KR20080043550A - 공기조화기 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 공기조화기 및 그 제어 방법은 압축기와 실내 열교환기와 팽창기구와 증발기와 사방 밸브를 포함하는 공기조화기에 있어서, 상기 실내 열교환기의 클리닝 여부를 감지하는 클리닝 감지 기구와; 상기 클리닝 감지 기구가 클리닝으로 감지하면 상기 공기조화기의 냉방 혹은 제습 운전 종료 후에, 상기 사방 밸브를 난방 모드로 제어하고 실내 송풍기를 구동시키며 상기 실내 열교환기가 설정 시간 동안 설정 온도 범위로 유지하도록 상기 압축기를 제어하며 제어부를 포함하여 구성되고, 실내 열교환기 표면의 곰팡이 등을 최적의 온도와 시간으로 효율 높게 제거할 수 있는 이점이 있다.

공기조화기, 압축기, 실내 열교환기, 사방 밸브, 곰팡이

Description

공기조화기 및 그 제어 방법{Air conditioner and control method of the same}

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 제 1 실시예가 냉방 운전될 때의 냉매 흐름이 도시된 개략 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 제 1 실시예가 실내 열교환기를 클리닝시킬 때의 냉매 흐름이 도시된 개략 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법 제 1 실시예가 도시된 순서도,

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법으로 실내 열교환기 표면의 곰팡이 등을 제거한 실험 결과를 시간과 온도와 습도에 따라 도시한 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기 제 2 실시예가 냉방 운전일 때의 냉매 흐름이 도시된 개략 구성도,

도 6은 본 발명에 따른 공기조화기 제 2 실시예가 실내 열교환기를 클리닝시킬 때의 냉매 흐름이 도시된 개략 구성도,

도 7은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법 제 2 실시예가 도시된 순서도,

도 8은 본 발명에 따른 공기조화기 제 3 실시예가 냉방 운전일 때의 냉매 흐 름이 도시된 개략 구성도,

도 9는 본 발명에 따른 공기조화기 제 3 실시예가 실내 열교환기를 클리닝시킬 때의 냉매 흐름이 도시된 개략 구성도,

도 10은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법 제 3 실시예가 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

2: 실내 열교환기 4: 실외 열교환기

6,7: 압축기 10: 사방 밸브

12: 실내 송풍기 13: 실외 송풍기

15: 타이머 16: 습도 센서

17: 온도 센서 18: 제어부

본 발명은 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 공기조화기의 냉방 또는 제습 운전 후 실내 열교환기 표면에 생성된 응축수와 공기 중의 유기물을 공급받아 서식하는 미생물로 인해 발생한 곰팡이를 제거하는 공기조화기 및 그 제어 방법 에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위 해 압축기, 실외 열교환기, 팽창기구, 실내 열교환기로 이루어지는 냉매의 냉동사이클을 이용하여 실내를 공조시키는 장치이다.

상기 냉동 사이클을 이용하는 공기조화기는 난방 운전의 여부에 따라 냉방기와 히트 펌프로 구분되고, 히트 펌프는 냉방 운전시 압축기에서 토출된 냉매가 실외 열교환기와 팽창기구와 실내 열교환기를 지나 압축기로 순환되어 실내 열교환기가 실내 공기를 냉각하고, 난방 운전시 압축기에서 토출된 냉매가 실내 열교환기와 팽창기구와 실외 열교환기를 지나 압축기로 순환되어 실내 열교환기가 실내 공기를 가열한다.

한편, 상기와 같은 공기조화기는 냉방 운전시, 실내 열교환기 표면에 공기중의 수분이 응결/응축되어 응축수가 발생하고, 이렇게 발생된 응축수는 실내 열교환기의 하측에 설치된 드레인 기구를 통해 외부로 배출되나, 응축수가 되지 못한 잔류 수분은 실내 열교환기에 남아 있게 되어 일정 기간 공기조화기를 사용하지 않을 경우 실내 열교환기에 곰팡이가 생기게 된다.

이와 같이 발생한 곰팡이는 일정 기간 경과 후 공기조화기를 다시 사용하는 경우 불쾌한 공기를 배출구를 통해 배출하게 되어 사용자에게 악취 및 불쾌감을 주게 된다.

종래에는 실내 열교환기(4)에 발생한 곰팡이를 제거하기 위해 공기조화기의 캐비닛을 개방한 후 곰팡이 제거용 스프레이를 사용하여 곰팡이 제거액을 뿌린 다음, 공기조화기의 캐비닛을 덮는 방법으로 곰팡이를 제거해 왔다.

한편, 공개특허공보 특2001-0104026에는 캐비닛의 내부에 곰팡이 제거용 스 프레이를 별도로 장착하고, 곰팡이 제거용 스프레이를 누르기 위한 별도의 버튼을 구비하고 곰팡이 제거용 스프레이의 교체를 위해 별도의 도어를 설치한 공기조화기의 곰팡이 제거 장치 및 방법이 개시되어 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 공기조화기는 곰팡이 제거를 위해 사용자가 버튼을 수동으로 눌러야 하는 불편함이 있고, 곰팡이 제거용 스프레이를 모두 사용한 이후에 도어를 열고 곰팡이 제거용 스프레이를 새 것으로 교체해야 하는 불편함이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실내 열교환기 표면의 곰팡이 등이 최적으로 제거될 수 있는 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 실내 열교환기를 최적의 설정 시간 동안 최적의 설정 온도 범위로 가열/발열하는 것에 의해 곰팡이 등을 제거하여 클리닝 성능이 우수한 공기조화기의 제어 방법을 제공하는데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는 압축기와 실내 열교환기와 팽창기구와 증발기와 사방 밸브를 포함하는 공기조화기에 있어서, 상기 실내 열교환기의 클리닝 여부를 감지하는 클리닝 감지 기구와; 상기 공기조화기의 냉방 혹은 제습 운전 종료 후에, 상기 클리닝 감지 기구가 클리닝으로 감지하면 상기 사방 밸브를 난방 모드로 제어하고 상기 실내 열교환기가 설정 시간 동안 설정 온도 범위로 유지하도록 상기 압축기를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

상기 공기조화기는 상기 압축기가 용량이 서로 다른 복수개로 이루어지고, 상기 제어부는 실내 열교환기의 클리닝 조건시 실내 열교환기가 설정 온도 범위를 유지하도록 상기 복수개의 압축기 중 용량이 작은 압축기를 온/오프시킨다.

상기 압축기는 인버터 압축기로 이루어지고, 상기 제어부는 실내 열교환기의 클리닝 조건시 실내 열교환기가 설정 온도 범위를 유지하도록 인버터 압축기를 주파수 제어한다.

본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법은 공기조화기가 냉방 운전 또는 제습 운전을 실시한 후 종료된 후 상기 공기조화기가 실내 열교환기의 클리닝 조건이면, 사방 밸브를 난방 모드로 절환함과 아울러 설정 시간 동안 상기 실내 열교환기의 온도가 설정 온도 범위를 유지하도록 압축기를 제어하면서, 실내 송풍기를 구동한다.

본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법은 공기조화기가 냉방 운전 또는 제습 운전을 실시하는 냉방 또는 제습 운전 단계와; 상기 냉방 또는 제습 운전 단계 이후에 실내 열교환기의 클리닝 여부를 판단하는 실내 열교환기 클리닝 판단 단계와; 상기 판단 단계의 결과 실내 열교환기의 클리닝 운전으로 판단되면, 상기 실내 열교환기로 공기를 송풍하도록 실내 송풍기를 구동시킨 후, 상기 실내 열교환기로 공기를 송풍하도록 실내 송풍기를 구동시키면서 사방 밸브를 난방 모드로 제어고 상기 실내 열교환기가 설정 시간 동안 설정 온도 범위를 유지하도록 압축기를 제어하는 실내 열교환기 클리닝 단계를 포함하여 구성된다.

상기 설정 시간은 대략 5분으로 설정된다.

상기 설정 온도 범위는 60℃∼65℃로 설정된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 제 1 실시예가 냉방 운전될 때의 냉매 흐름이 도시된 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 제 1 실시예가 실내 열교환기를 클리닝시킬 때의 냉매 흐름이 도시된 개략 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 공기조화기는, 냉매와의 열교환으로 실내 공기를 냉방/제습시키거나 난방시키는 실내 열교환기(2)와; 실내 열교환기(2)가 냉방/제습기로 작용할 경우 냉매를 응축시키는 응축기로 작용하고 실내 열교환기(2)가 난방기로 작용할 경우 냉매를 증발시키는 증발기로 작용하는 실외 열교환기(4)와; 실내 열교환기(2) 또는 실외 열교환기(4)로 고온 고압의 기체 냉매를 공급하기 위해 저온 저압의 기체 냉매를 압축하는 압축기(6)(7)와, 실내 열교환기(2)와 실외 열교환기(4)의 사이에 설치되어 냉매를 저온 저압으로 팽창시키는 팽창기구(8)와, 냉매의 흐름을 절환하는 유로 절환 밸브인 사방 밸브(10: 4-way valve)를 포함하여 구성된다.

여기서, 실내 열교환기(2)와 실외 열교환기(4)와 압축기(6,16)와 팽창기구(8)가 사방 밸브(10)는 냉매 배관(11)인 냉매 회로로 연결되어 냉동 시스템을 구 성한다.

상기와 같은 공기조화기는 실내 열교환기(2)가 실내기(I)에 구비되고 실외 열교환기(4)와 압축기(6)(7)와 팽창기구(8)와 사방밸브(10)가 실외기(O)에 구비된 분리형 공기조화기로 이루어지는 것도 가능하고, 실내 열교환기(2)와 실외 열교환기(4)와 압축기(6)(7)와 팽창기구(8)와 사방밸브(10)가 모두 하나의 캐비닛 내에 함께 구비된 일체형 공기조화기로 이루어지는 것도 가능하더,

이하 설명의 편의를 위해 분리형 공기조화기로 이루어진 것으로 한정하여 설명한다.

실내기(I)에는 실내 열교환기(2) 표면에서 응축되어 낙하된 응축수를 받는 드레인 팬(3)과, 실내의 공기를 실내기(I) 내부로 흡입시켜 실내 열교환기(2)와 열교환되게 한 후 실내로 다시 토출시키는 실내 송풍기(12)가 구비된다.

실외기(O)에는 실외의 공기를 실외기(O) 내부로 흡입시켜 실외 열교환기(4)와 열교환되게 한 후 실외로 다시 토출시키는 실외 송풍기(13)가 구비된다.

실외기(O)는 냉매의 압축 능력이 가변되게 이루어지는 바, 압축기(6)(7)가 복수개 구비되어 부하에 대응하여 복수개의 압축기(6)(7)가 선택적으로 구동/정지되는 것도 가능하고, 압축기가 주파수 변화에 따라 압축 능력이 가변되는 인버터 압축기로 이루어지는 것도 가능하다.

이하, 실외기(O)에는 복수개의 압축기(6)(7)가 설치되되, 압축기(6)(7)의 운전 용량이 서로 다르게 이루어지고, 전체 압축 능력의 60%를 담당하는 대용량 압축기(6)와 전체 압축 능력의 40%를 담당하는 소용량 압축기(7)로 이루어지는 것으로 한정하여 설명한다.

실외기(O)에는 실내 열교환기(2) 또는 실외 열교환기(4)에서 미처 증발되지 못한 액 냉매가 압축기(6)(7)로 유입될 경우 압축기(6)(7) 고장의 원인이 될 수 있으므로, 액 냉매가 저장될 수 있도록 복수개의 압축기(6)(7) 각각의 흡입배관(6a)(7a)이 연결된 공용 어큐뮬레이터(14)가 구비된다.

실외기(O)에는 압축기(6)(7) 각각의 토출배관(6b)(7b)에 장착되어 구동 중인 압축기(예를 들면 대용량 압축기(6))에서 토출된 냉매가 정지 중인 압축기(예를 들면 소용량 압축기(7))측으로 유입되지 않게 하는 역지변(6c)(7c)이 설치된다.

한편, 사방밸브(10)는 압축기(6)(7)의 토출 배관(6b,7b)과 실내 열교환기(2)와 실외 열교환기(4)와 공용 어큐뮬레이터(14)와 냉매 배관으로 연결되어 냉방 운전 혹은 제습 운전시 압축기(6)(7)에서 압축된 고온 고압의 기체 냉매를 상기 실외 열교환기(4)로 안내하고, 난방 운전시 압축기(6)(7)에서 압축된 고온 고압의 기체 냉매를 상기 실내 열교환기(2)로 안내한다.

그리고, 공기조화기는 사용자 입력 등에 따라 공기조화기를 냉방 운전과 제습 운전과 난방 운전 등의 여러 운전 중 어느 하나로 운전하고, 특히 냉방 운전이나 제습 운전의 종료 이후에 실내 열교환기(2) 표면의 수분이나 곰팡이 등을 자동으로 제거하는 운전(이하, ‘클리닝 운전’이라 칭함)을 실시하는 제어 장치를 포함하여 구성된다.

상기 제어 장치는 공기조화기의 냉방 혹은 제습 운전시 그 운전 시간을 적산하는 클리닝 감지 기구인 타이머(15)와; 실내 열교환기(2)의 온도를 감지하는 온도 센서(17)와; 공기조화기의 냉방 운전 혹은 제습 운전이 사용자 등의 입력이나 예약 등에 의해 종료되면, 클리닝 감지 기구인 타이머(15)의 결과에 따라 실내 열교환기(2)의 클리닝 운전 여부를 결정하고, 클리닝 운전 조건으로 결정되면 실내 열교환기(2)를 가열 방식으로 클리닝하도록 공기조화기를 클리닝 운전으로 제어하는 제어부(18)를 포함하여 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법 제 1 실시예가 도시된 순서도이다.

본 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법은, 크게 냉방 또는 제습 운전 단계(S1∼S4)와, 실내 열교환기 클리닝 판단 단계(S5,S6)와, 그 이후의 실내 열교환기 클리닝 단계(S7∼S11)를 포함하여 구성된다.

먼저, 냉방 또는 제습 운전 단계(S1∼S5)는 사용자 등에 의해 냉방 또는 제습 운전이 입력되면, 제어부(18)가 실내 송풍기(12)와 실외 송풍기(13)를 구동시키고, 압축기(6)(7)를 구동시키며, 사방 밸브(10)를 냉방 모드로 제어한다.(S1)(S2)

공기조화기는 압축기(6)(7)에서 압축된 냉매가 사방 밸브(10)와 실외 열교환기(4)와 팽창기구(8)와 실내 열교환기(2)와 사방 밸브(10)를 지나 압축기(6)(7)로 순환되고, 냉매는 실외 열교환기(4)를 통과할 때 주변으로 열을 방출하면서 응축되며, 실내 열교환기(2)를 통과할 때 주변의 열을 빼앗아 증발되면서 실내 공기를 냉각 또는 제습시킨다.

상기와 같은 냉방 운전 또는 제습 운전의 도중에 사용자의 입력 또는 예약 등에 의해 냉방 운전 또는 제습 운전이 종료되면, 제어부(18)는 실내 송풍기(12)와 실외 송풍기(13)와 압축기(6)(7)를 구동 정지시킨다.(S3)(S4)

그리고, 타이머(15)는 냉방 운전되었던 시간 또는 제습 운전되었던 시간을 적산한다.(S5)

여기서, 타이머(15)는 상기 정지된 냉방 또는 제습 운전의 시간 뿐만 아니라 그 이전에 실시되었던 냉방 운전 및 제습 운전의 시간을 모두 합산한다.

예를 들어, 공기조화기가 2시간 제습 운전된 후 종료되었고, 1시간 동안 냉방 운전되지 않거나 제습 운전되지 않은 상태로 정지되었다가, 다시 3시간 동안 냉방 운전된 후 종료되면, 타이머(15)는 제습 운전과 냉방 운전 사이의 정지 시간을 빼고 제습 운전된 시간과 냉방 운전된 시간을 모두 합산하여 5시간으로 적산하고, 공기조화기가 3 시간 냉방 운전된 후 종료되었고, 2시간 동안 냉방 운전되지 않거나 제습 운전되지 않은 상태로 정지되었다가, 다시 1 시간 동안 냉방 운전된 후 종료되면, 타이머(15)는 냉방 운전 사이의 정지 시간을 빼고 냉방 운전된 시간들을 모두 합산하여 4시간으로 적산한다.

여기서, 제어부(18)는 사용자 등에 의해 난방 운전이 실시되면, 난방 운전시 실내 열교환기(2)가 냉매에 의해 가열되어 열에 의해 그 표면의 수분이나 곰팡이 등을 제거하므로 타이머(15)에 기적산된 운전 시간을 0으로 리셋 한다.

예를 들어, 냉방 운전과 제습 운전의 적산 시간이 총 17시간으로 적산된 상태에서 사용자 등에 의해 난방 운전이 실시되면, 기적산된 17시간을 0으로 리셋하 고, 난방 운전 이후에 다시 냉방 운전이나 제습 운전이 실시되면, 난방 운전 이후의 실시된 냉방 운전 또는 제습 운전의 시간을 다시 처음부터 적산한다.

한편, 제어부(18)는 상기와 같은 냉방 운전 또는 제습 운전의 적산 시간을 설정 시간과 비교한다.(S6)

여기서, 설정 시간은 클리닝 운전의 실시 여부를 결정하기 위해 설정된 기준 시간으로서, 실내 열교환기(2) 표면의 곰팡이 등이 인체에 악영향을 줄 정도로 증식되는 시간 보다 짧게 설정되는 것이 바람직하고, 통상적인 곰팡이 등의 세균 증식 시간을 고려하여 20시간 정도로 설정되는 것이 바람직하다.

제어부(18)는 운전 적산된 시간이 설정 시간 이상인 경우, 상기 실내 열교환기 클리닝 운전 단계(S7∼S11)로 결정하고, 그렇지 않으면 송풍 단계(S12∼S14)로 판단한다.

상기 실내 열교환기 클리닝 운전 단계(S7∼S11)는, 실내 열교환기(2)를 고온의 냉매로 가열하면서 실내 열교환기(2)로 공기를 송풍하여 실내 열교환기(2) 표면의 곰팡이 등을 제거하는 단계로서, 냉방 운전이나 제습 운전시 구동되었던 실내 송풍기(12) 등을 일단 정지한 후 다시 그 중 일부를 다시 구동하는 것도 가능하고, 실내 송풍기(12) 등을 계속하여 구동하면서 냉방 또는 제습 단계와 연속하여 실시되는 것도 가능하며, 이하 냉방 또는 제습 단계와 실내 열교환기 클리닝 운전 단계가 연속되어 실시되는 것으로 한정하여 설명한다.

한편, 실내 열교환기 클리닝 운전 단계는 실내 열교환기(2)로 공기만을 송풍하는 송풍 과정(S7)과, 송풍 과정(S7) 이후에 실내 열교환기(2)로 공기를 송풍시키면서 냉매의 흐름을 난방 운전시와 같이 절환하여 압축기(6)(7)에서 압축된 고온 고압의 냉매로 실내 열교환기(2)를 가열 건조하는 송풍/히팅 과정(S8)(S9)(S10)(S11)으로 이루어진다.

여기서, 송풍 과정(S7)은 압축기(6)(7)와 실외 송풍기(13)를 구동시키지 않고 실내 송풍기(12)만을 단독 구동시키는 과정으로서, 실내 송풍기(13)의 구동시 실내 공기는 실내 열교환기(2)와 부딪히면서 실내 열교환기(2) 표면의 수분 중 일부를 실내 열교환기(2)에서 분리하고 이후 수분과 함께 실내로 토출된다.

한편, 송풍 과정(S7)은 실내 열교환기(2) 표면의 수분을 실내 열교환기(2) 표면에서 최대한 많이 분리시키는 풍량 및 시간으로 실시되는 것이 바람직한데, 너무 길게 실시될 경우 공기조화기가 동작(즉, 실내 송풍기의 구동)되는 시간이 너무 길게 되어 오히려 사용자 등의 신뢰성을 저하시킬 수 있고, 너무 짧게 실시될 경우 수분의 분리율이 떨어질 뿐만 아니라 이후의 송풍/히팅 과정(S8)(S9)(S10)(S11)에서 냉매 흐름을 난방 운전과 같이 절환할 때 압축기 등의 시스템이 전체적으로 불안정하게 되는 바, 정지된 압축기(6)(7) 등의 시스템 전체가 안정화되는 시간 보다 길게 실시되는 것이 바람직하고, 이하 시스템 전체가 안정화되는 시간 보다 길게 설정된 송풍 설정 시간 동안만 실시되는 것으로 한정하여 설명한다.

여기서, 송풍 설정 시간은 통상적인 공기조화기에서 시스템이 안정되는 시간으로서, 통상적인 공기조화기의 경우 대략 3분 이내에 시스템이 안정화되게 설계되 는 것이 일반적이므로 이하 3분으로 설정된 것으로 한정하여 설명한다.

즉, 제어부(18)는 송풍 설정 시간동안 실내 송풍기(12)만을 단독 구동하고, 송풍 설정 시간이 경과되면, 이후의 송풍/히팅 과정을 실시한다.

제어부(18)는 송풍 과정(S7)이 송풍 설정 시간 동안 실시된 이후, 실내 송풍기(12)를 계속하여 구동시키면서 압축기(6)(7)와 실외 송풍기(13)를 구동시키고, 사방 밸브(10)를 난방 운전 모드로 절환한다.

여기서, 제여부(18)는 실내 열교환기(2) 표면의 곰팡이 등이 최적으로 제거되는 온도와 시간으로 실내 열교환기(2)를 가열하는 것이 바람직하다.

제어부(18)는 송풍/히팅 설정 시간 동안 실내 열교환기(2)가 설정 온도 범위(예를 들면 60℃∼65℃)를 유지하도록 압축기(6)(7)를 온/오프 제어한다.

여기서, 송풍/히팅 설정 시간은 송풍/히팅 과정이 실시되는 시간으로서, 실험등에 의해 곰팡이 등이 최소화되는 시간으로 설정되고, 설정 온도 범위는 송풍/히팅 과정시 실내 열교환기의 목표 온도로서, 실험등에 의해 곰팡이 등이 최소화되는 시간으로 설정된다.

제어부(18)는 온도 센서(17)에서 감지된 온도를 설정 온도 범위의 상한 온도와 하한 온도와 비교하면서, 온도 센서(17)에서 감지된 온도가 상한 온도 초과이면 압축기(6)(7)를 오프시키고, 온도 센서(17)에서 감지된 온도가 하한 온도 미만이면 압축기(6)(7)를 온시킨다.

한편, 제어부(18)는 압축기(6)(7)가 복수개로 이루어진 경우 복수개의 압축 기(6)(7) 모두를 온/오프시키는 것도 가능하고, 둘 중 하나만을 온/오프시키는 것도 가능하며, 압축기가 인버터 압축기로 이루어진 경우 압축기의 주파수를 실내 열교환기(2)의 온도 변화에 대응하여 조절하는 것도 가능함은 물론이다.

제어부(18)는 압축기(6)(7)가 복수개로 이루어지고, 압축기(6)(7)의 용량이 서로 다를 경우, 소비 전력이 높아지지 않게 함과 아울러 대용량 압축기(6)가 자주 온/오프되지 않게 하기 위해 소용량 압축기(7)만을 온/오프 제어하는 것이 가장 바람직하다.

한편, 공기조화기는 압축기(6)(7)에서 압축된 냉매가 사방 밸브(10)와 실내 열교환기(2)와 팽창기구(8)와 실내 열교환기(4)와 사방 밸브(10)를 지나 압축기(6)(7)로 순환되고, 냉매는 실내 열교환기(2)를 통과할 때 주변으로 열을 방출하면서 응축되며, 실외 열교환기(4)를 통과할 때 주변의 열을 빼앗아 증발된다.

상기와 같은 냉매의 흐름시 실내 열교환기(2) 표면의 곰팡이 등은 냉매에서 전달된 열에 의해 제거되고, 실내 열교환기(2) 표면의 수분은 냉매에서 전달된 열에 의해 증발됨과 아울러 실내 송풍기(12)에 의해 실내 열교환기(2)로 송풍된 공기와 함께 실내로 이동된다.

즉, 실내 열교환기(2)는 열과 공기에 의해 가열 건조되어 그 표면의 곰팡이 등이 제거되고, 아울러 그 표면의 수분이 줄게 되어 이후의 새로운 냉방 운전이나 제습 운전이 실시되기 전까지는 곰팡이 등의 서식 가능성이 최소화된다.

제어부(18)는 압축기(6)(7)를 구동시킴과 아울러 사방 밸브(10)를 난방 모드로 절환한 후 송풍/히팅 설정 시간이 경과되면, 압축기(6)(7)와 실내 송풍기(12)와 실외 송풍기(13)를 구동 정지시키고, 실외 열교환기 클리닝 단계를 종료한다.

한편, 송풍 단계(S12∼S14)는 운전 적산된 시간이 설정 시간 보다 짧은 경우, 실내 열교환기(2) 표면의 곰팡이 등이 인체에 큰 영향을 주지 않는 상태이므로, 실내 열교환기(2)를 가열하지 않고 실내 열교환기(2)로 공기만을 송풍한다.

즉, 제어부(18)는 압축기(6)(7)와 실외 송풍기(13)를 구동시키지 않고 실내 송풍기(12)만을 단독 구동시킨다.

실내 송풍기(13)의 구동시 실내 공기는 실내 열교환기(2)와 부딪히면서 실내 열교환기(2) 표면의 수분 중 일부를 실내 열교환기(2)에서 분리하고 이후 수분과 함께 실내로 토출된다.(S12)

제어부(18)는 송풍 설정 시간동안 실내 송풍기(12)만을 단독 구동하고, 송풍 설정 시간이 경과되면, 실내 송풍기를 구동 정지시킨다.(S13)(S14)

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법으로 실내 열교환기 표면의 곰팡이 등을 제거한 실험 결과를 시간과 온도와 습도에 따라 도시한 그래프이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 실내 열교환기(2) 표면의 곰팡이 등은 실내 열교환기(2)의 온도가 대략 60℃∼65℃일 때, 히팅 시간이 5분에 도달되기 전까지 급격하게 감소되다가 5분 이후에 서시히 감소되는 바, 실내 열교환기 표면 온도가 대략 60℃∼65℃ 정도에 이르도록 압축기(6)(7)의 온/오프를 제어하면서 대략 3∼7 분 정도 실시하는 것이 바람직하다.

아울러, 공기의 수분이 높은 습공기일 경우가, 공기의 수분이 상대적으로 낮은 건공기일 경우 보다 곰팡이 등의 더 많이 감소된다.

한편, 공기조화기는 실내 열교환기(2)의 온도를 60℃로 가열할 때 보다 65℃로 가열할 때 소비 전력이 크게 되는 데, 도 4에 도시된 바와 같이 실내 열교환기(2)의 온도를 60℃로 5분 정도 가열하는 경우와 실내 열교환기(2)의 온도를 65℃로 5분 정도 가열하는 경우를 비교할 때 곰팡이 등의 생존률이 큰 차이를 보이지 않으므로, 소비 전력과 곰팡이 등의 생존률 차이를 고려할 때 실내 열교환기를 대략 60℃로 5분 정도 가열하는 것이 가장 바람직하다.

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기 제 2 실시예가 냉방 운전일 때의 냉매 흐름이 도시된 개략 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 공기조화기 제 2 실시예가 실내 열교환기를 클리닝시킬 때의 냉매 흐름이 도시된 개략 구성도이다.

본 실시예에 따른 공기조화기는, 실내 열교환기(2)의 습도를 측정하는 클리닝 감지 기구인 습도 센서(16)와; 공기조화기의 냉방 혹은 제습 운전 종료 이후에 습도 센서(16)의 결과에 따라 실내 열교환기(2)의 클리닝 운전 여부를 결정하고, 클리닝 운전 조건으로 결정되면 실내 열교환기(2)를 가열하여 클리닝하도록 공기조화기를 클리닝 운전으로 제어하는 제어부(18)를 포함하여 구성된다.

습도 센서(16)는 실내 열교환기(2)의 표면 또는 그 주변에 설치되어 실내 열교환기(2) 표면 또는 주변의 습도를 측정한다.

본 실시예에 따른 공기조화기의 제어 장치는 본 발명 제 1 실시예의 타이머 대신에 습도 센서(16)를 이용하여 클리닝 운전 여부를 결정하는 바, 습도 센서(16) 이외의 기타 구성 및 작용은 본 발명 제 1 실시예와 동일하거나 유사하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 7은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법 제 2 실시예가 도시된 순서도이다.

본 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법은, 본 발명의 제 1 실시와 같이, 크게 냉방 또는 제습 운전 단계(S1∼S4)와, 실내 열교환기 클리닝 판단 단계(S5′,S6′)와, 실내 열교환기 클리닝 단계(S7∼S11) 및 송풍 단계(S12∼S14)를 포함하여 구성된다.

냉방 또는 제습 운전 단계(S1∼S4)와 실내 열교환기 클리닝 단계(S7∼S11) 및 송풍 단계(S12∼S14)는 본 발명 제 1 실시예와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

습도 센서(16)는 실내 열교환기(2)의 표면 또는 주변의 습도를 측정하여 제어부(S5′)로 출력하고, 제어부(16)는 냉방 또는 제습 운전이 종료된 후, 즉, 실내 송풍기(12)와 실외 송풍기(13)와 압축기(6)(7)를 구동 정지시킨 후 습도 센서(16)에서 측정된 습도를 설정 습도와 비교한다S6′)

여기서, 설정 습도는 클리닝 운전의 실시 여부를 결정하기 위해 설정된 기준 습도로서, 실내 열교환기(2) 표면의 곰팡이 등이 쉽게 증식되는 습도 보다 작게 설 정되는 것이 바람직하다.

제어부(18)는 습도 센서(16)에서 측정된 습도가 설정 습도 보다 큰 경우 상기 실내 열교환기 클리닝 운전 단계(S7∼S11)로 결정하여 실내 열교환기 클리닝 운전 단계를 실시하고, 그렇지 않으면 송풍 단계(S12∼S14)로 판단하여 송풍 단계를 실시한다.

도 8은 본 발명에 따른 공기조화기 제 3 실시예가 냉방 운전일 때의 냉매 흐름이 도시된 개략 구성도이고, 도 9는 본 발명에 따른 공기조화기 제 3 실시예가 실내 열교환기를 클리닝시킬 때의 냉매 흐름이 도시된 개략 구성도이다.

본 실시예에 따른 공기조화기는, 공기조화기의 냉방 혹은 제습 운전시 그 운전 시간을 적산하는 클리닝 감지 기구인 타이머(15)와; 실내 열교환기(2)의 습도를 측정하는 클리닝 감지 기구인 습도 센서(16)와; 상기 공기조화기의 냉방 혹은 제습 운전 종료 이후에 클리닝 감지 기구인 타이머(15) 및 습도 센서(16)의 감지 결과에 따라 실내 열교환기(2)의 클리닝 운전 여부를 결정하고, 클리닝 운전 조건으로 결정되면 실내 열교환기(2)를 가열하여 클리닝하도록 공기조화기를 클리닝 운전으로 제어하는 제어부(18)를 포함하여 구성된다.

타이머(15)는 본 발명 제 1 실시예와 동일하므로 동일 부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

습도 센서(16)는 본 발명 제 1 실시예와 동일하므로 동일 부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제어부(18)는 타이머(15)와 습도 센서(16) 하나 혹은 둘 모두의 결과에 따라 공기조화기의 제어한다.

즉, 제어부(18)는 습도 센서(16)에서 감지된 습도가 설정 습도 이상이면, 타이머(15)의 적산 시간에 무관하게 클리닝 운전 여부를 결정하는 것도 가능하고, 반대로 타이머(15)에 적산된 시간이 설정 시간 이상이면, 습도 센서(16)에서 측정된 습도에 무관하게 클리닝 운전 여부를 결정하는 것도 가능하며, 타이머(15)에서 감지된 습도가 설정 습도 이상이고 타이머(15)에 적산된 시간이 설정 시간 이상이면 클리닝 운전 여부를 결정하는 것도 가능하다

이하 제어부(18)는 두 가지 조건이 모두 만족될 때 즉, 타이머(15)에서 감지된 습도가 설정 습도 이상이고, 타이머(15)에 적산된 시간이 설정 시간 이상이면 실내 열교환기 클리닝 단계(S7∼S11)를 실시하고, 두 가지 조건 중 하나의 조건이라도 만족하지 못하면, 즉, 타이머(15)에서 감지된 습도가 설정 습도 미만이거나 타이머(15)에 적산된 시간이 설정 시간 미만이면 송풍 단계(S12∼S14)를 실시하는 것으로 한정하여 설명한다.

도 10은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법 제 3 실시예가 도시된 순서도이다.

본 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법은, 본 발명의 제 1 실시와 같이, 크게 냉방 또는 제습 운전 단계(S1∼S4)와, 실내 열교환기 클리닝 판단 단계(S5″,S6″)와, 실내 열교환기 클리닝 단계(S7∼S11) 및 송풍 단계(S12∼S14)를 포함 하여 구성된다.

냉방 또는 제습 운전 단계(S1∼S4)와 실내 열교환기 클리닝 단계(S7∼S11) 및 송풍 단계(S12∼S14)는 본 발명 제 1 실시예와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

실내 열교환기 클리닝 판단 단계(S5″,S6″)는 습도 감지 및 비교 과정(5″)과, 타이머 적산 및 비교 과정(6″)으로 이루어진다.

습도 센서(16)는 실내 열교환기(2)의 표면 또는 주변의 습도를 측정하여 제어부(18)로 출력하고, 제어부(18)는 냉방 또는 제습 운전이 종료된 후, 즉, 실내 송풍기(12)와 실외 송풍기(13)와 압축기(6)(7)를 구동 정지시킨 후 습도 센서(16)에서 측정된 습도를 설정 습도와 비교한다(S5″)

제어부(18)는 습도 센서(16)에서 측정된 습도가 설정 습도 이상이면, 타이머(15)에서 적산된 시간을 설정 시간과 비교한다.(S6″)

제어부(18)는 습도 센서(16)에서 측정된 습도가 설정 습도 이상이고 이와 함께 타이머(15)에서 적산된 시간을 설정 시간 보다 이상이면, 상기 실내 열교환기 클리닝 운전 단계(S7∼S11)로 결정하여 실내 열교환기 클리닝 운전 단계를 실시하고, 습도 센서(16)에서 측정된 습도가 설정 습도 미만이거나, 습도 센서(16)에서 측정된 습도가 설정 습도 이상인데 타이머(15)에서 적산된 시간을 설정 시간 미만이면, 송풍 단계(S12∼S14)로 판단하여 송풍 단계를 실시한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 공기조화기 및 제어 방법은 클리닝 감지 기구가 클리닝으로 감지하면 공기조화기의 냉방 혹은 제습 운전 종료 후 사방 밸브를 난방 모드로 제어하고 실내 송풍기를 구동시키며 실내 열교환기가 설정 시간 동안 설정 온도 범위로 유지하도록 압축기를 제어하여 구성되어, 실내 열교환기 표면의 곰팡이 등을 최적의 온도와 시간으로 효율 높게 제거할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 공기조화기 및 제어 방법은 실내 열교환기가 대략 5분 동안60℃∼65℃의 온도 범위를 유지하도록 압축기가 제어되어, 고온 다습한 공기가 열교환기 표면에 존재하는 곰팡이 등을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 압축기와 실내 열교환기와 팽창기구와 증발기와 사방 밸브를 포함하는 공기조화기에 있어서,

   상기 실내 열교환기의 클리닝 여부를 감지하는 클리닝 감지 기구와;

   상기 공기조화기의 냉방 혹은 제습 운전 종료 후에, 상기 클리닝 감지 기구가 클리닝으로 감지하면 상기 사방 밸브를 난방 모드로 제어하고 실내 송풍기를 구동시키며 상기 실내 열교환기가 설정 시간 동안 설정 온도 범위로 유지하도록 상기 압축기를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 공기조화기는 상기 압축기가 용량이 서로 다른 복수개가 설치되고,

   상기 제어부는 실내 열교환기의 클리닝 조건시 실내 열교환기가 설정 온도 범위를 유지하도록 상기 복수개의 압축기 중 용량이 작은 압축기를 온/오프시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 압축기는 인버터 압축기로 이루어지고,

   상기 제어부는 실내 열교환기의 클리닝 조건시 실내 열교환기가 설정 온도 범위를 유지하도록 인버터 압축기를 주파수 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화 기.
4. 공기조화기가 냉방 운전 또는 제습 운전을 실시한 후 종료된 후 상기 공기조화기가 실내 열교환기의 클리닝 조건이면,

   사방 밸브를 난방 모드로 절환함과 아울러 설정 시간 동안 상기 실내 열교환기의 온도가 설정 온도 범위를 유지하도록 압축기를 제어하면서, 실내 송풍기를 구동하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.
5. 공기조화기가 냉방 운전 또는 제습 운전을 실시하는 냉방 또는 제습 운전 단계와;

   상기 냉방 또는 제습 운전 단계 이후에 실내 열교환기의 클리닝 여부를 판단하는 실내 열교환기 클리닝 판단 단계와;

   상기 판단 단계의 결과 실내 열교환기의 클리닝 운전으로 판단되면, 상기 실내 열교환기로 공기를 송풍하도록 실내 송풍기를 구동시킨 후, 상기 실내 열교환기로 공기를 송풍하도록 실내 송풍기를 구동시키면서 사방 밸브를 난방 모드로 제어고 상기 실내 열교환기가 설정 시간 동안 설정 온도 범위를 유지하도록 압축기를 제어하는 실내 열교환기 클리닝 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.
6. 제 4 항 내지 제 5 항에 있어서,

   상기 설정 시간은 대략 5분인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.
7. 제 4 항 내지 제 5 항에 있어서,

   상기 설정 온도 범위는 60℃∼65℃인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어 방법.

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