KR20010018553A - 냉난방 장치의 순간정전시 압축기 보호방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사방 밸브로 교류전원이 입력되면 난방 사이클에 따라 냉매 가스가 흐르도록 하고, 사방 밸브로 교류전원이 입력되지 않으면 냉방 사이클에 따라 냉매 가스가 흐르도록 하는 냉난방 장치에 적용되어; 난방 운전중 순간정전이 발생된 경우에 전체 시스템을 오프(off) 시킴으로써 압축기의 동작에 의해 냉매 가스가 냉방 사이클에 따라 흐르는 것을 방지하여 압축기를 보호하는 냉난방 장치의 순간정전시 압축기 보호방법에 관한 것으로서,

난방 운전이 이루어지고 있는 동안 계속적으로 사방 밸브로 교류전원이 인가되어 전원주파수 신호가 발생되는지를 판단하는 제1 과정; 상기 제1 과정에서 전원주파수 신호가 기준개수 이상 연속적으로 누락되는 경우에 정전으로 인식하여 시스템을 오프(off) 시키는 제2 과정; 상기 제2 과정에서 시스템이 오프(off) 된 후 교류전원이 다시 인가되는지를 판단하는 제3 과정; 상기 제3 과정에서 교류전원이 다시 인가되는 경우에 시스템이 오프(off) 된 시점을 기준으로 하여 기준시간이 경과되었는지를 판단하는 제4 과정; 및 상기 제4 과정에서 기준시간이 경과되었으면 시스템을 온(on) 시키고, 기준시간이 경과되지 않았으면 상기 기준시간이 경과될때까지 기다린 후 시스템을 온(on) 시키는 제5 과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉난방 장치의 순간정전시 압축기 보호방법{Compressor protection method when momentary power failure for air conditioner}

본 발명은 냉난방 장치의 순간정전시 압축기 보호방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 난방 운전중 순간적으로 전원이 인가되지 않는 순간정전이 발생된 경우에 시스템을 오프(off)시켜 냉매가 역류하는 것을 방지하는 냉난방 장치의 순간정전시 압축기 보호방법에 관한 것이다.

일반적으로, 열펌프식 냉난방 장치는 증발기 및 응축기 등의 기능을 선택적으로 수행할 수 있는 열교환기가 실내기 및 실외기에 구비되어, 냉방 장치로 사용할 수 있는 동시에 냉동 사이클의 냉매 가스 흐름을 반대로 하여 난방 장치로도 사용할 수 있도록 이루어진 장치이다.

도 1은 일반적인 열펌프식 냉난방 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 1을 참고하여 열펌프식 냉난방 장치의 작동을 설명하면, 먼저, 냉방 운전시에는 압축기(1)에서 토출된 냉매 가스가 오일 분리기(2)에서 오일과 분리되며, 이렇게 분리된 냉매 가스는 사방 밸브(3)를 지나 실외열교환기(10)로 유입된 후, 팽창 밸브(5)를 거치면서 저온 저압의 냉매 상태로 변화되어 실내열교환기(6)로 유입된다. 그리고, 상기 실내열교환기(6)에서 증발된 냉매 가스는 실내 공기와 열교환되어 실내 공기의 온도를 낮추어 준 후, 상기 사방 밸브(3)를 통해 축압기(7)로 유입되고, 이렇게 상기 축압기(7)로 유입된 냉매 가스는 상기 압축기(1)로 흡입되면서 상기와 같은 과정으로 연속적으로 순환하게 된다.

한편, 난방 운전시에는 상기 압축기(1)에서 토출된 냉매 가스가 오일 분리기(2)를 지나면서 오일과 분리되고, 이 냉매 가스는 상기 사방 밸브(3)를 거쳐 실내열교환기(6)로 지나면서 응축되어 실내 공기와 열교환되어 실내 공기의 온도를 높여 준 후, 상기 팽창 밸브(5)를 지나면서 저온 저압의 냉매 상태로 변화되어 실외열교환기(10)를 지나면서 증발된다. 이렇게 증발된 냉매 가스는 상기 사방 밸브(3)를 거쳐 축압기(7)로 유입된 후, 다시 상기 압축기(1)로 흡입되면서 순환하게 된다.

상기의 동작에서, 상기 사방 밸브(3)는 냉방 운전과 난방 운전시 서로 반대 방향으로 냉매 가스가 흐르도록 하는 기능을 수행하는데, 정상적인 경우 냉방 운전의 상태로 냉매 가스가 흐르도록 설정되어 있어서 난방 운전의 경우는 별도의 교류전원이 인가되어 냉매 가스가 반대 방향으로 흐르도록 동작한다.

도 2는 도 1의 냉난방 장치에서 난방 동작시 상기 사방 밸브(3)를 구동시키기 위한 회로의 연결상태를 나타내는 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 사방 밸브(3)는 110V 또는 220V의 교류전압을 공급하는 외부전원(21) 및 릴레이(22)와 함께 폐회로를 이루고 있고, 상기 릴레이(22)의 상태에 따라 동작하여 냉매 가스가 반대 방향으로 흐르도록 한다. 이때, 도 2에서 참조번호 23은 시스템의 동작을 제어하기 위한 마이컴을 나타내고, 24는 상기 마이컴(23)으로 구동전원을 공급하는 직류(DC) 전원부를 나타내며, 25는 상기 마이컴(23)의 제어신호에 따라 상기 릴레이(22)의 상태를 결정하는 드라이버 IC를 나타낸다.

상기에서 직류 전원부(24)는 외부전원(21)으로부터 공급되는 교류전원을 정류 및 평활하여 상기 마이컴(23)의 구동전원으로 인가하는데, 상기 마이컴(23)은 직류 전원부(24)로부터 인가되는 전원의 유무에 따라 릴레이(22)를 동작시킬 것인지를 판단한다.

결국, 상기와 같은 종래 기술에서는 난방 운전이 이루어지는 동안에 마이컴(23)의 제어신호에 따라 드라이버 IC(25)가 상기 릴레이(22)를 온(on) 동작시킴으로써 상기 사방 밸브(3)가 온(on) 상태로 되도록 한다.

그런데, 상기의 동작중 순간정전 즉, 외부전원(21)으로부터 교류전압이 일순간 인가되지 않는 상태가 발생할 수 있다. 이때, 상기 직류 전원부(24)에 포함된 전해콘덴서에 의해 교류전원의 약 9사이클(cycle) 동안은 상기 마이컴(23), 드라이버 IC(25) 및 릴레이(22)가 계속적으로 정상적인 동작을 수행하여 순간정전 상태임을 인식하지 못하게 된다.

이때, 상기 사방 밸브(3)는 외부전원(21)으로부터 교류전압의 1 내지 2사이클 만 인가되지 않아도 바로 오프(off) 상태로 되고, 다시 재통전이 이루어지면 즉, 외부전원(21)으로부터 교류전압이 인가되면 상기 릴레이(22)는 온(on) 상태이기 때문에 다시 동작하게 된다.

그러나, 냉난방 장치는 난방 사이클을 진행하다가 상기 외부전원(21)으로부터 교류전원이 인가되지 않는 순간정전의 상태에서 냉방 사이클을 진행하게 되기 때문에 냉매 가스의 흐르는 방향이 순간적으로 바뀌게 되므로 압축기에 무리를 주게 되는 문제점이 발생한다.

결국, 난방 운전시 순간정전이 발생하는 경우마다 압축기에 무리를 주게 되어 압축기의 수명을 단축시키게 되고, 압축기의 성능에 대한 신뢰성을 저하시키는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 난방 운전중 순간정전이 발생된 경우에 그 상태를 곧바로 인식하여 전체 시스템을 오프(off) 시킴으로써 냉매 가스가 냉방 운전에 따른 방향으로 흐르는 것을 방지하여 압축기를 보호하는 냉난방 장치의 순간정전시 압축기 보호방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 순간정전이 발생하여 시스템이 오프(off)된 후 외부전원이 즉시 인가되더라도 소정시간이 경과한 후에 시스템이 온(on) 되도록 함으로써 압축기의 동작에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 냉난방 장치의 순간정전시 압축기 보호방법을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 냉난방 장치의 구성을 나타내는 구성도

도 2는 도 1의 구성에서 사방 밸브를 동작시키는 구성을 나타내는 구성도

도 3은 본 발명에 의한 냉난방 장치에서 순간정전시 압축기를 보호하기 위한 동작을 나타내는 흐름도

도 4는 본 발명의 시스템에서 사용하는 교류전원 및 전원주파수 신호를 나타내는 파형도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 압축기 2 : 오일 분리기

3 : 사방 밸브 5 : 팽창 밸브

6 : 실내열교환기 7 : 축압기

10 : 실외열교환기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 사방 밸브로 교류전원이 입력되면 난방 사이클에 따라 냉매 가스가 흐르도록 하고, 사방 밸브로 교류전원이 입력되지 않으면 냉방 사이클에 따라 냉매 가스가 흐르도록 하는 냉난방 장치에 적용되어 난방 운전중 순간정전시 압축기를 보호하는 방법에 있어서,

난방 운전이 이루어지고 있는 동안 계속적으로 사방 밸브로 교류전원이 인가되어 전원주파수 신호가 발생되는지를 판단하는 제1 과정; 상기 제1 과정에서 전원주파수 신호가 기준개수 이상 연속적으로 누락되는 경우에 정전으로 인식하여 시스템을 오프(off) 시키는 제2 과정; 상기 제2 과정에서 시스템이 오프(off) 된 후 교류전원이 다시 인가되는지를 판단하는 제3 과정; 상기 제3 과정에서 교류전원이 다시 인가되는 경우에 시스템이 오프(off) 된 시점을 기준으로 하여 기준시간이 경과되었는지를 판단하는 제4 과정; 및 상기 제4 과정에서 기준시간이 경과되었으면 시스템을 온(on) 시키고, 기준시간이 경과되지 않았으면 상기 기준시간이 경과될때까지 기다린 후 시스템을 온(on) 시키는 제5 과정;을 포함하여 이루어지는 냉난방 장치의 순간정전시 압축기 보호방법을 제공한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 제2 과정에서 정전을 인식하는데 사용되는 기준개수는 3개이고, 상기 제4 과정에서 사용되는 기준시간은 40초 이상인 것이 바람직하다,

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 냉난방 장치에서 순간정전시 압축기를 보호하기 위한 동작을 나타내는 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 시스템에서 사용하는 교류전원 및 전원주파수 신호를 나타내는 파형도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명이 적용된 냉난방 장치에서 사용자의 선택에 따라 난방 운전이 이루어지면(S1 참조), 시스템의 내부에 포함된 마이컴에서는 일정시간 간격으로 전원주파수 신호가 발생되는지를 판단한다.(S2 참조)

상기 전원주파수 신호가 발생되는 과정을 간략히 살펴보면, 먼저 사방 밸브(도 2의 3 참조)로 도 4의 (A)에 도시된 바와 같은 60㎐의 교류전압이 인가되면, 그 교류전압을 전파정류하여 도 4의 (B)에 도시된 바와 같은 파형을 구하고, 상기 전파정류된 파형을 이용하여 각 주기의 시작부위에서 펄스신호를 나타내는 도 4의 (C)에 도시된 바와 같은 전원주파수 신호를 얻는다.

상기 S2에서 전원주파수 신호가 일정간격으로 입력되지 않는 경우에 전원주파수 신호가 연속적으로 3개 이상 누락되는지를 판단한다.(S3 참조) 이때, 전원주파수 신호가 3개 이상 연속적으로 누락되지 않으면 상기 S1로 진행하여 계속적으로 난방 운전이 이루어지도록 하고, 전원주파수 신호가 3개 이상 연속적으로 누락되면 정전으로 인식하여 시스템을 오프(off) 시킨다.(S4 참조)

상기의 동작에 의해 시스템이 오프(off) 된 후 교류전원이 다시 통전되는지를 판단하고(S5 참조), 전원의 재통전이 이루어지면 40초가 경과되었는지를 판단한다.(S6 참조)

이때, 40초가 경과되었으면 시스템을 온(on) 시키고(S7 참조), 40초가 경과되지 않았으면 상기 기준시간이 경과될때까지 기다린 후 S7로 진행하여 시스템을 온(on) 시키킨다.

이상에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 냉난방 장치의 순간정전시 압축기 보호방법은, 난방 운전중 순간정전이 발생된 경우에 그 상태를 곧바로 인식하여 전체 시스템을 오프(off) 시킴으로써 압축기의 동작에 의해 냉매 가스가 냉방 운전에 따른 방향으로 흐르는 것을 방지하여 압축기를 보호하게 되는 효과가 있다.

또한, 순간정전이 발생하여 시스템이 오프(off) 된 후 외부전원이 즉시 인가되더라도 소정시간이 경과한 후에 시스템이 온(on) 되도록 함으로써 압축기의 동작에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 사방 밸브로 교류전원이 입력되면 난방 사이클에 따라 냉매 가스가 흐르도록 하고, 사방 밸브로 교류전원이 입력되지 않으면 냉방 사이클에 따라 냉매 가스가 흐르도록 하는 냉난방 장치에 적용되어 난방 운전중 순간정전시 압축기를 보호하는 방법에 있어서,

   난방 운전이 이루어지고 있는 동안 계속적으로 사방 밸브로 교류전원이 인가되어 전원주파수 신호가 발생되는지를 판단하는 제1 과정;

   상기 제1 과정에서 전원주파수 신호가 기준개수 이상 연속적으로 누락되는 경우에 정전으로 인식하여 시스템을 오프(off) 시키는 제2 과정;

   상기 제2 과정에서 시스템이 오프(off) 된 후 교류전원이 다시 인가되는지를 판단하는 제3 과정;

   상기 제3 과정에서 교류전원이 다시 인가되는 경우에 시스템이 오프(off) 된 시점을 기준으로 하여 기준시간이 경과되었는지를 판단하는 제4 과정; 및

   상기 제4 과정에서 기준시간이 경과되었으면 시스템을 온(on) 시키고, 기준시간이 경과되지 않았으면 상기 기준시간이 경과될때까지 기다린 후 시스템을 온(on) 시키는 제5 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉난방 장치의 순간정전시 압축기 보호방법.