KR0159608B1 - 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 영상센서를 통해 감지한 거주자의 수와 적외선센서를 통해 감지한 거주자의 활동량에 따라 거주자의 이동량을 결정하여 압축기와 실내팬모터를 구동하며, 거주자의 수가 많은 경우에 활동량에 따라 이동량이 대 또는 중으로 결정하고 거주자의 수가 중 또는 소인 경우에도 활동량에 따라 이동량을 적절하게 결정할 수 있으며, 거주자의 수가 적고 활동량 역시 적은 경우에는 압축기의 운전주파수 및 실내팬의 회전수를 제한된 범위내에서 조절하게 된다. 따라서, 종래에서와 같이 거주자의 분포상태에만 의존하지 않고 거주자의 수와 활동량에 따라 압축기와 실내팬모터를 최적상태로 구동함에 따라 항시 거주자가 쾌적감을 느낄수 있는 효과가 있다.

Description

공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법

본 발명은 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 실내 거주자의 수와 활동량을 각각 감지하여 실내거주자의 이동량을 감지하고 감지된 이동량에 따라 압축기의 운전주파수와 실내팬의 회전수를 가변하므로써 거주자의 분포상태만을 감지하여 공기조화기를 운전하는 경우에 비하여 더욱 쾌적한 공조를 수행할 수 있는 공기조화기의 운전제어장침 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 고온고압의 냉매를 토출하는 압축기와 실내열교환기에 의해 열교환된 공기를 실내로 토출하는 실내팬모터를 구비하며 실외온도와 설정온도의 온도차에 따라 압축기를 구동하고 실내팬모터의 회전수를 조절하여 실내로 토출되는 공기량을 조절하게 된다.

제1도는 종래기술에 따른 공기조화기의 운전제어장치의 제어블럭도이다. 종래의 공기조화기의 운전제어장치는 사용자에 의하여 설정된 설정온도와 온도센서를 통해 감지한 실내온도의 온도차이를 연산하는 온도차이연산부(10)와, 온도차이연사부(10)에 연산된 온도차이에 따라 압축기의 운전주파수를 결정하는 압축기운전주파수결정부(20)와, 실내로 토출되는 풍량을 조절하기 위해 실내팬모터를 구동하는 팬모터구동부(30)와, 사용자의 키조작을 통해 실내팬모터의 회전수를 설정하는 회전수초기설정부(40)로 이루어진다.

이와 같이 구성된 종래의 공기조화기 운전제어장치는 냉방운전시 온도차이연산부(10)가 실내온도와 설정온도의 온도차이를 연산하여 압축기운전주파수결정부(20)로 출력하면, 압축기운전주파수결정부(20)는 온도차이에 따라 압축기를 구동하기 위한 운전주파수를 결정하게 된다. 또한, 회전수초기설정부(40)는 원격조정기 혹은 조작판넬의 기능키를 이용한 사용자의 키조작 또는 미리 설정된 초기값에 따라 실내팬모터를 초기운전하기 위한 회전수를 설정한다. 이후, 압축기운전주파수결정부(20)에 의해 결정된 압축기의 운전주파수와 회전수초기설정부(40)에 의해 설정된 회전수를 가산하고 가산치를 팬모터구동부(30)로 출력한다. 팬모터구동부(30)는 가산치에 따라 실내팬모터를 구동하여 실내로 토출되는 공기량을 조절하게 된다. 이와 같은 종래의운전제어장치에서는 실내온도와 설정온도의 차이에 따라 압축기의 운전주파수를 결정하고 사용자의 키조작이나 미리 설정된 초기값으로 실내팬모터의 회전수를 결정하였기 때문에 거주자의 활동량에 무관하게 실내열교환기에 의해 열교환된 공기가 토출됨에 따라 실내의 거주자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있었다.

이를 감안하여 적외선센서를 통해 거주자의 활동량을 검출하고 검출된 거주자의 활동량을 고려하여 토출공기의 풍량을 조절하는 방안이 제시되고 있다. 그러나, 적외선센서를 통해 실내의 거주자의 분포상태만을 검출함에 따라 거주자가 보다 충실하게 쾌적감을 느끼는데 미흡한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 영상센서를 통해 거주자의 수를 감지하는 한편 적외선센서를 통해 거주자의 활동량을 감지하고 감지된 거주자의 수와 활동량에 따라 거주자의 이동량을 감지하여 압축기의 운전주파수와 실내팬모터의 회전수를 결정하므로써 거주자가 불쾌감을 느끼지 않도록 최적상태로 압축기와 실내팬모터를 구동할 수 있도록 한 공기조화기의 운전제어 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

제1도는 종래기술에 따른 공기조화기의 운전제어장치의 제어블럭도.

제2도는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어장치의 제어블럭도.

제3도는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어장치에서 실내거주자의 이동량에 따라 변화하는 압축기의 운전주파수 및 실내팬의 회전속도를 나타내는 도면.

제4도는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어방법을 나타내는 동작흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 온도차이연산부 20 : 압축기운전주파수결정부

30 : 팬모터구동부 40 : 회전수초기설정부

50 : 이동량감지부 60 : 운전주파수가변연산부

70 : 실내팬회전수결정부 80 : 실내팬회전수연산부

990 : 토출온도감지부

상기와 같은 본 발명의 목적은 실내에 거주하는 거주자에 따라 압축기와 실내팬모터를 구동하는 공기조화기에 있어서, 설정온도와 실내온도의 온도차이를 연산하는 온도차이연산부; 사용자의 키조작을 통해 초기운전시의 실내팬모터의 회전수를 설정하는 회전수초기설정부; 영상센서를 통해 거주자의 수를 감지하고 적외선 센서를 통해 거주자의 활동량을 감지하여 감지된 거주자의 수와 활동량에 따라 거주자의 이동량을 감지하는 이동량감지부; 실내로 토출되는 토출공기의 온도를 감지하는 토출온도감지부; 상기 토출온도감지부에 의해 감지된 토출온도에 따라 실내팬모터를 구동하는 팬모터구동부; 상기 토출온도감지부에 의해 감지된 토출온도와 상기 이동량감지부에 의해 감지된 거주자의 이동량에 따라 압축기의 가변운전주파수를 연산하는 운전주파수가변연산부; 상기 온도차이연산부에 의해 연산된 온도차이와 상기 운전주파수가변연산부에 의해 연산된 연산값에 따라 압축기의 운전주파수를 결정하는 압축기운전주파수결정부; 상기 토출온도감지부에 의해 감지된 토출온도와 상기 이동량감지부에 의해 감지된 거주자의 이동량에 따라 실내팬모터의 회전수를 연산하는 실내팬회전수연산부; 및 상기 회전수초기설정부에 의해 설정된 설정값과 상기 실내팬회전수연산부에 의해 연산된 연산값에 따라 실내팬모터의 회전수를 결정하는 실내팬회전수결정부에 의하여 달성된다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 실내에 거주하는 거주자에 따라 압축기의 운전주파수와 실내팬모터의 회전수를 가변하는 공기조화기의 운전제어방법에 있어서, 영상센서를 통해 거주자의 수를 감지하고 적외선센서를 통해 거주자의 활동량을 감지하는 단계; 상기 감지단계의 감지결과 거주자가 많거나 혹은 거주자가 중간이며 활동량이 큰 제1설정치이상인 경우에는 이동량을 대로 결정한 다음 이동량이 중인 경우에 대응하는 Y선의 상부영역내에서 압축기의 운전주파수 및 실외팬모터의 회전수를 조정하는 단계; 상기 감지단계의 감지결과 거주자가 중간이며 활동량이 상기 제1설정치이상이 아니거나 혹은 거주자가 적으며 활동량이 중간인 제2설정치이상인 경우에는 이동량을 중으로 결정한 다음 Y선상을 따라 압축기의 운전주파수 및 실외팬모터의 회전수를 조정하는단계; 상기 감지단계의 감지결과 거주자가 적으며 활동량이 많거나 혹은 거주자가 적고 활동량이 가장 적은 제3설정치이상인 경우에는 이동량을 소로 결정한 다음 Y선의 하부영역내에서 압축기의 운전주파수 및 실외팬모터의 회전수를 조정하는 단계; 및 상기 감지단계의 감지결과 거주자가 아주 적고 활동량이 제3설정치이상이 아니면 이동량을 매우 적음으로 결정하여 X선을 따라 압축기의 운전주파수와 실내팬모터의 회전수를 제한된 범위내에 조정하는 단계에 의하여 달성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어장치의 제어블럭도로서 종래와 동일기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일부호를 부여한다. 제2도에 도시한 바와 같이, 본 발명은 설정온도와 실내온도의 온도차이를 연산하는 온도차이연산부(10)와, 사용자의 키조작을 통해 초기운전시의 실내팬모터의 회전수를 설정하는 회전수초기설정부(40)와, 영상센서를 통해 거주자의 수를 감지하고 적외선센서를 통해 거주자의 활동량을 감지하여 감지된 거주자의 수와 활동량에 따라 거주자의 이동량을 감지하는 이동량감지부(50)와, 실내로 토출되는 토출공기의 온도를 감지하는 토출온도감지부(90)와, 상기 토출온도감지부(90)에 의해 감지된 토출온도에 따라 실내팬모터를 구동하는 팬모터구동부(30)와, 상기 토출온도감지부(90)에 의해 감지된 토출온도와 상기 이동량감지부(50)에 의해 감지된 거주자의 이동량에 따라 압축기의 가변운전주파수를 연산하는 운전주파수가변연산부(60)와, 상기 온도차이 연산부(10)에 의해 연산된 온도차이와 상기 운전주파수가변연산부(60)에 의해 연산된 연산값에 따라 압축기의 운전주파수를 결정하는 압축기운전주파수결정부(20)와, 상기 토출온도감지부(90)에 의해 감지된 토출온도와 상기 이동량감지부(50)에 의해 감지된 거주자의 이동량에 따라 실내팬모터의 회전수를 연산하는 실내팬회전수연산부(80)와, 상기 회전수초기설정부(40)에 의해 설정된 설정값과 상기 실내팬회전수연산부(80)에 의해 연산된 연산값에 따라 실내팬모터의 회전수를 결정하는 실내팬회전수결정부(70)를 구비한다.

상기 압축기운전주파수결정부(20)는 상기 온도차이연산부(10)에 의해 연산된 온도차이와 상기 운전주파수가변연산부(60)에 의해 연산된 연산값에 따라 압축기의 운전주파수를 결정하게 되어 실내의 거주자의 수와 활동량을 감안한 거주자의 이동량을 근거로 압축기의 운전주파수를 결정하게 된다.

상기 실내팬회전수결정부(70)는 상기 회전수초기설정부(40)에 의해 설정된 설정값과 상기 실내팬회전수연산부(80)에 의해 연산된 연산값에 따라 실내팬모터의 회전수를 결정하게 되어 실내의 거주자의 수와 활동량을 감안한 거주자의 이동량을 근거로 실내팬모터의 회전수를 결정하게 된다.

이에 따라 압축기는 상기 압축기운전주파수결정부(20)에 의해 결정된 운전주파수에 따라 구동하게 되고, 이때 상기 토출온도감지부(90)는 상기 압축기운전주파수결정부(20)에 의해 결정된 운전주파수에 따라 압축기가 구동됨에 따라 실내로 토출되는 토출공기의 온도를 감지하게 된다. 또, 상기 팬모터구동부(30)는 상기 실내팬모터결정부(70)에 의해 결정된 회전수에 따라 실내팬모터를 구동하게 된다.

제3도는 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어장치에서 실내거주자의 이동량에 따라 변화하는 압축기의 운전주파수 및 실내팬의 회전속도를 나타내는 도면이다. 제3도에서 Y선은 상기 이동량감지부(50)에 의해 감지한 이동량이 중인 경우이고, X선은 상기 이동량감지부(50)에 의해 감지한 이동량이 가장 적은 경우이다.

상기 압축기운전주파수결정부(20)와 상기 실내팬모터결정부(70)에 의해 결정된 운전주파수와 회전수에 따라 압축기와 실내팬이 각각 구동하는 상태하에서 실내거주자의 수와 활동량이 변화하게 되면, 상기 이동량감지부(50)는 변환된 이동량을 감지하게 되고, 이에 따른 거주자의 이동량에 근거하여 상기 압축기운전주파수결정부(20)는 변화된 압축기의 운전주파수를 결정하는 한편, 상기 실내팬모터결정부(70)도 변환된 실내팬모터의 회전수를 결정하게 된다. 이로써, 제3도에서와 같이 상기 이동량감지부(50)에 의해 감지한 이동량이 대인 경우에는 Y선의 상부영역에 해당하여 압축기의 운전주파수와 실내팬모터의 회전수가 증대되는 반면, 상기 이동량감지부(50)에 의해 감지한 이동량이 소인 경우에는 Y선의 하부영역에 해당하여 압축기의 운전주파수와 실내팬모터의 회전수가 감소하게 된다. 또한, 상기 이동량감지부(50)에 의해 감지한 이동량이 매우 적음인 경우에는 제한적인 범위에서 변화 할 수 있도록 X선상을 따라 압축기의 운전주파수와 실내팬모터의 회전수가 변화하게 된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어방법을 제4도의 동작흐름도에 따라 설명한다.

먼저, 상기 이동량감지부(50)를 통해 감지되는 거주자의 수와 활동량을 대소를 판단하기 위해 거주자의 수에 대응하여 크기순에 따라 A, B, C를 미리 설정하고 활동량에 대응하여 크기순에 따라 제1 내지 제3설정치를 미리 설정해둔다. 공기조화기가 운전을 개시하면 상기 이동량감지부(50)의 영상센서를 통해 거주자의 수를 감지하고 상기 이동량감지부(50)의 적외선센서를 통해 거주자의 활동량을 감지한다(단계 101). 이어, 상기 영상센서를 통해 감지한 거주자의 수가 가장 많은 A이상인지를 판단한다(단계 102). 단계102의 판단결과 거주자의 수가 A이상이면 실내의 거주자가 많은 경우에 해당하여 이동량을 대로 결정한다(단계108). 단계 102의 판단결과 거주자의 수가 A이상이 아니면 거주자의 수가 중간인 B이상인지를 판단한다(단계 103). 단계 103의 판단결과 거주자의 수가 B이상이면 거주자의 활동량이 가장 큰 제1설정치이상인지를 판단한다(단계 104). 단계 104의 판단결과 거주자의 활동량이 제1설정치이상이면 단계 108로 진행하여 이동량을 대결정하는 반면에, 단계 104의 판단결과 거주자의 활동량이 제1설정치이상이 아니면 거주자의 이동량을 중으로 결정한다(단계 109).

상기 단계 103의 판단결과 거주자의 수가 B이상이 아니면 거주자의 수가 적은 C이상인지를 판단한다(단계105). 단계 105의 판단결과 거주자의 수가 C이상이면 거주자의 활동량이 중간인 제2설정치이상인지를 판단한다(단계 106). 단계 106의 판단결과 거주자의 활동량이 제2설정치이상이면 단계 109로 진행하여 이동량을 중으로 결정하는 반면에, 단계 106의 판단결과 거주자의 활동량이 제2설정치이상이 아니면 거주자의 이동량을 소으로 결정한다(단계 110).

상기 단계 105의 판단결과 거주자의 수가 C이상이 아니면 거주자의 수가 적은 경우로 거주자의 활동량이 가장 작은 제3걸정치 이상인지를 판단한다(단계 107). 단계 107의 판단결과 거주자의 활동량이 제3설정치이상이면 단계 110로 진행하여 이동량을 소으로 결정하는 반면에, 단계 107의 판단결과 거주자의 활동량이 제3설정치이상이 아니면 거주자의 이동량을 매우적음으로 결정한다(단계 111). 다음 압축기의 최대운전주파수를 제한한다(단계 112).

상술한 바와 같이 본 발명은 영상센서를 통해 감지한 거주자의 수와 적외선센서를 통해 감지한 거주자의 활동량에 따라 거주자의 이동량을 결정하므로 거주자의 분포상태만을 감지하여 압축기와 실내팬모터를 구동하는 경우에 비하여 적절하게 구동할 수 있다. 즉, 거주자의 수가 많은 경우에 활동량에 따라 이동량이 대또는 중으로 결정하고 거주자의 수가 중 또는 소인 경우에도 활동량에 따라 이동량을 적절하게 결정할 수 있으며, 거주자의 수가 적고 활동량 역시 적은 경우에는 압축기의 운전주파수 및 실내팬의 회전수를 제한한다.

이상과 같이 본 발명은 영상센서와 적외선센서를 통해 거주자의 수와 활동량을 감지하여 거주자의 이동량을 결정하여 압축기의 운전주파수와 실내팬모터의 회전수를 조절한다. 따라서, 종래에서와 같이 거주자의 분포상태에만 의존하지 않고 거주자의 수와 활동량에 따라 압축기의 실내팬모터를 최적상태로 구동함에 따라 항시 거주자가 쾌적감을 느낄수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 실내에 거주하는 거주자에 따라 압축기와 실내팬모터를 구동하는 공기조화기의 운전제어장치에 있어서, 설정온도와 실내온도의 온도차이를 연산하는 온도차이연산부(10); 사용자의 키조작을 통해 초기운전시의 실내팬모터의 회전수를 설정하는 회전수초기설정부(40); 영상센서를 통해 거주자의 수를 감지하고 적외선센서를 통해 거주자의 활동량을 감지하여 감지된 거주자의 수와 활동량에 따라 거주자의 이동량을 감지하는 이동량감지부(50); 실내로 토출되는 토출공기의 온도를 감지하는 토출온도감지부(90); 상기 토출온도감지부(90)에 의해 감지된 토출온도에 따라 실내팬모터를 구동하는 팬모터구동부(30); 상기 토출온도감지부(90)에 의해 감지된 토출온도와 상기 이동량감지부(50)에 의해 감지된 거주자의 이동량에 따라 압축기의 가변운전주파수를 연산하는 운전주파수가변연산부(60); 상기 온도차이연산부(10)에 의해 연산된 온도차이와 상기 운전주파수가변연산부(60)에 의해 연산된 연산값에 따라 압축기의 운전주파수를 결정하는 압축기운전주파수결정부(20); 상기 토출온도감지부(90)에 의해 감지된 토출온도와 상기 이동량감지부(50)에 의해 감지된 거주자의이동량에 따라 실내팬모터의 회전수를 연산하는 실내팬회전수연산부(80); 및 상기 회전수초기설정부(40)에 의히 설정된 설정값과 상기 실내팬회전수연산부(80)에 의해 연산된 연산값에 따라 실내팬모터의 회전수를 결정하는 실내팬회전수결정부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어장치.
2. 실내에 거주하는 거주자에 따라 압축기의 운전주파수와 실내팬모터의 회전수를 가변하는 공기조화기의 운전제어방법에 있어서, 영상센서를 통해 거주자의 수를 감지하고 적외선센서를 통해 거주자의 활동량을 감지하는 단계; 상기 감지단계의 감지결과 거주자가 많거나 혹은 거주자가 중간이며 활동량이 큰 제1 설정치이상인 경우에는 이동량을 대로 결정한 다음 이동량이 중인 경우에 대응하는 Y선의 상부영역내에서 압축기의 운전주파수 및 실외팬모터의 회전수를 조정하는 단계; 상기 감지단계의 감지결과 거주자가 중간이며 활동량이 상기 제1 설정치이상이 아니거나 혹은 거주자가 적으며 활동량이 중간인 제2 설정치이상인 경우에는 이동량을 중으로 결정한 다음 Y선상을 따라 압축기의 운전주파수 및 실외팬모터의 회전수를 조정하는 단계; 상기 감지단계의 감지결과 거주자가 적으며 활동량이 많거나 혹은 거주자가 적고 활동량이 가장 적은 제3 설정치이상인 경우에는 이동량을 소로 결정한 다음 Y선의 하부영역내에서 압축기의 운전주파수 및 실외팬모터의 회전수를 조정하는 단계; 및 상기 감지단계의 감지결과 거주자가 아주 적고 활동량이 제3 설정치이상이 아니면 이동량을 매우 적음으로 결정하여 X선을 따라 압축기의 운전주파수와 실내팬모터의 회전수를 제한된 범위내에 조정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.