KR20200093955A

KR20200093955A - 공기조화기

Info

Publication number: KR20200093955A
Application number: KR1020190011334A
Authority: KR
Inventors: 배병관
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-08-06
Also published as: KR102235272B1

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 압축기, 증발기로 동작하는 제 1 열교환기에 구비되어 열교환된 공기를 토출구를 통해 토출하는 제 1 팬, 응축기로 동작하는 제 2 열교환기에 구비되어 열교환된 공기를 토출하는 제 2 팬, 상기 제 1 열교환기로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 전자팽창밸브, 설정에 따라 상기 압축기, 상기 제 1 팬, 상기 제 2 팬의 동작을 제어하며, 본체 기동 시, 상기 제 1 팬의 동작한 후에 상기 제 2 팬과 상기 전자팽창밸브가 동작하도록 제어하는 제어부;를 포함하여, 기동 순서를 설정함으로 전자팽창밸브의 위치 초기화 및 제 2 팬의 위치정렬 과정에서 발생하는 소음을 감소시킬수 있다.

Description

공기조화기{Air conditioner }

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발생하는 소음을 감소시키는 공기조화기에 관한 것이다.

공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다.

공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 제어되며, 실외기 및 실내기가 냉매배관으로 연결되어, 실외기의 압축기로부터 압축된 냉매가 냉매배관을 통해 실내기의 열교환기로 공급되고, 실내기의 열교환기에서 열교환된 냉매는 다시 냉매배관을 통해 실외기의 압축기로 유입된다. 그에 따라 실내기는 냉매를 이용한 열교환을 통해 냉온의 공기를 실내로 토출한다.

공기조화기는 실내기와 실외기가 각각의 기기로 구성될 뿐 아니라, 하나의 기기에 실내기와 실외기가 포함될 수 있다.

일체형 공기조화기는 압축기를 물론 실외기팬과 실내기팬이 모두 포함되고, 실내외의 열교환기가 하나의 기기 내에 구비되어, 창문에 설치되거나, 또는 이동 가능하도록 구성된다.

실내기팬은 열교환된 공기를 본체에 형성된 토출구를 통해 토출한다. 한편, 실외기팬으로부터 토출되는 열교환된 공기는, 연결된 배출관을 통해 외부로 노출될 수 있다.

대한민국 공개특허 KR1011233150000 은 일체형 공기조화기를 개시하고 있다. 일체형 캐비넷의 모터의 마운트에 관한 것으로 에어가이드를 포함한다.

그러나 일체형 공기조화기는 압축기는 물론 두 개의 팬이 모두 하나의 기기에 구비됨에 따라, 동작시 큰 소음을 발생시키는 문제가 있다.

특히, 일체형 공기조화기는 동작 시, 팬에 의한 소음뿐 아니라, 모터의 위치를 정렬하는 과정에서 발생하는 소음이 발생한다. 또한, 일반적으로 실외기가 실내기가 분리되어 있는 경우 전자팽창밸브는 실외기에 구비되는 반면, 일체형 공기조화기는 전자팽창밸브가 동작하는 중에 발생하는 소음이 추가됨에 따라 다양한 소음이 발생하게 된다.

실외기와 실내기가 일체로 구비됨에 따라 분리된 형태에서는 발생하지 않는 소음까지 발생하므로, 소음의 증가로 인하여 사용자의 불편을 초래할 뿐 아니라, 사용자가 발생된 소음을 기기의 이상으로 인식하는 문제가 있다.

그에 따라 일체형 공기조화기에서 발생하는 소음을 최소화하는 방안이 요구된다.

본 발명의 목적은 공기조화기에 있어서, 동작 시 발생하는 소음을 최소화하고, 사용자가 인지하지 않도록 하는 공기조화기를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는 기류를 실내로 토출되는 토출구, 압축기, 증발기로 동작하는 제 1 열교환기에 구비되어 열교환된 공기를 상기 토출구를 통해 토출하는 제 1 팬, 응축기로 동작하는 제 2 열교환기에 구비되어 열교환된 공기를 송풍구로 토출하는 제 2 팬, 상기 제 1 열교환기로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 전자팽창밸브, 설정에 따라 상기 압축기, 상기 제 1 팬, 상기 제 2 팬의 동작을 제어하며, 본체 기동 시, 상기 제 1 팬의 동작한 후에 상기 제 2 팬과 상기 전자팽창밸브가 동작하도록 제어하는 제어부;를 포함한다.

상기 제어부는 동작 정지 시, 상기 전자팽창밸브의 열림제어 없이 동작이 정지되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 조작부를 통해 동작명령이 입력되면, 상기 제 1 팬을 동작 시키고, 설정시간 후에 상기 제 2 팬이 동작하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 팬은 회전자의 위치를 정렬한 후 회전동작을 시작하는 것을 특징으로 한다.

상기 전자팽창밸브는 동작 시, 위치를 초기화한 후, 설정된 개도로 오픈되는 것을 특징으로 한다.

상기 공기조화기는 압축기, 응축기 및 증발기가 하나의 본체에 구비되는 이체형인 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기는, 일체형 공기조화기에서 압축기, 제 1 팬 및 제 2 팬의 기동 순서를 설정하여 기동소음을 최소화할 수 있다.

본 발명은 전자팽창밸브의 초기화 순서를 제어하여 소음을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 실내팬인 제 1 팬의 기동을 통해 전자팽창밸브 및 제 2 팬에 의한 소음을 최소화할 수 있다.

본 발명은 기동 중에 발생하는 소음을 감소시킴으로써 사용자의 불편을 최소화하고, 제품의 이상으로 잘못 인식되는 문제를 해소할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 사시도이다.
도 2 는 도 1의 공기조화기의 배면도이다.
도 3 은 도 1의 공기조화기의 내부 배면도 및 측면도이다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제어구성이 도시된 블록도이다.
도 5 는 종래의 공기조화기의 동작단계가 도시된 도이다.
도 6 은 도 5의 종래의 공기조화기의 각부별 동작단계를 설명하는데 참조되는 도이다.
도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 동작단계가 도시된 도이다.
도 8 은 도 7의 본 발명에 따른 공기조화기의 각부별 동작단계를 설명하는데 참조되는 도이다.
도 9 는 본 발명에 따른 공기조화기의 전자팽창밸브의 동작제어를 설명하는데 참조되는 도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명은 공기조화기에 포함되는 제어부 및 그 외 각 부의 구성이, 하나 또는 그 이상의 프로세서(Micro Processor)로 구현될 수 있고, 하드웨어 장치로 구현될 수 있음을 명시한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 사시도이고, 도 2 는 도 1의 공기조화기의 배면도이며, 도 3 은 도 1의 공기조화기의 내부 배면도 및 측면도이다.

본 발명에 따른 공기조화기(1)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 압축기(21)의 냉매를 이용하여 열교환된 공기를 토출하도록 구성된 일체형 공기조화기이다.

공기조화기는 일체형으로 이동 가능하게 구성된다. 공기조화기는, 케이스의 하단부에 이동을 위한 바퀴(미도시)가 구비될 수 있다.

공기조화기는 창문에 설치되는 창문형일 수 있다.

공기조화기(1)는 상부에 입력부(12)와 출력부(13)가 구비되고, 열교환된 공기가 토출되는 토출구(11)가 형성된다.

공기조화기(1)는 케이스(10)의 내부에 압축기(21), 제 2 열교환기(22)와 제 1 열교환기(23)를 포함하고, 열교환된 공기를 토출하는 제 1 팬(18) 및 제 2 팬(17)을 포함한다.

또한, 공기조화기는, 배면에 실내공기를 흡입하는 흡입구(15)(19)와 송풍구(16)가 형성된다. 흡입구는 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기에 대응하는 위치에 형성된다.

공기조화기는, 도면에 도시된 구성 외에도, 냉매유로를 변경하는 절환밸브(미도시), 전자팽창밸브(미도시), 어큐뮬레이터(미도시), 과냉각장치(미도시), 및 복수의 센서 등을 더 포함한다.

입력부(12)는 적어도 하나의 버튼, 키, 스위치, 터치패드 중 적어도 하나의 입력수단이 구비되어, 운전명령 및 운전설정이 입력된다.

출력부(13)는 디스플레이 및 스피커를 포함하여 동작상태를 출력한다.

토출구(11)는 열교환된 공기를 실내로 토출한다.

토출구(11)는 공기조화기의 케이스(10)의 상단면에 형성되거나 또는 전면부의 상단에 형성될 수 있다.

토출구(11)에는 공기의 토출방향을 조절하는 풍향조절부(미도시)가 설치된다. 풍향조절부는 개폐정도에 따라 풍향을 조절할 뿐 아니라, 토출구(11)를 개패하는 도어로써 동작할 수 있다.

압축기(21)는 본체의 하부, 어느 일측에 형성된다.

압축기(21)로부터 토출되는 냉매는 제 2 열교환기 및 제 1 열교환기를 통해 순환하여 다시 압축기로 유입된다.

압축기(21)는 제 2 팬 및 제 2 열교환기의 측면에 설치될 수 있다.

제 1 팬(18)은 토출구(11)와 유로로 연결되어, 공기를 토출한다. 제 1 팬(18)은 통상의 실내기팬이다.

제 1 팬(18)은 제 1 열교환기(23)에 인접하여 설치된다.

제 1 열교환기(23)는 냉방운전 시, 증발기로 동작하여 공기와 냉매의 열교환하여 차가운 공기를 생성한다. 난방운전시 제 1 열교환기는 응축기로 동작할 수 있다.

제 1 팬(18)은 제1 열교환기에 의해 온도가 감소한 차가운 공기를 공기조화기의 토출구(11)로 송풍하고, 그에 따라 열교환된 공기가 실내로 토출된다.

난방운전 시, 제 1 열교환기(23)는 열교환을 통해 따뜻한 공기를 생성하고, 제 1 팬(18)은 열교환된 공기가 토출구를 통해 토출되도록 송풍할 수 있다.

제 2 열교환기(23)는 냉방운전 시, 응축기로 동작하여 공기와 냉매의 열교환하여 뜨거운 공기를 생성한다. 난방운전시 제 2 열교환기는 증발기로 동작할 수 있다.

제 2 팬(17)은 제 2 열교환기에서 열교환된 공기, 즉 냉방운전 시 생성된 따뜻한 공기를 공기조화기의 배면에 형성된 송풍구(16)로 송풍한다. 제 2 팬은 통상의 실외기팬이다.

송풍구(16)는 연결되는 연결유로(미도시)를 통해 열교환된 공기가 외부로 배출되도록 할 수 있다.

송풍구(16)는 본체로부터 배면으로 돌출되어 형성된다.

공기조화기는, 입력부를 통해 운전명령 및 운전모드가 설정되면, 설정된 운전모드에 대응하여 압축기(21)를 동작시킨다. 공기조화기는 압축기가 냉매를 압축하여 토출하고, 제 2 및 제 1 열교환기에서 냉매와 공기의 열교환을 통해 냉온의 공기가 토출된다.

공기조화기는, 냉방모드인 경우, 제 1 팬에 의해 송풍된, 냉기가 토출구를 통해 토출되고, 난방모드인 경우, 온기가 토출된다.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제어구성이 도시된 블록도이다.

앞서 설명한 공기조화기(1)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 조작부(230), 오디오입력부(220), 디스플레이(292), 오디오출력부(291), 통신부(270), 센서부(215), 메모리(256), 구동부(280), 밸브(281), 풍향조절부(282), 제 1 팬(283), 제 2 팬(284), 압축기(21)(285)를 포함한다.

또한, 공기조화기(1)는 동작전원을 공급하는 전원부(미도시)를 포함한다. 전원부는 상용전원을 정류 및 평활하여, 각 부에서 요구되는 전압을 생성하여 공급한다. 전원부는 돌입전류를 방지하고 정전압을 생성할 수 있다.

입력부(12)는 조작부(230), 오디오입력부(220)를 포함한다.

조작부(230)는 버튼, 스위치, 터치입력수단 중 적어도 하나를 포함하여, 실내기로 사용자 명령 또는 소정의 데이터를 입력한다.

오디오입력부(220)는 사용자의 음성을 입력받아 인식하고, 그에 대한 명령을 제어부(240)로 입력한다. 오디오입력부(220)는 적어도 하나의 마이크를 포함한다.

출력부(13)는 디스플레이(292), 오디오출력부(291)를 포함한다.

디스플레이(292)는 LCD, LED, OLED 등의 표시수단으로 구성되고, 터치패드가 레이어드된 터치스크린을 포함할 수 있다. 디스플레이(292)는 실내기의 운전설정 또는 동작정보를, 문자, 이미지, 특수문자, 기호, 이모티콘, 아이콘 중 적어도 하나의 조합으로 표시한다. 또한, 디스플레이(292)는 점등 여부, 점등색상, 점멸 여부에 따라 동작상태를 출력하는 조명부를 더 포함할 수 있다.

오디오출력부(291)는 음성안내, 소정의 경고음, 효과음을 출력한다. 오디오출력부(291)는 버저 또는 스피커를 포함한다.

메모리(256)에는 실내기의 동작을 제어하기 위한 제어데이터, 동작모드에 대한 데이터, 센서부(215)로부터 감지되는 데이터, 통신부를 통해 송수신되는 데이터, 조작부에 의해 입력되는 데이터, 출력데이터, 동작의 이상 여부를 판단하기 위한 데이터가 저장된다. 메모리(256)는 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장하는 것으로, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다.

통신부(270)는 적어도 하나의 통신모듈을 포함하여 유선 또는 무선통신 방식으로 데이터를 송수신한다.

통신부(270)는 제어기(미도시) 또는 리모컨(미도시)과 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 통신부(270)는 소정의 네트워크에 연결되어 외부의 서버 또는 단말과 통신할 수 있다. 통신부(270)는 지그비, 블루투스, 적외선 등의 근거리 무선통신뿐 아니라, 와이파이, 와이브로 등의 통신모듈을 포함하여 데이터를 송수신한다.

센서부(215)는 복수의 센서를 포함하여 측정되는 데이터를 제어부(240)로 입력한다. 센서부(215)는 온도센서, 압력센서, 습도센서를 포함한다. 또한, 센서부(215)는 사용자의 접근을 감지하는 근접센서를 포함할 수 있다.

온도센서는 흡입구에 설치되어 실내온도를 측정하고, 공기조화기의 내부에 설치되어 열교환온도를 측정하며, 토출구의 어느 일측에 설치되어 토출되는 공기의 온도를 측정하고, 냉매배관에 설치되어 냉매온도를 측정할 수 있다. 습도센서는 실내공기에 대한 습도를 측정한다.

구동부(280)는 밸브(281), 풍향조절부(282), 압축기, 제 1 및 제 2 팬(283, 284), 각각에 동력을 제공한다. 구동부(280)는 밸브구동부, 풍향구동부, 팬구동부, 압축기 구동부로 구분될 수 있다.

구동부(280)는 내부에 설치되는 밸브(281)의 개폐를 제어한다.

구동부(280)는 풍향조절부의 개폐 및 개도각을 조절하기 위한 구동력을 제공할 수 있다.

구동부(280)는 제 1 팬과 제 2 팬이 회전동작하도록 한다.

구동부(280)는 압축기에 구비되는 모터로 동작전원을 공급한다. 구동부(280)는 압축기(285)의 구동을 위한 컨버터(미도시) 또는 인버터(미도시)를 포함할 수 있다.

밸브(281)는 절환밸브 및 전자팽창밸브를 포함하는 복수의 밸브를 포함한다.

전자팽창밸브는, 개도를 조절할 수 있으며, 초기 위치를 기준으로 개도를 조절하므로, 기동 시 위치를 초기화한 후, 일정 개도를 설정한다.

전자팽창밸브는 스텝모터를 이용하여 개도를 조절하는데, 위치를 정렬하는 과정에서, 스텝모터에 의해 소정 각 단위로 개도가 변경되므로 각도 조절에 다른 소음이 발생하게 된다. 또한, 전자팽창밸브는 초기 위치에 도달하더라도 위치를 재확인하기 위하여 동작을 반복하는데 이 또한 사용자에게 소음으로 인식될 수 있다.

풍향조절부(282)는 토출구(11)에 형성되어, 토출구를 개폐하고, 토출되는 공기의 풍향을 조절한다. 경우에 따라 토출구의 도어가 별도로 구비될 수 있다.

제 1 팬(18)(283)은 제 1 열교환기(23)에 인접하여 설치되어 제 1 열교환기로 실내공기를 공급하고, 또한 열교환된 공기가 토출구(11)를 통해 토출되도록 송풍한다.

제 2 팬(17)(283)은 제 2 열교환기(22)에 인접하여 설치되어, 제 2 열교환기로 실내공기를 공급하고, 열교환된 공기가 송풍구(16)를 통해 토출되도록 송풍한다.

압축기(21)(285)는 냉매를 압축하여 토출하고, 냉매가 제 1 및 제 2 열교환기로 순환되어 유입되면 다시 압축하여 토출함으로써, 냉매를 순환시킨다.

제어부(240)는, 공기조화기의 동작 전반을 제어한다.

제어부(240)는 입출력되는 데이터를 처리하고 메모리(256)에 데이터를 저장하며, 통신부(270)를 통해 데이터가 송수신 되도록 제어한다. 제어부(240)는 조작부를 통해 입력되는 설정에 따라 공기조화기가 동작하도록 설정하고 구동부(280)로 제어명령을 인가하여 압축기(285), 제 1 팬(283) 및 제 2 팬(284), 밸브(281)의 각각이 동작하도록 하여 공급되는 냉매에 의해 공조된 냉온의 공기가 실내로 토출되도록 구동부(280)를 제어한다. 또한, 제어부(240)는 토출구가 열리도록 제어명령을 구동부로 인가한다.

제어부(240)는 설정되는 동작모드 또는 센서부(215)로부터 측정되는 데이터에 대응하여, 공기조화기의 동작상태를 판단하여 온도 및 풍향을 제어할 수 있다. 제어부(240)는 측정되는 데이터에 대응하여 공기조화기의 이상 여부를 판단할 수 있다.

또한, 제어부(240)는 각 공기조화기의 동작상태가 디스플레이(292)를 통해 출력되도록 하고, 이상발생 시 경고가 디스플레이(292) 및 오디오출력부(291)를 통해 출력되도록 한다.

제어부(240)는 조작부를 통해 운전이 설정되면, 구동부(280)로 제어명령을 인가하여, 밸브(281), 풍향조절부(282), 압축기, 제 1 및 제 2 팬(283, 284)의 각각이 동작을 시작하도록 한다.

제어부(240)는 공기조화기 기동 시, 각부의 동작 순서를 지정할 수 있다.

제어부(240)는 밸브의 개도조절 과정에서, 위치정렬 등으로 인한 소음이 발생하는 것을 고려하여, 팬이 먼저 동작하도록 하고, 팬 동작 중에 밸브를 제어한다.

구동부(280)는 제어부의 제어명령에 따라, 밸브(281), 풍향조절부(282), 압축기, 제 1 및 제 2 팬(283, 284)의 각각이 지정된 순서에 따라, 동작하도록 동력을 제공한다.

도 5 는 종래의 공기조화기의 동작단계가 도시된 도이고, 도 6 은 도 5의 종래의 공기조화기의 각부별 동작단계를 설명하는데 참조되는 도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 공기조화기는 조작부(230)를 통해 운전명령이 입력되면(S1), 실외기팬의 위치를 정렬하고 실외기팬, 즉 제 2 팬이 동작한다(S2).

공기조화기는 제 1 시간(T1)에 제 2 팬(27)을 제어하면, 제 2 팬이 동작을 시작한다. 제 2 팬은 회전동작 전에 회전자의 위치를 정렬하는데, 팬의 위치정렬 과정에서 일정 소음이 발생할 수 있다. 제 2팬이 인버터팬인 경우 특히 위치정렬을 통해 이후 회전속도가 조절된다. 동작을 시작하는 제 1 시간(T1)으로부터 제 5시간(T5)까지 제 1 구간(D1)동안 일정 소음이 발생할 수 있다.

또한, 공기조화기는 전자팽창밸브를 초기화한 후, 개도를 조절한다.

제 2 시간(T2)에 전자팽창밸브는 초기화를 시작한다. 전자팽창밸브는 제 2 구간(D2) 동안 위치를 초기화한 후, 설정된 개도로 동작한다.

이때, 전자팽창밸브는 도시된 바와 같이, 제 2 구간(D2) 동안 위치 초기화를 위해 스텝모터가 동작하므로, 그에 따른 소음이 발생하게 된다. 개도각이 설정된 이후에는 동일한 개도상태를 유지하므로 추가적인 소음은 발생하지 않는다.

제 2 팬과 전자팽창밸브가 동작을 시작 한 후, 제 3 시간(T3)에 실내기팬, 즉 제 1 팬(18)이 동작을 시작한다(S4).

제 1 팬이 동작을 시작하면, 팬소음이 발생되기는 하나, 반면 전자팽창밸브에 의한 소음은 제 1 팬의 소음에 의해 사용자가 인식하지 못하게 된다.

제 1 팬 및 제 2 팬이 동작을 시작한 이후, 제 6 시간에 압축기(21)(285)가 동작한다(S5). 압축기 기동에 의한 소음 또한, 제 1 및 제 2 팬의 소음에 의해 사용자가 인식하지 못하게 된다.

일반적으로 사용자는 팬이 동작하면, 팬의 회전에 의한 소음으로 인지하고 일반적은 소음인 것으로 인지한다.

한편, 제 1 팬이 동작을 시작하는 제 1 시간(T1)부터 제 2 팬이 기동하는 제 3 시간까지의 제 3 구간(D3) 동안, 사용자는 제 1 팬의 위치정렬과, 전자팽창밸브의 위치 초기화로 인한 딸각하는 소음을 제품의 이상으로 판단할 수 있다.

그에 따라 본 발명은 제 1 팬이 동작하기까지의 제 3 구간(D3) 동안의 소음을 제어함으로써, 사용자가 제품의 이상으로 오인하는 문제는 해소할 수 있다.

도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 동작단계가 도시된 도이고, 도 8 은 도 7의 본 발명에 따른 공기조화기의 각부별 동작단계를 설명하는데 참조되는 도이다.

도 7 및 도 8과 같이, 공기조화기는 기동 순서를 변경하여 소음을 감소시킬 수 있다.

운전명령이 입력되면(S11), 제어부(240)는 실내기팬, 즉 제 1 팬(18)을 동작시킨다(S12).

제 1 팬(18)이 제 11 시간(T11)에 동작을 시작한다. 제 1 팬의 기동과 함께, 토출구를 통해 기류가 토출된다. 단, 열교환된 공기를 아니므로 실내온도와 동일한 기류가 토출될 수 있다.

제 1 팬이 기동하면, 사용자는 일반적인 팬 소음으로 인식한다. 제 1 팬은 위치정렬 없이 회전동작하므로 위치정렬에 의한 소음은 발생하지 않는다.

제 1 팬(18)이 기동한 후, 제어부(240)는 실외기팬인 제 2 팬(17)을 제어한다(S13).

제 2 팬(17)은 제 12 시간(T12)에 기동을 시작하며, 위치를 정렬한다. 팬의 위치정렬과정에서 제 15 구간(D15) 동안, 특정 소음이 발생할 수 있으나, 제 1 팬(18)의 팬소음에 의해 사용자가 제 2 팬의 소음을 인지하지 못하게 된다.

제 2 팬이 동작한 후, 제어부(240)는 전자팽창밸브를 동작시킨다(S14).

전자팽창밸브는 밸브 닫힘(S21)(D11), 밸브 열림(S22)(D12), 개도조절(S23)(D13)의 단계로 동작한다. 전자팽창밸브의 초기화과정에서 제 14 구간(D14) 동안, 밸브를 완전히 닫은 후, 밸브가 열리도록 하는데, 스텝모터의 개도각 조절 과정에서 딸각하는 소음이 발생하게 되지만, 제 1 팬 및 제 2 팬이 동작하는 중이므로, 사용자가 인식하지 못하게 된다.

밸브초기화가 완료되어 개도가 조절되면, 제어부는 압축기를 제어한다(S15).

압축기가 제 16 시간에 동작함으로써 냉매가 유동하고, 열교환기가 냉매와 공기를 열교환 한다. 그에 따라 제 1 팬과 제 2 팬은 각각 냉기와 온기의 기류를 토출구와 송풍구로 각각 토출한다.

그에 따라 제 1 팬(18)이 동작한 후 소정 시간 후에 전자팽창밸브가 동작함으로써, 밸브의 초기화 및 제 2 팬의 위치정렬 과정에서 발생하는 소음에 따른 사용자의 불쾌감이 감소할 수 있다.

제 1 팬 동작 후 약 5초 후에 제 2 팬 또는 전자팽창밸브가 동작할 수 있다.

일반적으로 전자팽창밸브는 공기조화기 동작 정지 시, 냉매배관의, 압력조절을 위하여 오픈된다. 압축기, 제 1 팬 및 제 2 팬이 모두 정지한 상태에서, 전자팽창밸브는 압력조절을 위하여 완전히 개방된다.

이때, 공기조화기는, 전자팽창밸브가 오픈하는 과정에서 소음이 발생한다.

전자팽창밸브는 특히 한번에 오픈되지 않고, 50% 열린 후, 이후 다시 100% 열리도록 일정 시간 간격을 두고 개도가 제어됨에 따라, 동작이 정지한 이후에도 소음이 발생할 수 있다.

사용자는 공기조화기가 동작을 정지한 상태에서, 공기조화기 내부에서 소음이 발생하므로, 이를 제품의 이상으로 판단할 수 있다.

그에 따라 본 발명은, 공기조화기가 동작을 정지하더라도 별도로 전자팽창밸브의 개도를 제어하지 않도록 구성된다.

제어부(240)는 동작 정지시, 전자팽창밸브를 별도로 제어하지 않고 동작을 정지한다.

일체형 공기조화기의 경우, 압축기, 제 1, 2 열교환기가 인접하여 설치됨에 따라 냉매배관의 길이가 짧은 특징이 있다. 이러한 특징으로 공기조화기는, 동작 정지 시 별도로 냉매배관의 압력을 조절하지 않더라도 기동 시 단시간에 냉매압력을 조절할 수 있다.

따라서 제어부(240)는 공기조화기 동작 정지시 전자팽창밸브를 조절하여 압력을 조절하지 않고, 다음 동작을 시작하는 때에 일정시간 조절함으로써, 정상 동작 가능하다.

그에 따라 본 발명은 공기조화기 동작 정지 시 전자팽창밸브의 조절로 발생하는 소음을 감소시킬 수 있다.

도 9 는 본 발명에 따른 공기조화기의 전자팽창밸브의 동작제어를 설명하는데 참조되는 도이다. 세로축은 개도각이고, 가로축은 시간이다.

제어부(240)는 구동부(280)로 제어명령을 인가하여 전자팽창밸브를 초기화할 수 있다. 전자팽창밸브는 초기화 과정에서, 밸브 닫힘, 밸브 열림, 개도 조절의 단계로 동작한다.

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 제어부는 전자팽창밸브가 닫힌 후 최대각으로 열리도록 제어하고, 그 이후에 설정된 개도(N1)로 변경되도록 제어한다.

그에 따라 전자팽창밸브는 공기조화기의 전원 인가 후, 초기 동작하는 경우, 개도를, 닫았다가 다시 오픈한 후, 설정된 개도로 오픈된다.

이때, 전자팽창밸브는 제 2 개도(N2)에서 개도 0 에 도달하면, 완전히 닫힌 상태이므로 더 이상 조절이 불가능한 상태가 되지만, 제어부(240)는 전자팽창밸브의 초기 개도값을 확인하지 못하므로, 제 4 개도(N4)까지 제어한다.

그에 따라 제어부는 제 37 시간(T37)까지 전자팽창밸브에 대한 닫힘 제어를 수행한다.

전자팽창밸브는 제 35시간(T35)부터 닫히기 시작하여 제 36 시간(T36)에는 완전히 닫힌 상태가 되지만, 제어부의 제어에 의해, 제 37 시간(T37)까지 닫힘 동작을 반복한다. 이 과정에서, 완전히 닫힘 상태에서 닫힘 제어가 반복되므로, 딸각하는 소음이 발생할 수 있다.

이후, 전자팽창밸브는 열림 제어에 의해 제 37시간부터, 제 39시간까지 열림 동작을 수행하는데, 실제 열림은 제 38시간(T38)부터 시작된다.

전자팽창밸브는 완전히 열린 제 2 개도(N2)에 도달하면, 설정된 개도(N1)로 개도가 조절된 후 개도가 유지된다.

따라서, 제 35시간부터 제 40시간까지, 밸브의 위치 초기화에 따른 소음이 발생한다. 닫힘 단계, 열림 단계, 조절단계로 동작하여 각각 소음을 발생하게 된다.

또한, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 제어부는 초기 기동 후에는 제 4 개도(N4)까지 닫힘을 제어하지 않고, 제 3 개도(N3)까지만 닫힘을 제어한 후, 열림 단계 없이 바로 설정 개도로 오픈되도록 할 수 있다.

전자팽창밸브는 제 41 시간(T41)으로부터 제 43시간(T43)까지 닫힘 동작을 수행하고 설정 개도로 오픈되므로, 소음 발생시간이 줄어든다.

도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 전자팽창밸브가 제 1 개도(N1)로 오픈된 상태에서, 제어부는 냉매량의 조절을 위해 개도를 변경할 수 있다.

전자팽창밸브는 개도 조절을 위한 스텝모터가 구비되므로 스텝모터의 동작에 의해 소정시간 단위로, 제 52 시간(T52)에 일정각 오픈되고, 제 52 시간(T53)에 다시 제 2 개도(N2)까지 오픈된다.

본 발명은 앞서 설명한 도 7 및 도 8과 같이 전자팽창밸브의 위치 초기화 과정에서의 소음을 고려하여, 실내팬을 동작시킨 후, 전자팽창밸브를 제어함으로써 소음을 최소화할 수 있다. 특히 전자팽창밸브는 전원연결 후 최고 기동 시 많은 소음을 발생시키므로, 팬의 기동시간을 통해 소음을 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 실시예에 따라서는 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

1: 공기조화기 10: 본체
11: 토출구
240: 제어부 280: 구동부
281: 밸브 282: 풍향조절부
283: 제1 팬 284: 제 2 팬
285: 압축기

Claims

기류를 실내로 토출되는 토출구;
압축기;
증발기로 동작하는 제 1 열교환기에 구비되어 열교환된 공기를 상기 토출구를 통해 토출하는 제 1 팬;
응축기로 동작하는 제 2 열교환기에 구비되어 열교환된 공기를 송풍구로 토출하는 제 2 팬;
상기 제 1 열교환기로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 전자팽창밸브;
설정에 따라 상기 압축기, 상기 제 1 팬, 상기 제 2 팬의 동작을 제어하며, 본체 기동 시, 상기 제 1 팬의 동작한 후에 상기 제 2 팬과 상기 전자팽창밸브가 동작하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 공기조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 동작 정지 시, 상기 전자팽창밸브의 열림제어 없이 동작이 정지되도록 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는 다음 기동 시, 냉매배관의 압력이 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부의 제어명령에 따라 동작하며, 상기 압축기, 상기 제 1 팬 및 상기 제 2 팬에 각각 연결되어 동력을 제공하는 구동부를 더 포함하는 공기조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 조작부를 통해 동작명령이 입력되면, 상기 제 1 팬을 동작 시키고, 설정시간 후에 상기 제 2 팬이 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 5 항에 있어서,
상기 제 2 팬은 회전자의 위치를 정렬한 후 회전동작을 시작하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 전자팽창밸브는 동작 시, 위치를 초기화한 후, 설정된 개도로 오픈되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 7 항에 있어서,
상기 전자팽창밸브는, 초기화 시, 닫힘 제어, 열림제어, 개도 조절의 단계로 동작하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 8 항에 있어서,
상기 전자팽창밸브는 초기 동작 시, 완전히 닫힌 후, 최대 개도로 오픈되어 위치를 초기화한 후, 설정된 개도로 오픈되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 8 항에 있어서,
상기 전자팽창밸브는 재동작 시, 완전히 닫힌 후, 설정된 개도로 오픈되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 8 항에 있어서,
상기 전자팽창밸브는 초기 동작 시, 완전히 닫힌 후, 최대 개도로 오픈되어 위치를 초기화하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 8 항에 있어서,
상기 전자팽창밸브는 개도 조절 시, 설정시간 간격으로, 지정된 각도로 단계적으로 오픈 또는 닫힘 되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.