KR101819523B1 - 히트펌프 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히트펌프에 관한 것으로서, 구체적으로, 냉매를 압축하는 압축기 및 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 선택적으로 공급되고, 실외공기와 냉매가 열교환하는 실외열교환기를 구비하는 실외기; 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 선택적으로 공급되고 실내공기와 냉매가 열교환하는 실내열교환기를 구비하는 실내기; 상기 실내열교환기와 상기 실외열교환기 사이에 구비되는 팽창밸브; 상기 실외기에 구비되어 실외공기의 온도를 감지하는 제1온도센서; 및 상기 압축기의 주파수를 기설정된 제1주파수로 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1온도센서로부터의 신호에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 제어하는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 제공한다.

Description

히트펌프 및 그 제어방법{Heat pump and Method for controlling it}

본 발명은 히트펌프 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 난방모드에서 실외 습도의 유무를 판단하여 실외열교환기의 착상을 방지함과 동시에 난방 성능을 극대화할 수 있는 히트펌프 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 히트펌프는 냉매를 압축하는 압축기, 실내공기와 열교환하는 실내열교환기, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브, 실외공기와 열교환하는 실외열교환기를 포함한다.

상기 압축기 및 상기 실외열교환기는 실외기에 포함될 수 있고, 상기 팽창밸브 및 상기 실내열교환기는 실내기에 포함될 수 있다. 제품에 따라서, 상기 팽창밸브가 실외기에 포함되는 경우도 있다.

도 1은 종래의 히트펌프(한국공개특허공보 제10-2012-0098557호 참조)를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 히트펌프는 압축기(1), 실내열교환기(2), 복수 개의 실외열교환기(3) 및 상기 복수 개의 실외열교환기(3) 각각에 구비되는 착상감지센서를 포함한다.

난방 모드에서, 복수 개의 실외열교환기(3) 중 어느 하나를 응축기로 작동시켜서, 착상을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 착상감지센서로부터의 신호에 기초하여, 복수 개의 실외열교환기(3)의 적어도 일부를 응축기로 작동시킬 수 있다.

이러한 종래의 히트펌프는 모든 실외열교환기(3)에 착상감지센서가 구비되어야 하므로, 구조가 복잡해지고 제품 단가가 상승하는 문제가 있다.

또한, 종래의 히트펌프는 실외 공기의 습도 및 온도에 따라 착상이 가장 많이 진행된 실외열교환기만 선별하여 응축기로 작동시킬 수 있다.

그러나, 실외 공기의 습도를 판단하기 위해서는 별도의 습도센서가 구비되어야하므로, 구조가 복잡해지고 제품 단가가 상승하는 문제점이 있다.

특히, 종래의 히트펌프는 착상이 쉽게 형성될 수 있는 온도범위(-2℃~2℃)에 기초하여 제상운전을 수행하고 있어, 실제로 실외공기의 온도가 상기 온도범위에 있으나 실외열교환기에 착상이 일어나지 않는 습도 조건에서도 제상모드로 구동될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 착상감지센서 없이도 실외열교환기의 착상 유무를 판단할 수 있는 히트펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 별도의 습도 센서 없이도 실외 공기의 습도 포함 여부를 판단할 수 있는 히트펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 실외 습도 유무에 기초하여 압축기의 주파수를 제어하여, 난방성능을 확보할 수 있는 히트펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로서, 냉매를 압축하는 압축기 및 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 선택적으로 공급되고, 실외공기와 냉매가 열교환하는 실외열교환기를 구비하는 실외기; 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 선택적으로 공급되고 실내공기와 냉매가 열교환하는 실내열교환기를 구비하는 실내기; 상기 실내열교환기와 상기 실외열교환기 사이에 구비되는 팽창밸브; 상기 실외기에 구비되어 실외공기의 온도를 감지하는 제1온도센서; 및 상기 압축기의 주파수를 기설정된 제1주파수로 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1온도센서로부터의 신호에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 제어하는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 제공할 수 있다.

상기 제어부는 상기 제1온도센서에 의해 감지된 실외공기의 온도가 기설정된 제1온도 이하일 때, 상기 압축기의 주파수를 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 제어할 수 있다

상기 제어부는 실외공기의 온도가 제1온도 이하이더라도, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하이면, 상기 압축기의 주파수를 상기 제1주파수로 제어할 수 있다.

상기 실외기에 구비되어 실외배관의 온도를 감지하는 제2온도센서를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 제2온도센서로부터 전달받은 실외배관의 온도가 기설정된 제2온도 이상일 때, 상기 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단할 수 있다.

그리고, 상기 제2온도는 상기 제1온도센서에서 감지된 실외공기의 온도에 기초하여 변경될 수 있다.

또한, 상기 히트펌프는 상기 실외기에 구비되어 실외배관의 온도를 감지하는 제2온도센서를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 제2온도센서로부터 전달받은 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량에 기초하여, 실외공기의 습도를 판단할 수 있다.

그리고, 상기 제어부는 상기 제2온도센서로부터 전달받은 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량이 기설정된 범위 이내인 경우, 상기 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단할 수 있다.

한편, 상기 제어부는 압축기가 기설정된 시간 동안 구동되어 사이클이 안정화된 후에, 상기 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량을 판단할 수 있다.

상기 히트펌프는 상기 압축기의 토출단에 구비되어 냉매의 압력을 감지하는 압력센서를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 제2온도센서로부터 전달된 신호 및 상기 압력센서로부터 전달된 신호 중 적어도 하나에 기초하여, 실외공기의 습도를 판단할 수 있다.

상기 제어부는 상기 압력센서로부터 전달된 고압 및 상기 제2온도센서로부터 전달된 실외배관의 온도에 대응하는 저압 중 적어도 하나를 통해, 실외공기의 습도를 판단할 수 있다..

구체적으로, 상기 제어부는 상기 고압이 시간의 경과에 따라 감소하는 경우, 상기 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도를 초과한 것으로 판단할 수 있다.

상기 제어부는 상기 고압 및 상기 저압에 기초하여 결정되는 압축비가 시간의 경과에 따라 감소하는 경우, 상기 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도를 초과한 것으로 판단할 수 있다.

한편, 본 발명은 압축기와 실외열교환기와 팽창밸브를 구비하는 실외기 및 실외열교환기를 구비하는 실내기를 포함하는 히트펌프의 제어방법으로서, 압축기가 기설정된 제1주파수로 구동되는 정상제어단계; 실외기에 구비된 제1온도센서를 통해 감지된 실외공기의 온도가 기설정된 제1온도 이하인지 여부가 판단되는 제1판단단계; 실외공기의 온도가 상기 제1온도 이하이면, 상기 실외공기의 습도가 기준습도 이하인지 여부가 판단되는 제2판단단계; 및 실외공기의 습도가 기준습도보다 높으면, 압축기를 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 구동하는 보정제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 제어방법을 제공한다. 이때, 상기 제1온도는 8℃ 내지 12℃가 될 수 있다.

상기 제1판단단계에서 상기 실외공기의 온도가 기설정된 제1온도보다 높거나, 또는 상기 제2판단단계에서 상기 실외공기의 습도가 기준습도 이하이면, 상기 압축기는 상기 제1주파수로 구동될 수 있다.

상기 제2판단단계에서, 실외열교환기에 구비된 제2온도센서를 통해 감지된 실외배관의 온도에 기초하여 실외공기의 습도가 판단될 수 있다. 이때, 상기 실외배관의 온도가 기설정된 제2온도 이상일 때, 상기 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단될 수 있다. 그리고, 상기 제2온도는 실외공기의 온도에 기초하여 변경될 수 있다.

한편, 상기 제2판단단계에서, 실외열교환기에 구비된 제2온도센서를 통해 감지된 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량에 기초하여, 실외공기의 습도가 판단되될 수 있다.

예를 들어, 상기 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량이 기설정된 범위 이내인 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단될 수 있다.

이와 달리, 상기 제2판단단계에서, 냉매의 고압 및 실외배관의 온도에 대응하는 냉매의 저압 중 적어도 하나에 기초하여 실외공기의 습도가 판단될 수도 있다.

예를 들어, 상기 고압이 시간의 경과에 따라 감소하는 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도를 초과한 것으로 판단될 수 있다.

또한, 상기 고압 및 상기 저압에 기초하여 결정되는 압축비가 시간의 경과에 따라 증가하거나 일정 범위 내로 유지되는 경우에도, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하인 것으로 판단될 수 있다.

한편, 상기 제2판단단계는 상기 정상제어단계가 시작되고 기설정된 시간이 경과하여 사이클이 안정화된 후에 수행되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 별도의 착상감지센서 없이도 실외열교환기의 착상 유무를 판단할 수 있는 히트펌프를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 별도의 습도 센서 없이도 실외 공기의 습도 포함 여부를 판단할 수 있는 히트펌프를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 착상감지센서 및 습도센서를 필요로 하지 않으므로, 구조가 복잡하지 않으며 제품 단가가 낮아질 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 실외 습도 유무에 기초하여 압축기의 주파수를 제어하여, 난방성능을 확보할 수 있는 히트펌프를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 히트펌프를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 히트펌프에 구비되는 주요 구성들의 연결관계를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 실외 습도를 판단하기 위한 실외공기의 온도와 실외배관의 온도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 실외 습도를 판단하기 위한 시간에 따른 실외배관의 온도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 실외 습도를 판단하기 위한 시간에 따른 압축기의 주파수, 고압 및 압축비의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

이하, 본 발명에 따른 히트펌프 및 그 제어방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프(10)는 압축기(100), 실내열교환기(200), 팽창밸브(300), 실외열교환기(400)를 포함한다. 도시된 실시예에서, "I"는 실내기를 나타내고 "O"는 실외기를 나타낼 수 있다. 도 2에서, 상기 팽창밸브(300)는 실내기(I) 내에 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 상기 팽창밸브(300)는 실외기(O)에 구비되는 것도 가능하다.

압축기(100)는 냉매를 압축하도록 형성된다. 즉, 상기 압축기(100)는 저온 저아의 냉매를 가압하여 고온 고압의 냉매로 만들도록 형성될 수 있다. 상기 압축기(100)는 히트펌프(10) 내에 하나 이상이 구비될 수 있다.

상기 압축기(100)가 히트펌프(10) 내에 복수 개 구비되는 경우, 복수 개의 압축기는 냉매의 유동방향을 따라서 직렬 및/또는 병렬로 마련될 수 있다.

상기 압축기(100)는 주파수 가변 주파수로 형성될 수 있다. 즉, 상기 압축기(100)는 인버터 압축기가 될 수 있다.

상기 실내열교환기(200)는 냉매와 실내공기를 열교환시키도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 실내열교환기(200)에서 냉매와 실내공기는 서로 열교환할 수 있다.

예를 들어, 상기 실내열교환기(200)는 히트펌프(10)의 냉방 모드에서 증발기의 기능을 수행하고, 난방 모드에서 응축기의 기능을 수행할 수 있다.

팽창밸브(300)는 냉매를 감압하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 팽창밸브(300)는 상기 실내열교환기(200)와 상기 실외열교환기(400) 사이에 구비될 수 있다.

상기 팽창밸브(300)는 실내열교환기(200)와 실외열교환기(400) 중 응축기로 작동하는 열교환기를 통과한 냉매를 팽창시키도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 팽창밸브(300)는 응축기로 작동하는 열교환기를 통과한 냉매를 팽창시켜서 증발기로 작동하는 열교환기를 향해 안내하도록 형성될 수 있다.

실외열교환기(400)는 냉매와 실외공기를 열교환시키도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 실외열교환기(400)에서 냉매와 실외공기는 서로 열교환할 수 있다.

예를 들어, 상기 실외열교환기(400)는 히트펌프(10)의 냉방 모드에서 응축기의 기능을 수행하고, 난방 모드에서 증발기의 기능을 수행할 수 있다.

상기 실내열교환기(200) 및 실외열교환기(400) 중 적어도 하나는 마이크로 채널 핀-튜브 방식의 열교환기가 될 수 있다. 또한, 상기 실내열교환기(200) 측에는 실내팬(210)이 마련될 수 있고, 상기 실외열교환기(400) 측에는 실외 팬(410)이 마련될 수 있다.

상기 히트펌프(10)는 압축기(100)로 유입되는 냉매를 기상 냉매와 액상 냉매로 분리하여 기상 냉매만 압축기(100)로 공급하는 어큐뮬레이터(500)를 포함할 수 있다.

상기 어큐뮬레이터(500)는 압축기(100) 전단에 구비될 수 있다. 상기 어큐뮬레이터(500)는 실내열교환기(200) 또는 실외열교환기(400)에서 증발되어 압축기(100)를 향하는 이상냉매에서 기상 냉매만을 분리하여 압축기(100)로 안내하도록 형성될 수 있다.

상기 히트펌프(10)는 냉방 모드와 난방 모드가 전환될 때, 냉매의 순환방향을 전환시키기 위한 유로전환밸브(600)를 포함할 수 있다. 상기 유로전환밸브(600)는 4방 밸브(four-way valve)로 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 유로전환밸브(600)는 냉방모드에서 압축기(100)로부터 토출된 냉매를 실외기로 안내하고, 난방모드에서 압축기(100)로부터 토출된 냉매를 실내기로 안내하도록 형성될 수 있다.

상기 압축기(100), 상기 실내팬(210), 상기 팽창밸브(300) 및 상기 실외팬(410)은 후술할 제어부(C)에 의해 제어될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프(10)는 난방모드, 냉방모드 및 제상모드를 포함할 수 있다.

특히, 난방모드에서 증발기로 작동하는 실외열교환기(400)는 실외공기의 온도가 낮고 실외공기에 일정량 이상의 습도가 포함된 경우 착상될 수 있다.

실외열교환기(400)가 착상되면 히트펌프(10)는 상기 착상을 제거하기 위하여 제상모드로 작동될 수 있다. 일반적으로 제상모드에서는 실내열교환기(200)가 증발기로 작동하기 때문에, 제상모드 동안에는 공조공간의 난방이 지속될 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 난방모드에서 실외열교환기(400)의 착상을 방지하거나 지연시킬 수 있는 방안이 필요하다.

도 3은 도 2에 도시된 히트펌프에 구비되는 주요 구성들의 연결관계를 나타내는 블럭도이다.

도 2와 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프(10)는 실외공기의 온도를 감지하는 제1온도센서(710), 실외배관의 온도를 감지하는 제2온도센서(720), 냉매의 고압을 감지하는 압력센서(730) 및 제어부(C)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1온도센서(710)는 실외기(O)에 구비되어, 실외공기의 온도를 감지할 수 있다. 상기 제1온도센서(710)에서 감지된 실외공기의 온도는 상기 제어부(C)로 전달 될 수 있다.

상기 제2온도센서(720)는 실외열교환기(400)에 구비될 수 있다. 상기 제2온도센서(720)는 실외배관의 온도를 감지하도록 형성될 수 있다. 상기 실외배관은 실외열교환기(400) 내의 냉매배관이나 실외열교호나기(400) 입출구단의 냉매배관을 의미할 수 있다. 즉, 상기 제2온도센서(720)는 실외열교환기(400)를 통과하는 냉매의 온도를 감지할 수 있다. 상기 제2온도센서(720)에서 감지된 실외배관의 온도 역시 상기 제어부(C)로 전달 될 수 있다.

상기 압력센서(730)는 냉매의 고압을 감지하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 압력센서(730)는 압축기(100)의 토출단에 구비되어 압축기(100)로부터 토출되는 냉매의 압력(고압)을 감지하도록 배치될 수 있다. 상기 압력센서(730)에서 감지된 냉매의 고압 역시 상기 제어부(C)로 전달될 수 있다.

상기 제어부(C)는 상기 제1온도센서(710), 상기 제2온도센서(720) 및 상기 압력센서(730) 중 적어도 하나로부터의 신호에 기초하여 전술한 압축기(100)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부(C)는 히트펌프(10)의 정상상태에서 압축기(100)의 주파수를 기설정된 제1주파수로 제어할 수 있다. 여기서, 히트펌프(10)의 정상상태는 실외열교환기(400)에 착상이 발생하지 않은 상태 또는 실외열교환기(400)에 착상이 발생할 우려가 없는 상태를 의미할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부(C)는 난방모드에서 상기 압축기(100)의 주파수를 상기 제1주파수로 제어할 수 있다. 상기 제1주파수는 압축기(100)의 스펙에 따라서 실험을 통해 결정될 수 있다. 상기 제1주파수는 압축기(100)의 스펙에 기초한 표준 주파수 또는 목표 주파수를 의미할 수 있다.

상기 제어부(C)는 상기 제1온도센서(710)로부터의 신호에 기초하여 상기 압축기(100)의 주파수를 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 제어할 수 있다. 이는, 실외 공기의 온도에 기초하여, 실외열교환기(400)에서 발생될 수 있는 착상을 미연에 방지하기 위함이다.

구체적으로, 상기 제어부(C)는 상기 제1온도센서(710)에 의해 감지된 실외공기의 온도가 기설정된 제1온도 이하일 때, 상기 압축기(100)의 주파수를 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 제어할 수 있다. 여기서, 상기 제1온도는 실험을 통해 결정될 수 있으며, 예를 들어, 8℃ 내지 12℃가 될 수 있다. 바람직하는, 제1온도는 10℃가 될 수 있다.

따라서, 실외공기의 온도가 실외열교환기(400)에서 착상이 발생될 수 있는 온도일 때, 상기 압축기(100)의 주파수를 낮춰서 실외열교환기(400)의 착상을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 실외열교환기(400)에 착상이 발생하기 위해서는 실외공기의 온도뿐만 아니라 실외공기의 습도가 고려되어야 한다. 예를 들어, 실외공기의 온도가 상기 제1온도 이하라도, 실외공기의 습도가 낮으면 실외열교환기(400)에 착상이 발생되지 않을 수 있다.

실외공기의 습도가 낮은 경우에, 상기 실외공기의 온도에만 기초하여 압축기(100)의 주파수를 낮추면 히트펌프(10)의 난방성능이 불필요하게 저하되는 문제점이 있다.

상기 제어부(C)는 실외공기의 온도가 상기 제1온도 이하이더라도, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하이면, 상기 압축기(100)의 주파수를 상기 제1주파수로 제어할 수 있다. 상기 기준습도는 실험을 통해 결정될 수 있다.

즉, 상기 제어부(C)는 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하일 때, 상기 실외공기의 온도에 관계없이 상기 압축기(100)의 주파수를 상기 제2주파수보다 높은 상기 제1주파수로 유지할 수 있다. 따라서, 실외공기의 온도가 낮은 환경에서도 히트펌프(10)의 난방성능이 개선될 수 있다.

상기와 같이, 외부 공기에 포함된 습도를 판단할 수 있다면, 실외공기의 온도가 상기 제1온도 이하라도 압축기(100)의 주파수를 낮추지 않고 표준 주파수 또는 목표 주파수로 유지할 수 있다.

즉, 외부 공기의 습도가 상기 기준습도 이하인지 여부를 판단할 수 있으면, 실외공기의 온도가 상기 제1온도 이하라도 압축기(100)의 주파수를 낮추지 않고 표준 주파수 또는 목표 주파수로 유지할 수 있다.

이러한 실외공기의 습도를 습도센서로 판단할 경우, 히트펌프(10)의 구조가 복잡해질 수 있으며, 제품의 단가가 상승할 수 있다. 따라서, 기존의 히트펌프(10)에 일반적으로 구비되는 온도센서 또는 압력센서 등을 이용하여 실외공기의 습도를 예측할 수 있다면, 히트펌프(10)의 구조적 간소화 및 제품 단가의 절감이 실현될 수 있다.

예를 들어, 도 4는 실외 습도를 판단하기 위한 실외공기의 온도와 실외배관의 온도의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 2 내지 4를 함께 참조하면, 전술한 제1온도센서(710) 및 제2온도센서(720)로부터의 신호를 통하여, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하인지 여부가 판단될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 실외공기의 온도(T1)와 실외배관의 온도(T2)의 변화의 그래프에서, 실선 아래쪽 부분의 온도 대역은 실외열교환기(400)에서 착상이 발생되는 온도 대역을 나타낸다. 상기 온도 대역은 실험을 통해 결정될 수 있다.

즉, 도 4를 참조하면, 압축기(100)가 제1주파수로 제어되고 있는 상태에서, 실외공기의 온도(T1)의 변화에 따라서 실외배관의 온도(T2)가 실선 아래쪽에 있을 때, 착상이 발생하므로 실외공기의 습도가 기준습도를 초과한 것으로 판단될 수 있다.

이와 달리, 압축기(100)가 제1주파수로 제어되고 있는 상태에서, 실외공기의 온도(T1)의 변화에 따라서 실외배관의 온도(T2)가 실선 위쪽에 있을 때, 착상이 발생하지 않아므로 실외공기의 습도가 기준습도 이하라고 판단될 수 있다.

예를 들어, 실외공기의 온도(T1)가 0℃ 이상일 때에는, 실외배관의 온도(T2)가 -15℃ 미만일 때 실외열교환기(400)에 착상이 발생된다. 따라서, 실외공기의 온도(T1)가 0℃ 이상이고 실외배관의 온도(T2)가 -15℃ 미만이면 실외공기의 습도가 기준습도를 초과한 것으로 판단될 수 있다.

구체적으로, 제어부(C)는 상기 제2온도센서(720)로부터 전달받은 실외배관의 온도(T2)가 기설정된 제2온도 이상일 때, 상기 실외공기의 습도가 상기 기준습도 이하라고 판단할 수 있다.

따라서, 실외공기의 온도 및 실외배관의 온도가 심지어 0℃ 이하에서도 실외공기의 습도가 기준습도보다 낮아서 실외열교환기(400)의 착상의 우려가 없을 경우, 압축기(100)의 주파수를 제2주파수로 낮추지 않고 제1주파수로 유지할 수 있다.

여기서, 상기 제2온도는 도 4의 그래프에 따른 실외배관의 온도(T2)를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 제2온도는 상기 제1온도센서(710)에서 감지된 실외공기의 온도에 기초하여 변경될 수 있다.

예를 들어, 상기 제2온도는 실외공기의 온도(T1)가 0℃ 이상일 때, 일정한 온도값(예를 들어, -15℃)으로 고정될 수 있다. 이와 달리, 상기 제2온도는 실외공기의 온도(T1)가 0℃보다 낮아짐에 따라서 상기 일정한 온도값으로부터 점점 감소될 수 있다. 즉, 상기 제2온도는 실외공기의 온도(T1)가 0℃보다 낮을 때, 상기 실외공기의 온도(T1)에 비례할 수 있다.

상기 실외공기의 온도(T1)에 따라 변하는 상기 제2온도는 실험을 통해 결정되어 테이블 형태로 마련될 수 있으며, 메모리(미도시)에 미리 저장될 수 있다. 그리고, 상기 메모리는 상기 제어부(C)에 연결될 수 있다.

도 5는 실외 습도를 판단하기 위한 시간에 따른 실외배관의 온도의 변화를 나타내는 그래프이다. 즉, 도 5는 실외공기의 습도를 판단하기 위한 방법으로서 도 4와는 다른 방법을 설명하기 위한 그래프이다.

도 2, 3 및 5를 함께 참조하면, 전술한 제2온도센서(720)로부터의 신호를 통하여, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하인지 여부가 판단될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 실외배관의 온도(T2)의 시간에 따른 변화량을 나타낸 그래프에서, "F"로 표시된 영역은 실외열교환기(400)에 착상이 발생된 영역을 나타낸다. 상기 "F"로 표시된 영역은 실험을 통해 결정될 수 있다.

즉, 도 5를 참조하면, 압축기(100)가 제1주파수로 제어되고 있는 상태에서, 실외배관의 온도(T2)의 시간에 따른 변화량이 기설정된 범위 이상일 때, 실외열교환기(400)에 착상이 발생하므로 실외공기의 습도가 기준습도를 초과한 것으로 판단될 수 있다(그래프에서 시간 t2 이후).

이와 달리, 압축기(100)가 제1주파수로 제어되고 있는 상태에서, 실외배관의 온도(T2)의 시간에 다른 변화량이 기설정된 범위 이내일 때, 실외열교환기(400)에 착상이 발생하지 않으므로 실외공기의 습도가 기준습도 이하라고 판단될 수 있다(그래프에서 시간 t2 이전).

상기 기설정된 범위는 실험을 통해 결정될 수 있으며, 히트펌프(10)가 구동된 후(즉, 압축기(100)가 구동된 후) 사이클이 안정된 시점에서 실외배관의 온도를 기준으로 실외배관의 온도가 기설정된 범위 내에 있는지 여부가 판단될 수 있다.

상기 사이클이 안정된 시점은, 히트펌프(10)가 구동을 시작한 후 일정 시간이 경과한 시점을 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서 시간 t1부터 사이클은 안정화되는 것으로 볼 수 있다.

예를 들어, 히트펌프(10)가 구동을 시작한 후 사이클이 안정되면, 실외배관의 온도(T2)가 대략 기준온도(Ts)로 유지될 수 있다. 실외열교환기(400)에서 착상이 발생되지 않는 한 실외배관의 온도(T2)는 상기 기준온도(Ts)에서 기설정된 범위(Ts1~Ts2) 이내로 유지될 수 있다. 상기 기설정된 범위(Ts1~Ts2)는 상기 기준온도(Ts)보다 높은 설정온도(Ts1)와 상기 기준온도(Ts)보다 낮은 설정온도(Ts2) 사이의 범위가 될 수 있다.

이와 달리, 실외열교환기(400)에서 착상이 발생되면 실외배관의 온도(T2)는 상기 기준온도(Ts)로부터 기설정된 범위(Ts1~Ts2) 밖으로 벗어나게 된다. 도시된 바와 같이, 실외열교환기(400)에서 착상이 발생되면 실외배관의 온도(T2)는 상기 기준온도(Ts)에 비해 급격하게 떨어진다. 즉, 실외열교환기(400)에서 착상이 발생되면 실외배관의 온도(T2)는 기설정된 범위(Ts1~Ts2) 보다 낮은 온도로 떨어진다.

따라서, 실외배관의 온도(T2)가 기설정된 범위(Ts1~Ts2) 내에 있으면, 실외공기의 온도와 관계없이 실외습도가 기준습도 이하라고 판단될 수 있다. 즉, 실외공기의 온도가 제1온도 이하이더라도, 실외배관의 온도(T2)가 기설정된 범위(Ts1~Ts2) 내에 있으면, 실외습도가 기준습도 이하라고 판단될 수 있다. 심지어 실외공기의 온도가 0℃ 이하이더라도, 실외배관의 온도(T2)가 기설정된 범위(Ts1~Ts2) 내에 있으면, 실외습도가 기준습도 이하라고 판단될 수 있다.

이와 달리, 실외공기의 온도와 관계없이, 실외배관의 온도(T2)가 기설정된 범위(Ts1~Ts2) 미만으로 떨어지면, 실외공기의 습도가 기준습도를 초과한 것으로 판단될 수 있다.

이때, 히트펌프(10)가 구동된 후에 적어도 "t1" 시간이 경과한 후의 실외배관의 온도(T2)를 기준으로, 실외배관의 온도(T2)가 상기 기설정된 범위(Ts1~Ts2)를 벗어나는지 여부가 판단될 수 있다. 이는, 싸이클이 안정화되기 전인 히트펌프(10)의 구동 초기("t1"시간 전)에는 실외배관의 온도(T2)가 일시적으로 급변할 수 있기 때문이다.

구체적으로, 제어부(C)는 상기 제2온도센서(720)로부터 전달받은 실외배관의 온도(T2)의 시간에 따른 변화량에 기초하여 실외공기의 습도를 판단할 수 있다. 전술한 바와 같이, 실외배관의 온도(T2)의 시간에 따른 변화량이 기설정된 범위(Ts1~Ts2)를 벗어나는지 여부에 따라서 실외공기의 습도가 기준습도 이하인지 여부가 판단될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 제어부(C)는 상기 제2온도센서(T2)로부터 전달받은 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량이 기설정된 범위 이내인 경우, 상기 실외공기의 습도가 기준습도 이하라고 판단할 수 있다.

이때, 상기 제어부(C)는 히트펌프(10)가 기설정된 시간동안 구동되어(즉, 압축기(100)가 기설정된 시간동안 구동되어) 사이클이 안정화된 후에, 상기 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량을 판단할 수 있다. 여기서 기설정된 시간은 압축기(100)가 구동된 후 "t1" 시간이 경과하여 압축기(100)의 주파수가 목표 주파수(또는 표준 주파수)로 유지되기에 충분한 시간이 될 수 있다. 이는, 사이클이 안정화되기 전인 압축기(100)의 구동 초기의 주파수 변화는 실외공기의 습도 및 실외열교환기(400)의 착상 가능성과 관계없이 가변될 수 있기 때문이다.

따라서, 본 발명에 따른 히트펌프(10)는 별도의 습도센서를 구비하지 않더라도, 착상의 가능성이 높은 실외공기의 습도를 용이하게 판단할 수 있다. 또한, 이렇게 판단된 실외공기의 습도에 기초하여 압축기(100)의 주파수를 제어하므로, 히트펌프(10)의 불필요한 제상작동이 줄어들 뿐만 아니라 난방성능을 확보할 수 있다.

도 6은 실외 습도를 판단하기 위한 시간에 따른 압축기의 주파수, 고압 및 압축비의 변화를 나타내는 그래프이다. 즉, 도 6은 실외공기의 습도를 판단하기 위한 방법으로서 도 4 및 5와는 다른 방법을 설명하기 위한 그래프이다.

도 2, 3 및 6을 함께 참조하면, 상기 제2온도센서(720)로부터의 신호 및 상기 압력센서(730)로부터의 신호 중 적어도 하나에 기초하여 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하인지 여부가 판단될 수 있다.

상기 제2온도센서(720)를 통해 감지된 실외배관의 온도에 기초하여 냉매의 저압이 판단될 수 있고, 상기 압력센서(730)를 통해 냉매의 고압이 판단될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 냉매의 고압 및 압축비의 시간에 따른 변화량을 나타낸 그래프에서, "F'"로 표시된 영역은 실외열교환기(400)에 착상이 발생된 영역을 나타낸다. 그리고,상기 "F'"로 표시된 영역은 실험을 통해 결정될 수 있다.

즉, 도 6을 참조하면, 압축기(100)가 제1주파수로 제어되고 있는 상태에서, 냉매의 고압이 시간의 경과에 따라 감소하거나, 냉매의 압축비가 시간의 경과에 따라 감소할 때, 실외열교환기(400)에 착상이 발생하므로 실외공기의 습도가 기준습도를 초과한 것으로 판단될 수 있다(그래프에서 시간 t2 이후).

이와 달리, 냉매의 고압이 시간의 경과에 따라 증가되거나 또는 일정 범위 내에서 유지되면, 실외열교환기(400)에 착상이 발생하지 않으므로 실외공기의 습도가 기준습도 이하라고 판단될 수 있다(그래프에서 시간 t2 이전).

또한, 냉매의 압축비가 시간의 경과에 따라 증가되거나 또는 일정 범위 내에서 유지되면, 실외열교환기(400)에 착상이 발생하지 않으므로 실외공기의 습도가 기준습도 이하라고 판단될 수 있다(그래프에서 시간 t2 이전).

상기 고압 및 압축비의 시간에 따른 변화에 대한 판단은 히트펌프(10)가 구동된 후(즉, 압축기(100)가 구동된 후) 사이클이 안정된 시점에서 실외배관의 온도를 기준으로 판단될 수 있다.

상기 사이클이 안정된 시점은, 히트펌프(10)가 구동을 시작한 후 일정 시간이 경과한 시점을 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 6에서 시간 t1이 경과한 시점부터 사이클은 안정화되는 것으로 볼 수 있다.

예를 들어, 히트펌프(10)가 구동을 시작한 후 사이클이 안정되면, 실외열교환기(400)에서 착상이 발생되지 않는 한, 냉매의 고압 및 압축비가 증가되거나 일정 범위 내로 유지될 수 있다.

이와 달리, 실외열교환기(400)에서 착상이 발생되면 냉매의 고압 또는 압축비가 시간의 경과에 따라 점차 감소될 수 있다. 상기 고압 및 압축비는 실외열교환기(400)가 제상될 때까지 시간에 따라 지속적으로 감소될 수 있다.

따라서, 냉매의 고압 또는 압축비가 감소되지 않고, 증가되거나 일정 범위 내로 유지되면 실외공기의 온도와 관계없이 실외공기의 습도가 기준습도 이하라고 판단될 수 있다. 즉, 실외공기의 온도가 제1온도 이하이더라도, 냉매의 고압 또는 압축비가 시간에 따라 감소하지 않으면 실외습도가 기준습도 이하라고 판단될 수 있다. 심지어 실외공기의 온도가 0℃ 이하이더라도, 냉매의 고압 또는 압축비가 시간에 따라 감소하지 않으면 실외습도가 기준습도 이하라고 판단될 수 있다.

그리고, 실외습도가 기준습도 이하라고 판단되면, 압축기(100)의 주파수를 제1주파수에서 제2주파수로 낮추지 않고 유지할 수 있으며, 난방 성능을 확보할 수 있다.

이와 달리, 실외공기의 온도와 관계없이, 냉매의 고압 또는 압축비가 시간의 경과에 따라 감소하면, 실외공기의 습도가 기준습도를 초과한 것으로 판단될 수 있다. 이 경우, 실외열교환기(400)의 착상을 방지하기 위하여, 압축기(100)는 목표 주파수인 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 구동될 수 있다.

이때, 히트펌프(10)의 구동이 시작되고 적어도 "t1" 시간이 경과한 후의 고압 또는 압축비의 변화를 기준으로, 고압 및 압축비가 시간에 따라 감소하는지 여부가 판단될 수 있다. 이는, 싸이클이 안정화되기 전인 히트펌프(10)의 구동 초기("t1"시간 전)에는 고압 및 압축비가 일시적으로 급변할 수 있기 때문이다.

구체적으로, 제어부(C)는 제2온도센서(720)로부터 전달된 신호 및 상기 압력센서(730)로부터 전달된 신호 중 적어도 하나에 기초하여 실외공기의 습도를 판단할 수 있다. 즉, 제어부(C)는 실외공기의 습도를 판단하기 위한 별도의 습도센서가 없더라도 상기 제2온도센서(720) 및 상기 압력센서(730) 중 적어도 하나로부터의 신호에 기초하여 실외공기의 습도가 기준습도를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 제어부(C)는 상기 압력센서(730)로부터 전달된 고압 및 상기 제2온도센서(720)로부터 전달된 실외배관의 온도에 대응하는 저압 중 적어도 하나를 통해, 실외공기의 습도를 판단할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부(C)는 상기 고압이 시간의 경과에 따라 감소하는 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 압축기(100)는 실외공기의 온도와 관계없이 목표 주파수인 제1주파수로 구동되도록 제어부(C)에 의해 제어될 수 있다.

또한, 상기 제어부(C)는 상기 고압 및 상기 저압에 기초하여 결정되는 압축비가 시간의 경과에 따라 감소하는 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단할 수 있다. 이 경우에도, 상기 압축기(100)는 실외공기의 온도와 관계없이 목표 주파수인 제1주파수로 구동되도록 제어부(C)에 의해 제어될 수 있다.

이와 달리, 상기 제어부(C)는 상기 고압 또는 상기 압축비가 시간의 경과에 따라 증가하거나 일정 범위 내로 유지되는 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도를 초과한 것으로 판단할 수 있다. 이때, 실외열교환기(400)의 착상을 방지하기 위하여, 상기 압축기(100)는 목표 주파수인 제1주파수 보다 낮은 제2주파수로 구동되도록 제어부(C)에 의해 제어될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 별도의 착상감지센서 없이도 실외열교환기의 착상 유무 또는 착상 가능성을 판단할 수 있으며, 난방성능을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상감지센서 및 습도센서를 필요로 하지 않으므로, 구조가 복잡하지 않으며 제품 단가가 낮아질 수 있다.

이하, 다른 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프의 제어방법에 대하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프의 제어방법을 나타내는 흐름도이다. 도 7을 참조하여 히트펌프의 제어방법을 설명함에 있어서, 도 2 내지 6을 통해 설명한 히트펌프의 특징이 히트펌프의 제어방법에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프의 제어방법은 압축기(100)가 기설정된 제1주파수로 구동되는 정상제어단계(S10), 실외공기의 온도가 기설정된 제1온도 이하인지 여부가 판단되는 제1판단단계(S20), 실외공기의 습도가 기준습도 이하인지 여부가 판단되는 제2판단단계(S30), 및 실외공기의 습도가 기준습도보다 높으면 압축기(100)를 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 구동하는 보정제어단계(S40)를 포함할 수 있다.

정상제어단계(S10)에서는 히트펌프(10)가 구동을 개시하여 압축기(100)가 목표 주파수인 제1주파수로 구동되도록 제어될 수 있다.

상기 제1판단단계(S20)에서는 실외기(O)에 구비된 제1온도센서(710)를 통해 감지된 실외공기의 온도가 기설정된 제1온도(Tset) 이하인지 여부가 판단될 수 있다. 상기 제1온도(Tset)는 실외열교환기(400)에 착상이 발생할 수 있는 온도로서, 실험을 통해 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1온도(Tset)는 8℃ 내지 12℃가 될 수 있다. 바람직하게는 상기 제1온도(Tset)는 10℃가 될 수 있다.

상기 제1판단단계(S20)에서 실외공기의 온도가 상기 제1온도(Tset)보다 높은 것으로 판단되면, 상기 정상제어단계(S10)가 다시 진행될 수 있다. 즉, 상기 제1판단단계(S20)에서 실외공기의 온도가 상기 제1온도(Tset)보다 높은 것으로 판단되면, 압축기(100)는 상기 제1주파수로 계속해서 제어될 수 있다.

이와 달리, 상기 제1판단단계(S20)에서 실외공기의 온도가 상기 제1온도(Tset) 이상인 것으로 판단되면, 아래의 제2판단단계(S30)가 진행될 수 있다.

즉, 상기 제1판단단계(S20)에서 실외공기의 온도가 제1온도(Tset) 이하인 것으로 판단되면, 상기 제2판단단계(S30)에서 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하인저 여부가 판단될 수 있다.

상기 기준습도는 실험을 통해 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 기준습도는 실외공기의 온도가 제1온도(Tset) 이하일 때에도 실외열교환기(400)에 착상이 발생하지 않을 정도로 충분히 낮은 습도가 될 수 있다.

상기 제2판단단계(S30)에서 실외공기의 습도가 기준습도 이하라고 판단되면, 상기 정상제어단계(S10)가 다시 진행될 수 있다. 즉, 상기 제2판단단계(S40)에서 실외공기의 습도가 기준습도 이하라고 판단되면, 압축기(100)는 상기 제1주파수로 계속해서 제어될 수 있다.

이와 달리, 상기 제2판단단계(S30)에서 실외공기의 습도가 기준습도보다 높은 것으로 판단되면, 압축기(100)의 주파수가 목표 주파수인 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 구동되도록, 상기 압축기(100)가 제어될 수 있다(S40).

한편, 제2판단단계(S30)에서 실외공기의 습도가 기준습도 이하인지 여부에 대한 판단은 다양한 방법으로 수행될 수 있다.

예를 들어, 상기 제2판단단계(S30)에서 실외열교환기(400)에 구비된 제2온도센서(720)를 통해 감지된 실외배관의 온도에 기초하여 실외공기의 습도가 판단될 수 있다(습도 판단을 위한 첫번째 방법, 도 4 참조).

구체적으로, 실외배관의 온도가 기설정된 제2온도 이상일 때, 상기 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단될 수 있다. 이때, 상기 제2온도는 실외공기의 온도에 기초하여 변경될 수 있다(도 4 참조).

상기 실외배관의 온도에 기초하여 상기 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단되면, 실외열교환기(400)의 착상 우려가 없으므로 압축기(100)는 목표 주파수인 제1주파수로 구동될 수 있다.

이와 달리, 상기 제2판단단계(S30)에서 실외열교환기(400)에 구비된 제2온도센서(720)를 통해 감지된 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량에 기초하여, 실외공기의 습도가 판단될 수 있다(습도 판단을 위한 두번째 방법, 도 5 참조).

구체적으로, 상기 제2판단단계(S30)에서, 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량이 기설정된 범위 이내인 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단될 수 있다.

예를 들어, 상기 제2판단단계(S30)에서, 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량이 기설정된 범위 밖으로 벗어나게 되면 실외열교환기에 착상이 발생된 것으로 간주할 수 있다. 즉, 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량이 기설정된 범위 아래로 떨어지면, 실외열교환기(400)에 착상이 발생된 것으로 간주할 수 있다.

그리고, 실외열교환기(400)의 착상은 실외공기의 습도가 기준습도 보다 높다는 것을 의미할 수 있다.

따라서, 상기 제2판단단계(S30)에서 실외공기의 온도와 관계없이, 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량이 기설정된 범위 내이면, 실외공기의 습도가 기준습도 이하로 판단되고 실외열교환기(400)의 착상 우려가 없으므로 압축기(100)가 목표 주파수인 제1주파수로 구동될 수 있다(S10). 이와 달리, 상기 제2판단단계(S30)에서 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량이 기설정된 범위 아래로 내려가면, 실외공기의 습도가 기준습도보다 높다고 판단되고 실외열교환기(400)의 착상 우려가 있으므로, 압축기(100)가 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 구동될 수 있다(S40).

한편, 상기 제2판단단계(S30)에서, 냉매의 고압 및 실외배관의 온도에 대응하는 냉매의 저압 중 적어도 하나에 기초해서도 실외공기의 습도가 판단될 수 있다(습도 판단을 위한 세번째 방법, 도 6 참조).

구체적으로, 고압의 시간에 따른 변화를 통하여, 실외공기의 습도가 기준습도 이하인지 여부가 판단될 수 있다.

고압이 시간의 경과에 따라 감소하는 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도를 초과한 것으로 판단될 수 있다. 즉, 고압이 시간의 경과에 따라 감소한다는 것은 실외열교환기(400)에 착상이 발생되고 있다는 것을 의미할 수 있다. 이때, 압축기(100)의 주파수는 목표 주파수인 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 제어될 수 있다(S40).

이와 달리, 고압이 시간의 경과에 따라 증가하거나 일정 범위 내로 유지되는 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하인 것으로 판단될 수 있다. 즉, 고압이 시간의 경과에 따라 증가하거나 일정 범위 내로 유지된다는 것은 실외열교환기(400)에 착상이 발생되지 않았다는 것을 의미할 수 있다. 이때, 실외공기의 온도와 관계없이, 압축기(100)의 주파수는 목표 주파수인 제1주파수로 유지될 수 있다(S10).

또한, 고압과 저압의 압축비의 시간에 따른 변화를 통해서도, 실외공기의 습도가 기준습도 이하인지 여부가 판단될 수 있다.

구체적으로, 압축비의 시간에 따른 변화를 통하여, 실외공기의 습도가 기준습도 이하인지 여부가 판단될 수 있다.

압축비가 시간의 경과에 따라 감소하는 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도를 초과한 것으로 판단될 수 있다. 즉, 압축비가 시간의 경과에 따라 감소한다는 것은 실외열교환기(400)에 착상이 발생되고 있다는 것을 의미할 수 있다. 이때, 압축기(100)의 주파수는 목표 주파수인 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 제어될 수 있다(S40).

이와 달리, 압축비가 시간의 경과에 따라 증가하거나 일정 범위 내로 유지되는 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하인 것으로 판단될 수 있다. 즉, 압축비가 시간의 경과에 따라 증가하거나 일정 범위 내로 유지된다는 것은 실외열교환기(400)에 착상이 발생되지 않았다는 것을 의미할 수 있다. 이때, 실외공기의 온도와 관계없이, 압축기(100)의 주파수는 목표 주파수인 제1주파수로 유지될 수 있다(S10).

전술한 습도 판단을 위한 세번째 방법의 경우에도, 상기 제2판단단계(S30)는 상기 정상제어단계(10)가 시작되고 기설정된 시간이 경과하여 사이클이 안정화된 후에 수행되는 것이 바람직하다. 이는, 사이클이 안정화되기 전에는 상기 고압 또는 상기 압축비가 급변할 수 있기 때문이다.

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100 압축기 200 실내열교환기
300 팽창밸브 400 실외열교환기
500 어큐뮬레이터 600 유로전환밸브
710 제1온도센서 720 제2온도센서
730 압력센서

Claims (24)

1. 냉매를 압축하는 압축기 및 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 선택적으로 공급되고, 실외공기와 냉매가 열교환하는 실외열교환기를 구비하는 실외기;
   상기 압축기로부터 토출된 냉매가 선택적으로 공급되고 실내공기와 냉매가 열교환하는 실내열교환기를 구비하는 실내기;
   상기 실내열교환기와 상기 실외열교환기 사이에 구비되는 팽창밸브;
   상기 실외기에 구비되어 실외공기의 온도를 감지하는 제1온도센서;
   상기 실외기에 구비되어 실외배관의 온도를 감지하는 제2온도센서;
   상기 압축기의 토출단에 구비되어 냉매의 압력을 감지하는 압력센서; 및
   상기 압축기의 주파수를 기설정된 제1주파수로 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 제1온도센서에 의해 감지된 실외공기의 온도가 기설정된 제1온도 이하일 때, 상기 압축기의 주파수를 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 제어하되, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하이면 상기 압축기의 주파수를 상기 제1주파수로 제어하며,
   상기 제어부는 상기 제2온도센서로부터 전달된 신호 및 상기 압력센서로부터 전달된 신호 중 적어도 하나에 기초하여, 실외공기의 습도를 판단하는 것을 특징으로 하는 히트펌프.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 제2온도센서로부터 전달받은 실외배관의 온도가 기설정된 제2온도 이상일 때, 상기 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단하는 것을 특징으로 하는 히트펌프.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2온도는 상기 제1온도센서에서 감지된 실외공기의 온도에 기초하여 변경되는 것을 특징으로 하는 히트펌프.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 제2온도센서로부터 전달받은 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량에 기초하여, 실외공기의 습도를 판단하는 것을 특징으로 하는 히트펌프.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 제2온도센서로부터 전달받은 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량이 기설정된 범위 이내인 경우, 상기 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단하는 것을 특징으로 하는 히트펌프.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제어부는 압축기가 기설정된 시간 동안 구동되어 사이클이 안정화된 후에, 상기 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량을 판단하는 것을 특징으로 하는 히트펌프.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 압력센서로부터 전달된 고압 및 상기 제2온도센서로부터 전달된 실외배관의 온도에 대응하는 저압 중 적어도 하나를 통해, 실외공기의 습도를 판단하는 것을 특징으로 하는 히트펌프.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 고압이 시간의 경과에 따라 감소하는 경우, 상기 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도를 초과한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 히트펌프.
12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 고압 및 상기 저압에 기초하여 결정되는 압축비가 시간의 경과에 따라 감소하는 경우, 상기 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도를 초과한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 히트펌프.
13. 압축기와 실외열교환기와 팽창밸브를 구비하는 실외기 및 실외열교환기를 구비하는 실내기를 포함하는 히트펌프의 제어방법으로서,
    압축기가 기설정된 제1주파수로 구동되는 정상제어단계;
    실외기에 구비된 제1온도센서를 통해 감지된 실외공기의 온도가 기설정된 제1온도 이하인지 여부가 판단되는 제1판단단계;
    실외공기의 온도가 상기 제1온도 이하이면, 상기 실외공기의 습도가 기준습도 이하인지 여부가 판단되는 제2판단단계; 및
    실외공기의 습도가 기준습도보다 높으면, 압축기를 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 구동하는 보정제어단계를 포함하고,
    상기 제2판단단계에서, 실외열교환기에 구비된 제2온도센서를 통해 감지된 실외배관의 온도에 기초하여 상기 실외공기의 습도가 판단되거나, 또는 냉매의 고압 및 실외배관의 온도에 대응하는 냉매의 저압 중 적어도 하나에 기초하여 실외공기의 습도가 판단되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 제어방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제1온도는 8℃ 내지 12℃인 것을 특징으로 하는 히트펌프의 제어방법.
15. 제13항에 있어서,
    상기 제1판단단계에서 상기 실외공기의 온도가 기설정된 제1온도보다 높거나, 또는 상기 제2판단단계에서 상기 실외공기의 습도가 기준습도 이하이면, 상기 압축기는 상기 제1주파수로 구동되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 제어방법.
16. 삭제
17. 제13항에 있어서,
    상기 실외배관의 온도가 기설정된 제2온도 이상일 때, 상기 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단되며,
    상기 제2온도는 실외공기의 온도에 기초하여 변경되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 제어방법.
18. 제13항에 있어서,
    상기 제2판단단계에서, 실외열교환기에 구비된 제2온도센서를 통해 감지된 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량에 기초하여, 실외공기의 습도가 판단되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 제어방법.
19. 제18항에 있어서,
    상기 실외배관의 온도의 시간에 따른 변화량이 기설정된 범위 이내인 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하라고 판단되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 제어방법.
20. 제18항에 있어서,
    상기 제2판단단계는 상기 정상제어단계가 시작되고 기설정된 시간이 경과하여 사이클이 안정화된 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 제어방법.
21. 삭제
22. 제13항에 있어서,
    상기 고압이 시간의 경과에 따라 감소하는 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도를 초과한 것으로 판단되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 제어방법.
23. 제13항에 있어서,
    상기 고압 및 상기 저압에 기초하여 결정되는 압축비가 시간의 경과에 따라 증가하거나 일정 범위 내로 유지되는 경우, 실외공기의 습도가 기설정된 기준습도 이하인 것으로 판단되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 제어방법.
24. 제13항에 있어서,
    상기 제2판단단계는 상기 정상제어단계가 시작되고 기설정된 시간이 경과하여 사이클이 안정화된 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 제어방법.

Images