KR20090052668A

KR20090052668A - 공기조화기

Info

Publication number: KR20090052668A
Application number: KR1020070119285A
Authority: KR
Inventors: 정경일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2009-05-26

Abstract

본 발명은 컨트롤박스의 냉각모터와 피씨비 사이에 전압보정수단을 구비하여 냉각모터에 제공되는 전압이 냉각모터의 동작보증전압으로 보정되도록 한 공기조화기에 관한 것이다.

본 발명은 실내 공기와 냉매를 열교환하는 실내기와, 실외 공기와 냉매를 열교환하는 실외기와, 상기 실내기 및 실외기의 동작을 제어하는 컨트롤박스(140)를 포함하여 구성되며, 상기 컨트롤박스(140) 일측에는, 상기 컨트롤박스(140)를 냉각하기 위한 회전동력을 발생하는 냉각모터(340)와, 상기 냉각모터(340)에 전원을 제공하는 피씨비(148)와, 상기 냉각모터(340)에 제공되는 전압을 냉각모터(340)의 동작보증전압으로 보정하는 전압보정수단(350)이 구비됨을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 과열에 의한 냉각모터의 파손이 미연에 방지되며 컨트롤박스의 냉각이 보다 효율적으로 이루어지는 이점이 있다.

공기조화기, 컨트롤박스, 냉각모터, 전압보정수단

Description

공기조화기 {Airconditioner}

도 1 은 본 발명에 의한 공기조화기에서 컨트롤박스의 후면 외관을 보인 후방 사시도.

도 2 는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'부 종단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

140. 컨트롤박스 146. 전자부품

148. 피씨비 300. 열전도체

310. 히트싱크 320. 히트파이프

330. 공기안내부재 340. 냉각모터

342. 냉각팬 350. 전압보정수단

360. 비산차단부재

본 발명은 컨트롤박스의 냉각모터와 피씨비 사이에 전압보정수단을 구비하여 냉각모터에 제공되는 전압이 냉각모터의 동작보증전압으로 보정되도록 함으로써 컨트롤박스가 보다 효율적으로 냉각되도록 한 공기조화기를 제공하는 것에 있다.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방시키거나 또는 반대작용에 의해 실내를 난방시키는 냉/난방 시스템으로서, 압축기-응축기-팽창밸브-증발기로 이루어져 일련의 사이클을 형성하는 기기이다.

그리고 근래에는 냉난방 외에 실내의 오염된 공기를 흡입하여 필터링한 후 청정공기로 만들어 실내로 재투입하는 공기정화기능과, 다습한 공기를 건습공기로 만들어 실내로 재투입하는 제습기능 등 여러 가지 부가적인 기능을 겸하고 있다.

따라서, 공기조화기는 전세계의 다양한 지역별 기후 특색에 한정되지 않고, 일상생활의 편의 가전제품으로 널리 사용되어지고 있다.

그러나, 공기조화기는 제조회사가 위치한 국가의 전압을 기준으로 설계되어 제작되어지므로, 수출하고자 할 때에는 다음과 같은 문제점이 발생된다.

즉, 공기조화기에는 내부에 설치된 부품들의 동작을 제어하기 위한 컨트롤박스가 구비되며, 컨트롤박스에는 전자부품 및 피씨비가 내장된다.

그리고, 상기 전자부품과 피씨비는 공기조화기를 제어함에 따라 발열하게 되므로 상기 컨트롤박스 일측에는 이러한 열을 냉각하기 위한 냉각모터 및 냉각팬이 구비됨이 일반적이다.

또한, 220V의 전압에서 최적으로 동작하도록 설계된 상태에서 240V의 전압을 사용하는 나라에 수출되는 경우 냉각모터는 보다 많은 열을 발생하게 된다.

상기 냉각모터는 자체적으로 발생하는 열 뿐만 아니라, 컨트롤박스로부터 열을 받게 되므로 설정온도 및 전압 이상으로 상승하는 경우 냉각모터의 파손을 방지 하기 위해 작동이 중지되도록 구성된다.

따라서, 나라별로 다른 전압에 따라 냉각모터가 빈번하게 정지하게 되면, 컨트롤박스는 열을 방출하지 못하고 오작동을 발생하게 되는 문제점이 있다.

컨트롤박스의 오작동은 결국 제품에 대한 불신을 야기하게 되며, 공기조화기의 고장으로 확대되어 바람직하지 못하다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 컨트롤박스의 냉각모터와 피씨비 사이에 전압보정수단을 구비하여 냉각모터에 제공되는 전압이 냉각모터의 동작보증전압으로 보정되도록 함으로써 컨트롤박스가 보다 효율적으로 냉각되도록 한 공기조화기를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 실내 공기와 냉매를 열교환하는 실내기와, 실외 공기와 냉매를 열교환하는 실외기와, 상기 실내기 및 실외기의 동작을 제어하는 컨트롤박스를 포함하여 구성되며, 상기 컨트롤박스 일측에는, 상기 컨트롤박스를 냉각하기 위한 회전동력을 발생하는 냉각모터와, 상기 냉각모터에 전원을 제공하는 피씨비와, 상기 냉각모터에 제공되는 전압을 냉각모터의 동작보증전압으로 보정하는 전압보정수단이 구비됨을 특징으로 한다.

상기 전압보정수단은, 상기 컨트롤박스 내부 일측에 설치되며, 상기 피씨비와 냉각모터 사이에 구비됨을 특징으로 한다.

상기 전압보정수단은, 상기 전압보정수단으로 입력된 전압을 변압하여 출력 하는 변압기인 것을 특징으로 한다.

상기 전압보정수단은, 입력된 전압이 설정전압을 초과한 경우 설정전압으로 변압하는 것을 특징으로 한다.

상기 전압보정수단은, 입력된 전압이 설정전압 미만인 경우 설정전압으로 변압하는 것을 특징으로 한다.

상기 설정전압은 220V인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 냉각모터의 파손이 미연에 방지되며 컨트롤박스의 냉각이 보다 효율적으로 이루어지는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하며, 실외기와 실내기의 상세 구성 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 공기조화기에서 컨트롤박스의 후면 외관을 보인 후방 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'부 종단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 멀티형 공기조화기에는 컨트롤박스(140)가 구비된다. 상기 컨트롤박스(140)는 내부에 도 2와 같이 전자부품(146) 및 피씨비(148)가 내장되어 공기조화기의 동작을 제어하게 된다.

예컨대 상기 컨트롤박스(140) 내부에는 커패시터, 리액터, 팬아이피엠(Fan-IPM:Intelligent Power Module)이 설치되며, 상기 커패시터와 리액터 및 팬아이피엠은 작동시에 높은 열을 발생하게 된다.

따라서, 상기 컨트롤박스(140)의 후면(도 1에서 볼 때 전면)에는 컨트롤박스(140) 내부의 전자부품(146)이 발생한 열을 외부로 전도하여 낮추기 위한 구성이 구비된다.

즉, 상기 컨트롤박스(140)의 후면에는 내부에 내장된 전자부품(146)으로부터 발생된 열이 외부로 배출될 수 있도록 하는 구성이 더 구비된다.

상기 컨트롤박스(140)의 전면(도 2를 기준으로) 좌측 및 중앙부에는 열전도체(300)가 구비된다. 상기 열전도체(300)는 컨트롤박스(140) 내부의 열을 외부로 전도하여 공냉시키기 위한 것으로, 다수 구비되며 상기 컨트롤박스(140) 내부 열을 효과적으로 전도할 수 있는 위치에 구비된다.

그리고, 상기 열전도체(300)는 컨트롤박스(140)의 외면과 접촉하고 열전도성을 가지는 히트싱크(310)와, 상기 히트싱크(310)와 접촉한 상태로 작동유체의 상변화에 따르는 잠열과 모세관 현상을 이용하여 상기 히트싱크(310)의 열을 외부로 방열하는 다수 히트파이프(320)를 포함하여 구성된다.

상기 히트싱크(310)는 열전도율이 높은 금속, 예컨대 알루미늄을 사각판 형상으로 성형한 것으로, 상기 히트싱크(310)의 후면은 상기 컨트롤박스(140)의 전면과 면접촉한 상태로 고정된다.

따라서, 상기 컨트롤박스(140) 내부의 열은 후면을 가열하게 되며, 이러한 열은 상기 히트싱크(310) 전방으로 전도된다.

상기 히트싱크(310) 내부에는 히트파이프(320)가 구비된다. 상기 히트파이프(320)는 다수개 구비되어 좌/우로 길게 놓이게 되며, 상기 히트싱크(310)의 상/하 높이 방향으로 등간격으로 이격 배치된다.

따라서, 상기 히트싱크(310)로 전달된 컨트롤박스(140) 내부 열은 상기 히트 파이프(320)에 의해 외부로 방출되며, 등간격으로 이격된 다수 히트파이프(320)에 의해 보다 효율적으로 열배출이 이루어지게 된다.

상기 히트파이프(320) 전방에는 공기안내부재(330)가 구비된다. 상기 공기안내부재(330)는 열전도율이 높은 금속 중 어느 하나로 사각판 형상을 가지도록 다수 구비하고 상기 히트싱크(310) 전면에 등간격으로 이격 설치된 것으로, 좌우로 길게 고정되어 아래에서 설명할 냉각팬(342)에 의해 유동하는 공기를 좌/우로 안내하게 되며, 상기 히트파이프(320)와 평행하게 설치된다.

따라서, 상기 히트싱크(310)와 히트파이프(320)에 의해 전도된 컨트롤박스(140) 내부의 열은 냉각팬(342)에 의해 이동하는 공기에 의해 공냉된다.

상기 공기안내부재(330)의 전방에는 냉각팬(342)이 구비된다. 상기 냉각팬(342)은 컨트롤박스(140) 외부 공기를 공기안내부재(330)로 강제하여 송풍하는 것으로, 상기 공기안내부재(330)의 길이에서 볼 때 중앙에 위치하게 된다.

그리고, 상기 냉각팬(342)의 중앙에는 냉각모터(340)가 구비된다. 상기 냉각모터(340)는 전원을 인가받을 시에 회전동력을 발생하고, 이렇게 발생한 회전동력을 냉각팬(342)에 제공하여 냉각팬(342)이 풍력을 발생하도록 하는 것으로, 상기 피씨비(148)와 전기적으로 연결된다.

따라서, 상기 냉각모터(340)가 피씨비(148)로부터 전원을 공급받아 회전동력을 발생하게 되면, 상기 냉각팬(342)는 공기안내부재(330)에 풍력을 제공하게 되며, 상기 냉각팬(342)이 제공한 풍력은 다수 공기안내부재(330)가 서로 이격된 틈을 따라 좌/우로 나뉘면서 이동하게 되어 상기 히트파이프(320) 및 히트싱크(310) 가 공냉될 수 있도록 한다.

한편, 상기 냉각모터(340)는 회전동력과 함께 열을 발생하게 되며, 이러한 열은 그 크기에 따라 냉각모터(340)의 성능을 저해하거나 파손을 야기하게 되므로, 상기 냉각모터(340)는 미리 설정된 설정온도 이상일 때 동작되지 않도록 구성된다.

그리고, 상기 냉각모터(340)는 설정된 전압이 제공된 경우 최적의 동작상태를 나타내며, 설정된 전압을 초과하거나 미만인 경우에는 과다한 열이 발생되거나, 회전동력이 저하되어 컨트롤박스(140)를 효과적으로 냉각시킬 수 없게 된다.

따라서, 상기 공기조화기가 해외로 수출되어 작동될 지역에서 공급받을 전원이 설정전압(예컨대 220V)을 초과하거나 미만인 경우에는 상기 냉각모터(340)는 정상적인 작동이 불가하게 된다.

이를 위해 상기 컨트롤박스(140) 내부에는 냉각모터(340)에 제공되는 전압을 냉각모터(340)의 동작보증전압으로 보정하기 위한 전압보정수단(350)이 구비된다.

상기 전압보정수단(350)은 피씨비(148)와 냉각모터(340) 사이에 구비되어 상기 피씨비(148)가 제공하는 전압을 보정한 후 상기 냉각모터(340)로 공급하게 된다.

예컨대 상기 공기조화기가 220V가 설정 전압인 경우 240V를 정격 전압으로 사용하는 나라에서 설치된다면, 상기 전압보정수단(350)은 240V를 220V로 감압하여 냉각모터(340)로 공급하게 된다.

반대로 공기조화기의 설정전압이 220V이고 200V를 정격 전압으로 사용하는 나라에서 설치된다면, 상기 전압보정수단(350)은 200V를 220V로 승압하여 냉각모 터(340)로 공급하게 된다.

상기 공기안내부재(330)에서 좌/우측으로 이격된 곳에는 비산차단부재(360)가 구비된다. 상기 비산차단부재(360)는 공기안내부재(330) 사이의 틈을 따라 좌/우로 이동하는 공기가 전방으로 비산되지 않도록 하는 것으로, 상기 컨트롤박스(140) 내부에 설치된 전자부품(146) 중 높은 열을 발생하는 부품의 냉각을 위한 구성이다.

즉, 상기 컨트롤박스(140) 내부에는 커패시터, 리액터, 팬아이피엠(Fan-IPM:Intelligent Power Module)등이 설치되며, 상기 커패시터와 리액터 및 팬아이피엠은 작동시에 높은 열을 발생하게 된다.

그리고, 상기 비산차단부재(360)는 상기 커패시터, 리액터, 팬아이피엠 중 어느 하나의 후방에 위치하며, 상기 히트파이프(320)의 길이방향으로 개구되도록 형성된다.

따라서, 상기 전자부품(146)들이 발생한 높은 열이 컨트롤박스(140) 외면에 전달되면, 이러한 열은 비산되지 않은 상태로 상기 비산차단부재(360) 내부를 관통하는 공기에 의해 냉각될 수 있게 된다.

또한, 상기 비산차단부재(360)의 상/하단부는 컨트롤박스(140)의 전면과 넓은 접촉 면적을 가지도록 부착되어 있으므로 상기 컨트롤박스(140)에 전달된 열은 비산차단부재(360)로 전도되어 보다 효율적으로 전자부품(146)의 열을 컨트롤박스(140) 외부로 방출할 수 있게 된다.

그리고, 상기 비산차단부재(360)는 공기 흐름방향으로 갈수록 내부 단면적이 점차 좁아지도록 형성된다. 이것은 비산차단부재(360) 내부를 통과하는 공기의 이동 속도를 증가시켜 보다 빠른 시간내에 열을 발산하기 위함이다.

이하에서는 공기조화기에 공급되는 전원이 220V를 초과하거나 미만인 경우 전압보정수단(350)의 작용을 설명한다.

먼저, 공기조화기에 설정전압인 220V보다 크거나 작은 전압이 공급되면, 상기 피씨비(148)는 이러한 전압을 냉각모터(340)로 제공하게 된다.

이때, 상기 냉각모터(340)는 공기조화기와 동일한 전압인 220V의 동작보증전압으로 설정되어 있으므로, 상기 전압보정수단(350)은 냉각모터(340)로 인가되는 전압이 220V보다 크거나 작은 경우 이를 변압하여 공급하게 된다.

따라서, 상기 전압보정수단(350)의 작용에 따라 상기 냉각모터(340)는 발열량이 급속히 증가하지 않게 되고, 최적의 동작상태를 유지하여 컨트롤박스(140)의 열을 냉각시킬 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어 본 발명의 실시예에서는 전압보정수단으로 변압기를 적용하여 구성하였으나, 특정 나라에 수출되는 공기조화기의 경우 그 나라의 정격전압에 상응하는 저항을 적용하여 감압함으로써 냉각모터가 원활히 동작하도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는, 컨트롤박스의 냉각모터와 피씨비 사이에 전압보정수단이 구비된다.

따라서, 냉각모터에 제공되는 전압이 냉각모터의 동작보증전압으로 보정되므로 냉각모터의 과부하 및 과열이 방지되는 이점이 있다.

또한, 냉각모터의 과열 및 과부하가 방지됨에 따라 냉각모터의 동작 성능이 일정 수준 유지되어 컨트롤박스의 냉각이 보다 효율적으로 이루어지는 이점이 있다.

Claims

실내 공기와 냉매를 열교환하는 실내기와, 실외 공기와 냉매를 열교환하는 실외기와, 상기 실내기 및 실외기의 동작을 제어하는 컨트롤박스를 포함하여 구성되며,

상기 컨트롤박스 일측에는,

상기 컨트롤박스를 냉각하기 위한 회전동력을 발생하는 냉각모터와,

상기 냉각모터에 전원을 제공하는 피씨비와,

상기 냉각모터에 제공되는 전압을 냉각모터의 동작보증전압으로 보정하는 전압보정수단이 구비됨을 특징으로 하는 공기조화기.
제 1 항에 있어서, 상기 전압보정수단은,

상기 컨트롤박스 내부 일측에 설치되며, 상기 피씨비와 냉각모터 사이에 구비됨을 특징으로 하는 공기조화기.
제 2 항에 있어서, 상기 전압보정수단은,

상기 전압보정수단으로 입력된 전압을 변압하여 출력하는 변압기인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 3 항에 있어서, 상기 전압보정수단은,

입력된 전압이 설정전압을 초과한 경우 설정전압으로 변압하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 3 항에 있어서, 상기 전압보정수단은,

입력된 전압이 설정전압 미만인 경우 설정전압으로 변압하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 설정전압은 220V인 것을 특징으로 하는 공기조화기.