KR20000032971A - 공기조화기의 히터 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 히터 구동장치에 관한 것으로, 3상 교류전원의 R상, S상, T상 전원이 각각 공급되는 제1 내지 제3히팅소자가 Y결선방식으로 결선된 히터가 구비된 공기조화기에 있어서, 공기조화기의 전체 동작을 제어하는 제어수단의 제어에 따라 동작하여 R상 전원을 제1히팅소자로 공급/차단하는 제1릴레이와, 상기 제어수단의 제어에 따라 동작하여 S상 전원을 제2히팅소자로 공급/차단하는 제2릴레이, 상기 제어수단의 제어에 따라 동작하여 T상 전원을 제3히팅소자로 공급/차단하는 제3릴레이 및, 상기 히터의 온도에 따라 동작하여 상기 제1 내지 제3릴레이의 동작을 제어하는 서모스탯부을 포함하여 구성되어, 히터로 공급되는 전원을 제어하기 용이할 뿐만 아니라 히터의 온도가 급상승하면 히터로 공급되는 전원을 자동으로 차단하여 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

공기조화기의 히터 구동장치

본 발명은 공기조화기의 히터 구동장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 3상 교류전원을 사용하여 히터를 구동시키는 공기조화기의 히터 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 종래 기술에 의한 공기조화기는 냉방시에는 냉매사이클을 사용하여 냉방을 수행하고, 난방시에는 히터를 사용하여 난방을 수행한다.

이러한 종래 기술에 의한 공기조화기의 히터 구동장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 3상 교류전원의 R상, S상, T상 전원 중 서로 다른 2개의 상 전원을 히팅소자(1, 3)의 양단에 인가함으로써, 히팅소자(1, 3)를 구동시키도록 되어 있다.

예를 들어, 제1히팅소자(1)의 일단에 R상 전원을 인가함과 더불어 타단에는 S상 전원을 인가함으로써 제1히팅소자(1)를 구동시키고, 제2히팅소자(3)의 일단에 S상 전원을 인가함과 더불어 타단에는 T상 전원을 인가함으로써 제2히팅소자(3)를 구동시킨다.

즉, 종래 기술에 의한 공기조화기의 히터 구동장치는 히팅소자(1, 3)에 단상전원을 인가하여 구동시키는 것과 마찬가지 방법으로 히팅소자(1, 3)를 구동시키는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 공기조화기의 히터 구동장치는 히팅소자간의 절연거리 확보가 필요하며 결선구성이 복잡하고 히팅소자의 삭제,추가가 어려워 난방능력을 가변시키기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 일부 상 전원의 전원라인에는 큰 전류가 흐르는 반면에 다른 상 전원의 전원라인에는 적은 전류가 흐르므로, 전류가 균일하게 흐르지 못하게 되어 가장 큰 전류값을 기준으로 히터 구동장치를 제조하여야 함에 따라 제조 비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 본 출원인에 의해 동일자로 제출되는 출원에서 3상 교류전원의 R상, S상, T상 전원이 각각 공급되는 제1 내지 제3히팅소자가 Y결선방식으로 결선된 히터를 제공하고 있다.

본 발명은 상기와 같이 3상 교류전원의 R상, S상, T상 전원이 각각 공급되는 제1 내지 제3히팅소자가 Y결선방식으로 결선된 히터가 구비된 공기조화기에서, 히터로 공급되는 전원을 제어하기 용이할 뿐만 아니라 히터의 온도가 급상승하면 히터로 공급되는 전원을 자동으로 차단하여 안정성을 향상시킬 수 있는 공기조화기의 히터 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 공기조화기의 히터 구동장치를 설명하기 위한 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기의 개략적인 내부 종단면도,

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어장치의 블록 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 히터 구동장치의 회로도,

도 5a는 본 발명에 따른 좌측 히터 어셈블리의 개략적인 정면도,

도 5b는 본 발명에 따른 우측 히터 어셈블리의 개략적인 정면도,

도 6은 본 발명에 따른 히터 제어 어셈블리의 개략적인 정면도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

200 : 히터어셈블리 210 : 좌측 히터

212∼214 : 히팅소자 240 : 우측 히터

242∼244 : 히팅소자 260 : 제1서모스탯

270 : 제2서모스탯 300 : 히터제어어셈블리

302∼307 : 릴레이

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 히터 구동장치는, 3상 교류전원의 R상, S상, T상 전원이 각각 공급되는 제1 내지 제3히팅소자가 Y결선방식으로 결선된 히터가 구비된 공기조화기에 있어서, 공기조화기의 전체 동작을 제어하는 제어수단의 제어에 따라 동작하여 R상 전원을 제1히팅소자로 공급/차단하는 제1릴레이와, 상기 제어수단의 제어에 따라 동작하여 S상 전원을 제2히팅소자로 공급/차단하는 제2릴레이, 상기 제어수단의 제어에 따라 동작하여 T상 전원을 제3히팅소자로 공급/차단하는 제3릴레이 및, 상기 히터의 온도에 따라 동작하여 상기 제1 내지 제3릴레이의 동작을 제어하는 서모스탯부을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기의 개략적인 내부 종단면도로서, 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기는, 실내공기를 흡입하도록 본체(10)의 전면 하부에 형성된 흡입구(12)와, 상기 흡입구(12)를 통해 흡입되는 실내공기중에 부유하는 이물질등을 깨끗하게 필터링하도록 흡입구(12)의 후측에 장착된 공기필터(13)와, 흡입된 실내공기를 다시 실내로 토출하도록 본체(10)의 전면 상부에 형성된 토출구(14)와, 상기 토출구(14)를 통해 토출되는 공기를 상하 및 좌우 방향으로 풍향조절하도록 토출구(14)에 장착된 풍향조절날개(16)와, 상기 흡입구(12)를 통해 흡입된 실내공기가 상기 토출구(14)를 통해 토출되도록 실내공기의 흐름을 안내하는 덕트(18)와, 상기 흡입구(12)를 통해 실내공기를 흡입하여 실내로 토출하도록 상기 덕트(18)내에 장착된 실내팬모터(20)와, 상기 흡입구(12)의 후측에 장착되어 상기 흡입구(12)를 통해 흡입된 공기를 열교환하여 냉방하는 실내열교환기(22)와, 상기 덕트(18)의 상부에 장착되어 상기 흡입구(12)를 통해 흡입된 공기를 열교환하여 난방하는 히터(24)로 이루어져 있다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 운전제어장치의 블록 구성도로서, 공기조화기의 운전제어장치는, 제어수단(100)과, 전원수단(102), 운전조작수단(104), 실내온도감지수단(106), 실내열교환기온도감지수단(108), 실외온도감지수단(110), 히터온도감지수단(112), 풍향조절날개구동수단(120), 압축기구동수단(122), 실외팬모터구동수단(124), 실내팬모터구동수단(126), 히터구동수단(128) 및, 표시수단(130)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 전원수단(102)은 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 3상 교류전원을 공기조화기의 동작에 필요한 소정의 직류전원 및 릴레이 구동용 220V의 교류전원으로 변환하여 출력하도록 되어 있고, 상기 운전조작수단(104)은 사용자가 원하는 공기조화기의 운전모드와 운전의 시작/정지, 설정온도, 토출공기의 설정풍량 및 설정풍향을 상기 제어수단(100)으로 입력하도록 되어 있다.

그리고, 상기 제어수단(100)은 상기 전원수단(102)으로부터 출력되는 직류전원을 인가받아 공기조화기를 초기화시킴은 물론, 운전조작수단(104)으로부터 입력된 운전모드선택신호 및 운전시작/운전정지신호에 따라 공기조화기의 전체적인 동작을 제어하도록 되어 있다.

그리고, 상기 실내온도감지수단(106)은 상기 운전조작수단(104)에 의해 사용자가 입력한 설정온도로 실내온도를 제어하여 공기조화기의 운전을 수행하도록 흡입구를 통해 흡입되는 실내공기의 온도를 감지하여 상기 제어수단(100)으로 입력하도록 되어 있고, 상기 실내열교환기온도감지수단(108)은 공기조화기의 냉방운전시에 변화하는 실내열교환기의 배관온도 즉, 상기 실내열교환기를 통과하는 냉매온도를 감지하여 상기 제어수단(100)으로 입력하도록 되어 있다.

또한, 상기 실외온도감지수단(110)은 공기조화기의 운전시에 변화하는 실외공기의 온도를 감지하여 상기 제어수단(100)으로 입력하도록 되어 있으며, 상기 히터온도감지수단(112)은 히터(24)의 온도를 감지하여 상기 제어수단(100)으로 입력하도록 되어 있다.

그리고, 상기 풍향조절날개구동수단(120)은 상기 제어수단(100)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 풍향조절날개(16)의 각도를 조절하여 토출공기의 방향을 상하 및 좌우로 조절하도록 되어 있고, 상기 압축기구동수단(122)은 상기 제어수단(100)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기(26)를 구동시키도록 되어 있다.

상기 실외팬모터구동수단(124)은 상기 제어수단(100)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 실외열교환기에서 열교환된 공기를 실외로 송풍하도록 실외팬모터(28)를 구동시키도록 되어 있고, 상기 실내팬모터구동수단(126)은 상기 운전조작수단(104)에 의해 선택된 풍량에 따라 열교환된 공기를 실내로 송풍하도록 상기 제어수단(100)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 실내팬모터(20)의 회전속도를 제어하여 구동시키도록 되어 있다.

상기 히터구동수단(128)은 상기 제어수단(100)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 히터(24)을 구동시키도록 되어 있고, 상기 표시수단(130)은 상기 제어수단(100)의 제어에 따라 상기 운전조작수단(104)에 의해 입력된 운전모드와 설정온도 및 실내온도등을 표시하도록 되어 있다.

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 히터 구동장치의 회로도이고, 도 5a는 본 발명에 따른 좌측 히터 어셈블리의 개략적인 정면도이며, 도 5b는 본 발명에 따른 우측 히터 어셈블리의 개략적인 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 히터 제어 어셈블리의 개략적인 정면도이다.

상기 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기의 히터 구동장치는, 좌측 히터(210)와 우측 히터(240)로 이루어진 히터 어셈블리(200)와, 상기 히터 어셈블리(200)로 공급되는 3상 교류전원을 제어하기 위한 히터 제어 어셈블리(300)로 이루어져 있다.

상기 좌측 히터(210)는 3상 교류전원의 R상, S상, T상 전원이 각각 공급되는 4개의 제1 내지 제3히팅소자(212, 213, 214)가 Y결선방식으로 결선되어 있고, 상기 우측 히터(240)는 3상 교류전원의 R상, S상, T상 전원이 각각 공급되는 3개의 제1 내지 제3히팅소자(242, 243, 244)가 Y결선방식으로 결선되어 있다.

그리고, 좌측 히터(210)의 일측에는 서미스터로 이루어진 히터온도감지수단(112)이 장착되고, 좌측 히터(210)의 온도에 따라 온/오프 동작하는 제1서모스탯(260)이 좌측 히터(210)에 근접하도록 장착되며, 우측 히터(210)의 온도에 따라 온/오프 동작하는 제2서모스탯(270)이 우측 히터(240)에 근접하도록 장착되어 있다.

상기 제1서모스탯(260)과 제2서모스탯(270)의 일단은 콘넥터(281)에 의해 직렬로 연결되고, 제1서모스탯(260)과 제2서모스탯(270)의 타단은 콘넥터(282, 283)에 의해 히터 제어 어셈블리(300)에 연결되어 제어수단(100)에서 출력된 릴레이 구동용 220V 교류전원이 상기 제1서모스탯(260)과 제2서모스탯(270)을 통해 히터 제어 어셈블리(300)로 공급되도록 되어 있다.

이때, 상기 제1서모스탯(260) 및 제2서모스탯(270)은 수동복귀형 서모스탯으로 이루어져 있다.

한편, 상기 히터 제어 어셈블리(300)는 공기조화기의 전체 동작을 제어하는 제어수단(100)의 제어에 따라 동작하여 배선용 차단기(331)와 단자(332)를 통해 입력된 3상 교류전원의 R상 전원을 단자(311)를 통해 좌측 히터(210)의 제1히팅소자(212)로 공급/차단하는 제1릴레이(302)와, 상기 제어수단(100)의 제어에 따라 동작하여 단자(311)를 통해 S상 전원을 좌측 히터(210)의 제2히팅소자(213)로 공급/차단하는 제2릴레이(303), 상기 제어수단(100)의 제어에 따라 동작하여 단자(311)를 통해 T상 전원을 좌측 히터(210)의 제3히팅소자(214)로 공급하는 제3릴레이(304), 상기 제어수단(100)의 제어에 따라 동작하여 단자(312)를 통해 R상 전원을 우측 히터(240)의 제1히팅소자(242)로 공급/차단하는 제5릴레이(305), 상기 제어수단(100)의 제어에 따라 동작하여 단자(312)를 통해 S상 전원을 우측 히터(240)의 제2히팅소자(243)로 공급/차단하는 제5릴레이(306) 및, 상기 제어수단(100)의 제어에 따라 동작하여 단자(312)를 통해 T상 전원을 우측 히터(240)의 제3히팅소자(244)로 공급하는 제6릴레이(307)를 포함하여 구성되어 있다.

이때, 상기 제1 내지 제6릴레이(302∼307)는 제어수단(100)에서 출력된 릴레이 구동용 220V 교류전원을 단자(321)와 제1서모스탯(260) 및 제2서모스탯(270)을 통해 입력받아 동작하도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기조화기의 히터 구동장치의 작용 및 효과를 상세히 설명한다.

외부로부터 입력되는 3상교류전원의 R상, S상, T상 전원이 배선용 차단기(331) 및 단자(332)를 통해 제1 내지 제6릴레이(302∼307)로 인가된다.

이때, 제어수단(100)에서 출력된 릴레이 구동용 220V의 교류전원이 단자(321)과 제1서모스탯(260) 및 제2서모스탯(270)을 통해 제1 내지 제3릴레이(302, 303, 304) 및/또는 제4 내지 제6릴레이(305, 306, 307)로 입력되면, 제1 내지 제3릴레이(302, 303, 304) 및/또는 제4 내지 제6릴레이(305, 306, 307)의 릴레이코일이 여자되어 제1 내지 제3릴레이(302, 303, 304) 및/또는 제4 내지 제6릴레이(305, 306, 307)가 온된다.

따라서, 상기 제1 내지 제3릴레이(302, 303, 304) 및/또는 제4 내지 제6릴레이(305, 306, 307)를 통해 외부로부터 입력되는 3상교류전원의 R상, S상, T상 전원이 좌측 히터(210) 및/또는 우측 히터(240)의 제1 내지 제3히팅소자(212, 213, 214)(242, 243, 244)로 인가된다.

즉, 제1릴레이(302)를 통과한 R상 전원은 단자(311)를 통해 좌측 히터(210)의 제1히팅소자(212)로 공급되고, 제2릴레이(303)를 통과한 S상 전원은 단자(311)를 통해 좌측 히터(210)의 제2히팅소자(213)로 공급되며, 제3릴레이(304)를 통과한 T상 전원은 단자(311)를 통해 좌측 히터(210)의 제3히팅소자(214)로 공급된다.

그리고, 제4릴레이(305)를 통과한 R상 전원은 단자(312)를 통해 우측 히터(240)의 제1히팅소자(242)로 공급되고, 제5릴레이(306)를 통과한 S상 전원은 단자(312)를 통해 우측 히터(240)의 제2히팅소자(243)로 공급되며, 제6릴레이(307)를 통과한 T상 전원은 단자(312)를 통해 우측 히터(240)의 제3히팅소자(244)로 공급된다.

이때, 상기 제1 내지 제3히팅소자(212, 213, 214)(242, 243, 244)는 Y결선 방식에 의해 결선되어 있으므로, 상기 제1 내지 제3히팅소자(212, 213, 214)(242, 243, 244)가 R상, S상, T상 전원을 인가받아 열을 발생하게 된다.

한편, 제어수단(100)에서 출력된 릴레이 구동용 220V의 교류전원이 단자(321)과 제1서모스탯(260) 및 제2서모스탯(270)을 통해 제1 내지 제3릴레이(302, 303, 304) 및/또는 제4 내지 제6릴레이(305, 306, 307)로 입력되므로, 상기 제1서모스탯(260)과 제2서모스탯(270) 중 어느 하나가 오프되더라도 상기 제1 내지 제6릴레이(302∼307)가 동작하지 않는다.

또한, 상기 제1서모스탯(260)과 제2서모스탯(270)은 수동복귀형 서모스텟으로 구현됨에 따라 일단 제1서모스탯(260) 및/또는 제2서모스탯(270)이 오프되면 릴레이 구동용 220V 전원이 공급되는 전원라인이 개방된 상태로 유지되어, 제1 내지 제6릴레이(302∼307)가 동작하지 않는다.

이상에서 설명드린 바와 같이 본 발명에 따르면, 히터로 공급되는 전원을 제어하기 위한 다수개의 릴레이를 사용함으로써 히터로 공급되는 전원을 제어하기가 용이하고, 히터에 서모스탯을 취부시켜 히터의 온도가 급상승하면 히터로 공급되는 전원을 자동으로 차단시킴으로써 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 3상 교류전원의 R상, S상, T상 전원이 각각 공급되는 제1 내지 제3히팅소자가 Y결선방식으로 결선된 히터가 구비된 공기조화기에 있어서,

   공기조화기의 전체 동작을 제어하는 제어수단의 제어에 따라 동작하여 R상 전원을 제1히팅소자로 공급/차단하는 제1릴레이와, 상기 제어수단의 제어에 따라 동작하여 S상 전원을 제2히팅소자로 공급/차단하는 제2릴레이, 상기 제어수단의 제어에 따라 동작하여 T상 전원을 제3히팅소자로 공급/차단하는 제3릴레이 및, 상기 히터의 온도에 따라 동작하여 상기 제1 내지 제3릴레이의 동작을 제어하는 서모스탯부을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 히터 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 서모스탯부는, 좌측 히터에 근접하도록 설치되어 좌측 히터의 온도에 따라 동작하는 제1서모스탯과, 우측 히터에 근접하도록 설치되어 우측 히터의 온도에 따라 동작하는 제2서모스탯으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 히터 구동장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제1서모스탯과 제2서모스탯이 직렬로 연결되어 상기 제1서모스탯과 제2서모스탯 중 어느 하나가 오프되면 상기 제1 내지 제3릴레이가 동작하지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 히터 구동장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1서모스탯 및 제2서모스탯은 수동복귀형 서모스탯으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 히터 구동장치.