KR101954150B1

KR101954150B1 - 공기조화기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101954150B1
Application number: KR1020170063418A
Authority: KR
Inventors: 유창완; 한동우
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2019-03-05
Also published as: KR20180128202A

Abstract

본 발명은 압축기와 실외열교환기를 구비하는 실외기 및 팽창밸브와 실내열교환기를 구비하는 실내기를 포함하는 공기조화기 및 그 제어방법으로서, 공조공간 내의 재실자 수를 감지하도록 형성된 인체 감지 장치; 설정온도 및 재실자 수를 포함하는 복수 개의 조건인자에 대응하는 기설정된 팽창밸브의 개도 및 목표시간을 포함하는 복수 개의 제어인자를 테이블의 형태로 저장하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 정보에 기초하여 상기 팽창밸브를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 공조공간의 온도가 상기 설정온도에 도달한 도달시간에 기초하여, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도를 선택적으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공한다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법{Air conditioner and Method for controlling it}

본 발명은 공기조화기가 설치되는 공조공간의 환경 및 특성에 맞추어서 냉매 사이클을 순환하는 냉매량이 조절될 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 냉매를 압축하는 압축기, 실내공기와 열교환하는 실내열교환기, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브, 실외공기와 열교환하는 실외열교환기를 포함한다.

상기 압축기와 실외열교환기는 실외기에 구비되고, 상기 실내열교환기는 실내기에 구비될 수 있다. 팽창밸브는 실내기 및 실외기 중 적어도 하나에 구비될 수도 있다.

이러한 공기조화기는 난방모드 및 냉방모드를 포함할 수 있으며, 설정온도에 기초하여 공기조화기에 구비되는 압축기의 구동 주파수 및 팽창밸브의 개도 중 적어도 하나가 조절될 수 있다.

최근에는 공조공간 내에 존재하는 재실자의 수에 기초하여 팽창밸브의 개도를 조절하여 사용자의 쾌적도를 증가시키기 위한 연구가 계속되고 있다.

예를 들어, 일본공개특허공보 평11-311437호(이하, "종래의 공기조화기"라고 한다)는 공조공간 내의 사람의 존재 여부에 기초하여 냉매유량을 조절하는 특징을 개시하고 있다.

구체적으로, 종래의 공기조화기는 촬상장치를 통해 공조공간 내의 사람의 존재 여부를 판단한다. 그리고, 사람의 존재 영역과 사람의 부재 영역을 구별하여, 실내기를 흐르는 냉매유량을 제어한다.

한편, 이러한 종래의 공기조화기는 공기조화기가 설치되는 장소(즉, 공조공간)의 환경 및 특성을 고려하지 않고 단순히 재실자의 유무에 기초하여 냉매유량을 조절하는 문제점이 있다.

예를 들어, 종래의 공기조화기에 따르면, 상대적으로 기온이 높은 환경에 설치된 공기조화기와 상대적으로 기온이 낮은 영역에 설치되는 공기조화기가 모두 동일한 제어로직으로 작동되므로, 냉매 사이클이 최적 냉매유량으로 제어되기 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래의 공기조화기는 설치 환경이 변하더라도 동일한 제어로직이 적용되므로, 공기조화기가 설치되는 공조공간의 특성에 따라서 사용자의 쾌적도 또는 만족도가 달라질 수 있는 문제점이 있다.

또한, 종래의 공기조화기는 공조공간의 온도가 설정온도에 도달하는 시간을 고려하고 있지 않으므로, 냉매유량의 조절에 따라서 불필요한 에너지가 소요될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공기조화기가 설치되는 공조공간의 환경 및 특성에 맞추어서 냉매 사이클을 순환하는 냉매량이 조절될 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 설정온도 및 재실자 수를 포함하는 조건인자에 대응하도록 설정된 팽창밸브의 개도가 공조공간의 온도가 설정온도에 도달하는 시간에 기초하여 갱신될 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 공기조화기의 설치 환경에 기초한 팽창밸브의 개도 조절을 통하여, 냉난방 효율을 극대화함과 동시에 에너지를 절감할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로서, 압축기와 실외열교환기를 구비하는 실외기 및 팽창밸브와 실내열교환기를 구비하는 실내기를 포함하는 공기조화기로서, 공조공간 내의 재실자 수를 감지하도록 형성된 인체 감지 장치; 설정온도 및 재실자 수를 포함하는 복수 개의 조건인자에 대응하는 기설정된 팽창밸브의 개도 및 목표시간을 포함하는 복수 개의 제어인자를 테이블의 형태로 저장하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 정보에 기초하여 상기 팽창밸브를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 공조공간의 온도가 상기 설정온도에 도달한 도달시간에 기초하여, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도를 선택적으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 공기조화기를 제공한다.

상기 조건인자는 공조공간의 넓이 및 공조공간의 현재 온도 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 목표시간과 상기 도달시간의 비교 결과에 기초하여, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도를 선택적으로 갱신하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 제어부는 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위 이내인 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도를 유지시킬 수 있다.

이와 달리, 상기 제어부는 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위를 벗어난 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도를 갱신할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부는 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위를 초과한 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 기설정된 값만큼 증가하도록 상기 팽창밸브의 개도를 갱신할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위 미만인 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 기설정된 값만큼 감소하도록 상기 팽창밸브의 개도를 갱신할 수 있다.

상기 제어인자 중 상기 팽창밸브의 개도는 상기 조건인자에 기초하여 달라지고, 상기 목표시간은 상기 조건인자와 관계없이 일정할 수 있다.

상기 목표시간은 사용자의 만족도 등에 기초하여, 실험을 통해 결정될 수 있으며, 관리자의 설정에 의해 달라질 수 있다.

공조공간의 온도를 감지하도록 형성된 온도센서를 더 포함할 수 있다. 상기 온도센서에서 감지되는 공조공간의 온도가 상기 목표온도와 실시간으로 비교될 수 있다.

한편, 본 발명은 입력된 설정온도에 기초하여 공기조화기의 구동이 개시되는 구동개시단계; 실내기에 구비된 인체 감지 장치에 의해 공조공간 내의 재실자 수가 감지되는 감지단계; 설정온도 및 재실자 수에 대응하여 메모리에 저장된 개도로 팽창밸브가 제어되는 개도조절단계; 온도센서에 의해 감지된 공조공간의 온도와 상기 설정온도가 비교되는 온도비교단계; 및 상기 공조공간의 온도가 상기 설정온도에 도달한 도달시간에 기초하여, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 선택적으로 갱신되는 선택적 갱신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법을 제공한다.

상기 메모리에는 상기 설정온도 및 상기 재실자 수가 복수 개의 조건인자 및 상기 조건인자에 대응하여 기설정된 팽창밸브의 개도 및 목표시간을 포함하는 복수 개의 제어인자가 테이블의 형태로 저장될 수 있다.

상기 선택적 갱신단계에서는 상기 메모리에 저장된 기설정된 목표시간과 상기 도달시간의 비교 결과에 기초하여, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 선택적으로 갱신될 수 있다.

상기 선택적 갱신단계는 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 상기 기설정된 범위를 벗어난 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 갱신되는 개도변경단계를 포함할 수 있다.

상기 개도변경단계는 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위 미만인 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 기설정된 값만큼 감소되는 제1개도변경단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 개도변경단계는 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위를 초과한 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 기설정된 값만큼 증가되는 제2개도변경단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 공기조화기가 설치되는 공조공간의 환경 및 특성에 맞추어서 냉매 사이클을 순환하는 냉매량이 조절될 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 설정온도 및 재실자 수를 포함하는 조건인자에 대응하도록 설정된 팽창밸브의 개도가 공조공간의 온도가 설정온도에 도달하는 시간에 기초하여 갱신될 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 공기조화기의 설치 환경에 기초한 팽창밸브의 개도 조절을 통하여, 냉난방 효율을 극대화함과 동시에 에너지를 절감할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 냉매 흐름도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 주요구성들의 연결관계를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 나타내는 플로우차트이다.

이하, 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 제어방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 냉매 흐름도를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기(10)는 압축기(100), 실내열교환기(200), 팽창밸브(300), 실외열교환기(400)를 포함한다. 도시된 실시예에서, "I"는 실내기를 나타내고 "O"는 실외기를 나타낼 수 있다.

도 1에는 상기 팽창밸브(300)가 실내기(I)에 구비된 것으로 도시되어 있으나, 상기 팽창밸브(300)는 실외기(O)에 구비될 수도 있으며, 실내기(I)와 실외기(O)에 각각 구비되는 것도 가능하다.

압축기(100)는 냉매를 압축하도록 형성된다. 즉, 상기 압축기(100)는 저온 저압의 냉매를 가압하여 고온 고압의 냉매로 만들도록 형성될 수 있다. 상기 압축기(100)는 공기조화기(10) 내에 하나 이상이 구비될 수 있다. 상기 압축기(100)는 주파수의 조절이 가능한 인버터 압축기가 될 수 있다.

상기 압축기(100)가 공기조화기(10) 내에 복수 개 구비되는 경우, 복수 개의 압축기는 냉매의 유동방향을 따라서 직렬 및/또는 병렬로 마련될 수 있다.

상기 실내열교환기(200)는 실내 공기와 열교환하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 실내열교환기(200)는 실내 공기와 상기 실내열교환기(200) 내로 유동하는 냉매가 열교환하도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 실내열교환기(200)는 공기조화기(10)의 냉방 모드에서 증발기의 기능을 수행하고, 난방 모드에서 응축기의 기능을 수행할 수 있다.

상기 팽창밸브(300)는 냉매를 팽창시키도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 난방모드에서, 상기 팽창밸브(300)는 증발기로 기능하는 실외열교환기(400)를 향하는 냉매를 팽창시킬 수 있다. 이와 달리, 냉방모드에서, 상기 팽창밸브(300)는 증발기로 기능하는 실내열교환기(200)를 향하는 냉매를 팽창시킬 수 있다.

상기 팽창밸브(300)는 후술할 제어부(C)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 팽창밸브(300)는 상기 제어부(C)에 의해 그 개도가 조절되도록 제어될 수 있다.

예를 들어, 상기 팽창밸브(300)의 개도가 커질수록 냉매 사이클을 순환하는 냉매량이 증가될 수 있다. 냉매 사이클을 순환하는 냉매량이 증가하면, 실내열교환기(200) 및 실외열교환기(400)에서 열교환하는 냉매의 양이 증가되어 냉난방 성능이 증가될 수 있다.

반대로 상기 팽창밸브(300)의 개도가 작아질수록 냉매 사이클을 순환하는 냉매량이 감소될 수 있다. 냉매 사이클을 순환하는 냉매량이 감소하면, 실내열교환기(200) 및 실외열교환기(400)에서 열교환하는 냉매의 양이 감소되어 냉난방 성능이 감소될 수 있다.

여기서, 냉난방 성능은 공조공간의 온도가 설정온도에 도달하는 시간을 의미할 수 있다.

상기 실외열교환기(400)는 실외 공기와 열교환하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 실외열교환기(400)는 실외 공기와 상기 실외열교환기(400) 내로 유동하는 냉매가 열교환하도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 실외열교환기(400)는 공기조화기(10)의 냉방 모드에서 응축기의 기능을 수행하고, 난방 모드에서 증발기의 기능을 수행할 수 있다.

상기 실내열교환기(200) 및 실외열교환기(400)는 핀-튜브 방식의 열교환기가 될 수 있다. 또한, 상기 실내열교환기(200) 측에는 실내팬(210)이 마련될 수 있고, 상기 실외 열교환기(400) 측에는 실외팬(410)이 마련될 수 있다.

상기 공기조화기(10)는 냉방 모드와 난방 모드가 전환될 때, 냉매의 순환방향을 전환시키기 위한 유로전환밸브(600)를 포함할 수 있다. 상기 유로전환밸브(600)는 4방 밸브(four-way valve)로 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 유로전환밸브(600)는 냉방모드에서 압축기(100)로부터 토출된 냉매를 실외기로 안내하고, 난방모드에서 압축기(100)로부터 토출된 냉매를 실내기로 안내하도록 형성될 수 있다.

상기 압축기(100)의 일측에는 어큐뮬레이터(500)가 구비될 수 있다. 상기 어큐뮬레이터(500)는 상기 압축기(100)를 향하는 냉매를 기상 냉매와 액상 냉매로 분리하고, 기상 냉매만 상기 압축기(100)로 공급하도록 형성될 수 있다.

한편, 공기조화기(10)는 설치되는 환경에 따라서, 냉난방 성능이 달라질 수 있으며, 사용자의 쾌적도 또는 만족도 역시 달라질 수 있다.

예를 들어, 공조공간의 온도가 설정온도에 도달할 때까지의 소요 시간은 사용자의 쾌적도 또는 만족도에 대한 지표가 될 수 있다. 이러한 소요 시간은 너무 길어도 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있고, 너무 짧아도 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있다.

상기 소요 시간은 실험을 통해 바람직한 값으로 미리 결정될 수 있으며, 예를 들어, 5분 내지 15분이 될 수 있다. 바람직하게는 상기 소요 시간은 10분이 될 수 있다.

상기 소요 시간에 맞추어 공조공간의 온도가 설정온도에 도달하도록 하기 위하여, 팽창밸브의 개도가 조절될 수 있다. 그러나, 이러한 팽창밸브의 개도는 제품 출시 이전에 이미 관리자에 의해 설정되어 있는 경우가 일반적이다.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기(10)는 미리 설정되어 후술할 메모리(M)에 저장되어 있는 팽창밸브(300)의 개도가 공기조화기(10)의 설치환경에 맞추어서 새롭게 갱신될 수 있다.

이와 관련하여, 이하 다른 도면을 더 참조하여, 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 주요구성들의 연결관계를 나타낸다.

도 1 및 2를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기(10)는 인체 감지 장치(710), 온도센서(720), 복수 개의 조건인자에 대응하는 복수 개의 제어인자를 저장하는 메모리(M), 상기 메모리(M)에 전기적으로 연결된 제어부(C)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 공기조화기(10)는 작동모드 및 설정온도 등이 입력될 수 있는 명령 입력부(800)를 더 포함할 수 있다.

상기 인체 감지 장치(710)는 공조공간 내에 존재하는 재실자 수를 감지하도록 형성될 수 있다. 상기 인체 감지 장치(710)는 적외선 카메라 또는 열화상 카메라 등으로 형성될 수 있다. 이러한 인체 감지 장치(710)는 일반적으로 다수 공지되어 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 온도센서(720)는 실내기(I)에 구비되거나, 공조공간의 벽에 설치되는 리모컨(미도시)에 구비될 수 있다. 상기 온도센서(720)는 공조공간의 온도를 실시간으로 감지하도록 형성될 수 있다.

상기 메모리(M)는 다양한 조건에 따른 팽창밸브(300)의 개도 값을 저장하도록 형성될 수 있다. 여기서 팽창밸브(300)의 개도 값은 실험을 통해 도출된 값으로서, 제품제작 초기에 관리자에 의해 상기 메모리(M)에 입력 및 저장될 수 있다.

예를 들어, 상기 메모리(M)는 복수 개의 조건인자에 대응하는 복수 개의 제어인자를 테이블의 형태로 저장할 수 있다.

구체적으로, 상기 복수 개의 조건인자는 설정온도 및 재실자 수를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 복수 개의 제어인자는 팽창밸브(300)의 개도 및 목표시간을 포함할 수 있다.

여기서, 목표시간은 공조공간의 온도가 설정온도에 도달하는데 걸리는 시간을 의미할 수 있으며, 실험을 통해 사용자의 만족도가 높은 시간으로 설정될 수 있다. 상기 팽창밸브(300)의 개도는 상기 조건인자에 대응하여 달라질 수 있으나, 상기 목표시간은 상기 조건인자와 관계없이 일정한 시간이 될 수 있다.

다시 말해서, 상기 메모리(M)는 설정온도 및 재실자 수를 포함하는 복수 개의 조건인자에 대응하는 기설정된 팽창밸브(300)의 개도 및 목표시간을 포함하는 복수 개의 제어인자를 테이블의 형태로 저장할 수 있다.

상기 조건인자는 공조공간의 넓이(또는 평수) 및 공조공간의 현재 온도 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 공조공간의 넓이와 관련된 정보는 제품 설치 시에 관리자에 의해 상기 메모리(M)에 입력될 수 있다.

상기 제어부(C)는 상기 명령 입력부(800)를 통해 입력된 작동모드 및 설정온도에 기초하여, 압축기(100), 실내팬(210), 실외팬(410), 팽창밸브(300) 및 유로전환밸브(600)를 제어할 수 있다.

상기 제어부(C)는 인체 감지 장치(710)로부터 공조공간 내의 재실자 수에 대한 정보를 전달받을 수 있다. 또한, 상기 제어부(C)는 상기 온도센서(720)로부터 공조공간의 온도를 실시간으로 전달받을 수 있다.

상기 팽창밸브(300)의 개도는 상기 메모리(M)에 저장된 정보에 기초하여 제어될 수 있다. 즉, 상기 팽창밸브(300)는 상기 메모리(M)에 저장된 조건인자에 대응하는 기설정된 개도로 제어될 수 있다.

다시 말해서, 상기 팽창밸브(300)는 재실자의 수, 설정온도, 공조공간의 넓이 및 공조공간의 현재 온도 중 적어도 하나의 정보에 대응되도록 메모리(M)에 저장된 기설정된 개도로 제어될 수 있다. 바람직하게는, 상기 조건인자로서, 재실자의 수, 설정온도, 공조공간의 넓이 및 공조공간의 현재 온도 모두가 고려될 수 있다.

한편, 메모리(M)에 상기 조건인자에 대응하여 저장된 팽창밸브(300)의 개도는 공기조화기(10)의 설치 환경에 따라서는 전술한 목표시간을 만족시키지 못할 수 있다. 또한, 제품의 사용 시간이 길어질수록, 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도는 전술한 목표시간을 만족시키지 못할 수 있다.

나아가, 공조공간의 온도가 설정온도에 도달하는 도달시간이 목표시간보다 더 길거나 더 짧을 경우 사용자는 불쾌감을 느낄 수 있으며 사용자 만족도가 감소될 수 있다. 또한, 공조공간의 온도가 설정온도에 도달하는 도달시간이 목표시간보다 더 짧은 경우, 필요 이상의 냉매량으로 인해 에너지 소비가 증가하는 문제가 발생될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부(C)는 공조공간의 온도가 상기 설정온도에 도달한 도달시간(또는 소요시간)에 기초하여, 상기 메모리(M)에 저장된 상기 팽창밸브(300)의 개도를 선택적으로 갱신할 수 있다.

따라서, 공기조화기(10)의 설치 환경 또는 사용 연한과 관계없이, 상기 목표시간을 만족시키도록, 메모리(M)에 저장되는 상기 팽창밸브(300)의 개도가 최적의 개도로 갱신되어 저장될 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부(C)는 상기 목표시간과 상기 도달시간의 비교 결과에 기초하여, 상기 메모리(M)에 저장된 상기 팽창밸브(300)의 개도를 선택적으로 갱신할 수 있다.

상기 제어부(C)는 상기 온도센서(720)로부터 공조공간의 온도를 전달받아서, 공조공간의 온도와 설정온도를 실시간으로 비교할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(C)는 공기조화기(10)의 구동 개시로부터 공조공간의 온도가 설정온도에 도달한 도달시간을 판단하도록 형성될 수 있다.

따라서, 상기 제어부(C)는 공조공간의 온도가 설정온도에 도달한 뒤에, 상기 메모리(M)에 저장된 목표시간과 상기 도달시간을 비교할 수 있다.

이때, 상기 도달시간이 상기 목표시간에 근접한 경우에, 상기 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도에 대한 갱신이 필요하지 않을 수 있다. 즉, 상기 도달시간과 상기 목표시간의 차이가 미미한 경우, 목표시간을 만족한 것으로 간주할 수 있다.

상기 제어부(C)는 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위 인내인 경우, 상기 메모리(M)에 저장된 상기 팽창밸브(300)의 개도를 갱신 없이 그대로 유지시킬 수 있다.

이때, 상기 기설정된 범위는 A≤도달시간≤B가 될 수 있다. 여기서, "A"는 "목표시간-α"가 될 수 있고, "B"는 "목표시간+α"가 될 수 있다. 그리고, "α"는 대략 1분 내지 2분이 될 수 있다.

이와 달리, 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위 밖으로 벗어난 경우, 상기 메모리(M)에 저장된 상기 팽창밸브(300)의 개도는 갱신될 필요가 있다. 이는, 상기 도달시간이 상기 목표시간을 상당히 벗어날 경우, 사용자의 불쾌감이 증가될 수 있기 때문이다.

즉, 상기 제어부(C)는 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위를 벗어난 경우, 상기 메모리(M)에 저장된 상기 팽창밸브(300)의 개도를 갱신하여 메모리(M)에 다시 저장할 수 있다.

이때, 갱신되는 팽창밸브(300)의 개도는 메모리(M)에 테이블의 형태로 저장된 정보에서, 공기조화기(10)의 구동 시의 조건인자에 대응하는 팽창밸브(300)의 개도가될 수 있다.

즉, 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위를 벗어난 경우, 상기 메모리(M)에 저장된 모든 조건인자에 대응하는 팽창밸브(300)의 개도가 전부 다 갱신되는 것은 아니다.

다시 말해서, 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위를 벗어난 경우, 그 당시 공기조화기(10)의 구동 시에 감지된 조건인자에 대응하여 메모리(M)에 저장되어 있던 팽창밸브(300)의 개도만 제어부(C)에 의해 갱신될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 제어부(C)는 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위를 초과한 경우, 상기 메모리(M)에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 기설정된 값만큼 증가하도록 상기 팽창밸브의 개도를 갱신할 수 있다. 여기서, 상기 기설정된 값은 실험을 통해 결정될 수 있으며, 예를 들어, 5% 내지 10%가 될 수 있다.

예를 들어, 특정 조건인자에 기초한 공기조화기(10)의 구동 결과, 상기 도달시간이 전술한 "B"보다 큰 경우(즉, 도달시간>B), 상기 특정 조건인자에 있어서, 더 많은 냉매유량이 냉매 사이클에 공급되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 제어부(C)는 상기 도달시간이 전술한 "B"보다 큰 경우, 상기 특정 조건인자에 대응하여 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도가 기설정된 값만큼 증가하여 다시 메모리(M)에 저장되도록 상기 메모리(M)에 저장된 정보를 갱신할 수 있다.

이와 달리, 상기 제어부(C)는 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위 미만인 경우, 상기 메모리(M)에 저장된 상기 팽창밸브(300)의 개도가 기설정된 값만큼 감소하도록 상기 팽창밸브(300)의 개도를 갱신할 수 있다. 이 경우에도, 상기 기설정된 값은 실험을 통해 결정될 수 있으며, 예를 들어, 5% 내지 10%가 될 수 있다.

예를 들어, 특정 조건인자에 기초한 공기조화기(10)의 구동 결과, 상기 도달시간이 전술한 "A"보다 작은 경우,(즉, 도달시간<A), 상기 특정 조건인자에 있어서, 더 적은 냉매유량이 냉매 사이클에 공급되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 제어부(C)는 상기 도달시간이 전술한 "A"보다 작은 경우, 상기 특정 조건인자에 대응하여 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도가 기설정된 값만큼 감소하여 다시 메모리(M)에 저장되도록 상기 메모리(M)에 저장된 정보를 갱신할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에 따르면, 공기조화기(10)의 설치 환경 및 사용 연한에 관계 없이 조건인자에 대응하는 팽창밸브(300)의 개도값을 갱신하여, 최적의 냉매량을 냉매 사이클에 공급할 수 있으며, 에너지 효율을 증가시킴과 동시에 사용자의 만족도를 증가시킬 수 있다.

이하, 다른 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 3을 참조하여 공기조화기의 제어방법을 설명함에 있어서, 전술한 공기조화기의 특징이 공기조화기의 제어방법에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법은 구동개시단계(S100), 재실자 수 감지단계(S200), 팽창밸브(300)의 개도조절단계(S300), 온도비교단계(S400) 및 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도가 선택적으로 갱신되는 선택적 갱신단계(S500)를 포함할 수 있다.

상기 구동개시단계(S100)에서는 사용자에 의해 입력된 작동모드 및 설정온도에 기초하여 공기조화기의 구동이 개시될 수 있다. 여기서, 상기 작동모드는 냉방모드 및 난방모드를 포함할 수 있다.

상기 개도조절단계(S300)에서는, 설정온도 및 재실자 수에 대응하여 메모리(M)에 저장된 개도로 팽창밸브(300)가 제어될 수 있다. 예를 들어, 메모리(M)에는 설정온도, 현재온도, 공조공간의 넓이 및 재실자 수를 포함하는 조건인자 및 상기 조건인자에 대응하는 팽창밸브(300)의 개도가 미리 저장되어 있을 수 있다.

상기 개도조절단계(S300)에서는 상기 조건인자에 대응하여 상기 메모리(M)에 저장된 개도로 팽창밸브(300)가 제어될 수 있다.

상기 온도비교단계(S400)에서는 온도센서(720)에 의해 감지된 공조공간의 온도와 사용자에 의해 입력된 상기 설정온도가 실시간으로 비교될 수 있다. 즉, 상기 온도비교단계(S400)에서는 공조공간의 온도가 상기 설정온도에 도달하였는지 여부가 제어부(C)에 의해 판단될 수 있다.

구체적으로, 상기 온도비교단계(S400)는 공조공간의 온도 감지단계(S410) 및 공조공간의 온도가 설정온도에 도달하였는지를 판단하는 단계(S420)를 포하할 수 있다.

상기 온도비교단계(S400)에서 공조공간의 온도가 설정온도에 도달한 것으로 제어부(C)에 의해 판단되면, 상기 선택적 갱신단계(S500)가 진행될 수 있다.

상기 선택적 갱신단계(S500)에서는 공조공간의 온도가 상기 설정온도에 도달한 시간에 기초하여, 상기 메모리(M)에 저장된 상기 팽창밸브(300)의 개도가 선택적으로 갱신되어 상기 메모리(M)에 다시 저장될 수 있다.

즉, 도 1 및 2를 통해 설명한 바와 같이, 상기 메모리(M)에는 상기 설정온도 및 재실자 수를 포함하는 복수 개의 조건인자 및 상기 조건인자에 대응하여 기설정된 팽창밸브(300)의 개도 및 목표시간을 포함하는 복수 개의 제어인자가 테이블의 형태로 저장될 수 있다.

구체적으로, 상기 선택적 갱산단계(S500)에서는 제어부(C)에 의해 상기 공조공간의 온도가 상기 설정온도에 도달한 시간이 판단될 수 있다.

상기 선택적 갱신단계(S500)에서는 상기 메모리(M)에 저장된 기설정된 목표시간과 상기 도달시간의 비교 결과에 기초하여, 상기 메모리(M)에 저장된 상기 팽창밸브(300)의 개도가 선택적으로 갱신될 수 있다.

상기 도달시간은 공기조화기(100)의 구동개시로부터 공조공간의 온도가 상기 설정온도와 동일하게 되기까지 소요된 시간을 의미할 수 있다. 상기 목표시간은 사용자가 쾌적함을 느낄 수 있는 시간으로 실험을 통해 결정될 수 있으며, 관리자 또는 사용자에 의해 변경될 수 있다. 또한, 관리자 또는 사용자가 상기 목표시간을 적절히 변경하는 것도 가능하다.

상기 선택적 갱신단계(S500)는 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위 내에 포함되는지 여부가 판단되는 제1판단단계(S510), 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위 미만인지 여부가 판단되는 제2판단단계(S530) 및 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위를 초과하는지 여부가 판단되는 제3판단단계(S550)를 포함할 수 있다.

상기 제1 내지 제3 판단단계(S510, S530, S550)를 통해 상기 도달시간이 상기 목표시간과 비교될 수 있다.

상기 선택적 갱신단계(S500)는 상기 메모리(M)에 저장된 정보가 갱신되지 않고 유지되는 메모리 비갱신 단계(S520) 및 상기 메모리(M)에 저장된 정보가 갱신되어 변경 및 저장되는 개도변경단계(S540)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1판단단계(S510)에서 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위 내에 포함된 것으로 판단되면, 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도는 변경될 필요가 없다.

이 경우, 상기 비갱신 단계(S520)로 진행되어, 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도와 관련된 정보는 변경 없이 유지될 수 있다. 즉, 상기 비갱신 단계(S520)는 이전에 메모리(M)에 저장되어 있던 복수 개의 조건인자에 각각 대응하는팽창밸브(300)의 개도에 대한 정보가 갱신 없이 유지될 수 있다.

상기 제1판단단계(S510), 상기 제2판단단계(S530) 및 상기 제3판단단계(S550)는 순차적으로 진행될 수 있다.

다만, 제1판단단계(S510)에서 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위 내에 포함된 것으로 판단되면, 상기 제2판단단계(S530) 및 상기 제3판단단계(550)는 진행되지 않을 수 있다.

또한, 상기 제1판단단계(S510)에서 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위를 벗어난 것으로 판단된 후에, 상기 제2판단단계(S530)에서 상기 도달시간이 상기 목표시간 미만인 것으로 판단되면, 상기 제3판단단계(S550)는 진행되지 않을 수 있다.

한편, 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 상기 기설정된 범위를 벗어난 것으로 제어부(C)에 의해 판단되면, 상기 개도변경단계(S540)가 진행될 수 있다.

즉, 상기 제1판단단계(S510)에서 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 상기 기설정된 범위를 벗어난 것으로 판단되면, 상기 개도변경단계(S540)를 통해 상기 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도에 대한 정보가 갱신될 수 있다.

상기 개도변경단계(S540)는 제1개도변경단계(S545) 및 제2개도변경단계(S555)를 포함할 수 있다.

상기 제1개도변경단계(S545)에서는 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도가 기설정된 값만큼 감소될 수 있다. 그리고, 상기 제2개도변경단계(S555)에서는 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도가 기설정된 값만큼 증가될 수 있다.

전술한 바와 같이, 갱신(증가 또는 감소) 대상이 되는 팽창밸브(300)의 개도는 조건인자에 대응하여 메모리(M)에 저장되어 있는 팽창밸브(300)의 개도가 될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 제2판단단계(S530)에서 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위 미만인 것으로 판단되면, 상기 제1개도변경단계(S545)가 진행될 수 있다. 이 경우, 사용자는 공조공간의 온도가 너무 급변하여 불쾌감을 느낄 수 있다.

따라서, 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위 내로 들어오도록 하기 위하여 냉매 사이클을 순환하는 냉매의 양을 감소시킬 필요가 있다. 이를 위해, 상기 제1개도변경단계(S545)에서는 상기 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도가 기설정된 값만큼 감소될 수 있다.

즉, 상기 제1개도변경단계(S545)에서는 현재의 조건인자에 대응하여 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도가 기설정된 값만큼 감소하여 다시 메모리(M)에 저장되도록 메모리(M)가 갱신될 수 있다.

또한, 상기 제3판단단계(S550)에서 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위를 초과한 것으로 판단되면, 상기 제2개도변경단계(S555)가 진행될 수 있다. 이 경우, 사용자는 공조공간의 온도가 너무 천천히 변하여 불쾌감을 느낄 수 있다.

따라서, 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위 내로 들어오도록 하기 위하여 냉매 사이클을 순환하는 냉매의 양을 증가시킬 필요가 있다. 이를 위해, 상기 제2개도변경단계(S555)에서는 상기 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도가 기설정된 값만큼 증가될 수 있다.

즉, 상기 제2개도변경단계(S555)에서는 현재의 조건인자에 대응하여 메모리(M)에 저장된 팽창밸브(300)의 개도가 기설정된 값만큼 증가하여 다시 메모리(M)에 저장되도록 메모리(M)가 갱신될 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에 따르면, 공기조화기(10)의 다양한 설치 환경 및 사용 연한에 관계 없이 냉매 사이클을 순환하는 냉매의 유량이 적절하게 조절될 수 있다.

즉, 본 발명에 따르면, 메모리(M)에 조건인자와 매칭하여 저장된 팽창밸브(300)의 개도값이 공기조화기(10)의 사용에 따라 계속적으로 갱신될 수 있으므로, 냉매 사이클을 순환하는 냉매의 유량이 사용 환경에 점점 더 적합하게 조절될 수 있다.

나아가, 본 발명에 따르면, 조건인자에 따라 팽창밸브(300)의 개도가 매칭되어 메모리(M)에 저장되어 있으므로, 공기조화기(10)의 작동 개시 후 빠른 시간 내에 팽창밸브(300)의 개도가 바람직한 개도로 조절될 수 있다.

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100 압축기 200 실내열교환기
210 실내팬 300 팽창밸브
400 실외열교환기 410 실외팬
500 어큐뮬레이터 600 유로전환밸브
710 인체 감지 장치 720 온도센서

Claims

압축기와 실외열교환기를 구비하는 실외기 및 팽창밸브와 실내열교환기를 구비하는 실내기를 포함하는 공기조화기로서,
공조공간 내의 재실자 수를 감지하도록 형성된 인체 감지 장치;
설정온도 및 재실자 수를 포함하는 복수 개의 조건인자에 대응하는 기설정된 팽창밸브의 개도 및 목표시간을 포함하는 복수 개의 제어인자를 테이블의 형태로 저장하는 메모리; 및
상기 메모리에 저장된 정보에 기초하여 상기 팽창밸브를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 공조공간의 온도가 상기 설정온도에 도달한 도달시간 및 상기 목표시간의 비교 결과에 기초하여, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도를 선택적으로 갱신하며,
상기 제어부는 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위를 벗어난 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도를 갱신하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 조건인자는 공조공간의 넓이 및 공조공간의 현재 온도 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 기설정된 범위 이내인 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도를 유지시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위를 초과한 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 기설정된 값만큼 증가하도록 상기 팽창밸브의 개도를 갱신하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위 미만인 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 기설정된 값만큼 감소하도록 상기 팽창밸브의 개도를 갱신하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 제어인자 중 상기 팽창밸브의 개도는 상기 조건인자에 기초하여 달라지고, 상기 목표시간은 상기 조건인자와 관계없이 일정한 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
공조공간의 온도를 감지하도록 형성된 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
입력된 설정온도에 기초하여 공기조화기의 구동이 개시되는 구동개시단계;
실내기에 구비된 인체 감지 장치에 의해 공조공간 내의 재실자 수가 감지되는 감지단계;
설정온도 및 재실자 수에 대응하여 메모리에 저장된 개도로 팽창밸브가 제어되는 개도조절단계;
온도센서에 의해 감지된 공조공간의 온도와 상기 설정온도가 비교되는 온도비교단계; 및
상기 공조공간의 온도가 상기 설정온도에 도달한 도달시간 및 상기 메모리에 저장된 기설정된 목표시간의 비교 결과에 기초하여, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 선택적으로 갱신되는 선택적 갱신단계를 포함하고,
상기 선택적 갱신단계는 상기 도달시간이 상기 목표시간을 기준으로 상기 기설정된 범위를 벗어난 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 갱신되는 개도변경단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 메모리에는 상기 설정온도 및 상기 재실자 수를 포함하는 복수 개의 조건인자 및 상기 조건인자에 대응하여 기설정된 팽창밸브의 개도 및 목표시간을 포함하는 복수 개의 제어인자가 테이블의 형태로 저장된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
삭제
삭제
제10항에 있어서,
상기 개도변경단계는 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위 미만인 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 기설정된 값만큼 감소되는 제1개도변경단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 개도변경단계는 상기 도달시간이 상기 기설정된 범위를 초과한 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 팽창밸브의 개도가 기설정된 값만큼 증가되는 제2개도변경단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.