KR102426199B1

KR102426199B1 - 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법

Info

Publication number: KR102426199B1
Application number: KR1020180018471A
Authority: KR
Inventors: 박진윤; 김경덕
Original assignee: 주식회사 경동나비엔
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2022-07-28
Anticipated expiration: 2038-02-14
Also published as: CN110160234A; KR20190098473A; CN110160234B

Abstract

본 발명은 복수의 운전모드 중 환기모드가 우선적으로 가동되도록 함으로써 실내공기의 질을 효율적으로 개선할 수 있는 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 공기조화기는, 실내의 공기조화를 위해 복수의 운전모드로 가동되는 공기조화기에 있어서, 상기 복수의 운전모드는 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드를 포함하고; 상기 복수의 운전모드 중 상기 환기모드를 제외한 나머지 운전모드에 우선하여 상기 환기모드가 가동되도록 제어하는 제어부를 구비한다.

Description

공기조화기 및 공기조화기의 제어방법{AIR CONDITIONER AND THE CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 운전모드 중 환기모드가 우선 가동되도록 함으로써 실내공기의 질을 효율적으로 향상시킬 수 있는 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 사용자의 요구에 따라 실내 온도와 습도를 조절하거나 실내공기를 환기시켜 실내를 쾌적하게 유지하는 장치이다.

최근에는 공기조화기에 제습, 가습, 냉방, 난방, 공기 정화, 환기 등의 다양한 기능을 부가시킴으로써 사용자의 선택에 따라 계절의 변화에 맞추어 실내공기를 쾌적하게 유지할 수 있도록 하는 기술들이 개발되고 있다.

실내공기의 질을 결정하는 요소로는 CO2, VOC(휘발성 유기화합물), 미세먼지, 온도, 습도가 될 수 있다.

상기 복수의 요소는 공기조화기를 가동하는 운전모드에 따라 효율이 달라질 수 있다. 예를 들어, 실내공기에 포함되어 있는 CO2, VOC, 미세먼지의 농도를 낮추기 위해 공기조화기는 환기모드 또는 공기청정모드로 가동될 수 있다. 또한, 실내의 온도와 습도를 쾌적한 상태로 만들기 위해 가습, 제습, 난방, 냉방모드 중 어느 하나의 운전모드로 가동될 수 있다.

이 경우 상기 복수의 요소마다 실내공기의 질을 개선하기 위해 가장 적합한 운전모드는 서로 상이할 수 있다.

특히 실내공기에 포함된 CO2와 VOC는 인체에 미치는 영향이 큰데, 어떤 운전모드를 우선적으로 가동하느냐에 따라 실내공기의 CO2와 VOC 농도는 달라지므로 운전모드의 선택은 매우 중요한 문제가 된다.

또한, 상기 복수의 운전모드마다 가동되는 부품이 차이가 있으므로, 각각의 운전모드를 가동하기 위한 에너지 소모량의 차이가 있다.

이러한 차이점으로 인해 실내공기의 질을 보다 효율적으로 개선하면서도 에너지 소모를 적게 할 수 있는 운전모드를 선택하는 것이 필요한데, 소비자가 어떤 운전모드로 가동할지 판단하기는 어려운 문제점이 있다.

상기 공기조화기에 대한 종래기술로서 대한민국 등록특허 제10-1782838호가 공개되어 있다. 상기 종래기술의 공기조화기는 환기모드, 제습모드, 가습모드, 공기청정모드로 각각 가동될 수 있도록 되어 있다.

그러나 상기 종래기술에서는 각각의 운전모드를 개별적으로 동작하는 과정에 대해서만 기재되어 있고, 어떤 운전모드를 우선으로 가동할 지에 대한 기재가 없어 실내공기의 질 개선과 에너지 소모량 감소를 효율적으로 구현할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 복수의 운전모드 중 환기모드가 우선적으로 가동되도록 함으로써 실내공기의 질을 효율적으로 개선할 수 있는 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 환기모드를 습도조절모드보다 우선적으로 가동함으로써 에너지 소모를 최소화시킬 수 있는 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법을 제공하고자 함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 실내공기의 오염물질이 인체에 영향을 미치는 것을 최소화시킬 수 있는 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법을 제공하고자 함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 환기모드의 가동이 지나치게 길어지는 것을 방지할 수 있는 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법을 제공하고자 함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 환기모드 가동시 질이 나쁜 실외공기가 실내공기에 영향을 미치는 것을 최소화시킬 수 있는 공기조화기 및 공기조화기의 제어방법을 제공하고자 함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기조화기는, 실내의 공기조화를 위해 복수의 운전모드로 가동되는 공기조화기에 있어서, 상기 복수의 운전모드는 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드를 포함하고; 상기 복수의 운전모드 중 상기 환기모드를 제외한 나머지 운전모드에 우선하여 상기 환기모드가 가동되도록 제어하는 제어부를 구비한다.

상기 나머지 운전모드는, 실내공기의 습도를 조절하는 습도조절모드와, 실내공기를 필터를 이용하여 여과한 후 다시 실내로 배출하는 공기청정모드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 나머지 운전모드가 상기 습도조절모드와 공기청정모드를 포함하는 경우 상기 제어부에는 상기 환기모드가 상기 습도조절모드 및 공기청정모드에 우선하여 가동되도록 설정될 수 있다.

상기 제어부에는 자동운전신호가 수신된 경우 상기 복수의 운전모드가 정해진 순서대로 가동되되 상기 환기모드가 우선하여 가동되는 자동운전모드가 설정될 수 있다.

상기 제어부는 상기 나머지 운전모드 중 어느 하나로 가동 중 상기 환기모드의 가동조건이 충족된 경우 상기 가동 중인 운전모드의 가동을 중단하고 상기 환기모드로 가동되도록 설정될 수 있다.

상기 환기모드의 가동시간을 측정하는 타이머가 구비되고; 상기 타이머로부터 수신된 상기 환기모드의 가동시간이 상기 제어부에 설정된 최소 가동 시간 이상이 되도록 상기 제어부에 설정될 수 있다. 또한, 상기 타이머로부터 수신된 상기 환기모드의 가동시간이 상기 제어부에 설정된 최대 가동 시간 미만이 되도록 상기 제어부에 설정될 수 있다. 또한, 상기 타이머로부터 수신된 상기 환기모드의 정지된 시간이 상기 제어부에 설정된 정지 제한 시간 이상인 경우 상기 환기모드의 가동이 이루어지도록 설정될 수 있다.

본 발명의 공기조화기의 제어방법은, 실내의 공기조화를 위해 복수의 운전모드로 가동되는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 복수의 운전모드는 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드를 포함하고; 제어부는 상기 복수의 운전모드 중 상기 환기모드를 제외한 나머지 운전모드에 우선하여 상기 환기모드가 가동되도록 제어한다.

상기 나머지 운전모드는, 실내공기의 습도를 조절하는 습도조절모드와, 실내공기를 필터를 이용하여 여과한 후 다시 실내로 배출하는 공기청정모드 중 하나 이상을 포함하고; 상기 나머지 운전모드가 상기 습도조절모드와 공기청정모드를 포함하는 경우 상기 환기모드가 상기 습도조절모드 및 공기청정모드에 우선하여 가동될 수 있다.

상기 환기모드가 가동되지 않는 상태 또는 상기 나머지 운전모드 중 어느 하나로 가동 중에도 상기 환기모드의 가동조건이 충족되는지 여부를 판단하고, 상기 환기모드의 가동조건이 충족되면 상기 환기모드로 가동될 수 있다.

상기 실내공기에서 감지된 CO2와 VOC 농도 중 하나 이상이 설정기준을 벗어난 경우 상기 환기모드로 가동될 수 있다.

상기 나머지 운전모드로 가동 중 상기 환기모드의 정지된 시간이 정지 제한 시간 이상이 되면 상기 가동 중인 운전모드의 가동을 중단하고 상기 환기모드로 가동할 수 있다.

상기 환기모드의 가동 중 최대 가동 시간을 초과하면 환기모드의 가동을 중단하고 상기 나머지 운전모드 중 어느 하나의 가동 여부를 판단할 수 있다.

상기 환기모드의 가동 중 상기 실내공기의 오염도가 설정 기준을 충족시키더라도 상기 환기모드는 최소 가동 시간이 될 때까지 가동이 유지될 수 있다.

상기 나머지 운전모드는, 배기팬에 의해 실내 공기가 실외로 배기되는 경우 실외공기를 실내로 급기하는 급기모드를 더 포함하고; 상기 급기모드는 상기 환기모드에 우선하여 가동될 수 있다.

상기 나머지 운전모드는 실내공기를 필터를 이용하여 여과한 후 다시 실내로 배출하는 공기청정모드를 포함하고; 상기 공기청정모드의 가동이 종료되는 종료조건은, 실내공기의 먼지가 설정기준을 충족하는 제1조건과, 상기 제1조건을 충족한 후 설정시간 동안 가동되는 제2조건을 모두 충족하는 것으로 이루어질 수 있다.

상기 습도조절모드는 상기 공기청정모드에 우선하여 가동될 수 있다.

상기 복수의 운전모드는, 배기팬에 의해 실내 공기가 실외로 배기되는 경우 실외공기를 실내로 급기하는 급기모드를 더 포함하고; 상기 환기모드 및 나머지 운전모드의 가동 여부를 판단하기 전에 상기 급기모드의 가동 여부를 판단하여 상기 급기모드의 가동조건을 충족시킨 경우 상기 급기모드로 가동하는 것일 수 있다.

본 발명에 의하면, 복수의 운전모드 중 환기모드가 우선적으로 가동되도록 함으로써 실내공기의 질을 효율적으로 개선할 수 있다.

또한, 환기모드를 습도조절모드보다 우선적으로 가동함으로써 에너지 소모를 최소화시킬 수 있다.

또한, 환기모드를 우선적으로 가동하고, 환기모드의 미가동 상태가 정지 제한 시간을 초과하지 않도록 함으로써, 실내공기에 포함된 CO2와 VOC의 농도를 낮은 상태로 유지할 수 있어 실내공기의 오염물질이 인체에 영향을 미치는 것을 최소화시킬 수 있다.

또한, 환기모드의 가동시간이 최대 가동 시간을 초과하지 않도록 함으로써 환기모드의 가동이 지나치게 길어지는 것을 방지하여 질이 나쁜 실외공기가 실내공기에 영향을 미치는 것을 최소화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 공기조화기의 제어구성을 보여주는 도면
도 2는 본 발명에 의한 공기조화기의 제어방법을 보여주는 흐름도

이하 본 발명에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하여 본 발명에 의한 공기조화기(1)의 제어구성을 설명한다.

본 발명의 공기조화기(1)는, 실내의 공기조화를 위해 실내환경조건에 따라 복수의 운전모드로 가동되도록 제어하는 제어부(10), 상기 제어부(10)의 제어에 따라 동작하는 제1/제2송풍기(21,22)를 포함한다.

상기 복수의 운전모드는, 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드, 실내공기를 필터를 이용하여 여과한 후 다시 실내로 배출하는 공기청정모드를 포함한다.

상기 제1송풍기(21)는 실내 공기 또는 실외 공기를 흡입하여 실내로 배출시키기 위한 것이고, 상기 제2송풍기(22)는 실내 공기 또는 실외 공기를 흡입하여 실외로 배출시키기 위한 것이다.

상기 공기조화기(1)는 제습부(23)에 의해 실내공기를 제습하기 위한 제습모드, 가습부(24)에 의해 실내공기를 가습하기 위한 가습모드를 더 포함할 수 있다. 이러한 제습모드와 가습모드를 습도조절모드라 한다.

상기 제습부(23)는 제습모드시 상기 제1송풍기(21)에 의해 실내로 배출되는 공기를 냉각시키기 위한 것으로서, 일례로 히트펌프의 증발기로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제습부(23)는 실내공기에 포함된 수분을 흡수하여 실외공기에 방출하는 제습로터와 상기 제습로터를 회전시키는 구동부 및 상기 제습로터로 유동하는 실외공기를 가열하여 제습로터를 재생시키는 열을 제공하는 가열부로 이루어질 수 있다.

상기 가습부(24)는 가습모드시 상기 제1송풍기(21)에 의해 실내로 배출되는 공기를 가열하기 위한 것으로서, 일례로 히트펌프의 응축기로 구성될 수 있다.

또한, 상기 공기조화기(1)는 실내로 배출되는 공기를 여과하기 위한 필터(미도시)를 더 포함한다. 상기 필터는, 공기에 포함된 이물질을 여과할 수 있는 입자 크기에 따라 프리 필터, 미디엄 필터, 헤파 필터 등 복수로 구성될 수 있다. 또한, 상기 환기모드와 공기청정모드로 각각 가동되는 경우 동일한 필터에서 실외공기와 실내공기에 포함된 이물질을 여과하도록 구성할 수도 있고, 서로 다른 필터에서 실외공기와 실내공기에 포함된 이물질을 각각 여과하도록 구성할 수도 있다.

한편, 상기 실내환경조건을 감지하기 위해 복수의 센서가 구비될 수 있다. 상기 센서는 공기조화기(1)와 별도로 구비된 센싱박스(미도시)에 구비될 수도 있고, 공기조화기(1)에 구비될 수도 있으며, 실내의 다양한 위치에 개별적으로 구비될 수도 있다.

상기 복수의 센서는, 실내공기의 온도를 감지하기 위한 온도센서(51), 실내공기의 습도를 감지하기 위한 습도센서(52), 실내공기에 포함된 먼지의 양을 감지하기 위한 먼지센서(53), 실내공기에 포함된 CO2의 양을 감지하기 위한 CO2센서(54), 실내공기에 포함된 VOC(휘발성 유기화합물)의 양을 감지하기 위한 VOC센서(55)를 포함할 수 있다.

상기 복수의 센서에서 감지된 실내온도, 실내습도, 먼지의 농도, CO2의 농도, VOC의 농도는 공기조화기(1)의 제어부(10)에 수신된다.

상기 공기조화기(1)는 복수의 운전모드가 설정된 조건에 따라 자동으로 가동되는 자동운전모드로 가동될 수 있다. 상기 공기조화기(1)에는 자동운전버튼(미도시)이 구비될 수 있다. 사용자가 상기 자동운전버튼을 누르면 공기조화기(1)는 실내환경조건을 감지하여 필요한 운전모드로 가동될 수 있다.

이 경우 상기 제어부(10)에는 복수의 운전모드에 대한 우선순위가 설정되어 있고, 환기모드가 다른 운전모드에 대해 우선하여 가동되도록 설정되어 있다. 여기서 환기모드가 우선하여 가동된다는 것은 자동운전모드의 경우 환기모드, 습도조절모드, 공기청정모드의 순서로 가동되는 것과 습도조절모드 또는 공기청정모드의 가동 중 환기모드 가동조건을 충족시킨 경우 가동 중이던 운전모드를 중단하고 환기모드를 가동시키는 것을 모두 포함한다.

상기 실내공기의 질을 결정하는 요소로는 CO2, VOC, 미세먼지, 온도, 습도가 있고, 이 중에서 실내공기의 오염도를 판단하는 기준으로는 오염물질인 먼지, CO2, VOC의 농도가 될 수 있다.

상기 복수의 운전모드 중 어느 운전모드로 가동하는지에 따라 공기조화의 효율이 달라질 수 있다. 즉, CO2와 VOC 및 미세먼지의 농도가 낮아지는 정도가 달라지고, 실내공기의 온도/습도가 가변되는 정도가 달라질 수 있다.

상기 CO2는 필터에 의해 여과되지 않으므로 환기모드로 가동하여 농도를 가장 효율적으로 낮출 수 있다.

상기 VOC는 공기청정모드로 가동하는 경우에도 약간의 효과는 있으나, 환기모드로 가동하면 공기청정모드보다 더 효과적으로 농도를 낮출 수 있다.

상기 먼지는 환기모드로 가동하여 실외로 배출함으로써 일부 제거할 수도 있지만, 공기청정모드로 가동하여 필터에서 여과함으로써 가장 효과적으로 농도를 낮출 수 있다.

상기 온도의 경우 냉방모드나 난방모드로 가동하는 대신 실내공기와 실외공기 사이에 전열교환이 이루어지는 환기모드로 가동하면 실내 온도를 쾌적한 상태로 만들 수 있다. 상기 전열교환을 위해 환기시 실내공기와 실외공기 사이에 열교환이 이루어지는 전열교환기가 구비될 수 있다.

상기 습도의 경우 제습모드를 가동함으로써 가장 효과적으로 실내 습도를 쾌적한 상태로 만들 수 있다. 물론, 제습모드로 가동하는 대신 환기모드로 가동하여 실외공기를 이용하여 실내 습도를 제한된 범위 내에서 조절하도록 구성할 수도 있다.

결국 실내공기의 질을 결정하는 요소를 변화시키기 위한 운전모드는 각 요소에 따라 가장 효과적인 운전모드가 달라질 수 있다. 이 경우 CO2와 VOC와 같이 필터에서 여과가 되지 않는 요소의 경우에는 환기모드를 가동하는 것이 가장 효과적이고, 먼지와 같이 필터에서 여과가 되는 요소의 경우에는 공기청정모드로 가동하는 것이 효과적이다.

이 경우 CO2와 VOC는 인체에 미치는 영향이 크기 때문에 실내 환경의 쾌적성을 판단함에 있어서 매우 중요한 기준이 된다. 따라서 자동운전모드로 가동되면 복수의 운전모드 중 환기모드가 가장 우선적으로 가동되도록 제어부(10)에 설정한다.

또한, 환기모드를 제외한 나머지 운전모드의 가동 중인 경우를 포함하여 환기모드의 가동이 정지된 상태에서 항상 환기모드 가동조건을 모니터링하고, 환기모드 가동조건이 충족되면 현재 가동중인 운전모드의 가동을 중단하고, 환기모드가 가동되도록 구성할 수 있다.

상기 공기조화기(1)는 환기모드의 가동시간을 측정하는 타이머(31)가 더 구비될 수 있다.

상기 환기모드의 가동이 시작되면 타이머(31)는 가동시간을 측정한다. 상기 제어부(10)에는 상기 환기모드의 최소 가동 시간이 설정될 수 있다. 환기모드로 가동되기 시작하면 상기 최소 가동 시간이상 가동되어야 실내공기와 실외공기의 교환에 의해 실내공기의 상태 변화를 판단할 수 있고, 최소한 유의미한 정도의 환기효과를 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 제어부(10)에는 상기 환기모드의 최대 가동 시간이 설정될 수 있다. 환기모드로 가동되면 실외공기가 실내로 유입되므로 실내공기의 질은 실외공기의 질에 영향을 받게 된다. 환기모드의 가동시간이 필요이상으로 길면 실외공기의 질이 나쁜 경우 실내공기의 질도 나빠지고, 나빠진 실내공기의 질을 개선하기 위해 다시 환기모드를 가동시켜야 하므로 환기모드의 가동시간이 지나치게 길어지게 된다. 따라서 환기모드가 최대로 가동되는 시간을 최대 가동 시간 이내로 제한하는 것이 필요하다.

또한, 상기 제어부(10)에는 환기모드의 정지 제한 시간이 설정될 수 있다. 상기 정지 제한 시간은 환기모드가 일정 시간 이상 가동되지 않는 정지상태가 너무 오래 지속되지 않도록 하기 위하여 설정된다.

한편, 상기 운전모드는 실외공기를 실내로 급기하는 급기모드를 더 포함할 수 있다. 상기 급기모드는 실외공기를 실내로 급기는 하되, 실내공기를 실외로 배기시키지 않는 모드를 의미한다. 일례로, 주방에서 요리를 하는 경우 오염된 공기를 실외로 배기하거나, 욕실의 오염된 공기를 실외로 배기하기 위해 배기팬(미도시)이 가동될 수 있다. 상기 배기팬이 가동되면 실내공간 내부에는 음압이 형성되어 배기가 원활하게 이루어지지 않고, 이러한 상태에서 지속적으로 배기팬을 가동시키면 소음과 진동이 점점 커지게 된다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 실외공기가 실내로 급기되는 급기모드로 가동함으로써 상기 배기팬에 의해 실내공간의 오염된 공기를 신속하게 실외로 배기시킬 수 있고, 실내공간에 음압이 형성되는 것을 방지하여 배기팬의 가동에 따라 소음과 진동을 최소화할 수 있다. 이러한 급기모드는 환기모드, 습도조절모드, 공기청정모드 등 모든 운전모드에 우선하여 가동함으로써 오염된 공기가 다른 실내공간으로 확산되는 것을 방지하고, 배기효율을 높여 오염된 공기를 신속히 실외로 배출시킬 수 있다.

도 2를 참조하여 본 발명에 의한 공기조화기의 제어방법에 대해 설명한다.

사용자가 자동운전버튼을 누르면 자동운전모드가 시작된다.

상기 자동운전모드가 시작되면, 환기모드에 우선하여 상기 급기모드로 가동할 지 여부를 판단하는 단계가 수행될 수 있다. 사용자가 욕실 또는 주방을 사용함에 따라 욕실 또는 주방의 배기팬이 가동되는 신호가 제어부(10)에 수신되는지 여부를 판단하고, 판단결과 배기팬의 가동 신호가 수신되면 급기모드를 가동하여 실외공기가 실내로 급기되도록 함으로써 실내공간의 오염된 공기를 신속하게 실외로 배기시킬 수 있다. 이러한 급기모드의 가동 여부 판단 및 가동은 자동운전모드의 시작과 동시에 다른 운전모드에 우선하여 이루어지도록 구성할 수 있다.

또한, 환기모드의 가동 여부를 판단하기 전에 제1설정시간 동안 환기모드로 가동시킬 수 있다.

상기 제1설정시간동안 환기가 이루어지면 실내공기와 실외공기의 혼합이 이루어지므로, 복수의 센서에서 보다 정확한 실내환경조건을 감지할 수 있다. 이를 위해 상기 제1설정시간은 실내공기와 실외공기의 충분한 혼합이 이루어졌다고 판단되는 시간으로 적절히 설정할 수 있다. 상기 환기모드 대신 실내공기를 순환시키거나 혼합할 수 있는 모드라면 공기청정모드를 포함하여 다른 모드로 가동할 수도 있다.

단계 S101에서 현재 환기모드로 가동 중인지 여부를 판단한다. 상기 제1설정시간 동안 가동되는 경우에는 환기모드로 가동 중이므로 단계 S102로 진행하고, 후술하는 제습모드 또는 공기청정모드 가동 중에 환기모드의 가동 여부를 판단하는 경우에는 환기모드로 가동 중이 아니므로 단계 S101에서 S103으로 진행한다.

단계 S102에서 환기모드의 가동이 최소 가동시간 조건을 충족시켰는지 여부를 판단한다. 일단 환기모드의 가동이 이루어진 이상 최소 가동시간 이상 가동되어야 유의미한 정도의 환기효과를 발생시킬 수 있다. 상기 제1설정시간이 설정된 경우에는 상기 최소 가동시간을 상기 제1설정시간 보다 길거나 짧게 설정할 수 있다. 또한, 상기 최소 가동시간이 상기 제1설정시간 보다 짧고, 제1설정시간 동안 이미 환기가 이루어진 경우에는 단계 S102에서 상기 최소 가동시간 조건을 이미 충족한 것으로 판단하도록 구성할 수도 있다. 또한, 상기 제1설정시간 동안 환기가 이루어진 경우에도 상기 최소 가동시간 동안 더 가동되도록 설정할 수도 있다. 또한, 상기 제1설정시간 동안의 가동 여부는 사용자가 선택할 수 있도록 구비될 수 있고, 상기 제1설정시간과 최소 가동시간은 사용자 선택에 따라 조절될 수도 있다. 단계 S102의 판단 결과, 최소 가동시간의 조건을 충족시킨 경우에는 단계 S104로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 최소 가동시간의 조건을 충족시킬 때까지 환기모드의 가동이 이루어진다.

단계 S103에서 환기모드의 정지된 시간이 제2설정시간 이상인지 여부를 판단한다. 상기 제2설정시간은 상기에서 설명한 환기모드의 정지 제한 시간이 된다. 상기 타이머(31)는 환기모드의 가동이 정지된 후부터 시간을 카운트하고, 환기모드의 정지된 시간이 제2설정시간에 도달하면 단계 S104로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S111로 진행한다.

만약 환기모드가 상기 정지 제한 시간을 경과하도록 정지상태로 있으면, 실내에 CO2와 VOC의 농도가 높아져 인체에 유해한 환경이 될 수 있으므로, 실내공기의 상태를 판단한 후 환기모드로 가동시킴으로써 실내에 CO2와 VOC의 농도가 높아지는 것을 방지할 수 있다.

이 경우 상기 정지 제한 시간은 필요 이상으로 장시간이 설정되지 않도록 적절한 시간으로 설정할 필요가 있다. 필요 이상으로 장시간으로 설정되면, 실내공기가 CO2와 VOC에 의해 오염된 상태가 오래 유지될 수 있는 문제점이 있다. 이와 반대로 상기 정지 제한 시간이 너무 짧은 시간으로 설정되면, 제습모드 가동 중 환기모드 가동조건이 충족되어 환기를 반복할 경우 장마철과 같이 실외공기의 습도가 높은 경우 잦은 환기모드의 가동으로 인해 실내습도가 높아져 제습모드의 가동시간이 길어질 수 있다. 상기 제습모드의 가동시에는 히트펌프 또는 제습로터를 가동시켜야 하므로, 환기모드로 가동되는 경우에 비하여 에너지 소모량이 증가한다. 따라서 상기 정지 제한 시간은 이러한 점을 고려하여 적절한 시간으로 구성하는 것이 바람직하다.

단계 S104에서 실내공기의 오염도를 판단하는 기준인 CO2와 VOC 중 하나 이상이 설정기준을 벗어났는지 여부를 판단한다. 상기 CO2센서(54)에서 측정된 실내의 CO2 농도가 설정기준을 벗어났는지 여부를 판단하고, 상기 VOC센서(55)에서 측정된 실내의 VOC 농도가 설정기준을 벗어났는지 여부를 판단한다. 판단 결과 상기 CO2 농도와 VOC 농도 중 하나 이상이 설정기준을 벗어났으면 단계 S105로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S111로 진행한다.

단계 S105에서 환기모드의 연속동작시간이 제3설정시간 미만인지 여부를 판단한다. 상기 제3설정시간은 상기에서 설명한 환기모드의 최대 가동 시간이 된다. 이와 같이 환기모드의 최대 가동시간을 제3설정시간으로 제한함으로써 실외공기의 질이 나쁜 경우 실내공기에 미치는 영향을 제한할 수 있다.

일례로, 장마철과 같이 실외공기의 습도가 높은 경우 환기모드가 장시간 가동되면 실내습도가 높아져 제습모드의 가동시간이 길어질 수 있다. 상기 제습모드를 가동하는 경우에는 히트펌프 또는 제습로터를 가동하기 위한 에너지가 많이 소요되어 에너지 효율이 떨어질 수 있다. 따라서 환기모드의 가동시간을 일정시간으로 제한함으로써 공기조화기(1)의 가동 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 실외공기에 CO2가 많은 경우 환기모드로 가동되면 CO2의 농도가 설정기준 이하로 떨어질 때까지 환기모드로 계속 가동되어야 하므로, 환기모드의 가동이 지나치게 오래 지속될 수 있다. 따라서 환기모드가 최대 가동시간 동안만 가동되도록 함으로써 실외공기에 의해 실내공기의 질이 나빠지는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 환기모드의 연속동작시간 판단결과, 제3설정시간 미만인 경우에는 단계 S104로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 단계 S111로 진행한다.

한편, 환기모드의 가동시 전열교환기를 통해 실내공기와 실외공기 사이에 열교환이 이루어지도록 하면, 실내공기의 온도를 별도의 에너지를 사용하지 않고도 쾌적한 상태로 만들 수 있다.

상기와 같은 과정에 의해 환기모드가 종료되면 제습모드가 진행된다.

단계 S111에서 제습기능이 있는지 여부를 판단한다. 공기조화기(1)는 제습기능이 있을 수도 있고, 제습기능이 없을 수도 있다. 판단결과 제습기능이 없는 경우에는 단계 S121로 진행하고, 제습기능이 있는 경우에는 단계 S112로 진행한다.

단계 S112에서 제습가동조건이 충족되었는지 여부를 판단한다. 상기 제습가동조건은 제습이 필요한 상태인지 여부를 판단하는 조건이다. 판단결과 제습가동조건이 충족된 경우에는 단계 S113으로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S121로 진행한다.

단계 S113에서 제습모드로 가동된다. 이 경우 제어부(10)는 제1송풍기(21)와 제습부(23)를 가동하여 실내공기를 제습한 후 다시 실내로 배출되도록 한다. 상기 제습모드로 가동되는 중에 단계 S114의 단계가 진행된다.

단계 S114에서 제습종료조건이 충족되었는지 여부를 판단한다. 판단결과 제습종료조건이 충족된 경우에는 단계 S121로 진행하고, 그렇지 않으면 제습모드의 가동이 유지된다.

상기 제습가동조건과 제습종료조건에 대해 설명한다.

습도센서(52)에서 측정한 현재습도와 제어부(10)에 기 설정된 설정습도의 차이인 현재 습도차를 기준으로 제습 가동 여부를 결정할 수 있다. 이 경우 상기 제어부(10)에는 습도차 범위가 설정된다.

즉, 상기 설정된 습도차 범위의 상한값을 +5%, 습도차 범위의 하한값을 -5%로 설정한다. 상기 현재 습도차가 +5% 이상인 경우에는 제습가동조건을 충족하여 제습모드로 가동하고, 상기 현재 습도차가 -5% 이하가 되면 제습종료조건을 충족하여 제습모드를 종료하고, 단계 S121로 진행한다.

만약 현재 습도차가 상한값인 +5%와 하한값인 -5% 사이인 경우 이전 가동모드를 유지하도록 구성할 수 있다. 즉, 자동운전모드의 시작 이후 한 번이라도 제습모드로 가동한 경우에는 제습가동조건을 충족하여 제습모드로 가동되도록 하고, 자동운전모드의 시작 이후 한 번도 제습모드로 가동되지 않은 경우에는 제습종료조건을 충족하여 제습모드로 가동되지 않고 단계 S121로 진행한다.

상기 설정습도는 사용자가 조절할 수도 있고, 현재온도에 적합한 습도가 자동으로 설정되도록 구성할 수도 있다.

상기 S111 내지 S114의 각 단계가 진행되고 있는 도중에도 환기모드 가동조건을 모니터링하고, 환기모드 가동조건이 충족되면 현재 진행되고 있는 단계를 중단하고, 환기모드가 가동되도록 구성할 수 있다.

상기 환기모드 가동조건의 모니터링은 단계 S101, S103, S104에 의해 이루어진다.

상기 S111 내지 S114의 단계가 진행중인 경우에는 현재 환기모드로 가동중이 아니므로 단계 S101의 판단결과 단계 S103으로 진행하고, 단계 S103에서 환기 연속정지 시간이 제2설정시간 이상인지 여부를 판단한다. 상기 타이머(31)는 환기모드의 가동이 정지된 후부터 시간을 카운트하여, 환기 연속정지 시간이 제2설정시간 이상이고, CO2/VOC 농도가 설정기준을 벗어난 경우에는 환기모드로 가동한다. 만약 환기 연속정지 시간이 제2설정시간 이상이 아니거나, CO2/VOC 농도가 설정기준을 벗어나지 않은 경우에는 제습모드 가동을 유지하고, 환기모드 가동 후 연속동작 시간이 제3설정시간 이상인 경우에는 환기모드 가동을 종료하고 단계 S111로 진행한다.

이와 같이 환기모드를 제습모드에 우선하도록 제어함으로써 실내공기의 CO2/VOC의 농도를 설정기준 이하로 관리할 수 있어 CO2와 VOC가 인체에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 또한, 에너지 소모량이 제습모드보다 작은 환기모드를 우선적으로 가동함으로써 에너지 소모량을 줄일 수 있다.

상기에서는 습도조절모드의 하나인 제습모드에 대해 설명하였으나, 가습 기능이 있는 경우에는 단계 S111 내지 S114에서 설명한 방법과 동일한 방법으로 제1송풍기(21)와 가습부(24)를 제어하여 가습모드로 가동할 수 있다.

상기와 같은 과정에 의해 제습모드가 종료되면 공기청정모드가 진행된다. 또한, 상기 제습모드 또는 가습모드는 공기청정모드에 우선하여 진행된다.

단계 S121에서 실내먼지가 설정기준을 충족하는지 여부를 판단한다. 먼지센서(53)에서 감지된 실내공기의 먼지의 양이 설정기준을 충족한 경우에는 실내공기 상태가 좋으므로 단계 S123으로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S122로 진행한다.

단계 S122에서 공기청정모드로 가동된다. 제1송풍기(21)를 가동하여 실내 공기를 흡입하여 필터에서 여과시킨 후 다시 실내로 배출한다. 공기청정모드의 가동에 의해 실내먼지가 설정기준을 충족하면 단계 S123으로 진행한다.

단계 S123에서 공기청정모드를 제4설정시간 동안 추가로 가동하기 위해 공기청정모드 가동시간이 제4설정시간 이상인지 여부를 판단한다.

실내공기의 먼지가 설정기준을 충족하더라도 추가로 상기 제4설정시간 동안 공기청정모드로 가동함으로써 실내공기에 포함된 먼지의 양을 최소화시킬 수 있다.

따라서 공기청정모드의 종료조건은 실내공기의 먼지가 설정기준을 충족하는 제1조건과, 제4설정시간 동안 추가로 가동되는 제2조건의 2가지 조건을 모두 충족하는 것으로 이루어진다.

상기 S121 내지 S123의 각 단계가 진행되고 있는 도중에도 환기모드 가동조건을 모니터링하고, 환기모드 가동조건이 충족되면 현재 진행되고 있는 단계를 중단하고, 환기모드가 가동되도록 구성할 수 있다. 환기모드의 가동이 종료되면, 단계 S111로 진행할 수 있다.

한편, 주방에서 요리를 하는 경우 배기팬을 가동하여 오염된 공기를 실외로 배기하거나, 욕실의 오염된 공기를 배기팬을 가동하여 실외로 배기하는 경우, 급기모드가 환기모드에 우선하여 가동하도록 구성할 수 있다. 이 경우 제어부(10)에는 배기팬이 가동되는 신호가 수신되고, 상기 신호가 수신되면 환기모드, 습도조절모드, 공기청정모드 중 어느 하나가 가동되는 도중에도 급기모드가 우선하여 가동되도록 한다. 상기 급기모드의 가동이 종료되면 다시 원래 가동되던 운전모드가 가동되거나, 단계 S101로 진행할 수 있다.

상기와 같은 구성에 의하면, 복수의 운전모드 중 환기모드가 우선적으로 가동되도록 함으로써 실내공기의 질을 효율적으로 개선할 수 있다. 또한, 환기모드를 우선적으로 가동함으로써 에너지 소모를 최소화시킬 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

1 : 공기조화기 10 : 제어부
21 : 제1송풍기 22 : 제2송풍기
23 : 제습부 24 : 가습부
31 : 타이머 51 : 온도센서
52 : 습도센서 53 : 실내먼지센서
54 : CO2센서 55 : VOC센서

Claims

실내의 공기조화를 위해 복수의 운전모드로 가동되는 공기조화기에 있어서,
상기 복수의 운전모드는 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드를 포함하고;
상기 복수의 운전모드 중 상기 환기모드를 제외한 나머지 운전모드에 우선하여 상기 환기모드가 가동되도록 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 환기모드의 가동시간을 측정하는 타이머가 구비되고;
상기 타이머로부터 수신된 상기 환기모드의 가동시간이 상기 제어부에 설정된 최소 가동 시간 이상이 되도록 상기 제어부에 설정된 것을 특징으로 하는 공기조화기
제1항에 있어서,
상기 나머지 운전모드는, 실내공기의 습도를 조절하는 습도조절모드와, 실내공기를 필터를 이용하여 여과한 후 다시 실내로 배출하는 공기청정모드 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기
제2항에 있어서,
상기 나머지 운전모드가 상기 습도조절모드와 공기청정모드를 포함하는 경우 상기 제어부에는 상기 환기모드가 상기 습도조절모드 및 공기청정모드에 우선하여 가동되도록 설정된 것을 특징으로 하는 공기조화기
제1항에 있어서,
상기 제어부에는 자동운전신호가 수신된 경우 상기 복수의 운전모드가 정해진 순서대로 가동되되 상기 환기모드가 우선하여 가동되는 자동운전모드가 설정된 것을 특징으로 하는 공기조화기
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 나머지 운전모드 중 어느 하나로 가동 중 상기 환기모드의 가동조건이 충족된 경우 상기 가동 중인 운전모드의 가동을 중단하고 상기 환기모드로 가동되도록 설정된 것을 특징으로 하는 공기조화기
삭제
실내의 공기조화를 위해 복수의 운전모드로 가동되는 공기조화기에 있어서,
상기 복수의 운전모드는 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드를 포함하고;
상기 복수의 운전모드 중 상기 환기모드를 제외한 나머지 운전모드에 우선하여 상기 환기모드가 가동되도록 제어하는 제어부를 구비하고;
상기 환기모드의 가동시간을 측정하는 타이머가 구비되고;
상기 타이머로부터 수신된 상기 환기모드의 가동시간이 상기 제어부에 설정된 최대 가동 시간 미만이 되도록 상기 제어부에 설정된 것을 특징으로 하는 공기조화기
실내의 공기조화를 위해 복수의 운전모드로 가동되는 공기조화기에 있어서,
상기 복수의 운전모드는 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드를 포함하고;
상기 복수의 운전모드 중 상기 환기모드를 제외한 나머지 운전모드에 우선하여 상기 환기모드가 가동되도록 제어하는 제어부를 구비하고;
상기 환기모드의 가동정지시간을 측정하는 타이머가 구비되고;
상기 타이머로부터 수신된 상기 환기모드의 정지된 시간이 상기 제어부에 설정된 정지 제한 시간 이상인 경우 상기 환기모드의 가동이 이루어지도록 설정된 것을 특징으로 하는 공기조화기
실내의 공기조화를 위해 복수의 운전모드로 가동되는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
상기 복수의 운전모드는 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드를 포함하고;
제어부는 상기 복수의 운전모드 중 상기 환기모드를 제외한 나머지 운전모드에 우선하여 상기 환기모드가 가동되도록 제어하고,
상기 환기모드의 가동 중 상기 실내공기의 오염도가 설정 기준을 충족시키더라도 상기 환기모드는 최소 가동 시간이 될 때까지 가동이 유지되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
제9항에 있어서,
상기 나머지 운전모드는, 실내공기의 습도를 조절하는 습도조절모드와, 실내공기를 필터를 이용하여 여과한 후 다시 실내로 배출하는 공기청정모드 중 하나 이상을 포함하고;
상기 나머지 운전모드가 상기 습도조절모드와 공기청정모드를 포함하는 경우 상기 환기모드가 상기 습도조절모드 및 공기청정모드에 우선하여 가동되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
제9항에 있어서,
상기 환기모드가 가동되지 않는 상태 또는 상기 나머지 운전모드 중 어느 하나로 가동 중에도 상기 환기모드의 가동조건이 충족되는지 여부를 판단하고, 상기 환기모드의 가동조건이 충족되면 상기 환기모드로 가동되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
제9항에 있어서,
상기 실내공기에서 감지된 CO2와 VOC 농도 중 하나 이상이 설정기준을 벗어난 경우 상기 환기모드로 가동되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
실내의 공기조화를 위해 복수의 운전모드로 가동되는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
상기 복수의 운전모드는 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드를 포함하고;
제어부는 상기 복수의 운전모드 중 상기 환기모드를 제외한 나머지 운전모드에 우선하여 상기 환기모드가 가동되도록 제어하고,
상기 나머지 운전모드로 가동 중 상기 환기모드의 정지된 시간이 정지 제한 시간 이상이 되면 상기 가동 중인 운전모드의 가동을 중단하고 상기 환기모드로 가동하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
실내의 공기조화를 위해 복수의 운전모드로 가동되는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
상기 복수의 운전모드는 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드를 포함하고;
제어부는 상기 복수의 운전모드 중 상기 환기모드를 제외한 나머지 운전모드에 우선하여 상기 환기모드가 가동되도록 제어하고,
상기 환기모드의 가동 중 최대 가동 시간을 초과하면 환기모드의 가동을 중단하고 상기 나머지 운전모드 중 어느 하나의 가동 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
삭제
실내의 공기조화를 위해 복수의 운전모드로 가동되는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
상기 복수의 운전모드는 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드를 포함하고;
제어부는 상기 복수의 운전모드 중 상기 환기모드를 제외한 나머지 운전모드에 우선하여 상기 환기모드가 가동되도록 제어하고,
상기 복수의 운전모드는, 배기팬에 의해 실내 공기가 실외로 배기되는 경우 실외공기를 실내로 급기하는 급기모드를 더 포함하고;
상기 급기모드는 상기 환기모드에 우선하여 가동되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
실내의 공기조화를 위해 복수의 운전모드로 가동되는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
상기 복수의 운전모드는 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드를 포함하고;
제어부는 상기 복수의 운전모드 중 상기 환기모드를 제외한 나머지 운전모드에 우선하여 상기 환기모드가 가동되도록 제어하고,
상기 나머지 운전모드는 실내공기를 필터를 이용하여 여과한 후 다시 실내로 배출하는 공기청정모드를 포함하고; 상기 공기청정모드의 가동이 종료되는 종료조건은, 실내공기의 먼지가 설정기준을 충족하는 제1조건과, 상기 제1조건을 충족한 후 설정시간 동안 가동되는 제2조건을 모두 충족하는 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
제10항에 있어서,
상기 습도조절모드는 상기 공기청정모드에 우선하여 가동되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
실내의 공기조화를 위해 복수의 운전모드로 가동되는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
상기 복수의 운전모드는 실내공기와 실외공기의 교환이 이루어지는 환기모드를 포함하고;
제어부는 상기 복수의 운전모드 중 상기 환기모드를 제외한 나머지 운전모드에 우선하여 상기 환기모드가 가동되도록 제어하고,
상기 복수의 운전모드는, 배기팬에 의해 실내 공기가 실외로 배기되는 경우 실외공기를 실내로 급기하는 급기모드를 더 포함하고;
상기 환기모드 및 나머지 운전모드의 가동 여부를 판단하기 전에 상기 급기모드의 가동 여부를 판단하여 상기 급기모드의 가동조건을 충족시킨 경우 상기 급기모드로 가동하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법