KR20020015565A - 공기조화기의 실내팬제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 실내팬제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난방운전을 수행할 때 실내온도에 따라서 실내팬 제어온도를 차별화하여 난방효율을 높이기 위한 공기조화기의 실내팬제어방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 실내온도를 감지하여, 실내온도에 따라서 실내팬을 오프시키는 동작온도를 차별화하고, 실외온도가 저온인 조건에서도 난방운전을 가능하게 하여, 난방능력을 향상시키는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 공기조화기의 난방능력을 향상시키고, 더욱이 지역, 나라에 따른 실외온도 변화에 무관하게 공기조화기가 정상적인 난방을 수행할 수 있도록 하는 효과를 얻게 된다.

Description

공기조화기의 실내팬제어방법{METHOD FOR CONTROLLING FAN OF AIRCONDITIONER}

본 발명은 공기조화기의 실내팬제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난방운전을 수행할 때 실내온도에 따라서 실내팬 제어온도를 차별화하여 난방효율을 높이기 위한 공기조화기의 실내팬제어방법에 관한 것이다.

공기조화기는, 여름에는 실내온도를 낮춰서 실내를 쾌적하게 하고, 겨울에는 실내온도를 높여서 사람이 느끼는 온도를 쾌적하게 조절해주는 장치이다. 따라서 성능이 좋은 공기조화기라는 평가를 얻기 위해서는, 사용자가 요구하는 만큼의 쾌적한 환경을 가능한 빨리, 요구하는 시간동안 조성해 줄 수 있어야만 할 것이다. 즉, 겨울에는 실내를 따뜻하게, 여름에는 실내를 시원하게 조성해주는 것이 공기조화기의 가장 중요한 기능으로 설명될 수 있다.

다음은 도 1에 도시되고 있는 일반적인 공기조화기의 구성을 참조하여, 공기조화기의 동작과정에 대해서 살펴본다. 그리고 이하의 설명에서는 겨울에 수행되는 난방운전사이클을 일 예로 설명한다.

공기조화기는, 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 실내기와 실외기로 구분되며, 상기 실내기에는 난방운전시에 실내측에 위치하여, 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체 냉매를 응축시키는 응축기(3)와, 실내공기와 상기 응축기(3)에 흐르는 냉매 사이에 열교환이 이루어질 수 있도록 차가운 실내공기를 흡입하고, 따뜻한 공기가 토출되도록 공기의 흐름을 조절하는 실내팬(1)을 포함하고 있다. 그리고 상기 응축기(3)을 통하는 배관의 온도를 검출하기위한 실내배관센서(7)와, 실내온도 검출을 위한 실내온도감지센서(5)가 더 포함된다.

그리고 공기조화기의 실외기는, 냉매를 압축하기 위한 압축기(13)와, 응축된 냉매를 증발시키는 증발기(15)와, 상기 증발기(15)에 바람을 불어 열교환을 촉진시키는 실외팬(17)과, 그리고 실외온도 검출을 위한 실외온도감지센서(19)를 포함하고 있다.

그리고 상기 실내기와 실외기 사이에 냉매가 흐를 수 있는 배관(21)이 설치되고 있고, 상기 배관(21)에 흐르는 냉매는 난방운전시에 압축기(13) → 응축기(3) → 증발기(15) → 그리고 다시 압축기(13)로 순환된다. 그리고 상기 응축기(3)와 증발기(15) 사이에는 응축기에서 응축한 냉매의 온도와 압력을 조절해주는 팽창장치(9)가 구비되고 있다. 그리고 냉방운전사이클 또는 난방운전사이클에 따라서 상기 압축기(13)에서 압축된 냉매의 순환방향을 절환해주는 사방변(11)이 포함되어 공기조화기가 구성된다.

이와 같이 구성된 공기조화기의 난방운전은 다음의 과정에 의해서 이루어진다.

우선, 난방운전시에 사방변(11)의 절환에 의해서 냉매의 순환사이클은, 압축기(13)에서 → 응축기(3) → 증발기(15) → 그리고 다시 압축기(13)로 결정되어진다.

따라서 상기 압축기(13)에서 압축되어진 냉매는 실내측의 응축기(3)에 공급되어져 실내공기와의 열교환이 이루어진다. 상기 응축기(3)에서 열교환은, 상기 응축기(3)의 배관을 흐르는 냉매와 실내공기와의 사이에 발생된다. 즉, 상기 냉매에 포함된 열이 실내공기 측으로 방출되면서 실내공기는 열을 포함한 따뜻한 상태로 조절된다. 그리고 상기 응축기(3)에서 열을 빼앗긴 냉매는 증발기(15) 측으로 공급되어져서 증발동작을 일으켜 실외공기에 포함된 열을 흡수한 후, 압축기(13)에다시 유입되어 상기 과정을 반복 수행하게 되는 것이다.

이러한 과정에 의해서 난방운전사이클이 수행될 때, 공기조화기는 실내온도감지센서(5)를 통해서 실내온도를 검출하고, 사용자가 설정한 희망온도에 이르기까지 상기 과정에 의한 난방운전사이클을 구동하게 된다. 그리고 실내팬(1)은, 상기 난방운전사이클이 구동될때, 응축기(3)에서의 발생되는 열교환을 촉진시키는 기능을 수행함과 동시에, 열교환된 실내공기가 실내에 고르게 분포될 수 있도록 조절하는 역할을 수행한다.

한편, 종래의 공기조화기는, 배관센서(7)의 검출온도가 일정온도 이하인 경우에 있어서는 실내팬(1)이 정지상태를 유지하도록 제어하여, 차가운 바람이 실내로 토출되는 것을 방지하고 있다.

즉, 실내측의 열교환을 발생시키는 응축기(3)를 통과하는 배관의 온도를 배관센서(7)를 통해서 검출하고, 상기 배관센서(7)의 검출온도가 소정온도 이하에서는 실내팬(1)을 오프시켜서 난방운전시 차가운 바람이 순환되는 것을 방지하는 것이다. 만일, 이 경우에 실내팬(1)을 온동작시키게 되면, 실내측으로 차가운 바람이 토출되면서 실내에는 차가운 바람이 순환되고, 결과적으로 사용자가 느끼는 체감온도를 낮추게 되면서 공기조화기의 신뢰도 저하를 유발시키기 때문이다. 따라서 종래에는 난방운전시에 실내배관온도가 일정온도 이하인 경우에는 무조건 실내팬(1)을 오프시켜서 찬바람이 취출되는 것을 방지하고 있다.

그러나 이러한 제어에 의한 종래의 난방운전은 다음의 문제점을 노출하였다.

실외온도가 저온인 조건에서 난방운전을 수행할 경우, 공기조화기의 난방능력은 저하될 수 밖에 없다. 이 경우, 실내 배관 온도는 빠른 시간 내에 상승이 어렵고, 따라서 실내팬(1)은 항상 오프상태를 갖게 되므로 인하여, 정상적인 난방운전이 수행되지 못하게 되는 것이다.

다시 말해서, 공기조화기의 난방운전은 대부분 겨울에 이루어질 것이다. 그러나 지역, 나라에 따라서 공기조화기가 설치되는 곳의 외부온도가 다르게 되고, 이 경우, 공기조화기의 난방능력은 차이가 발생된다.

즉, 상기 난방운전사이클이 순환될때, 압축기(13)에서 압축된 냉매가 응축기(7)에서 충분한 응축이 이루어져야만 증발기(15)에서 충분한 증발이 이루어질 수 있고, 마찬가지로 상기 증발기(15)에서 충분한 증발이 이루어져야만 응축기(7)에서 충분한 응축이 이루어질 수 있는 것이다.

그러나 상기 공기조화기의 응축기(7)와 증발기(15)에서 열교환에 적합한 온도가 있고, 그 온도보다 저온인 곳에서의 난방운전은 결과적으로 공기조화기의 난방능력저하를 유발하게 되는 것이다.

따라서 실외온도가 낮은 조건에서 난방운전을 수행할 때, 공기조화기의 난방능력이 떨어질 수 밖에 없고, 이로 인하여 응축기(3)를 통과하는 배관의 온도 상승이 어려워서 실내배관온도가 일정온도에 이르지 못하는 경우가 발생되는 것이다. 이때, 실내배관온도가 일정온도 이상으로 상승되었을 경우에만 실내팬(1)을 동작시키는 종래의 제어로는 결과적으로 실내팬(1)을 계속해서 오프상태로 제어해야만 하고, 이러한 제어로 정상적인 난방이 이루어질 수 없는 문제점을 발생시키는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 실내온도에 따라서 실내팬을 동작시키는 온도를 차별화하여, 실외온도가 저온인 조건에서도 난방운전을 가능하게 하는 공기조화기의 실내팬제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 공기조화기의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 실내팬제어를 위한 동작 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 실내팬 3 : 응축기

5 : 실내온도감지센서 7 : 배관센서

9 : 팽창장치 11 : 사방변

13 : 압축기 15 : 증발기

17 : 실외팬 19 : 실외온도감지센서

21 : 배관

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 실내팬제어방법은,실내배관온도를 검출하는 단계와; 상기 단계에서 검출된 실내배관온도에 따라서 실내팬의 속도를 가변 제어하는 단계와; 상기 단계에서 검출된 실내배관온도가 높으면 실내팬의 동작온도를 높이고, 검출된 실내배관온도가 낮으면 실내팬의 동작온도를 낮추어서, 실내팬의 동작온도를 가변 제어하는 단계와; 상기 조절된 동작온도와, 결정된 속도에 기초해서 실내팬의 동작을 제어하는 단계를 포함하여,저온조건에서도 정상적인 난방운전이 이루어지도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 검출된 실내배관온도에 따라서 취출 공기 방향을 조절하는 루버의 방향을 다르게 제어하는 단계를 더 포함하여 구성된다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공기조화기의 실내팬제어방법에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 실내팬 제어과정을 설명하는 동작 흐름도이다. 그리고 필요한 공기조화기의 구성에 대해서는 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

도시하지는 않고 있지만, 도 1에 도시되고 있는 압축기(13) 및 실내팬(1), 실외팬(17) 그리고 사방변(11) 등의 동작은 공기조화기의 난방운전 또는 냉방운전이 이루어질 수 있도록 제어하는 제어부에 의해서 제어를 받게 된다.

따라서 난방운전시에 상기 제어부(도시하지 않음)의 제어에 의해서 사방변(11)이 난방운전사이클로 전환되고, 따라서 냉매는 압축기(13)에서 → 응축기(3) → 증발기(15) → 그리고 다시 압축기(13)로 유입되도록 순환된다.

상기 제어부(도시하지 않음)의 제어에 의해서 난방운전사이클이 동작되면, 압축기(13)에서 냉매를 압축하여 토출하고, 상기 압축기(13)에서 압축되어진 냉매는 실내측의 응축기(3)에 공급되어져 실내공기와의 열교환이 이루어진다. 이때 응축기(3)를 통과하는 배관에 흐르는 냉매와 실내공기와의 사이에 열교환이 촉진될 수 있도록 상기 제어부의 제어하에 실내팬(1)이 동작된다.

그리고 상기 응축기(3)에서 열을 빼앗긴 냉매는 증발기(15) 측으로 공급되어져서 증발동작을 일으켜 실외공기에 포함된 열을 흡수한 후, 다시 압축기(13)에 공급되어진다. 그리고 상기 증발기(15)를 통과하는 배관에 흐르는 냉매와 실외공기와의 사이에 열교환이 촉진될 수 있도록 상기 제어부의 제어하에 실외팬(17)이 동작된다.

이러한 과정에 의해서 난방운전사이클이 수행될 때(제 100 단계), 제어부(도시하지 않음)는 실내온도감지센서(5)를 통해서 실내온도를 검출하고, 배관센서(7)를 통해서 실내배관온도를 검출한다(제 103 단계).

상기 제 103 단계에서 검출된 실내온도가 소정온도(T1℃) 이상이고(제 106 단계), 상기 제 103 단계에서 검출된 실내 배관온도가 소정온도(X1℃) 이상일때(제 109 단계), 정상적으로 난방운전사이클이 수행되어 실내온도와 실내배관온도가 일정온도 이상으로 상승되었다고 판단한다. 따라서 제어부는, 이때 실내팬(1)을 온동작시키고, 실내로 토출되는 공기 방향을 제어하는 루버(도시하지 않음)를 하측방향으로 제어하여 따뜻한 바람이 실내에 있는 사람들에게 제공될 수 있도록 하고, 실내팬의 속도도 고속(빠른속도)으로 제어한다(제 112 단계).

그러나 상기 제 103 단계에서 검출된 실내온도가 소정온도(T1℃) 이상이지만, 실내배관온도가 소정온도(X1℃) 이하인 경우에는, 실내온도에 비해서 실내배관온도가 상대적으로 낮다고 판단하여 실내팬을 오프상태로 제어한다(제 115 단계). 즉, 상기 제 115 단계는, 실내온도에 비교해서 실내배관온도가 상대적으로 낮은 경우이다. 이 경우 실내팬을 동작시키고, 실내측으로 바람을 토출시키면, 토출되는 바람에 의한 체감온도가 실내온도에 비해서 상대적으로 낮게 여겨져서 차갑게 느끼게 되는 것이다. 따라서 이 경우에는 실내팬을 오프시킨다.

그리고 상기 제 103 단계에서 검출한 실내온도가 소정온도(T1℃) 보다 낮을때, 제어부는 다시 실내온도가 소정온도(T2℃)보다 높은지를 판단한다(제 118 단계).

상기 제 118 단계의 조건을 만족하면, 제어부는 검출된 실내배관온도가 소정온도(X2℃) 이상인지를 판단하고(제 121 단계), 상기 제 121 단계의 조건을 만족시켰을때, 실내팬은 온상태로 제어하면서 실내팬의 속도는 중속(중간속도)으로 제어한다. 그리고 이 경우에도 검출된 실내온도가 실내에 있는 사람들에게는 따뜻하게 여겨지는 소정온도(T2℃) 이상이고, 상기 실내온도와 비교해서 실내배관온도도 상대적으로 높은 소정온도(X2℃) 이상이므로 토출되는 공기 방향을 제어하는 루버의 방향은 하측으로 제어한다(제 124 단계).

그러나 검출한 실내온도는 소정온도(T2℃) 이상이나, 실내배관온도가 소정온도(X2℃) 이하인 경우에는 실내팬(1)을 오프시켜서 토출되는 바람에 의하여 사용자의 체감온도가 차갑게 느껴지는 것을 방지한다(제 127 단계).

한편, 낮은 실외온도 조건에서 공기조화기가 동작할때, 공기조화기의 난방능력이 저하되어 실내기 측의 응축기(3)를 통과하는 배관의 온도도 낮아지게 된다. 따라서 이 경우에도 난방운전이 정상적으로 수행되기 위해서는 실내온도에 따라서 실내팬의 동작온도를 차별화해야 한다. 즉, 실내온도가 낮으면, 실내팬을 오프시키는 온도도 낮추어서 제어해야만 정상적인 난방운전이 계속될 수 있는 것이다.

따라서 상기 제 103 단계에서 검출한 실내온도가 제 106 단계의 조건과 제 118 단계의 조건을 모두 만족시키지 못했을때, 소정온도(T2℃) 보다도 낮은 소정온도(T3℃) 이상인지를 판단한다(제 130 단계). 상기 제 130 단계의 실내온도 조건이 만족되면, 제 133 단계에서 실내배관온도가 소정온도(X2℃)보다 낮은 소정온도(X3℃) 이상인지를 판단하게 된다.

상기 제 133 단계까지의 판단에 의해서, 실내온도가 소정온도(T3℃) 이상이고, 실내배관온도가 소정온도(X3℃) 이상일때, 제어부는 실내팬(1)은 동작시키나 실내팬의 속도를 저속(느린 속도)로 제어하여, 취출되는 공기의 온도 하락을 방지한다. 이때, 실내온도 및 실내배관온도가 낮은 조건에서 실내기 팬을 앞의 과정에서와 동일하게 실내팬을 동작시키면, 취출공기온도가 낮아져서 사람들의 체감온도가 낮아지게 된다. 따라서 이 경우에는 취출 공기 방향을 제어하는 루버를 상측으로 제어하여, 찬바람이 사람들에게 직접 닿지 않도록 제어한다(제 136 단계).

그리고 상기 제 133 단계에서 실내배관온도가 소정온도(X3℃) 보다도 낮을때는, 실내팬을 오프시킨다(제 139 단계).

그러나 실내온도가 상기 제 130 단계의 조건조차도 만족시키지 못했을때, 제 142 단계에서 실내배관온도가 소정온도(X3℃) 보다 낮은 소정온도(X4℃) 이상인지를 판단한다. 상기 제 142 단계의 조건이 만족되면, 실내팬을 온시키되, 저속으로 제어하고, 취출 공기 방향을 제어하는 루버를 상측으로 제어하여, 찬바람이 사람들에게 직접 닿지 않도록 제어한다(제 145 단계). 그리고 상기 실내배관온도가 소정온도보다도 낮은 조건에서는 실내팬을 오프시킨다.

따라서 본 발명은 실내온도를 감지하여, 실내온도에 따라서 실내팬을 오프시키는 동작온도를 차별화하여, 실외온도가 저온인 조건에서도 난방운전을 가능하게 하여, 난방능력을 향상시키는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 실내온도가 낮으면, 실내팬을 오프시키는 동작온도도 낮추고, 실내온도가 높으면 실내팬의 동작온도도 높이는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 실내온도 및 실내팬의 동작온도에 따라서 실내팬의 속도를 가변시키는 것을 특징으로 한다. 즉, 실내온도가 낮으면 실내팬의 속도를 저속 제어하고, 실내온도가 높으면 실내팬의 속도를 고속 제어한다.

또한, 본 발명은 실내온도에 따라서 실내측으로 취출되는 공기의 흐름방향을 제어하는 것을 특징으로 한다. 즉, 실내온도가 낮으면 취출 공기 방향을 제어하는 루버를 상측으로 제어하여, 찬바람이 사람에게 직접 닿지 않도록 하고, 실내온도가 높으면 취출 공기 방향을 제어하는 루버를 하측으로 제어하여, 따뜻한 바람이 사람에게 닿아서 쾌적한 느낌을 받을 수 있도록 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 공기조화기의 실내팬제어방법은, 실외온도가 저온인 조건에서도 실내온도에 따라서 실내팬을 제어하는 온도를 차별화하여, 정상적인 난방운전이 이루어질 수 있도록 하는 효과를 얻게 된다. 따라서 공기조화기의 난방능력을 향상시키고, 더욱이 지역, 나라에 따른 실외온도 변화에 무관하게 공기조화기가 정상적인 난방을 수행할 수 있도록 하는 효과를 얻게 된다.

Claims (2)

1. 실내배관온도를 검출하는 단계와;

   상기 단계에서 검출된 실내배관온도에 따라서 실내팬의 속도를 가변 제어하는 단계와;

   상기 단계에서 검출된 실내배관온도가 높으면 실내팬의 동작온도를 높이고, 검출된 실내배관온도가 낮으면 실내팬의 동작온도를 낮추어서, 실내팬의 동작온도를 가변 제어하는 단계와;

   상기 조절된 동작온도와, 결정된 속도에 기초해서 실내팬의 동작을 제어하는 단계를 포함하여,

   저온조건에서도 정상적인 난방운전이 이루어지도록 하는 공기조화기의 실내팬제어방법.
2. 제 1 항에 있어서:

   상기 검출된 실내배관온도에 따라서 취출 공기 방향을 조절하는 루버의 방향을 다르게 제어하는 단계를 더 포함하여 구성되는 공기조화기의 실내팬제어방법.