KR930006879B1 - 공기조화기의 실외 유니트 소음 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공기조화기의 실외 유니트 소음 제어장치

제1도는 본 발명의 한 실시예가 적용된 공기조화기의 개략구성도.

제2도는 한 실시예의 동작을 나타낸 플로우차트.

제3도는 본 발명의 변형예가 적용된 공기조화기의 개략구성도.

제4도는 그 변형예의 동작을 나타낸 플로우차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공기조화기 2 : 압축기

6 : 실외송풍기 8 : 실외유니트

10 : 실외유니트 소음제어장치 11 : 소음센서

12 : 광센서 13 : 바깥기온센서

14 : 제어기 15 : 기억장치

본 발명은 실외유니트에 의해서 발생하는 소음을 검출하여 그 소음을 소정치 이하로 저하되도록 실외유니트의 운전을 제어하는 실외 유니트 소음제어장치에 관한 것이고, 특히 실외 유니트에 의해 발생하는 소음의 허용레벨을 환경에 따라서 가변시킬 수 있도록 하는 실외 유니트 소음제어장치에 관한 것이다.

근래 냉동 사이클을 이용한 공기조화기에 있어서는 여러가지의 제어 기술이 도입됨에 따라서, 에너지 절약화, 고기능화, 조작의 간편화등을 꾀할 수 있다.

이에 따라서 공기조화기의 제어시스템에 있어서도 여러가지 상태를 나타내는 제어가 받아들여져서 구축되어 있다.

그런데 전술한 제어시스템의 한 상태를 제시하는 것으로서 실외 유니트에 의해 생기는 소음을 쾌적성을 잃게하는 요인으로 취급하여 그 소음을 소정치 이하로 저하시키도록 한 실외 유니트 소음제어장치가 알려져 있다.

이러한 실외 유니트 소음제어장치에 있어서는 종래 실내 유니트에서 발생하는 소음을 검지하기 위한 소음센서와 실외 유니트의 운전을 제어하기 위한 운전제어수단이 구비되어 있고, 미리 설정된 소음의 하용 레벨로서의 소음 목표치와 소음센서에 의해 실측된 소음의 크기를 비교하여 항상 그 소음레벨이 소음목표치 이하가 되도록 실외 유니트의 운전을 제어하는 것이었다.

그러나 종래의 기술에서는 상기 소음목표치가 고정적이기 때문에 실온제어와 습도 제어라고 하는 공기조화기의 기본적인 제어에 지장을 초래하여 쾌적한 공기조화를 행할 수 없을 때가 있었다.

다시말해서 전술한 바와 같은 제어에 의한 공기조화의 쾌적성을 우선시키기 위해서 소음목표치를 낮게 설정하면 실외 유니트에서 발생하는 소음이 크게되어 쾌적성을 잃어버리는 경향이 있다. 그런데 실제 공기조화기의 운전에 있어서는 낮에는 밤보다도 실외 유니트 이외에 의한 소음(암소음)이 크고, 실외 유니트에 의해서 발생하는 소음(대상 소음)의 크기가 문제로 되지않을 경우가 많다. 또 겨울철과 같은 바깥기온이 낮은 시기에서 여름철과 같은 바깥기온이 높은 시기 보다도 가옥등 건물의 문짝과 창등을 여는 경우가 적어서 실외의 음이 차단되기 쉽기 때문에 실외 유니트에 의해서 발생하는 소음의 크기가 문제가 되지 않을 경우가 많다. 그래서 본 발명은 전술한 사정을 감안해서 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 것은 환경에 따라서 실외 유니트에 의해 발생하는 소음의 허용레벨을 가변하여 전체에 쾌적한 공기조화를 꾀할 수 있는 공기 조화기의 소음제어 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 제1의 발명은 냉동 사이클을 구성하는 압축기 및 열교환기에서 바깥공기를 부여하는 송풍기등을 가진 실외 유니트에서 발생하는 소음을 실측하는 소음센서와, 소음센서에서 얻어지는 실측 소음레벨이 미리 설정된 소음 목표치를 초과했을 때에 소음목표치 이하로 되도록 상기 압축기 및 송풍기의 운전을 제어하는 운전제어수단과, 실외에서의 밝기를 검지하는 광센서와, 이 광센서의 출력에서 낮, 밤을 판별하여 낮일때에는 상기 소음목표치를 높이고, 한편, 밤일때에는 낮추어 보정하기 위해서 낮, 밤 보정수단을 구비한 것이다.

또 제2발명은 냉동사이클을 구성하는 압축기 및 열교환기에서 바깥공기를 부여하는 송풍기등을 가진 실외 유니트에서 발생하는 소음을 실측하는 소음센서와, 이 소음센서에서 얻어지는 실측 소음레벨이 미리 설정된 소음 목표치를 초과할때에 소음목표치 이하가 되도록 전술한 압축기 및 송풍기의 운전을 제어하는 운전 제어수단과, 실외에서의 바깥기온을 검지하는 바깥기온센서와, 이 바깥기온센서의 출력에서 바깥기온을 검출하여 바깥기온이 낮을때에는 상기 소음 목표치를 높게, 한편 바깥기온이 높을때에는 낮게 보정하기 위해서 바깥기온 보정수단을 구비한 것이다.

또 제3의 발명은 냉동 사이클을 구성하는 압축기 및 열교환기에서 바깥공기를 부여하는 송풍기등을 가진 실외 유니트에서 발생하는 소음을 실측하는 소음센서와, 이 소음센서에서 얻어진 실측 소음 레벨이 미리 설정된 소음목표치를 초과했을때 소음 목표치 이하로 되도록 상기 압축기 및 송풍기의 운전을 제어하는 운전제어 수단과, 항상 시간의 경과를 계측하는 계시(計時)수단과, 이 계시수단에서의 데이타를 기초로 하여 상기 소음목표치를 보정하기 위해서 시기 보정수단을 구비한 것이다.

상기 제1의 발명에 의하면 낮이라고 판별되면 소음 목표치가 높게, 한편 밤이라고 판별되면 소음목표치가 낮게 보정되어 그 소음목표치 보다도 실측되는 소음레벨이 낮게되도록 송풍기 및 압축기의 운전이 제어된다. 따라서 낮에는 밤보다도 소음을 적게해서 운전할 수 있다.

또, 상기 제2의 발명에 의하면 바깥기온이 낮으면 소음목표치가 높게, 한편 바깥기온이 높으면 소음목표치가 낮게 보정되어 그 소음목표치 보다도 실측되는 소음레벨이 낮게 되도록 송풍기 및 압축기의 운전이 제어된다. 따라서 바깥기온이 낮을때는 높을 때보다 소음을 적게하여 운전할 수 있다.

또 제3의 발명에 의하면 시간의 경과에 따라서 소음 목표치가 보정되어 그 소음 목표치 보다도 실측되는 소음레벨이 낮게 되도록 송풍기 및 압축기의 운전이 제어된다. 따라서, 여러가지 환경에 따라서 실외 유니트에 의해 발생하는 소음의 크기를 가변해서 제어할 수 있어 환경에서의 적응성이 높다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 따라서 설명한다.

제1도에 나타낸 공기조화기(1)는 냉동 사이클을 이용해서 구성되어 있다.

냉동사이클은 주로 압축기(2), 실외 열교환기(3), 팽창밸브(4) 및 실내열교환기(5)를 순차적으로 냉매 배관에 접속함으로써 구성되어 있다.

공기조화기(1)에 있어서는 냉동 사이클을 구성하는 압축기(2), 실외열교환기(3) 및 팽창밸브(4)가 실외송풍기(6), 실외 팬모터(7)와 함께 도시되지 않은 케이스내에 수납되어 있고 실외에 설치되는 실외 유니트(8)가 구성되어 있다. 실외 송풍기(6)는 바깥공기를 실외 열교환기(3)와 열교환시키기 위해서 설치되어 있다. "9"는 4방향 밸브이고 공기조화기(1)의 냉난방 운전을 바꾸기 위해서 설치된 것이다.

공기조화기(1)에는 실외 유니트(8)에 의해서 발생하는 소음을 검출하고 그 소음을 소정치 이하로 저하시키기 위해 실외 유니트 소음제어장치(10)가 설치되어 있다. 실외 유니트(8)에 있어서 소음원으로서 작용하는 것은 압축기(2)와 실외송풍기(6)이다. 그 때문에 실외 유니트 소음제어장치(10)는 압축기(2) 및 실외팬모터(7)에 접속되어 상기 케이스에 설치되어 있다.

실외 유니트 소음 제어장치(10)는 실외 유니트(8)에 의해서 발생하는 소음을 검지하는 소음센서(11)와, 실외에서의 밝기를 검지하는 광센서(12)와, 바깥기온을 검지하는 바깥기온센서(13)와, 이들 센서(11)(12)(13)에 접속되어 검출신호가 복잡해지는 동시에 압축기(2) 및 팬모터(7)에 접속되어 제어신호를 출력할 수 있는 제어부(14)와, 제어 소프트웨어 등이 격납되어 있는 기억장치(15)로 이루어진다.

기억장치(15)는 타임 쉐어링(sharing) 조작에 의해서 상기 제어부(14)에서 각 센서(11)(12)(13)의 검출신호 처리명령과 압축기(2) 및 팬모터(7)의 제어명령을 부여한다.

상기 센서(11)(12)(13)는 각각 소음레벨, 밝기 및 바깥기온에 비례한 크기의 검출신호를 출력하는 것이고 상기 케이스 외면에 부착되어 있다. 제어기(14)는 주로 중앙처리장치에 구성되어 있고 이 중앙처리장치가 기억장치와의 사이에서 데이터의 접수를 행하여 마이콤 기능이 달성된다. 이 마이콤 기능에 의해서 소음 제어장치(10)는 실외 유니트에 의해서 발생하는 소음의 허용 레벨로서의 소음 목표치를 설정하기 위한 목표설정수단과, 이 소음목표치를 상기 바깥기온 센서(13)의 검출출력이 적을때에는 높게, 한편 검출출력이 클때에는 낮게 보정하는 바깥기온 보정수단과, 이 바깥기온 보정수단에 의해서 보정된 소음목표치를 또한 상기 광센서(12)의 검출출력이클때에는 높게, 한편 검출출력이 적을 때에는 낮게 보정하는 낮,밤 보정수단고, 상기 양 보정수단에 의해 보정된 소음레벨이 낮아질 때까지 압축기(2)의 전압, 운전주파수 및 송풍기(6)의 회전수를 저하시키는 운전 제어수단과의 상태가 주로 나타나 있다.

다음으로 상기 마이콤 기능의 동작을 제2도를 기초로 해서 설명한다. 도시하지 않는 공기조화기(1)의 전원이 온되면 우선 소음 목표치가 설정 가능상태로 되어 대기된다(스텝 A).

여기서 미리 정하여진 값의 소음 설정치를 입력하면 다음으로 공기 조화기(1)의 운전장치 신호가 출력되고 있는지 아닌지를 판정하고(스텝 B), "YES" 이면 공기조화기(1)의 운전을 정지시킨다. 혹시 "NO" 이면 실온제어와 제습제어라고 하는 일반적으로 행하여지는 기본적인 제어를 기초로 하여 공기조화기(1)를 운전시킨다(스텝 C).

전술한 소음설정치는 사전에 기억장치(15)에 기억시켜 두고 전원이 온되었을 때에 기억장치(15)에서 정보를 읽어내어도 좋다.

타이머 동작에 의해서 소정시간 경과하면 바깥기온센서(13)의 검출 출력을 받아들여서 그것에 따라서 상기 소음 목표치를 보정한다(스텝 D).

이 스텝 D에서는 우선,

「(제1소음정보치) = ((초기설정온도) - (바깥기온))×

」

의 연산식을 기초로하여 제1소음 보정치를 산출하고 이어서 이 제1소음보정치를 상기 소음 목표치에 가산하여 보정한다.

상기 연산식에 있어서 초기 설정온도는 미리 설정된 것이고 여기서는 20℃로서 설정되어 있다. 또

는 양의 값을 나타낸 절대치 보정 계수이고 미리 일정값으로서 설정되어 있다. 또한 이 보정계수(

)는 바깥기온의 함수(

=f(바깥기온))로서 산출되는 것이어도 좋다.

바깥기온센서(13)에 의해 검출된 바깥기온이 전술한 초기설정온도 보다도 높을때는 상기 연산식에 의해서 얻어지는 제1소음 보정치가 마이너스 값이 되기 때문에 소음 목표치는 낮게 보정되개 된다.

역으로 바깥기온이 초기설정 온도 보다도 낮을때에는 소음목표치는 높게 보정되게 된다. 이 스텝 D에서의 보정은 더운시기에는 건물의 문짝과 창이 개방될 비율이 많고, 한편 추운시기에는 상기 개방되는 비율이 적다고 판단하고 그 판단에 따라서 소음목표치를 보정하는 것을 의미한다. 이 바깥기온에 의한 보정후, 타이머 동작에 의해서 소정시간이 경과하면 이번에는 광센서(12)의 검출출력을 받아 들여서 그것에 따라서 소음 목표치를 보정한다(스텝 E).

이 스텝 E에서는 우선

「(제2소음 보정치) = ((광센서 출력) - (초기값))×β」

의 연산식을 기초로 해서 제2소음 보정치를 연산하고 다음으로 이 제2소음 보정값을 상기 스텝 D에서 보정된 소음 목표치에 가산하여 보정한다.

상기 연산식에 있어서 초기값은 낮과 밤의 경계에 상당하는 실외에서의 밝기이고 미리 설정된 것이다.

또 β는 양의 값을 나타낸 보정 계수이고 미리 일정값으로서 설정되어 있다. 또 보강계수(β)는 밝기의 함수(β= f(밝기))로서 산출되는 것도 좋다.

광센서(12)에 의해 검출된 실외 밝기가 상기 초기값 보다도 높을 때에는 상기 연산식에 의해서 얻어진 제2의 소음 보정값이 플러스값으로 되어서 낮이라고 판별되고 소음 목표치는 높게 보정되게 된다.

역으로 실외에서의 밝기가 초기값 보다도 낮을 때에는 밤이라고 판별되어 소음 목표치는 낮게 보정되게 된다.

이 스텝 E에서의 보정은 낮에는 실외 유니트(8) 이외에 의한 소음이 크고 한편 밤에는 실외 유니트(8)에 의해 발생하는 소음이 실외에서의 소음에 기여하기 쉽다고 판단하고 그 판단에 따라서 소음 목표치를 보정하고 있는 것을 의미한다.

다음으로 소음센서(11)의 검출출력을 읽어내고(스텝 F), 실측된 소음 레벨이 전술한 바와 같이 보정된 목표치 이하인지 아닌지를 판단한다(스텝 G).

이 스텝 G에서 "YES"이면 스텝 B에서 리턴하고 전술한 기본적인 제어에 의해 공기 조화기(1)의 운전을 계속한다. "NO"이면 실외 팬(6)의 회전수, 압축기(2)의 전압 및 운전 주파수를 선택적으로 혹은 조합해서 소정양만큼 저하시킨 후(스텝 H), 스텝 D로 리턴하고 전술한 바와 같이 기본적인 제어에 의한 운전을 중지하여 소음 레벨이 소음 목표치 이하로 될때까치 루프(loop)한다.

상기 실시예에 있어서는 바깥기온센서(13)와 광센서(12)의 검출방법에 의해 소음 목표치를 보정했지만 어느 것인가 한쪽의 출력에 의해 소음 목표치를 보정하여 그 보정된 목표치화 실측된 소음레벨을 비교해서 제어를 실행해도 같은 양상의 효과는 얻을 수 있다.

상기 본 실시예에 의하면 광센서(12)에 의해 검지된 실외의 밝기에서 낮,밤을 판별하고 낮에는 소음 목표치를 높게, 밤에는 낮게 보정하여 소음센서(11)에서 실측된 소음레벨이 이것보다 낮게 되도록 압축기(2) 및 송풍기(6)의 운전을 제어했기 때문에 낮과 같이 실외 유니트(8) 이외에 의한 소음이 클때에는 실외 유니트(8)에서 발생하는 소음의 허용 레벨을 크게하고 공기조화기(1)를 운전할 수 있는 한편, 낮과 같이 실외 유니트(8) 이외에 의한 소음이 적을때에는 실외 유니트(8)에서 발생하는 소음의 허용 레벨을 적게하여 운전할 수 있다. 그리고 압축기(2)와 송풍기(6)의 제어 자유도를 증가시키도록 실외 유니트(8)의 소음을 유효하게 저하시킬 수 있고 다른 제어에서의 지장을 피할 수 있고 공기 조화의 쾌적성이 향상된다.

또 본 실시예에 의하면 바깥기온센서(13)에서 검출된 바깥기온이 높을때에는 소음 목표치를 낮게, 바깥기온이 낮을 때에는 높게 보정하여 실측되는 소음 레벨이 이것보다 낮게 되도록 압축기(2) 및 송풍기(6)의 운전을 제어했기 때문에 겨울철과 같이 문짝과 창을 개방하는 기회가 적은 시기에는 실외 유니트(8)에서 발생하는 소음의 허용 레벨을 크게하여 공기 조화기(1)를 운전할 수 있는 한편 여름철과 같이 문짝과 창을 개방하는 기회가 많은 시기에는 실외 유니트(8)에서 발생하는 소음의 허용 레벨을 작게하여 운전할 수 있다. 그리고 전술한 바와 같이 다른 제어에서의 지장을 피할 수 있어 공기 조화의 쾌적성이 향상된다.

또한 본 실시예에 의하면 전술한 바와 같은 바깥기온에 따른 실외 유니트(8)의 소음제어와 낮,밤에 다른 소음 제어를 시리얼에 조합함으로써 년중 전술한 바와 같이 효과를 가질 수 있어 보다 신뢰성을 향상시킨다.

다음으로 전술한 실시예의 변형예에 대해서 설명한다.

본 제2실시예에 있어서는 전술한 제1실시예의 바깥기온센서(13) 및 광센서(12)를 대신해서 계시수단(16)을 채용하는 동시에 바깥기온 보정수단 및 낮,밤 보정수단을 대신해서 시기 보정수단을 채용하고 있다.

계시수단(16)은 예를들면 제어기(14) 내부의 클록 주파수와 상용전원 주파수를 카운트 하는 등에 따라서 시계 기능을 갖도록 구성되어 있고, 제3도에 나타낸 바와 같이 제어기(14)내에 구비되어 있다.

상기 시기 보정수단은 계시수단(16)에서의 데이터를 기초로 하여 미리 설정된 소음 목표치를 보정하는 상태로 되어 있다.

본 실시예에 있어서는 제4도에 나타낸 것같이 동작한다. 즉 본 실시예에서는 스텝 C에서 공기조화기(1)를 운전한 후 스텝( I )에 있어서 시기 보정수단에 의해서 소음 목표치의 보정이 실행되는 것을 특징으로 하고 있다.

스텝( I )에서는 타이머 동작에 의해서 계시수단(16)의 데이타를 받아들인 후 이 데이타에서 계절과 낮,밤을 판별한다. 그리고 이 판별결과를 기초로 해서 미리 계절 및 낮,밤에 따라서 설정되어진 보정치를 추출하고 상기 소음목표치에 가산하여 보정한다.

따라서, 본 실시예에 의하면 계시수단(16)의 데이타에 의해서 정확하게 계절과 낮,밤을 판별할 수 있고 상기 제1실시예와 동등한 효과를 가질 수 있다.

또 계절, 낮,밤 혹은 시각에 의해서 극단적으로 또한 불규칙적으로 환경이 다른 장소에서 운전해도 용이하게 양호한 공기조화를 얻을 수 있도록 기능 확장을 할 수 잇다.

이상을 요약하면 제1의 발명에 의하면 낮에는 실외 유니트에서 발생하는 소음의 허용 레벨을 높게, 밤에는 낮게하고 있기 때문에 실외 유니트 이외에서 발생하는 소음의 크기에 따라서 실외 유니트에서 발생하는 소음을 유효하게 저감할 수 있고 실외 유니트를 구성하는 압축기 및 송풍기의 제어성을 증가시켜서 다른 제어의 지장을 저감할 수 있다. 그리고, 제어 시스템 전체로서의 자유도를 증대시킬 수 있고 전체적으로 쾌적성을 향상시킬 수 있다.

또 제2의 발명에 의하면 바깥기온이 낮을 때에는 실외 유니트에서 발생하는 소음의 허용레벨을 높게, 바깥기온이 높을 때에는 상기 허용 레벨을 낮게하고 있기 때문에 창등의 개폐상태에 따라서 실외 유니트를 구성하는 압축기 및 송풍기의 제어성을 증가시켜서 다른 제어에서의 지장을 감소시킬 수 있다.

또 제3의 발명에 의하면 계시수단의 데이타에 따라서 실외 유니트에서 발생하는 소음의 허용 레벨을 보정하고 있기 때문에 계절과 낮,밤에 따라서 실외 유니트에서 발생하는 소음을 유효하게 감소시킬 수 있고 실외 유니트를 구성하는 압축기 및 송풍기의 제어성을 증가시켜서 다른 제어에 대한 지장을 감소시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 압축기, 실외 열교환기 및 송풍기를 가지고 실외에 설치되는 실외 유니트(8)와 이 실외 유니트측에 설치되어 실외 유니트의 운전시에 그 소음을 검지하는 소음센서(11)와, 이 소음센서에서의 소음레벨 출력이 미리 설정된 소음 목표치를 초과했을 때에 소음목표치 이하로 될때까지 적어도 압축기 또는 송풍기의 어느쪽인가의 운전을 제어하는 운전 제어수단(14)과, 실외의 밝기를 검지하는 광센서(12)와, 이 광센서의 출력에 따라서 전술한 소음 목표치를 보정하는 보정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실외 유니트 소음 제어장치.
2. 압축기, 실외열교환기, 및 송풍기를 가지고 실외에 설치되는 실외 유니트(8)와, 이 실외 유니트측에 설치되어 실외 유니트의 운전시에 그 소음을 검지하는 소음센서(11)와, 이 소음센서에서의 소음 레벨출력이 미리 설정된 소음 목표치를 초과했을 때에 소음 목표치 이하로 될때까지 적어도 압축기 또는 송풍기의 어느 폭인가의 운전을 제어하는 운전제어수단(14)과, 실외의 주위온도를 검지하는 온도센서(13)와, 이 온도센서의 출력에 따라서 전술한 소음목표치를 보정하는 보정수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외 유니트 소음 제어장치.
3. 압축기 실외열교환기 및 송풍기를 가지고 실외에 설치되는 실외 유니트(8)와, 이 실외 유니트측에 설치되어 실외 유니트의 운전시에 그 소음을 검지하는 소음센서(11)와, 이 소음센서에서의 소음 레벨 출력이 미리 설정된 소음 목표치를 초과했을 때에 소음 목표치 이하로 될때까지 적어도 압축기 또는 송풍기의 어느 쪽인가의 운전을 제어하는 운전 제어수단(14)과, 현재 시간을 출력하는 계시수단(16)과, 이 계시수단의 출력에 따라서 전술한 소음목표치를 보정하는 보정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실외 유니트 소음 제어장치.

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