KR20030010123A

KR20030010123A - 공기조화기 및 그의 운전제어방법

Info

Publication number: KR20030010123A
Application number: KR1020010044909A
Authority: KR
Inventors: 이주연; 최호선
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2003-02-05

Abstract

본 발명은 개인특성을 이용한 공기조화기 및 그의 운전제어방법에 관한 것으로, 개인 특성에 따라 냉난방 공조제어를 수행하여 개인의 쾌적성을 향상시키도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 사용자의 선택에 의해, 냉방 또는 난방 공조를 수행하는 공기조화기에 있어서, 사용자별 개인특성을 알아보기 위한 다양한 질의 데이터가 표시되는 표시수단과; 상기 표시수단에 표시된 다양한 데이터에 대한 응답을 입력하기 위한 키입력수단과; 상기 키입력수단을 통해 입력된 데이터를 이용하여 개인별 특성치를 연산한후, 그 개인별 특성치에 따라 냉방 또는 난방 실내온도/기류/습도를 계산하여 공조제어하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성한다.

Description

공기조화기 및 그의 운전제어방법{AIR CONDITIONER AND HIS DRIVING CONTROL METHOD}

본 발명은 공기조화기 및 그의 운전제어방법에 관한 것으로, 특히 개인 특성에 따라 냉난방 공조제어를 수행하여 개인의 쾌적성을 향상시키도록 한 공기조화기 및 그의 운전제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 뜨거운 공기를 차갑게 하여 실내로 공급하는 냉방장치와, 실내의 차가운 공기를 따뜻하게 하여 실내로 공급하는 난방장치가 있다.

최근에는, 상기의 냉방기능과 난방기능뿐만 아니라 정온 제습기능을 갖는 공기조화기가 개발되어 시판되고 있는데, 이와 같은 정온 제습기능을 구비한 공기조화기를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도1은 일반적인 공기조화기의 구성을 보인 개략도로서, 이에 도시된 바와같이 실내열교환기(3)에서 토출되는 저온, 저압의 냉매증기를 흡입하여 이를 압축함으로써 고온, 고압의 증기로 만드는 압축기(1)와; 상기 압축기(1)에서 토출된 고온, 고압의 냉매증기의 열을 물 또는 공기 중에 방출시키고, 고압의 포화액으로 변화시키는 실외 열교환기(2)와; 상기 실외열교환기(2)에서 토출된 고압의 포화액을, 팽창장치(4)를 통해 저온, 저압의 냉매로 흡입하여 이를 증발시켜 액분이 없는 포화증기로 만드는 실내 열교환기(3)와; 난방 모드 또는 냉방모드에 따라, 상기 냉매의 흐름을 조절하는 사방변(8)과; 정온제습시, 고압의 냉매를 그대로 상기 실내 열교환기(3)로 토출시키기 위한 이방변(B1)으로 구성된다.

상기 실내열교환기(3)는, 정온제습시, 고압의 액과 가스가 혼합된 냉매를 흡입하여 열을 방출시켜 고압의 액체를 토출하는 제1 열교환기(3-1)와; 상기 제1 열교환기(3-1)의 고압의 액체를 저압의 액체로 강하시키는 팽창장치(5)와; 상기 팽창장치(5)를 통해 저압의 액과 가스가 혼합된 냉매를 흡입하여 이를 증발시켜 액분이 없는 저온/저압의 냉매를 토출하는 제2 열교환기(3-2)와; 정온제습시, 상기 제1 열교환기(3-1)에서 토출되는 고압의 액체가 직접 제2 열교환기(3-2)로 토출되는 것을 차단하는 이방변(B2)으로 구성되며, 이와같이 구성된 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 난방모드시, 압축기(1)에서 압축된 고온고압의 냉매는 사방변(8)을 지나 실내열교환기(3)로 유입되어 응축된후, 팽창장치(4)를 지나면서 저온저압의 냉매로 된다.

이때, 실내팬(7)에 의해 흡입된 실내공기가 상기 실내열교환기(3)의 표면을 통과하면서 열교환되어 뜨거운 공기가 실내로 분출하게 되고, 이로인해 실내의 온도를 상승시킨다.

여기서, 실내열교환기(3)는 제1 열교환기(3-1)와 제2 열교환기(3-2) 사이의 이방변(B2)을 오픈시켜 그 실내열교환기(3)가 응축기로서 동작하도록 한다.

이후, 실외열교환기(2)는 상기 저온저압의 냉매를 흡입하여 이를 증발시켜 기체 상태의 냉매를 토출하고, 압축기(1)는 상기 실외열교환기(3)에서 토출되는 기체 상태의 냉매를 흡입하여 이를 고온고압의 냉매로 압축하는데, 이러한 동작을 반복 수행하여 난방 운전을 수행한다.

냉방 모드시, 압축기(1)에서 압축된 고온고압의 냉매는 사방변을 지나 실외열교환기(2)로 유입되어 응축된후 팽창장치(4)를 지나면서 저온저압의 냉매로 된다.

이후, 실내열교환기(3)는 상기 저온저압의 냉매를 흡입하여 이를 증발시켜 기체상태의 냉매를 토출하고, 상기 압축기(1)는 상기 실내열교환기(3)에서 토출되는 기체상태의 냉매를 흡입하여 이를, 다시 고온고압의 냉매로 압축한다.

이때, 실내열교환기(3)는 제1 열교환기(3-1)와 제2 열교환기(3-2) 사이의 이방변(B2)을 오픈시켜 그 실내열교환기(3)가 증발기로서 동작하도록 한다.

여기서, 실내팬(7)에 의해 흡입된 실내공기가, 상기 실내열교환기(3)의 차가워진 표면을 통과하면서 열교환되어 차가운 공기가 실내로 분출하게 되고, 이로 인해 실내의 온도를 하강시킨다.

한편, 정온제습시. 압축기(1)에서 압축된 고온고압의 냉매는 사방변(8)을 지나 실외열교환기(2)로 유입되는데, 이때 실외팬(6)은 작은 회전수로 회전하므로 고온고압의 냉매는 거의 냉각되지 않은 상태로 이방변(B1)을 통과하여 그대로 실내열교환기(3)로 유입된다.

이후, 실내열교환기(3)는, 내부의 이방변(B2)을 차단하여, 제1 열교환기(3-1)와 제2 열교환기(3-2)로 분리하여 사용한다.

즉, 제1 열교환기(3-1)는 고압의 액과 가스가 혼합된 냉기를 흡입하여 열을 방출시켜 고압의 액체를 토출하고, 제2 열교환기(3-2)는 상기 제1 열교환기(3-1)에서 토출되는 고압의 액체를 상기 팽창장치(5)를 통해 저압의 액체로 흡입하여 이를증발시켜 액분이 없는 저온/저압의 냉매를 토출한다.

이때, 실내팬(7)에 의해 흡입된 실내공기가, 상기 제2 열교환기(3-2)의 차가워진 표면을 통과하면서 열교환되어 습기가 제거된후, 그 습기가 제거된 건조공기는 제1 열교환기(3-1)의 뜨거워진 표면을 통과하면서 가열되어 실내로 분출된다.

도2를 참조하여 냉기의 흐름을 설명하면, 흡입부를 통해 본체로 흡입된 공기가 실내열교환기를 통과하면서 실내열교환기내에 흐르는 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍으로 열교환되고, 실내열교환기에서 열교환된 냉풍은 실내팬구동부에 의해 구동되는 실내팬에 의해 상부로 안내되어 토출구를 통해 실내로 토출되는데, 상기 토출구을 통해 토출되는 냉풍은 상하풍향베인과 좌우풍향베인의 각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내 냉방을 수행한다.

여기서, 상기와 같은 냉난방 공조는, 개인별 특성에 따른 공조제어를 수행하지 못하므로, 사용자가 냉난방 공조시 쾌적감을 느끼는 경우가 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 개인 특성에 따른 적절한 냉난방실내온도/기류/습도를 연산하여 냉난방 공조제어를 수행함으로써, 개인의 쾌적성을 향상시키도록 한 공기조화기 및 그의 운전제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 일반적인 공기조화기의 구성을 보인 개략도.

도2는 도1에 있어서, 실내기에 대한 측면도.

도3은 본 발명 공기조화기의 구성을 보인 블록도.

도4는 본 발명 공기조화기의 운전제어방법에 대한 동작흐름도.

도5는 도3에 있어서, 리모콘을 보인 개략도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

30:실내온도센서부31:키입력부

32:마이크로컴퓨터33:실내팬구동부

34:상하풍향구동부35:좌우풍향구동부

36:압축기구동부37:실내팬

38:상하풍향베인39:좌우풍향베인

40:압축기41:표시부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사용자의 선택에 의해, 냉방또는 난방 공조를 수행하는 공기조화기에 있어서, 사용자별 개인특성을 알아보기 위한 다양한 질의 데이터가 표시되는 표시수단과; 상기 표시수단에 표시된 다양한 데이터에 대한 응답을 입력하기 위한 키입력수단과; 상기 키입력수단을 통해 입력된 데이터를 이용하여 개인별 특성치를 연산한후, 그 개인별 특성치에 따라 냉방 또는 난방 실내온도/기류/습도를 계산하여 공조제어하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사용자의 선택에 의해, 냉방 또는 난방 공조를 수행하는 공기조화기에 있어서, 개인 특성키가 입력되면, 개인특성을 알기 위한 다양한 질의 데이터를 표시하는 제1 과정과; 키입력수단을 이용하여, 상기 다양한 질의 데이터에 대한 응답 데이터를 입력하는 제2 과정과; 상기 제2 과정의 응답데이터를 이용하여 개인 특성치를 연산하는 제3 과정과; 상기 개인특성치를 이용하여 냉방실내온도/기류/습도 및 난방실내온도/기류/습도를 계산한후, 그 냉방실내온도/기류/습도 또는 난방실내온도/기류/습도로 공조 제어하는 제4 과정으로 수행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 개인특성을 이용한 공기조화기 및 그의 운전제어방법에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3은 본 발명 공기조화기의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 실내온도를 센싱하는 실내온도센서부(30)와, 개인특성치를 알기 위한 질의 데이터를 표시하는 표시부(41)와, 상기 표시부(41)의 질의 데이터에 대한 응답데이터를 인터페이스하기 위한 키입력부(31)와, 상기 키입력부(31)를 통해 입력된 응답데이터를 이용하여 개인특성치를 연산한후, 그 개인특성치로 적정 냉난방실내온도 /기류/습도를 검출하여 그에 따라 냉난방공조 제어하는 마이크로컴퓨터(32)과, 상기 마이크로컴퓨터(32)의 제어신호에 따른 상하풍향 구동신호를 출력하는 상하풍향구동부 (34)와, 상기 마이크로컴퓨터 (32)의 제어신호에 따른 좌우풍향 구동신호를 출력하는 좌우풍향구동부(35)와, 상기 상하풍향구동부 (34)의 구동신호에 의해 위치 및 속도가 제어되는 상하풍향베인 (38)과, 상기 좌우풍향구동부(35)의 구동신호에 의해 위치 및 속도가 제어되는 좌우풍향베인(39)과, 냉기를 공급하기 위해 구동되는 압축기(40)와; 상기 마이크로컴퓨터(32)의 제어에 의해, 상기 압축기(40)를 구동시키는 압축기구동부 (36)로 구성한다.

도4는 본 발명 공기조화기의 운전제어방법에 대한 동작흐름도로서, 이에 도시한 바와같이 개인 특성키가 입력되면, 개인특성을 알기 위한 다양한 질의 데이터를 표시하는 제1 과정과; 키입력수단을 이용하여, 상기 다양한 질의 데이터에 대한 응답 데이터를 입력하는 제2 과정과; 상기 제2 과정의 응답데이터를 이용하여 개인 특성치를 연산하는 제3 과정과; 상기 개인특성치를 이용하여 냉방실내온도 및 난방실내온도를 계산한후, 그 냉방실내온도 또는 난방실내온도로 공조 제어하는 제4 과정으로 이루어지며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 일반적인 냉난방 싸이클은 종래와 동일하므로 생략한다.

본 발명은, 사용자별 개인 특성을 이용하기 위하여, 마이크로컴퓨터(32)의 제어에 의해 표시부(41)에 질의 데이터를 표시하고, 그러면 사용자가 키입력부(31)를 통해 그 질의 데이터에 대한 응답을 인터페이스하며, 마이크로컴퓨터(32)는 상기 응답데이터를 이용하여 개인특성치를 연산한후, 그 개인특성치로 적정 냉방실내온도 및 난방실내온도를 계산하여 그에 따라 냉난방공조를 수행하는데, 이를 상세히 설명한다.

우선, 사용자가, 개인특성을 고려한 공조를 선택하면, 마이크로컴퓨터(32)는 표시부(41)에 개인특성을 알기 위한 질의 데이터를 표시한다.

그러면, 사용자는 상기 질의 데이터에 대한 응답 데이터를 키입력부(31)를 통해 입력한다.

상기 키입력부(31)는, 도5에 도시된 바와같이, 원거리에서 버튼을 이용하여 데이터를 입력하기 위한 리모콘으로 이루어지며, 그 리모콘은 상기 질의 데이터를 표시하기 위한 표시장치가 포함된다.

상기 질의 데이터는 추위,더위,습도,기류,냉방시 착의량,난방시 착의량,평소활동량,흡연여부,성별,연령등으로 이루어지는데, 흡연여부와 성별을 제외한 모든 질의 데이터는 '대,중,소'로 응답하도록 한다.

이후, 마이크로컴퓨터(32)는 상기 응답데이터를 이용하여 개인특성치를 연산한후, 그 개인특성치에는 개인온도특성치,개인기류특성치,개인습도특성치가 포함된다.

여기서, 개인온도특성치를 이용하여 적정 난방실내온도 또는 냉방실내온도를 구하는 수학식은 하기와 같다.

냉방실내온도=W1+개인특성치*X1

난방실내온도=Y1+개인특성치*Z1

여기서, W1는 냉방 기본온도, X1는 냉방온도상수, Y1는 난방 기본온도, Z1는 난방온도상수

또한, 개인기류특성치를 이용하여 적정 난방실내기류 또는 냉방실내기류를 구하는 수학식은 하기와 같다.

냉방실내기류=W2+개인기류특성치+X2

난방실내기류=Y2+개인기류특성치+Z2

여기서, W2는 냉방 기본기류, X2는 냉방기류상수, Y2는 난방 기본기류, Z2는 난방기류상수

또한, 개인습도특성치를 이용하여 적정 난방실내습도 또는 냉방실내습도를 구하는 수학식은 하기와 같다.

냉방실내습도=W3+개인습도특성치+X3

난방실내습도=Y3+개인습도특성치+Z3

여기서, W3는 냉방 기본습도, X3는 냉방습도상수, Y3는 난방 기본습도, Z3는 난방습도상수

그런 다음, 상기에서 구한 적정 냉/난방실내온도와 냉/난방실내기류 및 냉/난방실내습도를 이용하여 냉방공조 또는 난방공조를 수행한다.

도3을 참조하여 상세히 설명하면, 사용자에 의해 개인 특성키가 입력되면,개인특성을 알기 위한 다양한 질의 데이터를 표시하고, 키입력부(31)를 통해 상기 다양한 질의 데이터에 대한 응답데이터를 입력한다.

그러면, 상기 응답데이터를 이용하여 개인특성치를 구한 다음, 그 개인특성치로 적정 냉방 실내온도/기류/습도와 난방 실내온도/기류/습도를 검출한후, 그 적정 냉방 실내온도/기류/습도와 난방 실내온도/기류/습도에 따라 적정 냉난방공조를 수행한다.

다시 말해서, 본 발명은, 사용자에게 가장 적합한 냉난방 공조를 수행하기 위하여, 쾌적감을 개인특성치를 연산하기 위한 질의 데이터를 표시하고, 그러면 사용자가 키입력수단을 통해 그 질의 데이터에 대한 응답을 인터페이스하며, 마이크로컴퓨터가 상기 응답데이터를 이용하여 개인특성치를 연산한후, 그 개인특성치로 적정 냉방실내온도/기류/습도 및 난방실내온도/기류/습도를 계산하여 그에 따라 사용자에게 가장 적합한 쾌적 냉난방공조를 수행한다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 개인 특성에 따른 적절한 냉방실내온도와 난방실내온도를 연산하여 냉난방 공조제어를 수행함으로써, 개인의 쾌적성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

사용자의 선택에 의해, 냉방 또는 난방 공조를 수행하는 공기조화기에 있어서,

사용자별 개인특성을 알아보기 위한 다양한 질의 데이터가 표시되는 표시수단과;

상기 표시수단에 표시된 다양한 데이터에 대한 응답을 입력하기 위한 키입력수단과;

상기 키입력수단을 통해 입력된 데이터를 이용하여 개인별 특성치를 연산한후, 그 개인별 특성치에 따라 냉방 또는 난방 실내온도/기류/습도를 계산하여 공조제어하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제1 항에 있어서, 질의 데이터는,추위,더위,습도,기류,냉방시 착의량,난방시 착의량,평소활동량,흡연여부,성별,연령등으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제1 항에 있어서, 개인특성치는, 개인온도특성치와 개인기류특성치 및 개인습도특성치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제1 항에 있어서, 냉방실내온도는 아래의 수학식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.

[수학식 1]

냉방실내온도=W1+개인특성치*X1

여기서, W1는 냉방 기본온도, X1는 냉방온도상수
제1 항에 있어서, 난방실내온도는 아래의 수학식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.

[수학식 1]

난방실내온도=Y1+개인특성치*Z1

여기서, Y1는 난방 기본온도, Z1는 난방온도상수
제1 항에 있어서, 냉난방 실내기류는, 하기의 수학식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.

[수학식 2]

냉방실내기류=W2+개인기류특성치+X2

여기서, W2는 냉방 기본기류, X2는 냉방기류상수
제1 항에 있어서, 난방실내기류는, 하기의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.

[수학식 2]

난방실내기류=Y2+개인기류특성치+Z2

여기서, Y2는 난방 기본기류, Z2는 난방기류상수
제1 항에 있어서, 냉방실내습도는, 하기의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.

[수학식 3]

냉방실내습도=W3+개인습도특성치+X3

여기서,W3는 냉방 기본습도, X3는 냉방습도상수
제1 항에 있어서, 난방실내습도는, 하기의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.

[수학식 3]

난방실내습도=Y3+개인습도특성치+Z3

여기서, Y3는 난방 기본습도, Z3는 난방 습도상수
제1 항에 있어서, 키입력수단은 원거리에서 버튼을 이용하여 데이터를 입력하기 위한 리모콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 10항에 있어서, 키입력수단은 사용자별 개인특성을 알아보기 위한 다양한 질의 데이터가 표시되는 표시수단이 장착되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
사용자의 선택에 의해, 냉방 또는 난방 공조를 수행하는 공기조화기에 있어서,

개인 특성키가 입력되면, 개인특성을 알기 위한 다양한 질의 데이터를 표시하는 제1 과정과;

키입력수단을 이용하여, 상기 다양한 질의 데이터에 대한 응답 데이터를 입력하는 제2 과정과;

상기 제2 과정의 응답데이터를 이용하여 개인 특성치를 연산하는 제3 과정과;

상기 개인특성치를 이용하여 냉방실내온도/기류/습도 및 난방실내온도/기류/습도를 계산한후, 그 냉방실내온도/기류/습도 또는 난방실내온도/기류/습도로 공조 제어하는 제4 과정으로 수행함을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
제12 항에 있어서, 질의 데이터는,추위,더위,습도,기류,냉방시 착의량,난방시 착의량,평소활동량,흡연여부,성별,연령등으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
제12 항에 있어서, 개인특성치는, 개인온도특성치와 개인기류특성치 및 개인습도특성치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
제12 항에 있어서, 냉방실내온도는 아래의 수학식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.

[수학식 1]

냉방실내온도=W1+개인특성치*X1

여기서, W1;냉방 기본온도, X1는 냉방온도상수
제12 항에 있어서, 난방실내온도는 아래의 수학식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.

[수학식 1]

난방실내온도=Y1+개인특성치*Z1

여기서, Y1는 난방 기본온도, Z1는 난방온도상수
제12 항에 있어서, 냉난방 실내기류는, 하기의 수학식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.

[수학식 2]

냉방실내기류=W2+개인기류특성치+X2

여기서, W2는 냉방 기본기류, X2는 냉방기류상수
제12 항에 있어서, 난방실내기류는, 하기의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.

[수학식 2]

난방실내기류=Y2+개인기류특성치+Z2

여기서, Y2는 난방 기본기류, Z2는 난방기류상수
제12 항에 있어서, 냉방실내습도는, 하기의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.

[수학식 3]

냉방실내습도=W3+개인습도특성치+X3

여기서,W3는 냉방 기본습도, X3는 냉방습도상수
제12 항에 있어서, 난방실내습도는, 하기의 수학식으로 구현하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.

[수학식 3]

난방실내습도=Y3+개인습도특성치+Z3

여기서, Y3는 난방 기본습도, Z3는 난방 습도상수