KR20040003687A - 공기조화기의 운전제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이슬맺힘 방지 운전모드인 경우, 냉방이 효과적으로 수행되도록 압축기의 운전주파수를 가변 제어하는 공기조화기의 운전제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 이슬 맺힘 조건에서 정상상태에서 압축기의 운전주파수보다 낮은 운전주파수로 구동하고, 상기 이슬맺힘 조건에 따른 운전시간이 소정시간 경과하면, 다시 정상 상태의 압축기의 운전주파수로 구동되도록 가변 제어한다.

Description

공기조화기의 운전제어방법{A control method of air conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이슬 맺힘 방지모드가 장시간 구동되는 것을 방지하면서 냉방 능력을 상승시키기 위한 공기조화기의운전제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 사용자의 요구에 의해서 난방 사이클 및 냉방 사이클을 구동하고, 상기 난방 사이클의 운전에 의해서 추운 겨울에 실내를 따뜻하게 조성하며, 상기 냉방 사이클의 운전에 의해서 더운 여름에 실내를 시원하게 조성한다. 이와 같이 구성되는 공기조화기의 순환 사이클은, 실내 열교환기가 응축기의 기능을 담당할 때 난방 사이클로 구동되고, 실내 열교환기가 증발기의 기능을 담당할 때 냉방 사이클을 구성하게 된다.

또한, 공기조화기는 실내의 습도를 조절하여, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다. 이와 같은 기능을 위해서 제품에 제습기능이나 송풍기능과 같은 운전기능이 더 포함된다.

상기에서 언급한 공기조화기의 냉/난방 사이클에 대해 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

상기 난방 사이클에 의한 난방 운전은, 먼저 압축기에서 냉매를 압축한다. 압축된 냉매는 실내 열교환기로 전달된다. 이때, 실내 열교환기에 흐르는 냉매가 실내 측으로 열을 방출하여, 실내측으로 따뜻한 바람이 토출된다. 그리고 상기 실내 열교환기를 통과한 냉매는 실외 열교환기로 흡입된다. 이때, 상기 실외 열교환기가 증발 동작을 수행하여 차가운 바람을 실외로 토출시킨다.

한편, 냉방사이클에 의한 냉방 운전은, 먼저 압축기에서 냉매를 압축한다. 상기 압축된 냉매는 실외 열교환기로 전달된다. 실외 열교환기는 전달된 냉매를 응축하고, 응축된 냉매를 실내 열교환기로 전달시킨다. 따라서 실내 열교환기가구동됨에 따라, 냉매가 실내 공기의 열을 흡수하여, 실내측으로 차가운 바람이 토출된다.

이때, 냉방 사이클에 의한 냉방 운전 중, 상기 실내 열교화기에서 열교환되어 토출되는 찬 공기와 외부로부터 실내기로 흡입되는 공기의 혼합으로 인해 실내기 전면에는 이슬이 맺히게 된다. 그리고 이러한 상태가 장시간 지속되면, 실내기 전면에는 다량의 이슬이 맺히게 된다. 이에 따라 물방울이 떨어지거나, 회로부품의 쇼트 현상을 불러온다. 이때, 실내 공기에 포함된 습도량에 따라 열교환된 공기와 흡입된 실내공기가 혼합되었을 때 발생되는 이슬맺힘의 시간이 달라진다. 즉, 실내 공기에 포함된 습도량이 많으면 실내기 전면부에 빨리 이슬맺힘이 발생된다.

이와 같은 이유로 마이크로컨트롤러에 습도값에 따라 공기조화기의 구동을 제어하기 위한 이슬맺힘조건에 따른 습도비교값이 기설정된다. 즉, 실내 공기에 포함된 습도값을 측정하여 상기 습도값과 기설정된 습도비교값을 비교하고, 이슬맺힘 조건인지 여부를 판단하여 공기조화기의 구동을 제어한다.

따라서 상기와 같이 공기조화기의 실내기 전면에 발생되는 이슬 맺힘을 방지하기 위해서 종래에는 다음과 같이 공기조화기를 동작 제어하였다.

도 1은 이슬 맺힘 조건시, 종래 기술에 따른 공기조화기가 동작되는 동작제어흐름도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 사용자가 동작제어신호를 입력하면, 이에 따라 압축기가 구동을 시작한다. 상기 압축기가 구동됨으로 인해서 냉매가 압축되고, 열교환기로 압축된 냉매가 유입된다. 그리고 실내기로 흡입된 실내공기가 열교환기에서 열교환되어 실내로 토출된다. 이에 따라 공조공간에 차가운 바람이 토출된다.

이때, 습도센서를 통해서 흡입되는 공기의 습도를 감지한다. 그리고 상기 습도감지값을 제어부로 전달한다. 이에 따라 제어부는 전달된 습도감지값을 기설정된 비교값과 비교하여, 현재 공기조화기가 이슬 맺힘 조건인지 여부를 판단한다(제 100 단계).

상기 제어부의 판단에 따라, 이슬 맺힘 조건이 아닌 정상 상태인 경우, 압축기가 정상 운전주파수로 구동되도록 제어한다(제 120 단계). 이에 따라 계속 실내 열교환기로 냉매가 정상 공급되어, 흡입된 실내 공기가 열교환되어 실내로 토출된다.

그러나, 상기 제 100 단계에서, 이슬 맺힘 조건이라고 판단되면, 압축기의 정상 운전주파수보다 낮은 운전주파수로 구동되도록 제어한다(제 110 단계). 이에 따라 실내 열교환기로 공급되는 냉매의 온도가 감소한다. 그 결과 흡입된 실내 공기가 열교환되어 실내로 토출되는 온도가 상대적으로 높아진다.

따라서 종래 기술에 따른 공기조화기의 운전제어방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래에는 이슬 맺힘 조건이라고 판단하면, 압축기가 정상 상태보다 더 낮은 운전주파수로 구동되도록 제어하였다. 이때, 정상 상태에서의 압축기의 운전주파수보다 이슬 맺힘 조건시, 압축기의 운전주파수를 하강함으로 인해서, 실내 열교환기로 공급되는 냉매의 온도가 상대적으로 낮게 되었다. 이는 곧 실내로 토출되는 온도가 상대적으로 높아지는 결과를 가져오게 되었다. 따라서 이슬 맺힘은 방지되었지만, 결과적으로 공기조화기의 냉방 운전 능력은 떨어지는 결과를 초래하였다.

따라서 본 발명의 목적은 냉방 능력의 저하를 방지하기 위해서 이슬 맺힘 조건에서 압축기의 운전주파수를 하강 시켜 구동하고, 소정시간이 경과하면, 다시 압축기가 정상 상태의 운전주파수로 가변되도록 제어하는 공기조화기의 운전제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 이슬 맺힘 조건시, 종래 기술에 따른 공기조화기가 동작되는 동작제어흐름도.

도 2는 이슬 맺힘 조건시, 본 발명에 따른 공기조화기가 구동되기 위한 제어구성도.

도 3은 이슬 맺힘 조건시, 본 발명에 따른 공기조화기가 구동제어되기 위한 동작제어흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 키입력부20 : 디스플레이부

30 : 습도센서40 : 마이크로컨트롤러

50 : 전원공급부60 : 압축기

70 : 실내팬80 : 실외팬

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어방법은 공기조화기 구동 중, 제품 내로 유입되는 공기의 습도값을 감지하는 제 1 단계와; 제 1 단계에서 감지한 습도값을 기설정된 비교값과 비교하여 이슬맺힘 조건인지를 판단하는 제 2 단계와; 제 2 단계에 따라, 이슬 맺힘 조건이라고 판단되면, 압축기의 운전주파수를 낮추는 제 3 단계와; 제 3 단계가 소정시간 경과 후, 압축기의 운전주파수를 다시 정상 상태로 가변 제어하는 제 4 단계를 포함하여 구성된다.

이하 본 발명에 따른 공기조화기의 제어구성과 운전제어방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 이슬 맺힘 조건시, 본 발명에 따른 공기조화기를 구동제어하기 위한 제어구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 공기조화기 본체에 전원을 공급하는전원공급부(50)와, 공기조화기가 냉/난방 사이클을 수행하도록 동작제어신호를 입력하는 키입력부(10)와, 사용자가 입력한 동작제어신호를 확인할 수 있도록 표시하는 디스플레이부(20)와, 공기조화기로 흡입되는 공기의 습도를 감지하는 습도센서(30)와, 냉매를 압축하는 압축기(60)와, 실내 열교환기를 통해 열교환된 공기가 토출되도록 풍량을 제어하는 실내팬(70)과, 열교환기의 구동으로 발생되는 열을 외부로 토출시키는 실외팬(80)과, 사용자가 입력한 동작제어신호에 따라 공기조화기의 동작을 제어하는 마이크로컨트롤러(40)를 포함하여 구성된다.

이하 상기 제어구성의 동작제어과정을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

전원공급부(50)를 통해서 제품에 전원이 공급된다. 전원이 공급된 제품을 사용자는 키입력부(10)를 통해서 동작제어신호를 입력한다. 상기 신호를 전달받은 마이크로컨트롤러(40)는 공기조화기가 구동되도록 제어한다.

즉, 압축기(60)가 기설정된 운전주파수로 구동을 시작하고, 상기 압축기(60)의 구동으로 압축된 고온고압의 냉매가 실내 열교환기로 공급된다. 그리고 실내기로 흡입되는 공기는 실내 열교환기를 통과하여 열교환되고, 실내팬(70)이 실내 공간으로 토출되도록 풍량을 제어한다. 이에 따라 열교환된 공기가 실내 공간으로 토출된다.

실내 공간으로 토출되는 공기의 습도를 공기조화기 본체에 장착된 습도센서가 감지한다. 그리고 습도센서(30)가 감지한 습도값은 마이크로컨트롤러(40)에 전달한다. 상기 습도값을 전달받은 마이크로컨트롤러(40)는 기설정된 비교값과 비교하여, 실내기 전면에 이슬이 발생하였는지 여부를 판단한다.

실내기 전면에 이슬이 발생되었다고 판단되면, 정상상태에서 구동되는 압축기(60)의 운전주파수보다 낮은 운전주파구로 압축기(60)가 구동되도록 제어한다. 그리고 소정시간동안 상기와 같이 낮은 운전주파수로 압축기(60)가 구동하고, 이로 인해서 실내 열교환기로 상대적으로 저온의 냉매가 공급된다. 그리고 흡입된 공기가 실내 열교환기를 통과하여, 정상 상태보다 상대적으로 높은 온도로 실내 공간에 토출된다.

그리고 상기와 같이 작은 운전주파수로 압축기(60)가 소정시간 동안 진행되면, 마이크로컨트롤러(40)는 냉방 능력의 저항 방지를 위해 압축기의 운전주파수를 정상상태의 운전주파수로 구동하도록 제어한다.

이에 따라 압축기(60)의 운전주파수가 상승하게 되고, 이로 인해서 실내 열교환기로 공급되는 냉매량이 다시 상승한다. 그 결과 실내기로 흡입되는 공기가 실내 열교환기를 통과하여 열교환되고, 실내 공간으로 토출된다. 이때, 이슬 맺힘 상태에서 토출되던 토출 공기의 온도보다 정상 상태에서 토출되는 토출 공기의 온도가 상대적으로 더 낮아진다.

도 3은 이슬 맺힘 조건시, 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기의 구동이 가변 제어되는 동작제어흐름도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 전원공급부(50)를 통해서 제품에 전원이 인가되고, 사용자가 키입력부(10)를 통해서 동작제어신호를 입력하면, 이에 따라 압축기(60)가 구동을 시작한다. 상기 압축기(60)가 구동됨으로 인해서 냉매가 압축되고, 실내 열교환기로 압축된 냉매가 유입된다. 그리고 실내기로 흡입된 실내공기가 실내 열교환기에서 열교환되어 실내로 토출된다. 이에 따라 공조공간에 차가운 바람이 토출된다. 이때, 습도센서(30)를 통해서 흡입되는 공기의 습도를 감지한다. 그리고 상기 습도감지값을 마이크로컨트롤러(40)로 전달한다. 이에 따라 마이크로컨트롤러(40)는 전달된 습도감지값과 기설정된 비교값과 비교하여, 현재 공기조화기가 이슬 맺힘 조건인지 여부를 판단한다(제 200 단계).

상기 마이크로컨트롤러(40)의 판단에 따라, 이슬 맺힘 조건이 아닐 경우, 정상 상태인 경우, 마이크로컨트롤러(40)는 압축기(60)가 정상 운전주파수로 계속 구동되도록 제어한다(제 240 단계).

이에 따라, 계속 실내 열교환기로 냉매가 정상적으로 공급되고, 흡입된 실내 공기가 실내 열교환기를 통해서 열교환된다. 그리고 실내팬(70)이 열교환된 낮은 온도의 공기가 실내 공간으로 토출되도록 구동한다.

그러나, 상기 제 200 단계에서, 이슬 맺힘 조건라고 판단되면, 마이크로컨트롤러(40)는 압축기(60)가 정상 상태에서의 운전주파수보다 낮은 운전주파수로 구동되도록 제어한다(제 220 단계).

이에 따라 실내 열교환기로 공급되는 냉매의 온도가 낮아진다. 그 결과 흡입된 실내 공기가 실내 열교환기를 통해서 열교환되고, 실내팬(70)이 열교환된 공기가 실내 공간으로 토출되도록 구동하면, 정상상태보다 상대적으로 높은 온도의 열교환된 공기가 토출된다. 그 결과 실내 공간의 온도를 낮추기 위한 냉방 능력이 떨어지게 된다.

그리고 제 220 단계 구동이 소정시간 경과하면(제 230 단계), 상기 마이크로컨트롤러(40)는 냉방 능력 저하에 따른 실내 온도의 상승을 방지하기 위해서, 다시 운전주파수가 다시 정상 상태의 운전주파수로 구동하도록 제어한다(제 240 단계).

이에 따라 실내 열교환기로 냉매가 정상적으로 공급되고, 흡입된 실내 공기가 실내 열교환기를 통해서 열교환된다. 그리고 실내팬(70)이 열교환된 낮은 온도의 공기가 실내 공간으로 토출되도록 구동하여, 다시 냉방 능력이 상승된다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 공기조화기가 정상 구동 중에, 공기조화기 내로 유입되는 공기의 습도를 감지하여 이슬 맺힘 조건이라고 판단되면, 압축기의 정상 운전주파수보다 낮은 운전주파수로 구동제어하고, 소정시간 이후 정상 운전 주파수로 압축기가 다시 구동되도록 제어하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

따라서 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어방법은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명은 습도 센서를 통해서 감지된 값을 마이크로컨트롤러에 전달하고, 마이크로컨트롤러는 상기 측정값을 기설정된 비교값과 비교판단하여, 이슬 맺힘 조건이라고 판단하면, 압축기가 정상 상태보다 더 낮은 운전주파수로 소정시간 동안 구동되도록 제어하였다. 그리고 소정시간이 경과하면, 다시 압축기의 운전주파수가 정상 상태에서의 운전주파수로 가변되도록 제어하였다.

즉, 이슬 맺힘 조건시, 압축기의 운전주파수를 하강함으로 인해서, 실내 열교환기로 공급되는 냉매의 온도가 상대적으로 낮아진다. 이에 따라 실내로 토출되는 온도가 상대적으로 높아져 냉방 능력이 떨어지는 것을 보완하기 위해서 압축기의 운전주파수가 하강하고 소정시간이 경과하면 즉시 압축기의 운전주파수가 정상상태로 상승하도록 제어하였다.

이로 인해서 실내 열교환기로 공급되는 냉매량의 온도가 상승하여, 실내로 토출되는 온도가 다시 낮아지게 되었다. 이에 따라 냉방 능력이 회복되어 실내 공간의 온도를 보다 빨리 낮출 수 있다.

Claims (1)

1. 공기조화기 구동 중, 제품 내로 유입되는 공기의 습도값을 감지하는 제 1 단계와;

   제 1 단계에서 감지한 습도값을 기설정된 비교값과 비교하여 이슬맺힘 조건인지를 판단하는 제 2 단계와;

   제 2 단계에 따라, 이슬 맺힘 조건이라고 판단되면, 압축기의 운전주파수를 낮추는 제 3 단계와;

   제 3 단계가 소정시간 경과 후, 압축기의 운전주파수를 다시 정상 상태로 가변 제어하는 제 4 단계를 포함하여 구성되는 공기조화기의 운전제어방법.