KR100423972B1 - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

개시된 발명은 냉매 압력이 저하되어 저압스위치가 오프되더라도 실내기에 전원을 공급하여 전기히터를 이용한 난방운전을 수행할 수 있도록 한 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 저압스위치가 오프되더라도 실내기에 설치된 전기히터를 이용하여 난방운전을 수행하도록 상기 실내기로 전원을 공급하기 위한 전원공급수단을 포함한다. 상기 전원공급수단은 외기온도가 미리 설정된 기준온도 이하이면 저압스위치에 병렬 연결된 릴레이를 구동하여 실내기로 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법{AIR CONDITIONER AND THEROF CONTROL METHOD}

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 냉매 압력이 저하되어 저압스위치가 오프되더라도 실내기에 전원을 공급하여 전기히터를 이용한 난방운전을 수행할 수 있도록 한 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 종래 기술에 의한 공기조화기는 냉방시에는 냉매사이클을 사용하여 냉방을 수행하고, 난방시에는 전기히터를 사용하여 난방을 수행한다.

이러한 종래 기술에 의한 공기조화기의 실내기는 도 1에 도시한 바와 같이 실내공기를 흡입하고 토출하기 위하여 본체(1)의 전면 하부와 상부에 형성된 흡입구(2) 및 토출구(4)와, 상기 흡입구(2)를 통해 흡입되는 실내공기 중에 부유하는 이물질 등을 걸러내기 위해 흡입구(2)의 뒤쪽에 설치된 공기필터(3)와, 상기 토출구(4)를 통해 토출되는 공기를 상하 및 좌우 방향으로 풍향조절하도록 토출구(4)에 장착된 풍향조절날개(6)와, 상기 흡입구(2)를 통해 실내공기를 흡입하여 실내로 토출되도록 덕트(8)내에 장착된 실내팬모터(7)와, 상기 흡입구(2)의 뒤쪽에 설치되어 상기 흡입구(2)를 통해 흡입된 공기를 열교환하여 냉방하는 실내열교환기(5)와, 상기 덕트(8)의 상부에 장착되어 상기 흡입구(2)를 통해 흡입된 공기를 열교환하여 난방하는 전기히터(9)로 이루어져 있다.

또한, 종래 기술의 공기조화기는 냉매 압력이 저하되어 압축기가 손상되는 것을 방지하기 위해 압축기 흡입측에 설치되는 저압스위치(low pressure switch)를 구비하고 있다.

도 2를 참고하여, 외부 전원(10)과 실내기 사이에 연결된 파워릴레이(11)의 코일에 저압스위치(12)를 직렬 연결하고, 상기 저압스위치(12)의 작동에 의해 파워릴레이(11)의 접점이 온 또는 오프되어 전원을 공급 또는 차단한다. 일예로 압축기 흡입측 냉매 압력이 기준압력 보다 높은 상태에서 저압스위치(12)가 온됨에 따라파워릴레이(11)의 코일로 구동전원(+12V)을 공급하고, 압축기 흡입측 냉매 압력이 기준 압력이하로 저하되면 저압스위치(12)가 오프됨에 따라 파워릴레이(11)의 코일로 공급되는 구동전원(+12V)을 차단한다.

상기 저압스위치(12)가 온상태를 유지할 경우 실내기마이콤(13)이 전기히터 구동부(14)를 제어하여 전기히터(9)를 구동시킴으로써 난방운전을 수행할 수 있다.

그러나 종래 기술에 따르면 냉매 압력이 저하되어 압축기 흡입측에 설치된 저압스위치가 오프되면 이와 연동하여 파워릴레이가 오프되어 실내기로 공급되는 전원이 차단되기 때문에 전기히터를 이용한 난방운전을 수행하지 못하는 문제점이 있었다.

즉, 겨울철과 같이 외기온도가 낮은 경우에는 통상적으로 냉방운전을 실시하지 않기 때문에 압축기를 보호하기 위해 저압스위치를 작동시킬 필요가 없음에도 불구하고 낮은 외기온도에서 냉매 압력이 저하되어 저압스위치를 작동시킴에 따라 전기히터를 이용한 난방운전을 실시할 수 없었다.

본 발명은 전술한 기술 배경하에서 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 혹한기 냉매 압력이 저하되어 저압스위치가 오프되더라도 실내기로 전원을 공급함으로써 전기히터에 의한 난방운전을 수행할 수 있도록 한 공기조화기 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 공기조화기의 실내기의 단면도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 공기조화기의 회로구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 회로구성도이다.

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기마이콤의 제어동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

9 : 전기히터 10 : 외부전원

11 : 파워릴레이 12 : 저압스위치

20 : 외기온도감지부 21 : 실외기마이콤

22 : 릴레이구동부 23 : 릴레이

상기와 같은 본 발명의 목적은 압축기의 흡입측 냉매 압력이 저하되는 경우실외기에서 실내기로 공급되는 전원을 차단하기 위한 저압스위치를 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 저압스위치가 오프되더라도 실내기에 설치된 전기히터를 이용하여 난방운전을 수행하도록 상기 실내기로 전원을 공급하기 위한 전원공급수단에 의하여 달성된다.

상기 전원공급수단은 외기온도가 미리 설정된 기준온도 이하이면 상기 실내기로 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 전원공급수단은 상기 저압스위치와 병렬 연결된 릴레이; 외기온도를 감지하기 위한 외기온도감지부; 감지된 외기온도가 미리 설정된 기준온도 이하이면 상기 릴레이를 온시키기 위한 릴레이 구동신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부의 릴레이구동신호에 따라 상기 릴레이를 온시키는 릴레이구동부를 포함한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 압축기의 흡입측 냉매 압력이 저하되는 경우 실외기에 마련된 저압스위치가 오프되어 실내기로 공급되는 전원을 차단하는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 난방운전 모드인가를 판단하는 단계; 난방운전 모드에서 상기 저압스위치가 오프되더라도 상기 실내기로 전원을 공급하는 단계; 및 상기 실내기에 설치된 전원히터를 구동하여 난방운전을 수행하는 단계에 의하여 달성된다.

상기 전원 공급단계는 난방운전 모드에서 외기온도를 감지하는 단계; 감지된 외기온도가 기준온도 이하인지를 판단하는 단계; 및 감지된 외기온도가 기준온도 이하이면 상기 저압스위치에 병렬연결된 릴레이를 구동하여 상기 실내기로 전원을 공급하는 단계로 이루어진다.

이하에서 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 회로구성도로서, 종래와 동일 기능의 동일 구성요소에 대해서는 동일 부호를 인용한다.

도시한 바와 같이, 본 발명은 외부 전원(10)과 실내기를 연결하는 전원선에 연결된 파워릴레이(11)와, 상기 파워릴레이(11)의 코일에 직렬 연결된 저압스위치(12)와, 실내기에 설치되어 전기히터(9)의 작동을 제어하는 실내기마이콤(13)과 상기 실내기마이콤(13)의 제어에 따라 전기히터(9)를 구동하기 위한 전기히터구동부(14)를 구비한다.

또한 본 발명은 저압스위치(12)에 병렬 연결된 릴레이(23)와, 상기 릴레이(23)를 구동하기 위한 릴레이구동부(22)와, 외기온도를 감지하기 위한 외기온도감지부(20)와, 상기 외기온도감지부(20)에 의하여 감지된 외기온도에 따라 상기 릴레이(23)를 구동하기 위한 릴레이구동신호를 상기 릴레이구동부(22)로 출력하는 실외기마이콤(21)을 포함한다.

상기 실외기마이콤(21)은 상기 외기온도감지부(20)를 통하여 감지된 외기온도와 미리 설정된 기준온도를 비교하여 상기 릴레이(23)를 구동여부를 결정한다. 즉, 상기 실외기마이콤(21)은 겨울철과 같이 외기온도가 떨어져 상기 저압스위치(12)가 오프될 우려가 있을 때 실내기로 공급되는 외부 전원(10)이 차단될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 상기 릴레이(23)를 온시키는 것이다. 여기서, 상기 기준온도는 외기온도가 낮은 관계로 냉매 압력이 저하되어 압축기 흡입측에설치된 상기 저압스위치(10)가 오프되는 온도를 말하며, 바람직하게는 약 -10℃로 설정한다.

상기 실외기마이콤(21)은 상기 실내기마이콤(13과 통신선(미도시)를 통하여 공기조화기의 운전모드가 난방운전 모드인지를 판단하고, 난방운전 모드에서 감지된 외기온도에 따라 릴레이(23)의 구동을 제어한다.

상기 외기온도감지부(20)는 써미스터(TH)와 저항(R1)(R2)으로 이루어지고, 외기온도에 상응하는 감지신호를 실내기마이콤(21)으로 출력하는데, 이는 상기 써미스터(TH)의 저항값이 외기온도에 따라 변하기 때문이다.

상기 릴레이구동부(22)는 저항(R3)과 트랜지스터(TR)로 이루어지고, 상기 트랜지스터(TR)는 상기 실외기마이콤(21)으로부터 출력되는 릴레이구동신호에 따라 온 또는 오프된다, 즉, 상기 실외기마이콤(21)이 감지된 외기온도가 기준온도 보다 낮으면 상기 릴레이(23)를 온시키기 위한 릴레이구동신호를 상기 릴레이구동부(22)로 출력하고 이에 따라 상기 트랜지스터(TR)가 온됨에 따라 구동전원(+12V)이 릴레이(23)의 코일에 공급되어 릴레이(23)의 접점이 온된다. 또 상기 실외기마이콤(21)이 상기 릴레이(23)를 오프시키기 위한 릴레이구동신호를 출력하는 경우 상기 트랜지스터(TR)가 오프됨에 따라 구동전원(+12V)이 릴레이(23)의 코일에 공급되지 않아 릴레이(23)의 접점이 오프된다.

상기 저압스위치(12)는 압축기 흡입측에 설치되어 냉매 압력이 기준 압력 이하로 저하되면 오프된다. 이때, 상기 실외기마이콤(21)이 릴레이(23)를 온시키기 때문에 외부 전원(10)이 차단되지 않고 실내기로 공급된다. 따라서,실내기마이콤(13)은 사용자에 의해 설정된 난방운전을 수행하기 위한 히터구동신호를 전기히터구동부(14)로 출력하여 전기히터(9)를 구동시킬 수 있다.

즉, 상기 저압스위치(12)가 오프되더라도 상기 릴레이(23)가 온되면 구동전원(+12V)이 파워릴레이(11)의 코일에 공급되어 전류가 흐르므로 파워릴레이(11)의 접점이 온되어 외부 전원(10)을 실내기로 공급할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기마이콤의 제어동작을 도 4에 따라 설명한다.

상기 실외기마이콤(21)은 상기 실내기 마이콤(13)과 통신선을 통하여 상호 통신하여 현재의 공기조화기의 운전모드가 난방운전 모드인가를 판단한다(S10). 그 판단결과 난방운전 모드가 아니면 해당 운전모드에 따라 공기조화기를 운전하기 위하여 리턴하고, 난방운전 모드인 경우 외기온도감지부(20)를 통해 입력되는 감지신호에 따라 외기온도를 감지한다(S20).

이어 상기 실외기마이콤(21)은 감지된 외기온도가 미리 설정된 기준온도 이하인지를 판단한다(S30). 여기서, 기준온도는 혹한기와 같이 외기온도가 저하되는 관계로 냉매 압력이 저하되어 압축기 흡입측에 설치된 상기 저압스위치(10)가 오프되는 온도를 말한다.

단계 S30의 판단결과 감지된 외기온도가 기준온도 이하이면 릴레이(23)를 온시키기 위한 릴레이구동신호를 상기 릴레이구동부(22)로 출력하고, 이에 따라 트랜지스터(TR)가 온됨에 따라 릴레이(23)의 접점이 온된다. 따라서, 상기 저압스위치(12)가 오프되더라도 파워릴레이(11)가 온되기 때문에 외부 전원(10)이실내기로 공급되고 이후 실내기마이콤(13)의 제어에 따라 전기히터(9)를 구동하여 난방운전을 수행할 수 있다.

단계 S30의 판단결과 감지된 외기온도가 기준온도 이하가 아니면 릴레이(23)를 오프시키기 위한 릴레이구동신호를 상기 릴레이구동부(22)로 출력하고, 이에 따라 트랜지스터(TR)가 오프됨에 따라 릴레이(23)의 접점이 오프된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 겨울철과 같이 외기온도가 낮은 경우 냉매 압력이 저하되는 관계로 저압스위치가 오프되더라도 그 저압스위치에 병렬 연결된 릴레이를 통하여 파워릴레이를 구동할 수 있어서 외부 전원을 실내기로 공급하여 전기히터를 이용한 난방운전을 정상적으로 수행할 수 있다.

Claims (5)

1. 압축기의 흡입측 냉매 압력이 저하되는 경우 실외기에서 실내기로 공급되는 전원을 차단하기 위한 저압스위치를 구비한 공기조화기에 있어서,

   상기 저압스위치가 오프되더라도 실내기에 설치된 전기히터를 이용하여 난방운전을 수행하도록 상기 실내기로 전원을 공급하기 위한 전원공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전원공급수단은 외기온도가 미리 설정된 기준온도 이하이면 상기 실내기로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 전원공급수단은

   상기 저압스위치와 병렬 연결된 릴레이;

   외기온도를 감지하기 위한 외기온도감지부;

   감지된 외기온도가 미리 설정된 기준온도 이하이면 상기 릴레이를 온시키기 위한 릴레이 구동신호를 출력하는 제어부; 및

   상기 제어부의 릴레이구동신호에 따라 상기 릴레이를 온시키는 릴레이구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 압축기의 흡입측 냉매 압력이 저하되는 경우 실외기에 마련된 저압스위치가 오프되어 실내기로 공급되는 전원을 차단하는 공기조화기의 제어방법에 있어서,

   난방운전 모드인가를 판단하는 단계;

   난방운전 모드에서 상기 저압스위치가 오프되더라도 상기 실내기로 전원을 공급하는 단계; 및

   상기 실내기에 설치된 전원히터를 구동하여 난방운전을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 전원 공급단계는

   난방운전 모드에서 외기온도를 감지하는 단계;

   감지된 외기온도가 기준온도 이하인지를 판단하는 단계; 및

   감지된 외기온도가 기준온도 이하이면 상기 저압스위치에 병렬연결된 릴레이를 구동하여 상기 실내기로 전원을 공급하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.