KR20110137422A

KR20110137422A - 절전 에어컨

Info

Publication number: KR20110137422A
Application number: KR1020100057348A
Authority: KR
Inventors: 임지은
Original assignee: 임지은
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2011-12-23

Abstract

본 발명은 절전형 에어컨에 관한 것으로서, 압축기와 실외기 팬모터를 외부 상용전원에 의해 구동시키고 팬모터의 구동력으로 발전기를 작동시켜 발생 되는 전원으로 적은 전력으로도 작동가능한 전자회로 및 실내기의 부하단을 작동시킴으로써 상용전원의 전력사용량을 줄일 수 있어 전기사용료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 국가차원에서도 전력수급을 조절할 수 있는 이점이 있다.

Description

절전 에어컨 {ECONOMIZING AIR CONDITIONER}

본 발명은 절전형 에어컨에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기와 실외기 팬모터를 외부 상용전원에 의해 구동시키고 팬모터의 구동력으로 발전기를 작동시켜 발생되는 전원으로 적은 전력으로도 작동가능한 전자회로 및 실내기부하단을 작동시키도록 함으로써 전력소모를 줄일 수 있도록 한 절전형 에어컨에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨은 냉각사이클(cooling cycle)을 이용하여 압축기에서 고온, 고압으로 압축된 냉매가스를 응축기에서 액화시키고, 액상의 냉매를 팽창밸브에서 저온, 저압으로 변화시킨 뒤 증발기에서 기화열에 의해 냉각작용을 수행하도록 함으로써, 여름철 무더운 날씨에 사무실, 방 또는 건물 내부와 같이 밀폐된 실내 공간으로 냉풍을 공급하여 활동에 적합한 온도를 유지하는 공기조화를 기본으로 한다.

이러한 에어컨은 기능이나 유니트의 구성에 따라 여러 종류로 대별되어 지며, 기능에 의한 분류에서는 냉방전용, 냉방 및 제습전용, 냉방 및 난방겸용으로 분류될 수 있다.

또, 유니트의 구성에 의한 분류에서는 냉방과 방열기능을 일체화하여 창문 등에 설치되는 일체형 에어컨과, 실내 측 공간에는 냉각장치를 실외 측 공간에는 방열 및 압축장치를 각각 분리시켜 설치하는 분리형 에어컨으로 대별된다.

즉, 유니트에 의한 분류에 따르면, 에어컨은 각 구성요소들이 하나의 캐비닛(cabinet)에 내장된 일체형과, 증발기를 내장한 실내기 및 압축기와 응축기 등을 내장한 실외기로 분리 구성된 분리형으로 대별되는 것이다.

전자의 대표적인 것으로는 창문형 에어컨이 있고, 후자의 경우에는 벽걸이형과 패키지형 에어컨이 대표적이다.

도 1은 일반적인 에어컨을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.

여기에 도시된 바와 같이 실외기(10)는 냉매를 압축시키는 압축기(130)와 압축기(130)에 의해 압축된 냉매를 응축기(110)와 냉매에 함유된 열의 방출을 원활하게 하기 위한 실외기 송풍기(120)에 해당되는 것으로서, 소음 및 열 방출로 인하여 건물의 옥상이나 베란다 외부에 설치하게 된다. 또한, 실내기(20)는 응축기(110)에서 보내진 냉매를 팽창밸브(210)를 거쳐 증발기(230)로 보내지면서 액체 상태에서 기체 상태로 증발될 때 발생되는 차가운 공기를 실내로 공급하는 실내기 송풍기(220)에 해당하는 것으로서, 냉방하고자 하는 건물 내부에 설치된다.

그리고, 실외기 송풍기(120)와 실내기 송풍기(220) 및 압축기(130)의 작동을 제어하기 위한 제어부(30)가 설치되어 전원이 인가됨에 따라 압축기(130) 및 실외기 송풍기(120)를 작동시키고 실내기 송풍기(130)를 작동시켜 희망온도로 건물 내부를 냉방시키게 된다.

위와 같이 에어컨에 인가되는 전원은 상용 교류로써 일반 가정용의 경우 220V 60Hz의 전원을 인가받아 압축기를 비롯하여 송풍기 및 제어를 위한 전자회로에서도 사용하게 된다.

한편, 압축기 등 기동전류로 사용되는 전원으로는 380V나 440V의 상용 교류전원을 사용하고 전자회로에서는 220V의 상용교류를 사용하는 경우도 있다.

도 2는 일반적인 에어컨의 전원 공급부를 나타낸 도면이다.

여기에 도시된 바와 같이 외부의 상용전원 220V를 인가받아 냉매를 압축하기 위한 압축기(130)와, 압축기(130)에 의해 압축된 냉매에 함유된 열을 방출하여 응축시키기 위한 응축기(110)에서 열 교환이 원활하게 이루어지도록 송풍하는 실외기 송풍기(120)를 구동시키는 실외기 팬모터(125)가 설치된다.

또한, 압축기(130)와 실외기 팬모터(125)의 작동을 제어하기 위해 제어부(30)에서 외부의 상용전원의 인가를 단속하기 위한 전자접촉기(50)가 설치된다.

그리고, 외부의 상용전원은 제어부(30)와 실내기의 실내기 송풍기(220) 등의 부하단(40)으로 공급되어 에어컨의 동작을 제어할 뿐만 아니라 실내기 송풍기(220)를 작동시켜 냉각된 공기를 실내로 송풍하여 실내를 냉방하게 된다.

그런데 이와 같이 외부의 상용전원을 통해 압축기(130) 및 실외기 송풍기(120)와 실내기 송풍기(220) 및 모든 제어부(30)의 전자회로를 작동시키기 때문에 에어컨에서 소모되는 전력량이 많아지게 되어 여름철 가정의 전기사용량에 부담을 가중시키게 되는 문제점이 되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 압축기와 실외기 팬모터를 외부 상용전원에 의해 구동시키고 팬모터의 구동력으로 발전기를 작동시켜 발생 되는 전원으로 적은 전력으로도 작동가능한 전자회로 및 실내기의 부하단을 작동시키도록 함으로써 전력소모를 줄일 수 있도록 한 절전형 에어컨을 제공함에 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 압축기와 실외기 팬모터를 외부 상용전원에 의해 구동시키고 팬모터의 구동력으로 발전기를 작동시켜 발생 되는 전원으로 적은 전력으로도 작동가능한 제어부 및 실내기의 부하단을 작동시킴으로써 상용전원의 소비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 국가차원에서 전력수급을 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 축전지를 사용하여 발전기에서 발생되는 전력을 축전하여 사용할 경우 여분의 전력사용을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 에어컨을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이고,
도 2는 일반적인 에어컨의 전원 공급부를 나타낸 도면이며,
도 3은 본 발명에 의한 절전형 에어컨의 전원 공급상태를 나타낸 블록구성도이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 상용전원을 인가받아 압축기와 실외기 팬모터를 작동시키고 제어부 및 실내기의 부하단이 구동되는 에어컨에 있어서, 실외기 팬모터의 샤프트에 연동되도록 설치되어 유도기전력을 발생시키기 위한 발전기와, 발전기에서 발생된 유도기전력의 전압을 측정하기 위한 전압감지부와, 전압감지부를 통해 측정된 전압에 따라 상용전원과 발전기의 출력을 선택적으로 제어부 및 실내기의 부하단으로 공급하기 위한 전자스위치로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 발전기에서 출력되는 유도기전력을 축전하기 위한 축전기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

위와 같이 이루어진 본 발명은 외부 상용전원을 인가받아 실외기 팬모터가 작동될 때 실외기 팬모터의 샤프트에 연동 되는 발전기가 작동되어 발생되는 유도기전력이 일정한 전압 이상일 경우 전압감지부에서 전자스위치를 작동시켜 제어부 및 실내기 부하단으로 공급되는 전원을 발전기에서 유도된 유도기전력에 의해 공급되도록 할 뿐만 아니라 실외기 팬모터의 작동이 중지되거나 일정한 전압 이하일 경우 전압감지부에서 전자스위치를 작동시켜 외부의 상용전원이 제어부 및 실내기 부하단으로 공급되도록 하여 정상적인 에어컨 동작이 이루어지도록 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.

도 3은 본 발명에 의한 절전형 에어컨의 전원 공급상태를 나타낸 블록구성도이다.

여기에 도시된 바와 같이 외부의 상용전원을 인가받아 냉매를 압축하기 위한 압축기(130)와, 압축기(130)에 의해 압축된 냉매에 함유된 열을 방출하여 응축시키기 위한 응축기(110)에서 열교환이 원활하게 이루어지도록 송풍하는 실외기 송풍기(120)를 구동시키는 실외기 팬모터(125)가 설치된다.

그리고, 실외기 팬모터(125)의 샤프트(미도시)에 연동되도록 설치되어 유도기전력을 발생시키기 위한 발전기(60)와,발전기(60)에서 발생된 유도기전력의 전압을 측정하기 위한 전압감지부(70)와, 전압감지부(70)를 통해 측정된 전압에 따라 외부에서 공급되는 상용전원과 발전기(60)의 출력을 선택적으로 제어부(30) 및 실내기의 부하단(40)으로 공급하기 위한 전자스위치(80)가 설치된다.

또한, 발전기(60)에서 출력되는 유도기전력을 축전하기 위한 축전기(미도시)를 설치하여 여분으로 발생되는 전력을 축전하여 차후에 사용할 수 있도록 할 수도 있다.

위와 같이 이루어진 본 발명에 의한 작동을 설명하면 다음과 같다.

초기에 에어컨에 켜지게 되면 외부의 상용전원인 220V가 인가되면서 제어부(30)에서 모든 에어컨의 작동을 위한 초기동작을 수행하고 압축기(130) 및 실외기 팬모터(125)를 작동시키게 된다.

그러면, 냉각사이클에 의해 냉매가 정상적으로 순환하게 됨에 따라 열교환이 이루어지게 되고, 증발기(230)에서 차가워진 공기를 희망온도에 따라 실내기 송풍기(220)를 작동시켜 실내로 송풍하여 실내를 냉방하게 된다.

이와 같이 실외기 팬모터(125)가 작동함에 따라 실외기 팬모터(125)의 샤프트와 연동되는 발전기(60)가 작동되면서 유도기전력을 발생시키게 된다.

이렇게 발생된 유도기전력을 전압감지부(70)에서 감지하여 일정한 전압 이상으로 발생될 경우에는 전자스위치(80)를 작동시켜 외부의 상용전원을 차단하고 발전기(60)에서 출력되는 전원을 제어부(30)와 실내기의 부하단(40)으로 공급하여 유도된 기전력에 의해 작동되도록 함으로써 외부의 상용전원의 소비전력을 줄이게 된다.

한편, 희망온도에 따라 제어부(30)에서 전자접촉기(50)를 작동시켜 압축기(130) 및 실외기 팬모터(125)의 작동을 정지시키게 될 경우 발전이 이루어지지 않게 되어 발전기(60)에서 출력되는 유도기전력의 전압이 일정전압 이하가 될

경우 전압감지부(70)에서 전자스위치(80)를 작동시켜 제어부(30)와 실내기의 부하단(40)으로 공급되는 전원을 외부의 상용전원으로 전환하여 정상적인 작동이 이루어지도록 한다.

또한, 발전기(60)에서 발생되는 유도기전력을 축전기(미도시)에 축전하여 사용할 경우 실외기 팬모터(125)의 온오프에 따라 전자스위치(80)가 작동될 경우 전압 완충이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 여분의 전력 사용을 극대화할 수 있게 된다.

10 : 실외기
20 : 실내기
30 : 제어부
40 : 부하단
50 : 전자접촉기
60 : 발전기
70 : 전압감지부
80 : 전자스위치
110 : 응축기
120 : 실외기 송풍기
125 : 실외기 팬모터
130 : 압축기
210 : 팽창밸브
220 : 실내기 송풍기
230 : 증발기

Claims

상용전원을 인가받아 압축기와 실외기 팬모터를 작동시키고 제어부 및 실내기의 부하단이 구동되는 에어컨에 있어서,
상기 실외기 팬모터의 샤프트에 연동되도록 설치되어 유도기전력을 발생시키기 위한 발전기와,
상기 발전기에서 발생된 유도기전력의 전압을 측정하기 위한 전압감지부와,
상기 전압감지부를 통해 측정된 전압에 따라 상용전원과 발전기의 출력을 선택적으로 상기 제어부 및 실내기의 부하단으로 공급하기 위한 전자스위치로 이루어진 것을 특징으로 하는 에어컨.
제 1항에 있어서, 상기 발전기에서 출력되는 유도기전력을 축전하기 위한 축전기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에어컨.