KR100829181B1 - 에어컨의 배인 위치 재설정시 소음감소 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어컨의 배인의 모드 재설정시 소음을 감소시키는 에어컨의 운전방법에 대한 발명이다.

본 발명에 의한 에어컨의 배인모드 재설정시 소음감소 제어방법은 다음의 단계들을 포함한다. 배인의 재설정 모드가 입력되면(제 100 단계), 배인의 위치가 종전 위치에서부터 완전히 열린 상태에 이르게 된다. 상기의 과정에 걸친 배인 위치 변화에 상응하여 실내팬(12)의 회전수는 점진적으로 감소되어 최소치에 도달된다(제 102 단계). 배인의 위치가 상기 완전히 열린 상태로부터 재설정된 위치에 도달하게 된다(제 104 단계). 배인의 위치가 상기 위치에 고정되는 경우에는 풍량은 배인의 모드 전환 전의 설정풍의 회전수로 되돌려진다(제 106 단계).

배인, 실내팬, 회전수, 제어부

Description

에어컨의 배인 위치 재설정시 소음감소 제어방법{Noise Reducing Vane Control Method For Air Conditioner}

도 1은 에어컨의 냉동사이클의 구성도.

도 2는 에어컨의 제어구성도.

도 3는 종래의 에어컨의 배인 제어의 플로차트

도 4a는 종래 에어컨의 배인위치에 따른 실내팬 회전수의 제어과정에 대한 그래프.

도 4b는 종래 에어컨의 실내팬 회전수 제어와 소음발생관계를 보인 그래프.

도 5a 본 발명에 의한 실시예의 배인 위치에 따른 실내팬 회전수의 제어과정에 대한 그래프.

도 5b 본 발명에 의한 실시예의 실내팬 회전수와 소음발생관계를 보인 그래프.

도 6은 본 발명에 의한 실시예의 실내팬 제어과정을 보인 플로차트.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

30. 제어부 32. 신호입력부

36. 압축기구동부 38. 배인구동부

39. 실내팬구동부

본 발명은 에어컨에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 배인모드를 재설정할 때, 발생하는 소음을 최소화 할 수 있는 에어컨의 배인위치 재설정시 소음감소 제어방법에 관한 것이다.

에어컨의 냉기의 발생은 도 1의 냉동사이클에 의해서 이루어진다. 팽창밸브를 통과한 저압의 냉매가 에어컨 실내기의 증발기(14) 내에서 증발하여 증발기(14) 주위의 공기를 냉각시키고 기체상태가 되어서 배관파이프를 통해 실외기(20)로 빠져나간다. 상기 실외기(20)로 들어온 냉매는 실외기(20)에 있는 압축기(22)에서 고압으로 압축되고 다시 응축기(24)에서 실외의 주위로 열을 방출하며 액체상태로 변한다. 이와 같은 과정이 반복되면서 에어컨은 실내의 열을 흡수하여 실외로 방출하는 일을 수행하여 실내를 저온 상태로 유지한다.

에어컨의 온기 발생은 상기 냉동사이클을 역으로 작동시킨 냉동사이클을 통해서 이루어진다. 상기 압축기(22)는 난방모드에서는 열펌프로 작동하게 되고, 상기 응축기(24)는 난방모드에서는 증발기로 작용하게 된다. 난방운전 중에는 실외기(20)의 열펌프에서 주위의 열을 흡수하며 증발한 냉매를 압축하여 실내기(10)로 보내면, 실내기(10)에서는 실내의 난방공간으로 열을 방출하며 응축되고 팽창밸브(28)를 통과하여 실외기(20)로 들어가서 증발이 일어나게 된다. 이와같은 과정의 반복에 의해서 난방운전이 이루어지게 된다.

상기 냉난방 사이클이 동작으로 실내기(10)에서 발생한 냉기와 온기는 실내기(10)의 공기 토출구를 통하여 실내로 제공되어진다. 그리고, 상기 실내기(10)의 공기 토출구에 설치되어 있는 배인의 방향과 각도 제어에 의해서 풍향이 결정되고, 실내팬(12)의 속도제어로 풍량이 결정되어진다.

다음은 도 2를 참조하여 종래의 냉방운전시에 에어컨의 제어구성을 살펴보기로 한다.

신호입력부(32)는 리모콘이나 에어컨 실내기(10)의 외부케이스 일측단에 설치된다. 사용자는 냉난방모드의 시작 또는 전환이나 풍량등의 모드를 선택하여 해당신호를 신호입력부(32)를 통해 입력한다. 상기 신호입력부(32)에서 입력된 신호는 제어부(30)로 보내진다.

실내팬구동부(38)는 냉동사이클의 구동을 통하여 발생한 냉기와 온기를 실내로 공급시키는 실내팬(12)을 구동시키는 장치를 의미한다. 상기 실내팬(12)의 회전수가 커질수록 에어컨에 의해 발생하는 풍량은 커지게 되며, 반대로 실내팬(12)의 회전수가 작아지게 되면 에어컨에 의해 발생하는 풍량은 작아진다.

압축기구동부(39)는 압축기(22)를 작동시켜 냉매를 압축하고 응축되기 쉬운 상태가 되게 하며, 동시에 배관을 통해서 냉매가 흐를 수 있는 동력을 공급한다. 따라서, 압축기(22)의 구동은 냉동사이클의 구동과 동일시 될 수 있다. 상기 압축기구동부(39)는 냉동사이클을 가동시켜 실내기(10)의 증발기(14)에서 냉기가 발생되도록 한다.

배인 구동부(36)는 제어부(30)로부터 전달되는 신호에 따라 배인의 양단에 체결된 스텝모터를 구동시킴으로써 배인의 상하 위치를 조절하게 된다. 배인이 각도가 커지는 경우는 배인이 상승하고 배인의 닫히게 되며, 배인의 각도가 낮아지는 경우는 배인이 하강하여 열린 정도가 커지게 된다.

상기의 제어구성을 갖는 에어컨의 작동은 다음과 같은 과정에 의해 제어된다.

사용자가 신호입력부(32)에서 에어컨의 운전시작 신호를 입력하면, 상기 신호는 제어부(30)로 입력된다. 상기 입력되는 신호에 따라 제어부(30)는 압축기구동부(36), 배인구동부(38), 그리고 실내팬구동부(39)에 제어신호를 보내다. 상기 입력되는 신호에 따라 압축기구동부(36)는 압축기(22)를 구동하여 냉동사이클을 가동시킨다. 배인구동부(38)는 스텝모터를 구동시켜 배인의 위치를 설정위치로 이동시킨다. 실내팬구동부(39)는 실내팬(12)을 구동시켜 상기 냉동사이클에 의해 생성된 냉기를 실내로 송풍시킨다.

에어컨의 운전 중 사용자가 신호입력부(32)를 통하여 배인위치를 재설정 하는 신호를 입력하면, 상기 신호는 제어부(30)로 입력된다. 상기 입력되는 신호에 따라 제어부(30)는 메모리에 입력된 프로그램에 따른 신호를 배인구동부(38)와 실내팬구동부(39)에 보낸다. 상기 입력되는 신호에 따라 배인구동부(38)는 재설정된 배인의 위치로 이동하게 되고 실내팬(12)의 회전수도 변화한다.

이하에서는 상기와 같은 제어구성을 갖는 에어컨에서 종래 배인위치 재설정시 실내팬의 제어과정을 상세히 설명한다.

사용자가 신호입력부(32)에서 배인의 위치 재설정 키를 입력한다 (제 40 단 계). 상기 제 40 단계에서 신호입력부(32)를 통해서 입력된 배인 위치 재설정 신호는 제어부(30)에 입력된다. 제어부(30)는 상기 제 40 단계에서 입력된 배인 위치 재설정 신호에 의해서 사용자가 원하는 배인모드, 배인위치를 인식한다. 그리고 제어부(30)는, 사용자가 재설정한 위치로 배인이 이동되도록 하는 제어를 수행하는 신호를 배인구동부(38)에 출력한다.

상기 배인구동부(38)는, 우선 배인을 최대각도로 열린상태로 제어한 후, 사용자가 재설정한 위치로 배인의 위치를 조절한다. 상기와 같은 배인구동부(38)의 배인 위치 조절이 수행될 때, 제어부(30)는 실내팬구동부(39)에 실내팬(12)의 회전수를 한 단계 낮추는 제어를 수행한다. 상기 실내팬구동부(39)는, 배인의 위치가 재조절되고 있는 상태에서 실내팬(12)을 설정된 풍량보다 한 단계 낮추어서 제어한다(제 42 단계).

그리고 배인의 위치가 재설정된 위치에 도달하게 되면(제 44 단계), 제어부(30)는, 다시 실내팬구동부(39)에 실내팬(12) 회전수를 이전상태로 복귀시키는 제어를 수행한다(제 46 단계). 상기 제 46 단계의 제어에 의해서 실내팬구동부(39)는, 배인의 위치가 재설정 된 후, 실내팬(12)의 회전수를 설정풍량으로 복귀시킨다.

그런데, 도 4a의 그래프에서 보여지는 것처럼, 배인의 각도가 내려오면서 배인이 열리게 되는 과정에서 실내팬(12)의 회전수는 배인모드 재설정 전의 풍량에서 한 단계만 낮아진 풍량에 해당하는 회전수로 일정하게 유지되고 있다. 이 경우는 배인을 지나는 공기흐름이 느려져서 공기가 빨리 배인 주위를 벗어나지 못하고 배 인 주위에 퇴적되게 된다.

즉, 공기의 유속은 공기가 통과하는 단면적이 커지면 그 속도는 감소하게 되는데 상기 경우, 배인이 열리는 과정에서는 풍량은 일정하나 공기가 흐르는 단면적이 커져서 공기의 유속이 감소하게 되는 경우이다. 상기 배인을 통해서 토출되는 공기는 유속이 느려져서 빨리 배인 주위를 벗어나지 못하고 배인 주위에 퇴적되게 된다.

그런데, 상기와 같은 과정에 의해서 에어컨에서 토출되는 공기는 상기 배인과 충돌하여 소음을 발생시키는 문제가 발생한다. 도 4b는 이 경우 소음이 배인의 각도가 내려오면서 열린 정도가 커짐에 따라 점점 증가하고 있는 것을 보여주고 있다..

이러한 배인 위치 조절에 따르는 소음은 사용자에게 심한 불쾌감을 줄 수 있기 때문에 이의 개선이 요구된다.

본 발명의 목적은, 에어컨의 운전 중 배인의 위치 재설정시에 발생되는 소음을 감소시켜 에어컨의 쾌적운전을 도모하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하는 에어컨의 배인의 위치 재설정시 소음감소 제어방법은, 배인의 모드가 재설정 될 때, 실내팬의 회전수를 점진적으로 감소시켜 최소치에 이르게 하는 과정; 배인의 위치가 재설정된 위치에 도달했는지 감시하는 과정; 배인의 위치가 재설정 위치에 도달했을 때, 실내팬이 회전 수를 배인의 모드 전환 전의 설정풍으로 복귀시키는 과정을 포함하여 구성된다.

이하 본 발명에 의한 에어컨의 배인의 상하위치 재설정시 소음감소 제어방법의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

본 실시예의 실내팬의 회전수와 배인의 개폐의 정도를 제어하는 구성을 도 2를 참조하여 설명한다.

신호입력부(32)는 리모콘이나 에어컨 실내기(10)의 외부케이스의 일측단에 설치된다. 사용자는 냉난방모드의 시작 또는 전환이나 풍량등의 모드를 선택하여 해당신호를 신호입력부(32)를 통해 입력한다. 상기 신호입력부(32)에서 입력된 신호는 제어부(30)로 보내진다.

실내팬구동부(38)는 냉동사이클의 구동을 통하여 증발기(22)에서 발생한 냉기를 실내로 공급시키는 실내팬(12)을 구동시키는 장치를 의미한다. 상기 실내팬(12)의 회전수가 커질수록 에어컨에 의해 발생하는 풍량은 커지게 되며, 반대로 실내팬(12)의 회전수가 작아지게 되면 에어컨에 의해 발생하는 풍량은 작아진다.

압축기구동부(39)는 압축기(22)를 작동시켜 냉매를 압축하고 응축되기 쉬운 상태가 되게 하며, 동시에 배관을 통해서 냉매가 흐를 수 있는 동력을 공급한다. 따라서, 압축기(22)의 구동은 냉동사이클의 구동과 동일시 될 수 있다. 상기 압축기구동부(39)는 냉동사이클을 가동시켜 실내기(10)의 증발기(14)에서 냉기가 발생되도록 한다.

배인 구동부(36)은 제어부(30)로부터 전달되는 신호에 따라 배인의 양단에 체결된 스텝모터를 구동시킴으로써 배인의 상하 위치를 조절하게 된다.

상기 구성으로부터 사용자가 배인 위치를 재설정하는 모드를 입력하면 신호입력부(32)는 상기 신호를 제어부(30)로 보낸다. 상기 제어부(30)는 입력신호를 해독하고 필요한 제어신호를 배인 구동부(38)와 실내팬구동부(39)에 보낸다.

배인구동부(38)는 스텝모터를 최대회전시키고, 배인을 하강시켜 완전히 열린 상태에 이르게 한다. 상기 상태에서 배인구동부(38)는 다시 스텝모터를 회전시켜 배인을 상승시키고 재설정된 배인의 위치에 도달하게 한다.

한편, 제어부(30)의 제어신호에 따라 실내팬구동부(39)는, 배인의 위치가 현재 위치에서 최대 열린 상태에 도달하는 과정이 수행될 때, 실내팬(12)의 회전수를 단계적으로 감소시킨다. 따라서 배인의 완전히 열린 상태에서는 실내팬(12)의 회전수는 최소가 된다.

상기와 같은 제어를 위해서 제어부(30) 내부 메모리에는 다음과 같은 배인제어 프로그램이 저장되어 있다. 사용자가 배인의 위치 재설정 모드를 신호입력부(32)를 통해서 입력시키면, 배인의 각도가 내려와서 완전히 열린 상태가 된다. 이와 동시에 실내팬(12)의 회전수는 단계적으로 감소하게 되어, 배인이 완전히 열린 상태에 이르렀을 때 실내팬(12)의 회전수가 최소치에 이르게 한다. 다음, 완전히 열린 상태에 있는 배인이 재설정된 모드의 배인의 위치로 복귀하고 그 위치에 고정된 상태에 유지된다. 이때 실내팬(12)의 회전수는 최소치에서부터 설정풍의 회전수로 증가하여, 설정풍의 풍량으로 복귀한다.

즉, 도 5a의 그래프에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 배인(2)이 열리는 정도에 반비례해서 실내팬(12)의 회전수는 감소하고, 배인이 완전히 열린 경우에는 실내팬(12)은 최소의 회전수에 이르게 된다. 이 경우 도 5b의 그래프에 도시된 바와 같이, 소음은 배인이 완전히 열린 상태에 도달하는 과정에서 거의 일정하게 유지되고 있음을 알 수 있다.

이하에서는 도 6에 도시된 본 실시예의 에어컨의 배인 위치 재설정시 소음감소 제어과정을 상세하게 설명한다.

에어컨의 운전 중에 사용자가 신호입력부(32)에서 배인의 위치 재설정 모드를 입력시킨다(제 100 단계). 상기 입력된 신호에 따라 제어부(30)는 배인구동부(38)와 실내팬구동부(39)에 제어 신호를 보낸다.

배인구동부(38)는 상기 입력신호에 따라 배인을 종전 위치에서 부터 완전히 열린 상태로 제어한 후, 사용자가 재설정한 위치로 조절한다. 이때, 실내팬구동부(39)는 배인이 열리는 과정에서 풍량을 점점 감소시켜서 배인이 완전히 열린 상태에 도달하게 되면 실내팬 회전수를 최소상태로 제어한다(제 102 단계).

즉, 제 102 단계에서 실내팬의 회전수는 점점 감소하게 되고 동시에 풍량이 감소하기 때문에, 배인의 열린정도가 커져서 공기의 속도가 낮아지는 경우에도 에어컨으로 부터 토출되는 공기가 퇴적되지 않게 되어 소음이 감소하게 된다.

그리고, 배인의 위치가 재설정된 위치에 도달하면(제 104 단계), 제어부(30)는 다시 실내팬구동부(39)에 실내팬 회전수를 이전상태로 복귀시키는 제어를 수행한다. 즉, 배인의 위치가 재설정모드의 해당 위치에 도달되는 경우에는, 에어컨의 풍량은 배인의 위치 재설정 전의 설정풍의 풍량으로 환원되고, 에어컨은 이 상태에 고정되어 정상운전이 이루어지게 된다(제 106 단계).

공기는 동일 유량이 일정한 단면적을 통과하는 경우에는 단면적에 반비례하여 유속을 갖게 되는데, 배인이 열린 정도가 커지게 되면 배인의 주위를 흐르는 공기는 팽창을 하게 되어 밀도가 낮아지고 유속도 낮아지게 된다. 유속이 낮아지기 때문에 에어컨으로 부터 토출되는 공기는, 그 양이 동일하게 유지됨에도 빨리 배인 주위를 빠져나가지 못하고 배인 주위에 퇴적되게 되는데, 그 결과로 배인과 배인 주위의 공기가 충돌하게 되는 빈도수가 커지게 되어 소음발생의 원인이 된다.

따라서, 본 실시예에서는 배인이 열린 정도가 커지는 경우, 공기의 유량을 감소시켜 배인 주위에 에어컨으로부터 토출되는 공기의 퇴적을 방지하고 결과적으로 배인과 공기의 입자의 충돌을 최소한으로 하여 소음을 방지하게 된다.

상기의 배인의 각도 조절과정을 통하여 배인이 재설정된 모드의 설정위치에 고정된 경우 제어부(30)는 실내팬(12)의 회전수를 다시 배인 모드의 재설정 이전의 상태로 환원시켜 에어컨이 공기토출이 정상상태로 이루어지게 된다.

상기의 과정은 배인의 위치 재설정의 결과 배인의 열린 정도가 큰 경우와 작은 경우에 전 과정에 대하여 적용될 수 있다.

상기의 과정의 결과, 배인이 완전히 열린 상태에 이르기 까지 풍량이 감소하여 최소치에 이르기 때문에 공기의 유속의 감소로 인한 배인과의 충돌이 감소하여 결과적으로 배인의 위치 재설정에 따르는 소음의 감소를 도모할 수 있게 된다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 특허청구범 위에 기재된 바에 의하여 정해지며, 본 발명의 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자가 특허청구범위에 기재된 발명과 균등의 범위 내에서 행한 다양한 변형과 개작을 포함한다는 것은 자명하다.

배인의 위치가 재설정 되는 경우에 종래의 에어컨의 경우는 배인이 완전이 열리는 상태로 이동하기까지 일정한 회전수를 유지한다. 배인이 열린 정도가 커지는 경우, 풍량은 일정하지만 공기의 토출구가 커지게 되어 공기의 유속이 느려지는 결과, 에어컨으로부터 토출되는 공기가 배인주위를 빨리 빠져나가지 못하고 배인주위에 퇴적되게 된다. 따라서 에어컨에서 토출되는 공기는 배인과 충돌하여 소음이 발생하였지만, 상기의 구성에 의하는 본 발명은 배인이 완전히 열리는 상태에 이르기 까지 실내팬의 회전수를 감소시키기 때문에 풍량이 감소하게 되어 상기와 소음의 발생이 대폭 감소하게 된다. 배인 위치 모드의 재설정에 따른 소음의 감소로 사용자의 불편을 제거하여 에어컨의 쾌적운전을 도모할 수 있다.

Claims (1)

1. 배인의 모드가 재설정 될 때, 실내팬의 회전수를 점진적으로 감소시켜 최소치에 이르게 하는 과정;

   배인의 위치가 재설정된 위치에 도달했는지 감시하는 과정;

   배인의 위치가 재설정 위치에 도달했을 때, 실내팬이 회전수를 배인의 모드 전환 전의 설정풍으로 복귀시키는 과정을 포함하여 구성되는 에어컨의 배인 모드 재설정시 소음감소 제어방법.

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