KR102104446B1 - 공기조화기 및 그 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 동작 방법은, 입력되는 목표 온도에 기초하여, 제1 목표 토출 온도를 연산하는 단계, 압축기 주파수 및 실외 온도의 보상 조건 만족 여부를 판별하는 단계, 보상 조건이 만족되면, 연산된 제1 목표 토출 온도에 보상값을 합산하여 제2 목표 토출 온도를 생성하는 단계, 및, 제2 목표 토출 온도와 현재 압축기 토출 온도를 비교하여, 전자 팽창 밸브의 개도를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

공기조화기 및 그 동작 방법{Air conditioner and operating method for the same}

본 발명은 공기조화기 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 난방 운전시 안정적으로 성능을 확보할 수 있는 공기조화기 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 더욱 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.

압축기는 공조 시스템의 주요 구성으로, 압축기 성능 향상을 위한 노력이 계속되고 있다.

예를 들어, 한국 공개특허공보 10-2009-0047443호(공개일자 2009년 5월 12일)은, 오일이 밸런스웨이트와 교반되면서 비산되는 것을 줄이면서도 오일을 압축실에 직접 주입할 수 있도록 함으로써, 구동모터의 회전속도변경에 관계없이 압축실로 오일을 균일하게 공급할 수 있고, 압축기의 성능과 운전영역을 넓힐 수 있는 스크롤 압축기를 제안하고 있다.

또한, 최근에는, 모터가 위쪽, 압축부가 아래에 있는 개선 구조 등 최대 주파수를 크게 증가시킬 수 있는 고속회전 압축기들이 제안되고 있다.

하지만, 이러한 고속회전 압축기가 제안되고 있음에도 압축기 제어 방식을 개선되지 않아 압축기 성능을 호라용하지 못하는 경우가 있다.

예를 들어, 난방 저온(-10도 이하) 운전 시, 실외기에 위치하는 전자 팽창 밸브 개도의 변화가 실내기로 반영되는 데까지 지연이 발생하여 사이클 헌팅이 발생할 수 있다.

또한, 저온의 한랭지 환경에서 난방 운전시 압축기 토출 온도 제어 자체에도 어려움이 있었다.

본 발명의 목적은, 난방 운전시 안정적으로 성능을 확보할 수 있는 공기조화기 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은, 저온의 한랭지 환경에서도 충분한 난방 성능을 확보할 수 있는 공기조화기 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 동작 방법은, 입력되는 목표 온도에 기초하여, 제1 목표 토출 온도를 연산하는 단계, 압축기 주파수 및 실외 온도의 보상 조건 만족 여부를 판별하는 단계, 보상 조건이 만족되면, 연산된 제1 목표 토출 온도에 보상값을 합산하여 제2 목표 토출 온도를 생성하는 단계, 및, 제2 목표 토출 온도와 현재 압축기 토출 온도를 비교하여, 전자 팽창 밸브의 개도를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, 실외기 주변 실외 온도를 감지하는 실외 온도 감지부, 냉매를 공급받아 압축하는 압축기, 소정 압축기 주파수로 압축기를 구동하는 압축기 구동부, 압축기의 토출 온도를 감지하는 토출 온도 감지부, 입력되는 목표 온도에 기초하여, 제1 목표 토출 온도를 연산하고, 압축기 주파수 및 실외 온도의 보상 조건 만족 여부를 판별하여, 보상 조건이 만족되면, 연산된 제1 목표 토출 온도에 보상값을 합산하여 제2 목표 토출 온도를 생성하며, 제2 목표 토출 온도와 토출 온도 감지부에서 감지되는 현재 압축기 토출 온도를 비교하여, 전자 팽창 밸브의 개도를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 난방 운전시 안정적으로 성능을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 저온의 한랭지 환경에서도 충분한 난방 성능을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 3은 도 1의 공기조화기의 간략한 내부 블록도이다.
도 4는 공기조화기의 전자 팽창 밸브 제어 전체 흐름을 도시한 순서도이다.
도 5는 종래 전자 팽창 밸브 제어의 설명에 참조되는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 조건에 관한 설명에 참조되는 도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

본 출원에서, "포함한다" 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 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서, 다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2 등의 용어가 이용될 수 있으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 아니한다. 이러한 용어들은 한 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 이용된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.

본 발명에 따른 공기조화기(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실내기(31), 실내기(31)에 연결되는 실외기(21)를 포함할 수 있다.

공기조화기의 실내기(31)는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 스탠드형 실내기(31)를 예시한다.

한편, 공기조화기(100)는 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다.

실외기(21)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시)와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기(미도시)와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시)와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시)를 포함한다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함하나, 그 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.

실외기(21)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(31)로 냉매를 공급한다. 실외기(21)는 원격제어기(미도시) 또는 실내기(31)의 요구(demand)에 의해 구동될 수 있다. 이때, 구동되는 실내기에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변되는 것도 가능하다.

이때, 실외기(21)는, 연결된 실내기(310)로 압축된 냉매를 공급한다.

실내기(31)는, 실외기(21)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(31)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함한다.

이때, 실외기(21) 및 실내기(31)는 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하며, 실외기 및 실내기는 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다.

리모컨(미도시)은 실내기(31)에 연결되어, 실내기로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.

도 2는 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(100)는, 크게 실내기(31)와 실외기(21)로 구분된다.

실외기(21)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104)와, 실외 열교환기(104)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105a)과 실외팬(105a)을 회전시키는 모터(250)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구 또는 팽창 밸브(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브 또는 사방밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함한다.

실내기(31)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(108)와, 실내측 열교환기(108)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109a)과 실내팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함한다.

실내측 열교환기(108)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.

또한, 공기조화기(100)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.

한편, 실외기(21) 내의 실외팬(105a)은, 모터(250)를 구동하는 실외 팬 구동부(200)에 의해 구동될 수 있다. 이하에서는 실외 팬 구동부(200)를 실외 팬 구동장치로 명명할 수도 있다.

한편, 실외기(21) 내의 압축기(102)는, 압축기 모터(미도시)를 구동하는 압축기 모터 구동부(도 3의 113)에 의해 구동될 수 있다.

한편, 실외기(21) 내의 실내팬(109a)은, 실내 팬 모터(109b)를 구동하는 실내 팬 구동부(300)에 의해 구동될 수 있다.

도 3은 도 1의 공기조화기의 간략한 내부 블록도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 3의 공기조화기(100)는, 압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a), 제어부(170), 토출 온도 감지부(118), 실외 온도 감지부(138), 실내 온도 감지부(158), 메모리(140)를 포함한다. 또한, 공기조화기(100)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 실내 팬 구동부(300), 절환 밸브(110), 팽창 밸브(106), 표시부(130), 및 입력부(120)를 더 포함할 수 있다.

압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a)에 대한 설명은 도 2를 참조한다.

입력부(120)는, 다수개의 조작 버튼을 구비하여, 입력되는 공기조화기의 운전 목표 온도에 대한 신호를 제어부(170)로 전달한다.

표시부(130)는, 공기조화기(100)의 동작 상태를 표시할 수 있다.

메모리(140)는, 공기조화기(100) 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예와 관련하여, 메모리(140)는, 외풍의 세기를 판별하기 위한, 상 전류 레벨 중 제1 레벨, 제2 레벨에 대한 데이터를 저장할 수 있다.

토출 온도 감지부(118)는, 압축기(102)에서의 냉매 토출 온도(Tc)를 감지할 수 있으며, 감지된 냉매 토출 온도(Tc)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다.

실외 온도 감지부(138)는, 공기조화기(100)의 실외기(21) 주변의 온도인, 실외 온도(To)를 감지할 수 있으며, 감지된 실외 온도(To)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다.

실내 온도 감지부(158)는, 공기조화기(100)의 실내기(31) 주변의 온도인, 실내 온도(Ti)를 감지할 수 있으며, 감지된 실내 온도(Ti)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다.

제어부(170)는, 감지된 냉매 토출 온도(Tc), 감지된 실외 온도(To), 감지된 실내 온도(Ti) 중 적어도 하나, 및 입력된 목표 온도에 기초하여, 공기조화기(100)가 운전하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 최종 목표 과열도를 산출하여, 공기조화기(100)가 운전하도록 제어할 수 있다.

한편, 제어부(170)는, 압축기(102), 실내팬(109a), 실외팬(105a)의 동작 제어를 위해, 도면에서 도시된 바와 같이, 각각, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 실내 팬 구동부(300)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(170)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 또는 실내 팬 구동부(300)에, 목표 온도에 기초하여, 각각 해당하는 속도 지령치 신호를 출력할 수 있다.

그리고, 각각의 속도 지령치 신호에 기초하여, 압축기 모터(미도시), 모터(250), 실내 팬 모터(109b)는, 각각, 목표 회전 속도로 동작될 수 있다.

한편, 제어부(170)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 또는 실내 팬 구동부(300)에 대한 제어 이외에, 공기조화기(100) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(170)는, 냉/난방 절환밸브 또는 사방밸브(110)의 동작을 제어할 수 있다.

또는, 제어부(170)는, 팽창기구 또는 팽창 밸브(106)의 동작을 제어할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 팽창 밸브(106)는 개도가 조절될 수 있는 전자 팽창 밸브(Electronic Expansion Valve: EEV)일 수 있다.

팽창 밸브(106)는, 냉방 운전시 풀 오픈되어 냉매를 팽창시키지 않고 통과하고, 난방시 소정 개도로 조절되어 냉매를 팽창시킬 수 있다.

이하에서는 도면들을 참조하여 전자 팽창 밸브 제어에 관하여 상세히 설명한다.

도 4는 공기조화기의 전자 팽창 밸브 제어 전체 흐름을 도시한 순서도이다.

도 4를 참조하면, 공기조화기(100)가 켜지면(S410), 전자 팽창 밸브의 시동제어가 수행될 수 있다(S420).

또한, 공기조화기(100)로 입력부(120)를 통하여 난방 운전이 입력되면, 난방 운전이 시작될 수 있다. 예를 들어, 사용자가, 공기조화기(100)를 온(on) 하고(S410), 입력부(120)를 통하여, 난방 모드를 입력한 후 운전 명령을 입력하면, 전자 팽창 밸브의 시동제어가 수행될 수 있다(S420).

제어부(170)는 특정 패턴으로 압축기(102)를 구동하는 시동제어를 수행하도록 압축기(102) 및 압축기 구동부(113)를 제어할 수 있다(S420). 상기 특정패턴은 기설정된 것으로서, 압축기(102)가 초기 시동될 때 마다 반복 수행될 수 있다.

시동제어는 공기조화기의 전체 냉매를 순환시켜 냉동사이클 또는 히트펌프 사이클로 작동될 수 있게 한다.

상기 시동제어는 압축기(102)의 초기 시동 시, 특정 주파수로 소정시간 작동시킬 수 있다.

이후, 시스템이 안정화되면, 제어부(170)는, 목표온도에 따라 동작하는 정시제어를 수행하도록 제어할 수 있다(S430).

또한, 제어부(170)는, 소정 명령에 따라 정지제어를 수행하여(S440), 공기조화기 제품을 정지시킬 수 있다(S450).

한편, 정시제어(S430)는, 제어부(170)가 실내 목표온도에 따라 상기 압축기(102)를 제어하는 것으로, 실내 목표온도에 따른 부하에 따라, 압축기(102)의 동작(운전) 주파수를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(170)는 전자 팽창 밸브의 개도를 제어할 수 있다.

도 5는 종래 전자 팽창 밸브 제어의 설명에 참조되는 순서도로, 난방 운전 시의 전자 팽창 밸브(EEV) 정시 제어를 상세히 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 기설정된 정시제어주기에 따라(S510), 제어부(170)는 목표 토출 온도를 연산할 수 있다(S520).

예를 들어, 제어부(170)는 60초마다 목표 토출 온도를 연산할 수 있다(S520).

한편, 제어부(170)는 연산된 목표 토출 온도와 토출 온도 감지부(118)에서 감지되는 가장 최신의 토출 온도 값인 현재 토출 온도를 비교할 수 있다(S530).

만약, 현재 토출 온도가 연산된 목표 토출 온도보다 크다면, 제어부(170)는 전자 팽창 밸브(106)의 개도를 오픈(open) 상태로 제어할 수 있다(S540).

만약, 현재 토출 온도가 연산된 목표 토출 온도보다 작다면, 제어부(170)는 전자 팽창 밸브(106)의 개도를 클로즈(close) 상태로 제어할 수 있다(S550).

하지만, -10도 이하의 한랭지 저온 환경에서 난방 운전시 실외기(21)의 전자 팽창 밸브(106) 개도 변화가 실내기(31)로 반영되는 데까지 지연이 발생하여 사이클이 정상적으로 수행되지 않는 사이클 헌팅이 발생할 수 있다.

특히, 이러한 사이클 헌팅은 압축기 주파수가 높을 때에 더 많이 발생할 수 있다.

따라서, 한랭지 저온 환경에서는 압축기(102)를 효과적, 안정적으로 구동하지 못하였고, 한랭지 난방 운전시 성능 확보를 위한 목표 토출 온도 보상 제어가 필요하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 동작 방법을 도시한 순서도로, 난방 운전 시의 전자 팽창 밸브(EEV) 정시 제어를 상세히 도시한 것이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 조건에 관한 설명에 참조되는 도이다.

먼저, 도 6을 참조하면, 제어부(140)는, 입력부(120)를 통한 입력에 따른 목표 온도에 기초하여, 제1 목표 토출 온도를 연산할 수 있다(S620). 예를 들어, 사용자가 입력부(120)를 통하여 소정 실내 온도를 목표로 하는 난방 운전을 입력할 수 있다. 제어부(170)는 사용자가 입력한 소정 실내 온도를 목표 온도로 설정하고, 실내 온도가 목표 온도까지 도달하고 유지하도록 공기조화기(100)를 운전할 수 있다.

이 경우에, 상기 제어부(140)는, 기설정된 정시제어주기에 따라(S610), 제1 목표 토출 온도를 연산할 수 있다(S620). 예를 들어, 제어부(170)는 60초마다 제1 목표 토출 온도를 연산할 수 있다(S620).

상기 제어부(140)는, 압축기 주파수 및 실외 온도의 보상 조건 만족 여부를 판별할 수 있다(S630).

한랭지 저온 환경에서의 목표 토출 온도 보상 제어를 위하여, 상기 보상 조건은, 실외 온도 조건을 포함할 수 있다.

또한, 압축기 주파수가 높을 때에 문제가 더 많이 발생하기 때문에, 상기 보상 조건은, 압축기 주파수 조건을 포함할 수 있다.

상기 보상 조건은, 난방 운전 중에, 상기 압축기 주파수는 소정 기준 주파수 값보다 크고, 상기 실외 온도는 소정 온도 이하인 것일 수 있다.

예를 들어, 상기 압축기 주파수 조건은 상기 압축기 주파수가 136Hz보다 클 것일 수 있고, 상기 실외 온도 조건은 상기 실외 온도 감지부(138)에서 감지되는 실외 온도가 -5도 이하일 것일 수 있다.

따라서, 실외 온도가 -5도 이하인 저온에서 압축기 주파수가 136Hz보다 큰 고속 구동 환경이라면 보상 조건을 만족하게 되어, 목표 토출 온도 보상 제어가 실행될 수 있다.

상기 보상 조건이 만족되면(S630), 상기 제어부(140)는, 상기 연산된 제1 목표 토출 온도에 보상값을 합산하여 제2 목표 토출 온도를 생성할 수 있다(S640).

상기 보상값은 양의 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 목표 토출 온도에 양의 값이 더해져, 목표 토출 온도가 더 증가할 수 있다.

도 7의 수식 1과 같이, 보상값 α는 (c - 목표 토출 온도 최대값(MAX))*(현재 Hz - a)/(난방 저온 환경에서의 압축기 주파수 최대값(난방 Comp. Max. Hz) - a)의 수식에 따라 결정될 수 있다.

‘a’ : 136Hz

‘c’ : 한랭지 성능확보 목표 토출 온도 최대값(MAX)

‘현재 Hz’ : 현재 압축기 주파수

한편, 한랭지 성능확보 목표 토출 온도 최대값(MAX), 목표 토출 온도 최대값(MAX)과 압축기 주파수 최대값(난방 Comp. Max. Hz) 등은 압축기 성능과 목표 성능따라 설정되는 각종 설정값이다.

예를 들어, 한랭지 성능확보 목표 토출 온도 최대값(MAX)은 102℃, 목표 토출 온도 최대값(MAX)은 97℃, 압축기 주파수 최대값(난방 Comp. Max. Hz)은 150 Hz로 설정될 수 있다.

한편, 도 7의 수식 1에서 현재 압축기 주파수(현재 Hz)외에는 사전에 설정도니 수치이므로, 수식 1의 계수들을 정리하면,보상값 α는 하기 수식 2와 같이 단순화될 수 있다.

수식 2

α = X*현재 압축기 주파수(현재 Hz) +Y

X, Y는 한랭지 성능확보 목표 토출 온도 최대값(MAX), 목표 토출 온도 최대값(MAX)과 압축기 주파수 최대값(난방 Comp. Max. Hz)에 따라 결정되는 계수값

따라서, 상기 압축기 주파수가 클수록 상기 보상값 α도 커질 수 있다.

한편, 보상값 α는 무한대로 커질 수는 없으므로, 일정한 제한을 둘 수 있다.

상기 보상값(α)이 기설정된 최대 보상값보다 커지는 경우에, 상기 제어부(170)는, 상기 연산된 제1 목표 토출 온도에 상기 최대 보상값을 합산하여 상기 제2 목표 토출 온도를 생성할 수 있다.

예를 들어, 최대 보상값은 5℃로 설정될 수 있다. 이 경우에, 목표 토출 온도는 기존의 최대값 97℃에서 102℃까지 증가할 수 있다.

한편, 상기 보상 조건이 만족되지 않으면, 제어부(170)는, 상기 제1 목표 토출 온도를 상기 제2 목표 토출 온도로 설정할 수 있다.

즉, 상기 보상 조건이 만족되지 않으면, 종래와 같이 목표 토출 온도에 보상을 하지 않고 그대로 사용할 수 있다.

한편, 제어부(170)는, 상기 제2 목표 토출 온도와 토출 온도 감지부(118)에서 감지되는 가장 최신의 토출 온도 데이터인 현재 압축기 토출 온도를 비교하여(S650), 전자 팽창 밸브(106)의 개도를 제어할 수 있다(S660, S670).

예를 들어, 제어부(170)는, 상기 현재 토출 온도가 상기 제2 목표 토출 온도보다 큰 경우에, 상기 전자 팽창 밸브(106)가 열리도록(OPEN) 개도 제어할 수 있다(S660).

또한, 제어부(170)는, 상기 현재 토출 온도가 상기 제2 목표 토출 온도보다 작은 경우에, 상기 전자 팽창 밸브(106)가 닫히도록(CLOSE) 개도 제어할 수 있다(S670).

한편, 제어부(170)는, 상기 현재 토출 온도와 상기 제2 목표 토출 온도가 동일한 경우에는 현재 상태를 유지할 수 있다.

한랭지(난방 저온영역)에서 압축기 주파수를 150Hz까지 사용하려면 EEV 개도의 적절한 피드백(Feedback) 제어가 필요하다.

압축기의 사용영역이 150Hz로 커지지만, EEV를 더 닫아줄 수 있는 목표 토출 온도 보상이 있어야 난방 능력 확보(취출 온도 확보)가 가능하다.

이는 본 발명과 같이 적절한 크기를 가지는 목표 토출 온도를 보상함으로써 해결할 수 있다.

상술한 예에서 목표 토출 온도는 기존의 최대값 97℃에서 102℃까지 증가할 수 있다. 종래에는 현재 토출 온도가 100℃이면 제어부(170)는 전자 팽창 밸브(106)의 개도를 오픈(open) 상태로 제어할 수 있다(S540). 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 현재 토출 온도가 100℃이면 제어부(170)는 상기 전자 팽창 밸브(106)가 닫히도록(CLOSE) 제어할 수 있다(S670).

본 발명은 난방 저온 영역 운전시 기설정된 소정 보상 조건을 만족하게 되면 목표 토출 온도를 보상한다. EEV 목표 토출 온도 설정의 연산된 목표 토출 온도에 α를 더해서 목표 토출 온도를 보상한다.

본 발명에 따르면, 목표 토출 온도 보상 로직(logic)을 통하여 안정적인 EEV 제어 및 취출 온도 확보를 통한 한랭지(난방 저온영역) 능력을 확보할 수 있다.

본 발명에 따르면, 목표 토출 온도 보상을 통한 취출 온도 확보를 위한 EEV 제어가 가능하므로 저온 영역에서 제품 성능을 확보할 수 있다. 목표 토출 온도 연산시 피드 포워드(Feed Forward) 적으로 보상하여, 사이클을 안정화시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 난방 운전시 안정적으로 성능을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 저온의 한랭지 환경에서도 충분한 난방 성능을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 공기조화기 및 그 동작 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 동작 방법은, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

실외기 : 21
실내기 : 31
실외 온도 감지부 : 138
토출 온도 감지부 : 118
팽창 밸브 : 106
압축기 : 102
압축기 구동부 : 113
제어부 : 170

Claims (10)

1. 입력되는 목표 온도에 기초하여, 제1 목표 토출 온도를 연산하는 단계;
   압축기의 압축기 주파수가 소정 기준 주파수보다 높고, 실외 온도가 영하의 소정 기준 온도 이하인 경우, 보상값을 연산하는 단계;
   상기 연산된 제1 목표 토출 온도에 상기 보상값을 합산하여, 상기 제1 목표 토출 온도보다 높은 제2 목표 토출 온도를 생성하는 단계; 및,
   상기 제2 목표 토출 온도와 상기 압축기에서 토출되는 냉매의 토출 온도를 비교하여, 전자 팽창 밸브의 개도를 제어하는 단계;를 포함하는 공기조화기의 동작 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 압축기 주파수가 상기 소정 기준 주파수 이하이거나, 상기 실외 온도가 상기 소정 기준 온도보다 높은 경우, 상기 제1 목표 토출 온도를 상기 제2 목표 토출 온도로 설정하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 동작 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 압축기 주파수가 클수록 상기 보상값도 커지는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 동작 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 보상값이 기설정된 최대 보상값보다 커지는 경우에, 상기 연산된 제1 목표 토출 온도에 상기 최대 보상값을 합산하여 상기 제2 목표 토출 온도를 생성하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 동작 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 전자 팽창 밸브의 개도를 제어하는 단계는,
   상기 냉매의 토출 온도가 상기 제2 목표 토출 온도보다 큰 경우에 상기 전자 팽창 밸브가 열리도록 제어하고, 상기 냉매의 토출 온도가 상기 제2 목표 토출 온도보다 작은 경우에 상기 전자 팽창 밸브가 닫히도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 동작 방법.
8. 삭제
9. 실외기 주변의 실외 온도를 감지하는 실외 온도 감지부;
   냉매를 공급받아 압축하는 압축기;
   소정 압축기 주파수로 상기 압축기를 구동하는 압축기 구동부;
   상기 압축기에서 토출되는 상기 냉매의 토출 온도를 감지하는 토출 온도 감지부;
   목표 온도가 입력되는 입력부; 및,
   제어부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 목표 온도에 기초하여, 제1 목표 토출 온도를 연산하고,
   상기 압축기 주파수가 소정 기준 주파수보다 높고, 상기 실외 온도가 영하의 소정 기준 온도 이하인 경우, 보상값을 연산하고,
   상기 제1 목표 토출 온도에 상기 보상값을 합산하여, 상기 제1 목표 토출 온도보다 높은 제2 목표 토출 온도를 생성하고,
   상기 제2 목표 토출 온도와 상기 냉매의 토출 온도를 비교하여, 전자 팽창 밸브의 개도를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
10. 삭제

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