KR101677609B1 - Air conditioner and controlling method of the same - Google Patents
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Abstract
공기 조화기 및 그의 제어 방법이 개시된다. 본 발명은 실내기에 입력되는 사용자 등의 명령에 따라 실외기 내에 구비된 전원 차단 유닛을 통해 실외기로의 전력을 공급하거나 차단하도록 함으로써 실외기가 용이하게 대기운전 또는 일반운전을 수행할 수 있고, 대기운전 상태에서 다른 전원은 차단하고, 실외기와 실내기간의 통신에 필요한 전력만을 사용하며, 특히 대기운전 상태에서 실외기와 실내기 간의 통신에 필요한 전원을 비절연 강압형 컨버터를 사용하여 공급함으로써 대기운전 시의 소비전력을 절감할 수 있다.An air conditioner and a control method thereof are disclosed. According to an embodiment of the present invention, an outdoor unit can easily perform a standby operation or a normal operation by supplying or shutting off power to an outdoor unit through a power cutoff unit provided in an outdoor unit according to a command of a user or the like input to the indoor unit, The power supply required for communication between the outdoor unit and the indoor unit is supplied by using the non-insulation step-down converter in the standby state, Can be saved.
공기 조화기, 대기전력, 비절연 강압형 컨버터 Air conditioner, standby power, non-isolated step-down converter
Description
본 발명은 공기 조화기 및 그의 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 대기운전을 수행하고, 대기운전 시에 소비전력을 절약할 수 있는 공기 조화기 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 공기 조화기는 고온고압으로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에서 이송된 고온고압의 냉매가스를 주변의 공기와 열교환하여 저온 고압의 액체 냉매상태로 변화시키는 응축기와, 상기 응축기에서 액체 상태로 변화되어 이송된 냉매를 저온 저압의 액체 및 기체 상태로 감압하는 팽창밸브 또는 모세관에서 이송된 저온 저압의 냉매를 통과시키면서 증발되어 주변의 열을 빼앗아 외부온도를 낮은 온도로 유지하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 공기를 실내로 토출시키는 송풍용팬과, 상기 증발기에서 기화된 냉매가스로부터 액체 상태의 냉매를 여과하여 다시 압축기로 유입되도록 하는 어큐뮬레이터(Accumulator)를 포함하여 구성된다.In general, the air conditioner includes a compressor for compressing the refrigerant at a high temperature and a high pressure, a condenser for converting a high-temperature and high-pressure refrigerant gas transferred from the compressor into a liquid refrigerant at low temperature and high pressure by exchanging heat with ambient air, An evaporator for evaporating the transferred refrigerant while passing a low-temperature and low-pressure refrigerant conveyed through an expansion valve or capillary for reducing the pressure of the refrigerant to a low-temperature low-pressure liquid and a gaseous state, thereby depriving the surrounding heat to maintain the external temperature at a low temperature; And an accumulator for filtering the refrigerant in a liquid state from the refrigerant vaporized in the evaporator and allowing the refrigerant to flow into the compressor again.
공기 조화기는 실내기, 실외기, 제어장치, 및 연결관 등 구성의 종류와 개수에 따라 구분되는데, 하나의 실내기와 실외기로 구성된 RAC(Room Air Conditioner), 하나의 실외기와 하나 또는 둘 이상의 실내기로 구성되는 PAC(Package Air Conditioner), 하나의 실외기와 하나 이상의 실내기와 덕트(duct)로 구성된 유니터리 공기 조화기(Unitary Air Conditioner), 하나 이상의 실외기와 하나 이상의 실내기와 중앙 제어 장치로 구성된 멀티 공기 조화기(Multi Air Conditioner) 등이 그것이다.The air conditioner is classified according to the type and number of the indoor unit, the outdoor unit, the control unit, and the connection unit. The air conditioner is composed of one indoor unit and outdoor unit RAC (Room Air Conditioner), one outdoor unit and one or two indoor units A unit air conditioner consisting of a PAC (Package Air Conditioner), an outdoor unit, at least one indoor unit and a duct, a multi air conditioner comprising at least one outdoor unit, at least one indoor unit and a central control unit Multi Air Conditioner).
일반적으로 압축기, 응축기가 실외기 내에 구성되고 증발기, 송풍팬, 및 제어부는 실내기 내에 구비된다. 공기 조화기의 제어는 일반적으로 실내기를 통해 이루어지고, 실외기는 연결된 실내기의 상태정보를 모니터링하여 연결된 실내기로 냉매가 분배 및 순환되도록 제어한다. 이러한 공기 조화기는 냉매를 순환하여 공기조화를 수행하는 특성상 사용 전력량이 타가전기기에 비해 상당하고 따라서 이로 인한 관리비용이 상당하다.Generally, a compressor and a condenser are configured in an outdoor unit, and an evaporator, a blowing fan, and a control unit are provided in an indoor unit. The control of the air conditioner is generally performed through the indoor unit, and the outdoor unit monitors the status information of the connected indoor units and controls the refrigerant to be distributed and circulated to the connected indoor units. Such an air conditioner circulates a refrigerant and performs air conditioning, so that the amount of electric power used is considerably larger than that of other home appliances.
한편, 최근 지구 온난화 대책의 일환으로서 각종 가전기기에 대한 에너지 절약에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 에너지 절약과 관련하여 공기 조화기를 비롯한 각종 가전기기는 대기 중의 소비전력을 절약하는 절전기술의 개발이 요구되고 있다. 일반적으로 공기 조화기는 대기운전과 일반운전으로 구분할 수 있는데, 사용자 등의 명령에 따라 공기 조화를 수행하는 일반운전뿐만 아니라 대기운전 상태에서도 사용자 등의 명령 등을 수신할 수 있도록 항상 전력이 공급된 상태를 유지하여야 한다. 상기 대기운전 상태에서의 소비전력을 간략히 대기전력이라 한다. 상기 대기전력을 완전히 없애기 위해서는 사용자 등이 전원플러그를 콘센트로부터 완전히 분리하여야 하는 불편함이 있다.Recently, as a part of measures against global warming, interest in energy saving for various home appliances is increasing. Regarding such energy saving, it is required to develop a power saving technique that saves power consumption in the air in various home appliances including an air conditioner. In general, the air conditioner can be divided into a standby operation and a normal operation. In addition to the normal operation in which air conditioning is performed according to a user's command, the air conditioner is always supplied with electric power . The power consumption in the standby operation state is briefly referred to as standby power. There is an inconvenience that a user or the like must completely disconnect the power plug from the outlet in order to completely eliminate the standby power.
특히, 큰 용량의 공기 조화기를 사용하거나 복수의 실내기를 사용하는 실외기 전원인가 방식의 공기 조화기는 실내기에 입력되는 사용자 등의 명령에 따라 실외기로의 전원이 차단되면, 실내기에 입력되는 사용자 등의 명령에 따라 실외기에 다시 전원을 공급하여 일반운전 상태로 복귀하는 데에 어려움이 있다. 또한, 종래 기술에 따른 실외기 전원 인가 방식의 공기 조화기에 있어서, 실외기의 전원이 차단된 대기운전 상태에서 실내기에 입력되는 사용자 등의 명령을 수신하기 위해서는 일반운전 상태에서와 같은 전력을 소비하는 문제점이 있다.Particularly, when the power to the outdoor unit is cut off by a command of a user or the like inputted to the indoor unit using the large capacity air conditioner or using the plurality of indoor units, the air conditioner of the outdoor unit power- It is difficult to return to the normal operation state by supplying power again to the outdoor unit. In addition, in the conventional air conditioner of an outdoor unit power supply type, in order to receive a command of a user or the like input to the indoor unit in a standby operation state in which the power of the outdoor unit is shut off, have.
또한, 종래 기술에 따른 공기 조화기는 사용자 등의 명령을 수신하기 위한 실외기의 통신 수단에 전원을 공급하기 위해서 절연형의 고주파 변압기를 포함하는 전원 회로를 사용함으로써 큰 대기전력이 필요한 문제점이 있다.Also, the conventional air conditioner uses a power supply circuit including an insulated high-frequency transformer to supply power to communication means of an outdoor unit for receiving a command from a user or the like, thereby requiring a large standby power.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실외기 내에 전원차단유닛을 구비하여 상기 실외기에 전력을 공급하거나 차단하도록 함으로써 대기운전을 수행할 수 있는 공기 조화기 및 그의 제어 방법을 제공함에 일 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an air conditioner and a control method thereof that can perform a standby operation by providing a power cutoff unit in an outdoor unit to supply or interrupt power to the outdoor unit .
본 발명은 대기운전 상태에서 실외기와 실내기 간의 통신에 필요한 전원을 비절연 강압형 컨버터를 사용하여 공급함으로써 대기전력을 절감할 수 있는 공기 조화기 및 그의 제어 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an air conditioner and a control method thereof that can reduce standby power by supplying power required for communication between an outdoor unit and an indoor unit in a standby operation state using a non-insulation step-down converter.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 조화기는, 운전명령을 근거로 일반운전 또는 대기운전을 수행하는 실외기와 상기 운전명령을 입력받아 상기 실외기에 전송하고, 공기 조화를 수행하는 하나 이상의 실내기를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 실외기는, 외부 전원의 입력전압을 상기 실외기의 구동전압으로 변환하여 출력하는 실외기 전원 유닛과, 상기 외부 전원과 상기 실외기 전원 유닛의 사이에 구비되고, 상기 실외기에 전원을 인가하거나, 또는 상기 실외기에 입력되는 전원을 차단하는 전원 차단 유닛과, 상기 운전명령을 근거로 제어 신호를 생성하여 상기 실외기를 운전하고, 상기 전원 차단 유닛을 구동하는 실외기 제어 유닛과, 상기 운전명령을 수신하여 상기 실외기 제어 유닛에 전달하는 실외기 통신 유닛과, 상기 외부 전원의 입력전압을 상기 실외기 통신 유닛의 구동전압으로 변환하여 출력하는 실외기 통신 전원 유닛을 포함하여 구성된다. 상기 실외기 제어 유 닛은, 상기 운전명령이 운전 정지 명령이거나, 또는 전원 차단 명령이면, 상기 전원 차단 유닛을 턴오프하여 상기 실외기가 대기운전 상태로 진입하도록 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air conditioner comprising: an outdoor unit that performs a normal operation or a standby operation based on an operation command; and an indoor unit that receives the operation command and transmits the operation command to the outdoor unit, . The outdoor unit includes an outdoor unit power unit for converting an input voltage of an external power source into a driving voltage for the outdoor unit and outputting the driving voltage, and a control unit provided between the external power source and the outdoor unit power unit, An outdoor unit control unit for generating a control signal based on the operation command to operate the outdoor unit and driving the power cutoff unit; And an outdoor unit communication power source unit for converting an input voltage of the external power source into a driving voltage of the outdoor unit communication unit and outputting the driving voltage to the outdoor unit communication unit. If the operation command is an operation stop command or a power shutdown command, the outdoor unit control unit turns off the power shutoff unit so that the outdoor unit enters the standby operation state.
본 발명에 따른 공기 조화기에 있어서, 상기 실외기 통신 전원 유닛은, 상기 외부 전원과 연결되고, 상기 외부 전원의 교류 전압을 정류하여 직류 전압으로 변환하는 변환 유닛과, 상기 변환 유닛과 연결되고, 상기 직류 전압을 평활화하는 평활 유닛과, 상기 평활 유닛과 연결되고, 상기 평활화된 직류 전압을 강압하여 상기 실외기 통신 유닛의 구동 전압으로 변환하는 비절연 강압형 컨버터를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 비절연 강압형 컨버터는, 상기 평활화된 직류 전압을 공급하거나 차단하여 펄스 전압을 공급하는 스위칭부와, 상기 펄스 전압을 평활화하여 상기 실외기 통신 유닛의 구동 전압을 출력하는 필터부와, 상기 필터부와 회로를 형성하는 환류다이오드와, 일정 주기에 따라 상기 스위칭부를 개폐하는 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.In the air conditioner according to the present invention, the outdoor unit communication power source unit may include a conversion unit connected to the external power source, for rectifying an AC voltage of the external power source to convert the AC voltage into a DC voltage, And a non-insulation step-down converter connected to the smoothing unit for reducing the smoothed direct-current voltage and converting the smoothed direct-current voltage into a drive voltage of the outdoor unit communication unit. Wherein the non-insulation step-down converter includes a switching unit for supplying or cutting off the smoothed DC voltage to supply a pulse voltage, a filter unit for smoothing the pulse voltage and outputting a driving voltage of the outdoor unit communication unit, A reflux diode forming a filter unit and a circuit, and a driving unit for opening and closing the switching unit according to a predetermined period.
본 발명에 따른 공기 조화기에 있어서, 상기 실내기는, 상기 외부 전원의 입력전압을 상기 실내기의 구동전압으로 변환하여 출력하는 실내기 전원 유닛과, 상기 운전명령에 따라 실내기를 운전하는 실내기 제어 유닛과, 상기 실외기에 상기 운전명령을 전송하는 실내기 통신 유닛과, 상기 외부 전원의 입력전압을 상기 실내기 통신 유닛의 구동전압으로 변환하여 출력하는 실내기 통신 전원 유닛을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 실내기는, 사용자로부터 상기 운전명령을 입력받는 입력 유닛을 더 포함하여 구성된다. 상기 공기 조화기가 유무선 통신 방식을 통해 상기 운전명령을 출력하는 원격 제어기를 더 포함하는 경우, 상기 실내기는 상기 원격 제어기로부터 상기 운전명령을 수신하는 원격 제어 수신 유닛을 더 포함할 수 있다.The indoor unit further includes an indoor unit power supply unit for converting the input voltage of the external power supply into a driving voltage of the indoor unit and outputting the driving voltage, an indoor unit control unit for operating the indoor unit according to the driving instruction, And an indoor unit communication power source unit for converting the input voltage of the external power source into a driving voltage of the indoor unit communication unit and outputting the driving voltage. The indoor unit further includes an input unit for receiving the operation command from a user. The indoor unit may further include a remote control receiving unit for receiving the operation command from the remote controller when the air conditioner further includes a remote controller for outputting the operation command through a wire / wireless communication method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 조화기의 제어 방법은, 실외기가 전원 차단 유닛을 통해 외부 전원으로부터 실외기 제어 전원을 인가받는 제1 단계와, 실외기가 외부 전원으로부터 실외기 통신 전원을 인가받는 제2 단계와, 실내기가 외부 전원으로부터 실내기 제어 전원 및 실내기 통신 전원을 인가받는 제3 단계와, 실내기가 운전명령을 입력받는 제4 단계와, 실내기가 상기 운전명령을 실외기에 전송하는 제5 단계와, 실외기가 상기 운전명령에 따라 대기운전 또는 일반운전을 수행하는 제6 단계를 포함하여 구성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an air conditioner, including: a first step of receiving outdoor control power from an external power source through an electric power cutoff unit of an outdoor unit; A fourth step in which the indoor unit receives the operation command from the external power source, the fourth step in which the indoor unit receives the operation command from the external power source, the fifth step in which the indoor unit transmits the operation command to the outdoor unit And a sixth step in which the outdoor unit performs the standby operation or the normal operation according to the operation command.
본 발명에 따른 공기 조화기의 제어 방법에 있어서, 상기 실외기가 외부 전원으로부터 실외기 통신 전원을 인가받는 제2 단계는, 외부 전원의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류과정과, 상기 직류 전압을 평활화하는 평활과정과, 일정 주기에 따라 스위칭하여 상기 직류 전압을 강압하는 강압과정과, 상기 강압된 직류 전압을 평활화하여 일정전압을 출력하는 출력과정을 포함하여 구성된다.In the control method of an air conditioner according to the present invention, the second step in which the outdoor unit receives external power from the external power supply includes a rectifying step of converting the AC voltage of the external power supply to a DC voltage, A smoothing process for smoothing the DC voltage and a step for reducing the DC voltage by switching according to a predetermined period, and an outputting process for smoothing the smoothed DC voltage to output a constant voltage.
본 발명에 따른 공기 조화기의 제어 방법에 있어서, 상기 실외기가 상기 운전명령에 따라 대기운전 또는 일반운전을 수행하는 제6 단계는, 상기 운전명령이 일반 운전 명령이거나, 또는 설정 변경 명령이면, 상기 전원 차단 유닛을 턴온하여 상기 운전명령에 따라 공기 조화를 수행한다. 또한, 상기 제6 단계는, 상기 운전명령이 운전 정지 명령이거나, 또는 전원 차단 명령이면, 상기 전원 차단 유닛을 턴오프하여 실외기가 대기운전 상태로 진입하도록 한다.In the control method of an air conditioner according to the present invention, the sixth step of the outdoor unit performing the standby operation or the normal operation according to the operation command may include: if the operation command is a general operation command or a setting change command, The power shutoff unit is turned on to perform air conditioning according to the operation command. In the sixth step, if the operation command is an operation stop command or a power shutdown command, the power shutoff unit is turned off so that the outdoor unit enters the standby operation state.
본 발명에 따른 공기 조화기의 제어 방법에 있어서, 상기 실외기가 상기 운전명령에 따라 대기운전 또는 일반운전을 수행하는 제6 단계는, 상기 운전명령이 운전 정지 명령이면, 상기 실외기가 운전을 정지하는 과정과, 미리 설정된 일정시간의 경과 여부를 판단하는 과정과, 상기 일정시간이 경과되면, 상기 실외기의 전원을 차단하는 과정을 포함하여 구성될 수 있다.In the control method of an air conditioner according to the present invention, the sixth step in which the outdoor unit performs the standby operation or the normal operation according to the operation command includes: if the operation command is an operation stop command, Determining whether a predetermined period of time has elapsed; and shutting off the power of the outdoor unit when the predetermined time has elapsed.
본 발명에 따른 공기 조화기 및 그의 제어 방법은, 실외기 내에 전원 차단 유닛을 구비하여 상기 실외기에 전력을 공급하거나 차단하도록 함으로써 대기운전을 수행할 수 있다.The air conditioner and the control method thereof according to the present invention may include an electric power cutoff unit in the outdoor unit to supply or interrupt power to the outdoor unit, thereby performing standby operation.
본 발명에 따른 공기 조화기 및 그의 제어 방법은, 실내기에 입력되는 사용자 등의 명령에 따라 실외기로의 전력을 공급하거나 차단하도록 함으로써 실외기가 용이하게 대기운전 상태로 진입하거나 일반운전 상태로 복귀할 수 있다.The air conditioner and the control method thereof according to the present invention enable the outdoor unit to easily enter into the standby operation state or to return to the normal operation state by supplying or interrupting electric power to the outdoor unit in response to a command from the user etc. inputted to the indoor unit have.
본 발명에 따른 공기 조화기 및 그의 제어 방법은, 대기운전 상태에서 다른 전원은 차단하고, 실외기와 실내기간의 통신에 필요한 전력만을 사용하도록 함으로써 대기운전 시의 소비전력을 절감할 수 있다.The air conditioner and the control method thereof according to the present invention can reduce power consumption during standby operation by blocking other power sources in the standby operation state and using only the electric power necessary for communication between the outdoor unit and the indoor unit.
본 발명에 따른 공기 조화기 및 그의 제어 방법은, 대기운전 상태에서 실외기와 실내기 간의 통신에 필요한 전원을 비절연 강압형 컨버터를 사용하여 공급함으로써 대기운전 시의 소비전력을 절감할 수 있다.The air conditioner and the control method thereof according to the present invention can reduce power consumption during standby operation by supplying power required for communication between the outdoor unit and the indoor unit in the standby operation state using the non-insulation step-down converter.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공기 조화기 및 그의 제어 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, an air conditioner and a control method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공기 조화기는, 운전명령을 근거로 일반운전 또는 대기운전을 수행하는 실외기(100)와 상기 운전명령을 입력받아 상기 실외기(100)에 전송하고, 공기 조화를 수행하는 하나 이상의 실내기(200)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, an air conditioner according to the present invention includes an
상기 실외기(100)는, 상기 외부 전원(300)의 입력전압을 상기 실외기의 구동전압으로 변환하여 출력하는 실외기 전원 유닛(110)과, 상기 외부 전원(300)과 상기 실외기 전원 유닛(110)의 사이에 구비되고, 상기 실외기에 전원을 인가하거나, 또는 상기 실외기에 입력되는 전원을 차단하는 전원 차단 유닛(150)과, 상기 운전명령을 근거로 제어 신호를 생성하여 상기 실외기를 운전하고, 상기 전원 차단 유닛(150)을 구동하는 실외기 제어 유닛(120)과, 상기 운전명령을 수신하여 상기 실외기 제어 유닛(120)에 전달하는 실외기 통신 유닛(130)과, 상기 외부 전원(300)의 입력전압을 상기 실외기 통신 유닛(130)의 구동전압으로 변환하여 출력하는 실외기 통신 전원 유닛(140)을 포함하여 구성된다. 상기 실외기 제어 유닛(120)은, 상기 운전명령이 운전 정지 명령이거나, 또는 전원 차단 명령이면, 상기 전원 차단 유닛(150)을 턴오프하여 상기 실외기가 대기운전 상태로 진입하도록 한다.The
상기 실외기 전원 유닛(110)은 상용 교류 전원을 입력받아 상기 실외기(100)를 구성하는 회로, 유닛 등을 구동하는 직류 전압을 출력한다. 상기 실외기 전원 유닛(110)으로는 일반적으로 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS)를 사용한다. 상기 스위치 모드 파워 서플라이는 외부 전원(300)의 교류 전압을 정류 및 평활화하여 직류 전압으로 변환하고, 이 직류 전압을 고주파 변압기를 이용하여 실외기에 필요한 구동전압들을 생성한다. 일반적으로 공기 조화기는 5V, 12V, 15V 등의 직류 전압을 사용한다.The outdoor unit
상기 실외기 제어 유닛(120)은 상기 실외기 전원 유닛(110)을 통해 생성된 구동전압을 입력받고, 실내기(200)에 입력된 사용자 등의 운전명령을 근거로 실외기를 운전한다. 또한, 상기 실외기 제어 유닛(120)은 상기 전원 차단 유닛(150)을 개폐하는 제어 신호를 출력하여 상기 외부 전원(300)과 상기 실외기 전원 유닛(110) 사이의 회로를 연결하거나, 또는 분리한다.The outdoor
상기 실외기 통신 유닛(130)은 일반적으로 RS-232, RS-422, RS-485 등의 직렬 통신 방식, 인터넷, 인트라넷 등의 유선 통신 방식이나, RF(Radio Frequency), 적외선통신(Infrared; IR), 블루투스(Bluetooth), 무선 LAN 방식 등의 무선 통신 방식을 사용하여 상기 실내기(200)와 정보를 상호 교환한다.The outdoor
상기 실외기 통신 전원 유닛(140)은, 도 2를 참조하면, 상기 외부 전원과 연결되고, 상기 외부 전원(300)의 교류 전압을 정류하여 직류 전압으로 변환하는 변환 유닛(141)과, 상기 변환 유닛(141)과 연결되고, 상기 직류 전압을 평활화하는 평활 유닛(143)과, 상기 평활 유닛과 연결되고, 상기 평활화된 직류 전압을 강압하여 상기 실외기 통신 유닛의 구동 전압으로 변환하는 비절연 강압형 컨버터(145)를 포함하여 구성된다.2, the outdoor unit communication
상기 비절연 강압형 컨버터(145)는, 예를 들어 벅 컨버터(BUCK Converter)와 같이, 고주파 변압기를 사용하는 스위치 모드 파워 서플라이(SMPS)와 달리 입력과 출력이 비절연되어 있으므로, 회로 구성을 간단히 할 수 있다.Unlike the switch mode power supply (SMPS) using a high frequency transformer, for example, a buck converter (BUCK converter), the non-insulation step-
상기 비절연 강압형 컨버터(145)는, 상기 평활화된 직류 전압을 공급하거나 차단하여 펄스 전압을 공급하는 스위칭부(S1)와, 상기 펄스 전압을 평활화하여 상기 실외기 통신 유닛의 구동 전압을 출력하는 필터부(L2, R2)와, 상기 필터부와 회로를 형성하는 환류다이오드(D1)를 포함하여 구성된다. 상기 비절연 강압형 컨버터(145)는, 일정 주기에 따라 상기 스위칭부(S1)를 개폐하는 구동부(미도시)를 더 포함하여 구성된다.The non-insulation step-
상기 실외기 통신 전원 유닛(140)은 상기 외부 전원(300)으로부터 상용 교류 전원을 인가받고, 상기 외부 전원의 교류 전압을 직류 전압으로 정류 및 필터링한다. 상기 정류 및 필터링된 직류 전압은 311V 정도의 고압이므로, 상기 실외기 통신 전원 유닛(140)은 상기 비절연 강압형 컨버터(145)를 통해 상기 실외기 통신 유닛(130)이 구동전압으로 사용하기 위해 강압한다. 즉, 상기 비절연 강압형 컨버터(145)는 일정 주기에 따라 상기 구동부로부터 출력되는 스위칭 신호를 근거로 입력된 직류 전압을 펄스 전압의 형태로 만들고, 상기 펄스 전압을 필터부를 통해 평활화하여 상기 실외기 통신 유닛(130)의 구동전압을 생성한다. 일반적으로 상기 실외기 통신 유닛(130)의 구동전압으로는 직류 72V를 사용한다. 상기 환류다이오드(D1)는 상기 스위칭부(S1)가 턴오프될 때 상기 필터부와 폐회로를 형성하여 상기 구동전압을 일정하게 되도록 한다.The outdoor unit communication
상기 전원 차단 유닛(150)으로는 릴레이(Relay), 트라이악(TRIAC) 등의 기계 적 또는 전자적 스위칭 소자를 사용할 수 있다. 특히 트라이악은 2개의 실리콘 제어 정류기(SCR)가 병렬로 접속된 것과 동일한 기능을 수행하는 양방향 사이리스터로서, 전자적 소자이므로, 이를 이용하면 소비전력을 더 절감할 수 있다.The
상기 실내기(200)는, 상기 외부 전원의 입력전압을 상기 실내기의 구동전압으로 변환하여 출력하는 실내기 전원 유닛(210)과, 상기 운전명령에 따라 실내기를 운전하는 실내기 제어 유닛(220)과, 상기 실외기에 상기 운전명령을 전송하는 실내기 통신 유닛(230)과, 상기 외부 전원의 입력전압을 상기 실내기 통신 유닛의 구동전압으로 변환하여 출력하는 실내기 통신 전원 유닛(240)을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 실내기(200)는, 사용자로부터 상기 운전명령을 입력받는 입력 유닛(250)을 더 포함하여 구성된다. 상기 공기 조화기가 유무선 통신 방식을 통해 상기 운전명령을 출력하는 원격 제어기(400)를 더 포함하는 경우, 상기 실내기는 상기 원격 제어기로부터 상기 운전명령을 수신하는 원격 제어 수신 유닛(260)을 더 포함할 수 있다.The
상기 실내기 전원 유닛(210)은 상용 교류 전원을 입력받아 상기 실내기(200)를 구성하는 회로, 유닛 등을 구동하는 직류 전압을 출력한다. 일반적으로 상기 실내기 전원 유닛(210)으로는 상기 실외기 전원 유닛(110)과 같이 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS)를 사용한다. 물론 SMPS 이외에 다른 종류의 AC-DC 변환 장치를 사용할 수 있다. 상기 스위치 모드 파워 서플라이는 외부 전원(300)의 교류 전압을 정류 및 평활화하여 직류 전압으로 변환하고, 이 직류 전압을 고주파 변압기를 이용하여 실내기에 필요한 구동전압들을 생성한다. 일반적으로 공기 조화기는 5V, 12V, 15V 등의 직류 전압을 사용한다.The indoor unit
상기 실내기 통신 유닛(230)은 상기 실외기 통신 유닛(130)과 마찬가지로 RS-232, RS-422, RS-485 등의 직렬 통신 방식, 인터넷, 인트라넷 등의 유선 통신 방식이나, RF(Radio Frequency), 적외선통신(Infrared; IR), 블루투스(Bluetooth), 무선 LAN 방식 등의 무선 통신 방식을 사용하여 상기 실외기(100)와 정보를 상호 교환한다.The indoor
상기 실내기 통신 전원 유닛(240)은, 상용 교류 전원을 입력받아 상기 실내기 통신 유닛(230)을 구동하는 직류 전압을 출력한다. 일반적으로 상기 실내기 통신 전원 유닛(240)은 상기 실외기 통신 전원 유닛(140)와 마찬가지로 벅 컨버터(BUCK Converter)와 같은 비절연 강압형 컨버터를 포함한 회로로 구성될 수 있다. 상기 실내기 통신 전원 유닛(240)은 필요에 따라 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS) 등의 AC-DC 변환 장치를 사용할 수 있다.The indoor unit communication
초기 구동시에 상기 실외기 제어 유닛(120)은 상기 전원 차단 유닛(150)을 턴온하여 실외기가 상기 외부 전원(300)으로부터 전원을 인가받도록 한다. 상기 실외기 전원 유닛(110)과 상기 실외기 통신 전원 유닛(140)이 상기 외부 전원(300)과 연결된다. 또한, 상기 실내기 전원 유닛(210)과 상기 실내기 통신 전원 유닛(240)도 상기 외부 전원(300)과 연결되어 상용 교류 전원을 인가받는다. 상기 실외기 통신 유닛(130)은 상기 실내기 통신 유닛(230)과 연결되어 상기 입력 유닛(250)이나 원격 제어 수신 유닛(260)을 통해 실내기(200)에 입력된 사용자 등의 운전명령을 수신한다. 상기 실외기 통신 유닛(130)이 수신한 운전명령을 상기 실 외기 제어 유닛(120)에 전달하면, 상기 실외기 제어 유닛(120)은 상기 운전명령을 근거로 일반운전 또는 대기운전을 수행한다. 상기 운전명령이 냉방, 난방, 송풍 등의 일반 운전 명령이나, 온도 조절, 방향 조절 등의 설정 변경 명령이면, 상기 실외기 제어 유닛(120)은 상기 운전명령을 근거로 실외기를 운전하고, 실내기(200)에 냉매를 공급한다. 상기 운전명령이 운전 정지 명령이나 전원 차단 명령이면, 상기 실외기 제어 유닛(120)은 상기 전원 차단 유닛(150)을 턴오프하여 실외기로의 전원 공급을 차단하여 실외기가 대기운전 상태로 진입하도록 한다. 대기운전 상태에서는 상기 실외기 전원 유닛(110)과 상기 외부 전원(300)과의 연결이 차단되어 상기 실외기 전원 유닛(110)으로의 전원 공급이 차단되고, 상기 실외기 통신 전원 유닛(140)으로의 전원 공급은 그대로 유지되어 실내기에 입력되는 운전명령을 수신 대기한다. 대기운전 상태에서, 일반 운전 명령이나, 설정 변경 명령 등의 대기 운전 해제 명령을 수신하면, 상기 실외기 제어 유닛(120)은 상기 전원 차단 유닛(150)을 턴온하여 상기 실외기 전원 유닛(110)과 상기 외부 전원(300) 사이를 연결하고, 상기 운전명령을 근거로 실외기를 운전하고, 실내기(200)에 냉매를 공급한다. The outdoor
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 공기 조화기의 제어 방법은, 실외기가 전원 차단 유닛을 통해 외부 전원으로부터 실외기 제어 전원을 인가받는 제1 단계(S112)와, 실외기가 외부 전원으로부터 실외기 통신 전원을 인가받는 제2 단계(S113)와, 실내기가 외부 전원으로부터 실내기 제어 전원 및 실내기 통신 전원을 인가받는 제3 단계(S114, S115)와, 실내기가 운전명령을 입력받는 제4 단계와, 실 내기가 상기 운전명령을 실외기에 전송하는 제5 단계와, 실외기가 상기 운전명령에 따라 대기운전 또는 일반운전을 수행하는 제6 단계를 포함하여 구성된다. 장치의구성은 도 1 내지 도 2를 참조한다.Referring to FIG. 3, the control method of an air conditioner according to the present invention includes a first step (S112) in which an outdoor unit receives outdoor control power from an external power source through a power cutoff unit, A third step S114 and S115 in which the indoor unit receives the indoor power from the external power source and the indoor power from the indoor unit, and a fourth step in which the indoor unit receives the operation command, A fifth step of transmitting the operation command to the outdoor unit, and a sixth step of the outdoor unit performing the standby operation or the normal operation according to the operation command. The configuration of the apparatus is described with reference to Figs.
상기 실외기가 외부 전원으로부터 실외기 통신 전원을 인가받는 제2 단계(S113)는, 도 4를 참조하면, 외부 전원의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류과정(S210)과, 상기 직류 전압을 평활화하는 평활과정(S220)과, 일정 주기에 따라 스위칭하여 상기 직류 전압을 강압하는 강압과정(S230)과, 상기 강압된 직류 전압을 평활화하여 일정전압을 출력하는 출력과정(S240)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, the second step (S113) of the outdoor unit receiving the outdoor communication power from the external power source includes a rectifying process (S210) for converting the AC voltage of the external power source to a DC voltage, A smoothing process S220, a step-down operation S230 for switching the DC voltage by a predetermined period, and an outputting step S240 for smoothing the smoothed DC voltage to output a constant voltage.
상기 제2 단계(S113)는, 먼저 외부 전원으로부터 상용 교류 전원을 인가받고, 상기 외부 전원의 교류 전압을 직류 전압으로 정류 및 필터링한다(S210, S220). 그런 다음, 상기 정류 및 필터링된 직류 전압은 311V 정도의 고압이므로, 상기 실외기 통신 유닛이 구동전압으로 사용하기 위해 강압한다. 즉, 상기 제2 단계(S113)는, 일정 주기에 따라 상기 구동부로부터 출력되는 스위칭 신호를 근거로 입력된 직류 전압을 펄스 전압의 형태로 만들고, 상기 펄스 전압을 평활화하여 상기 실외기 통신 유닛의 구동전압을 생성한다(S230). 일반적으로 상기 실외기 통신 유닛의 구동전압으로는 직류 72V를 사용한다.In the second step S113, the commercial AC power is first applied from the external power source, and the AC voltage of the external power source is rectified and filtered at the DC voltage (S210, S220). Then, since the rectified and filtered DC voltage is a high voltage of about 311V, the outdoor unit communication unit steps down to use as a driving voltage. That is, in the second step S113, the DC voltage inputted in the form of a pulse voltage is converted into a pulse voltage based on the switching signal outputted from the driving unit according to a predetermined period, and the driving voltage of the outdoor unit communication unit (S230). Generally, the driving voltage of the outdoor unit communication unit is DC 72V.
상기 실외기가 상기 운전명령에 따라 대기운전 또는 일반운전을 수행하는 제6 단계는, 상기 운전명령이 일반 운전 명령이거나, 또는 설정 변경 명령이면(S121), 상기 전원 차단 유닛을 턴온하여 상기 운전명령에 따라 공기 조화를 수행한다(S122). 또한, 상기 제6 단계는, 상기 운전명령이 운전 정지 명령이거나, 또는 전원 차단 명령이면(S131), 상기 전원 차단 유닛을 턴오프하여 실외기가 대기운전 상태로 진입하도록 한다(S132, S133).The sixth step in which the outdoor unit performs the standby operation or the normal operation according to the operation command includes the steps of: when the operation command is a general operation command or a setting change command (S121), the power shutdown unit is turned on, Then, air conditioning is performed (S122). If the operation command is an operation stop command or a power shutdown command (S131), the power shutoff unit is turned off to allow the outdoor unit to enter a standby operation state (S132, S133).
상기 실외기가 상기 운전명령에 따라 대기운전 또는 일반운전을 수행하는 제6 단계는, 상기 운전명령이 운전 정지 명령이면, 상기 실외기가 운전을 정지하는 과정과, 미리 설정된 일정시간의 경과 여부를 판단하는 과정과, 상기 일정시간이 경과되면, 상기 실외기의 전원을 차단하는 과정을 포함하여 구성될 수 있다.The sixth step of the outdoor unit performing the standby operation or the normal operation according to the operation command includes the steps of stopping the operation of the outdoor unit if the operation command is an operation stop command, And turning off the power of the outdoor unit when the predetermined time has elapsed.
초기 구동시에 실외기 전원 유닛과 실외기 통신 전원 유닛은 전원 차단 유닛을 통해 외부 전원으로부터 전원을 인가받는다(S111 내지 S113). 또한, 상기 실내기 전원 유닛과 상기 실내기 통신 전원 유닛도 상기 외부 전원과 연결되어 상용 교류 전원을 인가받는다(S114, 115). 상기 실외기 통신 유닛은 상기 실내기 통신 유닛과 연결되어 상기 입력 유닛이나 원격 제어 수신 유닛을 통해 실내기에 입력된 사용자 등의 운전명령을 수신한다. 상기 실외기 통신 유닛이 수신한 운전명령을 상기 실외기 제어 유닛에 전달하면, 상기 실외기 제어 유닛은 상기 운전명령을 근거로 일반운전 또는 대기운전을 수행한다. 상기 운전명령이 냉방, 난방, 송풍 등의 일반 운전 명령이나, 온도 조절, 방향 조절 등의 설정 변경 명령이면(S121), 상기 실외기 제어 유닛은 상기 운전명령을 근거로 실외기를 운전하고, 실내기에 냉매를 공급한다(S122). 상기 운전명령이 운전 정지 명령이나 전원 차단 명령이면(S131), 상기 실외기 제어 유닛은 상기 전원 차단 유닛을 턴오프하여(S132) 실외기로의 전원 공급을 차단하여 실외기가 대기운전 상태로 진입하도록 한다(S133). 대기운전 상태에서는 상기 실외기 전원 유닛과 상기 외부 전원과의 연결이 차단되 어 상기 실외기 전원 유닛으로의 전원 공급이 차단되고, 상기 실외기 통신 전원 유닛으로의 전원 공급은 그대로 유지되어 실내기에 입력되는 운전명령을 수신 대기한다. 대기운전 상태에서 대기 운전 해제 명령을 수신하면(S141), 상기 실외기 제어 유닛은 상기 전원 차단 유닛을 턴온하여(S142) 상기 실외기 전원 유닛과 상기 외부 전원을 연결하여 전원을 인가받도록 한다(S143).The outdoor unit power source unit and the outdoor unit communication power source unit receive power from the external power source through the power source cutoff unit at the time of initial operation (S111 to S113). Also, the indoor unit power source unit and the indoor unit communication power source unit are connected to the external power source to receive commercial AC power (S114, 115). The outdoor unit communication unit is connected to the indoor unit communication unit and receives an operation command of a user or the like input to the indoor unit through the input unit or the remote control receiving unit. When the outdoor unit communication unit transmits an operation command received by the outdoor unit communication unit to the outdoor unit control unit, the outdoor unit control unit performs a normal operation or a standby operation based on the operation command. (S121), the outdoor unit control unit operates the outdoor unit on the basis of the operation command, and when the indoor unit is operated with the refrigerant, (S122). If the operation command is an operation stop command or a power shutdown command (S131), the outdoor unit control unit turns off the power cutoff unit (S132) and cuts off power supply to the outdoor unit so that the outdoor unit enters the standby operation state S133). The outdoor unit power supply unit is disconnected from the external power supply to cut off the power supply to the outdoor unit power supply unit and the power supply to the outdoor unit communication power supply unit is maintained as it is, . Upon receiving the standby operation cancel command in the standby operation state (S141), the outdoor unit control unit turns on the power cutoff unit (S142) and connects the outdoor unit power unit and the external power source to receive the power (S143).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기 조화기 및 그의 제어 방법은, 실외기 내에 전원 차단 유닛을 구비하여 상기 실외기에 전력을 공급하거나 차단하도록 함으로써 대기운전을 수행할 수 있고, 실내기에 입력되는 사용자 등의 명령에 따라 실외기로의 전력을 공급하거나 차단하도록 함으로써 실외기가 용이하게 대기운전 상태로 진입하거나 일반운전 상태로 복귀할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 공기 조화기 및 그의 제어 방법은, 대기운전 상태에서 다른 전원은 차단하고, 실외기와 실내기간의 통신에 필요한 전력만을 사용하도록 함으로써 대기운전 시의 소비전력을 절감할 수 있고, 특히 대기운전 상태에서 실외기와 실내기 간의 통신에 필요한 전원을 비절연 강압형 컨버터를 사용하여 공급함으로써 대기운전 시의 소비전력을 절감할 수 있다.As described above, the air conditioner and the control method thereof according to the present invention include a power cutoff unit in the outdoor unit to supply or interrupt power to the outdoor unit, thereby performing standby operation, The outdoor unit can easily enter the standby operation state or return to the normal operation state by supplying or shutting off the electric power to the outdoor unit according to the command of the outdoor unit. Further, the air conditioner and the control method thereof according to the present invention can reduce power consumption during standby operation by blocking other power sources in the standby operation state and using only electric power necessary for communication between the outdoor unit and the indoor unit, In particular, power supply required for communication between an outdoor unit and an indoor unit in a standby operation state is supplied using a non-insulation step-down converter, thereby reducing power consumption during standby operation.
도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기의 구성을 개략적으로 보인 블록도;1 is a block diagram schematically showing the configuration of an air conditioner according to the present invention;
도 2는 도 1에서의 실외기 통신 전원 유닛의 세부 구성을 개략적으로 보인 블록도;FIG. 2 is a block diagram schematically showing a detailed configuration of an outdoor unit communication power source unit in FIG. 1; FIG.
도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기의 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도;3 is a flowchart schematically showing a control method of an air conditioner according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 공기 조화기의 제어 방법에 있어서, 실외기 통신 유닛에 전원을 인가하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart for explaining an operation of applying power to an outdoor unit communication unit in a method of controlling an air conditioner according to the present invention.
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