KR20010045980A - 공조기기의 냉난방모드 자동제어방법 - Google Patents

Abstract

공조기기의 냉난방모드 자동제어방법이 개시되어 있다. 본 발명은, 실내온도를 설정하고, 냉방 및 난방중 어느 일측 모드를 선택하는 단계; 상기 냉방모드 선택시, 소정의 시간이 경과한 후 실내의 온도를 감지하여, 상기 실내온도가 상기 설정온도의 최대허용하한치 이하인 경우, 상기 난방모드로 전환하는 단계; 및 상기 난방모드 선택시 및 상기 난방모드로 전환시중 어느 일측의 경우, 소정의 시간이 경과한 후 실내의 온도를 감지하여, 상기 실내온도가 상기 설정온도의 최대허용상한치 이상인 경우, 상기 냉방모드로 전환하는 단계를 포함한다. 그러면, 사용자가 설정한 온도에 기초하여 냉방모드와 난방모드가 적절하게 자동절환된다.

Description

공조기기의 냉난방모드 자동제어방법{Method for controlling cooling/heating mode of air conditioner}

본 발명은 공조기기의 냉난방모드 자동제어방법에 관한 것으로서, 특히, 실내의 온도에 따라 자동적으로 냉난반모드가 전환될 수 있도록 한 공조기기의 냉난방모드 자동제어방법에 관한 것이다.

공조기기는, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 냉동사이클(1)을 순환하는 냉매의 물리적변화 즉, 액체에서 기체로 기체에서 액체로 반복변화할 때 이루어지는 에너지변화를 이용하여, 실내를 냉방 또는 난방시키는 장치이다.

이러한 공조기기에서는, 선택적으로 난방 또는 냉방모드를 설정할 수 있다. 그러면, 제어부(도시않음)는 압축기(3) 및 송풍팬(5)의 작동을 제어하여, 설정된 모드의 운전을 수행한다. 예를 들어, 내의 온도를 설정하고 난방모드를 선택하면, 제어부는, 실내의 온도를 감지하여, 실내의 온도와 설정온도를 비교한다. 그런 다음, 압축기(3)를 구동시켜 냉동사이클(1)을 작동시키고, 이 때, 폐구간을 유동하는 냉매는 실내열교환기(7)에서 증발하며 주위의 공기를 냉각시키는 한편, 실외열교환기(9)에서 응축되어 주위에 열을 빼앗긴다.

이러한 작동중에, 실내열교환기(7) 주위에 형성된 냉기를 송풍팬(5)을 사용하여 실내로 송풍시키면, 실내의 냉방이 이루어진다. 한편, 난방모드에서는, 실내열교환기(7) 주위에 형성된 온기를 송풍팬(5)을 사용하여 실내로 송풍시키면, 실내의 난방이 이루어진다. 도면상 미설명부호인 11은 실외열교환기를 냉각시키는 냉각팬이고, 13은 냉방모드 또는 난방모드를 전환하는 절환밸브, 그리고, 15는 냉매유로의 개도를 조절하는 조절밸브이다.

이와 같이, 냉방모드 및 난방모드중 어느 일측모드가 수행되는 경우, 예를 들어, 냉방모드로 운전시 소정의 시간이 경과하면 실내의 온도가 과도하게 낮아지고, 한편, 난방모드로 운전시 소정의 시간이 경과하면, 실내의 온도가 과도하게 높아지게 된다. 이를 방지하기 위해, 제어부는, 실내의 온도를 주기적으로 감지하여 설정온도와 비교하고, 실내온도가 설정온도에 대하여 소정 이상 낮아지지 않도록 또는 높아지지 않도록 압축기의 구동을 단속한다. 이에 의해, 실내온도는 사용자가 설정한 온도로 유지될 수 있는 것이다.

그런데, 이러한 종래의 공조기기의 제어방법에서는, 냉방모드 및 난방모드중 어느 일측의 모드만을 선택적으로 수행할 수 있어서, 사용자가 실내의 온도에 따라 냉방모드 또는 난방모드를 수동으로 조절하여야 한다. 특히, 일교차가 심한 예를 들어, 환절기 같은 경우에는, 온도가 비교적 높은 낮에는 냉방모드로 운전하고, 상대적으로 온도가 낮은 저녁에는 난방모드로 운전되어야 실내를 쾌적한 상태로 유지할 수 있는데, 이러한 운전모드의 조작을 사용자가 일일이 수동으로 하여야 하기 때문에, 불편하다.

따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 이러한 문제점을 고려하여, 사용자가 설정한 온도에 따라 냉방모드와 난방모드가 적절하게 자동절환되도록 함으로써, 실내를 항상 쾌적한 상태로 유지할 수 있는 공조기기의 냉난방 자동제어방법을 제공하는 것이다.

도 1은 냉동사이클의 개략적 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 냉난방모드 자동제어방법을 수행하기 위한 제어블록도,

도 3은 본 발명에 따른 공조기기의 냉난방모드 자동제어방법을 설명하는 순서도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 압축기 5 : 송풍팬

7 : 열교환기 21 : 제어부

23 : 조작부 25 : 운전모드선택부

27 : 실내온도설정부 29 : 실내온도감지센서

31 : 운전모드절환부

상기 목적은, 본 발명에 따라, 공조기기의 냉난방모드 자동제어방법에 있어서, 실내온도를 설정하고, 냉방 및 난방중 어느 일측 모드를 선택하는 단계;

상기 냉방모드 선택시, 소정의 시간이 경과한 후 실내의 온도를 감지하여, 상기 실내온도가 상기 설정온도의 최대허용하한치 이하인 경우, 상기 난방모드로 전환하는 단계; 및 상기 난방모드 선택시 및 상기 난방모드로 전환시중 어느 일측의 경우, 소정의 시간이 경과한 후 실내의 온도를 감지하여, 상기 실내온도가 상기 설정온도의 최대허용상한치 이상인 경우, 상기 냉방모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기의 냉난방모드 자동제어방법에 의하여 달성된다.

여기서, 상기 실내온도가 상기 설정온도의 최대허용하한치 이하인 경우 상기 난방모드로 전환하는 단계는, 상기 실내온도를 상기 설정온도와 비교하는 단계; 상기 실내온도가 상기 설정온도의 허용하한치 이상인 경우, 상기 냉방모드를 유지하는 한편, 상기 실내온도가 상기 설정온도의 허용하한치 이하인 경우 압축기를 정지시키는 단계; 및 소정의 시간 경과후, 실내의 온도를 측정하여 상기 실내온도를 상기 설정온도의 최대허용하한치와 비교하는 단계를 포함하여 간단히 구성할 수 있다.

이 때, 상기 허용하한치는 상기 설정온도에서 Δt만큼 감산한 값이고; 상기 최대허용하한치는 상기 설정온도에서 (상기 Δt + 소정의 온도)를 감산한 값으로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 실내온도가 상기 설정온도의 최대허용상한치이상인 경우, 상기 냉방모드로 전환하는 단계는, 상기 실내온도를 상기 설정온도와 비교하는 단계; 상기 실내온도가 상기 설정온도의 허용상한치 이하인 경우, 상기 난방모드를 유지하는 한편, 상기 실내온도가 상기 설정온도의 허용상한치 이상인 경우 압축기를 정지시키는 단계; 및 소정의 시간 경과후, 실내의 온도를 측정하여 상기 실내온도를 상기 설정온도의 최대허용상한치와 비교하는 단계를 포함하여 간단히 구성할 수 있다.

이 때, 상기 허용상한치는, 상기 설정온도에서 Δt만큼 가산한 값이고; 상기 최대허용하한치는, 상기 설정온도에서 (상기 Δt + 소정의 온도)를 가산한 값으로 구성하는 것이 바람직하다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이 때, 상술과 동일한 구성 및 명칭에 대해서는 동일 부호를 사용한다.

도 1는 본 발명에 따른 냉난방 자동제어밥법을 수행하기 위한 제어블록도이다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 냉난방 자동제어방법을 수행하는 제어블록도에는, 냉동사이클을 구성하는 압축기(3) 및 송풍팬(5), 사용자가 조작가능하게 외부노출된 조작부(23) 및, 조작부(23)의 신호에 기초하여, 냉동사이클(1)의 작동을 단속하는 제어부(21)를 구비한다.

조작부(23)는, 운전모드 즉, 냉방모드 또는 난방모드를 선택할 수 있는 운전모드선택부(25)와 실내의 온도를 설정할 수 있는 실내온도설정부(27)를 갖는다. 본 제어블록도는, 또한, 실내의 온도를 감지하는 실내온도감지센서(29) 및 운전모드를 절환시키는 운전모드절환부(31)를 더 포함한다. 운전모드절환부(31)는, 냉동사이클을 유동하는 냉매의 유로를 변화시키는 절환밸브로 구성할 수 있다.

한편, 도 2는 본 발명에 따른 공조기기의 냉난방 작동제어방법을 설명하기 위한 순서도이다. 이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 사용자가 조작부를 통해 실내온도를 설정하고 운전모드를 선택하면(S1), 제어부(21)는 이를 확인한다(S2). 이 때, 조작부(23)로부터의 신호가 예를 들어, 냉방모드인 경우, 제어부(21)는 우선, 운전모드절환부(31)에 지령하여 기기의 냉방운전을 수행한다(S3).

이러한 냉방운전은, 도 1과 관련하여 설명한 바와 마찬가지로, 일반적인 공조기기의 운전제어방법과 동일하다. 즉, 압축기(3)를 구동시켜 실내열교환기(7) 주위에 냉기를 형성하는 한편, 송풍팬(5)의 구동을 단속하여 실내열교환기(7) 주위의 냉기를 실내로 송풍시킨다. 이러한 작동중에 제어부(21)는, 실내온도감지센서(29)로 부터의 신호에 기초하여, 실내의 온도를 감지한 후(4), 감지된 실내온도와 설정온도를 비교한다(S5). 이 때, 실내온도가 설정온도의 허용하한치 이상인 경우, 상술한 냉방운전을 연속적으로 수행한다(S3). 하지만, 실내의 온도가 설정온도의 허용하한치 이하인 경우에는 압축기(3)를 정지시켜(S6) 실내열교환기(7) 주위에서 이루어지는 열교환을 중단시킨다.

여기서, 설정온도의 허용하한치는, 설정온도에서 Δt를 뺀 값(설정온도 - Δt)이다. Δt는 사용자가 설정할 수 있도록 구성될 수 있으며, 한편, 제품의 제작시 임의의 값으로 저장할 수 있다. 이러한 Δt값은 1℃ 내지 5℃에서 결정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 설정온도가 18℃이고, Δt가 2℃인 경우, 설정온도의 허용하한치는 16℃이다. 따라서, 실내온도가 설정온도의 허용하한치 즉, 16℃ 이하인 경우, 제어부(21)는 압축기(3)의 구동을 정지하고, 송풍팬(5)의 작동을 단속한다(S7). 이러한 경우, 실내열교환기(7)를 통한 열교환이 이루어지지 않기 때문에, 실내의 온도는 점차적으로 올라간다.

한편, 이러한 상태에서 소정의 시간이 경과하면, 제어부(21)는 실내온도감지센서(29)로부터의 신호에 기초하여, 실내의 온도를 다시 감지한다(S8). 그런 다음, 실내온도와 설정온도를 비교하여(S9), 실내온도가 설정온도의 최대허용하한치 이상인 경우, 다시 설정온도의 허용하한치(16℃) 이하인지 여부를 판단한다(S5). 이 때, 실내온도가 여전히 설정온도의 허용하한치 이상인 경우, 압축기(3)의 정지상태를 유지하고(S6) 송풍팬(5)만의 구동을 단속하며(S7), 한편, 실내온도가 설정온도의 허용하한치 이하로 된 경우, 상술한 일반적인 냉방운전을 수행한다(S3). 하지만, 실내온도가 설정온도의 최대허용하한치 이하인 경우, 제어부(21)는, 운전모드절환부(31)에 지령하여, 운전모드를 난방모드를 전환한다.

여기서, 실내온도의 최대허용하한치는, Δt에 소정의 온도를 더한 값(Δt + 소정의 온도)을 설정온도로부터 뺀 값{설정온도 - (Δt + 소정 온도)}이다. 소정의 온도도, 역시, 사용자가 설정할 수 있거나 제품의 제작시 임의의 값으로 저장할 수 있다. 이러한 소정온도는, 0.2℃ 내지 1℃에서 결정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 소정온도가 0.5℃인 경우, 실내온도의 최대허용하한치는 18℃ - (2℃ + 0.5℃)를 계산하여 15.5℃가 된다. 따라서, 실내온도가 15.5℃ 이하인 경우, 기기의 운전모드는 냉방모드에서 난방모드로 자동적으로 전환된다.

한편, 운전모드가 난방모드로 전환되면, 실내열교환기(7)에서는 냉매의 응축이 이루어지고, 이에 의해, 그 주위의 공기는 온기로 형성된다. 이 때, 송풍팬(5)의 구동을 단속하여, 실내열교환기(7) 주위의 온기를 실내로 송풍시키면, 실내의 난방이 이루어진다(P3). 이러한 작동중에, 제어부(21)는 실내온도감지센서(29)의 신호에 기초하여, 실내의 온도를 감지하고(P4), 실내온도와 설정온도를 비교한다(P5). 이 때, 실내온도가 설정온도의 허용상한치 이하인 경우, 상술한 난방운전을 연속적으로 수행한다(P3). 하지만, 실내의 온도가 설정온도의 허용상한치 이상인 경우에는 압축기(3)를 정지시켜(P6) 실내열교환기(7) 주위에서 이루어지는 열교환을 중단시킨다.

여기서, 설정온도의 허용상한치는, 설정온도에 Δt를 더한 값(설정온도 + Δt)이다. Δt는 사용자가 설정할 수 있도록 구성될 수 있으며, 한편, 제품의 제작시 임의의 값으로 저장할 수 있다. 이러한 Δt값은 2℃ 내지 6℃에서 결정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 설정온도가 18℃이고, Δt가 2℃인 경우, 설정온도의 허용상한치는 20℃이다. 따라서, 실내온도가 설정온도의 허용상한치 즉, 20℃ 이상인 경우, 제어부(21)는 압축기(3)의 구동을 정지하고(P6), 송풍팬(5)의 작동을 단속한다(P7). 이러한 경우, 실내열교환기(7)를 통한 열교환이 이루어지지 않기 때문에, 실내의 온도는 점차적으로 올라간다.

한편, 이러한 상태에서 소정의 시간이 경과하면, 제어부(21)는 실내온도감지센서(29)로부터의 신호에 기초하여, 실내의 온도를 다시 감지한다(P8). 그런 다음, 실내온도와 설정온도를 비교하여(P9), 실내온도가 설정온도의 최대허용상한치 이상인 경우, 다시 설정온도의 허용상한치(15℃) 이상인지 여부를 판단한다(P5). 이 때, 실내온도가 여전히 설정온도의 허용상한치 이상인 경우, 압축기(3)를 정지상태를 유지하고(P6) 송풍팬(5)만의 구동을 단속하며(P7), 한편, 실내온도가 설정온도의 허용상한치 이하로 된 경우, 일반적인 난방운전을 수행한다(P3). 하지만, 실내온도가 설정온도의 최대허용상한치 이하인 경우, 제어부(21)는, 운전모드절환부(31)에 지령하여, 운전모드를 냉방모드를 전환한다.

여기서, 실내온도의 최대허용상한치는, Δt에 소정의 온도를 더한 값(Δt + 소정의 온도)을 설정온도에 더한 값{설정온도 + (Δt + 소정 온도)}이다. 소정의 온도도, 역시, 사용자가 설정할 수 있거나 제품의 제작시 임의의 값으로 저장할 수 있다. 이러한 소정온도는, 0.2℃ 내지 1℃에서 결정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 소정온도가 0.5℃인 경우, 실내온도의 최대허용상한치는 18℃ + (3℃ + 0.5℃)를 계산하여 20.5℃가 된다. 따라서, 실내온도가 20.5℃ 이상인 경우, 기기의 운전모드는 난방모드에서 냉방모드로 자동적으로 전환된다(S3).

이와 같이, 본 냉난방모드 제어방법에서는, 사용자가 실내의 온도를 소정 온도를 설정하면, 기기의 운전이 냉방 또는 난방모드를 적절하게 절환되어, 실내를 항상 쾌적한 상태로 유지하게 된다.

한편, 상술 및 도시한 실시예에서는, 설명의 용이함을 위하여, Δt 값 및 소정의 온도를 각각 비교적 큰 값인 2℃와 0.5℃로 적용하였지만, 이 값은 실제의 공조기기에 본 냉난방 제어방법을 적용하는 경우, 반복적인 실험 및 연구에 기초하여, 적절한 값으로 결정될 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사용자가 설정한 온도에 따라 냉방모드와 난방모드가 적절하게 자동절환되도록 함으로써, 실내를 항상 쾌적한 상태로 유지할 수 있는 공조기기의 냉난방 자동제어방법이 제공된다.

Claims (5)

1. 공조기기의 냉난방모드 자동제어방법에 있어서,

   실내온도를 설정하고, 냉방 및 난방중 어느 일측 모드를 선택하는 단계;

   상기 냉방모드 선택시, 소정의 시간이 경과한 후 실내의 온도를 감지하여, 상기 실내온도가 상기 설정온도의 최대허용하한치 이하인 경우, 상기 난방모드로 전환하는 단계; 및

   상기 난방모드 선택시 및 상기 난방모드로 전환시중 어느 일측의 경우, 소정의 시간이 경과한 후 실내의 온도를 감지하여, 상기 실내온도가 상기 설정온도의 최대허용상한치 이상인 경우, 상기 냉방모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기의 냉난방모드 자동제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 실내온도가 상기 설정온도의 최대허용하한치 이하인 경우 상기 난방모드로 전환하는 단계는,

   상기 실내온도를 상기 설정온도와 비교하는 단계;

   상기 실내온도가 상기 설정온도의 허용하한치 이상인 경우, 상기 냉방모드를 유지하는 한편, 상기 실내온도가 상기 설정온도의 허용하한치 이하인 경우 압축기를 정지시키는 단계; 및

   소정의 시간 경과후, 실내의 온도를 측정하여 상기 실내온도를 상기 설정온도의 최대허용하한치와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기의 냉난방모드 자동제어방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 허용하한치는 상기 설정온도에서 Δt만큼 감산한 값이고;

   상기 최대허용하한치는 상기 설정온도에서 (상기 Δt + 소정의 온도)를 감산한 값인 것을 특징으로 하는 공조기기의 냉난방모드 자동제어방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 실내온도가 상기 설정온도의 최대허용상한치이상인 경우, 상기 냉방모드로 전환하는 단계는,

   상기 실내온도를 상기 설정온도와 비교하는 단계;

   상기 실내온도가 상기 설정온도의 허용상한치 이하인 경우, 상기 난방모드를 유지하는 한편, 상기 실내온도가 상기 설정온도의 허용상한치 이상인 경우 압축기를 정지시키는 단계; 및

   소정의 시간 경과후, 실내의 온도를 측정하여 상기 실내온도를 상기 설정온도의 최대허용상한치와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기의 냉난방모드 자동제어방법.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 허용상한치는, 상기 설정온도에서 Δt만큼 가산한 값이고;

   상기 최대허용하한치는, 상기 설정온도에서 (상기 Δt + 소정의 온도)를 가산한 값인 것을 특징으로 하는 공조기기의 냉난방모드 자동제어방법.