KR20000049108A - 공기조화기 - Google Patents
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Abstract
교류전원(3)에 접속되는 실내 유니트측 전기부하(12)를 갖춘 실내 유니트(1)와, 각각 개폐기 접점(7a~7d) 및 연결선(9a~9d)을 매개로 하여 교류전원(3)에 접속되는 복수의 실외 유니트측 전기부하(21M, 22M, 23)를 갖춘 실외 유니트(2)를 포함하는 공기조화기에 있어서, 실외 유니트측 전기부하(21M, 22M, 23)를 운전하는 일없이 실내 유니트측 전기부하(12)만을 운전할 때, 교류전원(3)과 실외 유니트측 전기부하(21M, 22M, 23) 사이에 전류 폐회로를 형성하지 않고 복수의 개폐기 접점 (7a~7d)중 적어도 하나를 온상태로 유지하는 온상태 유지회로(15)를 구비한 것을 특징으로 한다.
Description
스플리트(split)형의 공기조화기는, 도 4에 나타낸 바와 같이 압축기(21), 사방밸브(four-way valve; 22), 실외 열교환기(5), 모세관(capillary tube; 25) 및 실내 열교환기(6)에 의해 형성되는 냉동사이클을 갖추고 있다. 여기에서, 실외 열교환기(5)의 열교환을 촉진하기 위해 구동모터(23)를 갖춘 실외 팬(24)이 설치되고, 마찬가지로 실내 열교환기(6)의 열교환을 촉진하기 위해 구동모터(12)를 갖춘 실내 팬(13)이 설치되어 있다. 실내 열교환기(6)와 실내 팬(13) 및 구동모터(12)는 실내 유니트에 포함되고, 실외 열교환기(5)와 압축기(21), 사방밸브(22), 실외 팬(24) 및 실외 팬용 구동모터(23)는 실외 유니트에 포함된다.
냉방 또는 제습(除濕)의 운전모드에서는, 사방밸브(22)가 실선으로 나타낸 유로를 형성하도록 제어되고, 실선 화살표로 나타낸 바와 같이 냉매는 압축기(21)로부터 사방밸브(22)와 실외 열교환기(5), 모세관(25), 실내 열교환기(6) 및 사방밸브(22)를 통해 압축기(21)로 되돌아가는 경로로 순환한다. 이 때, 실외 열교환기(5)는 응축기로서 기능하고, 실내 열교환기(6)는 증발기로서 기능한다. 반대로, 난방의 운전모드에서는, 사방밸브(22)가 파선으로 나타낸 유로를 형성하도록 절환되고, 파선 화살표로 나타낸 바와 같이 냉매는 압축기(21)로부터 사방밸브(22)와 실내 열교환기(6), 모세관(25), 실외 열교환기(5) 및 사방밸브(22)를 통해 압축기 (21)로 되돌아가는 경로로 순환한다. 이 때, 실내 열교환기(6)는 응축기로서 기능하고, 실외 열교환기(5)는 증발기로서 기능한다. 모세관(25)은 냉매의 과열도를 적절하게 유지하는 감압기능을 가지고 있다.
실온을 제어하기 위해 실내 열교환기(6)의 공기흡입측에 실온센서(11)가 설치되고, 이 실온센서(11)의 검출실온에 따라 도 4에서는 도시를 생략한 제어회로에 의해 압축기(21)의 운전/정지 및 운전시의 회전수가 제어된다.
도 5는 도 4에 나타낸 냉동사이클을 제어하는 전기회로를 나타낸 것이다. 도면중, 도 4와 동일한 부호를 붙인 것은 각각 동일한 요소를 나타내고 있다. 여기에서, 실내 유니트(1)내의 전기부하로서 실내 팬용 구동모터(12)가 설치되고, 실외 유니트(2)의 전기부하로서 압축기(21)를 구동시키는 압축기 모터(21M)와 사방밸브(22)를 구동모드에 따라 절환시키는 사방밸브 솔레노이드(22M) 및 실외 팬용 구동모터(23)가 설치되어 있다. 사방밸브 솔레노이드(22M)는 난방운전시에 활성화되고, 냉방운전시에는 비활성화된다. 이들 실내 유니트측 전기부하 및 실외 유니트측 전기부하는 각각 공통의 단상 교류전원(3)으로부터 전력을 얻어 구동된다.
운전/정지의 지령, 운전모드(제습·냉방운전/난방운전)의 선택, 실온의 설정 등을 행하기 위해 원격제어기(remote controller; 4)가 구비되어 있다. 원격제어기(4)로부터의 설정신호가 실내 유니트(1)에 설치된 수신 유니트(14)로 수신된다. 수신 유니트(14)로 수신된 설정신호는 마이크로 컴퓨터를 포함하는 제어회로(10)에 도입된다. 더욱이, 제어회로(10)에는 실온센서(11)로부터 실온검출신호가, 또 직류 브러시리스 모터(DC brushless motor)로 이루어진 실내 팬용 구동모터(12)의 회전자(rotor) 위치를 검출하는 위치센서(12d)로부터 위치검출신호가 각각 도입된다. 제어회로(10)는, 원격제어기(4)에서의 설정조건을 만족시키기 위해 실내 팬용 구동모터(12), 압축기 모터(21M), 사방밸브 솔레노이드(22M) 및 실외 팬용 구동모터 (23)를 제어한다.
실내 유니트(1)에 대해 단상 교류전원(3)으로부터 구동전력이 공급되고, 실외 유니트(2)에 대해서는 실내 유니트(1)로부터 연결선(9a, 9b, 9c, 9d)을 매개로 하여 구동전력이 공급된다. 교류전원(3)의 한쪽 라인(R)은, 개폐기 접점(7a) 및 연결선(9a)을 매개로 하여 압축기 모터(21M)의 일단에 접속되고, 개폐기 접점(7b) 및 연결선(9b)을 매개로 하여 사방밸브 솔레노이드(22M)의 일단에 접속되며, 더욱이 개폐기 접점(7c) 및 연결선(9c)을 매개로 하여 실외 팬용 구동모터(23)의 일단에 접속되어 있다. 교류전원(3)의 다른쪽 라인(S)은, 개폐기 접점(7d) 및 연결선 (9d)을 매개로 하여 압축기 모터(21M), 사방밸브 솔레노이드(22M) 및 실외 팬용 구동모터(23)의 각 타단에 공통으로 접속되어 있다. 한편, 실내 유니트(1)의 내부에는 개폐기 접점(7a, 7b, 7c)의 각 부하측과 개폐기 접점(7d)의 부하측의 사이에 잡음흡수기(8a, 8b, 8c)가 각각 접속되어 있다.
일반적으로, 공기조화기의 정지시에는 제어회로(10)가 개폐기 접점(7a, 7b, 7c, 7d) 전부를 오프상태로 함과 더불어, 실내 팬용 구동모터(12)에 대한 전력공급경로에 접속되어 있는 개폐기 접점(5)도 오프상태로 한다. 또, 난방운전모드에서 운전개시의 지령이 주어지면, 이들 개폐기 접점 전부를 온상태로 한다. 만일, 냉방 또는 제습의 운전모드이면, 사방밸브 솔레노이드(22M)에 직렬로 접속된 개폐기 접점(7b)을 오프상태로 하고, 그 이외의 개폐기 접점을 온상태로 한다.
실온센서(11)에 의해 검출된 실온이 실온설정치와 일치했을 때, 제어회로 (10)는 압축기 모터(21M)에 직렬로 접속된 개폐기 접점(7a) 및 실외 팬용 구동모터 (23)에 직렬로 접속된 개폐기 접점(7c)을 오프상태로 한다. 또, 실내 유니트(1)에서만 송풍운전을 하는 경우에는, 개폐기 접점(5)만을 온상태로 하고, 실외 유니트 (2)에 전력을 공급하는 경로에 접속된 개폐기 접점(7a, 7b, 7c, 7d) 전부를 오프상태로 한다. 한편, 잡음흡수기(8a)는 개폐기 접점(7a)의 온/오프시에 연결선(9a)의 라인에 발생하는 잡음을 흡수하고, 잡음흡수기(8b)는 개폐기 접점(7b)의 온/오프시에 연결선(9b)의 라인에 발생하는 잡음을 흡수하며, 잡음흡수기(8c)는 개폐기 접점 (7c)의 온/오프시에 연결선(9c)의 라인에 발생하는 잡음을 흡수한다.
도 5는 일반적인 단상 교류전원(3)으로부터 구동전력을 얻는 회로를 나타내고 있지만, 단상 3선식의 배전선으로부터 구동전력을 얻는 경우에는, 도 6에 나타낸 바와 같이 단상 3선식 교류전원(3A)의 전압라인(31)에 개폐기 접점(7a) 및 연결선(9a)을 매개로 하여 압축기 모터(21M)의 일단을 접속하고, 개폐기 접점(7b) 및 연결선(9b)을 매개로 하여 사방밸브 솔레노이드(22M)의 일단을 접속하며, 더욱이 개폐기 접점(7c) 및 연결선(9c)을 매개로 하여 실외 팬용 구동모터(23)의 일단을 접속함과 더불어, 교류전원(3A)의 뉴트럴 라인(neutral line; 32)에 개폐기 접점 (7d) 및 연결선(9d)을 매개로 하여 압축기 모터(21M), 사방밸브 솔레노이드(22M) 및 실외 팬용 구동모터(23)의 각 타단을 공통으로 접속하고 있다.
도 5 및 도 6에 나타낸 종래의 공기조화기에 있어서는, 실외 유니트(2)에 포함되는 압축기 모터(21M), 사방밸브 솔레노이드(22M) 및 실외 팬용 구동모터(23)의 각 전력공급경로 모두에 개폐기 접점(7a, 7b, 7c, 7d)을 설치하고, 공기조화기의 정지중에는 물론이고 구동모터(12)에 의해 실내 팬(13)만의 운전, 즉 실내 유니트(1)만의 운전을 행하는 경우에 있어서도, 개폐기 접점(7a, 7b, 7c, 7d) 전부를 오프상태로 하여 실외 유니트(2)로의 통전을 완전히 차단하여 정지하고 있는 실외 유니트(2)에 사람이 접촉해도 감전되지 않도록 한다.
이와 같이, 개폐기 접점(7a, 7b, 7c, 7d) 전부를 오프상태로 하고, 연결선 (9a, 9b, 9c, 9d)을 포함하는 실외 유니트(2)의 각 전기부하를 부유(floating)상태로 하면, 연결선을 포함하는 각 라인의 임피던스가 전원측에서 보아 높아진다. 이 상태에서 송풍운전시 등과 같이 실내 유니트(1)만을 운전하면, 전원라인에 실내 팬용 구동모터(12)의 온/오프시에 잡음이 발생하여 라인 임피던스가 높은 연결선이 이 잡음 즉 방사잡음의 영향을 받기 쉽게 된다. 즉, 연결선에 발생하는 잡음레벨이 높아져 다른 외부 전기기기의 운전에 악영향을 미친다는 문제가 있었다.
또, 도 5에 나타낸 바와 같이 실내 팬용 구동모터(12)에 교류전원(3)으로부터 정류회로(12a), 평활콘덴서(12b) 및 3상 브리지형 트랜지스터·인버터회로 (12c)를 매개로 하여 구동전력이 공급되고, 제어를 위해 위치검출소자(12d)를 갖추도록 한 회전속도 가변형의 직류 브러시리스 모터인 경우에는, 특히 상술한 잡음을 발생시키기 쉽기 때문에 외부 전기기기에 대해 큰 악영향을 미칠 우려가 있다.
본 발명은, 실내 유니트측에 접속된 공통의 교류전원으로부터 실내 유니트 및 실외 유니트 양쪽에 급전되는 공기조화기에 관한 것이다.
첨부도면에 있어서,
도 1은 본 발명의 제1실시예를 나타낸 전기회로도이고,
도 2는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 전기회로도,
도 3은 본 발명의 제3실시예를 나타낸 전기회로도,
도 4는 종래의 일반적인 스플리트형 공기조화기의 냉동사이클 계통도,
도 5는 도 4에 나타낸 냉동사이클 계통을 제어하는 종래의 전기회로도,
도 6은 도 4에 나타낸 냉동사이클 계통을 제어하는 종래의 다른 전기회로도이다.
본 발명은, 실내로의 송풍만을 행하는 운전시 등과 같이 실내 유니트만을 운전하는 상태에서도 연결선 라인의 임피던스의 상승을 방지함과 더불어, 실내 유니트측에서 발생하는 잡음에 의한 외부 전기기기로의 영향을 주기 어렵게 할 수 있는 공기조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 실내 유니트를 교류전원에 접속하여 실내 유니트측 부하를 구동하고, 실내 유니트 및 실외 유니트를 접속하는 복수의 연결선을 매개로 하여 실외 유니트측 부하를 구동함과 더불어, 연결선이 교류전원에 접속되는 경로에 각각 개폐요소를 접속하여 실외 유니트측 부하를 독립적으로 구동하는 공기조화기에 있어서, 실내 유니트측 부하만을 운전할 때에 개폐요소중 적어도 하나를 온상태로 유지하는 온상태 유지수단을 구비하고 있다. 이에 따라, 전원라인에서 본 연결선의 라인 임피던스를 낮게 억제함과 더불어, 실내 유니트측에서 발생하는 잡음의 영향을 받기 어렵게 할 수 있다.
교류전원이 뉴트럴상(neutral phase)을 갖고, 이 뉴트럴상에 접속된 개폐요소만을 온상태로 유지하도록 할 수 있다. 이에 따라, 전원의 종류에 관계없이, 개폐요소가 온상태이기 때문에 실외 유니트에 사람이 접촉하면 감전된다고 하는 것은 아니지만, 전압상(電壓相)에 접속되는 개폐요소를 온상태로 하는 경우와 비교하면 사람이 접촉한 경우의 감전에 대한 안전성을 보다 높일 수 있다.
실내 유니트측 부하를 실내 팬 구동모터로 하고, 이 실내 팬 구동모터를 직류모터로 함으로써, 고주파 잡음을 발생시키기 쉬운 직류모터를 실내 팬 구동모터로 했을 때에, 개폐요소중 적어도 하나를 온상태로 함으로써 연결선에 걸리는 고주파성분의 잡음레벨을 낮게 억제할 수 있다.
이하, 도면에 나타낸 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예를 나타낸 전기회로도이다. 도면중, 도 5와 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 여기에서는, 공기조화기의 정지시에는 모든 개폐기 접점(7a, 7b, 7c, 7d)을 오프로 함과 더불어, 실내 유니트(1)만의 운전, 즉 실내의 송풍운전만을 하고 있는 상태를 검출하고, 이에 따라 개폐기 접점(7d)을 온상태로 유지하는 온상태 유지회로(15)가 제어회로(10)내에 새롭게 부가된 점이 도 5의 것과 구성을 달리하고 있다. 여기에서는, 개폐기 접점 (7d)은 압축기 모터(21M), 사방밸브 솔레노이드(22M) 및 실외 팬용 구동모터(23)가 공통으로 접속되어 있는 연결선(9d)과, 교류전원(3)의 라인(S) 사이에 접속되어 있다. 따라서, 교류전원(3)에서 본 연결선(9a, 9b, 9c)의 임피던스는 낮아진다.
그 결과, 실내 유니트측 부하만을 운전한 경우, 즉 원격제어기로부터의 지령이 실내로의 송풍지령만이어서 실내 팬용 구동모터(12)만을 구동한 경우에 있어서, 실내 팬(13)의 정지로부터 운전, 또는 운전으로부터 정지, 더욱이 변속구동에 따른 잡음이 전원라인에 생겼다고 해도, 그 때의 연결선에서의 잡음레벨을 낮게 억제할 수 있다. 따라서, 공기조화기 이외의 외부 전기기기로의 잡음에 의한 악영향을 방지할 수 있다.
특히, 본 실시예와 같이 실내 팬용 구동모터(12)에 대해 정류회로(12a), 평활콘덴서(12b), 3상 브리지형 트랜지스터·인버터회로(12c)를 매개로 하여 전력이 공급되며, 게다가 구동모터(12)가 위치센서(12d)를 갖추고 인버터회로(12c)를 펄스폭 변조에 의해 가변속구동하는 직류 브러시리스 모터인 경우에는, 고주파 잡음을 발생시키기 쉽기 때문에, 본 발명에 따른 잡음저감효과는 높다.
도 2는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 전기회로도이다. 도면중, 도 1과 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 여기에서는, 도 1중 교류전원(3) 대신에 단상 3선식 교류전원(3A)이 이용되고, 그 전압라인(31)에 개폐기 접점(7a) 및 연결선(9a)을 매개로 하여 압축기 모터(21M)의 일단을 접속하고, 개폐기 접점(7b) 및 연결선(9b)을 매개로 하여 사방밸브 솔레노이드(22M)의 일단을 접속하며, 더욱이 개폐기 접점(7c) 및 연결선(9c)을 매개로 하여 실외 팬 구동모터 (23)의 일단을 접속함과 더불어, 단상 3선식 교류전원(3A)의 뉴트럴 라인(32)에 릴레이접점(7d) 및 연결선(9d)을 매개로 하여 압축기 모터(21M), 사방밸브 솔레노이드(22M) 및 실외 팬용 구동모터(23)의 각 타단을 공통으로 접속하고 있다. 온상태 유지회로(15)는, 실내 송풍운전 등과 같이 실내 유니트(1)만을 운전하고 있는 상태를 검출하고, 이로써 개폐기 접점(7d)을 온상태로 유지한다.
주지하고 있는 바와 같이, 단상 3선식의 배전시스템은 배전용 단상변압기의 2차측 중성점을 접지하고 거기로부터 뉴트럴 라인을 인출(引出)하며, 이 뉴트럴 라인과 양 외측의 양 전압라인과의 3선으로 부하에 전력을 공급하는 방식이다. 본 실시예는 외측의 한쪽 전압라인(31) 및 뉴트럴 라인(32)으로부터 구동전력을 얻는다. 여기에서, 온상태 유지회로(15)에 의해 개폐기 접점(7d)을 온상태로 유지한다고 하면, 개폐기 접점(7a, 7b, 7c)이 오프상태로 있어도 압축기 모터(21M), 사방밸브 솔레노이드(22M) 및 실외 팬용 구동모터(23)는 각각 개폐기 접점(7d)을 매개로 하여 접지전위로 유지된다.
따라서, 이 제2실시예에 의하면, 도 1에 나타낸 제1실시예와 마찬가지로 실내 유니트(1)만을 운전한 경우의 실내 유니트측 전기부하, 예컨대 실내 팬(13)의 운전/정지, 혹은 변속구동에 따른 잡음이 전원라인에 생겼다고 해도, 실외 유니트 (2)로의 연결선(7a, 7b, 7c)의 라인에 발생하는 잡음레벨을 낮게 억제할 수 있고, 이로써 외부 전기기기로의 잡음에 의한 악영향을 방지할 수 있다. 그 경우, 실외 유니트(2)의 전기회로를 접지전위로 유지하기 때문에, 이것에 사람이 접촉해도 감전의 우려가 없어 제1실시예보다도 안전성이 더욱 향상된다.
또한, 제1 및 제2실시예에서는 실외 유니트(2)를 구성하는 압축기 모터 (21M), 사방밸브 솔레노이드(22M) 및 실외 팬용 구동모터(23)가 공통접속된 급전라인에 접속된 개폐기 접점(7d)을 온상태로 유지했지만, 예컨대 개폐기 접점(7d)을 오프상태로 유지하고 그 이외의 릴레이접점(7a, 7b, 7c)중 어느 하나 또는 복수를 온상태로 유지해도, 교류전원(3)에서 본 연결선의 라인 임피던스를 낮게 억제할 수 있다.
또, 상기 실시예에서는 교류전원에 의해 구동되는 실내 유니트측 전기부하가 직류 브러시리스 타입의 실내 팬 구동모터(12)이고, 실외 유니트측 전기부하가 개폐기에 의한 온·오프 구동타입의 압축기 모터(21M), 사방밸브 솔레노이드(22M) 및 실외 팬 구동모터(23)인 것으로 하여 설명했지만, 이들 이외의 부하를 포함하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.
더욱이, 실내 팬 구동모터(12)가 탭 릴레이(tap relay)에 의해 변속구동하는 타입의 것이어도 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또, 압축기 모터(21M)에 도 3에 나타낸 바와 같이 정류회로(21a), 평활콘덴서(21b), 3상 브리지식 트랜지스터·인버터회로(21c)를 매개로 하여 구동전력을 공급함과 더불어, 실외 유니트(2)에 실외 제어부(10b)를 설치하여 실내 제어부(10a)와 통신선(9e)을 매개로 하여 접속하고, 실내 제어부(10a)로부터의 제어지령신호를 통신선(9e)을 매개로 하여 실외 제어부 (10b)에 송신하며, 실외 제어부(10b)가 이를 수신하여 펄스폭 변조에 의해 인버터회로(21c)를 온·오프구동하여 압축기 모터(21M)를 가변속구동하는 것에 적용해도 마찬가지의 효과가 얻어진다. 이 경우에는, 통신선(9e)에도 개폐기 접점(7e)을 설치함으로써, 실외 유니트(2)를 실내 유니트(1)로부터 확실히 차단할 수 있다. 다만, 포토커플러(photocoupler) 등으로 통신선 자체가 전기적으로 절연되어 있는 경우에는, 개폐기 접점(7e)을 설치하지 않아도 좋다.
이상의 설명에 의해 명확해진 바와 같이, 본 발명에 의하면, 실내 유니트를 교류전원에 접속하고, 실내 유니트로부터 연결선을 매개로 하여 실외 유니트에 전력을 공급하여 실내 유니트측 전기부하를 구동하는 공기조화기에 있어서, 실내 유니트만을 운전할 때에 각 연결선에 직렬로 접속된 개폐요소중 적어도 하나를 온상태로 유지하는 온상태 유지회로를 구비함으로써, 전원라인에서 본 연결선의 라인 임피던스를 낮게 억제함과 더불어, 실내 유니트측에서 발생하는 잡음의 외부 전기기기에 대한 영향을 억제할 수 있다.
또, 교류전원이 뉴트럴 라인을 갖는 단상 3선식인 경우, 이 뉴트럴 라인에 접속된 개폐요소만을 온상태로 유지함으로써, 전압라인에 접속되는 개폐요소를 온상태로 하는 경우와 비교하여 감전에 대한 안전성을 보다 높일 수 있다.
실내 유니트측 전기부하가 실내 팬 구동모터이고, 이 실내 팬 구동모터가 고주파 잡음을 발생시키기 쉬운 직류 브러시리스 모터라고 해도, 개폐요소중 적어도 하나를 온상태로 함으로써, 실외 유니트로의 전력공급을 위한 연결선에 걸리는 고주파성분의 잡음레벨을 낮게 억제할 수 있다.
Claims (3)
- 교류전원에 접속되는 실내 유니트측 전기부하를 갖춘 실내 유니트와, 각각 개폐요소 및 연결선을 매개로 하여 상기 교류전원에 접속되는 복수의 실외 유니트측 전기부하를 갖춘 실외 유니트를 포함하는 공기조화기에 있어서,상기 실외 유니트측 전기부하를 운전하는 일없이 상기 실내 유니트측 전기부하만을 운전할 때, 상기 교류전원과 상기 실외 유니트측 전기부하 사이에 전류 폐회로를 형성하지 않고 상기 복수의 개폐요소중 적어도 하나를 온상태로 유지하는 온상태 유지수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기.
- 제1항에 있어서, 상기 교류전원이 단상 3선식 배전선의 뉴트럴 라인 및 한쪽의 전압라인 사이에서 얻어지고, 상기 온상태 유지수단이 상기 뉴트럴 라인에 접속된 개폐요소만을 온상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실내 유니트측 전기부하가 직류 브러시리스 모터로 이루어진 실내 팬용 구동모터인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
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