KR20070083057A - 공기조화 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조화 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 공기조화기와 실내 공기의 환기 및 정화 기능을 하는 공기 정화 장치의 연동운전을 제어하는 제 1 제어부를 설치하여, 공기조화기의 제상운전 시 공기 정화 장치의 환기 및 정화 기능을 제어하여, 실내 온도를 유지되도록 함으로써, 사용자가 실내 온도 변화에 대한 불편이 없어 제품을 사용함에 있어서 제품의 신뢰성 및 상품성이 향상되는 효과가 있다.
공기 정화 장치, 공기 청정 장치, 컨트롤러

Description

공기조화 시스템 및 그 제어방법{Air conditioning system and controlling method thereof}
도 1 은 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 공기조화기의 구성이 도시된 사시도,
도 2 는 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 공기 정화 장치의 구성이 도시된 사시도,
도 3 는 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 구성이 도시된 블록도,
도 4 는 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 제어방법이 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10: 신호 수신부 20: 측정부
30: 제 1 제어부 40: 제 2 제어부
50: 팬 구동부 51: 급기팬
52: 배기팬 60: 입력부
70: 디스플레이 100: 공기조화기
110: 실내기 112: 실내열교환기
114: 실내 송풍팬 120: 실외기
122: 실외열교환기 124: 실외 송풍팬
126: 압축기 131: 온도센서
142: 리모트 컨트롤 141: 조작부
150: 디스플레이부 200: 공기 정화 장치
210: 공기 청정 장치 211: 급기 연결관
212: 배기 연결관 220: 덕트 부재
221: 급기 덕트 222: 배기 덕트
230: 전열교환기 231: 급기 토출구
232: 배기 흡입구 233: 급기 흡입구
234: 배기 토출구 240: 컨트롤러
본 발명은 공기조화 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 공기조화기와 연동되는 공기 정화 장치에 있어서, 공기조화기의 제상운전 중 공기 정화 장치를 통한 환기 및 정화 기능을 제어되도록 하는 공기조화 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 실외 공기와 차단된 공간 내에서 생명체가 일정 시간 이상 호흡하는 경우, 실내에 이산화탄소량이 증가하게 되어 생명체의 호흡에 지장을 주게 된다. 따라서, 사무실과 같이 많은 사람이 함께 머무는 공간이나 차량과 같이 협소한 공간에서는 실내 공기를 수시로 환기시켜 주어야 한다. 또한, 공기조화기로 냉, 난방을 하는 경우에도 실내 공기를 환기시켜 주어야 한다. 이때, 통상적으로 사용되는 것이 환기 시스템이다.
상세히, 상기 환기 시스템은 일반적으로 실내 바닥에 설치되거나 천정 부위에 고정 장착되어, 실외 공기가 실내로 유입되도록 하고, 실내 공기가 실외로 배출되도록 하는 장치이다. 따라서, 실내 공기의 순환이 원활하게 이루어지지 않는 공간이나 많은 사람이 머무는 공간에는 환기 시스템의 설치가 요구되고 있는 실정이다.
그러나, 종래의 일반적인 환기 시스템은 공기조화기와 개별적으로 동작되어, 실내 공기 정화를 위한 정화 및 환기 기능만을 수행하고 있다, 다시 말하면, 실외 공기와 실내 공기의 온도차가 현저한 겨울철에 정화 및 환기 기능이 작동되는 경우 또는 공기조화기의 제상운전 중 정화 및 환기 기능이 작동되는 경우, 실내 온도가 낮아지게 되어 난방 효율이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공기조화기와 연동되는 공기 정화 장치를 구비하고, 공기조화기가 제상운전 되는 경우 공기 정화 장치의 정화 및 환기 기능을 제어함으로써, 실내 온도를 유지되도록 함으로써 난방 효율을 높일 수 있는 공기조화 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화 시스템은 제상운전 정보를 생성하는 공기조화기와, 상기 공기조화기와 연동되고, 상기 제상운전 정보에 기초하여 환기 및 정화 기능이 제어되는 공기 정화 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 제어방법은 공기조화기와 연동되는 공기 정화 장치를 구비하는 공기 조화 시스템의 제어방법에 있어서,
상기 공기조화기의 제상운전 시, 제상운전 정보를 생성하는 단계와, 상기 제상운전 정보를 기초하여, 상기 공기 정화 장치의 환기 및 정화 기능이 제어되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 1 은 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 공기조화기의 구성이 도시된 사시도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 공기조화기는
공기조화기(100)는 실내기(110)와 실외기(120)로 구성되고, 실내기(110)는 실내공기와 냉매를 열 교환시키는 실내열교환기(112)와, 상기 열 교환된 실내공기를 송풍시키는 실내 송풍팬(114)와, 상기 송풍되는 실내공기를 가열하는 히터(미도시)를 포함하여 구성되며, 실외기(120)는 실외공기와 냉매를 열 교환시키는 실외열교환기(122)와, 상기 열 교환된 실외공기를 송풍시키는 실외 송풍팬(124)과, 냉매를 압축하는 압축기(126)를 포함하여 구성된다.
여기서, 실내기(110)에는 실내 공기의 온도를 감지하는 온도센서(131)가 설치되고, 실외 공기의 온도는 압축기(126)의 운전율에 의해 예측된다.
또한, 실내기(110)에는 사용자에 의해 선택되어 공기조화기의 운전방법을 맞춤 운전으로 전환시키고, 압축기(126)의 온/오프 온도, 히터(116)의 온/오프 온도 및 상기 실내 송풍팬(114)의 풍량 RPM에 대한 설정 값을 입력하는 조작부(142)와, 조작부(142)의 상기 설정 값에 따라 설정화면을 디스플레이하는 디스플레이부(150)로 구성된다.
또한, 공기조화기(100)의 원격조작이 가능하며, 조작부(132)와 같이 상기 설정 값을 원격 입력 가능한 리모트 컨트롤(141)도 포함된다.
도 2 는 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 공기 정화 장치의 구성이 도시된 사시도이다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 공기 정화 장치(200)는 환기 청정 장치(210)와, 환기 청정 장치(210)에 덕트 부재(220)에 의하여 연결되는 전열 교환기(230)와, 환기 청정 장치(210)와 유선 또는 무선으로 연결 되어 환기 및/또는 청정 모드가 선택되도록 하는 컨트롤러(240)가 포함된다.
상세히, 덕트 부재(220)는 상술한 바와 같이 급기 덕트(221)와 배기 덕트(222)로 이루어지고, 일측 단부는 환기 청정 장치(210)의 흡기구(미도시) 및 배기구(미도시)에 연결되고, 타측 단부는 상기 전열 교환기(230)에 연결된다. 그리고, 덕트 부재(220)와 전열 교환기(230) 사이에 급기 연결관(211)과 배기 연결관(212)이 개입되어, 전열 교환기(230)와 덕트 부재(220)의 결합이 견고하게 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 전열 교환기(230)는 실내로 유입되는 실외 공기와 실외로 토출되는 실내 공기가 상호 열교환되도록 하여, 실내로 유입되는 실외 공기에 의하여 실내 온도가 급격하게 떨어지거나 높아지는 것을 방지한다. 즉, 실내 온도가 실외 온도보다 높은 상태인 경우, 실외로 배출되는 공기로부터 실내로 유입되는 공기로 열이 전달되도록 하여, 실내 온도와 실내로 유입되는 공기의 온도 차를 좁혀서 실내 온도의 급격한 변화를 막을 수 있다.
상세히, 전열 교환기(230)는 외주면 일측에 형성되는 배기 흡입구(232)와, 배기 흡입구(232)로부터 소정 거리 이격되어 형성되는 급기 토출구(231)와, 배기 흡입구(232)와 대향되는 위치에 형성되는 배기 토출구(234)와, 급기 토출구(231)와 대향되는 위치에 형성되는 급기 흡입구(233) 및 전열 교환 소자(미도시)가 포함된다. 더욱 상세히, 상기 전열 교환 소자는 전열 교환기(230)의 내부에 설치되고, 전열 교환기(230) 내부로 유입되는 실외 공기와 실내 공기가 혼합되지 아니하면서 열교환만 일어나도록 하는 장치이다.
또한, 배기 흡입구(232)와 배기 토출구(234)를 연결하는 관로 내부에 장착되는 배기팬(미도시)과, 급기 흡입구(233)와 급기 토출구(231)를 연결하는 관로 내부에 장착되는 급기팬(미도시)이 더 포함된다.
상세히, 배기 흡입구(232)는 급기 토출구(231)와 동일 측면에 형성되고, 배기 토출구(234)는 급기 흡입구(233)와 동일 측면에 형성된다. 그리고, 배기 흡입구(232)와 급기 토출구(231)의 위치 또는 배기 토출구(234)와 급기 흡입구(233)의 위치는 전열 교환기(230)의 종류에 따라 달라질 수 있다.
더욱 상세히, 배기 흡입구(232)는 배기 연결관(212)에 연결되어 환기 청정 장치(210)로부터 배출되는 실내 공기가 흐르게 된다. 그리고, 급기 토출구(231)는 급기 연결관(211)에 연결되어 환기 청정 장치(210)로 실외 공기가 공급되도록 한다.
한편, 사용자는 컨트롤러(240)에 구비된 작동 버튼을 통하여 환기 청정 장치(210) 및/또는 전열 교환기(230)가 단독 또는 연동 운전되도록 제어할 수 있게 된다. 다시 말하면, 사용자가 환기 모드를 선택하면 환기 청정 장치(210)와 전열 교환기(230)가 함께 구동되어, 실내 공기와 실외 공기의 순환이 이루어지게 된다. 그리고, 청정 모드를 선택하면 환기 청정 장치(210)만이 작동되어 실내 공기가 환기 청정 장치(210) 내부에서 정화되어 실내로 다시 배출되도록 한다.
도 3 는 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 구성이 도시된 블록도이다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은 제상운전 정 보를 생성하는 공기조화기(100)와, 상기 제상운전 정보를 기초하여, 실내 공기의 환기 및 정화 기능을 제어하는 공기 정화 장치(200)와, 공기 정화 장치(200)로 운전 모드 선택에 대한 명령을 전송하는 컨트롤러(240)를 포함한다.
컨트롤러(240)는 공기 정하 장치(200)와 유선 또는 무선으로 연결되어, 환기 정화 장치(200)의 전면에 리모콘 수신부가 장착되도록 하여, 컨트롤러(240)로부터 송신되는 조작 명령 신호를 상기 리모콘 수신부에서 수신하고, 수신된 신호가 공기 정화 장치(200)의 내부로 송신되도록 한다.
컨트롤러(240)는 공기 정화 장치의 동작 및 정지 명령 및 운전 모드에 대한 명령을 입력하는 입력부(60)와, 공기 정화 장치의 작동 상태를 표시하는 디스플레이(70)를 포함한다.
공기 정화 장치(200)는 공기 청정 장치(210)와, 전열 교환기(230)로 이루어 지며, 이는 상기에서 이미 설명한 바와 같다.
공기 청정 장치(210)는 컨트롤러(240) 및 공기조화기(100)로부터 전송되는 각종 신호를 수신하는 신호 수신부(10)와, 실내 온도 및 실외 온도를 측정하는 측정부(20)와, 신호 수신부(10)로 수신되는 명령을 전송받는 제 1 제어부(30)를 포함한다.
신호 수신부(10)는 공기조화기(100)가 제상운전 되는 경우, 생성되는 제상운전 정보를 수신하여, 제 1 제어부(30)로 전달한다.
측정부(20)는 설정된 소정시간 동안 반복적으로 실내 온도 및 실외 온도를 측정하여 제 1 제어부(30)로 전달한다.
제 1 제어부(30)는 신호 수신부(10)로 수신되는 상기 제상운전 정보를 기초하여, 전열 교환기(230)로 제어명령을 전달한다. 여기서, 제 1 제어부(30)는 측정부(20)에서 측정된 상기 실내 온도 및 상기 실외 온도에 따라 전열 교환기(230)로 상이한 상기 제어명령을 전달한다.
즉, 제 1 제어부(30)는 측정된 상기 실내 온도 및 상기 실외 온도를 비교하여, 설정된 소정 온도를 판단하여 상기 제어명령을 생성한다.
여기서, 제 1 제어부(30)는 상기 설정된 소정 온도와 측정된 상기 실내 온도 및 상기 실외 온도의 편차가 작은 경우와 편차가 큰 경우에 따라 상이한 상기 제어명령을 전령 교환기(230)로 전달한다.
전열 교환기(230)는 제 1 제어부(30)로부터 명령을 전달받는 제 2 제어부(40)와, 제 2 제어부(40)로부터 제어명령을 받아 풍량을 조절하는 팬구동부(50)를 포함한다.
팬구동부(50)는 전열 교환기(230) 내부에 장차된 급기팬(51)과 배기팬(52)을 구동한다.
제 2 제어부(40)는 제 1 제어부(30)로부터 상기 제어명령을 인가받아 팬구동부(50)를 제어한다. 이때, 제 2 제어부(40)는 상기 제어명령을 전송받고, 팬구동부(50)로 상기 급기팬(51) 및 상기 배기팬(52) 중 적어도 하나가 구동되도록 제어한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 도 4 는 본 발 명에 따른 공기조화 시스템의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 4 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 공기조화 시스템은 공기 정화 장치 및 공기조화기가 연동 운전된다(S300).
즉, 공기조화기(100) 및 공기 정화 장치(200)는 전원을 공급받고 연동운전 한다.
공기 정화 장치는 연동되는 공기조화기의 제상운전 정보에 따라 제상운전 중인지 판단한다(S305).
즉, 제 1 제어부(30)는 공기조화기(100)에서 생성된 제상운전 정보를 전달받고, 공기조화기(100)가 제상운전 중인지 판단한다.
공기 정화 장치는 공기조화기가 제상운전 중으로 판단하는 경우, 전열 교환기의 급기팬 및 배기팬을 구동을 제어하여, 환기 및 정화 기능을 제어한다(S310).
즉, 제 1 제어부(30)는 상기 제상운전 정보에 기초하여, 상기 공기조화기(100)가 제상운전 되는 경우, 제 2 제어부(40)로 환기 억제 운전이 되도록 제어명령을 인가한다.
여기서, 환기 억제 운전이란, 실외온도가 실내온도보다 설정온도로부터 낮은 경우, 전열교환을 하면 공기조화기의 부하가 증가된다. 따라서, 공기조화기의 부하가 상승되는 것을 방지하기 위해 급기팬 및 배기팬을 선택적으로 정지시킨다.
따라서, 제 2 제어부(40)는 팬구동부(50)로 급기팬(51) 및 배기팬(52) 중 적어도 하나가 구동되도록 제어한다.
또한, 제 2 제어부(40)는 공기조화기(100)의 제상운전이 종료될 때까지 지속 하여, 공기조화기(100)의 상기 제상운전 정보를 인가받는다.
공기 정화 장치는 공기조화기가 제상운전 하지 않는 경우, 운전모드를 환기모드로 변경한다(S315).
즉, 제 1 제어부(30)는 환기 모드로 변경하고, 풍량을 소정 설정된 풍량으로 조절되도록 제어한다.
제 2 제어부(40)는 제 1 제어부(30)에서 인가되는 상기 소정 설정된 풍량에 대한 명령에 따라 급기팬(51)와 배기팬(52)를 구동시킨다.
공기 정화 장치는 소정 설정된 풍량으로 제 1 시간동안 운전된 후, 실내 및 실외 온도를 측정한다(S320).
즉, 제 1 제어부(30)는 제 1 시간(T1)동안 상기 소정 설정된 풍량으로 운전된 후, 측정부(20)로 실내 온도 및 실외 온도를 측정하도록 제어한다.
측정부(20)는 적어도 하나의 온도센서로 상기 실내 온도 및 상기 실외 온도를 측정하여 제 1 제어부(30)로 인가한다.
제 1 제어부(30)는 측정된 상기 실내 온도 및 상기 실외 온도와 설정 온도를 비교한다.
공기 정화 장치는 측정된 상기 실내 및 실외 온도와 설정 온도를 비교한 후, 환기 능력 억제 영역인지를 판단한다(S325).
공기 정화 장치는 환기 능력 억제 영역인 경우, 환기 억제 운전을 한다(S330)
즉, 제 1 제어부(30)는 환기 능력 억제 영역으로 판단하는 경우, 급기팬(51) 및 배기팬(52) 중 적어도 하나가 구동되도록 환기 억제 운전이 되도록 제어한다.
제 2 시간(T2)동안, 환기 억제 운전 시행 후 환기 능력 억제 영역인지를 재 판단한다(S335).
즉, 제 1 제어부(30)는 제 2 시간(T2)동안 상기 환기 억제 운전을 실행한후, 측정부(20)로 상기 실내 온도 및 상기 실외 온도를 재 측정하도록 제어한다.
이때, 제 1 제어부(30)는 재 측정된 상기 실내 온도 및 상기 실외 온도를 상기 설정 온도와 재 비교를 한 후, 상기 환기 억제 운전의 재 실행 여부를 판단한다. 또한, 제 1 제어부(30)는 상기 환기 억제 운전을 재 실행되는 경우, 상기 S330 단계로 리턴 된다.
공기 정화 장치는 상기 S320에서 환기 능력 억제 영역이 아닌 경우 및 상기 S335에서 재 판단후 상기 환기 억제 운전을 재 실행하지 않는 경우, 상기 환기 모드의 설정 풍량에 기초하여, 급기팬 및 배기팬을 운전한다(S540).
즉, 제 1 제어부(30)는 상기 환기 능력 억제 영역 및 상기 재 환기 억제 영역 중 적어도 하나의 판단결과가 만족되면, 설정 풍량에 따라 급기팬 및 배기팬을 구동시키도록 제어한다.
이상과 같이 본 발명에 의한 공기조화 시스템 및 그 제어방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화 시스템 및 그 제어방법은 실내의 냉, 난방을 위해 사용되는 공기조화기와 실내 공기의 환기 및 정화를 위해 사용되는 공기 정화 장치의 연동운전을 제어하는 제 1 제어부를 설치함으로써, 공기조화기가 제상운전 되는 경우 공기 정화 장치의 환기 및 정화 기능을 제어하여 실내 온도가 유지되도록 함으로써, 제품의 신뢰성 및 상품성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 제상운전 정보를 생성하는 공기조화기와;
    상기 공기조화기와 연동되고, 상기 제상운전 정보에 기초하여 환기 및 정화 기능이 제어되는 공기 정화 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 정화 장치는 실내 공간으로 외부 공기를 흡입하기 위한 급기팬 및 내부 공기를 배기하는 배기팬 중 적어도 하나의 구동을 제어하는 제 1 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  3. 공기조화기와 상기 공기조화기와 연동되는 공기 정화 장치를 구비하는 공기 조화 시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 공기조화기의 제상운전 시, 제상운전 정보를 생성하는 단계와;
    상기 제상운전 정보에 기초하여, 상기 공기조화기가 제상운전 하는 경우, 급기팬 및 배기팬 중 적어도 하나의 구동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템의 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공기조화기가 제상운전 하지 않는 경우, 상기 공기 정화 장치가 소정 설정 모드로 구동되도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템의 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 소정 설정 모드에서 제 1 시간 경과 후, 상기 공기 정화 장치의 환기 능력 억제 영역인지 판단하고, 상기 환기 억제 영역이면 상기 급기팬 및 상기 배기팬가 설정 풍량으로 구동되는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템의 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 공기 정화 장치의 환기 능력 억제 영역이 아닌 경우, 상기 급기팬 및 상기 배기팬 중 적어도 하나가 정지되는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템의 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 급기팬 및 상기 배기팬 중 적어도 하나가 정지되어 제 2 시간 경과 후, 한기 모드로 설정되는 되는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템의 제어방법.
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