KR20130022652A - 공기 조화기의 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

Abstract

공기 조화기의 제어 장치 및 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예들은, 공기 조화기의 운전 시에 전력 정보를 제공함으로써 절전 운전을 수행할 수 있도록 하고, 피크 시간대에 사용자 등에게 불쾌감을 주지 아니하면서, 절전 운전을 수행하여 공기 조화기의 전기요금을 줄일 수 있으며, 피크 시간대 경과 후에 일반 운전을 수행하는 경우에도 급격한 온도 변화에 따른 소비전력의 상승을 줄일 수 있다.

Description

공기 조화기의 제어 장치 및 제어 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기 조화기의 운전 시에 전력 정보를 이용하여 절전 운전을 수행할 수 있도록 한 공기 조화기의 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기 조화기는 고온고압으로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에서 이송된 고온고압의 냉매가스를 주변의 공기와 열 교환하여 저온 고압의 액체 냉매상태로 변화시키는 응축기와, 상기 응축기에서 액체 상태로 변화되어 이송된 냉매를 저온 저압의 액체 및 기체 상태로 감압하는 팽창밸브 또는 모세관에서 이송된 저온 저압의 냉매를 통과시키면서 증발되어 주변의 열을 빼앗아 외부온도를 낮은 온도로 유지하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 공기를 실내로 토출하는 송풍용 팬과, 상기 증발기에서 기화된 냉매가스로부터 액체 상태의 냉매를 여과하여 다시 압축기로 유입되도록 하는 어큐뮬레이터(Accumulator), 및 에어컨의 전체적인 구동을 제어하는 제어부로 구성된다.

한편, 공기 조화기는 실내기, 실외기, 제어장치, 및 연결관 등 구성의 종류와 개수에 따라 구분되는데, 하나의 실내기와 실외기로 구성된 RAC(Rotary Air Conditioner), 하나의 실외기와 하나 이상의 실내기와 덕트(duct)로 구성된 유니터리 공기 조화기(Unitary Air Conditioner), 하나 이상의 실외기와 하나 이상의 실내기와 중앙제어장치로 구성된 멀티 에어컨(Multi Air Conditioner) 등이 그것이다.

한편, 일반적으로 압축기, 응축기는 실외기 내에 구성되고 증발기, 송풍팬, 및 제어부는 실내기 내에 구비된다. 상기 공기 조화기의 제어는 일반적으로 실내기를 통해 이루어지고, 실외기는 연결된 실내기의 상태정보를 모니터하여 연결된 실내기로 냉매가 분배 및 순환되도록 제어한다. 이러한 공기 조화기는 냉매를 순환하여 공기조화를 수행하는 공기 조화기의 특성상 사용 전력량이 타가전기기에 비해 상당하고 따라서 이로 인한 관리비용이 상당하다.

상기와 같은 공기 조화기는 전기 에너지를 소비하기 때문에 사용자에 전력 소비량이나 전기요금은 민감한 문제이다. 최근에는 에너지 소비가 증가함에 따라 더욱 많은 에너지원의 개발 및 에너지 발전이 필요하게 되었다. 이와 더불어, 기존 전력망에 IT 기술을 접목해 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하고자 하는 차세대 전력망, 즉 스마트 그리드(Smart Grid) 개념이 도입되었다. 일반적으로, 공기 조화기는 운전 시에 절전 및 에너지 절감에 대한 정보를 제공받지 못하므로 공기 조화기의 이용 효율이 감소하고, 전기 소비가 많아질 수 있다.

본 발명의 실시 예들은, 공기 조화기의 운전 시에 전력 정보와 상태 정보를 제공하는 공기 조화기의 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 일 목적이 있다.

본 발명의 실시 예들은, 전력 정보를 이용하여 시간대에 따라 운전 모드를 설정함으로써 합리적으로 공기 조화기의 운전을 제어하도록 하고, 절전 운전을 수행할 수 있도록 한 공기 조화기의 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

본 발명의 실시 예들은, 피크 시간대에 사용자 등에게 불쾌감을 주지 아니하면서, 절전 운전을 수행하여 공기 조화기의 전기요금을 줄일 수 있는 공기 조화기의 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 실시 예들은, 피크 시간대 경과 후에 일반 운전을 수행하는 경우에도 급격한 온도 변화에 따른 소비전력의 상승을 줄일 수 있는 공기 조화기의 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 실시 예들은 공기 조화기의 운전에 따른 소비전력 또는 전기요금을 사용자 등에게 제공함으로써, 절전을 고려할 수 있도록 한 공기 조화기의 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

일 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 장치는, 외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되어 시간대에 따른 전기요금 정보를 포함하는 전력 정보를 수신하는 통신 유닛과, 상기 전력 정보를 근거로 일반 시간대와 피크 시간대를 판단하고, 상기 일반 시간대에 대한 일반 운전 모드와 상기 피크 시간대에 대한 절전 운전 모드를 설정하는 제어 유닛을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제어 유닛은, 상기 전력 정보에 따라 상기 일반 운전 모드 또는 상기 절전 운전 모드를 선택적으로 수행한다.

일 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 방법은, 외부 장치로부터 시간대에 따른 전기요금 정보를 포함하는 전력 정보를 수신하는 정보 수신 단계와, 상기 전력 정보를 근거로 일반 시간대와 피크 시간대를 판단하는 시간대 판단 단계와, 상기 일반 시간대에 대한 일반 운전 모드와 상기 피크 시간대에 대한 절전 운전 모드를 설정하는 모드 설정 단계와, 상기 전력 정보에 따라 상기 일반 운전 모드 또는 상기 절전 운전 모드를 선택적으로 수행하는 공기 조화기 운전 단계를 포함하여 구성된다.

본 발명의 실시 예들에 따른 공기 조화기의 제어 장치 및 제어 방법은, 공기 조화기의 운전 시에 전력 정보와 상태 정보를 제공함으로써 절전 운전을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예들은, 피크 시간대에 사용자 등에게 불쾌감을 주지 아니하면서, 절전 운전을 수행하여 공기 조화기의 전기요금을 줄일 수 있고, 피크 시간대 경과 후에 일반 운전을 수행하는 경우에도 급격한 온도 변화에 따른 소비전력의 상승을 줄일 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시 예들은, 전력 정보를 이용하여 시간대에 따라 운전 모드를 설정함으로써 합리적으로 공기 조화기의 운전을 제어하도록 하고, 절전 운전을 수행할 수 있도록 함으로써 사용자의 편의성을 제고하고, 운전 효율을 증대한다.

본 발명의 실시 예들은, 공기 조화기의 운전에 따른 소비전력 또는 전기요금을 사용자 등에게 제공함으로써, 절전을 고려할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예들에 따라 전력 수요를 분산시킬 수 있고, 피크 전력을 줄임으로써 스마트 그리드의 구축 및 전체 에너지 절감에 이바지할 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 공기 조화 시스템을 개략적으로 도시한 개념도;
도 2는 일 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 장치의 구성을 보인 블록도;
도 3은 도 2의 제어 장치가 시간대에 따라 공기 조화기를 운전하는 동작을 설명하기 위한 타임 그래프;
도 4는 운전 모드에 따른 출력 화면의 변화를 설명하기 위한 도;
도 5 내지 도 7은 실시 예들에 따른 공기 조화기의 제어 방법을 보인 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 공기 조화 시스템은, 외부 전력 시스템 또는 장치(200)와, 공기 조화기(100)를 포함하여 구성된다. 또, 공기 조화 시스템은, 상기 장치들을 연결하는 게이트웨이(300)를 더 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 장치는, 외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되어 시간대에 따른 전기요금 정보를 포함하는 전력 정보를 수신하는 통신 유닛(110)과, 상기 전력 정보를 근거로 일반 시간대와 피크 시간대를 판단하고, 상기 일반 시간대에 대한 일반 운전 모드와 상기 피크 시간대에 대한 절전 운전 모드를 설정하는 제어 유닛(120)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제어 유닛(120)은, 상기 전력 정보에 따라 상기 일반 운전 모드 또는 상기 절전 운전 모드를 선택적으로 수행하는 것을 특징으로 한다. 상기 외부 장치는, 홈서버(Home Server), 스마트 미터(Smart Meter), 및 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치(200)이거나 이들과 연결된 게이트웨이(300)를 포함할 수 있다.

상기 전력 정보는, 시간대에 따른 전기요금 정보를 포함한다. 제어 유닛(120)은 전기요금 정보를 이용하여 시간대를 일반 시간대와, 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 피크 시간대로 구분하여 판단한다. 전기요금 정보는 일반 시간대와 피크 시간대의 시작시각 및 종료시각을 포함할 수 있다. 전력 공급자는, 전체 전력 사용량이 증가하여 각 가정 등에 공급할 수 있는 잔여 전력이 일정 값 이하로 감소하게 되는 시간대를 통계 등의 자료를 근거로 하거나 실시간으로 관측하여 전기요금을 높게 책정한다. 즉, 전력 공급자는 일반적으로 피크 시간대에 높은 전기요금을 부과하여 전력의 사용을 조절하게 된다. 시간대별 전기요금 정보는 외부 장치, 즉 홈서버(Home Server), 스마트 미터(Smart Meter) 등의 전력 관련 장치나, 또는 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치에 미리 저장될 수 있다. 또한, 전력 공급자는 전기요금 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 한편, 상기 전력 정보는 현재 시각 정보를 포함할 수 있고, 현재 시각 정보에 따라 정확한 전기요금의 산출이 가능하도록 할 수 있다.

제어 유닛(120)은 일반 시간대에 대하여 일반 운전 모드를 설정한다. 제어 유닛(120)은, 일반 시간대에서는 공기 조화기를 일반 운전 모드, 즉 사용자 등으로부터 입력받은 희망온도, 풍량, 풍향, 운전 방식 등에 따라 운전한다. 반면, 제어 유닛(120)은 피크 시간대에 대하여 절전 운전 모드를 설정한다. 상기 절전 운전 모드는, 희망온도, 풍량, 운전 시간, 및 운전 방식 중 하나 또는 이들의 조합을 단계적으로 변경하는 운전 모드이다. 절전 운전 모드는, 미리 설정될 수 있다. 그런 다음, 제어 유닛(120)은 피크 시간대에서는 절전 운전 모드에 따라 공기 조화기를 운전한다.

통신유닛(110)은 상기 외부 장치와 유무선 통신 방식을 통해 연결되어 상기 전력 정보를 수신하는데, 상기 유무선 통신 방식은 전력선 통신, 무선랜, 블루투스, Wi-Fi, 3G, 적외선 통신, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 등 데이터를 송수신할 수 있는 통신 방식 모두가 가능하다.

도 2를 참조하면, 상기 공기 조화기의 제어 장치는, 상기 일반 운전 모드와 하나 이상의 설정 명령을 입력받는 입력 유닛(130)을 더 포함하여 구성된다. 또, 상기 제어 장치는, 운전 모드, 시간대 정보, 예상 소비전력, 및 예상 전기요금 중 하나 이상의 정보를 표시하는 출력 유닛(140)을 더 포함하여 구성된다.

사용자 등은 상기 입력 유닛(130)을 통해 수행할 운전 모드를 입력할 수 있다. 제어 유닛(120)이 각 시간대에 대하여 운전 모드를 설정한 후, 사용자 등이 피크 시간대에서는 공기 조화기가 절전 운전 모드로 운전되도록 입력하면, 공기 조화기는 전력 정보에 따라 피크 시간대에 절전 운전 모드를 수행한다. 물론, 피크 시간대에 상관없이 일반 운전 모드로 운전되도록 입력할 수 있다. 또, 운전 모드는 필요한 경우에 임의 조건에 따라 자동 변환되도록 설정될 수 있다. 또, 입력 유닛(130)은 절전 운전 모드 시에 수행할 단계들을 입력받을 수 있다. 예를 들어, 단계1은 t1(예, 30분) 시간 경과시마다 희망온도 T1(예, 3)℃ 상승하도록 설정되고, 단계2는 t2(예, 15분) 시간 경과시마다 풍량 단계 하강하도록 설정될 수 있다. 또, 단계3은 운전 방식 변경, 예를 들어 냉난방 운전에서 송풍 운전으로의 변경으로 설정될 수 있다. 공기 조화기의 제어 장치는, 이러한 단계들을 순차적으로 수행하도록 하거나, 단계들 중 하나를 선택적으로 수행하도록 설정할 수 있다. 물론, 이러한 설정은 사용자 등에 의해 변경될 수 있다.

도 3을 참조하면, 전력 정보에 포함된 전기요금 정보에 따라 일반 시간대와 피크 시간대가 설정된 것을 볼 수 있다. 또, 공기 조화기가 각 시간대에 따라 일반 운전 모드 또는 절전 운전 모드를 수행하는 것을 알 수 있다. 즉, 도 3에 도시한 같이, 전기요금이 상대적으로 높은 피크 시간대에서, 공기 조화기는 절전 운전을 수행함으로써 운전/소비전력을 낮추게 된다.

입력 유닛(130)은 공기 조화기의 운전에 필요한 하나 이상의 운전 명령을 입력받는다. 입력 유닛(130)은 복수 개의 버튼으로 구성될 수 있다. 사용자 등은 버튼들을 이용하여 운전 방식, 희망온도, 풍량, 풍향, 또는 타이머 중 하나 이상의 운전 명령을 입력할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 입력 유닛은, 냉방/난방 버튼, 업/다운 버튼, 전원 온/오프 버튼, 공기청정 버튼, 인공지능 버튼, 제습 버튼 등을 구비할 수 있다. 또, 입력 유닛은, 설정버튼, 확인버튼 등을 부가적으로 구비할 수 있다. 또한, 입력 유닛(130)은 절전 운전 모드와 일반 운전 모드를 선택할 수 있는 버튼을 더 구비한다.

도 4를 참조하면, 출력 화면의 일 예를 볼 수 있다. 출력 유닛(140)은, 현재 냉방 운전 중이고, 현재 온도는 28.5℃이며, 설정 온도는 20.5℃임을 표시한다. 이때, 출력 유닛(140)은 예상 소비전력은 17 Kwh이고, 예상 전기요금은 194원임을 표시할 수 있다. 입력 유닛(130)의 운전 모드 선택 버튼은 절전 운전 모드를 선택할 수 있도록 바뀌어 표시된다. 즉, 사용자 등이 "절전 모드" 버튼을 누르면, 공기 조화기는 절전 운전 모드로 변경되어 운전된다. 이때, 절전 운전 모드가 수행되면, 출력 유닛(140)은 도면 부호 141에 절전 운전 중임을 표시할 수 있다. '절전 운전 중' 표시는 점멸되거나 하이라이트 되도록 하여 사용자 등이 용이하게 인지할 수 있도록 할 수 있다. 이때, 입력 유닛(130)의 운전 모드 선택 버튼은 일반 운전 모드를 선택할 수 있도록 토글되어 표시된다.

도 2를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 장치는, 외부 전원과 연결되어 공기 조화기 내로 전력을 공급하는 전원 유닛(150)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 전원 유닛(150)은 외부 전원, 즉 상용 교류 전원을 입력받아 공기 조화기와 공기 조화기의 제어 장치를 구성하는 회로, 유닛 등을 구동하는 직류 전압을 출력한다. 일반적으로 전원 유닛(150)으로는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS)를 사용한다. 물론 SMPS 이외에 다른 종류의 전력 변환 장치를 사용할 수 있다. 스위치 모드 파워 서플라이는 외부 전원의 교류 전압을 정류 및 평활화하여 직류 전압으로 변환하고, 이 직류 전압을 고주파 변압기와 레귤레이터(Regulator) 등의 변압 유닛을 이용하여 공기 조화기 및 공기 조화기의 제어 장치에 필요한 구동전압들을 생성한다.

여기서, 상기 전력 정보는, 상기 외부 전원의 종류를 더 포함할 수 있다. 이는 화석 연료의 부족으로 인해 대체 에너지원의 개발이 활발히 진행되고 있어서, 공급되는 외부 전원의 종류를 함께 알려줄 필요가 있기 때문이다. 즉, 전력 정보는 외부 전원의 종류와 외부 전원에 따른 전기요금, 공급 시간대 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, 외부 전원은 물론 오일, 가스 등의 화석 연료를 포함하고, 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 수력, 지력 등의 대체 에너지원, 원자력, 연료전지 등을 포함할 수 있다.

상기 전력 정보는, 외부 전원의 종류에 따른 온실가스지수를 더 포함할 수 있다. 이때, 제어 유닛(120)은 전력 정보를 근거로 예상 전기요금 및 온실가스 배출량을 산출할 수 있다. 출력 유닛(140)은 외부 전원의 종류, 온실가스 지수, 예상 전기요금,온실가스 배출량 중 하나 이상의 데이터를 더 표시한다. 또, 제어 유닛(120)은 예상 소비전력을 근거로 공기 조화기에 공급되는 외부 전원의 온실가스 예상배출량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 전원의 종류에 따른 이산화탄소지수와 예상 소비전력을 곱하여 이산화탄소 예상배출량을 산출할 수 있다. 외부 전원에 따른 온실가스 지수는 실험을 통해 설정될 수 있다. 예를 들어, 이산화탄소 지수는 화석 연료의 경우가 다른 에너지원보다 큰 값을 가지는데, 이산화탄소 지수를 포함한 온실가스 지수는 발전설비의 구축에서부터, 에너지를 발전하여 공급하고, 폐기물 등을 처리하는 데까지 전체 공정을 통해 설정된다. 따라서, 대체 에너지원의 경우에 이상적으로는 이산화탄소 지수가 0이어야 하나, 실제로 발전 설비의 구축 등에 화석 연료를 사용하게 되므로, 0이 아닌 일정한 값의 이산화탄소 지수를 가지게 된다.

도 2를 참조하면, 실시 예들에 따른 공기 조화기의 제어 장치는, 상기 설정 명령에 따른 공기 조화기의 상태 정보를 검출하는 검출 유닛(160)을 더 포함하여 구성된다. 검출 유닛(160)은 운전 모드나 운전 명령에 따라 변하는 공기 조화기의 상태들을 검출한다. 검출 유닛(160)은 공기 조화기가 설치된 위치의 온도를 검출하는 실내온도 검출유닛과, 상기 위치 밖의 온도를 검출하는 실외온도 검출유닛과, 상기 공기 조화기를 구동하는 압축기의 상태를 검출하는 압축기 상태 검출유닛 등을 포함한다. 또한, 압축기 상태 검출유닛은 압축기에 인가되는 전압을 검출하는 전압 검출유닛과, 압축기에 인가되는 전류를 검출하는 전류 검출유닛과, 압축기를 구동하는 구동 주파수를 검출하는 주파수 검출유닛을 더 포함할 수 있다. 또, 팬 모터의 구동 속도 또는 팬 모터 구동 여부 등을 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다. 또한, 검출 유닛(160)은 공기 조화기 자체에서 발생하는 이산화탄소 등의 온실가스를 감지하는 가스 센서를 더 포함할 수 있다. 제어 유닛(120)은 상태 값들을 근거로 예상 소비전력을 연산하고, 상기 예상 소비전력을 근거로 예상 전기요금을 산출할 수 있다.

도 2를 참조하면, 실시 예들에 따른 공기 조화기의 제어 장치는, 복수의 상태들과, 예상 소비전력, 예상 전기요금 등을 저장하는 저장 유닛(170)을 더 포함하여 구성된다. 또한, 저장 유닛(170)은 하나 이상의 운전 명령, 운전 명령에 따른 소비전력을 미리 설정하여 저장할 수 있다. 즉, 사용자 등이 입력 유닛(130)을 통해 공기 조화기에 운전 명령을 입력하면, 운전 명령에 따라 공기 조화기의 운전 상태가 변경된다. 이때, 제어 유닛(120)은 상기 상태 값들에 따른 예상 소비전력을 연산하고, 이에 따른 예상 전기요금을 산출하여, 연산, 산출한 값들을 저장 유닛(170)에 저장하게 된다. 이때, 저장 유닛(170)은, 상기 운전 명령과 이에 따른 상태 값, 및 상태 값에 따라 연산한 예상 소비전력을 함께 저장한다. 이후에 제어 유닛(120)은 사용자 등이 입력한 운전 명령의 실행 결과나, 검출 유닛(160)이 검출한 상태들의 상태 값들을 근거로 하여 미리 설정된 수식에 따라 예상 소비전력을 연산하거나, 저장 유닛(170)에 저장된 정보를 읽어들여 예상 소비전력을 연산한다. 출력 유닛(140)은 그 결과들, 또는 저장된 값들을 화면에 표시할 수 있다.

도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 공기 조화기의 제어 방법은, 외부 장치로부터 시간대에 따른 전기요금 정보를 포함하는 전력 정보를 수신하는 정보 수신 단계(S100)와, 상기 전력 정보를 근거로 일반 시간대와 피크 시간대를 판단하는 시간대 판단 단계(S200)와, 상기 일반 시간대에 대한 일반 운전 모드와 상기 피크 시간대에 대한 절전 운전 모드를 설정하는 모드 설정 단계(S300)와, 상기 전력 정보에 따라 상기 일반 운전 모드 또는 상기 절전 운전 모드를 선택적으로 수행하는 공기 조화기 운전 단계(S400)를 포함하여 구성된다. 이하 장치의 구성은 도 1 내지 도 4를 참조한다.

공기 조화기의 제어 장치는, 외부 장치와 유무선 통신 방식을 통해 연결되어, 상기 외부 장치로부터 전력 정보를 수신한다(S100). 상기 외부 장치는, 홈서버, 스마트 미터, 및 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치이거나 이들과 연결된 게이트웨이를 포함할 수 있다. 또, 상기 유무선 통신 방식은, 전력선 통신, 무선랜, 블루투스, Wi-Fi, 3G, 적외선 통신, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 등 데이터를 송수신할 수 있는 통신 방식 모두가 가능하다. 상기 전력 정보는, 시간대에 따른 전기요금 정보를 포함한다.

상기 제어 장치는, 전기요금 정보를 이용하여 시간대를 일반 시간대와, 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 피크 시간대로 구분하여 판단한다(S200). 전기요금 정보는 일반 시간대와 피크 시간대의 시작시각 및 종료시각을 포함할 수 있다. 상기 전력 정보는 현재 시각 정보를 포함할 수 있고, 현재 시각 정보에 따라 정확한 전기요금의 산출이 가능하도록 할 수 있다.

상기 제어 방법은, 상기 전기요금 정보와 운전 모드를 근거로 예상 소비전력 또는 예상 전기요금을 산출하는 정보 산출 단계(S500)를 더 포함하여 구성된다. 상기 제어 장치는, 운전 모드나 운전 명령에 따라 변하는 공기 조화기의 상태들을 검출하고, 상태 값들을 근거로 예상 소비전력을 연산하고, 상기 예상 소비전력을 근거로 예상 전기요금을 산출할 수 있다(S500). 예를 들어, 상기 제어 장치는 압축기에 인가되는 전압, 전류, 압축기를 구동하는 구동 주파수, 팬 모터의 구동 속도 등을 검출하고, 이들을 이용하여 예상 소비전력을 산출할 수 있다.

또, 상기 제어 방법은, 상기 운전 모드, 시간대 정보, 상기 예상 소비전력, 및 상기 예상 전기요금 중 하나 이상의 정보를 표시하는 정보 표시 단계(S600)를 더 포함하여 구성된다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제어 장치는, 현재 냉방 운전 중이고, 현재 온도는 28.5℃이며, 설정 온도는 20.5℃임을 표시한다. 또, 상기 제어 장치는, 출력 화면에 예상 소비전력은 17 Kwh이고, 예상 전기요금은 194원임을 표시할 수 있다(S500). 사용자 등이 "절전 모드" 버튼을 누르면, 공기 조화기는 절전 운전 모드로 변경되어 운전되고, 상기 제어 장치는 출력 화면의 141에 절전 운전 중임을 표시할 수 있다(S610). '절전 운전 중' 표시는 점멸되거나 하이라이트 되도록 하여 사용자 등이 용이하게 인지할 수 있도록 할 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 공기 조화기 운전 단계(S400)는, 현재 시각이 상기 피크 시간대에 포함되는지 판단하는 과정(S410)과, 현재 공기 조화기의 운전 모드가 절전 운전 모드임을 표시하는 과정(S610)과, 상기 판단 결과, 상기 피크 시간대이면, 상기 절전 운전 모드로 공기 조화기를 운전하는 과정(S420)을 포함하여 구성된다. 상기 판단 결과, 피크 시간대가 아닌 일반 시간대이면, 공기 조화기는 일반 운전 모드로 운전된다(S430).

상기 제어 장치는, 일반 시간대에 대하여 일반 운전 모드를 설정한다(S300). 상기 제어 장치는, 일반 시간대에서는 공기 조화기를 일반 운전 모드, 즉 사용자 등으로부터 입력받은 희망온도, 풍량, 풍향, 운전 방식 등에 따라 운전한다(S430). 반면, 상기 제어 장치는, 피크 시간대에 대하여 절전 운전 모드를 설정한다(S300). 상기 절전 운전 모드는, 희망온도, 풍량, 운전 시간, 및 운전 방식 중 하나 또는 이들의 조합을 단계적으로 변경하는 운전 모드이다. 절전 운전 모드는, 미리 설정될 수 있다. 그런 다음, 상기 제어 장치는, 피크 시간대에서는 절전 운전 모드에 따라 공기 조화기를 운전한다(S420).

도 7을 참조하면, 구체적인 예를 들어 상기 공기 조화기의 제어 방법을 설명한다. 상기 절전 운전 모드로 공기 조화기를 운전하는 과정(S420)은, 희망온도, 풍량, 운전 시간, 및 운전 방식 중 하나 또는 이들의 조합을 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 단계1은 t1(예, 30분) 시간 경과시마다 희망온도 T1(예, 3)℃ 상승하도록 설정되고(S422), 단계2는 t2(예, 15분) 시간 경과시마다 풍량 단계 하강하도록 설정될 수 있다(S424). 또, 단계3은 운전 방식 변경, 예를 들어 냉난방 운전에서 송풍 운전으로의 변경으로 설정될 수 있다(S426). 상기 제어 장치는, 이러한 단계들을 순차적으로 수행하도록 하거나, 설정된 조건에 따라 단계들 중 하나를 선택적으로 수행하도록 설정할 수 있다. 물론, 이러한 설정은 사용자 등에 의해 변경될 수 있다. 상기 제어 장치는, 단계들의 수행 시간(예를 들어, t1 시간)이 경과하면(S427), 다음 단계로 변경하여 공기 조화기를 수행한다(S428). 상기 제어 장치는, 설정된 단계들이 모두 종료하는 경우에는, 최종 단계를 계속해서 수행하거나, 단계들을 다시 반복적으로 수행하거나, 또는 공기 조화기의 운전을 종료할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들은, 공기 조화기의 운전 시에 전력 정보를 제공함으로써 절전 운전을 수행할 수 있도록 하고, 피크 시간대에 사용자 등에게 불쾌감을 주지 아니하면서, 절전 운전을 수행하여 공기 조화기의 전기요금을 줄일 수 있으며, 피크 시간대 경과 후에 일반 운전을 수행하는 경우에도 급격한 온도 변화에 따른 소비전력의 상승을 줄일 수 있다.

100: 공기 조화기 110: 통신 유닛
120: 제어 유닛 130: 입력 유닛
140: 출력 유닛 150: 전원 유닛
160: 검출 유닛 170: 저장 유닛

Claims (12)

1. 외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되어 시간대에 따른 전기요금 정보를 포함하는 전력 정보를 수신하는 통신 유닛; 및
   상기 전력 정보를 근거로 일반 시간대와 피크 시간대를 판단하고, 상기 일반 시간대에 대한 일반 운전 모드와 상기 피크 시간대에 대한 절전 운전 모드를 설정하는 제어 유닛;을 포함하고,
   상기 제어 유닛은, 상기 전력 정보에 따라 상기 일반 운전 모드 또는 상기 절전 운전 모드를 선택적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 일반 운전 모드와 하나 이상의 설정 명령을 입력받는 입력 유닛; 및
   운전 모드, 시간대 정보, 예상 소비전력, 및 예상 전기요금 중 하나 이상의 정보를 표시하는 출력 유닛;을 더 포함하는 공기 조화기의 제어 장치.
3. 제2 항에 있어서, 상기 절전 운전 모드는,
   희망온도, 풍량, 운전 시간, 및 운전 방식 중 하나 또는 이들의 조합을 단계적으로 변경하는 운전 모드인 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   외부 전원과 연결되어 공기 조화기 내로 전력을 공급하는 전원 유닛;을 더 포함하고,
   상기 전력 정보는, 상기 외부 전원의 종류를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 장치.
5. 제2 항에 있어서,
   상기 설정 명령에 따른 공기 조화기의 상태 정보를 검출하는 검출 유닛;을 더 포함하는 공기 조화기의 제어 장치.
6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 장치는,
   홈서버, 스마트 미터, 및 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치이거나 이들과 연결된 게이트웨이인 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 장치.
7. 외부 장치로부터 시간대에 따른 전기요금 정보를 포함하는 전력 정보를 수신하는 정보 수신 단계;
   상기 전력 정보를 근거로 일반 시간대와 피크 시간대를 판단하는 시간대 판단 단계;
   상기 일반 시간대에 대한 일반 운전 모드와 상기 피크 시간대에 대한 절전 운전 모드를 설정하는 모드 설정 단계; 및
   상기 전력 정보에 따라 상기 일반 운전 모드 또는 상기 절전 운전 모드를 선택적으로 수행하는 공기 조화기 운전 단계;를 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 전기요금 정보와 운전 모드를 근거로 예상 소비전력 또는 예상 전기요금을 산출하는 정보 산출 단계;를 더 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 운전 모드, 시간대 정보, 상기 예상 소비전력, 및 상기 예상 전기요금 중 하나 이상의 정보를 표시하는 정보 표시 단계;를 더 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
10. 제7 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공기 조화기 운전 단계는,
    현재 시각이 상기 피크 시간대에 포함되는지 판단하는 과정;
    현재 공기 조화기의 운전 모드가 절전 운전 모드임을 표시하는 과정; 및
    상기 판단 결과, 상기 피크 시간대이면, 상기 절전 운전 모드로 공기 조화기를 운전하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 방법.
11. 제10 항에 있어서, 상기 절전 운전 모드로 공기 조화기를 운전하는 과정은,
    희망온도, 풍량, 운전 시간, 및 운전 방식 중 하나 또는 이들의 조합을 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 방법.
12. 제7 항에 있어서, 상기 전력 정보는,
    공기 조화기에 전력을 공급하는 외부 전원의 종류를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 제어 방법.

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