KR970006056B1

KR970006056B1 - 열펌프식 공기조화기의 성에부착 검지방식

Info

Publication number: KR970006056B1
Application number: KR1019910008412A
Authority: KR
Inventors: 데쓰오 이노우에; 마사유끼 시미즈; 기꾸오 다께가와; 히까루 가쓰끼; 유지 쓰찌야마
Original assignee: 산요덴끼 가부시끼가이샤; 이우에 사또시
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1997-04-23
Also published as: EP0462524A2; EP0462524A3; DE69117102T2; EP0462524B1; DE69117102D1; KR920001143A; US5156010A; JPH0452441A; TW200559B

Abstract

내용없음

Description

열펌프식 공기조화기의 성에부착 검지방식

제1도는 본 발명에 사용되는 실내측장치와 실외측장치로 된 공기조화기의 냉동주기를 나타내는 냉매회로도.

제2도는 제1도에 나타낸 공기조화기에 사용되는 전자회로도.

제3도는 제2도에 나타낸 전자회로도에 연결되는 전기회로도.

제4도는 제2도에 나타낸 전자회로도에 연결되는 원격제어장치의 전자회로도.

제5도는 제2도에 나타낸 전자회로도에 연결되는 실외장치의 전기회로도.

제6도는 제2도에 나타낸 마이크로컴퓨터의 주된 동작을 나타내는 흐름도.

제7도는 성에제거운전의 시간도표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축기 2,4 : 방향밸브

3 : 열원측열교환기 4,6 : 모세관

5 : 역방향 저지밸브 7,10 : 서비스밸브

8 : 이용측열교환기 8 : 압축기

11 : 프로펠러송풍기 2,14 : 전동기

13 : 직교류송풍기 15 : 실외장치

16 : 실내장치 33 : 마이크로컴퓨터

34,37 : 온도센서 35,36,41,42 : 저항

38 : 비교기 39 : 축전지

40 : 반전증폭기 43 : 트랜지스터

45 : 축전지 46 : 정류브리지

47,48,49,50,51 : 출력완충기 52,53 : 계전기

본 발명은 열펌프식 공기조화기의 성에부착 검지방식 관한 것이다.

일반적으로 열펌프식 공기조화기에서 겨울에 난방운전을 행하면, 외부온도의 저하시에 열원측열교환기의 성에부착에 의해 열교환기 효율이 저하해 버려서 전력이 낭비됨과 동시에 난방효과가 저하해 버리는 치명적인 결점을 가지고 있다.

이 때문에 일시적으로 냉동주기를 역전시켜서 열원측열교환기의 성에제거를 행하고, 재차 정상적인 냉동주기로 전환하여 복귀시켜서 난방운전을 행하는 반복이 행해지고 있고, 이 제어로서 열원측열교환기의 온도와 외부온도의 온도차이에 의해 성에부착의 유무를 검출하는 온도차이식 성에제거장치나 일정시간마다 열원측열교환기의 온도를 검출하는 기계식 타이머 성에제거장치가 종래로부터 알려져 있다.

그러나, 전자의 온도차이식 성에제거장치에서는 외부온도가 저하해서 열원측열교환기의 온도와 외부온도와의 차이가 설정치에 도달하면, 반드시 성에제거운전이 행해지기 때문에 외부의 온도가 낮고 열원측열교환기에 성에가 부착하고 있지 않아도 불필요하게 성에제거를 개시해 버리는 결점을 가지고 있으며, 또 후자의 기계식 타이머 성에제거장치에서는 열원측열교환기가 성에부착상태에 이르기 한발 앞인 때에는 성에제거를 행하지 않고 통과해 버리고 다음에 성에가 부착되기 시작해서 외부온도가 대폭 저하해도 일정시간 이후가 아니면 성에제거가 행해지기 않는 결점을 갖고 있었다.

이와같은 문제점에 대해 일본국 특공소 60-40774호 공보에 기재되어 있는 것과 같은 방법이 시도되었다.

이 공보에 기재되어 있는 것을 이용측열교환기(실내코일)의 온도가 설정온도이하이고, 또한 이용측열교환기의 온도의 하강온도 구배가 설정구배를 상회한 때에 성에제거운전을 개시하는 것이었다.

이와같이 해서 성에제거운전을 개시하므로서 이용측열교환기의 온도의 하강으로부터 열원측열교환기에 서서히 성에가 부착해가는 상태를 검출할 수가 있어, 확실하게 성에부착의 유무를 검출할 수가 있는 것이었다.

이상과 같이 구성된 성에제거 제어방법에서는 열원측열교환기의 성에부착검출정밀도를 높이기 위하여 성에제거를 행하는 것은 이용측열교환기의 온도가 소정온도 이하라는 조건이 부가되어 있어, 이용측열교환기의 온도가 높은 때에 즉, 이용측열교환기가 충분히 능력을 내고 있을때에는 불필요한 성에제거운전(헛된성에제거)을 행하지 않도록 하고 있는 것이었다.

그러나, 이와같은 경우, 이 이용측열교환기가 설치된 방에 다른 난방기구(난로등)가 있으면, 피조화실의 온도가 이 난방기구의 사용에 의해 높게 되기 때문에 이 이용측열교환기의 온도도 높아진다

즉, 열원측열교환기에 성에가 부착되어 이용측열교환기의 능력이 충분히 나오지 않는 것과 같은 때에도 이용측열교환기의 온도가 전기한 소정의 온도보다 높아져 버려서 성에제거운전이 행해지지 않게 되어, 이용측열교환기가 성에의 부착으로 눈사람같은 상태로 되는 일이 있었다.

이때, 전기한 설정치를 높게 설정하면 되지만, 설정치를 높게 설정하면, 다른 난방기구를 구비하지 않은 것과 같은 때(또는, 다른 난방기구의 가열 능력이 적은때)에 소정치가 높은 분만큼 성에제거운전의 횟수가 증가하고, 이에 따라서 성에제거횟수가 증가하여 난방운전이 중단되기 때문에 너무 이 소정치를 높게 할수 없는 문제점이 있었다.

이와같은 문제점에 대해 본 발명은 같은 방내에 다른 난방기구를 갖고 있는 때에도 헛된 성에제거나 성에제거의 검출착오를 방지할 수 있는 성에부착검지방식을 제공하는 것이다.

본 발명의 성에부착 검지방식은 압축기, 이용측열교환기, 감압장치, 열원측열교환기가 냉동주기를 구성하도록 접속된 냉동시스템을 갖고, 열원측열교환기에서 수거한 열을 이용측열교환기로부터 방열하도록 구성하고, 전기한 열원측열교환기에 성에가 부착한 때에 전기한 열원측열교환기의 성에를 녹이는 성에제거운전을 행하도록 구성한 열펌프식 공기조화기의 전기한 열원측열교환기의 성에부착을 검지하는 성에부착 검지방식에 있어서, 이용측열교환기의 온도를 검출할 수 있도록 온도센서를 설치하고, 이 온도센서가 검출한 온도가 미리 정한 제1온도 이하인 동안에 또한 전기한 온도센서가 검출한 온도에 기초해서 산출되는 이 온도의 내려가는 구배가 미리 정한 구배 이상으로 된 때에 성에제거운전을 개시시키도록 함과 동시에 전기한 온도센서가 검출한 온도가 미리정한 제2의 온도(제2의 온도제1의 온도)이상에 달한 이후는 제1의 온도를 높게 변경하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 이용측열교환기의 온도가 내려가는 구배를 산출하기 위한 온도를 검출하는 온도센서와 제1의 온도 및 제2의 온도를 검출하는 온도센서는 다른 것이다.

또, 제2의 온도는 공기조화기가 고부하운전을 행하고 있다고 판단되는 온도를 사용한 것이다. 또, 이용측열교환기의 온도를 검출할 수 있도록 설치되는 이용측온도센서와 열원측열교환기의 온도를 검출할 수 있도록 열원측온도센서를 설치하고, 이 이용측온도센서가 검출한 온도가 미리정한 제1의 온도이하인 동안에 또한, 열원측온도센서가 검출한 온도에 기초해서 산출되는 이 온도가 올라가는 구배가 미리 정한 구배이상으로 된 때에 성에제거운전을 개시시키도록 함과 동시에 전기한 이용측은도센서가 검출한 온도에 미리 정한 제2의 온도(제2의 온도제1의 온도) 이상에 달한 후에는 제1의 온도를 높게 변경하는 것이다.

이와같이 구성된 열펌프식 공기조화기의 성에부착검지방식을 사용하므로서 이용측열교환기가 설치된 방에 다른 난방기구가 있으면 제1의 온도가 높아져서 확실하게 성에제거운전을 행할 수 있게 한 것이다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초해서 설명한다.

제1도는 실내측장치와 실외측장치로 이루어진 공기조화기의 개략(냉동주기)를 나타내는 냉매회로도이다.

이 도면에 있어서, 1은 압축기이며, 4방향밸브(2), 열원측열교환기(3), 모세관(4)(6), 이용측열교환기(8), 축압기(9)를 냉매배관으로 냉동주기를 구성하고 있다.

이 냉동주기는 4방향밸브를 전환하므로서 냉방운전용의 냉동주기와 난방운전용의 냉동주기를 선택할 수가 있다.

제1도에 있어서, 냉방운전시에는 압축기로부터 토출된 압축냉매가 실선의 화살표와 같이 흘러, 열원측열교환기가 응축기로서 작용하는 이용측열교환기가 증발기로서 작용하여 방의 냉방운전을 행하는 것이다.

이때, 역방향저지밸브(5)를 사용하므로서 냉방운전시에는 실선의 화살표와 같이 모세관(4)를 우회해서 냉매가 흐르는 것이다.

또, 난방운전시에는 압축기로부터 토출된 압축냉매는 일점쇄선의 화살표와 같이 흘러, 이용측열교환기가 응축기로서 작용하고, 열원측열교환기가 증발기로서 작용하여 방의 난방운전을 행하는 것이다.

이와같이 냉동주기를 사용한 경우에는 냉방운전시와 난방운전시에는 유효하게 동작하는 모세관이 서로 다르다.

즉, 감압량이 다른 것이다.

15는 압축기(1), 열원측열교환기(3) 등의 구성요소를 탑재시킨 실외장치, 16은 이용측열교환기 등의 구성요소를 탑재시킨 실내장치이다.

7,10은 서비스밸브로서, 실내장치(16)으로부터의 냉매배관을 실외장치에 접속하는 것이다.

또한, 서비스밸브(7)에 접속되는 냉매배관은 서비스밸브(10)에 접속되는 냉매배관보다 가느다란 냉매배관을 사용하고 있다.

11은 프로펠러송풍기, 12는 이 프로펠러송풍기를 구동시키는 전동기이다. 이 프로펠러송풍기(11)이 회전하므로서 열원측열교환기(3)으로 송풍되어 열원측열교환기의 열교환효율이 좋아진다.

13은 직류송풍기, 14는 이 직교류송풍기(13)을 구동시키는 전동기이다.

이 직교류송풍기(13)이 회전하므로서 이용측열교환기(8)에 송풍이 행해지고, 이 이용측열교환기(8)에서 냉각 또는 가열된 공기가 방으로 공급되는 것이다.

제2도 내지 제5도는 제1도에 나타낸 공기조화기의 제어에 사용되는 전자회로도이다.

이들 도면에 있어서, 제2도에 나타낸 커넥터(21)~(23)은 제3도의 커넥터(27)~(29)에 같은 단자 번호끼리가 접속되도록 끼워지고, 커넥터(24)(25)는 제4도의 커넥터(30)(31)과 같은 단자번호끼리가 접속되도록 끼워지고, 커넥트(26)은 제5도의 커넥터(32)에 같은 단자번호끼리가 접속되도록 끼워지는 것이다.

우선, 제2도에 있어서 33은 마이크로컴퓨터(TMS 2600)으로, 복수의 입출력단자를 구비하고 있다.

이 마이크로컴퓨터(33)의 주된 동작은 흐름도를 사용하여 후에 기술한다.

출력단자(00)~(05)는 저항을 거쳐서 커넥터(24)의 각각의 단자에 접속되어 있다.

입력단자(K1)(K2)(K4)(K8)(J1)(J2)(R0)~(R3)은 저항을 거쳐서 커넥터(25)의 각각의 단자에 접속되어 있다.

이 커넥터(24)(25)에는 공기조화기의 원격제어장치가 접속되어 있고, 이 원격제어장치에 설정된 운전정보의 설정을 이 출력단자와 입력단자를 사용한 키이 스캔(key scan)에 의해 입력시키는 것이다.

단자(A3)(A4)는 아날로그 입력단자이다.

커넥터(25)의 단자(5)(6)에는 실내온도를 검출할 수 있도록 원격제어장치에 설치된 온도센서(34)가 접속되어 있고(제4도 참조), 이 온도센서(34)와 저항(35)(36)이 직류전원에 직렬로 접속되어 있다.

이 온도센서(34)는 온도에 의해 내부의 저항치가 변하는 부특성 서미스터(thermestor)를 사용하고 있기 때문에 실온의 변화에 맞추어서 단자(A3)는 내부에 A/D변환부(아날로그/디지탈변화부)를 갖고 있기에 이 온도에 대응하는 아날로그전압으로부터 디지털의 온도치를 얻을 수가 있다.

이 온도치는 마이크로컴퓨터(33)의 기억부에 격납된다.

또, 마이크로컴퓨터(33)의 단자(A4)에는 온도센서(37)이 검출하는 온도에 의해 변화하는 전압이 전기한 단자(A3)와 마찬가지로 인가된다.

이 온도센서(37)은 이용측열교환기(8)의 온도를 검출할 수 있도록 부착되어 있다.

따라서, 마이크로컴퓨터(33)은 단자(A4)로부터 이용측열교환기(8)의 온도를 입력해서 기억부에 기억시킬 수가 있다.

마이크로컴퓨터(33)의 단자(A3)에는 온도센서(37)이 검출하는 온도에 의해 변화하는 전압이 전기한 단자(A3)과 마찬가지로 인가된다.

마이크로컴퓨터(33)의 단자(INIT)는 이니셜(initial)단자로, 이 단자에 마이너스의 에지트리거(edge trigger)가 부여된 때에 마이크로컴퓨터(33)이 복귀된다.

이 에지트리거는 비교기(38)이 축전지(39)의 전압과 소정의 전압을 비교해서 트리거를 출력시키는 것이다.

이 에지트리거는 전원공급의 개시로부터 0.5초 정도 늦게 출력되도록 저항치나 축전지의 값이 설정되어 있다.

40은 반전증폭기로서, 전 귀환시키므로서 전압플로워(follower)로서 사용되고 있다.

따라서, 저항(41)(42)를 사용하므로서 2종류의 기준전압을 얻을 수가 있다.

이 기준전압은 비교기(38)에 공급됨과 동시에 마이크로컴퓨터(33)의 단자(VREF), 단자(VASS)에 공급되고 있다.

43은 정전압 발생용의 트랜지스터, 제너다이오드에 의해 동작이 제어되고 있다.

이 트랜지스터의 출력은 마이크로컴퓨터(33)의 전원단자(VSS)에 공급되어 있다.

45는 평활용의 축전기로서 정류브리지(46)의 정류출력을 평활시키는 것이다.

마이크로컴퓨터(33)의 단자(R8)~(R10)(R12)(R13)에는 출력을 반전시키는 출력완충기(47)~(51)이 접속되어 있다.

단자(R8)로부터는 압축기(1)이 운전신호가 출력되고 단자(R9)로부터는 4방향밸브(2)의 전환신호가 출력되고, 단자(R10)으로부터는 실외장치(15)의 전동기(12)의 운전신호가 출력되고, 단자(R12)(R13)으로부터는 실내장치(16)의 전동기(14)의 속도전환신호가 출력된다.

출력완충기(47)~(49)의 출력은 커넥터(26)의 단자를 거쳐서 제5도에 나타내는 전자회로에 접속된다.

52,53은 출력완충기(50)(51)의 출력으로 여자되는 계전기로서, 계전기(52)는 전환접점(54)를 갖고, 계전기(53)은 전환접점(55)(56)을 갖고 있다.

또한, 제2도에 나타내는 전환접점(54)~(56)의 상태는 어느 것이나 계전기(52)(53)이 통전되고 있지 않은 상태이다. 또, 제2도에 있어서, 57은 DC+24V의 전원선이며, 58,59는 AC100V의 전원선이며, 이 AC100V는 커넥터(26)을 거쳐서 공급된다.

따라서, ① 계전기(52)가 오프(OFF), 계전기(53)이 오프(OFF)인때에는 커넥터(21)에는 교류전원이 공급되지 않고, ② 계전기(52)가 오프(OFF), 계전기(53)이 온(ON)인 때에는 커넥터(21)의 단자(3)에 교류전력이 공급되며, ③ 계전기(52)가 온(ON), 계전기(53)이 온(OFF)인 때에는 커넥터(21)의 단자(4)에 교류전력이 공급되고, ④ 계전기(52)가 오프(ON), 계전기(53)이 온(ON)인 때에는 커넥터(21)의 단자(5)에 교류전력이 공급된다.

제3도는 제2도에 나타낸 커넥터(21)~(23)과 이들 커넥터에 대응하는 커넥터(27)~(29)를 거쳐서 접속되는 전기회로이며, 커넥터(27)에는 전동기(14)의 전원단자가 접속되어 있다.

커넥터(27)의 단자(2)는 공통단자이다.

따라서, 커넥터(27)의 단자(3)에 교류전원이 공급된 때에는 전동기는 저속회전으로 운전되어 송풍기(13)으로부터는 약풍이 송풍되고, 커넥터(27)의 단자(4)에 교류전력이 공급될 때에는 전동기는 중속회전으로 운전되어 송풍기(13)으로부터는 중간풍이 송풍되며, 커넥터(27)의 단자(5)에 교류전력이 공급될 때에는 전동기는 고속회전으로 운전되어 송풍기(13)으로부터는 강풍이 송풍된다.

또한, 60은 전동기(14)의 운전용의 축전기이다.

61은 강압변환기로서, 커넥터(28)을 거쳐서 얻어지는 교류전력을 낮은 전압의 교류로 변환시킨 후 커넥터(29)와 제2도의 커넥터(23)을 거쳐서 제2도의 정류브리지(46)에 공급하고 있다.

제4도는 원격제어장치의 전자회로로서, 커넥터(30)(31)은 각각 제2도의 커넥터(24)(25)에 각각의 단자번호가 일치하도록 접속되어 있다.

이 원격장치는 제2도에 나타낸 전자회로로부터 분리되어 이용자가 조작하기 쉬운 위치에 부착되어 있다.

제4도에 있어서 62~73은 발광다이오드이며, 각각의 표시에 대응해서 점등하는 것이다.

74~77은 출력을 반전시키는 출력완충기로서, 발광다이오드 62~73의 점등용의 완충기로서 사용된다.

예를들면, 발광다이오드(62)를 점등시키는 때에는 커넥터(30)의 단자(4)는 H레벨의 전압으로 하고, 또한 커넥터(31)의 단자(10)을 H레벨 전압으로 하면 된다.

즉, 마이크로컴퓨터(33)의 단자(02)~(05)의 어느것인가의 출력을 H레벨 전압으로 하고, 마이크로컴퓨터(33)의 단자(R0)의 출력을 H레벨전압으로 하면 된다.

다른 발광다이오드를 점등시키는 경우에도 같은 모양으로 마이크로컴퓨터(33)의 단자를 적당히 선택해서 H레벨 전압을 출력시키므로서 소망의 발광다이오드를 점등시킬 수가 있다.

커넥터(31)의 단자(7)~(10)[마이크로컴퓨터(33)의 단자(R0)~(R3)]의 출력은 키이 스캔용의 출력이기 때문에 H레벨의 전압을 출력하는 단자는 주기적으로 변화하는 것이다.

따라서, 발광다이오드(62)~(73)은 연속점등하는 것이 아니고, 스캔 주기에 의한 동적인 점등이 행해지는 것이다.

78~84는 공기조화기의 운전상태를 설정하는 설정스위치로서, 각각 스위치(78)은 운전모드(mode)(실내장치가 송풍만을 행하는 송풍운전, 냉방운전, 난방운전, 냉방/난방 자동전환운전)을 설정하는 스위치, 스위치(79)는 실내장치의 전동기(14)의 회전수(강, 중, 약, 강중약의 자동전환)을 전환하는 스위치, 스위치(80)은 시험운전용스위치, 스위치(81)은 운전설정(ON 타이머운전, OFF타이머운전, 야간복귀운전, 에너지절약운전, 통상운전)을 전환하는 스위치, 스위치(82)는 공기조화기의 [운전/정지스위치, 스위치(83)은 오/오프 타이머운전시의 타이머시간(1~12시간)을 설정하는 스위치, 스위치(84)는 실내의 온도를 설정하는 스위치, 이들 스위치의 조작상태는 마이크로컴퓨터(33)의 단자(R0)~(R3)의 스캔용의 출력과 마이크로컴퓨터(33)의 단자(K1)(K2)(K4)(K8)(J1)(J2)에 인가되는 전압의 상태로부터 판단되는 것이다.

스위치(78)(79)(81)(83)(84)는 선택레버(lever)의 위치에 의해 단락되는 위치가 변하는 것으로서 예를들면, 스위치(78)을 예로해서 설명하면, 선택레버는 좌우로 움직이고, 선택레버가 오른쪽 끝에 있을때에는 커넥터(31)의 단자(9)와 커넥터(31)의 단자(11)이 접속되고 선택레버가 오른쪽으로 부터 2번째에 있는 때에는 커넥터(31)의 단자(9)와 커넥터(31)의 단자(11) 및 단자(12)에 접속되고, 선택레버가 오른쪽으로부터 3번째에 있는 때에는 커넥터(31)의 단자(9)와 커넥터(31)의 단자(12)가 접속되고, 선택레버가 오른쪽으로부터 4번째(왼쪽끝)에 있는 경우에는 어느 단자도 접속되지 않는 해방상태에 있다.

이 단자의 접속상태를 키이 스캔에 의해 입력시키므로서 마이크로컴퓨터는 이 스위치의 설정상태를 입력시킬 수가 있다. 다른 스위치에 있어서도 같은 모양으로 해서 스위치의 설정상태를 마이크로컴퓨터(33)이 입력시킬 수가 있는 것이다.

제5도는 제2도에 나타낸 커넥터(26)의 단자에 커넥터(32)의 단자가 상호단자번호가 일치하도록 접속되어 있는 전기회로이며, 실외장치에 탑재되어 있는 것이다.

이 도면에 있어서, 85는 계전기로서, 커넥터(32)의 단자(1)과 단자(3)에 접속되어 있다.

따라서 제2도에 나타낸 마이크로컴퓨터(33)의 단자(R9)의 출력이 H레벨이 된때에 통전되어서 상기 열려있는 접점(86)을 닫는 것이다.

90은 계전기로서, 마이크로컴퓨터(33)의 단자(R8)의 출력전압이 H레벨 전압이 되므로서 통전되어 상시 열려있는 접점(91)을 닫는다.

87은 계전기로서, 커넥터(32)의 단자(1)과 단자(4)에 트랜지스터(89)를 거쳐서 접속되고, 마이크로컴퓨터(33)의 단자(R10)의 출력전압이 H레벨전압이 되므로서 우선 트랜지스터(89)가 온상태로 된다.

이때, 계전기(90)이 통전되고 있으면(압축기를 운전하는 상태) 이어서 계전기(87)이 통전된다.

이 계전기(87)이 통전되므로서 상기 열려있는 접점(88)이 닫힌다.

따라서, 압축기의 운전신호가 없으면 전동기(12)는 운전되지 않는다.

96은 교류전원이 접속되는 단자로서, 단자(G)는 접지단자이고, 단자(U)(V)에 단상교류전원이 접속된다.

이 교류전원의 일부는 커넥터(32)의 단자(5)(6)을 거쳐서 제2도에 나타낸 커넥터 단자(5)(6)에 공급된다.

또, 이 교류전원은 상시 열려있는 접점(86)을 거쳐서 전동기(12)에 공급되고, 상기 열려있는 접점(88)을 거쳐서 4방향밸브(2)에 공급되고 상기 열려있는 접점(91)을 거쳐서 압축기(1)에 공급된다.

92는 전동기(12) 운전용의 축전기이며, 93은 압축기 운전용의 축전기이다.

94는 압축기의 기동용의 정특성서미스터이며, 압축기의 기동시에는 이 정특성서미스터의 온도가 낮고 내부저항이 적기 때문에 압축기에 큰 전류가 흘러서 압축기의 보조권선을 기동용으로 사용하는 것을 가능하게 하고 있다.

이 정특성서미스터에 전류가 흐르므로서, 이 정특성서미스터가 자기발열하여 온도가 상승해서 내부저항이 커지게 되어 전류가 흐르지 않게 되고, 보조권선은 축전기(93)에 의해 회전자계를 만들기 위해 작용하는 것이다.

또, 95는 과부하계전기로서, 압축기(1)의 온도가 비정상적으로 높게 된 때나 압축기(1)에 비정상적인 전류가 흐른때 등에 접점을 열어서 압축기(1)에의 통전을 차단하는 것이다.

이와같이 구성된 공기조화기에서 스위치(78)~(84)의 설정에 기초해서 압축기, 전동기, 4방향밸브를 제어해서 공기조화기운전을 행하는 것이다.

제6도는 제2도에 나타낸 마이크로컴퓨터(33)의 주동동작(공기조화기의 주된 동작)을 나타내는 흐름도이다.

이 흐름도에 있어서, 우선 단계 S1에서 기동처리(마이크로컴퓨터의 초기화나 공기조화기의 운전상태의 초기설정)을 행한다.

이어서, 단계 S2에서 키이 스캔을 행하여 스위치(78)~(84)의 설정상태나 조작상태를 판단하여 그 상태를 내부의 기억부에 갱신해서 격납한다.

이어서, 단계 S3에서 스위치(78)의 설정상태를 기억부로부터 판독하여 단계 S4에서 설정상태가 난방운전인가 아닌가를 판단한다.

또한, 냉방/난방 자동전환으로 설정되어 때에는 운전스위치가 운전으로 조작된 때의 실온에 기초해서 자동적으로 설정되고, 이후 설정온도와 실온과의 대소변화에 기초해서 냉방운전/난방운전이 자동적으로 전환되는 것이다.

난방운전이 아닌때 즉, 냉방운전이나 송풍운전인때에는 단계 S5로 진행하고 냉방운전 또는 송풍운전을 행한다.

냉방운전이란 제1도에 나타내는 냉방운전용의 냉동주기를 사용하여 실온이 설정온도가 되도록 압축기의 운전을 제어하는 것이다.

이때, 실내장치에 탑재된 전동기(14)는 스위치(79)의 설정에 기초한 회전수로 운전되는 것이다.

또한, 강중약의 자동전환으로 설정되어 있는 때에는 설정온도와 실온과를 비교하여 이 차이가 크면 클수록 회전수가 높아지는 자동전환를 행하는 것이다.

단계 S4에서 난방운전이라고 판단된 때에는 단계 S6으로 진행한다.

단계 S6에서는 열교환온도(T) 즉, 실내장치의 이용측열교환기(8)의 온도(T)를 입력시킨다.

이 온도는 온도센서(37)이 검출한 온도를 마이크로컴퓨터(33)의 단자(A4)가 입력하고, 기억부에 격납한 것이다.

다음으로 단계 S7에서 이 이온(T)가(TT0)인가 아닌가를 판단한다.

즉, 공기조화기가 고부하상태로 되어 있는이 아닌가를 판단한다.

즉, 공기조화기가 고부하상태로 되어 있는이 아닌가의 판단을 행한다.

(TT0)를 만족시킨때에는 단계 S8로 진행하여 고부하 방지운전을 행한다.

이 고부하 방지운전을 이용측열환기의 온도가 비정상적으로 높게 된때에 행하는 보호동작으로서, 실온이 높은때의 난방운전이나 같은 방안에 다른 난방기구가 있어서 실온이 높아졌을 때나, 외부온도가 비정상적으로 높고 냉매의 응축온도가 높아진때나, 실내장치의 전동기(14)의 고장에 의해 이용측열교환기(8)로의 송풍이 행해지지 않아 이용측열교환기(8)에서 열교환효율이 나빠진 때 등에 일어나는 것이다.

이때의 고부하 방지운전으로서는 실내장치의 전동기(14)의 회저수의 상승이나 실외장치의 전동기(12)의 운전정지나 압축기의 운전능력을 변경할 때에는 운전능력의 저하등이 행해지며 최악의 때에는 공기조화운전의 정지가 행해지는 것이다.

이와 같은 고부하 방지운전을 행하는 온도(T0)는 60~80^oC의 값으로 설정되어 있고, 이 (T)는 압축기(1)의 능력이나 이용측열교환기, 열원측열교환기의 능력 등에 의해 공기조화기의 기종마다 최적치가 설정되는 것이다.

이 단계 S8의 동작을 행한 후에는 단계 S9로 진행하여(T1=T2)의 판단을 행한다.

(T1)(T2)는 단계 S1에서 초기치가 설정된 값이며 초기상태에서는 (T0T2 T1)의 관계가 있다.

(T1=T2)를 만족시키지 않는 때에는 단계 S10으로 진행하여 (T1)을 (T2)로 치환하는 것이다.

즉, 이 단계 S9, 단계 S10을 행하므로서 공기조화기의 운전을 개시하고 나서 한 번이라도 고부하 방지운전이 동작하면 (T1)의 값이 (T2)의 값으로 치환되게 된다.

단계 S7에서 고부하가 판단되지 않는때에는 단계 S11로 진행한다.

단계 S11에서는 우선 현재 성에제거운전을 행하고 있는이 아닌가의 판단을 행한다. 또한, 성에젝운전에 대해서는 후에 기술한다.

단계 S11에서 성에제거운전을 행하고 있지 않은 때에는 단계 S12로 진행한다.

단계 S12에서는 온도구배(△T)를 산출한다.

이용측열교환기(8)의 온도는 온도센서(37)에 의해 소정의 주기마다[마이크로컴퓨터(33)의 프로그램의 1주기마다]에 항상 행해지고 있다.

이 온도데이터로부터 잡음이나 오검출 온도를 삭제해서 정확한 온데이터를 기억부에 기억시키고 있다.

이들 온도데이터를 소정의 주기마다에 항사 기억부로부터 판독하여 이 소정의 주기마다의 온도구배를 산출한다.

이 온도를 판독하는 소정의 주기는 공기조화기의 능력마다 다르지만 본 실시예에서는 다음과 같이 하고 있다.

우선, 1분마다 기억부로부터 온도데이터을 판독하여 이 온도데이터와 6분전의 온도데이터의 차이로부터 신호구배(△T)를 산출한다.

따라서,6분 주기의 온도구배를 1분마다에 산출하고 있는 것이 된다.

단계 S13에서는 이 구배(△T)가 (-△TK)를 연속해서 3회 만족시키고 있는가 아닌가를 판단한다.

즉, 온도가 낮게 되는 방향을 변화했는가 아닌가를 판단한다.

이 변화폭(K)는 정수이며, 본 실시예에서는 (K)=0.8로 설정하고 있다.

이 단계 S13의 조건을 만족시킨 후에는 다음의 단계 S14로 진행한다.

단계 S14에서는 현재 기억부에 기억시키고 있는 온도데이터(T)가 (ThT1)인가 아닌가를 판단한다.

(T1)은 헛된 성에제거를 방지하는 역치(値)온도치이다.

이 (T1)을 설정하므로서 예를들면 열원측열교환기에 아직 성에가 부착하고 있지 않고, 이용측열교환기의 응측온도가 충분히 높은 때에 실내부하의 변동(방의 문을 열어서 냉기가 들어온때등)으로 이용측열교환기의 온도가 내려갈때 등에 성에제거를 개시하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이 (T1)은 본 발명 실시예에서는(T1=40^oC)로 설정하고 있다.

이 값은 전기한(△T)와 마찬가지로 공기조화기의 능력이나 설계에 의해 변하는 것으로 이용측열교환기의 응축온도(피조화실로의 분출온도)를 높게 설정하면 이 (T1)의 값도 높게하는 것이 바람직하다.

응축온도를 60^oC 전후로 한때에는(T1=40)이며 응축온도를 70^oC 전후로 한때에는 (T1=50)정도가 바람직하다.

또, 응축온도를 변경하지 않고 능력이 큰 압축기를 사용한 때에는 (T1)의 값을 높게 하는 것이 가능하다.

또, (T1)의 값은 단계 S10을 행하므로서 (T2)의 값으로 치환되어 있다.

즉, 한번 고부하방지가 동작하면 (T1)의 값이 높게 다시 설정되는 것이다.

이 (T1)의 증가의 값은 본 실시예에서는 +15^oC 정도로 설정하고 있다.

이와같이 (T1)의 값을 증가시키는 것은 전기한 헛된 성에제거의 역치를 높게하는 것이다.

일반적으로 방안에 공기조화기 이외에 난방기구가 있는 때에는 이 난방기구에 의해 방의 온도가 상승하여 열원측열교환기의 능력이 충분히 나오고 있지 않을 때에도 방의 온도, 특히 이용측열교환기가 있는 방의 위쪽의 온도가 높게 되어 있기 때문에 이용측열교환기의 온도도 높아져서 (T1 이상으로 된다) 성에제거운전이 개시되지 않는 때가 있었다.

이 상태를 방지하기 위해(T1)의 값을 높게하는 것이다.

방안에 다른 난방기구가 있는가 없는가를 판단하는 것은 단계 S7에서 판단하고 있다.

즉, 공기조화기에 의한 난방운전과 다른 난방기구를 병용한 경우, 공기조화기의 열원측열교환기에 성에제거가 없는 경우에는 이용측열교환기의 응축능력이 높아져서 다른 난방기구에 의한 실온의 상승과 합쳐서 이용측열교환기의 온도가 고온이 되어 공기조화기가 고부하 상태가 되는 것이다.

따라서, 단계 S7에서 고부하상태가 판단되면, 즉 방안에 다른 난방기구가 있다고 판단할 수가 있다.

단계 S14의 조건이 만족된 때에는 단계 S15로 진행한다.

단계 S15에서는 마스크(mask)시간이 종료(마스크시간 업)하고 있는가 아닌가를 판단하고, 마스크시간이 종료하고 있는 때에는 단계 S16에서 성에제거운전을 개시하는 것이다.

이 마스크시간은 압축기의 연속운전시간이며, 압축기의 운전시호가 출력되고 있는 동안은 이 마스크시간이 경과할때까지 성에제거운전을 행하지 않는 것이다.

이 마스크시간은 본 실시예에서는 20분으로 설정하고 있다.

또, 압축기가 정지하고 있는 때에 또는 정지신호가 출력된 때(실온과 설정치가 일치한 때)에는 마스크시간이 종료한 것으로 보고, 단계 S16, 단계 S18, 단계 S19로 진행하여 성에제거운전을 개시하는 것이다.

또, 단계 S13~S15의 조건을 만족시키지 못한때에는 단계 S17로 진행하여 통상의 난방운전을 계속하는 것이다.

제7도는 성에제거운전의 시간도표이다.

이 시간도표에 있어서 (X0)에 성에제거가 개시된다.

성에제거가 개시되면, 우선 압축기가 정지하고, 실외송풍기[(실외장치에 탑재된 전동기(12)]가 정지한다.

이 (X0)부터 조금 늦은(X1)에서 4방향밸브가 오프로 되고, 냉동주기가 난방운전용의 주기로부터 냉방운전용의 주기로 전환되고, 실내송풍기[실내장치에 탑재된 전동기(14)]가 정지한다.

동시에 (X1)부터는 성에제거를 나타내는 표시(발광다이오드의 점등)가 행해진다.

다음 (X2)에서부터 압축기의 운전이 개시된다.

따라서, 전동기(12)(14)가 정지한 상태에서 냉방운전용의 냉동주기를 사용한 운전이 행해진다.

이에 의해 이용측열교환기가 응축기로서 작용하고, 이 응축열로 열원측열교환기에 부착한 성에를 녹이는 것이다.

이와같은 운전을 (X2)까지 계속한다.

(X3)은 성에제거운전의 종료시각이다.

이 (X0)~(X3)까지의 시간은 최대로 12분으로 설정되어 있다.

12분을 넘는때에는 열원측열교환기에 성에가 남아있어도 성에제거운전을 종료한다.

또, 성에제거운전의 종료는 열원측열교환기에 온도검출센서를 설치해서 이 온도센서가 검출하는 온도가 소정의 온도이상으로 된때에 종료하도록 해도 좋다.

(X3)에서 성에제거운전이 종료되면 (X4)에서 4방향밸브를 온으로 해서 냉동주기를 난방운전용의 주기로 되돌리고, (X5)로부터는 압축기, 실내송풍기[전동기(14)], 실외송풍기[전동기(12)]의 운전을 재개한다.

또, (X5)~(X6)까지 사이는 냉풍방지기간이다.

이 냉풍방지기간은 이용측열교환기의 온도상승에 맞추어서 실내송풍기[전동기(14)]가 설정회전수에 이르기까지의 시간을 늦추어서 방에 찬공기가 뿜어나오는 것을 방지하는 것이다.

성에제거운전의 표시는 이(X6)까지 행해진다.

이와같은 성에제거운전이 종료되면 재차 통상의 난방운전을 재개하는 것이다.

또, 상기한 실시예에서는 이용측열교환기의 온도를 단일의 온도센서로 검출했으나, 온도센서를 복수개부착시켜도 좋다.

이때, 온도센서의 부착위치를 이용측열교환기의 입구측, 출구측 등에 나누어서 부착시키면 좋다.

또, 온도센서를 열원측열교환기에 부착시키고 이 온도센서가 검출하는 온도의 변화구배로부터 열원측열교환기의 성에부착을 판단하도록 해도 좋다.

열원측열교환기에 성에가 부착되면, 일반적으로 열원측열교환기에서의 냉매의 증발압력이 저하하여 열교환능력도 저하한다.

따라서, 성에가 부착되어 있지 않은 때의 열원측열교환기의 온도와 부착한때의 열원측열교환기의 온도를 비교하면, 성에가 부착되어 있는 때의 열원측열교환기의 온도쪽이 높게 된다. 이 열원측열교환기의 온도의 변화(온도의 상승)을 검출하므로서 성에의 부착을 판단할 수가 있는 것이다.

따라서, 제6도의 흐름도에 있어서, 단계 S12의 온도구배의 산출을 열원측열교환기의 온도의 구배와 같은 모양으로 해서 구하도록 변경하고, 단계 S14를 구배K로 변경하면 다른 단계는 공통으로 사용할 수가 있다.

이때, (K')의 값은 전기한 (K)의 값과 같은 모양으로 압축기의 능력이나 열원측열교환기의 능력 등에 기초해서 최적치를 설정하면 된다.

이와같이 구성된 공기조화기에서는 난방운전을 행하고 있을때에 열원측열교환기에 성에가 부착해서 이용측열교환기의 온도가 저하해오면 이용측열교환기의 온도저하의 구배를 판단해서 성에제거운전을 행하는 것이다.

이때, 피조화실에서 공기조화기 이외의 다른 난방기구가 있는 때에는 이 난방기구에 의해 피조화실이 더워지는 분만큼 공기조화기에 있어서는 부하가 크고, 공기조화기가 과부하상태에 이르기 때문에 이 상태를 검지해서 난방기구가 있는이 없는가를 판단할 수가 있다.

난방기구가 있는 때에는 성에제거운전개시의 역치온도치를 높게해서 성에제거가 확실하게 행해질 수 있도록 할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 성에부착검지방식은 압축기, 이용측열교환기, 감압장치, 열원측열교환기가 냉동주기를 구성하도록 접속된 냉동시스템을 갖고, 열원측열교환기에서 수거한 열을 이용측열교환기로부터 방열하도록 구성하고, 전기한 열원측열교환기에 성에가 부착한 때에 전기한 열원측열교환기의 성에를 녹이는 성에제거운전을 행하도록 한 열펌프식 공기조화기의 전기한 열원측열교환기의 성에부착을 검지하는 성에부착 검지방식에 있어서, 이용측열교환기의 온도를 검출할 수 있도록 온도센서를 설치하고, 이 온도센서가 검출한 온도가 미리 정한 제1의 온도 이하인 동안에 또한 전기한 온도센서가 검출한 온도에 기초해서 산출되는이 온도가 내려가는 구배가 미리 정한 구배 이상이 된때에 성에제거운전을 개시시키도록 함과 동시에 전기한 온도센서가 검출한 온도가 미리 정한 제2의 온도(제2의 온도제1의 온도) 이상에 달한 이후는 제1의 온도를 높게 변경하기 때문에 피조화실에 공기조화기의 난방기구가 있어 피조화실의 온도가 높게 되는 때에는 제1의 온도의 값을 높게 해서 성에제거운전이 행해지기 쉽도록 해서 확실하게 성에제거운전이 행해지도록 한 것이다.

또, 이용측열교환기의 온도가 내려가는 구배를 산출하기 위한 온도를 검출하는 온도센서가 제1의 온도 및 제2의 온도를 검출하는 온도센서와는 다른 온도센서를 사용하므로서 이용측열교환기의 온도변화를 신속하게 검지할 수 있는 위치에 온도센서를 부착시킬 수가 있고, 열원측열교환기의 성에부착시의 검출을 신속히 행할 수 있도록 한 것이다.

또, 제2의 온도는 공기조화기가 고부하운전을 행하고 있다고 판단되는 온도를 사용했기 때문에 난방기구가 있고 없음을 판단하기 위해 특별히 온도센서를 설치하는 일 없이 이 고부하 상태를 판단하는 온도센서를 공통으로 사용할 수 있는 것이다.

또, 이용측열교환기의 온도를 검출할 수 있도록 설치되는 이용측온도센서와 이용측열교환기의 온도를 검출할 수 있도록 열원측온도센서를 설치하고, 이 이용측온도센서가 검출한 온도가 미리 정한 제1의 온도 이하인 동안에 또한 열원측온도센서가 검출한 온도에 기초해서 산출되는 이 온도가 올라가는 구배가 미리 정한 구배이상으로 된때에 성에제거운전을 개시시키도록 함과 동시에 상기 이용측온도센서의 검출한 온도가 미리 정한 제2의 온도(제2의 온도제1의 온도) 이상에 달한 이후는 제1의 온도를 높게 변경하기 때문에 열원측열교환기의 온도변화로부터 열원측열교환기의 성에부착을 검출할 수가 있어 보다 정확한 성에부착검출을 할수 있는 것이다.

또, 열원측열교환기의 성에부착을 실외장치내에서 판단할 수 있는 이용측열교환기 되고, 공기조화기의 제어의 분담을 실내장치와 실외장치로 분할하는 것이 가능해진다.

Claims

압축기(1), 이용측열교환기(8), 감압장치, 열원측열교환기(3)이 냉동주기를 구성하도록 접속된 냉동시스템을 갖고 열원측열교환기(3)에서 수거한 열을 이용측열교환기(8)로부터 방열시키도록 구성하고, 전기한 열원측열교환기(3)에 성에가 부착한때에 전기한 열원측열교환기(3)의 성에를 녹이는 성에제거운전을 행하도록 구성한 열펌프식 공기조화기의 전기한 열원측열교환기(3)의 성에의 부착을 검지하는 성에부착 검지방식에 있어서, 이용측열교환기(8)의 온도를 검출할 수 있도록 온도센서(37)을 설치하고 이 온도센서(37)이 검출한 온도가 미리 정한 제1의 온도 이하인 동안에, 또한 전기한 온도센서(37)이 검출한 온도에 기초해서 산출되는 이 온도가 내려가는 구배가 미리 정한 구배이상이 된때에 성에제거운전을 개시시키도록 함과 동시에 전기한 온도센서(37)이 검출한 온도가 미리 정한 제2의온도(제2의 온도제1의 온도) 이상에 달한 이후는 제1의 온도를 높게 하는 것을 특징으로 하는 열펌프식 공기조화기의 성에부착 검지방식.
제1항에 있어서, 이용측열교환기(8)의 온도가 내려가는 구배를 산출하기 위한 온도를 검출하는 온도센서(37)과 제1의 온도 및 제2의 온도를 검출하는 온도센서(34)는 다른 것을 특징으로 하는 열펌프식 공기조화기의 성에부착 검지방식.
제1항에 있어서, 제2의 온도는 공기조화기가 고부하 운전을 행하고 있다고 판단되는 온도인 것을 특징으로 하는 열펌프식 공기조화기의 성에부착 검지방식.
압축기(1), 이용측열교환기(8), 감압장치, 열원측열교환기(3)이 냉동주기를 구성하도록 접속된 냉동시스템을 갖고, 열원측열교환기(3)에서 수거한 열을 이용측열교환기(8)로부터 방열시키도록 구성하고, 전기한 열원측열교환기(3)에 성에가 부착한때에 전기한 열원측열교환기(3)의 성에를 녹이는 성에제거운전을 행하도록 구성한 열펌프식 공기조화기의 전기한 열원측열교환기(3)의 성에의 부착을 검지하는 성에부착 검지방식에 있어서, 이용측열교환기(8)의 온도를 검출할 수 있도록 설치되는 이용측온도센서(37)과 열원측열교환기(3)의 온도를 검출할 수 있도록 열원측온도센서(34)를 설치하고 이 이용측온도센서(37)이 검출한 온도가 미리 정한 제1의 온도이하인 동안에, 또한 열원측온도센서(34)가 검출한 온도에 기초해서 산출되는 이 온도가 올라가는 구배가 미리 정한 구배이상이 된 때에 성에제거운전을 개시시키도록 함과 동시에 전기한 이용측온도센서(37)이 검출한 온도가 미리 정한 제2의 온도(제2의 온도제1의 온도) 이상에 달한 이후는 제1의 온도를 높게 하는 것을 특징으로 하는 열펌프식 공기조화기의 성에부착 검지방식.
제4항에 있어서, 제2의 온도는 공기조화기가 고부하 운전을 행하고 있다고 판단되는 온도인 것을 특징으로 하는 열펌프식 공기조화기의 성에부착 검지방식.
압축기(1), 이용측열교환기(8), 감압장치, 열원측열교환기(3)이 냉동주기를 구성하도록 접속된 냉동시스템을 갑고, 열원측열교환기(3)에서 수거한 열을 이용측열교환기(8)로부터 방열시키도록 구성하고, 전기한 열원측열교환기(3)에 성에가 부착한때에 전기한 열원측열교환기(3)의 성에를 녹이는 성에제거운전을 행하도록 구성한 열펌프식 공기조화기의 전기한 열원측열교환기(3)의 성에의 부착을 검지하는 성에부착 검지방식에 있어서, 이용측열교환기(8)의 온도를 검출할 수 있도록 온도센서(37)을 설치하고, 이 온도센서(37)이 검출한 온도가 미리 정한 제1의 온도 이하인 동안에, 또한 전기한 온도센서(37)이 검출한 온도에 기초해서 산출되는 이 온도가 내려가는 구비가 미리 정한 구배이상이 된 때에 성에제거운전을 개시시키도록 함과 동시에 피조화실에 다른 난방기구가 있는 때에는 전기한 제1의 온도를 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 열펌프식 공기조화기의 성에부착 검지방식.