KR20090051479A - 공기조화기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본 발명은 실외팬모터, 압축기, 상기 실외팬모터 및 압축기의 운전 주파수를 확인하여, 상기 실외팬모터 및 압축기의 운전 주파수가 같다면 상기 압축기 및 실외팬모터의 운전 주파수를 서로 다르게 제어하는 마이컴을 포함한다.
공기조화기, 주파수, 압축기

Description

공기조화기 및 그 제어 방법{An Air Conditioner and Control Method thereof}
본 발명은 인버터 압축기를 사용하는 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 주파수에서 압축기가 운전되지 않도록 압축기의 운전주파수를 제어하는 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 공기조화기는 실내의 냉방 또는 난방을 위한 목적으로 사용되는 장치로, 실내기 및 실외기 상호간에 냉매를 순환시켜 액체상태의 냉매가 기화할 때에 주위의 열을 흡수하며 액화할 때에 그 열을 방출하는 특성에 의하여 냉기 또는 온기를 공급하며, 실내기 및 실외기 상호간에 순환하는 냉매를 압축하기 위해 인버터 압축기를 사용하고 있다.
이러한 인버터 압축기를 사용한 공기조화기로는 대한민국 공개특허공보 1999-0069705호가 있다.
동 공보에 개시된 공기조화기는 실내온도와 설정온도의 차를 이용하여 압축기의 주파수를 제어하는데, 예를 들어 냉방운전의 경우 실내온도와 설정온도의 차가 크면 압축기의 주파수를 높은 주파수로 제어하여 실내온도를 급강하시키고, 실 내온도와 설정온도의 차가 작으면 압축기의 주파수를 상대적으로 낮은 주파수로 제어한다. 그리고, 실내온도가 설정온도에 도달했을 때는 압축기를 정지상태로 제어한 후, 다시 실내온도가 설정온도보다 일정치 만큼 높아졌을 때 압축기를 실내온도와 설정온도의 차에 따라 적정주파수로 제어하는 주파수 가변제어를 행한다.
그러나, 이러한 종래 공기조화기에서 가변되는 압축기의 운전 주파수가 실외팬의 운전 주파수와 일치하는 경우 공진이 발생하여 진동 소음을 증가시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압축기 및 실외팬의 운전 주파수를 서로 다르게 제어하여 진동 소음을 감소시키는 공기조화기 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기조화기는 실외팬모터, 압축기, 상기 실외팬모터 및 압축기의 운전 주파수를 확인하여, 상기 실외팬모터 및 압축기의 운전 주파수가 같다면 상기 압축기 및 실외팬모터의 운전 주파수를 서로 다르게 제어하는 마이컴을 포함한다.
또한, 상기 마이컴은 상기 실외팬모터 및 압축기의 운전 주파수가 같다면, 상기 압축기의 운전 주파수를 변경한다.
또한, 상기 마이컴은 상기 실외팬모터 및 압축기의 운전 주파수가 같다면, 상기 실외팬모터의 운전 주파수를 변경한다.
또한, 상기 실외팬모터 및 압축기는 브러쉬리스 직류(BLDC)모터가 적용된다.
그리고, 설정온도와 실내온도의 차에 따라 압축기 및 실외팬모터의 운전 주파수를 제어하는 공기조화기에 있어서, 상기 압축기 및 실외팬모터를 구동시키고, 상기 구동되는 압축기 및 실외팬모터의 운전 주파수가 같다면, 상기 압축기 및 실외팬모터의 운전 주파수를 서로 다르게 제어한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 동일한 운전 주파수에 의하여 발생하는 공진 현상을 방지하여 소음 발생을 감소시키는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉매 유로도이다. 도 1에서 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기는 통상의 냉매싸이클을 형성하는 실외기(10)와, 상기 실외기(10)에 연결되어 실내 냉난방을 행하는 실내기(50)를 구비하며, 상기 실내기(50)와 실외기(10) 사이에는 냉매배관이 설치된다.
상기 실외기(10)는 냉매를 고온고압의 기체상태로 압축하는 압축기(12)와, 상기 압축기(12)에서 압축된 고온고압 기체냉매의 흐름방향을 운전모드(냉방 또는 난방)에 따라 조절하는 사방밸브(14)와, 상기 압축기(12)에서 압축된 고온고압의 기체냉매를 전달받아 실외공기와 열교환하는 실외열교환기(16)와, 상기 실외열교환기(16)에서 열교환이 이루어지도록 실외팬모터(20)에 의해 실외공기를 강제 송풍시키는 실외팬(18)과, 냉매 유량을 조절하면서 열교환된 냉매를 감압 팽창시키는 전자팽창밸브(22, EEV: Electronic Expansion Valve)를 포함한다.
압축기(12)의 흡입측에는 압축기(12)에 유입되는 냉매를 완전 기체상태의 가 스로 변환시키는 어큐뮬레이터(24)가 설치된다. 그리고, 압축기(12) 및 실외팬모터(20)에는 BLDC모터가 적용되어 주파수가 가변제어된다.
실내기(50)는 냉매를 전달받아 실내공기와 열교환하는 실내열교환기(52)와, 실내열교환기(52)에서 열교환이 이루어지도록 실내팬모터(54)에 의해 실내공기를 강제 송풍시키는 실내팬(56)을 포함한다.
이와 같이 구성된 실외기(10)와 실내기(50)를 가지는 공기조화기에서, 난방 시에는 냉매가 도 1의 점선화살표 방향을 따라 압축기(12)→ 사방밸브(14)→ 실내열교환기(52)→ 전자팽창밸브(22)→ 실외열교환기(16)→ 사방밸브(14)→ 어큐뮬레이터(24)→ 압축기(12) 순으로 순환되는 냉매싸이클을 형성한다.
반면, 냉방 시에는 냉매가 도 1의 실선화살표 방향을 따라 압축기(12)→ 사방밸브(14)→ 실외열교환기(16)→ 전자팽창밸브(22)→ 실내열교환기(52)→ 사방밸브(14)→ 어큐뮬레이터(24)→ 압축기(12) 순으로 순환되는 냉매싸이클을 형성한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제어 구성도로써, 실내온도감지부(110), 마이컴(120), 압축기 구동부(130), 제 1 주파수 측정부(140), 실외팬모터 구동부(150), 제 2 주파수 측정부(160) 및 표시부(170)를 포함하여 구성된다.
입력부(100)는 사용자가 선택하는 운전모드(냉방 또는 난방)와 설정온도, 설정풍량 등의 운전정보를 입력하도록 실내기(50) 또는 리모컨에 구비된 다수의 키를 포함한다.
실내온도감지부(110)는 실내기(50)내로 흡입되는 실내공기의 온도를 감지하고, 감지된 정보를 마이컴(120)으로 전송한다.
마이컴(120)은 입력부(100)를 통하여 설정온도를 입력받고, 실내온도감지부(110)를 통하여 실내온도를 입력받는다. 마이컴(120)에는 설정온도와 실내온도의 차에 따른 압축기(12) 및 실외팬모터(20)의 목표 주파수가 설정되어 있으며, 마이컴(120)은 공기조화기의 운전시 설정온도와 실내온도의 차에 따라 설정된 압축기(12) 및 실외팬모터(20)의 목표 주파수가 동일한 주파수라면, 마이컴(120)은 압축기(12) 또는 실외팬모터(20)의 목표 주파수를 변경하여 같은 주파수로 구동시 발생하는 공진을 차단한다.
그리고, 마이컴(120)은 압축기(12) 및 실외팬모터(20)가 상기 목표 주파수에 이르는 도중에 동일한 운전 주파수로 구동되는 것을 방지하기 위하여, 후술할 주파수 측정부(140,160)에서 측정된 압축기(12) 및 실외팬모터(20)의 운전 주파수를 이용하여 압축기(12) 및 실외팬모터(20)가 동일한 운전 주파수로 구동되지 않도록 제어한다.
압축기구동부(130)는 마이컴(120)의 압축기제어신호에 따라 압축기(12)의 운전 주파수를 제어하는 인버터이고, 제 1 주파수 측정부(140)는 구동중인 압축기(12)의 운전 주파수를 측정하여 마이컴(120)으로 전송한다.
실외팬모터구동부(150)는 마이컴(120)의 실외팬제어신호에 따라 실외팬모터(20)의 운전 주파수를 제어하는 인버터이고, 제 2 주파수 측정부(160)는 구동중인 실외팬모터의 운전 주파수를 측정하여 마이컴(120)으로 전송한다..
표시부(170)는 마이컴(120)의 표시제어신호에 따라 공기조화기의 운전상태와 에러모드 등을 표시한다.
이하에서는 도 3 을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 설명한다.
사용자가 입력부(100)를 통해 원하는 운전모드(냉방 또는 난방)와 설정온도, 설정풍량 등의 정보를 선택하면, 선택된 정보가 마이컴(120)에 입력된다(200).
200 단계에서 운전정보가 입력되면, 마이컴(120)은 실내온도 감지부(110)에서 감지된 실내온도를 입력받고, 상기 입력된 설정온도 및 실내온도의 차에 따라 압축기(12) 및 실외팬모터(20)의 목표 주파수를 각각 결정한다(210).
210 단계에서 압축기(12) 및 실외팬모터(20)의 목표 주파수가 각각 결정되면, 마이컴(120)은 상기 결정된 목표 주파수가 동일하여 공진을 일어날 수 있는 상황을 방지하기 위하여 목표 주파수가 동일한지 비교한다(220).
220단계의 비교결과 목표 주파수가 같다면, 마이컴(120)은 압축기(12) 또는 실외팬모터(20)의 목표 주파수를 변경하여 압축기(12) 및 실외팬모터(20)을 구동한다(230).
한편, 220단계의 비교결과 목표 주파수가 동일하지 않으면, 마이컴(120)은 압축기(12) 및 실외팬모터(20)를 각각 다르게 설정된 목표주파수로 구동시킨다(240).
230 단계 또는 240 단계에 의하여 압축기(12) 및 실외팬모터(20)가 구동되면, 마이컴(120)은 압축기(12) 및 실외팬모터(20)가 목표 주파수에 이르는 도중 같은 운전 주파수로 구동되는지 판단하기 위하여 제 1 주파수 측정부(140) 및 제 2 주파수 측정부(160)에서 측정된 주파수가 동일한지 비교한다(250).
250 단계의 비교결과 구동중인 압축기(12) 및 실외팬모터(20)의 운전 주파수가 동일하다면 마이컴(120)은 압축기(12) 또는 실외팬모터(20)의 운전 주파수를 변경하여 동일한 주파수로 구동되는 시간을 감소시킨다(260).
마이컴(120)은 입력부를 통하여 운전 종료가 입력되지 않으면, 210 단계로 리턴하여 실내온도 및 설정온도에 따라 지속적으로 압축기 및 실외팬모터의 주파수 제어를 수행하며, 운전 종료가 입력되면 작업을 종료한다(270).
이상 본 발명의 일실시예에서는 BLDC모터가 적용된 실외팬모터가 장착된 공기조화기에서 압축기 및 실외팬모터가 동일한 운전 주파수로 구동되는 것을 방지하는 예를 들었다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 고정된 운전 주파수로 구동되는 모터가 적용된 실외팬모터가 장착된 공기조화기에서도 실외팬모터 및 압축기가 동일한 주파수로 구동되는 것을 방지하는 제어가 가능하다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉매 유로도이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제어 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
10 : 실외기 12 : 압축기
20 : 실외팬모터 100 : 사용자입력부
110 : 실내온도감지부 120 : 마이컴
130 : 압축기구동부 140 : 제 1 주파수 측정부
150 : 실외팬모터 구동부 160 : 제 2 주파수 측정부

Claims (5)

  1. 실외팬모터;
    압축기;
    상기 실외팬모터 및 압축기의 운전 주파수를 확인하여, 상기 실외팬모터 및 압축기의 운전 주파수가 같다면 상기 압축기 및 실외팬모터의 운전 주파수를 서로 다르게 제어하는 마이컴을 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이컴은 상기 실외팬모터 및 압축기의 운전 주파수가 같다면, 상기 압축기의 운전 주파수를 변경하는 공기조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이컴은 상기 실외팬모터 및 압축기의 운전 주파수가 같다면, 상기 실외팬모터의 운전 주파수를 변경하는 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 실외팬모터 및 압축기는 브러쉬리스 직류(BLDC)모터가 적용된 공기조화기.
  5. 설정온도와 실내온도의 차에 따라 압축기 및 실외팬모터의 운전 주파수를 제어하는 공기조화기에 있어서,
    상기 압축기 및 실외팬모터를 구동시키고,
    상기 구동되는 압축기 및 실외팬모터의 운전 주파수가 같다면,
    상기 압축기 및 실외팬모터의 운전 주파수를 서로 다르게 제어하는 공기조화기의 제어방법.
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