KR20090046192A - 공기조화기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 제어방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 현재의 운전모드가 난방 취침운전이면, 취침운전시간을 입력받고, 입력된 취침운전시간을, 난방 취침운전 초기인 입면시기와, 난방 취침운전시간이 소정시간 경과된 숙면시기와, 난방 취침운전 말기인 기상시기로 나누어 각 시기에 적합하도록 토출되는 공기의 풍향을 제어함으로써 입면과 숙면시에는 사용자에게 보다 편안하고 쾌적하게 숙면을 취할 수 있는 환경을 제공하고 기상시에는 깊은 잠에서 편안하면서도 빨리 깨어나도록 한다.

Description

공기조화기의 제어방법{CONTROL METHOD FOR AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기조화기의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난방 취침운전시 토출되는 공기의 풍향을 조절하여 쾌적한 수면 환경을 제공할 수 있는 공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기의 취침운전은 사용자가 잠들고 있는 사이에 공기조화기가 운전되고 있는 상태를 말한다. 일반적으로, 공기조화기에서 제공되는 취침운전에서 실내로 토출되는 공기의 방향을 조절하기 위한 공기조화기 취침운전시 풍향제어방법에는 대한민국 공개특허공보 공개번호 특2002-0002796호가 있다.

동 공보에는 취침운전이 시작되는 초기 상태에서는 사용자가 설정한 풍향에 의해서 풍향조절기의 각도가 제어되는 단계와, 이후 소정 시간이 경과되면 토출 공기가 사용자에게 직접 전달되지 않는 간접풍 방식으로 토출되도록 제어부에 의해 풍향조절기의 각도가 조절되는 단계와, 풍향조절기의 각도가 간접풍 방식으로 조절된 이후 취침운전이 계속하여 이루어지는 단계를 포함하는 구성이 개시되어 있다.

또한, 풍향조절기의 각도가 간접풍 방식으로 조절된 취침운전 계속 중에 사용자에 의해 키입렵부 또는 리모컨 신호수신부로부터 풍향을 재조절하거나 또는 냉 방운전모드로 재설정되는 사용자 요구신호가 입력되는 경우, 현재 간접풍 방식으로 설정된 풍향조절기의 각도를 해제하고 사용자가 설정한 풍향에 의해 운전되거나 또는 초기 운전모드에 의해 운전되도록 제어되는 구성이 개시되어 있다.

하지만, 동 공보에 개시된 종래의 공기조화기의 취침운전시 풍향제어방법은 토출구에서 토출되는 공기의 풍향이 단순히 소정 시간 경과되면 간접풍 방식으로 제어되는 것으로, 취침 후 소정시간 경과된 수면지속 시에만 고려되어 있을 뿐, 취침운전 초기에 사용자가 잠이 들기 시작하는 입면 시와, 깊은 잠을 유지하는 숙면 시와, 잠이 깰 때인 기상 시의 기류 제어는 전혀 고려되어 있지 않다. 또한, 종래기술은 냉방 취침운전시의 기류제어에 관한 것으로, 냉방과는 기류가 전혀 다른 난방 취침운전시의 기류제어에 적용할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 취침 후 소정 시간이 경과된 숙면시기 뿐만 아니라, 취침 초기인 입면시기와 취침 말기인 기상시기까지 토출되는 공기의 기류 및 방향을 난방 취침운전에 맞게 적절히 제어함으로써 사용자에게 쾌적한 수면환경을 조성해 줄 수 있는 공기조화기의 제어방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기조화기의 제어방법은 운전모드가 난방 취침운전인지 판단하는 단계와, 난방 취침운전이면 난방 취침운전을 수행함과 함께 사용자의 취침을 유도하기 위해 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 블레이드를 상하 스윙하여 운전하는 단계와, 상기 블레이드를 상하 스윙 후 사용자의 숙면을 유도하기 위해 상기 블레이드를 고정하여 운전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스윙운전단계는 상기 난방 취침운전을 개시한 후부터 미리 설정된 시간동안 수행되고, 상기 블레이드 고정운전은 상기 블레이드 상하 스윙운전 후 미리 설정된 시간동안 수행되는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정운전단계 후 사용자의 기상을 유도하기 위해 상기 블레이드를 상하 스윙하여 운전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정운전단계 전후에 수행되는 스윙운전단계에서 상기 블레이드는 동일한 스윙각도사이를 동일한 속도로 스윙하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정운전단계에서 상기 블레이드는 난방운전 초기각도와 최상향각도사이의 각도로 고정되는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정운전단계에서 상기 블레이드는 난방운전 초기각도와 최상향각도사이의 50% 각도에 고정되는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 공기조화기의 제어방법은 현재의 운전모드가 난방 취침운전인지 판단하는 단계와, 상기 난방 취침운전이면 운전시간을 입력받는 단계와, 상기 입력된 운전시간을, 난방 취침운전 초기인 입면시기와, 난방 취침운전시간이 소정시간 경과된 숙면시기와, 난방 취침운전 말기인 기상시기로 결정하는 단계와, 상기 입면시기와 기상시기 동안에는 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 블레이드를 상하 스윙시키고, 상기 숙면시기 동안에는 상기 블레이드를 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 현재의 운전모드가 난방 취침운전이면, 취침운전시간을 입력받고, 입력된 취침운전시간을, 난방 취침운전 초기인 입면시기와, 난방 취침운전시간이 소정시간 경과된 숙면시기와, 난방 취침운전 말기인 기상시기로 나누어 각 시기에 적합하도록 토출되는 공기의 풍향을 제어함으로써 입면과 숙면시에는 사용자에게 보다 편안하고 쾌적하게 숙면을 취할 수 있는 환경을 제공할 수 있고 기상시에는 깊은 잠에서 편안하면서도 빨리 깨어나도록 할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 실내기를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공기조화기의 실내기는 후면이 본체(10)의 전면에 결합되는 전면패널(11)과, 전면패널(11)의 전면을 개폐할 수 있도록 전면패널(11)에 회동 가능하게 결합된 전면그릴(12)을 구비한다.

전면패널(11)의 전면에는 실내공기의 흡입을 위한 흡입구(13)가 형성되고, 전면패널(11)의 상부에도 그릴 형태의 흡입구(14)가 형성된다. 전면패널(11)의 하단에는 가로 방향으로 길게 토출구(15)가 형성된다.

본체(10) 내에는 흡입되는 실내공기와 열 교환하도록 가로방향으로 길게 배치되는 열교환기(16)가 설치되고, 열교환기(16) 후방으로 실내공기의 송풍을 위한 횡류형 송풍팬(17)이 설치된다. 이 송풍팬(17)은 도면에 도시하지는 않았지만 구동모터에 의해 동작되며, 구동모터는 공기조화기의 제어장치에 의해 구동 및 회전속도가 제어된다. 따라서 본 발명의 공기조화기는 송풍팬(17)의 동작에 의해 흡입 구(13,14)를 통해 흡입된 공기가 열교환기(16)를 거치면서 열교환한 후 하부의 토출구(15)를 통해 실내공간으로 공급됨으로써 실내공기를 조화한다.

토출구(15)에는 토출공기의 방향을 상하로 조절할 수 있도록 횡방향으로 길게 연장된 수평판 형태의 블레이드(18)가 설치된다. 이 블레이드(18)는 스텝모터(19)에 의해 정방향 또는 역방향으로 스윙되거나 고정 가능하게 설치된다. 이는 스텝모터(19)의 정방향 또는 역방향 회전에 의해 블레이드(18)가 상하로 회전하면서 풍향을 상하방향으로 조절하거나, 지정된 일 방향으로 고정할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같이 구성된 실내기를 갖는 공기조화기의 난방 시에는 사방밸브(21)가 온(ON)되어 냉매가 도 2에 도시된 점선화살표 방향과 같이, 압축기(20) → 사방밸브(21) → 실내열교환기(11) → 팽창밸브(22) → 난방용 팽창밸브(23) → 실외열교환기(24) → 사방밸브(21) → 압축기(20) 순으로 순환되는 난방사이클을 형성한다.

상기와 같은 난방 사이클을 형성하는 공기조화기에 있어서, 사용자가 원하는 운전모드와 설정온도, 설정풍향을 입력한 후 운전키를 온 시키면, 실내팬(17)이 설정풍량에 따라 회전하면서 흡입구(13,14)를 통해 실내공기가 실내기 내로 흡입된다.

상기 흡입구(13, 14)를 통해 흡입되는 실내공기의 온도와 설정온도를 비교하여 실내온도와 설정온도의 차에 따라 압축기(20)의 운전주파수를 제어하여 압축기(20)를 구동시킴으로서 난방기능을 행한다. 여기서 도 2의 미설명부호 25는 외부 공기를 실외기로 강제 유입시켜 실외열교환기(24)와 열 교환하게 하는 실외팬이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어블록도를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 입력부(100), 온도감지부(110), 제어부(140), 압축기구동부(150), 실외팬구동부(160), 실내팬구동부(170), 블레이드구동부(180)를 포함하여 구성된다.

입력부(100)는 사용자로부터 운전모드(냉방, 난방, 정상운전 또는 취침운전 등)와 설정온도(Ts), 취침운전시간, 설정풍량, 설정풍향 등의 운전정보를 입력받는다.

온도감지부(110)는 흡입구(13,14)를 통해 실내기 본체(10) 내로 흡입되는 실내온도(Tr)를 감지하는 온도센서 등으로 구성된다.

제어부(140)는 난방 취침운전이 선택되고 취침운전시간이 입력되면, 취침운전시간 경과에 따라 토출공기의 기류 및 풍향을 조절하기 위하여 블레이드(18)의 각도를 제어하고, 특히, 난방 취침운전 초기인 입면시기에는 블레이드(18)를 스윙시키고, 입면시기 후 숙면시기에는 블레이드(18)를 고정시키고, 난방 취침운전 말기인 기상시기에는 블레이드(18)를 다시 스윙시킴으로써 입면 및 숙면 시에는 사용자에게 보다 편안하고 쾌적하게 숙면을 취할 수 있는 환경을 제공할 수 있고 기상 시에는 깊은 잠에서 편안하면서도 빨리 깨어나도록 한다.

블레이드구동부(180)는 블레이드(18)를 구동시킨다. 이를 위해 스텝모터(19)을 구비하며, 제어부(140)의 제어신호에 따라 블레이드(18)를 스윙시키거나 고정된 각도로 유지시킨다.

상기한 구성 외에도, 제어부(140)의 압축기제어신호에 따라 압축기의 구동을 제어하는 압축기구동부(150)와, 제어부(140)의 제어하에 실외팬제어신호에 따라 실외팬(25)을 구동하는 실외팬구동부(160)와, 제어부(140)의 실내팬제어신호에 따라 실내팬(12)을 구동하는 실내팬구동부(170)를 포함한다.

다음은 이러한 공기조화기의 동작 및 제어방법에 관하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법에 대한 제어흐름도를 도시한 것이다. 도 4를 살펴보면, 먼저, 단계 S100에서, 실내의 난방을 위해 사용자에 의해 공기조화기를 작동하고자 리모콘 등을 통하여 운전스위치를 온(ON)시키게 되면, 제어부(140)는 압축기구동부(150)에 동작신호를 인가하여 압축기(20)를 동작시켜 공기조화기의 정상적인 난방운전을 실시하게 된다.

단계 S100에 의하여 압축기(20)가 운전을 시작하면, 압축기(20)로부터 발생된 냉매가 실내열교환기(16)와 실외열교환기(24) 사이를 순환하면서 열 교환이 이루어지고, 이렇게 냉매와 열 교환된 공기가 실내 측으로 토출되면서 실내의 난방이 이루어진다. 또한, 제어부(140)는 실외팬구동부(160)과 실내팬구동부(170)를 제어하여 실내팬(17)과 실외팬(25)을 제어하여 동작시킨다.

이와 같이 정상적인 난방운전이 수행되는 상태에서, 제어부(140)는 입력부(100)로부터의 사용자 제어명령에 따라 운전모드가 난방 취침운전인지를 판단하고(S110), 단계 S110에서의 판단결과 난방 취침운전이 아니면, 정상운전을 계속 수행한다.

한편, S110에서의 판단결과 난방 취침운전이면, 제어부(140)는 난방 취침운 전을 수행함과 함께 사용자로부터 입력부(110)를 통해 취침운전시간을 입력받는다(S120). 이때, 사용자가 별도로 취침운전시간을 입력하지 않으면, 미리 설정된 기본시간을 취침운전시간으로 정한다.

상기한 취침운전시간에 따라 취침운전시간을 입면시기, 숙면시기 및 기상시기를 각각 나누어 결정한다(S130).

그런 후 제어부(140)는 취침운전시간의 경과에 따라 입면시기동안에는 블레이드구동부(180)에 동작신호를 인가하여 스텝모터(19)를 구동시켜 블레이드(18)를 상하방향으로 스윙시킨다(S140). 취침운전 초기인 사용자가 잠이 들기 시작하는 입면 시에는 블레이드(18)가 소정 시간 동안 스윙이 이루어져서 빠르게 설정온도에 도달할 수 있고 토출구(15)에서 토출되는 공기가 사용자에게 리드믹한 기류감을 주어 보다 쾌적한 수면환경에서 보다 편안하면서 빨리 깊은 잠에 들 수 있도록 유도해준다. 이는 냉방기류의 경우 토출되는 기류가 바닥으로 가라앉는 특성을 가진 것에 비해 난방기류의 경우 토출되는 기류가 상층으로 상승하려는 경향이 있기 때문에 난방 취침운전 초기에는 블레이드(18)를 상하 스윙시킴으로써 상하 기류를 혼합시키는 역할을 하기 때문이다. 이때, 블레이드는 도 5에 도시된 바와 같이, 미리 설정된 최상향 각도와 최하향 각도사이를 스윙한다. 이에 따라, 사용자에게 토출되는 공기의 기류는 간헐적으로 전달되는 간헐풍이다. 이때, 스윙속도는 스윙하는 동안 동일하다.

또한, 제어부(140)는 입면시기 후 숙면시기동안에는 블레이드(18)를 고정시킨다(S150). 도 6에 도시된 바와 같이, 숙면 시에는 최소의 기류감과 수면위치에서 의 설정온도제어를 위해서 블레이드(18)를 미리 설정된 난방 운전 초기각도(일예로, 35도)와 최상향 각도(일예로, 90도)사이의 중간각도(50%지점)지점에 고정시킨다. 따라서, 간접풍으로 수면위치에 기류감이 직접 도달하지 않음으로써 쾌적성이 향상된다.

또한, 제어부(140)는 숙면시기 후 기상시기동안에는 블레이드(18)를 스윙시킨다(S160). 도 7에 도시된 바와 같이, 단계 S140에서의 숙면시기와 동일한 방식으로 블레이드(18)을 상하 스윙한다. 이에 따라, 블레이드(18)의 스윙 동작으로 온도상승을 촉진함으로써 인체 체온상승을 유도하여 쾌적하게 기상할 수 있도록 한다.

한편, 제어부(140)는 기상시기가 완료되면, 제어를 종료한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 냉매사이클도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어블록도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법에 대한 제어흐름도이다.

도 5는 본 발명에 의한 입면시기동안 블레이드의 스윙운전을 보인 도이다.

도 6은 본 발명에 의한 숙면시기동안 블레이드의 고정운전을 보인 도이다.

도 7은 본 발명에 의한 기상시기동안 블레이드의 스윙운전을 보인 도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

18 : 블레이드 19 : 스텝모터

100 : 입력부 110 : 온도감지부

140 : 제어부 180 : 블레이드구동부

Claims (7)

1. 운전모드가 난방 취침운전인지 판단하는 단계;

   난방 취침운전이면 난방 취침운전을 수행함과 함께 사용자의 취침을 유도하기 위해 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 블레이드를 상하 스윙하여 운전하는 단계;

   상기 블레이드를 상하 스윙 후 사용자의 숙면을 유도하기 위해 상기 블레이드를 고정하여 운전하는 단계를 포함하는 공기조화기의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스윙운전단계는 상기 난방 취침운전을 개시한 후부터 미리 설정된 시간동안 수행되고, 상기 블레이드 고정운전은 상기 블레이드 상하 스윙운전 후 미리 설정된 시간동안 수행되는 것을 포함하는 공기조화기의 제어방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 고정운전단계 후 사용자의 기상을 유도하기 위해 상기 블레이드를 상하 스윙하여 운전하는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 제어방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 고정운전단계 전후에 수행되는 스윙운전단계에서 상기 블레이드는 동일 한 스윙각도사이를 동일한 속도로 스윙하는 것을 포함하는 공기조화기의 제어방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 고정운전단계에서 상기 블레이드는 난방운전 초기각도와 최상향각도사이의 각도로 고정되는 것을 포함하는 공기조화기의 제어방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 고정운전단계에서 상기 블레이드는 난방운전 초기각도와 최상향각도사이의 50% 각도에 고정되는 것을 포함하는 공기조화기의 제어방법.
7. 현재의 운전모드가 난방 취침운전인지 판단하는 단계;

   상기 난방 취침운전이면 운전시간을 입력받는 단계;

   상기 입력된 운전시간을, 난방 취침운전 초기인 입면시기와, 난방 취침운전시간이 소정시간 경과된 숙면시기와, 난방 취침운전 말기인 기상시기로 결정하는 단계;

   상기 입면시기와 기상시기 동안에는 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 블레이드를 상하 스윙시키고, 상기 숙면시기 동안에는 상기 블레이드를 고정시키는 단계를 포함하는 공기조화기의 제어방법.

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