KR900003871B1 - 공기조화기 - Google Patents

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KR900003871B1
KR900003871B1 KR1019870008151A KR870008151A KR900003871B1 KR 900003871 B1 KR900003871 B1 KR 900003871B1 KR 1019870008151 A KR1019870008151 A KR 1019870008151A KR 870008151 A KR870008151 A KR 870008151A KR 900003871 B1 KR900003871 B1 KR 900003871B1
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Abstract

내용 없음.

Description

공기조화기
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예의 구성을 나타내는 도면.
제 2 도는 제 1 도의 실시예의 작용을 설명하기 위한 플로우차아트.
제 3 도는 제 1 도의 실시예에 있어서의 난방 성능과 작동전류와의 관계를 나타내는 도면.
제 4 도는 제 1 도의 실시예의 변형에의 구성을 나타내는 도면.
제 5 도는 본 발명의 제 2 실시예의 요부의 구성을 나타내는 도면.
제 6 도는 제 5 도의 실시예의 작용을 설명하기 위한 플로우차아트.
제 7 도는 제 5 도의 실시예에 있어서의 온도차(T)의 변화의 한 예를 나타내는 도면.
제 8 도는 본 발명의 제 3 실시예의 요부의 구성을 나타내는 도면.
제 9 도는 제 8 도의 실시예의 작용을 설명하기 위한 플로우차아트.
제 10 도는 제 8 도의 실시예에 있어서의 작동전류, 플러그 온도(Tp), 작동주파수(F)의 변화의 한 예를 나타내는 도면.
제 11 도는 전원콘센트 및 전원플러그의 외관도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전원콘센트 2 : 전원플러그(Plug)
11 : 성능 가변압축기 13 : 실외 열교환기
15 : 실내 열교환기 20 : 제어부
23 : 인버어터(inventer)회로 24 : 전류트랜스
본 발명은 전원플러그를 거쳐서 상용 전원전압을 이용하는 공기조화기에 관한 것이다.
공기조화기는 제 11 도에 나타낸 바와같이 가정용의 전원콘센트(단상 100V)(1)에 끼워 넣어서 접속되는 전원플러그(2)를 구비하고, 이 전원플러그(2)를 거쳐서 상용교류 전원전압을 이용하도록 하고 있다.
그리고, 공기조화기에 있어서는, 전원플러그(2)를 흐르는 작동전류(전원전류)와 냉, 난방 성능의 사이에 밀접한 상관이 있어서, 큰 냉, 난방 성능을 얻으려고 할때엔 작동전류가 증가하게 된다.
단, 전원콘센트(1)의 정격전류는 일반적으로 15A이며, 그것보다도 큰 전류가 흐르게 되면 전원 브레이커(breaker)가 작동하게 된다.
이와같은 전원브레이커의 작동을 방지하기 위해서, 종래의 작동 전류의 최대값을 가령 15A로 규제하도록 되어있다.
즉, 전원플러그(2)를 흐르는 전류를 검지하여 그 검지전류가 15A에 도달하게 되면 거기에서 압축기의 성능을 감소시키는 소위 릴리이스(release)제어를 하여 작동전류를 15A이내로 억제하도록 되어있다.
그러나, 전원콘센트(1)에 대한 전원플러그(2)를 불완전하게 끼우거나, 전원콘센트(1)에 있어서의 단자가 헐겁게 되거나, 또는 전원콘센트(1)나 전원플러그(2)에 있어서의 단자표면의 부식(腐蝕)등으로 전원콘센트(1)와 전원플러그의 사이에 접촉불량이 생길때가 있다.
이와같은 상태로 작동전류가 15A까지 증대하게 되면 전원콘센트(1) 및 전원플러그(2)가 이상발열되어, 그 전원콘센트(1) 및 전원플러그(2)를 형성하고 있는 수지재료가 약화되어 트래킹(tracking)현상을 초래하여, 단락사고로 발전되거나, 심지어는 발연, 발화까지되는 위험성이 있다.
그래서, 작동전류의 최대값을 15A보다도 작은 값으로 떨어뜨릴 것을 생각할 수 있으나, 그렇게 되면 이번에는 충분한 냉, 난방 성능을 얻을 수 없게 되는 새로운 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 전술한 바와같은 사정에 비추어서 이루어진 것으로써, 그 목적으로 하는 바는, 전원콘센트 및 전원플러그에 있어서의 이상발열을 방지할 수 있어서, 이것으로 단락사고, 발연, 발화등을 미연에 방지하여 안전성의 향상을 도모할 수 있으면서 충분한 성능을 얻을 수 있는 우수한 공기조화기를 제공하는데 있다.
전원콘센트에 끼워 넣어서 접속되는 전원플러그를 구비하여, 이 전원플러그를 거쳐서 상용 전원전압을 이용한 공기조화기에 있어서, 전술한 전원플러그에 흐르는 전류 또는 전원플러그의 온도를 검지하는 장치와 이 검지 결과가 설정값에 도달하게 되면 압축기의 성능을 감소하는 릴리이스 제어장치와 전술한 설정값을 시간이 경과함에 따라서 변화시키는 장치로 되어있다.
고성능이 필요한 상황에서만 작동전류의 증가를 허용하고 그다지 성능이 필요하지 않은 상황에서는 작동전류의 증가를 억제한다.
[실시예]
이하 본 발명의 제 1 실시예에 대해서 도면을 참조로 하면서 설명하기로 한다.
도면에서 제 11 도와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.
제 1 도에서 "11"은 성능 가변압축기이며 이 압축기(11)에 사방밸브(12), 실외 열교환기(13), 감압장치 가령 팽창밸브(14), 실내 열교환기(15)등을 차례로 통하도록 연결하여 열펌프식 냉동사이클을 구성하고 있다.
즉, 냉방작동시는 도면에 표시한 실선 화살표의 방향으로 냉매를 홀려서 냉방사이클을 형성하고 실외 열교환기(13)를 응축기, 실내 열교환기(15)를 증발기로서 작용시킨다.
난방 작동시는 사방밸브(12)를 전환 작동함으로써 도면에 표시한 점선화살표의 방향으로 냉매를 흘려서 난방 사이클을 형성하고, 실내 열교환기(15)를 응축기, 실외 열교환기(13)를 증발기로서 작용시킨다.
그리고, 실외 열교환기(13)의 필요로 인하여 실외 팬(16)을 설치하고, 실내 열교환기(15)의 근방에 실내팬(17)을 설치하고 있다.
한편, "20"은 제어부이며, 마이크로컴퓨터 및 그 주변회로등으로 되어있으며, 전원플러그(2)를 거쳐서 이용되는 상용 교류전원 전압으로 동작하며 공기조화기 전반의 제어를 행하는 것이다.
그리고, 이 제어부(20)에 작동 조작부(21), 실내 온도센서(22), 인버어터 회로(23), 전류트랜스(24)를 접속한다.
인버어터 회로(23)는 전원플러그(2)를 거친 상용 교류전원 전압을 일단 정류하며 그것을 제어부(20)로부터의 지령에 따른 스위칭을 이용하여 소정의 주파수의 교류전압으로 변환하여 압축기 모우터(11M)에 공급하는 것이다.
전류트랜스(24)는, 전원플러그(2)에 흐르는 전류(작동전류) I를 검지하는 것이다.
다음에 전술한 바와같은 구성에서 제 2 도의 플로우차아트를 참조로 하면서 작용을 설명한다.
작동 조작부(21)에서 난방작동을 설정하는 동시에 필요한 실내온도를 설정하며 또한 작동개시조작을 한다.
그렇게 되면 제어부(20)는 사방밸브(12)를 전환작동하는 동시에 실외팬(16) 및 실내팬(17)의 작동을 ON으로 한다.
그리고, 인버어터 회로(23)를 구동하여, 압축기(11)를 시동한다.
압축기(11)가 시동하게 되면, 그 배출되는 냉매가 사방밸브(12), 실내 열교환기(15), 팽창밸브(14), 실외열교환기(13)를 통하여 흘러서 난방사이클이 형성된다.
즉, 난방 작동이 개시된다.
이 작동시 제어부(20)는 실내온도 센서(22)의 검지온도(실내온도)와 전술한 설정온도의 차이를 계산하여 그 온도차이에 대응하는 주파수(이하, 작동주파수 F라 칭함)의 교류전압을 인버어터 회로(23)에 출력시킨다.
따라서, 압축기(11)는 부하(실내온도와 설정온도의 차이)에 대응하는 적절한 성능을 발휘하게 된다.
또한, 이 작동시 제 3 도에 나타난 바와같이 부하의 변동에 따르는 난방 성능의 변화에 따라 작동전류(I)가 변화한다.
그렇게 해서, 제어부(20)는 전류 트랜스(24)로 작동전류(I)를 검지하고 있으며, 작동 개시로부터 일정시간 가령 20분간은 작동전류(I)와 설정값(I1)의 비교를 하며 20분 경과후는 작동전류(I)와 설정값(I2)의 비교를한다.
그리고, 작동전류(I)가 설정값에 도달하게 되면 릴리이스 제어를 1단계하고, 작동전류(I)가 설정값 이하로 끝나게 되면 통상작동(부하에 따른 작동주파수 제어)을 한다.
여기에서 릴리이스 제어라고 하는 것은 작동주파수(F)를 5Hz내리는 제어이며 이것은 작동전류(I)가 설정값으로부터 벗어날때까지 반복실시한다.
또한, 설정값에 대해서는 I1〉I2의 관계를 갖게하고 있으며, 가령 I1=15A, I2=14A로 되어있다.
즉, 작동개시할때와 같이 실내온도가 낮으며 고난방 성능이 요구되는 상황에 있어서는 결국 작동전류(I)가 증가되기 쉬운 상황이어서 이와같은 상황에서는 작동전류(I)를 최대로 15A까지 허용하여 충분한 난방성능을 확보해서 실내온도가 더워지기 시작하는 것을 빠르게 하는 것이다.
더구나, 작동 개시로부터의 일정한 시간을 20분간이라고 하나, 이것은 냉동 사이클의 상황등에 따라서 적당히 정해지는 것이며, 필요로 하는 난방에 충분한 성능을 확보할 수 있는 시간인 동시에 가령 작동전류(I)가 15A에 도달되어도 전원콘센트(1)나 전원플러그(2)의 이상발열을 피할 수 있는 안전한 시간이다.
그리고, 작동 개시로부터 20분 후는 작동전류(I)에 대한 설정값을 14A로 떨어뜨림으로서, 전원콘센트(1)나 전원플러그(2)의 이상발열의 위험성을 완전히 피하게 되는 것이다.
이 경우, 작동 개시로부터 20분 후는 실내온도가 상승되어 난방 성능이 그다지 요구되지 않는 상황이므로 설정값이 14A로 작아져도 냉동사이클의 안정작동을 유지할 수 있어서 실제로 사용하는데 문제는 없다.
더구나, 진술한 실시예에서는 난방 작동에 대해서만 설명하였으나, 냉방 작동에 대해서도 동일한 제어를 하도록 되어있다.
또한, 작동전류(I)에 대한 설정값을 두 단계로 변화시켰으나, 시간이 경과되는데 따라서 연속적으로 변화시키도록 해도 좋다.
또한, 작동전류(I)에 따라서 릴리이스 제어를 하도록 하였으나 전원플러그(2)의 온도에 따라서 제어를 하도록 하여도 좋다.
이 경우 전원플러그(2)의 온도에 대한 설정값을 시간의 경과에 따라서 변화시키게 된다.
또한, 전술한 실시예에서는 릴리이스 제어로서 작동주파수(F)를 5Hz내리는 제어를 하였으나, 냉매를 저압쪽으로 되돌리는 본래의 릴리이스 제어를 하도록 하여도 좋다.
즉, 제 4 도에 나타낸 바와같이 성능고정의 압축기(31)를 채택하는 동시에 그 압축기(31)의 내부로부터 흡입쪽에 결쳐서 릴리이스 사이클(32)을 설치하고, 그 릴리이스 사이클(32)에 전자 개폐밸브(33)를 설치한다.
그리고, 작동전류(I)가 설정값에 도달되었을때 전자 개폐밸브(33)를 개방해서 압축기(31)에 있어서의 압축도중의 냉매의 일부를 저압쪽으로 되돌리고, 냉매 순환량을 감소시키는 것이다.
다음에 본 발명의 제 2 실시예에 대해서 제 5 도, 제 6 도, 및 제 7 도에 의해서 설명하기로 한다.
본 제 2 실시예에서는 전류트랜스(24) 대신에 전원플러그(2)의 내부 또는 표면에 온도센서(41)를 설치하는 것 외에는 제 1 도와 같은 구성이다.
제어부(20)는, 온도센서(41)로 검지되는 플러그 온도(Tp)와 실내온도 센서(22)로 검지되는 실내온도(Ta)의 차 T(=Tp-Ta)를 계산해서 구하고, 그 온도차(T)가 설정값(Ts) 보다도 낮게되면 통상 작동(부하에 따른 작동주파수 제어)을 한다.
그리고, 플러그 온도(Tp)의 상승등으로 온도차(T)가 설정값(Ts)을 초과하게 되면 릴리이스 제어를 한단계하고, 그것으로 인한 온도차(T)의 변화(△T)를 감시한다.
이때 변화(△T)가 미소 설정값(ε)보다도 작게되면 그대로의 작동상태를 일시적으로 유지한다.
단, 변화 △T가 미소 설정값 ε보다도 크게되면 온도차(T)와 설징값(Ts)의 비교로 되돌아가서 필요에 따라서 릴리이스 제어를 한다.
이와같이 전원플러그(2)의 온도(Tp)와 실내온도(Ta)의 온도차(T)를 제어로 조절함으로써, 실내온도(Ta)에 영향을 받지않고 적절한 릴리이스 제어를 할 수 있으며 환언하게 되면 필요할때에만 릴리이스 제어를 하게되어 통상의 작동에 지장을 초래하는 일이 없다.
따라서, 전원콘센트(1) 및 전원플러그(2)의 이상발열을 피할 수 있는 것은 물론, 성능의 불필요한 저하를 초래하는 일도 없다.
또한, 제 8 도, 제 9 도 및 제 10 도에 따라서 본 발명의 제 3 실시예에 대해서 설명하기로 한다.
본 제 3 실시예에서는 전류트랜스(24) 및 온도 센서(41)의 양쪽을 구비하고 있다.
즉, 제어부(20)는, 작동전류(I)가 15A에 도달하게되면 그 작동전류(I)가 13A로 내려갈때까지 작동주파수(F)를 내리는 릴리이스 제어를 한다.
또한, 플러그 온도(Tp)가 설정값(작동점) 예를 들면 60℃에 도달하면 릴리이스 제어 가령 작동주파수(F)를 10Hz내리는 제어를 한 단계 실시하여, 그 상태를 유지한다.
그리고, 이 릴리이스 제어를 하고나서 일정시간(t)내에 플러그 온도(Tp)가 설정값(복귀점) 가령 40℃까지 내려가게 되면, 거기에서 릴리이스 제어를 해제한다.
단 일정시간(t)이 경과해도 플러그 온도(Tp)가 40℃까지 내려가지 않을 경우에는 또다시 릴리이스 제어를 한 단계 실시한다.
이렇게 해서, 플러그 온도(Tp)가 40℃로 내려갈때까지 릴리이스 제어를 반복해서 실시하나, 작동주파수(F)가 미리 정해진 최저 작동주파수(Fmin)에 도달하였을 경우에는, 그때 압축기(11)의 운전을 OFF로 한다.
이와같이, 플러그 온도(Tp)가 설정값 이상일때만 릴리이스 제어를 실시하고, 통상은 작동전류(I)를 15A까지 허용함으로써, 충분한 성능을 확보하면서 전원콘센트(1) 및 전원플러그(2)의 이상발열을 피할 수 있다.
더구나, 제 2 실시예 및 제 3 실시예에서는 릴리이스 제어로서 작동주파수(F)를 내리는 제어를 채택하였으나, 제 4 도에 나타낸 바와같이 릴리이스 사이클을 채택하여도 좋다.
그밖에, 본 발명은 전술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 요지를 변경하지 않는 범위에서 여러가지로 변형실시할 수 있다.
이상 설명한 바와같이 본 발명에 의하면, 전원플러그에 흐르는 전류 또는 전원플러그의 온도를 검지하는 장치와, 이 검지결과가 설정값에 도달하게 되면 압축기의 성능을 낮게 감소시키는 릴리이스 제어장치와, 전술한 설정값을 시간이 경과되는데 따라서 변화시키는 장치를 설치하였으므로 전원콘센트 및 전원플러그에 있어서의 이상발열을 방지할 수 있으며, 이것에 의해서 단락사고, 발연, 발화등을 미연에 방지해서 안전성의 향상을 도모할 수 있고, 더구나, 충분한 성능을 낼 수 있는 우수한 공기조화기를 제공할 수 있다.

Claims (1)

  1. 전원콘센트에 끼워 넣어서 접속되는 전원플러그를 구비하고, 이 전원플러그를 거쳐서 상용 전원전압을 이용하는 공기조화기에 있어서, 전원플러그에 흐르는 전류 또는 전원플러그의 온도를 검지하는 장치(24),(41)와 이 검지 결과가 설정값에 도달하게 되면 압축기의 성능을 감소시키는 릴리이스 제어장치와 설정값을 시간의 경과에 따라서 변화시키는 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기.
KR1019870008151A 1986-07-25 1987-07-25 공기조화기 KR900003871B1 (ko)

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