KR102380096B1 - 일체형 공기 조화기 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 일체형 공기 조화기에는, 실내공간의 벽면 또는 창문에 설치되며, 실외측 공기유로 및 실내측 공기유로를 가지는 케이스; 상기 케이스의 내부에 설치되는 압축기; 상기 실외측 공기유로에 설치되는 응축팬; 상기 실내측 공기유로에 설치되는 증발팬; 상기 응축팬 및 증발팬에 회전력을 제공하는 팬모터; 및 상기 압축기 및 상기 팬모터의 작동을 제어하는 제어부가 포함된다. 그리고 상기 제어부는, 운전시작을 위한 명령이 인식되면, 상기 팬모터를 1차 구동시키고, 상기 팬모터의 구동이후 설정시간이 경과되면 상기 압축기를 2차 구동시킨다.
Description
본 발명은 일체형 공기 조화기에 관한 것이다.
공기 조화기는 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방하는 장치를 가리킨다. 냉동 사이클은 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기를 포함하며, 상기 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기는 배관에 의해 순차적으로 연결된다. 냉매는 배관을 통해 상기 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기를 순환한다.
일반적으로 공기 조화기는 분리형 공기 조화기 및 일체형 공기 조화기로 구분될 수 있다.
상기 분리형 공기 조화기에는, 실내에 배치되어 실내공간에 조화된 공기를 토출하는 실내기 및 상기 실내기와 배관을 통하여 연결되며 실외에 배치되는 실외기가 포함된다. 상기 실외기와 실내기에는 각각 열교환기가 포함될 수 있다. 상세히, 상기 실내기에는 실내 열교환기가 포함되며, 상기 실외기에는 압축기 및 실외 열교환기가 포함된다. 공기 조화기가 냉방운전을 수행할 때, 상기 실외 열교환기는 응축기로서 기능하며 상기 실내 열교환기는 증발기로서 기능할 수 있다. 그리고, 공기 조화기가 난방운전을 수행할 때, 상기 실내 열교환기는 응축기로서 기능하며 상기 실외 열교환기는 증발기로서 기능할 수 있다.
상기 일체형 공기 조화기에는, 케이스의 내부에 응축기 및 증발기가 함께 설치되며, 상기 응축기는 실외측에 배치되어 외기와 열교환 하며 상기 증발기는 실내측에 배치되어 실내공기와 열교환 될 수 있다. 그리고, 상기 실내공기는 상기 증발기에서 냉각된 후 실내공간으로 토출될 수 있다.
이러한 일체형 공기 조화기와 관련하여, 본 출원인은 종래에 출원(이하, 선행문헌)을 실시한 바 있다. 선행문헌의 정보는 아래와 같다.
1. 공개번호 (공개일) : 10-2005-0104737 (2004년 4월 29일)
2. 발명의 명칭 : 공기 조화기
상기 선행문헌에 의하면, 다음과 같은 문제점이 존재할 수 있다.
첫째, 공기 조화기의 본체부에는, 공기 조화를 위한 부품인 압축기와, 증발팬, 및 응축팬에 연결된 팬모터가 배치된다. 상기 압축기는 구동 및 구동정지 하는 과정에서 다른 부품들보다 상대적으로 큰 소음을 발생시킨다. 한편, 상기 공기 조화기의 본체부는 건물의 벽면 또는 창문에 설치된다. 따라서, 상기 공기 조화기가 동작되면, 상기 압축기의 소음이 실내공간으로 전달되는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하고자, 종래에는 압축기에 차음부재를 장착시키거나, 압축기를 본체부의 실외측에 배치하는 등의 물리적인 방안을 제시하였으나, 여전히 압축기의 소음이 실내공간으로 전달되는 문제가 있다.
둘째, 사용자가 설정한 온도를 유지하기 위하여, 상기 압축기는 구동 및 구동정지를 반복한다. 이때, 상기 압축기가 구동 및 구동정지 동작이 반복됨에 따라, 압축기 소음이 빈번하게 발생하고, 소비전력이 높아지는 문제가 있다.
본 발명의 제 1 목적은 압축기 및 팬모터를 제어하여, 압축기의 소음을 줄일 수 있는 일체형 공기 조화기에 관한 것이다.
본 발명의 제 2 목적은, 설정온도를 유지하는 과정에서 발생되는 압축기의 소음을 저감하고, 소비전력을 낮출 수 있는 일체형 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 본 발명의 일목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 제1 발명은, 실내공간의 벽면 또는 창문에 설치되며, 실외측 공기유로 및 실내측 공기유로를 가지는 케이스; 상기 케이스의 내부에 설치되는 압축기; 상기 실외측 공기유로에 설치되는 응축팬; 상기 실내측 공기유로에 설치되는 증발팬; 상기 응축팬 및 증발팬에 회전력을 제공하는 팬모터; 및 상기 압축기 및 상기 팬모터의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다. 그리고 상기 제어부는, 운전시작을 위한 명령이 인식되면, 상기 팬모터를 1차 구동시키고, 상기 팬모터의 구동이후 설정시간이 경과되면 상기 압축기를 2차 구동시킨다.
제 2 발명에서, 상기 압축기의 운전주파수가 증가하여 제 1 설정주파수에 도달하면, 상기 제어부는 실내공간의 온도가 설정온도에 도달하는 조건이 충족될 때까지, 상기 압축기의 운전주파수를 감소시킨다. 그리고 상기 실내온도가 상기 설정온도에 도달하면, 제어부는 상기 설정온도에 도달한 시점에서의 운전 주파수로 상기 압축기를 동작시킨다.
제 3 발명에서, 상기 압축기의 운전주파수가 증가하여 제 1 설정주파수에 도달하면, 상기 제어부는 상기 압축기의 운전주파수가 상기 제 1 설정주파수보다 작은 제 2 설정주파수에 도달하는 조건이 충족될 때까지, 상기 압축기의 운전주파수를 감소시킨다. 그리고 상기 압축기의 운전주파수가 상기 제 1 설정주파수에서 상기 제 1 설정주파수보다 작은 제 2 설정주파수에 도달하면, 제어부는 상기 설정온도에 도달할 때까지 상기 제 2 설정주파수를 유지한다. 그리고 상기 실내온도가 상기 설정온도에 도달하면, 제어부는 상기 압축기의 운전주파수를 제 2 설정주파수보다 작은 제 3 설정주파수로 유지한다.
제 4 발명에서, 상기 제어부는, 상기 실내온도가 상기 감소되는 과정에서 상기 팬모터의 회전속도는 유지시킨다. 그리고, 상기 실내온도가 상기 설정온도보다 커지면, 상기 제어부는 상기 팬모터의 회전속도를 유지시킨 상태로 상기 압축기의 주파수를 상기 제 1 설정주파수까지 점차 증가시킨다.
제 5 발명에서, 상기 팬모터의 회전속도가 가변되면, 상기 압축기의 운전주파수도 함께 가변된다. 이때, 상기 팬모터의 회전속도가 증가되면 상기 압축기의 운전주파수는 증가하고, 상기 팬모터의 회전속도가 감소하면 상기 압축기의 운전주파수는 감소한다.
제 6 발명에서, 구동정지 명령이 인식되면, 상기 제어부는 상기 압축기를 1차 구동정지시키고, 상기 압축기 구동정지 이후 제 2 설정시간이 경과하면 상기 팬모터를 2차 구동정지시킨다. 이때, 상기 제 1 설정시간은 상기 제 2 설정시간보다 길다.
상기 제 1 발명에 의하면, 공기 조화기가 운전되는 경우, 팬모터가 1차 구동되고, 제 1 설정시간 이후에 압축기는 2차 구동된다. 이때, 마스킹 효과(Masking effect)로 인하여, 압축기의 소음은 상기 팬모터의 소음 때문에 사용자의 귀에 잘 안들리게 된다.
상기 제 2 발명에 의하면, 설정온도에 도달할 때까지 운전주파수가 감소하므로, 실내공간이 냉각되면서, 동시에 압축기의 소음이 줄어드는 장점이 있다. 또한, 압축기의 운전주파수가 줄어듦으로, 소비전력 효율이 개선되는 장점이 있다. 또한, 실내공간이 냉각되는 과정에서, 실내온도가 하강되는 온도편차를 줄일 수 있기 때문에, 사용자의 신체가 온도변화에 보다 더 잘 적응할 수 있다. 즉, 사용자에게 쾌적한 냉방을 제공할 수 있다.
상기 제 3 발명에 의하면, 실내온도의 설정온도 만족여부에 따라 압축기의 운전주파수를 가변제어하므로, 소비전력 효율이 개선되는 장점이 있다.
상기 제 4 발명에 의하면, 실내온도가 설정온도를 만족하지 않는 경우, 압축기 운전주파수만을 가변시키므로, 압축기 소음 개선에 효과가 있다.
상기 제 5 발명에 의하면, 팬모터 회전속도에 따라 압축기의 운전주파수도 함께 가변된다. 일례로, 팬모터 회전수를 줄이면, 압축기의 운전주파수도 함께 줄어들기 때문에, 압축기 및 팬모터에 의해 발생되는 소음 및 소비전력이 줄어드는 장점이 있다.
상기 제 6 발명에 의하면, 공기 조화기가 운전종료되는 경우, 압축기가 1차 구동정지되고, 제 2 설정시간 이후에 팬모터가 2차 구동된다. 이때, 마스킹 효과로 인하여, 압축기의 소음은 상기 팬모터의 소음 때문에 사용자의 귀에 잘 안들리게 된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기가 벽면에 설치되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 외관 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 본체부의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 5는 상기 본체부의 구성을 보여주는 측면도이다.
도 6은 상기 본체부의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 7은 도 2의 VII-VII'를 따라 절개한 단면도이다.
도 8은 도 2의 VIII-VIII'를 따라 절개한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 일체형 공기 조화기의 제어구성을 보여주는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 일체형 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압축기 및 증발팬의 구동과정을 보여주는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압축기 및 증발팬의 구동과정에서 발생되는 소음의 크기를 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 제 1 실시예 및 종래기술의 압축기 및 팬모터 구동과정에서 발생되는 소음크기를 비교한 그래프이다.
도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 일체형 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 순서도이다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압축기 및 증발팬의 구동과정을 보여주는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 제 2 실시예 및 종래기술의 압축기 및 팬모터 구동과정에서 발생되는 소음크기를 비교한 그래프 및 표이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 외관 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 본체부의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 5는 상기 본체부의 구성을 보여주는 측면도이다.
도 6은 상기 본체부의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 7은 도 2의 VII-VII'를 따라 절개한 단면도이다.
도 8은 도 2의 VIII-VIII'를 따라 절개한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 일체형 공기 조화기의 제어구성을 보여주는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 일체형 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압축기 및 증발팬의 구동과정을 보여주는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압축기 및 증발팬의 구동과정에서 발생되는 소음의 크기를 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 제 1 실시예 및 종래기술의 압축기 및 팬모터 구동과정에서 발생되는 소음크기를 비교한 그래프이다.
도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 일체형 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 순서도이다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압축기 및 증발팬의 구동과정을 보여주는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 제 2 실시예 및 종래기술의 압축기 및 팬모터 구동과정에서 발생되는 소음크기를 비교한 그래프 및 표이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기가 벽면에 설치되는 모습을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 외관 구성을 보여주는 사시도이다.
[벽 또는 창문에 설치되는 공기 조화기]
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 일체형 공기 조화기(10, 이하 공기 조화기)는 건물의 벽면(1) 또는 창문(2)에 설치될 수 있다. 일례로, 도 1은 벽면(1) 및 창문(2)이 구비되는 건물에 있어서, 상기 벽면(1)에 구멍을 뚫어 상기 공기 조화기(10)를 설치하는 모습을 보여준다. 물론, 도면에 도시되는 바와 달리, 상기 공기 조화기(10)는 상기 창문(2)이 위치하는 영역에 설치공간을 마련하여 상기 공기 조화기(10)를 설치할 수도 있을 것이다.
[케이스]
도 2를 참조하면, 상기 공기 조화기(10)는 대략 육면체의 형상을 가질 수 있다. 상세히, 상기 공기 조화기(10)에는, 전방부가 개구된 육면체 형상을 가지며 내부공간을 형성하는 케이스(100)가 포함된다. 상기 케이스(100)에는, 실외공기가 흡입되는 실외 흡입부(102)를 가지는 케이스 측면부(101) 및 상기 케이스 측면부(101)의 상측에 구비되며 상기 케이스(100) 내에서 발생되는 열을 방출하는 방열구(104)를 가지는 케이스 상면부(103)가 포함될 수 있다.
상기 케이스 측면부(101)는 상기 케이스(100)의 양측에 구비되며, 상기 실외 흡입부(102)는 양측의 케이스 측면부(101)에 각각 구비될 수 있다.
상기 실외 흡입부(102)에는,상기 케이스 측면부(101)의 적어도 일부분이 관통되어 형성되는 다수의 제 1 관통공이 포함될 수 있다. 그리고, 상기 방열구(104)에는, 상기 케이스 상면부(103)의 적어도 일부분이 관통되어 형성되는 다수의 제 2 관통공이 포함될 수 있다.
상기 케이스 상면부(103)에는, 상기 벽면(1) 또는 창문(2)에 설치될 수 있는 설치 브라켓(108)이 구비된다. 상기 설치 브라켓(108)을 통하여, 상기 공기 조화기(10)는 상기 벽면(1) 또는 창문(2)에 지지될 수 있다.
상기 케이스 측면부(101)의 전방부는 실내공간에 위치되며, 후방부는 벽면(1) 또는 실외공간에 위치될 수 있다. 상기 전방부와 후방부의 경계선은 도 2에서, "L1"으로 표시된다.
상기 케이스(100)의 후방부에는, 실외측 공기가 토출되는 실외 토출부(109, 도 13 참조)를 가지는 후방 패널이 구비될 수 있다.
상기 케이스(100)에는, 상기 케이스(100)의 저면을 구성하는 케이스 하면부(105)가 더 포함된다. 상기 케이스 하면부(105)에는, 본체부(120)가 수용될 수 있다. 일례로, 상기 케이스 하면부(105)에는, 상기 본체부(120)의 베이스(121)가 안착될 수 있다.
[전면 패널]
상기 공기 조화기(10)에는, 상기 케이스(100)의 전방에 구비되며 다수의 실내 흡입부(115,116) 및 토출부(117)를 가지는 전면 패널(110)이 더 포함된다.
상세히, 상기 전면 패널(110)에는, 상기 공기 조화기(10)의 전면을 형성하는 패널 전면부(111)와, 상기 패널 전면부(111)의 양측단으로부터 후방으로 연장되는 패널 측면부(112) 및 상기 패널 전면부(111)의 하단부로부터 후방으로 연장되는 패널 하면부(113)가 포함된다.
상기 다수의 실내 흡입부(115,116)에는, 상기 패널 측면부(112)에 형성되는 제 1 흡입부(115)가 포함된다. 상기 제 1 흡입부(115)는 양측의 패널 측면부(112)에 각각 형성될 수 있다. 상기 패널 측면부(112)에는 제 1 흡입그릴(115a)이 구비되며, 상기 제 1 흡입그릴(115a)은 상기 제 1 흡입부(115)를 정의한다.
상기 다수의 실내 흡입부(115,116)에는, 상기 패널 하면부(113)에 형성되는 제 2 흡입부(116)가 포함된다. 상기 패널 하면부(113)에는 제 2 흡입그릴(116a)이 구비되며, 상기 제 2 흡입그릴(116a)은 상기 제 2 흡입부(116)를 정의한다.
상기 토출부(117)는 상기 전면 패널(110)의 상부에 구비될 수 있다. 상기 패널 전면부(111)의 상부에는 토출그릴(117a)이 구비되며, 상기 토출그릴(117a)은 상기 토출부(117)를 정의한다.
상기 제 1 흡입부(115)를 통하여 상기 전면 패널(110)의 좌우 양측에서 흡입되는 공기와, 상기 제 2 흡입부(116)를 통하여 상기 전면 패널(110)의 하부에서 흡입되는 공기는 상기 케이스(100)의 내부에 구비되는 본체부(120)를 통과한 후 상기 토출부(117)를 통하여 상기 전면 패널(110)의 전방 상부로 배출될 수 있다.
상기 전면 패널(110)의 상부에는, 공기 조화기(10)의 작동정보를 보여주는 디스플레이부(118) 및 작동명령을 입력할 수 있는 입력부(119)가 구비되는 디스플레이 장치(118, 119)가 배치될 수 있다. 일례로, 상기 디스플레이 장치(118, 119)는 상기 토출부(117)의 측방에 위치될 수 있다. 상기 입력부(119)에 대한 보다 상세한 내용은 후술된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 본체부의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 5는 상기 본체부의 구성을 보여주는 측면도이고, 도 6은 상기 본체부의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
<본체부>
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기(10)에는, 상기 케이스(100)의 내부에 구비되는 본체부(120)가 더 포함된다. 상기 본체부(120)는 상기 케이스(100)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 상기 본체부(120)는 부품의 교체 또는 수리등을 위하여, 상기 케이스(100)로부터 분리될 수 있다.
상기 본체부에는, 베이스(121)와, 상기 베이스(121)의 상부에 설치되며 실외공기가 유동하는 실외측 본체부 및 상기 베이스(121)의 상부에 설치되며 실내공기가 유동하는 실내측 본체부가 포함될 수 있다. 상기 실외측 본체부와 상기 실내측 본체부는, 에어가이드(150)를 기준으로 양측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 에어가이드(150)를 기준으로, 일측에는 실외공기가 유동하고 타측에는 실내공기가 유동할 수 있다.
[실외측 본체부의 구성]
상기 실외측 본체부에는, 압축기(123), 기액분리기(124), 응축기(130), 응축 팬(133), 쉬라우드(135) 및 팬 모터(180)가 포함된다. 그리고, 상기 실외측 본체부에는, 상기 공기 조화기(10)의 인버터 제어, 일례로 압축기(123) 또는 송풍팬(133,160)의 인버터 제어를 위하여 구비되는 부품(제어 부품)으로서 컨트롤 박스(200) 및 리액터 어셈블리(300)가 더 포함된다. 상기 컨트롤 박스(200)를 "제 1 제어부품", 상기 리액터 어셈블리(300)를 "제 2 제어부품"이라 이름할 수 있다.
[압축기 및 기액분리기]
상기 압축기(123)에는, 주파수의 조절이 가능한 인버터 압축기가 포함된다. 따라서, 상기 공기 조화기(10)의 냉방부하가 낮을 때에는 상기 압축기(123)의 주파수를 낮추고 상기 냉방부하가 높을 때에는 상기 압축기(123)의 주파수를 증가할 수 있다. 일례로, 상기 압축기(123)에는, 로터리 압축기가 포함될 수 있다.
상기 압축기(123)는 상기 베이스(121)의 상면에 설치된다. 그리고, 상기 압축기(123)의 외주면에는, 상기 압축기(123)에서 발생되는 소음을 저감할 수 있는 방음부재(125)가 구비될 수 있다. 일례로, 상기 방음부재(125)에는, 고무, 스펀지 또는 섬유 소재가 포함될 수 있다.
상기 기액분리기(124)는 상기 압축기(123)의 일측에 구비되며 상기 압축기(123)로 흡입되는 냉매 중 기상 냉매를 분리하고, 상기 기상냉매를 상기 압축기(123)로 가이드 할 수 있다.
상기 압축기(123)는 2개의 케이스측면부(101) 중 어느 하나의 케이스측면부(101)의 내측면에 인접하여 배치될 수 있다. 그리고, 상기 2개의 케이스측면부(101) 중 다른 하나의 케이스측면부(101)의 내측면에는, 상기 컨트롤 박스(200) 및 상기 리액터 어셈블리(300)가 인접하여 배치될 수 있다.
[응축기 및 응축팬]
상기 응축기(130)는 상기 케이스(100)의 후방부 내측에 배치된다. 그리고, 상기 응축기(130)의 일측에는 제 1 배관 어셈블리(131)가 연결된다. 상기 압축기(123)에서 압축된 냉매는 상기 제 1 배관 어셈블리(131)를 통하여 상기 응축기(130)로 유입될 수 있다.
상기 응축기(130)는, 실외측 공기유동을 기준으로, 상기 응축팬(133)을 통과한 공기가 지나도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 응축기(130)는 상기 응축팬(133)의 출구측에 배치될 수 있다.
상기 응축팬(133)에는, 축류팬이 포함될 수 있다. 따라서, 상기 케이스(100)의 양측에 형성되는 실외 흡입부(102)를 통하여 상기 케이스(100)의 내부로 흡입된 실외 공기는 상기 응축팬(133)의 축방향으로 흡입되어 상기 응축팬(133)의 축방향으로 토출될 수 있다. 그리고, 실외 공기는 상기 케이스(100)의 후방부에 형성된 실외 토출부(109)를 통하여 실외공간으로 배출될 수 있다.
[쉬라우드]
상기 쉬라우드(135)는 상기 응축팬(133)에 결합되어 상기 응축팬(133)을 통과하는 공기의 유동을 가이드 할 수 있다. 상기 쉬라우드(135)에는, 상기 응축팬(133)의 흡입측으로 공기를 가이드 하는 쉬라우드 개구부(135a)가 포함된다. 즉, 상기 실외 흡입부(102)를 통하여 상기 케이스(100)의 내부로 흡입된 실외 공기는 상기 쉬라우드 개구부(135a)를 통하여 상기 응축팬(133)으로 흡입될 수 있다. 일례로, 상기 쉬라우드 개구부(135a)는 원형의 형상을 가지며, 상기 응축팬(133)이 삽입되도록 구성될 수 있다.
[인버터 제어를 위한 부품 : 컨트롤 박스]
상기 컨트롤 박스(200)는 상기 쉬라우드(135)와 상기 에어 가이드(150)의 사이에 배치될 수 있다. 상세히, 상기 쉬라우드(135)와 상기 에어 가이드(150)의 사이 공간에는, 실외공기가 유동하는 실외측 공기유로(195)가 형성된다.
상기 컨트롤 박스(200)는 상기 실외측 공기유로(195)의 상부에 배치될 수 있다. 이러한 배치에 의하면, 상기 실외 흡입부(102)를 통하여 흡입된 실외공기는 유동 과정에서 상기 컨트롤 박스(200)를 통과하게 되며, 이 과정에서 높은 열을 발생시키는 컨트롤 박스(200)는 냉각될 수 있다. 상기 컨트롤 박스(200)의 상세 구성에 대하여는 후술한다.
[고정 브라켓]
상기 실외측 본체부에는, 상기 컨트롤 박스(200)에 결합되는 고정 브라켓(190)이 더 포함된다. 상기 고정 브라켓(190)은, 상기 컨트롤 박스(200)가 상기 쉬라우드(135)와 상기 에어 가이드(150)의 사이 공간에 위치될 수 있도록, 상기 쉬라우드(135)로부터 상기 에어 가이드(150)로부터 연장되도록 구성될 수 있다.
상기 컨트롤 박스(200)는, 상기 고정 브라켓(190)에 의하여 상기 쉬라우드(135)의 상부 및 상기 에어 가이드(150)의 상부에 결합될 수 있다. 상기 쉬라우드(135)에는 쉬라우드 체결부(135b)가 형성되며, 상기 에어 가이드(150)에는 에어가이드 체결부(150b)가 형성된다.
상기 고정 브라켓(190)의 양측부는 상기 컨트롤 박스(200)의 양측에 구비되는 박스 브라켓(250, 도 9 참조)에 결합되며, 체결부재에 의하여 상기 쉬라우드 체결부(135b) 및 상기 에어가이드 체결부(150b)에 체결될 수 있다. 즉, 상기 고정 브라켓(190)은 상기 체결부재를 통하여, 상기 컨트롤 박스(200), 상기 쉬라우드(135) 및 상기 에어 가이드(150)에 한번에 체결될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 상기 컨트롤 박스(200)는 상기 쉬라우드(135) 및 에어 가이드(150)에 안정적으로 지지될 수 있다.
[인버터 제어를 위한 부품 : 리액터 어셈블리]
상기 리액터 어셈블리(300)는 전자기 에너지를 저장하여 전류의 급격한 변화에 대하여 큰 유도성인 리액턴스(reactance)를 나타내는 전자기기로서 이해될 수 있다. 상기 리액터 어셈블리(300)는 상기 베이스(121)에 설치되며, 상기 컨트롤 박스(200)의 하측에 위치될 수 있다. 상기 리액터 어셈블리(300)는 높은 열을 발생시키는 소자로서 냉각을 필요로 한다.
상세히, 상기 리액터 어셈블리(300)와 상기 컨트롤 박스(200)는 상기 실외측 공기유로(195)에 배치될 수 있다. 달리 말하면, 상기 컨트롤 박스(200)와 상기 리액터 어셈블리(300)는 상기 실외측 공기유로(195) 내에 상하 방향으로 이격되어 배열될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 실외측 공기유로(195)를 유동하는 실외공기 중 상부의 공기는 상기 컨트롤 박스(200)를 통과하면서 방열시킬 수 있고, 하부의 공기는 상기 리액터 어셈블리(300)를 통과하면서 방열시킬 수 있다.
한편, 상기 컨트롤 박스(200) 및 상기 리액터 어셈블리(300)는 상기 실외측 공기유로(195)에 배치되고, 상기 실외측 공기유로(195)는 상기 에어 가이드(150)에 의하여 상기 실내측 공기유로(191, 도 7 참조)로부터 분리되므로, 상기 컨트롤 박스(200) 또는 상기 리액터 어셈블리(300)에서 발생되는 열이 실내공간으로 전달되는 것이 방지될 수 있다.
[팬 모터]
상기 팬 모터(180)는 상기 송풍팬(133,160)에 회전력을 부여하기 위한 모터로서 이해될 수 있다. 즉, 상기 팬 모터(180)는 상기 응축팬(133) 및 증발팬(160)에 결합되어, 상기 응축팬(133) 및 증발팬(160)을 함께 회전시키도록 구성될 수 있다.
상세히, 상기 팬 모터(180)에는 모터축(181)이 결합되며, 상기 모터축(181)은 상기 팬 모터(180)를 관통하여, 상기 팬 모터(180)의 양측으로 연장될 수 있다. 그리고, 상기 모터축(181)의 양측부는 상기 응축팬(133) 및 상기 증발팬(160)에 결합될 수 있다. 즉, 상기 2개의 팬(133,160)은 상기 팬 모터(180)의 모터축(181)에 연결되며, 상기 팬 모터(180)가 구동하면 상기 2개의 팬(133,160)은 함께 회전될 수 있다.
일례로, 상기 팬 모터(180)에는, 인버터 제어가 가능한 BLDC 모터가 포함될 수 있다.
상기 팬 모터(180)는 상기 에어 가이드(150)와 상기 쉬라우드(135)의 사이 공간 중, 상하방향을 기준으로 대략 중앙부에 위치될 수 있다. 즉, 상기 팬 모터(180)는 상하방향을 기준으로, 상기 컨트롤 박스(200)와 상기 리액터 어셈블리(300)의 사이 공간에 위치될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 실외측 본체부의 공간 활용성이 개선되고, 상기 실외측 본체부를 구성하는 부품들이 실외측 공기유로(195)에서의 공기 유동을 방해하는 현상을 방지할 수 있다.
[모터 마운트]
상기 실외측 본체부에는, 상기 팬 모터(180)를 지지하는 모터 마운트(185)가 더 포함된다. 상기 모터 마운트(185)는 상기 베이스(121)에 지지되며, 상기 베이스(121)로부터 상방으로 돌출되도록 구성될 수 있다. 상기 모터 마운트(185)는 상기 팬 모터(180)에서 발생하는 소음 또는 진동을 상기 베이스(121)에 전달되는 것을 줄일 수 있다.
그리고, 상기 팬 모터(180)는 상기 모터 마운트(185)에 의하여 상기 베이스(121)로부터 상측으로 이격될 수 있으므로, 상기 베이스(121)에 존재하는 응축수가 상기 팬 모터(180)에 침투되는 것을 방지할 수 있다.
[실내측 본체부의 구성]
상기 실내측 본체부에는, 증발기(140), 오리피스(165), 증발팬(160), 토출 가이드(170), 팬모터(180) 및 모터 마운트(185)가 포함된다.
[증발기 및 증발팬]
상기 증발기(140)는 상기 전면 패널(110)의 내면측에 배치되어, 상기 다수의 실내 흡입부(115,116)에서 흡입된 실내 공기가 통과될 수 있다. 상기 증발기(140)에는, 상기 증발기(140)로 유입되는 냉매의 유동을 가이드 하는 제 2 배관 어셈블리(141)가 연결된다. 상기 제 2 배관 어셈블리(141)에는, 상기 응축기(130)에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 팽창장치가 포함될 수 있다. 일례로, 상기 팽창장치에는, 팽창밸브 및 캐필러리 튜브 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
상기 증발팬(160)은, 실내측 공기유동을 기준으로, 상기 증발기(140)를 통과한 공기가 지나도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 증발팬(160)은 상기 증발기(140)의 출구측에 배치될 수 있다.
상기 증발팬(160)에는, 원심팬이 포함될 수 있다. 따라서, 상기 전면 패널(110)의 양측 및 하부에 형성되는 다수의 실내 흡입부(115,116)를 통하여 상기 케이스(100)의 내부로 흡입된 실내 공기는 상기 증발기(140)의 전면을 지나 후방으로 유동하며, 상기 증발팬(160)의 축방향으로 흡입될 수 있다. 그리고, 실내 공기는 상기 증발팬(160)의 반경방향으로 토출될 수 있다.
[오리피스]
상기 오리피스(165)는 상기 증발팬(160)에 결합되어 상기 증발팬(160)을 통과하는 공기의 유동을 가이드 할 수 있다. 상기 오리피스(165)에는, 상기 증발팬(160)의 흡입측으로 공기를 가이드 하는 오리피스 개구부(165a)가 포함된다. 즉, 상기 증발기(160)에서 냉각된 실내공기는 상기 오리피스 개구부(165a)를 통하여 상기 증발팬(160)으로 흡입될 수 있다. 일례로, 상기 오리피스 개구부(165a)는 원형의 형상을 가지며, 상기 증발팬(160)의 전단부와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
[토출 가이드]
상기 토출 가이드(170)는 상기 증발팬(160)을 통과한 공기를 상기 전면 패널(110)측으로, 즉 전방으로 가이드 하는 구성으로서 이해된다. 일례로, 상기 토출 가이드(170)는 중공의 패널 또는 파이프 형상을 가질 수 있으며, 그 내부에는 상기 증발팬(160)을 통과한 공기가 지나는 토출유로가 형성될 수 있다.
상기 토출 가이드(170)의 전방부에는, 상기 전면 패널(110)의 토출부(117)로 공기를 배출하는 배출부(171)가 형성된다. 상기 토출부(117)와 상기 배출부(171)는 전후방으로 정렬될 수 있다.
그리고, 상기 토출 가이드(170)의 내부에는, 공기의 유동방향을 가이드 하는 배출 가이드(173)가 구비된다. 상기 배출 가이드(173)는 플레이트 형상을 가지며, 상기 토출 가이드(170)의 내면에 전후방으로 연장되도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 토출 가이드(170)를 유동하는 공기는 상기 토출부(117)를 향하여 전방으로의 유동이 안정적으로 이루어질 수 있다.
상기 토출 가이드(170)는 상기 에어 가이드(150)의 전면에 결합되어 전방으로 연장되도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 증발팬(160)을 통과한 공기는, 상기 토출 가이드(170)와 상기 에어 가이드(150)가 형성되는 폐쇄된 공간을 통하여 상기 토출 가이드(170)측으로 가이드 될 수 있다.
상기 토출 가이드(170)는 상기 증발기(140) 및 상기 오리피스(165)의 상측에 지지될 수 있다. 그리고, 상기 토출 가이드(170)의 후방부는 상기 에어 가이드(150)에 구비되는 가이드지지부(155)의 상면에 지지될 수 있다. 상기 가이드지지부(155)는, 상기 에어 가이드(150)의 가이드 본체(151)로부터 전방으로 돌출되는 부분으로서 이해될 수 있다.
[에어 가이드]
에어 가이드(150)는 상기 실외측 본체부와 상기 실내측 본체부를 구획하는 구획판의 기능을 수행하며, 상기 실내측 공기유로(191)와 상기 실외측 공기유로(195)를 분리시킨다.
상기 에어 가이드(150)의 전면부는, 상기 증발팬(160)을 통과한 실내 공기가 상기 토출 가이드(170)로 유입될 수 있도록 가이드 한다. 그리고, 상기 에어 가이드(150)의 후면부는, 상기 실외 흡입부(102)를 통하여 흡입된 실외 공기가 상기 응축팬(133)으로 흡입될 수 있도록 가이드 한다.
상기 에어 가이드부(150)에는, 상기 실내측 공기유로(191)와 상기 실외측 공기유로(195)를 분리시키는 가이드 본체(151)가 포함된다. 상기 가이드 본체(151)는 상기 베이스(121)에 지지되어 상방으로 연장되며 상기 케이스(100)의 상기 케이스상면부(103)에 결합 또는 접촉되는 상단부를 가질 수 있다.
상기 가이드 본체(151)에는, 상기 모터축(181)이 관통하는 축 관통부(151a, 도 13 참조)가 형성될 수 있다. 상기 축 관통부(151a)는 상기 가이드 본체(151)의 대략 중앙부에 형성될 수 있다.
상기 에어 가이드부(150)에는, 상기 가이드 본체(151)로부터 전방으로 돌출되는 가이드지지부(155)가 더 포함된다. 상기 가이드지지부(155)의 상면에는, 상기 토출 가이드(170)가 지지될 수 있다.
도 7은 도 2의 VII-VII'를 따라 절개한 단면도이고, 도 8은 도 2의 VIII-VIII'를 따라 절개한 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 케이스(100)의 내부에는, 실내 공기가 유동하는 실내측 공기유로(191) 및 실외 공기가 유동하는 실외측 공기유로(195)가 포함된다. 상기 실내측 공기유로(191) 및 상기 실외측 공기유로(195)는 상기 에어 가이드(150)에 의하여 전후방으로 구획되어 배열될 수 있다.
여기서, "전방"이라 함은 상기 에어 가이드(150)로부터 상기 전년 패널(110)이 위치되는 방향을 의미하며, "후방"은 그 반대방향으로서 상기 에어 가이드(150)로부터 실외 공기가 토출되는 방향(실외 토출부가 위치되는 방향)을 의미할 수 있다.
[실내측 공기유로]
상기 실내측 공기유로(191)에는, 공기를 냉각시키기 위한 증발기(140)와, 냉각된 공기유동을 발생시키는 증발 팬(160) 및 상기 증발 팬(160)을 통과한 공기를 전면 패널(110)의 토출부(117)로 가이드 하기 위한 토출 가이드(170)가 포함된다.
상세히, 상기 실내측 공기유로에는, 다수의 실내 흡입부(115,116)를 통하여 흡입된 공기가 상기 증발기(140)의 유입측, 즉 상기 증발기(140)의 전방으로 유동하는 제 1 실내측 유로와, 상기 증발기(140)의 유출측으로부터 상기 증발 팬(160)의 축방향으로 흡입되는 제 2 실내측 유로 및 상기 증발팬(160)의 반경방향으로 토출된 공기가 상기 토출 가이드(170)로 유입되어 상기 전면 패널(110)의 토출부(117)로 유동하는 제 3 실내측 유로가 포함될 수 있다.
[실외측 공기유로]
상기 실외측 공기유로(195)에는, 실외 흡입부(102)를 통하여 실외공기의 흡입을 발생시키는 응축팬(133)과, 상기 응축팬(133) 및 증발팬(160)에 구동력을 제공하는 팬 모터(180)와, 상기 팬 모터(180)를 통과한 실외공기를 응축시키기 위한 응축기(130) 및 공기 조화기(10)의 운전을 제어하기 위한 제어부품으로서 컨트롤 박스(200) 및 리액터 어셈블리(300)가 포함된다.
그리고, 상기 실외측 공기유로(195)에는, 압축기(123) 및 기액분리기(124)가 더 배치될 수 있다.
상기 실외측 공기유로(195)에는, 양측의 실외 흡입부(102) 중 일 실외 흡입부(102)를 통하여 흡입된 실외 공기가 상기 컨트롤 박스(200) 및 리액터 어셈블리(300)를 통과하면서 냉각시키고 상기 응축팬(133)의 축방향으로 흡입되는 제 1 실외측 유로 및 상기 응축팬(133)의 축방향으로 토출하여 상기 응축기(130)를 통과하는 제 2 실외측 유로가 포함된다.
상기 컨트롤 박스(200) 및 상기 리액터 어셈블리(300)는 상기 케이스 측면부(101)의 내측면측에 배치되어 상기 실외 흡입부(102)를 통과한, 상대적으로 낮은 온도의 실외공기가 통과하게 되므로 상기 컨트롤 박스(200) 및 상기 리액터 어셈블리(300)의 냉각효과가 개선될 수 있다. 즉, 실외 공기의 유동을 기준으로, 상기 컨트롤 박스(200) 및 상기 리액터 어셈블리(300)는 상기 응축기(133)의 상류측에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 컨트롤 박스(200)는 상기 실외측 공기유로(195)의 상부에 배치되고, 상기 리액터 어셈블리(300)는 상기 실외 측 공기유로(195)의 하부에 배치되될 수 있다. 이와 같이, 상기 컨트롤 박스(200)와 상기 리액터 어셈블리(300)는 서로 이격되며, 상기 컨트롤 박스(200)와 상기 리액터 어셈블리(300)를 냉각시키는 냉각유로가 상호간에 영향을 주지 않으므로, 이들 제어부품의 냉각효과가 더욱 개선되고, 실외측 공기유동의 저항이 상대적으로 적게 발생될 수 있다.
[공기 조화기의 제어구성]
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 일체형 공기 조화기의 제어구성을 보여주는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 상기 입력부(119)는 사용자로부터 명령을 입력받고, 입력받은 정보를 후술되는 제어부(230)에 전달할 수 있다. 일례로, 상기 입력부(119)를 통해 공기 조화기의 "구동", "구동 정지", "희망온도 설정(이하, 희망온도는 설정온도라 함.)", 및 "풍속모드 설정" 중 적어도 하나에 대한 수행 명령이 입력될 수 있다. 상기 입력부(119)를 통해 입력된 명령은 상기 제어부(230)에 전달된다. 그리고 상기 제어부(230)는 입력된 명령에 대응되는 공기 조화기(10)의 각 기능을 동작(또는, 활성화)시킬 수 있다. 상기 입력부(119)는 기계식(mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 한편, 상기 입력부(130)를 통해 입력된 명령에 대응되는 결과는 상기 디스플레이부(118)에 표시될 수 있다.
상기 공기 조화기(10)에는, 실내온도 측정부(129)가 더 포함될 수 있다. 일례로, 상기 실내온도 측정부(129)는 상기 본체부(120)의 실내측 및 전면 패널(110) 중 적어도 하나에 구비될 수 있다. 상기 실내온도 측정부(129)에서 측정된 실내 온도는 상기 제어부(230)에 전달될 수 있다. 또한, 상기 측정된 온도는 상기 디스플레이부(118)에 표시될 수 있다.
상기 공기 조화기(10)에는, 시간 측정을 위한 타이머(210)가 더 포함될 수 있다. 상기 타이머(210)는 현재 시간 정보를 상기 제어부(230)에 전달할 수 있다. 또는, 상기 타이머(210)는 상기 압축기(123) 및 상기 팬모터(180)의 구동 시간을 측정할 수 있다. 그리고 상기 타이머(210)는 측정한 시간 정보를 상기 제어부(230)에 전달할 수 있다.
상기 공기 조화기(10)에는, 상기 압축기(123) 및 팬모터(180)의 구동을 위한 정보가 저장되는 메모리(220)가 더 포함될 수 있다. 상기 메모리(220)에는, 상기 압축기(123)의 구동을 위하여 미리 설정된 다수의 운전주파수 정보가 미리 저장될 수 있다. 상기 다수의 운전주파수 정보는 제 1 설정주파수(f1), 제 2 설정주파수, 및 제 3 설정주파수를 포함할 수 있다. 상기 제 1 설정주파수(f1)는 상기 압축기(123)를 최고 성능으로 구동시키기 위한 운전주파수로 이해될 수 있다. 상기 제 2 설정주파수는 상기 제 1 설정주파수(f1)보다 작은 운전주파수이며, 상기 제 1 설정주파수(f1)로 동작된 이후에 쾌적공고를 위한 운전주파수로 이해될 수 있다. 상기 제 3 설정주파수는 상기 공기 조화기(10)의 구동정지를 위한 운전주파수로 이해될 수 있다. 상기 제 3 설정주파수는, 일례로, 0[Hz]일 수 있다. 한편, 상기 메모리(220)에는, 상기 입력부(119)에서 입력된 설정온도를 저장할 수 있다. 상기 설정온도는, 사용자가 희망하는 온도로써 이해될 수 있다.
상기 공기 조화기(10)에는, 상기 공기 조화기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(230)가 더 포함될 수 있다. 상기 제어부(230)는 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 상기 메모리(220)를 참조하여 처리할 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(230)는 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 상기 제어부(230)는 상기 실내온도 실내온도 측정부(129)에서 측정된 실내온도정보, 또는, 현재의 구동정보를 상기 디스플레이부(118)에 표시할 수 있다. 다른 예로, 상기 제어부(230)는 상기 입력부(119)를 통해 입력된 설정온도에 도달하기 위하여, 상기 압축기(123) 및 상기 팬모터(180)를 제어할 수 있다. 이때, 상기 제어부(230)는 상기 압축기(123)의 운전주파수 및/또는 상기 팬모터(180)의 회전속도를 조절할 수 있다.
한편, 상기 타이머(210), 메모리(220), 및 제어부(230)는 제어를 위한 부품으로써, 상기 컨트롤 박스(200) 내부에 배치될 수 있다.
[구동 또는 구동정지 과정에서의 공기 조화기의 제어방법] : 제 1 실시예 중 실시간 제어
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 일체형 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 순서도이고, 도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압축기 및 증발팬의 구동과정을 보여주는 그래프이며, 도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압축기 및 증발팬의 구동과정에서 발생되는 소음의 크기를 나타낸 그래프이다.
설명하기 앞서, 도면에 도시되는 그래프의 각 구성을 간략히 설명한다.
도 11에 도시되는 그래프의 가로축은 시간을 의미한다. 그리고, 도 11 그래프의 좌측의 세로축은 압축기의 운전주파수[Hz]를, 우측의 세로축은 팬모터의 회전속도[RPM]를 의미한다. 그리도 도 12 그래프의 가로축은 시간을 의미하고, 도 12 그래프의 세로축은 소음의 크기[dB]를 의미한다. 또한, 각 도면에서 일점쇄선은 팬모터 그래프를, 이점쇄선은 압축기 그래프를 의미한다.
이하에서는, 압축기 및 팬모터의 제어방법에 대해 설명한다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 상기 입력부(119)를 통해 상기 공기 조화기(10)의 구동 명령이 입력될 수 있다(S100).
상기 공기 조화기(10)에는, 일례로, 정지상태에서 상기 입력부(119)를 통해 구동 명령이 입력될 수 있다. 상기 구동 명령은 상기 제어부(230)에 전달될 수 있다. 한편, 상기 입력부(119)에는 사용자의 희망하는 설정온도가 입력될 수 있다. 입력부(119)를 통해 입력된 설정온도는 상기 메모리(220)에 저장될 수 있다. 그리고, 상기 제어부(230)는 상기 메모리(220)를 참조하여 상기 설정온도에 도달하도록 상기 압축기(123) 및 상기 팬모터(180)를 제어할 수 있다.
먼저, 상기 제어부(230)는 상기 팬모터(180)를 설정 회전속도로 구동시킬 수 있다(S110). 이때, 상기 설정 회전속도는 상기 팬모터(180)의 최대 출력 회전속도일 수 있다. 한편, 상기 팬모터(180)가 구동된 시점을 "제 1 시점(t1)"이라 이름한다.
상기 제어부(230)는 상기 팬모터(180) 구동시간이, 제 1 설정시간(Δt) 경과 여부를 확인할 수 있다(S120). 상세히, 상기 제어부(230)는 상기 타이머(210)를 이용하여, 상기 팬모터(180)의 동작 시간을 측정할 수 있다. 상기 제 1 설정시간(Δt)은, 상기 팬모터(180)의 동작에 의해 발생되는 소음이, 마스킹 효과(Masking effect)에 의해 상기 압축기(123)의 구동 시 발생 되는 소음을 잘 안들리게 할 수 있는 수 있는(또는, 마스킹할 수 있는) 시간으로 이해될 수 있다. 여기서, 마스킹 효과란, 복수의 소리 중 어느 하나의 소리에 의해 다른 하나의 소리가 잘 들리지 않거나, 전혀 들리지 않게 되는 현상을 의미한다. 여기서, 상기 팬모터(180)의 동작에 의해 발생되는 소음은, 상기 팬모터(180)의 회전속도가 증가하면서 상기 팬모터(180)에서 의해 발생되는 소음과, 상기 팬모터(180)에 연결된 증발팬(160) 및 응축팬(133)에서 발생되는 소음으로 이해될 수 있다.
상기 제 1 설정시간(tm1)이 경과하면, 상기 제어부(230)는 상기 압축기(123)의 운전주파수를 상기 제 1 설정 주파수까지 증가시킬 수 있다(S130). 상기 제 1 설정 주파수는, 상기 압축기(123)가 동작 가능한 최대 운전주파수를 의미할 수 있다. 또는, 상기 제 1 설정 주파수는, 최초 공정 시에 임의 설정된 최대 운전주파수를 의미할 수 있다. 여기서, 상기 압축기(123)가 구동되는 시점을 "제 2 시점(t2)"라 한다.
상기 압축기(123)의 운전주파수가 상기 제 1 설정주파수(f1)까지 증가되는 과정에서, 임계시간(tc)에 도달하기 이전까지 상기 압축기(123)의 소음이 잘 들리지 않는다. 이러한 이유는, 상기 팬모터(180)에 의한 소음이 압축기(123)의 소음보다 크기 때문이다.
한편, 상기 제어부(230)는, 상기 압축기(123)의 운전주파수가 상기 제 1 설정주파수(f1)에 도달하면, 현재온도 정보 및 상기 메모리(220)에 저장된 정보에 기초하여, 상기 압축기(123)의 운전주파수를 변경시킬 수 있다(S133). 상기 메모리(220)에는, 온도값과 상기 온도값에 대응하는 주파수 값이 매핑되어 저장될 수 있다.
상세히, 상기 압축기(123)의 운전주파수가 상기 제 1 설정주파수(f1)에 도달하면, 상기 제어부는 현재온도를 인식하고, 상기 인식된 온도값에 매핑된 운전주파수를 변경시킬 수 있다(S136). 일례로, 압축기가 최대 운전주파수로 운전하여 실내공간의 냉각이 이루어진 경우 현재온도는 하강할 수 있고, 상기 하강된 현재온도에 따라 상기 압축기의 운전주파수를 점차 감소시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 압축기(123)가 구동되기 이전의 실내온도가 28℃ 일 수 있다. 상기 압축기(123)가 구동됨에 따라, 실내공간이 냉각되어, 실내온도가 점차 감소할 수 있다. 이때, 상기 메모리(220)에는 하강되는 온도에 대응되는 압축기 운전주파수가 미리 저장된 상태일 수 있다. 일례로, 실내온도가 28도 이상인 경우에, 상기 실내온도에 대응되는 압축기의 운전주파수는 70[Hz]일 수 있다. 그리고 실내온도가 26도 내지 28도 인 경우, 상기 실내온도에 대응되는 압축기의 운전주파수는 65[Hz]일 수 있다. 따라서, 상기 실내온도가 감소함에 따라, 상기 제어부(230)는 상기 메모리(220)를 참조하여 상기 압축기(123)의 운전주파수를 점차 하강시킬 수 있다. 이러한 경우, 압축기 운전주파수를 점차적으로 낮출 수 있기 때문에, 소비전력을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 설정온도에 도달 시까지 하강되는 온도 편차를 줄일 수 있으므로, 사용자에게 하강되는 온도에 대하여 신체에 가해지는 부담을 줄이는 쾌적한 냉방효과를 제공할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 압축기(123)의 운전주파수가 점차 하강되면서, 상기 압축기(123)에서 발생되는 소음도 줄어드는 장점이 있다.
다른 실시예로, 상기 제어부(230)는, 상기 압축기(123)의 운전주파수가 상기 제 1 설정주파수(f1)에 도달하면, 현재온도가 설정온도에 도달할 때까지 상기 운전주파수를 점차 하강시킬 수 있다. 이때, 상기 압축기(123)의 운전주파수는 설정시간 간격마다 상기 메모리(220)에 미리 설정된 임의의 값으로 점차 하강될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 설정주파수(f1)가 70[Hz]인 경우, 현재 실내온도가 설정온도에 도달할 때까지 상기 제어부(230)는 상기 압축기(123)의 운전주파수를 1분 간격으로 1[Hz]씩 하강시킬 수 있다.
한편, 실내온도가 상기 설정온도에 도달하는 경우, 상기 제어부(230)는 압축기(123)를 상기 설정온도에 도달한 시점에서의 운전주파수(f3)로 상기 압축기(123)를 동작시킬 수 있다.
도시되는 그래프 상에서, 현재 실내온도가 상기 제 2 설정온도에 도달한 시점은 "제 1 도달시점(ts1)"으로 이름한다.
한편, 현재 실내온도가 설정온도에 도달한 상태에서, 온도가 하강하게 되면, 상기 압축기의 운전주파수는 상기 설정온도에 도달한 시점에서의 운전주파수(f3)에서 하강한 온도 값에 대응하여 감소할 수 있다. 반대로, 현재 실내온도가 설정온도에 도달한 상태에서 실내온도가 상승하게 되면, 상기 압축기의 운전주파수는 상기 설정온도에 도달한 시점에서의 운전주파수(f3)에서 상승한 온도값에 대응하여 증가할 수 있다.
예를 들어, 상기 압축기가 상기 설정온도에 도달한 시점에서의 운전주파수(f3)로 구동되는 과정에서, 구동정지 명령이 입력되기 이전에 실내온도가 상기 설정온도 보다 높아질 수 있다(S150, S160, S140). 일례로, 실내공간에 사람이 유입되거나, 조리를 하는 경우 실내온도가 상기 설정온도 보다 높아질 수 있다. 도시되는 그래프 상에서, 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 높아지는 시점을 "제 2 도달시점(ts2)"라 이름한다.
이러한 경우, 상기 제어부(230)는 상기 메모리(220)를 참조하여, 상기 압축기(123)의 운전주파수를 상기 실내온도에 매칭되는 운전주파수(f2)로 증가시킬 수 있다(S136). 이때, 상기 압축기(123)에서 발생되는 소음(A3)은 구동정지 상태에서 구동 상태로 전환될 때 발생되는 소음(A1)의 크기보다 작을 수 있다. 따라서, 구동 시와 비교하여 적은 소음을 발생시키면서 상기 압축기(123)의 운전주파수는 증가할 수 있다.
한편, 상기 압축기(123)의 운전주파수가 상승됨에 따라, 실내온도는 다시 하강될 수 있다. 따라서, 상기 제어부(230)는 하강되는 실내온도에 대응되는 운전주파수로 상기 압축기(123)를 동작시킬 수 있다. 그리고 실내온도가 상기 설정온도에 도달하면, 상기 제어부(230)는 상기 설정온도에 만족한 시점의 운전주파수(f3)로 상기 압축기(123)를 동작시킬 수 있다.
상기 입력부(119)를 통해, 구동정지 명령이 입력될 수 있다(S160). 구동정지 명령이 입력되면, 상기 제어부(230)는 상기 압축기(123)를 구동정지 모드로 돌입시킬 수 있다. 상기 구동정지 모드는 상기 압축기의 운전주파수를 최소 주파수, 일례로 0[Hz]까지 점차 낮추는 제어로 이해될 수 있다.
상기 제어부(230)는 상기 압축기(123)가 구동정지 모드로 돌입한 이후, 측정된 시간이 제 2 설정시간(tm2)에 도달했는지 확인할 수 있다(S180). 상기 제어부(230)는 상기 타이머(210)를 이용하여 상기 압축기(123)가 구동정지 모드로 돌입한 이후의 시간을 측정할 수 있다. 그리고 상기 제어부(230)는 상기 메모리(220)를 참조하여, 상기 타이머(210)에 의해 측정된 시간이 상기 제 2 설정시간(tm2)에 도달했는지 확인할 수 있다. 한편, 상기 제 2 설정시간(tm2)은 상기 압축기(123)가 상기 팬모터(180)보다 먼저 종료되는 것을 방지하기 위해 설정한 시간으로 이해될 수 있다. 한편, 상기 제 2 설정시간(tm2)은 상기 제 1 설정시간(tm1) 보다 작을 수 있다. 이러한 이유는, 압축기의 운전주파수 하강속도가 상승속도보다 빠르기 때문으로 이해될 수 있다.
상기 제 2 설정시간(tm2)이 경과되면, 상기 제어부(230)는 상기 팬모터(180)를 구동정지 모드로 돌입시킬 수 있다. 상기 팬모터(180)의 구동정지 모드는 상기 팬모터(180)의 회전속도를 최소값, 일례로, 0[RPM]으로 점차 낮추는 제어로 이해될 수 있다. 한편, 상기 압축기(123)가 종료되는 과정에서, 상기 압축기(123)의 소음은 상기 팬모터(180)의 구동에 의해 발생되는 증발팬(160) 및 응축팬(133)의 소음에 의하여 잘 들리지 않게 된다. 이러한 이유는, 상기 팬모터(180)의 구동에 의해 발생되는 증발팬(160) 및 응축팬(133)의 소음 크기(A4)가 상기 압축기(123)에서 발생되는 소음의 크기보다 크기 때문이다.
다른 실시예를 제안한다.
다른 실시예에서, 상기 메모리(220)에는 미리 설정된 값을 갖는 다수의 설정주파수가 저장될 수 있다. 일례로, 상기 다수의 설정주파수는 제 1 설정주파수(f1), 제 2 설정주파수, 및 제 3 설정주파수를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 1 설정주파수(f1)는 상기 제 2 설정주파수 보다 큰 주파수일 수 있다. 그리고 상기 제 2 설정주파수는 상기 제 3 설정주파수보다 큰 주파수일 수 있다.
상기 제 1 설정주파수(f1)는 이전 실시예와 동일하게 상기 압축기가 구동 가능한 가장 높은 주파수를 의미할 수 있다. 상기 제 2 설정주파수는, 상기 압축기가 구동되어 상기 제 1 설정주파수(f1)에 도달한 뒤, 소음을 줄이면서 소비전력 효율을 확보하기 위한 주파수 값으로 이해될 수 있다.
상기 제 3 설정주파수는, 상기 압축기(123)가 상기 제 1 설정주파수(f1) 또는 상기 제 2 설정주파수로 구동되는 과정에서, 실내온도가 현재온도에 도달할 시, 전환되는 주파수 값으로 이해될 수 있다. 상기 제 2 설정주파수는 절전구동을 위한 주파수 값으로 냉각기능을 줄이면서 소비전력 효율을 확보하기 위한 주파수로 이해될 수 있다.
실내공간이 상기 공기 조화기(10)에 의해 냉각되는 과정에서, 현재 실내온도가 설정온도에 도달하게 되면, 상기 제어부(230)는 상기 압축기(123)의 운전주파수를 상기 제 1 설정주파수(f1) 또는 제 2 설정주파수에서 상기 제 3 설정주파수로 낮출 수 있다.
그리고 현재 실내온도가 설정온도 이상으로 상승되는 경우, 상기 제어부(230)는 상기 제 3 설정주파수에서 상기 제 1 설정주파수(f1) 또는 상기 제 2 설정주파수로 상기 압축기(123)의 운전주파수를 증가시킬 수 있다.
[종래기술과 본 발명의 비교]
도 13은 본 발명의 제 1 실시예 및 종래기술의 압축기 및 팬모터 구동과정에서 발생되는 소음크기를 비교한 그래프이다.
설명하기 앞서, 도면의 각 구성을 설명한다. 도시되는 그래프의 가로축은 시간을 의미하며, 세로축은 소음의 크기[dB]를 의미한다. 또한, 실선은 본 발명의 시간-소음 그래프이며, 점선 및 일점쇄선은 종래기술 1, 2의 시간-소음 그래프이다.
도 13을 참조하면, 종래기술 1 및 2의 경우, 압축기 및 팬모터가 동시 구동됨에 따라 압축기의 제 1 설정주파수(f1) 도달 시간이 본 발명보다 더 빠를 수 있다. 이때, 상기 제 1 설정주파수(f1)는 압축기가 가용한 최대 운전주파수를 의미할 수 있다.
한편, "제 1 시점(t1)" 내지 "제 2 시점(t2)" 사이에서, 종래기술 1 및 2의 경우에는, 압축기의 소음이 실내측으로 그대로 노출된다. 한편, 본 발명의 경우, "제 1 시점(t1)"에서 팬모터(180)가 먼저 구동되고, 제 1 설정시간(tm1) 이후인 "제 2 시점(t2)"에서 압축기(123)가 구동된다. 따라서, 상기 마스킹 효과에 의해, 상기 압축기(123) 소음이 사용자에게 보다 적게 노출되는 장점이 있다.
한편, 종래기술 1 및 2의 경우, 실내온도가 설정온도에 도달할 때까지 압축기를 일정 주파수로 구동한다. 반면, 본 발명의 경우, 설정온도에 도달할 때까지 압축기(123)의 주파수를 점차 줄여 나간다. 따라서, 본 발명은 종래기술 1 및 2 보다 압축기(123)에서 발생되는 소음을 줄일 수 있다. 뿐만 아니라, 시간에 따라 압축기(123)의 운전주파수를 점차 줄여나가기 때문에 소비전력 효율이 향상될 수 있다. 또한, 실내온도가 하강되는 온도편차를 줄일 수 있기 때문에, 사용자의 신체가 온도변화에 보다 더 잘 적응할 수 있다. 따라서, 사용자는 공기 조화기(10)로부터 쾌적한 상태로 냉방기능을 제공받을 수 있다.
실내온도가 설정온도에 도달하면("제 1 도달시점(ts1)"), 종래기술 1의 경우, 팬모터 및 압축기의 구동은 모두 정지된다. 또한, 종래기술 2의 경우, 팬모터는 구동하되 압축기의 구동은 정지된다. 그리고 실내온도가 설정온도 보다 커지면, 상기 압축기는 재구동된다. 한편, 본 발명의 경우, 압축기(123)의 운전주파수를 제 2 설정주파수로 조절한다. 그리고 실내온도가 설정온도 보다 커지면, 상기 압축기(123)는 상기 제 2 설정주파수를 상기 제 1 설정주파수(f1)까지 증가시킬 수 있다.
종래기술 1 및 2의 경우, 실내온도가 설정온도에 도달되면, 압축기 및 팬모터 모두 정지시키거나, 압축기만은 정지시킨다. 실내온도가 설정온도보다 커지는 경우, 종래기술 1 및 2의 압축기는 재구동 되어야 하므로, 압축기의 소음이 크게 발생되는 문제가 있다. 여기서 재구동은, 압축기 구동을 정지한 상태에서, 구동상태로 전환하는 것을 의미한다.
한편, 본 발명의 경우, 압축기를 재구동할 필요가 없기 때문에, 압축기에서 발생되는 소음을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 압축기를 재구동하는 시키면 소비전력 소모가 커지는데, 본 발명의 경우에는 압축기 재구동을 하지 않고 운전주파수만을 제어하기 때문에, 종래에 비하여 소비전력 효율이 개선되는 효과가 있다.
공기 조화기(10)에 구동정지 명령이 입력되면("t3"), 종래기술의 경우, 팬모터 및 압축기가 동시에 정지모드에 돌입된다. 상기 정지모드는 압축기의 운전주파수 및 팬모터의 회전속도를 최소값, 일례로 0으로 만드는 것을 의미한다. 상기 팬모터 및 압축기가 동시에 정지모드에 돌입되면, 상기 압축기가 정지되면서 발생되는 소음이 실내공간에 그대로 노출된다. 한편, 본 발명의 경우, 압축기가 먼저 정지모드에 돌입하고, 제 2 설정시간(tm2) 이후에 팬모터가 정지모드에 돌입한다. 따라서, 압축기가 정지되면서 발생되는 소음은 상기 팬모터(180)의 소음에 의해 가려지게 되어, 압축기(123) 소음이 사용자에게 보다 적게 노출되는 장점이 있다.
이하에서는 제 2 실시예에 설명한다. 본 실시예는 이전 실시예와 비교하여 풍속모드에 따라 압축기 및 팬모터의 제어변수가 함께 가변되는 것에 특징이 있다.
본 실시예는 이전 실시예와 비교하여 일부 동일한 구성요소를 포함한다. 따라서, 설명의 편의를 위하여, 본 실시예에서는 이전 실시예와 동일한 구성요소의 도면번호를 원용한다.
[풍속모드에 따른 공기 조화기의 제어방법]
도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 일체형 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 순서도이고, 도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압축기 및 증발팬의 구동과정을 보여주는 그래프이다.
설명하기 앞서, 도 15에 도시되는 그래프의 가로축은 시간을 의미한다. 그리고 도 15 그래프의 세로축은 압축기 운전주파수[Hz]를 의미한다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 입력부(119) 통해 상기 공기 조화기(10)의 구동 명령이 입력될 수 있다(S300). 또한, 상기 입력부(119)에는 상기 구동 명령과 함께 다수의 풍속모드 중 어느 하나의 동작명령이 입력될 수 있다. 상기 다수의 풍속모드는 일례로, 제 1 풍속모드, 제 2 풍속모드, 및 제 3 풍속모드를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 풍속모드, 제 2 풍속모드, 및 제 3 풍속모드는 각각 강풍모드, 중풍모드, 및 약풍모드로 이해될 수 있다.
상기 제 1 풍속모드는, 다른 풍속모드와 비교하여, 상기 팬모터(180)에 가장 빠른 회전속도를 설정할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 풍속모드가 선택되면, 상기 팬모터(180)는 제 1 모드 회전속도(ra1)로 동작될 수 있다. 또한, 상기 제 1 풍속모드는 다른 풍속모드와 비교하여 상기 압축기에 가장 큰 운전주파수를 설정한다. 일례로, 상기 운전주파수는 제 1 모드 주파수(fa1)로 동작될 수 있다. .
상기 제 2 풍속모드는, 상기 팬모터(180)에 상기 제 1 풍속모드 보다 작은 회전속도를 설정할 수 있다. 또한, 상기 제 2 풍속모드는, 상기 압축기(123)에 상기 제 1 풍속모드 보다 작은 운전주파수를 설정할 수 있다. 상기 제 2 풍속모드가 설정되면, 상기 팬모터(180)는 제 2 모드 회전속도(ra2)로 동작될 수 있다. 또한, 상기 제 2 풍속모드가 설정되면, 상기 압축기(123)는 제 2 모드 주파수(fa2)로 동작될 수 있다.
상기 제 3 풍속모드는, 상기 팬모터(180)에 상기 제 2 풍속모드 보다 작은 회전속도를 설정할 수 있다. 또한, 상기 제 3풍속모드는, 상기 압축기(123)에 상기 제 2 풍속모드 보다 작은 운전주파수를 설정할 수 있다. 상기 제 3 풍속모드가 설정되면, 상기 팬모터(180)는 제 3 모드 회전속도(ra3)로 동작될 수 있다. 또한, 상기 제 3 풍속모드가 설정되면, 상기 압축기(123)는 제 3 모드 주파수(fa3)로 동작될 수 있다.
한편, 상기 제 1 내지 제 3 풍속모드 중 어느 하나가 입력되면, 상기 제어부(230)는 먼저 상기 팬모터(180)를 동작시킬 수 있다. 그리고 상기 팬모터(180)가 동작되고 상기 제 1 설정시간(tm1)이 경과되면, 상기 압축기(123)를 구동시킬 수 있다.
상기 입력부(119)를 통해 제 1 풍속모드 동작명령이 입력될 수 있다(S310). 상기 제어부(230)는 상기 제 1 풍속모드를 수행할 수 있다(S320). 상세히, 상기 제어부(230)는 상기 제 1 풍속모드에 설정된 제 1 모드 주파수(fa1)로 상기 압축기(123)를 구동시킬 수 있다. 상기 제 1 모드 주파수(fa1)는 일례로, 60[Hz]이다. 그리고 상기 제어부(230)는 상기 제 1 풍속모드에 설정된 제 1 모드 회전속도(ra1)로 상기 팬모터(180)를 구동시킬 수 있다. 상기 제 1 모드 회전속도(ra1)는 일례로, 1050[RPM]이다. 다른 예로, 상기 압축기(123)의 구동 시, 상기 압축기(123)의 운전 주파수는 상기 압축기(123)가 운전 가능한 최대 주파수까지 증가된 이후에, 상기 제 1 모드 주파수(fa1)로 감소되는 것도 가능하다.
상기 제어부(230)는 별도의 사용자 명령이 입력되기 전까지 상기 제 1 풍속모드를 유지할 수 있다(S330).
한편, 상기 입력부(119)를 통해 제 2 모드의 전환명령이 입력되면, 상기 제어부(230)는 제 1 풍속모드에서 상기 제 2 풍속모드로 전환할 수 있다. 그래프 상에서 "to2"는 상기 제 2 풍속모드 명령이 입력된 시점을 의미할 수 있다.
상기 입력부(119)를 통해 제 2 풍속모드가 입력되면, 상기 제어부(230)는 상기 제 2 풍속모드를 수행할 수 있다(S350). 상세히, 상기 제어부(230)는 상기 제 2 풍속모드에 설정된 제 2 모드 주파수(fa2)로 상기 압축기(123)를 구동시킬 수 있다. 상기 제 2 모드 주파수(fa2)는 일례로, 50[Hz]이다. 그리고 상기 제어부(230)는 상기 제 2 풍속모드에 설정된 제 2 모드 회전속도(ra2)로 상기 팬모터(180)를 구동시킬 수 있다. 상기 제 2 모드 회전속(ra2)도는 일례로, 900[RPM]이다.
상기 제어부(230)는 별도의 사용자 명령이 입력되기 전까지 상기 제 1 풍속모드를 유지할 수 있다(S360).
상기 입력부(119)를 통해 제 2 모드의 전환명령이 입력되면, 상기 제어부(230)는 제 2 풍속모드에서 상기 제 3 풍속모드로 전환할 수 있다. 그래프 상에서 "to3"는 상기 제 3 풍속모드 명령이 입력된 시점을 의미할 수 있다.
상기 입력부(119)를 통해 제 3 풍속모드가 입력되면, 상기 제어부(230)는 상기 제 3 풍속모드를 수행할 수 있다(S370). 상세히, 상기 제어부(230)는 상기 제 3 풍속모드에 설정된 제 3 모드 주파수(fa3)로 상기 압축기(123)를 구동시킬 수 있다. 상기 제 3 모드 주파수는 일례로, 40[Hz]이다. 그리고 상기 제어부(230)는 상기 제 3 풍속모드에 설정된 제 3 모드 회전속도(ra3)로 상기 팬모터(180)를 구동시킬 수 있다. 상기 제 3 모드 회전속도(ra3)는 일례로, 800[RPM]이다.
상기 제어부(230)는 별도의 사용자 명령이 입력되기 전까지 상기 제 3 풍속모드를 유지할 수 있다(S360).
한편, 상기 입력부(119)를 통해 구동정지 명령이 입력되면, 상기 제어부(230)는 먼저 상기 압축기(123)를 구동정지 모드로 동작시킬 수 있다. 그리고 제 2 설정시간(tm2)이 경과된 이후에, 상기 제어부(230)는 상기 팬모터(180)를 구동정지 모드로 동작시킬 수 있다.
[본 발명 및 종래기술의 소음크기 비교]
도 16은 본 발명의 제 2 실시예 및 종래기술의 압축기 및 팬모터 구동과정에서 발생되는 소음크기를 비교한 그래프이다.
설명하기 앞서, 도면에 도시되는 그래프의 각 구성을 설명한다. 그래프의 가로축은 시간을 의미하며, 세로축은 소음 크기[dB]를 의미한다. 세로축에서, "B1"내지"B3"는 각 풍속모드에서 발생되는 소음의 크기를 나타낸다. 그리고 "B1"은 "B2"보다 큰 값이고, "B2"는 "B3"보다 큰 값이다. 또한, 실선은 본 발명의 풍속모드에 대한 시간-소음 그래프이며, 일점쇄선은 종래기술의 풍속모드에 대한 시간-소음 그래프이다.
도 16을 참조하면, 종래의 공기 조화기는, 구동과 함께 입력된 풍속모드로 압축기 및 팬모터가 동시에 구동될 수 있다. 종래의 공기 조화기의 경우, t1~to1 구간에서는 제 1 풍속모드로 동작되고, to1~to2에서는 제 2 풍속모드로 동작되며, to2~t3에서는 제 3 풍속모드로 동작된다. 그리고 종래의 공기 조화기에서는, 제 1 내지 제 3 풍속모드 중 어느 하나에서 다른 하나로 전환하는 경우, 압축기의 운전주파수는 일정하게 유지하고, 팬모터의 회전속도는 전환된다.
한편, 본 발명의 경우, 구동과 함께 입력된 풍속모드로 압축기(123) 및 팬모터(180)가 구동될 수 있다. 이때, 팬모터(180)가 먼저 구동된 뒤, 압축기(123)는 제 1 설정시간(tm1)이후에 구동된다. 한편, 본 발명의 공기 조화기는 t1~to1 구간에서는 제 1 풍속모드로 동작된고, to1~to2에서는 제 2 풍속모드로 동작되며, to2~t3에서는 제 3 풍속모드로 동작된다. 그리고 본 발명의 공기 조화기(10)에서는, 제 1 내지 제 3 풍속모드 중 어느 하나에서 다른 하나로 전환하는 경우, 압축기(123)의 운전주파수 및 팬모터(180)의 회전속도는 함께 가변한다.
이와 같은 종래기술 및 본 발명의 풍속모드에 따른 팬모터 회전속도 및 압축기의 주파수 설정의 일례는 아래의 <표 1>과 같다.
풍속모드 | 제1풍속모드(t2~to1) | 제2풍속모드(to1~to2) | 제3풍속모드(to2~t3) |
본 발명 |
팬모터: 1050[RPM] 압축기 : 60[Hz] |
FanMotor: 900[RPM] Comp: 50[Hz] |
FanMotor: 800[RPM] Comp: 40[Hz] |
종래 기술 |
FanMotor: 1050[RPM] Comp: 60[Hz] |
FanMotor: 900[RPM] Comp: 60[Hz] |
FanMotor: 800[RPM] Comp: 40[Hz] |
종래기술의 경우, 다수의 풍속모드 중 어느 하나의 풍속모드에서 다른 하나로 전환될 경우, 팬모터의 회전속도만 가변되고, 압축기의 운전주파수는 일정하다.
한편, 본 발명의 경우, 다수의 풍속모드 중 어느 하나의 풍속모드에서 다른 하나로 전환될 경우, 팬모터(180)의 회전속도 및 압축기(123)의 운전주파수는 함께 가변된다. 상세히, 제 1 풍속모드에서 제 3 풍속모드로 갈수록 팬모터(180)의 회전속도 및 압축기(123)의 운전주파수가 함께 줄어듦으로, 종래기술 보다 소음저감에 있어 보다 효과적인 장점이 있다.
또한, 본 발명의 경우, 상기 압축기(123)의 운전주파수가 제 1 풍속모드에서 제 3 풍속모드로 갈수록 작아지기 때문에, 소비전력 효율이 개선되는 장점이 있다.
10 : 공기 조화기 100 : 케이스
119 : 입력부 120 : 본체부
123 : 압축기 129 : 실내온도 측정부
133 : 응축팬 150 : 에어 가이드
160 : 증발팬 180 : 팬모터
210 : 팬모터 220 : 메모리
230 : 제어부
119 : 입력부 120 : 본체부
123 : 압축기 129 : 실내온도 측정부
133 : 응축팬 150 : 에어 가이드
160 : 증발팬 180 : 팬모터
210 : 팬모터 220 : 메모리
230 : 제어부
Claims (18)
- 실내공간의 벽면 또는 창문에 설치되며, 실외측 공기유로 및 실내측 공기유로를 가지는 케이스;
상기 케이스의 내부에 설치되는 압축기;
상기 실외측 공기유로에 설치되는 응축팬;
상기 실내측 공기유로에 설치되는 증발팬;
상기 응축팬 및 증발팬에 회전력을 제공하는 팬모터;
상기 압축기 및 상기 팬모터의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
운전시작을 위한 명령이 인식되면, 상기 팬모터를 1차 구동시키고, 상기 팬모터의 구동이후 제1설정시간이 경과되면 상기 압축기를 2차 구동시키고,
상기 압축기의 운전 주파수가 증가하여 제 1 설정주파수에 도달하면, 설정조건이 충족될 때까지 상기 압축기의 운전 주파수를 점차 감소시키는 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 설정조건은, 실내공간의 온도가 설정온도에 도달하는 조건인 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 실내공간의 온도가 상기 설정온도에 도달하면,
상기 설정온도에 도달한 시점에서의 운전 주파수로 상기 압축기를 동작시키는 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기.
- 제 1 항에 있어서,
상기 설정 조건은,
상기 압축기의 운전주파수가 상기 제 1 설정주파수보다 작은 제 2 설정주파수에 도달하는 조건인 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기.
- 제 5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 압축기의 운전주파수가 상기 제 1 설정주파수에서 상기 제 1 설정주파수보다 작은 제 2 설정주파수에 도달하면,
실내공간의 온도가 설정온도에 도달할 때까지 상기 제 2 설정주파수를 유지하는 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기.
- 제 6 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 실내공간의 온도가 상기 설정온도에 도달하면,
상기 압축기의 운전주파수를 제 2 설정주파수보다 작은 제 3 설정주파수로 유지하는 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 실내공간의 온도가 상기 설정온도에 도달하면,
상기 팬모터의 회전속도를 유지시키는 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기.
- 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 실내공간의 온도가 상기 설정온도보다 커지면,
상기 팬모터의 회전속도를 유지시킨 상태로 상기 압축기의 주파수를 상기 제 1 설정주파수까지 점차 증가시키는 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기.
- 제 1 항에 있어서,
상기 팬모터의 회전속도가 가변되면, 상기 압축기의 운전주파수도 함께 가변되는 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기.
- 제 10 항에 있어서,
상기 팬모터의 회전속도가 증가되면 상기 압축기의 운전주파수는 증가하고, 상기 팬모터의 회전속도가 감소하면 상기 압축기의 운전주파수는 감소하는 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
구동정지 명령이 인식되면,
상기 압축기를 1차 구동정지시키고, 상기 압축기 구동정지 이후 제 2 설정시간이 경과하면 상기 팬모터를 2차 구동정지시키는 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기.
- 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 설정시간은 상기 제 2 설정시간보다 긴 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기.
- 압축기와, 응축기의 일측에 설치되는 응축팬 및 증발기의 일측에 설치되는 증발팬이 설치되는 케이스가 구비되는 일체형 공기 조화기에 있어서,
상기 공기 조화기의 운전시작 명령이 인식되는 단계;
상기 운전시작 명령이 인식되면, 상기 응축팬 및 상기 증발팬을 회전시키는 팬모터를 1차 구동시키고, 상기 팬모터의 구동이 제 1 설정시간이 경과되면 상기 압축기를 2차 구동시키는 단계;
상기 압축기의 운전주파수를 제 1 설정주파수까지 증가시키는 단계; 및
상기 압축기의 운전주파수가 상기 제 1 설정주파수에 도달되면, 상기 압축기의 운전주파수를 점차 감소하는 단계를 포함하는 일체형 공기 조화기의 제어방법.
- 삭제
- 제 14 항에 있어서,
상기 압축기의 운전주파수가 점차 감소하는 단계에서,
상기 압축기의 운전주파수는 실내온도가 설정온도에 만족할 때까지 감소하는 것을 특징으로 하는 일체형 공기 조화기의 제어방법.
- 제 14 항에 있어서,
상기 압축기의 운전주파수가 점차 감소하는 단계는,
상기 압축기의 운전주파수는 상기 1 설정주파수보다 작은 제 2 설정주파수까지 감소하는 단계; 및
실내온도가 설정온도에 도달하면, 상기 압축기의 운전주파수는 제 2 설정주파수보다 작은 제 3 설정주파수로 감소하는 단계를 포함하는 일체형 공기 조화기의 제어방법.
- 제 14 항에 있어서,
상기 공기 조화기의 운전정지 명령이 인식되는 단계; 및
상기 운전정지 명령이 인식되면 상기 압축기를 1차 구동정지시키고, 상기 압축기 구동정지 이후 제 2 설정시간이 경과되면, 상기 팬모터를 2차 구동정지시키는 단계를 포함하는 일체형 공기 조화기의 제어방법.
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