KR0145020B1 - 온도변화에 따라 제어되는 공기조화기 및 그 운전제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도센서의 검지 타이밍으로서 설정된 설정시간을 경과할 때마다 실내설정온도에 대한 실내의 검지온도의 차와, 설정시간의 전후에서의 검지온도의 변화량에 기초하여 결정한 공기조절능력으로 운전하는 공기조화기 및 그 운전제어방법에 관한 것으로서, 온도제어의 헌팅현상 및 온도제어의 상승의 악화를 해소하여 최적의 공기조절제어를 실현할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 운전개시시에는 실내의 설정온도에 대한 검지온도의 차에 기초하여 결정된 공기조절능력으로 운전하고, 그 후 설정시간을 경과할 때마다 설정온도에 대한 검지온도의 차와, 설정시간의 전후의 검지온도차에 기초하여 결정된 공기조절능력으로 운전할 때, 운전모드, 실내로 토출하는 풍량, 피공기조절실의 크기, 공기조화장치의 정격에 따라서 각각 설정시간을 적절하게 변경하는 것을 특징으로 한다.

Description

온도 변화에 따라 제어되는 공기조화기 및 그 운전제어방법

제1도는 본 발명의 제1실시예의 전체구성을 나타내는 블럭도.

제2도는 본 발명의 제1실시예의 실내기의 구성을 나타내는 사시도.

제3도는 본 발명의 제1실시예의 실외기의 구성을 나타내는 사시도.

제4도는 본 발명의 제1실시예의 와이어리스 리모콘의 구성을 나타내는 평면도.

제5도는 본 발명의 제1실시예를 구성하는 와이어리스 컴퓨터의 처리순서를 나타내는 플로우챠트.

제6도는 본 발명의 제1실시예를 구성하는 마이크로 컴퓨터의 처리순서를 나타내는 플로우챠트

제7도는 본 발명의 제1실시예를 구성하는 마이크로 컴퓨터의 처리순서를 나타내는 플로우챠트.

제8도는 본 발명의 제2실시예를 구성하는 마이크로 컴퓨터의 처리순서를 나타내는 플로우챠트.

제9도는 본 발명을 적용하는 공기조화기의 피공기조절실내의 공기순환상태를 설명하기 위한 설명도.

제10도는 본 발명을 적용하는 공기조화기의 응답의 상이를 설명하기 위해서 온도 및 공기조절능력과 시간과의 관계를 나타내는 선도.

제11도는 본 발명을 적용하는 공기조화기의 응답의 상이를 설명하기 위해서 온도 및 공기조절능력과 시간과의 관계를 나타내는 선도.

제12도는 본 발명을 적용하는 공기조화기의 응답의 상이를 설명하기 위해서 온도 및 공기조절능력과 시간과의 관계를 나타내는 선도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:압축기 2:사방향밸브

3:실외열 교환기 4:실내열 교환기

7:실내팬 10:실내기

11:제어회로 12:기억장치

13:수신회로 20:실외기

21:인버터 30:와이어리스 리모콘

본 발명은 설정된 설정시간을 경과할 때마다 설정온도와 검지온도의 차와, 설정시간의 전후에서의 검지온도의 변화량에 기초하여 결정된 공기조절 능력으로 운전하는 공기조화기 및 그 운전 제어방법에 관한 것이다.

이런 종류의 공기조화기로서, PID제어, 퍼지제어, GA제어 등에 의해 압축기의 속도, 즉 압축기를 구동하는 인버터의 출력주파수를 제어하는 공기조화기가 있었다.

이와 같은 공기조화기에 있어서는, 일반적으로 실내의 설정온도와 검지온도의 차에 기초하여 압축기의 모터 속도를 결정하고, 그 후 온도센서에 의한 온도검지 타이밍으로 설정된 설정시간이 경과할 때마다 설정온도와 검지온도의 차 및 설정시간의 전후의 검지온도차에 기초하여 압축기의 모터속도를 결정했다.

이 경우 온도의 검지는 일정 간격으로 설정되어 있으며, 냉방, 난방, 습기제거(이하 드라이라고도 한다)등의 운전 모드의 변화나 조화공기의 토출방향(이하 루버방향이라 한다), 풍량의 변화와는 관계가 없었다.

그런데 실제로 실내를 공기조절하는 경우에 운전 모드의 차이에 의한 토출온도의 상이, 실내팬의 풍량의 상이, 루버방향의 상이 등이 있으며, 이들의 상이에 관계없이 일률적으로 설정된 시간간격으로 온도변화를 검지하면, 제어성이 나빠지는 경우가 있었다.

즉, 공기조화기의 능력변화에 따르는 온도변화가 온도센서에 의해 검지되기까지에는 시간적으로 어느 정도 늦다. 난방시에는 제9(a)도에 나타낸 바와 같이 실내기(10)로부터의 토출풍의 온도는 높기 때문에 A화살표의 유로를 따라 흡입풍으로 되돌아가기 쉽고, 실내상부에 설치되는 실내기(10)내의 온도센서(14)에는 공기조절능력의 변경의 영향이 빨리 나타난다. 한편 냉방시에는 제9(b)도에 나타낸 바와 같이 실내기(10)로부터의 토출풍의 온도가 낮기 때문에 B화살표의 유로에서 하강하고, 따뜻해진 공기가 C화살표의 유로에서 상승하여 흡입풍이 되기 때문에 실내기(10)내의 온도센서(14)가 공기조절능력의 변경의 영향을 검지하는 것은 늦어진다. 따라서 온도센서(14)의 검지온도 Ta 및 공기조절능력과 시간과의 관계를 나타내면 제10도와 같이 된다. 즉 시각 t₀에서 공기조절능력을 스텝상으로 변화시켰을 때 난방운전시에는 시각 t₀에서 r₁시간을 경과한 시각 t₂에서 검지온도 T_a가 상승변화하지만, 냉방운전시에는 변화가 늦고 시각 t₀에서 r₂(r₁)시간을 경과한 시각 t₃에서 검지온도 T_a가 하강한다. 또한 공기조화기의 온도센서(14)를 실내하부에 배치한 경우에는 실내상부에 배치한 경우와는 반대로 그 온도센서의 검지온도에 능력변경의 영향이 나타나는 것은 냉방시의 쪽이 난방시보다도 빠르다.

이와 같이 종래 장치에서는 능력의 변화에 대응하는 온도센서의 응답이 다름에도 불구하고 온도센서의 검지 타이밍을 일정한 시간간격으로 설정하고 있기 때문에 냉방 도는 난방 중 어느 한쪽에서만 응답변화에 맞는 제어를 할 수 없는 문제가 있었다.

이것과 동일하게는, 루버방향을 바꾼 경우 또는 풍량을 바꾼 경우에도 말할 수 있다. 즉 제11도에 나타내는 바와 같이 난방운전시에 루버를 윗쪽을 향하게 한 경우에는 공기조절능력을 변화시킨 시각 t₁에서 늦음이 작은 시각 t₂에서 검지온도 T_a가 상승하지만, 루버를 윗쪽을 향하게 한 경우에는 t₁에서 늦음이 큰 시각 t₂에서 검지온도 T_a가 상승하게 된다. 또한 토출풍량을 강,약, 미로 변경한 경우에는 제12도에 나타내는 바와 같이 공기조절능력을 변화시킨 시각 t₁에 대해서 강, 약, 미의 순서로 늦음이 차례로 커지는 시각 t₂, t₃, t₄에서 검지온도 T_a가 상승하게 된다. 또한 도시하지는 않았지만, 피공기조절실내의 면적, 높이 등으로 나타나는 실내의 크기, 용적의 상이, 공기조화기 자체의 정격의 상이에 의해서도 공기조절능력을 변화시킨 경우의 검지온도에 대한 영향의 지연의 상태가 다르다.

여기서 공기조절능력의 변화에 대해서 검지온도의 시간 늦음이 큰 경우에 실내온도의 변화를 검지는 시간간격을 짧게 설정했다고 하면, 능력변화의 영향이 나타나기 전에 공기조절능력의 변경제어가 실시되기 때문에 능력증가시는 보다 능력의 증대방향으로, 능력감소시는 보다 능력의 감소방향으로의 변경제어가 싱행되어 온도의 변동이 커지며 헌팅(hunting)현상이 발생한다.

한편 공기조절능력의 변화에 대해서 검지온도의 시간 늦음이 작음 경우에 실내온도의 변화를 산출하는 시간간격을 길게 설정했다고 하면, 능력변화의 영향이 충분하게 나타난 시점에서 검지온도의 변화로서 나타난 후에 제어가 실시되기 때문에 온도는 안정되게 제어되지만, 그 반면 온도를 설정온도에 수속시키기 위한 시간이 증가하고, 온도가 쾌적온도에 도달하기 까지의 시간의 길이, 이른바 상승의 나쁜 제어가 되어 버린다.

이렇게 해서 종래의 공기조화기에서는 운전모드, 풍향, 풍량, 실내의 넓고 좁음을 고려하지 않고, 설정온도에 대한 검지온도의 차 및 검지온도의 시간 변화분을 일률적으로 설정한 시간간격으로 검지하고 있기 때문에 조건에 의해서는 매우 제어성이 나빠져 버리는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 실시된 것으로, 온도제어의 헌팅 형상 및 온도제어의 상승의 나쁨을 해소하고, 최적의 공기조절능력 제어를 실현할 수 있는 공기조화기 및 그 운전제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

공기조화를 실시하는 방의 온도에 기초하여 공기조화기의 공기조절능력이 변경되는 공기조화기의 운전제어방법에 있어서, 상기 공기조절능력의 변경이 상기 방에 설치되어 미리 설정된 검지시간간격으로 검지동작을 실행하는 온도센서로부터의 출력 및 설정온도에 기초하여 결정되는 것에 있어서는, 상기한 목적을 달성하기 위해서 상기 공기조화기가 냉방모드, 난방모드, 습기제거모드 중 어느 하나의 운전 모드로부터 다른 하나의 운전 모드로 전환 선택되었을 때, 또는 방에 토출해내는 공기 조화된 공기의 토출풍량 또는 풍향이 변화했을 때, 또는 방의 크기에 따라서 상기 검지시간간격을 변경하는 변경공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한 운전제어방법을 실시하는 공기조화기는 압축기, 실내팬을 구비한 실내열 교환기, 실외열 교환기를 구비하는 냉동 사이클을 갖고, 냉방 모드, 난방 모드, 습기제거 모드의 어느 하나의 운전모드로부터 하나의 운전모드로 전환 할 수있으며, 상기 압축기 및 실내팬의 운전동작이 변경할 수 있는 공기조절능력 가변형에 있어서, 실내온도를 설정하는 설정수단과, 실내온도를 검지하기 위해서 미리 설정된 검지시간간격으로 검지동작을 실행하는 온도센서를 갖는 것에 있어서는 상기 운전모드의 변경, 상기 실내팬에 의한 풍량 또는 풍향의 변경의 적어도 하나의 변경에 상기 검지시간간격의 변경을 하는 검지시간간격 변경수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

공기조화기가 냉방 모드, 난방 모드, 습기제거 모드 중 어느 하나의 운전모드로부터의 다른 하나의 운전 모드로 전화선택되었을 때, 또는 방에 토출해내는 공기조화된 공기의 토출풍량 또는 풍향이 변화했을 때, 또는 방의 크기에 따라서 상기 검지시간간격을 변경하기 때문에 운전모드, 공기의 토출풍량 또는 풍향, 방의 크기에 따라서 제어성이 좋은 공기조절조정이 실시된다.

이하 본 발명을 도면에 나타내는 실시예에 의해 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명의 제1실시에의 전체 구성을 나타내는 1블럭도이다.

제1도에 있어서 압축기(1), 사방향밸브(2), 실외팬(4)을 갖는 실외열 교환기(3), 팽창밸브(5), 실내팬(7)을 갖는 실내열 교환기(6)에 의해 주지한 냉동사이클이 구성되어 있다. 이 냉동 사이클을 구성하는 요소 중, 실내열 교환기(6) 및 실내팬(7)이 실내기(10)에 수납되고, 압축기(1), 사방향밸브(2), 실외열 교환기(3), 실외팬(4) 및 팽창밸브(5)가 실외기(20)에 수납된다.

이 냉동 사이클을 제어하기 위해서 실내기(10)에는 마이크로 컴퓨터를 이용하여 이루어지는 제어회로(11)와, 그 제어에 필요한 능력제어 데이터를 EEPROM에 기억시킨 기억장치(12)와, 적외선 등을 이용하여 외부에서 보내온 각종의 설정신호를 수신하여 제어회로(11)에 가해지는 수신회로(13)와, 실내팬(7)에 의해 흡입되는 공기의 온도를 검지하여 제어회로(11)에 가해지는 온도센서(14)가 설치되어 있다. 또한 실외기(20)에는 압축기(1)를 구동하는 도시가 생략된 전동기의 전원주파수를, 제어회로(11)로부터의 지령에 따라서 변화시키는 인버터 제어회로(21)가 설치되어 있다. 또한 실내기(10)에 각종의 설정신호를 송신하는 와이어리스 리모콘(30)이 설치되어 있다.

제2도는 실내기(10)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다. 이것은 전원 플러그(101)를 도시가 생략된 콘센트에 끼움으로써 교류전력을 받아 동작하는 것으로, 가로 길이로 형성되고, 피공기조절실의 측벽부에 설치되게 되어 있다. 이것을 정면에서 보아 오른쪽 아래 방향으로는 운전상태를 표시하는 본체표시부(102) 및 와이어리스 리모콘(30)으로부터 발신되는 설정신호를 수신하는 수신부(103)가 설치되어 있다. 또한 표면부가 넓은 흡입구(104)로 되어 있으며, 하부가 가늘고 긴 토출구(105)로 되어 있다. 이 가운데 토출구(105)에는 좌우풍향 조절판(106)과, 상하풍향조절판(107)이 설치되며, 각각 각도의 제어가 가능하게 되어 있다. 또한 흡입구(104)의 이면에는 좌우에서 2장의 공기청정 필터(108)를 구비하고, 그 내부틀에 각각 에어 필터(109)를 삽입 분리가능하게 되어 있다.

제3도에 실외기(20)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다. 이것은 실내기(10)에 접속된 배관·배선(201)을 통하여 교류전력의 받음과, 제어지령의 수신을 실시하며, 또한 배수관(202)이 실내기(10)에서 응축된 물을 배수하게 되어 있다. 그리고 이 실외기(20)를 정면에서 보아 측면과 이면에 공기의 흡입구(203)를 구비하고, 표면에 토출구(204)를 구비하고 있다.

제4도는 와이어리스 리모콘(30)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다. 이것은 가늘고 긴 두께가 비교적 얇게 형성되며, 표면의 최상부가 표시부(301)가 되고 있다. 그 하부에는 차례로 온도 보턴(303), 운전/정지 보턴(302), 풍량 보턴(304), 풍향 보턴(305), 수면 보턴(306) 및 운전전환 보턴(307)이 설치되어 있다. 또한 표면의 최하부에는 타이머 보턴(308), 타이머 OFF보턴(309), 타이머 예약/확인보턴(310), 타이머 취소 보턴(311)이 가로로 나란히 설치되어 있다. 그리고 상측부에 송신부(312)를 구비하고 있다.

이 와이어리스 리모콘(30)은 온도 보턴(303)에 의해 실내온도를 설정하면, 그 설정값이 표시부(301)에 표시된다. 이 경우 실내온도는 19℃∼30℃의 범위에서 1℃마다 온도설정할 수 있다. 또한 풍량 보턴(304)에 의해 풍량을 「미」,「약」,「강」으로 수동설정하는 외에 검지온도와 설정온도와의 차에 기초하여 이들 3단계에서 적당한 것을 선택하는 「자동」의 설정기능을 구비하고, 그 상태도 표시부(301)에 표시된다. 또한 운전전환보턴(307)을 조작하면 운전모드가 「냉방」,「드라이(습기제거)」,「난방」의 3종류로 전환되고, 그 상태가 표시부(301)에 표시된다. 이들의 설정값은 운전/정지 보턴을(302)을 조작한 때에 발생하는 운전개시의 지령신호와 함께 적외선 신호로서 송신부(312)로부터 실내기 (10)의 수신회로(13)로 보내게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 실시예의 동작에 대해서 이하에 설명한다. 우선 와이어리스 리모콘(30)으로부터 운전개시의 지령신호와 함께 설정온도, 운전모드, 실내팬의 풍량, 루버방향(풍향)의 각 지령신호가 송신되며, 이들의 송신신호가 실내기(10)의 수신회로(13)에서 수신되면, 이것이 제어회로(11)에 보내진다. 또한 온도 센서(14)에서 검지된 실내온도 신호도 제어회로(11)에 가해진다. 제어회로(11)는 마이크로 컴퓨터에 의해 각 입력신호가 해독되며, 그 내용에 따른 처리가 실시된다. 또한 루버 방향이 실내기(10)측의 제어이고, 난방운전의 개시시는 비스듬히 아랫쪽으로, 냉방, 드라이 운전시는 수평방향이 각각 설정되지만, 그 후는 이용자가 와이어리스 리모콘(30)의 조작에 의해 그 방향을 변경할 수 있도록 되어 있다. 또한 제어회로(11)는 이하의 제어기능을 구비하고 있다.

(1) 냉방, 난방, 드라이(습기제거)중 어느 하나로 전환된 운전 모드의 내용이나 풍량의 설정내용이나 풍향에 따라서 서로 다른 설정시간을 설정하고, 설정시간마다 신호를 출력하는 타이머 기능.

(2) 운전중에 온도설정된 설정온도의 변경을 검지하는 온도변화검지기능.

(3) 온도변화검지기능에 의해 설정온도의 변경이 검지되었을 때 변경전과 변경후의 설정온도의 차에 따라서 공기조절능력을 변경하는 제1능력변경기능.

(4) 타이머 기능이 신호를 출력할 때마다 온도 센서의 검지값을 기억장치에 기억시키는 기능.

(5) 타이머 기능이 신호를 출력할 때마다 설정온도와 온도센서에 의한 검지 온도와의 차를 연산하는 제1연산기능.

(6) 타이머 기능이 신호를 출력할 때마다 기억장치에 기억된 전회분의 검지온도와 온도센서에 의해 검지된 금회의 검지온도와의 차를 연산하는 제2연산기능.

(7) 제1연산기능에 의해 연산된 온도차와, 제2연산기능에 의해 연산된 온도차에 기초하여 공기조절능력의 변경값을 구하는 능력변경값 출력기능.

(8) 운전중의 공기조절능력에 능력변경값 출력기능에 의해 구해진 공기조절능력의 변경값을 가감하여 새로운 공기조절능력값을 설정하는 능력설정기능.

다음에 제어회로(11)의 처리에 대해서 제5도 및 제8도에 나타낸 플로우챠트를 참조하여 설명한다.

최초의 스텝 501에서 운전중인지 아닌지를 판정하고, 운전중이면 스텝 502에서 신호를 수신했는지 안니지를 판정한다. 만일 신호를 수신하고 있으면, 스텝 503에서 그 신호에 운전정지지령이 포함되어 있는지 아닌지를 판정하여 운전정지지령이 포함되어 있으면, 스텝 504에서 공기조절동작의 모두를 정지하고, 스텝 505에서 대기상태로 한다.

한편 수신한 신호에 운전정지지령이 포함되어 있지 않을 때는 스텝 506에서 각 설정내용을 기억한다. 즉 운전 모드 M₂, 수동풍량 F(또는 자동풍량(F'), 설정온도 T_a2, 루버방향(D)를 기억한다. 그리고 스텝 507에서 금회분의 운전모드 M₂가 전회에 기억된 운전 모드 M₁과 동일한지 아닌지를 판정하고, 동일한 경우에는 스텝 508에서 금회분의 설정온도 T_a2가 전회에 기억된 설정온도 T_a1과 일치하는지 안 하는지를 판정한다. 만일 일치한 경우 또는 스텝 502에서 신호를 수신하고 있지 않다고 판정한 경우에는 후술하는 스텝 602 이하의 처리를 실행한다.

다음에 스텝 508의 판정에서 설정온도 T_a2와 T_a1이 불일치한 때에는 스텝 509에서 설정온도 T_a2를 금회의 처리에 이용하는 설정온도 T_a1으로서 기억하며, 계속해서 스텝 510에서 타이머 TM의 카운트를 종료상태로 셋트한다. 또한 스텝 507의 판정으로 운전 모드 M₂와 금회의 처리에 이용되는 운전 모드 M₁이 불일치한 때에는 스텝 511에서 운전모드 M₂를 금회의 처리에 이용하는 운전모드 M₁로서 기억하며, 스텝 512에서 설정온도 T_a2를 금회의 처리에 이용하는 설정온도 T_a1으로서 기억하고, 또한 스텝 513에서 타이머 TM를 리셋트상태로 하고, 후술하는 스텝 518 이하의 처리를 실행한다.

그런데 스텝 501에서 우전중에 아니라고 판정한 경우에는 스텝514에서 신호를 수신했는지 아닌지를 판정한다. 만일 신호를 수신하고 있으면, 스텝 515에서 그 신호에 운전개시지령이 포함되어 있는지 아닌지를 판정하며, 운전개시지령이 포함되어 있으면, 스텝 516에서 각 설정내용을 기억한다. 즉 운전모드 M₁, 수동풍량 F(또는 자동풍량 F'), 설정온도 T_a1를 기억한다. 만일 타이머 TM과는 실내의 검지온도의 변화를 구하는 기준시간을 설정하는 것이다.

다음에 스텝 518에서 온도 센서(14)에 의한 실내의 검지온도 T_a를 읽고, 스텝 519에서는 이 검지온도 T_a와, 와이어리스 리모콘(30)에 의한 설정온도 T_a1과의 차 T_f=T₍₀₎(=T_a-T_a1)를 연산한다. 그리고 스텝 520, 521에서 운전모드 M₁이 냉방, 난방, 드라이 중 어느 하나인가를 판정하고, 난방인 경우에는 스텝 522에서 실내기(10)의 상하 풍향 조절판(107)을 아래방향으로 설정하고, 스텝 523에서 사방향밸브(2)를 여자(勵磁)하여 냉동 사이클을 난방으로 전환하고, 냉방 또는 드라이인 경우에는 스텝 524에서 실내기(10)의 상하풍향 조절판(107)을 위방향을 설정하여 스텝 525에서 사방향밸브(2)를 비여자상태로 하여 냉동사이클을 냉방으로 전환한다.

이와 같은 운전모드에 따라서 상하 풍향 조절판(107) 및 사방향밸브(2)를 제어한 후, 제6도에 나타내는 스텝 601에서 그 시점의 온도차 T₍₀₎와 운전모드 M₁에 대응하여 미리 정해진 인버터 제어회로(21)의 출력주파수, 즉 압축기(1)를 구동하는 전동기의 초기운전 주파수 F₍₀₎를 결정한다. 이 경우 하기의 표 1에 나타내는 바와 같이 온도차 T₍₀₎와 운전모드에 대응시킨 초기운전 주파수 F₍₀₎가 기억장치(12)에 기억되어 있으며, 이것을 읽어내도록 하고 있다. 이것에 의해 압축기(1)는 초기운전 주파수 F₍₀₎에서 운전이 개시된다. 이 때 온도차 T₍₀₎가 기억된다.

또한 표1에 나타내는 바와 같이 초기운전 주파수 F₍₀₎는, 냉방에서는 온도가 설정온도보다 높아짐에 따라서 주파수 F₍₀₎를 크게 하고, 난방에서는 온도가 설정온도보다 낮아짐에 따라서 주파수 F₍₀₎를 크게 설정되고 있으며, 드라이에서는 습기제거운전으로 주파수 F₍₀₎의 상승경향은 냉방과 동일하지만, 최대 40㎐로 낮게 설정되어 있다.

다음에 스텝 602에서는 풍향이 「자동」으로 설정되어 있는지 아닌지를 판정하고, 「자동」으로 설정되어 있는 경우에는 스텝 603으로 진행하고, 이 시점의 온도차 T(℃)과, 운전모드에 대응시킨 풍량 W을 설정한다. 이 경우 하기 표2에 나타내는 바와 같이 온도차 T와 운전모드에 대응시킨 풍량 W이 기억장치(12)에 기억되어 있으며, 이것을 읽도록 하고 있다. 이것에 의해 실내팬(7)은 풍량 W에서 운전이 개시된다. 이 때 풍량 W이 기억된다.

또한 표2에 나타내는 바와 같이 풍량 W은 냉방에서는 온도가 설정온도보다 높아짐에 따라서 크게 하고, 반대로 난방에서는 작게 하도록 설정되어 있다. 드라이에서는 습기제거운전이기 때문에 풍량의 상승경향은 동일하지만, 최대설정은 약까지로 하고 있다.

이와 같이 해서 풍량 W이 결정된 경우 또는 스텝 602에서 풍량이 「미」,「약」,「강」중 어느 하나로 수동설정된 경우에는 스텝 604에서 그 상세한 것을 후술하는 기기자체의 능력 데이터 Q를 마찬가지로 기억장치(12)로부터 읽어내고, 스텝 605에서 기억 또는 결정된 운전 모드 M, 풍량 W, 루버방향 D 및 능력 데이터 Q에 기초하여 검지온도의 읽기간격 t를 결정한다. 이 경우 하기의 표3에 나타내는 바와 같이 능력, 루버방향, 풍량, 운전모드에 대응시킨 타이머 설정시간 t이 기억장치(12)에 기억되어 있으며, 이것을 읽도록 하고 있다.

또한 표3에 나타내는 바와 같이 타이머 TM의 설정시간t(sec)는 공기조화기의 최대공기조절능력이 큰 쪽이 전반적으로 설정시간이 길게 설정되며, 루버의 방향(풍향) 위방향과 아래방향에서는, 아래방향쪽이 검지온도의 변동이 늦기 때문에 아래방향쪽이 설정시간이 길게 설정되어 있다. 또한 냉방과 난방에서는 공기조화기가 실내상부에 설치되어 있으며, 냉방쪽이 검지온도의 변동이 늦기 때문에 냉방의 설정시간을 길게 설정하고 있다. 단, 공기조화기를 실내하부에 설치하는 경우는 이 반대가 된다.

다음에 스텝 606에서 타이머 TM가 작동중인지 아닌지를 판정하고, 동작중이면 스텝 607에서 현대의 온도로서 검지온도 T를 읽고, 또한 스텝 608에서 이 검지온도 T와, 설정온도 T과의 차 T(=T-T)를 연산하고, 계속해서 스텝 501 이하의 처리를 실행한다.

만일 타이머 TM가 작동중이 아닐 때에는 스텝 609에서 타이머 TM가 카운트 종료상태가 되어 있는지 아닌지를 판단하고, 종료상태이면 스텝 610에서 타이머 TM에 대해서 스텝 605에서 결정된 시간(t)을 설정하고, 스텝 611에서 이 타이머 TM을 스타트시킨다. 그리고 스텝 612에서 그 시점의 검지온도 T를 읽고, 스텝 613에서 검지온도 T와 설정온도 T과의 차 T를 연산하고, 계속해서 스텝 614에서 전회에 읽은 검지온도 T가의 차 △T를 연산한 후, 제7도에 나타내는 스텝 701 이하의 처리를 실행한다.

또한 스텝 609에서 타이머 TM가 카운트 종료상태가 되어 있지 않다고 판정했을 때에는 스텝 615에서 검지온도 T가 최초로 검지된 것인 것을 나타내는 「1」을 카운터에 셋트하고, 스텝 615에서 타이머 TM에 대해서 스텝 605에서 결정한 시간(t)을 설정하며, 스텝 617에서 이 타이머 TM을 스타트 시킨 후, 상기한 스텝 501 이하의 처리를 실행한다.

다음에 스텝 701에 있어서는 초기의 처리가 2외째 이후의 처리인지를 판정하지 위한 카운터의 계수값을 「1」증가하고, 스텝 702에서 운전모드가 냉방인가 아닌가를 판정하고, 냉방이면 스텝 703에서 설정온도 T에 대한 검지온도 T의 온도차 T와, 타이머 TM에서 간격을 설정한 전회의 검지온도차의 차 △T에 기초하여 운전주파수의 변경분 f를 결정한다. 이 경우 하기 표4에 나타내는 바와 같이 설정온도 T에 대한 검지온도 T의 온도차 T와, 이 전회의 검지온도와의 차 △T에 대응시킨 능력변경값, 즉 운전주파수의 변경분 f이 기억장치(12)에 기억되어 있으며, 이것을 읽도록 하고 있다.

또한 표4에 나타내는 바와 같이 온도차 T와 전회의 온도차 △T가 같은 범위의 값이고, 검지온도변화가 적을 때는 주파수의 변경분을 작게 하여 온도차 T와 △T가 크게 다를 때는 변경분을 작게 하도록 설정되어 있다.

또한 스텝 702에서 운전모드가 냉방이 아니라고 판정된 경우에는 스텝 704에서 운전모드가 난방인지 아닌지를 판정하여 난방이면 스텝 705에서 마찬가지로 설정온도 T_ai에 대한 검지온도T_a(i)의 온도차 T_(i)와, 타이머 TM에서 간격을 설정한 전회의 검지온도와의 차 △T_(i)에 기초하여 운전주파수의 변경분 f_(i)를 결정한다. 이 경우 하기 표5에 나타내는 바와 같이 설정온도 T_ai에 대한 검지온도 T_a(i)의 온도차 T_(i)와, 전회의 검지온도와의 차 △T_(i)에 대응시킨 능력변경값, 즉 운전주파수의 변경분 f_(i)이 기억장치(12)에 기억되어 있으며, 이것을 읽도록 하고 있다.

또한 냉방과 난방에서는 표4와 표5의 변경값을 비교하면 알 수 있는 바와 같이 난방쪽을 변경값을 크게 설정하고 있다.

또한 스텝 704에서 운전모드가 난방이 아닌 것으로 판정된 경우 (드라이(습기제거))에는 6스텝 706에서 마찬가지로 설정온도 T_ai에 대한 검지온도T_a(i)의 온도차 T_(i)와, 타이머 TM에서 간격을 설정한 전회의 검지온도와의 차 △T_(i)에 기초하여 운전주파수의 변경분 f_(i)를 결정한다. 이 경우 하기 표6에 나타내는 바와 같이 설정온도 T_ai에 대한 검지온도 T_a(i)의 온도차 T_(i)와, 전회의 검지온도와의 차 △T_(i)에 대응시킨 능력변경값, 즉 운전주파수의 변경분 f_(i)이 기억장치 (12)에 기억되어 있으며, 이것을 읽도록 하고 있다.

또한 표6에 설정되는 습기제거운전에서는 표4와 비교하면 알 수 있는 바와 같이 변경값을 냉방보다도 작게 설정하고 있다.

다음에 스텝 707에서는 타이머 TM의 스타트전에 결정된 운전주파수 F_(i)에 그 변경분 f_(i-1)을 가산하여 운전주파수 F_(i)에서 운전이 실시된다.

이 때 각 운전모드에 있어서 최대주파수와 최소주파수가 미리 정해져 있으며, 운전주파수 F_(i)의 계산결과가 그 모드에 있어서의 최대 주파수를 초과하는 경우에는 최대주파수에서 운전이 실시된다. 한편 운전주파수 F_(i)의 계산결과가 그 모드에 있어서의 최소주파수보다 낮은 경우에는 압축기의 운전을 정지한다. 각 모드에 있어서의 최대, 최소주파수로서 표7에 나타내는 데이터가 기억장치(12)에 격납되어 있다.

그래서 다음에 스텝 708에서는 운전모드 M이 냉방인지 아닌지를 확인하고, 냉방이면 스텝 709에서 최대주파수 「80」보다 큰지 아닌지를 판정하고, 클 때에는 스텝 710에서 운전주파수 F를 「80」으로 결정한다. 스텝 709에서 최대주파수 「80」보다 작다고 판단된 경우에는 스텝 711에서 최소주파수 「10」보다 작은지 아닌지를 판정하며, 작을 때에는 스텝 712에서 운전주파수 F를 「0」으로 결정한다.

또한 스텝 708에서 운전모드 M이 냉방이 아니라고 판정된 때, 스텝 713에서 운전모드 M이 난방인지 아닌지를 판정하고, 난방이면 스텝 714에서 최대주파수 「140」보다 큰지 아닌지를 판정하고, 클 때에는 스텝 715에서 운전주파수 F를 「140」으로 결정한다. 스텝 714에서 최대주파수 「140」보다 작다고 판단된 경우에는 스텝 716에서 최소주파수 「10」보다 작은지 아닌지를 판정하고, 작을 때에는 스텝 712에서 운전주파수 F(i)를 「0」으로 결정한다.

또한 스텝 713에서 운전모드 M이 난방이 아니라고 판정되었을 때 드라이(습기제거)인 것으로 하여 스텝 719에서 최대주파수 「40」보다 큰지 아닌지를 판정하여, 클 때에는 스텝 715에서 운전주파수 F(i)를 「40」으로 결정한다. 스텝 718에서 최대주파수 「40」보다 작다고 판단된 경우에는 스텝 716에서 최소주파수 「12」보다 작은지 아닌지를 판정하며, 작은 때에는 스텝 721에서 운전주파수 F를 「0」으로 결정한다.

이와 같이 해서 운전주파수 F를 결정한 후, 다음의 스텝 722에서 출력 주파수가 결정주파수가 되도록 인버터 제어회로(21)를 제어하고, 상기한 스텝 501 이하의 처리를 실행한다.

이상의 처리에 의해 예를 들면 운전도중에 사용자가 와이어리스 리모콘(30)에 의해 운전모드를 변경한 경우에는 스텝 601의 처리에 의해 표1에서 초기 운전주파수 F가 새롭게 정해지며, 다음회의 검지온도의 읽기가 실시되었을 때 스텝 605 처리에 의해 표3에서 새로운 검지온도의 읽기간격(t)이 결정되며, 이 읽기간격(t)에 따라서 운전주파수 F의 변경이 실시된다.

한편 온도읽기간격(t)의 도중에서 와이어리스 리모콘(30)으로부터 루버방향의 변경, 또는 풍량의 변경이 있는 경우에는 그 설정시간이 경과하기까지 그 상태로의 처리가 실시되며, 다음의 읽기간격에서 새로운 변경이 있는 상태에 대응하여 검지온도의 읽기간격(t)이 결정된다.

또한 운전중에 설정온도의 변경이 있는 경우, 능력을 즉시 변경한 편이 이용자의 희망에 맞기 때문에 읽기간격이 무시되어 설정온도가 변경된 시점의 설정온도 T에 대한 검지온도 T의 온도차 T와, 전회의 검지온도와의 차 △T에 기초하여 능력변경값 f이 표 4, 5, 6 중 어느 하나로부터 읽어지며, 그 이전의 능력으로서의 운전주파수 F에 가산되어 새로운 운전주파수 F가 결정된다. 즉, 이 경우는 타이머 TM의 설정시간이 경과한 것과 동일하게 취급된다.

또한 와이어리스 리모콘(30)에 의해 풍량이 「자동」으로 설정한 경우, 표2에 나타내는 바와 같이 온도의 설정온도에 대한 차 T와 운전모드에 의해 풍량은 자동적으로 제어되고, 그 제어 결과, 풍량의 변화가 있는 경우에는 다음의 온도읽기시점에서 새로운 읽기간격(t)이 채용된다. 또한 이 경우 공기조화기의 능력제어의 온도읽기간격과 등가시켜서 풍량을 결정하는 온도를 읽도록 한 경우에는 온도읽기간격(t)의 도중에서 풍량이 변경되지 않기 때문에 풍량변화가 있는 시점에서 읽기간격에 새로운 시간이 채용되도록 하면 좋다.

그런데 공기조화기의 제어회로에 있어서, 특히 마이크로 컴퓨터는 대부분의 기종에 공용할 수 있도록 제조하는 것이 표준화하는 것으로서 바람직하다. 한편 공기조화기는 공기조절능력(정격)이 큰 기종과 작은 기종이 다수 존재한다.

이와 같이 대부분의 기종에 대해서, 일반적으로는 공기조절능력이 큰 기종은 용적이 큰 방에 설치되며, 공기조절능력이 작은 기종은 용적이 작은 방에 설치된다. 이와 같이 방의 용적에 따른 공기조절능력을 가진 것을 설치했다고 해도 용적이 큰 방에서는 토출공기의 순환에 시간이 걸리고, 용적이 작은 방에서는 토출공기의 순환에 요하는 시간이 짧다. 이 때문에 공기조절능력이 큰 기종에서는 실내온도를 검지하는 온도센서의 응답이 늦고, 능력이 작은 기종에서는 온도센서의 응답은 빠르다. 이것에 대응하기 위해서 본 실시예에서는 마이크로 컴퓨터가 기종을 식별하기 위한 데이터를, 기억장치(12)를 구성하는 EEPROM에 제조단계에서 미리 기억시켜 둔다.

그리고 온도읽기간격시간을 설정하는 파라미터로 하여, 운전모드 M, 실내팬풍량 F, 루버방향 D에 첨가하고, 이 기종마다의 능력 데이터(Q)를 이용하도록하고 있다. 이 EEPROM에 기억되는 데이터는 제조단계에서 기종이 확정된 후에 전기적으로 입력되기 때문에 제조당초부터의 설정은 불필요하고, 마이크로 컴퓨터 및 제어회로의 범용성이 유지된다.

상기 실시예에서는 운전모드 실내팬풍량, 루버방향 및 공기조화기의 능력을 가미하여 온도읽기간격을 변경하고 있다. 그러나 피공기조절공간이 크기(공기조절부하)에 대응한 공기조화기를 소정의 능력으로 운전한 경우, 온도의변화에 의해 피공기조절공간의 크기(공기조절부하)를 어느 정도 추측할 수 있다. 이와 같은 경우에는 초기에 공기조절능력에 대한 온도의 변화의 상태를 검지하고, 그 후는 이 변화의 상태에서 실내의 용적을 판별하고, 그 용적에 대응한 검지온도의 읽기간격을 결정해도 좋다.

제8도는 본 발명의 제2실시예에 대응하는 제어회로(11)의 처리순서를 나타낸 것으로, 이 이외의 구성은 상기 제1실시예와 동일하기 때문에 그 설명을 생략하고, 처리순서에 대해서만 설명한다.

최초의 스텝 801에서 운전의 개시인지 아닌지를 판정한다. 운전개시이면 스텝 802에서 인버터의 출력주파수 F를 미리 설정된 F로 하고, 다음의 스텝 803에서 운전개시부터 다음에 실내온도를 읽는 시간을, 예를 들면 5분으로 설정된 타이머(A)를 스타트시키고, 다음의 스텝 804에서 온도센서의 검지온도 T를 읽는다.

다음에 타이머(A)에 설정된 5분을 경과하기 까지 시간을 기다려서 5분을 경과한 후의 스텝 806에서 다시 한번 온도센서의 검지온도 T를 읽는다. 그리고 스텝 807에서는 전회의 검지온도 T와 금회의 검지온도 T와의 차의 절대값 △T를 연산한다.

다음에 스텝 808에서 검지온도의차의 절대값 △T가 1℃이상인지 아닌지를 판정하여, 1℃이상이면 스텝 809에서는 설정시간(t)으로서 50초를 결정하고, 1℃미만이면 스텝810에서 설정시간(t)으로서 80초를 결정하며, 또 스텝 811에서 이 설정시간(t)을 타이머(C)로 설정한다. 그리고 스텝 812에서는 읽기 회수를 계수하는 카운터의 값을 「2」로 한다.

이 시점에서 스텝 801의 처리를 실행한 후 , 스텝 813에서 운전중인지 아닌지를 판정한다. 운정중이면 스텝 814에서 타이머(C)의 설정시간이 경과하기 까지 시간을 기다린다. 그리고 그 시간이 경과했을 때 스텝 815에서 검지온도 T를 읽는다. 다음에 스텝 816에서는 금회의 검지온도 T와, 설정온도 T와의 차 T를 계산하고, 또 전회의 검지온도 T에 대한 금회의 검지온도 T의 차, 즉 온도변화분 △T를 계산한다. 또한 스텝 817에서 그 때의 운전모드, 온도차 T, 온도변화분 △에 기초하여 표 4, 5, 6 중 어느 하나를 이용하여 운전주파수의 변경값 f을 결정한다.

다음에 스텝 818에서 그 때 현재의 운전주파수 F에 변경값 f을 가산하여 새로운 운전주파수 F를 가산한다. 계속해서 스텝 819에서는 운전주파수 F가 최대주파수 F이상인지 아닌지를 판정하고, 최대주파수 F이상이면 스텝 820에서 운전주파수 F를 최대주파수 F로 결정하고, 최대주파수 F미만이면 821에서 운전주파수 F가 최소주파수 F이하인지 아닌지를 판정하며, 최소주파수 F이하일 때에는 스텝 822에서 타이머(C)를 스타트시키고, 스텝 824에서 검지온도의 읽기회수를 계수하는 카운터의 값을 「1」증가하여 스텝 801 이하의 처리를 반복한다.

이와 같이 공기조화기의 운전을 개시한 시점의 검지온도와, 운전을 개시하고 나서 소정시간을 경과한 후의 검지온도와의 차에서 실내의 공기조절 부하를 판정하여, 이 판정결과에 따라서 다음회부터의 검지온도의 읽기간격을 결정함으로써 공기조화기의 정격과 공기조절부하와의 정합성이 좋고 나쁨에 관계없이 적절하게 설정할 수 있다.

또한 이 실시에에서는 온도변화로부터 공기조절부하를 판정했지만, 와이어리스 리모콘(30)에 방의 크기를 설정하는 스위치를 설치하고, 부하상태를 사용자에게 설정시키고, 그 설정값에 따라서 검지온도의 읽기간격을 설정하도록 할 수도 있다.

또한 제5도, 제6도, 제7도에 처리순서를 나타낸 실시에에서는 운전모드,실내팬풍량, 루버방향 및 공기조화기의 능력에 대응시켜서 온도읽기간격을 변경했지만, 운전모드를 기본으로 하고, 실내팬풍량, 루버방향에 대해서는 각각 일정시간을 가감산하도록 해도 좋다. 일례로서 온도읽기간격을 t, 운전모드에 의해 결정되는 시간을 t, 실내팬이 풍량에 의해 결정되는 시간을 t, 루버방향에 의해 결정되는 시간을 t, 공기조화기의 능력에 의해 결정되는 시간을 t로 했을 때 아래식의 온도읽기간격(t)을 결정한다.

이 경우 온도센서(14)가 실내의 높은 곳에 설치된 경우에는 운전모드에 의해 결정되는 시간(t₁)을, 난방시의 t₁드라이시의 t₁≤ 냉방시의 t₁이고, 반대로 온도센서(14)가 실내의 낮은 것에 설치된 경우에는 운전모드에 의해 결정되는 시간을 t₁을, 난방시의 t₁드라이시의 t₁≥ 냉방시의 t₁이다. 또한 실내팬의 풍량, 공기조화기의 능력에 대해서는 온도센서(14)의 설치위치와는 관계없이 강풍시의 t₂약풍시의 t₂미풍시의 t₂로 하고, 공기조절능력 대(大)일 때의 t₄공기조절능력 소(小)일 때의 t₄로 한다. 또한 루버방향에 대해서는 온도센서(14)가 실내의 높은 곳에 설치된 경우 루버 아래방향일 때의 t₃루버 위방향일 때의 t₃로 하지만, 온도센서(14)가 실내의 낮은 곳에 설치되어 있는 경우에는 온도센서(14)의 설치위치에 의한 영향은 거의 없기 때문에 일정값을 채용한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예로 설명했는데 실내의 설정온도에 대한 검지온도의 차 T_(i)와, 설정시간의 전후의 온도차 △T_(i)에 대응하는 능력변경값, 즉 인버터의 주파수 변경값 f_(i)을 표2를 이용하여 결정하는 방법은 계산량을 적게 할 수 있는 점에 유리하다.

즉 PID제어, 퍼지제어, 뉴로제어등은 많은 계산을 생략하고, 응답속도를 향상시키기 위해서 실시되는 것이다. 그러나 용량 및 계산속도가 충분하면 공기조화기의 제어회로에 포함되는 마이크로 컴퓨터에 연산시켜도 좋다. 단 GA에서 처리를 실시하는 경우에는 복수의 모의실험결과를 원래대로 최적값이 결정되기 때문에 퍼지제어, 뉴로제어보다도 더 많은 계산을 필요로 하기 때문에 미리 이들의 계산을 대용량의 컴퓨터에서 처리시킨 결과를 원래대로 제어할 필요가 있다. 본 실시에에서는 표를 이용하여 인버터의 주파수 변경값 f_(i)을 구하고 있기 때문에 계산량이 적고, 또한 대용량의 컴퓨터에서 처리를 할 필요성도 없는 점에서 유효하다고 말할 수 있다.

이상의 설명에 의해 분명히 한 바와 같이 본 발명에 의하면 운전모드, 실내로 토출하는 풍량, 피공기조절실의 크기, 공기조화장치의 공기조절능력 등에 따라서 각각 능력제어를 위한 온도 센서에 의한 검지온도의 읽기시간의 간격을 적절하게 변경하도록 했기 때문에 온도제어의 헌팅 현상 및 온도제어의 상승의 나쁨을 해소하여 최적의 공기조절능력제어를 실현할 수 있다.

Claims (6)

1. 공기조화를 실시하는 온도에 기초하여 공기조화기의 공기조절능력이 변경되는 공기조화기의 운전제어방법에 있어서, 상기 공기조절능력의 변경은 상기 방에 설치되어 설정된 검지시간간격으로 검지동작을 실행하는 온도센서로부터의 출력 및 설정온도에 기초하여 결정되며, 상기 공기조화기가 냉방모드·난방모드·습기제거모드 중 어느 하나의 운전모드로부터 다른 하나의 모드로 전환선택되는 경우 또는 방에 토출하는 환기된 공기의 토출풍량이나 풍향이 변화하는 경우에 방의 크기에 따라서 상기 검지시간간격을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
2. 제1항에 있어서, 공기조절능력은 변경된 시간간격에 의해 검지된 검지온도 및 검지온도의 변화에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
3. 압축기, 실내팬을 구비한 실내열 교환기, 실외열 교환기를 구비하는 냉동 사이클을 갖고, 냉방모드, 난방모드, 습기제거모드 중 어느 하나의 운전모드로부터 다른 하나의 운전모드로 전환할 수 있으며, 상기 압축기 및 실내팬의 운전동작이 변경할 수 있는 공기조절능력 가변형의 공기조화기에 있어서, 실내온도를 설정하는 설정수단; 실내온도를 검지하기 위해서 미리 설정된 검지시간간격으로 검지동작을 실행하는 온도센서; 및 상기 공기조화기는 상기 운전모드의 변경, 상기 실내팬에 의한 풍량 또는 풍향의 변경에 따라서 상기 검지시간간격의 변경을 실시하는 검지시간간격 변경수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기
4. 제3항에 있어서, 상기 검지시간간격 변경수단이 실내열 교환기가 설치되는 방의 크기에 따라서 상기 검지시간간격을 변경하는 입력수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 제3항에 있어서, 상기 운전모드, 상기 실내팬에 의한 풍량 또는 풍향에 따라서 시간신호를 소정의 간격으로 출력하는 타이머수단; 상기 타이머수단에 의한 시간신호가 출력될 때마다 상기 온도센서에 의해 검지된 검지온도를 기억하는 기억수단; 상기 타이머수단에 의한 시간신호가 출력될 때마다 검지되는 온도와 상기 온도설정수단에 의한 설정온도의 차를 연산하는 제1연산수단; 기억된 검지온도와 새롭게 검지된 검지온도와의 차를 연산하는 제2연산수단; 및 상기 온도설정수단에 의한 설정온도 및 상기 제1 및 제2연상수단에 의해 얻어진 각각의 온도차에 기초하여 공기조절능력을 지정하는 공기조절능력 지정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 제5항에 있어서, 공기조화기의 동작중에 있어 상기 온도설정수단에 의한 설정온도의 변경이 있을 때에 상기 온도센서에 의한 검지동작을 바로 실행시키는 온도검지 실행수단을 구비하고, 이 온도검지 실행수단의 동작에 의해 상기 온도센서로부터 새롭게 검지된 검지온도와 상기 기억수단에 기억되어 있는 직전의 검지온도의 차에 기초하여 상기 공기조절능력 지정수단에 의해 지정된 공기조절능력을 보정하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.