KR900006505B1 - 공기조화기(空氣調和機) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공기조화기(空氣調和機)

제1도는 이 발명에 의한 공기조화기의 제1실시예를 표시하는 시스템구성도.

제2도는 동상의 제어동작을 표시하는 플로차트.

제3도는 열부하와 설정압력과의 관계를 표시하는 설명선도.

제4도는 이 발명에 의한 공기조화기의 제2실시예를 표시하는 시스템구성도

제5도는 동상의 제어동작을 표시하는 플로차트.

제6도는 이 발명에 의한 공기조화기의 제3실시예를 표시하는 시스템구성도.

제7도 내지 제13도는 동상의 제어동작을 표시하는 플로차트.

제14도는 열부하 또는 총열부하와 각 설정치의 관계를 표시하는 설명선도.

제15도는 종래의 공기조화기의 구성표시도.

제16도는 종래의 냉부하와 중량의 관계표시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 열원기(熱源機) 2 : 송풍기

3 : 메인덕트(mainduct) 4 : 뎀퍼(demper)

5 : 압력검출기 6 : 서모스탯(thennostat)

7 : 열부하측정수단 8 : 댐퍼제어수단

9 : 설정압력결정수단 10 : 압력측정수단

11 : 송풍기능력결정수단 12 : 송풍기제어수단

13 : 온도검출기 14 : 분기덕트(分岐 duct)

16 : 온도측정수단 17 : 능력제어수만

18 : 압력온도측정수단 19 : 열원기제어수단

20 : 능력결정수단 21 : 송풍량결정수단

22 : 설정온도결정수단 23 : 열교환기

25 : 방 26 : 실내기

이 발명은 각 방의 실온을 독립적으로 조정할 수 있는 가변중량제어시스템을 채택한 덕트식의 공기조화기에 관한 것이다.

공기덕트를 사용하여 온도조절된 공기를 각 방에 분해하여, 공기조화(이하 공조라고 칭함)를 수행하는 중앙집중식공조시스템은, 가습기나 고성능필터를 용이하게 설치할 수 있고 외기처리나 전열교환기(全熱交換器)의 채용도 가능하고 질높은 공조를 실시할 수 있으며, 또 공조하는 방에는 분출구와 흡입구 밖에 없어 실내공간을 유효하게 사용할 수 있고, 반송계통의 고장도 별로 없다는 등, 히트펌프칠러·팬코일(Meat Pump ChiIler. Fancoil)방식이나 패키지에어콘(package aircon)분산배치방식 등에 비하여 많은 장점이 있으며 이 때문에 빌딩공조 등에 많이 채택되고 있다.

그 중에서도 에너지절약운전이 가능한 가변풍량제어방식(이하 VAV방식으로 칭한다)은 열부하가 상이한 각 방을 독립적으로 온도제어할 수 있으며, 사용하지 않은 방은 공조를 정지시킬 수도 있고, 또한 필요한 송풍량의 대소에 따라 송풍기의 동력을 가변시켜 운전비를 저감시키며 또 동시 사용율을 고려하므로써 열원기의 능력을 작게 설계할 수 있는 것이다.

상기 VAV방식에는 풍량조절용댐퍼의 헝식에 따라 두가지 방식이 있다. 하나는 바이페스(bypass)형 VAV유닛을 사용하는 방식으로 실내부하에 따라 실내에 분출하는 풍량과 직접열원기로 되돌려 보내는 바이패스시키는 풍량의 비율을 조절하는 것이다.

이 방식은 송풍량이 일정하기 때문에 열원기의 능력제어가 어려운 패케이지 에어콘을 사용한 시스템에 사용되는 일이 많지만, 송풍기제어에 의한 에너지 절약효과는 없다.

또 다른 한가지 방식은 조리개형 VAV유닛을 사용하는 방식이다.

이 방식은 댐퍼의 개도(開度)에 따라 변화하는 덕트내의 압력을 검출하여 이 값이 설정치가 되도록 송풍기의 용량을 제어하는 것으로서, 부하가 줄면(풍량이 줄어도 덕트내의 공기온도는 일정하게 제어된다)열원기의 소요동력이 줄어드는 동시에 송풍기의 동력도 저감된다.

조리개형 VAV유닛을 사용한 종래 기술로는 일본특새소 57-196029호 공보 및 일본 냉동협회발행의 냉동공조편람(신판. 제4판. 응용편)의 도면 2,10(a)가 알려져 있다.

제15도는 이들 종래에 있어서의 공기조화기의 시스템구성도이다.

이 도면에 있어서, 25는 공조되는 방으로 여기서는 방 셋인 경우를 표시하고 있다.

26는 방(25)의 천정내에 배치된 실내기로서 공기필터(27), 열교환기(23) 및 송풍기(2)로 구성되어 있다. 3은 실내기(26)의 공기분출구에 접속된 메인덕트, 14는 메인덕트(3)에서 방의 수에 따라 분기된 3개의 분기덕트, 32는 이 분기덕트(14)의 중간에 삽입된 조리개형의 VAV유닛, 4는 이 VAV유닛(32)내에 회전가능하게 설치된 댐퍼, 28은 상기 분기덕트(14)의 말단에 설치된 분출구, 29는 상기 방(25)의 출입문 하부에 설치된 흡입구, 30은 복도천정면에 설치한 천정흡입구, 31은 이 천정흡입구(30)과 상기 실내기(26)의 흡입구를 연락하는 흡입덕트, 6은 상기 각 방(25)에 실치된 실내서모스탯(thennostat), 13은 상기 에인덕트(3)내에 설치된 온도검출기,5 는 마찬가지로 메인덕트(3)내에 설치된 압력검출기, 1은 상기 열교환기(23)에 접속된 히트펌프 등의 열원기이다.

상기와 같이 구성된 종래의 공기조화기에 있어서, 각 실내서모스탯(6)에 사용자가 설정한 설정온도와 검출된 현재의 공기온도의 온도차에 따라 댐퍼(4)의 개도를 임의의 위치로 각각 조절한다.

한편, 실온의 실정은 다른 제어장치(도시생략)라도 상관없다.

그리고, 댐퍼(4)의 개도에 따라 메인덕트(3)내의 압력이 변화하며, 이것을 압력검출기(5)가 검출하여 미리 설정한 설정압력이 되도록 송풍기(2)의 용량을 변화시킨다.

또, 송풍량의 변화에 수반하여, 열교환기(23)의 출구공기온도가 변하므로, 이 온도를 온도검출기(13)으로 검출하여 미리 설정하여 둔 공기온도가 되도록 열원기(1)의 능력을 제어한다.

이와 같이 대략 일정온도로 조절된 공기는 분출구(28)에서 실내열부하의 대소에 따른 풍량으로 방(25)내로 분출한다.

방(25)를 공조한 공기는 흡입구(29)에서 복도 등의 공간을 통하여 천정흡입구(30)으로 흘러 흡입덕트(31)을 경유하여 다시 실내기(26)으로 돌아간다.

제16도는 상기 냉동공조편람의 도면 2,14에 표시된 냉방부하에 대한 VAV유닛의 통과 풍량의 제어상태를표시하는 선도이며, 이 선도에서 횡축은 냉방부하, 종축은 풍량을 표시하고 있지만은 냉방부하는 현재의 실온과 설정실온의 차로 풍량은 댐퍼(4)의 개도로 대치할 수가 있다.

냉방운전에 의하여 실온이 저하하고 설정온도와의 차가 작아짐에 따라 댐퍼(4)는 서서히 닫히며, 열부하와 균형된 풍량을 분출구(28)에서 방(25)내로 분출한다.

또한 난방시도 난방부하와 풍량과의 관계는 동일하다.

제16도에 있어서, 냉방부하가 어느 수치 이하로 감소한 경우, 풍량을 일정하게 되고 송풍온도가 부하감소에 수반하여 높게 되도록 제어되어 있다.

이것은, 빌딩 등에서 최소환기량을 확보하기 위한 제어이며, 최소풍량을 유지하면서 송풍온도를 변화시켜 부하에 대응시켜 가는 제어(정풍량방식 =CAV방식 ) 이다.

또 다른 종래 기술로서는 일본특공소 55-14979호 공보, 동 특공소 55-44853호 공보, 동 특공소 55-44854호 공보, 동 특공소 55-24022호 공보 등이 알려져 있다.

이들은, 댐퍼의 개도조절을 수동으로 하며, 송풍기의 열원기의 제어는 자동으로 수행하는 VAV방식이며, 항시 사용되는 대표적인 방, 또는 귀환공기의 통로에 단 하나의 실온검출부를 설치하여, 난방시에 있어서 이 방의 실온의 내리면 송풍압을 높혀 송풍량을 증가시키고, 실온이 올라가면 송풍압을 낮추어서 송풍량을 감소시키는 가변정압제어(可變靜壓制御)와, 송풍온도를 외기온에 추중하여 변화시켜 열부하의 대소에 따라,열원기의 능력을 제어하는 가변온도제어를 채택한 방식이다.

또, 다른 종래 기술로서는 일본실공고 56-35694호 공보 등에 알려져 있다.

이것은 댐퍼의 개도제어는 수동으로 하며, 송풍기와 열원기의 제어는 자동으로 수행하는 VAV방식이며, 송풍정압제어부(送風靜壓制御部)와 송풍온도제어부와 타이머장치를 구비하고, 시동시에 실온을 설정실온에 빨리 도달시키기 위하여, 운전개시 직후의 일정시간동안 송풍기 또는 열원기 혹은 송풍기와 열원기를 최대능력으로 하여서 운전하는 것이다.

상기와 같은 종래의 조리개형 VAV유닛을 사용한 공기조화기에서는, 각 방의 열부하가 크게 상이한 경우에도 분기덕트(14)의 치수나 분출구(28)의 치수분출구(28)의 내측에 설치된 풍량조정용의 조리개(도시생략)등으로 정확한 각 방의 풍량균형을 잡을 필요가 없어, VAV유닛(32)의 댐퍼(4)가 각 방의 열부하에 따른 풍량을 조절하고 있었다.

그런, 열부하는 외기온이나 실내발생열 등에 따라 크게 차이나며, 분출공기온도와, 덕트내압력이 항상 일정하게 제어되는 경우, 분출공기온도와 압력의 설정치의 설정방법에 따라서는, 열부하가 클 때 댐퍼(4)를 전개(全開)하여도, 능력부족으로 실온이 설정치에 도달하지 않는 방이 생기는 경우가 있고, 열부하가 작을때는 풍량을 내리기 때문에 각 댐퍼를 모두 죄어서, 압력손실이 큰 상태에서 운전한다는 문제가 있었다.

더구나, 저부하시 VAV방식에서 CAV방식으로 단순히 절환하는 방식으로는 송풍기동력을 충분히 저감할수 없다.

또, 댐퍼(4)를 수동제어하는 공기조화기에서는, 대표적인 방의 실온검출부의 온도에 의하여 송풍압을 변화시켜 송풍량을 증감시키면, 열부하가 다른 방의 공급열량과 열손실의 균형이 깨져 실온이 변화해버리기 때문에, 댐퍼(4)의 개도를 수동으로 변경시키지 않으면 안된다.

이것은, 실온검출부가 귀환공기통로에 위치하는 경우도 같으며, 외온도가 변화한 경우 실내발생열과의 관계로 각 방의 열부하는 일률적으로는 변화하지 않으며, 귀환공기의 온도만에 의하여 송풍압을 변화시켜, 각방으로의 송풍량을 변화시키면, 균형이 깨져 댐퍼(4)의 개도변경이 필요한 방이 생긴다.

또, 대표방으로서 사용빈도 높은 방을 선정하여도, 열부하가 최대라고는 할 수 없으며 이 방에 맞추어서 송풍압을 결정하면. 댐퍼(4)를 전개하여도 능력이 부족되는 방이 생기는 일도 있다.

또한 대표방을 이용하지 않는(댐퍼전폐) 경우 적절한 송풍압제어가 되지 않는 문제가 있었다.

부가하여 외기온에 의하여 송풍온도를 변화시켜, 난방능력을 단순히 증가시켜도 각 방의 열부하는 내부발생열에도 크게 영향받게 되므로, 열부하에 걸맞는 최적의 운전능력을 얻게 된다고는 말할 수 없으며, 더구나 열부하가 상이한 각 방으로의 송풍량조절을 수동의 댐퍼(4)을 사용하여 실시하지 않으면 안되며, 각 방의 실온을 희망온도로 유지하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.

또, 일본실공소 56-35694호 등에 표시된 바와 같이 댐퍼를 수동제어하여 운전개시 후, 일정시간 송풍기 또는 열원기 혹은 송풍기와 열원기를 최대 능력으로 운전하는 방식에서는, 운전개시후의 일정시간 소등으로 댐퍼(4)를 전개상태로 설정하고, 그 후 각 방(25)의 열부하에 대응하여 댐퍼(4)의 개도를 재조절하는 수고를 끼치게 되며, 더구나 외기온이나 실내열부하상태에 관계없이 일징시간 최대능력으로 운전한 경우, 방(25)에 따라서는 실온이 설정실온을 밑돌아버리는(냉방시) 경우라든가, 부하가 큰 경우에는, 시간내에 각방(25)의 실온이 설정온도에 도달하지 않은 채 통상의 능력으로서의 운전으로 절환되버려, 설정실온이 되기까지 장시간이 걸린다는 문제가 있었다.

이 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 살내의 열부하의 대소에 따라서 최적의 송풍량과 송풍온도를 설정하므로써 열부하가 클때도 실온을 정확히 설정치로 제어할 수가 있으며, 열부하가 작을 때는 송풍기의 동력을 보다 한층 저감할 수가 있는 공기조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 이 발명은 열부하가 클때에도, 우수한 실온의 상승특성이 있는 공기조화기를 제공하는 것을 목적으로한다.

먼저, 이 제1발명에 관한 공기조화기는 실내서모스탯의 검출신호를 입력으로 하여, 각 방의 열부하를 측정하는 열부하측정수단에 의하여 측정된 각 방의 열부하 중의 최대치를 기준하여, 덕트내의 설정압력을 결정하는 설정압력 결정수단을 설치한 것이다.

이 제2발명에 관한 공기조화기는, 실내서모스탯의 검출신호를 입력으로 하는 열부하측정수단에 의하여 각 방의 열부하를 측정하고, 이 측정결과에 기준하여 열원기에 접속된 덕트에 설치된 댐퍼의 개도를 댐퍼제어수단에 의하여 제어하고, 상기 열부하측정수단에 의하여 측정된 각 방의 열부하 중의 최대치를 기준으로, 송풍온도의 설정온도를 설정온도결정수단에 의하여 결정하며, 이 결정결과와 온도검출기로 부터의 검출신호를 입력으로 하는 온도측정수단의 출력에 따라 열원기의 능력을 능력결정수단에 의하여 결정하고, 이 출력에 따라 열원기의 용량을 제어하는 능력제어수단을 설치한 것이다.

이 제3발명에 관한 공기조화기는 실내서모스탯의 검출신호를 입력으로 하는, 열부하측정수단에 의하여 각 방의 열부하를 측정하고, 이 측정결과에 기준하여 열원기에 접속된 덕트에 설치된 댐퍼의 개도를 댐퍼제어수단에 의하여 제어하며, 상기 열부하측정수단에 의하여 측정된 각 방의 열부하 중 최대치에 기준하여, 덕트내의 설정압력과 송풍온도의 설정온도를 설정압력결정수단과 설정온도결정수단에 의하여 결정하고, 이 결정결과의 압력검출기 및 온도검출기로부터의 검출신호를 입력으로 하는 압력온도측정수단의 출력에 따라, 송풍기의 용량과 열원기의 능력을 송풍량결정수단과 능력결정수단에 의하여 결정하며, 이 출력에 따라 숭풍기와 열원기의 용량·능력을 제어하는 송풍기제어수단·능력제어수단을 설치한 것이다.

상기 제1발명에 있어서는 설정압력결정수단에 의하여 덕트내의 설정압력을 최대의 열부하가 제로(0) 이하일 때는 설계상의 하한압력으로 하고, 최대의 열부하가 설정치 이상일 패는 설계상의 상한압력으로 하며, 최대의 열부하가 제로(0)에서 설정치 사이에는 열부하에 비례시킨 압력으로 결정하도록 작용한다.

제2발명에서는, 설정온도결정수단이, 송풍온도의 설정온도를 최대의 열부하가 제로 이하일 때는 설계상의 상하 한계온도로, 최대의 열부하가 설정치 이상일 때는 마찬가지로 설계상의 상하한계 온도로, 최대의 열부하가 제로에서 설정치 사이는, 열부하에 비례시킨 온도로 수치를 결정함으로써, 고(高)열부하시의 정확한 실온제어 및 저(低)열부하시의 송풍기동력의 저감을 가능하게 한다.

이 제3의 발명에서는, 설정압력결정수단과 설정온도결정수단이, 송풍의 압력과 온도의 설정치를 최대의 열부하가 제로이하일 때는 설계상의 상하(上下)의 한계압력 및 온도로, 최대의 열부하가 설정치 이상일 때는 마찬가지로 설계상의 상하의 한계압력 및 온도로, 최대의 열부하가 제로에서 설정치 사이는, 열부하에 비례시킨 압력 및 온도로 수치를 결정하는 것이되며, 이에 따라 고열부하시의 정확한 실온제어 및 저열부하시의 송풍기 동력의 저감을 가능하게 한다.

또, 메인덕트내의 송풍의 설정압력과 송풍의 설정온도를, 각 방의 열부하에 따라 결정하고 이 결정에 의하여 각 방의 열부하가 클때는 열원기의 능력을 올리고 각 방의 열부하가 작을 때는 열원기의 능력을 내려서 각 방에 소정온도로 소정압력의 송풍을 행하도록 작용한다.

또한, 설정압력결정수단과 설정온도결정수단이 송풍의 압력과 온도의 설정치를 각 방의 열부하(설정실온과 실온의 차)의 총화에 비례하여 결정하므로 적절한 송풍량과 송풍온도의 냉온풍을 각 방으로 공급할 수있다.

이하, 이 제1발명의 공기조화기의 실시예에 관하여 도면에 의하여 설명한다. 제1도는그 일실시예의 전체 구성표시도이다.

이 제1도의 실시예에서는 온풍 또는 냉온풍을 발생시키는 열원기(1)과, 이 열원기(1)의 냉온풍을 반송하는 용량기변형의 숭풍기(2)와, 이 송풍기(2)에 접속한 덕트(3)과, 이 덕트(3)의 분기부분에 배치된 풍량조절용의 댐퍼(4)와 덕트(3)내의 압력을 검출하는 압력검출기(5)와, 각 방에 설치된 실내서머스탯(6)을 구비하며, 이 실내서머스탯(6)의 검출신호를 입력으로 하는 열부하측정수단(7)에 의하여 열부하의 대소를 측정하고, 그 출력에 따라 댐퍼제어수단(8)에 의하여 각 댐퍼의 개도를 제어하며, 이어서 각 방의 열부하의 최대치에 기준하여 덕트(3)내 압력을 얼마만큼 할 것인가를 설정압력결정수단(9)에 의하여 결정하며, 이 설정압력결정수단(9)의 결정결과와 압력검출기(5)로부터의 검출신호를 입력으로 하는 압력측정수단(10)의 압력에 기준하여, 송풍기(2)의 능력을 송풍기능력결정수단(11)에 의하여 결정하고, 이 결정수단(11)의 출력에 따라서 송풍기(2)의 용량을 송풍기제어수단(12)로 제어하도록 구성되어 있다.

다음에, 이 제1도의 실시예 동작을 제2도의 송풍기제어프로그램의 플로차트와 제3도의 설정압력의 설명선도를 참조하면서 난방시에 대하여 설명한다. 또, 이들 제어는 마이크로컴퓨터를 이용하여 실시하는 것이 바람직하며 그 회로는 생략하었다.

그리고, 송풍온도를 일정하게 하기 위한 열원기(1)의 능력제어법과 열부하에 적합한 송풍량을 조절하기 위한 댐퍼(4)의 개도제어에 대한 상세설명도 생략하였다.

먼저, 제2도에 표시한 바와 같이 스탭(113)으로 각 방(25)의 실내서미스탯(6)으로부터 각각의 설정온도 To와 실재의 실온 TR의 수치가 입력된다. 실온이 설정온도와 같으면, 댐퍼(4)의 개도변경을 행해지지 않으며, 실온이 낮으면 댐퍼(4)를 여는 방향으로 제어되고, 또 반대로 실온이 높으면 댐퍼(4)를 닫는 방향으로 제어된다.

다음의 스텝(114)에서는, 공조 중의 각 방의 실온과 설정실온의 차에서 구한 열부하 중 최대치를 구한다. 여기서 열부하(설정온도)-(실온)으로 정의한다. 다음 스텝(115)에서, Po=Pomin+A(To-TR)의 계산을 실시하여 Po를 구한다.

또, Po는 설정압력, Pomin은 송풍기(2)가 안정운전될 수 있는 범위내에서 정한 하한설정압력(정수), A는 정수이다.

설정압력의 값은 스텝(116)과 스텝(117)로 하한설정압력(Pomin)의 하회여부를 판정하며, 하회하고 있으면 Po=Pomin으로 설정한다.

마찬가지로, 스텝(118)과 스텝(119)에서 설정압력이 상한 설정압력(Pomax)를 상회하고 있으면, Po=Pomax으로 설정한다

스텝(120)에서는, 압력검출기(5)로부터의 신호가 입력되어 현재의 덕트(3)내의 압력 P가 설정된다.

다음 스텝(121)에서는, 각 댐퍼(4)가 전폐 또는 운전한계를 초과하는 전폐에 가까운 상태여부가 판정되어, 전페가 아니면 다음 스텝(122)에서 현재 송풍기(2)가 운전되고 있는지의 여부를 판정하고, 운전되고 있으면 다음 스텝(123)으로 진행하며, 정지하고 있으면, 이것을 운전하여 스텝(124), 스텝(123)으로 진행한다.

스텝(123)에서 설정압력 Po와 실재의 압력 P의 수치가 비교되어 Po＞P의 관계면, 송풍기(2)의 회전수가 Po와 P의 차에 따라 상승된다 (스텝125). 또, Po＞P 관계이면 감소된다(스텝 126).

또, 실재의 압력 P가 설정압력 Po의 불감대이면 회전수가 변경되지 않으며, 다음의 스텝(127)로 진행한다.

상기 스텝(121)에서 각 댐퍼(4)가 모두 전페의 경우는, 송풍기(2)를 정지하여 스텝(128), 스텝(127)로 진행한다.

이 스텝(127)에서는, 사이리스터 등의 제어기에 의하여 송풍기(2)의 회전수를 제어하며, 이상의 제어가 일정시간 간격으로 반복된다

이들의 일련의 제어에 의하여 어느 특정의 한 방 또는 복수 방의 실온이 설정실온을 대폭 하회시는, 설정압력의 수치는 높게 설정되며, 또 댐퍼(4)의 개도도 열부하의 대소에 비례하기 때문에 최대열부하의 방(25)의 댐퍼(4)는 대략 전개상태가 된다.

그 결과, 최대열부하의 방으로는 대풍량의 온풍이 공급되어 실온을 급상승시킨다.

한편, 실온이 대략 만족하게 된 방(25)의 댐퍼(4)는 조여져 적절한 풍량의 온풍이 공급된다.

또, 각 방(25)의 실온이 모두 설정온도에 접근하여. 최대연부하의 수치가 작게되면, 설정압력의 수치는내려 풍량이 감소한다.

이 풍량의 감소에 수반하여 실온이 저하하면, 각 댐퍼(4)는 열리는 방향으로 동작하고, 최종적으로는 낮은 설정압력으로 댐퍼(4)는 전개에 가까운 상태로 운전된다

따라서, 작은 압력손실로 송풍기(2)가 운전되게 되며, 송풍기(2)의 입력은 저감된다.

상기 실시예에서는, 설정압력 Po의 차를 최대열부하, 즉(To-TR)의 치가 제로일 때부터 Pomin에 고정하도록 하고 있지만, 이것은 반드시 제로일 때부터가 아니라도 된다.

또, 상기 실시예에서는, 압력측정수단(10)을 설정압력결정수단(9)의 다음에 위치시켰지만, 양 수단을 교체하여도 같게 된다.

그리고, 상기 실시예에서는, 송풍기(2)를 사이리스터에 의하여 회전수 제어함으로써 송풍기능력을 제어하였지만, 이것은 다른 제어수단을 사용하여도 무방하다.

또, 상기 실시예에서는, 최대열부하(각 공조 중의 방의 설정실온-실온치의 최대치)의 수치에 기준하여 설정압력의 값을 결정하도록 하였지만, 최대열부하의 구하는 방법은 매 제어타이밍 마다의 계측, 어느 간격을 둔 계측, 어느 시간내의 적산치 혹은 평균치로서의 계측치로서 구할 수 있다.

또, 최대열부하의 정의를 비공조실을 제외한 각 방의 실온 중의 최소치(냉방시는 최대치)로 하고, 이 수치에 기준하여 설정압력의 값을 결정하도록 하여도 된다.

제4도는, 이 제2발명에 의한 공기조화기의 한 실시예를 나타내는 전체시스템 구성도이다.

제4도에서 명백한 바와 같이, 실내기(26)의 열교환기(23)과 접속된 히트펌프 등의 열원기(1)과, 이 열원기(1) 및 열교환기(23)에 의하여 발생하는 냉온풍을 반송하는 송풍기(2)와, 이 송풍기(2)에 접속한 메인덕트(3)과, 이 메인덕트(3)의 분기덕트(14)내에 배치된 풍량조절용의 댐퍼(4)와, 상기 메인덕트(3)내의 분출공기온도를 검출하는 온도검출기(13)과, 각 방(25)에 설치된 실내서미스탯(6)을 구비하머, 이 실내서미스탯(6)의 설정온도신호 및 검출온도신호를 입력으로 하는 열부하측정수단(7)에 의하여, 각 방(25)의 열부하의 대소를 측정하고, 그 출력에 따라 댐퍼제어수단(8)을 제어하여 각 댐퍼(4)의 개도를 제어하며, 이어서 각방(25)의 열부하 중의 최대치에 기준하여 송풍온도를 얼마만큼 하느냐를 설정온도결정수단(22)에 의하여 결정하며, 이 결정결과와 온도검출기(13)으로 부터의 검출신호를 입력으로 하는 온도측정수단(16)의 출력에 기준하여, 열원기(1)의 능력을 능력결정수단(20)에 의하여 결정하고, 이 결정수단(20)의 출력에 따라 열원기(l)의 용량을 능력제어수단(17)으로 제어하도륵 구성한 것이다.

다음에, 상기 실시예의 동작을 제5도의 열원기제어프로그램의 플로차트 및 제14도의 설정온도의 설명선도를 참조하면서 난방시에 대하여 설명한다.

또, 이들 제어는 마이크로컴퓨터를 이용하여 실현시키는 것이지만 그 회로는 생략하였다.

또, 송풍압력을 일정하게 하기 위하여 송풍기(2)의 용량제어법과, 열부하에 알맞는 송풍량을 조절하기 위한 댐퍼(4)의 개도제어법에 대한 상세 설명을 생략하였다.

공기조화기가 난방운전되면, 제5도에 표시하는 제어프로그램이 시작되고, 먼저 스텝(230)에서 각 방의 실내서미스탯(6)으로부터 각각의 설정실온(To)와 실제의 실온(TR)의 값이 입력된다

여기서, 실온이 설정실온과 같으면 댐퍼(4)의 개모를 변경하지 않으며, 실온이 낮으면 댐퍼(4)를 열리는 방향으로, 높으면 닫치는 방향으로 제어한다.

다음의 스텝(231)에서는, 비공조실을 제외한 각 방의 실온 TR과 각 설정실온 To와의 차이에서 구한 열부하 중의 최대치를 구한다.

또, 여기서는, 열부하=설정온도 To-실온 TR로 정의한다.

다음의 스텝(232)에서, T=Tmin+A(To-TR)의 계산을 실시하여 T를 구한다.

또, T는 송풍온도의 설정치, Tmin은 열원기(1)이 안정운전가능한 범위내에서 정한 하한설정온도(정수), A는 정수이다.

설정온도 T의 값이, 스텝(233)에서 하한설정온도(Tmin)의 하회여부를 판정하며, 하회시는 다음의 스텝(234)에서 T=Tmin으로 설정한다.

한편, 스텝(233)에서의 판정결과가 노(No)일 때는, 스텝(235)로 이행하여 설정온도 T가 상한설정온도(Tmax)의 상회여부를 판정하며, 상회시는 스텝(236)에서 T=Tmax으로 설정한다.

스텝(237)은, 온도검출기(13)으로부터의 신호를 수신하여, 현재의 덕트(3)내의 온도 Ts를 측정하는 것이다.

이 처리가 종료되면 다음의 스텝(238)로 이행하여, 각 댐퍼(4)가 모두 전폐 또는 운전한계를 초과하는 전폐에 가까운 상태 여부를 판정하여 전폐가 아니면 다음 스텝(229)에서, 현재 열원기(1)이 운전되고 있는지의 여부를 판정하고, 운전되고 있으면 다음 스텝(240)으로 진행하고 정지하고 있으면 열원기(1)을 운전시키는 스텝(241)을 경유하여 스텝(240)으로 이행한다

스텝(240)에서는, T와 Ts의 값이 비교되고, T

Ts의 관계이면 열원기(1)의 능력(열원기가 히트펌프의 경우는 압축기의 회전수)이 T와 Ts의 차에 대응하여 올라가며(스텝(242), T

Ts의 관계이면 내리게 된다(스텝 243).

또, T가 Ts의 불감대 내이면은, 회전수를 변경하지 않으며, 다음 스텝(245)로 이행한다.

상기 스텝(238)에서, 각 댐퍼(4)가 모두 전폐로 판정된 경우는 열원기(1)을 정지시켜(스텝(246)), 스텝(245)로 진행한다.

스텝(245)에서는, 인버터 등의 제어기에 의하여 열원기(1)의 회전수가 제어된다·이상의 제어는, 일정시간 간격으로 반복된다.

이들 일련의 제어로 인하여, 어느 특정의 한 방 혹은 복수 방의 실온이 설정실온을 대폭 하회하고 있는 경우는, 설정온도의 값은 높게 설정되며, 또 댐퍼(4)개도도 열부하의 대소에 비례하므로, 최대 열부하의 방(25)의 댐퍼(4)는 대략 전개상태가 된다.

그 결과 최대열부하의 방으로는, 고온으로 대풍량의 온풍이 공급되어 그 실온을 급상승시킨다. 한편, 실온이 대략 만족스러운 방(25)의 댐퍼(4)는 조여져 적절한 풍량의 온풍이 공급된다.

또, 각 방(25)의 실온이 모두 설정실온에 접근하여, 최대열부하의 값이 작아지면, 설정온도의 값은 내리게 되고, 송풍온도는 저하한다.

이 온도의 저하에 수반하여, 실온이 저하하면 각 댐퍼(4)는 열리는 방향으로 동작되고, 최종적으로는 낮은 설정온도로 댐퍼(4)는 전개에 가까운 상태로 운전된다.

따라서, 작은 압력손실로 송풍기(2)가 운전되는 것이되어 송풍기입력은 저감한다.

또, 상기 실시예에서는 설정온도(T)의 값을, 최대열부하 즉 (To-TR)의 값이 제로일 때로부터 Tmin에 고정하도록 하였지만, 이것은 반드시 제로일 때로부터가 아니라도 된다.

또, 상기 실시예에서 온도측정수단(16)을 설정온도결정수단(22)의 다음에 위치시켰지만, 양 수단을 교체하여도 같다.

또한, 상기 실시예에서는 열원기(1)을 인버터에 의하여 회전수제어함으로써 능력을 제어하였지만, 이것은다른 제어수단에 의하여도 된다.

또, 상기 실시예에서, 최대열부하(각 공조 중의 방의 설정실온-실온치의 최대치)의 값에 기준하여 설정온도의 값을 결정하도록 하였지만, 최대열부하를 구하는 방법은 매 타이밍마다의 계측, 어느 간격을 둔 계측, 어느 시간 내의 적산치 혹은 평균치로서의 계축치로서 구할 수 있다.

또, 최대열부하의 정의를, 비공조실을 제외한 각 방의 실온 중 최소치(냉방시는 최대치)로 하고 이 수치를 기준하여 설정온도의 값을 결정하도록 하여도 된다.

또, 댐퍼(4)의 제어방법에는, 상기와 같은 열부하에 따라 비례적으로 개도를 결정하는 방법 이외에 전개, 전폐의 2개 위치로 제어하는 방법도 있다.

제6도는, 제3발명의 의한 공기조화기의 한 실시예를 설명하는 전체의 시스템구성도이다.

제6도에서, 명백한 바와 같이, 실내기(26)의 열교환기(23)과 접속된 히트펌프 등의 열원기(1)과, 이 열원기(1) 및 열교환기(23)에 의하여 발생하는 냉온풍을 반송하는 송풍기(2)와, 이 송풍기(2)에 접속한 메인 .덕트(3)과, 이 메인덕트(3)의 분기덕트(14)내에 설치된 풍량조절용의 댐퍼(4)와, 상기 메인덕트(3)내의 압력을 검출하는 압력검출기(5) 및 분출공기온도를 검출하는 온도검출기(l3)과, 각 방(25)에 설치된 실내서머스탯(6)을 구비하고, 이 실내서머스탯(6)의 설정온도신호 및 검출온도신호를 입력으로하는 열부하측정수단(7)에 의하여, 각 방(25)의 열부하의 대소를 측정하고 그 출력에 따라 댐퍼제어수단(8)을 제어하여, 각 댐퍼(4)의 개도를 제어하며, 이어서 각 방 (25)의 열부하 중의 최대치에 기준하여 덕트내의 압력을 설정압력결정수단(9)에 의하여 결정하고, 마찬가지로 송풍온도를 설정온도검출수단(22)에 의하여 결정하며, 이들의 결정결과와 상기 압력검출기(5) 및 온도검출기(13)으로부터의 검출신호를 입력으로 하는 압력온도측정수단(18)의 출력에 기준하여, 송풍기(2)의 용량과 열원기(1)의 능력을 각각 송풍량결정수단(21) 및 능력결정수단(20)에 의하여 결정하고, 이 결정수단(21)의 출력에 따라 송풍기(2)의 용량을 송풍기제어수단(12)로 제어하고, 또한 결정수단(20)의 출력에 따라 열원기(1)의 능력을 열원기제어수단(19)으로 제어하도록 구성한 것이다.

다음에 상기 실시예의 동작을 제7도 및 8도의 플로차트 및 제14도의 설정압력·설정온도의 설명선도를 참조하면서 난방시에 대하여 설명한다.

또, 이들 제어는 마이크로컴퓨터를 이용하여 실현한 것이지만 그 회로는 생략하였다.

또, 열부하에 알맞는 송풍량을 조절하기 위한 댐퍼의 개도제어법에 관하여는 상세설명을 생략하였다

공기조화기가 난방운전되면, 제7도 및 제8도에 표시하는 제어프로그램이 시작되고, 먼저 스텝(330)으로 각 방(25)의 실내서머스탯(6)으로부더 각 설정실온 TO와 실제의 실온 TR의 값이 입력되고, 이에따라 스텝(331)에서 각 댐퍼(4)의 개도가 결정된다.

여기서, 실온이 설정실온과 같으면 댐퍼(4)의 개도는 변경하지 않으며 실온이 낮으면 댐퍼(4)를 여는 방향으로, 높으면 닫치는 방향으로 제어한다(스텝 332)

다음 스텝(333)에서는, 비공조실을 제외한 각 방의 실온 TR와 각 설정실온 T0와의 차에서 구한 열부하중의 최대치를 구한다.

또, 여기서는 열부하=설정실온 To-실온 TR로 정의한다.

다음, 스텝(334)에서 Po=Pomin+A(To-TR)의 계산을 실시하여 Po를 구한다.

또, Po는 설정압력 Pomin은, 송풍기(2)가 안정운전가능한 범위 내에서 정한 하한설정압력(정수), A는정수이다.

설정온도 Po의 값은, 스텝(335)에서 하한설정압력(Pomin)을 하회하고 있는지의 여부가 판정되고, 하회하고 있으면 다음 스텝(336)에서 Po=Pomin으로 설정한다

한편, 스텝(335)에서의 판정결과가 노(No)일때는, 스텝(337)로 이행하고 설정압력 Po가 상한설정압력(Pomax)를 상회하고 있는지의 여부를 판정하여, 상회하면 스텝(338)에서 Po=Pomax로 설정한다.

다음 스텝(339)에서는 T=Tmin+B(To-TR)의 계산을 실시하고 T를 구한다. 또, T는 설정온도, Tmin은 열원기(1)의 특성을 고려하여 정한 하한설정온도(정수), B는 정수이다.

설정온도 T의 값은 스텝(340)에서 하한설정온도 Tmin를 하회하고 있는지의 여부가 판정되어, 하회하고 있으면 스텝(341)에서 T=Tmin로 설정한다. 또, 스텝(340)에서의 판정결과가(No) 일때는 스텝(342)에서 설정온도 T가 상한설정온도(Tmax)를 상회하고 있지 않은지의 여부가 판정되어, 상회하고 있으면 스텝(343)에서 T=Tmax로 설정한다. 스텝(344)는, 압력검출기(5)와 온도검출기(13)로부터 신호를 수신하며, 현재의 덕트내의 압력(P)와 온도(Ts)를 측정하는 것이다.

이 처리가 종료되면, 다음 스텝(345)로 이행하여 각 댐퍼(4)가 모두 전폐 또는 운전한계를 초과하는 전폐에 가까운 상태여부를 판정하며, 전폐가 아니면 다음 스텝(346)에서 현재열원기 (1)이 운전되고 있는지의 여부를 판정한다.

운전되고 있으면, 다음의 스텝(348)로 진행하며, 정지하고 있으면 열원기(1)과 송풍기(2)를 운전시키는 스텝(347)을 경유하여 스텝(348)로 이행한다.

스텝(348)에서는, P와 Po의 수치가 비교되고 Po＞P의 관계이면, 송풍기(2)의 용량 즉 회전수 rpm이 P와 Po의 차에 따라 상승되며, (스텝349)P＜Po의 관계이면 감소된다(스텝 350).

또, P가 Po의 불감대 내이면 회전수를 변경하지 않으며, 다음 스텝(351)로 진행한다. 스텝(351)에서는, 사이리스터 등의 제어기에 의하여 송풍기(2)의 회전수를 제어한다.

그리고, 다음 스텝(352)로 이행하여 T와 Ts의 값이 비교되어, T＞Ts의 관계이면 열원기(1)의 능력(열원기가 히트펌프의 경우는 압축기의 회전수)이 수와 To의 차에 따라 상승된다(스텝 353). T＜Ts의 관계이면 감퇴된다(스텝 354).

또, T가 Ts의 불감대 내이면, 회전수를 변경하지 않으며, 다음 스텝(355)로 진행한다. 스텝(355)에서, 인버터등의 제어기에 의하여 열원기(1)의 회전수가 제어된다.

또, 스텝(345)에서 각 댐퍼(4)가 모두 전폐로 판정된 경우는, 스텝(356)으로 진행하고, 여기서 송풍기(2)와 열원기(1)을 정지시킨다. 이상의 제어는, 일정시간 간격으로 반복된다.

이들 일련의 제어에 의하여, 어느 특정의 한 방 혹은 복수 방의 실온이 설정실온을 대폭 하회하고 있는 경우는, 설정압력과 설정온도의 값은 높게 설정되며, 또 댐퍼(4)의 개도도 열부하의 대소에 비례하므로 최대열부하의 방(25)의 댐퍼(4)는 대략 전개상태가 된다.

그결과 최대열부하의 방으로는, 고온으로 대풍량의 온풍이 공급되고 그 실온을 급상승시킨다. 한편, 실온이 대략 만족하게 된 방(25)의 댐퍼(4)는 조여져 적절한 풍량의 온풍이 공급된다.

또, 각 방(25)의 실온이 모두 설정실온에 접근하여 최대열부하의 값이 작게되면, 설정압력과 설정온도의 값은 내려져 송풍량과 송풍온도는 저하한다. 이 풍량과 온도의 저하에 수반하여 실온이 저하하면은, 각 댐퍼(4)는 열리는 방향으로 동작하며, 최종적으로는 낮은 설정압력, 설정온도로 댐퍼(4)는 전개에 가까운 상태로 운전된다. 따라서, 작은 압력손실로 송풍기(2)가 운전되게되어 송풍기입력은 저감한다.

또, 상기 실시예에서는, 설정압력 Po와 설정온도 T의 값을 최대열부하, 즉 (To-TR)의 값이 제로일때부터 Pomin 또는 Tmin에 고정하도록 하였지만, 이것은 반드시 제로일때부터가 아니라도 된다.

또, 상기 실시예에서는, 설정온도 결정수단(22)로부터 열원기제어수단(19)까지를 제6도에 표시한 순서로 순차 실행하는 구성으로 하였지만, 각 수단의 실행시간이 짧고 순서도 그렇게 중요하지 않으므로, 예를들면 각 수단의 실행순서를, 수단(18),(22),(9),(20),(21),(12)와 같이 바꿔도 무방하다.

또, 상기 실시예에서는, 송풍기(2)를 사이리스터에 의하여 열원기(1)을 인버어터에 의하여, 회전수를 제어하여 송풍량·능력을 제어하였지만 이것은 다른 제어수단에 의하여 상관없다,

또, 상기 실시예에서는 최대열부하(각 공조중의 방의 설정실온-실온치의 최대치)의 값에 기준하여 설정압력과 설정온도의 값을 결정하도록 하였지만, 최대열부하를 구하는 방법은 매 제어타이밍마다의 계측, 어느 간격을 둔 계측, 어느 시간 내의 적산치 혹은 평균치로서의 계측치로서 구할 수 있다.

또, 최대열부하의 정의를 비공조실을 제외한 각 방의 실온중 최소치(냉방시는 최대치)로 하고, 이 수치기준으로하여 설정압력과 설정온도치를 결정하도록 하여도 된다.

다음, 이 제6도의 다른 실시예의 동작에 관하여, 제9도 내지 제11도의 제어프로그램 플로차트를 참조하면서 난방시에 대하여 설명한다.

또, 이들의 제어는 마이크로컴퓨터를 이용하여 실현시키는 것이 바람직하며 그 회로는 여기서는 생략한다.

또, 열부하에 알맞은 송풍량을 조절하기 위한 댐퍼(4)의 개도제어법에 관한 상세설명도 생략한다. 먼저, 스텝(417)에서, 각 방의 실내서머스탯(6)으로부터 각 설정온도 T_O와 실제의 출력 T_R의 값이 열부하측정수단(7)에 입력되어 스텝(418)(419)로 이행한다. 스텝(418)은 각 댐퍼(4)의 개도결정을 하며, 스텝(419)에서는 댐퍼(4)의 제어출력을 행하는 것이다.

이때 실온 T_R와 설정온도 T_O가 같으면, 댐퍼(4)의 개도변경은 하지 않으며, 실온 T_R이 설정온도 T_O보다도 낮으면 댐퍼(4)를 여는 방향으로 댐퍼제어수단(8)에 의하여 제어한다.

반대로, 실온 T_R이 설정온도 T_O보다도 높으면, 댐퍼제어수단(8)에 의하여 댐퍼(4)를 닫는방향으로 제어한다.

다음에, 메인덕트(3)내의 설정압력의 결정과 설정온도의 결정이 스텝(420)-(442)에서 실행된다

여기서는, 어느 방의 실온이 일정시간 내에 설정온도내에 도달되지 않으면, 설정압력을 상승시켜 송풍량을 증가시키는 동시에, 설정온도도 상승시켜 송풍온도를 높혀 난방능력을 크게한다. 반대로, 공조실의 댐퍼(4)가 모두 조여진 상태가 일정시간 계속된 경우는, 난방능력이 지나치게 크게 되므로, 설정압력과 설정온도를 내려서 능력을 저하시킨다.

우선, 스텝(420)에서 제1번째의 방이 공조중인지 아닌지가 판정되어 공조중이면 스텝(421)로 이행한다. 여기서는, 댐퍼(4)의 전개여부가 판정되며, 전개이면 다음 스텝(422)로 이행한다. 이 스텝(422)에서는, 전스텝(417)에서 측정된 현재의 실온이 설정실온을 하회하고 있는지의 여부를 판정하며, 하회하고 있는 경우는 다음 스템(423)으로 이행한다.

이 스텝(423)에서 방마다 시간이 적산되고, 또한 다음 스텝(424)에서 각 방마다의 적산시간의 연속 30분이상 지속여부가 판정된다. 이 적산시간이 30분이상인 경우 다음 스텝(425)에서 적산시간은 크리어되고, 다음의 스텝(426)에서 설정압력의 변경을 행한다. 즉, 운전시동시 자동적으로 셋된 설정압력 Po는 Po+A의값으로 변경된다.

마찬가지로, 스텝(427)에서 설정온도의 변경이 이루어지며, 운전시동시에 자동적으로 세트된 설정온도 T는 (T+B)의 값으로 변경된다. 또한, A와 B의 값은 정수이다

다음 스텝(428),(429)에서 설정압력이 상한설정압력을 상회하고 있지않은지의 여부를 판정하고, 상회하면 Po=Pmax로 설정한다. 또한, 스텝 430,431에서 설정온도가 상한설정온도를 상회하고 있으면, T=Tnmx로 설정한다.

상기 스텝(420),(421),(422),(424)에서 노(No)로 판정된 경우에는, 스텝(432)로 이행한다. 이 스텝(432)에서 각 방에 대하여 계산이 끝났는지 여부가 판정되며, 종료되지 않았으면, 전 스텝(420)로 되돌아가고, 다음 방의 계산을 실시한다. 그리하여, 모든 방의 계산이 끝나면 다음 스텝(433)(제10도)로 이행한다.

여기서는, 전개되어 있는 댐퍼(4)가 하나이상 있는지의 여부를 판정하고, 없으면 다음 스텝(434)에서 시간이 적산되며, 다음 스텝(435)에서 적산시간이 연속 30분이상 지속되었는지의 여부가 판정된다. 적산시간이 30분이상의 경우, 다음 스텝(436)에서 적산시간이 크리어되고, 다음 스텝(437)에서 설정압력은 Po-C의 값으로 변경된다. 마찬가지로, 스텝(438)에서 설정온도가 T-D의 값으로 변경된다. 또, C와 D의 값은 정수이다.

다음 스텝(439),(440)에서, 설정압력이 하한설정압력을 하회하고 있지 않은지의 여부가 판정되어, 하회하고 있으면 Po=Pmin으로 설정한다. 마찬가지로, 스텝(441),(442)에서 설정온도가 하한설정온도를 하회하고 있는지 않은지의 여부가 판정되어, 하회하고 있으면 T=Tmin로 설정한다.

다음에, 제11도의 스텝으로 이행하고, 스텝(443)에서는 압력검출기(5)와 온도검출기(13)으로부터 신호가 입력되어, 현재의 메인덕트(3)내의 압력 P와 온도 Ts가 측정된다.

다음 스텝(444)에서는, 각 댐퍼(4)가 모두 전폐 또는 운전한계를 초과하는 전페에 가까운 상태인지 여부를 판정하여, 전페가 아니면 다음 스텝(445)에서 현재열원기(1)에 운전되고 있는지 여부를 판정하며, 운전되고 있으면 다음 스텝(427)로, 또 열원기(1)의 운전이 정지되고 있으면, 스텝(446)에서 열원기(1)과 송풍기(2)를 운전하여 스텝(447)로 진행한다. 스텝(447)에서는, 메인덕트(3)내의 압력 P와 설정압력 Po와의 값이 비교되어, Po

P의 관계이면 송풍기(2)의 용량이 P와 Po의 차에 대응하여 증가되며(스텝 448), 또P

Po의 관계면 감소된다(스텝 449). 또한 압력 P가 설정압력 Po의 불감대내이면 회전수가 변경되지 않으며, 다음 스텝(450)으로 진행한다. 이 스텝(450)에서는, 사이리스터 등의 제어기에 의하여 송풍기(2)의 회전수가 제어된다.

다음 스텝(451)에서는, 설정온도 T와 온도 Ts의 값이 비교되어 T

Ts의 관계이면, 열원기(1)의 능력(열원기(1)이 히트덤프인 경우는 압축기의 회전수)이 이 T와 Ts의 차에 대응하여 증대된다(스텝 452) 반대로, 설정온도 T와 온도 Ts가 T

Ts의 관계이면, 스텝(453)에서 능력을 감소시킨다.

또, 설정온도가 T가 온도 Ts의 불감대내면은, 회전수를 변경하지 않으며 다음 스텝(454)로 진행한다. 이 스텝(454)에서는 인버터 등의 제어기에 의하여 열원기(1)의 회전수를 제어한다. 또, 스텝(444)에서 각 댐퍼(4)가 모두 전폐로 판정된 경우는, 스텝(455)로 진행하며, 여기서 송풍기(2)와 열원기(1)을 정지시킨다. 이상의 제어가 일정시간 간격으로 반복된다.

또, 댐퍼(4)를 전개하여도 실온이 소정시간내 예를들면 30분이내에 설정온도에 도달되지 않은 방이 동시에 2개 방이 있는 경우, 스텝(426)과 스텝(427)을 두번 밟는것이 되어 설정압력 Po는(Po+2A)로 설정온도 T는 (T+2B)로 변경된다.

또, 30분에서 60분사이에 아직 설정온도에 도달안된 방이 있을때는, 다시 설정압력 Po와 설정온도 T의값이 수정된다 이들의 일련의 제어에 의하여, 어느 특정의 한방 또는 복수 방의 실온이 설정온도를 대폭으로 하회하고 있는 경우는, 설정압력과 설정온도의 값은 높게 설정된다.

이 결과 최대열부하의 방으로는 고온에서 대풍량의 온풍이 공급되어 실온을 급상승시킨다.

한편, 실온이 대략 만족스러운 방의 댐퍼(4)는, 조여져 적절한 풍량의 온풍이 공급된다. 또, 각 방의 실온이 모두 설정온도에 접근하여 최대열부하의 값이 작게되면, 각 댐퍼(4)는 조여져 그 결과 설정압력과 설정온도가 내려 풍량과 송풍온도가 저하된다.

이 영향에 의하여, 실온이 저하되면 각 댐퍼(4)는 열리는 방향으로 동작하며, 최종적으로는 낮은 설정압력, 설정온도로 각 댐퍼(4)는 전개에 가까운 상태에서 운전된다. 따라서, 작은 압력손실로 송풍기(2)가 운전되는 것이 되며 송풍기 입력은 저감한다

또 상기 실시예에서는 설정압력과 설정온도를 변경하는 A,B,C,D의 값을 정수로 하였지만, 외기온 등에 비례시킨 변수로 하여도 무방하다. 또, 상기 실시예에서는, 설정온도 결정수단(22)에서 열원기제어수단(19)까지를 제6도에 표시한 순서로 순차 실행하도록 구성하였지만, 각 수단의 실행시간은 짧고 순서도 그렇게 중요하지 않으므로, 예를들면 각 수단의 순서를 입력·온도측정수단(18), 설정온도결정수단(22), 설정압력결정수단(9), 능력결정수단(20), 열원기제어수단(19), 송풍량결정수단(21), 송풍기제어수단(12)와 같이 바꾸어도 된다.

또한, 상기 실시예에서는 송풍기(2)를 사이리스터에 의하여 열원기(1)을 인버터에 의하여 회전수를 제어함으로써, 송풍량·능력을 제어하였지만 이들은 다른 제어수단을 사용할 수도 있다.

또 상기 실시예의 스텝(424)와 (435)에서, 적산시간의 판정을 30분으로 하였지만 이 시간은 열원기(1)의 능력공조면적등에 따라 최적치에 설정하는 것이 좋다.

다음에, 제6도의 또 다른 실시예의 동작에 관하여, 제12도 및 제13도의 제어프로그램차트와 제14도의 설정압력·설정온도의 설명선도를 참조하면서 난방시에 대하여 설명한다.

또, 이들의 제어는 마이크로컴퓨터를 이용하여 실현되는 것이지만, 그 회로는 생략한다. 또, 열부하에 알맞은 송풍량을 조절하기 위한 댐퍼(4)의 개도제어법에 관하여도 상세설명은 생략한다.

먼저, 공기조화기가 난방운전모드(mode)가 되면, 제12도에 표시한 제어프로그램이 시작되고, 스텝(630)에서 각 방의 실내온도조절기(6)으로부터 각 설정온도 T_O와 현재의 실온 T_R의 값이 입력되어, 이에 기준하여 다음 스텝(631)에서 각 댐퍼(4)의 개도를 제어한다.

여기서, 실온과 설정온도가 같으면 댐퍼(4)의 개도는 변하지 않으며, 실온이 낮으면 댐퍼(4)를 열리는 향으로, 높으면 닫치는 방향으로 제어한다(스텝 632).

다음 스텝(632)에서는, 먼저 측정된 각 방의 설정온와 실온의 차의 총화(총열부하)의 값을 구한다. 또, 이 경우 실내서머스탯(6)의 스위치 등으로 난방운전이 정지된 방(비공조실)의 열부하는 제외된다.

또, 총화를 구하는 방법으로는 실온이 설정실온을 약간 상회하고 있는 경우, 이 수치를 마이나스의 열부하로하여 총화에 포함하는 방법과 포함하지 않는 방법이 있으며, 어느쪽이든 선택하면 된다.

다음에, 스텝(634)에서 Po=Pomin+A[∑(To-TR)]의 계산을 실시하여 Po를 구한다 또, Po는 설정압력 Pomin은 송풍기(5)가 안정운전가능한 범위내에서 정한, 하한설정압력(정수), A는 정수이다.

설정압력의 값은 스텝(635)에서 하한설정압력(Pomin)을 하회하지 않는지 여부를 판정하여, 하회하고 있으면 다음 스텝(636)에서 Po=Pomin으로 설정한다.

마찬가지로, 스텝(637)에서 설정압력이 상한설정압력 Pomax을 상회하고 있는지의 여부를 판정하여, 상회하면 다음 스텝(638)에서 Po=Ponnx설정한다.

다음 스텝(639)에서, T=Tmin+B[∑(To-TR)]의 계산을 실시하여 T를 구한다.

또, T는 설정온도, Tmin은 열원기(1)의 특성을 고려하여 정한 하한설정온도(정수), B는 정수이다.

설정온도의 값은, 스텝(640)에서 하한설정온도 Tmin을 하회하고 있는지의 여부를 판정하며, 하회하고 있으면 다음의 스텝(641)에서 T=Tmin으로 설정한다.

마찬가지로, 스텝(642)에서 설정온도가 상한설정온도 Tmax를 상회하고 있는지의 여부를 판정하며, 상회하고 있으면 다음 스텝(643)에서 T=Tmax를 설정한다.

스텝(644)에서는, 압력검출기(5)와 온도검출기(13)으로부터 신호가 입력되어, 현재의 메인덕트(3)내의 압력 P와 온도 Ts가 측정된다

다음 스템(645)에서는, 각 댐퍼(4)가 모두 전ㅍ폐 또는 운전한계를 초과하는 전폐에 가까운 상태인지 여부를 판정하여, 전폐가 아니면 다음 스텝(646)에서 현재 열원기(1)이 운전되고 있는지 여부를 판정하여, 운전되고 있으면 다음 스텝(648)로 또, 운전이 정지되었으면 열원기(1)과 송풍기(2)를 운전하여(스텝 647), 스텝(648)로 진행한다.

스텝(648)에서, 메인덕트(3)내의 압력 P와 설정압력 Po와의 값이 비교되며, Po＞P의 관계이면, 송풍기의 용량을 P와 Po의 차에 대응하여 증대시키고(스텝 649) 또, P＜Po의 관계이면 감소시킨다(스텝 650). 또한, 압력 P가 설정압력 Po의 불감대내이면, 회전수를 변경하지 않으며 다음 스텝(651)로 진행한다. 이 스텝(651)에서는, 사이리스터 등의 제어기에 의하여 송풍기(2)의 회전수를 제어한다.

다음 스텝(652)에서는, 설정온도 T와 온도 Ts의 값이 비교되며, T＞Ts의 관계이면, 열원기(1)의 능력(열원기(1)이 히트펌프의 경우는 압축기의 회전수)을 T와 Ts의 차에 대응하여 증대시킨다(스텝 653). 또,T＜Ts이면 감소시킨다(스텝 654).

또, 설정온도 T가 온도 Ts의 불감대내이면, 회전수를 변경하지 않으며, 다음 스텝(655)로 진행한다. 이 스텝(655)는, 인버터 등의 제어기에 의하여 열원기(1)의 회전수가 제어된다.

또, 스텝(645)에서 각 댐퍼(4)가 모두 전폐로 판정된 경우는, 스텝(656)으로 진행하며, 여기서 송풍기(2)의 열원기(1)을 정지시킨다. 이상의 제어가 일정시간 간격으로 반복된다.

이들의 일련의 제어에 의하여, 각 방의 열부하의 총화가 큰 경우는, 설정압력과 설정온도의 값은 높게 설정되며, 또 댐퍼(4)의 개도도 열부하의 대소에 비례하므로 열부하가 큰 방의 댐퍼(4)는 대략 전개상태가 된다.

이결과 열부하의 큰 방으로는 고온으로 대풍량의 온풍이 공급되어, 실온을 급상승시킨다. 한편, 실온이 대략 만족스러운 방의 댐퍼(4)는, 조여져 적절한 풍량의 온풍이 공급된다.

또, 각 방의 열부하의 총화가 작은 경우는, 설정압력과 설정온도가 내려 송풍량과 송풍온도는 저하한다. 이 풍량과 온도의 저하에 수반하여, 실온이 저하하면 각 댐퍼(4)는 열리는 방향으로 동작하며, 최종적으로는 낮은 설정압력, 설정온도로 댐퍼(4)는 전개에 가까운 상태로 운전된다. 따라서, 작은 압력손실로서 송풍기(2)가 운전됨으로써, 송풍기입력은 저감한다.

또, 열원기(1)이 히트펌프의 경우, 능력제어범위에 한도가 있으며 어느부하 이하에서는, 온/오프(ON/OFF)제어로 절환되지만, 저부하시는 설정온도가 내리므로, 히트펌프의 온/오프 회수를 감소시킬 수 있다. 또, 상기 실시예에서는, 설정압력과 설정온도를 변경하는 A,B의 값을 정수로 하였지만, 외기온등에 비례시킨 변수로 하여도 된다.

또, 상기 실시예에서는 설정압력 결정수단(9)에서, 열원기제어수단(19)까지를 제6도에 표시한 순서로 순차실행하도록 구성하였지만, 각 수단의 실행시간은 짧고 순서도 그렇게 중요하지 않으므로, 예를들면 각 수단의 순서를 압력온도측정수단(18), 설정압력결정수단(9), 송풍량결정수단(21), 송풍기제어수단(12), 설정온도결정수단(22), 능력결정수단(20), 열원기제어수단(19)와 같이 변경하여도 무방하다.

또, 상기 실시예에서는 송풍기(2)를 사이리스터에 의하여 열원기(1)을 인버터에 의하여 회전수를 제어함으로써 송풍량 능력을 제어하였지만, 이들은 다른 제어수단을 사용하여도 된다.

또, 상기 실시예에서는, 열원기(l)을 분리형의 히트펌프로 하었지만, 이것은 일체형의 히트펌프, 가스로(爐), 팬코일유닛 등의 다른 열원기이어도 괜찮다.

이상 설명한 바와같이 이 발명은 메인덕트내의 설정압력/또는 설정온도를 최대열부하의 대소에 따라 결정하는 수단을 설치하고, 또는 댐퍼의 자동제어가 함께 덕트내의 설정압력/또는 설정온도를 총열부하에 따라 결정하는 수단을 설치하고 이 결정에 따라서 적절한 송풍온도/또는 송풍량의 냉온풍을 각 방으로 보내도록 구성하였으므로 열부하가 클때도 실온을 설정치에 정확히 제어할 수 있으며 열부하가 작은때는 작은반송동력으로 송풍기를 운전할 수 있다.

또한, 운전개시 직후의 송풍압력치와 송풍온도치를 최대열부하치가 제로로 될때까지, 혹은 총열부하치가 어느 수치이하로 되기까지, 최대치가 되도록 구성하였으므로, 열부하가 큰 경우도 각 실온을 비교적 단시간에 설정온도에 도달시킬 수 있다.

Claims (13)

1. 일정온도의 온풍 또는 냉온풍을 발생시키는 열원기(1)와, 이 열원기(1)의 냉온풍을 각 방(25)으로 분배하는 용량가변형의 송풍기(2)를 갖춘 덕트(3)와, 이 덕트(3)의 분기부분에 배치된 풍량조절용의 댐퍼(4)와, 각 방에 설치된 실내서머스탯(6)을 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 실내서머스탯(6)에서 설정된 실온 및 검출된 실온의 신호를 입력으로 하여 그 차에 의하여 각 방(25)의 열부하를 측정하는 열부하 측정수단(7)과, 이 열부하측정수단(7)의 출력에 따라 댐퍼(4)의 개도를 제어하는 댐퍼제어수단(8)과, 상기 열부하측정수단(7)에 의하여 측정된 각 방의 열부하 중 최대치에 기준하여 덕트(3)내의 설정압력을 결정하는 설정압력결정수단(9)과, 덕트(3)내 압력검출기(5)로부터의 검출신호를 입력으로 하는 압력측정수단(10)과, 이 압력측정수단(10)의 출력과 상기 설정압력결정수단(9)의 출력에 따라 송풍기(2)의 능력을 결정하는 송풍기능력결정수단(11)과, 이 송풍기능력결정수단(11)의 출력에 따라 송풍량을 제어하는 송풍기제어수단(12)를 구비한 공기조화기.
2. 제1항에 있어서, 설정압력결정수단(9)은 덕트(3)내의 설정압력을 최대의 설정실온과 실제실온의 온도차에 의한 열부하가 영(제로)이하인때는 송풍기(2)운전이 가능한 설계상의 하한압력으로 결정하고, 최대의 열부하가 영에서 설정치 사이일때에는 열부하에 비례시킨 압력치로 결정하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제1항에 있어서, 송풍기제어수단(12)은 송풍기(2)의 회전수를 조절하도록 한 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 온풍 또는 냉온풍을 발생시키는 능력가변형의 열원기(1)와, 이 열원기(1)의 냉온풍을 각 방(25)으로 분배하는 송풍기(2) 및 덕트(3)와, 이 덕트(3)의 분기부분에 배치된 풍량조절용의 댐퍼(4)와, 각 방(25)에 설치된 실내서머스탯(6)을 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 실내서머스탯(6)에서 설정된 실온 및 검출된 실온의 신호를 입력으로하여 그 차에 의하여 각 방(25)의 열부하를 측정하는 열부하측정수단(7), 이 열부하측정수단(7)의 출력에 따라 상기 댐퍼(4)의 개도를 제어하는 댐퍼제어수단(8), 상기 열부하측정수단(7)에 의하여 측정된 각 방(25)의 열부하중 최대치에 기준하여 덕트(3)내의 송풍온도의 설정치를 결정하는 설정온도결정수단(22), 덕트(3)내 온도검출기(l3)로부더의 검출신호를 입력으로 하는 온도측정수단(16), 이 온도측정수단(16)의 출력과 상기 설정온도결정수단(22)의 출력에 기준하여 열원기(1)의 능력을 결정하는 능력결정수단(20), 이 능력결정수단(20)의 출력에 따라 열원기(1)를 제어하는 능력제어수단(17)을 구비한 공기조화기.
5. 제4항에 있어서, 설정온도결정수단(22)은, 덕트(3)내의 설정온도를 최대의 열부하(설정실온과 실제실온의 온도차)가 영 이하일때는 열원기(1)운전이 가능한 설계상의 한계온도(난방시는 하한온도, 냉방시는 상한온도)로, 최대의 열부하가 설정치 이상일때는 설계상의 한계온도(난방시는 상한온도, 냉방시는 하한온도)로, 최대의 열부하가 영에서 상기 설정치 사이에서는, 열부하에 비례시킨 온도치로 결정하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조학기.
6. 제 4 항에 있어서, 능력제어수단(17)은, 설정온도결정수단(22)에 의하여 걸정된 설정온도와, 온도검출기(13)로 검출된 온도와의 차에 따라 열원기(1)의 능력을 증감하도록 결정하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
7. 제4항에 있어서, 능력제어수단(17)은 열원기(1)가 히트펌프인 경우 그 압축기의 회전수를 조절하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
8. 온풍 또는 냉온풍을 발생시키는 능력가변형의 열원기(1)와, 이 열원기(1)의 냉온풍을 각 방(25)으로 분배하는 덕트(3)및 용량가변형의 송풍기(2)와 상기 덕트(3)의 분기부분에 배치된 풍량조절용의 댐퍼(4)와, 각 방에 설치된 실내서머스탯(6)을 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 실내서머스탯(6)에서 설정된 실온 및 검출된 실온의 신호를 입력으로하여 그 차에 의하여 각 방의 열부하를 측정하는 열부하 측정수단(7), 이 열부하측정수단(7)의 출력에 따라 상기 댐퍼(4)의 개도를 제어하는 댐퍼제어수단(8), 상기 열부하측정수단(7)에 의하여 측정된 각 방(25)의 열부하중 최대치에 기준하여 덕트(3)내의 설정압력을 결정하는 설정압력결정수단(9), 마찬가지로 열부하의 최대치에 기준하여 송풍온도의 설정치를 결정하는 설정온도결정수단(22), 덕트(3)내 압력검출기(5) 및 온도검출기(22)로부터의 검출신호를 입력으로 하는 압력온도측정수단(18), 이 측정수단(18)의 압력신호출력과 상기 설정압력결정수단(9)의 출력에 따라 송풍기(2)의 용량을 결정하는 송풍량결정수단(21), 이 송풍량결정수단(21)의 출력에 따라 송풍기를 제어하는 송풍기제어수단(12), 상기 설정온도결정수단(22)의 출력과 상기 압력온도측정수단(18)의 온도신호출력에 기준하여 열원기(1)의 능력을 결정하는 능력결정수단(20), 이 능력결정수단(20)의 출력에 따라 열원기(1)의 능력을 제어하는 열원기 제어수단(19)을 구비한 공기조화기.
9. 제8항에 있어서, 설정압력결정수단(9)은, 덕트(3)내의 설정압력를、최대열부하(설정실온과 실제실온의 온도차)가 영 이하일때는 송풍기(2)의 운전이 가능한 설계상의 하한압력으로, 최대열부하가 설정치 이상일때는 설계상의 상한압력으로, 최대열부하가 영에서 설정치 사이에서는 열부하에 비례시킨 압력치로 결정하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
10. 제8항에 있어서, 설정온도결정수단(22)은, 덕트(3)내의 설정온도를 최대열부하(설정실온과 실제실온의 온도차)가 영 이하일때는 열원기(1)의 운전이 가능한 설계상의 한계온도(난방시는 하한온도, 냉방시는 상한온도)로, 최대의 열부하가 설정치 이상일때는 설계상의 한계온도(난방시는 상한온도, 냉방시는 하한온도)로, 최대열부하가 영에서 상기 설정치 사이에서는, 열부하에 비례시킨 온도치로 결정하도록 되어 있는것을 특징으로 하는 공기조화기.
11. 제8항에 있어서, 설정압력결정수단(9)은, 열부하측정수단(7)의 출력에 기준하여, 메인덕트(3)내의 설정압력을 결정하며, 상기 설정온도결정수단(22)은 댐퍼제어수단(8)과 열부하측정수단(7)의 출력에 기준하여 메인덕트(3)내의 송풍온도의 설정치를 결정하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
12. 제11항에 있어서, 설정압력결정수단(9) 및 설정온도결정수단(22)은, 어느 방(25)의 실온이 댐퍼 전개에도 불구하고 일정시간 경과하여도 설정실온에 도달되지 않을때, 열원기(1)의 능력이 크게 되는 방향으로 설정압력과 설정온도를 변경하며, 또한 일정시간 경과하여도 전개된 댐퍼(4)가 존재하지 않을때 열원기(1)의 능력이 작게되는 방향으로 설정압력과 설정온도를 변경하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
13. 제8항에 있어서, 설정압력결정수단(9)은, 열부하측정수단(7)에 의하여 측정된 각 방(25)의 열부하의 총화에 기준하여 덕트(3)내의 설정압력을 결정하며, 상기 설정온도결정수단(22)은 열부하측정수단(7)으로 측정된 각 방(25)의 열부하의 총화에 기준하여 송풍온도의 설정치를 결정하도록 되어 있는 것을 특징으로하는 공기조화기.

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