KR20200055312A - Air conditioner and operation method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공기조화기 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소음 저감시키는 공기조화기 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner and an operation method thereof, and more particularly, to an air conditioner for reducing noise and an operation method thereof.
인버터는 스위치의 온, 오프에 따라 직류를 단속시켜 교류를 얻는 것으로, 최근 그 응용 분야가 넓어지는 추세이다. 구체적으로, 인버터는 공기조화기의 압축기, 팬 등에 사용되는 전동기를 구동시키거나, 전기자동차의 모터를 구동시키기 위해 사용되고 있다.Inverters are used to obtain alternating current by interrupting direct current according to the on and off of the switch. Specifically, the inverter is used to drive an electric motor used in a compressor, fan, or the like of an air conditioner, or to drive a motor of an electric vehicle.
한편, 인버터는 모터를 임의의 속도로 운전하기 위해 스위칭 주파수(또는 캐리어 주파수)를 가변시킬 수 있고, 스위치는 스위칭 주파수에 따라 온, 오프된다. 이 때, 스위치의 온, 오프에 의해 소음이 발생할 수 있다.On the other hand, the inverter can vary the switching frequency (or carrier frequency) to drive the motor at any speed, and the switch is turned on and off according to the switching frequency. At this time, noise may be generated by switching on and off.
따라서, 스위칭 주파수에 의한 소음 문제를 해결하기 위한 방안이 요구될 수 있고, 그 일 예는 대한민국 공개특허공보 10-2004-0038209A(2004년05월08일)에 개시되어 있다.Therefore, a method for solving the noise problem due to the switching frequency may be required, and an example thereof is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2004-0038209A (May 08, 2004).
위 선행특허에 따른 소음 방지 장치는 스위칭 주파수를 상대적으로 에너지가 높은 실외팬의 팬소음 주파수로 변환시킴으로써 스위칭 주파수로 인한 소음을 최소화하고자 한다.The noise prevention device according to the preceding patent intends to minimize noise due to the switching frequency by converting the switching frequency to a fan noise frequency of a relatively high energy outdoor fan.
본 발명은 모터를 구동시키는 복수개의 스위치가 온, 오프됨에 따라 발생하는 소음을 저감시키며, 복수개의 스위치가 온, 오프됨에 따라 발생하는 발열 문제를 최소화하는 공기조화기 및 그의 동작 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to provide an air conditioner and a method of operating the same to reduce noise generated when a plurality of switches for driving a motor are turned on and off, and to minimize heat generation problems caused by a plurality of switches being turned on and off. .
본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기 및 그의 동작 방법은 주간 시간대에는 복수개의 스위치를 제어하는 스위칭 주파수를 낮춰 발열을 최소화하고, 야간 시간대에는 복수개의 스위치를 제어하는 스위칭 주파수를 높여 소음을 저감시킬 수 있다.An air conditioner and an operation method thereof according to an embodiment of the present invention minimizes heat generation by lowering switching frequencies controlling a plurality of switches during the daytime, and reducing noise by increasing switching frequencies controlling a plurality of switches during the nighttime. Can be.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기 및 그의 동작 방법은 소음 저감을 위해 스위칭 주파수를 높게 제어하는 동안 피시비의 온도를 감지하여 발열량을 모니터링할 수 있다.In addition, the air conditioner and its operation method according to an embodiment of the present invention can monitor the heat generation amount by sensing the temperature of the PCB while controlling the switching frequency high for noise reduction.
본 발명의 실시 예에 따르면, 주간 시간대에는 스위칭 주파수를 낮춰 발열을 최소화함으로써 효율을 높이고, 야간 시간대에는 스위칭 주파수를 가청 주파수 보다 높여 소음을 최소화함으로써 소음으로 인한 사용자 불편을 최소화하는 이점이 있다.According to an embodiment of the present invention, the switching frequency is lowered during the daytime to minimize heat generation, thereby increasing the efficiency, and at the night time, the switching frequency is higher than the audible frequency to minimize noise, thereby minimizing user inconvenience caused by noise.
또한, 본 발명은 복수의 스위치에서 발생하는 발열량을 모니터링하여 스위칭 주파수를 조절함으로써 과열로 인한 소자의 파손을 최소화할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of minimizing damage to the device due to overheating by monitoring the amount of heat generated by a plurality of switches and adjusting the switching frequency.
또한, 주간 시간대와 야간 시간대를 구별하여 스위칭 주파수를 조절함으로써, 발열을 최소화하긴 위한 별도의 냉각기구를 구비하지 않아도 되어 구조의 단순화 및 제조 비용 절감의 이점이 있다In addition, by controlling the switching frequency by differentiating between daytime and nighttime, there is no need to provide a separate cooling mechanism for minimizing heat generation, thereby simplifying the structure and reducing manufacturing cost.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 전원 변환 장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 주파수에 따른 효율을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 시간대 판단 운전을 실시하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 시간대 판단 운전을 실시하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 시간대 판단 운전을 실시하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 스위칭 주파수가 5kHz인 경우 공기조화기 주변 음성신호의 스펙트럼이다.
도 9는 스위칭 주파수가 10kHz인 경우 공기조화기 주변 음성신호의 스펙트럼이다.1 is a circuit diagram of a power converter of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing efficiency according to a switching frequency according to an embodiment of the present invention.
3 is a control block diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an operation method of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of performing time zone judgment operation according to a first embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of performing time zone judgment driving according to a second embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of performing time zone judgment driving according to a third embodiment of the present invention.
8 is a spectrum of an audio signal around the air conditioner when the switching frequency is 5 kHz.
9 is a spectrum of audio signals around the air conditioner when the switching frequency is 10 kHz.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 전원 변환 장치의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a power converter of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 전원 변환 장치(100)는 외부 전원을 입력받는 전원입력부(1)와, 외부에서 입력된 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터(2)와, 컨버터(2)에서 출력되는 직류 전압을 평활화하는 직류 링크 커패시터(3)와, 직류 링크 커패시터(3)의 출력을 스위칭하여 부하(4)에 공급하는 인버터(10)를 포함할 수 있다.The
한편, 도 1에 도시된 바와 같은 전원 변환 장치는 공기조화기에 한정되는 것이 아니며, 전기자동차 등의 전자기기에도 적용 가능한 바, 본 발명의 실시 예는 공기조화기에 한정되지 않고, 전기자동차 등과 같이 전원 변환 장치(100)를 포함하는 전자기기에 모두 적용될 수 있다.Meanwhile, the power converter as shown in FIG. 1 is not limited to an air conditioner, and is applicable to electronic devices such as an electric vehicle, and the embodiment of the present invention is not limited to an air conditioner, and a power source such as an electric vehicle It can be applied to all of the electronic devices including the
전원입력부(1)는 외부에서 삼상 교류 전압을 입력받을 수 있다. The
컨버터(2)는 전원입력부(1)에 연결되고, 전원입력부(1)으로부터 교류 전압을 입력 받아 직류 전압으로 정류할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 실시 예에 따라 컨버터(2)는 정류부와 부스트 컨버터 및 리액터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
직류 링크 커패시터(3)는 컨버터(2)의 출력단과 인버터(10)의 입력단 사이에 병렬 연결될 수 있다.The DC link capacitor 3 may be connected in parallel between the output terminal of the
인버터(10)는 일단이 직류 링크 커패시터(3)에 병렬 접속되고, 타단이 부하(4)에 연결될 수 있다. 여기서, 부하(4)는 공기조화기 압축기의 모터, 공기조화기 실외팬의 모터 등을 포함할 수 있다.The
인버터(10)는 직류 링크 커패시터(3)에서 평활된 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 부하(4)에 공급할 수 있다.The
인버터(10)는 복수개의 스위치(11)와, 복수개의 스위치(11) 각각을 온, 오프시키는 구동부(12)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인버터(10)는 6개의 스위치(11)를 포함할 수 있고, 구동부(12)는 6개의 스위치(11) 각각을 개별 제어하여 부하(4)에 교류 전압을 공급할 수 있다.The
한편, 구동부(12)는 스위칭 주파수에 기초하여 복수개의 스위치(11) 각각을 온 또는 오프시킬 수 있고, 스위치(11)는 구동부(12)의 제어에 의해 온 또는 오프될 수 있다. Meanwhile, the
이 때, 스위치(11)의 온/오프시 고주파 소음이 발생할 수 있다. 특히, 고주파 소음은 스위칭 주파수와, 스위칭 주파수의 배수가 되는 주파수(이하, N배 주파수)에서 발생할 수 있다. At this time, high frequency noise may be generated when the
사람의 가청 주파수는 약 16Hz 부터 약 20kHz로 한정적인 바, 스위칭 주파수가 낮을수록 가청 주파수에 속하는 N배 주파수가 증가하고, 이에 따라 소음이 증가하게 된다.The human audible frequency is limited from about 16 Hz to about 20 kHz, and the lower the switching frequency, the N times the frequency belonging to the audible frequency increases, and accordingly the noise increases.
따라서, 스위칭 주파수를 높일 경우 가청 주파수에 속하는 N배 주파수가 감소하여 고주파 소음을 줄일 수 있다.Therefore, when the switching frequency is increased, the N times frequency belonging to the audible frequency decreases, thereby reducing high-frequency noise.
그러나, 스위칭 주파수를 높일수록 피시비(미도시)에서 열이 발생하여 피시비 드라이브 효율이 떨어지는 문제가 있다. 본 발명에서, 피시비는 적어도 하나의 스위치(11) 및 구동부(12) 중 적어도 일부 또는 전부가 설치된 기판일 수 있다.However, as the switching frequency is increased, heat is generated in the PCB (not shown), and thus the PCB drive efficiency decreases. In the present invention, the PCB may be a substrate on which at least some or all of the at least one
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 주파수에 따른 효율을 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing efficiency according to a switching frequency according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 제1 그래프(201)는 압축기의 스위칭 주파수가 5kHz이고, 실외팬의 스위칭 주파수가 16kHz일 때의 효율을 나타내고, 제2 그래프(202)는 압축기의 스위칭 주파수가 7kHz이고, 실외팬의 스위칭 주파수가 16kHz일 때의 효율을 나타내고, 제3 그래프(203)는 압축기의 스위칭 주파수가 7kHz이고, 실외팬의 스위칭 주파수가 20kHz일 때의 효율을 나타낸다.The
즉, 제1 그래프(201)는 스위칭 주파수가 가장 낮은 경우의 효율이고, 제3 그래프(203)는 스위칭 주파수가 가장 높은 경우의 효율이고, 제2 그래프(202)는 제1 그래프(201)의 경우와 제3 그래프(203)의 경우의 중간일 수 있다.That is, the
도 2에 도시된 제1 내지 제3 그래프(201 내지 203)를 통해 스위칭 주파수가 낮을수록 효율이 높고, 스위칭 주파수가 높을수록 효율이 낮음을 확인할 수 있다.It can be seen through the first to
즉, 스위칭 주파수를 높일수록 소음은 저감되나, 효율이 저하되고, 발열로 인한 소자가 파손되는 등의 문제가 발생할 수 있다.That is, as the switching frequency is increased, noise is reduced, but efficiency is lowered, and problems such as damage to the device due to heat generation may occur.
따라서, 본 발명은 야간 시간대에는 주간 시간대 보다 조용하나 외기 온도가 낮은 점을 이용하여, 스위칭 주파수를 높게 제어하는 소음 제거 장치 및 소음 제거 방법을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention is to provide a noise reduction device and a noise reduction method for controlling the switching frequency high by using a point that is quieter than the daytime time zone at a night time zone but has a low outside temperature.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 블록도이다.3 is a control block diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
공기조화기는 모터에 연결되는 복수개의 스위치(11)와, 복수개의 스위치(11) 각각을 온, 오프시키는 구동부(12)와, 구동부(12)를 제어하는 제어부(50)와, 시간대를 판단하기 위한 조건 판단부(20)와, 적어도 하나의 피시비의 온도를 감지하는 피시비 온도 센서(30) 중 적어도 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.The air conditioner includes a plurality of
한편, 도 3은 설명의 편의를 위해 예시적으로 도시한 것에 불과하며, 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기는 도 3에 도시된 구성요소 외에 다른 구성요소를 더 포함하거나 일부를 생략할 수도 있다.Meanwhile, FIG. 3 is only illustratively illustrated for convenience of explanation, and the air conditioner according to an embodiment of the present invention may further include other components or omit some of them in addition to the components illustrated in FIG. 3. .
조건 판단부(20)는 광 센서(21), 외기 온도 센서(22) 및 시간 설정부(23) 중 적어도 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.The
조건 판단부(20)는 광 센서(21), 외기 온도 센서(22) 및 시간 설정부(23) 중 적어도 하나를 통해 시간대를 판단할 수 있다. 제어부(50)는 야간 모드 또는 주간 모드를 선택적으로 실시하기 위해, 조건 판단부(20)를 통해 현재 시간이 주간 시간대인지 또는 현재 시간이 야간 시간대인지 판단할 수 있다.The
제1 실시 예에 따르면, 제어부(50)는 광 센서(21)가 감지한 광량에 기초하여 시간대를 판단할 수 있다. 이에 대해서는, 도 5에서 자세히 후술하기로 한다.According to the first embodiment, the
광 센서(21)는 공기조화기의 외부에 설치될 수 있다. 바람직하게는, 광 센서(21)는 복수개의 스위치(11)에 연결된 모터를 포함하는 실외기의 외면에 설치될 수 있다. 광 센서(21)는 외부에서 수신되는 광을 감지하여 광량을 산출할 수 있다.The
제2 실시 예에 따르면, 제어부(50)는 외기 온도 센서(22)가 감지한 외기 온도에 기초하여 시간대를 판단할 수 있다. 이에 대해서는, 도 6에서 자세히 후술하기로 한다.According to the second embodiment, the
외기 온도 센서(22)는 외부 공기의 온도를 감지할 수 있다. 외기 온도 센서(22)는 공기조화기의 외부에 설치될 수 있고, 광 센서(21)와 유사하게 복수개의 스위치(11)에 연결된 모터를 포함하는 실외기의 외면에 설치되는 것이 바랍직하다. 외기 온도 센서(22)는 외기 온도를 감지할 수 있다.The
제3 실시 예에 따르면, 제어부(50)는 시간 설정부(23)를 통해 시간대를 판단할 수 있고, 이에 대해서는 도 7에서 자세히 후술하기로 한다.According to the third embodiment, the
시간 설정부(23)는 외부 서버로부터 현재 시간 정보를 수신하는 통신 모듈(미도시)을 구비할 수 있고, 수신된 현재 시간을 설정 시간 범위와 비교하여 시간대를 판단할 수 있다.The
또는, 시간 설정부(23)는 사용자로부터 현재 시간 정보를 입력받는 입력 모듈(미도시)을 구비할 수 있고, 입력된 현재 시간을 기초로 설정 시간 범위와 비교하여 시간대를 판단할 수 있다.Alternatively, the
한편, 제어부(50)는 광 센서(21), 외기 온도 센서(22) 및 시간 설정부(23) 중 적어도 2 이상을 이용하여 시간대를 판단할 수도 있다.Meanwhile, the
피시비 온도 센서(30)는 피시비(미도시)에 설치된 온도 센서일 수 있고, 제어부(50)는 피시비 온도 센서(30)를 통해 피시비에서의 발열량을 모니터링할 수 있다. The
제어부(50)는 조건 판단부(20)가 판단한 시간대 또는 피시비 온도 센서(30)가 감지한 온도에 기초하여 스위칭 주파수를 설정할 수 있고, 설정한 주파수에 기초하여 구동부(12)를 제어할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating an operation method of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
제어부(50)는 시간대 판단 운전을 실시할 수 있다(S100).The
제어부(50)는 야간 모드 및 주간 모드 중 어느 하나를 선택 실시하기 위해 시간대 판단 운전을 실시할 수 있다. 제어부(50)는 시간대 판단 운전을 실시하여 야간 모드 또는 주간 모드로 실시할 수 있다.The
여기서, 야간 모드는 소음 발생을 최소화하기 위한 동작 모드일 수 있다.Here, the night mode may be an operation mode for minimizing noise generation.
주간 모드는 야간 모드시에 발생한 열 혹은 고온의 외기로 인해 가열된 피시비가 냉각되기 위한 동작 모드일 수 있다.The day mode may be an operation mode for cooling the heated PCB due to heat or high temperature outside air generated during the night mode.
도 4의 예시에서 시간대를 주간 시간대와 야간 시간대로 구분하였으나, 이는 시간의 편의를 위해 예시로 든 것에 불과하다. 실시 예에 따라, 제어부(50)는 2 이상의 시간대로 구분하고, 구분된 각각의 시간대에 따라 스위칭 주파수를 상이하게 제어할 수 있다.In the example of FIG. 4, the time zone is divided into a day time zone and a night time zone, but this is merely an example for convenience of time. According to an embodiment, the
이하, 시간대 판단 운전을 실시하는 방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method for performing time zone judgment driving will be described in detail.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 시간대 판단 운전을 실시하는 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of performing time zone judgment operation according to a first embodiment of the present invention.
제어부(50)는 광 센서(21)를 통해 광량을 감지할 수 있다(S111).The
광 센서(21)는 외부에서 광량을 감지할 수 있다. 광 센서(21)는 소정 시간 동안 광을 감지하여 광량을 산출할 수 있다. The
광 센서(21)가 광량을 산출시 광을 감지하는 소정 시간은 조절될 수 있다. 광 센서(21)가 제1 시간 동안 광을 감지한 후 광량을 산출하는 경우의 시간대 판단 정확도는 제1 시간 보다 적은 제2 시간 동안 광을 감지한 후 광량을 산출하는 경우의 시간대 판단 정확도 보다 높을 수 있다. 예를 들어, 광 센서(21)는 10초 동안 광을 감지하여 광량을 산출할 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하다.When the
제어부(50)는 광 센서(21)의 감지 광량을 기준 광량과 비교할 수 있다(S113). 제어부(50)는 광 센서(21)의 감지 광량을 기준 광량과 비교하여 야간 시간대 또는 주간 시간대로 판단할 수 있다.The
여기서, 기준 광량은 미리 설정된 값이다. 기준 광량은 계절 변화에 따라 변경 설정될 수 있다. 기준 광량은 광 센서(21)가 광을 감지하는 소정 시간이 조절될 경우 함께 조절될 수 있다. Here, the reference light amount is a preset value. The reference light amount may be set to change according to seasonal changes. The reference light amount may be adjusted together when a predetermined time for the
제어부(50)는 외부에서 감지한 광량이 기준 광량 이하이면 야간 시간대로 판단하고(S115), 제어부(50)는 외부에서 감지한 광량이 기준 광량 초과하면 주간 시간대로 판단할 수 있다(S117).If the amount of light detected from the outside is less than the reference light amount, the
이와 같이, 광 센서(21)를 통해 제어부(50)가 자동으로 시간대를 추측하기 때문에 사용자가 시간대를 별도로 입력하지 않아도 되는 이점이 있다.As described above, since the
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 시간대 판단 운전을 실시하는 방법을 나타내는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method of performing time zone judgment driving according to a second embodiment of the present invention.
제어부(50)는 외기 온도 센서(22)를 통해 외기 온도를 감지할 수 있다(S121).The
제어부(50)는 외기 온도 센서(22)를 통해 감지한 외기 온도를 설정 온도와 비교할 수 있다(S123).The
제어부(50)는 외기 온도 센서(22)가 감지한 외기 온도를 설정 온도와 비교하여 야간 시간대 또는 주간 시간대로 판단할 수 있다.The
여기서, 설정 온도는 미리 설정된 온도값으로 계절 변화에 따라 변경 설정될 수 있다.Here, the set temperature is a preset temperature value, and may be changed and set according to seasonal changes.
제어부(50)는 외기 온도가 설정 온도 이하이면 야간 시간대로 판단하고(S125), 제어부(50)는 외기 온도가 설정 온도 초과하면 주간 시간대로 판단할 수 있다(S127).If the outside temperature is below the set temperature, the
이와 같이, 외기 온도 센서(22)를 통해 제어부(50)가 자동으로 시간대를 추측하기 때문에 사용자가 시간대를 별도로 입력하지 않아도 되는 이점이 있다. As described above, since the
또한, 외기 온도 센서(22)를 통해 시간대를 판단하는 경우, 야간 시간대 임에도 불구하고 외기가 비교적 고온인 경우에 스위칭 주파수를 높게 제어하여 피시비가 과열되는 경우를 최소화할 수 있는 이점이 있다.In addition, when determining the time zone through the
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 시간대 판단 운전을 실시하는 방법을 나타내는 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a method of performing time zone judgment driving according to a third embodiment of the present invention.
제어부(50)는 시간 설정부(23)를 통해 현재 시간 정보를 수신할 수 있다(S131).The
제어부(50)는 시간 설정부(23)를 통해 수신한 현재 시간이 설정 시간 범위에 속하는가 판단할 수 있다(S133).The
제어부(50)는 시간 설정부(23)를 통해 수신한 현재 시간이 설정 시간 범위에 속하는지 여부에 따라 야간 시간대 또는 주간 시간대로 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(50)는 야간 시간대와 주간 시간대를 구분하기 위한 시간 범위를 미리 설정할 수 있다.The
제어부(50)는 시간 설정부(23)를 통해 수신한 현재 시간이 설정 시간 범위에 속하면 야간 시간대로 판단하고(S135), 제어부(50)는 시간 설정부(23)를 통해 수신한 현재 시간이 설정 시간 범위에 속하지 않으면 주간 시간대로 판단할 수 있다(S137).If the current time received through the
예를 들어, 제어부(50)는 20:00:00-06:59:59를 야간 시간 범위로 미리 설정할 수 있고, 제어부(50)는 현재 시간이 20:00:00-06:59:59에 속하면 야간 시간대로 판단하고, 현재 시간이 20:00:00-06:59:59에 속하지 않으면 주간 시간대로 판단할 수 있다. 한편, 제어부(50)는 20:00:00-06:59:59를 야간 시간 범위로 설정하는 동시에 07:00:00-19:59:59를 주간 시간 범위로 설정할 수도 있다.For example, the
이와 같이, 시간 설정부(23)를 통해 제어부(50)가 자동으로 시간대를 추측하기 때문에 사용자가 시간대를 별도로 입력하지 않아도 되는 이점이 있다. As described above, since the
또한, 시간 설정부(23)를 통해 야간 시간대와 주간 시간대를 판단하는 경우 시간대 판단의 정확도가 높은 이점이 있다.In addition, when determining the night time zone and the day time zone through the
다시, 도 4를 설명한다.Again, FIG. 4 will be described.
제어부(50)는 시간대 판단 운전을 실시한 결과에 기초하여, 시간대가 야간인가 판단할 수 있다(S200).The
제어부(50)는 시간대를 주간 시간대로 판단하면, 주간 모드를 실시할 수 있다(S300).If the
제어부(50)는 주간 모드를 실시하면, 스위칭 주파수를 제1 주파수로 설정할 수 있다(S400).When the daylight mode is performed, the
제어부(50)는 스위칭 주파수를 제1 주파수로 설정하여 구동부(12)를 제어하며 시간대 판단 운전을 재실시 할 수 있다. 이 때, 제어부(50)는 스위칭 주파수를 제1 주파수로 설정하고, 기 설정된 주기 시간이 경과한 후 시간대 판단 운전을 재실시할 수 있다. 기 설정된 주기 시간은 60분일 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하다.The
한편, 단계 S200에서 제어부(50)는 시간대를 야간 시간대로 판단하면, 야간 모드를 실시할 수 있다(S500).Meanwhile, in step S200, if the
제어부(50)는 야간 모드를 실시하면, 스위칭 주파수를 주간 모드시 스위칭 주파수 보다 높은 제2 주파수로 설정할 수 있다(S600).When the night mode is performed, the
즉, 제어부(50)는 주간 모드 실시시 스위칭 주파수를 제1 주파수로 제어하고, 제어부(50)는 야간 모드 실시시 스위칭 주파수를 제1 주파수 보다 높은 제2 주파수로 설정할 수 있다.That is, the
제어부(50)는 제1 주파수와 제2 주파수 각각을 미리 결정할 수 있다.The
제어부(50)는 특정 값을 제2 주파수로 나눈 결과의 몫이 특정 값을 제1 주파수로 나눈 결과의 몫 보다 작도록 제1 주파수와 제2 주파수를 결정할 수 있다. 이 때, 특정 값은 가청 주파수 대역 중 가장 높은 주파수일 수 있다. The
예를 들어, 특정 값은 20kHz일 수 있다. 예를 들어, 부하(4)가 압축기 모터인 경우 제1 주파수는 2kHz 내지 5kHz이고, 제2 주파수는 6kHz 내지 12kHz일 수 있다. 또한, 부하(4)가 실내기/실외기 팬 모터인 경우 제1 주파수는 5kHz 내지 16kHz이고, 제2 주파수는 16kHz 내지 24kHz일 수 있다.For example, a specific value may be 20 kHz. For example, when the
구체적으로, 20kHz를 제1 주파수로 나눈 결과의 몫은 스위칭 주파수가 제1 주파수일 때 가청 주파수 범위에 속하는 N배 주파수의 수를 의미하고, 20kHz를 제2 주파수로 나눈 결과의 몫은 스위칭 주파수가 제2 주파수일 때 가청 주파수 범위에 속하는 N배 주파수의 수를 의미할 수 있다. Specifically, the quotient of the result obtained by dividing 20 kHz by the first frequency means the number of N times frequencies in the audible frequency range when the switching frequency is the first frequency, and the quotient of the result obtained by dividing 20 kHz by the second frequency is the switching frequency. When it is the second frequency, it may mean the number of N times frequencies belonging to the audible frequency range.
예를 들어, 제1 주파수가 5kHz일 때 20kHz를 제1 주파수로 나눈 결과의 몫은 4이며, 스위칭 주파수가 제1 주파수일 때'가청 주파수 범위에 속하는 N배 주파수의 수도 4로 동일하다. For example, when the first frequency is 5 kHz, the quotient of the result of dividing 20 kHz by the first frequency is 4, and when the switching frequency is the first frequency, the number of N times frequencies in the audible frequency range is equal to 4.
마찬가지로, 제2 주파수가 10kHz일 때 20kHz를 제2 주파수로 나눈 결과의 몫은 2이며, 스위칭 주파수가 제2 주파수일 때 가청 주파수 범위에 속하는 N배 주파수의 수도 2로 동일하다.Similarly, when the second frequency is 10 kHz, the quotient of the result of dividing 20 kHz by the second frequency is 2, and when the switching frequency is the second frequency, the number of N times frequencies belonging to the audible frequency range is equal to 2.
따라서, 20kHz를 제2 주파수로 나눈 결과의 몫이 20kHz를 제1 주파수로 나눈 결과의 몫 보다 작도록 상기 제1 및 제2 주파수를 결정하면, 야간 모드시 가청 주파수에 속하는 N배 주파수의 수가 감소하기 때문에 소음이 저감되는 효과가 있다.Therefore, if the first and second frequencies are determined such that the quotient of the result obtained by dividing 20 kHz by the second frequency is less than the quotient by dividing the 20 kHz by the first frequency, the number of N times frequencies belonging to the audible frequency decreases in the night mode. Therefore, there is an effect of reducing noise.
그러나, 야간 모드시 스위칭 주파수를 높임에 따라 피시비가 과열될 수 있기 때문에, 피시비 온도 센서(30)를 통해 피시비의 온도를 모니터링하여 과열로 인한 파손 문제를 최소화할 수 있다.However, in the night mode, as the switching frequency is increased, the fish ratio may be overheated, so the temperature of the fish ratio can be monitored through the
구체적으로, 제어부(50)는 피시비 온도 센서(30)의 감지 온도를 기준 온도와 비교할 수 있다(S700).Specifically, the
일 실시 예에 따르면, 제어부(50)는 피시비 온도 센서(30)의 감지 온도가 기준 온도 이하이면 단계 S100으로 복귀하여 시간대 판단 운전을 재실시할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, if the sensing temperature of the
다른 실시 예에 따르면, 제어부(50)는 피시비 온도 센서(30)의 감지 온도가 기준 온도 이하이면 단계 S400으로 복귀하여 야간 모드를 재실시할 수 있다. 이 경우, 제어부(50)는 스위칭 주파수를 제2 주파수로 유지하면서 피시비 온도 센서(30)의 온도를 계속해서 모니터링할 수 있다. 이에 따라, 시간대가 야간에서 주간으로 바뀌더라도 피시비가 과열되지 않는 동안에는 스위칭 주파수를 제2 주파수로 유지하여 주간 시간대에서도 소음의 발생을 최소화할 수 있는 이점이 있다.According to another embodiment, if the sensing temperature of the
한편, 단계 S700에서 제어부(50)는 피시비 온도 센서(30)의 감지 온도가 기준 온도를 초과하면 단계 S300을 실시할 수 있다.Meanwhile, in step S700, the
즉, 제어부(50)는 온도 센서(30)의 감지 온도가 기준 온도를 초과하면 야간 모드에서 주간 모드로 전환하고, 스위칭 주파수를 제2 주파수에서 제1 주파수로 변환할 수 있다.That is, when the sensing temperature of the
이에 따라, 스위칭 주파수가 높아 피시비의 과열을 방지하고, 피시비의 소손 가능성을 최소화할 수 있는 이점이 있다.Accordingly, a high switching frequency prevents overheating of the PCB, and has the advantage of minimizing the possibility of burnout.
한편, 제어부(50)는 야간 모드에서 주간 모드로 전환한 경우에는 설정 시간 이내에 야간 모드의 실시를 차단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(50)는 피시비의 온도에 기초하여 스위칭 주파수를 제2 주파수에서 제1 주파수로 변환한 경우에는 설정 시간 이내에 스위칭 주파수가 다시 제2 시간대로 설정되는 경우를 차단할 수 있다. 제어부(50)는 피시비의 온도에 기초하여 스위칭 주파수를 제1 주파수로 설정한 후 설정 시간 이내에 시간대 판단 운전을 실시하여 제2 시간대로 판단된 경우에도 스위칭 주파수를 제1 주파수로 유지할 수 있다. 여기서, 설정 시간은 60분일 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하다.On the other hand, when switching from the night mode to the day mode, the
이에 따라, 과열된 피시비가 냉각되기 위해 필요한 시간을 확보 가능한 이점이 있다. 즉, 제어부(50)는 피시비의 과열을 방지하기 위해 스위칭 주파수를 제2 주파수에서 제1 주파수에서 변환한 후, 피시비의 열이 방출되기 이전에 스위칭 주파수가 제2 주파수로 설정되는 경우를 최소화하여, 피시비가 과열되는 경우를 효과적으로 최소화할 수 있는 이점이 있다. Accordingly, there is an advantage that it is possible to secure the time required for the overheated PCB to be cooled. That is, the
도 8은 스위칭 주파수가 5kHz인 경우 공기조화기 주변 음성신호의 스펙트럼이고, 도 9는 스위칭 주파수가 10kHz인 경우 공기조화기 주변 음성신호의 스펙트럼이다.8 is a spectrum of the audio signal around the air conditioner when the switching frequency is 5 kHz, and FIG. 9 is the spectrum of the audio signal around the air conditioner when the switching frequency is 10 kHz.
도 8을 참조하면 스위칭 주파수가 5kHz인 경우 가청 주파수 대역 내에서 약 5kHz, 10kHz 및 15kHz 각각에서 피크(peak) 신호가 나타나고, 도 9를 참조하면 스위칭 주파수가 10kHz인 경우 가청 주파수 대역 내에서 약 10kHz에서 피크 신호가 나타나는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, when the switching frequency is 5 kHz, peak signals appear at about 5 kHz, 10 kHz, and 15 kHz, respectively, within the audible frequency band. Referring to FIG. 9, when the switching frequency is 10 kHz, about 10 kHz within the audible frequency band. It can be seen that the peak signal appears.
따라서, 스위칭 주파수가 5kHz인 경우 음성신호의 스펙트럼 내 면적은 스위칭 주파수가 10kHz인 경우 음성신호의 스펙트럼 내 면적보다 넓음을 알 수 있고, 이에 따라 스위칭 주파수가 5kHz인 경우의 소음 크기가 스위칭 주파수가 10kHz인 경우의 소음 크기 보다 큰 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 스위칭 주파수를 높임으로써 소음 저감 효과를 확인할 수 있다.Therefore, when the switching frequency is 5 kHz, it can be seen that the area in the spectrum of the audio signal is wider than the area in the spectrum of the audio signal when the switching frequency is 10 kHz. Accordingly, when the switching frequency is 5 kHz, the noise level is 10 kHz. It can be seen that it is larger than the noise level in the case of. As described above, the noise reduction effect can be confirmed by increasing the switching frequency.
주간과 야간의 구별 없이 스위칭 주파수를 높게 제어할 경우 소음을 항상 저감시킬 수 있으나 피시비가 발열되어 소손될 수 있기 때문에, 주간 시간대에는 야간 시간대보다 일반적으로 생활 소음이 많은 점을 고려하여 야간 시간대에만 스위칭 주파수를 높임으로써 발열 문제를 최소화하는 동시에 제품의 신뢰성을 확보 가능한 이점이 있다.If the switching frequency is controlled at high levels without distinction between daytime and nighttime, noise can be reduced all the time, but because the PCB may generate heat and burn out, during the daytime, it is usually switched only at nighttime in consideration of the fact that there are more living noises than at nighttime. By increasing the frequency, there is an advantage of minimizing heat generation problems and securing product reliability.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
4: 부하
11: 스위치
12: 구동부
21: 광 센서
22: 외기 온도 센서
23: 시간 설정부
30: 피시비 온도 센서
50: 제어부4: Load 11: Switch
12: drive unit 21: optical sensor
22: outdoor temperature sensor 23: time setting unit
30: PCB temperature sensor 50: control unit
Claims (15)
모터에 연결되는 복수개의 스위치;
스위칭 주파수에 기초하여 상기 복수개의 스위치 각각을 온, 오프시키는 구동부; 및
시간대에 따라 상기 스위칭 주파수를 상이하게 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화기.motor;
A plurality of switches connected to the motor;
A driving unit that turns each of the plurality of switches on and off based on a switching frequency; And
An air conditioner comprising a control unit for controlling the switching frequency differently according to the time zone.
상기 제어부는
상기 스위칭 주파수를 제1 주파수로 설정하는 주간 모드(day mode) 또는 상기 스위칭 주파수를 상기 제1 주파수 보다 높은 제2 주파수로 설정하는 야간 모드(night mode)를 실시하는 공기조화기.According to claim 1,
The control unit
An air conditioner performing a day mode in which the switching frequency is set to a first frequency or a night mode in which the switching frequency is set to a second frequency higher than the first frequency.
상기 복수개의 스위치 또는 상기 구동부가 설치된 피시비의 온도를 감지하는 피시비 온도센서를 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 야간 모드를 실시하는 동안 상기 피시비 온도센서의 감지 온도가 기준 온도를 초과하면 상기 야간 모드에서 상기 주간 모드로 전환하는 공기조화기.According to claim 2,
The plurality of switches or the drive unit further includes a PCP temperature sensor for sensing the temperature of the installed PCB,
The control unit
During the night mode, the detection temperature of the PCB temperature sensor is the reference An air conditioner that switches from the night mode to the day mode when the temperature is exceeded.
상기 제어부는
상기 피시비 온도센서의 감지 온도에 기초하여 상기 야간 모드에서 상기 주간 모드로 전환한 경우에는 설정 시간 이내에 상기 야간 모드의 실시를 차단하는 공기조화기.According to claim 3,
The control unit
An air conditioner that blocks the execution of the night mode within a set time when the night mode is switched to the day mode based on the detected temperature of the PC temperature sensor.
상기 제어부는
시간대(time zone) 판단 운전을 실시하여 상기 스위칭 주파수를 제1 주파수로 설정하는 주간 모드를 실시하거나 상기 스위칭 주파수를 상기 제1 주파수 보다 높은 제2 주파수로 설정하는 야간 모드를 실시하는 공기조화기.According to claim 1,
The control unit
An air conditioner performing a time zone determination operation to perform a daytime mode in which the switching frequency is set to a first frequency or a night mode in which the switching frequency is set to a second frequency higher than the first frequency.
외부에서 광량을 감지하는 광 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 시간대 판단 운전을 실시하는 경우 상기 광 센서의 감지 광량을 기준 광량과 비교하여 야간 시간대 또는 주간 시간대로 판단하는 공기조화기.The method of claim 5,
Further comprising a light sensor for detecting the amount of light from the outside,
The control unit
In the case of performing the time zone determination operation, an air conditioner for determining the amount of light sensed by the optical sensor with a reference light amount and determining the night time zone or day time zone.
외기 온도를 감지하는 외기 온도 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 시간대 판단 운전을 실시하는 경우 상기 외기 온도 센서가 감지한 외기 온도를 설정 온도와 비교하여 야간 시간대 또는 주간 시간대로 판단하는 공기조화기.The method of claim 5,
Further comprising an outside temperature sensor for detecting the outside temperature,
The control unit
When performing the time zone determination operation, the air conditioner to determine the night temperature zone or daytime zone by comparing the outside temperature detected by the outside temperature sensor with a set temperature.
현재 시간 정보를 수신하는 시간 설정부를 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 시간대 판단 운전을 실시하는 경우 상기 시간 설정부에 따른 현재 시간이 설정 시간 범위에 속하는지 여부에 따라 야간 시간대 또는 주간 시간대로 판단하는 공기조화기.The method of claim 5,
Further comprising a time setting unit for receiving the current time information,
The control unit
When performing the time zone determination operation, the air conditioner to determine the night time zone or day time zone according to whether the current time according to the time setting unit falls within the set time range.
상기 제어부는
20kHz를 상기 제2 주파수로 나눈 결과의 몫이 20kHz를 상기 제1 주파수로 나눈 결과의 몫 보다 작도록 상기 제1 및 제2 주파수를 결정하는 공기조화기.According to claim 2,
The control unit
An air conditioner for determining the first and second frequencies such that a quotient of 20 kHz divided by the second frequency is less than a quotient of 20 kHz divided by the first frequency.
시간대(time zone) 판단 운전을 실시하는 단계;
상기 시간대 판단 운전의 실시 결과, 제1 시간대로 판단되면 상기 스위칭 주파수를 제1 주파수로 설정하는 단계; 및
상기 시간대 판단 운전의 실시 결과, 제2 시간대로 판단되면 상기 스위칭 주파수를 상기 제1 주파수 보다 높은 제2 주파수로 설정하는 단계를 포함하는 공기조화기의 동작 방법.In the operating method of the air conditioner, each of the plurality of switches connected to the motor is turned on and off based on the switching frequency,
Performing a time zone judgment operation;
Setting the switching frequency to a first frequency when the first time zone is determined as a result of the time zone determination operation; And
And determining that the switching frequency is a second frequency higher than the first frequency when the second time zone is determined as a result of the operation of the time zone determination operation.
상기 스위칭 주파수를 상기 제2 주파수로 설정하는 동안 상기 복수개의 스위치 또는 상기 복수개의 스위치를 제어하는 구동부가 설치된 피시비의 온도를 감지하는 단계; 및
상기 피시비의 온도가 기준 온도를 초과하면 상기 스위칭 주파수를 상기 제1 주파수로 설정하는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 동작 방법.The method of claim 10,
Sensing a temperature of a fish ratio installed with a plurality of switches or a driving unit controlling the plurality of switches while setting the switching frequency to the second frequency; And
And when the temperature of the PCB exceeds a reference temperature, setting the switching frequency to the first frequency.
상기 피시비의 온도에 기초하여 상기 스위칭 주파수를 제1 주파수로 설정한 후 설정 시간 이내에 상기 제2 시간대로 판단된 경우, 상기 스위칭 주파수를 상기 제1 주파수로 유지하는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 동작 방법.The method of claim 11,
And setting the switching frequency to the first frequency based on the temperature of the PCB, and determining the second frequency within the set time, maintaining the switching frequency at the first frequency. How it works.
상기 시간대 판단 운전을 실시하는 단계는
외부에서 감지한 광량을 기준 광량과 비교하는 단계;
상기 외부에서 감지한 광량이 상기 기준 광량 이하이면 야간 시간대로 판단하는 단계; 및
상기 외부에서 감지한 광량이 상기 기준 광량 초과하면 주간 시간대로 판단하는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 동작 방법.The method of claim 10,
The step of performing the time zone judgment driving is
Comparing an externally sensed light quantity with a reference light quantity;
Determining if the externally detected light amount is less than the reference light amount at a night time period; And
And when the amount of light sensed from the outside exceeds the reference amount of light, determining a daytime period.
상기 시간대 판단 운전을 실시하는 단계는
외기 온도와 설정 온도를 비교하는 단계;
상기 외기 온도가 상기 설정 온도 이하이면 야간 시간대로 판단하는 단계; 및
상기 외기 온도가 상기 설정 온도 초과하면 주간 시간대로 판단하는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 동작 방법.The method of claim 10,
The step of performing the time zone judgment driving is
Comparing the outside temperature with the set temperature;
Determining the night time zone when the outside temperature is below the set temperature; And
And when the outside temperature exceeds the set temperature, determining a daytime period.
20kHz를 상기 제2 주파수로 나눈 결과의 몫이 20kHz를 상기 제1 주파수로 나눈 결과의 몫 보다 작도록 상기 제1 및 제2 주파수를 결정하는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 동작 방법.The method of claim 10,
And determining the first and second frequencies such that a quotient of the result of dividing 20 kHz by the second frequency is less than a quotient of the result of dividing 20 kHz by the first frequency.
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