KR101835339B1 - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉매를 압축하는 압축기; 압축기로부터 토출된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기를 통과한 냉매를 감압하는 팽창밸브; 상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 증발시키는 증발기; 및 상기 압축기를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 압축기의 냉매 토출온도, 상기 제어부의 방열을 위한 히트싱크의 온도 및 상기 응축기를 통과하는 응축기 배관의 온도 중 하나에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법{Air conditioner and Method for controlling it}

본 발명은 압축기의 주파수 제어를 통해 압축기, 제어부 및 냉매배관의 손상을 방지하고 사이클의 헌팅(또는, 실내기 토출공기 온도의 헌팅)을 방지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 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.

상기 압축기는 주파수 가변 압축기(즉, 인버터 압축기)로 형성될 수 있다. 상기 압축기의 주파수 제어를 통해 공기조화기의 성능이 조절될 수 있다.

상기 압축기의 주파수가 높아질수록 상기 압축기로부터 토출되는 냉매는 온도 역시 상승한다. 이때, 상기 압축기로부터 토출되는 냉매의 온도가 너무 높으면, 압축기 자체가 손상될 수 있을 뿐만 아니라, 응축기를 통과하는 냉매배관이 손상될 수 있다.

또한, 공기조화기 성능 향상을 위해 압축기의 주파수를 올리면, 압축기를 제어하는 제어부(인쇄회로기판)로 공급되는 전류가 증가하게 되어 상기 제어부가 파손될 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 종래의 공기조화기는 압축기의 파손을 방지하기 위해서 압축기 토출온도가 설정온도 이하로 유지되도록 압축기의 주파수를 제어하였다.

도 1은 이러한 종래의 공기조화기의 압축기 토출온도와 주파수의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 1을 참조하면, 압축기의 구동개시에 따라서 압축기의 주파수가 제1시간(t1)까지 점진적으로 증가하는 것을 알 수 있다. 이때, 제1시간(t1)에서 압축기 토출온도는 설정온도(Tset)에 도달한다. 압축기 토출온도가 설정온도(Tset)에 도달하면 압축기의 손상 방지를 위해 압축기의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소된다.

압축기의 주파수를 감소시킨 후에도 압축기 토출온도는 일정시간(△t)만큼 반복적으로 상기 설정온도(Tset)를 약간 상회하거나 약간 하회할 수 있다. 이는, 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에도, 압축기의 토출온도가 감소하기까지는 일정한 시간이 소요될 수 있기 때문이다. 또한, 압축기의 토출온도에 대한 감지 오차가 발생되는 경우에도 압축기의 토출온도가 설정온도(Tset) 부근에서 미세하게 변동될 수 있다.

종래의 공기조화기에 따르면, 압축기의 토출온도가 설정온도 부근에서 미세한 폭으로 변동되는 시간(△t) 동안 압축기의 주파수는 점진적으로 그리고 지속적으로 감소하게 된다. 그리고 제2시간(t2)까지 급격히 감소된 압축기 주파수로 인해 압축기의 토출온도 역시 급격하게 감소될 수 있다. 종래의 공기조화기는 압축기의 토출온도가 급격하게 감소되면 다시 압축기의 토출온도가 설정온도(Tset)에 도달할 때까지 압축기의 주파수를 점전적으로 상승시킨다.

이와 같이, 종래의 공기조화기에 따르면, 압축기의 주파수의 상승 및 하강의 반복으로 인해 냉매 사이클에 헌팅이 발생될 수 있다. 이러한 헌팅은 공기조화기의 성능을 저하시킬 뿐만 아니라 실내기로부터 공조공간으로 토출되는 공기의 온도역시 급변하게 만드는(실내기 토출공기의 헌팅) 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주파수 제어를 통해 압축기, 제어부 및 냉매배관의 손상을 방지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 압축기의 주파수가 짧은 시간 동안 반복적으로 상승 및 하강하는 것을 방지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 냉매 사이클의 헌팅(또는, 실내기 토출공기 온도의 헌팅)을 방지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 압축기의 주파수를 가능한 한 높게 유지하여, 공기조화기의 성능을 확보 및 유지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로서, 냉매를 압축하는 압축기; 압축기로부터 토출된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기를 통과한 냉매를 감압하는 팽창밸브; 상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 증발시키는 증발기; 및 상기 압축기를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 압축기의 냉매 토출온도, 상기 제어부의 방열을 위한 히트싱크의 온도 및 상기 응축기를 통과하는 응축기 배관의 온도 중 하나에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기를 제공한다.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 압축기의 냉매 토출온도가 기설정된 제1온도에 도달하면 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시키고, 상기 냉매의 토출온도와 상기 제1온도를 기설정된 주기로 비교할 수 있다.

상기 제어부는 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 냉매 토출온도가 상기 제1온도보다 낮은 기설정된 제2온도 사이에 있으면, 압축기의 주파수를 상기 기설정된 주파수만큼 감소된 상태로 유지할 수 있다.

상기 제어부는 상기 냉매 토출온도가 상기 제2온도보다 낮을 때, 상기 압축기의 주파수를 상기 기설정된 주파수만큼 증가시킬 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 제어부는 상기 히트싱크의 온도가 기설정된 제3온도에 도달하면 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시키고, 상기 히트싱크의 온도와 상기 제3온도를 기설정된 주기로 비교할 수 있다.

상기 제어부는 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 히트싱크의 온도가 상기 제3온도와 상기 제3온도보다 낮은 기설정된 제4온도 사이에 있으면, 압축기의 주파수를 상기 기설정된 주파수만큼 감소된 상태로 유지할 수 있다.

상기 제어부는 상기 히트싱크의 온도가 상기 제4온도보다 낮을 때, 상기 압축기의 주파수를 상기 기설정된 주파수만큼 증가시킬 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 제어부는 상기 응축기 배관의 온도가 기설정된 제5온도에 도달하면 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시키고, 상기 응축기 배관의 온도와 상기 제5온도를 기설정된 주기로 비교할 수 있다.

상기 제어부는 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도와 상기 제5온도보다 낮은 기설정된 제6온도 사이에 있으면, 압축기의 주파수를 상기 기설정된 주파수만큼 감소된 상태로 유지할 수 있다.

상기 제어부는 상기 응축기 배관의 온도가 상기 제6온도보다 낮을 때, 상기 압축기의 주파수를 상기 기설정된 주파수만큼 증가시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 및 상기 압축기를 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화기의 제어방법으로서, 압축기의 구동 개시 후에 압축기의 주파수를 점진적으로 상승시키는 주파수상승단계; 압축기의 냉매 토출온도, 제어부에 결합된 히트싱크의 온도 및 응축기를 통과하는 응축기 배관의 온도 중 하나를 감지하는 제1온도감지단계; 상기 제1온도감지에서 감지된 온도와 기설정된 온도를 비교하는 제1온도비교단계; 및 상기 제1온도비교단계에서 비교된 결과에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 제어하는 압축기제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법을 제공한다.

일 실시예에서, 상기 제1온도감지단계에서 상기 냉매 토출온도가 감지되고, 상기 제1온도비교단계에서 상기 냉매 토출온도가 기설정된 제1온도 이상이라고 판단되면, 상기 압축기제어단계에서 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킬 수 있다.

일 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은 상기 압축기제어단계 이후에, 상기 냉매 토출온도가 감지되는 제2온도감지단계; 및 상기 제2온도감지단계에서 감지된 온도가 기설정된 온도범위 이내인지 여부가 판단되는 제2온도비교단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2온도감지단계에서 상기 냉매 토출온도는 기설정된 주기로 감지될 수 있다.

상기 제2온도비교단계에서 상기 냉매 토출온도가 제1온도와 상기 제1온도보다 낮은 제2온도 사이인 것으로 판단되면 상기 압축기의 주파수가 상기 압축기제어단계에서 감소된 주파수로 유지될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 제1온도감지단계에서 상기 히트싱크의 온도가 감지되고, 상기 제1온도비교단계에서 상기 히트싱크의 온도가 기설정된 제3온도 이상이라고 판단되면, 상기 압축기제어단계에서 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킬 수 있다.

다른 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은 상기 압축기제어단계 이후에, 상기 히트싱크의 온도가 감지되는 제3온도감지단계; 및 상기 제3온도감지단계에서 감지된 온도가 기설정된 온도범위 이내인지 여부가 판단되는 제3온도비교단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제3온도감지단계에서 상기 히트싱크의 온도는 기설정된 주기로 감지될 수 있다.

상기 제3온도비교단계에서 상기 히트싱크의 온도가 상기 제3온도와 상기 제3온도보다 낮은 기설정된 제4온도 사이인 것으로 판단되면 상기 압축기의 주파수가 상기 압축기제어단계에서 감소된 주파수로 유지될 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1온도감지단계에서 상기 응축기 배관의 온도가 감지되고, 상기 제1온도비교단계에서 상기 응축기 배관의 온도가 기설정된 제4온도 이상이라고 판단되면, 상기 압축기제어단계에서 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킬 수 있다.

본 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은 상기 압축기제어단계 이후에, 상기 응축기 배관의 온도가 감지되는 제4온도감지단계; 및 상기 제4온도감지단계에서 감지된 온도가 기설정된 온도범위 이내인지 여부가 판단되는 제4온도비교단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제4온도감지단계에서 상기 응축기 배관의 온도는 기설정된 주기로 감지될 수 있다.

상기 제4온도비교단계에서 상기 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도와 상기 제5온도보다 낮은 기설정된 제6온도 사이인 것으로 판단되면 상기 압축기의 주파수가 상기 압축기제어단계에서 감소된 주파수로 유지될 수 있다.

본 발명에 따르면, 주파수 제어를 통해 압축기, 제어부 및 냉매배관의 손상을 방지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 압축기의 주파수가 짧은 시간 동안 반복적으로 상승 및 하강하는 것을 방지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 냉매 사이클의 헌팅(또는, 실내기 토출공기 온도의 헌팅)을 방지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 압축기의 주파수를 가능한 한 높게 유지하여, 공기조화기의 성능을 확보 및 유지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 공기조화기의 압축기 토출온도와 압축기 주파수의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 주요 구성들의 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 압축기 토출온도와 압축기 주파수의 관계를 설명하기 위한 제1그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 압축기 토출온도와 압축기 주파수의 관계를 설명하기 위한 제2그래프이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 히트싱크의 온도와 압축기 주파수의 관계를 설명하기 위한 제1그래프이다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 히트싱크의 온도와 압축기 주파수의 관계를 설명하기 위한 제2그래프이다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 응축기 배관의 온도와 압축기 주파수의 관계를 설명하기 위한 제1그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 응축기 배관의 온도와 압축기 주파수의 관계를 설명하기 위한 제2그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

이하, 본 발명에 따른 공기조화기 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 공기조화기를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기(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 공기조화기(10) 내에 하나 이상이 구비될 수 있다.

상기 압축기(100)가 공기조화기(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 공기조화기(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 공기조화기(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 공기조화기(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 공기조화기(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.

한편, 상기 압축기(100)의 주파수가 상승할수록, 공기조화기의 성능이 향상될 수 있다. 그러나, 상기 압축기(100)의 주파수의 상승은 압축기(100)의 온도 상승, 냉매배관의 온도 상승 및 히트싱크(H)의 온도 상승을 초래할 수 있다. 압축기(100), 냉매배관 및 히트싱크(H)의 온도가 일정 수준 이상 올라가게 되면, 압축기(100), 냉매배관 및 제어부(C)가 손상될 수 있다.

따라서, 압축기(100)의 주파수를 압축기(100), 냉매배관 및 히트싱크(H) 중 하나의 온도에 기초하여 제어할 필요가 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 주요 구성들의 연결관계를 나타내는 도면이다.

도 2와 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기(10)는 압축기(100), 실내팬(210), 실외팬(410) 및 팽창밸브(300)를 제어하는 제어부(C)를 포함할 수 있다.

상기 제어부(C)는 제1 내지 제3 온도센서(710, 720, 730)로부터 신호를 전달받을 수 있다.

예를 들어, 상기 압축기(100)의 토출구 측에는 제1온도센서(710)가 구비될 수 있다. 상기 제1온도센서(710)는 상기 압축기(100)로부터 토출되는 냉매의 토출온도를 감지할 수 있다.

상기 실내열교환기(200) 및 상기 실외열교환기(400)에는 제2온도센서(720)가 각각 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2온도센서(720)는 상기 실내열교환기(200)를 통과하는 냉매배관 및 상기 실외열교환기(400)를 통과하는 냉매배관에 각각 설치될 수 있다. 상기 제2온도센서(720)는 상기 실내열교환기(200)를 통과하는 냉매의 온도 및 상기 실외열교환기(400)를 통과하는 냉매의 온도를 감지할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부(C)는 응축기 배관에 구비되는 제2온도센서(720)로부터 신호를 전달받을 수 있다. 작동모드에 기초하여, 실내열교환기(200) 및 실외열교환기(400) 중 하나가 응축기로 작동될 수 있기 때문에, 상기 제2온도센서(720)는 상기 실내열교환기(200) 및 상기 실외열교환기(400)에 각각 구비될 수 있다. 즉, 제2온도센서(720)는 응축기를 통과하는 응축기 배관의 온도를 감지할 수 있다.

상기 압축기(100), 상기 실내팬(210), 상기 팽창밸브(300) 및 상기 실외팬(410)은 후술할 제어부(C)에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어부(C)는 인쇄회로기판으로 형성될 수 있다. 상기 제어부(C)에는 상기 제어부(C)의 방열을 위해 후술할 히트싱크(H)가 결합될 수 있다. 상기 히트싱크(H)에는 상기 히트싱크(H)의 온도를 감지하기 위한 제3온도센서(730)가 구비될 수 있다.

상기 제어부(C)는 상기 제1온도센서(710), 상기 제2온도센서(720) 및 상기 제3온도센서(730)로부터 신호를 전달받을 수 있다. 또한, 상기 제어부(C)는 상기 신호에 기초하여 상기 압축기(100)의 주파수를 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 냉매 토출온도, 상기 히트싱크(H)의 온도 및 응축기 배관의 온도 중 하나에 기초하여 압축기(100)의 주파수를 제어할 수 있다. 이는, 상기 압축기(100), 상기 제어부(C) 및 상기 응축기 배관의 파손을 방지하기 위함이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 냉매 토출온도가 기설정된 제1온도(T1)에 도달하면, 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킬 수 있다. 그리고, 상기 제어부(C)는 상기 냉매 토출온도와 상기 제1온도(T1)를 기설정된 주기(△t)로 비교할 수 있다(도 4 참조).

도 4를 참조하면, 압축기(100)의 구동 개시 후에, 상기 압축기(100)의 주파수는 점진적으로 그리고 지속적으로 증가한다. 상기 압축기(100)의 주파수는 냉매 토출온도가 기설정된 제1온도(T1)에 도달할 때까지 점진적으로 증가될 수 있다. 냉매 토출온도가 상기 제1온도(T1)에 도달할 때까지 제어부(C)는 상기 제1온도센서(710)로부터 실시간으로 신호를 전달받을 수 있다.

상기 냉매 토출온도가 상기 제1온도(T1)에 도달하면, 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 1회 감소시킬 수 있다. 그리고, 상기 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 냉매 토출온도와 상기 제1온도(T1)를 기설정된 주기(△t)로 비교할 수 있다.

즉, 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소된 후에, 상기 제어부(C)는 상기 제1온도센서(710)로부터 신호를 기설정된 주기(△t)로 수신하여 상기 제1온도(T1)와 비교할 수 있다. 따라서, 상기 기설정된 주기(△t) 동안 상기 냉매 토출온도가 상기 제1온도(T1) 근방에서 미세하게 변하더라도 압축기(100)의 주파수는 변동 없이 유지될 수 있다. 즉, 압축기(100)의 주파수는 기설정된 주파수만큼 1회감소된 상태로 유지될 수 있으므로, 압축기(100) 주파수의 급변에 따른 냉매 사이클의 헌팅 또는 실내공기의 헌팅을 방지할 수 있다.

도시된 실시예에서, 제1시간(t1)에서 압축기(100)의 주파수는 기설정된 주파수만큼 감소되고, 상기 기설정된 주기(△t) 경과 후의 제2시간(t2)에서 다시 압축기(100)의 주파수는 기설정된 주파수만큼 감소될 수 있다. 이는, 제2시간(t2)에서 감지된 냉매 토출온도가 상기 제1온도(T1) 이상이기 때문이다.

이때, 상기 제1온도(T1)는 95℃ 내지 105℃가 될 수 있고, 상기 기설정된 주기(△t)는 15초 내지 25초가 될 수 있다. 바람직하게는 상기 제1온도(T1)는 100℃가 될 수 있고, 상기 기설정된 주기(△t)는 20초가될 수 있다.

한편, 상기 기설정된 주기(△t) 경과 후의 제2시간(t2)에서 냉매 토출온도가 상기 제1온도(T1) 미만인 것으로 판단되면, 상기 압축기(100)의 주파수가 증가될 수 있다. 그러나, 냉매 토출온도가 제1온도(T1)와 미세한 차이로 상기 제1온도(T1)보다 낮은 경우에도 상기 압축기(100)의 주파수를 증가시키면, 냉매 토출온도가 상기 제1온도(T1)를 단시간 내에 상회하게 될 수 있다. 이 경우, 압축기(100)의 주파수를 다시 낮추어야 하는 결과를 초래할 수 있고, 압축기(100)의 주파수의 상승 및 하강의 반복에 의해 냉매 사이클에 헌팅이 발생될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 냉매 토출온도가 일정범위 내에 있으면, 상기 압축기(100)의 주파수를 변동 없이 유지할 수 있다(도 5 참조).

즉, 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 냉매 토출온도가 상기 제1온도(T1)와 상기 제1온도(T1)보다 낮은 기설정된 제2온도 사이에 있으면, 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소된 상태로 유지할 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1시간(t1)까지 압축기(100)의 주파수 및 냉매 토출온도가 증가하고, 제1시간(t1)에서 냉매 토출온도가 제1온도(T1)에 도달하여 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소된다.

상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소된 후에, 냉매 토출온도는 제1온도(T1)보다 낮은 상태로 유지될 수 있다. 이때, 냉매 토출온도를 제1온도(T1)까지 다시 상승시키기 위해 압축기(100)의 주파수를 바로 올리면, 냉매 토출온도가 다시 제1온도(T1) 이상으로 상승될 수 있다.

상기 제어부(C)는 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 1회 감소된 후에, 상기 냉매 토출온도가 상기 제1온도(T1)와 상기 제1온도(T1)보다 낮은 제2온도(T2) 사이에 있으면, 상기 압축기(100)의 주파수를 유지할 수 있다. 도시된 실시예에서, 제1시간(t1) 후에, 냉매 토출온도는 제1온도(T1)와 제2온도(T2) 사이에 있으므로, 압축기(100)의 주파수는 제1시간(t1)에서 감소된 상태로 일정하게 유지될 수 있다.

따라서, 압축기(100)의 주파수의 상승 및 하강의 반복에 따른 냉매 사이클의 헌팅이 방지될 수 있다.

상기 제2온도(T2)는 상기 제1온도(T1)보다 대략 10℃정도 낮은 온도가 될 수 있다. 상기 제1온도(T1)와 제2온도(T2) 사이의 구간은 압축기(100)의 손상을 방지할 수 있는 안전구간이 될 수 있다.

상기 제어부(C)는 냉매 토출온도가 상기 제2온도(T2)보다 낮아질 때, 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 증가시킬 수 있다. 이는, 냉매 토출온도를 상기 안전구간 내로 유지하여 압축기(100)가 손상되지 않는 범위 내에서 공기조화기의 성능을 최대한으로 확보하기 위함이다.

한편, 압축기(100)의 주파수가 높으면 제어부(C)에 흐르는 전류가 많아져서 제어부(C) 및 히트싱크(H)의 온도가 상승할 수 있다. 제어부(C) 역시, 일정 온도 이상이 되면 파손될 수 있으므로, 상기 히트싱크(H)의 온도에 따라서 압축기(100)의 주파수를 제어할 필요가 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부(C)는 상기 히트싱크(H)의 온도가 기설정된 제3온도(T3)에 도달하면, 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킬 수 있다. 그리고, 상기 제어부(C)는 상기 히트싱크의 온도와 상기 제3온도(T1)를 기설정된 주기(△t)로 비교할 수 있다(도 6 참조).

도 6을 참조하면, 압축기(100)의 구동 개시 후에, 상기 압축기(100)의 주파수는 점진적으로 그리고 지속적으로 증가한다. 상기 압축기(100)의 주파수는 히트싱크(H)의 온도가 기설정된 제3온도(T3)에 도달할 때까지 점진적으로 증가될 수 있다. 히트싱크(H)의 온도가 상기 제3온도(T3)에 도달할 때까지 제어부(C)는 상기 제3온도센서(730)로부터 실시간으로 신호를 전달받을 수 있다.

상기 히트싱크(H)의 온도가 상기 제3온도(T3)에 도달하면, 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 1회 감소시킬 수 있다. 그리고, 상기 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 히트싱크(H)의 온도와 상기 제3온도(T3)를 기설정된 주기(△t)로 비교할 수 있다.

즉, 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소된 후에, 상기 제어부(C)는 상기 제3온도센서(730)로부터 신호를 기설정된 주기(△t)로 수신하여 상기 제3온도(T3)와 비교할 수 있다. 따라서, 상기 기설정된 주기(△t) 동안 상기 히트싱크(H)의 온도가 상기 제3온도(T3) 근방에서 미세하게 변하더라도 압축기(100)의 주파수는 변동 없이 유지될 수 있다. 즉, 압축기(100)의 주파수는 기설정된 주파수만큼 1회감소된 상태로 유지될 수 있으므로, 압축기(100) 주파수의 급변에 따른 냉매 사이클의 헌팅 또는 실내공기의 헌팅을 방지할 수 있다.

도시된 실시예에서, 제1시간(t1)에서 압축기(100)의 주파수는 기설정된 주파수만큼 감소되고, 상기 기설정된 주기(△t) 경과 후의 제2시간(t2)에서 다시 압축기(100)의 주파수는 기설정된 주파수만큼 감소될 수 있다. 이는, 제2시간(t2)에서 감지된 히트싱크(H)의 온도가 상기 제3온도(T3) 이상이기 때문이다.

이때, 상기 제3온도(T3)는 85℃ 내지 100℃가 될 수 있고, 상기 기설정된 주기(△t)는 15초 내지 25초가 될 수 있다. 바람직하게는 상기 제3온도(T3)는 90℃ 내지 95℃가 될 수 있고, 상기 기설정된 주기(△t)는 20초가될 수 있다.

한편, 상기 기설정된 주기(△t) 경과 후의 제2시간(t2)에서 히트싱크(H)의 온도가 상기 제3온도(T3) 미만인 것으로 판단되면, 상기 압축기(100)의 주파수가 증가될 수 있다. 그러나, 히트싱크(H)의 온도가 제3온도(T3)와 미세한 차이로 상기 제3온도(T3)보다 낮은 경우에도 상기 압축기(100)의 주파수를 증가시키면, 히트싱크(H)의 온도가 상기 제3온도(T3)를 단시간 내에 상회하게 될 수 있다. 이 경우, 압축기(100)의 주파수를 다시 낮추어야 하는 결과를 초래할 수 있고, 압축기(100)의 주파수의 상승 및 하강의 반복에 의해 냉매 사이클에 헌팅이 발생될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 히트싱크(H)의 온도가 일정범위 내에 있으면, 상기 압축기(100)의 주파수를 변동 없이 유지할 수 있다(도 7 참조).

즉, 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 히트싱크(H)의 온도가 상기 제3온도(T3)와 상기 제3온도(T3)보다 낮은 기설정된 제4온도(T4) 사이에 있으면, 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소된 상태로 유지할 수 있다.

도 7을 참조하면, 제1시간(t1)까지 압축기(100)의 주파수 및 히트싱크(H)의 온도가 증가하고, 제1시간(t1)에서 히트싱크(H)의 온도가 제3온도(T3)에 도달하여 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소된다.

상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소된 후에, 히트싱크(H)의 온도는 제3온도(T3)보다 낮은 상태로 유지될 수 있다. 이때, 히트싱크(H)의 온도를 제3온도(T3)까지 다시 상승시키기 위해 압축기(100)의 주파수를 바로 올리면, 히트싱크(H)의 온도가 다시 제3온도(T3) 이상으로 상승할 수 있다.

상기 제어부(C)는 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 1회 감소된 후에, 상기 히트싱크(H)의 온도가 상기 제3온도(T3)와 상기 제3온도(T3)보다 낮은 제4온도(T4) 사이에 있으면, 상기 압축기(100)의 주파수를 유지할 수 있다. 도시된 실시예에서, 제1시간(t1) 후에, 히트싱크(H)의 온도는 제3온도(T3)와 제4온도(T4) 사이에 있으므로, 압축기(100)의 주파수는 제1시간(t1)에서 감소된 상태로 일정하게 유지될 수 있다.

따라서, 압축기(100)의 주파수의 상승 및 하강의 반복에 따른 냉매 사이클의 헌팅이 방지될 수 있다.

상기 제4온도(T4)는 상기 제3온도(T3)보다 대략 5℃ 내지 10℃정도 낮은 온도가 될 수 있다. 상기 제3온도(T3)와 제4온도(T4) 사이의 구간은 제어부(C)의 손상을 방지할 수 있는 안전구간이 될 수 있다.

상기 제어부(C)는 히트싱크(H)의 온도가 상기 제4온도(T4)보다 낮아질 때, 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 증가시킬 수 있다. 이는, 히트싱크(H)의 온도를 상기 안전구간 내로 유지하여 제어부(C)가 손상되지 않는 범위 내에서 공기조화기의 성능을 최대한으로 확보하기 위함이다.

한편, 응축기로 작동하는 열교환기의 냉매배관(이하, "응축기 배관"이라고 한다)의 온도가 상승하면, 응축기 배관이 파손될 우려가 있다. 따라서, 응축기 배관의 온도에 따라서 압축기(100)의 주파수를 제어할 필요가 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부(C)는 응축기 배관의 온도가 기설정된 제5온도(T5)에 도달하면, 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킬 수 있다. 그리고, 상기 제어부(C)는 상기 응축기 배관의 온도와 상기 제5온도(T5)를 기설정된 주기(△t)로 비교할 수 있다(도 8 참조).

도 8을 참조하면, 압축기(100)의 구동 개시 후에, 상기 압축기(100)의 주파수는 점진적으로 그리고 지속적으로 증가한다. 상기 압축기(100)의 주파수는 응축기 배관의 온도가 기설정된 제5온도(T5)에 도달할 때까지 점진적으로 증가될 수 있다. 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도(T5)에 도달할 때까지 제어부(C)는 상기 제2온도센서(730)로부터 실시간으로 신호를 전달받을 수 있다.

상기 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도(T5)에 도달하면, 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 1회 감소시킬 수 있다. 그리고, 상기 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 응축기 배관의 온도와 상기 제5온도(T5)를 기설정된 주기(△t)로 비교할 수 있다.

즉, 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소된 후에, 상기 제어부(C)는 상기 제2온도센서(720)로부터 신호를 기설정된 주기(△t)로 수신하여 상기 제5온도(T5)와 비교할 수 있다. 따라서, 상기 기설정된 주기(△t) 동안 상기 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도(T5) 근방에서 미세하게 변하더라도 압축기(100)의 주파수는 변동 없이 유지될 수 있다. 즉, 압축기(100)의 주파수는 기설정된 주파수만큼 1회 감소된 상태로 유지될 수 있으므로, 압축기(100) 주파수의 급변에 따른 냉매 사이클의 헌팅 또는 실내공기의 헌팅을 방지할 수 있다.

도시된 실시예에서, 제1시간(t1)에서 압축기(100)의 주파수는 기설정된 주파수만큼 감소되고, 상기 기설정된 주기(△t) 경과 후의 제2시간(t2)에서 다시 압축기(100)의 주파수는 기설정된 주파수만큼 감소될 수 있다. 이는, 제2시간(t2)에서 감지된 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도(T5) 이상이기 때문이다.

이때, 상기 제5온도(T5)는 60℃ 내지 70℃가 될 수 있고, 상기 기설정된 주기(△t)는 15초 내지 25초가 될 수 있다. 바람직하게는 상기 제5온도(T5)는 65℃ 가 될 수 있고, 상기 기설정된 주기(△t)는 20초가될 수 있다.

한편, 상기 기설정된 주기(△t) 경과 후의 제2시간(t2)에서 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도(T5) 미만인 것으로 판단되면, 상기 압축기(100)의 주파수가 증가될 수 있다. 그러나, 응축기 배관의 온도가 제5온도(T5)와 미세한 차이로 상기 제5온도(T5)보다 낮은 경우에도 상기 압축기(100)의 주파수를 증가시키면, 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도(T5)를 단시간 내에 상회하게 될 수 있다. 이 경우, 압축기(100)의 주파수를 다시 낮추어야 하는 결과를 초래할 수 있고, 압축기(100)의 주파수의 상승 및 하강의 반복에 의해 냉매 사이클에 헌팅이 발생될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 응축기 배관의 온도가 일정범위 내에 있으면, 상기 압축기(100)의 주파수를 변동 없이 유지할 수 있다(도 9 참조).

즉, 제어부(C)는 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도(T5)와 상기 제5온도(T5)보다 낮은 기설정된 제6온도(T6) 사이에 있으면, 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소된 상태로 유지할 수 있다.

도 9를 참조하면, 제1시간(t1)까지 압축기(100)의 주파수 및 응축기 배관의 온도가 증가하고, 제1시간(t1)에서 응축기 배관의 온도가 제5온도(T5)에 도달하여 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소된다.

상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소된 후에, 응축기 배관의 온도는 제5온도(T5)보다 낮은 상태로 유지될 수 있다. 이때, 응축기 배관의 온도를 제5온도(T5)까지 다시 상승시키기 위해 압축기(100)의 주파수를 바로 올리면, 응축기 배관의 온도가 다시 제5온도(T5) 이상으로 상승할 수 있다.

상기 제어부(C)는 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 1회 감소된 후에, 상기 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도(T5)와 상기 제5온도(T5)보다 낮은 제6온도(T6) 사이에 있으면, 상기 압축기(100)의 주파수를 유지할 수 있다. 도시된 실시예에서, 제1시간(t1) 후에, 응축기 배관의 온도는 제5온도(T5)와 제6온도(T6) 사이에 있으므로, 압축기(100)의 주파수는 제1시간(t1)에서 감소된 상태로 일정하게 유지될 수 있다.

따라서, 압축기(100)의 주파수의 상승 및 하강의 반복에 따른 냉매 사이클의 헌팅이 방지될 수 있다.

상기 제4온도(T4)는 상기 제5온도(T5)보다 대략 5℃ 내지 10℃정도 낮은 온도가 될 수 있다. 상기 제5온도(T5)와 제6온도(T6) 사이의 구간은 응축기 배관의 손상을 방지할 수 있는 안전구간이 될 수 있다.

상기 제어부(C)는 응축기 배관의 온도가 상기 제6온도(T6)보다 낮아질 때, 상기 압축기(100)의 주파수를 기설정된 주파수만큼 증가시킬 수 있다. 이는, 응축기 배관의 온도를 상기 안전구간 내로 유지하여 제어부(C)가 손상되지 않는 범위 내에서 공기조화기의 성능을 최대한으로 확보하기 위함이다.

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

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 나타내는 흐름도이다. 이하, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 설명함에 있어서, 전술한 공기조화기의 특징이 공기조화기의 제어방법에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은 압축기 구동개시단계(S100), 압축기(100)의 주파수가 상승하는 주파수 상승단계(S200), 냉매 토출온도, 히트싱크의 온도 및 응축기 배관의 온도 중 하나가 감지되는 제1온도감지단계(S300), 상기 제1온도감지단계(S300)에서 감지된 온도가 설정온도와 비교되는 제1온도비교단계(S400) 및 상기 제1온도비교단계(S400)에서 비교된 결과에 기초하여 압축기(100)의 주파수가 제어되는 제1압축기제어단계(S500)를 포함할 수 있다.

상기 구동개시단계(S100)에서는 사용자에 의해 입력된 작동모드에 기초하여 압축기(100)의 구동이 개시될 수 있다. 상기 압축기(100)의 구동 개시 후에, 상기 주파수 상승단계(S200)에서, 상기 압축기(100)의 주파수는 점진적으로 상승될 수 있다.

상기 제1온도감지단계(S300)에서는 압축기(100)의 냉매 토출온도, 제어부(C)에 결합된 히트싱크(H)의 온도 및 응축기를 통과하는 응축기 배관의 온도 중 하나가 감지될 수 있다.

상기 제1온도비교단계(S400)에서는 상기 제1온도감지단계(S300)에서 감지된 온도(T)와 제1설정온도(Tset1)가 비교될 수 있다. 즉, 상기 제1온도비교단계(S400)에서는 상기 제1온도감지단계(S300)에서 감지된 온도(T)가 상기 제1설정온도(Tset1) 이상인지 또는 미만인지 여부가 제어부(C)에 의해 판단될 수 있다.

상기 압축기제어단계(S500)에서는 상기 제1온도비교단계(S400)에서 비교된 결과에 기초하여 상기 압축기(100)의 주파수가 제어될 수 있다.

예를 들어, 상기 압축기제어단계(S500)는 주파수 감소단계(S510) 및 주파수 증가단계(S520)를 포함할 수 있다.

상기 제1온도비교단계(S400)에서 "T ≥Tset1" 인 것으로 판단되면, 상기 주파수 감소단계(S510)로 진행되어 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소될 수 있다. 이와 달리, 상기 제1온도비교단계(S400)에서 "T ＜ Tset1"인 것으로 판단되면, 상기 주파수 증가단계(S520)로 진행되어 압축기(100)의 주파수는 기설정된 주파수만큼 증가될 수 있다.

본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법은 상기 압축기제어단계(S500) 이후에, 제2온도감지단계(S600), 제2온도비교단계(S700)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2온도감지단계(S600)에서는 상기 제1온도감지단계(S300)에서 감지된 부분의 온도가 감지될 수 있다. 즉, 제1온도감지단계(S300)에서 냉매 토출온도가 감지된 경우 제2온도감지단계(S600)에서도 냉매 토출온도가 감지될 수 있다. 이와 달리, 상기 제1온도감지단계(S300)에서 히트싱크의 온도 또는 응축기 배관의 온도가 감지된 경우 상기 제2온도감지단계(S600)에서도 히트싱크의 온도 또는 응축기 배관의 온도가 감지될 수 있다.

상기 제2온도감지단계(S600)에서 온도의 감지는 기설정된 주기로 수행될 수 있다. 이는 감지된 온도가 상기 제1설정온도(Tset1) 근방에서 미세하게 변동될 경우, 압축기(100) 주파수의 상승 및 하강 반복으로 인해 냉매 사이클에 헌팅이 발생될 수 있기 때문이다.

상기 제2온도비교단계(S700)에서는 제2온도감지단계(S600)에서 감지된 온도(T)가 설정된 범위 이내인지 여부를 비교 및 판단한다. 이때, 설정된 범위는 전술한 제1설정온도(Tset1)와 상기 제1설정온도(Tset1)보다 낮은 제2설정온도(Tset2)가 될 수 있다.

상기 제2온도비교단계(S700)에서 Tset2≤T≤Tset1인 것으로 판단되면, 압축기(100)의 주파수는 변동 없이 유지될 수 있다. 이는, 냉매 토출온도가 상기 제1설정온도(Tset1)에 비해 미세하게 낮은 경우에 압축기(100)의 주파수를 다시 올리게 되면, 사이클의 헌팅이 발생될 수 있기 때문이다(도 5, 7 및 9 참조).

한편, 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법은 제1온도감지단계(S300)에서 감지된 온도값이 냉매 토출온도인지, 히트싱크의 온도인지 또는 응축기 배관의 온도인지 여부에 따라서 상기 제1설정온도(Tset1)와 후술할 제2설정온도(Tset2)가 결정될 수 있다.

우선, 일 실시예에 따르면, 제1온도감지단계(S300)에서 감지되는 온도(T)는 냉매 토출온도가 될 수 있다. 이 경우, 상기 제1설정온도(Tset1) 및 제2설정온도(Tset2)는 제1온도(T1) 및 제2온도(T2)가 될 수 있다(도 4 및 5 참조).

구체적으로, 상기 제1온도감지단계(S300)에서 상기 냉매 토출온도가 감지되고, 상기 제1온도비교단계(S400)에서 상기 냉매 토출온도가 제1온도(T1) 이상이라고 판단되면, 상기 압축기제어단계(S500)에서 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소될 수 있다(S510).

이와 달리, 제1온도감지단계(S300)에서 상기 냉매 토출온도가 감지되고, 상기 제1온도비교단계(S400)에서 상기 냉매 토출온도가 제1온도(T1) 미만이라고 판단되면, 상기 압축기제어단계(S500)에서 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 증가될 수 있다(S520).

본 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은 상기 압축기제어단계(S500) 이후에, 상기 냉매 토출온도가 감지되는 제2온도감지단계(S600) 및 제2온도비교단계(S700)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2온도감지단계(S600)에서 냉매 토출온도가 감지되고, 상기 제2온도비교단계(S700)에서 상기 감지된 냉매 토출온도가 기설정된 온도범위 이내인지 여부가 판단될 수 있다. 즉, 제2온도비교단계(S700)에서 상기 냉매 토출온도가 제1온도와 상기 제1온도보다 낮은 제2온도 사이에 있는지 여부가 판단될 수 있다.

이때, 상기 제2온도감지단계(S600)에서 냉매 토출온도는 기설정된 주기(예를 들어, 약 20초)로 감지될 수 있고, 상기 제2온도비교단계(S700)에서도 동일한 주기로 냉매 토출온도가 기설정된 온도범위 이내인지 여부가 판단될 수 있다. 이는, 냉매 토출온도가 순간적으로 제1온도(T1)이상으로 올라가는 경우가 있을 수 있기 때문이다. 즉, 냉매 토출온도가 하강하는 과정에서 순간적으로 제1온도(T1)이상으로 올라가는 것을 감지하여 압축기(100)의 주파수를 더 감소시키면 냉매 사이클에 헌팅이 발생될 수 있다.

상기 제2온도비교단계(S700)에서 냉매 토출온도가 상기 제1온도(T1)와 상기 제2온도(T2) 사이인 것으로 판단되면, 상기 압축기(100)의 주파수는 상기 압축기제어단계(S500)에서 감소된 주파수로 유지될 수 있다(S800).

즉, 압축기제어단계(S500)를 통해 압축기(100)의 주파수가 감소된 후에, 냉매 토출온도가 제1온도(T1)와 제2온도(T2) 사이에 있기만 하면, 압축기(100)의 주파수가 변경될 필요가 없다. 이러한 압축기(100)의 제어를 통해 냉매 사이클의 헌팅이 방지될 수 있다.

이와 달리, 상기 제2온도비교단계(S700)에서 냉매 토출온도가 상기 제1온도(T1) 이상이라고 판단되면 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소되고, 상기 냉매 토출온도가 상기 제2온도(T2) 미만이라고 판단되면 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 증가될 수 있다(S900).

상기와 같은 압축기(100) 주파수의 제어를 통해, 온도 상승에 의한 압축기(100)의 손상을 방지함과 동시에, 공기조화기의 성능을 최대한 확보할 수 있다.

한편, 다른 실시예에 따르면, 상기 제1온도감지단계(S300)에서 감지되는 온도(T)는 히트싱크(H)의 온도가 될 수 있다. 이 경우, 상기 제1설정온도(Tset1) 및 제2설정온도(Tset2)는 제3온도(T3) 및 제4온도(T4)가 될 수 있다(도 6 및 7 참조). 상기 제3온도(T3)는 전술한 제1온도(T1)보다 낮을 수 있고, 상기 제4온도(T4)는 전술한 제2온도(T2)보다 낮을 수 있다.

구체적으로, 상기 제1온도감지단계(S300)에서 상기 히트싱크(H)의 온도가 감지되고, 상기 제1온도비교단계(S400)에서 상기 히트싱크(H)의 온도가 제3온도(T3) 이상이라고 판단되면, 상기 압축기제어단계(S500)에서 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소될 수 있다(S510).

이와 달리, 제1온도감지단계(S300)에서 상기 히트싱크(H)의 온도가 감지되고, 상기 제1온도비교단계(S400)에서 상기 히트싱크(H)의 온도가 제3온도(T3) 미만이라고 판단되면, 상기 압축기제어단계(S500)에서 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 증가될 수 있다(S520).

본 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은 상기 압축기제어단계(S500) 이후에, 상기 히트싱크(H)의 온도가 감지되는 제2온도감지단계(S600) 및 제2온도비교단계(S700)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 압축기(500) 제어단계(S500)를 통해 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소된 후에, 상기 제2온도감지단계(S600)가 진행될 수 있다.

상기 제2온도감지단계(S600)에서 히트싱크(H)의 온도가 감지되고, 상기 제2온도비교단계(S700)에서 상기 감지된 히트싱크(H)의 온도가 기설정된 온도범위 이내인지 여부가 판단될 수 있다. 즉, 제2온도비교단계(S700)에서 상기 히트싱크(H)의 온도가 제3온도(T3)와 상기 제3온도(T3)보다 낮은 제4온도(T4) 사이에 있는지 여부가 판단될 수 있다.

이때, 상기 제2온도감지단계(S600)에서 히트싱크(H)의 온도는 기설정된 주기(예를 들어, 약 20초)로 감지될 수 있고, 상기 제2온도비교단계(S700)에서도 동일한 주기로 히트싱크(H)의 온도가 기설정된 온도범위 이내인지 여부가 판단될 수 있다. 이는, 히트싱크(H)의 온도가 순간적으로 제3온도(T3)이상으로 올라가는 경우가 있을 수 있기 때문이다. 즉, 히트싱크(H)의 온도가 하강하는 과정에서 순간적으로 제3온도(T3)이상으로 올라가는 것을 감지하여 압축기(100)의 주파수를 더 감소시키면 냉매 사이클에 헌팅이 발생될 수 있다.

상기 제2온도비교단계(S700)에서 히트싱크(H)의 온도가 상기 제3온도(T3)와 상기 제4온도(T4) 사이인 것으로 판단되면, 상기 압축기(100)의 주파수는 상기 압축기제어단계(S500)에서 감소된 주파수로 유지될 수 있다(S800).

즉, 압축기제어단계(S500)를 통해 압축기(100)의 주파수가 감소된 후에, 히트싱크(H)의 온도가 제3온도(T3)와 제4온도(T4) 사이에 있기만 하면, 압축기(100)의 주파수가 변경될 필요가 없다. 이러한 압축기(100)의 제어를 통해 냉매 사이클의 헌팅이 방지될 수 있다.

이와 달리, 상기 제2온도비교단계(S700)에서 히트싱크(H)의 온도가 상기 제3온도(T3) 이상이라고 판단되면 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소되고, 상기 히트싱크(H)의 온도가 상기 제4온도(T4) 미만이라고 판단되면 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 증가될 수 있다(S900).

상기와 같은 압축기(100) 주파수의 제어를 통해, 온도 상승에 의한 제어부(C)의 손상을 방지할 수 있고 공기조화기 성능을 최대한으로 확보할 수 있다.

마지막으로, 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1온다감지단계(S300)에서 감지되는 온도(T)는 응축기 배관의 온도가 될 수 있다. 상기 제1설정온도(Tset1) 및 제2설정온도(Tset2)는 제5온도(T5) 및 제6온도(T6)가 될 수 있다(도 8 및 9 참조). 상기 제5온도(T5)는 전술한 제3온도(T3)보다 낮을 수 있고, 상기 제6온도(T6)는 전술한 제4온도(T4)보다 낮을 수 있다.

구체적으로, 상기 제1온도감지단계(S300)에서 상기 응축기 배관의 온도가 감지되고, 상기 제1온도비교단계(S400)에서 상기 응축기 배관의 온도가 제5온도(T5) 이상이라고 판단되면, 상기 압축기제어단계(S500)에서 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소될 수 있다(S510).

이와 달리, 제1온도감지단계(S300)에서 상기 응축기 배관의 온도가 감지되고, 상기 제1온도비교단계(S400)에서 상기 응축기 배관의 온도가 제5온도(T5) 미만이라고 판단되면, 상기 압축기제어단계(S500)에서 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 증가될 수 있다(S520).

본 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은 상기 압축기제어단계(S500) 이후에, 상기 응축기 배관의 온도가 감지되는 제2온도감지단계(S600) 및 제2온도비교단계(S700)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 압축기(500) 제어단계(S500)를 통해 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소된 후에, 상기 제2온도감지단계(S600)가 진행될 수 있다.

상기 제2온도감지단계(S600)에서 응축기 배관의 온도가 감지되고, 상기 제2온도비교단계(S700)에서 상기 감지된 응축기 배관의 온도가 기설정된 온도범위 이내인지 여부가 판단될 수 있다. 즉, 제2온도비교단계(S700)에서 상기 응축기 배관의 온도가 제5온도(T5)와 상기 제5온도(T5)보다 낮은 제6온도(T6) 사이에 있는지 여부가 판단될 수 있다.

이때, 상기 제2온도감지단계(S600)에서 응축기 배관의 온도는 기설정된 주기(예를 들어, 약 20초)로 감지될 수 있고, 상기 제2온도비교단계(S700)에서도 동일한 주기로 응축기 배관의 온도가 기설정된 온도범위 이내인지 여부가 판단될 수 있다. 이는, 응축기 배관의 온도가 순간적으로 제5온도(T5)이상으로 올라가는 경우가 있을 수 있기 때문이다. 즉, 응축기 배관의 온도가 하강하는 과정에서 순간적으로 제5온도(T5)이상으로 올라가는 것을 감지하여 압축기(100)의 주파수를 더 감소시키면 냉매 사이클에 헌팅이 발생될 수 있다.

상기 제2온도비교단계(S700)에서 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도(T5)와 상기 제6온도(T6) 사이인 것으로 판단되면, 상기 압축기(100)의 주파수는 상기 압축기제어단계(S500)에서 감소된 주파수로 유지될 수 있다(S800).

즉, 압축기제어단계(S500)를 통해 압축기(100)의 주파수가 감소된 후에, 응축기 배관의 온도가 제5온도(T5)와 제6온도(T6) 사이에 있기만 하면, 압축기(100)의 주파수가 변경될 필요가 없다. 이러한 압축기(100)의 제어를 통해 냉매 사이클의 헌팅이 방지될 수 있다.

이와 달리, 상기 제2온도비교단계(S700)에서 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도(T5) 이상이라고 판단되면 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 감소되고, 상기 응축기 배관의 온도가 상기 제6온도(T6) 미만이라고 판단되면 상기 압축기(100)의 주파수가 기설정된 주파수만큼 증가될 수 있다(S900).

상기와 같은 압축기(100) 주파수의 제어를 통해, 온도 상승에 의한 응축기 배관의 손상을 방지할 수 있고 공기조화기 성능을 최대한으로 확보할 수 있다.

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 제3온도센서

Claims (20)

1. 냉매를 압축하는 압축기;
   압축기로부터 토출된 냉매를 응축시키는 응축기;
   상기 응축기를 통과한 냉매를 감압하는 팽창밸브;
   상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 증발시키는 증발기; 및
   상기 압축기를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 압축기의 냉매 토출온도, 상기 제어부의 방열을 위한 히트싱크의 온도 및 상기 응축기를 통과하는 응축기 배관의 온도 중 하나에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 제어하고,
   상기 제어부는 상기 압축기의 냉매 토출온도가 기설정된 제1온도에 도달하면 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시키고, 상기 냉매의 토출온도와 상기 제1온도를 기설정된 주기로 비교하며,
   상기 기설정된 주기 동안에 상기 냉매의 토출온도가 상기 제1온도 이상이 되더라도 상기 압축기의 주파수는 상기 기설정된 주파수만큼 감소된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 냉매 토출온도가 상기 제1온도보다 낮은 기설정된 제2온도 사이에 있으면, 압축기의 주파수를 상기 기설정된 주파수만큼 감소된 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 냉매 토출온도가 상기 제2온도보다 낮을 때, 상기 압축기의 주파수를 상기 기설정된 주파수만큼 증가시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 히트싱크의 온도가 기설정된 제3온도에 도달하면 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시키고, 상기 히트싱크의 온도와 상기 제3온도를 기설정된 주기로 비교하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 히트싱크의 온도가 상기 제3온도와 상기 제3온도보다 낮은 기설정된 제4온도 사이에 있으면, 압축기의 주파수를 상기 기설정된 주파수만큼 감소된 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 히트싱크의 온도가 상기 제4온도보다 낮을 때, 상기 압축기의 주파수를 상기 기설정된 주파수만큼 증가시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 응축기 배관의 온도가 기설정된 제5온도에 도달하면 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시키고, 상기 응축기 배관의 온도와 상기 제5온도를 기설정된 주기로 비교하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시킨 후에, 상기 응축기 배관의 온도가 상기 제5온도와 상기 제5온도보다 낮은 기설정된 제6온도 사이에 있으면, 압축기의 주파수를 상기 기설정된 주파수만큼 감소된 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 응축기 배관의 온도가 상기 제6온도보다 낮을 때, 상기 압축기의 주파수를 상기 기설정된 주파수만큼 증가시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
11. 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 및 상기 압축기를 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화기의 제어방법으로서,
    압축기의 구동 개시 후에 압축기의 주파수를 점진적으로 상승시키는 주파수상승단계;
    압축기의 냉매 토출온도, 제어부에 결합된 히트싱크의 온도 및 응축기를 통과하는 응축기 배관의 온도 중 하나를 감지하는 제1온도감지단계;
    상기 제1온도감지에서 감지된 온도와 기설정된 온도를 비교하는 제1온도비교단계;
    상기 제1온도비교단계에서 비교된 결과에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 제어하는 압축기제어단계; 및
    상기 냉매 토출온도가 감지되는 제2온도감지단계를 포함하고,
    상기 제1온도감지단계에서 상기 냉매 토출온도가 감지되고, 상기 제1온도비교단계에서 상기 냉매 토출온도가 기설정된 제1온도 이상이라고 판단되면, 상기 압축기제어단계에서 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시키며,
    상기 제2온도감지단계에서 상기 냉매 토출온도는 기설정된 주기로 감지되고, 상기 기설정된 주기 동안에 상기 냉매의 토출온도가 상기 제1온도 이상이 되더라도 상기 압축기의 주파수는 상기 기설정된 주파수만큼 감소된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서,
    상기 제2온도감지단계 이후에,
    상기 제2온도감지단계에서 감지된 온도가 기설정된 온도범위 이내인지 여부가 판단되는 제2온도비교단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제2온도비교단계에서 상기 냉매 토출온도가 제1온도와 상기 제1온도보다 낮은 제2온도 사이인 것으로 판단되면 상기 압축기의 주파수가 상기 압축기제어단계에서 감소된 주파수로 유지되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
15. 제11항에 있어서,
    상기 제1온도감지단계에서 상기 히트싱크의 온도가 감지되고, 상기 제1온도비교단계에서 상기 히트싱크의 온도가 기설정된 제3온도 이상이라고 판단되면,
    상기 압축기제어단계에서 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
16. 제15항에 있어서,
    상기 압축기제어단계 이후에,
    상기 히트싱크의 온도가 감지되는 제3온도감지단계; 및
    상기 제3온도감지단계에서 감지된 온도가 기설정된 온도범위 이내인지 여부가 판단되는 제3온도비교단계를 더 포함하고,
    상기 제3온도감지단계에서 상기 히트싱크의 온도는 기설정된 주기로 감지되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제3온도비교단계에서 상기 히트싱크의 온도가 상기 제3온도와 상기 제3온도보다 낮은 기설정된 제4온도 사이인 것으로 판단되면 상기 압축기의 주파수가 상기 압축기제어단계에서 감소된 주파수로 유지되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
18. 제11항에 있어서,
    상기 제1온도감지단계에서 상기 응축기 배관의 온도가 감지되고, 상기 제1온도비교단계에서 상기 응축기 배관의 온도가 기설정된 제4온도 이상이라고 판단되면,
    상기 압축기제어단계에서 상기 압축기의 주파수를 기설정된 주파수만큼 감소시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
19. 제18항에 있어서,
    상기 압축기제어단계 이후에,
    상기 응축기 배관의 온도가 감지되는 제4온도감지단계; 및
    상기 제4온도감지단계에서 감지된 온도가 기설정된 온도범위 이내인지 여부가 판단되는 제4온도비교단계를 더 포함하고,
    상기 제4온도감지단계에서 상기 응축기 배관의 온도는 기설정된 주기로 감지되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제4온도비교단계에서 상기 응축기 배관의 온도가 기설정된 제5온도와 상기 제5온도보다 낮은 기설정된 제6온도 사이인 것으로 판단되면 상기 압축기의 주파수가 상기 압축기제어단계에서 감소된 주파수로 유지되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.

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