KR100390494B1 - Control method for power saving of air-conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기조화기의 절전제어방법에 관한 것으로, 그 구성은 실내기와 실외기로 분리되어 있는 공기조화기의 실내온도를 선택하는 절전운전 입력단계와, 이 절전운전 입력단계에서 선택된 온도에 의해 소정의 영역으로 구별하는 단계와, 상기 소정의 영역에 따라 실내온도와 풍량, 상하풍향베인, 좌우풍향베인이 다르게 되도록 자동제어하는 단계와, 상기 제어된 실내 온도에 따라 운전시간을 체크하여 자동으로 실내온도를 상승시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다. 따라서, 변동 기류하에서 인체의 쾌적감과 온열감을 고려하여 실내온도를 자동으로 제어함으로써 쾌적감을 유지하면서 절전효과를 거둘 수 있다.The present invention relates to a power saving control method for an air conditioner, the configuration of which is determined by a power saving operation input step of selecting an indoor temperature of an air conditioner separated from an indoor unit and an outdoor unit, and by a temperature selected in the power saving operation input step. The step of distinguishing into the area of the, and the automatic control so that the room temperature, the air volume, the up and down wind direction vanes, the left and right wind direction vanes according to the predetermined area, and check the operating time according to the controlled room temperature automatically It is characterized by consisting of the step of raising the temperature. Therefore, in consideration of comfort and heat of the human body under fluctuating airflow, by controlling the room temperature automatically, it is possible to achieve a power saving effect while maintaining comfort.
Description
본 발명은 공기조화기의 절전제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기조화기의 상하풍향장치와 좌우풍향장치로 각각 기류난류를 발생시키는 동시에 실내기류를 확산시켜 기류도달거리가 짧아지도록 함으로써 공기조화기의 주변만이 냉, 난방되도록 하여 소비 전력량을 저감시키는 공기조화기의 절전제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power saving control method of an air conditioner, and more particularly, to generate airflow turbulence with the up-and-down wind direction device and the left and right wind direction device of the air conditioner, and to diffuse the indoor air flow to shorten the airflow reaching distance. The present invention relates to a power saving control method for an air conditioner, in which only the periphery of the air conditioner is cooled and heated to reduce the power consumption.
일반적으로 공기조화기에는 냉동사이클이 구비되어 있는데, 이 냉동사이클은 크게 압축기(10), 응축기(12), 모세관(14) 및 증발기(16)로 이루어져 있다. 이러한 공기조화기의 운전은 사용자가 운전키를 누름과 동시에 압축기(10)가 가동되어 냉매가 압축되고 이 압축되어진 냉매는 응축기(12)에서 응축되어 기체상태에서 액체상태로 바뀌면서 열을 실외기로 방출한 후 모세관(14)을 통해 압력이 강하된다.In general, the air conditioner is provided with a refrigeration cycle, which consists of a compressor 10, a condenser 12, a capillary 14 and an evaporator 16. In the operation of the air conditioner, the user presses the operation key and the compressor 10 is operated to compress the refrigerant, and the compressed refrigerant is condensed in the condenser 12 and changes from gas to liquid state to release heat to the outdoor unit. After that, the pressure drops through the capillary tube 14.
그리고, 압력이 떨어진 냉매는 증발기(16)에서 액체가 기체로 증발되면서 증발기(16)의 표면이 차가워지게 되고, 실내기 팬에 의해 실내의 공기를 흡입하여 차가운 상태의 증발기 표면을 통과시켜 열교환된 차가운 공기를 실내로 분출시키게 되며, 이때, 분출된 차가운 공기는 실내온도를 하강시키게 된다.In addition, the coolant whose pressure is reduced is cooled on the surface of the evaporator 16 as the liquid evaporates from the evaporator 16 to the gas, and the indoor air is sucked by the indoor unit fan to pass the surface of the evaporator in the cold state to exchange heat. The air is ejected into the room, and the ejected cold air lowers the room temperature.
대부분의 공기조화기에는 실내온도 설정기능이 있으며 사용자가 희망하는 온도를 설정하면 공기조화기의 흡입부(20)에 설치되어 있는 실내흡입 온도센서(22)에 의해 실내온도를 감지하여 실내온도가 설정온도의 하한값보다 낮으면 압축기(10)의 가동이 중지되고 실내온도가 설정온도의 상한값보다 높으면 압축기(10)가 가동된다.즉, 실내온도와 설정온도에 따라서 압축기(10)는 가동과 정지가 반복되도록 되어 있고, 이에 따라 실내온도는 설정온도의 상한값과 하한값 사이를 반복하게 된다.Most air conditioners have an indoor temperature setting function. When the user sets the desired temperature, the indoor temperature is detected by detecting the indoor temperature by the indoor suction temperature sensor 22 installed in the suction unit 20 of the air conditioner. When the temperature is lower than the lower limit of the set temperature, the operation of the compressor 10 is stopped, and when the room temperature is higher than the upper limit of the set temperature, the compressor 10 is operated. That is, the compressor 10 starts and stops according to the indoor temperature and the set temperature. Is repeated so that the room temperature is repeated between the upper limit value and the lower limit value of the set temperature.
공기조화기에는 취출되는 냉방기류의 방향을 조절해 주는 장치가 설치되어 있는데, 그 중에서 상하베인(24)은 상하방향으로 취출기류를 조절해 주며 좌우베인(26)은 좌우방향으로 취출기류를 조절한다.The air conditioner is provided with a device for adjusting the direction of the cooling airflow to be taken out of them, the upper and lower vanes 24 to adjust the blower air flow in the vertical direction, the left and right vanes 26 adjust the blower air flow in the left and right direction do.
도 3은 실제 아파트의 평면도에 공기조화기가 설치되었을 경우의 예이다. 여기서, 일반적으로 공기조화기의 상하베인(24) 및 좌우베인(26)이 회전하지 않을 경우에는 부엌, 주방까지 기류가 도달하여 사람이 실제적으로 많이 없는 영역까지 불필요하게 냉방을 함으로써 에너지를 낭비하게 된다.3 is an example in which the air conditioner is installed on the floor plan of the actual apartment. Here, in general, when the upper and lower vanes 24 and the left and right vanes 26 of the air conditioner do not rotate, the airflow reaches the kitchen and the kitchen, thus unnecessary energy is cooled by unnecessarily cooling the area where there are practically no humans. do.
또한, 공기조화기는 운전중에 실내온도보다 상당히 낮은 차가운 취출공기를 실내에 보내게 됨으로써필연적으로 상하온도차와 좌우온도차를 발생시킨다.Further, the write doemeuro sends an air conditioner operation significantly lower cold air take-out than the room temperature during the room thereby inevitably generating a temperature difference between the upper and lower and right and left temperature difference.
일례로써 상하풍향이 일정한 주기로 자동반복 변화되는 상하오토 스윙기능은 상하온도차를 감소시키는 좋은 제어방법이다. 또한, 좌우오토 스윙기능은 좌우온도차를 감소시키는 좋은 제어 방법이다. 그러나, 기존의 상하오토 스윙기능과 좌우오토 스윙기능으로 상하온도차와 좌우온도차를 저감시키는 것은 한계가 있다.As an example, the up and down auto swing function, in which the up and down wind direction changes automatically at regular intervals, is a good control method to reduce the up and down temperature difference. In addition, the left and right auto swing function is a good control method to reduce the left and right temperature difference. However, there is a limit in reducing the vertical temperature difference and the left and right temperature difference by the conventional vertical swing function and the left and right auto swing function.
상하온도차 측정은 실내 바닥으로부터 0.1m 지점과 1.1m지점에서의 온도를 측정한 차이값이며, 여러개의 상하온도차 중 실내에서 최대로 차이나게 발생한 지점에서의 온도차를 표기한다. 좌우온도차 측정은 바닥으로부터 일정한 높이의 수평 평면상의 온도분포 중 최대 온도값과 최소 온도값과의 차이를 측정하여 표기한다.The vertical temperature difference measurement is a difference value measured at 0.1m point and 1.1m point from the indoor floor, and indicates the temperature difference at the point of maximum difference in the room among several vertical temperature differences. The measurement of left and right temperature difference is indicated by measuring the difference between the maximum temperature value and the minimum temperature value among the temperature distribution on the horizontal plane of a constant height from the floor.
도4에 나타내듯이 기존의 상하오토 스윙기능은 상하베인이 상하방향으로 왕복자동운전하며 좌우오토 스윙기능은 좌우베인이 좌우방향으로 왕복자동 운전한다. 이러한 방식은 압축기의 운전상태와 시간에 상관없이 일정하게 반복 운전하는 제어방식으로써 상하온도차 및 좌우온도차는 다소 줄어들지만 온도차를 줄이는데 한계가 있는 것은 마찬가지이다.As shown in Fig. 4, the conventional vertical swing function is a vertical reciprocating automatic operation of the upper and lower vanes, and the left and right automatic swing functions reciprocating automatic operation of the left and right vanes in the left and right directions. This method is a control method that repeats the operation constantly regardless of the operation state and time of the compressor, the upper and lower temperature difference and the left and right temperature difference is slightly reduced, but there is a limit in reducing the temperature difference.
기존 공기조화기에서 일반냉방 운전의 경우 실내 전체 즉, 거실은 물론 주방까지 기류가 도달되도록 함으로써 상대적으로 주생활 공간인 거실에서의 설정온도 도달시간이 늦어지고, 공기조화기의 가동시간이 많아지므로 결국 전기료 상승의 큰 요인이 된다.In the conventional air conditioner operation, the airflow reaches the entire interior, that is, the living room as well as the kitchen, so that the set time is reached in the living room, which is a relatively living space, and the operating time of the air conditioner is increased. In the end, it is a big factor in the rise in electricity bills.
또한, 공기조화기는 운전중에 실내온도보다 상당히 낮은 차가운 취출공기를 실내에 보내게 됨으로써필연적으로 상하온도차와 좌우온도차를 발생시킨다. 이러한 온도차의 발생은 실내 재실자에게 불쾌감을 유발시킨다. 또한, 상하온도차와 좌우온도차는 압축기의 운전상태, 즉, 가동과 정지상태에 따라 다른 특성을 나타낸다. 그러나 기존의 풍향제어방법은 압축기의 운전상태에 상관없는 일정한 제어방법으로 풍향을 조절해 줌으로써상하온도차와 좌우온도차의 저감에 한계가 있었다.Further, the write doemeuro sends an air conditioner operation significantly lower cold air take-out than the room temperature during the room thereby inevitably generating a temperature difference between the upper and lower and right and left temperature difference. The occurrence of this temperature difference causes discomfort in the indoor occupants. In addition, the vertical temperature difference and the left and right temperature difference have different characteristics depending on the operation state of the compressor, that is, the start and stop states. However, conventional air-direction controlling method there is a limit in reducing the temperature difference between the upper and lower and right and left temperature difference written to zoom to adjust a wind direction to a certain control method is not correlated with the operation state of the compressor.
본 발명은 공기조화기의 토출기류가 거실에만 주로 발산되도록 근거리 기류제어를 함으로써 거실의 설정온도 도달시간을 단축시키게 되고, 또한, 압축기의 운전상태에 따라 상하풍향과 좌우풍향을 적절히 조화시켜 제어함으로써 상하온도차와 좌우온도차를 획기적으로 감소시켜 재실자에게 쾌적한 공조환경을 제공함과 아울러 절전효과를 달성하게 한 공기조화기의 절전제어방법을 제공함에그 목적이 있다.The present invention shortens the time to reach the set temperature of the living room by controlling the short-range airflow so that the discharge airflow of the air conditioner is mainly emitted only to the living room, and also by controlling the up and down wind and the right and left wind according to the operating condition of the compressor. The purpose is to provide a comfortable air-conditioning environment for the in-patients by drastically reducing the vertical temperature difference and the left and right temperature difference, and to provide a power saving control method of the air conditioner that achieves a power saving effect .
또한, 장시간 기류노출에 따른 한냉감 및 기류불쾌감을 느끼지 않도록 공조환경에 노출된 시간을 체크하여 기준시간 이상 가동된 경우 실내온도를 자동으로 상승시켜 제어함으로써쾌적성을 향상시키는 데 그 목적이 있다.Further, it is an object to which the case and not to feel the cold sense and the air flow discomfort of the long period air current exposure check the time exposed to the air conditioning environment, the above reference time operation by automatically raised to the room temperature written by control improves comfort .
도 1은 일반적인 공기조화기의 냉동싸이클을 나타낸 개략도,1 is a schematic view showing a refrigeration cycle of a typical air conditioner,
도 2는 일반적인 공기조화기의 내부를 나타낸 개략측면도,2 is a schematic side view showing the inside of a general air conditioner;
도 3은 일반적인 냉방기류의 실내분포상태를 나타낸 평면도,3 is a plan view showing the indoor distribution of the general air-conditioning,
도 4a는 일반적인 공기조화기의 상하베인 회전각도를 나타낸 개략도,Figure 4a is a schematic diagram showing the vertical angle of the vane rotation of the air conditioner,
도 4b는 일반적인 공기조화기의 좌우베인 회전각도를 나타낸 개략도,Figure 4b is a schematic diagram showing the left and right vane rotation angle of a general air conditioner,
도 5a 내지 5d는 본 발명에 따른 공기조화기의 절전제어 흐름을 나타낸 흐름도,5a to 5d is a flow chart showing the power saving control flow of the air conditioner according to the present invention,
도 6a는 본 발명에 따른 공기조화기의 상하, 좌우베인 제어속도를 나타낸 테이블,Figure 6a is a table showing the up, down, left and right vane control speed of the air conditioner according to the present invention,
도 6b는 본 발명에 따른 공기조화기의 상하베인 제어속도를 나타낸 해설도,6b is an explanatory view showing a vertical vane control speed of the air conditioner according to the present invention;
도 6c는 본 발명에 따른 공기조화기의 좌우베인 제어속도를 나타낸 해설도,Figure 6c is a schematic diagram showing the left and right vane control speed of the air conditioner according to the present invention,
도 7a는 본 발명에 따른 공기조화기의 좌우베인에 의한 토출속도분포를 나타낸 개략도,Figure 7a is a schematic diagram showing the discharge speed distribution by the left and right vanes of the air conditioner according to the present invention,
도 7b는 본 발명에 따른 공기조화기의 좌우베인에 의한 실내기류 분포를 나타낸 개략도,Figure 7b is a schematic diagram showing the air flow distribution by the left and right vanes of the air conditioner according to the present invention,
도 8은 본 발명에 따른 공기조화기의 상하베인 제어에 의한 와류 메커니즘을 나타낸 개념도,8 is a conceptual view showing a vortex mechanism by the vertical vane control of the air conditioner according to the present invention,
도 9a 내지 도 9c는 실내기류 가시화와 와류현상을 나타낸 기류분포도로써, 도 9a는 회전이 없을 때의 기류분포이고, 도 9b는 기존의 오토스윙 때의 기류분포이며, 도 9c는 본 발명에 의한 기류 제어시의 기류분포,9A to 9C are airflow distribution diagrams showing visualization of the airflow and vortex phenomena, FIG. 9A is an airflow distribution when there is no rotation, FIG. 9B is an airflow distribution during an existing auto swing, and FIG. 9C is Airflow distribution during airflow control,
도 10은 인체의 쾌적감과 온열감의 한계시간을 나타낸 실험결과도,10 is an experimental result showing the limit time of comfort and warmth of the human body,
도 11a는 본 발명에 따른 공기조화기의 실내온도와 절전시간과의 특성곡선을 나타낸 그래프,11a is a graph showing a characteristic curve between an indoor temperature and a power saving time of an air conditioner according to the present invention;
도 11b는 본 발명에 따른 공기조화기의 절전타임 제어 테이블,11b is a power saving time control table of the air conditioner according to the present invention;
도 12는 본 발명에 따른 공기조화기의 블록구성도,12 is a block diagram of an air conditioner according to the present invention;
도 13a 내지 13d는 본 발명과 일반냉방의 상하, 좌우 온도차 비교를 나타낸 특성도,13a to 13d is a characteristic diagram showing a comparison of the upper and lower, left and right temperature difference between the present invention and general cooling,
도 14는 본 발명에 따른 공기조화기의 절전효과를 나타낸 그래프이다.14 is a graph showing the power saving effect of the air conditioner according to the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
20 흡입부 22 온도센서20 Suction part 22 Temperature sensor
24 상하베인 26 좌우베인24 Upper and Lower Bain 26 Left and Right Bain
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 절전제어방법은 실내기와 실외기로 분리되어 있는 공기조화기의 실내온도를 선택하는 절전운전 입력단계와, 상기 절전운전 입력단계에서 선택된 온도에 의해 소정의 영역으로 구별하는 단계와, 상기 소정의 영역에 따라 실내온도와 풍량, 상하풍향베인, 좌우풍향베인이 다르게 되도록 자동제어하는 단계와, 상기 제어된 실내 온도에 따라 운전시간을 체크하여 자동으로 실내온도를 상승시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.Energy-saving control method of the air conditioner according to the present invention for achieving the above object is a power saving operation input step of selecting the indoor temperature of the air conditioner separated from the indoor unit and the outdoor unit, and the temperature selected in the power saving operation input step And dividing it into a predetermined area, automatically controlling the indoor temperature, the air volume, the up and down wind vane, and the left and right wind vane to be different according to the predetermined area, and checking the operation time according to the controlled room temperature. It characterized in that the step consisting of increasing the room temperature.
또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 절전제어방법에 있어서, 선택한 온도가 T5보다 크거나 같으면 소정의 영역 중 1영역에서 압축기를 가동시키고, 실내온도제어는 사용자가 선택한 온도로 제어하며, 선택한 온도가 T1보다 같거나 크며 T5보다 작으면 2영역에서 압축기를 가동시키고, 실내온도제어는 사용자가 선택한 온도로 초기에 냉방운전을 하며, 실내온도의 운전시간에 따라 일정시간 경과 후 실내온도를 T5까지 상승시켜 운전하고, 선택한 온도가 T1보다 작으면 3영역에서 압축기를 가동시키며, 실내온도제어는 T1으로 초기 운전시키고, 실내온도 운전시간에 따라 일정시간 경과 후 실내온도를 T5까지 상승시켜 운전하는 것이 바람직하다.In addition, in the power saving control method of the air conditioner according to the present invention, if the selected temperature is greater than or equal to T5, the compressor is operated in one of the predetermined areas, and the indoor temperature control is controlled by the user selected temperature and the selected temperature. Is greater than or equal to T1 and less than T5, the compressor is operated in zone 2, and the room temperature control is initially cooled by the temperature selected by the user, and after a certain period of time depending on the operating time of the room temperature, the room temperature is increased to T5. If the selected temperature is lower than T1, the compressor is operated in three zones, and the room temperature control is initially operated at T1, and the room temperature is increased to T5 after a certain time according to the room temperature operating time. desirable.
또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 절전제어방법에 있어서, 실내온도가 상승시 실내온도가 높게 제어될수록 실내온도에 해당하는 운전시간이 길어지게 하는 것이 바람직하다.In addition, in the power saving control method of the air conditioner according to the present invention, it is preferable to increase the operating time corresponding to the room temperature as the room temperature is controlled higher when the room temperature rises.
또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 절전제어방법에 있어서, 난방운전시의 실내온도 하강시 실내온도가 낮게 제어될수록 실내온도에 해당하는 운전시간이 길어지게 하는 것이 바람직하다.In addition, in the power saving control method of the air conditioner according to the present invention, it is preferable to increase the operating time corresponding to the room temperature as the room temperature is controlled to be lower when the room temperature is lowered during the heating operation.
또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 절전제어방법에 있어서, 압축기의 가동여부에 따라 풍량과 상하풍향베인 및 좌우풍향베인을 다르게 제어하고, 압축기가 가동중 상하풍향베인의 하향 회전속도는 상하풍향베인의 상향 회전속도보다 빠르게 구동시키며, 압축기가 정지중 상하풍향베인의 하향회전속도는 상하풍향베인의 상향 회전속도보다 느리게 구동시키고, 압축기가 가동 중 좌우풍향베인의 회전속도는 압축기가 정지중의 회전속도보다 빠르게 구동시키며, 압축기가 가동중의 실내풍량은 압축기가 정지중의 풍량보다 크게 하는 것이 바람직하다.In addition, in the power saving control method of the air conditioner according to the present invention, the air volume, the up and down wind direction vanes and the left and right wind direction vanes are controlled differently according to whether the compressor is operated, and the downward rotation speed of the up and down wind direction vanes while the compressor is operating Drives faster than the vane's upward rotation speed, while the compressor is stopped, the up and down wind vane's downward rotation speed is lower than the up and down wind vane's upward rotation speed, and while the compressor is running, the left and right wind vane's rotation speed is It is preferable to drive faster than the rotational speed, and to make the indoor air volume while the compressor is operating larger than the air volume when the compressor is stopped.
또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 절전제어방법에 있어서, 난방운전시의 상하풍향베인의 제어는 압축기의 가동여부에 따라 냉방운전시와 다르게 구동시키고, 압축기가 가동중 상하풍향베인의 하향 회전속도는 상하풍향베인 상향 회전속도보다 느리게 구동시키며, 압축기가 정지중 상하풍향베인의 하향 회전속도는 상하풍향베인 상향 회전속도보다 빠르게 구동시키는 것이 바람직하다.In addition, in the power saving control method of the air conditioner according to the present invention, the control of the up and down wind vane during the heating operation is driven differently from the cooling operation depending on the operation of the compressor, the downward rotation of the up and down wind vane while the compressor is operating The speed is slower than the up and down wind vane upward rotation speed, it is preferable that the downward rotation speed of the up and down wind vane is driven faster than the up and down wind vane upward rotation speed while the compressor is stopped.
본 발명에 따른 공기조화기는 절전을 하면서 쾌적성을 유지하기 위한 절전 제어흐름도를 도 5a 내지 5d에 도시하였다. 절전운전 입력단계에서는 실내 선택온도를 사용자가 공기조화기의 리모콘을 이용하여 선택하며, 이때, 선택온도는 18~30℃를 1℃ 단위별로 선택하도록 하였다.An air conditioner control flow chart for maintaining the comfort while saving power to the air conditioner according to the present invention is shown in Figures 5a to 5d. In the power saving operation input step, the user selects the indoor selection temperature by using a remote controller of the air conditioner. At this time, the selection temperature is to select 18 to 30 ° C by 1 ° C unit.
절전운전 입력 후 절전타이머가 작동되고, 다음단계로는 사용자가 선택한 선택온도에 따라 실내온도, 풍량, 상하풍향, 좌우풍향이 자동으로 제어된다. 즉, 사용자가 선택한 온도에 따라서 크게 세 가지 영역으로 구분되며, 각각의 영역에서는 공기조화기가 제어하는 실내설정온도 가동시간을 체크하여 쾌적한 환경이 지속적으로 유지되도록 실내온도와 기류를 자동으로 제어한다.After entering the power saving operation, the power saving timer is activated. In the next step, the room temperature, air volume, up and down wind direction, and left and right wind directions are automatically controlled according to the selected temperature selected by the user. That is, it is divided into three zones according to the temperature selected by the user. In each zone, the indoor temperature and air flow are automatically controlled to keep the pleasant environment continuously by checking the operating temperature of the indoor set temperature controlled by the air conditioner.
1영역은 더운온도를 선호하는 사람에 대응하는 것이고, 2영역은 일반적인 온도를 선호하는 사람에 대응하는 것이며, 3영역에서는 약간 서늘한 온도를 선호하는 사람에 대응하는 것이다.Zone 1 corresponds to people who prefer hot temperatures, zone 2 corresponds to people who prefer general temperatures, and zone 3 corresponds to people who prefer slightly cooler temperatures.
먼저, 선택온도가 T5와 같거나 클 경우, 1영역에 의해 절전운전이 자동제어 된다. 실내설정온도는 선택온도로 제어되며 설정온도가 설정온도에 도달하기 까지는 압축기의 가동조건이므로 실내풍량은 강풍으로 제어되며, 상하풍향 하강속도(vd.on)는 vd.on[bps]의 회전속도로 하강하고, 상하풍향 상승속도(vu.on)는 0.5vd.on[bps]로 상승한다.First, when the selected temperature is equal to or greater than T5, power saving operation is automatically controlled by one area. The indoor set temperature is controlled by the selected temperature, and the indoor air volume is controlled by strong wind because the compressor is operating condition until the set temperature reaches the set temperature, and the downwind speed (vd.on) is the rotational speed of vd.on [bps] And the wind direction ascending speed (vu.on) rises to 0.5vd.on [bps].
[bps]는 bit per second로써 스텝핑 모터의 제어 단위이다. 이것이 크면 스텝핑 모터에 연결되어 있는 상하/좌우베인의 회전속도는 빠른 것을 의미한다. 즉, 상기 상하풍향 상승속도는 하강속도에 비해 2배 느린 것이다.[bps] is a control unit of the bus tap ping the motor as a bit per second. This rotational speed of the up and down / left and right vanes that are coupled to scan large tap ping the motor means rapid. That is, the up-down wind rising speed is two times slower than the falling speed.
좌우풍향속도(vr.on)는 좌측으로 회전할 때나 우측으로 회전할 때 모두 같은 속도로 회전하며 압축기가 정지했을 때에 비하여 3배 빠르게 회전한다.The left and right wind speeds (vr.on) rotate at the same speed when rotating to the left or to the right, and rotate three times faster than when the compressor is stopped.
압축기의 가동조건은 아래와 같이 공기조화기의 마이컴에 설정되어 로직(Logic)에 의해 제어되고, 공기조화기의 실내 열교환기 앞에 부착되어 있는 실내 흡입온도센서에 의해 실내온도를 체크한다. 그리고, 실내온도를 체크한 결과 실내온도는 (실내 설정온도) + 0.5℃가 되면 압축기가 가동하고, (실내 설정온도) - 0.5℃가 되면 압축기가 정지한다.The operating conditions of the compressor are set in the microcomputer of the air conditioner as follows and are controlled by logic, and the room temperature is checked by an indoor suction temperature sensor attached to the air conditioner in front of the air conditioner. When the indoor temperature is checked, the compressor operates when the indoor temperature reaches (indoor set temperature) + 0.5 ° C, and stops when the indoor temperature reaches (0.5 ° C).
위의 조건에 의해 압축기가 정지하게 되면 상하/좌우 풍향제어 및 풍량제어가 변경된다. 즉, 실내풍량은 약풍으로 되고 상하풍향 하강속도(vd,off)는 vd,off로 되며 상하풍향의 상승속도(vu,off)는 2vd.off로써 2배 빠르게 상승한다.When the compressor is stopped by the above conditions, the up, down, left and right wind direction control and air volume control are changed. That is, the indoor wind volume becomes a weak wind, the up-down wind descending speeds (vd, off) become vd, off, and the up-down wind rise speeds (vu, off) increase 2 times faster as 2vd.off.
좌우풍향 속도(vr.off)는 압축기 가동시의 좌우풍향 속도(vr.on)보다 3배 느리게 왕복 회전한다.The left and right wind speed vr.off reciprocates three times slower than the left and right wind speed vr.on when the compressor is operating.
둘째, 선택온도가 T1과 같거나 크고, T5보다 작을 경우는 2영역에 의해 절전운전이 자동제어 된다.Second, when the selected temperature is equal to or greater than T1 and less than T5, power saving operation is automatically controlled by two zones.
초기 실내설정온도[Tc]는 선택온도[Tu]에 의해 제어되며 압축기 가동 조건시에 실내풍량은 강풍으로 제어되며 상하풍향 하강속도(vd.on)는 vd.on[bps]의 회전속도로 하강하고, 상하풍향 상승속도(vu.on)는 0.5vd.on[bps]으로 상승한다. 상하풍향 상승속도는 하강속도에 비해 2배 느린 것이다.The initial room set temperature [Tc] is controlled by the selected temperature [Tu], and the indoor air volume is controlled by strong winds under the compressor operating conditions, and the up and down wind descending speed (vd.on) is lowered by the rotational speed of vd.on [bps]. And, the up and down wind up rate (vu.on) rises to 0.5vd.on [bps]. The up and down wind speed is two times slower than the descent speed.
좌우풍향속도(vr,on)는 좌측으로 회전할때나 우측으로 회전할 때 모두 같은 속도로 회전하며 압축기가 정지했을 때에 비하여 3배 빠르게 회전한다.The left and right wind speeds (vr, on) rotate at the same speed when rotating to the left or to the right, and rotate three times faster than when the compressor is stopped.
조건에 의해 압축기가 정지하면 1영역의 정지시 조건과 같이 실내풍량 및 상하풍향, 좌우풍향을 제어한다.When the compressor is stopped by the conditions, the indoor air volume, the up-down wind direction, and the left-right wind direction are controlled as in the case of the stop of one zone.
공기조화기 가동 이후 절전타이머에 의해 초기의 실내설정온도에 대한 운전시간을 체크한 결과가 도 11의 절전 타임 테이블에 의해 제시한 시간이 되면 실내설정온도를 1℃씩 상승시켜 제어한다. 즉, 실내온도가 T3으로 제어되고 있다면, 실내온도가 T3으로 제어되었던 시간이 time3[분]이 될 때 실내 설정온도를 1℃ 상승시킨다. 여기서, 실내온도가 상승되면 될수록 운전시간은 길어진다. 실내온도의 상승제어는 최대한 T5가 되도록 한다. 즉, 실내온도는 T5 이상 상승되지 않으며 공기조화기에 종료명령이 입력될 때까지 운전한다.After the operation of the air conditioner, when the result of checking the operation time with respect to the initial indoor set temperature by the power saving timer reaches the time set forth by the power saving time table of FIG. That is, if the indoor temperature is controlled by T3, the indoor set temperature is increased by 1 ° C when the time when the indoor temperature is controlled by T3 becomes time 3 [minutes]. Here, the operation time becomes longer as the indoor temperature increases. Controlling the increase in room temperature should be as high as T5. That is, the room temperature does not rise above T5 and operates until an end command is input to the air conditioner.
셋째, 선택온도가 T1보다 작을 경우는 3영역에 의해 절전운전이 자동제어 된다. 초기 실내설정온도[Tc]는 선택온도에 상관없이 무조건 T1으로 제어되며, 압축기 가동 조건에 의해 2영역과 같이 풍량, 상하풍향, 좌우풍향, 절전 time table에 의해 제어한다.Third, when the selected temperature is less than T1, power saving operation is automatically controlled by three zones. The initial indoor set temperature [Tc] is unconditionally controlled by T1 irrespective of the selected temperature, and is controlled by the air flow rate, the up-down wind direction, the left-right wind direction, and the power saving time table as the two zones by the compressor operating conditions.
본 발명의 풍향제어 table은 도 6에 도시한 바와 같이, 압축기가 가동시에는 상하베인 하향속도는 상승속도보다 2배 빠르게 하며, 좌우베인 회전속도는 압축기 정지시에 비해 3배 빠르게 제어한다.As shown in FIG. 6, the wind direction control table of the present invention controls the up and down vane downward speed two times faster than the ascending speed when the compressor is operating, and the left and right vane rotational speed is three times faster than when the compressor is stopped.
압축기가 정지시에는 상하베인 하향속도는 상승속도보다 2배 느리게 하며, 좌우베인 회전속도는 압축기 가동시에 비해 3배 느리게 제어한다.When the compressor is stopped, the up and down vane downward speed is 2 times slower than the ascending speed, and the left and right vane rotation speed is controlled 3 times slower than when the compressor is running.
이것의 이론적 논리 및 실험결과는 다음과 같다. [도 7, 8, 9]Its theoretical logic and experimental results are as follows. [Fig. 7, 8, 9]
도 7에서 나타낸 것과 같이, 좌우베인(26)이 빠르게 회전할 때는 속도분포가 일반적인 때에 비해 크게 나타나며, 주어진 임의 지점에서 기류에 노출되어 있는 시간을 합한 값인 PDF(Probability Density Function)는 회전범위 중 양측면에서 커짐을 알 수 있다. 이것을 실내공간에서 확대해보면 기류분포가 양측면으로 확산됨을 알 수 있고, 공기조화기의 중심부분에서는 기류도달거리가 감소됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 7, when the left and right vanes 26 rotate rapidly, the velocity distribution is larger than that in the general case, and the PDF (Probability Density Function), which is the sum of the times exposed to the airflow at a given point, has both sides of the rotation range. It can be seen from the larger. It can be seen that the airflow distribution is spread to both sides when the air space is expanded in the indoor space, and the airflow reaching distance is reduced in the central part of the air conditioner.
즉, 좌우풍향 회전속도를 빠르게 하면 기류도달거리가 감소하여 공기조화기 주변에만 기류가 분포되도록 하는 근거리 기류를 만들 수 있다. 하지만 최적의 좌우베인(26) 회전속도는 공간특성과 구동하는 스텝핑모터의 특성을 고려하여야 한다.In other words, if the rotation speed of the right and left wind direction is increased, the short-distance airflow distance is reduced, and thus the short-range airflow can be made to distribute the airflow only around the air conditioner. However, the optimum left and right vane 26 rotation speed should consider the spatial characteristics and the characteristics of the driving stepping motor.
도 8에서는 상하베인(24)이 상승과 하강을 반복할 때, 와류가 발생하는 메커니즘을 설명한 것이다. 상하베인(24)이 하향시 기류의 방향은 앞선 기류(F1)의 방향일 것이고, 이어서 상하베인(24)의 방향이 변경되어 상승시에는 쫓아오는 기류(F2)의 방향이 된다. 이때, 쫓아오는 기류(F2)는 앞선기류(F1)의 끝부분을 밀게 되고, 이것에 의해 앞선 기류는 모멘트를 받아서 와류를 발생하게 된다.8 illustrates a mechanism in which the vortex occurs when the upper and lower vanes 24 repeatedly move up and down. The direction of the airflow when the upper and lower vanes 24 are downward will be the direction of the preceding air flow F 1 , and then the direction of the upper and lower vanes 24 is changed to become the direction of the air flow F 2 that is chased when the upper and lower vanes 24 rise. At this time, the chasing air stream F 2 pushes the tip of the preceding air stream F 1 , whereby the preceding air stream receives the moment to generate the vortex.
여기서, 발생한 와류는 기류도달거리를 단축시키게 되며, 또한, 공기조화기의 하부에 형성된 흡입부(20)가 기류를 흡입하기 때문에 와류에 의해 기류의 방향이 변경되면서 공기조화기의 주변으로 기류의 순환이 이루어진다.Here, the generated vortex shortens the airflow reaching distance, and since the suction part 20 formed in the lower portion of the air conditioner sucks the airflow, the direction of the airflow is changed by the vortex, thereby allowing the airflow to flow around the air conditioner. The circulation takes place.
도 9a 내지 9c는 상하, 좌우베인(26)이 정지시, 기존의 단순하게 회전하는 오토스윙시 및 본 발명에 의해 기류가 제어되었을때의 기류분포를 가시화 기법에 의해 실험한 결과이다.9A to 9C show the results of experiments by visualizing the airflow distribution when the top and bottom, left and right vanes 26 are stopped, the existing simple auto swinging, and the airflow is controlled by the present invention.
회전제어가 없을시에는 통상적인 제트의 회오리(eddy) 이외의 와류는 발생하지 않으며, 기존의 오토스윙시는 vane의 회전방향이 변경될 때 separation flow가 관찰되나 관성력이 강하여 확대되지 않음을 관찰할 수 있다.In the absence of rotation control, no vortices other than the eddy of normal jets occur. In the conventional auto swing, separation flow is observed when the vane rotation direction is changed, but it is observed that the inertia force is not expanded. Can be.
본 발명의 경우는 vane의 방향이 바뀔 때 발생되는 와류(vortex)가 확대되어 흡입구 방향으로 기류가 빨려 들어가서 전체적으로 기류가 멀리 가는 것을 방지한다.In the case of the present invention, the vortex generated when the vane changes direction is enlarged and the airflow is sucked in the direction of the intake port, thereby preventing the airflow from moving away as a whole.
도 10과 도 11은 본 발명에 의한 근거리 기류제어 환경에서 인체의 쾌적감, 온열감 한계시간의 도출실험 결과, 실내온도와 절전시간과의 특성곡선 및 이것에 의한 절전 time 그래프를 나타낸 것이다.10 and 11 show the results of the derivation experiment of the human comfort and warmth limit time in the short-range airflow control environment according to the present invention, the characteristic curve between the room temperature and the power saving time and the power saving time graph by the same.
공조가 진행되고 있는 실내에 사람이 거주시에 일정한 시간이 지나면 인체는 한냉감을 느끼고 불쾌감을 느끼게 된다. 그리고 실내온도에 따라 한냉감을 느끼는 시간이 다르다. 즉, 실내온도가 높으면 한냉감을 느끼는데까지 걸리는 시간은 길어진다. 또한, 근거리 기류제어에 의해 기류감이 향상됨도 인체의 온냉감과 쾌적감에 영향을 미친다.After a certain period of time when a person lives in a room where air conditioning is in progress, the human body feels cold and uncomfortable. And depending on the room temperature, the time to feel cold. In other words, when the room temperature is high, the time taken to feel a cold feeling is longer. In addition, the improvement of the airflow feeling by the near-air flow control also affects the warmth and comfort of the human body.
도 10은 이러한 환경에서 한계시간을 도출하기 위한 실험 중 실내온도가 T3℃일 때의 온냉감과 쾌적감에 대한 설문결과이다. 온냉감은 "덥다"에서 "춥다"까지 총 7단계이고, 쾌적감은 "대단히 쾌적하다"에서 "대단히 불쾌하다"까지 총 7단계로 국제표준기법에 맞추어 10분마다 설문을 실시하였고 피험자 8명의 평균값이다.FIG. 10 is a questionnaire result for a feeling of warmth and comfort when the room temperature is T3 ° C. during an experiment for deriving a limit time in such an environment. There are 7 levels of warm and cold in 7 steps from " hot " to "cold", and 7 levels of comfort from "very comfortable" to "very unpleasant". Average value.
온냉감은 "약간 쌀쌀하다"고 응답한 지점인 "-1"을 기준으로 시간을 도출하였고, 쾌적감은 쾌적만이 최정점에 왔을 때의 시간을 도출하여 온냉감과 쾌적감의 시간을 분석, 비교하여 실내온도 T3에서의 절전운전시간 time3을 도출하여 도 11에 나타냈다. 또한, 실내온도와 절전시간과의 특성곡선도 도 11에 나타내었다.The sense of warmth was derived based on the point "-1", which answered "Slightly chilly." The feeling of comfort derives the time when only comfort is at its peak, and analyzes and compares the time of comfort and comfort. The power saving operation time time3 at room temperature T3 was derived and shown in FIG. In addition, the characteristic curve between the room temperature and the power saving time is also shown in FIG.
도 12는 본 발명에 이용되는 공기조화기의 블록구성도이다.12 is a block diagram of an air conditioner used in the present invention.
실내기 흡입부에 장착되어 있는 실내온도 센서부는 실내온도를 체크하여 실내기의 마이컴에 입력하고, 압축기 운전상태 감지부는 압축기 운전상태를 마이컴에 입력하며, 온도제어시간 체크부는 실내온도 제어시간을 마이컴에 입력하고 마이컴은 이를 연산하여 제어논리(logic)에 맞게 실내팬, 상하풍향베인, 좌우풍향베인 및압축기를 구동시킨다.The indoor temperature sensor unit installed in the indoor unit suction unit checks the room temperature and inputs it to the microcomputer of the indoor unit, the compressor operation state detection unit inputs the compressor operation state to the microcomputer, and the temperature control time check unit inputs the indoor temperature control time to the microcomputer. The microcomputer calculates this and drives the indoor fan, the up-down wind vane , the left-right wind vane and the compressor according to the control logic .
도 13a 내지 13d는 본 발명과 일반 냉방시의 실내온도분포를 관찰한 실험값이다.13A to 13D are experimental values observing the room temperature distribution during the present invention and general cooling.
공조공간의 구석에 공기조화기를 설치하고 일반냉방을 운전할 때에 비해 본 발명인 절전제어 운전을 할 때 상하온도차와 좌우온도차 모두 향상되어 일반냉방에 비해 보다 쾌적한 환경임을 판명하였다.When the air conditioner is installed in the corner of the air-conditioning space and the general cooling is operated, the upper and lower temperature difference and the left and right temperature difference are improved in the power saving control operation of the present invention, and it turned out that the environment is more comfortable than the general cooling.
즉, 좌우온도차의 경우 점선부내(거실부분)에서는 4.7℃에서 2.8℃로 약 40%가 개선되었고, 상하온도차의 경우 점선내부(거실부분)에서는 3.1℃에서 1.5℃로 약 52%가 개선되었다.That is, in the case of the left and right temperature difference, about 40% was improved from 4.7 ° C. to 2.8 ° C. in the dotted line part (living room part), and about 52% was improved from 3.1 ° C. to 1.5 ° C. in the dotted line part (living room part).
또한, 실험결과에서 볼 수 있듯이 절전운전의 경우에는 근거리 기류에 의한 제한냉방결과 점선부 내의 온도와 점선부 외의 온도가 약 1℃ 정도 차이가 나는 것을 알 수 있다. 반면에 일반냉방의 경우 24℃로 점선부 내부와 외부가 같다.In addition, as can be seen from the experimental results, it can be seen that in the case of power saving operation, the temperature inside the dotted line part and the temperature outside the dotted line part differ by about 1 ° C as a result of the limited cooling by the near-air flow. On the other hand, in the case of general cooling, the inside and outside of the dotted line are the same at 24 ° C.
도 14는 본 발명의 절전제어에 의한 냉방시 절전효과를 실험한 결과이다. 대략 32.5%의 에너지 절감효과가 있음을 알 수 있다. 즉, 도 13과 도 14의 실험 결과에도 나타났듯이 본 발명은 쾌적성을 유지, 향상시키면서 에너지를 절감하도록 하는 제어 방법이다. 본 발명의 기본 설명은 냉방시의 절전제어 방법이지만 난방시에는 상하풍향베인의 회전속도와 절전운전시간을 다르게 제어함으로써같은 효과를 거둘 수 있다.14 is a test result of the power saving effect during cooling by the power saving control of the present invention. It can be seen that there is an energy saving of approximately 32.5%. That is, as shown in the experimental results of FIGS. 13 and 14, the present invention is a control method for saving energy while maintaining and improving comfort. Basic description of the invention, but when the power saving control method of the cooling heating may achieve the same effect as writing by differently controlling the rotation speed and the power save operation time of the up and down direction of the wind vane.
압축기가 가동시에는 상하베인 하향속도를 상승속도보다 2배 느리게 하고, 압축기가 정지시에는 상하베인 하향속도를 상승속도보다 2배 빠르게 하며, 절전운전 시간의 경우, 냉방시에는 실내온도가 높아질수록 운전시간이 길어지지만 난방시에는 실내온도가 낮아질수록 운전시간이 길어진다.When the compressor is running, the up and down vane downward speed is twice as slow as the ascending speed, and when the compressor is stopped, the up and down vane downward speed is twice as fast as the ascending speed.In the case of power saving operation time, The operation time is longer, but the heating time becomes longer when the room temperature is lower during heating.
본 발명은 쾌적성을 유지하면서 절전을 하는 쾌적절전제어 방법이다. 근거리 기류제어에 의해 공기조화기 주변을 제한 냉방하고, 근거리 기류제어 환경 즉, 변동기류에 의해 기류감이 향상되는 환경하에서 실내온도의 제어시간을 조절함으로써 쾌적감을 유지, 향상시키고 32.5% 절전효과를 거두는 방법이다.The present invention is a comfortable power saving control method that saves power while maintaining comfort. By controlling the airflow around the air conditioner by controlling the short-range airflow, and controlling the indoor temperature control time in the short-range airflow control environment, that is, the environment where the airflow is enhanced by the fluctuation airflow, it maintains and improves the comfort and saves 32.5%. It is a way of reaping.
근거리 기류제어는 기류확산과 와류발생에 의해 기류도달거리가 줄어들고 이것이 제한냉방을 구현하게 하는 것이다. 온도 측면에서는 거실부분에서와 주방부분에서의 평균 온도차가 약 1℃ 차이가 나고 이 차이 때문에 설정온도에 빨리 도달하게 되어 절전효과가 나타나는 것이다. 또한, 근거리 기류제어는 변동기류이므로 기류감이 향상되어 기류쾌적감이 향상되고 상하온도차가 52%, 좌우온도차가 41% 개선되어 국부불쾌감을 방지하여 쾌적감을 향상시킨다.The short-range airflow control reduces the airflow reaching distance due to airflow diffusion and vortex generation, which allows limited cooling. In terms of temperature, the average temperature difference between the living room and the kitchen part is about 1 ° C difference, and this difference leads to a quicker reaching the set temperature, which results in a power saving effect. In addition, since the near-air flow control is a variable airflow, the airflow feeling is improved to improve the airflow comfort, and the up and down temperature difference is improved by 52% and the left and right temperature difference by 41% to prevent local discomfort, thereby improving comfort.
변동기류하에서 인체의 쾌적감과 온열감을 고려하여 실내온도를 자동으로 제어함으로써 쾌적감을 유지하면서 절전효과를 거두었다.Under the fluctuating air flow, the indoor temperature is automatically controlled in consideration of the comfort and warmth of the human body to achieve a power saving effect while maintaining comfort.
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