KR20000013337A - 공기조화기의 가습 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • 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
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    • F24F3/14—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 treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification

Abstract

본 발명은 공기 조화기의 가습 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 가습 장치가 물을 저장하는 저수실과, 상기 저수실의 물을 공급받는 가열 용기와, 수증기를 발생하도록 상기 가열 용기 내의 물을 가열하는 히터와, 상기 가열 용기에서 발생된 수증기를 받아서 토출구로 방출하는 증기 방출 파이프와, 상기 증기 방출 파이프에서 방출된 수증기를 실내 열교환기를 통과한 더운 공기와 함께 토출구를 통하여 실내로 이동시키는 송풍 팬으로 이루어져서 난방 운전 시에 뜨거운 증기를 실내기의 토출구에 공급함으로써 실내 공기를 가습함과 동시에 실내기의 열 효율을 증가시킬 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Description

공기 조화기의 가습 장치 및 그 제어 방법
본 발명은 공기 조화기의 가습 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 저수실에 히터를 설치한 공기 조화기의 가습 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
도1에 도시된 바와 같이, 일본국 공개 특허 공보 평1-131838호에 개시된 종래의 공기 조화기는 외부 케이스(1)의 내부를 실외측 실(6)과 실내측 실(7)로 구획하는 제1 간막이(23)와, 냉방 운전시에는 열을 실외로 발산시키고 난방시에는 실외의 열을 흡수하도록 상기 실외측 실(6)에 설치된 실외 열교환기(25)와, 상기 실외 열교환기(25)의 표면에서 응결되어 상기 실외 열교환기(25)의 표면로부터 떨어진 응축수(WATER)를 받는 물 받음 접시(26)와, 실내 공기를 공기 조화시키도록 상기 실내측 실(7)에 설치된 실내 열교환기(12)와, 난방 운전 시에 상기 물 받음 접시(26)에 모아진 응축수를 상기 실내 열교환기(12)에 낙하시키는 물 낙하 부재(13)와, 상기 물 받음 접시(26)에 모아진 응축수를 상기 물 낙하 부재(13)로 안내하는 파이프(16)로 이루어져 있다.
도2에 도시된 바와 같이, 상기 물 낙하 부재(13)의 저판에는 상기 물 낙하 부재(13)에 공급된 응축수(66)를 상기 실내 열교환기(12)에 떨어뜨리도록 관통 구멍(54)이 형성되어 있다. 상기 관통 구멍(54)의 주위에는 상기 물 낙하 부재(13)내에 공급된 응축수(66)를 상기 물 낙하 부재(13)내에 저장하도록 측벽(WALL, 55)이 형성되어 있다. 상기 측벽(55)에는 상기 물 낙하 부재(13)에 공급된 응축수를 상기 측벽(55)의 외측으로 안내하도록 대략 U자 형상인 다수의 물 안내편(60)이 결합되어 있다.
상기 물 안내편(60)의 일측 끝(67)은 상기 물 낙하 부재(13) 내의 응축수(66)와 접하도록 상기 측벽(55) 안으로 연장되어 있다. 상기 물 안내편(60)의 타측 끝(62)은 상기 물 낙하 부재(13) 내의 응축수를 상기 실내 열교환기(12)에 떨어뜨리도록 상기 관통 구멍(54) 내에서 상기 관통 구멍(54)보다 일정 길이만큼 하측으로 연장되어 있다.
상기 측벽(55)의 내측면과 외측면 및 상기 U자 형상의 물 안내편(60)은 모세관 현상에 의해 상기 물 낙하 부재(13) 내의 응축수를 상기 관통 구멍(54)의 아래로 안내하도록 각각 간극(a)을 형성하고 있다.
그런데 상기와 같이 구성된 종래 공기 조화기는 난방 운전 시에 차가운 응축수를 그대로 상기 실내 열교환기(12)에 떨어뜨려 가습함으로써, 더운 열을 발산하여야 하는 상기 실내 열교환기(12)의 열 효율이 저하되었었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 난방 운전 시에 뜨거운 증기를 실내기의 토출구에 공급함으로써 실내 공기를 가습함과 동시에 실내기의 열 효율을 증가시킬 수 있는 공기 조화기의 가습 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 공기 조화기의 가습 장치는 물을 저장하는 저수실과, 상기 저수실의 물을 공급받는 가열 용기와, 수증기를 발생하도록 상기 가열 용기 내의 물을 가열하는 히터와, 상기 가열 용기에서 발생된 수증기를 받아서 토출구로 방출하는 증기 방출 파이프와, 상기 증기 방출 파이프에서 방출된 수증기를 실내 열교환기를 통과한 더운 공기와 함께 토출구를 통하여 실내로 이동시키는 송풍 팬으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 공기 조화기의 가습 장치의 제어 방법은 실외 공기의 온도가 제어 수단에 미리 설정된 제1 설정 온도(T2) 이하인가를 판별하는 실외 온도 판별 단계와, 상기 실외 온도 판별 단계에서 실외 공기의 온도가 제어 수단에 미리 설정된 제1 설정 온도(T2) 이하가 아니라고 판별하였을 경우 가열 용기 내의 수위가 상기 제어수단에 미리 설정된 제1 수위(P1)보다 큰가를 판별하는 제1 수위 판별 단계와, 상기 제1 수위 판별 단계에서 상기 가열 용기 내의 수위가 상기 제어수단에 미리 설정된 제1 수위(P1)보다 크다고 판별하였을 경우 상기 가열 용기에 공급된 물을 가열하도록 히터의 구동을 제어하는 히터 구동 제어 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
도1은 종래 난방용 공기조화기의 단면도,
도2는 도1에 도시된 공기 조화기에 있어서, 실내 열교환기 및 물 낙하 부재의 단면도,
도3은 본 발명의 일실시예에 의한 공기 조화기의 외관 사시도,
도4는 도3에 도시된 공기 조화기의 단면도,
도5는 도4에 도시된 공기 조화기에 있어서, 증기 방출 파이프와 송풍 팬의 배치 상태를 나타낸 증기 방출 파이프와 송풍 팬의 외관 사시도,
도6은 도5에 도시된 증기 방출 파이프의 단면도,
도7은 도4에 도시된 가열 용기의 단면도,
도8은 본 발명의 일실시예에 의한 공기 조화기의 가습 장치의 제어 회로 블록도,
도9a와 도9b는 본 발명의 일실시예에 의한 공기 조화기의 가습 장치의 제어 방법의 플로우챠트,
도10a와 도10b은 도9a와 도9b에 도시된 공기 조화기의 가습 장치의 제어 방법 중 히터 구동 제어 방법의 플로우챠트.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
12, 106: 실내 열교환기 25, 132: 실외 열교환기
108: 토출구 128: 송풍 팬
138: 저수실 140: 펌프
148: 가열 용기 152: 증기 공급 파이프
154: 증기 방출 파이프 166: 물
168: 제1 히터 170: 제2 히터
186: 제어 수단 P1: 제1 수위
P2: 제2 수위 T2: 제1 설정 온도
이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도3에 도시된 바와 같이, 외부 케이싱(102)의 앞 면의 하측에는 실내 공기를 상기 외측 케이싱(102) 내에 흡입하도록 흡입구(104)가 형성되어 있다.
외부 케이싱(102)의 앞 면의 상측에는 후술하는 실내 열교환기(106)에 의해 열교환된 공기를 실내로 토출하도록 토출구(108)가 형성되어 있다. 상기 토출구(108)에는 상기 토출구(108)를 통해 토출되는 공기의 토출 방향을 설정하도록 토출 루버(110)가 설치되어 있다.
외부 케이싱(102)의 앞 면의 상측에는 사용자가 제품을 조작하도록 조작부(112)가 설치되어 있다. 상기 조작부(112)는 외부의 교류 전원으로부터 상기 외부 케이싱(102) 안으로 전원을 공급/차단하는 전원 스위치(114)와, 사용자가 원하는 실내 온도를 설정하는 온도 설정 스위치(116)와, 제품의 동작 지속 시간을 설정하는 시간 설정 스위치(118) 및 제품이 동작 중인 상태라는 동작 표시 램프(120)로 이루어져 있다.
상기 외부 케이싱(102)의 내부에는 사용자가 설정한 실내 온도 및 동작 지속 시간에 따라 제품의 공기 조화 동작을 제어하도록 전기/전자 부품들이 내장된 제어 박스(122)가 설치되어 있다.
도4에 도시된 바와 같이, 외부 케이싱(102)의 내측에는 상기 외부 케이싱(102)의 내부를 실외측 실(124)과 실내측 실(126)로 구획하도록 제1 간막이(127)가 설치되어 있다.
상기 실내측 실(126)에는 실내 공기를 공기 조화시키도록 실내 열교환기(106)가 설치되어 있다. 상기 실내 열교환기(106)의 상측에는 상기 실내 열교환기(106)에서 열 교환된 공기를 토출구(108)로 보냄과 동시에 후술하는 증기 방출 파이프에서 방출된 증기를 상기 토출구(108)로 보내도록 송풍 팬(128)이 설치되어 있다.
상기 실외측 실(124)의 상기 제1 간막이(127)에는 후술하는 냉각 팬을 회전시키도록 팬 모터(130)가 설치되어 있다. 상기 팬 모터(130)에는 냉방 운전시에 후술하는 실외 열교환기(132)를 냉각하도록 냉각 팬(134)이 연결되어 있다.
상기 실외측 실(124)의 뒤 쪽의 외부 케이싱(102)에는 냉방 운전 시에 열을 실외로 발산시키고 난방 운전 시에 실외의 열을 흡수하도록 실외 열교환기(132)가 설치되어 있다.
상기 실외측 실(124)의 저판에는 후술하는 저수실을 형성하도록 측벽(136)이 설치되어 있다.
상기 실외측 실(124)의 저판에는 난방 운전시에 상기 실외 열교환기(132)의 표면에서 응결되어 상기 실외 열교환기(132)의 표면으로부터 아래로 낙하된 물(139)을 받아서 저장하도록 상기 측벽(136)에 의해 저수실(138)이 형성되어 있다.
상기 저수실(138) 내에는 상기 저수실(138)에 저장된 물을 후술하는 가열 용기로 보내도록 펌프(140)가 설치되어 있다. 상기 펌프(140)와 상기 저수실(138)의 저판의 사이에는 상기 펌프(140) 안으로 공급되는 물을 여과시키도록 제1 필터(142)가 설치되어 있다.
상기 펌프(140)에는 상기 펌프(140)로부터 배출된 물을 여과시키도록 제1 급수 파이프(144)를 통해 제2 필터(146)가 연결되어 있다.
상기 실내측 실(126)에는 상기 펌프(140)로부터 물을 공급받아서 그 공급받은 물을 가열하도록 가열 용기(148)가 설치되어 있다. 상기 가열 용기(148)와 상기 제2 필터(146)의 사이에는 상기 제2 필터(146)를 통과한 물을 상기 가열 용기(148)로 공급하도록 상기 제1간막이(127)를 관통하여 제2 급수 파이프(150)가 설치되어 있다.
상기 가열 용기(148)에는 상기 가열 용기(148)로부터 방출된 수증기를 후술하는 증기 방출 파이프에 공급하도록 증기 공급 파이프(152)가 연결되어 있다. 상기 증기 공급 파이프(152)에는 상기 토출구(108) 방향으로 증기를 방출하는 증기 방출 파이프(154)가 연결되어 있다. 상기 증기 공급 파이프(154)의 중간에는 상기 가열 용기(148)로부터 방출된 증기를 상기 증기 방출 파이프(154)에 공급/차단하도록 수증기 공급 밸브(156)가 설치되어 있다.
도4, 도5 및 도6에 도시된 바와 같이, 상기 증기 방출 파이프(154)의 뒤 쪽에는 상기 증기 방출 파이프(154)으로부터 방출된 증기를 상기 토출구 방향으로 안내하도록 곡면으로 형성된 안내판(158)이 설치되어 있다.
상기 증기 방출 파이프(154)에는 상기 토출구(108) 방향으로 증기를 방출하도록, 상기 토출구(108) 방향으로 다수의 증기 방출 구멍(160)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 10개의 증기 방출 구멍(160)이 형성되어 있다.
도6에 도시된 바와 같이, 상기 증기 방출 파이프(154)의 일측 끝(162)은 상기 증기 공급 파이프(152)로부터 증기를 공급받도록 상기 증기 공급 파이프(152)와 일체로 연결되어 있으며, 상기 증기 방출 파이프(154)의 타측 끝(164)은 상기 증기 공급 파이프(152)로부터 공급된 증기를 상기 증기 방출 구멍(160)으로만 방출시키도록 밀폐되어 있다.
도7에 도시된 바와 같이, 상기 가열 용기(148)에는 상기 가열 용기(148) 내의 물(166)의 온도가 후술하는 메모리에 설정된 제3 설정 온도(T13) 이하일 경우 상기 가열 용기(148)로부터 수증기를 발생하도록 상기 가열 용기(148) 내의 물(166)을 가열하는 제1 히터(168)가 설치되어 있다. 상기 가열 용기(148)에는 또한 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 후술하는 메모리에 설정된 제2 설정 온도(T12) 이하일 경우 상기 가열 용기(148)로부터 수증기를 발생하도록 상기 가열 용기(148) 내의 물을 가열하는 제2 히터(170)가 설치되어 있다. 상기 제2 설정 온도(T12)는 상기 제3 설정 온도(T13)보다 작은 값으로서, 예를 들면, 제2 설정 온도(T12)는 80℃이고, 제3 설정 온도(T13)는 100℃이다.
물 온도 감지 센서(172)는 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도를 감지하도록 상기 가열 용기(148)의 내측 벽면에 부착되어 있다.
수위 감지 센서(174)는 상기 가열 용기(148) 내의 물(166)의 수위를 감지하도록 상기 가열 용기(148)의 내측 벽면에 부착되어 있다.
상기 가열 용기(148)의 천판에는 상기 가열 용기(148) 내의 공기의 압력을 대기압과 동일하게 유지시키도록 기압 평형 구멍(176)을 형성한 기압 평형 관(178)이 설치되어 있다.
상기 증기 공급 파이프(152)와 상기 가열 용기(148)의 천판의 사이에는 수증기의 누설을 방지하도록 패킹(180)이 설치되어 있다.
후술하는 제1 히터 구동 회로와 제2 히터 구동 회로로부터 상기 제1 히터(168)와 상기 제2 히터(170)에 각각 220V의 교류 전압을 공급하도록 상기 제1 히터(168)와 상기 제2 히터(170)에는 전선(182)이 접속되어 있다.
도8에 도시된 바와 같이, 직류 전압 공급 수단(183)은 후술하는 제어 수단에 5V의 직류 전압을 공급하도록 상기 전원 스위치(114)를 개재해서 외부의 교류 전원(184)에 접속되어 있다.
제어 수단(186)은 상기 물 온도 감지 센서(172)로부터 상기 가열 용기(148) 내의 물(166)의 온도를 입력받고, 상기 수위 감지 센서(174)로부터 상기 가열 용기(148) 내의 물(166)의 수위를 입력받아서 본 발명의 일실시예에 의한 가습 동작을 제어함과 동시에 공기 조화 동작을 제어하는 마이크로컴퓨터이다.
키 입력 수단(188)은 상기 제어 수단(186)에 제품의 동작 지속 시간과 설정 실내 온도를 입력하도록 상기 시간 설정 스위치(118)와 실내 온도 설정 스위치(116)로 이루어져 있다.
실외 온도 감지 센서(190)는 실외의 온도를 상기 제어 수단(186)에 입력하도록 상기 제어 수단(186)에 접속되어 있다.
메모리(192)는 상기 제1 히터(168)와 제2 히터(170)의 구동을 제어하기 위한 제1 설정 온도(T2), 제2 설정 온도(T12), 제3 설정 온도(T13) 및 설정 수위인 제1 수위(P1) 및 제2 수위(P2)를 기억하도록 상기 제어 수단(186)에 접속되어 있다.
펌프 구동 회로(194)는 상기 교류 전원으로부터 출력된 220V의 교류 전압을 상기 제어 수단(186)에서 출력된 제어 신호에 따라 상기 펌프(140)에 공급/차단하는 릴레이이다.
상기 제1 히터 구동 회로(196)는 상기 교류 전원(184)으로부터 출력된 220V의 교류 전압을 상기 제어 수단(186)에서 출력된 제어 신호에 따라 상기 제1 히터(168)에 공급/차단하는 릴레이이다.
상기 제2 히터 구동 회로(198)는 상기 교류 전원(184)으로부터 출력된 220V의 교류 전압을 상기 제어 수단(186)에서 출력된 제어 신호에 따라 상기 제2 히터(170)에 공급/차단하는 릴레이이다.
상기 수증기 공급 밸브(156)는 상기 제어 수단(186)으로부터 출력된 제어 신호에 의해 개방/폐쇄되도록 상기 제어 수단(186)에 접속되어 있다.
압축기 구동 회로(200)는 상기 교류 전원(184)으로부터 출력된 220V의 교류 전압을 상기 제어 수단(186)으로부터 출력된 제어 신호에 따라 후술하는 압축기에 인가/차단하는 스위칭 회로이다.
압축기(202)는 상기 실내 열교환기(106)와 실외 열교환기(132) 사이에서 냉매를 순환시키기 위해 냉매를 압축하도록 상기 압축기 구동 회로(200)에 접속되어 있다.
팬 모터 구동 회로(204)는 상기 교류 전원으로부터 출력된 220V의 교류 전압을 상기 제어 수단(186)으로부터 출력된 제어 신호에 따라 상기 팬 모터(130)에 인가/차단하는 릴레이이다.
실내 온도 감지 센서(206)는 실내 온도를 감지하여 상기 실내 온도를 상기 제어 수단(186)에 입력하도록 상기 제어 수단(186)에 접속되어 있다.
리모콘(리모트콘트롤러, REMOTE CONTROLLER) 수신부(208)는 리모콘 송신부(210)로부터 원격 제어 신호를 받아서 상기 제어 수단(186)에 원격 제어 신호를 입력하도록 상기 제어 수단(186)에 접속되어 있다.
이하 상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 의한 공기 조화기의 가습 장치와 연관하여 본 발명의 일실시예에 의한 공기 조화기의 가습 장치의 제어 방법에 대해 설명한다.
도9에 있어서, S는 단계(STEP)를 표시한다.
동작 설명을 위한 초기 조건으로서, 상기 전원 스위치(114)가 온되어 있다고 가정한다.
또한, 상기 시간 설정 스위치(118)에 의해 제품의 동작 지속 시간이 3시간으로 설정되어 있다고 가정한다.
또한, 상기 온도 설정 스위치(116)에 의해 사용자가 원하는 실내 온도가 24℃로 설정되어 있다고 가정한다.
또한, 상기 리모콘 송신부(210)로부터 상기 리모콘 수신부(208)에 송신된 원격 제어 신호에 의해 공기 조화 동작이 "난방"으로 설정되어 있다고 가정한다.
먼저 사용자가 상기 리모콘 송신부(210)에 동작 개시 명령을 입력한다.
그러면 상기 리모콘 송신부(210)로부터 상기 리모콘 수신부(208)에 동작 개시 명령이 출력된다. 이어서 상기 리모콘 수신부(208)로부터 상기 제어 수단(186)으로 동작 개시 명령이 출력된다.
다음에 상기 제어 수단(186)으로부터 상기 압축기 구동 회로(200) 및 상기 팬 모터 구동 회로(204)에 구동 제어 신호가 출력된다. 이어서 압축기 구동 회로(200)가 스위칭됨으로써 상기 외부의 교류 전원(184)으로부터 상기 압축기(202)에 220V의 교류 전압이 인가된다. 다음에 상기 압축기(202)가 동작된다. 그러면 상기 실내 열교환기(106)와 실외 열교환기(132) 사이에 냉매가 순환한다.
동시에 상기 제어 수단(186)으로부터 제2 팬 모터 구동 회로(212)로 제어신호가 출력된다. 다음에 상기 제2 팬 모터 구동 회로(212)가 스위칭됨으로써 외부의 교류 전원(184)으로부터 제2 팬 모터(214)에 220V의 교류 전압이 출력된다. 다음에 상기 제2 팬 모터(214)가 회전함으로써 상기 송풍 팬(128)이 회전한다.
이어서 상기 실내 열교환기(106)로부터 열이 발산되며 상기 송풍 팬(128)의 회전에 의해 실내의 공기가 상기 흡입구(104)를 통하여 상기 실내측 실(126) 안으로 흡입된다. 다음에 실내측 실(126) 안으로 흡입된 공기는 실내 열교환기(106)에 의해 열교환된 다음 상기 토출구(108) 방향으로 이동한다. 이어서 실내 열교환기(106)에 의해 열교환되어 더워진 공기가 상기 토출구(108)를 통하여 토출된다.
상기와 같은 난방 동작이 진행되면, 상기 실외 열교환기(132)의 표면으로부터 물이 응결되어 상기 저수실(138) 안으로 낙하한다.
다음에 실외 온도 판별 단계S21에서 상기 실외 온도 감지 센서(190)로부터 상기 제어 수단(186)으로 실외 온도가 출력된다. 이어서 상기 제어 수단(186)은 현재의 실외 온도가 상기 메모리(192)에 미리 설정된 제1 설정 온도(T2) 이하 인가를 판별한다. 이 판별 이유는 현재의 실외 온도가 매우 낮아서 상기 저수실(138)에 낙하된 물이 얼어서 상기 펌프(140)에 의해 순환 수 없는 상태인가를 판별하기 위한 것이다. 상기 제1 설정 온도(T2)는 예를 들면 -10℃이다.
이 판별 결과, 상기 실외 온도가 상기 제1 설정 온도(T2) 이하가 아니라고 판별하였을 경우에는 (NO일 경우에는) 제1 수위 판별 단계S22로 진행한다.
제1 수위 판별 단계S22에서, 상기 수위 감지 센서(174)로부터 상기 제어 수단(186)으로 상기 가열 용기(148) 내의 물의 수위가 출력된다. 이어서 상기 제어 수단(186)은 상기 가열 용기(148) 내의 물의 수위가 상기 메모리(192)에 미리 설정된 제1 수위(P1)보다 큰가를 판별한다. 이 판별 결과, 상기 가열 용기(148) 내의 물의 수위가 상기 메모리(192)에 미리 설정된 제1 수위(P1) 보다 크다고 판별하였을 경우에는 (YES일 경우에는) 상기 가열 용기(148) 내에 물이 적절하게 공급된 상태이므로 히터 구동 제어 단계S23로 진행한다.
히터 구동 제어 단계S23에서는 상기 제어 수단(186)의 제어에 의해 상기 제1 히터(168) 및 제2 히터(170)가 가열된다. 상기 제1 히터(168) 및 제2 히터(170)가 가열되면, 상기 가열 용기(148) 내의 물이 가열된다. 상기 물이 가열되면 상기 가열 용기(148) 내에 수증기가 가득찬다.
다음에 상기 제어 수단(186)으로부터 상기 수증기 공급 밸브(156)로 제어 신호가 출력된다. 그러면 상기 수증기 공급 밸브(156)가 개방된다.
다음에 상기 가열 용기(148) 내의 뜨거운 수증기가 증기 공급 파이프(152)로 이동된다. 상기 증기 공급 파이프(152)로 이동된 수증기는 상기 수증기 공급 밸브(156)를 통과하여 상기 증기 방출 파이프(154)로 이동된다. 다음에 상기 증기 방출 파이프(154)의 증기 방출 구멍(160)으로부터 뜨거운 수증기가 상기 송풍 팬(128) 방향으로 방출된다.
이어서 상기 증기 방출 구멍(160)으로부터 방출된 수증기는 상기 실내 열교환기(106)에서 열교환되어 토출구(108)로 이동하는 실내 공기에 혼합된다.
다음에 상기 수증기와 혼합된 실내 공기는 토출구(108)로부터 실내로 토출된다.
그러면 실내 공기가 가습된다.
상술한 가습 동작 동안 제3 수위 판별 단계S24에서 상기 제어 수단(186)은 상기 가열 용기(148) 내의 물의 수위가 제2 수위(P2)보다 큰가를 판별한다. 상기 제2 수위(P2)는 상기 제1 수위(P1)보다 큰 값으로서 상기 가열 용기(148)에 물이 넘치는 것을 방지하기 위한 수위이다.
이 판별 결과, 상기 가열 용기(148) 내의 물의 수위가 제2 수위(P2)보다 크다고 판별하였을 경우에는 (YES일 경우에는) 상기 가열 용기(148) 내에 물이 과도하게 공급된 상태이므로 펌프 동작 정지 단계S25로 진행한다.
펌프 동작 정지 단계S25에서는 상기 제어 수단(186)으로부터 상기 펌프 구동 회로(194)로 구동 정지 신호가 출력된다. 이어서 상기 펌프 구동 회로(194)가 오프(OFF)된다. 그러면 상기 외부의 교류 전원(184)으로부터 상기 펌프(140)에 전압이 인가되지 않는다. 이어서 펌프(140)의 동작이 정지한다. 그러면 상기 저수실(138)로부터 상기 가열 용기(148)로 물이 이동되지 않는다.
다음에 사용 시간 판별 단계S26에서 상기 제어 수단(186)은 상기 가열 용기(148)의 총 사용 시간이 상기 메모리(192)에 설정된 설정 시간을 초과하였는가를 판별한다. 이 판별 결과, 상기 가열 용기의 총 사용 시간이 상기 메모리(192)에 설정된 설정 시간을 초과하지 않았다고 판별하였을 경우에는 (NO일 경우에는) 동작 스위치 온 판별 단계S27로 진행한다.
동작 스위치 온 판별 단계S27에서 상기 제어 수단(186)은 상기 리모콘 송신부(210)의 동작 명령 스위치(도시 생략)가 온된 상태인가를 판별한다. 이 판별 결과, 상기 리모콘 송신부의 동작 명령 스위치가 온된 상태가 아니라고 판별하였을 경우에는 (NO일 경우에는) 상기 동작 명령 스위치가 오프되어 있어서 사용자가 동작 정지 명령을 입력한 상태이므로 동작 정지 단계S28로 진행한다.
동작 정지 단계S28에서는 상기 제어 수단()으로부터 상기 펌프 구동 회로(194), 제1 히터 구동 회로(196), 제2 히터 구동 회로(198), 압축기 구동 회로(200), 팬 모터 구동 회로(204) 및 제2 팬 모터 구동 회로(212)에 구동 정지 신호가 출력된다. 동시에 상기 제어 수단(186)으로부터 수증기 공급 밸브(156)로 폐쇄 신호가 출력된다.
이어서 상기 펌프 구동 회로(194), 제1 히터 구동 회로(196), 제2 히터 구동 회로(198), 압축기 구동 회로(200) 및 제2 팬 모터 구동 회로(212)가 오프된다. 따라서 외부의 교류 전원(184)으로부터 상기 펌프(140), 제1 히터(168), 제2 히터(170), 압축기(202) 및 제2 팬 모터(214)의 동작이 정지된다. 상기 제2 팬 모터(214)가 정지되면, 상기 송풍 팬(128)의 회전이 정지한다. 다음에는 상술한 공기 조화 및 가습을 위한 제어 프로그램을 종료한다.
한편, 상기 실외 온도 판별 스텝S21에서 상기 실외 온도가 상기 제1 설정 온도(T2) 이하라고 상기 제어 수단(186)이 판별하였을 경우에는 (YES일 경우에는) 현재의 실외 온도가 매우 낮아서 상기 저수실(138)에 낙하된 물이 얼어서 상기 펌프(140)에 의해 순환될 수 없는 상태이므로 제2 동작 정지 단계S29으로 진행한다.
제2 동작 정지 단계S29에서는 상기 제어 수단(186)으로부터 상기 펌프 구동 회로(194), 제1 히터 구동 회로(196), 제2 히터 구동 회로(198) 및 제2 팬 모터 구동 회로(212)에 구동 정지 신호가 출력된다. 동시에 상기 제어 수단(186)으로부터 수증기 공급 밸브(156)로 폐쇄 신호가 출력된다.
이어서 상기 펌프 구동 회로(194), 제1 히터 구동 회로(196), 제2 히터 구동 회로(198) 및 제2 팬 모터 구동 회로(212)가 오프된다. 따라서 외부의 교류 전원(184)으로부터 상기 펌프(140), 제1 히터(168), 제2 히터(170) 및 제2 팬 모터(214)의 동작이 정지된다. 상기 제2 팬 모터(214)가 정지되면, 상기 송풍 팬(128)의 회전이 정지한다. 동시에 상기 수증기 공급 밸브(156)가 폐쇄된다.
다음에는 상기 실외 온도 판별 스텝S21로 진행하여 상술한 바와 같이 상기 실외 온도가 상기 제1 설정 온도(T2) 이하인가를 판별한다.
한편, 상기 제1 수위 판별 단계S22에서 상기 가열 용기(148) 내의 물의 수위가 상기 메모리(192)에 미리 설정된 제1 수위(P1)보다 크지 않다고 판별하였을 경우에는 (NO일 경우에는) 상기 가열 용기(148) 내에 아직 적절한 양의 물이 공급되지 않은 상태이므로 펌프 동작 단계S30로 진행한다.
펌프 동작 단계S30에서는 상기 제어 수단(186)으로부터 상기 펌프 구동 회로(194)로 제어 신호가 출력된다. 이어서 상기 펌프 구동 회로(194)가 스위칭된다. 그러면 외부의 교류 전원(184)으로부터 상기 펌프(140)에 220V의 교류 전압이 인가된다. 이어서 상기 펌프(140)가 구동된다. 그러면 상기 저수실(138)에 고여진 물이 상기 제1 필터(142)로 이동된다. 다음에 상기 제1 필터(142)에 의해 물이 여과된다. 여과된 물은 상기 펌프(140)로 이동된다. 다음에 상기 펌프(140)로부터 배출된 물은 제1 급수 파이프(144)를 통하여 제2 필터(146)로 이동된다.
이어서 상기 제2 필터(146)에 의해 물이 여과된다. 다음에 여과된 물은 상기 제2 급수 파이프(150)를 통하여 상기 가열 용기(148) 안으로 이동된다.
다음에는 상기 제1 수위 판별 단계S22로 진행하여 상술한 바와 같이 상기 제어 수단(186)은 상기 가열 용기(148) 내의 물의 수위가 상기 메모리(192)에 미리 설정된 제1 수위(P1)보다 큰가를 판별한다.
한편, 상기 제2 수위 판별 단계S24에서 상기 가열 용기(148) 내의 물의 수위가 제2 수위(P2)보다 크지 않다고 판별하였을 경우에는 (NO일 경우에는) 상기 가열 용기(148) 내에 물이 적절한 양만큼 공급되어 있는 상태이므로 상기 실외 온도 판별 단계S21로 진행하여 가습 동작을 계속한다.
한편, 상기 사용 시간 판별 단계S26에서 상기 가열 용기(148)의 총 사용 시간이 상기 메모리(192)에 설정된 설정 시간을 초과하였다고 상기 제어 수단(186)이 판별하였을 경우에는 (YES일 경우에는) 상기 가열 용기(148)를 청소할 필요가 있는 상태이므로 경보음 발생 단계S31로 진행한다.
경보음 발생 단계S31에서는 상기 제어 수단(186)으로부터 표시 및 알림 수단(216)으로 경보 신호가 출력된다. 이어서 상기 표시 및 알림 수단(216)의 스피커에서는 경보음이 발생된다. 그러면 사용자는 상기 스피커로부터 발생되는 경보음을 듣고서 제3 동작 정지 및 청소 단계S32로 진행한다.
제3 동작 정지 및 청소 단계S32에서는 사용자는 상기 제1 히터(168), 제2 히터(170) 및 펌프(140)의 동작을 정지시킴과 동시에 상기 수증기 공급 밸브(156)를 폐쇄한다. 이어서 사용자는 상기 가열 용기(148)와 상기 저수실(138)을 청소한다.
한편, 상기 동작 스위치 온 판별 단계S27에서 상기 리모콘 송신부(210)의 동작 명령 스위치가 온된 상태라고 상기 제어 수단(186)이 판별하였을 경우에는 (YES일 경우에는) 제품이 정상적인 난방 동작 상태이므로 상기 실외 온도 판별 단계S21로 진행하여 상술한 바와 같이 가습 동작을 계속한다.
한편, 상기 히터 구동 제어 단계S23의 히터 구동을 위한 제어 동작에 대해 도10을 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다. 도10에 있어서, S는 단계(STEP)을 표시한다.
먼저 히터 구동 제어 단계S23 중 제1 물 온도 판별 단계S1에서는 상기 물 온도 감지 센서(172)로부터 상기 제어 수단(186)으로 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 출력된다.
다음에 상기 제어 수단(186)은 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 상기 메모리(192)에 미리 설정된 제2 설정 온도(T12) 이하인가를 판별한다. 이 판별 결과, 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 상기 메모리(192)에 미리 설정된 제2 설정 온도(T12) 이하라고 판별하였을 경우에는 (YES일 경우에는) 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 매우 낮아서 가열 용기(148) 내의 물을 가열할 필요가 있는 상태이므로 히터 동작 단계S2로 진행한다.
히터 동작 단계S2에서는 상기 제어 수단(186)으로부터 상기 제1 히터 구동 회로(196)와 제2 히터 구동 회로(198)로 제어 신호가 출력된다. 이어서 상기 제1 히터 구동 회로(196)와 제2 히터 구동 회로(198)가 스위칭됨으로써 외부의 교류 전원(184)으로부터 상기 제1 히터(168) 및 제2 히터(170)에 220V의 교류 전압이 인가된다.
그러면 상기 제1 히터(168)와 제2 히터(170)가 가열되어 상기 가열 용기(148) 내의 물이 가열된다.
상기 제1 히터(168)와 제2 히터(170)의 가열 동작 중에 제2 물 온도 판별 단계S3에서 상기 제어 수단(186)은 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 상기 메모리(192)에 설정된 제4 설정 온도(T14) 보다 큰가를 판별한다. 이 판별 이유는 낮은 온도의 수증기가 상기 증기 방출 파이프(154)를 통해 방출되는 것을 방지하기 위함이다. 상기 제4 설정 온도는 예를 들면 60℃이다.
이 판별 결과, 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 상기 메모리(192)에 설정된 제4 설정 온도(T14) 보다 크다고 판별하였을 경우에는 (YES일 경우에는) 높은 온도의 수증기를 상기 증기 방출 파이프로부터 방출시키는 것이 가능한 상태이므로, 밸브 개방 단계S4으로 진행한다.
상기 밸브 개방 단계S4에서는 상기 제어 수단(186)으로부터 상기 수증기 공급 밸브(156)로 하이레벨의 제어 신호가 출력된다. 이어서 상기 수증기 공급 밸브(156)가 개방된다.
다음에 제2 물 온도 판별 단계S5에서 상기 제어 수단(186)은 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 상기 제2 설정 온도(T12)보다 크고 제3 설정 온도(T13) 이하인 범위 내에 있는가를 판별한다. 이 판별 결과, 상기 제2 설정 온도(T12)보다 크고 제3 설정 온도(T13) 이하인 범위 내에 있다고 판별하였을 경우에는 (YES일 경우에는) 제1 히터(168)와 제2 히터(170)로부터 발열되는 발열량을 감소시키기 위하여 히터 동작 단계S6로 진행한다.
히터 동작 단계S6에서는 상기 제어 수단(186)으로부터 상기 제2 히터 구동 회로(198)로 구동 정지 신호가 출력된다. 이어서 상기 제2 히터 구동 회로(198)가 오프된다. 이어서 상기 외부의 교류 전원(184)으로부터 상기 제2 히터(170)에 전압이 인가되지 않는다. 드러면 상기 제2 히터(170)의 발열이 정지된다. 한편, 상기 제1 히터(168)는 계속 발열한다.
다음에 제3 물 온도 판별 단계S7에서 상기 제어 수단(186)은 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 상기 설정 온도(T13) 보다 큰가를 판별한다. 이 판별 결과, 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 상기 설정 온도(T13) 보다 크다고 판별하였을 경우에는 (YES일 경우에는) 상기 가열 용기(148) 내의 물이 충분히 가열된 상태이므로 제1 히터(168) 및 제2 히터(170)의 발열을 정지시키기 위하여 발열 정지 단계S8으로 진행한다.
발열 정지 단계S8에서 상기 제어 수단(186)으로부터 상기 제1 히터 구동 회로(196)에 구동 정지 신호가 출력된다. 이어서 이어서 상기 제1 히터 구동 회로(196)가 오프된다. 이어서 상기 외부의 교류 전원(184)으로부터 상기 제1 히터(168)에 전압이 인가되지 않는다. 그러면 상기 제1 히터(168)의 발열이 정지된다. 한편, 제2 히터(170)의 발열도 정지된 상태를 유지한다.
한편, 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 상기 메모리(192)에 미리 설정된 제2 설정 온도(T12) 이하가 아니라고 판별하였을 경우에는 (NO일 경우에는) 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 낮은 온도의 수증기를 방출시키지 않을 정도의 높은 온도이므로, 상기 밸브 개방 단계S4으로진행하여 상기 수증기 공급 밸브(156)를 개방시킨다.
한편, 상기 제2 물 온도 판별 단계S3에서 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 상기 메모리(192)에 설정된 제4 설정 온도(T14) 보다 크지 않다고 판별하였을 경우에는 (NO일 경우에는) 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 매우 낮아서 상기 증기 공급 파이프(152)를 통하여 상기 증기 방출 파이프(154)로 낮은 온도의 수증기가 공급될 가능성이 있는 상태이므로 밸브 폐쇄 단계S9로 진행한다.
상기 밸브 폐쇄 단계S9에서는 상기 제어 수단(186)으로부터 상기 수증기 공급 밸브(156)로 폐쇄 신호가 출력된다. 이어서 상기 수증기 공급 밸브(156)가 폐쇄된다. 그러면 상기 가열 용기(148)로부터 상기 수증기 방출 파이프(154)로 수증기가 공급되지 않는다.
한편, 상기 제2 물 온도 판별 단계S5에서 상기 제2 설정 온도(T12)보다 크고 제3 설정 온도(T13) 이하인 범위 내에 있지 않다고 판별하였을 경우에는 (NO일 경우에는) 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 상기 제3 설정 온도(T13) 이상인 상태이므로 상기 발열 정지 단계S8으로 진행하여 상술한 바와 같이 제1 히터(168)와 제2 히터(170)의 발열을 정지시킨다.
한편, 상기 제3 물 온도 판별 단계S7에서 상기 가열 용기(148) 내의 물의 온도가 상기 설정 온도(T13) 보다 크지 않다고 상기 제어 수단(186)이 판별하였을 경우에는 (NO일 경우에는) 상기 제1 물 온도 판별 단계S1으로 진행한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 공기 조화기의 가습 장치에 의하면, 가열 용기 내에 히터를 설치함으로써 난방 운전 시에 뜨거운 증기를 실내기의 토출구에 공급함으로써 실내 공기를 가습함과 동시에 실내기의 열 효율을 증가시킬 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.
또한, 살균 처리된 스팀 증기를 실내측으로 공급함으로써 사용자의 인체에 유익한 청정 공기를 제공할 수 있으며, 실내에서 정전기가 발생하는 것을 예방할 수 있다.
또한, 고온의 스팀 증기를 토출구에서 토출시킴으로써 난방 효율을 증대시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 공기 조화기의 가습 장치의 제어 방법에 의하면, 실외 온도, 가열 용기 내의 물의 온도 및 상기 가열 용기 내의 물의 수위에 따라 증기 공급 밸브, 제1 히터, 제2 히터 및 펌프의 구동 타이밍을 제어함으로써 실내 공기를 양호한 습도의 상태에서 유지시킬 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 물을 저장하는 저수실과,
    상기 저수실의 물을 공급받는 가열 용기와,
    수증기를 발생하도록 상기 가열 용기 내의 물을 가열하는 히터와,
    상기 가열 용기에서 발생된 수증기를 받아서 토출구로 방출하는 증기 방출 파이프와,
    상기 증기 방출 파이프에서 방출된 수증기를 실내 열교환기를 통과한 더운 공기와 함께 토출구를 통하여 실내로 이동시키는 송풍 팬으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 가습 장치.
  2. 실외 공기의 온도가 제어 수단에 미리 설정된 제1 설정 온도(T2) 이하인가를 판별하는 실외 온도 판별 단계와,
    상기 실외 온도 판별 단계에서 실외 공기의 온도가 제어 수단에 미리 설정된 제1 설정 온도(T2) 이하가 아니라고 판별하였을 경우 가열 용기 내의 수위가 상기 제어수단에 미리 설정된 제1 수위(P1)보다 큰가를 판별하는 제1 수위 판별 단계와,
    상기 제1 수위 판별 단계에서 상기 가열 용기 내의 수위가 상기 제어수단에 미리 설정된 제1 수위(P1)보다 크다고 판별하였을 경우 상기 가열 용기에 공급된 물을 가열하도록 히터의 구동을 제어하는 히터 구동 제어 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 가습 장치의 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200106402A (ko) * 2019-03-04 2020-09-14 엘지전자 주식회사 공기조화기의 실내기 및 그 제어방법
KR20210048478A (ko) * 2019-03-04 2021-05-03 엘지전자 주식회사 공기조화기의 실내기 및 그 제어방법

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