KR100388704B1 - 공기조화기의 냉방운전 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내온도의 감지에 의해 가상적으로 측정되는 실외온도의 변화에 적응하여 자동 냉방운전을 위한 기준 희망온도의 범위를 가변적으로 조정하여 실외온도와의 온도차이를 안정적으로 유지함에 의해, 냉방병을 예방할 수 있도록 하는 공기조화기의 냉방운전 제어장치 및 그 방법을 제공한다.

이를 위해 본 발명은 미리 설정된 희망온도에 따라 냉방운전을 진행하는 공기조화기의 냉방운전 제어방법에 있어서, 냉방운전이 개시되면, 실내의 송풍을 진행하면서 실내온도를 감지하는 단계와, 상기 감지된 실내온도를 가상적인 실외온도로서 설정하고, 상기 희망온도의 대역에 따라 냉방운전이 진행되는 단계, 상기 실내온도가 초기에 감지된 가상적인 실외온도로부터 변동되면, 상기 변동된 실내온도와 희망온도가 미리 결정된 온도차 이내로 유지되도록 희망온도의 대역을 가변적으로 조정하는 단계 및, 냉방운전의 종료를 위한 사용자 조작에 따라 냉방운전을 정지시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기의 냉방운전 제어장치 및 그 방법{Apparatus for controlling air cooling of aircon and method therefore}

본 발명은 공기조화기의 냉방운전을 수행하는 중에 사용자에 대해 유발되는 냉방병을 방지하기 위한 냉방운전 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기조화기의 실내온도 감지치를 가상적인 실외온도로서 설정하고, 그 실내온도의 변화에 추종적으로 기준희망온도의 대역을 가변 조정할 수 있도록 함에 의해, 실외온도와의 큰 온도차에 의해 유발되는 냉방병을 미연에 방지하기 위한 공기조화기의 냉방운전 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 냉매 사이클을 이용하여 실내의 냉방 또는 난방 목적으로 사용되는 장치로서, 통상적으로 액체는 압력을 일정하게 하고 온도를 올리면 기화하게 되는 한편, 기화된 기체는 압력을 일정하게 하고 온도를 내리면 액화하는 성질을 가지고 있다.

따라서, 공기조화기에서는 온도에 따라 기화 및 액화가 가능한 냉매를 적용하여 액체가 기화할 때에 주위의 열을 흡수하며, 액화할 때에 그 열을 방출하는 작용을 수행함에 의해, 냉방 및 난방의 열교환 동작이 이루어질 수 있도록 하게 된다.

또한, 이러한 공기조화기는 실외 및 실내에 각각 실외기 및 실내기가 분리 설치되는 바, 냉방운전을 수행하고자 하는 경우에는 압축기에서 냉매를 고온고압의 기체상태로 압축하게 되면, 실외열교환기에서 고온고압으로 압축된 기체냉매를 저온고압의 액상냉매로 냉각 응축시키게 되며, 그 실외열교환기에서 냉각 응축된 액상냉매가 모세관을 통해 저온저압의 무상냉매로 감압 팽창됨에 의해 실내열교환기를 통해 저온저압의 완전 기체상태의 냉매가스로 변환되면서 주위의 열을 빼앗게 됨으로써 실내의 냉방이 이루어질 수 있도록 하고 있다.

한편, 이러한 공기조화기에서 냉방운전을 수행하는 경우에, 해당 공기조화기에서 자체적으로 설정한 희망온도의 대역을 실내온도와 비교하게 되고, 실내온도가 희망온도의 대역 이상이면 압축기 및 실외팬을 가동시켜서 냉방운전을 수행하게 되는 반면에, 실내온도가 희망온도의 대역보다 낮게 되면 압축기 및 실외팬의 구동을 정지하여 냉방운전을 종료하고 실내팬을 구동하여 송풍운전을 수행하게 된다. 이러한 실내온도를 고려하여 공기조화기에서 자동 냉방운전을 수행하는 상태가 도 1a 및 도 1b에 예시적으로 나타나 있다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 공기조화기의 실내기가 설치된 실내의 온도가 예컨대 28℃이고, 해당 공기조화기에 예컨대 24℃와 같은 소정의 희망온도가 설정되어 있지만 희망온도의 대역(W1)이 설정되지 않은 상태에서(즉, △T=0) 자동 냉방운전을 실행하는 경우에, 해당 공기조화기에서는 미리 설정된 희망온도(즉, 24℃)와 실내온도(즉, 28℃)의 온도차가 5℃ 이하가 되도록 냉방운전의 대역(TD1)을 설정하여 압축기 및 실외팬의 구동을 수행하게 된다.

그 반면에, 실내온도가 예컨대 28℃로 감지된 상태에서, 해당 공기조화기에서 예컨대 24℃와 같은 희망온도가 설정되고 나서 희망온도의 대역(W1)이 ±2℃로 설정되어 있는 경우에(즉, △T=±2℃), 공기조화기에서는 실내온도로부터 희망온도의 대역까지 냉방운전의 대역(TD2)을 설정하여 압축기 및 실외팬을 구동함에 의해서, 28℃의 실내온도로부터 22℃(즉, 24℃-2℃)의 희망온도 기저대역까지 5℃ 이상의 온도차를 갖도록 냉방운전의 진행범위를 갖게 된다.

그러나, 이러한 종래의 공기조화기에서는 자동 냉방운전의 희망온도 대역이 ±2℃로 설정된 상태에서 냉방운전을 수행하게 되면, 실외온도와 관계없이 그 희망온도의 대역을 기준으로 하여 실내온도와의 온도차이에 따라 고정적인 온도범위 내에서 냉방을 진행하게 됨에 따라, 실외온도와 큰 온도차를 갖게 되는 바, 사용자의 입장에서는 여름철의 순응현상으로 적응된 체질에 지나치게 차가운 한랭환경이 오랫동안 지속되면서 신체조절 기능에 부조화가 발생되어 체내의 생리적 조화가 흐트러지는 결과를 초래하게 됨으로써, 냉방병에 걸릴 가능성이 많아지게 된다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 실내온도의 감지에 의해 가상적으로 측정되는 실외온도의 변화에 대응하여 자동 냉방운전을 위한 기준 희망온도의 범위를 가변적으로 조정하여 실외온도와의 온도차이를 안정적으로 유지함에 의해, 냉방병을 예방할 수 있도록 하는 공기조화기의 냉방운전 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 공기조화기에서 냉방운전이 진행되는 상태를 예시적으로 나타낸 그래프도면,

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 냉방운전 제어장치의 구성을 나타낸 블록구성도,

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 실내온도의 변화에 대응하여 공기조화기의 기준 희망온도 대역이 가변적으로 조정되는 일예를 나타낸 그래프도면,

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 냉방운전 제어방법에 대한 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:키입력부, 20:실내온도 감지부,

30:전원부, 40:제어부,

50:실내팬 구동부, 60:실내팬,

70:실외팬 구동부, 80:실외팬,

90:압축기 구동부, 100:압축기.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 실내팬과 실외팬 및 압축기를 가동하여 냉방운전을 수행하는 공기조화기에 있어서, 실외온도를 가상으로 설정하기 위하여 실내온도를 감지하는 실내온도 감지수단과, 상기 실내온도 감지수단에서 감지된 실내온도를 미리 설정된 희망온도와 비교하여, 그 희망온도와 실내온도가 소정의 온도차 이내에서 유지되도록 희망온도의 대역을 가변 조정하는 제어수단, 및 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 희망온도와 실내온도가 소정의 온도차 이내에서 유지되도록 상기 실내팬과 실외팬 및 압축기를 구동하는 냉방구동수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.또한 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 미리 설정된 희망온도에 따라 냉방운전을 진행하는 공기조화기의 냉방운전 제어방법에 있어서, 냉방운전이 개시되면, 실내의 송풍을 진행하면서 실내온도를 감지하는 단계와, 상기 감지된 실내온도를 가상적인 실외온도로서 설정하고, 상기 희망온도의 대역에 따라 냉방운전이 진행되는 단계, 상기 실내온도가 초기에 감지된 가상적인 실외온도로부터 변동되면, 상기 변동된 실내온도와 희망온도가 미리 결정된 온도차 이내로 유지되도록 희망온도의 대역을 가변적으로 조정하는 단계, 냉방운전의 종료를 위한 사용자 조작에 따라 냉방운전을 정지시키는 단계, 공기조화기의 냉방운전을 재 개시하는 단계, 이전에 냉방운전이 종료된 시점으로부터 냉방운전이 재 개시된 시간까지 소정의 설정시간이 경과되었는 지를 판단하는 단계, 및 소정의 설정시간이 경과된 것으로 판단되면, 신규하게 감지되는 실내온도를 가상적인 실외온도로서 재설정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 공기조화기에서 냉방운전을 위해 설정되는 희망온도의 대역을 실내로부터 감지되는 온도의 변동상태에 대응하여로 가변 조정되도록 함에 따라, 실내온도와 희망온도의 온도차이가 커지게 됨에 따른 사용자에게 유발되는 냉방병을 효과적으로 방지할 수 있다는 이점을 갖게 된다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉, 도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 냉방운전 제어장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기의 냉방운전 제어장치는 키입력부(10)와, 실내온도 감지부(20), 전원부(30), 제어부(40), 실내팬 구동부(50), 실내팬(60), 실외팬 구동부(70), 실외팬(80), 압축기 구동부(90) 및, 압축기(100)로 구성된다.

상기 키입력부(10)는 냉방운전의 개시/종료 조작 및 희망온도의 설정 조작을위한 다수의 기능키를 갖춘 것으로서, 해당 공기조화기의 실내기측 전면에 설치된 키패널과 공기조화기의 냉방기능을 원격으로 제어하기 위한 리모컨으로 이루어진다.

또한, 상기 실내온도 감지부(20)는 해당 공기조화기의 실내기측 소정부위에 설치된 온도센서로 이루어져서, 상기 실내기가 설치된 실내의 온도를 감지하여 온도감지신호를 발생한다.

또, 상기 전원부(30)는 상기 키입력부(10)의 냉방운전 개시/종료 조작에 따라 실내기와 실외기 측으로 전원을 공급하게 된다.

한편, 상기 제어부(40)는 상기 키입력부(10)로부터의 냉방운전 개시/종료 조작에 따라 상기 전원부(30)를 제어하여 실내기와 실외기의 각 부에 동작전원이 공급/차단되도록 하고, 자체적으로 설정된 희망온도에 따라 냉방운전이 진행되도록 하는 한편, 상기 실내온도 감지부(20)에서 초기에 감지된 실내온도를 가상적인 실외온도로 설정하여 그 실내온도의 변동치에 따라 희망온도의 대역을 가변적으로 조정하여 실내온도와 희망온도의 차이가 미리 결정된 온도차의 이내에서 유지되도록 냉방운전에 대한 제어를 수행한다.

여기서, 상기 제어부(40)는 예컨대 25℃의 희망온도가 설정된 상태에서 상기 실내온도 감지부(20)로부터 실내온도가 예컨대 28℃로 감지되는 경우에, 도 3a에 도시된 바와 같이 그 희망온도에 대해 ±2℃의 희망온도 대역(W2)을 설정하게 되고, 그 희망온도가 실내온도와 예컨대 5℃와 같은 소정의 온도차 이내가 되도록 냉방운전 대역(TD3)이 설정된다.

그 상태에서, 상기 실내온도 감지부(20)에서 감지되는 실내온도가 예컨대 28℃로부터 30℃로 상승하는 경우에, 도 3b에 도시된 바와 같이 예컨대 25℃로 설정된 희망온도가 실내온도와 예컨대 5℃와 같은 미리 결정된 온도차 이내를 유지하도록 희망온도 대역(W3)을 상승적으로 가변하게 된다. 따라서, 상기 실내온도에 의해 간접적으로 측정되는 실외온도와 공기조화기에서 내부적으로 설정되는 희망온도와의 차이를 일정하게 유지함으로써, 실외와 실내의 큰 온도차이에 의해 사용자에게 발생되는 냉방병이 방지될 수 있다.

여기서, 상기 제어부(40)는 도 3a에서 초기에 감지되는 예컨대 25℃의 실내온도가 하강하는 경우에, 그 하강된 실내온도와 희망온도가 예컨대 5℃와 같은 미리 결정된 온도차이를 유지하는 한도 내에서 예컨대 25℃의 희망온도에 따른 희망온도 대역(W2)을 그대로 유지하는 냉방운전을 수행하게 된다.

또한, 상기 제어부(40)는 내부의 타이머에 의한 시간의 계시동작에 따라 해당 공기조화기의 냉방운전을 종료한 시점으로부터 예컨대 3시간과 같은 소정의 설정시간이 경과되고 나서 상기 키입력부(10)에 의해 냉방운전의 개시 명령이 입력되면, 이전에 상기 실내온도 감지부(20)로부터 감지된 실내온도를 초기화하고 새로이 감지되는 현재의 실내온도를 가상적인 실외온도로서 재설정하게 된다.

동 도면에서, 상기 실내팬 구동부(50)는 상기 제어부(40)에 의한 냉방운전의 제어에 따라서 실내팬(60)을 가동시키게 되고, 상기 압축기 구동부(90)는 상기 제어부(40)의 냉방운전에 따라 제어에 의해 압축기(100)를 가동시키게 된다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 도 4의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 키입력부(10)로부터 냉방운전의 개시를 위한 전원온 명령이 입력되면, 제어부(40)는 전원부(30)를 제어하여 동작전원이 실내기와 실외기의 각 부에 공급되도록 함으로써 냉방운전이 개시되도록 하고, 실내팬 구동부(50)를 구동 제어하여 실내팬(60)이 송풍을 위해 가동되도록 한다(단계 S10).

그 상태에서, 상기 제어부(40)는 실내온도 감지부(20)에 의해 감지되는 실내온도(예컨대 28℃)를 입력받아 가상적인 실외온도로서 설정하게 되고(단계 S11), 예컨대 25℃와 같은 소정의 희망온도가 설정되어 그 희망온도를 중심으로 하여 예컨대 ±2℃의 온도차를 갖는 희망온도 대역을 생성하고서, 그 희망온도와 실내온도의 온도차를 고려하여 냉방운전이 진행되도록 실외팬 구동부(70)를 구동 제어하고, 압축기 구동부(90)를 제어하게 된다(단계 S12).

상기한 바와 같이 냉방운전이 진행되는 상태에서, 상기 제어부(40)는 상기 실내온도 감지부(20)로부터 감지되는 실내온도가 초기에 감지된 온도보다 상승하였는 지의 여부를 판단하게 된다(단계 S13).

상기 판단 결과, 상기 제어부(40)는 상기 실내온도 감지부(20)로부터 감지된 현재의 실내온도가 초기에 감지된 온도보다 상승되고 있다고 판단되면, 그 상승된 실내온도에 따라 상기 희망온도와의 온도차이가 예컨대 5℃와 같은 미리 결정된 온도차 이내가 되도록 기준 희망온도의 대역을 상승하여 조정하게 됨에 따라, 그 상승된 희망온도의 대역에 대응하여 냉방운전이 진행되도록 실내팬 구동부(50)와 실외팬 구동부(70) 및 압축기 구동부(90)를 구동 제어하게 된다(단계 S14).

하지만, 상기 단계 S13의 판단 결과에 따라 상기 실내온도 감지부(20)로부터 감지된 현재의 실내온도가 초기의 온도보다 상승하고 있지 않은 것으로 판단되면, 그 현재의 실내온도가 초기의 온도보다 하강하였는 지의 여부를 판단한다(단계 S15).

상기 판단 결과, 상기 실내온도 감지부(20)로부터 감지되는 실내온도가 초기에 감지된 실내온도보다 하강한 것으로 판단되면, 상기 제어부(40)는 초기에 설정된 예컨대 25℃의 희망온도를 중심으로 하는 희망온도의 대역을 그대로 유지하면서 냉방운전이 진행되도록 제어한다(단계 S16).

상기 단계 S14 또는 S16의 과정이 진행된 이후에, 상기 제어부(40)는 상기 키입력부(10)가 냉방운전을 정지시키기 위해 전원 오프조작을 수행하는 지의 여부를 판단한다(단계 S17).

상기 판단 결과, 상기 키입력부(10)에 의해 냉방운전을 정지시키기 위한 키입력이 수행되고 있다고 판단되면, 상기 제어부(40)는 실내팬 구동부(50)와 실외팬 구동부(70) 및 압축기 구동부(90)에 대한 구동을 중지시킴으로써, 냉방운전이 정지되도록 한다(단계 S18).

상기한 바와 같이 공기조화기의 냉방운전이 정지된 이후에, 상기 제어부(40)는 상기 키입력부(10)로부터 공기조화기의 냉방운전을 개시 시키기 위한 키입력 조작이 수행되는 지의 여부를 판단한다(단계 S19).

상기 판단 결과, 상기 제어부(40)는 상기 키입력부(10)로부터 냉방운전을 캐시 시키기 위한 키입력이 수행되고 있다고 판단되면, 그 냉방운전의 개시시간이 이전의 냉방운전이 종료된 시점으로부터 예컨대 3시간과 같은 설정시간이 경과되었는 지의 여부를 판단한다(단계 S20).

상기 판단 결과, 상기 제어부(40)는 냉방운전의 개시시간이 이전의 냉방운전이 종료된 시점으로부터 소정의 설정시간(예컨대, 3시간)이 경과하고 있지 않은 것으로 판단되면, 이전의 냉방운전이 진행되는 중에 상기 실내온도 감지부(20)로부터 감지된 실내온도를 가상적인 실외온도로서 유지되도록 하면서 상기 단계 S12의 과정으로 재 진행하게 된다(단계 S21).

하지만, 상기 단계 S20의 판단 결과에 따라 상기 제어부(40)는 냉방운전의 개시시간이 이전의 냉방운전이 종료된 시점으로부터 소정의 설정시간(예컨대, 3시간)으로 경과되고 있는 것으로 판단되면, 상기 실내온도 감지부(20)로부터 초기에 신규하게 감지되는 실내온도를 가상적인 실외온도로서 재 설정하고 나서, 상기 단계 S12의 과정으로 재 진행하게 된다(단계 S22).

상기한 실시예를 갖는 본 발명은 그 실시양태에 구애받지 않고 그 요지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있도록 되어 있음은 물론이다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 실내로부터 감지된 온도를 가상적인 실외온도로서 설정하여 그 실내온도가 상승적으로 변동되면, 상승된 실내온도와 공기조화기에서 자체적으로 설정된 희망온도와의 온도차가 미리 결정된 온도차 이내를 유지하도록 희망온도의 대역을 가변적으로 조정할 수 있도록 함에 따라, 실내온도와 희망온도의 온도차가 커짐에 따라 사용자에 대해 발생되는 냉방병을 예방할 수 있다는 효과를 갖게 된다.

Claims (4)

1. 실내팬과 실외팬 및 압축기를 가동하여 냉방운전을 수행하는 공기조화기에 있어서,

   실외온도를 가상으로 설정하기 위하여 실내온도를 감지하는 실내온도 감지수단과,

   상기 실내온도 감지수단에서 감지된 실내온도를 미리 설정된 희망온도와 비교하여, 그 희망온도와 실내온도가 소정의 온도차 이내에서 유지되도록 희망온도의 대역을 가변 조정하는 제어수단 및,

   상기 제어수단의 제어에 따라 상기 희망온도와 실내온도가 소정의 온도차 이내에서 유지되도록 상기 실내팬과 실외팬 및 압축기를 구동하는 냉방구동수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 냉방운전 제어장치.
2. 미리 설정된 희망온도에 따라 냉방운전을 진행하는 공기조화기의 냉방운전 제어방법에 있어서,

   냉방운전이 개시되면, 실내의 송풍을 진행하면서 실내온도를 감지하는 단계와,

   상기 감지된 실내온도를 가상적인 실외온도로서 설정하고, 상기 희망온도의 대역에 따라 냉방운전이 진행되는 단계,

   상기 실내온도가 초기에 감지된 가상적인 실외온도로부터 변동되면, 상기 변동된 실내온도와 희망온도가 미리 결정된 온도차 이내로 유지되도록 희망온도의 대역을 가변적으로 조정하는 단계,

   냉방운전의 종료를 위한 사용자 조작에 따라 냉방운전을 정지시키는 단계,

   공기조화기의 냉방운전을 재 개시하는 단계,

   이전에 냉방운전이 종료된 시점으로부터 냉방운전이 재 개시된 시간까지 소정의 설정시간이 경과되었는 지를 판단하는 단계, 및

   소정의 설정시간이 경과된 것으로 판단되면, 신규하게 감지되는 실내온도를 가상적인 실외온도로서 재설정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 냉방운전 제어방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 희망온도의 대역을 가변적으로 조정하는 단계에서, 상기 실내온도와 희망온도와의 온도차는 5℃ 이내로 유지되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 냉방운전 제어방법.
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