KR20040033801A - 제습용 에어컨의 베인 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 제습용 에어컨의 베인 제어 방법은 실내 열교환부가 이분할되어 사용되는 제습 운전시 난방 경향, 정온 경향, 냉방 경향인지에 따라 베인의 방향을 각각 직하, 상향, 수평 모드로 제어함으로써 효율적인 제습 및 온도 제어가 가능하다.
이외에도, 온풍 토출시에는 온풍을, 냉풍 토출시에는 냉풍을 사용자가 빠른 시간 내에 느낄 수 있어 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.

Description

제습용 에어컨의 베인 제어 방법{Vane control method for dehumidification air conditioner}
본 발명은 제습용 에어컨의 베인 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 제습용 에어컨의 베인 방향을 제습 운전 방법에 따라 효율적으로 변화시키는 제습용 에어컨의 베인 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 가정에서 사용되는 에어컨은 추가적으로 제습기와 같은 제습 기능을 갖추고 있다. 이는 에어컨에서 액체 냉매가 기체 냉매로 증발하는 증발기가 위치한 실내 열교환부의 온도가 매우 낮으므로 주변의 수분이 결로되어 밖으로 배출되기 때문이다.
그러나, 에어컨은 가동시 실내 온도가 낮아지게 되므로 제습기만으로의 사용은 불가능한데, 이와 같은 문제를 해결한 것이 제습용 에어컨이다.
제습용 에어컨은 실내에 위치하는 실내 열교환부에 응축기의 역할을 하는 열교환기와 증발기의 역할을 하는 열교환기를 각각 배치하여 실내 온도의 변화없이 습기의 제거가 가능한 에어컨을 말한다.
도 1은 종래의 제습용 에어컨을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도면을 참조하면, 종래의 제습용 에어컨은 냉매가 압축되는 압축부(10)와; 상기 냉매와 실외 공기와의 열교환이 이루어질 수 있도록 열교환기(21)와 팬(22)이 구비되어 있는 실외 열교환부(20)와; 제 1 열교환기(31)와, 제 2 열교환기(32)와, 상기 제 1 및 제 2 열교환기(31)(32)의 사이에 위치하는 실내 팽창부(33)(34)가 구비되어 있는 실내 열교환부(30)와; 상기 실외 열교환부(20) 및 실내 열교환부(30) 사이에 위치하는 팽창부(40)로 이루어져 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 압축부(10)는 상기 실외 열교환부(20) 또는 실내 열교환부(30)에서 출력된 저온 저압의 기체 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 변환시키는 압축기(11)와, 상기 압축기(11)의 토출 방향을 결정짓는 4방향 밸브(12)를 구비하고 있는데 상기 4방향 밸브(12)는 상기 압축기(11)의 흡입 및 토출 배관을 스위칭하여 실내를 냉각시키고자 할 경우에는 상기 실내 열교환부(30)를 증발기로서 동작되도록 하며, 실내를 난방시키고자 할 경우에는 상기 실내 열교환부(30)를 응축기로서 동작되도록 한다. 물론 이에 대응하여 상기 실외 열교환부(20)는 각각 응축기, 증발기로서 동작됨은 물론이다. 다만, 제습기의 용도로 사용하고자 하는 경우가 본 설명의 주된 사항이므로, 이하 상기 실외 열교환부(20)는 응축기로서, 상기 실내 열교환부(30)는 증발기로서 동작된다고 가정한다.
상기 실외 열교환부(20)는 상기 압축부(10)에서 생성된 고온 고압의 기체 냉매가 중온 고압의 액체 냉매로 변환되는 수단으로서, 이를 위하여 응축기(21)와팬(22)이 구비되어 있다.
상기 팽창부(40)는 상기 실외 열교환부(20)에서 출력되는 중온 고압의 액체 냉매가 저온 저압의 액체 냉매로 변환되는 수단으로서, 모세관(41)으로 이루어져 있으며, 이와 병렬로 제 1 밸브(42)를 설치하여 상기 제 1 밸브(42)에 의하여 상기 모세관(41)의 통과 여부가 결정되도록 되어 있다. 이처럼 상기 모세관(41)의 통과 여부를 제어하는 것은 제습기로서 사용될 경우 상기 팽창부(40)에서 팽창 공정이 이루어지면 안되므로, 이 경우에는 상기 제 1 밸브(42)를 개통시켜 냉매가 상기 제 1 밸브(42)를 통과하도록 하여 팽창 공정이 이루어지지 않게 한다.
이처럼 팽창 공정을 거치지 않아 중온 고압 상태인 냉매가 그대로 상기 실내 열교환부(30)로 유입되는데, 상기 실내 열교환부(30)는 제 1 열교환기(31)와, 제 2 열교환기(32) 및 그 사이에 실내 팽창부(33)(34)로 이루어져 있어, 상기 제 1 열교환기(31)에서 응축 작용이 한번 더 일어나며, 상기 실내 팽창부의 실내 팽창기(33)에서 팽창 공정이 이루어진다. 이러한 팽창 공정에 의하여 상기 중온 고압의 액체 냉매는 저온 저압의 액체 냉매로 변환되며, 상기 제 2 열교환기(32)에서 주변의 열을 흡수 증발하여 저온 저압의 기체 냉매로 변환된 후 다시 상기 압축부(10)로 유입된다. 만약 제습기가 아닌 냉방기로서 동작한다면, 상기 팽창부(40)에서 팽창 공정이 이루어지며, 상기 제 1 열교환기(31)도 제 2 열교환기(32)와 마찬가지로 증발기로서 동작하게 된다. 물론 이때는 상기 실내 팽창부의 제 2 밸브(34)가 개통되어 상기 실내 팽창기(33)가 동작하지 않도록 해야 한다.
이러한 구성을 갖는 종래의 제습용 에어컨의 동작을 간략하게 살펴보면, 상기 제 2 열교환기(32)에서는 냉매의 증발로 인하여 온도가 하강하게 되어 주위의 수분이 결로되게 되는데, 이렇게 결로된 수분을 밖으로 누수시킴으로써 제습이 되게 된다. 물론 이 과정에서 실내의 온도도 냉각이 되므로 이를 방지하기 위하여 상기 제 1 열교환기(31)를 응축기로서 동작하도록 하여 온도의 평형이 이루어지도록 하고 있다.
이상에서 살펴본 종래의 제습용 에어컨을 도 2를 참조하여 기구 배치적으로 살펴보면, 상기 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기는 실내 열교환부(실내기)(30)의 그릴(36) 내면에 위치하게 되고, 상기 그릴(36) 하부에 토출구 및 베인(37)이 위치한다.
실내팬은 상기 제 1, 2 열교환기 및 토출구 사이에 위치하여 상기 열교환기에서 생성된 냉풍과 온풍을 혼합하여 토출구로 토출시킨다.
이때 토출구를 통하여 토출되는 혼합풍은 토출구 외면에 설치되는 베인(37)에 의하여 그 방향이 바뀌게 된다.
상기 베인(37)은 바람 조절판으로서, 사용자에 의하여 수동 또는 자동으로 조절된다. 이와 같은 베인(37)은 제습용 에어컨에서 제습 운전시에도 적절한 방향을 향하게 되는데, 대부분의 제습용 에어컨은 제습의 최적 효과를 도출할 수 있는 상향 모드로 동작시킨다.
상기 상향 모드는 상기 베인을 상향으로 향하도록 하여 혼합풍을 상향으로 토출시키는 모드로서, 천장 부위와 벽에 형성되는 습기를 효과적으로 제거할 수 있는 모드이다.
그러나, 이와 같은 제습시의 일률적인 베인 방향 제어는 제습에는 유용하나 온도에는 능동적으로 적용되지 못하는 문제점이 있다.
즉, 사용자가 단순 제습이 아닌 온도의 변화도 함께 요구하는 경우 제습용 에어컨은 제습과 동시에 난방이나 냉방을 수행하게 되는데, 이와 같은 경우에도 일률적으로 상향 모드로 베인을 제어함으로써, 난방이나 냉방의 효율이 저하되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 제습용 에어컨의 제습 운전의 방법에 따라 효율적인 실내 기류 패턴을 형성 가능한 제습용 에어컨의 베인 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1, 2는 종래의 제습용 에어컨을 개략적으로 나타낸 구조도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제습용 에어컨을 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제습용 에어컨의 동작을 개략적으로 나타낸 흐름도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제습용 에어컨의 베인의 모드를 나타낸 개략도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제습용 에어컨의 동작 상태를 나타낸 개략도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10...압축부11...압축기
12...4방향 밸브20...실외 열교환부
21...응축기22...실외팬
30...실내 열교환부31...제 1 열교환기
32...제 2 열교환기33...실내 팽창기
34...제 2 밸브40...팽창부
41...팽창기42...제 1 밸브
35...실내팬50...제어부
36...그릴37...베인
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 제습용 에어컨의 베인 제어 방법은 실외 열교환부 및 이분할되어 있는 실내 열교환부가 구비된 제습용 에어컨의 베인을 제어하는 방법에 있어서,
실내 온도와 설정 온도를 비교하여 상기 실외 열교환부 및 실내 열교환부의 운전 방법을 결정하는 단계와; 상기 운전 방법에 따라 베인의 방향을 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 운전 방법 결정 단계는 실내 온도와 설정 온도를 비교하는 단계와; 상기 비교 결과 실내 온도가 설정 온도보다 낮은 경우 실외팬을 저속으로 회전시키는 난방 경향 제습 운전을 수행하는 단계와; 상기 비교 결과 실내 온도와 설정 온도가 같은 경우 실외팬을 상기 난방 경향 제습 운전보다 고속으로 동작시켜 정온 제습 운전을 수행하는 단계와; 상기 비교 결과 실내 온도가 설정 온도보다 높은 경우 실외팬을 고속으로 회전시키는 냉방 경향 제습 운전을 수행하는 단계를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 베인의 방향 변화는 난방 경향 제습 운전인 경우에는 직하방으로 공기를 토출시키는 직하 모드, 정온 제습 운전인 경우에는 상향으로 공기를 토출시키는 상향 모드, 냉방 경향 제습 운전인 경우에는 수평으로 공기를 토출시키는 수평 모드로 수행되는 것이 바람직하다.
이와 같이 냉방, 난방, 정온 모드에 따라 베인의 방향을 변화시킴으로써, 공기의 온도에 따른 대류가 원활히 이루어져 높은 냉난방 효과를 얻을 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제습용 에어컨을 나타낸 개략도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 제습용 에어컨은 냉매가 압축되는 압축부(10)와; 상기 냉매와 실외 공기와의 열교환이 이루어질 수 있도록 열교환기(21)와 팬(22)이 구비되어 있는 실외 열교환부(20)와; 제 1 열교환기(31)와, 제 2 열교환기(32)와, 상기 제 1 및 제 2 열교환기(31)(32)의 사이에 위치하는 실내 팽창부(33)(34)가 구비되어 있는 실내 열교환부(30)와; 상기 실외 열교환부(20) 및 실내 열교환부(30) 사이에 위치하는 팽창부(40) 및 상기 실외 열교환부(20)와 상기실내 열교환부(30)를 제어하는 제어부(50)로 이루어져 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제어부(50)는 센서에 의하여 감지된 온도와 습도를 설정 온도 및 습도와 비교하여 상기 실외 열교환부(20)와 실내 열교환부(30)를 제어하게 되는데, 특히 상기 실외 열교환부에서는 실외팬(22)을, 실내 열교환부에서는 제 1 열교환기와 제 2 열교환기의 사용 용도를 제어한다.
상기 실외 열교환부의 실외팬(22)을 제어하는 것은 냉방 경향 제습 운전과 정온 제습 운전 및 난방 경향 제습 운전을 결정하기 위함이다. 제습 운전이라 함은 통상 이분할되어 있는 실내 열교환부의 제 1 열교환기가 응축기로, 제 2 열교환기가 증발기로 사용되는 것을 말하는데, 냉방 경향 제습 운전은 상기 실외팬(22)이 고속으로 동작하는 경우에 해당된다. 이는 상기 실외팬이 고속으로 동작할 경우 실외에 비치된 실외 열교환부의 응축효율이 증가하여 실내 열교환부의 제습 운전시에도 증발이 보다 활발하게 이루어지므로, 이에 따라 실내 온도가 낮아지기 때문이다.
한편, 정온 제습 운전은 상기 실외팬(22)이 냉방 경향 제습 운전에 비하여 저속으로 동작하는 경우로서, 제습 작용만 이루어져 실내 온도의 변화는 발생되지 않는 운전을 의미한다.
난방 경향 제습 운전은 상기 실외팬(22)이 정온 제습 운전보다도 저속으로 동작하는 경우로서, 대부분의 응축이 실외 열교환부가 아닌 실내 열교환부의 제 1 열교환기에서 일어나므로 실내로 온풍이 토출되는 운전을 의미한다.
상기 제 1 열교환기(31)와 제 2 열교환기(32)의 사용 용도를 제어하는 것은제습용 에어컨을 제습용으로 사용할 것인지 냉방용으로 사용할 것인지를 결정하는 것으로서, 상기 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기를 모두 증발기로 사용한다면 냉방 운전이 되고, 제 1 열교환기는 응축기로 제 2 열교환기는 증발기로 사용한다면 제습 운전이 된다.
물론, 이와 같은 과정에서 실내 열교환부(20)와 실내 열교환부(30) 사이에 위치하는 제 1 밸브(42)와, 제 1 열교환기(31)와 제 2 열교환기(32) 사이에 위치하는 제 2 밸브의 제어도 이루어져야 하는데, 이를 포함한 다른 부분은 종래 기술에서 기술하였으므로 설명을 생략한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 실시예에 따른 제습용 에어컨의 동작을 도 4를 참조하여 설명하면, 먼저 사용자에 의한 제습 운전 지시와 설정 온도의 설정이 있게 되면(S 110), 상기 제어부는 센서(미도시)에 의해 측정된 실내 온도를 설정 온도와 비교하게 된다(S 120).
비교 결과 실내 온도가 설정 온도보다 낮은 경우 실외팬을 저속으로 회전시키는 난방 경향 제습 운전을 수행하게 되며(S 130), 비교 결과 실내 온도와 설정 온도가 같은 경우 실외팬을 상기 난방 경향 제습 운전보다 고속(중속)으로 동작시켜 정온 제습 운전을 수행하게 되며(S 140), 비교 결과 실내 온도가 설정 온도보다 높은 경우 실외팬을 고속으로 회전시키는 냉방 경향 제습 운전을 수행하게 된다(S 150).
이와 함께 상기 운전 모드에 따라 토출구 외면에 설치된 베인 또한 도 5와 같이 그 방향이 변화하게 되는데, 난방 경향 제습 운전의 경우에는 상기 베인이 직하방을 향하게 되는 직하 모드로, 정온 제습 운전의 경우에는 상기 베인이 상방을 향하게 되는 상향 모드로, 냉방 경향 제습 운전의 경우에는 상기 베인이 수평을 향하게 되는 수평 모드로 변화된다.
이상의 동작은 사용자가 운전을 종료시킬 때까지 반복 수행된다(S 160).
정리하면, 실내 온도와 설정 온도를 비교하여 상기 실외 열교환부 및 실내 열교환부의 운전 방법을 결정하고, 그에 따라 베인의 방향을 변화시키는 것이다.
상기 난방 경향 제습 운전의 경우 직하 모드로 하는 것은 난방 경향 제습 운전 모드에서는 실내 온도에 대해 상대적으로 따뜻한 온풍이 토출되는데, 온풍은 상승하는 성질이 있으므로 하방으로 토출시켜 실내 공간의 하부를 충분히 가열시킨 후 상승토록 하기 위함으로 도 6에 도시된 바와 같다.
상기 냉방 경향 제습 운전의 경우 수평 모드로 하는 것은 사용자가 서있는 경우, 앉아있는 경우, 누워있는 경우에 상관없이 빠른 시간내에 냉풍을 느낄 수 있게 하기 위함이다. 즉, 수평으로 토출되는 냉풍은 실내 공간 하부로 가라앉게 되는데, 일반적으로 도 6에서와 같이 벽면의 높은 위치에 설치되는 실내기의 위치상 수평으로 토출시키면, 사용자는 자세에 상관없이 빠른 시간 내에 냉풍을 느낄 수 있게 된다.
정온 제습 운전의 경우 상향 모드로 하는 것은 종래 기술에서 언급한 바와 같이 천정 및 벽의 습기 제거를 용이하게 하기 위함이다.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 제습용 에어컨의 베인 제어 방법은 실내 열교환부가 이분할되어 사용되는 제습 운전시 난방 경향, 정온 경향, 냉방 경향인지에 따라 베인의 방향을 각각 직하, 상향, 수평 모드로 제어함으로써 효율적인 제습 및 온도 제어가 가능하다.
이외에도, 온풍 토출시에는 온풍을, 냉풍 토출시에는 냉풍을 사용자가 빠른 시간 내에 느낄 수 있어 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.

Claims (4)

  1. 실외 열교환부 및 이분할되어 있는 실내 열교환부가 구비된 제습용 에어컨의 베인을 제어하는 방법에 있어서,
    실내 온도와 설정 온도를 비교하여 상기 실외 열교환부 및 실내 열교환부의 운전 방법을 결정하는 단계와;
    상기 운전 방법에 따라 베인의 방향을 변화시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제습용 에어컨의 베인 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 운전 방법 결정 단계는 실내 온도와 설정 온도를 비교하는 단계와;
    상기 비교 결과 실내 온도가 설정 온도보다 낮은 경우 실외팬을 저속으로 회전시키는 난방 경향 제습 운전을 수행하는 단계와;
    상기 비교 결과 실내 온도와 설정 온도가 같은 경우 실외팬을 상기 난방 경향 제습 운전보다 고속으로 동작시켜 정온 제습 운전을 수행하는 단계와;
    상기 비교 결과 실내 온도가 설정 온도보다 높은 경우 실외팬을 고속으로 회전시키는 냉방 경향 제습 운전을 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제습용 에어컨의 베인 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 베인의 방향 변화는 난방 경향 제습 운전인 경우에는 직하방으로 공기를 토출시키는 직하 모드,
    정온 제습 운전인 경우에는 상향으로 공기를 토출시키는 상향 모드,
    냉방 경향 제습 운전인 경우에는 수평으로 공기를 토출시키는 수평 모드
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 제습용 에어컨의 베인 제어 방법.
  4. 실외 열교환부와, 이분할되어 있는 실내 열교환부 및 상기 열교환부들을 제어하는 제어부로 구성된 제습용 에어컨에 있어서, 상기 제어부는
    프로그램이 저장되는 메모리와;
    상기 메모리에 결합되어 상기 프로그램이 실행되는 프로세서
    를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 프로그램에 의하여
    실내 온도와 설정 온도를 비교하는 단계와;
    상기 비교 결과 실내 온도가 설정 온도보다 낮은 경우 실외팬을 저속으로 회전시키는 난방 경향 제습 운전을 수행하는 단계와;
    상기 비교 결과 실내 온도와 설정 온도가 같은 경우 실외팬을 상기 난방 경향 제습 운전보다 고속으로 동작시켜 정온 제습 운전을 수행하는 단계와;
    상기 비교 결과 실내 온도가 설정 온도보다 높은 경우 실외팬을 고속으로 회전시키는 냉방 경향 제습 운전을 수행하는 단계와;
    상기 비교 후 운전 방법이 난방 경향 제습 운전인 경우 베인을 직하방으로 향하게 하는 직하 모드로, 정온 제습 운전인 경우 베인을 상향으로 향하게 하는 상향 모드로, 냉방 경향 제습 운전인 경우 베인을 수평으로 향하게 하는 수평 모드로 변환시키는 단계
    를 실행하게 되는 것을 특징으로 하는 제습용 에어컨의 베인 제어 방법.
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