KR950003787B1 - 공기 조화기의 제어 방법 및 그 방법을 사용하는 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공기 조화기의 제어 방법 및 그 방법을 사용하는 공기 조화기

제 1 도는 종래의 공기 조화기에 의해 실행된 온도 제어를 설명하는데 사용된 타이밍 챠트.

제 2 도는 본 발명이 적용된 냉동 사이클을 도시한 도면.

제 3 도는 본 발명이 적용된 공기 조화기를 도시한 단면도.

제 4 도는 본 발명이 적용된 공기 조화기의 정면도.

제 5 도는 본 발명에 따른 제어 방법을 실시하기 위한 구조를 도시한 블럭도.

제 6 도는 본 발명에 따른 제어 방법의 1실시예를 도시한 플로우 챠트.

제 7 도는 본 발명에 따른 실시예의 제어 방법에 의해 실행된 온도 제어를 설명하는데 사용된 타이밍 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 압축기 6 : 히터

7 : 전환 밸브 8 : 실내 열교환기

9 : 캐필러리 10 : 실외 열교환기

본 발명은 공기 조화기의 운전을 제어하는 방법 및 이 방법에 의해 제어되는 공기 조화기에 관한 것으로, 특히 냉방 운전을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래의 공기 조화기에는 일반적으로 실온 센서가 마련되어 압축기의 회전 속도가 실온 센서에 의해 검출된 실제의 실온과 사용자에 의해 설정된 목표 실온의 차에 의해 압축기의 회전 속도가 제어되는 것에 의해, 실온이 목표 온도로 유지된다. 압축기의 회전 속도는 실온과 목표 실온의 차와 실온의 변화율을 사용하는 PI(Proportion/Integration) 제어로 제어된다.

냉방 운전에서는 제 1 도에 도시한 바와 같이, 실온과 목표 온도의 차 △T1이 운전 개시시에 압축기가 최대 회전 속도로 회전하도록 크게 된다. 이 때문에 공기 조화기에서는 공기가 열교환기에 의해 급속히 냉각되므로, 장치에서 토출되는 공기의 온도(토출 공기 온도)가 급속히 냉각되는 것에 의해 실온이 목표 실온을 향해 서서히 저하된다. 실온이 목표 온도에 가까와질때, 압축기의 회전속도는 PI 제어에 의해 최저 회전속도로 변하여 공기 조화기는 목표 실온 근방에서 안정하게 운전된다.

한편, 공기 조화기의 냉방 운전은 실제의 실온과 토출 공기 온도의 차가 크게 되도록 냉각된 공기가 실내로 토출되어 방의 온도를 낮추는 식으로 실행된다. 이 때문에 공기 조화기에서 불어나온 냉각된 공기를 씌는 사람은 한기를 느끼게 된다. 특히, 실온이 목표 온도에 도달하기 전에 실온과 토출 공기 온도의 차는 매우 크다.

예를 들면, 제 1 도에 도시한 바와 같이 실제의 실온이 33℃이고 목표 실온이 27℃로 설정된다고 가정하자. 그러면, 압축기가 공기 조화기의 개시와 더불어 최대 회전 속도로 회전하여 토출 공기 온도가 14℃로 급격히 하강하는 것에 의해, 실온이 목표값을 향해 서서히 저하한다. 이때에 실온과 토출 공기 온도의 차는 19℃이다. 이것은 33℃의 실온에 익숙했던 사람이 실온보다 19℃ 낮은 14℃로 토출된 공기를 씌게 되어 심한 한기를 느끼게 되는 것을 의미한다. 이어서, 토출 공기 온도는 실온이 냉각됨에 따라 상승된다. 그러나, 압축기는 그의 회전을 여전히 최대값으로 유지하므로, 토출 공기 온도는 아주 조금밖에 상승하지 않는다. 실온과 토출 공기 온도의 차가 여전히 크므로, 사람이 토출된 공기를 쐰다면 한기를 느끼게 될 것이다. 실온이 27℃로 설정된 목표값에 도달하였을 때, 압축기의 회전 속도는 저하하고 실온을 설정된 목표 온도로 유지하도록 동작한다. 그러나, 이 상황에서도 토출 공기 온도는 실온과 토출 공기 온도의 차가 약 99℃인, 기껏해야 18℃까지 밖에 상술할 뿐이다. 그러므로, 사람이 낮은 온도의 공기를 장시간 쐰다면 불쾌한 느낌 또는 한기를 느끼게 될 것이다.

상술한 바와 같이, 종래의 공기 조화기에서는 목표 실온을 바라는 값으로 설정하여도 장치로 부터 토출된 공기의 온도가 실온과 크게 다른 것에 의해, 장시간 동안 낮은 온도의 공기가 붙어나오는 것이 쾌적한 냉방을 망치게 된다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해소하기 위해 이루어진 것으로, 실온과 공기 조화기에서 토출된 공기온도의 차를 적당한 값으로 설정할 수 있어 쾌적한 냉방 효과를 실현할 수 있는 공기 조화기의 제어 방법 및 그 제어 방법을 사용하는 공기 조화기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 종래의 공기 조하기와 같이 실제의 실온과 목표 실온 사이의 차에 따라 압축기의 회전속도를 제어할 뿐만 아니라, 압축기에서 실제로 토출된 공기의 온도와 토출 공기의 설정 온도값의 차에 따라서 압축기의 회전 속도를 수정한다.

본 발명에 따른 공기 조화기의 제어 방법은 실내의 공기를 흡입해서 냉각하는 스텝, 실내의 공기 온도와 실내로 토출되는 냉각된 공기의 온도를 측정하는 스텝, 측정한 실내의 공기 온도와 실온의 목표값의 차에 대응하는 제 1 의 편차값(△T1)을 결정하는 스텝, 실온의 목표값보다 소정의 값만큼 낮은 토출 공기 온도의 목표값과 측정한 토출 공기 온도의 차에 대응하는 제 2 의 편차값(α△T2)를 결정하는 스텝, 제 1 의 편차값(△T1)과 제 2 의 편차값(α△T2)의 차에 대응하는 제어 신호(△T)를 발생하는 스텝, 실온의 목표값과 토출공기 온도의 차를 소정의 일정한 값으로 유지하기 위해 제어 신호(△T)값과 실내의 공기 온도값에 따라 공기 조화기의 압축기의 회전 속도를 제어하는 스텝을 포함한다.

본 발명의 제어 방법을 실현하는 공기 조화기는 증기 압축 사이클을 사용하여 냉각제를 냉각하고, 열 교환기를 통해 공기와 냉각에 사이에 열교환을 실행하여 공기를 냉각하는 공기 조화기로서, 실내의 공기 온도를 측정하는 제 1 의 온도 센서, 공기 조화기에 의해 냉각되어 실내로 토출된 공기를 측정하는 제 2 의 온도센서, 실온의 목표값과 실온의 목표값보다 소정의 값만큼 낮은 값으로 실내로 노출된 공기 온도의 목표값을 설정하는 유닛, 제 1 의 센서에 의해 측정된 실내의 공기 온도와 설정 유닛에 의해 지시된 실온의 목표값의 차에 대응하는 제 1 의 편차값(△T1)을 결정하는 유닛, 설정 유닛에 의해 지시된 토출 공기온도의 목표값과 제 2 의 온도 센서에 의해 측정된 토출 공기 온도의 차에 대응하는 제 2 의 편차값(α△T2)를 결정하는 유닛, 제 1 의 편차값과 제 2 의 편차값의 차에 대응하는 제어 신호(△T)를 발생하는 유닛, 실온의 목표값과 측정한 토출 공기 온도의 차를 소정의 일정한 값으로 유지하기 위해 제어 신호(△T)값과, 제 1 의 온도 센서에 의해 측정된 실내의 공기 온도값에 따라 공기 조화기의 압축기의 회전 속도를 제어하는 유닛을 포함하는 공기 조화기이다.

공기 조화기에서 토출된 공기를 직접 쐬는 사람이 설정된 온도로 유지된 실내에서 추위나 더위를 느끼지 않을 때, 그 사람은 쾌적한 냉방을 느낄 수 있다. 그러한 조건을 만족시키기 위해서, 공기 조화기는 토출 공기 온도가 실온보다 적당한 값만큼 낮도록 운전되어야 한다. 토출 공기 온도가 그러한 점으로 설정된다면, 실제의 실온과 공기 조화기목표 실온의 차에 따라 구동된 압축기의 회전 속도는 목표 토출 공기 온도와 실제의 토출 공기 온도의 차에 따라서 최적한 회전 속도로 수정되고, 압축기는 이 수정된 회전 속도로 회전된다. 실온은 목표 실온 부근에 계속해서 유지되고, 토출 공기 온도도 목표 토출 공기 온도 부근에 유지된다.

제 2 도는 본 발명을 적용할 수 있는 증기 압축 사이클을 사용하는 공기 조화기의 냉동 사이클의 배치를 도시한 것이다. 이 공기 조화기는 전환 밸브(7)을 전환하여 히트 펌프를 사용하는 열운전과 냉방 운전중의 하나를 선택할 수 있는 형식이다. 물론, 본 발명을 냉방 운전 전용의 공기 조화기에도 적용할 수 있다. 이 실시예에서는 설명의 간략화를 위해 열 운전의 설명은 생략하고 냉방운전에만 설명한다. 도면에서 화살표는 냉각제가 흐르는 방향이다.

제 2 도에서, (5)는 냉각체를 압축하여 그것을 고온 고압 증기로 변환하는 압축기, (7)은 냉각제의 방향을 전환하는 전환 밸브, (8)은 실내 열교환기, (9)는 캐필러리, (10)은 실외 열교환기, (6)은 열교환기(8)에 의해 냉각된 공기를 어느 정도 가열하는 히터, (11)은 도시하지 않은 모터에 의해 구동되어 실내로 냉각된 공기를 방출하는 시라코 팬(sirocco fan), (12)는 실외 열교환기(10)에 부착된 실외 시라코 팬이다. 이들 부품에 부가해서, 온도 센서가 공기 조화기에 마련된다. 특히, (1)은 실제의 실온을 검출하기 위해 공기 조화기의 공기 흡입구 부근이나 실내의 임의의 위치에 배치할 수 있는 서미스터등의 온도 센서이고, (13)은 실내 열교환기(8)의 공기 흡입측에 배치된 열교환기 온도 센서이며, (3)은 냉각된 공기의 토출구 부근에 배치된 토출 공기 온도 센서이다.

제 3 도는 본 발명에 적용된 공기 조화기의 단면도를 도시한 것이다. 냉방 운전이 제시될 때, 시라코 팬(11)이 회전해서 실내의 공기는 화살표로 도시한 바와 같이 공기 흡입구(20)으로 흡입된다. 흡입된 공기는 실내 열 교환기(8)을 통과하여 냉각제에 의해 그의 열을 빼앗져서 냉각되고 공기 토출구(21)에서 실내로 토출된다.

제 4 도는 본 발명이 적용된 공기 조화기의 정면도를 도시하 것이다. 조작 패널(2)는 조작 패널(2)상의 도시하지 않은 노브등을 조작하여 오퍼레이터가 바라는 값으로 실온을 설정하도록 장치의 정면에 배치되어 있다. 또한, 공기 조화기는 그의 몸체에 마련된 이 조작 패널(2)뿐만 아니라 리모트 제어 유닛에 의해 원거리에서 제어되어도 좋다. 콘트롤러(4)는 운전 제어, 온도 제어등을 실행하기 위해 공기 조화기 몸체에 격납된다. 본 발명이 적용되는 공기 조화기는 도면에 도시한 바와 같은 형상이나 디자인의 것에 한정되지 않고, 다른 형상이나 형식의 것이 적용 가능인 것은 명확하다.

제 5 도는 콘트롤로(4), 압축기(5) 및 히터(6) 사이의 접속 관계를 도시한 것이다. 콘트롤로(4)는 공지의 마이크로컴퓨터를 사용하여도 좋다. 상세하게, 콘트롤로(4)는 실온 센서(1)에서 발생된 온도 신호, 조작 패널(2)에서 입력된 목표 온도값을 나타내는 신호와 토출 공기 온도 센서(3)에서 발생된 온도 신호를 받아 컴퓨터에 의해 처리될 수 있는 신호로 변환하는 입력 유닛(41), 프로그램에 따라 논리 처리 및 산술 연산을 실행하는 중앙 처리 유닛(42), 그안에 공기 조화기용 제어 프로그램이 저장된 리드 온리 메모리와 제어 프로그램의 처리중에 발생된 데이타를 일시적으로 저장하는 랜덤 액세스 메모리를 구비하는 저장 유닛(43), 중앙 처리 유닛(42)에 의해 발생된 제어 신호를 압축기(5) 및 히터(6)을 제어하는 신호로 변환하는 출력 유닛(44)를 포함한다.

상술한 바와 같이, 토출 공기 온도 센서(3)은 공기 조화기의 토출구 근방에 배치된다. 목표 실온이 조작패널(2)를 조작하는 것에 의해 결정될 때, 콘트롤러(4)는 목표 토출 공기 온도를 목표 실온보다 5℃만큼 낮은 온도로 설정하고, 실온 센서(1)에 의해 검출된 실제의 실온과 토출 공기 온도 센서(3)에 의해 검출된 실제의 토출 공기 온도에 따라 압축기(5)의 회전 속도를 제어하여 실온을 목표 실온 근방에, 토출 공기 온도를 목표 토출 공기 온도 근방에 안정화한다. 또한, 토출구(21)에 배치된 히터(6)은 토출구(21)에서 토출되는 냉각된 공기가 가열되도록 그의 통전 타이밍 및 통전율이 콘트롤러(4)에 의해 제어된다.

히터(6)의 통전율은 제어 신호에 의해 히터(6)에 직렬로 접속된 SSR(도시하지 않음)을 도통시키고 비도통시켜서 제어되어도 좋다.

실내 열교환기(8)에 의해 냉각된 공기의 가열 목적은 다음과 같다. 실내 열교환기(8)을 통과한 후에 냉각된 공기가 약 100%의 상대 습도를 가지므로, 상대 습도를 낮추고 건조한 공기를 불어내어 더욱 쾌적한 냉방을 제공하기 위해서는 습한 공기를 가열할 필요가 있다. 본 실시예에서는 히터(6)이 상대 습도록 저감하고 토출 공기의 온도를 상승시키기 위해서도 사용된다.

다음에, 콘트롤러(4)에 의해 실행된 공기 조화기의 동작을 제 6 도의 플로우챠트에 따라 설명한다. 이 제어 흐름을 실행하는 프로그램은 콘트롤러(4)의 저장 유닛(43)에 저장되어 있다.

먼저, 스텝(100)에서 냉방 운전 버튼(도시하지 않음)이 눌려지면, 콘트롤러(4)는 초기화되어 냉방 운전을 위한 제어 프로그램이 개시되고, 스텝(101)에서 제 2 도에 도시한 냉동 사이클이 동시에 운전된다. 그후, 실온 센서(1)에서 검출된 실온 및 토출 공기 온도 센서(3)에서 검출된 토출 공기 온도와 조작 패널(2)로 부터의 목표 실온값이 각각 취해져서 목표 토출 공기 온도가 목표 실온보다 5℃ 낮게 결정된다. 그후, 실제의 실온과 목표 실온의 차 △T1과 목표 토출 공기 온도와 실제의 토출 공기 온도의 차 △T2가 산출되어 다음의 식(1)에 의해 값 △T)가 얻어진다(스텝(102))

△T=△T1-α△T2 …………………………………………………………(1)

(여기서, 0＜α＜1)

여기서, α는 온도 편차값 △T2가 공기 조화기의 온도 제어에 어느 정도 영향을 줄 것인가를 지시하는 가중 계수이다. 즉, 종래의 공기 조화기는 △T1을 사용하는 것만으로 온도 제어를 실행하였지만, 본 발명은 또 하나의 제어 파라메터로서 △T2)도 사용한다.

값 α는 0과 1사이에서 임의로 선택된다. 이 값은 사용자의 기호에 따라 변동하거나 고정하여도 좋다. 예를 들면, 값 △T1이 소정의 시간내에서 제로에 접근하지 않으면, 값 α는 감소해서 온도 제어에 대한 △T2의 영향이 감소하므로 실온이 목표 실온에 더욱 빨리 도달한다. 이것은 냉방이 최우선으로 주어진 경우이다. 한편, 값 α가 △T2에 비례해서 증가해도 좋다. 이것은 불어나오는 공기의 온도가 낮아, 쾌적한 느낌을 주는 것을 우선으로 해서 목표값에 빨리 도달하도록 제어되는 경우이다.

상기 연산에 의해 얻은 온도차 △T로 압축기(5)(제 2 도)를 기동시켜서 P1 제어를 개시한다.(스텝(103)). 압축기(5)의 P1제어에 따라 △T≤0일때 압축기(5)는 최저 회전 속도로 회전된다. △T가 정이고 크게됨에 따라 압축기(5)의 회전 속도는 증가해서 토출된 공기가 더 낮은 온도로 냉각된다. 따라서, 냉방 운전이 개시되자 마자 신속히 냉각된 공기가 공기 조화기에서 토출된다. 이하, P1제어를 보다 상세히 설명한다.

다음에, 히터(6)(제 2 도)이 통전인가 또는 전력이 공급되는가를 판정한다(스텝(104)). 이 통전은 압축기(5)가 기동되고 나서 소정의 시간이 경과한 후에 실행된다. 이 소정의 시간은 토출된 공기의 온도가 가능한 최소 온도에 도달하는데 요하는 시간으로 본 실시예에서는 30초로 설정된다. 압축기(5)가 기동될 때까지 히터(6)은 비통전이므로, 압축기(5)가 기동된 후에 30초가 경과하였는가를 판정한다(스텝(105)). 스텝(102)~(105)에서의 상술한 동작은 이 시간이 경과할 때까지 반복된다. 30초가 경과하였을 때, 통전을 100%로 히터(6)의 통전이 시작된다(스텝(107)). 여기서 사용되는 통전율은 히터(6)으로 공급되는 교류 전류의 반사이클당의 통전 시간에 관한 것이다. 토출된 공기는 히터(6)에 의해 가열되어 토출 공기 온도는 서서히 상승한다. 그후, 스텝(102)로부터 동작이 다시 반복되지만, 히터(6)이 통전중이므로, 스텝(104)에서의 판정결과에 따라 스텝(106)이 실행된다. 스텝(106)에서는 실제의 실온과 목표 실온 사이의 차 △T1이 0이하인가를 판정한다. 아니면, 온도차 △T1이 0이하로 될때까지 스텝(102), (103), (106) 및 (107)에서의 동작 시퀀스가 반복해서 실행되는 것에 의해, 압축기(5)의 PI제어 및 100% 통전율의 히터(5)의 통전이 온도차 △T에 따라 실행된다.

한편, 실제의 실온은 서서히 강하여 목표 실온에 접근하고, 토출된 공기의 온도는 상승하여 목표 토출 공기 온도에 접근한다. 이 때문에 압축기(5)의 회전 속도는 점차로 감소된다. 마침내 토출 공기 온도는 목표 토출 공기 온도에 도달한다. 이어서 토출 공기 온도는 온도차 △T에 따라 압축기(5)를 위해 실행된 PI제어에 의해 목표 토출 공기 온도 근방에 유지된다.

그후, 실제의 실온이 목표 실온에 도달하여 △T1≤0이 확립될 때(스텝(106)), 히터(6)의 통전율은 50%로 감소된다(스텝(108)). 이어서, 공기 조화기가 정지하거나 목표 실온이 변경될 때까지 히터(6)은 통전율 50%로 통전 상태가 유지되므로, 압축기(5)가 온도차 △T에 따라 PI방식으로 제어되어 실온 및 토출 공기온도가 목표 실온 및 목표 토출 공기 온도 근방에 각각 안정화되어 안정한 냉방 운전이 유지된다.

다음에, 스텝(102)에서 실행된 PI제어를 설명한다. PI제어는 피제어양을 목표값에 도달시키게 하는 제어성분으로써 적분항 및 비례항을 구비하는 피드백 처리 제어로 알려져 있다. 본 발명에서는 값 △T 및 실온값에 따라 피제어양을 압축기의 회전수로 해서 PI제어를 실행한다.

비례항은 온도차 △T에 의해 결정된다. △T는 소정의 간격(예를들면, 2초에 16번)으로 샘플되고, 회전속도는 샘플되고, 회전 속도는 샘플된 온도차 △T의 평균값에 따라서 결정된다. 특히, 회전 속도값에 대한 평균값 △T의 대응을 나타내는 룩업 테이블을 사전에 마련해서 저장 유닛(43)에 저장하여 각 시간의 평균값 △T을 결정하여도 좋고, 이 표를 회전 속도의 결정에 참조한다. 표 1은 그러한 룩업 테이블의 1예로, 회전 속도값에 대한 평균값 △T의 대응을 나타낸다. 표 1에 설정딘 회전 속도값은 최소 기본 회전 속도(예를들면, 1000rpm)이 가산되는 값을 나타낸다.

[표 1]

제어 속도=상기 회전 속도+최저 회전 속도 1000rpm

다음에, 적분항은 △T에 부가해서 실온 센서(1)에 의해 검출된 실온값에 따라 회전 속도에 수정을 가한다. 더 상세하게, 실온 센서(1)에 의해 검출된 온도는 소정의 간격(예를들면, 3분마다) 샘플되고, 적분항의 값은 이전에 검출된 온도 및 현재 검출된 온도에 따라서 증가하거나 감소한다. 예를들면, 이전에 검출된 온도와 현재 검출된 온도의 차가 0.25℃ 이상으로 증가하면, 적분항의 회전 속도는 100rpm 증가된다. 반대로, 이전에 검출된 온도와 현재 검출된 온도의 차가 0.25℃ 이상으로 감소하면, 적분항의 회전 속도는 20rppm 감소된다. 온도 변화가 ±0.25℃ 이내이면, 적분항은 수정되지 않는다.

다음에, 제 7 도는 실온, 토출 공기 온도 및 본 발명의 이전 실시예의 조작에 의해 이루어진 압축기(5)의 회전 속도의 변화를 도시한 것이다.

제 7 도에서는 실제의 실온이 33℃이고 목표 실온이 27℃라고 가정한다. 그러므로, 목표 토출 공기 온도는 상술한 바와 같이 27-5=22(℃)로 산출된다.

상술한 냉방 운전이 이 상태에서 시작될 때, 식(1)의 온도차 △T1이 매우 크(식(1)의 우측의 두번째항 α△T2가 정)므로, 압축기(5)가 최대 속도로 회전하는 것에 의해 열교환기가 그의 최대 냉방 능력을 발휘하여 공기는 신속히 냉각되어 토출된다. 토출된 공기가 가능한 최저 온도로 냉각될 때(이 실시예에서는 14℃로 가정한다), 히터(6)은 동시에 통전율 100%로 통전된다.

그것에 의해 토출되는 공기는 가열되어 온도가 상승한다. 토출된 공기가 냉각됨에 따라 실온이 하강하지만 토출된 공기의 온도와 비교해서 다소 늦다. 특히, 냉각된 공기가 토출되기 전에 히터(6)에 의해 가열되므로, 실온의 하강율은 제 1 도에 도시한 종래의 공기 조화기와 비교해서 약간 늦다.

실제의 실온이 하강하고 토출 공기 온도가 목표 토출 공기 온도 이하로 되므로(즉, △T2＞0), 압축기(5)의 회전 속도는 감소한다. 그러나, 토출 공기 온도가 목표 실온보다 낮고 실온보다 낮은 것에 의해, 실온이 서서히 하강한다.

토출 공기 온도는 히터(6)에 의해 점차로 상승하여 결국 목표 토출 공기 온도에 도달한다. 이때에, 실제의 실온은 여전히 서서히 하강하고, 압축기(5)의 회전 속도로 감소된다. 그러나, 토출 공기 온도가 더욱 상승하면, 식(1)의 항 α△T2가 부로 되는 것에 의해 온도차 △T가 증가하고 압축기(5)의 회전 속도도 증가하여, 결국 토출 공기 온도가 저하한다. 압축기(5)의 회전 속도는 실온이 더 낮아짐에 따라 감소한다. 그러나, 토출 공기 온도가 목표 토출 공기 온도를 초과하면, 압축기(5)의 회전 속도는 증가해서 토출 공기 온도가 더욱 저하한다. 토출 공기 온도가 목표 토출 공기 온도보다 더 낮아지면, 압축기(5)의 회전 속도는 감소하여 토출 공기 온도가 상승한다. 즉, 압축기(5)의 회전 속도는 토출 공기 온도를 목표 토출 공기 온도 근방에 안정화시키도록 변경되고 실온의 하강과 함께 감소된다.

그후, 실제의 실온이 목표 실온 27℃에 도달하고, 여기서 압축기(5)는 동시에 최저 회전 속도로 동작된다. 히터(6)의 통전율도 100%에서 50%로 전환된다. 히터가 없는 종래의 공기 조화기에서는 압축기가 최저 회전 속도로 회전될 때, 토출 공기 온도는 제 1 도와 관련해서 설명한 바와 같이 18℃까지 밖에 상승하지 않는다. 반대로, 본 실시예에서는 압축기(5)가 최저 회전 속도로 회전될 때, 통전율이 50%이더라도, 히터(6)의 통전은 토출 공기 온도를 18℃보다 더 높은 값으로 상승시킬 수 있다.

실온이 목표 실온에 도달한 후에 압축기(5)가 낮은 회전 속도로 유지되므로, 토출 공기 온도는 목표 토출 공기 온도보다 높게 된다. 물론, 전자가 후자를 초과하면, 식(1)의 항 α△T2가 부로 되고 온도차 △T가 증가하게 되어, 토출 공기 온도가 더욱 낮게 되도록 PI제어에 의해 압축기(5)의 회전 속도가 증가한다.

그러면, 토출 공기 온도의 하강으로, 식(1)의 온도차 △T가 감소하는 것에 의해, 압축기(5)의 회전 속도가 감소해서 토출 공기 온도가 상승하게 된다. 물론 이 응답이 그다지 빠르지 않더라도 토출 공기 온도의 변동은 실온에 영향을 준다. 그러나, 실온의 변동은 식(1)의 온도차 △T에 나타나고 압축기(5)를 위한 PI제어에 의해 작은 값으로 억제된다.

상술한 바와 같이, 실온과 토출 공기 온도는 목표 실온과 목표 토출 공기 온도 근방에 각각 안전화 된다. 공기 조화기를 기동할 때, 토출된 공기가 가능한 최저 온도로 냉각되더라도, 통전율 100%로 구동된 히터(6)에 의해 적당한 목표 토출 공기 온도로 급속히 가열되므로 그 기간은 매우 짧다. 그러므로, 사람에게 한기를 느끼게 하는 매우 냉각된 토출 공기가 공기 조화기의 거의 기동시부터 전체 운전 기간에 걸쳐서 불어나오는 것을 방지할 수 있다. 또한, 실온이 설정된 소정의 온도값에 도달한 후에, 히터(6)의 통전율이 감소하는 것에 의해, 토출 공기 온도를 목표 토출 공기 온도 근방에 유지하고 전력 손실을 저감할 수 있다. 또한, 정상 운전이 개시된 후에도 차갑지 않은 토출 공기가 불어나오므로, 쾌적한 냉방을 제공할 수 있다.

실시예의 상기 설명에서 사용한 값 및 표는 설명을 위한 1예에 불과하고 다른 값 및 표를 사용하여도 좋다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 실온과 토출 공기 온도를 소정의 값으로 안정화할 수 있는 것에 의해, 과도하게 냉각된 공기의 불어나옴으로 인한 추위를 느끼는 일 없이 쾌적한 냉방 효과를 마련할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명했지만 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경가능한 것은 물론이다.

Claims (6)

1. 공기 조화기에서의 냉방 운전을 제어하는 방법에 있어서, 실내의 공기를 흡입하여 냉각하는 스텝, 상기 실내의 공기 온도와 냉각되어 상기 실내로 토출되는 공기의 온도를 측정하는 스텝, 측정한 상기 실내의 공기 온도와 실온의 목표값의 차에 대응하는 제 1 의 편차값(△T1)을 결정하는 스텝, 상기 실온의 목표값 보다 소정의 값만큼 낮은 토출 공기 온도의 목표값과 측정한 토출 공기 온도의 차에 대응하는 제 2 의 편차값(α·△T2)를 결정하는 스텝, 상기 제 1 의 편차값(△T1)과 상기 제 2 의 편차값(α·△T2)의 차에 대응하는 제어 신호(△T)를 발생하는 스텝과 상기 실온의 목표값과 상기 토출 공기 온도의 차를 소정의 일정한 값으로 유지하기 위해 상기 제어 신호(△T)와 측정한 상기 실내의 공기 온도값에 따라 상기 공기 조화기의 압축기의 회전 속도를 제어하는 스텝을 포함하는 제어 방법.
2. 특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 또 냉방 운전의 기동시부터 소정의 시간이 경과한 후에 냉각된 공기가 토출되기 전에 냉각된 공기를 가열하는 제 1 의 가열 스텝과 상기 실온의 측정값이 상기 실내의 공기온도의 상기 목표값에 도달하였을 때, 상기 제 1 의 가열 스텝에서 얻은 것보다 낮은 상기 히터의 가열 온도로 냉각된 공기를 가열하는 제 2 의 가열 스텝을 포함하는 제어 방법.
3. 특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 상기 토출 공기 온도는 상기 공기 조화기의 실내 열교환기의 공기 토출구에서 측정되는 제어 방법.
4. 특허청구의 범위 제 1 항에 상기 압축기의 회전 속도는 상기 제 1 의 편차값과 상기 제 2 의 편차값의 차에 대응하는 상기 값(△T)를 비례 제어항으로서 사용하고 상기 실내에서 측정한 공기 온도의 변화량을 적분 제어항으로서 사용하여 PI제어 방식으로 제어되고, 상기 PI제어의 제어 신호는 상기 비례 제어항에 의해 얻은 회전 속도와 상기 적분 제어항에 의해 얻은 회전 속도를 가산하여 결정되고, 상기 비례 제어항은 상기 제 1 의 편차값과 상기 제 2 의 편차값 사이의 상기 편차(△T)에 대응하는 값에 대해 미리 결정된 회전속도의 값을 포함하는 표에서 얻어지고, 상기 적분 제어항은 측정한 실온의 변화량이 소정의 온도값을 초과할 때에 상기 비례 제어항에서 얻은 회전 속도에 소정의 값을 가산하고 측정한 실온의 변화량이 소정의 온도값 이하일때에는 상기 비례 제어항에서 얻은 회전 속도에서 소정의 값을 감산하여 마련되는 제어 방법.
5. 증기 압축 사이클을 사용하여 냉각제를 냉각하고 열 교환기를 통해 공기와 냉각제 사이의 열교환을 실행하여 공기를 냉각하는 공기 조화기에 있어서, 실내의 공기 온도를 측정하는 제 1 의 온도 센서, 상기 공기 조화기에 의해 냉각되어 상기 실내로 토출되는 공기를 측정하는 제 2 의 온도 센서, 실온의 목표값과 상기 실온의 목표값 보다 소정이 값만큼 낮은 값으로 상기 실내로 토출되는 공기 온도의 목표값을 설정하는 설정수단, 상기 제 1 의 온도 센서에 의해 측정된 상기 실내의 공기 온도와 상기 설정 수단에 의해 지시된 상기 실온의 목표값의 차에 대응하는 제 1 의 편차값(△T1)을 결정하는 수단, 상기 설정 수단에 의해 지시된 상기 토출 공기 온도의 목표값과 상기 제 2 의 온도 센서에 의해 측정된 토출 공기 온도의 차에 대응하는 제 2 의 편차값(α△T2)를 결정하는 수단, 상기 제 1 의 편차값과 상기 제 2 의 편차값의 차에 대응하는 제어신호(△T)를 발생하는 스텝과 상기 실온의 목표값과 측정한 토출 공기 온도의 차를 소정의 일정한 값으로 유지하도록 상기 제 1 의 온도 센서에 의해 측정한 상기 실내의 공기 온도값과 상기 제어 신호(△T)의 값에 따라 상기 공기 조화기의 압축기의 회전 속도를 제어하는 제어 수단을 포함하는 공기 조화기.
6. 특허청구의 범위 제 5 항에 있어서, 또 상기 열교환기를 통과한 공기가 가열되도록 상기 열교환기의 공기 토출구 근방에 배치된 히터를 포함하고, 상기 제어 수단은 냉방 운전의 기동시부터 소정의 시간이 경과한 후에 상기 히터가 가열되도록 상기 히터를 통전하는 수단과 상기 제 1 의 센서에 의해 측정된 상기 실내의 공기 온도가 상기 실내의 공기 온도의 상기 목표값에 도달하였을 때에 상기 히터의 가열 온도를 조정하는 수단을 구비하는 공기 조화기.