KR102597558B1

KR102597558B1 - 실내기의 증발기 세척 기능을 가지는 공기 조화기 및 운전 방법

Info

Publication number: KR102597558B1
Application number: KR1020210114035A
Authority: KR
Inventors: 정대연; 김광형; 문창성; 임승철; 강성희
Original assignee: 오텍캐리어 주식회사
Priority date: 2020-09-01
Filing date: 2021-08-27
Publication date: 2023-11-03
Also published as: KR20220029476A

Abstract

본 발명은, 실내 냉방 운전 중에 증발기 코일을 급속 동결시킨 후 해빙 및 건조되게 함으로써 증발기 코일의 표면에 부착된 오염물질이 물과 함께 씻겨 내려 배출되도록 하며, 더 나아가서는 오염 물질 제거 후에 증발기를 고온으로 살균할 수 있도록 한 실내기의 증발기 세척 기능을 가지는 공기 조화기 및 운전 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 공기 조화기는, 압축기(10), 실외기의 응축기(20), 전자제어 팽창밸브(30), 실내기의 증발기(40), 실외기 팬(22) 및 실내기 팬(42)을 구비한다. 그리고 사용자가 증발기(40)에 대한 세척 명령, 냉방 운전/정지 명령, 운전 모드의 선택을 입력하기 위한 입력부(110)와, 입력부(110)로부터의 증발기 세척 명령을 받거나, 저장된 증발기 세척 예약 시간이 도래하면, 냉방 운전 모드로 운전 중에 또는 냉방 운전 모드로 운전을 먼저 개시하고 설정시간이 경과 한 후, 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 증발기(40)의 표면 온도를 0℃ 이하로 급격하게 낮추기 위한 급속 동결 모드 기준으로 낮추는 증발기 동결 운전을 수행하고, 증발기(40)의 표면이 동결된 후 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 완전히 개방하여 증발기(40) 표면의 얼음을 녹이는 증발기 해빙 운전을 수행하며, 해빙 후 실내기 팬(42)을 가동하여 증발기(40)의 표면을 건조하는 증발기 건조 운전 동작을 수행하도록 프로그램 설정된 제어부(100)를 포함하여 이루어진다.

Description

실내기의 증발기 세척 기능을 가지는 공기 조화기 및 운전 방법{Air Conditioner with Evaporator Cleaning function}

본 발명은 공기조화기의 실내기에 구비되는 증발기 코일을 세척하는 것에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내 냉방 운전 중에 증발기 코일을 급속 동결시킨 후 해빙 및 건조되게 함으로써 증발기 코일의 표면에 부착된 오염물질이 물과 함께 씻겨 내려 배출되도록 하며, 더 나아가서는 오염 물질 제거 후에 증발기를 고온으로 살균할 수 있도록 한 실내기의 증발기 세척 기능을 가지는 공기 조화기 및 운전 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기 조화기(air conditioner)는, 냉매를 압축→응축→팽창→증발시키는 일련의 냉매 사이클을 수행하여 실내 공기의 냉방을 도모하여 실내를 쾌적한 온도로 유지하기 위한 기기이다.

공기 조화기는, 응축기를 가지는 열방출부와 증발기를 가지는 열흡수부가 별개로 설치되는 분리형 공기 조화기가 일반적으로 사용된다. 이때, 열방출부는 실외에 설치되므로 통상 '실외기'라 하고, 열흡수부는 공조 공간, 즉 실내에 설치되므로 '실내기'라고 한다.

도 1을 참조하면, 실외기(1)는, 냉매를 압축하는 압축기(10)와, 압축된 고온 고압의 냉매를 외기에 의해 냉각하여 액체로 응축하는 응축기(20)와, 응축기에 외기를 송풍하는 실외기 팬(송풍팬)(22)과, 응축기(20)에서 응축된 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 냉매로 만들어 실내기(2)의 증발기(40)로 보내는 팽창밸브(30) 등을 구비한다.

실내기(2)는, 상기 팽창밸브(30)로부터 유입되는 저온 저압의 냉매를 증발시켜 주위의 열을 흡수하는 증발기(40)와, 실내의 공기를 흡입하여 상기 증발기(40)를 통과시켜 실내에 송풍하는 실내기 팬(송풍팬)(42)을 구비한다. 이러한 실내기(2)와 실외기(1)는 냉매 배관(4)에 의해 연결된다.

여기서, 팽창밸브(30)는, 증발기(40)에서 충분한 열을 흡수하도록 하기 위해, 응축기(20)에서 응축 액화된 고온 고압의 액체 냉매를 교축 작용에 의해 증발을 일으킬 수 있는 압력까지 감압해 주고 공급량을 조절하는 역할을 한다.

냉방 운전이 수행되면, 증발기(40)로 저온 저압의 냉매가 유입되어 증발하여 증발기 코일의 표면 온도가 낮아지게 되고, 그 증발 잠열에 의해 실내 공기로부터 열을 빼앗아 주위의 온도를 낮추게 되는데, 이때 실내기 팬(42)을 구동하면 실내기(2)의 흡입구를 통해 실내 공기가 유입된 다음 증발기(20)의 코일 사이를 통과하면서 온도가 낮아져서 토출구를 통해 실내로 공급된다.

이와 같이, 냉방 운전 시에는, 증발기(40)의 표면 온도(증발기 코일의 표면 온도)가 실내 공기의 이슬점(dew point) 온도보다 더 낮아져서, 증발기(40)의 표면에는 공기 중의 수증기가 응결하여 물(이슬, 습기)이 맺히게 되는데, 이렇게 맺힌 이슬이 공기 조화기가 작동을 멈춘 후에도 제거되지 않은 채 남아 있게 된다.

이처럼 공기 조화기의 작동이 멈춘 후에도 증발기(40)의 표면에 남아있는 습기는 각종의 먼지, 병균, 곰팡이 등이 부착되어 번식하는 주요 원인이 되는데, 이렇게 쌓인 곰팡이 및 각종 오염물질은 공기 조화기를 재가동할 경우 실내로 유입되어 악취는 물론 사람의 위생에 좋지 않은 영향을 준다.

일반적으로, 실내기의 공기 흡입부에는 먼지를 걸러주는 필터가 장착되어 있으나, 미세한 먼지는 필터를 통과할 수 있을 뿐만 아니라, 토출구의 도어 플랩(door flap)의 미세한 틈새로도 먼지가 유입되기 때문에 완벽한 차단이 어렵다.

위와 같은 문제를 해결하기 위하여, 종래의 한 예에 따르면, 공기 조화기를 가동한 이후 일정 시간 실내기 팬을 가동하여 증발기의 표면을 건조되게 하여 표면에 남아 있는 습기를 제거하는 기술이 제안되어 있다(예; 특허문헌 1 등 참조). 그러나 이 방법에 따르면, 증발기 표면이 건조되면서 습기에 포함되어 있는 이물질이 그대로 증발기 표면에 부착되기 때문에, 곰팡이의 서식은 줄일 수 있으나 증발기 표면으로부터 이물질을 완벽하게 제거하지는 못한다.

한편, 도 1에 도시된 냉방 전용 공기 조화기와는 달리, 여름철에는 실내 공기를 냉방 하는 냉방 사이클로 운전하고, 겨울철에는 실내 공기를 난방하는 난방 사이클(냉매를 4방 밸브에 의해 냉방 사이클의 역방향으로 순환시킴)로 운전할 수 있는 형식의 냉난방 겸용 공기 조화기가 사용되고 있다.

이러한 냉난방 겸용 공기 조화기가 난방 사이클을 수행할 때에는 실외기의 응축기(실외 열교환기)가 증발기로 작용하게 되는데, 특히 겨울철의 낮은 실외 온도에 의해 증발기의 표면에 서리가 맺히게 되고, 그 서리에 의해 외기와의 열교환이 방해를 받아 효율이 떨어지는 문제가 있어, 이러한 실외기의 제상(除霜)을 위해서 난방 운전을 정지하고 역사이클(실내 냉방 사이클)로 운전하여 실외 열교환기 표면에 부착된 서리를 제거하는 제상 시스템(예; 특허문헌 2 등 참조)은 제안되어 있으나, 여름철 실내 냉방 운전 시 실내기의 증발기 표면의 오염물질을 제거하기 위한 마땅한 해결 방법은 제안되어 있지 않다.

대한민국 공개특허공보 제10-2005-0032667호(2005.04.08) 대한민국 등록특허공보 제10-2060363호(2005.04.08)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 증발기의 표면에 부착된 오염물질을 쉽게 세척할 수 있도록 하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 냉방 사이클의 역사이클을 수행하지 않고 또는 역사이클을 수행할 수 없는 냉방 전용 공기 조화기이더라도 실내 냉방 운전 중에 증발기의 표면에 부착된 오염물질을 쉽게 세척할 수 있도록 하는 것에 있다.

또한, 역사이클을 수행할 수 있는 냉난방 겸용 공기 조화기일 경우에는, 오염 물질 제거 후에 추가로 증발기를 고온으로 살균할 수 있도록 하는 것에 있다.

위와 같은 본 발명의 목적은, 실내 냉방 운전 중에 증발기 코일을 급속 동결시키는 사이클을 수행한 후 해빙 및 건조되게 함으로써 증발기 코일의 표면에 부착된 오염물질이 물과 함께 씻겨 내려 배출되도록 하며, 더 나아나서는 증발기 코일의 고온살균까지 수행할 수 있는 실내기의 증발기 세척 기능을 가지는 공기 조화기 및 운전 방법을 제공함으로써 달성된다.

구체적으로, 본 발명에 따른 실내기의 증발기 세척 기능을 가지는 공기 조화기는, 냉매를 압축하는 압축기(10)와, 압축된 고온 고압의 냉매를 외기에 의해 냉각하여 액체로 응축하는 실외기(1)의 응축기(20)와, 응축기(20)에서 응축된 냉매를 저온 저압의 냉매로 팽창시키는 전자제어 팽창밸브(30)와, 전자제어 팽창밸브(30)를 나온 저온 저압의 냉매를 증발시켜 주위의 열을 흡수하여 공기를 냉각되게 하는 실내기(2)의 증발기(40)를 포함하는 냉매 회로와, 상기 응축기(20)에 외기를 송풍하는 실외기 팬(22) 및 상기 증발기(40)를 통해 냉각된 공기를 실내로 송풍하는 실내기 팬(42)을 구비하며, 사용자가 상기 실내기(2)의 증발기(40)에 대한 세척 명령, 냉방 운전/정지 명령, 운전 모드의 선택을 입력하기 위한 입력부(110)와, 상기 입력부(110)로부터의 증발기 세척 명령을 받거나, 저장된 증발기 세척 예약 시간이 도래하면, 냉방 운전 모드로 운전 중에 또는 냉방 운전 모드로 운전을 먼저 개시하고 설정시간이 경과 한 후, 상기 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 상기 증발기(40)의 표면 온도를 0℃ 이하로 급격하게 낮추기 위한 급속 동결 모드 기준으로 낮추는 증발기 동결 운전을 수행하고, 상기 증발기(40)의 표면이 동결된 후 상기 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 완전히 개방하여 상기 증발기(40) 표면의 얼음을 녹이는 증발기 해빙 운전을 수행하며, 해빙 후 상기 실내기 팬(42)을 가동하여 증발기(40)의 표면을 건조하는 증발기 건조 운전 동작을 수행하도록 프로그램 설정된 제어부(100)를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 공기 조화기에서, 압축기(10)의 출구 측의 냉매 회로상에 설치되어, 상기 압축기(10)를 나온 냉매가 냉방 운전(정사이클)에서는 실외기인 응축기(20)로 유동하도록 하고 난방 운전(역사이클)에서는 실내기의 증발기(40)로 유동하도록 냉매의 흐름 방향을 전환할 수 있는 사방밸브(60)를 더 포함하여 역사이클을 수행할 수 있도록 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 공기 조화기에서, 상기 증발기(40)의 습도를 측정하여 상기 제어부(100)에 제공하기 위해, 상기 실내기(2)의 증발기(40)와 실내기 팬(42) 사이에 설치되는 증발기 습도센서(50)와, 상기 증발기(40) 표면의 온도를 측정하여 상기 제어부(100)에 제공하기 위해, 상기 실내기(2)에 설치되는 증발기 표면온도센서(56)와, 외기 온도를 측정하여 상기 제어부(100)에 제공하기 위해, 상기 실외기(1)에 설치되는 외기 온도센서(58)와, 실내의 온도를 측정하여 상기 제어부(100)에 제공하기 위해, 상기 실내기(2)에 설치되는 실내 온도센서(54)를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 공기 조화기에서, 상기 제어부(100)는, 상기 증발기 동결 운전 개시 전에, 상기 실외기(1) 측의 외기 온도를 측정하고, 측정된 외기 온도가 설정 온도를 초과한 경우 상기 압축기(10) 및 실외기 팬(22)의 구동 강도를 상향 조정하도록 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 공기 조화기에서, 상기 제어부(100)는, 상기 증발기 동결 운전 개시 후 설정시간이 경과 한 후에 증발기(40)의 표면 온도를 측정하고, 상기 증발기(40)의 표면 온도가 급속 동결을 위한 설정 온도보다 높을 경우, 급속 동결을 위한 온도 기준을 충족할 때까지 상기 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 1단계씩 더 낮추도록 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 공기 조화기에서, 상기 제어부(100)는, 상기 증발기 해빙 운전 시, 상기 압축기(10)의 작동을 정지하도록 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 공기 조화기에서, 상기 제어부(100)는, 상기 증발기 건조 운전 개시 후 설정시간이 경과 하면, 상기 증발기(40) 표면의 습도를 측정하고, 증발기(40)의 표면 습도가 설정된 건조 수준을 충족하지 못하는 경우 상기 실내기 팬(42)의 가동 시간을 연장하도록 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 공기 조화기에서, 상기 제어부(100)는, 상기 증발기 동결 운전, 증발기 해빙 운전 및 증발기 건조 운전을 복수 회 반복 수행하도록 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 공기 조화기 운전 방법은, 제어부(100)에 저장되어 있는 증발기 세척 예약 시간이 도래하거나(단계 S10), 냉방 운전 도중에 사용자가 직접 입력부(110)를 조작하여 증발기 세척 명령을 입력하면(단계 S20), 공기 조화기가 현재 냉방 운전 모드로 운전 중인지 확인하는 과정(단계 S30); 상기 과정(단계 S30)에서 냉방 운전 중이 아니면, 냉방 운전 모드를 실행하는 과정(단계 S40); 상기 과정(단계 S30)에서 냉방 운전 중이거나, 상기 과정(단계 S40)에서 냉방 운전 모드를 수행한 후 설정된 시간이 지나면, 증발기 세척 운전 모드로 전환하는 과정(단계 S50); 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 실내기의 증발기(40)의 표면 온도를 0℃ 이하로 급격하게 낮추기 위한 급속 동결 모드 기준으로 줄이도록 조정하여 실내기의 증발기(40)의 표면에 결빙시키는 증발기 동결 운전을 수행하는 과정(단계 S100); 증발기 동결 운전(단계 S100)을 설정시간 동안 수행한 후(단계 S110), 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 완전히 개방하여 실내기의 증발기(40)의 표면의 결빙을 녹이는 증발기 해빙 운전을 수행하는 과정(단계 S120); 실내기의 증발기(40)의 해빙 운전(단계 S120)을 설정시간 동안 수행한 후(단계 S130), 실내기 팬(42)의 구동 강도를 증가시켜 실내기의 증발기(40)의 표면의 물을 건조시키는 증발기 건조 운전을 수행하는 과정(단계 S140); 그리고 증발기 건조 운전(단계 S140)을 설정시간 동안 수행한 후(단계 S150), 증발기 세척 운전을 종료하는 과정(단계 S160); 를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 공기 조화기 운전 방법에서, 증발기 세척 운전을 종료(단계 S160)한 후, 냉방 운전 중에 사용자의 명령 입력에 의해 증발기 세척 운전이 이루어졌을 경우에는, 다시 정상적인 냉방 운전으로 전환하고(단계 S170), 사용자의 운전 종료 명령에 따라(단계 S180) 공기 조화기의 운전을 종료하며(단계 S190), 공기 조화기의 운전이 정지되었던 상태에서 예약 시간의 도래에 의해 증발기 세척 운전이 이루어졌을 경우에는(단계 S162)에서 "예약 실행"), 곧바로 공기 조화기의 운전을 종료하는 과정(단계 S190)을 더 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 공기 조화기 운전 방법에서, 증발기 동결 운전(단계 S100)을 개시하기 전에, 외기 온도센서(58)로부터 실외 온도를 입력받아(단계 S52), 외기의 온도가 설정 온도 이상으로 높을 경우, 압축기(10)와 실외기 팬(22)의 회전 속도를 상향 조정(단계 S54)하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 공기 조화기 운전 방법에서, 상기 증발기 동결 운전 개시 후 설정시간이 경과 한 후(단계 S110), 증발기(40)의 표면 온도를 측정하고(단계 S112), 실내기의 증발기(40)의 표면 온도가 급속 동결을 위한 설정 온도보다 높을 경우(단계 S113에서 '아니오'), 급속 동결을 위한 온도 기준을 충족할 때까지 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 1단계씩 낮추어 설정시간 동안 유지하는 과정(단계 S114)을 반복하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 공기 조화기 운전 방법에서, 증발기 동결 운전(단계 S100)을 수행할 때, 실내기 팬(42)을 정지시키거나 최소한의 속도로 낮추는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 공기 조화기 운전 방법에서, 증발기 해빙 운전(단계 S120)을 수행할 때, 압축기(10)의 작동을 정지시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 공기 조화기 운전 방법에서, 상기 과정(단계 S150) 후, 증발기 습도센서(50)로부터 증발기(40) 표면 또는 증발기(40)에 인접한 공기의 습도를 입력받고(단계 S152), 습도가 사전에 설정된 기준 값을 충족하지 못하면(단계 S154)에서 '아니오'), 습도가 사전에 설정된 기준 값을 충족할 때까지 실내기 팬(42)의 가동 시간(증발기 건조 운전 시간)을 연장하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 공기 조화기 운전 방법에서, 증발기 세척 운전을 종료(단계 S160)한 후, 실내기의 증발기(40)의 온도를 고온으로 유지하여 증발기(40)의 표면에 살균을 수행하는 증발기 고온 살균 운전으로 전환하는 과정(단계 S200); 고온 살균 운전에 들어가서, 사방밸브(60)를 역사이클로 전환하여 압축기(10)에서 토출된 냉매가 실내기의 증발기(40)로 유입되도록 하여 실내기의 증발기(40)가 응축기의 역할을 수행하도록 하여 난방 운전을 수행하는 과정(단계 S210); 실내기의 증발기(40)의 표면 온도(Ta)가 살균을 위한 설정온도 이상인 상태로 난방 운전을 설정시간 동안 계속 수행하는 과정(단계 S260); 그리고 설정시간 경과 후 고온 살균 운전을 종료하는 과정(단계 S270); 을 더 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 공기 조화기 운전 방법에서, 난방 운전(단계 S210)을 수행할 때, 실내기 팬(42)을 정지시키거나 구동강도를 최소한의 속도로 낮추며, 도어 플랩을 닫거나 최소한의 개방상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 공기 조화기 운전 방법에서, 난방 운전(단계 S210)을 개시한 후, 실내기의 증발기(40)의 표면 온도(Ta)를 측정하고(단계 S230), 표면 온도(Ta)가 살균을 위한 설정온도를 만족하는지를 판단하며(단계 S240), 표면 온도(Ta)가 살균을 위한 설정온도 이상이 될 때까지 압축기(10)의 압축 강도를 1단계씩 상향 조정하는 과정(S250)을 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 공기 조화기 운전 방법에서, 증발기 고온 살균 운전을 종료(단계 S270)한 후, 냉방 운전 중에 사용자의 명령 입력에 의해 증발기 세척 운전이 이루어졌을 경우에는, 다시 정상적인 냉방 운전으로 전환하고(단계 S170), 사용자의 운전 종료 명령에 따라(단계 S180) 공기 조화기의 운전을 종료하며(단계 S190), 공기 조화기의 운전이 정지되었던 상태에서 예약 시간의 도래에 의해 증발기 세척 운전이 이루어졌을 경우에는(단계 S162)에서 "예약 실행"), 곧바로 공기 조화기의 운전을 종료할 수 있다.

본 발명에 따른 실내기의 증발기 세척 기능을 가지는 공기 조화기에 의하면, 증발기의 표면에 부착된 오염물질을 증발기 동결→해빙→건조 사이클을 수행함으로써 쉽게 세척할 수 있다.

또한, 냉방 사이클의 역사이클을 수행하지 않고도 또는 역사이클을 수행할 수 없는 냉방 전용 공기 조화기이더라도 실내 냉방 운전 중에 증발기의 표면에 부착된 오염물질을 쉽게 세척할 수 있다.

또한, 역사이클을 수행할 수 있는 냉난방 겸용 공기 조화기에서, 동결→해빙→건조→고온살균 사이클을 수행함으로써, 오염 물질 제거 후에 추가로 실내기(증발기)를 고온으로 살균할 수 있어, 실내 위생을 향상시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1실시 예에 따른 공기 조화기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 제어부 및 제어 요소들의 구성을 나타내는 블록 도면이다.
도 3은, 본 발명에 따른 증발기 세척 제어 흐름을 나타내는 순서도이다.
도 4는, 도 3의 증발기 세척 운전 모드의 제어 흐름을 나타내는 순서도의 일부이다.
도 5는, 도 4의 과정에 이어지는 제어 흐름을 나타내는 순서도이다.
도 6은, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공기 조화기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제어부 및 제어 요소들의 구성을 나타내는 블록 도면이다.
도 8은, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공기 조화기에서 추가로 고온 살균을 수행하는 제어 흐름을 나타내는 순서도의 일부이다.
도 9는, 도 8의 과정에 이어지는 제어 흐름을 나타내는 순서도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실내기의 증발기 세척 기능을 가지는 공기 조화기 및 세척 방법에 대한 구체적인 실시 예를 설명한다.

<제1 실시예>

도 1에는, 본 발명의 공기 조화기의 구성을 나타내는 도면이 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 제어부 및 제어 요소들의 구성을 나타내는 블록 도면이 도시되어 있다. 도 1에는 냉방 운전 기능만이 있는 냉방 전용 공기 조화기를 도시하고 설명하지만, 4방 밸브에 의해 역사이클을 수행할 수 있는 냉난방 겸용 공기 조화기(도 6 내지 도 9)에도 동일한 구성으로 적용 가능하므로, 이하에서는 냉방 전용 공기 조화기와 냉난방 겸용 공기 조화기를 구분하지 않고 통합하여 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 공기 조화기는, 냉매를 압축하는 압축기(10)와, 압축된 고온 고압의 냉매를 외기에 의해 냉각하여 액체로 응축하는 응축기(실외 열교환기)(20)와, 응축기(20)에서 응축된 냉매를 저온 저압의 냉매로 팽창시키는 전자제어 팽창밸브(30)와, 전자제어 팽창밸브(30)를 나온 저온 저압의 냉매를 증발시켜 주위의 열을 흡수하여 공기를 냉각되게 하는 증발기(실내 열교환기)(40)를 포함하는 냉매 회로를 구비한다.

또한, 응축기(20)에 외기를 송풍하는 실외기 팬(22) 및 증발기(40)를 통해 냉각된 공기를 실내로 송풍하는 실내기 팬(42)을 구비한다.

여기서, 상기 응축기(20)는 실외기(1) 측에 설치되고, 상기 증발기(40)는 실내기(2) 측에 설치된다. 압축기(10) 및 전자제어 팽창밸브(30)는 실외기(1)에 설치될 수 있다.

또한, 실외기(1)에는 상기 응축기(20)에 외기를 송풍하는 실외기 팬(22)이 구비되고, 실내기(2)에는 상기 증발기(40)를 통해 냉각된 공기를 실내로 송풍하는 실내기 팬(42)이 구비된다.

또한, 냉매 배관(4)에는, 유지 보수 시 냉매 배관(4)을 차단하기 위한 서비스 밸브(V1, V2)가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 공기 조화기는, 실내기(2)에 증발기 습도센서(50), 실내 습도센서(52), 실내 온도센서(54), 증발기 표면온도센서(56)를 구비할 수 있고, 실내기(2)에는 외기 온도센서(58)를 구비할 수 있다.

또한, 공기 조화기의 전반적인 제어 동작을 수행하면서, 상기 각 센서들(50, 52, 54, 56, 58)로부터 검출값을 입력받아, 상기 압축기(10), 전자제어 팽창밸브(30), 실외기 팬(22) 및 실내기 팬(42)을 제어하는 제어부(100)를 포함한다.

또한, 사용자가 상기 실내기(2)의 증발기(40)에 대한 세척 명령이나, 각종의 냉방 운전, 정지, 운전 모드의 선택 등을 입력하기 위한 입력부(110)가 구비된다. 이러한 입력부(110)는, 리모트 컨트롤러일 수 있고, 실내기(2) 케이스에 설치되는 제어패널 및 리모트 컨트롤러를 함께 구비한 것일 수 있다.

증발기 습도센서(50)는, 증발기(40)의 습도를 측정하여 제어부(100)에 제공한다. 이러한 증발기 습도센서(50)는, 실내기(2) 내의 증발기(40)와 실내기 팬(42) 사이에 설치될 수 있다.

실내 습도센서(52) 및 실내 온도센서(54)는, 실내의 습도와 온도를 측정하여 제어부(100)에 제공한다. 이러한 실내 습도센서(52) 및 실내 온도센서(54)는, 실내기(2)의 케이스에 실내와 연통하는 상태로 설치될 수 있다.

증발기 표면온도센서(56)는, 증발기(40) 표면의 온도를 측정하여 제어부(100)에 제공한다. 이러한 증발기 표면온도센서(56)는, 실내기(2) 케이스에 증발기(40)의 표면에 가깝게 설치될 수 있다.

외기 온도센서(58)는, 실외기(1) 측의 외기 온도를 측정하여 제어부(100)에 제공한다. 이러한 외기 온도센서(58)는, 실외기(1)의 일측에 외기와 연통하도록 설치된다.

다음으로, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 증발기 세척의 제어 흐름 및 제어부(100)의 제어 기능 및 동작 과정을 설명한다. 구성요소에 대한 도면부호는 도 1 내지 도 2를 참조한다.

도 3에는 증발기 세척 제어 흐름을 나타내는 순서도가 도시되어 있고, 도 4 및 도 5에는 증발기 세척 운전 모드의 제어 흐름이 도시되어 있다.

먼저, 도 3을 참조하면, 사용자가 사전에 입력하여 제어부(100)에 저장되어 있는 증발기 세척 예약 시간이 도래하거나(단계 S10), 냉방 운전 도중에 사용자가 직접 입력부(110)를 조작하여 증발기 세척 명령을 입력하면(단계 S20), 제어부(100)는, 냉방 운전 모드로 운전 중인지 확인하고(단계 S30), 냉방 운전 중이 아니면(예를 들어, 공기 조화기의 운전이 정지되어 있으면서 증발기 세척 예약 시간이 도래한 경우), 먼저 냉방 운전 모드를 실행하여 냉방 운전을 수행한다.

이어서, 제어부(100)는, 냉방 운전을 수행한 후 설정된 시간이 지나면, 증발기 세척 운전 모드를 실행(전환) 한다(단계 S50). 공기 조화기의 운전이 정지되어 있다가, 증발기 세척 예약 시간이 도래함에 따라 세척 운전을 하기 전에 냉방 운전을 수행하는 것은, 증발기(40)의 표면에 이슬이 맺히게 하기 위함인 한편, 냉동 사이클의 안정화를 취하고, 각종 센서로부터 실내 환경 조건 및 실외 환경 조건을 입력 받고 파악하기 위함이다.

다음, 도 4 및 도 5를 참조하여 증발기 세척 운전 모드(단계 S50)의 구제척인 과정을 설명한다.

증발기 세척 운전 모드(단계 S50)에 임하여, 제어부(100)는 증발기 동결 운전을 수행한다(단계 S100).

증발기 동결 운전에 임하여, 제어부(100)는, 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 증발기(40)의 표면 온도를 0℃ 이하로 급격하게 낮추기 위한 급속 동결 모드 기준으로 줄이도록 조정한다. 즉, 증발기(40) 표면에 맺힌 이슬 및 주변의 수분이 얼어붙을 수 있는 온도가 되는 개도로 줄인다. 그러면, 압축기(10)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 전자제어 팽창밸브(30)의 매우 좁은 통로를 통과하여, 냉방 운전 시보다 더 낮은 저온 저압의 냉매가 적은 양으로 증발기(40)에 유입되어 증발기(40) 표면 온도를 냉방 운전의 온도(예; 5 ~ 10℃)보다 낮은 영하의 온도로 내려가게 되며, 이에 따라 신속하게 동결되게 할 수 있다. 팽창밸브(30) 개도의 범위는 증발기(40)의 동결 운전이 계속되는 동안 증발기의 온도를 영하로 유지할 수 있는 범위이다.

한편, 증발기 동결 운전(단계 S100)을 개시하기 전에, 압축기(10)와 실외기 팬(22)의 구동 강도를 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(100)는, 외기 온도센서(58)로부터 실외 온도를 입력받고(단계 S52), 외기의 온도가 설정 온도 이상으로 높을 경우, 압축기(10)와 실외기 팬(22)의 회전 속도를 높게 증가(구동 강도 상향 조정)시켜 압축기(10)로부터 토출되는 냉매의 온도와 압력을 높임으로써 응축기(20)에서 열교환이 잘 이루어지도록 하여(응축이 잘 이루어지도록 하여) 증발기(40)의 동결이 쉽게 이루어질 수 있도록 한다.

증발기 동결 운전을 수행할 때, 제어부(100)는 실내기 팬(42) 및 실내기(2)의 도어 플랩(door flap)(도시하지 않음)의 구동 강도를 조정할 수 있다(단계 S102).

예를 들어, 실내기 팬(42)은 정지하거나 최소한의 속도로 회전하게 제어할 수 있다. 또한, 풍향을 조절하는 도어 플랩은 닫을 수도 있고 열 수도 있다. 실내기 팬(42)이 정지하거나 최소한의 속도로 회전하더라도, 또한 도어 플랩이 닫히거나 열리더라도 증발기의 동결에는 문제가 없지만, 실내기 팬(42)이 정지하거나 도어 플랩이 닫히면 매우 찬 공기나 물방울이 실내로 방출되는 것이 방지되므로 실내의 쾌적성이 악화하지 않게 된다.

상기 증발기 동결 운전(단계 S100)이 설정시간 동안 이루어지면(단계 S110), 제어부(100)는, 증발기 해빙 운전을 수행한다(단계 S120).

증발기 해빙 운전(단계 S120)에 임하여, 제어부(100)는, 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 완전히 개방하는 제어를 수행한다. 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 최대한 개방하면, 상대적으로 고온 고압의 냉매가(즉, 팽창이 덜 이루어진 냉매가) 증발기(40)에 유입되므로 증발기(40)의 온도가 높아지며(증발이 잘 이루어지지 않으며), 그에 따라 증발기(40) 표면의 결빙을 해동할 수 있게 된다. 이때, 증발기(40)의 표면에 물(이슬)과 함께 얼어붙었던 먼지 등의 오염물질이 얼음이 녹으면서 함께 씻겨 내려간다. 이렇게 씻겨 내려간 물은 실내기(2)의 증발기(40) 아래쪽에 설치한 물받이에 받아져서 외부로 배출된다.

또한, 증발기 해빙 운전(단계 S120)에 임하여, 제어부(100)는 압축기(10)의 작동을 정지시킴으로써, 해빙이 더욱 원활히 이루어지도록 할 수 있다.

한편, 증발기 해빙 운전(단계 S120)을 수행하기 전에, 증발기(40)의 표면 온도를 측정하여, 증발기(40)의 표면에 얼음이 형성되었는지를 명확하게 확인하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제어부(100)는, 증발기 표면온도센서(56)로부터 증발기(40)의 표면 온도 값을 입력받고(단계 S112), 만일 증발기(40)의 표면 온도가 얼음이 얼 수 없는 영상의 온도라면, 상기 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 1단계 더 줄여 설정시간 동안 유지한다(단계 S114). 이렇게 하여 증발기(40) 표면이 확실하게 동결된 이후에 증발기 해빙 운전을 수행한다.

증발기 해빙 운전(단계 S120)이 설정시간 동안 수행된 후(단계 S130), 제어부(100)는, 증발기 건조 운전 동작을 수행한다(단계 S140).

한편, 증발기 건조 운전 동작(단계 S140)을 수행하기 전에, 증발기 동결 운전 개시 후 설정시간이 경과 한 후(단계 S110), 증발기(40)의 표면 온도를 측정하고(단계 S112), 실내기의 증발기(40)의 표면 온도가 급속 동결을 위한 설정 온도를 충족하는지를 판단한다(단계 S113).

실내기의 증발기(40)의 표면 온도가 설정 온도보다 높을 경우(단계 S113에서 '아니오'), 급속 동결을 위한 온도 기준을 충족할 때까지 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 1단계씩 낮추어 설정시간 동안 유지하는 과정(단계 S114)을 반복하여 수행한다.

이어서, 도 5를 참조하면, 증발기 건조 운전(단계 S140)에 임하여, 제어부(100)는, 실내기 팬(42)을 가동하여 증발기(40)의 표면을 건조되게 한다.

증발기 건조 운전은, 증발기(40)의 충분히 또는 완전히 건조될 때까지 수행한다. 이를 위해, 제어부(100)는, 증발기 건조 운전이 설정시간 동안 유지된 후(단계 S150), 상기 증발기 습도센서(50)로부터 증발기(40) 표면 또는 증발기(40)에 인접한 공기의 습도를 입력받고(단계 S152), 습도가 사전에 설정된 기준 값을 충족하지 못하면(단계 S154)에서 '아니오'), 습도가 사전에 설정된 기준 값을 충족할 때까지 실내기 팬(42)의 가동 시간(증발기 건조 운전 시간)을 연장한다.

이와 같이 하여 증발기 건조 운전이 종료되면, 제어부(100)는 증발기 세척 운전을 모두 종료한다(단계 S160).

제어부(100)는, 이러한 일련의 증발기 세척 운전 사이클(단계 S52부터 단계 S160)을 수회(예; 2~3회) 반복하여 수행하도록 설정될 수 있다.

증발기 세척 운전을 모두 종료(단계 S160)되면, 냉방 운전 중에 사용자의 명령 입력에 의해 증발기 세척 운전이 이루어졌을 경우에는, 다시 정상적인 냉방 운전으로 전환하고(단계 S170), 사용자의 운전 종료 명령에 따라(단계 S180) 공기 조화기의 운전을 종료한다(단계 S190).

만일, 냉방 운전 중이 아니라, 공기 조화기의 운전이 정지된 상태에서 예약 시간의 도래에 의해 증발기 세척 운전이 이루어졌을 경우에는(단계 S162)에서 "예약 실행"), 제어부(100)는, 곧바로 공기 조화기의 운전을 종료한다(단계 S190).

이와 같이 본 발명에 의하면, 증발기의 표면에 부착된 오염물질을 증발기 동결→해빙→건조 사이클을 수행함으로써 쉽게 세척할 수 있다.

<제2 실시예>

제2 실시예는, 냉방 사이클의 역사이클을 수행할 수 있는 냉난방용 공기조화기에서, 냉방 사이클의 역사이클을 수행하지 않고도 실내 냉방 운전 중에 증발기의 표면에 부착된 오염물질을 동결→해빙→건조 사이클을 수행하여 세척하는 한편, 그 동결 세척에 그치지 않고, 이어서 역사이클을 수행하여 실내기인 증발기 표면을 추가로 살균할 수 있도록 하는 실시 예이다.

도 6 내지 도 7은, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공기 조화기의 구성을 나타내는 것으로서, 도 6에는 회로도가 도시되어 있고, 도 7에는 제어부 및 제어 요소들의 구성을 나타내는 블록도가 도시되어 있다.

도 6 내지 도 7을 참조하면, 제2 실시 예에 따른 공기 조화기는, 제1 실시 예에 따른 공기 조화기에 비해 사방밸브(60)를 더 포함하는 구성을 가진다.

즉, 실외기인 응축기(20)와 실내기의 증발기(40) 사이의 냉매 회로에 압축기(10)를 나온 냉매의 유동방향을 전환할 수 있는 사방밸브(60)를 더 포함한다.

냉방 운전(정사이클)에서, 사방밸브(60)는 압축기(10)에서 토출되는 냉매를 실외기(1)의 응축기(20)로 보내도록 전환된다. 이때 실내기(1)의 증발기(40)를 나온 냉매는 사방밸브(60)를 통해 압축기(10)로 들어가게 된다.

난방 운전(역사이클)에서, 사방밸브(60)는 압축기(10)에서 토출되는 냉매를 실내기(2)의 증발기(40)로 보내도록 전환된다. 이때 실내기(2)의 증발기(40)는 응축기의 역할을 수행하게 된다. 또한 실외기(1)의 응축기(20)는 증발기의 역할을 수행하며, 실외기(1)의 응축기(20)를 나온 냉매는 사방밸브(60)를 통해 압축기(10)로 들어가게 된다.

나머지의 구성은 도 1 및 도 2에서 설명한 제1 실시예와 동일하므로, 중복 설명을 생략한다.

다음으로, 도 8 내지 도 9에는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공기 조화기에서 추가로 고온 살균을 수행하는 제어 흐름을 나타내는 순서도가 도시되어 있다.

도 8에서 단계 S160까지는 제1 실시 예에 따른 제어 과정과 동일하다. 즉, 도 3 내지 도 5에서 설명한 단계 S10부터 단계 S160까지의 제어 과정이 동일하다.

도 3 내지 도 5에서 설명한 단계 S10부터 단계 S160까지의 제어 과정을 간략하게 정리하면 다음과 같다.

즉, 제어부(100)에 저장되어 있는 증발기 세척 예약 시간이 도래하거나(단계 S10), 냉방 운전 도중에 사용자가 직접 입력부(110)를 조작하여 증발기 세척 명령을 입력하면(단계 S20), 공기 조화기가 현재 냉방 운전 모드로 운전 중인지 확인하는 과정(단계 S30); 상기 과정(단계 S30)에서 냉방 운전 중이 아니면, 냉방 운전 모드를 실행하는 과정(단계 S40); 상기 과정(단계 S30)에서 냉방 운전 중이거나, 상기 과정(단계 S40)에서 냉방 운전 모드를 수행한 후 설정된 시간이 지나면, 증발기 세척 운전 모드로 전환하는 과정(단계 S50); 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 실내기의 증발기(40)의 표면 온도를 0℃ 이하로 급격하게 낮추기 위한 급속 동결 모드 기준으로 줄이도록 조정하여 실내기의 증발기(40)의 표면에 결빙시키는 증발기 동결 운전을 수행하는 과정(단계 S100); 를 차례로 수행한다.

여기서, 증발기 동결 운전(단계 S100)을 개시하기 전에, 외기 온도센서(58)로부터 실외 온도를 입력받아(단계 S52), 외기의 온도가 설정 온도 이상으로 높을 경우, 압축기(10)와 실외기 팬(22)의 회전 속도를 상향 조정한다(단계 S54).

이어서, 상기 증발기 동결 운전 개시 후 설정시간이 경과 한 후(단계 S110), 증발기(40)의 표면 온도를 측정하고(단계 S112), 실내기의 증발기(40)의 표면 온도가 급속 동결을 위한 설정 온도보다 높을 경우(단계 S113에서 '아니오'), 급속 동결을 위한 온도 기준을 충족할 때까지 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 1단계씩 낮추어 설정시간 동안 유지하는 과정(단계 S114)을 반복한다.

증발기 동결 운전(단계 S100)을 수행할 때, 실내기 팬(42)을 정지시키거나 최소한의 속도로 낮추는 것이 바람직하다.

이어서, 증발기 동결 운전(단계 S100)을 설정시간 동안 수행한 후(단계 S110), 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 완전히 개방하여 실내기의 증발기(40)의 표면의 결빙을 녹이는 증발기 해빙 운전을 수행한다(단계 S120).

증발기 해빙 운전(단계 S120)을 수행할 때, 압축기(10)의 작동을 정지시킬 수 있다.

또한, 실내기의 증발기(40)의 해빙 운전(단계 S120)을 설정시간 동안 수행한 후(단계 S130), 실내기 팬(42)의 구동 강도를 증가시켜 실내기의 증발기(40)의 표면의 물을 건조시키는 증발기 건조 운전을 수행한다(단계 S140).

증발기 건조 운전(단계 S140)을 설정시간 동안 수행한 후(단계 S150), 증발기 세척 운전을 종료한다(단계 S160).

상기 과정(단계 S150) 후, 증발기 습도센서(50)로부터 증발기(40) 표면 또는 증발기(40)에 인접한 공기의 습도를 입력받고(단계 S152), 습도가 사전에 설정된 기준 값을 충족하지 못하면(단계 S154)에서 '아니오'), 습도가 사전에 설정된 기준 값을 충족할 때까지 실내기 팬(42)의 가동 시간(증발기 건조 운전 시간)을 연장한다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 공기 조화기 운전 방법에서는, 제1 실시예와 같이 냉방 사이클의 역사이클을 수행하지 않고도 실내 냉방 운전 중에 증발기의 표면에 부착된 오염물질을 동결→해빙→건조 사이클을 수행하여 세척하는 한편, 그 동결 세척에 그치지 않고, 이어서 역사이클을 수행하여 실내기인 증발기 표면을 추가로 살균할 수 있도록 한다.

즉, 도 8에서, 증발기 세척 운전을 종료(단계 S160)한 후, 실내기의 증발기(40)의 온도를 고온으로 유지하여 증발기(40)의 표면에 살균을 수행하는 증발기 고온 살균 운전으로 전환한다(단계 S200).

고온 살균 운전에 들어가서, 사방밸브(60)를 역사이클로 전환하여 압축기(10)에서 토출된 냉매가 실내기의 증발기(40)로 유입되도록 하여 실내기의 증발기(40)가 응축기의 역할을 수행하도록 하여 난방 운전을 수행한다(단계 S210).

난방 운전(단계 S210)을 수행할 때, 실내기 팬(42)을 정지시키거나 구동강도를 최소한의 속도로 낮추며, 도어 플랩을 폐쇄하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 실내기 팬(42)은 정지하거나 최소한의 속도로 회전하게 제어할 수 있다. 또한, 풍향을 조절하는 도어 플랩은 닫거나 최소한의 개방상태를 유지하는 것이 바람직하다. 실내기 팬(42)을 정지하거나 도어 플랩을 닫으면, 증발기(40)에서 열교환 하여 뜨거워진 공기가 실내로 방출되어 실내 냉방을 훼손하거나 실내의 쾌적성이 악화되는 것을 방지할 수 있게 된다.

난방 운전(단계 S210)을 설정시간 동안 수행한 후, 실내기의 증발기(40)의 표면 온도(Ta)를 측정한다(단계 S230).

실내기의 증발기(40)의 표면 온도(Ta)가 살균을 위한 설정온도를 만족하는지(즉, 설정온도 이상인지)를 판단하며(단계 S240), 표면 온도(Ta)가 살균을 위한 설정온도보다 낮으면(단계 S240에서 '아니오'), 표면 온도(Ta)가 살균을 위한 설정온도보다 이상이 될 때까지 압축기(10)의 압축 강도를 1단계씩 상향 조정하는 과정(S250)을 반복하여 수행한다.

실내기의 증발기(40)의 표면 온도(Ta)가 살균을 위한 설정온도를 만족하면(단계 S240에서 '예'), 실내기의 증발기(40)의 표면 온도(Ta)가 살균을 위한 설정온도 이상인 상태로 난방 운전을 설정시간 동안 계속하여 유지한다(단계 S260).

설정시간 경과 후, 고온 살균 운전을 종료한다(단계 S270).

한편, 증발기 고온 살균 운전을 종료(단계 S270)한 후에는, 최초에 냉방 운전 중에 사용자의 명령 입력에 의해 증발기 세척 운전이 이루어졌을 경우에는, 다시 정상적인 냉방 운전으로 전환하고(단계 S170), 사용자의 운전 종료 명령에 따라(단계 S180) 공기 조화기의 운전을 종료한다(단계 S190).

이와는 달리, 공기 조화기의 운전이 정지되었던 상태에서 예약 시간의 도래에 의해 증발기 세척 운전이 이루어졌을 경우에는(단계 S162)에서 "예약 실행"), 곧바로 공기 조화기의 운전을 종료한다(단계 S190).

이와 같이 본 발명의 제2 실시 예에 의하면, 실내기인 증발기의 표면에 부착된 오염물질을 증발기 동결→해빙→건조→고온살균 사이클을 수행함으로써, 실내기인 증발기의 표면 세척과 고온살균을 쉽게 수행할 수 있다.

또한, 역사이클이 가능한 공기 조화기라도 냉방 사이클의 역사이클을 수행하지 않고도 실내 냉방 운전 중에 증발기의 표면에 부착된 오염물질을 쉽게 세척할 수 있고, 이어서 역사이클을 수행하여 고온살균까지 쉽게 할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

1: 실외기
2: 실내기
4: 냉매 배관
10: 압축기
20: 응축기
22: 실외기 팬
30: 전자제어 팽창밸브
40: 증발기
50: 증발기 습도센서
52: 실내 습도센서
54: 실내 온도센서
56: 증발기 표면온도센서
58: 외기 온도센서
60: 사방밸브
100: 제어부
110: 입력부

Claims

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냉매를 압축하는 압축기(10);
압축된 고온 고압의 냉매를 외기에 의해 냉각하여 액체로 응축하는 실외기(1)의 응축기(20);
응축기(20)에서 응축된 냉매를 저온 저압의 냉매로 팽창시키는 전자제어 팽창밸브(30);
전자제어 팽창밸브(30)를 나온 저온 저압의 냉매를 증발시켜 주위의 열을 흡수하여 공기를 냉각되게 하는 실내기(2)의 증발기(40);
압축기(10)의 출구 측의 냉매 회로상에 설치되어 상기 압축기(10)를 나온 냉매가 냉방 운전(정사이클)에서는 실외기인 응축기(20)로 유동하도록 하고 난방 운전(역사이클)에서는 실내기의 증발기(40)로 유동하도록 냉매의 흐름 방향을 전환할 수 있는 사방밸브(60);
상기 응축기(20)에 외기를 송풍하는 실외기 팬(22) 및 상기 증발기(40)를 통해 냉각된 공기를 실내로 송풍하는 실내기 팬(42);
사용자가 상기 실내기(2)의 증발기(40)에 대한 세척 명령, 냉방 운전/정지 명령, 운전 모드의 선택을 입력하기 위한 입력부(110);
상기 증발기(40)의 세척 제어를 수행하는 제어부(100);
상기 증발기(40) 표면의 습도를 측정하여 상기 제어부(100)에 제공하기 위해, 상기 실내기(2)의 증발기(40)와 실내기 팬(42) 사이에 설치되는 증발기 습도센서(50);
상기 증발기(40) 표면의 온도를 측정하여 상기 제어부(100)에 제공하기 위해, 상기 실내기(2)에 설치되는 증발기 표면온도센서(56);
외기 온도를 측정하여 상기 제어부(100)에 제공하기 위해, 상기 실외기(1)에 설치되는 외기 온도센서(58);
실내의 온도를 측정하여 상기 제어부(100)에 제공하기 위해, 상기 실내기(2)에 설치되는 실내 온도센서(54); 를 포함하며,
상기 제어부(100)는, 아래에 기재된 (제어 과정)을 수행하도록 프로그램 설정된 것을 특징으로 하는 실내기의 증발기 세척 기능을 가지는 공기 조화기.
(제어 과정)
상기 제어부(100)에 저장되어 있는 증발기 세척 예약 시간이 도래하거나(단계 S10), 냉방 운전 도중에 사용자가 직접 입력부(110)를 조작하여 증발기 세척 명령을 입력하면(단계 S20), 공기 조화기가 현재 냉방 운전 모드로 운전 중인지 확인하는 과정(단계 S30);
상기 과정(단계 S30)에서, 냉방 운전 중이 아니면 냉방 운전 모드를 실행하는 과정(단계 S40);
상기 과정(단계 S30)에서 냉방 운전 중이거나, 상기 과정(단계 S40)에서 냉방 운전 모드를 수행한 후 설정된 시간이 지나면, 증발기 세척 운전 모드로 전환하는 과정(단계 S50);
상기 증발기 세척 운전 모드에 임하여, 상기 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 실내기의 증발기(40)의 표면 온도를 0℃ 이하로 급격하게 낮추기 위한 급속 동결 모드 기준으로 줄이도록 조정하여 실내기의 증발기(40)의 표면에 결빙시키는 증발기 동결 운전을 수행하는 과정(단계 S100);
상기 증발기 동결 운전(단계 S100) 개시 후 설정시간이 경과 한 후(단계 S110), 상기 증발기 표면온도센서(56)로부터 증발기(40) 표면의 온도를 측정하고(단계 S112), 증발기(40)의 표면 온도가 급속 동결을 위한 설정 온도보다 높을 경우(단계 S113에서 '아니오'), 급속 동결을 위한 온도 기준을 충족할 때까지 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 1단계씩 낮추어 설정시간 동안 유지하는 동작을 반복 수행하는 과정(단계 S114);
상기 과정(단계 S110 ~ 단계 S114)에서, 증발기(40) 표면의 온도가 급속 동결을 위한 온도 기준을 충족하고 설정시간 동안 유지되어 증발기(40)의 표면이 결빙되면, 상기 전자제어 팽창밸브(30)의 개도를 완전히 개방함과 함께 압축기(10)의 작동을 정지하여 실내기의 증발기(40) 표면의 결빙을 녹이는 증발기 해빙 운전을 수행하는 과정(단계 S120);
실내기의 증발기(40)의 해빙 운전(단계 S120)을 설정시간 동안 수행한 후(단계 S130), 실내기 팬(42)의 구동 강도를 증가시켜 실내기의 증발기(40)의 표면의 물을 건조시키는 증발기 건조 운전을 수행하는 과정(단계 S140);
증발기 건조 운전(단계 S140)을 설정시간 동안 수행한 후(단계 S150), 증발기 습도센서(50)로부터 증발기(40) 표면의 습도를 입력받고(단계 S152), 습도가 사전에 설정된 기준 값을 충족하지 못하면(단계 S154에서 '아니오'), 습도가 사전에 설정된 기준 값을 충족할 때까지 실내기 팬(42)의 가동 시간(증발기 건조 운전 시간)을 연장하는 과정(S156);
상기 과정(단계 S154)에서 증발기(40) 표면의 습도가 기준 값을 충족하면, 증발기 세척 운전을 종료하고(단계 S160), 상기 증발기(40)의 온도를 고온으로 유지하여 증발기(40)의 표면에 살균을 수행하는 증발기 고온 살균 운전으로 전환하는 과정(단계 S200);
고온 살균 운전(단계 S200)에 들어가서, 사방밸브(60)를 역사이클로 전환하여 압축기(10)에서 토출된 냉매가 실내기의 증발기(40)로 유입되도록 하여 실내기의 증발기(40)가 응축기의 역할을 하도록 하는 난방 운전을 실행하는 과정(단계 S210);
난방 운전(단계 S210)을 설정시간 동안 수행한 후(단계 S220), 상기 증발기 표면온도센서(56)로부터 증발기(40)의 표면 온도(Ta)를 측정하고(단계 S230), 측정된 증발기(40)의 표면 온도(Ta)가 살균을 위한 설정온도인 55℃ 이상인 아닌지를 판단하며(단계 S240), 표면 온도(Ta)가 살균을 위한 설정온도보다 낮으면(단계 S240에서 '아니오'), 표면 온도(Ta)가 살균을 위한 설정온도보다 이상이 될 때까지 압축기(10)의 압축 강도를 1단계씩 상향 조정하는 과정(단계 S250);
상기 과정(S250)을 통해 증발기(40)의 표면 온도(Ta)가 살균을 위한 설정온도를 만족하면(단계 S240에서 '예'), 살균을 위한 설정온도 이상인 상태로 난방 운전을 설정시간 동안 계속하여 유지하는 과정(단계 S260);
상기 과정(단계 S260)이 종료된 후(단계 S270), 냉방 운전 중에 사용자의 명령 입력에 의해 증발기 세척 운전이 이루어졌을 경우(단계 S280에서 '냉방 운전중 실행')에는, 다시 정상적인 냉방 운전으로 전환하고(단계 S290), 사용자의 운전 종료 명령에 따라(단계 S300) 공기 조화기의 운전을 종료하며(단계 S310), 공기 조화기의 운전이 정지되었던 상태에서 예약 시간의 도래에 의해 증발기 세척 운전이 이루어졌을 경우(단계 S280에서 '예약 실행'), 곧바로 공기 조화기의 운전을 종료하는 과정(단계 S310); 을 수행한다.
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제9항에 있어서,
증발기 동결 운전(단계 S100)을 개시하기 전에, 외기 온도센서(58)로부터 실외 온도를 입력받아(단계 S52), 외기의 온도가 설정 온도 이상으로 높을 경우, 압축기(10)와 실외기 팬(22)의 회전 속도를 상향 조정(단계 S54)하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 실내기의 증발기 세척 기능을 가지는 공기 조화기.
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제9항에 있어서,
증발기 동결 운전(단계 S100)을 수행할 때, 실내기 팬(42)을 정지시키거나 최소한의 속도로 낮추도록(단계 S102) 설정되는 것을 특징으로 하는 실내기의 증발기 세척 기능을 가지는 공기 조화기.
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제9항에 있어서,
난방 운전(단계 S210)을 수행할 때, 실내기 팬(42)을 정지시키거나 구동강도를 최소한의 속도로 낮추며, 도어 플랩을 닫거나 최소한의 개방상태로 유지하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 실내기의 증발기 세척 기능을 가지는 공기 조화기.
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