KR20240051745A

KR20240051745A - 공기 조화기 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20240051745A
Application number: KR1020220131824A
Authority: KR
Inventors: 유승천; 서범석; 하동수; 김영진; 조일용; 최영준; 한대철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2022-10-13
Filing date: 2022-10-13
Publication date: 2024-04-22
Also published as: WO2024080548A1

Abstract

개시된 공기 조화기는, 실내 열교환기를 포함하는 실내기; 상기 실내 열교환기로 냉매를 공급하는 압축기를 포함하는 실외기; 상기 압축기의 압력을 검출하는 압력 센서; 실내 습도를 검출하는 실내 습도 센서; 실내 온도를 검출하는 실내 온도 센서; 및 상기 실내 온도와 미리 정해진 희망 온도 간 온도차 또는 상기 실내 습도와 미리 정해진 기준 습도 간 습도차를 주기적으로 획득하고, 상기 온도차의 제1 변화량 또는 상기 습도차의 제2 변화량에 따라 상기 압축기의 목표 압력을 조절하고, 상기 목표 압력의 조절에 대응하여 상기 압축기의 주파수를 조절하는 제어부;를 포함한다.

Description

공기 조화기 및 그 제어 방법 {Air conditioner and controlling method thereof}

개시된 발명은 냉방 운전 또는 난방 운전을 수행할 수 있는 공기 조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

공기 조화기는 냉매의 증발 및 응축에서 생기는 열의 이동을 이용하여 공기를 냉각 또는 가열하고, 냉각 또는 가열된 공기를 토출시켜 실내 공간의 공기를 조화시키는 기기이다. 공기 조화기는 냉방 운전 또는 난방 운전 시, 압축기와 실내 열교환기와 실외 열교환기를 통해 냉매를 순환시키고, 실내 열교환기에서 열교환된 공기를 실내 공간으로 토출함으로써 실내 공간을 냉각 또는 가열할 수 있다.

일반적으로, 냉방 운전 또는 난방 운전 시 실외기에 포함된 압축기는 실내 온도의 변화에 따라 온 또는 오프를 반복하도록 제어된다. 그런데, 압축기의 온 또는 오프가 반복되면 실내 온도의 변동폭이 커지게 된다. 실내 온도의 변동폭이 커짐에 따라 실내 습도의 변동폭도 커질 수 있다. 이로 인해 사용자는 불편함을 느낄 수 있다. 또한, 공기 조화기의 잦은 온-오프 반복은 누적 소비전력 증가를 초래할 뿐만 아니라 압축기 및 사방 밸브와 같은 주요 부품들의 마모도 증가로 인한 신뢰성 감소 요인으로 작용 하게 된다.

개시된 발명은 압축기의 잦은 온-오프가 일어나지 않도록 압축기의 목표 압력을 실내 온도 및/또는 실내 습도에 연동하여 조절함으로써 실내 온도와 실내 습도를 쾌적한 수준으로 유지하며, 연속 운전을 통해 주요 부품들의 마모 감소 및 제품 신뢰성을 유지할 수 있는 공기 조화기 및 그 제어 방법을 제공한다.

일 실시예에 따른 공기 조화기는, 실내 열교환기를 포함하는 실내기; 상기 실내 열교환기로 냉매를 공급하는 압축기를 포함하는 실외기; 상기 압축기의 압력을 검출하는 압력 센서; 실내 습도를 검출하는 실내 습도 센서; 실내 온도를 검출하는 실내 온도 센서; 및 상기 실내 온도와 미리 정해진 희망 온도 간 온도차 또는 상기 실내 습도와 미리 정해진 기준 습도 간 습도차를 주기적으로 획득하고, 상기 온도차의 제1 변화량 또는 상기 습도차의 제2 변화량에 따라 상기 압축기의 목표 압력을 조절하고, 상기 목표 압력의 조절에 대응하여 상기 압축기의 주파수를 조절하는 제어부;를 포함한다.

상기 공기 조화기는 상기 냉매의 목표 압력에 관한 복수의 조절값들을 포함하는 퍼지 테이블(fuzzy table)을 저장하는 메모리;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 퍼지 테이블을 이용하여 상기 목표 압력의 조절값을 결정할 수 있다.

상기 제어부는 상기 퍼지 테이블(fuzzy table)로부터 상기 온도차와 상기 온도차의 제1 변화량에 대응하거나 상기 습도차와 상기 습도차의 제2 변화량에 대응하는 상기 목표 압력의 조절값을 결정하고, 상기 조절값에 따라 상기 목표 압력을 조절할 수 있다.

상기 제어부는 상기 목표 압력의 증가에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 감소시키거나, 상기 목표 압력의 감소에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 증가시킬 수 있다.

상기 제어부는 상기 압축기의 주파수의 증가에 기초하여 상기 실외기에 포함된 실외팬의 회전 속도를 증가시키고 상기 실내기에 포함된 팽창 밸브의 개도를 증가시키거나, 상기 압축기의 주파수의 감소에 기초하여 상기 실외팬의 회전 속도를 감소시키고 상기 팽창 밸브의 개도를 감소시킬 수 있다.

실내 열교환기를 포함하는 실내기 및 상기 실내 열교환기로 냉매를 공급하는 압축기를 포함하는 실외기를 포함하는 공기 조화기의 제어 방법에 있어서, 일 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 방법은, 상기 실내기에 포함된 실내 습도 센서를 이용하여 실내 습도를 검출하고; 상기 실내기에 포함된 실내 온도 센서를 이용하여 실내 온도를 검출하고; 압력 센서를 이용하여 상기 압축기의 압력을 검출하고; 냉방 운전 시 상기 실내 온도와 미리 정해진 희망 온도 간 온도차 또는 상기 실내 습도와 미리 정해진 기준 습도 간 습도차를 주기적으로 획득하고; 상기 온도차의 제1 변화량 또는 상기 습도차의 제2 변화량을 획득하고; 상기 온도차의 제1 변화량 또는 상기 습도차의 제2 변화량에 따라 상기 압축기의 목표 압력을 조절하고; 상기 목표 압력의 조절에 대응하여 상기 압축기의 주파수를 조절하는 것;을 포함한다.

상기 목표 압력을 조절하는 것은, 메모리에 저장된 상기 냉매의 목표 압력에 관한 복수의 조절값들을 포함하는 퍼지 테이블(fuzzy table)을 이용하여 상기 목표 압력의 조절값을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.

상기 목표 압력을 조절하는 것은, 상기 퍼지 테이블(fuzzy table)로부터 상기 온도차와 상기 온도차의 제1 변화량에 대응하거나 상기 습도차와 상기 습도차의 제2 변화량에 대응하는 상기 목표 압력의 조절값을 결정하고; 상기 조절값에 따라 상기 목표 압력을 조절하는 것;을 포함할 수 있다.

상기 압축기의 주파수를 조절하는 것은 상기 목표 압력의 증가에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 감소시키거나, 상기 목표 압력의 감소에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 증가시키는 것;을 포함할 수 있다.

상기 공기 조화기의 제어 방법은, 상기 압축기의 주파수의 증가에 기초하여, 상기 실외기에 포함된 실외팬의 회전 속도를 증가시키고 상기 실내기에 포함된 팽창 밸브의 개도를 증가시키거나; 상기 압축기의 주파수의 감소에 기초하여, 상기 실외팬의 회전 속도를 감소시키고, 상기 팽창 밸브의 개도를 감소시키는 것;을 더 포함할 수 있다.

개시된 공기 조화기 및 그 제어 방법은 압축기의 잦은 온-오프 제어 없이 실내 온도 및/또는 실내 습도의 변화에 연동하여 압축기의 목표 압력을 적절히 조절함으로써 실내 온도와 실내 습도를 쾌적한 수준으로 유지할 수 있다. 압축기의 반복적인 온-오프가 발생하지 않으므로, 실내 온도의 변동과 실내 습도의 변동이 감소할 수 있다. 또한, 전력 소비 효율이 향상될 수 있고, 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경이 제공될 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 공기 조화기의 외관도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 공기 조화기가 난방 운전 또는 냉방 운전을 수행할 때 냉매의 흐름을 보여준다.
도 3은 일 실시예에 따른 실외기의 제어 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 실내기의 제어 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 냉방 운전 시 실내 온도 또는 실내 습도에 따라 조절되는 압축기의 목표 압력 및 압축기의 주파수를 나타내는 그래프이다.
도 6은 난방 운전 시 실내 온도에 따라 조절되는 압축기의 목표 압력 및 압축기의 주파수를 나타내는 그래프이다.
도 7은 실내 온도와 관련된 압축기의 목표 압력의 조절값들을 포함하는 퍼지 테이블(fuzzy table)을 예시한다.
도 8은 실내 습도와 관련된 압축기의 목표 압력의 조절값들을 포함하는 퍼지 테이블(fuzzy table)을 예시한다.
도 9는 실내 온도에 기초하여 압축기의 목표 압력을 조절하기 위한 공기 조화기의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 10은 실내 습도에 기초하여 압축기의 목표 압력을 조절하기 위한 공기 조화기의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.

각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일 실시예에 따른 공기 조화기의 외관도이다.

도 1을 참조하면, 공기 조화기(1)는 실외 공간에 마련되어 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외기(1a)와, 실내 공간에 마련되어 실내 공기와 냉매 사이에 열교환을 수행하는 실내기(1b)를 포함한다. 실외기(1a)는 공기 조화 공간 밖에 위치할 수 있으며, 실내기(1b)는 공기 조화 공간 내에 위치할 수 있다. 공기 조화 공간은 공기 조화기(1)에 의하여 냉방 또는 난방 되는 공간을 의미한다. 예를 들면, 실외기(1a)는 건물의 외부에 배치될 수 있고, 실내기(1b)는 거실 또는 사무실과 같이 벽에 의하여 외부와 분리된 공간 내에 배치될 수 있다.

실외기(1a)와 실내기(1b)는 외부 배관(P1, P2)을 통해 연결된다. 냉매는 실외기(1a), 외부 배관(P1, P2) 및 실내기(1b)를 통해 순환할 수 있다. 외부 배관(P1, P2)의 일 단은 실외기(1a)의 일 측에 마련되는 배관 밸브에 연결될 수 있다. 또한, 외부 배관(P1, P2)은 실외기(1a)와 실내기(1b) 내부에 마련되는 냉매관과 연결될 수 있다.

실외기(1a)의 하우징 내에는 실외팬(150)이 마련될 수 있다. 실외팬(150)이 동작하면, 하우징의 토출구를 통해 공기가 실외기(1a)의 외부로 토출될 수 있다. 토출구에는 실외팬(150)을 보호하기 위한 팬 가드(22)가 마련될 수 있다. 팬 가드(22)는 토출구를 커버할 수 있고, 그릴 또는 망 형상을 가질 수 있다.

실내기(1b)는, 바디 케이스(201)와 전면 패널(202)을 포함할 수 있다. 또한, 실내기(1b)는 전면 패널(202)의 적어도 하나의 토출구(205) 및 토출구(205)를 개폐할 수 있는 적어도 하나의 도어(204)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도어(204)는 제1 도어(204a), 제2 도어(204b) 및 제3 도어(204c)를 포함할 수 있다. 토출구(205)는 제1 토출구(205a), 제2 토출구(205b) 및 제3 토출구(205c)를 포함할 수 있다. 토출구(205)와 도어(204)는 전면 패널(202)의 상부 영역에 마련될 수 있다.

전면 패널(202)은 토출구(205)와 구별되는 복수의 홀들(202h)을 포함할 수 있다. 복수의 홀들(202h)은 전면 패널(202)에서 토출구(205)가 형성되지 않은 영역에 마련될 수 있다. 복수의 홀들(202h) 각각의 크기는 토출구(205)의 크기보다 작다.

토출구(205)는 실내 열교환기(230)에 의해 열교환된 공기가 직접 외부로 토출될 수 있도록 마련된다. 즉, 토출구(205)는 실내기(1b)의 외부로 노출되도록 마련될 수 있다. 도어(204)는 토출구(205)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 도어(204)의 이동에 의해 토출구(205)가 개방되는 경우, 토출구(205)를 통해 열교환된 공기가 토출될 수 있다.

예를 들면, 제1 도어(204a)는 제1 토출구(205a)를 개방하고, 제2 도어(204b)는 제2 토출구(205b)를 개방하며, 제3 도어(204c)는 제3 토출구(205c)를 폐쇄할 수 있다. 이 경우, 제1 토출구(205a)와 제2 토출구(205b)를 통해 열교환된 공기가 토출되고, 제3 토출구(205c)에서는 열교환된 공기가 토출되지 않을 수 있다.

도어(204)와 토출구(205)는 동일한 개수로 마련되고 일대일 대응하도록 배치될 수 있다. 도어(204)는 토출구(205)의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 토출구(205)와 도어(204)는 원형일 수 있다. 도어(204)는 토출구(205)를 개방하는 개방 위치와, 토출구(205)를 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이를 이동할 수 있다. 도어(204)는 개방 위치와 폐쇄 위치를 전후 방향으로 이동할 수 있다. 도어(204)는 도어 액추에이터(미도시)에 의해 이동할 수 있다.

실내기(1b) 내부에 마련되는 실내팬(250)은 토출구(205)에 대응하도록 바디 케이스(201) 내부에 배치될 수 있다. 실내팬(250)은 토출구(205)의 개수에 대응하는 개수로 마련될 수 있다. 실내팬(250)은 팬 모터를 포함하고, 팬 모터에 의해 생성되는 동력을 이용하여 회전할 수 있다. 실내팬(250)이 복수 개인 경우, 각각의 실내팬(250)은 동일한 회전 속도 또는 서로 다른 회전 속도로 동작하도록 제어될 수 있다.

바디 케이스(201)의 후방에는 공기 유입구(203)가 마련될 수 있다. 공기 유입구(203)로 유입된 공기는 실내 열교환기(230)에서 열교환되고, 열교환된 공기는 토출구(205)를 통하여 실내기(1b)의 외부(즉, 실내 공간)로 토출될 수 있다. 또한, 열교환된 공기는 전면 패널(202)의 복수의 홀(202h)을 통하여 실내기(1b)의 외부(실내)로 토출될 수 있다.

도어(204)가 토출구(205)를 개방하는 경우 열교환된 공기는 토출구(205) 및 전면 패널(202)의 복수의 홀들(202h)을 통하여 실내 공간으로 토출될 수 있다. 도어(204)가 토출구(205)를 폐쇄하는 경우 열교환된 공기는 전면 패널(202)의 복수의 홀들(202h)을 통하여 실내기(1b)의 외부로 토출될 수 있다.

도어(204)에 의해 토출구(205)가 폐쇄되는 경우, 실내팬(250)의 회전 속도는 상대적으로 낮게 제어될 수 있다. 토출구(205)가 폐쇄된 상태에서 복수의 홀들(202h)을 통해 배출되는 공기의 유속은, 개방된 토출구(205)를 통하여 배출되는 공기의 유속보다 느릴 수 있다. 이와 같이, 실내기(1b)는, 토출구(205)의 개방 또는 폐쇄를 위해 도어(204)를 제어할 수 있고, 공기 유입구(203)로 유입된 공기의 토출 유로를 변경할 수 있다.

공기 조화기(1)가 하나의 실외기(1a)와 하나의 실내기(1b)를 포함하는 것으로 설명되었으나, 복수의 실외기(1a) 및 복수의 실내기(1b)를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 하나의 실외기(1a)에 복수의 실내기(1b)가 연결될 수 있다. 또한, 실내기(1b)의 형태는 설명된 것으로 제한되지 않는다. 실내 공간에 설치되어 실내 공간을 냉방 또는 난방할 수 있는 실내기(1b)라면, 어떤 형태의 실내기(1b)도 적용될 수 있다. 실내기(1b)가 스탠드형으로 예시되었으나, 이에 제한되지 않는다. 실내기(1b)는 벽걸이형 또는 천장형과 같은 다양한 형태로 제공될 수도 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 공기 조화기가 난방 운전 또는 냉방 운전을 수행할 때 냉매의 흐름을 보여준다.

도 2를 참조하면, 공기 조화기(1)는 실내기(1b)와 실외기(1a) 간 냉매를 순환시키기 위한 냉매 유로를 포함한다. 냉매는 냉매 유로를 따라 실내기(1b)와 실외기(1a)를 순환하며, 상태 변화(예를 들어, 기체에서 액체로 상태 변화, 액체에서 기체로 상태 변화)를 통해 열을 흡수하거나 열을 방출할 수 있다.

공기 조화기(1)는 실외기(1a)와 실내기(1b) 사이를 연결하고 액상 냉매가 유동하는 통로가 되는 액관(P1)과, 기상 냉매가 유동하는 통로가 되는 가스관(P2)을 포함할 수 있다. 액관(P1)과 가스관(P2)은 실외기(1a) 및 실내기(1b) 내부로 연장될 수 있다.

냉방 운전 시, 냉매는 실외 열교환기(130)에서 열을 방출하고, 실내 열교환기(230)에서 열을 흡수할 수 있다. 냉방 운전 시 압축기(110)에서 압축된 냉매는 사방 밸브(120)를 거쳐 실외 열교환기(130)로 먼저 공급되고, 팽창 밸브(220)를 거쳐 실내 열교환기(230)로 공급될 수 있다. 냉방 운전 시, 실외 열교환기(130)는 냉매를 응축시키는 응축기로 동작하고, 실내 열교환기(230)는 냉매를 증발시키는 증발기로 동작한다.

냉방 운전 시, 압축기(110)에서 토출되는 고온 고압의 기상 냉매는 실외 열교환기(130)로 이동한다. 실외 열교환기(130)에서 응축된 액상 혹은 액상에 가까운 냉매는 팽창 밸브(220)에서 팽창되어 감압된다. 팽창 밸브(220)를 통과한 저온의 이상(Two-phase) 냉매는 실내 열교환기(230)로 이동한다. 실내 열교환기(230)로 유입된 냉매는 주변 공기와 열교환하여 증발된다. 따라서 실내 열교환기(230)를 통과하는 공기의 온도가 내려가고 실내기(1b)의 외부로 냉각된 공기가 토출된다. 또한, 실내 열교환기(230)를 통과하는 공기에 포함된 습기가 응축되므로, 습기가 제거된 공기가 실내 공간으로 토출될 수 있다.

난방 운전 시, 냉매는 실내 열교환기(230)에서 열을 방출하고, 실외 열교환기(130)에서 열을 흡수할 수 있다. 즉, 난방 운전 시 압축기(110)에서 압축된 냉매는 사방 밸브(120)를 거쳐 실내 열교환기(230)로 먼저 공급된 후 실외 열교환기(130)로 공급될 수 있다. 이 경우, 실내 열교환기(230)는 냉매를 응축시키는 응축기로 동작하고, 실외 열교환기(130)는 냉매를 증발시키는 증발기로 동작한다.

난방 운전 시, 압축기(110)에서 토출되는 고온 고압의 기상 냉매는 실내 열교환기(230)로 이동한다. 실내 열교환기(230)를 통과하는 고온 고압의 기상 냉매는 저온 건조한 공기와 열교환 한다. 냉매는 액상 혹은 액상에 가까운 냉매로 응축되면서 열을 방출하고, 공기가 열을 흡수함으로써 실내기(1b)의 외부로 온기가 토출된다.

냉방 운전 시 압축기(110)의 주파수가 증가할수록, 응축기 역할을 수행하는 실외 열교환기(130)로부터 토출되는 냉매의 압력(응축 압력)은 증가하고, 증발기의 역할을 수행하는 실내 열교환기(230)로부터 토출되는 냉매의 압력(증발 압력)이 상대적으로 감소하게 된다.

압축기(110)의 주파수가 증가하면 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 양이 증가하여 실외 열교환기(130)의 입구 압력과 실외 열교환기(130)의 입구 온도가 증가한다. 그러나, 실외 열교환기(130)의 크기는 변하지 않기 때문에, 실외 열교환기(130)에서 냉매와 실외 공기 간 열교환이 원활하게 일어나지 않게 된다. 오히려 압축기(110)의 주파수가 상대적으로 낮을 때 실외 열교환기(130)를 통과하는 냉매와 실외 공기 간 열교환이 더 원활하게 일어난다. 따라서 실외 열교환기(130)의 출구 압력과 실외 열교환기(130)의 출구 온도도 증가한다.

이후, 실내 열교환기(130)로 유입되는 냉매와 실내 공기 간 열교환도 원활히 일어나지 않게 된다. 따라서, 실내 열교환기(130)의 출구 온도가 상대적으로 더 낮아지고, 실내 열교환기(130)로부터 토출되는 냉매의 압력(증발 압력)이 감소하게 된다.

반대로, 냉방 운전 시 압축기(110)의 주파수가 감소할수록 실외 열교환기(130)로부터 토출되는 냉매의 압력(응축 압력)은 감소하고, 실내 열교환기(230)로부터 토출되는 냉매의 압력(증발 압력)이 상대적으로 증가하게 된다.

난방 운전 시에는 압축기(110)의 주파수가 증가할수록 응축기 역할을 수행하는 실내 열교환기(230)로부터 토출되는 냉매의 압력(응축 압력)은 증가하고, 증발기의 역할을 수행하는 실외 열교환기(130)로부터 토출되는 냉매의 압력(증발 압력)이 상대적으로 감소하게 된다. 반대로, 난방 운전 시 압축기(110)의 주파수가 감소할수록 실내 열교환기(230)로부터 토출되는 냉매의 압력(응축 압력)은 감소하고, 실외 열교환기(130)로부터 토출되는 냉매의 압력(증발 압력)이 상대적으로 증가하게 된다.

실외기(1a)는 냉매를 압축하는 압축기(110), 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외 열교환기(130), 냉방 운전, 제습 운전 또는 난방 운전에 기초하여 압축기(110)에 의해 압축된 냉매를 실외 열교환기(130) 또는 실내 열교환기(230)로 안내하는 사방 밸브(4-way valve)(120), 증발되지 못한 액상 냉매가 압축기(110)로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터(160), 압축기(110)의 입구로 유입되는 냉매의 압력을 검출하는 제1 압력 센서(174) 및 입축기(110)의 출구로 토출되는 냉매의 압력을 검출하는 제2 압력 센서(175)를 포함한다.

압축기(110)는 외부 전원으로부터 전기 에너지를 공급받아 동작할 수 있다. 압축기(110)는 압축기 모터(미도시)를 포함하고, 압축기 모터의 회전력을 이용하여 저압의 기상 냉매를 고압으로 압축한다. 압축기(110)의 주파수는 실내기(1b)에서 요구하는 능력에 대응하도록 변경될 수 있다. 압축기(110)는 인버터 공기 압축기(Inverter air compressor), 용적형 압축기 또는 다이나믹형 압축기일 수 있으며, 설계자가 고려할 수 있는 다양한 종류의 압축기가 이용될 수 있다.

사방 밸브(120)는, 압축기(110)에서 토출된 고온 고압의 기체 냉매의 유동 방향을 전환할 수 있다. 사방 밸브(120)는 냉방 운전 또는 제습 운전 시 압축기(110)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(130)로 안내하도록 제어된다. 사방 밸브(120)는 난방 운전 시 압축기(110)에서 압축된 냉매를 실내기(1b)로 안내하도록 제어된다.

실외 열교환기(130)는 냉방 운전 또는 제습 운전 시 압축기(110)에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기의 역할을 수행한다. 실외 열교환기(130)는 난방 운전 시 실내기(1b)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기의 역할을 수행한다. 실외 열교환기(130)는 냉매가 통과하는 실외 열교환기 냉매관(미도시)과 실외 공기가 접촉하는 표면적을 넓히기 위한 실외 열교환기 냉각핀(미도시)을 포함할 수 있다. 실외 열교환기 냉매관(미도시)과 실외 공기가 접촉하는 표면적이 넓어지면 냉매와 실외 공기 사이의 열교환 효율이 향상될 수 있다.

실외팬(150)은 실외 열교환기(130)의 주변에 마련되어 실외 공기를 실외 열교환기(130)로 유동시킬 수 있다. 실외팬(150)은 열교환 전의 실외 공기를 실외 열교환기(130)로 송풍시킴과 동시에 열교환된 공기를 실외로 송풍시킬 수 있다. 실외팬(150)은 실외 열교환기(130) 주변의 공기를 외부로 방출시킴으로써, 실외 열교환기(130)에서 냉매의 액화에 의해 방출되는 열을 분산시킬 수 있다.

어큐뮬레이터(160)는 액상 냉매를 저장하고, 저장된 액상 냉매를 기화할 수 있다. 어큐뮬레이터(160)는 압축기(110)로 액상 냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 그러나 냉매의 순환량이 과도한 경우, 어큐뮬레이터(160)에 의한 액상 냉매의 기화가 적절하게 수행되지 못할 수 있다. 이 경우 압축기(110)로 액상 냉매가 유입될 수 있고, 압축기(110)의 손상이 발생할 수 있다.

실외기(1a)는 실외 온도를 검출하기 위한 실외 온도 센서(171)를 포함할 수 있다. 실외 열교환기(130)의 적어도 일 측에는 실외 열교환기(130)의 온도를 검출하기 위한 실외 열교환기 온도 센서(172)가 마련될 수 있다. 실외 온도 센서(171)와 실외 열교환기 온도 센서(172)는 바이메탈 온도계, 서미스터 온도계(thermistor thermometer) 또는 적외선 온도계 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.

압축기(110)로부터 실외 열교환기(130)로 냉매가 유입되는 냉방 운전 또는 제습 운전을 기준으로 하면, 실외 열교환기 온도 센서(172)는 냉매가 나오는 실외 열교환기(130)의 출구 측에 배치될 수 있다. 따라서 실외 열교환기 온도 센서(172)는 '실외 열교환기 출구 온도 센서'로 호칭될 수 있다. 도시되어 있지 않으나, 실외 열교환기(130)의 입구 측에도 온도 센서(미도시)가 마련될 수 있고, 이는 '실외 열교환기 입구 온도 센서'로 호칭될 수 있다. 다시 말해, 실외 열교환기(130)의 입구와 출구 각각에 온도 센서가 마련될 수 있다. 실외 열교환기 온도 센서(172)는 실외 열교환기(130)의 입구 및/또는 출구 주변에 설치되거나, 실외 열교환기(130)의 입구 및/또는 출구와 연결되는 냉매 관에 접촉하도록 설치될 수 있다.

난방 운전에서는 냉매의 순환 방향이 반대로 전환되므로, 냉매가 들어가는 실외 열교환기(130)의 입구와 냉매가 나오는 실외 열교환기(130)의 출구가 반대로 정의될 수 있다. 그러나 설명의 편의상, 실외 열교환기(130)의 입구와 출구는 냉방 운전일 때를 기준으로 하여 설명될 수 있다.

압축기(110)의 출구에는 압축기 출구 온도 센서(173)가 마련될 수 있다. 압축기 출구 온도 센서(173)는 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 토출 온도를 검출할 수 있다. 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 토출 온도는 압축기 토출 온도 또는 압축기 출구 온도로 호칭될 수 있다.

압축기(110)의 입구에는 제1 압력 센서(174)가 마련될 수 있다. 제1 압력 센서(214)는 압축기(110)와 어큐뮬레이터(160)를 연결하는 배관에 위치할 수 있다. 제1 압력 센서(174)는 어큐뮬레이터(160)로부터 압축기(110)로 유입되는 냉매의 압력을 검출할 수 있다. 압축기(110)의 입구로 유입되는 냉매의 압력은 압축기(110)의 입구 압력으로 호칭될 수 있다. 압축기(110)의 입구 압력은 '저압'으로 검출될 수 있다. 냉방 운전에서는 제1 압력 센서(174)에 의해 검출되는 압축기(110)의 입구 압력이 압축기(110) 제어에 중요 인자가 된다.

또한, 압축기(110)의 출구에는 제2 압력 센서(175)가 마련될 수 있다. 제2 압력 센서(215)는 압축기(110)와 사방 밸브(120)를 연결하는 배관에 위치할 수 있다. 제2 압력 센서(175)는 압축기(110)의 출구를 통해 토출되는 냉매의 압력을 검출할 수 있다. 압축기(110)의 출구로 토출되는 냉매의 압력은 압축기(110)의 출구 압력으로 호칭될 수 있다. 압축기(110)의 출구 압력은 '고압'으로 검출될 수 있다. 난방 운전에서는 제2 압력 센서(175)에 의해 검출되는 압축기(110)의 출구 압력이 압축기(110) 제어의 중요 인자가 된다.

압축기(110)의 입구 측과 출구 측 각각에 압력 센서가 위치하는 것으로 설명되었으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 압축기(110)의 입구 측과 출구 측 각각에 압력 센서가 마련되지 않고, 사방 밸브(120)와 실내 열교환기(230)를 연결하는 배관(P2)에 하나의 압력 센서(미도시)가 마련될 수도 있다. 이 경우, 냉방 운전 시 압력 센서는 압축기(110)로 유입되는 냉매의 압력인 '저압'을 검출하고, 난방 운전 시 압력 센서는 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 압력인 '고압'을 검출한다.

실내기(1b)는 팽창 밸브(220), 실내 열교환기(230) 및 실내팬(250)을 포함할 수 있다. 실내 열교환기(230)는 실내 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행한다. 실내팬(250)은 실내 공기를 실내 열교환기(230)로 유동시킬 수 있다. 실내팬(250)은 복수 개로 마련될 수 있다.

팽창 밸브(220)는 고온, 고압의 액체 상태의 냉매를 팽창시켜, 저온 저압의 기체와 액체가 혼합된 냉매를 배출할 수 있다. 팽창 밸브(220)는 실내 열교환기(230)로 제공되는 냉매의 양을 조절할 수도 있다. 팽창 밸브(220)는 교축(throttling) 작용을 이용하여 냉매를 감압한다. 교축 작용은 냉매가 좁은 유로를 통과하면 외부와의 열교환 없이도 압력이 감소하는 것을 의미한다.

팽창 밸브(220)는 개도 조절이 가능한 전자식 팽창 밸브(electronic expansion valve, EEV)일 수 있다. 팽창 밸브(220)는, 예를 들면, 바이메탈의 변형을 이용하는 열전식 전자 팽창 밸브, 봉입 왁스의 가열에 의한 체적 팽창을 이용하는 열동식 전자 팽창 밸브, 펄스 신호에 의해 솔레노이드 밸브를 개폐하는 펄스 폭 변조 방식 전자 팽창 밸브 또는 모터를 이용하여 밸브를 개폐하는 스템 모터 방식의 전자 팽창 밸브일 수 있다.

팽창 밸브(220)가 실내기(1b)에 포함되는 것으로 예시되나, 팽창 밸브(220)는 실외기(1a)에 포함될 수도 있다. 또한, 실외기(1a)와 실내기(1b) 모두에 팽창 밸브(220)가 마련될 수도 있다. 즉, 팽창 밸브(220)는 실외 열교환기(130)와 실내 열교환기(230) 사이에 냉매의 유로를 형성하는 배관인 액관(P1)에 마련될 수 있다.

실내 열교환기(230)는 냉방 운전 또는 제습 운전 시 저압의 액상 냉매를 증발시키는 증발기의 역할을 수행한다. 실내 열교환기(230)는 난방 운전 시 고압의 기상 냉매를 응축하는 응축기의 역할을 수행한다. 실내 열교환기(230)는 실외기(1a)의 실외 열교환기(130)와 마찬가지로 냉매가 통과하는 실내 열교환기 냉매관(미도시)과 냉매와 실내 공기 사이의 열교환 효율을 향상시키기 위한 실내 열교환기 냉각핀(미도시)을 포함한다.

실내팬(250)은 실내 열교환기(230)의 주변에 마련되어 실내 공기를 실내 열교환기(230)로 송풍시킬 수 있다. 실내 열교환기(230)는 실내 공기와 열교환을 수행할 수 있다. 실내팬(250)은 열교환 전의 실내 공기를 실내 열교환기(230)로 송풍시킴과 동시에 열교환된 공기를 실내 공간으로 송풍시킬 수 있다.

실내 열교환기(230)에는 실내 열교환기(230)의 온도를 검출하기 위한 실내 열교환기 온도 센서(211)가 마련될 수 있다. 실내 열교환기 온도 센서(211)는 실내 열교환기(230)의 외면 및/또는 실내 열교환기(230)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 실내 열교환기(230)의 온도는 실내 열교환기(230)와 열교환되는 공기의 온도를 나타낼 수 있다.

또한, 실내기(1b) 내부에는 실내 온도를 검출하기 위한 실내 온도 센서(213)가 마련될 수 있다. 실내 온도 센서(213)는 실내기(1b)의 바디 케이스(201)의 후방에 위치한 공기 유입구(203)를 통해 흡입되는 실내 공기의 온도를 검출할 수 있다. 실내 열교환기 온도 센서(211)와 실내 온도 센서(213)는 바이메탈 온도계, 서미스터 온도계(thermistor thermometer) 또는 적외선 온도계 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 이외에도, 공기 조화기(1)는 다양한 온도 센서를 포함할 수 있다.

실내 습도 센서(212)는 실내 습도를 검출할 수 있다. 실내 습도는 상대 습도로 나타날 수 있다. 실내기(1b)의 바디 케이스(201)의 후방에 위치한 공기 유입구(203)를 통해 흡입되는 실내 공기의 습도를 검출할 수 있다. 실내 습도 센서(212)는 검출한 실내 습도에 대응하는 전기적 신호를 실내기(1b)의 제2 제어부(270)로 전송할 수 있다.

실내 온도 센서(213)와 실내 습도 센서(212)는 바디 케이스(201)의 내부에 배치될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 실내 온도 센서(213)와 실내 습도 센서(212)는 바디 케이스(201)의 외부에 배치될 수도 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 실외기의 제어 구성을 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 공기 조화기(1)의 실외기(1a)는 압축기(110), 사방 밸브(120), 실외팬(150), 실외 온도 센서(171), 실외 열교환기 온도 센서(172), 압축기 출구 온도 센서(173), 제1 압력 센서(174), 제2 압력 센서(175), 제1 통신 인터페이스(180) 및 제1 제어부(190)를 포함할 수 있다. 제1 제어부(190)는 제1 메모리(192) 및 제1 프로세서(191)를 포함할 수 있다.

제1 제어부(190)는 실외기(1a)의 구성 요소들과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성 요소들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제1 제어부(190)는 압축기(110)의 주파수를 조절할 수 있고, 냉매의 순환 방향이 전환되도록 사방 밸브(120)를 제어할 수 있다. 제1 제어부(190)는 실외팬(150)의 회전 속도를 조절할 수 있다. 실외팬(150)의 회전 속도는 실외 온도에 따라 조절될 수 있다. 또한, 제1 제어부(190)는 실내기(1b)의 팽창 밸브(220)의 개도를 조절하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.

제1 제어부(190)의 제어 하에, 압축기(110), 사방 밸브(120), 실외 열교환기(130), 팽창 밸브(220) 및 실내 열교환기(230)를 포함하는 냉매 순환 회로를 따라 냉매가 순환할 수 있다. 압축기(110)는 기체 상태의 냉매를 압축하고, 고온/고압의 기체 냉매를 토출할 수 있다. 또한, 압축기(110)는 냉방과 난방이 필요하지 않은 송풍 운전에서 동작하지 않을 수 있다.

사방 밸브(120)는, 제1 제어부(190)의 제어 하에, 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 순환 방향을 전환할 수 있다. 사방 밸브(120)는, 냉방 운전 시에는 압축기(110)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(130)로 안내하고, 난방 운전 시에는 압축기(110)에서 압축된 냉매를 실내 열교환기(230)로 안내한다.

실외 온도 센서(171)는 검출한 실외 온도에 대응하는 전기적 신호를 제1 제어부(190)로 전송할 수 있다. 실외 열교환기 온도 센서(172)는 검출한 실외 열교환기의 입구 온도 및/또는 출구 온도에 대응하는 전기적 신호를 제1 제어부(190)로 전송할 수 있다. 압축기 출구 온도 센서(173)는 압축기 토출 온도에 대응하는 전기적 신호를 제1 제어부(190)로 전송할 수 있다. 제1 압력 센서(174)는 압축기 입구 압력에 대응하는 전기적 신호를 제1 제어부(190)로 전송할 수 있다. 제2 압력 센서(175)는 압축기 출구 압력에 대응하는 전기적 신호를 제1 제어부(190)로 전송할 수 있다.

제1 통신 인터페이스(180)는 실내기(1b)와 통신을 수행할 수 있다. 실외기(1a)의 제1 통신 인터페이스(180)는 제1 제어부(190)로부터 전달되는 제어 신호를 실내기(1b)로 전송하거나, 실내기(1b)로부터 전송되는 제어 신호를 제1 제어부(190)로 전달할 수 있다. 다시 말해, 실외기(1a)와 실내기(1b)는 양방향 통신을 수행할 수 있다. 실외기(1a)와 실내기(1b)는 운전 중 다양한 신호를 송수신할 수 있다.

제1 메모리(192)는, 공기 조화기(1)의 동작에 필요한 각종 정보를 기억/저장할 수 있다. 제1 메모리(192)는, 공기 조화기(1)의 동작에 필요한 인스트럭션, 어플리케이션, 데이터 및/또는 프로그램을 저장할 수 있다. 예를 들면, 제1 메모리(192)는 공기 조화기(1)의 운전을 위한 프로그램들을 저장할 수 있다.

제1 메모리(192)는 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 제1 메모리(192)는 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM)과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

제1 프로세서(191)는 제1 메모리(192)에 저장된 인스트럭션, 어플리케이션, 데이터 및/또는 프로그램에 기초하여 공기 조화기(1)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 제1 프로세서(191)는 하드웨어로서, 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있다. 제1 프로세서(191)는 제1 메모리(192)로부터 제공된 프로그램 및/또는 인스트럭션에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다. 제1 메모리(192)와 제1 프로세서(191)는 하나의 제어 회로로 구현되거나 복수의 회로로 구현될 수 있다.

예시된 실외기(1a)의 구성 요소들 중 일부가 생략되거나, 예시된 실외기(1a)의 구성 요소들 이외에 다른 구성 요소가 추가될 수도 있다. 예를 들면, 실외기(1a)는 컨트롤 패널을 더 포함할 수 있다. 컨트롤 패널은 실외기(1a)의 캐비닛(10)에 마련될 수 있다. 컨트롤 패널은 공기 조화기(1)의 동작과 관련된 사용자 입력을 획득할 수 있으며, 공기 조화기(1)의 동작에 관한 정보를 출력할 수 있다. 컨트롤 패널은 사용자 입력에 대응하는 전기적 신호(전압 또는 전류)를 제1 제어부(190)로 전송할 수 있다. 제1 제어부(190)는 컨트롤 패널로부터 전송된 전기적 신호에 기초하여 공기 조화기(1)의 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤 패널은 버튼 및 디스플레이를 포함할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 실내기의 제어 구성을 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 공기 조화기(1)의 실내기(1b)는 팽창 밸브(220), 실내팬(250), 실내 열교환기 온도 센서(211), 실내 습도 센서(212), 실내 온도 센서(213), 제2 통신 인터페이스(260) 및 제2 제어부(270)를 포함할 수 있다. 또한, 실내기(1b)는 사용자 인터페이스(280)를 포함할 수 있다.

제2 제어부(270)는 제2 메모리(272) 및 제2 프로세서(271)를 포함할 수 있다. 실내기(1b)의 제2 제어부(270)는 실내기(1b)의 구성 요소들과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성 요소들의 동작을 제어할 수 있다.

실내 열교환기 온도 센서(211)는 검출한 실내 열교환기(230)의 온도에 대응하는 전기적 신호를 제2 프로세서(271)로 전송할 수 있다. 실내 습도 센서(212)는 검출한 실내 습도에 대응하는 전기적 신호를 제2 프로세서(271)로 전송할 수 있다. 실내 온도 센서(213)는 검출한 실내 온도에 대응하는 전기적 신호를 제2 프로세서(271)로 전송할 수 있다.팽창 밸브(220)는 냉매를 감압할 수 있다. 또한, 팽창 밸브(220)는 실외 열교환기(130) 또는 실내 열교환기(230)에서 충분한 열교환이 이루어지도록 공급되는 냉매의 양을 조절할 수도 있다. 팽창 밸브(220)는 냉매가 좁은 유로를 통과하면서 압력이 감소하는 냉매의 교축(throttling) 작용을 이용하여 냉매를 감압한다.

제2 통신 인터페이스(260)는 실외기(1a)와 통신을 수행할 수 있다. 실내기(1b)의 제2 통신 인터페이스(260)는 제2 제어부(270)로부터 전달되는 제어 신호를 실외기(1a)로 전송하거나, 실외기(200)로부터 전송되는 제어 신호를 제2 제어부(270)로 전달할 수 있다. 예를 들면, 팽창 밸브(220)의 개도를 조절하기 위한 제어 신호가 실외기(1a)로부터 실내기(1b)로 전달될 수 있다. 제2 제어부(270)는 실외기(1a)의 제1 제어부(190)로부터 전송되는 신호에 기초하여 팽창 밸브(220)의 개도를 조절할 수 있다.

또한, 제2 통신 인터페이스(260)는 공기 조화 공간에 별도로 마련되는 액세스 포인트(access point, AP)(미도시)와 통신을 수행할 수 있으며, 액세스 포인트를 통하여 네트워크와 연결될 수 있다. 제2 통신 인터페이스(260)는 액세스 포인트를 통해 사용자 단말 장치(예를 들면, 스마트폰)와 통신을 수행할 수 있다. 제2 통신 인터페이스(260)는 액세스 포인트에 접속된 사용자 단말 장치의 정보를 수신할 수 있으며, 사용자 단말 장치의 정보를 제2 제어부(270)로 전달할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 공기 조화기(1)를 원격으로 제어할 수 있다.

제2 메모리(272)는 공기 조화기(1)의 동작에 필요한 각종 정보를 기억/저장할 수 있다. 제2 메모리(272)는 공기 조화기(1)의 동작에 필요한 인스트럭션, 어플리케이션, 데이터 및/또는 프로그램을 저장할 수 있다. 예를 들면, 제2 메모리(272)는 공기 조화기(1)의 냉방 운전, 난방 운전 및 제상 운전을 위한 프로그램들을 저장할 수 있다. 제2 메모리(272)는 제1 메모리(192)와 같이 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

제2 프로세서(271)는 제2 메모리(272)에 저장된 인스트럭션, 어플리케이션, 데이터 및/또는 프로그램에 기초하여 공기 조화기(1)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 제2 프로세서(271)는 하드웨어로서, 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있다. 제2 프로세서(271)는 제2 메모리(272)로부터 제공된 프로그램 및/또는 인스트럭션에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다. 제2 메모리(272)와 제2 프로세서(271)는 하나의 제어 회로로 구현되거나 복수의 회로로 구현될 수 있다.

사용자 인터페이스(280)는 실내기(1b)의 바디 케이스(201) 또는 도어(204) 중 적어도 하나에 마련될 수 있다. 사용자 인터페이스(280)는 공기 조화기(1)의 동작과 관련된 사용자 입력을 획득할 수 있고, 공기 조화기(1)의 동작에 관한 정보를 출력할 수 있다. 사용자 인터페이스(280)는 사용자 입력에 대응하는 전기적 신호(전압 또는 전류)를 제2 제어부(270)로 전송할 수 있다. 제2 제어부(270)는 사용자 인터페이스(280)로부터 전송된 전기적 신호에 기초하여 공기 조화기(1)의 동작을 제어할 수 있다.

사용자 인터페이스(280)는 복수의 버튼들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 버튼들은, 냉방 운전, 난방 운전, 송풍 운전, 제상 운전 및 제습 운전과 같은 운전 모드를 선택하기 위한 운전 모드 버튼, 실내 공간(공조 공간)의 목표 온도를 설정하기 위한 온도 버튼, 바람의 방향을 설정하기 위한 풍향 버튼 및/또는 바람의 세기(실내팬의 회전 속도)를 설정하기 위한 풍량 버튼을 포함할 수 있다.

또한, 사용자 인터페이스(280)는 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 사용자가 입력한 정보 또는 사용자에게 제공되는 정보를 다양한 화면으로 표시할 수 있다. 예를 들면, 선택된 운전 모드, 풍향, 풍량, 온도와 같은 정보가 이미지 또는 텍스트 중 적어도 하나로 표시될 수 있다.

예시된 실내기(1b)의 구성 요소들 중 일부가 생략되거나, 예시된 실내기(1b)의 구성 요소들 이외에 다른 구성 요소가 추가될 수도 있다. 예를 들면, 실내기(1b)는 컨트롤 패널을 더 포함할 수 있다. 컨트롤 패널은 공기 조화기(1)의 동작과 관련된 사용자 입력을 획득할 수 있고, 공기 조화기(1)의 동작에 관한 정보를 출력할 수 있다.

도 3과 도 4에서 설명된 바와 같이, 공기 조화기(1)는 적어도 하나의 제어부(190, 270)를 포함할 수 있다. 실외기(1a)와 실내기(1b)에 각각 제어부가 마련되는 것으로 설명되었으나, 실외기(1a)와 실내기(1b)를 모두 제어 가능한 통합 제어부가 마련될 수도 있다. 이하 공기 조화기(1)의 제어가 실외기(1a)의 제1 제어부(190)에 의해 수행되는 것으로 설명된다.

냉방 운전이 시작된 후 공기 조화기(1)는 실내 온도가 감소함에 따라 압축기(110)의 주파수를 감소시킬 수 있다. 즉, 공기 조화기(1)는 냉방 운전 시 실내 온도를 희망 온도에 수렴시키기 위해 압축기(110)의 주파수를 감소시킬 수 있다.

종래기술에서는, 냉방 운전 시 압축기(110)로 유입되는 냉매의 압력(저압)에 관한 목표 압력이 고정되고, 변경되지 않는다. 압축기(110) 입구측 목표 압력은 목표 입구 압력, 임계 입구 압력 또는 목표 저압으로 호칭될 수도 있다. 냉방 운전 시 압축기(110)의 입구 압력이 미리 정해진 목표 압력에 도달하면 압축기(110)는 오프 된다. 압축기(110)의 입구측 목표 압력이 미리 설정되어 변경되지 않는 경우, 공기 조화기(1)는 실제 실내 온도가 낮아지는 속도를 반영하지 못하고 압축기(110)의 입구 압력을 목표 압력에 도달시키기 위해 압축기(110)의 주파수를 계속 높게 유지한다. 실내 온도가 낮은 상태에서 압축기(110)의 주파수가 높게 유지되면, 압축기(110)의 입구 압력(저압)의 하강 속도가 빨라져 압축기(110)의 주파수를 조정할 시간 없이 목표 압력에 도달한다. 따라서 공기 조화기(1)는 압축기(110)의 구동을 정지시키게 된다.

압축기(110)의 정지에 따라 실내 온도가 증가하여 희망 온도보다 높아질 수 있다. 실내 온도가 희망 온도보다 오프셋 값만큼 높아지면, 공기 조화기(1)는 압축기(110)를 다시 온 하고, 압축기(110)의 주파수를 증가시킨다. 전술된 바와 같이, 냉방 운전 시 압축기(110)의 입구측 목표 압력이 고정되어 있는 경우, 실내 온도 감소를 반영하지 못하여 압축기(110)의 입구 압력(저압)이 빠르게 낮아져 압축기(110)의 주파수를 낮추지 못하거나 늦게 낮추게 된다. 즉, 제1 압력 센서(174)에 의해 검출되는 압축기(110)의 입구 압력이 목표 압력에 도달하여 압축기(110)가 다시 오프된다.

난방 운전의 경우, 공기 조화기(1)는 실내 온도가 증가함에 따라 압축기(110)의 주파수를 감소시킬 수 있다. 종래기술에서는, 난방 운전 시 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 압력(고압)에 관한 목표 압력이 고정되고, 변경되지 않는다. 압축기(110) 출구측 목표 압력은 목표 출구 압력, 임계 출구 압력 또는 목표 고압으로 호칭될 수도 있다. 난방 운전 시 압축기(110)의 출구 압력이 미리 정해진 목표 압력에 도달하면 압축기(110)는 오프 될 수 있다. 압축기(110)의 출구측 목표 압력이 미리 설정되어 변경되지 않는 경우, 공기 조화기(1)는 실제 실내 온도가 높아지는 속도를 반영하지 못하고 압축기(110)의 출구 압력을 목표 압력에 도달시키기 위해 압축기(110)의 주파수를 계속 높게 유지한다. 실내 온도가 높은 상태에서 압축기(110) 주파수가 높게 유지되면 압축기(110)의 출구 압력(고압)의 상승 속도가 빨라져 압축기(110)의 주파수를 조정할 시간 없이 목표 압력에 도달한다.따라서 공기 조화기(1)는 압축기(110)의 구동을 정지시키게 된다.

압축기(110)의 정지에 따라 실내 온도가 감소하여 희망 온도보다 낮아질 수 있다. 실내 온도가 희망 온도보다 오프셋 값만큼 낮아지면 공기 조화기(1)는 압축기(110)를 다시 온 하고, 압축기(110)의 주파수를 증가시킨다. 전술된 바와 같이, 난방 운전 시 압축기(110)의 출구측 목표 압력이 고정되어 있는 경우, 실내 온도 상승을 반영하지 못하여 압축기(110)의 출구 압력(고압)이 빠르게 높아져 압축기(110)의 주파수를 낮추지 못하거나 늦게 낮추게 된다. 즉, 제2 압력 센서(175)에 의해 검출되는 압축기(110)의 출구 압력이 목표 압력에 도달하여 압축기(110)가 다시 오프된다.

이와 같이, 압축기(110)의 목표 압력을 변경할 수 없는 경우, 압축기(110)의 동작이 정지되기 전까지는 과하게 냉각된 공기나 과하게 가열된 공기가 공급될 수 있기 때문에, 사용자가 불편함을 느낄 수 있다. 또한, 압축기(110)의 온-오프가 반복되면 전력 소비 효율이 감소하고, 일정하지 않은 실내 온도와 실내 습도 때문에 사용자는 불편함을 느낄 수 있다.

개시된 공기 조화기(1)는 압축기(110)의 온-오프 제어 없이 압축기(110)의 목표 압력을 적절히 조절함으로써 실내 온도와 실내 습도를 쾌적한 수준으로 유지할 수 있다. 개시된 공기 조화기(1)에서는 압축기(110)의 반복적인 온-오프가 발생하지 않으므로, 실내 온도의 변동과 실내 습도의 변동이 감소할 수 있다. 또한, 전력 소비 효율이 향상될 수 있고, 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경이 제공될 수 있다.

이를 위해, 공기 조화기(1)의 제1 제어부(190)는 실내 온도와 미리 정해진 희망 온도 간 온도차 또는 실내 습도와 미리 정해진 기준 습도 간 습도차를 주기적으로 획득할 수 있다. 제1 제어부(190)는 제1 메모리(192)에 저장된 퍼지 테이블(fuzzy table)을 참조하여 온도차의 제1 변화량 또는 습도차의 제2 변화량에 따라 압축기(110)의 목표 압력을 조절할 수 있다. 제1 제어부(190)는 목표 압력의 조절에 대응하여 압축기(110)의 주파수를 조절할 수 있다.

냉방 운전 시 압축기(110)의 목표 압력은 압축기(110)의 입구 압력에 관한 '목표 입구 압력'을 의미할 수 있다. 목표 입구 압력은 '임계 입구 압력' 또는 '목표 저압'으로 호칭될 수도 있다. 난방 운전 시 압축기(110)의 목표 압력은 압축기(110)의 출구 압력에 관한 '목표 출구 압력'을 의미할 수 있다. 목표 출구 압력은 '임계 출구 압력' 또는 '목표 고압'으로 호칭될 수도 있다.

제1 제어부(190)는 압축기(110)의 목표 압력의 조절에 대응하여 압축기(110)의 주파수를 조절할 수 있다. 냉방 운전 시에는 압축기(110)의 입구 압력이 공기 조화기(1)의 동작 제어에 중요한 인자로 취급된다. 난방 운전 시에는 압축기(110)의 출구 압력이 공기 조화기(1) 동작 제어에 중요한 인자로 취급된다. 즉, 냉방 운전 시에는 압축기(110)로 유입되는 냉매의 압력(저압)에 관한 목표 압력을 이용하여 공기 조화기(1)의 동작이 제어된다. 난방 운전 시에는 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 압력(고압)에 관한 목표 압력을 이용하여 공기 조화기(1)의 동작이 제어된다.

압축기(110)의 입구 압력 변화와 출구 압력의 변화에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 압축기(110)의 주파수이다. 압축기(110)의 목표 압력이 조절됨에 따라 압축기(110)의 입구 압력 또는 출구 압력도 조절되어야 하므로, 압축기(110)의 주파수 조절이 필요하다.

제1 메모리(192)에는 복수의 퍼지 테이블들이 저장될 수 있다. 퍼지 테이블은 제2 메모리(272)에도 저장될 수 있다. 퍼지 테이블(fuzzy table)은 압축기(110)의 목표 압력에 관한 복수의 조절값들을 포함한다. 예를 들면, 퍼지 테이블(fuzzy table)은 실내 온도와 미리 정해진 희망 온도 간 온도차 및 온도차의 변화량에 대응하는 복수의 조절값들을 포함할 수 있다. 또한, 퍼지 테이블은 실내 습도와 미리 정해진 기준 습도 간 습도차 및 습도차의 변화량에 대응하는 복수의 조절값들을 포함할 수 있다.

냉방 운전 또는 난방 운전 시, 제1 제어부(190)는 퍼지 테이블(fuzzy table)로부터 실내 온도와 희망 온도 간 온도차 및 온도차의 제1 변화량에 대응하는 목표 압력의 조절값을 결정 또는 선택할 수 있다. 또한, 제1 제어부(190)는 퍼지 테이블(fuzzy table)로부터 실내 습도와 기준 습도 간 습도차 및 습도차의 제2 변화량에 대응하는 목표 압력의 조절값을 결정 또는 선택할 수 있다. 제1 제어부(190)는 결정된 조절값에 따라 목표 압력을 조절할 수 있다.

냉방 운전 시 제1 제어부(190)는 목표 압력의 증가에 기초하여 압축기(110)의 주파수를 감소시키거나, 목표 압력의 감소에 기초하여 압축기(110)의 주파수를 증가시킬 수 있다. 즉, 제1 제어부(190)는, 냉방 운전 시 압축기(110)의 입구 압력을 조절된 목표 압력으로 증가시키기 위해 압축기(110)의 주파수를 감소시키거나, 압축기(110)의 입구 압력을 조절된 목표 압력으로 감소시키기 위해 압축기(110)의 주파수를 증가시킬 수 있다.

난방 운전 시 제1 제어부(190)는 목표 압력의 증가에 기초하여 압축기(110)의 주파수를 증가시키거나, 목표 압력의 감소에 기초하여 압축기(110)의 주파수를 감소시킬 수 있다. 난방 운전 시 제1 제어부(190)는 압축기(110)의 출구 압력을 조절된 목표 압력으로 증가시키기 위해 압축기(110)의 주파수를 증가시키거나, 압축기(110)의 출구 압력을 조절된 목표 압력으로 감소시키기 위해 압축기(110)의 주파수를 감소시킬 수 있다.

퍼지 테이블(fuzzy table)을 이용한 압축기(110)의 목표 압력 조절은 도 7과 도 8에서 더 상세히 설명된다.

또한, 공기 조화기(1)의 제1 제어부(190)는 압축기(110)의 주파수 변화에 기초하여 실외팬(150)의 회전 속도와 팽창 밸브(220)의 개도를 조절할 수 있다. 제1 메모리(192)에는 압축기(110)의 주파수에 대응하는 실외팬(150)의 회전 속도와 팽창 밸브(220)의 개도가 포함된 제어 데이터 테이블이 미리 저장될 수 있다. 예를 들면, 제1 제어부(190)는 압축기(110)의 주파수 증가에 대응하여, 실외기(1a)에 포함된 실외팬(150)의 회전 속도를 증가시키고, 실내기(1b)에 포함된 팽창 밸브(220)의 개도를 증가시킬 수 있다. 반대로, 제1 제어부(190)는 압축기(110)의 주파수의 감소에 대응하여, 실외기(1a)에 포함된 실외팬(150)의 회전 속도를 감소시키고, 실내기(1b)에 포함된 팽창 밸브(220)의 개도를 감소시킬 수 있다.

도 5는 냉방 운전 시 실내 온도 또는 실내 습도에 따라 조절되는 압축기의 목표 압력 및 압축기의 주파수를 나타내는 그래프이다.

도 5의 그래프(500)를 참조하면, t0 시점에 냉방 운전이 시작되면 실내 온도가 점점 감소한다. 실내 온도가 감소하면 사용자에 의해 미리 설정된 희망 온도와 실내 온도 간 온도차가 감소한다. 제1 제어부(190)는 실내 온도와 희망 온도 간 온도차 및 온도차의 변화량을 주기적으로 획득할 수 있다. 온도차 및 온도차의 변화량을 획득하는 주기는 설계에 따라 다양하게 결정될 수 있다.

냉방 운전이 시작되면 실내 습도도 감소하므로, 실내 습도와 미리 정해진 기준 습도 간 습도차도 감소한다. 습도차 및 습도차의 변화량을 획득하는 주기도 설계에 따라 다양하게 결정될 수 있다.

냉방 운전에서 공기 조화기(1)의 제1 제어부(190)는 온도차가 감소함에 기초하여 압축기(110)의 입구측 목표 압력(즉, 목표 입구 압력)을 증가시킬 수 있다. 제1 제어부(190)는 제1 메모리(192)에 저장된 퍼지 테이블을 참조하여 목표 압력의 증가값을 결정할 수 있다. 즉, 압축기(110)의 목표 압력은 결정된 증가값만큼 증가할 수 있다. 압축기(110)의 목표 압력은 미리 정해진 주기마다 조절될 수 있고, 온도차가 감소하는 동안 압축기(110)의 목표 압력은 각 주기마다 단계적으로 증가할 수 있다.

제1 제어부(190)는 목표 압력의 증가에 대응하여 압축기(110)의 주파수를 감소시킬 수 있다. 압축기(110)의 주파수가 감소함에 따라 공기 조화기(1)의 냉방 세기 및 냉방 속도가 점점 감소할 수 있다. 냉방 운전 동안 제1 압력 센서(174)에 의해 검출되는 압축기(110)의 입구 압력에 관한 목표 압력이 계속 조절된다. 따라서 압축기(110)의 주파수 조절 범위가 확대될 수 있고, 압축기(110)는 오프 되지 않고 계속 동작할 수 있다.

실내 온도와 희망 온도 간 온도차가 작아질수록 공기 조화기(1)의 냉방 세기 및 냉방 속도가 감소하게 되므로, 실내 온도는 희망 온도에 도달한 후 증가할 수 있다. 즉, t1 시점부터 실내 온도가 증가하고, 실내 온도와 희망 온도 간 온도차가 증가할 수 있다. 공기 조화기(1)의 제1 제어부(190)는 온도차가 증가함에 기초하여 압축기(110)의 입구측 목표 압력(즉, 목표 입구 압력)을 감소시킬 수 있다.

제1 제어부(190)는 퍼지 테이블을 참조하여 목표 압력의 감소값을 결정할 수 있다. 즉, 압축기(110)의 목표 압력은 결정된 감소값만큼 감소할 수 있다. 제1 제어부(190)는 목표 압력의 감소에 대응하여 압축기(110)의 주파수를 증가시킬 수 있다. 압축기(110)의 주파수가 증가함에 따라 공기 조화기(1)의 냉방 세기 및 냉방 속도가 점점 증가할 수 있다.

압축기(110)의 주파수가 일정 수준으로 높아지면, 실내 온도는 다시 감소하고, 실내 온도와 희망 온도 간 온도차도 다시 감소할 수 있다. 즉, t2 시점부터 실내 온도가 다시 감소함에 기초하여, 공기 조화기(1)는 압축기(110)의 목표 압력(즉, 목표 입구 압력)을 다시 증가시키고, 압축기(110)의 주파수를 다시 감소시킬 수 있다. t3 시점부터 실내 온도가 다시 증가하면 압축기(110)의 입구측 목표 압력을 다시 감소시키고, 압축기(110)의 주파수도 다시 증가시킬 수 있다.

냉방 운전 시 압축기(110)의 목표 압력 조절은 실내 습도에 기초하여 수행될 수도 있다. 즉, 공기 조화기(1)의 제1 제어부(190)는 실내 습도와 기준 습도 간 습도차 및 습도차의 변화량에 기초하여 압축기(110)의 목표 압력을 조절할 수 있다.

이와 같이, 개시된 공기 조화기(1)는 냉방 운전 시 압축기(110)의 입구측 목표 압력을 조절함으로써 압축기(110)의 온-오프 제어 없이 실내 온도 및/또는 실내 습도를 쾌적한 수준으로 유지할 수 있다. 냉방 운전 시 실내 온도와 실내 습도가 빠르게 조절될 수 있고, 실내 온도와 실내 습도가 과도하게 낮아지는 것도 방지될 수 있으며, 실내 온도의 변동폭과 실내 습도의 변동폭도 감소할 수 있다.

도 6은 난방 운전 시 실내 온도에 따라 조절되는 압축기의 목표 압력 및 압축기의 주파수를 나타내는 그래프이다.

도 6의 그래프(600)를 참조하면, t0 시점에 난방 운전이 시작되면 실내 온도가 점점 증가한다. 실내 온도가 증가하면 사용자에 의해 미리 설정된 희망 온도와 실내 온도 간 온도차가 감소한다. 공기 조화기(1)의 제1 제어부(190)는 온도차가 감소함에 기초하여 압축기(110)의 출구 압력에 관한 목표 압력(즉, 목표 출구 압력)을 감소시킬 수 있다. 제1 제어부(190)는 제1 메모리(192)에 저장된 퍼지 테이블을 참조하여 목표 압력의 감소값을 결정할 수 있다. 즉, 목표 압력은 결정된 감소값만큼 감소할 수 있다. 목표 압력은 미리 정해진 주기마다 조절될 수 있고, 온도차가 감소하는 동안 목표 압력은 각 주기마다 단계적으로 감소할 수 있다.

제1 제어부(190)는 목표 압력의 감소에 대응하여 압축기(110)의 주파수를 감소시킬 수 있다. 압축기(110)의 주파수가 감소함에 따라 공기 조화기(1)의 난방 세기 및 난방 속도가 점점 감소할 수 있다. 난방 운전 동안 제2 압력 센서(175)에 의해 검출되는 압축기(110)의 출구 압력에 관한 목표 압력이 계속 조절된다. 따라서 압축기(110)의 주파수 조절 범위가 확대될 수 있고, 압축기(110)는 오프 되지 않고 계속 동작할 수 있다.

실내 온도와 희망 온도 간 온도차가 작아질수록 공기 조화기(1)의 난방 세기 및 난방 속도가 감소하게 되므로, 실내 온도는 희망 온도에 도달한 후 감소할 수 있다. 즉, t4 시점부터 실내 온도가 감소하고, 실내 온도와 희망 온도 간 온도차가 증가할 수 있다. 공기 조화기(1)의 제1 제어부(190)는 온도차가 증가함에 기초하여 압축기(110)의 출구측 목표 압력(즉, 목표 출구 압력)을 증가시킬 수 있다.

제1 제어부(190)는 퍼지 테이블을 참조하여 목표 압력의 증가값을 결정할 수 있다. 즉, 목표 압력은 결정된 증가값만큼 증가할 수 있다. 제1 제어부(190)는 목표 압력의 증가에 대응하여 압축기(110)의 주파수를 증가시킬 수 있다. 압축기(110)의 주파수가 증가함에 따라 공기 조화기(1)의 난방 세기 및 난방 속도가 점점 증가할 수 있다.

압축기(110)의 주파수가 일정 수준으로 높아지면, 실내 온도는 다시 증가하고, 실내 온도와 희망 온도 간 온도차도 다시 감소할 수 있다. 즉, t5 시점부터 실내 온도가 다시 증가함에 기초하여, 공기 조화기(1)는 압축기(110)의 출구측 목표 압력을 다시 감소시키고, 압축기(110)의 주파수를 다시 감소시킬 수 있다. t6 시점부터 실내 온도가 다시 감소하면 압축기(110)의 출구측 목표 압력을 다시 증가시키고, 압축기(110)의 주파수도 다시 증가시킬 수 있다.

이와 같이, 개시된 공기 조화기(1)는 난방 운전 시 압축기(110)의 출구측 목표 압력을 조절함으로써 압축기(110)의 온-오프 제어 없이 실내 온도를 쾌적한 수준으로 유지할 수 있다. 난방 운전 시 실내 온도가 빠르게 조절될 수 있고, 실내 온도가 과도하게 높아지는 것도 방지될 수 있으며, 실내 온도의 변동폭도 감소할 수 있다.

도 7은 실내 온도와 관련된 압축기의 목표 압력의 조절값들을 포함하는 퍼지 테이블(fuzzy table)을 예시한다. 도 8은 실내 습도와 관련된 압축기의 목표 압력의 조절값들을 포함하는 퍼지 테이블(fuzzy table)을 예시한다.

도 7을 참조하면, 공기 조화기(1)의 제1 제어부(190)는 제1 메모리(192)에 미리 저장된 퍼지 테이블(fuzzy table)(700)을 이용하여 압축기(110)의 목표 압력을 조절할 수 있다. 퍼지 테이블(700)에서 Pa는 목표 압력의 조절값으로서 목표 압력의 증가값 또는 감소값을 나타낸다.

구체적으로, 공기 조화기(1)는 냉방 운전 또는 난방 운전 시 미리 정해진 검출 주기마다 실내 온도와 희망 온도 간 온도차(Td(N)) 및 온도차의 변화량(ΔTd)을 산출할 수 있다. 온도차의 변화량(ΔTd)은 이전 검출 시점(N-1 주기)에 검출된 이전 온도차(Td(N-1))와 현재 검출 시점(N 주기)에 검출된 현재 온도차(Td(N)) 간 차이값을 의미한다. 즉, 온도차의 변화량(ΔTd)은 현재 온도차(Td(N))로부터 이전 온도차(Td(N-1))를 감산함으로써 획득될 수 있다.

공기 조화기(1)의 제1 제어부(190)는 퍼지 테이블(700)로부터 실내 온도와 희망 온도 간 온도차(Td(N)) 및 온도차의 변화량(ΔTd)에 대응하는 목표 압력의 조절값(증가값 또는 감소값)을 결정할 수 있다. 예를 들면, 도 7의 퍼지 테이블(700)에서, 실내 온도와 희망 온도 간 온도차(Td(N))가 E1이고, 온도차의 변화량(ΔTd)이 -de2으로 산출된 경우, 목표 압력의 조절값(ΔPa)은 -df1으로 결정될 수 있다. 제1 제어부(190)는 현재 목표 압력에 조절값(ΔPa)을 합산하여 목표 압력을 조절할 수 있다. 즉, 목표 압력이 df1만큼 감소할 수 있다. 도 7에 예시된 -df6부터 df1은 다양한 수치로 나타날 수 있다.

또한, 도 8을 참조하면, 퍼지 테이블(fuzzy table)(800)은 실내 습도와 기준 습도 간 습도차(Hd(N)) 및 습도차의 변화량(ΔHd)에 대응하는 목표 압력의 조절값(증가값 또는 감소값)을 포함할 수 있다.

공기 조화기(1)는 미리 정해진 검출 주기마다 실내 습도와 미리 정해진 기준 습도 간 습도차(Hd(N)) 및 습도차의 변화량(ΔHd)을 산출할 수 있다. 습도차의 변화량(ΔHd)은 이전 검출 시점(N-1 주기)에 검출된 이전 습도차(Hd(N-1))와 현재 검출 시점(N 주기)에 검출된 현재 습도차(Hd(N)) 간 차이를 의미한다. 즉, 습도차의 변화량(ΔHd)은 현재 습도차(Hd(N))로부터 이전 습도차(Hd(N-1))를 감산함으로써 획득될 수 있다.

공기 조화기(1)의 제1 제어부(190)는 퍼지 테이블(700)로부터 실내 습도와 기준 습도 간 습도차(Hd(N)) 및 습도차의 변화량(ΔHd)에 대응하는 목표 압력의 조절값(ΔPa)을 결정할 수 있다. 예를 들면, 도 8의 퍼지 테이블(800)에서, 실내 습도와 기준 습도 간 습도차(Hd(N))가 E2이고, 온도차의 변화량(ΔTd)이 -de1으로 산출된 경우, 목표 압력의 조절값(ΔPa)은 dg1으로 결정될 수 있다. 제1 제어부(190)는 현재 목표 압력에 조절값(ΔPa)을 합산하여 목표 압력을 조절할 수 있다. 즉, 목표 압력이 dg1만큼 증가할 수 있다. 도 8에 예시된 -dg6부터 dg1은 다양한 수치로 나타날 수 있다.

도 9는 실내 온도에 기초하여 압축기의 목표 압력을 조절하기 위한 공기 조화기의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.

도 9를 참조하면, 공기 조화기(1)의 제1 제어부(190)는 냉방 운전 또는 난방 운전 시 실내 온도 센서(213)를 제어하여 실내 온도를 검출할 수 있다(901). 제1 제어부(190)는 실내 온도 센서(213)를 제어하기 위한 제어 신호들을 생성할 수 있다. 제2 제어부(270)는 제1 제어부(190)로부터 전송된 제어 신호들에 따라 실내 온도 센서(213)를 제어하고, 검출된 실내 온도에 대응하는 검출 신호들을 제1 제어부(190)로 전송할 수 있다. 실내 온도의 검출 주기는 설계에 따라 다양하게 결정될 수 있다.

제1 제어부(190)는 실내 온도와 희망 온도 간 온도차 및 온도차의 변화량을 획득할 수 있다(902, 903). 온도차의 변화량은 이전 검출 시점(N-1 주기)에 검출된 이전 온도차와 현재 검출 시점(N 주기)에 검출된 현재 온도차 간 차이값을 의미한다.

제1 제어부(190)는 제1 메모리(192)에 저장된 퍼지 테이블을 참조하여 실내 온도와 희망 온도 간 온도차 및 온도차의 변화량에 따라 압축기(110)의 목표 압력을 조절할 수 있다(904). 즉, 제1 제어부(190)는 퍼지 테이블로부터 실내 온도와 희망 온도 간 온도차 및 온도차의 변화량에 대응하는 목표 압력의 조절값을 결정할 수 있다. 제1 제어부(190)는 결정된 조절값에 따라 압축기(110)의 목표 압력을 조절할 수 있다.

제1 제어부(190)는 압축기(110)의 목표 압력이 조절됨에 대응하여 압축기(110)의 주파수를 조절할 수 있다(905). 냉방 운전 시 제1 제어부(190)는 목표 압력의 증가에 기초하여 압축기(110)의 주파수를 감소시키거나, 목표 압력의 감소에 기초하여 압축기(110)의 주파수를 증가시킬 수 있다. 냉방 운전 시 제1 제어부(190)는 압축기(110)의 입구 압력을 조절된 목표 압력으로 증가시키기 위해 압축기(110)의 주파수를 감소시키거나, 압축기(110)의 입구 압력을 조절된 목표 압력으로 감소시키기 위해 압축기(110)의 주파수를 증가시킬 수 있다.

도 10은 실내 습도에 기초하여 압축기의 목표 압력을 조절하기 위한 공기 조화기의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.

도 10을 참조하면, 공기 조화기(1)의 제1 제어부(190)는 냉방 운전 시 실내 습도 센서(212)를 제어하여 실내 습도를 검출할 수 있다(1001). 제1 제어부(190)는 실내 습도 센서(212)를 제어하기 위한 제어 신호들을 생성할 수 있다. 제2 제어부(270)는 제1 제어부(190)로부터 전송된 제어 신호들에 따라 실내 습도 센서(212)를 제어하고, 검출된 실내 습도에 대응하는 검출 신호들을 제1 제어부(190)로 전송할 수 있다. 실내 습도의 검출 주기는 설계에 따라 다양하게 결정될 수 있다.

제1 제어부(190)는 실내 습도와 기준 습도 간 습도차 및 습도차의 변화량을 획득할 수 있다(1002, 1003). 습도차의 변화량은 이전 검출 시점(N-1 주기)에 검출된 이전 습도차와 현재 검출 시점(N 주기)에 검출된 현재 습도차 간 차이값을 의미한다.

제1 제어부(190)는 제1 메모리(192)에 저장된 퍼지 테이블을 참조하여 실내 습도와 기준 습도 간 습도차 및 습도차의 변화량에 따라 압축기(110)의 목표 압력을 조절할 수 있다(1004). 즉, 제1 제어부(190)는 퍼지 테이블로부터 실내 습도와 기준 습도 간 습도차 및 습도차의 변화량에 대응하는 압축기(110)의 목표 압력의 조절값을 결정할 수 있다. 제1 제어부(190)는 결정된 조절값에 따라 압축기(110)의 목표 압력을 조절할 수 있다.

제1 제어부(190)는 목표 압력이 조절됨에 대응하여 압축기(110)의 주파수를 조절할 수 있다(1005). 냉방 운전 시 제1 제어부(190)는 목표 압력의 증가에 기초하여 압축기(110)의 주파수를 감소시키거나, 목표 압력의 감소에 기초하여 압축기(110)의 주파수를 증가시킬 수 있다. 난방 운전 시 제1 제어부(190)는 목표 압력의 증가에 기초하여 압축기(110)의 주파수를 증가시키거나, 목표 압력의 감소에 기초하여 압축기(110)의 주파수를 감소시킬 수 있다.

개시된 공기 조화기(1) 및 그 제어 방법은 압축기(110)의 목표 압력을 적절히 조절함으로써 압축기(110)의 온-오프 제어 없이 실내 온도와 실내 습도를 쾌적한 수준으로 유지할 수 있다. 압축기(110)의 반복적인 온-오프가 발생하지 않으므로, 실내 온도의 변동과 실내 습도의 변동이 감소할 수 있다. 또한, 전력 소비 효율이 향상될 수 있고, 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경이 제공될 수 있다.

한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 저장매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다.

기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

1: 공기 조화기
1a: 실외기
1b: 실내기
110: 압축기

Claims

실내 열교환기를 포함하는 실내기;
상기 실내 열교환기로 냉매를 공급하는 압축기를 포함하는 실외기;
상기 압축기의 압력을 검출하는 압력 센서;
실내 습도를 검출하는 실내 습도 센서;
실내 온도를 검출하는 실내 온도 센서;및
상기 실내 온도와 미리 정해진 희망 온도 간 온도차 또는 상기 실내 습도와 미리 정해진 기준 습도 간 습도차를 주기적으로 획득하고, 상기 온도차의 제1 변화량 또는 상기 습도차의 제2 변화량에 따라 상기 압축기의 목표 압력을 조절하고, 상기 목표 압력의 조절에 대응하여 상기 압축기의 주파수를 조절하는 제어부;를 포함하는 공기 조화기.
제1항에 있어서,
상기 냉매의 목표 압력에 관한 복수의 조절값들을 포함하는 퍼지 테이블(fuzzy table)을 저장하는 메모리;를 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 퍼지 테이블을 이용하여 상기 목표 압력의 조절값을 결정하는 공기 조화기.
제2항에 있어서,
상기 제어부는
상기 퍼지 테이블(fuzzy table)로부터 상기 온도차와 상기 온도차의 제1 변화량에 대응하거나 상기 습도차와 상기 습도차의 제2 변화량에 대응하는 상기 목표 압력의 조절값을 결정하고, 상기 조절값에 따라 상기 목표 압력을 조절하는 공기 조화기.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 목표 압력의 증가에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 감소시키거나, 상기 목표 압력의 감소에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 증가시키는 공기 조화기.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 압축기의 주파수의 증가에 기초하여, 상기 실외기에 포함된 실외팬의 회전 속도를 증가시키고 상기 실내기에 포함된 팽창 밸브의 개도를 증가시키거나,
상기 압축기의 주파수의 감소에 기초하여, 상기 실외팬의 회전 속도를 감소시키고, 상기 팽창 밸브의 개도를 감소시키는 공기 조화기.
실내 열교환기를 포함하는 실내기 및 상기 실내 열교환기로 냉매를 공급하는 압축기를 포함하는 실외기를 포함하는 공기 조화기의 제어 방법에 있어서,
상기 실내기에 포함된 실내 습도 센서를 이용하여 실내 습도를 검출하고;
상기 실내기에 포함된 실내 온도 센서를 이용하여 실내 온도를 검출하고;
압력 센서를 이용하여 상기 압축기의 압력을 검출하고;
상기 실내 온도와 미리 정해진 희망 온도 간 온도차 또는 상기 실내 습도와 미리 정해진 기준 습도 간 습도차를 주기적으로 획득하고;
상기 온도차의 제1 변화량 또는 상기 습도차의 제2 변화량을 획득하고;
상기 온도차의 제1 변화량 또는 상기 습도차의 제2 변화량에 따라 상기 압축기의 목표 압력을 조절하고;
상기 목표 압력의 조절에 대응하여 상기 압축기의 주파수를 조절하는 것;을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 목표 압력을 조절하는 것은,
메모리에 저장된 상기 냉매의 목표 압력에 관한 복수의 조절값들을 포함하는 퍼지 테이블(fuzzy table)을 이용하여 상기 목표 압력의 조절값을 결정하는 것;을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
제7항에 있어서,
상기 목표 압력을 조절하는 것은,
상기 퍼지 테이블(fuzzy table)로부터 상기 온도차와 상기 온도차의 제1 변화량에 대응하거나 상기 습도차와 상기 습도차의 제2 변화량에 대응하는 상기 목표 압력의 조절값을 결정하고;
상기 조절값에 따라 상기 목표 압력을 조절하는 것;을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 압축기의 주파수를 조절하는 것은
상기 목표 압력의 증가에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 감소시키거나, 상기 목표 압력의 감소에 기초하여 상기 압축기의 주파수를 증가시키는 것;을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
제6항에 있어서,
상기 압축기의 주파수의 증가에 기초하여, 상기 실외기에 포함된 실외팬의 회전 속도를 증가시키고 상기 실내기에 포함된 팽창 밸브의 개도를 증가시키거나;
상기 압축기의 주파수의 감소에 기초하여, 상기 실외팬의 회전 속도를 감소시키고, 상기 팽창 밸브의 개도를 감소시키는 것;을 더 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.