KR100508482B1 - 공기 조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내 열교환기에 의해 열교환된 공기를 토출하기 위한 토출 루버, 토출 루버를 구동하기 위한 루버구동부; 송풍팬을 구동하기 위한 팬모터; 팬모터의 운전 전류를 검출하기 위한 전류센서; 전류센서에 의해 검출된 팬모터의 운전전류에 따라 소비전력을 계산하고, 계산된 소비전력에 따라 최대의 풍량을 발생하기 위한 최대 풍량 위치를 설정하고, 토출 루버를 최대 풍량 위치에 이동한 상태에서 공기 조화 운전을 수행하기 위한 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또 본 발명은 실내 공간에 토출하는 공기의 토출방향을 바꾸기 위한 토출 루버를 기준 위치에 이동하고, 상기 토출 루버를 이동하면서 송풍팬의 구동에 따른 소비 전력를 검출하고, 검출된 소비 전력에 따라 최대 풍량을 발생하기 위한 최대 풍향 위치를 설정하며, 설정된 최대 풍량 위치에 상기 토출 루버를 이동한 상태에서 공기 조화 운전하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기 조화기 및 그 제어방법{Air Conditioner And Method Of Controlling The Same}

본 발명은 토출 공기의 방향을 바꾸기 위해 토출 루버를 이동하는 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

공기 조화기는 실내기와 실외기를 포함한다. 실내기는 실내 열교환기에 의해 열교환되고 송풍팬에 의해 송풍되는 공기를 실내 공간으로 토출하기 위한 토출구를 개폐하기 위한 토출 루버를 구비한다. 토출 루버는 루버 모터에 연결되고, 루버 모터는 제어 수단의 제어에 의해 정방향 또는 역방향으로 구동한다.

전원이 오프된 경우 토출 루버는 닫힘 위치로 이동하여 토출구를 폐쇄한다. 전원이 온된 경우 토출구를 개방하기 위해 토출 루버는 이동하고, 개방된 토출구를 통해 공기 토출이 이루어진다.

종래 공기 조화기에서는 실내 공간으로 공기를 토출 시 최대 풍량을 발생할 수 있도록 시험을 통해 얻어진 시험 결과에 따라 토출 루버의 위치를 미리 설정하여 두고 이렇게 설정된 위치에 토출 루버를 이동한다. 그러나 공기 조화기가 설치되는 환경이 다르고, 구성품의 제조 공정에서 공차가 발생하는 관계로 송풍팬에 의해 송풍되는 공기를 실내 공간으로 효과적으로 토출하기 어려워서 실제로는 최대 풍량을 제공하지 못한다. 그 결과 공기 조화기의 운전 성능이 저하된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 소비 전력에 따라 토출 루버를 최적 위치에 이동함으로써 최대 풍량을 발생할 수 있도록 한 공기 조화기 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 열교환된 공기를 송풍하기 위한 송풍팬; 상기 송풍팬에 의해 송풍되어 실내 공간에 토출하는 공기의 토출방향을 바꾸기 위한 토출 루버; 및 상기 송풍팬의 구동에 따른 소비 전력에 따라 상기 토출 루버의 위치를 제어하기 위한 제어 유니트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 제어 유니트는 상기 소비 전력에 대응하여 최대 풍량을 발생하기 위한 최대 풍량 위치에 상기 토출 루버를 이동하는 컨트롤러를 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 최대 풍량 위치는 상기 소비 전력이 최대가 되는 경우 상기 토출 루버의 위치이다.

본 발명에 따르면, 상기 제어 유니트는 상기 송풍팬을 구동하기 위한 팬모터, 상기 팬모터의 운전 전류를 검출하기 위한 전류센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 전류센서에 의해 검출된 상기 팬모터의 운전전류에 따라 소비전력을 계산한다.

본 발명에 따르면, 상기 컨트롤러는 초기 운전 시 상기 토출 루버를 미리 설정된 기준 위치에 이동한다.

본 발명에 따르면, 상기 컨트롤러는 상기 기준 위치에서 상기 토출 루버를 이동시키면서 상기 최대 풍량 위치를 검출한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실내 공간에 토출하는 공기의 토출방향을 바꾸기 위한 토출 루버를 기준 위치에 이동하고, 상기 토출 루버를 이동하면서 송풍팬의 구동에 따른 소비 전력를 검출하고, 검출된 소비 전력에 따라 최대 풍량을 발생하기 위한 최대 풍향 위치를 설정하며, 설정된 최대 풍량 위치에 상기 토출 루버를 이동한 상태에서 공기 조화 운전하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 팬모터의 운전 전류에 따라 소비전력을 계산한다.

본 발명에 따르면, 상기 토출 루버의 이동 위치 마다 소비 전력을 계산한다.

본 발명에 따르면, 상기 토출 루버의 이동 후 설정 시간 동안 대기한다.

본 발명에 따르면, 상기 소비전력의 변화량에 기초하여 상기 토출 루버의 이동 방향을 결정한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기의 실내기를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기 조화기의 제어 블럭도이다.

본 발명에 따른 공기 조화기는 실내 공간에 설치되는 실내기(1)를 구비한다. 실내기(1) 일측에 실내 공기를 흡입하기 위한 흡입 그릴(6)이 설치되고, 흡입 그릴(6) 아래에 토출 루버(2)가 마련된다. 토출 루버(2)는 루버 모터(3)에 의해 토출구를 개폐한다.

실내기 내부에 열교환기(7), 송풍팬(5), 및 팬모터(4)가 마련된다. 열교환기에 의해 열교환된 공기는 송풍팬에 의해 송풍되어 토출 루버(3)에 의해 실내 공간으로 토출된다. 토출 루버(3)는 토출구를 완전 폐쇄하는 제1위치(Si)에서 토출구를 완전 개방하는 제2위치(Sp) 사이에서 이동한다.

본 발명은 토출 루버의 동작을 제어하기 위한 컨트롤러(12)를 구비한다. 컨트롤러는 초기 운전(전원 온)인 경우 제조회사에서 미리 설정된 기준 위치(Sr)로 토출 루버를 이동하도록 되어 있다.

컨트롤러(12)의 입력측에 사용자에 의해 설정되는 입력 명령을 입력하기 위한 입력부(10)와 운전 시간을 카운트하기 위한 타이머(11)를 연결하고, 출력측에 루버모터(3)를 구동하기 위한 루버모터 구동부(13)와 팬모터(4)를 구동하기 위한 팬모터 구동부(14), 그리고 팬모터의 운전 전류를 검출하기 위한 전류센서(15)를 연결한다.

팬모터의 회전속도가 일정한 조건에서 소비전력이 가장 크면 최대 풍량을 발생한다. 도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기에서 루버 위치에 따라 변화하는 소비전력의 특성을 나타낸 그래프로서, 소비전력은 팬모터의 운전전류에 근거하여 계산된 값이며, 구동 전원은 2종류의 전원 주파수(50Hz 또는 60Hz)를 각각 사용한 경우의 예이다.

컨트롤러(3)는 전류센서(15)를 통해 검출한 팬모터의 운전 전류에 따라 소비전력을 계산하고, 토출 루버를 이동하고 그 토출 루버의 이동 위치 마다 소비 전력을 계산한다. 그리고 컨트롤러(3)는 최대의 소비전력이 발생되는 위치에 토출 루버를 이동한다.

도 3을 참고하면, 전류센서에 의해 검출된 팬모터의 운전 전류에 의해 계산된 소비전력은 토출 루버를 제1위치(Si) 또는 제2위치(Sp)에 이동한 경우 보다 제1위치와 제2위치 사이의 중심 부근에 있는 최대 풍량 위치(Sm)에 이동한 경우에서 최대값을 나타낸다. 최대 풍량 위치(Sm)는 제조회사에서 미리 설정된 기준 위치(Sr)와 반드시 일치하는 것은 아니다. 즉 공기 조화기의 설치 환경과 사출물의 공차 등에 의하여 다를 수 있고, 공기 조화기를 설치한 이후에도 최대 풍량 위치(Sm)는 달라질 수 있다. 따라서 컨트롤러(3)는 초기 운전(전원 온)을 수행할 때마다 최대 풍량 위치를 검출한다.

제1위치(Si)로부터 제2위치(Sp)까지의 전체 범위를 대상으로 소비전력을 계산하는 경우, 계산 회수가 많기 때문에 소요시간이 길다.

본 발명에서는 계산회수를 줄여 소요시간을 단축하는 방식을 도입한다. 도 4를 참고하면, 초기 운전 시 기준 위치가 제1기준 위치(Sr1)로 설정된 경우 제1방향으로 토출 루버를 이동하여 소비전력을 검출한 결과 제1기준 위치(Sr1)에서의 소비전력보다 작아 그 소비 전력이 변화량이 감소하면 제1방향으로 이동하는 동작을 중단하고 진행 방향을 제2방향으로 바꾼 후 루버 위치를 이동하면서 소비전력을 계산하며, 이 계산 과정에서 소비전력의 증가하다가 다시 감소하게 되면 바로 전에 위치를 최대 풍량 위치(Sm)로 정한다. 또 초기 운전 시 기준 위치가 제2기준 위치(Sr2)로 설정된 경우 소비전력의 변화량을 고려하면 제1방향으로 이동하면서 소비전력을 계산하며, 이 계산 과정에서 소비전력의 증가하다가 다시 감소하게 되면 바로 전 위치를 최대 풍량 위치(Sm)로 정한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 공기 조화기의 제어방법을 첨부 도면에 따라 설명한다.

전원 온되면(20), 컨트롤러(12)는 초기 운전을 수행하기 위해 루버 모터구동부(13)를 제어하여 초기 운전 시 미리 설정된 기준 위치(Sr)로 토출 루버를 이동한다(22).

컨트롤러(12)는 팬모터 구동부(14)를 제어하여 실내 팬모터(4)를 구동한다. 이에 따라 흡입그릴(6)을 통해 흡입된 실내 공기는 열교환기(7)에서 열교환된 후 토출 루버(2)에 의해 실내 공간으로 토출되며, 실내 공간의 공기 조화가 이루어진다(24).

컨트롤러(12)는 루버모터 구동부(13)를 제어하여 토출 루버를 기준 위치에서 제1방향으로 설정 각도(N)만큼 이동한다(26).

이어 컨트롤러(12)는 타이머(11)를 이용하여 카운트한 시간이 설정시간에 도달할 때까지 대기한다(28). 여기서 설정시간 동안 대기하는 이유는 안정화 시간을 갖기 위함이다.

안정화 시간 이후에 전류센서(15)는 팬모터의 운전전류를 검출하여 컨트롤러에 제공한다(30). 컨트롤러(12)는 전류센서에 의해 검출된 팬모터의 운전전류에 기초하여 소비전력을 계산하고(32), 그 소비전력의 변화량이 증가되었는 지를 판단한다(34)

동작 34 판단 결과 소비전력의 변화량이 증가하지 않았으면, 소비전력의 변화량이 감소되었는 지를 판단한다(35). 동작 35의 판단 결과 감소되지 않았으면 리턴한다. 동작 35의 판단 결과 감소된 경우 기준 위치에서 제2방향으로 설정각도(N)만큼 이동하고(37), 동작 28로 진행한다.

동작 34의 판단 결과 소비전력의 변화량이 증가한 경우, 컨트롤러(12)는 현재의 진행 방향(제1방향 또는 제2방향)으로 설정각도(N)만큼 이동하고(36), 안정화 시간을 갖기 위해 설정시간 동안 대기한다(38).

전류센서(15)는 팬모터의 운전전류를 검출하여 컨트롤러에 제공한다(40). 컨트롤러(12)는 팬모터의 운전전류에 기초하여 소비전력을 계산하고(42), 그 소비전력의 변화량이 감소되었는 지를 판단한다(44).

동작 44의 판단 결과 소비전력이 감소하지 않은 경우 동작 36으로 진행한다.

동작 44의 판단 결과 소비전력이 감소한 경우, 컨트롤러(12)는 현재의 토출 루버의 위치에서 최대 소비전력을 발생하는 것으로 인식하고 이 위치를 최대 풍량 위치(Sm)로 설정한다(46).

컨트롤러(12)는 토출 루버를 설정된 최대 풍량 위치(Sm)에 이동된 상태에서 팬모터를 구동하여 공기 조화 운전을 수행한다(48).

이상과 같이 본 발명은 소비 전력에 따라 최대 풍량을 발생하기 위한 최대 풍량 위치을 검출한 후 토출 루버를 검출된 최대 풍량 위치에 이동한 상태에서 공기 조화 운전을 양호하게 수행할 수 있다. 따라서 본 발명은 설치 환경과 제조 공정의 공차에 의한 악영향을 배제시킬 수 있어서 항시 최대 풍량을 발생할 수 있어서 운전 성능의 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기의 실내기를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 공기 조화기의 제어 블럭도이다.

도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기에서 토출 루버의 위치에 따라 변화하는 소비전력의 특성을 나타낸 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따라 최대 풍량 위치를 검출하는 동작을 나타낸 도면이다

도 5는 본 발명에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

1 : 실내기

2 : 토출 루버

3 : 루버 모터

4 : 팬 모터

Claims (11)

1. 열교환된 공기를 송풍하기 위한 송풍팬;

   상기 송풍팬에 의해 송풍되어 실내 공간에 토출하는 공기의 토출방향을 바꾸기 위한 토출 루버; 및

   상기 송풍팬의 구동에 따른 소비 전력에 따라 상기 토출 루버의 위치를 제어하기 위한 제어 유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어 유니트는

   상기 소비 전력에 대응하여 최대 풍량을 발생하기 위한 최대 풍량 위치에 상기 토출 루버를 이동하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 최대 풍량 위치는 상기 소비 전력이 최대가 되는 경우 상기 토출 루버의 위치인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
4. 제2항에 있어서,

   상기 제어 유니트는 상기 송풍팬을 구동하기 위한 팬모터, 상기 팬모터의 운전 전류를 검출하기 위한 전류센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 전류센서에 의해 검출된 상기 팬모터의 운전전류에 따라 소비전력을 계산하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
5. 제2항에 있어서,

   상기 컨트롤러는 초기 운전 시 상기 토출 루버를 미리 설정된 기준 위치에 이동하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 컨트롤러는 상기 기준 위치에서 상기 토출 루버를 이동시키면서 상기 최대 풍량 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
7. 실내 공간에 토출하는 공기의 토출방향을 바꾸기 위한 토출 루버를 기준 위치에 이동하고, 상기 토출 루버를 이동하면서 송풍팬의 구동에 따른 소비 전력를 검출하고, 검출된 소비 전력에 따라 최대 풍량을 발생하기 위한 최대 풍향 위치를 설정하며, 설정된 최대 풍량 위치에 상기 토출 루버를 이동한 상태에서 공기 조화 운전하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 팬모터의 운전 전류에 따라 소비전력을 계산하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 토출 루버의 이동 위치 마다 소비 전력을 계산하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 토출 루버의 이동 후 설정 시간 동안 대기하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.
11. 제7항에 있어서,

    상기 소비전력의 변화량에 기초하여 상기 토출 루버의 이동 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어방법.