KR102442407B1 - 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨 - Google Patents

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임수현
이지훈
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주식회사 파세코
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Abstract

본 발명은 응축수를 펌프로 끌어올려 응축기의 열에 의해 건조시키되, 응축수의 수위가 고수위이면, 응축기의 구동을 정지와 운전을 반복하도록 제어하는, 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 관한 것으로서, 상기 증발기로부터 낙하하는 응축수를 상기 응축기에 증발시키기 위하여, 상기 응축수를 상기 응축기의 위로 이동시키는 펌프; 상기 응축수의 수위를 측정하는 수위센서; 상기 수위센서에서 측정된 수위 신호를 수신하고, 수신된 수위 신호에 따라 펌프를 운전하거나, 상기 응축기의 운전과 정지를 제어하는, 제어장치를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 장치에 의하여, 응축수의가 고수위일 때 응축기의 일시적 정지를 반복함으로써, 응축수의 추가 발생이 없는 상태에서 응축수 건조 시간을 늘릴 수 있다.

Description

자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨 { A window type air conditioner with self-evaporation monitoring function }
본 발명은 응축수를 펌프로 끌어올려 응축기의 열에 의해 건조시키되, 응축수의 수위가 고수위이면, 응축기의 구동을 정지와 운전을 반복하도록 제어하는, 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 관한 것이다.
일반적으로, 에어컨은 압축기, 응축기, 모세관, 열 교환기 등으로 구성되는 냉동 사이클 장치가 내부에 구비되어 그 증발기에서 형성되는 냉기와 응축기에서 발생되는 온기를 실내의 상황에 따라 적절하게 내보내 실내의 분위기를 쾌적하게 유지시켜 주는 기기이다.
에어컨은 설치 방식에 따라 창문형 에어컨과 분리형 에어컨으로 구분할 수 있다. 창문형 에어컨은 하나의 케이싱 내에 냉동 사이클 장치를 모두 장착하여 창문 등에 설치하는 반면, 분리형 에어컨은 실내기와 실외기로 구분하여 실내기에는 실내측 열교환기를, 실외기에는 실외측 열교환기와 압축기 등을 설치하여 각각 실내와 실외에 설치하는 것이다[특허문헌 1]. 특히, 창문형 에어컨은 본체 내에 실내측 열교환기와 실외측 열교환기를 모두 구비하되, 중간에 격막 패널을 설치하여 분리시킨다.
특히, 창문형 에어컨은 실내기(증발기)와 실외기(응축기)가 케이스 내에 일체로 내장되는 구조로 되어 있고, 창문에 설치되는 창틀 설치 프레임을 별도로 포함하고 있기 때문에 전문 기사가 아닌 사용자가 직접 용이하게 설치하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 실외를 향하는 에어컨의 배면이 외벽으로 돌출되지 않기 때문에, 이중창틀에 설치될 경우 미사용시 외측 창문을 폐쇄할 수 있다는 장점이 있다.
그런데, 창문형 에어컨은 창틀이나 창문에 직접 설치되기 때문에 증발기에서 발생한 응축수를 별도로 외부로 배출시키기 위한 호스가 연결되는 경우 호스와 창문과의 간섭을 방지하기 위한 구성을 추가해야 할 뿐만 아니라 응축수가 외부로 방출되기 위해 호스가 실외로 튀어나와 있으므로 외관상으로도 좋지 않다는 단점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 증발기에서 발생하여 응축수 받이에 수용된 응축수를 기계적으로 응축기에 공급하여 응축수의 건조와 응축기의 냉각을 동시에 수행하는 기술이 개발되었다[특허문헌 2].
그러나 상기 선행기술은 응축수가 이미 만수위가 되어도 에어컨이 계속 구동되어, 응축수가 건조되기 전에 응축수가 흘러 넘치는 문제점이 있다.
한국등록실용신안 제10-1234489호 (2003.10.01.공고) 한국특허출원 제10-2021-0009653호(2021.01.22.출원)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 응축수를 펌프로 끌어올려 응축기의 열에 의해 건조시키되, 응축수의 수위가 고수위이면, 응축기의 구동을 정지와 운전을 반복하도록 제어하는, 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 정지와 운전을 번갈아 제어하더라도 응축수의 수위가 고수위를 유지하거나, 펌프의 비정상 상태를 감지하면, 운전을 종료하고 점검 표시를 출력하는, 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 응축기와 증발기를 포함하는, 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 관한 것으로서, 상기 증발기로부터 낙하하는 응축수를 상기 응축기에 증발시키기 위하여, 상기 응축수를 상기 응축기의 위로 이동시키는 펌프; 상기 응축수의 수위를 측정하는 수위센서; 상기 수위센서에서 측정된 수위 신호를 수신하고, 수신된 수위 신호에 따라 펌프를 운전하거나, 상기 응축기의 운전과 정지를 제어하는, 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 관한 것으로서, 상기 수위센서는 저수위 신호와 고수위 신호의 2개 신호를 전송하고, 상기 고수위 신호는 상기 저수위 신호에 해당하는 응축수의 수위 보다 더 높은 수위를 나타내는 신호이고, 상기 제어장치는 저수위 신호가 온(on)되면 상기 펌프를 운전시키도록 제어하고, 고수위 신호가 온(on)되면 상기 응축기에 대해 운전과 정지가 반복되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 관한 것으로서, 상기 제어장치는 고수위 신호가 온(on) 상태에서, 상기 응축기에 대한 운전과 정지를 사전에 정해진 횟수만큼 반복하더라도, 고수위 신호가 온 상태를 유지하면, 알람 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 관한 것으로서, 상기 제어장치는 상기 응축기에 대하여, 사전에 정해진 정지시간 동안 정지한 후, 사전에 정해진 운전시간 동안 운전하도록 제어하되, 상기 저수위 신호가 검출된 후 상기 고수위 신호가 검출될 때까지의 시간 간격에 따라 상기 정지시간과 상기 운전시간의 비율을 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 관한 것으로서, 상기 제어장치는, 상기 시간 간격이 짧을수록, 상기 운전시간 대비 상기 정지시간의 비율을 높이도록 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 관한 것으로서, 상기 제어장치는, 상기 저수위 신호가 온이면, 사전에 정해진 인터벌 시간이 경과한 후, 상기 저수위 신호를 검출하여 오프인지 여부를 확인하고, 오프이면 상기 펌프에 정지 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 관한 것으로서, 상기 제어장치는, 상기 수위센서로부터 수위 신호를 수신하고, 상기 수위 신호에 따라 상기 펌프의 속도를 제어하는 신호(이하 펌프속도 제어신호)와 상기 펌프를 구동하기 위한 신호(이하 펌프구동 제어신호)를 출력하는, 주제어부; 및, 콜렉터 측에 공급 전원이 연결되고, 이미터 측에 상기 펌프의 플러스 전원 단자에 연결되고, 베이스 측에 상기 펌프속도 제어신호가 입력되는, 제1 트랜지스터와; 콜렉터 측에 상기 펌프의 마이너스 전원 단자가 연결되고 이미터 측에는 접지되고, 베이스 측에는 상기 펌프구동 제어신호가 입력되는, 제2 트랜지스터를, 포함하는 펌프제어 회로부를 포함하고, 상기 주제어부는 상기 펌프속도 제어신호를 PWM 신호로 출력하여 상기 펌프의 전압을 조절하여 상기 펌프의 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 관한 것으로서, 상기 펌프제어 회로부는, 상기 펌프의 입력 전원에 연결되어, 상기 펌프의 입력 전압을 감지하는 펌프전압 감지회로, 및, 상기 펌프의 출력 전원에 연결되어 상기 펌프의 출력 전류를 감지하는 펌프전류 감지회로를 더 포함하고, 상기 주제어부는, 상기 펌프전압 감지회로로부터 펌프전압 감지신호를 수신하고, 상기 펌프전류 감지회로로부터 펌프전류 감지신호를 수신하여, 상기 펌프전압 감지신호나 상기 펌프전류 감지신호가 사전에 정해진 범위를 벗어나면, 이상 상태를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 의하면, 응축수의가 고수위일 때 응축기의 일시적 정지를 반복함으로써, 응축수의 추가 발생이 없는 상태에서 응축수 건조 시간을 늘릴 수 있는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 의하면, 응축기의 일시적 정지를 반복하더라도 응축수가 고수위를 유지하면 운전을 종료하고 점검 표시를 출력함으로써, 응축수가 흘러 넘치는 것을 방지할 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨을 나타내는 전면 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨을 나타내는 후면 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨을 나타내는 측단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨의 주요 내부 구성을 나타내는 내부 사시도.
도 5는 도 4에서 응축수 컨테이너 및 응축기 브라켓의 구성 및 결합구조를 나타내는 사시도.
도 6은 도 5의 분해 사시도.
도 7은 도 5의 평면도 및 단면도.
도 8은 도 4의 응축수 받이에 설치되는 수위센서를 나타내는 사시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨의 제어 장치의 구성에 대한 블록도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨의 제어 장치의 세부 회로도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨의 자가 증발 감시 방법을 설명하는 흐름도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.
또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨(1000)은. 케이스(100)와, 상기 케이스(100) 내에서 실내측에 설치되는 증발기(200)와, 상기 케이스(100) 내에서 실외측에 설치되는 응축기(300)와, 응축기 팬(800) 및 증발기 팬(900)을 포함한다.
특히, 도 4 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 창문형 에어컨(1000)은, 상기 케이스(100)의 바닥에서 상기 증발기(200)로부터 낙하하는 응축수를 수용하는 응축수 받이(120)와, 상기 응축수 받이(120)에 설치되는 펌프(130)와. 상기 응축기(300)의 상부에 설치되며 바닥에는 제1 유출 구멍(410)이 형성되는 응축수 컨테이너(400)와, 상기 펌프(130)와 응축수 컨테이너(400) 사이를 연결하는 호스(500)와, 상기 응축기(300)와 응축수 컨테이너(400) 사이에 설치되며 제2 유출 구멍(610)이 형성되는 응축기 브라켓(600)을 포함한다.
이러한 구성에 따라, 상기 펌프(130)에 의해 응축수 받이(120) 내에 수용된 응축수가 호스(500)를 통해 상기 응축수 컨테이너(400)로 유입되고 상기 제1 유출 구멍(410)을 통해 상기 응축기 브라켓(600)으로 이동한 후 다시 상기 제2 유출 구멍(610)을 통해 응축기(300)로 유동하게 된다.
특히 본 발명에 따르면, 상기 응축수 컨테이너(400) 내로 유입되는 응축수는 제1 유출 구멍(410)을 통해 아래로 낙하한 후 그 아래쪽에 위치한 상기 응축기 브라켓(600)의 제2 유출 구멍(610)과 응축수 배출구(630)를 통해 응축기의 두께방향 내,외부 양쪽으로 응축수가 흘러서 응축기(300)를 한층 효과적으로 냉각하게 된다.
상기 제1 유출 구멍(410)과 제2 유출 구멍(610)은 상기 응축수 컨테이너(400) 및 응축수 브라켓(600)의 길이방향을 따라 다수 개 형성될 수 있으며, 이 경우 응축수가 다수 개의 제1 유출 구멍(410) 및 제2 유출 구멍(610)을 통해 신속하게 배출될 수 있으므로 응축기(300)의 안쪽에 대한 냉각 효율을 높일 수 있다.
물론, 낙하하는 응축수는 고온의 응축기(300)을 냉각하면서 스스로는 증발하게 된다.
이러한 상기 응축수 컨테이너(400)의 내부에는, 상기 호스(500)의 유출방향과 가로지르는 방향으로 연장되는 리브(420)가 배치되어 있어 응축수가 충격적으로 유입되는 경우 상기 제1 유출 구멍(410)을 가로지르지 않고 다수의 제1 유출 구멍(410)이 위치하는 방향으로 안내할 수 있도록 한다.
상기 리브(420)는 하나만 형성되어도 어느 정도의 효과를 발휘할 수 있으나, 응축수의 유동 안정화 및 배출의 신속성을 높일 수 있는 조건을 충족하면 다수 개의 구성으로 제작할 수 있다.
평면에서 바라볼 때, 상기 리브(420)는 응축수의 유동방향에 대하여 직각을 이룰 수도 있으나 예각 또는 둔각을 이루도록 하여 상기 제1 유출 구멍(410)으로 안내하는 최적의 배출 효율성을 갖도로 한다.
구체적으로, 상기 응축수 컨테이너(400)는 상기 응축기(300)의 폭방향을 따라 일측에 외측으로 돌출되는 유입구(430)가 형성되며, 내부에는 상기 리브가 형성되는 임시 수용홈부(401)가 형성된다.
즉, 상기 유입구(430)는 상기 호스(500)와 결합되어 응축수를 유입하는 역할을 수행하며, 상기 임시 수용홈부(401)는 응축수를 임시로 수용할 수 있도록 마련된 공간이다.
그리고 상기 임시 수용홈부(401)를 형성하는 바닥면에는 상기 제1 유출 구멍(410)과 상기 응축기(300)의 배관 파이프의 곡면단부가 관통하는 관통공(411)이 형성된다.
특히, 상기 응축수 컨테이너(400)의 유입구(430)가 형성되는 임시 수용홈부(401)의 일측에는 상기 유입구(430)를 통해 배출되는 응축수가 높낮이 낙차로부터 자연스럽게 바닥면의 타측으로 흐를 수 있도록 하는 배출가이드(440)가 형성된다.
정단면도에서 바라볼 때, 상기 배출가이드(440)는 윗쪽에서 아래쪽을 향해 만곡되는 곡면으로 형성하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 배출가이드(440)의 상면에는 상기 유입구(430)를 통해 배출되는 응축수가 두께방향으로 넓게 퍼지지 않고 직선 방향으로 안정적인 배출이 이루어질 수 있도록 배출 가이드홈(441)이 형성된다.
또한, 상기 응축수 컨테이너(400)의 바닥면은 상기 응축기 브라켓(600)의 상면으로부터 이격된 윗쪽에 위치하고, 상기 응축수 컨테이너의 둘레 하단이 상기 응축기 브라켓(600)의 상면에 면밀착 상태로 지지된다.
또한, 상기 응축수 컨테이너(400)의 두께방향 양측면에는 상기 응축기 브라켓과 착탈결합이 이루어지는 수 착탈부(450a,450b)가 형성된다.
상기 수 착탈부(450a,450b)는 응축수 컨테이너(400)와 응축기 브라켓(600) 간의 상호 착탈결합을 용이하게 하여 내부 청소 등 유지보수를 한층 수월하게 하는 편의성을 제공할 뿐만 아니라 상기 유입구(430)를 통해 유입되는 응축수의 수압에 의해 응축수 컨테이너(400)가 응축기 브라켓(600)의 길이방향으로 유동하거나 상하방향으로 유동하는 것을 방지할 수 있도록 한다.
한편, 상기 응축기 브라켓(600)은 상기 응축기(300)와 응축수 컨테이너(400) 사이에 설치되는 것으로, 상기 제1 유출 구멍(410)과 연통하는 위치에 제2 유출 구멍(610)이 형성된다.
상기 제2 유출 구멍(610)은 응축기(300)의 안쪽 공간으로 응축수를 배출시켜 응축기(300)에 대한 냉각효과는 물론 응축수의 증발 효율성을 높일 수 있다.
구체적으로, 증발기(200)로 인해 발생한 응축수는 펌프(130)에 의해 응축기(300) 상단부의 응축수 컨테이너(400)로 이동이 되고 응축수 컨테이너(400) 내의 응축수는 제1 유출 구멍(410)을 통해 응축기 브라켓(600)으로 흘러 가고 이때 응축수는 응축기 브라켓(600)의 평면에 위치한 제2 유출 구멍(610)들을 통해 응축기(300)의 알루미늄 판(냉각핀)으로 이동한다. 이때 차가운 응축수가 뜨거워진 알루미늄 판 평면에 고르게 퍼지면서 자연 증발 및 냉각이 되어 방열 효율을 좋게 한다.
그리고 알루미늄 판 평면에 고르게 펼처진 응축수 중 자연 증발이 안된 응축수는 알루미늄 판의 슬로팅 부분을 통해 아래로 순차적으로 이동하며 동일한 방법으로 알루미늄 판을 냉각 시키며 응축수를 자연 증발시키는 역활을 한다.
이러한 상기 응축기 브라켓(600)은 응축기(300)의 상단에 설치되는 바닥부재(601)와, 상기 바닥부재(601)의 폭방향 일측으로부터 절곡되어 윗쪽으로 세워지는 제1 측면부재(602)와, 상기 바닥부재(601)의 폭방향 타측으로부터 절곡되어 윗쪽을 세워지는 제2 측면부재(603)로 이루어진다.
측면에서 바라볼 때, 상기 응축기 브라켓(600)은 상부가 개방된 채널형 구조이다.
상기 바닥부재(601)에는 상기 제2 유출 구멍(610)과 응축기(300)의 배관 파이프가 통과하는 배관공(620)이 형성된다.
이러한 상기 응축기 브라켓(600)은 응축기(300)의 배관 파이프가 배관공(620)을 통과하는 구조이기 때문에 별도의 체결구성을 사용하지 않고 상기 응축기(300)의 상단에 견고한 고정상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
특히, 상기 바닥부재(601)와 제1 측면부재(602)가 연결되는 절곡면에는 응축수를 응축기(300)의 두께방향 외측으로 배출하는 응축수 배출구(630)가 형성되며, 상기 제2 측면부재(603)에는 길이방향의 일부분을 파단하여 상기 수 착탈부와 후술할 암 착탈부 간의 체결작용이 용이하게 이루어질 수 있도록 개방공간(640)을 형성한다.
즉, 상기 응축기 브라켓(600)은 응축수를 제2 유출 구멍(610)으로 배출시키는 것 외에도 외측면으로 배출시킬 수 있도록 응축수 배출구(630)를 형성함으로써, 상기 응축기(300)의 내,외부 양쪽으로 응축수를 배출시킬 수 있어 응축기(300)에 대한 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 응축수 배출구(630)는 절곡면으로부터 바닥부재(601)와 제1 측면부재(602)의 안쪽을 향하는 방향으로 길게 연장하는 것이 바람직하며, 상기 제1 측면부재(602)로 연장되는 응축수 배출구(630)의 공간 길이보다 상기 바닥부재(601)로 연장되는 응축수 배출구(630)의 공간의 길이를 길게 형성하는 것이 좋다.
또한, 상기 제1 측면부재(602)와 제2 측면부재(603)에는 상기 응축수 컨테이너(400)와 상보적으로 착탈결합이 이루어지는 각각의 암 착탈부(650a,650b)가 형성된다.
한편, 상기 응축기 팬(800)과 증발기 팬(900)은 구조상 상하방향으로 연장되는 원통형의 외관을 가지고 있으며, 상기 응축기 팬(800)의 가동과 함께 실외의 공기가 제2 흡입부(160)을 통해 제2 토출부(170)로 배출되면서 응축기(300)를 냉각시키게 되고, 상기 증발기 팬(900)의 가동과 함께 실내의 공기는 제1 흡입부(140)를 통해 제1 토출부(150)로 나오면서 케이스(100)의 실내를 냉방하게 된다.
도 8에 도시한 바와 같이, 상기 응축수 받이(120)에는 응축수를 상기 응축기(300)의 상부로 이동시킬 수 있도록 기계적인 압력의 작용을 발생시키는 펌프(130)가 설치된다.
또한, 상기 응축수 받이(120)에는 응축수의 수위를 감지하는 수위센서(700)가 설치된다.
즉, 상기 수위센서(700)는 응축수 받이(120)에 모여진 응축수가 외부로 범람하지 않도록 일정 수위에 도달하면 상기 펌프(130)가 구동하여 상기 응축기(300)의 상부로 이동시킨 후 응축수가 응축기의 길이방향을 따라 흘러내려 응축기(300)를 냉각시키는 과정에서 증발이 이루어질 수 있도록 응축수의 수위를 감지하는 역할을 수행한다.
아울러, 상기 응축기 팬(800)은 응축수 받이(120) 영역에 있으므로 상기 응축수 받이(120)에 수용된 응축수에 의한 응축기 팬(800)의 간접 냉각이 가능하다.
도 3에 도시한 바와 같이, 이 경우 상기 증발기(200)로부터 낙하하는 응축수를 상기 응축기 팬(800)이 배치된 응축수 받이(120)로 안내하기 위한 안내 유로(110)가 설치될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨의 제어 장치(10)의 구성에 대하여 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.
도 9 또는 도 10에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨의 제어 장치(10)는 주제어부(30)와 펌프제어 회로부(20)로 구성된다.
먼저, 주제어부(30)는 마이크로 컨트롤러(MCU) 등으로 구현되는 마이크로 프로세서로서, 창문형 에어컨을 제어하는 회로이다.
주제어부(30)는 응축기 팬(800), 증발기 팬(900) 등에 제어신호(또는 제어 명령)를 출력한다. 특히, 응축기 팬(800), 증발기 팬(900) 등의 모터에 구동 신호 또는 정지 신호를 출력하여, 모터를 구동하거나 정지시킴으로써, 응축기 팬(800), 증발기 팬(900) 등을 구동 또는 정지시킨다.
또한, 주제어부(30)는 응축기(300)에 제어 신호를 출력하여, 응축기를 구동 또는 정지하도록 제어한다. 이때, 응축기(300)의 인버터에 제어신호를 출력하여, 응축기를 제어한다.
또한, 주제어부(30)는 수위 센서(700)로부터 수위를 측정한 측정 결과를 수신한다. 바람직하게는, 저수위 신호와 고수위 신호 등 2가지의 신호를 수신한다.
또한, 주제어부(30)는 LED 등으로 구성된 알람부(40)에 연결되고, 알람 신호를 출력하여, 알람부(40)에서 펌프의 비정상 상태를 출력하도록 제어한다.
또한, 주제어부(30)는 펌프제어 회로부(20)로 펌프속도 제어신호(C1), 및, 펌프구동 제어신호(C2)를 출력하고, 펌프전압 감지신호(S1), 및, 펌프전류 감지신호(S2)를 수신한다.
먼저, 펌프속도 제어신호(C1)는 펌프 속도를 제어하기 위한 신호로서, PWM(펄스폭 변조) 신호로 출력된다. 주제어부(30)는 PWM 신호의 펄스폭을 조절함으로써 펌프의 공급 전압을 가변시키고, 이를 통해, 펌프(130)의 속도를 제어한다. 펌프(130)는 응축수를 응축수 컨테이너(400)로 이동시키기 위한 펌프이다.
또한, 펌프구동 제어신호(C2)는 펌프(130)의 구동을 제어하는 신호로서 온(on)/오프(off) 신호로 출력된다. 온(on) 신호가 출력되면 펌프(130)가 구동되고, 오프(off) 신호가 출력되면 펌프(130)가 정지된다.
또한, 펌프전압 감지신호(S1)는 주제어부(30)에서 수신하는 감지 신호로서, 펌프(130)에 공급되는 전압을 감지한다. 이를 통해, 주제어부(30)는 전원이 펌프(130)에 공급되는지 여부를 검출한다.
또한, 펌프전류 감지신호(S2)는 주제어부(30)에서 수신하는 감지 신호로서, 펌프(130)에 흐르는 전류를 감지한다. 이를 통해, 주제어부(30)는 펌프(130)의 이상 상태를 감지한다.
즉, 주제어부(30)는 펌프전압 감지신호(S1)나 펌프전류 감지신호(S2)가 사전에 정해진 범위를 벗어나면, 이상 상태로 판단하여, 알람을 출력한다.
한편, 주제어부(30)는 수위 센서(700)의 수위 측정 결과(또는 수위 감지 신호)에 따라 펌프(130)를 제어하거나, 응축기(300)의 구동을 제어하거나, 알람 신호를 출력한다.
구체적으로, 주제어부(30)는 수위 감지 신호에 따라, 다음 3가지 경우로 구분하여 제어한다.
먼저, 수위 감지 신호가 전혀 없는 경우, 즉, 고수위 신호와 저수위 신호가 모두 감지되지 않는 경우(즉, 오프 되는 경우)이다. 이 경우, 주제어부(30)는 펌프(130)를 구동하지 않는다.
다음으로, 고수위는 감지되지 않고 저수위가 감지되는 경우, 주제어부(30)는 펌프(130)를 구동하도록 제어한다. 이때, 펌프(130)가 구동되고, 응축수는 펌프(130)에 의해 응축수 받이(120)로 올려져서 응축기(300)에 의해 건조된다(또는 증발된다).
다음으로, 고수위가 감지되는 경우(이 경우 저수위도 당연히 감지된다), 주제어부(30)는 펌프(130)를 구동하고, 그 상태에서 응축기(300)의 운전과 정지를 반복하도록 제어한다. 또한, 일정한 시간(또는 일정한 횟수) 동안 반복한 후에도 고수위를 유지하면, 응축기(300)의 구동을 정지하고 알람 신호를 출력한다.
다음으로, 펌프제어 회로부(20)는 펌프(130)를 제어하고 펌프(130)의 전압 및 전류 상태를 감지하는 회로이다.
펌프제어 회로부(20)는 주제어부(30)로부터 펌프속도 제어신호(C1), 및, 펌프구동 제어신호(C2)를 수신하고, 펌프전압 감지신호(S1) 및 펌프전류 감지신호(S2)를 주제어부(30)로 입력한다.
도 10에서 보는 바와 같이, 펌프제어 회로부(20)는 펌프(130)의 회전수를 제어하기 위한 제1 트랜지스터(21)를 구비한다. 즉, 제1 트랜지스터(21)의 콜렉터 측에 전원(50) 또는 전원 단자가 연결되고, 이미터 측에는 펌프(130)의 전원 단자(또는 플러스 전원단자)로 연결된다. 또한, 베이스 측에는 펌프속도 제어신호(C1)의 라인이 연결된다. 따라서 주제어부(30)는 펌프속도 제어신호(C1)로서 PWM 신호를 출력하면, 전원(50)의 공급 전압을 가변시키고, 가변된 공급 전원이 펌프(130)로 공급된다.
또한, 펌프제어 회로부(20)는 펌프(130)의 전원 라인(또는 마이너스 전원 라인) 상에 제2 트랜지스터(22)를 구비하여, 펌프(130)의 구동을 온(on)/오프(off)로 제어한다. 즉, 제2 트랜지스터(22)의 콜렉터 측에 펌프(130)의 전원 단자가 연결되고, 이미터 측에는 접지된다. 또한, 베이스 측에는 펌프구동 제어신호(C2)의 라인이 연결된다.
따라서 주제어부(30)는 펌프구동 제어신호(C2)로서 온(on)/오프(off)를 출력하면, 펌프(130)의 전원에 대한 접지가 온(on)/오프(off)되어, 펌프(130)의 운전과 정지를 제어한다.
또한, 펌프제어 회로부(20)는 펌프전압 감지회로(23)를 구비하여, 펌프 전압을 감지한다. 즉, 펌프전압 감지회로(23)는 펌프(130)의 입력 전원에 연결되어, 펌프(130)의 입력 전압을 감지한다. 감지된 펌프 전압은 펌프전압 감지신호(S1)로 주제어부(30)로 전달된다.
또한, 펌프제어 회로부(20)는 펌프전류 감지회로(24)를 구비하여, 펌프 전류을 감지한다. 즉, 펌프전류 감지회로(24)는 펌프(130)의 출력 전원에 연결되어 펌프(130)의 출력 전류를 감지한다. 감지된 펌프 전류는 펌프전류 감지신호(S2)로 주제어부(30)로 전달된다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 창문형 에어컨의 제어 장치가 제어하는 방법을 도 11을 참조하여 설명한다.
도 11a에서 보는 바와 같이, 먼저, 제어장치(10) 또는 주제어부(30)는 수위 센서(700)로부터 수위 신호를 수신(검출)한다(S10). 바람직하게는, 수위 신호는 저수위 신호와 고수위 신호 등 2개의 신호를 수신한다.
이때, 저수위 신호가 온(on)이고 고수위 신호가 오프(off)인지를 판단한다(S21). 만약 이런 경우가 아니면, 고수위 신호가 온(on)인지를 판단하는 단계인 S30 단계로 이동한다.
다음으로, 저수위 신호가 온이고 고수위 신호가 오프인 경우, 펌프(130)를 운전하도록 제어한다(S22). 즉, 주제어부(30)는 펌프(130)에 운전 신호를 출력한다.
다음으로, 저수위 신호가 오프(off)가 될 때까지 펌프(130)의 운전을 지속한다(S25). 이때, 바람직하게는, 사전에 정해진 인터벌 시간을 경과한 후에(S23), 수위 신호를 검출하여(S24), 저수위 신호가 오프(off)인지를 검출한다(S25). 이를 통해, 주제어부(30)가 지속적으로 저수위 신호를 검출하지 않으므로, 에너지 소모를 줄일 수 있다.
저수위 신호가 오프(off)가 되면, 펌프(130)를 정지 시킨다(S26). 즉, 주제어부(30)는 펌프(130)에 정지 신호를 출력한다.
다음으로, 고수위 신호가 온(on)되는 경우(S30)를 설명한다.
고수위 신호가 온(on)이 되면(S30), 펌프의 운전 신호를 지속적으로 유지한다(S31). 만약 펌프가 정지된 상태이면 펌프(130)를 운전하도록 제어한다.
또한, 반복 횟수를 1로 초기화 한다.
또한, 바람직하게는 주제어부(30)는 저수위 신호가 온(on) 상태 이후, 고수위 신호가 온(on) 상태일 때까지의 시간 간격을 산출한다. 즉, 저수위 에서 고수위로 도달하는 시간 간격을 산출한다.
그리고 시간 간격에 따라 정지시간(응축기를 정지하는 시간)과 운전시간(응축기를 운전하는 시간)의 비율을 설정한다. 바람직하게는, 시간 간격이 짧을수록 응축기를 정지하는 정지시간의 비율을 운전시간(응축기를 운전하는 시간)에 비해 높이도록 설정한다.
예를 들어, 저수위 상태에서 고수위 상태까지 30분이 걸린 경우, 정지시간과 운전시간을 동등하게 5분으로 설정한다. 이에 반해, 고수위 상태까지의 시간간격이 10분인 경우, 정지시간을 7분으로 설정하고 운전시간을 3분으로 설정한다.
즉, 고수위 상태까지 도달하는 시간이 짧을수록, 증발기에서 발생하는 응축수가 더 많이 발생하는 것이므로, 응축기의 정지 시간을 더 늘린다.
다음으로, 응축기(300)를 정지하도록 제어한다(S32). 즉, 주제어부(30)는 응축기(300)에 정지 신호를 출력한다.
다음으로, 사전에 정해진 정지시간이 경과되면(S33), 응축기(300)를 운전하도록 제어하고(S34), 사전에 정해진 운전시간 동안 운전하도록 제어한다(S35). 운전시간이 경과하면, 수위 신호를 검출하여(S36), 고수위 신호가 오프(off)되는지를 판단한다(S37).
만약 고수위 신호가 오프(off)되면, 수위 신호를 검출하여 저수위 신호가 온/오프인지를 판단하는 S10, S11 단계로 되돌아 간다.
반복횟수에 1을 증가시킨 후, 해당 반복 횟수가 사전에 정해진 임계 횟수 이하 인지를 판단한다(S39). 만약 이하이면, 앞서 응축기를 일정시간 동안 정지와 운전을 반복하는 과정(S32 ~ S37)을 반복한다.
다음으로, 사전에 정해진 임계 회수만큼 응축기의 정지/운전을 반복하더라도, 고수위 신호가 온(on) 상태를 유지하면, 응축기(300)를 정지시키고(S42), 알람 신호를 출력한다(S43). 바람직하게는, 이때, 펌프(13)도 정지시킬 수 있다(S41).
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10... 제어 장치
20... 펌프제어 회로부
30... 주제어부
40... 알람부
100... 케이스
120... 응축수 받이
130... 펌프
200... 증발기
300... 응축기
400... 응축수 컨테이너
401... 임시 수용홈부
410... 제1 유출 구멍
420... 리브
430... 유입구
440... 배출가이드
500... 호스
600... 응축기 브라켓
610... 제2 유출 구멍
700... 수위센서
800... 응축기 팬
900... 증발기 팬
1000... 창문형 에어컨

Claims (8)

  1. 응축기와 증발기를 포함하는, 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨에 있어서,
    상기 증발기로부터 낙하하는 응축수를 상기 응축기에 증발시키기 위하여, 상기 응축수를 상기 응축기의 위로 이동시키는 펌프;
    상기 응축수의 수위를 측정하는 수위센서;
    상기 수위센서에서 측정된 수위 신호를 수신하고, 수신된 수위 신호에 따라 펌프를 운전하거나, 상기 응축기의 운전과 정지를 제어하는, 제어장치를 포함하고,
    상기 수위센서는 저수위 신호와 고수위 신호의 2개 신호를 전송하고, 상기 고수위 신호는 상기 저수위 신호에 해당하는 응축수의 수위 보다 더 높은 수위를 나타내는 신호이고,
    상기 제어장치는 저수위 신호가 온(on)되면 상기 펌프를 운전시키도록 제어하고, 고수위 신호가 온(on)되면 상기 응축기에 대해 운전과 정지가 반복되도록 제어하고,
    상기 제어장치는 상기 응축기에 대하여, 사전에 정해진 정지시간 동안 정지한 후, 사전에 정해진 운전시간 동안 운전하도록 제어하되, 상기 저수위 신호가 검출된 후 상기 고수위 신호가 검출될 때까지의 시간 간격에 따라 상기 정지시간과 상기 운전시간의 비율을 설정하는 것을 특징으로 하는 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는 고수위 신호가 온(on) 상태에서, 상기 응축기에 대한 운전과 정지를 사전에 정해진 횟수만큼 반복하더라도, 고수위 신호가 온 상태를 유지하면, 알람 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 시간 간격이 짧을수록, 상기 운전시간 대비 상기 정지시간의 비율을 높이도록 설정하는 것을 특징으로 하는 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 저수위 신호가 온이면, 사전에 정해진 인터벌 시간이 경과한 후, 상기 저수위 신호를 검출하여 오프인지 여부를 확인하고, 오프이면 상기 펌프에 정지 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어장치는,
    상기 수위센서로부터 수위 신호를 수신하고, 상기 수위 신호에 따라 상기 펌프의 속도를 제어하는 신호(이하 펌프속도 제어신호)와 상기 펌프를 구동하기 위한 신호(이하 펌프구동 제어신호)를 출력하는, 주제어부; 및,
    콜렉터 측에 공급 전원이 연결되고, 이미터 측에 상기 펌프의 플러스 전원 단자에 연결되고, 베이스 측에 상기 펌프속도 제어신호가 입력되는, 제1 트랜지스터와; 콜렉터 측에 상기 펌프의 마이너스 전원 단자가 연결되고 이미터 측에는 접지되고, 베이스 측에는 상기 펌프구동 제어신호가 입력되는, 제2 트랜지스터를, 포함하는 펌프제어 회로부를 포함하고,
    상기 주제어부는 상기 펌프속도 제어신호를 PWM 신호로 출력하여 상기 펌프의 전압을 조절하여 상기 펌프의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 펌프제어 회로부는, 상기 펌프의 입력 전원에 연결되어, 상기 펌프의 입력 전압을 감지하는 펌프전압 감지회로, 및, 상기 펌프의 출력 전원에 연결되어 상기 펌프의 출력 전류를 감지하는 펌프전류 감지회로를 더 포함하고,
    상기 주제어부는, 상기 펌프전압 감지회로로부터 펌프전압 감지신호를 수신하고, 상기 펌프전류 감지회로로부터 펌프전류 감지신호를 수신하여, 상기 펌프전압 감지신호나 상기 펌프전류 감지신호가 사전에 정해진 범위를 벗어나면, 이상 상태를 출력하는 것을 특징으로 하는 자가 증발 감시 기능을 구비한 창문형 에어컨.

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