KR20000034166A

KR20000034166A - 공기조화기의 절전운전 제어방법

Info

Publication number: KR20000034166A
Application number: KR1019980051402A
Authority: KR
Inventors: 정상진
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2000-06-15
Also published as: CN1255607A; ES2167162A1; ES2167162B1; KR100307228B1; US6171185B1; CN1113198C

Abstract

본 발명은 공기조화기의 절전운전 제어방법에 관한 것으로, 토출되는 공기의 풍향을 상하/좌우조절하는 상하/좌우풍향날개를 구비한 공기조화기의 제어방법에 있어서, 사용자가 입력한 설정온도 및 실내온도의 비교결과에 따라 압축기를 온/오프제어하여 실내온도를 설정온도로 유지시키는 정상운전단계와, 절전운전신호가 입력되었는지를 판별하는 신호입력판별단계와, 상기 신호입력판별단계에서 절전운전신호가 입력되었다고 판별되면 상기 상하/좌우풍향날개를 상하/좌우로 스윙시켜 토출공기의 풍향을 방안 전체로 조절하는 풍향조절단계와, 상기 신호입력판별단계에서 절전운전신호가 입력되었다고 판별되면 압축기 온조건인가를 판별하는 압축기온판별단계와, 상기 압축기온판별단계에서 압축기 온이라고 판별되면 상기 압축기 온시점의 실내온도 및 설정온도에 따라 절전설정온도를 산출하는 절전설정온도산출단계와, 상기 절전설정온도산출단계에서 산출된 절전설정온도 및 실내온도의 비교결과에 따라 상기 압축기를 온/오프제어하여 실내온도를 절전설정온도로 유지시키는 절전운전단계로 이루어져, 사용자 설정온도에 따라 쾌적온도에 가깝게 절전설정온도를 설정함과 동시에 토출공기의 풍향을 조절하는 풍향날개의 동작을 제어하여 실내기로부터의 거리와 실내공간의 크기에 관계없이 실내공간을 쾌적한 상태로 유지시키면서 절전효과를 높인다.

Description

공기조화기의 절전운전 제어방법

본 발명은 정상운전시의 사용자 설정온도보다 높은 절전설정온도로 압축기 온시간을 단축하여 절전운전을 행하는 공기조화기에 관한 것으로, 특히 절전운전시 토출되는 공기의 풍향을 조절하여 절전효과를 높이는 공기조화기의 절전운전 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 기능이나 유니트의 구성에 따라 여러 종류로 구분되어지는데, 기능면에서는 냉방전용, 냉방 및 제습전용, 냉방 및 난방겸용으로 분류될 수 있으며, 유니트의 구성면에서는 냉방과 방열기능을 일체화하여 창문등에 설치되는 일체형과 실내측에는 냉각장치를 실외측에는 방열 및 압축장치를 각각 분리시켜 설치하는 분리형으로 구분되어진다.

상기한 분리형 공기조화기에는 하나의 실외기에 두 대이상의 실내기를 연결하여 다수의 실내공간을 각각 공기조화시키는 멀티형도 포함되어진다.

도 1에는 상기한 공기조화기들중에 냉난방기능을 하는 분리형 공기조화기의 실내유닛이 도시되어 있다.

도 1에 도시한 바와같이, 참조부호 1은 공기조화기의 실내기본체(이하, 실내기라 한다)이고, 상기 실내기(1)의 전면상부에는 실내공기를 흡입하는 흡입구(3)가 형성되어 있으며, 상기 실내기(1)의 전면하부에는 후술하는 실내열교환기에 의해 열교환된 공기(냉풍 또는 온풍)를 실내로 토출하는 토출구(5)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 토출구(5)의 우측에는 리모트 콘트롤러(9;이하, 리모콘이라 한다)로부터 송신되는 원격제어신호를 수신하는 리모콘신호수신부(7)가 구비되어 있고, 상기 토출구(5)에는 상기 토출구(5)를 통해 실내로 토출되는 공기의 방향을 상하로 조절하는 상하풍향날개(11)와 좌우로 조절하는 좌우풍향날개(13)가 설치되어 있다.

한편, 상기 리모콘(9)에는 공기조화기의 운전/정지, 운전선택(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방, 절전 등), 풍량선택(강풍, 약풍, 미풍 등), 터보, 마일드, 온도조절 등을 입력하는 다수의 운전모드키와, 현재시각, 간편예약, 시작/종료예약 등을 입력하는 다수의 타이머모드키가 구비되어 있다.

도 2는 도 1의 실내기를 벽면에 설치한 상태의 측단면도로써, 도 1과 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다.

도 2에 도시한 바와같이, 실내기(1)의 내부에는 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기를 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍 또는 온풍으로 열교환하도록 상기 흡입구(3)의 후측에 일자형상의 실내열교환기(15)가 설치되어 있고, 상기 실내열교환기(15)의 후측하부에는 상기 흡입구(3)를 통해 실내공기를 흡입함과 동시에 상기 실내열교환기(15)에서 열교환된 공기를 상기 토출구(5)를 통해 실내로 토출시키는 실내팬(17)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 실내기(1)의 내부에는 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되어 상기 토출구(5)로 토출되는 공기의 흐름을 안내하는 덕트부재(19)가 설치되어 있다.

한편, 미설명 부호 21은 증발수접시이다.

상기와 같이 구성된 공기조화기가 냉난방을 겸하여 사용하는 인버터에어콘인 경우, 난방운전시에는 사방밸브(31)가 온되어 냉매가 도 3의 점선화살표 방향으로 도시한 바와같이, 압축기(30)→ 사방밸브(31)→ 실내열교환기(15)→ 모세관(50)→ 실외열교환기(40)→ 사방밸브(31)→ 압축기(30)순으로 순환되는 냉매싸이클을 형성한다.

반면, 냉방운전시에는 사방밸브(31)가 오프되어 냉매가 도 3의 실선화살표 방향으로 도시한 바와같이, 압축기(30)→ 사방밸브(31)→ 실외열교환기(40)→ 모세관(50)→ 실내열교환기(15)→ 사방밸브(31)→ 압축기(30)순으로 순환되는 냉매싸이클을 형성한다.

상기와 같은 냉매싸이클을 형성하여 냉난방운전을 행하는 공기조화기에 있어서, 사용자가 리모콘(9)을 조작하여 운전/정지키(이하, 운전키가 한다)를 누른다음 원하는 운전모드(예를들면, 냉방)와 설정온도(Ts), 설정풍량을 입력하면, 키입력에 해당하는 원격제어신호를 소정의 프로토콜에 의해 부호화하고, 이렇게 부호화된 신호를 변조하여 적외선신호를 송신한다.

상기 리모콘(9)에서 적외선신호가 송신되면, 실내기(1)의 리모콘신호수신부(7)에서는 이를 수신하여 전기신호로 변환하고, 이 변환된 전기신호를 복조하여 실내기(1)의 운전을 시작하는데, 먼저 실내팬(17)이 설정풍량에 따라 회전하여 흡입구(3)를 통해 실내공기가 실내기(1)내로 흡입되기 시작한다.

이때, 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기의 온도를 실내기(1)내의 도시되지 않은 온도센서에서 감지하면, 실내기(1)에서는 리모콘(9)으로부터 전송된 설정온도(Ts)와 실내온도(Tr)를 비교하여 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)보다 높은 경우 도 4에 도시한 바와같이, 압축기(30)를 온시킨다.

상기 압축기(30)가 온되면, 도 3의 실선화살표 방향으로 냉매싸이클이 이루어지는데, 먼저 실외기의 압축기(30)로부터 토출된 고온고압의 기체냉매가 사방밸브(31)를 통해 실외열교환기(40)에 유입되면, 상기 실외열교환기(40)에서는 고온고압으로 압축된 기체냉매를 실외팬(41)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 강제냉각시켜 응축시키고, 상기 실외열교환기(40)에서 응축된 저온고압의 액상냉매는 모세관(50)으로 유입된다.

상기 모세관(50)으로 유입된 저온고압의 액상냉매는 증발하기쉬운 저온저압의 무상냉매로 팽창되어 실내기(1)내에 설치된 실내열교환기(15)에 유입되고, 상기 실내열교환기(15)에서는 모세관(50)을 통해 감압된 저온저압의 무상냉매가 여러개의 파이프를 통과하면서 증발하여 기화할 때 실내팬(17)에 의해 송풍되는 공기에서 열을 빼앗아 실내공기를 냉각시킨다.

상기 실내열교환기(15)에서 열교환된 냉풍은 토출구(5)에 설치된 상하풍향날개(11) 및 좌우풍향날개(13)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 냉방운전을 행하고, 상기 실내열교환기(15)에서 냉각된 저온저압의 기체냉매는 사방밸브(31)를 통해 다시 압축기(30)로 유입되어 압축기(30)의 단열압축작용에 의해 고온고압의 냉매가스로 변환되어 위에서 설명한 냉매싸이클을 반복한다.

상기와 같이 냉방운전이 일정시간 수행되면, 실내공기의 온도가 점차 낮아지므로 이때의 변화하는 실내온도(Tr)를 감지하여 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)에 도달하면 도 4에 도시한 바와같이, 압축기(30)를 오프시킨다.

상기 압축기(30)가 오프됨에 따라 실내공기의 온도(Tr)가 점차 높아져 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts) + 1℃에 도달하면 도 4에 도시한 바와같이, 압축기(30)를 다시 온시켜 실내온도(Tr)를 설정온도(Ts)로 낮추는 과정을 반복하여 도 4의 정상운전구간에 도시한 바와같이, 실내온도(Tr)를 설정온도(Ts)로 유지시키는 정상운전을 행한다.

상기와 같은 정상운전시에, 사용자가 절전운전을 선택하면 실내온도 변화 및 설정온도 도달시간에 따라 절전운전시의 설정온도(Tm)를 정상운전시의 설정온도(Ts)보다 높게 설정하여 실내온도(Tr)가 절전설정온도(Tm)보다 높은 경우 도 4에 도시한 바와같이, 압축기(30)를 온시킨다.

상기 압축기(30)가 온됨에 따라 실내공기의 온도(Tr)가 점차 낮아져 실내온도(Tr)가 절전설정온도(Tm)에 도달하면 도 4에 도시한 바와같이, 압축기(30)를 오프시킨다.

상기 압축기(30)가 오프됨에 따라 실내공기의 온도(Tr)가 점차 높아져 실내온도(Tr)가 절전설정온도(Tm)+ 1℃에 도달하면 도 4에 도시한 바와같이, 압축기(30)를 다시 온시켜 실내온도(Tr)를 절전설정온도(Tm)로 낮추는 과정을 반복하여 도 4의 절전운전구간에 도시한 바와같이, 실내온도(Tr)를 절전설정온도(Tm)로 유지시킴으로써 압축기(30) 온시간을 단축시키는 절전운전을 행한다.

그런데, 이와같은 종래의 절전운전방식에 있어서는, 사용자가 설정한 설정온도(Ts) 대역을 고려하지 않고 절전설정온도(Tm)를 일정하게 산출하고, 상하/좌우풍향날개(11,13)를 고정시켜 절전운전을 행하므로 실내기(1) 주변에서는 절전운전의 효과가 있으나 실내기(1)로부터 멀어질수록 사람이 쾌적하게 느끼는 온도대역에서 멀어지므로 쾌적운전을 구현하기가 어렵고, 실내공간의 크기에 따라 절전효과에 큰 차이가 나므로 도 10에 도시한 바와같이, 사용자가 느끼는 쾌적도를 상수로 표현한 PPD(Predicted Percentage Of Dissatisfied;예상불만족도)지수가 상당히 높게 나타나 사용자로 하여금 불쾌감을 유발시킬 수 있다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 사용자 설정온도에 따라 쾌적온도에 가깝게 절전설정온도를 설정함과 동시에 토출공기의 풍향을 조절하는 풍향날개의 동작을 제어하여 실내기로부터의 거리와 실내공간의 크기에 관계없이 실내공간을 쾌적한 상태로 유지시키면서 절전효과를 높이는 공기조화기의 절전운전 제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 공기조화기의 절전운전 제어방법은, 토출되는 공기의 풍향을 상하/좌우조절하는 상하/좌우풍향날개를 구비한 공기조화기의 제어방법에 있어서, 사용자가 입력한 설정온도 및 실내온도의 비교결과에 따라 압축기를 온/오프제어하여 실내온도를 설정온도로 유지시키는 정상운전단계와, 절전운전신호가 입력되었는지를 판별하는 신호입력판별단계와, 상기 신호입력판별단계에서 절전운전신호가 입력되었다고 판별되면 상기 상하/좌우풍향날개를 상하/좌우로 스윙시켜 토출공기의 풍향을 방안 전체로 조절하는 풍향조절단계와, 상기 신호입력판별단계에서 절전운전신호가 입력되었다고 판별되면 압축기 온조건인가를 판별하는 압축기온판별단계와, 상기 압축기온판별단계에서 압축기 온이라고 판별되면 상기 압축기 온시점의 실내온도 및 설정온도에 따라 절전설정온도를 산출하는 절전설정온도산출단계와, 상기 절전설정온도산출단계에서 산출된 절전설정온도 및 실내온도의 비교결과에 따라 상기 압축기를 온/오프제어하여 실내온도를 절전설정온도로 유지시키는 절전운전단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 공기조화기의 실내기를 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 실내기를 벽면에 설치한 상태의 측단면도,

도 3은 일반적인 공기조화기의 냉매싸이클도,

도 4는 종래에 의한 실내온도대비 설정온도에 따른 압축기의 동작상태도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 절전운전 제어장치의 제어블록도,

도 6은 본 발명에 의한 공기조화기의 절전운전 제어동작순서를 도시한 플로우챠트,

도 7은 본 발명에 의한 실내온도대비 설정온도에 따른 압축기의 동작상태도,

도 8은 본 발명에 의한 절전설정온도 변화를 도시한 도표,

도 9는 본 발명에 의한 운전율 및 소비전력량을 도시한 도표,

도 10은 본 발명에 의한 거리에 따른 PPD값 변화를 도시한 도표.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 실내기 11,13 : 상하,좌우풍향날개

30 : 압축기 102 : 운전조작수단

104 : 제어수단 106 : 실내온도감지수단

110 : 풍향조절수단 112 : 상하풍향조절부

114 : 좌우풍향조절부 116 : 압축기구동수단

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 공기조화기는 도 1 내지 도 3에 도시한 종래의 구성과 동일하므로 동일명칭 및 동일부호를 명기하여 중복되는 설명을 생략한다.

도 5에 도시한 바와같이, 전원수단(100)은 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 동작에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 출력하고, 운전조작수단(102)은 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등)와 설정풍량, 설정풍향, 설정온도(Ts)를 입력하는 다수의 기능키를 구비함은 물론, 상기 공기조화기의 운전/정지를 입력하는 운전키와, 절전운전/절전운전정지를 입력하는 절전운전키를 구비하는 것으로, 이 운전조작수단(102)은 실내기(1)의 콘트롤판넬상에 구비된 키입력부(103)와, 리모콘(9)의 키조작에 따라 리모콘(9)으로부터 송신되는 적외선신호를 수신하는 리모콘신호수신부(7)로 구성되어 있다.

그리고, 제어수단(104)은 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 인가받아 상기 공기조화기를 초기화시킴은 물론, 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택신호에 따라 공기조화기의 전체적인 동작을 제어하는 마이크로컴퓨터로써, 이 제어수단(104)은 절전운전시 절전운전식에 따라 절전설정온도(Tg)를 산출함과 동시에 상하 및 좌우풍향날개(11,13)의 풍향각도를 제어한다.

실내온도감지수단(106)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts)로 실내온도를 제어하여 상기 공기조화기의 냉방운전 및 절전운전을 수행하도록 실내기(1)내로 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 감지하고, 실외온도감지수단(108)은 상기 공기조화기의 운전시에 변화하는 실외공기의 온도를 감지하여 상기 제어수단(104)에 출력한다.

또한, 풍향조절수단(110)은 상기 절전운전키의 온동작에 따라 토출구(5)를 통해 토출되는 공기가 방안 전체에 확산되도록 토출공기의 방향을 상하 및 좌우조절하는 것으로서, 이 풍향조절수단(110)은 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 펄스신호를 입력받아 상하풍향날개(11)가 이동하도록 상하스텝핑모터(113)를 구동하는 상하풍향조절부(112)와, 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 펄스신호를 입력받아 좌우풍향날개(13)가 이동하도록 좌우스텝핑모터(115)를 구동하는 좌우풍향조절부(114)로 구성되어 있다.

압축기구동수단(116)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts) 및 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 비교결과에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기(30)를 온/오프제어함과 동시에, 절전운전시 상기 제어수단(104)에서 산출된 절전설정온도(Tg)에 따라 압축기(30)를 제어한다.

또, 실외팬모터구동수단(118)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts) 및 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 비교결과에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 실외열교환기(40)에서 열교환된 공기를 실외로 송풍하도록 실외팬모터의 회전수를 제어하여 실외팬(41)을 구동제어한다.

또, 실내팬모터구동수단(120)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 풍량에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 실내열교환기(15)에서 열교환된 공기(냉풍 또는 온풍)를 실내로 송풍하도록 실내팬모터의 회전수를 제어하여 실내팬(17)을 구동제어하고, 사방밸브구동수단(122)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전조건(냉방 또는 난방)에 따라 냉매의 흐름을 변환시키도록 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 사방밸브(31)를 온/오프제어한다.

또한 도면에 있어서, 표시수단(124)은 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방, 절전 등)를 표시함은 물론, 상기 공기조화기의 운전상태를 표시한다.

이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기의 절전운전 제어방법의 작용효과를 설명한다.

도 6은 본 발명에 의한 공기조화기의 절전운전 제어동작순서를 도시한 플로우챠트로써, 도 6에서 S는 스텝(STEP)을 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.

따라서, 스텝S1에서는 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 제어수단(104)에서 입력받아 공기조화기를 초기화시킨다.

이때, 사용자가 운전조작수단(102)을 조작하여 운전키를 누른다음 원하는 공기조화기의 운전모드(예를들면, 냉방)와 설정온도(Ts), 설정풍량을 입력하면, 운전조작수단(102)으로부터 운전시작신호(이하, 운전신호라 한다)와 운전선택신호가 제어수단(104)에 입력된다.

이에 따라, 스텝S2에서 제어수단(104)은 상기 운전조작수단(102)으로부터 운전신호가 입력되었는지를 판별하여, 운전신호가 입력되지 않은 경우(NO일 경우)에는 공기조화기를 운전대기상태로 유지하면서 스텝S2이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S2에서의 판별결과, 운전신호가 입력된 경우(YES일 경우)에는 스텝S3으로 나아가서 제어수단(104)은 설정온도(Ts)에 따라 실내온도(Tr)를 제어하여 도 7의 정상운전구간에 도시한 바와 같이, 공기조화기를 정상운전시킨다.

즉, 상기 제어수단(104)에서 설정온도(Ts)와 실내온도(Tr)를 비교하여 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)보다 높으면 압축기(30)를 온시키도록 압축기구동수단(110)에 제어신호를 출력하고, 상기 압축기구동수단(116)에서는 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기(30)를 온시킨다.

상기 압축기(30)가 온됨에 따라 실내공기의 온도(Tr)가 점차 낮아져 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts)에 도달하면 압축기구동수단(116)에서는 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 압축기(30)를 오프시킨다.

상기 압축기(30)가 오프됨에 따라 실내공기의 온도(Tr)가 점차 높아져 실내온도(Tr)가 설정온도(Ts) + 1℃에 도달하면 압축기구동수단(110)에서는 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 압축기(30)를 다시 온시켜 실내온도(Tr)를 설정온도(Ts)로 낮추는 과정을 반복하여 도 7의 정상운전구간에 도시한 바와같이, 실내온도(Tr)를 설정온도(Ts)로 유지시키는 정상운전을 행한다.

상기와 같은 정상운전시에, 스텝S4에서는 운전조작수단(102)의 절전운전키가 온되어 운전조작수단(102)으로부터 제어수단(104)에 절전운전신호가 입력되었는지를 판별하여, 절전운전신호가 입력되지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S3으로 복귀하여 스텝S3이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S4에서의 판별결과, 절전운전신호가 입력된 경우(YES일 경우)에는 스텝S5로 나아가서 제어수단(104)은 상하 및 좌우풍향날개(11,13)가 정상운전시 스윙인가를 판별한다.

상기 스텝S5에서의 판별결과, 상하 및 좌우풍향날개(11,13)가 스윙이 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S6으로 나아가서 제어수단(104)은 상하 및 좌우풍향날개(11,13)를 스윙하기위한 구동펄스를 상하 및 좌우풍향조절부(112,114)에 출력한다.

따라서, 상하풍향조절부(112)에서는 제어수단(104)으로부터 출력되는 구동펄스를 입력받아 상하스텝핑모터(113)를 구동시킴으로써 상하풍향날개(11)를 상하로 연속 스윙시키고, 좌우풍향조절부(114)에서는 제어수단(104)으로부터 출력되는 구동펄스를 입력받아 좌우스텝핑모터(115)를 구동시킴으로써 좌우풍향날개(13)를 좌우로 연속 스윙시켜 토출구(5)를 통해 토츨되는 공기의 풍향을 방안전체로 조절한다.

한편, 상기 상하 및 좌우풍향날개(11,13)를 상하/좌우로 연속 스윙시키지 않고 상하풍향날개(11)를 상측으로 이동시킬 때 좌우풍향날개(13)를 좌측 또는 우측으로 이동시키거나 상하풍향날개(11)를 하측으로 이동시킬 때 좌우풍향날개(13)를 좌측 또는 우측으로 이동시키는 동작을 반복적으로 수행하여도 상기 토출구(5)를 통해 토출되는 공기의 풍향을 방안전체로 확산조절할 수 있다.

이어서, 스텝S7에서 제어수단(104)은 압축기(30) 온조건인가를 판별하여, 압축기(30) 온조건인 경우(YES일 경우)에는 스텝S8로 나아가서 3분 지연시간(압축기를 보호하기 위한 지연시간)이 경과하였는지를 판별하여, 3분 지연시간이 경과하지 않은 경우(NO일 경우)에는 3분 지연시간이 경과할때까지 스텝S8이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S8에서의 판별결과, 3분 지연시간이 경과한 경우(YES일 경우)에는 스텝S9로 나아가서 제어수단(104)은 압축기(30)를 구동하기 위한 제어신호를 압축기구동수단(116)에 출력한다.

따라서, 상기 압축기구동수단(116)에서는 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 도 7의 절전운전구간에 도시한 바와같이, 압축기(30)를 구동(온)시킨다.

상기 압축기(30)가 온되면, 실외기의 압축기(30)로부터 토출된 고온고압의 기체냉매가 실외열교환기(40)에 유입되고, 상기 실외열교환기(40)에서는 고온고압으로 압축된 기체냉매를 실외팬(41)에 의해 송풍되는 공기로 열교환하여 강제냉각시켜 응축시키며, 상기 실외열교환기(40)에서 응축된 저온고압의 액상냉매는 모세관(50)으로 유입된다.

상기 모세관(50)으로 유입된 저온고압의 액상냉매는 증발하기쉬운 저온저압의 무상냉매로 팽창되어 실내기(1)내에 설치된 실내열교환기(15)에 유입되고, 상기 실내열교환기(15)에서는 냉매가 증발하여 기화할때 실내팬(17)에 의해 송풍되는 공기에서 열을 빼앗아 실내공기를 냉각시킨다음, 그 냉각된 공기(냉풍)를 실내로 토출해서 냉방운전을 행하고, 상기 실내열교환기(15)에서 냉각된 저온저압의 기체냉매는 다시 압축기(30)로 유입되어 압축기(30)의 단열압축작용에 의해 고온고압의 냉매가스로 변환되어 도 3의 실선화살표 방향에 따라 냉매싸이클을 반복하면서 실내냉방을 행한다.

이어서, 스텝S10에서 제어수단(104)은 압축기(30)가 온된 시점에서 아래의 절전운전제어식을 이용하여 절전운전시의 절전설정온도(Tg)를 설정한다.

Tg = Ts + ( Tr - Ts ) x 0.4(절전계수) .... (1)

여기에서, Tg:절전설정온도, Ts:설정온도, Tr:압축기 온시점의 실내온도이며, 소수점 2자리 이하는 반올림한다.

따라서, 절전운전시는 정상운전시의 설정온도(Ts)보다 높게 재설정된 절전설정온도(Tg)를 기준으로 압축기(30)의 온/오프동작을 제어한다.

상기 절전설정온도(Tg)값이 산출되면, 스텝S11에서는 이때에 흡입구(3)를 통해 실내기(1)내로 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 실내온도감지수단(106)에서 감지한다.

따라서, 스텝S12에서 제어수단(104)은 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 아날로그데이터를 입력받아 디지탈로 변환시킨다음 실내온도(Tr)와 절전설정온도(Tg)를 비교하여 실내온도(Tr)가 절전설정온도(Tg) 이하인가를 판별하여, 실내온도(Tr)가 절전설정온도(Tg) 이하가 아닌 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S12이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S12에서의 판별결과, 실내온도(Tr)가 절전설정온도(Tg) 이하인 경우(YES일 경우)에는 스텝S13으로 나아가서 제어수단(104)은 압축기(30)를 정지시키기 위한 제어신호를 압축기구동수단(116)에 출력한다.

따라서, 상기 압축기구동수단(116)에서는 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 도 7의 절전운전구간에 도시한 바와같이, 압축기(30)를 정지(오프)시킨다.

이 상태로 운전이 지속되면, 실내온도(Tr)가 서서히 올라가므로 스텝S14에서는 실내온도(Tr)가 절전설정온도(Tg) + a(=1.0℃) 이상인가를 판별하여, 실내온도(Tr)가 절전설정온도(Tg)+a 이상이 아닌 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S13으로 복귀하여 압축기(30)를 오프시키면서 스텝S13이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S14에서의 판별결과, 실내온도(Tr)가 절전설정온도(Tg)+a 이상인 경우(YES일 경우)에는 스텝S15로 나아가서 제어수단(104)은 압축기구동수단(116)을 제어하여 도 7의 절전운전구간에 도시한 바와같이, 압축기(30)를 다시 온시켜 실내온도(Tr)를 절전운전시의 절전설정온도(Tg)로 유지시키는 절전운전을 행한다.

이어서, 스텝S16에서 제어수단(104)은 압축기(30)가 온된 시점에서 상기의 (1)식에 도시한 절전운전제어식에 따라 절전운전시의 절전설정온도(Tg)를 재설정하면서 리턴한다.

한편, 상기 스텝S5에서의 판별결과, 상하 및 좌우풍향날개(11,13)가 스윙인 경우(YES일 경우)에는 상기 스텝S7로 나아가서 스텝S7이하의 동작을 반복수행하고, 상기 스텝S7에서의 판별결과, 압축기(30) 온조건이 아닌 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S14로 나아가서 실내온도(Tr)가 절전설정온도(Tg)+a 이상인가를 판별하여 실내온도(Tr)가 절전설정온도(Tg)+a 이상이면 도 7의 절전운전구간에 도시한 바와같이, 압축기(30)를 온시킴으로써 절전운전시의 절전설정온도(Tg)를 재설정하면서 리턴한다.

따라서, 도 7 및 도 8의 도표(설정온도 25℃, a=1.0℃ 일때의 절전설정온도 변화)에 도시한 바와같이, 절전설정온도(Tg)를 단계적으로 서서히 변화시켜 갑작스런 온도변화로 인한 불쾌감을 줄일 수 있고, 상하 및 좌우풍향날개(11,13)를 상하/좌우로 스윙시킴에 따라 상하 및 좌우풍향날개(11,13)를 스윙하기 전보다 도 9에 도시한 바와같이, 운전율 및 소비전력량을 감소시킬 수 있으며, 도 10에 도시한 바와같이, PPD지수(불만족도)가 낮게 나타나 실내기(1)로부터의 거리와 실내공간의 크기에 관계없이 사용자에게 쾌적감을 준다.

상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 절전운전 제어방법에 의하면, 사용자 설정온도에 따라 쾌적온도에 가깝게 절전설정온도를 설정함과 동시에 토출공기의 풍향을 조절하는 풍향날개의 동작을 제어하여 실내기로부터의 거리와 실내공간의 크기에 관계없이 실내공간을 쾌적한 상태로 유지시키면서 절전효과를 높인다는 효과가 있다.

Claims

토출되는 공기의 풍향을 상하/좌우조절하는 상하/좌우풍향날개를 구비한 공기조화기의 제어방법에 있어서,

사용자가 입력한 설정온도 및 실내온도의 비교결과에 따라 압축기를 온/오프제어하여 실내온도를 설정온도로 유지시키는 정상운전단계와,

절전운전신호가 입력되었는지를 판별하는 신호입력판별단계와,

상기 신호입력판별단계에서 절전운전신호가 입력되었다고 판별되면 상기 상하/좌우풍향날개를 상하/좌우로 스윙시켜 토출공기의 풍향을 방안 전체로 조절하는 풍향조절단계와,

상기 신호입력판별단계에서 절전운전신호가 입력되었다고 판별되면 압축기 온조건인가를 판별하는 압축기온판별단계와,

상기 압축기온판별단계에서 압축기 온이라고 판별되면 상기 압축기 온시점의 실내온도 및 설정온도에 따라 절전설정온도를 산출하는 절전설정온도산출단계와,

상기 절전설정온도산출단계에서 산출된 절전설정온도 및 실내온도의 비교결과에 따라 상기 압축기를 온/오프제어하여 실내온도를 절전설정온도로 유지시키는 절전운전단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 절전운전 제어방법.
제 1 항에 있어서,

상기 풍향조절단계는 상하풍향날개를 상측으로 이동시킬 때 좌우풍향날개를 좌측 또는 우측으로 이동시키고, 상하풍향날개를 하측으로 이동시킬 때 좌우풍향날개를 좌측 또는 우측으로 이동시키는 동작을 반복수행하여 토출공기의 풍향을 방안 전체로 확산조절하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 절전운전 제어방법.
제 1 항에 있어서,

상기 절전설정온도산출단계는 상기 압축기가 온된 시점에서의 실내온도 변화에 따라 절전설정온도를 단계적으로 서서히 변화시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 절전운전 제어방법.