KR20020041861A - 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시스템내에 냉매조절용기가 부착된 에어컨 및 제어방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 에어컨의 냉매순환시스템에 냉매조절용기를 부착하여 주변온도에 따라 냉매를 흡입/배출하여 냉매의 양을 조절할 수 있는 시스템내에 냉매조절용기가 부착된 에어컨 및 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 증발기와 팽창장치 사이에 냉매조절용기를 설치하고, 흡입구와 토출구에 솔레노이드 밸브를 설치하여 주위온도조건에 따라 발생하는 냉매의 과부족 또는, 과충진 상태시 상기 솔레노이드 밸브를 구동하여 냉매의 흡입/방출을 제어한다. 본 발명에 따르면, 에어컨의 증발기와 팽창장치사이에 흡입단과 배출단을 포함하는 냉매조절용기를 설치하여 주위온도조건의 변화에 따라 흡입단과 배출단에 구비한 솔레노이드 밸브를 동작하여 냉매의 흡입/배출을 제어한다. 따라서, 본 발명은 주위온도가 변화하여도 에어컨의 냉매양을 일정하게 유지하는 것이 가능하므로 에어컨의 성능을 향상시킬수 있다.

Description

시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨 및 제어방법{Apparatus and Method for Air-conditioner used Fluid Storage System}

본 발명은 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매조절용기를 설치하여 주위온도변화에 따라 에어컨에 냉매의 흡입/방출을 조절할 수 있는 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨 및 제어방법에 관한 것이다.

에어컨은 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 장치이다. 이를테면 여름과 같이 무더운 날에는 실내의 온도를 시원한 냉방상태로 유지한다.

이와 같은 기능을 수행하기 위해 에어컨시스템에는 압축기, 응축기, 팽창장치, 증발기와 같은 장치들을 구비하여 냉매를 순환시키고, 냉기를 발생할 수 있는 냉방사이클을 형성한다.

종래기술에서는 에어컨을 장기간 사용시 에어컨시스템의 체결구조상 누설냉매가 발생하는 것과 주변온도에 따라 냉매의 부족현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 냉매조절용기를 포함하여 에어컨을 구성하였다.

다음은 도 1을 참조하여 종래기술에 의한 에어컨시스템을 설명한다.

상기 도 1에서 보는 바와 같이 종래기술의 에어컨시스템은 압축기(10), 고압스위치(12), 응축기(11), 팽창장치(13), 증발기(15), 온도감지센서(16), 솔레노이드 밸브(18), 냉매조절용기(17) 그리고, 저압스위치(14)를 포함하여 구성된다.

상기 압축기(10)는 흡입구에서 인가된 냉매를 압축하여 고온고압 상태로 변환하고, 상기 응축기(11)는 상기 압축기에서 전달된 냉매의 온도를 낮춘다.

상기 팽창장치(13)에서는 상기 응축기(11)에서 전달된 저온고압의 냉매를 얇은 모세관에 일정한 비율로 상기 냉매를 흐르도록 하여 압력을 감압한다.

상기 증발기(15)에서는 상기 냉매의 상변화를 유도하여 냉매가 기화하면서 주변의 공기를 냉각시키면 실내팬(도시하지 않음)을 구동하여 실내에 냉기가 공급되도록 한다.

상기 고압스위치(12)는 압축기(10)의 배출단과 응축기(11)의 흡입단에 설치되어 상기 압축기(10) 동작중 냉매관이 막히거나 다른 이유로 냉매의 순환이 원활하지 못한 경우에 압축기(10)에서 배출되는 냉매의 압력이 과도하게 증가하는 것을 방지하기 위한 장치이다.

즉, 상기 고압스위치(12)는 냉매의 압력이 일정치 이상 감지되면 압력을 줄이기 위해 에어컨의 동작을 중단한다.

상기 저압스위치(14)는 압축기(10)의 흡입단과 증발기(11)의 배출단에 설치되어 상기 압축기(10)에 흡입되는 냉매의 압력이 지나치게 낮아지는 것을 방지한다.

상기 냉매조절용기(17)는 냉매를 저장하고 있으며 상기 압축기(10) 흡입단과 증발기(15)의 배출단에 설치되고, 상기 냉매조절용기(17)의 냉매는 냉매의 유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브(18)를 통해 에어컨의 시스템에 전달된다.

상기 온도감지센서(15)는 증발기(13) 배출단에 설치되어 증발기(13)의 온도변화를 감지하고, 에어컨의 제어부(도시하지 않음)에 감지신호를 전달한다.

다음은 종래기술에 의한 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨의 동작과정에 대해 설명한다.

사용자가 입력장치를 통해 원하는 실내온도를 에어컨에 설정하면, 상기 에어컨의 제어부에서는 설정온도를 유지하기 위해 압축기를 구동한다.

상기 압축기(10)의 구동으로 고온고압상태의 냉매가 응축기(11)에 공급되고, 상기 응축기(11)에서 온도가 낮아진 냉매는 팽창장치(13)에 공급된다.

상기 팽창장치(13)에서는 상기 냉매의 압력을 감압하고, 증발기(15)에 상기 냉매를 전달한다.

상기 증발기(15)에서는 상기 냉매가 주변의 열을 빼앗는 상변화 현상으로 인해 주변의 온도가 낮아지고, 이때 실내팬을 구동하여 실내에 찬 바람이 공급되도록 한다.

상기 냉매는 상기 압축기(10)에 재유입되어 상기한 바와 같은 순환을 반복하므로 사용자가 설정한 온도를 유지한다.

상기 에어컨의 동작중 제어부가 에어컨의 체결구조상 발생하는 누설냉매로 인해 냉매가 부족한것을 판단하면, 냉매조절용기(17)에 저장된 냉매를 보충받기 위해 솔레노이드 밸브(18)에 동작신호를 전달한다.

상기 제어부에서 공급한 신호에 의해 상기 솔레노이드 밸브(18)가 열리고, 상기 냉매조절용기(17)에 저장된 냉매가 에어컨시스템에 공급된다.

상기 냉매가 보충되어 에어컨의 시스템은 정상적인 동작이 가능하게 된다.

종래기술에서는 에어컨을 장기간 사용시 체결구조상 냉매가 누설되어 에어컨에 냉매가 부족하게 되는 것을 방지하기 위한 냉매 보충용 냉매조절용기를 포함하여 에어컨을 구성하였다.

따라서, 종래기술에서는 냉매부족시에만 냉매조절용기를 이용하여 냉매를 보충하므로 주변온도가 낮아져 냉매가 과충진되는 경우에 냉매량을 조절할 수 없는 문제점이 있었다.

즉, 종래기술에서는 냉매조절용기를 이용하여 에어컨의 냉매부족현상만을 해소하므로 주변온도가 낮아지므로 인해 에어컨시스템내 냉매가 과충진되어 압축기에 액냉매가 유입되어 냉방능력이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술에서는 주변온도에 따라 냉매양이 변하므로 고압/저압 스위치가 오동작하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 주위온도에 따라 냉매의 과부족, 과충진 현상을 방지할 수 있는 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨 및 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 의한 냉방시스템의 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 냉방시스템의 구성도,

도 3은 본 발명에 의한 냉방시스템의 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10, 100 : 압축기 11, 110 : 응축기

15, 150 : 증발기 13, 130 : 팽창장치

17, 170 : 냉매조절용기 18, 140, 180 : 솔레노이드 밸브

16, 160 : 온도감지센서 12 : 고압스위치

14 : 저압스위치

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨은, 냉방운전을 수행하는 에어컨시스템과; 상기 에어컨시스템 상의 임의의위치에 부착되고, 주변온도를 검출하는 감지수단과; 상기 에어컨시스템과 연결된 냉매조절수단과; 상기 에어컨시스템과 냉매조절수단 사이에 설치되고, 상기 감지수단의 검출온도에 기초해서 상기 에어컨시스템 상의 냉매량을 조절하는 솔레노이드 밸브를 포함하여 구성된다.

본 발명의 상기 냉매조절수단은, 상기 에어컨시스템의 응축기와 증발기 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본발명에 따른 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨의 제어방법은, 에어컨시스템과 냉매조절수단을 연결하고 있는 에어컨에 있어서: 에어컨의 냉방운전중 설정된 시간마다 주변온도를 감지하여 소정온도 이하이면 냉매조절수단의 흡입단을 통해 에어컨시스템의 냉매를 흡입하는 제 1단계와; 상기 주변온도가 소정온도 이상이면 상기 냉매조절수단의 배출단을 통해 냉매를 에어컨시스템에 공급하는 제 2단계를 포함하여 구성된다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨에 대해 설명한다.

도 2를 참조하여 본 발명의 에어컨 시스템에 대해 설명한다.

상기 도 2에서 보는 바와 같이 본 발명의 에어컨 시스템은 압축기(100), 응축기(110), 솔레노이드 밸브(140, 180), 냉매조절용기(170), 팽창장치(130), 증발기(150) 그리고, 온도감지센서(160)를 포함하여 구성된다.

종래기술과 달리 본 발명의 냉매조절용기(170)는 응축기(110)와 팽창장치(130) 사이에 두 개의 냉매관을 통해 연결되며 상기 두 냉매관에는 냉매를흡입/방출할 수 있도록 솔레노이드 밸브(140, 180)를 설치하여 구성하였다.

또한, 본 발명에서는 상기 압축기(100)의 흡입단에 온도감지센서(160)를 부착하여 주위온도를 파악하도록 구성하였다.

상기 압축기(100)는 상기 증발기(150)에서 유입된 냉매를 압축하여 고온고압의 상태로 변환하고, 상기 냉매를 응축기(110)로 전달한다.

상기 응축기(110)는 실외팬(도시하지 않음)을 이용하여 상기 냉매의 온도를 낮추고, 저온고압 상태의 냉매를 팽창장치(130)로 공급한다.

상기 팽창장치(130)의 모세관을 통과하면서 상기 냉매의 압력은 낮아지고, 상기 증발기(150)에 전달된다.

상기 증발기(150)에서는 상기 저온저압상태의 냉매가 상변화 하면서 주변의 열기를 빼앗아 주변의 온도를 낮추고, 실내팬을 구동하여 찬바람이 실내에 토출한다.

상기 냉매는 상기 압축기(100)의 흡입단에 공급되어 재압축된다.

상기 냉매조절용기(170)는 상기 응축기(110)와 상기 팽창장치(130) 사이에 설치되어 냉매를 흡입하거나 배출하므로 에어컨시스템의 냉매을 양을 조절한다.

상기 냉매조절용기(170)에는 냉매를 흡입하는 흡입단과 냉매를 공급하는 토출단이 구비되어 있으며 상기 흡입단과 상기 토출단에는 솔레노이드 밸브(140, 160)를 설치하여 제어부의 동작신호에 의해 냉매의 흐름을 제어할 수 있도록 하였다.

상기 온도감지센서는 압축기흡입단에 설치되어 실외기주변의 온도를 감지하여 제어부가 파악할 수 있도록 하였다.

다음은 도 3의 흐름도를 참조하여 본 발명에 의한 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨의 동작과정에 대해 설명한다.

제 100단계는 상기 에어컨이 동작한지 10분이 지났는지를 확인한다.

상기 제 100단계에서 상기 에어컨이 동작한지 10분이 초과되면 제 105단계로 진행하고, 10분 미만이면 상기 제 100단계에서 10분이 되기까지 대기한다.

상기 제 105단계에서는 압축기(100) 흡입단에 설치된 온도감지센서(160)를 이용하여 현재의 주변온도를 감지하고, 제 110단계로 진행한다.

상기 제 110단계에서는 상기 온도감지센서(160)에서 감지된 온도가 0℃와 비교하여 상기 온도감지센서(160)의 온도가 크면 제 130단계로 진행하고, 상기 온도감지센서(160)의 온도가 작으면 제 170단계로 진행한다.

상기 제 170단계는 주변온도가 낮아 에어컨시스템에 흐르는 냉매에 과충진 현상이 발생할 수 있는 경우이므로 솔레노이드 밸브(140)를 1초간 열도록 제어하여 에어컨시스템에 흐르는 냉매의 일부를 냉매조절용기(170)에 저장한다.

따라서, 에어컨시스템에는 적정양의 냉매가 순환하게 되어 주변온도가 낮은상태에서도 상기 압축기(100)에 액냉매가 유입되는 것을 방지하는 것이 가능하며 상기 제 170동작 이후 리턴된다.

상기 제 130단계는 상기 온도감지센서(160)의 온도를 20℃와 비교하여 상기 온도감지센서(160)의 온도가 크면 제 190단계로 진행하고, 상기 온도감지센서(160)의 온도가 작으면 제 150단계로 진행한다.

상기 제 190단계는 주변의 온도가 높아 에어컨 시스템에 냉매의 과부족현상이 발생하는 경우이므로 상기 냉매조절용기(170)의 솔레노이드 밸브(180)를 1초간 열도록 제어하여 상기 냉매조절용기(170)에 저장된 냉매가 에어컨시스템에 공급되어 보충되도록 한다.

따라서, 상기 제 190단계로 인해 에어컨시스템에는 필요한 냉매가 보충되어 냉방능력을 동일하게 유지하는 것이 가능하며 상기 제 190동작 이후 리턴된다.

상기 제 150단계에서는 상기 에어컨의 냉방운전을 계속 진행하여 사용자가 설정한 온도를 유지하도록 하는 단계이며 상기 동작 후 리턴되어 상기한 바와 같은 단계를 재수행한다.

다음을 본 발명에 의한 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨에 대해 설명한다.

사용자가 실내온도를 설정하고 에어컨을 구동하면 압축기(100), 응축기(110), 팽창장치(130), 증발기(150)를 거쳐 냉매가 순환하며 상기 증발기(150)에서는 찬바람이 토출된다.

에어컨이 구동하는동안 에어컨의 제어부에서는 냉방동작이 진행된지 10분이 되었는지를 확인하며 10분이 되었다면 상기 압축기(100)의 흡입단에 설치된 온도감지센서(160)를 통해 주위의 온도를 파악한다.

상기 제어부는 상기 온도감지센서(160)에서 감지된 온도와 기설정된 소정온도를 비교하여 소정온도보다 작다면 주변온도가 낮은것으로 판단한다.

그리고, 낮은 주변온도 때문에 에어컨시스템에 흐르는 냉매가 과충전되는 것을 방지하기 위해 냉매조절용기(170)의 흡입단에 설치된 솔레노이드 밸브(140)를 열어 상기 에어컨시스템에 흐르는 냉매의 일부를 흡입하여 냉매양을 조절한다.

따라서, 냉매의 과충진시 발생할 수 있는 압축기 액냉매유입현상을 방지할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 온도감지센서(160)에서 감지된 온도와 제어부에 기설정된 소정온도를 비교하여 소정온도보다 상기 온도감지센서(160)의 온도가 크다면 주변온도가 높다는 것으로 판단한다.

상기 제어부는 높은 주변온도에 의해 상기 에어컨시스템에 흐르는 냉매의 과부족현상을 방지하기 위해 상기 냉매조절용기(170)의 배출단에 설치된 솔레노이드 밸브(180)를 열어 상기 에어컨시스템에 냉매를 보충하여 냉매양을 조절한다.

따라서, 냉매의 과부족시 발생하는 에어컨의 냉방능력저하 현상을 방지할 수 있다.

상기한 바와 같은 냉매조절용기의 동작이 완료되면 상기 에어컨의 제어부는 상기 에어컨의 각 구성부를 계속 동작하여 사용자가 설정한 실내온도를 유지하도록 하며 상기 에어컨의 동작시간을 계수하여 10분마다 상기 온도감지센서를 통해 주변의 온도를 감지한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 흡입과 배출이 가능한 냉매조절용기를 이용하여 주변온도에 따라 에어컨시스템의 냉매양을 조절할 수 있는것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 이와 같은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당업계의 통상의지식을 가진 자에게 있어서는 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 다음과 같은 이점을 제공할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

본 발명은 에어컨시스템에 흡입/배출이 가능한 냉매조절용기를 부착하고 온도감지센서를 이용하여 냉매가 누설되거나 주위온도에 따라 냉매의 과부족/과충진되는 현상을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명은 에어컨의 주변온도 변화에도 냉매량을 일정하게 유지하는 것이 가능하므로 에어컨 운전의 효율과 제품의 신뢰도를 높일수 있다.

또한, 본 발명은 고압스위치와 저압스위치를 사용하지 않아도 되므로 제품의 원가를 절감할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (3)

1. 냉방운전을 수행하는 에어컨시스템과;

   상기 에어컨시스템 상의 임의의 위치에 부착되고, 주변온도를 검출하는 감지수단과;

   상기 에어컨시스템과 연결된 냉매조절수단과;

   상기 에어컨시스템과 냉매조절수단 사이에 설치되고, 상기 감지수단의 검출온도에 기초해서 상기 에어컨시스템 상의 냉매량을 조절하는 솔레노이드 밸브를 포함하여 구성되는 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨.
2. 상기 제 1항에서:

   상기 냉매조절수단은, 상기 에어컨시스템의 응축기와 증발기 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨.
3. 에어컨시스템과 냉매조절수단을 연결하고 있는 에어컨에 있어서:

   에어컨의 냉방운전중 설정된 시간마다 주변온도를 감지하여 소정온도 이하이면 냉매조절수단의 흡입단을 통해 에어컨시스템의 냉매를 흡입하는 제 1단계와;

   상기 주변온도가 소정온도 이상이면 상기 냉매조절수단의 배출단을 통해 냉매를 에어컨시스템에 공급하는 제 2단계를 포함하여 구성되는 시스템내 냉매조절용기가 부착된 에어컨의 제어방법.