KR20150026208A

KR20150026208A - 공기 조화기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20150026208A
Application number: KR20130104721A
Authority: KR
Inventors: 임대규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2015-03-11
Also published as: KR102099264B1

Abstract

본 발명은 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 압축기, 실외 열교환기 및 실외 팽창장치를 포함하는 실외기; 상기 실외기에 연결되어 실내 공간에 배치되며, 실내 열교환기 및 실내 팽창장치가 포함되는 실내기; 상기 실내 공간의 실내온도를 감지하는 실내온도 감지부; 상기 실내 공간의 실내습도를 감지하는 실내습도 감지부; 상기 실내온도 감지부에서 인식된 실내온도와, 상기 실내온도에 대응하는 목표 압력에 관한 정보를 매핑하여 저장하는 메모리부; 및 상기 실내온도 및 상기 실내습도에 관한 정보에 기초하여, 상기 압축기의 운전 주파수를 결정하는 제어부가 포함되고, 상기 제어부는, 상기 실내 공간의 온도를 이용하여 최초 목표압력을 결정하고, 상기 실내 공간의 습도를 이용하여 압력 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기 조화기 및 그 제어방법{An air conditioner and a control method the same}

본 발명은 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위하여, 냉동 사이클을 구동하는 가전기기이다. 이를테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다.

이러한 공기 조화기는 실내기와 실외기의 분리 여부에 따라, 실내기와 실외기를 각각 분리된 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기조화기로 구분될 수 있다.

한편, 공기조화기의 설치 모습에 따라, 벽에 장착되도록 구성된 벽걸이형 공기 조화기 및 액자형 공기조화기와, 거실에 세울 수 있도록 구성된 슬림형 공기조화기로 구분될 수 있다.

또한, 실내기의 용량에 따라, 하나의 실내기를 구동시킬 수 있는 용량으로 구성되어 가정집과 같이 좁은 장소에서 이용되도록 구성된 싱글형 공기조화기와, 회사 또는 음식점에서 사용할 수 있도록 매우 큰 용량으로 구성된 중대형 공기조화기와, 다수개의 실내기를 충분히 구동시킬 수 있는 용량으로 구성된 멀티 공기조화기 등으로 구분되어질 수 있다.

도 1은 종래의 공기 조화기의 제어 구성을 보여주는 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 공기 조화기(1)에는, 실내공간의 온도를 감지하는 실내온도 감지부(2)와, 원하는 실내공간의 온도에 관한 정보를 입력할 수 있는 설정온도 입력부(3)와, 냉매를 압축하여 냉동 사이클을 운전하기 위한 구동력을 제공하는 압축기(4) 및 상기 실내온도 감지부(2) 및 설정온도 입력부(3)에서 인식된 정보에 기초하여 상기 압축기(4)의 운전 주파수를 결정하는 제어부(5)가 포함된다.

상기 실내온도 감지부(2)에는, 실내공간의 건구온도를 감지하는 온도센서가 포함될 수 있다. 그리고, 상기 실내온도 감지부(2)는 공조된 공기를 실내공간에 공급하는 실내기에 구비될 수 있다.

상기 설정온도 입력부(3)는 실내기의 전면패널 또는 리모컨(remote controller)에 구비될 수 있다. 사용자는 상기 설정온도 입력부(3)를 조작하여 희망하는 실내공간의 온도를 설정할 수 있다.

이러한 공기 조화기의 제어방법은, 상기 제어부(5)가 상기 실내온도 감지부(2)에서 인식된 온도정보와, 상기 설정온도 입력부(3)에서 인식된 온도정보에 기초하여, 냉동 사이클의 목표 압력을 산출하고(S1), 결정된 목표 압력에 따라 압축기(4)의 운전주파수를 결정하도록 구성된다.

일례로, 공기 조화기가 냉방운전을 수행하는 경우, 상기 실내온도 감지부(2)에서 인식된 온도값과, 상기 설정온도 입력부(3)에서 인식된 온도값의 차이가 클수록, 상기 목표 압력(목표 저압)을 낮게 산출하고, 결정된 목표 저압에 기초하여 상기 압축기(4)의 운전 주파수가 높게 결정될 수 있다.

이러한 종래의 공기 조화기에 의하면, 냉동 사이클의 목표 압력을 산출하기 위하여 실내온도(건구온도)와 설정온도만을 고려하므로, 실내공간의 상대습도에 관한 정보를 반영할 수 없는 문제점이 있었다.

실내공간의 건구온도가 동일하더라도 상대습도에 따라 사람이 느끼는 체감온도가 달라질 수 있다.

예를 들어, 실내 건구온도가 높아서 압축기의 운전주파수가 높게 형성되더라도 습도가 낮은 경우에는 사람이 추위를 느낄 수 있게 된다. 반대로, 실내 건구온도가 낮아서 압축기의 운전주파수가 낮아서 압축기의 운전주파수가 낮게 형성되더라도 습도가 높은 경우에는 사람이 더위를 느낄 수 있게 된다.

즉, 사람이 쾌적함을 느낄 수 있는 실내공간의 조건에는, 온도뿐만 아니라 습도가 중요한 인자로서 작용하게 된다.

그러나, 종래에는 상기 습도정보를 제어요소로서 고려하지 않고, 온도만으로 냉동사이클을 제어하는 방식을 취함으로써, 사용자에게 공기조화를 통한 쾌적함을 제공하는 데 한계가 있었다.

즉, 실내온도만 동일하다면 습도의 고저에 상관없이, 냉동 사이클의 목표 압력이 동일하게 설정되어 압축기의 운전이 제어되는 문제점이 있었다.

다른 예로서, 종래의 공기 조화기는 목표 압력을 산출하고 송풍량을 제어하는 방식을 취하는 경우가 있었다. 이 경우, 사용자가 설정한 송풍량과 다른 송풍량으로 제어하므로, 사용자에게 제품에 대한 신뢰성을 주지 못하는 문제점이 있었다.

그리고, 송풍량이 자주 변화되는 경우, 실내온도가 빈번하게 변화되고 이에 따라 공기 조화기의 제어조건이 자주 변하게 되고 안정적인 냉동 사이클의 운전이 제한되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 내실자에게 쾌적함을 제공하는 공기 조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 압축기, 실외 열교환기 및 실외 팽창장치를 포함하는 실외기; 상기 실외기에 연결되어 실내 공간에 배치되며, 실내 열교환기 및 실내 팽창장치가 포함되는 실내기; 상기 실내 공간의 실내온도를 감지하는 실내온도 감지부; 상기 실내 공간의 실내습도를 감지하는 실내습도 감지부; 상기 실내온도 감지부에서 인식된 실내온도와, 상기 실내온도에 대응하는 목표 압력에 관한 정보를 매핑하여 저장하는 메모리부; 및 상기 실내온도 및 상기 실내습도에 관한 정보에 기초하여, 상기 압축기의 운전 주파수를 결정하는 제어부가 포함되고, 상기 제어부는, 상기 실내 공간의 온도를 이용하여 최초 목표압력을 결정하고, 상기 실내 공간의 습도를 이용하여 압력 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목표 압력에 관한 정보에는, 상기 실내온도에 대응되는 최초 목표압력값; 및 상기 최초 목표압력값을 환산하여 저장한 최초 목표환산값이 포함된다.

또한, 상기 실내 공간의 설정온도를 입력할 수 있는 설정온도 입력부가 더 포함되며, 상기 제어부는, 상기 실내온도와 설정온도의 차이값을 이용하여, 상기 최초 목표환산값을 1차 보정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 차이값과, 상기 차이값의 미리 설정된 주기동안의 변화율을 이용하여 상기 최초 목표환산값의 증감량을 결정하고, 결정된 증감량을 이용하여 1차 보정된 목표환산값을 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 실내습도 감지부에서 감지된 실내습도를 보정하고, 보정된 습도값과 상기 1차 보정된 목표환산값을 이용하여, 2차 보정된 목표환산값을 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메모리부에는, 상기 2차 보정된 목표환산값에 대응하는 최종 목표 압력값이 저장되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 증발된 냉매의 압력을 감지하는 압력 감지부가 더 포함되며, 상기 압력 감지부에서 감지된 현재의 압력과, 상기 최종 목표 압력값의 차이값을 이용하여, 압축기의 주파수 변화량을 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 압축기의 현재 운전주파수와, 상기 주파수 변화량을 이용하여, 최종 목표 운전주파수를 결정하는 것을 특징으로 한다.

다른 측면에 따른 공기 조화기의 제어방법에는,실내온도를 이용하여, 목표압력을 결정하는 단계; 설정온도와 실내온도의 차이값 및 실내공간의 습도 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 목표압력을 보정하는 단계; 냉매의 증발압력과, 상기 보정된 목표압력을 이용하여, 압력오차를 계산하는 단계; 및 상기 압력오차를 이용하여 압축기의 주파수 변화량을 도출하는 단계; 및 상기 도출된 주파수 변화량 및 상기 압축기의 현재 주파수를 이용하여, 최종 목표 운전주파수를 결정하는 단계가 포함된다.

또한, 상기 목표압력을 보정하는 단계에는, 상기 설정온도와 실내온도의 차이값과, 상기 차이값의 변화율을 이용하여, 상기 목표압력을 1차 보정하는 단계가 포함된다.

또한, 상기 목표압력을 보정하는 단계에는, 상기 실내공간의 습도에 관한 보정값을 결정하고, 결정된 보정값을 이용하여 상기 목표압력을 2차 보정하는 단계가 더 포함된다.

또한, 상기 압축기는 미리 설정된 주기로 운전 제어되며, 현재의 증발압력에 대응하는 압력오차와, 이전 주기의 증발압력에 대응하는 이전 압력오차를 이용하여, 압력오차의 기울기가 결정되는 단계가 더 포함된다.

이러한 본 발명에 의하면, 공기 조화기의 운전조건을 결정함에 있어, 실내공간의 습도조건을 반영함으로써 사용자에게 보다 나은 쾌적함을 제공할 수 있다는 효과가 있다.

특히, 실내의 온도정보를 이용하여 최초 목표압력을 계산하고, 실내공간의 설정온도 정보 및 상대습도 정보를 이용하여 목표 압력을 각각 보정하는 단계를 거치게 되므로, 압축기 운전의 근거가 되는 목표 압력을 정확하게 결정될 수 있다는 효과가 있다.

그리고, 상기 목표 압력이, 실내공간의 공기조건 및 사용자의 성향에 맞추어 정확한 값으로 결정될 수 있으므로, 사용자에게 쾌적감을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 공기 조화기의 제어를 수행함에 있어, 사용자가 설정한 송풍량을 조정하지 않고 냉동 사이클의 목표 압력을 결정하여 압축기의 운전을 제어하므로, 사용자에게 제품에 대한 신뢰성을 주게 된다.

그리고, 송풍량을 변화시키지 않으므로 실내온도가 자주 변화하지 않게 되고, 이에 따라 공기 조화기의 안정적인 제어가 가능하다는 장점이 있다.

또한, 실내공간의 공기조건에 따라 필요한 만큼의 압축기의 운전 주파수가 결정될 수 있으므로, 과도한 운전에 따른 소비전력이 낭비되는 현상을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 공기 조화기의 제어 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 시스템 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 블럭도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기(10)에는, 실외기(100) 및 실내기(200)가 포함된다.

상기 실외기(100)에는, 냉매를 압축하는 압축기(110)와, 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매의 유동방향을 전환시키는 유동 전환부(115)와, 실외 공기와 열교환 하는 실외 열교환기(120) 및 상기 실외 열교환기(120)의 일측에 제공되어 상기 실외 열교환기(120)로 유입되는 냉매를 감압하는 실외 팽창장치(130)가 포함된다.

그리고, 상기 실외기(100)에는, 상기 압축기(110)로 유입될 냉매 중 기상 냉매를 분리하여 상기 압축기(110)에 공급하는 기액분리기(140) 및 상기 압축기(110), 실외 열교환기(120), 실외 팽창장치(130) 및 기액분리기(140)를 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 실외배관(180)이 더 포함된다.

상기 실내기(200)에는, 실내 공기와 열교환 되는 실내 열교환기(220)와, 상기 실내 열교환기(220)의 일측에 제공되어 상기 실내 열교환기(220)로 유입되는 냉매를 감압하는 실내 팽창장치(240) 및 상기 실내 열교환기(220)와 실내 팽창장치(240)를 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 실내배관(280)이 더 포함된다. 상기 실외배관(180)과 실내배간(280)을 합하여, 공기 조화기(10)의 "냉매배관"을 구성한다.

상기 공기 조화기(10)가 냉방 또는 난방 운전을 수행하는지 여부에 따라, 상기 유동 전환부(115)는 냉매를 상기 실외 열교환기(120) 또는 상기 실내 열교환기(220)로 가이드 한다.

상기 공기 조화기(10)가 냉방 운전을 수행하는 경우, 상기 유동 전환부(115)는 냉매를 상기 실외 열교환기(120)로 유동하도록 작동한다. 냉매는 상기 실외 열교환기(120)에서 응축되며, 상기 실외 팽창장치(130)를 거쳐 상기 실내기(200)로 유입된다. 여기서, 상기 실외 팽창장치(130)는 완전 개방되어, 냉매를 감압시키는 기능을 수행하지 않는다.

그리고, 상기 실내기(200)로 유입된 냉매는 상기 실내 팽창장치(240)에서 감압되어 상기 실내 열교환기(220)에서 증발될 수 있다. 상기 실내 열교환기(220)에서 증발된 냉매는 상기 실외기(100)로 유입되며, 상기 유동 전환부(115)를 거쳐 상기 기액분리기(140)로 유입된다. 그리고, 상기 기액분리기(140)에서 상분리된 기상 냉매가 상기 압축기(110)로 흡입될 수 있다.

반면에, 상기 공기 조화기(10)가 난방 운전을 수행하는 경우, 상기 유동 전환부(115)는 냉매를 상기 실내 열교환기(220)로 유동하도록 작동한다. 냉매는 상기 실내 열교환기(220)에서 응축되며, 상기 실내 팽창장치(240)를 거쳐 상기 실외기(100)로 유입된다. 여기서, 상기 실내 팽창장치(240)는 완전 개방되어, 냉매를 감압시키는 기능을 수행하지 않는다.

상기 실외기(100)로 유입된 냉매는 상기 실외 팽창장치(130)에서 감압되어 상기 실외 열교환기(120)에서 증발될 수 있다. 증발된 냉매는 상기 기액분리기(140)로 유입된다. 그리고, 상기 기액분리기(140)에서 상분리된 기상 냉매가 상기 압축기(110)로 흡입될 수 있다.

상기 실외기(100)에는, 냉동 사이클의 압력을 감지하기 위한 압력 감지부(150)가 더 포함된다. 상기 압력 감지부(150)에는, 실외 배관(180)에 설치되는 압력 센서가 포함될 수 있다. 그리고, 상기 압력 감지부(150)는 상기 실내 열교환기(220)의 출구측에서 상기 압축기(110)의 입구측까지 연결되는 냉매 배관의 일 지점에 배치될 수 있다.

상기 공기 조화기(10)가 냉방운전을 수행하는 경우, 상기 압력 감지부(150)는 상기 실내 열교환기(200)에서 증발된 냉매의 압력(저압)을 감지할 수 있다 (도 2 참조).

그리고, 상기 공기 조화기(10)가 난방운전을 수행하는 경우, 상기 압력 감지부(150)는 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매의 압력(고압)을 감지할 수 있다.

상기 실내기(200)에는, 실내공간의 온도를 감지하는 실내온도 감지부(250)와, 실내공간의 상대습도를 감지하는 실내습도 감지부(260) 및 사용자의 원하는 실내공간 온도정보를 입력할 수 있는 설정 입력부(270)가 더 포함된다.

상기 실내온도 감지부(250)에는, 상기 실내공간의 건구온도를 감지하는 실내온도 센서가 포함된다. 상기 실내습도 감지부(260)에는, 상기 실내공간의 상대습도를 감지하는 실내습도 센서가 포함된다. 그리고, 상기 설정 입력부(270)는, 사용작의 조작이 가능하도록, 실내기의 전면 패널에 제공될 수 있다.

상기 공기 조화기(10)에는, 상기 실내온도 감지부(250), 설정온도 입력부(270), 실내습도 감지부(260) 및 압력 감지부(150)에서 인식된 정보에 기초하여, 냉동 사이클의 목표 압력을 결정하고, 결정된 목표 압력에 대응하는 압축기(110)의 운전 주파수를 결정하는 제어부(300)가 더 포함된다.

상기 제어부(300)는, 상기 실내온도 감지부(250)에서 감지된 실내온도 값으로부터 목표 압력을 결정한다. 상기 공기 조화기(10)에는, 상기 실내온도 값과 목표 압력의 매핑된 정보를 저장하는 메모리부(350)가 더 포함된다.

상기 실내온도 값이 감지되면, 상기 제어부(300)는 상기 메모리부(350)에 저장된 정보로부터 상기 실내온도에 대응하는 목표압력이 결정될 수 있다. 이 때, 결정된 목표압력은 최초목표 압력이 될 수 있다(① 최초목표압력 결정).

그리고, 상기 제어부(300)는, 상기 설정온도 입력부(270)에서 입력된 설정온도와, 실내온도의 차이값등을 이용하여 상기 최초목표 압력을 1차로 보정할 수 있다(② 1차 목표압력 보정).

상기 제어부(300)는, 상기 실내습도 감지부(260)에서 감지된 상대습도 값을 이용하여, 상기 1차 보정된 목표압력 값을 추가로 보정할 수 있다(③ 2차 목표압력 보정).

상기 제어부(300)는, 상기 압력 감지부(150)에서 감지된 압력(현재 사이클의 압력)과, 상기 1,2차 보정된 목표압력의 오차등을 계산하고(④ 압력오차 계산), 계산된 오차등의 정보를 이용하여 상기 압축기(110)의 운전주파수 변화량을 산출할 수 있다.

상기 운전주파수 변화량이 산출되면, 상기 제어부(300)는 상기 압축기(110)의 현재 운전주파수에, 상기 운전주파수 변화량을 고려하여 목표 운전주파수를 결정하고, 결정된 운전주파수에 따라 상기 압축기(110)의 운전을 제어할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 도 4를 참조하여, 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다. 이하에서는, 공기 조화기가 냉방 운전을 수행하는 경우를 일례로 들어 설명한다. 다만, 공기 조화기가 난방 운전을 수행하는 경우에도, 본 발명의 사상의 범위 내에서 적용 가능할 것이다.

압축기(110)가 기동하고, 공기 조화기(10)의 운전이 시작된다. 상기 공기 조화기(10)에 전원이 인가되어 압축기(110)의 기동이 이루어지면 냉동 사이클에 따른 냉방 운전이 수행되며, 설정시간이 경과되면 냉동 사이클이 안정화 될 수 있다.

여기서, 냉동 사이클의 "안정화"는 공기 조화기의 요구되는 능력에 대응하여 저압(압축기의 흡입압력)과 고압(압축기의 토출압력)이 설정범위 내에 속하게 되는 상태로서 이해될 수 있다(S11)

상기 실내온도 감지부(250)로부터 실내온도가 감지될 수 있다. 감지된 실내온도로부터 최초 목표저압이 결정될 수 있다. 상기 최초 목표저압은, 상기 실내온도에 매핑된 정보값으로서, 상기 실내온도가 결정되면 자연스럽게 결정될 수 있다.

상기 최초 목표저압이 결정되면, 상기 압축기(110)는 우선 상기 최초 목표저압에 따라 소정의 운전주파수로 운전될 수 있다. 이 때, 인식되는 상기 운전주파수가 압축기(110)의 현재 운전주파수로서 이해될 수 있다(S12).

상기 최초 목표저압이 결정되면, 압력 보정을 통하여 최초 목표환산값이 산출될 수 있다. 상기 환산값은 AD(Analog to Digital value)라 불리며, 목표저압을 계산 또는 제어하기 용이한 값으로 환산된 값인 것으로 이해된다. 상기 목표저압과 환산값의 매핑된 정보는 상기 메모리부(350)에 저장될 수 있다.

일례로, 감지된 실내온도가 27℃인 경우, 미리 설정된 압력 보정값(20)을 감할 수 있다. 상기 압력 보정값은 상기 실내온도에 따라 미리 결정된 값이며, 상기 메모리부(350)에 저장될 수 있다.

상기 실내온도(27)-압력 보정값(20)=7이 된다. 그리고, 상기 7에 대응하는 목표저압은 866kpa이며, 상기 목표저압에 대응하는 최초 목표환산값(AD)은 52가 될 수 있다(S13).

사용자가 상기 설정온도 입력부(270)를 통하여 입력한 설정온도와, 상기 실내온도의 차이값을 인식하여, 설정온도차를 인식할 수 있다. 그리고, 소정의 주기별로 상기 설정온도차가 변화되었는지 여부, 즉 설정온도차 변화율을 인식할 수 있다.

상기 소정의 주기는 일례로 1분일 수 있으며, 현재시간을 기준으로 1분전에 상기 설정온도차의 변화가 있었는지 여부를 인식할 수 있다. 상기 공기 조화기(10)는 계속 냉방운전을 수행하고 있으므로, 실내온도가 변화하게 되며, 이에 따라 상기 설정온도차가 변화될 수 있는 것이다.

상기 설정온도차와 설정온도차 변화율을 이용하여, 목표 환산값(AD)을 1차 보정할 수 있다.

상세히, 상기 메모리부(350)에는, 상기 설정온도차, 설정온도차 변화율 및 목표 환산값(AD)에 대한 증감량이 미리 매핑되어 저장될 수 있다.

일례로, 상기 설정온도가 18℃인 경우, 위 예에서 실내온도는 27℃이므로, 설정온도차는 9℃(27℃-18℃=9℃)가 된다. 그리고, 소정의 주기(1분) 전에도 상기 설정온도차(9℃)에 변화가 없었다고 가정하는 경우, 상기 설정온도차 변화율은 0℃가 된다.

즉, 상기 설정온도차는 9℃, 설정온도차 변화율은 0℃인 경우, 상기 메모리부(350)에 저장된 매핑 정보로부터, AD 증감량은 -2가 된다.

1차 보정된 목표환산값(AD)은 상기 메모리부(350)에 미리 저장된 아래의 수식에 의하여 결정될 수 있다.

1차 보정된 목표환산값(AD) = 최초 목표환산값(52)+AD 증감량*a (a는 고정된 상수로서 3의 값을 가진다).

결국, 상기 1차 보정된 목표환산값(AD)은 52-2*3=46 이 된다. 그리고, 상기 1차 보정된 목표환산값(AD,46)에 대응하는 목표 저압은 상기 메모리부(350)에 저장된 매핑 정보로부터 670kpa로 결정될 수 있다(S14).

그리고, 상기 실내습도 감지부(260)로부터 실내공간의 상대습도를 감지할 수 있다. 감지된 실내습도를 이용하여, 목표환산값(AD)을 2차 보정할 수 있다.

상세히, 감지된 실내습도로부터 습도 보정을 행한 후, 결정된 습도 보정값과, 상기 1차 보정된 목표환산값(AD)을 고려하여, 2차 보정을 수행할 수 있다.

상기 습도 보정값(α)은 상기 메모리부(350)에 미리 저장된아래의 수식에 의하여 결정될 수 있다.

습도 보정값(α) = -0.2*상대습도(%)+16

상기 상대습도가 55%인 경우, 상기 습도 보정값(α)은 -0.2*55+16 = 5가 된다.

그리고, 2차 보정된 목표환산값(AD)은 상기 1차 보정된 목표환산값(AD)와 습도 보정값(α)을 더하여 결정될 수 있다.

즉, 위의 예에서, 상기 2차 보정된 목표환산값(AD)은 46 + 5 = 51이 된다. 그리고, 상기 2차 보정된 목표환산값(AD,51)에 대응하는 목표 저압은 상기 메모리부(350)에 저장된 매핑 정보로부터 833kpa로 결정될 수 있다. 여기서, 상기 목표 저압(833kpa)이 최종 목표 저압으로서 결정될 수 있다(S15,S16).

상기 최종 목표 저압이 결정된 후, 압력오차 및 압력오차 기울기가 계산되어, 압축기(110)의 운전주파수 변화율이 산출될 수 있다.

상세히, 상기 제어부(300)는 압축기의 현재 운전주파수와, 상기 압력 감지부(150)를 통하여 현재 저압 및 이에 대응하는 환산값(AD)을 인식할 수 있다.

상기 압력오차는, 상기 현재 저압에 대응하는 환산값(AD)과, S16 단계에서 결정된 2차 보정된 목표환산값(AD,51)의 차이를 이용하여 결정될 수 있다.

일례로, 상기 현재 운전주파수가 60Hz이고, 상기 현재 저압이 1029kpa인 경우, 상기 현재 저압에 대응하는 환산값(AD)은 57일 수 있다. 따라서, 상기 압력오차는 57-51 = 6으로 결정될 수 있다.

그리고, 상기 압력오차 기울기는, 상기 결정된 압력오차(현재 압력오차)와, 상기 압축기(110)의 제어주기 이전의 압력오차를 이용하여 계산될 수 있다. 여기서, 상기 압축기(110)의 운전 제어주기는, 일례로 30초일 수 있다.

예를 들어, 현재로부터 30초전에, 압축기(110)의 운전주파수가 45Hz이고, 저압이 1160kpa, 상기 저압에 대응하는 환산값(AD)이 61인 경우, 상기 30초 이전의 압력오차(이전주기 압력오차)는 61-51 = 10 이 된다.

정리하면, 상기 현재 압력오차는 6이고, 상기 이전주기 압력오차는 10이 된다. 그리고, 상기 압력오차 기울기는 상기 현재 압력오차로부터 이전주기 압력오차를 뺀 값으로 결정된다.

즉, 상기 압력오차 기울기는, 6-10 = -4가 된다.

상기 메모리부(350)에는, 상기 현재 압력오차 및 상기 압력오차 기울기에 대한 정보와, 압축기(110)의 주파수 변화량에 대한 정보가 매핑되어 미리 저장될 수 있다.

위의 예에서, 상기 현재 압력오차는 6, 상기 압력오차는 -4이며, 이에 대응하는 압축기(110)의 주파수 변화량은 상기 메모리부(350)의 매핑정보로부터 3으로 결정될 수 있다(S17).

상기 압축기(110)의 현재 운전주파수와, S17 단계에서 결정된 주파수 변화량을 더하여, 상기 압축기(110)의 최종 목표 운전주파수를 결정할 수 있다. 즉, 위의 예에서, 상기 압축기(110)이 현재 운전주파수는 60Hz이며, 상기 주파수 변화량은 3이므로, 최종 목표 운전주파수는 63Hz가 된다.

결국, 상기 압축기(110)는 63Hz를 목표 운전주파수로 하여 운전되며, 상기 공기 조화기(10)는 이에 따른 냉동 사이클을 구동하게 된다.

이와 같이, 실내공간의 온도정보 뿐만 아니라, 습도 정보를 이용하여 목표 저압 및 압축기의 운전주파수를 결정할 수 있으므로, 정확하고 효과적인 공기 토출제어가 가능하게 된다. 결국, 사용자의 쾌적감을 향상시킬 수 있다는 효과가 나타난다.

10 : 공기 조화기 100 : 실외기
110 : 압축기 115 : 유동 전환부
120 : 실외 열교환기 130 : 실외 팽창장치
150 : 압력 감지부 200 : 실내기
220 : 실내 열교환기 240 : 실내 팽창장치
250 : 실내온도 감지부 260 : 실내습도 감지부
270 : 설정온도 입력부 300 : 제어부
350 : 메모리부

Claims

압축기, 실외 열교환기 및 실외 팽창장치를 포함하는 실외기;
상기 실외기에 연결되어 실내 공간에 배치되며, 실내 열교환기 및 실내 팽창장치가 포함되는 실내기;
상기 실내 공간의 실내온도를 감지하는 실내온도 감지부;
상기 실내 공간의 실내습도를 감지하는 실내습도 감지부;
상기 실내온도 감지부에서 인식된 실내온도와, 상기 실내온도에 대응하는 목표 압력에 관한 정보를 매핑하여 저장하는 메모리부; 및
상기 실내온도 및 상기 실내습도에 관한 정보에 기초하여, 상기 압축기의 운전 주파수를 결정하는 제어부가 포함되고,
상기 제어부는,
상기 실내 공간의 온도를 이용하여 최초 목표압력을 결정하고, 상기 실내 공간의 습도를 이용하여 압력 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 목표 압력에 관한 정보에는,
상기 실내온도에 대응되는 최초 목표압력값; 및
상기 최초 목표압력값을 환산하여 저장한 최초 목표환산값이 포함되는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 실내 공간의 설정온도를 입력할 수 있는 설정온도 입력부가 더 포함되며, 상기 제어부는,
상기 실내온도와 설정온도의 차이값을 이용하여, 상기 최초 목표환산값을 1차 보정하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차이값과, 상기 차이값의 미리 설정된 주기동안의 변화율을 이용하여 상기 최초 목표환산값의 증감량을 결정하고,
결정된 증감량을 이용하여 1차 보정된 목표환산값을 결정하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 실내습도 감지부에서 감지된 실내습도를 보정하고, 보정된 습도값과 상기 1차 보정된 목표환산값을 이용하여, 2차 보정된 목표환산값을 결정하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 5 항에 있어서,
상기 메모리부에는,
상기 2차 보정된 목표환산값에 대응하는 최종 목표 압력값이 저장되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 6 항에 있어서,
상기 제어부는,
증발된 냉매의 압력을 감지하는 압력 감지부가 더 포함되며,
상기 압력 감지부에서 감지된 현재의 압력과, 상기 최종 목표 압력값의 차이값을 이용하여, 압축기의 주파수 변화량을 결정하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 7 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 압축기의 현재 운전주파수와, 상기 주파수 변화량을 이용하여, 최종 목표 운전주파수를 결정하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
실내온도를 이용하여, 목표압력을 결정하는 단계;
설정온도와 실내온도의 차이값 및 실내공간의 습도 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 목표압력을 보정하는 단계;
냉매의 증발압력과, 상기 보정된 목표압력을 이용하여, 압력오차를 계산하는 단계; 및
상기 압력오차를 이용하여 압축기의 주파수 변화량을 도출하는 단계; 및
상기 도출된 주파수 변화량 및 상기 압축기의 현재 주파수를 이용하여, 최종 목표 운전주파수를 결정하는 단계가 포함되는 공기 조화기의 제어방법.
제 9 항에 있어서,
상기 목표압력을 보정하는 단계에는,
상기 설정온도와 실내온도의 차이값과, 상기 차이값의 변화율을 이용하여, 상기 목표압력을 1차 보정하는 단계가 포함되는 공기 조화기의 제어방법.
제 10 항에 있어서,
상기 목표압력을 보정하는 단계에는,
상기 실내공간의 습도에 관한 보정값을 결정하고, 결정된 보정값을 이용하여 상기 목표압력을 2차 보정하는 단계가 더 포함되는 공기 조화기의 제어방법.
제 9 항에 있어서,
상기 압축기는 미리 설정된 주기로 운전 제어되며,
현재의 증발압력에 대응하는 압력오차와, 이전 주기의 증발압력에 대응하는 이전 압력오차를 이용하여, 압력오차의 기울기가 결정되는 단계가 더 포함되는 공기 조화기의 제어방법.