KR20060015973A

KR20060015973A - 에어콘의 과부하 조절 장치

Info

Publication number: KR20060015973A
Application number: KR1020040064388A
Authority: KR
Inventors: 황윤제; 송찬호; 장지영; 박정택
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2004-08-16
Publication date: 2006-02-21
Also published as: CN1737441A; EP1630498A2; US20060032255A1; EP1630498A3

Abstract

본 발명은 에어콘의 과부하 조절 장치에 관한 것으로, 본 발명은 케이싱의 내부에 고정 설치하여 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기의 가스토출관에 연결하여 고온고압의 냉매를 응축시키도록 상기 케이싱의 내측면에 고정 설치하는 실외측 열교환기와, 실외측 열교환기 표면에 부착하여 그 실외측 열교환기의 표면온도를 검출하는 온도센서와, 온도센서에 전기적으로 연결하여 그 온도센서에서 전달받은 신호를 통해 압축기의 운전상태를 점검하고 이를 통해 적정한 압축기의 운전상태로 제어하는 제어부로 구성함으로써, 에어콘의 과부하 조절 장치에 대한 원가를 낮추면서도 운전중에 발생할 수 있는 압축기의 과부하를 효과적으로 막아 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

에어콘의 과부하 조절 장치{OVERLOAD CONTROL APPARATUS FOR AIRCONDITIONER}

도 1은 종래 에어콘의 실외기 내부를 보인 사시도,

도 2는 도 1의 "A"부를 보인 상세도,

도 3은 본 발명 에어콘의 실외기 내부를 보인 사시도,

도 4는 도 3의 "B"부를 보인 상세도,

도 5는 본 발명 에어콘의 실외기에서 과부하 조절 장치에 대한 다른 실시예를 보인 사시도.

**도면의 주요부분에 대한 설명**

10 : 압축기 20 : 응축기

21 : 전열관 21a : 직선관

21b : 곡선관 22 : 전열핀

30 : 송풍팬 40 : 어큐뮬레이터

50 : 온도센서 51 : 센서하우징

C : 케이싱

본 발명은 에어콘에 관한 것으로, 특히 저렴하면서도 압축기의 운전을 다양하게 제어할 수 있는 에어콘의 과부하 조절 장치에 관한 것이다.

일반적으로 에어콘은 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기의 냉동사이클에 따른 냉매의 증발잠열을 이용하여 실내의 온도를 쾌적하게 유지하는 것으로, 압축기가 냉매를 압축하여 포화압력까지 냉매의 압력을 상승시키면 응축기가 물이나 공기를 이용하여 고압의 냉매가 갖고 있는 열을 흡수하여 냉매를 액화하고, 이 액화된 냉매는 팽창밸브의 교축작용에 의해 압력이 낮아진 상태로 증발기에 유입되어 증발하면서 실내공기를 열교환시켜 실내온도를 쾌적하게 유지하도록 하는 장치이다.

도 1은 실외기와 실내기를 분리한 분리형 에어콘의 실외기를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 "A"부를 보인 상세도이다.

이에 도시한 바와 같이, 종래의 실외기는 냉매를 포화압력까지 압축하는 복수 개의 압축기(1)와, 압축기(1)의 일측에 설치하여 고압의 냉매가 갖고 있는 열을 흡수하여 냉매를 액화시키는 응축기(2)와, 응축기(2)의 일측에 설치하여 외부의 공기를 상기한 응축기(2)로 유도하는 실외팬(3)을 포함하고 있다.

압축기(1)는 케이싱(C)의 측벽에 가스흡입관(4)을 연통 설치하여 실내기(미도시)의 증발기 출구에 연결하고, 케이싱(C)의 상부캡에 가스토출관(5)을 연통 설치하여 상기한 응축기(2)의 입구에 직접 연결하고 있다.

가스흡입관(4)에는 증발기를 통과하여 흡입되는 냉매에서 액냉매를 분리하는 어큐뮬레이터(6)를 설치하고 있다.

가스토출관(5)의 중간에는 압축기(1)의 고압측이 과도하게 상승하는 것을 방지하도록 고압센서(7)를 삽입하여 장착하고 있다.

도면중 미설명 부호인 2a는 전열관, 2b는 전열핀, 5a는 센서삽입구멍이다.

상기와 같은 종래 에어콘은 다음과 같이 동작한다.

즉, 압축기(1)에 전원이 인가되어 기동하면 그 압축기(1)의 내부에 구비한 압축기구부의 펌핑 동작에 의해 증발기(미도시)로부터 냉매를 흡입하여 압축한 후 가스토출관(5)을 통해 응축기(2)로 토출하고, 응축기(2)로 유입된 고압의 냉매는 그 응축기(2)에서 응축된 후 팽창기구(미도시)를 거치면서 감압 팽창되어 증발기로 이동하며, 증발기로 유입된 저압의 냉매는 주변의 공기와 열교환하면서 증발되어 다시 가스흡입관(4)을 통해 압축기(1)로 흡입되는 일련의 과정을 반복한다.

이때, 가스토출관(5)의 중간에는 고압센서(7)를 장착하여 압축기(1)에서 토출되는 냉매가스의 압력을 검출하고, 이 냉매가스의 압력이 설정압 이상으로 상승하는 경우에는 과부하상태라고 판단하여 압축기(1)의 운전상태를 저용량으로 전환한다. 예컨대, 압축기(1)의 토출압력과 온도가 과도하게 높으면 에어콘의 신뢰성에 악영향을 끼칠 수 있으므로 고압센서(7)는 항상 토출되는 냉매가스의 압력을 검출하여 현재 압축기의 운전상태가 적정한 지를 판단하고 만약 과압축 상태라고 판단되면 제어부(미도시)에 과부하 신호를 전달한다. 이 신호를 전달받은 제어부에서는 압축기(1)를 정지시키거나 또는 용량가변형의 경우 저용량으로 전환시켜 압축기(1)가 과부하를 받지 않도록 조절하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 에어콘용 압축기의 과부하 조절 장치는, 전술한 바와 같이 가스토출관(5)의 중간에 고압센서(7)를 장착하여 냉매가스의 토출압력을 통해 압축기의 과부하 여부를 판단하는 것이었으나, 이를 위하여는 가스토출관(5)에 구멍을 뚫고 고압센서(7)를 장착하여야 하므로 센서를 장착하는 것 자체가 난해할 뿐만 아니라 센서의 가격도 높아 생산비용이 가중되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 에어콘용 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 저렴하면서도 설치가 용이한 에어콘의 과부하 조절 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부에 고정 설치하여 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기의 가스토출관에 연결하여 고온고압의 냉매를 응축시키도록 상기 케이싱의 내측면에 고정 설치하는 실외측 열교환기와, 실외측 열교환기 표면에 부착하여 그 실외측 열교환기의 표면온도를 검출하는 온도센서와, 온도센서에 전기적으로 연결하여 그 온도센서에서 전달받은 신호를 통해 압축기의 운전상태를 점검하고 이를 통해 적정한 압축기의 운전상태로 제어하는 제어부로 구성한 것을 특징으로 하는 에어콘의 과부하 조절 장치를 제공한다.

또, 케이싱의 내부에 고정 설치하여 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기에 연통하는 가스토출관에 연결하여 냉매를 열교환시키는 실외측 열교환기와, 가스토출관의 표면에 부착하여 그 가스토출관의 표면온도를 검출하는 온도센서와, 온도센서 에 전기적으로 연결하여 그 온도센서에서 전달받은 신호를 통해 압축기의 운전상태를 점검하고 이를 통해 적정한 압축기의 운전상태로 제어하는 제어부로 구성한 것을 특징으로 하는 에어콘의 과부하 조절 장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 에어콘의 과부하 조절 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 에어콘의 실외기 내부를 보인 사시도이고, 도 4는 도 3의 "B"부를 보인 상세도이며, 도 5는 본 발명 에어콘의 실외기에서 과부하 조절 장치에 대한 다른 실시예를 보인 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 에어콘의 과부하 조절 장치를 구비하는 실외기는, 냉매를 포화압력까지 압축하는 복수 개의 압축기(10)와, 압축기(10)의 일측에 설치하여 고압의 냉매가 갖고 있는 열을 흡수하여 냉매를 액화시키는 응축기(20)와, 응축기(20)의 일측에 설치하여 외부의 공기를 상기한 응축기(20)로 유도하는 실외팬(30)과, 후술할 온도센서(50)에 전기적으로 연결하여 그 온도센서(50)에서 전달받은 신호를 통해 압축기의 운전상태를 점검함과 아울러 적정한 압축기의 운전상태로 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.

압축기(10)는 케이싱(C)의 측벽에 가스흡입관(11)을 연통 설치하여 실내기(미도시)의 증발기 출구에 연결하고, 케이싱(C)의 상부캡에는 가스토출관(12)을 연통 설치하여 상기한 응축기(20)의 입구에 직접 연결하도록 이루어진다. 가스흡입관(11)에는 증발기를 통과하여 흡입되는 냉매에서 액냉매를 분리하는 어큐뮬레이터(40)를 설치한다.

응축기(20)는 가스토출관(12)에 연결하여 냉매를 안내하는 전열관(21)과, 전열관(21)의 외주면에 삽입하여 전열면적을 넓히는 다수 개의 전열핀(22)으로 이루어진다. 전열관(21)은 상하 방향으로 소정의 간격을 두고 배치하는 수 개의 직선관(21a)과, 냉매가 직선관(21a)을 지그재그 모양으로 유동할 수 있도록 상하 두 직선관(21a)을 교번되게 연결하는 수 개의 곡선관(21b)으로 이루어진다.

곡선관(21b)의 외표면에는 압축기(10)에서 토출되는 냉매의 온도를 검출하여 그 검출온도와 제어부(미도시)에 설정한 설정온도를 통해 압축기(10)의 구동을 조절하도록 온도센서(50)를 장착한다.

온도센서(50)는 상기 전열관(21a)의 곡선관(21b)중에서 어느 한 개의 곡선관(21b)에 센서하우징(51)을 용접 고정하고, 그 센서하우징(51)에 상기한 온도센서(50)를 삽입하여 장착하는 것이 공정을 간소화할 수 있어 바람직하다.

한편, 온도센서(50)는 도 5에서와 같이 가스토출관(12)의 중간에 설치할 수도 있는데, 이 경우에도 가스토출관(12)의 중간에 센서하우징(51)을 용접하여 고정 설치하고 그 센서하우징(51)에 온도센서(50)를 삽입하여 장착하는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같은 본 발명 에어콘의 과부하 조절 장치는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.

즉, 압축기(10)에 전원이 인가되어 기동하면 그 압축기(10)의 압축기구부가 냉매를 흡입하여 고온고압으로 압축한 후 응축기(20)로 토출하고, 응축기(20)에서 응축된 냉매는 팽창기구(미도시)를 통과하면서 팽창되어 증발기(미도시)로 유입되며, 이 증발기를 통과하면서 저온저압으로 증발된 후 다시 압축기(1)로 흡입되는 일련의 과정을 반복한다. 이때, 압축기(10)에서 과압축되어 토출압력과 토출온도가 과도하게 상승하면 에어콘 시스템 전체에 악영향을 끼칠 수 있으므로 항상 압축기(10)가 과압축되는 것을 방지하여 냉매의 토출압력과 토출온도를 적정하게 유지하여야 한다.

예컨대, 도 4 및 도 5에서와 같이 응축기(10)의 곡선관(21b)이나 압축기(10)의 가스토출관(12)에 온도센서(50)를 장착하는 경우에는 압축기(10)에서 토출되는 냉매의 온도를 검출하여 이 검출온도가 설정온도 이상으로 상승하는 경우 제어부(미도시)에서 압축기(10)가 과부하상태라고 판단하는 동시에 압축기(10)를 정지시키거나 또는 저용량으로 변환시킴으로써 압축기가 과압축되는 것을 미연에 방지할 수 있는 것이다. 또, 온도센서(50)는 증발기(20)의 외표면이나 가스토출관(12)의 외표면에 센서하우징(51)을 용접 고정한 후 이 센서하우징(51)에 삽입하여 고정함으로써 온도센서(50)를 용이하게 장착할 수 있다.

이렇게 하여, 저렴하면서도 용이하게 에어콘의 부하를 검출할 수 있고 이를 통해 압축기가 항상 적정 부하범위 내에서 운전할 수 있도록 하여 에어콘의 원가를 낮추면서도 신뢰성은 높일 수 있다.

본 발명에 의한 에어콘의 과부하 조절 장치는, 열교환기의 외표면이나 가스토출관의 외표면에 손쉽게 설치할 수 있는 저가의 온도센서를 장착하여 압축기의 과부하를 검출함과 아울러 이를 통해 압축기의 부하를 적정하게 조절함으로써, 에어콘의 과부하 조절 장치에 대한 원가를 낮추면서도 운전중에 발생할 수 있는 압축기의 과부하를 효과적으로 막아 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims

케이싱의 내부에 고정 설치하여 냉매를 압축하는 압축기와,

압축기의 가스토출관에 연결하여 고온고압의 냉매를 응축시키도록 상기 케이싱의 내측면에 고정 설치하는 실외측 열교환기와,

실외측 열교환기 표면에 부착하여 그 실외측 열교환기의 표면온도를 검출하는 온도센서와,

온도센서에 전기적으로 연결하여 그 온도센서에서 전달받은 신호를 통해 압축기의 운전상태를 점검하고 이를 통해 적정한 압축기의 운전상태로 제어하는 제어부로 구성한 것을 특징으로 하는 에어콘의 과부하 조절 장치.
제1항에 있어서,

실외측 열교환기의 표면에는 상기한 온도센서를 삽입하여 장착할 수 있도록 센서하우징을 용접 결합하는 것을 특징으로 하는 에어콘의 과부하 조절 장치.
케이싱의 내부에 고정 설치하여 냉매를 압축하는 압축기와,

압축기에 연통하는 가스토출관에 연결하여 냉매를 열교환시키는 실외측 열교환기와,

가스토출관의 표면에 부착하여 그 가스토출관의 표면온도를 검출하는 온도센서와,

온도센서에 전기적으로 연결하여 그 온도센서에서 전달받은 신호를 통해 압축기의 운전상태를 점검하고 이를 통해 적정한 압축기의 운전상태로 제어하는 제어부로 구성한 것을 특징으로 하는 에어콘의 과부하 조절 장치.
제3항에 있어서,

가스토출관의 외주면에는 상기한 온도센서를 삽입하여 장착할 수 있도록 센서하우징을 용접 결합하는 것을 특징으로 하는 에어콘의 과부하 조절 장치.