KR102024091B1 - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 실내기와, 실내기와 연결된 통신선 및 전원선을 통하여, 실내기와 통신하고, 실내기에 전원을 공급하는 실외기를 포함하고, 실내기는, 통신선이 연결되는 적어도 하나의 통신 단자와, 전원선이 연결되는 적어도 하나의 전원 단자와, 통신선을 통하여 실외기와 데이터를 송수신하는 실내기 통신부와, 통신 단자와 실내기 통신부 사이에 접속되며, 통신 단자에 전원선이 연결된 경우, 실내기 통신부에 유입되는 전원을 차단하는 차단부를 구비한다. 이에 따라, 통신부에 전원선이 연결된 경우, 통신부에 유입되는 전원을 차단하여, 통신부를 전원 입력으로부터 보호할 수 있다.

Description

공기조화기 {Air conditioner}

본 발명은, 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 통신부에 전원선이 연결된 경우, 통신부에 유입되는 전원을 차단하여, 통신부를 전원 입력으로부터 보호할 수 있는 공기조화기를 제공함에 있다.

공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다.

이러한 공기조화기는 실외기 및 실내기가 냉매배관으로 연결되어, 실외기의 압축기로부터 압축된 냉매가 냉매배관을 통해 실내기의 열교환기로 공급되고, 실내기의 열교환기에서 열 교환된 냉매는 다시 냉매배관을 통해 실외기의 압축기로 유입된다. 그에 따라 실내기는 냉매를 이용한 열교환을 통해 냉온의 공기를 실내로 토출한다.

또한, 공기조화기는 하나의 실외기에 하나의 실내기가 연결된 공기조화기와, 하나 이상의 실외기에 복수의 실내기가 연결된 멀티형 공기조화기 등으로 구분될 수 있다.

멀티형 공기조화기의 경우, 최초 설치 시, 설치자가 실외기와, 복수의 실내기 사이의 통신선, 전원선 및 냉매 배관을 연결함에 있어서, 오결선이 발생 되지 않도록 하는 최대한의 주의가 요구되나, 실외기와 실내기 사이에는 매우 복잡한 배선 특성을 가지므로 오결선이 발생 될 수 있다. 특히, 멀티형 공기조화기에서는 전원이 정상적으로 인가된 상태에서 통신 단자에 전원선을 연결할 가능성이 매우 높다.

따라서, 실내기와 실외기 사이의 통신 단자와 전원선의 오결선 시 통신부를 전원 입력으로부터 보호하기 위한 대책이 요구된다.

본 발명의 목적은, 통신부에 전원선이 연결된 경우, 통신부에 유입되는 전원을 차단하여, 통신부를 전원 입력으로부터 보호할 수 있는 공기조화기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른, 공기조화기는, 실내기와, 실내기와 연결된 통신선 및 전원선을 통하여, 실내기와 통신하고, 실내기에 전원을 공급하는 실외기를 포함하고, 실내기는, 통신선이 연결되는 적어도 하나의 통신 단자와, 전원선이 연결되는 적어도 하나의 전원 단자와, 통신선을 통하여 실외기와 데이터를 송수신하는 실내기 통신부와, 통신 단자와 실내기 통신부 사이에 접속되며, 통신 단자에 전원선이 연결된 경우, 실내기 통신부에 유입되는 전원을 차단하는 차단부를 구비한다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 공기조화기는, 실외기와, 실외기와 연결된 통신선 및 전원선을 통하여, 실외기와 통신하고, 실외기에 전원을 공급하는 실내기를 포함하고, 실외기는, 통신선이 연결되는 적어도 하나의 통신 단자와, 전원선이 연결되는 적어도 하나의 전원 단자와, 통신선을 통하여 상기 실내기와 데이터를 송수신하는 실외기 통신부와, 통신 단자와 실외기 통신부 사이에 접속되며, 통신 단자에 전원선이 연결된 경우, 실외기 통신부에 유입되는 전원을 차단하는 차단부를 구비하고, 차단부는, 실외기 통신부 양단에 인가되는 소정 전압 크기 이상의 전압을 차단하는 과전압 차단부와 실외기 통신부에 인가되는 소정 전류 크기 이상의 전류를 차단하는 과전류 차단부를 구비한다.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 통신 단자에 전원선이 연결된 경우, 통신부에 유입되는 전원을 차단하여, 통신부를 전원 입력으로부터 보호할 수 있다.

또한, 통신부를 전원 입력으로 보호함으로써, 통신부 회로의 소손 가능성을 저감할 수 있다.

또한, 차단부는, 과전압뿐만 아니라 과전류도 차단하므로, 통신부를 전원 입력으로부터 안정적으로 보호할 수 있다.

또한, 제1 시간 경과후 과전압 차단부가 동작하고, 제2 시간 경과 후 과전류 차단부가 동작하므로, 통신부의 효율적 보호가 가능하다는 장점이 있다.

또한, 과전류 차단부는, 온도에 다른 과전류를 방지하는 정특성(PTC) 서미스터를 구비할 수 있고, 정특성(PTC) 서미스터는 퀴리점 이상의 온도에서 전류를 차단하므로, 과열로부터 공기조화기를 보호할 수도 있다.

또한, 공기조화기는 통신선 또는 전원선의 결선 상태를 표시하는 상태 표시부를 더 포함할 수 있고, 이에 따라, 설치자는 결선 상태를 즉각적으로 파악할 수 있다는 장점도 있다.

또한, 종래의 공기조화기의 오결선으로 인한 통신회로 보호 장치는, 릴레이의 온, 오프를 제어하는 것이 주를 이루었으며, 이와 같은 경우, 전원 단자에 전원이 인가된 상태에서 통신 단자에 전원을 연결하는 경우, 릴레이가 동작하여 노이즈 보호소자를 통해 과도한 전류가 흐르게 되어 통신회로가 소손되고, 통신 연결 단자와 노이즈 보호소자 사이의 통신선로도 소손된다는 문제점이 있었으나, 본 발명은 보호회로를 이용하여 통신부를 보호하므로, 공기조화기의 오결선이 발생하더라도 통신부에 손상이 가지 않고, 이후 정상 결선시 제품이 정상 동작할 수 있다는 이점이 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기는 실외기에 차단부를 포함하며, 통신부에 전원선이 연결된 경우, 통신부에 유입되는 전원을 차단하여, 통신부를 전원 입력으로부터 보호할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는, 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 3은, 도 1의 공기조화기의 실내기와 실외기의 내부 블록도의 일예이다.
도 4는, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 실내기의 내부 회로도의 일예이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 실외기의 내부 회로도의 일예이다.
도 6은, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 7은, 도 6의 동작 방법을 설명하기 위한 참조도면이다.
도 8은, 도 4 내지 도 5의 차단부의 동작을 설명하기 위한 참조도면이다.
도 9는, 도 4 내지 도 5의 과전압 차단부의 접속 방법을 설명하기 위한 참조도면이다.
도 10a 및 도 10b는, 본 발명의 설명에 참조되는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것들의 존재, 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기(50)는, 대형의 공기조화기(50)로서, 복수의 실내기(31 내지 35), 복수의 실내기에 연결되는 복수의 실외기(21, 22), 복수의 실내기 각각과 연결되는 리모컨(41 내지 45), 그리고 복수의 실내기 및 실외기를 제어하는 원격제어기(10)를 포함할 수 있다.

원격제어기(10)는 복수의 실내기(31 내지 36) 및 복수의 실외기(21, 22)와 연결되어 그 동작을 모니터링하고 제어한다. 이때, 원격제어기(10)는 복수의 실내기에 연결되어 실내기에 대한 운전 설정, 잠금 설정, 스케줄제어, 그룹제어 등을 수행할 수 있다.

공기조화기는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 이하 설명의 편의를 위하여 천장형 공기조화기를 예로 설명한다. 또한, 공기조화기는 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다.

실외기(21, 22)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시)와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기 (미도시)와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시)와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시)를 포함한다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함할 수 있다.

실외기(21, 22)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(31 내지 35)로 냉매를 공급한다.

실외기(21,22)는 원격제어기(10) 또는 실내기(31 내지 35)의 요구에 의해 구동되고, 구동되는 실내기에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변 된다.

이때, 실외기(21, 22)는 복수의 실외기가, 각각 연결된 실내기로 각각 냉매를 공급하는 것을 기본으로 하여 설명하나, 실외기 및 실내기의 연결구조에 따라 복수의 실외기가 상호 연결되어 복수의 실내기로 냉매를 공급할 수도 있다.

실내기(31 내지 35)는 복수의 실외기(21, 22) 중 어느 하나에 연결되어, 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(31 내지 35)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창 밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함한다.

이때, 실외기(21, 22) 및 실내기(31 내지 35)는 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하고, 실외기 및 실내기는 원격제어기(10)와 별도의 통신선으로 연결되어 원격제어기(10)의 제어에 따라 동작한다.

리모컨(41 내지 45)는 실내기에 각각 연결되어, 실내기로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신하며, 경우에 따라 복수의 실내기에 하나의 리모컨이 연결되어 하나의 리모컨 입력을 통해 복수의 실내기의 설정이 변경될 수 있다.

또한, 리모컨(41 내지 45)은 내부에 온도감지센서를 포함할 수 있다.

도 2는 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(50)는, 크게 실내기(31)와 실외기(21)로 구분된다.

실내기(31)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(108)와, 실내측 열교환기(108)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109a)과 실내팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함한다.

실내측 열교환기(108)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.

또한, 공기조화기(50)는 실내를 냉방 시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방 시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.

실외기(21)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104)와, 실외 열교환기(104)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진 시키는 실외팬(105a)과 실외팬(105a)을 회전시키는 전동기(105b)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함한다.

한편, 도 2에서는 실내기(31)와 실외기(21)를 각각 1개씩 도시하고 있으나, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구동장치는 이에 한정되지 않으며, 복수개의 실내기와 실외기를 구비하는 멀티형 공기조화기, 한 개의 실내기와 복수개의 실외기를 구비하는 공기조화기 등에도 적용이 가능함은 물론이다.

도 3은 도1의 공기조화기의 실내기와 실외기의 내부 블록도의 일예이다.

도면을 참조하여 설명하면, 실내기(31)는, 실내기 전원 유닛(330b), 실내기 통신부(120b), 차단부(350b), 팬 구동부(127b), 입력부(130), 출력부(550), 메모리(140b), 상태 표시부(310b), 실내기 제어부(170b)를 구비할 수 있다.

실내기 전원 유닛(330b)은, 실외기(21)와 연결된 전원선(630)을 통하여, 실외기(21)로부터 전원을 인가받을 수 있다.

한편, 실내기(31)는, 실외기(21)로부터 공급받은 전원의 노이즈 저감을 위한 필터부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 노이즈가 저감된 전원은 다이오드 소자에 의해, 전파 정류 또는 반파 정류되고, 커패시터 소자에 의해 평활 되어, 실내기 전원 유닛(330b)에 공급될 수 있다.

실내기 전원 유닛(330b)은, 실외기(21)로부터 전원을 인가받아 실내기(31)를 구동하기 위한 직류 전압을 출력할 수 있다. 예를 들어, 실내기 전원 유닛(330b)은, 실내기(31)를 구동시키기 위한 5V, 12V, 15V 등의 직류 전압을 출력할 수 있다. 한편, 실내기(31) 내부에 구비된 모터, 팬 등은 실내기 전원 유닛(330b)에서 공급 받은 15V의 직류 전압에 의해 구동될 수 있다.

실내기 전원 유닛(330)은, 고주파 변압기를 사용하는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-mode Power Supply: SMPS) 또는 비절연 강압형의 벅 컨버터(Buck converter)등의 AC-DC 변환 장치를 포함할 수 있다.

실내기 통신부(120b)는, 적어도 하나의 통신모듈을 포함할 수 있으며, 실외기(21)와 연결된 통신선(610)을 통해 실외기(21)와 데이터를 교환하거나, 상호 통신함으로써 실내기(31)에 입력되는 운전설정에 따라 실외기(21)를 동작시킬 수 있다.

한편, 실내기(31)와 실외기(21)의 통신 방법은, 전력선을 이용한 통신, 냉매배관을 통한 통신 방법뿐만 아니라, 와이파이(Wi-fi), 블루투스(Bluetooth), 비콘(Beacon), 지그비(zigbee)등의 무선 통신 방식일 수 있다. 또한, 실외기 통신부(120a) 는 외부 네트워크에 연결된 서버에 접속하여 데이터를 송수신할 수도 있다.

또한, 실내기 통신부(120b)는 복수의 통신모듈을 구비하여, 실외기(21)와의 통신 뿐 아니라, 공기조화기(100) 내의 통신방식과는 상이한 통신방식을 이용하여, 외부 네트워크의 서버 또는 제어기와 연결될 수 있다.

차단부(350b)는, 통신 단자(410)에 전원선(630)이 연결된 경우, 실내기 통신부(120b)에 유입되는 전원을 차단할 수 있다. 이에 따라, 통신부를 전원 입력으로부터 보호할 수 있게 된다.

차단부(350b)는, 실내기 통신부(120b) 양단에 인가되는 제1 전압 크기 이상의 전압을 차단할 수 있는 과전압 차단부(370b)와 실내기 통신부(120b)에 인가되는 제1 전류 크기 이상의 전류를 차단하는 과전류 차단부(390b)를 구비할 수 있다. 차단부(350b)는 과전압뿐만 아니라 과전류도 차단하므로, 실내기 통신부(120b)를 전원 입력으로부터 효율적으로 보호할 수 있게 된다.

팬 구동부(127b)는, 팬 구동을 위한 회로를 구비하여, 팬을 구동할 수 있다. 팬 구동부(127b)는, 실내기 제어부(170b)의 제어신호에 대응하여, 실내팬(109a)을 제어할 수 있으며, 팬 구동부(127b)는, 실내팬(109a)으로 동작 전원을 공급하여, 실내팬(109a)의 회전동작 및 회전속도를 제어할 수 있다.

실내팬(109a)은 모터와 팬으로 구성될 수 있으며, 팬 구동부(127b)의 제어에 의해 모터가 동작함에 따라 팬이 회전하게 된다. 팬 구동부(127b)는 실내팬(109a)의 내부 또는 외부에 구비될 수 있다.

입력부(130)는, 실내기(31)에 부착되는 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 구비할 수 있다. 입력부(130)는, 복수의 버튼 또는 터치 스크린을 통해, 실내기(31)의 전원을 온 시켜, 동작시키는 것이 가능하다.

입력부(130)는, 전원 입력뿐만 아니라, 운전 명령, 시운전 명령, 테스트 운전, 주소 설정 등에 대한 명령을 입력할 수도 있다.

출력부(550)는, 실내기(31)의 동작 상태를 출력하고, 운전 상태 및 에러를 표시하는 스피커, 버저 등을 포함하여, 실내기(31)의 운전 상태에 대한 효과음을 출력하고, 이상 발생시 소정의 경고음을 출력할 수 있다.

출력부(550)는, 실내기(31)의 동작 상태를 표시하는 디스플레이(미도시)를 포함할 수 있고, 디스플레이(미도시)는 실내기(31)의 동작 상태를 출력하는 표시수단을 구비하여, 운전 상태 및 에러를 표시할 수 있다.

메모리(140b)는, 실내기 제어부(170b)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 실내기(31) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(140b)는, 실내기 통신부(120b)를 통해 송수신 되는 데이터를 저장할 수 있다.

상태 표시부(310b)는, 통신선(610) 또는 전원선(630)의 결선 상태를 표시할 수 있다.

상태 표시부(310b)는, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 구비할 수 있고, 발광 다이오드(LED)는 통신선(610) 또는 전원선(630)의 결선 상태가 정상인 경우 점등하고, 통신선(610) 또는 전원선(630)의 결선 상태가 이상인 경우 소등할 수 있다.

한편, 실내기(31)는 실내기 통신부(120b) 양단에 인가되는 전압 또는 실내기 통신부(120b)에 인가되는 전류를 감지하는 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

감지부(미도시)는, 실내기 통신부(120b) 양단에 인가되는 전압을 감지하기 위해, 스위칭 기법을 이용한 절연형 전압감지회로가 사용될 수 있다.

또한, 감지부(미도시)는, 실내기 통신부(120b)의 입출력단 사이에 존재하는 임피던스 양단에 인가되는 전압을 감지할 수도 있다.

감지부(미도시)는, 실내기 통신부(120b)에 인가되는 전류를 감지하기 위한 변류기(Current Transformer: CT) 또는 홀 센서(Hall Sensor)가 사용될 수 있다.

실내기 제어부(170b)는, 실내기(31) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

실내기 제어부(170b)는, 실외기(21)로부터 수신되는 데이터에 대응하여 실내기(31)의 동작을 제어하고, 실내기(31)의 동작 상태를 디스플레이(미도시)를 통해 출력하며, 실내기 통신부(120b)를 통해 실외기(21)와 데이터 송수신을 제어할 수 있다.

실내기 제어부(170b)는, 감지부(미도시)에서 감지한 전압이 소정 전압 크기 이상 또는 감지부(미도시)에서 감지한 전류가 소정 전류 크기 이상인 경우, 통신선(610) 또는 전원선(630) 오결선으로 연산할 수 있다.

실외기(21)는, 전원 공급부(330a), 실외기 통신부(120a), 차단부(350a), 팬 구동부(127a), 압축기 구동부(220), 메모리(140a), 상태 표시부(310a), 실외기 제어부(170a)를 구비할 수 있다.

실외기(21)는, 실내기(31)와 연결된 전원선(630)을 통하여, 실내기(31)에 전원을 공급할 수 있다. 한편, 도면에는 표현하지 않았으나, 전원이 실내기(31)로 인입되어 실외기(21)로 인가되는, 실내기 인입형 공기조화기의 경우도 가능할 수 있다.

전원이 실내기(31)로 인입되어 실외기(21)로 인가되는 경우, 실외기(21)는, 실내기(31)로부터 공급받은 전원의 노이즈 저감을 위한 필터부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 노이즈가 저감된 전원은 다이오드 소자에 의해, 전파 정류 또는 반파 정류되고, 커패시터 소자에 의해 평활되어, 실외기 전원 유닛(미도시)에 공급될 수 있다.

실내기(31)로부터 인입된 전원은 실외기 전원 유닛(미도시)에 인가되어 실외기(21)의 모터 팬 등을 구동하기 위한, 직류 전압으로 출력될 수 있다. 또한, 실내기(31)로 부터 인입된 전원은 컨버터, 인버터에 인가되어 압축기(102) 구동에 사용될 수 있다.

한편, 실외기 전원 유닛(미도시)은, 고주파 변압기를 사용하는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS) 또는 비절연 강압형의 벅 컨버터(Buck converter)등의 AC-DC 변환 장치를 포함할 수 있다.

전원 공급부(330a)는, 상용 전원에 연결되어 외부 전원을 인가받아 실외기(21)의 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.

전원 공급부(330a)는, 실내기(31)와 연결된 전원선(630)을 통하여, 실내기(31)에 전원을 공급할 수 있다.

실외기 통신부(120a)는, 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있으며, 실내기(31)와 연결된 통신선(610)을 통해 실내기(31)와 데이터를 교환하거나, 상호 통신함으로써 운전 상태 정보를 교환할 수 있다.

한편, 실외기(21)와 실내기(31)의 통신 방법은, 전력선을 이용한 통신, 냉매배관을 통한 통신 방법뿐만 아니라, 와이파이(Wi-fi), 블루투스(Bluetooth), 비콘(Beacon), 지그비(zigbee)등의 무선 통신 방식일 수 있다. 또한, 실외기 통신부(120a) 는 외부 네트워크에 연결된 서버에 접속하여 데이터를 송수신할 수도 있다.

또한, 실외기 통신부(120a)는 복수의 통신 모듈을 구비하여, 실외기(21)와의 통신뿐 아니라, 공기조화기(50) 내의 통신 방식과는 상이한 통신 방식을 이용하여, 외부 네트워크의 서버 또는 제어기와 연결될 수 있다.

전원이 실내기(31)로 인입되어 실외기(21)로 인가되는 경우, 실외기(21)는 실외기 통신부(120a)를 보호하기 위하여 차단부(350a)를 구비할 수 있다.

차단부(350a)는, 통신 단자(450)에 전원선(630)이 연결된 경우, 실외기 통신부(120a)에 유입되는 전원을 차단할 수 있다. 이에 따라, 통신부를 전원 입력으로 부터 보호할 수 있게 된다.

차단부(350a)는, 실외기 통신부(120a) 양단에 인가되는 소정 전압 크기 이상의 전압을 차단할 수 있는 과전압 차단부(370a)와 실외기 통신부(120a)에 인가되는 소정 전류 크기 이상의 전류를 차단하는 과전류 차단부(390a)를 구비할 수 있다. 차단부(350a)는, 과전압뿐만 아니라 과전류도 차단하므로, 실외기 통신부(120a)를 전원 일력으로부터 효율적으로 보호할 수 있게 된다.

팬 구동부(127a)는, 팬 구동을 위한 회로를 구비하여, 팬을 구동할 수 있다. 팬 구동부(127a)는, 실외기 제어부(170a)의 제어신호에 대응하여, 실외팬(105a)을 제어할 수 있으며, 팬 구동부(127a)는, 실외팬(105a)으로 동작 전원을 공급하여, 실외팬(105a)의 회전 동작 및 회전 속도를 제어할 수 있다.

실외팬(105a)은, 실외 열교환기에 구비되어, 압축기(102)로부터 공급되는 냉매가 열교환기로 유입되어 실외 공기와 열교환 되도록 실외공기를 흡입하여 공급하고, 열교환 된 공기를 실외로 토출할 수 있다. 이 경우 실외팬(105a)은 모터와 팬으로 구성될 수 있으며, 팬 구동부(127a)의 제어에 의해 모터가 동작함에 따라 팬이 회전하게 된다. 팬 구동부(127a)는 실외팬(105a)의 내부 또는 외부에 구비될 수 있다.

압축기 구동부(220)는, 압축기 구동을 위한 회로를 구비하여, 압축기(102)를 구동할 수 있다. 이 경우 압축기 구동부(220)는, 압축기(102)가 특정 운전 주파수로 동작하도록 압축기(102)의 모터로 동작 전원을 공급할 수 있다. 그에 따라 압축기(102)는 유입되는 저온 저압의 냉매를 압축하여 고온 고압의 냉매를 토출한다.

압축기 구동부(220)는, 실외기 제어부(170a)의 제어 명령에 따라 압축기(102)를 소정 주파수로 구동할 수 있고, 실내기(31)와의 통신 오류가 발생한 경우, 기설정된 주파수로 압축기(102)를 구동할 수 있다.

메모리(140a)는, 실외기 제어부(170a)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 실외기(21) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(140a)는 실외기(21)의 동작 제어를 위한 제어 데이터, 실외기 운전 중 감지되는 데이터 및 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(140a)는 실외기 통신부(120a)를 통해 송수신 되는 데이터를 저장할 수 있다.

상태 표시부(310a)는, 통신선(610) 또는 전원선(630)의 결선 상태를 표시할 수 있다.

상태 표시부(310b)는, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 구비할 수 있고, 발광 다이오드(LED)는 통신선(610) 또는 전원선(630)의 결선 상태가 정상인 경우 점등하고, 통신선(610) 또는 전원선(630)의 결선 상태가 이상인 경우 소등할 수 있다.

전원이 실내기(31)로 인입되어 실외기(21)로 인가되는 경우, 실외기(21)는 실외기 통신부(120a) 양단에 인가되는 전압 또는 실외기 통신부(120b)에 인가되는 전류를 감지하는 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

감지부(미도시)는, 실외기 통신부(120a) 양단에 인가되는 전압을 감지하기 위해, 스위칭 기법을 이용한 절연형 전압감지회로가 사용될 수 있다.

또한, 감지부(미도시)는, 실외기 통신부(120a)의 입출력단 사이에 존재하는 임피던스 양단에 인가되는 전압을 감지할 수도 있다.

감지부(미도시)는, 실외기 통신부(120a)에 인가되는 전류를 감지하기 위한 변류기(Current Transformer: CT) 또는 홀 센서(Hall Sensor)가 사용될 수 있다.

실외기 제어부(170a)는, 실외기(21) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

실외기 제어부(170a)는, 실내기(31)로부터 수신되는 데이터에 대응하여 실외기(21)의 동작을 제어하고, 실외기의 동작 상태를 표시부(510)를 통해 출력하며, 실외기 통신부(120a)를 통한 데이터 송수신을 제어할 수 있다.

실외기 제어부(170a)는, 외부 전원을 인가받아 실내기(31)와 연결된 전원선을 통하여, 실내기(31)에 전원을 공급하도록 전원 공급부(330a)를 제어할 수 있다.

실외기 제어부(170a)는, 실내기(31)로부터 수신되는 운전 설정에 따라 압축기(102)를 구동하고, 실외팬(105a)을 제어하는 제어신호를 각각 생성하여 압축기 구동부(220)와 팬 구동부(127a)로 입력할 수 있다.

실외기 제어부(170a)는, 복수의 센서로부터 입력되는 데이터에 대응하여 압축기(102), 냉매, 실외팬(105a)의 상태를 판단하고, 그에 대응하여 제어명령을 생성하여 압축기 구동부(220)와 팬 구동부(127a)로 인가할 수 있다.

실외기 제어부(170a)는 실외기(21)의 부하로 공급되는 동작 전원을 제어하기 위한 스위칭부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 스위칭부(미도시)는 압축기 구동부(220)로 스위칭 신호를 인가하여, 압축기 구동부(22)가 동작하도록 할 수 있다. 그에 따라 압축기 구동부(220)는 압축기(102), 특히, 압축기의 모터로 동작 전원을 공급한다.

실외기 제어부(170a)는, 감지부(미도시)에서 감지한 전압이 소정 전압 크기 이상 또는 감지부(미도시)에서 감지한 전류가 소정 전류 크기 이상인 경우, 통신선(610) 또는 전원선(630) 오결선으로 연산할 수 있다.

도 4는, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 실내기의 내부 회로도의 일예이고, 도 8은, 도 4 내지 도 5의 차단부의 동작을 설명하기 위한 참조도면이며, 도 9는, 도 4 내지 도 5의 과전압 차단부의 접속 방법을 설명하기 위한 참조도면이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기(50)의 실내기(31)는, 실내기(31) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어하는 실내기 제어부(170b), 실외기(21)와 연결된 통신선(610)을 통하여 실외기(21)와 통신하는 실내기 통신부(120b), 실내기로 인가되는 전원을 차단하는 차단부(350b), 통신선(610) 또는 전원선(630)의 결선 상태를 표시하는 상태 표시부(310b), 실외기(21)로부터 전원을 인가받아 실내기(31)를 구동하기 위한 직류 전압을 출력하는 실내기 전원 유닛(330b), 통신선(610)이 연결되는 통신 단자(410), 전원선이 연결되는 전원 단자(430)를 포함할 수 있다.

실내기 제어부(170b)는, 실내기 통신부(120b) 양단에 인가되는 전압 크기가 소정 전압 크기 이상 또는 실내기 통신부(120b)에 인가되는 전류 크기가 소정 전류 크기 이상인 경우, 통신선(610) 또는 전원선(630) 오결선으로 연산할 수 있다.

실내기 제어부(170b)는, 공기조화기(50)의 오결선 연산을 위해서, 감지부(미도시)에서 측정된 전압 또는 전류 크기를 이용할 수 있다.

예를 들어, 감지부(미도시)는, 실내기 통신부(120b) 양단에 인가되는 전압을 감지하기 위해, 스위칭 기법을 이용한 절연형 전압감지회로로 구성될 수 있다.

다른 예로, 감지부(미도시)는, 실내기 통신부(120b)의 입출력단 사이에 존재하는 임피던스 양단에 인가되는 전압을 감지할 수도 있다.

또 다른 예로, 감지부(미도시)는, 실내기 통신부(120b)에 인가되는 전류를 감지하기 위한 변류기(Current Transformer: CT) 또는 홀 센서(Hall Sensor)를 구비할 수도 있다.

실내기 제어부(170b)는, 감지부(미도시)에서 감지한 전압이 소정 전압 크기 이상 또는 감지부(미도시)에서 감지한 전류가 소정 전류 크기 이상인 경우, 통신선(610) 또는 전원선(630) 오결선으로 연산할 수 있다.

소정 전압 크기 및 소정 전류 크기는, 실내기 통신부(120b)에 사용되는 소자의 특성에 따라, 포화전류, 정격 전류, 정격 전압 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.

실내기 통신부(120b)는, 적어도 하나 이상의 통신 모듈을 포함할 수 있으며, 실외기(21)와 연결된 통신선(610)을 통해 실외기(21)와 통신함으로써, 실내기(31)에 입력되는 운전설정에 대응하여, 통신 신호를 실외기(21)로 전송할 수 있다.

예를 들어 실내기 통신부(120b)는, RS-485 통신 방식을 이용하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 실내기 통신부(120b)가 RS-485 통신 방식을 이용하는 경우 전송 라인은 2선으로 구성될 수 있고, 실내기 통신부(120b)는, 두 선의 전위차를 이용하여 데이터를 송수신하는 차동 모드로 동작할 수 있다. 즉, 전위차가 기준값 이상이면 1, 전위차가 기준값 이하이면 0을 의미하게 된다.

실내기 통신부(120b)가 RS-485 통신 방식을 이용하는 경우 통신상에서 마스터와 슬레이브 개념이 사용될 수 있으며, 회선당 노드 수를 32개까지 허용할 수 있다.

차단부(350b)는, 통신 단자(410)에 전원선(630)이 연결된 경우, 실내기 통신부(120b)에 유입되는 전원을 차단할 수 있다.

차단부(350b)는, 통신 단자(410)와 실내기 통신부(120b) 사이에 접속되어, 실외기(21)로부터 인가되는 전원으로부터 실내기 통신부(120b)를 보호할 수 있다.

차단부(350b)는, 실내기 통신부(120b) 양단에 인가되는 제1 전압 크기 이상의 전압을 차단하는 과전압 차단부(370b)와 실내기 통신부(120b)에 인가되는 제1 전류 크기 이상의 전류를 차단하는 과전류 차단부(390b)를 구비할 수 있다.

과전압 차단부(370b)는 통신 단자(410)에 전원선(630)이 연결된 이후, 제1 시간 경과 후에 제1 전압 크기 이상의 전압을 차단하고, 과전류 차단부(370b)는 전원선(630)이 연결된 이후, 제2 시간 경과 후에 제1 전류 크기 이상의 전류를 차단할 수 있다.

제2 시간은, 제1 시간으로부터 소정 시간이 경과한 이후 시간일 수 있으며 이에 대해서는 후술한다.

제1 전압 크기 와 제1 전류 크기는, 실내기 통신부(120b)에 사용되는 소자의 특성에 따라, 포화전류, 정격 전류, 정격 전압 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.

과전압 차단부(370b)는, 다이오드, 제너(Zener) 다이오드, 과도 전압 억제(Transient Voltage Suppressor: TVS) 다이오드, 실리콘 애벌런치 다이오드(Silicon Avalanche diode: SAD), 금속 산화물 바리스터(Metal Oxide Varistor: MOV) 등을 구비할 수 있다.

순간 전압 억제(TVS) 다이오드는 단방향 다이오드 또는 양방향 다이오드가 사용될 수 있다. 양방향 다이오드가 사용되는 경우 단방향 다이오드를 사용할 때 보다 과전압 차단부(370b)의 집적화에 용이할 수 있다.

순간 전압 억제(TVS) 다이오드에 항복 전압(Breakdown Voltage) 이상의 과전압이 인가되었을 경우, 순간 전압 억제(TVS) 다이오드는, 과전압을 클램핑(Clamping)시켜 순간 전압 억제(TVS) 다이오드 양단에 인가되는 전압이 클램핑 전압(Vc) 이상 올라가지 않도록 유지시킨다(도 8a).

예를 들어, 순간 전압 억제(TVS) 다이오드는 실내기 통신부(120b)에 인가되는 상용 교류 전원을 클랭핑 시켜 실내기 통신부(120b) 양단에 인가되는 전압을 클램핑 전압(Vc) 이상 올라가지 않도록 조정할 수 있다(도 8a).

또한, 클랭핑 전압(Vc)은, 실내기 통신부(120b)에 사용되는 소자의 특성에 따라 정격 전압 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.

과전압 차단부(370b)에 순간 전압 억제(TVS) 다이오드가 사용되는 경우, 순간 전압 억제(TVS) 다이오드의 전기적 특성인 브레이크다운 전압(Breakdown voltage), 스탠드 바이 전류(Standy current), 누설 전류(Leakage current), 커패시턴스(capacitance)등을 고려하여 순간 전압 억제(TVS) 다이오드 소자를 선택할 수 있다.

여기서 순간 전압 억제(TVS)의 브레이크다운 전압은 역방향 스탠드 오프 전압(Reverse standoff voltage)의 10% 이상이며, 해당 순간 전압 억제(TVS) 다이오드의 온도 계수(Temperature coefficient)에 의해 발생하는 브레이크다운 전압에 대한 변이를 허용하는 회로 운용 전압(Cricuit operating voltage)과 근사하게 설정되어 있을 수 있다.

과전압 차단부(370b)는, 양방향의 제1 순간 전압 억제(TVS) 다이오드(371b) 및 제2 순간 전압 억제(TVS) 다이오드(372b)를 구비할 수 있다(도 4).

제1 순간 전압 억제(TVS) 다이오드(371b)와 제2 순간 전압 억제(TVS) 다이오드(372b)는 실내기 통신부(120b)와 통신 단자(410) 사이에 병렬로 연결될 수 있다.

보다 상세하게는, 제1 순간 전압 억제(TVS) 다이오드는, 실내기 통신부(120b)와 제1 통신 단자(410a) 사이의 노드와 접지단 사이에 접속하고, 제2 순간 전압 억제(TVS) 다이오는, 실내기 통신부(120b)와 제2 통신 단자(410b) 사이에 접속할 수 있다.

과전압 차단부(370b)는, 단방향의 제3 순간 전압 억제(TVS) 다이오드(911) 및 제4 순간 전압 억제(TVS) 다이오드(912)를 구비할 수도 있다(도 9a).

과전압 차단부(370b)가, 단방향의 제3 순간 전압 억제(TVS) 다이오드(911) 및 제4 순간 전압 억제(TVS) 다이오드(912)를 구비하는 경우, 제3 순간 전압 억제(TVS) 다이오드(911) 및 제4 순간 전압 억제(TVS) 다이오드(912)의 애노드(Anode) 단은 실내기 통신부(120b)와 제1 통신 단자(410a) 사이의 노드에 연결되고, 캐소드(Cathode) 단은 실내기 통신부(120b)와 제2 통신 단자(410b) 사이의 노드에 연결될 수 있다.

또한, 각 순간 전압 억제(TVS) 다이오드는 직렬로 각각 다이오드(913, 914)에 연결될 수 있고, 이에 따라 각 순간 전압 억제(TVS) 다이오드가 가지는 높은 커패시턴스가 감소될 수 있다.

과전압 차단부(370b)는, 제1 제너 다이오드(931) 및 제2 제너 다이오드(933)를 구비할 수 있다(도 9b).

과전압 차단부(370b)가, 제1 제너 다이오드(931) 및 제2 제너 다이오드(933)를 구비하는 경우, 제1 제너 다이오드(931)의 캐소드 단은 실내기 통신부(120b)와 제1 통신 단자(410a) 사이의 노드에 연결되고, 제2 제너 다이오드(933)의 캐소드 단은 실내기 통신부(120b)와 제2 통신 단자(410b) 사이의 노드에 연결되어 제1, 2 제너 다이오드의 애노드 단은 서로 맞닿을 수 있다.

과전류 차단부(370b)는, 통신 단자(410)에 전원선(630)이 연결된 이후, 제2 시간 경과 후에 제1 전류 크기 이상의 전류를 차단할 수 있다.

과전류 차단부(370b)는, 리셋 가능 퓨즈(Resettable Fuse)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 과전류 차단부(370b)는, 리셋 가능 정특성(Resettable Positive Temperature Coefficient: Resettable PTC) 서미스터를 구비할 수 있다.

온도 검지 소자로써 온도 퓨즈를 사용하는 경우 일단 차단 동작 되면 새로운 온도 퓨즈로 교체할 때까지 시간과 비용이 소모되지만, 리셋 가능 정특성(Resettable PTC) 서미스터는 복귀가 가능하므로, 종래 온도 퓨즈에 비해 많은 이점을 가진다.

또한, 정특성(PTC) 서미스터에 유입되는 전류의 양이 크면 클수록 정특성(PTC) 서미스터 자체의 줄(Joule)열이 크게 발생 되므로, 동작 시간이 단축될 수 있다.

또한, 정특성(PTC) 서미스터를 사용하는 경우, 과전류 차단부(370b)는 과열로부터 공기조화기(50)를 보호할 수도 있을 것이다.

정특성(PTC) 서미스터는, 실내기 통신부(120b) 근방에 배치되어, 실내기 통신부(120b)의 온도에 대응한 저항값으로 변화할 수 있다.

실내기 통신부(120b)의 온도가 정특성(PTC) 서미스터의 퀴리점(Tc) 이하일 때는 저(Low) 저항의 고정 저항 역할을 할 수 있고 도선의 전류는 도통될 수 있다. 또한, 실내기 통신부(120b)의 온도가 정특성(PTC) 서미스터의 퀴리점(Tc) 이상이 될 때, 정특성(PTC) 서미스터는 고(High) 저항 상태가 되어 도선의 전류는 차단될 수 있다(도 8b).

퀴리점(Tc)은, 실내기 통신부(120b)에 사용되는 소자의 특성에 따라 포화전류, 정격 전류 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.

과전류 차단부(390b)에 정특성(PTC) 서미스터가 사용되는 경우, 정특성(PTC) 서미스터의 퀴리점(Tc), 부동작 전류(Non trip current), 동작 전류(Trip current), 브레이크다운 전압(Breakdown voltage), 스위칭 온도, 스위칭 저항, 최소 저항치등을 고려하여 정특성(PTC) 서미스터 소자를 선택할 수 있다.

과전류 차단부(390b)는, 제1 정특성(PTC) 서미스터(391b) 및 제2 정특성(PTC) 서미스터(392b)를 구비할 수 있다.

제1 정특성(PTC) 서미스터(391b) 및 제2 정특성(PTC) 서미스터(392b)는, 실내기 통신부(120b)와 통신 단자(410) 사이에 직렬 접속할 수 있다.

보다 상세하게는, 제1 정특성(PTC) 서미스터(391b)는 실내기 통신부(120b)와 제1 통신 단자(410a) 사이에 직렬 접속하고, 제2 정특성(PTC) 서미스터(392b)는 실내기 통신부(120b)와 제2 통신 단자(410b) 사이에 직렬 접속할 수 있다.

한편, 종래의 공기조화기의 오결선으로 인한 통신회로 보호 장치는, 릴레이의 온, 오프를 제어하는 것이 주를 이루었으며, 이와 같은 경우, 전원 단자에 전원이 인가된 상태에서 통신 단자에 전원을 연결하는 경우, 릴레이가 동작하여 노이즈 보호소자를 통해 과도한 전류가 흐르게 되어 통신회로가 소손되고, 통신 연결 단자와 노이즈 보호소자 사이의 통신선로도 소손된다는 문제점이 있었으나, 본원 발명과 같이 차단부(350b)를 회로로 구성하는 경우, 공기조화기(50)의 오결선이 발생하더라도 실내기 통신부(120b)에 손상이 가지 않고, 이후 정상 결선시 제품이 정상 동작할 수 있다는 이점이 있다.

상태 표시부(310b)는, 발광 다이오드(LED)를 구비할 수 있고, 발광 다이오드(LED)는 통신선(610) 또는 전원선(630)의 결선 상태가 정상인 경우 점등하고, 통신선(610) 또는 전원선(630)의 결선 상태가 이상인 경우 소등할 수 있다.

예를 들어, 감지부(미도시)에서 감지한 전압이 소정 전압 크기 이상 또는 감지부(미도시)에서 감지한 전류가 소정 전류 크기 이상인 경우, 실내기 제어부(170b)는 통신선(610) 또는 전원선(630) 오결선으로 연산할 수 있고, 발광 다이오드(LED)는 소등할 수 있다.

다른 예로, 감지부(미도시)에서 감지한 전압이 소정 전압 크기 미만 또는 감지부(미도시)에서 감지한 전류가 소정 전류 크기 미만인 경우, 실내기 제어부(170b)는 통신선(610) 또는 전원선(630)의 정상 결선으로 연산할 수 있고, 발광 다이오드(LED)는 점등할 수 있다.

실내기(31)가 상태 표시부(310b)를 구비함에 따라, 설치자는 결선 상태를 즉각적으로 파악할 수 있다는 장점이 있다.

발광 다이오드(LED)는 제1 발광 다이오드(LED01L) 및 제2 발광 다이오드(LED01L)를 구비할 수 있다.

제1 발광 다이오드(LED01L) 및 제2 발광 다이오드(LED01L)는 병렬로 연결되어 실내기 제어부(170b)에 의해 구동될 수 있다.

예를 들어 실내기 전원 유닛(330b)은 실외기(21)로부터 전원을 인가받아 제1 발광 다이오드(LED01L) 및 제2 발광 다이오드(LED01L)를 구동하기 위한 5V의 직류 전압을 생성할 수 있고, 실내기 제어부(170b)는, 통신선(610) 또는 전원선(630)의 결선 상태에 따라 제1 발광 다이오드(LED01L) 및 제2 발광 다이오드(LED01L)에 전압 공급 여부를 연산할 수 있다.

제1 발광 다이오드(LED01L) 및 제2 발광 다이오드(LED01L)는 통신선(610) 또는 전원선(630)의 결선 상태에 따라 서로 다른 동작을 하는 것도 가능하다.

예를 들어, 통신 단자(410)에 전원선(630)이 연결된 경우, 제1 발광 다이오드(LED01L) 및 제2 발광 다이오드(LED01L)는 소등할 수 있다.

다른 예로, 제1 통신 단자(410a) 및 제2 통신 단자(410b)의 연결이 역으로 된 경우, 제1 발광 다이오드(LED01L)는 점등하고, 제2 발광 다이오드(LED01L)는 소등할 수 있다.

또 다른 예로, 제1 통신 단자(410a) 및 제2 통신 단자(410b)의 연결이 정상이고, 제1 전원 단자(430a) 및 제2 전원 단자(430b)의 연결이 정상인 경우, 제1 발광 다이오드(LED01L) 및 제2 발광 다이오드(LED01L)는 점등할 수 있다.

실내기 전원 유닛(330b)은, 실외기(21)로부터 전원을 입력받아 실내기(31)를 구성하는 회로, 유닛 등을 구동하기 위한 직류 전압을 출력할 수 있다. 예를 들어, 실내기 전원 유닛(330b)은, 실내기(31)를 동작시키기 위한 5V, 12V, 15V 등의 직류 전압을 출력할 수 있다.

실내기 전원 유닛(330b)은, 고주파 변압기를 사용하는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS) 또는 비절연 강압형의 벅 컨버터(Buck converter)등의 AC-DC 변환 장치를 포함할 수 있다.

통신 단자(410)는 제1 통신 단자(410a) 및 제2 통신 단자(410b)를 구비할 수 있다.

제1 통신 단자(410a) 및 제2 통신 단자(410b)에는 통신선(610)이 연결될 수 있다.

실내기 제어부(170b)는 운전 명령과 실내 온도에 대응되는 신호를 실내기 통신부(120b)를 제어하여, 제1 통신 단자(410a) 및 제2 통신 단자(410b)에 연결된 통신선(610)을 통해 실외기(21)에 전송할 수 있다.

실외기 제어부(170a)는 통신선(610)을 통해 전송받은 신호를 기초로, 실외팬(105a) 및 압축기(102)를 구동할 수 있다.

전원 단자(430)는, 제1 전원 단자(430a) 및 제2 전원 단자(430b)를 구비할 수 있다.

제1 전원 단자(430a) 및 제2 전원 단자(430b)에는 전원선(630)이 연결될 수 있다.

실내기(31)는, 제1 전원 단자(430a) 및 제2 전원 단자(430b)에 연결된 전원선(630)을 통하여 실외기(21)로부터 전원을 인가받을 수 있다.

예를 들어 실내기(31)는 실외기(21)로부터 220V의 상용 교류 전원을 인가받을 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 실외기의 내부 회로도의 일예이다.

도 4와의 차이점은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기(50)의 실외기(21)는 실내기(31)로부터 전원을 인가받아 실외기(21)의 각 유닛을 구동한다는 점이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기(50)의 실외기(21)는, 실외기(21)로 인가되는 전원을 차단하는 차단부(350a), 통신선(610) 또는 전원선(630)의 결선 상태를 표시하는 상태 표시부(310a), 실외기(21) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어하는 실외기 제어부(170a), 실내기(31)와 연결된 통신선(610)을 통하여 실내기(31)와 통신하는 실내기 통신부(120a), 통신선(610)이 연결되는 통신 단자(450), 전원선이 연결되는 전원 단자(470)를 포함할 수 있다.

차단부(350a) 및 상태 표시부(310a)의 구성 및 동작 방법은 도 4에서의 차단부(350b) 및 상태 표시부(310b)의 구성 및 동작 방법과 동일하다. 다시 말해, 차단부(350a)는 통신 단자(450)와 실외기 통신부(120a) 사이에 접속되며, 통신 단자(450)에 전원선(630)이 연결된 경우, 실외기 통신부(120a)에 유입되는 전원을 차단할 수 있다.

또한, 차단부(350a)는 실외기 통신부(120a) 양단에 인가되는 소정 전압 크기 이상의 전압을 차단하는 과전압 차단부(370a)와 실외기 통신부(120a)에 인가되는 소정 전류 크기 이상의 전류를 차단하는 과전류 차단부(390a)를 구비할 수 있다.

실외기(21)는, 실내기(31)와 연결된 전원선(630)을 통해, 전원을 인가받을 수 있고, 실외기(21)는 적어도 어느 하나의 필터부(미도시)를 더 포함하여 상기 전원의 노이즈를 저감 할 수 있다.

실외기 제어부(170a)는, 실외기 통신부(120a) 양단에 인가되는 전압 크기가 소정 전압 크기 이상 또는 실내기 통신부(120a)에 인가되는 전류 크기가 소정 전류 크기 이상인 경우, 통신선(610) 또는 전원선(630) 오결선으로 연산할 수 있다.

실외기 제어부(170a)는, 공기조화기(50)의 오결선 연산을 위해서, 감지부(미도시)에서 측정된 전압 또는 전류 크기를 이용할 수 있다.

실외기 통신부(120a)는, 적어도 하나 이상의 통신 모듈을 포함할 수 있으며, 실내기(31)와 연결된 통신선(610)을 통해 실내기(31)와 통신할 수 있다.

실외기 제어부(170a)는 실외기 통신부(120a)에서 수신한 통신 신호를 기초로 실외팬(105a), 압축기(102)를 구동시킨다.

통신 단자(450)는 제1 통신 단자(450a) 및 제2 통신 단자(450b)를 구비할 수 있다.

제1 통신 단자(450a) 및 제2 통신 단자(450b)에는 통신선(610)이 연결될 수 있다.

전원 단자(470)는, 제1 전원 단자(470a) 및 제2 전원 단자(470b)를 구비할 수 있다.

제1 전원 단자(470a) 및 제2 전원 단자(470b)에는 전원선(630)이 연결될 수 있다.

실외기(21)는, 제1 전원 단자(470a) 및 제2 전원 단자(470b)에 연결된 전원선(630)을 통하여 실내기(31)로부터 전원을 인가받을 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 동작 방법을 도시한 순서도이고, 도 7은, 도 6의 동작 방법을 설명하기 위한 참조도면이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기(50)는 복수의 실내기(31 내지 35), 복수의 실내기(31 내지 35)에 연결되는 복수의 실외기(21, 22)를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 실내기(31 내지 35)는 복수의 통신선 및 복수의 전원선을 통해 복수의 실외기(21, 22)에 연결될 수 있다.

복수의 실내기(31 내지 35)는 복수의 전원선을 통해 복수의 실외기(21, 22)로부터 전원을 인가받을 수 있고, 복수의 실내기(31 내지 35)는 복수의 통신선을 통해 복수의 실내기(31 내지 35) 각각의 운전 명령과 실내 온도에 대응되는 신호를 복수의 실외기(21, 22)로 전송할 수 있다.

복수의 실내기(31 내지 35)와 복수의 실외기(21,22), 각각의 통신선과 전원선을 연결함에 있어 최대한의 주의가 요구되나, 실외기(21)와 실내기(31) 사이에는 매우 복잡한 배선 특성을 가지므로 오결선이 발생될 수 있다.

예를 들어, 실내기(31)의 통신 단자(410)에 전원선(630)이 연결될 수 있다(S610).

차단부(350b)는, 통신 단자(410)에 전원선(630)이 연결된 경우, 실내기 통신부(120b)에 유입되는 전원을 차단할 수 있다. 이에 따라, 통신부를 전원 입력으로부터 보호할 수 있게 된다.

차단부(350b)는, 실내기 통신부(120b) 양단에 인가되는 제1 전압 크기 이상의 전압을 차단할 수 있는 과전압 차단부(370b)와 실내기 통신부(120b)에 인가되는 제1 전류 크기 이상의 전류를 차단하는 과전류 차단부(390b)를 구비할 수 있다. 차단부(350b)는 과전압뿐만 아니라 과전류도 차단하므로, 실내기 통신부(120b)를 전원 입력으로부터 효율적으로 보호할 수 있게 된다.

과전압 차단부(370b)는, 실내기 통신부(120b) 양단에 항복 전압 크기 이상의 과전압이 인가되었을 경우, 과전압을 클램핑 시켜 실내기 통신부 양단에 인가되는 전압 크기를 제2 전압 크기 이하로 조정하는 순간 전압 억제(TVS) 다이오드를 구비할 수 있다.

과전류 차단부(390b)는, 실내기 통신부(120b)에 인가되는 제2 전류 크기 이상의 과전류로 인하여 과전류 차단부(390b)의 온도가 소정 온도 이상에 도달한 경우, 실내기 통신부(120b)에 인가되는 전류를 차단하는 정특성(PTC) 서미스터를 구비할 수 있다.

한편, 실내기(31)는 실내기 통신부(120b) 양단에 인가되는 전압 또는 실내기 통신부(120b)에 인가되는 전류를 감지하는 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 실내기 제어부(170b)는, 감지부(미도시)에서 감지한 전압이 제3 전압 크기 이상, 또는 감지부(미도시)에서 감지한 전류가 제3 전류 크기 이상인 경우, 통신선(610) 또는 전원선(630) 오결선으로 연산할 수 있다.

한편, 제1 전압 크기, 제2 전압 크기 및 제3 전압 크기는 동일할 수 있고, 제1 전류 크기, 제2 전류 크기 및 제3 전류 크기도 동일할 수 있다.

과전압 차단부(370b)는, 통신 단자(410)에 전원선(630)이 연결된 이후, 제1 시간 경과 후에 제1 전압 크기 이상의 전압을 차단할 수 있다(S630).

또한, 과전류 차단부(390b)는 통신 단자(410)에 전원선(630)이 연결된 이후, 제2 시간 경과 후에 제1 전류 크기 이상의 전류를 차단할 수 있다(S650).

예를 들어, 도 7에서, 과전압 차단부(370b)는, 통신 단자(410)에 전원선(630)이 연결된 이후, 제1 시간(T1) 경과 후에, 실외기(21)로부터 인가되는 상용 교류 전압(220V)을 클랭핑 시켜, 실내기 통신부(120b) 양단에 인가되는 전압을 클랭핑 전압(V1) 이상 올라가지 않도록 조정할 수 있다.

제1 시간(T1)은 통신 단자(410)에 전원선(630)이 연결된 직후 일 수 있다. 다시 말해, 과전압 차단부(370b)는, 과전압으로부터 실내기 통신부(120b)를 즉각적으로 보호할 수 있다.

한편, 과전류 차단부(390b)는, 통신 단자(410)에 전원선(630)이 연결된 이후, 제2 시간(T2) 경과 후에, 퀴리점(Tc)에 도달할 수 있다. 이 경우, 정특성(PTC) 서미스터는 고(High) 저항 상태가 되어 실외기(21)로부터 인가되는 전류가 차단될 수 있다.

제2 시간(T2)은, 제1 시간(T1) 경과 후, 정특성(PTC) 서미스터가 퀴리점(Tc)에 도달할 때까지 소요되는 시간일 수 있다(T2>T1). 한편, 정특성(PTC) 서미스터는 제2 시간(T2) 경과 후, 실내기 통신부(120b)를 과전류로부터 지속적으로 보호할 수 있다.

한편, 도 6의 동작 방법은 실내기(31)로부터 전원을 인가받아 실외기(21)의 각 유닛을 구동하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

다시 말해, 실외기(21)의 통신 단자(450)에 전원선(630)이 연결될 수 있고(S610), 과전압 차단부(370a)는, 통신 단자(450)에 전원선(630)이 연결된 이후, 제1 시간 경과 후에 제1 전압 크기 이상의 전압을 차단할 수 있고, 과전류 차단부(390a)는, 통신 단자(450)에 전원선(630)이 연결된 이후 제2 시간 경과 후에 제1 전류 크기 이상의 전류를 차단할 수 있다(S650).

도 10a 및 도 10b는 본 발명의 설명에 참조되는 도면이다.

도 10a는 통신 단자에 전원선이 연결된 경우, 공기조화기의 내부 회로도이고, 도 10b는 통신 단자에 통신선이 연결된 경우, 공기조화기의 내부 회로도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 실내기(31)는 제1 시점에 통신 단자(410)와 전원선(630) 연결(이상 결선)에 대하여, 실내기 통신부(120b)에 유입되는 전원을 차단하고(도 10a), 통신 단자(410)와 통신선(610) 연결 및 전원 단자(430)와 전원선(630) 연결(정상 결선) 이후 제2 시점에 정상 동작할 수 있다(도 10b).

도 10a에서 제1 시점에, 실내기(31)의 제1 통신 단자(410a)에 제1 전원선(630a)이 연결되고, 제2 통신 단자(410b)에 제2 전원선(630b)이 연결될 수 있다.

실내기(31)의 제1 통신 단자(410a)에 제2 전원선(630b)이 연결되고, 제2 통신 단자(410b)에 제1 전원선(630a)이 연결되는 것도 가능하다.

이상 결선의 경우, 실내기(31)의 과전압 차단부(370b)는, 실내기 통신부(120b) 양단에 인가되는 제1 전압 크기 이상의 전압을 차단할 수 있다.

또한, 과전류 차단부(390b)는 실내기 통신부(120b)에 인가되는 제1 전류 크기 이상의 전류를 차단할 수 있다.

한편, 실내기 제어부(170b)는 감지부(미도시)에서 감지한 전압이 제1 전압 크기 이상 또는 감지부(미도시)에서 감지한 전류가 제1 전류 크기 이상인 경우, 통신선(610) 또는 전원선(630) 오결선으로 연산할 수 있다.

통신선(610) 또는 전원선(630) 오결선의 경우, 제1 발광 다이오드(LED01L) 및 제2 발광 다이오드(LED01L)는 실내기 제어부(170b)의 제어에 의해, 소등될 수 있다.

도 10b에서, 제2 시점에, 실내기(31) 통신 단자(410)에 통신선(610)이 연결되고, 실내기 전원 단자(430)에 전원선(630)이 연결될 수 있다(정상 결선).

예를 들어, 실내기(31)의 제1 통신 단자(410a)에 제1 통신선(610a)이 연결되고, 제2 통신 단자(410b)에 제2 통신선(610b)이 연결될 수 있다. 또한, 실내기(31)의 제1 전원 단자(430a)에 제1 전원선(630a)이 연결되고, 제2 전원 단자(430b)에 제2 전원선(630b)이 연결될 수 있다.

정상 결선의 경우, 실내기(31)는 제1 전원선(630a) 및 제2 전원선(630b)을 통해, 실외기(21)로부터 전원을 인가 받을 수 있다.

또한, 실내기(31)는 운전 명령과 실내 온도에 대응되는 신호를 제1 통신선(610a) 및 제2 통신선(610b)을 통해, 실외기(21)로 전송할 수 있다.

한편, 실내기 제어부(170b)는 감지부(미도시)에서 감지한 전압이 제1 전압 크기 미만 또는 감지부(미도시)에서 감지한 전류가 제1 전류 크기 미만인 경우, 통신선(610) 또는 전원선(630)의 정상 결선으로 연산할 수 있다.

통신선(610) 또는 전원선(630)의 정상 결선의 경우, 제1 발광 다이오드(LED01L) 및 제2 발광 다이오드(LED01L)는 실내기 제어부(170b)의 제어에 의해, 점등될 수 있다. 이에 따라, 설치자는 결선 상태를 즉각적으로 파악할 수 있게 된다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나, 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

120a: 실외기 통신부
120b: 실내기 통신부
170b: 실내기 제어부
310b: 상태 표시부
330a: 전원 공급부
350b: 차단부
370b: 과전압 차단부
390b: 과전류 차단부

Claims (12)

1. 실내기;및
   상기 실내기와 연결된 통신선 및 전원선을 통하여, 상기 실내기와 통신하고, 상기 실내기에 전원을 공급하는 실외기;를 포함하고,
   상기 실내기는,
   상기 통신선이 연결되는 적어도 하나의 통신 단자;
   상기 전원선이 연결되는 적어도 하나의 전원 단자;
   상기 통신선을 통하여 상기 실외기와 데이터를 송수신하는 실내기 통신부;
   상기 통신 단자와 상기 실내기 통신부 사이에 접속되며, 상기 통신 단자에 상기 전원선이 연결된 경우, 상기 실내기 통신부에 유입되는 전원을 차단하는 차단부;
   상기 실내기 통신부의 양단에 인가되는 전압 또는 상기 실내기 통신부에 인가되는 전류를 감지하는 감지부; 및
   상기 통신선과 상기 전원선의 결선 상태, 또는 상기 통신선 간의 결선 상태에 따라 상기 결선 상태가 정상인 경우 점등하고, 상기 결선 상태가 이상인 경우 소등하는 상태 표시부; 를 구비하고,
   상기 통신 단자는,
   제1 통신 단자와 제2 통신 단자를 구비하고,
   상기 차단부는,
   상기 실내기 통신부 양단에 인가되는 소정 전압 크기 이상의 전압을 차단하는 과전압 차단부; 및
   상기 실내기 통신부에 인가되는 소정 전류 크기 이상의 전류를 차단하는 과전류 차단부;를 구비하고,
   상기 과전압 차단부는,
   상기 실내기 통신부 양단에 항복 전압 크기 이상의 과전압이 인가되었을 경우, 상기 과전압을 클램핑시켜, 상기 실내기 통신부 양단에 인가되는 전압 크기를 상기 소정 전압 크기 이하로 조정하는, 제1 순간 전압 억제(TVS) 다이오드 및 제2 순간 전압 억제(TVS) 다이오드를 구비하고,
   상기 제1 순간 전압 억제(TVS) 다이오드는,
   상기 실내기 통신부와 상기 제1 통신 단자 사이의 노드와 접지단 사이에 접속하고,
   상기 제2 순간 전압 억제(TVS) 다이오드는,
   상기 실내기 통신부와 상기 제2 통신 단자 사이의 노드와 상기 접지단 사이에 접속하고,
   상기 과전류 차단부는,
   상기 실내기 통신부에 인가되는 상기 소정 전류 크기 이상의 과전류로 인하여, 상기 차단부의 온도가 소정 온도 이상에 도달한 경우, 상기 실내기 통신부에 인가되는 전류를 차단하는 제1 정특성(PTC) 서미스터 및 제2 정특성(PTC) 서미스터를 구비하고,
   상기 제1 정특성(PTC) 서미스터는,
   상기 실내기 통신부와 상기 제1 통신 단자 사이에 직렬 접속하고,
   상기 제2 정특성(PTC) 서미스터는,
   상기 실내기 통신부와 상기 제2 통신 단자 사이에 직렬 접속하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 과전압 차단부는,
   상기 통신 단자에 상기 전원선이 연결된 이후, 제1 시간 경과 후에 제1 전압 크기 이상의 전압을 차단하고,
   상기 과전류 차단부는,
   상기 통신 단자에 상기 전원선이 연결된 이후, 제2 시간 경과 후에 제1 전류 크기 이상의 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서,
   상기 실내기는,
   실내기 제어부;및
   상기 실내기 제어부는,
   상기 감지부에서 감지한 전압이 제3 전압 크기 이상 또는 상기 감지부에서 감지한 전류가 제3 전류 크기 이상인 경우 상기 통신선 또는 상기 전원선의 오결선으로 연산하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
9. 삭제
10. 제 1항에 있어서,
    상기 상태 표시부는,
    제1 발광 다이오드(LED) 및 제2 발광 다이오드(LED)를 구비하고,
    상기 통신 단자에 상기 전원선이 연결된 경우, 상기 제1 발광 다이오드 및 상기 제2 발광 다이오드는 소등하고,
    상기 제1 통신 단자 및 상기 제2 통신 단자의 연결이 역으로 된 경우, 상기 제1 발광 다이오드는 점등하고, 상기 제2 발광 다이오드는 소등하며,
    상기 제1 통신 단자 및 상기 제2 통신 단자의 연결이 정상이고, 제1 전원 단자 및 제2 전원 단자의 연결이 정상인 경우, 상기 제1 발광 다이오드 및 상기 제2 발광 다이오드를 점등하는 공기조화기.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 실내기는,
    제1 시점에, 상기 통신 단자와 상기 전원선 연결에 대하여, 상기 실내기 통신부에 유입되는 전원을 차단하고, 상기 통신 단자와 상기 통신선 연결 및 상기 전원 단자와 상기 전원선 연결 이후, 제2 시점에 정상 동작하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
12. 실외기; 및
    상기 실외기와 연결된 통신선 및 전원선을 통하여, 상기 실외기와 통신하고, 상기 실외기에 전원을 공급하는 실내기;를 포함하고,
    상기 실외기는,
    상기 통신선이 연결되는 적어도 하나의 통신 단자;
    상기 전원선이 연결되는 적어도 하나의 전원 단자;
    상기 통신선을 통하여 상기 실내기와 데이터를 송수신하는 실외기 통신부; 및
    상기 통신 단자와 상기 실외기 통신부 사이에 접속되며, 상기 통신 단자에 상기 전원선이 연결된 경우, 상기 실외기 통신부에 유입되는 전원을 차단하는 차단부;
    상기 실외부 통신기 양단에 인가되는 전압 또는 상기 실외부 통신기에 인가되는 전류를 감지하는 감지부; 및
    상기 통신선과 상기 전원선의 결선 상태, 또는 상기 통신선 간의 결선 상태에 따라 상기 결선 상태가 정상인 경우 점등하고, 상기 결선 상태가 이상인 경우 소등하는 상태 표시부; 를 구비하고,
    상기 통신 단자는,
    제1 통신 단자와 제2 통신 단자를 구비하고,
    상기 차단부는,
    상기 실외기 통신부 양단에 인가되는 소정 전압 크기 이상의 전압을 차단하는 과전압 차단부;및
    상기 실외기 통신부에 인가되는 소정 전류 크기 이상의 전류를 차단하는 과전류 차단부;를 구비하고,
    상기 과전압 차단부는,
    상기 실외기 통신부 양단에 항복 전압 크기 이상의 과전압이 인가되었을 경우, 상기 과전압을 클램핑시켜, 상기 실외기 통신부 양단에 인가되는 전압 크기를 상기 소정 전압 크기 이하로 조정하는 제1 순간 전압 억제(TVS) 다이오드 및 제2 순간 전압 억제(TVS) 다이오드를 구비하고,
    상기 제1 순간 전압 억제(TVS) 다이오드는,
    상기 실외기 통신부와 상기 제1 통신 단자 사이의 노드와 접지단 사이에 접속하고,
    상기 제2 순간 전압 억제(TVS) 다이오드는,
    상기 실외기 통신부와 상기 제2 통신 단자 사이의 노드와 상기 접지단 사이에 접속하고,
    상기 과전류 차단부는,
    상기 실외기 통신부에 인가되는 상기 소정 전류 크기 이상의 과전류로 인하여, 상기 차단부의 온도가 소정 온도 이상에 도달한 경우, 상기 실외기 통신부에 인가되는 전류를 차단하는 제1 정특성(PTC) 서미스터 및 제2 정특성(PTC) 서미스터를 구비하고,
    상기 제1 정특성(PTC) 서미스터는,
    상기 실외기 통신부와 상기 제1 통신 단자 사이에 직렬 접속하고,
    상기 제2 정특성(PTC) 서미스터는,
    상기 실외기 통신부와 상기 제2 통신 단자 사이에 직렬 접속하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
    

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