KR20050055452A - 대기전력 절감 에어컨 시스템 및 그 동작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어컨의 전원코드를 연결하더라도 마이컴으로 대기전원이 공급되지 않고 완전 차단되도록 하여 대기전원을 절감할 수 있는 대기전력 절감 에어컨 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 전원코드를 통해 공급받은 전원을 에어컨 구동회로에서 이용되는 일정수준의 전압으로 변환하여 공급하는 전원부와, 상기 전원부에서 공급된 전압을 기반으로 구동되어 제어명령에 따른 동작 제어를 수행하는 마이컴과, 상기 마이컴의 구동상태에 따라 자동으로 온/오프됨에 따라 상기 전원코드와 상기 전원부 사이의 회로를 연결 또는 차단시키는 전원스위치를 포함하여 구성되어, 상기 전원스위치가 마이컴의 구동상태에 따라 자동으로 온/오프되어 전원코드가 연결된 상태에서도 회로 내부로 인가되는 대기전력을 차단할 수 있어 전기세의 부담을 감소시키는 동시에 수동적으로 전원코드를 연결/해제하는 번거로움을 없앨 수 있어 사용자 편의성이 향상되는 효과가 있다.

Description

대기전력 절감 에어컨 시스템 및 그 동작방법{Power save system of air conditioner and its operating method}

본 발명은 대기전력 절감 에어컨 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 특히 에어컨의 전원코드를 연결하더라도 마이컴으로 대기전원이 공급되지 않고 완전 차단되도록 하여 대기전원을 절감할 수 있는 대기전력 절감 에어컨 시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다.

도 1 은 일반적인 공기조화기의 냉방시 냉매 흐름이 도시된 도면이다. 이를 참조로 하여 공기조화기를 구성하는 구성장치 및 동작원리를 설명하기로 한다.

냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축하는 압축기(10)에서 압축된 냉매는 냉매 역류를 방지하는 체크밸브(11)를 통과한 후, 냉매의 유로를 절환시켜 열교환기의 역할이 바뀌도록 하는 방향절환밸브(20)를 통과한다.

상기 방향절환밸브(20)는 냉방 또는 난방 기능이 구비된 히트펌프식 공기조화기의 경우에만 구비되어 상기 압축된 냉매흐름의 방향을 절환시켜 냉방 사이클 또는 난방 사이클을 형성하므로, 통상 보급된 냉방전용 공기조화기의 경우 상기 방향절환밸브(20)는 포함되지 않는다.

압축된 냉매는 냉매를 실외 공기와 열교환시켜 중온고압의 액체냉매로 응축시키는 실외 열교환기(30)와, 상기 실외 열교환기(30)를 통과한 냉매를 저온저압의 액체냉매로 감압시키는 팽창밸브(40)와, 상기 팽창밸브(40)를 통과한 냉매를 실내공기와 열교환시키는 실내 열교환기(50)를 거쳐 실내의 공기 조화를 수행하며, 또한 상기 실내 열교환기(50)를 통과한 액체상태 및 기체상태의 2상냉매는 어큐뮬레이터(60)를 통과하여 상기 2상냉매로부터 액체냉매를 분리하고 기체냉매만 상기 압축기(10)로 공급하여 재압축됨에 따라 냉방 사이클의 형성이 반복된다.

이러한 에어컨의 각 구성요소를 순환하는 냉매는 에어컨 외관에 형성된 버튼부 또는 리모콘에서 입력된 바에 따라 제어신호를 발령하는 마이컴에 의해 제어되는데, 이러한 마이컴과 상기 마이컴과 연계되어 각종 설정정보가 저장되는 메모리의 경우 안정적인 구동전원이 필연적으로 요구된다.

즉, 마이컴과 같은 전장품을 내장한 가전기기에 있어서는 회로구성이 집적회로화되고 신호처리기술이 고정밀화됨에 따라 자동 파워 온/오프기능, 메모리 기능이 채택되며, 정상적인 동작제어를 위해서는 일정한 구동전원이 공급되어야 한다.

이러한 전원 공급모드는 크게 정상모드와 대기모드로 구분될 수 있는데, 상기 정상모드에서는 사용자가 입력한 제어명령에 따라 물리적인 동작 제어를 위해 전원이 공급되는 모드이고, 대기모드는 제어명령의 입력을 대기하는 마이컴이 소모하는 최소한의 전원이 공급되는 모드이다.

그러나, 전원코드가 연결된 채 미량의 전원이 마이컴으로 공급되는 대기모드인 경우에도 장시간으로 계속되는 경우 전력소모는 각 가정에서 무시할 수 없게 되어, 전기세의 부담이 높아지고 있는 실정이다.

만약, 대기전력 소모를 최소화하기 위해 에어컨의 전원코드를 연결하지 않는다면 버튼 또는 리모콘에 의한 전원 온/오프 명령을 직접 입력할 수 없을 뿐더러, 추후 에어컨이 홈 네트워킹 가전기기로 이용되는 경우에 있어서도 원격 또는 홈서버에서 전송된 제어신호에 따라 상기 에어컨의 마이컴이 동작 제어를 할 수 없게 되므로 에어컨의 이용도가 저하된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전원코드가 연결된 상태에서 공급되는 미세 대기전력이 차단되도록 에어컨의 마이컴과 연결되어, 상기 마이컴에 의해 접점이 제어되는 전원 스위치가 별도 구비됨에 따라 수동적으로 전원코드를 연결/해제하는 번거로움을 없애고 전기세 부담을 감소시킬 수 있는 대기전력 절감 에어컨 시스템 및 그 동작방법을 제공하는데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 대기전력 절감 에어컨 시스템 및 그 동작방법의 특징에 따르면, 전원코드를 통해 공급받은 전원을 에어컨 구동회로에서 이용되는 일정수준의 전압으로 변환하여 공급하는 전원부와, 상기 전원부에서 공급된 전압을 기반으로 구동되어 제어명령에 따른 동작 제어를 수행하는 마이컴과, 상기 마이컴의 구동상태에 따라 자동으로 온/오프됨에 따라 상기 전원코드와 상기 전원부 사이의 회로를 연결 또는 차단시키는 전원스위치를 포함하여 구성된다.

또한, 대기전력 절감 에어컨 시스템의 동작방법은 에어컨에 전원명령이 입력되어 마이컴이 구동되는 제 1 단계와, 상기 마이컴에 의해 전원스위치의 접점 릴레이가 온 되어 전원스위치를 통해 회로로 전원이 인가되는 제 2 단계와, 입력된 제어명령에 따라 동작 제어가 수행되고, 에어컨 동작중에 운전정지 명령이 입력되면 상기 전원스위치의 접점 릴레이가 오프되어 전원이 차단되는 제 3 단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 에어컨의 대기전력 절감 에어컨의 회로도를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 에어컨의 구성 블록도이다.

도 2는 전원코드(C)가 콘센트에 연결되어, 교류전원을 인가받는다. 상기 교류전원은 가정용, 공업용에 따라 상이하게 공급되며, 지역별 국가별로 상이한 값이다.

상기 전원코드(C)를 통해 인가되는 교류전원은 전원부(100)를 통해 일정크기의 전압으로 변환되고, 이러한 직류전압은 마이컴(300)을 구동시키는 구동용 전원으로 이용된다.

이때, 상기 전원코드(C) 및 전원부(100) 사이의 병렬연결 또는 차단을 제어하기 위해 별도 구비되는 전원스위치(200)가 연결되는데, 상기 전원스위치는 접점과의 온/오프 상태에 따라 상기 전원코드(C)로부터 전원부(100)로 인가되는 전류를 차단시키는 역할을 한다.

이러한 전원스위치(200)는 수동식으로 별도 조작될 수 있도록 에어컨 일측에 형성된 전원버튼(201)과 연결될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 전원스위치(200)는 자동식으로 상기 마이컴(300)에 의해 제어될 수 있다.

즉, 디폴트로 상기 전원스위치(200)는 온 상태로 회로 연결되어 있다가, 에어컨의 버튼 또는 리모콘에서 입력된 전원 오프명령이 상기 마이컴(300)으로 전달되면, 상기 마이컴은 자동으로 상기 전원스위치(200)를 오프시킴으로써 전원코드(C)에서 인가되는 전원을 차단시킨다.

이러한 마이컴(300)은 도 3에 도시된 바와 같이 전원스위치의 접점을 구동시켜 스위치의 온/오프를 제어하는 접점구동부(310)와, 입력된 제어명령에 따라 실내기 및 실외기의 동작을 제어하는 동작구동부(320)를 포함하여 구성된다.

물론, 상기 전원스위치(200)는 상기 마이컴(300)에 의한 자동 알고리즘 이외에 물리적인 방법으로 온/오프될 수 있는데, 상기 전원스위치(200)의 접점이 열에 의해 팽창 또는 수축되는 바이메탈의 원리를 이용하여 상기 마이컴(300)이 구동중인 경우 상기 접점이 팽창되어 스위치가 온 상태를 유지하고 있다가, 상기 마이컴(300)이 동작 정지되면 상기 접점이 다시 수축되어 스위치가 자동으로 오프되도록 할 수 있다.

이와 같은 방법으로 상기 전원스위치(200)를 별도 형성하는 경우, 상기 마이컴(300)의 구동과 전원스위치의 온/오프가 자동 연계되므로 전원코드가 연결된 상태에서도 회로 내부로의 전원인가를 차단할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 대기전력 절감 에어컨 시스템의 동작방법이 도시된 순서도로서, 이를 참조하여 대기전력 절감 알고리즘을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 에어컨의 전원 온(on) 명령이 입력되어 마이컴이 구동되면, 상기 마이컴은 전원스위치의 접점이 온 상태인지를 판단한다.(S1)

그 후, 마이컴은 설정정보를 초기화하고(S2), 전원부를 통해 인가되는 전압에 대한 주파수를 감지함으로써 공급전원의 상태를 판단한다(S3).

정상적인 공급전원이 인가되는 것이면 상기 마이컴은 상기 전원스위치의 접점 릴레이를 온 시킴으로써 전원스위치와 회로가 연결되도록 한다(S4).

전원스위치의 접점 릴레이가 동작되면, 비로소 전원부에서 공급되는 전원이 상기 전원스위치를 거쳐 회로 내부로 인가되고, 이로써 제어명령에 따른 정상적인 에어컨 동작 구동이 가능하게 된다(S5).

에어컨 동작중에 운전정지 신호가 입력되면(S6), 이를 감지한 마이컴은 상기 운전정지 신호를 받은 후 일정시간동안 대기상태를 유지한 후(S7), 상기 전원스위치의 접점 릴레이를 차단시킴으로써 상기 전원스위치를 오프시킨다(S8). 물론, 이때 에어컨의 전원코드는 콘센트에 연결된 상태이나, 상기 전원스위치가 오프되어 에어컨 구동회로와 단절됨으로써 실질적인 대기전원은 공급되지 않게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의한 대기전력 절감 에어컨 시스템 및 그 동작방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 대기전력 절감 에어컨 시스템 및 그 동작방법은 에어컨의 전원코드와 전원부 사이에 별도의 전원스위치를 구비하고, 상기 전원스위치가 마이컴의 구동상태에 따라 자동으로 온/오프되어 전원코드가 연결된 상태에서도 회로 내부로 인가되는 대기전력을 차단할 수 있어 전기세의 부담을 감소시키는 동시에 수동적으로 전원코드를 연결/해제하는 번거로움을 없앨 수 있어 사용자 편의성이 향상되는 효과가 있다.

도 1 은 일반적인 에어컨의 냉매 흐름도,

도 2 는 본 발명의 대기전력 절감 에어컨 시스템의 회로도,

도 3 은 본 발명의 대기전력 절감 에어컨 시스템의 구성블록도,

도 4 는 본 발명의 대기전력 절감 에어컨 시스템의 동작방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 전원부 200: 전원스위치

300: 마이컴 310: 접점 구동부

320: 동작 구동부

Claims (7)

1. 전원코드를 통해 공급받은 전원을 에어컨 구동회로에서 이용되는 일정수준의 전압으로 변환하여 공급하는 전원부와; 상기 전원부에서 공급된 전압을 기반으로 구동되어 제어명령에 따른 동작 제어를 수행하는 마이컴과; 상기 마이컴의 구동상태에 따라 자동으로 온/오프됨에 따라 상기 전원코드와 상기 전원부 사이의 회로를 연결 또는 차단시키는 전원스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대기전력 절감 에어컨 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이컴은 상기 전원스위치가 온/오프되도록 접점을 구동제어하는 접점 구동부와; 상기 제어명령에 따라 해당 기능이 동작되도록 냉매 흐름을 제어하는 동작 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대기전력 절감 에어컨 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원스위치는 에어컨의 전원버튼 또는 리모콘에서 입력된 전원 오프명령이 상기 마이컴으로 전달됨에 따라, 상기 마이컴에 의해 자동으로 오프되는 것을 특징으로 하는 대기전력 절감 에어컨 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원스위치는 상기 마이컴이 구동중이면 접점이 팽창되어 온(on)상태를 유지하고, 상기 마이컴이 동작 정지되면 상기 접점이 수축되어 오프(off)상태로 자동 전환되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대기전력 절감 에어컨 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원스위치는 수동식 온/오프 제어가 가능하도록 공기조화기 외관에 형성된 전원버튼과 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대기전력 절감 에어컨 시스템.
6. 에어컨에 전원명령이 입력되어 마이컴이 구동되는 제 1 단계와; 상기 마이컴에 의해 전원스위치의 접점 릴레이가 온 되어 전원스위치를 통해 회로로 전원이 인가되는 제 2 단계와; 입력된 제어명령에 따라 동작 제어가 수행되고, 에어컨 동작중에 운전정지 명령이 입력되면 상기 전원스위치의 접점 릴레이가 오프되어 전원이 차단되는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대기전력 절감 에어컨 시스템의 동작방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 3 단계는 운전정지 명령이 입력된 후 설정된 시간동안 대기상태를 유지한 후 전원스위치의 접점 릴레이를 구동 제어하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대기전력 절감 에어컨 시스템의 동작방법.