KR100239559B1 - 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 흡입구를 통해 흡입되는 실내공기를 열교환시켜 토출구를 통해 토출시키는 공기조화기에 있어서, 설정온도를 입력하는 온도키와, 상기 토출구를 통해 토출되는 공기의 방향을 원거리 및 방안 전체로 자동조절하는 원거리키 및 와이드키를 구비한 운전조작수단과, 상기 운전조작수단의 원거리키 및 와이드키가 온되면 냉방운전시에는 설정온도를 상기 온도키에 의해 입력된 현재설정온도보다 낮게 재설정하고, 난방운전시에는 설정온도를 현재설정온도보다 높게 재설정하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 재설정된 설정온도 및 실내온도의 차에 따라 압축기를 구동시켜 원거리 및 와이드운전을 수행하는 압축기구동수단으로 이루어져, 와이드나 원거리 운전시 설정온도를 냉방운전시와 난방운전시를 구분하여 현재설정온도보다 낮게 또는 높게 설정하므로 냉난방효율을 높인다.

Description

공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법

본 발명은 토출되는 공기의 풍향을 조절하여 원거리와 와이드의 공기조화를 실현하는 공기조화기에 관한 것으로, 특히 원거리나 와이드 운전시 설정온도를 냉방운전시와 난방운전시를 구분하여 설정하므로 냉난방효율을 높이는 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 차가운 공기를 따뜻하게 하여 실내로 공급하는 난방장치와, 실내의 뜨거운 공기를 차갑게 하여 실내로 공급하는 냉방장치가 있다.

또한, 상기의 냉방기능과 난방기능을 겸함 냉난방장치도 있으며, 오염된 실내공기를 청정시키는 청정기능도 포함되어지는 상황이다.

도 1에는 상기한 공기조화기들중에 냉난방기능을 하는 냉난방장치(통상적으로, 에어콘이라 한다)의 실내유닛이 도시되어 있다.

물론, 상기 냉난방장치는 도시하지 않은 실외유닛을 포함함은 물론이다.

도 1에 도시한 바와같이, 참조부호 1은 공기조화기의 실내기본체(이하, 실내기라 한다)이고, 상기 실내기(1)의 전면상부에는 실내공기를 흡입하는 흡입구(3)가 형성되어 있으며, 상기 실내기(1)의 전면하부에는 후술하는 열교환기에 의해 열교환된 공기(냉풍 또는 온풍)를 실내로 토출하는 토출구(5)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 토출구(5)의 우측에는 리모트 콘트롤러(9; 이하, 리모콘이라 한다)로부터 송신되는 원격제어신호를 수신하는 리모콘신호수신부(7)가 구비되어 있고, 상기 토출구(5)에는 상기 토출구(5)를 통해 실내로 토출되는 공기의 방향을 상하로 조절하는 상하풍향날개(11)와 좌우로 조절하는 좌우풍향날개(13)가 설치되어 있다.

한편, 상기 리모콘(9)에는 공기조화기의 운전/정지, 운전선택(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등), 풍량선택(강풍, 약풍, 미풍 등), 터보, 마일드 온도조절 등을 입력하는 다수의 운전모드키와, 현재시각, 간편예약, 시작/종료예약 등을 입력하는 다수의 타이머모드키가 구비되어 있다.

도 2는 도 1의 실내기를 벽면에 설치한 상태의 측단면도로써, 도 1과 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다.

도 2에 도시한 바와같이, 실내기(1)의 내부에는 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기를 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍 또는 온풍으로 열교환하도록 상기 흡입구(3)의 후측에 일자형상의 열교환기(15)가 설치되어 있고, 상기 열교환기(15)의 후측하부에는 상기 흡입구(3)를 통해 실내공기를 흡입함과 동시에 상기 열교환기(15)에서 열교환된 공기를 상기 토출구(5)를 통해 실내로 토출시키는 실내팬(17)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 실내기(1)의 내부에는 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되어 상기 토출구(5)로 토출되는 공기의 흐름을 안내하는 덕트부재(19)가 설치되어 있다.

한편, 미설명 부호 21은 증발수접시이다.

상기와 같이 구성된 공기조화기에 있어서, 사용자가 리모콘(9)을 조작하여 운전/정지키(이하, 운전키가 한다)를 누른다음 원하는 운전모드(예를들면, 냉방 또는 난방)와 설정온도를 입력하면, 키입력에 해당하는 원격제어신호를 소정의 프로토콜에 의해 부호화하고, 이렇게 부호화된 신호를 변조하여 적외선신호를 송신한다.

상기 리모콘(9)에서 적외선신호가 송신되면, 실내기(1)의 리모콘신호수신부(7)에서는 이를 수신하여 전기신호로 변환하고, 이 변환된 전기신호를 복조하여 실내기(1)의 운전을 시작한다.

이때, 상기 실내기(1)내의 도시되지 않은 온도센서에서 실내기(1)가 있는 위치의 실내온도를 감지하면, 실내기(1)에서는 리모콘(9)으로부터 전송된 설정온도 및 실내온도의 차에 따라 압축기의 운전주파수를 결정하여 압축기를 구동시킨다.

상기 압축기가 구동되면, 냉매의 순환에 따라 열교환기(15)가 열교환되므로 실내기(1)내로 흡입된 실내공기는 열교환기(15)를 통과하면서 열교환기(15)내에 흐르는 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍 또는 온풍으로 열교환되면서 덕트부재(19)의 안내를 받아 토출구(5)를 통해 실내로 토출되는데, 상기 토출구(5)를 통해 토출되는 공기는 상하풍향날개(11) 및 좌우풍향날개(13)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내냉방 또는 실내난방을 수행한다.

상기와 같은 공기조화기의 일반운전(자동, 냉방, 난방, 제습 송풍모드 중 하나)중에 리모콘(9)의 원거리키나 와이드키를 누르면 리모콘(9)에서는 냉방운전시와 난방운전시에 관계없이 현재의 설정온도를 무시하고 도 3에 도시한 바와같이, 표준온도(임의로 정해진 데이터, 예를들면 25℃)에서 1℃를 뺀 설정온도(표준온도 -1℃)로 재설정하여 적외선신호를 송신한다.

상기 리모콘(9)에서 적외선신호가 송신되면, 실내기(1)에서는 리모콘신호수신부(7)를 통해 이를 수신하여 리모콘(9)으로부터 전송된 설정온도(표준온도 -1℃) 및 실내온도의 차에 따라 압축기를 구동시키면서 상하 및 좌우풍향날개(11, 13)의 풍향각도를 조절하여 원거리 운전시 토출기류가 먼 거리까지 도달하도록 하고, 와이드 운전시 토출기류가 상하좌우 넓게 확산되도록 하여 실내기(1)에서 멀리 떨어진 원거리와 방안 전체(와이드)의 냉난방공기조화를 수행한다.

상기의 원거리 또는 와이드운전시 원거리키나 와이드키를 다시 누르면 원래의 설정모드로 다시 복귀하여 일반운전을 수행한다.

그런데, 이와같이 구성된 종래의 공기조화기에서는, 원거리 또는 와이드 운전시 설정온도가 도 3에 도시된 바와같이, 표준 -1℃로 설정되므로 냉방시나 난방시 현재실내온도에 의해 더 약한 공조능력을 내게 된다.

예를들면, 표준온도가 25℃로 정해져 있고, 설정온도가 20℃, 실내온도가 22℃인 상태로 냉방운전중에 원거리나 와이드신호가 들어오면 설정온도는 표준온도 -1℃인 24℃로 재설정되어 실내온도가 설정온도보다 낮게 되므로 압축기가 오프되어 냉방운전을 정지하므로 냉방능력이 저하된다는 문제점이 있었다.

마찬가지로, 표준온도가 25℃로 정해져 있고, 설정온도가 27℃, 실내온도가 25℃인 상태로 난방운전중에 원거리나 와이드신호가 들어오면 설정온도는 표준온도 -1℃인 24℃로 재설정되어 실내온도가 설정온도보다 높게 되므로 압축기가 오프되어 난방운전을 정지하므로 난방능력이 저하된다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 와이드나 원거리 운전시 설정온도를 냉방운전시와 난방운전시를 구분하여 현재 설정 온도보다 낮게 또는 높게 설정하므로 냉난방효율을 높이는 공기조화기의 운전제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어장치는 흡입구를 통해 흡입되는 실내공기를 열교환시켜 토출구를 통해 토출시키는 공기조화기에 있어서, 설정온도를 입력하는 온도키와, 상기 토출구를 통해 토출되는 공기의 방향을 원거리 및 방안 전체로 자동조절하는 원거리키 및 와이드키를 구비한 운전조작수단과, 상기 운전조작수단의 원거리키 및 와이드키가 온되면 냉방운전시에는 설정온도를 상기 온도키에 의해 입력된 현재설정온도보다 낮게 재설정하고, 난방운전시에는 설정온도를 현재설정온도보다 높게 재설정하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 재설정된 설정온도 및 실내온도의 차에 따라 압축기를 구동시켜 원거리 및 와이드운전을 수행하는 압축기구동수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어방법은 설정온도 및 실내온도의 차에 따라 압축기를 구동하여 냉난방운전을 수행하는 제1공조운전단계와, 상기 제1 공조운전단계에서의 냉난방운전시에 원거리키 및 와이드키가 온되었는지를 판별하는 키판별단계와, 상기 키판별단계에서 원거리키 및 와이드키가 온되면 냉방운전시에는 설정온도를 기설정된 현재설정온도보다 낮게 재설정하고, 난방운전시에는 설정온도를 현재설정온도보다 높게 재설정하는 온도재설정단계와, 상기 온도재설정단계에서 재설정된 설정온도 및 실내온도의 차에 따라 압축기를 구동하여 원거리 및 와이드운전을 수행하는 제2공조운전단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제1도는 일반적인 공기조화기의 실내기를 도시한 사시도.

제2도는 제1도의 실내기를 벽면에 설치한 상태의 측단면도.

제3도는 종래의 리모콘 표시도.

제4도는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 운전제어장치의 제어블록도.

제5도는 본 발명에 의한 냉방운전시의 리모콘 표시도.

제6도는 본 발명에 의한 난방운전시의 리모콘 표시도.

제7도는 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어 동작순서를 도시한 플로우챠트.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 실내기 5 : 토출구

7 : 리모콘신호수신부 9 : 리모콘

11 : 상하풍향날개 13 : 좌우풍향날개

15 : 열교환기 17 : 실내팬

102 : 운전조작수단 104 : 제어수단

110 : 풍향조절수단 112 : 상하풍향조절부

114 : 좌우풍향조절부 116 : 팬모터구동수단

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 공기조화기는 도 1 및 도 2에 도시한 종래의 구성과 동일하므로 동일명칭 및 동일부호를 명기하여 중복되는 설명을 생략한다.

도 4에 도시한 바와같이, 전원수단(100)은 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 동작에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 출력하고, 운전조작수단(102)은 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 난방, 제습, 송풍 등)와 설정풍량, 설정풍향, 설정온도(Ts), 공기조화기의 운전/정지를 입력하는 다수의 기능키와, 토출공기가 원거리와 방안 전체에 공급되도록 토출공기의 풍향을 자동조절하는 원거리키 및 와이드키를 구비하는 것으로, 이 운전 조작수단(102)은 실내기(1)의 콘트롤판넬상에 구비된 키입력부(103)와, 리모콘(9)의 키조작에 따라 리모콘(9)으로부터 송신되는 적외선신호를 수신하는 리모콘신호 수신부(7)로 구성되어 있다.

그리고, 제어수단(104)은 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 인가받아 상기 공기조화기를 초기화시킴은 물론, 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택신호 및 운전시작/운전정지신호에 따라 상기 공기조화기의 전체적인 동작을 제어하는 마이크로컴퓨터로서, 이 제어수단(104)은 상기 리모콘(9)의 원거리키나 와이드키의 온동작시 설정온도를 냉방운전시와 난방운전시를 구분하여 현재설정온도보다 낮거나 높게 제어한다.

실내온도감지수단(106)은 실내기(1)가 설치된 위치의 실내온도를 감지하도록 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 감지하고, 압축기구동수단(108)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts) 및 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 차에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기(109)를 구동제어한다.

또한, 풍향조절수단(110)은 토출구(5)를 통해 토출되는 공기의 방향을 상하 및 좌우조절하는 것으로서, 이 풍향조절수단(110)은 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 펄스신호를 입력받아 상하풍향날개(11)가 이동하도록 상하스텝핑모터(13)를 구동하는 상하풍향조절부(112)와, 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 펄스신호를 입력받아 좌우풍향날개(13)가 이동하도록 좌우스텝핑모터(115)를 구동하는 좌우풍향조절부(114)로 구성되어 있다.

또, 팬모터구동수단(116)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 풍량에 따라 열교환된 공기(냉풍 또는 온풍)를 실내로 송풍하도록 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 실내팬모터(117)의 회전수를 제어하여 실내팬(17)을 구동제어하고, 표시수단(118)은 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택모드(자동, 냉방, 난방, 제습, 송풍 등)와 온도 및 시간을 표시한다.

이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법의 작용효과를 설명한다.

도 7은 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어 동작순서를 도시한 플로우챠트로써, 도 7에서 S는 스텝(STEP)을 표시한다.

먼저, 공기조화기에 전원이 인가되면, 전원수단(100)에서는 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 구동에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 각 구동회로 및 제어수단(104)에 출력한다.

따라서, 스텝S1에서는 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 제어수단(104)에서 입력받아 공기조화기를 초기화시킨다.

이때, 사용자가 키입력부(103) 또는 리모콘(9)을 조작하여 운전키를 누른다음 원하는 공기조화기의 운전모드(예를들면, 냉방 또는 난방)와 설정온도(Ts), 설정풍량 및 설정풍향을 입력하면, 상기 리모콘(9)에서는 키입력에 해당하는 원격제어신호를 소정의 프로토콜에 의해 부호화하고, 이렇게 부호화된 신호를 변조하여 적외선신호를 송신한다.

상기 리모콘(9)에서 적외선신호가 송신되면, 실내기(1)의 리모콘신호수신부(7)에서는 이를 수신하여 전기신호로 변환하고, 이 변환된 전기신호를 복조하여 실내기(1)의 운전을 시작한다.

이에 따라, 스텝S2에서 제어수단(104)은 리모콘(9)의 운전키가 온되었는지를 판별하고, 운전키가 온되지 않은 경우(NO일 경우)에는 공기조화기를 운전대기상태로 유지하면서 스텝S2이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S2에서의 판별결과, 운전키가 온된 경우(YES일 경우)에는 스텝S3으로 나아가서 제어수단(104)은 설정온도(Ts)와 실내온도(Tr)의 차에 따라 압축기(109)의 운전주파수를 결정하여 압축기(109)를 구동시킨다.

상기 압축기(109)가 구동되면, 냉매의 순환에 따라 열교환기(15)가 열교환되므로 실내기(1)내로 흡입된 실내공기는 열교환기(15)를 통과하면서 열교환기(15) 내에 흐르는 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍 또는 온풍으로 열교환된다.

상기 열교환기(15)에서 열교환된 공기는 덕트부재(19)의 안내를 받아 토출구(5)에 회동가능케 설치된 상하풍향날개(11) 및 좌우풍향날개(13)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내냉방 또는 실내난방을 수행한다.

상기와 같은 공기조화기의 일반운전(자동, 냉방, 난방, 제습 송풍모드 중 하나)시에, 스텝S4에서는 리모콘(9)의 원거리키가 온되었는지를 판별하여, 원거리키가 온되지 않은 경우(NO일 경우)에는 스텝S5로 나아가서 리모콘(9)의 와이드키가 온되었는지를 판별한다.

상기 스텝S5에서의 판별결과, 와이드키가 온되지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S3으로 복귀하여 공기조화기의 일반운전을 수행하면서 스텝S3이하의 동작을 반복수행하고, 와이드키가 온된 경우(YES일 경우)에는 스텝S6으로 나아가서 공기조화기의 현재 운전모드가 자동운전모드인가를 판별한다.

상기 스텝S6에서의 판별결과, 자동운전모드가 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S7로 나아가서 현재 운전모드가 난방운전모드인가를 판별하여, 난방운전모드인 경우(YES일 경우)에는 스텝S8로 나아가서 리모콘(9)에서는 현재설정온도(사용자가 설정한 데이터)에서 1℃를 더한 설정온도(현재설정온도 +1℃)로 재설정하여 적외선신호를 송신한다.

상기 리모콘(9)에서 적외선신호가 송신되면, 스텝S9에서 실내기(1)에서는 리모콘신호수신부(7)를 통해 이를 수신하여 리모콘(9)으로부터 전송된 설정온도(현재 설정온도 +1℃) 및 실내온도의 차에 따라 압축기(109)를 구동시키면서 상하 및 좌우풍향날개(11, 13)의 풍향각도를 조절하여 원거리 운전시 토출기류가 먼 거리까지 도달하도록 하고, 와이드 운전시 토출기류가 상하좌우 넓게 확산되도록 하여 실내기(1)에서 멀리 떨어진 원거리와 방안 전체(와이드)의 난방공기조화를 수행한다.

한편, 상기 스텝S6에서의 판별결과, 자동운전모드인 경우(YES일 경우)에는 스텝S10으로 나아가서 리모콘(9)에서는 현재설정온도를 설정온도로 그대로 재설정하여 적외선신호를 송신한다.

상기 리모콘(9)에서 적외선신호가 송신되면, 스텝S9에서 실내기(1)에서는 리모콘신호수신부(7)를 통해 이를 수신하여 리모콘(9)으로부터 전송된 설정온도(현재 설정온도) 및 실내온도의 차에 따라 압축기(109)를 구동시키면서 상하 및 좌우풍향 날개(11, 13)의 풍향각도를 조절하여 원거리 운전시 토출기류가 먼 거리까지 도달하도록 하고, 와이드 운전시 토출기류가 상하좌우 넓게 확산되도록 하여 실내기(1)에서 멀리 떨어진 원거리와 방안 전체(와이드)의 자동공기조화를 수행한다.

상기 스텝S7에서의 판별결과, 난방운전모드가 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S11로 나아가서 리모콘(9)에서는 현재설정온도에서 1℃를 뺀 설정온도(현재설정온도 -1℃)로 재설정하여 적외선신호를 송신한다.

상기 리모콘(9)에서 적외선신호가 송신되면, 스텝S9에서 실내기(1)에서는 리모콘신호수신부(7)를 통해 이를 수신하여 리모콘(9)으로부터 전송된 설정온도(현재 설정온도 -1℃) 및 실내온도의 차에 따라 압축기(109)를 구동시키면서 상하 및 좌우풍향날개(13, 13)의 풍향각도를 조절하여 원거리 운전시 토출기류가 먼 거리까지 도달하도록 하고, 와이드 운전시 토출기류가 상하좌우 넓게 확산되도록 하여 실내기(1)에서 멀리 떨어진 원거리와 방안 전체(와이드)의 냉방공기조화를 수행한다.

상기와 같은 공기조화기의 원거리 또는 와이드운전시에, 스텝S12에서는 리모콘(9)의 원거리키 또는 와이드키가 오프(다시 온)되었는지를 판별하여, 원거리키 또는 와이드키가 오프되지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S9로 복귀하여 공기 조화기의 원거리 또는 와이드운전을 수행하면서 스텝S9이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S12에서의 판별결과, 원거리키 또는 와이드키가 오프된 경우(YES일 경우)에는 스텝S13으로 나아가서 원거리 또는 와이드운전 이전의 일반운전모드로 복귀하면서 동작을 종료한다.

상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 의하면, 와이드나 원거리 운전시 설정온도를 냉방운전시와 난방운전시를 구분하여 현재설정온도보다 낮게 또는 높게 설정하므로 냉난방효율을 높일 수 있다는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 흡입구를 통해 흡입되는 실내공기를 열교환시켜 토출구를 통해 토출시키는 공기조화기에 있어서, 설정온도를 입력하는 온도키와, 상기 토출구를 통해 토출되는 공기의 방향을 원거리 및 방안 전체로 자동조절하는 원거리키 및 와이드키를 구비한 운전조작수단과, 상기 운전조작수단의 원거리키 및 와이드키가 온되면 냉방운전시에는 설정온도를 상기 온도키에 의해 입력된 현재설정온도보다 낮게 재설정하고, 난방운전시에는 설정온도를 현재설정온도보다 높게 재설정하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 재설정된 설정온도 및 실내온도의 차에 따라 압축기를 구동시켜 원거리 및 와이드운전을 수행하는 압축기구동수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어장치.
2. 설정온도 및 실내온도의 차에 따라 압축기를 구동하여 냉난방운전을 수행하는 제1공조운전단계와, 상기 제1공조운전단계에서의 냉난방운전시에 원거리키 및 와이드키가 온되었는지를 판별하는 키판별단계와, 상기 키판별단계에서 원거리키 및 와이드키가 온되면 냉방운전시에는 설정온도를 현재설정온도보다 낮게 재설정하고, 난방운전시에는 설정온도를 현재설정온도보다 높게 재설정하는 온도재설정단계와, 상기 온도재설정단계에서 재설정된 설정온도 및 실내온도의 차에 따라 압축기를 구동하여 원거리 및 와이드운전을 수행하는 제2공조운전단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.

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