KR101927820B1 - 공기조화기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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박승준
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김권진
변나영
서형준
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Abstract

공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도로 마련된 토출홀을 통하여 낮은 풍속으로 냉난방을 실시함에 따라 쾌적한 실내 온도 또는 실내 습도를 유지하고, 공기조화기의 하부에 마련된 토출홀을 통해 저속 냉방을 수행함으로써, 사용자의 취침시간 등에 있어 실내의 하부 영역에 대해 쾌적한 냉방효과를 구현할 수 있는 기술이다. 또한, 공기조화기의 송풍팬이 정지된 경우, 시간 및 온도에 기초하여 송풍팬을 동작시킴으로써 공기조화기에 발생할 수 있는 결로를 방지할 수 있고, 공기조화기의 제습기능에 있어서, 수반되는 냉방효과를 저감시킨 제습기능을 구현할 수 있는 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 기술이다.
일 실시예에 따른 공기조화기는, 적어도 하나의 개구가 형성된 전면패널과 전면패널의 후방에 결합되는 후면패널을 포함하는 하우징, 적어도 하나의 개구를 통해 전면패널의 전방으로 노출되어 열교환된 공기를 하우징의 외부로 토출하는 적어도 하나의 토출부, 전면패널에 마련되어 열교환된 공기를 토출하는 토출홀, 적어도 하나의 토출부에 마련되는 적어도 하나의 송풍팬, 및 적어도 하나의 토출부가 폐쇄되면, 미리 정해진 시간 및 전면패널의 온도 중 적어도 하나에 기초하여 토출홀을 통해 열교환된 공기가 토출되도록 적어도 하나의 송풍팬을 회전시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기 및 그 제어 방법{Air conditioner and control method thereof}
개시된 발명은 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
공기조화기는 냉동 사이클을 이용하여 인간이 활동하기 알맞게 실내 공기를 쾌적하게 유지하는 장치이다. 공기조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환 후 이를 실내로 토출하는 반복 작용에 의해 실내를 냉방시키거나, 반대 작용에 의해 실내를 난방시킬 수 있다.
공기조화기는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 정방향 또는 역방향으로 순환하는 냉각 사이클에 의해 실내를 냉방 또는 난방시킬 수 있다. 압축기는 고온고압의 기체 상태의 냉매를 제공하고, 응축기는 상온 고압의 액체 상태의 냉매를 제공한다. 팽창밸브는 상온 고압의 액체상태의 냉매를 감압시키고, 증발기는 감압된 냉매를 저온의 기체 상태로 증발시킨다.
공기조화기는 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 구분될 수 있다.
실외기와 실내기가 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기의 경우, 일반적으로 압축기 및 응축기(실외열교환기)가 실외기에 구비되고, 증발기(실내열교환기)가 실내기에 구비된다. 냉매는 실내기와 실외기를 연결하는 배관을 통해 실외기와 실내기를 순환하며 유동할 수 있다. 또한, 분리형 공기조화기 실내기의 하부에는 송풍팬이 배치되고, 상부에는 열교환기 및 공기가 토출되는 공기토출구가 배치된다. 송풍팬에 의해 흡입, 송풍된 공기는 실내기의 상부로 이동하고, 상부로 이동한 공기는 열교환기 및 공기 토출구를 거쳐 실내로 토출된다.
한편, 공기조화기는 냉방 기능과 함께 제습기능을 제공하기도 한다. 일반적인 공기조화기에서 제공하는 제습기능에는 냉방효과가 수반되는데, 순수한 제습만을 원하는 사용자들의 요구에 맞추어 냉방효과가 수반되지 않는 제습기능의 구현이 필요하다.
최근에는 공기조화기의 토출구를 통한 공기의 토출 속도를 최대한 낮게 하여 공기조화기의 냉방 풍속을 거의 느낄 수 없게 하면서 실내의 쾌적 온도를 유지할 수 있는 공기조화기에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 또한, 공기조화기의 결로 발생을 방지하는 기술에 관한 연구도 행해지고 있다.
개시된 발명은, 실내 온도 또는 실내 습도가 높으면 토출부를 이용한 냉방을 하여 실내 온도 또는 실내 습도를 감소시키고, 실내 온도 또는 실내 습도가 미리 설정된 값에 도달하면 토출부를 폐쇄한 뒤 별도로 마련된 토출홀을 통해 저속으로 냉방을 수행함으로써 사용자가 공기조화기의 냉방 풍속을 느끼지 않도록 하면서도 실내의 쾌적 온도 또는 습도를 유지할 수 있는 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 나아가, 공기조화기의 하부에 마련된 토출홀을 통해 저속 냉방을 수행함으로써, 사용자의 취침시간 등에 있어 실내의 하부 영역에 대해 쾌적한 냉방을 제공한다.
또한, 개시된 발명은, 공기조화기의 송풍팬이 정지된 경우, 시간 및 온도에 기초하여 송풍팬을 동작시킴으로써 공기조화기에 발생할 수 있는 결로를 방지하는 공기조화기 및 그 제어 방법을 제공하고, 공기조화기의 제습기능에 있어서, 수반되는 냉방효과를 저감시킨 제습기능을 제공하는 공기조화기를 제공한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 공기조화기는,
적어도 하나의 개구가 형성된 전면패널과 상기 전면패널의 후방에 결합되는 후면패널을 포함하는 하우징, 상기 적어도 하나의 개구를 통해 상기 전면패널의 전방으로 노출되어 열교환된 공기를 상기 하우징의 외부로 토출하는 적어도 하나의 토출부, 상기 전면패널에 마련되어 열교환된 공기를 토출하는 토출홀, 상기 적어도 하나의 토출부에 마련되는 적어도 하나의 송풍팬, 및 상기 적어도 하나의 토출부가 폐쇄되면, 미리 정해진 시간 및 상기 전면패널의 온도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 토출홀을 통해 상기 열교환된 공기가 토출되도록 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시키는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 적어도 하나의 송풍팬이 회전하여 상기 열교환된 공기가 토출되면, 상기 전면패널의 표면에 위치하는 공기가 상기 전면패널로부터 밀려나는 것을 포함할 수 있다.
또한. 상기 적어도 하나의 송풍팬은, 상기 적어도 하나의 토출부가 폐쇄되면, 회전을 정지하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 토출부가 폐쇄되어 상기 적어도 하나의 송풍팬이 회전을 정지하고, 상기 정지한 시점으로부터 상기 미리 정해진 시간이 경과하면 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 토출부가 폐쇄되어 상기 적어도 하나의 송풍팬이 회전을 정지하고, 상기 정지한 시점으로부터 상기 미리 정해진 시간이 경과하면 미리 정해진 주기로 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전면패널의 온도가 노점온도 이하이면, 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전면패널의 온도가 노점온도 이하이면, 미리 정해진 주기로 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 송풍팬이 미리 정해진 시간 동안 회전하고 정지하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도 및 상기 전면패널의 온도 중 적어도 하나를 감지하는 감지센서를 포함할 수 있다.
또한, 노점온도, 상기 미리 정해진 시간 및 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시키는 주기에 대한 데이터를 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은,
적어도 하나의 개구를 통해 열교환된 공기를 토출하는 적어도 하나의 토출부, 상기 전면패널에 마련되어 열교환된 공기를 토출하는 토출홀 및 상기 적어도 하나의 토출부에 마련되는 적어도 하나의 송풍팬을 포함하는 공기조화기의 제어 방법에 있어서, 상기 적어도 하나의 토출부가 폐쇄되고, 상기 적어도 하나의 송풍팬이 회전을 정지하면, 미리 정해진 시간 및 상기 전면패널의 온도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 토출홀을 통해 상기 열교환된 공기가 토출되도록 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시키는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시키는 것은, 상기 열교환된 공기를 토출시켜 상기 전면패널의 표면에 위치하는 공기가 상기 전면패널로부터 밀려나도록 할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시키는 것은, 상기 적어도 하나의 송풍팬이 회전을 정지한 시점으로부터 상기 미리 정해진 시간이 경과하면 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시키는 것은, 상기 적어도 하나의 송풍팬이 회전을 정지한 시점으로부터 상기 미리 정해진 시간이 경과하면 미리 정해진 주기로 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시키는 것은, 상기 전면패널의 온도가 노점온도 이하이면, 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시키는 것은, 상기 전면패널의 온도가 노점온도 이하이면, 미리 정해진 주기로 상기 적어도 하나의 송풍팬을 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도 및 상기 전면패널의 온도 중 적어도 하나를 감지하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 공기조화기는,
적어도 하나의 개구가 형성된 전면패널의 제 1영역을 포함하는 상부 하우징, 상기 전면패널의 제 2영역을 포함하는 하부 하우징, 상기 전면패널의 제 1영역에 마련되어 열교환된 공기를 토출하는 제 1토출홀, 상기 전면패널의 제 2영역에 마련되어 열교환된 공기를 토출하는 제 2토출홀, 상기 열교환된 공기가 상기 제 2토출홀을 통해 외부로 토출되도록 상기 열교환된 공기를 상기 하부 하우징으로 이동시키는 적어도 하나의 하부 송풍팬, 및 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬에 대한 제어 명령이 입력되면, 상기 하부 송풍팬을 회전시키는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬은, 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 사이에 마련될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬은, 상기 상부 하우징에서 열교환된 공기를 상기 하부 하우징으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도에 기초하여 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬의 회전 속도를 변경할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도가 미리 설정된 온도보다 높으면 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬의 회전 속도를 증가시키고, 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도가 미리 설정된 온도보다 낮으면 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬의 회전 속도를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬의 회전 속도에 대한 제어 명령이 입력되면, 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬의 회전 속도를 변경할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬에 대한 제어 명령을 입력 받는 입력부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도를 감지하는 감지센서를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은,
상부 하우징, 하부 하우징, 제 1토출홀, 제 2토출홀 및 적어도 하나의 하부 송풍팬을 포함하는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬에 대한 제어 명령을 입력 받고, 상기 열교환된 공기를 상기 하부 하우징으로 이동시켜 상기 제 2토출홀을 통해 외부로 토출되도록, 상기 입력 받은 제어 명령에 기초하여 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬을 회전시키는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬을 회전시키는 것은, 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도에 기초하여 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬의 회전 속도를 변경할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬의 회전 속도를 변경하는 것은, 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도가 미리 설정된 온도보다 높으면 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬의 회전 속도를 증가시키고, 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도가 미리 설정된 온도보다 낮으면 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬의 회전 속도를 감소시키는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬의 회전 속도를 변경하는 것은, 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬의 회전 속도에 대한 제어 명령이 입력되면 상기 적어도 하나의 하부 송풍팬의 회전 속도를 변경하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 공기조화기는,
적어도 하나의 개구가 형성된 전면패널과 상기 전면패널의 후방에 결합되는 후면패널을 포함하는 하우징, 상기 적어도 하나의 개구를 통해 상기 전면패널의 전방으로 노출되어 열교환된 공기를 상기 하우징의 외부로 토출하는 적어도 하나의 토출부, 상기 전면패널에 마련되어 열교환된 공기를 토출하는 토출홀 및 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 미리 설정된 값에 도달하면, 상기 토출홀을 통해 상기 열교환된 공기가 미리 정해진 풍속으로 토출되도록 상기 적어도 하나의 토출부를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 토출홀은, 상기 전면패널을 관통하도록 형성되고, 메쉬(mesh) 또는 다공성 재질 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
또한, 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나를 감지하는 감지센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지센서가 감지한 실내 온도를 미리 설정된 실내 온도와 비교하고, 상기 감지센서가 감지한 실내 습도를 미리 설정된 실내 습도와 비교할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지센서가 감지한 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 미리 설정된 값 이하이면, 상기 적어도 하나의 토출부를 폐쇄하고 상기 토출홀을 통해 상기 열교환된 공기가 토출되도록 상기 적어도 하나의 토출부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지센서가 감지한 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 미리 설정된 값 이하이면, 상기 적어도 하나의 토출부 및 상기 토출홀 중 적어도 하나가 토출하는 공기의 토출 속도가 감소되도록 상기 적어도 하나의 토출부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지센서가 감지한 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 미리 설정된 값 이상이면, 상기 적어도 하나의 토출부를 개방하고 상기 적어도 하나의 토출부 및 상기 토출홀 중 적어도 하나를 통해 상기 열교환된 공기가 토출되도록 상기 적어도 하나의 토출부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지센서가 감지한 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 미리 설정된 값 이상이면, 상기 적어도 하나의 토출부 및 상기 토출홀 중 적어도 하나가 토출하는 공기의 토출 속도가 증가되도록 상기 적어도 하나의 토출부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 토출홀은, 상기 적어도 하나의 개구가 위치하는 상기 전면패널의 제 1영역 및 상기 전면패널의 제 1영역을 제외한 제 2영역(A2) 중 적어도 하나의 영역에 마련될 수 있다.
또한, 사용자로부터 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나에 관한 정보를 입력 받는 입력부를 더 포함할 수 있다.
또한, 사용자로부터 입력 받은 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나에 관한 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법은,
적어도 하나의 개구를 통해 열교환된 공기를 토출하는 적어도 하나의 토출부 및 상기 전면패널에 마련되어 열교환된 공기를 토출하는 토출홀이 마련된 공기조화기의 제어 방법에 있어서, 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나를 감지하고, 상기 감지한 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 미리 설정된 값에 도달하면 상기 토출홀을 통해 상기 열교환된 공기가 미리 정해진 풍속으로 토출되도록 상기 적어도 하나의 토출부를 제어한다.
또한, 상기 적어도 하나의 토출부를 제어하는 것은, 상기 감지한 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 미리 설정된 값 이하이면, 상기 적어도 하나의 토출부를 폐쇄하고 상기 토출홀을 통해 상기 열교환된 공기가 토출되도록 상기 적어도 하나의 토출부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 토출부를 제어하는 것은,상기 감지한 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 미리 설정된 값 이하이면, 상기 적어도 하나의 토출부 및 상기 토출홀 중 적어도 하나가 토출하는 공기의 토출 속도를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 토출부를 제어하는 것은, 상기 감지한 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 미리 설정된 값 이상이면, 상기 적어도 하나의 토출부를 개방하고 상기 적어도 하나의 토출부 및 상기 토출홀 중 적어도 하나를 통해 상기 열교환된 공기가 토출되도록 상기 적어도 하나의 토출부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 토출부를 제어하는 것은, 상기 감지한 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 미리 설정된 값 이상이면, 상기 적어도 하나의 토출부 및 상기 토출홀 중 적어도 하나가 토출하는 공기의 토출 속도를 증가시킬 수 있다.
또한, 사용자로부터 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나에 관한 정보를 입력 받는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 사용자로부터 입력 받은 상기 공기조화기가 위치하는 영역의 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나에 관한 정보를 저장하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 공기조화기는,
열교환기를 포함하는 실내기, 상기 열교환기로 공급되는 냉매를 압축하는 압축기, 상기 열교환기로 공급되는 냉매의 압력과 온도를 낮추는 전자팽창밸브, 제습명령을 입력받는 입력부, 및 상기 입력부로부터 제습명령이 입력되면, 순환 냉매량이 미리 정해진 기준량 이하가 되도록 상기 압축기를 제어하고, 상기 열교환기의 온도가 노점온도 이하가 되도록 상기 전자팽창밸브를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 실내기는, 적어도 하나의 토출구 및 상기 적어도 하나의 토출구의 후방에 마련되는 적어도 하나의 팬을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 입력부로부터 제습명령이 입력되면, 풍량이 미리 정해진 값 이하가 되도록 상기 팬의 회전속도를 낮추는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 실내기는, 상기 적어도 하나의 토출구를 개폐하는 적어도 하나의 개폐부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 회전속도가 감소된 팬에 대응하는 토출구가 개방되도록 상기 개폐부를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 실내기는, 상기 적어도 하나의 토출구를 개폐하는 적어도 하나의 개폐부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 토출구가 폐쇄되도록 상기 적어도 하나의 개폐부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 실내기는, 적어도 하나의 토출구 및 상기 적어도 하나의 토출구의 후방에 마련되는 적어도 하나의 팬을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 입력부로부터 제습명령이 입력되면, 상기 적어도 하나의 팬의 구동을 종료시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제습명령이 입력되면 상기 열교환기의 온도가 노점온도 이하가 되도록 상기 전자팽창밸브의 개도를 미리 정해진 수준 이하로 좁힐 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 공기조화기는,
열교환기, 적어도 하나의 토출구 및 상기 적어도 하나의 토출구의 후방에 마련되는 적어도 하나의 팬을 포함하는 실내기, 상기 열교환기로 공급되는 냉매를 압축하는 압축기, 상기 열교환기로 공급되는 냉매의 압력과 온도를 낮추는 전자팽창밸브, 제습명령을 입력받는 입력부, 및 상기 입력부로부터 제습명령이 입력되면, 상기 압축기와 팬을 구동시키고, 습도가 목표범위에 도달하면, 순환 냉매량이 미리 정해진 기준량 이하가 되도록 상기 압축기를 제어하고, 상기 열교환기의 온도가 노점온도 이하가 되도록 상기 전자팽창밸브를 제어하고, 풍량이 미리 정해진 값 이하가 되도록 상기 팬의 회전속도를 낮추는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 습도가 목표범위에 도달하면, 상기 팬의 구동을 종료시킬 수 있다.
또한, 상기 실내기는, 상기 적어도 하나의 토출구를 개폐하는 적어도 하나의 개폐부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 토출구가 폐쇄되도록 상기 적어도 하나의 개폐부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 습도가 목표범위에 도달하면, 상기 열교환기의 온도가 노점온도 이하가 되도록 상기 전자팽창밸브의 개도를 미리 정해준 수준 이하로 좁힐 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 습도가 상기 목표범위에 도달하면, 상기 압축기의 구동을 종료시키고, 상기 압축기의 구동 종료 후 상기 습도가 상기 목표범위를 벗어나면, 순환 냉매량이 미리 정해진 기준량 이하가 되도록 상기 압축기를 구동시킬 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 공기조화기는,
적어도 하나의 토출구 및 상기 적어도 하나의 토출구의 후방에 마련되는 적어도 하나의 팬을 포함하는 실내기, 상기 실내기로 공급되는 냉매를 압축하는 압축기, 제습명령을 입력받는 입력부, 및 상기 입력부로부터 제습명령이 입력되면, 상기 압축기와 팬을 구동시키고, 습도가 목표범위에 도달하면, 풍량이 미리 정해진 값 이하가 되도록 상기 팬의 회전속도를 낮추는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 습도가 목표범위에 도달하면, 상기 팬의 구동을 종료시킬 수 있다.
또한, 상기 실내기는, 상기 적어도 하나의 토출구를 개폐하는 적어도 하나의 개폐부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 토출구가 폐쇄되도록 상기 적어도 하나의 개폐부를 제어할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은,
제습명령을 입력받고, 상기 제습명령에 따라 압축기를 제어하여 순환 냉매량을 미리 정해진 기준량 이하로 낮추고, 상기 제습명령에 따라 팽창밸브를 제어하여 실내기의 열교환기의 온도를 노점온도 이하로 낮추는 것을 포함한다.
또한, 상기 제습명령에 따라 상기 실내기의 팬의 회전속도를 감소시켜 상기 실내기의 풍량을 미리 정해진 값 이하로 낮추는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전속도가 감소된 팬에 대응하는 토출구가 개방되도록 상기 실내기의 토출구를 개폐하는 개폐부를 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 실내기에 마련된 적어도 하나의 토출구가 폐쇄되도록 상기 실내기의 토출구를 개폐하는 개폐부를 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제습명령에 따라 상기 실내기의 팬의 구동을 종료시키는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 실내기의 열교환기의 온도를 노점온도 이하로 낮추는 것은, 상기 제습명령에 따라 상기 실내기의 열교환기의 온도가 노점온도 이하가 되도록 전자팽창밸브의 개도를 미리 정해진 수준 이하로 좁히는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은,
제습명령을 입력받고, 상기 제습명령에 따라 압축기와 팬을 구동시키고, 습도가 목표범위에 도달하면, 상기 압축기를 제어하여 순환 냉매량을 미리 정해진 기준량 이하로 낮추고, 전자팽창밸브를 제어하여 실내기의 열교환기의 온도를 노점온도 이하로 낮추고, 상기 실내기의 팬의 회전속도를 낮추어 풍량을 미리 정해진 값 이하로 낮추는 것을 포함한다.
또한, 상기 풍량을 미리 정해진 값 이하로 낮추는 것은, 습도가 목표범위에 도달하면, 상기 팬의 구동을 종료시키는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 실내기에 마련된 적어도 하나의 토출구가 폐쇄되도록 상기 실내기의 토출구를 개폐하는 개폐부를 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 전자팽창밸브를 제어하여 실내기의 열교환기의 온도를 노점온도 이하로 낮추는 것은, 상기 실내기의 열교환기의 온도가 노점온도 이하가 되도록 전자팽창밸브의 개도를 미리 정해진 수준 이하로 좁히는 것을 포함할 수 있다.
또한, 습도가 목표범위에 도달하면, 상기 압축기를 제어하여 순환 냉매량이 미리 정해진 기준량 이하로 낮추는 것은, 상기 습도가 상기 목표범위에 도달하면, 상기 압축기의 구동을 종료시키고, 상기 압축기의 구동 종료 후 상기 습도가 상기 목표범위를 벗어나면, 상기 압축기를 제어하여 순환 냉매량을 미리 정해진 기준량 이하로 낮추는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은,
제습명령을 입력받고, 상기 제습명령에 따라 압축기와 팬을 구동시키고, 습도가 목표범위에 도달하면, 실내기의 팬의 회전속도를 낮추어 풍량을 미리 정해진 값 이하로 낮추는 것을 포함한다.
또한, 상기 풍량을 미리 정해진 값 이하로 낮추는 것은, 습도가 목표범위에 도달하면, 상기 팬의 구동을 종료시키는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 실내기에 마련된 적어도 하나의 토출구가 폐쇄되도록 상기 실내기의 토출구를 개폐하는 개폐부를 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 의하면, 실내의 온도 또는 습도를 감지하여 쾌적한 범위의 온도 또는 습도를 유지할 수 있는 공기조화기의 운전을 선택할 수 있다.
또한, 실내의 온도 또는 습도가 쾌적한 범위에 해당하는 경우 토출구를 통한 공기 토출이 아닌, 별도로 마련된 토출홀을 통해 저속으로 냉방을 수행함으로써 사용자에게 공기조화기의 냉기가 닿지 않도록 하고 실내의 쾌적 온도 또는 습도를 유지할 수 있다. 나아가, 공기조화기의 하부에 마련된 토출홀을 통해 저속 냉방을 수행함으로써, 사용자의 취침시간 등에 있어 실내의 하부 영역에 대해 쾌적한 냉방효과를 구현할 수 있다.
또한, 공기조화기의 송풍팬이 정지된 경우, 시간 및 온도에 기초하여 송풍팬을 동작시킴으로써 공기조화기에 발생할 수 있는 결로를 방지할 수 있고, 공기조화기의 제습기능에 있어서, 수반되는 냉방효과를 저감시킨 제습기능을 구현할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 공기조화기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 공기조화기를 분리한 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따라 토출부가 개방된 모습을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A'단면도에 대해 일 실시예에 따라 토출부가 개방되어 제 1모드 냉방 운전이 수행되는 공기의 토출 흐름을 도시한 것이다.
도 5는 일 실시예에 따라 토출부가 폐쇄된 모습을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1의 A-A'단면도에 대해 일 실시예에 따라 토출부가 폐쇄되어 토출홀을 통해 제 2모드 냉방 운전이 수행되는 공기의 토출 흐름을 도시한 것이다.
도 7은 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 블록도이다.
도 8은 일 실시예에 따라 토출부를 통해 열교환된 공기가 토출되는 냉방 과정을 나타낸 개념도이다.
도 9a는 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법에 따라 실내 온도가 변화하는 것을 도시한 그래프이다.
도 9b는 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법에 따라 실내 온도가 구간별로 변화하는 것을 도시한 그래프이다.
도 10은 일 실시예에 따라 토출부를 폐쇄하고 열교환된 공기가 토출홀을 통해 토출되는 냉방 과정을 나타낸 개념도이다.
도 11은 일 실시예에 따라 토출홀이 전면패널의 제 2영역에 마련되는 것을 도시한 것이다.
도 12는 일 실시예에 따른 공기조화기 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 공기조화기의 결로 방지 제어를 위한 제어 블록도이다.
도 14는 공기조화기의 전면패널에 결로가 발생하는 것을 도시한 측면도이다.
도 15는 일 실시예에 따라 전면패널의 결로 발생을 방지하는 공기조화기의 동작을 도시한 개념도이다.
도 16a 및 도 16b는 일 실시예에 따라 공기조화기의 결로 방지를 위한 공기조화기 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 공기조화기의 하부 하우징에 마련된 제 2토출부로 열교환된 공기를 토출하는 제어 블록도이다.
도 18은 일 실시예에 따라 하부 송풍팬을 포함하는 공기조화기를 분리한 분해 사시도이다.
도 19는 일 실시예에 따라 하부 하우징으로 이동한 열교환된 공기가 제 2토출홀을 통해 외부로 토출되는 것을 도시한 개념도이다.
도 20a 및 도 20b는 일 실시예에 따른 공기조화기의 하부 하우징에 마련된 제 2토출부로 열교환된 공기를 토출하는 공기조화기 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 21은 개시된 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 실내기를 나타낸 도면이다.
도 22는 도 21에 도시한 실내기의 전면을 나타낸 도면이다.
도 23은 도 21에 도시한 실내기의 전면 패널을 분리한 상태를 나타낸 도면이다.
도 24는 도 21에 도시한 실내기의 일 부분의 분해사시도이다.
도 25는 도 21에 도시한 실내기의 단면도이다.
도 26은 도 25의 'A'부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 27은 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 블록도이다.
도 28 내지 도 30은 개시된 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도 면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람 직한 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 이러한 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 이러한 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 공기조화기 및 그 제어 방법을 후술된 실시예들에 따라 상세하게 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 나타내며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
기존의 공기조화기의 실내기는 열교환기를 최소화하고, 송풍팬의 RPM을 올려 풍속 및 풍량을 최대화하는 형태로 제작되었다. 이에 따라 토출온도가 낮아지고, 토출공기는 좁고 긴 유로를 형성하여 실내공간으로 토출되었다.
사용자가 토출공기에 직접 닿는 경우, 추위와 불쾌감을 느낄 수 있고, 반면에 토출공기에 접하지 않는 경우 더위 및 불쾌감을 느끼는 문제점이 있었다.
또한, 빠른 풍속의 구현을 위해 송풍팬의 RPM을 높이면 소음이 증가하는 문제가 있었다. 송풍팬을 사용하지 않고 공기를 조화시키는 복사 공기조화기의 경우에는 송풍팬을 사용하는 공기조화기와 동일한 능력을 내기 위해서는 큰 패널을 필요로 한다. 또한 냉방속도 또한 매우 느리고, 시공비가 많이 발생하는 문제점이 있었다.
공기조화기는 그 외관을 이루는 하우징의 내부로 흡입된 공기를 열교환시키는 열교환기와, 실내의 공기를 하우징 내부로 흡입하고 흡입된 공기를 다시 실내로 송풍시키는 송풍팬을 구비할 수 있다.
그러나 송풍팬에 의해 공기가 유동하는 경우, 공기조화된 공기는 하우징의 토출구를 통해 직접 대상물을 향해 토출되게 된다. 이 경우 대상물은 공기조화된 공기가 직접적으로 닿게 되는 등, 국부적인 냉방 또는 난방 때문에 불쾌감을 느낄 수 있게 된다.
후술하는 실시예에 의하면, 공기조화기의 냉방 운전을 기준으로 하여 설명하나, 개시된 발명의 실시예는 공기조화기의 난방 운전에도 적용될 수 있음은 물론이다.
공기조화기를 이루는 냉동사이클은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 이루어져 있다. 냉동사이클은 압축-응축-팽창-증발로 이루어지는 일련의 과정을 　하고, 고온의 공기가 저온의 냉매와 열교환 후 저온의 공기를 실내로 공급한다.
압축기는 냉매가스를 고온 고압의 상태로 압축하여 배출하며, 배출된 냉매가스는 응축기로 유입된다. 응축기는 압축된 냉매를 액상으로 응축하고, 응축과정을 통해 주위로 열을 방출하게 된다. 팽창밸브는 응축기에서 응축된 고온 고압 상태의 액상 냉매를 저압상태의 액상냉매로 팽창시킨다. 증발기는 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시킨다. 증발기는 냉매의 증발 잠열을 이용하여 피 냉각 물체와 열교환에 의하여 냉동효과를 달성하고, 저온 저압 상의 냉매가스를 압축기로 복귀시킨다. 이러한 사이클을 통해 실내공간의 공기 온도를 조절할 수 있다.
공기조화기의 실외기는 냉동사이클 중 압축기, 실외 열교환기로 이루어진 부분을 말한다. 팽창밸브는 실내기나 실외기 중 어느 한 곳에 있을 수 있고, 실내 열교환기는 공기조화기의 실내기에 있다.
개시된 발명은 실내공간을 냉방시키는 공기조화기에 대한 것으로, 실외 열교환기는 응축기로, 실내 열교환기는 증발기로 역할한다. 이하, 편의상 실내 열교환기를 포함하는 실내기를 공기조화기라 하고, 실내 열교환기를 열교환기라 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 공기조화기의 외관을 도시한 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 공기조화기를 분리한 분해 사시도이다. 도 3은 일 실시예에 따라 토출부가 개방된 모습을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1의 A-A'단면도에 대해 일 실시예에 따라 토출부가 개방되어 제 1모드 냉방 운전이 수행되는 공기의 토출 흐름을 도시한 것이다. 도 5는 일 실시예에 따라 토출부가 폐쇄된 모습을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 1의 A-A'단면도에 대해 일 실시예에 따라 토출부가 폐쇄되어 토출홀을 통해 제 2모드 냉방 운전이 수행되는 공기의 토출 흐름을 도시한 것이다.
공기조화기(1)의 실내기(이하 공기조화기로 설명한다)는 적어도 하나의 개구(17)를 갖고 그 외관을 형성하는 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부로 유입되는 공기과 열교환하는 열교환기(20)와, 하우징(10)의 내부 또는 외부로 공기를 순환시키는 송풍부(30)와, 송풍부(30)로부터 송풍되는 공기를 하우징(10)의 외부로 토출하는 토출부(41)를 포함한다. 토출부(41)는 제 1토출부(41a), 제 2토출부(41b), 제 3토출부(41c)를 포함할 수 있다.
하우징(10)은 적어도 하나의 개구(17)가 형성되는 전면패널(10a)과, 전면패널(10a)의 후방에 배치되는 후면패널(10b)과, 전면패널(10a)과 후면패널(10b) 사이에 마련되는 측면패널(10c)과, 측면패널(10c)의 상하부에 배치되는 상,하부패널(10d)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 개구(17)는 원형으로 마련되며 전면패널(10a)의 상,하방향으로 적어도 둘 이상이 이격배치될 수 있다. 후면패널(10b)에는 하우징(10)의 내부로 외부공기가 흡입될 수 있도록 흡입부(19)가 형성될 수 있다.
흡입부(19)는 열교환기(20)의 후방에 배치되는 후면패널(10b)상에 마련되어 하우징(10) 외부의 공기가 하우징(10) 내부로 유입되도록 안내할 수 있다. 흡입부(19)를 통해 하우징(10) 내부로 유입된 공기는 열교환기(20)를 거치면서 열을 흡수하거나 빼앗긴다. 열교환기(20)를 거치면서 열을 교환된 공기는 송풍부(30)에 의해 토출부(41)를 통해 하우징(10)의 외부로 토출될 수 있다.
송풍부(30)는 송풍팬(32)과 송풍그릴(34)을 포함할 수 있다.
송풍팬(32)의 토출방향에는 송풍그릴(34)이 마련될 수 있다. 일 실시예에서 송풍팬(32)은 사류팬이 적용되나, 송풍팬(32)의 종류는 한정되지 않으며, 하우징(10)의 외부로부터 유입되는 공기가 다시 하우징(10)의 외부로 토출되도록 유동시키는 구성이면 만족한다. 일례로 송풍팬(32)은 크로스팬, 터보팬, 시로코팬일 수 있다. 송풍팬(32)의 개수는 한정되지 않으며, 일 실시예에서는 적어도 하나의 개구(17)와 대응되도록 적어도 하나의 송풍팬(32)이 마련될 수 있다.
송풍부(30)는 송풍팬(32)의 중심에 마련되어, 송풍팬(32)을 구동하기 위한 팬구동부(37)가 마련될 수 있다. 팬구동부(37)는 구동모터(33)를 포함할 수 있다.
송풍그릴(34)은 송풍팬(32)의 전방에 배치되어, 공기유동을 가이드할 수 있도록 마련된다. 또한 송풍그릴(34)은 송풍팬(32)과 토출부(41)의 사이에 배치되어, 송풍팬(32)이 외부로부터 받는 영향을 최소화할 수도 있다.
송풍그릴(34)은 복수의 날개(35)를 포함할 수 있다. 복수의 날개(35)는 그 개수, 형상, 배치각도를 조절하여, 송풍팬(32)으로부터 토출부(41)로 송풍되는 공기의 풍향 또는 풍량을 조절 할 수 있다.
송풍그릴(34)의 중심으로는 이후 설명하는 도어 동작부(66)가 지나도록 마련될 수 있다. 도어 동작부(66)와, 팬구동부(37)는 전후방향으로 동일선상에 배치될 수 있다. 이러한 구성을 통해 송풍팬(32) 팬날개의 전방으로 송풍그릴(34)의 복수의 날개(35)가 위치하도록 마련될 수 있다.
송풍부(30)는 덕트(36)를 포함할 수 있다. 덕트(36)는 송풍팬(32)을 둘러싸는 원형의 형상으로 마련되어, 송풍팬(32)으로 유동하는 공기의 유동을 가이드 하도록 마련된다.
열교환기(20)는 송풍팬(32)과 흡입부(19) 사이에 배치되어, 흡입부(19)를 통해 유입되는 공기로부터 열을 흡수하거나, 흡입부(19)를 통해 유입된 공기로 열을 전달한다. 열교환기(20)는 튜브(21)와, 튜브(21)의 상하측에 결합되는 헤더(22)를 포함할 수 있다. 그러나 열교환기(20)의 종류는 한정되지 않는다.
하우징(10)의 내부에 배치되는 열교환기(20)의 개수는 개구(17)의 개수와 대응되도록 적어도 하나가 마련될 수 있다.
공기조화기는 복수의 동작모드를 갖고 동작할 수 있다. 복수의 동작모드는, 적어도 하나의 토출부(41)를 통해 열교환된 공기를 토출하는 제 1모드와, 토출플레이트(14)에 마련된 토출홀(50)로 열교환된 공기를 토출하는 제 2모드를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제 1모드는 공기조화기(1)가 적어도 하나의 토출부(41)를 통해 냉방을 수행하는 것으로 열교환된 공기가 개방되어 있는 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 통해 공기조화기(1)의 외부로 토출될 수 있다. 이 때, 공기조화기(1)는 감지된 실내 온도에 따라 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 선택적으로 개방하여 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다.
제 2모드는 공기조화기(1)가 토출홀(50)을 통하여 냉방을 수행하는 것으로, 실내 온도가 사용자가 미리 설정해 놓은 희망 온도에 도달하는 경우 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 폐쇄하고 열교환된 공기를 토출홀(50)을 통해 토출함으로써 저속으로 실내의 쾌적한 온도를 유지할 수 있다.
즉, 열교환기(20)에 의해 열교환된 공기는 송풍팬(32)에 의해 적어도 하나의 토출부(41)와, 토출홀(50)을 통해, 공기조화기의 외부로 토출될 수 있다.
제 1모드에서는 토출부(41)로 열교환된 공기가 토출되나, 토출부(41)로만 토출되는 것이 아니라, 토출홀(50)로도 그 일부가 토출될 수 있다. 즉, 제 1모드에서는 열교환된 공기 중 대부분의 공기가 토출부(41)로 토출될 수 있다. 제 2모드에서도 제 1모드에서와 같이 열교환된 공기 중 대부분의 공기가 토출홀(50)로 토출될 수 있다.
송풍부(30)를 지난 공기는 토출부(41)를 통해 하우징(10)의 외부로 토출될 수 있다.
공기조화기가 제 1모드에 있을 때, 열교환된 공기는 토출부(41)를 통해 하우징(10)의 외부로 토출될 수 있다. 토출부(41)는 열교환된 공기가 직접 외부로 토출 될 수 있도록 마련된다. 토출부(41)는 하우징(10)의 외부로 노출되도록 마련될 수 있다. 토출부(41)는 송풍팬(32)의 송풍방향상에 마련되어, 열교환된 공기가 직접 외부로 토출될 수 있도록 마련될 수 있다. 송풍팬(32)에 의해 송풍되는 공기는 송풍팬(32)과 토출부(41) 사이에 형성되는 제 1 토출유로(41a, 도 4 참고)를 유동하도록 마련될 수 있다. 제 1 토출유로(41d)는 토출가이드부(45)에 의해 형성되도록 마련될 수 있다.
토출부(41)는 가이드개구부(43)에 의해 형성될 수 있다. 가이드개구부(43)는 하우징(10)의 개구(17)를 통해 외부로 노출될 수 있도록 마련되며, 이후 설명하는 도어유닛(60)이 이동하여 가이드개구부(43)에 안착가능하게 마련될 수 있다. 가이드개구부(43)는 하우징(10)의 개구(17)에 배치되며, 그 내주면을 따라 토출부(41)를 형성할 수 있다.
토출부(41)는 제 1토출부(41a), 제 2토출부(41b) 및 제 3토출부(41c)를 포함할 수 있으며, 각각의 토출부(41)는 도어 동작부(66)를 포함할 수 있다. 즉, 제 1토출부(41a)는 제 1도어 동작부(66a)를 포함할 수 있고, 제 2토출부(41b)는 제 2도어 동작부(66b)를 포함할 수 있으며, 제 3토출부(41c)는 제 3도어 동작부(66c)를 포함할 수 있다.
토출부(41)는 도어유닛(60)에 의해 개폐되도록 마련될 수 있다.
도어유닛(60)은 토출부(41)를 개폐하며, 열교환된 공기가 선택적으로 토출부(41)를 통해 하우징(10)의 외부로 토출되도록 마련될 수 있다.
도어유닛(60)은 토출부(41)를 개방하는 도어개방위치(60a)와, 토출부(41)를 폐쇄하는 도어폐쇄위치를 이동 가능하게 마련될 수 있다. 도어유닛(60)은 도어개방위치(60a)와 도어폐쇄위치를 전후방향으로 이동할 수 있도록 마련될 수 있다.
자세하게는 도어유닛(60)은 도어블레이드(62)와, 도어블레이드(62)를 동작시키는 도어 동작부(66)를 포함할 수 있다.
도어블레이드(62)는 토출부(41)의 형상에 대응되도록 원형으로 형성될 수 있다. 도어유닛(60)이 도어개방위치(60a)에 있는 경우에는 도어블레이드(62)가 가이드개구부(43)와 이격되도록 마련되며, 도어유닛(60)이 도어폐쇄위치에 있는 경우에는 도어블레이드(62)가 가이드개구부(43)에 접하여 토출부(41)를 폐쇄하도록 마련될 수 있다.
도어블레이드(62)는 토출부(41)에 대응되도록 원형으로 마련되는 블레이드몸체(63)와, 블레이드몸체(63)로부터 연장형성되어 도어 동작부(66)와 결합되는 블레이드결합부(64)를 포함할 수 있다.
블레이드몸체(63)는 대략 원형의 플레이이트형상으로 마련될 수 있다. 또한 블레이드몸체(63)는 그 일측면이 하우징(10)의 외부를 향하도록 마련되며, 타측면은 송풍부(30)를 향하도록 마련될 수 있다.
블레이드몸체(63)의 일측면에는 디스플레이가 마련되어, 공기조화기의 동작상태가 표시되거나, 공기조화기를 조작할 수 있도록 마련될 수 있다.
도어 동작부(66)는 도어블레이드(62)가 이동가능하도록 마련될 수 있다. 도어 동작부(66)는 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 도어 동작부(66)는 도어블레이드(62)의 블레이드결합부(64)와 결합되어, 도어블레이드(62)를 이동시킬 수 있다.
위에서 설명한 송풍그릴(34)은 도어 동작부(66)의 주위를 따라 배치될 수 있다. 송풍그릴(34)의 배면에 마련되는 송풍팬(32)으로부터 불어오는 공기는 송풍그릴(34)을 지나 전방으로 토출될 수 있다.
공기조화기가 제 2모드에 있을 때, 열교환된 공기는 토출홀(50)을 통해 하우징(10)의 외부로 토출될 수 있도록 마련될 수 있다. 이러한 구성을 통해 열교환된 공기의 풍속을 저하시킨 채 외부로 토출될 수 있도록 마련될 수 있다. 토출홀(50)은 이후 설명하는 토출플레이트(14)에 형성되는 복수의 토출홀(50)을 포함할 수 있다.
열교환된 공기가 토출홀(50)을 통해 하우징(10)의 외부로 토출되는 경우에는, 송풍팬(32)에 의해 송풍되는 공기는 송풍팬(32)과 토출홀(50) 사이에 형성되는 제 2 토출유로(50a)를 유동하도록 마련될 수 있다. 제 2 토출유로(50a)는 토출가이드부(45)와, 이후 설명하는 토출패널에 의해 형성될 수 있다.
토출패널은 유로형성프레임(13)과, 토출플레이트(14)를 포함할 수 있다.
토출패널은 제 2 토출유로(50a)를 형성하도록 마련될 수 있다. 열교환된 공기는 토출패널에 의해 형성되는 제 2 토출유로(50a)와, 이후 설명하는 토출플레이트(14)를 통해 저속으로 공기조화기의 외부로 토출될 수 있게 된다.
유로형성프레임(13)은 하우징(10)의 내부와 제 2 토출유로(50a)를 구획하도록 마련될 수 있다. 유로형성프레임(13)을 통해 열교환된 공기가 다시 하우징(10)의 내부로 유입되지 않도록 할 수 있다. 일 실시예에서 유로형성프레임(13)은 송풍그릴(34)로부터 연장 형성되어 외관패널(미도시)과 연결되도록 마련될 수 있다.
토출플레이트(14)에는 토출홀(50)이 형성될 수 있다. 토출홀(50)의 형상은 한정되지 않으나, 개시된 발명의 일 실시예에서는 복수의 토출홀(50)의 형상을 갖도록 마련될 수 있다. 토출홀(50)은 토출플레이트(14)의 전면과 후면을 관통하도록 마련될 수 있다.
토출홀(50)은 토출영역을 포함할 수 있다. 토출영역에는 복수의 토출홀(50)이 균일하게 분포되도록 마련될 수 있고, 적어도 일부분에 집중되어 마련될 수 있다. 일 실시예에서 토출영역에는 복수의 토출홀(50)이 균일하게 분포되도록 마련될 수 있다.
토출영역은 토출플레이트(14)의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 토출플레이트(14)의 전면(全面)을 통해 토출될 수 있다.
토출부(41)는 제 1 토출유로(41d)와, 제 2 토출유로(50a)를 포함할 수 있다.
송풍팬(32)에 의해 송풍되는 공기는 제 1 토출유로(41d)와 제 2 토출유로(50a) 중 적어도 하나의 유로를 통해 유동할 수 있다.
제 1모드에서 송풍팬(32)에 의해 송풍되는 공기는, 송풍팬(32)과 토출부(41) 사이에 형성되는 제 1 토출유로(41d)를 유동하도록 마련될 수 있다. 또한 제 2모드에서 송풍팬(32)에 의해 송풍되는 공기는 송풍팬(32)과 토출홀(50) 사이에 형성되는 제 2 토출유로(50a)를 유동하도록 마련될 수 있다.
토출부(41)는 토출가이드부(45)를 포함할 수 있다. 송풍팬(32)에 의해 송풍되는 공기는 토출가이드부(45)에 의해 제어될 수 있다. 토출가이드부(45)는 송풍부(30)의 전방에 마련되어, 송풍부(30)로부터 유동하는 공기가 제 1 토출유로(41d)와 제 2 토출유로(50a) 중 적어도 하나의 토출유로를 유동할 수 있도록 마련된다.
토출가이드부(45)는 가이드몸체(46)와, 가이드홈(47)를 포함할 수 있다.
가이드몸체(46)는 그 내측으로 제 1 토출유로(41d)를 형성하도록 마련된다. 가이드몸체(46)는 중공부를 갖는 원통형으로 마련될 수 있다. 자세하게는 가이드몸체(46)는 관의 형상으로 마련되어, 일측은 송풍부(30)를 향하고, 타측은 제 1 토출부(41)를 향하도록 마련될 수 있다.
가이드홈(47)은 제 2 토출유로(50a)가 지나도록 형성된다. 가이드홈(47)은 가이드몸체(46)상에 마련될 수 있다. 가이드홈(47)의 형상은 한정되지 않으며, 가이드몸체(46)상에 마련되어 가이드몸체(46)의 외측방향으로 공기가 유동할 수 있도록 마련되는 구성이면 만족한다. 본 실시예에서는 가이드홈(47)은 가이드몸체(46)에서 그 둘레를 따라 복수개의 홀형상을 갖도록 마련될 수 있다.
제 1 모드에서는 도어유닛(60)이 토출부(41)를 개방하게 된다. 이 경우 송풍부(30)로부터 불어오는 공기는 가이드몸체(46)의 내측으로 형성되는 제 1 토출유로(41d)를 지나 토출부(41)로 토출된다.
제 2 모드에서는 도어유닛(60)이 토출부(41)를 폐쇄하게 된다. 이 경우 가이드몸체(46)의 일측은 도어유닛(60)에 의해 막히게 되어, 송풍부(30)로부터 불어오는 공기는 가이드몸체(46)에 형성된 가이드홈(47)를 지나 토출홀(50)로 토출하게 된다.
이하는 본 발명의 공기조화기의 동작에 관하여 설명한다.
외부로부터 하우징(10)으로 유입된 공기는 열교환기(20)와 함께 열교환한다. 열교환기(20)에 의해 공기조화된 공기는 송풍부(30)에 의해 하우징(10)의 외부로 토출되게 된다.
공기조화기는 열교환기(20)를 거친 공기를 토출부(41)와 토출홀(50) 중 적어도 하나의 토출부(41)를 통해 외부로 토출하게 된다. 즉, 제 1모드와 같이 토출부(41)를 통해 토출하여 집중적인 공기조화가 이루어지도록 할 수도 있으며, 제 2모드와 같이 토출홀(50)을 통해 토출하여 실내 전체적으로 공기조화가 천천히 이루어지도록 할 수도 있다.
토출부(41)는 도어유닛(60)을 동작시켜 개폐할 수 있다. 토출부(41)가 개방되는 경우에는 토출부(41)를 통해서 열교환된 공기가 토출되며, 토출부(41)가 폐쇄되는 경우에는 토출홀(50)을 통해서 열교환된 공기가 토출될 수 있다.
보다 자세하게는 제 1모드에 대해서 설명한다. 제 1모드에서는 토출부(41)를 통해 열교환된 공기가 토출하게 된다. 제 1모드에서는 도어유닛(60)이 도어개방위치(60a)에 위치하게 되며, 도어블레이드(62)는 가이드개구부(43)와 이격되어 토출부(41)가 개방된다.
이 경우, 송풍부(30)로부터 유동하는 공기는 가이드몸체(46)에 의해 형성되는 제 1 토출유로(41d)를 통해 토출부(41)로 유동하게 된다.
토출부(41)를 통해 하우징(10)의 외부로 토출되는 경우에는, 송풍부(30)에 의한 풍속을 유지하면서 외부로 토출되게 된다.
다음으로 제 2모드에 대해서 설명한다. 제 2모드에서는 토출홀(50)을 통해 열교환된 공기가 토출하게 된다. 제 2모드에서는 도어유닛(60)이 도어폐쇄위치에 위치하게 되며, 도어블레이드(62)는 가이드개구부(43)와 접하게 되어 토출부(41)가 폐쇄될 수 있다.
이 경우, 송풍부(30)로부터 유동하는 공기는 토출부(41)가 도어블레이드(62)에 의해 막혀있어, 가이드몸체(46)에 형성된 가이드홈(47)을 지나도록 마련된다. 이를 통해 송풍부(30)로부터 유동하는 공기는 제 2 토출유로(50a)를 지나 토출홀(50)로 유동하게 된다.
토출홀(50)을 통해 하우징(10)의 외부로 토출되는 경우에는, 공기가 토출플레이트(14)의 복수의 토출구멍을 지나며 풍속이 저감되어, 저속으로 외부로 토출된다.
이러한 구성을 통해 사용자는 쾌적함을 느끼는 풍속으로 실내를 냉방 또는 난방을 할 수 있게 된다.
도 7은 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 블록도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 공기조화기(1)는 사용자로부터 공기조화기(1)의 운전에 관한 제어 명령 또는 공기조화기(1)의 운전에 필요한 데이터를 입력 받는 입력부(200), 공기조화기(1)의 운전을 제어하는 제어부(300), 공기조화기(1)가 위치하는 실내의 온도 또는 습도를 검출하는 감지센서(400), 공기조화기(1)의 운전과 관련된 프로그램 및 데이터를 저장하는 저장부(500) 및 열교환된 공기를 공기조화기(1)의 외부로 토출하는 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 포함할 수 있다.
입력부(200)는 공기조화기(1)에 대한 동작 명령을 입력 받기 위한 버튼형 스위치, 멤브레인 스위치 또는 터치 패널 등을 포함할 수 있다. 다만, 공기조화기(1)에 대한 동작 및 운전 명령을 입력받고, 공기조화기(1)의 동작 정보를 표시하는 원격제어기(미도시)를 포함할 수 있으므로 공기조화기(1)의 입력부(200)는 공기조화기(1)의 전원을 공급하는 전원 버튼(미도시) 만을 포함하더라도 무방하다.
입력부(200)는 사용자에 의해서 요청되는 운전모드(예를 들어, 강, 중, 약, 터보 등의 풍속모드 또는 풍량모드, 자동모드 또는 수동모드, 냉방, 제습, 송풍, 난방, 쾌적제어 모드 등의 기능모드 등)와 운전의 시작 또는 정지, 희망온도, 설정풍향 등을 입력할 수 있도록 하는 구성으로, 데이터 입력을 위해 공기조화기(1)에 구비된 전면패널(10a) 또는 리모컨의 다수의 키를 포함할 수 있다. 또한, 입력부(200)는 사용자로부터 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나에 관한 정보를 입력받을 수 있다. 즉, 사용자는 입력부(200)를 통해 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내 온도에 대한 희망 온도를 설정할 수 있고, 실내 습도에 대한 희망 습도를 설정할 수 있다. 공기조화기(1)의 운전에 의하여 감지된 실내 온도 또는 실내 습도가 변경되는 경우 사용자는 입력부(200)를 통해 새로운 희망 온도 또는 희망 습도를 설정할 수 있다. 또한, 입력부(200)는 공기조화기(1)에 포함된 제 1토출부(41a), 제 2토출부(41b), 제 3토출부(41c)를 통한 냉방 운전 및 토출홀(50)을 통한 냉방 운전에 관한 운전 주기, 운전 형태, 운전 시간 등에 관한 데이터를 입력 받을 수 있다.
제어부(300)는 입력부(200), 감지센서(400), 저장부(500)와 전기적으로 연결되어 공기조화기(1)의 전반적인 운전과 관련된 명령 및 데이터를 송수신 할 수 있다. 제어부(300)의 출력측에는 제 1토출부(41a), 제 2토출부(41b), 제 3토출부(41c)가 전기적으로 연결되어 열교환된 공기가 공기조화기(1) 외부로 토출되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 제 1토출부(41a), 제 2토출부(41b) 및 제 3토출부(41c) 각각에 포함된 제 1구동모터(33a), 제 2구동모터(33b) 및 제 3구동모터(33c)를 제어하여 제 1송풍팬(32a), 제 2송풍팬(32b) 및 제 3송풍팬(32c) 각각의 온/오프 및 회전 속도를 제어할 수 있다. 제어부(300)는 사용자가 선택한 운전 모드에 상응하는 제 1송풍팬(32a), 제 2송풍팬(32b) 및 제 3송풍팬(32c) 각각의 온/오프 및 회전 속도가 제어되도록 제 1구동모터(33a), 제 2구동모터(33b) 및 제 3구동모터(33c) 각각에 제어 명령을 전달할 수 있다.
또한, 제어부(300)는 제 1토출부(41a), 제 2토출부(41b) 및 제 3토출부(41c) 각각에 포함된 제 1도어 동작부(66a), 제 2도어 동작부(66b) 및 제 3도어 동작부(66c)를 제어하여 제 1토출부(41a), 제 2토출부(41b), 제 3토출부(41c) 각각을 개폐하도록 마련된 제 1도어 블레이드, 제 2도어 블레이드 및 제 3도어 블레이드를 제어할 수 있다.
제어부(300)는 감지센서(400)의 온도 감지센서(410)가 감지한 실내 온도를 사용자로부터 입력 받아 저장되어 있는 희망 온도와 비교하고, 습도 감지센서(420)가 감지한 실내 온도를 사용자로부터 입력 받아 저장되어 있는 희망 습도와 비교하여 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c) 각각의 개폐 여부를 결정할 수 있다.
또한, 제어부(300)는 감지센서(400)에 의해 감지된 현재 실내의 온도 또는 습도를 기초로 송풍팬(32)의 회전 속도를 가변 제어할 수 있다. 이 때, 현재 실내의 온도 또는 습도 이외에도 사용자로부터 입력 받은 풍속모드 또는 풍량모드에 대한 정보를 추가로 반영할 수 있다.
먼저, 제어부(300)는 현재 감지된 실내 온도 또는 습도가 사용자가 입력한 희망 온도 또는 희망 습도 이하인 경우 송풍팬(32)의 회전 속도를 현재 실내 팬의 회전 속도보다 저속으로 제어할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제어부(300)는 송풍팬(32)의 회전 속도를 제어할 때, 현재 감지된 실내 온도 또는 습도 이외에도 현재의 풍속모드 또는 풍량모드를 더 반영할 수 있는데, 이 때 송풍팬(32)의 회전속도 기준은, 예를 들어, 현재의 풍속모드 및 현재의 실내 온도에 따라 각각 매칭되어 기 저장된 송풍팬(32) 회전 속도의 기준을 의미하는 것으로, 제어부(300)는 현재 감지된 실내 온도와 현재의 풍속 모드에 매칭되는 송풍팬(32) 회전 속도를 추출하여 구동모터(33)로 제어 신호를 전달할 수 있다. 예를 들어, 현재 풍속 모드가 최저 회전 속도인 미풍 모드인 경우, 제어부(300)는 송풍팬(32)의 회전속도를 현재 회전 속도보다 저속 제어하도록 하는 제어 신호를 구동 모터로 전달할 수 있다. 이 때, 미풍 모드는 사용자가 설정할 수 있는 풍속모드 중 송풍팬(32)의 최저 회전 속도를 의미하는 것으로, 감지센서(400)가 감지한 실내 온도 또는 실내 습도가 희망 온도 또는 희망 습도 이하인 경우에는 제어부(300)는 상기 최저 회전 속도보다 더 저속으로 송풍팬(32)의 회전 속도를 가변하도록 제어할 수 있다. 이와 같은 제어부(300)는 공기조화기(1)의 동작과 관련된 모든 연산을 수행하는 단일의 범용 프로세서를 포함하거나, 또는 통신과 관련된 연산만을 수행하는 통신 프로세서, 제어 동작과 관련된 연산만을 수행하는 제어 프로세서 등과 같이 특화된 연산을 수행하는 프로세서를 포함할 수도 있다.
감지센서(400)는 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내 온도를 감지하는 온도 감지센서(410) 및 실내 습도를 감지하는 습도 감지센서(420)를 포함할 수 있다.
온도 감지센서(410)는 공기조화기(1)가 위치하는 실내 공간의 온도를 감지하고, 감지된 온도에 대응하는 전기적 신호를 출력할 수 있다. 또한, 온도 감지센서(410)는 공기조화기(1)로 흡입되는 실내 공기온도를 감지하는 흡입온도센서 또는 공기조화기(1)로부터 토출되는 공기온도를 감지하는 토출온도센서를 더 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 실내 온도를 감지할 수 있는 위치라면 어디든지 추가 가능하다. 이와 같은 온도 감지센서(410)는 온도에 따라 전기적 저항이 변화하는 써미스터(thermistor)를 포함할 수 있다.
습도 감지센서(420)는 공기조화기(1)가 위치하는 실내 공간의 습도를 감지하고, 감지된 습도에 대응하는 전기적 신호를 출력할 수 있다. 습도 감지센서(410)도 공기조화기(1)에 있어서, 실내 습도를 감지할 수 있는 위치라면 어디든지 추가 가능하다.
저장부(500)는 공기조화기(1)의 운전 및 제어와 관련된 각종 데이터를 저장하는 구성으로 사용자에 의해서 요청되는 운전모드(예를 들어, 강, 중, 약, 터보 등의 풍속모드 또는 풍량모드, 자동모드 또는 수동모드, 냉방, 제습, 송풍, 난방, 쾌적제어 모드 등의 기능모드 등)와 운전의 시작 또는 정지, 희망온도, 설정풍향을 비롯한 각종 설정 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 사용자로부터 입력 받은 공기조화기가 위치하는 실내의 희망 온도 및 희망 습도 중 적어도 하나에 관한 정보를 저장할 수 있다. 저장부(500)는 공기조화기(1)의 동작과 관련된 프로그램 및 데이터를 영구적으로 저장하기 위한 자기 디스크, 반도체 디스크 등의 비휘발성 메모리 뿐만 아니라 공기조화기(1)가 동작하는 과정에서 생성될 수 있는 임시 데이터를 임시적으로 저장하는 D-램, S-램 등의 휘발성 메모리(미도시)를 포함할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따라 토출부를 통해 열교환된 공기가 토출되는 냉방 과정을 나타낸 개념도이다. 도 9a는 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법에 따라 실내 온도가 변화하는 것을 도시한 그래프이고, 도 9b는 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법에 따라 실내 온도가 구간별로 변화하는 것을 도시한 그래프이다. 도 10은 일 실시예에 따라 토출부를 폐쇄하고 열교환된 공기가 토출홀을 통해 토출되는 냉방 과정을 나타낸 개념도이다.
이하, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 및 그 제어 방법을 설명하는 경우, 공기조화기(1)의 운전 모드를 크게 제 1모드와 제 2모드로 정의하여 설명하도록 한다. 또한, 설명의 편의를 위하여 실내 온도를 기준으로 개시된 발명의 실시예를 설명하나, 실내 습도에 기준하여 개시된 발명의 냉방 운전이 수행될 수 있는 것도 물론이다. 나아가, 후술하는 실시예들은 사용자가 입력부(200)를 통해 수동으로 설정 및 조작할 수 있고, 공기조화기(1)의 운전 환경과 관련하여 사용자가 미리 설정해 놓은 설정 값 및 저장부(500)에 저장되어 데이터에 기초하여 제어부(300)의 통제하에 자동으로 수행될 수 있다.
제 1모드는 공기조화기(1)가 적어도 하나의 토출부(41)를 통해 냉방을 수행하는 것으로 열교환된 공기가 개방되어 있는 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 통해 공기조화기(1)의 외부로 토출될 수 있다. 이 때, 제어부(300)는 감지센서(400)에 의해 감지된 실내 온도에 따라 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 선택적으로 개방하여 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다.
제 2모드는 공기조화기(1)가 토출홀(50)을 통하여 냉방을 수행하는 것으로, 실내 온도가 사용자가 미리 설정해 놓은 희망 온도에 도달하는 경우 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 폐쇄하고 열교환된 공기를 토출홀(50)을 통해 토출함으로써 저속으로 실내의 쾌적한 온도를 유지할 수 있다.
도 9a를 참고하면, 실내 온도는 도시된 그래프의 형태로 변할 수 있다. 즉, 사용자가 설정한 실내의 희망 온도 또는 쾌적 온도가 T2이고 온도 감지센서(410)가 감지한 현재 실내 온도가 T1인 경우, 공기조화기(1)는 감지된 현재 실내 온도가 희망 온도에 근접하도록 냉방을 수행하는 제 1모드 운전을 수행할 수 있다. 즉, 희망 온도보다 높은 실내 온도를 낮추기 위해서 토출구를 개방하여 열교환된 공기를 외부로 토출함으로써 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다.
도 9a에 도시된 제 1모드의 운전을 수행하는 경우, 제어부(300)는 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c) 각각이 포함하는 제 1도어 동작부(66a) 내지 제 3도어 동작부(66c)를 제어하여 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 개방할 수 있고, 제 1구동모터(33a) 내지 제 3구동모터(33c)를 제어하여 송풍팬(32)의 회전속도를 제어할 수 있다.
이러한 제 1모드 운전에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 통해 냉방 운전이 수행되는데 이 때, 토출홀(50)을 통해서도 열교환된 공기가 부분적으로 토출될 수 있다.
제 1모드의 냉방 운전에 의해서 온도 감지센서(410)가 감지한 실내 온도가 사용자가 설정해 놓은 희망 온도(T2)에 도달하는 경우 공기조화기(1)는 제 2모드 냉방 운전을 수행할 수 있다. 실내 온도가 사용자가 설정해 놓은 희망 온도(T2)에 도달하는 경우 계속해서 제 1모드 냉방 운전을 수행하면 사용자가 추위를 느낄 수 있다. 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)로 토출되는 공기의 풍속을 감소시키더라도 감소시키는 풍속에는 한계가 있으며 사용자에게 제 1모드 냉방의 바람이 계속해서 도달할 수 있다.
따라서, 제어부(300)는 도 10에 도시된 바와 같이, 제 2모드 냉방 운전을 수행하기 위하여 도어 동작부(66)를 통해 공기조화기(1)의 토출부(41)를 폐쇄할 수 있고, 토출홀(50)을 통해 열교환된 공기를 토출함으로써 실내의 온도를 희망 온도(T2) 범위 내에서 쾌적하게 유지시킬 수 있다. 제어부(300)는 구동모터(33)를 제어하여 송풍팬(32)의 속도를 제어할 수 있고, 토출홀(50)을 통해 토출되는 공기의 풍속을 0.15m/s 정도로 제어하여 사용자가 냉방 풍속을 거의 느끼지 않도록 할 수 있다.
토출홀(50)을 통해서 공기를 토출하지 않고 토출부(41)를 통해서 공기를 토출하는 경우에는 송풍팬(32)의 풍속을 아무리 감소시켜도 사람이 느끼지 못할 정도의 저속을 구현할 수 없다. 이와 달리, 토출홀(50)은 복수개의 작은 구멍으로 이루어져 있으므로 공기가 토출되는 단면적이 넓어지고, 따라서 토출홀(50)을 통해 토출되는 공기의 토출속도는 단일한 토출부(41)로 토출되는 공기의 토출 속도보다 현저히 낮은 속도를 가지므로 사용자가 풍속을 거의 느끼지 못하게 된다.
희망 온도(T2) 범위를 유지하는 제 2모드 냉방 운전 수행중에 온도 감지센서(410)가 감지하는 실내 온도가 희망 온도(T2)보다 높아지는 경우에는, 제어부(300)가 구동 모터를 제어하여 송풍팬(32)의 속도를 증가시킬 수 있고, 냉방 풍량을 늘릴 수 있다. 또한, 폐쇄되어 있던 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 개방하여 현재 실내 온도가 다시 희망 온도(T2)범위에 위치하도록 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다.
상술한 제 1모드 또는 제 2모드 냉방 운전은 사용자가 수동으로 조작하여 진행시킬 수 있으며, 각 모드의 냉방 운전 수행에 있어서 풍속 또는 풍량을 미리 설정할 수도 있다. 또한, 사용자가 수면을 취하는 동안에는 실내 온도가 희망 온도(T2)보다 높아지는 경우에도 제 1모드 냉방 운전이 수행되지 않도록 설정 및 제어할 수 있다.
도 9b를 참고하면, 초기에 감지된 실내 온도(T1)를 희망 온도(T2)까지 낮추기 위하여 제 1모드 냉방 운전을 수행하는 경우에, 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 순차적으로 폐쇄하여 냉방 운전을 수행할 수 있다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 초기에 감지된 실내 온도(T1)를 제 1구간에서의 온도(TA)에 도달시키기 위하여 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 모두 개방하고 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다. 즉, 온도 감지센서(410)가 실시간으로 감지하는 실내 온도(TX)가 TA ≤ TX ≤ T1 범위에 해당하는 경우에는 실내 온도(TX)를 더 급격히 낮춰야 되므로, 제어부(300)는 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 모두 개방하여 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다.
온도 감지센서(410)에 의해 감지된 실내 온도(TX)를 온도 TA에서 제 2구간이 경과하는 온도 TB에 도달시키기 위하여 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c) 중 한 개를 폐쇄하고 두 개의 개방된 토출부(41)를 통하여 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다. 폐쇄되는 토출부(41)는 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c) 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 온도 감지센서(410)가 실시간으로 감지하는 실내 온도(TX)가 TB ≤ TX ≤ TA 범위에 해당하는 경우에는 제 1구간에서보다 냉방 능력이 덜 요구되므로, 3개의 토출부(41) 중에서 한 개를 폐쇄하고 나머지 두 개를 이용하여 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다.
온도 감지센서(410)에 의해 감지된 실내 온도(TX)를 온도 TB에서 제 3구간이 경과하는 온도 T2에 도달시키기 위하여 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c) 중 두 개를 폐쇄하고 한 개의 개방된 토출부(41)를 통하여 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다. 즉, 온도 감지센서(410)가 실시간으로 감지하는 실내 온도(TX)가 T2 ≤ TX ≤ TB 범위에 해당하는 경우에는 제 1구간 및 제 2구간에서보다 냉방 능력이 덜 요구되므로, 3개의 토출부(41) 중에서 두 개를 폐쇄하고 나머지 한 개를 이용하여 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다.
또한, 온도 감지센서(410)에 의해 감지된 실내 온도(TX)가 희망 온도(T2)에 도달한 경우에는 도 9a에서 상술한 바와 같이 토출부(41)를 모두 폐쇄하고 토출홀(50)을 통하여 저속으로 제 2모드 냉방 운전을 수행할 수 있다.
도 8 내지 도 10에서는 실내 온도를 기초로 하는 공기조화기(1)의 제어 방법을 설명하였으나, 실내의 습도를 기초로 하여 도 8 내지 도 10에서 설명한 공기조화기(1) 제어 방법의 실시예를 구현할 수도 있다. 즉, 제어부(300)는 도 7에 도시된 습도 감지센서(420)가 감지한 현재 실내의 습도를 기준으로 하여 사용자가 입력한 희망 습도에 도달하도록 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 제어할 수 있다. 공기조화기(1)는 습도 감지센서(420)가 감지한 현재 실내의 습도가 희망 습도보다 높을 경우에는 토출부(41)를 개방하여 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있고, 현재 실내의 습도가 희망 습도에 도달하거나 그 이하의 값인 경우에는 토출부(41)를 폐쇄하고 토출홀(50)을 통하여 저속으로 제 2모드 냉방 운전을 수행함으로써 사용자가 희망하는 실내의 쾌적한 습도를 유지할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따라 토출홀이 전면패널의 제 2영역에 마련되는 것을 도시한 것이다.
도 1에 도시된 토출홀(50)은 공기조화기(1)의 개구(17)가 위치하는 전면패널(10a)의 제 1영역(A1)에 마련된 것이나, 도 11에 도시된 토출홀(50)은 공기조화기(1)의 전면패널(10a)에서 제 1영역(A1)을 제외한 제 2영역(A2)에 마련될 수 있음을 도시한 것이다.
제 1영역(A1)은 토출부(41)가 위치하는 전편패널의 영역에 해당하며, 토출홀(50)이 제 1영역(A1)에 마련되는 경우에는 토출부(41)가 폐쇄되면 송풍팬(32)으로부터 토출되는 공기는 토출홀(50)을 통해 토출될 수 있다. 이와 달리, 제 2영역(A2)은 토출부(41)가 위치하는 영역과 구별되는 하단의 영역에 해당하여 일 실시예에 따라 토출부(41)가 폐쇄되는 경우에는 송풍팬(32)으로부터 토출되는 공기가 전면패널(10a) 하단의 제 2영역(A2) 측으로 이동하여 제 2영역(A2)에 설치된 토출홀(50)을 통해 토출될 수 있다. 이 때, 송풍팬(32)으로부터 토출되는 공기가 전면패널(10a) 하단의 제 2영역(A2) 측으로 이동할 수 있도록 별도의 유로가 마련될 수 있다.
토출홀(50)이 제 1영역(A1)에 마련되는 경우에는 토출부(41)와 토출홀(50) 모두 제 1영역(A1)에 위치하므로 공기조화기(1)가 제 1모드 냉방 운전을 수행하는 경우 송풍팬(32)으로부터 토출되는 공기가 토출부(41)로 토출됨과 동시에 토출홀(50)을 통해서도 토출될 수 있다.
그러나, 토출홀(50)이 제 2영역(A2)에 마련되는 경우에는 공기조화기(1)가 제 1모드 냉방 운전을 수행하면 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)가 개방되어 있으므로, 송풍팬(32)으로부터 토출되는 공기가 제 2영역(A2)에 위치하는 토출홀(50) 쪽으로 거의 이동하지 않는다. 즉, 공기조화기(1)가 제 1모드 냉방 운전을 수행하면 송풍팬(32)으로부터 토출된 공기의 대부분은 개방되어 있는 토출부(41)를 통해 토출되고, 공기조화기(1)가 제 2모드 냉방 운전을 수행하는 경우에는 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)가 폐쇄 되므로 제 2영역(A2)에 위치하는 토출홀(50)을 통해서 공기가 토출될 수 있다. 이렇게 토출홀(50)이 제 2영역(A2)에 마련되는 경우에는 송풍팬(32)으로부터 토출되는 공기가 통과하는 구성이 제 1모드 냉방 운전과 제 2모드 냉방 운전에 따라서 명확히 구별될 수 있다.
또한, 도면에 도시되지는 않았으나 일 실시예에 따른 토출홀(50)은 전면패널(10a)이 아닌 하우징(10)의 측면에 마련될 수도 있으며, 그 외에도 토출홀(50)은 토출부(41)가 폐쇄되고 열교환된 공기를 토출할 수 있는 임의의 위치에 마련될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 공기조화기 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 12를 참고하면, 감지센서(400)는 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나를 감지할 수 있다(S100). 구체적으로, 온도 감지센서(410)는 공기조화기(1)가 위치하는 실내의 실내 온도를 감지할 수 있고, 습도 감지센서(420)는 공기조화기(1)가 위치하는 실내의 실내 습도를 감지할 수 있다. 사용자는 공기조화기(1)가 실내 온도만을 감지하여 희망 온도와 비교한 뒤 제 1모드 냉방 운전 및 제 2모드 냉방 운전을 수행하도록 설정할 수 있고, 실내 습도만을 감지하여 희망 습도와 비교한 뒤 제 1모드 냉방 운전 및 제 2모드 냉방 운전을 수행하도록 설정할 수도 있다. 또한, 실내 온도 및 실내 습도를 모두 감지하여 그에 따라 제 1모드 냉방 운전 및 제 2모드 냉방 운전을 수행하도록 설정할 수도 있다.
제어부(300)는 감지센서(400)가 감지한 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 미리 설정된 값 이상인지 판단할 수 있다(S105). 이 때, 미리 설정된 값은 사용자가 설정해 놓은 실내의 희망 온도 또는 희망 습도를 의미한다. 제어부(300)는 감지센서(400)가 감지한 실내 온도 또는 실내 습도를 저장부(500)에 저장되어 있는 희망 온도 또는 희망 습도와 비교하여, 희망 온도 또는 희망 습도보다 현재 실내의 감지 온도 또는 감지 습도가 높은 경우에는 토출부(41)를 통해 열교환된 공기를 토출하는 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다.
반면, 감지된 실내 온도 또는 실내 습도가 희망 온도 또는 희망 습도보다 낮은 경우에는 이미 사용자가 설정해 놓은 희망 온도 또는 희망 습도에 도달한 것이므로, 제어부(300)는 송풍팬(32)의 회전 속도를 감소시키고 토출부(41)를 폐쇄하여 열교환된 공기가 토출홀(50)을 통해 토출되도록 하는 제 2모드 냉방 운전을 수행할 수 있도록 공기조화기(1)의 각 구성을 제어할 수 있다.
감지된 실내 온도 또는 실내 습도가 희망 온도 또는 희망 습도보다 높은 경우에는 제 1모드 냉방 운전을 수행하기 위해서 제어부(300)는 구동모터(33)를 제어하여 송풍팬(32)의 회전 속도를 증가시킬 수 있고, 그에 따라 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c) 및 토출홀(50) 중 적어도 하나로 토출되는 공기의 토출 속도가 증가될 수 있다(S110).
제어부(300)는 도어 동작부(66)를 제어하여 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 개방할 수 있고(S115), 토출부(41)를 통해 열교환된 공기를 토출함으로써 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다(S120). 이 때, 토출부(41) 뿐만 아니라 토출홀(50)을 통해서도 공기가 토출될 수 있다.
제 1모드에 의한 냉방 운전이 수행되면 도 9a에서 상술한 바와 같이 실내 온도가 낮아지게 되고, 감지센서(400)는 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나를 감지할 수 있다(S125).
제어부(300)는 감지센서(400)에 의해 감지된 실내 온도 또는 실내 습도 를 사용자가 미리 설정하여 저장부(500)에 저장되어 있는 희망 온도 또는 희망 습도와 비교하여 희망 온도 또는 희망 습도 설정 값 이하인지 판단할 수 있다(S130).
감지된 실내 온도 또는 실내 습도가 희망 온도 또는 희망 습도 설정 값보다 높은 경우에는 아직 실내 온도 또는 실내 습도가 사용자가 원하는 희망 온도 또는 희망 습도에 도달하지 못한 것이므로 제 1모드 냉방 운전을 계속 수행할 수 있다. 도 9b에서 설명한 바와 같이, 제 1모드 냉방 운전 수행 중에 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c) 중 적어도 하나를 폐쇄한 경우에는 폐쇄한 토출부(41)를 다시 개방하고, 송풍팬(32)의 회전속도도 증가시켜 제 1모드 냉방 운전을 수행할 수 있다.
감지된 실내 온도 또는 실내 습도가 희망 온도 또는 희망 습도 설정 값 이하인 경우에는 사용자가 설정해 놓은 희망 온도 또는 희망 습도에 도달한 것이므로, 제어부(300)는 송풍팬(32)의 회전 속도를 감소시키고 토출부(41)를 폐쇄하여 열교환된 공기가 토출홀(50)을 통해 토출되도록 하는 제 2모드 냉방 운전을 수행할 수 있도록 공기조화기(1)의 각 구성을 제어할 수 있다.
즉, 제어부(300)는 구동모터(33)를 제어하여 송풍팬(32)의 회전 속도를 감소시킬 수 있고, 그에 따라 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c) 및 토출홀(50) 중 적어도 하나로 토출되는 공기의 토출 속도가 감소될 수 있다(S135).
제어부(300)는 도어 동작부(66)를 제어하여 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 폐쇄할 수 있고(S140), 열교환된 공기를 토출홀(50)을 통해 저속으로 토출함으로써 제 2모드 냉방 운전을 수행할 수 있다(S145). 따라서, 제 2모드 냉방 운전에서는 저속으로 감소된 송풍팬(32)의 회전속도에 의해 복수의 토출홀(50)을 통해서 저속의 공기가 토출되므로 사용자가 공기조화기(1)로부터 토출되는 바람을 느끼지 못하도록 하면서도 실내의 쾌적 온도 또는 쾌적 습도를 유지할 수 있다.
제 2모드에 의한 냉방 운전이 수행되는 경우, 실내 온도 또는 실내 습도가 다시 증가할 수 있으므로 감지센서(400)는 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나를 감지할 수 있다(S150).
제어부(300)는 감지센서(400)에 의해 감지된 실내 온도 또는 실내 습도를 사용자가 미리 설정하여 저장부(500)에 저장되어 있는 희망 온도 또는 희망 습도와 비교하여 희망 온도 또는 희망 습도 설정 값 이하인지 판단할 수 있다(S155).
감지된 실내 온도 또는 실내 습도가 희망 온도 또는 희망 습도 설정 값보다 높은 경우에는 S110 단계 이하의 과정을 반복할 수 있다. 반면 감지된 실내 온도 또는 실내 습도가 희망 온도 또는 희망 습도 설정 값보다 높은 경우에는 계속하여 제 2모드 냉방 운전을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 및 제어방법에 의하면, 감지센서(400)가 실시간으로 감지하는 실내 온도 또는 실내 습도에 기초하여, 사용자가 미리 설정해 놓은 희망 온도 또는 희망 습도를 유지할 수 있도록 제어한다.
즉, 실내 온도 또는 실내 습도를 낮추어야 할 경우에는 토출부(41)를 개방하여 제 1모드 냉방 운전을 수행하고, 이 경우에는 송풍팬(32)의 회전속도를 제어하여 토출되는 공기의 속도를 증가시킬 수 있다.
반면, 실내 온도 또는 실내 습도가 희망 온도 또는 희망 습도에 도달한 경우에는 토출부(41)를 폐쇄하고 토출홀(50)을 통한 제 2모드 냉방 운전을 수행한다. 이 경우에는 송풍팬(32)의 회전속도를 감소시켜 토출홀(50)을 통해 저속의 공기가 토출되도록 함으로써 실내의 쾌적 온도 또는 쾌적 습도는 유지하되, 사용자에게 직접적으로 공기조화기(1)에서 토출되는 공기가 닿지 않도록 할 수 있다.
이러한 공기조화기(1)의 동작과 그 제어 방법은 상술한 실시예에 국한되지 않으며 약간의 설계 변경을 통해 다양한 실시예를 구현할 수 있다. 또한, 상술한 공기조화기(1)의 동작과 제어 방법은 제어부(300)의 통제 하에 자동으로 수행될 수 있고, 사용자의 설정 및 제어에 따라 수동으로 수행될 수도 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 공기조화기의 결로 방지 제어를 위한 제어 블록도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 공기조화기(1)는 사용자로부터 공기조화기(1)의 결로 방지를 위한 제어 명령을 입력 받는 입력부(200), 공기조화기(1)의 결로 방지 제어를 위해 각 구성의 동작을 제어하는 제어부(300), 공기조화기(1)가 위치하는 실내의 온도 및 공기조화기(1)의 전면패널(10a)의 온도 중 적어도 하나를 감지하는 온도 감지센서(410), 공기조화기(1)의 결로 방지를 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 저장부(500), 공기조화기(1)의 동작과 관련된 데이터를 외부 서버와 송수신하는 통신부(600), 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c)을 회전시키는 동력 전달 및 회전속도를 제어하는 제 1구동모터(33a) 내지 제 3구동모터(33c) 및 공기조화기(1)의 전면패널(10a)에 생성되는 결로 방지를 위하여 토출홀(50)을 통해 열교환된 공기를 토출시키는 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c)을 포함할 수 있다.
입력부(200)는 공기조화기(1)의 결로 방지 제어에 대한 동작 명령을 입력 받기 위한 버튼형 스위치, 멤브레인 스위치 또는 터치 패널 등을 포함할 수 있다. 다만, 공기조화기(1)에 대한 동작 및 운전 명령을 입력받고, 공기조화기(1)의 동작 정보를 표시하는 원격제어기(미도시)를 포함할 수 있으므로 공기조화기(1)의 입력부(200)는 공기조화기(1)의 전원을 공급하는 전원 버튼(미도시) 만을 포함하더라도 무방하다.
입력부(200)는 사용자로부터 공기조화기(1)의 토출부(41)가 폐쇄되고 적어도 하나의 송풍팬(32)이 동작을 정지하는 경우, 공기조화기(1)의 전면패널(10a)에 생성되는 결로를 방지하기 위해 송풍팬(32)이 동작하도록 하는 제어 명령을 입력 받을 수 있다.
즉, 사용자는 입력부(200)를 통해, 적어도 하나의 송풍팬(32)이 정지된 후 다시 회전할 때 까지 소비되는 시간을 미리 설정해 놓을 수 있고, 송풍팬(32)이 회전하고 정지하는 회전 주기를 미리 설정해 놓을 수 있다.
또한, 공기조화기(1)의 송풍팬(32)이 동작하기 위한 전면패널(10a)의 온도 및 노점온도(dew point temperature)에 대한 정보를 입력할 수 있고, 공기조화기(1)의 결로 생성을 방지하기 위해 수동으로 송풍팬(32)을 회전시키는 제어 명령을 입력할 수 있다. 노점온도에 대한 설명은 도 14에서 후술한다.
입력부(200)에 대한 구성 및 기능은 도 7에서 상술하였는 바, 중복되는 설명은 생략한다.
온도 감지센서(410)는 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내 온도 및 공기조화기(1)의 전면패널(10a)의 온도 중 적어도 하나를 감지하고, 감지된 온도에 대응하는 전기적 신호를 출력할 수 있다.
온도 감지센서(410)는 공기조화기(1)로 흡입되는 실내 공기온도를 감지하는 흡입 온도센서 또는 공기조화기(1)로부터 토출되는 공기온도를 감지하는 토출 온도센서를 더 포함할 수 있으며, 공기조화기(1)의 전면패널(10a)에 인접한 공기의 온도를 감지할 수 있고, 전면패널(10a) 자체의 온도를 감지할 수도 있다. 이와 같은 온도 감지센서(410)는 실내 온도 및 전면패널(10a)의 온도를 감지할 수 있는 위치라면 어디든지 마련될 수 있으며, 온도에 따라 전기적 저항이 변화하는 써미스터(thermistor)를 포함할 수 있다.
온도 감지센서(410)는 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내온도 및 공기조화기(1)의 전면패널(10a) 온도를 감지하여 제어부(300)로 전기적 신호를 전달할 수 있다.
저장부(500)는 공기조화기(1)의 운전 및 제어와 관련된 각종 데이터를 저장하는 구성으로 사용자에 의해서 요청되는 운전모드와 운전의 시작 또는 정지, 희망온도, 설정풍향을 비롯한 각종 설정 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(500)는 공기조화기(1)의 결로 생성 방지를 위해 사용자로부터 입력 받은 각종 데이터를 저장할 수 있는데, 이러한 데이터는 송풍팬(32)이 정지된 후 다시 회전할 때 까지 소비되는 시간, 송풍팬(32)이 회전하고 정지하는 회전 주기, 온도 감지센서(410)가 감지한 실내 온도 및 전면패널(10a)의 온도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 저장부(500)는 공기조화기(1)의 결로 생성 방지를 위해 송풍팬(32)을 회전시키는 회전속도(RPM)를 저장할 수도 있다.
이러한 저장부(500)는 공기조화기(1)의 제어와 관련된 프로그램 및 데이터를 영구적으로 저장하기 위한 자기 디스크, 반도체 디스크 등의 비휘발성 메모리 뿐만 아니라 공기조화기(1)가 동작하는 과정에서 생성될 수 있는 임시 데이터를 임시적으로 저장하는 D-램, S-램 등의 휘발성 메모리(미도시)를 포함할 수 있다
통신부(600)는 네트워크를 통해 외부 서버로부터 공기조화기(1)의 동작 및 제어와 관련된 각종 데이터를 송수신할 수 있다. 즉, 사용자가 입력부(200)를 통해 공기조화기(1)의 동작 및 제어 명령을 직접 입력하는 것 이외에도 외부 서버로부터 공기조화기(1)의 동작 및 제어 명령에 대한 정보를 직접 수신할 수 있다.
또한, 통신부(600)는 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 결로 생성 방지를 위하여 사용자가 입력할 수 있는 데이터를 외부 서버로부터 수신할 수 있으며, 주기적으로 업데이트된 데이터가 공기조화기(1)의 제어에 적용될 수 있도록 데이터를 수신할 수 있다.
또한, 저장부(500)에 저장될 수 있는 각종 데이터가 통신부(600)를 통해 외부 서버에 저장될 수도 있다.
제어부(300)는 입력부(200), 온도 감지센서(410), 저장부(500), 통신부(600)와 전기적으로 연결되어 공기조화기(1)의 결로 방지를 위한 전반적인 제어와 관련된 명령 및 데이터를 송수신 할 수 있다.
구체적으로, 제어부(300)는 결로 생성 방지를 위해, 토출부(41)가 폐쇄된 후에도 적어도 하나의 송풍팬(32)을 회전시킬 수 있고, 송풍팬(32)의 회전에 따라 열교환된 공기가 토출홀(50)을 통해 토출될 수 있도록 제어할 수 있다.
즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 제어부(300)는 제 1구동모터(33a) 내지 제 3구동모터(33c)를 제어하여 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c)을 회전시킬 수 있다.
제어부(300)는 토출부(41)가 폐쇄되고 송풍팬(32)의 회전이 정지한 뒤 사용자가 입력부(200)를 통해 입력한 미리 정해진 시간이 경과하면, 송풍팬(32)을 미리 정해진 속도로 회전시킬 수 있다. 또한, 온도 감지센서(410)가 감지한 실내 온도 및 전면패널(10a)의 온도에 기초하여, 전면패널(10a)의 온도가 노점온도 이하이면 송풍팬(32)을 회전시킬 수 있다.
이 때, 토출부(41)가 폐쇄되어 송풍팬(32)의 회전이 정지한 뒤 다시 송풍팬(32)을 회전시키는데 까지 경과 시간은 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있을 수 있고, 송풍팬(32)이 회전하고 정지하는 회전 주기 및 송풍팬(32)의 회전 속도에 관한 데이터도 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있을 수 있다. 또한, 실내 온도와 전면패널(10a)의 온도에 기초한 노점온도에 대한 데이터도 저장부(500)에 저장되어 있는 것을 기초로 송풍팬(32)의 동작 시점을 판단할 수 있고, 제어부(300)는 온도 감지센서(410)로부터 감지된 전면패널(10a)의 온도가 노점온도 이하인지 여부를 판단하여 송풍팬(32)을 동작시킬 수 있다.
제 1구동모터(33a) 내지 제 3구동모터(33c)는 제어부(300)의 통제하에 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c)을 회전시키기 위한 동력을 전달할 수 있고, 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c)의 회전속도를 조절할 수 있다.
도 14는 공기조화기의 전면패널에 결로가 발생하는 것을 도시한 측면도이다.
도 14를 참고하면, 공기조화기(1)의 하우징(10)에는 전면패널(10a)이 마련될 수 있으며, 토출부(41)와 함께 전면패널(10a)이 마련되어 있는 영역은 앞서 설명한 바와 같이, 제 1영역(A1)으로 정의될 수 있다.
도 1 내지 도 12를 통해 설명한 바와 같이, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 냉방 모드는 제 1모드와 제 2모드로 나뉠 수 있는데, 제 1모드는 적어도 하나의 토출부(41)가 개방되어 열교환된 공기를 토출하는 것이고, 제 2모드는 적어도 하나의 토출부(41)는 폐쇄된 채로 토출플레이트(14)에 마련된 토출홀(50)로 열교환된 공기를 토출하는 것이다.
이 때, 제 1모드에서는 토출부(41)가 개방된 채로 냉방이 수행되므로, 토출플레이트(14)를 포함하는 전면패널(10a)에 결로가 발생되지 않으며, 제 2모드에서도 송풍팬(32)이 저속으로 회전하여 토출홀(50)을 통해 공기를 토출하는 경우에는 전면패널(10a)에 결로가 발생하지 않는다.
반면, 토출부(41)가 폐쇄되어 있는 제 2모드에서 송풍팬(32)도 정지되어 있는 경우에는 토출홀(50)을 통해 공기가 토출되는 양이 적기 때문에 전면패널(10a)에 결로가 발생할 수 있다.
*결로(condensation)란, 수증기를 함유하고 있는 공기가 노점온도(dew point temperature) 이하로 냉각되는 경우 공기 중의 수증기가 액화하여 이슬로 맺히는 현상을 의미하며 표면 결로와 내부 결로로 나뉠 수 있다. 즉, 어떤 물체의 표면에 있어서, 물체 내부의 온도가 노점온도 이하로 되었을 때, 물체의 표면에 접해 있는 공기 중의 수증기가 액체로 변해 이슬로 맺히는 현상을 의미한다. 이 때, 노점온도는 공기 중의 수증기가 액화하여 이슬로 맺히는 경우의 온도를 의미한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 전면패널(10a)의 제 1영역(A1)은 다시 3개의 영역(A1', A1'', A1''')으로 분할될 수 있으며, 3개의 영역으로 분할하는 기준은, 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)의 위치를 기준으로 분할하여 표현할 수 있다.
도 14는 토출부(41)가 폐쇄되어 있는 제 2모드를 도시한 것이며, 제 2모드에서 송풍팬(32)도 정지해 있는 경우의 실시예를 도시한 것이다.
전면패널(10a)에 결로가 발생하는 경우를 예로 들어 설명하면, 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내 온도가 27℃ ~ 30℃인 경우, 공기조화기(1)의 전면패널(10a)에 인접한 부분의 공기의 온도는 27℃ ~ 30℃에 해당할 수 있다.
공기조화기(1)가 제 1모드 냉방운전 또는 제 2모드 냉방운전을 수행한 후, 송풍팬(32)이 정지해 있는 경우에는 열교환된 냉기가 하우징(10)내부에 존재하여 전면패널(10a)의 안쪽에 위치하게 되므로, 전면패널(10a)은 열교환된 냉기의 온도에 대응하여 실내 공기의 온도보다 낮은 온도로 유지될 수 있고, 따라서, 열교환된 공기의 온도가 15℃에 해당하는 경우 전면패널(10a)의 온도도 15℃로 유지될 수 있다.
전면패널(10a)의 온도가 15℃이고, 전면패널(10a)에 인접한 공기의 온도가 27℃ ~ 30℃인 경우, 전면패널(10a)의 표면에 결로가 발생하는 노점온도는 대략 23℃ 정도로 정해질 수 있다.
전면패널(10a)에 인접한 27℃ ~ 30℃의 실내 공기가 15℃의 전면패널(10a)에 접촉하는 경우, 전면패널(10a)의 온도가 노점온도인 23℃ 이하에 해당하므로 전면패널(10a)의 표면에 결로가 발생할 수 있다.
이러한 결로는 전면패널(10a)에 포함되는 토출플레이트(14)에 이슬로 맺히게 되어 공기조화기(1)의 구조물의 결함을 유발할 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 전면패널(10a)의 제 1영역(A1)에 포함되는 3개의 영역(A1', A1'', A1''') 각각에는 그에 대응하는 결로(d1, d2, d3)가 발생할 수 있다. 즉, 제 1토출부(41a)가 폐쇄되어 있고 제 1송풍팬(32a)이 정지되어 있는 경우에는 전면패널(10a)의 A1'영역에 결로(d1)가 발생할 수 있고, 제 2토출부(41b)가 폐쇄되어 있고 제 2송풍팬(32b)이 정지되어 있는 경우에는 전면패널(10a)의 A1''영역에 결로(d2)가 발생할 수 있으며, 제 3 토출부(41c)가 폐쇄되어 있고 제 3송풍팬(32c)이 정지되어 있는 경우에는 전면패널(10a)의 A1'''영역에 결로(d3)가 발생할 수 있다.
전면패널(10a)의 제 1영역(A1)에서도, 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c)의 작동 여부에 따라 그에 대응하는 영역(A1', A1'', A1''')에서의 결로 발생 여부가 달라질 수 있다. 즉, 전면패널(10a)에서의 결로(d1, d2, d3) 발생 원인은 공기조화기(1)에서 열교환된 냉기가 외부로 토출되지 않고 하우징(10)내에 머물러 있음으로써 전면패널(10a)이 열교환된 냉기의 온도와 대응되게 차가워진 채로 실내의 공기와 접촉하기 때문이다.
도 15는 일 실시예에 따라 전면패널의 결로 발생을 방지하는 공기조화기의 동작을 도시한 개념도이다.
도 14에서 상술한 것과 같은 결로 발생을 방지하기 위해서는, 공기조화기(1)의 전면패널(10a)에서 결로가 발생하는 노점온도를 낮춰서 전면패널(10a)의 온도가 노점온도 이상이 되도록 제어해야 한다.
이를 위하여 제어부(300)는 도 15에 도시된 바와 같이, 송풍팬(32)을 회전시킬 수 있고, 송풍팬(32)이 회전하면 열교환된 공기가 전면패널(10a)에 마련된 토출홀(50)을 통해 공기조화기(1)의 외부로 토출될 수 있다. 열교환된 공기가 그림과 같이 외부로 토출되면 전면패널(10a)에 인접해 있었던 27℃ ~ 30℃의 실내 공기가 열교환 되어 토출된 15℃의 공기로 대체될 수 있다.
따라서, 도 14에서와는 달리 전면패널(10a)에 인접한 실내 공기의 온도가 15℃정도가 될 수 있고, 전면패널(10a)의 표면에서의 온도는 도 14에서와 마찬가지로 15℃ 이므로 결로가 발생하는 노점온도는 대략 11℃ 정도로 정해질 수 있다. 노점온도가 11℃ 정도로 낮아지는 경우 전면패널(10a)의 온도가 15℃로 노점온도보다 높기 때문에 결로가 발생하지 않을 수 있다.
즉, 도 15에 도시된 바와 같이 송풍팬(32)이 회전하여 열교환된 공기가 토출홀(50)을 통해 외부로 토출되면, 토출된 공기와 기존의 실내 공기 사이에 경계(a1, a2, a3)가 형성될 수 있고, 형성된 경계에 의해 노점온도가 낮아져서 결과적으로 전면패널(10a)에 결로가 발생하지 않는 것이다.
송풍팬(32)이 회전하는 경우에는 열교환된 공기가 외부로 토출되어 결로 발생을 방지할 수 있으나, 송풍팬(32)이 다시 정지하면, 외부의 27℃ ~ 30℃의 공기가 다시 전면패널(10a)에 인접한 곳으로 이동하게 되므로 노점온도가 다시 높아질 수 있고, 결과적으로 전면패널(10a)에 결로가 다시 발생할 수 있다.
따라서, 제어부(300)는 송풍팬(32)을 제어하여 연속해서 열교환된 공기를 토출시키거나 주기적으로 열교환된 공기를 토출시킴으로써 전면패널(10a)에 결로가 발생하는 것을 방지해야 한다.
도 14에서 상술한 바와 같이, 전면패널(10a)의 제 1영역(A1)은 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)의 위치를 기준으로 3개의 영역(A1', A1'', A1''')으로 분할될 수 있고, 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c) 각각에 포함되는 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c)의 회전 여부에 따라서 그에 대응하는 전면패널(10a)에서의 3개의 영역(A1', A1'', A1''')에 결로가 발생하는 여부가 달라질 수 있다.
즉, 제 1송풍팬(32a)은 정지되어 있고, 제 2송풍팬(32b) 및 제 3송풍팬(32c)은 회전하고 있는 경우에는 전면패널(10a)의 A1'영역에서의 노점온도는 낮아지지 않으므로 A1' 영역에 해당하는 부분의 전면패널(10a)에 결로가 발생할 수 있다.
또한, 제 2송풍팬(32b)은 정지되어 있고, 제 1송풍팬(32a) 및 제 3송풍팬(32c)은 회전하고 있는 경우에는 전면패널(10a)의 A1''영역에서의 노점온도는 낮아지지 않으므로 A1'' 영역에 해당하는 부분의 전면패널(10a)에 결로가 발생할 수 있다.
마찬가지로, 제 3송풍팬(32c)은 정지되어 있고, 제 1송풍팬(32a) 및 제 2송풍팬(32b)은 회전하고 있는 경우에는 전면패널(10a)의 A1'''영역에서의 노점온도는 낮아지지 않으므로 A1''' 영역에 해당하는 부분의 전면패널(10a)에 결로가 발생할 수 있다.
도 13에서 상술한 바와 같이, 제어부(300)는 제 1구동모터(33a) 내지 제 3구동모터(33c) 각각을 제어하여 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c) 각각을 제어할 수 있으므로, 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c)이 모두 정지해 있는 경우에는 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c)을 모두 회전시켜서 결로 발생을 방지할 수 있고, 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c) 중 어느 하나가 정지해 있는 경우에는 정지해 있는 송풍팬을 회전시켜서 대응하는 영역의 결로 발생을 방지할 수 있다.
제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c)중 적어도 하나가 정지해 있는 경우, 제어부(300)는 결로 발생을 방지하기 위해 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c) 중 적어도 하나를 회전시킬 수 있는데, 사용자가 설정하여 저장부(500)에 저장되어 있는 시간정보에 기초하여, 송풍팬(32)이 정지된 뒤 미리 정해진 시간이 경과하면, 송풍팬(32)을 회전시킬 수 있다.
제어부(300)는 미리 설정되어 있는 회전속도에 기초하여 송풍팬(32)을 회전시킬 수 있고, 송풍팬(32)을 회전시킨 후 일정 속도로 계속해서 회전시킬 수도 있고, 미리 정해진 시간이 지나면 정지했다가 다시 회전하도록 특정 주기에 기초하여 회전시킬 수도 있다.
이 때, 정지된 송풍팬(32)이 다시 회전하기 까지 소요되는 시간 또는 송풍팬(32)이 회전하는 특정 주기는 사용자가 설정할 수 있으며, 송풍팬(32)이 정지된 후 전면패널(10a)에 결로가 생기는데 까지 걸리는 시간을 고려하여 산출된 시간 정보 또는 주기에 기초할 수 있다.
송풍팬(32)을 회전시켜서 결로 발생을 방지하는 제어와 관련된 시간 정보는 저장부(500)에 저장되어 있을 수 있고, 통신부(600)가 외부 서버로부터 데이터를 수신하여 제어부(300)에 송신할 수도 있다.
제어부(300)는 온도 감지센서(410)가 감지한 실내 온도 및 전면패널(10a)의 온도에 기초하여 노점온도를 산출할 수 있고, 전면패널(10a)의 온도가 노점온도보다 낮은지 판단하여, 송풍팬(32)의 회전을 제어할 수 있다.
즉, 온도 감지센서(410)는 전면패널(10a)의 온도 및 전면패널(10a)에 인접한 실내 온도를 감지하여 제어부(300)로 전기적 신호를 송신할 수 있고, 제어부(300)는 수신한 신호를 기초로 전면패널(10a)의 3개 영역(A1', A1'', A1''') 중에서 전면패널(10a)의 온도가 노점온도 이하에 해당하여 결로가 발생할 영역을 결정할 수 있다. 제어부(300)는 결정된 영역에 대응하는 송풍팬(32)을 회전시켜서 열교환된 공기를 토출홀(50)로 토출시킬 수 있고, 해당하는 영역의 결로 발생을 방지할 수 있다.
제어부(300)는 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c)을 모두 회전시킬 수도 있고, 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c) 중 적어도 하나를 회전시킬 수도 있다.
이 경우에도 마찬가지로, 송풍팬(32)을 회전시켜서 결로 발생을 방지하는 제어와 관련된 시간 정보, 회전 주기, 회전속도에 대한 정보는 저장부(500)에 저장되어 있을 수 있고, 통신부(600)가 외부 서버로부터 데이터를 수신하여 제어부(300)에 송신할 수도 있다.
도 16a 및 도 16b는 일 실시예에 따라 공기조화기의 결로 방지를 위한 공기조화기 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 16a를 참고하면, 공기조화기(1)는 제 1모드 냉방운전의 종료 여부에 따라 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c) 중 적어도 하나의 토출부(41)를 폐쇄할 수 있다(S200).
적어도 하나의 토출부(41)가 폐쇄되면, 공기조화기(1)는 제 2모드 냉방운전을 수행할 수 있고, 제 2모드 냉방운전의 종료 여부에 따라 제어부(300)는 적어도 하나의 송풍팬(32)의 회전을 정지할 수 있다(S205).
제어부(300)는 적어도 하나의 송풍팬(32)이 회전을 정지한 시점으로부터 미리 정해진 시간이 경과했는지 여부를 판단할 수 있다(S210). 이 때, 제어부(300)가 판단하는 시간에 대한 정보는 사용자로부터 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있을 수 있다.
미리 정해진 시간이 지나면, 제어부(300)는 적어도 하나의 송풍팬(32)을 저속으로 연속해서 회전시킬 것인지, 미리 정해진 주기에 따라서 회전과 정지를 반복할 것인지 판단할 수 있다(S220). 연속으로 회전시키는 것으로 결정되면, 제어부(300)의 제어에 따라 적어도 하나의 송풍팬(32)은 저속으로 회전할 수 있다(S230). 연속으로 회전시키는 것이 아닌 것으로 결정되면, 제어부(300)의 제어 하에 적어도 하나의 송풍팬(32)은 미리 정해진 주기에 따라 회전할 수 있다(S225). 송풍팬(32)이 회전과 정지를 반복하는 주기는 사용자로부터 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있을 수 있다.
적어도 하나의 송풍팬(32)이 회전하면, 토출홀(50)을 통해 공기가 외부로 토출될 수 있고(S235), 앞서 설명한 바와 같이, 노점온도가 낮아지므로 전면패널(10a)에 결로가 생성되는 것을 방지할 수 있다. 제어부(300)는 적어도 하나의 송풍팬(32)을 개별적으로 제어할 수 있고, 적어도 하나의 송풍팬(32) 중에서 회전하는 송풍팬(32)의 위치에 대응하는 전면패널(10a)에서 결로가 생성되는 것을 방지할 수 있다.
도 16b를 참고하면, 공기조화기(1)는 제 1모드 냉방운전의 종료 여부에 따라 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c) 중 적어도 하나의 토출부(41)를 폐쇄할 수 있다(S300).
적어도 하나의 토출부(41)가 폐쇄되면, 공기조화기(1)는 제 2모드 냉방운전을 수행할 수 있고, 제 2모드 냉방운전의 종료 여부에 따라 제어부(300)는 적어도 하나의 송풍팬(32)의 회전을 정지할 수 있다(S205).
온도 감지센서(410)는 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내 온도 및 전면패널(10a)의 온도를 감지하여(S310) 제어부(300)로 전기신호를 전달할 수 있다.
제어부(300)는 온도 감지센서(410)가 감지한 실내 온도에 기초하여, 결로가 생성되는 노점온도를 결정할 수 있고(S315), 전면패널(10a)의 온도가 노점온도 이하인지 여부를 판단할 수 있다(S320). 감지한 실내 온도가 몇 ℃인지에 따라서 결정되는 노점온도의 데이터는 저장부(500)에 미리 저장되어 있을 수 있다.
판단 결과, 전면패널(10a)의 온도가 노점온도 이하인 경우에는, 전면패널(10a)에 결로가 발생할 수 있으므로, 제어부(300)는 적어도 하나의 송풍팬(32)을 회전시킬 수 있다. 노점온도 및 전면패널(10a)에 결로가 발생하는 원인은 도 14에서 상술하였는 바, 중복되는 설명은 생략한다.
제어부(300)는 적어도 하나의 송풍팬(32)을 저속으로 연속해서 회전시킬 것인지, 미리 정해진 주기에 따라서 회전과 정지를 반복할 것인지 판단할 수 있다(S325). 연속으로 회전시키는 것으로 결정되면, 제어부(300)의 제어에 따라 적어도 하나의 송풍팬(32)은 저속으로 회전할 수 있다(S335). 연속으로 회전시키는 것이 아닌 것으로 결정되면, 제어부(300)의 제어 하에 적어도 하나의 송풍팬(32)은 미리 정해진 주기에 따라 회전할 수 있다(S330). 송풍팬(32)이 회전과 정지를 반복하는 주기는 사용자로부터 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있을 수 있다.
적어도 하나의 송풍팬(32)이 회전하면, 토출홀(50)을 통해 공기가 외부로 토출될 수 있고(S340), 앞서 설명한 바와 같이, 노점온도가 낮아지므로 전면패널(10a)에 결로가 생성되는 것을 방지할 수 있다. 제어부(300)는 적어도 하나의 송풍팬(32)을 개별적으로 제어할 수 있고, 적어도 하나의 송풍팬(32) 중에서 회전하는 송풍팬(32)의 위치에 대응하는 전면패널(10a)에서 결로가 생성되는 것을 방지할 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 공기조화기의 하부 하우징에 마련된 제 2토출부로 열교환된 공기를 토출하는 제어 블록도이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 공기조화기(1)는 상부 하우징(11)에서 열교환된 공기를 하부 하우징(12)으로 이동시키는 적어도 하나의 하부 송풍팬(32d) 및 하부 송풍팬(32d)을 회전시키는 동력 전달 및 회전속도를 제어하는 제 4구동모터(33d)를 포함할 수 있다.
입력부(200)는 공기조화기(1)의 하부 송풍팬(32d)의 제어에 대한 동작 명령을 입력 받기 위한 버튼형 스위치, 멤브레인 스위치 또는 터치 패널 등을 포함할 수 있다. 다만, 공기조화기(1)에 대한 동작 및 운전 명령을 입력받고, 공기조화기(1)의 동작 정보를 표시하는 원격제어기(미도시)를 포함할 수 있으므로 공기조화기(1)의 입력부(200)는 공기조화기(1)의 전원을 공급하는 전원 버튼(미도시) 만을 포함하더라도 무방하다.
입력부(200)는 상부 하우징(11)에서 열교환된 공기를 하부 하우징(12)으로 이동시켜서 전면패널(10a)의 제 2영역(A2)에 마련된 제 2토출홀(52)을 통해 외부로 토출될 수 있도록 하부 송풍팬(32d)을 회전시키기 위한 제어 명령을 입력 받을 수 있다.
사용자는 입력부(200)를 통해, 하부 송풍팬(32d)이 회전하는 시점, 회전 주기 및 회전 속도에 관한 데이터를 입력할 수 있다. 또한, 사용자는 입력부(200)를 통해 하부 송풍팬(32d)이 동작을 시작하기 위한 실내 온도 또는 시간을 설정할 수도 있다.
입력부(200)에 대한 구성 및 기능은 도 7 및 도 13에서 상술하였는 바, 중복되는 설명은 생략한다.
온도 감지센서(410)는 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내온도를 감지할 수 있고, 감지한 전기신호를 제어부(300)에 전달할 수 있다. 제어부(300)는 온도 감지센서(410)로부터 전달 받은 전기신호에 기초하여 하부 송풍팬(32d)의 회전 주기 또는 회전 속도를 조절할 수 있다. 온도 감지센서(41)에 대한 구성 및 기능은 도 7 및 도 13에서 상술하였는 바, 중복되는 설명은 생략한다.
저장부(500)는 사용자가 입력부(200)를 통해 입력한 공기조화기(1)의 제어에 관한 데이터를 저장할 수 있다. 즉, 하부 송풍팬(32d)이 회전하는 시점, 회전 주기, 회전 속도에 관한 데이터 뿐만 아니라, 하부 송풍팬(32d)이 동작을 시작하기 위한 실내 온도 또는 시간에 대한 데이터를 저장할 수도 있다.
통신부(600)는 네트워크를 통해 외부 서버로부터 공기조화기(1)의 동작 및 제어와 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, 공기조화기(1)의 외부에 설치되어 감지한 실내온도에 대한 데이터를 서버로부터 수신하여 제어부(300)에 전달할 수 있다.
제어부(300)는 입력부(200), 온도 감지센서(410), 저장부(500), 통신부(600)와 전기적으로 연결되어 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 제어와 관련된 명령 및 데이터를 송수신 할 수 있다.
구체적으로 제어부(300)는 하부 송풍팬(32d)에 대한 제어 명령이 입력되면, 입력된 제어 명령에 기초하여 하부 송풍팬(32d)을 회전시킬 수 있다. 이 때, 온도 감지부(410)가 감지한 실내 온도 또는 사용자가 입력한 제어 명령에 기초하여 하부 송풍팬(32d)의 회전 주기 및 회전 속도를 변경할 수 있다.
즉, 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내 온도가 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있는 온도보다 높으면 하부 송풍팬(32d)의 회전 속도를 증가시키고, 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내 온도가 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있는 온도보다 낮으면 송풍팬(32d)의 회전 속도를 감소시킬 수 있다.
하부 송풍팬(32d)은 제 4구동모터(33d)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제 4구동모터(33d)는 제어부(300)의 제어에 의해 하부 송풍팬(32d)의 회전을 제어할 수 있다. 하부 송풍팬(32d)은 회전함으로써 상부 하우징(11)에서 열교환된 공기를 하부 하우징(12)으로 이동시킬 수 있고, 이동된 공기는 제 2토출홀(52)을 통해 외부로 토출될 수 있다.
도 18은 일 실시예에 따라 하부 송풍팬을 포함하는 공기조화기를 분리한 분해 사시도이고, 도 19는 일 실시예에 따라 하부 하우징으로 이동한 열교환된 공기가 제 2토출홀을 통해 외부로 토출되는 것을 도시한 개념도이다.
도 18을 참고하면, 일 실시예에 따른 공기조화기(1)는 전면패널(10a)의 제 1영역(A1)을 포함하는 상부 하우징(11), 전면패널(10a)의 제 2영역(A2)을 포함하는 하부 하우징(12)을 포함할 수 있고, 제 1구동모터(33a) 내지 제 4구동모터(33d), 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c), 하부 송풍팬(32d)을 포함할 수 있다.
전면패널(10a)의 제 1영역(A1)에는 토출부(41)가 폐쇄된 경우, 열교환된 공기를 외부로 토출하는 제 1토출홀(51)이 마련될 수 있고, 전면패널(10a)의 제 2영역(A2)에는 하부 송풍팬(32d)에 의해 하부 하우징(12)으로 이동된 열교환된 공기가 외부로 토출되는 제 2토출홀(52)이 마련될 수 있다.
또한, 하부 송풍팬(32d)은 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12) 사이에 마련될 수 있으며, 도 18에서는 설명의 편의를 위해서 한 개의 하부 송풍팬(32d)만을 도시하였으나, 하부 송풍팬(32d)은 적어도 한 개 이상이 마련될 수 있으며 그 개수에 제한은 없다.
또한, 하부 송풍팬(32d)이 설치되는 위치에도 제한이 없으며, 상부 하우징(11)에서 열교환된 공기를 하부 하우징(12)으로 이동시킬 수 있는 위치라면 어느 위치에든 설치될 수 있다.
도 1 내지 도 12의 실시예에서 상술한 바와 같이, 공기조화기(1)의 냉방 운전 모드는 제 1모드와 제 2모드로 구분될 수 있다. 제 1모드는 적어도 하나의 토출부(41)를 통해 열교환된 공기를 토출하는 것이고, 제 2모드는 공기조화기(1)가 토출홀(50)을 통해 냉방을 수행하는 것으로, 실내 온도가 사용자가 미리 설정해 놓은 희망 온도에 도달하는 경우 제 1토출부(41a) 내지 제 3토출부(41c)를 폐쇄하고 열교환된 공기를 토출홀(50)을 통해 토출함으로서 지속적으로 실내의 쾌적한 온도를 유지할 수 있는 것이다.
사용자는 입력부(200)를 통해서 공기조화기(1)의 운전모드(예를 들어, 강, 중, 약, 터보 등의 풍속모드 또는 풍량모드, 자동모드 또는 수동모드, 냉방, 제습, 송풍, 난방, 쾌적제어, 급속냉방, 취침제어 모드 등의 기능모드 등)와 운전의 시작 또는 정지, 희망온도, 설정풍향 등을 입력할 수 있다.
사용자가 공기조화기(1)의 운전모드를 급속냉방 모드로 설정하는 경우, 적어도 하나의 토출부(41)가 개방되어 제 1모드 냉방 운전이 수행될 수 있다. 급속냉방 모드에 의해서 제 1모드 냉방 운전이 수행되면, 실내 온도가 사용자가 미리 설정해 놓은 희망온도까지 짧은 시간에 도달할 수 있다.
사용자는 입력부(200)를 통해서 공기조화기(1)의 운전모드를 쾌적제어 모드 또는 취침제어 모드로 설정할 수 있고, 또는 하부 송풍팬(32d)의 동작에 관한 제어 명령을 직접 입력할 수도 있다.
제어부(300)는 쾌적제어 모드 또는 취침제어 모드에 대한 제어 명령이 입력되거나, 하부 송풍팬(32d)의 동작에 관한 명령이 입력되면, 제 4구동모터(33d)를 제어하여 하부 송풍팬(32d)을 회전시킬 수 있다.
하부 송풍팬(32d)이 회전하면, 상부 하우징(11)에서 열교환된 공기가 하부 하우징(12)으로 이동될 수 있고, 이동된 공기는 도 19에 도시된 바와 같이, 제 2토출홀(52)을 통해 외부로 토출될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 공기조화기(1)의 일 실시예에 따른 제 2모드 냉방 운전은 토출부(41)를 폐쇄한 채로, 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c) 중 적어도 하나를 저속으로 회전시켜서, 공기가 토출홀(50)을 통해 토출되게 함으로써 사용자가 미리 설정해 놓은 희망온도를 유지할 수 있다.
즉, 사용자가 취침제어 모드를 선택하는 경우, 사용자가 취침하는 동안 쾌적한 실내 온도를 유지할 수 있도록 제 2토출홀(52)을 통해서 공기가 토출되도록 할 수 있다.
공기조화기(1)의 제 2모드에서도 상술한 바와 같이, 제어부(300)는 토출부(41)를 폐쇄하고 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c)을 회전시켜 저속으로 냉방 운전을 수행할 수 있고, 하부 송풍팬(32d)을 회전시켜 저속의 공기를 하부 하우징(12) 쪽으로 이동시킬 수 있다. 하부 하우징(12) 쪽으로 이동된 공기는 제 2토출홀(52)을 통해서 저속으로 토출될 수 있고, 사용자가 취침하고 있는 실내의 하부 공간을 쾌적한 온도로 유지할 수 있다.
제어부(300)는 온도 감지부(410)가 감지한 실내 온도 또는 사용자가 입력한 제어 명령에 기초하여 하부 송풍팬(32d)의 회전 주기 및 회전 속도를 변경할 수 있다. 또한, 온도 감지부(410)가 감지한 실내 온도 이외에 통신부(600)를 통해 외부 서버로부터 수신한 실내 온도에 관한 데이터에 기초하여 하부 송풍팬(32d)의 회전 주기 및 회전 속도를 변경할 수도 있다.
즉, 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내 온도가 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있는 온도보다 높으면 하부 송풍팬(32d)의 회전 속도를 증가시키고, 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내 온도가 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있는 온도보다 낮으면 송풍팬(32d)의 회전 속도를 감소시킬 수 있다.
제어부(300)는 제 1송풍팬(32a) 내지 제 3송풍팬(32c) 각각에 대한 제어와 별개로, 하부 송풍팬(32d)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(300)는 실내의 온도에 기초하여 하부 송풍팬(32d)의 회전 주기 또는 회전 속도를 변경하는 것 외에도, 압축기(미도시)에 대한 주파수를 변경하여 공기조화기(1)의 냉매량을 변경할 수도 있다.
도 20a 및 도 20b는 일 실시예에 따른 공기조화기의 하부 하우징에 마련된 제 2토출부로 열교환된 공기를 토출하는 공기조화기 제어방법을 도시한 순서도이다.
입력부(200)는 사용자로부터 적어도 하나의 하부 송풍팬(32d)에 대한 제어 명령을 입력 받을 수 있다(S400). 즉, 사용자는 입력부(200)를 통해 상부 하우징(11)에서 열교환된 공기를 하부 하우징(12)으로 이동시켜서 전면패널(10a)의 제 2영역(A2)에 마련된 제 2토출홀(52)을 통해 외부로 토출될 수 있도록 하부 송풍팬(32d)을 회전시키기 위한 제어 명령을 입력할 수 있다.
제어부(300)는 입력 받은 제어 명령에 기초하여 제 4구동모터(33d)의 제어를 통해 적어도 하나의 하부 송풍팬(32d)을 회전시킬 수 있고, 적어도 하나의 하부 송풍팬이 동작할 수 있다(S405).
하부 송풍팬(32d)이 회전함으로써 상부 하우징(11)에서 열교환된 공기가 하부 하우징(12)으로 이동될 수 있고(S410), 이동된 공기는 제 2토출홀(52)을 통해 외부로 토출될 수 있다(S415). 따라서, 공기조화기(1)가 위치하는 실내의 하부 영역에 대해 제 2모드 냉방운전을 수행함으로써, 사용자가 취침을 하는 경우에 쾌적한 실내 온도 제어를 할 수 있다.
온도 감지센서(410)는 도 20b에 도시된 바와 같이, 공기조화기(1)가 위치하는 영역의 실내온도를 감지할 수 있고(S411), 제어부(300)는 온도 감지센서(410)가 감지한 실내 온도와 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있는 온도를 비교할 수 있다(S416). 이 때, 미리 설정되어 저장부(500)에 저장되어 있는 온도는, 사용자가 희망하는 실내 온도에 해당하는데, 예를 들어, 사용자가 취침을 하는 경우 공기조화기(1)가 위치하는 실내의 하부 영역에 대한 쾌적 온도를 의미할 수 있다.
제어부(300)의 판단 결과, 감지된 실내 온도가 미리 설정된 온도 이상인 경우에는, 적어도 하나의 하부 송풍팬(32d)의 회전 속도를 증가시킬 수 있고(S431), 감지된 실내 온도가 미리 설정된 온도 미만인 경우에는 적어도 하나의 하부 송풍팬(32d)의 회전 속도를 감소시킬 수 있다(S426). 적어도 하나의 하부 송풍팬(32d)의 회전 속도가 증가되는 경우에는 제 2토출홀(52)을 통해 토출되는 공기의 양이 증가하고 사용자가 느끼는 풍속도 증가할 수 있으며, 반대로 회전 속도가 감소하는 경우에는 제 2토출홀(52)을 통해 토출되는 공기의 양이 감소하고 사용자가 느끼는 차가운 공기의 풍속도 감소할 수 있다.
도 20a 및 도 20b에 도시된 공기조화기(1)의 제어방법에 대한 구체적인 구성 및 효과는 도 17 내지 도 19를 통해 상술하였는 바, 중복되는 설명은 생략한다.
도 21은 개시된 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 실내기를 나타낸 도면이고, 도 22는 도 21에 도시한 실내기의 전면을 나타낸 도면이며, 도 23은 도 21에 도시한 실내기의 전면 패널을 분리한 상태를 나타낸 도면이다. 도 24는 도 21에 도시한 실내기의 일 부분의 분해사시도이고, 도 25는 도 21에 도시한 실내기의 단면도이며, 도 26은 도 25의 'A'부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 21 내지 도 26에 도시된 바와 같이, 공기조화기의 실내기(100)는 실내기(100)의 외관을 형성하는 하우징(110)과, 하우징(110)의 내부에 배치되는 복수의 송풍팬 유닛(120)과, 하우징(110)의 내부에서 복수의 송풍팬 유닛(120)의 후방에 배치되는 적어도 하나의 열교환기(130)와, 하우징(110)의 후면에 마련되는 복수의 흡입구(140)를 포함한다.
하우징(110)은 송풍팬 유닛(120)의 토출구(121a)가 전방으로 노출될 수 있도록 복수의 개구(112a)가 형성되는 전면패널(112)과 전면패널(112)의 후방에 결합되는 후면패널(114)을 포함한다. 복수의 개구(112a)는 원형으로 마련되며 전면패널(112)의 상,하 방향으로 적어도 둘 이상이 이격 배치될 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나, 전면패널(112)에는 전술한 토출구에 대응하는 개구(112a)뿐만 아니라, 상기 개구(112a)보다 작은 크기의 미세한 개구들이 더 형성될 수도 있다. 이러한 미세개구들은 앞서 설명한 실시예들에서 언급된 토출홀(50)과 대응되는 개념일 수 있다. 미세개구들은 상기 토출구에 대응하는 개구(112a) 하부의 전면패널(112)에 형성될 수도 있고, 전면패널(112)의 전 영역에 형성될 수도 있다. 미세개구들의 크기나 형태가 모두 동일한 필요는 없다. 또한, 미세개구는 메쉬구조로 구현될 수도 있다.
송풍팬 유닛(120)은 토출구(121a)를 형성하는 디퓨져(121)와, 디퓨져(121)의 후면에 결합되는 구동모터(122)와, 구동모터(122)에 회전 가능하게 결합되는 송풍팬(123)과, 디퓨져(121)의 후면에 결합되어 송풍팬(123)에 의해 흡입된 공기가 토출구(121a)로 토출되는 과정에서 공기가 이동하는 유로(124a)를 형성하는 덕트(124)를 구비한다.
디퓨져(121)는 원형의 디스크 플레이트(121b)와, 디스크 플레이트(121b)의 외주면에 결합되는 원형의 그릴(121c)과, 디스크 플레이트(121b)와 그릴(121c)과의 사이에 형성되는 링(Ring)형의 토출구(121a)를 포함한다. 디퓨져(121)는 송풍팬(123)의 전방에 배치되어 송풍팬(123)을 지난 공기가 토출구(121a)를 통해 전면패널(112)의 전방으로 토출될 수 있도록 한다. 또한, 디스크 플레이트(121b)는 공기가 토출되는 그릴(121c)과 디스크 플레이트(121b) 사이의 공간을 개폐할 수 있는 개폐부(미도시)를 포함할 수 있다. 개폐부는 디스크 플레이트(121b)로부터 방사방향으로 확장하는 구조로 형성될 수 있다.
도면에 도시된 바에 따르면, 디스크 플레이트(121b)는 원형의 그릴(121c)의 중심부에 배치되어 있으나, 디스크 플레이트(121b)가 배치되는 위치가 원형의 그릴(121c)의 중심부로 한정되는 것은 아니다. 디스크 플레이트(121b)의 직경은 공기조화기의 실내기(100)로부터 공기가 토출될 때 발생하는 소음과 관련이 있으며, 225mm ~ 265mm 인 것이 바람직하다. 또한, 도시하지는 않았지만, 디스크 플레이트(121b)와 그릴(121c)은 실내기(100)의 공기가 토출되는 방향의 전방 또는 후방으로 이동 가능하도록 마련될 수 있다.
그릴(121c)은 날개판(121d)을 포함하며, 날개판(121d)의 개수, 형상 또는 배치각도 등을 조절하여 토출구(121a)를 통해 토출되는 공기의 풍향 및 풍량을 조절할 수 있다.
또한, 디스크 플레이트(121b)와 그릴(121c) 간의 공간의 간격을 개폐부를 통해 조절하여 토출구(121a)의 반경 방향 폭을 줄이거나 키움으로써, 토출구(121a)를 통해 토출되는 공기의 풍향 및 풍량을 조절할 수도 있으며, 디스크 플레이트(121b)의 직경을 조절하여 토출구(121a)를 통해 토출되는 공기의 풍향 및 풍량을 조절할 수도 있다.
구동모터(122)는 그 회전축(122a)이 후면패널(114)을 향하는 방향으로 배치되도록 디스크 플레이트(121b)의 후면에 결합되어 송풍팬(123)을 회전 구동한다.
송풍팬(123)은 디퓨져(121)와 열교환기(130) 사이에 배치되어 열교환기(130)에서 열을 교환한 공기를 흡입하여 토출구(121a)를 통해 토출되도록 하는 구성으로, 구동모터(122)의 회전축(122a)에 결합되는 허브(123a)와, 허브(123a)의 외주면에 결합되는 복수의 날개(123b)를 포함한다.
허브(123a)의 직경은 구동모터(122)의 회전축(122a)이 향하는 방향, 즉 후면패널(114)을 향하는 방향으로 점차 감소하도록 마련되며, 따라서 허브(123a)의 외주면은 경사지게 형성된다. 송풍팬(123)에 의해 흡입 공기가 토출구(121a)를 향하여 경사지게 토출될 수 있도록 허브(123a)의 경사진 외주면과 접하는 접선(L1, L2)과 구동모터(122)의 회전축(122a)의 중심을 지나는 가상의 직선(Lc)이 만나 이루는 각도(α)는 10ㅀ이상 40ㅀ이하가 될 수 있다.
허브(123a)의 경사진 외주면과 접하는 접선(L1, L3)이 만나는 일 점을 P1이라 하고, P1에서 연장된 직선이 디스크 플레이트(121b)의 중심부와 만나는 일 점을 P2라 하고, 허브(123a)의 경사진 외주면과 접하는 접선(L1, L3)이 디스크 플레이트(121b) 또는 디스크 플레이트(121b)의 연장선상에서 만나는 일 점을 P3라 하고, P2와 P3 사이의 길이를 R이라 정의할 때, 디스크 플레이트(121b)의 반경은 R의 -20% ~ +20% 범위 내에서 형성될 수 있다. 디스크 플레이트(121b)는 코안다 효과(Coanda effect)에 따라 공기가 디스크 플레이트(121b)의 표면을 따라 유동하게 한다. 따라서, 토출구(121a)의 전면에 공기의 유동으로 인한 와류가 생성되는 것을 억제하는 역할을 한다. 디스크 플레이트(121b)의 반경이 R의 -20% ~ +20%의 범위에서 형성되는 경우, 미적으로 외관이 깔끔하게 보이게 할 수 있으며, 토출구(121a)의 전면에 와류가 생성되는 것을 억제하여 실내기(100)의 성능을 높일 수 있다.
날개(123b)는 적어도 3개 이상이 허브(123a)의 외주면을 따라 등 간격으로 이격 배치된다. 날개(123b)는 허브(123a)와 함께 회전하는 과정에서 송풍팬(123)의 전,후 방향으로 압력 구배를 형성하여 일정한 공기의 흐름을 형성시킨다.
날개(123b)의 양 가장자리를 연결하는 원호는 서로 다른 곡률 반경을 가진 두 개의 원호로 연결된다. 제1원호(129a)와 제2원호(129b)의 경계(129)는 날개(123b)의 중앙보다 날개(123b)의 후면에 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1원호(129a)와 제2원호(129b)의 경계(129)가 날개(123b)의 가운데나 날개(123b)의 전면에 위치하는 경우에 비해 날개(123b)의 표면을 따라 흐르는 공기의 유동 흐름이 박리되는 박리 영역을 작게 할 수 있다. 따라서, 박리에 의해 실내기(100)의 성능이 떨어지는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 소음을 감소시킬 수 있다.
날개(123b)의 일단과 송풍팬 유닛(120)의 후방에 배치되는 열교환기(130) 간의 최단거리를 'd1'라고 할 때, 최단거리(d1)는 20mm 이상 50mm 이하인 것이 바람직하다. 최단거리(d1)가 20mm 미만인 경우에는 송풍팬(123)과 열교환기(130) 간의 간격이 좁아져 흡입 저항이 발생하고, 작동 소음이 커지며, 최단거리(d1)가 50mm를 초과하는 경우에는 송풍팬(123)과 열교환기(130) 간의 간격이 넓어져 열교환기(130)를 통해 열을 교환한 공기가 송풍팬(123)으로 원활하게 흡입되지 않을 수 있기 때문이다.
또한, 열교환기(130)와 흡입구(140) 간의 최단거리를 'd2'라고 할 때, 최단거리(d2)는 40mm 이상 60mm 이하인 것이 바람직하다.
덕트(124)는 송풍팬(123)을 둘러싸는 원형의 형상으로 마련되어 송풍팬(123)에 의해 흡입된 공기가 토출구(121a)로 흐를 수 있도록 공기의 유로를 형성하는 유로형성관(124a)과, 유로형성관(124a)의 후방에 연결되어 덕트(124)를 하우징(110) 내에 고정시키기 위한 고정플레이트(124b)를 포함한다.
유로형성관(124a)은 허브(123a)와 함께 송풍팬(123)에 의해 흡입 공기가 토출구(121a)를 향하여 경사지게 토출될 수 있도록 그 측면이 경사지게 형성되며, 유로형성관(124a)의 측면과 접하는 접선(L2)과 송풍팬(123)의 회전 중심을 지나는 가상의 직선과 평행한 직선(Lp)이 만나 이루는 각도는 5ㅀ이상 15ㅀ이하인 것이 바람직하다.
유로형성관(124a)의 입구 전면에는 디퓨져(121)가 결합, 고정되며, 덕트(124)는 사각 형상으로 형성되는 고정플레이트(124b)를 통해 고정프레임(150)에 결합, 고정된다.
열교환기(130)는 송풍팬 유닛(120)과 흡입구(140) 사이에 배치되어 흡입구(140)를 통해 유입된 공기로부터 열을 흡수하거나 흡입구(140)를 통해 유입된 공기로 열을 전달한다. 열교환기(130)는 튜브(132)와, 튜브(132)의 상하측에서 결합되는 헤더(134)를 포함한다.
실내기(100)에 배치되는 열교환기(130)는 개수는 하나 또는 복수일 수 있다. 즉, 복수의 송풍팬 유닛(120)에 각각 대응하도록 복수의 송풍팬 유닛(120)의 개수와 동일한 개수의 열교환기(130)가 송풍팬 유닛(120)의 후방에 배치될 수도 있고, 복수의 송풍팬 유닛(120)에 모두 대응하는 크기를 가지는 하나의 열교환기(130)가 배치될 수도 있다. 또한, 열교환기(130)의 열교환 용량이 모두 동일할 필요도 없다. 즉, 복수의 열교환기(130) 중 열교환 용량이 상대적으로 작은 하나는 대응하는 하나의 송풍팬 유닛(120)의 후방에 배치되도록 하고, 열교환 용량이 상대적으로 큰 다른 하나는 대응하는 둘 이상의 송풍팬 유닛(120)의 후방에 배치되도록 하는 것도 가능하다.
흡입구(140)는 열교환기(130)의 후방에 배치되는 후면패널(114) 상에 마련되어 실내기(100) 외부의 공기가 실내기(100) 내부로 유입되도록 안내한다. 흡입구(140)는 후면패널(114)는 후면패널(114)의 상면, 측면, 후면 중 적어도 한 부분 이상에 배치될 수 있다.
열교환기(130)와 마찬가지로 후면패널(114) 상에 마련되는 흡입구(140)의 개수 역시 하나 또는 복수일 수 있다. 복수의 송풍팬 유닛(120)에 각각 대응하도록 복수의 송풍팬 유닛(120)의 개수와 동일한 개수의 흡입구(140)가 후면패널(114) 상에 마련될 수도 있고, 복수의 송풍팬 유닛(120)에 모두 대응하는 크기를 가지는 하나의 흡입구(140)가 후면패널(114) 상에 마련될 수도 있다. 복수의 흡입구(140)의 크기가 모두 동일할 필요도 없다. 즉, 복수의 흡입구(140) 중 하나는 대응하는 하나의 송풍팬 유닛(120)의 후방에 배치되도록 하고, 다른 하나는 대응하는 둘 이상의 송풍팬 유닛(120)의 후방에 배치되도록 하는 것도 가능하다.
도 26에 도시된 바와 같이, 흡입구(140)를 통해 하우징(110) 내부로 유입된 공기는 열교환기(130)를 거치면서 열을 흡수하거나 빼앗긴다. 열교환기(130)를 거치면서 열을 교환한 공기는 송풍팬(123)에 의해 흡입되어 덕트(124) 및 토출구(121a)를 통해 하우징(110)의 외부로 토출된다. 이 때 송풍팬(123)으로 흡입되는 공기의 방향과 토출구(121a)를 통해 토출되는 공기의 방향이 이루는 각도는 대략 15ㅀ이상 60ㅀ이하가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실내기(100)는 복수의 송풍팬 유닛(120), 하나의 열교환기(130), 복수의 흡입구(140)를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 25에 도시된 바와 같이, 복수의 송풍팬 유닛(120), 복수의 흡입구(140)가 실내기(100)의 길이 방향으로 상, 중, 하로 배치되는 구조를 예를 들어 설명한다.
복수의 송풍팬 유닛(120)은 실내기(100)의 길이 방향으로 이격 배치되는 제1송풍팬 유닛(120a)과, 제2송풍팬 유닛(120b)과, 제3송풍팬 유닛(120c)을 포함한다. 복수의 흡입구(140)는 열교환기(130)의 후방에서 실내기(100)의 길이 방향으로 이격 배치되는 제1흡입구(140a)와, 제2흡입구(140b)와, 제3흡입구(140c)를 포함한다.
이와 같이, 실내기(100)의 길이 방향으로 상, 중, 하에 배치되는 각각의 복수의 송풍팬 유닛(120a, 120b, 120c), 하나의 열교환기(130a, 130b, 130c), 복수의 흡입구(140a, 140b, 140c)가 전,후방으로 일렬로 배치되므로 실내기의 폭을 슬림하게 구성할 수 있으며, 흡입구(140)와 토출구(121a) 사이에 형성되는 유로가 짧아지므로 실내기(100)의 가동 효율은 높은 반면에 소음은 저감되는 효과가 있다.
제1송풍팬 유닛(120a), 제2송풍팬 유닛(120b), 제3송풍팬 유닛(120c)은 각각 개별적으로 온/오프 또는 서로 다른 속도로 회전하도록 제어될 수 있다.
이하에서는 이와 같은 구조를 가지는 공기조화기의 제어방법에 대해 자세히 설명한다.
도 27은 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 블록도이다.
도 27에 나타낸 바와 같이, 공기조화기의 동작 전반을 제어하는 제어부(802)의 입력 측에는 리모트 컨트롤러나 공기조화기에 마련된 버튼 등을 포함하는 입력부(804)와 실내 습도를 감지하는 습도 감지센서(805), 실내 온도를 감지하는 실내 온도 센서(808), 실내기의 열교환기의 온도를 감지하는 증발기 온도 센서(810) 등이 통신 가능하도록 전기적으로 연결되고, 제어부(802)의 출력 측에는 압축기(812)와 전자 팽창 밸브(814), 제1송풍팬 유닛(120a), 제2송풍팬 유닛(120b), 제3송풍팬 유닛(120c)이 통신 가능하도록 전기적으로 연결된다.
제어부(802)는 입력부(804)를 통해 사용자가 선택한 운전 모드에 따라, 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)로 제어명령을 전달하고, 입력부(804)를 통해 사용자가 선택한 운전 모드에 따라, 제1송풍팬 유닛(120a)과 제2송풍팬 유닛(120b), 제3송풍팬 유닛(120c) 각각의 온/오프 및 회전 속도를 제어한다.
입력부(804)는 사용자가 제습명령을 입력할 수 있도록 마련된 버튼을 포함할 수 있다. 입력부(804)를 통해 제습명령이 입력되면, 제어부(802)는 제습을 수행하기 위해 압축기(812)를 구동시켜 열교환기의 온도를 노점온도 이하로 낮춘다. 제어부(802)는 증발기 온도센서에서 감지한 온도에 기초하여 실내 열교환기의 온도가 노점온도 이하로 내려가는지 결정한다. 실내기의 흡입구를 통해 유입된 습기를 포함한 공기는 노점온도 이하로 냉각된 열교환기를 거치면서 온도가 낮아지게 된다. 공기의 온도가 노점온도 이하로 떨어지면, 공기 중의 습기가 물로 변하여 공기로부터 제거되고, 이렇게 습기가 제거된 공기는 송풍팬(123)에 의해 다시 실내로 토출된다. 이와 같은 과정을 거치면서 실내 습도가 감소된다. 공기조화기는 실내습도가 사용자가 쾌적함을 느낄 수 있도록 결정된 미리 정해진 범위에 포함되도록 압축기(812)를 동작시켜 냉매를 순환시키고, 송풍팬(123)을 구동시킨다.
일반적인 제습기와 달리, 공기조화기의 제습 과정에는 냉방이 수반된다. 사용자가 냉방 기능이 아닌 제습 기능만의 수행을 원할 경우, 냉방이 수반되는 공기조화기의 제습 기능은 사용자의 불만을 초래할 수도 있다. 이에 개시된 실시예에 따른 공기조화기는 제습 기능의 수행에 수반되는 냉방 기능을 미리 정해진 수준 이하로 낮춘 제습기능을 제공한다. 이하 이에 대해 구체적으로 설명한다.
입력부(804)를 통해 제습명령이 입력되면, 제어부(802)는 습도센서(805)에서 감지한 실내 습도 및 실내온도센서에서 감지한 실내온도가 각각 미리 정해진 목표습도범위(예를 들면, 40%~70%) 및 목표온도범위(예를 들면, 22℃~26℃)에 도달할 수 있도록, 압축기(812), 전자팽창밸브 및 송풍팬(123)의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력한다. 또는 실내습도와 실내온도가 사용자가 입력한 목표 습도값 및 목표 온도에 도달할 수 있도록 압축기(812), 전자팽창밸브(814) 및 송풍팬(123)의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력할 수도 있다.
개시된 실시예에 따른 공기조화기는 다양한 제습모드를 제공할 수 있다. 예를 들어, 일반적인 제습모드보다 짧은 시간 내에 현재 실내습도가 목표습도범위에 도달하도록 하는 제1제습모드, 제1제습모드보다는 긴 시간이 소요되지만 소비되는 전력량을 절감할 수 있고, 제습에 수반되는 냉방효과를 저감시키는 제2제습모드, 제1제습모드보다는 긴 시간이 소요되지만 제2제습모드보다는 짧은 시간이 소요되고, 제2제습모드보다는 소비되는 전력량이 많지만 제1제습모드보다는 소비되는 전력량이 적은 제3제습모드 등을 지원할 수 있다. 전술한 다양한 제습모드를 실행시키기 위해 입력부(804)는 각각의 제습모드에 대응되는 버튼들을 포함할 수 있다. 또한, 개시된 실시예에 다른 공기조화기는 전술한 다양한 제습모드들을 실내 온도나 습도의 변화 또는 소비 전력량에 대응하여 자동적으로 조합하는 제4제습모드를 포함할 수도 있고, 입력부(804)는 이러한 제4제습모드를 실행시키기 위한 버튼을 포함할 수도 있다. 전술한 제습모드들은 일 예일 뿐, 제습소요시간, 소비전력량, 냉방효과저감 등을 고려한 다양한 제습모드가 개시된 실시예에 포함될 수 있다.
제어부(802)는 현재 실내습도와 목표습도범위의 차이, 입력되는 제습모드의 종류에 따라, 순환 냉매량을 산출하고 그에 따라 압축기(812)를 제어하기 위한 제어신호를 출력할 수 있다. 그리고, 산출된 순환 냉매량과 입력된 제습모드의 종류에 따라 전자팽창밸브(814)의 개도를 제어하기 위한 제어신호를 출력할 수 있다.
예를 들어, 입력부(804)를 통해 전술한 제4제습모드가 선택되면, 제어부(802)는 실내습도와 실내온도가 목표습도범위 및 목표온도범위에 단시간 내에 도달할 수 있도록 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어하고, 제1송풍팬(123a), 제2송풍팬(123b) 및 제3송풍팬(123c)을 모두 구동시킨다. 즉, 공기조화기는 제4제습모드가 선택되면 제습 초기에는 제1제습모드에 따라 제습을 수행한다. 이 때의 순환냉매량은 미리 정해진 목표값인a1 이상으로 제어되고, 전자팽창밸브(814)의 개도 또한 미리 정해진 목표값인 b1 이상으로 제어되며, 송풍팬(123)의 회전속도 또한 미리 정해진 목표값인 c1이상으로 제어된다.
습도센서(805)는 실시간으로 실내습도의 변화를 감지하고, 제어부(802)는 습도센서(805)의 감지결과에 기초하여, 실내습도의 목표습도범위 도달 여부를 결정한다. 제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위에 도달하면, 압축기(812)의 구동을 정지시킨다.
제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면, 다시 실내습도가 목표습도범위에 도달할 수 있도록, 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어한다. 이 경우 처음 제습을 수행할 때보다, 실내습도와 목표습도범위의 차이가 작을 가능성이 높다. 따라서, 실내습도가 목표습도범위를 벗어난 후의 제습은 실내습도와 목표습도범위의 차이가 크지 않다는 전제하에 제습 시간의 단축보다 절전을 우선시한다. 즉, 공기조화기는 목표습도범위에 도달한 후에는 제2제습모드에 따라 제습을 수행한다.
제2제습모드에 따른 제습 시, 제어부(802)는 압축기(812)의 구동을 제어하여 제1제습모드의 냉매량(a1)보다 미리 정해진 양(q)만큼 감소된 냉매량(a2=a1-q) 또는 그 이하의 냉매량을 순환시킨다. 제어부(802)는 순환냉매량의 감소를 보상하기 위해, 전자팽창밸브(814)의 개도가 제1제습모드에서의 개도(b1)에서 미리 정해진 값(d)만큼 감소된 개도(b2= b1-d) 또는 그 이하의 개도가 되도록 전자팽창밸브(814)를 제어한다.
제어부(802)는 제습을 종료시키는 명령이 입력되기 전까지, 실내습도가 목표습도범위 내에 진입하면 압축기(812)의 구동을 종료시키고, 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면 다시 압축기(812)를 구동시키는 과정을 반복할 수 있다. 또는, 제습을 종료시키는 명령이 입력되기 전까지, 실내습도가 목표습도범위를 벗어나지 않도록 지속적으로 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어할 수도 있다.
또한, 제어부(802)는 실내온도가 목표온도범위에 진입하면, 제1내지 제3송풍팬(123) 중 일부 송풍팬의 구동을 정지시키고, 실내온도가 목표온도범위의 하한값 이하로 내려가면, 제1내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 어느 하나만 구동시키거나 모든 송풍팬(123a, 123b, 123c)의 구동을 정지시킬 수 있다. 예를 들면, 제어부(802)는 실내온도가 목표온도범위에 진입하면, 제1 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 제3송풍팬(123c)의 구동을 정지시키고, 제3개폐부(121c-5)를 제어하여 제3토출구를 폐쇄시킬 수 있다. 실내온도가 목표온도범위의 하한값 이하로 내려가면 제1송풍팬(123a)만 구동시키고, 제2개폐부(121b-5) 및 제3개폐부(121c-5)를 제어하여 제2토출구 및 제3토출구를 폐쇄시킬 수 있다. 또는, 전술한 것처럼, 모든 송풍팬(123a, 123b, 123c)의 구동을 정지시키고, 모든 토출구를 폐쇄시킬 수도 있다.
또한, 제어부(802)는 제2제습모드가 수행될 때, 전술한 것처럼, 실내온도에 따라 구동시킬 송풍팬(123)을 선택하되, 제1제습모드의 회전속도(c1)에서 미리 정해진 값(r)만큼 감소된 회전속도(c2=c1-r) 또는 그 이하의 회전속도로 선택된 송풍팬(123)을 구동시킨다.
송풍팬(123)의 회전속도는 미리 실험을 통해 사용자가 공기조화기로부터 토출되는 냉기를 체감하기 어려운 수준으로 결정될 수 있다. 즉, 개시된 실시예에 따른 공기조화기는 제1제습모드에 따른 제습을 통해 실내습도뿐만 아니라 실내온도도 목표온도범위에 도달시켰으므로, 제2제습모드에서는 송풍팬(123)의 회전속도를 미리 정해진 수준으로 낮추어 사용자가 제습 기능에 수반되는 냉방을 체감하기 어렵도록 한다. 이 경우, 제어부(802)는 각 송풍팬 유닛(120a, 120b, 120c)의 개폐부(121a-5, 121b-5, 121c-5)를 제어하여 모든 토출구를 폐쇄함으로써 공기가 전면패널에 형성된 미세개구를 통해서만 토출되도록 할 수도 있다. 송풍팬(123)의 RPM을 낮추었으므로, 토출되는 공기의 풍량이나 풍속이 이미 저감된 상태이나, 개폐부(121a-5, 121b-5, 121c-5)를 조절하여 토출구를 폐쇄함으로써, 사용자가 냉기를 체감할 수 있는 수준을 더 낮출 수 있다.
다른 예로, 입력부(804)를 통해 전술한 제2제습모드가 선택되면, 제어부(802)는 제습 시간의 단축보다 절전을 우선시하므로, 제1제습모드가 실행될 때보다 순환냉매량을 감소시킨다. 즉, 제어부(802)는 제2제습모드가 선택되면, 압축기(812)의 구동을 제어하여 제1제습모드의 냉매량(a1)보다 미리 정해진 양(q)만큼 감소된 냉매량(a2=a1-q) 또는 그 이하의 냉매량을 순환시킨다. 제어부(802)는 순환냉매량의 감소를 보상하기 위해, 전자팽창밸브(814)의 개도가 제1제습모드에서의 개도(b1)에서 미리 정해진 값(d)만큼 감소된 개도(b2= b1-d) 또는 그 이하의 개도가 되도록 전자팽창밸브(814)를 제어한다.
습도 감지 센서(805)는 실시간으로 실내습도의 변화를 감지하고, 제어부(802)는 습도 감지 센서(805)의 감지결과에 기초하여, 실내습도의 목표습도범위 도달 여부를 결정한다. 제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위에 도달하면, 압축기(812)의 구동을 정지시킨다.
제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면, 다시 실내습도가 목표습도범위에 도달할 수 있도록, 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어한다. 공기조화기는 이 경우에도 제2제습모드에 따라 제습을 수행한다.
제어부(802)는 제습을 종료시키는 명령이 입력되기 전까지, 실내습도가 목표습도범위 내에 진입하면 압축기(812)의 구동을 종료시키고, 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면 다시 압축기(812)를 구동시키는 과정을 반복할 수 있다. 또는, 제습을 종료시키는 명령이 입력되기 전까지, 실내습도가 목표습도범위를 벗어나지 않도록 지속적으로 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어할 수도 있다.
또한, 제어부(802)는 제2제습모드가 선택되면, 제1제습모드에서의 송풍팬(123)의 회전속도(c1)에서 미리 정해진 값(r)만큼 감소된 회전속도(c2=c1-r) 또는 그 이하의 회전속도로 송풍팬(123)을 구동시킨다.
송풍팬(123)의 회전속도는 미리 실험을 통해 사용자가 공기조화기로부터 토출되는 냉기를 체감하기 어려운 수준으로 결정될 수 있다. 즉, 개시된 실시예에 따른 공기조화기는 제2제습모드에서는 송풍팬(123)의 회전속도를 미리 정해진 수준으로 낮추어 사용자가 제습 기능에 수반되는 냉방을 체감하기 어렵도록 한다. 이 경우, 제어부(802)는 각 송풍팬 유닛(120a, 120b, 120c)의 개폐부(121a-5, 121b-5, 121c-5)를 제어하여 모든 토출구를 폐쇄함으로써 공기가 전면패널에 형성된 미세개구를 통해서만 토출되도록 할 수도 있다. 송풍팬(123)의 회전속도를 낮추었으므로, 토출되는 공기의 풍량이나 풍속이 이미 저감된 상태이나, 개폐부(121a-5, 121b-5, 121c-5)를 조절하여 토출구를 폐쇄함으로써, 사용자가 냉기를 체감할 수 있는 수준을 더 낮출 수 있다.또 다른 예로, 입력부(804)를 통해 전술한 제4제습모드가 선택되면, 제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위에 도달할 수 있도록 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어한다. 이 경우, 제어부(802)는 제1제습모드에 따른 제습 때처럼 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어한다. 이 때의 순환냉매량은 미리 정해진 목표값인a1 이상으로 제어되고, 전자팽창밸브(814)의 개도 또한 미리 정해진 목표값인 b1 이상으로 제어된다.
그러나, 제어부(802)는 제1송풍팬 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 적어도 하나의 송풍팬을 구동시키되, 송풍팬(123)의 회전속도를 제1제습모드에 따르지 않고 제2제습모드에 따라 미리 정해진 수준까지 감소된 회전속도로 구동시킨다. 즉, 제어부(802)는 제1제습모드의 회전속도(c1)에서 미리 정해진 값(r)만큼 감소된 회전속도(c2=c1-r) 또는 그 이하의 회전속도로 제1송풍팬 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 적어도 하나의 송풍팬(123)을 구동시킨다.
개시된 실시예는 제습기능이 실행되기 시작할 때부터 사용자가 제습에 수반되는 냉방을 체감하기 어렵도록 미리 정해진 수준까지 감소된 회전속도로 송풍팬(123)을 구동시킴으로써 공기조화기로부터 토출되는 풍량을 감소시킨다. 또한, 이 경우, 제어부(802)는 각 송풍팬 유닛(120a, 120b, 120c)의 개폐부(121a-5, 121b-5, 121c-5)를 제어하여 모든 토출구를 폐쇄함으로써 공기가 전면패널에 형성된 미세개구를 통해서만 토출되도록 할 수도 있다. 송풍팬(123)의 RPM을 낮추었으므로, 토출되는 공기의 풍량이나 풍속이 이미 저감된 상태이나, 개폐부(121a-5, 121b-5, 121c-5)를 조절하여 토출구를 폐쇄함으로써, 사용자가 냉기를 체감할 수 있는 수준을 더 낮출 수 있다.
또한, 제어부(802)는 실내온도가 목표온도범위에 도달할 때까지 제1송풍팬 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c)을 전술한 것처럼 미리 정해진 수준으로 감소된 회전속도로 모두 구동시킨다. 실내온도가 목표온도범위에 진입하면, 제1내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 일부 송풍팬의 구동을 정지시키고, 실내온도가 목표온도범위의 하한값 이하로 내려가면, 제1내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 어느 하나만 구동시키거나 모든 송풍팬(123a, 123b, 123c)의 구동을 정지시킬 수 있다. 예를 들면, 제어부(802)는 실내온도가 목표온도범위에 진입하면, 제1 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 제3송풍팬(123c)의 구동을 정지시키고, 제3개폐부(121c-5)를 제어하여 제3토출구를 폐쇄시킬 수 있다. 실내온도가 목표온도범위의 하한값 이하로 내려가면 제1송풍팬(123a)만 구동시키고, 제2개폐부(121b-5) 및 제3개폐부(121c-5)를 제어하여 제2토출구 및 제3토출구를 폐쇄시킬 수 있다. 또는, 전술한 것처럼, 모든 송풍팬(123a, 123b, 123c)의 구동을 정지시키고, 모든 토출구를 폐쇄시킬 수도 있다.
습도 감지 센서(805)는 실시간으로 실내습도의 변화를 감지하고, 제어부(802)는 습도 감지 센서(805)의 감지결과에 기초하여, 실내습도의 목표습도범위 도달 여부를 결정한다. 제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위에 도달하면, 압축기(812)의 구동을 정지시킨다.
제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면, 다시 실내습도가 목표습도범위에 도달할 수 있도록, 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어한다. 이 경우 처음 제습을 수행할 때보다, 실내습도와 목표습도범위의 차이가 작을 가능성이 높다. 따라서, 실내습도가 목표습도범위를 벗어난 후의 제습은 실내습도와 목표습도범위의 차이가 크지 않다는 전제하에 제습 시간의 단축보다 절전을 우선시한다. 즉, 공기조화기는 목표습도범위에 도달한 후에는 제2제습모드에 따라 제습을 수행한다.
제2제습모드에 따른 제습 시, 제어부(802)는 압축기(812)의 구동을 제어하여 제1제습모드의 냉매량(a1)보다 미리 정해진 양(q)만큼 감소된 냉매량(a2=a1-q) 또는 그 이하의 냉매량을 순환시킨다. 제어부(802)는 순환냉매량의 감소를 보상하기 위해, 전자팽창밸브(814)의 개도가 제1제습모드에서의 개도(b1)에서 미리 정해진 값(d)만큼 감소된 개도(b2= b1-d) 또는 그 이하의 개도가 되도록 전자팽창밸브(814)를 제어한다. 또한, 제어부(802)는 전술한 것처럼, 실내온도에 따라 구동시킬 송풍팬(123)을 선택하되, 제1제습모드의 회전속도(c1)에서 미리 정해진 값(r)만큼 감소된 회전속도(c2=c1-r) 또는 그 이하의 회전속도로 선택된 송풍팬(123)을 구동시킨다.
제어부(802)는 제습을 종료시키는 명령이 입력되기 전까지, 실내습도가 목표습도범위 내에 진입하면 압축기(812)의 구동을 종료시키고, 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면 다시 압축기(812)를 구동시키는 과정을 반복할 수 있다. 또는, 제습을 종료시키는 명령이 입력되기 전까지, 실내습도가 목표습도범위를 벗어나지 않도록 지속적으로 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어할 수도 있다.
도 28 내지 도 30은 개시된 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 28에 도시된 것처럼, 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어부(802)는 제습명령을 수신하면(S500), 순환냉매량이 a1이상이 되도록 압축기(812)의 구동을 제어하고, 전자팽창밸브(814)의 개도가 b1 이상이 되도록 전자팽창밸브(814)를 제어하고, 모든 송풍팬(123a, 123b, 123c)의 회전속도가 c1 rpm이상이 되도록 제1송풍팬 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c)을 제어한다(S 510).
개시된 실시예에 따르면, 입력부(804)를 통해 입력된 제습명령은 전술한 제4제습모드일 수 있다. 제습명령이 입력되면, 제어부(802)는 실내습도와 실내온도가 목표습도범위 및 목표온도범위에 단시간 내에 도달할 수 있도록 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어하고, 제1송풍팬(123a), 제2송풍팬(123b) 및 제3송풍팬(123c)을 모두 구동시킨다. 즉, 공기조화기는 제습명령이 입력되면, 제습 초기에는 전술한 제1제습모드에 따라 제습을 수행한다. 이 때의 순환냉매량은 미리 정해진 목표값인a1 이상으로 제어되고, 전자팽창밸브(814)의 개도 또한 미리 정해진 목표값인 b1 이상으로 제어되며, 송풍팬(123)의 회전속도 또한 미리 정해진 목표값인 c1이상으로 제어된다.
실내습도가 목표습도범위에 도달하면(S520), 제어부(802)는 압축기(812) 및 송풍팬(123)의 구동을 종료시키고(S530), 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면(S540), 순환냉매량이 a2이하가 되도록 압축기(812)의 구동을 제어하고, 전자팽창밸브(814)의 개도가 b2 이하가 되도록 전자팽창밸브(814)를 제어하고, 적어도 하나의 송풍팬(123)의 회전속도가 c2 rpm이하가 되도록 제1송풍팬 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c)을 제어한다(S550).
습도센서(805)는 실시간으로 실내습도의 변화를 감지하고, 제어부(802)는 습도센서(805)의 감지결과에 기초하여, 실내습도의 목표습도범위 도달 여부를 결정한다. 제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위에 도달하면, 압축기(812) 및 송풍팬(123)의 구동을 정지시킨다.
제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면, 다시 실내습도가 목표습도범위에 도달할 수 있도록, 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어한다. 이 경우 처음 제습을 수행할 때보다, 실내습도와 목표습도범위의 차이가 작을 가능성이 높다. 따라서, 실내습도가 목표습도범위를 벗어난 후의 제습은 실내습도와 목표습도범위의 차이가 크지 않다는 전제하에 제습 시간의 단축보다 절전을 우선시한다. 즉, 공기조화기는 목표습도범위에 도달한 후에는 전술한 제2제습모드에 따라 제습을 수행한다.
제2제습모드에 따른 제습 시, 제어부(802)는 압축기(812)의 구동을 제어하여 제1제습모드의 냉매량(a1)보다 미리 정해진 양(q)만큼 감소된 냉매량(a2=a1-q) 또는 그 이하의 냉매량을 순환시킨다. 제어부(802)는 순환냉매량의 감소를 보상하기 위해, 전자팽창밸브(814)의 개도가 제1제습모드에서의 개도(b1)에서 미리 정해진 값(d)만큼 감소된 개도(b2= b1-d) 또는 그 이하의 개도가 되도록 전자팽창밸브(814)를 제어한다.
제어부(802)는 제습을 종료시키는 명령이 입력되기 전까지, 실내습도가 목표습도범위 내에 진입하면 압축기(812)의 구동을 종료시키고, 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면 다시 압축기(812)를 구동시키는 과정을 반복할 수 있다. 또는, 제습을 종료시키는 명령이 입력되기 전까지, 실내습도가 목표습도범위를 벗어나지 않도록 지속적으로 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어할 수도 있다.
또한, 제어부(802)는 실내온도가 목표온도범위에 진입하면, 제1내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 일부 송풍팬의 구동을 정지시키고, 실내온도가 목표온도범위의 하한값 이하로 내려가면, 제1내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 어느 하나만 구동시키거나 모든 송풍팬(123a, 123b, 123c)의 구동을 정지시킬 수 있다. 예를 들면, 제어부(802)는 실내온도가 목표온도범위에 진입하면, 제1 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 제3송풍팬(123c)의 구동을 정지시키고, 제3개폐부(121c-5)를 제어하여 제3토출구를 폐쇄시킬 수 있다. 실내온도가 목표온도범위의 하한값 이하로 내려가면 제1송풍팬(123a)만 구동시키고, 제2개폐부(121b-5) 및 제3개폐부(121c-5)를 제어하여 제2토출구 및 제3토출구를 폐쇄시킬 수 있다. 또는, 전술한 것처럼, 모든 송풍팬(123a, 123b, 123c)의 구동을 정지시키고, 모든 토출구를 폐쇄시킬 수도 있다.
또한, 제어부(802)는 제2제습모드가 수행될 때, 전술한 것처럼, 실내온도에 따라 구동시킬 송풍팬(123)을 선택하되, 제1제습모드의 회전속도(c1)에서 미리 정해진 값(r)만큼 감소된 회전속도(c2=c1-r) 또는 그 이하의 회전속도로 선택된 송풍팬(123)을 구동시킨다.
송풍팬(123)의 회전속도는 미리 실험을 통해 사용자가 공기조화기로부터 토출되는 냉기를 체감하기 어려운 수준으로 결정될 수 있다. 즉, 개시된 실시예에 따른 공기조화기는 제1제습모드에 따른 제습을 통해 실내습도뿐만 아니라 실내온도도 목표온도범위에 도달시켰으므로, 제2제습모드에서는 송풍팬(123)의 회전속도를 미리 정해진 수준으로 낮추어 사용자가 제습 기능에 수반되는 냉방을 체감하기 어렵도록 한다. 이 경우, 제어부(802)는 각 송풍팬 유닛(120a, 120b, 120c)의 개폐부(121a-5, 121b-5, 121c-5)를 제어하여 모든 토출구를 폐쇄함으로써 공기가 전면패널에 형성된 미세개구를 통해서만 토출되도록 할 수도 있다. 송풍팬(123)의 RPM을 낮추었으므로, 토출되는 공기의 풍량이나 풍속이 이미 저감된 상태이나, 개폐부(121a-5, 121b-5, 121c-5)를 조절하여 토출구를 폐쇄함으로써, 사용자가 냉기를 체감할 수 있는 수준을 더 낮출 수 있다.
입력부(804)로부터 제습종료명령이 수신되면(S560), 제어부(802)는 제습기능의 실행을 종료시킨다.
도 29에 도시된 것처럼, 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어부(802)는 제습명령을 수신하면(S600), 순환냉매량이 a2이하가 되도록 압축기(812)의 구동을 제어하고, 전자팽창밸브(814)의 개도가 b2 이하가 되도록 전자팽창밸브(814)를 제어하고, 적어도 하나의 송풍팬(123)의 회전속도가 c2 rpm이하가 되도록 제1송풍팬 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c)을 제어한다(S610).
개시된 실시예에 따르면, 입력부(804)를 통해 입력된 제습명령은 전술한 제2제습모드일 수 있다. 제2제습모드에서 제어부(802)는 제습 시간의 단축보다 절전을 우선시하므로, 제1제습모드가 실행될 때보다 순환냉매량을 감소시킨다. 즉, 제어부(802)는 제2제습모드가 선택되면, 압축기(812)의 구동을 제어하여 제1제습모드의 냉매량(a1)보다 미리 정해진 양(q)만큼 감소된 냉매량(a2=a1-q) 또는 그 이하의 냉매량을 순환시킨다. 제어부(802)는 순환냉매량의 감소를 보상하기 위해, 전자팽창밸브(814)의 개도가 제1제습모드에서의 개도(b1)에서 미리 정해진 값(d)만큼 감소된 개도(b2= b1-d) 또는 그 이하의 개도가 되도록 전자팽창밸브(814)를 제어한다. 또한, 제어부(802)는 제1제습모드에서의 송풍팬(123)의 회전속도(c1)에서 미리 정해진 값(r)만큼 감소된 회전속도(c2=c1-r) 또는 그 이하의 회전속도로 송풍팬(123)을 구동시킨다. 송풍팬(123)의 회전속도는 미리 실험을 통해 사용자가 공기조화기로부터 토출되는 냉기를 체감하기 어려운 수준으로 결정될 수 있다. 즉, 개시된 실시예에 따른 공기조화기는 제2제습모드에서는 송풍팬(123)의 회전속도를 미리 정해진 수준으로 낮추어 사용자가 제습 기능에 수반되는 냉방을 체감하기 어렵도록 한다. 이 경우, 제어부(802)는 각 송풍팬 유닛(120a, 120b, 120c)의 개폐부(121a-5, 121b-5, 121c-5)를 제어하여 모든 토출구를 폐쇄함으로써 공기가 전면패널에 형성된 미세개구를 통해서만 토출되도록 할 수도 있다. 송풍팬(123)의 회전속도를 낮추었으므로, 토출되는 공기의 풍량이나 풍속이 이미 저감된 상태이나, 개폐부(121a-5, 121b-5, 121c-5)를 조절하여 토출구를 폐쇄함으로써, 사용자가 냉기를 체감할 수 있는 수준을 더 낮출 수 있다.
실내습도가 목표습도범위에 도달하면(S620), 제어부(802)는 압축기(812) 및 송풍팬(123)의 구동을 종료시키고(S630), 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면(S640), 순환냉매량이 a2이하가 되도록 압축기(812)의 구동을 제어하고, 전자팽창밸브(814)의 개도가 b2 이하가 되도록 전자팽창밸브(814)를 제어하고, 적어도 하나의 송풍팬(123)의 회전속도가 c2 rpm이하가 되도록 제1송풍팬 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c)을 제어한다(S650).
습도 감지 센서(805)는 실시간으로 실내습도의 변화를 감지하고, 제어부(802)는 습도 감지 센서(805)의 감지결과에 기초하여, 실내습도의 목표습도범위 도달 여부를 결정한다. 제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위에 도달하면, 압축기(812) 및 송풍팬(123)의 구동을 정지시킨다.
제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면, 다시 실내습도가 목표습도범위에 도달할 수 있도록, 전술한 것처럼, 제2제습모드에 따라 압축기(812), 전자팽창밸브(814) 및 송풍팬(123)을 제어한다.
제어부(802)는 제습을 종료시키는 명령이 입력되기 전까지, 실내습도가 목표습도범위 내에 진입하면 압축기(812)의 구동을 종료시키고, 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면 다시 압축기(812)를 구동시키는 과정을 반복할 수 있다. 또는, 제습을 종료시키는 명령이 입력되기 전까지, 실내습도가 목표습도범위를 벗어나지 않도록 지속적으로 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어할 수도 있다.
입력부(804)를 통해 제습종료명령이 수신되면(S660), 제어부(802)는 제습기능의 실행을 종료시킨다.
도 30에 도시된 것처럼, 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어부(802)는 제습명령을 수신하면(S700), 순환냉매량이 a1이상이 되도록 압축기(812)의 구동을 제어하고, 전자팽창밸브(814)의 개도가 b1 이상이 되도록 전자팽창밸브(814)를 제어하고, 적어도 하나의 송풍팬(123)의 회전속도가 c2 rpm이하가 되도록 제1송풍팬 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c)을 제어한다(S710).
개시된 실시예에 따르면, 입력부(804)를 통해 입력된 제습명령은 전술한 제4제습모드일 수 있다. 제습명령이 입력되면, 제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위에 도달할 수 있도록 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어한다. 이 경우, 제어부(802)는 제1제습모드에 따른 제습 때처럼 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어한다. 이 때의 순환냉매량은 미리 정해진 목표값인a1 이상으로 제어되고, 전자팽창밸브(814)의 개도 또한 미리 정해진 목표값인 b1 이상으로 제어된다.
그러나, 개시된 실시예에 따른 공기조화기의 제어부(802)는 제1송풍팬 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 적어도 하나의 송풍팬(123)을 구동시키되, 송풍팬(123)의 회전속도를 제1제습모드에 따르지 않고 제2제습모드에 따라 미리 정해진 수준까지 감소된 회전속도로 구동시킨다. 즉, 제어부(802)는 제1제습모드의 회전속도(c1)에서 미리 정해진 값(r)만큼 감소된 회전속도(c2=c1-r) 또는 그 이하의 회전속도로 제1송풍팬 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 적어도 하나의 송풍팬(123)을 구동시킨다.
개시된 실시예는 제습기능이 실행되기 시작할 때부터 사용자가 제습에 수반되는 냉방을 체감하기 어렵도록 미리 정해진 수준까지 감소된 회전속도로 송풍팬(123)을 구동시킴으로써 공기조화기로부터 토출되는 풍량을 감소시킨다. 또한, 이 경우, 제어부(802)는 각 송풍팬 유닛(120a, 120b, 120c)의 개폐부(121a-5, 121b-5, 121c-5)를 제어하여 모든 토출구를 폐쇄함으로써 공기가 전면패널에 형성된 미세개구를 통해서만 토출되도록 할 수도 있다. 송풍팬(123)의 회전속도 낮추었으므로, 토출되는 공기의 풍량이나 풍속이 이미 저감된 상태이나, 개폐부(121a-5, 121b-5, 121c-5)를 조절하여 토출구를 폐쇄함으로써, 사용자가 냉기를 체감할 수 있는 수준을 더 낮출 수 있다.
또한, 제어부(802)는 실내온도가 목표온도범위에 도달할 때까지 제1송풍팬 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c)을 전술한 것처럼 미리 정해진 수준으로 감소된 회전속도로 모두 구동시킨다. 실내온도가 목표온도범위에 진입하면, 제1내지 제3송풍팬 중 일부 송풍팬의 구동을 정지시키고, 실내온도가 목표온도범위의 하한값 이하로 내려가면, 제1내지 제3송풍팬 중 어느 하나만 구동시키거나 모든 송풍팬의 구동을 정지시킬 수 있다. 예를 들면, 제어부(802)는 실내온도가 목표온도범위에 진입하면, 제1 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c) 중 제3송풍팬의 구동을 정지시키고, 제3개폐부(121c-5)를 제어하여 제3토출구를 폐쇄시킬 수 있다. 실내온도가 목표온도범위의 하한값 이하로 내려가면 제1송풍팬(123a)만 구동시키고, 제2개폐부(121b-5) 및 제3개폐부(121c-5)를 제어하여 제2토출구 및 제3토출구를 폐쇄시킬 수 있다. 또는, 전술한 것처럼, 모든 송풍팬의 구동을 정지시키고, 모든 토출구를 폐쇄시킬 수도 있다.
실내습도가 목표습도범위에 도달하면(S720), 제어부(802)는 압축기(812) 및 송풍팬의 구동을 종료시키고(S730), 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면(S740), 순환냉매량이 a2이하가 되도록 압축기(812)의 구동을 제어하고, 전자팽창밸브(814)의 개도가 b2 이하가 되도록 전자팽창밸브(814)를 제어하고, 적어도 하나의 송풍팬의 회전속도가 c2 rpm이하가 되도록 제1송풍팬 내지 제3송풍팬(123a, 123b, 123c)을 제어한다(S750).
습도 감지 센서(805)는 실시간으로 실내습도의 변화를 감지하고, 제어부(802)는 습도 감지 센서(805)의 감지결과에 기초하여, 실내습도의 목표습도범위 도달 여부를 결정한다. 제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위에 도달하면, 압축기(812)의 구동을 정지시킨다.
제어부(802)는 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면, 다시 실내습도가 목표습도범위에 도달할 수 있도록, 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어한다. 이 경우 처음 제습을 수행할 때보다, 실내습도와 목표습도범위의 차이가 작을 가능성이 높다. 따라서, 실내습도가 목표습도범위를 벗어난 후의 제습은 실내습도와 목표습도범위의 차이가 크지 않다는 전제하에 제습 시간의 단축보다 절전을 우선시한다. 즉, 공기조화기는 목표습도범위에 도달한 후에는 제2제습모드에 따라 제습을 수행한다.
제2제습모드에 따른 제습 시, 제어부(802)는 압축기(812)의 구동을 제어하여 제1제습모드의 냉매량(a1)보다 미리 정해진 양(q)만큼 감소된 냉매량(a2=a1-q) 또는 그 이하의 냉매량을 순환시킨다. 제어부(802)는 순환냉매량의 감소를 보상하기 위해, 전자팽창밸브(814)의 개도가 제1제습모드에서의 개도(b1)에서 미리 정해진 값(d)만큼 감소된 개도(b2= b1-d) 또는 그 이하의 개도가 되도록 전자팽창밸브(814)를 제어한다. 또한, 제어부(802)는 전술한 것처럼, 실내온도에 따라 구동시킬 송풍팬을 선택하되, 제1제습모드의 회전속도(c1)에서 미리 정해진 값(r)만큼 감소된 회전속도(c2=c1-r) 또는 그 이하의 회전속도로 선택된 송풍팬을 구동시킨다.
제어부(802)는 제습을 종료시키는 명령이 입력되기 전까지, 실내습도가 목표습도범위 내에 진입하면 압축기(812)의 구동을 종료시키고, 실내습도가 목표습도범위를 벗어나면 다시 압축기(812)를 구동시키는 과정을 반복할 수 있다. 또는, 제습을 종료시키는 명령이 입력되기 전까지, 실내습도가 목표습도범위를 벗어나지 않도록 지속적으로 압축기(812)와 전자팽창밸브(814)를 제어할 수도 있다.
입력부(804)를 통해 제습종료명령이 수신되면(S760), 제어부(802)는 제습기능의 실행을 종료시킨다.
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 바람직한 실시예들을 중심으로 공기조화기 및 그 제어 방법에 대해 설명 하였다. 공기조화기 및 그 제어 방법의 예는 이에 한정되는 것이 아니며 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이다. 그러므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10, 110 : 하우징
10a, 112 : 전면패널
11 : 상부 하우징
12 : 하부 하우징
14 : 토출플레이트
32, 123 : 송풍팬
32d : 하부 송풍팬
33, 122 : 구동모터
41 : 토출부
41d : 제 1 토출유로
50 : 토출홀
50a : 제 2 토출유로
60 : 도어유닛
62 : 도어블레이드
66 : 도어 동작부
100 : 실내기
120 : 송풍팬 유닛
121 : 디퓨져
124 : 덕트
130 : 열교환기
140 : 흡입구
200, 804 : 입력부
300, 802 : 제어부
400 : 감지센서
410 : 온도 감지센서
420 : 습도 감지센서
500 : 저장부
600 : 통신부
812 : 압축기
814 : 전자팽창밸브

Claims (6)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내부로 유입되는 공기와 열교환하는 열교환기;
    열교환된 공기가 상기 하우징의 외부로 토출되도록 유동시키는 송풍팬;
    상기 열교환된 공기를 상기 하우징의 외부로 토출하는 토출부;
    일 측이 상기 토출부를 향하도록 마련되어, 상기 송풍팬과 상기 토출부 사이에 토출유로를 형성하는 원통 형상의 가이드몸체;
    상기 가이드몸체의 둘레를 따라 홀 형상으로 마련되어, 상기 송풍팬으로부터 유동된 공기가 상기 하우징의 외부로 토출되도록 가이드하는 가이드홀; 및
    실내 온도가 미리 설정된 값에 도달하면, 상기 토출부를 폐쇄하고, 상기 가이드홀로 토출되는 공기의 풍속이 미리 정해진 풍속으로 토출되도록 상기 송풍팬의 회전 속도를 감소시키는 제어부;를 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실내 온도가 미리 설정된 값 이하이면, 상기 가이드홀로 유동되는 공기의 풍속이 감소되도록 상기 송풍팬의 회전 속도를 감소시키는 공기조화기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 열교환된 공기가 상기 개방된 토출부를 통해 토출되는 속도보다, 상기 토출부가 폐쇄되고 상기 가이드홀로 유동되는 공기의 속도가 미리 정해진 속도만큼 작도록 상기 송풍팬의 회전 속도를 제어하는 공기조화기.
  4. 하우징;
    상기 하우징의 내부로 유입되는 공기와 열교환하는 열교환기;
    열교환된 공기가 상기 하우징의 외부로 토출되도록 유동시키는 송풍팬;
    상기 열교환된 공기를 상기 하우징의 외부로 토출하는 토출부;
    일 측이 상기 토출부를 향하도록 마련되어, 상기 송풍팬과 상기 토출부 사이에 토출유로를 형성하는 원통 형상의 가이드몸체;
    상기 가이드몸체의 둘레를 따라 홀 형상으로 마련되어, 상기 송풍팬으로부터 유동된 공기가 상기 하우징의 외부로 토출되도록 가이드하는 가이드홀; 및
    실내 습도가 미리 설정된 값에 도달하면, 상기 토출부를 폐쇄하고, 상기 가이드홀로 토출되는 공기의 풍속이 미리 정해진 풍속으로 토출되도록 상기 송풍팬의 회전 속도를 감소시키는 제어부;를 포함하는 공기조화기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실내 습도가 미리 설정된 값 이하이면, 상기 가이드홀로 유동되는 공기의 풍속이 감소되도록 상기 송풍팬의 회전 속도를 감소시키는 공기조화기.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 열교환된 공기가 상기 개방된 토출부를 통해 토출되는 속도보다, 상기 토출부가 폐쇄되고 상기 가이드홀로 유동되는 공기의 속도가 미리 정해진 속도만큼 작도록 상기 송풍팬의 회전 속도를 제어하는 공기조화기.
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