KR100222932B1 - 공조기기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 흡입구와 토출구가 형성되어 있으며 내부에 증발기와 송풍기가 설치되어 있는 실내기와, 상기 토출구로부터 토출되는 토출공기의 온도를 감지하는 토출공기온도센서와, 상기 증발기와 상기 송풍기 사이영역의 상기 실내기의 측벽에 회동가능하게 설치되어 외부공기를 상기 실내기 내부로 유입시키는 적어도 하나의 댐퍼부재와, 상기 댐퍼부재를 구동시키는 댐퍼모터를 포함하는 공조기기에 관한 것으로서, 상기 토출온도센서에 의한 토출냉기가 소정의 설정온도 이하 일때, 상기 설정온도와의 차이에 비례하여 상기 댐퍼부재의 개방도를 단계적으로 증대시키도록 댐퍼모터를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 토출공기온도에 따라 냉각된 공기와 적절한 양의 실내공기를 함께 토출함으로써, 실내의 급격한 온도강하를 방지하여 불쾌감을 방지하고, 압축기의 수명이 연장되고, 전력소모를 감소시킨 공조기기 및 그 제어방법이 제공된다.

Description

공조기기 및 그 제어방법{}

본 발명은, 흡입구와 토출구가 형성되어 있으며 내부에 증발기와 송풍기가 설치되어 있는 실내기와, 상기 토출구로부터 토출되는 토출공기의 온도를 감지하는 토출공기온도센서와, 상기 증발기와 상기 송풍기 사이영역의 상기 실내기의 측벽에 회동가능하게 설치되어 외부공기를 상기 실내기 내부로 유입시키는 적어도 하나의 댐퍼부재와, 상기 댐퍼부재를 구동시키는 댐퍼모터를 포함하는 공조기기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

공조기기는 실내에 설치되어 실내공기를 열교환하는 실내기와, 실외에 설치되어 냉매를 열교환하는 실외기를 가진다.

도 9는 종래의 공조기기 중 실내기의 사시도이고, 도 10는 도 9의 측단면도이다. 실내기(51)는, 외관을 형성하는 실내기케이싱(52)의 전면 상부 및 하부에 냉기를 토출하는 토출구(56)와 실내공기를 흡입하는 흡입구(57)가 형성되어 있다. 토출구(56)에는 상하방향을 따라 가로로 설치된 복수의 루버(60)가 마련되어 있으며, 루버(60)는 풍향을 조절하는 역할을 한다. 이 루버(60)의 전면에는 상하방향으로 유동가능하게 설치된 거의 사각판상의 토출구도어(58)가 형성되어 있다. 한편, 흡입구(57)에는 상하방향을 따라 가로로 마련된 복수개의 흡입구도어(59)가 양측의 회동축을 중심으로 상하 회동가능하게 설치되어 있다. 그리고, 이러한 실내기케이싱(52)의 전면 일측에는 다수의 조작버턴이 형성된 조작패널(61)이 설치되어 있다.

한편, 실내기(51)내에는 하부에는 실외에서 공급된 냉매를 증발시키는 증발기(54)가 설치되어 있고, 증발기(54)의 상부에는 송풍팬(55)이 설치되어 있다. 송풍팬(55)은, 실내공기를 흡입하고 증발기(54)를 통과하면서 냉매와 열교환하여 냉각된 공기를 외부로 토출시키게 된다.

이러한 구성에 의한 종래의 공조기기는, 외부로부터 전원이 인가되어 조작버턴에 의해 설정온도가 입력되고 운전이 개시되면, 토출구도어(58) 및 흡입구도어(59)가 구동하여 토출구(56)와 흡입구(57)가 개방된다. 그런 다음, 압축기가 가동되고 압축기로부터의 냉매는 응축기를 거쳐 증발기(54)에서 증발되게 된다. 이 때, 송풍팬(55)이 구동하여 흡입구를 통해 실내공기를 흡입하고, 흡입된 공기는 증발기(54)를 거치면서 열교환되어 냉각된 공기가 토출구를 통해 실내로 토출되게 된다. 이에 따라, 순환되는 공기에 의해 실내의 냉각이 이루어지게 되며, 실내온도가 설정온도에 도달하면 압축기는 가동을 중단하게 된다. 그리고, 실내온도가 설정온도보다 소정 이상 올라가면 압축기가 다시 가동하여 설정온도에 따라 실내온도를 유지하게 된다. 이에 따라, 종래의 공조기기는 실내온도와 설정온도를 비교하여 빈번하게 압축기를 온 오프함으로써, 전력의 불안정을 초래하고 압축기의 수명을 단축하는 요인이 되었다. 또한, 설정온도를 유지하기 위한 계속적인 운전으로 토출공기의 온도가 저하되어 인체가 불쾌감을 느끼고, 심한 경우에는 감기몸살 등에 걸리는 경우가 발생하였다.

이러한 문제점을 개선하기 위해, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 토출구에 인접하여 토출공기의 온도를 감지하는 토출공기온도센서(15)를 마련하고, 실내기(1)의 일측벽에는 실내기케이싱(2)을 관통하며 실내기(1)와 실내를 연결하는 덕트(20)를 설치하였다. 이 덕트(20)는, 실내기(1)의 송풍팬(5)와 증발기(4)의 사이에서 외부로 연장 설치되어 외부공기를 안내하며, 덕트(20)내에는 덕트(20)를 단속하는 댐퍼부재(25)을 설치하였다. 댐퍼부재(25)는, 일축을 중심으로 회동가능하게 설치된 다수의 판상의 댐퍼(26)와, 댐퍼(26)의 일축에 설치되어 댐퍼(26)를 구동하는 댐퍼모터(27)로 댐퍼부재(25)을 형성하여 토출공기온도에 따라 덕트(20)를 개폐하였다. 이에 따라, 증발기(54)에서 열교환된 냉기와 함께 실내에서 유입된 공기가 실내로 토출되어 토출공기의 온도가 저하되는 것을 방지하고 압축기가 빈번히 온오프되는 것을 감소시켰다.

그러나, 이러한 덕트(20)는 설정된 특정온도에서만 개방 및 폐쇄가 가능하므로, 사용자에 의한 온도 설정이나 공조기기 자체의 용량 등의 실내 여건이나 온도변화에 따라 적절하게 대처하지 못한다는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 실내여건이나 온도변화에 따라 적절히 개방 및 폐쇄가능한 덕트를 가진 공조기기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 공조기기의 실내기 사시도,

도 2는 도 1의 측단면도,

도 3은 도 1의 요부 확대단면도,

도 4는 도 3의 측면도,

도 5는 도 3의 댐퍼의 개방시 단면도,

도 6은 도 5의 측면도,

도 7은 댐퍼의 1단계 개방시 측면도,

도 8은 댐퍼의 2단계 개방시 측면도,

도 9는 종래의 공조기기의 실내기의 사시도,

도 10은 도 9의 측단면도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 실내기 2 : 실내기케이싱

4 : 증발기 5 : 송풍팬

15 : 토출공기온도센서 20 : 덕트

25 : 댐퍼부재 26 : 댐퍼

27 : 댐퍼모터 28 : 힌지

29 : 아암 30 : 연동링크

상기 목적은, 본 발명에 따라, 흡입구와 토출구가 형성되어 있으며 내부에 증발기와 송풍기가 설치되어 있는 실내기와, 상기 토출구로부터 토출되는 토출공기의 온도를 감지하는 토출공기온도센서와, 상기 증발기와 상기 송풍기 사이영역의 상기 실내기의 측벽에 회동가능하게 설치되어 외부공기를 상기 실내기 내부로 유입시키는 적어도 하나의 댐퍼부재와, 상기 댐퍼부재를 구동시키는 댐퍼모터를 포함하는 공조기기에 있어서, 상기 토출온도센서에 의한 토출냉기가 소정의 설정온도 이하 일때, 상기 설정온도와의 차이에 비례하여 상기 댐퍼부재의 개방도를 단계적으로 증대시키도록 댐퍼모터를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 공조기기에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 댐퍼부재는, 상호 평행한 축선에 대해 회동가능하게 설치되는 복수의 판상의 댐퍼와, 상기 댐퍼들을 연동가능하게 상호 연결하는 연동부재와, 상기 연동부재를 구동하는 댐퍼모터를 갖는 것이 바람직하다.

상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 흡입구와 토출구가 형성되어 있으며 내부에 증발기와 송풍기가 설치되어 있는 실내기와, 상기 토출구로부터 토출되는 토출공기의 온도를 감지하는 토출공기온도센서와, 상기 증발기와 상기 송풍기 사이영역의 상기 실내기의 측벽에 회동가능하게 설치되어 외부공기를 상기 실내기 내부로 유입시키는 적어도 하나의 댐퍼부재와, 상기 댐퍼부재를 구동시키는 댐퍼모터를 포함하는 공조기기에 있어서, 상기 토출구로부터 토출되는 토출공기의 온도를 검출하는 단계와; 상기 토출공기의 검출온도가 소정 이하일 때 외부공기를 상기 실내기 내부의 상기 증발기와 상기 송풍기 사이영역으로 유입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기의 제어방법에 의해서도 달성된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공조기기 중 실내기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측단면도이다. 실내기(1)는 외관을 형성하는 실내기케이싱(2)의 전면에 흡입구(7)와 토출구(6)가 각각 형성되어 있으며, 전면 일측에는 기기의 구동을 위한 다수의 조작버턴이 형성된 조작패널(11)이 설치되어 있다. 이러한 실내기(1)내에는 외부로부터의 냉매를 증발시키는 증발기(4)와, 실내공기를 흡입 및 토출하여 공기를 대류시키는 송풍팬(5)이 설치되어 있다. 그리고, 토출구(6)에 인접한 영역에는 실내기(1)로부터 열교환되어 토출되는 냉기의 온도를 감지하는 토출공기온도센서(15)가 부착되어 있다. 이러한 실내기(1)내에는 각종 센서들의 감지신호에 따라 기기들의 구동을 제어하는 제어부가 마련되어 있다.

한편, 실내기(1)의 일측벽에는, 실내기케이싱(2)을 관통하며 실내기(1)와 실내를 연결하는 덕트(20)가 설치되어 있다. 덕트(20)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 실내기(1)의 송풍팬(5)와 증발기(4)의 사이에서 외부로 연장 설치되어 외부공기를 안내하며, 이러한 덕트(20)내에는 덕트(20)를 단속하는 댐퍼부재(25)을 가진다. 댐퍼부재(25)은 일축을 중심으로 회동가능하게 설치된 다수의 판상의 댐퍼(26)와, 댐퍼(26)의 일축에 설치되어 댐퍼(26)를 구동하는 댐퍼모터(27)로 이루어진다. 그리고, 각 댐퍼(26)의 일측의 말단부에는 회동축상에 댐퍼(26)의 회동을 위한 힌지(28)가 마련되어 있으며, 각 힌지(28)에는 힌지(28)의 회동축의 반경방향 외측으로 아암(29)이 돌출형성되어 있다. 이들 각 아암(29)은 아암(29)의 회동축을 연결하는 연동링크(30)에 의해 일체로 회동하게 된다. 한편, 다수의 댐퍼(26) 중 일개의 댐퍼(26)의 힌지(28)의 회동축상에는 댐퍼(26)를 회동시키는 댐퍼모터(27)가 설치되어 있다. 이 댐퍼모터(27)는 토출공기온도센서(15)에 감지되는 온도에 따라 단계적으로 개방도를 조절하게 되는데, 미리 임의의 토출공기 온도 T1, T2, T3를 설정하여 제어부에 입력하고, 이에 따라, 토출공기 온도에 따라 댐퍼(26)의 개방도를 1,2,3 단계로 결정한다. 이 때, 토출공기 온도는 T1, T2, T3 로 갈수록 낮아지며, 개방도도 1단계에서 3단계로 갈수록 커지도록 설정하여 3단계에서는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 댐퍼(26)가 완전히 개방되어 유입되는 실내공기의 양이 최대가 되도록 한다. 이에 따라, 실내로 토출되는 토출공기의 온도가 낮을수록 유입되는 실내공기의 양이 증가되도록 한다.

이러한 구성에 의하여, 공조기기에 전원을 인가하고 설정온도를 입력하여 구동을 온하면, 제어부는 흡입구(7)와 토출구(6)를 각각 개방하고 압축기를 구동한다. 그러면, 압축기에서 압축된 냉매는 응축기를 지나면서 응축되어 증발기(4)로 유입되며, 증발기(4)에서는 냉매가 증발하며 주위의 공기로부터 증발잠열을 빼앗아 주위 공기의 온도를 저하시키게 된다. 그리고, 송풍팬(5)의 가동에 따라 흡입된 실내공기가 증발기(4)를 통과하며 열교환되고, 이 열교환된 공기가 토출구를 통하여 실외로 토출되어 실내공기의 온도를 저하시키게 된다. 이 때, 토출구에 인접하여 설치된 토출공기온도센서(15)는 증발기(4)에서 열교환되어 토출되는 공기의 온도를 감지하게 되며, 토출공기의 온도가 T1 이면, 도 6에 도시된 것과 같이, 1단계로 개방한다. 그리고, 토출공기의 온도가 T2로 낮아질 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이, 2단계로 개방한다. 그리고, 토출공기의 온도가 T3일 경우에는 3단계로 댐퍼(26)의 개방도를 조절하여 댐퍼(26)를 완전히 개방하도록 한다.

이에 따라, 토출공기온도에 따라 개방도가 조절되어, 토출공기온도센서(15)에 감지되는 토출공기온도에 따라 실내기(1)내로 흡입되는 실내공기의 양이 조절된다. 따라서, 토출공기의 온도가 저하되는 것을 막아 인체가 급격한 온도저하로 인해 느끼는 불쾌감이나 몸살 등을 방지할 수 있다. 그리고, 설정온도까지 도달하는데 걸리는 시간이 연장되고 온도저하에 걸리는 시간도 연장되어 설정온도 도달시 압축기가 설정온도를 유지하기 위해 빈번하게 온 오프되는 것이 방지된다. 따라서, 압축기의 수명이 연장되고, 토출공기온도에 따라 적절한 양의 실내공기를 순환시킴으로써 전력소비도 감소된다.

한편, 상술한 실시예에서는, 덕트(20)를 실내와 연통되도록 하여 실내공기를 유입하였으나, 덕트(20)를 실외에까지 연장설치하여 실내공기가 오염되었을 경우에는, 실외공기를 실내로 유입하여 실내공기를 환기시킬 수도 있다. 그리고, 외부의 온도가 비교적 높지 않은 봄이나 가을에 외부 공기를 유입하여 실내를 냉방할 수 있어 전력소비를 줄일 수 있다.

또한, 댐퍼모터(27)를 인버터모터로 교체하여 토출공기온도에 따라 연속적으로 댐퍼의 개방도를 조절하도록 하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 토출공기온도에 따라 냉각된 공기와 적절한 양의 실내공기를 함께 토출함으로써, 토출공기의 온도저하를 방지하여 불쾌감을 방지하고, 압축기의 수명이 연장되고, 전력소모를 감소시킨 공조기기 및 그 제어방법이 제공된다.

Claims (4)

1. (정정)

   흡입구와 토출구가 형성되어 있으며 내부에 증발기와 송풍기가 설치되어 있는 실내기와, 상기 토출구로부터 토출되는 토출공기의 온도를 감지하는 토출공기온도센서와, 상기 증발기와 상기 송풍기 사이영역의 상기 실내기의 측벽에 회동가능하게 설치되어 외부공기를 상기 실내기 내부로 유입시키는 적어도 하나의 댐퍼부재와, 상기 댐퍼부재를 구동시키는 댐퍼모터를 포함하는 공조기기에 있어서,

   상기 토출온도센서에 의한 토출냉기가 소정의 설정온도 이하 일때, 상기 설정온도와의 차이에 비례하여 상기 댐퍼부재의 개방도를 단계적으로 증대시키도록 댐퍼모터를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 공조기기.
2. (삭제)
3. (정정)

   제 1 항에 있어서,

   상기 댐퍼부재는, 상호 평행한 축선에 대해 회동가능하게 설치되는 복수의 판상의 댐퍼와, 상기 댐퍼들을 연동가능하게 상호 연결하는 연동부재와, 상기 연동부재를 구동하는 댐퍼모터를 갖는 것을 특징으로 하는 공조기기
4. (정정)

   흡입구와 토출구가 형성되어 있으며 내부에 증발기와 송풍기가 설치되어 있는 실내기와, 상기 토출구로부터 토출되는 토출공기의 온도를 감지하는 토출공기온도센서와, 상기 증발기와 상기 송풍기 사이영역의 상기 실내기의 측벽에 회동가능하게 설치되어 외부공기를 상기 실내기 내부로 유입시키는 적어도 하나의 댐퍼부재와, 상기 댐퍼부재를 구동시키는 댐퍼모터를 포함하는 공조기기에 있어서,

   상기 토출구로부터 토출되는 토출공기의 온도를 검출하는 단계와;

   상기 토출공기의 검출온도가 소정 이하일 때 외부공기를 상기 실내기 내부의 상기 증발기와 상기 송풍기 사이영역으로 유입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기의 제어방법.

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