KR102440154B1

KR102440154B1 - 공기 조화기 및 이의 제어 방법

Info

Publication number: KR102440154B1
Application number: KR1020200000387A
Authority: KR
Inventors: 손길수; 강석호; 김태우; 박승준; 서형준; 송원화; 윤영욱; 임병국; 주영주
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-01-02
Filing date: 2020-01-02
Publication date: 2022-09-05
Also published as: KR20210135211A; KR102379633B1; WO2021137428A1; CN114902000A; EP4063755A1; KR20230051443A; KR102518447B1; KR20210087291A; KR102640606B1; KR20210087408A; EP4063755A4; US20220316732A1

Abstract

공기 조화기 및 이의 제어 방법이 개시된다. 본 개시에 따른 공기 조화기는 실내 열교환기 및 실내 팬(fan)을 포함하는 실내기, 압축기를 포함하는 실외기, 적어도 하나의 센서, 적어도 하나의 인스트럭션(instruction)을 저장하는 메모리 및 적어도 하나의 인스트럭션을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도에 따라, 실내 열교환기의 표면 상에 성에(ice-capsule)를 형성하기 위한 동결 모드를 식별하고, 식별된 동결 모드로 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어하며, 식별된 동결 모드로 동작하는 동안 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도에 따라, 형성된 성에를 해동하기 위한 해동 모드를 식별하고, 식별된 해동 모드로 동작하도록 실내 팬을 제어한다.

Description

공기 조화기 및 이의 제어 방법{AIR CONDITIONER AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

본 개시는 공기 조화기 및 공기 조화기의 제어 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 공기 조화기의 실내기에 포함된 열교환기에 대한 세정을 효과적으로 수행할 수 있는 공기 조화기 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

근래에는 공기 조화기에 관련된 기술의 발전이 지속적인 성장세를 나타내고 있으며, 특히 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 온도로 유지할 뿐만 아니라 그와 동시에 실내의 공기를 쾌적한 청정 상태로 조절할 수 있는 공기 조화기에 대한 사용자의 니즈(needs)와 업계의 요구가 증대되고 있다.

특히, 공기 조화기의 실내기에 포함된 열교환기의 경우, 그 표면에 실내 팬에 의해 흡입된 공기에 포함된 오염 물질이 쉽게 흡착될 수 있으며, 냉방 운전 시 그 표면에 발생되는 응축수로 인해 냄새를 유발하기도 한다. 따라서, 실내기에 포함된 열교환기를 효과적으로 세정하기 위한 기술은 업계의 중요한 해결 과제 중 하나이다.

이와 관련하여, 냉방 운전 종료 시 송풍 운전을 수행하는 기술이 존재하지만, 이는 실내기에 포함된 열교환기의 세정보다는 실내기에 포함된 열교환기의 표면 및 실내기 내측의 건조에 주 목적이 있어, 실내기에 포함된 열교환기 표면에 흡착된 오염물질을 외부로 배출하는 세정 효과를 기대하기는 어렵다는 한계가 있다.

따라서, 공기 조화기의 실내기에 포함된 열교환기를 건조시키는 데에서 더 나아가, 공기 조화기의 실내기에 포함된 열교환기에 대한 세정을 효과적으로 수행하기 위한 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다.

본 개시는 상술한 바와 같은 필요성에 따라 안출된 것으로서, 본 개시의 목적은 공기 조화기의 실내기에 포함된 열교환기에 대한 세정을 효과적으로 수행할 수 있는 공기 조화기 및 이의 제어 방법을 제공함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 공기 조화기는 실내 열교환기 및 실내 팬(fan)을 포함하는 실내기, 압축기를 포함하는 실외기, 적어도 하나의 센서, 적어도 하나의 인스트럭션(instruction)을 저장하는 메모리 및 상기 적어도 하나의 인스트럭션을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도에 따라, 상기 실내 열교환기의 표면 상에 성에(ice-capsule)를 형성하기 위한 동결 모드를 식별하고, 상기 식별된 동결 모드로 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하며, 상기 식별된 동결 모드로 동작하는 동안 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도에 따라, 상기 형성된 성에를 해동하기 위한 해동 모드를 식별하고, 상기 식별된 해동 모드로 동작하도록 상기 실내 팬을 제어한다.

여기서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 실내 열교환기를 세정하기 위한 사용자 명령이 수신되면, 상기 실내 팬이 제1 동결 회전수로 회전하고 상기 압축기가 제1 압축기 회전수로 회전하는 예비 동결 모드로 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하고, 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도에 따라, 상기 동결 모드를 식별할 수 있다.

여기서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도가 제1 임계 습도 초과이면, 상기 동결 모드 및 상기 해동 모드에 따른 동작을 수행하지 않도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어할 수 있다.

한편, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도가 상기 제1 임계 습도 이하이고 상기 제1 임계 습도보다 작은 제2 임계 습도 이상이면, 상기 실내 팬이 상기 제1 동결 회전수보다 작은 제2 동결 회전수로 회전하고 상기 압축기가 상기 제1 압축기 회전수 보다 큰 제2 압축기 회전수로 회전하는 제1 동결 모드로 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어할 수 있다.

한편, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도가 상기 제2 임계 습도 미만이면, 상기 제1 동결 모드로 동작한 후 상기 실내 팬이 상기 제2 동결 회전수로 회전하고 상기 압축기가 회전하지 않거나 상기 제1 압축기 회전수로 회전하는 제2 동결 모드로 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하며, 상기 제2 동결 모드로 동작 한 후 다시 상기 제1 동결 모드로 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어할 수 있다.

한편, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제1 동결 모드로 동작하는 동안 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 증발 온도가 기 설정된 제1 목표 증발 온도 이상이면, 상기 제1 동결 모드에 따른 동작을 종료할 수 있다.

한편, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 실내 온도가 제1 임계 온도 미만인 경우 및 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 실외 온도가 기 설정된 제2 임계 온도 미만인 경우 중 적어도 하나에 해당하면, 상기 동결 모드 및 상기 해동 모드에 따른 동작을 수행하지 않도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어할 수 있다.

한편, 상기 해동모드는 상기 실내 팬이 제1 해동 회전수로 회전하는 제1 해동 단계, 상기 실내 팬이 제2 해동 회전수로 회전하는 제2 해동 단계 및 상기 실내 팬이 제3 해동 회전수로 회전하는 제3 해동 단계를 포함하고, 상기 제2 해동 회전수는 상기 제1 해동 회전수 및 상기 제3 해동 회전수보다 클 수 있다.

여기서, 상기 해동 모드에 따라 상기 실내 팬이 동작하는 시간은 상기 동결 모드에 따라 상기 실내 팬 및 상기 압축기 중 적어도 하나가 동작하는 시간보다 길 수 있다.

여기서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 동결 모드가 수행되는 동안 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 이상이면, 제1 해동 시간 동안 상기 제2 해동 단계에 따라 동작하도록 상기 실내 팬을 제어하고, 상기 동결 모드가 수행되는 동안 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 미만이면, 상기 제1 해동 시간보다 짧은 제2 시간 동안 상기 제2 해동 단계에 따라 동작하도록 상기 실내 팬을 제어할 수 있다.

한편, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제2 해동 단계에 따라 동작하는 동안 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상기 실내 열교환기의 표면 온도가 기 설정된 제2 목표 증발 온도 이상이면, 상기 제2 해동 단계에 따른 동작을 종료할 수 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 실내 열교환기, 실내 팬(fan) 및 압축기를 포함하는 공기 조화기의 제어 방법은 감지된 상대 습도에 따라, 상기 실내 열교환기의 표면 상에 성에(ice-capsule)를 형성하기 위한 동결 모드를 식별하는 단계, 상기 식별된 동결 모드로 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계, 상기 식별된 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도에 따라, 상기 형성된 성에를 해동하기 위한 해동 모드를 식별하는 단계 및 상기 식별된 해동 모드로 동작하도록 상기 실내 팬을 제어하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 실내 열교환기를 세정하기 위한 사용자 명령이 수신되면, 상기 실내 팬이 제1 동결 회전수로 회전하고 상기 압축기가 제1 압축기 회전수로 회전하는 예비 동결 모드로 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계; 를 더 포함하고, 상기 동결 모드를 식별하는 단계는 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도에 따라, 상기 동결 모드를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계는 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 제1 임계 습도 초과이면, 상기 동결 모드 및 상기 해동 모드에 따른 동작을 수행하지 않도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계는 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 상기 제1 임계 습도 이하이고 상기 제1 임계 습도보다 작은 제2 임계 습도 이상이면, 상기 실내 팬이 상기 제1 동결 회전수보다 작은 제2 동결 회전수로 회전하고 상기 압축기가 상기 제1 압축기 회전수 보다 큰 제2 압축기 회전수로 회전하는 제1 동결 모드로 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계는 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 상기 제2 임계 습도 미만이면, 상기 제1 동결 모드로 동작한 후 상기 실내 팬이 상기 제2 동결 회전수로 회전하고 상기 압축기가 회전하지 않거나 상기 제1 압축기 회전수로 회전하는 제2 동결 모드로 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계 및 상기 제2 동결 모드로 동작 한 후 다시 상기 제1 동결 모드로 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계는 상기 제1 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 증발 온도가 기 설정된 제1 목표 증발 온도 이상이면, 상기 제1 동결 모드에 따른 동작을 종료하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계는 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 실내 온도가 제1 임계 온도 미만인 경우 및 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 실외 온도가 기 설정된 제2 임계 온도 미만인 경우 중 적어도 하나에 해당하면, 상기 동결 모드 및 상기 해동 모드에 따른 동작을 수행하지 않도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 실내 팬을 제어하는 단계는 상기 동결 모드가 수행되는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 이상이면, 제1 해동 시간 동안 상기 제2 해동 단계에 따라 동작하도록 상기 실내 팬을 제어하는 단계 및 상기 동결 모드가 수행되는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 미만이면, 상기 제1 해동 시간보다 짧은 제2 시간 동안 상기 제2 해동 단계에 따라 동작하도록 상기 실내 팬을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 제2 해동 단계에 따라 동작하는 동안 감지된 상기 실내 열교환기의 표면 온도가 기 설정된 제2 목표 증발 온도 이상이면, 상기 제2 해동 단계에 따른 동작을 종료하는 단계를 포함할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기의 구성을 간략하게 나타내는 도면,
도 2a는 공기 조화기의 냉매 사이클을 구현하기 위한 구성을 상세하게 나타내는 도면,
도 2b 공기 조화기의 동작을 제어하기 위한 구성을 상세하게 나타내는 도면,
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 동결 모드에 대해 상세하게 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 해동 모드에 대해 상세하게 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 해동 모드에 대해 상세하게 설명하기 위한 도면,
도 6a 및 도 6b는 본 개시에 따른 동결 회전수의 결정에 영향을 미칠 수 있는 인자들을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

덧붙여, 하기 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 개시의 기술적 사상의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시 예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 개시의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

본 개시에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 개시에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 개시에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 개시에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.

어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 개시에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다.

대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

실시 예에 있어서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 혹은 복수의 '부'는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 혹은 '부'를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.

한편, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.

이하에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시에 따른 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기(100)의 구성을 간략하게 나타내는 도면이다.

공기 조화기(100)는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 장치를 말한다. 구체적으로, 공기 조화기(100)는 여름에는 실내를 시원한 냉방 상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방 상태로 조절하고, 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정 상태로 조절할 수 있다. 특히, 공기 조화기(100)는 실외에 설치되는 실외기(120)와 실내에 설치되는 실내기(110)를 포함하는 분리형의 공기 조화기(100)로 구현될 수 있다. 본 개시가 분리형의 공기 조화기(100)에 대해서만 적용될 수 있는 것은 아니지만, 이하에서는 본 개시에 따른 다양한 실시 예를 명확하게 설명하기 위한 취지에서, 분리형의 공기 조화기(100)를 전제로 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기(100)는 실내기(110), 실외기(120), 센서(130), 메모리(140) 및 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 그리고, 실내기(110)는 실내 팬(112) 및 실내 열교환기(111)를 포함할 수 있고, 실외기(120)는 압축기(121)를 포함할 수 있다. 실내기(110) 및 실외기(120)는 도 1에 도시된 구성 외에도 다양한 구성을 포함할 수 있으나, 실내기(110) 및 실외기(120)에 포함된 구체적인 구성에 대해서는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 상세하게 설명한다.

실내 팬(112)은 회전에 의해 실내기(110) 외부의 공기를 흡입할 수 있다. 구체적으로, 실내 팬(112)은 실내 팬(112)에 연결된 모터의 구동에 따라 발생되는 회전력에 의해 실내기(110) 외부의 공기를 실내기(110)로 흡입할 수 있다.

실내 열교환기(111)는 실내 팬(112)의 회전에 의해 흡입된 실내기(110) 외부의 공기와 냉매 사이의 열 교환을 수행할 수 있다. 구체적으로, 실내 열교환기(111)는 F & Tube 또는 Al 소재의 열교환기일 수 있다.

압축기(121)는 작동유체인 저온저압의 개체 냉매를 고온고압의 기체 냉매로 압축할 수 있다. 구체적으로, 압축기(121)는 회전수 가변형 방식의 인버터 압축기(121)일 수 있다.

센서(130)는 공기 조화기(100) 및 공기 조화기(100) 주변의 다양한 정보를 감지할 수 있다. 본 개시에 따른 공기 조화기(100)는 복수의 센서(130)를 포함할 수 있으며, 특히, 복수의 센서(130)는 실내 온도 검출 센서(130), 실외 온도 검출 센서(130), 실내 열 교환기 검출 센서(130) 및 상대 습도 검출센서(130) 등을 포함할 수 있다.

메모리(140)에는 공기 조화기(100)에 관한 적어도 하나의 명령(instruction)이 저장될 수 있다. 그리고, 메모리(140)에는 공기 조화기(100)를 구동시키기 위한 O/S(Operating System)가 저장될 수 있다. 또한, 메모리(140)에는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 공기 조화기(100)가 동작하기 위한 각종 소프트웨어 프로그램이나 애플리케이션이 저장될 수 있으며, 프로세서(150)는 메모리(140)에 저장된 각종 소프트웨어 모듈을 실행하여 전자 장치의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 메모리(140)는 프로세서(150)에 의해 액세스되며, 프로세서(150)에 의한 데이터의 독취/기록/수정/삭제/갱신 등이 수행될 수 있다.

한편, 본 개시에 있어서 메모리(140)라는 용어는 플래시 메모리 (Flash Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리와 램(Random Access Memory, RAM) 등과 같은 휘발성 메모리를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 개시에 따른 공기 조화기(100)는 복수의 메모리(140)를 포함할 수 있다. 구체적으로 실내기(110) 및 실외기(120)가 각각 실외기 메모리(140) 및 실외기 메모리(140)를 포함하도록 구현될 수 있으며, 다만 본 개시가 이에 국한되는 것은 아니다.

특히, 본 개시에 따른 다양한 실시 예에 있어서, 메모리(140)에는 본 개시에 따른 동결 모드 및 해동 모드의 조건과 그에 따른 동작에 대한 다양한 데이터가 저장될 수 있다. 구체적으로, 메모리(140)에는 제1 임계 습도, 제2 임계 습도, 제3 임계 습도, 제1 목표 증발 온도 및 제2 목표 증발 온도 등과 같이, 본 개시에 따른 동작 모드를 결정하기 위한 기 설정된 조건에 대한 데이터가 저장될 수 있다. 또한, 메모리(140)에는 제1 동결 회전수, 제2 동결 회전수, 제1 압축기 회전수, 제2 압축기 회전수, 제1 해동 회전수, 제2 해동 회전수, 제3 해동 회전수 등과 같이, 본 개시에 따른 동작 모드에 따라 실내 팬(112) 또는 압축기(121)를 제어하기 위한 조건에 대한 데이터가 저장될 수 있다.

그 밖에도 본 개시의 목적을 달성하기 위한 범위 내에서 필요한 다양한 정보가 메모리(140)에 저장될 수 있으며, 메모리(140)에 저장된 정보는 서버 또는 외부 장치로부터 수신되거나 사용자에 의해 입력됨에 따라 갱신될 수도 있다.

프로세서(150)는 공기 조화기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 프로세서(150)는 상술한 바와 같은 실내 팬(112), 실내 열교환기(111), 압축기(121), 센서(130), 메모리(140), 그리고 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같은 공기 조화기(100)의 다양한 구성과 연결되며, 메모리(140)에 저장된 적어도 하나의 명령을 실행하여 공기 조화기(100)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.

프로세서(150)는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(150)는 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), 임베디드 프로세서, 마이크로 프로세서, 하드웨어 컨트롤 로직, 하드웨어 유한 상태 기계(hardware Finite State Machine, FSM), 디지털 신호 프로세서 (Digital Signal Processor, DSP) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 한편, 본 개시에서 프로세서(150)라는 용어는 CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 및 MPU(Main Processing Unit)등을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 개시에 따른 공기 조화기(100)는 복수의 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 공기 조화기(100)는 실내기(110)에 포함된 실내기 프로세서(150) 및 실외기(120)에 포함된 실외기 프로세서(150)를 포함할 수 있으며, 실내기 프로세서(150)와 실외기 프로세서(150)는 통신부를 통해 연결될 수 있다. 다만, 이하 본 개시를 설명함에 있어서는 프로세서(150) 또는 적어도 하나의 프로세서(150)라는 용어는 프로세서(150)가 복수 개로 구현되는 경우, 특히 실내기(110)와 실외기(120)가 각각 실내기 프로세서(150) 및 실외기 프로세서(150)를 포함하는 경우 등을 총칭하기 위한 용어로 사용된다.

특히, 본 개시에 따른 다양한 실시 예에 있어서, 프로세서(150)는 상술한 바와 같은 센서(130)를 통해 감지된 정보를 바탕으로 실내 열 교환기를 세정하기 위한 다양한 동작 모드 중 감지된 정보에 대응되는 동작 모드를 식별하고, 식별된 동작 모드로 동작하도록 공기 조화기(100)의 동작을 제어할 수 있다.

먼저, 동결 모드에 대해 설명하면, 본 개시에 따른 동결 모드는 실내 열교환기(111)의 표면 상에 성에(ice-capsule)를 형성하기 위한 동작 모드를 말한다.

구체적으로, 실내 열교환기(111)를 세정하기 위한 사용자 명령이 수신되면, 프로세서(150)는 예비 동결 모드로 동작하도록 실내 팬(112) 및 압축기(121)를 제어할 수 있다. 여기서, 예비 동결 모드는 실내 팬(112)이 제1 동결 회전수로 회전하고 압축기(121)가 제1 압축기 회전수로 회전하는 동작 모드를 말한다.

한편, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 실내 온도가 제1 임계 온도 미만인 경우, 실외 온도가 제2 임계 온도 미만인 경우 및 상대 습도가 기 설정된 제1 임계 습도 초과인 경우 중 적어도 하나에 해당하면, 프로세서(150)는 동결 모드 및 해동 모드에 따른 동작을 수행하지 않도록 실내 팬(112) 및 압축기(121)를 제어할 수 있다.

한편, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 실내 온도가 제1 임계 온도 이상이고, 실외 온도가 기 설정된 제2 임계 온도 이상이며, 상대 습도가 기 설정된 제1 임계 습도 이하이면, 프로세서(150)는 상대 습도가 제1 임계 습도보다 작은 기 설정된 제2 임계 습도 미만인지 여부에 따라, 본 개시에 따른 동결 모드를 식별(또는 결정)할 수 있다.

이하에서는 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 실내 온도가 제1 임계 온도 이상이고 실외 온도가 기 설정된 제2 임계 온도 이상이며, 상대 습도가 기 설정된 제1 임계 습도 이하인 경우를 전제로 설명한다.

예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 제2 임계 습도 이상이면, 프로세서(150)는 예비 동결 모드로 동작한 후에 제1 동결 모드로 동작하도록 실내 팬(112) 및 압축기(121)를 제어할 수 있다. 여기서, 제1 동결 모드는 실내 팬(112)이 예비 동결 모드의 제1 동결 회전수보다 작은 제2 동결 회전수로 회전하고, 압축기(121)가 예비 동결 모드의 제1 압축기 회전수 보다 큰 제2 압축기 회전수로 회전하는 동작 모드를 말한다.

한편, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도 미만이면, 프로세서(150)는 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도 이상인 경우와 마찬가지로, 예비 동결 모드로 동작한 후 제1 동결 모드로 동작하도록 실내 팬(112) 및 압축기(121)를 제어할 수 있다.

다만, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도 이상인 경우와 달리, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도 미만이면, 프로세서(150)는 제1 동결 모드로 동작한 후, 추가적으로 제2 동결 모드로 동작하도록 실내 팬(112) 및 압축기(121)를 제어하고, 나아가 다시 제1 동결 모드로 동작하도록 실내 팬(112) 및 압축기(121)를 제어할 수 있다. 여기서, 제2 동결 모드는 실내 팬(112)이 제1 동결 모드의 제2 동결 회전수와 동일한 동결 회전수로 회전하고, 압축기(121)가 회전하지 않거나 예비 동결 모드의 제1 압축기 회전수로 회전하는 동결 모드를 말한다.

다음으로, 해동 모드에 대해 설명하면, 본 개시에 따른 해동 모드는 동결 모드에 따른 동작의 수행 결과 실내 열교환기(111)의 표면 상에 형성된 성에를 해동하기 위한 동작 모드를 말한다. 해동 모드는 순차적으로 수행되는 제1 해동 단계, 제2 해동 단계 및 제3 해동 단계를 포함할 수 있다.

제1 해동 단계는 실내 팬(112)이 제1 해동 회전수로 회전하는 단계를 말한다. 제1 해동 단계에 따른 제1 해동 회전수 및 동작 시간은 실내 열교환기(111) 표면 상에 형성된 성에를 효과적으로 해동하여 응축수를 형성할 수 있도록 설정될 수 있다. 특히, 제1 해동 회전수는 동결 모드에 따른 동작이 종료된 후 해동 모드에 따른 동작이 개시되는 시점에서 나타날 수 있는 연무 현상과 팽창음의 발생을 최소화하기 위해 제2 해동 단계에서의 제2 해동 회전수보다 작도록 설정될 수 있다.

한편, 제2 해동 단계는 실내 팬(112)이 제1 해동 회전수보다 큰 회전수인 제2 해동 회전수로 회전하는 단계를 말한다. 제2 해동 단계에 따른 제2 해동 회전수 및 동작 시간은 실내 열교환기(111) 표면 상에 형성된 성에를 보다 효과적으로 해동하고, 실내기(110) 외관 및 내부 표면에 발생된 응축수를 효과적으로 건조시킬 수 있도록 설정될 수 있다.

한편, 제3 해동 단계는 실내 팬(112)이 제2 해동 회전수보다 작은 회전수인 제3 해동 회전수로 회전하는 단계를 말한다. 제3 해동 단계에 따른 제3 해동 회전수 및 동작 시간은 제2 해동 단계가 수행된 후에도 남아있는 응축수, 특히 실내기(110) 전면 판넬에 미세 다공홀이 적용된 경우 그 미세 다공홀에 형성된 응축수를 효과적으로 건조시킬 수 있도록 설정될 수 있다.

특히, 프로세서(150)는 본 개시에 따른 동결 모드가 수행되는 동안 감지된 상대 습도에 따라, 본 개시에 따른 해동 모드를 식별(또는 결정)할 수 있다. 구체적으로, 동결 모드가 수행되는 동안 적어도 하나의 센서(130)를 통해 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 이상이면, 프로세서(150)는 제1 해동 모드로 동작하도록 실내 팬(112)을 제어할 수 있다. 반면, 동결 모드가 수행되는 동안 적어도 하나의 센서(130)를 통해 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 미만이면, 프로세서(150)는 제2 해동 모드로 동작하도록 실내 팬(112)을 제어할 수 있다.

여기서, 제1 해동 모드 및 제2 해동 모드는 전술한 바와 같은 제1 해동 단계, 제2 해동 단계 및 제3 해동 단계를 각각 포함할 수 있다. 그리고, 제1 해동 모드의 제1 해동 단계 및 제3 해동 단계는 제2 해동 모드의 제1 해동 단계 및 제3 해동 단계와 동일하며, 다만, 제1 해동 모드의 제2 해동 단계와 제2 해동 모드의 제2 해동 단계는 서로 상이할 수 있다.

구체적으로, 제1 해동 모드의 제2 해동 단계에 따른 동작 시간은 제2 해동 모드의 제2 해동 단계에 따른 동작 시간 보다 길도록 설정될 수 있다. 다시 말해, 동결 모드가 수행되는 동안 적어도 하나의 센서(130)를 통해 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 이상이면, 프로세서(150)는 제1 해동 시간 동안 제2 해동 단계에 따라 동작하도록 실내 팬(112)을 제어하고, 동결 모드가 수행되는 동안 적어도 하나의 센서(130)를 통해 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 미만이면, 프로세서(150)는 제1 해동 시간보다 짧은 제2 시간 동안 제2 해동 단계에 따라 동작하도록 실내 팬(112)을 제어할 수 있다.

한편, 전체 해동 모드에 따른 동작 시간은 전체 동결 모드에 따른 동작 시간에 비해 길게 설정될 수 있다. 구체적으로, 해동 모드에 따라 실내 팬(112)이 동작하는 시간은 동결 모드에 따라 실내 팬(112) 및 압축기(121) 중 적어도 하나가 동작하는 시간보다 길도록 설정될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 공기 조화기의 실내기에 포함된 열교환기를 동결시켜 그 표면에 성에를 형성함으로써 열교환기 표면에 부착된 오염 물질을 분리하고, 이 후 형성된 성에를 해동함에 따라 형성된 응축수를 실내기 외부로 배출함으로써, 열교환기 표면에 부착된 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

이상에서 본 개시에 따른 동결 모드 및 해동 모드에 따른 동작에 관련된 프로세서(150)의 제어 과정에 대해 간략하게 설명하였는바, 각각의 동작 모드의 구체적인 조건과 그 상세한 의미에 대해서는 도 3 내지 도 5의 흐름도를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 그에 앞서, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 본 개시에 따른 공기 조화기(100)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.

도 2a는 공기 조화기(100)의 냉매 사이클을 구현하기 위한 구성을 상세하게 나타내는 도면, 그리고, 도 2b 공기 조화기(100)의 동작을 제어하기 위한 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.

도 1은 공기 조화기(100)의 구성 중 본 개시에 따른 일 실시 예를 설명하기 위한 구성을 중심으로 설명하기 위한 것이라면, 도 2a 및 도 2b는 본 개시에 따른 공기 조화기(100)의 구성을 보다 상세하게 설명하기 위한 것이다. 이하 도 2a 및 도 2b를 설명함에 있어서는 도 1에 대한 설명에서 상술한 바와 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 공기 조화기(100)는 실내기 및 실외기를 포함하고, 실내기는 실내 열교환기 및 실내 팬을 포함할 수 있다. 그리고 실외기는 압축기(1), 실외 열교환기(2), 사방 밸브(3), 저압 서비스 밸브, 고압 서비스 밸브, 실외 팬, 전자 팽창 밸브 및 실내 열교환기를 포함할 수 있다.

구체적으로, 실외기는 작동유체인 저온저압의 개체 냉매를 고온고압의 기체 냉매로 압축하는 압축기(1), 외부 열원과의 열 교환을 수행하는 실외 열교환기(2), 그리고 냉난방 구현을 위해 냉매의 흐름을 전환하는 사방 밸브(4-way valve)(3)를 포함할 수 있다. 그리고, 실외기(120)는 실내기(110)와 실외기(120) 간 연결 배관을 체결하기 위한 저압 서비스 밸브(4) 및 고압 서비스 밸브(5)를 포함할 수 있다. 한편, 실외 팬(6)은 실외 열교환기(2) 내에서 순환하는 냉매와 외부 공기와 상호 열교환이 효과적으로 이루어질 수 있도록 실외 열교환기(2) 주변에 배치될 수 있다. 그리고, 전자 팽창 밸브(7)(Electronic Expansion Valve, EEV)는 유량 제어를 위한 팽창 장치로서의 역할을 한다.

실내기(110)는 회전에 의해 실내기(110) 외부의 공기를 흡입하는 실내 팬(9), 그리고, 실내 팬(9)의 회전에 의해 흡입된 실내기(110) 외부의 공기와 냉매 사이의 열 교환을 수행하는 실내 열교환기(8)를 포함할 수 있다.

한편, 도 2b에 도시된 바와 같이, 실내기(110)는 실내 통신부(12-1), 실내기 프로세서(13-1), 실내 온도 검출 센서(14), 열교환기 온도 검출 센서(15), 상대 습도 검출센서(16), 실외기 메모리(17-1), 출력부(18) 및 입력부(19)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 실내 온도 검출 센서(14)는 실내기(110)가 배치된 공간의 온도를 감지할 수 있고, 열교환기 온도 검출 센서(15)는 실내 열교환 온도 및 실내 열교환기(8) 입출구의 온도를 감지할 수 있으며, 상대 습도 검출센서(16)는 실내기(110) 주변의 상대 습도를 감지할 수 있다.

실외기 메모리(17-1)에는 실내기(110)의 동작을 제어하기 위한 적어도 하나의 명령어 및 실내기(110)의 동작을 제어하기 위한 다양한 정보, 특히 상술한 바와 같은 센서를 통해 획득된 온도 및 습도 등에 대한 정보가 저장될 수 있다. 그리고, 실내기 프로세서(13-1)는 실내기(110)의 동작을 제어할 수 있으며, 특히 메모리에 저장된 적어도 하나의 명령어 및 다양한 정보를 바탕으로 실내기(110)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 실내기 프로세서(13-1)는 실내 팬(9)의 동작 및 회전수를 제어하기 위한 실내 팬 제어 모듈을 포함할 수 있다.

출력부(18)는 공기 조화기(100)가 수행할 수 있는 다양한 기능을 출력할 수 있으며, 출력부(18)는 디스플레이, 스피커 및 인디케이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다,

특히, 본 개시의 다양한 실시 예에 있어서, 출력부(18)는 본 개시에 따른 실내 열 교환기를 세정하기 위한 동작이 개시되었음을 나타내는 알림, 본 개시에 따른 구체적인 동결 모드 또는 해동 모드가 진행 중임을 나타내는 알림, 본 개시에 따른 동결 모드 또는 해동 모드가 종료되었음을 나타내는 알림, 나아가 본 개시에 따른 동결 모드 또는 해동 모드의 진행에 있어서 오류가 발생하였음을 나타내는 알림 등을 출력할 수 있다.

입력부(19)는 공기 조화기(100)를 제어하기 위한 사용자 명령을 수신할 수 있으며, 입력부(19)는 마이크, 카메라 및 리모컨 수신부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 입력부(19)는 터치 스크린으로서 디스플레이에 포함된 형태로 구현될 수도 있다.

특히, 본 개시의 다양한 실시 예에 있어서, 입력부(19)는 실내 열 교환기를 세정하기 위한 사용자 명령을 수신할 수 있다. 뿐만 아니라, 입력부(19)는 본 개시에 따른 동결 모드 또는 해동 모드의 구체적인 동작을 사용자가 직접 제어할 수 있도록 하는 명령을 수신할 수도 있다. 예를 들어, 입력부(19)는 동결 모드가 진행되는 동안 동결 모드를 일시정지하기 위한 사용자 명령을 수신할 수 있다.

한편, 도 2b에 도시된 바와 같이, 실외기(120)는 실외 통신부(12-2), 실외기 프로세서(13-2), 실외 온도 검출 센서(20) 및 실외기 메모리(17-2)를 포함할 수 있다.

한편, 실외 온도 검출 센서(20)는 실외기(120)가 배치된 공간의 온도를 감지할 수 있다. 실외기 프로세서(13-2)는 실외기 메모리(17-2)에 저장된 적어도 하나의 명령어 및 다양한 정보를 바탕으로 실외기(120)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 실외기 프로세서(13-2)는 압축기(1)의 동작 및 회전수를 제어하기 위한 압축기 구동 모듈, 실외 팬의 동작 및 회전수를 제어하기 위한 실외 팬 제어 모듈, 냉난방 구현을 위해 냉매의 흐름을 제어하는 사방 밸브 제어 모듈, 그리고 소정의 조건에 따라 유량을 조절하기 위한 팽창 밸브 제어 모듈 등을 포함하고, 각각의 모듈을 통해 해당 모듈에 따른 동작을 수행할 수 있다.

한편, 실내 통신부(12-1) 및 실외 통신부(12-2)는 실내기(110)와 실외기(120) 사이의 통신을 수행하기 위해 각각 실내기(110) 및 실외기(120)에 배치될 수 있다. 그리고, 실내기(110) 및 실외기(120)에 포함된 각각의 구성에 대한 전원 공급은 전원 공급부(21)를 통해 이루어질 수 있다.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 개시에 따른 동결 모드 및 해동 모드에 관련된 다양한 실시 예에 대해 상세하게 설명한다.

도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 동결 모드에 대해 상세하게 설명하기 위한 도면이다.

전술한 바와 같이, 본 개시에 따른 동결 모드는 실내 열교환기의 표면 상에 성에(ice-capsule)를 형성하기 위한 동작 모드를 말한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 사용자 명령이 수신되면(S310), 공기 조화기(100)는 예비 동결 모드에 따른 동작을 수행할 수 있다(S320). 구체적으로, 실내 열교환기를 세정하기 위한 사용자 명령이 수신되면, 공기 조화기(100)는 예비 동결 모드로 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어할 수 있다.

여기서, 예비 동결 모드는 실내 팬이 제1 동결 회전수로 회전하고 압축기가 제1 압축기 회전수로 회전하는 동작 모드를 말한다. 예비 동결 모드에 따른 제1 동결 회전수, 제1 압축기 회전수 및 동작 시간은 공기 조화기(100)의 정상 동작이 가능한지를 확인하고, 실내 열교환기의 표면 상에 이슬이 맺히게 함으로써 동결이 효과적으로 일어날 수 있도록 설정될 수 있다. 특히, 제1 동결 회전수는 냉매 유량이 적을 수록 공기 상태량 감지의 정확도가 향상되어 예비 동결 모드의 목적을 원활하게 달성할 수 있다는 점을 고려하여 설정되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 제1 동결 회전수는 15 내지 20 Hz의 범위 내에서 설정될 수 있으며, 제1 압축기 회전수는 5 내지 15Hz의 범위 내에서 설정될 수 있고, 예비 동결 모드에 따른 동작 시간은 2 내지 3분의 범위 내에서 설정될 수 있다. 다만, 상술한 바와 같은 수치 범위는 예시적인 것에 불과하며, 본 개시의 목적을 달성하기 위한 범위 내에서라면 위의 예시와 상이한 수치 범위로 설정될 수 있음은 물론이다.

한편, 예비 동결 모드로 동작하는 동안, 공기 조화기(100)는 실내기가 배치된 실내 공간의 온도(이하, 실내 온도), 실외기가 배치된 실외 공간의 온도(이하, 실외 온도) 및 실내기가 배치된 실내 공간의 상대 습도를 감지할 수 있다. 그리고, 공기 조화기(100)는 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 실내 온도, 실외 온도 및 상대 습도를 바탕으로, 본 개시의 동결 모드에 따른 동작의 수행 여부를 결정할 수 있다(S330).

예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 실내 온도가 제1 임계 온도(Ti) 미만인 경우, 실외 온도가 제2 임계 온도(To) 미만인 경우 및 상대 습도가 기 설정된 제1 임계 습도(A%) 초과인 경우 중 적어도 하나에 해당하면(S330-Y), 공기 조화기(100)는 동결 모드 및 해동 모드에 따른 동작을 수행하지 않도록 실내 팬 및 입축기를 제어할 수 있다. 다시 말해, 실내 온도가 제1 임계 온도(Ti) 미만인 경우, 실외 온도가 기 설정된 제2 임계 온도(To) 미만인 경우 및 상대 습도가 기 설정된 제1 임계 습도(A%) 초과인 경우 중 적어도 하나에 해당하면, 공기 조화기(100)는 본 개시에 따른 동결 모드에 따른 동작을 수행하지 않고 따라서 해동 모드에 따른 동작 또한 수행하지 않을 수 있다.

구체적으로, 실내 온도가 제1 임계 온도(Ti) 미만인 경우와 실외 온도가 기 설정된 제2 임계 온도(To) 미만인 경우에는 공기 조화기(100)의 냉방 사이클 자체가 형성되지 않을 수 있기 때문에 본 개시에 따른 동결 모드 및 해동 모드에 따른 동작을 수행하지 않을 수 있다. 그리고, 상대 습도가 기 설정된 제1 임계 습도(A%) 초과인 경우에는 동결 모드를 수행하는 경우 실내기의 표면 및 내부에 대한 신뢰성의 문제가 발생할 수 있기 때문에 본 개시에 따른 동결 모드 및 해동 모드에 따른 동작을 수행하지 않을 수 있다.

예를 들어, 제1 임계 온도(Ti)는 섭씨 5도로 설정될 수 있다. 구체적으로, 실내 온도가 섭씨 0도 이하인 조건에서는 실내 열교환기 표면에 성에가 단기간에 발생하여 압축기 보호를 위한 동결 모드 해제 조건에 빨리 도달하여 세정 효과가 적을 수 있다. 다만, 제1 임계 온도(Ti)가 섭씨 0도로 설정될 경우 비정상 냉방 사이클 조건에 해당될 수 있다는 점과 안전성의 측면 아울러 고려할 때, 제1 임계 온도(Ti)는 섭씨 5도로 설정될 수 있다.

한편, 제2 임계 온도(To)는 섭씨 0도로 설정될 수 있다. 구체적으로, 실외 온도가 섭씨 0도 이하인 조건에서 냉방 운전 시, 압축기 내부로 액냉매가 유입될 가능성이 높다는 점, 그리고 액냉매 유입에 따라 액압축이 이루어질 경우 압축기 장기 내구성 측면(오일의 윤활 성능 저하)에서 위험성이 존재한다는 점을 고려할 때, 제2 임계 온도(To)는 섭씨 0도로 설정될 수 있다.

한편, 제1 임계 습도(A%)는 80 내지 90%로 설정될 수 있으며, 제2 임계 습도(B%)는 50 내지 60%로 설정될 수 있다. 구체적으로, 실내 열교환기 표면 상의 성에 착상량의 증대를 위해서는 상대 습도가 중요하다. 상대 습도가 높을수록 냉방 운전 시 실내 열교환기 표면에 발생하는 응축수량이 증대되며, 동결 해제 조건에 도달하는 시간도 길어지기 때문에 성에의 착상량 증대에 유리하다. 다만, 상대 습도가 80 내지 90% 이상인 경우와 같이 상대 습도가 너무 높으면 실내기 외관 및 내부에 결로가 발생하므로 동결 운전을 회피할 필요가 있다. 한편, 상대 습도가 50 내지 60% 이하인 경우와 같이 상대 습도가 너무 낮으며 동결 운전을 하더라도 착상량이 적어 세정 효과가 떨어질 수 있다. 결국, 본 개시에 따른 제1 임계 습도(A%) 및 제2 임계 습도(B%)의 범위는 상술한 바와 같은 요인을 종합적으로 고려하여 설정되는 것이 바람직하다.

한편, 이상에서는 제1 임계 온도(Ti), 제2 임계 온도(To), 제1 임계 습도(A%) 및 제2 임계 습도(B%)의 수치 범위에 대해 예를 들어 설명하였으나, 이는 단지 예시에 불과할 뿐이며, 상술한 바와 같은 수치 범위는 본 개시에 따른 공기 조화기(100)의 구현에 있어 적용되는 실내 팬 및 압축기 등의 실제 구조와 성능 등에 따라 달라질 수 있다.

한편, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 실내 온도가 제1 임계 온도(Ti) 이상이고, 실외 온도가 기 설정된 제2 임계 온도(To)이상이며, 상대 습도가 기 설정된 제1 임계 습도(A%) 이하이면(S330-N), 공기 조화기(100)는 상대 습도가 제1 임계 습도보다 작은 기 설정된 제2 임계 습도(B%) 미만인지 여부에 따라, 본 개시에 따른 동결 모드를 식별(또는 결정)할 수 있다(S340).

이하에서는 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 실내 온도가 제1 임계 온도(Ti) 이상이고 실외 온도가 기 설정된 제2 임계 온도(To)이상이며, 상대 습도가 기 설정된 제1 임계 습도(A%) 이하인 경우를 전제로 설명한다.

예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 제2 임계 습도(B%) 이상이면(S340-N), 공기 조화기(100)는 예비 동결 모드로 동작한 후에 제1 동결 모드로 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어할 수 있으며(S350), 그 후 본 개시에 따른 동결 모드는 종료될 수 있다. 앞서, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 제1 임계 습도(A%) 이하인 경우를 전제하였는바, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도(B%) 이상이라는 것은 다시 말해, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도(B%) 이상이고 기 설정된 제1 임계 습도(A%) 이하인 경우를 의미한다.

여기서, 제1 동결 모드는 실내 팬이 예비 동결 모드의 제1 동결 회전수보다 작은 제2 동결 회전수로 회전하고, 압축기가 예비 동결 모드의 제1 압축기 회전수 보다 큰 제2 압축기 회전수로 회전하는 동작 모드를 말한다. 다만, 이에 국한되는 것은 아니며, 제1 동결 모드에 따른 제2 동결 회전수, 제2 압축기 회전수 및 동작 시간은 실질적으로 실내 열교환기의 표면 상에 성에가 효과적으로 형성될 수 있도록 설정될 수 있다.

특히, 제2 동결 회전수가 너무 높으면, 실내 열교환기의 표면 온도가 섭씨 0도 이하로 떨어지지 않아 성에의 착상이 이루어지지 않으며, 너무 낮을 경우에는 동결 모드 해제 조건에 빨리 도달되어 오히려 착상량이 감소될 수 있다. 제2 동결 회전수는 이와 같은 요인을 고려하여 설정되는 것이 바람직하다. 한편, 제2 압축기 회전수는 제1 동결 모드가 실내 열교환기를 실질적으로 동결시키기 위한 모드라는 점에서 제1 압축기 회전수보다는 높은 회전수로 설정되는 것이 바람직하다. 다만, 구체적인 수치 범위는 적용되는 압축기의 배기량 등에 따라 상이하게 결정될 수 있다. 그리고, 제1 동결 모드에 따른 동작 시간은 예를 들어 12 내지 15분으로 설정될 수 있다. 성에의 착상량은 제1 동결 모드에 따른 동작 시간에 비례하지만, 장시간 운전 시에는 적용되는 압축기의 운전 조건 별 압력 보증 범위를 벗어나게 될 수 있다는 점을 고려하여 제1 동결 모드에 따른 동작 시간을 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 제1 동결 모드에 따른 동작 시간은 전술한 바와 같이 기 설정될 수 있을 뿐만 아니라, 제1 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 증발 온도에 따라 동적으로 결정될 수도 있다. 구체적으로, 제1 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 증발 온도가 기 설정된 제1 목표 증발 온도 이상이면, 제1 동결 모드에 따른 동작을 종료할 수도 있다. 다시 말해, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 제1 동결 모드에 따른 동작 시간은 감지된 증발 온도에 따라 유동적으로 결정될 수도 있다.

여기서, 제1 목표 증발 온도에 따라 실내 열교환기 표면에 형성되는 성에의 양이 결정되기 때문에, 제1 목표 증발 온도는 매우 중요한 설계 인자이다. 구체적으로, 제1 목표 증발 온도는 실내 열교환기 표면에 충분한 성에가 형성될 수 있도록 충분히 낮은 온도로 설정되어야 하는 한편, 과도하게 낮은 온도로 설정되는 경우 압축기 입구로 액냉매가 다량 유입되어 액압축으로 인한 압축기 신뢰성에 심각한 문제가 야기될 수 있다는 점을 고려하여 설정되어야 한다. 다시 말해, 본 개시에 따른 제1 목표 증발 온도는 세정 효과와 신뢰성을 모두 고려하여 설정될 필요가 있다. 예를 들어, 제1 목표 증발 온도는 섭씨 영하 20도 일 수 있으나, 제1 목표 증발 온도는 적용되는 압축기의 운전 조건 별 압력 보증 범위에 따라 상이하게 설정될 수 있음은 물론이다.

한편, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 제2 임계 습도(B%) 미만이면(S340-Y), 공기 조화기(100)는 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도(B%) 이상인 경우와 마찬가지로, 예비 동결 모드로 동작한 후 제1 동결 모드로 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어할 수 있다(S350).

다만, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도(B%) 이상인 경우(S340-N)와 달리, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도(B%) 미만이면(S340-Y), 공기 조화기(100)는 제1 동결 모드로 동작한 후, 추가적으로 제2 동결 모드로 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어하고(S360), 나아가 다시 제1 동결 모드로 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어할 수 있다(S370).

여기서, 제2 동결 모드는 실내 팬이 제1 동결 모드의 제2 동결 회전수와 동일한 동결 회전수로 회전하고, 압축기가 회전하지 않거나 예비 동결 모드의 제1 압축기 회전수로 회전하는 동결 모드를 말한다. 즉, 제2 동결 모드에서, 공기 조화기(100)는 동결 회전수를 제1 동결 모드의 제2 동결 회전수와 동일하게 유지하면서, 압축기 회전수를 제1 동결 모드의 제2 압축기 회전수보다 작게 변경하여 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어할 수 있다. 여기서, 동결 회전수를 제1 동결 모드의 제2 동결 회전수와 동일하게 유지하는 것은, 동결 회전수를 증가시키는 경우에는 형성된 응축수가 모두 증발되어 이후에 제1 동결 모드를 추가적으로 진행하더라도 착상량을 유효하게 증대시키기 어렵다는 점을 고려한 것이다.

구체적으로, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도(B%) 이상인 경우에는 예비 동결 모드 및 제1 동결 모드에 따른 동작만으로도 실내 열교환기의 표면 상에 성에를 형성할 수 있으나, 상대적으로 저습 조건인 경우에는 동결의 유효성 관점에서 추가적으로 동결 모드에 따른 동작을 더 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도(B%) 미만이면, 공기 조화기(100)는 예비 동결 모드 및 제1 동결 모드에 따른 동작이 수행된 후, 추가적으로 제2 동결 모드 및 제1 동결 모드에 따른 동작을 수행함으로써, 효과적으로 동결이 일어날 수 있도록 할 수 있다. 즉, 제1 동결 모드에 따른 동작이 수행된 후 제2 동결 모드에 따른 동작을 수행하고, 그 후 실내 열교환기 표면에 응축수가 잔존하는 상태에서 다시 제1 동결 모드에 따른 동작을 수행함으로써 착상량의 증대, 그리고 그에 따른 실내 열교환기의 세정 효과를 얻을 수 있다.

여기서, 예비 동결 모드에 따른 동작을 수행한 후 제1 동결 모드에 따른 동작을 장시간 수행하지 않고, 제1 동결 모드에 따른 동작을 수행한 후에 우선 제2 동결 모드에 따른 동작을 수행하고 그 후 다시 제1 동결 모드에 따른 동작을 수행하는 것은, 장시간 동안 압축기가 높은 압축기 회전수로 회전할 경우에 발생될 수 있는 과부하 등의 문제를 방지하기 위함이다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같은 동결 모드에 따른 동작 중 제2 동결 모드에 따른 동작에 앞서 수행되는 제1 동결 모드(S350)에 따른 동작과, 제2 동결 모드에 따른 동작 이후에 수행되는 제1 동결 모드(S370)에 따른 동작이 반드시 동일한 동작 조건 하에 수행되어야 하는 것은 아니며, 상술한 바와 같은 제2 동결 회전수, 제2 압축기 회전수 및 제2 동결 모드에 따른 동작 시간의 범위 내에서 상이하게 결정될 수 있음은 물론이다.

이하에서는 상술한 바와 같은 동결 모드에 따른 동작이 수행된 상태임을 전제로, 도 4를 참조하여 본 개시에 따른 해동 모드에 대해 설명한다.

도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 해동 모드에 대해 상세하게 설명하기 위한 도면이다.

본 개시에 따른 해동 모드는 동결 모드에 따른 동작의 수행 결과 실내 열교환기의 표면 상에 형성된 성에를 해동하기 위한 동작 모드를 말한다. 보다 넓은 의미로, 해동 모드는 실내 열교환기의 표면 상에 형성된 성에를 해동하고, 그에 따라 형성된 응축수를 실내기 외부로 배출하며, 실내기에 남아있는 응축수를 건조시키기 위한 동작 모드라고 할 수 있다.

구체적으로, 해동 모드에서는 압축기는 정지되고 실내 팬은 동작되며, 이에 따라 실내 열교환기의 표면 온도가 상승된다. 특히, 동결 모드에 따른 동작이 수행되는 동안 토출되는 냉기 온도가 섭씨 0 도 수준까지 하락하고, 이에 따라 실내기 외관과 내부 표면 온도가 노점 온도 이하로 형성되어 결로에 의한 응측수가 표면에 다량 발생하게 되므로, 공기 조화기(100)는 해동 모드에 따른 동작을 통해 내/외부를 완전히 건조시키는 것이 필요하다.

한편, 해동 모드는 순차적으로 수행되는 제1 해동 단계, 제2 해동 단계 및 제3 해동 단계를 포함할 수 있다.

제1 해동 단계는 실내 팬이 제1 해동 회전수로 회전하는 단계를 말한다. 제1 해동 단계에 따른 제1 해동 회전수 및 동작 시간은 실내 열교환기 표면 상에 형성된 성에를 효과적으로 해동하여 응축수를 형성할 수 있도록 설정될 수 있다. 특히, 제1 해동 회전수는 동결 모드에 따른 동작이 종료된 후 해동 모드에 따른 동작이 개시되는 시점에서 나타날 수 있는 연무 현상과 팽창음의 발생을 최소화하기 위해 제2 해동 단계에서의 제2 해동 회전수보다 작도록 설정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 해동 회전수는 전술한 바와 같은 제1 동결 회전수와 동일하게 설정될 수 있다.

한편, 제2 해동 단계는 실내 팬이 제1 해동 회전수보다 큰 회전수인 제2 해동 회전수로 회전하는 단계를 말한다. 제2 해동 단계에 따른 제2 해동 회전수 및 동작 시간은 실내 열교환기 표면 상에 형성된 성에를 보다 효과적으로 해동하고, 실내기 외관 및 내부 표면에 발생된 응축수를 효과적으로 건조시킬 수 있도록 설정될 수 있다. 특히, 제2 해동 단계에 따른 제2 해동 회전수는 효과적인 해동 및 건조를 위해, 실내 팬의 최대 회전수로 설정될 수 있다.

한편, 제3 해동 단계는 실내 팬이 제2 해동 회전수보다 작은 회전수인 제3 해동 회전수로 회전하는 단계를 말한다. 제3 해동 단계에 따른 제3 해동 회전수 및 동작 시간은 제2 해동 단계가 수행된 후에도 남아있는 응축수, 특히 실내기 전면 판넬에 미세 다공홀이 적용된 경우 그 미세 다공홀에 형성된 응축수를 효과적으로 건조시킬 수 있도록 설정될 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 개시에 따른 동결 모드가 수행되는 동안 감지된 상대 습도에 따라, 본 개시에 따른 해동 모드를 식별(또는 결정)할 수 있다(S410). 구체적으로, 동결 모드가 수행되는 동안 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도(C%) 이상이면(S410-Y), 공기 조화기(100)는 제1 해동 모드로 동작하도록 실내 팬을 제어할 수 있다(S420). 반면, 동결 모드가 수행되는 동안 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도(C%) 미만이면(S410-N), 공기 조화기(100)는 제2 해동 모드로 동작하도록 실내 팬을 제어할 수 있다(S430).

구체적으로, 제1 해동 모드의 제2 해동 단계에 따른 동작 시간은 제2 해동 모드의 제2 해동 단계에 따른 동작 시간 보다 길도록 설정될 수 있다. 다시 말해, 동결 모드가 수행되는 동안 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도(C%) 이상이면(S410-Y), 제1 해동 시간 동안 제2 해동 단계에 따라 동작하도록 실내 팬을 제어하고, 동결 모드가 수행되는 동안 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도(C%) 미만이면(S410-N), 제1 해동 시간보다 짧은 제2 시간 동안 제2 해동 단계에 따라 동작하도록 실내 팬을 제어할 수 있다. 이는 상대적으로 상대 습도가 낮은 경우까지 불필요하게 해동 모드에 따른 동작 시간을 증가시키고 그에 따라 냄새가 발생하는 것과 같은 부작용이 나타나는 것을 방지하기 위한 것이다.

즉, 제3 임계 습도가 너무 낮게 설정되면 불필요하게 해동 모드에 따른 동작 시간을 증가되는 문제가 발생할 수 있으며, 반대로 제3 임계 습도가 너무 높게 설정되면 실내기 외관 및 내부 표면에 발생된 응축수가 효과적으로 건조되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 제3 임계 습도는 이와 같은 요인들을 고려하여 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제3 임계 습도는 75%로 설정될 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.

한편, 전체 해동 모드에 따른 동작 시간은 전체 동결 모드에 따른 동작 시간에 비해 길게 설정될 수 있다. 구체적으로, 해동 모드에 따라 실내 팬이 동작하는 시간은 동결 모드에 따라 실내 팬 및 압축기 중 적어도 하나가 동작하는 시간보다 길도록 설정될 수 있다. 이는 실내 열교환기를 비롯한 실내기 내외부를 효과적으로 건조시키기 위한 것이다.

구체적으로, 제1 해동 단계에 따른 동작 시간 및 제3 해동 단계에 따른 동작 시간을 특정 값으로 고정하고, 제2 해동 단계에 따른 동작 시간을 가변함으로써, 전체 해동 모드에 따른 동작 시간을 전체 동결 모드에 따른 동작 시간에 비해 길게 설정할 수 있다. 예를 들어, 제1 해동 단계에 따른 동작 시간 및 제3 해동 단계에 따른 동작 시간은 모두 3분이라는 고정된 시간으로 설정될 수 있으며, 제2 해동 단계에 따른 동작 시간은 상대 습도에 따라 최대 50분으로 가변적으로 설정될 수 있다.

도 5는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 해동 모드에 대해 상세하게 설명하기 위한 도면이다.

본 개시의 해동 모드에 따른 동작 시간, 구체적으로 각각의 해동 단계에 따른 동작 시간은 전술한 바와 같이 기 설정될 수도 있으나, 본 개시의 다른 실시 예에 따르면, 각각의 해동 단계에 따른 동작 시간은 실내 열교환기의 표면 온도에 따라 동적으로 결정될 수도 있다.

구체적으로, 도 4를 참조하여 상술한 실시 예의 경우와 마찬가지로, 도 5를 참조하여 설명하는 실시 예에 따른 해동 모드 또한 실내 팬이 제1 해동 회전수로 회전하는 제1 해동 단계(S510), 실내 팬이 제1 해동 회전수보다 큰 회전수인 제2 해동 회전수로 회전하는 제2 해동 단계(S530) 및 실내 팬이 제2 해동 회전수보다 작은 회전수인 제3 해동 회전수로 회전하는 제3 해동 단계(S540)를 포함할 수 있다.

한편, 도 4를 참조하여 상술한 바와 같은 실시 예에서는 제1 해동 단계, 제2 해동 단계 및 제3 해동 단계에 따른 동작 시간은 각각의 단계에 따라 기 설정될 수 있으며, 전체 해동 모드에 따른 동작 시간은 전체 동결 모드에 따른 동작 시간에 비해 길게 설정될 수 있다는 점에 대해 상술한 바 있다. 다만, 본 개시의 또 다른 실시 예에 따르면, 제2 해동 단계에 따른 동작 시간은 실내 열교환기의 표면 온도에 따라 결정될 수 있다(S530).

구체적으로, 제2 해동 단계에 따라 동작하는 동안 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 실내 열교환기의 표면 온도가 기 설정된 제2 목표 증발 온도 미만이면(S530-N), 공기 조화기(100)는 제2 해동 단계에 따른 동작을 유지할 수 있다.

반면, 제2 해동 단계에 따라 동작하는 동안 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 실내 열교환기의 표면 온도가 기 설정된 제2 목표 증발 온도 이상이면(S530-Y), 공기 조화기(100)는 제2 해동 단계에 따른 동작을 종료하고, 제3 해동 단계에 따른 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 제3 해동 단계에 따른 동작 시간은 제2 해동 단계에 따른 동작이 종료되기까지의 시간을 포함한 전체 해동 모드에 따른 동작 시간이 전체 동결 모드에 따른 동작 시간에 비해 길도록 설정될 수 있다.

여기서, 제2 목표 증발 온도는 해동 모드에 따른 응축수의 건조 여부를 판단할 수 있는 척도에 해당한다. 예를 들어, 제2 목표 증발 온도는 섭씨 5도로 설정될 수 있다.

이상에서 도 5를 참조하여 상술한 바와 같은 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 실내 열교환기의 표면 온도에 따라 유동적으로 해동 모드에 따른 동작 시간을 결정할 수 있게 된다.

도 6a 및 도 6b는 본 개시에 따른 동결 회전수의 결정에 영향을 미칠 수 있는 인자들을 설명하기 위한 도면이다.

도 6a는 동결 회전수의 증가 또는 감소에 따른 성에의 착상량, 응축수의 배출량, 동결 시간, 연무량 및 열수축 팽창음을 나타내는 표이다.

구체적으로, 동결 회전수를 높게 설정할 경우, 실내 열교환기 표면 상에 형성되는 상에의 착상량이 증가하며, 그에 따라 실내기 외부로 배출되는 응축량도 증가하는 장점이 있다. 또한, 동결 회전수를 높게 설정할 경우, 급격한 온도 변화에 의해 발생할 수 있는 사출물의 열수축 팽창음이 감소할 수 있다.

다만, 동결 회전수를 높게 설정할 경우, 최적 동결점까지 낮추기 위한 소요시간이 증가하여 동결 시간이 증가하고, 동결 구간 중 실내 팬의 송풍에 의해 실내 열교환기에 발생되는 연무량도 많아지는 문제점이 발생할 수 있다. 나아가, 동결 회전수를 과도하게 높게 설정할 경우에는 동결 자체가 이루어지지 않는 문제가 발생할 수도 있다.

반대로, 동결회전수를 낮게 설정할 경우, 최적 동결점까지 낮추기 위한 소요시간이 감소하여 동결 시간이 짧아지고, 동결 구간 중 실내 팬의 송풍에 의해 실내 열교환기에 발생되는 연무량이 감소될 수 있다. 다만, 동결회전수를 낮게 설정할 경우, 착상량 및 응축수 배출량이 감소하게 되어 세정 효과가 저하되는 문제점이 있으며, 급격한 온도 하락으로 인해 소음 특성도 나빠지게 된다.

도 6b는 동결 회전수의 증가 또는 감소에 따른 성에의 착상량에 대해 보다 상세하게 나타내는 그래프이다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 일반적으로 동결 회전수가 증가할수록 동결점에 도달하는데 소요 시간이 증가하면서 성에의 착상량 또한 증가하는 경향성을 나타내지만, 특정 동결 회전수(3 STEP) 이상으로 동결 회전수가 증가하면, 오히려 성에의 착상량이 감소하는 경향을 보이게 된다.

앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같은 동결 회전수의 범위는 도 6a에 도시된 바와 같은 다양한 인자들과의 상관 관계를 고려하여 설정된 것이며, 특히 제1 동결 모드의 제2 동결 회전수는 도 6b에 도시된 바와 같은 경향성을 바탕으로 설정된 것이다.

도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기(100)의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 개시에 따른 공기 조화기(100)의 구성, 본 개시에 따른 동결 모드 및 해동 모드에 관련된 다양한 용어의 정의에 대해서는 전술한 바 있으므로, 이하 중복 설명은 생략한다. 그리고, 공기 조화기(100)에 관련하여 상술한 바와 같은 다양한 실시 예는 이하 본 개시에 따른 공기 조화기(100)의 제어 방법에 대해서도 마찬가지로 적용될 수 있음은 물론이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화기(100)는 감지된 상대 습도에 따라 동결 모드를 식별하고(S710), 식별된 동결 모드로 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어할 수 있다(S720).

구체적으로, 실내 열교환기를 세정하기 위한 사용자 명령이 수신되면, 공기 조화기(100)는 예비 동결 모드로 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어할 수 있다.

한편, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 실내 온도가 제1 임계 온도 이상이고, 실외 온도가 기 설정된 제2 임계 온도 이상이며, 상대 습도가 기 설정된 제1 임계 습도 초과이면, 공기 조화기(100)는 상대 습도가 제1 임계 습도보다 작은 기 설정된 제2 임계 습도 미만인지 여부에 따라, 본 개시에 따른 동결 모드를 식별(또는 결정)할 수 있다.

한편, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도 미만이면, 공기 조화기(100)는 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도 이상인 경우와 마찬가지로, 예비 동결 모드로 동작한 후 제1 동결 모드로 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어할 수 있다.

다만, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 기 설정된 제2 임계 습도 미만이면, 공기 조화기(100)는 제1 동결 모드로 동작한 후, 추가적으로 제2 동결 모드로 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어하고, 나아가 다시 제1 동결 모드로 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어할 수 있다.

한편, 예비 동결 모드로 동작하는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 제2 임계 습도 이상이면, 공기 조화기(100)는 예비 동결 모드로 동작한 후에 제1 동결 모드로 동작하도록 실내 팬 및 압축기를 제어할 수 있다.

이상에서 상술한 바와 같은 동결 모드에 따른 동작이 수행되면, 실내 열교환기의 표면 상에 성에를 형성함으로써 실내 열교환기 표면에 부착된 오염 물질을 분리할 수 있게 된다.

한편, 공기 조화기(100)는 동결 모드가 수행되는 동안 감지된 상대 습도에 따라 해동 모드를 식별하고(S730), 식별된 해동 모드로 동작하도록 실내 팬을 제어할 수 있다(S740).

구체적으로, 본 개시에 따른 해동 모드는 순차적으로 수행되는 제1 해동 단계, 제2 해동 단계 및 제3 해동 단계를 포함할 수 있다.

제1 해동 단계는 실내 팬이 제1 해동 회전수로 회전하는 단계를 말한다. 제1 해동 단계에 따른 제1 해동 회전수 및 동작 시간은 실내 열교환기 표면 상에 형성된 성에를 효과적으로 해동하여 응축수를 형성할 수 있도록 설정될 수 있다. 특히, 제1 해동 회전수는 동결 모드에 따른 동작이 종료된 후 해동 모드에 따른 동작이 개시되는 시점에서 나타날 수 있는 연무 현상과 팽창음의 발생을 최소화하기 위해 제2 해동 단계에서의 제2 해동 회전수보다 작도록 설정될 수 있다.

한편, 제2 해동 단계는 실내 팬이 제1 해동 회전수보다 큰 회전수인 제2 해동 회전수로 회전하는 단계를 말한다. 제2 해동 단계에 따른 제2 해동 회전수 및 동작 시간은 실내 열교환기 표면 상에 형성된 성에를 보다 효과적으로 해동하고, 실내기 외관 및 내부 표면에 발생된 응축수를 효과적으로 건조시킬 수 있도록 설정될 수 있다.

특히, 공기 조화기(100)는 본 개시에 따른 동결 모드가 수행되는 동안 감지된 상대 습도에 따라, 본 개시에 따른 해동 모드를 식별(또는 결정)할 수 있다. 구체적으로, 동결 모드가 수행되는 동안 적어도 하나의 를 통해 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 이상이면, 공기 조화기(100)는 제1 해동 모드로 동작하도록 실내 팬을 제어할 수 있다. 반면, 동결 모드가 수행되는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 미만이면, 공기 조화기(100)는 제2 해동 모드로 동작하도록 실내 팬을 제어할 수 있다.

구체적으로, 제1 해동 모드의 제2 해동 단계에 따른 동작 시간은 제2 해동 모드의 제2 해동 단계에 따른 동작 시간 보다 길도록 설정될 수 있다. 다시 말해, 동결 모드가 수행되는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 이상이면, 공기 조화기(100)는 제1 해동 시간 동안 제2 해동 단계에 따라 동작하도록 실내 팬을 제어하고, 동결 모드가 수행되는 동안 감지된 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 미만이면, 공가기 조화기는 제1 해동 시간보다 짧은 제2 시간 동안 제2 해동 단계에 따라 동작하도록 실내 팬을 제어할 수 있다.

이상에서 상술한 바와 같은 해동 모드에 따른 동작이 수행되면, 실내 열교환기의 표면 상에 형성된 성에를 해동하고, 그에 따라 형성된 응축수를 실내기 외부로 배출할 수 있게 된다.

결국, 상술한 바와 같은 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 공기 조화기(100)의 실내기에 포함된 열교환기를 동결시켜 그 표면에 성에를 형성함으로써 열교환기 표면에 부착된 오염 물질을 분리하고, 이 후 형성된 성에를 해동함에 따라 형성된 응축수를 실내기 외부로 배출함으로써, 열교환기 표면에 부착된 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

구체적으로, 본 개시에 따른 공기 조화기는 동결 모드를 통해 실내 열교환기 표면을 동결점까지 낮추어 실내 열교환기 표면에 성에를 인위적으로 형성시켜 실내 열교환기 표면에 부착된 오염 물질을 분리하고, 해동 단계를 통해 분리된 오염 물질을 응축수와 함께 실내기 외부로 배출할 수 있는바, 종래 기술에 비하여 현저하게 우수한 세정 효과를 가질 수 있다.

또한, 본 개시에 따르면, 종래 기술과 같이 송풍-동결-건조의 3단계가 아닌 동결-해동 단계로 동작 모드가 구성되어 전체 운전 시간이 단축될 수 있으며, 실내 열교환기 표면에 응축수를 발생시키는 예비 동결 모드에 따른 동작 후 실질적인 동결이 이루어지는 제1 동결 모드에 따른 동작을 수행하므로, 실내 열교환기 표면에 발생하는 착상량을 증대킬 수 있고, 아울러 동결 시간을 단축시킬 수 있게 된다.

그리고, 해동모드는 총 3 단계로 이루어져 있어, 동결 모드에 따른 동작 이후 해동 모드에 따른 동작을 수행함에 따라 발생될 수 있는 연무현상과 사출물 팽창음을 최소화할 수 있다. 또한, 실내기 외부 및 내부의 표면 온도가 노점 온도 이하로 형성되며, 그에 따라 결로를 완전히 제거하여 결로에 의한 응축수가 잔존하면서 발생할 수 있는 문제에 대해서도 해결 할 수 있게 된다.

한편, 이상에서는 본 개시를 설명함에 있어서, 제1 임계 온도, 제2 임계 온도, 제1 임계 습도, 제2 임계 습도, 제3 임계 습도, 제1 목표 증발 온도 및 제2 목표 증발 온도와 같은 특정 임계 값을 기준으로, 그 특정 임계 값 '이상/미만'의 경우 또는 그 특정 임계 값 '초과/이하'의 경우로 구분하여 본 개시에 따른 동작을 설명하였으나, 이는 본 개시의 일 실시 예에 관한 것일 뿐이다. 예를 들어, 이상에서는 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 이상인 경우와 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 미만인 경우를 나누어 각각 제1 해동 모드에 따른 동작 및 제2 해동 모드에 따른 동작이 수행되는 것으로 설명하였으나, 다른 실시 예에 따르면, 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 초과인 경우와 상대 습도가 기 설정된 제3 임계 습도 이하인 경우를 나누어 각각 제1 해동 모드에 따른 동작 및 제2 해동 모드에 따른 동작이 수행되도록 구현하는 것도 가능함은 물론이다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다.

다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

한편, 본 개시에서 사용된 용어 "부" 또는 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "부" 또는 "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 공기 조화기(100)를 포함할 수 있다.

상기 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접 또는 상기 프로세서의 제어 하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다.

기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예를 들어, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100: 공기 조화기 110: 실내기
111: 실내 열교환기 112: 실내 팬
120: 실외기 121: 압축기
130: 센서 140: 메모리

Claims

공기 조화기에 있어서,
실내 열교환기 및 실내 팬(fan)을 포함하는 실내기;
압축기를 포함하는 실외기;
적어도 하나의 센서; 및
적어도 하나의 프로세서; 를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 실내 열교환기의 표면 상에 성에(ice-capsule)를 형성하기 위한 동결 모드를 제어함에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도에 따라 상기 동결 모드의 횟수를 결정하고,
상기 결정된 동결 모드의 횟수에 따라 상기 실내 팬 및 상기 압축기 중 적어도 하나를 제어하며,
상기 결정된 동결 모드의 횟수에 따라 상기 실내 팬 및 상기 압축기 중 적어도 하나를 제어한 후 상기 형성된 성에를 해동하고 상기 실내 열교환기를 건조하기 위한 해동 모드로 동작하도록 상기 실내 팬을 제어하는 공기 조화기.
제1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 실내 열교환기를 세정하기 위한 사용자 명령이 수신되면, 상기 실내 팬이 제1 동결 회전수로 회전하고 상기 압축기가 제1 압축기 회전수로 회전하는 예비 동결 모드로 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하고,
상기 예비 동결 모드로 동작한 후 상기 결정된 동결 모드의 횟수에 따라 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기 중 적어도 하나를 제어하는 공기 조화기.
제2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도가 제1 임계 습도 이하이고 상기 제1 임계 습도보다 작은 제2 임계 습도 이상이면, 상기 압축기가 상기 제1 압축기 회전수 보다 큰 제2 압축기 회전수로 회전하는 제1 동결 모드로 동작하도록 상기 압축기를 제어하는 공기 조화기.
제3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도가 상기 제2 임계 습도 미만이면, 상기 제1 동결 모드로 동작한 후 상기 압축기가 회전하지 않거나 상기 제1 압축기 회전수로 회전하는 제2 동결 모드로 동작하도록 상기 압축기를 제어하는 공기 조화기.
제4 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 제2 동결 모드로 동작 한 후 상기 압축기가 상기 제1 압축기 회전수 보다 큰 제2 압축기 회전수로 회전하는 상기 제1 동결 모드로 동작하도록 상기 압축기를 제어하는 공기 조화기.
제3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 증발 온도가 기 설정된 제1 목표 증발 온도이면, 상기 제1 동결 모드에 따른 동작을 종료하는 공기 조화기.
제1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 실내 온도가 제1 임계 온도 미만인 경우 및 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 실외 온도가 기 설정된 제2 임계 온도 미만인 경우 중 적어도 하나에 해당하면, 상기 동결 모드 및 상기 해동 모드에 따른 동작을 수행하지 않도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 공기 조화기.
제1 항에 있어서,
상기 해동모드는 상기 실내 팬이 기 설정된 해동 회전수로 회전하고, 상기 압축기의 동작은 정지되는 동작 모드인 공기 조화기.
제8 항에 있어서,
상기 해동 모드에 따라 상기 실내 팬이 동작하는 시간은 상기 동결 모드에 따라 상기 실내 팬 및 상기 압축기 중 적어도 하나가 동작하는 시간보다 긴 공기 조화기.
실내 열교환기, 실내 팬(fan), 적어도 하나의 센서 및 압축기를 포함하는 공기 조화기의 제어 방법에 있어서,
감지된 상대 습도가 제1 임계 습도 이하이고 상기 제1 임계 습도보다 작은 제2 임계 습도 이상이면, 상기 실내 열교환기의 표면 상에 성에(ice-capsule)를 형성하기 위한 복수의 동결 모드 중 상기 압축기가 제1 동결 모드로 동작하도록 상기 압축기를 제어하는 단계;
상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 상대 습도가 상기 제2 임계 습도 미만이면, 상기 제1 동결 모드로 동작한 후 상기 복수의 동결 모드 중 제2 동결 모드로 동작하도록 상기 압축기를 제어하는 단계; 및
상기 제1 동결 모드 또는 제2 동결 모드로 동작한 후 상기 형성된 성에를 해동하기 위한 해동 모드로 동작하도록 상기 실내 팬을 제어하는 단계; 를 포함하고,
상기 제2 동결 모드는 상기 압축기가 회전하지 않거나 상기 압축기가 제1 압축기 회전수로 회전하는 동결 모드이고,
상기 제1 동결 모드는 상기 압축기가 상기 제1 압축기 회전수보다 큰 제2 압축기 회전수로 회전하는 동결 모드인 공기 조화기의 제어 방법.
제10 항에 있어서,
상기 실내 열교환기를 세정하기 위한 사용자 명령이 수신되면, 상기 실내 팬이 제1 동결 회전수로 회전하고 상기 압축기가 제1 압축기 회전수로 회전하는 예비 동결 모드로 동작하도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계; 를 더 포함하고,
상기 제1 동결 모드에 따른 동작은 상기 예비 동결 모드에 따른 동작 후에 수행되는 공기 조화기의 제어 방법.
제10 항에 있어서,
상기 제2 동결 모드로 동작 한 후 상기 압축기가 상기 제1 압축기 회전수 보다 큰 제2 압축기 회전수로 회전하는 상기 제1 동결 모드로 동작하도록 상기 압축기를 제어하는 단계; 를 더 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
제10 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 증발 온도가 기 설정된 제1 목표 증발 온도 이상이면, 상기 제1 동결 모드에 따른 동작을 종료하는 단계; 를 더 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
제11 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 실내 온도가 제1 임계 온도 미만인 경우 및 상기 예비 동결 모드로 동작하는 동안 상기 적어도 하나의 센서를 통해 감지된 실외 온도가 기 설정된 제2 임계 온도 미만인 경우 중 적어도 하나에 해당하면, 상기 동결 모드 및 상기 해동 모드에 따른 동작을 수행하지 않도록 상기 실내 팬 및 상기 압축기를 제어하는 단계; 를 더 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
제10 항에 있어서,
상기 해동모드는 상기 실내 팬이 기 설정된 해동 회전수로 회전하고, 상기 압축기의 동작은 정지되는 동작 모드인 공기 조화기의 제어 방법.
제15 항에 있어서,
상기 해동 모드에 따라 상기 실내 팬이 동작하는 시간은 상기 동결 모드에 따라 상기 실내 팬 및 상기 압축기 중 적어도 하나가 동작하는 시간보다 긴 공기 조화기의 제어 방법.
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