KR20140000081A - 절전 제어 장치 및 이 장치를 인터넷 회선을 통하여 관리하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기를 간헐적으로 작동함으로써 설정 온도를 유지하도록 한 공조 설비 또는 냉동·냉장 설비 등의 절전 제어 장치가 케이스체 및 상기 케이스체에 끼워맞춰지는 덮개체로 형성되는 케이싱 내에 갖고, 이 절전 제어 장치는 제어 회로 기판과, 상기 제어 회로 기판과 케이싱 외부의 전기 기기를 전기적으로 접속하기 위한 외선 단자대와, 천정부 및 2개의 측벽부에 의해 형성된 단면 ㄷ자형의 받침대를 수납하고, 상기 제어 회로 기판은 상기 받침대의 천정부에 현가되고, 상기 외선 단자대는 상기 제어 회로 기판과 대향하는 위치에 배치 고정되어 있고, 상기 받침대는 상기 제어 회로 기판을 현가하는 천정부를 갖는 상측 부분과 상기 상측 부분을 지지하는 하측 부분으로 상기 2개의 측벽부에서 분할되어 있고, 상기 제어 회로 기판을 현가하는 천정부를 갖는 상측 부분이 회동이 자유로워지도록, 상기 상측 부분의 일방의 측벽부를 상기 하측 부분의 일방의 측벽부에 부착한 구조로 하는 절전 제어 장치를 제공한다.

Description

절전 제어 장치 및 이 장치를 인터넷 회선을 통하여 관리하는 방법{POWER SAVING CONTROL DEVICE AND METHOD FOR MANAGING THE SAME BY INTERNET LINE}

본 발명은 압축기(컴프레서)를 간헐적으로 작동함으로써 설정 온도를 유지하도록 한 공조 설비 또는 냉동·냉장 설비(이하, 「공조 설비 등」이라고 함)에 있어서, 배선 작업이 쉽고, 취급하기 쉬운 구조로 함과 아울러 소비 전력을 저감하기 위한 절전 제어 장치 및 이 장치를 인터넷 회선을 통하여 관리하는 방법에 관한 것이다.

예를 들면, 건축물의 실내의 냉난방을 목적으로 하는 공조 설비 등은 열교환기를 구비하는 실내기와 냉매의 압축기를 구비하는 실외기가 이간한 상태로 설치되어 있고, 실내 또는 실내기에 구비한 써모 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여, 소위 온오프 제어에 의해 실외기의 압축기의 작동·정지가 반복되어, 실내가 설정 온도로 유지되도록 하고 있다.

도 10은 종래의 압축기의 동작 태양의 예를 나타내는 것으로, 이러한 온오프 제어에 있어서, 써모 센서가 검출하는 신호에 기초하여 작동되는 압축기의 동작 태양에서, 대표적인 예로서 리모컨 등에 의해 실내 온도가 24.0℃로 설정된 상태를 나타낸다. 이와 같이, 실내 온도가 24.0℃로 설정되면, 미리 프로그램되어 있는 하한 설정 온도(TH1)(22.5℃)와 상한 설정 온도(TH2)(25.5℃)가 제어 시스템에 설정된다.

이러한 설정에 기초하여 공조 설비 등을 운전한 경우, 써모 센서가 검출하는 실내 온도가 22.5℃로부터 상승하여 25.5℃에 이를 때까지 압축기를 정지하고, 실내 온도가 25.5℃에 이른 시점으로부터 압축기가 작동을 개시하여 실내 온도가 22.5℃에 이른 시점에서 압축기의 작동을 정지한다. 즉, 설정한 24.0℃는 실내 온도 22.5℃로부터 25.5℃의 범위를 포괄하는 근사적인 설정값이 된다.

동 도면의 예에 의한 경우는, 어떠한 시각(t1)에서 써모 센서가 하한 설정 온도(TH1)(22.5℃)를 검지하면 압축기가 작동을 정지하고 이 정지 상태가 유지된다. 그리고, 실내의 온도가 점차 상승하여, 시각(t2)에서 상한 설정 온도(TH2)(25.5℃)를 써모 센서가 검지하면, 그 신호로 압축기가 작동을 개시한다. 이것에 의해, 실내기의 열교환기에 냉매가 공급되어 실내의 온도가 점차 강하하고, 써모 센서가 다시 하한 설정 온도(TH1)를 검출한 시각(t3)에서 압축기의 작동이 정지된다. 이후, 시각(t1)으로부터 시각(t3)까지의 주기와 마찬가지의 주기가 연속해서 반복되어, 실내가 설정한 온도로 유지되게 된다.

상기한 제어 태양에 있어서, 압축기의 정지 기간이 시각(t1~t2)(3분)이며, 작동 시간이 시각(t2~t3)(6분)인 경우, 압축기의 가동율은 ON시간/ON시간+OFF시간의 계산식으로부터 구할 수 있고 66.66%가 된다. 이 결과로부터 명확한 바와 같이, 공조 설비 등의 소비 전력을 저감하기 위해서는, 압축기의 작동 시간을 적게 하면 되고, 이것을 실현하기 위해서, 작동 시간을 실온의 상태에 관계없이 일정 시간마다 정지하거나, 또는 공조 설비 등의 가동을 강제적으로 정지하는 방법이 많이 실시되고 있다. 또, 이러한 방법으로 공조 설비 등에 대한 부담을 끼치지 않고, 설정 온도가 크게 변화하지 않도록 하여 유지하면서 가동율을 낮추는 방법으로서, 써모 센서가 상한 설정 온도를 검지했을 때, 압축기의 작동을 강제적으로 지연하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

도 11은 이러한 방법을 실현하기 위해서 구성된 절전 제어 장치에 있어서, 써모 센서가 검출하는 신호에 기초하여 작동되는 압축기의 동작 태양을 나타내는 것으로, 상기 서술한 바와 마찬가지로 실내 온도가 24.0℃로 설정된 상태를 나타낸다. 동 도면에 있어서, 어떠한 시각(t1)에서 써모 센서가 하한 설정 온도(TH1)(22.5℃)를 검지하면 압축기의 작동이 정지하고 이 정지 상태가 유지된다. 그리고, 실내의 온도가 점차 상승하고, 시각(t2)에서 상한 설정 온도(TH2)(25.5℃)를 써모 센서가 검지하면 타이머가 작동한다.

시각(t2)에 있어서의 타이머의 작동과 동시에 압축기의 정지 상태가 지연된 시각(t3)까지 계속되고, 이 시각(t3)에 이른 시점의 온도 레벨(TH3)에서 압축기가 작동을 개시한다. 그리고, 실내기의 열교환기에 냉매가 공급되어 실내의 온도가 점차 강하하고, 써모 센서가 다시 하한 설정 온도(TH1)를 검출한 시각(t4)에서 압축기의 작동이 정지된다. 이후, 시각(t1)으로부터 시각(t4)까지의 주기와 마찬가지의 주기가 연속해서 반복되어, 실내가 설정한 온도로 유지되게 된다.

상기 서술한 제어 태양에 있어서는, 압축기의 정지 기간인 시각(t1~t2)이 3분이며, 시각(t2~t3)까지의 지연 시간이 2분인 경우, 압축기가 정지하고 있는 시간의 합계는 5분이 된다. 그리고, 압축기의 작동 기간인 시각(t3~t4)이 7분이 된 경우, 압축기의 가동율은 ON시간/ON시간+OFF시간의 계산식으로부터 58.33%가 된다. 따라서, 압축기를 지연 작동하지 않는 경우의 가동율 66.66%로부터 상기 가동율 58.33%를 감산하면 8.33%가 1주기에 있어서 가동율을 저감한 값이 된다.

한편, 이러한 압축기의 가동율을 제어하는 절전 제어 장치의 장착은 고객처의 현장에서 배선 작업하는 경우가 적지 않다. 이러한 경우, 커버(덮개체)를 분리하여, 제어 회로 기판 등의 프린트 회로 기판의 접속 단자의 단자 번호나 외선 단자대의 단자 번호를 주의깊게 확인하면서, 외부의 전기 기기로부터의 전선(외부 전선이라고도 함)을 외선 단자대의 단자에 접속할 필요가 있다. 배선 작업을 용이하게 행할 수 있고, 배선의 보수 점검을 용이하게 행할 수 있는 제어 장치로서, 종래 외부 전선 접속용 단자대의 주회로용 외부 전선 접속용 단자대를 횡방향으로 배치하고, 외부 전선 접속용 단자대의 2개의 제어 회로용 외부 전선 접속용 단자대를 종방향으로 배치하고, 또한 주회로용 외부 전선 접속용 단자대와 2개의 제어 회로용 외부 전선 접속용 단자대에 단차를 설치한 인버터 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).

또, 종래 공조 설비, 냉동 설비, 냉장 설비, 냉각 설비 등 컴프레서를 구비한 전력 소비 장치의 소비 전력을 삭감하는 절전 제어 장치는 많이 제안되어 있다. 예를 들면, 소비 전력의 종합적 에너지 절약화를 달성하는 것을 목적으로 한 공조 설비, 냉동 설비, 냉각 설비를 비롯하여 원동기 설비 및 조명 설비 등의 릴레이·타이머반을 구비한 절전 제어반을 디맨드 제어 장치에 접속하여 소비 전력의 스케줄 제어와 피크 컷트 제어를 행함으로써 소비 전력 및 계약 전력을 저감하도록 한 절전 제어 장치(특허문헌 3 참조), 냉장고 등에 설치한 냉각기용 전동기가 연속 운전을 제어함으로써, 전력 소비를 적게 하여 절전함과 아울러, 냉각기용 전동기의 운전 시간을 적게 하여 냉각기용 전동기의 수명의 신뢰성을 높이는 제어 장치(특허문헌 4 참조), 공조 설비, 냉동 설비, 원동기 설비, 조명 설비 등의 복수의 전력 소비 장치에 있어서 소비되는 종합적인 전력의 삭감, 종합적인 에너지 절약화의 달성을 도모하는 것을 목적으로, 디맨드 제어 장치로부터의 신호를 받아, 상기 복수의 전력 소비 장치로의 전력의 공급을 순위를 붙여 제어하는 릴레이와, 미리 정해져 있는 시간마다 상기 복수의 전력 소비 장치로의 전력의 공급을 제어하는 타이머를 구비하고 있는 절전 제어 장치(특허문헌 5 참조) 등이 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 2003-130418호 일본 공개특허공보 평5-62724호 일본 공개특허공보 2001-197661호 일본 공개특허공보 평11-257821호 일본 공개특허공보 2003-23729호

그러나, 특허문헌 1에 기재된 전력 제어 장치에서는 에너지 절약 모드로서 압축기를 지연 작동함으로써, 정상적인 환경 조건에 있어서의 운전에 있어서는 실내 온도가 상한 설정 온도(TH2)를 약간 넘는 온도 레벨(TH3)까지 상승하는 것의 가동율을 저감하여 전력을 효과적으로 삭감할 수 있지만, 비정상적인 환경 조건에 있어서의 운전, 예를 들면, 냉방 운전에 의해 실내 온도를 조온하고 있는 환경에서 사람의 입실수의 증가, 조리 등에 의한 화기의 사용, 창문이나 문의 개폐, 또는 냉동·냉장 설비 등에 있어서 다량의 식품의 수용을 한 경우 등의 급격한 환경 변화에서는 안정적인 운전이 불가능하게 된다.

이것은 도 11에 나타내는 바와 같이 제어 대상이 되는 환경 온도가 시각(t1)으로부터 시각(t2) 사이에서 급격하게 상승하고, 또한 시각(t2)에 있어서의 타이머의 동작에 의해 압축기의 작동이 강제적으로 지연됨으로써, 시각(t3)에 이른 시점에서, 정상적인 운전에 있어서 상승한 온도의 레벨(TH3)보다 훨씬 높게 상승한다. 이러한 상태에 있어서, 시각(t3)으로부터 압축기가 작동을 개시하여 환경 온도를 강하시켜도 설정된 하한 설정 온도(TH1)에 이를 때까지 많은 시간이 필요하게 되고, 1주기의 시간대에 높은 온도 상태가 차지하는 비율이 많아지는 것에 기인하고 있다.

게다가 환경 온도를 강하해도 온도 상승의 요인이 그것에 비례하여 온도를 강하하지 않는 경우, 다음의 주기인 시각(t4)으로부터 시각(t6) 사이에 다시 환경 온도가 급격하게 상승하고, 온도 레벨(TH3)보다 높게 상승한다. 이러한 주기가 반복되어 수주기 후의 압축기를 작동하는 시각에 점점 환경 온도가 온도 레벨(TH3)에 이르러 비로소 정상 운전이 된다. 따라서, 1주기의 시간이 크게 연장되고, 정상적인 운전에 있어서의 설정 온도를 넘는 높은 온도 상태가 차지하는 비율이 많아지므로, 이것에 의해 관리 오차가 커져 신뢰성을 저하하는 등의 문제가 생긴다.

특허문헌 2에서는 복수의 외선 단자대 끼리의 간섭은 막을 수 있지만, 실제의 배선 작업시에는 제어 회로 기판이 장애가 되는 등, 추가적인 개선의 여지가 있다. 특허문헌 3~5에 있어서는 절전 제어 장치가 어떠한 구조의 장치로 되어 있는지에 대해서는 구체적인 개시 내지는 시사는 없다. 따라서, 본 발명은 이상을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 급격한 환경(온도) 변화에도 안정적인 운전에 대응할 수 있을 뿐만아니라 일괄 관리를 용이하게 행할 수 있고, 제어 회로 기판의 접속 단자와 외선 단자대의 단자의 배선 작업이나, 외부 전선과 외선 단자대의 단자의 배선 작업을 용이하게 행할 수 있으며, 또 배선의 보수 점검을 용이하게 행할 수 있는 절전 제어 장치 및 이 장치를 인터넷 회선을 통하여 관리하는 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 상기 과제는 이하의 각 발명에 의해 달성된다.

(1) 압축기를 간헐적으로 작동함으로써 설정 온도를 유지하도록 한 공조 설비 또는 냉동·냉장 설비 등의 절전 제어 장치가 케이스체 및 상기 케이스체에 끼워맞춰지는 덮개체로 형성되는 케이싱 내에 갖고, 이 절전 제어 장치는 제어 회로 기판과, 상기 제어 회로 기판과 케이싱 외부의 전기 기기를 전기적으로 접속하기 위한 외선 단자대와, 천정부 및 2개의 측벽부에 의해 형성된 단면 ㄷ자형의 받침대를 수납하고, 상기 제어 회로 기판은 상기 받침대의 천정부에 현가(懸架)되고, 상기 외선 단자대는 상기 제어 회로 기판과 대향하는 위치에 배치 고정되어 있고, 상기 받침대는 상기 제어 회로 기판을 현가하는 천정부를 갖는 상측 부분과 상기 상측 부분을 지지하는 하측 부분으로 상기 2개의 측벽부에서 분할되어 있고, 상기 제어 회로 기판을 현가하는 천정부를 갖는 상측 부분이 회동이 자유로워지도록, 상기 상측 부분의 일방의 측벽부를 상기 하측 부분의 일방의 측벽부에 부착한 구조로 하는 것을 특징으로 하는 절전 제어 장치.

(2) 컴프레서를 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치에 사용하는 절전 제어 장치에 있어서, 케이스체 및 상기 케이스체에 끼워맞춰지는 덮개체로 형성되는 케이싱 내에, 상기 절전 제어 장치를 사용함으로써 삭감된 전력 사용량에 관한 수치를 표시하는 표시 수단과, 상기 전력 소비 장치가 소비하는 전력 사용량을 제어하는 제어 회로 기판과, 상기 제어 회로 기판과 상기 컴프레서를 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치를 전기적으로 접속하기 위한 외선 단자대와, 천정부 및 2개의 측벽부에 의해 형성된 단면 ㄷ자형의 받침대를 수납하고, 상기 제어 회로 기판은 상기 받침대의 천정부에 현가되고, 상기 외선 단자대는 상기 제어 회로 기판과 대향하는 위치에 배치 고정되어 있는 절전 제어 장치로서, 상기 받침대는 상기 제어 회로 기판을 현가하는 천정부를 갖는 상측 부분과 상기 상측 부분을 지지하는 하측 부분으로 상기 2개의 측벽부에서 분할되어 있고, 상기 제어 회로 기판을 현가하는 천정부를 갖는 상측 부분이 회동이 자유로워지도록, 상기 상측 부분의 일방의 측벽부를 상기 하측 부분의 일방의 측벽부에 부착한 구조로 하는 것을 특징으로 하는 절전 제어 장치.

(3) 제어 대상이 되는 환경 온도가 설정 온도에 의해 일의적으로 정해지는 상한 설정 온도를 넘은 시점부터 임의로 정해진 온도에 이르기 이전에, 상기 압축기의 작동이 강제적으로 개시되도록 한 것을 특징으로 하는 상기 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 절전 제어 장치.

(4) 디맨드 제어 장치와 컴프레서를 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치 사이에 절전 제어 장치를 설치하는 것을 특징으로 하는 상기 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 절전 제어 장치.

(5) 상기 표시 수단이 상기 컴프레서의 실가동 시간의 누계를 표시하는 표시기와 상기 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계를 표시하는 표시기인 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 절전 제어 장치.

(6) 상기 표시 수단이 상기 덮개체를 통과하여 외부로부터 관찰 가능한 구조로 하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 절전 제어 장치.

(7) 상기 덮개체가 투명 소재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제 6 항에 기재된 절전 제어 장치.

(8) 방수 구조로 하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 절전 제어 장치.

(9) 전력 소비 장치에 접속하고, 상기 전력 소비 장치가 소비하는 전력 소비량을 삭감 제어하는 절전 제어 장치와,

상기 절전 제어 장치가 삭감 제어한 전력 소비량의 삭감량에 관한 정보가 프로그래머블 컨트롤러 제어반에 합쳐지는 데이터 정보와,

상기 데이터 정보와 인터넷 회선을 통하여 접속된 서버와,

상기 인터넷 회선을 통하여 접속된 관리자가 관리하는 정보 기기를 갖고,

상기 서버는 상기 전력 소비량의 삭감량에 관한 정보를 상기 데이터 정보로부터 취득함과 아울러, 취득한 전력 소비량의 삭감량에 관한 정보를 상기 관리자가 관리하는 정보 기기에 제공하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 절전 제어 장치를 인터넷 회선을 통하여 관리하는 방법.

본 발명에 따른 전자 장치는 제어 대상이 되는 환경 온도를 급격하게 변화시키는 것 같은 상황에 있어도 설정 온도에 기초하는 정확한 조온 제어가 가능해지도록 함으로써, 전력의 삭감을 가능하게 하면서 신뢰성이 높은 전력 제어 장치를 제공할 수 있다.

또 본 발명에 따른 전자 장치는 케이스체 및 상기 케이스체에 끼워맞춰지는 덮개체로 형성되는 케이싱 내에 수납되어 있는, 천정부 및 2개의 측벽부에 의해 형성된 단면 ㄷ자형의 받침대가, 프린트 회로 기판을 현가하는 상측 부분과 상기 상측 부분을 지지하는 하측 부분으로 상기 2개의 측벽부에서 분할되어 있고, 상기 프린트 회로 기판을 현가하는 상측 부분이 회동이 자유로워지도록, 상기 상측 부분의 일방의 측벽부를 상기 하측 부분의 일방의 측벽부에 부착한 구조로 함으로써, 프린트 회로 기판의 접속 단자와 외선 단자대의 단자의 배선 작업이나 외부 전선을 외선 단자대의 단자에 접속하는 배선 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또, 배선의 보수 점검도 용이하게 행할 수 있다는 우수한 효과를 나타내는 것이다.

본 발명의 절전 제어 장치는 케이스체 및 상기 케이스체에 끼워맞춰지는 덮개체로 형성되는 케이싱 내에 수납되어 있는, 천정부 및 2개의 측벽부에 의해 형성된 단면 ㄷ자형의 받침대가, 전력 사용량을 제어하는 제어 회로 기판을 현가하는 상측 부분과 상기 상측 부분을 지지하는 하측 부분으로 상기 2개의 측벽부에서 분할되어 있고, 상기 제어 회로 기판을 현가하는 상측 부분이 회동이 자유로워지도록, 상기 상측 부분의 일방의 측벽부를 상기 하측 부분의 일방의 측벽부에 부착한 구조로 함으로써, 이러한 구조로 했으므로, 전력 사용량을 제어하는 제어 회로 기판의 접속 단자와 외선 단자대의 단자의 배선 작업이나 외부 전선을 외선 단자대의 단자에 접속하는 배선 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또, 배선의 보수 점검도 용이하게 행할 수 있다.

본 발명의 절전 제어 장치는 절전 제어 장치를 사용함으로써 삭감된 전력 사용량에 관한 수치를 표시하는 표시 수단을 수납하고, 외부로부터 이 표시 수단을 관찰할 수 있는 구조로 함으로써, 소비 전력의 삭감에 의한 에너지 절약을 한눈에 확인할 수 있다. 또한, 본 발명의 절전 제어 장치를 방수 구조로 하면, 외부로부터의 빗물이나 진애의 침입을 막고, 이들에 기인하는 고장을 회피할 수 있다. 본 발명의 절전 제어 장치를 인터넷 회선을 통하여 관리함으로써, 소비 전력 삭감 시스템을 도입하는 고객에게 있어서 리스크를 최소한으로 하여 소비 전력 삭감이 가능해지고, 소비 전력 삭감 시스템을 판매하는 기업에 있어서도 수익을 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명을 실시한 공조 설비의 기본 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 공조 설비의 정상 상태에 있어서의 제어 태양을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1의 공조 설비의 비정상 상태에 있어서의 제어 태양을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 공조 설비의 비정상 상태에 있어서의 제어 태양을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1의 공조 설비에 있어서의 제어의 흐름을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태인 절전 제어 장치의 내부를 노출시킨 상태의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태인 절전 제어 장치의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시형태인 절전 제어 장치의 내부를 노출시킨 다른 상태의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 절전 제어 장치를 인터넷 회선을 통하여 관리하는 네트워크를 나타내는 도면이다.
도 10은 종래의 온오프 제어에 있어서의 제어 태양을 설명하는 도면이다.
도 11은 종래의 지연 제어에 있어서의 제어 태양을 설명하는 도면이다.
도 12는 도 11의 제어 태양에 있어서의 문제 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명을 실시한 공조 설비의 기본 구성을 나타내는 회로도로, 실내기에 상용 교류 전원(E)에 접속된 주전원 스위치(21)를 구비함과 아울러, 실내의 온도를 검출하여 신호를 송출하는 써모 센서(22)를 구비한다. 제어 유닛(23)은 상기 써모 센서(22)로부터 신호를 입력하고, 실내의 온도를 실시간으로 판단하는 마이크로 컴퓨터에 의한 신호 처리에 의해 생성된 제어 신호를 실외기의 리모트 스위치(24)에 출력한다. 상기 리모트 스위치(24)는 제어 유닛(23)으로부터 출력된 제어 신호에 의해 구동되는 여자 코일(4a)에 의해 접점(4b)을 개폐한다. 이 접점(4b)이 개폐되면, 기동 스위치(5)의 여자 코일(5a)에 상용 교류 전원(E)이 흘러, 접점(5b)을 개폐한다. 그리고, 이 접점(5b)이 개폐되었을 때 상용 교류 전원(E)이 압축기(6)에 흘러 이것을 작동한다.

이상의 구성에 있어서의 온도 조절 제어의 태양을, 본 실시예에서도 실내 온도가 24.0℃로 설정된 상태에서 이하에 설명한다. 리모트 컨트롤 조작 등에 의해 실내 온도가 24.0℃로 설정되면, 제어 유닛(23)에 미리 프로그램되어 있는 하한 설정 온도(TH1)(22.5℃)와 상한 설정 온도(TH2)(25.5℃), 그리고 상기 상한 설정 온도(TH2)보다 고온이며 온도값을 임의로 설정할 수 있는 지연 설정 온도(TH3)(26.5℃)가 제어 유닛(23)에 설정된다. 즉, 써모 센서(22)에 의해 생성된 신호를 감시하고 있는 제어 유닛(23)의 마이크로 컴퓨터는 실내 온도가 22.5℃로부터 상승하여 25.5℃에 이를 때까지 압축기(26)를 정지하고, 또한 실내 온도가 25.5℃에 이른 시점부터 26.5℃에 이를 때까지 강제적으로 압축기(26)를 정지하도록 하고 있다.

도 2는 공조 설비 등의 상기 조건에 있어서의 제어 태양을 나타내는 것으로, 어떤 시각(t1)에서 하한 설정 온도(TH1)(22.5℃)를 검출하면, 제어 유닛(23)이 리모트 스위치(24)의 접점(4b)을 개방하고, 이것에 연동하여 기동 스위치(25)의 접점(5b)이 개방된다. 이것에 의해 압축기(26)가 작동을 정지하고, 이 정지 상태가 상한 설정 온도(TH2)(25.5℃)에 이른 시각(t2)까지 유지된다. 그리고, 제어 유닛(23)은 이 시점, 즉, 상한 설정 온도(TH2)의 검출 시점부터 점차로 실내의 온도가 상승하고, 지연 설정 온도(TH3)(26.5℃)를 검출하는 시각(t3)까지 강제적으로 압축기(26)를 정지한다. 이후, 시각(t1)부터 시각(t4)까지의 주기와 같은 주기가 연속하여 반복되어, 실내가 설정한 온도에 유지된다. 그리고, 실내의 온도가 지연 설정 온도(TH3)에 이른 시각(t3)부터 압축기(26)가 작동을 개시하고, 실내의 온도가 강하하여 다시 하한 설정 온도(TH1)에 이르는 시각(t4)까지 그 작동이 계속된다. 즉, 본 발명에 의하면, 실내 온도를 제어 유닛(23)에서 항상 감시하여, 하한 설정 온도(TH1), 상한 설정 온도(TH2), 지연 설정 온도(TH3)를 검출해서 압축기(26)의 작동 또는 정지를 행하도록 하고 있다. 또한, 도 2의 제어 태양에 있어서, 압축기(26)의 정지 기간인 시각(t1~t2)이 3분이며, 시각(t2~t3)이 2분일 경우, 압축기(26)가 정지하고 있는 시간의 합계는 5분이 된다. 그리고, 압축기(26)의 작동 기간인 시각(t3~t4)이 7분이 된 경우, 압축기(26)의 가동률은 ON 시간/ON 시간+OFF 시간의 계산식으로부터 58.33%가 되어, 본 발명에서도 소비 전력을 저감할 수 있는 것이 명백하다.

상기의 제어 태양은 본 발명의 전력 제어 장치의 정상적인 환경조건에서의 운전 상태를 나타낸 것이지만, 본 발명에서는 전술한 것과 같은 비정상적인 환경조건, 예를 들면, 급격한 온도 상승이 있었을 경우에도, 이 변화에 유연하게 추종하는 제어 태양이 가능하게 된다. 도 3은 실내 온도가 급격하게 상승했을 경우의 제어 태양으로, 시각(t1)에 있어서 압축기(26)가 정지하고 있는 상태에서 실내 온도가 급격하게 상승하여 2분 후의 시각(t2)에 상한 설정 온도(TH2)에 이르고, 더 1분 후의 시각(t3)에 지연 설정 온도(TH3)에 이르면, 제어 유닛(23)은 이것을 검출하여 압축기(26)의 작동을 개시한다. 즉, 상한 설정 온도(TH2)를 검출하여, 일률적인 지연 조작에 의한 종래의 방법에 의하면, 시각(t2)과 시각(t3) 사이의 시간폭이 도 11에 나타내는 바와 같은 크기 때문에, 본래라면 도 3의 가상선으로 나타내는 상태로 온도가 상승한다. 그렇지만, 본 발명에 의하면 상한 설정 온도(TH2)를 검출한 후, 지연 설정 온도(TH3)를 검출하는 즉시 압축기(26)가 작동하도록 되어 있다. 따라서, 시각(t3)으로부터 실내 온도가 강하하고, 시각(t4)에서 하한 설정 온도(TH1)를 검출하여 압축기(26)가 정지된다. 그리고, 다음 온도 조절 제어의 주기에 있어서의 시각(t6)에서 상한 설정 온도(TH3)를 검출하면 압축기(26)가 기동하고 하한 설정 온도(TH1)를 시각(t7)에서 검출하여 압축기(26)가 정지된다. 그 다음의 주기에서도 동일한 온도 조절 제어가 반복되는데, 실내 온도는 각 주기마다 점차고 강하하고, 하한 설정 온도(TH1)로부터 상한 설정 온도(TH2)에 이르는 시각 및 상한 설정 온도(TH3)에 이르는 시각은 점차로 길어져, 정상 상태로 되어 안정된다.

이상의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 실내 온도 등이 급격하게 상승했을 경우에도 설정된 지연 설정 온도(TH3)를 검출함으로써 온도 조절 제어가 개시되므로, 신속하게 정상 상태로 이행할 수 있어, 1주기의 시간대에 높은 온도상태가 차지하는 비율이 저하되어, 설정 온도를 유지할 수 있으므로 안정한 온도 조절 제어가 가능하게 된다. 이와 같이, 본 발명에서는 전력 삭감을 가능하게 하면서 급격한 온도 상승이 있었을 경우에도, 이것에 추종하도록 정확한 온도 조절 제어가 행해지지만, 이 상승 커브가 완만하고, 높은 온도상태가 차지하는 비율이 많아질 가능성이 있는 경우, 강제적으로 온도 조절 제어가 개시되도록 했다. 즉, 도 4에 나타내는 바와 같이, 압축기(26)가 정지한 하한 설정 온도(TH1)로부터 온도가 상승하여, 상한 설정 온도(TH2)를 초과한 후, 온도상승의 커브가 완만하게 되면 지연 설정 온도(TH3)까지 이르는 시간이 정상 상태 보다 길어져, 높은 온도상태가 차지하는 비율이 많아진다. 그래서, 제어 유닛(3)이 상한 설정 온도(TH2)를 검출한 시점부터 시간(tr)이 경과한 시각(t4)에 이른 시점에서 압축기(26)를 강제적으로 작동하도록 했다.

동 도면에 도시하는 바와 같이, 시각(t2)에 있어서 제어 유닛(23)이 상한 설정 온도(TH2)를 검지하면, 정상 상태에서는 시각(t3)에서 지연 설정 온도(TH3)를 검지하게 되지만, 어떠한 요인에 의해 온도의 상승 커브가 완만하게 되어, 지연 설정 온도(TH3)에 이르지 않을 때, 제어 유닛(23)은 상한 설정 온도(TH2)를 검출한 시점부터 임의로 설정된 시간을 경과한 시각(t4)에서 강제적으로 온도 조절 제어를 개시하여, 압축기(26)를 작동한다. 이것에 의해, 즉시 온도가 강하하여 시각(t5)에서 하한 설정 온도(TH1)에 이르고, 다시 온도 조절 제어가 반복되는데, 이후의 온도 조절 제어에서 정상적으로 온도가 상승한 경우는, 제어 유닛(23)은 상한 설정 온도(TH2)를 검출하여 압축기(26)의 작동을 개시한다. 즉, 제어 유닛(23)은 상한 설정 온도(TH2)를 검지한 후, 지연 설정 온도(TH3) 또는 시각(t4) 중 어느 쪽인가 조기 검지한 시점에서 온도 조절 제어를 개시하도록 하고 있으므로, 각 주기에 있어서의 설정 오차를 방지할 수 있다.

다음에, 이상 설명한 본 발명의 절전 제어 장치에 있어서의 제어의 흐름을 도 5에 기초하여 설명한다. 공조 설비 등의 운전이 개시되어 초기 상태로부터 설정된 온도에 이르고, 안정하게 운전이 계속되고 있는 상태에서, 우선, 제어 유닛(3)은 제어 대상이 되는 환경 온도(T)와 하한 설정 온도(TH1)을 비교하고(스텝 Sa1), 환경 온도(T)가 하한 설정 온도(TH1)와 동등 또는 이것을 초과했을 때(T≥TH1), 압축기(26)의 작동을 정지한다(스텝 Sa2). 압축기(26)가 정지하면, 제어 유닛(23)은 점차로 상승하는 환경 온도(T)와 상한 설정 온도(TH2)를 실시간으로 비교한다(스텝 Sa3). 그리고, 환경 온도(T)와 상한 설정 온도(TH2)에 의한 비교 조건(T≤TH2)이 성립하면, 제어 유닛(3)은 환경 온도(T)와 지연 설정 온도(TH3)와의 실시간에 의한 비교를 개신한다(스텝 Sa4). 한편, 제어 유닛(3)은 환경 온도(T)와 지연 설정 온도(TH3)와의 비교(T≥TH3)를 개시함과 동시에 시한 요소를 구동하고, 시간(tr)의 경과를 판단한다(스텝 Sa5). 상기 처리로 이행한 후, 스텝 Sa4에 있어서의 비교 조건(T≥TH3) 또는 시간(tr)의 경과 중 어느 한쪽 조건의 성립에 기초하여 압축기(26)의 작동을 개시한다(스텝 Sa6). 이렇게 하여 압축기(26)의 작동이 개시되면, 다시 스텝 Sa1에서 환경 온도(T)와 하한 설정 온도(TH1)가 비교되고, 전술의 처리 루틴이 반복된다.

이상 설명한 바와 같이, 정상 상태에서 압축기(26)가 작동되는 타이밍을 환경 온도(T)와 지연 설정 온도(TH3)의 비교 조건에 기초하여 결정하고, 환경 온도(T)가 정상 상태로부터 벗어나는 상태에 이르면 시한 요소에 의해 압축기(26)가 강제적인 작동이 가능하게 되도록 하고 있기 때문에, 설정 온도를 안정하게 유지할 수 있다. 이것에 의해, 본 발명의 장치를 설치한 설비에서는 온도 관리가 정확하게 되므로, 예를 들면, 공조 설비에 시행한 경우, 실내 온도를 안정하게 유지할 수 있고, 또, 냉동·냉장 설비에 시행한 경우, 생선 식품의 선도를 안정하게 유지할 수 있다. 본 발명을 실시하는 경우, 설정 온도에 대한 하한 설정 온도(TH1), 상한 설정 온도(TH2), 지연 설정 온도(TH3) 및 시한 요소에 의해 정해지는 시간(tr)은 실험에 의한 시뮬레이션에 의해 얻어진 결과에 기초하여 제어 유닛(23)에 프로그램되는 것이지만, 다른 환경에 대응할 수 있도록 가변하여 설정할 수 있도록 구성함으로써 융통성이 높은 장치로 할 수 있다. 또한, 상술한 실시예를 공조 설비의 냉방시의 제어 태양에 기초하여 설명했지만 난방시에도 동일한 제어 태양으로 온도 조절 제어하는 것이 가능하다.

상기의 제어 태양은, 공조 설비를 예에 들어 설명했지만, 이밖에, 냉동 설비, 냉장 설비, 냉각 설비 등의 컴프레서를 구비한 전력 소비 장치의 소비 전력을 삭감하는 절전 제어 장치에도 사용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 이들 컴프레서를 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치는 디맨드 제어 장치와 함께 사용할 수도 있다. 이러한 경우는, 본 발명의 절전 제어 장치는 디맨드 제어 장치와 컴프레서를 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치와의 사이에 설치한다. 여기에서, 본 발명의 절전 제어 장치의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.

이하, 본 발명의 절전 제어 장치 케이스체 구성을 도면에 기초하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시형태인 컴프레서을 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치에 사용하는 절전 제어 장치의 내부를 노출시킨 상태의 사시도이다. 도 6에 있어서, 케이스체(1)는 컴프레서의 실가동 시간의 누계를 표시하는 표시기(3)와 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계를 표시하는 표시기(4), 전력 소비 장치가 소비하는 전력 사용량을 제어하는 제어 회로 기판(5)(이하, 달리 설명이 없는 한, 전력 소비 장치가 소비하는 전력 사용량을 제어하는 제어 회로 기판을 단지 제어 회로 기판이라고 한다.), 외선 단자대(6), 받침대(7)를 수납하고 있다. 컴프레서의 실가동 시간의 누계를 표시하는 표시기(3)와 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계를 표시하는 표시기(4)는 베이스(12)(도 8 참조)에 고정되어 있다.

받침대(7)는 우측벽부(우측벽부(71)와 우측벽부(72)로 이루어짐) 및 좌측벽부(좌측벽부(74)와 좌측벽부(75)로 이루어짐)의 2개의 측벽부와 천장부(73)에 의해 형성된 단면 ㄷ자형의 형상을 이루고 있다. 이 천장부(73)에는 4의 지주(14)를 통하여 제어 회로 기판(5)이 현가되어 있다. 게다가, 받침대(7)는 제어 회로 기판(5)을 현가하는 천장부(73)를 갖는 상측 부분(천장부(73), 우측벽부(72)와 좌측벽부(75)로 이루어지는 것으로, 이하, 상측 부분이라고 한다.)과, 상측 부분을 지지하는 하측 부분(우측벽부(71)과 좌측벽부(74)로 이루어지는 것으로, 이하, 하측 부분이라고 한다.)으로 분할되어 있다. 그리고, 제어 회로 기판(5)을 현가하는 천장부(73)를 갖는 상측 부분의 좌측벽부(75)는 하측 부분의 좌측벽부(74)에 2개의 경첩(76)으로 부착된 구조로 했으므로, 제어 회로 기판(5)을 현가하는 천장부(73)를 갖는 상측 부분은 회동 자유롭게 된다. 또 하측 부분의 좌측벽부(74)는 부착부(78)에서 절곡되어 베이스(12)에 나사(16)로 고정되어 있다. 또한, 우측벽부(71)도 마찬가지로 베이스(12)에 고정되어 있다. 제어 회로 기판(5)을 현가하는 천장부(73)를 갖는 상측 부분의 우측벽부(72)는 하측 부분의 우측벽부(71)에 걸어맞추는 걸어맞춤부(77)가 형성되어 있다.

제어 회로 기판(5)을 현가하는 천장부(73)를 갖는 상측 부분의 우측벽부(72)의 높이와 좌측벽부(75)의 높이는 동일하며, 또한 하측 부분의 우측벽부(71)의 높이와 좌측벽부(74)의 높이도 동일하다. 받침대(7)를 형성하는 소재로서 알루미늄, 스테인리스 등의 금속, 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS), ABS 수지 등의 범용 플라스틱, 폴리아미드(PA), 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리아세탈 등의 엔지니어링·플라스틱을 이용할 수 있다. 가공의 용이함의 관점에서, 알루미늄이 바람직하다. 받침대(7)는 상측 부분과 하측 부분으로 분할된 구조로 하지만, 하나의 부재로 형성한 받침대를 절단하여 형성해도, 혹은 상측 부분과 하측 부분을 다른 재료로 형성해도 된다.

도 6에서는, 설명의 편의상, 제어 회로 기판(5)을 현가하는 받침대(7)는 제어 회로 기판(5)을 현가하는 천장부(73)를 갖는 상측 부분을 회동하여, 열린 상태로 하고 있다. 절전 제어 장치로서 사용할 때는, 걸어맞춤부(77)가 우측벽부(71)에 걸어맞추어지고, 제어 회로 기판(5)을 현가하는 천장부(73)를 갖는 상측 부분은 닫힌 상태가 되어 있다. 이러한 상태에서, 외선 단자대(6)는 제어 회로 기판(5)과 대향하는 위치에, 고정부(13)로 베이스(12)에 배치 고정되어 있다. 컴프레서의 실가동 시간의 누계를 표시하는 표시기(3)와 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계를 표시하는 표시기(4), 천장부(73)에 제어 회로 기판(5)를 현가하는 받침대(7), 및 외선 단자대(6)을 고정 재치하고 있는 베이스(12)는 케이스체(1)의 바닥부에 나사(도시하지 않음)로 고정되어 있다. 제어 회로 기판(5)에 접속되어 있는 전선(11)은 외선 단자대(6)의 일방의 단자에 접속되어 있다. 컴프레서를 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치(도시하지 않음)에 접속하여 이루어지는 외부 전선(15)이 외선 단자대(6)의 타방의 단자에 접속되어 있다. 외부 전선(15)을 외선 단자대(6)의 단자에 접속할 때는 케이스체(1)의 측면에 설치한 절결부(8) 중 임의의 하나에 구멍을 뚫는다. 구멍 뚫은 절결부(8)에 방수·방진 대책용의 커넥터를 사용하여 배선하는 것이 바람직하다. 외부 전선(15)을 외선 단자대(6)의 단자에 접속할 때는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제어 회로 기판(5)을 현가하는 천장부(73)를 갖는 상측 부분을 회동하여 연 상태에서 실시하므로, 외선 단자대(6)의 단자 번호의 확인이 용이하게 되어, 배선 작업의 효율이 높아진다.

도 7은 본 발명의 일 실시형태인 절전 제어 장치의 외관을 도시하는 사시도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 절전 제어 장치(I)의 외관은 복수의 절결부(8)를 갖는 케이스체(1)에 투명부 재료로 형성된 덮개체(2)가 끼워 맞추어져 있는 케이싱 구조로 되어 있다. 제어 회로 기판(5)은 지주(14)를 통하여 받침대(7)의 천장부(73)에 현가되어 있고, 외선 단자대(6)가 제어 회로 기판(5)과 대향하는 위치에 배치 고정되어 있는 상태를 관찰할 수 있다. 케이스체(1)를 형성하는 주요 재료로서 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS), ABS 수지 등의 범용 플라스틱, 폴리아미드(PA), 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리아세탈 등의 엔지니어링·플라스틱을 사용할 수 있다. 또한, 이들 플라스틱 소재에 안료 등을 혼입시켜서 불투명으로 해도 된다. 또한, 케이스체(1)를 형성하는 주요 재료로서는 알루미늄, 스테인리스 등의 금속이어도 된다. 덮개체(2)는 투명 소재를 사용함으로써, 표시기(3 및 4)를 외부에서 관찰할 수 있다. 투명 소재로서는 투명한 플라스틱이 바람직하고, 예를 들면, 아크릴 수지나 폴리카보네이트 수지 등이 사용된다.

덮개체(2)는 그 내주면에 케이스체(1)에 끼워맞추어지는 돌기 형상 가장자리를 형성하고, 돌기 형상 가장자리를 따라 형성된 환상 홈에 개스킷을 설치할 수 있다. 개스킷을 설치함으로써 절전 제어 장치(I)를 방수 구조로 할 수 있다. 본 발명의 절전 제어 장치는 방수·방진 대책이 설비되어 있는 것이 바람직하고, 특히 IP-65 보호 등급을 만족시키는 수준인 것이 바람직하다. 개스킷 소재로서는 O링이어도 실리콘 발포체와 같은 개스킷 발포체이어도 되지만, 실리콘 발포체와 같은 개스킷 발포체가 바람직하다. 개스킷이 설치된 덮개체를 제작하는 방법으로서는, 예를 들면, 특개 평6-99509호 공보에 기재된 실리콘 발포체의 제조 장치를 이용할 수 있다. 덮개체(2)는 불투명 소재를 사용하여 형성해도 된다. 불투명 소재를 채용하는 경우는, 표시기(3 및 4)가 대향하는 덮개체의 면은 개구부로 하고, 그 개구부에 폴리아미드 등의 투명 플라스틱으로 형성된 투명판을 개스킷 등의 방수 기능을 가진 부재를 개재시켜 장착하는 것이 바람직하다. 다른 태양으로서는, 본 발명의 절전 제어 장치를 사용함으로써 삭감할 수 있었던 전력 사용량에 관한 수치를 표시하는 표시 수단을 덮개체에 설치할 수도 있다. 이 경우는 7세그먼트 LED 소자를 채용한 표시 소자 등을 표시 수단으로서 사용할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시형태인 절전 제어 장치의 내부를 노출시킨 다른 상태의 사시도이다. 도 8에 있어서, 제어 회로 기판(5)의 단자(10)를 제어 회로 기판(5)을 현가하는 천장부(73)를 갖는 상측 부분이 회동하는 중심 근방에 배치하고, 외선 단자대(6)의 단자의 방향을 제어 회로 기판(5)의 단자(10)와 평행하게 되도록 외선 단자대(6)를 베이스(12)에 배치 고정한다. 이와 같이 제어 회로 기판(5)의 단자(10) 및 외선 단자대(6)를 배열 설치함으로써, 제어 회로 기판(5)에 접속하고 있는 전선(11)을 짧게 할 수 있으므로, 전선이 서로 얽히지 않는다고 하는 이점이 있다. 외부 전선(도시하지 않음)은 받침대(7) 하측 부분의 우측벽부(71)에 뚫린 구멍(79)을 통하여 외선 단자대(6)의 단자에 접속한다. 본 발명의 절전 제어 장치를 사용함으로써 삭감할 수 있었던 전력 사용량에 관한 수치를 표시하는 표시 수단으로서, 도 6~도 8에서는, 컴프레서의 실가동 시간의 누계를 표시하는 표시기(3)와 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계를 표시하는 표시기(4)를 예시했다.

본 발명의 절전 제어 장치는 컴프레서를 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치가 소비하는 전력을 삭감하여, 에너지 절약화를 달성할 수 있고, 또, 소비 전력의 삭감에 의한 에너지 절약을 한눈에 확인할 수 있다. 소비 전력의 삭감에 의한 에너지 절약화는 비용 저하, 지구 온난화 방지에 기여하는 이산화탄소 배출량의 삭감과 밀접한 관련이 있다. 따라서, 절전 제어 장치를 사용함으로써 삭감할 수 있었던 전력 사용량에 관한 수치로서는 소비 전력의 삭감량, 소비 전력의 삭감률, 소비 전력을 삭감할 수 있었던 것에 의한 비용 저하 금액, 소비 전력을 삭감할 수 있었던 것에 의한 이산화탄소 환산량 등을 예시할 수 있다. 이 점에 주목하여, 본 발명의 절전 제어 장치를 사용함으로써 삭감할 수 있었던 전력 사용량에 관한 수치를 표시하는 표시 수단으로서 컴프레서의 실가동 시간의 누계를 표시하는 표시기와 상기 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계를 표시하는 표시기 이외에, 절전 제어 장치를 사용함으로써 삭감할 수 있었던 전력 사용량의 삭감률을 표시하는 표시기, 비용 저하시킬 수 있었던 금액을 표시하는 표시기, 삭감할 수 있었던 이산화탄소 배출량을 표시하는 표시기로 할 수도 있다. 비용 저하시킬 수 있었던 금액을 표시하는 표시기, 삭감할 수 있었던 이산화탄소 배출량을 표시하는 표시기로 할 때에는, 본 발명의 절전 제어 장치를 사용하는 컴프레서를 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치에 따른 수치를 넣은 계산식또는 환산식을 저장하는 ROM(리드 온리 메모리)를 제어 회로 기판에 탑재할 수 있다.

본 발명의 절전 제어 장치를 사용함으로써 삭감할 수 있었던 전력 사용량에 관한 수치를 표시하는 표시 수단으로서는 컴프레서의 실가동 시간의 누계를 표시하는 표시기와 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계를 표시하는 표시기뿐이어도 되고, 전력 사용량의 삭감률을 표시하는 표시기, 비용 저하시킬 수 있었던 금액을 표시하는 표시기 및 삭감할 수 있었던 이산화탄소 배출량을 표시하는 표시기 중 적어도 하나를 조합시킬 수도 있다. 또한, 컴프레서의 실가동 시간의 누계를 표시하는 표시기와 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계를 표시하는 표시기 대신에, 전력 사용량의 삭감률을 표시하는 표시기, 비용 저하시킬 수 있었던 금액을 표시하는 표시기 및 삭감할 수 있었던 이산화탄소 배출량을 표시하는 표시기 중 적어도 하나로 해도 된다. 절전 제어 장치를 사용함으로써 삭감할 수 있었던 전력 사용량에 관한 수치를 표시하는 표시 수단을 컴프레서의 실가동 시간의 누계를 표시하는 표시기 및 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계를 표시하는 표시기로 한 경우에는, 소비 전력의 삭감률, 비용 저하시킬 수 있었던 금액, 삭감할 수 있었던 이산화탄소 배출량을 구하는 계산식 또는 환산식을 표시한 인쇄물을 절전 제어 장치에 첩부할 수도 있다. 덮개체가 투명한 경우에는 절전 제어 장치의 내측면에 인쇄물을 첩부하는 것이 바람직하다. 컴프레서의 실가동 시간의 누계 값 및/또는 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계값을 사용하여, 소비 전력의 삭감률, 비용 저하시킬 수 있었던 금액 및 삭감할 수 있었던 이산화탄소 배출량을 구할 수도 있다. 전력 사용량의 삭감률을 구하는 계산식은, 예를 들면, 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계 값÷(컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계값+컴프레서의 실가동 시간의 누계값)이다. 비용 저하시킬 수 있었던 금액을 구하는 계산식은 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계 값×컴프레서 용량×1.5(계수)×요금 단가이다. 삭감할 수 있었던 이산화탄소 배출량을 구하는 환산식은 컴프레서의 실가동 시간의 누계값(시간: h)×정격 소비 전력(kW)×이산화탄소 배출 계수(kg/kW·h)=CO2량(kg)이다. 또한, 이산화탄소 배출 계수로서는, 예를 들면, 0.357(kg/kW·h)의 수치를 사용할 수 있다. 본 발명의 절전 제어 장치의 표시기는, 숫자의 표시뿐만 아니라 그래프 등으로 영상화하여 나타낼 수 있다.

다음에, 본 발명의 절전 제어 장치의 이용예를 제시한다. 본 발명의 절전 제어 장치를 업무용 공기 조절기(컴프레서의 용량 5.5kW)의 옥외기에 설치했다. 공기 조절기에 접속되어 있는 외부 전선을 외선 단자대에 간단히 접속할 수 있었으므로, 대단히 단시간에 설치 공사가 완료되었다. 컴프레서의 실가동 시간의 누계를 표시하는 표시기는 24.3시간을 표시하고 있고, 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계를 표시하는 표시기는 11.9시간을 표시하고 있었다. 이들 수치로부터, 삭감률은 32.9%이다(11.9÷(11.9+24.3)=0.329). 또, 비용 저하시킬 수 있었던 금액은 요금 단가는 kW당 15엔으로 한 경우, 1473엔이다. 또한, 이산화탄소 배출량은 전술의 식을 사용해서 계산하면 47.7kg이다. 또, 본 발명의 절전 제어 장치는 IP-65 보호 등급의 방수·방진 대책이 시행되어 있으므로, 빗물이나 진애 등의 침입에 의한 영향은 전혀 없었다. 본 발명의 일 실시형태인 컴프레서를 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치에 사용하는 절전 제어 장치에 대하여 상세에 설명했다. 본 발명의 일 실시형태인 컴프레서을 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치에 사용하는 절전 제어 장치에서는, 단면 ㄷ자 형상 받침대에 현가하는 제어 회로 기판은 하나인 것을 예시했다. 단면 ㄷ자 형상 받침대에 현가하는 제어 회로 기판은 2개 이상 현가시켜도 된다. 또한, 제어 회로 기판과 대향하는 위치에 배치 고정되어 있는 외선 단자대의 수도 복수개 이상이어도 된다.

본 발명의 절전 제어 장치의 관리는 각 고객의 전력 소비 장치에 부착하여, 얻어진 정보를 인터넷 회선을 통하여 관리하는 방법이며, 도 9에 나타내는 바와 같이, 부호 5는 예를 들면 냉동고, 냉장고, 공조기, 냉각기 등으로 대표되는 전력 소비 장치이다. 부호 6은 전력 소비 장치(5)에 접속하여, 전력 소비 장치(5)가 소비하는 전력 소비량을 삭감 제어하는 제어 장치(이하, 달리 설명하지 않는 한 절전 제어 장치라고 함)이다. 절전 제어 장치(6)는 고객에 대하여 관리자가 예를 들면 무상으로 대여한 것이다. 부호 2는 프로그래머블 컨트롤러(PLC) 등의 제어반에 합쳐진 데이터 정보이며, 절전 제어 장치(6)가 삭감 제어한 전력 소비량의 삭감량에 관한 정보를 취득하는 기능을 갖는 것이다. 데이터 정보(2)로서는 전용의 기기여도 되고 범용성이 있는 컴퓨터여도 된다. 예를 들면, 제어 장치(6)에 IC칩을 장착하여, 무선으로 제1 정보 기기(2)에 전력 소비량의 삭감 정도에 관한 정보를 송신하도록 할 수 있다. 또, 제1 정보 기기(2)로서는 휴대전화여도 된다. 제1 정보 기기(2)가 취득한 전력 소비량의 삭감량에 관한 정보는 인터넷 회선(1)을 통하여 접속된 서버(3)에 송신된다. 서버(3)는 관리자가 전용으로 설치한 것이어도 되고, 프로바이더가 제공하는 것이어도 된다. 부호 4는 관리자가 관리하는 정보 기기로서, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터를 이용할 수 있다. 또, 부호 7은 고객이 관리하는 정보 기기로서, 예를 들면 퍼스널 컴퓨터를 이용할 수 있다.

또한 일례를 들면, 전력 소비 장치(5)로서 컴프레서(압축기)의 전력 삭감을 행하는 경우, 복수의 고객의 컴프레서(5)에 절전 제어 장치(6)를 각각 부착하고, 프로그래머블 컨트롤러 등의 제어반에 합쳐진 데이터 정보(2)를 통하여 인터넷 회선에 접속한다. 인터넷 회선에는 그 밖에 서버 고객의 상방 기기(예를 들면 퍼스널 컴퓨터 등), 관리자의 정보 기기가 접속되어 있다. 이러한 것들 중에서 컴프레서(5)를 가동시킨 전체 시간(A)과 절전 제어 장치를 사용하여 얻어진 삭감 시간(B)을 아날로그 신호로서 출력하거나, 디지털화한 신호로서 출력한다. 이들 신호는 동력선이나 신호선을 통하여 PLC 등의 제어반에 합쳐지고, 전화 회선이나 LAN·무선 장치 등을 통하여 인터넷상에 있는 서버나 클라우드에 어드레스가 할당된 데이터로서 할당된다. 따라서, 이들 데이터는 별도의 퍼스널 컴퓨터상으로부터 ID/패스워드를 입력함으로써 그들 데이터를 열람할 수 있고, 그 전력 삭감 효과를 확인할 수 있다. 또 휴대 단말의 스마트폰 등으로부터도 이들을 관리하는 어플리케이션 소프트를 통하여 더욱 데이터의 관리가 용이해지며, 고객에 있어서 리스크를 최소화하여 소비 전력 삭감의 관리를 용이하게 행할 수 있다는 우수한 효과를 나타내는 것이다.

I…절전 제어 장치 1…케이스체
2…덮개체 3, 4…표시기
5…제어 회로 기판 6…외선 단자대
7…받침대 71, 72, 74, 75…측벽부
73…천정부 76…경첩
77…끼워맞춤부 78…부착부
79…구멍 8…절결부
10…단자 11…전선
12…베이스 13…고정부
14…지주 15…외부 전선
21…주전원 스위치 22…써모 센서
23…제어 유닛 24…리모트 스위치
25…기동 스위치 26…압축기
E…상용 교류 전원 T…환경 온도
TH1…하한 설정 온도 TH2…상한 설정 온도
TH3…지연 설정 온도

Claims (9)

1. 압축기를 간헐적으로 작동함으로써 설정 온도를 유지하도록 한 공조 설비 또는 냉동·냉장 설비 등의 절전 제어 장치가 케이스체 및 상기 케이스체에 끼워맞춰지는 덮개체로 형성되는 케이싱 내에 갖고, 이 절전 제어 장치는 제어 회로 기판과, 상기 제어 회로 기판과 케이싱 외부의 전기 기기를 전기적으로 접속하기 위한 외선 단자대와, 천정부 및 2개의 측벽부에 의해 형성된 단면 ㄷ자형의 받침대를 수납하고, 상기 제어 회로 기판은 상기 받침대의 천정부에 현가되고, 상기 외선 단자대는 상기 제어 회로 기판과 대향하는 위치에 배치 고정되어 있고, 상기 받침대는 상기 제어 회로 기판을 현가하는 천정부를 갖는 상측 부분과 상기 상측 부분을 지지하는 하측 부분으로 상기 2개의 측벽부에서 분할되어 있고, 상기 제어 회로 기판을 현가하는 천정부를 갖는 상측 부분이 회동이 자유로워지도록, 상기 상측 부분의 일방의 측벽부를 상기 하측 부분의 일방의 측벽부에 부착한 구조로 하는 것을 특징으로 하는 절전 제어 장치.
2. 컴프레서를 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치에 사용하는 절전 제어 장치에 있어서, 케이스체 및 상기 케이스체에 끼워맞춰지는 덮개체로 형성되는 케이싱 내에, 상기 절전 제어 장치를 사용함으로써 삭감된 전력 사용량에 관한 수치를 표시하는 표시 수단과, 상기 전력 소비 장치가 소비하는 전력 사용량을 제어하는 제어 회로 기판과, 상기 제어 회로 기판과 상기 컴프레서를 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치를 전기적으로 접속하기 위한 외선 단자대와, 천정부 및 2개의 측벽부에 의해 형성된 단면 ㄷ자형의 받침대를 수납하고, 상기 제어 회로 기판은 상기 받침대의 천정부에 현가되고, 상기 외선 단자대는 상기 제어 회로 기판과 대향하는 위치에 배치 고정되어 있는 절전 제어 장치로서, 상기 받침대는 상기 제어 회로 기판을 현가하는 천정부를 갖는 상측 부분과 상기 상측 부분을 지지하는 하측 부분으로 상기 2개의 측벽부에서 분할되어 있고, 상기 제어 회로 기판을 현가하는 천정부를 갖는 상측 부분이 회동이 자유로워지도록, 상기 상측 부분의 일방의 측벽부를 상기 하측 부분의 일방의 측벽부에 부착한 구조로 하는 것을 특징으로 하는 절전 제어 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 제어 대상이 되는 환경 온도가 설정 온도에 의해 일의적으로 정해지는 상한 설정 온도를 넘은 시점부터 임의로 정해진 온도에 이르기 이전에, 상기 압축기의 작동이 강제적으로 개시되도록 한 것을 특징으로 하는 절전 제어 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 디맨드 제어 장치와 컴프레서를 구비하여 이루어지는 전력 소비 장치 사이에 절전 제어 장치를 설치하는 것을 특징으로 하는 절전 제어 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표시 수단이 상기 컴프레서의 실가동 시간의 누계를 표시하는 표시기와 상기 컴프레서의 가동을 제어한 시간의 누계를 표시하는 표시기인 것을 특징으로 하는 절전 제어 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표시 수단이 상기 덮개체를 통과하여 외부로부터 관찰 가능한 구조로 하는 것을 특징으로 하는 절전 제어 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 덮개체가 투명 소재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 절전 제어 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 방수 구조로 하는 것을 특징으로 하는 절전 제어 장치.
9. 전력 소비 장치에 접속하고, 상기 전력 소비 장치가 소비하는 전력 소비량을 삭감 제어하는 절전 제어 장치와,
   상기 절전 제어 장치가 삭감 제어한 전력 소비량의 삭감량에 관한 정보가 프로그래머블 컨트롤러 제어반에 합쳐지는 데이터 정보와,
   상기 데이터 정보와 인터넷 회선을 통하여 접속된 서버와,
   상기 인터넷 회선을 통하여 접속된 관리자가 관리하는 정보 기기를 갖고,
   상기 서버는 상기 전력 소비량의 삭감량에 관한 정보를 상기 데이터 정보로부터 취득함과 아울러, 취득한 전력 소비량의 삭감량에 관한 정보를 상기 관리자가 관리하는 정보 기기에 제공하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 절전 제어 장치를 인터넷 회선을 통하여 관리하는 방법.

Images