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KR101103018B1 - 환기 시스템의 일정한 공기 흐름 제어 - Google Patents

환기 시스템의 일정한 공기 흐름 제어 Download PDF

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KR101103018B1
KR101103018B1 KR1020090051795A KR20090051795A KR101103018B1 KR 101103018 B1 KR101103018 B1 KR 101103018B1 KR 1020090051795 A KR1020090051795 A KR 1020090051795A KR 20090051795 A KR20090051795 A KR 20090051795A KR 101103018 B1 KR101103018 B1 KR 101103018B1
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Abstract

거의 일정한 공기 흐름을 제공하는 환기 시스템이 개시된다. 일 실시예에서, 환기 시스템은, 덕트와; 이 덕트를 통해 공기 흐름을 생성하도록 구성된 팬과; 이 팬을 구동하도록 구성된 모터와; 모터에 제공되는 전류를 검출하며 전류 피드백 신호를 생성하도록 구성된 전류 검출기와; 모터의 회전 속도를 검출하며 속도 피드백 신호를 생성하도록 구성된 모터 속도 검출기와; 복수의 회전 범위들 중에서 적어도 부분적으로 속도 피드백 신호에 기초하여 모터의 속도가 존재하는 속도 범위를 결정하도록 구성된 제어기를 포함한다. 이 제어기는 목표 값에 도달하도록 결정된 속도 범위에 미리 할당된 보상량 만큼 전류를 변경하도록 더 구성된다.

Description

환기 시스템의 일정한 공기 흐름 제어{CONSTANT AIRFLOW CONTROL OF A VENTILATION SYSTEM}
본 발명은 공기 흐름을 제어하는 것에 관한 것이며, 보다 상세하게는 거의 일정한 공기 흐름을 위해 전기 모터를 제어하는 것에 관한 것이다.
일반적인 환기 시스템은, 공기를 불어넣는 팬과, 이 팬으로부터 나오는 공기를 공기 조화를 위한 방이나 공간으로 가이드하는 환기 덕트를 포함한다. 전기 모터는 팬에 연결되며 팬을 회전시킨다. 특정 환기 시스템은 전기 모터의 회전 속도를 조절하기 위해 전기 모터의 동작을 제어하는 제어기 즉 제어 회로를 더 포함한다. 제어기는 회전 속도를 조절하기 위해 전기 모터에 공급되는 전류를 변경할 수 있다. 특정 환기 시스템에서, 제어기는 덕트의 공기 흐름율을 조절하도록 모터의 동작을 제어한다. "공기 흐름율(airflow rate)"이라는 용어는 주어진 시간 기간 동안 덕트를 통해 흐르는 공기 볼륨을 말한다.
그러나, 종래에는 덕트 내 공기 흐름율을 거의 일정하게 제공하는 것이 아니 어서 환기 시스템을 효과적으로 이용할 수 없었으므로, 덕트 내 공기 흐름율을 거의 일정하게 제어할 필요성이 요구되었다.
본 발명의 일 측면은 환기 시스템을 제공한다. 본 환기 시스템은 팬을 구동하도록 구성된 모터와; 모터의 회전 속도를 검출하도록 구성된 모터 속도 검출기와; 메모리에 저장된 복수의 조절 값을 포함하며, 각 조절 값은 모터의 복수의 미리 결정된 회전 속도 범위들 중 하나의 범위에 대응하는, 복수의 조절 값을 포함하며, 여기서 환기 시스템은 모터가 동작하는 미리 결정된 회전 속도 범위들 중 하나의 범위를 결정하며 회전속도 범위들 중 결정된 하나의 범위에 대응하는 조절 값들 중 하나의 값에 의해 모터에 공급되는 전류를 조절하도록 구성된다.
전술된 환기 시스템에서, 상기 회전 속도 범위들에 대응하는 조절 값은 환기 시스템의 거의 일정한 공기 흐름 동작을 달성하도록 구성될 수 있다. 환기 시스템은 펄스 폭 변조에 의해 전류를 조절하도록 구성될 수 있다. 복수의 미리 결정된 회전 속도 범위들은 제 1 범위와 제 2 범위를 포함할 수 있으며, 여기서 제 1 범위는 제 2 범위보다 더 낮으며, 상기 복수의 조절 값들은 제 1 범위에 대응하는 제 1 조절 값과 제 2 범위에 대응하는 제 2 조절 값을 포함하며, 상기 제 2 조절 값은 제 1 조절 값보다 더 큰 절대값을 가진다.
환기 시스템은 모터에 공급되는 전류를 검출하도록 구성된 전류 검출기를 더 포함할 수 있다. 환기 시스템은 환기 시스템에서 모니터링되는 공기 흐름율이 목표 값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하며, 전류를 조절하기 전후의 전 류의 값들 사이의 차이를 결정하며, 모터의 복수의 미리 결정된 회전 속도 범위들 중 하나의 범위에 대응하는 조절 값으로서 이 차이를 메모리에 저장하도록 구성된 교정 디바이스를 더 포함할 수 있다.
환기 시스템은 유저가 교정 디바이스를 통해 전류를 조절할 수 있도록 구성된 유저 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 환기 시스템은 공기 흐름율의 변화를 모니터링함이 없이 거의 일정한 공기 흐름에서 동작하도록 구성될 수 있다. 환기 시스템은 환기 시스템의 덕트 내 정압을 모니터링함이 없이 거의 일정한 공기 흐름에서 동작하도록 구성될 수 있다.
환기 시스템은 모터의 제어기에 연결된 공기 흐름율 센서를 포함하지 않을 수 있다. 환기 시스템은 모터의 제어기에 연결된 정압 센서를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 환기 시스템을 교정하는 방법을 제공한다. 본 방법은, 전술된 환기 시스템을 제공하는 단계와; 환기 시스템의 덕트를 통한 공기 흐름을 생성하도록 모터를 구동하는 단계와; 덕트 내 정압을 모니터링하는 단계와; 이 정압이 복수의 미리 결정된 정압 범위들 중 하나의 범위에 있는지를 결정하는 단계와; 덕트를 통한 공기 흐름율을 모니터링하는 단계와; 모니터링된 공기 흐름율이 목표 값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하는 단계; 전류를 조절하기 전후의 전류의 값들 사이의 차이를 결정하는 단계와; 결정된 정압 범위에 더 대응하는, 모터의 미리 결정된 회전 속도 범위에 대응하는 조절 값들 중 하나의 값으로서 이 차이를 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.
본 방법은 복수의 미리 결정된 정압 범위들 중 다른 하나의 범위에 있도록 덕트의 정압을 변경하기 위해 덕트의 적어도 하나의 개구를 조절하는 단계와; 상기 변경된 정압에 대해 상기 공기 흐름율을 모니터링하는 단계, 상기 전류를 조절하는 단계, 상기 차이를 결정하는 단계, 상기 차이를 저장하는 단계를 반복하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 환기 시스템을 동작시키는 방법을 제공한다. 본 방법은 전술된 환기 시스템을 제공하는 단계와; 모터를 동작시키는 단계를 포함하며, 상기 모터를 동작시키는 단계는, 모터에 공급되는 전류를 검출하는 단계와, 모터 속도 검출기를 사용하여 모터의 회전 속도를 검출하는 단계, 검출된 회전 속도가 회전 속도 범위들 중 하나의 범위에 있는지를 결정하는 단계와, 결정된 회전 속도 범위에 대응하는 조절 값들 중 하나의 값을 검색하는 단계와, 검색된 조절 값을 사용하여 전류를 변경하는 단계를 포함한다.
본 방법에서, 상기 전류를 변경하는 단계는 환기 시스템에서 거의 일정한 공기 흐름율로 공기 흐름을 제공할 수 있다. 본 방법은 거의 일정한 공기 흐름 동작을 위해 모터를 동작시키기 전에 교정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 교정 후 모터를 동작하는 단계는 공기 흐름율 정보를 필요로 하지 않을 수 있다. 교정 후 모터를 동작하는 단계는 정압 정보를 필요로 하지 않을 수 있다.
본 방법에서 교정하는 단계는, 환기 시스템의 덕트를 통해 공기 흐름을 생성하도록 모터를 구동하는 단계와; 덕트 내 정압을 모니터링하는 단계와; 이 정압이 복수의 미리 결정된 정압 범위들 중 하나의 범위에 있는지를 결정하는 단계와; 덕 트를 통한 공기 흐름율을 모니터링하는 단계와; 모니터링된 공기 흐름율이 목표 값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하는 단계와; 전류를 조절하기 전후의 전류의 값들 사이의 차이를 결정하는 단계와; 결정된 정압 범위에 더 대응하는, 모터의 미리 결정된 회전 속도 범위에 대응하는 조절값들 중 하나의 값으로서 이 차이를 메모리에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
교정하는 단계는 모터에 공급되는 전류의 변경을 결정하는 단계와; 전류를 변경하는 동안 모터의 회전 속도를 연속적으로 또는 간헐적으로 모니터링하는 단계와; 모터의 복수의 회전 속도에 각각 대응하는 적어도 하나의 전류 대표 값을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 방법에서, 모터를 동작시키는 단계는, 목표 값과 다른, 환기 시스템을 동작시키기 위해 원하는 공기 흐름율을 수신하는 단계와; 변경된 조절값을 얻기 위해 적어도 부분적으로 결정된 관계에 기초하여 검색된 조절 값을 변경하는 단계와; 변경된 조절 값을 사용하여 전류를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다. 전류를 변경하는 단계는 펄스 폭 변조 신호를 사용하여 모터의 턴온 기간을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 더 다른 측면은 모터 제어 회로를 제공하며, 이 모터 제어 회로는 모터에 공급되는 전류를 검출하도록 구성된 전류 검출기와; 모터의 회전 속도를 검출하도록 구성된 모터 속도 검출기와; 메모리에 저장된 복수의 조절 값으로서 각 조절값은 모터의 복수의 미리 결정된 회전 속도 범위들 중 하나의 범위에 대응하는 복수의 조절 값을 포함하며, 여기서 상기 모터 제어 회로는 모터가 동작하는 회전 속도 범위들 중 하나의 범위를 결정하며 회전 속도 범위들 중 결정된 하나의 범위 에 대응하는 조절 값들 중 하나의 값에 의해 모터에 공급되는 전류를 조절하도록 구성된다.
본 모터 제어 회로에서, 회전 속도 범위들에 대응하는 조절 값은 환기 시스템의 거의 일정한 공기 흐름 동작을 달성하도록 구성될 수 있다. 본 모터 제어 회로는 펄스 폭 변조에 의해 전류를 조절하도록 구성될 수 있다. 본 모터 제어 회로는 공기 흐름율을 입력함이 없이 거의 일정한 공기 흐름 동작을 위해 모터를 제어하도록 구성될 수 있다. 본 모터 제어 회로는 정압을 입력함이 없이 거의 일정한 공기 흐름 동작을 위해 모터를 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 더 다른 측면은 환기 시스템의 모터를 교정하는 교정 디바이스를 제공한다. 본 교정 디바이스는, 모니터링된 공기 흐름율이 목표 값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하도록 구성된 조절 모듈과; 전류를 조절하기 전후의 전류의 값들 사이의 차이를 결정하도록 구성된 결정 모듈과; 모터의 복수의 미리 결정된 회전 속도 범위들 중 하나의 범위에 대응하는 조절 값들 중 하나의 값으로서 상기 차이를 제어 회로나 모터의 메모리에 저장하기 위해 통신하도록 구성된 통신 모듈을 포함한다.
교정 디바이스는 환기 시스템의 덕트를 통한 공기 흐름율을 모니터링하도록 구성된 공기 흐름 센서를 더 포함할 수 있다. 본 교정 디바이스는 공기 흐름 센서로부터 모니터링된 공기 흐름율을 수신하도록 구성될 수 있다. 본 교정 디바이스는 덕트 내 정압을 검출하도록 구성된 정압 센서를 더 포함할 수 있으며, 여기서 각 회전 속도 범위는 복수의 미리 결정된 정압 범위들 중 하나의 범위에 대응한다. 본 교정 디바이스는 정압 센서로부터 검출된 정압을 수신하도록 구성될 수 있으며 검출된 정압이 미리 결정된 정압 범위들 중 하나의 범위에 있는지를 결정하도록 더 구성될 수 있다.
본 교정 디바이스는 유저가 전류를 조절할 수 있도록 구성된 유저 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 유저 인터페이스는 유저가 최대 공기 흐름율과 모터의 최대 속도 중 어느 하나 또는 둘 모두를 입력할 수 있도록 더 구성될 수 있다. 본 교정 디바이스는 교정 데이터를 생성하도록 더 구성될 수 있으며, 여기서 모터는 최대 공기 흐름율보다 더 낮은 공기 흐름율을 생성하는데 사용하도록 구성된다. 유저 인터페이스는 복수의 미리 결정된 회전 속도 범위들 중 하나의 범위에 각각 대응하는 복수의 등화 바(equalization bars)를 포함할 수 있으며, 여기서 각 등화 바는 미리 결정된 각 회전 속도 범위에 대해 전류를 조절할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 다른 측면은 환기 시스템에서 전기 모터를 교정하는 방법을 제공한다. 본 방법은, 덕트, 모터 및 이 모터에 의해 구동되는 팬을 구비하는 환기 시스템을 제공하는 단계와; 전술된 교정 디바이스를 제공하는 단계와; 덕트를 통해 공기 흐름을 생성하도록 모터를 구동하는 단계와; 정압 센서를 사용하여 덕트 내 정압을 모니터링하는 단계와; 이 정압이 복수의 미리 결정된 정압 범위들 중 하나의 범위에 있는지를 결정하는 단계와; 공기 흐름 센서를 사용하여 덕트를 통한 공기 흐름율을 모니터링하는 단계와; 모니터링된 공기 흐름율이 목표 값에 도달할 때까지 교정 디바이스를 사용하여 모터에 공급되는 전류를 조절하는 단계로서 여기서 교정 디바이스는 전류를 조절하기 전후의 전류의 값들 사이의 차이를 결정하는, 단 계와; 결정된 정압 범위에 더 대응하는, 미리 결정된 회전 속도 범위에 대응하는 조절 값들 중 하나의 값으로서 상기 차이를 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.
본 방법은 공기 흐름율을 모니터링하기 전에 덕트 내 공기 흐름 센서를 배치하는 단계와; 모터의 교정을 완료하기 후에 덕트로부터 공기 흐름 센서를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 방법은 정압을 모니터링하기 전에 덕트 내 정압 센서를 배치하는 단계와; 모터의 교정을 완료하기 후에 덕트로부터 정압 센서를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술된 방법은 복수의 미리 결정된 정압 범위들 중 다른 하나의 범위에 있도록 덕트의 정압을 변경하기 위해 덕트의 적어도 하나의 개구를 조절하는 단계와; 덕트를 통한 공기 흐름율을 모니터링하는 단계와; 모니터링된 공기 흐름율이 목표 값에 도달할 때까지 모터에 공급되는 전류를 조절하는 단계로서, 여기서 교정 디바이스는 전류를 조절하기 전후의 전류의 값들 사이의 차이를 결정하는, 단계와; 다른 정압 범위에 더 대응하는, 모터의 다른 미리 결정된 회전 속도 범위에 대응하는 조절 값들 중 다른 하나의 값으로서 상기 차이를 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
복수의 정압 범위들 중 제 1 정압 범위는 정압 범위들 중에서 가장 높은 범위일 수 있으며, 복수의 정압 범위들 중 제 2 정압 범위는 정압 범위들 중에서 두 번째 가장 높은 범위일 수 있다. 목표 공기 흐름율은 모터에 의해 생성될 수 있는 최대 공기 흐름율일 수 있다.
본 방법은 다른 목표 값에 대해 조절 값들의 다른 세트를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서 다른 세트의 조절 값들을 결정하는 단계는, 정압 센서를 사용하여 덕트 내 정압을 모니터링하는 단계와; 이 정압이 복수의 미리 결정된 정압 범위들 중 하나의 범위에 있는지를 결정하는 단계와; 공기 흐름 센서를 사용하여 덕트를 통한 공기 흐름율을 모니터링하는 단계와; 모니터링된 공기 흐름율이 다른 목표 값에 도달할 때까지 교정 디바이스를 사용하여 모터에 공급되는 전류를 조절하는 단계로서, 여기서 교정 디바이스는 전류를 조절하기 전후의 전류의 값들 사이의 차이를 결정하는, 단계와; 결정된 정압 범위에 더 대응하는, 미리 결정된 회전 속도 범위에 대응하는 다른 세트의 조절 값들 중 하나의 값으로서 상기 차이를 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 방법은 모터의 회전 속도와 전류 사이의 상관 관계를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상관 관계를 결정하는 단계는 모터에 제공되는 전류를 변경하는 단계와; 전류를 변경하는 동안 모터의 회전 속도를 연속적으로 또는 간헐적으로 모니터링하는 단계와; 모터의 복수의 회전 속도들 각각에 대해 적어도 하나의 전류 대표 값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 본 방법은 환기 시스템에서 결정된 상관 관계를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 개구를 조절하는 단계는 덕트의 적어도 하나의 개구에 제공되는 셔터를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
전술된 구성에 의해 본 발명에 따른 환기 시스템은 덕트 내 공기 흐름율을 거의 일정하게 제공하는 것이어서 환기 시스템을 효과적으로 이용할 수 있는 효과 를 제공한다.
특정 실시예의 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특정 실시예의 여러 설명을 제공한다. 그러나, 본 발명은 청구범위에 의해 한정되고 커버되는 다수의 여러 방법으로 구현될 수 있다. 본 상세한 설명은 동일한 참조 번호가 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 나타내는 도면을 참조하여 설명된다.
본 명세서에서 제공되는 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단순히 본 발명의 특정 실시예의 상세한 설명을 위해 사용된 것이기 때문에 본 발명을 특정 방법으로 제한하거나 한정하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 나아가, 본 발명의 실시예는, 전체적으로 본 발명의 바람직한 속성들을 나타내거나 본 명세서에 제공된 발명을 실시하는데 필수적인 여러 신규한 특징을 포함할 수 있다. 여러 프로세서, 메모리, 컴퓨터 판독가능한 매체 및 프로그램이 본 발명을 구현하는데 사용될 수 있다.
모터 제어 시스템을 갖는 환기 시스템
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 환기 시스템이 아래에 설명된다. 예시된 환기 시스템(100)은 모터(110)와, 이 모터(110)에 연결된 팬(120)과, 이 팬(120)이 불어넣는 공기를 가이드하기 위한 환기 덕트(130)를 포함한다. 환기 덕트(130) 내 공기 압력은 환기 덕트(130) 내 지정 위치(L)에서의 압력으로 표시될 수 있다. 유체 동력학에서 이와 같은 공기 압력은 "정압(static pressure)"이라고 말할 수 있다. 환기 덕트(130) 내 정압은 여러 이유로 변할 수 있다. 이 정압은 예를 들어 물체가 덕트(130) 내에 배치되거나 덕트(130)의 개구(135) 전방에 놓일 때 변경된다. 덕트(130)나 이 덕트(130) 내에 설치된 필터(140)에 모여있는 먼지는 덕트(130) 내 정압을 증가시킬 수 있다. 정압의 변경은 공기 흐름의 제어를 곤란하게 만든다. 특히, 덕트(130) 내 정압의 변경은 모터(110)의 동작에 영향을 준다. 나아가, 정압은 덕트 구조, 모터 전력 및 팬 사이즈 및 구성을 포함하나 이로 한정되지 않는 여러 요인에 따라 덕트마다 달라질 수 있다.
예시된 실시예에서, 모터 제어 시스템(150)은 모터(110)의 동작을 제어하기 위해 제공될 수 있다. 모터 제어 시스템(150)은 덕트(130)의 공기 흐름율을 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 모터 제어 시스템(150)은 덕트(130) 내에 거의 일정한 공기 흐름율을 생성하기 위해 모터(120)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
일정한 공기 흐름 동작의 개요
도 2를 참조하면, 정압과 공기 흐름율 사이의 관계가 아래에 설명된다. 도 2는 환기 덕트 내 정압의 변경에 따른 공기 흐름율(volume/time)의 변화를 도시한다. 수직 실선(CA1-CA3)은 이상적인 일정한 공기 흐름 동작을 나타낸다. 경사진 점선(CT1-CT3)은 일정한 모터 토크를 갖는 동작을 나타낸다. 굴곡된 실선(R1-R5)은 일정한 모터 속도를 갖는 동작을 나타낸다.
이상적인 일정한 공기 흐름 동작에서, 예를 들어 CFM(cubic feet per minute)의 공기 흐름율은 정압의 상당한 변화에도 일정하게 유지된다. 실제, 공기 흐름율은 정압의 변화에도 거의 일정하게 유지된다. 일부 실시예에서, 제어 시스템(150)은 공기 흐름율이 일정한 공기 흐름 동작 라인(CA1-CA3)과 같이 변하도록 모터의 동작을 제어하도록 시도한다. 그러한 실시예에서, 공기 흐름율은 적어도 부 분적으로 정압의 변화 범위에 걸쳐 또는 정압의 변화 범위에 대해 거의 일정하게 유지된다.
이 실시예에서, "거의 일정한 공기 흐름"이라는 용어는 공기 흐름율이 정압이 변함에 따라 일정 범위 내에 유지된다는 것을 의미한다. 여러 실시예에 따라 거의 일정한 공기 흐름율은 공기 흐름에 대한 제어가 없을 때 목표 공기 흐름율에서부터 공기 흐름율이 변할 수 있는 총 범위의 약 2퍼센트, 약 4퍼센트, 약 8퍼센트, 약 10퍼센트, 약 12퍼센트, 약 14퍼센트, 약 16퍼센트, 약 18퍼센트, 약 20퍼센트, 약 22퍼센트, 약 24퍼센트, 약 26퍼센트, 약 28퍼센트 또는 약 30퍼센트 범위 내에 유지될 수 있다. 대안적으로, 거의 일정한 공기 흐름율은 목표 공기 흐름율 범위에서부터 주어진 환기 시스템에서 모터가 생성할 수 있는 최대 공기 흐름율과 0 CFM 사이의 공기 흐름율의 범위의 약 1퍼센트, 약 7퍼센트, 약 9퍼센트, 약 11퍼센트, 약 13퍼센트, 약 15퍼센트, 약 17퍼센트, 약 19퍼센트, 약 21퍼센트, 약 23퍼센트, 약 25퍼센트, 약 27퍼센트, 약 29퍼센트 범위 내에 유지될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 일정한 모터 토크 동작을 나타내는 라인(CT1-CT3)은 네거티브 기울기를 가지고 있으며, 즉 공기 흐름율이 정압이 증가함에 따라 감소한다. 따라서, 일정한 공기 흐름 동작을 제공하기 위하여, 모터에 제공되는 토크는 선택된 양만큼 변화될 필요가 있다. 일부 종래의 환기 시스템은 공기압을 모니터하기 위해 덕트의 개구에 또는 덕트 내에 공기압 센서를 포함한다. 공기압 센서는 그 위치에서 정압의 변화를 모니터링하며 전기 피드백 신호를 제어기에 제공한다. 제어기는 정압을 특정 범위 내로 유지하기 위해 모터에 제공되는 토크의 양을 제어한 다.
도 3은 3개의 다른 환기 시스템, 즉 제 1 환기 시스템(A1), 제 2 환기 시스템(A2) 및 제 3 환기 시스템(A3)의 정압 대 공기 흐름율 관계를 도시한다. 환기 시스템은 정압의 변화에 따라 특정 동작 특성을 가질 수 있다. 도시된 예에서, 제 1 환기 시스템은 일정한 토크에서 동작하며 제 2 및 제 3 환기 시스템은 일정한 토크의 동작을 제공하지 않는다. 제 2 및 제 3 환기 시스템의 흐름율은 특정 요인, 예를 들어 덕트 구조, 모터 전력, 및 팬 사이즈와 구성에 따라 달라질 수 있다. 도 3에서 직선 "CA2"는 1600 CFM의 일정한 공기 흐름 동작을 나타낸다.
실시예에서, 모터의 토크는 거의 일정한 공기 흐름 동작을 제공하도록 제어되거나 변화된다. 도 4를 참조하여, 모터 토크를 제어하는 것이 더 설명된다. 보다 구체적으로, 도 4는 주어진 정압에서 거의 일정한 공기 흐름을 달성하도록 변화되는 토크의 양을 도시한다. 도 4에서, 실선(CA2)은 일정한 공기 흐름 동작을 나타낸다. 주어진 정압에서, 일정한 공기 흐름 동작(CA2)으로부터 수평 거리는 거의 일정한 공기 흐름 동작을 달성하도록 변화할 필요가 있는 토크의 양을 나타낸다. 제 1 환기 시스템의 동작은 직선 라인 "A1"으로 표시된다. 거의 일정한 공기 흐름 동작을 제공하기 위해 증가될 토크의 양은 다른 정압에서는 변한다. 예를 들어, 제 1 환기 시스템이 제 1 정압(P1)을 가지고 있다면 제 1 환기 시스템은 화살표 M1으로 표시한 바와 같이 일정한 공기 흐름 라인(CA2)에 있는 제 1 목표 점(C1)에 도달하기 위해 제 1 토크 보상량(△T1)만큼 토크를 증가시킬 필요가 있다. 제 1 환기 시스템이 제 2 정압(P2)을 가지고 있다면, 제 1 환기 시스템은 화살표 M2로 표시한 바와 같이 제 2 목표 점(C2)에 도달하기 위해 제 2 토크 보상량(△T2)만큼 토크를 증가시킬 필요가 있다. 마찬가지로, 제 1 환기 시스템이 제 3 내지 제 12 정압(P3-P12) 중 하나의 정압을 가지고 있다면, 제 1 환기 시스템은 화살표 M3-M12로 표시한 바와 같이 일정한 공기 흐름 라인(CA2)에 있는 목표 점(C2-C12)들 중 하나의 목표점에 도달하기 위해 제 3 내지 제 12 토크 보상량(△T3-△T12)들 중 하나의 토크 보상량만큼 토크를 증가시킬 필요가 있다. 토크 보상량(△T1 내지 △T12)은 정압에 따라 달라진다. 도 4에서, 정압이 크면 클수록, 토크 보상량(△Tn)이 더 커진다(n은 1 내지 12 중 어느 하나의 정수이다). 본 명세서에서, "보상량(compensation amount)"이라는 용어는 "조절값(adjustment value)"이라고도 언급될 것이다.
제 2 환기 시스템의 동작은 라인(A2)과 라인(CA2) 사이의 굴곡된 라인 "A2"으로 표시된다. 이와 유사하게 제 2 환기 시스템에 대한 토크 보상량이 정압에 따라 변한다. 제 3 환기 시스템의 동작은 라인(CA2)의 우측에 있는 굴곡된 라인 "A3"으로 표시된다. 이와 유사하게 제 3 환기 시스템에 대한 토크 보상량은 정압에 따라 변하지만, 그 보상량은 네거티브이다(즉, 토크는 일정한 공기 흐름 동작을 달성하도록 감소된다). 제 1 환기 시스템과 유사하게, 제 2 및 제 3 환기 시스템에서는, 정압이 크면 클수록, 토크 보상량의 절대값이 더 커진다.
일정한 공기 흐름 동작을 위한 환기 시스템
도 1의 환기 시스템에서, 모터 제어 시스템(150)은 덕트 내 공기 흐름율을 제어하기 위해 모터의 회전 속도를 모니터링하고 이를 이용할 수 있다. 나아가, 모터 제어 시스템은 공기 흐름율을 제어하기 위하여 모터에 제공되는 전류를 모니터 링하고 이를 이용할 수 있다. 특정 실시예에서, 모터 제어 시스템(150)은 덕트 내에 거의 일정한 공기 흐름을 달성하기 위해 모터에 대한 전력이 턴온되는 시간 길이(턴온 기간)를 결정하기 위해 회전 속도 값과 전류 값을 처리할 수 있다. 이들 실시예에서, 제어 시스템(150)은 정압과 공기 흐름율과 같은 외적 정보를 사용하는 대신에 모터에 제공되는 전류와 모터의 회전 속도와 같은 모터의 동작에 관한 내적 정보를 사용하여 공기 흐름율을 제어한다.
일 실시예에서, 모터 제어 시스템(150)은 정압의 변화를 모니터링하기 위해 공기압 (정압) 센서(또는 검출기)를 필요로 하지 않을 수 있다. 나아가, 모터 제어 시스템(150)은 모니터링된 정압의 입력에 기초하여 피드백 제어를 요구하지 않을 수도 있다. 더욱이, 제어 시스템(150)은 모니터링된 공기 흐름율의 입력에 기초하여 피드백 제어나 공기 흐름율 변화를 모니터링하는 공기 흐름율 센서를 요구하지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 시스템(150)은 모터 내에 구현되며 다른 실시예에서 제어 시스템(150)은 모터의 하우징 외부에 위치된다.
거의 일정한 공기 흐름율을 제공하는 환기 시스템에서, 모터의 회전 속도(RPM)는 덕트의 정압이 증가함에 따라 증가한다. 도 5를 참조하면 모터의 회전 속도는 이 회전 속도가 특정 범위 내에 있을 때 거의 일정한 공기 흐름율(예를 들어, 1600 RFM)에서 덕트의 정압에 거의 정비례한다{도 2에 있는 굴곡된 실선(R1-R5)을 참조}. 따라서, 환기 시스템은 모터의 회전 속도를 검출하여 이를 정압 대신에 일정한 공기 흐름 동작을 제공하기 위해 이용할 수 있다.
나아가, 모터에 제공되는 전류가 증가함에 따라 모터에 제공되는 토크의 양 이 증가한다. 따라서, 환기 시스템은 모터에 제공되는 전류의 양을 검출하여 이를 토크의 양 대신에 일정한 공기 흐름 동작을 제공하기 위해 이용할 수 있다.
특정 실시예에서, 환기 시스템은 복수의 정압 범위에 할당된 선택된 양의 토크 변화를 가질 수 있다. 다시 말해, 토크 변화는 여러 정압 범위에 대해 미리 선택되거나 미리 결정된다. 그러한 선택된 토크 변화양은 본 명세서에서 "토크 보상량"이라고도 언급될 것이다. 예를 들어, 환기 시스템은 N개의 정압 범위를 가지고 있고, 이 N개의 정압 범위에는 각각 N개의 다른 토크 보상량이 할당된다. 동작 특성은 여러 요인, 예를 들어 팬과 모터의 타입과 구성 및 덕트의 구조에 따라 달라질 수 있다.
실시예에서, 환기 시스템은 모터의 회전 속도가 일정한 공기 흐름 동작에서 정압에 거의 비례하기 때문에 정압이 아니라 모터의 회전 속도를 검출할 수 있다. 나아가, 실시예에서, 환기 시스템은 토크를 위해 모터에 제공되는 전류를 검출할 수 있다. 실시예에서, 환기 시스템은 토크의 양이 거의 일정한 공기 흐름 동작을 위한 목표 토크 값이 아니라면 결정된 정압(회전 속도)에 할당된 토크 보상량에 의해 모터에 제공되는 토크를 변화시키도록 전류를 조절할 수 있다. 모터에 제공되는 토크는 거의 일정한 공기 흐름 동작을 달성하도록 반복적으로 조절될 수 있다.
도 6a를 참조하면, 일 실시예의 환기 시스템(600)은 모터(610)와, 전력 소스(612)와, 팬(620)과, 모터 제어 시스템(650)을 포함한다. 환기 시스템(600)은 팬이 위치된 덕트(미도시)를 또한 포함한다. 모터(610)는 예를 들어, 전자 정류식 모터, 브러시 없는 DC(BLDC) 모터 또는 전자 제어 DC 모터일 수 있다. 이 기술 분야 에 통상의 지식을 가진 자라면 임의의 적당한 타입의 모터가 환기 시스템(600)에 채용될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 전력 소스(612)는 DC 전력 소스일 수 있다. 다른 실시예에서, 전력 소스(612)는 상업적 전원 장치의 AC 전력으로부터 변환된 DC 전력을 제공할 수 있다. 전력 소스(612)는 배터리나 도시 전력 배선을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 전력 소스(612)는 하나 이상의 태양 전지판이나 풍력 전력 소스를 포함할 수 있다. 팬(620)은 예를 들어 블로우어 팬과 축방향 팬일 수 있다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 임의의 적합한 타입의 팬이 환기 시스템(600)에 채용될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
모터 제어 시스템(650)은 제어기(660)와, 전류 검출기(670)와, 모터 속도 검출기(680)와, 전력 스위치(690)를 포함할 수 있다. 제어기(660)는 전류(IM)를 전력 스위치(690)에 제공한다. 전력 스위치(690)는 전력 소스(612)에 전기적으로 연결된다. 전류 검출기(670)는 전력 스위치(690)에 전기적으로 연결되며 전류 피드백 신호(SI)를 제어기(660)에 제공한다. 모터 속도 검출기(680)는 모터(610)에 전기적으로 연결되며 속도 피드백 신호(SM)를 제어기(660)에 제공한다.
전류 검출기(670)는 전력 스위치(690)를 통해 모터에 제공되는 부하 전류를 검출하는 기능을 한다. 부하 전류는 모터의 코일을 통해 흐르는 전류일 수 있다. 전류 검출기(670)는 시간에 따라 변하는 전류의 레벨을 검출할 수 있다. 예를 들어, 전류의 레벨은 시간 기간, 예를 들어 3밀리초 또는 5밀리초 동안 평균값일 수 있다. 전류 검출기의 예는 전류 변환기 또는 분기 저항을 포함하나 이로만 제한되 지 않는다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 임의의 적합한 타입의 전류 검출기가 환기 시스템(600)에 채용될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
모터 속도 검출기(680)는 환기 시스템(600)이 동작 중인 동안 모터(610)의 회전 속도(RPM 또는 그 균등물)를 검출하는 기능을 한다. 모터 속도 검출기의 예는 홀 효과 센서, 광 센서 또는 역(또는 반대) 기전력(EMF) 센싱 회로를 포함하나 이로 제한되지 않는다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 임의의 적합한 타입의 모터 속도 검출기가 환기 시스템(600)에 채용될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
도 6b를 참조하면, 일 실시예에 따른 제어기(660)는 프로세서(661)와 트랜시버(663)를 포함한다. 이 실시예에 따른 등화기 유닛(664)은 등화기(665)와 유저 인터페이스(667)를 포함한다. 특정 실시예에서, 트랜시버(663)는 생략될 수 있으며, 프로세서(661)는 등화기(665)에 직접 연결될 수 있다. 프로세서(661)는 마이크로제어기 유닛(MCU)일 수 있다. 마이크로제어기는 프로세서 코어, 하나 이상의 메모리 디바이스(예를 들어, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리), 및 프로그래밍 가능한 입력/출력 주변장치를 포함할 수 있다. 이 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 임의의 적합한 타입의 MCU들이 제어기(660)에 채용될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
프로세서(661)는 전류 검출기(670)로부터 전류 피드백 신호(SI)를 수신하며 모터 속도 검출기(680)로부터 속도 피드백 신호(SM)를 수신하도록 구성된다. 프로세 서(661)는 또한 트랜시버(663)를 통해 등화기(665)로부터 제어 신호(CS)를 수신하도록 구성된다. 프로세서(661)는 나아가 일정한 공기 흐름율 명령(CAF RATE)을 수신하도록 더 구성된다. 프로세서(661)는 전류(IM)를 전력 스위치(690)에 제공하도록 구성된다.
도 7의 (A), (B), (C)를 참조하면, 전력 스위치(690)에 제공되는 전류(IM)(도 6a 및 도 6b 참조)는 시간에 따라 일련의 펄스를 포함한다. 도시된 실시예에서, 펄스들은 상승 에지와 하강 에지를 가지는 정사각형이나 직사각형 파형을 가지고 있다. 전류(IM)는 상승 에지에서 낮은 레벨로부터 높은 레벨로의 전이와 바로 그 다음 하강 에지에서 높은 레벨로부터 낮은 레벨로의 전이를 반복한다. 상승 에지와 바로 그 다음 상승 에지 사이의 지속시간은 한 사이클이라고 언급될 수 있다. 한 사이클에서, 전류(IM)가 더 높은 레벨에 있는 지속시간은 듀티 사이클이라고 언급된다. 전류(IM)가 높은 레벨에 있을 때(즉, 듀티 사이클 동안) 전류(IM)는 전력 소스(612)로부터 전력 스위치(690)를 통해 모터(610)로 전력을 제공하여 모터(610)에 토크를 제공한다(도 6a 및 도 6b 참조).
도시된 실시예에서, 프로세서(661)는 펄스 폭 변조(PWM)에 의해 전류(IM)를 생성할 수 있다. 프로세서(661)는, 환기 시스템이 일정한 공기 흐름 동작에 있다면, 모터(610)의 회전 속도를 거의 일정하게 유지하도록 토크를 제공하는 제 1 (디폴트) 듀티 사이클(D1)을 전류(IM) 펄스가 가지도록 전류(IM)를 제공할 수 있다. 그 러나, 모터에 대한 토크를 감소시킬 필요가 있다면, 프로세서(661)는 도 7의 (B)에 도시된 바와 같이 펄스의 듀티 사이클을 제 2 듀티 사이클(D2)(D1>D2)로 감소시킨다. 만약 모터에 대한 토크를 증가시킬 필요가 있다면 프로세서(661)는 도 7의 (C)에 도시된 바와 같이 펄스의 듀티 사이클을 제 3 듀티 사이클(D3)(D3>D1)로 증가시킨다. 다른 실시예에서, 프로세서(661)는 임의의 다른 적합한 변조 구조, 예를 들어, 펄스 진폭 변조를 사용하여 전류를 조절할 수 있다.
실시예에 따라, 프로세서(661)는 덕트의 정압에 할당된 토크 보상량에 기초하여 전류(IM)의 펄스의 듀티 사이클을 조절한다. 덕트의 정압은 모터 속도 검출기(680)로부터 속도 피드백 신호(SM)에 기초하여 결정될 수 있다. 프로세서(661)의 동작은 도 10을 참조하여 이후 상세히 설명될 것이다.
실시예에서, 프로세서(661)는 일정한 공기 흐름율 명령(CAF RATE)에 따라 일정한 공기 흐름의 레벨을 조절한다. 일정한 공기 흐름율 명령(CAF RATE)은 일정한 공기 흐름율 명령(CAF RATE)의 입력에 전용되는 유저 인터페이스(667) 또는 다른 유저 인터페이스(미도시)를 통해 유저에 의해 설정될 수 있다. 일정한 공기 흐름율 명령(CAF RATE)은 모터가 달성할 수 있는 최대 공기 흐름율의 0% 내지 100% 사이의 범위에서 하나의 값을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 최대 공기 흐름율이 1000 CFM으로 설정되고 일정한 공기 흐름율 명령(CAF RATE)이 50%를 나타낸다면, 프로세서(661)는 모터(610)에 제공되는 토크가 약 500 CFM을 달성할 수 있도록 전류(IM)을 제공한다. 일정한 공기 흐름율 명령은 펄스폭 변조(PWM)를 위한 값이나 전압(예를 들어, 0 내지 10V)의 형태일 수 있다.
트랜시버(663)는 프로세서(661)와 등화기(665) 사이에 통신 채널을 제공한다. 이 통신 채널은 유선이나 무선 채널일 수 있다. 일 실시예에서, 트랜시버(663)는 유선 통신 채널을 제공하는 RS 485 모듈을 포함할 수 있다. 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 임의의 적합한 타입의 통신 채널이 프로세서(661)와 등화기(665) 사이에 제공될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 등화기(665)가 프로세서(660)와 일체형으로 형성된 특정 실시예에서 이 트랜시버는 생략될 수 있다.
등화기(665)는 프로세서(661)에 토크 보상량을 제공하는 기능을 한다. 등화기(665)는 덕트 내 정압의 다른 범위에 대해 다른 토크 보상량을 제공할 수 있다. 토크 보상량은 프로세서(661)의 하나 이상의 메모리 디바이스에 저장될 수 있다.
등화기(665)는 도 4에 도시된 바와 같이 N개의 정압 범위와 이 N개의 범위에 각각 대응하는 N개의 다른 토크 보상량을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, N은 2 내지 1000 사이의 임의의 수일 수 있으며, 예를 들어 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11, 12,13,14,15,16,17,18,19,20,30,40,50,60,70,80,90,100,200,300,400,500,600,700, 800,900 또는 1000일 수 있다. 다른 실시예에서, N은 1000보다 더 클 수 있다. 범위들의 개수가 크면 클수록, 등화기(665)의 제어가능성이 더 커진다.
일부 실시예에서, 등화기(665)는 프로세서(661)와는 별개의 유닛일 수 있다. 그러한 실시예에서, 등화기(665)는 퍼스널 컴퓨터(데스크탑이나 랩탑 컴퓨터)를 포함하나 이로 제한되지 않는 범용 컴퓨터에 설치된 소프트웨어 프로그램의 형태로 구현될 수 있다. 등화기(665)는 통신 채널 상에서 등화기(665)가 프로세서(661)와 통신할 수 있도록 통신 모듈을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 등화기(665)는 프로세서(661)와 일체로 형성될 수 있다.
유저 인터페이스(667)는 유저로 하여금 제어기(660)에 대한 액세스를 제공하는 것이다. 유저 인터페이스(667)는 퍼스널 컴퓨터(데스크탑이나 랩탑 컴퓨터)를 포함하나 이로 제한되지 않는 범용 컴퓨터와 같은 별개의 디바이스 내 또는 모터의 하우징 상에 구현될 수 있다. 컴퓨터는 모니터, 키보드, 마우스 및 컴퓨터 본체를 포함할 수 있으며 또 임의의 적절한 운영 체제, 예를 들어 마이크로소프트 윈도우(등록상표) 또는 리눅스(등록상표) 상에서 동작할 수 있다. 다른 실시예에서, 유저 인터페이스(667)는 디스플레이 디바이스와 입력 패드를 포함하는 독립식 유저 인터페이스일 수 있다. 독립식 유저 인터페이스는 터치 스크린 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다. 유저 인터페이스(667)는 등화기(665)와 일체로 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 도 6b의 유저 인터페이스(667)의 일 실시예가 아래에 설명된다. 도 8은 도 6b의 등화기(665)에 대한 액세스를 제공하기 위해 디스플레이 디바이스(예를 들어, 모니터나 터치 스크린 디스플레이 디바이스)의 스크린(800)을 도시한다. 이 스크린(800)은 최대 속도 입력 박스(810)와, 최대 공기 흐름 입력 박스(820)와, 등화 바(830)와, 교정 버튼(850)을 포함한다.
최대 속도 입력 박스(810)는 유저로 하여금 모터(610)에 의해 제공될 수 있는 최대 속도를 입력할 수 있게 한다. 최대 속도는 제어기(660)에 의해 제어되는 모터(610)의 최대 용량으로 제한될 수 있다. 최대 공기 흐름 입력 박스(820)는 유저로 하여금 환기 시스템에 의해 제공될 원하는 최대 공기 흐름을 입력할 수 있게 한다.
등화 바(830)는 유저가 도 6b의 등화기(665)에 의해 할당된 정압 범위들에 대한 토크 보상량을 수동으로 조절할 수 있게 한다. 도시된 실시예에서, 등화기(665)는 12개의 정압 범위들에 대한 토크 보상량을 조절하기 위한 제 1 내지 제12 스크롤 바(830a-830ℓ)를 포함한다. 각 스크롤 바(830a-830ℓ)는 업 버튼(840a), 다운 버튼(840b) 및 스크롤 버튼(845)을 포함한다. 유저는 버튼(840a, 840b, 845)을 사용하여 정압 범위들에 대해 각각의 토크 보상량을 증가 또는 감소시킬 수 있다.
도시된 실시예에서, 임의의 등화 바(830a-830ℓ)가 중간점에 스크롤 버튼(845)을 가지고 있을 때에는 프로세서(661)(도 6b)에 토크 보상량이 제공되지 않는다. 스크롤 버튼(845)이 중간 점 아래에 위치되는 경우 네거티브 토크 보상량이 프로세서(661)(도 6b)에 제공되어 모터(610)에 대한 토크를 감소시킨다. 스크롤 버튼(845)이 중간 점 위에 위치되는 경우에는, 포지티브 토크 보상량이 프로세서(661)(도 6b)에 제공되어 모터(610)에 대한 토크를 증가시킨다. 유저 인터페이스(667)는 유저로 하여금 모터(610)의 동작에 따라 더 정밀하거나 덜 정밀한 제어를 제공하기 위해 필요에 따라 등화 바(830)의 개수를 변경할 수 있게 한다.
다른 실시예에서, 유저 인터페이스(667)는 그러한 등화 바 대신에 수 또는 퍼센트를 입력하기 위한 입력 박스를 포함할 수 있다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 여러 다른 구조들이 도 8과 연계하여 전술된 바와 동일한 기능을 등화기(665)에 제공하기 위해 사용될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
교정 버튼(850)은 도 6b의 제어기(660)가 환기 시스템에 설정된 공기 흐름율에 따라 모터에 제공되는 토크의 양을 교정할 수 있게 한다. 유저가 교정 버튼(850)을 선택할 때 등화기(665)는 제어 신호를 프로세서(661)에 송신하여 모터(610)의 회전 속도를 점차적으로 0rpm에서부터 최대 속도 박스(810)에서 제공되는 최대 속도로 증가시킨다. 회전 속도가 증가하는 동안 프로세서(661)는 모터(610)에 제공되는 토크를 나타내는 전류 피드백 신호(SI)를 수신한다. 등화기(665)는 이 전류 피드백 신호(SI)와 속도 피드백 신호(SM)를 수신하며 모터(610)의 회전 속도와 전류 값들 사이의 관계를 나타내는 데이터를 포함하는 데이터 베이스 또는 룩업 테이블을 생성한다. 등화기(665)는 이 데이터베이스를 프로세서(661)에 제공하며 프로세서(661)는 이 데이터베이스를 동작하는 동안 사용하기 위해 메모리 디바이스 상에 저장할 수 있다.
이 데이터베이스는 최대 공기 흐름율과는 다른 공기 흐름율을 생성하는 데 필요한 토크의 양을 제공하는 기능을 한다. 환기 시스템의 동작 동안, 유저는 일정한 공기 흐름율 명령(CAF RATE)을 사용하여 공기 흐름율을 선택할 수 있다. 유저는 최대 공기 흐름율과 같거나 더 작은 공기 흐름율(예를 들어, 약 10%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70%, 약 80%, 약 90% 또는 약 100%)을 선택할 수 있다. 예를 들어, 유저는 최대 공기 흐름율의 50%를 선택할 수 있다. 그러나, 선택된 공기 흐름율을 생성하기 위해 모터(610)에 제공될 필요가 있는 토크의 양은 최대 공기 흐름율을 생성하기 위한 토크의 양의 50%가 아닐 수 있다.
그러한 경우에, 데이터베이스는 프로세서로 하여금 선택된 공기 흐름율에 대한 토크의 양을 교정할 수 있게 한다. 모터의 회전 속도는 일반적으로 모터에 제공되는 공기 흐름율에 비례한다. 모터에 제공되는 전류는 일반적으로 모터에 제공되는 토크의 양에 비례한다. 따라서, 전류와 모터의 회전 속도 사이의 관계는 토크의 양과 공기 흐름율 사이의 관계를 제공한다. 데이터베이스는 모터의 회전 속도와 전류 사이의 관계를 제공한다. 따라서, 특정 공기 흐름율을 생성하기 위한 전류는 데이터베이스에 기초하여 최대 공기 흐름율로부터 계산될 수 있다.
제어기의 초기 설정
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 일 실시예에 따른 도 6a 및 도 6b의 제어기(660)를 설정하는 방법이 아래에 설명된다. 본 방법은 도 6a의 환기 시스템(600)을 위한 토크 보상량을 자동으로 또는 수동으로 결정하기 위해 제공된다. 본 방법은 제어기(660)나 모터(610)가 처음 환기 시스템(600)에 설치될 때 사용될 수 있다.
도 9a를 참조하면, 도시된 환기 시스템(600)은 모터(610)와, 이 모터(610)에 연결된 팬(620)과, 이 팬(620)이 불어넣는 공기를 가이드하는 환기 덕트(130)를 포함한다. 덕트(130)는 개구(135)와 이 개구(130)에 설치된 필터(135)를 포함한다. 덕트(130)는 또한 이 덕트(130)를 통해 지나가는 공기 흐름의 양에 대해 제어를 가능하게 하는 셔터나 댐퍼(970)를 구비할 수 있다. 환기 시스템(600)의 전술된 성분들의 상세한 사항은 도 1, 도 6a, 도 6b, 도 7의 (A), (B), (C), 도 8과 연계하여 전술된 것일 수 있다.
정압 센서(950)와 공기 흐름율 센서(960)는 본 방법을 위해 덕트(130) 내 정압과 공기 흐름율을 검출하기 위해 덕트(130) 내에 또는 적절한 위치에 적어도 일시적으로 설치된다. 센서(950, 960)는 본 방법을 완료한 후 제거될 수 있다. 정압 센서(950)는 덕트(130) 내에 프로브를 포함하며 이 덕트(130) 내 한 점에서 정압을 검출하도록 구성된다. 공기 흐름율 센서(960)는 덕트(130) 내에 위치될 수 있으며 덕트(130)를 통해 흐르는 공기의 양이나 공기 흐름율을 검출하도록 구성된다. 정압 센서(950)와 공기 흐름율 센서(960)의 위치와 구성은 그 디자인과 덕트 구성에 따라 폭넓게 변할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 유저, 기술자 또는 설치하는 사람은 셔터(970)를 닫은채 유지할 수 있으나 정압이 N개의 범위들 중 N번째 정압 범위에서 최고 값이 되도록 최소한으로 열어둘 수 있다(단계 901). 모터(610)는 최대 모터 속도를 제공하도록 최대 토크를 구비한다(단계 902). 유저는 공기 흐름율 센서(960)를 모니터링하며 이 센서(960)가 선택된 목표 공기 흐름율(예를 들어, 1200 CFM)을 나타내는지를 살필 수 있다(단계 903). 만약 공기 흐름율 센서(960)가 선택된 공기 흐름율에서 벗어난 값을 나타내는 경우, 유저는 유저 인터페이스(667)에 있는 제 1 정압 범위에 대한 제 1 스크롤 바(830a)의 버튼(840a, 840b, 845)을 사용하여 토크 보상량을 변화시킬 수 있다(단계 904). 유저는 공기 흐름율 센서(960)가 선택된 공기 흐름율을 나타낼 때까지 단계 903 및 단계 904를 반복하여 토크 보상량을 조절한다.
이후, 단계 905에서 현재 정압이 N번째 범위 중 제 1 범위에 있는지가 결정된다. 만약 그렇다면, 설정 과정은 종료된다. 만약 아니라면, 유저는 정압이 N개의 범위들 중 두 번째 높은 정압 범위(N번째 범위 바로 아래의 범위)에 있도록 셔터(970)를 조금 더 연다(단계 906). 유저는 공기 흐름율 센서(960)를 모니터링하며 이 센서(960)가 선택된 공기 흐름율(예를 들어, 1200 CFM)을 나타내는지를 살핀다(단계 903). 만약 공기 흐름 센서(960)가 선택된 공기 흐름율에서 벗어난 값을 나타내는 경우, 유저는 유저 인터페이스(667)에 있는 두 번째 정압 범위에 대한 제 2 스크롤 바(830b)의 버튼(840a, 840b, 845)을 사용하여 토크 보상량을 설정하거나 변경한다(단계 904). 유저는 공기 흐름율 센서(960)가 선택된 공기 흐름율을 나타낼 때까지 단계 903과 단계 904를 반복하여 토크 보상량을 조절한다. 유저는 N개의 정압 범위들 중 나머지에 대해 이들 단계를 반복할 수 있다.
도시된 실시예에서, 설정 과정은 선택된 목표 공기 흐름율에 대해서만 수행된다. 선택된 목표 공기 흐름율은 모터(610)에서 제공될 수 있는 최대 공기 흐름율일 수 있다. 최대 공기 흐름율은 모터가 최대 용량으로 동작하고 있을 때 덕트 내 팬을 구동하는 모터에 의해 생성되는 공기 흐름율을 말한다.
모터(610)의 동작 동안, 최대 공기 흐름율보다 더 작은 공기 흐름에서 동작은 CAF RATE 명령을 사용하여 수행될 수 있다. 이 경우에, 모터(610)에 제공되는 전류는 도 8의 교정 버튼(850)과 연계하여 전술된 데이터베이스나 룩업 테이블에 저장된 데이터에 기초하여 교정될 수 있다. 다른 실시예에서, 설정 과정은 두 개 이상의 공기 흐름율을 위한 데이터를 얻기 위해 반복될 수 있으며, 동작 동안 이 데이터는 이 공기 흐름율에서 동작을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
최대 공기 흐름율을 위한 N개의 정압 범위들에 대한 토크 보상량을 전부 결 정한 후, 등화기(665)는 프로세서(661)에 토크 보상량을 제공한다. 프로세서(661)는 그 메모리에 이 토크 보상량을 저장할 수 있다. 이후 등화기(665)와 유저 인터페이스(667)는 제어기(660)로부터 제거될 수 있다. 다른 실시예에서, 등화기(665)와 유저 인터페이스(667)는 필요에 따라 제어기(660) 내에 유지될 수 있다.
일부 실시예에서, 토크 보상량을 결정하기 위한 전술된 방법은 자동화될 수 있다. 그러한 실시예에서, 정압 센서(950)와 공기 흐름 센서(960)는 모터 제어 시스템(650)에 전기적으로 연결되어 피드백 신호를 모터 제어 시스템(650)에 제공할 수 있다. 모터 제어 시스템(650)은 셔터(970)의 동작을 제어할 수 있다. 다른 실시예에서, 셔터(970)는 수동으로 제어될 수 있다. 모터 제어 시스템(650)의 등화기(665)는 정압 센서(950)와 공기 흐름 센서(960)로부터 피드백 신호들을 수신하며, 셔터(970)의 개방을 제어하여 공기 흐름율을 조절하는 동안 피드백 신호에 기초하여 N개의 정압 범위들에 대한 토크 보상량을 조절할 수 있다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이 등화기(665)가 전술된 수동 과정에 언급된 바와 같은 토크 보상량을 결정하기 위한 과정을 임의의 적절한 자동화 방법에 의해 수행할 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
환기 시스템의 동작
도 6a, 도 6b 및 도 10을 참조하면, 도 6a 및 도 6b의 환기 시스템을 동작하는 과정의 일 실시예가 이후 설명된다. 환기 시스템(600)의 동작 동안, 모터 제어 시스템(650)은 아래 설명된 단계를 수행할 수 있다.
단계 1001에서, 유저는 도 6b에 도시된 바와 같이 예를 들어 CAF RATE 명령 을 사용하여 원하는 목표 공기 흐름율을 선택한다. 이후 제어기는 단계 1002에서 원하는 공기 흐름율에 대한 모터 속도 대 전류 데이터를 검색한다. 이 데이터는 도 8의 교정 버튼(850)과 연계하여 전술된 바와 같이 데이터베이스나 룩업 테이블에 저장된 것일 수 있다.
이후, 모터(610)는 턴온되며 단계 1003에서 실행된다. 모터(610)가 턴온되면 전류 검출기(670)와 모터 속도 검출기(680)는 단계 1010에서 모터(610)에 제공되는 전류(IM)와 모터(610)의 회전 속도(SP)를 각각 검출한다. 단계 1020에서 프로세서(661)는 모터(610)의 속도가 선택된 최소 속도 아래에 있는지를 결정한다. 만약 그렇다면, 프로세서(661)는 전류(IM)를 증가시켜 모터(610)에 제공되는 토크의 양을 증가시킨다. 펄스 폭 변조 방식이 사용되는 도시된 실시예에서, 토크의 양은 전류 (IM)의 펄스 폭(또는 듀티 사이클)을 조절하여 변화된다. 따라서, 전류(IM)의 펄스 폭은 단계 1060에서 증가된다.
모터(610)의 속도가 단계 1020에서 선택된 최소 속도 아래에 있지 않은 경우에는, 프로세서(661)는 단계 1030에서 모터(610)의 속도가 N개의 속도 범위들(S P1-SPN) 중에서 어느 속도 범위(SPi)에 있는지를 결정한다. 이후 단계 1040에서 프로세서(661)는 전류(IM)가 속도 범위에 할당된 목표 전류에 있는지를 결정한다. 만약 "그렇다" 라면, 과정은 단계 1010으로 되돌아간다.
단계 1040에서 만약 "아니오" 라면, 프로세서(661)는 모터(610)에 제공되는 토크의 양을 조절하도록 전류(IM)를 변경한다. 프로세서(661)는 단계 1030에서 결정된 속도 범위에 할당된 토크 보상량만큼 토크를 변화시키기 위해 전류(IM)를 변경할 수 있다. 이 토크 보상량은 도 9와 연계하여 전술된 설정 과정 동안 결정될 수 있다. 이후 과정은 단계 1010으로 되돌아간다.
도 11을 참조하면, 도 6a 및 도 6b의 환기 시스템(600)의 동작 특성이 아래에 설명된다. 도 11에서, 이상적인 일정한 공기 흐름(1600 CFM)이 수직 직선 라인(A)으로 표시된다. 환기 시스템(600)에 의해 생성되는 제어된 공기 흐름율은 지그재그 라인(B)으로 표시된다.
환기 시스템(600)의 동작 동안, (모터에 대한 토크를 나타내는) 전류(IM)가 (덕트 내 정압을 나타내는) 특정 속도 범위에 할당된 목표 전류에서 벗어난다면, 전류(IM)는 특정 범위에 할당된 양만큼 변화된다. 그러나, 이것은 목표 전류에 도달하도록 전류(IM)를 조절하지 않을 수 있다. 따라서, 환기 시스템(600)은 전류 검출기(670)와 모터 속도 검출기(680)로부터 피드백 신호들에 기초하여 전류(IM)를 계속 조절하여 전류(IM)가 선택된 허용오차 내에 있게 할 수 있다. 이 동작은 도 11에 있는 지그재그 라인(B)을 야기한다.
전술된 실시예의 환기 시스템은 거의 일정한 공기 흐름의 동작을 상대적으로 효과적이고 정확하게 제공할 수 있다. 이 환기 시스템은 상대적으로 작은 용량을 가지는 프로세서를 사용하여 거의 일정한 공기 흐름 동작을 또한 제공할 수 있다. 나아가, 이 환기 시스템은 그 동작 동안 정압 센서나 공기 흐름율 센서를 필요로 하지 않을 수 있다.
전술된 상세한 설명이 여러 실시예에 적용된 바와 같이 본 발명의 기본적인 신규한 특징들을 도시하고 기술하고 언급하였지만, 예시된 시스템의 형태 및 상세 사항에 대해 본 발명의 의도를 벗어남이 없이 여러 생략, 교체 및 변경이 이 기술 분야에 숙련된 자에 의해 이루어질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
전술된 바와 같이, 본 발명은 거의 일정한 공기 흐름 동작을 생성하는 데에 이용가능하다.
도 1은 일 실시예에 따른 환기 시스템을 도시하는 개략적인 블록도.
도 2는 일정한 공기 흐름 동작(수직 실선), 일정한 토크 동작(점선) 및 일정한 공기 흐름 동작에서 정압에 대한 모터 속도(굴곡진 실선)를 보여주는, 환기 시스템에서 정압과 공기 흐름율 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도 3은 토크 보상 전에 이상적인 일정한 공기 흐름 동작(CA2)과 공기 흐름 동작(A1 내지 A3)에서 정압 및 공기 흐름율 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도 4는 토크 보상 전에 이상적인 일정한 공기 흐름 동작(CA2)과 공기 흐름 동작(A1 내지 A3)에서 환기 시스템의 모터에 제공되는 정압 및 토크 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도 5는 일정한 공기 흐름 동작에서 환기 시스템의 모터의 속도와 정압 사이 의 관계를 도시하는 그래프.
도 6a는 일 실시예에 따라 제어기를 구비하는 환기 시스템의 블록도.
도 6b는 도 6A의 제어기의 블록도.
도 7은 일 실시예에 따라 환기 시스템의 모터에 대한 토크를 조절하기 위한 펄스 폭 변조 구조를 도시하는 타이밍 도.
도 8은 도 6b의 제어기의 유저 인터페이스를 도시하는 도면.
도 9a는 도 6a의 환기 시스템에 대한 토크 보상량을 결정하는 방법을 도시하는 블록도.
도 9b는 도 9a의 환기 시스템에 대한 토크 보상량을 결정하는 방법의 일 실시예를 도시하는 흐름도.
도 10은 환기 시스템에서 일정한 공기 흐름 동작을 제공하는 방법의 일 실시예를 도시하는 흐름도.
도 11은 일 실시예에 따라 일정한 공기 흐름 동작을 제공하는 방법으로부터 야기되는 정압 및 공기 흐름율 사이의 관계를 도시하는 그래프.

Claims (27)

  1. 환기 시스템에 있어서,
    팬을 구동하도록 구성된 모터와;
    상기 모터의 회전 속도를 검출하도록 구성된 모터 속도 검출기와;
    상기 모터의 복수의 미리 결정된 회전 속도 범위들 중 하나의 범위에 대응하는 복수의 조절 값을 저장하는 메모리와;
    상기 모터의 회전 속도와 전류 값들 사이의 관계를 나타내며 최대 공기 흐름률과는 다른 공기 흐름률을 생성하는데 필요한 토크의 보상량을 제공하는 등화기와;
    상기 환기 시스템에서 모니터링되는 공기 흐름률이 목표 값에 도달할 때까지 상기 모터에 공급되는 전류를 조절하고, 상기 전류를 조절하기 전후의 전류의 값들 사이의 차이를 결정하며, 상기 모터의 복수의 미리 결정된 회전 속도 범위들 중 하나의 범위에 대응하는 조절 값으로서 상기 모터의 회전 속도가 덕트 내의 일정한 공기 흐름 동작을 제어할 수 있도록 상기 결정된 차이가 메모리에 저장되도록 하는 교정 디바이스를 포함하며,
    상기 환기 시스템은 상기 모터가 동작하는 미리 결정된 회전 속도 범위들 중 하나의 범위를 결정하며 상기 회전 속도 범위들 중 결정된 하나의 범위에 대응하는 조절 값들 중 하나의 값에 의해 상기 모터에 공급되는 전류를 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 속도 범위들에 대응하는 조절 값은 환기 시스템의 거의 일정한 공기 흐름 동작을 달성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 환기 시스템은 펄스 폭 변조에 의해 전류를 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 미리 결정된 회전 속도 범위들은 제 1 범위와 제 2 범위를 포함하며, 상기 제 1 범위는 제 2 범위보다 더 낮으며, 상기 복수의 조절 값은 상기 제 1 범위에 대응하는 제 1 조절 값과 상기 제 2 범위에 대응하는 제 2 조절 값을 포함하며, 상기 제 2 조절 값은 제 1 조절 값보다 더 큰 절대값을 가지는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 모터에 공급되는 전류를 검출하도록 구성된 전류 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 유저가 상기 교정 디바이스를 통해 전류를 조절할 수 있도록 구성된 유저 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 환기 시스템은 공기 흐름율의 변화를 모니터링함이 없이 거의 일정한 공기 흐름 동작에서 동작하도록 구성된 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 환기 시스템은 상기 환기 시스템의 덕트 내 정압을 모니터링함이 없이 거의 일정한 공기 흐름 동작에서 동작하도록 구성된 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 환기 시스템은 상기 모터의 제어기에 연결된 공기 흐름율 센서를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 환기 시스템은 상기 모터의 제어기에 연결된 정압 센서를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
  12. 환기 시스템을 교정하는 방법에 있어서,
    제 1 항에 따른 환기 시스템을 제공하는 단계와;
    상기 환기 시스템의 덕트를 통해 공기 흐름을 생성하도록 모터를 구동하는 단계와;
    상기 덕트 내에 정압을 모니터링하는 단계와;
    상기 정압이 복수의 미리 결정된 정압 범위들 중 하나의 범위에 있는지를 결정하는 단계와;
    상기 덕트를 통한 공기 흐름율을 모니터링하는 단계와;
    상기 모니터링된 공기 흐름율이 목표 값에 도달할 때까지 상기 모터에 공급되는 전류를 조절하는 단계와;
    상기 모터의 회전 속도와 전류 값들 사이의 관계를 나타내며 최대 공기 흐름률과는 다른 공기 흐름률을 생성하는데 필요한 토크의 보상량을 통해 상기 전류를 조절하기 전후의 전류의 값들 사이의 차이를 결정하는 단계와;
    상기 결정된 정압 범위에 더 대응하는, 상기 모터의 미리 결정된 회전 속도 범위에 대응하는 조절 값들 중 하나의 값으로서 상기 모터의 회전 속도가 덕트 내의 일정한 공기 흐름 동작을 제어할 수 있도록 상기 결정된 차이를 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템을 교정하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 복수의 미리 결정된 정압 범위들 중 다른 하나의 범위에 있도록 상기 덕트의 정압을 변경하기 위해 상기 덕트의 적어도 하나의 개구를 조절하는 단계와;
    상기 변경된 정압에 대해 상기 공기 흐름율을 모니터링하는 단계, 상기 전류를 조절하는 단계, 상기 차이를 결정하는 단계, 및 상기 차이를 저장하는 단계를 반복하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템을 교정하는 방법.
  14. 환기 시스템을 동작시키는 방법에 있어서,
    제 1 항의 환기 시스템을 제공하는 단계와;
    모터를 동작시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 모터를 동작시키는 단계는,
    상기 모터에 공급되는 전류를 검출하는 단계와,
    모터 속도 검출기를 사용하여 상기 모터의 회전 속도를 검출하는 단계와,
    검출된 회전 속도가 회전 속도 범위들 중 하나의 범위에 있는지를 결정하는 단계와,
    상기 결정된 회전 속도 범위에 대응하는 조절 값들 중 하나의 값을 검색하는 단계와,
    상기 검색된 조절 값을 사용하여 상기 모터에 공급되는 전류를 조절하고, 상기 모터의 회전 속도와 전류 값들 사이의 관계를 나타내며 최대 공기 흐름률과는 다른 공기 흐름률을 생성하는데 필요한 토크의 보상량에 따라 상기 전류를 조절하기 전후의 전류 값들 사이의 차이를 결정하며, 상기 모터의 복수의 미리 결정된 회전 속도 범위들 중 하나의 범위에 대응하는 조절 값으로서 상기 모터의 회전 속도가 덕트 내의 일정한 공기 흐름 동작을 제어할 수 있도록 상기 결정된 차이가 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템을 동작시키는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 전류를 변경하는 단계는 상기 환기 시스템에서 거의 일정한 공기 흐름율로 공기 흐름을 제공하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템을 동작시키는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 거의 일정한 공기 흐름 동작을 위해 상기 모터를 동작시키기 전에 교정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템을 동작시키는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 교정 후 상기 모터를 동작시키는 것은 공기 흐름율 정보를 필요로 하지 않는 것을 특징으로 하는 환기 시스템을 동작시키는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 교정 후 상기 모터를 동작시키는 것은 정압 정보를 필요로 하지 않는 것을 특징으로 하는 환기 시스템을 동작시키는 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 교정하는 단계는,
    환기 시스템의 덕트를 통한 공기 흐름을 생성하도록 상기 모터를 구동하는 단계와;
    상기 덕트 내 정압을 모니터링하는 단계와;
    상기 정압이 복수의 미리 결정된 정압 범위들 중 하나의 범위에 있는지를 결정하는 단계와;
    상기 덕트를 통한 공기 흐름율을 모니터링하는 단계와;
    모니터링된 공기 흐름율이 목표 값에 도달할 때까지 상기 모터에 공급되는 전류를 조절하는 단계와;
    상기 전류를 조절하기 전후의 전류의 값들 사이의 차이를 결정하는 단계와;
    상기 결정된 정압 범위에 더 대응하는, 상기 모터의 미리 결정된 회전 속도 범위에 대응하는 조절 값들 중 하나의 값으로서 상기 차이를 메모리에 저장하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템을 동작시키는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 교정하는 단계는 상기 모터의 회전 속도와 전류 사이의 관계를 결정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 관계를 결정하는 단계는,
    상기 모터에 공급되는 전류를 변경하는 단계와;
    상기 전류를 변경하는 동안 상기 모터의 회전 속도를 연속적으로 또는 간헐적으로 모니터링하는 단계와;
    상기 모터의 복수의 회전 속도들 중 각 회전 속도에 대응하는 전류의 적어도 하나의 대표 값을 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템을 동작시키는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 모터를 동작시키는 단계는,
    상기 목표 값과 다른, 상기 환기 시스템을 동작시키기 위해 원하는 공기 흐름율을 수신하는 단계와;
    변경된 조절 값들을 얻기 위해 적어도 부분적으로 결정된 관계에 기초하여 검색된 조절 값들을 변경하는 단계와;
    변경된 조절 값들을 사용하여 전류를 변경하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템을 동작시키는 방법.
  22. 제 14 항에 있어서, 상기 전류를 변경하는 단계는 펄스 폭 변조 신호를 사용하여 상기 모터의 턴온 기간을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템을 동작시키는 방법.
  23. 모터 제어 회로에 있어서,
    모터에 공급되는 전류를 검출하도록 구성된 전류 검출기와;
    상기 모터의 회전 속도를 검출하도록 구성된 모터 속도 검출기와;
    메모리에 저장된 복수의 조절 값으로서, 각 조절 값은 상기 모터의 복수의 미리 결정된 회전 속도 범위들 중 하나의 범위에 대응하는, 복수의 조절 값
    을 포함하며,
    상기 모터 제어 회로는 모터가 동작하는 회전 속도 범위들 중 하나의 범위를 결정하며 상기 회전 속도 범위들 중 결정된 하나의 범위에 대응하는 조절 값들 중 하나의 값에 의해 상기 모터에 공급되는 전류를 조절하고, 상기 모터의 회전 속도와 전류 값들 사이의 관계를 나타내며 최대 공기 흐름률과는 다른 공기 흐름률을 생성하는데 필요한 토크의 보상량을 통해 상기 전류를 조절하기 전후의 전류의 값들 사이의 차이를 결정하며, 상기 모터의 복수의 미리 결정된 회전 속도 범위들 중 하나의 범위에 대응하는 조절 값으로서 상기 모터의 회전 속도가 덕트 내의 일정한 공기 흐름 동작을 제어할 수 있도록 상기 결정된 차이가 메모리에 저장되도록 구성된 것을 특징으로 하는 모터 제어 회로.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 회전 속도 범위들에 대응하는 조절 값은 환기 시스템의 거의 일정한 공기 흐름 동작을 달성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 모터 제어 회로.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 모터 제어 회로는 펄스 폭 변조에 의하여 전류를 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 모터 제어 회로.
  26. 제 23 항에 있어서, 상기 모터 제어 회로는 공기 흐름율을 입력함이 없이 거의 일정한 공기 흐름 동작을 위해 모터를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 모터 제어 회로.
  27. 제 23 항에 있어서, 상기 모터 제어 회로는 정압을 입력함이 없이 거의 일정한 공기 흐름 동작을 위해 모터를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 모터 제어 회로.
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