KR20050055105A - 환기 장치를 구비한 공기 조화기 및 그 운용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환기 장치의 배기 흡입구측과 급기 흡입구측에 각각 온도 센서를 설치한 후 이들에서 측정된 온도를 기준으로 공기 조화기의 실내 공조 환경 판정, 전열환기 또는 보통환기 여부를 자동 판단하여 제어하는 환기 장치를 구비한 공기 조화기 및 이를 운용하는 방법에 관한 것으로, 환기 장치의 배기 흡입구측과 급기 흡입구측에 각각 설치된 실내 온도 센서 및 실외 온도 센서를 이용하여 실내측과 실외측 온도를 측정하는 제 1 단계와, 측정된 상기 실내측 및 실외측 온도를 기초로 하여 전열교환 환기 모드로 환기 장치를 운전할 것인지, 보통교환 환기 모드로 환기 장치를 운전할 것인지를 자동으로 결정하는 제 2 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

환기 장치를 구비한 공기 조화기 및 그 운용 방법 {Air conditioner having a ventilator and a control method of them}

본 발명은 환기 장치를 구비한 공기 조화기 및 이를 운용하는 방법에 관한 것으로, 특히 환기 장치의 배기 흡입구측과 급기 흡입구측에 각각 온도 센서를 설치한 후 이들에서 측정된 온도를 기준으로 공기 조화기의 실내 공조 환경 판정, 전열환기 또는 보통환기 여부를 자동 판단하여 제어하는 환기 장치를 구비한 공기 조화기 및 이를 운용하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기 조화기(Air Conditioner)는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉기로 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방시키거나 (냉방 모드), 또는 반대작용에 의해 실내를 난방시키는 (난방 모드) 냉/ 난방 시스템을 일컫는다. 통상의 냉/ 난방 기능과 함께 실내의 오염된 공기를 흡입하여 필터링한 후 청정공기로 만들어 실내로 재투입하는 공기정화기능과, 다습한 공기를 흡입하여 건습공기로 만들어 실내로 재투입하는 제습기능 등을 겸비하고 있다.

공기 조화기는 설치 조건 및 실내 공간의 용적에 따라 선별하여 설치할 수 있도록 여러 형태로 출시되어 있는데, 그 중, 실내/외기가 분리된 형태의 분리형 공기 조화기에는 실내기를 실내의 벽면에 설치하는 벽걸이형과 액자형과, 실내기를 실내 천장에 매립하여 설치하는 천장형과, 실내기를 실내의 적정 위치에 기립상태로 설치하는 입식형이 있으며, 실내/외기가 일체화되어 있는 일체형 공기조화기로는 창문형이 있다.

공기 조화기를 사용함에 있어서, 공기 조화의 효율을 높이고 에너지를 절약하기 위해서는 실내의 공기를 외기와 차단한 상태로 사용하는 것이 바람직하기 때문에 공조 공간 내의 모든 문을 닫은 상태로 사용하는 것이 일반적이다.

밀폐된 공간의 공기는 생명체의 호흡에 의해 시간이 경과됨에 따라 이산화탄소의 함량이 증가하게 되는데, 이산화탄소의 양이 적정 기준이상이 되면 생명체의 기능에 지장을 주게 된다. 특히, 사무실이나 차량과 같이 많은 사람이 협소한 공간에 머물게 되는 경우, 단시간에 많은 양의 이산화탄소가 인체에서 배출되므로 수시로 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 대체해 주어야 한다. 따라서, 공기 조화기 사용 시, 쾌적한 분위기를 위해선 실내의 환기가 필수적이다.

국내 공개특허 제2003-63868호 (발명의 명칭; 환기장치, 출원번호; 특2002-4216)는 실외 공기를 실내로 급기할 때 실내 공기와 먼저 열교환시킨 다음 실내로 흡입하거나 실내 공기를 실외로 배기할 때 실외 공기와 열교환시킨 다음 실외로 배출하는 전열교환 방식의 환기와 댐퍼(damper)를 구비함으로써 열교환없이 직접 실내 공기를 실외로 배기하거나 실외 공기를 실내로 급기하는 보통교환 방식의 환기를 함께 구현할 수 있는 환기 장치를 게재한다.

도 1a 및 도 1b를 참조하여, 전열교환 방식의 환기와 일반교환 방식의 환기가 모두 가능한 기존의 환기 장치를 설명한다. 이때, 도 1a는 전열교환 방식의 환기 상태를 보여주고, 도 1b는 일반교환 방식의 환기 상태를 보여준다.

박스 형태의 케이스(1) 내부에 실외 공기가 실내로 안내되는 급기덕트(10)와, 상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하며 실내 공기가 실외로 안내되는 배기덕트(30)와, 상기 급기덕트(10)와 배기덕트(30)가 교차하는 지점에 구비되어 급기되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기가 열교환하는 전열 교환기(5)를 포함한다. 상기 급기덕트(10)의 일단과 타단에는 각각 급기 흡입구(11)와 급기 배출구(13)가 구비되며, 상기 배기덕트(30)의 일단과 타단에도 각각 배기 흡입구(31)와 배기 배출구(33)가 구비된다. 또한 상기 급기덕트(10)에는 실외 공기를 실내로 급기하기 위한 급기팬(15)이 구비되고, 상기 배기덕트(30)에는 실내 공기를 실외로 배기하기 위한 배기팬(35)이 구비된다.

상기 환기 장치는 실내 공기가 상기 전열 교환기(5)를 거치지 않고 바로 실외로 배출될 수 있도록 상기 배기덕트(30)로부터 분기된 급속배기덕트(40)와, 실외 공기가 상기 전열 교환기(5)를 거치지 않고 바로 실내로 흡입될 수 있도록 상기 급기덕트(10)로부터 분기된 급속급기덕트(20)를 포함한다. 상기 급속배기덕트(40)는 전열 교환기(5)의 상단과 케이스(1) 사이에 구비됨과 동시에 배기 흡입구(31) 및 배기 배출구(33)와 연통되고, 상기 급속급기덕트(20)는 전열 교환기(5)의 하단과 케이스(1) 사이에 구비됨과 동시에 급기 흡입구(11) 및 급기 배출구(13)와 연통된다.

상기 급기덕트(10)와 급속급기덕트(20)의 분기점에는 상기 급속급기덕트(20)를 선택적으로 개방하기 위한 급기댐퍼(50)가 구비되고, 상기 배기덕트(30)와 급속배기덕트(40)의 분기점에는 상기 급속배기덕트(40)를 선택적으로 개방하기 위한 배기댐퍼(60)가 구비된다.

도 1a는 전열교환 방식의 환기 상태를 보여주는 것으로, 급기댐퍼(50)와 배기댐퍼(60)가 각각 급속급기덕트(20)와 급속배기덕트(40)를 폐쇄한 상태이므로, 실외 공기는 급기덕트(10)을 통해 전열 교환기(5)를 거친 후 실내로 급기되고, 실내 공기는 배기덕트(30)를 통해 전열 교환기(5)를 거친 후 실외로 배기된다.

도 1b는 보통교환 방식의 환기 상태를 보여주는 것으로, 급기댐퍼(50)와 배기댐퍼(60)가 각각 급속급기덕트(20)와 급속배기덕트(40)를 개방한 상태이므로, 실외 공기는 급속급기덕트(20)을 통해 실내로 급기되고, 실내 공기는 급속배기덕트(40)을 통해 실외로 배기된다.

전술한 바와 같이, 전열교환 환기와 보통교환 환기가 모두 가능한 환기 장치의 경우, 실내 온도와 실외 온도의 차이가 많이 날 경우엔 전열교환 환기를 진행하여 실내 공조 효율을 높이고, 실내 온도와 실외 온도의 차이가 많이 나지 않을 경우엔 보통교환 환기를 진행하여 실내를 쾌적하게 한다.

그러나, 전술한 환기 장치는 전열교환 환기와 보통교환 환기 여부를 사용자가 직접 파악하여야 한다. 즉, 전열교환 환기 또는 보통교환 환기 여부를 자동으로 결정하는 시스템과 알고리즘을 갖추고 있지 않음에 따라, 어떤 종류의 환기 방식을 선택할지를 전적으로 사용자의 느낌이나 감지에 의존해야 하는 불편함이 있다.

한편, 공기 조화기의 경우, 필요에 따라 냉/ 난방을 자유롭게 조절할 수 있으나, 주위 온도에 따라 자동으로 냉/ 난방의 공조 환경을 제어할 수 있는 기능이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 온도 센서를 통해 측정된 실내 및 실외 온도를 기준으로 하여 공기 조화기의 실내 공조 환경을 자동으로 판정하고, 또한 전열환기 또는 보통환기 여부를 자동 판단하여 제어하는 환기 장치를 구비한 공기 조화기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 환기 장치를 구비한 공기 조화기를 사용하는데 있어서 바람직한 운용 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 의한 환기 장치를 구비한 공기 조화기는, 실내 공기를 공조시키기 위한 공기 조화기의 실내기와, 상기 실내기와 소정의 부분에서 연통되며, 보통교환 환기 모드와 전열교환 환기 모드를 함께 수행할 수 있는 환기 장치와, 상기 환기 장치의 배기 흡입구측과 급기 흡입구측에 각각 설치되어 실내온도와 실외온도를 측정하는 실내 및 실외 온도센서와, 상기 온도 센서들에서 감지된 온도를 기초로 하여 상기 환기 장치의 환기 모드를 자동으로 판단하여 운전하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 컨트롤러는 상기 온도 센서들에서 감지된 온도를 기초로 하여 난방 모드, 냉방 모드 및 단독 환기 모드 중 어느 하나로 실내 공조 환경을 판정하는 기능을 더 구비한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 의한 환기 장치를 구비한 공기 조화기의 운용 방법은, 환기 장치의 배기 흡입구측과 급기 흡입구측에 각각 설치된 실내 온도 센서 및 실외 온도 센서를 이용하여 실내측과 실외측 온도를 측정하는 제 1 단계와, 측정된 상기 실내측 및 실외측 온도를 기초로 하여 전열교환 환기 모드로 환기 장치를 운전할 것인지, 보통교환 환기 모드로 환기 장치를 운전할 것인지를 자동으로 결정하는 제 2 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 단계 후, 측정된 상기 실내측 및 실외측 온도를 기준으로 실내 공조 환경을 판정하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 의하면, 환기 장치의 배기 흡입구측 및 급기 흡입구측에 각각 온도 센서를 설치함으로써 상기 온도 센서에서 측정된 실내 온도 및 실외 온도를 기준으로 하여 공기 조화기의 실내 공조 환경을 자동 판정할 수 있다. 실내 공조 환경이 냉방 모드 또는 난방 모드일 경우, 전열교환 환기 또는 보통교환 환기 여부 또한 상기 온도를 기준으로 하여 자동으로 판단할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 환기 장치를 구비한 공기 조화기 및 이를 운용하는 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다.

도 2a 및 도 2b는 전열교환 방식의 환기와 일반교환 방식의 환기가 모두 가능한 환기 장치를 구비한 본 발명에 의한 공기 조화기를 도시한 구성도로서, 도 2a는 전열교환 방식의 환기 상태를 보여주고, 도 2b는 일반교환 방식의 환기 상태를 보여준다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기는, 실내 공기를 흡입하는 흡입구(71), 실내 공기의 흡입과 배출을 제어하는 송풍팬(72), 상기 송풍팬의 운전 및 속도를 제어하는 모터(73), 흡입된 상기 공기를 열교환시키는 증발기(즉, 열교환기)(74) 및 이들 모두를 그 내부에 구비하는 실내기 케이스(70)를 포함하여 구성된다.

상기 도 2a 및 도 2b에 도시한 공기 조화기는 천장형 공기 조화기로써, 상기 실내기 케이스(70)는 실내 천장의 내부에 삽입되어 설치되어 있다. 상기 흡입구(71)는 실내 공기를 상기 실내기 케이스(70) 내로 흡입하는 곳으로, 실내의 천장에 외부에서 볼 수 있도록 설치한다. 송풍팬(72)은 실내 공기를 상기 흡입구(71)를 통해 흡입한 후 이를 배출구(75)로 배출하는 흐름 및 속도를 제어하는 것으로 상기 흡입구(71) 안쪽에 설치되어 있고, 송풍팬(72)의 운전을 제어하는 모터(73)가 이와 연결되어 있다. 토출구(75)는 상기 흡입구(71)의 외측에 형성되어 열교환된 공기를 실내로 배출하는 통로 역할을 하는데, 통상, 상기 흡입구(71)를 둘러싸도록 4면(좌, 우, 상, 하)에 설치된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 환기 장치는, 박스 형태의 케이스(100) 내부에 실내 공기가 실외로 안내되는 배기덕트(111)와, 상기 배기덕트와 소정 위치에서 교차하며 실외 공기가 실내로 안내되는 급기덕트(121)와, 상기 배기덕트(111)와 급기덕트(121)가 교차하는 지점에 구비되어 급기되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기가 열교환하는 전열 교환기(130)를 포함한다.

상기 배기덕트(111)의 일단과 타단에는 각각 배기 흡입구(112)와 배기 배출구(113)가 구비되는데, 상기 배기 흡입구(112)는 실내측, 구체적으로, 공기 조화기의 흡입구(71)측과 연통되도록 형성되고, 상기 배기 배출구(113)는 실외측에 형성된다. 또한, 상기 급기덕트(121)의 일단과 타단에도 각각 급기 흡입구(122)와 급기 배출구(123)가 구비되는데, 상기 급기 흡입구(122)는 실외측에 형성되고, 상기 급기 배출구(123)은 실내측, 구체적으로, 공기 조화기의 상기 토출구(75)측과 연통되도록 형성된다. 상기 배기덕트(111)에는 실내 공기를 실외로 배기하기 위한 배기팬(114)이 구비되고, 상기 급기덕트(121)에는 실외 공기를 실내로 급기하기 위한 급기팬(124)이 구비된다.

환기 장치에 전원이 공급되지 않은 상태에서 공기 조화기를 가동하면, 모터(73)와 송풍팬(72)의 작용에 의해 상기 흡입구(71)로 실내의 공기가 흡입되기 시작하고, 흡입된 실내 공기는 송풍팬(72)을 거쳐 상기 증발기(74)를 통과하면서 열교환된다. 열교환된 실내 공기는 상기 배출구(75)를 통해 배출됨으로써 실내의 온도를 사용자가 원하는 온도로 변화시킨다. 즉, 공기 조화기가 냉방 모드에서 운전되면 상기 공기 조화기는 실내의 온도는 낮추는 냉방 기능을 수행하고, 이와 반대로 난방 모드에서 운전되면 상기 공기 조화기는 실내의 온도를 높이는 난방 기능을 수행한다.

이후, 환기 장치를 가동시키기 위한 전원이 공급되면, 상기 배기팬(114)과 급기팬(124)이 작동을 시작하면서 배기 흡입구(112) 및 급기 흡입구(122)를 통해 각각 실내 공기 및 실외 공기를 흡입하기 시작한다. 흡입된 실내 공기 및 실외 공기는 각각 배기덕트(111) 및 급기덕트(121)를 통과하면서 전열 교환기(130)를 거친다. 이때, 상기 전열 교환기(130)에서 실내 공기와 실외 공기가 열교환을 시도하여 실외 공기는 실내 공기에 의해 온도가 낮아지거나 (냉방의 경우), 높아진다 (난방의 경우). 전열 교환기(130)을 거친 실내 공기는 배기 배출구(113)을 거쳐 외부로 배출되고 (도 2a의 실선 참조), 실외 공기는 급기 배출구(123)을 거쳐 실내로 유입된다 (도 2a의 일점쇄선 참조).

상술한 환기 과정은 전열교환 방식의 환기 방법으로, 실외에서 유입되는 공기에 의해 실내 공기의 온도가 갑작스럽게 변화하는 것을 방지할 수 있다.

상기 환기 장치는 실내 공기가 상기 전열 교환기(130)를 거치지 않고 바로 실외로 배출될 수 있도록 상기 배기덕트(111)로부터 분기된 급속배기덕트(115)와, 실외 공기가 상기 전열 교환기(130)를 거치지 않고 바로 실내로 흡입될 수 있도록 상기 급기덕트(121)로부터 분기된 급속급기덕트(125)를 포함한다. 상기 급속배기덕트(115)는 전열 교환기(130)의 상단과 케이스(100) 사이에 구비됨과 동시에 배기 흡입구(112) 및 배기 배출구(113)와 연통되고, 상기 급속급기덕트(125)는 전열 교환기(130)의 하단과 케이스(100) 사이에 구비됨과 동시에 급기 흡입구(122) 및 급기 배출구(123)와 연통된다. 이때, 상기 배기덕트(111)와 급속배기덕트(115)의 분기점에는 상기 급속배기덕트(111)를 선택적으로 개방하기 위한 배기댐퍼(116)가 구비되고, 상기 급기덕트(121)와 급속급기덕트(125)의 분기점에는 상기 급속급기덕트(125)를 선택적으로 개방하기 위한 급기댐퍼(126)가 구비된다.

상기 배기댐퍼(116) 및 급기댐퍼(126)가 급속배기덕트(115) 및 급속급기덕트(125)를 막은 상태(도 2a 참조)에서는 배기 및 급기되는 공기가 전열 교환기(130)를 거치는 전열교환 환기 방식으로 환기가 이루어지나, 상기 배기댐퍼(116) 및 급기댐퍼(126)가 급속배기덕트(115) 및 급속급기덕트(125)를 개방하게되면, 배기 흡입구(112)를 통해 흡입되는 실내 공기는 전열 교환기(130)를 거치지 않고 상기 급속배기덕트(115)를 통해 곧바로 배기 배출구(113)로 배출되고 (도 2b의 실선 참조), 급기 흡입구(122)를 통해 흡입되는 실외 공기 또한 전열 교환기(130)를 거치지 않고 상기 급속급기덕트(125)를 통해 곧바로 급기 배출구(123)로 배출된다 (도 2b의 일점쇄선 참조). 따라서, 환기 장치는 전열교환 방식의 환기가 아닌 보통교환 방식의 환기 모드로 작용하게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 환기 장치는 상기 배기 흡입구(112)측 및 급기 흡입구(121)측에 각각 실내 온도 센서(140) 및 실외 온도 센서(150)을 구비한다. 상기 실내 온도 센서(140)는 배기 흡입구(112)로 흡입되는 실내 공기(도 2a 및 도 2b의 실선 참조)의 온도를 측정하고, 상기 실외 온도 센서(150)는 급기 흡입구(122)로 흡입되는 실외 공기(도 2a 및 도 2b의 일점쇄선 참조)의 온도를 측정한다.

또한, 상기 환기 장치는 실내 온도 센서(140) 및 실외 온도 센서(150)와 연결되어 공기 조화기와 환기 장치의 운전을 제어하는 컨트롤러(미도시)를 더 구비한다. 이때, 상기 컨트롤러에는 공기 조화기의 실내 공조 환경과 환기 모드를 자동으로 결정하기 위하여 실내 공조 환경 판단 기준표(도 4a)와, 난방 시 환기 모드 판단 기준표(도 4b) 및 냉방 시 환기 모드 판단 기준표(도 4c)가 미리 입력되어 있다.

상기 실내 및 실외 온도 센서(140 및 150)가 실내 및 실외의 온도를 측정한 후 이 값을 상기 컨트롤러에 입력하면, 상기 컨트롤러는 먼저 미리 입력되어 있는 실내 공조 환경 판단 기준표와 상기 측정값을 비교한다. 이러한 비교 작업을 거친 후, 상기 컨트롤러는 공기 조화기의 공조 환경을 결정하는데, 냉방 모드, 난방 모드 및 단독 환기 모드 중 어느 하나로 결정한다.

예컨대, 실내 온도가 25℃이고, 실외 온도가 25℃일 경우 (도 4a의 A점), 공기 조화기는 냉방 모드로 제어되고, 실내 온도가 21℃이고, 실외 온도가 23℃일 경우 (도 4a의 B점), 예컨대, 공기 조화기는 운전을 멈추고 환기 장치만 단독으로 운전되는 단독 환기 모드로 제어되며, 예컨대, 실내 온도가 24℃이고, 실외 온도가 19℃일 경우 (도 4a의 C점), 공기 조화기는 난방 모드로 자동 제어된다.

이후, 상기 컨트롤러는 미리 입력되어 있는 환기 모드 기준표에 의해, 환기 장치를 전열교환 방식으로 운전할 것 인지, 보통교환 방식으로 운전할 것 인지를 결정하는데, 실내 공조 환경이 난방 모드의 경우, 상기 컨트롤러에 미리 입력되어 있는 난방 시 환기 모드 판단 기준표(도 4b 참조)를 기준으로 환기 모드를 결정하고, 실내 공조 환경이 냉방 모드의 경우, 상기 컨트롤러에 미리 입력되어 있는 냉방 시 환기 모드 판단 기준표(도 4c)를 기준으로 환기 모드를 결정한다.

예컨대, 실내 온도가 25℃이고, 실외 온도가 26℃인 경우(도 4a의 A점), 냉방 시 환기 모드 기준표(도 4c)에 의하여, 환기 장치는 전열교환 방식으로 자동 제어되고, 실내 온도가 24℃이고, 실외 온도가 19℃인 경우(도 4a의 C점), 난방 시 환기 모드 기준표(도 4b)에 의하여, 환기 장치는 전열교환 방식으로 자동 제어된다.

본 발명에 의한 환기 장치를 구비한 공기 조화기에 의하면, 환기 장치의 배기 흡입구측 및 급기 흡입구측에 각각 실내 온도 센서 및 실외 온도 센서를 설치하고, 이들 온도 센서에서 측정된 실내 및 실외 온도값을 기초로하여 실내 공조 환경과, 환기 모드를 자동 결정하는 컨트롤러를 구비함으로써 공기 조화기의 공조 환경과 환기 장치의 환기 방식을 실내외 온도에 따라 자동으로 제어할 수 있다.

한편, 도 2a 및 도 2b에 의하면, 본 발명에 의한 환기 장치를 구비한 공기 조화기는 천장형으로 도시하고 있으나, 이는 예시된 것 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상이 천장형 공기 조화기로 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 즉, 환기 장치의 배기 흡입구측과 급기 흡입구측에 각각 온도 센서를 설치한 후 이들 온도 센서에서 측정된 값을 기준으로 공기 조화기의 공조 환경과, 환기 장치의 환기 방식을 자동으로 결정한다는 본 발명의 기술 사상이 포함된 것이라면, 상기 공기 조화기가 천장형이던 액자형이던 벽걸이형이던 구분하지 않고 적용됨은 물론이다.

또한, 상기 실내 및 실외 온도 센서(140 및 150)는 실내 및 실외 온도를 측정한다는 목적을 달성할 수만 있다면 배기 흡입구(112) 및 급기 흡입구(121) 근방 어느 부분에도 설치할 수 있으므로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바에 의해 상기 실내 및 실외 온도 센서(140 및 150)의 설치 위치가 제한되지 않음은 물론이다.

이어, 상기 컨트롤러는 환기 장치 내 뿐만 아니라 공기 조화기 내 어느 부분에라도 그 기능을 수행할 수 있도록 설치할 수 있음은 물론이므로, 그 설치 위치에 의해 본 발명의 기술적 사상이 제한되지 않음은 명백하다.

이하, 본 발명에 의한 실내 공조 환경 자동 판정 및 전열/보통 환기 모드 자동 판단에 의한 공기 조화기의 운용 방법에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 환기 장치를 구비한 공기 조화기를 이용하여 실내 공조 환경 및 전열 또는 보통 환기를 자동 제어하는 일 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.

환기 장치를 구비한 공기 조화기에 전원을 공급한 후, 상기 공기 조화기의 운전을 자동으로 제어하기 위해 운전 자동 모드로 설정하면 (S11 단계), 상기 환기 장치의 배기 흡입구(도 2의 112)측과 급기 흡입구(도 2의 122)측에 설치되어 있는 실내 온도 센서(140) 및 실외 온도 센서(150)는 각각 실내 온도 및 실외 온도를 측정한다 (S12 단계).

상기 실내 및 실외 온도 센서(140 및 150)에서 측정한 온도값을 컨트롤러에 입력하면, 컨트롤러에 미리 입력되어져 있는 실내 공조 환경 판단 기준표(도 4a)와 상기 온도값을 비교하여 공기 조화기의 공조 환경을 결정하게 되는데 (S13 단계), 먼저, 상기 온도값이 실내 공조 환경 판단 기준표의 난방 영역(도 4a의 '난방 영역'참조) 내에 존재하는가를 판단한다 (S14 단계). 상기 온도값이 상기 난방 영역 내에 존재할 경우, 컨트롤러는 공기 조화기의 실내 공조 환경을 난방 모드로 제어하고 이에 따라 실내 온도를 높이기 시작한다 (S15 단계).

이후, 상기 컨트롤러는 미리 입력되어져 있는 난방 시 환기 모드 판단 기준표(도 4b)와 S12 단계에서 측정한 온도값을 비교하여 난방 모드로 작동 중인 공기 조화기의 환기 모드를 결정하는데 (S16 단계), 상기 온도값이 환기 모드 판단 기준표의 보통 환기 영역(도 4b의 '보통 환기 영역'참조) 내에 존재하는가를 판단한다 (S17 단계). 상기 온도값이 상기 보통 환기 영역 내에 존재할 경우, 컨트롤러는 환기 장치를 보통교환 환기 모드로 운전하기 시작하고 (S18 단계), 상기 온도값이 환기 모드 판단 기준표의 전열 환기 영역(도 4b의 '전열 환기 영역'참조) 내에 존재할 경우, 상기 컨트롤러는 환기 장치를 전열교환 환기 모드로 운전한다 (S24 단계).

한편, 상기 S14 단계에서, 실내 및 실외 온도값이 실내 공조 환경 판단 기준표의 난방 영역에 존재하지 않는 경우, 컨트롤러는 상기 온도값이 냉방 영역(도 4a의 '냉방 영역'참조)에 존재하는가를 판단한다 (S19 단계). 상기 온도값이 냉방 영역에 존재할 경우, 컨트롤러는 공기 조화기의 실내 공조 환경을 냉방 모드로 제어하고 이에 따라 실내 온도를 낮추기 시작한다 (S20 단계).

이후, 상기 컨트롤러는 미리 입력되어져 있는 냉방 시 환기 모드 판단 기준표(도 4c)와 S12 단계에서 측정한 온도값을 비교하여 냉방 모드로 작동 중인 공기 조화기의 환기 모드를 결정하는데 (S21 단계), 상기 온도값이 환기 모드 판단 기준표의 보통 환기 영역(도 4c의 '보통 환기 영역'참조) 내에 존재하는가를 판단한다 (S22 단계). 상기 온도값이 상기 보통 환기 영역 내에 존재할 경우, 컨트롤러는 환기 장치를 보통교환 환기 모드로 운전하기 시작하고 (S18 단계), 상기 온도값이 환기 모드 판단 기준표의 전열 환기 영역(도 4c의 '전열 환기 영역'참조) 내에 존재할 경우, 상기 컨트롤러는 환기 장치를 전열교환 환기 모드로 운전한다 (S24 단계).

한편, 상기 S19 단계에서, 실내 및 실외 온도값이 실내 공조 환경 판단 기준표의 냉방 영역에도 존재하지 않는 경우, 상기 컨트롤러는 공기 조화기를 냉방 모드로도 난방 모드로도 작동시키지 않고 환기 장치만을 단독 환기 모드로 운전시킨다 (S23 단계). 이때, 환기 장치만이 단독으로 운전될 때, 상기 환기 장치는 전열교환 환기 모드로 작동된다 (S24 단계).

본 발명에 의한 환기 장치를 구비한 공기 조화기의 운용 방법에 의하면, 환기 장치의 배기 흡입구측과 급기 흡입구측에 각각 온도 센서를 설치한 후 실내 온도 및 실외 온도를 측정하고, 이 측정된 온도값을 이용하여 공기 조화기의 실내 공조 환경을 자동으로 제어함과 동시에 환기 장치의 환기 모드를 자동으로 제어할 수 있다. 따라서, 사용자의 감지 또는 느낌으로만 공기 조화기 및 환기 장치를 수동으로 작동시키던 기존의 불편함을 없앨 수 있다.

한편, 도 3에 도시한 흐름도에서는 실내 공조 환경을 판단할 때, 온도값이 난방 영역 내에 존재하는가를 먼저 판단한 후 냉방 영역에 존재하는가 등을 판단하는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명의 기술적 사상이 상기 흐름도에 도시된 바에 의해 제한되지 않는다는 것은 명백하다. 즉, 컨트롤러 내에 미리 셋팅된 값과 측정된 온도값을 비교한 후 실내 공조 환경과 환기 모드를 자동 판단한다는 본 발명의 기술적 사상이 포함된 것이라면, 도 3에 도시한 흐름도의 판단 순서에 있어 선.후가 바뀐 상태로 흐름이 진행된다하더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있음은 본 발명이 속한 기술 분야에도 통상의 지식을 가진 자에 의해 명백하다.

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 각각 실내 공조 환경 판정, 난방 모드 시 전열 또는 보통환기 여부 판정 및 냉방 모드 시 전열 또는 보통환기 여부 판정을 위한 기준표들이다.

도 4a는 실내 공조 환경 판단 기준표로서, 작은 동그라미로 그 내부가 채워진 상단 영역은 냉방 영역을 의미하며, 점들로 그 내부가 채워진 중앙 영역은 단독 환기 영역을 의미하며, 가위표로 그 내부가 채워진 하단 영역은 난방 영역을 의미한다.

예컨대, 실내 온도가 25℃이고, 실외 온도가 26℃인 경우(A점), 이 온도값들은 상기 냉방 영역에 속하므로, 공기 조화기는 냉방 모드로 작동하게 된고, 실내 온도가 21℃이고, 실외 온도가 23℃인 경우(B점), 이 온도값들은 상기 단독 환기 영역에 속하므로, 환기 장치만이 작동하게 되며, 실내 온도가 24℃이고, 실외 온도가 19℃인 경우(C점), 이 온도값들은 상기 난방 영역에 속하므로, 공기 조화기는 난방 모드로 작동하게 된다.

도 4b는 난방 시 환기 모드 판단 기준표로서, 별표로 그 내부가 채워진 상단 영역은 보통 환기 영역을 의미하며, 그 외의 영역은 전열 환기 영역을 의미한다.

도 4a에서 난방 영역에 속하는 온도값이 상기 보통 환기 영역 내에도 존재하는 경우, 환기 장치는 보통교환 환기 모드로 작동하게 되며, 도 4a에서 난방 영역에 속하는 온도값이 상기 보통 환기 영역 내에 존재하지 않는 경우, 환기 장치는 전열교환 환기 모드로 작동하게 된다 (C점 참조).

도 4c 냉 시 환기 모드 판단 기준표로서, 별표로 그 내부가 채워진 상단 영역은 보통 환기 영역을 의미하며, 그 외의 영역은 전열 환기 영역을 의미한다.

도 4a에서 냉방 영역에 속하는 온도값이 상기 보통 환기 영역 내에도 존재하는 경우, 환기 장치는 보통교환 환기 모드로 작동하게 되며, 도 4a에서 난방 영역에 속하는 온도값이 상기 보통 환기 영역 내에 존재하지 않는 경우, 환기 장치는 전열교환 환기 모드로 작동하게 된다 (A점 참조).

본 발명에 의한 환기 장치를 구비한 공기 조화기 및 이를 운용하는 방법에 의하면, 환기 장치의 배기 흡입구측과 급기 흡입구측에 각각 온도 센서를 설치한 후 실내 온도 및 실외 온도를 측정하고, 이 측정된 온도값을 이용하여 공기 조화기의 실내 공조 환경을 자동으로 제어함과 동시에 환기 장치의 환기 모드를 자동으로 제어할 수 있다. 따라서, 사용자의 감지 또는 느낌으로만 공기 조화기 및 환기 장치를 수동으로 작동시키던 기존의 불편함을 없앨 수 있다.

도 1a은 기존의 전열교환 및 일반교환 겸용 환기 장치를 도시한 구성도로서, 전열교환 방식의 환기 상태를 보여준다.

도 1b는 기존의 전열교환 및 일반교환 겸용 환기 장치를 도시한 구성도로서, 일반교환 방식의 환기 상태를 보여준다.

도 2a는 전열교환 및 일반교환 겸용 환기 장치를 구비한 본 발명에 의한 공기 조화기를 도시한 구성도로서, 전열교환 방식의 환기 상태를 보여준다.

도 2b는 전열교환 및 일반교환 겸용 환기 장치를 구비한 본 발명에 의한 공기 조화기를 도시한 구성도로서, 일반교환 방식의 환기 상태를 보여준다.

도 3은 본 발명에 의한 환기 장치를 구비한 공기 조화기를 이용하여 실내 공조 환경 및 전열교환 또는 보통교환 환기를 자동 제어하는 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 각각 실내 공조 환경 판정, 난방 시 환기 모드 판정 및 냉방 시 환기 모드 판정을 위한 기준표들이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

71 : 흡입구 72 : 송풍팬

74 : 증발기 111 : 배기덕트

112 : 배기 흡입구 115 : 급속배기덕트

116 : 배기댐퍼 121 : 급기 덕트

122 : 급기 흡입구 125 : 급속급기덕트

126 : 급기댐퍼 130 : 전열 교환기

140 : 실내 온도 센서 150 : 실외 온도 센서

Claims (7)

1. 실내 공기를 공조시키기 위한 공기 조화기의 실내기;

   상기 실내기와 소정의 부분에서 연통되며, 보통교환 환기 모드와 전열교환 환기 모드를 함께 수행할 수 있는 환기 장치;

   상기 환기 장치의 배기 흡입구측과 급기 흡입구측에 각각 설치되어 실내온도와 실외온도를 측정하는 실내 및 실외 온도센서; 및

   상기 온도 센서들에서 감지된 온도를 기초로 하여 상기 환기 장치의 환기 모드를 자동으로 판단하여 운전하는 기능을 갖는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 장치를 구비한 공기 조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 컨트롤러는 상기 온도 센서들에서 감지된 온도를 기초로 하여 실내 공조 환경을 자동으로 판정하는 기능을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 환기 장치를 구비한 공기 조화기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 실내 공조 환경 판정은 난방 모드, 냉방 모드 및 단독 환기 모드 중 어느 한 모드를 선택하는 판정인 것을 특징으로 하는 환기 장치를 구비한 공기 조화기.
4. 환기 장치의 배기 흡입구측과 급기 흡입구측에 각각 설치된 실내 온도 센서 및 실외 온도 센서를 이용하여 실내측과 실외측 온도를 측정하는 제 1 단계; 및

   측정된 상기 실내측 및 실외측 온도를 기초로 하여 전열교환 환기 모드로 환기 장치를 운전할 것인지, 보통교환 환기 모드로 환기 장치를 운전할 것인지를 자동으로 결정하는 제 2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 장치를 구비한 공기 조화기의 운용 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 단계 후, 측정된 상기 실내측 및 실외측 온도를 기준으로 실내 공조 환경을 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 장치를 구비한 공기 조화기의 운용 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 실내 공조 환경 판정은 난방 모드, 냉방 모드 및 단독 환기 모드 중 어느 한 모드를 선택하는 판정인 것을 특징으로 하는 환기 장치를 구비한 공기 조화기의 운용 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 단독 환기 모드는 전열교환 환기 모드인 것을 특징으로 하는 환기 장치를 구비한 공기 조화기의 운용 방법.