KR101156712B1 - 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

공기 조화기 및 그 제어 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치 및 방법은 수면을 취하는 인체의 각 수면 단계별 온도 특성을 고려하여 각 수면 단계에 맞는 쾌적한 공기 조화를 실시함으로써 최적의 수면 모드를 제공하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치는, 실내 온도를 검출하기 위한 실내 온도 센서와; 수면 모드가 시작되면 실내 온도가 설정 온도보다 낮은 제 1 온도까지 빠르게 하강하도록 급속 냉방을 실시하는 수면 진입 단계와, 실내 온도를 설정 온도보다 높은 제 2 온도까지 점진적으로 상승시키는 숙면 단계와, 실내 온도를 제 2 온도보다 높은 제 3 온도까지 상승시키는 기상 단계가 실시되도록 수면 모드를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

공기 조화기의 수면 모드 제어 장치 및 방법{SLEEPING MODE CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR AIR CONDITIONER}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 장치를 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 수면 모드 온도 특성을 나타낸 그래프.
도 3은 도 2에 나타낸 수면 모드 온도 특성에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법의 실시 예를 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 수면 모드 온도 특성을 나타낸 그래프.
도 5는 도 4에 나타낸 수면 모드 온도 특성에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법의 또 다른 실시 예를 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 수면 모드 온도 특성을 나타낸 그래프.
도 7은 도 6에 나타낸 수면 모드 온도 특성에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법의 또 다른 실시 예를 나타낸 순서도.
도 8은 도 2에 나타낸 수면 모드 온도 특성에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법에서의 시간 및 온도 제어 특성을 나타낸 그래프.
도 9는 도 2에 나타낸 수면 모드 온도 특성에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법에서의 또 다른 시간 및 온도 제어 특성을 나타낸 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
102 : 제어부
104 : 사용자 입력부
106 : 실내 온도 센서
108 : 압축기
110 : 실내기 팬
112 : 토출 블레이드
202, 402, 602 : 수면 진입 단계
204, 404, 604 : 숙면 단계
206, 406, 606 : 기상 단계
본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로서, 특히 사용자가 수면을 취하고자 할 때 최적의 수면 환경을 제공하기 위한 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
공기 조화기는 실내 공간을 냉방 또는 난방하기 위한 것으로서, 실내 공간의 상태 또는 사용자의 상태에 따라 최적의 온도 및 습도 등을 구현하기 위한 다양한 자동 운전 모드들을 구비한다.
이와 같은 다양한 자동 운전 모드들 가운데 하나로서, 수면 모드(또는 취침 모드)를 들 수 있다. 이 수면 모드는 사용자가 수면을 취하고자 할 때 선택할 수 있는 운전 모드이기 때문에 움직임이 없는 수면 상태의 인체에 나타나는 특성을 충분히 고려해야만 수면을 취하는 인체에 적합한 최적의 공기 조화를 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치 및 방법은 수면을 취하는 인체의 각 수면 단계별 온도 특성을 고려하여 각 수면 단계에 맞는 쾌적한 공기 조화를 실시함으로써 최적의 수면 모드를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적의 본 발명에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치는, 실내 온도를 검출하기 위한 실내 온도 센서와; 수면 모드가 시작되면 상기 수면 모드의 진입 구간에서 실내 온도가 설정 온도보다 낮은 제 1 온도까지 빠르게 하강하도록 급속 냉방을 실시하고, 상기 수면 모드의 숙면 구간에서 실내 온도를 설정 온도보다 높은 제 2 온도까지 점진적으로 상승시킨 후 상기 설정 온도와 상기 제 2 온도 사이의 온도 범위 내에서 상기 실내 온도를 반복하여 상승 및 하강시키며, 상기 수면 모드의 기상 구간에서 실내 온도를 제 2 온도보다 높은 제 3 온도까지 상승시키는 제어부를 포함한다.
또한, 상술한 제어부는, 수면 진입 구간일 때, 실내 온도가 제 1 온도까지 하강하면 실내 온도를 제 1 온도로 일정 시간 동안 유지한다.
또한, 상술한 제어부는, 숙면 구간일 때, 실내 온도가 제 2 온도까지 상승하면 실내 온도를 제 2 온도로 일정 시간 동안 유지한다.
삭제
또한, 상술한 제어부는, 기상 구간일 때, 실내 온도가 제 3 온도까지 상승하면 실내 온도를 제 3 온도로 일정 시간 동안 유지한다.
또한, 상술한 제어부는, 기상 구간에서 실내 온도를 제 3 온도로 일정 시간 동안 유지하다가 미리 설정된 수면 모드 시간이 경과하면 수면 모드를 종료한다.
또한, 상술한 공기 조화기는 사용자 입력부를 더 포함하고; 수면 모드의 전체 운전 시간이 사용자 입력부를 통한 사용자의 설정에 따라 결정된다.
또한, 상술한 제어부는, 수면 모드의 전체 운전 시간 가운데, 수면 진입 구간과 기상 구간의 운전을 위해 미리 설정된 고정된 시간을 할당하고; 수면 모드의 전체 운전 시간 가운데 수면 진입 구간과 기상 구간의 운전 시간을 제외한 나머지 시간이 숙면 구간의 운전 시간으로 할당된다.
또한, 상술한 숙면 구간은, 실내 온도가 제 2 온도까지 상승하면 실내 온도를 제 2 온도로 일정 시간 동안 유지하고; 설정 온도와 제 2 온도 사이의 온도 범위 내에서 실내 온도를 반복하여 상승 및 하강시키며; 숙면 구간에 할당되는 운전 시간이 제 2 온도 유지와 반복적인 상승 및 하강을 모두 수행할 수 없을 정도로 짧을 때 제 2 온도 유지와 반복적인 상승 및 하강, 기상 구간 가운데 적어도 어느 하나를 생략하도록 제어한다.
또한, 상술한 숙면 구간은, 실내 온도가 제 2 온도까지 상승하면 실내 온도를 제 2 온도로 일정 시간 동안 유지하고; 설정 온도와 제 2 온도 사이의 온도 범위 내에서 실내 온도를 반복하여 상승 및 하강시키며; 숙면 구간에 할당되는 운전 시간이 제 2 온도 유지와 반복적인 상승 및 하강을 모두 수행할 수 있는 시간보다 길 때 제 2 온도 유지와 반복적인 상승 및 하강 가운데 적어도 어느 하나를 반복하여 실시하도록 제어한다.
또한, 상술한 공기 조화기는 능력 가변 압축기와 회전수 가변형 실내기 팬, 토출 방향 및 토출 면적 가변형 토출구를 더 포함하고; 제어부는, 수면 모드일 때 압축기를 최소 능력으로 운전하고, 실내기 팬을 최소 회전수로 운전하며, 토출구를 조절하여 사용자에게 직접 냉기가 전달되지 않도록 제어하되; 급속 냉방이 필요할 때 압축기의 냉방 능력과 실내기 팬의 회전수, 냉기 토출 면적 가운데 적어도 하나를 증가시킨다.
또한, 상술한 제어부는, 수면 모드일 때 30분마다 0.5℃ 단위로 온도를 제어한다.
또한, 상술한 제어부는, 수면 모드일 때 1시간마다 1℃ 단위로 온도를 제어한다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법은, 수면 모드가 시작되면 실내 온도가 설정 온도보다 낮은 제 1 온도까지 빠르게 하강하도록 급속 냉방을 실시하는 수면 진입 단계와; 실내 온도를 설정 온도보다 높은 제 2 온도까지 점진적으로 상승시킨 후 상기 설정 온도와 상기 제 2 온도 사이의 온도 범위 내에서 상기 실내 온도를 반복하여 상승 및 하강시키는 숙면 단계와; 실내 온도를 제 2 온도보다 높은 제 3 온도까지 상승시키는 기상 단계를 포함한다.
또한, 상술한 수면 진입 단계는, 실내 온도가 제 1 온도까지 하강하면 실내 온도를 제 1 온도로 일정 시간 동안 유지한다.
또한, 상술한 숙면 단계는, 실내 온도가 제 2 온도까지 상승하면 실내 온도를 제 2 온도로 일정 시간 동안 유지한다.
삭제
또한, 상술한 기상 단계는, 실내 온도가 제 3 온도까지 상승하면 실내 온도를 제 3 온도로 일정 시간 동안 유지한다.
또한, 상술한 기상 단계에서 실내 온도를 제 3 온도로 일정 시간 동안 유지하다가 미리 설정된 수면 모드 시간이 경과하면 수면 모드를 종료한다.
또한, 상술한 수면 모드의 전체 운전 시간이 사용자의 설정에 따라 결정된다.
또한, 상술한 수면 모드의 전체 운전 시간 가운데, 수면 진입 단계와 기상 단계의 운전을 위해 미리 설정된 고정된 시간이 할당되고; 수면 모드의 전체 운전 시간 가운데 수면 진입 단계와 기상 단계의 운전 시간을 제외한 나머지 시간이 숙면 단계의 운전 시간으로 할당된다.
또한, 상술한 숙면 단계는, 실내 온도가 제 2 온도까지 상승하면 실내 온도를 제 2 온도로 일정 시간 동안 유지하는 단계와; 설정 온도와 제 2 온도 사이의 온도 범위 내에서 실내 온도를 반복하여 상승 및 하강시키는 단계를 포함하고; 숙면 단계에 할당되는 운전 시간이 제 2 온도 유지 단계와 반복적인 상승 및 하강 단계를 모두 수행할 수 없을 정도로 짧을 때 제 2 온도 유지 단계와 반복적인 상승 및 하강 단계, 기상 단계 가운데 적어도 어느 하나의 단계를 생략한다.
또한, 상술한 숙면 단계는, 실내 온도가 제 2 온도까지 상승하면 실내 온도를 제 2 온도로 일정 시간 동안 유지하는 단계와; 설정 온도와 제 2 온도 사이의 온도 범위 내에서 실내 온도를 반복하여 상승 및 하강시키는 단계를 포함하고; 숙면 단계에 할당되는 운전 시간이 제 2 온도 유지 단계와 반복적인 상승 및 하강 단계를 모두 수행할 수 있는 시간보다 길 때 제 2 온도 유지 단계와 반복적인 상승 및 하강 단계 가운데 적어도 어느 하나의 단계를 반복하여 실시한다.
또한, 상술한 수면 모드일 때 압축기를 최소 능력으로 운전하고, 실내기 팬을 최소 회전수로 운전하며, 냉기 토출 방향을 상향으로 하여 사용자에게 직접 냉기가 전달되지 않도록 제어하되; 급속 냉방이 필요할 때 압축기의 냉방 능력과 실내기 팬의 회전수, 냉기 토출 면적 가운데 적어도 하나를 증가시킨다.
또한, 상술한 수면 모드일 때 30분마다 0.5℃ 단위로 온도를 제어한다.
또한, 상술한 수면 모드일 때 1시간마다 1℃ 단위로 온도를 제어한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 장치를 나타낸 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 공기 조화기의 동작 전반을 제어하는 제어부(102)의 입력 측에는 사용자 입력부(104)와 실내 온도 센서 (106)가 연결되고, 출력 측에는 압축기(108)와 실내기 팬(110), 토출 블레이드(112)가 연결된다. 제어부(102) 내에는 타이머가 구비된다.
사용자 입력부(104)는 사용자가 공기 조화기의 운전 모드나 희망 온도 등과 같은 여러 값들을 입력하여 설정하기 위한 것이고, 실내 온도 센서(106)는 실내 공간의 온도를 검출하기 위한 것이다. 압축기(108)는 능력 가변형으로서 인버터 제어 방식이나 탠덤(tandem) 방식이 바람직하다. 실내기 팬(110) 역시 그 회전 속도가 가변형인 것이 바람직하다. 토출 블레이드(112)는 실내기에서 냉기가 토출되는 토출구에 설치되어 토출 방향과 토출 면적 등을 가변 조절하기 위한 것이다.
제어부(102)는 사용자가 선택한 운전 모드가 수면 모드일 때에는, 기본적으로 압축기(108)를 최소 능력으로 운전하고 실내기 팬(110)을 최소 회전수로 운전하여 냉방 능력을 최소로 유지하며, 토출 블레이드(112)의 방향과 개방 면적을 조절하여 냉기가 사용자에게 직접 전달되지 않고 간접적으로 전달되도록 제어한다. 다만, 급속 냉방이 필요할 때에는 압축기(108)의 냉방 능력과 실내기 팬(110)의 회전수, 냉기 토출 면적 가운데 적어도 하나(바람직하게는 세 가지 모두)를 증가시켜서 냉방 능력을 크게 증가시킨다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 수면 모드 온도 특성을 나타낸 그래프이고, 도 3은 도 2에 나타낸 수면 모드 온도 특성에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법의 실시 예를 나타낸 순서도이다. 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 공기 조화기의 수면 모드는 수면 진입 단계(202)와 숙면 단계(204), 기상 단계(206)로 이루어진다. 도 2 및 도 3에 나타낸 수 면 모드는 그 전체 실시 시간이 표준 실시 시간인 8시간으로 설정된 경우를 기준으로 한 것이다.
수면 진입 단계(202)는 사용자가 수면 모드를 선택한 직후 깨어있는 상태에서 수면 상태에 들기까지의 시간으로서, 설정 온도(Ti) 보다 훨씬 낮은 제 1 온도(Ti-z)까지 급속 냉방을 실시한다(302). 즉, 수면에 들고자 하는 사용자의 피부 온도가 적절한 수준으로 떨어져 인체 온도 조절 중추의 작동을 최소화하도록 실내 온도를 t20에서 t21까지의 시간 안에 제 1 온도(Ti-z)까지 급속 냉방을 실시한다. 급속 냉방 시간인 t20에서 t21까지의 시간은 최소 몇 분에서 최대 1시간 이내로 한다. 급속 냉방 동안에는 압축기(108)의 냉방 능력과 실내기 팬(110)의 회전수를 증가시키고, 토출 블레이드(112)를 제어하여 토출 면적 및 토출 방향을 조절하여 실내 공기의 원활한 혼합을 유도한다. 수면 진입 단계(202)의 나머지 시간인 t21에서 t22까지의 시간 동안에는 급속 냉방 온도인 제 1 온도(Ti-z)로 실내 온도를 유지하여 사용자 피부 온도의 지속적인 하강을 꾀한다(304). 수면 진입 단계(202)에서의 온도 하강 폭 z는 1℃에서 4℃ 정도로 하고, 수면 진입 단계(202)의 총 운전 시간은 최소 30분에서 최대 3시간 이내로 한다.
숙면 단계(204)는 사용자가 깊은 수면 상태에 든 시간으로서, 실내 온도를 설정 온도(Ti)보다 높은 제 2 온도(Ti+x)까지 상승시키고(306) 이 제 2 온도(Ti+x)를 일정시간 유지하다가(308) 설정 온도(Ti)와 제 2 온도(Ti+x) 사이의 범위 내에서 실내 온도의 상승과 하강(냉방)을 반복적으로 실시한다(310, 312). 즉, t22에서 t23까지의 시간 동안에는 지속적인 실내 온도 상승으로 실내 온도가 제 2 온도 (Ti+x)가 되도록 하여 인체 피부 온도의 지나친 하강을 방지하고 에너지 절약을 꾀한다. t22에서 온도 상승 종료 시간인 t23까지의 시간은 3시간에서 5시간 이내로 한다. 실내 온도의 상승이 완료되는 t23에서 t24까지의 시간 동안에는 실내 온도를 제 2 온도(Ti+x)로 일정하게 유지한다. 그 후, 설정 온도(Ti)와 제 2 온도(Ti+x) 사이의 범위 내에서 실내 온도의 상승과 하강을 반복적으로 실시하는 것은 사용자의 인체 피부 온도가 지나치게 상승하는 것을 방지하고(온도 하강), 또 사용자의 인체 피부 온도가 정상 상태에 이를 즈음에 실내 온도를 제 2 온도(Ti+x)로 상승 복귀 시켜 에너지 절약을 꾀한다(온도 상승). 도 2와 같은 표준 실시 시간의 경우, 실내 온도를 일정하게 유지하는 t23에서 t24까지의 시간은 1시간에서 3시간 이내로 하고, 실내 온도의 상승과 하강의 반복 시간은 총 2시간 이하로 한다.
기상 단계(206)는 인체의 생리 활동을 활발하게 하는데 도움을 주기 위하여 체온을 상승시키기 위한 단계로서, 실내 온도를 제 2 온도(Ti+x)보다 높은 제 3 온도(Ti+y)까지 점차적으로 상승시킨 후 일정 시간 동안 유지한다(314). 기상 단계(206)가 수행되는 t26에서 t27까지의 시간은 30분에서 2시간 이하로 한다. 기상 단계(206)를 진행하는 도중에 수면 모드 설정 시간이 모두 경과하면 수면 모드를 종료한다(316의 ‘예’).
본 발명의 실시 예에서는 수면 모드의 전체 실시 시간을 사용자가 사용자 입력부(104)를 통해 직접 입력하여 설정할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 수면 모드의 전체 실시 시간을 표준 실시 시간인 8시간으로 설정하면 도 2 및 도 3에 나타낸 수면 진입 단계(202)와 숙면 단계(204), 기상 단계(206)가 미리 정해진 시간 동안 수행된다. 이 때 수면 진입 단계(202)의 수행 시간은 최소 30분에서 최대 3시간 이내가 되고, 기상 단계(206)의 수행 시간은 30분에서 2시간 이내가 되며, 그 사이의 나머지 시간이 숙면 단계(204)의 수행 시간으로 할당된다.
만약 사용자가 수면 모드의 전체 실시 시간을 표준 실시 시간보다 짧게(예를 들면 4시간 정도) 설정하면 숙면 단계(204)의 일부와 기상 단계(206)가 생략된다.
반대로 사용자가 수면 모드의 전체 실시 시간을 표준 실시 시간보다 더 길게(예를 들면 12시간 정도) 설정하면 표준 실시 시간보다 늘어난 시간 동안 숙면 단계(204)의 t23-t26 구간이 반복된다. 이와 같은 각각의 실시 예들을 도 4 내지 도 7에 나타내었다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 수면 모드 온도 특성을 나타낸 그래프이고, 도 5는 도 4에 나타낸 수면 모드 온도 특성에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법의 또 다른 실시 예를 나타낸 순서도이다. 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 수면 모드의 전체 실시 시간이 표준 실시 시간(8시간)에 크게 못 미치는 4시간 정도로 설정되면, 수면 진입 단계(402)를 수행한 다음 잔여 시간 동안 숙면 단계(404)의 일부분만을 수행한다.
즉 수면 진입 단계(402)에서 t40에서 t41까지의 시간 동안 설정 온도(Ti) 보다 훨씬 낮은 제 1 온도(Ti-z)까지 급속 냉방을 실시하고(502), 이 후 t41-t42 시간 동안에는 급속 냉방 온도인 제 1 온도(Ti-z)로 실내 온도를 유지하여 사용자 피부 온도의 지속적인 하강을 꾀한다(504).
숙면 단계(404)에서는 실내 온도를 설정 온도(Ti)보다 높은 제 2 온도(Ti+x) 까지 상승시키고, 이 제 2 온도(Ti+x)를 일정시간 유지한다(506, 508). 도 4 및 도 5에 나타낸 실시 예의 경우에는 수면 모드의 전체 실시 시간이 짧기 때문에 기상 단계는 물론 숙면 단계(404)도 온전히 수행할 수 없으므로, 수면 진입 단계(402)를 수행한 뒤 잔여 시간(t42-t44) 동안 숙면 단계(404)를 수행하다가 수면 모드 설정 시간(이 실시 예의 경우 4시간)이 경과하면 수면 모드를 종료한다(510의 ‘예’).
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 수면 모드 온도 특성을 나타낸 그래프이고, 도 7은 도 6에 나타낸 수면 모드 온도 특성에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법의 또 다른 실시 예를 나타낸 순서도이다. 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 사용자가 수면 모드의 전체 실시 시간을 표준 실시 시간보다 더 길게(예를 들면 12시간 정도) 설정하면, 표준 실시 시간보다 늘어난 시간 동안 숙면 단계(604)의 t63-t66 구간을 반복한다.
즉, 수면 진입 단계(602)에서 t60에서 t61까지의 시간 동안 설정 온도(Ti) 보다 훨씬 낮은 제 1 온도(Ti-z)까지 급속 냉방을 실시하고(702), 이 후 t61-t62 시간 동안에는 급속 냉방 온도인 제 1 온도(Ti-z)로 실내 온도를 유지하여 사용자 피부 온도의 지속적인 하강을 꾀한다(704).
숙면 단계(604)에서는 실내 온도를 설정 온도(Ti)보다 높은 제 2 온도(Ti+x)까지 상승시킨다(706). 이 상태에서 실내 온도를 제 2 온도(Ti+x)로 일정시간 유지하다가(708), 다시 설정 온도(Ti)까지 하강(냉방)시킨다(710).
도 6 및 도 7에 나타낸 실시 예에서는 사용자가 설정한 수면 모드의 전체 실시 시간이 표준 실시 시간보다 4시간이 더 길기 때문에 이 증가된 시간만큼 숙면 모드(604)를 표준 실시 시간에서의 숙면 모드보다 더 연장하여 수행하되, 도 6의 608과 도 7의 712, 714, 716에 나타낸 것처럼 증가된 시간 동안 설정 온도(Ti)와 제 2 온도(Ti+x) 사이의 범위 내에서 실내 온도의 상승과 하강(냉방)을 반복적으로 실시하여 사용자가 숙면을 취하기에 적절한 실내 온도가 유지되도록 한다.
기상 단계(606)에서는, 도 2 및 도 3의 경우와 마찬가지로, 실내 온도를 제 2 온도(Ti+x)보다 높은 제 3 온도(Ti+y)까지 점차적으로 상승시킨 후 일정 시간 동안 유지한다(718). 기상 단계(606)를 진행하는 도중에 수면 모드 설정 시간이 모두 경과하면 수면 모드를 종료한다(720의 ‘예’).
도 8은 도 2에 나타낸 수면 모드 온도 특성에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법에서의 시간 및 온도 제어 특성을 나타낸 그래프로서, 도 2 및 도 3에 나타낸 수면 모드의 표준 실시 시간을 예로 든 것이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 공기 조화기의 수면 모드를 실시함에 있어서, 수면 진입 단계(202)와 숙면 단계(204), 기상 단계(206)를 30분-0.5℃ 단위로 제어한다. 단, 도 8의 수면 진입 단계(202)에서 실내 온도를 제 1 온도(Ti-2.5℃)까지 급격히 낮추는 동작처럼 그 수행 시간이 30분 이내인 경우에는 필요한 시간 단위(예를 들면 10분)로 제어한다.
이와 같이, 매 30분마다 실내 온도를 측정하여 실내 온도의 상승 또는 하강 제어를 실시하되, 그 온도의 상승 또는 하강 폭을 0.5℃ 단위로 제어함으로써 실내 온도를 보다 정밀하게 제어할 수 있다.
도 9는 도 2에 나타낸 수면 모드 온도 특성에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법에서의 또 다른 시간 및 온도 제어 특성을 나타낸 그래프로서, 도 2 및 도 3에 나타낸 수면 모드의 표준 실시 시간을 예로 든 것이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 공기 조화기의 수면 모드를 실시함에 있어서, 수면 진입 단계(202)와 숙면 단계(204), 기상 단계(206)를 1시간-1℃ 단위로 제어한다. 즉 매 1시간마다 실내 온도를 측정하여 실내 온도의 상승 또는 하강 제어를 실시하되, 그 온도의 상승 또는 하강 폭을 1℃ 단위로 제어함으로써 도 8에 나타낸 실시 예의 경우보다 압축기(108)나 실내기 팬(110), 토출 블레이드(112)의 운전 횟수를 줄여 소비 에너지를 절감할 수 있다.
본 발명에 따른 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치 및 방법은 수면을 취하는 인체의 각 수면 단계별 온도 특성을 고려하여 각 수면 단계에 맞는 쾌적한 공기 조화를 실시함으로써 최적의 수면 모드를 제공한다.

Claims (26)

  1. 실내 온도를 검출하기 위한 실내 온도 센서와;
    수면 모드가 시작되면 상기 수면 모드의 수면 진입 구간에서 실내 온도가 설정 온도보다 낮은 제 1 온도까지 빠르게 하강하도록 급속 냉방을 실시하고, 상기 수면 모드의 숙면 구간에서 상기 실내 온도를 상기 설정 온도보다 높은 제 2 온도까지 점진적으로 상승시킨 후 상기 설정 온도와 상기 제 2 온도 사이의 온도 범위 내에서 상기 실내 온도를 반복하여 상승 및 하강시키며, 상기 수면 모드의 기상 구간에서 상기 실내 온도를 상기 제 2 온도보다 높은 제 3 온도까지 상승시키는 제어부를 포함하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수면 진입 구간일 때, 상기 실내 온도가 상기 제 1 온도까지 하강하면 상기 실내 온도를 상기 제 1 온도로 일정 시간 동안 유지하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 숙면 구간일 때, 상기 실내 온도가 상기 제 2 온도까지 상승하면 상기 실내 온도를 상기 제 2 온도로 일정 시간 동안 유지하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기상 구간일 때, 상기 실내 온도가 상기 제 3 온도까지 상승하면 상기 실내 온도를 상기 제 3 온도로 일정 시간 동안 유지하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기상 구간에서 상기 실내 온도를 상기 제 3 온도로 일정 시간 동안 유지하다가 미리 설정된 수면 모드 시간이 경과하면 상기 수면 모드를 종료하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 조화기는 사용자 입력부를 더 포함하고;
    상기 수면 모드의 전체 운전 시간이 상기 사용자 입력부를 통한 사용자의 설정에 따라 결정되는 것이 특징인 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수면 모드의 전체 운전 시간 가운데, 상기 수면 진입 구간과 상기 기상 구간의 운전을 위해 미리 설정된 고정된 시간을 할당하고;
    상기 수면 모드의 전체 운전 시간 가운데 상기 수면 진입 구간과 상기 기상 구간의 운전 시간을 제외한 나머지 시간이 상기 숙면 구간의 운전 시간으로 할당되는 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 숙면 구간은,
    상기 실내 온도가 상기 제 2 온도까지 상승하면 상기 실내 온도를 상기 제 2 온도로 일정 시간 동안 유지하고;
    상기 설정 온도와 상기 제 2 온도 사이의 온도 범위 내에서 상기 실내 온도를 반복하여 상승 및 하강시키며;
    상기 숙면 구간에 할당되는 운전 시간이 상기 제 2 온도 유지와 상기 반복적인 상승 및 하강을 모두 수행할 수 없을 정도로 짧을 때 상기 제 2 온도 유지와 상기 반복적인 상승 및 하강, 상기 기상 구간 가운데 적어도 어느 하나를 생략하도록 제어되는 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 숙면 구간은,
    상기 실내 온도가 상기 제 2 온도까지 상승하면 상기 실내 온도를 상기 제 2 온도로 일정 시간 동안 유지하고;
    상기 설정 온도와 상기 제 2 온도 사이의 온도 범위 내에서 상기 실내 온도를 반복하여 상승 및 하강시키며;
    상기 숙면 구간에 할당되는 운전 시간이 상기 제 2 온도 유지와 상기 반복적인 상승 및 하강을 모두 수행할 수 있는 시간보다 길 때 상기 제 2 온도 유지와 상기 반복적인 상승 및 하강 가운데 적어도 어느 하나를 반복하여 실시하도록 제어되는 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 조화기는 능력 가변 압축기와 회전수 가변형 실내기 팬, 토출 방향 및 토출 면적 가변형 토출구를 더 포함하고; 상기 제어부는,
    상기 수면 모드일 때 상기 압축기를 최소 능력으로 운전하고, 상기 실내기 팬을 최소 회전수로 운전하며, 상기 토출구를 조절하여 사용자에게 직접 냉기가 전달되지 않도록 제어하되;
    급속 냉방이 필요할 때 상기 압축기의 냉방 능력과 상기 실내기 팬의 회전수, 냉기 토출 면적 가운데 적어도 하나를 증가시키는 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수면 모드일 때 30분마다 0.5℃ 단위로 온도를 제어하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수면 모드일 때 1시간마다 1℃ 단위로 온도를 제어하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 장치.
  14. 수면 모드가 시작되면 실내 온도가 설정 온도보다 낮은 제 1 온도까지 빠르게 하강하도록 급속 냉방을 실시하는 수면 진입 단계와;
    상기 실내 온도를 상기 설정 온도보다 높은 제 2 온도까지 점진적으로 상승시킨 후 상기 설정 온도와 상기 제 2 온도 사이의 온도 범위 내에서 상기 실내 온도를 반복하여 상승 및 하강시키는 숙면 단계와;
    상기 실내 온도를 상기 제 2 온도보다 높은 제 3 온도까지 상승시키는 기상 단계를 포함하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 수면 진입 단계는,
    상기 실내 온도가 상기 제 1 온도까지 하강하면 상기 실내 온도를 상기 제 1 온도로 일정 시간 동안 유지하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 숙면 단계는,
    상기 실내 온도가 상기 제 2 온도까지 상승하면 상기 실내 온도를 상기 제 2 온도로 일정 시간 동안 유지하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법.
  17. 삭제
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 기상 단계는,
    상기 실내 온도가 상기 제 3 온도까지 상승하면 상기 실내 온도를 상기 제 3 온도로 일정 시간 동안 유지하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 기상 단계에서 상기 실내 온도를 상기 제 3 온도로 일정 시간 동안 유지하다가 미리 설정된 수면 모드 시간이 경과하면 상기 수면 모드를 종료하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 수면 모드의 전체 운전 시간이 사용자의 설정에 따라 결정되는 것이 특징인 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 수면 모드의 전체 운전 시간 가운데, 상기 수면 진입 단계와 상기 기상 단계의 운전을 위해 미리 설정된 고정된 시간이 할당되고;
    상기 수면 모드의 전체 운전 시간 가운데 상기 수면 진입 단계와 상기 기상 단계의 운전 시간을 제외한 나머지 시간이 상기 숙면 단계의 운전 시간으로 할당되는 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 숙면 단계는,
    상기 실내 온도가 상기 제 2 온도까지 상승하면 상기 실내 온도를 상기 제 2 온도로 일정 시간 동안 유지하는 단계와;
    상기 설정 온도와 상기 제 2 온도 사이의 온도 범위 내에서 상기 실내 온도를 반복하여 상승 및 하강시키는 단계를 포함하고;
    상기 숙면 단계에 할당되는 운전 시간이 상기 제 2 온도 유지 단계와 상기 반복적인 상승 및 하강 단계를 모두 수행할 수 없을 정도로 짧을 때 상기 제 2 온도 유지 단계와 상기 반복적인 상승 및 하강 단계, 상기 기상 단계 가운데 적어도 어느 하나의 단계를 생략하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 숙면 단계는,
    상기 실내 온도가 상기 제 2 온도까지 상승하면 상기 실내 온도를 상기 제 2 온도로 일정 시간 동안 유지하는 단계와;
    상기 설정 온도와 상기 제 2 온도 사이의 온도 범위 내에서 상기 실내 온도를 반복하여 상승 및 하강시키는 단계를 포함하고;
    상기 숙면 단계에 할당되는 운전 시간이 상기 제 2 온도 유지 단계와 상기 반복적인 상승 및 하강 단계를 모두 수행할 수 있는 시간보다 길 때 상기 제 2 온도 유지 단계와 상기 반복적인 상승 및 하강 단계 가운데 적어도 어느 하나의 단계를 반복하여 실시하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 수면 모드일 때 압축기를 최소 능력으로 운전하고, 실내기 팬을 최소 회전수로 운전하며, 냉기 토출 방향을 상향으로 하여 사용자에게 직접 냉기가 전달되지 않도록 제어하되;
    급속 냉방이 필요할 때 상기 압축기의 냉방 능력과 상기 실내기 팬의 회전수, 냉기 토출 면적 가운데 적어도 하나를 증가시키는 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법.
  25. 제 14 항에 있어서,
    상기 수면 모드일 때 30분마다 0.5℃ 단위로 온도를 제어하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법.
  26. 제 14 항에 있어서,
    상기 수면 모드일 때 1시간마다 1℃ 단위로 온도를 제어하는 공기 조화기의 수면 모드 제어 방법.
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