KR100408620B1 - 공기조화기의제어장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본발명은 공기조화기의 제어장치에 관한것이다.

2. 발명이 해결하려고하는 기술적 과제

본발명은 동결이 예측되는것과같은 경우에는 검출기가 동결방지를 검출하기전에 동결방지의 동작을 행하는것이다.

3. 발명의 해결방법의 요지

적어도 능력가변형의 압축기(3), 열원측열교환기(4), 감압장치(5), 이용측열교환기(6)를 냉매배관으로 환상으로 접속한 냉동주기와 상기한 이용측열교환기(6)의 한쪽의 면측에 일체로 구성되고 온수가 순환되는 방열기(6b)와를 구비한 공기조화기에 있어서 이용측열교환기(6)의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬(13) 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬(14)과, 이들 각각의 송풍팬(13)(14)에 대응해서 이용측열교환기(6)로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와 이 제1의 토출구를 폐색시키는 플랩(25),(29)과를 구비하고 동일설정송풍량시 이 플랩(25),(29)이 제1의 토출구를 폐색시키고있는때 제2의 송풍팬(14)의 송풍량을 상기한 플랩(25),(29)이 제1의 토출구를 폐색시키고있지않은때의 제2의 송풍팬(14)의 송풍량보다 크게하는 제어수단을 구비한것을 특징으로하는 공기조화기의 제어장치.

4. 발명의 중요한용도

본발명은 제1의 토출구, 제2의 토출구 및 각각의 토출구에 대응하는 제1의 송풍팬(13), 제2의 송풍팬(14)을 구비한 공기조화기의 제어장치에 관한것이다.

Description

공기조화기의 제어장치

본발명은 이용측열교환기로 조화된 공기를 피조화실에 복귀시키기위한 제1의 토출구, 제2의 토출구 및 각각의 토출구에 대응하는 제1의 송풍팬, 제2의 송풍팬을 구비한 공기조화기의 제어장치에 관한것이다.

종래의 공기조화기로서는 일본국 특개평02-115652호공보에 기재된것, 즉 공기여과기의 눈막힘판단부로부터의 신호와 동결판단부로부터의 신호와의 양쪽이 출력된때에 송풍장치의 풍량을 증가시키므로서 공기여과기의 눈막힘에 기인하고 송풍량이 저하해서 생기는 증발기의 동결을 제어하는것이었다.

또 일본국 특개평03-11253호공보에 기재된것, 즉 냉방용냉동주기의 운전시에 냉방용실내측열교환기의 온도가 저하한때에 여기에 인접하는 난방용실내측열교환기의 방열에의해 냉방용실내측열교환기를 가열해서 냉방용실내측열교환기의 동결을 방지하는것이었다.

상기한바와같은 종래의 동결방지의 기술은 어느것이나 열교환기가 동결에 이르게되는것과같은 상태를 판단 또는 추측해서 그 보호동작이 행해지는것이었다.

그려나 송풍로의 상태 또는 설계에 따라서는 통상의 연속운전에서 열교환기(또는 방열기)의 동결이 미리 예측되는 경우가있다.

이와같은 경우에는 미리 동결방지의 기능을 작동시켜두는것이 바람직하지만은 종래의 기술에서는 상기한바와같이 동결에 이르게되는것과 같은 상태를 판단 또는 추측해서부터가아니면 동결방지의 기능이 유효하게되지않는것이었다.

예를들면 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실에 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와를 구비한것과같은 공기조화기에서 한쪽의 토출구(제1의 토출구 또는 제2의 토출구)측으로부터만 송풍을 행하는경우 풍로(특히 송풍팬의위치)의 관계로부터 열교환기의 1면에대한 송풍량이 특히 적게되는 경우가 생겨 통상의 운전인데도불구하고 열교환기의 일부에 동결이 생기는것이다.

종래의 기술에서는 이와같은 동결이 예측되는 경우에 있어서도 검출기가 동결방지를 검출하기까지 동결방지의 기능이 동작하지않는것이었다.

본발명은 이와같은 문제점에대해 동결이 예측되는것과같은 경우에는 검출기가 동결방지를 검출하기전에 동결방지의 동작을 행하는것이다.

본발명의 청구항 1에기재된 발명에서는 적어도 능력가변형의 압축기, 열원측열교환기, 감압장치, 이용측열교환기를 냉매배관으로 환상으로 접속한 냉동주기와 상기한 이용측열교환기의 한쪽의 면측에 일체로 구성되고 온수가 순환되는 방열기와를 구비한 공기조화기에 있어서, 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와 이 제1의 토출구를 폐색시키는 플랩(flap)과를 구비하고 동일설정송풍량시, 이 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있는때 제2의 송풍팬의 송풍량을 상기한 플랩이 제1의 토출구를 폐색하고있지않은때의 제2의 송풍팬의 송풍량보다 크게하는 제어수단을 구비하고 송풍팬의 송풍량의 증가에의해 풍량저하에의한 동결을 방지하는것이다.

본발명의 청구항 2에기재된 발명에서는 적어도 능력가변형의 압축기, 열원측열교환기, 감압장치, 이용측열교환기를 냉매배관으로 환상으로 접속한 냉동주기와 상기한 이용측열교환기의 한쪽의 면측에 일체로 구성되고 온수가 순환되는 방열기와를 구비한 공기조화기에 있어서, 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과, 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와, 이 제1의 토출구를 폐색시키는 플랩과를 구비하고, 동일설정송풍량시, 이 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있는때에, 제2의 송풍팬의 송풍량을 상기한 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있지않은때의 제2의 송풍팬의 송풍량보다 크게하는 팬제어수단과, 상기한 방열기의 온도가 미리정한 온도 이하로된때에 상기한 압축기의 능력을 내리는 능력조정수단으로된 제어수단을 구비하고, 송풍팬의 송풍량의 증가에의해 풍량저하에의한 동결을 방지함과 동시에 다시또 방열기의 온도가 저하한때에는 압축기의 운전능력을 내려서 동결을 방지하는것이다.

본발명의 청구항 3에기재된 발명에서는 적어도 능력가변형의 압축기, 열원측열교환기, 감압장치, 이용측열교환기를 냉매배관으로 환상으로 접속한 냉동주기와, 상기한 이용측열교환기의 한쪽의 면측에 일체로 구성되고 온수가 순환되는 방열기와를 구비한 공기조화기에 있어서, 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에배치되는 제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과, 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와, 이 제1의 토출구를 폐색시키는 플랩과를 구비하고, 동일설정송풍량시, 이 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있는때에, 제2의 송풍팬의 송풍량을 상기한 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있지않은때의 제2의 송풍팬의 송풍량보다 크게하는 팬제어수단과, 상기한 방열기의 온도가 미리정한 제1의온도 이하로된때에 상기한 압축기의 능력을 내리는 능력조정수단, 및 상기한 방열기의 온도가 미리 정한 제1의온도보다 낮은 제2의 온도이하로된때 방열기의 온도가 상승하는 방향으로 온수의 흐름을 제어하는 온수제어수단으로된 제어수단을 구비하고, 송풍팬의 송풍량의 증가에의해 풍량저하에의한 동결을 방지함과 동시에, 다시또 방열기의 온도가 저하한때에는 압축기의 운전능력을 내려서 동결을 방지하고, 다시또 방열기의 온도가 저하하는때에는 방열기에 온수를 흘려서 동결방지를 하는것이다.

본발명의 청구항 4에기재된 발명에서는 적어도 능력가변형의 압축기, 열원측열교환기, 감압장치, 이용측열교환기를 냉매배관으로 환상으로 접속해서 냉동주기를 구성한 공기조화기에있어서, 상기한 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과, 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와, 이 제1의 토출구를 폐색시키는 플랩과를 구비하고, 동일설정송풍량시, 이 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있는때에, 제2의 송풍팬의 송풍량을 상기한 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있지않은때의 제2의 송풍팬의송풍량보다 크게하는 제어수단을 구비하고, 송풍팬의 송풍량의 증가에의해 풍량저하에의한 동결을 방지하는것이다.

본발명의 청구항 5에기재된 발명에서는 적어도 능력가변형의 압축기, 열원측열교환기, 감압장치, 이용측열교환기를 냉매배관으로 환상으로 접속해서 냉동주기를 구성한 공기조화기에있어서, 상기한 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과, 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와, 이 제1의 토출구를 폐색시키는 플랩과를 구비하고, 동일설정송풍량시, 이 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있는때에, 제2의 송풍팬의 송풍량을 상기한 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있지않은때의 제2의 송풍팬의 송풍량보다 크게하는 팬 제어수단과, 상기한 이용측열교환기의 온도가 미리정한 온도 이하로된때에 상기한 압축기의 능력을 내리는 능력조정수단으로된 제어수단을 구비하고, 송풍팬의 송풍량의 증가에의해 풍량저하에의한 동결을 방지함과 동시에, 다시또 방열기의 온도가 저하한때에는 압축기의 운전능력을 내려서 동결을 방지하는것이다.

본발명의 청구항 6에기재된 발명에서는 적어도 능력가변형의 압축기, 열원측열교환기, 감압장치, 이용측열교환기를 냉매배관으로 환상으로 접속해서 냉동주기를 구성한 공기조화기에있어서, 상기한 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과, 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구를 구비하고, 동일 설정송풍량시에, 제1의 송풍팬이 기능하고있지않은때의 제2의 송풍팬의 송풍량을 제1의 송풍팬이 기능하고있는때의 제2의 송풍팬의 송풍량보다 크게하는 팬제어수단과, 상기한 이용측열교환기의 온도가 미리정한 온도 이하로된 때에 상기한 압축기의 능력을 내리는 능력조정수단으로된 제어수단을 구비하고, 송풍팬의 송풍량의 증가에의해 풍량저하에의한 동결을 방지하는것이다.

[실시예]

다음에 본발명의 실시예를 도면에 기초해서 설명한다.

제1도는 본발명에 사용되는 공기조화기의 냉동주기를 나타내는 냉매회로도이다.

이 도면에 있어서 (1), (2)는 각각 실외측장치, 실내측장치이며 양장치에 냉동주기를 구성하는 기기가 분할해서 탑재되어있다.

실외측장치(1)에는 능력가변형의 압축기(3), 열원측열교환기(4), 감압장치(5)(모세관), 머플러(7), 축압기(8)가 탑재되고 실내측장치(2)에는 이용측열교환기(6)가 탑재되고 압축기(3), 열원측열교환기(4), 감압장치(5), 이용측열교환기(6), 머플러(7), 축압기(8)가 순차로 냉매배관으로 환상으로 접속되어서 냉동주기를 구성하고있다.

(9),(10)은 각각 세관측서비스밸브, 세관측니플이며 실외측장치(1)와 실내측장치(2)를 연결하는 냉매배관(φ9.25의 굵은관)이 접속된다.

또한 압축기(3)의 능력가변수단으로서는 압축기의 구동원에 유도전동기를 사용한경우에는 유도전동기에 공급하는 교류전력의 주파수를 인버어터장치 등으로 제어해서 압축기의 회전수를 변경한다.

또 압축기의 구동원에 직류전동기를 사용한경우에는 이 직류전동기에 공급하는 직류전력을 초핑해서 의사적으로 전압을 제어하여 압축기의 회전수를 변경한다.

다시또 압축기에 용량제어밸브를 설치해서 직접 압축기의 토출량을 변경하도록 해도된다.

또 감압장치(5)로서 모세관대신에 전동팽창밸브를 사용해서 압축기(3)의 운전능력에 맞추어서 감압량을 조절하도록해도된다.

이용측열교환기(6)는 냉매가 흘러 증발기로서 작용하는 증발기(6a)와 온수가 흐르는 방열기(6b)로 구성되고 이 이용측열교환기(6)의 방열기(6b)에는 제 1의 송풍팬(13)(크로스플로팬) 및 제2의 송풍팬(14)이 설치되어있다.

이 송풍팬(13),(14)이 구동하므로서 공기가 증발기(6a) 방열기(6b)의 순으로 흐른다.

방열기(6b)는 온수입구(15) 및 온수출구(16)를 거쳐서 온수급탕회로(난방용)에 접속되어있고 방열기(6b)와 온수입구(15)와의 사이에 삽입된 유량가변밸브(17)의 개방도에의해 온수회로로부터 방열기(6b)에 흘러들어가는 온수의 유량을 변경할수가있다.

제2도는 실내장치(2)의 일부분해사시도이다.

이 도면에 있어서 제1도와 동일한 구성요소는 동일부호를 부여하고 설명은 생략한다.

(20)은 흡입패널이며 열교환기(6)의 전면(증발기6a측)에 공기여과기(21)를 거쳐서 설치되어있다.

이 열교환기(6)의 배면(방열기 6b측)에는 송풍팬(13), (14)이 설치되어있고 이 송풍팬은 각각 팬전동기(22),(23)로 구동된다.

송풍팬(13)은 상부분출구(24)에 대행해서 설치되어있고 이 송풍팬(13)이 팬전동기(22)로 구동되므로서 실내의 공기가 흡입패널(20), 공기여과기(21), 열교환기(6)의 순으로 흡입되어 열교환기(6)로 냉각, 가열, 제습을 행한후 상부분출구(24)로부터 실내로 토출된다.

이 상부분출구(24)에는 토출공기의 방향을 변경하는 상부플랩(25)과 좌우풍향조정날개(26)가 설치되고 토출공기의 방향을 임의로 변경할수가있다.

상부플랩(25)은 플랩용전동기(27)로 그 각도가 임의/자동조정되고 좌우풍향조정날개(26)는 수동으로 변경할수있다.

또한 이 상부플랩(25)은 각도에의해 상부분출구(24)를 폐색할수있다.

송풍팬(14)은 하부분출구(28)에 대향해서 설치되어있고 이 송풍팬(14)이 팬전동기(23)로 구동되므로서 실내의 공기가 흡입패널(20), 공기여과기(21), 열교환기(6)의 순으로 흡입되어 열교환기(6)로 냉각, 가열, 제습을 행한후 하부분출구(28)로부터 실내로 토출된다.

이 하부분출구(28)에는 토출공기의 방향을 변경하는 하부플랩(29)과 좌우풍향조정날개(30)가 설치되고 토출공기의 방향을 임의로 변경할수가있다.

하부플랩(29)은 플랩용전동기(31)로 그 각도가 임의/자동조정되고 좌우풍향조정날개(30)는 수동으로 변경할수있다.

또한 이 하부플랩(29)은 각도에의해 하부분출구(28)를 폐색할수있다.

(32)는 배출호스이며 냉방운전시(열교환기 6의 증발기6a에 냉매가 순환하고있는때) 및 제습운전시(열교환기 6의 증발기 6a에 냉매가 순환하고 또한 방열기 6b에 온수가 순환하고있는때)에 증발기(6a)로부터 적하하는 배출수를 열교환기(6)의 하부에 설치된 배출팬을 거쳐서 옥외로 배수하기위한것이다.

또한 난방운전은 열교환기(6)의 방열기(6b)에 온수가 순환해서 행해진다.

또 (33)은 조작부이며 실내장치(2)의 상부에 설치되고 공기조화운전의 개시/정지, 운전모드(냉방운전/제습운전/난방운전), 희망실온의 설정등을 행하기위한 스위치류 및 각종 표시부가 설치되어있다.

이 조작부(33)의 설정은 전장상자(34)내의 제어부에서 판단되어 제어에 사용된다.

(35)는 온도센서이며 이 센서가 검출한 값은 제어부에서 판단되어 제어에 사용된다.

(36)은 전원코드, (37)은 단자판이며 실외장치(1)의 단자판을 연결하는 신호선이 접속된다.

제3도는 제1도 제2도에 나타내는 공기조화기에 사용되는 제어장치의 개략도이다.

제어장치는 실외측장치(1)에 설치되는 제어부(제3도에 나타내는 하측)와 실내장치(2)에 설치되는 제어부(제3도에 나타내는 상측)로 구성되어있다.

이들 양제어부는 단자① 단자② 단자③간에서 신호선 및 전력선에의해 전기적으로 접속되고 전력의 공급과 신호의 수수가 가능하게되어있다.

제3도의 상측(실내장치 2의 제어부)에 있어서 (40)은 플러그이며 가정내의 AC100V 콘센트에 접속되어서 교류전력의 공급을 받는다.

(41),(42),(43)은 각각 제어회로용전원, 전동기구동용전원,직렬통신용전원이며 이 교류전력에 잡음흡수용의 페라이트코어(44),(45) 및 전류퓨우즈(정격 3A)(46)를 거쳐서 접속되어있다.

(47)은 구동회로이며 전동기전원(42)으로부터 얻어지는 전력의 팬전동기(22),(23)에의 공급을 마이크로컴퓨터(48)로부터의 신호에 응답해서 제어한다.

마이크로컴퓨터(48)에의한 팬전동기(22),(23)의 제어방법으로서는 팬전동기에 직류전동기를 사용한경우에는 구동회로(47)로 전동기전원(42)으로부터 얻어지는 직류전력을 초핑해서 팬전동기에 인가되는 등가직류전압을 변경해서 팬전동기의 회전수를 제어한다.

다시또 팬전동기가 브러시레스형이면 이 구동회로(47)는 팬전동기의 회전자의 회전위치에 대응해서 통전하는 고정자권선을 자동적으로 전환하는 전환회로를 포함하고 회전자의 회전위치의 검출에 수정의 연산이 필요한경우에는 그 연산을 마이크로컴퓨터(48)가 행하는것이다.

팬전동기에 유도전동기(교류전동기)를 사용한경우에는 구동회로(47)로 전동기전원(42)으로부터 얻어지는 강압된 교류전력의 통전위상의 타이밍을 변경하여 팬전동기에 인가되는 등가전류를 변경해서 팬전동기의 회전수를 제어한다.

이때 팬전동기의 회전자의 회전수를 홀IC등을 사용해서 검출할수있도록 구성하고 마이크로컴퓨터(48)로 회전자의 회전수를 피이드백제어가 행해지도록 구성해도된다.

또한 제어회로전원(41) 전동기전원(42), 직렬통신용전원(43), 구동회로(47)는 동일한 전장기판상에 설치되어있다.

또 제어회로전원(41)은 마이크로컴퓨터(48), 플랩용전동기(27),(31), 유량가변밸브(17)등의 전기기기의 구동용으로 사용되는 전력을 안정화하고 직렬통신용전원(43)은 직렬통신용의 신호에 중첩되는 전력을 안정화하는것이다.

(49)는 구동회로이며 마이크로컴퓨터(48)로부터의 신호에 응답해서 플랩용전동기(스텝전동기)(27),(31) 유량가변밸브(17)의 구동용스텝전동기(17a) 전력계전기(50)등을 구동시키는것이다.

전력계전기(50)는 상시개방접촉편(51)을 구비하고 이 상시개방접촉편(51)이 폐색되므로서 플러그(40)로부터 얻어지는 교류전력을 실외장치(1)에 공급가능하게하는것이다.

(33a),(33b)는 각각 스위치기판, 표시기판이며 조작부(33)에 설치되어있다.

(52),(53)은 각각 이용측열교환기(6)(특히 방열기 6b) 의 온도를 검출하는 온도센서 및 실온(피조화실의 온도)을 검출하는 온도센서이며 온도센서(35)와 마찬가지로 마이크로컴퓨터(48)의 A/D(아날로그/디지털)입력단자에 접속되어있다.

마이크로컴퓨터(48)는 센서로부터의 아날로그신호를 디지틸값으로 변환해서내부에 기록하여 제어에 사용하는것이다.

(54)는 신호출력부이며 옥내의 온수급탕회로에 온수를 순환시키기위한 보일러 또는 보일러를 갖는 시스템에 제어신호를 출력시키는것이다.

이 제어신호로서는 실내장치(2)의 방열기(6b)에 온수를 순환시킬필요가 생긴경우에 출력시키는것이며 보일러의 경우는 60℃의 온수를 출탕시키는 신호, 80℃의 온수를 출탕시키는 신호, 보일러를 갖는 시스템의 경우에는 이들 신호에 추가해서 보일러측으로부터의 제어신호(시운전신호등)를 수신할수있는것이다.

(55)는 직렬회로이며 마이크로컴퓨터(48)로부터 출력되는 직렬신호를 광결합기를 거쳐서 신호선과 전원의 한쪽의 선간에 중첩시켜서 실외장치(1)에 출력시키는 회로와 신호선에 중첩된 신호를 광결합기를 거쳐서 빼내어 마이크로컴퓨터(48)에 전송하는 회로를 갖고있다.

다음에 제3도의 하측 (실외장치 1의 제어부)에 있어서 (60)은 마이크로컴퓨터이며 직렬회로(61)에 실내장치(2)로부터 출력된 신호를 입력시킨다.

이 직렬회로(61)는 실내장치(2)에 탑재된 직렬회로(55)와 동일한 구성이며 이들 양직렬회로(55),(61)를 사용하므로서 실내장치(2)의 마이크로컴퓨터(48)와 실외장치(1)의 마이크로컴퓨터(60)가 상호 제어신호를 수수할수있는것이다.

(62)는 전류퓨우즈(정격 25A)이며 이 전류퓨우즈(62)를 거쳐서 실내장치(2)로부터 교류전력이 공급된다.

이 전력은 노이즈필터(63), 리액터(64)를 거쳐서 전파정류용의 다이오우드브리지(65)에 공급된다.

이 다이오우드브리지(65)는 평활용의 콘덴서 (66),(67),(68)와함께 100v의 교류전력을 배전압정류해서 280v의 직류전력을 얻고있다.

이 직류전력은 6개의 스위칭소자를 3상브리지상으로 접속한 인버어터회로(70)에 공급되고 이 인버어터회로(70)에서 3상의 의사정현파로 변환된후 압축기(3)의 구동원(유도전동기)에 공급된다.

마이크로컴퓨터(60)는 3상의 임의의 주파수의 의사정현파를 생성하기위한 스위칭신호를 구동회로(71)를 거쳐서 인버어터회로(70)의 각각의 스위칭소자에 출력시키고 임의의 주파수는 실내장치(2)로부터 송신되어오는 제어신호에 기초해서 결정된다.

따라서 압축기(3)의 유도전동기에는 직류의 140v를 중심으로하고 주파수 및 진폭이 제어된 교류전력이 공급되는것이다.

(72)는 스위칭전원이며 노이즈필터(73)를 거쳐서 얻어지는 배전압정류된 280v의 직류전력을 스위칭해서 구동회로(70)용, 및 마이크로컴퓨터(60)용의 안정화된 직류전력을 생성한다.

또한 (74)는 전류퓨우즈(정격 10A), (75)는 전류퓨우즈(정격 3A)이다.

(76)은 팬용전동기이며 열원측열교환기(4)에 열원공기를 공급하는 프로펠라 팬을 구동시키는것이다.

이 팬용전동기(76)는 운전용콘덴서(77)를 갖는 단상유도전동기이며 릴레이접촉편(78)의 조합에의해 정지, 약풍, 중간풍, 강풍의 4단계로 회전수, 즉 프로펠라팬의 송풍량이 변경된다.

이 릴레이접촉편(78)의 개폐상태는 도시하지않은 릴레이의 통전을 마이크로컴퓨터(60)가 제어해서 전환된다.

(79), (80), (81)은 각각 외기온도를 검출하는 외기온도센서, 열원측열교환기(4)의 온도를 검출하는 코일온도센서, 압축기(3)의 온도를 검출하는 압축기온도센서이며 각각의 검출치는 디지털데이터로 변환된후 마이크로컴퓨터(60)에 기록되어 제어에 이용된다.

(82)는 교류전류검출용의 전류트랜스이며 주로 압축기(3)에 공급되는 교류 류를 검출한다.

이 검출된 전류의 값은 디지털데이터로 변환된후 마이크로컴퓨터(60)에 기록되어 제어에 이용된다.

이상과같이 구성된 제어장치에서는 우선 냉방운전시의 기본동작은 유량제어밸브(17)를 폐색시키고 피조화실의 실온과 설정온도와를 기초로해서 마이크로컴퓨터(48)가 퍼지(fuzzy)연산을 행하여 압축기(3)의 능력의 증감분을 구하여 이 증감분을 나타내는 데이터를 제어데이터로서 실외장치(1)의 마이크로컴퓨터(60)에 출력시킨다.

제습운전시에는 실온이 설정온도가까이까지 냉방된후 이 제어에 추가해서 보일러 또는 보일러의 시스템에 온수출탕(출탕온도는 부하가 크면 높게한다)의 신호를 송신하고 피조화실로 복귀되는 공기의 온도가 흡입공기의 온도와 별로 다르지않도록 유량조절밸브(17)의 개방도를 제어한다.

난방운전시의 기본동작은 실내장치(2)의 상시개방접촉편(51)을 개방해서 실외장치(1)에의 전력의 공급을 정지시키고 압축기(3)의 운전을 정지시켜 피조화실의 실온과 설정온도와에 기초해서 마이크로컴퓨터(48)가 퍼지연산을 행하여 유량제어밸브(17)의 개방도를 제어하고 동시에 보일러 또는 보일러의 시스템에 온수출탕(출탕온도는 부하가 크면 높게한다)의 신호를 송신한다.

제4도는 본발명의 제어장치에의한 플랩(25),(29), 팬전동기(22),(23)의 제어를 나타내는 플로차아트이다.

이 플로차아트는 마이크로컴퓨터(48)에의해 실행되는 동작이며 냉방운전시만 기능하는 플로차아트로서 전체의 제어의 플로차아트의 일부이다.

우선 스텝 s1에 이르기전에 공기조화기는 통상의 운전을 행하고있는것이며 상부플랩(25) 하부플랩(29)의 각도는 조작부에서의 조작에의해 수동설정의 상태 또는 자동의 스윙의 상태로 설정되어있다.

따라서 상부플랩(25), 및 하부플랩(29)의 각도를 나타내는 값 Fuθ및 Fdθ의 값이 설정되어있다.

스윙시에는 이 값이 자동적으로 변화한다.

또한 하부플랩(29)의 스윙설정은 되지않는다.

같은 모양으로 팬전동기(22)(상부플랩 25에대응)팬전동기(23)(하부플랩 29에 대응)의 회전수 Nu, Nd도 같은모양으로 설정되어있다.

또한 자동설정시에는 실온과 설정온도와의 차이에 기초한 소정의 1차함수로 회전수를 변경하도록한다.

스텝 s1에서는 냉방운전인가 아닌가의 판단을 행하고 이 조건을 만족시키지않는때에는 스텝 s7∼스텝 s10으로 진행하고 상부플랩(25)의 각도를 Fuθ로 제어하고 하부플랩(29)의 각도를 Fdθ로 제어하고 (상) 팬전동기(22)의 회전수를 Nu로 제어하고 (하) 팬전동기(23)의 회전수를 Nd로 제어해서 다음으로 진행한다.

플랩의 각도는 각각의 스텝전동기에 부여되는 펄스수에 비례하고 각도 「0」은 전체폐색상태(분출구를 폐색시킨상태)에 대응한다.

마이크로컴퓨터(48)는 각각의 플랩의 위치조정(각도가 「0」이되기까지 펄스를 계속출력시킨다. 예를들면 각도의 분해능력이 480이면 480펄스를 출력시키면된다)를 행한후 출력되는 펄스의 수와 각도를 대응시켜서 기억해서 플랩의 각도를 제어한다.

또한 팬전동기의 회전수는 피이드백제어를 행하므로서 임의의 회전수로할수가있다.

스텝s1의 조건을 만족시키는때에는 스텝s2에서 하부플랩의 각도 Fdθ를 Fdθ=0, 팬전동기(23)의 회전수 Nd를 Nd=0으로 변경한다.

이어서 스탭s3, 및 스텝s4에서 이 공기조화기의 능력코드(주로 압축기 3의 최대능력에 대응한다)를 판단해서 스텝s5 또는 스텝s6, 스텝s7로 진행한다.

스텝s5에서는 현재설정되어있는 팬전동기(22)의 회전수 Nu를 Nu=Nu×(1+α2)로 변경하고 스텝 s6에서는 현재설정되어있는 팬전동기(22)의 회전수 Nu를 Nu=Nu×(1+α)으로 변경한다.

α1 및 α2에는 α1<α2의 관계가있다.

예를들면 α1=0.1, α2=0.05이다.

이어서 스텝s7∼스텝s10으로 진행하고 상기와마찬가지로 각각의 플랩의 각도 및 팬전동기의 회전수가 Fuθ, Fdθ(=0), Nu, Nd(=0)으로 제어된다.

이때 하부플랩(29)은 폐색되고 팬전동기(23)는 정지상태가되고 팬전동기(22)의 회전수는 냉방운전이외의 운전에 비해서 (1+α1) 또는 (1+α2)배로 증가한다.

제5도는 제4도의 A에 연결되는 플로차아트이며 우선 스텝 s11에서 냉방운전인가 아닌가의 판단을 행하여 냉방운전시에는 스텝s12∼스텝s15의 판단에 기초해서 이용측열교환기(6)의 방열기(6b)의 온도 T 가 다음의 어느것인가의 영역에 있는가의 판단을 행해서 각각에 대응하는 스텝으로 진행한다.

온도 T가 T>10℃인때 (스텝s12를 만족시키는때)에는 제어로 판단해서 아무것도 하지않는다.

온도T가 10℃T >8℃인때에는 스텝s16으로 진행하여 현재 압축기(3)의 유도전동기에 공급되고있는 교류전력의 주파수F를 F×1/2로하는 신호를 실외장치(1)의 마이크로컴퓨터(60)에 송신한다.

이 스텝s16이 실행되므로서 압축기(3)에 공급되고있는 교류전력의 주파수가 1/2로 보정되고 증발기(6a)의 냉각능력이 저하해서 그이상의 온도 T의 저하를 방지할수가있다.

온도 T가 8℃T >6.4℃인때에는 스텝s17로 진행하여 현재 압축기(3)의 유도전동기에 공급되고있는 교류전력의 주파수F를 F=0 으로하는 신호를 실외장치(1)의 마이크로컴퓨터(60)에 송신한다.

이 스텝s17이 실행되므로서 압축기(3)에 공급되고있는 교류전력의 주파수가0(정지)이되기까지 순차로 감소해가도록 보정되고 (예를들면 10Hz/분 간격으로 주파수F를 감소시킨다), 이 스텝s17을 만족시키고있는 사이에는 증발기(6a)의 냉각이 정지에까지이른다.

온도 T가 6.4℃T >0.8℃인때에는 스텝s18, 스텝s19 로 진행하여 우선 보일러 또는 보일러시스템에 온수의 출탕을 행하게하는 신호를 출력시키고 이어서 유량제어밸브(17)의 개방도를 전체개방의 약 30%까지 개방한다.

이들 스텝을 실행하므로서 이용측열교환기(6)의 방열기(6b)에 온수가 공급되어서 온도T를 높게할수가있다.

이때 압축기(3)에 공급되고있는 교류전력의 주파수는 스텝s17에서 0(정지)으로 보정된채이다.

온도 T가 0.8℃T 인때에는 스텝s20 으로 진행하여

이상표시(동결의 표시)를 행한후 공기조화기의 운전을 정지시킨다.

따라서 이 플로차아트가 실행되므로서 냉방운전시에는 하부플랩(29)이 폐색되어서 하부분출구(28)를 폐색시키고 팬전동기(23)가 정지한다.

동시에 조작부(33)로 설정된 풍속(팬전동기 22의 회전수)를 10% 또는 증가시킨다.

다시또 이용측열교환기(6)의 온도 T가 저하한경우에는 온도T에 따라서 압축기(3)에 공급되는 교류전력의 주파수를 내리고 또 방열기(6b)에 온수를 순환시켜서 강제적으로 이용측열교환기(6)의 온도 T를 상승시키는것이다.

제6도는 냉방운전시의 바람의 흐름을 나타내는 설명도이며 송풍팬(14)이 정지해서 하부플랩(29)이 폐색된상태에서 송풍팬(13)이 회전하면 흡입패널(20)로부터 흡입된 실내의 공기는 실선화살표 Y1, Y2로 나타내는바와같이 공기여과기(21), 이용측열교환기(6)를 통과해서 냉각된후 상측 분출구(24)로부터 피조화실로 복귀된다.

이때 송풍팬(13)은 이용측열교환기(6)의 한쪽측에 배치되어있기때문에 공기의 유량은 실선화살표 Y1, Y2와 다르고 송풍팬(13)에 가까운쪽이 크게된다.

따라서 공기의 유량에는 Y1>Y2의 관계가있다.

본발명은 이 공기의 유량Y2 를 이용측열교환기(6)가 동결하지않을 유량까지 증가시킬수가 있는것이다.

이상의 실시예에서는 온수가 흐르는 방열기를 구비하고있으나 증발기라도 동결은 일어나기때문에 증발기만의 이용측열교환기를 사용한 경우에도 본발명은 적용가능한것이다.

이상과같이 청구항 1에기재된 발명에서는 적어도 능력가변형의 압축기, 열원측열교환기, 감압장치, 이용측열교환기를 냉매배관으로 환상으로 접속한 냉동주기와 상기한 이용측열교환기의 한쪽의 면측에 일체로 구성되고 온수가 순환되는 방열기와를 구비한 공기조화기에 있어서, 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과, 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와, 이 제1의 토출구를 폐색시키는 플랩과를 구비하고 동일설정송풍량시, 이 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있는때 제2의 송풍팬의 송풍량을 상기한 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있지않은때의 제2의 송풍팬의 송풍량보다 크게하는 제어수단을 구비하고 송풍팬의 송풍량의 증가에의해 풍량저하에의한 동결을 방지하는것이다.

청구항 2에기재된 발명에서는 적어도 능력가변형의 압축기, 열원측열교환기, 감압장치, 이용측열교환기를 냉매배관으로 환상으로 접속한 냉동주기와, 상기한 이용측열교환기의 한쪽의 면측에 일체로 구성되고 온수가 순환되는 방열기와를 구비한 공기조화기에 있어서, 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과, 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와, 이 제1의 토출구를 폐색시키는 플랩과를 구비하고, 동일설정송풍량시, 이 플랩이 젭1의 토출구를 폐색시키고있는때에, 제2의 송풍팬의 송풍량을 상기한 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있지않은때의 제2의 송풍팬의 송풍량보다 크게하는 팬제어수단과, 상기한 방열기의 온도가 미리정한 온도 이하로된때에 상기한 압축기의 능력을 내리는 능력조정수단으로된 제어수단을 구비하고, 송풍팬의 송풍량의 증가에의해 풍량저하에의한 동결을 방지함과 동시에 다시또 방열기의 온도가 저하한때에는 압축기의 운전능력을 내려서 동결을 방지하는것이다.

청구항 3에기재된 발명에서는 적어도 능력가변형의 압축기, 열원측열교환기, 감압장치, 이용측열교환기를 냉매배관으로 환상으로 접속한 냉동주기와, 상기한 이용측열교환기의 한쪽의 면측에 일체로 구성되고 온수가 순환되는 방열기와를 구비한 공기조화기에 있어서, 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과, 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와, 이 제1의 토출구를 폐색시키는 플랩과를 구비하고, 동일설정송풍량시, 이 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있는때에, 제2의 송풍팬의 송풍량을 상기한 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있지않은때의 제2의 송풍팬의 송풍량보다 크게하는 팬제어수단과, 상기한 방열기의 온도가 미리정한 제1의온도 이하로된때에 상기한 압축기의 능력을 내리는 능력조정수단, 및 상기한 방열기의 온도가 미리 정한 제1의온도보다 낮은 제2의 온도이하로된때 방열기의 온도가 상승하는 방향으로 온수의 흐름을 제어하는 온수제어수단으로된 제어수단을 구비하고, 송풍팬의 송풍량의 증가에의해 풍량저하에의한 동결을 방지함과 동시에 다시 또 방열기의 온도가 저하한때에는 압축기의 운전능력을 내려서 동결을 방지하고, 다시또 방열기의 온도가 저하하는때에는 방열기에 온수를 흘려서 동결방지를 하는것이다.

청구항 4에기재된 발명에서는 적어도 능력가변형의 압축기, 열원측열교환기, 감압장치, 이용측열교환기를 냉매배관으로 환상으로 접속해서 냉동주기를 구성한 공기조화기에있어서, 상기한 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과, 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와, 이 제1의 토출구를 폐색시키는 플랩과를 구비하고, 동일설정송풍량시 이 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있는때에, 제2의 송풍팬의 송풍량을 상기한 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있지않은때의 제2의 송풍팬의 송풍량보다크게하는 제어수단을 구비하고, 송풍팬의 송풍량의 증가에의해 풍량저하에의한 동결을 방지하는것이다.

청구항 5에기재된 발명에서는 적어도 능력가변형의 압축기, 열원측열교환기, 감압장치, 이용측열교환기를 냉매배관으로 환상으로 접속해서 냉동주기를 구성한 공기조화기에있어서, 상기한 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과, 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와, 이 제1의 토출구를 폐색시키는 플랩과를 구비하고, 동일설정송풍량시 이 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있는때에, 제2의 송풍팬의 송풍량을 상기한 플랩이 제1의 토출구를 폐색시키고있지않은때의 제2의 송풍팬의 송풍량보다 크게하는 팬제어수단과, 상기한 이용측열교환기의 온도가 미리정한 온도 이하로된때에 상기한 압축기의 능력을 내리는 능력조정수단으로된 제어수단을 구비하고, 송풍팬의 송풍량의 증가에의해 풍량저하에의한 동결을 방지함과 동시에 다시또 방열기의 온도가 저하한때에는 압축기의 운전능력을 내려서 동결을 방지하는것이다.

청구항 6에 기재된 발명에서는 적어도 능력가변형의 압축기, 열원측열교환기, 감압장치, 이용측열교환기를 냉매배관으로 환상으로 접속해서 냉동주기를 구성한 공기조화기에있어서, 상기한 이용측열교환기의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬 및 다른쪽측에 배치되는 제2의 송풍팬과, 이들 각각의 송풍팬에 대응해서 이용측열교환기로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구를 구비하고, 동일설정송풍량시에, 제1의 송풍팬이 기능하고있지않은때의 제2의 송풍팬의 송풍량을 제1의 송풍팬이 기능하고있는때의 제2의 송풍팬의 송풍량보다 크게하는 팬제어수단과, 상기한 이용측열교환기의 온도가 미리정한 온도 이하로된때에 상기한 압축기의 능력을 내리는 능력조정수단으로된 제어수단을 구비하고, 송풍팬의 송풍량의 증가에의해 풍량저하에의한 동결을 방지하는것이다.

제1도는 본 발명을 이용한 공기조화기의 냉동주기를 나타내는 냉매회로도

제2도는 제1도에 나타낸 실내장치의 일부분해사시도

제3도는 제1도, 제2도에 나타낸 공기조화기에 사용되는 제어장치의 개략도

제4도는 제3도에 나타낸 제어장치에의한 플랩, 팬전동기의 제어를 나타내는 플로차아트

제5도는 제4도의 A에 연결되는 플로차아트

제6도는 냉방운전시의 바람의 흐름을 나타내는 설명도

* 도면의 주요부분에대한 부호의 설명

3. 능력가변형의 압축기

4. 열원측열교환기

5. 감압장치

6. 이용측열교환기

6b. 방열기

13. 제1의 송풍팬

14. 제2의 송풍팬

25,29. 플랩

Claims (1)

1. 적어도 능력가변형의 압축기(3), 열원측열교환기(4), 감압장치(5), 이용측열교환기(6)를 냉매배관으로 환상으로 접속한 냉동주기와, 상기한 이용측열교환기(6)의 한쪽의 면측에 일체로 구성되고 온수가 순환되는 방열기(6b)와를 구비한 공기조화기에 있어서, 이용측 열교환기 (6)의 동일면에 대향해서 한쪽측에 배치되는 제1의 송풍팬(13) 및 다른쪽 측에 배치되는 제2의 송풍팬(14)과, 이들 각각의 송풍팬(13) (14)에 대응해서 이용측열교환기(6)로 열교환된 공기를 피조화실로 복귀시키는 제1의 토출구 및 제2의 토출구와, 이 제1의 토출구를 폐색시키는 플랩 (25),(29)과를 구비하고, 동일설정 송풍량시 이 플랩 (25), (29)이 제1의 토출구를 폐색시키고 있는 때에, 제2의 송풍팬(14)의 송풍량을 상기한 플랩 (25), (29)이 제1의 토출구를 폐색시키고 있지 않은 때의 제2의 송풍팬(14)의 송풍량보다 크게 하는 팬제어수단과, 상기한 방열기 (6b)의 온도가 미리 정한 제1의 온도 이하로 된 때에 상기한 압축기 (3)의 능력을 내리는 능력조정수단, 및 상기한 방열기 (6b)의 온도가 미리 정한 제1의 온도보다 낮은 제2의 온도 이하로 된 때 방열기(6b)의 온도가 상승하는 방향으로 온수의 흐름을 제어하는 온수제어 수단으로 된 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어장치.