KR100606267B1 - 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘에 관한 것으로서, 특히 실외기 팬모터의 RPM을 제어함으로써 저온 영역에서 증발기의 동결 없이 계속적으로 원활한 냉방 운전을 수행할 수 있는 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명에 의한 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘은 실외 열교환기에서 발생하는 열을 방출시키는 팬모터와, 상기 실외 열교환기의 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 온도 센서에서 측정된 온도와 설정된 소정의 온도를 비교하여 그에 따라 상기 팬모터의 RPM을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

연속 냉방 운전이 가능한 에어콘{AIR CONDITIONER CAPABLE OF CONTINUOUS COOLING OPERATION}

도 1은 일반적인 에어콘의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘의 구성도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **

1 : 압축기 2 : 실외 열교환기

3 : 모세관 4 : 실내 열교환기

5 : 실내 열교환기 온도 센서 6 : 제어부

7 : 실외 열교환기 온도 센서 8 : 팬모터

본 발명은 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘에 관한 것으로서, 특히 실외기 팬모터의 RPM을 제어함으로써 저온 영역에서 증발기의 동결 없이 계속적으로 원활한 냉방 운전을 수행할 수 있는 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 에어콘의 내부 구성을 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 에어콘은 크게 압축기(compressor)(1), 실외 열교환기(응축기)(condensor)(2), 모세관(팽창밸브)(3) 및 실내 열교환기(증발기)(EVAP)(4)로 구성되어 있다. 에어콘의 각 구성요소는 배관을 통해 연결되어 있고, 그 배관 내부에 냉매를 순환시키면서 냉풍을 만들어낸다. 분리형의 경우, 실내기 유닛에 실내 열교환기(4)를 설치하고, 실외기 유닛에 압축기(1), 실외 열교환기(2) 및 모세관(3)을 설치한다.

우선, 가스 상태의 냉매가 압축기(1)에 의해 고온 고압으로 압축되어 실외 열교환기(2)로 보내지면 여기서 액화되어 중온 고압의 액체가 된다. 이 중온 고압의 액상 냉매는 모세관(3)을 통해 압력이 강화되면서 저온 저압의 액상 냉매로 되어 실내 열교환기(4)로 보내진다. 저온 저압의 액상 냉매는 실내 교환기(4)에서 주위의 열을 흡수하면서 증발한다. 다시 가스 상태의 냉매가 압축기(1)로 들어가 상기의 과정을 반복한다. 이 때 차가워진 실내 열교환기(4)로 실내의 더운 공기가 들어와 냉풍으로 바뀌어 다시 실내로 배출됨으로써, 실내 공기를 차갑게 만든다.

이와 같이 작동하는 에어콘에서, 모세관(3)으로부터 나온 저온 저압의 액상 냉매는 실내에서 유입되는 공기의 온도가 낮거나 실내 공기의 유입구가 막히는 경우, 실내 열교환기(4)에서 증발하지 못하고 저온 저압의 액상 냉매 상태로 실내 열교환기(4)를 통과하면서 압축기(1)로 들어간다. 이러한 저온 저압의 액상 냉매는 실내 열교환기(4)를 통과하면서 동결 현상을 발생시키게 되고, 이후 압축기(1)로 공급되어 압축기(1)를 손상시킬 수 있다.

실내 열교환기(4)에서의 이러한 동결 현상을 방지하기 위해, 실내 열교환기(4)의 일측에 온도 센서(5)를 설치하여 실내 열교환기(4)의 온도를 측정한 다. 온도 센서(5)에서 감지된 온도는 제어부(6)에 전달되고, 제어부(6)에서는 그 온도가 2℃ 이하로 일정 시간 동안 지속되는 것으로 판단되면 압축기(1)의 동작을 정지시켜 냉매의 순환을 차단한다. 이렇게 함으로써 더 이상의 저온 냉매가 실내 열교환기(4)로 유입되지 않게 되므로 일정 시간이 흐르게 되면 동결 현상이 해소될 수 있다. 즉, 시간이 흐르면서 이후 실내 열교환기(4)의 온도가 12℃ 이상으로 상승하게 되면 압축기(1)에 전원이 다시 인가되면서 에어콘이 재가동된다.

이러한 동결 방지 동작은 실내 온도가 16℃ 이하로 내려 갈 때 개시되어, 온도 센서(5)가 작동하고 제어부(6)에서 압축기(1)의 온/오프를 제어하게 된다.

그러나 종래의 방식은 저온 조건에서 동결 현상이 어느 정도 일어난 후에 비로소 이를 해소하는 것으로서, 동결 현상이 발생하면 압축기(1)의 전원을 차단하여 에어콘의 동작을 중지시킨 후 동결 현상이 해소될 때까지 기다려야 한다.

따라서 압축기(1)의 온/오프가 불가피하므로 압축기(1)의 온/오프 시 순간 전류가 많이 흘러 전력 소모가 크게 되고, 동결 현상이 해소될 때까지 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 실내 열교환기에서 발생하는 동결 현상을 사전에 방지하여 압축기의 온/오프 없이 계속적으로 원활한 냉방 운전을 수행할 수 있는 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해, 본 발명에 의한 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘은 실외 열교환기에서 발생하는 열을 방출시키는 팬모터와, 상기 실외 열교환기의 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 온도 센서에서 측정된 온도와 설정된 소정의 온도를 비교하여 그에 따라 상기 팬모터의 RPM을 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성된 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘에 있어서, 상기 온도 센서는 오프 되어 있다가 실내 열교환기의 동결 진입 전에 온되어 동작하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘의 구성도를 나타낸다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘은 기본적으로 압축기(1), 실외 열교환기(2), 모세관(3) 및 실내 열교환기(3)를 포함하고, 실외 열교환기(2)에 부착된 온도 센서(7), 실외 열교환기(2)의 열을 방출시키는 팬모터(8) 및 팬모터(8)의 회전속도를 제어하는 제어부(6)를 포함한다.

제어부(6)는 팬모터(8)의 RPM을 제어하여 실외 열교환기(2)에서 방출되는 열량을 제어하는 부분으로서, 일반적인 마이크로프로세서가 될 수 있다.

온도 센서(7)는 실외 열교환기(2)의 일측에 부착되어 실외 열교환기(2)의 온도를 감지하는 부분이다.

팬모터(8)는 실외 열교환기(2)에서 나오는 열을 외부로 배출시키는 부분으로서 기존의 에어콘에도 들어 있는 것이다. 그러나 종래 팬모터가 일정한 속도로 회전하는 것에 비하여 본 발명에 의한 팬모터(8)는 제어부(6)에 의해 그 회전속도가 변경될 수 있다.

이와 같이 구성된 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘의 동작을 살펴본다.

보통, 실내 열교환기(4)의 동결 방지를 위한 동작은 실내 온도가 16℃ 이하로 내려갈 때 수행되며 그 때부터 실내 열교환기(4)의 온도 센서(5)가 동작하게 된다. 온도 센서(5)가 동작하여 실내 열교환기(4)의 온도를 감지하다가 그 온도가 2℃가 되면, 이를 제어부(6)에 알리게 된다.

이 때, 실내 열교환기(4)가 동결 상태가 되기 전이 되는데, 이러한 동결 진입 전에 팬모터(8)의 RPM을 적절히 감속시켜 열 방출을 줄임으로써 실내 열교환기(4)의 동결 진입을 사전에 막거나 적어도 동결 진입을 최대한 억제할 수 있다.

통상적으로 압축기(1)를 통과한 가스 상의 냉매는 대략 80℃ 정도의 고온 상태를 유지하고 이후 실외 열교환기(2)를 거치면서 대략 40℃정도의 액상 냉매가 된다. 이 때 종래에는 팬모터의 속도가 일정하므로 실외 열교환기(2)에서 열의 방출량을 다르게 할 수 없어 액상 냉매의 온도에 큰 변화가 없게 되나, 본 발명에서는 팬모터(8)의 회전속도를 감소시켜서 열 방출을 줄여 액상 냉매의 온도를 좀 더 높일 수 있으며, 이에 따라 모세관(3)을 거쳐 실내 열교환기(4)로 들어가는 냉매의 온도를 높일 수 있게 된다.

제어부(6)에서 동결 진입 전 상황을 인지하게 되면 이를 실외 열교환기(2)의 온도 센서(7)에 전달하고, 온도 센서(7)는 오프 상태에 있다가 제어부(6)의 신호를 받아 온도 감지 동작을 시작하게 된다.

온도 센서(7)에서 측정된 실내 열교환기(2)의 온도는 제어부(6)에 입력되고 제어부(6)는 입력된 온도값과 미리 설정된 소정의 온도를 비교하여 그에 따라 팬모터(8)의 RPM을 제어하게 된다.

즉, 제어부(6)는 실외 열교환기(2)의 온도가 설정된 소정의 온도보다 얼마나 낮은지를 확인하여 측정값과 설정값의 차이에 따른 RPM 값을 실험적으로 구한 그래프에 따라 팬모터(8)의 RPM을 낮추게 된다. 이와 같이 동결 진입 전에 팬모터(8)의 RPM 조절로 실외 열교환기(2)에서의 열교환량을 작게 하여 동결을 방지할 수 있으나, 만약 동결이 발생하게 되면 종래와 같이 압축기(1)를 오프시킬 수도 있다.

상기와 같이, 본 발명은 실외기 팬모터의 RPM을 제어함으로써 저온 영역에서 증발기의 동결 없이 계속적으로 원활한 냉방 운전을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 실외 열교환기에서 발생하는 열을 방출시키는 팬모터와, 상기 실외 열교환기의 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 온도 센서에서 측정된 온도와 설정된 소정의 온도를 비교하여 그에 따라 상기 팬모터의 RPM을 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성된 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘에 있어서,

   상기 온도 센서는 오프 되어 있다가 실내 열교환기의 동결 진입 전에 온되어 동작하는 것을 특징으로 하는 연속 냉방 운전이 가능한 에어콘.

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