KR101547222B1 - 엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명 엔진과 유압 시스템 이용한 냉난방 장치 실외기 제어 시스템은 냉매를 압축하여 열교환기를 전송하는 컴퓨레셔와, 컴퓨레셔로부터 압착된 냉매를 전송받고 더운 공기를 냉각시키는 열교환기와, 상기 실외기의 열교환기에서 냉각된 냉매를 배관을 통하여 전송받으며 빌딩이나 건물의 실내에 설치되어 열교환기에 의하여 실내 온도를 조절하는 실내기와, 실외기의 열 교환기에 공기를 품어 냉매의 압축 효율을 높이는 팬과, 팬을 가동하는 전원과, 상기 컴퓨레셔를 구동하는 유압 모터와, 상기 유압 모터를 구동하기 위하여 배관을 통하여 유압을 고속으로 전송하는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프에 유압을 공급하는 유압 탱크와, 상기 유압 펌프의 임펠러에 회전력을 제공하는 엔진으로 구성된 것을 특징으로 하는 것으로 여름철 전력 소모를 줄여 전기 요금을 절약할 수 있는 것이다.

Description

엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템{Aircon Outdoor Unit Control System by Using Engine and hydraulic system}
본 발명은 가스 엔진, 디젤 엔진과 같은 다양한 엔진에 의하여 구동되는 유압 펌프와 유압 모터를 이용하여 건물, 빌딩, 교회, 온실 등에 설치된 다수의 실외기를 가동하고 제어하는 것에 관한 것이다. 일반적으로 엔진에 사용하는 원료는 가스 또는 경유 또는 가솔린 등이므로 전기 에너지에 비하여 저렴하며 전원이 차단되어도 가동이 가능하고 여름철에 전력난 해소에도 도움을 줄 수 있는 것이다.
본 발명과 관련된 종래의 발명은 대한민국 등록 실용신안 제20-024934호(2006. 08. 29. 공고)에 개시되어 있는 것이다. 도 1은 상기 종래의 히트펌프식 냉난방 장치의 실외기 제어를 통한 피크 전력 제어 시스템 구성도이다. 상기도 1에서 종래의 히트펌프식 냉난방 장치의 실외기 제어를 통한 피크 전력 제어 시스템은, 외부 전력공급 시스템으로부터 전송되는 전력을 이용하여 운영되는 대단위 시설(예컨데, 대단위의 냉난방 시설이 설치되는 호텔, 빌딩, 산업시설, 학교 등)에 적용되어 운영되게 되는데, 외부 전력공급 시스템으로부터 해당시설에 인입되는 전력량을 측정하여 그 요금을 부과하기 위한 전력량계(10), 상기 전력량계를 통해 들어온 전력을 이용하여 운영되는 다수의 실외기(40) 및 실내기(60)를 구비한 냉난방 장치, 상기 냉난방 장치가 사용하는 전력량에 대한 정보를 상기 전력량계(10)로부터 수신하여 정해진 사용전력한계량을 초과하는 전력사용이 해당 냉난방 장치에서 이루어지는 경우 해당 냉난방 장치의 실외기(40)를 직접 제어하여 해당 실외기(40)의 구동 여부를 제어하는 피크전력 제어장치(20), 상기 피크전력 제어장치(20)의 실외기 제어를 중계하는 원격제어 단말장치(30) 및 해당 피크전력 제어장치(20)의 작동 상태를 제어하는 한편, 피크전력 제어장치에서 필요한 프로그램을 업그레이드 하기 위한 모니터링 장치(70)를 포함하여 구성되는 것이다. 상기에서 외부 전력공급 시스템이라 함은 수력, 원자력 또는 화력 발전에 의해 생성된 전력을 각 가정 및 시설에 제공하기 위하여 한국전력과 같은 전력공급 업체가 운영하는 시스템을 의미하고 상기 전력량계(10)는 상기 외부 전력공급 시스템에서 공급되는 전력을 상기 냉난방 장치에 제공하는 동시에 해당 냉난방 장치로 공급되는 전력량을 측정하여 상기 피크전력 제어장치(20)로 해당 측정된 전력량 정보를 전달하게 되는 것이다. 또한, 상기 전력량계(10)는 전력요금 검침용으로 설치되는 한전 전자식 전력량계가 사용될 수 있으며, 상기 피크전력 제어장치(20)는 해당 전력량계(10)로부터 전달되는 해당 냉난방 장치의 현재 전력 사용량 정보를 수신해 미리 정해진 소정 사용전력한계량과 비교하여 해당 냉난방 장치의 현재 전력 사용량이 사용전력한계량을 초과하는 경우 해당 냉난방 장치의 실외기(40)로 제어신호를 전송하여 해당 냉난방 장치의 실외기(40)의 구동을 제어하게 되는 것이다. 또한, 냉난방 장치의 현재 전력 사용량 정보에 따라 해당 냉난방 장치의 실외기(40)로 제어신호를 전송하여 해당 실외기(40)와 연결된 다수의 실내기(60)를 간접적으로 제어하게 되며 냉난방 장치의 실외기(40)에서 전달되는 해당 실외기(40)의 상태정보를 수집하여 해당 실외기의 상태정보를 상기 모니터링 장치(70)로 보고하며, 이에 따른 모니터링 장치의 실외기 동작 관련 후속조치를 수신해 해당 실외기(40)를 직접 제어하게 되는 것이다.
상기와 같은 종래의 히트펌프식 냉난방 장치의 실외기 제어를 통한 피크 전력 제어 시스템은 실외기의 구동 수단이 한전으로부터 공급받는 전원으로 전력요금의 단가 인상의 요인이 되며 한전의 전원 차단 시에는 냉난방장치를 가동할 수 없는 문제점이 있는 것이다. 따라서 본 발명의 목적은 냉난방 장치의 실외기를 유압 시스템으로 구동하고 상기 유압 시스템은 엔진으로 가동하여 전력 사용을 줄여 전력 요금을 절감하고 한전 전원 차단과 관련 없이 냉난방 장치를 가동할 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 가진 본 발명 엔진과 유압 시스템 이용한 냉난방 장치 실외기 제어 시스템은 냉매를 압축하여 열교환기를 전송하는 컴퓨레셔와, 컴퓨레셔로부터 압착된 냉매를 전송받고 더운 공기를 냉각시키는 열교환기와, 상기 실외기의 열교환기에서 냉각된 냉매를 배관을 통하여 전송받으며 빌딩, 건물, 교회와 같이 에너지를 사용하는 장소의 실내에 설치되어 열교환기에 의하여 실내 온도를 조절하는 실내기와, 실외기의 열 교환기에 공기를 품어 냉매의 압축 효율을 높이는 팬과, 팬을 가동하는 전원과, 상기 컴퓨레셔를 구동하는 유압 모터와, 상기 유압 모터를 구동하기 위하여 배관을 통하여 유압을 고속으로 전송하는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프에 유압을 공급하는 유압 탱크와, 상기 유압 펌프의 임펠러에 회전력을 제공하는 엔진으로 구성된 것을 특징으로 하는 것으로 여름철 전력 소모를 줄여 전기 요금을 절약할 수 있는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명 엔진과 유압 시스템 이용한 에어콘 실외기 제어 시스템은 컴퓨레셔의 동력을 엔진과 유압 시스템을 이용함으로써 전력 사용을 줄일 수 있어 전력 피크치를 낮추어 전력 요금을 절약할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명은 유압 시스템을 이용함으로써 다수의 실외기를 제어할 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 종래의 히트펌프식 냉난방 장치의 실외기 제어를 통한 피크 전력 제어 시스템 구성도,
도 2는 본 발명 엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템 구성도,
도 3은 본 발명에 적용되는 실외기 제어 시스템의 콘트롤러 구성도이다.
상기와 같은 목적을 가진 본 발명 엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템을 도 2 내지 도 3을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템은 냉매 저장탱크(401, 402, 403)로부터 냉매를 압축하여 열교환기를 전송하는 컴퓨레셔(101, 102, 103)와 컴퓨레셔로부터 압축된 냉매를 전송받고 냉매를 냉각시켜 배관을 통하여 실내기로 전송하는 열교환기(201, 202, 203)와 냉매의 압축 효율을 높이기 위하여 실외기의 열 교환기로 공기를 품어내는 팬(301, 302, 303)과 팬을 가동하는 전원으로 구성된 다수의 실외기(500, 510, 520)와, 상기 실외기의 열교환기에서 냉각된 냉매를 배관(600)을 통하여 전송받으며 빌딩, 건물, 교회와 같이 에너지를 사용하는 장소의 실내에 설치되어 실내 온도를 조절하는 실내기(700)와, 상기 실외기 각각의 컴퓨레셔(101, 102, 103)를 구동하는 유압 모터(701, 702, 703)와, 상기 각각의 유압 모터에 유압을 분배하는 유압 분배기(800)와, 상기 각각의 유압 모터 전단에서 유압의 흐름을 on-off하는 각각의 솔레노이드 밸브(901, 902, 903)와, 각 실외기의 열교환기로부터 냉매의 전송을 on-off하는 제2솔레노이드 밸브(911, 912, 913)와, 실내에 위치하는 온도 센서의 온도 정보를 기초로 하여 상기 솔레노이드 밸브와 제2 솔레노이드 밸브의 on-off를 통하여 유압모터의 가동 대수를 제어하는 컨트롤러(1000)와, 상기 유압 분배기로 유압을 고속으로 전송하는 유압 펌프(950)와, 상기 유압 펌프에 유압을 공급하는 유압 탱크(970)와, 상기 유압 펌프의 임펠러에 회전력을 제공하는 엔진(1100) 및 유압 전송 배관(650)의 끝단에 위치하는 것으로 필요한 실외기 가동 후 잉여 유압으로 발전하는 발전기(1200)로 구성된 것을 특징으로 하는 것으로 여름철 전력 소모를 줄여 전기 요금을 절약할 수 있는 것이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 실외기 제어 시스템의 컨트롤러 구성도이다. 상기도 3에서 본 발명에 적용되는 실외기 제어 시스템의 컨트롤러는 빌딩, 건물, 교회와 같이 에너지를 사용하는 장소의 온도 정보를 생성하는 온도 센서(750)와, 온도 센서(750)로부터 수신되는 온도 정보를 기초로 기 설정된 대수의 실외기 전단의 솔레노이드 밸브, 실외기 후단의 냉매 배관의 제2솔레노이드 밸브 및 실외기의 팬을 가동하도록 제어하는 제어부(770)와, 발전기(1200)로부터 생산된 전원에 대하여 필요한 전압으로 변환하여 컨트롤러에 공급하는 전원 변환부(1250)로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다. 상기에서 예를 들어 3대의 실외기가 설치된 경우에 제어부의 제어는 실내기에서 기준 온도가 설정되면 실내 온도와 설정 온도 차이가 기준 온도 상하 10도 이상이면 실외기 3대를 전부 가동하고 5도 내지 3도 이내이면 2대가 가동되며 2도 이내이면 1대만 가동되도록 제어할 수 있는 것이고 다양한 방법으로 실내온도를 기초로 실외기를 제어하여 실내의 온도를 신속히 최적 온도에 도달할 수 있는 것이다.
10 : 전력량계, 20 : 피크전력 제어장치,
50 : 피크제어 모듈, 70 : 모니터링 장치,
101 : 컴퓨레셔 1, 201 : 열교환기 1,
301 : 팬 1, 401 : 냉매저장 탱크,
500 : 실외기, 600 : 냉매 배관,
700 : 실내기, 800 : 유압분배기,
950 : 유압펌프, 1100 : 엔진,
1200 : 발전기,

Claims (5)

  1. 빌딩, 건물, 교회와 같이 전기 에너지를 많이 사용하는 장소의 전력소모를 줄이기 위한 엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템에 있어서,
    상기 엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템은,
    냉매 저장탱크로부터 냉매를 압축하여 열교환기로 전송하는 컴퓨레셔와 컴퓨레셔로부터 압축된 냉매를 전송받고 냉매를 냉각시켜 배관을 통하여 실내기로 전송하는 열교환기와 냉매의 압축 효율을 높이기 위하여 실외기의 열 교환기로 공기를 품어내는 팬과 팬을 가동하는 전원으로 구성된 다수의 실외기와;
    상기 실외기의 열교환기에서 냉각된 냉매를 냉매 배관(600)을 통하여 전송받으며 빌딩이나 건물의 실내에 설치되어 실내 온도를 조절하는 실내기(700)와;
    상기 실외기 각각의 컴퓨레셔를 구동하는 유압 모터와;
    상기 각각의 유압 모터에 유압을 분배하는 유압 분배기(800)와;
    상기 각각의 유압 모터 전단에서 유압의 흐름을 on-off하는 각각의 솔레노이드 밸브와;
    각 실외기의 열교환기로부터 냉매의 전송을 on-off하는 제2솔레노이드 밸브와;
    실내에 위치하는 온도 센서의 온도 정보를 기초로 하여 상기 솔레노이드 밸브와 제2 솔레노이드 밸브의 on-off를 통하여 유압모터의 가동 대수를 제어하는 컨트롤러(1000)와;
    상기 유압 분배기로 유압을 고속으로 전송하는 유압 펌프(950)와;
    상기 유압 펌프에 유압을 공급하는 유압 탱크(970);
    및 상기 유압 펌프의 임펠러에 회전력을 제공하는 엔진(1100)으로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템은,
    유압 전송 배관(650)의 끝단에 위치하는 것으로 필요한 실외기 가동 후 잉여 유압으로 발전하는 발전기(1200)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엔진은,
    가솔린, 또는 가스, 또는 디젤엔진인 것을 특징으로 하는 엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    빌딩, 건물, 교회와 같이 에너지를 사용하는 장소의 온도 정보를 생성하는 온도 센서(750)와;
    온도 센서(750)로부터 수신되는 온도 정보를 기초로 기 설정된 대수의 실외기 전단의 솔레노이드 밸브, 실외기 후단의 제2솔레노이드 밸브 및 실외기의 팬을 가동하도록 제어하는 제어부(770);
    및 컨트롤러에 공급하는 전원부로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    빌딩, 건물, 교회와 같이 에너지를 사용하는 장소의 온도 정보를 생성하는 온도 센서(750)와;
    온도 센서(750)로부터 수신되는 온도 정보를 기초로 기 설정된 대수의 실외기 전단의 솔레노이드 밸브, 실외기 후단의 제2솔레노이드 밸브 및 실외기의 팬을 가동하도록 제어하는 제어부(770);
    및 발전기(1200)로부터 생산된 전원에 대하여 필요한 전압으로 변환하여 컨트롤러에 공급하는 전원 변환부(1250)로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진과 유압시스템을 이용한 실외기 제어 시스템.



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