KR20060114930A - 공기조화기 및 그 동작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 오염도에 따라 저항값이 가변되는 센서와, 전원 구동 후 일정시간 동안 상기 센서의 안정화 운전을 수행하여, 상기 센서의 저항값에 따라 오염도를 판단하고 오염도 기준값을 재설정하는 마이컴을 포함하여 구성되어, 센서의 출력전압이 안정되도록 하고 그에 따른 상기 센서의 오염도의 측정값의 오차를 감소시켜 정확성을 증대시키며, 초기 산출되는 공기 오염도를 공기 정화를 위한 기준값과 비교하여 기준값을 재설정 할 수 있도록 함으로서, 공기 정화의 효율을 증대시키는 효과가 있다.

공기조화기, 센서, 안정화, 오염도, 가변저항

Description

공기조화기 및 그 동작방법{Air conditioner and its operating method}

도 1 은 종래 발명에 의한 공기조화기가 도시된 사시도,

도 2 는 본 발명에 의한 공기조화기의 구성이 도시된 블록도,

도 3 은 본 발명에 의한 공기조화기의 실시예에 따른 구성이 도시된 회로도,

도 4 는 본 발명에 의한 공기조화기의 제 2 실시예에 따른 구성이 도시된 회로도,

도 5 는 본 발명에 의한 공기조화기의 동작방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 마이컴 20: 센서

30: 입력부(30) 40: 표시부

50: 메모리 60: 구동제어부

70: 팬 RS: 센서 저항

VR: 가변저항 R1: 저항

RH: 코일

본 발명은 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 특히 전원 구동 후 일정시간 동안 센서의 초기 안정화를 수행하여 상기 센서를 통해 측정되는 오염도의 오차를 감소시키는 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것이다.

일반적으로 사람이 거주하는 주거공간이나 작업공간에 있어서 공기의 순환은필수적이며 따라서 모든 건축물들은 건축법 등과 같이 정해진 법에 의하여 설계되어지는 환기시스템이 설치되어 있다.

최근, 환경에 대한 관심이 고조되면서 사무실 및 공공시설 등과 같이 사람이 많이 모이는 장소 뿐 아니라 가정 내에서도 실내의 먼지와 유해가스를 제거하기 위한 공기조화기가 설치되어 쾌적한 환경에서 생활할 수 있도록 하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 공기 조화기는 냉매교환을 통해 시원 한 공기 또는 따뜻한 공기를 제공하여 실내를 적정온도로 유지하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 공기 조화기는 실내 또는 폐쇄공간의 환경을 쾌적하게 개선하기 위하여 먼지, 악취, 세균, 담배연기 및 휘발성 유기화합물(VOC, Volatile Organic Compounds) 등 의 오염물질에 의하여 오염되어 있는 실내 또는 폐쇄공간의 공기를 청정공기로 정화시키는 기능을 수행한다.

이때, 상기 공기조화기에서 수행되는 공기청정방식은 팬의 구동에 의하여 실내 공기를 강제로 순환시키면서 프리필터(Pre Filter), 헤파필터(HEPA; HighEfficiency Particulate Air Filter), 활성탄필터 등 여러 종류의 필터들에 의하여 공기 중의 오염물질을 다단계로 여과시키거나 흡착시켜 제거하는 방식을 채택하고 있으며, 공기중의 오염물질의 정도에 따라 상기 팬의 풍속을 가변 시킴으로서공기 순환속도를 변화시켜 쾌적한 환경이 유지되도록 한다.

그러나, 상기 공기조화기는 전원구동 후 바로 센서를 통해 오염도를 특정하여 공기 중의 이물질을 제거하도록 공기 정화를 수행하는 경우, 상기 센서의 초기화가 완료되지 않아 오염도 측정에 따른 오차가 발생되어 정확도의 감소되는 문제점이 있다.

또한, 상기 공기조화기는 상기 센서 오동작으로 인하여 초기 오염도 특정시, 공기중의 오염도 또는 청정도를 나타내기 위한 기준값이 너무 높게 설정되는 경우에는 공기중의 오염도가 높음에도 불구하고 측정된 오염도가 상기 기준값보다 낮아 공기가 청정하다고 판단되어 공기 정화를 수행하지 않게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전원 구동 후 센서의 초기 안정화를 수행하여 센서를 통해 특정되는 오염도의 정확도를 증가시키고, 초기 오염도에 따라 공기의 청정도 또는 오염도를 나타내는 기준값이 재설정하도록 하는 공기조화기 및 그 동작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는 오염도에 따라 저항값이 가변되는 센서와, 전원 구동 후 일정시간 동안 상기 센서의 안정화 운전을 수행하여, 상기 센서의 저항값에 따라 오염도를 판단하고 오염도 기준값을 재설정하는 마이컴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 동작방법은 전원 구동 후 일정시간 동안 초기 센서 안정화 운전을 수행하는 제 1단계와, 센서 안정화 운전 완료 후 초기 오염도를 표시하는 제 2단계와, 수시로 오염도를 측정하여 오염도에 따라 공기를 정화시키는 제 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명에 의한 공기조화기의 구성이 도시된 블록도이고, 도 3은 본 발명에 의한 공기조화기의 실시예에 따른 구성이 도시된 회로도이며, 도 4는 본 발명에 의한 공기조화기의 제 2 실시예에 따른 구성이 도시된 회로도이다.

본 발명에 따른 공기조화기는 도 2에 도시된 바와 같이, 공기 중의 오염도를 감지하는 센서(20)와, 상기 센서(20)에 의해 감지되는 오염도에 따라 공기 중의 이물질을 제거하도록 상기 공기조화기를 구동하는 구동제어부(60)와, 상기 센서(20)의 초기 안정화를 수행하고, 상기 센서(20)에 의해 감지되는 공기중의 오염도를 산출하는 마이컴(10)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 공기조화기는 상기 구동제어부(60)의 제어명령에 따라 구동되어 공기를 순환시키는 팬(70)과, 측정된 오염도 및 동작상태를 표시하는 표시부(40)와, 오염도 설정 및 운전 온/오프(ON/OFF)에 따른 명령이 입력되는 입력부(30)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 공기조화기는 상기 센서(20)에 의해 감지되는 오염도와 비교하여 공기의 청정도 또는 오염도를 표시하기 위한 기준값이 저장되는 메모리(50)를 더 포함하여 구성된다.

상기 센서(20)는 공기중의 오염도에 따라 저항값이 가변되는 가변저항을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 센서(20)는 공기 중의 오염도를 감지하기 위해 가스센서가 사용될 수 있다.

상기 마이컴(10)은 상기 센서(20)의 가변되는 저항값에 따라 공기중의 오염도를 산출하고, 설정된 기준값과 비교하여 상기 표시부를 통해 공기중의 오염도를 표시한다. 여기서, 상기 마이컴(10)은 상기 센서(20)에 구비되는 가변저항 및 저항값에 따라 입력되는 전압값을 입력받아, 공기 오염도를 판단한다.

이때, 상기 마이컴(10)은 상기 메모리(50)가 구비되는 경우, 공기 중의 오염도 또는 청정도를 나타내기 위한 기준값을 상기 메모리(50)에 저장한다.

한편, 상기 마이컴(10)은 별도의 메모리가 구비되지 않는 경우, 구비되는 가변저항의 저항값을 조절하여 오염도 또는 청정도를 나타내기 위한 기준값을 설정하여, 상기 센서(20)의 저항값과 비교함으로서 공기 중의 오염도를 산출한다.

상기 마이컴(10)은 전원구동 후, 시간을 카운트 하여 일정시간 동안 상기 센 서(20)가 초기 안정화 운전을 수행하도록 한다. 이때, 상기 마이컴(10)은 공기정화에 따른 운전(ON) 명령이 상기 입력부(30)를 통해 입력되더라도, 전원구동 후 일정시간이 경과되지 않은 경우에는 초기 센서 안정화 운전을 유지한다.

여기서, 상기 초기 센서 안정화 운전은 상기 센서(20)가 가스센서인 경우, 내부에 구비되는 히터의 온도가 일정 수치를 유지하고, 출력전압이 일정전압을 유지하여 안정화가 완료된 후 공기중의 오염도를 측정할 수 있도록 하는, 상기 센서(20)의 초기화 및 안정화를 위한 것이다.

상기 마이컴(10)은 구동 후 일정시간이 경과되어 초기 센서 안정화 운전이 완료된 이후에는 상기 입력부(30)에 의해 운전 온(ON)되는 경우 상기 센서(20)의 감지값에 따라 오염도를 산출하고, 그에 따라 상기 구동제어부(50)를 구동하여 상기 팬(70)이 동작되어 실내 공기를 강제 순환시킴으로서 구비되는 필터(미도시) 또는 집진기(미도시)에 의해 공기중의 이물질이 제거되도록 한다.

여기서, 상기 마이컴(10)은 상기 센서(20)의 저항값에 따른 출력전압 안정화를 위해 1분 30초 내지 3분 정도 초기 센서 안정화 운전을 수행하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 마이컴(10)은 전원 구동 및 상기와 같은 초기 센서 안정화 운전이 수행된 이후에는 별도의 워밍업 즉, 초기 센서 안정화 운전 없이 구동되도록 한다.

상기 마이컴(10)은 초기 센서 안정화 운전 완료 후, 상기 센서(20)로부터 출력전압을 입력받고, 상기 센서(20)의 저항값을 측정하여, 설정된 기준값과 비교하 여 초기 오염도를 표시한다. 이때, 상기 기준값은 상기 가변저항 또는 메모리(50)에 설정될 수 있다.

이때, 상기 마이컴(10)은 상기 센서(20)에 의해 측정된 초기 오염도가 상기 설정된 기준값보다 작거나 낮은 경우에는 설정된 기준값을 측정된 값으로 재설정하게 된다.

즉, 상기 마이컴(10)은 특정된 초기 오염도가 설정된 기준값보다 낮은 경우에는 공기가 설정된 기준값보다 청정하다고 판단하여, 측정된 값으로 기준값을 변경하여 초기값을 재설정하게 된다.

이때, 상기 메모리(50)에 공기 오염도 또는 청정도의 기준값을 저장하는 경우, 상기 메모리(50)를 기준값의 설정 및 재설정이 용이한 EEPROM이 사용될 수 있다.

여기서, 상기 공기조화기의 센서(20) 및 마이컴(10)에 따른 실시예를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 기준값이 저장되는 메모리가 구비되는 공기조화기가 도시된 도이고, 도 4는 가변저항을 이용한 공기조화기가 도시된 도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공기조화기는 공기 청정도를 판단하기 위한 기준값이 저장되는 메모리(50)가 구비되며, 센서 저항(RS)의 저항값 가변에 따라 출력전압(Vout)이 변경되어 상기 마이컴(10)의 A/D Port로 전압이 인가된다.

이때, 상기 마이컴(10)은 상기 센서저항(RS)와 저항 R1의 분압된 전압을 입력받아 공기중의 오염도를 산출하며, 상기 메모리(50)에 저장된 기준값과 비교하여 공기의 오염도 또는 청정도를 판단한다.

즉, 상기 마이컴(10)은 측정되어 산출된 오염도가 상기 메모리(50)에 저장되는 기준값보다 높은 경우, 공기가 오염되었다고 판단하여 공기 정화를 수행하게 된다.

이때, 상기 마이컴(10)은 상기 공기조화기 초기 구동시, 초기 측정된 오염도가 상기 메모리(50)의 기준값보다 낮은 경우에는, 상기 메모리(50)의 기준값을 상기 측정된 오염도 데이터로 변환하여 기준값을 재설정하여 공기 정화를 수행한다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 공기조화기는 센서(20)가 가변저항(VR)과, 센서저항(RS), 코일을 포함하여 구성되며, 상기 다수의 저항 및 코일에 따른 출력전압이 상기 마이컴(10)으로 입력되어 상기 센서(20)에 의해 감지되는 오염도가 산출된다.

가변저항(VR)이 구비되며, 센서저항(RS) 및 상기 가변저항(VR)의 저항값에 따른 분압이 상기 마이컴(10)으로 입력되어 초기 오염도를 산출한다.

상기 공기조화기는 초기 전원 구동시 상기 센서(20)의 안정화를 위한 초기 안정화 운전을 수행하며, 초기 안정화 운전 수행 후, 상기 센서(20)의 저항값을 측정하여 초기 오염도를 산출한다.

즉, 초기 안정화 운전 수행을 통해 상기 센서(20)를 출력값이 일정하도록 하여 저항값의 가변정도에 따른 오염도 표시 편차를 감소시키게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 도 5 는 본 발 명에 의한 공기조화기의 동작방법이 도시된 순서도이다.

공기조화기에 전원이 공급되면, 공기 정화 또는 온도 조절을 위한 동작을 수행하기 위해 구동된다. (S1)

입력되는 명령에 따라 상기 공기조화기가 온(ON)되어 운전이 시작되고, 공기 정화를 위한 공기 청정도 또는 오염도 판단을 위한 기준값을 확인한다. (S2, S3)

이때, 전원 구동후 운전이 온(ON)되기 까지 일정 시간이 경과되었는지 판단한다. (S4)

상기 공기조화기는 전원 구동 후 일정 시간이 경과 되지 않은 경우에는 센서의 출력전압 안정화를 위한 센서 초기 안정화 운전을 수행한다. (S5)

설정 시간이 경과된 경우에는 센서 저항을 측정하여 초기 오염도를 산출한다. (S6)

이때, 상기 측정되는 센서의 저항값과 상기 저장된 초기 기준값을 비교하여, 오염도를 산출하고 이를 표시한다. (S7)

여기서, 저장된 기준값이 측정되어 산출된 오염도보다 더 큰 경우에는, 현재 공기 중의 오염도가 공기 정화를 위해 설정된 기준값보다 낮으므로 공기 정화는 수행되지 않는다.

이때, 상기 저장된 기준값을 상기 측정된 오염도 값으로 변경하여 초기 오염도에 따른 기준값을 재설정한다. (S9)

한편, 저장된 기준값이 측정되어 산출된 오염도보다 더 낮은 경우에는 공기가 오염되었다고 판단하여, 공기 정화를 수행한다.

여기서, 상기 센서를 통해 공기 중의 오염도를 지속적으로 감지하며, 공기중의 오염도에 따라 가변되는 저항값을 통해 오염도를 산출하여 공기 정화를 수행한다. (S10)

이상과 같이 본 발명에 의한 공기조화기 및 그 동작방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 동작방법은 전원구동 후 일정시간 동안 센서의 오염도 감지 및 공기정화가 수행하지 않도록 하여, 센서의 출력전압이 안정되도록 하고 그에 따른 상기 센서의 오염도의 측정값의 오차를 감소시켜 정확성을 증대시키며, 초기 산출되는 공기 오염도를 공기 정화를 위한 기준값과 비교하여 기준값을 재설정 할 수 있도록 함으로서, 공기 정화의 효율을 증대시키는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 오염도에 따라 저항값이 가변되는 센서와;

   전원 구동 후 일정시간 동안 상기 센서의 안정화 운전을 수행하여, 상기 센서의 저항값에 따라 오염도를 판단하고 오염도 기준값을 재설정하는 마이컴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 공기조화기는 공기의 청정도를 나타내기 위해, 상기 센서로부터 측정되는 오염도의 기준값을 저장하는 메모리를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이컴은 상기 센서의 오염도 측정 오차를 감소시키기 위해 전원구동 후 운전이 온(on)되더라도 설정된 일정시간이 경과할 때까지 상기 센서의 안정화 운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 마이컴은 일정시간 경화 후 상기 센서의 안정화 운전이 완료된 후, 상기 센서의 저항값을 측정하여 초기 오염도를 표시하는 것을 특징으로 하는 공기조 화기.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 마이컴은 상기 센서의 저항값에 따라 산출된 오염도와 상기 메모리에 저장되는 기준값을 비교하여 공기의 오염도를 표시하고, 측정된 오염도가 상기 기준값보다 낮은 경우 상기 메모리의 기준값을 재설정하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 전원 구동 후 일정시간 동안 초기 센서 안정화 운전을 수행하는 제 1단계와;

   센서 안정화 운전 완료 후 초기 오염도를 표시하는 제 2단계와;

   수시로 오염도를 측정하여 오염도에 따라 공기를 정화시키는 제 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 동작방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 1단계는 전원구동 후 시간을 카운트 하여 일정시간 동안 초기 센서 안정화 운전을 수행하고, 일정시간이 경과되기 전 운전이 온(on)되더라도 센서 안정화 운전을 유지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 동작방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 제 1단계는 일정시간 경과 후에는 별도의 초기 센서 안정화 운전을 수 행하지 않고, 전원 오프(off)후에도 상기 센서에 전원이 인가되도록 하여 재 전원 구동시 초기 센서 안정화를 수행하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 동작방법.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 2단계는 초기 센서 안정화 운전이 완료 된 후, 상기 센서의 저항값을 측정하여 오염도를 산출하는 제 1과정과;

   산출된 오염도를 기준값과 비교하여 초기 오염도를 표시하는 제 2과정과;

   초기 오염도가 기준값보다 낮은 경우 기준값을 재설정하는 제 3과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 동작방법.

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