KR20130075614A - 덕트형 공기조화기 및 덕트형 공기조화기의 제어방법 - Google Patents

덕트형 공기조화기 및 덕트형 공기조화기의 제어방법 Download PDF

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양동근
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Abstract

본 발명은 덕트형 공기조화기 및 덕트형 공기조화기의 제어방법에 관한 것으로써, 본 발명은 덕트형 공기조화기의 본체 내부에 구비된 송풍팬과 전기적으로 연결되어 송풍팬의 운전전류를 측정하는 전류센서, 덕트의 기외정압별 공기조화기의 풍량 세기에 대응되는 송풍팬의 RPM 데이터와 송풍팬의 RPM 데이터에 대응되는 전류센서의 기준 운전전류 데이터가 저장된 메모리 및 냉/난방 운전시 풍량을 조절하기 위해 메모리의 RPM 데이터와 기준 운전전류 데이터를 이용하여 송풍팬의 RPM을 조절하는 제어부를 포함한다. 본 발명은 전류센서에서 측정된 운전전류와 기준 운전전류를 비교하여 설정풍량으로 공기가 토출되도록 송풍팬의 RPM을 조절함으로써, 송풍팬의 RPM을 설정풍량에 대응되게 정확하게 조절할 수 있으며, 시운전 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

덕트형 공기조화기 및 덕트형 공기조화기의 제어방법{Duct type air conditioner and method for controlling the same}
본 발명은 덕트형 공기조화기 및 덕트형 공기조화기의 제어방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 풍량 세기별 송풍팬의 RPM을 산정하기 위한 공기조화기의 시운전시 설정풍량에 대응되는 송풍팬 RPM 조절의 정확도를 높이고, 시운전 시간을 줄일 수 있는 덕트형 공기조화기 및 덕트형 공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.
공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내환경을 조성하기 위해 실내를 냉/난방시키거나 공기를 정화시키는 장치를 말한다.
공기조화기는 일반적으로 내부를 순환하는 냉매가 압축, 응축, 팽창 및 증발의 순으로 순환하여 열을 전달하는 싸이클을 가진다. 이러한 싸이클에 의해 공기조화기는 하절기에는 실내의 열을 외부로 배출하는 냉방 싸이클로 동작하고, 동절기에는 냉방 싸이클과 반대로 순환하여 실내로 열을 공급하는 히트 펌프(Heat Pump)의 난방 싸이클로 동작하게 된다.
이러한 공기조화기는 실내기와 실외기를 각각 분리한 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기조화기로 구분할 수 있다. 또한, 공기조화기의 용량에 따라 하나의 실내기를 구동시킬 수 있는 용량으로 좁은 장소에서 이용하도록 구성된 싱글형 공기조화기, 회사 또는 음식점에서 사용할 수 있도록 매우 큰 용량으로 구성된 중대형 공기조화기 및 다수개의 실내기를 충분히 구동시킬 수 있는 용량으로 구성된 멀티 공기조화기 등으로 구분할 수도 있다.
여기서, 분리형 공기조화기는 실내에 설치되어 공조공간 내부로 온풍 또는 냉풍을 공급하는 실내기와 실내기에서 충분한 열교환 동작이 이루어질 수 있도록 냉매를 압축, 팽창 등을 수행하는 실외기로 구성된다. 분리형 공기조화기는 더욱 세부적으로 실내기가 설치되는 위치 또는 형상에 따라 액자형, 벽걸이형, 스탠드형, 천장 덕트형, 덕트형 등으로 구분될 수 있다.
이때, 덕트형 공기조화기는 실내기가 천장 또는 벽에 삽입 설치되어 실내로 공조된 토출시키는 장치로써, 공기의 흡입 및 토출을 안내하기 위한 덕트가 구비된다.
종래의 경우, 덕트 내부의 압력저항을 의미하는 기외정압에 따라 풍량 세기에 대응되는 송풍팬의 RPM이 달라지므로 설치된 덕트 고유의 기외정압에 따른 풍량에 대응되도록 RPM을 조절하는 과정이 필요하였다. 즉, 공기조화기를 시운전하여 덕트 구조 및 운전환경에 맞게 구성요소의 제어를 검토, 조정, 균형을 맞추는 TAB(Testing Adjusting Balancing) 기능을 갖추고 있었다.
다만, 종래는 덕트의 풍량 조절을 위한 시운전시 풍속계를 이용하여 측정한 풍량을 기초로 하여 송풍팬의 RPM을 조절하였는 바, 풍속계의 설치위치에 따라 측정된 풍량이 달라질 수 있어 RPM 조절의 정확도가 떨어졌다. 또한, 풍속계의 풍량 측정에 있어서 소요되는 시간도 긴 단점이 있었다.
따라서, 사용자가 설정한 풍량과 공기조화기의 토출 풍량이 일치하지 않는 경우 엔지니어가 직접 풍속계를 이용하여 풍량을 측정한 후 송풍팬의 RPM을 계산해야 하는 번거로움이 존재하였다. 또한, 이러한 공기조화기의 풍량 측정 및 송풍팬의 RPM 계산을 수행하기 위한 전문적인 인력도 부족한 실정이었다.
더불어, 시운전을 완료하여 풍량에 맞게 송풍팬의 RPM을 설정한 경우에도 덕트가 막혀 덕트의 기외정압이 변경되는 경우에는 송풍팬의 RPM을 재조절해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 시운전시 전류센서에서 측정된 송풍팬의 운전전류를 이용하여 송풍팬의 RPM을 조절함으로써, 송풍팬의 RPM조절의 정확도를 높이고 시운전 시간을 단축시킬 수 있는 덕트형 공기조화기 및 덕트형 공기조화기의 제어방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 덕트형 공기조화기는 상기 본체 내부에 구비되는 송풍팬, 상기 송풍팬의 운전전류를 측정하는 전류센서, 상기 덕트의 기외정압별 공기조화기의 풍량에 대응되는 상기 송풍팬의 RPM 데이터 및 상기 송풍팬의 RPM 데이터에 대응되는 상기 전류센서의 기준 운전전류 데이터가 저장된 메모리 및 특정 RPM으로 상기 송풍팬을 시운전시켜 상기 전류센서에서 측정된 운전전류와 사용자가 입력한 설정풍량 및 상기 RPM에 대응되는 상기 메모리에 저장된 상기 기준 운전전류를 비교하여 상기 설정풍량으로 공기가 토출되도록 상기 송풍팬의 RPM을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 본 발명은 상기 측정된 운전전류는 공기조화기의 풍량이 클수록 상기 송풍팬에 부하가 걸림에 따라 높은 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제어부는 상기 측정된 운전전류가 상기 기준 운전전류보다 작은 경우에는, 상기 송풍팬의 RPM을 증가시켜 다시 상기 송풍팬을 시운전시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제어부는 상기 측정된 운전전류가 상기 기준 운전전류보다 큰 경우에는, 상기 송풍팬의 RPM을 감소시켜 다시 상기 송풍팬을 시운전시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제어부는 상기 측정된 운전전류가 상기 기준 운전전류와 동일한 경우에는 상기 설정풍량 및 상기 송풍팬의 RPM에 대응되는 상기 덕트의 기외정압을 상기 메모리에 실제 기외정압으로 저장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제어부는 냉/난방 운전시 상기 덕트의 상기 실제 기외정압별 풍량에 대응되는 RPM으로 작동되도록 상기 송풍팬을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제어부는 공기조화기의 냉/난방 운전시 실시간으로 상기 송풍팬의 운전전류를 측정하도록 상기 전류센서를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제어부는 상기 공기조화기의 냉/난방 운전시 측정한 운전전류와 냉/난방 운전시 설정 풍량 및 상기 송풍팬의 RPM에 대응되는 기준 운전전류가 상이한 경우에 다시 상기 송풍팬을 시운전하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 덕트형 공기조화기의 제어방법은 공기조화기의 풍량을 설정하는 단계, 특정 RPM으로 송풍팬을 시운전하는 단계, 전류센서에서 상기 송풍팬의 운전전류를 측정하는 단계 및 측정된 상기 송풍팬의 운전전류와 상기 풍량 및 상기 RPM에 대응되는 메모리에 저장된 기준 운전전류를 비교하여 상기 풍량으로 공기가 토출되도록 상기 송풍팬의 RPM을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 본 발명은 상기 송풍팬의 RPM을 조절하는 단계는, 상기 측정된 운전전류가 상기 기준 운전전류보다 작은 경우에는 상기 송풍팬의 RPM을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 송풍팬의 RPM을 조절하는 단계는, 상기 측정된 운전전류가 상기 기준 운전전류보다 큰 경우에는 상기 송풍팬의 RPM을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 송풍팬의 RPM을 조절하는 단계 이후에, 조절된 RPM으로 상기 송풍팬을 다시 시운전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 송풍팬의 RPM을 조절하는 단계 이후에, 상기 측정된 운전전류가 상기 기준 운전전류와 동일한 경우 상기 풍량 및 상기 송풍팬의 RPM에 대응되는 기외정압을 상기 메모리에 실제 기외정압으로 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 풍량 및 상기 송풍팬의 RPM에 대응되는 기외정압을 상기 메모리에 실제 기외정압으로 저장하는 단계 이후에, 상기 메모리에 저장된 상기 실제 기외정압별 풍량 세기에 대응되는 RPM으로 상기 송풍팬을 작동시켜 공기조화기의 냉/난방 운전을 수행하는 단계, 상기 공기조화기의 냉/난방 운전시 상기 전류센서에서 상기 송풍팬의 운전전류를 실시간으로 측정하는 단계 및 상기 공기조화기의 냉/난방 운전시 측정된 운전전류와 상기 메모리에 저장된 상기 RPM에 대응되는 기준 운전전류가 상이한 경우에 다시 상기 송풍팬을 시운전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 송풍팬에 전기적으로 연결된 전류센서를 이용하여 시운전시 송풍팬의 운전전류를 측정함으로써, 측정된 운전전류와 설정풍량 및 시운전 RPM에 대응되는 기준 운전전류를 비교하여 설정풍량으로 공기가 토출되도록 송풍팬의 RPM을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 전류센서를 통해 전기적으로 측정된 운전전류를 기초로 하여 송풍팬의 RPM을 조절하므로, 송풍팬의 RPM을 설정풍량에 대응되게 정확하게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 설정풍량으로 공기를 토출시키기 위한 송풍팬의 RPM을 판단하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 덕트형 공기조화기의 실내기 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트형 공기조화기의 실내기의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부의 블럭도이다.
도 4 및 도 5는 측정된 운전전류에 따라 송풍팬의 RPM 조절을 나타낸 덕트형 공기조화기의 RPM - 기외정압 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트형 공기조화기의 제어방법을 순서대로 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 덕트형 공기조화기의 제어방법을 순서대로 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 덕트형 공기조화기 및 덕트형 공기조화기의 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 덕트형 공기조화기의 실내기는 천장이나 벽면 내부의 사이 공간에 설치된다. 덕트형 공기조화기는 실내 내부 공간을 차지하지 않고 벽면 내부 공간에 위치하므로 실내 공간의 활용도를 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 실내기는 도 2에 도시된 바와 같이 공기 흡입구(120) 및 공기 토출구(110)가 형성된 본체(100), 공기 흡입구(120)와 공기 토출구(110)에 결합되는 덕트(210, 230), 본체(100) 내부에 실장되어 공기를 흡입 및 토출시키는 송풍팬(130), 흡입된 공기를 열교환시키는 실내 열교환기(150), 송풍팬(130)의 운전전류를 측정하는 전류센서(140), 송풍팬(130)의 RPM 데이터와 전류센서(140)의 기준 운전전류 데이터가 저장된 메모리(미도시) 및 송풍팬(130)의 RPM을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 덕트형 공기조화기의 구성에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.
먼저, 본체(100)는 외관을 형성하며, 내부에 송풍팬(130)이나 실내 열교환기(150) 등의 부품이 실장된다. 본체(100)는 서로 다른 면에 각각 형성된 공기 흡입구(120) 및 공기 토출구(110)를 포함한다. 본체(100)는 벽면에 직접 부착되어 고정되거나, 벽면 사이 공간에 와이어 등에 의해 고정될 수도 있다.
다음으로, 덕트(210, 230)는 실내와 본체(100) 내부를 연통시켜 공기를 안내하는 역할을 한다. 구체적으로, 덕트(210, 230)는 본체(100)의 공기 흡입구(120)에 결합되어 실내로부터 유입되는 공기를 본체(100) 내부로 안내하는 흡입덕트(210)와 공기 토출구(110)에 결합되어 본체(100) 내부에서 공조되어 토출되는 공기를 실내로 안내하는 토출덕트(230)로 구분될 수 있다. 또한, 흡입덕트(210)에는 실내에서 흡입되는 공기에 포함된 이물질을 제거하는 필터(170)가 구비될 수 있다.
이러한 덕트(210, 230)는 덕트(210, 230)의 길이 및 관경에 따라 다양한 기외정압 값을 가진다. 덕트(210, 230)의 기외정압에 따라 풍량 세기에 대응되는 송풍팬(130)의 RPM도 공기조화기별로 상이하게 조절된다.
다음으로, 송풍팬(130)은 본체(100) 내부의 공기 토출구(110) 측에 구비된다. 이러한, 송풍팬(130)은 실내 공기를 본체(100) 내부로 흡입시켜 열교환 시킨 후, 다시 공기 토출구(110)를 통해 실내로 토출되도록 공기를 유동시킨다. 송풍팬(130)은 팬(131) 및 상기 팬(131)에 결합되어 구동력을 제공하는 팬모터(133)로 구성된다.
다음으로, 전류센서(140)는 송풍팬(130)과 전기적으로 연결되어 본체(100) 내부에 구비된다. 구체적으로, 전류센서(140)는 송풍팬(130)의 팬모터(133)에 전기적으로 연결되어 송풍팬(130)의 구동에 따른 팬모터(133)의 운전전류를 측정한다. 송풍팬(130)의 풍량이 세기가 클수록 팬모터(133)에 걸리는 부하가 크므로 전류센서(140)에서 측정된 운전전류는 증가하며, 풍량의 세기가 작을수록 운전전류는 감소한다.
본 발명에 따른 전류센서(140)는 팬모터(133)의 운전전류를 측정하기 위하여 팬모터(133)에 직접 부착되어 연결될 수 있을 뿐만 아니라, 팬모터(133)와 독립적으로 구비되어 전기배선에 의해 연결될 수도 있으므로 설치 위치에 구애받지 않는 장점이 있다.
또한, 전류센서(140)는 전기적 회로구성을 통해 운전전류를 측정하므로 측정에 있어서 오차가 극히 적다. 따라서, 상기 운전전류를 이용함으로써, 사용자가 입력한 설정풍량으로 토출되도록 송풍팬(130)의 RPM을 정확하게 조절할 수 있다. 구체적으로 운전전류를 이용한 송풍팬(130)의 RPM 조절은 차후에 서술하도록 한다.
또한, 전류센서(140)는 전기적 회로를 이용하여 운전전류를 측정하므로 송풍팬(130)의 운전전류를 측정하는데 소요되는 시간이 짧다. 따라서, 운전전류를 이용하면 덕트(210, 230)의 기외정압을 측정하는데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
더불어, 전류센서(140)는 쉽게 구할 수 있으며, 풍량센서나 정압센서 등에 비해 가격이 저렴하므로 공기조화기의 제작비용을 줄일 수 있다.
다음으로, 실내 열교환기(150)는 본체(100)의 내부의 공기 흡입구(120) 측에 구비된다. 실내 열교환기(150)는 공기 흡입구(120)에서 본체(100) 내부로 유입되는 공기와 열교환하여 공기를 냉각 또는 가열시키는 역할을 한다.
다음으로, 메모리(미도시)는 송풍팬(130)의 RPM 데이터 및 전류센서(140)의 기준 운전전류 데이터가 저장된다. 메모리에는 실험을 통해 미리 측정한 덕트(210, 230)의 기외정압별 공기조화기의 풍량 세기에 따른 송풍팬(130)의 RPM 데이터가 입력되어 있다. 즉, 실내기에 구비된 덕트(210, 230)의 기외정압을 측정하면 메모리에 저장된 상기 기외정압의 풍량 세기에 대응되는 RPM 데이터를 이용함으로써, 사용자가 설정한 풍량 세기로 공조된 공기가 토출되도록 송풍팬(130)을 조절할 수 있다.
또한, 메모리에는 실험을 통해 측정한 상기 송풍팬(130)의 RPM 데이터에 대응되는 송풍팬(130)의 기준 운전전류 데이터가 저장되어 있다. 구체적으로 송풍팬(130)의 기준 운전전류 데이터는 실험을 통해 덕트(210, 230)의 기외정압별로 풍량 세기를 달리해가면서 측정한 송풍팬(130)의 RPM에 대응되는 송풍팬(130)의 운전전류를 측정하여 기록한 수치 데이터를 말한다.
다음으로, 제어부(미도시)는 공기조화기의 풍량을 조절하기 위해 송풍팬(130)의 RPM을 제어한다. 도 3에 도시된 바와 같이 제어부는 메모리를 로드하여 기외정압별 공기조화기의 풍량 세기에 대응되는 송풍팬(130)의 RPM 데이터 및 전류센서(140)의 기준 운전전류 데이터를 이용하여 공기조화기의 냉/난방 운전시 사용자가 설정하는 풍량 세기에 맞추어 송풍팬(130)을 작동시킨다. 이러한, 제어부는 실내기의 전장부(160)에 실장되게 된다.
한편, 본 발명에 따른 제어부는 메모리에 저장된 송풍팬(130)의 RPM 데이터 및 기준 운전전류 데이터와 전류센서(140)에서 측정한 운전전류를 이용하여 최초 덕트형 공기조화기의 설치시 시운전을 통해 덕트(210, 230)의 기외정압에 맞게 설정풍량으로 공기가 토출되도록 송풍팬(130)의 RPM을 조절하는 기능을 수행한다.
본 발명의 제어부는 시운전시 전류센서(140)에서 측정한 송풍팬(130)의 운전전류를 이용함으로써, 설정풍량으로 토출되도록 송풍팬(130)의 RPM을 정확하게 조절할 수 있으며, 송풍팬(130)의 RPM 산정을 위한 공기조화기의 시운전 시간을 단축시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 제어부의 시운전시 송풍팬(130)의 운전전류를 이용한 송풍팬(130) RPM 조절 기능에 대해 구체적으로 살펴본다.
먼저, 제어부는 특정 RPM으로 송풍팬(130)을 시운전시킨다. 여기서, 특정 RPM이란 임의적으로 설정한 RPM 값을 말한다. 시운전시 공기조화기의 설정풍량은 사용자가 입력하거나 기설정된 시운전 풍량으로 할 수 있다.
이때, 제어부는 시운전시 송풍팬(130)의 운전전류를 측정하도록 전류센서(140)를 제어한다. 제어부는 시운전시 측정한 송풍팬(130)의 운전전류와 설정풍량 및 시운전 RPM에 대응되는 메모리에 저장된 기준 운전전류를 비교하여 송풍팬(130)의 RPM을 조절한다.
이때, 도 4에 도시된 바와 같이 제어부는 측정된 운전전류(Za)가 기준 운전전류(Z1)보다 작은 경우에는 송풍팬(130)의 RPM을 증가시킨다. 측정된 운전전류(Za)가 기준 운전전류(Z1)보다 작다면 설정풍량보다 실제 시운전 풍량이 작음을 의미한다. 이는 덕트(210, 230)의 실제 기외정압(Yt)이 설정풍량 및 시운전 RPM(X1)에 대응되는 예측 기외정압(Y1)보다 커 원래 예측 기외정압(Y1)에 대응되는 풍량을 토출시킬 만큼 시운전 RPM(X1)이 충분하지 못하기 때문이다. 따라서, 제어부는 토출되는 풍량을 높여 설정풍량에 맞도록 송풍팬(130)의 RPM을 증가시킨다.
도 5에 도시된 바와 같이 측정된 운전전류(Zb)가 기준 운전전류(Z2)보다 큰 경우에는 송풍팬(130)의 RPM을 감소시킨다. 측정된 운전전류(Zb)가 기준 운전전류(Z2)보다 크다면 설정풍량보다 시운전 풍량이 크다는 것을 의미한다. 이는 덕트(210, 230)의 실제 기외정압(Yt)이 설정풍량 및 시운전 RPM(X2)에 대응되는 예측 기외정압(X2)보다 작아 시운전 RPM(X2)으로 송풍팬(130)을 구동시 설정풍량보다 더 크게 공기가 토출되는 것이다. 따라서, 제어부는 토출되는 풍량을 낮추어 설정풍량에 맞도록 송풍팬(130)의 RPM을 감소시킨다..
한편, 제어부는 측정된 운전전류가 기준 운전전류보다 작은 경우에는 송풍팬(130)의 RPM을 증가시켜 다시 송풍팬(130)을 시운전시킨다. 이와 달리, 측정된 운전전류가 기준 운전전류보다 큰 경우에는 송풍팬(130)의 RPM을 감소시켜 다시 송풍팬(130)을 시운전한다. 즉, 변경된 시운전 RPM으로 다시 송풍팬(130)을 시운전하여, 측정된 운전전류와 기준 운전전류 사이의 오차를 줄여나간다. 제어부는 송풍팬(130)의 RPM을 변경하면서 측정된 운전전류와 기준 운전전류가 동일할때까지 시운전을 반복하도록 송풍팬(130)을 제어한다.
이와 같이, 본 발명은 전류센서(140)의 설치위치에 구애받지 않으며, 전류센서(140)는 전기적 회로구성을 이용하여 운전전류를 측정하므로 측정된 운전전류에 오차가 적다. 따라서, 측정된 운전전류를 기초함으로써 송풍팬(130)의 RPM을 설정풍량에 맞도록 정확하게 조절할 수 있다. 또한, 전류센서(140)는 전기적 회로구성을 통해 단시간에 운전전류의 측정이 가능함에 따라 설정풍량으로 공기가 토출되기 위한 송풍팬(130)의 RPM을 판단하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
만약, 측정된 운전전류가 기준 운전전류와 동일하다면 제어부는 설정풍량 및 송풍팬(130)의 시운전 RPM에 대응되는 덕트(210, 230)의 기외정압을 메모리에 저장한다. 측정된 운전전류가 메모리에 저장된 설정풍량 및 시운전 RPM에 대응되는 기준 운전전류와 동일하면, 사용자가 입력한 설정풍량으로 공기가 토출됨을 의미한다. 따라서, 공기조화기 시운전시의 설정풍량 및 송풍팬(130)의 RPM에 대응되는 덕트(210, 230)의 기외정압이 덕트(210, 230)의 실제 기외정압이므로, 제어부는 상기 기외정압 값을 메모리에 덕트(210, 230)의 실제 기외정압으로 저장한다.
한편, 제어부는 공기조화기의 냉/난방 운전시 메모리에 저장된 실제 기외정압별 풍량 세기에 대응되는 RPM으로 작동되도록 송풍팬(130)을 제어한다. 메모리에 저장된 상기 실제 기외정압의 풍량 세기별 RPM으로 송풍팬(130)을 작동하면, 사용자가 의도하는 풍량 세기로 공조된 공기를 토출시킬 수 있다.
이때, 제어부는 공기조화기의 냉/난방 운전시 실시간으로 송풍팬(130)의 운전전류를 측정하도록 전류센서(140)를 제어한다. 즉, 제어부는 공기조화기의 냉/난방 운전시 송풍팬(130)의 운전전류를 계속적으로 측정함으로써, 사용자가 설정한 풍량으로 공기가 토출되고 있는지를 감시할 수 있다.
또한, 제어부는 공기조화기의 냉/난방 운전시 측정한 운전전류와 메모리에 저장된 냉/난방 설정풍량 및 에 대응되는 기준 운전전류가 상이한 경우에 다시 송풍팬(130)을 시운전하도록 제어한다.
냉/난방 운전시 측정한 운전전류와 냉/난방 설정풍량 및 송풍팬(130)의 RPM에 대응되는 메모리에 저장된 기준 운전전류가 상이하다면, 제어부가 메모리에 저장한 실제 기외정압과 현재 덕트(210, 230)의 기외정압이 일치하지 않음을 의미한다. 공기조화기의 냉/난방 운전시 덕트(210, 230)에 이물질이 유입되어 덕트(210, 230) 내부에 부착되는 경우 덕트(210, 230)의 기외정압이 변경될 수 있기 때문이다.
따라서, 본 발명의 제어부는 변경된 덕트(210, 230)의 기외정압에 맞추어 풍량에 따른 송풍팬(130)의 RPM을 산정하기 위해, 특정 RPM을 설정하여 송풍팬(130)을 시운전하도록 제어한다. 이에 따라 본 발명은 실내기의 설치환경 급변이나 덕트(210, 230)의 상태 변화에 따른 기외정압 변경에 신속히 대응하여 항상 사용자가 설정한 풍량에 맞추어 공기를 토출시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 덕트형 공기조화기의 제어방법을 순서대로 도시한 순서도이다. 이하, 도 1, 도 2 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 덕트형 공기조화기의 제어방법을 순서대로 살펴보기로 한다. 앞서 설명한 부분과 중복되는 부분은 생략하거나 간단히 언급하도록 하겠다.
먼저, 공기조화기의 풍량을 설정한다. 이는 설정된 풍량에 대응되도록 송풍팬(130)의 RPM을 조절하기 위한 우선적인 절차로써, 상기 풍량은 사용자가 입력하거나 기설정된 시운전 풍량일 수 있다.(S1)
다음으로, 메모리에 특정 RPM으로 송풍팬(130)을 시운전한다. 여기서 특정 RPM이란 임의적인 값을 말한다. 즉, 특정 RPM으로 송풍팬(130)을 구동시켜 송풍팬(130)의 운전전류를 측정하기 위함이다.(S2)
다음으로, 전류센서(140)에서 송풍팬(130)의 운전전류를 측정한다. 본 발명은 송풍팬(130)과 전기적으로 연결된 전류센서(140)에서 시운전 중 측정한 송풍팬(130)의 운전전류를 이용함으로써 설정풍량으로 토출되도록 송풍팬(130)의 RPM을조절할 수 있다.(S3)
본 발명은 전류센서(140)의 설치위치에 구애받지 않으며, 전류센서(140)는 전기적 회로구성을 이용하여 운전전류를 측정하므로 측정된 운전전류에 오차가 적다. 따라서, 측정된 운전전류를 기초함으로써 송풍팬(130)의 RPM을 설정풍량에 맞도록 정확하게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 전류센서(140)는 전기적 회로구성을 통해 단시간에 운전전류의 측정이 가능함에 따라 설정풍량으로 공기가 토출되기 위한 송풍팬(130)의 RPM을 판단하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
다음으로, 측정된 송풍팬(130)의 운전전류와 설정풍량 및 송풍팬(130)의 RPM에 대응되는 기준 운전전류를 비교하여 송풍팬(130)의 RPM을 조절한다.(S4a ~ S5b)
구체적으로 측정된 운전전류가 기준 운전전류보다 작은 경우에는 송풍팬(130)의 RPM을 증가시킨다. 측정된 운전전류가 기준 운전전류보다 작다면 설정풍량보다 실제 시운전 풍량이 작음을 의미한다. 따라서, 토출되는 풍량을 높여 설정풍량에 맞도록 송풍팬(130)의 RPM을 증가시킨다.(S5a)
이와달리 측정된 운전전류가 기준 운전전류보다 큰 경우에는 송풍팬(130)의 RPM을 감소시킨다. 측정된 운전전류가 기준 운전전류보다 크다면 설정풍량보다 시운전 풍량이 크다는 것을 의미한다. 따라서, 토출되는 풍량을 낮추어 설정풍량에 맞도록 송풍팬(130)의 RPM을 감소시킨다.(S5b)
다음으로, 변경된 송풍팬(130)의 RPM으로 다시 송풍팬(130)을 시운전한다. 즉, 송풍팬(130)의 RPM을 변경하면서 측정된 운전전류와 기준 운전전류가 동일할때까지 계속적으로 송풍팬(130)의 시운전을 반복한다. 시운전을 반복하여 측청된 운전전류와 설정풍량 및 시운전 RPM에 대응되는 실제 기외정압 사이의 오차를 줄여나가는 과정을 수행함으로써 설정풍량에 맞는 송풍팬(130)의 RPM을 찾을 수 있다.
다음으로, 측정된 운전전류가 기준 운전전류와 동일한 경우 설정풍량 및 시운전 RPM에 대응되는 기외정압을 메모리에 실제 기외정압으로 저장한다. 측정된 운전전류가 기준 운전전류와 동일하면, 사용자가 입력한 설정풍량으로 공기가 토출됨을 의미한다. 따라서, 공기조화기의 냉/난방 운전시 메모리에 저장된 실제 기외정압을 이용함으로써 풍량 세기별로 송풍팬(130)의 RPM을 조절할 수 있다.(S6)
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 덕트형 공기조화기의 제어방법을 순서대로 도시한 순서도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면 설정풍량 및 송풍팬의 RPM에 대응되는 기외정압을 메모리에 실제 기외정압으로 저장하는 단계 이후에 메모리에 저장된 실제 기외정압별 풍량 세기에 대응되는 RPM으로 송풍팬(130)을 작동시켜 공기조화기의 냉/난방 운전을 수행한다.(S7)
다음으로, 공기조화기의 냉/난방 운전시 전류센서(140)에서 송풍팬(130)의 운전류를 실시간으로 측정한다. 공기조화기의 냉/난방 운전시 송풍팬(130)의 운전전류를 계속적으로 측정함으로써, 사용자가 설정한 풍량으로 공기가 토출되고 있는지를 감시할 수 있다.(S8)
다음으로, 공기조화기의 냉/난방 운전시 측정한 운전전류와 메모리에 저장된 실제 기외정압별 사용자 설정풍량에 대응되는 기준 운전전류가 상이한 경우에 다시 송풍팬(130)을 시운전한다.(S9)
냉/난방 운전시 측정한 운전전류와 메모리에 저장된 실제 기외정압에 따른 사용자 설정풍량에 대응되는 기준 운전전류가 상이하다면, 메모리에 저장된 실제 기외정압과 현재 덕트(210, 230)의 기외정압이 일치하지 않음을 의미한다. 따라서, 변경된 덕트(210, 230)의 기외정압에 따른 풍량 세기별 송풍팬(130)의 RPM 조절을 위해 다시 특정 RPM으로 송풍팬(130)을 시운전한다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 본체 110 : 공기 토출구
120 : 공기 흡입구 130 : 송풍팬
140 : 전류센서 150 : 실내 열교환기
160 : 전장부 170 : 필터
210 : 흡입덕트 230 : 토출덕트

Claims (14)

  1. 본체와 상기 본체에 결합되는 덕트를 포함하는 덕트형 공기조화기에 있어서,
    상기 본체 내부에 구비되는 송풍팬;
    상기 송풍팬의 운전전류를 측정하는 전류센서;
    상기 덕트의 기외정압별 공기조화기의 풍량에 대응되는 상기 송풍팬의 RPM 데이터 및 상기 송풍팬의 RPM 데이터에 대응되는 상기 전류센서의 기준 운전전류 데이터가 저장된 메모리; 및
    특정 RPM으로 상기 송풍팬을 시운전시켜, 상기 전류센서에서 측정된 운전전류와 사용자가 입력한 설정풍량 및 상기 RPM에 대응되는 상기 메모리에 저장된 상기 기준 운전전류를 비교하여 상기 설정풍량으로 공기가 토출되도록 상기 송풍팬의 RPM을 조절하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정된 운전전류는 공기조화기의 풍량이 클수록 상기 송풍팬에 부하가 걸림에 따라 높은 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정된 운전전류가 상기 기준 운전전류보다 작은 경우에는, 상기 송풍팬의 RPM을 증가시켜 다시 상기 송풍팬을 시운전시키는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정된 운전전류가 상기 기준 운전전류보다 큰 경우에는, 상기 송풍팬의 RPM을 감소시켜 다시 상기 송풍팬을 시운전시키는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정된 운전전류가 상기 기준 운전전류와 동일한 경우에는 상기 설정풍량 및 상기 송풍팬의 RPM에 대응되는 상기 덕트의 기외정압을 상기 메모리에 실제 기외정압으로 저장하는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 냉/난방 운전시 상기 덕트의 상기 실제 기외정압별 풍량에 대응되는 RPM으로 작동되도록 상기 송풍팬을 제어하는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는 공기조화기의 냉/난방 운전시 실시간으로 상기 송풍팬의 운전전류를 측정하도록 상기 전류센서를 제어하는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 공기조화기의 냉/난방 운전시 측정한 운전전류와 냉/난방 운전시 설정 풍량 및 상기 송풍팬의 RPM에 대응되는 기준 운전전류가 상이한 경우에 다시 상기 송풍팬을 시운전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기.
  9. 공기조화기의 풍량을 설정하는 단계;
    특정 RPM으로 송풍팬을 시운전하는 단계;
    전류센서에서 상기 송풍팬의 운전전류를 측정하는 단계; 및
    측정된 상기 송풍팬의 운전전류와 상기 풍량 및 상기 RPM에 대응되는 메모리에 저장된 기준 운전전류를 비교하여 상기 풍량으로 공기가 토출되도록 상기 송풍팬의 RPM을 조절하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기의 제어방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 송풍팬의 RPM을 조절하는 단계는,
    상기 측정된 운전전류가 상기 기준 운전전류보다 작은 경우에는 상기 송풍팬의 RPM을 증가시키는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기의 제어방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 송풍팬의 RPM을 조절하는 단계는,
    상기 측정된 운전전류가 상기 기준 운전전류보다 큰 경우에는 상기 송풍팬의 RPM을 감소시키는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기의 제어방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 송풍팬의 RPM을 조절하는 단계 이후에,
    조절된 RPM으로 상기 송풍팬을 다시 시운전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기의 제어방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 송풍팬의 RPM을 조절하는 단계 이후에,
    상기 측정된 운전전류가 상기 기준 운전전류와 동일한 경우 상기 풍량 및 상기 송풍팬의 RPM에 대응되는 기외정압을 상기 메모리에 실제 기외정압으로 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기의 제어방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 풍량 및 상기 송풍팬의 RPM에 대응되는 기외정압을 상기 메모리에 실제 기외정압으로 저장하는 단계 이후에,
    상기 메모리에 저장된 상기 실제 기외정압별 풍량 세기에 대응되는 RPM으로 상기 송풍팬을 작동시켜 공기조화기의 냉/난방 운전을 수행하는 단계;
    상기 공기조화기의 냉/난방 운전시 상기 전류센서에서 상기 송풍팬의 운전전류를 실시간으로 측정하는 단계; 및
    상기 공기조화기의 냉/난방 운전시 측정된 운전전류와 상기 메모리에 저장된 상기 RPM에 대응되는 기준 운전전류가 상이한 경우에 다시 상기 송풍팬을 시운전하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트형 공기조화기의 제어방법.
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