KR100197726B1 - 공기조화기의 난방제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 난방제어장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 난방초기에 변화하는 실내열교환기(37)의 온도를 감지하는 온도감지수단(108)과, 상기 실내배관온도에 따라 흡입구(3)와 토출구(7)의 개폐동작을 제어함과 동시에 실내팬(41)의 풍량을 제어하는 제어수단(104)과, 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 공기조화기의 예열운전상태를 표시하는 표시수단(130)으로 이루어져, 난방초기에 실내열교환기(37)의 온도가 일정온도 이하이면 흡입구(3)와 토출구(7)를 폐쇄하고, 일정온도이상이면 흡입구(3)와 토출구(7)를 개방함과 동시에 실내팬(41)의 풍량을 제어하여 실내로 항상 온풍이 토출되도록 한다.

Description

공기조화기의 난방제어장치 및 그 방법

본 발명은 흡입구와 토출구를 개폐하는 공기조화기에 관한 것으로, 특히 공기조화기의 난방초기에 실내열교환기의 온도에 따라 흡입구와 토출구의 개폐동작을 제어하여 실내로 항상 온풍이 토출되도록 하는 공기조화기의 난방제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래의 공기조화기는 제1도에 도시한 바와 같이, 실내기 본체(1: 이하, 본체라 한다)의 전면하부에 실내공기가 흡입되는 다수의 흡입구(3)가 형성되어 있고, 상기 본체(1)의 전면상부에는 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되어 냉풍 또는 온풍으로 열교환된 공기를 실내로 토출하는 토출구(7)가 형성되어 있으며, 상기 토출구(7)에는 토출구(7)를 통해 실내로 토출되는 공기의 방향을 상하로 조절하는 상하풍향날개(9)와 좌우로 조절하는 좌우풍향날개(11)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 토출구(7)의 내부에는 공기조화기의 운전시에 후술하는 실내열교환기에서 열교환된 공기가 원활하게 실내로 공급되도록 상기 토출구(7)를 개방시키고, 공기조화기의 운전대기 중에는 상기 토출구(7)를 통해 본체(1)내부로 먼지나 이물질 등이 유입되지 않도록 함과 동시에 외관을 미려하게 하기 위하여 상기 토출구(7)를 폐쇄시키는 토출구도어(13)가 설치되어 있다.

또한, 상기 흡입구(3)에는 공기조화기의 운전시에 흡입구(3)를 통해 실내공기가 원활하게 흡입되도록 상기 흡입구(3)를 개방시키고, 공기조화기의 운전대기 중(비가동시)에는 상기 흡입구(3)를 통해 본체(1)내부로 먼지나 이물질 등이 유입되지 않도록 함과 동시에 외관을 미려하게 하기 위하여 상기 흡입구(3)를 폐쇄시키는 흡입구개폐수단(30)이 설치되어 있다.

상기 본체(1)의 전면에는 실내기의 외관을 미려하게 함과 동시에 내장물을 보호하는 커버부재(15)가 고착되어 있으며, 상기 커버부재(15)의 하측부에는 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등)와 운전의 시작/정지, 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍량 및 풍향 등을 조절하는 조작부(17)가 구비되어 있다.

제2도에 도시한 바와 같이, 상기 토출구도어(13)를 상방 또는 하방으로 이동시키는 구동수단은 상기 본체(1)의 전면상부에 고착된 지지부재(19)와, 상기 지지부재(19)세 의해 고착되어서 상기 토출구도어(13)를 상방 또는 하방으로 이동시키기 위한 동력을 발생하는 토출구모터(21)와, 상기 토출구모터(21)에서 발생된 동력에 의해 회전 가능토록 상기 토출구모터(21)의 축(22)에 결합되어 있는 피니언(23)과, 상기 피니언(23)의 회전시에 이에 연동되어 상기 토출구도어(13)를 상방 또는 하방으로 이동시키도록 상기 피니언(23)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 랙(25)으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 흡입구개폐수단(30)은 흡입구모터(31)의 동력을 전달받아 정·역회전하는 피니언(32)과, 상기 피니언(32)의 일측에 기어물림되어 상기 피니언(32)의 정·역회전에 따라 상하로 직선운동하는 슬라이드부재(33)와, 상기 슬라이드부재(33)가 직선운동함에 따라 연동되어 회전 운동하여 상기 흡입구(3)를 개폐시키는 복수개의 흡입그릴(34)과, 상기 흡입그릴(34)의 양측에 설치되어 상기 흡입그릴(34)을 회전 가능케 지지함과 동시에 상기 흡입그릴(34)이 개폐되도록 안내하는 가이드부재(35)로 이루어져 있다.

상기 흡입구개폐수단(30)의 내측에는 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기를 증발잠열에 의해 냉풍 또는 온풍으로 열교환시키도록 일자형상의 실내열교환기(37)가 설치되어 있고, 상기 실내열교환기(37)의 상부에는 상기 흡입구(3)를 통해 실내공기를 흡입함과 동시에 상기실내열교환기(37)에서 열교환된 공기를 상기 토출구(7)를 통해 실내로 토출하도록 실내팬모터(39)의 구동에 따라 회전하는 블로워팬(41; 이하, 실내팬이라 한다)이 설치되어 있다.

또한, 상기 실내팬(41)의 외측에는 상기 실내팬(41)을 카바함과 동시에 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되어 상기 토출구(7)로 토출되는 공기의 흐름을 안내하는 덕트부재(43)가 설치되어 있다.

제3도에 도시한 바와 같이, 상기 흡입그릴(34)의 양측에는 상기흡입그릴(34)을 회전 가능케 지지하는 힌지축(34a)이 설치되어 있고, 상기 힌지축(34a)의 일측에는 상기 슬라이드부재(33)의 일측에 형성된 슬롯홈(33a)에 의해 회전되는 돌기부(34b)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 가이드부재(35)의 일측에는 상기 흡입그릴(34)의 힌지축(34a)이 회전 가능케 고정되는 고정홈(35a)이 형성되어 있고, 상기 고정홈(35a)의 일측에는 상기 슬라이드부재(33)가 직선운동함에 따라 상기돌기부(34b)가 회전 운동하도록 원호를 이루는 가이드홀(35b)이 형성되어 있으며, 상기 슬라이드부재(33)의 일측에는 상기 피니언(32)과 기어물림되도록 기어부(33b)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 공기조화기가 냉난방을 겸하여 사용하는 인버터에어콘인 경우, 난방시에는 사방밸브(51)가 온되어 냉매가 제4도의점선(--)으로 도시한 바와 같이, 압축기(59)→사방밸브(51)→실내열교환기(37)→팽창밸브(53)→난방용 팽창밸브(54)→실외열교환기(55)→사방밸브(51)→압축기(59)순으로 순환되도록 한다.

반면, 냉방시에는 사방밸브(51)가 오프되어 냉매가 제4도의실선(→)으로 도시한 바와 같이, 압축기(59)→사방밸브(51)→실외열교환기(55)→한방향밸브(56)-팽창밸브(53)→실내열교환기(37)→사방밸브(51)→압축기(59)순으로 순환되도록 한다.

이때, 사방밸브(51)는 오프시에 실선으로 냉매가 순환하도록 유로를 조절하고, 온시에는 점선으로 냉매가 순환하도록 유로를 조절한다.

상기와 같이 구성된 냉난방겸용의 공기조화기에 있어서, 사용자가 리모콘이나 조작부(17)를 조작하여 원하는 운전모드(예를 들면, 난방)를 선택한 다음 운전/정지키(이하, 운전키라 한다)를 온시키면, 토출구모터(21)와 흡입구모터(31)가 정방향으로 구동되면서 토출구(7)와 흡입구(3)를 개방시킨다.

상기 토출구(7)와 흡입구(3)가 완전히 개방되면, 설정온도(Ts)와 실내온도(Tr)를 비교하여 설정온도(Ts)가 실내온도(Tr)보다 높은 경우 설정온도(Ts)와 실내온도(Tr)의 차에 따라 압축기의 운전주파수를 결정하여 압축기를 구동시 킨다.

상기 압축기(59)가 구동되면, 냉매가 제4도의 접선(--)으로 도시한 바와 같이, 압축기(59)→사방밸브(51)→실내열교환기(37)→챤창밸브(53)→난방용 팽창밸브(54)→실외열교환기(55)→사방밸브(51)→압축기(59)순으로 순환되어 실내열교환기(37)가 가열되기 시작하는데, 이때에 변화하는 실내열교환기(37)의 온도에 따라 실내팬(41)의 속도를 제어한다.

만약, 실내열교환기(37)의 온도가 28℃이하이면 실내팬(41)을 정지시켜 난방초기시 실내로 냉풍이 토출되는 것을 방지하고, 실내열교환기(37)의 온도가 28℃이상이고 39℃이하이면 실내팬(41)을 미풍으로 운전시키며, 실내열교환기(37)의 온도가 39℃이상이면 사용자가 설정한 풍량에 따라 실내팬(41)을 구동시킨다.

상기 실내팬(41)이 구동되면, 흡입구(3)를 통해 본체(1)내로 흡입된 실내공기가 가열된 실내열교환기(37)를 통과하면서 실내열교환기(37)내에 흐르는 냉매의 증발잠열에 의해 온풍으로 열교환되고, 실내열교환기(37)에서 열교환된 온풍은 상부로 안내되어 토출구(7)를 통해 실내로 토출되는데, 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 온풍은 상하풍향날개(9) 및 좌우풍향날개(11)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내난방을 수행한다.

그런데, 이와 같은 종래의 난방운전방식에 있어서는, 실내열교환기(37)가 충분히 가열될 때까지 실내팬(41)의 풍량을 억제하여 난방초기 실내로 냉풍이 토출되는 것을 방지하기 위해 실내팬(41)의 풍량을 제어하였으나, 흡입구(3)와 토출구(7)가 열려 있기 때문에 자연대류에 의한 냉기토출로 사용자에게 불쾌감을 주고, 외부공기의 유입으로 실내열교환기(37)의 가열속도가 지연된다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 난방초기에 실내열교환기의 온도를 감지하여 일정온도 이하이면 흡입구와 토출구를 폐쇄하고, 일정온도이상이면 흡입구와 토출구를 개방함과 동시에 실내팬의 풍량을 제어하여 자연대류에 의한 냉풍토출을 방지함으로써 실내로 항상 온풍이 토출되도록 하고, 온풍토출에 소요되는 대기시간을 단축하는 공기조화기의 난방제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 공기조화기의 난방제어장치는 실내공기를 흡입하는 흡입구와, 상기 흡입구를 통해 흡입된 실내공기를 열교환시키는 실내열교환기와, 상기 실내열교환기에 의해 열교환된 공기를 토출하는 토출구와, 상기 토출구를 통해 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 상기 토출구를 개폐하는 토출구도어와, 상기 흡입구를 통해 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 상기 흡입구를 개폐하는 흡입그릴을 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 공기조화기의 난방초기에 변화하는 상기 실내열교환기의 온도를 감지하는 온도감지수단과, 상기 온도감지수단에 의해 감지된 실내배관온도에 따라 상기 흡입구와 토출구의 개폐동작을 제어함과 동시에 상기 실내팬의 풍량을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 토출구도어와 흡입그릴을 개폐시키는 구동수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 공기조화기의예열운전상태를 표시하는 표시수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 공기조화기의 난방제어방법은 공기조화기의 난방초기에 변화하는 실내열교환기의 온도를 감지하는 온도감지스텝과, 상기 온도감지스텝에서 감지된 실내배관온도가 일정온도 이하이면 실내팬을 정지시키면서 흡입구와 토출구를 폐쇄하여 상기 실내열교환기를 가열시키는 배관가열스텝과, 상기 배관가열스텝에서 가열되는 상기 실내열교환기의온도가 일정온도이상이면 상기 흡입구와 토출구를 개방하면서 상기 실내팬의 풍량을 제어하여 상기 실내열교환기에 의해 열교환된 온풍을 토출하는 난방스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제1도는 일반적인 공기조화기의 실내기를 도시한 사시도.

제2도는 제1도의 흡입구와 토출구가 닫힌 상태에서의 공기조화기를 도시한 종단면도.

제3도는 제1도의 주요구성부분의 분리사시도.

제4도는 일반적인 공기조화기의 냉·난방싸이클도.

제5도는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기의 난방제어장치의 제어블록도.

제6a도 및 제6b도는 본 발명에 의한 공기조화기의 난방제어 동작순서를 도시한 플로우차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 흡입구 7 : 토출구

13 : 토출구도어 21 : 토출구모터

31 : 흡입구모터 34 : 흡입그릴

37 : 실내열교환기 41 : 실내팬

51 : 사방밸브 55 : 실외열교환기

57 : 실외팬 59 : 압축기

100 : 전원수단 102 : 운전조작수단

104 : 제어수단 106 : 실내온도감지수단

108 : 실내배관온도감지수단 110 : 실외배관온도감지수단

112 : 토출구개폐구동수단 114 : 토출구개폐감지수단

116 : 흡입구개폐구동수단 118 : 흡입구개방감지수단

120 : 풍향조절수단 121 : 풍향모터

122 : 압축기구동수단 124 : 실외팬모터구동수단

126 : 실내팬모터구동수단 128 : 사방밸브구동수단

130 : 표시수단

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제5도에 도시한 바와 같이, 전원수단(100)은 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 동작에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 출력하고, 운전조작수단(102)은공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등)와 상기토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍량(강풍, 약풍, 미풍 등) 및 희망온도(Ts; 이하, 설정온도라 한다)를 선택하는 다수의 기능키를 구비함은 물론, 상기 공기조화기의 운전시작신호 및 운전정지신호를 입력하도록 운전/정지키(이하, 운전키라 한다)를 구비하고 있다.

그리고, 제어수단(104)은 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 인가받아 상기 공기조화기를 초기화시킴은 물론, 상기운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택신호에 따라 상기 공기조화기의전체적인 동작을 제어하는 마이크로컴퓨터로써, 이 제어수단(104)은 실내열교환기(37)의 배관온도에 따라 토출구도어(13)와 흡입그릴(34)의 개폐동작을 제어함과 동시에 실내팬(41)의 풍량을 제어한다.

실내온도감지수단(106)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts)로 실내온도를 제어하여 상기 공기조화기의 난방운전을 수행하도록 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 감지하고, 실내배관온도감지수단(108)은 상기 공기조화기의 난방운전시에 변화하는 실내열교환기(37)의 배관온도 즉, 상기 실내열교환기(37)를 통과하는 냉매온도를 감지하며, 실외배관온도감지수단(110)은 상기 공기조화기의 난방운전시에 변화하는 실외열교환기(55)의 배관온도 즉, 상기 실외열교환기(55)를 통과하는 냉매온도를 감지하여 상기 제어수단(104)에 출력한다.

또한, 토출구개폐구동수단(112)은 상기 운전조작수단(102)에 의한 운전시작신호 및 운전정지신호의 입력시 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 상기 토출구(7)를 개폐하는 토출구도어(13)를 상하로 이동시키도록 토출구모터(21)를 구동제어하고, 토출구개폐감지수단(114)은 상기 토출구개폐구동수단(112)에 의해 상하로 이동되는 토출구도어(13)의 개폐위치에 따라 상기 토출구(7)가 개폐되었는지를 감지하여 상기 제어수단(104)에 출력한다.

흡입구개폐구동수단(116)은 상기 운전조작수단(102)에 의한 운전시작신호 및 운전정지신호의 입력시 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 상기 흡입구(3)를 개폐하는 흡입그릴(34)을 이동시키도록 흡입구모터(31)를 구동제어하고, 흡입구개방감지수단(118)은 상기 흡입구모터(31)의 구동에 따라 상방으로 이동하는 슬라이드부재(33)의 상승위치에 따라 상기 흡입그릴(34)이 흡입구(3)를 개방하였는지를 감지하여 상기 제어수단(104)에 출력한다.

또, 풍향조절수단(120)은 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기가 방안 전체에 골고루 확산되도록 토출공기의 방향을 상하 및 좌우조절하는 풍향모터(121)를 구동제어하고, 압축기구동수단(122)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts) 및 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 차에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기(59)를 구동제어 한다.

실외팬모터구동수단(124)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts)와 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 차에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 실외열교환기(55)에서 열교환된 공기를 실외로 송풍하도록 실외팬모터(125)의 회전수를 제어하여 실외팬(57)을 구동제어하고, 실내팬모터구동수단(126)은 상기 운전조작수단(20)에 의해 사용자가 설정한 풍량에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 실내열교환기(37)에서 열교환된 공기(냉풍 또는 온풍)를 실내로 송풍하도록 실내팬모터(39)의 회전수를 제어하여 실내팬 (41)을 구동제어 한다.

또한 도면에 있어서, 사방밸브구동수단(128)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전조건(냉방 또는 난방)에 따라 냉매가 순환하는 유로를 변경하도록 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 사방밸브(51)를 온/오프구동제어하고, 표시수단(130)은 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등)와 온풍토출에 소요되는 예열시간을 예열램프를 온/오프시킴은 물론, 상기 공이조화기의 운전상태를 표시한다.

이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기의 난방제어장치 및 그 방법의 작용효과를 설명한다.

제6a도 및 제6b도는 본 발명에 의한 공기조화기의 난방제어 동작순서를 도시한 플로우차트로써, 제6a도 및 제6b도에서 S는 스텝(STEP)을 표시한다.

본 발명의 동작설명을 위한 초기조건으로서 흡입구(3)와 토출구(7)는 폐쇄되어 있다고 가정한다.

먼저, 공기조화기에 전원이 인가되면, 전원수단(100)에서는 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 구동에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 각 구동회로 및 제어수단(104)에 출력한다.

따라서, 스텝S1에서는 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 제어수단(104)에서 입력받아 공기조화기를 초기화시킨다.

이때, 사용자가 운전조작수단(102)을 조작하여 원하는 공기조화기의 운전모드(예를 들면, 난방)와 설정온도(Ts), 설정풍량을 입력한 다음 운전키를 누르면, 상기 운전조작수단(102)으로부터 운전선택신호 및 운전시작신호(이하, 운전신호라 한다)가 제어수단(104)에 입력된다.

이에 따라, 스텝S2에서 제어수단(104)은 상기 운전조작수단(102)으로부터 운전신호가 입력되었는지를 판별하여 운전신호가 입력되지 않은 경우(NO일 경우)에는 공기조화기를 운전대기상태로 유지하면서 스텝S2이하의 동작을 반복 수행한다.

상기 스텝S2에서의 판별결과, 운전신호가 입력된 경우(YES일 경우)에는 스텝S3으로 나아가서 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전조건이 난방운전인가를 판별하여, 난방운전이 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S31로 나아가서 상기 공기조화기의 냉방 또는 제습운전을 수행하면서 상기 스텝S3으로 복귀하여 스텝S3이하의 동작을 반복 수행한다.

상기 스텝S3에서의 판별결과, 난방운전인 경우(YES일 경우)에는 공기조화기의 난방운전을 수행하기 위해 스텝S4에서 제어수단(104)은 사방밸브(51)를 제어하기위 한 제어신호를 사방밸브구동수단(128)에 출력한다.

따라서, 상기 사방밸브구동수단(128)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 사방밸브(51)를 온시킴으로써 냉매가 압축기(59)→사방밸브(51)→실내열교환기(37)→팽창밸브(53)→난방용 팽창밸브(54)→실외열교환기(55)→사방밸브(51)→압축기(59)순으로 순환되도록 한다.

이어서, 스텝S5에서는 흡입구(3)를 통해 본체(1)내로 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 실내온도감지수단(106)에서 감지하여 사용자가 설정한 온도(Ts)가 실내온도(Tr)보다 큰가를 판별하여, 설정온도(Ts)가 실내온도(Tr)보다 크지 않은 경우(NO일 경우)에는 운전동작을 대기하면서 상기 스텝S5로 복귀하여 스텝S5이하의 동작을 반복 수행한다.

상기 스텝S5에서의 판별결과, 설정온도(Ts)가 실내온도(Tr)보다 큰 경우(YES일 경우)에는 스텝S6으로 나아가서 제어수단(104)은 실내온도(Tr)와 설정온도(Ts)의 차에 따라 압축기(59)의 운전주파수와 실외팬모터(125)의회전수를 결정하여 압측기(59)와 실외팬(57)을 구동하기 위한 제어신호를 압축기구동수단(122)과 실외팬모터구동수단(124)에 출력한다.

따라서, 상기 압축기구동수단(122)에서는 제어수단(104)에서 결정된 운전주파수에 따라 압축기 (59)를 구동시키고, 실외팬모터구동수단(124)에서는 제어수단(104)에서 결정된 회전수에 따라 실외팬(57)을 구동시킨다.

이어서, 스텝S7에서는 압축기(59)의 구동에 의한 냉매의 순환시에 가열되는 실내열교환기(37)의 온도(Tip)를 실내배관온도감지수단(108)에서 감지하면, 스텝S8에서 제어수단(104)에서는 실내배관온도(Tip)의 아날로그데이터를 입력받아 디지탈로 변환하여 실내배관온도(Tip)가 소정온도(T1; 난방초기시 냉풍토출을 방지하는 예열배관온도)보다 큰가를 판별한다.

상기 스텝S8에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 소정온도(T1)보다 크지 않은 경우(NO일 경우)에는 실내로 냉풍이 토출될 수 있는 온도조건이라고 판단하여 스텝S81로 나아가서 제어수단(104)은 표시수단(130)을 통해 예열램프를 온시켜 온풍토출에 소요되는 대기시간을 알리는 예열운전상태를 .표시하면서 상기 스텝S8로 복귀하여 스텝S8이하의 동작을 반복 수행한다.

이때, 흡입구(3)와 토출구(7)는 초기상태와 마찬가지로 폐쇄되어 있고, 실내팬(41)은 정지된 상태이다.

한편, 상기 스텝S8에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 소정온도(Y1)보다 큰 경우(YES일 경우)에는 실내로 냉풍이 토출되지 않는 온도조건이라고 판단하여 스텝S9로 나아가서 제어수단(104)은 폐쇄되어 있는 흡입구(3)를 개방하기 위한 제어신호를 흡입구개폐구동수단(116)에 출력한다.

따라서, 흡입구개폐구동수단(116)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 흡입구모터(31)를 구동시킴으로써 흡입구모터(31)가 정방향으로 구동되면서 흡입구모터(31)의 축에 결합되어 있는 피니언(32)이 회전되고, 상기피니언(32)의 일측에 기어물림된 슬라이드부재(33)가 상승되고, 슬라이드부재(33)가 상승됨에 따라 슬라이드부재(33)의 일측에 일정도로경사지게 형성된 슬롯홈(33a)이 상승하고, 상기 슬롯홈(33a)이 상승됨에 따라 흡입그릴(34)의 돌기부(34b)가 원호형상을 한 가이드홀(35b)의 안내를 받아 회전 운동되고, 상기 돌기부(34b)의 일측에 형성된 힌지축(34a)은 고정홈(35a)에 고정되어 축을 이룸에 따라 상기 흡입그릴(34)이 일정각도로 회전되어 흡입구(3)를 개방시킨다.

이어서, 스텝S10에서 제어수단(104)은 폐쇄되어 있는 토출구(7)를 개방하기 위한 제어신호를 토출구개폐구동수단(112)에 출력한다.

이에 따라, 토출구개폐구동수단(112)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 토출구모터(21)를 구동시킴으로써 토출구모터(21)가 정방향으로 구동되면서 토출구모터(21)의 축(B2)에 결합되어 있는 피니언(23)이 이에 연동되어 랙(25)을 따라 하방으로 회전되어 랙(25)과 결합된 토출구도어(13)를 하방으로 이동시켜 토출구(7)를 개방시킨다.

이때, 스텝S11에서는 상기 토출구모터(21)의 구동에 의해 하방향으로 이동된 토출구도어(13)의 위치를 토출구개폐감지수단(114)에서 감지하고, 상기 흡입구모터(31)의 구동에 의해 상방향으로 이동하는 슬라이드부재(33)의 상승위치를 흡입구개방감지수단(118)에서 감지한다.

따라서, 제어수단(104)에서는 상기 토출구개폐감지수단(114) 및 흡입구개방감지수단(118)에 의해 감지된 신호를 입력받아 토출구도어(13)와 흡입그릴(34)이 열렸는지를 판별하여, 토출구도어(13)와 흡입그릴(34)이 열리지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S9로 복귀하여 토출구도어(13)와 흡입그릴(34)이 열릴 때까지 토출구모터(21)와 흡입구모터(31)를 계속해서 구동시킨다.

상기 스텝S11에서의 판별결과, 토출구도어(13)와 흡입그릴(34)이 열린 경우(YES일 경우)에는 스텝S12로 나아가서 토출구개폐구동수단(112)은 제어수단(104)의 제어에 차라 토출구모터(21)의 구동을 정지시켜 토출구도어(13)의 열림동작을 완료하고, 흡입구개폐구동수단(116)은 제어수단(104)의 제어에 따라 흡입구모터(31)의 구동을 정지시켜 흡입그릴(34)의 열림동작을 완료한다.

상기 토출구도어(13)와 흡입그릴(34)이 완전히 개방되면, 스텝S13에서 제어수단(104)은 표시수단(130)을 통해 예열램프를 오프시켜 온풍토출에 소요되는 대기시간이 끝났음을 알리는 예열완료상태를 표시함과 동시에 실내팬(41)을 미풍으로 구동하기 위한 제어신호를 실내팬모터구동수단(126)에 출력한다.

이에 따라, 실내팬모터구동수단(126)은 실내팬모터(39)의 회전수를 제어하여 실내팬(41)을 미풍으로 구동시키고, 스텝S14에서는 실내배관온도(Tip)가 소정온도(T1)이상으로 소정시간(냉풍토출을 방지하는 시간, 약 5초)이 경과하였는지를 판별하여, 소정시간이 경과하지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S9로 복귀하여 스텝S9이하의 동작을 반복 수행한다.

상기 스텝S14에서의 판별결과, 소정시간이 경과한 경우(YES일 경우)에는 스텝S15로 나아가서 실내팬(41)의 미풍구동에 따라 변화하는 실내열교환기(37)의 온도(Tip)를 실내배관온도감지수단(108)에서 감지하여 소정온도(T2; 난방초기시 온풍토출이 가능한 배관온도)보다 큰가를 판별하여, 실내배관온도(Tip)가 소정온도(T2)보다 크지 않은 경우(NO일 경우)에는 실내열교환기(37)를 좀더 예열시키기 위해 스텝S9로 하여 스텝S9이하의 동작을 반복 수행한다.

상기 스텝S15에서의 판별결과, 실내배관온도(Tip)가 소정온도(T2)보다 큰 경우(YES일 경우)에는 스텝S16으로 나아가서 실내팬(41)을 사용자가 설정한 풍량에 따라 구동하기 위한 제어신호를 실내팬모터구동수단(126)에 출력한다.

따라서, 실내팬모터구동수단(126)은 실내팬모터(39)의 회전수를 제어하여 실내팬(41)을 설정풍량에 따라 구동시킨다.

상기 실내팬(41)이 설정풍량에 따라 구동하면, 스텝S17에서는 압축기(59)에 의해 고온고압의 기체로 압축된 냉매가 사방밸브(51)를 통해 실내열교환기(37)에 유입되고, 실내열교환기(37)에서는 고온고압으로 압축된 기체냉매를 실내팬(41)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 상온고압의 냉매로 냉각시킴에 따라 흡입구(3)를 통해 흡입된 실내공기가 실내열교환기(37)를 통과하면서 온풍으로 열교환된다.

상기 실내열교환기(37)에서 온풍으로 열교환된 공기는 상부로 이동되어 토출구에 회동 가능케 설치된 상하풍향날개(9) 및 좌우풍향날개(11)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내난방을 수행한다.

이때, 상기 실내열교환기(37)에서 액화된 저온고압의 액상냉매는 증발압력까지 팽창시키는 팽창밸브(53)와 난방용 팽창밸브(54)를 통과하면서 저온저압의 무상냉매로 감압되어 실외열교환기(55)에 유입된다.

따라서, 상기 실외열교환기(55)에서는 팽창밸브(53)와 난방용 팽창밸브(54)에서 감압된 저온저압의 무상냉매를 받아서 실외팬(57)에 의해 송풍되는 공기를 냉매의 증발잠열에 의해 열교환하여 냉각하고, 상기 실외열교환기(55)에서 냉각된 저온저압의 기체냉매는 사방밸브(51)를 통해 다시 압축기(59)로 흡입되면서 제4도의 점선(--)으로 도시한 바와 같이, 반복순환하는 난방싸이클을 형성하여 실내난방을 수행하면서 동작을 종료한다.

상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 난방제어장치 및 그 방법에 의하면, 난방초기에 실내열교환기(37)의 온도를 감지하여 일정온도 이하이면 흡입구(3)와 토출구(7)를 폐쇄하고, 일정온도 이상이면 흡입구(3)와 토출구(7)를 개방함과 동시에 실내팬(41)의 풍량을 제어하여 자연대류에 의한 냉풍토출을 방지함으로써 실내로 항상 온풍이 토출되도록 하고, 온풍토출에 소요되는 대기시간을 단축한다는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 실내공기를 흡입하는 흡입구(3)와, 상기 흡입구(3)를 통해 흡입된 실내공기를 열교환시키는 실내열교환기(37)와, 상기 실내열교환기(37)에 의해 열교환된 공기를 토출하는 토출구(7)와, 상기 토출구(7)를 통해 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 상기 토출구(7)를 개폐하는 토출구도어(13)와, 상기 흡입구(3)를 통해 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 상기 흡입구(3)를 개폐하는 흡입그릴(34)을 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 공기조화기의 난방초기에 변화하는 상기 실내열교환기(37)의 온도를 감지하는 온도감지수단(108)과, 상기 온도감지수단(108)에 의해 감지된 실내배관온도에 따라 상기 흡입구(3)와 토출구(7)의 개폐동작을 제어함과 동시에 상기 실내팬(41)의 풍량을 제어하는 제어수단(104)과, 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 토출구도어(13)와 흡입그릴(34)을 개폐시키는 구동수단(21,31)과, 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 공기조화기의 예열운전상태를 표시하는 표시수단(130)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 난방제어장치.
2. 공기조화기의 난방초기에 변화하는 실내열교환기(37)의 온도를 감지하는 온도감지스텝과, 상기 온도감지스텝에서 감지된 실내배관온도가 일정온도 이하이면 실내팬(41)을 정지시키면서 흡입구(3)와 토출구(7)를 폐쇄하여 상기 실내열교환기(37)를 가열시키는 배관가열스텝과, 상기 배관가열스텝에서 가열되는 상기 실내열교환기(37)의 온도가 일정온도 이상이면 상기 흡입구(3)와 토출구(7)를 개방하면서 상기 실내팬(41)의 풍량을 제어하여 상기 실내열교환기(37)에 의해 열교환된 온풍을 토출하는 난방스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 난방제어방법.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 배관가열스텝은 상기 실내열교환기(37)의 온도가 28℃이하이면 상기 흡입구(3)와 토출구(7)를 폐쇄시켜 냉풍토출을 방지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 난방제어방법.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 난방스텝은 상기 실내열교환기(37)의 온도가 28℃이상이고 39℃이하이면 상기 흡입구(3)와 토출구(7)를 개방하면서 온풍토출 도달시간동안 상기 실내팬(41)을 미풍으로 구동하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 난방제어방법.
5. 청구항 2에 있어서, 상기 난방스텝은 상기 실내열교환기(37)의 온도가 39℃이상이면 상기상기 실내팬(41)을 설정풍량에 따라 구동하여 난방운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 난방제어방법.

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