상의 난방동작은 필요치않으므로 스텝 S4에서 상기 중앙처리장치(10)의 제어에 의해 압축기의 구동을 정지하여 난방동작을 중지하고, 상기 스텝 S3에서의 비교결과, 현재의 실내온도(Ta)가 설정실내온도(Ts)에 비해 낮을 경우(No일 경우)에는 스텝 S5로 나아가서 현재의 외기온도(To)를 실외온도감지센서(40)를 이용하여 감지한다.

상기 실외온도감지센서(40)에 의해 감지된 현재의 외기온도(To)역시 중앙처리장치(10)에 입력되며, 스텝S6에서는 상기 현재의 외기온도(To)가 제1도에 도시된 바와같은 기준 외기온도(to)보다 높은지의 여부를 비교한다.

즉, 제1도에 도시한 바와같이 외기온도(to)를 기준으로 난방능력과 난방부하의 변동이 발생되므로 히터(H₁,H₂,H₃)의 동작여부를 결정 짓기 위하여 상기 스텝S6의 동작을 수행하는 것이다.

상기 스텝S6에서의 비교결과, 현재의 외기온도(To)가 제2도 그래프상의 외기온도(to)에 비해 높거나 동일할 경우(yes일 경우)에는 상술한 표1에서보는 바와같이 난방부하 증가분 및 난방능력감소분(이하, 히터구동범위라 칭한다)은 없는 상태이므로 모든 히터(H₁,H₂,H₃)모두 동작하지 않도록 하고, 스텝 S6의 비교결과, 현재의 외기온도(To)가 기준 외기온도(to)보다 낮을 경우(No일 경우)에는 스텝 S7로 나아가서 상기 현재의 외기온도(to)의 범위가 외기온도(t₂)보다는 높으나 외기온도(t₁)보다는 낮은지(t₁ Tot₂)의 여부를 판별한다. 그 판별 결과, 현재의 외기온도(To)가 t₁ Tot₂범위내일 경우(yes일 경우)에는 히터구동범위가 b(제1도)이므로 표1에서 보는 바와같이, 0.25㎾용량의 히터(H₁)하나만 동작시켜 부족분의 난방능력을 보상토록한다.

한편, 상기 스텝S7의 판별결과, 현재의 외기온도(To)범위가 t₁ Tot₂범위가 아닐 경우(No일 경우)에는 히터구동범위가 C이므로 표1에서 보는 바와같이 0.5㎾용량의 히터(H₂)를 동작시켜 상기 스텝S7에서의 현재의 외기온도(To)보다 더욱 하강한 외기온도에 대한 부족분의 난방능력을 보상토록 한다.

이후, 스텝S9 내지 S13의 동작은 상기 스텝S7 및 스텝S8의 동작과 동일하며, 각각의 히터구동범위(d~h)에 따라 표1에 나타낸 바와같이 3개의 히터(H₁,H₂,H₃)를 적절하게 동작시켜 난방능력 부족분을 보상토록 한다.

이와같이 본 고안의 냉,난방 겸용 에어컨의 난방 제어장치에 의하면, 다수개의 히터를 전원에 병렬로 접속하여 필요에 따라 동작시킴으로써 외기온도 저하에 따른 난방능력감소분을 보상하여 항상 일정한 실내온도를 유지시키므로 난방효율을 향상시킬 뿐만아니라 소비전력을 절감하는 경제적인 효과가 있다.

Claims (2)

1. 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기등이 순차적으로 연결되어 냉매의 역싸이클 회로를 구성한 냉,난방 겸용에어컨의 난방제어장치에 있어서, 난방부하 및 난방능력의 변동에 따라 발생되는 난방부하증가분 및 난방능력감소분을 보상하도록 선택적으로 구동되며 일정용량을 가진 다수개의 히터를 구비한 것을 특징으로 하는 냉,난방겸용 에어컨의 난방제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 다수개의 히터에는 각각 용량이 다르게 설정되어 전원의 인가를 제어하도록 각각 스위치가 접속되어 있는 것을 특징으로하는 냉,난방 겸용 에어컨의 난방 제어장치.