KR100487780B1 - 공기조화기의 운전제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉/난방 초기 운전시 고정되는 베인의 각도를 실제 환경조건에 따라 변화되도록 제어하는 공기조화기의 운전제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 냉/난방 초기 운전에 고정되어져 있는 베인의 각도가 실내 온도 및 배관의 온도를 측정한 값에 따라, 변화되도록 제어한다. 즉, 난방 운전 시작시에 실내 온도를 감지하여 기설정된 비교값과 비교하여, 사용자가 추위를 느낄 수 있는 조건이라고 판단되면, 배인의 각도를 하향으로 조정해 난방 효율이 상승되도록 한다.

Description

공기조화기의 운전제어방법{A control method of air conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난방 초기 운전시 감지되는 실내 온도에 따라 베인의 각도를 조절하는 공기조화기의 운전제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 사용자 요구에 의해서 난방 사이클 및 냉방 사이클을 구동하고, 상기 난방 사이클의 운전에 의해서 추운 겨울에 실내를 따뜻하게 조성하며, 상기 냉방 사이클의 운전에 의해서 더운 여름에 실내를 시원하게 조성한다. 또한 공기조화기는 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다.

이와 같이 구성되는 공기조화기의 순환 사이클은, 실내측의 열교환기가 응축기의 기능을 담당할 때 난방 사이클로 구성되고, 실내측의 열교환기가 증발기의 기능을 담당할 때 냉방사이클을 구성하게 된다.

도 1은 일반적인 공기조화기의 냉/난방 사이클의 간략도이다.

상기 난방 사이클에 의한 난방 운전은, 먼저 압축기에서 냉매를 압축한다. 압축된 냉매는 실내 열교환기로 전달된다. 이때, 실내 열교환기에 흐르는 냉매가 실내 측으로 열을 방출하여, 실내측으로 따뜻한 바람이 토출된다. 그리고 상기 실내 열교환기를 통과한 냉매는 실외 열교환기로 흡입된다. 이때, 상기 실외 열교환기가 증발 동작을 수행하여 차가운 바람을 실외로 토출시킨다.

한편, 냉방사이클에 의한 냉방 운전은, 먼저 압축기에서 냉매를 압축한다. 상기 압축된 냉매는 실외 열교환기로 전달된다. 실외 열교환기는 전달된 냉매를 응축하고, 응축된 냉매를 실내 열교환기로 전달시킨다. 따라서 실내 열교환기가 구동됨에 따라, 냉매가 실내 공기의 열을 흡수하여, 실내측으로 차가운 바람이 토출된다.

이하 종래 기술에 따른 공기조화기의 운전제어방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 종래 기술에 따른 공기조화기의 난방 운전에 따라 위치되는 베인의 위치 상태도이다.

사용자가 동작제어신호를 입력하면, 상기 동작제어신호에 따라 공기조화기가 구동을 시작한다. 이때, 사용자가 입력한 동작제어신호가 난방 운전모드인 경우, 상기 공기조화기가 구동을 시작함과 동시에 압축기는 냉매를 압축하고, 압축된 냉매는 열교환기로 공급된다. 그리고 흡입그릴을 통해서 흡입된 실내 공기가 열교환기를 통과하여 실내로 더운 공기를 토출하게 된다. 한편, 사용자가 입력한 동작제어신호가 냉방 운전모드인 경우, 상기 공기조화기가 구동을 시작함과 동시에 압축기는 냉매를 압축하고, 압축된 냉매는 열교환기로 공급된다. 그리고 흡입그릴을 통해서 흡입된 실내 공기가 열교환기를 통과하여 실내로 시원한 바람을 토출하게 된다.

이때, 상기와 같이 냉/난방 운전모드에 따라 열교환된 공기가 실내로 토출되도록 유로 방향을 제어하기 위해서 베인이 구비되어져 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 난방 운전모드에서 상기 베인의 위치는 고정되어져 있어서, 이전 운전모드 및 실내 온도와 배관온도의 변화 등에 관계없이 고정된 위치로 열교환된 공기를 실내로 배출되도록 제어한다. 예를 들면, 냉방 모드에서 난방 모드로 운전모드 변화시, 베인의 각도가 고정되어져 있어, 열교환기를 통해서 열교환된 따뜻한 공기가 베인을 통해서 토출되는 경우, 따뜻한 공기가 아래에서 위로 상승하는 대류 현상을 이용한 운전이 효과적으로 수행되지 않아서, 단시간에 실내 온도를 변화시킬 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 베인의 각도가 고정되어져 있어서, 실내 온도의 변화에 따라 토출되는 열교환된 공기의 방향을 제어할 수 없다. 이에 따라 실내 온도 변화에 따라 민감하게 대응할 수 없는 문제점도 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 실내 온도 상태에 따라, 베인의 각도가 적절하게 조절되도록 제어하는 공기조화기의 운전제어방법에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어방법은 실내배관온도를 다수개로 구분하고, 각 실내배관온도에 따른 베인의 각도를 설정하는 설정단계와; 현재 실내온도가 사용자에게 추위를 느끼지 않는 정도의 일정값보다 높은지를 판단하는 판단단계와; 현재 배관온도를 검출하는 검출단계와; 상기 판단단계에서 현재 실내온도가 일정값보다 낮을 때, 검출된 현재 배관온도에 따라 상기 설정단계에서 설정된 각도로 베인의 위치를 제어하는 제 1 제어단계와; 상기 판단단계에서 현재 실내온도가 일정값보다 높을 때, 난방 초기위치로 제어하는 제 2 제어단계를 포함하여 구성된다.

이하 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 운전모드 변환에 따른 실내 온도 및 배관 온도에 따라, 베인의 각도를 조절하기 위한 제어구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 제품에 전원을 공급하는 전원공급부(10)와, 사용자가 동작제어신호를 입력하는 키입력부(20)와, 사용자가 입력한 동작제어신호를 표시하는 디스플레이부(30)와, 실내 배관의 온도를 측정하는 제 1 온도감지부(50)와, 실내 온도를 측정하는 제 2 온도감지부(60)와, 냉매를 압축하는 압축기(70)와, 냉매가 공급되어 열교환된 공기를 실내로 안내하는 베인(95)과, 열교환된 공기가 실내로 공급되도록 구동하는 실내팬(80)과, 열교환기의 구동으로 발생된 열이 외부로 토출되도록 구동하는 실외팬(90)과, 실내 온도와 배관 온도에 따라, 베인의 각도를 제어하는 마이크로컨트롤러(40)를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 제어구성의 동작과정에 대해 살펴보면 다음과 같다.

전원공급부(10)를 통해서 제품에 전원이 공급되고, 사용자가 키입력부(20)를 통해서 동작제어신호를 입력한다. 사용자가 입력한 동작제어신호는 마이크로컨트롤러(40)에 전달되고, 마이크로컨트롤러(40)는 동작제어신호에 따라 공기조화기가 구동되도록 제어한다.

이에 따라 압축기(70)가 구동되고, 압축기(70)의 구동으로 압축된 냉매가 실내 배관으로 입력된다. 이때, 실내 배관에는 배관의 온도를 감지하는 제 1 온도감지부(50)가 구비되어져 있다. 상기 제 1 온도감지부(50)를 통해서 감지된 실내 배관 온도값은 마이크로컨트롤러(40)에 전달되고, 상기 마이크로컨트롤러(40)는 이를 인지한다.

한편, 공기조화기의 구동에 따라 흡입그릴을 통해 흡입되는 실내 온도를 감지하기 위해서 제 2 온도감지부(60)가 구비된다. 상기 제 2 온도감지부(60)를 통해서 감지된 실내 온도값은 마이크로컨트롤러(40)로 전달되고, 상기 마이크로컨트롤러(40)는 이를 인지한다.

상기와 같은 과정으로 전달된 실내 배관 온도값과 실내 온도값을 기초로 하여, 마이크로컨트롤러(40)는 운전모드에 따라 최대 효과를 낼 수 있는 베인(95)의 위치로 이동하도록 제어한다. 이에 따라 열교환된 공기가 토출되어 효과적으로 실내 온도를 희망온도에 도달하도록 운전 효율이 상승되도록 한다.

이때, 제 1 온도감지부(50)를 통해서 배관온도를 감지하고, 감지된 온도를 여러 단계로 비교 판단하여 베인(95)의 각도를 조절한다. 예를 들어 난방 운전모드로 구동되어, 난방 운전시작부터 열교환되어 따뜻한 공기가 토출되는 과정에서 이때 상승되는 배관온도에 따라 베인(95)의 각도를 조절함으로서, 과난방을 억제하여 사용자에게 쾌적한 실내 공간의 조건을 제공한다.

이상 살펴본 바와 같이 마이크로컨트롤러(40)에는 베인(95)이 초기 운전모드의 위치에 도달하도록 비교판단하기 위한 비교값(T0)이 기설정되어 있다. 상기 비교값(T0)은 사용자가 추위를 느끼는 실내 온도값이다. 그리고, 공기조화기가 소정시간 동안 지속적으로 구동하여 실내 온도가 변화하면, 실내 온도 변화에 따라 베인(95)의 각도를 조절한다.

또한, 본 발명에서 온도감지수단으로 구성된 제 1 온도감지부(50)와 제 2 온도감지부(60)는 써미스터를 사용하였으나 이는 일실시예이며, 동일한 기능을 가진 어떤 소자라도 가능하다.

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 난방 운전모드시, 위치하는 베인 상태도이다.

사용자가 키입력부(20)를 통해서 동작제어신호를 입력하면, 마이크로컨트롤러(40)는 상기 동작제어신호를 감지하여, 공기조화기가 구동되도록 제어함과 동시에 베인(95)의 각도가 실내 환경에 따라 조절되도록 제어한다. 공기조화기가 구동됨에 따라, 베인(95)은 난방운전초기위치(닫힘)에서 t1→t2→t3 순으로 점진적으로 열린다. 이때, 상기 t3는 베인의 최대 열림각도이다.

즉, 공기조화기가 구동을 시작하고, 공기조화기에 구비된 제 1 온도감지부(50)와 제 2 온도감지부(60)를 통해서 감지한 온도가 마이크로컨트롤러(40)에 전달된다. 그리고 상기 온도값들을 기설정된 온도데이터와 비교판단하여, 베인(95)의 위치가 조절되도록 제어한다.

마이크로컨트롤러(40)에 설정된 t0온도에 비해서 제 2 온도감지부(50)를 통해서 감지한 현재 실내 온도가 더 크면, 사용자가 추위를 느끼는 온도가 아니라고 판단하여, 초기 난방 운전모드에 따른 위치에 베인이 위치한다.

그러나 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 실내 온도가 t0보다 작아 사용자가 추위를 느끼면, 제 1 온도감지부(50)가 배관온도를 감지하고, 이에 따라 마이크로컨트롤러(40)는 베인(95)의 위치를 제어한다. 즉, 배관온도가 가장 낮은 경우, t3의 각도에 베인이 위치하여 가장 효과적으로 더운 공기가 토출된다. 그리고 배관온도가 높아질수록 각각 t2와 t1에 베인이 위치된다.본 발명에서 사용자가 추위를 느끼는 온도(t0)는 실험치를 기준으로 한다. 본 발명의 실시예로서, t0는 약 10℃로 가정한다.

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 난방 운전모드에 따라 베인의 위치를 제어하기 위한 일실시예를 나타내는 동작제어흐름도이다.

사용자가 입력한 난방 운전모드에 해당하는 동작제어신호를 키입력부(20)를 통해서 입력하면, 마이크로컨트롤러(40)가 이를 감지하여 공기조화기가 난방 운전모드로 구동하도록 제어한다(제 200 단계). 즉, 사용자가 입력한 동작제어신호에 따라 압축기(70)가 구동시작한다. 압축기(70)가 구동됨으로 인해서, 냉매가 실내 열교환기로 공급된다.

그리고 흡입그릴을 통해서 흡입된 실내 공기가 열교환기를 통과하여 베인(95)을 통해서 따뜻한 공기로 토출된다. 이때, 흡입그릴을 통해서 흡입되는 공기의 온도를 측정하기 위해서 제 2 온도감지부(60)가 구비된다. 그리고 제 2 온도감지부(60)를 통해서 감지된 온도값은 마이크로컨트롤러(40)에 전달된다.

상기 마이크로컨트롤러(40)는 현재 실내 온도와 기설정된 실내 온도 비교값과 비교한다(제 210 단계). 그리고 실내 온도가 기설정된 실내 온도 비교값보다 더 큰 값이면, 사용자가 추위를 느끼는 온도가 아니라고 판단하여, 도 4에 도시된 난방 운전모드의 초기 위치에 베인(95)이 위치하도록 제어한다(제 280 단계).

그러나 상기 제 210 단계에서 현재 실내 온도보다 기설정된 실내 온도 비교값이 더 크면, 현재의 실내 온도는 사용자가 느끼기에 춥다고 느끼는 온도라고 판단하면, 베인(95)의 각도를 조절하여 열교환된 더운 공기가 효과적으로 실내로 토출되도록 제어하기 위해서 배관온도를 측정한다.

즉, 실내 배관에 구비되어 제 1 온도감지부(50)는 현재 실내 배관의 온도를 측정하여, 측정된 값을 마이크로컨트롤러(40)에 전달한다. 상기 마이크로컨트롤러(40)는 전달된 현재 실내 배관 온도가 기설정된 최소 배관온도(t3)보다 작은지 여부를 비교한다(제 220 단계).

그리고 현재 배관온도보다 기설정된 최소 배관온도(t3)보다 작으면, 마이크로컨트롤러(40)는 도 4에 도시된 바와 같이 베인(95)의 각도가 T3위치에 도달하도록 제어한다(제 230 단계).

그러나, 제 220 단계에서 마이크로컨트롤러(40)는 현재 배관온도가 기설정된 최소 배관온도(t3)보다 크다고 판단되면, 마이크로컨트롤러(40)는 현재 배관온도가 상기 제 220 단계의 최소 배관온도(t3)보다 상대적으로 높은 온도로 기설정된 제 2 배관온도(t2)보다 작은지 여부를 비교한다(제 240 단계).

그리고 현재 배관온도가 기설정된 제 2 배관온도(t2)보다 작다면, 마이크로컨트롤러(40)는 도 4에 도시된 바와 같이 베인(95)의 각도가 T2의 위치에 도달하도록 제어한다(제 250 단계).

한편, 제 240 단계에서 마이크로컨트롤러(40)는 현재 배관온도가 기설정된 제 2 배관온도(t2)보다 크다고 판단하면, 마이크로컨트롤러(40)는 현재 배관온도가 상기 제 240 단계의 제 2 배관온도(t2)보다 상대적으로 높은 온도로 기설정된 제 3 배관온도(t1)보다 작은지 여부를 판단한다(제 260 단계).

그리고 현재 배관온도가 기설정된 제 3 배관온도(t1)보다 작으면, 마이크로컨트롤러(40)는 도 4에 도시된 바와 같이 베인(95)의 각도가 T1의 위치에 도달하도록 제어한다(제 270 단계).

그러나 제 260 단계에서 마이크로컨트롤러(40)는 현재 배관온도가 기설정된 제 3 배관온도(t1)보다 크다고 판단하면, 마이크로컨트롤러(40)는 베인(95)의 위치가 도 3에 도시된 바와 같이 난방 운전 초기 위치에 도달하도록 제어한다(제 280 단계).

이와 같이 마이크로컨트롤러는 실내 배관과 실내 온도값을 기설정된 비교값들과 비교판단하여, 베인의 각도를 조절하여, 실내 환경에 따른 공조 수행이 보다 표과적으로 진행될 수 있도록 제어하였다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 초기 난방 운전시, 제어부에 설정된 실내 온도 조건에 만족되지 않는 경우, 사용자가 추위를 느낄 수 있는 조건이라고 판단하여, 실내 배관의 온도에 따라 베인의 각도를 하향으로 조정되도록 제어하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.

또한, 상기와 같이 하향으로 조정된 베인의 각도는 공기조화기가 난방 사이클에 따른 구동을 실시하여 실내 온도가 높아짐에 따라 상향되도록 가변 제어하는 것을 기술적 사상으로 한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

따라서 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어방법을 통해서 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

열교환된 공기가 실내로 토출되는 과정에서, 실내 환경에 따라 효과적으로 토출되도록 베인의 각도를 조절함으로 인해서, 과난방이 억제되고, 공기조화기의 구동에 따른 운전 효율이 종래 기술에 비해 상대적으로 높아진다.

이에 따라 본 발명에 따른 제품을 사용하는 사용자는 제품에 대한 만족감을 극대화시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 공기조화기의 냉/난방 사이클도.

도 2는 종래 기술에 따른 공기조화기 운전 제어시, 동작되는 베인 상태도.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기가 구동됨에 따라 조정되는 베인의 각도를 제어하기 위한 제어구성도.

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 난방 운전모드시, 위치하는 베인 상태도.

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 동작제어흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 전원공급부 20 : 키입력부

30 : 디스플레이부 30 : 제어부

50 : 제 1 온도감지부 60 : 제 2 온도감지부

70 : 압축기 80 : 실내팬

90 : 실외팬

Claims (3)

1. 사용자가 추위를 느끼지 않을 정도의 온도범위를 세팅하는 세팅단계와;

   실내배관온도를 다수개로 구분하고, 각 실내배관온도에 따른 베인의 각도를 설정하는 설정단계와;

   현재 실내온도가 세팅단계의 온도범위의 일정값보다 높은지를 판단하는 판단단계와;

   현재 배관온도를 검출하는 검출단계와;

   상기 판단단계에서 현재 실내온도가 세팅단계의 온도범위의 일정값보다 낮을 때, 검출된 현재 배관온도가 내려감에 따라 설정단계에서 설정된 각도로 베인의 위치가 최대로 열리도록 제어하는 제 1 제어단계와;

   상기 판단단계에서 현재 실내온도가 일정값보다 높을 때, 난방 초기위치(닫힘)로 제어하는 제 2 제어단계를 포함하여 구성되는 공기조화기의 운전제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 제어단계는, 최소 실내 배관온도보다 현재 배관온도가 낮으면, 최대 각도로 열리도록 베인이 조절되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
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