KR100204231B1 - 에어콘의 자동환기제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어콘의 환기장치에 관한 것으로,종래 창문형 에어콘 또는 분리형 에어콘을 사용할 때 실내의 공기는 인체 및 가구등에서 나오는 분진, 벽체등에서 나오는 잔유물, 유입되는 공기가 없는 상태에서 에어콘을 장시간 작동시 상대적으로 공기가 지속적으로 감소되므로 장시간 실내에 사람이 있을 경우 두통 및 습도의 부족으로 냉방병이 가중될 우려가 있으므로 적절한 환기가 필요하지만 별도의 환기장치가 없는 경우 사용자는 스스로 일정시간 마다 창문을 열어 실내공기를 환기시키므로서 환기부족 및 과다한 환기에 의해 더운 외부 공기가 다량으로 유입되어 전력이 손실되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 에어콘을 동작시 실내온도와 설정온도의 차를 구하고, 현재의 풍량을 구한후 상기 온도차와 외기부하값 및 풍량과 실내팬운전시간으로 부터 표준퍼지를 이용하여 스텝모터의 회전각도를 결정하여 자동으로 실내공기가 환기되도록 스텝모터를 구동시키도록 한 것으로 에어콘에 적용한다.

Description

에어콘의 자동환기제어장치

본 발명은 에어콘의 환기장치에 관한 것으로, 특히 룸에어콘을 동작시 실내설정온도와 풍량 및 실내팬운전시간을 통하여 자동으로 실내공기가 환기되도록 한 에어콘의 자동환기제어장치에 관한 것이다.

종래 에어콘은 일반적으로 창문형에어콘과 분리형에어콘으로 구분되는 바 종래의 창문형 에어콘은 도 1의 (가)에서와 같이, 실내기와 실외기가 일체로된 것으로서 자체적으로 환기장치가 설정되어 있고, 분리형 에어콘은 도 1의 (나)에서와 같이, 공조가 되고 있는 실내기와 공조가 되지않는 실외기가 벽면 또는 창문을 사이에 두고, 분리되어 있는 것으로 에어콘을 사용할 때 일반적으로 밀폐된 공간에서 실내공기의 순환만으로 공조가 이루어지는 것이다.

그러나 종래 창문형 에어콘 또는 분리형 에어콘을 사용할 때 실내의 공기는 인체 및 가구등에서 나오는 분진, 벽체등에서 나오는 잔유물, 유입되는 공기가 없는 상태에서 에어콘을 장시간 작동시 상대적으로 공기가 지속적으로 감소되므로 장시간 실내에 사람이 있을 경우 두통 및 습도의 부족으로 냉방병이 가중될 우려가 있으므로 적절한 환기가 필요하지만 별도의 환기장치가 없는 경우 사용자는 스스로 일정시간 마다 창문을 열어 실내공기를 환기시키므로서 도2에 서와 같이 환기부족 및 과다한 환기에 의해 더운 외부 공기가 다량으로 유입되어 전력이 손실되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 에어콘을 동작시 실내온도와 설정온도의 차를 구하고, 현재의 풍량을 구한후 상기 온도차와 외기부하값 및 풍량과 실내팬운전시간으로 부터 표준퍼지를 이용하여 스텝모터의 회전각도를 결정하여 자동으로 실내공기가 환기되도록 스텝모터를 구동시키도록 한 것으로 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

도 1의 (가)는 종래 창문형에어콘의 구조를 보인 상세도.

(나)는 종래 분리형에어콘의 구조를 보인 상세도.

도 2는 종래 에어콘의 환기조절상태를 보인 상세도.

도 3은 본 발명 에어콘의 환기조절장치구조를 보인 상세도.

도 4는 본 발명 에어콘의 스텝모터와 회전판의 동작상태를 보인 상세도.

도 5는 본 발명 에어콘의 환기조절장치구조를 보인 블록도.

먼저, 본 발명 에어콘의 환기제어장치는 도3과 도4에 도시된 바와 같이, 유리창 또는 내벽(1)을 기준으로 내측에 실내기(2)가 장착된 것으로 실내의 공기가 흡입되도록 풍속을 발생시키는 실내팬(3)과, 상기 유리창 또는 내벽(1)을 기준으로 장착된 실내기(2)와 실외기를 서로 연결하기 위한 냉매관 및 통신라인(4)과, 상기 냉매관 및 통신라인(4)과는 별도로 실내기(2)에 연결되어 실내의 공기를 환기시키기 위해 실외공기를 흡입하는 환기관(5)과, 상기 환기관(5)을 통해 유입되는 외부공기의 량을 조절하기 위해 프로그램이 저장된 마이컴(6)과, 상기 마이컴(6)의 제어신호에 의해 환기관(5)으로 유입되는 외부공기가 조절되도록 구동하는 스텝모터(7)와, 상기 스텝모터(7)의 구동에 의해 외부공기의 량이 유입되도록 회전하는 환기관(5)에 장착된 회전판(8)으로 구성된 것이다.

한편, 도5는 본 발명 에어콘의 환기제어장치의 구조를 보인 블록도로서, 실내온도변화를 감지하는 실내온도센서부(9)와, 상기 실내온도센서부(9)에서 감지한 실내온도의 기울기변화로 부터 실외기와 실내공기의 부하차이를 계산하여 출력하는 외기부하연산부(10)와, 실내기준온도가 설정된 실내온도설정부(11)와, 현재 에어콘의 풍속 및 풍향이 저장된 풍속 및 풍향저장부(12)와, 상기 실내온도센서부(9)에서 감지한 실내온도와 실내온도설정부(11)에 설정된 설정온도을 입력받아 온도차를 구하고, 풍속 및 풍향저장부(12)에 저장된 현재 에어콘의 운전풍속 및 풍향으로 부터 풍량을 계산하는 온도차 및 팬풍량연산부(13)와, 에어콘의 실내팬운전시간을 적산하는 적산부(14)와, 상기 외기부하연산부(10)에서 계산출력된 실외부하계산값과 온도차 및 팬풍량연산부(13)에서 연산출력된 온도차값 및 현재 에어콘의 운전풍량값과 적산부(14)에서 적산출력된 실내팬운전시간을 입력받아 현재의 적당한 실내 환기량을 결정하여 스텝모터(7)의 회전각도를 결정하는 퍼지연산부(15)와, 상기 퍼지연산부(15)에서 연산출력된 값에 의해 스텝모터(7)를 구동시키는 스텝모터구동부(16)로 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과는 도3내지 도5에 도시된 바와 같이, 분리형 에어콘은 유리창 또는 내벽(1)을 사이에 두고 실내에는 실내기(1)가 실외에는 실외기가 장착된 것으로 상기 실내기(1)를 동작시키면 실내팬(3)이 회전하므로서 풍속이 발생하여 실내공기가 실내기(1)측으로 흡입된다.

이때 에어콘을 장시간 동작시 실내의 사람 및 가구등에서 나오는 분진, 벽체등에서 나오는 잔유물과 실내공기의 지속적인 감소로 인해 습도가 부족하고 사람이 있을 경우 두통 등의 냉방병이 가중되므로 상기 에어콘을 장시간 동작시 일정시간 마다 실내의 공기를 환기시켜야 하므로 상기 실내팬(3)을 회전시키게 되면 상기 실내팬(3)주위에는 저압이 형성되면서 실내공기를 흡입하여 실내를 순환시키게 되므로 상기 저압부측인 실내공기흡입구에 실외의 공기가 흡입되는 환기구(5)의 일측을 위치시키고 타측은 유리창 또는 내벽(1)을 통하여 실외에 위치하게 한다.

이와 같이 환기관(5)이 유리창 또는 내벽(1)을 거쳐 실내기(2)에 연결된상태에서 실내로 유입되는 실외공기의 양을 조절하기 위한 프로그램이 저장된 마이컴(6)이 실내의 공기상태에 따라 스텝모터(7)를 구동시키면 상기 스텝모터(7)에는 유입되는 실외의 공기의 양을 조절하기 위해 회전하는 회전판(8)이 실내기(2)에 연결된 환기관(5)내부에 위치해 있으므로 스텝모터(7)구동시 환기관(5)내부에 위치한 회전판(8)이 회전하므로서 환기관(5)을 통하여 실외의 공기가 실내로 유입되어 실내공기를 환기시키게 된다.

즉, 에어콘을 구동시 일정시간(약 30초)마다 실내온도센서부(9)에서 실내의 온도를 감지하여 외기부하연산부(10)에 인가하게되면 상기 외기부하연산부(10)는 실내온도센서부(9)에서 감지한 실내온도의 온도차에 의해 기울기를 구한후 상기 기울기로부터 외기부하(계산값이 클수록 외기의 온도가 실내온도보다 상대적으로 높아서 환기를 억제하도록 조건을 설정)를 계산하여 퍼지연산부(15)에 인가하게 된다.

이후, 온도차 및 팬풍량연산부(13)는 실내온도센서부(9)에서 감지한 현재 실내의 온도와 실내온도설정부(11)에 설정된 실내온도를 입력받아 온도차(실내온도와 설정온도의 차이가 클수록 온도수속운전위주로 에어콘운전을 실시해야 하므로 온도차가 클수록 입력조건을 작아진다.)를 계산하고 풍속 및 풍향저장부(12)에 저장된 현재의 에어콘 운전풍속 및 풍향으로 부터 현재의 에어콘 풍량(실제 환기량과 직접적인 관계가 있는 변수로 풍량이 많은쪽에서 가장 적은 쪽으로 갈수록 순시환기량은 적어진다.)을 계산하여 퍼지연산부(15)에 인가한다.

이때 퍼지연산부(15)는 외기부하연산부(10)에서 계산출력된 실외부하계산값과 온도차 및 팬풍량연산부(13)에서 연산출력된 온도차값 및 현재 에어콘의 운전풍량값을 입력받고 동시에 적산부(14)에서 적산출력된 현재의 실내팬운전시간(실내팬은 총운전시간은 총환기량과 비례하므로 적산값에 따라 환기의 개폐기간과 환기량을 결정한다.)을 입력받아 현재 실내의 적당한 환기량을 결정한후 표준퍼지를 이용하여 스텝모터(7)의 회전각도를 결정하여 스텝모터구동부(16)에 인가한다.

따라서, 스텝모터구동부(16)는 퍼지연산부(15)에서 결정된 회전각도에 따라 스텝모터(7)를 구동시키면 상기 스텝모터(7)는 스텝모터구동부(16)의 구동력에 의해 일정시간마다 구동하여 환기관(5)의 내부에 위치한 회전팬(8)을 회전시키므로서 환기관(5)을 통하여 실외의 공기가 실내로 유입되어 실내를 환기시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 에어콘을 동작시 실내온도와 설정온도의 온도차를 구하고 현재의 에어콘운전 풍량을 구한후 상기 온도차와 외기부하값 및 풍량과 실내팬운전시간으로 부터 표준퍼지를 이용하여 스텝모터의 회전각도를 결정하여 스텝모터를 구동시키므로서 자동으로 실내공기가 환기되어 실내공기오염에 의한 두통 등의 냉방병을 예방할수 있으며 자동으로 환기를 수행하므로서 사용자가 실내환기에 대한 걱정 및 직접환기를 시켜야 하는 불편함을 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 분리형 에어콘의 실내환기 자동제어장치에 있어서, 실내공기가 실내기(2)측으로 유입되도록 풍속을 발생하는 실내팬(3)과, 실내팬(3)회전시 형성된 저압부에 위치하여 내벽(1)을 통해 설치된 실외공기를 흡입하는 환기관(5)과, 상기 환기관(5)을 통해 실내로 유입되는 실외공기의 양을 조절하기 위한 프로그램이 저장된 마이컴(6)과, 상기 마이컴(6)의 프로그램에 의해 환기관(5)을 통해 유입되는 실외의 공기량이 조절되도록 구동하는 환기관(5)의 내부에 위치하여 스텝모터에 의해 회전하는 회전판(8)으로 구성된 에어콘의 자동환기제어장치.
2. 분리형 에어콘의 실내환기 자동제어장치에 있어서, 실내온도변화를 감지하는 실내온도센서부(9)와, 상기 실내온도센서부(9)에서 감지한 실내온도의 기울기변화로 부터 실외기와 실내공기의 부하차이를 계산하여 출력하는 외기부하연산부(10)와, 실내기준온도가 설정된 실내온도설정부(11)와, 현재 에어콘의 풍속 및 풍향이 저장된 풍속 및 풍향저장부(12)와, 상기 실내온도센서부(9)에서 감지한 실내온도와 실내온도설정부(11)에 설정된 설정온도을 입력받아 온도차를 구하고, 풍속 및 풍향저장부(12)에 저장된 현재 에어콘의 운전풍속 및 풍향으로 부터 풍량을 계산하는 온도차 및 팬풍량연산부(13)와, 에어콘의 실내팬운전시간을 적산하는 적산부(14)와, 상기 외기부하연산부(10)에서 계산출력된 실외부하계산값과 온도차 및 팬풍량연산부(13)에서 연산출력된 온도차값 및 현재 에어콘의 운전풍량값과 적산부(14)에서 적산출력된 실내팬운전시간을 입력받아 현재의 적당한 실내 환기량을 결정하여 스텝모터(7)의 회전각도를 결정하는 퍼지연산부(15)와, 퍼지연산부(15)에서 결정된 회전각도에 의해 스텝모터(7)를 구동시키는 스텝모터구동부(16)로 구성된 것을 특징으로 하는 에어콘의 자동환기제어장치.