본원 발명에서는 이러한 과제를 해결하기 위한 구체적 수단으로서 다음과 같은 구성을 채용한다.
제 1 발명은, 천장(50) 하면 쪽에 배치되는 실내패널(2)에 흡입구(3)와 이 흡입구(3) 외측을 사각형상으로 둘러싸도록 복수의 토출구(4, 4, ...)를 배치함과 동시에, 공조대상공간(W) 내의 대상물(軀體)온도를 복사온도로서 검지하는 적외선센서(15)를 구비한 검지수단(51)과, 상기 각 토출구(4, 4, ...)로부터의 토출기류 특성을 변경하는 기류변경수단(52)과, 상기 검지수단(51)으로 검지되는 검지정보와 공기조화기 운전에 관한 운전정보에 기초하여 상기 기류변경수단(52)의 작동을 제어하는 제어수단(53)을 구비하는 공기조화기를 대상으로 한다. 그리고 운전공조모드를, 공조대상공간(W)의 온도분포를 균일화하는 온도균일화모드와, 이 공조대상공간(W) 내에 존재하는 인체(M) 주위를 집중적으로 공조하는 집중(spot)공조모드로, 상기 제어수단(53)에 의해 자동, 또는 수동으로 선택 절환하도록 한다.
제 2 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 운전공조모드를 상기 제어수단(53)에 의해 자동으로 절환하는 것이다. 그리고 상기 공조대상공간(W)을 복수 영역으로 구획시키고 또 상기 검지수단(51)에 의해 상기 복수 영역 중 인체(M)가 존재하는 영역 비율이 소정 이상인 것이 검출됐을 경우에 상기 온도균일화모드로, 소정 이하인 것이 검출됐을 경우에 상기 집중공조모드로, 각각 운전공조모드를 설정한다.
제 3 발명은, 상기 제 1 발명에 있어서 운전공조모드를 상기 제어수단(53)에 의해 자동으로 절환하는 것이다. 그리고 상기 검지수단(51)에 의해 상기 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨이 소정레벨 이상인 것으로 검출됐을 경우에 상기 온도균일화모드로, 이 부하레벨이 소정레벨 이하인 것으로 검출됐을 경우에는 상기 집중공조모드로, 각각 절환한다.
제 4 발명은 상기 제 1, 제 2 또는 제 3 발명에 있어서, 공조운전의 개시조작 또는 운전공조모드의 변경설정 후의 소정 시간은, 운전공조모드를 상기 온도균일화모드로 유지하고, 이 소정시간 경과 후에 상기 검지수단(51)의 검지정보에 기초하는 운전공조모드의 변경제어로 이행한다.
제 5 발명은, 상기 제 1, 제 2 또는 제 3 발명에 있어서, 운전공조모드의 절환을 일일(一日) 시간대에 대응시켜 실행한다.
제 6 발명은, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 또는 제 5 발명에 있어서, 상기 검지수단(51)에서 검지되는 소정영역의 대상물로부터의 복사온도와 미리 설정한 설정온도에 기초하여 공조능력 제어를 실행한다.
제 7 발명은 상기 제 6 발명에 있어서, 상기 설정온도를 상기 검지수단(51)에 의해 검출되는 부하레벨에 따라 추장설정온도로 변경한다.
제 8 발명은 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6 또는 제 7 발명에 있어서, 상기 검지수단(51)이 상기 적외선센서(15)에 추가로, 상기 흡입구(3)로부터의 흡입온도를 검지하는 온습도센서(16)를 구비한다.
제 9 발명은 상기 제 8 발명에 있어서, 상기 적외선센서(15)에 의해 상기 공조대상공간(W)의 인체위치를 검출하고, 상기 온습도센서(16)에 의해 흡입온도를 검지하도록 구성된다.
제 10 발명은 상기 제 9 발명에 있어서, 상기 온습도센서(16)를 상기 공조대상공간(W)의 상기 각 영역의 각각에 대응하는 흡입온도를 각각 검지하도록 복수 개 설치한다. 또한 상기 적외선센서(15)에 의해 검출되는 상기 각 영역 각각에서의 복사온도와, 상기 각 온습도센서(16, 16, ...)에 의해 검출되는 상기 각 영역의 각각에 대응하는 흡입온도에, 각각 소정의 가중처리를 하여 가산하고 이를 상기 각 영역의 측정온도로 한다. 더불어 상기 복사온도와 흡입온도에 대한 가중을, 온도균일화모드에서는 흡입온도의 가중을 크게 하고 집중공조모드에서는 복사온도의 가중을 크게 한다.
제 11 발명은, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6, 제 7, 제 8, 제 9 또는 제 10 발명에 있어서, 상기 기류변경수단(52)이 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간의 토출풍량 분배비율을 변경하는 풍량분배기구(10)와, 상기 토출구(4)로부터의 토출기류의 좌우방향에서의 토출방향을 변경하는 제 1 플랩(12) 및 종 방향에서의 토출방향을 변경하는 제 2 플랩(13)을 구비한다. 그리고 상기 풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12)과 제 2 플랩(13)은, 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간에서 각각 독립되어 개별로 작동 가능하게 구성된다.
제 12 발명은, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6, 제 7, 제 8, 제 9 또는 제 10 발명에 있어서, 상기 기류변경수단(52)이 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간의 토출풍량 분배비율을 변경하는 풍량분배기구(10)와, 상기 토출구(4)로부터의 토출기류 좌우방향에서의 토출방향을 변경하는 제 1 플랩(12) 및 종 방향에서의 토출방향을 변경하는 제 2 플랩(13)을 구비한다. 그리고 상기풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12)은, 상기 각 토출구(4, 4, ...)에서 각각 독립되어 개별로 작동 가능하게 구성된다. 한편, 상기 제 2 플랩(13)은 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간에서 연동되어 작동하도록 구성된다.
제 13 발명은, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6, 제 7, 제 8, 제 9, 제 10, 제 11 또는 제 12 발명에 있어서, 상기 토출구(4)에 연속되는 토출유로(14)의 상류부위에 상기 풍량분배기구(10)와 상기 제 1 플랩(12)을 각각 배치한다. 또한 상기 토출유로(14)의 긴 쪽 방향 양 단부에 상기 풍량분배기구(10)의 구동기구(29)와 상기 제 1 플랩(12)의 구동기구(30)를 각각 배치한다.
제 14 발명은 상기 제 13 발명에 있어서, 상기 풍량분배기구(10)가 상기 토출유로(14)의 긴 변 쪽에 위치하며 또 이 토출유로(14)의 내부 쪽을 향해 경도 가능하게 설치된 분배셔터(11)를 구비한다. 그리고 이 분배셔터(11)는 상기 토출유로(14)의 개구면적 확대동작 시에는 이 토출유로(14)의 긴 변 쪽에 위치하고, 이 개구면적의 축소동작 시에는 상기 토출유로(14)의 상류 쪽에 위치하도록 구성된다.
본 발명에서는 이러한 구성으로 함으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
(A) 제 1 발명은 운전공조모드를, 공조대상공간(W)의 온도분포를 균일화시키는 온도균일화모드와, 이 공조대상공간(W) 내에 존재하는 인체(M) 주위를 집중적으로 공조시키는 집중공조모드를, 상기 제어수단(53)에 의해 자동 또는 수동으로, 선택 절환하도록 한다. 따라서 예를 들어, 공조대상공간(W) 내에 평균적으로 사람이 존재하는 상황에서는 온도균일화모드에서 공조를 실행함으로써 상기 공조대상공간(W)의 전역에서 쾌적한 공조상태를 얻을 수 있다.
또 공조대상공간(W) 내에 사람이 분산 존재하는 상황에서는 집중공조모드에서 공조를 실행함으로써 당해 사람 주위를 집중적으로 공조하여 그 쾌적성을 확보할 수 있다. 동시에, 사람이 존재하지 않는 부위에 대한 공조, 즉 불필요한 비경제적 공조의 배제로써 절전성이 향상되는 등, 공조의 쾌적성과 절전성의 양립을 도모할 수 있다.
또한 운전공조모드의 절환을 상기 제어수단(53)에 의해 자동으로 실시할 경우에는, 조작이 번거롭지 않은 점에서 공기조화기의 운전관리가 용이하다는 이점이 있다.
또 운전공조모드의 절환을 수동으로 실시할 경우에는, 공조대상공간(W) 내에서 직접공조에 의한 쾌적성을 누리는 사람이, 절전성 및 쾌적성과 함께 자신의 취향을 운전공조모드 절환에 반영시켜 쾌적성을 한층 높일 수 있다는 이점이 있다.
(B) 제 2 발명에 의하면, 상기 (A)에 기재한 효과와 더불어 다음과 같은 특유한 효과가 얻어진다.
이 발명은, 운전공조모드를 상기 제어수단(53)에 의해 자동으로 절환하는 것에 있어서, 상기 공조대상공간(W)을 복수 영역으로 구획하면서 상기 검지수단(51)에 의해 상기 복수 영역 중 인체(M)가 존재하는 영역의 비율이 소정 이상인 것으로 검출됐을 경우에 상기 온도균일화 모드로, 소정 이하인 것으로 검출됐을 경우에 상기 집중공조모드로, 각각 운전공조모드를 설정하도록 한다.
따라서 상기 온도균일화모드에서의 공조는 상기 복수영역 전역의 온도가 균일화되어 그곳에 존재하는 전원이 쾌적성 높은 공조를 누릴 수 있다.
또 상기 집중공조모드에서의 공조는 인체(M)가 존재하고 공조 대상이 되는 영역만이 집중적으로 공조됨으로써 이 영역에서의 공조 쾌적성을 얻을 수 있음과 동시에, 인체(M)가 존재하지 않는 영역에 대한 불필요한 공조가 없어짐으로써 절전성도 확보되는 등, 공조의 쾌적성과 절전성의 양립을 도모할 수 있다.
또한 운전공조모드의 변경기준을, 인체(M)가 존재하는 영역의 비율에 둠으로써 공조의 필요성 유무에 대응한 모드변경이 실현되어, 공조의 쾌적성과 절전성의 가일층 향상을 기대할 수 있다.
(C) 제 3 발명에 의하면, 상기 (A)에 기재한 효과에 더불어 다음과 같은 특유의 효과가 얻어진다.
이 발명은, 운전공조모드를 상기 제어수단(53)에 의해 자동으로 절환하는 것에 있어서, 상기 검지수단(51)에 의해 상기 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨이 소정레벨 이상인 것으로 검출됐을 경우에는 상기 온도균일화모드로, 이 부하레벨이 소정레벨 이하인 것으로 검출됐을 경우에는 상기 집중공조모드로, 각각 절환하도록 한다.
따라서 상기 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨이 소정레벨 이상일 경우, 즉 공조대상공간(W) 전체의 온도를 상승 또는 강하시키는 요구가 클 경우에는, 온도균일화모드에서의 공조가 실행됨으로써 당해 요구가 만족되어 높은 쾌적성이 얻어진다. 한편, 상기 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨이 소정레벨 이하일 경우, 즉 공조대상공간(W) 전체의 온도를 상승 또는 강하시키는 요구가 작아, 그보다 특정 부위, 예를 들어 사람이 많이 존재하는 부위의 온도만을 집중적으로 상승 또는 강하시키는 요구 쪽이 클 경우에는 집중공조모드에서의 공조가 실행된다. 이로써 당해 요구가 만족되어 쾌적성을 얻을 수 있음과 동시에, 공조 요구도가 낮은 부위에 대한 공조가 실행되지 않음으로써 절전성도 촉진되는 등, 공조의 쾌적성과 절전성의 양립이 도모된다.
(D) 제 4 발명에 의하면, 상기 (A), (B) 또는 (C)에 기재한 효과에 더불어 다음과 같은 특유의 효과가 얻어진다.
이 발명은, 공조운전의 개시조작 또는 운전공조모드의 변경설정 후 소정시간은 운전공조모드를 상기 온도균일화모드로 유지하고, 이 소정시간 경과 후에 상기 검지수단(51)의 검지정보에 기초하는 운전공조모드의 변경제어로 이행하도록 한다.
따라서 상기 소정시간 동안, 즉 공기조화기의 운전상태가 어느 정도 안정되기까지의 사이는 상기 각 토출구(4, 4, ...) 각각에 대응 설치된 상기 기류변경수단(52) 등의 작동변경이 적은 온도균일화모드에서의 공조가 실행되며, 공기조화기의 운전상태가 어느 정도 안정된 후에 상기 기류변경수단(52) 등의 작동변경이 많은 집중공조모드에서의 공조가 실행된다. 이로써 공기조화기의 안정된 운전, 나아가 공조특성의 안정화가 촉진되어 공조 쾌적성의 보다 나은 향상을 기대할 수 있다.
(E) 제 5 발명에 의하면, 상기 (A), (B) 또는 (C)에 기재한 효과에 더불어다음과 같은 특유의 효과가 얻어진다.
이 발명은, 운전공조모드의 절환을 일일 시간대에 대응시켜 실행하도록 한다. 예를 들어 음식점에서의 공조는, 손님 수가 많고 주방으로부터의 열 부하도 많은 식사시간대에는 점 내 전역을 골고루 공조시켜 쾌적성을 확보한다는 요구가 높다는 점에서 온도균일화모드에서의 공조가 실행된다. 객 수가 적고 주방으로부터의 열 부하도 적은 식사시간대 이외의 시간대에는 쾌적성 및 절전성 양면에서, 점 내의 손님이 있는 영역만을 집중적으로 공조시키는 것이 요구되는 점에서 집중공조모드에서의 공조가 실행된다. 이와 같이 일일 시간대에 따라 변화하는 부하레벨에 대응한 공조가 실현되고, 이로써 공조의 쾌적성과 절전성의 보다 나은 향상을 도모할 수 있다.
(F) 제 6 발명에 의하면, 상기 (A), (B), (C), (D) 또는 (E)에 기재한 효과에 더불어 다음과 같은 특유의 효과가 얻어진다.
이 발명은, 상기 검지수단(51)에서 검지되는 소정영역의 대상물로부터의 복사온도와 미리 설정한 설정온도에 기초하여 공조능력제어를 실행하도록 한다.
따라서 공조대상공간(W)에서의 실제 부하레벨에 대해 과대 공조능력 운전이 회피됨에 따른 절전성 향상과, 이 부하레벨에 대한 과소 공조능력 운전이 회피됨에 따른 공조의 쾌적성 향상을 기대할 수 있다.
(G) 제 7 발명에 의하면, 상기 (F)에 기재한 효과에 더불어 다음과 같은 특유의 효과를 얻을 수 있다.
이 발명은, 상기 설정온도를 상기 검지수단(51)에 의해 검출되는 부하레벨에따라 추장설정온도로 변경하도록 한다.
따라서 통상, 설정온도는 냉방운전 시에는 하루 중의 최대부하에 맞추어, 또 난방운전 시에는 이른 아침의 최대부하에 맞추어, 각각 설정됨에 따라, 냉방운전 시 및 난방운전 시 모두에, 부하레벨이 클 때는 설정온도로, 부하레벨이 작을 때는 추장설정온도로 각각 공조능력제어가 이루어진다. 그 결과 비경제적 공조능력의 배제로써 절전성의 보다 나은 향상을 도모할 수 있다.
(H) 제 8 발명에 의하면, 상기 (A), (B), (C), (D), (E), (F) 또는 (G)에 기재한 효과에 더불어 다음과 같은 특유의 효과가 얻어진다.
이 발명은 상기 검지수단(51)으로서, 상기 적외선센서(15)에 추가로 상기 흡입구(3)로부터의 흡입온도를 검지하는 온습도센서(16)를 구비한다. 따라서, 예를 들어 상기 적외선센서(15)에 의해 검출되는 복사온도를 상기 온습도센서(16)로 검출되는 흡입온도에 의해 보정하고 이를 공조대상공간(W)의 평균온도로 한다.
이로써 이 적외선센서(15)의 검출값에 기초하여 공조대상공간(W)의 평균온도를 산출하는 경우에 비해 공조대상공간(W) 평균온도의 신뢰성이 향상되며, 나아가 이 평균온도에 기초하여 공조능력 제어의 신뢰성이 향상되고, 그만큼 공조에 있어서의 절전성이 더욱 향상됨을 기대할 수 있다.
(I) 제 9 발명에 의하면, 상기 (H)에 기재한 효과에 더불어 다음과 같은 특유의 효과를 얻을 수 있다.
이 발명은 상기 적외선센서(15)에 의해 상기 공조대상공간(W)의 인체위치를 검출하고, 상기 온습도센서(16)에 의해 흡입온도를 검지하도록 구성된다.
따라서 상기 적외선센서(15)는 인체위치의 검출만 실행하면 되는 점에서, 예를 들어 인체위치 검출과 실내 온도분포 검출의 양쪽을 실행하는 경우에 비해, 이 적외선센서(15) 검지정보의 처리가 용이해지며 그만큼 제어계의 간략화를 도모할 수 있다. 동시에 실내 온도분포의 검지에 대해서는 상기 적외선센서(15)에 비해 저가인 상기 온도센서 또는 온습도센서(16)로써 필요한 정밀도를 확보할 수 있다. 이들의 상승효과로서 검지정보의 정밀도 확보와 저가화의 양립을 도모할 수 있다.
(J) 제 10 발명에 의하면, 상기 (I)에 기재한 효과에 더불어 다음과 같은 특유의 효과를 얻을 수 있다.
이 발명은 상기 온습도센서(16)를 상기 공조대상공간(W)의 상기 각각의 영역에 대응하는 흡입온도를 각각 검지할 수 있도록 복수 개 설치하고, 상기 적외선센서(15)로 검출되는 상기 각 영역에서의 복사온도와 상기 각 온습도센서(16, 16, ...)로 검출되는 상기 각각의 영역에 대응하는 흡입온도에 각각 소정의 가중을 부가시켜 가산하고, 이를 상기 각 영역의 측정온도로 함과 동시에, 상기 복사온도와 흡입온도에 대한 가중을, 온도균일화모드에서는 흡입온도의 가중을 크게 하고, 집중공조모드에서는 복사온도의 가중을 크게 하도록 한다.
따라서 온도균일화모드에서의 공조 시에는 대상물의 열 복사율 차이에 기인하는 상기 적외선센서(15)의 특이한 검출값에 의한 오차를 가급적 배제하여, 상기 온습도센서(16)에 의해 검출되는 흡입온도, 즉 특이한 검출값의 가능성이 적은 신뢰성 높은 온도를 주로 한 측정온도에 의한 제어가 이루어진다. 한편, 집중공조모드에서의 공조 시에는 집중적인 공조를 필요로 하는 인체로부터의 복사온도를 주로한 측정온도에 의한 제어가 이루어져, 보다 쾌적성이 우수한 공조가 실현된다.
(K) 제 11 발명에 관한 공기조화기에 의하면, 상기 (A), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (H), (I) 또는 (J)에 기재한 효과에 더불어 다음과 같은 특유의 효과가 얻어진다.
이 발명은, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6, 제 7, 제 8, 제 9 또는 제 10 발명에 있어서 상기 기류변경수단(52)을, 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간의 토출풍량 분배비율을 변경하는 풍량분배기구(10)와, 상기 토출구(4)로부터의 토출기류 좌우방향에서의 토출방향을 변경하는 제 1 플랩(12)과 종 방향에서의 토출방향을 변경하는 제 2 플랩(13)을 구비하여 구성하고, 상기 풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12)과 제 2 플랩(13)을 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간에 각각 독립시켜 개별로 작동 가능하게 구성한다.
따라서 상기 각 토출구(4, 4, ...)별로 토출기류의 특성을 세세히 제어할 수 있으며, 그만큼 공조의 쾌적성 및 절전성이 더욱 향상된다.
(L) 제 12 발명에 관한 공기조화기에 의하면, 상기 (A), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (H), (I) 또는 (J)에 기재한 효과에 더불어 다음과 같은 특유의 효과가 얻어진다.
이 발명은, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6, 제 7, 제 8, 제 9 또는 제 10 발명에 있어서 상기 기류변경수단(52)을, 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간의 토출풍량 분배비율을 변경하는 풍량분배기구(10)와, 상기 토출구(4)로부터의 토출기류 좌우방향에서의 토출방향을 변경하는 제 1 플랩(12)과 종 방향에서의토출방향을 변경하는 제 2 플랩(13)을 구비하여 구성하고, 상기 풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12)을 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간에 각각 독립시켜 개별로 작동 가능하게 구성하는 한편, 상기 제 2 플랩(13)을 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간에 연동시켜 작동하도록 구성한다.
따라서 이 발명의 공기조화기에 의하면, 상기 각 토출구(4, 4, ...)별로 상기 풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12)에 의해 토출기류의 특성을 세세히 제어할 수 있다. 이러한 점에서, 예를 들어 상기 풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12)을 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간에 연동시켜 작동시키는 구성의 경우에 비해 공조의 쾌적성 및 절전성의 향상을 도모할 수 있다. 또한 상기 각 토출구(4, 4, ...) 각각에 설치된 상기 각 제 2 플랩(13, 13, ...)을 단일 구동원으로 구동시킬 수 있다. 그 결과, 예를 들어 이 각 제 2 플랩(13, 13, ...)을 각각 개별 구동원으로 구동시키는 경우에 비해, 이 구동원의 설치 수가 감소되는 만큼 저가화와 구조의 간략화를 도모할 수 있는 등, 공조의 쾌적성 및 절전성의 향상과 공기조화기의 저가화 촉진과의 양립이 가능해진다.
(M) 제 13 발명에 의하면, 상기 (A), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (H), (I), (J), (K) 또는 (L)에 기재한 효과에 더불어 다음과 같은 특유의 효과가 얻어진다.
이 발명은, 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6, 제 7, 제 8, 제 9, 제 10, 제 11 또는 제 12 발명에 있어서, 상기 토출구(4)에 연속되는 토출유로(14)의 상류부위에 상기 풍량분배기구(10)와 상기 제 1 플랩(12)을 각각 배치함과 동시에, 상기 토출유로(14)의 긴 변 방향 양 단부에 상기 풍량분배기구(10)의 구동기구(29)와 상기 제 1 플랩(12)의 구동기구(30)를 각각 배치한다.
따라서 공간적으로 제약받는 상기 토출유로(14) 부분에 상기 풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12) 및 이들의 구동기구(29, 30)를 소형으로 배치할 수 있다. 그 결과 상기 실내패널(2)의 박형, 소형화를 도모할 수 있다.
(N) 제 14 발명에 의하면, 상기 (M)에 기재한 효과에 더불어 다음과 같은 특유의 효과가 얻어진다.
이 발명은 상기 제 13 발명에 있어서 상기 풍량분배기구(10)가, 상기 토출유로(14)의 긴 변 쪽에 위치하면서 이 토출유로(14)의 내부 쪽을 향해 경도 가능하게 설치된 분배셔터(11)를 구비함과 동시에, 이 분배셔터(11)는 상기 토출유로(14)의 개구면적 확대동작 시에는 이 토출유로(14)의 긴 변 쪽에 각각 위치하고, 이 개구면적의 축소동작 시에는 상기 토출유로(14)의 상류 쪽에 위치하도록 구성된다.
따라서 상기 토출유로(14)의 개구면적 확대동작 시, 즉 토출풍량의 증대 시에는 상기 분배셔터(11)가 상기 토출유로(14)의 유속이 느린 부위에 위치함으로써 이 분배셔터(11)에 의한 통풍저항이 저감되어, 풍량 확보가 확실하게 됨과 동시에 송풍음의 저감을 도모할 수 있다. 한편, 상기 토출유로(14)의 개구면적 축소동작 시, 즉 토출풍량의 감소 시에는 상기 분배셔터(11)가 상기 토출유로(14)의 상류 쪽에 위치함으로써 이 토출유로(14)의 하류 끝에 위치하는 상기 토출구(4) 부분의 기류변동이 가급적 억제된다. 그 결과 이 토출구(4) 근방의 결로가 방지됨과 동시에, 변동된 토출기류 충돌에 의한 천장 면의 오염 발생이 방지된다.
이하 본원 발명을 적합한 실시형태에 기초하여 구체적으로 설명하기로 한다.
I : 공기조화기의 제 1 실시형태
도 1 및 도 2에는, 본원 발명에 관한 공기조화기의 제 1 실시형태로서, 분리형 공기조화기의 실내기(Z)를 나타낸다. 이 실내기(Z)는 실내 천장(50)에 매설 배치되는 천장매입형 실내기이며, 그 기본구조는 종래 주지의 구조와 마찬가지이다. 즉, 상기 실내기(Z)는 천장(50) 위쪽에 매설 배치되는 사각상자형태의 케이싱(1)과, 이 케이싱(1)의 하단개구 쪽에, 실내 쪽으로부터 장착되는 사각평판형태의 실내패널(2)을 구비한다. 상기 실내패널(2)에는, 그 중앙부에 위치하도록 사각 개구형태의 흡입구(3)가 배치된다. 이 흡입구(3) 바깥쪽에는 이 흡입구(3) 주위를 사각형상으로 둘러싸듯이 장방형 개구로 이루어지는 4 개의 토출구(4, 4, ...)가 각각, 실내패널(2)의 둘레와 거의 평행하게 연장되도록 배치된다.
또 상기 케이싱(1) 내의 상기 흡입구(3)로부터 상기 각 토출구(4, 4, ...)에 이르는 통풍로(17)에는, 상기 흡입구(3)와 동축 상에 위치하도록 원심식의날개(fan)(6)가 배치됨과 동시에, 이 날개(6)의 외주 쪽에는 이를 둘러싸듯이 열교환기(5)가 배치된다. 또한 상기 날개(6)의 흡입 쪽에는 벨마우스(7)가 배치됨과 동시에, 상기 흡입구(3)에는 필터(9)와 흡입그릴(8)이 각각 장착된다.
한편, 상기 토출구(4)의 상류 쪽에는, 이 토출구(4)에 연속되어 위쪽으로 연장되어 상기 통풍로(17)의 하류 쪽 부위를 구성하는, 장방형 단면을 갖는 토출유로(流路)(14)가 배치된다. 이 토출유로(14) 내에는, 후술하는 풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12) 및 제 2 플랩(13)이 배치된다. 그리고 상기 풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12) 및 제 2 플랩(13)에 의해, 특허청구 범위 중의 「기류변경수단(52)」이 구성된다.
또, 상기 실내패널(2)의 상기 각 토출구(4, 4, ...) 개구간 부위에는, 특허청구 범위 중의 「검지수단(51)」을 구성하는 적외선센서(15)가 배치된다. 상기 토출 유로(14) 근방에는, 상기 적외선센서(15)로부터의 검지정보를 받아 상기 기류변경수단(52)의 풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12) 및 제 2 플랩(13) 등의 작동제어를 행하는 제어부(18)(특허청구 범위 중의 「제어수단(53)」에 해당)가 배치된다.
먼저, 이들 각 구성요소의 구체적 구성 등을 각각 설명하기로 한다.
(I-a) 풍량분배기구(10)의 구성
상기 풍량분배기구(10)는, 상기 토출구(4)로부터 토출되는 풍량을 증감 조정함으로써 상기 토출구(4, 4, ...) 상호간의 풍량분배비율을 조정하기 위한 것이다. 상기 풍량분배기구(10)는, 도 5~도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 토출 유로(14)를그 짧은 변 방향으로 끼고 그 긴 변 쪽의 양 측벽 쪽으로 각각 배치된 좌우 한 쌍의 분배셔터(11, 11)를 구비한다. 이 한 쌍의 분배셔터(11, 11)의 구체적 구조는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같다. 상기 한 쌍의 분배셔터(11, 11)의 한 끝은, 상기 토출 유로(14)의 측벽을 따라 상하방향으로 형성된 가이드 홈(25)에 맞물리게 함으로써, 이 가이드 홈(25)을 따라 상하방향으로 이동이 자유로워진다. 상기 분배셔터(11, 11)의 다른 끝은, 이를 모터(29)(특허청구 범위 중의 「구동기구(29)」에 해당함)에 의해 회전구동되는 기어(28)에, 그 축심을 끼고 그 지름방향 양쪽으로부터 각각 맞물려진 한 쌍의 톱니받침(rack rod; 27, 27) 단부에 연결된다.
따라서 상기 풍량분배기구(10)는, 모터(29)에 의해 상기 기어(28)가 정/역 양방향으로 선택적으로 회전되면, 이에 맞물린 상기 한 쌍의 톱니받침(27, 27)이 서로 역방향으로 이동한다. 이 한 쌍의 톱니받침(27, 27)의 상반된 방향으로의 이동에 따라 상기 한 쌍의 분배셔터(11, 11)는 각각 그 경동각도를 변화시키면서 상하방향으로 이동하고, 상기 토출 유로(14)의 중앙 쪽으로의 연장량이 증감 변화됨으로써 이 토출 유로(14)의 개구면적을 증감시키도록 작용한다.
상기 풍량분배기구(10)에 있어서, 상기 토출 유로(14)의 개구면적을 확대시킨 상태(대풍량 설정 시)에서는, 상기 한 쌍의 분배셔터(11, 11)가 모두 직립에 가까운 자세로 이 토출 유로(14)의 측벽 쪽으로 수납되는 상태가 되어, 상기 토출 유로(14)의 중앙 쪽으로의 연장량이 작아진다. 한편, 상기 토출유로(14)의 개구면적을 축소시킨 상태(소풍량 설정 시)에서는, 상기 한 쌍의 분배셔터(11, 11)가 모두 수평에 가까운 자세가 되어, 이 토출 유로(14)의 중앙 쪽으로의 연장량이 커짐과동시에, 전체적으로 상기 토출 유로(14)의 상류 쪽으로 위치되는 것이다.
따라서 상술한 바와 같은 구성을 채용함으로써, 상기 토출유로(14)의 개구면적 확대동작 시, 즉 토출풍량의 증대 시에는 상기 분배셔터(11)가 상기 토출유로(14)의 유속이 느린 부위에 위치함으로써 이 분배셔터(11)에 의한 통풍저항이 저감되어, 풍량 확보가 확실해짐과 동시에 송풍음 저감을 도모할 수 있다. 한편, 상기 토출유로(14)의 개구면적 축소동작 시, 즉 토출풍량의 감소 시에는 상기 분배셔터(11)가 상기 토출유로(14)의 상류 쪽에 위치함으로써 이 토출유로(14)의 하류 끝에 위치하는 상기 토출구(4) 부분에 있어서의 기류변동이 가급적 억제된다. 그만큼 이 토출구(4) 근방의 결로가 방지됨과 동시에 변동 토출기류의 충돌에 의한 천장 면 오염의 발생이 방지되는 등 커다란 효과가 얻어진다.
여기서 상기 풍량분배기구(10)는, 상기 각 토출구(4, 4, ...) 각각에 대응하여 배치되는 것이며, 이들 각 풍량분배기구(10, 10, ...)는 각각 독립하여 개별적으로 작동 제어된다. 또 이 풍량분배기구(10)의 작동 제어는, 후술하는 적외선센서(15)로부터의 검지정보에 기초하여 후술하는 제어부(18)(그 내용에 대해서는 후술함)에 의하여 실행된다.
그런데 상기 풍량분배기구(10)는 상술한 바와 같이, 상기 토출 유로(14)의 유로방향으로 이동하면서 이 토출 유로(14) 측벽 쪽에 위치하는 한 끝을 지점으로 경동하는 분배셔터(11)를 구비한다. 또 상기 개구면적의 확대 시에는 이 분배셔터(11)가 상기 토출 유로(14)의 측벽 쪽에 위치하여 유속이 빠른 유로 중앙 쪽을 크게 개구시킨다. 바꾸어 말하면 상기 분배셔터(11)를 토출 유로(14) 측벽쪽으로 후퇴시킨다. 한편, 상기 개구면적의 축소 시에는 상기 분배셔터(11)가 이 토출 유로(14)의 상류 쪽에 위치하는 점에 구성상 및 기능상의 특징을 갖는 것이다. 이로써 후술하는 바와 같은 특유의 작용효과를 발휘하는 것이다.
상기 풍량분배기구(10)는, 상기와 같은 구성상 및 기능상의 특징을 갖는 것이라면, 상기 실시형태와 같은 구조에 한정될 필요는 없다. 따라서 상기 실시형태 외에, 예를 들어 도 7에 나타내는 구조, 또는 도 8에 나타내는 구조 등을 적절히 채용할 수 있다. 이들을 간단히 설명하자면 다음과 같다.
도 7에 나타내는 풍량분배기구(10)는, 상기 한 쌍의 분배셔터(11, 11)를 상기 토출 유로(14)의 상류 부위에서, 각각 그 짧은 변 방향으로 진퇴가 자유롭게 구성된 것이다. 이 분배셔터(11, 11)를 톱니받침(27)과 이에 맞물린 기어(28)를 개재하고 상기 모터(29)로 구동시키는 구성은, 상술한 도 3에 나타낸 풍량분배기구(10)의 경우와 마찬가지이다. 그리고 이 도 7에 나타내는 풍량분배기구(10)에서도, 상기 개구면적 확대 시에는 상기 분배셔터(11, 11)가 모두 상기 토출 유로(14)의 측벽 쪽에 위치하여 유속이 빠른 유로 중앙 쪽을 크게 개구시킨다. 한편, 상기 개구면적 축소 시에는 상기 각 분배셔터(11)가 모두 이 토출 유로(14) 상류 쪽에 위치하는 것이다.
도 8에 나타내는 풍량분배기구(10)는, 1 개의 분배셔터(11)를 구비하며 이 분배셔터(11)의 한 끝을 상기 토출 유로(14) 한 쪽 측벽 쪽의 상류 쪽 부위에 경동이 자유롭도록 축 지지함과 동시에, 이 분배셔터(11)를, 상호 맞물리는 기어(33)와 기어(34)를 통해 모터(35)에 의해 회전구동 시키도록 한 것이다. 상기 풍량분배기구(10)는, 도 8에 실선으로 도시한 개구면적 확대자세와 점선으로 도시한 개구면적 축소자세를 선택적으로 취할 수 있도록 한 것이다. 이 도 8에 나타내는 풍량분배기구(10)에 있어서도, 상기 개구면적 확대 시에는 상기 분배셔터(11)가 상기 토출 유로(14)의 측벽 쪽에 위치하여 유속이 빠른 유로 중앙 쪽을 크게 개구시키는 한편, 상기 개구면적 축소 시에는 상기 각 분배셔터(11)가 상기 토출 유로(14) 상류 쪽에 위치하는 것이다.
(I-b) 제 1 플랩(12)의 구성
상기 제 1 플랩(12)은, 상기 토출 유로(14)를 통해 상기 토출구(4)로부터 실내 쪽으로 내뿜어지는 토출기류의 횡 방향에서의 토출방향을 변경조정하기 위한 것이다. 상기 제 1 플랩(12)은, 도 2에 나타내는 바와 같이 상기 토출 유로(14)로부터 상기 토출 유로(14)에 이르는 유로 단면형상을 따르는 식의 외형 형상을 갖는 플레이트재로 구성되며, 또 지축(23)에 의해 상기 토출 유로(14)의 긴 변 쪽 측벽에 대해 요동이 자유롭도록 지지된다. 이 제 1 플랩(12)은 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 토출 유로(14) 내에 그 긴 변 방향으로 소정 간격으로 복수 매 배치됨과 동시에, 이들을 상호 연결하는 링크바(24)를 개재하고 모터(30)(특허청구 범위 중의 「구동기구(30)」에 해당함)에 의해 요동방향으로 구동됨으로써 그 경사각이 변경되는 것이다. 상기 제 1 플랩(12)은, 경사각의 변경에 의해 상기 토출구(4)로부터의 토출기류의 횡 방향에서의 토출방향이 변경 조정됨과 동시에, 필요에 따라 경사각을 연속적으로 증감변화시키는 스윙동작을 할 수 있도록 구성된다. 또 상기 각 제 1 플랩(12, 12, ...)은, 상기 각 토출구(4, 4, ...) 각각에 배치된다. 그작동제어는 상기 제어부(18)에 의해 각각 개별로 독립시켜, 또는 연동시켜 실행된다.
여기서 이 실시형태에서는, 상술한 바와 같이 상기 토출구(4)에 연속되는 토출유로(14)의 상류부위에 상기 풍량분배기구(10)와 상기 제 1 플랩(12)을 각각 배치함과 동시에, 상기 토출 유로(14)의 긴 변 방향 양 단부에 상기 풍량분배기구(10)의 구동기구(29)와 상기 제 1 플랩(12)의 구동기구(30)를 각각 배치한다. 이러한 배치구성을 채용함으로써, 공간적으로 제약받는 상기 토출유로(14) 부분에 상기 풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12), 및 이들의 구동기구(29, 30)를 소형으로 배치할 수 있으며, 이로써 상기 실내패널(2)의 박형 및 소형화를 도모할 수 있다.
(I-c) 제 2 플랩(13)
상기 제 2 플랩(13)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 만곡된 단면형상을 갖는 밴드 플레이트재로 구성되는 것이다. 상기 제 2 플랩(13)은, 상기 토출 유로(14)의 하류 쪽 부위이며 또 상기 토출구(4)에 근접된 부위에 배치되고, 이것이 그 상단 가장자리 쪽을 중심으로 경동함으로써 토출기류의 종 방향에서의 토출방향을 변경 조정 가능하게 함과 동시에, 필요에 따라 경사각을 연속적으로 증감 변화시키는 스윙동작을 할 수 있도록 구성된다.
이 제 2 플랩(13)은, 상기 토출구(4, 4, ...) 각각에 배치되는데, 이들 각 제 2 플랩(13, 13, ...)의 구동방식으로서는, 연동방식과 개별방식을 생각할 수 있다. 연동방식이란, 도 10에 나타내는 바와 같이 상기 각 토출구(4, 4, ...) 각각에 대응하여 배치된 상기 각 제 2 플랩(13, 13, ...) 상호를 연동부재(32, 32, ...)로 연결하고, 이들 각 제 2 플랩(13, 13, ...)을 단일 모터(31)로 구동시키는 방식이다. 이에 반해 개별방식이란, 도 9에 나타내는 바와 같이, 상기 각 토출구(4, 4, ...) 각각에 대응하여 배치된 상기 각 제 2 플랩(13, 13, ...)을, 각각 전용 모터(31, 31, ...)에 의해 개별 구동시키는 방식이다. 이들 양 방식 중, 전자의 연동방식은 단일 모터(31)로 구동시킬 수 있는 점에서 구동부 구조가 간단하며, 또 저가화를 도모할 수 있다는 이점이 있다. 이에 반해 후자인 개별방식에서는, 상기 각 토출구(4, 4, ...)별로 토출기류의 종방향에서의 토출방향을 각각 개별적이면서 세세하게 조정할 수 있다는 이점이 있다.
(I-d) 기류변경수단(52)의 각 구성요소 상호간 작동관계
이 실시형태에서는, 상기 기류변경수단(52)을 구성하는 상기 풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12)과 제 2 플랩(13) 상호간 작동관계에 관해 이하의 2 가지 형태를 제안한다.
제 1 작동형태는, 상기 풍량분배기구(10)와 상기 제 1 플랩(12) 및 상기 제 2 플랩(13)을, 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간에 있어서 각각 독립시켜 개별로 작동 가능하게 구성하는 것이다. 이러한 작동형태에 의하면, 상기 풍량분배기구(10) 등에 의해 상기 각 토출구(4, 4, ...)별로 토출기류 특성을 세세히 제어할 수 있어, 공조의 쾌적성 및 절전성 향상에 효과적이다.
제 2 작동형태는, 상기 풍량분배기구(10)와 상기 제 1 플랩(12) 및 상기 제 2 플랩(13) 중, 상기 풍량분배기구(10)와 상기 제 1 플랩(12)을 상기 각 토출구(4,4, ...) 상호간에 있어서 각각 독립시켜 개별로 작동 가능하게 구성하는 한편, 상기 제 2 플랩(13)은 이를 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간에 있어서 연동시켜 작동시키는 형태이다. 이러한 작동형태에 의하면, 상기 각 토출구(4, 4, ...)별로 상기 풍량분배기구(10)와 상기 제 1 플랩(12)에 의해 토출기류의 특성을 세세히 제어할 수 있다. 이러한 점에서 예를 들어, 상기 풍량분배기구(10)와 상기 제 1 플랩(12)을 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간에 있어서 연동시켜 작동시키는 구성의 경우에 비해, 공조의 쾌적성 및 절전성 향상이 도모됨과 동시에, 상기 각 토출구(4, 4, ...) 각각에 설치된 상기 각 제 2 플랩(13, 13, ...)을 단일 구동원으로 구동시킬 수 있다. 따라서, 예를 들어 상기 각 제 2 플랩(13, 13, ...)을 각각 개별 구동원으로 구동시키는 경우에 비해, 이 구동원의 설치 수가 감소되는 만큼 저가화와 구조의 간략화를 도모할 수 있는 등, 공조의 쾌적성 및 절전성 향상과 공기조화기의 저가화 촉진과의 양립이 가능해진다.
(I-e) 적외선센서(15)의 구성
적외선센서(15)는, 특허청구의 범위 중 「검지수단(51)」에 해당하는 것이다. 상기 적외선센서(15)는, 상기 실내기(Z)를 천장(50) 쪽에 설치한 상태에서 실내(특허청구의 범위 중 공조대상공간(W)에 해당함) 벽면, 바닥 면 또는 인체 등 대상물의 복사온도를 검지하여 이를 실내온도로서 상기 제어부(18)로 출력함과 동시에, 고 복사온도 부위를 인체위치에 관한 정보로서 이 제어부(18)로 출력하는 것이다. 이들 각 정보는 상기 제어부(18)에서 상기 기류변경수단(52)의 제어요소로서 이용된다.
상기 적외선센서(15)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 상기 실내패널(2)의 외주 쪽 네 개의 코너부, 즉 상기 토출구(4, 4) 네 개의 개구간 부위 중 하나에 배치된다. 이 경우, 본 실시형태에서는 상기 적외선센서(15)를 주사기구(20)를 개재하고 설치하며, 이 단일 적외선센서(15)에 의해 실내 전 영역의 대상물 온도를 주사 검지할 수 있도록 한다. 또 상기 주사기구(20)는, 상기 적외선센서(15)를, 수평축을 갖는 제 1 모터(21)에 의해 왕복 요동시키면서, 수직축을 갖는 제 2 모터(22)에 의해 선회시키도록 구성한 것이며, 이 적외선센서(15)를 상기 실내패널(2)에 배치한 센서 설치구멍(19)에 삽입시킨 상태에서 상기 케이싱(1) 쪽에 지지시킨다.
여기서 상기 적외선센서(15)로는, 예를 들어 검지대상범위의 한정된 범위를 검지하는 단소자형 센서나, 검지대상범위를 한 방향으로 분할하여 각 분할영역별로 검지를 실행하는 일차원 배열소자형 센서나, 검지대상범위를 직교하는 2 방향으로 분할하여 각 분할영역별로 검지를 실행하는 2 차원 배열소자형 센서 등이 적합하다.
또한 이 실시형태에서는, 상기 적외선센서(15)에 의해 실내 대상물온도(즉 복사온도)와 온도분포를 검지할 때, 실내공간 즉 상기 적외선센서(15)의 검지대상공간(특허청구의 범위 중 공조대상공간(W))을 상기 각 토출구(4, 4, ...)의 배치위치에 대응시켜, 실내기(Z)를 중심으로 방사상으로 4 개의 영역 (1)~(4)로 가상구획한다(도 21 참조). 이들 각 영역 (1)~(4)별로 각각 복사온도와 인체위치를 검출하여, 이들 각 영역 (1)~(4)별 검지정보를 상기 제어부(18)로 출력하도록 구성한다.
(I-f) 제어부(18)
상기 제어부(18)는 상술한 바와 같이, 상기 적외선센서(15)에 의해 검지되는 검지정보에 기초하여, 상기 기류변경수단(52)을 구성하는 상기 풍량분배기구(10)와 제 1 플랩(12)과 제 2 플랩(13)의 작동제어를 상호 관련시키면서 실행함과 동시에, 공조능력이나 온도제어를 동시에 실행함으로써 공조를 최적화하며, 이로써 공조의 쾌적성 또는 절전성 향상을 도모한다.
이 제어부(18)의 제어내용에 대해서는, 후술하는 공기조화기의 제 2 실시형태의 설명 후, 몇 가지 제어예로서 종합 설명하기로 한다.
II: 공기조화기의 제 2 실시형태
도 3 및 도 4는, 본원 발명에 관한 공기조화기의 제 2 실시형태로서, 분리형 공기조화기의 실내기(Z)를 나타낸다. 이 실내기(Z)는, 상기 제 1 실시형태에 관한 실내기(Z)와 기본구성을 동일하게 한 것이며, 이와 다른 점은, 제 1 실시형태의 실내기(Z)에서는 검지수단(51)으로서 상기 적외선센서(15)만을 구비한 것에 반해, 이 실시형태의 실내기(Z)에서는 상기 검지수단(51)으로서 상기 적외선센서(15)에 추가로 후술하는 온습도센서(16)를 배치한 것이다.
따라서 여기서는, 상기 온습도센서(16)의 구성 및 이에 관련된 구성에 대해서만 설명하며, 그 이외의 구성에 대해서는 상기 제 1 실시형태의 해당 설명을 원용한다. 또 도 3 및 도 4에 나타낸 각 구성부재에는 제 1 실시형태의 도 1 및 도 2에 나타낸 구성부재에 대응시켜 이와 동일한 부호를 부여한다.
이 실시형태의 실내기(Z)에서는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 실내패널(2)의 상기 각 토출구(4, 4, ...) 개구간 부위의 하나에 상기 적외선센서(15)를 배치하고 이를 상기 주사기구(20)에 의해 주사 가능하게 구성한다. 한편 상기 흡입구(3)의 각 외주 둘레 근방에 온습도센서(16)를, 이 외주 둘레를 따라 소정 간격으로 3 개씩, 합계 12 개 배치한다. 상기 각 온습도센서(16, 16, ...)는 각각 상기 토출구(4, 4, ...)에 대응하며, 상기 적외선센서(15)의 검지영역으로서 구획된 4 개의 각 영역(1)~(4) 각각에 대응하게 된다. 따라서 상기 각 온습도센서(16, 16, ...)에 의해, 상기 각 영역(1)~(4)에 속하는 공간부분으로부터 각각 상기 흡입구(3) 쪽으로 빨아들여지는 흡입공기의 온도(즉 흡입온도)를 이 각 영역(1)~(4)별로 검지한다.
그 결과, 상기 공조대상공간(W)에서는 상기 각 영역(1)~(4)별로, 이 각 영역(1)~(4) 내의 복사온도와 인체위치가 상기 적외선센서(15)에 의해, 또 각 영역(1)~(4) 내의 공기온도에 대응하는 흡입온도가 상기 온습도센서(16)에 의해, 각각 검지된다. 그리고 이와 같은 검지방법은, 상기 적외선센서(15)만으로써 각 영역(1)~(4)별로 그 복사온도와 인체위치를 검지하는 상기 제 1 실시형태의 검지방법과 크게 다른 점이다.
또 이 실시형태와 같이, 상기 검지수단(51)으로서 상기 적외선센서(15)와 상기 온습도센서(16)를 구비한 구성의 경우, 이들 각 센서의 사용방법으로는 다음의 두 가지 경우를 생각할 수 있다.
제 1의 경우는, 적외선센서(15)와 온습도센서(16)에 기능을 분담시켜, 적외선센서(15)로는 인체위치만을 검지하며, 온습도센서(16)로는 흡입온도를 검지하는 구성이다. 이러한 구성으로 하면, 상기 적외선센서(15)는 인체위치 검출만을 하면 되는 점에서, 예를 들어 인체위치 검출과 복사온도 검출의 쌍방을 실행하는 경우에 비해, 그 검지정보의 처리가 용이해지며 그만큼 제어계의 간략화를 도모할 수 있다. 동시에 실내 온도분포의 검지에 대해서는 상기 적외선센서(15)에 비해 저가인 상기 온습도센서(16)로 흡입온도를 검지함으로써 필요로 하는 정밀도를 확보할 수 있다. 이들의 상승효과로서 검지정보의 정밀도 확보와 저가화의 양립을 도모할 수 있다는 이점이 있다. 여기서 이 제 1 경우에 대해서는 제어예에서의 설명은 생략한다.
제 2 경우는 상기 적외선센서(15)로 복사온도와 인체위치를 검지함과 동시에, 상기 온습도센서(16)로 흡입온도를 검지하는 구성이다. 그리고 이 경우에는 온도보정, 즉 상기 적외선센서(15)로 검지되는 복사온도와 상기 온습도센서(16)로 검지되는 흡입온도에 각각 소정의 가중을 부가시켜 가산한 값을 측정온도로 하는 처리를 실행함으로써, 상기 복사온도와 흡입온도를 모두 제어에 반영시키는 것이다. 여기서 이 제 2 경우에 대해서는 후술하는 제 4 제어예에서 이를 채용한다.
또, 이 실시형태에서는 상기 온습도센서(16)를 상기 토출구(4)별로 각각 3 개씩 배치하도록 하는데, 이는 온습도센서(16)의 배치 개수가 많을수록 검지대상범위를 보다 작게 세분함으로써 검지정밀도를 높이기 위한 것이다. 따라서 상기 온습도센서(16)의 배치 수는, 요구되는 검지정밀도에 따라 적절히 증감 설정하면 된다. 예를 들어 상기 각 토출구(4, 4, ...)별로 각각 온습도센서(16)를 1 개씩 배치하는 구성도, 최소한 상기 각 영역 (1)~(4)별 검지정보를 확인할 수 있는 점에서 가능하다.
또한 이 실시형태에서는, 상기 온습도센서(16)를 상기 흡입그릴(8) 쪽(즉 상기 필터(9)보다 상류 쪽)에 배치한다. 이는 흡입공기가 상기 필터(9)를 통과함에 따라 온도가 평균화되어, 상기 온습도센서(16)에 의한 검지정보와 검지대상영역의 관계 특정이 어려워지는 것을 회피하기 위함이다. 따라서, 예를 들어 상기 필터(9)가 통풍저항이 작은 흡입공기온도의 평균화 작용이 낮은 것일 경우에는, 이 필터(9)의 하류 쪽, 예를 들어 상기 벨마우스(7) 내면에 배치하는 것도 가능하다.
그리고 이 실시형태에서는 상기 검지수단(51)을 상기 온습도센서(16)로 구성하는데, 이는 흡입공기의 온도 및 습도를 검지하고 이로써 열 부하를 산출하는 편이, 단순히 흡입공기의 온도만을 검지하고 이로써 열 부하를 산출하는 경우에 비해 열 부하를 보다 정밀도 높게 검지할 수 있기 때문이다. 따라서 요구되는 검지정보에 따라서는 상기 온습도센서(16) 대신 온도센서를 설치하는 것도 가능하다.
이 이외의 구성요소 등에 대한 설명은 생략하지만, 이 제 2 실시형태의 실내기(Z)에도 도 4에 나타내는 바와 같이 상기 제어부(18)가 구비된다.
따라서 이 제어부(18)에 의한 제어 내용에 대해서는, 다음 항에서 상기 제 1 실시형태에 관한 실내기(Z)를 대상으로 한 제어예와 함께, 이 제 2 실시형태에 관한 실내기(Z)를 대상으로 한 제어예에 대해서도 구체적으로 설명하기로 한다.
Ⅲ : 제어부(18)에 의한 공기조화기의 제어예
우선 상기 제어부(18)에 의한 실내기(Z) 및 실외기(도시 생략) 제어의 기본 사상에 대하여 설명한다.
(a) 공조대상공간(W)의 영역설정에 대하여
이하의 각 제어예에 있어서는 도 21에 나타내는 바와 같이, 공조대상공간(W)으로서의 실내공간을 상기 실내기(Z)의 각 토출구(4, 4, ...) 배치위치에 대응하여 4 개의 각 영역 (1)~(4)를 가상적으로 구획한다. 그리고 이들 각 영역 (1)~(4)별 측정온도에 기초하여, 공조대상공간(W)의 각 영역 (1)~(4)별 부하레벨이나 공조대상공간(W) 전체 부하레벨 등을 구한다. 여기서 상기 측정온도는, 적외선센서(15)로 검지되는 복사온도를 그대로 측정온도로 하는 경우와, 이 복사온도와, 온습도센서(16)로 검지되는 흡입온도에 각각 가중된 온도보정을 하여 이를 측정온도로 하는 경우가 있다. 또 도 21에 ●으로 표시하는 바와 같이, 상기 공조대상공간(W)의 각 영역 (1)~(4)에서의 인체위치(즉 고온부의 존재)를 상기 적외선센서(15)로 검지하여, 이것도 상기 각 제어에 반영시키도록 한다.
여기서 이 영역 설정에 대해서는, 상술한 바와 같이 공조대상공간(W)을 4 개의 영역 (1)~(4)로 구획하는 것에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 도 22에 나타낸 바와 같이 또 다시 상기 각 영역을 각각 2등분하여 8 개의 영역 (1)~(8)로 구획하는 것도 가능하다. 즉 영역 수가 많을수록 치밀한 제어가 가능해지지만, 반면 예를 들어 센서 수의 증가나 제어계의 복잡화 등에 의해 원가상승을 초래하는 한 원인도 되므로, 요구되는 제어정밀도 등의 조건에 따라 적절히 영역 수를 설정하면 된다.
(b) 운전공조모드에 대하여
이하의 각 제어예에 있어서는, 운전공조모드를 온도균일화모드와 집중공조모드 사이에서 자동적으로 절환되도록 한다.
여기서 온도균일화모드란, 공조대상공간(W)의 온도를 그 전역에 걸쳐 가급적 균일화시키는 공조모드이다. 예를 들어 도 23에 나타내는 바와 같이 상기 각 영역 (1)~(4) 각각에 사람이 동일 수씩 존재하며(즉 인체로부터의 복사열에 의한 열 부하는 동등한 정도), 더욱이 영역(1)과 영역(2)에 대해서는 각각 고 복사부인 창이 있어 외부로부터 침입하는 복사열이 많은 경우가 있다. 이 경우에, 상기 영역(1)과 영역(2)에는 공조공기를 수평방향으로 넓은 각의 대풍량으로 토출하는 한편, 영역(3)과 영역(4)에 대해서는 공조공기를 수평방향으로 좁은 각의 소풍량으로 토출함으로써, 공조대상공간(W) 전체를 가급적으로 균일화한다.
이에 반해 집중공조모드란, 공조대상공간(W)에 존재하는 사람의 주위를 집중적으로 공조하고, 사람이 없는 부분에 대한 불필요한 공조를 배제하는 공조모드이다. 예를 들어 도 24에 나타내는 바와 같이 상기 각 영역 (1)~(4) 중, 영역(1)에는 한 사람, 영역(2)에는 두 사람, 각각 사람이 존재하지만, 영역(3)과 영역(4)에는 사람이 존재하지 않는 경우가 있다. 이 경우에, 영역(1)에 대해서는 당해 사람 주위를 향해 좁은 각의 대풍량으로 공조공기를 토출하고, 또 영역(2)에 대해서는 넓은 각의 대풍량으로 공조공기를 토출하는 한편, 영역(3)과 영역(4)에 대해서는 모두 소풍량으로 공조공기를 토출하는 것이다.
(c) 설정온도와 추장(推奬)설정온도의 관계에 대하여
설정온도란, 공기조화기의 능력제어 기준이 되는 온도이며, 통상 냉방 시에는 하루 중의 최대부하에 맞추어 24℃ 정도로, 또 난방 시에는 이른 아침 최대부하에 맞추어 22℃ 정도로, 각각 설정된다.
따라서 실제 냉방 및 난방운전 시에, 항상 설정온도에서의 운전을 하면, 이 설정온도의 설정기준이 된 최대부하보다 부하레벨이 작을 때는 필요 이상의 능력으로 공기조화기가 운전되게 되어 절전성이라는 점에서 바람직하지 못하다.
때문에 이하의 제어예에서는, 설정온도 외에 추장설정온도를 설정하여, 부하레벨이 기준 시보다 작은 소 부하상태에서는 능력제어의 기준온도로서 설정온도 대신 추장설정온도를 채용하도록 한다. 구체적으로는, 냉방 시에는 도 25 및 도 27에 나타내는 바와 같이, 소 부하 시에는 설정온도 24℃에서 추장설정온도 26℃로 자동 변경하고, 대 부하 시에는 설정온도 24℃를 유지한다.
또 난방 시에는 도 26 및 도 27에 나타내는 바와 같이, 소 부하 시에는 설정온도 22℃를 유지하는 한편, 대 부하 시에는 설정온도 22℃에서 추장설정온도 20℃로 자동 변경하는 것이다. 이와 같이 설정온도와 추장설정온도를 적절히 변경하면서 공조운전을 실행함으로써 절전성 향상을 도모할 수 있다.
(d) 제어예
(d-1) 제 1 제어예(도 11 및 도 12 참조)
제 1 제어예는, 상기 제 1 실시형태에 관한 실내기(Z)(즉 검지수단(51)으로서 적외선센서(15)만을 구비한 구성을 갖는 것)를 대상으로 하며, 운전공조모드의 온도균일화모드와 집중공조모드 사이의 절환제어를, 상기 공조대상공간(W)의 각 영역 (1)~(4)에서 인체의 존재 유무(고온부의 유무)에 기초하여 자동적으로 실행되도록 한 것이다.
도 11 및 도 12의 흐름도에 나타낸 바와 같이, 우선 제어개시 후 운전형태로서 "자동운전"이 선택됐다면(단계(S1)), 상기 각 적외선센서(15, 15, ...)로 상기 각 영역 (1)~(4)의 복사온도를 순차 검지한다(단계(S2)). 이 각 영역 (1)~(4)별 검출값에 기초하여 공조대상공간(W) 전체의 온도분포를 산출함과 동시에, 각 영역 (1)~(4)에서의 인체위치(즉 당해 영역 내의 고온부)를 산출한다(단계(S3)). 또 여기서 냉방운전 또는 난방운전의 조작신호가 입력되어, 공기조화기는 냉방운전 또는 난방운전을 실행하게 된다(단계(S4)).
그 다음, 단계(S5)에서, 상기 각 영역 (1)~(4) 전체에서 인체의 존재가 검지됐는지 여부를 판정하고, 이를 운전공조모드의 절환기준으로 한다.
여기서 이 제어예에서는 각 영역 (1)~(4) 모두에 사람이 존재하는지 여부를 운전공조모드의 절환기준으로 하지만, 다른 제어예에서는 전 영역 (1)~(4) 중 사람이 존재하는 영역이 어느 정도 비율인가에 따라 운전공조모드의 절환기준으로 하는 것도 가능함은 물론이다. 이 제어예의 절환기준은 그 일례(즉 전 영역 중 사람이 존재하는 영역의 비율이 100%인 경우)이다.
단계(S5)에서, 현재 전 영역 (1)~(4) 모두에 각각 사람이 존재하는 것으로 판정된 경우에는 운전공조모드를 온도균일화모드로 설정한다(단계(S6)). 한편 전 영역 (1)~(4) 중 어느 하나의 영역이라도 사람이 존재하지 않는 영역이 있을 경우에는 운전공조모드를 집중공조모드로 설정한다(단계(S14)).
전자의 경우, 사람 수의 다소는 있더라도, 적어도 각 영역 (1)~(4) 모두에 사람이 존재하며, 따라서 이들 전 영역 (1)~(4)에서의 공조의 쾌적성을 확보하는 데는 전 영역 (1)~(4)을 가급적이면 균일온도로 설정하는 것이 바람직하기 때문이다.
이에 반해 후자의 경우는, 사람이 존재하지 않는 영역이 전 영역 (1)~(4) 중 적어도 하나는 존재하는 것이다. 따라서 이 사람이 존재하지 않는 영역을 다른 영역(즉, 사람이 존재하는 영역)과 마찬가지로 공조시키는 것은 당해 영역의 공조량만큼 비경제적이며, 그보다는 사람이 존재하는 영역만을 집중적으로 공조하는 편이 경제적이라는 점에서 유리하다고 생각할 수 있기 때문이다. 즉 공조의 쾌적성과 절전성 양립을 도모하기 위한 최적의 수단이라 생각할 수 있는 것이다.
상기 단계(S5)에서, YES로 판정된 경우에는 온도균일화모드 실행으로 이행하여(단계(S6)), 우선 실내온도를 균일화하기 위해 상기 기류변경수단(52)의 작동형태를 산출한다.
즉 단계(S7)에서, 상기 실내기(Z)의 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간 풍량비율(각 토출구(4, 4, ...) 각각에서의 상기 풍량분배기구(10, 10, ...)의 개구면적 비율)을 산출함과 동시에, 상기 각 제 1 플랩(12, 12, ...) 및 상기 각 제 2 플랩(13, 13, ...)의 작동형태를 모두 "스윙"으로 설정한다. 여기서 상기 제 1 플랩(12)과 상기 제 2 플랩(13)의 모든 작동형태를 "스윙"으로 설정하는 것은, 실내의 보다 넓은 범위로 골고루 상기 각 토출구(4, 4, ...)로부터의 공조풍을 토출시킬 필요가 있기 때문이다.
이러한 단계(S7)에서의 설정에 기초하여 풍량비율과 좌우풍향 및 상하풍향을 모두 변경 설정한다(단계(S8)).
다음으로 온도균일화모드에서의 실내기(Z) 능력제어로 이행한다. 즉 필요 이상으로 실내기(Z)의 능력을 요구하는 것은 절전성 확보라는 점에서 바람직하지 않다. 따라서 능력과다인 경우에는 능력저하(down) 제어를 실행하고, 능력부족의 경우에는 능력증대(up) 제어를 실행하는 것이다. 구체적으로는 다음과 같다.
우선 단계(S9)에서, 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨을 판정한다. 즉 현재, 냉방운전 중일 경우에는 실내 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 26℃보다 높은지 낮은지, 또 현재 난방운전 중일 경우는 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은지 낮은지를 각각 판정한다. 또 이 평균온도는 상기 적외선센서(15)에 의해 검출되는 상기 각 영역 (1)~(4) 복사온도의 평균값으로서 구해진다.
여기서 부하레벨이 높다고 판단된 경우(즉 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 높고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 낮은 경우)에는 설정온도(Ts)에 기초한 능력자동제어(단계(S10))로 이행한다. 이에 반해 부하레벨이 낮다고 판단된 경우(냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 낮고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은 경우)에는, 추장설정온도(Tss)에 기초한 능력자동제어(단계(S11))로 이행한다.
우선 설정온도(Ts)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S10)에서 현재의 평균온도(Tm)와 설정온도(Ts)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정한다. 이 경우에는 능력저하제어, 예를 들어 압축기의 회전 수 저하제어 및 실내기(Z)의 상기 날개(6)의 회전 수 저하제어 등을 실행한다(단계(S13)).
이에 반해 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정한다. 이 경우에는 능력증가제어, 예를 들어 압축기의 회전 수 상승제어 및 실내기(Z)의 상기 날개(6)의 회전 수 상승제어 등을 실행한다(단계(S12)).
또 추장설정온도(Tss)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 우선 단계(S11)에서, 현재의 평균온도(Tm)와 추장설정온도(Tss)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S13)). 이에 반해 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S12)).
이와 같은 온도균일화모드에서의 운전 및 능력자동제어는, 온도균일화모드의 실행조건이 계속되는 한 반복 실행된다.
한편, 상기 단계(S5)에서, NO로 판정됐을 경우(즉 전 영역 (1)~(4) 중 사람이 존재하지 않는 영역이 적어도 하나 이상 존재하는 것으로 판정됐을 경우)에는집중공조모드 실행으로 이행한다(단계(S14)).
집중공조모드에로 이행 후, 우선 단계(S15)에서, 각 영역 (1)~(4)의 각각에 대하여 당해 각 영역에 존재하는 사람 수를 각각 산출한다. 그리고 이 각각의 영역 (1)~(4)에서의 존재인 수에 대응하여 이 각 영역 (1)~(4)별로 최적의 집중공조를 실현하기 위해, 각 영역 (1)~(4)의 각각에 대응하는 상기 각각의 토출구(4, 4, ...)에 설치된 기류변경수단(52)별로 소요되는 작동형태를 산출한다.
존재인 수가 1 명뿐인 영역에 대해서는, 풍량비율을 "대"로 설정함과 동시에, 공조풍의 토출방향을 인체위치에 대응시키기 위해 좌우방향과 상하방향의 풍향(즉 상기 제 1 플랩(12) 및 제 2 플랩(13)의 작동형태)을 산출한다(단계(S16)).
또 사람이 존재하지 않는 영역에 대해서는 공조 자체를 필요로 하지 않는 영역이므로, 풍량비율을 "소"로 고정시킴과 동시에 좌우방향의 풍향과 상하방향의 풍향을 모두 고정시킨다(단계(S17)).
또한 복수의 사람이 존재하는 영역에서는, 가장 공조요구가 높으며 그 영역 전역을 균일하게 공조시키는 것이 요구되는 영역이다. 때문에 이영역에서는 풍량비율을 "대"로 설정함과 동시에, 공조풍의 토출방향 중 좌우방향의 풍향에 대해서는 그 작동형태를 "스윙"으로 설정함과 동시에 상하방향의 풍향에 대해서는 이를 인체위치에 대응시켜 산출한다(단계(S18)).
이들 단계(S16~18) 각각에서의 설정에 기초하여, 풍량비율과 좌우풍향 및 상하풍향이 모두 변경 설정된다(단계(S19)).
다음에 집중공조모드에서의 실내기(Z) 능력제어로 이행한다. 즉 집중공조모드에 있어서도 상술한 온도균일화모드의 경우와 마찬가지로, 필요 이상으로 실내기(Z) 능력을 요구하는 것은 절전성 확보라는 점에서 바람직하지 않다. 따라서 능력과다인 경우에는 능력저하제어를 실행하고, 능력부족인 경우에는 능력증가제어를 실행하는 것이다. 구체적으로는 다음과 같다.
우선 단계(S20)에서, 다시 한번 상기 적외선센서(15)에 의한 공조대상공간(W)의 각 영역 (1)~(4)별로 검지하고, 또 이 검지정보에 기초하여 공조대상공간(W) 전체의 온도분포와 인체위치를 각각 산출한다(단계(S21)).
다음으로, 단계(S22)에서, 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨을 판정한다. 현재, 냉방운전 중일 경우에는 실내 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 26℃보다 높은지 낮은지, 또 현재 난방운전 중일 경우는 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은지 낮은지를 각각 판정한다.
부하레벨이 높다고 판단된 경우(즉 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 높고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 낮은 경우)에는 설정온도(Ts)에 기초한 능력자동제어(단계(S23))로 이행한다. 역으로 부하레벨이 낮다고 판단된 경우(즉 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 낮고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은 경우)에는, 추장설정온도(Tss)에 기초한 능력자동제어(단계(S24))로 이행한다.
우선 설정온도(Ts)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S23)에서 현재의 인체주위온도(Tp)와 설정온도(Ts)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S13)).
이에 반해 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S12)).
그리고 냉방운전 시에 평균온도(Tm)와 설정온도(Ts)의 차가 소정온도(α℃)보다 클 경우, 및 난방운전 시에 설정온도(Ts)와 평균온도(Tm)의 차가 소정온도(α℃)보다 클 경우에는 모두 능력제어의 필요성이 없는 것으로 하고 제어를 복귀시킨다(단계(S23) →단계(S6)).
한편 추장설정온도(Tss)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S24)에서 현재의 인체주위온도(Tp)와 추장설정온도(Tss)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S13)).
이에 반해 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S12)).
그리고 냉방운전 시에 평균온도(Tm)와 추장설정온도(Tss)의 차가 소정온도(β℃)보다 클 경우, 및 난방운전 시에 추장설정온도(Tss)와 평균온도(Tm)의 차가 소정온도(β℃)보다 클 경우에는 모두 능력제어의 필요성이 없는 것으로 하고 제어를 복귀시킨다(단계(S24) →단계(S6)).
이와 같은 집중공조모드에서의 운전 및 능력자동제어는, 집중공조모드의 실행조건이 계속되는 한 반복 실행된다.
(d-2) 제 2 제어예(도 13 및 도 14 참조)
제 2 제어예는, 상기 제 1 실시형태에 관한 실내기(Z)(즉 검지수단(51)으로서 적외선센서(15)만을 구비한 구성을 갖는 것)를 대상으로 한다. 이 제 2 제어예는, 운전공조모드의 온도균일화모드와 집중공조모드 사이의 절환제어를, 상기 공조대상공간(W) 전체 부하레벨의 대소에 기초하여 자동적으로 실행되도록 한 것이다.
도 13 및 도 14의 흐름도에 나타낸 바와 같이, 우선 제어개시 후 운전형태로서 "자동운전"이 선택됐다면(단계(S1)), 상기 각 적외선센서(15, 15, ...)로 상기 각 영역 (1)~(4)의 복사온도를 순차 검지한다(단계(S2)). 이 각 영역 (1)~(4)별 검출값에 기초하여 공조대상공간(W) 전체의 온도분포를 산출함과 동시에, 각 영역 (1)~(4)에서의 인체위치(즉 당해 영역 내의 고온부)를 산출한다(단계(S3)). 또 여기서 냉방운전 또는 난방운전의 조작신호가 입력되어, 공기조화기는 냉방운전 또는 난방운전을 실행하게 된다(단계(S4)).
그 후 단계(S5)에서 상기 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨을 판정하고, 이를 운전공조모드의 절환 기준으로 한다. 여기서 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨 판정은, 공조대상공간(W) 전체의 평균온도(Tm)와 기준온도의 비교로 실행된다. 또이 평균온도(Tm)는 상기 적외선센서(15)에 의해 검출되는 상기 각 영역(1)~(4) 각각의 복사온도 평균값으로서 구해진다.
단계(S5)에서는, 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 26℃보다 높은지 낮은지에 따라, 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은지 낮은지에 따라 부하레벨을 판정한다. 구체적으로는, 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 26℃보다 높다고 판단된 경우, 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 23℃보다 높다고 판단된 경우에는, 모두 온도균일화모드로 이행한다(단계(S6)). 이에 반해 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 26℃보다 낮다고 판단된 경우, 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 23℃보다 낮다고 판단된 경우에는, 모두 집중공조모드로 이행한다(단계(S14)).
전자의 경우는 공조대상공간(W) 내의 평균온도(Tm)가 높은 경우, 즉 공조대상공간(W) 내에 많은 사람이 존재하는 상태이며, 따라서 공조대상공간(W) 전체를 균일 온도로 하는 요구가 높기 때문이다. 이에 반해 후자의 경우는 공조대상공간(W) 내의 평균온도(Tm)가 낮은 경우, 즉 공조대상공간(W) 내의 평균온도(Tm)가 낮은 경우, 즉 공조대상공간(W) 내에 사람이 조금밖에 존재하지 않는 상태이며, 따라서 공조대상공간(W) 전체를 공조시키기보다 사람 주위를 집중적으로 공조시키는 편이 경제적이기 때문이다.
온도균일화모드로 이행(단계(S6))한 다음에는, 먼저 실내온도를 균일화하기 위해 상기 기류변경수단(52)의 작동형태를 산출한다.
단계(S7)에서, 상기 실내기(Z)의 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간의 풍량비율(각 토출구(4, 4, ...) 각각에서의 상기 풍량분배기구(10, 10, ...)의 개구면적 비율)을 산출한다. 또, 상기 각 제 1 플랩(12, 12, ...) 및 상기 각 제 2 플랩(13, 13, ...)의 작동형태를 모두 "스윙"으로 설정한다. 여기서 상기 제 1 플랩(12)과 상기 제 2 플랩(13)의 모든 작동형태를 "스윙"으로 설정하는 것은, 실내의 보다 넓은 범위로 골고루 상기 각 토출구(4, 4, ...)로부터의 공조풍을 토출시킬 필요가 있기 때문이다.
이러한 단계(S7)에서의 설정에 기초하여 풍량비율과 좌우풍향 및 상하풍향을 모두 변경 설정한다(단계(S8)).
다음으로 온도균일화모드에서의 실내기(Z) 능력제어로 이행한다. 즉 필요 이상으로 실내기(Z)의 능력을 요구하는 것은 절전성 확보라는 점에서 바람직하지 않다. 따라서 능력과다인 경우에는 능력저하제어를 실행하고, 능력부족의 경우에는 능력증가제어를 실행하는 것이다. 구체적으로는 다음과 같다.
우선 단계(S9)에서, 공기조화기 본체의 운전모드가 냉방모드인지 난방모드인지를 판정하고, 냉방모드일 경우에는 설정온도에 의한 능력자동제어로 이행하며(단계(S10)), 난방모드일 경우에는 추장설정온도에 의한 능력자동제어로 이행한다(단계(S11)). 여기서 본체의 운전모드에 따라 능력자동제어의 형태 선택을 하도록 한 것은 다음과 같다. 온도균일화모드에서는 공조대상공간(W)의 평균온도(Tm)가 높기 때문에 냉방운전에서는 그 부하레벨이 크므로 설정온도에 의한 공조가 바람직하다. 이에 반해 난방운전에서는 그 부하레벨이 낮으므로 추장설정온도에 의한 공조가 바람직하기 때문이다.
설정온도에 의한 능력자동제어에 있어서는, 먼저 단계(S10)에서평균온도(Tm)와 설정온도(Ts)를 비교한다. 여기서 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때는 공조능력이 과다상태인 것으로 판정한다. 이 경우에는 능력저하제어, 예를 들어 압축기의 회전 수 저하제어 및 실내기(Z)의 상기 날개(6) 회전수 저하제어 등을 실행한다(단계(S13)).
이에 반해 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 높을 때는 공조능력이 부족상태인 것으로 판정한다. 이 경우에는 능력증가제어, 예를 들어 압축기의 회전 수 상승제어 및 실내기(Z)의 상기 날개(6) 회전수 상승제어 등을 실행한다(단계(S12)).
한편, 추장설정온도(Tss)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 우선 단계(S11)에서, 현재의 평균온도(Tm)와 추장설정온도(Tss)를 비교한다. 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때는, 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S13)). 이에 반해 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때는, 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S12)).
이와 같은 온도균일화모드에서의 운전 및 능력자동제어는, 온도균일화모드의 실행조건이 계속되는 한 반복 실행된다.
한편, 상기 단계(S5)에서 집중공조모드가 선택됐을 경우에는 집중공조모드 실행으로 이행한다(단계(S14)).
집중공조모드에로 이행 후, 우선 단계(S15)에서 각 영역 (1)~(4) 각각에 대하여 당해 각 영역에 존재하는 사람 수를 각각 산출한다. 이 각 영역 (1)~(4) 각각의 존재인 수에 대응하여 각 영역 (1)~(4)별로 최적의 집중공조를 실현하기 위해, 각 영역 (1)~(4) 각각에 대응하는 상기 각 토출구(4, 4, ...) 각각에 설치된 기류변경수단(52)별로 소요되는 작동형태를 산출한다.
존재인 수가 1 명뿐인 영역에 대해서는, 풍량비율을 "대"로 설정함과 동시에, 공조풍의 토출방향을 인체위치에 대응시키기 위해 좌우방향과 상하방향의 풍향(즉 상기 제 1 플랩(12) 및 제 2 플랩(13)의 작동형태)을 산출한다(단계(S16)).
또 사람이 존재하지 않는 영역에 대해서는 공조 자체를 필요로 하지 않는 영역이므로, 풍량비율을 "소"로 고정시킴과 동시에 좌우방향의 풍향과 상하방향의 풍향을 모두 고정시킨다(단계(S17)).
또한 복수의 사람이 존재하는 영역에서는, 가장 공조요구가 높으며 그 영역 전역을 균일하게 공조시키는 것이 요구되는 영역이다. 때문에 이영역에서는 풍량비율을 "대"로 설정한다. 또 공조풍의 토출방향 중 좌우방향의 풍향에 대해서는 그 작동형태를 "스윙"으로 설정함과 동시에 상하방향의 풍향에 대해서는 이를 인체위치에 대응시켜 산출한다(단계(S18)).
이들 단계(S16~18) 각각에서의 설정에 기초하여, 풍량비율과 좌우풍향 및 상하풍향이 모두 변경 설정된다(단계(S19)).
다음에 집중공조모드에서의 실내기(Z) 능력제어로 이행한다. 즉 집중공조모드에 있어서도 상술한 온도균일화모드의 경우와 마찬가지로, 필요 이상으로 실내기(Z) 능력을 요구하는 것은 절전성 확보라는 점에서 바람직하지 않다. 따라서 능력과다인 경우에는 능력저하제어를 실행하고, 능력부족인 경우에는 능력증가제어를 실행한다. 또한 능력과다상태 및 능력부족상태가 소정범위 내에서 제어상 무시할 수 있는 범위일 경우에는, 아무런 능력제어를 실시하지 않고 제어를 복귀시킨다. 구체적으로는 다음과 같다.
우선 단계(S20)에서, 다시 한번 상기 적외선센서(15)에 의해 공조대상공간(W)의 각 영역 (1)~(4)별로 검지하고, 또 이 검지정보에 기초하여 공조대상공간(W) 전체의 온도분포와 인체위치를 각각 산출한다(단계(S21)).
다음으로, 단계(S22)에서, 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨을 판정한다. 즉, 현재 냉방운전 중일 경우에는 실내 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 26℃보다 높은지 낮은지를 판정한다. 이에 반해, 난방운전 중일 경우에는 평균온도(Tm)가 23℃와 18℃의 범위에 있는지, 아니면 18℃보다 낮은지를 판정한다.
부하레벨이 높다고 판단된 경우(즉 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 높고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 18℃보다 낮은 경우)에는 설정온도(Ts)에 기초한 능력자동제어(단계(S23))로 이행한다. 역으로 부하레벨이 낮다고 판단된 경우(즉 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 낮고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 18℃와 23℃의 범위일 경우)에는, 추장설정온도(Tss)에 기초한 능력자동제어(단계(S24))로 이행한다.
우선 설정온도(Ts)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S23)에서 현재의 인체주위온도(Tp)와 설정온도(Ts)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는능력저하제어를 실행한다(단계(S13)).
이에 반해 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S12)).
그리고 냉방운전 시에 평균온도(Tm)와 설정온도(Ts)의 차가 소정온도(α℃)보다 클 경우, 및 난방운전 시에 설정온도(Ts)와 평균온도(Tm)의 차가 소정온도(α℃)보다 클 경우에는, 모두 능력제어의 필요성이 없는 것으로 하고 제어를 복귀시킨다(단계(S23) →단계(S6)).
한편 추장설정온도(Tss)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S24)에서 현재의 인체주위온도(Tp)와 추장설정온도(Tss)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S13)).
이에 반해 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S12)).
그리고 냉방운전 시에 평균온도(Tm)와 추장설정온도(Tss)의 차가 소정온도(β℃)보다 클 경우, 및 난방운전 시에 추장설정온도(Tss)와 평균온도(Tm)의 차가 소정온도(β℃)보다 클 경우에는 모두 능력제어의 필요성이 없는 것으로 하고 제어를 복귀시킨다(단계(S24) →단계(S6)).
이와 같은 집중공조모드에서의 운전 및 능력자동제어는, 집중공조모드의 실행조건이 계속되는 한 반복 실행된다.
(d-3) 제 3 제어예(도 15 및 도 16 참조)
제 3 제어예는, 상기 제 1 실시형태에 관한 실내기(Z)(즉 검지수단(51)으로서 적외선센서(15)만을 구비한 구성을 갖는 것)를 대상으로 한다. 이 제 3 제어예는, 상기 제 1 제어예와 마찬가지로 운전공조모드의 온도균일화모드와 집중공조모드 사이의 절환제어를, 상기 공조대상공간(W)의 각 영역 (1)~(4)에서 인체의 존재 유무(고온부의 유무)에 기초하여 자동적으로 실행되도록 한 것을 기본으로 한다. 또한 제 3 제어예는, 여기에 운전공조모드의 변경제어에 지연시간을 주어 안정된 운전공조모드의 변경제어를 실현하도록 한 것이다.
도 15 및 도 16의 흐름도에 나타낸 바와 같이, 우선 제어개시 후, 운전형태로서 "자동운전"이 선택됐다면(단계(S1)), 상기 각 적외선센서(15, 15, ...)로 상기 각 영역 (1)~(4)의 복사온도를 순차 검지한다(단계(S2)). 이 각 영역 (1)~(4)별 검출값에 기초하여 공조대상공간(W) 전체의 온도분포를 산출함과 동시에, 각 영역 (1)~(4)에서의 인체위치(즉 당해 영역 내의 고온부)를 산출한다(단계(S3)). 또 여기서 냉방운전 또는 난방운전의 조작신호가 입력되어, 공기조화기는 냉방운전 또는 난방운전을 실행하게 된다(단계(S4)).
그 후 단계(S5)에서, 운전개시조작이 실행되고 나서, 또는 전회(前回)의 운전공조모드 변경조작이 실행되고 나서, 소정시간이 경과했는지 여부를 판정한다.여기서 YES로 판정됐을 경우에는, 운전공조모드의 선택판정을 할 필요 없이 바로 운전공조모드를 온도균일화모드로 설정하고(단계(S7)), 또 상기 소정시간이 경과할 때까지 온도균일화모드로의 공조를 계속 실행시킨다. 이에 반해 NO로 판정됐을 경우에는 단계(S6)에서의 운전공조모드 선택으로 이행한다.
이와 같이 운전개시조작이 실행되고 나서, 또는 전회(前回)의 운전공조모드 변경조작이 실행되고 나서 소정시간이 경과하기까지, 운전공조모드를 온도균일화모드로 고정 설정한다. 이로써 공기조화기 자체의 운전이 안정된 후에, 처음 또는 다음 회 운전공조모드의 변경제어가 실행된다. 따라서 그 제어 신뢰성이 확보되어 더 한층 공조의 쾌적성 또는 절전성 향상이 확실해진다.
그 다음, 단계(S6)에서, 상기 각 영역 (1)~(4) 전체에서 인체의 존재가 검지됐는지 여부를 판정하고, 이를 운전공조모드의 절환기준으로 한다.
여기서 이 제어예에서는 각 영역 (1)~(4) 모두에 사람이 존재하는지 여부를 운전공조모드의 절환기준으로 한다. 하지만, 다른 제어예에서는 전 영역 (1)~(4) 중 사람이 존재하는 영역이 어느 정도 비율인가에 따라 운전공조모드의 절환기준으로 하는 것도 가능함은 물론이다. 이 제어예의 절환기준은 그 일례(즉 전 영역 중 사람이 존재하는 영역의 비율이 100%인 경우)이다.
단계(S6)에서, 현재 전 영역 (1)~(4) 모두에 각각 사람이 존재하는 것으로 판정된 경우에는 운전공조모드를 온도균일화모드로 설정한다(단계(S7)). 한편 전 영역 (1)~(4) 중 어느 하나의 영역이라도 사람이 존재하지 않는 영역이 있을 경우에는 운전공조모드를 집중공조모드로 설정한다(단계(S15)).
전자의 경우, 사람 수의 다소는 있더라도, 적어도 각 영역 (1)~(4) 모두에 사람이 존재한다. 따라서 이들 전 영역 (1)~(4)에서의 공조의 쾌적성을 확보하는 데는 전 영역 (1)~(4)을 가급적이면 균일온도로 설정하는 것이 바람직하다. 이에 반해 후자의 경우는, 사람이 존재하지 않는 영역이 전 영역 (1)~(4) 중 적어도 하나는 존재하는 것이다. 따라서 사람이 존재하지 않는 영역을 다른 영역(즉, 사람이 존재하는 영역)과 마찬가지로 공조시키는 것은 당해 영역의 공조량만큼 비경제적이다. 따라서 그보다는 사람이 존재하는 영역만을 집중적으로 공조하는 편이 경제적이라는 점에서 유리하다고 생각할 수 있기 때문이다. 즉 공조의 쾌적성과 절전성의 양립을 도모하기 위한 최적의 수단이라 생각할 수 있는 것이다.
상기 단계(S6)에서, YES로 판정된 경우에는 온도균일화모드 실행으로 이행하여(단계(S7)), 우선 실내온도를 균일화하기 위해 상기 기류변경수단(52)의 작동형태를 산출한다.
단계(S8)에서, 상기 실내기(Z)의 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간 풍량비율(각 토출구(4, 4, ...) 각각에서의 상기 풍량분배기구(10, 10, ...)의 개구면적 비율)을 산출함과 동시에, 상기 각 제 1 플랩(12, 12, ...) 및 상기 각 제 2 플랩(13, 13, ...)의 작동형태를 모두 "스윙"으로 설정한다. 여기서 상기 제 1 플랩(12)과 상기 제 2 플랩(13)의 모든 작동형태를 "스윙"으로 설정하는 것은, 실내의 보다 넓은 범위로 골고루 상기 각 토출구(4, 4, ...)로부터의 공조풍을 토출시킬 필요가 있기 때문이다.
이러한 단계(S8)에서의 설정에 기초하여 풍량비율과 좌우풍향 및 상하풍향을모두 변경 설정한다(단계(S9)).
다음으로 온도균일화모드에서의 실내기(Z) 능력제어로 이행한다. 즉 필요 이상으로 실내기(Z)의 능력을 요구하는 것은 절전성 확보라는 점에서 바람직하지 않다. 따라서 능력과다인 경우에는 능력저하제어를 실행하고, 능력부족의 경우에는 능력증가제어를 실행한다. 구체적으로는 다음과 같다.
우선 단계(S10)에서, 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨을 판정한다. 즉 현재, 냉방운전 중일 경우에는 실내 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 26℃보다 높은지 낮은지, 또 현재 난방운전 중일 경우는 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은지 낮은지를 각각 판정한다. 또 이 평균온도는 상기 적외선센서(15)에 의해 검출되는 상기 각 영역 (1)~(4) 복사온도의 평균값으로서 구해진다.
여기서 부하레벨이 높다고 판단된 경우(즉, 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 높고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 낮은 경우)에는 설정온도(Ts)에 기초한 능력자동제어(단계(S11))로 이행한다. 이에 반해 부하레벨이 낮다고 판단된 경우(즉 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 낮고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은 경우)에는, 추장설정온도(Tss)에 기초한 능력자동제어(단계(S12))로 이행한다.
우선 설정온도(Ts)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S11)에서 현재의 평균온도(Tm)와 설정온도(Ts)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정한다. 이 경우에는 능력저하제어, 예를 들어 압축기의 회전 수 저하제어 및 실내기(Z)의 상기 날개(6)의 회전 수 저하제어 등을 실행한다(단계(S14)).
이에 반해 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정한다. 이 경우에는 능력증가제어, 예를 들어 압축기의 회전 수 상승제어 및 실내기(Z)의 상기 날개(6)의 회전 수 상승제어 등을 실행한다(단계(S13)).
또 추장설정온도(Tss)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 우선 단계(S12)에서, 현재의 평균온도(Tm)와 추장설정온도(Tss)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S14)). 이에 반해 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S13)).
이와 같은 온도균일화모드에서의 운전 및 능력자동제어는, 온도균일화모드의 실행조건이 계속되는 한 반복 실행된다.
한편, 상기 단계(S6)에서, NO로 판정됐을 경우(즉 전 영역 (1)~(4) 중 사람이 존재하지 않는 영역이 적어도 하나 이상 존재하는 것으로 판정됐을 경우)에는 집중공조모드 실행으로 이행한다(단계(S15)).
집중공조모드에로 이행 후, 우선 단계(S16)에서, 각 영역 (1)~(4)의 각각에 대하여 당해 각 영역에 존재하는 사람 수를 각각 산출한다. 그리고 이 각각의 영역 (1)~(4)에서의 존재인 수에 대응하여 이 각 영역 (1)~(4)별로 최적의 집중공조를 실현하기 위해, 각 영역 (1)~(4)의 각각에 대응하는 상기 각각의 토출구(4, 4, ...)에 설치된 기류변경수단(52)별로 소요되는 작동형태를 산출한다.
존재인 수가 1 명뿐인 영역에 대해서는, 풍량비율을 "대"로 설정함과 동시에, 공조풍의 토출방향을 인체위치에 대응시키기 위해 좌우방향과 상하방향의 풍향(즉 상기 제 1 플랩(12) 및 제 2 플랩(13)의 작동형태)을 산출한다(단계(S17)).
또 사람이 존재하지 않는 영역에 대해서는 공조 자체를 필요로 하지 않는 영역이므로, 풍량비율을 "소"로 고정시킴과 동시에 좌우방향의 풍향과 상하방향의 풍향을 모두 고정시킨다(단계(S18)).
또한 복수의 사람이 존재하는 영역에서는, 가장 공조요구가 높으며 그 영역 전역을 균일하게 공조시키는 것이 요구되는 영역이다. 때문에 이영역에서는 풍량비율을 "대"로 설정한다. 또, 공조풍의 토출방향 중 좌우방향의 풍향에 대해서는 그 작동형태를 "스윙"으로 설정함과 동시에 상하방향의 풍향에 대해서는 이를 인체위치에 대응시켜 산출한다(단계(S19)).
이들 단계(S17~19) 각각에서의 설정에 기초하여, 풍량비율과 좌우풍향 및 상하풍향이 모두 변경 설정된다(단계(S20)).
다음에 집중공조모드에서의 실내기(Z) 능력제어로 이행한다. 즉 집중공조모드에 있어서도 상술한 온도균일화모드의 경우와 마찬가지로, 필요 이상으로 실내기(Z) 능력을 요구하는 것은 절전성 확보라는 점에서 바람직하지 않다. 따라서 능력과다인 경우에는 능력저하제어를 실행하고, 능력부족인 경우에는 능력증가제어를 실행하는 것이다. 구체적으로는 다음과 같다.
우선 단계(S21)에서, 다시 한번 상기 적외선센서(15)에 의한 공조대상공간(W)의 각 영역 (1)~(4)별로 검지하고, 또 이 검지정보에 기초하여 공조대상공간(W) 전체의 온도분포와 인체위치를 각각 산출한다(단계(S22)).
다음으로, 단계(S23)에서, 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨을 판정한다. 현재, 냉방운전 중일 경우에는 실내 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 26℃보다 높은지 낮은지, 또 현재 난방운전 중일 경우는 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은지 낮은지를 각각 판정한다.
부하레벨이 높다고 판단된 경우(즉 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 높고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 낮은 경우)에는 설정온도(Ts)에 기초한 능력자동제어(단계(S24))로 이행한다. 역으로 부하레벨이 낮다고 판단된 경우(즉 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 낮고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은 경우)에는, 추장설정온도(Tss)에 기초한 능력자동제어(단계(S25))로 이행한다.
우선 설정온도(Ts)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S24)에서 현재의 인체주위온도(Tp)와 설정온도(Ts)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S14)).
이에 반해 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S13)).
그리고 냉방운전 시에 평균온도(Tm)와 설정온도(Ts)의 차가 소정온도(α℃)보다 클 경우, 및 난방운전 시에 설정온도(Ts)와 평균온도(Tm)의 차가 소정온도(α℃)보다 클 경우에는 모두 능력제어의 필요성이 없는 것으로 하고 제어를 복귀시킨다(단계(S24) →단계(S7)).
한편 추장설정온도(Tss)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S25)에서 현재의 인체주위온도(Tp)와 추장설정온도(Tss)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S14)).
이에 반해 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S13)).
그리고 냉방운전 시에 평균온도(Tm)와 추장설정온도(Tss)의 차가 소정온도(β℃)보다 클 경우, 및 난방운전 시에 추장설정온도(Tss)와 평균온도(Tm)의 차가소정온도(β℃)보다 클 경우에는 모두 능력제어의 필요성이 없는 것으로 하고 제어를 복귀시킨다(단계(S25) →단계(S7)).
이와 같은 집중공조모드에서의 운전 및 능력자동제어는, 집중공조모드의 실행조건이 계속되는 한 반복 실행된다.
(d-4) 제 4 제어예(도 17 및 도 18 참조)
제 4 제어예는, 상기 제 1 실시형태에 관한 실내기(Z)(즉 검지수단(51)으로서 적외선센서(15)만을 구비한 구성을 갖는 것)를 대상으로 한다. 이 제 4 제어예는, 운전공조모드의 온도균일화모드와 집중공조모드 사이의 절환제어를, 일일 시간대에 맞추어 작성되는 스케줄타이머에 의해 자동적으로 실행되도록 한 것이다.
여기서 스케줄타이머의 일례를 도 28에 나타낸다. 이 예에서는 1일 24 시간을 4 시간별로 구획하고, 이들 각 구획시간대의 생활환경 또는 영업환경에 따라 해당 시간대의 운전공조모드를 설정한 것이다. 이 예시한 것은 예를 들어, 음식점의 공조를 실행하는 것으로서, 식사시간대인 12 시~16 시 사이는 손님의 출입이 많으며 주방으로부터의 열 부하도 많은 점에서 운전공조모드로 온도균일화모드를 선택한다. 그리고 이 시간대 전후의 시간대에 대해서도 어느 정도의 부하증가를 생각할 수 있으므로, 각각 운전공조모드로 온도균일화모드 또는 집중공조모드를 선택한다. 이들 이외의 시간대는 손님 출입이 없거나, 있더라도 사람 수가 적으며, 또 주방으로부터의 부하도 적을 것으로 생각되므로, 모두 운전공조모드로서 집중공조모드를 선택한 것이다. 바꾸어 말하면 이 스케줄타이머는, 공조대상공간(W)인 점포 내 부하레벨의 변화를 일일 시간대에 대응시키고 시간(시각)에 대응시켜 자동적으로 운전공조모드의 변경을 실행시키는 것이다. 따라서 이 운전공조모드 선택제어 이후의 제어는, 상기 제 1 제어예와 마찬가지이다.
도 17 및 도 18에 나타내는 흐름도에 있어서, 우선 제어개시 후 운전형태로서 "자동운전"이 선택됐다면(단계(S1)), 상기 각 적외선센서(15, 15, ...)로 상기 각 영역 (1)~(4)의 복사온도를 순차 검지한다(단계(S2)). 그리고 이 각 영역 (1)~(4)별 검출값에 기초하여 공조대상공간(W) 전체의 온도분포를 산출함과 동시에, 각 영역 (1)~(4)에서의 인체위치(당해 영역 내의 고온부)를 산출한다(단계(S3)). 또 여기서 냉방운전 또는 난방운전의 조작신호가 입력되어, 공기조화기는 냉방운전 또는 난방운전을 실행하게 된다(단계(S4)).
그 다음, 단계(S5)에서, 현재 시각에 대응하는 시간대가 스케줄타이머에서 집중공조모드로 설정됐는지 여부를 판정한다. 여기서 현재의 시간대는 온도균일화모드 설정시간대인 것으로 판정된 경우에는 온도균일화모드 실행으로 이행한다(단계(S6)). 또 현재의 시간대는 집중공조모드 설정시간대인 것으로 판정된 경우에는 집중공조모드 실행으로 이행한다(단계(S14)).
온도균일화모드 실행으로 이행한 경우에는 우선, 실내온도를 균일화하기 위해 상기 기류변경수단(52)의 작동형태를 산출한다. 즉 단계(S7)에서, 상기 실내기(Z)의 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간 풍량비율(각 토출구(4, 4, ...) 각각에서의 상기 풍량분배기구(10, 10, ...)의 개구면적 비율)을 산출함과 동시에, 상기 각 제 1 플랩(12, 12, ...) 및 상기 각 제 2 플랩(13, 13, ...)의 작동형태를 모두 "스윙"으로 설정한다. 여기서 상기 제 1 플랩(12)과 상기 제 2 플랩(13)의모든 작동형태를 "스윙"으로 설정하는 것은, 실내의 보다 넓은 범위로 골고루 상기 각 토출구(4, 4, ...)로부터의 공조풍을 토출시킬 필요가 있기 때문이다.
이러한 단계(S7)에서의 설정에 기초하여 풍량비율과 좌우풍향 및 상하풍향을 모두 변경 설정한다(단계(S8)).
다음으로 온도균일화모드에서의 실내기(Z) 능력제어로 이행한다. 즉 필요 이상으로 실내기(Z)의 능력을 요구하는 것은 절전성 확보라는 점에서 바람직하지 않으며, 따라서 능력과다인 경우에는 능력저하제어를 실행하고, 능력부족의 경우에는 능력증가제어를 실행하는 것이다. 구체적으로는 다음과 같다.
우선 단계(S9)에서, 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨을 판정한다. 즉 현재, 냉방운전 중일 경우에는 실내 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 26℃보다 높은지 낮은지, 또 현재 난방운전 중일 경우는 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은지 낮은지를 각각 판정한다. 또 이 평균온도는 상기 적외선센서(15)에 의해 검출되는 상기 각 영역 (1)~(4) 복사온도의 평균값으로서 구해진다.
여기서 부하레벨이 높다고 판단된 경우(즉, 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 높고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 낮은 경우)에는 설정온도(Ts)에 기초한 능력자동제어(단계(S10))로 이행한다. 이에 반해 부하레벨이 낮다고 판단된 경우(즉, 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 낮고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은 경우)에는, 추장설정온도(Tss)에 기초한 능력자동제어(단계(S11))로 이행한다.
우선, 설정온도(Ts)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S10)에서 현재의평균온도(Tm)와 설정온도(Ts)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정한다. 이 경우에는 능력저하제어, 예를 들어 압축기의 회전 수 저하제어 및 실내기(Z)의 상기 날개(6)의 회전 수 저하제어 등을 실행한다(단계(S13)).
이에 반해 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정한다. 이 경우에는 능력증가제어, 예를 들어 압축기의 회전 수 상승제어 및 실내기(Z)의 상기 날개(6)의 회전 수 상승제어 등을 실행한다(단계(S12)).
또 추장설정온도(Tss)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 우선 단계(S11)에서, 현재의 평균온도(Tm)와 추장설정온도(Tss)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S13)). 이에 반해 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S12)).
이와 같은 온도균일화모드에서의 운전 및 능력자동제어는, 온도균일화모드의 실행조건이 계속되는 한 반복 실행된다.
한편, 상기 단계(S5)에서, NO로 판정됐을 경우(즉 전 영역 (1)~(4) 중 사람이 존재하지 않는 영역이 적어도 하나 이상 존재하는 것으로 판정됐을 경우)에는 집중공조모드 실행으로 이행한다(단계(S14)).
집중공조모드에로 이행 후, 우선 단계(S15)에서, 각 영역 (1)~(4)의 각각에 대하여 당해 각 영역에 존재하는 사람 수를 각각 산출한다. 그리고 이 각각의 영역 (1)~(4)에서의 존재인 수에 대응하여 이 각 영역 (1)~(4)별로 최적의 집중공조를 실현하기 위해, 각 영역 (1)~(4)의 각각에 대응하는 상기 각각의 토출구(4, 4, ...)에 설치된 기류변경수단(52)별로 소요되는 작동형태를 산출한다.
존재인 수가 1 명뿐인 영역에 대해서는, 풍량비율을 "대"로 설정함과 동시에, 공조풍의 토출방향을 인체위치에 대응시키기 위해 좌우방향과 상하방향의 풍향(즉 상기 제 1 플랩(12) 및 제 2 플랩(13)의 작동형태)을 산출한다(단계(S16)).
또 사람이 존재하지 않는 영역에 대해서는 공조 자체를 필요로 하지 않는 영역이므로, 풍량비율을 "소"로 고정시킴과 동시에 좌우방향의 풍향과 상하방향의 풍향을 모두 고정시킨다(단계(S17)).
또한 복수의 사람이 존재하는 영역에서는, 가장 공조요구가 높으며 그 영역 전역을 균일하게 공조시키는 것이 요구되는 영역이다. 때문에 이영역에서는 풍량비율을 "대"로 설정함과 동시에, 공조풍의 토출방향 중 좌우방향의 풍향에 대해서는 그 작동형태를 "스윙"으로 설정함과 동시에 상하방향의 풍향에 대해서는 이를 인체위치에 대응시켜 산출한다(단계(S18)).
이들 단계(S16~18) 각각에서의 설정에 기초하여, 풍량비율과 좌우풍향 및 상하풍향이 모두 변경 설정된다(단계(S19)).
다음에 집중공조모드에서의 실내기(Z) 능력제어로 이행한다. 즉 집중공조모드에 있어서도 상술한 온도균일화모드의 경우와 마찬가지로, 필요 이상으로 실내기(Z) 능력을 요구하는 것은 절전성 확보라는 점에서 바람직하지 않다. 따라서 능력과다인 경우에는 능력저하제어를 실행하고, 능력부족인 경우에는 능력증가제어를 실행하는 것이다. 구체적으로는 다음과 같다.
우선 단계(S20)에서, 다시 한번 상기 적외선센서(15)에 의한 공조대상공간(W)의 각 영역 (1)~(4)별로 검지하고, 또 이 검지정보에 기초하여 공조대상공간(W) 전체의 온도분포와 인체위치를 각각 산출한다(단계(S21)).
다음으로, 단계(S22)에서, 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨을 판정한다. 즉, 현재 냉방운전 중일 경우에는 실내 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 26℃보다 높은지 낮은지, 또 현재 난방운전 중일 경우는 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은지 낮은지를 각각 판정한다.
부하레벨이 높다고 판단된 경우(즉 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 높고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 낮은 경우)에는 설정온도(Ts)에 기초한 능력자동제어(단계(S23))로 이행한다. 역으로 부하레벨이 낮다고 판단된 경우(즉 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 낮고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은 경우)에는, 추장설정온도(Tss)에 기초한 능력자동제어(단계(S24))로 이행한다.
우선 설정온도(Ts)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S23)에서 현재의 인체주위온도(Tp)와 설정온도(Ts)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S13)).
이에 반해 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 설정온도(Ts)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S12)).
그리고 냉방운전 시에 평균온도(Tm)와 설정온도(Ts)의 차가 소정온도(α℃)보다 클 경우, 및 난방운전 시에 설정온도(Ts)와 평균온도(Tm)의 차가 소정온도(α℃)보다 클 경우에는 모두 능력제어의 필요성이 없는 것으로 하고 제어를 복귀시킨다(단계(S23) →단계(S6)).
한편 추장설정온도(Tss)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S24)에서 현재의 인체주위온도(Tp)와 추장설정온도(Tss)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S13)).
이에 반해 냉방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 인체주위온도(Tp)가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S12)).
그리고 냉방운전 시에 평균온도(Tm)와 추장설정온도(Tss)의 차가 소정온도(β℃)보다 클 경우, 및 난방운전 시에 추장설정온도(Tss)와 평균온도(Tm)의 차가 소정온도(β℃)보다 클 경우에는 모두 능력제어의 필요성이 없는 것으로 하고 제어를 복귀시킨다(단계(S24) →단계(S6)).
이와 같은 집중공조모드에서의 운전 및 능력자동제어는, 집중공조모드의 실행조건이 계속되는 한 반복 실행된다.
(d-5) 제 5 제어예(도 19 및 도 20 참조)
제 5 제어예는, 상기 제 2 실시형태에 관한 실내기(Z)(즉 검지수단(51)으로서 적외선센서(15)와 온습도센서(16)를 구비한 구성을 갖는 것)를 대상으로 한다. 이 제 5 제어예는, 운전공조모드의 온도균일화모드와 집중공조모드 사이의 절환제어를, 상기 공조대상공간(W) 전체 부하레벨의 대소에 기초하여 자동적으로 실행되도록 한 것이다. 그리고 다른 제어예와의 커다란 차이점은, 능력자동제어의 판단기준이 되는 공조대상공간(W)의 평균온도(Tm)로서 적외선센서(15)로 검지되는 복사온도를 그대로 이용하여 구하는 것이 아닌 점이다. 이 제 5 제어예는, 이 적외선센서(15) 검출값과 온습도센서(16) 검출값에 각각 소정의 가중을 부여하여 공조대상공간(W)의 온도환경에 보다 합치된 값을 구하고, 이를 공조대상공간(W)의 측정온도로서 채용함으로써, 공조의 쾌적성과 절전성을 더 한층 촉진시키고자 한다.
즉 도 19 및 도 20의 흐름도에 나타낸 바와 같이, 우선 제어개시 후 운전형태로서 "자동운전"이 선택됐다면, 단계(S2)로 이행한다(단계(S1)).
다음에 단계(S2)에서는, 적외선센서(15)에 의한 각 영역 (1)~(4)별 복사온도의 검지와 고온부(즉 인체위치)의 검지를 실행함과 동시에, 상기 각 온습도센서(16, 16, ...)에 의해 상기 각 영역 (1)~(4) 각각에 대응하는 흡입온도를 검출한다. 그리고 이들 각 검지정보에 기초하여 공조대상공간(W) 전체의 온도분포나 인체위치 등을 산출한다(단계(S3)).
다음으로 단계(S4)에서 냉방운전 또는 난방운전의 조작신호가 입력되며, 이에 기초하여 공기조화기의 냉방운전 또는 난방운전이 개시된다(단계(S4)).
그 후 단계(S5)에서 상기 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨을 판정하고, 이를 운전공조모드의 절환 기준으로 한다. 여기서 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨 판단은, 공조대상공간(W) 전체의 평균온도(Tm)와 기준온도의 비교로 실행된다. 또 이 평균온도(Tm)는 상기 적외선센서(15)에 의해 검출되는 상기 각 영역(1)~(4) 각각의 복사온도 평균값으로서 구해진다.
즉, 단계(S5)에서 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 높은지 낮은지를, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 23℃보다 높은지 낮은지를 판정한다. 구체적으로는, 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 26℃보다 높다고 판정된 경우, 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 23℃보다 높다고 판정된 경우에는, 모두 온도균일화모드로 이행한다(단계(S6)). 이에 반해 냉방운전 시에 평균온도(Tm)가 26℃보다 낮다고 판정된 경우, 난방운전 시에 평균온도(Tm)가 23℃보다 낮다고 판정된 경우에는, 모두 집중공조모드로 이행한다(단계(S15)).
전자의 경우는 공조대상공간(W) 내의 평균온도(Tm)가 높은 경우, 즉 공조대상공간(W) 내에 많은 사람이 존재하는 상태이며, 따라서 공조대상공간(W) 전체를 균일 온도로 하는 요구가 높기 때문이다. 이에 반해 후자의 경우는 공조대상공간(W) 내의 평균온도(Tm)가 낮은 경우, 즉 공조대상공간(W) 내에 사람이 조금밖에 존재하지 않는 상태이며, 따라서 공조대상공간(W) 전체를 공조시키기보다 사람 주위를 집중적으로 공조시키는 편이 경제적이기 때문이다.
온도균일화모드로 이행(단계(S6))한 다음에는, 먼저 단계(S7)에서 공조대상공간(W) 전체의 평균온도(Tm)의 가중처리에 의한 온도보정을 실시한다. 통상이라면, 평균온도(Tm)는 상기 적외선센서(15)의 검지정보에 기초하여 구해지는 복사평균온도(Tir) 또는 상기 온습도센서(16)의 검지정보에 기초하여 구해지는 평균흡입온도(Ta) 중 하나가 채용된다. 그러나 온도균일화모드는 공조대상공간(W) 전체를 균일온도로 공조하는 것이며 개별 인체 자체를 대상으로 하는 것이 아닌 점에서, 복사평균온도(Tir)와 평균흡입온도(Ta) 중 인체의 존재에 지배되는 비율이 높은 복사평균온도(Tir)보다 평균흡입온도(Ta)에 비중을 두고 상기 평균온도(Tm)를 산출하는 것이 바람직하다.
이러한 관점으로부터, 이 제어예에서는 평균흡입온도(Ta)의 가중계수를 (0.5~1)로 하고, 복사평균온도(Tir)의 가중계수를 (0.5~0)으로 하여, 보정평균온도(Tm')를 Tm'=(0.5~1)Ta+(0.5~0)Tir로서 구하고, 이를 공조대상공간(W)의 측정온도로 하여 이하의 능력자동제어에 반영시키도록 한다.
다음, 단계(S8)에서, 상기 실내기(Z)의 상기 각 토출구(4, 4, ...) 상호간의 풍량비율(각 토출구(4, 4, ...) 각각에서의 상기 풍량분배기구(10, 10, ...)의 개구면적 비율)을 산출함과 동시에, 상기 각 제 1 플랩(12, 12, ...) 및 상기 각 제 2 플랩(13, 13, ...)의 작동형태를 모두 "스윙"으로 설정한다. 여기서 상기 제 1 플랩(12)과 상기 제 2 플랩(13)의 모든 작동형태를 "스윙"으로 설정하는 것은, 실내의 보다 넓은 범위로 골고루 상기 각 토출구(4, 4, ...)로부터의 공조풍을 토출시킬 필요가 있기 때문이다.
이러한 단계(S8)에서의 설정에 기초하여 풍량비율과 좌우풍향 및 상하풍향을 모두 변경 설정한다(단계(S9)).
그 다음 온도균일화모드에서의 실내기(Z) 능력제어로 이행한다. 즉 필요 이상으로 실내기(Z)의 능력을 요구하는 것은 절전성 확보라는 점에서 바람직하지 않다. 따라서 능력과다인 경우에는 능력저하제어를 실행하고, 능력부족의 경우에는 능력증가제어를 실행하는 것이다. 구체적으로는 다음과 같다.
우선 단계(S10)에서, 공기조화기 본체의 운전모드가 냉방모드인지 난방모드인지를 판정하고, 냉방모드일 경우에는 설정온도에 의한 능력자동제어로 이행하며(단계(S11)), 난방모드일 경우에는 추장설정온도에 의한 능력자동제어로 이행한다(단계(S12)). 여기서 본체의 운전모드에 따라 능력자동제어 형태의 선택을 하도록 한 것은, 온도균일화모드에서는 공조대상공간(W)의 평균온도(Tm)가 높기 때문에, 냉방운전에서는 그 부하레벨이 크므로 설정온도에 의한 공조가 바람직하고, 반면에 난방운전에서는 그 부하레벨이 낮으므로 추장설정온도에 의한 공조가 바람직하기 때문이다.
설정온도에 의한 능력자동제어에 있어서는, 먼저 단계(S11)에서 보정평균온도(Tm')와 설정온도(Ts)를 비교한다. 여기서 보정평균온도(Tm')가 설정온도(Ts)보다 낮을 때는 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어, 예를 들어 압축기의 회전 수 저하제어 및 실내기(Z)의 상기 날개(6) 회전수 저하제어 등을 실행한다(단계(S14)).
이에 반해 보정평균온도(Tm')가 설정온도(Ts)보다 높을 때는 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어, 예를 들어 압축기의 회전 수 상승제어 및 실내기(Z)의 상기 날개(6) 회전수 상승제어 등을 실행한다(단계(S13)).
한편, 추장설정온도(Tss)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 우선 단계(S12)에서, 현재의 보정평균온도(Tm')와 추장설정온도(Tss)를 비교한다. 그리고 보정평균온도(Tm')가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때는, 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S14)). 이에 반해 보정평균온도(Tm')가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때는, 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S13)).
이와 같은 온도균일화모드에서의 운전 및 능력자동제어는, 온도균일화모드의 실행조건이 계속되는 한 반복 실행된다.
한편, 상기 단계(S5)에서 집중공조모드가 선택됐을 경우에는 집중공조모드 실행으로 이행한다(단계(S15)).
집중공조모드에로 이행 후, 우선 단계(S16)에서 공조대상공간(W) 전체의 평균온도(Tm)와 인체주위온도(Tp)의 가중처리에 의한 온도보정을 각각 실행한다. 통상이라면, 평균온도(Tm)는 상기 적외선센서(15)의 검지정보에 기초하여 구해지는 복사평균온도(Tir) 또는 상기 온습도센서(16)의 검지정보에 기초하여 구해지는 평균흡입온도(Ta) 중 하나가 채용된다. 그러나 집중공조모드는 공조대상공간(W) 전체를 대상으로 하는 것이 아니며, 그곳에 존재하는 인체 주위의 공조를 대상으로 하는 것인 점에서, 복사평균온도(Tir)와 평균흡입온도(Ta) 중 평균흡입온도(Ta)보다 인체의 존재에 지배되는 비율이 높은 복사평균온도(Tir)에 비중을 두고 상기 평균온도(Tm)를 산출하는 것이 바람직하다.
이러한 관점으로부터, 이 제어예에 있어서 보정평균온도(Tm')에 대해서는, 평균흡입온도(Ta)의 가중계수를 (0.5~0)로 하고, 복사평균온도(Tir)의 가중계수를 (0.5~1)로 하여, 보정평균온도(Tm')를 Tm'=(0.5~0)Ta+(0.5~1)Tir로서 구한다. 또 보정인체주위온도(Tp')에 대해서는 소정 영역의 평균흡입온도(Tae)의 가중계수를(0.5~0)으로 하고, 소정 영역의 복사평균온도(Tire)의 가중계수를 (0.5~1)로 하여, 보정인체주위온도(Tp')를, Tp'=(0.5~0)Tae+(0.5~1)Tire로서 구한다. 그리고 이들 보정값을 공조대상공간(W)의 측정온도로서 이하의 능력자동제어에 반영시키도록 한다.
다음, 단계(S17)에서 각 영역 (1)~(4) 각각에 대하여 당해 각 영역에 존재하는 사람 수를 각각 산출한다. 이 각 영역 (1)~(4) 각각의 존재인 수에 대응하여 각 영역 (1)~(4)별로 최적의 집중공조를 실현하기 위해, 각 영역 (1)~(4) 각각에 대응하는 상기 각 토출구(4, 4, ...) 각각에 설치된 기류변경수단(52)별로 소요되는 작동형태를 산출한다.
즉, 존재인 수가 1 명뿐인 영역에 대해서는, 풍량비율을 "대"로 설정함과 동시에, 공조풍의 토출방향을 인체위치에 대응시키기 위해 좌우방향과 상하방향의 풍향(즉 상기 제 1 플랩(12) 및 제 2 플랩(13)의 작동형태)을 산출한다(단계(S18)).
또 사람이 존재하지 않는 영역에 대해서는 공조 자체를 필요로 하지 않는 영역이므로, 풍량비율을 "소"로 고정시킴과 동시에 좌우방향의 풍향과 상하방향의 풍향을 모두 고정시킨다(단계(S19)).
또한 복수의 사람이 존재하는 영역에서는, 가장 공조요구가 높으며 그 영역 전역을 균일하게 공조시키는 것이 요구되는 영역이다. 때문에 이영역에서는 풍량비율을 "대"로 설정함과 동시에, 공조풍의 토출방향 중 좌우방향의 풍향에 대해서는 그 작동형태를 "스윙"으로 설정함과 동시에 상하방향의 풍향에 대해서는 이를 인체위치에 대응시켜 산출한다(단계(S20)).
이들 단계(S18~20) 각각에서의 설정에 기초하여, 풍량비율과 좌우풍향 및 상하풍향이 모두 변경 설정된다(단계(S21)).
다음에 집중공조모드에서의 실내기(Z) 능력제어로 이행한다. 즉 집중공조모드에 있어서도 상술한 온도균일화모드의 경우와 마찬가지로, 필요 이상으로 실내기(Z) 능력을 요구하는 것은 절전성 확보라는 점에서 바람직하지 않다. 따라서 능력과다인 경우에는 능력저하제어를 실행하고, 능력부족인 경우에는 능력증가제어를 실행함과 동시에, 능력과다상태 및 능력부족상태가 소정범위 내에서 제어상 무시할 수 있는 범위일 경우에는, 아무런 능력제어를 실시하지 않고 제어를 복귀시킨다. 구체적으로는 다음과 같다.
우선 단계(S22)에서, 다시 한번 상기 적외선센서(15)와 온습도센서(16)에 의해 공조대상공간(W)의 각 영역 (1)~(4)별로 검지하고, 또 이 검지정보에 기초하여 공조대상공간(W) 전체의 온도분포와 인체위치를 각각 산출한다(단계(S23)).
다음으로, 단계(S24)에서, 공조대상공간(W) 전체의 부하레벨을 판정한다. 즉, 현재 냉방운전 중일 경우에는 실내 전 영역 (1)~(4)의 평균온도(Tm)가 26℃보다 높은지 낮은지를 판정한다. 이에 반해, 난방운전 중일 경우에는 평균온도(Tm)가 23℃와 18℃의 범위 내에 있는지, 아니면 18℃보다 낮은지를 판정한다.
부하레벨이 높다고 판단된 경우(즉 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 높고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 18℃보다 낮은 경우)에는 설정온도(Ts)에 기초한 능력자동제어(단계(S25))로 이행한다. 역으로 부하레벨이 낮다고 판단된 경우(즉 냉방운전에서는 평균온도(Tm)가 26℃보다 낮고, 난방운전에서는 평균온도(Tm)가 18℃와 23℃의 범위일 경우)에는, 추장설정온도(Tss)에 기초한 능력자동제어(단계(S26))로 이행한다.
우선 설정온도(Ts)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S25)에서 현재의 보정인체주위온도(Tp')와 설정온도(Ts)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 보정인체주위온도(Tp')가 설정온도(Ts)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 보정인체주위온도(Tp')가 설정온도(Ts)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S14)).
이에 반해 냉방운전 시에 보정인체주위온도(Tp')가 설정온도(Ts)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 보정인체주위온도(Tp')가 설정온도(Ts)보다 낮을 때는, 모두공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S13)).
그리고 냉방운전 시에 보정평균온도(Tm')와 설정온도(Ts)의 차가 소정온도(α℃)보다 클 경우, 및 난방운전 시에 설정온도(Ts)와 보정평균온도(Tm')의 차가 소정온도(α℃)보다 클 경우에는, 모두 능력제어의 필요성이 없는 것으로 하고 제어를 복귀시킨다(단계(S25) →단계(S6)).
한편 추장설정온도(Tss)에 의한 능력자동제어에 있어서는, 단계(S26)에서 현재의 보정인체주위온도(Tp')와 추장설정온도(Tss)를 비교한다. 여기서 냉방운전 시에 보정인체주위온도(Tp')가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때, 및 난방운전 시에 보정인체주위온도(Tp')가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때는, 모두 공조능력이 과다상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력저하제어를 실행한다(단계(S14)).
이에 반해 냉방운전 시에 보정인체주위온도(Tp')가 추장설정온도(Tss)보다 높을 때, 및 난방운전 시에 보정인체주위온도(Tp')가 추장설정온도(Tss)보다 낮을 때는, 모두 공조능력이 부족상태인 것으로 판정하고, 이 경우에는 능력증가제어를 실행한다(단계(S13)).
그리고 냉방운전 시에 보정평균온도(Tm')와 추장설정온도(Tss)의 차가 소정온도(β℃)보다 클 경우, 및 난방운전 시에 추장설정온도(Tss)와 보정평균온도(Tm')의 차가 소정온도(β℃)보다 클 경우에는 모두 능력제어의 필요성이 없는 것으로 하고 제어를 복귀시킨다(단계(S26) →단계(S6)).
이와 같은 집중공조모드에서의 운전 및 능력자동제어는, 집중공조모드의 실행조건이 계속되는 한 반복 실행된다.