KR101335164B1

KR101335164B1 - 리듬풍 운전용 공조기 제어 방법

Info

Publication number: KR101335164B1
Application number: KR1020120072731A
Authority: KR
Inventors: 박원흠
Original assignee: 박원흠
Priority date: 2012-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2013-11-29

Abstract

본 발명은 공조기에 관한 것으로서, 특히, 공조기에서 냉각되거나 가열된 공기를 실내천정에 장착된 취출구를 이용하여 공급시, 실내온도를 공조기 환기온도와 비교하여 적정량의 공기를 단계적으로 공급함으로써, 차갑거나 뜨거운 공기가 장시간 동안 실내의 사람에게 접촉되지 않도록, 공기의 흐름을 주기적으로 조절하고, 실내 온도와 환기량을 일정기간 동안 유지시킬 수 있는, 리듬풍 운전용 공조기의 제어 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위한 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어방법은 냉방, 난방 및 외기혼입설비를 이용하여 공기를 만들어 내는 송풍기; 상기 송풍기의 구동을 제어하는 모터제어부(MCC반), 모터제어부를 제어하는 자동제어장치(DDC) 및 인버터를 포함하는 제어부; 상기 송풍기와 연결되어 있는 닥트설비; 및 닥트설비와 연결된 상태로 실내 천정에 설치되어, 상기 송풍기에서 발생된 공기를 상기 실내로 배출시키기 위한 취출구를 포함하는 구성으로서 상기 제어부를 통해 송풍기의 송풍량 조절하도록 한 운전용 공조기의 제어방법에 있어서,
상기 제어부를 통해 실내의 온도가 1차온도로 만족될 때까지는 송풍기 구동을 제어하여 상기 송풍기의 송풍량이 일정하도록 하는 단계; 및 실내의 온도가 상기 1차온도로 만족된 후에는, 상기 제어부가 송풍기를 제어하여, 실내의 온도가 2차온도로 설정된 범위를 만족하도록, 송풍기에서 발생되는 공기의 송풍속도 및 송풍량을 지속적으로 가변시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

리듬풍 운전용 공조기 제어 방법{Control method of air conditioner for rhythm style driving}

본 발명은 공조기 제어 방법에 관한 것으로서, 특히, 실내부하의 종류, 구조 및 환경에 따라, 급기온도, 환기온도설정 및 급기송풍방법을 설정하여, 종래의 정풍량(CAV ; Constant Air Volume) 방식과 변풍량(VAV ; Variable Air Volume) 방식의 단점을 개선함으로써, 재실자의 쾌적한 실내환경을 조성하고, 에너지의 효율성을 향상시켜 에너지를 절약할 수 있는, 리듬풍 운전용 공조기 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건물에 설치되는 공기조화기(이하, 간단히 '공조기'라 함)는 쾌적한 실내환경을 조성하기 위하여 온도, 습도, 기류 및 공기청정도의 실내 환경 변수에 따라, 공기의 송풍량을 조절하는 설비이다.

보다 구체적으로, 공조기는 공기 내에 포함된 헌열을 조절하여 온도를 조절하고, 공기 내에 있는 잠열을 조절하여 습도를 조절하며, 인체가 느끼는 적당한 체감을 위하여 기류를 조절하고, 외부 공기에서 유입되는 공기를 필터링하여 공기청정도를 조절한다.

이러한 공조기는, 냉방, 난방 및 외기혼입설비를 이용하여 적절한 공기를 만들어 내는 송풍기와, 상기 송풍기를 연결하는 닥트설비 및 주로 실내 천정에 설치된 취출구(디퓨자)로 구성되며, 공기가 상기 송풍기와 상기 닥트설비 및 상기 취출구를 순차적으로 통과하여 실내에 공급된다.

종래의 공조기에서, 공기를 실내로 공급하는 공기공급방식에는, 정풍량방식(CAV ; Constant Air Volume)과 변풍량방식(VAV ; Variable Air Volume)이 있다. 정풍량방식은 송풍량은 항상 일정하고 실내부하변동에 따라 실내로 공급하는 토출온도를 변화시키는 방법이다. 변풍량방식은 반대로 송풍온도는 일정하고 실내부하변동에 따라 송풍량을 가감시켜 냉난방을 하는 방식이다.

상기 정풍량방식은 송풍량이 항상 일정하므로 실내로 공급되는 공기의 온도가 낮거나 높을 시에 공기의 기류가 직접 재실자 피부에 연속적으로 접촉하는 경우가 발생하므로, 공기를 오랜 시간 동안 직접적으로 접촉하는 사람에게 불쾌감을 유발하는 문제점을 내포하고 있다.

상기 변풍량방식은 온도가 만족시 기류가 형성되지 않으므로, 실내에서 환기량이 부족해지는 문제점이 발생하며, 특히, 기류가 형성되지 않은 상태이기 때문에 사람에게 직접적으로 전달되는 체감온도가 실제 설정 온도와 차이가 발생하는 문제점을 내포하고 있다.

즉, 종래의 공조기는, 쾌적한 실내환경을 조성하기 위하여, 실내의 공기와 외기를 적절히 혼합하여 냉각하거나 가열한 상태에서, 닥트를 통하여 실내 천정에 설치된 디퓨자(취출구)를 이용하여, 공기를 실내로 공급하여 냉난방부하를 효율적으로 조절하고 있다. 그러나, 공기의 공급속도가 너무 크면 급기가 주변공기와 혼합 되기 전에 인체 피부에 직접 닿아 사람들은 피부트러블 등에 의한 불쾌감을 느끼게 되며, 반대로 실내부하 및 환기량은 무시하고 무조건 적게만 공급한다면 냉난방이 적절히 이루어 지지 않거나 환기량 부족 현상이 발생될 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 공조기에서 냉각되거나 가열된 공기를 실내천정에 장착된 취출구를 이용하여 공급시, 실내온도를 공조기 환기온도와 비교하여 적정량의 공기를 단계적으로 공급함으로써, 차갑거나 뜨거운 공기가 장시간 동안 실내의 사람에게 접촉되지 않도록, 공기의 흐름을 주기적으로 조절하고, 실내 온도와 환기량을 일정기간 동안 유지시킬 수 있는, 리듬풍 운전용 공조기 제어 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 냉방, 난방 및 외기혼입설비를 이용하여 공기를 만들어 내는 송풍기; 상기 송풍기의 구동을 제어하는 모터제어부(MCC반), 모터제어부를 제어하는 자동제어장치(DDC) 및 인버터를 포함하는 제어부; 상기 송풍기와 연결되어 있는 닥트설비; 및 닥트설비와 연결된 상태로 실내 천정에 설치되어, 상기 송풍기에서 발생된 공기를 상기 실내로 배출시키기 위한 취출구를 포함하는 구성으로서 상기 제어부를 통해 송풍기의 송풍량 조절하도록 한 운전용 공조기의 제어방법에 있어서,
상기 제어부를 통해 실내의 온도가 1차온도로 만족될 때까지는 송풍기 구동을 제어하여 상기 송풍기의 송풍량이 일정하도록 하는 단계;
상기 실내의 온도가 상기 1차온도로 만족된 후에는, 상기 제어부가 송풍기를 제어하여, 실내의 온도가 2차온도로 설정된 범위를 만족하도록, 송풍기에서 발생되는 공기의 송풍속도 및 송풍량을 지속적으로 가변시키는 단계를 포함하는 리듬풍 운전용 공조기 제어 방법이 제공된다.

삭제

본 발명은 리듬풍으로 풍량을 조절하여 공급하므로 정풍량방식에서 공기속도가 너무 커서 발생하는 문제점 및 변풍량방식에서 발생하는 환기량 부족현상을 모두 해결할 수 있다.

특히, 본 발명에 의하면, 하절기에 급기 온도가 낮은 공기가 너무 빠른 속도로 인체와 접촉하여도 열제거 속도 시간차로 인하여 재실자는 불쾌감을 전혀 느끼지 않을 수 있다. 또한, 공기의 흐름이 멈추지 않고 실내에서 반복적으로 기류가 발생하므로, 선풍기효과로 인하여, 피부에서 발생하는 헌열과 잠열 제거속도가 향상되어, 실내온 및 습도를 정상일 때보다 약 1~2 ℃ 높여 운전하여도 재실자는 쾌적도에 만족할 수 있으며, 에너지절약에도 유리하다.

도 1a는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에 의해 리듬풍이 만들어지는 과정을 나타내는 풍량변화표.
도 1b는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에 의해 발생되는 리듬풍에 의한 실제 풍량을 도표로 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기가 정풍량방식 및 리듬풍혼합방식으로 구동될 때의 풍량 변화표.
도 3은 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에서 송풍기를 운전하는 계통도.
도 4는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에서 송풍기를 운전하는 또 다른 계통도.
도 5a는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에서 송풍기를 운전하는 또 다른 계통도.
도 5b는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에서 송풍기를 운전하는 또 다른 계통도.
도 6은 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에서 송풍기를 운전하는 또 다른 계통도.
도 7a는 도 3에 도시된 자동제어가 설치되어있지 않은 정풍량방식에서 리듬풍제어용 신호의 예시도.
도 7b는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기 중 인버터방식에서 자동제어가 설치되어있지 않거나 리듬풍 신호를 공급하는 것이 곤란할 때 도 7a에서 구성한 리듬풍제어용 회로를 인버터 다단속입력 단자에 입력하여 리듬풍을 공급하는 방식을 나타낸 예시도이다.
도 8은 일반적인 정풍량방식의 송풍량 변화표.
도 9는 일반적인 변풍량방식의 송풍량 변화표.
도 10은 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어 방법에 의한 리듬풍 혼합방식의 송풍량 변화표.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어 방법을 나타낸 일실시예 흐름도.
도 13a는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 일실시예 구성도.
도 13b는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기 및 그 제어 방법을 개략적으로 나타낸 예시도.
도 14는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기 및 그 제어 방법의 특징을 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 1a는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에 의해 리듬풍이 만들어지는 과정을 나타내는 풍량변화표이고, 도 1b는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에 의해 발생되는 리듬풍에 의한 실제 풍량을 도표로 나타낸 예시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기가 정풍량방식 및 리듬풍혼합방식으로 구동될 때의 풍량 변화표이다. 도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에서 송풍기를 운전하는 다양한 계통도이고, 도 7a는 도 3에 도시된 자동제어가 설치되어있지 않은 정풍량방식에서 리듬풍제어용 신호의 예시도이며, 도 7b는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기 중 인버터방식에서 자동제어가 설치되어있지 않거나 리듬풍 신호를 공급하는 것이 곤란할 때 도 7a에서 구성한 리듬풍제어용 회로를 인버터 다단속입력 단자에 입력하여 리듬풍을 공급하는 방식을 나타낸 예시도이다. 도 8은 일반적인 정풍량방식의 송풍량 변화표이고, 도 9는 일반적인 변풍량방식의 송풍량 변화표이고, 도 10은 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어 방법에 의한 리듬풍 혼합방식의 송풍량 변화표이며, 도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어 방법을 나타낸 일실시예 흐름도이다. 도 13a는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 일실시예 구성도이고, 도 13b는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기 및 그 제어 방법을 개략적으로 나타낸 예시도이며, 도 14는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기 및 그 제어 방법의 특징을 나타낸 예시도.

본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기는, 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 냉방, 난방 및 외기혼입설비를 이용하여 적절한 공기를 만들어 내는 송풍기(200), 송풍기를 제어하는 제어부(100), 상기 송풍기와 연결되어 있는 닥트설비(300) 및 주로 실내 천정에 설치되어 상기 닥트설비와 연결된 취출구(디퓨자)(미도시)로 구성되며, 공기가 상기 송풍기(200)와 상기 닥트설비(300) 및 상기 취출구를 순차적으로 통과하여 실내에 공급된다. 이러한 순환은 제어부(100)에 의해 제어될 수 있다.

우선, 송풍기(200)는 상기한 바와 같이, 냉방, 난방 및 외기혼입설비를 이용하여 적절한 공기를 만들어 내기 위하여, 각종 팬(급기팬, 환기팬, 송풍기팬)을 포함할 뿐만 아니라, 냉방기 도는 난방기를 포함할 수 있다. 즉, 송풍기는 공기의 흐름을 발생시킬 뿐만 아니라, 공기의 온도를 높이거나 낮추는 기능을 수행할 수 있다.

다음, 제어부(100)는 송풍기(200)의 동작을 제어하기 위한 것으로서, 각종 팬의 구동을 조절하여 공기의 양을 제어할 수 있으며, 공기의 온도를 제어할 수도 있다.

다음, 닥트설비(300)는 송풍기와 취출구를 연결하여 공기를 취출구로 전달하는 기능을 수행한다.

마지막으로, 취출구는 공기를 실내 공간으로 배출시키는 기능을 수행한다.

실내온도의 냉난방관리에서, 초기 실내온도와 공조기에서의 급기 공급온도는 반비례로 작용하기 때문에, 실내온도가 높을 때에는 낮은 온도로 공급하고, 실내온도가 낮을 때에는 높은 온도로 공급하여야만 빠른 시간 내에 적정한 실내온도가 유지될 수 있다. 그러나, 인체로 너무 차겁거나 뜨거운 공기가 연속적으로 접촉되면, 사용자가 불쾌감을 느끼게 된다. 따라서, 본 발명은 일정온도가 만족된 후에는, 정풍량방식에서는 송풍기의 전원을 일정시간 동안 공급 또는 정지하는 리듬풍으로 송풍속도 및 송풍량을 조절하고, 변풍량방식에서는 인버터의 주파수를 단속적으로 변환하여 공기가 인체에 닿아도 불쾌감을 느끼지않는 리듬풍을 만들어 공급하므로써, 결과적으로 풍량대비 쾌적한 환경을 유지할 수 있다.

본 발명은 정풍량방식은 물론 최첨단설비인 변풍량방식에서 발생하는 문제점을 보완 개선한 운전방식으로서, 모든 공조운전방식에 적용이 가능하다.

자동제어설비가 설치된 정풍량방식에서는, 기존 공조설비인 송풍기전동기 기동반에 설치된 마그네트 스위치의 잦은 접촉에 의한 접점소손을 방지하기 위하여 무접접릴레이를 사용하고, 비교적 용량이 큰 공조설비에서는 안정된 회전수를 확보하기 위하여 무접점릴레이와 조합한 소프트스타터 등으로 교체 후 제어신호 변경으로 운전가능하고, 변풍량방식에서는 인버터로 공급하는 자동제어용 시그널프로그램 또는 다단속 제어에 리듬풍 회로를 구성하여 운전할 수 있다. 또한, 자동제어가 전혀 없는 소형 건물에서는, 유접점인 마그네트 타입은 잦은 기동정지로서 접점 소손 우려가 있으므로, 무접접릴레이로 교체 후 리듬풍용 회로를 구성하여 운전한다.

본 발명이 구현하는 리듬풍 운전방법의 원리는, 마치 선풍기가 리듬풍으로 운전시 기동과 정지를 반복하는 것과 같은 원리이다. 선풍기는 소형이므로 큰 동력이 필요치 않아 완전정지 후 기동을 하여도 운전전류에 크게 영향을 미치지 않지만, 빌딩에 설치된 공조기용 송풍기는 아무리 작은 용량이라도 일정용량 이상을 요구하므로, 완전 정지 후에는 재기동 토크가 필요하다. 따라서, 본 발명은 리듬풍 운전시 어떠한 경우라도 송풍기가 완전히 정지하지 않토록 운전/정지시그널을 조합하여 입력하여야한다.

만약, 본 발명이 리듬풍으로 운전시 완전 정지 후 재기동 된다면, 기동전류의 증가로 인하여, 오히려 전력에너지 손실이 크게 발생할 우려가 있으므로, 본 발명에 따른 리듬풍 운전방법은 주파수변환 및 기동정지 시그널변환을, 현장에서 송풍기의 회전수를 점검하면서 조절해야 한다.

본 발명이 리듬풍으로 공기를 공급하기 위해 이용하는 제어방식에는 3가지가 있다.

첫째, 자동제어가 없는 정풍량방식에서는 직접 제어회로를 구성하여 제어하는 방법이 이용되고, 둘째, 자동제어가 있는 정풍량방식에서는 자동제어 시그널변환으로 제어하는 방법이 이용되며, 세째, 자동제어가 있는 변풍량방식에서는 인버터에 자동제어 시그널변환 또는 다단속 속도제어신호를 입력하는 방법이 이용될 수 있다.

본 발명에 의한 리듬풍 제어방법 중 정풍량 자동제어방식의 일예로서, 10초기동 5초 정지 등으로 운전-정지신호를 변경하여 제어하고, 변풍량방식 또는 인버터 방식에서는 60HZ 10초, 20HZ 5초 등으로 제어신호를 변경하여 제어하고, 변풍량방식에서 VAV가 있는경우 VAV를 100% 개방 후 사용도 가능하며, 인버터방식은 주파수 변환 폭이 크므로 정풍량방식보다 리듬풍 조절범위가 넓다.

도 1a는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에 의해 리듬풍이 만들어지는 과정을 나타내는 풍량변화표로서, A는 초기 기동점이고 C,E,G,는 송풍기에 높은주파수 입력지점이나 재기동점이고 B,D,F는 회전수와 송풍량이 가장 큰 지점으로서 송풍기팬의 정지신호나 낮은 주파수 입력으로 인한 반환지점이다.

동작을 설명하면, A에서 높은 주파수 또는 기동 시그널에 의해 B방향으로 회전수와 송풍량이 증가하다가, 정지신호 또는 낮은 주파수가 입력되면 B를 기점으로 C방향으로 회전수와 송풍량이 감소하며, 나머지는 상기와 같은 방법으로 반복 동작으로 인하여 리듬풍이 만들어진다.

공조기 내부 열교환기에서 생산된 공조용 공기는, 만약 차갑거나 뜨거운 공기일지라도 인체에 직접 닿아도 B,D,F 사이와 C,E,G사이의 송풍량 변화에 의한 완충작용에 의해 열전달이 소멸되므로 불쾌감을 전혀 느끼지 않는 원리이다.

도 1b는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에 의해 발생되는 리듬풍에 의한 실제 풍량을 도표로 나타낸 예시도로서, A는 초기기동점이고 B, D, F는 최대회전수 및 최대풍량 지점이고 C, F, G는 최소 회전수 및 최소 풍량이므로, 결과적으로 정격풍량은 H의 값으로 공급되고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기가 정풍량방식 및 리듬풍혼합방식으로 구동될 때의 풍량 변화표로서, 초기 실내온도가 만족되지 않을 때에는, A로 기동 후, B와 C로 정풍량방식으로 공급하다가 실내온도가 어느 정도 적정온도에 도달하면, 도 1과 같이 리듬풍을 공급하는 방법으로서, 변풍량방식에서도 상기방법을 이용가능한 가장 이상적인 방법이다.

도 3은 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에서 송풍기를 운전하는 계통도로서, 정풍량방식에서 자동제어가 설치되어 있지 않아 리듬풍 자동제어신호를 입력할 수 없어 MCC반에, 직접 리듬풍용 제어 회로도를 구성하여 기동하는 방법이다. 즉, 도 3은 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어부(100)를 나타낸 예시도로서, 모터제어부(MCC반)에 직접 리듬풍 제어 회로도를 구성하거나 연결시킨 예를 나타낸다.

이때, MCC반에 송풍기팬을 기동하는 접점은 잦은 기동과 정지시 접점 소손을 방지하기 위하여 무접접릴레이를 사용하고 용량이 큰 장치에서는 소프트스타터를 추가하여 사용하므로써, 과전류에 의한 전동기소손을 방지할 수 있도록 하여야한다.

도 4는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에서 송풍기를 운전하는 또 다른 계통도로서, 자동제어장치(DDC)가 설치되어 있는 정풍량방식에서 리듬풍 자동제어신호를 자동제어프로그램에서 구성하여 DDC에 입력하여 제어하는 방식이다. 즉, 도 4 역시 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어부(100)를 나타낸 예시도로서, 자동제어장치(DDC)에 리듬풍 제어 회로를 구성하거나 연결시킨 예를 나타낸다.

도 5a는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에서 송풍기를 운전하는 또 다른 계통도로서, 자동제어장치(DDC)는 물론 인버터(inverter)가 설치되어 주파수변환용 리듬풍 자동제어신호를 구성하여, DDC에 입력하여 제어하는 방식이다. 또 다른 방법으로는, 인버터에 서로 다른 주파수를 다단속 입력 단자를 이용하여 리듬풍을 만들어 공급하는 방식도 가능하다. 즉, 도 5a 역시 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어부(100)를 나타낸 예시도이다.

도 5b는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에서 송풍기를 운전하는 또 다른 계통도로서, 인버터 PCB기판에 아예 리듬풍신호를 삽입하여 운전하는 방식이다. 운전조건에 따라 자동제어 DDC에서는 일반적인 운전신호와 리듬풍운전신호 2가지의 제어신호를 공급할 수 있다. 즉, 도 5b 역시 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어부(100)를 나타낸 예시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기에서 송풍기를 운전하는 또 다른 계통도로서, 자동제어장치(DDC)와 인버터(inverter)는 물론 VAV를 겸비한 최첨단설비로서, 리듬풍 제어신호는 도 5a와 같으며 리듬풍공급시 VAV가 완전히 닫혀 있을 경우 효율저하 우려가 있으므로 VAV를 개방 후 사용도 가능하다.

도 7a는 도 3에 도시된 자동제어가 설치되어있지 않은 정풍량방식에서 리듬풍제어용 신호의 예시도이다. 즉, 도 7a에 도시된 바와 같이 회로를 구성하여 결선 후, 본 발명의 제어부(100)에 구비된 MCC반에 조합하여 사용된다. 작동원리는 1T운전타이머 설정과 2T정지용타이머 설정으로, MCC를 ON/OFF시키는 방법으로 리듬풍이 설정되는 가장 원시적인 방법이다.

도 7b는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기 중 인버터방식에서 자동제어가 설치되어있지 않거나 리듬풍 신호를 공급하는 것이 곤란할 때 도 7a에서 구성한 리듬풍제어용 회로를 인버터 다단속입력 단자에 입력하여 리듬풍을 공급하는 방식을 나타낸 예시도이다. 동작원리는 도 7a와 같으며 서로 다른 M1, M2 신호에 의해 인버터에서 조정된 주파수가 공급되어 송풍기팬이 리듬풍으로 운전한다.

상기한 바와 같은 본 발명을 정리하면 다음과 같다.

정풍량방식은, 실내로 공급하는 송풍량을 일정하게 하고 취출구 온도값 변화로서 냉난방을 한다. 장점으로는 일반적인 방법으로서 설치가격이 싸고 환기량을 늘릴수 있으나 동력비가 크다.

변풍량방식은, 실내로 공급하는 송풍량이 실내온도조건에 따라 변화하며 취출구 온도값은 일정하게 유지하면서 냉/난방을 한다. 가격이 비싸고 동력손실이 적으나 환기량이 부족하여 실내오염도가 증가할 우려가 있다.

이에 반하여 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어 방법에 의한 리듬풍 혼합방식은, 초기에는 실내온도가 어느 정도 만족할 때까지 송풍량을 일정하게(정풍량방식처럼) 공급하다가, 실내온도가 어느 정도 적당해 지면, 리듬풍으로 공급하고, 불만족시 다시 처음의 방법으로 피드백 되어지는 공급방식이다. 실내온도 변화가 작은 것이 가장 큰 장점이고, 환기량 부족현상이 없으며, 정풍량방식과 변풍량방식의 단점을 보완하고, 동력손실이 적으며, 공기가 리듬풍으로 공급되므로서 급기 온도값의 높고 낮음에도 재실자가 불쾌감을 전혀 느끼지 않으며, 특히, 하절기에는 선풍기 효과(기류발생)에 의해 에너지절약 효과가 크다.

도 8은 일반적인 정풍량방식의 송풍량 변화표로서, 시간이 경과하여도 풍량이 항상 일정하게 공급된다. 실무에서는 실내온도가 만족하면 운영자가 수동으로 정지하거나 스케쥴관리 운전을 하여야 한다.

도 9는 일반적인 변풍량방식의 송풍량 변화표로서, 시간이 경과하여 실내온도조건이 만족하면 송풍량이 감소한다. 기류가 전혀 없을 때에는 환기량 부족은 물론 선풍기 효과가 전혀 없어 하절기 에너지가 소비가 증가할 우려가 있다.

도 10은 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어 방법에 의한 리듬풍 혼합방식의 송풍량 변화표로서, 초기에는 정풍량방식 또는 정압설정에 의한 송풍량으로 일정하게 공급하지만, 1차 실내온도가 일정온도를 만족시 리듬풍으로 공급 냉방 및 환기를 한다. 물론, 1차온도가 불만족시 피드백제어되어 다시 초기 풍량방법으로 되돌아가는 가장 이상적인 송풍방법이다.

이 방법은 정풍량방식의 가장 큰 단점인 송풍량이 일정하게 공급되어 환기량 및 동력손실이 커지는 것을 방지하고 특히 급기온도가 큰 공기를 취출구에서 공급하여도 공기가 단속적으로 공급되어, 인체 피부에 접촉하여도 재실자는 불쾌감을 전혀 느끼지 않으며, 변풍량방식에서 실내온도조건 만족시 풍량저하로 인한 환기량부족을 방지하고 항상 기류를 발생하므로 하절기 선풍기효과에 의해 변풍량방식보다도 에너지 절약효과가 크다.

본 발명에 의한 리듬풍의 장점은 첫째, 송풍기 급기 온도차가 높거나 낮아도 단속적으로 공급되므로 재실자가 불쾌함을 느끼지 않으며, 둘째, 변풍량방식에서 온도조건이 만족해도 환기가 가능하므로 환기량 부족으로 인한 오염도를 줄이며, 셋째, 하절기에는 기류발생으로 인하여 선풍기 효과에 의해 온도를 다소 높게 유지가 가능하여 에너지 절약이 되며, 넷째, 정풍량방식을 변풍량방식처럼 이용하여 동력에너지를 절약한다.

도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어 방법을 나타낸 일실시예 흐름도로서, 도 11은 1, 2차 급기제어 온도값을 운영자가 설정하지만, 도 12는 1차 급기제어 온도값을 실내온도 또는 공조기 환기온도를 측정하여 운영자가 설정한 온도값과 비교하여 1차온도가 비례제어된 자동 온도값으로 설정되는 방법만 다르다. 즉, 도 11은 1차 급기제어 온도설정값이 운영자에 의해 정해지고 도 12는 실내온도 또는 공조기 환기 온도값에 의해 비례제어로 자동으로 설정된다. 이것은 자동제어장치(DDC)에서 프로그램으로 제어될 수 있다.

도 11 및 도 12에 도시된 흐름도를 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어부(100)는, 실내온도센서 또는 공조기 환기온도 센서값(S111)과 운영자가 설정한 환기온도 설정값(S112)과 비교하여(S113) 공조기 환기온도값 또는 실내온도값이 만족하지 않으면, 운영자가 설정하거나 비례제어된 1차 급기온도로(S114) 냉/난방밸브가 제어되면서(S115), 정풍량방식 또는 설정된 정압으로 공조기가 운전된다(S116).

1차 급기제어온도는 실내온도에 따라 변화하여도 되지만, 2차급기제어온도는 리듬풍으로 공급시 운영자가 셋팅하여도 재실자는 불쾌감을 느끼지 않는다.

다음, 제어부(100)는, 실내온도센서 또는 공조기 환기온도 센서값과과 운영자가 설정한 환기온도 설정값과 비교하여(S113) 공조기 환기 온도값 또는 실내 온도값이 만족하면 운영자가 설정한 2차 온도값으로(S117) 냉난방밸브가 제어되면서 리듬풍으로 운전한다(S118).

즉, 제어부(100)에는 상기한 바와 같은 비교 및 판단을 위해 중앙처리장치(CPU)가 구비될 수 있다.

마지막으로, 상기 흐름도에서 1차 환기온도 설정값은 난방에서는 1차환기 온도가 설정값 이상인가와 비교하여 동작하고, 냉방에서는 이와 반대로 설정값 이하인가를 비교하여 동작한다.

이하에서는, 다양한 데이터를 통해 상기한 바와 같은 본 발명의 효과 및 특징들이 설명된다.

[표 1]은 60HZ, 4극 유도전동기 변풍량방식(인버터방식)에서 가속과 감속시(패턴제어) 여러 방법으로 주파수를 변환하여 리듬풍이 만들어지는 과정과 변환된 회전수, 풍량, 정압, 동력을 나타내는 도표이다.

여기서, 각종 변환값은 60HZ, 4극을 기준으로 회전수 1800rpm, 정격풍량100%, 정격정압100%, 정격동력100%와 비교한 값이다.

상기의 변환값은 아래의 송풍기 상사법칙에 따라 계산된 값이다.

송풍기의 상사법칙이란,

첫째, 회전수 변화의 1승에 비례하는 것(풍량,유량)

Q₂= Q₁x ( N₂/ N₁)

둘째, 회전수 변화의 2승에 비례하는 것(정압, 풍압)

Ps₂= Ps₁( N₂/ N₁)²

셋째, 회전수 변화의 3승에 비례하는 것(마력, 동력)

P₂ = P₁x ( N₂/ N₁)³

을 말한다.

여기서, Q₂는 변환풍량, Q₁은 초기풍량, N₁은 가속회전수(1800rpm), N₂는 감속회전수(각종), Ps₂는 변환정압, Ps₁는 초기정압, P₂는 변환동력, P₁은 초기동력을 말한다.

[표 2] 내지 [표 6]은 [표 1]의 변풍량방식에서 주파수 가감(패턴제어)에 따른 회전수변화표이다. 회전수 변화표는 2가지 패턴신호 공급시 1분 평균값을 구하기 위한 것으로 처음 신호값이 입력될 때까지의 값 즉 1싸이클의 값이다.

즉, [표 2]는 가속 60hz 30sec, 감속 30hz 15sec인 경우를 나타내고, [표 3]은, 가속 60hz 30sec, 감속30hz 20sec인 경우를 나타내고, [표 4]는 가속 60hz 20sec, 감속 30hz 15sec인 경우를 나타내며, [표 5]는 가속 60hz 20sec, 감속 20hz 20sec인 경우를 나타낸다.

[표 6]은 가속 60hz **sec, 감속 **hz **sec와 같이 가속 주파수는 60hz로 일정하게 한 상태에서, 가속 시간, 감속 주파수, 감속 시간을 6개의 상태로 구분한 경우를 나타내고 있다. [표 6]에서는 가속시 60hz를 기준으로 작성하였으나 가속을 50hz로 변경한 시그널로 제어하여도 변환풍량, 변환rpm, 변환정압, 변환동력은 상기 계산식에 의해 변화한다.

[표 7]은 60HZ, 4극유도전동기 정풍량방식에서 여러가지 시간별로 기동,정지(패턴운전)방법으로 얻어지는 변환된 회전수, 풍량, 정압, 동력을 나타내는 도표이다.

여기서, 각종 변환값은 60HZ, 4극을 기준으로 회전수 1800rpm, 정격풍량 100%, 정격정압 100%, 정격동력 100%와 비교한 값으로서 송풍기 상사법칙을 이용한 것은 인버터방식과 같으며, 반복운전시 어떠한 경우라도 팬기동은 팬이 완전정지 되기전에 재기동을 하여야하며 팬속도 감소로 인하여 재기동시 토크발생으로 인한 안전율을 30% 가산하였다.

[표 8] 및 [표 9]는 [표 7]의 정풍량방식에서 기동정지(패턴제어) 따른 회전수변화표이다.

[표 8]에서, 1번은 60hz 기동 20sec, 정지15sec인 경우를 나타낸 것으로서, 다시, 1:(30*40)=1200, 2:(30*35)=1050, 3:(30*30)=900, 4:(30*35)=1050, 5:(30*40)=1200, 6:(30*30)=900, 7:(30*30)=900으로 구분될 수 있다. 여기서, 평균rpm은, 1200+1050+900+1050+1200+900+900/7=1029rpm/min이다.

[표 8]에서 2번은 60hz 기동 15sec, 정지 15sec인 경우를 나타낸 것으로서, 평균rpm은 (30*30)=900rpm/min이다.

[표 8]에서 3번은 60hz 기동 20sec, 정지 10sec인 경우를 나타낸 것으로서, 평균rpm은 (30*40)=1200rpm/min이다.

[표 9]에서 4번은 60hz 기동 15sec, 정지 10sec인 경우를 나타낸 것으로서, 다시, 1: (30*40)=1200, 2: (30*35)=1050, 3: (30*35)=1050, 4: (30*40)=1200, 5: (30*30)=90로 구분될 수 있다. 여기서, 평균rpm은, (1200+1050+1050+1200+900)/5 =1080rpm/min이다.

[표 9]에서 5번은 60hz 기동 10sec, 정지 10sec인 경우를 나타낸 것으로서, 평균rpm은 (30*30)=900rpm/min이다.

[표 9]에서 6번은 60hz 기동 10sec, 정지5sec인 경우를 나타난 것으로서, 평균rpm은 (40*30)=1200rpm/min이다.

상기한 바와 같은 본 발명을 다시 한번 정리하면 다음과 같다.

쾌적한 실내환경을 유지하기 위해서는 온도, 습도, 기류, 공기청정도를 조성 하여야 하는데 이를 만족하기 위한 설비로 공조기를 사용한다.

첫째, 온도를 조성하기 위해서는 공조기 전열교환기에 냉수, 또는 온수, 증기등을 이용하고 둘째, 습도를 조성하기 위해서는 냉방시 냉각에 의해 감습 난방시에는 가습을 하며 셋째, 기류를 형성하기 위해서는 공조기 송풍기팬을 이용하여 실내로 조성된 공기를 공급하고 넷째, 공기청정도를 조성하기 위하여는 외기도입을 하여야한다.

본 발명은 공조기에서 조성된 공기를 실내로 공급시 송풍기에서 발생하는 기류의 중요성을 감안, 공조기를 효율적으로 운전하기 위하여, 정풍량방식과 변풍량방식의 장단점 중 서로의 단점을 보완한 송풍방법을 개선하여, 쾌적한 실내환경조성은 물론 에너지를 절약하기 위함을 목적으로 한다.

인체에서는 열(헌열)과 땀의 원인인 수분(잠열)이 발생하고 열을 빼앗기거나 받아들일 때, 주변환경과 조건(온도, 습도, 기류, 공기청정도)에 따라 쾌적도가 서로 다르게 느껴진다.

또한, 하절기 실내의 기류형성은 선풍기효과에 의해 열제거(이동) 속도가 커지면 같은 온도 조건에서도 체감온도가 더 낮게 느껴진다.

여기서 공조기 운전시 공급되는 따뜻하거나 차가운 공기가 인체와의 열교환시 공기의 흐름을 파도처럼 너울거리는 리듬풍으로 공급하게 되면, 열의 이동이 인체의 피부와 단속적으로 공급되거나 제거되어 급기가 인체피부와 직접 닿아도 차겁거나 뜨겁게 느끼지 않으므로 급기속도와 무관하게 모든 사람이 불쾌감을 느끼지 않으면서 실내온도를 유지할 수 있다.

본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기 및 그 제어 방법의 장점을 정리하면 다음과 같다.

첫째, 리듬풍으로 공급시 송풍기 급기속도 및 급기온도차가 커져도 인체와의 열교환시 시간차에 의해 전혀 불쾌감을 느끼지 않으므로 외기 도입입량(환기량)을 늘릴수 있다. 변풍량방식에서 처음 기동시 1차 온도조건이 만족할 때까지 정풍량처럼 공급하다가 조건만족시 리듬풍으로 공급이 가능하다.

둘째, 하절기 낮은 온도 및 높은 기류로 공급하더라도 리듬풍으로 단속적으로 공급시 시간차에 의한 완충작용이 생겨 전혀 불쾌감을 느끼지 않고 동일온도에서도 열제거속도 증가로 온도관리에 유리하다.

셋째, 정풍량방식에서도 풍량을 실내온도 조건에 따라 조절하므로, 마치 변풍량처럼 급기를 공급하므로 송풍기 동력비가 감소한다. 1차 온도조건이 만족할 때까지는 정상적인 방법으로 송풍을 하지만 조건이 만족되면 리듬풍으로 공급되므로 마치 변풍량처럼 송풍량이 감소될 수 있다.

본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 제어 방법을 정리하면 다음과 같다.

우선, 본 발명은 자동제어설비가 있는가 없는가와, 정풍량방식인가 변풍량방식인가, 그리고 VAV 유무정도에 의해 나뉘어질 수 있다.

첫째, 정풍량방식 공조기에서 자동제어가 없으면, MCC반에 별도로 리듬풍 회로를 구성하여 제어하고, 이때, 송풍기 전동기는 주어진 제어시간에 따라 기동정지를 반복하므로 운전용 마그네트 스위치는 접점보호를 위하여 무접접릴레이로 교체한다.

둘째, 정풍량방식 공조기에서 자동제어가 있으면, 자동제어에서 리듬풍 시그널(기동,정지방법)로서 제어하고, 이때 송풍기 전동기는 주어진 제어시간에 따라 기동정지를 반복하므로 운전용 마그네트 스위치는 접점보호를 위하여 무접점릴레이로 교체한다.

셋째, 변풍량방식 공조기는 인버터가 있고 자동제어가 있으므로, 리듬풍 시그널을 주파수 변환으로서 제어하고 VAV가 설치된 곳에서는 VAV를 개방하고 사용하여도 된다. 리듬풍으로 공급시 환기량을 만족하기 위하여 계산 후 OA댐퍼를 조정한다. 또한, 가능한 리듬풍 공급시 외기가 도입되도록 프로그램하여 에너지 절약운전을 한다.

도 13a는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기의 일실시예 구성도이며, 도 13b는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기 및 그 제어 방법을 개략적으로 나타낸 예시도이다.

상기 설명 및 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기는, 제어부(100), 송풍기(200), 닥트설비(300) 및 취출구(디퓨자)(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 도 13a는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기 중, 인버터방식에서 자동제어신호로 리듬풍운전하는 실제 공조기를 나타낸 계통도이다. 다른 방법에서도 공조기의 계통은 같으며, 제어부(100)의 구성은 상기에서 설명된 바와 같이 조금씩 변경될 수 있다.

한편, 도 13a에서 RT는 실내온도센서(RT 또는 RA에설치한 DT를 실내온도값으로 이용), DT는 닥트온도센서, RA는 리턴공기(환기), SA는 공급공기(급기), OT는 외기온도센서(백엽상), EA는 배기, OA는 급기, VAT는 (밸브조절기(냉,난방밸브조작기), SF는 급기팬, RF는 환기팬, INV는 인버터, CPU는 중앙처리장치를 나타낸다.

도 14는 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기 및 그 제어 방법의 특징을 나타낸 예시도로서, 상기에서 설명된 제어부(100)의 다양한 구성을 개략적으로 나타낸 것으로서, 도 3 내지 도 6에 도시된 제어부를 개략적으로 나타낸 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 장점은 다음과 같다.

첫째, 송풍기 급기 온도차가 높거나 낮아도 단속적으로 공급되므로 불쾌함을 느끼지 않으면서 냉난방 및 환기가 가능하다.

둘째, 변풍량방식에서 환기량 부족 현상을 방지하여 오염도를 줄일 수 있다.

셋째, 하절기 기류발생으로 인하여 선풍기 효과에 의해 온도를 높게 유지가 가능하여 에너지를 절약할 수 있다.

넷째, 정풍량방식을 변풍량방식처럼 이용하여 동력에너지를 절약할 수 있다.

다섯째, 1차는 정풍량방식, 2차는 리듬풍인 변풍량방식이 자동적으로 공급되므로 사무실 온도 폭이 적고 항상 일정하게 유지되어 쾌적도가 상승한다. 즉, 1차온도 만족시까지 정상적으로 운전하고 1차온도가 만족하면 리듬풍운전을 실행한다.

즉, 본 발명의 제어방법은,

첫째, 변풍량방식에서는 가속 및 감속타임 주파수변환 프로그램을 이용하거나,

둘째, ON/0FF방식에서는 기동타임 및 정지타임설정 프로그램을 이용하거나,

셋째, 자동제어가 없는 정풍량방식에서는 ON/OFF 타임회로를 구성(하드웨어적인 것)하거나,

넷째, 기존 인버터 자체에 리듬풍 PCB 회로를 삽입(하드웨어적인 것)하거나,

다섯째, 인버터 다단속제어에 가속 및 감속회로를 구성(하드웨어적인 것)하여(인버터 대기전력 감소하도록 1차 인버터구동 2차 동작회로로 변경을 포함) 실행될 수 있다.

상기방법을 다시 설명하면 다음과 같다.

첫 번째 방법은 프로그램으로서 완전한 리듬풍을 만들어 공급하고,

두 번째 방법에서는 프로그램 변경과 하드웨어적으로 무접접릴레이 또는 소프트 스타터를 이용하여 부드러운 리듬풍을 만들고(프로그램과 하드웨어적인 것 합한 것),

세 번째 방법은 소형건물에 소용량 전동기를 제어하는 방법으로서 도 7a를 설명한 것이고,

네 번째 방법은 기존인버터를 개량하는 사업으로서 하드웨어적인 특허사업이며,

다섯 번째 방법은 인버터 다단속제어로서 도 7b를 설명한 것이다.

자동제어프로그램으로 리듬풍운전시에는 1차온도가 만족하면 그 후에 리듬풍으로 운전을 하기 때문에, 만약 리듬풍으로 운전하다가 실내온도가 어떠한 원인이던 1차온도를 만족시키지 못하면, 원래의 방식으로 운전하게 되는 것이, 본 발명의 가장 큰 자동제어포인트이다(정풍량방식에서 1차온도만족시 리듬풍으로 공급 불만족시 다시 정풍량방식 연속적으로 피드백제어가 되면서 운전함).

변풍량방식에서도 정압설정에 의해 1차온도가 만족시까지 송풍기가 동작하다가 1차온도가 만족하면 리듬풍(2개의 주파수변환값)으로 공급되고 만약 온도가 불만족시는 피드백되어 다시 정압에 의해 송풍기가 운전한다.

2차급기온도는 높거나 낮게 공급되어도 리듬풍이므로 직접피부에 닿아도 불쾌하지 않은 것이 본 발명의 포인트이다. 즉, 변풍량방식에서는 온도가 만족하면 VAV가 닫히지만 VAV를 열고 실내온도와 비슷한 급기를 공급하여도 불쾌하지 않으므로 외부환기량을 늘릴 수 있다.

만약, 실내온도와 비슷한 공기를 정풍량방식대로 공급시 대다수의 재실자는 불쾌함을 느끼게 된다.

사람의 체온은 약 36.5도로서 주변 온도와 장소에 따라 피부의 온도는 달라지고 차고 따뜻한 차이도 달라진다.

VAV방식에서도 동절기에는 자동으로 사용하다가 하절기에는 VAV를 열고 리듬풍 모드로 또는 자동, 수동 혼합형으로 동시에 운용하여도 이상이 없는 것으로 확인되었다.

예를 들어, 유지하고 싶은 실내설정온도가 23도라면 1차온도를 약24도로 셋팅하고 이때, 급기온도설정은 18~20도로 2차온도는 22도로 셋팅하고 급기온도설정은 21~22도로 셋팅하여 1차온도는 정풍량 2차온도는 리듬풍으로 공급한다. 아니면 처음부터 리듬풍으로 차갑게 (예18~20도)공급하여도 전혀 불쾌감을 느끼지 않는다.

온도가 비슷한 존에서는 동절기 실내온도센서에 의해 공조기를 아예 ON/OFF시키고 하절기에는 리듬풍 운전법을 이용하는 것도 에너지절약 측면에서는 유리하다.

현재, 저층식당에는 on/off방식으로 기동부하 증가로 인하여 모타 및 송풍기소손을 우려하여, 패턴제어(5분정지 5분기동)로 공급하고 있는데, 잘 운영되고 있음이 확인되고 있다.

1차온도 만족시에만 리듬풍을 공급하므로 만약 1차온도가 만족하지 못하면 기존방식으로 급기가된 후 만족시 다시 리듬풍이 공급되어 온도를 만족시키고 있다. 리듬풍 시그널이 변동하여도 이상 없이 동작함이 확인되고 있다.

공조기에서 급기되는 급기온도로 실내의 열을 제거하거나 공급하는 방법으로 냉난방비교시, 냉방시에는 풍량과 급기온도가 비례하고(같은온도에서 풍량이 많으면 온도가 높아지고) 난방시에는 풍량과 급기온도가 반비례한다(같은 온도에서 풍량이 많을수록 급기 온도가 낮아짐).

즉, 냉방시 같은 열량으로 [풍량↑ 온도↑ = 풍량↓ 온도↓]이며, 난방시 같은열량으로 [풍량↑ 온도↓ = 풍량↓ 온도↑]이다.

정압 또는 정풍량방식과 리듬풍 혼합방식 운전시에는 상기 방법 중 유리한 방법으로 운전하고, 전력요금을 절약하는 방법으로는 리듬풍 전용으로 냉방운전시 [풍량↓ 온도↓], 난방시에는 [풍량↓ 온도↑] 방법으로 운전하는 방법이 있으나 냉난방기기 종류, 주변조건 등 환경에 따라 탄력적으로 운용하여야 한다.

한마디로 본 발명에 따른 리듬풍 운전용 공조기 제어 방법이란, 솔솔부는 봄바람(산들산들 봄바람)을 만들어 온도가 높거나 낮아도 재실자로 하여금 불쾌하지 않으면서 냉난방을 하는 자연풍에 가까운 방법이라고 말할 수 있다.

참고적으로, 인버터에는 필히 절전회로를 만들어 부착하여야 한다.

또한, 2개의 DDC신호에 의해 1차 인버터구동 2차 공조기기동(프로그램조합)이 가능하다.

또한, 아예 인버터에 수신부를 두어 DDC신호시 인버터회로구동 몇 초 후에 인버터동작회로를 구동할 수도 있다.

본 발명의 효과는 다음과 같다.

쾌적한 실내환경을 조성하기 위하여 냉난방설비에서 조화된 공기를 공조기에서 천정 취출구를 통하여 공급시, 더운 공기나 차가운 공기가 인체와는 어떤 식으로든지 접촉을 하게되는데 급기와 접촉이 클수록 열회수 및 열제거속도가 빠르게 발생한다.

이때, 사람에 따라 공기와의 직접적인 접촉으로 인한 쾌적도가 다르게 느껴지는데, 본 발명은 급기를 리듬풍처럼 단속적으로 공급하므로써, 급기가 인체피부와의 반응속도가 조절되어 급기 온도 변화에도 모든 사람들이 전혀 불쾌감을 느끼지 않으면서 적정한 실내온도를 유지할 수 있다.

공조기는 냉방부하와 난방부하가 서로 다르기 때문에 정풍량방식에서는 냉난방 절환시 풍량을 조절하기 위하여 가변풀리 등을 사용해야 하는 번거러움도 발생할 수 있고, 변풍량방식에서는 실내온도가 만족하게 되면 인버터가 감속운전을 하게되어 풍량이 너무 줄어들거나 댐퍼가 아예 닫혀 공기의 흐름이 정지되어 환기량 부족으로 실내 오염도가 증가할 수 있다.

그러나, 본 발명은 리듬풍으로 풍량을 조절하여 공급하므로 정풍량방식에서 공기속도가 너무 커서 발생하는 문제점 및 변풍량방식에서 발생하는 환기량 부족현상을 모두 해결할 수 있다.

특히, 하절기에는 급기 온도가 낮은 공기가 너무 빠른 속도로 인체와 접촉하여도 열제거 속도 시간차로 인하여 불쾌감을 전혀 느끼지 않고, 공기의 흐름이 멈추지 않고 실내에서 반복적으로 기류가 발생하므로, 선풍기효과로 인하여 피부에서 발생하는 헌열과 잠열 제거속도가 향상되어, 실내온 및 습도를 정상일 때보다 약 1~2 ℃ 높여 운전하여도 쾌적도 만족은 물론 에너지절약에도 유리하다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 제어부 200 : 송풍기
300 : 닥트설비

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
냉방, 난방 및 외기혼입설비를 이용하여 공기를 만들어 내는 송풍기; 상기 송풍기의 구동을 제어하는 모터제어부(MCC반), 모터제어부를 제어하는 자동제어장치(DDC) 및 인버터를 포함하는 제어부; 상기 송풍기와 연결되어 있는 닥트설비; 및 닥트설비와 연결된 상태로 실내 천정에 설치되어, 상기 송풍기에서 발생된 공기를 상기 실내로 배출시키기 위한 취출구를 포함하는 구성으로서 상기 제어부를 통해 송풍기의 송풍량 조절하도록 한 운전용 공조기의 제어방법에 있어서,
상기 제어부를 통해 실내의 온도가 1차온도로 만족될 때까지는 송풍기 구동을 제어하여 상기 송풍기의 송풍량이 일정하도록 하는 단계;
상기 실내의 온도가 상기 1차온도로 만족된 후에는, 상기 제어부가 송풍기를 제어하여, 실내의 온도가 2차온도로 설정된 범위를 만족하도록, 송풍기에서 발생되는 공기의 송풍속도 및 송풍량을 지속적으로 가변시키는 단계를 포함하는 리듬풍 운전용 공조기 제어 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 1차온도는 사용자에 의해 설정되어 제어부에 저장되어 있거나, 또는 제어부가 실내의 온도를 이용하여 설정하는 것을 특징으로 리듬풍 운전용 공조기 제어 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 실내의 온도가 상기 2차온도로 설정된 범위를 벗어나면, 상기 송풍기의 송풍량을 일정하게 하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 리듬풍 운전용 공조기 제어 방법.