KR20150047287A - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

공기조화기 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150047287A
KR20150047287A KR1020130127173A KR20130127173A KR20150047287A KR 20150047287 A KR20150047287 A KR 20150047287A KR 1020130127173 A KR1020130127173 A KR 1020130127173A KR 20130127173 A KR20130127173 A KR 20130127173A KR 20150047287 A KR20150047287 A KR 20150047287A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
sensor
outdoor
output
snow
Prior art date
Application number
KR1020130127173A
Other languages
English (en)
Inventor
최병익
노태균
최준회
하지훈
한정수
홍종수
손형민
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020130127173A priority Critical patent/KR20150047287A/ko
Priority to US14/301,619 priority patent/US9784496B2/en
Priority to EP20140174091 priority patent/EP2865953A1/en
Priority to CN201410381813.XA priority patent/CN104566639B/zh
Publication of KR20150047287A publication Critical patent/KR20150047287A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/20—Electric components for separate outdoor units
    • F24F1/22—Arrangement or mounting thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/56—Casing or covers of separate outdoor units, e.g. fan guards
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/41—Defrosting; Preventing freezing
    • F24F11/42—Defrosting; Preventing freezing of outdoor units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/89—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D27/00—Lighting arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00—Other cooling or freezing apparatus
    • F25D31/005—Combined cooling and heating devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00—Control inputs relating to system states
    • F24F2140/30—Condensation of water from cooled air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/34—Heater, e.g. gas burner, electric air heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/52—Weather protecting means, e.g. against wind, rain or snow

Abstract

본 발명은 공기조화기의 적설감지센서에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는 실내기, 실외팬을 포함하는 실외기, 실외기의 상부에 마련되어 실외기의 적설을 감지하는 센서부　및 센서부의 출력에 근거하여 적설 여부를 판단하고, 판단에 기초하여 적설감지 시 적설 제거를 위해　상기 실외팬의 운전을 제어하는 제어부　를 포함하고, 센서부는 광센서 및 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
　

Description

공기조화기 및 그 제어방법 { air-conditioner and the control method of the same }
공기조화기의 적설 감지 센서 및 그 제어 방법에 관한 발명이다.
공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 압축기, 응축기, 팽창기, 증발기로 이루어지는 냉매의 냉동사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방시킨다.
일반적으로 공기조화기는 실내에 설치되는 실내기와, 압축기, 팽창기, 열교환기를 포함하고 실내기에 냉매를 공급하는 실외기를 포함하여 구성된다. 　
이러한 공기조화기는 건물 내에서 하나의 실외기에 복수의 실내기가 연결되어 동시에 운전하거나 개별 운전하여 각 실에 대한 공조동작을 수행하며, 복수의 실외기에 복수의 실내기가 연결되어 동시에 운전하거나 개별 운전하여 각 실에 대한 공조동작을 수행할 수 있다.
이 경우, 날씨에 따라 공기조화기 위에 눈이 쌓여 실외기의 통풍을 방해할 가능성이 있으며, 이에 적설로 인한 고장을 방지하기 위해 주기적으로 눈 날리기 팬을 가동하는 방법이 고안된 바 있다.
그러나 이러한 방법은 적설의 유무와 상관없이 정기적으로 팬이 가동되기 때문에 적설이 없을 때에도 불필요하게 실외기가 가동되어 에너지가 낭비되는 문제점이 있다.
또한, 짧은 시간에 많은 적설로 연속 가동이 필요할 때에는 가동 시점이 맞지 않아 실외기 위에 눈이 쌓여 실외기의 통풍을 방해할 수 있다.
적설 시 공기조화 실외기의 불필요한 가동을 방지할 수 있도록 하기 위해 공기조화기 실외기에 눈이 쌓이는 것을 감지하는 적설 감지 센서를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는 실내기 실외팬을 포함하는 실외기, 실외기의 상부에 마련되어 실외기의 적설을 감지하는 센서부　및 센서부의 출력에 근거하여 적설 여부를 판단하고, 판단에 기초하여 적설 감지 시 적설 제거를 위해　실외팬의 운전을 제어하는 제어부를 포함하고, 센서부는 광센서 및 온도센서를 포함한다.
또한, 저온 조건에서도 동작성능을 유지해 주기 위해　상기 센서부 주위에 마련되어 상기 센서부 주위에 발열을 제공하는 히터부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 적설 여부 판단시 상기 온도센서의 출력이 미리 설정된 제 1 온도 이하이고,　상기 광센서의 출력이 변화하여 그 출력 변화가 미리 설정된 제 1시간　동안 유지되면　적설로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 적설 제거시 상기 실외팬의 운전을 제어함과 동시에 상기 히터부를 통해 발열을 제공하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 온도센서의 출력이 미리 설정된 제 1 온도 이상인 조건에서　광센서 출력이 변화된 경우에는　이물질로 판단하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 광센서는 PSD(Position Sensitive Detector Sensor)인 것을 포함할 수 있다.
또한, 광센서는 적어도 하나의 발광부/수광부를 포함하고, 광센서는 상기 실외기의 그릴　면에 수직한 포스트 구조 또는 수평구조로 배치될 수 있다.
또한, 상기 광센서는 모터에 의해 회전하여 적설감지 불필요 구간에서는 수납이 가능하도록 마련되는　것을 특징으로　할 수 있다.
또한, 데이터를 송/수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기는 실내기, 실외팬을 포함하는 실외기, 상기 실외기의 상부에 마련되어 상기 실외기의 적설을 감지하는 센서부　및 상기 센서부의 출력에 근거하여 적설 여부를 판단하고, 상기 판단에 기초하여 적설 감지시 적설 제거를 위해 상기 실외팬의 운전을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 센서부는 정전용량센서를 포함할 수 있다.
또한, 센서부 주위에 마련되어 상기 센서부 주위에 발열을 제공하는 히터부를 더 포함할 수 있다.
또한, 제어부는, 상기 히터부를 구동시키고, 상기 히터부의 구동에 의해 눈을 액체로 용융시킨　후 상기 정전용량센서의 출력이 변화하여 그 출력 변화가 미리 설정된 제 2 시간　동안 유지되면 적설로 판단하고, 적설로 판단　시 적설 제거를 위해 상기 히터부를 구동시켜 지속적인 발열을 제공하거나 상기 실외팬의 운전을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서부는 온도센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 히터부의 구동 여부를 판단함에 있어서, 상기 온도센서의 출력이 미리 설정된 제 2 온도 이하이면 상기 히터부가 구동하여 눈을 용융시킬 수 있도록 제어할 수 있다.
또한, 데이터를 송/수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은 실내기와, 실외팬을 포함하는 실외기와, 상기 실외기의 상부에 마련되어 상기 실외기의 적설을 감지하는 센서부를 포함하고, 상기 센서부는 광센서 및 온도센서를 포함하는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 온도센서의 출력이 미리 설정된 제 1온도 이하이고, 상기 광센서의 출력이 변화하여 그 출력 변화가 미리 설정된 제 1시간 동안 유지되면 적설로 판단하고 상기 실외팬을 구동시켜　적설을 제거한다.
또한, 상기 공기조화기는 상기 센서부의 주변에 히터부를 더 포함하고, 적설 제거시, 상기 실외팬의 운전을 제어함과 동시에 상기 히터부의 구동을 제어하여 상기 히터부를 통해 발열을 제공하도록 제어할 수 있다.
또한, 온도센서의 출력이 미리 설정된 제 1온도 이상이면 이물질로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내기와, 실외팬을 포함하는 실외기와, 상기 실외기의 상부에 마련되어 상기 실외기의 적설을 감지하는 센서부와, 상기 센서부의 주변에 마련된 히터부를 포함하고, 상기 센서부는 정전용량센서를 포함하는 공기조화기의 제어방법은, 히터부를 구동시키고, 히터부의 구동 후 상기 정전용량센서의 출력이 변화하여 그 출력 변화가 미리 설정된 제 2 시간동안 유지되면 적설로 판단하고, 적설로 판단시 상기 히터부를 구동시켜 지속적인 발열을 제공하거나 상기 실외팬을 구동시켜 적설을 제거하도록 제어하는 것을 포함한다.
또한, 센서부는 온도센서를 더 포함하고, 온도센서의 출력이 미리 설정된 제 2 온도 이하이면 상기 히터부가 구동하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적설 감지 시스템은 광센서 또는 정전용량센서를 사용해 적설을 감지하고 적설 감지 시 공기조화기 실외기를 가동시킬 수 있다.
또한, 광센서 또는 정전용량센서를 사용해 적설을 감지하고 적설 감지 시 히터부를 가동시켜 적설을 녹일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 공기조화기의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 의한 공기조화기의 실내기 및 실외기의 내부구성을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광센서를 포함하는 공기조화기의 제어 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 PSD 센서의 작동 원리를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광센서를 포함하는 센서부를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 센서부에 모터를 추가한 센서부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광센세를 포함하는 센서부를 도시한 도면이다.
도 9은 도 3 및 도 4에 도시한 공기조화기의 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량센서를 포함하는 공기조화기의 제어 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 12의 (a) 공기조화기의 일 실시예에 따른 정전용량센서를 포함하는 센서부의 사시도이며, 도 12의 (b)는 그 평면도이다.
도 13은 도 11에 도시한 공기조화기의 제어방법을 나타내는 순서도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원 시점에 이어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 개시된 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 공기조화기(1)의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 공기조화기(1)는 실내 공간에 마련되어 실내 공기와 냉매 사이에 열교환을 수행하는 적어도 하나의 실내기(100), 실외 공간에 마련되어 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 적어도 하나의 실외기(200), 실외조건을 감지하는 센서부(300)를 포함한다.
실내기(100)는 실내기(100)의 외관을 형성하는 실내기 본체(110), 실내기 본체(110)의 정면에 마련되어 열교환된 공기를 토출하는 실내기 토출구(111), 사용자로부터 공기조화기(1)에 대한 동작 명령을 입력받는 조작 패널(112), 공기조화기(1)의 동작 정보를 표시하는 표시 패널(113)을 포함한다.
실외기(200)는 실외기(200)의 외관을 형성하는 실외기 본체(210), 실외기 본체(210)의 일측에 마련되어 열교환된 공기를 토출하는 실외기 토출구(211), 토출구에 마련된 실외팬(212), 및 실외팬(212) 상부에 마련된 그릴(213)을 포함한다.
센서부(300)는 그릴(213)의 상부에 마련되고, 외관을 형성하는 하우징(310)을 포함한다. 하우징(310)의 구조에 대해 추후 상세하게 설명할 것이다.
여기서, 공기조화기(1)는 실내기(100), 실외기(200), 및 센서부(300) 외에 공기청정유닛, 환기유닛, 가습유닛, 제습유닛, 히터와 같은 유닛을 더 포함할 수 있으며, 이러한 유닛은 실내기(100) 또는 실외기(200)와 연결되어 통합 제어될 수 있다. 이 때 실외기(200) 및 실내기(100)의 수는 도면에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기(1)의 실내기(100) 및 실외기(200)의 내부구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 공기조화기(1)는 실내기(100), 실외기(200)와 함께 실내기(100)와 실외기(200) 사이를 연결하며 기상 냉매가 유동하는 통로가 되는 가스관(P1)과 액상 냉매가 유동하는 통로가 되는 액관(P2)을 포함하며, 가스관(P1)과 액관(P2)은 실내기(100)와 실외기(200) 내부로 연장된다.
실외기(200)는 냉매를 압축하는 압축기(400), 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외 열교환기(222), 난방 또는 냉방 모드에 따라 압축기(400)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(222)와 실내기(100) 가운데 어느 하나로 선택적으로 안내하는 사방밸브(223), 난방 모드시에 실외 열교환기(222)로 안내되는 냉매를 감압하는 실외 팽창밸브(224), 미처 증발되지 못한 액상 냉매가 압축기(400)로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터(225)를 포함한다.
압축기(400)는 외부 전원으로부터 전기에너지를 공급받아서 회전하는 압축기(400) 모터(미도시)의 회전력을 이용하여 저압의 기상 냉매를 고압으로 압축한다.
사방밸브(223)는 냉방 시에는 압축기(400)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(222)로 안내하고, 난방 시에는 압축기(400)에서 압축된 냉매를 실내기(100)로 안내한다.
실외 열교환기(222)는 냉방 시에 압축기(400)에서 압축된 냉매를 응축하고, 난방시에 실내기(100)에서 감압된 냉매를 증발시킨다. 이와 같은 실외 열교환기(222)는 냉매가 통과하는 실외 열교환기(222) 냉매관(미도시)과 실외 공기가 접촉하는 표면적을 넓게 함으로써 냉매와 실외 공기 사의 열교환 효율을 향상시키기 위한 실외 열교환기(222) 냉각핀(미도시)과, 실외 열교환기(222)에 실외 공기를 송풍시키는 냉각팬(222a)을 포함할 수 있다.
실외 팽창밸브(224)는 난방 모드 시에 냉매를 감압할 뿐만 아니라 실외 열교환기(222)에서 충분한 열교환이 이루어지도록 실외 열교환기(222)에 제공되는 냉매의 양을 조절할 수도 있다. 구체적으로, 실외 팽창밸브(224)는 냉매가 좁은 유로를 통과하면 외부와의 열교환 없이도 압력이 감소하는 냉매의 교축(throttling) 작용을 이용하여 냉매를 감압한다. 이와 같은 실외 팽창밸브(224)는 실외 팽창 밸브를 통과하는 냉매의 양을 조절하기 위하여 개도 조절이 가능한 전자식 밸브를 채용할 수 있다.
실내기(100)는 실내 공기로 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실내 열교환기(122), 냉방 시에 실내 열교환기(122)로 제공되는 냉매를 감압하는 실내 팽창밸브(124)를 포함한다.
실내 열교환기(122)는 냉방 시에는 저압의 액상 냉매를 증발시키고, 난방시에는 고압의 기상 냉매를 응축한다. 이와 같은 실내 열교환기(122)는 실외기(200)의 실외 열교환기(222)와 마찬가지로 냉매가 통과하는 실내 열교환기(122) 냉매관(미도시)과 냉매와 실내 공기 사이의 열교환 효율을 향상시키기 위한 실내 열교환기(122) 냉각핀(미도시) 및 실내 열교환기(122)에서 냉매와 열교환된 공기를 실내로 송풍시키는 송풍팬(122a)을 포함할 수 있다.
실내 팽창밸브(124)는 교축 작용을 이용하여 냉매를 감압할 뿐만 아니라 실내 열교환기(122)에서 충분한 열교환이 이루어지도록 실외 열교환기(222)에 제공되는 냉매의 양을 조절할 수도 있다. 이와 같은 실내 팽창밸브(124)는 실내 팽창밸브(124)를 통과하는 냉매의 양을 조절하기 위하여 개도 조절이 가능한 전자식 밸브를 채용할 수 있다. 　
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기(1)의 제어 구성을 나타내는 기능 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기(1)는 실내기(미도시)와, 실외팬(212)을 포함하는 실외기(200)와, 실외기(200)의 상부에 마련되어 실외기(200)의 적설을 감지하는 센서부(300a)와, 센서부(300a)의 출력에 근거하여 적설 여부를 판단하고, 판단에 기초하여 실외팬(212)의 운전을　제어하는 제어부(400)를 포함한다.
도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)는 센서케이스 내부 구조로 마련되어 센서부(300a) 주위에 발열을 제공하는 히터부(350) 및 사용자 공기조화기(1) 간에 통신이 가능하도록 하는 통신부(500)를 더 포함할 수 있다.
센서부(300a)는 광센서(310) 및 온도 센서(320)를 포함하며, 광센서(310) 및 온도 센서(320)는 10-60분 범위 내의 미리 설정된 시간 간격으로 감지영역을 감시한다. 시간 간격은 겨울철 적설을 보다 잘 감지하도록 하는 범위 내에서 필요에 따라 변경시킬 수 있다.
센서부(300a)는 실외팬(212)을 보호하는 그릴(213)에 고정되며, 센서부(300a)에 포함되는 광센서(310)가 그릴(213)에 쌓인 눈 또는 이물질을 감지할 수 있도록 그릴(213)의 모서리 쪽에 고정되는 것이 바람직하다.
광센서(310)는 적어도 하나의 발광부/수광부를 포함하고, 그릴(213)에 수직한 포스트 구조 또는 수평구조로 배치될 수 있으며, 상세한 구조는 추후 도시되는 도면에서 상세하게 설명하도록 한다.
광센서(310)는 빛 자체를 전기 신호로 변환하여 감지하는 센서로 본 발명의 일 실시예에 따른 광센서(310)로 PSD 센서(Position Sensitive Detector Sensor)가 사용될 수 있다. 이하 설명의 편의상 PSD 센서로 예를들어 그 일반적인 원리를 설명하고, 본 발명의 센서부(300a)의 구조 및 작동 원리에 대해 설명하도록 한다.
한편, PSD 센서는 광센서(310)의 여러 종류 중 하나이며 본 발명의 출원시 당업자의 통상의 지식을 고려하여 설계 변경이 가능한 범위 내에서 여러 종류의 광센서(310)를 포함하는 개념으로 이해하여야 한다.
도 5는 PSD 센서의 작동 원리를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, PSD 센서는 적어도 한 쌍의 발광부(310a)/수광부(310b)를 포함하하고, 수광부(310b)는 복수개의 포토다이오드를 포함한다. 도 5에는 설명의 편의상 제 1 포토다이오드(310b1), 제 2 포토다이오드(310b2), 제3 포토다이오드(310b3)를 도시하였다.
발광부(310a) 및 수광부(310b)는 발광면과 수광면에 의해 형성되는 내각이 180℃ 이내가 되도록 배치되어, 발광부(310a)에서 적외선이 출력되면 적외선은 타겟(T)에 충돌한 후 반사되어 포토다이오드에 수광된다. 이 때, 타겟(T)에서 반사되는 각도에 따라 수광되는 다이오드가 달라지므로, 수광부(310b)는 반사되는 빛의 각도를 측정하며 타겟(T)까지의 거리를 측정할 수 있다. 　
보다 상세하게, 발광부(310a)에서 출력된 적외선이 제 1 타겟(T1)에서 반사되면 반사된 적외선은 제 1 포토다이오드(310b1)에 수광되고, 발광부(310a)에서 출력된 적외선이 제 2 타겟(T2)에서 반사되면 반사된 적외선은 제 2 포토다이오드(310b2)에 수광되고, 발광부(310a)에서 출력된 적외선이 제 3 타겟(T3)에서 반사되면 바나된 적외선은 제 3 포토다이오드(310b3)에 수광된다.
제 1 포토다이오드(310b1)에서 빛을 수광할 경우 발광부(310a)와, 제 1 타겟(T1), 제 1 포토다이오드(310b1)가 이루는 각도는 α이며, 제 2 포토다이오드(310b2)에서 빛을 수광할 경우 발광부(310a)와, 제 2 타겟(T2), 제 2 포토다이오드(310b2)가 이루는 각도는 β이며, 제 3 포토다이오드(310b3)에서 빛을 수광할 경우 발광부(310a)와, 제 3 타겟(T3), 제 3 포토다이오드(310b3)가 이루는 각도는 γ이다. 이 때, α, β, γ는 각각 α<　β<　γ 의 관계가 성립하고, 이러한 원리로 PSD 센서는 물체까지의 거리를 감지한다.
이 때, 발광부(310a) 및 수광부(310b)의 배치에 따라 레퍼런스 디스턴스(L)가 결정되고, 수광부(310b)의 포토다이오드의 배열에 따라 측정범위(R)가 결정된다.
도 6, 도 7, 및 도 8은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(300a)를 도시한 도면으로, 도 6을 참조하면, 센서부(300a-1)의 하우징(311-1)은 바닥면(312-1)에 센서부(300a-1)를 그릴(213)에 고정시키는 고정부(313-1)가 설치되고, 실외팬(212)으로부터 광센서(310-1)를 이격되게 배치시키는 몸체(314-1)와, 광센서(310-1)가 내장되는 헤드(315-1)를 포함한다. 온도 센서(미도시)는 고정부(313-1), 몸체(314-1) 또는 헤드(315-1)에 내장되어 마련될 수 있다.
고정부(313-1)는 그릴(213)에 고정되도록 복수개의 돌기를 포함할 수 있다. 몸체(314-1)는 바닥면(312-1)에 수직하게 설치되며, 헤드(315-1)는 회전축을 중심으로 회전 가능 하도록 마련된다. 헤드(315-1)가 회전축을 중심으로 회전하는 각도에 따라 광센서(310-1)가 감지하는 감지부가 변할 수 있다.
본 실시예의 광센서(310-1)는 적어도 한 쌍의 발광부(310a-1)/수광부(310b-1)를 포함며, 발광부(310a-1)가 적외선을 출력하면 타겟에 충돌한 후 반사되는 적외선이 수광부(310b-1)에 수광된다.
이 때, 그릴(213) 위에 적설이 있는 경우 적외선은 적설을 타겟으로 하며, 그릴(213) 위에 적설이 없어 발광부(310a-1)에서 출력된 광이 그릴(213) 사이를 지향할 경우 광이 그릴(213) 사이를 통과한다.
이러한 원리로 수광부(310b-1)의 포토다이오드가 측정하는 각도를 감지하여 적설 여부를 판단할 수 있다.
도 7을 참조하면, 센서부(300a-2)의 하우징(311-2)은 바닥면(312-2)에 센서부(300a-2)를 그릴(213)에 고정시키는 고정부(313-2)가 설치되고, 실외팬(212)으로부터 광센서(310-2)를 이격되게 배치시키는 몸체(314-2)와, 광센서(310-2)가 내장되는 헤드(315-2)를 포함하고, 헤드(315-2)는 내장된 모터에 의해 구동된다. 온도 센서(미도시)는 고정부(313-2), 몸체(314-2) 또는 헤드(315-2)에 내장되어 마련될 수 있다.
고정부(313-2)는 그릴(213)에 고정되도록 복수개의 돌기를 포함할 수 있다. 몸체(314-2)는 바닥면(312-2)에 수직하게 마련되고, 몸체(314-2)의 일 측면에 마련된 브러쉬는 브러쉬를 지나가는 헤드(315-2) 입구에 묻은 먼지를 제거 하거나 헤드(315-2)가 회전하여 닫힐 때 센서가 받는 충격을 완화할 수 있다.
헤드(315-2)는 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 마련되며, 헤드(315-2)의 회전은 센서부(300a-2)의 몸체(314-2)에 내장된 모터에 의해 구동된다. 본 실시예의 헤드(315-2)는 열림/닫힘 구조를 취하며, 미리 정해진 시간동안 열림/닫힘을 반복하며 감지부를 감지할 수 있다.
본 실시예에 따른 광센서(310-2)의 작동 원리는 도 6에 도시된 광센서(310-1)의 작동 원리와 동일하므로 이하 중복되는 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 센서부(300a-3)의 하우징(311-3)은 바닥면(312-3)에 센서부(300a-3)를 그릴(213)에 고정시키는 고정부(313-3)가 설치되고, 바닥면(312-3)에 수직하는 몸체(314-3)와, 몸체(314-3)의 일 측면에 광센서(310-3)가 내장된 헤드(315-3)가 마련된다. 온도 센서는 고정부(313-3), 몸체(314-3) 또는 헤드(315-3)에 내장되어 마련될 수 있다.
고정부(313-3)는 그릴(213)에 고정될 수 있도록 복수개의 돌기를 포함할 수 있다. 헤드(315-3)는 몸체(314-3)의 일 측면에 마련되고, 헤드(315-3)에 포함되는 광센서(310-3)의 발광부(310a-3)/수광부(310b-3)는, 발광부(310a-3)에서 발광된 빛이 그릴면(213)과 평행하게 진행되도록 마련된다.
광센서(310-3)의 빛은 그릴면(213)과 평행하게 진행되므로, 그릴면(213)에 적설이 존재하지 않는 평상시에는 발광부(310a-3)에서 출력되는 빛의 타겟이 존재하지 않아 수광부(310b-3)에 수광되는 광량이 없거나 미약하고, 포토다이오드는 각도를 감지할 수 없다. 그러나, 그릴면(213)에 적설이 존재하면 적설의 일 측면이 타겟이 되고, 수광부(310b-3)의 다이오드가 각도를 감지할 수 있고, 이러한 원리로 적설(또는 이물질)의 존재를 감지한다.
히터부(350)는 주변의 저온 환경에서도 센서부(300a)의 구동 특성이 유지 되도록 작동되며, 광센서(310)가 0-50℃ 범위 내에 구동 온도 특성을 유지할 수 있도록 제어될 수 있다.
제어부(400)는 실외기(200)의 운전 여부를 먼저 판단하여 실외기(200)가 운전 중이면 실외팬(212)을 운전 모드로 회전시키고, 실외기(200)가 운전 정지 중이면 실외팬(212)이 오프되도록 한다. 이하 설명의 편의상 본 공기조화기(1)의 실외기(200)가 운전 정지 중인 경우에 대해 설명하도록 한다.
제어부(400)는 센서부(300a)의 출력에 근거하여 적설 여부를 판단하고, 그 판단에 기초하여 실외팬(212)의 운전을 제어한다.
제어부(400)는 적설 여부 판단시 광센서(310)의 출력이 변화하여 그 출력 변화가 미리 설정된 제 1 시간동안 유지되면 적설 또는 이물질로 판단한다.
보다 상세하게, 광센서(310)의 수광부(310b)에 빛이 수광되는 포토다이오드의 위치가 변화하면 제어부(400)는 이러한 변화를 전기적 신호로 인식하여 적설 또는 이물질의 존재 여부를 판단하는 것이다.
적설 또는 이물질이 존재하지 않는다고 판단되는 경우, 광센서(310)는 다시 초기 상태로 되돌아가 감지영역을 감시한다.
적설 또는 이물질이 존재한다고 판단되는 경우, 제어부(400)는 온도 센서(320)의 출력이 미리 설정된 제 1 온도 이하이면 적설로 판단하고, 미리 설정된 제 1 온도 이상이면 이물질로 판단한다.
적설이 존재하는 경우, 제어부(400)는 실외팬(212)의 운전을 제어하여 적설을 제거할 수 있으며, 실외팬(212)의 운전 외에 히터부(350)의 구동을 제어하여 발열을 제공하도록 제어함으로써 적설을 제거할 수 있다.
이물질이 존재하는 경우, 제어부(400)는 실외팬(212)을 구동시켜 이물질을 제거하도록 제어할 수 있다.
제 1 온도는 0-10 ℃ 범위 내에서 필요에 따라 미리 설정할 수 있다.
통신부(500)는 실외기(200)의 일 측면에 마련되어, 제어부(400)가 적설 또는 이물질이 제거되지 않은 것으로 판단하면 이를 사용자에게 알릴 수 있다.
보다 구체적으로 제어부(400)는 광센서(310)의 출력 변화가 유지되는 경우 적설 또는 이물질이 제거되지 않은 것으로 판단하며, 적설 또는 이물질이 제거되지 않은 경우 통신부를 통해 이를 사용자에게 알리도록 제어한다.
도 9는 도 3 및 도 4에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 제어방법을 나타내는 순서도이다. 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 제어방법에 대해 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 제어방법은, 온도 센서(320)의 출력이 미리 설정된 제 1 온도 이하이고, 광센서(310)의 출력이 변화하여 그 출력 변화가 미리 설정된 제 1 시간동안 유지되면 적설로 판단하고, 실외팬(212)을 구동시켜 적설을 제거하는 것을 포함한다.
또한, 적설 제거시 실외팬(212)의 운전을 제어함과 동시에 히터부(350)의 구동을 제어하여 히터부(350)를 통해 발열을 제공하도록 제어할 수 있다.
한편, 공기조화기(1)가 작동하는 경우 실외팬(212)이 작동하며, 따라서 별도로 적설 또는 이물질을 제거하기 위해 실외팬(212)을 구동시킬 필요가 없는 바, 이하 공기조화기(1)의 운전이 정지중인 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 제어 방법에 대해 상세하게 설명한다. 이하, 공기조화기(1)의 제어 방법은 바람직한 실시예에 불과할 뿐이며 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 도출할 수 있는 범위 내에서의 설계 변경이 있을 수 있다.
도 9를 참조하면, 제어부(400)는 실외기(200)가 운전 정지 중이면 온도 센서(320)가 감지영역을 감시하도록 제어한다. 온도 센서(320)는 제어부(400)의 제어에 따라 실외 조건을 감지하고, 감지 결과를 제어부(400)로 출력한다.
제어부(400)는, 온도 센서(320)의 출력이 미리 설정된 제 1 온도 이하이면 적설로 판단하고, 온도 센서(320)의 출력이 미리 설정된 제 1 온도 이상이면 이물질이 존재하는 것으로 판단한다(820).
제어부는, 적설이 존재하는 것으로 판단되면, 히터부(350)가 발열을 제공하도록 구동을 제어하고, 광센서(310)가 감지영역을 감시하도록 제어한다. 광센서(310)는 제어부(400)의 제어에 따라 감지영역을 감시하여 감시 결과를 실외기(200)의 제어부(400)로 출력한다(825, 830). 이하, 설명의 편의상 광센서(310)의 감지 신호는 적설이 존재하지 않는 경우 하이(high)로 출력되며, 적설이 존재하는 경우 로우(low)로 출력되는 경우를 예로들어 설명하도록 한다.
제어부(400)는, 광센서(310)의 출력이 하이에서 로우로 변화되지 않으면 실외에 적설이 제거된 것으로 판단한다. 반대로, 광센서(310)의 출력이 하이에서 로우로 변화되면 출력 변화가 제 1시간동안 유지되는지 판단하고, 로우 상태가 제 1 시간동안 유지되지 않으면 적설이 제거된 것으로 판단하고, 로우 상태가 제 1 시간동안 유지되면 실외에 적설이 제거되지 않은 것으로 판단한다(835, 840).
제어부(400)는 실외에 적설이 제거되지 않은 것으로 판단된면, 실외팬(212)의 구동을 통해 적설 제거 공정이 수행되도록 제어한다.　이 때, 센서부(300a)의 구동을 원활하게 하기 위해 히터부(350)가 계속해서 구동 되어 발열을 제공하도록 제어할 수 있다.
이 때, 히터부(350)는 광센서(310)가 저온의 주변 온도에서도 구동온도 특성을 유지하도록 하기 위해 0-50℃ 범위 내에서 작동하도록 조절될 수 있으며, 보다 바람직하게는 상온 범위(24-26℃) 내에서 작동하도록 조절되는 것이 적절하다.
제어부(400)는, 실외팬(212)의 운전 제어 후 광센서(310)의 출력이 로우상태를 유지 하지 않는 경우 적설이 제거된 것으로 판단한다. 반대로, 광센서(310)의 출력이 로우상태를 유지하는 경우 적설이 제거되지 않은 것으로 판단하고, 이를 사용자에게 알린다(850, 855).
제어부(400)는 사용자에게 적설이 제거되지 않았다는 것을 알린 후 적설이 제거될 때 까지 실외팬(212)이 일정 간격을 주기로 운전되는 디폴트 동작이 수행되도록 실외팬(212)을 제어할 수 있다(860).
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)에 대해 도 10 및 도 11에 도시된 공기조화기(1)의 제어 구성을 나타내는 기능 블럭도를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 　
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기(1)는 실내기(미도시)와, 실외팬(212)을 포함하는 실외기(200)와, 실외기(200)의 그릴(213) 상부에 마련되어 실외기(200)의 적설을 감지하는 센서부(300b)와, 센서부(300b)의 출력에 근거하여 적설 여부를 판단하고, 이에 기초하여 적설 감지시 적설 제거를 위해 실외팬(212)의 운전을　제어하는 제어부(910)를 포함한다. 또한, 센서부의 바닥면(332)에 내장되어 센서부(300b) 주위에 발열을 제공하는 히터부(950) 및 사용자와 통신이 가능하도록 하는 통신부(920)를 더 포함할 수 있다.
또한, 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)는 센서부(300b)에 온도센서(340)을 더 포함할 수 있으며, 사용자와 통신이 가능하도록 하는 통신부(920)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 센서부(300b)는 정전용량센서(330) 및 온도 센서(340)를 포함한다. 센서부(300b)는 실외팬(212)을 보호하는 그릴(213)에 고정되며, 센서부(300b)에 포함되는 광센서(310)가 그릴(213)에 쌓인 눈 또는 이물질을 감지할 수 있도록 그릴(213)의 모서리 쪽에 고정되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 센서부(300b)의 구조에 대해 보다 상세하게 설명한다.
도 12의 (a) 본 공기조화기(1)의 일 실시예에 따른 센서부(300b)의 사시도이며, 도 12의(b)는 센서부(300b)의 평면도이다. 도 12의 (a), (b)를 참조하면, 일 실시예에 따른 센서부(300b)는 하우징(331)에 의해 외관이 형성되며, 하우징(331)은 내부에 정전용량센서(330)를 수용하도록 마련되고, 바닥면(332)에 온도 센서(340) 및 히터부(미도시)가 내장되도록 마련된다.
하우징(331)은 원통형으로 구성되며, 바닥면(332)의 일 측면에는 하우징(331)을 그릴면(213)에 고정시킬 수 있도록 마련된 고정부(333)가 형성된다.
바닥면(332)의 중심부에는 정전용량센서(330)가 마련되고, 정전용량센서(330) 상부에는 이들을 보호하기 위한 가림막(334)이 설치될 수 있으며, 바닥면(332)은 센서부(300b)에 눈이 잘 모일 수 있도록 하기 위해 바닥면(332)과 실외기(200)가 접촉하는 면이 실외기(200) 방향으로 돌출된 형상으로 마련될 수 있다.
하우징(331)의 측면에는, 센서부(300b)의 공간 내부에 쌓인 적설 또는 적설이 녹아 생성된 물이 배출되도록 배수공간(335)이 형성될 수 있다.
정전용량센서(330)는 축전 효과를 이용하여 물리량을 정량화하는 센서로, 도체에 전위 포텐셜이 인가되면 전하가 축전되는 원리를 이용한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량센서(330)는 평행 도체 평판 모델(parallel plate model)이 사용될 수 있으며, 이하 설명의 편의상 평행 도체 평판 모델을 사용한 정전용량센서(330)의 작동 원리에 대해 상세하게 설명한다.
평행 도체 평판 모델에서 두 평판의 크기가 평판 사이의 간격에 비해 크다고 가정하면, C=ε·A/d 와 같은 식을 도출할 수 있다.
위의 식에서, ε은 유전율, A는 두 판의 겹쳐지는 면적, d는 두 판 사이의 간격을 의미하고, 유전율 ε는 진공의 유전율과 각 물질의 고유 특성인 상대 유전율을 곱한 값이다.
물의 유전율은 약 80 F/m(Farad per meter) 로 눈의 유전율의 약 20-30배에 달하며 공기의 유전율의 70-80 배에 달한다.
본 공기조화기(1)는 이와 같은 유전율의 차이로 인하여 발생하는 정전용량센서(330)의 출력 변화를 이용하여 적설을 감지한다. 보다 상세하게, 유전율이 상대적으로 낮은 눈과 공기의 경우 정전용량센서(330)의 출력이 로우이고, 유전율이 상대적으로 높은 물의 경우 정전용량센서(330)의 출력이 하이이며, 이를 이용하여 적설여부 및 적설의 제거 여부를 감지할 수 있다.　　
히터부(950)는 저온의 주변 환경에서 센서부(300b)의 구동 특성이 유지 되도록 작동되며, 정전용량센서(330)가 0-50℃ 범위 내에 구동 온도 특성을 유지할 수 있도록 구동된다.
제어부(910)는 실외기(200)의 운전 여부를 먼저 판단하여 실외기(200)가 운전 중이면 실외팬(212)을 운전 모드로 회전시키고, 실외기(200)가 운전 정지 중이면 실외팬(212)이 오프되도록 한다. 이하 설명의 편의상 본 공기조화기(1)의 실외기(200)가 운전 정지 중인 것을 전제로 제어부(910)의 제어과정을 설명하도록 한다.
제어부(910)는, 히터부(950)를 구동시키고, 히터부(950)의 구동 후 정전용량센서(330)의 출력이 변화하여 그 출력 변화가 미리 설정된 제 2 시간 동안 유지되면 적설로 판단하고, 적설로 판단시 히터부(950)를 구동시켜 지속적인 발열을 제공하여 적설을 제거하도록 제어한다.
보다 상세하게 설명하면, 제어부(910)는 히터부(950)의 구동을 제어하여 정전용량센서(330) 주위의 적설을 녹여 정전용량센서(330)의 감지영역 내에 물이 생성되도록 한다.
정전용량센서(330)의 감지영역 내에 적설이 녹아 물이 생성되면 정전용량센서(330)의 정전 용량이 변화하고, 정전 용량의 변화에 따라 정전용량센서(330)의 출력이 변화한다. 　이 때, 눈의 정전 용량에 비해 물의 정전 용량이 상대적으로 크므로, 정전용량센서(330)의 출력은 로우에서 하이로 변화하고, 정전용량센서(330)가 감지하는 정전 용량의 변화가 전기적 신호로 제어부(910)에 출력되어 제어부(910)가 적설 여부를 판단한다.
적설이 존재한다고 판단되는 경우, 제어부(910)는 계속하여 히터부(950)를 구동시켜 지속적인 발열을 제공하거나, 실외기(200)의 실외팬(212)을 구동시켜 적설을 제거하도록 제어한다.
제어부(910)는 적설을 제거하는 공정을 수행한 후 정전용량센서(330)의 감지 결과가 제어부(910)로 출력되도록 제어하고, 정전용량센서(330)는 제어부(910)의 제어에 따라 실외 조건을 감지하여 감지 결과를 제어부(910)로 출력한다.
물이 모두 증발되거나 승화되면 정전용량센서(330)의 감지 영역에는 유전율이 낮은 공기만이 남게 되고 정전용량센서(330)의 출력은 하이에서 로우로 변화하게 된다. 　
따라서, 제어부(910)는 정전용량센서(330)의 출력이 하이 상태를 유지하지 않는 경우 적설이 제거된 것으로 판단하여 히터의 구동을 정지 상태로 제어하고, 광센서(310)의 출력이 로우 상태를 유지하는 경우 적설이 제거되지 않은 것으로 판단하고 이를 사용자에게 알린다(890, 895).
통신부(920)는 실외기(200)의 일 측면에 마련되어, 제어부(910)가 적설이 제거되지 않은 것으로 판단하면 이를 사용자에게 알릴 수 있다.
도 13은 도 11에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 제어방법을 나타내는 순서도이다. 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 제어 방법에 대해 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 제어방법은, 히터부(950)를 구동시키고, 히터부(950)의 구동 후 정전용량센서(330)의 출력이 변화하여 그 출력 변화가 미리 설정된 제 2시간 동안 유지되면 적설로 판단하고, 적설로 판단시 히터부(950)를 구동시켜 지속적인 발열을 제공하거나 실외기(200)의 실외팬(212)을 구동시켜 적설을 제거하도록 제어하는 것을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 제어방법은, 공기조화기(1)의 센서부(300b)가 온도 센서(340)를 더 포함하여, 온도 센서(340)의 출력이 미리 설정된 제 2 온도 이하이면 히터부(950)가 구동하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다. 이 때, 온도 센서(340)는 공기조화기(1)의 실외기에 마련된 온도 센서(340)가 사용되는 경우를 포함할 수 있다.
한편, 공기조화기(1)가 작동하는 경우 실외팬(212)이 작동하며, 따라서 별도로 적설 또는 이물질을 제거하기 위해 실외팬(212)을 구동시킬 필요가 없는 바, 이하 공기조화기(1)의 운전이 정지중인 경우를 전제로, 센서부(300b)에 온도 센서(340)를 포함하는 경우의 공기조화기(1)의 제어방법에 대해 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 제어방법은 먼저 온도 센서(340)가 감지영역을 감시하고 그 결과를 제어부(910)로 출력한다(1100).
온도 센서(340)의 감지 결과 감지영역의 온도가 제 2 온도 이하인 경우 히터부(950)가 구동되어 정전용량센서(330)의 주위에 발열을 제공한다(1110, 1120). 정전용량센서(330)의 주위에 적설이 존재하면, 히터부(950)에 의해 제공된 발열에 의해 눈이 녹아 물이 생성된다.
다음으로, 정전용량센서(330)는 감지영역을 감시하도록 제어되며, 히터부(950)의 구동으로 이해 물이 생성되면 물의 정전용량이 눈에 비해 매우 크므로 정전용량센서(330)주위의 유전율이 커지게 되며 정전용량센서(330)의 출력이 변하게 된다. 보다 구체적으로 정전용량센서(330)의 출력은 로우에서 하이로 변한다(1130). 정전용량센서(330)의 출력이 로우에서 하이로 변하면, 제어부(910)는 이러한 출력 변화가 제 2시간동안 유지되는지 판단한다(1140, 1150). 출력변화가 제 2시간동안 유지되지 않으면 적설이 아니라고 판단하고, 제 2시간동안 유지되면 적설로 판단한다(1140).
적설로 판단되면, 제어부(910)는 히터부(950)의 구동을 제어하여 계속해서 정전용량센서(330)의 주위에 발열을 제공하도록 제어하는 동시에 실외기(1200)의 실외팬(212)을 구동시켜 적설 제거 동작이 수행되도록 제어한다(1160). 적설이 제거되면 정전용량센서(330)의 감지 영역에서는 공기가 감지되고, 따라서 정전용량센서(330)의 출력은 다시 하이에서 로우로 변화하게 된다.
제어부(910)는 히터부(950)의 구동을 제어하여 정전용량센서(330)의 주위에 발열을 제공하고 실외기(200)의 실외팬(212) 운전을 제어한 후 일정시간이 경과하면 정전용량센서(330)가 감지영역을 감시하고 그 결과를 제어부(910)에 출력하도록 제어한다. 제어부(910)는 출력된 정전용량센서(330)의 감지결과를 분석하여 정전용량센서(330)의 출력이 하이이면 적설이 제거되지 않은 것으로 판단하고 이러한 사실을 통신부를 통해 사용자에게 알리도록 제어한다(1170, 1180).
이 때, 제어부(910)는 사용자에게 적설이 제거되지 않았다는 것을 알린 후 적설이 제거될 때 까지 실외팬(212)이 일정 간격을 주기로 운전되는 디폴트 동작이 수행되도록 실외팬(212)을 제어할 수 있다(1180).
다음으로, 제어부(910)는 출력된 정전용량센서(330)의 출력이 하이가 아니면(즉, 하이에서 로우로 변화된 경우) 적설이 제거된 것으로 판단하고 히터부(950) 및 실외팬(212)이 초기화 되도록 제어한다.
1 : 공기조화기
100 : 실내기
200 : 실외기
212 : 실외팬
213 : 그릴
300a, 300b : 센서부
310 : 광센서
310a, 310b : 발광부, 수광부
320, 340 : 온도 센서
330 : 정전용량센서
350, 950 : 히터부
400, 910 : 제어부

Claims (19)

  1. 실내기;
    실외팬을 포함하는 실외기;
    상기 실외기의 상부에 마련되어 상기 실외기의 적설을 감지하는 센서부;　및
    상기 센서부의 출력에 근거하여 적설 여부를 판단하고, 상기 판단에 기초하여 적설감지 시 적설 제거를 위해　상기 실외팬의 운전을 제어하는 제어부;　를 포함하고, 상기 센서부는 광센서 및 온도센서를 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1항에 있어서,
    저온 조건에서도 동작성능을 유지해 주기 위해　상기 센서부 주위에 마련되어 상기 센서부 주위에 발열을 제공하는 히터부;를 더 포함하는 공기조화기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    적설 여부 판단시 상기 온도센서의 출력이 미리 설정된 제 1 온도 이하이고,　상기 광센서의 출력이 변화하여 그 출력 변화가 미리 설정된 제 1시간　동안 유지되면　적설로 판단하는 공기조화기.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    적설 제거시 상기 실외팬의 운전을 제어함과 동시에 상기 히터부를 통해 발열을 제공하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 온도센서의 출력이 미리 설정된 제 1 온도 이상인 조건에서　광센서 출력이 변화된 경우에는　이물질로 판단하는 공기조화기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 광센서는 PSD(Position Sensitive Detector Sensor)인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 광센서는 적어도 하나의 발광부/수광부를 포함하고,
    상기 광센서는 상기 실외기의 그릴　면에 수직한 포스트 구조 또는 수평구조로 배치된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 광센서는 모터에 의해 회전하여 적설감지 불필요 구간에서는 수납이 가능하도록 마련되는　것을 특징으로　하는 공기조화기.
  9. 제 1항에 있어서,
    데이터를 송/수신하는 통신부;를 더 포함하는 공기조화기.
  10. 실내기;
    실외팬을 포함하는 실외기;
    상기 실외기의 상부에 마련되어 상기 실외기의 적설을 감지하는 센서부;　및
    상기 센서부의 출력에 근거하여 적설 여부를 판단하고, 상기 판단에 기초하여 적설 감지시 적설 제거를 위해 상기 실외팬의 운전을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 센서부는 정전용량센서를 포함하는 공기조화기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 센서부 주위에 마련되어 상기 센서부 주위에 발열을 제공하는 히터부;를 더 포함하는 공기조화기.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터부를 구동시키고,
    상기 히터부의 구동에 의해 눈을 액체로 용융시킨　후 상기 정전용량센서의 출력이변화하여 그 출력 변화가 미리 설정된 제 2 시간　동안 유지되면 적설로 판단하고, 적설로 판단　시 적설 제거를 위해 상기 히터부를 구동시켜 지속적인 발열을 제공하거나 상기 실외팬의 운전을 제어하는 공기조화기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 센서부는 온도센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 히터부의 구동 여부를 판단함에 있어서, 상기 온도센서의 출력이 미리 설정된 제 2 온도 이하이면 상기 히터부가 구동하여 눈을 용융시킬 수 있도록 제어하는 공기조화기.
  14. 제 10항에 있어서,
    데이터를 송/수신하는 통신부;를 더 포함하는 공기조화기.
  15. 실내기와, 실외팬을 포함하는 실외기와, 상기 실외기의 상부에 마련되어 상기 실외기의 적설을 감지하는 센서부를 포함하고, 상기 센서부는 광센서 및 온도센서를 포함하는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
    상기 온도센서의 출력이 미리 설정된 제 1온도 이하이고, 상기 광센서의 출력이 변화하여 그 출력 변화가 미리 설정된 제 1시간 동안 유지되면 적설로 판단하고 상기 실외팬을 구동시켜　적설을 제거하는 공기조화기의 제어방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 공기조화기는 상기 센서부의 주변에 히터부를 더 포함하고,
    적설 제거시, 상기 실외팬의 운전을 제어함과 동시에 상기 히터부의 구동을 제어하여 상기 히터부를 통해 발열을 제공하도록 제어하는 공기조화기의 제어방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 온도센서의 출력이 미리 설정된 제 1온도 이상이면 이물질로 판단하는 공기조화기의 제어방법.
  18. 실내기와, 실외팬을 포함하는 실외기와, 상기 실외기의 상부에 마련되어 상기 실외기의 적설을 감지하는 센서부와, 상기 센서부의 주변에 마련된 히터부를 포함하고,
    상기 센서부는 정전용량센서를 포함하는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
    상기 히터부를 구동시키고,
    상기 히터부의 구동 후 상기 정전용량센서의 출력이 변화하여 그 출력 변화가 미리 설정된 제 2 시간동안 유지되면 적설로 판단하고,
    적설로 판단시 상기 히터부를 구동시켜 지속적인 발열을 제공하거나 상기 실외팬을 구동시켜 적설을 제거하도록 제어하는 공기조화기의 제어방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 센서부는 온도센서를 더 포함하고,
    상기 온도센서의 출력이 미리 설정된 제 2 온도 이하이면 상기 히터부가 구동하도록 제어하는 공기조화기의 제어방법.
KR1020130127173A 2013-10-24 2013-10-24 공기조화기 및 그 제어방법 KR20150047287A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130127173A KR20150047287A (ko) 2013-10-24 2013-10-24 공기조화기 및 그 제어방법
US14/301,619 US9784496B2 (en) 2013-10-24 2014-06-11 Air conditioner and method of controlling the same
EP20140174091 EP2865953A1 (en) 2013-10-24 2014-06-26 Air conditioner and method of controlling the same
CN201410381813.XA CN104566639B (zh) 2013-10-24 2014-08-06 空调以及控制该空调的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130127173A KR20150047287A (ko) 2013-10-24 2013-10-24 공기조화기 및 그 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150047287A true KR20150047287A (ko) 2015-05-04

Family

ID=51162437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130127173A KR20150047287A (ko) 2013-10-24 2013-10-24 공기조화기 및 그 제어방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9784496B2 (ko)
EP (1) EP2865953A1 (ko)
KR (1) KR20150047287A (ko)
CN (1) CN104566639B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180031166A (ko) * 2016-09-19 2018-03-28 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 공기조화기 제어방법

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9476600B2 (en) * 2010-10-11 2016-10-25 Lennox Industries Inc. Fan motor controller for use in an air conditioning system
KR20150131591A (ko) * 2014-05-15 2015-11-25 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 제어 방법
KR102272056B1 (ko) * 2014-09-25 2021-07-05 삼성전자주식회사 공기조화기의 실외기 및 그 제어방법
CN104864569B (zh) * 2015-05-28 2018-01-30 特灵空调系统(中国)有限公司 空调器及其积水或积雪识别方法
CN105042777B (zh) * 2015-07-13 2017-10-24 广东美的暖通设备有限公司 积雪判断装置、空调外机及除雪控制方法
WO2017077647A1 (ja) * 2015-11-06 2017-05-11 三菱電機株式会社 室外機及びそれを用いた空気調和装置
KR102029830B1 (ko) * 2017-08-07 2019-11-08 주식회사 조은바람 유지보수가 용이한 에너지절약형 기화식 급기 시스템
CN107366974B (zh) * 2017-08-30 2023-12-12 广东美的制冷设备有限公司 空调柜机
CN114857844A (zh) * 2021-02-03 2022-08-05 合肥华凌股份有限公司 化霜方法
CN113007855A (zh) * 2021-03-18 2021-06-22 珠海格力电器股份有限公司 空调机组控制方法、装置、空调机组和存储介质

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4406133A (en) * 1980-02-21 1983-09-27 The Trane Company Control and method for defrosting a heat pump outdoor heat exchanger
JPH05323044A (ja) 1992-05-20 1993-12-07 Toshiba Corp 積雪測定装置
US5509154A (en) * 1994-11-01 1996-04-23 Select Comfort Corporation Air control system for an air bed
IT240417Y1 (it) 1996-01-30 2001-04-02 Whirlpool Europ S R L Dispositivo per rilevare la formazione di brina e per eliminarlaper riscaldamento particolarmente per evaporatori di frigoriferi
JP2003074911A (ja) 2001-08-31 2003-03-12 Denso Corp 室外機の外気吸入部構造
JP2006300447A (ja) 2005-04-22 2006-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機
CN101561167A (zh) * 2008-04-14 2009-10-21 乐金电子(天津)电器有限公司 空调室外机风扇的防积雪控制方法
CN101776775A (zh) * 2009-11-02 2010-07-14 贵阳永青仪电科技有限公司 智能雨量监测系统及安装结构
KR101698786B1 (ko) 2012-02-06 2017-01-23 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 제어방법
KR20130090515A (ko) * 2012-02-06 2013-08-14 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 그 제어방법
CN103062847B (zh) * 2012-12-03 2015-05-20 青岛海信日立空调系统有限公司 顶出风的空调室外机及空调及其控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180031166A (ko) * 2016-09-19 2018-03-28 엘지전자 주식회사 공기조화기 및 공기조화기 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
US9784496B2 (en) 2017-10-10
US20150114014A1 (en) 2015-04-30
CN104566639B (zh) 2019-08-20
CN104566639A (zh) 2015-04-29
EP2865953A1 (en) 2015-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150047287A (ko) 공기조화기 및 그 제어방법
EP1985936B1 (en) Air Conditioner and Control Method thereof
US10088177B2 (en) Air conditioner and method for controlling the same
KR101727915B1 (ko) 공기조화기 및 그 동작방법
JP4937032B2 (ja) 冷却装置及びそれを備えた冷蔵庫
KR101591890B1 (ko) 공기조화기
KR102034629B1 (ko) 이동식 실내 유닛 및 이를 포함하는 공기조화 시스템
KR20090081919A (ko) 공기조화기 및 그 제어방법
KR101556974B1 (ko) 공기조화기
KR20090084478A (ko) 공기조화기 및 그 제어방법
KR101253239B1 (ko) 공기조화기
US9574999B2 (en) Outdoor unit of air conditioner and method of controlling the same
KR102060363B1 (ko) 공기조화기의 제어방법
KR101669211B1 (ko) 공기조화장치 및 그 제어방법
KR20140107002A (ko) 공기 조화기 및 그 제어방법
JP2012112547A (ja) 空気調和機
JP2013064580A (ja) 空気調和機
KR20170058100A (ko) 공기 조화 장치
CN113302434A (zh) 空调及其控制方法
KR20180003892A (ko) 열전소자를 이용한 제습기
KR101626313B1 (ko) 공기조화기
KR101963157B1 (ko) 공기조화기
KR101501947B1 (ko) 공기조화기 및 그 제어방법
KR100788315B1 (ko) 순간증발기를 이용한 전자 제습장치 및 그 방법
KR20100106822A (ko) 공기조화기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X601 Decision of rejection after re-examination
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2021101000029; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20210106

Effective date: 20220304