KR19980016163A - 압축기 가변형 공조기의 직류피크전압 방지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실외온도 및 실내외온도가 과부하 조건이거나 또는 총합전류치가 증가하여 직 류피크전압에 도달하기 전에 부하의 운전주파수를 단계적으로 제어하도록 하는 압축기 가변형 공조기의 직류 피크전압 방지방법에 관한 것으로, 실내/외 온도센서에서 감지된 외기온도에 따라 과부하 조건을 판단하여 부하를 제어하는 제어수단이 구비된 공기조화기와 관련된 직류 피크전압 방지방법에 있어서, 냉/난방 공조시 실내온도와 실외온도의 각각의 경우를 설정온도와 비교하여 과부하 조건인지를 판단하는 과부하판단단계와; 실내/외 온도가 설정온도보다 높아 과부하 상태로 판단될 경우 냉각싸이클의 냉매온도를 결정하는 해당 부하들의 운전주파수를 증감시키는 과부하시 운전주파수제어단계와; 총합전류를 설정 전류와 비교하여 과전류상태인지를 판단하는 과전류판단단계와; 총합전류가 설정전류보다 높아 과전류 상태로 판단될 경우 냉각싸이클의 냉매온도를 결정하는 해당 부하들의 운전주파수를 증감시키는 과전류시 운전주파수제어단계;를 수행하여 압축기 뿐만 아니라 실내팬 및 실외팬을 제어하여 직류피크전압을 방지한다.

Description

압축기 가변형 공조기의 직류피크전압 방지방법

제 1도는 본 발명의 전기적인 연결구성을 보인 블럭회로도

제 2도는 본 발명의 직류 피크전압 방지방법을 설명하기 위한 플로우 챠트도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 실내기110 : 실내온도센서

120 : 실내팬모터130 : 실내마이컴

200 : 실외기210 : 실외온도센서

220 : 실외팬모터230 : 실외마이컴

270 : 압축기 290 : 과전류검출부

본 발명은 압축기 가변형 공조기에 부하제어 방법에 관한 것으로, 특히 실외온도 및 실내온도가 과부하 조건이거나 또는 총합전류치가 증가하여 직류피크전압에 도달하기 전에 부하의 운전주파수를 단계적으로 제어하도록 하는 압축기 가변형 공조기의 직류 피크전압 방지방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기적으로 교류를 직류로 순변환하거나 반대로 직류를 교류로 역변환하는 장치를 컨버터 또는 인버터라 한다.

공조기에서 말하는 인버터란 컨버터를 포함한 것으로, 주파수를 조절하여 압축기의 회전수를 조절하고 나아가서 냉. 난방 능력을 제어하는 것으로 주파수 변환장치라고 말한다.

통상적인 인버터 공조기는 일저한 교류전압을 정류를 통해 직류로 변환한 후 다시 교류로 변환하여 냉방 부하조건에 따라 주파수를 변화시키는 것으로, 일예로 압축기에 적용할 경우 주파수 변화에 따라 회전수가 변하면서 냉방 능력을 가변시킬 수 있게 되며, 아울러 저소비 전력의 절전냉방 운전이 가능하게 된다.

이와같이 인버터 공조기의 부하에 따라 주파수를 변화시킬 수 있기 때문에 실내온도를 급히 올리거나(난방시), 급히 내려서(냉방시) 설정온도까지 도달하는 시간을 단축시킬 수 있으며, 부하의 정지가 거의 없기 때문에 실온의 변화를 최소온도 대역에서 정밀하게 유지할 수 있고, 최저 주파수로 일단 기동한 후 점차 고속으로 변속되기 때문에 기동전류가 운전전류 보다도 낮아 기동시 다른 전기제품에 미치는 영향이 없으며, 아울러 일반 공조기에 비해 전력 손실이 적다.

한편, 인버터 공조기는 실내온도 및 실외온도가 설정온도 대역을 넘을 경우 압축기 압력이 증가하면서 직류전류가 급상승하여 과부하 상태가 되거나 또는 총합 전류(CT)가 증가하여 일정값에 도달하면 시스템을 보호하기 위해 압축기 운전주파수를 감소시키거나 또는 압축기를 정지시키도록 되어 있다.

그러나 상기한 부하제어방법은 압축기의 주파수를 감소만으로는 압축기 압력을 감소시킬 수 없으며, 이를 위해 압축기를 정지시킬 경우에는 잦은 정지로 인해 공조효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 직류피크 전압의 원인중 하나가 압축기 압력증가에 의한 전류의 급상승 원인임을 감안할때 실내외 온도 상승에 따라 과부하 조건이 되어 직류 전류치가 증가하면 압축기 주파수 및 실내/실외팬 등 압축기 이외의 부하들과 연계하여 압축기 압력을 다운시키는 압축기 가변형 공조기의 직류피크전압 방지방법을 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실내/외 온도센서에 감지된 외기온도에 따라 과부하 조건을 판단하여 부하를 제어하는 제어수단이 구비된 공기조화기와 관련된 직류 피크전압 방지방법에 있어서, 냉/난방 공조시 실내온도와 실외온도가 설정온도 대역보다 높아 과부하 조건이거나 또는 총합전류값이 설정 전류대역 보다 높은 과전류상태일 경우 냉매온도를 안정시키는 부하들의 운전주파수를 조절함을 특징으로 한다.

냉/난방 공조시 실내온도와 실외온도의 각각의 경우를 설정온도와 비교하여 과부하 조건인지를 판단하는 과부하판단단계와; 실내/외 온도가 설정온도보다 높아 과부하 상태로 판단될 경우 냉각싸이클의 냉매온도를 결정하는 해당 부하들의 운전주파수를 증감시키는 과부하시 운전주파수제어단계와; 총합전류를 설정 전류와 비교하여 과전류상태인지를 판단하는 과전류판단단계와; 총합전류가 설정전류보다 높아 과전류 상태로 판단될 경우 냉각싸이클의 냉매온도를 결정하는 해당 부하들의 운전주파수를 증감시키는 과전류시 운전주파수제어단계;를 수행함을 특징으로 한다.

상기 부하운전주파수 제어는 냉방모드시 과부하 상태이거나 과전류 상태로 판단될 경우 압축기 및 실내팬의 운전주파수를 감소시키고, 실외팬의 운전주파수를 증가시키도록 함을 특징으로 한다.

그리고 난방시에는 압축기 및 실외팬의 운전주파수를 감소시키고, 실내팬의 운전주파수를 증가시키도록 함을 특징으로 한다.

이러한 방법에 의하면 본 발명은 압축기 압력이 증가하거나 총합전류가 증가할 경우 압축기, 실내팬 및 실외팬의 회전주파수를 제어하여 압축기 압력을 납춤으로써 직류피크전압을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제 1도는 본 발명의 직류 피크전압 방지를 위한 부하제어방법을 실현하기 위한 전기적인 연결구성도로써, 본 발명은 실내기(100)와, 실외기(200)로 구분되며, 상기 실내기(100)는 실내온도를 감지하는 실내온도센서(110)와, 실내열교환기에 의해 열교환된 저온의 기류를 실내로 송풍하기 위한 실내팬모터(120)와, 실내팬 모터제어, 온도 연산 및 타이머 기능 등이 구비되어 설정된 프로그램에 따라 부하를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 실내마이컴(130)으로 구성되며; 상기 실외기(200)는 실외온도를 감지하는 실외온도센서(210)와, 실외열교환기를 냉각시켜 열교환 효율을 높이기 위한 실외팬모터(220)와, 상기 실내마이컴(130)의 제어신호에 의해 인버터 출력주파수를 제어하는 실외마이컴(230)과, 상기 실외마이컴(230)의 제어신호에 의해 압축기를 구동시키는 TR구동부(240)와, 상기 TR구동부(240)의 구동에 따라 A/D컨버터(250)를 통해 상용전원(AC)이 순변환된 직류전원을 다시 교류로 전환하여 압축기를 구동하는 인버터부(260)와, 상기 인버터부(260)에서 인가된 교류전원에 의해 냉각싸이클의 냉매를 강제적으로 압축하여 순환시키는 압축기(270)로 구성되며, 또한 상기 실외기에는 직류피크 검출부(280)와 과전류검출부(290)가 구비되어 있다.

이하, 상기한 구성에 의한 본 발명의 직류 피크전압을 방지하기 위한 부하제어 방법을 상세하게 설명한다.

본 발명은 상술한 바와 같이 실내외 온도가 상승함에 따라 압축기에 걸리는 압력이 증가되면서 발생되는 직류피크 가능성을 배재하기 위한 것으로, 이는 냉/난방 모드시 공히 적용된다.

키입력부 또는 리모콘 신호에 의해 냉/난방 모드신호가 입력(SI)되면, 실내마이컴(130)에서는 입력모드를 판단(S2)하고 실외마이컴(130)에 신호를 출력하여 해당공조모드를 실행하게 된다.

만약, 냉방모드일 경우에는 마이컴에서는 실내온도센서(110)와, 실외온도센서(210)를 통해 감지된 온도를 근거로 프로그램에 미리 설정된 온도와 비교하여 과부조건인가를 판단(S3)한다.

예를 들어, 본 발명에서는 실내온도가 30。C이상이거나 또는 실외온도가 45。C이상일 경우 과부하 상태로 판단(S4)하게 되며, 이와 같이 과부하 조건일 경우에는 실내/외마이컴(130)(230)에서 각각의 부하 운전주파수를 제어하여 냉각싸이클의 냉매를 안정시킴으로써 압축기의 압력증가를 방지하게 되고 결국은 직류피크를 방지하게 된다.

다시 말해, 본 발명은 실내외온도가 설정온도 이상으로 상승하여 과부하 상태로 판단될 경우, 압축기(270) 및 실내팬모터(120)의 회전수를 1단계 감소시키고, 실외팬모터(220)의 회전수를 1단계 증가(S5)시켜 압축기 압력을 감소시킨다.

이와 같이 외기온도 증가에 따라 부하를 제어할 경우 냉각싸이클 시스템이 안정되면서 압축기 압력이 감소하여 결국 직류피크전압을 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 직류피크전압 방지방법으로 과전류검출부(290)를 통해 검출된 총합전류치를 설정전류값과 비교하여 만약 총합전류치가 설정전류값 보다 높을 경우 과전류상태로 판단(S6)하여 이에 따른 부하들의 운전주파수를 제어하게 되며, 이때도 상기한 과부하 상태의 제어방법과 동일하게 일정시간 동안 부하를 제어(S7-S8)하여 직류피크전압을 방지하게 된다.

한편, 난방모드일 경우에도 냉방모드와 동일하게 실내온도센서(110)와, 실외온도센서(210)를 통해 실내외온도를 설정온도와 비교하여 과부하 상태인지를 판단(S9)하게 된다.

예를 들어 본 발명에서는 실내온도가 24。C이상이거나 또는 실외온도가 20。C이상일 경우 과부하 상태로 판단(S10)하게 되며, 이와 같이 과부하 조건일 경우에는 실/내외마이컴(130)(230)에서 각각의 부하 운전주파수를 제어하여 냉각싸이클의 냉매를 안정시키게 된다.

다시 말해 본 발명은 실내외온도가 설정온도이상으로 상승하여 과부하 상태로 판단될 경우, 압축기(270) 및 실외팬모터(220)의 회전수를 1단계 감소시키고, 반대로 실내팬모터(220)의 회전수를 1단계 증가(S11)시켜 냉매를 안정시킴과 동시에 압축기의 압력을 감소시켜 직류피크전압을 방지하게 된다.

또한, 본 발명은 냉방모드시와 마찬가지로 난방모드시에도 총합전류치를 설정전류와 비교하여 과전류상태를 판단하게 되며, 만약 총합전류치가 설정전류값 보다 높을 경우 과전류상태로 판단(S12)하여 이에 따른 부하들의 운전주파수를 제어하게 되며, 이때도 난방시 과부하 상태의 제어방법과 동일하게 일정시간 동안 부하를 제어(S13-S14)하여 직류피크전압을 방지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 실내외온도 증가에 따른 과부하 상태나 또는 총합전류치 증가에 따른 과전류상태가 되면 압축기 뿐만 아니라 실내, 실외팬을 동시에 제어하여 냉각싸이클을 안정시킴으로써 상대적으로 압축기 압력을 감소 시켜 직류피크전압을 방지할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 실내/외 온도센서에 감지된 외기온도에 따라 과부하 조건을 판단하여 부하를 제어하는 제어수단이 구비된 공기조화기와 관련된 직류 피크전압 방지방법에 있어서, 냉/난방 공조시 실내온도와 실외온도가 설정온도 대역보다 높아 과부하 조건이거나 또는 총합전류값이 설정 전류대역 보다 높은 과전류상태일 경우 냉매온도를 안정시키는 부하들의 운전주파수를 조절함을 특징으로 하는 압축기 가변형 공조기의 직류피크전압 방지방법.
2. 제 1항에 있어서, 냉/난방 공조시 실내온도와 실외온도의 각각의 경우를 설정온도와 비교하여 과부하 조건인지를 판단하는 과부하판단단계와; 실내/외 온도가 설정온도보다 높아 과부하 상태로 판단될 경우 냉각싸이클의 냉매온도를 결정하는 해당 부하들의 운전주파수를 증감시키는 과부하시 운전주파수제어단계와; 총합전류를 설정 전류와 비교하여 과전류상태인지를 판단하는 과전류판단단계와; 총합전류가 설정전류보다 높아 과전류 상태로 판단될 경우 냉각싸이클의 냉매온도를 결정하는 해당 부하들의 운전주파수를 증감시키는 과전류시 운전주파수제어단계;를 수행함을 특징으로 하는 압축기 가변형 공조기의 직류피크전압 방지방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 부하운전주파수 제어는 냉방모드시 과부하 상태이거나 과전류 상태로 판단될 경우 압축기 및 실내팬의 운전주파수를 감소시키고, 실외팬의 운전주파수를 증가시키도록 함을 특징으로 하는 압축기 가변형 공조기의 직류 피크전압 방지방법.
4. 제 2항에 있어서, 상기 부하운전주파수 제어는 냉방모드시 과부하 상태이거나 과전류 상태로 판단될 경우 압축기 및 실외팬의 운전주파수를 감소시키고, 실내팬의 운전주파수를 증가시키도록 함을 특징으로 하는 압축기 가변형 공조기의 직류 피크전압 방지방법.