KR100550565B1

KR100550565B1 - 공기 조화기의 제어장치 및 그 동작방법

Info

Publication number: KR100550565B1
Application number: KR1020040008294A
Authority: KR
Inventors: 김종길
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2006-02-10
Also published as: KR20050080267A

Abstract

본 발명은 공기 조화기의 제어장치 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 외부로부터 공급되는 교류전원이 정류되는 정류부와 상기 정류된 교류전원이 DC 전압으로 변환되는 변환부와 상기 외부 교류전원이 차단된 경우 상기 DC 전압을 방전시키는 방전부와 상기 방전부에서 방전되는 전압을 감지하고 상기 감지된 전압이 설정전압을 초과하는 경우 그에 따른 감지신호를 발생시키는 마이컴과 상기 감지신호에 따라 공기조화기의 외관에 설치된 컨트롤 판넬이 잠기도록 하는 잠김수단을 포함하여 구성됨으로써, 상기 외부 교류전원 차단시 상기 방전부를 통해 DC 전압이 방전되도록 하는 동시에 상기 DC 전압을 상기 마이컴에서 감지하여 상기 DC 전압이 설정 전압을 초과하는 경우 상기 잠김수단을 통해 컨트롤 판넬을 잠기도록 하는 동시에 상기 DC 전압이 설정전압 미만인 상태에서 상기 컨트롤 판넬이 열릴 경우 상기 방전부를 통해 DC 전압이 급속 방전되도록 하여 사용자에 의해 컨트롤 판넬이 열릴 경우 발생할 수 있는 감전사고 등을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

정류부, 변환부, 방전부, 마이컴, 잠김수단

Description

공기 조화기의 제어장치 및 그 동작방법{air conditioner control device and the method for the same}

도 1 은 종래 기술에 따른 멀티형 공기조화기의 구성이 도시된 도,

도 2 는 종래 기술에 따른 공기 조화기의 제어장치가 도시된 도,

도 3 는 본 발명에 따른 공기 조화기의 제어장치가 도시된 도

도 4 는 본 발명에 따른 공기 조화기의 제어동작의 흐름이 도시된 도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

4 : 교류전원 60 : 정류부

70 : 변환부 80 : 파워모듈

90 : 압축기 100 : 방전부

101 : 제 1 방전부 102 : 제 2 방전부

110 : 마이컴 120 : 잠김수단

본 발명은 공기 조화기의 제어장치 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 특히 외부 전원이 차단되어 공기 조화기의 동작이 정지시 공기 조화기내에 설치된 고용량 캐패시터에 충전된 전압이 방전되는 동안 상기 충전된 전압이 설정전압보다 높은 경우 잠김수단을 사용하여 컨트롤 판넬을 잠금으로써, 상기 충전 전압으로 인한 사고 발생을 사전에 방지할 수 있는 공기 조화기의 제어장치 및 그 동작방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 실내를 냉/난방시키거나 실내 공기를 정화할 목적으로 설치되어 실내 환경을 쾌적한 상태로 유지시켜주는 장치로서, 다수개의 독립된 실내 공간을 갖는 대형 건물에는 독립된 실내 공간마다 각각 설치되어 냉매의 기화열을 이용하여 실내를 냉방시키는 복수개의 실내기와, 각 실내기에서 기화된 냉매를 다시 저온 저압의 상태로 바꾸어주는 하나 이상의 실외기로 이루어진 멀티형 공기조화기가 널리 사용되고 있다.

종래 기술에 따른 멀티형 공기조화기는 상기한 바와 같이 크게 복수개의 실내기(1a 내지 1g)와, 상기 복수개의 실내기와 공유되는 하나 이상의 실외기(1, 1', 1")로 이루어지고, 복수개의 실내기(1a 내지 1g)는 실외기(1, 1', 1")와 각각 냉매의 흐름을 안내하는 냉매배관(미도시)으로 연결된다.

예를 들어, 상기 각각의 실내기(1a 내지 1g)는 실(room)에 위치하고, 상기 실내기와 연결되어 냉매의 순환을 안내하는 실외기는 각 층(floor)에 설치되어, 건 물 전체의 공기 조화를 수행한다. 이를 빌딩 멀티 공기조화시스템이라 한다.

여기서, 종래의 기술에 따른 공기조화기의 제어장치는 도 2 에 도시된 바와 같이, 외부 교류전원(2)을 정류시키는 정류부(10)와, 상기 정류부(10)에 의해 정류된 전원을 DC 전압으로 변환시키는 변환부(20)와, 상기 변환된 DC 전압을 통해 압축기(40) 구동을 위한 3상 교류전원을 발생시키는 파워모듈(30)과, 상기 외부 교류전원(2) 차단시 상기 DC 전압을 방전시키는 방전부(50)를 포함하여 구성된다.

상기 정류부(10)는 상기 외부 교류전원(2)이 3상일 경우 각 상에 대한 전원이 정류되도록 하는 다수개의 다이오드(D1~D6)으로 구성되고, 상기 변환부(20)는 인덕터(L1) 및 상기 인덕터(L1)와 병렬 연결되며 그 각각은 직렬 연결되는 다수개의 캐패시터(C1, C2)로 구성되어 상기 정류부(10)에서 정류된 전원을 DC 전압으로 변환하게 된다.

한편, 상기 방전부(50)는 상기 캐패시터(C1, C2)의 양단에 연결된 스위치(51) 및 저항(R1)으로 구성되고, 상기 외부 교류전원(2)이 차단되어 공기 조화기의 동작이 정지한 경우 상기 스위치(51)가 온되어 상기 변환부(20)의 캐패시터(C1, C2)에 충전된 DC 전압을 방전시키게 되는데, 상기 DC 전압의 방전 완료시까지 소정의 시간이 소요된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 공기 조화기의 제어장치는 상기 DC 전압의 방전이 완료되기 전에 공기 조화기의 외관에 설치되는 컨트롤 판넬이 사용자에 의해 열릴 경우 상기 DC 전압으로 인한 감전사고 등이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 외부 교류전원이 차단된 경우 공기 조화기의 내부에 설치되는 캐패시터에 충전된 DC 전압이 방전되는 동안 공기 조화기의 외관에 설치된 컨트롤 판넬이 잠기도록 하는 동시에 상기 DC 전압 방전 완료 전에 컨트롤 판넬이 열린 경우 상기 DC 전압이 급속방전될 수 있도록 하여 감전사고 등의 위험을 사전에 방지할 수 있는 공기 조화기의 제어장치를 제공하는데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 제어장치는 외부로부터 공급되는 교류전원이 정류되는 정류부와, 상기 정류된 교류전원이 DC 전압으로 변환되는 변환부와, 상기 외부 교류전원이 차단된 경우 상기 DC 전압을 방전시키는 방전부와, 상기 방전부에서 방전되는 전압을 감지하고 상기 감지된 전압이 설정전압을 초과하는 경우 그에 따른 감지신호를 발생시키는 마이컴과, 상기 감지신호에 따라 공기조화기의 외관에 설치된 컨트롤 판넬이 잠기도록 하는 잠김수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 동작방법은 외부 교류전원이 변환된 DC전압을 이용하여 공기조화기가 동작되는 제 1단계와, 상기 외부 교류전원이 차단됨에 따라 방전되는 캐패시터의 DC전압이 상기 공기조화기의 마이컴에 의해 감지되는 제 2단계와, 상기 마이컴에 의해 감지된 DC전압과 설정전압을 비교하고, 비교 결과 에 따라 상기 공기조회기의 외관에 설치된 컨트롤 판넬이 잠기도록 하는 잠김수단을 작동 또는 해제시키는 제 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 공기조화기의 제어장치는 도 3 에 도시된 바와 같이, 외부로부터 공급되는 교류전원(4)이 정류되도록 하는 정류부(60)와, 상기 정류부(60)에서 정류된 교류전원(4)을 DC 전압으로 변환시키는 변환부(70)와, 상기 DC 전압을 통하여 압축기(90) 구동을 위한 3상 교류전원을 발생시키는 파워모듈(80)과, 상기 외부 교류전원(4)이 차단된 경우 상기 DC 전압을 방전시키는 방전부(100)와, 상기 방전부(100)의 전압을 감지하여 상기 감지된 전압이 설정 전압을 초과한 경우 그에 따른 감지신호를 발생시키는 마이컴(110)과, 상기 마이컴(110)의 감지신호에 따라 공기 조화기의 외관에 설치되는 컨트롤 판넬(미도시)이 잠기도록 하는 잠김수단(120)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 정류부(60)는 상기 외부 교류전원(4)이 3상 교류전원인 경우 각 상에 따른 전류가 정류되도록 하는 다수개의 다이오드(D7~D12)로 구성되고, 상기 변환부(70)는 상기 정류부(60)에서 정류된 상기 외부 교류전원(4)이 DC 전압으로 변환되도록 하는 인덕터(L2) 및 상기 인덕터(L2)와 병렬 연결되며 그 각각은 직렬 연결되는 다수개의 캐패시터(C3, C4)로 구성된다.

이때, 상기 인덕터(L2)는 상기 정류된 전원에 따른 에너지가 저장되고, 상기 캐패시터(C3, C4)는 충/방전 작용을 계속함으로써, 상기 외부 교류전원(4)에 따른 입력전류에 급격한 변화가 있을 경우 상기 인덕터(L2)가 전류를 보완할 수 있도록 하여 고조파 왜곡에 따른 영향을 최소화할 수 있게 된다.

한편, 상기 방전부(100)는 상기 변환부(70)의 다수개의 캐패시터(C3, C4) 양단과 연결되어 상기 외부 교류전원(4)이 차단된 경우 상기 캐패시터(C3, C4)에 충전된 DC 전압을 방전시키는 역할을 수행하게 되는데, 상기 방전부(100)는 상기 캐패시터(C3, C4) 양단에 연결되어 저항(R2)을 통해 상기 DC 전압이 방전되도록 하는 제 1 방전부(101)와, 상기 캐패시터(C3, C4) 양단에 연결되고 상기 제 1 방전부(101)와 동시에 동작하여 상기 DC 전압이 급속방전되도록 하는 제 2 방전부(102)로 구성된다.

여기서, 상기 제 1 방전부(101)는 상기 캐패시터(C3, C4) 양단과 연결되는 스위치(101a) 및 저항(R2)으로 구성되어 상기 스위치(101a)가 온된 경우 상기 캐패시터(C3, C4)에 충전된 DC 전압이 방전되도록 한다.

또한, 상기 제 2 방전부(102)는 상기 캐패시터(C3, C4)의 양단에 연결되는 스위치(102a)와, 상기 스위치(102a)와 직렬 및 병렬 연결되는 다수개의 저항(R3, R4, R5) 및 다이오드(D13)로 구성되고, 상기 다수개의 저항(R3, R4, R5)은 상기 스위치(102a)와 병렬 연결되는 저항(R3)과 상기 저항(R3)을 통해 입력되는 전압을 분배하는 저항(R4, R5)으로 나뉘어지고 상기 분배 저항(R4, R5)에 의해 분배된 전압이 상기 마이컴(110)에 입력될 수 있도록 변환되도록 하는 전원단(102b)과 연결된다.

그 이외에, 상기 마이컴(110)은 상기 제 2 방전부(102)의 전압을 감지하고 즉, 상기 분배 저항(R4, R5)에 따른 전압을 감지하여 상기 감지된 전압이 설정전압을 초과하는 경우 그에 따른 감지신호가 발생되고, 상기 발생된 감지신호가 상기 감지수단(120)에 전달되면, 상기 감지수단(120)은 상기 컨트롤 판넬이 잠기도록 하여 사용자에 의해 컨트롤 판넬이 열린 경우 발생할 수 있는 감전사고 등의 위험을 사전에 방지할 수 있게 된다.

특히, 상기 마이컴(110)은 상기 제 2 방전부(102)에서 감지된 전압이 설정전압을 초과하지 않는 상태에서 상기 컨트롤 판넬이 열린 경우 그에 따른 신호가 상기 잠김수단(120)에서 발생되는데, 상기 발생된 신호가 상기 마이컴(110)으로 입력되면 상기 제 2 방전부(102)의 스위치(102a)를 온시켜 상기 DC 전압이 직접 접지로 급속방전되도록 하여 감전사고 등을 방지하게 된다.

여기서, 상기 스위치(102a)는 상기 마이컴(110)에 의해 제어되도록 하거나 공기 조화기의 외관에 설치하여 사용자에 의해 제어되도록 할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기조화기의 제어장치의 동작을 본 발명에 따른 공기조화기의 제어동작의 흐름을 도시한 도 4를 참조하여 설명하자면 다음과 같다.

본 발명에 따른 공기조화기의 제어장치는 먼저, 외부 교류전원(4)이 정류부(60)에서 정류되어 변환부(70)로 입력된다.

상기 변환부(70)에 입력된 상기 정류된 전원은 DC 전압으로 변환되고, 상기 변환된 DC 전압이 파워모듈(80)로 입력되면, 상기 파워모듈(80)에서는 상기 DC 전압을 통해 압축기(90) 구동을 위한 3상 교류전원을 발생시키게 된다.(S1)

그리고, 작동 중 상기 외부 교류전원(4)의 차단여부를 감지하고 차단되지 않으면 상기 3상 교류전원을 계속 발생시킨다. (S2)

이때, 상기 외부 교류전원이 차단된 경우에는 방전부(100)에서 상기 변환부의 캐패시터(C3,C4)에 충전된 DC 전압을 제 1 방전부(101)를 통해 방전시킨다. (S3)

또한, 상기 제 1 방전부(101)에서 방전이 수행되는 동안 상기 제 2 방전부(102)의 스위치(102a)는 오프되어 상기 방전 수행시 상기 캐패시터(C3, C4)에 충전된 잔여 DC 전압을 상기 마이컴(110)에서 감지하게 된다. (S4)

특히, 상기 마이컴(110)에서 감지되는 DC 전압이 설정 전압을 초과하는 경우에는 상기 마이컴(110)에서 그에 따른 감지신호가 발생되고, 상기 발생된 감지신호는 상기 잠김수단(120)에 전달되어 컨트롤 판넬이 잠기게 된다. (S5)

이때, 상기 감지된 DC 전압이 설정 전압 미만으로 하강한 경우 상기 잠김수단(120)이 해제된다.

만일, 상기 마이컴(110)에서 감지된 DC 전압이 설정 전압 미만인 경우 상기 컨트롤 판넬이 열리게 되면 그에 따른 신호가 상기 잠김수단(120)에서 발생되어 상기 마이컴(110)으로 전달되게 된다. (S6)

이에 따라, 상기 마이컴(110)은 상기 제 2 방전부(102)의 스위치(102a)를 온시켜 상기 DC 전압이 급속 방전되도록 한다. 이때, 상기 제 2 방전부(102)는 접지 와 직접 연결되어 급속 방전이 가능하도록 한다. (S7)

이상과 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 제어장치 및 그 동작방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어장치는 외부로부터 공급되는 교류전원이 정류되는 정류부와 상기 정류된 교류전원이 DC 전압으로 변환되는 변환부와 상기 외부 교류전원이 차단된 경우 상기 DC 전압을 방전시키는 방전부와 상기 방전부에서 방전되는 전압을 감지하고 상기 감지된 전압이 설정전압을 초과하는 경우 그에 따른 감지신호를 발생시키는 마이컴과 상기 감지신호에 따라 공기조화기의 외관에 설치된 컨트롤 판넬이 잠기도록 하는 잠김수단을 포함하여 구성됨으로써, 상기 외부 교류전원 차단시 상기 방전부를 통해 DC 전압이 방전되도록 하는 동시에 상기 DC 전압을 상기 마이컴에서 감지하여 상기 DC 전압이 설정 전압을 초과하는 경우 상기 잠김수단을 통해 컨트롤 판넬을 잠기도록 하는 동시에 상기 DC 전압이 설정전압 미만인 상태에서 상기 컨트롤 판넬이 열릴 경우 상기 방전부를 통해 DC 전압이 급속 방전되도록 하여 사용자에 의해 컨트롤 판넬이 열릴 경우 발생할 수 있는 감전사고 등을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

외부로부터 공급되는 교류전원이 정류되는 정류부와,

상기 정류된 교류전원이 DC 전압으로 변환되는 변환부와,

상기 외부 교류전원이 차단된 경우 커패시터에 충전된 DC 전압을 방전시키는 방전부와,

상기 방전부에서 방전되는 전압을 감지하고 상기 감지된 전압이 설정전압을 초과하는 경우 그에 따른 감지신호를 발생시키는 마이컴과,

상기 감지신호에 따라 공기조화기의 외관에 설치된 컨트롤 판넬이 잠기도록 하는 잠김수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 방전부는 상기 캐패시터 양단에 연결되어 상기 캐패시터에 충전된 DC 전압이 저항을 통해 방전되도록 하는 제 1 방전부와, 상기 제 1 방전부와 동시에 동작하여 상기 DC 전압이 저항 또는 직접 접지로 방전되도록 하는 제 2 방전부로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제 2 방전부는 상기 DC 전압이 저항 또는 직접 접지로 방전될 수 있도 록 하는 스위치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어장치.
제 3 항에 있어서,

상기 마이컴은 상기 DC 전압 방전 완료전 상기 컨트롤 판넬이 열리는 경우 상기 스위치를 통하여 직접 접지로 방전되도록 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어장치.
외부 교류전원이 변환된 DC전압을 이용하여 공기조화기가 동작되는 제 1단계와; 상기 외부 교류전원이 차단됨에 따라 방전되는 캐패시터의 DC전압이 상기 공기조화기의 마이컴에 의해 감지되는 제 2단계와; 상기 마이컴에 의해 감지된 DC전압과 설정전압을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 공기조회기의 외관에 설치된 컨트롤 판넬이 잠기도록 하는 잠김수단을 작동 또는 해제시키는 제 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
제 5항에 있어서,

상기 제 3단계는 상기 마이컴에서 감지되는 DC전압이 설정 전압을 초과하면 상기 마이컴에서 감지신호가 발생되는 제 1과정과; 상기 발생된 감지신호가 상기 잠김수단에 전달되어 상기 컨트롤 판넬이 잠기도록 하는 제 2과정과; 상기 감지된 DC전압이 설정 전압 미만으로 하강한 경우 상기 잠김수단이 해제되는 제 3과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어방법.
제 6항에 있어서,

상기 제 3과정은 상기 잠김수단이 해제된 상태에서 상기 마이컴에서 감지된 DC전압이 설정 전압 미만인 때에 상기 컨트롤 판넬이 열리게 되면 상기 DC전압이 급속방전되도록 하는 과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어방법.