KR830002225B1

KR830002225B1 - Air conditioning unit with heater biased control

Info

Publication number: KR830002225B1
Application number: KR7903384A
Authority: KR
Inventors: 제이·고랜플로 레이몬드
Original assignee: 제임스 에이취·그린; 캐리어 코퍼레이션
Priority date: 1979-09-29
Filing date: 1979-09-29
Publication date: 1983-10-20
Also published as: KR830001563A

Abstract

The control appts. comprises a thermostat having a dual bulb temp. sensing element. The first bulb is mounted in the return air-stream from the room to be conditioned such that the dry bulb temperature of the entering air may be sensed. The second bulb is mounted in heat exchange relation with the anticipator heater such that the temperature sensing element may be biased by providing heat to the element through the anticipator. The compressor motor and evaporator fan of the air conditioner are energised when the thermostat is closed indicating a cooling need.

Description

Apparatus for regulating compressor motor and evaporator fan motor of air conditioner

제1도로 실내공기 조화기의 평면도.Top view of the indoor air conditioner on the first road.

제2도는 복합 벌브온도 감지요소를 보여주는 실내 공기 조화기의 부분절단 정면도.2 is a partial cutaway front view of an indoor air conditioner showing a composite bulb temperature sensing element.

제3도는 가열 예상기를 갖는 전기조절 시스템의 개략적인 부분 배선도.3 is a schematic partial schematic diagram of an electrical control system having a heating predictor.

제4도는 여러 가지 작동형태를 통한 실내 부하율(방을 냉각시키기에 필요한 장치 용량의 %) 대(對)온습지수의 그래프.4 is a graph of room load rate (% of device capacity needed to cool a room) versus temperature / humidity index through various modes of operation.

제5도는 여러 가지 작동 형태에 대한 실내 부하율 대(對) 24시간 동안 소비된 전력(KW)의 그래프.5 is a graph of indoor load rate versus power consumed over 24 hours (KW) for various modes of operation.

제6도는 장치의 전 작동동안 가동시간에 대한 공기 조화기 입구에서의 실내공기온도(。F), 상기공기의 온습지수, 소비전력 등을 비교한 그래프.6 is a graph comparing the room air temperature (° F) at the inlet of the air conditioner, the temperature and humidity index of the air, the power consumption, etc., over the operating time of the device.

본 발명은 실내에 공기를 공급하기에 적합하게 공기조화장치의 압축기 모터와 증발기 모터를 조절하는 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 실내 공기조화 기안에서 에너지의 소비를 감소시키면서 주어진 온습 지수를 유지하기 위한 조절장치에 관한 것이다. 복합벌브(dual bulb)와 가열기와 설치된 온도 감지 요소는 에너지 절약을 성취하기 위해 압축기 모터와 동시에 증발기 팬모터를 작동 시키기 위해 사용된다.The present invention relates to an apparatus for regulating a compressor motor and an evaporator motor of an air conditioner suitable for supplying air to a room. In particular, the present invention relates to a control device for maintaining a given temperature and humidity index while reducing energy consumption in indoor air conditioners. A dual bulb and temperature sensing element installed with the heater is used to operate the evaporator fan motor simultaneously with the compressor motor to achieve energy savings.

냉각작동 방식에서 작동할 때 많은 실내공기 조화장치들은 계속적으로 작동하는 증발기 팬모터와 냉각의 필요성이 감지될 때 작동하는 증기 압축 냉동 시스템의 압축기를 갖도록 설계되어 있다. 온도 조절기에 연결된 온도 감지벌브(temperature Sensing bulb)는 유입되는 귀환 공기흐름 속에 설치되어서 실내공기의 온도를 탐지할 수 있다. 그리하여 압축기는 유입공기의 온도에 의해 작동을 하거나 작동이 안되게 된다. 증발기 팬은 온도조절기가 지체됨이 없이 실내공기 온도의 변화를 감지할 수 있도록 온도조절기 위를 지나는 실내공기의 일정한 흐름을 제공하기 위해 계속적으로 가동한다.When operating in a cooling mode, many indoor air conditioners are designed to have a continuously operated evaporator fan motor and a compressor in a vapor compression refrigeration system that operates when the need for cooling is detected. A temperature sensing bulb connected to a thermostat is installed in the incoming return air stream to detect the temperature of the room air. Thus, the compressor may or may not be operated by the temperature of the inlet air. The evaporator fan continues to operate to provide a constant flow of indoor air over the thermostat so that the thermostat can detect changes in the room air temperature without delay.

실내의 기압은 만약 온습지수(temperature humidity index)가 75보다 적거나 같다면 인간이 생활하기에 안락한 상태라는 것이 알려졌다. 온습지수는 감지된 공기의 견구 및 습구온도(dry bulb and wet bulb temperature,。F)의 합에 0.4를 곱한 다음 15를 더함으로서 계산된다. 실험과 일반적인 관례를 통하여 보통사람은 가장 안락하게 느끼는 상태는 이러한 계산치가 75보다 적거나 같을 때라는 것이 알려졌다. 건구나 습구온도가 상승되어서 온습지수가 75를 초과하게 되면 불쾌감이 증대되고 공기조화가 필요하게 된다.It is known that indoor air pressure is a comfortable state for humans if the temperature humidity index is less than or equal to 75. The temperature and humidity index is calculated by multiplying the sum of the detected dry bulb and wet bulb temperature (.F) by 0.4 and adding 15. Experiments and general practice have shown that the most comfortable state for ordinary people is when these calculations are less than or equal to 75. When dry or wet bulb temperature rises, the temperature and humidity index exceeds 75, the discomfort increases and air conditioning is required.

종종 실내공기 조화기에서, 온도 감지요소는 귀환공기의 건구온도를 감지하기 위해 귀환공기 흐름속에 설치된다. 따라서, 장치는 단지 건구온도에 의해서만 작동을 하거나 하지 않게 된다. 습구온도가 무시되므로서 원하는 온습지수를 이루는 두 요소중의 하나는 측정되지 않는다. 본 발명은 보다 낮은 온도에서 장치를 작동시키기 위해 벌브가 설치된 같은 종류의 온도 감지요소의 제2벨브와 조화를 이루는 가열 예상기를 사용한다. 낮은 온도에서 작동을 시키는 이러한 방식은 상대습도를 감소시켜서 건구온도 뿐 아니라 습구온도도 감소시키는 작용을 하며 결과적으로 온습지수를 더욱 낮게하는 작용을 한다. 부가해서, 가열기 장치의 사용으로 인해 압축기모터와 함께 증발기 팬이 작동할 수 있게되므로서, 에너지는 증발기 팬이 계속적인 작동을 하지 않는 동안 보존될 수 있게 되었다. 가열 예상기는 증발기 팬이 계속적으로 공기를 순환시킬 필요없이도 온도 조절기와 관련하여 열교환을 하면서 작동을 시작하도록 해주는 역할을 한다.Often in indoor air conditioners, temperature sensing elements are installed in the return air stream to detect the dry bulb temperature of the return air. Thus, the device may or may not be operated solely by dry bulb temperature. Since the wet bulb temperature is ignored, one of the two components of the desired temperature and humidity index is not measured. The present invention uses a heating estimator in combination with a second valve of the same kind of temperature sensing element with a bulb installed to operate the device at a lower temperature. This method of operation at low temperatures reduces the relative humidity, which reduces the wet bulb temperature as well as the dry bulb temperature, resulting in a lower temperature and humidity index. In addition, the use of a heater device allows the evaporator fan to work with the compressor motor, so that energy can be conserved while the evaporator fan is not in continuous operation. The heat estimator allows the evaporator fan to start operating with heat exchange with respect to the thermostat without having to constantly circulate the air.

본 발명의 양호한 실시예는 복합벌브 온도감지 요소를 지닌 온도 조절기를 포함하고 있다. 제1벌브는 조화될 실내로 부터의 귀환 공기 흐름속에 설치되므로서 유입공기의 건구온도를 감지할 수 있다. 제2벌브는 가열 예생기와 열교환 관계를 이루도록 설치되므로서 온도 감지요소는 가열 상기를 통하여 제공되는 열에 의해 가동될 것이다. 압축기 모터와 증발기 팬은 온도조절기가 냉각의 필요를 감지하여 폐쇄될때 작동된다. 가열 예생기는 압축기 모터와 증발기 팬이 작동하지 않는 동안 온도조절기를 가동시키기 위해 작동되므로서, 장치이 작동이 비교적 낮은 온도에서 시작되도록 한다. 낮은 실내온도를 유지하고 압축기와 함께 증발기 팬만을 작동시키므로서, 만족할만한 온습지수를 유지하는 동안 장치의 전 작동내에서 에너지의 절약을 성취하는 것이 가능하다.Preferred embodiments of the invention include a thermostat having a composite bulb temperature sensing element. The first bulb is installed in the return air flow from the room to be harmonized and can sense the dry bulb temperature of the inlet air. The second bulb is installed in a heat exchange relationship with the heating heater so that the temperature sensing element will be activated by the heat provided through the heating. The compressor motor and the evaporator fan are activated when the thermostat closes by detecting the need for cooling. The heating preheater is operated to run the thermostat while the compressor motor and evaporator fan are inactive, thus allowing the device to start operation at a relatively low temperature. By maintaining a low room temperature and operating only the evaporator fan with the compressor, it is possible to achieve energy savings throughout the operation of the device while maintaining a satisfactory hot and humid index.

이후에 설명된 실시에는 실내공기 조화장치에서 사용하기에 적합한 것이다. 압축기 모터와 함께 증발기 팬모터를 작동시키는 것과 더불어 가열 예생기와 복합벌브 온도 조절기가 공기 조화장치의 다른 형태에도 동등하게 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 발명은 실내공기 조화장치의 범주에 국한된 것이 아니고 다른 형태의 공기조화기나 냉동 시스템 또는 열 펌프를 포함한 급습(humidification) 및 제습(dehumi-dification) 시스템에도 사용됨을 알 수 있을 것이다.The implementation described below is suitable for use in indoor air conditioners. In addition to operating the evaporator fan motor with the compressor motor, it will be appreciated that heating heaters and multiple bulb thermostats may equally be applied to other types of air conditioners. It will be appreciated that the present invention is not limited to the scope of indoor air conditioners, but is also used in other types of air conditioning or refrigeration systems or in dehumidification systems including heat pumps.

도면을 참조하면, 제1도로 부터 전형적인 실내 공기조화기의 평면도를 볼 수 있다. 실내공기 조화(10)는 격벽(5)에 의하여 증발기부분(8)과 응축기부분(6)으로 나뉘어진다. 응축기 부분(6) 안에는 압축기(18), 응축기(14), 팬모터(20) 및 팬모터에 연결되어 있는 응축기 팬(16)등이 설치되어 있다. 증발기 부분(8)안에는 증발기팬(22)과 증발기(24)가 설치되어 있다. 기저판(base pan, 12)(제2도에서도 동일)은 여러가지 부품들이 설치되는 장치의 기초부로서도시되어 있다.Referring to the drawings, a plan view of a typical indoor air conditioner can be seen from the first road. The indoor air conditioner 10 is divided by the partition 5 into an evaporator section 8 and a condenser section 6. In the condenser part 6, a compressor 18, a condenser 14, a fan motor 20, and a condenser fan 16 connected to the fan motor are provided. The evaporator fan 22 and the evaporator 24 are provided in the evaporator part 8. The base pan 12 (same in FIG. 2) is shown as the foundation of the device in which the various components are installed.

전형적인 실내공기 조화장치에서, 냉매는 압축기에서 그 온도와 압력이 증가되도록 압축되어진다. 이러한 기체 형태의 고온 냉매는 응축기 팬에 의하여 강제로 실외주변 공기와 열 교환을 하면서 응축기를 통하여 순환되어서, 냉매로 부터 실외 주변공기로 열이 전달되고 냉매는 액체생태로 변환다. 고압 액체냉매는 모세관이나 열팽창 밸브와 같은 팽창장치(도시안됨)를 통하여 응축기로 부터 방출되며, 여기서 액체 냉매의 압력은 감소된다. 다음에 냉매는 증발기(24)로 전달되어, 감소된 압력하에서 증발기 팬에 의하여 증발기와 열교환관계를 이루며 순환되는 공기로부터 열을 흡수하므로서 액체 생태로 부터 기체생태로 변하게 된다. 그런 다음 냉매는 압축기로 들어가고 그곳에서 새로운 사이클을 시작하기 위해 제압축된다.In a typical indoor air conditioner, the refrigerant is compressed to increase its temperature and pressure in the compressor. The gas-type high temperature refrigerant is circulated through the condenser while being forced to exchange heat with the outdoor ambient air by the condenser fan, so that heat is transferred from the refrigerant to the outdoor ambient air, and the refrigerant is converted into liquid ecology. The high pressure liquid refrigerant is discharged from the condenser through expansion devices (not shown), such as capillaries or thermal expansion valves, where the pressure of the liquid refrigerant is reduced. The refrigerant is then transferred to the evaporator 24, changing heat from the liquid ecology to the gaseous environment by absorbing heat from the circulating air in a heat exchange relationship with the evaporator under reduced pressure. The refrigerant then enters the compressor where it is decompressed to begin a new cycle.

액체 냉매가 증발기에서 기체 생태로 변할때, 냉매와 연통하는 공기로부터 열이 흡수되므로서 공기이 온도는 낮아지게 된다. 만약 공기의 온도가 노점온도 아래로 내려가면, 공기로 부터 증발기 표면상에 물이 응축되어서 공기에 포함되어 있는 총 습기량은 감소된다. 공기조화기로 들어도는 귀환공기의 상대습도와 공기조화기의 방출온도에 따라 이러한 물의 제거는 전구온도의 감소뿐 아니라 공기 조화기에 의한 실내공기의 제습을 초래한 것이다.When the liquid refrigerant changes from the evaporator to gaseous ecology, the temperature of the air is lowered as heat is absorbed from the air in communication with the refrigerant. If the air temperature drops below the dew point temperature, water condenses on the evaporator surface from the air, reducing the total moisture content in the air. Depending on the relative humidity of the return air entering the air conditioner and the discharge temperature of the air conditioner, this removal of water results in the dehumidification of the room air by the air conditioner as well as the reduction of the bulb temperature.

제2도를 참조하면, 실내공기 조화장치의 부분적으로 절단된 정면도를 볼 수 있다. 증발기(24)는 그 앞쪽에 있는 온도 감지요소(32)와 함께 기저판(12)에 설치되어 있다. 증발기 팬(22)은 적절한 덮개 장치(도시안됨)를 갖고 증발기(24) 뒤어 설치되므로서 실내로 부터의 공기는 온도감지 요소를 지나 증발기 코일을 통해 흡입된 다음 방출구열(26)으로 표시된 증발기 코일 위의 장치 상부에서 방출된다. 조정구역(40) 내에 설치되어 있는 선택 스위치(39)는 장치에 대한 절절한 작동 방식을 선택하기 위해 사용된다. 온도 조절기(30)는 선택스위치(39) 아래에 조정노브(control Knob)로서 도시되어 있다. 온도조절기(30)와 연속해서 튜브(37), 제2벌브(36), 튜브(35), 제1벌브(34)가 연결되어 있다. 이러한 온도조절기는 액체충진튜브 및 벌브와 협력하는 벨로우즈(bellows)형 장치를 가진 통상적인 것이여서, 유체의 온도변화는 벌브내에서 유체의 팽창 또는 수축을 초래하고 온도조절기에 의해 절절한 반응을 일으키도록 벨로우즈에 영향을 미친다. 제1벌브(34)는 조화될 실내공기의 온도를 감지하도록 공기의 유입 또는 귀환 통로에 직접 설치되어 있다. 제2벌브(36)는 귀환 공기로 부터 멀리 떨어져서, 온도감지 요소의 제2벌브 부분에 열을 공급하기 위해 사용되는 예상기(anticipator, 38)에 인접하여 실내공기 조화장치의 조정부분내에 설치된다.Referring to FIG. 2, a partially cut away front view of the indoor air conditioner can be seen. Evaporator 24 is mounted to base plate 12 with a temperature sensing element 32 in front of it. The evaporator fan 22 is installed behind the evaporator 24 with a suitable covering device (not shown) so that air from the room is sucked through the evaporator coil past the temperature sensing element and then indicated by the outlet row 26. Emitted from the top of the device above. The selector switch 39 installed in the adjustment zone 40 is used to select the proper mode of operation for the device. The temperature controller 30 is shown as a control knob under the selector switch 39. The tube 37, the second bulb 36, the tube 35, and the first bulb 34 are connected to the temperature controller 30 in succession. Such thermostats are conventional with bellows-type devices that cooperate with liquid filling tubes and bulbs, such that changes in fluid temperature cause expansion or contraction of the fluid in the bulb and cause a moderate response by the thermostat. Affect bellows The first bulb 34 is installed directly in the inflow or return passage of air to sense the temperature of the indoor air to be harmonized. The second bulb 36 is installed in the adjusting portion of the indoor air conditioner adjacent to an anticipator 38 which is used to supply heat to the second bulb portion of the temperature sensing element, away from the return air. .

제3도는 본 발명에 사용되는 회로의 개략적인 부분 배선도 이다. 전력은 선 L₁과 L₂로 부터 회로에 공급된다. 전선(40)과 연결된 선 L₁은 온도조절기(30), 가열예상기(38) 및 선택스위치 접점(SS_-3)에 접속된다. 온도조절기(30)는 전선(44)에 의하여 선택스위치 접점(SS_-1, SS_-2, SS_-4)에 접속된다. 선택스위치 접점(SS_-4)은 전선(46)에 의하여 가열예상기(38)에 접속된다. 압축기 모터(50)는 전선(49)에 의하여 선택스위치 접점(SS_-1)에 접속되고 선 L₂에 연결된 전선(42)에 접속된다. 전선(48)은 선택스위치 접점(SS_-2)을 선택스위치 접점(SS_-3)과 전선(42)에 의하여 선 L₂에 연결되어 있는 팬모터(52)에 접속해준다.3 is a schematic partial wiring diagram of a circuit used in the present invention. Power is supplied to the circuit from lines L ₁ and L ₂ . The line L ₁ connected to the wire 40 is connected to the temperature controller 30, the heating anticipator 38, and the selector switch contact SS- ₃ . The temperature controller 30 is connected to the selector switch contacts SS- ₁ , SS- ₂ , and SS- ₄ by an electric wire 44. The selector switch contact SS- ₄ is connected to the heating predictor 38 by an electric wire 46. Compressor motor 50 is connected to the electric wire 42 connected to the line L ₂ is connected to the selection switch contact (SS _-1) by a wire (49). The wire 48 connects the selector switch contact SS- ₂ to the fan motor 52 connected to the line L ₂ by the selector switch contact SS- ₃ and the wire 42.

만약에 장치가 냉각작동 방식으로 된다면, 온도감지요소(32)는 조화될 공기의 건구온도 수준을 탐지하기 위해 사용된다. 만약 이온도 수준이 예정된 범위내에 있다면, 온도조절기(30)가 작동되고 아울러 압축기모터와 증발기 팬이 작동을 시작하게 된다. 압축기는 상기에 설명된 것처럼 냉매가 증기 압축냉동 시스템을 통하여 순환하도록 작용하고, 증발기 팬은 실내 공기가 증발기를 통하여 순환하도록 작용한다. 이러한 작동을 하는동안, 조화될 공기는 증발기와 열교환 관계를 이루어 열을 빼앗기게 된다. 실내공기의 온도가 예정된 범위 이하로 떨어지고 온도 조절기가 조화될 공기를 더 이상 냉각시킬 필요가 없다고 감지할때 장치의 작동은 중단된다. 가열예상기(38)는 장치가 작동하지 않는 기간동안 전원을 공급받는다. 제2벌브(36)의 원통부와 결합될 수 있도록 설계된 곡선부분을 갖는 두 개의 전력 가열기는 예상기(38)를 포함한다. 장치에 들어오는 공기의 건구온도가 온도 조절기의 작동을 시작하는 온도보다 아래에 있음에도 불구하고, 가열예상기(38)의 사용에 의해 부가의 열이 온도감지 요소안의 유체에 공급되므로서 온도 저절기는 조화될 공기보다 더 높은 온도수준이 나타나는 것을 감지한다. 따라서, 장치는 가열 예상기가 없이 작동을 시작했을 때보다 먼저 작동하게 될 것이다. 가열 열상기의 열출력은 그 자체로 장치의 작동을 시작하기에 불충분하며, 단지 장치가 더 낮은 귀환공기 온도에서 작동을 시작할 수 있도록 온도조절기를 조절해주는 역할을 한다. 이러한 예상기를 사용하므로서, 장치가 바람직하게 작동될 수 있도록 실내의 공기온도를 정확히 감지하기 위해 계속적으로 증발기 팬모터를 가동시킬 필요성은 없게 된다.If the device is to be cooled, the temperature sensing element 32 is used to detect the dry bulb temperature level of the air to be matched. If the ion level is within the predetermined range, the thermostat 30 is activated and the compressor motor and the evaporator fan start to operate. The compressor serves to circulate the refrigerant through the vapor compression refrigeration system as described above and the evaporator fan serves to circulate the indoor air through the evaporator. During this operation, the air to be matched is heat exchanged with the evaporator to lose heat. When the temperature of the room air drops below the predetermined range and the temperature controller senses that it is no longer necessary to cool the air to be harmonized, the unit is shut down. The heating predictor 38 is powered during the period of inactivity of the device. Two power heaters having curved portions designed to engage with the cylindrical portion of the second bulb 36 include a predictor 38. Although the dry bulb temperature of the air entering the device is below the temperature at which the thermostat starts to operate, the temperature savings can be achieved by the additional heat supplied to the fluid in the temperature sensing element by the use of the heating predictor 38. Detects higher temperature levels than the air to be matched. Thus, the device will operate before it starts operating without a heating predictor. The heat output of the heating thermostat itself is insufficient to start the operation of the device, and only serves to adjust the thermostat so that the device can start operating at lower return air temperatures. By using this estimator, there is no need to constantly run the evaporator fan motor to accurately sense the air temperature in the room so that the device can operate preferably.

선택스위치 접점(SS_-1, SS_-2, SS_-3, SS_-4)은 모두 선택스위치(39)에 의하여 조정된다. 선택스위치가 꺼진 위치에 있을 때 접점(SS_-1)은 개방되고 압축기 모터(50)는 작동되지 않을 것이다. 선택스위치가 팬만을 작동시키는 상태에 있을 때에 접점(SS_-3)이 폐쇄되므로서 팬모터(52)는 전선(40), 접점(SS_-3), 전선(48)을 통하여 전원을 공급받는다. 팬모터(52)는 전선(42)에 의하여 선 L₂에 연결되므로서 완전한 회로를 이루게 된다.The selector switch contacts SS- ₁ , SS- ₂ , SS- ₃ , SS- ₄ are all adjusted by the selector switch 39. When the select switch is in the off position, the contact SS- ₁ will open and the compressor motor 50 will not operate. Since the selection switch contact (SS _-3) is closed, while in the state of operating only a fan standing fan motor 52 is supplied with power via the electric wire 40, the contact point (SS _-3), the wire (48). The fan motor 52 is connected to the line L ₂ by the wire 42 to form a complete circuit.

만약 가열 예상기의 사용없이 공기 조화작용이 요구되어진다면, 선택스위치가 적절한 위치에 놓여있을 때 선택스위치 접점(SS_-1, SS_-3)은 폐쇄된다. 팬모터(52)는 접점(SS_-3)이 폐쇄되어 있을 때 계속해서 전원을 공급받는다. 압축기 모터(50)는 접점(SS_-1)과 온도조절기(30)가 폐쇄되었을 때 전원을 공급받는다.If air conditioning is required without the use of a heating predictor, the selector switch contacts SS- ₁ and SS- ₃ are closed when the selector switch is in the proper position. The fan motor 52 is continuously powered when the contact SS- ₃ is closed. The compressor motor 50 is supplied with power when the contact point SS- ₁ and the temperature controller 30 are closed.

압축기 모터(50)는 전선(40), 온도조절기(30), 전선(44), 접점(SS_-1), 전선(49)을 통하여 전원을 공급받는다. 따러스 폐쇄된 선택스위치 접점(SS_-1, SS_-3)의 조합은 계속적인 팬모터의 작동과 온도조절기가 폐쇄되었을 때 시작될 압측기 모터와 작동 을위해 제공된 것이다.The compressor motor 50 is supplied with power through the wire 40, the temperature controller 30, the wire 44, the contact point SS- ₁ , and the wire 49. A combination of closed selector switch contacts (SS- ₁ , SS- ₃ ) is provided for the continuous operation of the fan motor and for operation with the pressure gauge motor which will be started when the thermostat is closed.

만약 가열에상기를 사용하는 공기 조화작용이 요구되어진다면, 선택스위치가 적절한 위치에 놓여 있을때 선택스위치 접점(SS_-1, SS_-4)은 폐쇄된다. 이러한 작동방식에 있어서 온도조절기(30)가 개방되었을 때, 전류는 전선(40), 가열예상기(38), 전선(46), 접점(SS_-4), 전선(44)을 통하여 흐른다음 접점(SS_-1), 전선(49), 압축기 모터(50)를 통하여 전선(42)으로 흐르든지 접점(SS_-2), 전선(48), 팬모터(52)를 통하여 전선(42)으로 흐르게 된다. 가열 예상기는 온도 감지요소에 전달될 열을 발생하기 위해 큰 저항을 갖고 있다. 이런 큰 저항의 결과로, 팬모터나 압축기 모터에 걸리는 전위(potential)는 비록 전류가 팬모터나 압축기 모터를 통하여 흐른다 할지라도 팬모터나 압축기 모터를 작동시키기에 불충분하다. 온도조절기(30)가 폐쇄되었을 때 압축기 모터(50)와 팬모터(52)는 온도조절기(30), 전선(44) 및 적당한 선택스위치 접점을 통하여 전선(40)으로 부터 전원을 공급받는다. 가열 에상기의 높은 저항 때문에 전류흐름은 주로 이 가열 예상기와 병렬로 접속되어 있는 온도조절기를 통하게 되므로서 가열예상기는 무시해도 좋을 정도의 열을 발생할 것이다. 따라서, 폐쇄된 선택 스위치 접점(SS_-1,SS_-2, SS_-4)을 갖는 이러한 작동방식에 있어서 온도조절기가 개방될때 가열예상기는 작동되고 압축기 모터와 팬모터는 작동되지 않는다. 한편, 온도조절기가 폐쇄되면 압축기 모터와 팬모터는 작동되고 가열예상기는 온도감지 요소를 가열하지 않게 된다.If air conditioning using a heating heater is desired, the selector switch contacts SS- ₁ and SS- ₄ are closed when the selector switch is in the proper position. In this mode of operation, when the thermostat 30 is opened, current flows through the wire 40, the heating predictor 38, the wire 46, the contact point SS- ₄ , and the wire 44. (SS- ₁ ), the electric wire 49, and the compressor motor 50 to the electric wire 42 or to the electric wire 42 through the contact SS- ₂ , the electric wire 48, and the fan motor 52. do. The heat predictor has a large resistance to generate heat to be transferred to the temperature sensing element. As a result of this large resistance, the potential at the fan motor or compressor motor is insufficient to operate the fan motor or compressor motor even though current flows through the fan motor or compressor motor. When the thermostat 30 is closed, the compressor motor 50 and the fan motor 52 are powered from the wire 40 through the thermostat 30, the wire 44 and the appropriate selector switch contacts. Because of the high resistance of the heating reactor, the current flow will be primarily through the thermostat connected in parallel with the heating predictor, so that the heating predictor will generate negligible heat. Thus, in this mode of operation with closed selector switch contacts SS- ₁ , SS- ₂ , SS- ₄ , the heating anticipator is activated and the compressor motor and fan motor are deactivated when the thermostat is opened. On the other hand, when the thermostat is closed, the compressor motor and the fan motor are operated and the heating anticipator does not heat the temperature sensing element.

제4도를 참조하면, 실내 부하율에 대하여 온습지수를 비교한 여러 가지 그래프를 볼 수 있다. 대응하는 실내공기 조화기들은 주워진 일련의 주위조건에 부합되게 온습지수를 75가 되도록 실정한 미리 선택된 온도조절기에 영향을 준다. 그래프상에 계속적인 팬가동, 가열기 없음이라고 표시된 선이 보여지는데 이것은 장치가 계속적으로 가동되는 증발기팬에 의해 작동할 때 장치에 의해 이루어지는 온습지수를 나타낸 것이다. 부가해서, 동장치에 대한 온습지수는 가열예상기로서 부가의 열을 공급함이 없이 압축기와 함께 작동하는 증발기 팬에 의해 기록된다. 그래프상에서 이러한 작동방식은 온습지수가 78이 되도록하고 사이클링팬(cycling fan), 가열기 없음이라고 표시된 선에 의해 지시되어 있음을 볼 수 있다.Referring to FIG. 4, various graphs comparing the temperature and humidity index with respect to the indoor load rate can be seen. Corresponding indoor air conditioners affect the preselected thermostat, which assumes a temperature and humidity index of 75 to meet a given set of ambient conditions. On the graph there is a line labeled Continuous Fan Start, No Heater, which shows the temperature and humidity index made by the device when the device is operated by a continuously operated evaporator fan. In addition, the temperature and humidity index for the device is recorded by an evaporator fan operating with the compressor without supplying additional heat as a heating anticipator. On the graph it can be seen that this mode of operation is indicated by a line with a temperature and humidity index of 78 and a cycling fan, no heater.

상기 공기조화장치는 팬 모터가 온도조절기의 제2벌브와 열교환관계를 이루는 부가적인 두 개의 전력가열 예상기 및 압축기 모터와 사이클일 이루도록 작동된다. 이러한 조합을 사용하므로서 대략 73.2정도의 온습지수를 얻을 수 있다. 그래스상에서 이선은 사이쿨링 팬, 두개의 전력 가열기, 제1번 셋팅으로 표시되어 있다.The air conditioner is operated such that the fan motor cycles with two additional power heating predictors and compressor motors in heat exchange relationship with the second bulb of the thermostat. By using this combination, a temperature and humidity index of approximately 73.2 can be obtained. On the grass, this line is marked with a psychedelic fan, two power heaters, and a first setting.

압축기 모터와 증발기 팬모터의 사이클조합 및 가열예상기의 사용은 설계수준보다 낮은 온습지수를 얻는다. 제4도에서 나머지 선은 장치의 온도조절기가 제2번 셋팅으로 참조딘 바와 같이 좀더 높은 수준에 설정되었을 때 실내부하율과 온습지수간의 비교를 나타낸 것이다. 장치가 온도조절기의 제2셋팅 수준에서 작동될때, 이 선은 온습지수가 대략 74.8이 되도록 하여 그래프상에 사이쿨링 팬, 두 개의 전력가열기, 제2번 셋팅으로 나타나 있다. 이 그래프는 높은 열감지 셋팅(온도 조절기에 의해 제2번 셋팅에서 감지되는 높은 건구온도 수준)이 적당한 온습지수를 얻기 위해 사용될 수 있음과 동시에 압축기와 함께 작동하는 증발기팬 및 가열 예상기의 조합으로 인한 에너지를 보존하기 위해 사용될 수 있음을 나타낸다.Cycle combinations of compressor motors and evaporator fan motors and the use of heating anticipation result in lower temperature and humidity indexes than design levels. The remaining line in Figure 4 shows the comparison between the room load factor and the temperature and humidity index when the device's thermostat is set to a higher level, as referenced in the second setting. When the unit is operated at the second setting level of the thermostat, this line is shown on the graph as a cyclone fan, two power heaters, and a second setting, with a temperature and humidity index of approximately 74.8. This graph is a combination of an evaporator fan and a heat estimator that works with the compressor, while a high heat sensitivity setting (the high dry bulb temperature level detected by the thermostat at the second setting) can be used to obtain a suitable temperature and humidity index. It can be used to conserve energy due.

제5도를 참조하면, 실내부화율과 비교하여 24시간 동안에 소비한 에너지, 즉 KW/24hr를 도시한 제4도에서와 같은 네가지 작동방식의 한 구성을 볼 수 있다. 그래프를 보면 계속적인 팬가동, 가열기 없음의 선이 가장 에너지를 많이 사용 하고 두 개의 전력 가열기와 제1번 셋팅 및 사이쿨링 팬의 선이 두 번째로 에너지를 많이 사용하며 제2번 셋팅내에서 두 개의 전력 가열기를 갖는 사이쿨링 팬의 선이 상기보다 덜 에너질 소비하는 것으로 나타남을 알 수 있다. 가열기 없이 사이쿨링 팬에 의하여 작동하는 장치이 선이 가장 적게 에너지를 소비하나, 제4도에서 볼 수 있듯이 이 선은 온습지수가 78정도되므로 만족스럽지 못하다. 따라서, 이들 여러 가지 작동방식으로 부터 온습지수를 적당한 설정위에서 유지되고 최소의 에너지를 사용하기 위한 작동방식은 온도 조절기를 제2수준 또는 좀더 높은 감지온도에 설정해놓고, 압축기 모터와 팬모터가 사이콜을 이루게 하며, 두 개의 전력 가열 예상기가 복합 벌브 온도조절기와 조합하여 사용되게 하므로서 성취된다는 것이 명백해졌다.Referring to FIG. 5, one configuration of four modes of operation as shown in FIG. 4 showing energy consumed for 24 hours, ie KW / 24hr, as compared to the room hatching rate can be seen. The graph shows that the line with continuous fan operation, no heater uses the most energy, the line with the two power heaters and the first setting and the circulating fan is the second most energy intensive, It can be seen that the line of the cycooling fan with two power heaters appears to consume less energy than above. A device operated by a pyrocooling fan without a heater consumes the least amount of energy, but as you can see in Figure 4, this line is not satisfactory as the temperature and humidity index is around 78. Therefore, from these various modes of operation, the temperature and humidity index is maintained at the proper setting and the mode of operation to use the least energy sets the temperature controller to the second level or higher sensing temperature, and the compressor motor and fan motor It has been clarified that two power heating predictors are achieved by allowing them to be used in combination with a composite bulb thermostat.

제6도에서는 같은 온도조절기의 설정위치에서 양가동시간에 대해 가열기가 없는 계속적인 팬가동과 두개의 전력 가열기를 사용하는 사이쿨링 팬모터를 비교하므로서 장치의 작동을 약간 구체적으로 비교한 것을 볼 수 있다. 그래프의 A부분에서는 두 장치에 대한 작동 시간 대(對) 소비전력을 보여준다. 계속적인 팬 가동이 없는 장치를 마련하므로서, 압축기가 작동되지 않는 시간동안 팬 또한 작동되지 않으며 따라서 그 기간동안 장치에 전력이 거의 사용되지 않음을 볼 수 있다. 또한 제6도의 A부분으로 부터 각 사이클당 장치작동의 시간 길이가 두 개의 전력 가열기를 가진 장치에 대하여 약간 더 길게 나타나 있는 것을 볼 수 있다. 그래프의 B부분에서는 가열기가 없는 계속적인 팬 가동을 가진 장치보다 두 개의 전력 가열기와 사이클링 팬을 사용한 장치가 더 낮은 온습지수를 얻는다는 것을 알 수 있다. 그래프의 C부분은 장치로 들어오는 귀환공기의 온도가 가열기 없는 계속적인 팬가동 보다 두 개의 전력가열기와 사이큼링 팬을 사용했을 때 상당히 낮게 된다는 것을 보여준다. 또한 그래프로 부터 가열기가 없는 계속적인 팬 가동을 하는 장치에서는 24시간당 19.83KW를 소비하며 순환되는데 반하여 두 개의 전력 가열기와 사이큼링 팬을 갖는 동일 장치에서는 24시간당 17.29KW를 소비하며 순환될 수 있다는 것을 알 수 있다. 제6도에 도시된 모든 측정치는 감지할 수 있는 냉각부하율을 66%로 할 때의 장치 작동에 대한 값들이다.In Fig. 6, we can compare the operation of the device slightly in detail by comparing the continuous fan operation without the heater and the circulating fan motor using the two power heaters for the positive operating time at the set position of the same temperature controller. have. Part A of the graph shows the operating time versus power consumption for the two devices. By providing a device with no continuous fan operation, it can be seen that during the time the compressor is not running, the fan is also not running, so that little power is used to the device during that period. It can also be seen from section A of FIG. 6 that the length of time of device operation per cycle is slightly longer for a device with two power heaters. In part B of the graph, it can be seen that a device using two power heaters and a cycling fan gets a lower temperature and humidity index than a device with continuous fan operation without a heater. Part C of the graph shows that the temperature of the return air entering the unit is considerably lower when using two power heaters and a sizing fan rather than continuous fan operation without a heater. The graph also shows that a continuous fan run without a heater consumes 19.83 KW per 24 hours, while the same unit with two power heaters and cyring fans can cycle around 17.29 KW per 24 hours. Able to know. All measurements shown in FIG. 6 are values for device operation with a detectable cooling load rate of 66%.

복합 벌브 온도조절기를 가진 가열 예상기를 사용하고 압축기 모터와 함께 증발기가 사이큼을 이루는 조합작용은 여러 가지 이유에 대하여 동일한 온습지수를 유지하는 동안 에너지 절약을 야기할 수 있다는 것이 주장되었다. 가열 예상기는 팬모터의 에너지 절약하기 위해 꺼진 기간동안 증발기 팬모터의 작동이 계속되지 못하게 한다. 부가해서, 가열 예상기는 낮은 귀환공기 온도에서 장치가 작동을 시작하도록 하는 역할을 해준다. 낮은 온도에서의 작동은 약간의 부가적인 계습작용을 제공할 것이며 그럼으로서 온습지수 값을 결정하기 위한 방정식의 습구인자값을 감소시킬 것이다. 계속적인 증발기 팬 작동을 하는 장치와 비교할때, 본 발명을 사용한 각개의 가동 사이클은 사이클의 수를 줄이고 사이클 손실을 감소시키기 위해 약간 더 길게 되었다.It has been argued that the combined action of using a heat estimator with a composite bulb thermostat and the evaporator's size with the compressor motor can cause energy savings while maintaining the same temperature and humidity index for several reasons. The heat estimator prevents the evaporator fan motor from running during the off period to save fan motor energy. In addition, the heat estimator serves to start the device at low return air temperature. Operation at lower temperatures will provide some additional learning action, thereby reducing the wet bulb factor value of the equation for determining the temperature and humidity index value. Compared to a device with continuous evaporator fan operation, each running cycle using the present invention was slightly longer to reduce the number of cycles and reduce cycle losses.

Claims

An apparatus for regulating a compressor motor and an evaporator fan motor of an air conditioning apparatus having a compressor, a condenser, an evaporator forming a vapor compression refrigeration circuit, and an evaporator fan circulating an air to be matched to form a heat exchange relationship with the evaporator. And the composite bulb temperature sensing element 32 connected to the temperature controller 30 installed in front of the evaporator 24 and the temperature controller 30 to operate the temperature controller 30 at a set heat energy level to simultaneously operate the evaporator motor. Heating installed to exchange heat with the second bulb 36 and the second bulb 36 of the temperature sensing element 32 installed away from the room air and the first bulb 34 installed to exchange heat with the air to be combined with the air. Activate the heating predictor 38 when the predictor 38 and the thermostat 30 are open and operate the compressor motor 50 and the fan motor 52 when the thermostat 30 is closed. Device for controlling a compressor motor and evaporator fan motor of an air conditioner, characterized in that the electrical circuit and the mutual coupling that was.