KR101869092B1 - 태양전지를 구비한 공기조화기 - Google Patents

태양전지를 구비한 공기조화기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 태양전지로부터 발생되는 전기가 공급되고 별도의 전기 제품이 선택적으로 연결될 수 있도록, 실내기 또는 실외기에 구비되는 전원연결부를 포함하는 태양전지를 구비한 공기조화기에 관한 것이다. 따라서, 본 발명에서는, 태양전지로부터 발생되는 전기를 별도의 전기 제품의 작동을 위한 전원으로 선택적으로 사용할 수 있다.

Description

태양전지를 구비한 공기조화기{Air-conditioner with solor cell}
본 발명은 태양을 이용하여 전기를 발생시키는 태양전지를 구비한 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로, 공기조화기는 압축-응축-팽창-증발로 이루어지는 냉매사이클을 수행하여 실내를 냉난방하는 장치이다.
상기 공기조화기는, 냉매와 실내 공기의 열교환이 이루어지는 실내기 및 냉매와 실외 공기의 열교환이 이루어지는 실외기를 포함한다. 상기 실내기에는 냉매와 실내 공기의 열교환을 위한 실내열교환기와, 상기 실내 공기를 송풍시키는 팬과, 상기 팬을 회전시키는 모터가 포함된다. 상기 실외기에는 냉매와 실외 공기의 열교환을 위한 실외열교환기와, 상기 실외 공기를 송풍시키는 팬과, 상기 팬을 회전시키는 모터와, 상기 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 냉매를 팽창시키는 팽창부와, 상기 냉매의 유동 방향을 변경시키는 사방밸브가 포함된다.
그리고, 실내의 냉방을 수행하는 경우에는 상기 실내열교환기는 증발수단, 상기 실외열교환기는 응축수단이 된다. 실내의 난방을 수행하는 경우에는 상기 실내열교환기는 응축수단, 상기 실외열교환기는 증발수단이 된다. 상기 냉난방 운전의 전환은 상기 사방밸브에 의하여 냉매의 유동 방향이 변경됨으로써 수행된다.
본 발명은 태양을 이용하여 전기를 발생시킬 수 있는 태양전지를 구비한 공기조화기를 제공하기 위한 것이다.
그리고, 본 발명은 태양전지로부터 발생되는 전기를 별도의 전기 제품의 작동을 위한 전원으로 사용할 수 있는 태양전지를 구비한 공기조화기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같이 제안되는 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 실시예는, 실내 공조를 위하여 실내 및 실외에 각각 설치되는 실내기 및 실외기; 상기 실외기의 일측에 설치되고, 태양을 이용하여 전기가 발생되는 태양전지; 및 상기 태양전지로부터 발생되는 전기를 별도의 전기 제품의 작동을 위한 전원으로 사용할 수 있도록, 상기 실내기 또는 실외기에 구비되는 전원 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기에는, 태양전지가 구비되므로 태양을 이용하여 전기를 발생시킬 수 있다. 따라서, 유지 비용이 감소될 수 있고, 자연 친화적인 사용이 가능한 이점이 있다.
그리고, 태양전지로부터 발생되는 전기가 공급되고, 별도의 전기 제품이 선택적으로 연결될 수 있는 전원연결부가 구비된다. 따라서, 상기 별도의 전기 제품이 상기 전원연결부에 선택적으로 연결되는 방식으로, 상기 태양전지로부터 발생된 전기를 이용하여 상기 별도의 전기 제품이 작동될 수 있다. 즉, 상기 태양전지로부터 발생되는 전기를 상기 별도의 전기 제품의 전원으로 선택적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 제 1 실시예의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 제 1 실시예의 냉매 유동에 관한 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 제 1 실시예의 전원 공급 및 제어 신호 흐름을 보인 구성도.
도 4는 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 제 2 실시예의 구성도.
도 5는 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 제 3 실시예의 구성도.
이하에서는 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기를, 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 제 1 실시예의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 제 1 실시예의 냉매 유동에 관한 구성도이며, 도 3은 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 제 1 실시예의 전원 공급 및 제어 신호 흐름을 보인 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 태양전지(130)를 구비한 공기조화기는, 실내 공조를 위하여 실내에 설치되는 실내기(11)와, 실외 공기와 열교환이 수행되도록 실외에 설치되는 실외기(12)와, 태양을 이용하여 전기가 발생되는 태양전지(130)를 포함하는 태양전지패널(13)과, 상기 태양전지(130)로부터 발생되는 전기를 별도의 전기 제품(14)의 작동을 위한 전원으로 사용할 수 있도록 상기 실내기(11)에 구비되는 전원연결부(15)를 포함한다.
상기 실내기(11)는, 실내 공기와 열교환이 수행될 수 있도록 실내에 설치된다. 보다 상세히, 상기 실내기(11)는, 실내 공기 및 냉매 간의 열교환이 이루어지는 실내 열교환기(111)와, 상기 실내 열교환기(111)를 향하여 실내 공기를 강제 유동시키기 위한 실내팬(112)과, 상기 실내팬(112)을 구동하기 위한 실내팬모터(113)를 포함한다.
상기 실외기(12)는, 냉매를 압축하는 압축기(115)와, 실외 공기 및 냉매 간의 열교환이 이루어지는 실외 열교환기(121)와, 냉매를 팽창시키는 팽창부(116)와, 상기 실외 열교환기(121)를 향하여 실외 공기를 강제 유동시키는 실외팬(122)과, 상기 실외팬(122)을 구동하기 위한 실외팬모터(123)를 포함한다. 그리고, 상기 실외기(12)는 상기 실내기(11)와 냉매가 유동하기 위한 냉매배관(114)으로 연결된다.
다른 한편으로는, 상기 공기조화기는, 상기 압축기(115)와, 실내 열교환기(111)와, 팽창부(116)와, 실외 열교환기(121)와, 상기 압축기(115), 실내 열교환기(111), 팽창부(116), 실외 열교환기(121)를 연결하여 냉매사이클을 형성하는 냉매배관(114)을 포함한다. 그리고, 상기 압축기(115), 실내 열교환기(111), 팽창부(116), 실외 열교환기(121)를 냉매가 유동하면서, 실내 난방 또는 실내 냉방이 수행될 수 있다. 물론, 상기 냉매사이클 상에서 냉매의 유동 방향을 변경하기 위하여 유동전환부(117)가 더 포함되거나, 상기 압축기(115)로 유입되는 냉매 중 액상의 냉매를 걸러내기 위하여 어큐뮬레이터(117)가 상기 공기조화기에 더 포함될 수도 있다.
한편, 상기 태양전지패널(13)은, 태양에 대한 수광 효율이 향상될 수 있도록, 상기 실외기(12)의 상면에 설치된다. 그리고, 상기 태양전지패널(13)은 태양을 이용하여 전기를 발생시킬 수 있는 태양전지(130)를 포함한다. 이때, 상기 태양전지(130)의 최소 단위를 셀(Cell)이라 칭할 수 있다. 즉, 상기 태양전지패널(13)은 상기 태양전지(130) 셀이 복수개로 구비되는 집합체라고 볼 수 있다.
보다 상세히, 상기 태양전지패널(13)은, 상기 태양전지(130) 셀과, 상기 태양전지(130) 셀의 전면에 부착되는 글래스와, 상기 태양전지(130) 셀의 후면에 부착되는 백시트를 포함할 수 있다. 이때, 상기 태양전지패널(13)은 상기 태양전지(130) 셀과 글래스 사이에 배치되는 적외선 반사 필름을 더 포함할 수 있고, 상기 백시트에는 반사 필름이 구비될 수 있으며, 상기 태양전지(130) 셀과 백시트 사이에 굴절 필름이 더 구비될 수도 있다.
여기서, 상기 태양전지패널(13)에서, 상기 태양전지(130) 셀이 상기 글래스를 통하여 외부로 노출되는 일부분을 발전영역이라 칭할 수 있고, 상기 발전영역을 제외한 나머지 부분 특히, 상기 글래스가 부착되는 일면의 반대면을 비발전영역이라 칭할 수 있다. 즉, 상기 발전영역은 상기 태양전지(130) 셀을 향하여 태양 광선이 입사되는 경우에 전기가 발생되는 부분에 해당하고, 상기 비발전영역은 전기가 발생되지 않는 부분에 해당한다.
한편, 상기 전원연결부(15)는 상기 실내기(11)의 일부분에 구비된다. 이때, 상기 전원연결부(15)는 실내 공간으로 노출되는 상기 실내기(11)의 일부분에 위치된다. 따라서, 상기 별도의 전기 제품(14)을 상기 전원연결부(15)에 연결하는 작업이 더욱 용이해질 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 공기조화기는, 감지부(21), 표시부(22), 중앙제어부(23), 축전지(24), 충전제어부(25), 컨버터(261,262,263,264) 및 스위칭부(271,272,273,274,275)를 포함한다.
상기 감지부(21)는, 상기 공기조화기의 작동을 제어하는 데 있어서 필요한 다양한 정보를 감지하는 장치이다. 상기 감지부(21)는, 예를 들면, 인체를 감지하기 위한 PIR(Pyroelectric Infrared Ray) 센서 등이 될 수 있다. 상기 감지부(21)는, 감지 대상에 따라 다양한 지점에 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 PIR 센서인 경우에는, 인체를 감지하기 용이하도록 실내기(11)의 외면에 설치될 수 있다.
상기 표시부(22)는, 상기 공기조화기의 작동 상태를 포함한 다양한 정보를 표시하는 장치이다. 상기 표시부(22)는, 예를 들면, 액정 화면, LED 등이 될 수 있다. 상기 표시부(22)는, 사용자에게 용이하게 인식될 수 있는 지점에 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 실내기(11)의 전면 등에 설치될 수 있다.
그리고, 상기 중앙제어부(23)는, 상기 공기조화기의 다양한 작동 상태를 제어하는 장치이다. 상기 중앙제어부(23)는, 예를 들면, 마이컴 등이 될 수 있다. 상기 중앙제어부(23)는, 상기 실내기(11)의 내부에 설치될 수 있다. 상기 중앙 제어부는, 상기 감지부(21), 표시부(22), 스위칭부(271,272,273,274,275) 등의 작동 상태를 제어하는 역할을 한다.
상기 중앙제어부(23)는, 상기 스위칭부(271,272,273,274,275)의 작동 상태를 제어함으로써, 상기 전원연결부(15)가 상기 태양전지(130)로부터 발생되는 전기를 교류 전원 및 직류 전원 중 어느 하나로 선택적으로 상기 별도의 전기 제품(14)에 공급하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 중앙제어부(23)는, 상기 스위칭부(271,272,273,274,275)의 작동 상태를 제어함으로써, 상기 전원연결부(15)가 상기 태양전지(130)로부터 발생되는 전기 및 상용 교류 전원(28)에서 공급되는 전기 중 어느 하나를 선택적으로 상기 전기 제품(14)에 공급되도록 제어할 수 있다.
상기 중앙제어부(23)는, 상기 별도의 전기 제품(14)의 적격 전원 특성에 따라, 상기 태양전지(130)의 전기가 교류 전원 및 직류 전원 중 어느 하나로 선택적으로 공급되도록 제어하거나, 상기 태양전지(130)의 전기 및 상용 교유 전원의 전기 중 어느 하나가 선택적으로 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 별도의 전기 제품(14)의 적격 전원 특성은, 사용자가 입력하는 상기 전기 제품(14)에 관한 적격 전원 신호에 따라 결정될 수 있다. 즉, 상기 별도의 전기 제품(14)의 적격 전원 특성에 따라, 사용자는 상기 실내기(11)에 구비되는 입력부를 통하여 상기 별도의 전기 제품(14)의 적격 전원에 대응되는 신호를 입력할 수 있다. 예를 들면, 상기 별도의 전기 제품(14)이 교류 전원을 요하는 경우에는 사용자는 상기 전기 제품(14)을 연결하기 전에 교류 전원에 대응하는 신호를 입력하고, 직류 전원을 요하는 경우에는 직류 전원에 대응하는 신호를 입력할 수 있다. 물론, 이러한 경우에는 상기 실내기(11)에 상기 적격 전원 정보가 입력되는 입력부가 더 구비되어야 할 것이다.
한편, 상기 감지부(21), 표시부(22), 중앙제어부(23) 등과 같은 구성이 원활하게 본연의 기능을 수행하기 위해서는, 전력 공급을 필요로 한다.
그리고, 상기 축전지(24) 및 충전제어부(25)는 상기 태양전지(130)에 연결된다. 보다 상세히, 상기 축전지(24)는 상기 태양전지(130)로부터 발생되는 전기를 저장한다. 그리고, 상기 충전제어부(25)는 상기 축전지(24)의 충전 동작을 제어하는 역할을 한다. 예를 들면, 상기 축전지(24)가 손상되지 않도록, 상기 축전지(24)의 과충전을 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 태양전지(130)로부터 발생되는 전기는, 상기 축전지(24)에 예비적으로 저장되고 상기 축전지(24)에 저장된 전기가 상기 별도의 전기 제품(14) 등으로 공급될 수도 있고, 상기 태양전지(130)에서 발생되어 상기 별도의 전기 제품(14) 등으로 곧장 공급될 수도 있다.
또한, 상기 컨버터(261,262,263,264)는, AC/DC 컨버터(262), DC/DC 컨버터(261,263), DC/AC 컨버터(264)를 포함한다. 보다 상세히, 상기 AC/DC 컨버터(262)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 역할을 하고, 상기 DC/DC 컨버터(261,263)는 직류 전원의 공급 레벨을 가변시키는 역할을 하고, 상기 DC/AC 컨버터(264)는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 역할을 한다.
상기 태양전지(130)로부터 발생되는 전기가 공급되는 회로 일측에는, 제 1 DC/DC 컨버터(261)가 구비된다. 즉, 상기 제 1 DC/DC 컨버터(261)는 상기 태양전지(130)로부터 발생되는 직류 전원의 레벨을 가변시키는 역할을 한다. 예를 들어, 상기 태양전지(130)로부터 발생되는 직류 전압이 17V라면, 상기 제 1 DC/DC 컨버터(261)는 17V의 직류 전압을 310V의 직류 전압으로 가변하여, 실내팬모터(113)를 구동시키기에 충분한 전원을 공급하는 역할을 할 수 있다.
그리고, 상기 상용 교류 전원(28)이 공급되는 회로 일측에는, 상기 AC/DC 컨버터(262)가 구비된다. 즉, 상기 AC/DC 컨버터(262)는 상기 상용 교류 전원(28)을 직류 전원으로 변환하는 역할을 한다. 그리고, 상기 AC/DC 컨버터(262)의 출력단은 상기 제 1 DC/DC 컨버터(261)의 출력단과 접속된다.
또한, 서로 접속되는 상기 AC/DC 컨버터(262) 및 제 1 DC/DC 컨버터(261)의 출력단에는, 상기 실내팬모터(113)가 연결되어 전원을 공급받게 된다. 즉, 상기 상용 교류 전원(28)에서 변환된 직류 전원과, 상기 태양전지(130)로부터 발생되어 레벨 가변된 직류 전원이 함께 상기 실내팬모터(113)로 공급되는 것이다.
또한, 서로 접속되는 상기 AC/DC 컨버터(262) 및 제 1 DC/DC 컨버터(261)의 출력단에는, 제 2 DC/DC 컨버터(263)가 구비된다. 상기 제 2 DC/DC 컨버터(263)는 상기 상용 교류 전원(28)으로부터 변환되거나 상기 태양전지(130)에서 발생되어 레벨 가변된 직류 전원의 레벨을 가변하여 공급하는 역할을 한다. 예를 들면, 상기 상용 교류 전원(28)으로부터 변환되거나 상기 태양전지(130)에서 발생되어 레벨 가변된 직류 전압이 310V라면, 상기 제 2 DC/DC 컨버터(263)는 310V의 직류 전압을 12V로 가변할 수 있다. 즉, 상기 중앙제어부(23), 감지부(21), 표시부(22) 등은 상기 실내팬모터(113)에 비하여 상대적으로 낮은 전압의 공급을 요하는데, 상기 제 2 DC/DC 컨버터(263)가 상기 중앙제어부(23), 감지부(21), 표시부(22)로 공급되기에 적절한 수준의 직류 전원으로 가변하는 역할을 할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 DC/DC 컨버터(263)의 출력단에는, 상기 전원연결부(15)가 연결된다. 즉, 상기 전원연결부(15)로 상기 제 2 DC/DC 컨버터(263)에 의하여 가변된 직류 전원이 공급될 수 있는 것이다.
또한, 상기 제 1 DC/DC 컨버터(261)의 입력단에는, DC/AC 컨버터(264)가 병렬로 연결된다. 그리고, 상기 DC/AC 컨버터(264)의 출력단에는 상기 전원연결부(15)가 연결된다. 즉, 상기 DC/AC 컨버터(264)는 상기 태양전지(130)에서 발생되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환한 후, 상기 전원연결부(15)로 공급하는 역할을 한다.
또한, 상기 상용 교류 전원(28)도 상기 전원연결부(15)에 직접 연결된다. 즉, 상기 상용 교류 전원(28)이 곧장 상기 전원연결부(15)로 공급될 수도 있는 것이다.
이때, 상기 제 1 DC/DC 컨버터(261)의 출력단, 제 2 DC/DC 컨버터(263)의 출력단, 상용 교류 전원(28)의 출력단은 상기 전원연결부(15)에 서로 병렬로 연결된다. 즉, 상기 제 1 DC/DC 컨버터(261)의 출력단, 제 2 DC/DC 컨버터(263)의 출력단, 상용 교류 전원(28)의 출력단 중 적어도 하나의 전원 공급에 대한 차단 여부에 관계없이, 나머지 전원은 독립적으로 공급될 수 있는 것이다.
한편, 상기 스위칭부(271,272,273,274,275)는, 제 1 직류 전원 스위칭부(271), 제 2 직류 전원 스위칭부(272), 제 1 교류 전원 스위칭부(273), 제 2 교류 전원 스위칭부(274), 제 3 교류 전원 스위칭부(275)를 포함한다.
보다 상세히, 상기 제 1 직류 전원 스위칭부(271)는, 상기 제 1 DC/DC 컨버터(261)의 출력단에 구비된다. 즉, 상기 제 1 직류 전원 스위칭부(271)는, 상기 태양전지(130)로부터 발생하여 공급되는 직류 전원을 단속하는 역할을 한다.
그리고, 상기 제 1 교류 전원 스위칭부(273)는, 상기 AC/DC 컨버터(262)의 입력단에 구비된다. 즉, 사기 제 1 교류 전원 스위칭부(273)는, 상기 상용 교류 전원(28)을 단속하는 역할을 한다.
따라서, 상기 제 1 직류 전원 스위칭부(271) 및 제 1 교류 전원 스위칭부(273)에 의하여, 상기 태양전지(130)로부터 공급되는 전원 및 상용 교류 전원(28)의 공급이 선택적으로 차단될 수 있다. 예를 들어, 상용 교류 전원(28)만을 사용해야 하는 경우에는, 상기 제 1 직류 전원 스위칭부(271)는 오프 상태로, 상기 제 1 교류 전원 스위칭부(273)는 온 상태로 유지될 수 있다. 그러나, 태양전지(130)에서 발생되는 보조 전원을 함께 사용해야 하는 경우에는, 상기 제 1 직류 전원 스위칭부(271) 및 제 1 교류 전원 스위칭부(273)는 모두 온 상태로 유지될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 직류 전원 스위칭부(272)는, 상기 전원연결부(15)을 향한 상기 제 2 DC/DC 컨버터(263)의 출력단에 구비된다. 즉, 상기 제 2 직류 전원 스위칭부(272)는, 상기 제 2 DC/DC 컨버터(263)에서 레벨 가변된 직류 전원이 상기 전원연결부(15)로 공급되는 것을 단속하는 역할을 한다.
상기 제 2 직류 전원 스위칭부(272)가 온/오프됨에 따라, 상기 태양전지(130)의 전기 및 상용 전원의 전기 중 적어도 하나가 상기 실내팬모터(113) 및 전원연결부(15)로 동시에 공급되거나, 상기 전원연결부(15)를 향한 공급이 차단된 상태에서 상기 실내팬모터(113)에만 공급되도록 할 수 있다. 즉, 상기 태양전지(130)로부터 발생되는 전기가 상기 전원연결부(15) 및 실내팬모터(113) 중 적어도 하나로 선택적으로 공급될 수 있는 것이다.
다음으로, 상기 제 2 교류 전원 스위칭부(274)는, 상기 전원연결부(15)를 향한 상기 DC/AC 컨버터(264)의 출력단에 구비된다. 즉, 상기 제 2 교류 전원 스위칭부(274)는, 상기 DC/AC 컨버터(264)에서 변환된 교류 전원이 상기 전원연결부(15)로 공급되는 것을 단속하는 역할을 한다.
또한, 상기 제 3 교류 전원 스위칭부(275)는, 상기 전원연결부(15)를 곧장 향하는 상기 상용 교류 전원(28)의 출력단에 구비된다. 즉, 상기 제 3 교류 전원 스위칭부(275)는, 상기 상용 교류 전원(28)이 상기 전원연결부(15)로 곧장 공급되는 것을 단속하는 역할을 한다.
상기 제 2 직류 전원 스위칭부(272), 제 2 교류 전원 스위칭부(274), 제 3 교류 전원 스위칭부(275)에 의하여, 상기 전원연결부(15)로 공급되는 전원의 종류가 선택적으로 결정될 수 있다. 다만, 상기 제 2 DC/DC 컨버터(263), DC/AC 컨버터(264), 상용 교류 전원(28)을 통하여 공급되는 전원의 특성이 상이한 경우에는, 상기 제 2 직류 전원 스위칭부(272), 제 2 교류 전원 스위칭부(274), 제 3 교류 전원 스위칭부(275) 중 어느 하나가 온 상태에 있다면 나머지는 오프 상태에 있어야 할 것이다.
예를 들어, 상기 전원연결부(15)로 태양전지(130) 및 상용 교류 전원(28)을 동시에 이용한 직류 전원이 공급될 필요가 있는 경우에는, 상기 제 2 직류 전원 스위칭부(272)만이 온 상태에 있고 상기 제 2 교류 전원 스위칭부(274), 제 3 교류 전원 스위칭부(275)는 오프 상태에 있을 수 있다. 또한, 상기 전원연결부(15)로 태양전지(130)를 이용한 교류 전원만 공급될 필요가 있는 경우에는, 상기 제 2 교류 전원 스위칭부(274)만이 온 상태에 있고 상기 제 2 직류 전원 스위칭부(272), 제 3 교류 전원 스위칭부(275)는 오프 상태에 있을 수 있다. 그리고, 상기 전원연결부(15)로 상용 교류 전원(28)이 곧장 공급될 필요가 있는 경우에는, 상기 제 3 교류 전원 스위칭부(275)만이 온 상태에 있고, 상기 제 2 직류 전원 스위칭부(272), 제 2 교류 전원 스위칭부(274)는 오프 상태에 있을 수 있다.
물론, 상기 전원연결부(15)로 상기 태양전지(130)를 이용한 직류 전원만 공급될 필요가 있는 경우에는, 상기 제 1 교류 전원 스위칭부(273)가 오프 상태로 전환되고, 상기 제 1 직류 전원 스위칭부(271) 및 제 2 직류 전원 스위칭부(272)가 온 상태로 전환될 수 있을 것이다.
한편, 상기 감지부(21), 표시부(22), 제 1 직류 전원 스위칭부(271), 제 2 직류 전원 스위칭부(272), 제 1 교류 전원 스위칭부(273), 제 2 교류 전원 스위칭부(274), 제 3 교류 전원 스위칭부(275)는, 상기 중앙제어부(23)와 상호 신호 송수신이 가능하도록 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 공기조화기에 의하면, 상기 태양전지(130)로부터 발생되는 전기를 상기 별도의 전기 제품(14)의 작동을 위한 전원으로 사용할 수 있는 이점이 있다. 보다 상세히, 상기 별도의 전기 제품(14)의 적격 전원 특성에 따라, 상기 태양전지(130)에서 발생되는 전기가 교류 전원 및 직류 전원 중 어느 하나로 선택적으로 공급될 수 있다. 예를 들어, 상기 별도의 전기 제품(14)이 교류 전원을 공급받아야 하는 특성을 가진다면, 상기 제 2 교류 전원 스위칭부(274)가 온 상태에 있고, 상기 제 2 직류 전원 스위칭부(272) 및 제 3 교류 전원 스위칭부(275)가 오프 상태에 있음으로써, 상기 전원연결부(15)로 상기 태양전지(130)에서 발생되는 전기가 교류 전원으로 공급되도록 할 수 있다. 그리고, 상기 전원연결부(15)에 상기 별도의 전기 제품(14)을 연결함으로써, 상기 별도의 전기 제품(14)으로 상기 태양전지(130)에서 발생되는 전기가 교류 전원으로 공급되도록 할 수 있다.
더불어, 상기 공기조화기에 의하면, 상기 별도의 전기 제품(14)의 적격 전원 특성에 따라 상기 전원연결부(15)로 공급되는 전원의 특성을 가변할 수 있는 이점이 있다. 보다 상세히, 예를 들어 휴대폰 배터리의 충전기와 같이 상기 별도의 전기 제품(14)이 직류 전원을 공급받아야 한다면, 상기 제 2 직류 전원 스위칭부(272)가 온 상태에 있고, 상기 제 2 교류 전원 스위칭부(274) 및 제 3 교류 전원 스위칭부(275)가 오프 상태에 있는 상태에서 상기 별도의 전기 제품(14)이 상기 전원연결부(15)에 연결되는 방식으로, 상기 별도의 전기 제품(14)으로 직류 전원이 공급될 수 있다.
그러나, 예를 들어 선풍기와 같이 상기 별도의 전기 제품(14)이 비교적 적은 전력을 요하고 교류 전원을 공급받아야 한다면, 상기 제 2 교류 전원 스위칭부(274)가 온 상태에 있고, 상기 제 2 직류 전원 스위칭부(272) 및 제 3 교류 전원 스위칭부(275)가 오프 상태에 있는 상태에서 상기 별도의 전기 제품(14)이 상기 전원연결부(15)에 연결되는 방식으로, 상기 별도의 전기 제품(14)으로 상기 태양전지(130)에서 발생되는 전기가 교류 전원으로 공급될 수 있다.
또한, 예를 들어 청소기와 같이 상기 별도의 전기 제품(14)이 비교적 많은 전력을 요하고 교류 전원을 공급받아야 한다면, 상기 제 3 교류 전원 스위칭부(275)가 온 상태에 있고, 상기 제 2 직류 전원 스위칭부(272) 및 제 2 교류 전원 스위칭부(274)가 오프 상태에 있는 상태에서 상기 별도의 전기 제품(14)이 상기 전원연결부(15)에 연결되는 방식으로, 상기 별도의 전기 제품(14)으로 상기 상용 교류 전원(28)이 곧장 공급될 수도 있다.
따라서, 상기 별도의 전기 제품(14)이 가지는 적격 전원 특성에 따라, 상기 전원연결부(15)로 공급되는 전원의 종류를 가변할 수 있는 것이다.
물론, 상기 제 2 DC/DC 컨버터(263)의 출력단, 상기 DC/AC 컨버터(264)의 출력단, 상기 상용 교류 전원(28) 중 적어도 2개만 상기 전원연결부(15)와 연결되도록 구성될 수도 있다. 다만, 이러한 경우에는, 직류 전원, 태양전지(130)를 이용한 교류 전원, 상용 교류 전원(28) 중 적어도 2개만이 상기 전원연결부(15)로 공급될 것이다.
이하에서는, 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 제 2 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시예는, 제 1 실시예와 비교하여, 전원연결부가 실외기에 구비된다는 점에서 차이가 있다. 본 실시예에서 제 1 실시예와 중첩되는 구성에 대해서는 제 1 실시예의 설명을 원용한다.
도 4는 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 제 2 실시예의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에서는, 전원연결부가 실외기에 구비된다.
보다 상세히, 상기 실외기(32)의 상면에는 태양전지(330)패널(33)이 장착되고, 상기 전원연결부(351,252)는 실내기(31) 및 외부로 노출되는 상기 실외기(32)의 전면에 구비된다. 물론, 상기 전원연결부(351,252)는, 별도의 전기 제품(34)이 연결되기에 용이한 범위 내에서, 실내 공간으로 노출되는 실내기(31)의 외면과, 상기 실외기(32)의 측면 등을 포함한 실외 공간으로 노출되는 상기 실외기(32)의 외면 일측에 위치될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 상기 실외기(32)에 인접한 지점에서 상기 태양전지(330)로부터 발생되는 전기를 이용하여 상기 별도의 전기 제품(34)을 사용하기에 용이한 이점이 있다. 예를 들어, 상기 실외기(32)에 인접한 지점에서 선풍기를 사용해야 할 필요가 있는 경우에는, 상기 선풍기를 상기 실외기(32)에 구비된 상기 전원연결부(351,252)에 연결함으로써, 상기 태양전지(330)로부터 발생되는 전기를 상기 선풍기의 작동 전원으로 사용할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 제 3 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시예는, 제 1 실시예와 비교하여, 별도의 전기 제품이 실내기 내부에 수용된다는 점에서 차이가 있다. 본 실시예에서 제 1 실시예와 중첩되는 구성에 대해서는 제 1 실시예의 설명을 원용한다.
도 5는 본 발명에 의한 태양전지를 구비한 공기조화기의 제 3 실시예의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에서는, 별도의 전기 제품(44)이 실내기(41) 내부에 선택적으로 수용되어 장착될 수 있다.
상세히, 상기 실내기(41)는 상기 별도의 전기 제품(44)이 수용되기 위한 수용부(410)를 포함한다. 그리고, 상기 전원연결부(45)는, 상기 수용부(410)에 인접한 상기 실내기(41)의 일측에 구비된다. 보다 상세히, 상기 실내기(41)는 작동 제어를 위한 중앙제어부(23, 도 3 참조)를 포함하는 컨트롤박스(45)를 포함하고, 상기 컨트롤박스(45)는 상기 수용부(410)에 인접하게 위치된다. 그리고, 상기 전원연결부(45)는 상기 컨트롤박스(45)의 일측에 구비된다. 결국, 상기 전원연결부(45)가 상기 수용부(410)에 인접하게 위치되기 때문에, 상기 별도의 전기 제품(44)이 상기 수용부(410)에 수용된 상태에서, 상기 전원연결부(45)에 연결되는 작업이 용이해질 수 있게 된다. 또한, 상기 컨트롤박스(45)에는 중앙제어부(23) 뿐만 아니라, 전원 공급 및 작동 제어를 위한 다양한 구성이 포함되므로, 상기 전원연결부(45)를 형성하는 작업이 더욱 용이해질 수 있다.
한편, 상기 별도의 전기 제품(44)은 예를 들면, 공기청정유닛이 될 수 있다. 상기 공기청정유닛은 상기 실내기(41)로 흡입되는 실내 공기를 정화하는 역할을 한다. 상기 공기청정유닛은, 상기 실내 공기를 흡입하여 정화할 수 있도록, 팬, 모터 및 필터 등을 포함할 수 있다. 즉, 상기 공기청정유닛이 구동하기 위해서는 전력 공급이 필요할 수 있다.
그리고, 상기 공기청정유닛은 상기 실내기(41)의 수용부(410)에 선택적으로 수용되어 장착될 수 있다. 또한, 상기 실내기(41)로부터 분리된 상태에서, 독립적으로 작동될 수도 있다.
만약, 상기 공기청정유닛이 상기 실내기(41)에 장착된 상태에서 구동될 필요가 있는 경우에는, 먼저 상기 공기청정유닛을 상기 실내기(41)의 수용부(410)에 수용시켜 장착한 후에 상기 공기청정유닛의 파워코드를 상기 전원연결부(45)에 연결할 수 있다. 이때, 상기 전원연결부(45)가 상기 수용부(410)에 인접하게 위치되므로 상기 공기청정유닛의 파워코드를 상기 전원연결부(45)에 더욱 용이하게 연결할 수 있다.
상기 공기조화기에 의하면, 상기 별도의 전기 제품(44)을 상기 실내기(41)와 함께 또는 분리하여 독립적으로 사용할 수 있는 이점이 있고, 상기 별도의 전기 제품(44)을 상기 실내기(41)에 장착하는 경우에 상기 별도의 전기 제품(44)을 상기 전원연결부(45)에 연결하는 작업이 더욱 용이해질 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 전원연결부(45)를 통하여, 태양전지(430)로부터 발생되는 전기를 상기 공기청정유닛의 작동을 위한 전원으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
11 : 실내기 12 : 실외기
13 : 태양전지패널 14 : 전기 제품
15 : 전원연결부

Claims (17)

  1. 실내 공조를 위하여 실내 및 실외에 각각 설치되며, 상용 교류전원을 공급받는 실내기 및 실외기;
    상기 실외기의 일측에 설치되고, 태양을 이용하여 직류 전원이 발생되는 태양전지;
    상기 태양전지로부터 발생되는 전기를 별도의 전기 제품의 작동을 위한 전원으로 사용할 수 있도록 상기 실내기 또는 실외기에 구비되며, 상기 전기 제품의 연결이 가능한 전원 연결부;
    상기 전기 제품의 교류 또는 직류 전원에 관한 적격 전원정보를 입력할 수 있는 입력부;
    상기 태양전지로부터 발생되는 전기를 공급하는 회로에 구비되어 전원의 레벨을 가변하는 제 1 DC/DC 컨버터;
    상기 제 1 DC/DC 컨버터의 입력단과 병렬적으로 입력단이 연결되며, 출력단은 전원 연결부에 연결되는 DC/AC 컨버터;
    상기 상용 교류전원이 공급되는 회로에 구비되는 AC/DC 컨버터;
    상기 AC/DC 컨버터 출력단과 상기 제 1 DC/DC 컨버터의 출력단이 공통적으로 접속되는 노드에 연결되는 실내팬모터;
    상기 노드에 상기 실내팬모터와 병렬적으로 입력단이 연결되고, 출력단은 전원 연결부에 연결되어 전원의 레벨을 낮아지도록 가변하는 제 2 DC/DC 컨버터;
    상기 제 1 DC/DC 컨버터의 출력단과 상기 노드와의 연결을 단속하는 제 1 직류전원 스위칭부; 및
    상기 제 2 DC/DC 컨버터의 출력단에 상기 전원 연결부와 병렬적으로 입력단이 연결되며, 상기 입력부에 입력된 정보에 따라 상기 전원 연결부로 공급되는 전원의 특성을 가변할 수 있도록 제어하는 제어부가 포함되며,
    상기 제어부는,
    상기 전원 연결부 및 실내팬모터 중 적어도 어느 하나로 전원이 공급되도록 제어하며,
    상기 전원 연결부로 공급되는 전원은,
    상기 전기 제품의 전력 요구량이 기설정된 값보다 작은 경우, 상기 태양전지로부터 발생되는 직류 전원이 공급되도록 제어하고,
    상기 전기 제품의 전력 요구량이 기설정된 값보다 큰 경우, 상기 상용 교류 전원 또는 상기 상용 교류 전원과 함께 상기 태양전지로부터 발생되는 직류 전원이 공급되도록 제어하며,
    상기 입력부를 통하여 입력된 전원 정보가 직류 전원인지 또는 교류 전원인지 여부에 기초하여, 상기 DC/AC컨버터 또는 AC/DC컨버터를 통해 상기 전원 연결부로 공급되는 전원의 특성을 가변하여 상기 전기 제품에 공급하도록 제어하고,
    상기 실내팬모터로 공급되는 전원은,
    상기 제 2 DC/DC 컨버터의 출력단을 거쳐 상기 실내팬모터보다 상대적으로 낮은 전압의 공급을 요하는 내부 기기에 전원을 제공하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 구비한 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 연결부는 실내 공간으로 노출되는 상기 실내기의 일부분에 위치되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 구비한 공기조화기.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 제품의 적격 전원 특성에 따라, 상기 태양전지의 전기가 교류 전원 및 직류 전원 중 어느 하나로 선택적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 구비한 공기조화기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상용 교류 전원과 상기 AC/DC컨버터의 입력단의 연결을 단속하는 제 1 교류전원 스위칭부;
    상기 DC/AC 컨버터의 출력단과 상기 전원연결부와의 연결을 단속하는 제 2 교류전원 스위칭부;
    상기 상용 교류 전원과 상기 전원연결부와의 직접 연결을 단속하는 제 3 교류전원 스위칭부; 및
    상기 제 2 DC/DC 컨버터를 통하여 상기 전원 연결부로 공급되는 직류 전원을 단속하는 제 2 직류전원 스위칭부를 포함하고,
    상기 전기 제품의 적격 전원 특성에 따라, 상기 제 1 내지 제 3 교류 전원 스위칭부 및 상기 제 1 내지 제 2 직류전원 스위칭부는 선택적으로 온/오프 상태가 되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 구비한 공기조화기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 DC/DC 컨버터는,
    상기 AC/DC 컨버터 및 제 1 DC/DC 컨버터를 통하여 상기 실내팬모터로 공급되는 직류 전원의 레벨을 가변시켜 상기 전원연결부로 공급하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 구비한 공기조화기.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 별도의 전기 제품은, 상기 실내기를 통과하는 실내 공기를 정화하기 위하여 상기 실내기의 일측에 장착되는 공기청정유닛인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 실내기는, 상기 별도의 전기 제품이 수용되기 위한 수용부를 포함하고,
    상기 전원연결부는, 상기 수용부에 인접한 상기 실내기의 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 실내기는, 상기 제어부를 포함하는 컨트롤 박스를 포함하고,
    상기 전원연결부는 상기 컨트롤 박스의 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
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