KR19990026263A - 공기조화기의 난방 운전제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 공기조화기의 난방 운전제어방법은, 실내온도감지센서가 실내열교환기에 근접하여 설치되어, 난방운전 시작시 실내열교환기의 복사열에 의해 실내온도감지센서가 실내온도를 실제 실내온도 보다 높게 감지하는 것을 방지하기 위해 실내팬을 설정속도로 일정시간 이상 구동시킨 다음에 실내온도를 설정온도로 유지하기 위한 실온제어 난방운전을 수행함에 따라, 상기 실내온도감지센서가 실제 실내온도 보다 실내온도를 높게 감지하여 공기조화기의 운전이 정지되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

공기조화기의 난방 운전제어방법

본 발명은 공기조화기의 난방 운전제어방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 난방운전 시작시 실내온도감지센서가 실내온도를 정확하게 감지할 수 있도록 한 다음에 실내온도를 설정온도로 난방하기 위한 실온제어 난방운전을 수행하는 공기조화기의 난방 운전 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 뜨거운 공기를 차갑게 하여 실내로 공급하는 냉방장치와, 실내의 차가운 공기를 따뜻하게 하여 실내로 공급하는 난방장치가 있다.

또한, 상기의 냉방기능과 난방기능를 겸한 냉난방장치도 있으며, 오염된 실내공기를 청정시키는 청정기능도 포함되어지는 상황이다.

도 1에는 상기한 공기조화기들중에 냉난방 기능을 하는 냉난방장치(통상적으로 에어콘이라 한다.)의 실내 유닛(이하, 실내기라 한다.)이 도시되어 있으며, 상기 냉난방장치는 도시하지 않은 실외 유닛(이하, 실외기라 한다.)을 포함함은 물론이다.

도 1에 도시된 종래의 에어콘의 실내기(10)는, 실내공기를 흡입하도록 전면 상부에 형성된 흡입구(11)와, 상기 흡입구(11)를 통하여 흡입되는 실내공기중에 부유하는 이물질등을 깨끗하게 필터링하도록 흡입구(11)의 후측에 장착된 공기필터(12)와, 흡입된 공기가 다시 실내로 토출되도록 전면 하부에 형성된 토출구(13)와, 상기 토출구(13)를 통하여 토출되는 공기를 상하 및 좌우 방향으로 풍향조절하도록 토출구(13)에 장착된 풍향조절날개(14)와, 상기 흡입구(11)를 통하여 상기 토출구(13)로 토출되는 실내공기의 흐름을 안내하도록 내부에 장착된 덕트(15)와, 상기 흡입구(11)의 후측에 장착되어 상기 흡입구(11)를 통해 흡입된 공기를 열교환하는 실내열교환기(16)와, 상기 흡입구(11)를 통하여 실내공기를 흡입함과 동시에 상기 실내열교환기(16)에 의해 열교환된 공기를 상기 토출구(13)를 통하여 실내로 토출하도록 상기 실내열교환기(16)의 후측 하부에 장착된 실내팬모터(18)로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성된 실내기를 가지는 분리형 공기조화기가 냉난방을 겸하여 사용하도록 되어 있는 경우, 난방시에는 사방밸브(22)가 온되어 냉매가 도 2의 점선으로 도시된 바와 같이, 압축기(21) → 사방밸브(22) → 실내열교환기(16) → 팽창밸브(23) → 난방용 팽창밸브(24) → 실외열교환기(25) → 사방밸브(22) → 압축기(21)순으로 순환되도록 되어 있다.

반면, 냉방시에는 사방밸브(22)가 오프되어 냉매가 도 2의 실선으로 도시한 바와 같이, 압축기(21) → 사방밸브(22) → 실외열교환기(25) → 한방향밸브(26) → 팽창밸브(23) → 실내열교환기(16) → 사방밸브(22) → 압축기(21)순으로 순환되도록 되어 있다.

상기와 같은 냉매싸이클을 가지는 냉난방겸용의 공기조화기에 있어서, 사용자가 리모콘이나 조작부를 조작하여 원하는 운전모드(예를들면, 냉방)를 선택한 다음 운전키를 온시키면, 실내팬모터(18)의 구동에 따라 실내팬이 회전하면서 흡입구(11)를 통해 실내 공기가 본체내로 흡입된다.

상기 흡입구(11)를 통해 흡입된 실내공기의 온도와 설정온도를 비교하여 설정온도가 실내온도 보다 낮은 경우 설정온도와 실내온도의 차에 따라 압축기의 운전주파수를 결정하여 압축기를 구동시킨다.

상기 압축기가 구동되면, 냉매가 도 2의 실선으로 도시한 바와 같이, 압축기(21) → 사방밸브(22) → 실외열교환기(25) → 한방향밸브(26) → 팽창밸브(23) → 실내열교환기(16) → 사방밸브(22) → 압축기(21)순으로 순환되어 실내열교환기(16)가 냉각되기 시작한다.

따라서, 흡입구(11)를 통해 본체로 흡입된 공기가 실내열교환기(16)를 통과하면서 실내열교환기(16)내에 흐르는 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍으로 열교환되고, 실내열교환기(16)에서 열교환된 냉풍은 상부로 안내되어 토출구(13)를 통해 실내로 토출되는데, 상기 토출구(13)를 통해 토출되는 냉풍은 풍향조절날개(14)의 각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내 냉방을 수행한다.

반면, 설정온도가 실내온도보다 높은 경우에는 난방싸이클만 동작시킨다.

즉, 도 2의 점선으로 도시한 바와 같이, 압축기(21) → 사방밸브(22) → 실내열교환기(16) → 팽창밸브(23) → 난방용 팽창밸브(24) → 실외열교환기(25) → 사방밸브(22) → 압축기(21)순으로 순환되어 실내열교환기(16)가 가열되기 시작하는데, 이때에 변환하는 실내열교환기(16)의 온도에 따라 실내팬모터(18)의 구동을 제어한다.

만약, 실내열교환기(16)의 온도가 일정온도 미만이면, 실내팬모터(18)를 정지시켜 난방초기시 실내로 냉풍이 토출되는 것을 방지하고, 실내열교환기(16)의 온도가 일정온도이상인 경우에 실내팬모터(18)를 구동시킨다.

예를 들어, 실내열교환기(16)의 온도가 28℃ 미만이면, 실내팬모터(18)를 구동시키지 않고, 실내열교환기(16)의 온도가 28∼31℃이면 실내팬모터(18)를 최저 속도(사용자 설정불가능)로 구동시키며, 실내열교환기(16)의 온도가 32∼43℃이면 실내팬모터(18)를 미풍으로 동작시키고, 실내열교환기(16)의 온도가 44℃ 이상이면 실내팬모터(18)를 사용자가 설정한 풍량으로 구동시킴으로써, 차거운 공기가 실내로 토출되지 않도록 하는 것이다.

그리고, 상기와 같은 냉풍방지운전을 수행한 다음에 설정온도로 실내온도를 유지시키기 위한 난방운전을 수행한다.

즉, 상기 실내팬모터(18)가 구동되면 흡입구(11)를 통해 본체내로 흡입된 실내공기가 실내열교환기(16)를 통과하면서 실내열교환기(16)내에 흐르는 냉매의 증발잠열에 의해 온풍으로 열교환되고, 실내열교환기(16)에서 열교환된 온풍은 상부로 안내되어 토출구(13)를 통해 실내로 토출되는데, 상기 토출구(13)를 통해 토출되는 온풍은 풍향조절날개(14)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내난방을 수행한다.

상기와 같은 종래의 분리형 공기조화기는, 실내온도감지센서가 실내열교환기와 근접하여 설치되는데, 실내열교환기의 온도가 28℃미만에서는 실내팬이 회전하지 않으므로 열교환이 제대로 이루어지지 않아 실내열교환기의 복사열이 실내열교환기에 근접하여 설치된 실내온도감지센서의 저항값을 변화시켜 실내온도를 실제보다 높게 감지하게 된다.

상기와 같이 실내온도감지센서가 실내온도를 실제 실내온도 보다 높게 감지함에 따라 실제 실내온도가 설정 온도보다 낮음에도 불구하고 공기조화기가 운전정지되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 난방운전 시작시 실내온도감지센서가 실내온도를 정확하게 감지할 수 있도록 실내팬을 충분히 구동시킨 다음에 실내온도를 설정온도로 유지하기 위한 실온제어 난방운전을 수행하는 공기조화기의 난방 운전제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 난방 운전제어방법은, 공기조화기의 운전시작신호가 입력되었는가를 판단하는 단계와, 공기조화기의 운전시작신호가 입력되었으면 공기조화기의 운전 조건을 설정하는 단계, 설정된 운전 조건이 난방 운전인가를 판단하여 난방운전이 아니면 선택된 운전 조건에 따라 공기조화기를 운전시키는 단계, 설정된 운전 조건이 난방 운전이면 차거운 공기가 실내로 토출되는 것을 방지하기 위한 냉풍방지운전을 수행하는 냉풍방지운전단계, 실내팬모터가 설정 풍량으로 구동된 시간이 소정 시간 이상인가를 판단하여 실내팬모터가 설정 풍량으로 구동된 시간이 소정 시간 미만이면 상기 냉풍방지운전단계를 반복 수행하는 단계 및, 실내팬모터가 설정 풍량으로 구동된 시간이 소정 시간 이상이면 설정 온도와 실내 온도의 차에 따라 난방 운전을 수행하여 실내 온도를 설정 온도로 유지시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 공기조화기의 실내기 단면도,

도 2는 종래의 공기조화기의 냉난방 사이클도,

도 3는 본 발명에 따른 공기조화기의 난방 운전제어방법을 수행하는 운전제어장치의 블록도,

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 난방 운전제어방법의 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 전원수단 101 : 운전조작수단

104 : 제어수단 106 : 실내온도감지수단

108 : 실내열교환기온도감지수단 110 : 실외온도감지수단

120 : 풍향조절수단 122 : 압축기구동수단

124 : 실외팬모터구동수단 126: 실내팬모터구동수단

128 : 사방밸브구동수단 130 : 표시수단

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 난방 운전제어방법을 수행하는 공기조화기의 난방 운전제어장치의 블록도로서, 공기조화기의 난방 운전제어장치는, 전원수단(100)과, 운전조작수단(101), 제어수단(104), 실내온도감지수단(106), 실내열교환기온도감지수단(108), 실외온도감지수단(110), 풍향조절수단(120), 압축기구동수단(122), 실외팬모터구동수단(124), 실내팬모터구동수단(126), 사방밸브구동수단(128) 및, 표시수단(130)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 전원수단(100)은 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 공기조화기의 동작에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 출력하고, 상기 운전조작수단(101)은 사용자가 원하는 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방)와 운전의 시작/정지, 설정온도, 토출공기의 설정풍량 및 설정풍향을 입력하는 것으로, 이 운전조작수단(101)은 실내기 본체의 콘트롤패널상에 구비된 조작부(102)와, 미도시된 리모콘의 키조작에 따라 리모콘으로부터 송신되는 적외선신호를 수신하는 리모콘신호수신부(103)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 제어수단(104)은 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 인가받아 공기조화기를 초기화시킴은 물론, 운전조작수단(101)에 의해 입력된 운전선택신호 및 운전시작/운전정지신호에 따라 공기조화기의 전체적인 동작을 제어하는 마이크로컴퓨터이다.

그리고, 상기 실내온도감지수단(106)은 상기 운전조작수단(101)에 의해 사용자가 설정한 온도로 실내온도를 제어하여 공기조화기의 운전을 수행하도록 흡입구를 통해 흡입되는 실내공기의 온도를 감지하여 상기 제어수단(104)으로 입력하도록 되어 있고, 실내열교환기온도감지수단(108)은 공기조화기의 운전시에 변화하는 실내열교환기의 배관온도 즉, 상기 실내열교환기를 통과하는 냉매온도를 감지하며, 실외온도감지수단(110)은 공기조화기의 운전시에 변환하는 실외공기의 온도를 감지하여 상기 제어수단(104)으로 입력한다.

그리고, 상기 풍향조절수단(120)은 상기 제어수단(104)의 제어에 의해 풍향조절날개(14)의 각도를 조절하여 토출공기의 방향을 상하 및 좌우조절하고, 상기 압축기구동수단(122)은 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기(21)를 구동제어한다.

상기 실외팬모터구동수단(124)은 상기 운전조작수단(101)에 의해 사용자가 설정한 온도 및 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도의 차에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 실외열교환기에서 열교환된 공기를 실외로 송풍하도록 실외팬모터(125)를 제어 구동시킨다.

상기 실내팬모터구동수단(126)은 상기 운전조작수단(101)에 의해 선택된 풍량에 따라 열교환된 공기(냉풍, 온풍)를 실내로 송풍하도록 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 실내팬모터(18)의 회전 속도를 제어하여 구동시킨다.

또한, 상기 사방밸브구동수단(128)은 상기 운전조작수단(101)에 의해 입력된 운전조건(냉방 또는 난방)에 따라 냉매의 흐름을 변환시키도록 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 사방밸브(22)를 온/오프 구동제어하고, 상기 표시수단(130)은 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 운전조작수단(101)에 의해 입력된 운전선택모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방)와 설정온도 및 실내온도등을 표시한다.

상기와 같이 구성된 공기조화기의 난방 운전제어장치가 수행하는 본 발명의 난방 운전제어방법의 작용 및 효과를 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 난방 운전제어방법의 순서도로서, 도 4에서 S는 단계(step)를 표시한다.

먼저, 공기조화기에 전원이 인가되면, 전원수단(100)에서는 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 구동에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 각 구동회로 및 제어수단(104)에 출력한다.

상기와 같이 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압이 제어수단(104)으로 인가되면 상기 제어수단(104)은 공기조화기를 초기화시킨다.(S1)

그리고, 사용자가 운전조작수단(101)을 조작하여 운전시작신호를 제어수단(104)으로 입력하고, 이어서 공기조화기의 운전 조건(운전모드, 설정온도, 설정풍량등)을 설정하기 위해 운전 선택 신호를 제어수단(104)으로 입력한다.(S2, S3)

즉, 운전조작수단(101)으로부터 운전시작신호가 입력되었는지를 판별하여, 운전신호가 입력되지 않은 경우에는 공기조화기를 운전대기상태로 유지하는 것이다.

그리고, 운전조작수단(101)으로부터 운전시작신호가 입력된 상태에서 사용자가 운전조작수단(101)을 조작하여 운전 조건을 설정하기 위해 운전 선택 신호를 제어수단(104)으로 입력하여 공기조화기의 운전 조건을 설정한다.

이어서, 제어수단(104)은 상기 운전조작수단(101)으로부터 입력된 운전 조건이 난방운전인가를 판별하여, 난방운전이 아닌 경우에는 설정된 운전 조건에 따라 공기조화기를 운전한다.(S4, S5)

그리고, 상기 단계(S4)의 판별 결과, 난방운전인 경우에는 냉풍방지운전을 수행한다.(S6)

즉, 난방운전 초기시에 수행하는 냉풍방지운전은 실내열교환기의 온도변화에 따라 실내팬모터(18)의 구동을 제어하는 것으로, 만약 실내열교환기의 온도가 일정온도 미만이면, 실내팬모터를 정지시켜 난방초기시 실내로 냉풍이 토출되는 것을 방지하고, 실내열교환기의 온도가 일정온도이상인 경우에만 실내팬모터(18)를 구동시킨다.

예를 들어, 실내열교환기의 온도가 28℃ 미만이면, 실내팬모터(18)를 구동시키지 않고, 실내열교환기의 온도가 28∼31℃이면 실내팬모터(18)를 최저 속도(사용자 설정불가능)로 구동시키며, 실내열교환기의 온도가 32∼43℃이면 실내팬모터(18)를 미풍으로 동작시키고, 실내열교환기의 온도가 44℃ 이상이면 실내팬모터(18)를 사용자가 설정한 풍량으로 구동시킴으로써, 차거운 공기가 실내로 토출되지 않도록 하는 것이다.

그리고, 상기와 같이 실내팬모터(18)가 설정 풍량으로 구동된 시간이 소정시간을 경과하였는가를 판단하여 소정시간을 경과하지 않았으면 실내팬모터(18)가 설정 풍량으로 구동된 시간이 소정시간을 경과할 때 까지 상기 냉풍방지운전단계(S6)를 반복 수행한다.(S7)

상기와 같이 실내팬모터(18)가 설정 풍량으로 구동된 시간이 소정시간을 경과하였으면 감지된 실내온도와 설정온도의 온도차에 따라 난방운전을 수행한다.(S8)

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 난방운전 시작시 실내온도감지센서가 실내온도를 정확하게 감지할 수 있도록 실내팬을 설정속도로 일정시간 이상 구동시킨 다음에 실내온도를 설정온도로 유지하기 위한 실온제어 난방운전을 수행함에 따라, 상기 실내온도감지센서가 실제 실내온도 보다 실내온도를 높게 감지하여 공기조화기의 운전이 정지되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 공기조화기의 운전시작신호가 입력되었는가를 판단하는 단계와,

   공기조화기의 운전시작신호가 입력되었으면 공기조화기의 운전 조건을 설정하는 단계,

   설정된 운전 조건이 난방 운전인가를 판단하여 난방운전이 아니면 선택된 운전 조건에 따라 공기조화기를 운전시키는 단계,

   설정된 운전 조건이 난방 운전이면 차거운 공기가 실내로 토출되는 것을 방지하기 위한 냉풍방지운전을 수행하는 냉풍방지운전단계,

   실내팬모터가 설정 풍량으로 구동된 시간이 소정 시간 이상인가를 판단하여 실내팬모터가 설정 풍량으로 구동된 시간이 소정 시간 미만이면 상기 냉풍방지운전단계를 반복 수행하는 단계 및,

   실내팬모터가 설정 풍량으로 구동된 시간이 소정 시간 이상이면 설정 온도와 실내 온도의 차에 따라 난방 운전을 수행하여 실내 온도를 설정 온도로 유지시키는 단계로 이루어진 공기조화기의 난방 운전제어방법.