KR101878674B1

KR101878674B1 - 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법

Info

Publication number: KR101878674B1
Application number: KR1020160087521A
Authority: KR
Inventors: 김기홍; 서보환; 홍도형; 박귀근
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2016-07-11
Publication date: 2018-07-16
Also published as: KR20180006746A

Abstract

본 명세서는 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 실외기 팬의 모터를 시동하기 전, 역회전으로 의해 모터에서 회생발전된 전류를 검출하여 실외기 팬의 역회전을 판단하는 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법에 관한 것이다.

Description

실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING FAN OF OUTDOOR UNIT, METHOD FOR DETERMINING REVERSE ROTATION OF FAN OF OUTDOOR UNIT AND METHOD FOR STARTING FAN OF OUTDOOR UNIT}

본 명세서는 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 실외기 팬을 제어하는 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 실외기 팬 역회전 판단 방법 및 실외기 팬 시동 방법에 관한 것이다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 실외기를 포함하는 인버터 공기조화기, 또는 이에 포함된 실외기의 팬을 제어하는 기술에 관한 것이다.

공기조화기는 흡입된 냉매를 압축하는 압축기, 압축기에 의하여 압축된 냉매와 실외 공기 사이의 열 교환이 이루어지는 실외기, 실외기에서 응축된 냉매를 감압 팽창시키는 팽창 장치, 팽창 장치에서 감압 팽창된 냉매와 실내 공기 사이의 열 교환이 이루어지는 실내기가 냉매관을 통해 직렬 연결되어 하나의 냉매 사이클이 형성된다. 실외기와 실내기에는 각각 실외기 팬과 실내기 팬이 구비되며, 실외기 팬과 실내기 팬의 회전에 의해 실외기와 실내기에서 공기의 강제 흡입 및 강제 토출이 이루어져 각 열 교환기에서의 열 교환이 원활하게 이루어지게 된다.

실외기는 통풍이 양호한 실외에 설치되기 때문에, 실외기가 구동(회전)하지 않는 동안에는 외부에서 실외기 내부로 역풍이 유입되어 실외기 팬이 역회전하게 될 수 있다. 실외기 팬이 역풍에 의해 역회전하는 상태에서 실외기 팬을 시동하기 위해 실외기 팬 모터에 전원을 인가하면, 실외기 팬 모터의 순방향으로 회전자계가 형성되어 팬 모터가 역회전하는 상태에서 순방향으로 회전하도록 기동하게 된다. 이 때, 역풍이 강하여 팬 모터가 빠른 속도로 역회전하는 경우, 팬 모터의 시동이 무리하게 이루어져 팬 모터에 과부하가 걸리거나, 팬 모터 또는 제어장치의 부품에 소손이 발생할 우려가 있다. 따라서, 실외기 팬 모터를 시동할 때에는 역풍에 의한 역회전 상태를 고려하여 실외기 팬 모터의 시동을 제어해야만 한다. 그러나, 종래에는 팬 모터의 역회전을 판단하는 기술적 제약으로 인해, 역회전을 고려한 시동 제어가 용이하게 이루어질 수 없었다.

역회전을 판단하기 위한 구성의 구비가 어려운 문제가 있었다. 실외기 팬 모터의 역회전을 판단하기 위해서는 별도의 회전 검출 수단, 또는 모터 전류를 검출하는 수단이 필요한데, 실외기 팬 모터 및 제어장치의 설계 및 크기에 따른 구조상 이러한 별도의 수단을 팬 모터 또는 제어장치에 추가로 구성하기 어려웠다. 또한, 이러한 별도의 수단을 구비하기 위한 설계 자체도 어려웠으며, 이로 인해 제작 및 설계 과정에서 소모되는 비용도 증가할 수 밖에 없어, 역회전 판단을 위한 수단 구비 자체에 어려움이 있게 되었다. 즉, 실외기 팬 모터의 역회전을 판단하는 기술의 실시 자체가 어려웠고, 이로 인해 역풍의 영향권 내에 있는 실외기 팬 시동의 안정성/효율성에 한계가 있을 수 밖에 없었다. 아울러, 팬 모터의 역회전에 따른 적절한 시동 제어 방법 기술 또한 마련되어 있지 않아, 역회전을 판단하여도 팬 모터의 적절한 시동이 이루어질 수 없었던 기술적 한계가 있었다.

따라서, 본 명세서는 종래기술을 개선하는 것을 과제로 하여, 간단한 구성으로 실외기 팬의 역회전을 판단할 수 있는 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 명세서는 실외기 팬의 역회전을 판단하여, 역회전 정도에 따라 실외기 팬을 시동할 수 있는 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법을 제공하고자 한다.

아울러, 본 명세서는 실외기 팬의 역회전 정도에 따라 실외기 팬을 시동하여, 역풍으로 인한 실외기 팬의 역회전에 강인한 시동 및 구동이 이루어질 수 있는 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법을 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 역회전 판단 방법 및 시동 방법은, 실외기 팬의 모터를 시동하기 전, 역회전으로 의해 모터에서 회생발전된 전류를 검출하여 실외기 팬의 역회전을 판단한다.

보다 구체적으로는, 상기 실외기 팬의 모터를 시동하기 전, 상기 실외기 팬이 역풍에 의해 역회전하여 상기 모터에서 회생발전된 전류가 상기 모터에 전기에너지로 저장되게 하고, 저장된 전기에너지에 따른 전류를 검출저항을 통해 검출하여 상기 실외기 팬의 역회전을 판단한다.

보다 더 구체적으로는, 실외기 팬 제어장치에 포함된 인버터 모듈의 스위칭 동작을 통해, 역회전으로 인해 상기 모터에서 회생발전된 전류가 상기 모터에 저장되도록 한 후, 상기 모터의 전류가 검출저항에 통전되도록 하여 상기 모터의 전류를 검출한 결과를 근거로 상기 모터/상기 실외기 팬의 역회전을 판단한다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치는, 직류 전원이 입력되는 입력단, 복수의 스위칭 모듈을 통해 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 실외기 팬의 모터에 인가하는 인버터 모듈, 상기 인버터 모듈을 통해 상기 모터의 전류가 통전되어 검출되는 검출저항 및 상기 인버터 모듈을 제어하여 상기 실외기 팬의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 인버터 모듈을 제어한 결과에 따라 상기 검출저항에서 검출된 상기 모터의 전류를 근거로, 상기 실외기 팬의 역회전을 판단한다.

일 실시 예에서, 상기 입력단은, 상기 직류 전원을 평활화하는 DC LINK 커패시터를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 인버터 모듈은, 두 개의 스위칭 모듈이 직렬로 연결된 세 쌍의 스위칭 모듈을 포함하여, 상기 세 쌍의 스위칭 모듈의 스위칭 동작으로 상기 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 세 쌍의 스위칭 모듈은, 일측에 구비된 스위칭 모듈이 상기 직류 전원의 양극단과 연결된 상기 입력단의 상단부에 연결되고, 타측에 구비된 스위칭 모듈이 상기 직류 전원의 음극단과 연결된 상기 입력단의 하단부에 연결될 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 검출저항은, 상기 실외기 팬의 역회전으로 인해 회생발전된 상기 모터의 전류가 상기 인버터 모듈을 통해 통전될 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 검출저항은, 상기 인버터 모듈의 전단에 구비되는 단일 저항 소자일 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 검출저항은, 상기 직류 전원의 음극단과 연결된 상기 입력단의 하단부와 상기 인버터 모듈의 전단 사이에 구비될 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 모터에 전원을 인가하기 전, 상기 복수의 스위칭 모듈 중 상기 입력단의 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴온 제어하여, 상기 실외기 팬의 역회전으로 인해 회생발전된 상기 모터의 전류가 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 통해 상기 모터로 회귀되도록 할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제어부는, 기설정된 턴온 기준을 근거로 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴온 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴온 제어한 후, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴오프 제어하여, 상기 모터에 회귀된 전류가 상기 입력단의 상단부에 연결된 스위칭 모듈을 통해 상기 검출저항으로 통전되도록 할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 검출저항에 통전되는 상기 모터의 전류를 검출하고, 검출 결과를 기설정된 판단 기준과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 모터의 역회전을 판단할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 모터의 역회전 정도를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 모터의 시동을 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 모터의 역회전 정도를 판단한 결과에 따라, 순방향 정상 시동, 역방향 시동 후 순방향 시동 및 시동 대기 중 어느 한 방법으로 상기 모터의 시동을 제어할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법은, 직류 전원이 입력되는 입력단, 복수의 스위칭 모듈을 통해 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 실외기 팬의 모터에 인가하는 인버터 모듈, 상기 인버터 모듈을 통해 상기 모터의 전류가 통전되어 검출되는 검출저항 및 상기 인버터 모듈을 제어하여 상기 실외기 팬의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법으로, 상기 복수의 스위칭 모듈 중 상기 입력단의 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴온하는 단계, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴오프하는 단계, 상기 검출저항에 통전되는 전류를 검출하는 단계 및 검출 결과를 근거로 상기 실외기 팬의 역회전을 판단하는 단계를 포함한다.

일 실시 예에서, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴온하는 단계는, 기설정된 턴온 기준을 근거로 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴온할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴온하는 단계는, 상기 실외기 팬의 역회전으로 인해 회생발전된 상기 모터의 전류가 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 통해 상기 모터로 회귀되도록 할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴오프하는 단계는, 상기 모터에 회귀된 전류가 상기 입력단의 상단부에 연결된 스위칭 모듈을 통해 상기 검출저항으로 통전되도록 할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 검출 결과를 근거로 상기 실외기 팬의 역회전을 판단하는 단계는, 상기 검출 결과를 기설정된 판단 기준과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 모터의 역회전을 판단할 수 있다.

아울러, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 시동 방법은, 직류 전원이 입력되는 입력단, 복수의 스위칭 모듈을 통해 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 실외기 팬의 모터에 인가하는 인버터 모듈, 상기 인버터 모듈을 통해 상기 모터의 전류가 통전되어 검출되는 검출저항 및 상기 인버터 모듈을 제어하여 상기 실외기 팬의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 실외기 팬 제어장치의 시동 방법으로, 상기 실외기 팬의 역회전을 판단하는 단계, 판단 결과에 따라 상기 실외기 팬의 시동 방법을 선택하는 단계 및 선택된 시동 방법에 따라 상기 실외기 팬의 시동을 제어하는 단계를 포함하되, 상기 실외기 팬의 역회전을 판단하는 단계는, 상기 복수의 스위칭 모듈 중 상기 입력단의 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴온하는 단계, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴오프하는 단계, 상기 검출저항에 통전되는 전류를 검출하는 단계 및 검출 결과를 근거로 상기 실외기 팬의 역회전을 판단하는 단계를 포함한다.

일 실시 예에서, 상기 실외기 팬의 시동 방법을 선택하는 단계는, 순방향 정상 시동 방법, 역방향 시동 후 순방향 시동 방법 및 시동 대기 방법 중 어느 한 방법을 선택할 수 있다.

본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법은, 실외기 팬의 모터를 시동하기 전, 역회전으로 의해 모터에서 회생발전된 전류를 검출하여 실외기 팬의 역회전을 판단함으로써, 간단한 구성으로 실외기 팬의 역회전을 판단할 수 있는 효과가 있다.

이로 인해, 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법은, 실외기 팬의 역회전을 판단하여 실외기 팬의 시동을 제어함으로써, 역회전 정도에 따라 실외기 팬을 적절하게 시동할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법은, 실외기 팬의 역회전 정도에 따라 실외기 팬을 시동함으로써, 역풍이 잦은 외부 환경에서도 역풍으로 인한 실외기 팬의 역회전에 강인한 시동 및 구동이 이루어질 수 있는 효과가 있다.

이로 인해, 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법은, 실외기 팬 모터의 시동이 안정적이고 효율적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법은, 간단한 구성으로 실외기 팬의 역회전을 판단함으로써, 실외기 팬 및 제어장치의 제작 및 설계가 간단해짐은 물론, 이에 소모되는 비용이 절감될 수 있는 효과도 있다.

결과적으로, 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법은, 종래기술의 한계를 개선함과 더불어, 당해 기술분야의 효용성, 유용성 및 적용성이 증대될 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치를 포함하는 실외기 제어장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2a는 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 구성을 나타낸 구성도 1.
도 2b는 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 구성을 나타낸 구성도 2.
도 3a은 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도 1.
도 3b는 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도 2.
도 4a는 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법의 실시 예에 따른 역회전 판단 원리를 나타낸 예시도 1.
도 4b는 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법의 실시 예에 따른 역회전 판단 원리를 나타낸 예시도 2.
도 5는 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법의 실시 예에 따른 검출저항에 통전되는 모터의 전류 파형을 나타낸 파형도.
도 6은 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법의 순서를 나타낸 순서도.
도 7은 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 시동 방법의 순서를 나타낸 순서도.

본 명세서에 개시된 발명은 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 모든 실외기 제어장치, 실외기 구동장치, 실외기 시스템, 실외기 팬 제어장치, 이의 역회전 판단 방법 및 시동 방법에도 적용될 수 있으며, 특히 외장형 모터 제어장치, 외장형 실외기 팬 제어장치, 이의 역회전 판단 방법 및 시동 방법에 유용하게 적용될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 명세서에 개시된 실외기 제어장치를 설명한다.

도 1은 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치를 포함하는 실외기 제어장치의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 2a는 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 구성을 나타낸 구성도 1이다.

도 2b는 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 구성을 나타낸 구성도 2이다.

도 3a은 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도 1이다.

도 3b는 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도 2이다.

도 4a는 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법의 실시 예에 따른 역회전 판단 원리를 나타낸 예시도 1이다.

도 4b는 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법의 실시 예에 따른 역회전 판단 원리를 나타낸 예시도 2이다.

도 5는 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치, 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법의 실시 예에 따른 검출저항에 통전되는 모터의 전류 파형을 나타낸 파형도이다.

본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치는, 도 1에 도시된 바와 같은 실외기 구동장치(1000)에 있어서, 실외기 팬(200)을 제어하는 실외기 팬 제어장치(100)(이하, 제어장치라 칭한다)를 의미한다.

상기 구동장치(1000)는, 교류 전원을 인가받아 직류 전원으로 변환하는 정류부(1), 상기 정류부(1)에서 변환된 직류 전원의 전압을 승압하는 승압부(2), 상기 실외기의 압축기를 구동하는 구동부(3) 및 상기 제어장치(100)를 포함하여, 상기 실외기의 압축기 및 상기 실외기 팬(200)을 구동 제어할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 상기 제어장치(100)는 이와 같은 구동장치(1000)에서 상기 실외기 팬(200)을 제어하는 실외기 팬 제어장치에 적용될 수 있다.

상기 제어장치(100)는, 상기 실외기 팬(200)의 모터를 제어하여, 상기 실외기 팬(200)의 구동을 제어할 수 있다.

상기 제어장치(100)는, 상기 실외기 팬(200)과 분리되어, 상기 실외기 팬(200)의 구동을 제어하는 외장형 제어장치일 수 있다.

상기 제어장치(100)는, 상기 실외기 팬(200)의 모터를 제어하여, 상기 실외기 팬(200)의 구동을 제어하는 IPM(Intelligent Power Module) 모듈일 수 있다.

즉, 상기 제어장치(100)는, PCB(Printed Circuit Board)로 형성된 하나의 모듈일 수 있다.

상기 제어장치(100)는, 상기 구동장치(1000)의 제어모듈에 포함될 수 있고, 또는 상기 구동장치(1000)의 제어모듈과 분리구성된 별도의 모듈일 수도 있다.

상술한 바와 같이 상기 구동장치(1000)에 포함되는 본 명세서에 개시된 제어장치(100)의 구성은, 도 2a 또는 도 2b에 도시된 바와 같다.

상기 제어장치(100)는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 입력단(10), 인버터 모듈(20), 검출저항(30) 및 제어부(40)를 포함한다.

상기 제어장치(100)는, 상기 입력단(10), 상기 인버터 모듈(20), 상기 검출저항(30) 및 상기 제어부(40)를 포함하는 제어모듈일 수 있다.

상기 제어장치(100)에서 상기 제어부(40)는, 상기 제어장치(100)에 포함될 수 있고, 또는 상기 제어장치(100)와 분리구성될 수도 있다.

즉, 상기 제어장치(100)는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 입력단(10), 상기 인버터 모듈(20) 및 상기 검출저항(30)을 포함하는 제어모듈이되, 상기 제어부(40)가 분리구성되어 상기 실외기 팬(200)의 구동을 제어할 수 있다.

이 경우, 상기 제어부(40)는, 상기 구동장치(1000)의 제어모듈, 또는 상기 구동장치(1000)의 제어모듈에 포함된 별도의 제어모듈일 수 있다.

상기 입력단(10), 상기 인버터 모듈(20), 상기 검출저항(30) 및 상기 제어부(40)를 포함하는 상기 제어장치(100)의 구체적인 회로 구성은, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같다.

상기 제어장치(100)는, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이, 직류 전원이 입력되는 상기 입력단(10), 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)을 통해 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 실외기 팬(200)의 모터(210)에 인가하는 상기 인버터 모듈(20), 상기 인버터 모듈(20)을 통해 상기 모터(210)의 전류가 통전되어 검출되는 상기 검출저항(30) 및 상기 인버터 모듈(20)을 제어하여 상기 실외기 팬(200)의 구동을 제어하는 상기 제어부(40)를 포함하되, 상기 제어부(40)는, 상기 인버터 모듈(20)을 제어한 결과에 따라 상기 검출저항(30)에서 검출된 상기 모터(210)의 전류를 근거로, 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단한다.

상기 입력단(10)은, 상기 구동장치(1000)에서 변환 및 승압된 직류 전원이 입력될 수 있다.

즉, 상기 입력단(10)은, 상기 제어장치(100)에서 상기 직류 전원이 입력되는 전원 입력 포트로, 상기 구동장치(1000)와 연결되어 상기 구동장치(1000)로부터 상기 직류 전원이 입력될 수 있다.

상기 입력단(10)은, 상기 직류 전원을 평활화하는 DC LINK 커패시터(11)를 포함할 수 있다.

상기 DC LINK 커패시터(11)는, 상기 직류 전원의 전기에너지가 저장되어, 일정한 직류 전압이 유지되도록 함으로써, 상기 직류 전원을 평활화할 수 있다.

상기 DC LINK 커패시터(11)의 양단의 전압은, 바람직하게는 300[V]일 수 있다.

상기 DC LINK 커패시터(11)는, 상기 입력단(10)에 입력된 직류 전원을 평활화하여, 상기 직류 전원의 리플(Ripple)을 감소시킬 수 있다.

상기 입력단(10)에 입력되어 평활화된 상기 직류 전원은, 상기 인버터 모듈(20)로 전달될 수 있다.

상기 인버터 모듈(20)은, 상기 입력단(10)에 입력된 직류 전원을 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)을 통해 교류 전원으로 변환하여, 변환된 상기 교류 전원을 상기 모터(210)에 인가할 수 있다.

즉, 상기 인버터 모듈(20)은, 상기 제어장치(100)에서 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터 모듈로, 상기 입력단(10)과 연결되어 상기 입력단(10)에 입력된 상기 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환하고, 변한된 상기 교류 전원을 상기 모터(210)에 인가할 수 있다.

상기 인버터 모듈(20)은, 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)을 포함하여, 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)을 통해 상기 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환할 수 있다.

상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)은, 반도체 스위칭 소자 및 다이오드를 포함하는 스위칭 모듈을 의미할 수 있다.

상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)은, 바람직하게는 인버터 모듈에 포함되는 반도체 스위칭 모듈인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Mode Transistor)일 수 있다.

상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)은, 상기 제어부(40)에 의해 제어될 수 있다.

상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)은, 상기 제어부(40)로부터 인가된 스위칭 제어 신호에 의해 스위칭 동작하여, 상기 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환할 수 있다.

상기 스위칭 제어 신호는, 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)의 턴온/턴오프를 제어하는 신호를 의미할 수 있으며, 상기 제어부(40)는, 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)의 턴온/턴오프 스위칭 동작의 듀티비(Duty Ratio)를 제어하는 상기 스위칭 제어 신호를 생성하여, 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26) 각각에 인가할 수 있다.

상기 인버터 모듈(20)은, 두 개의 스위칭 모듈이 직렬로 연결된 세 쌍의 스위칭 모듈(21-24, 22-25, 23-26)을 포함하여, 상기 세 쌍의 스위칭 모듈(21-24, 22-25, 23-26)의 스위칭 동작으로 상기 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환할 수 있다.

즉, 상기 인버터 모듈(20)은, 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)이 상기 세 쌍의 스위칭 모듈(21-24, 22-25, 23-26)과 같은 회로 구성으로 포함되어, 상기 세 쌍의 스위칭 모듈(21-24, 22-25, 23-26)의 스위칭 동작을 통해 상기 직류 전원으로 상기 교류 전원으로 변환하여, 변환된 상기 교류 전원을 상기 모터(210)에 인가할 수 있다.

상기 세 쌍의 스위칭 모듈(21-24, 22-25, 23-26)은, 일측에 구비된 스위칭 모듈(20a: 21, 22, 23)이 상기 직류 전원의 양극단(+)과 연결된 상기 입력단(10)의 상단부에 연결되고, 타측에 구비된 스위칭 모듈(20#2: 24, 25, 26)이 상기 직류 전원의 음극단(-)과 연결된 상기 입력단(10)의 하단부에 연결될 수 있다.

즉, 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)은, 세 쌍으로 이루어지되, 회로 구성상에서 상기 직류 전원의 양극단(+)과 연결되는 세 개의 스위칭 모듈(21, 22, 23) 및 상기 직류 전원의 음극단(-)과 연결되는 나머지 세 개의 스위칭 모듈(24, 25, 26)로 이루어질 수 있다.

이하, 설명의 편의를 위해 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26) 중 상기 직류 전원의 양극단(+)과 연결되는 세 개의 스위칭 모듈(21, 22, 23)은, 상기 인버터 모듈(20)의 상단부(20a)라 칭하고, 상기 직류 전원의 음극단(-)과 연결되는 세 개의 스위칭 모듈(24, 25, 26)은, 상기 인버터 모듈(20)의 하단부(20b)라 칭한다.

상기 검출저항(30)은, 상기 모터(210)의 전류를 검출하기 위한 전류 검출용 저항 소자로, 상기 인버터 모듈(20)을 통해 상기 모터(210)의 전류가 통전되어 상기 모터(210)의 전류가 검출될 수 있다.

상기 검출저항(30)은 또한, 상기 인버터 모듈(20)에 인가되는 상기 직류 전원의 전류가 통전되어, 상기 직류 전원의 전류가 검출될 수도 있다.

상기 검출저항(30)은, 상기 실외기 팬(200)의 역회전으로 인해 회생발전된 상기 모터(210)의 전류가 상기 인버터 모듈(20)을 통해 통전될 수 있다.

상기 실외기 팬(200)에 역풍이 불어 상기 실외기 팬(200)이 역회전하게 되는 경우, 상기 실외기 팬(200)의 역회전으로 인해 상기 모터(210)가 역회전(회생발전)하게 되어, 상기 인버터 모듈(20)의 스위칭 동작을 통해 상기 모터(210)에서 회생발전된 전류가 상기 검출저항(30)으로 통전될 수 있게 된다.

상기 검출저항(30)에 통전되는 전류는, 상기 제어부(40)에 의해 검출될 수 있다.

즉, 상기 제어부(40)가 상기 검출저항(30)에 통전되는 전류를 측정하여, 상기 모터(210)의 전류를 검출하게 될 수 있다.

상기 검출저항(30)은, 상기 인버터 모듈(20)의 전단에 구비될 수 있다.

상기 검출저항(30)은, 상기 직류 전원의 음극단(-)과 연결된 상기 입력단(10)의 하단부와 상기 인버터 모듈(20)의 전단 사이에 구비될 수 있다.

상기 검출저항(30)은, 상기 입력단(10)의 하단부와 상기 인버터 모듈(20)의 하단부(20b) 사이에 구비될 수 있다.

상기 검출저항(30)은, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 입력단(10)의 하단부와 상기 인버터 모듈(20)의 하단부(20b) 사이에 연결되는 하나의 단일 저항으로 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 모터(210)의 세 상 각각의 상전류가 하나의 단일 저항으로 통전될 수 있고, 상기 제어부(40)는, 하나의 단일 저항을 통해 상기 모터(210)의 전류를 검출하게 될 수 있다.

상기 검출저항(30)은 또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 입력단(10)의 하단부와 상기 인버터 모듈(20)의 하단부(20b) 사이에 구비되되, 상기 인버터 모듈(20)의 하단부(20b)의 스위칭 모듈(24, 25, 26) 각각과 연결되는 세 개의 저항으로 구비될 수도 있다.

이 경우, 상기 모터(210)의 세 상 각각의 상전류가 세 개의 저항 각각으로 통전될 수 있고, 상기 제어부(40)는, 세 개의 저항 각각을 통해 상기 모터(210)의 전류를 검출하게 될 수 있다.

상기 검출저항(30)은, 바람직하게는 도 3a에 도시된 바와 같이 하나의 단일 저항으로 구비될 수 있고, 이하에서는 도 3a에 도시된 바와 같은 하나의 단일 저항 실시 예를 중점으로 설명한다.

상기 제어부(40)는, 상기 인버터 모듈(20)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 실외기 팬(200)의 구동을 제어한다.

상기 제어부(40)는, 상기 직류 전원이 상기 교류 전원으로 변환되도록 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26) 각각의 스위칭 동작을 제어하여, 변환된 상기 교류 전원이 상기 모터(210)에 인가되도록 할 수 있다.

상기 제어부(40)는, 상기 인버터 모듈(20)을 통해 변환된 상기 교류 전원이 상기 모터(210)에 인가되도록 하여, 상기 실외기 팬(200)의 구동을 제어할 수 있다.

즉, 상기 제어부(40)는, 상기 인버터 모듈(20)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 모터(210)에 인가되는 전원을 제어함으로써, 상기 실외기 팬(200)의 구동을 제어하게 될 수 있다.

상기 제어부(40)는, 상기 인버터 모듈(20)의 스위칭 동작 제어를 통해 상기 모터(210)의 인가되는 전원을 제어함으로써, 상기 모터(210)의 시동 및 정지를 제어할 수 있다.

상기 제어부(40)는, 상기 실외기 팬(200)을 구동하기 위해 상기 모터(210)에 전원을 인가하기 전, 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단할 수 있다.

상기 제어부(40)는, 상기 인버터 모듈(20)을 제어한 결과에 따라 상기 검출저항(30)에서 검출된 상기 모터(210)의 전류를 근거로 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단할 수 있다.

상기 제어부(40)는, 상기 모터(210)의 시동을 위해 상기 모터(210)에 전원을 인가하기 전, 상기 모터(210)의 전류가 상기 인버터 모듈(20)을 통해 상기 검출저항(30)으로 통전되도록 상기 인버터 모듈(20)의 스위칭 동작을 제어하여, 상기 검출저항(30)에서 검출된 상기 모터(210)의 전류를 근거로 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단할 수 있다.

상기 제어부(40)가 상기 인버터 모듈(20)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단하는 제어 과정은, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 이루어질 수 있다.

상기 제어부(40)는, 상기 모터(210)에 전원을 인가하기 전, 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26) 중 상기 입력단(10)의 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b)을 턴온 제어하여, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 실외기 팬(200)의 역회전으로 인해 회생발전된 상기 모터(210)의 전류가 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 통해 상기 모터(210)로 회귀되도록 할 수 있다.

상기 제어부(40)는, 상기 모터(210)에 전원을 인가하기 전, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 동시에 턴온 제어하여, 상기 실외기 팬(200)의 역회전으로 인해 회생발전된 상기 모터(210)의 세 상 각각의 전류가 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26) 각각의 스위칭 소자를 통전한 후, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26) 각각의 다이오드를 통해 상기 모터(210)로 회귀되도록 할 수 있다.

즉, 상기 제어부(40)는, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 동시에 턴온 제어함으로써, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 통한 상기 모터(210)의 전류의 루프 전로가 형성되도록 하여, 상기 모터(210)에서 회생발전된 전류가 상기 모터(210)에 회귀되도록 하게 될 수 있다.

이처럼, 상기 모터(210)의 전류가 상기 모터(210)에 회귀됨으로써, 상기 모터(210)의 역회전으로 회생발전된 운동에너지가 코일로 이루어진 상기 모터(210)에 전기에너지 형태로 회귀되어 저장될 수 있게 된다.

상기 제어부(40)는, 기설정된 턴온 기준을 근거로 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온 제어할 수 있다.

상기 기설정된 턴온 기준은, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)의 턴온 스위칭 주기를 제어하는 기준으로, 이를 테면 듀티비(Duty Ratio)에 대한 기준일 수 있다.

상기 기설정된 턴온 기준은, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)의 턴온으로 인해, 상기 모터(210)에 회귀되어 저장되는 전기에너지에 따른 상기 모터(210)의 전류의 크기가 상기 검출저항(30)에서 검출 가능한 정도의 크기가 되도록 하는 스위칭 주기 제어 기준일 수 있다.

상기 기설정된 턴온 기준은 또한, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)의 턴온으로 인해, 상기 모터(210)에 회귀되어 저장되는 전기에너지에 따른 상기 모터(210)의 전류의 크기가 상기 인버터 모듈(20) 및 상기 검출저항(30)의 과전류 정격 기준에 미달하는 정도의 크기가 되도록 하는 스위칭 주기 제어 기준일 수도 있다.

상기 제어부(40)는, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온 제어한 후, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴오프 제어하여, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 모터(210)에 회귀된 전류가 상기 입력단(10)의 상단부에 연결된 스위칭 모듈(20a: 21, 22, 23)을 통해 상기 검출저항(30)으로 통전되도록 할 수 있다.

상기 제어부(40)는, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온 제어한 후, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 동시에 턴오프 제어하여, 상기 모터(210)에 회귀되어 저장된 전기에너지에 의한 상기 모터(210)의 세 상 각각의 전류가 상기 상단부에 연결된 스위칭 모듈(20a: 21, 22, 23) 각각의 다이오드를 통전한 후, 상기 검출저항(30)으로 통전되도록 할 수 있다.

즉, 상기 제어부(40)는, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 동시에 턴오프 제어함으로써, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)의 순간적인 턴오프로 인해 상기 모터(210)의 전압이 상기 입력단(10)의 DC LINK 커패시터(11)의 양단 전압을 초과하게 되어, 상기 모터(210)로부터 상기 입력단(10) 방향으로 전류가 통전될 수 있게 되고, 이를 통해 상기 상단부에 연결된 스위칭 모듈(20a: 21, 22, 23) 및 상기 검출저항(30)을 통한 상기 모터(210)의 전류의 루프 전로가 형성되도록 하여, 상기 모터(210)에 회귀되어 저장된 전기에너지에 따른 상기 모터(210)의 전류가 상기 검출저항(30)에 통전되도록 하게 될 수 있다.

상기 검출저항(30)에 통전되는 상기 모터(210)의 전류는, 도 5에 도시된 바와 같을 수 있으며, 상기 모터(210)의 세 상 각각의 전류가 상기 검출저항(30)에 통전되어, 상기 검출저항(30)에서 상기 모터(210)의 전류가 검출될 수 있게 된다.

이처럼, 상기 모터(210)에 회귀되어 저장된 전기에너지에 따른 상기 모터(210)의 전류가 상기 검출저항(30)에 통전됨으로써, 역풍에 의해 상기 실외기 팬(200)이 역회전하는 동안 회생발전된 상기 모터(210)의 전류가 도 5에 도시된 바와 같이 상기 검출저항(30)에 통전되어 검출될 수 있게 되고, 검출된 상기 모터(210)의 전류를 통해 상기 실외기 팬(200)의 역회전 여부를 판단할 수 있게 된다.

상기 제어부(40)는, 상기 검출저항(30)에 통전되는 상기 모터(210)의 전류를 검출하고, 검출 결과를 기설정된 판단 기준과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 모터(210)의 역회전을 판단할 수 있다.

즉, 상기 제어부(40)는, 상기 모터(210)에 전원을 인가하기 전, 상기 검출저항(30)을 통해 검출된 상기 모터(210)의 전류를 통해, 상기 모터(210)의 역회전, 즉 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단하게 될 수 있다.

상기 기설정된 판단 기준은, 검출된 상기 모터(210)의 전류에 따른 상기 모터(210)의 역회전 여부, 또는 역회전 속도를 판단하는 전류 기준일 수 있다.

이를 테면, 검출된 상기 모터(210)의 전류가 상기 기설정된 판단 기준을 초과하는 경우, 상기 모터(210)가 역회전 중이라고 판단할 수 있고, 또는 검출된 상기 모터(210)의 전류가 상기 기설정된 판단 기준의 어느 한 구간 값에 해당하는 경우, 상기 모터(210)가 상기 어느 한 구간 값에 해당하는 속도로 역회전 중이라고 판단할 수 있다.

상기 제어부(40)는, 상기 모터(210)의 역회전 정도를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 모터(210)의 시동을 제어할 수 있다.

이를 테면, 상기 모터(210)의 역회전 속도를 판단하여, 이에 따라 상기 모터(210)의 시동을 제어할 수 있다.

상기 제어부(40)는, 상기 모터(210)의 역회전 정도를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 인버터 모듈(20)의 스위칭 동작을 제어하여, 상기 모터(210)에 인가되는 전원을 제어함으로써, 상기 모터(210)의 시동을 제어할 수 있다.

상기 제어부(40)는, 상기 모터(210)의 역회전 정도를 판단한 결과에 따라, 순방향 정상 시동 방법, 역방향 시동 후 순방향 시동 방법 및 시동 대기 방법 중 어느 한 방법으로 상기 모터(210)의 시동을 제어할 수 있다.

상기 순방향 정상 시동 방법, 상기 역방향 시동 후 순방향 시동 방법 및 상기 시동 대기 방법은, 역회전 중인 상기 모터(210)에 대한 시동 제어 방법을 의미할 수 있다.

상기 순방향 정상 시동 방법은, 역회전 중인 상기 모터(210)가 순방향으로 회전하여 시동하도록 정상 제어하는 방법일 수 있다.

이를 테면, 상기 모터(210)의 역회전 속도가 높지 않아, 상기 모터(210)를 순방향 회전으로 즉시 시동해도 되는 경우, 상기 순방향 정상 시동 방법으로 상기 모터(210)의 시동을 제어하게 될 수 있다.

상기 역방향 시동 후 순방향 시동 방법은, 역회전 중인 상기 모터(210)가 역방향으로 회전한 후 순방향으로 회전하여 시동하도록 제어하는 방법일 수 있다.

이를 테면, 상기 모터(210)의 역회전 속도가 높아, 상기 모터(210)를 순방향 회전으로 시동 시 상기 모터(210)에 이상이 발생할 우려가 있는 경우, 상기 역방향 시동 후 순방향 시동 방법으로 상기 모터(210)의 시동을 제어하게 될 수 있다.

상기 시동 대기 방법은, 역회전 중인 상기 모터(210)가 시동을 대기하도록 제어하는 방법일 수 있다.

이를 테면, 상기 모터(210)의 역회전 속도가 높아, 상기 모터(210)를 순방향 회전으로 즉시 시동할 수 없는 경우, 상기 모터(210)의 시동을 대기 상태로 제어하게 될 수 있다.

상기 제어부(40)가 상기 순방향 정상 시동 방법, 상기 역방향 시동 후 순방향 시동 방법 및 상기 시동 대기 방법 중 어느 한 방법을 선택하는 기준은, 상기 모터(210)의 역회전 속도에 따라 이루어질 수 있다.

예를 들면, 상기 모터(210)의 역회전 속도가 300[RPM] 이상인 경우, 상기 순반향 정상 시동 방법으로 상기 모터(210)의 시동을 제어할 수 있고, 상기 모터(210)의 역회전 속도가 700[RPM] 이상인 경우, 상기 역방향 시동 후 순방향 시동 방법으로 상기 모터(210)의 시동을 제어할 수 있고, 상기 모터(210)의 역회전 속도가 850[RPM] 이상인 경우, 상기 시동 대기 방법으로 상기 모터(210)의 시동을 제어할 수 있다.

상술한 바와 같은 상기 제어장치(100)는, 이하에서 설명하는 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법에 적용될 수 있고, 또는 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법이 상기 제어장치(100)의 실시 예에 적용될 수도 있다.

이하, 도 6 및 도 7을 추가로 참조하여 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법 및 시동 방법을 설명하되, 앞서 설명한 실외기 팬 제어장치에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.

도 6은 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.

도 7은 본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 시동 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.

본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법(이하, 역회전 판단 방법이라 칭한다)은, 상기 실외기 팬을 구동하기 전, 역풍으로 인한 상기 실외기 팬의 역회전을 판단하는 방법을 의미한다.

상기 역회전 판단 방법은, 상기 실외기 팬의 모터의 전류를 검출하여 상기 모터의 역회전, 즉 상기 실외기 팬의 역회전을 판단하는 방법일 수 있다.

상기 역회전 판단 방법은, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 직류 전원이 입력되는 입력단(10), 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)을 통해 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 실외기 팬(200)의 모터(210)에 인가하는 인버터 모듈(20), 상기 인버터 모듈(20)을 통해 상기 모터(210)의 전류가 통전되어 검출되는 검출저항(30) 및 상기 인버터 모듈(20)을 제어하여 상기 실외기 팬(200)의 구동을 제어하는 제어부(40)를 포함하는 실외기 팬 제어장치(100)의 실외기 팬(200) 역회전 판단 방법이다.

즉, 상기 역회전 판단 방법은, 앞서 설명한 상기 제어장치(100)의 역회전 판단 방법일 수 있다.

상기 역회전 판단 방법은, 앞서 설명한 상기 제어장치(100)의 제어부(40)에 적용되는 방법일 수 있다.

즉, 상기 역회전 판단 방법은, 앞서 설명한 상기 제어장치(100)의 제어부(40)의 제어 방법일 수 있다.

상기 역회전 판단 방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26) 중 상기 입력단(10)의 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온하는 단계(S10), 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴오프하는 단계(S20), 상기 검출저항(30)에 통전되는 전류를 검출하는 단계(S30) 및 검출 결과를 근거로 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단하는 단계(S40)를 포함한다.

즉, 상기 역회전 판단 방법은, 상기 실외기 팬(200)을 구동하기 위해 상기 모터(210)에 전원을 인가하기 전, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온(S10)한 후 턴오프(S20)하여, 상기 검출저항(30)에 통전되는 전류를 검출(S30)한 결과를 근거로 상기 모터(210), 즉 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단(S40)하게 될 수 있다.

상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온하는 단계(S10)는, 기설정된 턴온 기준을 근거로 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온할 수 있다.

상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온하는 단계(S10)는, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온 제어함으로써, 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 실외기 팬(200)의 역회전으로 인해 회생발전된 상기 모터(210)의 전류가 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 통해 상기 모터(210)로 회귀되도록 할 수 있다.

상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온하는 단계(S10)는, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 동시에 턴온 제어하여, 상기 실외기 팬(200)의 역회전으로 인해 회생발전된 상기 모터(210)의 세 상 각각의 전류가 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26) 각각의 스위칭 소자를 통전한 후, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26) 각각의 다이오드를 통해 상기 모터(210)로 회귀되도록 할 수 있다.

즉, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 동시에 턴온 제어함으로써, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 통한 상기 모터(210)의 전류의 루프 전로가 형성되도록 하여, 상기 모터(210)에서 회생발전된 전류가 상기 모터(210)에 회귀되도록 하게 될 수 있다.

상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴오프하는 단계(S20)는, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴오프 제어함으로써, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 모터(210)에 회귀된 전류가 상기 입력단의 상단부에 연결된 스위칭 모듈(20a: 21, 22, 23)을 통해 상기 검출저항(30)으로 통전되도록 할 수 있다.

상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴오프하는 단계(S20)는, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온 제어(S10)한 후, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 동시에 턴오프 제어하여, 상기 모터(210)에 회귀되어 저장된 전기에너지에 의한 상기 모터(210)의 세 상 각각의 전류가 상기 상단부에 연결된 스위칭 모듈(20a: 21, 22, 23) 각각의 다이오드를 통전한 후, 상기 검출저항(30)으로 통전되도록 할 수 있다.

즉, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴오프하는 단계(S20)에서 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 동시에 턴오프 제어함으로써, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)의 순간적인 턴오프로 인해 상기 모터(210)의 전압이 상기 입력단(10)의 DC LINK 커패시터(11)의 양단 전압을 초과하게 되어, 상기 모터(210)로부터 상기 입력단(10) 방향으로 전류가 통전될 수 있게 되고, 이를 통해 상기 상단부에 연결된 스위칭 모듈(20a: 21, 22, 23) 및 상기 검출저항(30)을 통한 상기 모터(210)의 전류의 루프 전로가 형성되도록 하여, 상기 모터(210)에 회귀되어 저장된 전기에너지에 따른 상기 모터(210)의 전류가 상기 검출저항(30)에 통전되도록 하게 될 수 있다.

상기 검출저항(30)에 통전되는 전류를 검출하는 단계(S30)는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 검출저항(30)으로 통전된 상기 모터(210)의 전류를 검출할 수 있다.

이처럼, 상기 모터(210)에 회귀되어 저장된 전기에너지에 따른 상기 모터(210)의 전류가 상기 검출저항(30)에 통전됨으로써, 역풍에 의해 상기 실외기 팬(200)이 역회전하는 동안 회생발전된 상기 모터(210)의 전류가 도 5에 도시된 바와 같이 상기 검출저항(30)에 통전되어 검출될 수 있게 된다.

상기 검출 결과를 근거로 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단하는 단계(S40)는, 상기 검출 결과를 기설정된 판단 기준과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 모터(210)의 역회전을 판단하여, 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단할 수 있다.

본 명세서에 개시된 실외기 팬 제어장치의 시동 방법(이하, 시동 방법이라 칭한다)은, 상기 실외기 팬을 구동하기 전, 역풍으로 인한 상기 실외기 팬의 역회전을 판단하여 상기 실외기 팬의 모터를 시동하는 방법이다.

상기 시동 방법은, 상기 실외기 팬의 모터의 전류를 검출하여 상기 모터의 역회전, 즉 상기 실외기 팬의 역회전을 판단하여, 상기 모터를 시동하는 방법일 수 있다.

상기 시동 방법은, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이 직류 전원이 입력되는 입력단(10), 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26)을 통해 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 실외기 팬(200)의 모터(210)에 인가하는 인버터 모듈(20), 상기 인버터 모듈(20)을 통해 상기 모터(210)의 전류가 통전되어 검출되는 검출저항(30) 및 상기 인버터 모듈(20)을 제어하여 상기 실외기 팬(200)의 구동을 제어하는 제어부(40)를 포함하는 실외기 팬 제어장치(100)의 실외기 팬(200) 시동 방법이다.

즉, 상기 시동 방법은, 앞서 설명한 상기 제어장치(100)의 시동 방법일 수 있다.

상기 시동 방법은, 앞서 설명한 상기 제어장치(100)의 제어부(40)에 적용되는 방법일 수 있다.

즉, 상기 시동 방법은, 앞서 설명한 상기 제어장치(100)의 제어부(40)의 제어 방법일 수 있다.

상기 시동 방법은, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단하는 단계(S100), 판단 결과에 따라 상기 실외기 팬(200)의 시동 방법을 선택하는 단계(S200) 및 선택된 시동 방법에 따라 상기 실외기 팬(200)의 시동을 제어하는 단계(S300)를 포함한다.

여기서, 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단하는 단계(S100)는, 도 6에 도시된 바와 같은 상기 복수의 스위칭 모듈(21 내지 26) 중 상기 입력단(10)의 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온하는 단계(S10), 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴오프하는 단계(S20), 상기 검출저항(30)에 통전되는 전류를 검출하는 단계(S30) 및 검출 결과를 근거로 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단하는 단계(S40)를 포함한다.

즉, 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단하는 단계(S100)는, 앞서 설명한 역회전 판단 방법으로, 상기 역회전 판단 방법의 단계들을 포함한다.

상기 시동 방법은, 상기 실외기 팬(200)을 구동하기 위해 상기 모터(210)에 전원을 인가하기 전, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈(20b: 24, 25, 26)을 턴온(S10)한 후 턴오프(S20)하여, 상기 검출저항(30)에 통전되는 전류를 검출(S30)한 결과를 근거로 상기 모터(210), 즉 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단(S40, S100)하고, 판단 결과에 따라 상기 실외기 팬(200)의 시동 방법을 선택(S200)하여 상기 실외기 팬(200)의 시동을 제어(S300)할 수 있다.

상기 검출 결과를 근거로 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단하는 단계(S40)는, 상기 검출 결과를 기설정된 판단 기준과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 모터(210)의 역회전을 판단하여, 상기 실외기 팬(200)의 역회전 정도/속도를 판단할 수 있다.

상기 판단 결과에 따라 상기 실외기 팬(200)의 시동 방법을 선택하는 단계(S200)는, 상기 실외기 팬(200)의 역회전을 판단하는 단계(S100)에서 판단된 상기 실외기 팬(200)의 역회전 속도에 따라 상기 실외기 팬(200)의 시동 방법을 선택할 수 있다.

상기 판단 결과에 따라 상기 실외기 팬(200)의 시동 방법을 선택하는 단계(S200)는, 순방향 정상 시동 방법, 역방향 시동 후 순방향 시동 방법 및 시동 대기 방법 중 어느 한 방법을 선택할 수 있다.

이를 테면, 상기 모터(210)의 역회전 속도가 높지 않아, 상기 모터(210)를 순방향 회전으로 즉시 시동해도 되는 경우, 상기 순방향 정상 시동 방법을 선택할 수 있다.

이를 테면, 상기 모터(210)의 역회전 속도가 높아, 상기 모터(210)를 순방향 회전으로 시동 시 상기 모터(210)에 이상이 발생할 우려가 있는 경우, 상기 역방향 시동 후 순방향 시동 방법을 선택할 수 있다.

이를 테면, 상기 모터(210)의 역회전 속도가 높아, 상기 모터(210)를 순방향 회전으로 즉시 시동할 수 없는 경우, 상기 시동 대기 방법을 선택할 수 있다.

상기 순방향 정상 시동 방법, 상기 역방향 시동 후 순방향 시동 방법 및 상기 시동 대기 방법 중 어느 한 방법을 선택하는 기준은, 상기 모터(210)의 역회전 속도에 따라 이루어질 수 있다.

예를 들면, 상기 모터(210)의 역회전 속도가 300[RPM] 이상인 경우, 상기 순반향 정상 시동 방법을 선택할 수 있고, 상기 모터(210)의 역회전 속도가 700[RPM] 이상인 경우, 상기 역방향 시동 후 순방향 시동 방법을 선택할 수 있고, 상기 모터(210)의 역회전 속도가 850[RPM] 이상인 경우, 상기 시동 대기 방법을 선택할 수 있다.

상기 선택된 시동 방법에 따라 상기 실외기 팬(200)의 시동을 제어하는 단계(S300)는, 상기 판단 결과에 따라 상기 실외기 팬(200)의 시동 방법을 선택하는 단계(S200)에서 선택된 시동 방법에 따라 상기 모터(210)의 시동을 제어하여, 상기 실외기 팬(200)의 시동을 제어할 수 있다.

상술한 바와 같은 상기 역회전 판단 방법 및 시동 방법은, 상기 제어장치(100), 또는 상기 제어장치(100)에 포함된 제어부(40)의 실외기 팬을 제어하기 위한 애플리케이션, 소프트웨어 등을 비롯한 제어 알고리즘 및 프로그램으로 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1: 정류부 2: 승압부 3: 구동부
10: 입력단 11: DC LINK 커패시터
20: 인버터 모듈 20a: 인버터 모듈 상단부
20b: 인버터 모듈 하단부 21 내지 26: 스위칭 모듈
30: 검출저항 40: 제어부
100: 실외기 팬 제어장치 200: 실외기 팬
210: 실외기 팬 모터 1000: 실외기 구동장치

Claims

직류 전원이 입력되는 입력단;
복수의 스위칭 모듈을 통해 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 실외기 팬의 모터에 인가하는 인버터 모듈;
상기 인버터 모듈을 통해 상기 모터의 전류가 통전되어 검출되는 검출저항; 및
상기 인버터 모듈을 제어하여 상기 실외기 팬의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 인버터 모듈을 제어한 결과에 따라 상기 검출저항에서 검출된 상기 모터의 전류를 근거로, 상기 실외기 팬의 역회전을 판단하되,
상기 검출저항은,
상기 직류 전원의 음극단과 연결된 상기 입력단의 하단부와 상기 인버터 모듈의 전단 사이에 구비되어,
상기 제어부는,
상기 모터에 전원을 인가하기 전, 상기 복수의 스위칭 모듈 중 상기 입력단의 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 기설정된 턴온 기준을 근거로 턴온 제어하여, 상기 실외기 팬의 역회전으로 인해 회생발전된 상기 모터의 전류가 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 통해 상기 모터로 회귀되도록 하고,
상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴온 제어한 후, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴오프 제어하여, 상기 모터에 회귀된 전류가 상기 입력단의 상단부에 연결된 스위칭 모듈을 통해 상기 검출저항으로 통전되도록 하되,
상기 턴온 기준은,
상기 검출저항에 통전되는 전류가 상기 검출저항에서 검출 가능하되, 상기 검출저항의 허용 전류 기준에 미달하는 크기가 되도록 하는 상기 스위칭 모듈의 턴온 기준이고,
상기 제어부는,
상기 턴온 기준에 따라 상기 스위칭 모듈의 턴온을 제어하여, 상기 모터에 회귀된 전류가 상기 검출저항에 상기 허용 전류 기준 미만의 검출 가능한 크기로 통전되어, 상기 검출저항에서 검출되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 실외기 팬 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 입력단은,
상기 직류 전원을 평활화하는 DC LINK 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외기 팬 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 인버터 모듈은,
두 개의 스위칭 모듈이 직렬로 연결된 세 쌍의 스위칭 모듈을 포함하여, 상기 세 쌍의 스위칭 모듈의 스위칭 동작으로 상기 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환하는 것을 특징으로 하는 실외기 팬 제어장치.
제3항에 있어서,
상기 세 쌍의 스위칭 모듈은,
일측에 구비된 스위칭 모듈이 상기 직류 전원의 양극단과 연결된 상기 입력단의 상단부에 연결되고, 타측에 구비된 스위칭 모듈이 상기 직류 전원의 음극단과 연결된 상기 입력단의 하단부에 연결되는 것을 특징으로 하는 실외기 팬 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 검출저항은,
상기 실외기 팬의 역회전으로 인해 회생발전된 상기 모터의 전류가 상기 인버터 모듈을 통해 통전되는 것을 특징으로 하는 실외기 팬 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 검출저항은,
상기 인버터 모듈의 전단에 구비되는 단일 저항 소자인 것을 특징으로 하는 실외기 팬 제어장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 검출저항에 통전되는 상기 모터의 전류를 검출하고, 검출 결과를 기설정된 판단 기준과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 모터의 역회전을 판단하는 것을 특징으로 하는 실외기 팬 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 모터의 역회전 정도를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 모터의 시동을 제어하는 것을 특징으로 하는 실외기 팬 제어장치.
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 모터의 역회전 정도를 판단한 결과에 따라, 순방향 정상 시동, 역방향 시동 후 순방향 시동 및 시동 대기 중 어느 한 방법으로 상기 모터의 시동을 제어하는 것을 특징으로 하는 실외기 팬 제어장치.
직류 전원이 입력되는 입력단;
복수의 스위칭 모듈을 통해 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 실외기 팬의 모터에 인가하는 인버터 모듈;
상기 인버터 모듈을 통해 상기 모터의 전류가 통전되어 검출되는 검출저항; 및
상기 인버터 모듈을 제어하여 상기 실외기 팬의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 실외기 팬 제어장치의 역회전 판단 방법에 있어서,
상기 복수의 스위칭 모듈 중 상기 입력단의 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴온하는 단계;
상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴오프하는 단계;
상기 검출저항에 통전되는 전류를 검출하는 단계; 및
검출 결과를 근거로 상기 실외기 팬의 역회전을 판단하는 단계;를 포함하되,
상기 검출저항은,
상기 직류 전원의 음극단과 연결된 상기 입력단의 하단부와 상기 인버터 모듈의 전단 사이에 구비되어,
상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴온하는 단계는,
기설정된 턴온 기준에 따라 상기 스위칭 모듈을 턴온하여, 상기 실외기 팬의 역회전으로 인해 회생발전된 상기 모터의 전류가 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 통해 상기 모터로 회귀되도록 하고,
상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴오프하는 단계는,
상기 모터에 회귀된 전류가 상기 입력단의 상단부에 연결된 스위칭 모듈을 통해 상기 검출저항으로 통전되도록 하되,
상기 턴온 기준은,
상기 검출저항에 통전되는 전류가 상기 검출저항에서 검출 가능하되, 상기 검출저항의 허용 전류 기준에 미달하는 크기가 되도록 하는 상기 스위칭 모듈의 턴온 기준이고,
상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴온하는 단계는,
상기 턴온 기준에 따라 상기 스위칭 모듈의 턴온을 제어하여, 상기 하단부에 연결된 스위칭 모듈을 턴오프하는 단게에서 상기 모터에 회귀된 전류가 상기 검출저항에 상기 허용 전류 기준 미만의 검출 가능한 크기로 통전되도록 하는 것을 특징으로 하는 역회전 판단 방법.
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제14항에 있어서,
상기 검출 결과를 근거로 상기 실외기 팬의 역회전을 판단하는 단계는,
상기 검출 결과를 기설정된 판단 기준과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 모터의 역회전을 판단하는 것을 특징으로 하는 역회전 판단 방법.
직류 전원이 입력되는 입력단;
복수의 스위칭 모듈을 통해 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 실외기 팬의 모터에 인가하는 인버터 모듈;
상기 인버터 모듈을 통해 상기 모터의 전류가 통전되어 검출되는 검출저항; 및
상기 인버터 모듈을 제어하여 상기 실외기 팬의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 실외기 팬 제어장치의 시동 방법에 있어서,
상기 실외기 팬의 역회전을 판단하는 단계;
판단 결과에 따라 상기 실외기 팬의 시동 방법을 선택하는 단계; 및
선택된 시동 방법에 따라 상기 실외기 팬의 시동을 제어하는 단계;를 포함하되,
상기 실외기 팬의 역회전을 판단하는 단계는,
제14항 및 제18항 중 어느 한 항의 역회전 판단 방법인 것을 특징으로 하는 시동 방법.
제19항에 있어서,
상기 실외기 팬의 시동 방법을 선택하는 단계는,
순방향 정상 시동 방법, 역방향 시동 후 순방향 시동 방법 및 시동 대기 방법 중 어느 한 방법을 선택하는 것을 특징으로 하는 시동 방법.