KR102480058B1 - 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법 - Google Patents

공기조화기 및 공기조화기의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102480058B1
KR102480058B1 KR1020170175090A KR20170175090A KR102480058B1 KR 102480058 B1 KR102480058 B1 KR 102480058B1 KR 1020170175090 A KR1020170175090 A KR 1020170175090A KR 20170175090 A KR20170175090 A KR 20170175090A KR 102480058 B1 KR102480058 B1 KR 102480058B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
compressor
air conditioner
blower
rotation speed
Prior art date
Application number
KR1020170175090A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190073870A (ko
Inventor
김일형
김창훈
Original Assignee
주식회사 경동나비엔
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 경동나비엔 filed Critical 주식회사 경동나비엔
Priority to KR1020170175090A priority Critical patent/KR102480058B1/ko
Publication of KR20190073870A publication Critical patent/KR20190073870A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102480058B1 publication Critical patent/KR102480058B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/81—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the air supply to heat-exchangers or bypass channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/06—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

본 발명은 외기부하에 따라 최적의 소비전력으로 효율적으로 운전이 가능한 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 공기조화기의 제어방법은, 실내의 온도조절을 위해 실내공기와 열교환이 이루어지는 열교환기에 공급되는 냉매를 압축하는 압축기와 실내에 공기를 공급하기 위한 송풍기를 제어하는 공기조화기의 제어방법에 있어서, a) 상기 실내의 온도조절을 위해 설정된 설정온도와 상기 압축기와 송풍기의 설정된 설정회전수에 따라 가동되어 실내의 온도조절이 이루어지는 단계; b) 상기 실내의 온도조절에 의해 가변하는 현재온도가 설정온도범위를 벗어나는 경우 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나의 설정회전수를 변경하는 단계를 포함한다.

Description

공기조화기 및 공기조화기의 제어방법{AIR CONDITIONER AND CONTROL METHOD OF AIR CONDITIONER}
본 발명은 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기조화기의 운전시 외기 부하의 변화를 반영하여 최적의 운전이 이루어지도록 하는 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 사용자의 요구에 따라 실내 온도와 습도를 조절하거나 실내공기를 환기시켜 실내를 쾌적하게 유지하는 장치이다. 최근에는 공기조화기에 제습, 가습, 냉방, 난방, 공기 정화, 환기 등의 다양한 기능을 부가시킴으로써 사용자의 선택에 따라 계절의 변화에 맞추어 실내공기를 쾌적하게 유지할 수 있도록 하는 기술들이 개발되고 있다.
이러한 종래의 공기조화기로서 대한민국 공개특허 제10-2017-0114487호가 공개(공개일: 2017.10.16)되어 있다.
상기한 종래의 공기조화기는 히트펌프의 응축기 또는 증발기로 교대로 작동하는 제1열교환기와 제2열교환기를 구비하여 냉방, 난방, 제습 등의 모드로 가동되도록 되어 있다.
이 경우 상기 히트펌프의 압축기 회전수를 설정하는 경우 외기부하를 고려하지 않고, 단순히 설정온도와 현재온도의 차이만으로 압축기의 회전수를 조절하였다. 또한, 송풍기의 풍량을 운전중인 실내기의 개수에 대응되도록 설정하였다.
여름철에 냉방을 하는 경우에는 외기가 창틈이나 벽체를 통해 실내로 침투하게 되므로, 실내 냉방을 하더라도 실내온도는 외기의 영향을 받게 된다. 상기 압축기의 회전수와 송풍기의 풍량을 상기와 같이 온도차이 또는 실내기 개수만을 기준으로 제어하면, 여름철 오후에 외기부하가 커지게 되어 실내온도가 급격히 치솟아 오르고, 야간에는 외기부하가 작아져 과냉방으로 불필요하게 소비전력량이 커지는 문제점이 있었다. 또한, 겨울철에 난방을 하는 경우에도 외기부하가 동일하게 영향을 미치게 된다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 외기부하에 따라 최적의 소비전력으로 효율적으로 운전이 가능한 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 외기온도를 측정하기 위한 별도의 온도센서 없이도 외기부하를 반영할 수 있는 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법을 제공하고자 함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기조화기의 제어방법은, 실내의 온도조절을 위해 실내공기와 열교환이 이루어지는 열교환기에 공급되는 냉매를 압축하는 압축기와 실내에 공기를 공급하기 위한 송풍기를 제어하는 공기조화기의 제어방법에 있어서, a) 상기 실내의 온도조절을 위해 설정된 설정온도와 상기 압축기와 송풍기의 설정된 설정회전수에 따라 가동되어 실내의 온도조절이 이루어지는 단계; b) 상기 실내의 온도조절에 의해 가변하는 현재온도가 설정온도범위를 벗어나는 경우 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나의 설정회전수를 변경하는 단계를 포함한다.
상기 설정온도범위는 상기 설정온도를 기준으로 상한과 하한 사이의 온도로 이루어질 수 있다.
상기 설정온도범위는, 상기 현재온도와 설정온도의 차이인 온도차의 범위로 이루어질 수 있다.
상기 설정온도범위 내에서 서로 다른 온도로 이루어진 복수의 온도범위가 설정되고, 상기 복수의 온도범위에서 상기 설정회전수는 서로 다른 회전수로 설정될 수 있다.
상기 복수의 온도범위 내에서 상기 온도범위가 올라갈수록 상기 설정회전수가 증가하도록 설정될 수 있다.
상기 복수의 온도범위에서 상기 현재온도가 이웃하는 온도범위로 변경된 경우 상기 압축기의 설정회전수 변경은 설정된 시간동안 지연되고; 상기 지연시간이 경과한 후 상기 현재온도가 위치하는 온도범위에 대응되는 설정회전수로 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나의 가동이 이루어질 수 있다.
상기 현재온도가 상기 설정온도범위의 상한을 벗어난 경우 상기 설정회전수는 직전에 설정된 설정회전수에 보정값을 더한 값으로 증가시키고; 상기 현재온도가 상기 설정온도범위의 하한을 벗어난 경우 상기 설정회전수는 직전에 설정된 설정회전수에 보정값을 뺀 값으로 감소시킬 수 있다.
상기 현재온도가 상기 설정온도범위의 상한 또는 하한을 벗어나 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나의 설정회전수에 상기 보정값을 적용하여 변경한 후에도 상기 현재온도가 상기 설정온도범위를 벗어난 상태를 설정조건동안 유지하는 경우 직전에 적용한 보정값보다 더 큰 보정값을 적용할 수 있다.
상기 공기조화기의 가동이 시작되면 상기 현재온도가 상기 설정온도범위의 하단에 도달할 때까지 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나는 최고 회전수로 가동되고; 상기 현재온도가 상기 설정온도범위의 하단에 도달하면 상기 압축기의 회전수를 상기 최고 회전수보다 낮은 설정회전수로 변경할 수 있다.
상기 설정온도범위 내에서 서로 다른 온도로 이루어진 복수의 온도범위가 설정되고; 상기 현재온도가 상기 설정온도범위를 벗어난 경우, 상기 현재온도가 상기 복수의 온도범위 중 상단 또는 하단의 온도범위가 될 때까지 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나는 최고 회전수로 가동할 수 있다.
상기 공기조화기의 가동이 정지된 후 재 가동시에는 상기 설정회전수는 초기값으로 설정될 수 있다.
본 발명의 공기조화기는, 실내의 온도조절을 위해 실내공기와 열교환이 이루어지는 열교환기에 공급되는 냉매를 압축하는 압축기와 실내에 공기를 공급하기 위한 송풍기를 제어하는 공기조화기에 있어서, 상기 실내의 온도조절을 위해 설정온도를 설정하기 위한 실내온도 설정부; 상기 실내의 가변하는 현재온도를 측정하기 위한 실내온도 감지센서; 상기 압축기와 송풍기의 설정된 설정회전수에 따라 가동되어 실내의 온도조절이 이루어지도록 하고, 상기 현재온도가 설정온도범위를 벗어나는 경우 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나의 설정회전수를 변경하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 외기부하를 반영하여 최적의 소비전력으로 효율적으로 운전이 가능하므로 공기조화기의 운전비용을 절감할 수 있다.
또한, 온도센서에 의해 외기온도를 측정하지 않더라도 외기부하를 반영할 수 있어 간단한 구성으로 최적의 제어를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 공기조화기의 구성을 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 공기조화기의 제어구성을 보여주는 도면
도 3은 본 발명의 공기조화기의 제어방법을 보여주는 흐름도
도 4는 본 발명의 공기조화기에서 냉방모드로 가동시 온도변화를 보여주는 도면
도 5는 본 발명의 공기조화기에서 난방모드로 가동시 온도변화를 보여주는 도면
이하 본 발명의 공기조화기의 제어방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 공기조화기(100)의 제어방법을 구현할 공기조화기(100) 구성에 대해 설명한다.
상기 공기조화기(100)는, 실내공기가 유입되는 실내공기 유입구(111), 공기를 실내로 배출하기 위한 실내 배출구(112), 실외공기가 유입되는 실외공기 유입구(113), 공기를 실외로 배출하기 위한 실외 배출구(114), 제1열교환기(131)와 제2열교환기(132)가 응축기와 증발기로 교대로 기능하도록 함으로써 실내로 공급되는 공기를 가열하거나 냉각하기 위한 히트펌프(130), 실내로 공기를 공급하기 위한 제1송풍기(141), 실외로 공기를 배출하기 위한 제2송풍기(142), 상기 히트펌프(130)와 제1,제2송풍기(141,142)를 제어하기 위한 제어부(150; 도 2)를 포함한다.
상기 실내공기가 유입되는 유로와 실외공기가 유입되는 유로 상에는 유로전환부(120)가 구비되어, 실내로부터 유입된 실내공기를 실내로 다시 순환시키거나 실외로 배출하고, 실외로부터 유입된 실외공기를 실내로 공급하거나 실외로 다시 배출할 수 있도록 유로의 연결방향을 전환시킨다.
상기 히트펌프(130)는 냉방시를 기준으로 설명하면, 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기(134), 상기 압축기(134)에서 압축된 냉매를 중온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 제2열교환기(132), 상기 제2열교환기(132)에서 응축된 냉매를 저온 저압의 냉매로 감압시키는 팽창밸브(133), 상기 팽창밸브(133)에서 감압된 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 증발시키는 제1열교환기(131), 상기 압축기(134)의 출구 측에 설치되어 냉방과 난방시 냉매의 흐름 방향을 전환시키는 사방밸브(135)로 이루어진다.
이와 같은 히트펌프(130)가 난방 작동하는 경우, 냉매는 압축기(134), 사방밸브(135), 제1열교환기(131), 팽창밸브(133), 제2열교환기(132), 사방밸브(135), 압축기(134)를 따라 순환한다. 이 경우 제1열교환기(131)는 응축기로 작동되어 실내로 유동하는 공기를 가열하고, 제2열교환기(132)는 증발기로 작동되어 실외로 유동하는 공기를 냉각시킨다.
상기 히트펌프(130)가 냉방 작동하는 경우, 냉매는 압축기(134), 사방밸브(135), 제2열교환기(132), 팽창밸브(135), 제1열교환기(131), 사방밸브(135), 압축기(134)를 따라 순환한다. 이 경우 제2열교환기(132)는 응축기로 작동되어 실외로 유동하는 공기를 가열하고, 제1열교환기(131)는 증발기로 작동되어 실내로 유동하는 공기를 냉각시킨다.
상기 제1송풍기(141)는 실내공기 또는 실외공기를 흡입하여 실내로 공급하기 위한 흡입력을 제공하는 것이다. 상기 제2송풍기(142)는 실내공기 또는 실외공기를 흡입하여 실외로 배출하기 위한 흡입력을 제공하는 것이다.
상기에서 설명한 구성 이외에도, 실내로 공급되는 공기를 온수를 이용하여 가열하기 위한 열교환기, 실내 공기의 습도를 조절하기 위한 제습로터, 실내공기와 실외공기에 포함된 이물질을 여과하기 위한 필터 등이 추가로 더 구비됨으로써, 냉/난방과 환기와 공기청정 및 습도조절의 다양한 기능을 구현할 수 있다.
또한, 상기에서는 히트펌프(130)에 제1,제2열교환기(131,132)가 구비된 경우에 대해 설명하였으나, 냉방 또는 난방을 위한 하나의 열교환기(131)만 구비되는 것으로 구성할 수도 있다.
도 2를 참조하여 본 발명의 공기조화기의 제어구성에 대하여 설명한다.
상기 공기조화기(100)는, 실내의 현재온도를 측정하기 위한 실내온도 감지센서(160), 사용자가 원하는 실내온도를 설정하기 위한 실내온도 설정부(170)를 더 포함한다.
상기 실내온도 설정부(170)는 실내에 설치된 룸콘트롤러 또는 리모콘, 공기조화기(100)에 일체로 구비된 버튼 등으로 이루어져 사용자가 룸콘트롤러 또는 리모콘 또는 버튼을 조작하여 원하는 실내온도를 설정할 수 있다.
상기 제어부(150)는, 상기 실내온도 설정부(170)로부터 수신된 설정온도에 따라 압축기(134)의 회전수, 제1송풍기(141)와 제2송풍기(142)의 회전수를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 실내온도 감지센서(160)에서 측정된 현재온도와 사용자가 실내의 온도조절을 위해 설정한 설정온도를 비교하여, 상기 현재온도가 설정온도범위를 벗어난 경우 상기 압축기(134) 또는 제1송풍기(141)의 회전수를 변경하도록 제어한다. 이 경우 상기 설정온도범위는 사용자가 설정한 설정온도를 기준으로 그 상하 일정범위 이내의 온도범위를 의미한다.
도 3과 도 4를 참조하여 냉방운전시 공기조화기의 제어방법에 대하여 설명한다.
공기조화기(100)가 가동되기 전에 제어부(150)에는 사용자가 원하는 실내온도인 설정온도를 기준으로 상하 일정범위 이내의 온도범위인 설정온도범위가 미리 설정되어 있다.
도 4에는 상기 설정온도범위(Z)에 대한 예시가 나타나 있다. 여기서 Δt는 실내온도 감지센서(160)에서 측정한 현재온도와 실내온도 설정부(170)에서 설정된 설정온도의 차이를 의미한다.
상기 설정온도범위(Z)는 설정온도와 현재온도와의 차이인 온도차(Δt)의 범위로 구성할 수 있다. 즉, 상기 설정온도범위(Z)는 현재온도와 설정온도가 같아져 Δt가 0인 온도를 기준으로 그 상하 일정 범위 이내의 온도범위로 구성할 수 있다.
이 경우 상기 설정온도범위(Z)의 상한은 ⓓ범위로서 Δt가 0.6℃까지로 하고, 상기 설정온도범위(Z)의 하한은 ⓖ범위로서 Δt가 -1℃까지로 구성할 수 있다.
상기 ⓓ범위에서 ⓖ범위까지인 설정온도범위(Z)는 외기부하를 반영하여 최적의 소비전력으로 효율적으로 압축기(134) 또는 제1송풍기(141)의 가동이 이루어지도록 하는 실내온도의 목표 온도 범위를 의미한다. 즉, 현재온도가 설정온도를 기준으로 Δt가 -1℃에서 0.6℃의 범위 이내에서 조절되도록 하기 위한 온도범위를 의미한다.
상기에서는 설정온도범위(Z)를 현재온도와 설정온도의 차이인 온도차(Δt)의 범위로 설정하였으나, 온도차(Δt) 대신 온도(T) 단위로 정의할 수도 있다. 예를 들어, 설정온도가 20℃인 경우 ⓕ범위는 20℃＜T≤20.2℃가 되고, ⓖ범위는 19℃＜T≤20℃가 된다.
또한, 상기 설정온도범위(Z)는 서로 다른 온도범위로 이루어진 복수의 온도범위인 ⓓ범위에서 ⓖ범위까지로 구성할 수 있다.
한편, 상기 설정온도범위(Z)에서는 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 설정회전수가 미리 설정되어 있다. 예를 들어, ⓓ범위에서 압축기(134)는 45rps, 제1송풍기(141)는 2000rpm으로 설정되고, ⓔ범위에서 압축기(134)는 30rps, 제1송풍기(141)는 2000rpm으로 설정되고, ⓕ범위에서 압축기(134)는 30rps, 제1송풍기(141)는 1500rpm으로 설정되고, ⓖ범위에서 압축기(134)는 15rps, 제1송풍기(141)는 1500rpm으로 설정될 수 있다. 이와 같이 공기조화기(100)의 가동 전에 미리 설정된 설정회전수를 초기값이라 하고, 상기 복수의 온도범위에서 상기 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 설정회전수는 서로 다른 회전수로 설정될 수 있다.
또한, 상기 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 최고 회전수는 예를 들어, 120rps, 2550rpm으로 구성될 수 있고, 상기 설정온도범위(Z)의 설정회전수의 초기값은 상기 최고 회전수보다 낮은 값으로 구성된다.
이와 같이 설정된 상태에서 공기조화기(100)의 가동이 이루어진다.
단계 S201은 공기조화기(100)에서 냉방모드로 가동되는 단계이다. 사용자가 실내온도 설정부(170)에서 원하는 실내온도인 설정온도를 설정한다. 상기 설정온도가 설정되면, 제어부(150)는 제1송풍기(141)와 압축기(134)를 가동시킨다. 상기 제1송풍기(141)의 가동에 의해 실내공기 유입구(111)를 통해 실내공기가 흡입되어 상기 제1열교환기(131)를 통과하면서 냉각된 후 실내 배출구(112)를 통해 실내로 배출됨으로써 냉방모드로 가동된다.
이 경우 도 4에 나타난 바와 같이, 압축기(134)는 최고 회전수인 120rps, 제1송풍기(141)는 최고 회전수인 2550rpm으로 각각 가동될 수 있다. 이와 같이 압축기(134)와 제1송풍기(141)를 최고 회전수로 가동함으로써 최대한 신속하게 실내공기의 온도를 떨어뜨릴 수 있다. 물론 압축기(134)와 제1송풍기(141) 중 하나만 최고 회전수로 가동할 수도 있다.
상기 압축기(134)와 제1송풍기(141)가 가동되면, 현재온도는 제1온도하강선(CT1)을 따라 하강하게 된다.
단계 S202는 온도차(Δt)가 설정온도범위(Z)의 하단인 ⓖ범위에 도달했는지 여부를 판단하는 단계이다. 상기 현재온도가 제1온도하강선(CT1)을 따라 하강하여 현재온도와 설정온도의 온도차(Δt)가 ⓖ범위인 -1℃＜Δt≤0℃ 범위에 해당하면, 단계 S203으로 진행한다.
단계 S203은 상기 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 회전수를 변경하는 단계이다. 상기 온도차(Δt)가 ⓖ범위에 도달하면, 상기 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 회전수를 초기값으로 설정된 설정회전수인 15rps, 1500rpm으로 각각 변경한다. 이 경우 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 회전수는 설정온도범위(Z)의 초기값으로 설정된 복수의 온도범위의 설정회전수 중에서 가장 낮은 회전수에 해당한다.
단계 S204는 현재온도가 가변되어 온도차(Δt)의 온도범위가 변경되는지 여부를 판단하는 단계이다. 단계 S203에서 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 회전수를 가장 낮은 회전수로 가동하게 되면, 현재온도는 다시 상승하여 온도차(Δt)가 ⓕ 범위, ⓓ범위, ⓔ범위로 순차 변경될 수 있다. 온도범위 변경 판단 결과 온도범위가 변경되었다고 판단되면 단계 S205로 진행한다.
단계 S205는 해당 온도차(Δt)의 온도범위에 대응되는 회전수로 변경하는 단계이다. 만약 온도차(Δt)가 ⓕ범위에 해당하면 제1송풍기(141)의 회전수를 1500rpm으로 유지한 상태에서 압축기(134)의 회전수를 30rps로 변경한다. 또한, 온도차(Δt)가 ⓔ범위와 ⓓ범위로 순차 변경되면, 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 회전수를 그 온도범위에 대응되는 설정회전수로 변경하여 가동한다. 이 경우 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 회전수로 적용되는 설정회전수는 초기값으로 설정된 회전수이다.
이 경우 단계 S204에서 온도범위가 변경되었다고 하더라도 압축기(134) 또는 제1송풍기(141)의 회전수는 설정된 시간동안 지연시킨 후 단계 S205의 회전수 변경이 이루어지는 것으로 구성할 수도 있다. 예를 들어, 온도차(Δt)가 0.4℃에서 일시적으로 0.42℃와 같이 ⓔ범위에서 ⓓ범위로 순간적으로 가변되거나 그 반대로 가변될 수 있다. 이렇게 순간적으로 온도차(Δt)가 가변되고 그에 대응하여 압축기(134) 또는 제1송풍기(141)의 회전수를 함께 가변시키면 압축기(134) 또는 제1송풍기(141)의 회전수의 잦은 가변이 이루어져 압축기(134) 또는 제1송풍기(141)에 부하로 작용할 수 있다. 따라서 이 경우에는 온도차(Δt)가 0.4℃를 초과한 경우에도 ⓓ범위에 대응하는 회전수로 곧바로 변경하지 않고, 1분 정도의 지연시간이 경과한 후 그 때 측정된 온도차(Δt)에 대응하는 회전수로 변경 또는 유지를 하는 것으로 구성할 수 있다.
단계 S206은 온도차(Δt)가 설정온도범위(Z)의 상한을 벗어났는지 여부를 판단하는 단계이다. 판단결과 설정온도범위(Z)의 상한인 ⓓ범위를 벗어났다고 판단되면 단계 S207로 진행한다. 온도차(Δt)가 설정온도범위(Z)의 상한을 벗어난 경우에는 외기부하에 의해 냉방공급이 더 필요하게 되었음을 의미한다.
단계 S207은 압축기(134)와 제1송풍기(141)를 최대 회전수로 가동하고, 상기 초기값인 설정회전수에 보정값을 더하는 단계이다. 상기 압축기(134)와 제1송풍기(141)를 최대 회전수로 가동함으로써 최대한 빠른 시간 내에 사용자가 원하는 온도로 냉방을 공급할 수 있다.
또한, 온도차(Δt)가 설정온도범위(Z)의 상한을 벗어났다는 것은 ⓓ범위의 설정회전수인 45rps와 2000rpm으로 압축기(134)와 제1송풍기(141)를 가동시키더라도 외기부하의 영향을 받아 현재온도를 설정온도로 맞추기가 어려워졌다는 것을 의미한다. 따라서 ⓓ범위의 설정회전수보다 더 높은 회전수로 가동시킬 필요가 있다. 도 4의 실시예에서는 각각의 온도범위에서의 압축기(134)의 초기값인 설정회전수에 보정값 5만큼 더한 값으로 설정회전수를 변경시키는 것으로 예시하였다. 물론, 이 경우 제1송풍기(141)의 설정회전수에도 보정값을 더한 값으로 변경할 수 있다.
상기 압축기(134)와 제1송풍기(141)가 최대 회전수로 가동되면, 현재온도는 제2온도하강선(CT2)을 따라 하강하게 된다.
단계 S208은 현재온도가 설정온도범위(Z)의 하단인 ⓖ범위에 도달했는지 여부를 판단하는 단계이다. 상기 현재온도가 제2온도하강선(CT2)을 따라 하강하여 온도차(Δt)가 ⓖ범위인 -1℃＜Δt≤0℃ 범위에 해당하면, 단계 S209로 진행한다.
단계 S209는 상기 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 회전수를 변경하는 단계이다. 상기 현재온도가 하강하여 온도차(Δt)가 ⓖ범위에 해당하면, 상기 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 회전수를 S207단계에서 변경된 설정회전수인 20rps, 1500rpm으로 가동한다. 그 이후는 앞서 설명한 바와 같은 방법으로 제어가 이루어져 현재온도가 다시 상승/하강을 반복하면서 설정온도범위(Z) 내에서 온도제어가 이루어질 수 있다.
단계 S210은 현재온도가 제2온도하강선(CT2)을 따라 하강하여 온도차(Δt)가 설정온도범위(Z)의 하한을 벗어났는지 여부를 판단하는 단계이다. 판단결과 설정온도범위(Z)의 하한인 ⓖ범위를 벗어났다고 판단되면 단계 S211로 진행한다.
단계 S211은 압축기(134) 또는 제1송풍기(141)의 설정회전수에 보정값을 빼는 단계이다. 온도차(Δt)가 설정온도범위(Z)의 하한을 벗어났다는 것은 ⓖ범위의 설정회전수인 20rps와 1500rpm으로 압축기(134)와 제1송풍기(141)를 가동시키더라도 외기부하의 영향을 받아 과냉방이 이루어져 현재온도를 설정온도로 맞추기가 어려워졌다는 것을 의미한다. 따라서 앞서 새롭게 설정된 ⓖ범위의 설정회전수보다 더 낮은 회전수로 가동시킬 필요가 있다. 도 4의 실시예에서는 각각의 온도범위에서의 압축기(134)의 1차 변경된 설정회전수인 20rps에 보정값 5만큼 뺀 값으로 설정회전수를 변경시키는 것으로 예시하였다. 물론, 이 경우 제1송풍기(141)의 설정회전수에도 보정값을 뺀 값으로 변경할 수 있다. 따라서 설정온도범위(Z)의 하단을 벗어난 영역인 ⓗ범위에서 압축기(134)의 회전수를 감소시켜 가동시킨다.
한편, 단계 S211에서 상기 압축기(134) 또는 제1송풍기(141)의 설정회전수를 보정값만큼 빼는 것으로 변경한 후에도 상기 현재온도가 상기 설정온도범위(Z)를 벗어난 상태를 설정된 조건(예를 들어, 설정된 시간) 동안 유지하는 경우에는 상기 설정회전수의 변경량인 보정값을 증가시켜 빼도록 구성할 수도 있다. 예를 들어, 도 4의 실시예에서는 압축기(134)의 1차 변경된 설정회전수인 20rps에 5만큼 뺀 값으로 설정회전수를 변경시켰으나, 설정된 시간이 경과한 후에도 현재온도가 설정온도범위(Z)를 벗어난 상태를 유지하면 20rps에 10을 뺀 값으로 설정회전수를 변경할 수 있다.
단계 S212는 설정온도범위(Z)내에서 냉방운전이 이루어지는 단계이다. 상기와 같은 과정에 의해 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 회전수를 변경하면서 현재온도를 설정온도범위 이내에서 운전이 되도록 최적의 회전수를 찾아가는 과정이 진행된다.
한편, 상기 공기조화기(100)의 가동이 정지된 후 재 가동시에는 설정회전수는 초기값으로 설정되어 앞서 설명한 바와 동일한 과정을 통해 운전이 이루어질 수 있다.
이와 같이 설정회전수에 보정값을 더하는 제어방법에 의해 외기부하가 커진 경우에도 실내온도가 급격히 치솟아 오르는 문제점을 방지할 수 있고, 설정회전수에 보정값을 빼는 제어방법에 의해 외기부하가 적어진 경우에도 과냉방으로 불필요하게 소비전력량이 커지는 문제점을 방지할 수 있어, 최적의 소비전력으로 효율적으로 운전이 가능하므로 공기조화기의 운전비용을 절감할 수 있다. 또한, 별도의 온도센서에 의해 외기온도를 측정하지 않더라도 외기부하를 반영할 수 있어 공기조화기(100)의 제어구성을 간단하게 할 수 있다.
상기에서는 냉방모드로 가동되는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 난방모드로 가동되는 경우에도 동일한 제어방법이 적용될 수 있다.
도 5는 난방모드로 가동시 본 발명의 제어방법이 적용되는 과정을 보여주는 도면이다. 난방모드로 가동시에도 제어부(150)에 설정되는 설정온도범위(Z)와 설정회전수는 냉방모드로 가동시와 동일하게 설정될 수 있다. 또한, 난방모드가 시작되면 최고 회전수로 가동될 수 있다.
또한, 온도차(Δt)가 설정온도범위(Z)의 하한을 벗어난 경우에는 외기부하가 커져 난방공급이 더 필요하게 되었음을 의미하므로, 설정회전수에 보정값을 더한 값으로 설정회전수를 변경시킨다.
또한, 온도차(Δt)가 설정온도범위(Z)의 상한을 벗어난 경우에는 외기부하가 작아져 과난방이 이루어지므로 난방공급을 줄여야 할 필요가 있음을 의미하므로, 설정회전수에 보정값을 뺀 값으로 설정회전수를 변경시킨다.
상기에서는 압축기(134)와 제1송풍기(141)의 회전수를 모두 변경하는 경우에 대해 설명하였으나, 둘 중 하나의 회전수는 일정한 회전수로 가동되도록 하고, 나머지 하나의 회전수만 변경되도록 구성할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
100 : 공기조화기 111 : 실내공기 유입구
112 : 실내 배출구 113 : 실외공기 유입구
114 : 실외 배출구 120 : 유로전환부
130 : 히트펌프 131 : 제1열교환기
132 : 제2열교환기 133 : 팽창밸브
134 : 압축기 135 : 사방밸브
141 : 제1송풍기 142 : 제2송풍기
150 : 제어부 160 : 실내온도 감지센서
170 : 실내온도 설정부

Claims (12)

  1. 실내의 온도조절을 위해 실내공기와 열교환이 이루어지는 열교환기에 공급되는 냉매를 압축하는 압축기와 실내에 공기를 공급하기 위한 송풍기를 제어하는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
    a) 상기 실내의 온도조절을 위해 설정된 설정온도와 상기 압축기와 송풍기의 설정된 설정회전수에 따라 가동되어 실내의 온도조절이 이루어지는 단계;
    b) 상기 실내의 온도조절에 의해 가변하는 현재온도가 설정온도범위를 벗어나는 경우 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나의 설정회전수를 변경하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 설정온도범위 내에서 서로 다른 온도로 이루어진 복수의 온도범위가 설정되고, 상기 복수의 온도범위에서 상기 설정회전수는 서로 다른 회전수로 설정되고,
    상기 복수의 온도범위에서 상기 현재온도가 이웃하는 온도범위로 변경된 경우 상기 압축기의 설정회전수 변경은 설정된 시간동안 지연되고, 상기 지연시간이 경과한 후 상기 현재온도가 위치하는 온도범위에 대응되는 설정회전수로 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나의 가동이 이루어지는 공기조화기의 제어방법
  2. 제1항에 있어서,
    상기 설정온도범위는 상기 설정온도를 기준으로 상한과 하한 사이의 온도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
  3. 제1항에 있어서,
    상기 설정온도범위는, 상기 현재온도와 설정온도의 차이인 온도차의 범위로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 온도범위 내에서 상기 온도범위가 올라갈수록 상기 설정회전수가 증가하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 현재온도가 상기 설정온도범위의 상한을 벗어난 경우 상기 설정회전수는 직전에 설정된 설정회전수에 보정값을 더한 값으로 증가시키고;
    상기 현재온도가 상기 설정온도범위의 하한을 벗어난 경우 상기 설정회전수는 직전에 설정된 설정회전수에 보정값을 뺀 값으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
  8. 제7항에 있어서,
    상기 현재온도가 상기 설정온도범위의 상한 또는 하한을 벗어나 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나의 설정회전수에 상기 보정값을 적용하여 변경한 후에도 상기 현재온도가 상기 설정온도범위를 벗어난 상태를 설정조건동안 유지하는 경우 직전에 적용한 보정값보다 더 큰 보정값을 적용하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
  9. 제1항에 있어서,
    상기 공기조화기의 가동이 시작되면 상기 현재온도가 상기 설정온도범위의 하단에 도달할 때까지 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나는 최고 회전수로 가동되고;
    상기 현재온도가 상기 설정온도범위의 하단에 도달하면 상기 압축기의 회전수를 상기 최고 회전수보다 낮은 설정회전수로 변경하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
  10. 제1항에 있어서,
    상기 현재온도가 상기 설정온도범위를 벗어난 경우, 상기 현재온도가 상기 복수의 온도범위 중 상단 또는 하단의 온도범위가 될 때까지 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나는 최고 회전수로 가동되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
  11. 제1항에 있어서,
    상기 공기조화기의 가동이 정지된 후 재 가동시에는 상기 설정회전수는 초기값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
  12. 실내의 온도조절을 위해 실내공기와 열교환이 이루어지는 열교환기에 공급되는 냉매를 압축하는 압축기와 실내에 공기를 공급하기 위한 송풍기를 제어하는 공기조화기에 있어서,
    상기 실내의 온도조절을 위해 설정온도를 설정하기 위한 실내온도 설정부;
    상기 실내의 가변하는 현재온도를 측정하기 위한 실내온도 감지센서;
    상기 압축기와 송풍기의 설정된 설정회전수에 따라 가동되어 실내의 온도조절이 이루어지도록 하고, 상기 현재온도가 설정온도범위를 벗어나는 경우 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나의 설정회전수를 변경하도록 제어하며, 상기 설정온도범위 내에서 서로 다른 온도로 이루어진 복수의 온도범위가 설정되고, 상기 복수의 온도범위에서 상기 설정회전수는 서로 다른 회전수로 설정되어 상기 서로 다른 회전수로 가동되도록 제어하되, 상기 복수의 온도범위에서 상기 현재온도가 이웃하는 온도범위로 변경된 경우 상기 압축기의 설정회전수 변경은 설정된 시간동안 지연되고, 상기 지연시간이 경과한 후 상기 현재온도가 위치하는 온도범위에 대응되는 설정회전수로 상기 압축기와 송풍기 중 적어도 하나의 가동이 이루어지도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 공기조화기
KR1020170175090A 2017-12-19 2017-12-19 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법 KR102480058B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170175090A KR102480058B1 (ko) 2017-12-19 2017-12-19 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170175090A KR102480058B1 (ko) 2017-12-19 2017-12-19 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190073870A KR20190073870A (ko) 2019-06-27
KR102480058B1 true KR102480058B1 (ko) 2022-12-23

Family

ID=67057267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170175090A KR102480058B1 (ko) 2017-12-19 2017-12-19 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102480058B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110595008A (zh) * 2019-10-28 2019-12-20 山东建筑大学 一种地源热泵空调系统多设备协同优化方法及系统
US11644213B2 (en) * 2021-03-26 2023-05-09 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Systems and methods to operate HVAC system in variable operating mode

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007010200A (ja) 2005-06-29 2007-01-18 Hitachi Ltd 空気調和機とその制御方法
JP2010078217A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Daikin Ind Ltd 空調システム
KR101697108B1 (ko) 2016-07-26 2017-01-18 (주)아스크스토리 공기 조화 시스템 및 그 제어 방법
JP2017067301A (ja) 2015-09-28 2017-04-06 株式会社富士通ゼネラル 空気調和装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3404150B2 (ja) * 1994-09-28 2003-05-06 東芝キヤリア株式会社 空気調和機及びその制御方法
KR100315513B1 (ko) * 1999-05-14 2001-11-30 윤종용 공기조화기의 자동운전 제어방법
JP5633737B2 (ja) * 2010-09-22 2014-12-03 アイシン精機株式会社 空気調和装置
KR102262245B1 (ko) * 2014-04-30 2021-06-09 삼성전자주식회사 공기조화기 및 그 제어방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007010200A (ja) 2005-06-29 2007-01-18 Hitachi Ltd 空気調和機とその制御方法
JP2010078217A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Daikin Ind Ltd 空調システム
JP2017067301A (ja) 2015-09-28 2017-04-06 株式会社富士通ゼネラル 空気調和装置
KR101697108B1 (ko) 2016-07-26 2017-01-18 (주)아스크스토리 공기 조화 시스템 및 그 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190073870A (ko) 2019-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2187141B1 (en) Air-conditioning apparatus
KR101183032B1 (ko) 공조 제어 장치, 공기 조화 장치 및 공조 제어 방법
JP6225819B2 (ja) 空気調和機
JP5958503B2 (ja) 室温調整システム
WO2018173120A1 (ja) 除湿機
JP6004670B2 (ja) 空気調和装置の制御装置及び空気調和装置の制御方法並びに空気調和装置のプログラム、それを備えた空気調和装置
JP2008039234A (ja) 空気調和装置
JP3835453B2 (ja) 空気調和装置
AU2016346536A1 (en) Air conditioner
JPWO2020144797A1 (ja) 空気調和機
JP2014190600A (ja) 空気調和装置
KR102480058B1 (ko) 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법
JP2018194252A (ja) 空調システム
WO2021214930A1 (ja) 空気調和システムおよび制御方法
JP3993015B2 (ja) 空気調和機
JP3668750B2 (ja) 空気調和装置
JP6537641B2 (ja) 温冷水空調システム
JP5195814B2 (ja) 空気調和装置およびその制御方法
JP7074992B2 (ja) 空調システム
JP6689404B2 (ja) 冷凍サイクル装置
KR102564507B1 (ko) 공기조화기의 운전 제어 방법
CN110637199A (zh) 空调系统
KR100233017B1 (ko) 냉난방기의 제어방법
JP7262431B2 (ja) 熱容量推定システム、冷媒サイクル装置および熱容量推定方法
JP2001317796A (ja) 空気調和機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant