KR102243828B1

KR102243828B1 - 공기조화기의 제어 방법

Info

Publication number: KR102243828B1
Application number: KR1020140067882A
Authority: KR
Inventors: 최동석; 윤근영; 김석우; 김영수
Original assignee: 삼성전자주식회사; 경희대학교 산학협력단
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2021-04-23
Also published as: KR20150139362A

Abstract

실외 온도를 반영해 실내의 목표 온도를 설정하는 공기조화기의 제어 방법에 관한 발명이다.
일 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 방법은 미리 설정된 기간 동안 실외 온도를 감지하는 단계, 감지한 실외 온도를 이용해 실외평균온도를 산출하는 단계, 검출 표지실외평균온도를 이용해 실내의 목표 온도를 설정하는 단계 및 실내의 온도가 검출 표지목표 온도에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 단계를 포함한다.
　　

Description

공기조화기의 제어 방법{Method for controlling air conditioner}

본 발명은 공기조화기의 제어 방법에 대한 발명으로, 보다 상세하게 적응 쾌적 모델에 따른 공기조화기 실내 설정 온도 제어 방법에 대한 발명이다.

공기조화기는 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외기와 실내 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실내기를 포함하고 냉매를 통하여 실내 공기의 열 에너지를 실외로 방출하거나 실외 공기의 열 에너지를 실내로 흡입하는 장치를 의미한다.

실내기의 설정 온도는 일반적으로 사용자의 온열 쾌적을 유지하기 위한 값으로 결정된다. 기존의 실내 온열 쾌적 온도의 일반적인 기준은 실외의 온도 변화와 무관하게 고정된 값을 지니고 있었다.

적응 쾌적 모델에 따르면 재실자의 쾌적 온도는 실외의 온도 변화에 따라 변화하게 된다. 예를 들면, 한국의 경우 전날의 평균 실외온도가 30℃ 일 때 그 다음날 실내 쾌적 온도는 28℃에 해당한다.

그러나, 기존의 실내환경 기준은 25℃ 내외로 외기의 조건에 따른 변동이 없었으며, 이에 기존의 실내환경 기준을 이용하여 실내기의 설정온도를 설정하는 경우 불필요한 에너지를 소비하게 되는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2009-0067743호에 따르면 이와 관련된 기술에 관하여 서술하고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 실외 온도에 따라 실내의 목표 온도를 설정하고 이를 이용하여 실내의 온도를 최적 제어하는 공기조화기의 제어 방법을 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 방법은 미리 설정된 기간 동안 실외 온도를 감지하는 단계, 감지한 실외 온도를 이용해 실외평균온도를 산출하는 단계, 실외평균온도를 이용해 실내의 목표 온도를 설정하는 단계 및 실내의 온도가 목표 온도에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 단계를 포함한다.

또한, 감지한 실외 온도를 이용해 실외평균온도를 산출하는 단계는, 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 것은, 전날의 실외평균온도와 전날의 지수가중치 실외평균온도에 가중지수를 적용해 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 전날의 지수가중치 실외평균온도에 더 큰 가중치를 적용해 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 전날의 지수가중치 실외평균온도는, 미리 설정된 기간 동안 감지된 실외 온도에 가중 지수를 적용해 산출될 수 있다.

또한, 감지된 실외 온도에 가중 지수를 적용하는 것은, 과거의 외기온도일수록 더 작은 가중 지수를 적용하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 실내의 목표 온도를 설정하는 단계는, 미리 설정된 제 1 온도 계수와 실외평균온도를 연산해 설정하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 실내의 목표 온도를 설정하는 단계는, 미리 설정된 습도계수와 실외평균온도를 연산해 설정하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 실내의 목표 온도를 설정하는 단계는, 실내의 목표 온도 범위를 설정하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 실내의 목표 온도 범위를 설정하는 것은, 실내의 목표 온도에 미리 설정된 제 2 온도계수를 연산해 설정하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 실내의 목표 온도를 설정하는 단계에서, 목표 온도는 공기조화기의 운전 모드에 따라 다르게 결정될 수 있다.

또한, 공기조화기의 운전 모드는 냉방 모드, 난방 모드, 표준 모드, 에너지 절약 모드 및 쾌적 모드를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 실내의 목표 온도를 설정하는 단계는, 실내에 실내기의 설치 위치를 판단하고, 실내기의 설치 위치에 따라 실내의 목표 온도를 각각 다르게 설정할 수 있다.

또한, 실내의 온도가 목표 온도에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 단계는, 실내의 온도가 목표 온도에 도달하였는지 여부를 판단하고, 실내의 온도가 목표 온도에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 실내의 온도가 목표 온도에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 단계는, 실내의 온도가 목표 온도 범위에 도달하였는지 여부를 판단하고, 실내의 온도가 목표 온도 범위에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 목표 온도 범위는 적어도 하나의 목표 구간을 포함할 수 있다.

또한, 목표 구간은 표준 구간, 에너지 절약 구간 및 쾌적 구간을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 구성되는 개시된 발명에 의한 공기조화기의 제어 방법에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

먼저, 실외의 온도 변화에 따라 실내기의 설정 온도를 최적 제어함으로써 사용자의 쾌적감을 향상시킬 수 있다.

또한, 실외의 온도 변화를 반영해 실내 온도를 설정하므로 불필요한 에너지의 과소비를 방지할 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 공기조화기의 구성도 이다. 　
도 2는 일 실시 예에 따른 공기조화기의 냉매 순환 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 공기조화기에 포함되는 실외기의 제어 신호의 흐름을 도시한 블럭도 이다.
도 4는 일 실시예에 의한 공기조화기(10)에 포함되는 실내기의 제어 신호의 흐름을 도시한 블럭도 이다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기의 구성도이고, 도 6은 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기의 냉매 흐름을 도시한 도면이다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기에 포함되는 실내기(200a) 각각의 제어 신호의 흐름을 도시한 블럭도 이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 공기조화기에 포함되는 분배기의 제어 신호의 흐름을 도시한 블럭도 이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 11은 실내기의 설치 위치의 구분 예를 도시한 도면이다.
도 12는 실외 온도에 따른 쾌적 온도의 변화 양상을 도시한 그래프이다.
도 13은 실외 온도를 고려해 실내 목표 온도 설정 시 전력 소비량의 변화를 도시한 그래프이다.

본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형　예들이 있음을 이해하여야 한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 개시된 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 공기조화기(10)의 구성도 이다. 　

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 공기조화기(10)는 실외 공간에 마련되어 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외기(100), 실내 공간에 마련되어 실내 공기와 냉매 사이에 열교환을 수행하는 실내기(200)를 포함한다. 또한, 사용자로부터 실내기(200)에 대한 동작 명령을 입력받는 원격제어기(400)를 포함할 수 있다.

실외기(100)는 기상 냉매를 압축하는 압축기(110), 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외 열교환기(120), 압축기(110)에서 토출된 냉매를 실외 열교환기(120)와 실내기(200) 가운데 어느 하나로 선택적으로 안내하는 사방밸브(130), 난방 시에 실외 열교환기(120)로 안내되는 냉매를 감압하는 실외 팽창밸브(140), 액상 냉매가 압축기(110)로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터(150)를 포함할 수 있다.

실내기(200)는 실내 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실내 열교환기(210)와, 냉방 시 실내 열교환기(210)로 제공되는 냉매를 감압하는 실내 팽창밸브(220)를 포함할 수 있다.

이하, 공기조화기(10)의 냉방 모드 및 난방 모드에서 냉매의 순환 과정에 대해 설명한다.

도 2는 일 실시 예에 따른 공기조화기(10)의 냉매 순환 과정을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 공기조화기(10)가 냉방 모드인 경우 냉매는 실외기(100)의 압축기(110)에 의하여 고압으로 압축되고, 압축된 냉매는 사방밸브(130)에 의하여 실외 열교환기(120)로 안내된다. 압축된 냉매는 실외 열교환기(120)에서 응축되며, 응축되는 동안 냉매는 실외 공기로 잠열을 방출한다. 응축된 냉매는 실내기(200)로 안내될 수 있다.

실내기(200)로 안내된 냉매는 실내기(200)에 마련된 실내 팽창밸브(220)에서 감압된 후 실내 열교환기(210)에서 증발된다. 증발되는 동안 냉매는 실내 공기로부터 잠열을 흡수한다. 이와 같이 냉방 모드 시에 공기조화기(10)는 실내 열교환기(210)에서 발생하는 냉매와 실내 공기 사이의 열교환을 이용하여 실내 공기를 냉각시킬 수 있다.

증발된 냉매는 실외기(100)로 안내되고, 실외기(100)의 어큐뮬레이터(150)에서 미쳐 증발되지 못한 액상 냉매와 증발된 기상 냉매로 분리된 후 기상 냉매가 압축기(110)로 제공된다. 압축기(110)로 안내된 냉매는 압축되고, 다시 사방밸브(130)로 제공됨으로써 상술한 냉매 순환을 반복할 수 있다.

요약하면, 냉방 모드에서 공기조화기(10)는 실내기(200)에서 실내 공기의 열에너지를 흡수하고, 실외기(100)에서 실외로 열에너지를 방출함으로써 실내의 열에너지를 실외로 방출한다.

공기조화기(10)의 난방 모드인 경우 냉매는 실외기(100)의 압축기(110)에 의하여 고압으로 압축되고, 압축된 냉매는 실내기(200)로 안내된다.

냉매는 실내기(200)에 마련된 실내 열교환기(210)에서 응축된다. 응축되는 동안 냉매는 실내 공기로 잠열을 방출한다. 이와 같이 난방 모드 시에 공기조화기(10)는 실내 열교환기(210)에서 발생하는 냉매와 실내 공기 사이의 열교환을 이용하여 실내 공기를 가열할 수 있다. 응축된 냉매는 실내 팽창밸브(220)에서 감압된 후 실외기(100)로 안내된다.

실외기(100)로 안내된 냉매는 실외기(100)에 마련된 실외 팽창밸브(140)에서 감압된 후 실외 열교환기(120)에서 증발된다. 증발된 냉매는 실외기(100)의 어큐뮬레이터(150)에서 미쳐 증발되지 못한 액상 냉매와 증발된 기상 냉매로 분리된 후 기상 냉매가 압축기(110)로 제공된다. 압축기(110)로 안내된 냉매는 압축되고, 다시 사방밸브(130)로 제공됨으로써 상술한 냉매 순환을 반복할 수 있다.

요약하면, 난방 모드에서 공기조화기(10)는 실외기(100)에서 실외 공기의 열에너지를 흡수하고, 실내에서 실내기(200)에서 실내로 열에너지를 방출함으로써 실외의 열에너지를 실내로 전달한다.

이하, 공기조화기(10)에 포함된 구성들 사이의 신호의 흐름에 대하여 설명한다.

도 3은 일 실시 예에 따른 공기조화기(10)에 포함되는 실외기(100)의 제어 신호의 흐름을 도시한 블럭도 이다.

도 3을 참조하면, 실외기(100)는 사용자 또는 관리자로부터 실외기(100) 또는 공기조화기(10)에 대한 동작 명령을 받는 실외기 조작부(160), 실외기(100) 또는 공기조화기(10)의 동작 정보를 표시하는 실외기 표시부(165), 실외의 온도를 검출하는 실외기 온도검출부(170), 실외기(100)에 포함된 압축기(110)와 사방밸브(130)를 구동하는 실외기 구동부(175), 실외기(100)의 동작과 관련된 프로그램 및 데이터를 저장하는　실외기 저장부(180), 공기조화기(10)에 포함된 실내기(200)와 통신하는 실외기 통신부(185), 실내기(200)에 포함된 각각의 구성에 전원을 공급하는 실외기 전원부(190), 실외기(100)에 포함된 각 구성의 동작을 제어하는 실외기 제어부(195)를 포함할 수 있다.

실외기 조작부(160)는 실외기(100) 또는 공기조화기(10)에 대한 동작 명령을 입력받기 위한 버튼형 스위치, 멤브레인(membrane) 스위치 또는 터치 패널(touch panel) 등을 포함할 수 있으며, 실외기 표시부(165)는 실외기(100) 또는 공기조화기(10)의 동작 정보를 표시하기 위한 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널 등을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 실외기 조작부(160)와 실외기 표시부(165)는 실외기 조작부(160)와 실외기 표시부(165)를 일체화한 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel: TSP)를 포함할 수도 있다.

실외기 온도검출부(170)는 실외기(100)가 위치하는 실외 온도를 감지하고, 감지된 온도에 대응하는 전기적 신호를 출력한다. 이와 같은 실외기 온도검출부(170)는 온도에 따라 전기적 저항이 변화하는 써미스터(thermistor)를 포함할 수 있다.

실외기 구동부(175)는 실외기 제어부(195)의 제어 신호에 따라 압축기(110), 사방밸브(130)를 구동한다. 특히, 실외기 구동부(175)는 압축기(110)를 구동하기 위하여 압축기(110) 모터(미도시)에 구동전류를 공급하는 인버터(inverter)를 포함할 수 있다.

실외기 저장부(180)는 실외기(100)의 동작과 관련된 프로그램 및 데이터를 영구적으로 저장하기 위한 자기 디스크(magnetic disc), 반도체 디스크(solid state disk) 등의 비휘발성 메모리 뿐만 아니라 실외기(100)가 동작하는 과정에서 생성될 수 있는 임시 데이터를 임시적으로 저장하는 D-램(D-RAM), S-램(S-RAM) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

실외기 통신부(185)는 RS-485 등의 통신방식을 이용하여 실내기(200)와 통신을 수행하는 통신모듈을 포함할 수 있다.

실외기 전원부(190)는 외부 전원을 정류하는 정류 회로, 정류된 전원에 포함된 리플을 제거하는 평활 회로 등을 포함할 수 있다.

실외기 제어부(195)는 실외기(100)에 포함된 각 구성의 동작을 제어한다.

예를 들어, 실외기 통신부(185)를 통하여 실내기(200)로부터 냉방 요청이 수신되면, 실외기 제어부(195)는 냉방 요청 수신 신호를 실내기(200)에 전송하기 위하여 실외기 통신부(185)를 제어하고, 압축기(110)가 가동되도록 실외기 구동부(175)를 제어한다. 이와 같은 실외기 제어부(195)는 실외기(100)의 동작과 관련된 모든 연산을 수행하는 단일의 범용 프로세서(General Processor)를 포함하거나, 또는 통신과 관련된 연산만을 수행하는 통신 프로세서, 제어 동작과 관련된 연산만을 수행하는 제어 프로세서 등과 같이 특화된 연산을 수행하는 프로세서를 포함할 수도 있다.

도 4는 일 실시예에 의한 공기조화기(10)에 포함되는 실내기(200)의 제어 신호의 흐름을 도시한 블럭도 이다.

도 4를 참조하면, 실내기(200)는 사용자로부터 실내기(200) 에 대한 동작 명령을 입력받는 실내기 조작부(225),　실내기(200)의 동작 정보를 표시하는　실내기 표시부(230), 실내의 온도를 검출하는 실내기 온도검출부(235), 실내기(200)의 동작과 관련된 프로그램 및 데이터를 저장하는 실내기 저장부(240),　공기조화기(10)에 포함된 실외기(100)와 통신하는 실내기 통신부(245), 실내기(200)에 포함되는 각각의 구성에 전원을 공급하는 실내기 전원부(250), 실내기(200)에 포함된 각 구성의 동작을 제어하는 실내기 제어부(255)를 포함할 수 있다.

실내기 조작부(225)는 실내기(200)에 대한 동작 명령을 입력받기 위한 버튼형 스위치, 멤브레인(membrane) 스위치 또는 터치 패널(touch panel) 등을 포함할 수 있다. 다만, 공기조화기(10)가 실내기(200)에 대한 동작 명령을 입력받고 실내기(200)의 동작 정보를 표시하는 원격제어기(400)를 포함하는 경우, 실내기(200)의 실내기 조작부(225)는 실내기(200)의 전원을 공급하는 전원 버튼만을 포함하더라도 무방하다.

실내기 표시부(230)는 실내기(200)의 동작 정보를 표시하기 위한 액정 디스플레이 패널 또는 발광 다이오드 패널 등을 포함할 수 있다. 다만, 공기조화기(10)가 실내기(200)에 대한 동작 명령을 입력받고 실내기(200)의 동작 정보를 표시하는 원격제어기(400)를 포함하는 경우,실내기(200)의 실내기 표시부(230)는 해당 실내기(200)의 전원 공급 여부 및 동작 여부를 표시하는 전원 표시 엘이디 및 동작 표시 엘이디를 포함하더라도 무방하다.

실내기 온도검출부(235)는 실내기(200)가 위치하는 실내 온도를 감지하고, 감지된 온도에 대응하는 전기적 신호를 출력한다. 이와 같은 실내기 온도검출부(235)는 온도에 따라 전기적 저항이 변화하는 써미스터(thermistor)를 포함할 수 있다.

실내기 저장부(240)는 실내기(200)의 동작과 관련된 프로그램 및 데이터를 영구적으로 저장하기 위한 자기 디스크, 반도체 디스크 등의 비휘발성 메모리 뿐만 아니라 실내기(200)가 동작하는 과정에서 생성될 수 있는 임시 데이터 를 임시적으로 저장하는 　D-램, S-램 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

실내기 통신부(245)는 RS-485 등의 통신방식을 이용하여 실외기(100)와 통신을 수행하는 통신모듈을 포함할 수 있다.

실내기 전원부(250)는 외부 전원을 정류하는 정류 회로, 정류된 전원에 포함된 리플을 제거하는 평활 회로 등을 포함할 수 있다.

실내기 제어부(255)는 실내기(200)에 포함된 각 구성의 동작을 제어한다.

예를 들어, 실내 온도가 냉방 목표 온도보다 높으면, 실내기 제어부(255)는 실외기(100)에 냉방 요청 신호를 전송하도록 실내기 통신부(245)를 제어하고, 공기조화기(10)가 냉방 동작 중임을 표시하도록 실내기 표시부(230)를 제어할 수 있다. 이와 같은 실내기 제어부(255)는 실내기(200)의 동작과 관련된 모든 연산을 수행하는 단일의 범용 프로세서를 포함하거나, 또는 통신과 관련된 연산만을 수행하는 통신 프로세서, 제어 동작과 관련된 연산만을 수행하는 제어 프로세서 등과 같이 특화된 연산을 수행하는 프로세서를 포함할 수도 있다.

이상으로, 일 실시 예에 따른 공기조화기(10)에 대해 설명하였다. 다음으로 다를 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기의 구성 및 그 신호 흐름에 대해 설명한다.

도 5는 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기(10a)의 구성도이고, 도 6은 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기(10a)의 냉매 흐름을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기(10a)는 실외 공간에 마련되어 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외기(100a), 실내 공간에 마련되어 실내 공기와 냉매 사이에 열교환을 수행하는 복수의 실내기(200a), 실외기(100a)로부터 공급되는 냉매를 실내기(200a)로 분배하고 냉방 또는 난방이 선택적으로 수행되도록 하는 분배기(300a)를 포함한다. 또한, 사용자로부터 실내기(200a)에 대한 동작 명령을 입력받는 원격제어기(400a)를 포함할 수 있다.

실외기(100a)는 도 1의 실내기(100)와 실질적으로 동일하며 이하 도 1과 중복되는 설명은 생략한다.

실내기(200a-1, 200a-2, 200a-3, 200a-n)는 실내 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실내 열교환기(210a-1, 210a-2, 210a-3, 210a-n), 냉방 시에 실내 열교환기(210a-1, 210a-2, 210a-3, 210a-n)로 제공되는 냉매를 감압하는 실내 팽창밸브(220a-1, 220a-2, 220a-3, 220a-n)를 포함한다.

분배기(300a)는 실외기(100a)와 실내기(200a) 사이에 마련되어 실외기(100a)로부터 제공되는 냉매를 실내기(200a)로 안내하기 위한 냉매관과, 냉매관 상에 마련되어 공기조화기(10a)의 운전 모드 즉, 냉방 모드 또는 난방 모드에 따라 냉매의 흐름을 제어하는 냉방 밸브(310a-1, 310a-2, 310a-3, 310a-n)와 난방 밸브(320a-1, 320a-2, 320a-3, 320a-n)를 포함한다.

이하, 공기조화기(10a)의 냉방 모드 및 난방 모드에서 냉매의 순환 과정에 대해 설명한다.

도 6을 참조하면, 공기조화기(10a)가 냉방 모드인 경우 냉매는 실외기(100a)의 압축기(110a)에 의하여 고압으로 압축되고, 압축된 냉매는 사방밸브(130a)에 의하여 실외 열교환기(120a)로 안내된다. 압축된 냉매는 실외 열교환기(120a)에서 응축되며, 응축되는 동안 냉매는 실외 공기로 잠열을 방출한다. 응축된 냉매는 분배기(300a)를 거쳐 선택적으로 실내기(200a)로 안내될 수 있다.

실내기(200a)로 안내된 냉매는 실내기(200a)에 마련된 실내 팽창밸브(220a)에서 감압된 후 실내 열교환기(210a)에서 증발된다. 증발되는 동안 냉매는 실내 공기로부터 잠열을 흡수한다. 이와 같이 냉방 모드 시에 공기조화기(10a)는 실내 열교환기(210a)에서 발생하는 냉매와 실내 공기 사이의 열교환을 이용하여 실내 공기를 냉각시킬 수 있다. 증발된 냉매는 분배기(300a)에 마련된 냉방 밸브(310a)를 거쳐 실외기(100a)로 안내된다. 이후 냉매의 흐름은 전술한 바와 동일한 바 이하 중복되는 설명은 생략한다.

공기조화기(10a)가 난방 모드인 경우 냉매는 실외기(100a)의 압축기(110a)에 의하여 고압으로 압축되고, 압축된 냉매는 사방밸브(130a)에 의하여 분배기(300a)로 안내된다. 분배기(300a)에서 냉매는 분배기(300a)의 난방 밸브(320a)를 거쳐 선택적으로 실내기(200a)로 안내된다.

냉매는 실내기(200a)에 마련된 실내 열교환기(210a)에서 응축된다. 응축되는 동안 냉매는 실내 공기로 잠열을 방출한다. 이와 같이 난방 모드 시에 공기조화기(10a)는 실내 열교환기(210a)에서 발생하는 냉매와 실내 공기 사이의 열교환을 이용하여 실내 공기를 가열할 수 있다. 응축된 냉매는 실내 팽창밸브(220a)에서 감압된 후 분배기(300a)를 거쳐 실외기(100a)로 안내된다. 이후 냉매의 흐름은 전술한 바와 동일한 바 이하 중복되는 설명은 생략한다.

이하, 멀티형 공기조화기(10a)에 포함된 구성들 사이의 신호의 흐름에 대하여 설명한다. 실외기(100a)에 대한 제어 신호 흐름의 예는 도 2에서 설명한 것과 동일한 바 이하 중복되는 설명은 생략한다.

도 7은 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기(10a)에 포함되는 실내기(200a) 각각의 제어 신호의 흐름을 도시한 블럭도 이다.

도 7을 참조하면, 실내기(200a)는 사용자로부터 실내기(200a) 에 대한 동작 명령을 입력받는 실내기 조작부(225a),　실내기(200a)의 동작 정보를 표시하는　실내기 표시부(230a), 실내기(200a)의 동작과 관련된 프로그램 및 데이터를 저장하는 실내기 저장부(240a),　공기조화기(10a)에 포함된 실외기(100a)와 통신하는 실내기 통신부(245a), 실내기(200a)에 포함되는 각각의 구성에 전원을 공급하는 실내기 전원부(250a), 실내기(200a)에 포함된 각 구성의 동작을 제어하는 실내기 제어부(255a)를 포함할 수 있다. 즉, 별도의 온도 검출부를 포함하지 않다는 점에서 도 3의 실내기(200a)와 차이가 있으며 실내기 조작부(225a), 실내기 표시부(230a), 실내기 저장부(240a), 실내기 통신부(245a), 실내기 전원부(250a) 및 실내기 제어부(255a)에 대한 구성은 도 3에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 바 이하 중복되는 설명은 생략한다.

도 8은 다른 실시 예에 따른 공기조화기(10a)에 포함되는 분배기(300a)의 제어 신호의 흐름을 도시한 블럭도 이다.

도 8을 참조하면, 분배기(300a)는 사용자 또는 관리자로부터 분배기(300a)에 대한 동작 명령을 입력받는 분배기 조작부(325a), 분배기(300a)의 동작 정보를 표시하는 분배기 표시부(330a), 분배기(300a)에 포함된 난방 밸브 및 난방 밸브를 구동하는 분배기 구동부(335a), 분배기(300a)의 동작과 관련된 프로그램 및 데이터를 저장하는 분배기 저장부(340a), 공기조화기(10a)에 포함된 실외기(100a), 실내기(200a)와 통신하는 분배기 저장부(345a), 분배기(300a)에 포함된 각각의 구성에 전원을 공급하는 분배기 전원부(350a), 분배기(300a)에 포함된 각 구성의 동작을 제어하는 분배기 제어부(355a)를 포함한다.

분배기 조작부(325a)는 전원 입력 등의 분배기(300a)에 대한 동작 명령을 입력받기 위한 버튼형 스위치, 멤브레인 스위치 등을 포함할 수 있으며, 분배기 표시부(330a)는 분배기(300a)의 연결 상태 등의 분배기(300a)의 동작 정보를 표시하기 위한 액정 디스플레이 패널 또는 발광 다이오드 패널 등을 포함할 수 있다. 다만 경우에 따라서 분배기 조작부(325a) 또는 분배기 표시부(330a)를 포함하지 않을 수도 있다.

분배기 구동부(335a)는 분배기 제어부(355a)의 제어 신호에 따라 난방밸브 및 냉방밸브를 구동한다. 구체적으로 난방밸브 및 냉방밸브를 개폐하기 위하여 구동 전류를 생성하여 난방밸브 및 냉방밸브에 제공한다.

분배기 저장부(340a)는 분배기(300a)의 동작과 관련된 프로그램 및 데이터를 영구적으로 저장하기 위한 자기 디스크, 반도체 디스크 등의 비휘발성 메모리 뿐만 아니라 분배기(300a)가 동작하는 과정에서 생성될 수 있는 임시 데이터를 임시적으로 저장하는 D-램, S-램 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

분배기 저장부(345a)는 RS-485 등의 통신방식을 이용하여 실외기(100a) 및 실내기(200a)와 통신을 수행하는 통신모듈을 포함할 수 있다.

분배기 전원부(350a)는 외부 전원을 정류하는 정류 회로, 정류된 전원에 포함된 리플을 제거하는 평활 회로 등을 포함할 수 있다.

분배기 제어부(355a)는 분배기(300a)에 포함된 각 구성의 동작을 제어한다.

예를 들어, 분배기 저장부(345a)를 통하여 실외기(100a)로부터 제 3 냉방밸브에 대한 개방 요청이 수신되면 분배기 제어부(355a)는 실외기(100a)로 밸브 개방 요청 수신 신호를 실외기(100a)에 전송하도록 분배기 저장부(345a)를 제어하고, 제 3 냉방밸브를 개방하도록 분배기 구동부(335a)를 제어할 수 있다.

이상으로, 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기(10a)의 각 구성에 대해 설명하였다.

이하 실시 예에 따른 공기조화기(10, 10a)의 제어 방법에 대해 상세하게 설명한다.

도 9는 일 실시 예에 따른 공기조화기(10)의 제어 방법을 도시한 순서도이다.

도 9를 참조하면, 일 실시 예에 따른 공기조화기(10)의 제어 방법은 미리 설정된 기간 동안 실외 온도를 감지하는 단계(410), 감지한 실외 온도를 이용해 실외평균온도를 산출하는 단계(415), 실외평균온도를 이용해 실내의 목표 온도를 설정하는 단계(420), 실내 온도가 목표 온도에 도달 하였는지 여부를 판단하는 단계(430) 및 실내 온도가 목표 온도에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 단계(435)를 포함한다.

보다 상세하게, 먼저 미리 설정된 기간 동안 실외 온도를 감지하는 단계가 수행된다. 실외기 온도검출부(170)는 미리 설정된 기간동안 실외 온도 데이터를 수집한다(410).

미리 설정된 기간은 일수 단위로 설정된 기간을 포함할 수 있으며, 공기조화기(10) 내에 미리 프로그램화된 단위로 설정된 기간을 포함할 수 있다. 이하 설명의 편의상 미리 설정된 기간은 일수 단위로 설정되며, 그 기간이 일주일로 설정된 경우를 예로 들어 설명한다.

미리 설정된 기간동안 실외 온도 데이터의 수집이 완료되면, 감지한 실외 온도를 이용해 실외평균온도를 산출하는 과정이 수행된다(415).

실외 평균온도를 산출하는 과정은 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 것을 포함할 수 있다. 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 것은 전날의 실외평균온도와 전날의 지수가중치 실외평균온도에 가중지수를 적용해 산출하는 것을 포함할 수 있다. 여기서 가중지수 적용 시 전날의 지수가중치 실외평균온도에 더 큰 가중치를 적용할 수 있다.

전날의 지수가중치 실외평균온도는 일주일동안 감지된 실외 온도에 가중 지수를 적용해 산출될 수 있다. 여기서 가중 지수 직용 시 과거의 실외온도일수록 더 작은 가중 지수를 적용할 수 있다.

예를 들어, 실외평균온도 산출 과정은 다음과 같은 수식 1 내지 수식 2로 나타낼 수 있다.

수식 1

수식 2

수식 1은 일 예에 따른 전날의 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 과정이고, 수식 2는 일 예에 따른 당일의 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 과정이다.

수식 1에서 T_rm(n-1)은 전날의 지수가중치 실외평균온도이고, T_e(n-2)은 이틀 전의 실외평균온도이고, T_e(n-3)은 삼일 전의 실외평균온도이고, T_e(n-4)는 사일 전의 실외평균온도이고, T_e(n-5)는 오일 전의 실외평균온도이고, T_e(n-6)은 육일 전의 실외평균온도이고, T_e(n-7)은 칠일 전의 실외평균온도이고, T_e(n-8)은 팔일 전의 실외평균온도이다.

수식 1에서, 실외평균온도에 곱해진 1, 0.8. 0.6, 0.5, 0.4, 0.3 및 0.2은 각각 실외평균온도에 대한 가중 지수의 예로, 수식 1을 참조하면 과거의 실외평균온도일수록 더 낮은 가중 지수가 적용된 것을 확인할 수 있다. 이는 과거의 실외평균온도일수록 현재의 실외평균온도를 예측하는데 더 낮은 영향을 가지기 때문이다.

수식 2에서 T_rm(n)은 당일의 지수가중치 실외평균온도이고, T_e(n-1)은 전날의 실외평균온도이고, T_rm(n-1)은 전날의 지수가중치 실외평균온도이고, 1-α_rm , α_rm은 각각 전날의 실외평균온도와 전날의 지수가중치 실외평균온도의 가중 지수이다. 전날의 지수가중치 실외평균온도는 전날을 기준으로 그 전 일주일 동안의 외기평균온도가 가중 평균된 온도로 일주일 동안의 외기평균온도를 충분히 반영하도록 α_rm은 1-α_rm 보다 큰 값을 가지는 것이 바람직하다.

수식 1 및 수식 2를 참조하면, 전날을 기준으로 이틀 전부터 팔일 전의 실외평균온도를 수식 1에 대입해 전날의 지수가중치 실외평균온도(T_rm(n-1))를 산출할 수 있다. 수식 1로 부터 전날의 지수가중치 실외평균온도(T_rm(n-1))가 산출되면 전날의 지수가중치 실외평균온도(T_rm(n-1)) 및 전날의 실외평균온도(T_e(n-1))를 수식 2에 대입해 당일의 지수가중치 실외평균온도(T_rm(n))를 산출할 수 있다.

감지한 실외 온도를 이용해 실외평균온도가 산출되면, 산출된 실외평균온도를 이용해 실내의 목표 온도를 설정하는 과정이 수행된다(420).

실내의 목표 온도 설정 과정에서 공기조화기(10)의 운전 모드에 따라 각각 다른 목표 온도 설정 모델이 적용될 수 있으며, 공기조화기(10)의 운전 모드는 냉방 모드, 난방 모드, 표준 모드, 에너지 절약 모드 및 쾌적 모드를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 후술할 제 1 온도계수, 제 2 온도 계수 및 습도 계수는 공기조화기(10)의 운전 모드에 따라 각각 다르게 결정될 수 있으며, 수식 3 내지 8 외에 다른 수식이 적용될 수 있다.

실내의 목표 온도를 설정하는 과정은 미리 설정된 제 1 온도계수와 415 단계에서 산출된 전날의 실외평균온도를 연산해 설정하는 것을 포함할 수 있다. 여기서 전날의 실외평균온도는 전날의 지수가중치 실외평균온도(T_rm(n-1))일 수 있다.

실내의 목표 온도 설정 시 습도를 고려할 수 도 있으며, 습도를 고려할 경우 실내의 목표 온도 설정 과정은 미리 설정된 습도계수와 415 단계에서 산출된 전날의 실외평균온도를 연산해 설정하는 것을 포함할 수 있다. 여기서 전날의 실외평균온도는 전날의 지수가중치 실외평균온도(T_rm(n-1))일 수 있다.

실내의 목표 온도를 설정하는 과정은 실내의 목표 온도 범위를 설정하는 것을 포함할 수 있다. 실내의 목표 온도 범위를 설정하는 것은 실내의 목표 온도에 미리 설정된 제 2 온도계수를 연산해 설정하는 것을 포함할 수 있다.

일 예에 따른, 실내의 목표 온도 및 목표 온도 범위를 설정하는 과정은 다음과 같은 수식 3 내지 수식 5로 나타낼 수 있다.

수식 3

수식 4

수식 5

수식 3은 일 예에 따른 실내의 목표 온도를 설정하는 과정이며, 수식 4 및 수식 5는 일 예에 따른 실내의 목표 온도 범위를 설정하는 과정이다. 수식 4는 일 예에 따른 실내의 상한치 목표 온도를 설정하는 과정이며, 수식 5는 일 예에 따른 실내의 하한치 목표 온도를 설정하는 과정이다.

수식 3에서 T_com(n)은 실내의 목표 온도이고, T_rm(n)은 당일의 지수가중치 실외평균온도이고, A 및 B는 제 1 온도계수의 예이다. 전술한 바와 같이 A 및 B를 포함하는 제 1 온도계수는 운전 모드에 따라 달리 결정될 수 있다.

수식 4에서 T_com(n),max는 실내의 상한치 목표 온도이고, T_com(n)은 실내의 목표 온도이고, C는 제 2 온도계수의 예이다. 수식 5에서 T_com(n),min은 실내의 하한치 목표 온도이고, T_com(n)은 실내의 목표 온도이고, C는 제 2 온도계수의 예이다. 전술한 바와 같이 C를 포함하는 제 2 온도계수는 운전 모드에 따라 달리 결정될 수 있다.

수식 3을 참조하면, 당일의 지수가중치 실외평균온도가 산출되면(수식 2 참조) 이를 제 1 온도 계수와 연산해 실내 목표 온도가 설정될 수 있다.

수식 4 및 수식 5를 참조하면, 실내 목표 온도가 설정되면 설정된 실내 목표 온도에 제 2 온도계수 C를 더하는 연산 과정을 통해 실내의 상한치 목표 온도를 설정할 수 있고, 제 2 온도계수 C를 빼는 연산 과정을 통해 실내의 하한치 목표 온도를 설정할 수 있다.

다른 예에 따른, 실내의 목표 온도 및 목표 온도 범위를 설정하는 과정은 다음과 같은 수식 6 내지 수식 8로 나타낼 수 있다.

수식 6

수식 7

수식 8

수식 6은 일 예에 따른 실외 온도와 함께 실외 습도를 고려한 실내의 목표 온도를 설정하는 과정이며, 수식 7 및 수식 8는 일 예에 따른 습도를 고려한 실내의 목표 온도 범위를 설정하는 과정이다. 수식 7은 일 예에 따른 실내의 상한치 목표 온도를 설정하는 과정이며, 수식 8는 일 예에 따른 실내의 하한치 목표 온도를 설정하는 과정이다.

수식 6에서 T'_com(n)은 습도를 고려한 실내의 목표 온도이고, T_rm(n)은 당일의 지수가중치 실외평균온도이고, RH_current는 실외의 상대 습도이고, A', B'은 제 1 온도계수의 예 이고, C'은 습도계수의 예이다. 전술한 바와 같이 A', B' 및 C'은 운전 모드에 따라 달리 결정될 수 있다.

수식 7에서 T'_com(n),max는 습도를 고려한 실내의 상한치 목표 온도이고, T'_com(n)은 습도를 고려한 실내의 목표 온도이고, D'은 제 2 온도계수의 예이다. 수식 8에서 T'_com(n),min은 습도를 고려한 실내의 하한치 목표 온도이고, T_com(n)은 습도를 고려한 실내의 목표 온도이고, D'은 제 2 온도계수의 예이다. 전술한 바와 같이 D'은 운전 모드에 따라 달리 결정될 수 있다.

수식 6을 참조하면, 당일의 지수가중치 실외평균온도가 산출되면(수식 2 참조) 이를 제 1 온도 계수 A' 및 B'과 연산하고, 상대 습도를 습도계수 C'과 연산해 실내 목표 온도(T'_com(n))를 설정할 수 있다.

수식 7 및 수식 8을 참조하면, 실내 목표 온도(T'_com(n))가 설정되면 설정된 실내 목표 온도(T'_com(n))에 제 2 온도계수 D'을 더하는 연산 과정을 통해 습도를 고려한 실내의 상한치 목표 온도를 설정할 수 있고, 제 2 온도계수 D'을 빼는 연산 과정을 통해 습도를 고려한 실내의 하한치 목표 온도를 설정할 수 있다.

목표 온도가 설정되면, 실내기 온도검출부(235)에서 실내 온도가 검출된다(425).

실내 온도가 검출되면, 실내 온도가 목표 온도에 도달 하였는지 여부를 판단하는 과정이 수행될 수 있다(430).

실내 온도가 목표 온도에 도달한 것으로 판단되면 공기조화기(10)의 운전 제어 과정이 종료될 수 있다.

실내 온도가 목표 온도에 도달하지 않은 것으로 판단되면 공기조화기(10)의 냉난방 운전 제어 과정이 수행될 수 있다(435). 보다 상세하게 실내 온도가 목표 온도 보다 높은 것으로 판단되면 냉방 운전 모드로 운전 제어될 수 있으며, 실내 온도가 목표 온도 보다 낮은 것으로 판단되면 난방 운전 모드로 운전 제어될 수 있다.

실내 온도가 목표 온도에 도달하였는지 여부를 판단하는 과정은 실내 온도가 목표 온도 범위에 도달하였는지 여부를 판단하는 과정을 포함할 수 있다.

실내 온도가 목표 온도 범위에 도달한 것으로 판단되면 공기조화기(10)의 운전 제어 과정이 종료될 수 있으며, 실내 온도가 목표 온도 범위에 도달하지 않은 것으로 판단되면 공기조화기(10)의 냉난방 운전 제어 과정이 수행된다. 이하, 목표 온도 범위에 도달하도록 제어하는 과정과 관련 목표 온도에 도달하도록 제어하는 과정과 중복되는 설명은 생략한다.

실내 온도가 목표 온도 범위에 도달하였는지 여부를 판단하는 과정은 실내 온도가 목표 온도 구간에 도달하였는지 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 목표 온도 범위는 적어도 하나의 목표 구간으로 구획될 수 있으며, 목표 구간은 표준 구간, 에너지 절약 구간 및 쾌적 구간을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

표준 구간은 에너지 절약 구간과 쾌적 구간 사이에 위치하는 구간이다. 에너지 절약 구간은 목표 온도 범위 내에서 온도가 가장 높게 제어되는 구간으로 실내 온도를 가능한 한 높게 유지할 경우 에너지가 절약될 수 있는 바 이를 에너지 절약 구간으로 정의한다. 쾌적 구간은 목표 온도 범위 내에서 온도가 가장 낮게 제어되는 구간으로 실내 온도를 가능한 한 낮게 유지할 경우 사용자가 느끼는 쾌적감이 향상되므로 이를 쾌적 구간으로 정의한다.

냉난방 운전 제어 과정 수행 후 다시 실내기 온도검출부(235)를 통해 실내 온도를 검출하고, 실내 온도가 목표 온도에 도달한 것으로 판단되면 과정이 종료될 수 있다(425, 430).

이상으로, 일 실시 예에 따른 공기조화기(10)의 제어 방법에 대해 설명하였다. 공기조화기(10)의 제어 방법이 이에 한정되는 것은 아니며 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있는 범위 내의 변경을 포함하는 개념으로 넓게 이해되어야 할 것이다.

다음으로, 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기(10a)의 제어 방법에 대해 설명한다.

도 10은 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기(10a)의 제어 방법을 도시한 순서도이다.

도 10을 참조하면, 복수의 실내기(200a)를 포함하는 멀티형 공기조화기(10a)의 제어 방법은, 미리 설정된 기간 동안 실외 온도를 감지하는 단계(510), 감지한 실외 온도를 이용해 실외평균온도를 산출하는 단계(515), 복수의 실내기(200a)의 설치 위치를 판단하는 단계(520), 실내의 목표 온도를 설정하는 단계(525) 및 실내 온도가 목표 온도에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 단계(530)를 포함할 수 있다.

미리 설정된 기간 동안 실외 온도를 감지하는 단계(510) 및 감지한 실외 온도를 이용해 실외평균온도를 산출하는 단계(515)는 도 9의 410 및 415 단계와 실질적으로 동일한 바 이하 도 9의 410 및 415 단계와 중복되는 설명은 생략한다.

실외평균온도를 산출하는 단계 수행 후, 실내기(200a)의 위치를 판단하는 과정이 수행될 수 있다(520). 실내기(200a)의 위치를 판단하는 과정은 본 실시 예에서와 같이 별도로 수행될 수 있으나, 실내기(200a)의 설치 위치가 미리 저장되어 있는 경우에는 본 과정이 수행되지 않을 수도 있다.

멀티형 공기조화기(10a)는 복수의 실내기(200a)를 포함하며 각 실내기(200a)의 설치 위치에 따라 실내의 목표 온도를 다르게 설정할 필요가 있다. 실내의 목표 온도 설정 과정에 적용되는 모델 선정 시 실내기(200a)의 설치 위치를 고려하는 것이 바람직하며, 이에 본 과정의 존재 의의가 있다.

도 11은 실내기(200a)의 설치 위치의 구분 예를 도시한 도면이다.

도 11에 도시된 바와 같이 실내기(200a)가 넓은 공간에 걸쳐 설치될 경우, 실내기(200a)의 설치 위치에 따라 실내 공간의 온도가 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 실내 공간의 바깥쪽 구간인 외주부(S1)는 실내 공간의 안쪽 구간인 내주부(S2)에 비해 창문(610)의 개폐, 블라인드(615)의 설치 유무 등의 외부적 영향을 쉽게 받을 수 있는 바, 외주부(S1)와 내주부(S2)를 구분해 실내 온도를 조절할 경우 일괄적으로 실내 온도를 조절하는 경우에 비해 에너지 절약 및 비용 절감을 도모할 수 있다.

이에, 일 실시 예에 따른 실내기(200a)의 위치 판단 과정은, 실내기(200a)가 외주부(S1)에 위치하는지 내주부(S2)에 위치하는지 판단하는 것을 포함할 수 있다. 실내 목표 온도 설정을 위한 실내기(200a)의 설치 위치의 구분은, 외주부(S1)와 내주부(S2)로 구분하는 것 외에 통상의 기술자가 용이하게 생각할 수 있는 범위 내의 구분을 포함하는 개념으로 넓게 이해되어야 할 것이다. 　

실내기(200a)의 위치를 판단하는 과정이 수행되면, 실내의 목표 온도를 설정하는 과정이 수행될 수 있다.

본 실시 예의 실내의 목표 온도 설정 과정에서는, 공기조화기(10a)의 운전 모드와 함께 실내기(200a)의 설치 위치에 따라 각각 다른 목표 온도 설정 모델이 적용될 수 있다. 즉, 제 1 온도계수, 제 2 온도 계수 및 습도 계수는 각각 공기조화기(10a)의 운전 모드 및 실내기(200a)의 설치 위치에 따라 다르게 결정될 수 있다.

실내의 목표 온도 설정 과정은 전술한 도 9의 420 과정과 실질적으로 동일하며 이와 중복되는 설명은 생략한다.

각 실내기(200a)의 목표 온도가 설정되면, 설정된 목표 온도에 따라 각 실내기(200a)의 냉/난방 운전이 제어될 수 있다. 본 실시 예는 멀티형 공기조화기(10a)의 제어에 관한 것으로 실내 온도를 피드백 받아 제어하는 과정을 포함하지 않을 수 있다.

이상으로, 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기(10a)의 제어 방법에 대해 설명하였다. 다른 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기(10a)의 제어 방법이 이에 한정되는 것은 아니며 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있는 범위 내의 변경을 포함할 수 있다.

다음으로, 첨부된 도면을 참조해 실외 온도에 따라 실내 목표 온도를 설정할 경우 거둘 수 있는 효과에 대해 설명한다.

도 12는 실외 온도에 따른 쾌적 온도의 변화 양상을 도시한 그래프이고, 도 13은 실외 온도를 고려해 실내 목표 온도 설정 시 전력 소비량의 변화를 도시한 그래프이다.

도 12의 가로축은 월 평균 실외 온도를 의미하고 도 12의 세로축은 쾌적 온도를 의미한다. 도 12를 참조하면, 월 평균 실외 온도가 증가함에 따라 사용자가 쾌적감을 느끼는 실내 온도도 함께 증가하는 것을 확인할 수 있다.

즉, 실외 온도에 따라 실내 온도를 조절함으로써 일괄적으로 실내 온도를 특정 온도로 조절하는 경우에 비해 에너지를 절감할 수 있다.

도 13의 그래프 1은 실외 온도가35 ℃인 경우 실내 온도 변화에 따른 전력소비량의 변화를 도시한 그래프이고, 그래프 2는 실외 온도가 31 ℃인 경우 실내 온도 변화에 따른 전력소비량의 변화를 도시한 그래프이고, 그래프 3은 실외 온도가 27 ℃인 경우 실내 온도 변화에 따른 전력소비량의 변화를 도시한 그래프이고, 그래프 4는 그래프 1 내지 3의 평균 양상을 도시한 그래프이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 각 실외 온도에서 실내 목표 온도를 높게 설정할 경우 소비되는 전력의 양이 줄어드는 것을 확인할 수 있으며, 특히 그래프 4를 참조하면 실내 온도를 4 ℃ 높게 설정할 경우 소비 전력이 31 % 감소함을 확인할 수 있다.

요약하면, 도 12과 같이 실외 온도를 고려해 실내 목표 온도를 높게 설정할 경우, 도 13에 도시된 바와 같이 소비 전력을 절감할 수 있다.

지금까지, 적응 쾌적모델을 적용한 공기조화기(10, 10a)의 제어 방법에 대해 설명하였다. 공기조화기(10, 10a)의 제어 방법의 예가 이에 한정되는 것은 아니며 통상의 기술자가 쉽게 실시할 수 있는 범위 내의 변경을 포함하는 개념으로 넓게 이해되어야 할 것이다.

10, 10a : 공기조화기
100, 100a : 실외기
110, 110a : 압축기
120, 120a : 실외 열교환기
130, 130a : 사방밸브
140, 140a : 실외 팽창밸브
150, 150a : 어큐뮬레이터
170 : 실외기 온도검출부
200, 200a : 실내기
210, 210a : 실내 열교환기
220, 220a : 실내 팽창밸브
235 : 실내기 온도검출부
300a : 분배기
400, 400a : 원격제어기

Claims

미리 설정된 기간 동안 실외 온도를 감지하는 단계;
상기 감지한 실외 온도를 이용해 실외평균온도를 산출하는 단계;
상기 실외평균온도를 이용해 실내의 목표 온도를 설정하는 단계; 및
상기 실내의 온도가 상기 목표 온도에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 감지한 실외 온도를 이용해 실외평균온도를 산출하는 단계는, 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 것을 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 것은,
전날의 실외평균온도와 전날의 지수가중치 실외평균온도에 가중지수를 적용해 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 것을 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
제 3항에 있어서,
상기 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 것은,
상기 전날의 지수가중치 실외평균온도에 더 큰 가중치를 적용해 지수가중치 실외평균온도를 산출하는 것을 포함하는 공기조화기의 제어방법.
제 3항에 있어서,
상기 전날의 지수가중치 실외평균온도는,
상기 미리 설정된 기간 동안 감지된 실외 온도에 가중 지수를 적용해 산출되는 공기조화기의 제어 방법.
제 5항에 있어서,
상기 감지된 실외 온도에 가중 지수를 적용하는 것은,
과거의 외기온도일수록 더 작은 가중 지수를 적용하는 것을 포함하는 공기조화기의 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 실내의 목표 온도를 설정하는 단계는,
미리 설정된 제 1 온도 계수와 상기 실외평균온도를 연산해 설정하는 것을 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
제 1항에 있어서,
상기 실내의 목표 온도를 설정하는 단계는,
미리 설정된 습도계수와 상기 실외평균온도를 연산해 설정하는 것을 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
제 1항에 있어서,
상기 실내의 목표 온도를 설정하는 단계는,
상기 실내의 목표 온도 범위를 설정하는 것을 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
제 9항에 있어서,
상기 실내의 목표 온도 범위를 설정하는 것은,
상기 실내의 목표 온도에 미리 설정된 제 2 온도계수를 연산해 설정하는 것을 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
제 1항에 있어서,
상기 실내의 목표 온도를 설정하는 단계에서,
상기 목표 온도는 상기 공기조화기의 운전 모드에 따라 다르게 결정되는 공기조화기의 제어 방법.
제 11항에 있어서,
상기 공기조화기의 운전 모드는 냉방 모드, 난방 모드, 표준 모드, 에너지 절약 모드 및 쾌적 모드를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 공기조화기의 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 실내의 목표 온도를 설정하는 단계는,
상기 실내에 실내기의 설치 위치를 판단하고, 상기 실내기의 설치 위치에 따라 상기 실내의 목표 온도를 각각 다르게 설정하는 공기조화기의 제어 방법.
제 1항에 있어서,
상기 실내의 온도가 상기 목표 온도에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 단계는,
상기 실내의 온도가 상기 목표 온도에 도달하였는지 여부를 판단하고, 상기 실내의 온도가 상기 목표 온도에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 것을 포함하는 공기조화기의 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 실내의 온도가 상기 목표 온도에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 단계는,
상기 실내의 온도가 상기 목표 온도의 범위에 도달하였는지 여부를 판단하고, 상기 실내의 온도가 상기 목표 온도의 범위에 도달하도록 냉난방 운전을 제어하는 것을 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
제 15항에 있어서,
상기 목표 온도의 범위는 적어도 하나의 목표 구간을 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
제 16항에 있어서,
상기 목표 구간은 표준 구간, 에너지 절약 구간 및 쾌적 구간을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 공기조화기의 제어 방법.