KR100479490B1 - 기동전류 저감회로를 구비한 공기조화기 - Google Patents

기동전류 저감회로를 구비한 공기조화기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전원의 전압에 따라 압축기의 기동전류를 저감하며 원활한 기동을 할 수 있도록 기동회로를 구비한 공기조화기에 관한 것으로, 압축기에 접속되는 다수의 커패시터와 상기 커패시터의 용량을 제어하기 위한 다수의 제 1 스위칭수단, 압축기의 전류제한을 할 수 있도록 조절 가능한 저항수단, 전원의 전압을 검출하는 전압검출부, 전압검출부의 검출결과에 따라 압축기 기동시 다수의 제 1 스위칭수단을 스위칭시키며 저항수단을 조절하는 제어부를 포함함으로써, 전원의 전압이 변동에 따라 적절한 기동전류제어를 할 수 있어 안정적인 기동을 할 수 있으며 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

기동전류 저감회로를 구비한 공기조화기{Air-conditioner including circuit for reducing start-current}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 상세하게는 압축기의 기동전류를 저감할 수 있는 기동전류 저감회로를 구비한 공기조화기에 관한 것이다.
도 1은 종래의 공기조화기의 압축기 기동회로도이다.
도 1을 참조하면, 압축기(3)에 공급되는 전원을 제어할 수 있도록 압축기(3)의 R단자와 전원(AC) 사이에는 릴레이(4)가 접속되고, 전원(AC)과 압축기(3)의 S단자 사이에는 저항(R), 릴레이(5) 및 기동커패시터(START-C)가 직렬로 접속되고, 그에 대하여 운전커패시터(RUN-C)와 써미스터(NTC)가 각각 병렬로 접속된다. 또한 릴레이(4 및 5)를 구동하는 릴레이구동부(2)가 실외기의 작동을 제어하는 실외기 제어부(1)와 접속되어 있다.
상기한 구성을 가지는 종래의 공기조화기는 실내기(미도시)로부터 운전신호가 입력되면 실외기 제어부(1)는 릴레이구동부(2)를 제어하여 릴레이(4)를 온시킨다. 이에 따라 압축기(3)에 전원이 인가되어 압축기(3)는 기동된다. 압축기(3)가 기동되고 나면 제어부(1)는 릴레이구동부(2)를 제어하여 릴레이(5)를 오프시키고 릴레이(4)를 온시켜 운전커패시터(RUN-C)만 접속되어 압축기(3)는 운전상태가 된다.
그러나 상기한 종래의 압축기 기동회로는 전압변동이 심한 지역에서 사용시 전원(AC)의 전압이 변동되었을 경우 이에 적절하게 대처하지 못함으로써 적절한 기동전류 제어를 하지 못하여 기동전류가 상승하거나 기동이 되지 않는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전원의 전압에 따라 압축기의 기동전류를 저감하며 원활한 기동을 할 수 있도록 기동전류 저감회로를 구비한 공기조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기동전류 저감회로를 구비한 공기조화기는, 압축기에 접속되는 다수의 커패시터와 상기 커패시터의 용량을 제어하기 위한 다수의 제 1 스위칭수단, 압축기의 전류제한을 할 수 있도록 조절 가능한 저항수단, 전원의 전압을 검출하는 전압검출부, 전압검출부의 검출결과에 따라 상기 압축기 기동시 제 1 스위칭수단을 스위칭시키며 저항수단을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 기동전류 저감회로이다.
본 발명에 따른 공기조화기는, 압축기(40)로 공급되는 전원(AC)을 개폐하며 상호 연동되는 제 1 릴레이(51) 및 제 7 릴레이(57)를 구비한다. 또한 운전커패시터(C1), 제 1 기동커패시터(C2) 및 제 2 기동커패시터(C3)는 압축기(40)의 S단자에 대하여 병렬로 접속되며, 각 커패시터(C1, C2 및 C3)에는 제 1 릴레이(51), 제 2 릴레이(52) 및 제 3 릴레이(53)가 각각 직렬로 접속된다. 상기 제 3 릴레이(53)의 일측단은 제 2 기동커패시터(C3)와 접속되고, 제 2 릴레이(52)의 일측단은 제 1 기동커패시터(C2)와 제 3 릴레이(53)의 타측단과 접속된다. 또한 제 2 릴레이(52)의 타측단은 제 1 릴레이(51)와 운전커패시터(C1)의 접속점으로 연결된다.
저항(R2)과 제 4 릴레이(54)는 직렬로 접속되며, 이는 저항(R1)과 써미스터(NTC)와 직렬로 접속된 제 5 릴레이(55)와 병렬로 접속되어, 압축기(40)의 R단자와 전원(AC) 사이에 마련된다. 그리고 압축기(40)와 R단자와 전원(AC) 사이에는 제 6 릴레이(56)가 병렬로 접속된다.
한편 본 발명에 따른 공기조화기는 전원(AC)의 전압을 검출하는 전압검출부(10)와, 전압검출부 및 실내기(미도시)로부터 전송되는 신호에 따라 상기 제 1 내지 제 7 릴레이(51 내지 57)를 구동하는 릴레이구동부(30)를 제어하는 제어부(20)를 구비한다.
도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 작동을 설명하기 위한 타임 차트이다. 도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 작동을 설명하기 위한 흐름도이다.
제어부(20)는 실내기로부터 전송되는 작동신호를 수신한다(S10). 그리고 제어부(20)는 전압검출부(10)를 통하여 전원(AC)의 전압을 검출한다(S20). 제어부(20)는 전압검출부(10)를 통하여 검출된 전원(AC)의 전압이 미리 설정된 표준전압 이상(표준전압 혹은 과전압)인지를 판단한다(S30).
단계(S30)에서 전원(AC)의 전압이 표준전압 이상이라고 판단되면 제어부(20)는 릴레이구동부(30)를 제어하여 제 1 릴레이(51)를 온시킨다(S40). 이에 따라 제 8 릴레이(58)가 제 1 릴레이(51)에 연동하여 온 상태가 된다. 이로 인하여 전원(AC)은 제 1 릴레이(51)와 운전커패시터(C1)를 통하여 압축기(40)의 S단자로 공급되고, 제 8 릴레이(58)를 통하여 압축기(40)의 C단자로 공급된다.
제 1 릴레이(51)가 작동된 후 제어부(20)는 미리 설정된 소정시간(t1)이 경과했는지를 판단한다(S50). 단계(S50)에서 소정시간(t1)이 경과했다고 판단되면 제어부(20)는 릴레이구동부(30)를 제어하여 제 2 릴레이(52) 및 제 3 릴레이(53)를 온시킨다. 이에 따라 압축기(40)의 S단자에는 각 커패시터(C1,C2 및 C3)가 병렬로 접속된다.
제어부(20)는 제 2 릴레이(52) 및 제 3 릴레이(53)를 온시킨 후 미리 설정된 소정시간(t2)이 경과했는지를 판단한다(S70). 단계(S70)에서 소정시간(t2)이 경과했다고 판단되면 제어부(20)는 릴레이구동부(30)를 제어하여 제 4 릴레이(54)를 온시킨다(S80). 이에 따라 압축기(40)의 R단자와 전원(AC) 사이에는 저항(R1), 저항(R2) 제 4 릴레이(54) 및 써미스터(NTC)가 직렬로 접속된다.
제어부(20)는 제 4 릴레이(54)를 온시킨 후 소정시간(t3)이 경과했는지를 판단한다(S90). 단계(S90)에서 소정시간(t3)이 경과했다고 판단되면 제어부(20)는 릴레이구동부(30)를 제어하여 제 6 릴레이(56)를 온시킨다(S100).
제어부(20)는 제 6 릴레이(56)를 온시킨 후 소정시간(t4)이 경과했는지를 판단한다(S110). 단계(S110)에서 소정시간(t4)이 경고했다고 판단되면 제어부(20)는 릴레이구동부(30)를 제어하여 제 2 릴레이(52), 제 3 릴레이(53) 및 제 4 릴레이(54)를 오프시킨다(120).
이에 따라 전원(AC)의 전압이 표준전압 이상, 즉 표준전압 혹은 과전압일 경우 운전커패시터(C1)에 제 1 기동커패시터(C2) 및 제 2 기동커패시터(C3)를 병렬 접속함으로써 커패시터의 용량을 증가시키고, 압축기(40)의 R단자에 접속되는 전류제한 저항의 크기를 증가시킴으로서 기동전류를 저감할 수 있다.
한편, 단계(S30)에서 전원(AC)의 전압이 표준전압 이상이 아니라고 판단되면 제어부(20)는 릴레이구동부(30)를 제어하여 제 1 릴레이(51)를 온시킨다(S31). 이에 따라 제 8 릴레이(58)가 제 1 릴레이(51)에 연동하여 온 상태가 된다. 이로 인하여 전원(AC)은 제 1 릴레이(51)와 운전커패시터(C1)를 통하여 압축기(40)의 S단자로 공급되고, 제 8 릴레이(58)를 통하여 압축기(40)의 C단자로 공급된다.
제 1 릴레이(51)가 작동된 후 제어부(20)는 미리 설정된 소정시간(t1)이 경과했는지를 판단한다(S32). 단계(S32)에서 소정시간(t1)이 경과했다고 판단되면 제어부(20)는 릴레이구동부(30)를 제어하여 제 2 릴레이(52)를 온시킨다(S33). 이에 따라 압축기(40)의 S단자에는 각 커패시터(C1 및 C2)가 병렬로 접속된다.
제어부(20)는 제 2 릴레이(52)를 온시킨 후 미리 설정된 소정시간(t2)이 경과했는지를 판단한다(S34). 단계(S34)에서 소정시간(t2)이 경과했다고 판단되면 제어부(20)는 릴레이구동부(30)를 제어하여 제 5 릴레이(55)를 온시킨다(S35). 이에 따라 압축기(40)의 R단자와 전원(AC) 사이에는 저항(R1), 제 5 릴레이(55) 및 써미스터(NTC)가 직렬로 접속된다.
제어부(20)는 제 5 릴레이(54)를 온시킨 후 소정시간(t3)이 경과했는지를 판단한다(S36). 단계(S36)에서 소정시간(t3)이 경과했다고 판단되면 제어부(20)는 릴레이구동부(30)를 제어하여 제 6 릴레이(56)를 온시킨다(S37).
제어부(20)는 제 6 릴레이(56)를 온시킨 후 소정시간(t4)이 경과했는지를 판단한다(S38). 단계(S38)에서 소정시간(t4)이 경과했다고 판단되면 제어부(20)는 릴레이구동부(30)를 제어하여 제 2 릴레이(52) 및 제 5 릴레이(55)를 오프시킨다(120).
이에 따라 전원(AC)의 전압이 표준전압 이하, 즉 저전압일 경우 운전커패시터(C1)에 제 1 기동커패시터(C2)만을 병렬 접속함으로써 표준전압일 경우에 비하여 커패시터의 용량을 낮추고, 압축기(40)의 R단자에 접속되는 전류제한 저항의 크기를 가변함으로써 기동전류를 저감할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 기동전류 저감회로를 구비한 공기조화기에 의하면, 전원의 전압이 변동에 따라 적절한 기동전류제어를 할 수 있어 안정적인 기동을 할 수 있으며 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 공기조화기의 압축기 기동회로.
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 기동전류 저감회로.
도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 기동전류 저감회로의 타이밍도.
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 작동을 설명하기 위한 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10:전압검출부 20:제어부
30:릴레이구동부 40:압축기

Claims (6)

  1. 압축기를 구비하는 공기조화기에 있어서,
    상기 압축기에 접속되는 다수의 커패시터와 상기 커패시터의 용량을 제어하기 위한 다수의 스위칭수단,
    상기 압축기의 전류제한을 할 수 있도록 조절 가능한 저항수단,
    전원의 전압을 검출하는 전압검출부,
    상기 전압검출부의 검출결과에 따라 상기 압축기 기동시 상기 스위칭수단을 스위칭시키며 상기 저항수단을 조절하는 제어부를 포함하되,
    상기 커패시터는 운전을 위한 운전커패시터와, 기동을 위한 제 1 커패시터 및 제 2 커패시터이며, 상기 운전커패시터와 제 1 커패시터 및 제 2 커패시터는 상기 압축기에 대하여 병렬로 접속되며,
    상기 다수의 스위칭수단은 상기 운전커패시터와 제 1 커패시터 및 제 2 커패시터와 각각 직렬로 접속되어 스위칭에 따라 전체 커패시터 용량을 조절하는 것을 특징으로 하는 기동전류 저감회로를 구비한 공기조화기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전압검출부의 검출결과가 미리 설정된 표준전압 이상이면 상기 커패시터가 설정된 기준용량을 가지도록 상기 다수의 스위칭수단을 제어한 후 미리 설정된 소정시간이 경과되면 상기 다수의 스위칭수단 중 상기 운전커패시터를 접속시키는 것만을 온시키며,
    상기 전압검출부의 검출결과가 미리 설정된 표준전압 이하이면 상기 압축기에 접속되는 커패시터의 용량이 상기 기준용량 이하가 되도록 상기 다수의 스위칭수단을 제어한 후, 상기 소정시간이 경과하면 상기 다수의 스위칭수단 중 상기 운전커패시터를 접속시키는 것만을 온시키는 것을 특징으로 하는 기동전류 저감회로를 구비한 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항수단은 복수개의 저항과, 상기 제어부의 제어에 따라 각 저항의 접속을 제어하여 전류제한을 위한 저항 값을 조절하기 위한 다수의 릴레이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기동전류 저감회로를 구비한 공기조화기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 저항수단은 전원과 압축기사이에 직렬로 접속되는 제 1 저항과 상기 제어부의 제어에 따라 스위칭되는 제 5 릴레이와 써미스터와, 상기 제 5 릴레이에 대하여 병렬로 접속되는 한편 상호 직렬로 접속되는 제 2 저항과 상기 제어부의 제어에 따라 스위칭되는 제 4 릴레이를 구비하며,
    상기 제 1 저항과 써미스터의 양단에 대하여 병렬로 접속되며 상기 제어부의 제어에 따라 스위칭되는 제 6 릴레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 기동전류 저감회로를 구비한 공기조화기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전압검출부의 검출결과가 미리 설정된 표준전압 이상이면 상기 제 1 저항과 제 2 저항이 직렬 접속되도록 상기 제 4 릴레이만을 온시키고 소정시간이 경과하면 상기 제 4 릴레이를 오프시킨 후 상기 제 6 릴레이를 온시키며,
    상기 전압검출부의 검출결과가 미리 설정된 표준전압 이하이면 상기 제 1 저항과 제 2 저항이 병렬 접속되도록 상기 제 5 릴레이만을 온시키고 소정시간이 경과하면 상기 제 5 릴레이를 오프시킨 후 상기 제 6 릴레이를 온시키는 것을 특징으로 하는 기동저감회로를 구비한 공기조화기.
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