KR20020041799A - 온도 우선방식을 이용한 항온항습기의 온도 및 습도제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 온도와 습도 모두 조절이 필요할 때 습도를 배제한 채 온도를 우선 조절하여 설정 온도를 만족시킨 후, 온도 및 습도를 개별조절 하도록 하여, 초기 온도 조절과 습도 조절에 따른 상호 충돌문제를 해소시키고, 재열기 가동 시간을 단축시켜 불필요한 동력낭비를 방지할 수 있는 온도 우선방식을 이용한 항온항습기의 온도 및 습도 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 측정된 온도와 습도를 체크하는 제1단계; 상기 측정된 온도가 설정온도범위를 초과했는지의 여부를 판단하는 제2단계; 상기 제2단계에서 설정온도범위를 초과하지 않은 경우, 측정습도가 설정습도범위를 초과했는지의 여부를 판단하는 제3단계; 상기 제3단계에서 설정습도범위를 초과하지 않은 경우, 상기 제1단계로 리턴하는 제4단계; 상기 제2단계 또는 제3단계중 어느 한 단계 또는 두 단계 모두에서 측정온도 또는 측정습도가 설정범위를 초과한 경우 항온항습기의 전원을 온시키고, 운전을 시작하는 제5단계; 측정온도와 측정습도 모두가 설정범위를 초과했는지의 여부를 판단하는 제6단계; 상기 제6단계에서 온도, 습도 모두 설정범위를 초과한 경우 온도를 먼저 설정온도까지 제어한 후 습도를 제어하는 온도 우선제어 운전과정을 수행하는 제7단계; 상기 제6단계에서 온도, 습도 모두 설정범위를 초과하지 않고, 어느 하나만 초과한 경우, 온도와 습도를 각각 제어하는 개별제어 운전과정을 수행하는 제8단계; 설정된 온도 및 습도를 모두 만족시켜 온도 제어 및 습도 제어 동작을 수행하지 않고, 송풍운전만 실행하는 경우, 송풍시간을 카운팅하여 설정시간을 초과하면 항온항습기의 운전을 정지시키고 전원을 오프한 후, 상기 제1단계로 리턴하여 상기 단계들을 반복 수행하는 제9단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

온도 우선방식을 이용한 항온항습기의 온도 및 습도 제어방법{The method for controlling the temperature and the humidity of an apparatus for keeping the constant temperature and humidity using the manner of temperature first control}

본 발명은 항온항습기의 온도와 습도를 제어하는 방법에 관한 것으로서, 특히, 온도와 습도 모두 조절이 필요할 때 습도를 배제한 채 온도를 우선 조절하여 설정 온도를 만족시킨 후, 온도 및 습도를 개별조절 하도록 하여, 초기 온도 조절과 습도 조절에 따른 상호 충돌문제를 해소시키고, 재열기 가동 시간을 단축시켜 불필요한 동력낭비를 방지할 수 있는 온도 우선방식을 이용한 항온항습기의 온도 및 습도 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 항온항습기는 일정한 온도와 습도를 유지시켜 주기 위해 사용되는 장치로서, 식료품 가공실, 전산실 등 온도와 습도에 민감한 곳에 설치되어 사용되고 있다.

이러한, 항온항습기는 도 1에 도시된 것과 같이, 원하는 온도 및 습도를 설정하기 위해, 설정값을 입력하는 입력부(11)와, 실내의 온도를 측정하는 온도센서(12)와, 실내의 습도를 측정하는 습도센서(13)와, 상기 온도센서(12) 및 습도센서(13)의 측정값을 상기 입력부(11)를 통하여 미리 설정된 설정값에 비교판단하여, 실내의 온도와 습도를 조절하여 설정된 온도와 습도를 유지시키도록 제어동작하는 컨트롤러(14)와, 상기 컨트롤러(14)의 제어에 따라 저온의 액체냉매를 증발시켜 공기를 냉각시키고, 공기중 수분을 제거하여 제습하는 증발기(15)와, 상기컨트롤러(14)의 제어에 따라 공기를 가열시키거나 증발기를 통해 제습된 공기를 재열시키는 재열기(16)와, 상기 컨트롤러(14)의 제어에 따라 수증기를 발생하여 가습하는 가습기(17)와, 전동기를 이용하여 실내의 공기를 강제 순환시키는 송풍기(18)와, 온도, 습도 측정값과 설정값 및 각종 정보를 외부로 표시하는 표시부(19)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 항온항습기의 동작을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 종래의 항온항습기의 온도제어과정을 나타내는 흐름도이고, 도 3은 종래의 항온항습기의 습도제어과정을 나타내는 흐름도이다.

먼저, 온도제어과정을 보면, 제1단계에서 온도센서(12)가 실내의 온도를 측정하여 컨트롤러(14)로 입력하고, 제2단계에서 컨트롤러(14)는 상기 측정 온도를 미리 설정된 온도 범위에 비교하여 측정온도가 상한 설정온도를 초과했는지의 여부를 판단한다.

제3단계는 상기 제2단계에서 측정온도가 상한 설정온도를 초과한 경우, 컨트롤러(14)가 실내의 온도를 낮추기 위해, 증발기(15)를 가동시켜 냉방운전을 하고, 설정온도에 도달되면 냉방운전을 정지하고, 상기 제1단계로 리턴한다.

또, 제4단계에서는 상기 제2단계에서 측정온도가 상한 설정온도를 초과하지 않은 경우, 측정온도가 하한 설정온도를 초과했는지의 여부를 판단한다.

제5단계에서는 상기 제4단계에서 측정온도가 하한 설정온도를 초과하지 않은 경우 상기 제1단계로 리턴하고, 제6단계에서는 상기 제4단계에서 측정온도가 하한설정온도를 초과한 경우 컨트롤러(14)가 실내의 온도를 높이기 위해, 재열기(16)를 가동시켜 난방운전을 하고, 설정온도에 도달되면 난방운전을 정지한 후, 상기 제1단계로 리턴한다.

결국, 상기와 같은 동작을 반복하여 실내의 온도가 설정된 온도 범위내로 항상 유지되도록 한다.

다음으로, 습도제어과정을 보면, 제1단계에서 습도센서(13)가 실내의 습도를 측정하여 컨트롤러(14)로 입력하고, 제2단계에서 컨트롤러(14)는 상기 측정 습도를 미리 설정된 습도 범위에 비교하여 측정습도가 상한 설정습도를 초과했는지의 여부를 판단한다.

제3단계는 상기 제2단계에서 측정습도가 상한 설정습도를 초과한 경우, 컨트롤러(14)가 실내의 습도를 낮추기 위해, 증발기(15)를 가동시켜 공기중의 수분을 냉각 제습하고, 설정습도에 도달되면 제습운전을 정지하고, 상기 제1단계로 리턴한다.

또, 제4단계에서는 상기 제2단계에서 측정습도가 상한 설정습도를 초과하지 않은 경우, 측정온도가 하한 설정습도를 초과했는지의 여부를 판단한다.

제5단계에서는 상기 제4단계에서 측정습도가 하한 설정습도를 초과하지 않은 경우 상기 제1단계로 리턴하고, 제6단계에서는 상기 제4단계에서 측정습도가 하한 설정습도를 초과한 경우 컨트롤러(14)가 실내의 습도를 높이기 위해, 가습기(17)를 가동시켜 가습운전을 하고, 설정습도에 도달되면 가습운전을 정지한 후, 상기 제1단계로 리턴한다.

결국, 상기와 같은 동작을 반복하여 실내의 습도가 설정된 습도 범위내로 항상 유지되도록 한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 항온항습기의 온도 및 습도 제어방법은 각각 개별적으로 제어되는 방식이기 때문에, 항온, 항습기의 가동 초기에 온도와 습도의 조절이 모두 필요한 경우에는 온도와 습도 제어에 우선순위가 없기 때문에 상호간의 제어충돌이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

또, 난방운전과 제습운전이 모두 필요한 경우에는 제습운전으로 인한 실내온도의 강하로 추가의 재열기 가동이 필요하게 되어 많은 에너지가 소비되는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 온도와 습도 모두 조절이 필요할 때 습도를 배제한 채 온도를 우선 조절하여 설정 온도를 만족시킨 후, 온도 및 습도를 개별조절 하도록 하여, 초기 온도 조절과 습도 조절에 따른 상호 충돌문제를 해소시키고, 재열기 가동 시간을 단축시켜 불필요한 동력낭비를 방지할 수 있는 온도 우선방식을 이용한 항온항습기의 온도 및 습도 제어방법을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 항온항습기를 나타내는 블록구성도,

도 2는 종래의 항온항습기의 온도제어과정을 나타내는 흐름도,

도 3은 종래의 항온항습기의 습도제어과정을 나타내는 흐름도,

도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 온도 우선방식을 이용한 항온항습기의 온도 및 습도 제어과정을 나타내는 흐름도,

도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 온도 우선방식을 이용한 항온항습기의 온도 및 습도 제어과정을 나타내는 흐름도,

도 6은 도 4 및 도 5의 온도우선 제어운전 과정을 나타내는 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 입력부12 : 온도센서

13 : 습도센서14 : 컨트롤러

15 : 증발기16 : 재열기

17 : 가습기18 : 송풍기

19 : 표시부

상기 목적을 이루기 위해, 본 발명은 온도센서에 의한 측정값을 미리 설정된 온도에 비교하여, 설정된 온도 범위를 벗어난 경우 난방 또는 냉방운전 되도록 하고, 습도센서에 의한 측정값을 미리 설정된 습도에 비교하여, 설정된 습도 범위를벗어난 경우 가습 또는 제습운전 되도록 하여, 설정된 범위의 온도 및 습도를 유지하도록 각각 개별 제어하는 항온항습기의 온도 및 습도 제어방법에 있어서, 온도센서 및 습도센서에 의해 측정된 온도와 습도를 체크하는 제1단계; 상기 측정된 온도가 설정온도범위를 초과했는지의 여부를 판단하는 제2단계; 상기 제2단계에서 측정온도가 설정온도범위를 초과하지 않은 경우, 측정습도가 설정습도범위를 초과했는지의 여부를 판단하는 제3단계; 상기 제3단계에서 측정습도가 설정습도범위를 초과하지 않은 경우, 상기 제1단계로 리턴하는 제4단계; 상기 제2단계 또는 제3단계중 어느 한 단계 또는 두 단계 모두에서 측정온도 또는 측정습도가 설정범위를 초과한 경우 항온항습기의 전원을 온시키고, 운전을 시작하는 제5단계; 측정온도와 측정습도 모두가 설정범위를 초과했는지의 여부를 판단하는 제6단계; 상기 제6단계에서 온도, 습도 모두 설정범위를 초과한 경우 온도를 먼저 설정온도까지 제어한 후 습도를 제어하는 온도 우선제어 운전과정을 수행하는 제7단계; 상기 제6단계에서 온도, 습도 모두 설정범위를 초과하지 않고, 어느 하나만 초과한 경우, 온도와 습도를 각각 제어하는 개별제어 운전과정을 수행하는 제8단계; 설정된 온도 및 습도를 모두 만족시켜 온도 제어 및 습도 제어 동작을 수행하지 않고, 송풍운전만 실행하는 경우, 송풍시간을 카운팅하여 설정시간을 초과하면 항온항습기의 운전을 정지시키고 전원을 오프한 후, 상기 제1단계로 리턴하여 상기 단계들을 반복 수행하는 제9단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 온도센서에 의한 측정값을 미리 설정된 온도에 비교하여, 설정된 온도 범위를 벗어난 경우 난방 또는 냉방운전 되도록 하고, 습도센서에 의한 측정값을 미리 설정된 습도에 비교하여, 설정된 습도 범위를 벗어난 경우 가습 또는 제습운전 되도록 하여, 설정된 범위의 온도 및 습도를 유지하도록 각각 개별 제어하는 항온항습기의 온도 및 습도 제어방법에 있어서, 온도센서 및 습도센서에 의해 측정된 현재 실내의 온도와 습도를 체크하는 제1단계; 측정온도와 측정습도 모두가 설정범위를 초과했는지의 여부를 판단하는 제2단계; 상기 제2단계에서 온도, 습도 모두 설정범위를 초과한 경우 온도를 먼저 설정온도까지 제어한 후 습도를 제어하는 온도 우선제어 운전과정을 수행하고, 상기 제1단계로 리턴하는 제3단계; 상기 제2단계에서 온도, 습도 모두 설정범위를 초과하지 않고, 어느 하나만 초과한 경우, 온도와 습도를 각각 제어하는 개별제어 운전과정을 수행하고 상기 제1단계로 리턴하는 제4단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 온도 우선방식을 이용한 항온항습기의 온도 및 습도 제어과정을 나타내는 흐름도이다.

도면과 같이, 먼저, 제1단계에서는 온도센서 및 습도센서에 의해 측정된 현재 실내의 온도와 습도를 체크하고, 제2단계에서는 상기 측정된 온도가 설정온도범위를 초과했는지의 여부를 판단한다.

제3단계에서는 상기 제2단계에서 측정온도가 설정온도범위를 초과하지 않은 경우, 측정습도가 설정습도범위를 초과했는지의 여부를 판단한다.

제4단계에서는 상기 제3단계에서 측정습도가 설정습도범위를 초과하지 않은 경우, 상기 제1단계로 리턴하고, 제5단계에서는 상기 제2단계에서 측정온도가 설정온도범위를 초과한 경우 또는 제3단계에서 측정습도가 설정습도범위를 초과한 경우 항온항습기의 전원을 온시키고, 운전을 시작한다.

제6단계에서는 측정온도와 측정습도 모두가 설정범위를 초과했는지의 여부를 판단하고, 제7단계에서는 상기 제6단계에서 온도, 습도 모두 설정범위를 초과한 경우 온도를 먼저 설정온도까지 제어한 후 습도를 제어하는 온도 우선제어 운전과정을 수행하고, 제8단계에서는 온도, 습도 모두 설정범위를 초과하지 않고, 어느 하나만 초과한 경우, 온도와 습도를 각각 제어하는 개별제어 운전과정을 수행한다.

이 후, 제9단계에서는 설정된 온도 및 습도를 모두 만족시켜 온도 제어 및 습도 제어 동작을 수행하지 않고, 송풍운전만 실행하는 경우, 송풍시간을 카운팅한다.

제10단계에서는 상기 제9단계에서 카운팅한 송풍시간을 체크하여 설정시간을 초과한 경우 항온항습기의 운전을 정지시키고 전원을 오프한 후, 상기 제1단계로 리턴하여 상기 단계들을 반복 수행한다.

상기와 같은 제어동작에 의해, 항온항습기의 전원을 직접 온/오프시키지 않더라도, 항상 실내의 온도 및 습도를 체크하여 필요한 경우, 자동으로 온되어 동작하고, 온도,습도 조절동작이 필요없는 경우 자동으로 오프되어, 불필요한 동력손실을 방지할 수 있다.

여기에서, 항온항습기의 온도센서는 항온, 항습기의 전원이 오프상태인 경우, 전원을 온시키고 동작시키기 위해 정확한 실내의 기준점 온도를 측정하도록, 외부로 분리되어 실내의 기준 온도 측정을 위한 장소에 설치될 수 있다.

또한, 상기 온도센서는 항온항습기 내부와 실내의 기준 온도 측정을 위한 외부 장소에 각각 설치될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 온도 우선방식을 이용한 항온항습기의 온도 및 습도 제어과정을 나타내는 흐름도이다.

도면을 참고하면, 먼저, 제1단계에서는 온도센서 및 습도센서에 의해 측정된 현재 실내의 온도와 습도를 체크하고, 제2단계에서는 측정온도와 측정습도 모두가 설정범위를 초과했는지의 여부를 판단하고, 제3단계에서는 상기 제2단계에서 온도, 습도 모두 설정범위를 초과한 경우 온도를 먼저 설정온도까지 제어한 후 습도를 제어하는 온도 우선제어 운전과정을 수행하고, 상기 제1단계로 리턴하며, 제4단계에서는 온도, 습도 모두 설정범위를 초과하지 않고, 어느 하나만 초과한 경우, 온도와 습도를 각각 제어하는 개별제어 운전과정을 수행하고 상기 제1단계로 리턴한다.

상기와 같은 제어동작에 의해 실내의 온도 및 습도를 항상 일정하게 유지시킬 수 있고, 상기 제1실시예에서의 자동 온/오프 동작을 수행하지 않고, 항온항습기의 전원이 온 상태인 경우에만 동작되도록 하여, 온도 및 습도의 조절이 필요한 경우라도 필요에 따라 사용자가 강제로 항온항습기의 전원을 오프시킬 수 있다.

도 6은 도 4 및 도 5의 온도우선 제어운전 과정을 나타내는 흐름도이다.

도면과 같이, 온도우선 제어운전 과정은 측정습도에 관계 없이 습도제어 동작을 정지시킨 채, 온도 제어를 우선하여 동작하도록 이루어진 것으로서, 먼저, 제1단계에서 측정온도가 상한 설정온도를 초과했는지의 여부를 판단하고, 제2단계에서는 상기 제1단계에서 측정온도가 상한 설정온도를 초과한 경우, 온도를 낮추기위해, 증발기를 가동시켜 냉방운전을 하고, 설정온도에 도달되면 냉방운전을 정지한다.

제3단계는 상기 제1단계에서 측정온도가 상한 설정온도를 초과하지 않은 경우, 즉, 하한 설정온도를 초과한 경우, 온도를 높이기 위해, 재열기를 가동시켜 난방운전을 하고, 설정온도에 도달되면 난방운전을 정지한다.

또, 제4단계에서는 상기 제2단계 또는 제3단계중 어느 한 단계 이후, 온도와 습도를 각각 제어하는 기존의 개별제어 운전을 수행하게 된다.

상기 개별제어 운전은 먼저, 습도를 조절하기 위해 도 3에 도시된 것과 같이 측정습도에 따라 제습 또는 가습운전을 하게 되고, 제습운전으로 인한 온도의 강하시 도 2에 도시된 것과 같이 온도 조절 동작을 하게 됨으로써, 온도의 변동 범위를 설정온도 범위내로 유지시켜, 과도한 제습운전에 따른 온도 강하로 인한 재열기 가동시간을 단축시킬 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 온도와 습도 모두 조절이 필요할 때 습도를 배제한 채 온도를 우선 조절하여 설정 온도를 만족시킨 후, 온도 및 습도를 개별조절 하도록 하여, 초기 온도 조절과 습도 조절에 따른 상호 충돌문제를 해소시키고, 재열기 가동 시간을 단축시켜 불필요한 동력낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 실내의 온도 및 습도를 항상 체크하여 항온항습기를 자동으로 온/오프 되도록 하여, 항온항습기가 온도와 습도 조절이 필요할 때만 동작되도록 함으로써, 불필요한 전력손실을 막을 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 온도센서에 의한 측정값을 미리 설정된 온도에 비교하여, 설정된 온도 범위를 벗어난 경우 난방 또는 냉방운전 되도록 하고, 습도센서에 의한 측정값을 미리 설정된 습도에 비교하여, 설정된 습도 범위를 벗어난 경우 가습 또는 제습운전 되도록 하여, 설정된 범위의 온도 및 습도를 유지하도록 각각 개별 제어하는 항온항습기의 온도 및 습도 제어방법에 있어서,

   온도센서 및 습도센서에 의해 측정된 온도와 습도를 체크하는 제1단계; 상기 측정된 온도가 설정온도범위를 초과했는지의 여부를 판단하는 제2단계; 상기 제2단계에서 측정온도가 설정온도범위를 초과하지 않은 경우, 측정습도가 설정습도범위를 초과했는지의 여부를 판단하는 제3단계; 상기 제3단계에서 측정습도가 설정습도범위를 초과하지 않은 경우, 상기 제1단계로 리턴하는 제4단계; 상기 제2단계 또는 제3단계중 어느 한 단계 또는 두 단계 모두에서 측정온도 또는 측정습도가 설정범위를 초과한 경우 항온항습기의 전원을 온시키고, 운전을 시작하는 제5단계; 측정온도와 측정습도 모두가 설정범위를 초과했는지의 여부를 판단하는 제6단계; 상기 제6단계에서 온도, 습도 모두 설정범위를 초과한 경우 온도를 먼저 설정온도까지 제어한 후 습도를 제어하는 온도 우선제어 운전과정을 수행하는 제7단계; 상기 제6단계에서 온도, 습도 모두 설정범위를 초과하지 않고, 어느 하나만 초과한 경우, 온도와 습도를 각각 제어하는 개별제어 운전과정을 수행하는 제8단계; 설정된 온도 및 습도를 모두 만족시켜 온도 제어 및 습도 제어 동작을 수행하지 않고,송풍운전만 실행하는 경우, 송풍시간을 카운팅하여 설정시간을 초과하면 항온항습기의 운전을 정지시키고 전원을 오프한 후, 상기 제1단계로 리턴하여 상기 단계들을 반복 수행하는 제9단계를 포함한 것을 특징으로 하는 온도 우선방식을 이용한 항온항습기의 온도 및 습도 제어방법.
2. 온도센서에 의한 측정값을 미리 설정된 온도에 비교하여, 설정된 온도 범위를 벗어난 경우 난방 또는 냉방운전 되도록 하고, 습도센서에 의한 측정값을 미리 설정된 습도에 비교하여, 설정된 습도 범위를 벗어난 경우 가습 또는 제습운전 되도록 하여, 설정된 범위의 온도 및 습도를 유지하도록 각각 개별 제어하는 항온항습기의 온도 및 습도 제어방법에 있어서,

   온도센서 및 습도센서에 의해 측정된 현재 실내의 온도와 습도를 체크하는 제1단계; 측정온도와 측정습도 모두가 설정범위를 초과했는지의 여부를 판단하는 제2단계; 상기 제2단계에서 온도, 습도 모두 설정범위를 초과한 경우 온도를 먼저 설정온도까지 제어한 후 습도를 제어하는 온도 우선제어 운전과정을 수행하고, 상기 제1단계로 리턴하는 제3단계; 상기 제2단계에서 온도, 습도 모두 설정범위를 초과하지 않고, 어느 하나만 초과한 경우, 온도와 습도를 각각 제어하는 개별제어 운전과정을 수행하고 상기 제1단계로 리턴하는 제4단계를 포함한 것을 특징으로 하는 온도 우선방식을 이용한 항온항습기의 온도 및 습도 제어방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 온도 우선제어 운전과정은, 측정온도가 상한 설정온도를 초과했는지의 여부를 판단하는 제1단계; 상기 제1단계에서 측정온도가 상한 설정온도를 초과한 경우, 증발기를 가동시켜 냉방운전을 하고, 설정온도에 도달되면 냉방운전을 정지하는 제2단계; 상기 제1단계에서 측정온도가 상한 설정온도를 초과하지 않은 경우, 재열기를 가동시켜 난방운전을 하고, 설정온도에 도달되면 난방운전을 정지하는 제3단계; 상기 제2단계 또는 제3단계중 어느 한 단계 이후, 온도와 습도를 각각 제어하는 개별제어 운전을 수행하는 제4단계를 포함한 것을 특징으로 하는 온도 우선방식을 이용한 항온항습기의 온도 및 습도 제어방법.