KR100439327B1 - 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛 - Google Patents

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KR100439327B1 KR10-2001-7005125A KR20017005125A KR100439327B1 KR 100439327 B1 KR100439327 B1 KR 100439327B1 KR 20017005125 A KR20017005125 A KR 20017005125A KR 100439327 B1 KR100439327 B1 KR 100439327B1
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고바야시다카시
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Abstract

실외기(2)가 압축기의 ON/OFF 신호를 수신하기 위한 신호선 접속부(21)를 포함한 경우, 공기 조화기의 실외기용 구동 제어 유닛(30)은 가변 주파수의 전력을 압축기(22)에 공급하는 인버터 장치(32)와, 상기 신호선 접속부(21)를 통해서 수신된 압축기의 ON/OFF 신호가 OFF 상태에서 ON 상태로 변화할 때 압축기(22)의 회전수를 점진적으로 상승시키도록 상기 인버터 장치(32)를 제어하는 제어 장치(33)를 포함한다. 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛(30)은 일반적인 열 펌프 방식의 공기조화기를 변경하지 않고 사용하여 실외기에 장착하는 것만으로 인버터 방식의 공기조화기를 구성할 수 있다.

Description

공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛{OUTDOOR MACHINE DRIVE CONTROL UNIT IN AN AIR CONDITIONER}
실외기와 실내기로 구성된 분리 형태의 공기조화기는 공조 부하에 따라서 회전 속도가 일정한 압축기를 ON/OFF 제어하는 이른바 일반적인 열 펌프 방식의 공기조화기, 및 공조 부하에 따라서 압축기를 출력 제어하고 운전하는 이른바 인버터 방식의 공기조화기를 포함한다. 그 중에서, 상기 인버터 방식은 에너지를 절약하고, 무단계(無段階)·높은 응답성의 속도 제어가 가능하고, 보조 장치 없이 일반적인 목적의 모터의 속도를 제어할 수 있으며, 모터의 기동 전류가 적은 장점이 있다.
그 다음, 일반적인 열 펌프 방식의 공기조화기를 인버터 방식의 공기조화기로 개조하려는 시도가 있었다. 그러나, 이들 간에 제어 방법의 차이가 크기 때문에 개조는 쉽지 않았다. 본 발명의 적용 대상인 일반적인 열 펌프 방식의 공기조화기의 구조는 하기에 자세히 설명되어 인터버 방식의 공기조화기와의 차이점이 명백해질 것이다.
도 17은 일반적인 열 펌프 방식의 공기조화기의 제어 회로도이다. 이 공기조화기에는 실내기(1)와 실외기(2)가 복수의 크로스오버(cross over) 라인(3)에 의해 접속되어 있다. 실내기(1)는 전원 접속 단자(11)와 실내기측 접속 단자(13)를 구비하고 있다. 이 중에서, 전원 접속 단자(11)는 전원선 접속부(L, N)와 접지선 접속부(E)를 포함한다. 실내기측 접속 단자(13)는 전원선 접속부(N), 압축기의 ON/OFF 신호를 송신하기 위한 제 1 신호선 접속부, 실외팬의 ON/OFF 신호를 송신하기 위한 제 2 신호선 접속부, 사방 밸브를 냉방측 또는 난방측으로 전환하기 위한 ON/OFF 신호를 송신하는 제 3 신호선 접속부, 및 접지선 접속부(E)를 포함한다.
그리고, 전원 접속 단자(11)의 전원선 접속부(N)는 실내기측 접속 단자(13)의 전원선 접속부(N)에 직접 접속된다. 전원 접속 단자(11)의 전원선 접속부(L)는 실내 제어부(12)를 구성하는 압축기용 릴레이 접점(18A), 실외팬용 릴레이 접점(18B) 및 사방 밸브용 릴레이 접점(18C)을 통해서 실내기측 접속 단자(13)의 제 1 , 제 2 및 제 3 신호선 접속부에 접속되어 있다. 실내 제어부(12)는 마이크로컴퓨터 유닛(이하, MCU로 약칭함)(14)을 구비하여 온도 센서(16)에 의해 검출된 실내 온도와 온도 센서(17)에 의해 검출된 실내 열 교환기의 온도 등에 따라서 실내팬(15)을 제어하고, 릴레이 접점(18A, 18B 및 18C)의 ON/OFF 상태를 제어하도록 구성되어 있다.
한편, 실외기(2)는 실외기측 접속 단자(21)에 접속된 압축기(22),실외팬(23) 및 사방 밸브(25)를 포함한다. 이 중에서, 실외기측 접속 단자(21)는 전원선 접속부(N), 압축기의 ON/OFF 신호를 수신하기 위한 제 1 신호선 접속부, 실외팬의 ON/OFF 신호를 수신하기 위한 제 2 신호선 접속부, 사방 밸브를 냉방측 또는 난방측으로 전환하기 위한 ON/OFF 신호를 수신하는 제 3 신호선 접속부, 및 접지선 접속부(E)를 포함하고, 상기 선들은 복수의 크로스 오버 라인(3)에 의해 실내기측 접속 단자(13)의 대응하는 접속부에 접속되어 있다.
또한, 실외기(2)에 있어서, 압축기(22)의 일단(一端)이 제 1 신호선 접속부에 접속되고, 그의 타단(他端)은 전원선 접속부(N)에 접속된다. 추가로, 진상(進相) 권선 단자는 진상 컨덴서(26)를 통해서 전원선 접속부(N)에 접속된다. 실외팬(23)의 일단이 제 2 신호선 접속부에 접속되고, 그의 타단이 전원선 접속부(N)에 접속된다. 추가로, 진상 권선 단자가 진상 컨덴서(24)를 통해서 전원선 접속부(N)에 접속된다. 사방 밸브(25)의 일단은 제 3 신호선 접속부에 접속되고, 그의 타단은 전원선 접속부(N)에 접속된다.
상기에 기술된 구조에서, 실내 제어부(12)를 구성하는 MCU(14)는 외부로부터 지시된 운전 모드, 온도 센서(16, 17)에 의해 검출된 온도 등에 따라서 실내팬(15)을 제어하여 운전 또는 정지시키고, 릴레이 접점(18A, 18B 및 18C)의 ON/OFF 상태를 제어한다. 크로스오버 라인(3)을 통해서 이 ON/OFF 신호가 실외기(2)에 송신된다. 이에 의해서, 압축기(22)의 운전 또는 정지, 실외팬(23)의 운전 또는 정지, 및 사방 밸브의 여자 또는 비여자가 제어되어 주지된 난방 운전, 냉방 운전 또는 제상(除霜) 운전이 실행된다.
이에 반해서, 본 발명의 적용 대상이 아닌 인버터 방식의 공기조화기는 도면에서 그의 설명을 생략하고, 그의 개략적인 설명은 하기에 기술된다.
원격 제어기로부터의 지령과 온도 센서로부터의 신호가 실내 제어부를 구성하는 MCU에 의해 연산 처리되고, 실내팬의 풍량을 제외한 운전 정보가 일련의 신호의 형태로 크로스오버 라인을 통해서 실외기에 송신된다. 교류 전원은 실내 제어부의 파워 릴레이를 통해서 실외기에 송신된다. 실외기에 공급된 전원 전압은 일반적으로 인버터 장치로 불리우는 컨버터부에서 직류 전류로 변환되고, 인버터부에서 의사 3상 교류 전류가 된다. 실내 제어기로부터 운전 지령 신호로서 공급된 일련의 신호는 실외 제어부를 구성하는 MCU에서 그 내용이 해독되고, 실외기의 센서로부터의 정보와 혼합되어 연산된다. 그 다음, 결정된 실제 운전 주파수 신호가 구동 신호로서 인버터부에 공급된다. 인버터부는 구동 신호로 트랜지스터 모듈을 스위칭하여, 의사 3상 교류 전류로서 압축기에 출력된다.
상기에 기술된 바와 같이, 일반적인 열 펌프 방식의 공기조화기와 인버터 형태의 공기조화기는 실내기와 실외기에서 구조적인 견지와 신호 처리의 방법에서 다르고, 전송된 신호도 다르다. 따라서, 일반적인 열 펌프 방식의 공기조화기를 개조하여 인버터 형태의 공기조화기의 기능을 갖도록 하는 것은 시스템적으로 어려운 것으로 판단되었다.
본 발명은 이러한 사정을 고려한 것으로, 본 발명의 목적은 일반적인 열 펌프 방식의 실내기를 변경하지 않고 사용하여, 실외기에 탑재하는 것만으로 인버터 방식의 공기조화기를 구성할 수 있는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명은 실외기가 압축기의 ON/OFF 신호를 수신하기 위한 신호선 접속부를 구비한 분리형의 공기조화기에 관한 것으로, 특히, 실내기로부터의 ON/OFF 신호에 따라서 압축기를 구동하고 출력을 제어하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기 구동 제어 유닛의 제 1 실시예가 장착된 공기조화기 전체의 제어 회로도.
도 2는 도 1에 도시된 제 1 실시예의 주요 구성 요소인 마이크로컴퓨터의 하나의 기능에 대응하는 처리 절차를 나타내는 흐름도.
도 3은 도 1에 도시된 제 1 실시예의 주요 구성 요소인 마이크로컴퓨터의 다른 기능에 대응하는 처리 절차를 나타내는 흐름도.
도 4는 도 3에 도시된 마이크로컴퓨터의 처리 절차에 대응하는 정지 시간과 운전 주파수 사이의 관계를 나타내는 타임 차트.
도 5는 도 1에 도시된 제 1 실시예의 주요 구성 요소인 마이크로컴퓨터의 또 다른 기능에 대응하는 처리 절차를 나타내는 흐름도.
도 6은 도 5에 도시된 마이크로컴퓨터의 처리 절차에 대응하는 온도차와 운전 주파수 사이의 관계를 나타내는 그래프.
도 7은 도 5에 도시된 마이크로컴퓨터의 처리 절차에 대응하는 수신 신호와 실제 동작 상태 사이의 관계를 나타내는 타임 차트.
도 8은 도 1에 도시된 제 1 실시예의 주요 구성 요소인 마이크로컴퓨터의 다른 기능에 대응하는 처리 절차를 나타내는 흐름도.
도 9는 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛의 제 2 실시예를 실외기에 장착한 제어 회로도.
도 10은 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛의 제 3 실시예를 실외기에 장착한 제어 회로도.
도 11은 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛의 제 4 실시예를 실외기에 장착한 제어 회로도.
도 12는 도 11에 도시된 제 4 실시예의 주요 구성 요소인 마이크로컴퓨터의 기능에 대응하는 처리 절차를 나타내는 흐름도.
도 13은 도 11에 도시된 마이크로컴퓨터의 처리 절차에 대응하는 실제 동작 상태를 나타내는 타임 차트.
도 14는 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛의 제 5 실시예를 멀티 타입의 공기조화기의 실외기에 장착한 제어 회로도.
도 15는 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛의 제 1 실시예 내지 제 5 실시예의 주요 구성 요소인 단락 통전 장치와 그의 제어기, 및 인버터 장치의 정류, 평활부의 세부 구성을 나타내는 회로도.
도 16은 도 14에 도시된 주요 구성 요소의 동작을 설명하기 위한 파형도.
도 17은 본 발명의 적용 대상인 일반적인 열 펌프 방식의 공기조화기의 제어 회로도.
본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛은 실외기에 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위하여 제공된 신호선 접속부를 갖는 분리형의 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛으로, 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치, 및 신호선 접속부를 통해 수신된 압축기의 ON/OFF 신호가 OFF 상태에서 ON 상태로 변화할 때 압축기의 회전수를 점진적으로 증가시키도록 인버터 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛은 실외기에 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위하여 제공된 신호선 접속부를 갖는 분리형의 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛으로, 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치, 및 상기 신호선 접속부를 통해 수신된 압축기의 ON/OFF 신호가 OFF 상태에서 ON 상태로 변화할 때 압축기의 회전수가 미리 설정된 설정 회전수로 상승하도록 인버터 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛의 경우에, 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태에서 OFF 상태로 변화할 경우, 제어 장치는 압축기의 회전수를 점진적으로 감소시키도록 인버터 장치를 제어할 수 있다.
또한, 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태에서 OFF 상태로 변화할 경우, 제어 장치는 압축기의 회전수를 미리 설정된 설정 회전수보다도 소정값 낮은 최저 회전수로 감소시키도록 인버터 장치를 제어할 수 있다.
또한, 압축기의 회전수를 최저 회전수로 감소시킬 경우, 제어 장치는 회전수를 점진적으로 감소시킨다.
본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛은 실외기에 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위하여 제공된 신호선 접속부를 갖는 분리형의 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛으로, 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치, 및 압축기의 ON/OFF 신호가 OFF 상태에서 ON 상태로 변화한 후로부터 ON 상태의 지속 시간을 적산(積算)하는 타이머 수단을 포함하여 ON 상태의 지속 시간의 길이에 따라서 압축기의 회전수를 증가 또는 감소시키도록 인버터 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에 요약된 구조에 의해, 일반적인 열 펌프 방식의 실내기를 변경하지 않고 사용하여, 실외기에 탑재시키는 것만으로 인버터 방식의 공기조화기를 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛은 실외기에 압축기의 ON/OFF 신호를 수신하기 위하여 제공된 신호선 접속부를 갖는 분리형의 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛으로, 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치, 및 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태에서 OFF 상태로 변화한 이후 ON 상태로 복귀할 때까지의 OFF 상태의 지속 시간을 적산하는 타이머 수단을 포함하고 OFF 상태의 지속 시간의 길이에 따라서 ON 상태로 복귀한 이후에 상기 압축기의 회전수를 증가 또는 감소시키도록 인버터 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 제어 장치는 OFF 상태의 지속 시간이 미리 설정된 설정값을 초과하는 경우 압축기의 회전수를 증가시키도록 인버터 장치를 제어할 수 있다. 또한, 이 설정값은 다른 복수의 설정값으로 결정될 수 있다.
상기와 같은 구조에 의해서, 일반적인 열 펌프 형태의 실내기를 변경하지 않고 사용하여, 실외기에 탑재하는 것만으로 인버터 방식의 공기조화기가 구성될 수 있다는 효과에 덧붙여, 요구 능력을 충족시키는 주파수에서 기동이 가능하고, 단속 운전이 방지될 수 있는 효과도 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛은 실외기에 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위하여 제공된 신호선 접속부를 갖는 분리형의 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛으로, 상기 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치, 실외기에 설치된 냉동 사이클 부품의 온도를 검출하는 온도 센서, 및 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태를 나타낼 경우 온도 센서에 의해 검출된 냉동 사이클 부품의 온도에 따라서 압축기의 회전수를 증가 또는 감소시키도록 인버터 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 제어 장치는 검출된 냉동 사이클 부품의 온도와 미리 설정된 기준 온도의 차를 감소시키도록 인버터 장치를 제어할 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해, 일반적인 열 펌프 방식의 실내기를 변경하지 않고 사용하여, 실외기에 탑재하는 것만으로 인버터 방식의 공기조화기를 구성하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛은 실외기에 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위하여 제공된 제 1 신호선 접속부, 실외팬의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 제 2 신호선 접속부, 사방 밸브를 냉방측 또는 난방측으로 전환하기 위한 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하는 제 3 신호선 접속부를 갖는 분리형의 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛으로, 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치, 및 제 1 , 제 2 및 제 3 의 신호선 접속부에 의해 수신된 ON/OFF 신호의 ON/OFF 상태의 조합에 따라서 인버터 장치의 출력 주파수, 실외팬의 구동 또는 정지, 및 사방 밸브의 전환을 제어하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태이고, 실외팬의 ON/OFF 신호가 ON상태이며, 사방 밸브의 ON/OFF 신호가 난방측에서 냉방측으로 상태가 전환된 경우, 제어 장치는 인버터 장치를 제어하여 압축기의 회전수를 미리 설정된 제상 운전용 설정 회전수로 증가시킨다.
또한, 제어 장치는 압축기의 회전수를 제상 운전용 설정 회전수로 증가시킨 후, 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태이고, 사방 밸브의 ON/OFF 신호가 냉방측에서 난방측으로 상태가 복귀한 경우, 압축기의 회전수를 사방 밸브의 ON/OFF 신호가 난방측에서 냉방측으로 상태가 전환되기 이전의 회전수보다도 더 낮은 회전수 이하로 소정 시간 동안 운전하도록 인버터를 제어하고, 소정의 시간 동안 저속 회전수로 압축기를 운전한 후에 사방 밸브를 냉방측에서 난방측으로 전환하도록 인버터를 제어할 수 있다.
상기와 같은 구조에 의해, 일반적인 열 펌프 방식의 실내기를 변경하지 않고 사용하여, 실외기에 탑재하는 것만으로 인버터 방식의 공기조화기를 구성하는 것이 가능하고, 또한 인버터 방식의 공기조화기와 동일한 제상 모드에서 운전을 실행할 수 있다.
또한, 제어 장치는 인버터 장치만을 제어하는 제 1 마이크로컴퓨터와, 제 1, 제 2 및 제 3 신호선 접속부에 접속되어 상기 신호선 접속부를 통해서 수신된 ON/OFF 신호에 따라서 사방 밸브 구동 장치, 실외팬 구동 장치 및 제 1 마이크로컴퓨터로 제어 신호를 송신하는 제 2 컴퓨터를 포함할 수 있다.
이와 같은 구조에 의해, 주요소가 두 개의 독립적인 부분으로 조립되어 크기와 구성이 다른 어떤 종류의 다양한 실외기에도 아주 쉽게 탑재될 수 있는 효과를 추가로 제공한다.
본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛은 실외기에 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위하여 제공된 제 1 신호선 접속부, 실온과 설정 온도의 차가 소정값 이하인지의 여부를 나타내는 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 제 2 신호선 접속부, 사방 밸브를 냉방측 또는 난방측으로 전환하기 위한 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하는 제 3 신호선 접속부를 갖는 분리형의 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛으로, 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치, 및 제 1 , 제 2 및 제 3 신호선 접속부에 의해 수신된 신호의 ON/OFF 상태의 조합에 따라서 실외팬의 구동 또는 정지, 사방 밸브의 전환 및 인버터 장치를 제어하는 마이크로컴퓨터를 포함하는 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 제어 장치는 제 2 신호선 접속부를 통한 신호의 ON/OFF 상태로부터 실온과 설정 온도의 차가 소정값 이하인 것을 검출한 경우 압축기의 회전수를 소정값 만큼 감소시킬 수 있다.
또한, 제어 장치는 제 2 신호선 접속부를 통한 신호의 ON/OFF 상태로부터 실온과 설정 온도의 차가 소정값 이하인 것을 검출하고 압축기의 회전수를 소정값 만큼 감소시킨 후, 제 2 신호선 접속부를 통한 신호의 ON/OFF 상태로부터 실온과 설정 온도의 차가 소정값보다 큰 것을 검출한 경우 압축기의 회전수를 소정값 만큼 상승시킬 수 있다.
한편, 제어 장치는 제 2 신호선 접속부를 통한 신호의 ON/OFF 상태로부터 실온과 설정 온도의 차가 소정값 이하인 것을 검출하고 압축기의 회전수를 제 1 설정값 만큼 감소시킨 후, 제 2 신호선 접속부를 통한 신호의 ON/OFF 상태로부터 실온과 설정 온도의 차가 소정값보다 큰 것이 검출될 때 압축기의 회전수를 제 1 설정값보다 작은 제 2 설정값 만큼 상승시킬 수 있다.
상기와 같은 구조에 의해, 실외팬의 ON/OFF 신호를 송신하는 일반적인 열 펌프 방식의 실내기를 변경하지 않고 사용하여 실외기에 탑재하는 것만으로 인버터 방식의 공기조화기를 구성하는 것이 가능하다.
실외기는 각각의 세트가 상기 제 1, 제 2 및 제 3 신호선 접속부를 포함하는 복수의 신호선 접속부 세트를 구비하고, 상기 제어 장치는 복수의 실내기로부터 ON/OFF 신호를 수신하고, 제 1, 제 2 및 제 3 신호선 접속부를 통한 ON/OFF 신호의 ON/OFF 상태의 조합에 따라서 상기 인버터 장치의 출력 주파수, 상기 실외팬의 구동 또는 정지, 상기 사방 밸브의 전환을 제어한다.
이와 같은 구조에 의해, 멀티 타입의 일반적인 열 펌프 방식의 실내기를 변경하지 않고 사용하여, 이 실외기에 탑재하는 것만으로 인버터 방식의 공기조화기를 구성하는 것이 가능하고, 실온의 변동을 줄일 수 있다.
상술한 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛에 있어서, 제어 장치는 교류 전원으로부터의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 전력 변환 수단, 상기 전력 변환 수단의 교류 전원측에 직렬로 접속된 리액터, 및 교류 전압 파형의 제로 크로스 포인트의 근방에서 리액터를 통해 교류 전원을 소정 기간 동안 단락 통전시키는 단락 통전 수단을 구비할 수 있다.
이러한 구조에 의해, 전원 역률을 개선할 수 있는 효과를 얻게 된다.
또한, 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛에 있어서, 제어 장치는 교류 전원으로부터의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 전력 변환 수단, 상기 전력 변환 수단의 교류 전원 측에 직렬로 접속된 리액터, 교류 전압 파형의 제로 크로스 포인트의 근방에서 리액터를 통해 교류 전원을 제 1 설정 기간 만큼 단락 통전시키고, 그 직후에 제 1 설정 기간보다도 짧은 제 2 설정 기간 동안 단락 통전시키는 단락 통전 수단을 포함할 수 있다.
이와 같은 구조에 의해, 전원 역률을 개선하기 위한 리액터의 단락에 의해 생기는 불쾌한 노이즈의 발생을 방지하는 효과를 얻게 된다.
도면에 도시된 바람직한 실시예에 기초하여 본 발명은 하기에 자세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛의 제 1 실시예의 구성을 나타내고, 상기 유닛을 실외기에 장착한 공기조화기 전체의 제어 회로도이다. 도 1에서, 종래 장치를 나타내는 도 17과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 그의 설명은 생략한다. 실외기용 구동 제어 유닛(30)은 실외기(2)의 실외기측 접속 단자(21), 인버터 구동 방식의 3상 브러쉬리스 모터를 내장한 압축기(22), 실외팬(23) 및 사방 밸브(25)의 사이에 장착되어 있다.
여기서, 실내기(1)는 전원선 접속부(L, N), 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 송신하기 위한 제 1 신호선 접속부, 실외팬의 ON/OFF 신호를 전용으로 송신하기 위한 제 2 신호선 접속부, 사방 밸브를 냉방측 또는 난방측으로 전환하기 위한 ON/OFF 신호를 전용으로 송신하는 제 3 신호선 접속부, 및 접지선 접속부(E)를 포함하는 실내기측 접속 단자(13)를 갖는다. 실외기(2)는 전원선 접속부(L, N), 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 제 1 신호선 접속부, 실외팬의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 제 2 신호선 접속부, 사방 밸브를 냉방측 또는 난방측으로 전환하기 위한 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하는 제 3 신호선 접속부, 및 접지선 접속부(E)를 포함하는 실외기측 접속 단자(21)를 갖는다. 그리고, 상기 실내기(1)와 실외기(2)의 각각에 대응하는 접속부는 복수의 크로스오버 라인(3)에 의해 접속되어 있다.
실외기용 구동 제어 유닛(30)은 주로 단락 통전 장치(31), 인버터 장치(32), 발광 소자(34A)와 수광 소자(34B), 발광 소자(35A)와 수광 소자(35B), 발광 소자(36A)와 수광 소자(36B)로 구성된 포토커플러, MCU(33), 온도 센서(37), 구동 전력을 실외팬(23)에 공급하기 위한 릴레이 접점(38B), 사방 밸브(25)의 여자 전력을 공급하는 릴레이 접점(38C)을 갖는 릴레이(도시하지 않음)를 포함한다.
이 중에서, 단락 통전 장치(31)는 상세한 내용이 나중에 설명될 리액터(311)와 전환 회로(312)를 포함하여 전원선 접속부(L, N)로부터 공급되는 교류의 전압파형의 제로 크로스 포인트의 근방에서 리액터를 통해서 교류 전원을 소정 시간 동안 단락시킴으로써 역률을 개선시킨다. 또한, 인버터 장치(32)는 단락 통전 장치(31)의 출력측에 접속되어 있다. 상기 인버터 장치(32)는 교류 전압을 정류하는 정류 회로(321), 정류된 맥류를 평활하는 평활 컨덴서(322), 및 6개의 트랜지스터(예를 들어, FET)가 3상 브릿지 접속되어 직류를 의사 3상 교류 전류로 변환하는 인버터 주회로(323)를 포함한다. 인버터 장치(32)는 압축기(22)에 가변 주파수의 교류 전류로 변환된 단상 교류 전압을 공급한다.
발광 소자(34A)와 수광 소자(34B)로 이루어진 포토커플러는 실외기측 접속 단자(21) 중 제 1 신호선 접속부에 수신된 압축기의 ON/OFF 신호를 MCU(33)에 송신하고, 발광 소자(35A)와 수광 소자(35B)로 이루어진 포토커플러는 실외기측 접속 단자(21) 중 제 2 신호선 접속부에 수신된 실외팬의 ON/OFF 신호를 MCU(33)에 송신하며, 발광 소자(36A)와 수광 소자(36B)로 이루어진 포토커플러는 실외기측 접속 단자(21) 중 제 3 신호선 접속부에 수신되는 사방 밸브를 냉방측 또는 난방측으로 전환하기 위한 ON/OFF 신호를 MCU(33)에 송신한다.
MCU(33)는 3개의 포토커플러로부터 송신된 신호와 실외의 냉동 사이클 부품, 예를 들어, 실외 열 교환기의 온도를 검출하는 온도 센서(37)로부터의 신호에 따라서 인버터 주회로(323)와 릴레이 접점(38B, 38C)을 제어하고, 또, 단락 통전 장치(31)를 제어한다.
상기에 설명된 구조를 갖는 제 1 실시예의 동작은 하기에 설명된다.
압축기의 ON/OFF 신호, 실외팬의 ON/OFF 신호 및 사방 밸브를 냉방측 또는난방측으로 전환하기 위한 ON/OFF 신호가 크로스오버 라인(3)을 통해서 실내기(1)로부터 실외기(2)로 송신될 경우, 이러한 ON/OFF 신호들은 MCU(33) 내에 입력된다. 그 다음, MCU(33)는 도 2의 흐름도에 도시된 단계(101)에서 단계(117)까지의 처리를 실행한다.
다시 말해서, 단계(101)에서, MCU(33)는 압축기의 ON/OFF 신호를 송신하는 제 1 신호선으로부터 ON 신호가 수신되었는지를 조사한다. 상기 신호가 ON인 경우, 단계(102)에서 MCU(33)는 압축기(22)의 회전수가 점진적으로 상승하도록 인버터 장치(32)를 제어하고, 단계(103)에서 상승 제어 시간이 설정되어 있는 타이머(1)를 시동시키며, 이어서, 단계(104)에서 설정 시간(tS1)이 경과되었는지를 판정한다. 여기서, 설정 시간(tS1)이 경과되었다고 MCU(33)가 판정한 경우, 단계(105)에서 압축기(22)의 실제 회전수가 허용 최고 회전수에 도달되었는지를 판정한다. 도달되지 않았다면, MCU(33)는 단계(106)의 처리를 실행한다. 도달했다면, MCU(33)는 단계(108)의 처리를 실행한다.
단계(106)에서, MCU(33)는 압축기(22)의 회전수의 상승을 정지시키고, 회전수를 미리 정해진 일정값 만큼 상승시킨다. 그 다음 단계(107)에서, 타이머(1)를 리셋하고 단계(103)의 처리로 복귀한다. 단계(108)에서, 제 1 신호선의 상태가 OFF 상태인지의 여부가 판정된다. OFF 상태로 판정된 경우, 단계(109)에서 OFF 시간이 미리 설정된 값에 도달했는지의 여부를 검출하는 타이머(2)를 시동시키고, 그 다음, 단계(109)에서 압축기(22)의 회전수를 미리 정해진 일정값 만큼 감소시키는처리를 실행하고, 이어서, 단계(111)에서 타이머(2)의 설정 시간(tS2)이 경과했는지의 여부를 조사한다. 상기 시간이 경과하지 않았다면, MCU(33)는 단계(112)의 처리를 실행한다. 상기 시간이 경과했다면, MCU(33)는 단계(113)의 처리를 실행한다. 단계(112)에서, MCU(33)는 제 1 신호선의 상태가 ON 상태인지의 여부를 판정하고, ON 상태인 것으로 판정된 경우, 단계(103) 이하의 처리를 실행한다.
단계(113)에서, MCU(33)는 압축기(22)의 실제 회전수가 허용 최저 회전수에 도달했는지의 여부를 판정한다. 도달하지 않았다면, 단계(114)에서 MCU(33)는 타이머(2)를 리셋한 후, 단계(109) 이하의 처리를 실행한다. 도달했다면, 단계(115)에서 MCU(33)는 소정의 시간 동안 그 상태를 유지하고, 그 다음, 단계(116)에서 제 1 신호선의 상태가 ON 상태인지의 여부를 판정한다. OFF 상태라고 MCU(33)가 판정한 경우, 단계(103) 이하의 처리를 실행한다. 상기 라인이 ON 상태로 복귀되지 않았다면, 즉, 최저 회전수에서 소정 시간 동안 압축기(22)를 운전한 이후에도 OFF 상태를 유지하고 있다면, 단계(117)에서 MCU(33)는 압축기(22)를 정지시키고, 처리를 종료한다.
MCU(33)가 상기의 처리를 실행하는 것에 의해, 압축기의 ON/OFF 신호가 OFF 상태에서 ON 상태로 변화한 경우, 압축기(22)의 회전수가 점진적으로 상승하도록 제어되고, 동시에 미리 설정된 최고 회전수까지 상승하도록 제어된다. 또한, 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태에서 OFF 상태로 변화하고 OFF 상태가 계속되는 경우, 압축기(22)의 회전수가 점진적으로 하강하도록 제어가 실행되고, 동시에 미리 설정된 최저 회전수로 점진적으로 하강하도록 제어가 실행된다. 또한, 최저 회전수에서의 운전 상태가 소정 시간 동안 지속되는 시점에서 OFF 상태가 확인되는 경우, 그 시점에서 제어를 종료한다. 또한, ON 상태의 지속 시간의 길이에 따라서 압축기(22)의 회전수를 증가 또는 감소시키는 제어도 실행된다.
이러한 방법으로, 도 1에 도시된 구성으로 도 2에 나타낸 처리를 실행하여, 일반적인 열 펌프 방식의 실내기를 변경시키지 않고 사용하여 실외기에 상기에 기술한 실외기용 구동 제어 유닛(30)을 탑재하고, 압축기를 인버터 구동 방식의 압축기로 변경하는 것만으로 인버터 방식의 공기조화기를 구성할 수 있다.
도 2의 흐름도에 도시된 제어는 운전 개시 시(時)에 압축기의 회전수를, 예를 들면, 최저 회전수로부터 점진적으로 상승시킨다. 그러나, 운전과 정지를 반복하는 과정에서 정지 시간이 더 길어질수록 요구 능력은 더 높아진다는 것을 고려해야 한다. 도 3은 상기 관점을 고려해서 요구 능력이 높은 경우에 기동시의 운전 주파수를 변화시키는 처리 절차를 나타내는 흐름도이다. 이 경우, 단계(121)에서 MCU(33)는 정지 지령의 유무, 즉 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태에서 OFF 상태로 변화되었는지의 여부를 조사한다. 정지 지령이 있는 경우, 단계(122)에서 MCU(33)는 인버터의 정지 시간을 계시하는 타이머를 시동시키고, 그 다음, 단계(123)에서 운전 지령의 유무, 즉, 압축기의 ON/OFF 신호가 OFF 상태에서 ON 상태로 변경되었는지의 여부를 조사하고, 정지 지령에서 운전 지령까지의 시간(t)이 긴 경우에 운전 주파수를 더 높이기 위하여 단계(124)에서 정지 시간(t)이 최대의 설정값(tS3)을초과하여 지속되는지를 조사한다. 상기 시간(t)이 초과된 경우, 단계(125)에서 MCU(33)는 인버터를 비교적 높은 운전 주파수(f3)에서 기동한다. 정지 시간(t)이 최장의 설정값(tS3) 이하인 경우, 단계(126)에서 MCU(33)는 정지 시간(t)이 중간의 설정값(tS2)을 초과했는지의 여부를 조사한다. 초과한 경우, 단계(127)에서 MCU(33)는 인버터를 중간의 운전 주파수[f2(<f3)]에서 기동시킨다. 정지 시간(t)이 중간의 설정값(ts2) 이하인 경우, 단계(128)에서 MCU(33)는 정지 시간(t)이 최단 설정값(tS1)을 초과했는지 여부를 조사한다. 초과한 경우, 단계(129)에서 MCU(33)는 인버터를 최저 운전 주파수[f1(<f2)]에서 기동시킨다. 정지 시간(t)이 최단 설정값(tS1) 이하인 경우, 단계(130)에서 MCU(33)는 운전 정지 상태를 유지하고, 단계(121)의 처리로 복귀한다. 이 경우, 운전 주파수(f3, f2, f1)는 상술한 압축기의 최고 회전수로부터 최저 회전수까지의 제어 범위의 중간값보다도 최저 회전수에 가까운 값으로 설정된다.
도 4의 (a), (b), (c)는 이 관계를 나타내는 타임 차트이다. 정지 지령이 수신된 시각(t0)으로부터 운전 지령이 수신된 시간(t)까지의 시간이 tS1<t<tS2의 범위에 있는 경우, MCU(33)는 운전 주파수(f1)에서 인버터를 기동시킨다. tS2<t<tS3의 범위에 있는 경우, MCU(33)는 운전 주파수(f2)에서 인버터를 기동시킨다. tS3를 초과하는 경우, MCU(33) 운전 주파수(f3)에서 인버터를 기동시킨다.
이러한 방법으로, 도 3과 도 4에 도시된 처리를 실행함으로써 요구 능력을 충족시키는 주파수에서 인버터를 기동시키고, 또, 단속 운전을 방지할 수 있다.
반면, 실외 열 교환기로 대표되는 냉동 사이클 부품의 온도는 공조 부하가 증가한 경우 만큼 미리 설정된 온도의 차가 커진다. 따라서, 냉동 사이클 부품의 온도를 검출하고, 설정 온도와의 차가 커지는 만큼 압축기를 구동하는 인버터의 운전 주파수를 증가시킴으로써 온도차를 감소시키도록 하여 실내 온도를 설정값에 가깝게 하기 위한 효율적인 운전이 가능하다.
도 1에 도시된 온도 센서(37)는 냉동 사이클 부품으로서 실외 열 교환기의 온도를 검출하고, 그 검출된 온도(Tj)를 MCU(33)로 전송한다. 또한, 난방 또는 냉방을 위한 각각의 운전 모드에 대응하는 적절한 목표 온도(Tcy)가 MCU(33)에 설정되고, MCU(33)는 이 검출 온도(Tj)와 목표 온도(Tcy)에 기초하여 도 5의 처리를 실행하는 기능을 갖는다.
즉, 단계(131)에서 압축기의 ON/OFF 신호를 송신하는 제 1 신호선으로부터 ON 신호가 수신된 것으로 MCU(33)가 판정한 경우, 단계(132)에서 MCU(33)는 인버터 장치(32)의 운전 주파수를 제어하여 압축기(22)의 회전수를 점진적으로 상승시킨다. 단계(133)에서, 냉동 사이클 부품으로서의 실외 열 교환기의 검출 온도(Tj)와 미리 설정된 목표 온도(Tcy)의 온도차(ΔT)(냉방 모드에서는 ΔT = Tcy-Tj, 난방 모드에서는ΔT = |Tcy-Tj|)를 검출한다. 이어서, 단계(134)에서, MCU(33)는 온도차(ΔT)가 목표 온도차(ΔTS0)보다 작은지의 여부를 판정한다. 온도차(ΔT)가 목표 온도차(ΔTS0)보다 작다고 판정한 경우, 단계(135)에서 MCU(33)는 압축기의 운전을 정지시킨다. 반대로, 온도차(ΔT)가 목표 온도차(ΔTS0) 이상이라고 판정한 경우, 단계(136)에서 MCU(33)는 온도차(ΔT)가 목표 온도차[ΔTS1(>ΔTS0)]보다 작은지의 여부를 판정한다. 온도차(ΔT)가 목표 온도차(ΔTS1)보다 작다고 판정한 경우, 단계(137)에서 MCU(33)는 인버터의 회전수의 상승 제어를 정지하고, 인버터 장치(32)를 주파수(f1)에서 운전한다. 반대로, 온도차(ΔT)가 목표 온도차(ΔTS1) 이상이라고 판정한 경우, 단계(138)에서 MCU(33)는 온도차(ΔT)가 목표 온도차[ΔTS2(>ΔTS1)]보다 작은지의 여부를 판정한다. 온도차(ΔT)가 목표 온도차(ΔTS2)보다 작다고 판정한 경우, 단계(139)에서 MCU(33)는 인버터 장치(32)를 주파수(f2)에서 운전한다. 반대로, 온도차(ΔT)가 목표 온도차(ΔTS1)이상이라고 판정한 경우, 단계(140)에서 MCU(33)는 인버터 장치(32)를 주파수(f3)에서 운전한다. 다음으로, 단계(141)에서 MCU(33)는 제 1 신호선으로부터 OFF 신호가 수신되었는지 여부를 판정한다. 신호가 수신된 경우, 단계(142)에서 MCU(33)는 압축기를 정지시키도록 인버터 장치(32)의 동작을 정지시킨다. 수신되지 않은 경우, MCU(33)는 단계(133) 이하의 처리를 실행한다.
이러한 절차가 실행되면, 온도차(ΔT)가 변화하는 경우, 인버터 장치(32)의 운전 주파수(f)도 변화한다. 도 6a는 압축기가 난방 모드에서 운전되는 경우의 온도차(ΔT)의 변화에 대한 운전 주파수(f)의 변화를 나타내고, 도 6b는 압축기가 냉방 모드에서 운전되는 경우 온도차(ΔT)의 변화에 대한 운전 주파수(f)의 변화를 나타낸다. 어떤 운전 모드에 있어서도, 온도차(ΔT)가 감소 경향이 있는 경우와 증대되는 경향이 있는 경우에 격차를 갖게 하여 빈번한 주파수 변동이 방지되도록 한다. 동시에, 운전 주파수(f)는 온도차가 증가한 만큼 증가되고, 최소 목표 온도차(ΔTS1)보다도 작은 경우에는 운전이 정지된다.
이와 같은 방법으로, 도 5와 도 6을 이용하여 상기에 설명된 처리를 실행함으로써, 일반적인 열 펌프 방식의 실내기를 변경하지 않고 사용하여, 실외기에 상기에 설명된 실외기용 구동 제어 유닛을 탑재하여 압축기를 인버터 구동 방식의 압축기로 변경하는 것만으로 인버터 방식의 공기조화기를 구성할 수 있다.
그렇지만, 일반적인 열 펌프 방식의 공기조화기는 난방 모드에서의 운전시에 서리가 내린 경우 도 7의 (a), (b), (c)에 나타낸 조합들과 같은 ON/OFF 신호를 실외기에 송신하여 제상 모드에서 운전된다. 도 1에 도시된 실외기용 구동 제어 유닛(30)을 구성하는 MCU(33)는 도 7의 (d), (e), (f)에 도시된 제어를 실행한다.
다시 말해서, 시각(t1)에서 공기조화기를 제상 운전 모드로 전환하기 위하여, 압축기의 ON/OFF 신호를 ON 상태로 유지하면서 실외팬의 ON/OFF 신호는 ON 상태에서 OFF 상태로 변화되고, 사방 밸브의 ON/OFF 신호는 ON 상태에서 OFF 상태로변화된다. 반면, MCU(33)는 이러한 ON/OFF 신호의 조합으로부터 난방 지령에서 제상 지령으로 지령이 변경된 것을 인식하고, 지금까지 압축기를 구동해온 인버터의 운전 주파수를 f1에서 f2(< f1)로 감소시킨다. 이것은 난방 지령에서 제상 지령으로 변경된 직후에 사방 밸브가 전환되는 경우 냉매의 압력 변동에 기인하여 큰 전환 노이즈가 발생하는 것을 방지하기 위한 제어이다. 이 제어에 의해, 압축기에서 본 냉매의 토출측과 흡입측의 압력차가 저감된다. 주파수(f2)에서 소정 시간 동안 운전한 후, MCU(33)는 시각(t2)에서 압축기의 운전 주파수를 f2에서 f3(>f1)까지 증가시키고, 또한, 실외팬(23)을 정지시키며, 사방 밸브(25)를 냉방측으로 전환한다. 이에 따라서, 높은 효율의 제상 운전이 실행된다. 시각(t3)에서 제상 지령에서 난방 지령으로 지령이 전환되는 경우, MCU(33)는 다시 압축기의 운전 주파수를 f3에서 f2로 감소시켜서 사방 밸브의 전환 노이즈를 줄이고, 소정의 시간을 경과한 시각(t4)에서 압축기의 운전 주파수를 f1로 복귀시키고, 실외팬(23)을 운전시키며, 사방 밸브(25)를 난방측으로 전환한다.
도 8은 이러한 제어를 실행하는 MCU(33)의 구체적인 처리 절차를 나타내는 흐름도이다. 즉, 단계(151)에서 제 1, 제 2 및 제 3 신호선의 모든 ON/OFF 신호가 ON 상태의 난방 모드를 나타내는지의 여부가 판정된다. 난방 모드인 것으로 판정한 경우, 단계(152)에서 MCU(33)는 실외팬(23)의 ON/OFF 신호의 상태에 따라서 압축기의 운전 주파수를 증가 또는 감소시키고, 동시에 실외팬(23)을 구동하며, 사방밸브(25)를 난방측으로 유지하여 난방 운전을 계속한다. 단계(153)에서, MCU(33)는 제 1, 제 2 및 제 3 신호선 중에서 제 2와 제 3 신호선의 ON/OFF 신호가 OFF 상태, 즉, 실외팬이 정지되고 사방 밸브가 냉방측으로 전환된 상태라는 사실로부터 모드가 제상 모드인지의 여부를 판정한다. 여기서, 상기 모드가 제상 모드가 아니라고 판정한 경우, 단계(151)의 처리로 복귀한다. 제상 모드로 판정한 경우에는 단계(154)에서 압축기의 현재 운전 주파수를 기억한다.
그 다음, 단계(155)에서 제상 개시 시간을 계시하는 타이머를 시동시키고, 단계(156)에서 압축기의 운전 주파수를 1 단계 저하시키고, 단계(157)에서 타이머의 설정 시간의 경과를 기다린 다음, 단계(158)의 처리로 진행하여 압축기의 운전 주파수를 제상용 주파수로 상승시키고, 동시에 실외팬(23)을 정지시키며, 사방 밸브(25)를 냉방측으로 전환한다. 그 이후, 단계(159)에서 공기조화기가 제 1, 제 2 및 제 3 신호선의 모든 ON/OFF 신호가 ON 상태를 나타내는 난방 모드로 복귀했는지의 여부를 판정한다. 난방 모드인 것으로 판정한 경우, 단계(160)에서 제상 복귀 시간을 계시하는 타이머를 시동시키고, 단계(156)에서 압축기의 운전 주파수를 제상 운전으로 변경하기 바로 전에 기억된 주파수보다 1 단계 저하시키고, 단계(162)에서 타이머의 설정 시간의 경과를 기다린 다음, 단계(163)의 처리로 진행한다. 단계(163)에서, MCU(33)는 실외팬의 ON/OFF 신호의 상태에 따라서 압축기의 운전 주파수를 증가 또는 감소시키고, 동시에 실외팬(23)을 구동시키며, 사방 밸브(25)를 난방측으로 전환하여 공기조화기를 난방 운전 모드로 변경한다.
반면, 단계(151)에서 MCU(33)가 난방 모드가 아니라고 판정한 경우,단계(164)에서 냉방 모드인지의 여부를 판정한다. 냉각 모드인 경우, MCU(33)는 실외팬의 ON/OFF 신호의 상태에 따라서 압축기의 운전 주파수를 증가 또는 감소시키고, 동시에 실외팬(23)을 구동시키며, 사방 밸브를 냉방측으로 유지하면서 운전을 계속한다.
이와 같은 방법으로, MCU(33)가 도 7과 도 8을 이용하여 설명된 처리를 실행함으로써, 인버터 방식의 공기조화기가 실행한 것과 동일한 제상 운전이 실행될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛의 제 2 실시예를 실외기(2)에 장착한 회로도이다. 도 9에서, 제 1 실시예를 나타내는 도 1과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 그의 설명을 생략한다. 이 실시예는 실외팬(23)의 회전수를 2 단계로 전환하여 제어하는 것을 가능하게 하고, 릴레이 접점(38B)과 실외팬(23)의 사이에 고속 운전을 하는 H측과 저속 운전을 하는 L측 사이에 임의로 전환할 수 있는 릴레이 전환 접점(38D)를 접속하여, MCU(33)가 이 접점의 전환을 제어하는 구조로 되어 있다. 이에 의해, 실외팬(23)의 회전 속도를 2 단계로 전환할 수 있도록 함으로써, 실외기의 능력 제어 범위를 더 넓힐 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛의 제 3 실시예를 실외기(2)에 장착한 제어 회로도이다. 도 10에서, 제 1 실시예를 나타내는 도 1과 동일한 구성 요소는 동일한 부호를 붙여 그의 설명을 생략한다. 이 실시예는 도 1에 도시된 MCU(33)의 기능을 2개의 MCU(33A와 33B)로 분할하여 제공하고, 또한, 포토커플러를 구성하는 발광 소자(34A, 35A, 36A)와 수광 소자(34B, 35B,36B), 릴레이접점(38B, 38C)을 갖는 릴레이, 온도 센서(37) 및 MCU(33A)를 한 개의 기판에 실장하며, MCU(33A)에 실외팬(23)과 사방 밸브(25)를 제어하는 기능을 할당하여 냉동 사이클 제어부를 구성하는 것을 특징으로 한다. 또한, MCU(33B), 단락 통전 장치(31) 및 인버터 장치(32)를 단일 기판 상에 실장하고, MCU(33B)에 단락 통전 장치(31)와 인버터 장치(32)를 제어하는 기능을 할당함으로써, 인버터 제어부를 구성한다. MCU(33A)는 MCU(33B)에 제 1, 제 2 및 제 3 신호선의 ON/OFF 신호만을 송신하도록 구성된다.
이에 따라, 주요 구성 요소를 두 개의 기판에 분할하여 조립함으로써, 크기와 구성이 다른 어떤 종류의 실외기에도 보다 쉽게 장착될 수 있는 부가적인 효과가 있다.
일반적인 열 펌프 방식의 공기조화기는 또한 실내기의 제어 프로그램만을 변경하여 실내기로부터 실외기로의 압축기의 ON/OFF 신호, 실온과 설정값의 온도차의 크기에 대응하는 ON/OFF 신호, 및 사방 밸브의 ON/OFF 신호를 송신하도록 구성되고, 이에 따라서 실외기가 압축기(22), 실외팬(23) 및 사방 밸브(25)를 구동하고 제어하는 것도 가능하다.
도 11은 이와 같은 실내기의 제어 프로그램을 일부 변경한 방식의 공기조화기에 본 발명을 적용한 제 4 실시예를 실외기(2)에 장착한 회로도이다. 도 11에서, 제 1 실시예를 나타내는 도 1과 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 붙이고 그의 설명을 생략한다. 이 실시예는 실외기측 접속 단자(21)의 제 2 신호선 접속부에 실온과 설정값의 온도차의 크기에 대응하는 ON/OFF 신호를 정보 신호로서입력하는 점과 이에 대응하는 MCU(33)의 처리 절차가 도 1과 다르다.
도 12는 도 11에 도시된 MCU(33)의 구체적인 처리 절차를 나타내는 흐름도이고, 도 13은 도 12의 처리 절차에 대응하는 타임 차트이다. 이 경우, MCU(33)는 단계(171) 내지 단계(186)의 처리를 실행한다.
즉, 단계(171)에서, MCU(33)는 압축기의 ON/OFF 신호를 송신하는 제 1 신호선으로부터 ON 신호가 수신되었는지의 여부를 조사한다. ON 상태인 경우, 단계(172)에서 MCU(33)는 인버터 장치(32)를 제어하여 압축기(22)의 회전수를 점진적으로 증가시키고, 단계(173)에서, 상승 제어 시간이 설정된 타이머(1)를 시동시키고, 그 다음, 단계(174)에서 설정 시간(tS1)이 경과했는지의 여부를 판정한다. 여기서, 설정 시간(tS1)이 경과했다고 판정한 경우, 단계(175)에서 압축기(22)의 실제 회전수가 허용 최고 회전수에 도달했는지의 여부를 판정한다. 도달하지 않았다면 단계(176)의 처리를 실행하고, 도달했다면, MCU(33)는 단계(180)의 처리를 실행한다.
단계(176)에서는 압축기(22)의 회전수를 증가시키는 제어를 정지하고, 미리 결정된 일정값 만큼 회전수를 증가시키는 처리를 실행하고, 그 다음의 단계(177)에서 타이머(1)를 리셋하여, 단계(178)의 처리로 이동한다. 단계(178)에서, MCU(33)는 압축기의 ON/OFF 신호를 송신하는 제 1 신호선으로부터 OFF 신호가 수신되었는지의 여부를 조사한다. OFF 상태인 경우, 단계(179)에서 MCU(33)는 압축기와 실외팬을 정지시키도록 처리를 실행하여, 다른 처리를 실행한다. OFF 신호가 수신되지않은 경우, MCU(33)는 단계(173) 이후의 처리를 실행한다.
한편, 단계(174)에서 타이머의 설정 시간(tS1)이 경과하지 않은 경우, 또는 단계(175)에서 MCU(33)가 실제 회전수가 최고 회전수에 도달했다고 판정한 경우, 단계(180)에서 MCU(33)는 제 2 신호선으로부터 ON 신호가 수신되었는지의 여부를 조사한다. 즉, 온도차가 소정값 이하인지의 여부를 조사한다. 온도차가 소정값보다 큰 OFF 상태인 것으로 판정한 경우, MCU(33)는 단계(174) 이하의 처리를 실행하여 압축기의 회전수를 증가시킨다. 신호가 ON 상태인 경우, MCU(33)는 설정값과 실온의 온도차가 작다고 판정하여, 단계(181)에서 소정값(증대 단위의 2 단계분) 만큼 압축기의 회전수를 감소시키고, 이어서, 단계(182)에서 ON 상태의 시간을 계시하기 위한 타이머(2)를 시동시킨다.
그 다음의 단계(183)에서, 제 2 신호선의 상태가 OFF 상태인지의 여부가 판정된다. ON 상태인 경우, 즉, 온도차가 큰 경우, 단계(184)에서 MCU(33)는 압축기의 회전수를 1단계 증가시키고 단계(177)의 처리를 실행한다. 한편, 단계(183)에서 제 2의 신호선의 상태가 ON 상태라고 판정한 경우, 즉, 온도차가 작다고 판정한 경우, 단계(185)에서 MCU(33)는 타이머(2)의 설정 시간(tS2)이 경과했는지의 여부를 판정한다. 경과된 경우, 단계(186)에서 압축기의 회전수를 1단계 감소시키고, 단계(183)의 처리로 복귀한다. 즉, 타이머(2)의 설정 시간을 경과할 때마다 압축기의 회전수를 1단계 감소시키는 처리를 실행한다.
MCU(33)가 상기에 기술된 처리를 실행한 결과에 의해, 압축기의 ON/OFF 신호가 OFF 상태에서 ON 상태로 변화한 경우, 압축기(22)의 회전수를 점진적으로 증가시키는 제어가 실행되고, 동시에, 미리 설정된 최고 회전수로 증가시키도록 제어가 실행된다. 또한, 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태에서 OFF 상태로 변화하는 경우, MCU(33)는 압축기(22)와 실외팬(23)의 제어를 정지하고, 공기 조화 제어를 정지시킨다. 또한, 제 2 신호선으로부터 온도차에 대응하는 ON/OFF 신호의 상태로부터 실온과 설정 온도의 차가 소정값 이하인 것을 검출한 경우, 압축기의 회전수를 소정값 만큼 저하시키도록 제어를 실행한다. 그 이후, 실온과 설정 온도의 차가 소정값 보다 큰 것을 검출한 경우, 압축기의 회전수를 소정값 만큼 증가시키도록 제어한다.
도 14는 본 발명에 관한 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛의 제 5 실시예를 멀티 타입의 공기조화기의 실외기에 장착한 회로도이다. 도 14에서, 제 1 실시예를 나타내는 도 1과 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그의 설명을 생략한다. 여기서, 두 개의 실내기(1A와 1B)는 하나의 실외기(2)에 접속된다. 실외기(2)는 실내기(1A)의 신호선을 접속하기 위한 제 1 실외기측 접속 단자(21A)와 실내기(1B)의 신호선을 접속하기 위한 제 2 실외기측 접속 단자(21B)를 포함한다. 실외기용 구동 제어 유닛(30)은 실외기측 접속 단자(21A, 21B)의 신호선 접속부에 대응하는 개수(個數)의 포토커플러를 통해서 각각의 신호를 MCU(33)에 입력시키도록 구성된다. 이 경우, MCU(33)는 각각의 신호선 접속부의 신호의 ON/OFF 상태에 따라서 공조 부하를 연산하고, 종합적인 관점에서 도 2와 매우 동일한 처리를 실행한다.
이와 같은 방법으로, 도 14에 도시된 구성에 의해, 멀티 타입의 일반적인 열 펌프 방식의 실내기를 변경하지 않고 사용하여, 이 실외기에 상술한 실외기용 구동 제어 유닛을 탑재하여, 압축기를 인버터 구동 방식의 압축기로 변경하는 것만으로 인버터 방식의 공기조화기를 구성할 수 있다.
도 15는 상기 각각의 실시예에서 나타낸 단락 통전 장치(31)와 그의 제어기, 및 인버터 장치(32)의 정류부와 평활부의 구조를 상세히 나타내는 회로도이다. 정류 회로(321)에서, 다이오드(D1, D2)의 직렬 접속 회로와 다이오드(D3, D4)의 직렬 접속 회로가 병렬로 접속되고, 또한, 직렬로 접속된 컨덴서(C1, C2) 회로가 추가로 병렬로 접속되며, 컨덴서(C1, C2)의 상호 접속점이 다이오드(D3, D4)의 상호 접속점에 접속된다.
한편, 단락 통전 장치(31)는 리액터(311)와 전환 회로(312)를 포함한다.
이 중에서, 리액터(311)의 일단(一端)은 실외기측 접속 단자(21)의 전원선 접속부(L)에 접속되고, 리액터(311)의 타단은 정류 회로(321)를 구성하는 다이오드(D1, D2)의 상호 접속점에 접속되어 있다. 또한, 실외기측 접속 단자(21)의 전원선 접속부(N)는 다이오드(D3, D4)의 상호 접속점에 접속되어 있다. 또한, 전환 회로(312)는 다이오드(D5, D6)의 직렬 접속 회로와 다이오드(D7, D8)의 직렬 접속 회로가 병렬로 접속되어 다이오드 브릿지회로를 형성한다. 이 중에서, 다이오드(D5, D6)의 상호 접속점이 리액터(311)의 부하측에 접속되고, 다이오드(D7, D8)의상호 접속점이 전원선 접속부(N)에 접속되어 있다. 또한, 다이오드(D5, D6)의 직렬 접속 회로와 다이오드(D7, D8)의 직렬 접속 회로가 병렬로 접속된 양단(兩端)부에 트랜지스터(T)의 콜렉터와 이미터가 접속되어 있다.
이 트랜지스터(T)를 ON/OFF 제어하기 위하여, 제로 크로스 검출 수단(51), 구동 신호 생성 수단(52), 및 단락 소자 구동 수단(53)이 제공된다. 이 중에서, 제로 크로스 검출 수단(51)은, 예를 들어, 포토커플러 또는 변류기 등으로 구성되어, 교류 전압의 제로 포인트를 검출하여 검출된 신호를 구동 신호 생성 수단(52)에 공급하도록 구성된다. 구동 신호 생성 수단(52)의 기능은 MCU(33)에 의해 실행되고, 역률 개선 펄스와 이 역률 개선 펄스보다 훨씬 작은 폭의 노이즈 저감 펄스를 발생시키고, 상기 펄스들을 단락 소자 구동 수단(53)에 제공하도록 구성된다. 단락 소자 구동 수단(53)은 이러한 역률 개선 펄스와 노이즈 저감 펄스에 응답하여 트랜지스터(T)를 ON 상태로하여 전환 회로(312)를 통해서 교류 전원을 단락시킨다.
도 15에 도시된 단락 통전 장치(31)와 그의 제어부, 및 인버터 장치(32)의 정류부와 평활부의 동작을 하기에 설명한다. 100V의 교류 전압이 전력선 접속부(L, N) 사이에 공급될 경우, 이 교류 전압이 다이오드(D1, D2), 컨덴서(C1, C2) 및 평활 컨덴서(322)로 구성된 배전압 정류 회로에 의해 배전압 정류되고 평활된다. 즉, 전원선 접속부(L)가 전력선 접속부(N)에 대해서 포지티브(positive)인 기간에는, 전원선 접속부(L) → 리액터(311) → 다이오드(D1) → 컨덴서(C1) → 전원선 접속부(N)의 경로로 전류가 흐르고, 이에 의해 상기 컨덴서(C1)가 충전된다. 또한, 전원선 접속부(N)가 전력선 접속부(L)에 대해서 포지티브(positive)인 기간에는, 전원선 접속부(N) → 컨덴서(C2) → 다이오드(D2) → 리액터(311) → 전원선 접속부(L)의 경로로 전류가 흐르고, 이에 의해 상기 컨덴서(C2)가 충전된다. 따라서, 평활 컨덴서(322)는 컨덴서(C1)의 양단 전압과 컨덴서(C2)의 양단 전압을 합한 전압으로 충전되어 약 280V의 직류 전압이 이후의 인버터 주회로(323)에 공급된다.
또한, 정류 회로(321)를 구성하는 다이오드(D3)는 컨덴서(C2)의 초기 충전시에 컨덴서(C1)가 반대 극성으로 충전되는 것을 방지하기 위한 방전 회로를 구성한다. 동일하게, 다이오드(D4)는 컨덴서(C1)의 초기 충전시에 컨덴서(C2)가 반대 극성으로 충전되는 것을 방지하기 위한 방전 회로를 형성한다.
이 경우, 도 16에서 부호(61)로 표시된 것과 같은 사인파형을 갖는 교류 전압이 전원선 접속부(L과 N)의 사이에 공급된다. 제로 크로스 검출 수단(51)은 이 교류 전압이 제로인 제로 포인트를 검출한다. 구동 신호 생성 수단(52)은 이 검출된 신호에 의해 구동된다.
제로 크로스 검출 수단(51)으로부터의 제로 포인트 검출 신호에 의해 구동될 때, 교류 전원의 제로 포인트를 통과한 후에 구동 신호 생성 수단(52)은 도 16에 도시된 역률 개선 펄스(64a)와 노이즈 저감 펄스(64b)를 발생시킨다. 역률 개선 펄스(64a)와 노이즈 저감 펄스(64b)에 대응하여, 단락 소자 구동 수단(53)은 트랜지스터(T)를 ON 상태로 한다. 이에 따라서, 교류 전원이 리액터(311)와 다이오드 브릿지회로를 통해서 단락된다. 이 결과, 전원 전류의 도통 기간이 확대되고, 또한 역률이 개선된다. 또한, 단락 소자 구동 수단(53)이 노이즈 저감 펄스(64b)에 응답하여 트랜지스터(T)를 ON 상태로 할 경우, 리액터(311)의 단락이 해소(解消)되어 단락 전류가 OFF 될 때의 노이즈를 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 도 16에서 부호(62)로 표시된 역률 개선 전의 전원 전류 파형에 대해서, 역률 개선 펄스(64a)에 의한 역률 개선 이후의 전원 전류 파형은 부호(63)로 표시된 바와 같이 전원 전류의 도통 기간이 확대되고, 이에 따라 전원 역률이 확실히 개선되었음을 알 수 있다. 그 다음, 역률 개선 펄스(64a)에 이어서 매우 작은 펄스폭을 갖는 노이즈 저감 펄스(64b)를 출력하여, 리액터(311)가 단락된 경우의 단락 전류 OFF시에 리액터로부터 발생하는 "zee"로 불리우는 불쾌한 잡음을 전원 전류의 파형과 전원 역률에 거의 영향을 주지 않고 저감할 수 있다.
또한, 역률 개선 펄스(64a)와 노이즈 저감 펄스(64b)를 반대 순서로 발생하는 것도 허용된다. 다른 방법으로, 노이즈 저감 펄스(64b)를 역률 개선 펄스(64a)의 전, 후의 양쪽에서 발생시키는 경우, 노이즈는 더 확실히 감소될 수 있다. 또한, 역률 개선 펄스(64a)와 노이즈 저감 펄스(64b)의 각각은 단일 펄스일 필요는 없다. 예를 들면, 하나의 역률 개선 펄스(64a)의 전, 후에 두 개의 노이즈 저감 펄스(64b)를 발생시키거나, 두 개의 역률 개선 펄스(64a)의 전, 후에 하나 이상의 노이즈 저감 펄스(64b)를 발생시키는 것도 가능하다.
상기에 기술된 바와 같이, 도 15와 도 16을 이용하여 설명된 단락 통전 수단을 실외기용 구동 제어 유닛(30)에 짜 넣음으로써 전원 역률이 개선되고, 리액터의 단락에 의한 불쾌한 노이즈의 발생이 방지하는 효과를 얻게 된다.
상기에 기술한 장치에 의해, 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛은 일반적인 열 펌프 방식의 실내기를 변경하지 않고 사용하여 실외기에 탑재하는 것만으로 인버터 방식의 공기조화기를 구성할 수 있다.

Claims (22)

  1. 실외기에 제1전원선 접속부와, 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 송신하기 위한 제1신호선 접속부를 구비하고,
    실외기에 제1전원선 접속부와 복수의 크로스오버 라인으로 접속되는 제2전원선 접속부와, 압축기의 ON/OFF신호를 전용으로 수신하기 위한 제2의 전원선 접속부를 구비한 분리형 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛에 있어서,
    상기 제2전원선 접속부에 접속되고, 상기 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치, 및
    실내기로부터 송신되고 상기 제2신호선 접속부를 통하여 수신한 상기 압축기의 ON/OFF 신호가 OFF 상태에서 ON 상태로 변화할 때, 상기 압축기의 회전수가 서서히 상승하도록 상기 인버터 장치를 제어하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  2. 실외기에 제1전원선 접속부와, 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 송신하기 위한 제1신호선 접속부를 구비하고,
    실외기에 제1전원선 접속 부와 복수의 크로스오버 라인으로 접속되는 제2전원선 접속부와, 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 제2 신호선 접속부를 구비한 분리형 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛에 있어서,
    상기 제2 전원선 접속부에 접속되고, 상기 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치, 및
    실내기로부터 송신되고 상기 제2 신호선 접속부를 통하여 수신한 상기 압축기의 ON/OFF 신호가 OFF 상태에서 ON 상태로 변화할 때, 상기 압축기의 회전수가 미리 설정된 설정 회전수로 상승하도록 상기 인버터 장치를 제어하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    실내기로부터 송신된 상기 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태에서 OFF 상태로 변화할 때, 상기 제어장치는 상기 압축기의 회전수가 서서히 하강하도록 상기 인버터 장치를 제어하는 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 실외기가 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 신호선 접속부를 구비한 분리형 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛에 있어서,
    상기 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치, 및
    상기 압축기의 ON/OFF 신호가 OFF 상태에서 ON 상태로 변화한 후의 ON 상태의 지속 시간을 적산하는 타이머 수단을 포함하고, ON상태의 지속 시간의 길이에 따라서 상기 압축기의 회전수를 증감하도록 상기 인버터 장치를 제어하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  7. 실외기가 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 신호선 접속부를 구비한 분리형 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛에 있어서,
    상기 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치, 및
    상기 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태에서 OFF 상태로 변화한 후 ON 상태로 복귀하기까지 OFF 상태의 지속 시간을 적산하는 타이머 수단을 포함하고, OFF 상태의 지속 시간의 길이에 따라서 ON 상태로 복귀한 이후의 상기 압축기의 회전수를 증감하도록 상기 인버터 장치를 제어하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 OFF 상태의 지속 시간이 미리 설정한 설정값을 초과할 때 상기 압축기의 회전수를 증대시키도록 상기 인버터 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  9. 삭제
  10. 실외기가 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 신호선 접속부를 구비한 분리형 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛에 있어서,
    상기 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치,
    상기 실외기에 설치되는 냉동 사이클 부품의 온도를 검출하는 온도 센서, 및
    상기 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태일 때, 상기 온도 센서에 의해 검출되는 냉동 사이클 부품의 온도에 따라서 상기 압축기의 회전수를 증감하도록 상기 인버터 장치를 제어하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  11. 삭제
  12. 실외기가 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 제 1 신호선 접속부, 실외팬의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 제 2 신호선 접속부, 및 사방 밸브를 냉방측 또는 난방측으로 전환하기 위한 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 제 3 신호선 접속부를 구비한 분리형 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛에 있어서,
    상기 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치, 및
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 신호선 접속부의 ON/OFF 신호의 ON/OFF 상태의 조합에 따라서 상기 인버터 장치의 출력 주파수, 상기 실외팬의 구동 또는 정지, 상기 사방 밸브의 전환의 제어를 실행하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 이루어진 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 실외기용 구동 제어 유닛.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태로, 상기 실외팬의 ON/OFF 신호가 ON 상태로, 상기 사방 밸브의 ON/OFF 신호가 난방측에서 냉방측으로 상태가 전환되었을 때, 상기 제어 장치는 상기 압축기의 회전수를 미리 설정된 제상(除霜) 운전용 설정 회전수로 증대하도록 상기 인버터 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 압축기의 회전수를 제상 운전용 설정 회전수로 증대시킨 후, 상기 압축기의 ON/OFF 신호가 ON 상태로, 상기 사방 밸브의 ON/OFF 신호가 냉방측에서 난방측으로 상태가 복귀했을 때, 상기 압축기의 회전수를 상기 사방 밸브의 ON/OFF 신호가 난방측에서 냉방측으로 상태가 전환하기 이전의 회전수보다 저속 회전수로 소정 시간 운전하도록 상기 인버터를 제어하고, 또 저속 회전수로 소정 시간 운전한 후에 상기 사방 밸브를 냉방측에서 난방측으로 전환하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 인버터 장치만을 제어하는 제 1 마이크로컴퓨터와, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 신호선 접속부에 접속되고, 이들 신호선 접속부를 통하여 수신한 ON/OFF 신호에 따라서 사방 밸브 구동 장치, 실외팬 구동 장치 및 상기 제 1 마이크로컴퓨터에 제어 신호를 송신하는 제 2 컴퓨터를 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  16. 실외기가 압축기의 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 제 1 신호선 접속부, 실온과 설정 온도의 차가 소정값 이하인지의 여부를 나타내는 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 제 2 신호선 접속부, 및 사방 밸브를 냉방측 또는 난방측으로 전환하기 위한 ON/OFF 신호를 전용으로 수신하기 위한 제 3 신호선 접속부를 구비한 분리형 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛에 있어서,
    상기 압축기에 가변 주파수의 전력을 공급하는 인버터 장치,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 신호선 접속부의 신호의 ON/OFF 상태의 조합에 따라서 실외팬의 구동 또는 정지, 상기 사방 밸브의 전환 및 상기 인버터 장치의 제어를 실행하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 이루어진 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 제 2 신호선 접속부의 신호의 ON/OFF 상태에 의해 실온과 설정 온도의 차가 소정값 이하인 것을 검출하면 상기 압축기의 회전수를 소정값 만큼 저하시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 제 2 신호선 접속부의 신호의 ON/OFF 상태에 의해 실온과 설정 온도의 차가 소정값 이하인 것을 검출하여 상기 압축기의 회전수를 소정값 만큼 하강시킨 후, 상기 제 2 신호선 접속부의 신호의 ON/OFF 상태에 의해 실온과 설정 온도의 차가 소정값보다 큰 것을 검출하면 상기 압축기의 회전수를 소정값 만큼 상승시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제 1, 2, 6, 7, 10, 12, 16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 교류 전원으로부터의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 전력 변환 수단, 상기 전력 변환 수단의 상기 교류 전원측에 직렬로 접속된 리액터, 및 교류 전압 파형의 제로 크로스 포인트의 근방에서 상기 리액터를 통하여 상기 교류 전원을 소정 기간 단락 통전시키는 단락 통전 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실외기용 구동 제어 유닛.
  22. 삭제
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Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3783598B2 (ja) * 2001-09-28 2006-06-07 松下電器産業株式会社 インバータエアコン
JP4208228B2 (ja) * 2002-04-18 2009-01-14 東芝キヤリア株式会社 空気調和機のファン用ブラシレスモータの駆動装置
KR100432225B1 (ko) * 2002-05-02 2004-05-20 삼성전자주식회사 공기조화기 및 그 운전방법
US6735964B2 (en) * 2002-06-05 2004-05-18 Carrier Corporation Air conditioning system with refrigerant charge management
JP2004036943A (ja) * 2002-07-01 2004-02-05 Denso Corp 蒸気圧縮式冷凍機
US7100382B2 (en) * 2003-07-25 2006-09-05 Emerson Electric Co. Unitary control for air conditioner and/or heat pump
JP2006250782A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Mitsubishi Electric Corp アース線接続検知装置
KR100664085B1 (ko) 2005-11-24 2007-01-03 엘지전자 주식회사 공기 조화기의 제어 장치
US7586279B2 (en) * 2006-11-09 2009-09-08 Honeywell International Inc. Actuator position switch
JP4973345B2 (ja) * 2007-07-05 2012-07-11 ダイキン工業株式会社 冷媒系統検出方法、冷媒系統検出システム、および、冷媒系統検出プログラム
EP2204622A1 (en) * 2007-09-28 2010-07-07 Daikin Industries, Ltd. Compressor operation control device and air conditioner using the same
TW200919935A (en) * 2007-10-26 2009-05-01 xiao-feng Huang Constant-temperature frequency-converting module suitable for air-conditioning system
DE102007060828A1 (de) * 2007-12-18 2009-06-25 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verfahren und Steuergerät zum Steuern eines Verdichters
US8084982B2 (en) * 2008-11-18 2011-12-27 Honeywell International Inc. HVAC actuator with output torque compensation
US8084980B2 (en) * 2009-01-30 2011-12-27 Honeywell International Inc. HVAC actuator with internal heating
WO2010143758A1 (ko) * 2009-06-10 2010-12-16 엘지전자 주식회사 분산전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치
DE102009027458A1 (de) * 2009-07-03 2011-02-03 Deere & Company, Moline Vorrichtung zur Steuerung einer Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
BRPI0904208B1 (pt) * 2009-10-21 2019-04-16 Embraco Indústria De Compressores E Soluções E Refrigeração Ltda. Sistema e método de comunicação de dados e comandos entre compressor de capacidade variável e termostato eletrônico para um sistema de refrigeração e refrigerador.
KR20110097203A (ko) * 2010-02-25 2011-08-31 삼성전자주식회사 히트 펌프 시스템 및 그 제어방법
CN102080863A (zh) * 2010-12-08 2011-06-01 海尔集团公司 中央空调的控制方法和控制装置
AU2011383457B2 (en) * 2011-12-14 2016-01-14 Mitsubishi Electric Corporation Heat pump device, and air conditioner, heat pump/hot-water supply machine, refrigerator, and freezer equipped with same
JP5413480B2 (ja) * 2012-04-09 2014-02-12 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
US9239183B2 (en) 2012-05-03 2016-01-19 Carrier Corporation Method for reducing transient defrost noise on an outdoor split system heat pump
CN103017298A (zh) * 2012-12-29 2013-04-03 南通宁普电器有限公司 一种防止凝露的变频空调的控制方法
CN103968494B (zh) * 2013-01-25 2016-08-03 珠海格力电器股份有限公司 空调系统的控制方法及空调系统
JP6192706B2 (ja) * 2013-02-25 2017-09-06 三菱電機株式会社 空気調和装置
CN104132420B (zh) * 2013-05-02 2017-04-12 珠海格力电器股份有限公司 低功耗待机电路装置和空调器及空调器的控制方法
JP2015087076A (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 株式会社富士通ゼネラル 空気調和機
JP6357489B2 (ja) * 2014-01-24 2018-07-11 東芝キヤリア株式会社 電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム
CN105333497B (zh) * 2014-08-08 2018-05-22 广东美的集团芜湖制冷设备有限公司 空调系统和空调系统的控制方法
CN104410343B (zh) * 2014-12-22 2017-01-25 珠海格力电器股份有限公司 励磁控制方法、系统、控制器及空调外机
CN107356034A (zh) * 2014-12-24 2017-11-17 松下电器产业株式会社 冷藏库用逆变控制单元和使用其的变频压缩机
JP2016161256A (ja) * 2015-03-04 2016-09-05 株式会社富士通ゼネラル 空気調和装置
CN105135599A (zh) * 2015-08-07 2015-12-09 珠海格力电器股份有限公司 空调固件升级装置和方法
JP6377590B2 (ja) 2015-10-06 2018-08-22 株式会社鷺宮製作所 電磁弁駆動制御装置、および、電磁弁駆動制御装置を備えた電磁弁
JP6323431B2 (ja) * 2015-10-30 2018-05-16 ダイキン工業株式会社 空気調和機
CN105571074B (zh) * 2016-01-18 2019-01-08 珠海格力电器股份有限公司 控制空调外风机转速的方法和装置
CN106091275B (zh) * 2016-06-20 2019-08-02 广东美芝制冷设备有限公司 空调器及空调器中压缩机和室外风机的联合控制方法
US20190170404A1 (en) * 2016-10-25 2019-06-06 Regal Beloit America, Inc. Multi-capacity compressor with variable speed drive and method of use
KR102318722B1 (ko) * 2017-03-20 2021-10-27 엘에스일렉트릭(주) 인버터의 냉각 운영장치
CN108050582B (zh) * 2017-12-28 2020-06-05 广东美的暖通设备有限公司 热泵系统和热泵控制方法
JP2019158182A (ja) * 2018-03-08 2019-09-19 株式会社富士通ゼネラル 空調用制御装置とこれを備えた空気調和機
WO2019176513A1 (ja) * 2018-03-14 2019-09-19 Phcホールディングス株式会社 冷却装置
CN110594987A (zh) * 2018-06-13 2019-12-20 广东美的制冷设备有限公司 空调器和集成式空调控制器
CN108800465B (zh) * 2018-06-19 2021-08-20 广东美的制冷设备有限公司 空调控制方法、空调控制装置和电子设备
CN112762575B (zh) * 2018-06-21 2022-04-29 杭州先途电子有限公司 一种控制方法及变频控制器
US20210222892A1 (en) * 2020-01-22 2021-07-22 Nicholas Battiese Heating and cooling window air treatment unit
CN111256335B (zh) * 2020-02-17 2021-08-03 海信(山东)空调有限公司 一种热泵空调中变频压缩机的控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5179842A (en) * 1991-05-31 1993-01-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Inverter controlled air conditioner capable of effectively reducing a rush current at starting
US5673568A (en) * 1994-06-03 1997-10-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Apparatus and method for controlling an air conditioner

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4612776A (en) * 1979-07-31 1986-09-23 Alsenz Richard H Method and apparatus for controlling capacity of a multiple-stage cooling system
JPS59221547A (ja) * 1983-05-30 1984-12-13 Toshiba Corp 空気調和機
JPS6332253A (ja) * 1986-07-25 1988-02-10 三菱電機株式会社 空気調和機の制御装置
JPS63273764A (ja) * 1987-04-30 1988-11-10 松下電器産業株式会社 空気調和機の運転制御方法
US4763485A (en) * 1987-05-29 1988-08-16 Sparks Robert L Heat pump controller
JPH0178273U (ko) * 1987-11-13 1989-05-25
JPH076662B2 (ja) * 1989-11-30 1995-01-30 株式会社日立製作所 空気調和機の制御回路
KR920001142A (ko) * 1990-06-01 1992-01-30 강진구 공기 조화기의 압축기 제어 방법
US5115968A (en) * 1990-10-02 1992-05-26 Honeywell Inc. Method and apparatus for controlling a heating/cooling system based on a temperature error
JPH04351494A (ja) * 1991-05-27 1992-12-07 Fujitsu General Ltd 空気調和機の制御方法
JP3356551B2 (ja) * 1994-07-13 2002-12-16 東芝キヤリア株式会社 空気調和機
US5655380A (en) * 1995-06-06 1997-08-12 Engelhard/Icc Step function inverter system
JPH10122637A (ja) 1996-10-22 1998-05-15 Toshiba Ave Corp 空気調和機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5179842A (en) * 1991-05-31 1993-01-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Inverter controlled air conditioner capable of effectively reducing a rush current at starting
US5673568A (en) * 1994-06-03 1997-10-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Apparatus and method for controlling an air conditioner

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Publication number Publication date
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EP1126223A1 (en) 2001-08-22
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