KR101176636B1 - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 공기조화기에 마련된 실내온도센서와 유선액정 리모컨에 마련된 실내온도센서 간 온도편차에 관계없이 최적의 공조환경을 제공하도록 하는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명은 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 공기조화기에 마련된 제1온도센서를 통해 실내온도를 측정하고; 상기 유선액정 리모컨에 마련된 제2온도센서를 통해 실내온도를 측정하고; 상기 제1 및 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값의 온도편차를 계산하고; 계산된 온도편차를 기준 값과 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 제1 및 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값 중 하나를 선택하여 공조운전을 제어하는 것을 포함한다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법{Air conditioner and control method thereof}

본 발명은 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화기의 실내온도센서와 유선액정 리모컨의 실내온도센서 간 온도편차에 관계없이 최적의 공조환경을 제공하는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 냉방 또는 난방을 위한 목적으로 사용되는 장치로, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 이루어지는 냉동사이클을 냉매가 순환하면서 액체상태의 냉매가 기화할 때에 주위의 열을 흡수하며 액화할 때에 그 열을 방출하는 특성에 의해 열교환된 공기(냉기 또는 온기)를 토출하여 실내온도를 조절하고 있다.

공기조화기는 통상 하나의 실외기와 하나의 실내기로 이루어지는 것이 보통이었으나 최근에는 빌딩, 학교 등과 같이 분리된 공간을 동시에 냉난방하기 위해 복수의 실내기와 대용량의 실외기로 구성되는 멀티형 공기조화기가 개발되어 보급되고 있다.

이러한 공기조화기는 실내온도를 사용자가 원하는 설정온도로 조절하기 위해 실내온도를 측정하는 온도센서를 구비하고 있으나, 실내온도를 측정하는 온도센서가 공기조화기 내부에 위치하고 있으므로 사용자가 느끼는 실제 실내온도와 차이가 발생하는 경우가 있다. 이러한 차이를 없애기 위해 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기의 경우에는 공기조화기 내부에 온도센서를 구비할 뿐만 아니라 유선액정 리모컨 내에도 실내온도를 측정할 수 있는 온도센서를 구비한다.

따라서, 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기의 경우 유선액정 리모컨과 공기조화기(구체적으로는, 실내기)가 통신하여 공기조화기의 온도센서에서 측정한 실내온도 값을 무시하고 유선액정 리모컨의 온도센서에서 측정한 실내온도 값으로 공기조화기를 동작시킨다. 이때 측정한 유선액정 리모컨의 실내온도 값과 설정온도 값을 비교하여 서모 온/오프 시 시간에 따라 오프셋 값이 변화하는 가변 오프셋 난방 알고리즘을 적용한다.

그런데, 상기와 같은 종래 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기의 경우 실내온도를 유선액정 리모컨에서 측정하기 때문에 실제 실내온도와 공기조화기에서 측정한 실내온도의 값이 차이가 나지 않아도 서모 오프 이후 유선액정 리모컨의 온도센서에서 측정한 실내온도 값을 2분마다 1℃씩 낮게 읽어 서모 온 동작이 실제 온도조건보다 빨리 동작하게 되고, 서모 오프 동작이 느리게 동작할 가능성이 있어 측정한 실내온도 값을 샘플링하여 실내온도 값을 근사화시켜 최적의 서모 온/오프 구현을 위한 가변 오프셋 난방 알고리즘이 오히려 난방성능을 악화시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공기조화기의 온도센서와 유선액정 리모컨의 온도센서 간 온도편차에 따라 알고리즘을 다르게 적용하여 온도편차에 따른 가장 적절한 난방 알고리즘을 선택하여 제어할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기에 있어서, 상기 공기조화기에 마련되어 실내온도를 측정하는 제1온도센서; 상기 유선액정 리모컨에 마련되어 실내온도를 측정하는 제2온도센서; 상기 제1 및 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값의 온도편차를 계산하여 계산된 온도편차가 기준 값보다 큰 경우 상기 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값에 기초하여 공조운전을 제어하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 제어부는 상기 온도편차가 기준 값 이하인 경우 상기 제1온도센서에서 측정한 실내온도 값에 기초하여 공조운전을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 제1온도센서에서 측정한 실내온도 값에 기초하여 공조운전을 제어하는 서모 온/오프 시 시간에 따라 오프셋 값을 가변하는 가변 오프셋 난방 알고리즘을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가변 오프셋 난방 알고리즘은 서모 오프 이후 상기 제1온도센서에서 측정한 실내온도 값을 일정시간마다 일정온도씩 낮게 읽어 서모 온 동작의 발생시점을 조절하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 공기조화기는 공조공간 내 서로 다른 위치의 실내온도를 측정하는 제1 및 제2온도센서; 상기 제1 및 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값의 온도편차를 계산하고, 계산된 온도편차에 따라 상기 제1 및 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값 중 하나를 선택하여 공조운전을 제어하는 제어부를 포함한다.

또한, 본 발명은 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 공기조화기에 마련된 제1온도센서를 통해 실내온도를 측정하고; 상기 유선액정 리모컨에 마련된 제2온도센서를 통해 실내온도를 측정하고; 상기 제1 및 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값의 온도편차를 계산하고; 계산된 온도편차를 기준 값과 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 제1 및 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값 중 하나를 선택하여 공조운전을 제어하는 것을 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 온도편차가 기준 값보다 큰 경우 상기 제2온도센서에 서 측정한 실내온도 값에 기초하여 공조운전을 제어하고, 상기 온도편차가 기준 값 이하인 경우 상기 제1온도센서에서 측정한 실내온도 값에 기초하여 공조운전을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의한 공기조화기 및 그 제어방법은 공기조화기의 온도센서와 유선액정 리모컨의 온도센서에서 측정한 온도 값의 편차를 구하여 온도편차가 기준 값보다 큰 경우 시간에 관계없이 오프셋 값이 고정되는 고정 오프셋 알고리즘을 적용하고, 온도편차가 기준 값 이하인 경우 시간에 따라 오프셋 값이 변화하는 가변 오프셋 알고리즘을 적용하여 최적의 난방성능을 구현할 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기의 설치 구성도이다.

도 1에서, 공조(예를 들어, 난방)하고자 하는 실내공간의 상부 벽면에는 공기조화기(10;구체적으로는 실내기)가 설치되고, 상기 공기조화기(10)와 대응하는 위치의 하부 벽면에는 공기조화기(10)의 동작을 제어하기 위한 유선액정 리모컨(20)이 설치되어 있다.

공기조화기(10)의 내부에는 공기조화기(10)가 설치된 위치의 실내온도를 측정하기 위한 제1온도센서(12)가 마련되고, 유선액정 리모컨(20)의 내부에는 유선액정 리모컨(20)이 설치된 위치의 실내온도를 측정하기 위한 제2온도센서(22)가 마련 되어 있다. 유선액정 리모컨(20)은 사용자가 조작하기 용이한 위치에 설치되어 사용자가 느끼는 실제 실내온도를 측정하게 된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기의 온도제어 구성도로서, 통신부(14), 유선액정 리모컨 인식부(16) 및 제어부(18)를 더 포함하여 구성된다.

상기 통신부(14)는 공기조화기(10)와 유선액정 리모컨(20)간에 통신이 가능하도록 통신선을 연결하여 실내온도 측정 값을 포함한 각종 데이터를 전달하고, 유선액정 리모컨 인식부(16)는 통신부(14)를 통해 전달되는 데이터를 입력받아 유선액정 리모컨(20)이 설치되었는지를 인식한다.

상기 제어부(18)는 유선액정 리모컨 인식부(16)를 통해 유선액정 리모컨(20)이 설치되었다고 인식된 경우 공기조화기(10)에 마련된 제1온도센서(12)와 유선액정 리모컨(20)에 마련된 제2온도센서(22)에서 측정한 실내온도 값의 차이 즉, 온도편차를 계산하고, 계산된 온도편차를 미리 정해진 기준 값과 비교하여 그 비교결과에 따라 가장 적절한 알고리즘을 선택하여 제어한다.

또한, 제어부(18)는 실내온도와 설정온도의 비교결과에 따라 서모 온/오프 동작인지를 판단하여 서모 온/오프 동작 시 선택된 알고리즘에 기초하여 공기조화기(10)의 동작을 제어한다.

보다 구체적으로 설명하면, 제어부(18)는 계산된 온도편차가 기준 값보다 큰 경우 공기조화기(10)에 마련된 제1온도센서(12)와 유선액정 리모컨(20)에 마련된 제2온도센서(22)에서 측정한 실내온도 값의 차이가 큰 상태이므로 제1온도센서(12) 에서 측정한 실내온도 값을 무시하고, 제2온도센서(22)에서 측정한 실내온도 값에 기초하여 공기조화기(10)의 동작(구체적으로, 난방운전)을 수행하기 위한 서모 온/오프 동작을 제어한다. 이때 서모 온/오프 동작을 제어하는 오프셋 값을 고정하여 사용자가 느끼는 실제 실내온도를 제2온도센서(22)의 측정 실내온도 값에 의해 최적으로 제어한다.

또한, 제어부(18)는 계산된 온도편차가 기준 값 이하인 경우 공기조화기(10)에 마련된 제1온도센서(12)와 유선액정 리모컨(20)에 마련된 제2온도센서(22)에서 측정한 실내온도 값의 차이가 거의 없는 상태이므로 이때에는 제1온도센서(12)에서 측정한 실내온도 값에 기초하여 공기조화기(10)의 동작(구체적으로, 난방운전)을 수행하기 위한 서모 온/오프 동작을 제어한다. 이때 서모 오프 이후 제1온도센서(12)에서 측정한 실내온도 값을 2분마다 1℃씩 낮게 읽어 제때에 서모 온이 동작하도록 서모 온/오프 시 시간에 따라 오프셋 값을 가변하는 가변 오프셋 난방 알고리즘을 적용하여 사용자가 실제 생활하는 위치가 아닌 공기조화기(10) 측 실내온도를 측정함에 따라 사용자가 느끼는 실제 실내온도와는 다르게 제어되는 실내온도를 최적으로 제어할 수 있도록 한다.

또한, 제어부(18)는 유선액정 리모컨(20)이 설치되지 않았다고 인식된 경우에도 제1온도센서(12)에서 측정한 실내온도 값에 기초하여 서모 온/오프 동작을 시간에 따라 가변하는 가변 오프셋 알고리즘을 적용한다. 이는 유선액정 리모컨(20)의 설치여부에 관계없이 사용자가 느끼는 실제 실내온도를 제1온도센서(12)의 측정 실내온도 값에 의해 최적으로 제어할 수 있도록 한 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기 및 그 제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기의 온도제어 동작순서를 나타낸 흐름도로서, 공기조화기(10)에 마련된 제1온도센서(12)와 유선액정 리모컨(20)에 마련된 제2온도센서(22) 간의 온도편차에 따라 가장 적절한 난방 알고리즘을 선택하여 제어하는 난방모드를 예로 들어 설명한다.

먼저, 유선액정 리모컨(20)을 사용하는 공기조화기(10)의 운전 온 인가를 판단하여(100), 운전 온인 경우 제어부(18)는 공기조화기(10)와 유선액정 리모컨(20)간의 통신으로 유선액정 리모컨 인식부(16)를 통해 유선액정 리모컨(20)이 설치되었는지를 판단한다(102).

상기 단계102의 판단결과, 유선액정 리모컨(20)이 설치된 경우 공기조화기(10)에 마련된 제1온도센서(12)와 유선액정 리모컨(20)에 마련된 제2온도센서(22)에서 실내온도(T1, T2)를 각각 측정하여 제어부(18)에 전달한다(104). 이때 제2온도센서(22)에서 측정된 실내온도(T2) 값은 통신부(14)를 통해 제어부(18)에 전달한다.

따라서, 제어부(18)는 제1 및 제2온도센서(12, 22)에서 측정한 실내온도(T1, T2) 값의 차이(T1-T2) 즉, 온도편차(△T)를 계산하고(106), 계산된 온도편차(△T)를 미리 정해진 기준 값(Ta)과 비교한다(108).

상기 비교결과, 온도편차(△T)가 기준 값(Ta)보다 큰 경우 공기조화기(10)에 마련된 제1온도센서(12)와 유선액정 리모컨(20)에 마련된 제2온도센서(22)에서 측 정한 실내온도(T1, T2) 값의 차이가 큰 상태이므로 제1온도센서(12)에서 측정한 실내온도(T1) 값을 무시하고, 제2온도센서(22)에서 측정한 실내온도(T2) 값에 기초하여 공기조화기(10)의 동작(구체적으로, 난방운전)을 수행하기 위한 서모 온/오프 동작을 제어한다(110).

공기조화기(10)의 동작을 수행하기 위해 제어부(18)는 서모 온 인가를 판단하여(112), 서모 온인 경우 제2온도센서(22)에서 측정한 실내온도(T2)와 사용자가 설정한 온도(Ts)의 비교결과에 따라 서모 온/오프 동작을 제어하는 오프셋 값을 고정하여 고정 오프셋 난방 제어를 수행한다(114). 이는 사용자가 느끼는 실제 실내온도를 제2온도센서(22)의 측정 실내온도 값에 의해 최적으로 제어하기 위한 것이다.

이후, 공기조화기(10)의 운전 오프인가를 판단하여(116) 운전 오프인 경우 공기조화기(10)의 온도제어 동작을 종료한다.

한편, 상기 단계108의 비교결과, 온도편차(△T)가 기준 값(Ta) 이하인 경우 공기조화기(10)에 마련된 제1온도센서(12)와 유선액정 리모컨(20)에 마련된 제2온도센서(22)에서 측정한 실내온도(T1, T2) 값의 차이가 거의 없는 상태이므로 이때에는 제1온도센서(12)에서 측정한 실내온도(T1) 값에 기초하여 공기조화기(10)의 동작(구체적으로, 난방운전)을 수행하기 위한 서모 온/오프 동작을 제어한다.

따라서, 제어부(18)는 제1온도센서(12)를 통해 실내온도(T1) 값을 측정한 후(120) 공기조화기(10)의 동작을 수행하기 위해 서모 오프 인가를 판단하여(122), 서모 오프인 경우 서모 오프 이후 제1온도센서(12)에서 측정한 실내온도(T1) 값을 2분마다 1℃씩 낮게 읽어 제때에 서모 온이 동작하도록 서모 온/오프 시 시간에 따라 오프셋 값을 가변하는 가변 오프셋 난방 제어를 수행한다(124). 이는 사용자가 실제 생활하는 위치가 아닌 공기조화기(10) 측 실내온도를 측정함에 따라 사용자가 느끼는 실제 실내온도와는 다르게 제어되는 실내온도를 최적으로 제어하기 위한 것이다.

상기 단계122의 판단결과, 서모 오프가 아닌 경우 제1온도센서(12)에서 측정한 실내온도(T1)와 사용자가 설정한 온도(Ts)의 비교결과에 따라 서모 온/오프 동작을 제어하는 난방 제어를 수행한다(126).

한편, 상기 단계102의 판단결과, 유선액정 리모컨(20)이 설치되지 않은 경우에는 단계120로 진행하여 공기조화기(10)에 마련된 제1온도센서(12)에서 측정한 실내온도(T1) 값에 기초하여 서모 온/오프 동작을 시간에 따라 가변하는 가변 오프셋 알고리즘을 적용한다. 이는 유선액정 리모컨(20)의 설치여부에 관계없이 사용자가 느끼는 실제 실내온도를 제1온도센서(12)의 측정 실내온도 값에 의해 최적으로 제어할 수 있도록 한 것이다.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 공기조화기(10)의 온도제어를 위한 구성을 공기조화기(10)에 설치하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 공기조화기(10)의 온도제어를 위한 구성을 유선액정 리모컨(20)에 설치하여도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있으며, 이외에도 별도의 모듈로 구성하여 공기조화기(10) 또는 유선액정 리모컨(20)에 설치할 수도 있다. 이는 공기조화기(10)의 구조 또는 설계변경에 따라 다양한 방법으로 변형될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기의 설치 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기의 온도제어 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기의 온도제어 동작순서를 나타낸 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10 : 공기조화기 12 : 제1온도센서

14 : 통신부 16 : 유선액정 리모컨 인식부

18 : 제어부 20 : 유선액정 리모컨

22 : 제2온도센서

Claims (8)

1. 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기에 있어서,

   상기 공기조화기에 마련되어 실내온도를 측정하는 제1온도센서;

   상기 유선액정 리모컨에 마련되어 실내온도를 측정하는 제2온도센서;

   상기 제1 및 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값의 온도편차를 계산하여 계산된 온도편차가 기준 값보다 큰 경우 오프셋 값을 고정시키고 상기 고정된 오프셋 값과 상기 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값에 기초하여 서모 온오프 동작을 제어하고 상기 서모 온오프 동작에 따라 상기 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값 및 고정된 오프셋 값 중 적어도 하나의 값에 기초하여 공조운전을 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 온도편차가 기준 값 이하인 경우 상기 제1온도센서에서 측정한 실내온도 값에 기초하여 공조운전을 제어하는 공기조화기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 제1온도센서에서 측정한 실내온도 값에 기초하여 공조운전을 제어하는 서모 온/오프 시 시간에 따라 오프셋 값을 가변하는 가변 오프셋 난방 알고리즘을 사용하는 공기조화기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 가변 오프셋 난방 알고리즘은 서모 오프 이후 상기 제1온도센서에서 측 정한 실내온도 값을 일정시간마다 일정온도씩 낮게 읽어 서모 온 동작의 발생시점을 조절하는 공기조화기.
5. 공조공간 내 서로 다른 위치의 실내온도를 측정하는 제1 및 제2온도센서;

   상기 제1 및 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값의 온도편차를 계산하고, 계산된 온도편차에 따라 상기 제1 및 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값 중 하나를 선택하여 공조운전을 제어하되 계산된 온도편차가 기준값보다 큰 경우 오프셋 값을 고정시키고 고정된 오프셋 값과 상기 제2온도센서에서 측정한 실내 온도 값에 기초하여 서모 온오프 동작을 제어하고 상기 제어된 서모 온오프 동작에 따라 상기 고정된 오프셋 값 및 상기 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값 중 적어도 하나의 값에 기초하여 공조운전을 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화기.
6. 유선액정 리모컨을 사용하는 공기조화기의 제어방법에 있어서,

   상기 공기조화기에 마련된 제1온도센서를 통해 실내온도를 측정하고;

   상기 유선액정 리모컨에 마련된 제2온도센서를 통해 실내온도를 측정하고;

   상기 제1 및 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값의 온도편차를 계산하고;

   계산된 온도편차를 기준 값과 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 제1 및 제2온도센서에서 측정한 실내온도 값 중 하나를 선택하여 공조운전을 제어하되 계산된 온도 편차가 기준 값보다 큰 경우 오프셋 값을 고정시키고 상기 고정된 오프셋 값과 상기 제2온도센서에서 측정한 실내 온도 값에 기초하여 서모 온오프 동작을 제어하고;

   상기 서모 온오프 동작에 따라 상기 고정된 오프셋 값 및 상기 제2온도센서에서 측정한 실내 온도 값 중 적어도 하나의 값에 기초하여 공조 운전을 제어하는 것을 포함하는 공기조화기의 제어방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 온도편차가 기준 값 이하인 경우 상기 제1온도센서에서 측정한 실내온도 값에 기초하여 공조운전을 제어하는 공기조화기의 제어방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제1온도센서에서 측정한 실내온도 값에 기초하여 공조운전을 제어하는 경우, 서모 온/오프 시 시간에 따라 오프셋 값을 가변하는 가변 오프셋 난방 알고리즘을 사용하는 공기조화기의 제어방법.

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