KR890005973Y1

KR890005973Y1 - 에어콘의 증발기 과냉 방지회로

Info

Publication number: KR890005973Y1
Application number: KR2019860003728U
Authority: KR
Inventors: 이장환
Original assignee: 삼성전자주식회사; 한형수
Priority date: 1986-03-25
Filing date: 1986-03-25
Publication date: 1989-09-08
Also published as: KR870015207U

Abstract

내용 없음.

Description

에어콘의 증발기 과냉 방지회로

제1도는 본 고안의 회로도.

제2도는 본 고안의 각부 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전원회로 2 : 순간 정전 방지회로

3 : 온도 감지회로 4 : 초기 지연회로

5 : 과냉방지회로 6 : 지연회로

7 : 릴레이 구동회로 C₁-C₁₀: 콘덴서

R₁-R₂₃: 저항 D₁-D₆: 다이오드

Q₁-Q₄: 트랜지스터 OP₁-OP₄: 비교기

T₁: 타이머 RY₁: 릴레이

TH₁,TH₂: 더어미스터 I₁: 인버터

본 고안은 에어콘의 소비 전력 감소와 냉방 효율의 증대를 위한 에어콘의 증발기 과냉 방지회로에 관한 것이다. 종래 에어콘 조정의 경우에 증발기의 과냉 방지회로가 부착되어 있지 않았기 때문에 증발기의 과냉으로 인한 에어콘의 소비 전력 증대와 냉방 효율의 감소 및 과냉으로 인한 증발기의 수명 단축을 막을 수 없는 단점이 있었다.

본 고안은 이와같은 점을 감안하여 온도 감지 더어미스터를 증발기의 상단에 부착하여 증발기가 과냉되는 온도에서 압축기를 "오프"시킴으로써 증발기의 과냉으로 인한 에어콘의 소비 전력 증대와 냉방 효율의 감소 및 증발기의 수명 단축을 방지시키며 또한 증발기의 과부하를 방지하기 위한 지연 회로에서 타이머를 사용한 시간 지연 방식을 채택하여 더욱 안정된 지연시간을 갖도록한 에어콘의 증발기 과냉 방지 회로로써 증발기의 온도 감지용 더어미스터와 비교기를 통해 에어콘 증발기의 과냉을 방지하여 증발기의 과냉으로 인한 에어콘의 소비 전력 증가와 냉방 효율 감소 및 증발기의 수명 단축을 방지하고 또한 지연 회로에 타이머를 채용하여 좀더 안정된 시간 지연이 가능하도록 구성한 것이다.

이를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안의 회로도로써 통상의 전원회로(1)에는 순간적인 정전으로부터 출력 전원을 보호하기 위하여 일반적인 순간 정전 방지회로(2)를 연결 구성시키되 순간 정전 방지회로(2)는 정전압의 전원(VCC)을 공급하는 일반적인 전원회로(1)의 트랜스에서 전압 강하된 교류 전원이 다이오드(D₁)를 통하여 콘덴서(C₄)에 인가됨과 동시에 저항(R₁)(R₂)으로 분배되어 다이오드(D₂)를 통한 후 콘덴서(C₅)에 충전되게하고 콘덴서(C₅)가 베이스에 연결된 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터에는 저항(R₃)을 통하여 전원(VCC)을 인가시킴과 동시에 트랜지스터(Q₂)의 베이스를 연결하며 트랜지스터(Q₂)의 콜렉터는 초기 지연회로(4)의 비교기(OP₃)의 반전단자(-)에 연결되게 구성한다. 그리고 전원(VCC)이 저항(R₄)(R₅)과 설정온도 조절용 가변저항(VR₁)을 거쳐 비교기(OP₁)의 비반전단자(+)에 인가되게 구성하고 반전단자(-)에는 실내온도 감지 더어미스터(TH₁)와 저항(R₇)(R₈)을 거쳐 전원(VCC)이 인가되게 구성한후 비교기(OP₁)의 출력이 저항(R₆)을 거쳐 궤환됨과 동시에 노이즈 방지용 콘덴서(C₈)를 거쳐 트랜지스터(Q₂)(Q₃)의 콜렉터측과 비교기(OP₃)의 반전단자(-)에 인가되게 온도 감지회로(3)를 구성한다.

한편 전원(VCC)이 저항(R₉)와 충전 콘덴서(C₆)를 거쳐 비교기(OP₂)의 비반전단자(+)에 인가되고 반전단자(-)에는 전원(VCC)이 저항(R₁₀)(R₁₁)을 거쳐 인가되며 비교기(OP₂)의 출력은 역으로 접속된 다이오드(D₃)를 거쳐 비교기(OP₃)의 반전단자(-)에 인가시킨 후 비교기(OP₃)의 비반전단자(+)에는 전원(VCC)이 저항(R₁₂)(R₁₃)을 거쳐 인가되도록 초기 지연회로(4)를 구성한다.

또한 전원(VCC)이 저항(R₁₉)(R₂₀)을 거쳐 비교기(OP₄)의 비반전단자(+)에 인가되게 구성하고 반전단자(-)에는 전원(VCC)이 저항(R₂₁)(R₂₂)과 증발기의 온도를 감지하는 더어미스터(TH₂)를 거쳐 인가되게한 후 비교기(OP₄)의 출력이 역으로 접속된 다이오드(D₄)를 거쳐 비교기(OP₃)의 반전단자(-)에 인가됨과 동시에 역으로 접속된 다이오드(D₆)를 거쳐 트랜지스터(Q₃)의 베이스측에 인가되게 과냉 방지회로(5)를 구성한다.

이때 비교기(OP₄)의 출력은 저항(R₂₃)을 통하여 궤환되게 구성하며 콘덴서(C₉)(C₁₀)은 노이즈 방지용이다.

그리고 비교기(OP₃)의 출력은 인버터(I₁)를 통하여 반전되고 콘덴서(C₇)와 저항(R₁₄)을 거치면서 미분파형으로 변환 후 콘덴서(Ct)에 충전되므로써 저항(Rt)과 콘덴서(Ct)에 의하여 지연 시간이 결정되는 타이머(T₁)를 트리거 시켜주도록 지연회로(6)를 구성한다. 또한 타이머(T₁)의 출력은 저항(R₁₆)을 거쳐 트랜지스터(Q₃)의 베이스측에 인가되게하고 트랜지스터(Q₃)의 에미터측 출력은 저항(R₁₇)(R₁₈)으로 분배되어 트랜지스터(Q₄)의 베이스측에 인가되게 하며 트랜지스터(Q₄)의 콜렉터측에는 전원(VCC)이 인가되는 릴레이(RY₁)를 연결하여 압축기(CM)에 인가되는 전원(AC)을 제어할 수 있도록 릴레이 구동회로(7)를 구성한다.

이와같이 구성된 본 고안에서 제1도는 본 고안의 회로도로써 교류전원이 투입되면 통상의 전원회로(1)에서는 정전원(VCC)을 회로에 출력시키게 되며 이때 전원회로(1)에는 순간 정전 방지회로(2)를 연결 구성시켜 주어 전원회로(1)에 순간적인 정전등에 의하여 안정된 교류 전원이 투입되지 못하여도 안정된 정전원(VCC)을 출력시키게 된다.

이때 순간 정전 방지회로(2)는 전원회로(1)의 전원이 정류용 다이오드(D₁)(D₂)를 통하여 충방전용 콘덴서(C₄)(C₅)에 인가되어 충방전되게 되므로 트랜지스터(Q₁)(Q₂)의 구동을 제어해 주어 순간 정전이 발생하여도 전원회로(1)에서는 안정된 정전원(VCC)을 출력시키게 되는 것이다.

이와같이 순간정전 방지회로(2)가 연결 구성된 전원회로(1)에서 전원(VCC)이 공급되어지면 온도 감지회로(3)에서는 저항(R₄)(R₅)과 가변저항(VR₁)에 의한 설정 온도에 따른 전압 레벨이 비교기(OP₁)의 비반전 단자(+)에 인가되고 비교기(OP₁)의 반전단자(-)에는 저항(R₇)(R₈)과 실내온도 감지용 더어미스터(TH₁)에 의한 전압 레벨이 입력되게 된다.

이때 실내온도 감지용 더어미스터(TH₁)는 네가티브(NEGATIVE)로 동작하므로 가변저항(VR₁)에 의한 설정온도 보다 실내 온도가 높으면 비교기(OP₁)은 출력은 하이레벨로 출력되고 실내온도가 설정온도 보다 낮으면 비교기(OP₁)의 출력은 로우레벨로 출력되게 된다.

이와같이 더어미스터(TH₁)에 의한 실내온도와 가변저항(VR₁)에 의한 설정온도를 비교하는 온도 감지회로(3)에서 본 고안의 설명을 위하여 실내 온도가 설정 온도보다 높다고 가정하고 이에 따라 비교기(OP₁)의 출력을 하이레벨 상태로 가정하자 그러면 비교기(OP₁)의 하이레벨 출력은 콘덴서(C₈)에서 노이즈 성분이 제거된 후 저항(R₁₅)을 통하여 비교기(OP₃)의 반전단자(-)에 인가된다.

한편 본 고안에서는 전원이 인가되는 순간 압축기의 과부하를 막기 위하여 초기 지연회로(4)를 구성하고 있으므로 전원(VCC)이 인가되는 순간에 온도 감지회로(3)의 비교기(OP₁)가 하이레벨 출력을 발생시키더라도 비교기(OP₂)의 비반전단자(+)에 연결된 콘덴서(C₆)충전이 완료되기 전에는 비교기(OP₂)는 로우 레벨이 출력되므로 비교기(OP₁)의 하이레벨 출력이 비교기(OP₃)의 비반전단자(-)에 인가되지 못하고 다이오드(D₃)를 통하여 비교기(OP₂)로 흐르게 된다.

즉 초기 지연회로(4)에서는 전원(VCC)이 인가되어도 콘덴서(C₆)가 비교기(OP₂)의 비반전단자(+)에 설정된 전압만큼 충전될때까지 비교기(OP₂)의 출력을 로우레벨로 출력시키므로 초기 전원 투입시 온도 감지회로(3)의 비교기(OP₁)의 출력이 하이레벨이 되어도 비교기(OP₃)의 반전단자(-)에는 인가되지 못하는 것이다.

그러나 전원(VCC)이 인가된 후 일정 시간이 지나 콘덴서(C₆)에 충전이 완료되면 비교기(OP₂)의 비반전단자(+)의 전압이 반전단자(-)의 전압보다 크게되어 다이오드(D₃)의 구동을 차단시키므로 이때에는 비교기(OP₃)의 반전단자(-)에 비교기(OP₁)의 출력이 인가되게 된다.

즉 전원 인가후 충분한 시간이 지나 콘덴서(C₆)의 충전 전압이 비교기(OP₂)의 반전단자(-)에 설정된 전압보다 크게되면 다이오드(D₃)의 구동을 차단시킴으로써 비교기(OP₁)의 출력이 비교기(OP₃)의 반전단자(-)에 인가되는 것이다.

그러나 본 고안에서는 에어콘의 증발기의 과냉 방지를 위하여 과냉 방지회로(5)를 구성하여 다이오드(D₄)로써 비교기(OP₃)의 반전단자(-)에 연결해 놓으므로써 비교기(OP₁)의 출력은 비교기(OP₂)의 출력과 과냉방지회로(5)의 비교기(OP₄)의 출력 전압에 따라 비교기(OP₃)의 반전단자(-)에 인가되는 것이 선택되게 된다.

이때 과냉 방지회로(5)의 동작은 전원(VCC)이 인가되면 저항(R₁₆)(R₂₀)에 의하여 분배되어 비교기(OP₄)의 비반전단자(+)에 입력되고 입력된 전압은 저항(R₂₃)에 의하여 제3(a)도와 같은 히스테리시스(HYSTERESIS)파형을 나타내며 변하게 된다.

즉 증발기의 과냉을 감지하는 온도가 제2(b)도에서와 같이 A℃이고 B℃이상의 온도는 안전한 온도라한다면 증발기의 온도를 A℃이상으로 항상 유지해야만 한다.

이를 위하여 증발기의 과냉 방지회로(5)의 기준전압 A℃의 경우 전압으로 나타내면

VCC가 되어 (제2(b)도 참조) 비교기(OP₄)의 비반전단자(+)에 인가되고 비교기(OP₄)의 반전단자(-)에는 증발기의 온도를 감지하는 더어미스터(TH₂)의 증발기 온도 감지전압(제2(c)도참조)가 인가되게 되므로 더어미스터(TH₂)로 감지한 증발기의 온도 감지전압(제2(c)도 참조)이 상기의 V(A℃)에 이르게 되면 비교기(OP₄)의 출력은 로우레벨이 되고(제2(d)도참조) 이러한 비교기(OP₄)의 로우레벨 출력은 비교기(OP₃)의 반전단자(-)와 릴레이 구동 트랜지스터(Q₃)의 베이스측을 로우레벨 상태로 하게 되어 트랜지스터(Q₃)를 "오프"시키고 트랜지스터(Q₃)는 트랜지스터(Q₄)를 "오프"시켜 구동 릴레이(RY₁)의 전원(VCC)을 차단하므로써, 구동 릴레이(RY₁)가 "오프"되어 릴레이(RY₁)의 스위치를 도면과 반대 위치로 접속시키므로 압축기(CM)를 "오프"시켜 증발기의 과냉을 방지해주는 것이다.

즉 증발기의 온도를 더어미스터(TH₂)로 감지하여 A℃까지 떨어지게 되면 비교기(OP₄)의 출력을 로우레벨로 하여 비교기(OP₃)의 반전단자(-)입력에 인가시킴과 동시에 트랜지스터(Q₃)의 구동을 "오프"시켜 트랜지스터(Q₄)를 "오프"시킴으로써 릴레이(RY₁)가 "오프"되어 압축기(CM)를 "오프"시켜 증발기의 과냉을 방지하는 것이다.

그러나 압축기가 정지되어 다시 온도가 오르게 되면 증발기의 온도가 올라가게 되고 증발기가 작동하기에 안전한 온도(B℃)이상이 되면 에어콘 조절 회로는 정상 동작하게 된다.

이때 콘덴서(C₉)(C₁₀)의 동작은 노이즈 방지용으로 동작하게 된다.

이와같이 증발기의 온도가 상승하여 에어콘 조절 회로가 정상 동작하게 되는 (B℃)를 전압으로 나타내게 되면

VCC가 되고 (제2(b)도참조)이는 비교기(OP₄)의 비반전단자(+)입력보다 낮게되어 비교기(OP₄)의 출력은 하이레벨로 출력되게 된다(제2(d)도참조).

즉 과냉 방지회로(5)의 비교기(OP₄)에서는 제2(b)도와 제2(c)도와 같은 전압을 비교하여 제2(d)도에서와 같은 파형을 출력시키게 된다.

이와같이 비교기(OP₄)의 출력이 하이레벨이 되면 다이오드(D₄)가 차단되어 비교기(OP₃)의 출력이 로우레벨이 되고 이는 인버터(I₁)에서 반전된후 콘덴서(C₇)와 저항(R₁₄)에 의하여 미분 파형을 발생시키면서 타이머(T₁)의 전원(Vt) 및 트리거(Tr)단자에 인가되고 타이머(T₁)에서는 이 신호에 의하여 압축기(CM)의 과부하를 방지하기 위한 시간 지연에 들어가게 된다.

이때의 시간 지연 기능은 압축기(CM)가 연속적으로 "온""오프"되어야 할때 압축기(CM)의 과부하를 방지하기 위하여 압축기(CM)가 "오프"된후 어느 정도의 시간적 간격을 두고 "온"시키기 위한 것으로 냉방공 조기에서는 필수적인 기능인 것이다.

따라서 종래에는 이 기능을 위하여 비교기가 사용되었으나 시간적 정확성이나 노이즈에 약한 문제점이 있어 본 고안에서는 타이머(T₁)를 사용하여 좀더 안정된 동작을 하도록 하였다.

그러므로 타이머(T₁)에 신호가 인가되면 저항(Rt)과 콘덴서(Ct)에 의해서 전압이 충전되어 지며 이때의 전압 충전 시간 즉 지연시간은 T=0.693Rt·Ct이다. (제2(f)도참조)

따라서 저항(Rt)와 콘덴서(Ct)에 의하여 전압을 충전시키면서 지연 시간에 들어가고 콘덴서(Ct)의 충전 전압이 제2(f)도에서와 같이 타이머(T₁)의 내부 설정 전압보다 높아지면 타이머(T₁)의 출력은 제2(g)도와 같이 하이레벨로 출력되어 저항(R₁₆)을 통하여 트랜지스터(Q₃)를 도통시킴으로써 트랜지스터(Q₃)의 에미터측 출력이 저항(R₁₇)(R₁₈)으로 분배되어 트랜지스터(Q₄)를 도통시키게 되므로 트랜지스터(Q₄)의 콜렉터측에 연결된 구동 릴레이(RY₁)를 "온"시켜 압축기(CM)를 동작시키게 된다.

그러나 증발기면이 과냉되어 증발기의 온도감지 더어미스터(TH₂)의 온도가 A℃에 이르면 비교기(OP₄)의 출력이 로우레벨로 되어 트랜지스터(Q₃)를 도통시키지 못하므로 트랜지스터(Q₄)가 도통하지 못하고 따라서 구동 릴레이(RY₁)가 "오프"되어 압축기(CM)의 동작을 중지시키게 된다.

이상에서와 같이 본 고안은 증발기의 온도 감지용 더어미스터(TH₂)와 비교기(OP₄)를 통하여 에어콘 증발기의 과냉을 방지하므로써 증발기의 과냉으로 인한 에어콘의 소비 전력 증가와 냉방 효율 감소 및 증발기의 수명 단축을 방지하고 또한 지연회로(6)에 타이머(T₁)를 채용하여 좀더 안정된 시간 제어가 가능하도록 하므로써 압축기(CM)에 과부하가 인가되어 손상되는 것을 방지하는 효과가 있는 것이다.

Claims

순간정전 방지회로(2)가 연결된 전원회로(1)와, 실내온도를 설정온도와 비교 감지하는 온도 감지회로(3)와, 초기 전원 투입시 일정시간 압축기의 운전을 지연시키는 초기 지연회로(4)와, 압축기(CM)를 구동시키는 릴레이 구동회로(7)가 구성된 에어콘 조정회로에 있어서, 증발기의 온도를 더어미스터(TH₂)로 감지하여 저항(R₁₉)(R₂₀)에 의해 설정된 온도와의 차를 비교기(OP₄)로 비교시키게 과냉방지회로(5)를 구성하고 상기 과냉방지회로(5)의 출력 전압은 다이오드(D₄)(D₆)를 통한후 초기 지연회로(4)와 릴레이 구동회로(7)의 구동을 제어하게 구성하며 상기 초기 지연회로(4)의 출력은 콘덴서(Ct)에 충전되고 충전된 전압에 따라 타이머(T₁)의 출력 전압을 일정시간 지연시켜 주어 릴레이 구동회로(7)의 구동이 지연되게 지연회로(6)를 구성한 에어콘의 증발기 과냉 방지회로.