KR19990043508A - 공기조화기의 증발기 온도제어방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 공기조화기는 증발기가 다단으로 형성되어 있는 공기조화기의 증발기 온도제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 실내의 냉방을 수행하도록 압축기 및 송풍팬을 구동시키는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 증발기들의 온도를 감지하고, 그 온도차에 따라 상기 송풍팬의 회전속도를 조절함으로써 상기 증발기들의 온도차를 감소시키도록 하되, 상기 송풍팬의 회전속도 조절은, 상기 송풍팬을 가속시킴에 따라 증발기들의 온도차가 감소할 경우 상기 송풍팬의 가속 상태를 유지하고, 상기 송풍팬을 가속시켜도 증발기들의 온도차가 감소하지 않을 경우 상기 송풍팬을 감속시키며, 이에 따라 상기 증발기들의 온도차가 감소할 경우 상기 송풍팬의 감속 상태를 유지하도록 한다. 따라서, 상기 증발기들의 온도차를 감소시켜 이 증발기들의 온도차에 의해 발생되는 수분을 제거하게 되는 효과가 있다.

Description

공기조화기의 증발기 온도제어방법
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증발기가 다단으로 형성되어 있는 공기조화기의 증발기 온도제어방법에 관한 것이다.
일반적인 공기조화기는 실외 및 실내에 각각 실외기 및 실내기가 분리 설치된다. 상기 실외기는 냉매를 압축하는 압축기 및 상기 냉매를 응축하는 응축기를 포함하며, 실내기는 상기 응축기에 의해 응축된 냉매를 팽창시켜 실내공기를 냉각하기 위한 증발기를 포함하여 구성된다.
도 1에는 이러한 일반적인 공기조화기의 실내기 측단면도가 도시되어 있다.
도 1에 의하면, 이와 같은 공기조화기의 실내기는, 상면 및 전면에 흡입구(1a)가 형성되고 하면에 토출구(1b)가 형성된 실내기 본체(1)와, 상기 실내기 본체(1) 내부의 흡입구(1a) 후방에 설치되도록 각 단으로 절곡된 증발기(2)와, 상기 증발기(2) 후방에 설치되어 실내공기를 순환시키는 송풍팬(3)으로 구성된다.
상기한 증발기(2)는 각 단으로 절곡된 제 1 내지 제 3 증발기(2a)(2b)(2c)에 의하여 실내기의 부피를 감소시킴과 아울러 그 표면적 증가로 인해 냉각 효율을 상승시킬 수 있도록 형성되어 있다.
여기서, 도면을 통하여 예시하지는 않았으나, 상기한 공기조화기의 냉매순환사이클은 그 내부의 냉매가 압축기, 응축기 및 캐필러리튜브를 거쳐 상기 증발기(2)로 순환되도록 구성하되, 이 냉매는 각각의 통로를 통하여 상기한 제 1 내지 제 3 증발기(2a)(2b)(2c)에 배분되어 공급되며, 이후 상기 증발기(2a)(2b)(2c)들을 거친 냉매는 다시 압축기로 모여져 재 순환되도록 구성된다.
상술한 바와 같이 구성된 종래의 실내기는, 송풍팬(3)의 회전에 의하여 실내기 본체(1) 상면 및 전면의 흡입구(1a)를 통하여 실내의 공기가 상기 실내기 본체(1) 내부로 유입된다. 이렇게 유입된 공기는 증발기(2)를 거치면서 냉각되는데, 이때 상기 증발기(2) 근방의 공기는 그 내부의 냉매와 열 교환되어 저온으로 냉각되는 것이다. 이후, 상기 실내기 본체(1) 내부의 공기를 그 하면의 토출구(1b)를 통하여 토출시킴으로써 실내를 소정온도로 냉방시키게 된다.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 공기조화기는 각각의 증발기에 공급되는 냉매의 배분량이 균일하지 못할 경우, 즉 냉매부족 및 냉매과다 등의 냉매 불균일현상에 의하여 각 증발기의 온도차가 발생하게 된다. 따라서, 상기 온도차에 의하여 수분이 발생하게 되고, 이 수분은 온도차가 클수록 더욱 많은 량이 발생하게 됨으로 이렇게 발생된 수분이 냉각된 공기와 함께 실내로 토출되거나 본체를 타고 외부로 흐르게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 다단으로 이루어진 증발기 각각의 온도차에 따라 송풍팬의 회전속도를 조절함으로써 그 온도차를 감소시키도록 한 공기조화기의 증발기 온도제어방법을 제공함에 있다.
도 1은 일반적인 공기조화기의 실내기 측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 냉동사이클장치의 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명을 설명하기 위한 공기조화기의 블록 구성도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 증발기 온도제어방법의 바람직한 실시예를 나타낸 제어 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 증발기 3 : 송풍팬
10 : 스위치조작부 20 : 실내온도감지부
30 : 증발기온도감지부 31 : 제 1온도센서
32 : 제 2온도센서 33 : 제 3온도센서
40 : 마이컴 50 : 송풍팬구동부
60 : 냉각팬구동부
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 증발기 온도제어방법의 특징은, 다단으로 형성된 각각의 증발기를 이용하여 실내의 냉방을 수행하도록 압축기 및 송풍팬을 구동시키는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 증발기들의 온도를 감지하고, 그 온도차에 따라 상기 송풍팬의 회전속도를 조절함으로써 상기 증발기들의 온도차를 감소시키도록 한다.
바람직하기로는, 상기 송풍팬의 회전속도 조절은, 상기 송풍팬을 가속시킴에 따라 증발기들의 온도차가 감소할 경우 상기 송풍팬의 가속 상태를 유지하고, 상기 송풍팬을 가속시켜도 증발기들의 온도차가 감소하지 않을 경우 상기 송풍팬을 감속시키며, 이에 따라 상기 증발기들의 온도차가 감소할 경우 상기 송풍팬의 감속 상태를 유지하도록 하는 것을 더 포함한다.
또한, 다단으로 형성된 각각의 증발기를 이용하여 실내의 냉방을 수행하도록 압축기 및 송풍팬을 구동시키는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 운전이 시작된 상태에서 상기 증발기들의 온도를 감지하는 제 1과정과, 상기 제 1과정에 의해 감지된 온도를 통하여 그 온도차를 구하고, 상기 온도차가 소정값 이상인가를 판단하는 제 2과정 및 상기 제 2과정에 의한 온도차가 소정값 이상이 아닐 경우에는 정상운전을 수행하고, 그 온도차가 소정값 이상일 경우에 상기 송풍팬의 회전속도를 조절하여 상기 증발기들의 온도차를 감소시키도록 하는 제 3과정으로 구성된다.
바람직하기로는 상기 송풍팬의 회전속도를 조절하는 과정은, 상기 송풍팬을 가속시킨 후 상기 증발기들로부터 감지된 온도를 통하여 그 온도차가 감소하였는가를 판단하는 제 1단계와, 상기 제 1단계에 의하여 상기 증발기들의 온도차가 감소하였을 경우 상기 송풍팬의 가속 상태를 유지하고, 상기 송풍팬을 가속시켜도 상기 증발기들의 온도차가 감소하지 않을 경우 상기 송풍팬을 감속시키는 제 2단계 및 상기 제 2단계에 의하여 상기 송풍팬을 감속시킴에 따라 상기 증발기들의 온도차가 감소할 경우 상기 송풍팬의 감속 상태를 유지하도록 하는 제 3단계로 구성된다.
따라서, 증발기들의 온도차를 제거함으로써 이에 의하여 발생되는 수분을 제거할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 공기조화기의 증발기 온도제어방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하되, 종래와 동일한 구성요소는 동일부호를 적용하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 냉동사이클장치의 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 발명을 설명하기 위한 공기조화기의 블록 구성도이다.
도 2에 의하면, 본 발명에 따른 냉동사이클장치는 그 내부의 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(7)와, 이 압축기(7)에서 유입되는 고온고압의 냉매를 저온으로 액화시키는 응축기(5)가 마련된다. 여기서, 이 응축기(5)는 그 일측에 설치된 냉각팬(6)을 통하여 방열이 이루어진다.
또한, 상기 응축기(5)로부터 유입된 냉매를 저온저압의 냉매로 변환시키는 캐필러리튜브(4)와, 이 캐필러리튜브(4)로부터 유입된 냉매의 증발에 의하여 그 주변의 열을 빼앗아 냉각작용을 수행하는 증발기(2)가 마련되고, 이 증발기(2) 근방의 송풍팬(3)에 의해 공기가 순환되어 실내의 냉방이 이루어진다.
여기서, 상기 증발기(2)는 도 1에 도시된 바와 같이 각 단으로 절곡된 제 1 내지 제 3증발기(2a)(2b)(2c)로 구성되어서 냉매가 캐필러리튜브(4)를 거친 냉매가 각각의 통로를 통하여 상기한 제 1 내지 제 3증발기(2a)(2b)(2c)에 배분되어 공급되며, 이후 상기 증발기(2a)(2b)(2c)들을 거친 냉매는 다시 압축기(7)로 모여져 재 순환되도록 구성된다.
또한, 상기 제 1 내지 제 3증발기(2a)(2b)(2c)의 근방에는 각각의 온도를 감지하는 제 1 내지 제 3온도센서(31)(32)(33)가 마련된다.
도 3에 의하면, 사용자의 스위치조작에 의하여 공기조화기를 운전시키는 스위치조작부(10)와, 실내온도를 감지하는 실내온도감지부(20)와, 상기한 증발기(2a)(2b)(2c)들의 온도를 각각 감지하도록 상기 제 1 내지 제 3온도센서(31)(32)(33)로 구성된 증발기온도감지부(30)가 마련된다.
또한, 스위치조작부(10), 실내온도감지부(20) 및 증발기온도감지부(30)로부터 각각의 데이터를 입력받아 후술할 송풍팬 및 냉각팬구동부(50)(60)와, 압축기구동부(70)를 동작시키는 마이컴(40)이 마련된다.
상기 압축기구동부(70)는 전술한 압축기(7)를 구동시켜 냉매를 압축하고, 상기 송풍팬구동부(50)는 송풍팬(3)을 구동시켜 실내공기를 순환시키며, 냉각팬구동부(60)는 냉각팬(6)을 구동시켜 응축기(5)의 열을 외부로 방열시킨다.
또한, 도 4 및 도 5에는 본 발명에 따른 공기조화기의 증발기 온도제어방법의 바람직한 실시예를 나타낸 제어 흐름도가 도시되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 4 및 도 5를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공기조화기의 운전은 전원이 인가된 상태에서 사용자가 스위치조작부(10)를 조작하면, 마이컴(40)은 이에 따라 송풍팬구동부(50), 냉각팬구동부(60) 및 압축기구동부(70)를 구동시킨다. 따라서, 압축기(70)가 구동되면, 도 3에 도시된 바와 같이 냉매가 상기 압축기(70)에서 고온고압으로 압축되어 응축기(5)로 유입되고, 응축기(5)는 유입된 냉매가 가진 열을 대기 중으로 방열시킨다. 이후, 캐필러리튜브(4)는 응축기(5)에서 유입된 액화냉매를 저온저압의 냉매로 변환시키며, 증발기(2)는 상기 캐필러리튜브(4)로부터 유입된 냉매를 증발시켜 주위의 열을 흡수함으로써 소정의 냉각작용을 수행하게 된다. 이때 이렇게 냉각된 공기는 송풍팬(3)에 의하여 실내로 송풍되는 것이다.
이와 같이 공기조화기의 운전이 시작된 상태에서 상기 제 1 내지 제 3온도센서(31)(32)(33)를 이용하여 상기 증발기(2a)(2b)(2c)들의 온도를 각각 감지하는 제 1과정이 수행된다(S101∼S102).
이후, 상기 제 1과정에 의해 각각의 온도센서(31)(32)(33)로 감지된 온도는 마이컴(40)에 입력되어 그 온도차를 구하게 된다. 여기서, 상기 온도차는 각각의 온도센서(31)(32)(33)로 감지된 복수개의 온도차 값 중 평균값을 선택함이 바람직하다. 따라서, 상기와 같이 구하여진 온도차를 이용하여, 이 온도차가 마이컴(40)에 미리 설정된 소정값 이상인가를 판단하는 제 2과정이 수행된다(S103).
따라서, 상기 제 2과정에 의해 구하여진 각 증발기(2a)(2b)(2c)들의 온도차가 소정값 이상이 아닐 경우에는 정상운전을 수행하고, 그 온도차가 소정값 이상일 경우에 상기 송풍팬(3)의 회전속도를 조절하여 상기 증발기(2a)(2b)(2c)들의 온도차를 감소시키도록 하는 제 3과정을 수행하게 된다(S104∼S105).
여기서, 상기한 송풍팬(3)의 회전속도를 조절하는 과정을 도 5에 의하여 더욱 상세히 설명하면, 먼저 제 1단계로서 상기 송풍팬(3)을 가속시킨 후 상기 증발기들(2a)(2b)(2c)로부터 재차 감지된 온도를 통하여 그 온도차가 감소하였는가를 판단한다(S201∼S203).
이후, 제 2단계로서 상기 제 1단계에 의하여 상기 증발기(2a)(2b)(2c)들의 온도차가 감소하였을 경우 상기 송풍팬(3)의 가속 상태를 유지한다. 한편, 상기 송풍팬(3)을 가속시켰음에도 불구하고 상기 증발기(2a)(2b)(2c)들의 온도차가 감소하지 않을 경우에는 상기 송풍팬(3)의 회전속도를 감속시키게 된다(S204∼S205).
또한, 제 3단계로서, 상기 제 2단계에 의하여 상기 송풍팬(3)의 회전속도를 감속시킴에 따라 상기 증발기(2a)(2b)(2c)들 상호간의 온도차가 감소할 경우 상기 송풍팬(3)의 감속 상태를 유지하도록 함으로써, 각 증발기(2a)(2b)(2c)들의 온도차를 감소시키게 되는 것이다(S206∼S207).
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 공기조화기의 증발기 온도제어방법에 의하면, 상기 증발기들의 온도를 감지하고, 그 온도차에 따라 상기 송풍팬의 회전속도를 조절하되, 상기 송풍팬을 가속 또는 감속시켜 상기 증발기들의 온도차가 감소되도록 한다. 따라서, 증발기들의 온도차를 감소시킴으로써 이에 의하여 발생되는 수분을 제거할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 특허청구범위 내에 있게 된다.

Claims (4)

  1. 다단으로 형성된 각각의 증발기를 이용하여 실내의 냉방을 수행하도록 압축기 및 송풍팬을 구동시키는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
    상기 증발기들의 온도를 감지하고, 그 온도차에 따라 상기 송풍팬의 회전속도를 조절함으로써 상기 증발기들의 온도차를 감소시키도록 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 증발기 온도제어방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 송풍팬의 회전속도 조절은, 상기 송풍팬을 가속시킴에 따라 증발기들의 온도차가 감소할 경우 상기 송풍팬의 가속 상태를 유지하고, 상기 송풍팬을 가속시켜도 증발기들의 온도차가 감소하지 않을 경우 상기 송풍팬을 감속시키며, 이에 따라 상기 증발기들의 온도차가 감소할 경우 상기 송풍팬의 감속 상태를 유지하도록 하는 것을 더 포함을 특징으로 하는 공기조화기의 증발기 온도제어방법.
  3. 다단으로 형성된 각각의 증발기를 이용하여 실내의 냉방을 수행하도록 압축기 및 송풍팬을 구동시키는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
    운전이 시작된 상태에서 상기 증발기들의 온도를 감지하는 제 1과정;
    상기 제 1과정에 의해 감지된 온도를 통하여 그 온도차를 구하고, 상기 온도차가 소정값 이상인가를 판단하는 제 2과정; 및
    상기 제 2과정에 의한 온도차가 소정값 이상이 아닐 경우에는 정상운전을 수행하고, 그 온도차가 소정값 이상일 경우에 상기 송풍팬의 회전속도를 조절하여 상기 증발기들의 온도차를 감소시키도록 하는 제 3과정으로 구성됨을 특징으로 하는 공기조화기의 증발기 온도제어방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 송풍팬의 회전속도를 조절하는 과정은,
    상기 송풍팬을 가속시킨 후 상기 증발기들로부터 감지된 온도를 통하여 그 온도차가 감소하였는가를 판단하는 제 1단계;
    상기 제 1단계에 의하여 상기 증발기들의 온도차가 감소하였을 경우 상기 송풍팬의 가속 상태를 유지하고, 상기 송풍팬을 가속시켜도 상기 증발기들의 온도차가 감소하지 않을 경우 상기 송풍팬을 감속시키는 제 2단계; 및
    상기 제 2단계에 의하여 상기 송풍팬을 감속시킴에 따라 상기 증발기들의 온도차가 감소할 경우 상기 송풍팬의 감속 상태를 유지하도록 하는 제 3단계로 구성됨을 특징으로 하는 공기조화기의 증발기 온도제어방법.
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