KR100218928B1 - 공조기기 및 공조기기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 공기흡입구를 개폐하는 흡입구도어와, 냉기토출구를 개폐하는 토출구도어와, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축된 냉매를 응축시키는 응축기와, 열교환이 이루어지는 증발기를 갖는 공조기기 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 제어방법은, 상기 공조기기의 작동개시후, 상기 흡입구도어 및 상기 토출구도어의 개방여부를 확인하는 단계와, 상기 흡입구도어 및 상기 토출구도어 중 적어도 어느 하나가 폐쇄상태일 때 폐쇄상태의 도어를 개방작동시키는 단계와, 상기 개방작동 후, 상기 증발기의 온도를 감지하는 단계와, 상기 증발기의 감지온도가 소정 이하일 때, 상기 개방작동이 제대로 이루어지지 아니한 것으로 판단하고, 상기 압축기의 작동을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 흡입구도어 또는 토출구도어의 폐쇄로 증발기에 과냉현상이 발생하는 경우, 증발기온도에 기초하여 압축기의 작동을 정지시킴으로써, 기기의 효율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

공조기기 및 공조기기의 제어방법{}

본 발명은, 공조기기 및 공조기기의 제어방법에 관한 것으로서, 특히, 냉기토출구를 개폐하는 토출구도어 및 공기흡입구를 개폐하는 흡입구도어를 갖는 분리형 공조기기 및 공조기기의 제어방법에 관한 것이다.

분리형 공조기기는, 실내에 설치되는 실내기 및, 실외에 설치되는 실외기를 가지며, 실내기내에는 증발기 및 송풍기가 내장되어 있고, 실외기에는 냉매압축용 압축기 및 압축기로 부터의 압축냉매를 응축시켜 증발기에 제공하는 응축기가 설치되어 있다.

도 1은 분리형 에어컨의 실내기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측단면도이다. 이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 실내기는, 외관을 형성하는 본체케이싱(1)내에 상하로 증발기(6)와 송풍기(7)가 각각 설치되어 있다. 증발기(6)에서는, 실외기로부터 냉매배관을 통해 공급된 냉매가 증발되게 되며, 이 때, 증발되는 냉매는 그 주위의 잠열을 빼앗아 주위공기를 냉기로 형성하고, 송풍기(7)는 증발기(6) 주위의 냉기를 실내로 송풍하게 된다. 이에 따라 실내는, 송풍되는 냉기의 대류에 의해 냉각이 이루어지게 된다.

한편, 본체케이싱(1)의 전면에는 상하부영역에 각각 개구된 흡입구(3) 및 토출구(2)가 형성되어 있다. 하부에 개구된 흡입구(3)에는, 상하방향을 따라 가로로 마련된 복수개의 흡입구도어(5)가, 각기 양측의 회동축을 축으로 상하 회동가능하게 설치되어 있다. 이들은 도시않은 흡입구도어구동모터의 작동에 의해, 개구면을 자동적으로 상하개폐하게 되며, 개방시 본체케이싱(1)내로 외부공기가 흡인되게 된다.

그리고, 상부에 개구된 토출구(2)에는, 상하방향을 따라 가로로 설치된 복수개의 루버(8)가 마련되어 있다. 이들 루버(8)는, 송풍기(7)의 작동에 의해 증발기 (6)주위에 형성된 냉기토출시, 그 풍향을 조절하는 역할을 한다. 또한, 루버(8)의 전면에는, 상하방향으로 유동가능하게 설치된 거의 사각판상의 토출구도어(4)가 마련되어, 도시않은 흡입구도어구동모터의 작동에 의해 개구면을 자동개폐하게 된다. 한편, 본체케이싱(1)의 전면 즉, 흡입구(3)와 토출구(2)의 사이에는, 기기의 작동을 조작하는 조작패널 및 기기의 작동상태를 표시하는 표시부(10)가 마련되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 종래의 공조기기는, 외부로 부터 전원이 인가되고, 기기운전스위치가 온되어 운전이 개시되면, 우선, 토출구도어구동모터에 의해 토출구도어(4)가 개방되고, 거의 동시에 흡입구도어구동모터에 의하여 흡입구도어(5)가 개방되어 흡입구(3) 및 토출구(2)가 각각 개방되게 된다. 흡입구(3) 및 토출구(2)가 개방되면, 압축기가 가동되고, 압축기로부터의 냉매는 응축기를 거쳐 증발기(6)에서 증발되게 되며, 이 때 송풍기(7)가 작동하여 흡입구(3)를 통해 외부공기를 흡인하게 된다.

흡입구(3)를 통해 흡인된 공기는 증발기(6)를 거치며 증발기(6)내에 증발되는 냉매에 잠열을 빼앗기거나 증발기(6) 주위에 형성된 냉기와 혼합되어 냉기로 형성되게 되며, 이러한 냉기가 토출구(2)를 통해 외부로 토출되게 된다. 이에 따라 순환되는 공기에 의한 실내의 냉각이 이루어지게 되며, 이후 설정된 온도에 따라 압축기의 가동이 단속되어 설정온도에 해당하는 온도로 실내가 유지되게 된다.

이러한 기기의 운전중에 기기운전스위치가 오프되게 되면, 압축기의 가동이 정지되게 되며, 토출구도어구동모터 및 흡입구도어구동모터의 역방향 구동이 개시되게 된다. 이에 의해 흡입구(3) 및 토출구(2)가 폐쇄되게 되며, 이후 기기의 작동이 멈추게 된다.

그런데, 종래의 공조기기에서는, 기기의 운전이 개시될 때, 흡입구도어(5) 또는 토출구도어(4)가 제어계나 기구계의 오작동에 의해 개방되지 않을 수 있으며, 이러한 경우에 압축기의 작동은 개시되고 증발기(6)의 과냉이 발생하게 된다. 그리고, 냉방운전중에 불의로 흡입구도어(5) 또는 토출구도어(4)가 폐쇄되었을 경우에도 압축기는 계속 작동하여, 이러한 경우에도 증발기(6)에서는 열교환이 되지 않으므로 증발기(6)가 과냉될 수 있다. 그래서, 증발기(6)의 수명이 단축되게 됨은 물론, 압축기에 무리한 부하가 걸리게 되어 제품의 성능 및 품질이 저하되게 된다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 도어의 폐쇄로 기기내 열교환이 이루어지지 않아 증발기에 과냉현상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 공조기기 및 공조기기의 제어방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 분리형 에어컨의 실내기의 사시도,

도 2는 도 1의 측단면도,

도 3은 본 발명에 따른 공조기기의 제어블럭도,

도 4는 본 발명에 따른 공조기기의 제어흐름도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공조기기의 제어흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명

1 : 케이싱 2 : 토출구

3 : 흡입구 4 : 토출구도어

5 : 흡입구도어 6 : 증발기

7 : 송풍기 8 : 루버

10 : 제어부 20 : 표시부

30 : 도어개폐부 40 : 부하구동부

50 : 경보음발생부 60 : 전원공급부

70 : 조작부 80 : 증발기온도감지부

90 : 도어개폐감지부

상기 목적은, 공기흡입구를 개폐하는 흡입구도어와, 냉기토출구를 개폐하는 토출구도어와, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축된 냉매를 응축시키는 응축기와, 열교환이 이루어지는 증발기를 갖는 공조기기의 제어방법에 있어서, 상기 공조기기의 작동개시후, 상기 흡입구도어 및 상기 토출구도어의 개방여부를 확인하는 단계와, 상기 흡입구도어 및 상기 토출구도어 중 적어도 어느 하나가 폐쇄상태일 때 폐쇄상태의 도어를 개방작동시키는 단계와, 상기 개방작동 후, 상기 증발기의 온도를 감지하는 단계와, 상기 증발기의 감지온도가 소정 이하일 때, 상기 개방작동이 제대로 이루어지지 아니한 것으로 판단하고, 상기 압축기의 작동을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기의 제어방법에 의하여 달성된다.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 공기흡입구를 개폐하는 흡입구도어와, 냉기토출구를 개폐하는 토출구도어와, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축된 냉매를 응축시키는 응축기와, 열교환이 이루어지는 증발기를 갖는 공조기기에 있어서, 상기 증발기의 온도를 감지하는 증발기온도감지부와, 상기 토출구도어와 상기 흡입구도어의 개방여부를 감지하는 도어개폐감지부와, 상기 증발기온도감지부와 상기 도어개폐감지부로부터의 감지결과에 기초하여, 상기 증발기의 온도가 소정 이하이거나, 상기 토출구도어와 상기 흡입구도어 중 하나가 폐쇄상태일 때, 상기 압축기의 작동을 중단시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기에 의하여 달성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 분리형 공조기기는, 도 1 및 도 2와 관련하여 설명한 바와 동일한 구성을 가지고 있으므로, 본 상세한 설명에서는 생략한다.

본 공조기기를 제어하는 제어부는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전원을 공급하기 위한 전원공급부(60)와, 외부의 조작부(70)로부터 조작신호를 입력받으며, 증발기의 온도를 감지하는 증발기온도감지부(80)와, 흡입구도어 및 토출구도어의 개폐상태를 감지하는 도어개폐감지부(90)로부터 정보를 입력받는다. 그리고, 제어부(10)는 이렇게 입력받은 정보에 따라, 부하구동부(40)와 도어개폐부(30)의 작동을 단속하며, 기기의 작동상태를 표시부(20)와 경보음발생부(50)를 통해 표시하게 된다.

즉, 제어부(10)는, 조작부(70)로부터의 신호에 의해 운전이 시작되면, 도어개폐부(30) 즉, 흡입구도어구동모터 및 토출구도어구동모터를 구동하여 각 도어를 개방시키고, 도어개폐감지부(90)로부터의 신호에 따라 도어개폐여부를 감지하게 된다. 이 때, 도어의 개방가 개방되지 아니하였으면, 제어부(10)는 경보음발생부(50)에 신호를 보내 경보음을 발생시키고, 부하구동부(40) 즉, 압축기와 송풍기의 작동의 작동을 단속하게 된다.

한편, 제어부는, 공조기기의 운전중, 증발기온도감지부(80)로부터 증발기의 온도를 지속적으로 입력받으며, 증발기의 온도가 소정 이하로 저하되면, 부하구동부(40)에 출력신호를 발생시켜 압축기 및 송풍기의 구동을 중단시킨다.

이러한 공조기기는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전원공급부(60)를 통하여 전원이 인가되면(S10), 제어부(10)는 조작부(70)로부터 운전키 온신호의 선택여부를 판별하여(S11), 운전키 온신호가 선택되어 있으면 도어를 개방시키고(S12), 선택되지 않았으면 일정한 간격으로 다시 운전키 온상태를 판별한다(S20). 이 때, 소정시간이 경과하여도 운전키 온신호가 인가되지 아니하면, 기기의 작동을 종료시킨다(S28).

한편, 운전키가 온되면, 제어부는 흡입구도어(5) 및 토출구도어(4)를 개방시키고(S12), 도어개폐감지부(90)로부터 도어개방여부를 입력받는다(S13). 제어부(10)는 도어가 개방되었다고 판단되면, 부하구동부(40)를 작동시키게 된다(S14). 이렇게 도어가 개방되고 부하구동부(40)의 작동이 개시되게 되면(S14), 제어부(10)는 조작부(70)를 통해 설정된 온도로 압축기 및 송풍기(7)의 작동을 단속하여 실내의 온도를 유지시킨다(S15).

이러한 부하구동부(40)의 작동중에, 제어부(10)는 운전키 오프여부를 판별하게 되며, 이 때, 운전키가 오프되면(S16), 부하구동부(40)의 작동을 중지시키고(S17), 흡입구도어(5) 및 토출구도어(4)를 폐쇄시킨다(S18). 그리고, 도어가 폐쇄되었음이 확인되면(S19), 다시 운전키 온상태를 확인하고(S11), 이에 따른 상기의 제어를 수행하게 된다.

한편, S13단계에서 도어가 개방되지 아니하였다고 판단되면, 제어부(10)는 경보발생부(50)를 통해 경보음을 발생시키고(S21), 일정시간 간격으로 도어개폐부(30)에 출력신호를 보내 도어를 개폐시킨다(S22). 이러한 도어 폐쇄가 소정시간동안 계속되게 되면, 제어부(10)는 도어가 개방된 것으로 간주하고 부하구동부(40)를 구동시킨다.(S23) 이 때, 도어가 개방되지 아니한 상태로 부하구동부(40) 즉, 압축기가 가동되게 되면, 실내공기와의 순환이 이루어지지 아니하게 되어 증발기(6)의 온도가 점차적으로 낮아지게 된다.

이에 따라, 증발기(6)의 온도가 소정이하로 낮아지게 되면(S24), 제어부(10)는 증발기온도감지부(80)로부터의 검출된 온도신호를 감지하여 부하구동부(40)의 구동을 중지시킨다(S25). 이러한 상태에서도 경보음은 계속적으로 발생되게 되며, 제어부(10)는, 기기가 운전대기상태로 소정시간 지속되게 되면(S26,S27), 경보음의 발생을 정지시키고 기기의 작동을 중지시키게 된다(S28).

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어흐름도로서, 이 흐름도에서는 도어개폐여부에 관계없이 증발기온도감지부(80)로부터의 검출온도신호에 기초하여 작동제어되는 제어흐름도의 일실시예가 도시되어 있다. 외부로부터의 전원이 인가되면(S50), 제어부(10)는, 운전키 온상태를 확인하게 되며(S51), 운전키 온신호가 감지되면 흡입구도어(5) 및 토출구도어(4)를 개방시킨다(S52). 이 때, 운전키 온신호가 감지되지 아니하면, 일정시간간격으로 그 여부를 확인하고, 소정시간이 경과하여도 온신호가 감지되지 아니하면(S60), 운전종료한다(S64). 한편, 도어개폐부(30)에 출력신호를 발생시켜 도어를 개방시킨 제어부(10)는, 부하구동부(40)에 출력신호를 발생시켜 압축기를 작동시킨다(S53). 그리고, 소정시간 경과하면(S54), 증발기온도감지부(80)로 부터의 검출온도신호를 통해 증발기(6)의 온도를 감지한다(S55).

이 때, 도어개폐감지부(90)의 오류에 의하여 흡입구도어(5) 또는 토출구도어(4)가 폐쇄된 것이 감지되지 아니하였거나, 기기의 작동중에 외부의 압력에 의한 토출구도어(4)나 흡입구도어(5)가 폐쇄된 경우에, 열교환이 이루어지지 않아 증발기(6)가 과냉되어, 그 온도가 소정온도이하로 저하되게 된다. 그러면, 제어부(10)는, 부하구동부(40)의 구동을 정지시키고(S61), 경보음을 발생시켜 외부에 기기 이상여부를 알리게 된다(S62). 그리고, 소정시간이 경과되면(S63), 기기의 운전을 종료시킨다(S64).

한편, 증발기(6)의 정상작동으로 소정온도이하로 낮아지지 않으면, 제어부(10)는 압축기 및 송풍기(7)를 작동단속하여 조작부(70)를 통해 설정된 온도로 실내를 유지시킨다(S56). 그리고, 일정시간 간격으로 운전키 오프여부를 판별하여(S57), 운전오프신호가 감지되면, 부하구동부(40)의 구동을 중지시키고(S58), 흡입구도어(5) 및 토출구도어(4)를 폐쇄시킨다(S59).

이러한 구성에 따른 공조기기에서는, 공조기기의 운전중, 흡입구도어(5) 및 토출구도어(4)가 개방되지 않은 상태에서 기기의 작동이 이루어지게 되어 증발기(6)가 과냉하게 되면, 증발기온도감지부에 의해 검출된 온도신호에 기초하여 기기의 작동을 중지시킬 수 있다. 그리고, 기기작동중에도, 증발기(6)의 온도를 소정시간간격으로 감지함으로써, 냉매사이클의 작동이상에 의해 압축기에 무리한 부하가 걸리는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상술 및 도시한 실시예에서는, 증발기온도감지부를 증발기에 인접한 냉매배관이나 본체케이싱(1)의 내벽면에 부착한 것에 대하여 설명하였지만, 온도감지센서의 온도감지특성 및 재질에 따라 증발기(6)에 직접 부착시켜, 보다 효과적인 증발기(6)의 온도감지를 도모할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 흡입구도어 또는 토출구도어의 폐쇄로 인해, 증발기에 과냉현상이 발생하는 경우, 압축기의 작동을 정지시킴으로써, 효율 및 신뢰성을 향상시킨 공조기기 및 공조기기의 제어방법이 제공된다.

Claims (3)

1. (정정)

   공기흡입구를 개폐하는 흡입구도어와, 냉기토출구를 개폐하는 토출구도어와, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축된 냉매를 응축시키는 응축기와, 열교환이 이루어지는 증발기를 갖는 공조기기의 제어방법에 있어서,

   상기 공조기기의 작동개시후, 상기 흡입구도어 및 상기 토출구도어의 개방여부를 확인하는 단계와,

   상기 흡입구도어 및 상기 토출구도어 중 적어도 어느 하나가 폐쇄상태일 때 폐쇄상태의 도어를 개방작동시키는 단계와,

   상기 개방작동 후, 상기 증발기의 온도를 감지하는 단계와,

   상기 증발기의 감지온도가 소정 이하일 때, 상기 개방작동이 제대로 이루어지지 아니한 것으로 판단하고, 상기 압축기의 작동을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기의 제어방법.
2. (삭제)
3. (정정)

   공기흡입구를 개폐하는 흡입구도어와, 냉기토출구를 개폐하는 토출구도어와, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축된 냉매를 응축시키는 응축기와, 열교환이 이루어지는 증발기를 갖는 공조기기에 있어서,

   상기 증발기의 온도를 감지하는 증발기온도감지부와,

   상기 토출구도어와 상기 흡입구도어의 개방여부를 감지하는 도어개폐감지부와,

   상기 증발기온도감지부와 상기 도어개폐감지부로부터의 감지결과에 기초하여, 상기 증발기의 온도가 소정 이하이거나, 상기 토출구도어와 상기 흡입구도어 중 하나가 폐쇄상태일 때, 상기 압축기의 작동을 중단시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기.

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