KR970001289B1 - 공기 조화기의 운전 모드 설정 장치 - Google Patents

공기 조화기의 운전 모드 설정 장치 Download PDF

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마나부 이시하루
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산요덴끼 가부시끼가이샤
고노 야스아키
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Abstract

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Description

[발명의 명칭]
공기 조화기의 운전 모드 설정 장치
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 실시예를 나타내는 공기 조화기의 전기회로를 나타내는 주요 부준의 블록도이다.
제2도는 제1도에 나타낸 공기 조화기의 주요 동작을 나타낸 플로우챠트이다.
제3도는 실내 온도와 외부 온도에 의한 온도존을 나타낸 도면이다.
제4도는 운전 모드를 설정할 때의 동작을 나타낸 도면이다.
[발명의 상세한 설명]
[기술 분야]
본 발명은 냉방 운전, 난방 운전, 및 제습 또는 건조 운전이 가능한 공기 조화기의 운전 모드의 자동 설정 장치에 관한 것이다.
[배경기술]
종래의 운전 모드의 자동 설정 기술로서는 실내 온도 또는 외부 온도의 설정치와의 대소에 따라 냉방 운전/난방 운전을 자동 설정하는 것이 있었지만, 냉방 운전/난방 운전의 모두가 중간 기간(봄, 가을)에는 최적의 설정을 할 수 없는 것이었다.
이것에 대해서 특개소 63-150550호의 공보에 기재된 바와 같은 것이 있었다. 이 공보에 기재된 것을 복수의 실내 온도 설정치와 복수의 외부 온도 설정치를 종횡으로 사용하여 복수의 온도존 A∼L을 설정하고, 예를 들어 온도존 A를 난방 운전 설정의 존, 온도존 K, G, H를 제습 운전 설정의 존, 온도존 L을 냉방 운전 설정의 존, 기타의 존을 감시(일정 시간마다 실내 온도를 검출하는)의 존으로 하여, 실내 온도와 외부 온도가 어느 존에 있는지를 판단하여 그 판단 결과에 따라서 운전 모드를 자동 선택하도록 한 것이었다.
또, 특개소 63-306344호의 공보에 기재된 것은 실내 온도와 날짜 정보를 사용하여 사계절 판정을 하는 장치가 개시되어 있다. 통상은 날짜 정보를 근거로 사계절 판정을 하고, 복수의 사계절 조건에 합치하는 「변동기」에서는 1일의 최고 온도 및 최저 온도를 조사하여 사계절 판정을 하는 것이었다.
이처럼 구성된 종래의 기술에서는 냉방 운전,난방 운전, 제습 운전 중 어느 하나를 자동 선택할 때는 중간 기간(봄, 가을)에서의 선택을 정확하게 할 수 없는 것이었다.
먼저 복수의 온도존을 설정하여 운전 모드의 자동 선택을 실행할 경우에는 같은 온도존에서도 봄과 가을에 따라서 이용자의 온도 감각(느낌)이 다르다. 즉, 봄은 추워서 난방이 필요하다고 느끼고 가을은 더워서 냉방이 필요하다고 느낄 수 있으며, 온도존의 설정만으로는 적절한 자동선택을 할 수 없는 것이었다.
또 사계절 판정을 했을 경우 계절과 운전 모드는 반드시 일치하지 않으며, 특히 여름의 제습 운전에서 냉방 운전으로의 정확한 전환 타이밍을 얻을 수 없을 때도 있었다.
[발명의 개시]
이와 같은 문제점에 대하여 본 발명은 봄과 여름과 같은 계절의 중간 기간에 있어서도 최적의 온도존을 설정할 수 있는 공기 조화기의 운전 모드 설정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 공기 조화기의 운전 모드 설정 장치는 냉방 모드, 난방 모드, 및 제습 모드로 이루어진 운전 모드 중 어느 하나의 모드를 설정하는 장치로서, 복수의 실내 온도 설정치 및 복수의 외부 온도 설정치로부터 복수의 온도존을 설정하는 존설정부와, 각각의 온도존을 냉방 모드를 설정하는 존과 난방 모드를 설정하는 존과 제습 모드를 설정하는 존 및 기타의 존으로서 지정하는 제1지정 수단을 구비하는 공기 조화기의 운전 모드 설정 장치에 있어서, 상기 기타의 존을 날짜 정보에 기초하여 냉방 모드, 난방 모드, 및 제습 모드중 어느 하나의 모드를 설정하는 존으로서 지정하는 제2지정 수단을 포함하고, 실내 온도, 외부 온도, 및 날짜에 기초하여 소망하는 운전 모드를 자동으로 설정하는 것이다.
또, 냉방 운전, 난방 운전, 및 제습 운전을 실행할 수 있는 공기 조화기의 운전 설정을 자동 선택하는 장치로서, 복수의 실내의 온도존 설정치 및 복수의 외부 온도 설정치로부터 복수의 온도존을 설정하는 존 설정부와, 각각의 온도존을 냉방 운전을 설정하는 존과 난방 운전을 설정하는 존 및 기타의 존으로서 지정하는 제1지정 수단으로 하는 공기 조화기의 운전 설정을 자동 선택하는 운전모드 설정 장치에 있어서, 상기 기타의 존을 외부 온도에 기초하여 복수의 분할된 존으로 분할하고, 상기 각각의 분할된 존을 각각의 날짜 정보에 기초하여 냉방 운전, 난방 운전, 및 제습 운전 중 어느 하나의 운전을 설정하는 존으로서 지정하는 제2지정 수단을 포함하고, 실내 온도, 외부 온도 및 날짜에 기초하여 소망하는 운전모드를 자동 설정하는 것이다.
이처럼 구성된 운전 모드 설정 장치는 달력의 날짜에 기초하여 일부의 온도존의 운전 모드를 바꾸는 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명하다. 제1도는 실내 유닛과 실외 유닛으로 이루어진 분리형 공기 조화기의 전기 회로도이다. 이 도면에 있어서, 1은 100〔V〕의 상용 교류 전원이며, 실내 유닛 및 실외 유닛으로 교류 전력을 공급하고 있다. 2는 배리스터이며, 서지 전압을 흡수한다. 3은 코일, 4는 초크 코일이며, 배리스터(2)와 함께 노이즈 필터를 구성하고 있다. 5는 다이오드 브리지이며, 단상의 상용 전류를 전파 정류하여 인버터 브리지(6)에 출력한다. 이때 배전압 정류 회로(7)에 의해 실효치 100〔V〕의 교류 전압이 약 280〔V〕의 직류전압으로 변환된 다음, 인버터 브리지(6)에 공급된다. 이 인버터 브리지는 6개의 스위칭 소자를 3상 브리지 형상으로 결선한 것이며, 스위칭 소자가 PWM 이론에 기초해서 ON/OFF하여 압축기(8)로 3상의 의사 정현파를 출력하는 것이다.
9는 직류 검출 회로이며, 직류 트랜스(CT)(10)가 검출한 교류 전류를 직류 전압으로 변환하여 마이크로프로세서(11)의 A/D(아날로그/디지탈) 입력 포트로 인가한다. 마이크로프로세서(11)는 전류 검출 회로(9)가 검출한 전류가 소정 전류를 초과하지 않도록 압축기에 공급하는 의사 정현파의 주파수를 보정한다.
12는 온도 센서이며, 압축기(8)의 온도를 검출한다. 마이크로프로세서(11)는 이 온도 검출 회로(31)를 통해 입력하고, 상기와 같이 온도가 소정 온도를 초과하지 않도록 압축기에 공급하는 의사 정현파의 주파수를 보정한다.
13은 인터페이스이며, 실내 유닛의 마이크로프로세서와 실외 유닛의 마이크로프로세서와의 사이에서 데이터의 송수신을 행하는 것이다. 실내 유닛으로부터는 냉방 운전, 난방 운전, 제습 운전의 운전 신호나 압축기(8)에 공급하는 3상 의사 정현파의 주파수를 결정하는 신호등이 보내져 온다. 또, 외부 온도 센서(19)가 검출한 온도 데이타나 이상 발생시에 이상을 나타내는 데이타 등을 실내 유닛으로 송신한다.
14는 신호 증폭 회로이며, 마이크로프로세서(11)에서 출력된 온/오프 신호를 인버터 브리지(6)의 스위칭 소자를 구동할 수 있는 크기까지 전력 증폭한다. 그리고, PWM 이론에 기초해서 스위칭 신호는 주파수 신호에 기초하여 마이크로프로세서(11)가 생성하는 것이다
15,16은 각각 릴레이 및 포토트라이액이며, 마이크로프로세서(11)에 의해 제어된다. 17은 사방 밸브(four-way valve)이며 , 18은 실외 열교환기용 송풍기이다. 사방 밸브(17)를 전환함으로써 냉방 운전용의 냉매 사이클과 난방 운전용의 냉매 사이클이 전환된다. 송풍기(18)의 회전수는 외부 온도의 변화에 따라 변화하며, 그 방법은 포토트라이액의 점호각(点弧角)을 바꾸어서 행해진다.
20은 실내 유닛을 제어하는 마이크로프로세서로서, 이 마이크로프로세서(20)는 마이크로프로세서(11)와의 사이에서 인터페이스(21)를 통해 상기한 데이터의 송수신을 행한다. 22는 상개접편(normally open contact)이며, 릴레이(23)에 의해 그 개폐 동작이 제어된다. 마이크로프로세서(20)는 공조 운전을 할 때 릴레이(23)로 통전하여 접편(22)을 닫아 실외 유닛에 전력을 공급한다. 또, 접편(22)이 열려 있을 때는 동시에 인터페이스(21)가 신호의 송수신을 차단하여 실외 유닛으로 신호가 전달되지 않도록 하고 있다.
24는 실내 온도 센서이며, 피조화실의 온도를 검출한다. 마이크로프로세서(20)는 실내 온도 센서(24)가 검출한 온도와 희망 온도로부터 압축기(8)로 공급하는 의사 정현파를 주파수의 증감치를 구하고, 새로운 주파수 신호를 실외 유닛으로 송신한다. 이 주파수의 증감치를 구하는 방법으로서는 PID 제어나 퍼지 제어(fuzzy control) 등이 있다.
25는 입력 회로이며, 운전 데이터를 설정한다. 이 운전 데이터는 리모트 콘트롤러 등을 사용하고 있을 경우는 와이어리스(wireless) 신호로서 상기 리모트 콘트롤러에서 송신되며, 이 입력 회로(25)에서 수신한다.
26,27은 송풍용의 팬모터, 풍향을 바꾸는 플랩 구동용 모터이며, 모터 콘트롤러(28,29)에 의해 제어된다. 30은 전원 회로이며, 실내 유닛내에 직류 전력을 공급하고 있다.
마이크로프로세서(20)는 팬모터(26)의 회전수와 플랩 구동용 모터(27)의 회전각을 제어하는 동시에 내부에 시계, 캘린더를 프로그램으로 구성하고 있다. 시계가 1일을 카운트할 때마다 날짜가 1일씩 진행되어 설정된다. 따라서, 전원 투입시에 초기치가 설정되면, 마이크로프로세서는 시게 및 캘린더로서 사용할 수 있다.
제2도는 이와 같이 구성된 공기 조화기의 주요 동작을 나타내는 플로우차트이다. 스텝 S1에서 공기 조화기의 운전이 개시되면, 스텝 S2에서 데이타 수신, 즉 실외 유닛에서 외부 온도 데이터, 압축기(8)를 구동하고 있는 주파수 데이터, 제상 데이터(defrostiong data), 실외 유닛에 이상이 일어났을 때 이상의 종류를 나타내는 이상 데이터 등의 데이터, 또는 와이어리스 리모트 콘트롤러를 사용하고 있을 때는 리모트 콘트롤러로부터의 송신 신호를 수신하고 있으면 그 신호를 마이크로프로세서(20)의 내부로 끌어들인다.
스텝 S3에서는 운전 모드의 설정(또는 변경)이 필요한지의 여부를 판단하고, 운전 모드를 설정할 때는 스텝 S4에서 운전 모드를 설정한다. 스텝 S3에서 모드 설정 요인 경우는 스위치 등으로 운전 모드의 자동 선택이 설정되어 있을 때 최초로 운전 개시가 되었을 때, 2시간 이상 운전 정지 상태가 계속된 다음에 운전 개시가 되었을 때(운전 모드의 변경), 및 원격 조작(HA 입력)으로 운전이 행해졌을 때, 설정이 수동의 운전 모드 설정에서 자동 운전 모드 설정으로 바뀌었을 때 등이다.
다음에 스텝 S5에서 실내 온도와 희망 온도에서 실외 유닛으로 송신하는 주파수치를 산출한다. 또한 스텝 S6에서 공기 조화기의 이상 상태가 판단되었을 경우는 그 대응을 한다. 이어서 스텝 S7에서 실내 유닛의 설정, 즉 팬모터(26)의 회전수와 플랩 구동용 모터(27)의 회전각을 결정하는 것이다.
이 다음 스텝 S8에서 실외 유닛으로 데이터 송신을 한다. 즉, 사방 밸브(four-way valve)(17)의 온/오프를 제어하기 위한 운전 모드 데이터(냉방 운전, 난방 운전 및 제습 운전을 나타내는 데이터), 압축기(8)로 공급되는 의사 정현파의 주파수 데이타 등을 송신하는 것이다.
제3도는 스텝 S4에서 운전 모드를 결정할 때 사용하는 온도존을 나타내는 설명도이다. 복수의 실내 온도 설정치(TR1,TR2) 및 복수의 외부 온도 설정치를 사용하여 복수의 온도존을 설정하고 있다. 이들 온도존은 마이크로프로세서(20)의 존 설정 프로그램(존 설정부)에 의해 가상 공간상에 설정된다. 이들 존은 존 분배 프로그램(제1존 분배부)에 의해 존 C(냉방 운전을 설정하는 존), 존 H(난방 운전을 설정하는 존), 존 Z0∼Z5(기타의 존)로 상기 가상 공간상에서 정해진다. 또한 존 Z0∼Z5는 날짜(마이크로프로세서(20)가 적산하여 기억하고 있는 월일의 데이터)에 의거하여 동작하는 존 분배 프로그램(제2존 분배부)에 의해 냉방 운전을 설정하는 존, 난방 운전을 설정하는 존, 제습 효과가 얻어지는 운전(재가열기를 갖는 제습 운전, 실내팬을 간헐적으로 운전하여 간편하고 용이한 제습을 행하는 건조 운전(drying operation))등을 설정하는 존중 어느 하나의 존으로 재분배된다. 예컨대, 마이크로프로세서(20)에 기억된 날짜가 ① 5월∼10월의 동안은 존 Z0∼Z5를 건조 운전이 설정되는 존으로 하고, ② 11월∼4월의 동안은 존 Z0, Z1을 건조 운전이 설정되는 존으로 하며, 존 Z2∼Z5를 난방 운전을 설정하는 존으로 한다.
이처럼 1년을 2기간으로 분할함으로써, 5월∼10월의 비교적 더운 기간은 건조 운전, 냉방 운전이 주체가 되는 온도존을 얻을 수 있어서 사람의 체감에 맞춘 운전 모드를 설정할 수 있는 것이다.
제4도는 제3도에 나타낸 온도존을 사용하여 운전 모드를 설정할 때의 구체적인 플로우차트이다. 먼저 스텝 S41에서 실내 온도와 외부 온도를 입력한다. 실내 온도는 실내 온도 센서(24)가 검출한 온도이며, 외부 온도의 실외 유닛의 외부 온도 센서(19)가 검출한 온도이고, 외부 온도는 마이크로프로세서(11)에서 데이타로서 마이크로프로세서(20)로 전송된다. 이어서 스텝 S42∼스텝S44에서 실내 온도, 외부 온도가 어느 온도존에 속하고 있는지의 판단을 행하고, 존 C에 속하고 있을 때는 스텝 H48에서 냉방 운전을 설정하며, 존 H에 속하고 있을 때는 스텝 S46에서 난방 운전을 설정하고, 존 Z0, Z1에 속해 있을 때는 스텝 S47에서 건조 운전을 설정한다. 나머지 존에 속하고 있을 때는 스텝 S45에서 날짜가 5월∼10월의 동안인지의 여부를 판단하여, 날짜가 5월∼10월의 동안의 경우는 스텝 S47에서 건조 운전을 설정하며, 날짜가 11월∼4월의 동안의 경우는 스텝 S46에서 난방 운전을 설정하는 것이다.
존 Z0∼Z5의 분배 및 날짜의 설정은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어 1년을 겨울, 봄, 장마철, 여름, 가을, 초겨울의 6기간으로 나누고, 각각의 계절에 맞추어서 최적의 온도존이 얻어지도록 존 Z0∼Z5를 계절마다 변경하면 된다.
또한, 실시예는 운전 모드 설정에 사용한 날짜는 실내 유닛의 마이크로프로세서(20)로 산출하여 기억하고 있었지만, 이 날짜 데이터를 리모트 콘트롤러로 산출해서 기억하여 실내 유닛으로 송신하도록 해도 된다. 이때 날짜 데이터를 리모트 콘트롤러로 표시하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이 본 발명의 공기 조화기의 운전 모드 설정 장치에서는 복수의 실내 온도 설정치와 복수의 외부 온도 설정치를 사용하여 복수의 온도존을 설정하고, 실내 온도 및 외부 온도가 어느 온도존에 속하는지에 따라서 냉방 운전의 설정, 제습 운전의 설정이 행해지도록 하는 동시에, 날짜(월일)에 따라서 설정하는 운전 모드가 변경하는 온도존을 설치했으므로, 온도존을 사용한 운전 모드의 설정의 경향을 날짜에 따라서 냉방에 치우친 운전, 난방에 치우친 운전으로 설정할 수 있다. 따라서 봄은 난방에 치우치게, 가을은 냉방에 치우치도록 인간의 체감에 맞추어서 온도존을 자동적으로 변경할 수 있고, 연간을 통해 최적의 운전 모드를 설정할 수 있다.

Claims (2)

  1. 냉방 모드, 난방모드, 및 제습 모드로 이루어진 운전 모드중 어느 하나의 모드를 설정하는 장치로서, 복수의 실내 온도 설정치(TR1, TR2) 및 복수의 외부 온도 설정치로부터 복수의 온도존을 설정하는 존 설정부와, 각각의 온도존을 냉방 모드를 설정하는 존과 난방 모드를 설정하는 존과 제습 모드를 설정하는 존 및 기타의 존으로서 지정하는 제1지정 수단을 구비하는 공기 조화기의 운전 모드 설정 장치에 있어서, 상기 기타의 존을 날짜 정보에 기초하여 냉방 모드, 난방 모드, 및 제습 모드중 어느 하나의 모드를 설정하는 존으로서 지정하는 제2지정 수단을 포함하고, 실내 온도, 외부 온도, 및 날짜에 기초하여 소망하는 운전 모드를 자동으로 설정하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 운전 모드 설정 장치.
  2. 냉방 운전, 난방 운전, 및 제습 운전을 실행할 수 있는 공기 조화기의 운전 설정을 자동 선택하는 장치로서, 복수의 실내 온도설정치(TR1, TR2) 및 복수의 외부 온도 설정치로부터 복수의 온도존을 설정하는 존 설정부와, 각각의 온도존을 냉방 운전을 설정하는 존과 난방 모드를 설정하는 존 및 기타의 존으로서 지정하는 제1지정 수단을 구비하는 공기 조화기의 운전 설정을 자동 선택하는 운전 모드 설정 장치에 있어서, 상기 기타의 존을 외부 온도에 기초하여 복수의 분할된 존으로 분할하고, 상기 각각의 분할된 존을 각각의 날짜 정보에 기초하여 냉방 운전, 난방 운전, 및 제습 운전 중 어느 하나의 운전을 설정하는 존으로서 지정하는 제2지정 수단을 포함하고, 실내 온도, 외부 온도 및 날짜에 기초하여 소망하는 운전 모드를 자동으로 설정하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 운전 모드 설정 장치.
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