KR0168094B1 - 공기조화기의 운전제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 교류전원입력단의 순간정전을 감지하는 정전감지수단과, 상기 정류수단으로부터 출력되는 직류전압을 감지하는 제1전압감지수단과, 상기 정전감지수단에 의해 감지된 상기 교류전원입력단의 순간정전시에 압축기를 연속구동시키도록 상기 인버터수단에 전원을 인가하는 독립전원수단과, 상기 독립전원수단으로부터 출력되는 직류전압을 감지하는 제2전압감지수단과, 상기 정전감지수단으로부터 출력되는 정전감지신호를 입력받아서 상기 제1전압감지수단 및 제2전압감지수단에 의해 감지된 직류전압에 따라 상기 압축기를 최저주파수로 연속구동시키도록 상기 인버터수단에 제어신호를 출력하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법
제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 운전제어장치의 제어블록도.
제2a도 및 제2b도는 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어 동작순서를 도시한 플로우챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 정류수단 20 : 인버터수단
21 : 압축기 30 : 정전감지수단
40 : 제1전압감지수단 50 : 제어수단
60 : 독립전원수단 62 : 태양전지
63 : DC/DC 컨버터 70 : 제2전압감지수단
본 발명은 공기조화기의 운전시에 순간적으로 정전이 발생할 경우, 압축기의 구동주파수를 최저로 하면서 별도의 독립전원에 의해 상기 압축기를 연속구동시키는 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 종래에 의한 공기조화기에 있어서는, 상기 공기조화기의 운전시에 순간정전이 발생할 경우, 구동중인 압축기의 구동주파수를 영(0)으로 하여 상기 압축기를 바로 정지시킨 다음 압축기의 압력차를 줄이기 위해 약 2∼3분 정도(냉방운전시에는 약 2분정도, 난방운전시에는 약 3분정도)의 시간이 경과한 뒤에 상기 압축기를 재구동하는 방식을 사용하고 있었다.
그런데, 이와 같은 방식에 있어서는 공기조화기의 운전시에 순간적으로 정전이 발생할 때마다, 압축기를 즉시 정지시킴으로써 냉방 또는 난방시에 균일한 공기조화기를 이룰 수 없기 때문에 사용자에게 쾌적한 실내환경을 제공할 수 없을뿐만 아니라, 상기 압축기의 불필요한 온/오프 동작으로 인해 공기조화기에서의 소비전력이 증가한다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 정전감지수단과 독립전원수단을 이용하여 공기조화기의 순간정전시에 압축기의 구동주파수를 최저로 함과 동시에 상기 압축기를 연속구동시킴으로써 공기조화기의 냉방 또는 난방시에 균일한 공기조화기가 가능하여 사용자에게 쾌적한 실내환경을 제공할 수 있을뿐만 아니라, 상기 압축기의 불필요한 온/오프 동작을 제거하여 상기 공기조화기에서의 소비전력을 감소함으로써 절전의 효과를 기대할 수 있는 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어장치는 교류전원입력단의 상용교류전원을 직류전압으로 전파정류하는 정류수단과, 상기 정류수단으로부터의 직류전압을 받아서 압축기의 구동주파수를 변환하는 인버터수단으로 이루어진 공기조화기에 있어서, 상기 교류전원입력단의 순간정전을 감지하는 정전감지수단과, 상기 정류수단으로부터 출력되는 직류전압을 감지하는 제1전압감지수단과, 상기 정전감지수단에 의해 감지된 상기 교류전원입력단의 순간정전시에 압축기를 연속구동시키도록 상기 인버터수단에 전원을 인가하는 독립전원수단과, 상기 독립전원수단으로부터 출력되는 직류전압을 감지하는 제2전압감지수단과, 상기 정전감지수단으로부터 출력되는 정전감지신호를 입력받아서 상기 제1전압감지수단 및 제2전압감지수단에 의해 감지된 직류전압에 따라 상기 압축기를 최저주파수로 연속구동시키도록 상기 인버터수단에 제어신호를 출력하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명이 의한 공기조화기의 운전제어방법은 교류전원입력단의 정전시에 정류수단으로부터의 직류전압(V1)이 압축기를 최저주파수로 구동시킬 수 있는 일정전압(Vs1)이상인가를 판별하는 제1전압판별단계와, 상기 제1전압판별단계에서의 직류전압(V1)이 일정전압(Vs1)보다 작으면 독립전원수단으로부터의 직류전압(V2)이 일정전압(Vs1) 이상인가를 판별하는 제2전압판별단계와, 상기 제2전압판별단계에서의 직류전압(V2)이 일정전압(Vs1)이상이면 압축기를 최저주파수로 구동하면서 그 구동시간을 카운터하는 최저구동단계와, 상기 최저구동단계에서의 구동시간이 압축기를 안정되게 구동시킬 수 있는 소정시간(t1)을 경과하면 상기 압축기를 정상주파수로 변환시켜 공기조화기의 공조운전을 수행하는 운전단계로 이루어진것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도에 있어서, 정류수단(10)은 교류전원입력단(1)으로부터의 상용교류전원을 공기조화기의 동작에 필요한 직류전압으로 전파정류하고, 인버터수단(20)은 상기 정류수단(10)으로부터의 직류전압을 3상 교류전원으로 역변환하여 후술하는 제어수단의 제어신호에 따라 압축기(21)의 구동주파수를 변환시킨다.
그리고, 정전감지수단(30)은 상기 교류전원입력단(1)으로부터의 상용교류전원이 순간적으로 정전되는 것을 감지하고, 제1전압감지수단(40)은 상기 정류수단(10)으로부터의 직류전압(V1)을 감지하여 후술하는 제어수단을 출력한다.
또한, 제어수단(50)은 상기 정전감지수단(30)으로부터의 정전감지신호를 입력받음과 동시에 상기 제1전압감지수단(40)으로부터의 직류전압을 받아서 상기 공기조화기의 전체적인 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 마이크로프로세서로써, 이 제어수단(50)에는 상기 압축기(21)를 최저의 구동주파수로 구동하는 시간을 카운터하는 최저구동타이머(T1)와, 상기 압축기(21)의 구동주파수를 0으로 하여 압축기(21)를 오프시키는 시간을 카운터하는 정지타이머(T2)가 내장되어 있다.
그리고, 독립전원수단(60)은 상기 정전감지수단(30)에 의해 감지된 교류전원입력단(1)의 정전시에 압축기(21)를 오프시키지 않고 최저의 구동주파수로 상기 압축기(21)를 연속구동시키도록 상기 인버터수단(20)에 전원을 인가하는 것으로써, 이 독립전원수단(60)은 상기 정전감지수단(30)에 의해 감지된 교류전원입력단(1)의 정전시에 온되는 스위치부(SW1)와, 상기 스위치부(SW1)의 온시에 압축기(21)를 연속구동시키도록 전원을 인가하는 태양전지(62)와, 상기 태양전지(62)로부터의 직류전압을 공기조화기의 동작에 필요한 전압으로 승압하여 인버터수단(20)에 출력하는 DC/DC컨버터(63)로 구성되어 있다.
또한 도면에 있어서, 제2전압감지수단(70)은 상기 독립전원수단(60)의 DC/DC컨버터(62)에서 변환된 직류전압(V2)을 감지하여 제어수단(50)에 출력한다.
이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법의 작용효과를 설명한다.
제2a도 및 제2b도는 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어 동작순서를 도시한 플로우챠트로써, 제2a도 및 제2b도에서 S는 스텝(step)을 표시한다.
먼저, 스텝S1에서 도시되지 않은 운전선택수단에 의해 사용자가 원하는 운전기능의 키이신호를 선택하여 제어수단(50)에 출력하면, 정류수단(10)에서는 교류전원입력단(1)으로부터의 상용교류전원을 받아서 공기조화기의 동작에 필요한 직류전압으로 전파정류한다.
이어서, 스텝S2에서는 상기 제어수단(50)에 의해 공기조화기를 그 선택된 운전제어기능에 맞게 초기화시키면서 운전동작을 시작하고, 스텝S3에서는 정전감지수단(30)에 의해 상기 교류전원입력단(1)으로부터의 상용교류전원이 순간적으로 정전되었는지를 판별한다.
상기 스텝S3에서의 판별결과, 상기 교류전원입력단(1)으로부터의 상용교류전원이 정전인 경우(Yes일 경우)에는 압축기(21)를 최저의 구동주파수로 연속구동시켜야 하므로 스텝S4에서는 제1전압감지수단(40)에 의해 상기 정류수단(10)으로부터의 직류전압(V1)을 감지하여 제어수단(50)에 출력한다.
이에 따라, 스텝S5에서는 상기 제1전압감지수단(40)으로부터의 직류전압(V1)이 제어수단(50)에 미리 설정되어 있는 일정전압(Vs1: 압축기(21)를 최저의 구동주파수로 구동시킬 수 있는 최소전압)보다 작은가를 판별한다.
상기 스텝S5에서의 판별결과, 상기 제어수단(50)에서 판별된 직류전압(V1)이 일정전압(Vs1)보다 작은 경우(Yes일 경우)에는 상기 압축기(21)를 최저의 구동주파수로 연속구동시킬 수 없으므로 스텝S6에서는 상기 제어수단(50)에 내장되어 있는 최저구동타이머(T1 : 압축기(21)를 최저의 구동주파수로 구동하는 시간)와 정지타이머(T2 : 압축기(21)의 구동주파수를 0으로 하여 압축기(21)를 오프시키는 시간)를 0으로 클리어한다.
이어서, 스텝S7에서는 제2전압감지수단(70)에 의해 독립전원수단(60)으로부터의 직류전압(V2)을 감지하여 제어수단(50)에 출력한다.
이에 따라, 스텝S8에서는 상기 제2전압감지수단(70)으로부터의 직류전압(V2)이 제어수단(50)에 미리 설정되어 있는 일정전압(Vs1: 압축기(21)를 최저의 구동주파수로 구동할 수 있는 최소전압)보다 작은가를 판별한다.
상기 스텝S8에서의 판별결과, 상기 제어수단(50)에서 판별된 직류전압(V2)이 일정전압(Vs1)보다 작지 않은 경우(No일 경우)에는 상기 압축기(21)를 최저의 구동주파수로 연속구동시킬 수 있으므로 스텝S9에서는 압축기(21)를 연속구동시킬 수 있도록 상기 독립전원수단(60)의 스위치부(SW1)를 온(ON)하여 태양전지(62)의 직류전압(V2)이 인버터수단(20)에 인가되도록 한다.
이때, 상기 인버터수단(20)에서는 제어수단(50)으로부터의 제어신호를 입력받아 압축기(21)의 구동주파수(F)를 최저주파수(Fmin)로 변환하여 상기 압축기(21)를 구동시키고, 상기 제어수단(50)에 내장되어 있는 최저구동타이머(T1)는 상기 압축기(21)가 최저의 구동주파수(Fmin)로 구동하는 시간을 카운터하기 위해 1씩 증가하기 시작한다.
이어서, 스텝S10에서는 상기 최저구동타이머(T1)의 값이 제어수단(50)에 미리 설정되어 있는 소정시간(t1: 압축기(21)의 압력차를 줄이기 위해서 상기 압축기(21)를 정상주파수로 구동시키기 전에 최저주파수로 구동시키기 위한 지연시간)보다 작은가를 판별한다.
상기 스텝S10에서의 판별결과, 상기 제어수단(50)에서 판별된 최저구동타이머(T1)가 소정시간(t1)보다 작지 않은 경우(No일 경우)에는 상기 압축기(21)를 정상구동시킬 수 있으므로 스텝S11에서는 상기 제어수단(50)의 제어에 의해 인버터수단(20)에서 압축기(21)의 구동주파수(F)를 정상주파수(Fset)로 변환시킨다.
이에 따라, 스텝S12에서는 상기 스텝S11에서 변환된 정상주파수(Fset)에 따라 압축기(21)를 구동하여 사용자가 원하는 냉방, 난방 그리고 청정등의 공조운전을 수행한다.
한편, 상기 스텝S5에서의 판별결과, 상기 제어수단(50)에서 판별된 직류전압(V1)이 일정전압(Vs1)보다 작지 않은 경우(No일 경우)에는 상기 압축기(21)를 최저의 구동주파수로 연속구동시킬 수 있으므로 스텝S13에서는 상기 제어수단(50)의 제어에 의해 인버터수단(20)에서 압축기(21)의 구동주파수(F)를 최저주파수(Fmin)로 변환시킨다음, 스텝S12으로 나아가서 스텝S12이하의 동작을 반복수행한다.
그리고, 상기 스텝S8에서의 판별결과, 상기 제어수단(50)에서 판별된 직류전압(V2)이 일정전압(Vs1)보다 작은 경우(Yes일 경우)에는 상기 압축기(21)를 최저의 구동주파수로 연속구동시킬 수 없으므로 스텝S14에서는 압축기(21)를 오프시키도록 상기 독립전원수단(60)의 스위치부(SW1)를 오프(OFF)하여 태양전지(62)의 직류전압(V2)이 인버터수단(20)에 인가되지 않게 된다.
따라서, 상기 인버터수단(20)에서는 제어수단(50)으로부터의 제어신호를 입력받아 압축기(21)의 구동주파수(F)를 0으로 변환하여 상기 압축기(21)를 오프시키고, 상기 제어수단(50)에 내장되어 있는 정지타이머(T2)는 상기 압축기(21)를 오프시키는 시간을 카운터하기 위해 1씩 증가하기 시작한다.
이어서, 스텝S15에서는 상기 정지타이머(T2)의 값이 제어수단(50)에 미리 설정되어 있는 소정시간(t2: 압축기(21)의 압력차를 줄이기 위해 정상주파수로 구동시키기 전에 압축기(21)를 오프시키기 위한 최대지연시간)보다 작은가를 판별한다.
상기 스텝S15에서의 판별결과, 상기 제어수단(50)에서 판별된 정지타이머(T2)가 소정시간(t2)보다 작지 않은 경우(No일 경우)에는 압축기(21)를 다시 구동시킬 수 있으므로 상기 스텝S1으로 복귀하여 스텝S1이하의 동작을 반복수행한다.
한편, 상기 스텝S10에서의 판별결과, 상기 제어수단(50)에서 판별된 최저구동타이머(T1)가 소정시간(t1)보다 작은 경우(Yes일 경우)에는 스텝S16으로 나아가서 상기 제1전압감지수단(40)에 의해 감지된 직류전압(V1)이 상기 제어수단(50)에 미리 설정되어 있는 일정전압(Vs2: 교류전원입력단(1)으로부터의 입력전압이 최소일 경우에 압축기(21)의 최대주파수 운전이 가능한 직류전압)보다 작은가를 판별한다.
스텝S16에서의 판별결과, 상기 제어수단(50)에서 판별된 직류전압(V1)이 일정전압(Vs2)보다 작지 않은 경우(No일 경우)에는 상기 압축기(21)를 정상구동시킬 수 있으므로 상기 스텝S11로 나아가서 스텝S11 이하의 동작을 반복수행한다.
상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 운전제어장치 및 그 방법에 의하면, 정전감지수단과 독립전원수단을 이용하여 공기조화기의 순간정전시에 압축기의 구동주파수를 최저로 함과 동시에 상기 압축기를 연속구동시킴으로써 공기조화기의 냉방 또는 난방시에 균일한 공기조화가 가능하여 사용자에게 쾌적한 실내환경을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 압축기의 불필요한 온/오프동작을 제거하여 상기 공기조화기에서의 소비전력을 감소함으로써 절전의 효과를 기대할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 교류전원입력단의 상용교류전원을 직류전압으로 전파정류하는 정류수단과, 상기 정류수단으로부터의 직류전압을 받아서 압축기의 구동주파수를 변환하는 인버터수단으로 이루어진 공기조화기에 있어서, 상기 교류전원입력단의 순간정전을 감지하는 정전감지수단과, 상기 정류수단으로부터 출력되는 직류전압을 감지하는 제1전압감지수단과, 상기 정전감지수단에 의해 감지된 상기 교류전원입력단의 순간정전시에 압축기를 연속구동시키도록 상기 인버터수단에 전원을 인가하는 독립전원수단과, 상기 독립전원수단으로부터 출력되는 직류전압을 감지하는 제2전압감지수단과, 상기 정전감지수단으로부터 출력되는 정전감지신호를 입력받아서 상기 제1전압감지수단 및 제2전압감지수단에 의해 감지된 직류전압에 따라 상기 압축기를 최저주파수로 연속구동시키도록 상기 인버터수단에 제어신호를 출력하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 독립전원수단은 상기 정전감지수단에 의해 감지된 교류전원입력단의 정전시에 온되는 스위치부와, 상기 스위치부의 온시에 압축기를 최저주파수로 연속구동시키도록 전원을 인가하는 태양전지와, 상기 태양전지로부터의 직류전압을 공기조화기의 동작에 필요한 직류전압으로 승압하여 인버터수단에 출력하는 DC/DC컨버터로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어장치.
  3. 교류전원입력단의 정전시에 정류수단으로부터의 직류전압(V1)이 압축기를 최저주파수로 구동시킬 수 있는 일정전압(Vs1)이상인가를 판별하는 제1전압판별단계와, 상기 제1전압판별단계에서의 직류전압(V1)이 일정전압(Vs1)보다 작으면 독립전원수단으로부터의 직류전압(V2)이 일정전압(Vs1) 이상인가를 판별하는 제2전압판별단계와, 상기 제2전압판별단계에서의 직류전압(V2)이 일정전압(Vs1)이상이면 압축기를 최저주파수로 구동하면서 그 구동시간을 카운터하는 최저구동단계와, 상기 최저구동단계에서의 구동시간이 압축기를 안정되게 구동시킬 수 있는 소정시간(t1)을 경과하면 상기 압축기를 정상주파수로 변환시켜 공기조화기의 공조운전을 수행하는 운전단계로 이루어진것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1전압판별단계에서 판별된 직류전압이 일정전압(Vs1)보다 작지 않은 경우에는 제어수단의 제어에 의해 인버터수단에서 압축기의 구동주파수(F)를 최저주파수(Fmin)로 변환시켜 상기 압축기를 연속구동시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제2전압판별단계에서 판별된 직류전압이 일정전압(Vs1)보다 작은 경우에는 독립전원수단의 스위치부(SW1)를 오프하여 압축기를 오프시키면서 그 오프시간을 카운터하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 최저구동단계에서의 구동시간이 소정시간(t1)보다 작은 경우에는 정류수단의 직류전압이 압축기를 최대주파수로 구동시킬 수 있는 일정전압(Vs2)이상이면 상기 압축기를 정상구동시켜 공기조화기의 공조운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 운전제어방법.
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