KR100556299B1 - Method for controlling defrosting operation of air-conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉각 시스템의 제상운전 제어 방법에 관한 것으로, 특히 냉각 시스템의 냉각 운전에서 주기적으로 실시하는 제상운전을 실행함에 있어서 제상운전이 최소 제상운전시간 또는 최대 제상운전시간을 반복적으로 수행하는 경우 불안정한 제상운전으로 판단하여 일정시간 동안 제적으로 의무 제상운전을 수행함으로써 제품 내부의 상품보호와 제품의 냉각 성능을 향상시키는 이점이 있다.The present invention relates to a method for controlling the defrosting operation of a cooling system. In particular, when the defrosting operation is repeatedly performed at the minimum defrosting operation time or the maximum defrosting operation time, the defrosting operation performed periodically in the cooling operation of the cooling system is unstable. Determining the defrosting operation to perform the mandatory defrosting operation for a certain period of time has the advantage of improving the product protection inside the product and the cooling performance of the product.
제상운전, 압축기, 증발기, 마이크로 프로세서, 데이터 메모리Defroster, Compressor, Evaporator, Microprocessor, Data Memory
Description
도 1 은 종래의 냉각 시스템의 제상장치를 설명하기 위한 블럭도.1 is a block diagram for explaining a defrosting apparatus of a conventional cooling system.
도 2 는 종래의 냉각 시스템의 제상운전 동작을 설명하기 위한 그래프.2 is a graph illustrating a defrosting operation of a conventional cooling system.
도 3 은 종래의 냉각 시스템의 제상운전 동작을 설명하기 위한 흐름도.3 is a flowchart for explaining a defrosting operation of a conventional cooling system.
도 4 는 본 발명에 의한 냉각 시스템의 제상운전 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도.4 is a block diagram for explaining the configuration of a defrosting operation control apparatus for a cooling system according to the present invention.
도 5 는 본 발명에 의한 냉각 시스템의 제상운전 제어 방법의 동작을 설명하기 위한 그래프.5 is a graph for explaining the operation of the defrosting operation control method of the cooling system according to the present invention.
도 6 은 본 발명에 의한 냉각 시스템의 제상운전 제어 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도.6 is a flowchart illustrating the operation of the defrosting operation control method of the cooling system according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 냉각 시스템 11 : 압축기10 cooling system 11: compressor
12 : 응축기 13 : 모세관12
14 : 증발기 15 : 제상온도 감지부14
16 : 제상운전장치 17 : 팬16: defrosting device 17: fan
20 : 컨트롤러 21 : 전원입력장치20: controller 21: power input device
22 : 설정장치 23 : 데이터 메모리22: setting device 23: data memory
24 : 출력장치 25 : 입력장치24: output device 25: input device
26 : 마이크로프로세서 27 : 데이터 메모리26
본 발명은 냉각 시스템의 제상운전 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각 시스템의 냉각 운전에서 주기적으로 실시하는 제상운전을 실행함에 있어서 제상운전이 최소 제상운전시간 또는 최대 제상운전시간을 반복적으로 수행하는 경우 불안정한 제상운전으로 판단하여 일정시간 동안 제적으로 의무 제상운전을 수행함으로써 제품 내부의 상품보호와 제품의 냉각 성능을 향상시키는 냉각 시스템의 제상운전 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a defrosting operation of a cooling system, and more particularly, in the defrosting operation performed periodically in a cooling operation of a cooling system, the defrosting operation repeatedly performs a minimum defrosting operation time or a maximum defrosting operation time. In this case, the present invention relates to a defrosting operation control method of a cooling system that improves product protection and cooling performance of a product by performing a mandatory defrosting operation for a predetermined time by determining that it is an unstable defrosting operation.
도 1 은 종래의 냉각 시스템의 제상장치를 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2 는 종래의 냉각 시스템의 제상운전 동작을 설명하기 위한 그래프이고, 도 3 은 종래의 냉각 시스템의 제상운전 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating a defrosting apparatus of a conventional cooling system, FIG. 2 is a graph illustrating a defrosting operation of a conventional cooling system, and FIG. 3 illustrates a defrosting operation of a conventional cooling system. Flowchart for
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 냉각 시스템의 제상 장치는 압축기(11), 응축기(12), 모세관(13) 순으로 동작하는 기본 냉동사이클 방식에서 주위의 열을 흡수하는 증발기(14)의 표면에 상이 형성되어 전열이 불량해지고 고내의 온도상승 및 냉동 장치에 악영향을 주는 현상을 방지하기 위해 제상온도 감지부(15)를 이용하여 성에를 제거 시켜주는 전열식, 살수식, 핫가스식 등의 제상을 일정한 주기로 제상 운전하는 제상운전장치(16)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the defrosting apparatus of the conventional cooling system includes an
이러한 냉각 시스템에서의 제상운전은 일정한 시간 간격으로 제상운전이 ON/OFF 반복된다. 여기서 냉동사이클의 냉각 동작은 증발기(14), 압축기(11), 응축기(12), 모세관(13), 증발기(14) 순으로 동작이 반복되고 제상 운전은 제상온도 감지부(15)의 온도 및 도 2의 주기에 따라서 제상운전장치(16)가 ON/OFF 제어를 하게 된다. The defrosting operation in such a cooling system is repeatedly turned ON / OFF at regular time intervals. Here, the cooling operation of the refrigerating cycle is repeated in the order of the
실제 제상 운전시간(Ts)은 제품의 환경, 용량, 성능 또는 제품 내부의 상품 종류와 수량에 따라서 달라질 수 있다. 제상 온도 감지부의 제상 복귀 온도 입력시간(Tx)과 최대 제상 운전시간(Tmax)의 관계는 아래 식과 같이 나타낼 수 있다.Actual defrost run time ( Ts) may vary depending on the environment, capacity, performance of the product or the type and quantity of products in the product. Defrost return temperature input time of defrost temperature sensor The relationship between Tx) and the maximum defrosting operation time Tmax can be expressed as follows.
그러나, 이와 같은 종래의 제상운전은 제품의 냉각 성능 이상과 제상 온도 감지부의 이상으로 일정시간 미만으로 제상운전이 이루어지거나 일정시간 이상으로 제상 운전이 이루어질 경우 제상이 원활하게 되지 않아 제품 내부에 성에가 계속 쌓여 심한 적상이 발생하고 냉각장치의 연속된 동작으로 인해 제품에 계속 스트레스를 가하게 됨으로써 이러한 악순환이 반복되어 냉각 성능이 저하되는 문제점이 있다.However, in the conventional defrosting operation, when the defrosting operation is performed for less than a predetermined time due to the abnormal cooling performance of the product and the abnormality of the defrosting temperature sensing unit, or when the defrosting operation is performed for a predetermined time or more, defrosting is not performed smoothly. There is a problem that this vicious cycle is repeated by repeatedly accumulating and causing severe dropping and continuously stressing the product due to the continuous operation of the cooling device to decrease the cooling performance.
또한, 사용자가 주위환경(온도, 습도, 계절) 등에 따른 제품의 제상온도 또는 제상 복귀온도 등을 설정해야 하는데 사용자의 부주의로 인한 제상온도 설정의 오류로 인해 일정시간 미만 또는 이상의 제상 운전이 이루어져 제품 내부의 적상이 발생하여 냉각 성능을 저하시키는 문제점이 있다.In addition, the user should set the defrosting temperature or defrosting return temperature of the product according to the surrounding environment (temperature, humidity, season), etc. There is a problem that the internal build-up occurs to reduce the cooling performance.
또한, 이렇게 발생된 적상으로 인해 전열불량이 발생하여 고내온도 상승, 증발온도 및 압력저하, 압축비 증대 토출가스 온도 상승으로 인한 윤활유 열화 및 탄화, 체적 효율 감소 및 냉동능력 감소, 냉동 능력당 소요동력 감소 등을 발생시키는 문제점이 있다.In addition, due to the accumulated drop, heat transfer is generated, resulting in high internal temperature, lowering of evaporation temperature and pressure, increasing compression ratio, deterioration and carbonization of lubricating oil due to increased discharge gas temperature, reduction of volumetric efficiency and freezing capacity, and reduction of power required per freezing capacity. Etc. There is a problem of generating.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 냉각 시스템의 냉각 운전에서 주기적으로 실시하는 제상운전을 실행함에 있어서 제상운전이 최소 제상운전시간 또는 최대 제상운전시간을 반복적으로 수행하는 경우 불안정한 제상운전으로 판단하여 일정시간 동안 제적으로 의무 제상운전을 수행함으로써 제품 내부의 상품보호와 제품의 냉각 성능을 향상시키는 냉각 시스템의 제상운전 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the defrosting operation repeatedly performs the minimum defrosting operation time or the maximum defrosting operation time in performing the defrosting operation performed periodically in the cooling operation of the cooling system. In this case, the object of the present invention is to provide a method for controlling defrosting operation of a cooling system to improve product protection and cooling performance of a product by performing a mandatory defrosting operation for a predetermined time by determining that it is an unstable defrosting operation.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉각 시스템의 냉각 운전에서 증발기에 발생하는 상을 제거하기 위해 일정한 주기를 간격으로 제상운전을 수행함 에 있어서, 상기 제상운전이 기 설정한 최대 제상운전시간으로 운전되는 경우 그 경과 횟수를 체크하여 최대 제상 운전시간의 반복 횟수가 기준치를 초과하였는가 판단하는 단계와; 상기 최대 제상 운전시간의 반복 횟수가 기준치를 초과한 경우 일정시간 동안 강제로 의무 제상운전을 수행하는 단계와; 상기 제상운전이 설정된 제상 복귀온도에 대한 최소 제상운전시간 미만으로 운전되는 경우 그 경과 횟수를 체크하여 최소 제상운전시간의 반복 횟수가 기준치를 초과하였는가 판단하는 단계와; 상기 최소 제상운전시간의 반복 횟수가 기준치를 초과한 경우 일정시간 동안 강제로 의무 제상운전을 수행하는 단계;를 포함하여 이루어진다.The present invention for achieving the above object is to perform the defrosting operation at regular intervals in order to remove the phase generated in the evaporator in the cooling operation of the cooling system, the defrosting operation to the predetermined maximum defrosting operation time Checking the elapsed time when the vehicle is driven to determine whether the number of repetitions of the maximum defrosting operation time exceeds a reference value; Forcibly performing a compulsory defrosting operation for a predetermined time when the number of repetitions of the maximum defrosting operation time exceeds a reference value; Determining whether the number of repetitions of the minimum defrosting operation time exceeds the reference value by checking the elapsed time when the defrosting operation is operated below the minimum defrosting operation time for the set defrost return temperature; And performing a compulsory defrosting operation for a predetermined time when the number of repetitions of the minimum defrosting operation time exceeds a reference value.
바람직하게는, 상기 최대 제상운전시간과 최소 제상운전시간 및 제상 복귀온도는 냉각 시스템의 메모리에 기 설정된 값인 것을 특징으로 한다.Preferably, the maximum defrosting operation time, the minimum defrosting operation time, and the defrosting return temperature may be preset values in a memory of the cooling system.
또한, 상기 의무 제상운전시간은 정상적인 제상 운전시 제상 복귀온도별로 저장한 제상 운전시간의 평균시간이거나 기 설정한 일정시간 인 것을 특징으로 한다.The mandatory defrosting operation time may be an average time of a defrosting operation time stored for each defrost return temperature during normal defrosting operation or a predetermined predetermined time.
바람직하게는, 상기 최대 제상운전시간과 최소 제상운전시간 및 제상 복귀온도는 사용자가 냉각 시스템의 메모리에 기 설정한 것을 특징으로 한다.Preferably, the maximum defrosting operation time, the minimum defrosting operation time, and the defrosting return temperature may be set by the user in the memory of the cooling system.
또한, 상기 의무 제상운전을 수행하는 단계에는 정상적인 제상 운전시 제상 복귀온도별로 제상 운전시간을 메모리에 저장한 제상 운전시간을 기준으로 평균 또는 일정시간의 제상 운전을 강제로 수행하는 것을 특징으로 한다.In the performing of the compulsory defrosting operation, the defrosting operation may be forcibly performed in an average or a predetermined time based on the defrosting operation time in which the defrosting operation time is stored in the memory for each defrosting return temperature during the normal defrosting operation.
또한, 상기 의무 제상운전을 실행하는 단계에는 동시에 알람장치를 동작시켜 사용자에게 제상운전의 이상 여부를 알려주는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of performing the mandatory defrosting operation is characterized by notifying the user of the abnormal operation of the defrosting operation by operating the alarm device at the same time.
이와 같이, 본 발명은 제상 복귀온도에 따른 정상적인 제상운전에 소요되는 최소 제상운전시간 미만으로 계속해서 운전할 경우에는 컨트롤러를 통하여 일정시간 동안 강제로 제상 운전하는 의무 제상 운전을 하고, 정해진 최대 제상운전시간동안 계속해서 운전될 경우에도 역시 의무 제상 운전을 하여 제품 내부의 상품에 대한 보호와 제품의 냉각 성능을 향상시킨다.As described above, the present invention performs mandatory defrosting operation forcibly defrosting for a predetermined time through the controller when continuously operating below the minimum defrosting operation time required for normal defrosting operation according to the defrosting return temperature, and the predetermined maximum defrosting operation time. Even during continuous operation, mandatory defrosting also improves the protection of the product inside the product and the cooling performance of the product.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 4 는 본 발명에 의한 냉각 시스템의 제상운전 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.4 is a block diagram for explaining the configuration of a defrosting operation control apparatus for a cooling system according to the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명은 냉동사이클이 동작을 할 때 증발기 표면에는 외부와의 기온차이로 계속해서 쌓이는 상을 제거하기 위해 제상운전 컨트롤러(20)를 구비한다. As shown in FIG. 4, the present invention includes a
그리고, 상기 컨트롤러(20)는 전원입력장치(21)와 마이크로 프로세서(26)와 모든 동작의 운영 소프트웨어가 내장된 프로그램 메모리(28)와 연산에 필요한 데이터를 저장하는 데이터 메모리(27)를 구비한다. 또한, 컨트롤러(20)는 제상 복귀온도와 최대 제상운전시간 및 최소 제상운전시간 등을 설정할 수 있는 설정장치(22)와 제상운전 ON/OFF 신호를 제상운전 장치(16)에 보내주는 출력장치(24)와 제상 온도 감지부(15)에 온도가 입력되어 마이크로 프로세서(26)로 보내주는 입력장치(25) 및 제상 이상 신호를 알려주는 알람장치(29)로 구성된다.The
이와 같이 구성된 본 발명은 도 4에 도시한 바와 같이, 전원입력장치(21)로 전원이 입력되면 냉각 시스템과 컨트롤러(20)가 동작한다. 이때 설정장치(22)를 통하여 제품 내부의 목표온도와 최대 제상 운전시간 및 제상 복귀 온도를 설정하고, 설정된 값들은 데이터 메모리(23)에 저장되고, 이를 기준으로 컨트롤러(20)의 제상 운전이 시작된다. 컨트롤러(20)는 냉동사이클 운전에 의하여 제품의 목표온도에 도달하게 되면, 제상 운전주기가 시작된다. 출력장치(24)는 제상 운전장치(16)에 ON/OFF 신호를 보내주고, 입력장치(25)는 제상온도 감지부(15)의 온도를 마이크로프로세서(26)로 보내주는 역할을 한다. 제상운전은 컨트롤러의 제상온도 감지부(15)의 온도가 설정된 제상 복귀 온도에 도달하거나 제상 복귀온도에 도달하지 못할 경우에도 최대 제상 운전시간이 경과되면, 출력장치(24)를 통하여 제상 운전장치에 OFF 신호를 보내준다. 제상 운전장치(16)가 OFF 되는 시점에는 마이크로프로세서(26)를 통하여 제상 운전시간을 데이터 메모리(27)에 계속해서 저장하게 된다.As illustrated in FIG. 4, when the power is input to the
도 5 는 본 발명에 의한 냉각 시스템의 제상운전 제어 방법의 동작을 설명하기 위한 그래프이고, 도 6 은 본 발명에 의한 냉각 시스템의 제상운전 제어 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a graph for explaining the operation of the defrosting operation control method of the cooling system according to the present invention, Figure 6 is a flow chart for explaining the operation of the defrosting operation control method of the cooling system according to the present invention.
도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명은 제상 운전이 설정된 제상 복귀온도에 대한 정해진 최소 제상 운전시간(Tmin) 미만으로 운전될 경우에는 프로그램 메모리(28)를 통하여 데이터 메모리(27)에 저장된 값들을 비교하여 제상 운전이상이라고 판단되는 결과가 마이크로프로세서로 전달될 경우에는 일정시간(Td, 제품별로 정상적인 운전일 때의 제상 운전시간을 데이터 메모리에 저장하여 그 값의 평균 시간동안 제상 운전하는 시간)동안 강제로 제상 운전하는 의무 제상 운전이 이루어지고, 이 동작과 함께 알람 장치의 알람 동작이 이루어진다.As shown in Figs. 5 and 6, the present invention provides the
마찬가지로 최대 제상 운전시간(Tmax) 동안 제상 운전이 계속적으로 반복될 경우에도 제상 운전의 이상 여부를 판단하여 일정시간 동안 의무 제상 운전이 이루어진다. 각 운전시간은 다음과 같은 식으로 표현할 수 있다.Similarly, even when the defrosting operation is repeatedly repeated during the maximum defrosting operation time Tmax, it is determined whether the defrosting operation is abnormal and the mandatory defrosting operation is performed for a predetermined time. Each operation time can be expressed as follows.
Td = 정상적인 제상 운전의 평균값 = 의무 제상 운전시간Td = average value of normal defrost operation = mandatory defrost operation time
Tmin = 제상 복귀온도에 따른 최소 제상 운전시간Tmin = minimum defrosting time according to defrost return temperature
Tmin < Tx(정상적인 제상시간) ≤TmaxTmin < Tx (normal defrost time) ≤ Tmax
위 식에서 최소 제상 운전시간(Tmin)은 정상 운전일 경우의 제상 복귀온도에 도달하는 시간 Tx 보다 작고, Tx 는 최대 제상 운전시간(Tmax) 보다 작거나 같게 된다. 여기서 최소 제상 운전시간(Tmin)은 제상 운전이 적용되는 제품별로 제상 복귀온도에 따른 정상적인 제상운전에 소요되는 최소한의 시간을 기준으로 결정한다.In the above formula, the minimum defrost operation time (Tmin) is the time to reach the defrost return temperature in the normal operation. Less than Tx, Tx becomes less than or equal to the maximum defrosting operation time Tmax. Here, the minimum defrosting operation time Tmin is determined based on the minimum time required for normal defrosting operation according to the defrosting return temperature for each product to which the defrosting operation is applied.
상술한 바와 같이, 본 발명은 냉각 시스템의 냉각 운전에서 주기적으로 실시하는 제상운전을 실행함에 있어서 제상운전시간에 따른 최소 제상운전시간과 최대 제상운전시간을 설정하여 불안정한 제상운전으로 판단될 때 일정시간 동안 강제적으로 의무 제상운전을 수행함으로써 제품 내부의 상품보호와 제품의 냉각 성능을 향상시키는 이점이 있다. As described above, the present invention sets a minimum defrosting operation time and a maximum defrosting operation time according to the defrosting operation time in executing the defrosting operation periodically performed in the cooling operation of the cooling system. By compulsory mandatory defrosting for a while, there is an advantage in improving the protection of the product and the cooling performance of the product.
또한, 본 발명은 사용자의 부주의와 제상 복귀온도 설정오류 등으로 인하여 제상이 원활하게 이루어지지 못할 경우에도 의무 제상 기능을 내장한 컨트롤러가 일정시간동안 강제로 제상 운전을 수행하여 제품 내부의 심한 적상으로 인한 냉각 성능 저하 및 불안정한 제상 운전을 보완하고 제품 내부의 상품보호와 냉동 효율향상을 통한 에너지 절감을 이루는 이점이 있다.In addition, in the present invention, even when defrosting cannot be performed smoothly due to user's carelessness and error in setting the defrosting return temperature, the controller with the mandatory defrosting function performs a defrosting operation for a certain period of time to cause severe deterioration of the product. Compensation due to the reduction in cooling performance and unstable defrosting operation, there is an advantage to achieve energy saving through the protection of products inside the product and the improvement of refrigeration efficiency.
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