KR950012152B1 - 에어콘(Aircon)의 제상 제어방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

에어콘(Aircon)의 제상 제어방법

제1도는 일반적인 에어콘의 온도 감지 센서 배치도.

제2도는 종래 에어콘의 제상 제어 알고리즘.

제3도는 본 발명의 공기온도 변화에 의한 결빙시 배관온도 특성도.

제4도는 본 발명의 에어콘 제상 제어 동작순서도.

본 발명은 에어콘(Air Conditioner)의 제상 개시조건 판별에 관한 것으로서, 특히 운전율 및 신뢰성을 향상시키기에 적당하도록 실외 온도와 배관온도 차를 이용한 에어콘의 제상 제어방법에 관한 것이다.

종래의 에어콘 제상 개시조건 판별방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제1도는 일반적인 에어콘의 온도 감지 센서 배치도이고 제2도는 종래 에어콘의 제상 제어 알고리즘이고 제3도는 종래 에어콘의 시간에 따른 배관온도와 실외온도 관계도로써, 일반적으로 에어콘은 실외기와 실내기로 구분할 수 있는데 실외온도센서(Sensor)는 실외기에 부착되어 실외온도를 감지하고 배관온도 센서는 압축기의 앞단이나 뒷단 또는 열교환기에 결빙이 잘된다는 원리에 입각하여 양측의 온도가 낮을수록 제상개시를 발리한다.

즉, 제2도에서 도시한 바와 같이 제상개시조건은 30분-60분(分) 사이에서 실외온도가 -3℃ 이상일 경우 배관온도 -d℃이하이면 제상을 개시하고, 60분-90분 사이에서 실외온도가 -3℃ 이상일때는 배관온도가 -C℃이하일 때, 실외온도가 -1℃일 때는 배관온도가 -6℃이하일 때 제상을 개시하며, 90-120분 사이에는 시뢰온도에 관계없이 배관 온도가 -C℃이하일 경우는 제상을 개시하도록 되어있다.

즉, 실외온도가 -3℃ 이상일때는 배관온도가 -b℃ 이하일때 재상개시하고 실외온도가 -1℃ 이상일때는 배관온도가 -a℃ 이하일때 재상 개시한다.

그리고 120분 이상에서는 60-90분 사이의 규칙을 따른다. (여기서, a<b<c<d) 한편, 타이머 동작은 배관온도가 3℃일때 작동하고, 배관온도가 3℃ 이상일때 또는 에어콘의 압축기가 오프(off)될때 크리어(Clear)한다.

이상에서 설명한 바와 같은 종래의 에어콘 제상 개시조건 판별 방법에 있어서는 단순한 상식선의 원리로 제상 개시조건을 판별함으로써 실외기에 히터(heater) 등을 사용하거나 실외온도가 아주 낮게 쓰이게 되는 한냉지형 에어콘에서는 적용할 수 없으며, 특히 실외온도가 -0℃ 이하의 조건에서는 항상 90분 이후에는 제상을 하도록 되어 있는데, -0℃ 이하의 실외온도 조건에서는 포화수증기압이 매우 낮아서 결빙이 되기 힘들며 결빙도 매우 느리게 되는 실제상황과 맞지 않는다.

따라서 이러한 이유로 인해 운전율 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 에어콘의 운전율 및 신뢰성을 향상시키는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실외온도와 배관온도차를 이용하여 배관온도가 3℃ 이하이면 타이머를 동작시키고, 타이머가 30분 이상되면 실외온도와 배관온도를 비교하여 온도차가 일정치이상 되었을때 제상을 개시하고, 압축기가 오프되거나 배관온도가 3℃ 이상이면 타이머는 크리어되게 한 에어콘의 제상 개시 제어방법이다.

이와 같은 본 발명의 에어콘 제상 개시 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명의 에어콘의 시간에 따른 배관온도와 실외온도의 관계도이고 제4도는 본 발명의 에어콘 제상 개시 동작 순서도로써, 먼저 에어콘의 장치는 종래와 같이 실외온도센서는 실외기에 부착되어 실외온도를 감지하고, 배관온도센서는 압축기의 앞단이나 뒷단 또는 열교환기의 중앙에 설치되어 배관온도를 감지하도록 되어 있다.

이와 같이 구성되어 실외온도 감지센서와 배관온도 감지센서에 의해 실외온도와 배관온도를 감지하여 보면, 배관온도=실외온도-α℃ ---(1)가 된다.

여기서, α=상수로서, 사이클(Cycle) 특성(난방 또는 냉방)에 의해 결정된다.

즉, 실외기의 열교환기 배관온도는 초기 30분 동안 열평형에 도달하기 위한 트랜션트(Transient)부가 존재하고, 그후는 실외온도와의 차(α℃)가 일정하게 된다.

그러나, 실외기 열교환기의 냉각핀에 결빙이 생기게 되고 동작이 계속 진행되면 실외온도에 비해 열교환기의 배관온도가 급속히 떨어지게 된다.

따라서 상기 식(1)에서, 배관온도 ≥0℃ 이면 열교환기에 이슬이 맺히기 시작하고, 배관온도 <0℃이면 열교환기에 성에 또는 결빙이 시작된다.

그리고 배관온도가 0℃ 이하가 되어 열교환기에 성에 또는 결빙이 되면 열교환기는 결빙두께가 클수록, 결빙면적이 넓을수록 성능이 저하된다.

이때, 이 결빙을 제거하기 위한 제상조건 설정에 있어서, 결빙면적은 열교화기의 면적이 일정하기 때문에 결빙면적도 항상 일정하다고 볼수 있으므로, 결빙을 제거하기 위한 제상개시 판단조건은 결빙두께로 결정하는데 이 결빙두께는 실외온도와 배관온도차로 결정한다.

실외온도와 배관온도차로 결빙두께를 결정할 수 있느냐를 설명하기 위해 먼저 실외온도와 배관온도에 의한 수증기압의 관계를 생각해 보면, 실외온도가 상승하면 공기 중의 수증기압도 상승하고, 실외온도가 하강하면 공기중의 수증기압도 하강하게 된다.

그런데 이 수증기압은 공기 온도에 따라 항상 일정한 것이 아니고 ±0℃ 주변에서는 서로 그 변화하는 비율이 각각 다르다.

즉, ±0℃ 내에 가장 크고, ±0℃ 이상에서 크고 -0℃ 이하에서 작다.(±0℃ 내>+0℃>-0℃ 이하)

따라서, 공기 온도가 ±0℃ 근처에서 수증기압의 변화율이 다르므로, 제3도와 같이 실온(공기온도)이 0℃ 이상이든 이하이든 상관없이 결빙시의 배관온도를 임의로 설정하여 준다면 제상할 수 있다.

즉, 제3도에서, 실외온도와 배관온도차는 a℃인데, 결빙시의 배관온도를 적정한 점(b℃ )으로 설정하면 b℃ -a℃ =R가 되고 R는 거의 일정하다.

따라서, 제상할 수 있고, 단지 제상조건이 변하는 것이 있다면, -0℃ 이하인 경우 결빙속도가 0℃ 또는 ±0℃ 이상에 비해 느리다.

하지만 결빙시간이 빠르면 제상시간이 짧아지고, 결빙시간이 느리면 제상시간이 길어지도록 설정할 수 있다.

따라서 본 발명의 제상개시 제어방법을 제4도와 같이 전술한 바와 같이 배관온도가 3℃ 이하이고 압축기가 운전중일때 타이머를 동작시켜 30분 이상이 경과되면 실외온도와 결빙시 배관온도차를 구하여 일정값이상이면 제상을 시작하는 방법이다.

여기서 타이머는 압축기가 구동되지 않거나 배관온도가 3℃ 이상이면 크리어된다. 이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 에어콘 제상 개시 제어방법에 있어서는 실외온도가 -0℃ 이하에서도 제상을 정확하게 할 수 있으며 결빙시의 배관온도 설정값을 가변함에 따라 실외기의 열교환기의 결빙정도를 조정하여 제상을 개시할 수 있으므로 에어콘을 최적으로 운전할 수 있어 운전율을 높이고 더불어 싸이클 전체의 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims (1)

1. 초기 데이타값을 입력하는 제1스텝, 실외온도와 배관온도를 감지하는 제2스텝, 배관온도가 3℃가 되면 시간을 20∼40분 카운트 하는 제3스텝, 카운트가 완료되면 실외온도와 배관온도 차이를 구하고 차이가 설정된 값에 도달하면 제상을 개시하는 제4스텝을 구하여 이루짐을 특징으로 하는 에어콘의 제상 제어방법.