KR20050074751A - 공기조화기의 압축기 토출파이프 파손 방지 구조 및 이를이용한 파손 방지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 토출파이프의 가속도값을 측정하는 진동감지센서를 구비하고 상기 진동감지센서로 측정된 가속도값을 이용하여 상기 압축기와 토출파이프의 공진을 방지함으로써 상기 압축기 토출파이프의 파손을 사전에 방지하기 위한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 저온 저압의 기체 냉매를 압축시키는 압축기와; 상기 압축기에서 토출된 고온 고압의 기체 냉매를 외부공기와의 열교환을 통해 중온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 실외열교환기와; 상기 실외열교환기로부터 토출된 중온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 감압시키는 팽창 밸브와; 상기 팽창 밸브에서 감압된 저온 저압의 액체 냉매를 주위 열과의 열교환을 통해 저온 저압의 기상 냉매로 증발시키는 실내열교환기와; 상기 압축기의 토출파이프에 구비되어, 상기 토출파이프의 가속도값을 측정하는 진동감지센서와; 상기 압축기의 운전주파수 대역에 따른 상기 토출파이프의 가속도값을 실시간으로 비교 처리하는 제어부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공조기의 압축기 토출파이프 파손 방지 구조 및 이를 이용한 압축기 토출파이프의 파손 방지 방법을 제공한다.

Description

공기조화기의 압축기 토출파이프 파손 방지 구조 및 이를 이용한 파손 방지 방법{structure for prevention of damaged pipe and method for prevention of damaged pipe in air conditioner}

본 발명은 공기조화기의 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축기의 토출파이프의 파손을 사전에 방지할 수 있는 공조기의 압축기 토출파이프 파손 방지 구조 및 이를 이용한 파손 방지 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환한 후 이를 다시 실내로 배출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방시키거나 또는 반대작용에 의해 실내를 난방시키는 것을 주된 목적으로 하는 냉/난방 시스템을 일컫는다.

이 때, 공기조화기에는 냉매를 증발시키기 위하여 팽창밸브가 설치되는데, 최근에는 온도에 따라 개도를 변화시킴으로써 냉매의 유량이 제어되는 전자팽창밸브(linear expansion valve:LEV)가 주로 사용된다.

이하, 종래 기술에 따른 공기조화기에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 공기조화기의 전체적인 사이클을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 공기조화기는 저온 저압의 냉매를 압축시키는 압축기(1)와, 상기 압축기(1)에서 토출된 고온 고압의 기체 냉매를 외부공기와의 열교환을 통해 중온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 실외열교환기(2)와, 상기 실외열교환기(2)로부터 토출된 중온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 감압시키는 전자팽창밸브(3)와, 상기 전자팽창밸브(3)에서 감압된 저온 저압의 액체 냉매를 주위 열과의 열교환을 통해 저온 저압의 기상 냉매로 증발시키는 실내열교환기(4)로 구성되어 있다.

한편, 종래 기술에 따른 공기조화기에는 상기 압축기(1)를 보호하기 위하여 여러 가지 비상수단들을 구비하고 있다.

예를 들면, 예상치 못한 고압의 상승으로 상기 압축기(1)의 손상을 방지하기 위하여 고압을 감지하는 고압 센서(미도시)와는 별도로 고압 스위치(미도시)를 구비하여 상기 압축기(1)에 작용하는 압력이 과도하게 상승하게 되면 상기 압축기(1)의 전원을 차단함으로써 이로 구성된 공기조화기의 운전을 정지한다.

그러나, 종래 기술에 따른 공기조화기는 상기 압축기(1) 토출파이프의 진동수와 상기 압축기(1)의 운전주파수가 비슷한 대역으로 운전될 경우, 상호 공진에 의하여 상기 압축기(1) 토출파이프가 파손됨에 따라 이로 구성된 공기조화기의 심각한 고장을 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 압축기의 토출파이프의 가속도값을 측정하는 진동감지센서를 구비하여 압축기 토출파이프의 최대 가속도값일 때의 압축기 운전주파수 대역에서 운전주파수를 높이거나 낮추어서 압축기를 운전함으로써, 상기 압축기와 토출파이프의 공진이 발생되는 것을 사전에 방지하여 토출파이프의 파손되는 것을 방지할 수 있는 공기조화기의 압축기 토출파이프 파손 방지 구조 및 이를 이용한 파손 방지 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 저온 저압의 기체 냉매를 압축시키는 압축기와; 상기 압축기에서 토출된 고온 고압의 기체 냉매를 외부공기와의 열교환을 통해 중온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 실외열교환기와; 상기 실외열교환기로부터 토출된 중온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 감압시키는 팽창 밸브와; 상기 팽창 밸브에서 감압된 저온 저압의 액체 냉매를 주위 열과의 열교환을 통해 저온 저압의 기상 냉매로 증발시키는 실내열교환기와; 상기 압축기의 토출파이프에 구비되어, 상기 토출파이프의 가속도값을 측정하는 진동감지센서와; 상기 압축기의 운전주파수 대역에 따른 상기 토출파이프의 가속도값을 실시간으로 비교 처리하는 제어부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공조기의 압축기 토출파이프 파손 방지 구조를 제공한다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 한 형태에 의하면, 저온 저압의 기체 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에서 토출된 고온 고압의 기체 냉매를 외부공기와의 열교환을 통해 중온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 실외열교환기와, 상기 실외열교환기로부터 토출된 중온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 감압시키는 팽창 밸브와, 상기 팽창 밸브에서 감압된 저온 저압의 액체 냉매를 주위 열과의 열교환을 통해 저온 저압의 기상 냉매로 증발시키는 실내열교환기와, 상기 압축기의 토출파이프에 구비되어 상기 토출파이프의 가속도값을 측정하는 진동감지센서와, 상기 진동감지센서에서 감지된 상기 토출파이프의 가속도값과 상기 압축기의 운전주파수 대역을 실시간으로 비교 처리하는 제어부:를 포함하여 구성된 공기조화기에 있어서; 상기 진동감지센서로 상기 압축기 토출파이프의 가속도값을 감지하는 단계와; 상기 제어부에서 상기 진동감지센서로 감지된 상기 토출파이프의 가속도값을 입력받아 상기 압축기의 운전주파수 대역과 상호 실시간으로 비교하는 단계와; 상기 제어부의 비교 처리 결과 상기 토출파이프의 가속도값이 최대일 경우의 상기 압축기의 운전주파수 대역인 공진주파수 대역을 회피하여 상기 압축기를 운전하는 단계:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압축기 토출파이프의 파손 방지 방법을 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 공기조화기를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 전체적인 사이클을 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 토출파이프 파손 방지 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이며, 도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기의 운전주파수에 대한 토출파이프의 가속도값을 비교하여 나타낸 그래프이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기 역시 종래와 동일하게 저온 저압의 냉매를 압축시키는 압축기(1)와, 상기 압축기(1)에서 토출된 고온 고압의 기체 냉매를 외부공기와의 열교환을 통해 중온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 실외열교환기(2)와, 상기 실외열교환기(2)로부터 토출된 중온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 감압시키는 전자팽창밸브(3)와, 상기 전자팽창밸브(3)에서 감압된 저온 저압의 액체 냉매를 주위 열과의 열교환을 통해 저온 저압의 기상 냉매로 증발시키는 실내열교환기(4)를 포함하여 구성된다.

그러나, 본 발명에 따른 공기조화기는 상기 압축기(1)의 토출파이프에 구비되어 상기 토출파이프의 가속도값을 측정하는 진동감지센서(5)와, 상기 압축기(1)의 운전주파수 대역에 따른 상기 토출파이프의 가속도값을 실시간으로 비교 처리하는 제어부를 더 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제어부는 상기 실외열교환기(2)의 메인보드상에 구비된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 토출파이프 파손 방지 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 공기조화기가 가동되면 상기 압축기(1)의 토출파이프에 구비된 진동감지센서(5)는 수시로 압축기(1) 토출파이프의 가속도값을 감지한다.

그러면, 상기 제어부에서 상기 진동감지센서(5)로 감지된 토출파이프의 가속도값을 입력받아 압축기(1)의 운전주파수 대역과 실시간으로 상호 비교한다.

그리하여, 상기 제어부의 비교 처리 결과 상기 토출파이프의 가속도값이 최대일 때의 압축기(1)의 운전주파수 대역을 회피하여 상기 압축기(1)를 운전한다.

상술한 압축기(1) 토출파이프의 파손 방지 방법을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

예를 들어, 상기 제어부의 비교 처리 결과 상기 압축기(1)의 운전주파수에 대응되는 토출파이프의 가속도값이 도 4의 그래프와 같이 파악되었다면, 즉 상기 압축기(1)의 운전주파수가 대략 50Hz에서 토출파이프의 가속도값이 최대로 되어 공진주파수 대역으로 분석되었을 경우에는, 상기 압축기(1)를 운전할 때 공진주파수 대역인 50Hz를 회피하여 운전을 한다.

다시 말해서, 상기와 같은 경우 압축기(1)의 운전주파수를 55Hz로 높여서 운전하거나 45Hz로 낮추어서 운전을 한다.

여기서, 상기 토출파이프의 가속도값이 최대일 때의 압축기(1) 운전주파수 대역인 공진주파수 대역은 실시간으로 제어부에서 비교 처리한다.

즉, 상기 제어부는 상기 진동감지센서(5)로 측정된 토출파이프의 가속도값을 수시로 입력받아서 상기 압축기(1)를 운전할 때마다 매번 공진주파수 대역을 비교 처리하고, 이후 상기 압축기(1)를 운전하게 될 경우 압축기(1)의 공진주파수 대역에서 운전주파수를 높이거나 낮추어서 운전을 함으로써 상기 압축기(1)와 토출파이프의 공진을 사전에 방지하여 상기 토출파이프의 파손을 미연에 방지하는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 공기조화기의 운전시 압축기와 압축기 토출파이프와의 공진을 사전에 방지함으로써 압축기 토출파이프의 파손을 미연에 방지하는 효과가 있다.

즉, 상기 압축기를 운전할 때마다 실시간으로 상기 토출파이프의 가속도값이 최대가 되는 압축기의 운전주파수 대역인 공진주파수 대역을 판단하여, 이후 압축기를 운전할 경우 상기 공진주파수 대역에서 압축기의 운전주파수 대역을 공진주파수 대역보다 높이거나 낮추어서 운전함으로써, 상기 압축기와 압축기 토출파이프의 공진을 방지하여 압축기 토출파이프의 파손을 사전에 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 공기조화기의 전체적인 사이클을 나타낸 구성도

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 전체적인 사이클을 나타낸 구성도

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 파이프 파손 방지 방법을 개략적으로 나타낸 순서도

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기의 운전주파수에 대한 토출파이프의 가속도값을 비교하여 나타낸 그래프

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1:압축기 2:응축기

3:팽창밸브 4:증발기

5:진동감지센서

Claims (4)

1. 저온 저압의 기체 냉매를 압축시키는 압축기와;

   상기 압축기에서 토출된 고온 고압의 기체 냉매를 외부공기와의 열교환을 통해 중온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 실외열교환기와;

   상기 실외열교환기로부터 토출된 중온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 감압시키는 팽창 밸브와;

   상기 팽창 밸브에서 감압된 저온 저압의 액체 냉매를 주위 열과의 열교환을 통해 저온 저압의 기상 냉매로 증발시키는 실내열교환기와;

   상기 압축기의 토출파이프에 구비되어, 상기 토출파이프의 가속도값을 측정하는 진동감지센서와;

   상기 압축기의 운전주파수 대역에 따른 상기 토출파이프의 가속도값을 실시간으로 비교 처리하는 제어부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화기의 압축기 토출파이프 파손 방지 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 실외열교환기의 메인보드에 구비됨을 특징으로 하는 공기조화기의 압축기 토출파이프 파손 방지 구조.
3. 저온 저압의 기체 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에서 토출된 고온 고압의 기체 냉매를 외부공기와의 열교환을 통해 중온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 실외열교환기와, 상기 실외열교환기로부터 토출된 중온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 감압시키는 팽창 밸브와, 상기 팽창 밸브에서 감압된 저온 저압의 액체 냉매를 주위 열과의 열교환을 통해 저온 저압의 기상 냉매로 증발시키는 실내열교환기와, 상기 압축기의 토출파이프에 구비되어 상기 토출파이프의 가속도값을 측정하는 진동감지센서와, 상기 진동감지센서에서 감지된 상기 토출파이프의 가속도값과 상기 압축기의 운전주파수 대역을 실시간으로 비교 처리하는 제어부:를 포함하여 구성된 공기조화기에 있어서;

   상기 진동감지센서로 상기 압축기 토출파이프의 가속도값을 감지하는 단계와;

   상기 제어부에서 상기 진동감지센서로 감지된 상기 토출파이프의 가속도값을 입력받아 상기 압축기의 운전주파수 대역과 상호 실시간으로 비교하는 단계와;

   상기 제어부의 비교 처리 결과 상기 토출파이프의 가속도값이 최대일 경우의 상기 압축기의 운전주파수 대역인 공진주파수 대역을 회피하여 상기 압축기를 운전하는 단계:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압축기 토출파이프의 파손 방지 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 압축기를 운전하는 단계에서,

   상기 토출파이프의 가속도값이 최대일 때의 상기 압축기의 운전주파수 대역인 공진주파수 대역에서는 상기 압축기의 운전주파수를 높이거나 낮추어서 상기 압축기를 운전시킴을 특징으로 하는 압축기 토출파이프의 파손 방지 방법.