KR100858535B1 - 에어컨의 실내팬제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 실내온도에 따라 실내배관온도 기준점을 변경시켜서 실내팬을 제어하는 에어컨의 실내팬제어방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 실내팬을 구동함에 있어서, 실내배관온도에 기초해서 실내팬의 풍량을 자동 제어하고, 상기 실내팬의 풍량을 결정하는 실내배관온도의 기준점을 실내온도에 따라서 변경되도록 하고 있다. 따라서 본 발명에서 난방운전시에 상기 실내팬의 풍량 제어는, 실내온도검출부에서 검출되는 현재 실내온도와, 실내배관온도검출부에서 검출되는 현재 실내배관온도를 비교하고, 그 차만큼 실내배관온도에 보상하여 결정되도록 한다.

에어컨, 실내팬, 풍량, 실내온도, 실내배관온도

Description

에어컨의 실내팬제어방법{Method for controlling fan for airconditioner}

도 1은 일반적인 난방사이클 구성도,

도 2는 일반적인 실내팬 제어 그래프,

도 3은 종래 에어컨의 실내팬 제어를 위한 동작 흐름도,

도 4는 본 발명에 따른 에어컨에서 난방운전 제어를 위한 실외기의 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 에어컨에서 난방운전 제어를 위한 실내기의 구성도,

도 6은 본 발명에 따른 에어컨에서 난방운전시 실내팬 제어를 위한 동작 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10,30 : 열교환기 20 : 압축기

40 : 사방변 50 : 실내기

60 : 실외기 71 : 시간계수부

73 : 실외온도검출부 75 : 실외배관온도검출부

77 : 메모리 79,93 : 제어부

81 : 사방변절환부 83 : 실외팬구동부

85 : 압축기구동부 87 : 실내온도검출부

89 : 실내배관온도검출부

95 : 실내팬구동부 97 : 신호입력부

본 발명은 에어컨의 실내팬제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내온도에 따라 실내배관온도 기준점을 변경시켜서 실내팬을 제어하는 에어컨의 실내팬제어방법에 관한 것이다.

일반적인 에어컨의 난방사이클은, 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 난방운전시에 실내로 따뜻한 바람을 토출하는 열교환기(10)를 장착하고 있는 실내기(50)와, 고온고압의 냉매를 발생시키는 압축기(20), 실외 열교환기(30), 그리고 냉난방사이클의 전환을 위한 사방변(40)으로 구성되는 실외기(60)를 포함하고 있다. 그리고 상기 실내기(50)에는 실내 열교환기의 열교환작용을 촉진시키는 실내팬(15)이 포함되고, 실외기(60)에도 실외팬(35)이 구비된다. 부호 25는 팽창장치를 도시하고 있다.

상기 구성으로 이루어진 에어컨에서 난방운전 제어는 도 3에 도시되고 있는 과정으로 이루어지고 있다.

즉, 난방운전 상태일 때(제 100 단계), 실내배관온도(P)를 검출하고(제 103 단계), 상기 검출된 실내배관온도(P)가 소정온도(T1) 이상일 경우에서는, 실내팬(15)을 설정풍으로 제어한다(제 106 단계, 제 109 단계).

그리고 상기 검출된 실내배관온도(P)가 소정온도(T2) 이하에서는 실내팬(15)을 약풍으로 제어하고 있다(제 112 단계, 제 115 단계).

따라서 종래는, 도 2에 도시되고 있는 실내팬 제어 그래프에서와 같이, 난방운전 중에 실내배관온도를 검출해서, 실내배관온도가 소정온도(T1) 이상으로 상승되면, 실내팬을 설정풍으로 운전하고, 실내배관온도가 소정온도(T2) 이하에서는 실내팬을 약풍으로 운전하고 있다.

상기와 같은 제어를 수행할 때, 실내팬의 풍량을 조절하기 위한 기준값으로 설정한 실내배관온도인 소정값(T1)과 소정값(T2)는 고정온도로 설정되고 있다.

결과적으로 종래의 에어컨에서는 기설정된 실내배관온도(T1,T2)에 따라서 실내풍량을 약풍 또는 설정풍으로 절환하고 있다. 이러한 제어를 수행할 때, 실내온도 변화는 상기 실내팬의 풍량을 결정하는데 아무런 관계를 갖지 못하고 있다. 따라서 종래의 에어컨은, 실내온도 변화에 상관없이 결정된 실내배관온도를 기준으로 실내팬의 풍량을 제어하므로서, 실내온도가 낮을 경우 또는 높을 경우에 충분히 토출온도를 높이지 못하는 결과를 야기시키면서 평균 토출온도를 낮추게 되는 문제점을 발생시켰다.

이와 같이 난방운전시에 평균 토출온도가 낮아지게 되면, 사용자는 쾌적감을 느끼지 못하게 되면서 제품에 대한 신뢰도를 저감시키는 문제점을 발생시켰다.

따라서 본 발명의 목적은 실내온도에 따라서 실내배관온도의 기준점을 변경해서 실내팬을 제어하므로서 평균토출온도를 높일 수 있는 에어컨의 실내팬제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어컨의 실내팬제어방법은, 난방운전 중에, 실내온도를 검출하는 검출단계와; 상기 검출된 실내온도를 표준난방실내온도와 비교하고, 그 차를 산출하는 산출단계와; 상기 산출된 차가 양수일 때, 산출된 차의 비율만큼 난방표준조건에서 설정된 기준배관온도를 상승시키는 제 1 제어단계와; 상기 산출된 차가 음수일 때, 산출된 차의 비율만큼 난방표준조건에서 설정된 기준배관온도를 하강시키는 제 2 제어단계와; 상기 제 1 제어단계와 제 2 제어단계에서 변경된 기준배관온도에 기초해서 실내팬의 풍량을 제어하는 풍량제어단계를 포함하여 구성된다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에어컨의 실내팬제어방법에 대해서 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 에어컨에서 난방운전시의 실내팬 제어를 위한 실외기의 제어 구성도이다. 도 5는 본 발명에 따른 공기조화기에서 난방운전시의 실내팬 제어를 위한 실내기의 제어구성도이다. 그리고 본 발명의 설명 중 공기조화기의 냉동사이클 구성에 대해서는 도 1을 참조해서 설명하기로 한다.

일반적인 난방사이클은, 도 1에 도시되고 있는 바와 같이, 압축기(20), 실외 열교환기(30), 팽창장치(25), 실내 열교환기(10)와 상기 실내 열교환기(10)에서부터 상기 구성들을 모두 경유해서 다시 실내 열교환기(10)로 연결되는 냉매연결배관으로 구성되어진다. 즉, 상기 각 구성들을 경유하는 냉매연결배관에 흐르는 냉매가 상태 변화를 하게 되면서 실내공기로 열을 방출하게 된다. 이러한 동작으로 실내공기의 온도가 높아지는 상태를 얻게 된다.

이러한 구성으로부터 본 발명의 에어컨은 제어부(79)의 제어하에 사방변(40)을 제어해서 난방운전사이클을 형성한다. 이때, 압축기(20)로부터 발생된 고온고압의 냉매가 순환되면서 실내기(50)의 열교환기(10)는 온풍을 토출하고, 실외기(60)의 열교환기(30)는 냉풍을 토출한다.

그리고 본 발명의 에어컨은 실내기(15)와 실외기(60)에 열교환 능력을 보충하기 위하여 공기 흐름을 조성하는 팬을 구비하고 있다. 즉, 실내기(15) 측의 열교환기(10)에는 실내팬(15)을 구비하고, 실외기(60) 측의 열교환기(30)에는 실외팬(35)을 구비한다. 이러한 팬은, 열교환기에 흐르는 냉매와 공기 사이의 열교환 작용을 촉진시키는 촉매 역할을 담당한다.

이와 같은 난방사이클을 구동하여, 난방운전이 이루어질 수 있도록 제어하는 것은 도 4에 도시된 제어부(79)에 의해서 이루어진다.

상기 제어부(79)는, 사용자가 난방운전모드를 선택했을 때, 이를 실내기 측의 제어부(도 5의 93)로부터 전달받아서 인식하고, 사용자가 선택된 난방운전모드에 따라서 난방사이클의 구동을 제어한다. 상기 운전모드에 따른 냉난방모드 절환은 상기 제어부(79)의 제어하에 사방변(40)의 절환을 구동하는 사방변절환부(81)에 의해서 이루어진다.

또한, 상기 압축기(20)의 구동은 상기 제어부(79)의 제어하에 압축기구동부(85)에 의해서 이루어진다. 그리고 실외기(60)의 실외팬(35)도 제어부(79)의 제어하에 실외팬구동부(83)에 의해서 이루어진다.

그리고 본 발명의 실외기 배관온도 검출을 위한 실외배관온도검출부(75)를 포함한다. 이 외에도 본 발명의 실외기에는, 시간을 계수하기 위한 시간 계수부(71)와, 난방운전시의 제어에 이용될 실외온도를 검출하는 실외온도검출부(73)를 포함한다. 또한, 본 발명의 실외기에는 메모리(77)가 구비된다.

상기 메모리(77)는, 실내기 측의 제어부(93)에 연결되어도 상관없다. 상기 메모리(77)는, 본 발명의 난방운전시에 실내팬을 제어하기 위해 필요로 하는 기초 데이터 들을 저장하고 있다.

이상에서 설명된 도 4의 구성은 본 발명의 에어컨에서 실외기의 제어 구성도이다. 다음은 본 발명의 에어컨에서 도 5에 도시된 실내기의 제어 구성에 대해서 설명한다.

본 발명의 에어컨에서 실내기는, 제어부(93)를 포함한다. 상기 제어부(93)는, 실외기의 제어부(79)와 데이터 송수신이 가능하도록 연결되어진다. 따라서 실내기의 제어부(93)와 실외기의 제어부(79)는 필요한 신호를 송수신하도록 구성되므로, 어느 제어부에서든지 간에 난방운전 제어를 수행하는 것이 가능하다.

그리고 본 발명의 실내기는, 실내배관온도를 검출하는 실내배관온도검출부(89)와, 실내온도를 검출하는 실내온도검출부(87)를 포함한다. 그리고 부호 95는 실내팬의 구동을 제어하는 실내팬구동부이고, 부호 97은 운전신호 및 풍량신호 등을 입력하는 신호입력부이다.

특히, 본 발명에서는 상기 실내팬구동부(95)를 구동함에 있어서, 종래와 같이, 실내배관온도에 기초해서 실내팬의 풍량을 자동 제어하고, 상기 실내팬의 풍량을 결정하는 실내배관온도의 기준점을 실내온도에 따라서 변경되도록 하고 있다. 따라서 본 발명에서 난방운전시에 상기 실내팬의 풍량 제어는, 실내온도검출부(87)에서 검출되는 현재 실내온도와, 실내배관온도검출부(89)에서 검출되는 현재 실내배관온도에 기초하게 된다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 에어컨에서 난방운전시에 실내팬을 제어하기 위한 동작과정에 대해서 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 에어컨에서 난방운전시에 실내팬의 풍량을 조절하기 위한 실내배관온도의 기준점을 조절하는 동작 과정이다.

본 발명의 에어컨에서도 실내팬(15) 풍량의 기본적인 제어는, 실내배관온도에 기초하고 있다. 즉, 도 2에 도시되고 있는 바와 같이, 난방운전 중에 실내배관온도검출부(75)를 통해서 현재 실내배관온도를 검출하고, 실내배관온도가 소정온도(T1) 이상일 경우에는 실내팬(15)의 풍량을 설정풍량으로 제어한다. 그러나 실내배관온도검출부(75)를 통해서 검출된 현재 실내배관온도가 소정온도(T2) 이하일 경우에서는 약풍으로 제어되도록 한다.

이와 같은 기본적인 제어를 수행할 때, 실내온도를 검출하고, 실내온도에 따 라서 상기 실내팬(15)의 풍량을 조절하기 위한 기준점, 즉 설정된 실내배관온도 T1 또는 T2를 변경한다. 이때의 제어과정이 도 6에 도시되고 있다.

보다 상세하게 설명하면, 난방운전이 수행되고 있는 상태에서(제 200 단계), 제어부(79)는 실내온도를 검출한다. 상기 실내온도는 실내기에 설치된 실내온도검출부(87)를 통해서 검출되어진다. 상기 실내온도검출부(87)에서 검출된 실내온도는 제어부(93)와, 실내기와 실외기 사이의 통신선로를 통해서 실외기 내부의 제어부(79)에 입력된다(제 203 단계).

제어부(79)는 상기 제 203 단계에서 입력된 현재의 실내온도와 난방 표준시험조건에서의 실내온도로 설정된 표준난방실내온도를 비교하고, 그 차(△T)를 산출한다(제 206 단계).

상기 제 206 단계에서 산출된 차가 양수일 경우(제 209 단계), 실내팬의 풍량을 조절하기 위한 기준점인 실내배관온도(T1,T2)가 하기 식 1과 같이 결정된다(제 212 단계).

T1 = 표준 T1 + △T * Alpah

T2 = 표준 T2 + △T * Alpah ............식1

상기 식1과 후술되는 식2에서, 표준 T1과 표준 T2는, 난방 표준시험조건의 실내온도 조건에서의 기준 배관온도 값이고, Alpha는 실내온도차에 따른 설정배관온도(T1/T2)와의 관계를 나타내는 상수이다.

즉, 상기 식1의 경우는, 현재 실내온도가 난방 표준시험조건에서의 실내온도보다 낮은 경우이다. 상기 경우는 실내온도가 낮은 상태이기 때문에, 실내온도가 상승되도록 하는 제어를 수행할 필요가 있다. 따라서 실내팬의 풍량을 설정풍 또는 약풍으로 제어하기 위한 기준점인 실내배관온도(T1,T2)를 소정값만큼 높이는 제어를 수행한다.

또한, 제 206 단계에서 산출된 차가 음수일 경우(제 215 단계), 실내팬의 풍량을 조절하기 위한 기준점인 실내배관온도(T1,T2)가 하기 식 2과 같이 결정된다(제 218 단계).

T1 = 표준 T1 -｜△T ｜* Alpah

T2 = 표준 T2 -｜△T ｜* Alpah ............식2

즉, 상기 식2의 경우는, 현재 실내온도가 난방 표준시험조건에서의 실내온도보다 높은 경우이다. 상기 경우는 실내온도가 높은 상태이기 때문에, 실내온도를 낮추는 제어를 수행할 필요가 있다. 따라서 실내팬의 풍량을 설정풍 또는 약풍으로 제어하기 위한 기준점인 실내배관온도(T1,T2)를 소정값만큼 낮추는 제어를 수행한다.

그리고 상기 제 206 단계에서 산출된 차가 0일 경우에서는, 실내팬의 풍량을 조절하기 위한 기준점인 실내배관온도(T1,T2)가, 난방 표준시험조건의 실내온도 조건에서의 기준 배관온도 값으로 결정된다(제 221 단계).

즉, 본 발명은 실내온도가 표준실내온도보다 높으면, 두 온도차 만큼 낮게 실내팬의 풍량을 조절하는 기준점인 실내배관온도를 조절해주고, 실내온도가 표준실내온도보다 낮으면, 두 온도차 만큼 높게 실내팬의 풍량을 조절하는 기준점이 실내배관온도를 조절해준다.

이렇게 조절된 실내배관온도 T1는, 실내팬(15)의 풍량을 설정풍으로 조절하는 기준신호가 되고, 또한 조절된 실내배관온도 T2는, 실내팬(15)의 풍량을 약풍으로 조절하는 기준신호가 된다. 따라서 제어부는, 상기 변경된 실내배관온도 T1과 T2에 의해서 실내팬(15)의 풍량을 제어하게 된다.

따라서 이후 실내기의 제어부(93)는, 상기 과정에서 변경된 실내배관온도(T1)에 기초해서 실내배관온도검출부(89)에서 검출되는 실내배관온도가 상기 온도(T1)에 도달하면, 실내팬구동부(95)를 통해 실내팬을 설정풍으로 제어한다(제 224 단계, 제 227 단계). 또한, 과정에서 변경된 실내배관온도(T2)에 기초해서 실내배관온도검출부(89)에서 검출되는 실내배관온도가 상기 온도(T2) 이하로 낮아지면, 실내팬구동부(95)를 통해 실내팬을 약풍으로 제어하면서 난방운전을 제어하게 된다(제 230 단계, 제 236 단계). 그리고 현재배관온도가 상기 T1과 T2 사이인 경우에서는, 설정풍 제어중인지 여부를 확인하고(제 233 단계), 설정풍 제어상태에서는 설정풍 상태를 유지한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 난방운전과정에서는 종래에 기설정된 실내배관온도에 따라서 실내풍량을 약풍 또는 설정풍으로 제어하던 것을, 실내온도에 따라서 상기 실내배관온도를 변경한다. 따라서 실내온도가 낮을 경우에는 약풍운전이 많이 되도록 제어하고, 실내온도가 높을 경우에는 설정풍 운전이 많이 되도록 제어한다. 이러한 동작으로 본 발명은 평균 토출온도를 상승시키는 것이 가능하게 된다.

위에서 설명한 본 발명에 따른 실내팬 제어방법은, 실내온도가 낮을 경우에서는 약풍운전이 많이 되도록 제어하고, 반대로 실내온도가 높을 경우에서는 설정풍 운전이 많이 되도록 제어한다. 이러한 제어로 본 발명은 평균 토출온도를 높이는 것이 가능하여, 사용자에게 제공되는 난방효과가 커지게 된다. 따라서 본 발명의 에어컨은 종래와 동일한 구동조건(구동전압, 구동상태)에서 난방효과가 높아지기 때문에, 에너지 절감 효과를 더불어 얻게 된다.

Claims (1)

1. 난방운전 중에, 실내온도를 검출하는 검출단계와;

   표준난방실내온도로부터 상기 검출된 실내온도까지의 온도차를 산술적으로 산출하는 산출단계와;

   상기 산출된 온도차가 양수일 때, 산출된 차의 비율만큼 난방표준조건에서 설정된 기준배관온도를 상승시키는 제 1 제어단계와;

   상기 산출된 온도차가 음수일 때, 산출된 차의 비율만큼 난방표준조건에서 설정된 기준배관온도를 하강시키는 제 2 제어단계와;

   상기 제 1 제어단계와 제 2 제어단계에서 변경된 기준배관온도에 기초해서 실내팬의 풍량을 제어하는 풍량제어단계를 포함하여 구성되는 에어컨의 실내팬제어방법.

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