KR102122235B1 - 도파관 특성을 이용한 냉매 배관 통신 기능을 갖는 공기 조화기 및 배관 통신 방법 - Google Patents

도파관 특성을 이용한 냉매 배관 통신 기능을 갖는 공기 조화기 및 배관 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는, 냉매 배관을 도파관으로하여 전자파를 송수신함에 의해 실외기와 복수의 실내기 간 또는 복수의 실내기 사이의 데이터 통신을 수행하는 배관 통신 장치를 포함하는 공기 조화기 및 배관 통신 방법을 제공한다.
이를 위하여, 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 공기 조화를 수행하는 복수의 실내기; 상기 복수의 실내기를 구동하는 실외기; 상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간을 연결하거나, 상기 복수의 실내기 사이를 연결하는 냉매 배관; 및 상기 실외기 및 상기 복수의 실내기 각각에 연결되거나 구비되고, 상기 냉매 배관을 도파관으로하여 전자파를 송수신함에 의해 상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간 또는 상기 복수의 실내기 사이의 데이터 통신을 수행하는 배관 통신 장치를 포함하되, 상기 냉매 배관은, 서로 다른 두께를 가지고 고대역 필터의 특성을 가지는 복수의 서브 배관을 포함하고, 상기 배관 통신 장치는, 상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송수신하며, 상기 특정 주파수는, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정되는 것을 특징으로 한다.

Description

도파관 특성을 이용한 냉매 배관 통신 기능을 갖는 공기 조화기 및 배관 통신 방법{AIR CONDITIONER HAVING THE FUNCTION OF COMMUNICATION BASED ON REFRIGERANTS PIPE USING CHACTERISTICS OF WAVE GUIDE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 공기 조화를 수행하는 복수의 실내기와, 상기 실내기를 구동하는 하나 이상의 실외기, 상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간을 연결하거나, 상기 복수의 실내기 사이를 연결하는 냉매 배관를 포함하고, 상기 실외기 및 상기 복수의 실내기 각각에 연결되거나 구비되고, 상기 냉매 배관을 도파관으로하여 전자파를 송수신함에 의해 상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간 또는 상기 복수의 실내기 사이의 데이터 통신을 수행하는 배관 통신 장치를 포함하는 공기 조화기 및 배관 통신 방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기 조화기는 실내기와 실외기를 구비하여 사용자의 요구에 따라 냉방 및 난방 사이클을 구동한다.
이때, 상기 실내기와 실외기는 냉매 배관을 통해 연결된다.
최근에는 냉매의 배분 및 순환을 제어하는 실외기 및 상기 실외기와 공유되어 각 실에 공기를 토출하는 실내기로 구성되는 다수의 멀티에어컨과 다수의 멀티에어컨을 연결하여 제어하는 제어 장치를 포함하여 멀티 공기조화기를 구성하기도 한다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 공기 조화기는 하나의 실외기(200)에 복수의 실내기(100A 내지 100D)가 냉매 배관(300)을 통해 연결된다.
한편, 공기 조화기는 작동 유체인 냉매를 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기의 순서로 순환시키거나, 또는 그 역으로 순환시킴으로써 실내에 냉방 또는 난방을 수행한다. 이러한 냉매는 공기 조화기의 설치 시에 공기 조화기의 용량에 맞게 적정량을 충전한다. 그러나, 시간이 흐름에 따라, 즉 공기 조화기를 계속 사용하게 됨에 따라 냉매가 소모되고, 부족하게 되는 현상이 발생하게 된다. 냉매가 부족하게 되면 공기 조화기의 효율이 떨어지므로 냉매를 보충하여 적정한 수준을 유지하여야 한다. 이에 따라 부족하게 되는 냉매를 적정하게 유지하기 위하여 공기 조화기의 용량에 따라 냉매를 주입하여 일정하게 유지하는 기술이 개발되어 왔다.
실외기와 실내기를 연결하는 냉매 배관은 건물의 내부에 미리 설치되어 있고, 실외기와 실내기의 수가 증가하거나 실외기와 실내기 사이의 거리가 멀어질수록 냉매배관의 길이가 길어지는 문제점이 있다.
최근 공기 조화기는 그 설치 환경이 복잡해지고, 다수의 실외기와 실내기를 구비함에 따라 실외기와 실내기 간의 통신이 어려워지는 단점을 보완하기 위해 종래의 전용선 통신 외에 상기 냉매 배관을 이용한 배관 통신 기술을 구비하도록 개발, 발전되고 있다.
따라서, 종래 기술에 따른 공기 조화기 및 공기 조화기의 배관 통신 방법은, 장거리의 배관이거나, 다수의 분지가 구비된 배관의 경우에 실외기와 실내기 사이의 거리가 멀어지게 됨으로써 통신 신호의 세기가 감쇄되어 배관 통신의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
본 명세서는 전술된 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉매 배관을 도파관으로하여 전자파를 송수신함에 의해 실외기와 복수의 실내기 간 또는 복수의 실내기 사이의 데이터 통신을 수행하는 배관 통신 장치를 포함하는 공기 조화기 및 배관 통신 방법에 관한 것이다.
특히, 본 명세서에 개시된 기술은 상기 냉매 배관은, 서로 다른 두께를 가지고 고대역 필터의 특성을 가지는 복수의 서브 배관을 포함하고, 상기 배관 통신 장치는, 상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송수신하며, 상기 특정 주파수는, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 명세서에 따른 공기 조화기는, 공기 조화를 수행하는 복수의 실내기; 상기 복수의 실내기를 구동하는 실외기; 상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간을 연결하거나, 상기 복수의 실내기 사이를 연결하는 냉매 배관; 및 상기 실외기 및 상기 복수의 실내기 각각에 연결되거나 구비되고, 상기 냉매 배관을 도파관으로하여 전자파를 송수신함에 의해 상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간 또는 상기 복수의 실내기 사이의 데이터 통신을 수행하는 배관 통신 장치를 포함하되, 상기 냉매 배관은, 서로 다른 두께를 가지고 고대역 필터의 특성을 가지는 복수의 서브 배관을 포함하고, 상기 배관 통신 장치는, 상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송수신하며, 상기 특정 주파수는, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 특정 주파수는, 상기 가장 높은 컷-오프 주파수인 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 복수의 서브 배관은, 원통형의 배관이고, 상기 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관은, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 작은 반경을 가지는 원통형의 서브 배관인 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 특정 주파수는, 주파수 분석 장치를 통해 결정되고, 상기 주파수 분석 장치는, 상기 특정 주파수를 상기 복수의 서브 배관 각각을 도파관으로 모델링한 복수의 도파관 모델을 근거로 결정하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 주파수 분석 장치는, 상기 복수의 도파관 모델을 근거로 한 시뮬레이션(Simulation)을 통하여 상기 복수의 서브 배관 각각에 해당하는 컷-오프 주파수를 검출하고, 상기 컷-오프 주파수 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 상기 특정 주파수로 결정하는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 주파수 분석 장치는, 상기 복수의 실내기, 상기 실외기 및 상기 배관 통신 장치 중 적어도 하나에 포함되어 구성되는 것일 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 배관 통신 장치는, 송신 대상이 되는 제 1 배관 통신 데이터를 변조하여 제 1 전자파로 변환하고, 상기 제 1 전자파를 냉매 배관을 도파관으로하여 외부의 제 1 배관 통신 장치로 송신하는 신호 송신부; 및 외부의 제 2 배관 통신 장치로부터 냉매 배관을 도파관으로하여 송신되고, 수신 대상이 되는 제 2 배관 통신 데이터가 변조되어 생성된 제 2 전자파를 수신하고, 상기 수신된 제 2 전자파를 복조하여 상기 제 2 배관 통신 데이터를 복원하는 신호 수신부를 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 냉매 배관은, TE(Transverse Electric) 모드 또는 TM(Transverse Magnetic) 모드의 도파관으로 동작하는 것일 수 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 명세서에 따른 배관 통신 방법은, 공기 조화를 수행하는 복수의 실내기, 상기 복수의 실내기를 구동하는 실외기 및 상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간을 연결하거나, 상기 복수의 실내기 사이를 연결하는 냉매 배관을 포함하는 공기 조화기에 의한 배관 통신 방법으로서, 제 1 배관 통신 장치가 송신 대상이 되는 배관 통신 데이터를 변조하여 전자파로 변환하는 단계; 상기 제 1 배관 통신 장치가 상기 전자파를 냉매 배관을 도파관으로하여 제 2 배관 통신 장치로 송신하는 단계; 상기 제 2 배관 통신 장치가 상기 전자파를 수신하는 단계; 상기 제 2 배관 통신 장치가 상기 수신된 전자파를 복조하여 상기 배관 통신 데이터를 복원하는 단계를 포함하되, 상기 냉매 배관은, 서로 다른 두께를 가지고 고대역 필터의 특성을 가지는 복수의 서브 배관을 포함하고, 상기 제 1 배관 통신 장치는, 상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송신하며, 상기 특정 주파수는, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정되는 것일 수 있다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 공기 조화기는 냉매 배관을 도파관으로하여 전자파를 송수신함에 의해 실외기와 복수의 실내기 간 또는 복수의 실내기 사이의 데이터 통신을 수행하는 배관 통신 장치를 포함하되, 상기 냉매 배관은, 서로 다른 두께를 가지고 고대역 필터의 특성을 가지는 복수의 서브 배관을 포함하고, 상기 배관 통신 장치는, 상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송수신하며, 상기 특정 주파수는, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 공기 조화기에 따르면, 도파관 통신을 수행함에 있어, 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 전자파의 주파수가 결정되므로, 안정되고, 효율이 높은 도파관 배관 통신이 가능하다는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 공기 조화기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 도파관 역할을 하는 냉매 배관을 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 실외기 및 실내기 간의 도파관 통신을 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 실내기 간의 도파관 통신을 나타내는 예시도이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 서브 배관의 종류를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 배관 통신 방법을 나타내는 순서도이다.
본 명세서에 개시된 기술은 공기 조화를 수행하는 복수의 실내기와, 상기 실내기를 구동하는 하나 이상의 실외기, 상기 실내기와 상기 실외기를 연결하는 냉매 배관을 포함하는 공기 조화기 및 배관 통신 방법에 적용될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 배관 통신을 이용하는 시스템 또는 장치에 있어서, 배관을 도파관으로 하여 통신을 수행하는 장치 및 배관 통신 방법에 에 적용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공기 조화기 및 공기 조화기의 배관 단락 검출 방법을 상세히 설명한다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템(또는 공기 조화기)에 대한 설명
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 공기 조화를 수행하는 복수의 실내기, 상기 복수의 실내기를 구동하는 실외기, 상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간을 연결하거나, 상기 복수의 실내기 사이를 연결하는 냉매 배관 및 상기 실외기 및 상기 복수의 실내기 각각에 연결되거나 구비되고, 상기 냉매 배관을 도파관으로하여 전자파를 송수신함에 의해 상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간 또는 상기 복수의 실내기 사이의 데이터 통신을 수행하는 배관 통신 장치를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 냉매 배관은, 서로 다른 두께를 가지고 고대역 필터의 특성을 가지는 복수의 서브 배관을 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 배관 통신 장치는, 상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송수신하며, 상기 특정 주파수는, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정되는 것일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 특정 주파수는, 상기 가장 높은 컷-오프 주파수인 것일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 서브 배관은, 원통형의 배관이고, 상기 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관은, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 작은 반경을 가지는 원통형의 서브 배관인 것일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 특정 주파수는, 주파수 분석 장치를 통해 결정되고, 상기 주파수 분석 장치는, 상기 특정 주파수를 상기 복수의 서브 배관 각각을 도파관으로 모델링한 복수의 도파관 모델을 근거로 결정하는 것일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 주파수 분석 장치는, 상기 복수의 도파관 모델을 근거로 한 시뮬레이션(Simulation)을 통하여 상기 복수의 서브 배관 각각에 해당하는 컷-오프 주파수를 검출하고, 상기 컷-오프 주파수 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 상기 특정 주파수로 결정하는 것일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 주파수 분석 장치는, 상기 복수의 실내기, 상기 실외기 및 상기 배관 통신 장치 중 적어도 하나에 포함되어 구성되는 것일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 배관 통신 장치는, 송신 대상이 되는 제 1 배관 통신 데이터를 변조하여 제 1 전자파로 변환하고, 상기 제 1 전자파를 냉매 배관을 도파관으로하여 외부의 제 1 배관 통신 장치로 송신하는 신호 송신부 및 외부의 제 2 배관 통신 장치로부터 냉매 배관을 도파관으로하여 송신되고, 수신 대상이 되는 제 2 배관 통신 데이터가 변조되어 생성된 제 2 전자파를 수신하고, 상기 수신된 제 2 전자파를 복조하여 상기 제 2 배관 통신 데이터를 복원하는 신호 수신부를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 제1항에 있어서, 상기 냉매 배관은, TE(Transverse Electric) 모드 또는 TM(Transverse Magnetic) 모드의 도파관으로 동작하는 것일 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템(또는 공기 조화기)에 대해 상술한다.
도 2는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 공기 조화기(A100)는 공기 조화를 수행하는 복수의 실내기(100A 내지 100N, 이하 복수의 실내기 전체를 의미할 때는 100)와, 상기 실내기(100)를 구동하는 하나 이상의 실외기(200), 하나 이상의 분지점(310A 내지 310N)을 포함하고, 상기 실내기(100)와 상기 실외기(200)를 연결하는 냉매 배관(300)을 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 공기 조화기(A100)는 상기 실외기(200) 및 상기 복수의 실내기(100) 각각에 연결되거나 구비되고, 상기 냉매 배관(300)을 도파관으로하여 전자파를 송수신함에 의해 상기 실외기(200)와 상기 복수의 실내기(100) 간 또는 상기 복수의 실내기(100) 사이의 데이터 통신을 수행하는 배관 통신 장치(400X, 400Y, 400A 내지 400N, 이하 400)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 냉매 배관(300)은, 서로 다른 두께를 가지는 복수의 서브 배관을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 서브 배관은 상기 하나 이상의 분지점(310A 내지 310N)을 기준으로 구분되는 것일 수 있다. 예를 들어, 도 2의 경우, 분지점 310A 및 분지점 310B 간의 냉매 배관의 하나의 서브 배관이 될 수 있다.
그러나, 분지점 간에 위치하는 냉매 배관이라고 하더라도, 주위 환경(예를 들면, 건물의 형태, 모양등)에 따라 복수의 서브 배관을 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 실내기의 위치상 휘어진 냉매 배관이 사용되어야 하는 경우, 분지점 간에 존재하는 냉매 배관은 직선 형태의 서브 배관 및 휘어진 서브 배관등 복수의 서브 배관을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 서브 배관들은 각각 고대역 필터의 특성을 가질 수 있다.
즉, 상기 냉매 배관(300)을 도파관으로하여 전자파가 송수신되는 통신 방식의 경우(이하, 도파관 통신), 상기 복수의 서브 배관들 각각은 고대역 필터(하이-패스 필터, high-pass filter)의 역할을 할 수 있다.
이 경우, 상기 배관 통신 장치(400)는, 상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송수신할 수 있다.
또한, 상기 특정 주파수는, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정되는 것일 수 있다.
구체적으로 상술하면, 도파관 통신에 있어서, 도파관의 역할을 할 수 있는 냉매 배관(300)은 상기 냉매 배관의(300)의 형태 또는 모양, 상기 냉매 배관 내부에 포함된 유전체의 유전율에 따라 결정되는 컷-오프 주파수를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 복수의 서브 배관이, 원통형의 배관인 경우, 상기 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관은, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 작은 반경을 가지는 원통형의 서브 배관일 수 있다.
따라서, 상기 냉매 배관을 이루는 복수의 서브 배관 중 특정(또는 임의의) 서브 배관을 기준으로 상기 전자파의 주파수를 결정하게 되면, 다른 서브 배관에서 전자파의 전송이 어려운 문제점이 있을 수 있다.
즉, 에어컨 배관 환경에서는 다양한 구조와 반경을 가지는 배관이 존재하기 때문에 특정 배관의 컷-오프(cut-off) 주파수에 맞춰 신호를 전달하면 작은 배관에서는 신호가 잘 전달되지 못하는 문제점이 있을 수 있다.
본 명세서에 개시된 기술에 따르면, 상기 배관 통신 장치(400)는 냉매 배관(300)을 도파관으로하여 도파관 통신을 수행함에 있어서, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정된 특정 주파수 이상으로 상기 전자파를 송신함으로써, 별도의 통신선을 사용하지 아니하고 실내기(100)와 실외기(200) 간 또는 실내기(100) 간의 통신이 이루어질 수 있으며, 안정되고, 효율이 높은 도파관 배관 통신이 가능하다는 이점이 있다.
도 3은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 도파관 역할을 하는 냉매 배관을 나타내는 예시도이다.
도 3을 참조하면, 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 냉매 배관(300)은 원통형의 배관일 수 있다.
도 3(a)는 원형 금속통의 모양을 가지는 냉매 배관을 나타낸 그림이다. 여기서, a는 금속통의 반지름을 나타낸다.
도 3(b)는 원형통의 정면을 나타내는 그림이며, 원형 안의 실선과 점선은 전자파의 전파 모습을 나타낸다. 도 3(b)를 참조하면, 원형통의 정명에서의 전계 및 자계의 진행 모습을 확인할 수 있는데. 실선은 전계의 진행 모습을 나타내고, 점선은 자계의 진행 모습을 나타낸다.
도 3(c)는 원형통의 측면을 나타낸 그림이며, 도 3(c)를 참조하면, 원형통의 측면에서의 전계 및 자계의 전파 모습을 확인할 수 있다.
일반적으로, 단면이 원형인 금속통의 도파관 내에는 TE(Transverse Electric),TM(Transverse Magnetic) 모드가 존재할 수 있다.
즉, 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 상기 냉매 배관은, TE(Transverse Electric) 모드 또는 TM(Transverse Magnetic) 모드의 도파관으로 동작하는 것일 수 있다.
상기 TE 모드는, 특수한 전송선(또는 도파관)을 따라서 전파되는 전자파 중에 그 진행방향에 자계 성분 H는 있으나 전계 성분 E가 전혀 없는 전기적 횡파가 진행하는 모드를 의미할 수 있다.
또한, 상기 TM 모드는, 특수한 전송선(또는 도파관)에 따라서 전파되는 전자파 중에 그 진행 방향에 전계 성분 E는 있으나 자계 성분 H는 전혀 없는 자기적 횡파가 진행하는 모드를 의미할 수 있다.
도파관 특성에 대해 예를 들어 상술하면, 금속 통 안으로 전계와 자계가 특정 모양을 지니고 파가 진행하게 된다.
전술한 바와 같이, 기본적으로 원형 도파관은 high-pass filter 특성을 지니고 있다. 특정 주파수 이하의 주파수 가지는 신호는 원형 도파관을 잘 통과하지 못할 수 있다.
이를 컷-오프(cut-off) 주파수라고 하며, 상기 컷-오프(cut-off) 주파수는 도 3(a)에서 반경을 나타내는 a와 도파관 안을 채우고 있는 물질의 유전율에 의해 결정이 될 수 있다.
신호(또는 배관을 진행하는 전자파)는 도 3(a)의 z 방향으로 진행을 하면서 감쇠가 있을 수 있는데, 이는 물질의 손실탄젠트값과 금속의 특성에 따라 손실이 결정될 수 있다.
전술된 바와 같이, 원형 도파관은 반경과 유전체의 유전율에 따라 cut-off 주파수가 결정될 수 있다. 냉매 배관을 도파관으로 활용하는 경우, 에어컨 배관 환경에서 다양한 구조와 반경을 가지는 배관이 존재할 수 있다.
즉, 공기 조화기에서의 냉매 배관은 상기 다양한 구조 및 반경을 가지는 복수의 서브 배관으로 구성될 수 있다.
따라서, 복수의 서브 배관 중 반경이 상대적으로 큰 제 1 서브 배관을 기준으로 높은 cut-off 주파수에 맞춰 신호를 전달하면 반경이 상기 제 1 서브 배관보다 상대적으로 작은 제 2 서브 배관에서는 신호가 전달되지 못하는 문제점이 있을 수 있다.
따라서 일반적으로, 상기 복수의 서브 배관 중 상기 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관은, 가장 작은 반경을 가지는 원통형의 서브 배관인 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 배관 통신 장치(400)는 상기 냉매 배관(300)을 도파관으로하여 전자파를 송수신함에 의해 상기 실외기(200)와 상기 복수의 실내기(100) 간 또는 상기 복수의 실내기(100) 사이의 데이터 통신을 수행하되, 상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송수신할 수 있다.
이 경우, 상기 특정 주파수는, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 특정 주파수는, 상기 가장 높은 컷-오프 주파수인 것일 수 있다.
또한, 상기 복수의 서브 배관이 원통형의 배관인 경우, 상기 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관은, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 작은 반경을 가지는 원통형의 서브 배관일 수 있다.
따라서, 상기 배관 통신 장치(400)는 상기 복수의 서브 배관 중 가장 작은 반경을 가지는 서브 배관의 컷-오프 주파수 이상으로 상기 전자파를 송수신할 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 서브 배관에서 안정되고 전송 효율이 좋은 도파관 통신이 구현될 수 있다.
도 4는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 실외기 및 실내기 간의 도파관 통신을 나타내는 예시도이다.
도 4를 참조하면, 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 공기 조화기는 상기 실외기(200)에 연결되거나 구비된 제 1 배관 통신 장치(400a) 및 상기 실내기(100)에 연결되거나 구비된 제 2 배관 통신 장치(400b)를 포함할 수 있다.
상기 실외기(200)에서 상기 실내기(100)로의 도파관 통신의 경우, 상기 제 1 배관 통신 장치(400a)가 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정된 전송 주파수 이상으로 전자파를 송신하며, 상기 제 2 배관 통신 장치(400b)는 상기 송신된 전자파를 수신하게 된다.
또한, 상기 실내기(100)에서 상기 실외기(200)로의 도파관 통신의 경우, 상기 제 2 배관 통신 장치(400a)가 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정된 전송 주파수 이상으로 전자파를 송신하며, 상기 제 1 배관 통신 장치(400b)는 상기 송신된 전자파를 수신하게 된다.
도 5는 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 실내기 간의 도파관 통신을 나타내는 예시도이다.
도 5를 참조하면, 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 공기 조화기는 제 1 실내기(100a)에 연결되거나 구비된 제 3 배관 통신 장치(400c) 및 제 2 실내기(100b)에 연결되거나 구비된 제 4 배관 통신 장치(400d)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 실내기(100a)에서 상기 제 2 실내기(100b)로의 도파관 통신의 경우, 상기 제 3 배관 통신 장치(400c)가 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정된 전송 주파수 이상으로 전자파를 송신하며, 상기 제 4 배관 통신 장치(400d)는 상기 송신된 전자파를 수신하게 된다.
또한, 상기 제 2 실내기(100b)에서 상기 제 1 실내기(100a)로의 도파관 통신의 경우, 상기 제 4 배관 통신 장치(400d)가 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정된 전송 주파수 이상으로 전자파를 송신하며, 상기 제 3 배관 통신 장치(400c)는 상기 송신된 전자파를 수신하게 된다.
도 4 및 도 5에 개시된 배관 통신 장치들은 각각 도파관 통신을 수행하기 위하여, 송신 대상이 되는 제 1 배관 통신 데이터를 변조하여 제 1 전자파로 변환하고, 상기 제 1 전자파를 냉매 배관을 도파관으로하여 외부의 제 1 배관 통신 장치로 송신하는 신호 송신부(미도시) 및 외부의 제 2 배관 통신 장치로부터 냉매 배관을 도파관으로하여 송신되고, 수신 대상이 되는 제 2 배관 통신 데이터가 변조되어 생성된 제 2 전자파를 수신하고, 상기 수신된 제 2 전자파를 복조하여 상기 제 2 배관 통신 데이터를 복원하는 신호 수신부(미도시)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 배관 통신 데이터는 상기 배관 통신 장치들 각각이 연결된 실외기 또는 실내기로부터 획득되는 데이터일 수 있다.
또한, 상기 복원된 제 2 배관 통신 데이터는 상기 배관 통신 장치들 각각이 연결된 실외기 또는 실내기로 전송되는 데이터일 수 있다.
전술된 바와 같이, 일 실시예에 따른 냉매 배관은, 공기 조화 시스템의 주위 환경에 따라 다양한 구조 및 모양을 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 냉매 배관에 포함된 복수의 서브 배관들은 원형 모양의 배관일 수 있다. 또한 이 경우, 상기 복수의 서브 배관들 각각은 서로 다른 반경을 가질 수 있으며, 직선 모양, 휘어진 모양 등을 구비할 수 있다.
또한, 상기 복수의 서브 배관들 중 특정 배관이 분지점을 포함하는 경우, 상기 특정 배관은 하나의 배관에서 분기되는 둘 이상의 배관을 포함할 수 있다.
도 6은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 서브 배관의 종류를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 실제 환경에서의 냉매 배관은 도 6(a) 및 도 6(b)와 같이 휘어진 배관(L110), 분지 배관(L120)을 포함할 수 있다.
도 6(a)에 도시된 상기 휘어진 배관(L110)은 직선 배관에 비해 컷-오프 주파수 특성이 다를 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따르면, 배관의 반경 뿐만 아니라 배관의 모양 또는 형태등을 고려하여 상기 가장 높은 컷-오프 주파수가 결정될 수 있다.
또한, 도 6(b)에 도시된 분지 배관(L120)은 분지점(N100)을 기준으로 하나의 배관에서 분기되는 두 개의 배관을 포함하는 구조일 수 있다.
또한, 상기 하나의 배관 및 상기 하나의 배관에서 분기되는 두 개의 배관은 각기 다른 반경을 가질 수 있다.
전술된 바와 같이, 배관의 모양이 동일하다고 가정할 때, 일반적으로 작은 반경의 배관은 높은 차단 주파수(또는 컷-오프 주파수)를 가질 수 있다.
따라서, 큰 반경을 가지는 배관을 기준으로 동작 주파수를 설정하면 작은 반경의 배관은 신호가 잘 전달되지 않을 수 있다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 배관 통신 장치(400)는 배관의 반경에 따른 차단 주파수 특성을 고려하여 작은 반경을 가진 서브 배관을 기준으로 설정된 동작 주파수(또는 전송 주파수)로 전자파를 송수신할 수 있다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따르면, 상기 배관 통신 장치(400)는, 상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송수신할 수 있다.
이 경우, 상기 공기 조화기(A100)는 상기 특정 주파수를 결정하는 역할을 하는 주파수 분석 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 주파수 분석 장치는, 상기 특정 주파수를 상기 복수의 서브 배관 각각을 도파관으로 모델링한 복수의 도파관 모델을 근거로 결정할 수 있다.
여기서, 상기 도파관 모델은 소프트웨어적인 모델을 의미할 수 있으며, 다양한 방식으로 제작될 수 있다.
예를 들어, 상기 도파관 모델은 상기 냉매 배관(300) 또는 상기 냉매 배관(300) 내부에 채워진 물질의 전기적 또는 자기적 특성(예를 들어, 임피던스, 유전율, 투자율등)을 근거로 하여 제작된 모델(예를 들어, 등가 회로 모델)일 수 있다.
따라서, 상기 도파관 모델은 냉매 배관의 주파수 특성을 분석할 수 있는 도구가 될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 주파수 분석 장치는, 상기 복수의 도파관 모델을 근거로 한 시뮬레이션(Simulation)을 통하여 상기 복수의 서브 배관 각각에 해당하는 컷-오프 주파수를 검출할 수 있다.
또한, 상기 주파수 분석 장치는, 상기 컷-오프 주파수 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 상기 특정 주파수로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 주파수 분석 장치는, 상기 복수의 실내기, 상기 실외기 및 상기 배관 통신 장치 중 적어도 하나에 포함되어 구성될 수 있다.
변형된 일 실시예에 따르면, 상기 주파수 분석 장치는 상기 냉매 배관(300)가 형성하는 복수의 배관 경로 별로 상기 특정 주파수를 결정할 수 있다.
변형된 일 실시예에 대하여 도 2 및 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 상기 냉매 배관은 X 배관 통신 장치(400X) 또는 Y 배관 통신 장치(400Y)에서 A 배관 통신 장치(400A)를 연결하는 제 A 배관 경로, ..., X 배관 통신 장치(400X) 또는 Y 배관 통신 장치(400Y)에서 N 배관 통신 장치(400N)를 연결하는 제 N 배관 경로를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 주파수 분석 장치는 상기 제 A 배관 경로가 포함하는 복수의 서브 배관 각각에 해당하는 도파관 모델을 근거로 상기 제 A 배관 경로에 해당하는 특정 주파수를 결정할 수 있다.
즉, 상기 주파수 분석 장치는 상기 제 A 배관 경로가 포함하는 복수의 서브 배관 각각에 해당하는 도파관 모델을 근거로 한 시뮬레이션을 통하여 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 검출하고, 이를 근거로 상기 제 A 배관 경로에 해당하는 특정 주파수를 결정할 있다.
또한, 상기 주파수 분석 장치는 상기 제 A 배관 경로와 유사한 방식으로 제 B 배관 경로 내지 제 N 배관 경로 각각에 해당하는 특정 주파수를 결정할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 변형된 일 실시예에 따르면, 도 4의 경우, 상기 제 1 배관 통신 장치(400a) 및 상기 제 2 배관 통신 장치(400b)는 상기 주파수 분석 장치에 의해 결정된 제 1 배관(300')에 해당하는 특정 주파수 이상으로 전자파를 송수신할 수 있다.
또한, 도 5의 경우, 상기 제 3 배관 통신 장치(400c) 및 상기 제 4 배관 통신 장치(400d)는 상기 주파수 분석 장치에 의해 결정된 제 2 배관(300'')에 해당하는 특정 주파수 이상으로 전자파를 송수신할 수 있다.
본 명세서에 개시된 도파관 통신을 근거로 한 배관 통신 방법
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 배관 통신 방법은, 공기 조화를 수행하는 복수의 실내기, 상기 복수의 실내기를 구동하는 실외기 및 상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간을 연결하거나, 상기 복수의 실내기 사이를 연결하는 냉매 배관을 포함하는 공기 조화기에 의한 배관 통신 방법으로서, 제 1 배관 통신 장치가 송신 대상이 되는 배관 통신 데이터를 변조하여 전자파로 변환하는 단계, 상기 제 1 배관 통신 장치가 상기 전자파를 냉매 배관을 도파관으로하여 제 2 배관 통신 장치로 송신하는 단계, 상기 제 2 배관 통신 장치가 상기 전자파를 수신하는 단계, 상기 제 2 배관 통신 장치가 상기 수신된 전자파를 복조하여 상기 배관 통신 데이터를 복원하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 냉매 배관은, 서로 다른 두께를 가지고 고대역 필터의 특성을 가지는 복수의 서브 배관을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 배관 통신 장치는, 상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송신하며, 상기 특정 주파수는, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정되는 것일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 특정 주파수는, 상기 가장 높은 컷-오프 주파수인 것일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 서브 배관은, 원통형의 배관이고, 상기 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관은, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 작은 반경을 가지는 원통형의 서브 배관인 것일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 특정 주파수는, 주파수 분석 장치를 통해 결정되고, 상기 주파수 분석 장치는, 상기 특정 주파수를 상기 복수의 서브 배관 각각을 도파관으로 모델링한 복수의 도파관 모델을 근거로 결정하는 것일 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 상기 주파수 분석 장치는, 상기 복수의 도파관 모델을 근거로 한 시뮬레이션(Simulation)을 통하여 상기 복수의 서브 배관 각각에 해당하는 컷-오프 주파수를 검출하고, 상기 컷-오프 주파수 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 상기 특정 주파수로 결정하는 것일 수 있다.
도 7은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 배관 통신 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 배관 통신 방법은 다음과 같은 단계로 이루어질 수 있다.
먼저, 제 1 배관 통신 장치가 송신 대상이 되는 배관 통신 데이터를 변조하여 전자파로 변환할 수 있다(S110).
다음으로, 상기 제 1 배관 통신 장치가 특정 주파수 이상을 가지는 전자파를 냉매 배관을 도파관으로하여 제 2 배관 통신 장치로 송신할 수 있다(S120).
다음으로, 상기 제 2 배관 통신 장치가 상기 전자파를 수신할 수 있다(S130).
다음으로, 상기 제 2 배관 통신 장치가 상기 수신된 전자파를 복조하여 상기 배관 통신 데이터를 복원할 수 있다(S140).
전술한 바와 같이, 상기 특정 주파수는, 상기 냉매 배관에 포함되 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정되는 것일 수 있다.
본 명세서에 개시된 기술에 대해 정리하여 상술하면, 실제 에어컨 배관 환경은 휘어진 배관과 분지 배관 등 설치 환경에 따라 다양한 구조의 배관들이 존재할 수 있다.
이에 에어컨 배관을 이용하여 통신을 하기 위해 많은 어려움 점이 있을 수 있다. 왜냐 하면, 배관 반경의 종류가 다양하고, 직선 배관으로만 구성된 것이 아니라 휘어진 배관과 분지 배관이 존재할 수 있기 때문이다.
이러한 점을 고려할 때 환경상 단일 반경을 가지는 원형 도파관을 이용하여 신호를 송신하고 수신하기가 어려울 수 있다.
반경이 다른 배관으로 구성되어 있으므로, cut-off 주파수를 잘 설정해야 양 방향 통신이 가능할 수 있다.
에어컨 배관 환경을 잘 이해하여 상황에 맞는 동작 주파수를 설정함으로써 에어컨 배관을 이용하여, 데이터의 송수신을 가능하게 하는 것이 본 명세서에 개시된 일 목적일 수 있다.
이를 해결하고자 본 명세서에 개시된 기술은, 다양한 구조의 배관에서도 통신이 가능하도록 동작주파수를 설정할 수 있는 공기 조화기 및 배관 통신 방법을 제안한다.
작은 반경을 갖는 배관일수록 cut-off 주파수가 높아지기 때문에 큰 반경의 배관과 작은 반경의 배관이 동시에 존재하는 에어컨 배관 구조에서는 작은 배관의 cut-off 주파수를 고려하여 동작 주파수를 정해야 할 필요성이 있을 수 있다.
즉, 기존의 단일 반경을 갖는 도파관 통신과 다르게 복잡한 구조에서도 통신이 가능한 주파수를 설정하여 실제 환경에 적용 가능한 시스템을 설계하는 것일 본 명세서에 개시된 기술의 일 목적일 수 있다.
기본적으로 원형 도파관은 배관의 반경과 도파관을 채우고 있는 물질의 유전율에 따라 cut-off 주파수가 결정된다.
따라서, 배관에 같은 물질로 채어져 있다면, 배관의 반경에 따라 cut-off 주파수가 결정된다.
도파관은 high-pass 필터 특성을 지니고 있어 cut-off 주파수 이하의 주파수는 통과하지 못한다. 따라서 배관 반경이 다양한 에어컨 환경에서는 신호가 모든 배관에서 전달 될 수 있게 동작 주파수를 잘 선택해야 할 수 있다.
본 명세서에 개시된 기술은 배관을 채우는 물질과 배관의 반경을 고려하여 적절한 주파수를 선택하여 데이터의 송수신을 가능하게 것이 일 목적일 수 있다.
또한, 동작 주파수를 시뮬레이션을 이용하여 결정 또는 검증을 하고, 신호가 전달될 때 도파관의 손실을 살펴보고 통신 가능성을 검증할 수 있는 것이 본 명세서에 개시된 기술의 일 목적일 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 공기 조화기는 냉매 배관을 도파관으로하여 전자파를 송수신함에 의해 실외기와 복수의 실내기 간 또는 복수의 실내기 사이의 데이터 통신을 수행하는 배관 통신 장치를 포함하되, 상기 냉매 배관은, 서로 다른 두께를 가지고 고대역 필터의 특성을 가지는 복수의 서브 배관을 포함하고, 상기 배관 통신 장치는, 상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송수신하며, 상기 특정 주파수는, 상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따른 공기 조화기에 따르면, 도파관 통신을 수행함에 있어, 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 전자파의 주파수가 결정되므로, 안정되고, 효율이 높은 도파관 배관 통신이 가능하다는 이점이 있다.
본 발명의 범위는 본 명세서에 개시된 실시 예들로 한정되지 아니하고, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.
A100: 공기 조화기 100: 실내기
200: 실외기 300: 냉매 배관
310: 분지점 400: 배관 통신 장치

Claims (13)

  1. 공기 조화를 수행하는 복수의 실내기;
    상기 복수의 실내기를 구동하는 실외기;
    상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간을 연결하거나, 상기 복수의 실내기 사이를 연결하는 냉매 배관; 및
    상기 실외기 및 상기 복수의 실내기 각각에 연결되거나 구비되고, 상기 냉매 배관을 도파관으로하여 전자파를 송수신함에 의해 상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간 또는 상기 복수의 실내기 사이의 데이터 통신을 수행하는 배관 통신 장치를 포함하되,
    상기 냉매 배관은,
    서로 다른 두께를 가지고 고대역 필터의 특성을 가지는 복수의 서브 배관을 포함하고,
    상기 배관 통신 장치는,
    상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송수신하며,
    상기 특정 주파수는,
    상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정되되,
    상기 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관은,
    상기 복수의 서브 배관 중 가장 작은 반경을 가지는 원통형의 서브 배관인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 특정 주파수는,
    상기 가장 높은 컷-오프 주파수인 것인 공기 조화기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 서브 배관은,
    원통형의 배관인 것인 공기 조화기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 특정 주파수는,
    주파수 분석 장치를 통해 결정되고,
    상기 주파수 분석 장치는,
    상기 특정 주파수를 상기 복수의 서브 배관 각각을 도파관으로 모델링한 복수의 도파관 모델을 근거로 결정하는 것인 공기 조화기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 주파수 분석 장치는,
    상기 복수의 도파관 모델을 근거로 한 시뮬레이션(Simulation)을 통하여 상기 복수의 서브 배관 각각에 해당하는 컷-오프 주파수를 검출하고,
    상기 컷-오프 주파수 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 상기 특정 주파수로 결정하는 것인 공기 조화기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 주파수 분석 장치는,
    상기 복수의 실내기, 상기 실외기 및 상기 배관 통신 장치 중 적어도 하나에 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 배관 통신 장치는,
    송신 대상이 되는 제 1 배관 통신 데이터를 변조하여 제 1 전자파로 변환하고, 상기 제 1 전자파를 냉매 배관을 도파관으로하여 외부의 제 1 배관 통신 장치로 송신하는 신호 송신부; 및
    외부의 제 2 배관 통신 장치로부터 냉매 배관을 도파관으로하여 송신되고, 수신 대상이 되는 제 2 배관 통신 데이터가 변조되어 생성된 제 2 전자파를 수신하고, 상기 수신된 제 2 전자파를 복조하여 상기 제 2 배관 통신 데이터를 복원하는 신호 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 냉매 배관은,
    TE(Transverse Electric) 모드 또는 TM(Transverse Magnetic) 모드의 도파관으로 동작하는 것인 공기 조화기.
  9. 공기 조화를 수행하는 복수의 실내기, 상기 복수의 실내기를 구동하는 실외기 및 상기 실외기와 상기 복수의 실내기 간을 연결하거나, 상기 복수의 실내기 사이를 연결하는 냉매 배관을 포함하는 공기 조화기에 의한 배관 통신 방법에 있어서,
    제 1 배관 통신 장치가 송신 대상이 되는 배관 통신 데이터를 변조하여 전자파로 변환하는 단계;
    상기 제 1 배관 통신 장치가 상기 전자파를 냉매 배관을 도파관으로하여 제 2 배관 통신 장치로 송신하는 단계;
    상기 제 2 배관 통신 장치가 상기 전자파를 수신하는 단계; 및
    상기 제 2 배관 통신 장치가 상기 수신된 전자파를 복조하여 상기 배관 통신 데이터를 복원하는 단계를 포함하되,
    상기 냉매 배관은,
    서로 다른 두께를 가지고 고대역 필터의 특성을 가지는 복수의 서브 배관을 포함하고,
    상기 제 1 배관 통신 장치는,
    상기 전자파를 특정 주파수 이상의 전송 주파수로 송신하며,
    상기 특정 주파수는,
    상기 복수의 서브 배관 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관을 기준으로 결정되되,
    상기 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 가지는 서브 배관은,
    상기 복수의 서브 배관 중 가장 작은 반경을 가지는 원통형의 서브 배관인 것을 특징으로 하는 배관 통신 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 특정 주파수는,
    상기 가장 높은 컷-오프 주파수인 것인 배관 통신 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 복수의 서브 배관은,
    원통형의 배관인 것인 배관 통신 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 특정 주파수는,
    주파수 분석 장치를 통해 결정되고,
    상기 주파수 분석 장치는,
    상기 특정 주파수를 상기 복수의 서브 배관 각각을 도파관으로 모델링한 복수의 도파관 모델을 근거로 결정하는 것인 배관 통신 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 주파수 분석 장치는,
    상기 복수의 도파관 모델을 근거로 한 시뮬레이션(Simulation)을 통하여 상기 복수의 서브 배관 각각에 해당하는 컷-오프 주파수를 검출하고,
    상기 컷-오프 주파수 중 가장 높은 컷-오프(cut-off) 주파수를 상기 특정 주파수로 결정하는 것인 배관 통신 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102457214B1 (ko) * 2018-06-15 2022-10-21 삼성전자주식회사 공기 조화기 및 그 배관 통신 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100233954B1 (ko) * 1994-12-16 1999-12-15 안자이 구니오 전자파에 의한 배관계 요소의 검사방법
JP2001523810A (ja) 1997-11-13 2001-11-27 カーネギー−メロン ユニバーシティ ビルのhvacシステムにおける無線信号の分配
JP2010256224A (ja) * 2009-04-27 2010-11-11 Mitsubishi Electric Corp 配管診断装置、及び空気調和機

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0650592A (ja) * 1992-07-30 1994-02-22 Daikin Ind Ltd セパレート型空気調和装置の信号伝送装置
JP3400255B2 (ja) * 1996-08-19 2003-04-28 株式会社東芝 配管設備の異常検出方法及び異常診断装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100233954B1 (ko) * 1994-12-16 1999-12-15 안자이 구니오 전자파에 의한 배관계 요소의 검사방법
JP2001523810A (ja) 1997-11-13 2001-11-27 カーネギー−メロン ユニバーシティ ビルのhvacシステムにおける無線信号の分配
JP2010256224A (ja) * 2009-04-27 2010-11-11 Mitsubishi Electric Corp 配管診断装置、及び空気調和機

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