KR20110028180A

KR20110028180A - 공기 조화기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20110028180A
Application number: KR1020090086152A
Authority: KR
Inventors: 최환종; 정승현; 류병진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2011-03-17
Also published as: KR101605901B1; EP2299206A1; EP2299206B1; CN102022807A; CN102022807B; WO2011031014A2; WO2011031014A3

Abstract

본 발명에 따른 실시예는 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 상세하게는 열교환기의 착상량을 감지하여 인덕션 히터가 제어되도록 하는 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기를 통과한 냉매가 실내 공기와 열교환 되도록 하는 실내 열교환기; 상기 실내 열교환기를 통과한 냉매가 감압되도록 하는 팽창장치; 상기 팽창장치에서 토출된 냉매가 외기와 열교환 되도록 하는 실외 열교환기; 상기 외기의 온도 및 상기 실외 열교환기의 온도가 감지되도록 하는 복수의 센서; 상기 센서에서 감지된 외기 온도 및 실외 열교환기의 온도에 따라 발열량이 가변되는 히터; 및 상기 외기 온도와 실외 열교환기의 온도 차이에 따라 상기 실외 열교환기의 착상량을 판단하며, 상기 착상량에 따라 상기 히터의 출력을 제어하는 제어부가 포함된다.

본 발명에 따른 공기 조화기에 의하면, 실내외 온도 및 실외 열교환기의 온도에 따라 인덕션 히터의 열량을 조절할 수 있으므로, 소비전력이 저감될 수 있다는 효과가 있다.

기액 분리기, 인덕션 히터, 실외 온도

Description

공기 조화기 및 그 제어방법 {Air conditioner and control method thereof}

본 발명에 따른 실시예는 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 실시예는 공기 조화기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 실외 열교환기의 착상량을 감지하여 인덕션 히터가 제어되도록 하는 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이를테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다.

이렇게 공기조화기와 같은 생활의 편의 제품이 점차적으로 확대, 사용되면서 소비자들은 높은 에너지 사용 효율과, 성능 향상 및 사용에 편리한 제품을 요구하게 되었다.

이러한 공기 조화기는 실내기와 실외기를 각각 분리된 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기 조화기로 구분된다. 그리고, 공기 조화기의 설치형태에 따라, 벽에 장착되도록 구성된 벽걸이형 공기 조화기 및 액자형 공기조화기와, 거실에 세울 수 있도록 구성된 슬림형 공기 조화기로 구분된다.

여기서, 상기 분리형 공기 조화기는 실내에 설치되어 공조공간 내부로 온풍 또는 냉풍을 공급하는 실내기와, 상기 실내기에서 충분한 열교환 동작이 이루어질 수 있도록 냉매를 압축, 팽창 등을 수행하는 실외기로 구성된다.

한편, 종래에는 냉난방이 가능한 공기 조화기의 난방 운전 과정에서, 실외 열교환기에 제공되는 온도 센서에 의하여 상기 실외 열교환기 표면에 착상이 발생되는 경우에, 인버터 압축기를 낮은 주파수로 유도하여 사방 밸브를 절환시킨 후, 일시적으로 냉방 사이클을 가동하여 착상을 제거하는 방법이 사용되었다.

그러나, 이러한 방법이 사용되면, 실내 열교환기가 증발기의 기능을 하게 되며, 냉방 상태에서 제상을 해야 하므로 실내 온도가 내려가게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 공기 조화기의 작동이 전환되고, 그에 따라 실외 열교환기에 고온의 냉매가 제공됨으로써, 제상이 이루어지도록 하는 제상 시간이 다소 많이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명에 따른 실시예는 공기 조화기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 공기 조화기의 구조 및 제어를 개선하여 난방 및 제상이 효율적으로 이루어지도록 하는 공기 조화기 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 열교환기의 착상량을 감지하여, 인덕션 히터의 열량이 가변되도록 하는 공기 조화기 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기를 통과한 냉매가 실내 공기와 열교환 되도록 하는 실내 열교환기; 상기 실내 열교환기를 통과한 냉매가 감압되도록 하는 팽창장치; 상기 팽창장치에서 토출된 냉매가 외기와 열교환 되도록 하는 실외 열교환기; 상기 외기의 온도 및 상기 실외 열교환기의 온도가 감지되도록 하는 복수의 센서; 상기 센서에서 감지된 외기 온도 및 실외 열교환기의 온도에 따라 발열량이 가변되는 히터; 및 상기 외기 온도와 실외 열교환기의 온도 차이에 따라 상기 실외 열교환기의 착상량을 판단하며, 상기 착상량에 따라 상기 히터의 출력을 제어하는 제어부가 포함된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법에는, 실내 온도가 미리 설정된 제 1 설정온도와 비교되는 단계; 상기 실내 온도에 따라 실외 온도가 미리 설정된 제 2 설정온도와 비교되는 단계; 상기 실외 온도와 실외 열교환기의 온도 차이값을 판단하는 단계; 상기 온도 차이값이 미리 설정된 기준온도 값과 비교되는 단계; 및 상기 온도 차이값과 상기 기준온도 값의 비교 결과에 따라 히터의 발열량이 조절되는 단계가 포함된다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 실시예에 의하면, 난방과 제상이 동시에 이루어지도록 하는 연속난방 제상운전에 의하여 실내 난방성능이 증대되고, 실외 열교환기의 착상이 제거될 수 있다는 장점이 있다.

또한, 실내외 온도 및 실외 열교환기의 온도에 따라 실외 열교환기의 착상량이 판단될 수 있으며, 판단된 착상량에 따라 인덕션 히터의 열량이 가변하여 적용될 수 있으므로, 불필요한 소비전력을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

또한, 어큐뮬레이터에 인덕션 히터가 제공됨으로써 외기로 손실되는 열전달량이 줄어들며, 상기 인덕션 히터로부터 냉매에 열전달되는 시간이 줄어드는 장점이 있다.

또한, 난방 과정에서 인덕션 히터로부터 난방 사이클의 저압측 냉매에 열량을 가해줌으로써 압축기의 출력을 추가적으로 증가시키지 않더라도 난방 성능이 향상될 수 있다는 장점이 있다.

또한, 증발기에 착상된 서리를 제거하기 위한 제상 과정에서, 인덕션 히터를 가동함으로써 저압측 냉매에 보다 많은 열량을 전달할 수 있고, 그에 따라 공기 조화기의 제상 성능이 향상될 수 있다는 장점이 있다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 난방 사이클의 구성을 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기(1)에는, 냉매를 압축하는 압축기(10)와, 상기 압축기(10)에 의하여 고온 고압으로 압축된 냉매가 유입되어 실내 공기와 열교환 되도록 하는 실내 열교환기(21)와, 열교환된 따뜻한 공기를 실내로 불어주는 실내기 팬(22)과, 열교환된 냉매가 저압으로 팽창되도록 하는 팽창 장치로서 캐필러리(30)와, 팽창된 냉매가 외기와 열교환이 이루어지도록 하는 실외 열교환기(41) 및 열교환된 차가운 공기를 외부로 불어주는 실외기 팬(42)이 포함된다.

상세히, 공기 조화기를 통하여 난방 사이클이 수행되는 경우에, 상기 실내 열교환기(21)에는 상기 압축기(10)를 통하여 압축된 냉매가 저온으로 응축되도록 하는 응축기가 적용되며, 상기 실외 열교환기(41)에는, 상기 캐필러리(30)를 통하여 감압된 액상의 냉매가 증발되도록 하는 증발기가 적용된다.

여기서, 난방 사이클을 순환하는 냉매는 상기 캐필러리(30)를 통과하기 전에는 고압이 형성되고, 상기 캐필러리(30)를 통과한 이후에는 저압이 형성된다. 이하에서는, 상기 캐필러리(30)를 통과하기 전의 냉매를 고압측 냉매라 하고, 통과한 후에는 저압측 냉매라 칭한다.

상기 실외 열교환기(41)의 토출측에는, 상기 실외 열교환기(41)를 통하여 증발된 냉매 중 기체 냉매만을 상기 압축기(10)로 유입되도록 하는 기액 분리기(50)가 제공된다.

또한, 상기 공기 조화기(1)에는, 상기 압축기(10)를 통과한 냉매 핫가스(hot gas)가 적어도 상기 실외 열교환기(41)의 입구측 또는 상기 기액 분리기(50)의 입구측으로 바이패스 되도록 하는 바이패스 유로(81)가 제공된다. 즉, 상기 바이패스 유로(81)는 상기 압축기(10)의 출구측으로부터 상기 실외 열교환기(41)의 입구측 및 상기 압축기(10)의 입구측으로 연장된다.

그리고, 상기 바이패스 유로(81)에는, 바이패스 되는 냉매의 유량이 조절되도록 하는 제 1 밸브(80)가 제공된다. 상기 제 1 밸브(80)에는 솔레노이드 밸브가 포함될 수 있다.

상기 압축기(10)를 통과한 냉매가 상기 압축기(10)의 입구측으로 바이패스 됨으로써, 상기 압축기(10)의 입구측 냉매의 증발 온도 및 압력은 상승될 수 있으며, 이에 따라, 상기 압축기(10)의 입력일(부하)가 줄어들게 되는 장점이 있다. 그리고, 상기 압축기(10)의 용량과 상기 실내 열교환기(21)의 용량 사이에서 발생되는 불균형이 해소되어 난방 효율이 증대될 수 있다는 효과가 있다.

그리고, 상기 압축기(10)를 통과한 고온 고압의 냉매가 상기 실외 열교환기(41)의 입구측으로 바이패스 됨으로써, 상기 실외 열교환기(41)의 제상이 이루어질 수 있게 된다.

상기와 같이 상기 제 1 밸브(80)에 의하여 냉매가 바이패스 됨으로써, 난방 및 제상이 동시에 이루어질 수 있게 된다. 이와 같은 작동 방식을 연속 난방 제상 방식이라 한다.

상기 제 1 바이패스 유로(81)에는, 상기 실외 열교환기(41)의 입구측으로부터 상기 기액 분리기(50)의 입구측으로 냉매가 유동되는 것이 방지되도록 하는 제 2 밸브(90)가 제공된다. 상기 제 2 밸브(90)에 의하여, 공기 조화기의 일반 난방모드시 냉매가 상기 실외 열교환기(41)의 입구측으로부터 상기 기액 분리기(50)의 입구측으로 역류하는 것이 방지될 수 있다. 상기 제 2 밸브(90)에는 체크 밸브가 포함될 수 있다.

그리고, 상기 압축기(10)의 토출측에는, 공기 조화기의 냉방 또는 난방모드에 따라 냉매의 유동 방향을 절환되도록 하는 4방 밸브(70)가 제공된다. 난방모드에서, 상기 실외 열교환기(41)를 통과한 냉매는 상기 4방 밸브(70)를 거쳐 상기 압축기(10)로 유입된 후 압축되며, 압축된 냉매는 상기 4방 밸브(70)를 거쳐 상기 실내 열교환기(21)로 유입된다. 반면에, 냉방모드에서, 상기 실내 열교환기(41)를 통과한 냉매는 상기 4방 밸브(70)를 거쳐 상기 압축기(10)로 유입된 후 압축되며, 압축된 냉매는 상기 4방 밸브(70)를 거쳐 상기 실외 열교환기(41)로 유입될 수 있다.

한편, 상기 기액 분리기(50)의 외측에는, 상기 기액 분리기(50)의 냉매가 가열되도록 하는 인덕션 히터(100)가 제공된다. 상기 인덕션 히터(100)는 상기 기액 분리기(50)의 외주면을 감싸도록 배치될 수 있다.

여기서, 상기 인덕션 히터(100)는 자기장에 의하여 발생되는 유도전류를 열 원으로 이용한 가열기로서, 고주파 교류전류가 통과할 수 있는 전자석으로 구성된다. 그리고, 상기 전자석에는 교류 전류가 흐르는 코일이 포함된다.

상기 인덕션 히터(100)는 연속 난방 제상방식에서 저압측 냉매, 즉 상기 실외 열교환기(41)측 냉매에 열량을 제공하여 냉매의 증발온도를 상승시키고, 착상된 서리를 제거하는데 도움을 줄 수 있다. 그리고, 상기 인덕션 히터(100)는 고압측 냉매, 즉 상기 실내 열교환기(21)측 냉매에도 열량을 제공하여 응축온도를 상승시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 인덕션 히터(100)에 의하여, 냉매의 증발온도 및 응축온도가 상승됨으로써 난방 효율이 개선될 수 있으며, 제상 효율도 개선될 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 인덕션 히터(100)는 일반 난방모드에서 상기 실내 열교환기(21)측에 열량을 제공하여 상기 실내 열교환기(21)의 배관온도를 상승시킴으로써, 실내 공간에 취출되는 공기의 온도를 빠르게 높일 수 있다는 효과가 있다.

한편, 상기 인덕션 히터(100)에는, 상기 히터(100)로부터 공급되는 열량이 조절되도록 하는 인버터 방식이 적용될 수 있다. 이 경우, 외기 온도 및 제상이 필요한 열교환기의 온도에 따라 가변적으로 열량이 공급되도록 할 수 있다는 장점이 있다. 상기 실외 열교환기(41)의 착상량에 따라 상기 인덕션 히터(100)의 발열량이 가변되는 제어 방법과 관련하여서는 도면을 참조하여 후술한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기(1)에는, 외기의 온 도가 감지되도록 하는 실외온도 센서(110)와, 실내 공간의 온도가 감지되도록 하는 실내온도 센서(120)와, 상기 실외 열교환기(41)의 냉매 배관온도가 감지되도록 하는 실외 열교환기 센서(130)와, 상기 센서(110,120,130)들에서 감지된 값에 근거하여 가변적으로 발열되는 인덕션 히터(60) 및 상기 센서(110,120,130)들을 제어하는 제어부(100)가 포함된다. 설명의 편의를 위하여, 상기 실외온도 센서(110), 실내온도 센서(120) 및 실외 열교환기 센서(130)는 각각 "제 1 온도센서", "제 2 온도센서" 및 "제 3 온도센서"라 칭할 수 있을 것이다.

상세히, 상기 센서(110,120,130)들에서 감지된 값은 상기 제어부(100)에 전달되며, 상기 제어부(100)는 상기 센서(110,120,130)들의 정보를 판독하여 상기 인덕션 히터(60)의 열량이 미리 설정된 크기로 출력될 수 있도록 제어할 수 있다.

설명의 편의를 위하여, 이하에서는 "실외온도-실외 배관온도"의 값을 "GAP"이라 칭하며, 상기 인덕션 히터(60)에서 출력 가능한 열량의 크기는 P1,P2 또는 P3로 구분될 수 있음을 미리 알려둔다. 다만, 상기 인덕션 히터(60)의 제어방식에 따라 출력 가능한 열량의 크기는 더 다양하게 제공될 수 있을 것이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기가 실내 온도의 제 1 구간에 대하여 제어되는 방법을 보여주는 플로우 챠트이고, 도 5는 상기 공기 조화기가 실내 온도의 제 2 구간에 대하여 제어되는 방법을 보여주는 플로우 챠트이다.

도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예 따른 공기 조화기의 제어 방법에 관하여 설명한다. 도 3 내지 도 5에서 도시되는 플로우 챠트는, 연속난방 제상운전이 수행되는 과정에서의 제어방법을 설명한다.

도 3 및 도 4는 실내 온도가 T1 이상일 경우에 실외 온도 및 실외배관 온도에 따른 인덕션 히터의 제어방법을 도시하며, 도 5는 실내 온도가 T1 미만일 경우에 실외 온도 및 실외배관 온도에 따른 인덕션 히터의 제어방법을 도시한다. 여기서, 온도 T1은 미리 설정된 온도로서, 약 15℃에서 형성될 수 있다. 물론, 공기 조화기의 제어방법에 따라 상기 T1은 다른 값으로 설정될 수도 있을 것이다.

먼저, 상기 실내온도 센서(120)에 의하여, 실내 온도가 감지된다 (S11). 상기 실내 온도가 T1 이상이면 상기 실외온도 센서(110)에 의하여 실외 온도가 감지되며, 상기 실외온도가 T2보다 큰 지 여부가 판단된다 (S12,S13,S14). 여기서, 상기 T2는 미리 설정된 온도로서, 약 0℃에서 형성될 수 있다. 물론, 공기 조화기의 제어방법에 따라 상기 T2는 다른 값으로 설정될 수도 있을 것이다.

상기 실외온도가 T2 이상인 경우, 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 판단된다 (S15). 즉, "GAP" (실외온도-실외배관온도)이 H1보다 크게 형성되는지 여부가 판단된다. 여기서 상기 GAP이 크면 클수록, 실외 열교환기의 배관에는 응축되는 공기의 양이 많아지고 이에 따라 상기 배관에 착상이 되는 경향이 높게 나타날 것이다.

상세히, 상기 실외 열교환기 센서(130)에 의하여 상기 실외 열교환기(41)의 냉매배관 온도가 감지되며, 상기 제어부(100)는 상기 실외온도에서 상기 냉매배관 온도의 차이값(GAP)을 판단한다. 이 때, 상기 차이값과 H1 값이 비교된다 (S16). 여기서, 상기 H1은 미리 설정된 온도차이 값으로서 약 8℃에서 형성될 수 있다. 물론, 공기 조화기의 제어방법에 따라 상기 H1은 다른 값으로 설정될 수도 있을 것이 다.

상기 GAP이 H1보다 크게 되면, 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 많은 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 발열량이 커질 수 있도록 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P1(제 1 출력값)으로 조절할 수 있다. 여기서, 상기 P1은 미리 설정된 출력값으로서 약 1200W에서 형성될 수 있다 (S20).

한편, 상기 GAP이 H2보다는 크고 H1 이하의 값을 가지게 되면, 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 보통 수준인 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P2(제 2 출력값)로 조절할 수 있다.

여기서, 상기 H2는 미리 설정된 온도차이 값으로서 상기 H1과는 다른 약 4℃에서 형성되며, 상기 P2는 미리 설정된 출력값으로서 상기 P1보다는 작은 약 900W에서 형성될 수 있다. 물론, 상기 H2 및 P2는 공기 조화기의 제어방법에 따라 다른 값으로 설정될 수도 있을 것이다 (S17, S19).

반면에, 상기 GAP이 H2보다 작은 것으로 판단되면, 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 적은 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 발열량이 적어질 수 있도록 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P3 (제 3 출력값)로 조절할 수 있다. 여기서, 상기 P3는 미리 설정된 출력값으로서 약 600W에서 형성될 수 있다. 다만, 상기 P3는 공기 조화기의 제어방법에 따라 P2보다 작은 다른 출력값으로 설정될 수도 있을 것이다 (S17,S18).

S14 단계에서 실외온도가 T2 이하인 경우, 도 4에 도시되는 바와 같이, 상기 실외온도가 T3보다는 크고 T2 이하인지 여부가 판단된다 (S21). 여기서, 상기 T3는 약 -5℃에서 형성될 수 있으나, 제어 방법에 따라 다른 온도값으로 미리 설정될 수도 있다.

상기 실외온도가 T3보다는 크고 T2 이하인 경우, 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 판단된다 (S22). 착상량은 상기 GAP이 H3보다 크게 형성되는지 여부에 따라 판단된다.

상세히, 상기 실외 열교환기 센서(130)에 의하여 상기 실외 열교환기(41)의 냉매배관 온도가 감지되며, 상기 제어부(100)는 상기 실외온도 및 실외 열교환기(41)의 냉매배관 온도값으로부터 GAP을 판단한다. 이 때, 상기 차이값과 H3 값이 비교된다 (S23). 여기서, 상기 H3는 미리 설정된 온도차이 값으로서 상기 H1 및 H2와는 다른 약 6℃에서 형성될 수 있다. 물론, 공기 조화기의 제어방법에 따라 상기 H3은 다른 값으로 설정될 수도 있을 것이다.

상기 GAP이 H3보다 크게 되면, 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 많은 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 발열량이 커질 수 있도록 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P1으로 조절할 수 있다 (S20).

한편, 상기 GAP이 H4보다는 크고 H3 이하의 값을 가지게 되면(S24), 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 보통 수준인 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P2로 조절할 수 있다 (S19). 여기서, 상기 H4는 미리 설정된 온도차이 값으로서 약 3℃에서 형성될 수 있다. 물론, 상기 H4는 공기 조화기의 제어방법에 따라 다른 값으로 설정될 수도 있을 것이다.

반면에, 상기 GAP이 H4보다 적은 것으로 판단되면(S24), 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 적은 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 발열량이 적어질 수 있도록 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P3로 조절할 수 있다 (S18).

S21 단계에서, 상기 실외온도가 T3 이하인 경우 착상량이 판단될 수 있다 (S25). 착상량은 상기 GAP이 H5보다 크게 형성되는지 여부에 따라 판단된다. 여기서, 상기 H5는 미리 설정된 온도차이 값으로서 약 7℃에서 형성될 수 있다. 물론, 공기 조화기의 제어방법에 따라 상기 H5는 다른 값으로 설정될 수도 있을 것이다.

상기 GAP이 H5보다 크게 되면(S26), 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 많은 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 발열량이 커질 수 있도록 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P1으로 조절할 수 있다 (S20).

한편, 상기 GAP이 H5 이하의 값을 가지게 되면(S26), 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 보통 수준인 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P2로 조절할 수 있다 (S19).

상기 GAP이 소정 범위내에 속하고 상기 실외온도가 저온일수록 일반적으로 착상량이 많고 착상된 서리를 제거하는데 보다 많은 열량이 요구되는 바, 상기 실외온도가 T3 이하일 경우에는 상기 인덕션 히터(60)의 열량을 적어도 P2 수준으로 유지할 수 있다.

상기 S12 단계에서 실내온도가 T1보다 낮은 경우, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 실외온도 값이 판단된다 (S31). 상세히, 실외온도는 상기 실외온도 센서(110)에 의하여 감지되며, 상기 제어부(100)는 상기 실외온도가 T2보다 큰 지 여부가 판단된다 (S32). 상술한 바와 같이, 상기 T2는 미리 설정된 온도로서 약 0℃에서 형성될 수 있다.

상기 실외온도가 T2보다 큰 경우, 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 판단된다 (S22). 착상량은 상기 GAP이 H6보다 크게 형성되는지 여부에 따라 판단된다 (S33). 여기서, 상기 H6는 미리 설정된 온도차이 값으로서 약 7℃에서 형성될 수 있다. 물론, 공기 조화기의 제어방법에 따라 상기 H6는 다른 값으로 설정될 수도 있을 것이다.

상기 GAP이 H6보다 크게 되면 (S34), 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 많은 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 발열량이 커질 수 있도록 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P1으로 조절할 수 있다 (S20).

반면에, 상기 GAP이 H6 이하의 값을 가지게 되면 (S34), 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 보통 수준인 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P2로 조절할 수 있다 (S19).

한편, S32 단계에서 상기 실외온도가 T2보다 큰 것으로 판단되지 않는 경우, 상기 실외온도가 T3보다는 크고 T2이하인지 여부가 판단된다 (S37). 그리고, 상기 실외온도가 T3보다는 크고 T2 이하인 것으로 판단되면, 상기 제어부(100)는 착상량을 판단하게 된다 (S38).

상세히, 상기 제어부(100)는 상기 GAP이 H7보다 큰 지 여부를 판단한다 (S39). 여기서, 상기 H7는 미리 설정된 온도차이 값으로서 약 6℃에서 형성될 수 있다. 물론, 공기 조화기의 제어방법에 따라 상기 H7는 다른 값으로 설정될 수도 있을 것이다.

상기 GAP이 H7보다 큰 것으로 판단되면, 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 많은 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 발열량이 커질 수 있도록 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P1으로 조절할 수 있다 (S20).

그러나, 상기 GAP이 H7 이하인 것으로 판단되면, 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 보통 수준인 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P2로 조절할 수 있다 (S19).

S37 단계에서, 상기 실외온도가 T3 이하인 경우 착상량이 판단될 수 있다 (S40). 착상량은 상기 GAP이 H8보다 크게 형성되는지 여부에 따라 판단된다. 여기서, 상기 H8은 미리 설정된 온도차이 값으로서 약 5℃에서 형성될 수 있다. 물론, 공기 조화기의 제어방법에 따라 상기 H8은 다른 값으로 설정될 수도 있을 것이다.

상기 GAP이 H8보다 크게 되면(S41), 상기 제어부(100)는 상기 실외 열교환기(41)의 착상량이 많은 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 발열량이 커질 수 있도록 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P1으로 조절할 수 있다 (S20).

한편, 상기 GAP이 H8 이하의 값을 가지게 되면(S26), 상기 제어부(100)는 상 기 실외 열교환기(41)의 착상량이 보통 수준인 것으로 판단하며 이에 따라 상기 인덕션 히터(60)의 출력을 P2로 조절할 수 있다 (S19).

동일한 GAP의 조건에서 실내온도가 낮은 경우에는 실내온도가 높은 경우에 비하여, 냉동 사이클의 구조상 착상량이 많고 착상된 서리를 제거하는 데 보다 많은 열량이 요구되는 바, 상기 실내온도가 T1 이하일 경우에는 상기 인덕션 히터(60)의 열량을 적어도 P2 수준으로 유지할 수 있다.

이상에서 설명한, H1 내지 H8은 "실외온도"-"실외 열교환기 배관온도"의 값, 즉 "GAP"의 값을 판단하는 기준온도로서 "제 1 기준온도" 내지 "제 8 기준온도"라 칭할 수 있을 것이다. 예를 들어, H2 및 H3는 제 2 기준온도 및 제 3 기준온도라 칭한다. 그리고, 상술한 바와 같이, 상기 제 1 기준온도 내지 제 8 기준온도는 실내 온도 및 실외 온도값에 따라 서로 다른 값으로 설정될 수 있다.

그리고, 설명의 편의를 위하여 실내 온도의 판단 기준이 되는 T1은 "제 1 설정온도"라 하며, 실외 온도의 판단 기준이 되는 T2 및 T3는 "제 2 설정온도"라 칭한다.

상기한 구성과 같이, 실내외 온도 및 실외 열교환기 배관온도를 감지하고, 실외온도와 실외 열교환기 배관온도값의 차이에 따라 착상량의 많고 적음을 판단하여 인덕션 히터의 출력을 조절함으로써, 소비전력을 저감할 수 있다는 장점이 있다.

즉, 실외 열교환기의 착상량이 많은 경우에는 인덕션 히터의 발열량을 증대시키고, 상기 착상량이 적은 경우에는 인덕션 히터의 발열량을 감소시켜 불필요하 게 소비전력을 낭비하는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 난방 사이클의 구성을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 블럭도.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기가 실내 온도의 제 1 구간에 대하여 제어되는 방법을 보여주는 플로우 챠트.

도 5는 상기 공기 조화기가 실내 온도의 제 2 구간에 대하여 제어되는 방법을 보여주는 플로우 챠트.

Claims

냉매를 압축하는 압축기;

상기 압축기를 통과한 냉매가 실내 공기와 열교환 되도록 하는 실내 열교환기;

상기 실내 열교환기를 통과한 냉매가 감압되도록 하는 팽창장치;

상기 팽창장치에서 토출된 냉매가 외기와 열교환 되도록 하는 실외 열교환기;

상기 외기의 온도 및 상기 실외 열교환기의 온도가 감지되도록 하는 복수의 센서;

상기 센서에서 감지된 외기 온도 및 실외 열교환기의 온도에 따라 발열량이 가변되는 히터; 및

상기 외기 온도와 실외 열교환기의 온도 차이에 따라 상기 실외 열교환기의 착상량을 판단하며, 상기 착상량에 따라 상기 히터의 출력을 제어하는 제어부가 포함되는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

상기 압축기의 입구측에 제공되는 기액 분리기가 더 포함되며,

상기 히터는 상기 기액 분리기에 제공되는 인덕션 히터인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

상기 압축기의 출구측으로부터 상기 실외 열교환기의 입구측으로 냉매가 바이패스 되도록 하는 바이패스 유로; 및

상기 바이패스 유로에 제공되어, 냉매의 유동을 제어하는 제 1 밸브가 더 포함되는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

상기 히터의 발열량은 상기 외기 온도와 실외 열교환기의 온도차가 커짐에 따라 증대되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
실내 온도가 미리 설정된 제 1 설정온도와 비교되는 단계;

상기 실내 온도에 따라 실외 온도가 미리 설정된 제 2 설정온도와 비교되는 단계;

상기 실외 온도와 실외 열교환기의 온도 차이값을 판단하는 단계;

상기 온도 차이값이 미리 설정된 기준온도 값과 비교되는 단계; 및

상기 온도 차이값과 상기 기준온도 값의 비교 결과에 따라 히터의 발열량이 조절되는 단계가 포함되는 공기 조화기의 제어 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 실내 온도가 상기 제 1 설정온도 이상인지 여부에 따라 상기 기준온도 값은 서로 다른 값으로 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 실외 온도가 상기 제 2 설정온도 이상인지 여부에 따라 상기 기준온도 값은 서로 다른 값으로 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 온도 차이값이 상기 기준온도 값보다 크게 형성되면, 상기 히터의 발열량은 증대되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 히터의 출력은 제 1 출력값과, 상기 제 1 출력값보다 작은 제 2 출력값 및 상기 제 2 출력값보다 작은 제 3 출력값으로 조절 가능하며,

상기 실외 온도가 미리 설정된 값 이하이면, 상기 히터는 적어도 제 2 출력값 이상이 출력되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 실내 온도가 상기 제 1 설정온도보다 낮으면, 상기 히터는 적어도 상기 제 2 출력값 이상이 출력되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 방법.