KR102136414B1 - 실외기의 절연 회로 - Google Patents
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Abstract
실외기의 절연회로가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 실외기의 절연 회로는, RS485 통신방식에 기반한 통신신호의 송수신을 제어하는 마이컴, 상기 마이컴과 연결되어 상기 RS485 통신방식으로 실내기와 상기 통신신호를 송수신하는 RS485 통신모듈, 및, 상기 RS485 통신모듈과 상기 RS485 통신모듈을 상기 실내기에 연결하는 통신선 사이에 배치되어 과전류를 차단하는 보호 모듈을 포함한다.
Description
본 발명은, 실외기의 RS485 통신 모듈과 통신선 사이에 배치되어 과전류를 차단할 수 있는 실외기의 절연 회로에 관한 것이다
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다.
일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.
이러한 공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어되며, 압축기 또는 열교환기로 공급되는 전원을 제어함으로써 동작된다.
또한, 공기조화기는 실외기에 적어도 하나의 실내기가 연결될 수 있으며, 요청되는 운전 상태에 따라, 실내기로 냉매를 공급하여, 냉방 또는 난방모드로 운전된다.
공기조화기는 냉매의 흐름에 따라 냉방운전되거나 난방운전되는데, 냉방운전 시, 실외기의 압축기에서 실외기의 열교환기를 거쳐 고온고압의 액체냉매가 실내기로 공급되면 실내기의 열교환기에서 냉매가 팽창되어 기화되면서 주변공기의 온도가 내려가 실내기 팬이 회전동작함에 따라 실내로 냉기가 토출되고, 난방운전 시 실외기의 압축 기에서 고온고압의 기체냉매가 실내기로 공급되면, 실내기의 열교환기에서 고온고압의 기체냉매가 액화되어 방 출된 에너지에 의해 따뜻해진 공기가 실내기팬의 동작에 따라 실내로 토출된다.
실외기와 실내기는 실외기와 실내기를 연결하는 통신선을 통하여 통신신호를 송수신함으로써, 상호 데이터를 주고 받는다. 실외기와 실내기의 통신 방식으로, 특히 시스템 에어컨에서 실외기와 실내기의 통신 방식으로 RS485 통신방식이 주로 이용된다.
한편 실외기에서 누전이 발생한 경우, 전원 입력소스로부터 공급된 교류 전원이 통신선을 통하여 실내기로 유입될 수 있다.
따라서 누전에 의한 감전 사고를 예방하기 위한 정책으로, 공기조화기는 이중 절연을 달성하여야 한다.
여기서 이중절연이란, 실외기로 교류 전원을 공급하는 전원 입력 소스로부터 사용자가 직접 사용하는 실내기의 유선 리모콘까지 이중 절연이 되어 있어야 한다는 의미이다. 다시 말해서, 실외기에 연결된 전원 입력소스로부터 공급된 교류 전원이 유선 리모컨을 터치한 사용자의 손에 전달되기 까지, 최소 두번의 절연 단계를 거쳐야 한다.
시중에 판매되는 시스템 에어컨 제품들의 유선 리모콘은 절연형이다. 즉 실내기의 유선 리모콘은 실내기의 마이컴과 연결되며, 누전시에도 교류 전원이 실내기의 마이컴으로부터 실내기의 유선 리모콘으로 전달되지 않도록 절연된다. 이로써 한번의 절연 단계는 완성된다.
한편 또 한번의 절연 단계를 완성하기 위하여, 실외기의 전원 입력소스와 연결되는 실외기의 메인 보드를 절연하거나, 실외기의 RS485 통신 모듈과 연결되는 실내기의 RS485 통신 모듈을 절연하는 방법이 이용된다. RS485 통신 모듈의 절연을 달성하는 방법에 대해서는, 대한민국특허청 공개특허공보 10-2006-0135150에서 개시하고 있다.
한편 일부 모델의 실외기 메인보드는 절연 거리 불만족으로 인하여 비절연형이다. 이러한 경우에는 실내기의 RS485 통신모듈을 절연형으로 구성함으로써, 실내기 RS485 통신 모듈에서 절연을 달성하고 유선 리모콘에서 또 한번의 절연을 달성하는 방식으로 이중 절연을 달성하였다.
다만 RS485 통신모듈에 절연회로를 구성하는 것에는, 많은 비용이 필요하다. 특히 시스템 에어컨의 경우 하나의 실외기에 다수의 실내기가 연결되는 것이 일반적인데, 다수의 실내기의 RS485 통신 모듈을 절연하는 것은 비용적인 측면에서 매우 불리한 점이 있었다.
본 발명의 목적은, 과전류를 차단하여 교류 전원의 누설을 막는 실외기의 절연 회로를 제공하기 위함이다.
또한 본 발명의 목적은, 누전시 발생하는 과전압을 차단하여 서지 성분의 누설을 막는 실외기의 절연회로를 제공하기 위함이다.
또한 본 발명의 목적은, 마이컴과 RS485 통신모듈이 비절연형인 경우에도 이중 절연을 달성할 수 있는 실외기의 절연 회로를 제공하기 위함이다.
본 발명의 실시 예에 따른 실외기 절연 회로는 과전류 차단 회로를 포함하고, 과전류 차단회로는 RS485 통신모듈과 통신선 사이에 배치된다.
본 발명의 실시 예에 따른 실외기 절연 회로는 과전압 차단 회로를 포함하고, 과전압 차단회로는 과전류 차단회로와 통신선 사이에 배치된다.
본 발명의 실시 예에 따른 실외기 절연 회로는 비절연형인 마이컴 및 RS485 통신모듈을 포함하고, 보호 모듈은 실내기의 리모콘과 함께 이중 절연을 달성한다.
본 발명은 실외기 RS485 통신모듈과 통신선 사이에 과전류 차단회로를 배치함으로써, 실외기 누전발생시 교류 전원이 통신선을 통하여 실내기로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 사용자의 감전사고를 사전에 차단하고, 누전으로 인한 실내기의 소손을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 실외기 RS485 통신모듈과 통신선 사이에 과전류 차단회로를 배치함으로써, 실외기 RS485 통신모듈을 비절연형으로 구성하더라도 통신선을 통한 교류 전원의 누설을 막을 수 있다. 즉 실외기 RS485 통신모듈을 절연형으로 구성하는데 필요한 비용보다 훨씬 적은 비용을 가지고도 동일한 효과를 거둘 수 있는 장점이 있다.
또한 PTC 소자들로 구성된 과전류 차단회로는 과전류를 차단할 수 있으나 순간적으로 발생하는 과전압을 방지하지는 못할 수 있다. 다만 본 발명은 과전류 차단회로와 함께 과전압 차단 회로를 함께 구성함으로써, 과전압에 의한 서지(surge) 성분이 통신선(A, B)을 통하여 실내기로 돌입하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 과전류 차단 회로를 RS485 통신 모듈과 과전압 차단 회로(520) 사이에 배치함으로써, TVS 다이오드의 소손을 방지하고, TVS 다이오드가 과전류 차단 회로가 과전류를 차단하는 동안 발생하는 서지 성분을 차단하는 보조적인 역할을 수행하도록 할 수 있다.
또한 최근에는 비용 절약을 위하여 RS485 통신모듈을 비절연형으로 구성하는 것이 일반적인 추세이다. 여기에 실외기 메인 보드까지(실외기의 SMPS, 실외기의 마이컴)까지 비절연형으로 구성하는 경우에는 이중 절연을 달성할 수 없다. 다만 본 발명은 실외기 RS485 통신모듈과 통신선 사이에 보호 모듈을 배치함으로써, 절연형으로 구성한 실내기 유선 리모콘과 함께 이중 절연을 달성할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.
도 2 내지 도 3은 종래의 공기조화기 및 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 종래의 RS485 통신모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 실외기의 절연 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 실외기의 절연 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 PTC 소자의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 TVS 다이오드의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 3은 종래의 공기조화기 및 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 종래의 RS485 통신모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 실외기의 절연 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 실외기의 절연 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 PTC 소자의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 TVS 다이오드의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 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.
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.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 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.
본 명세서에 개시되는 전원 유지 회로는 공기 조화기에 적용될 수 있다. 다만 이에 한정되지 아니하며, 본 명세서에 개시되는 전원 유지 회로는 냉장고 등 냉매를 압축하기 위한 압축기를 포함하는 모든 기기에 적용될 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.
도 1 은 본 발명에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.
도 1을 참조하면, 공기조화기는 실외기(10)와 하나 이상의 실내기(20, 21 내지 24)를 포함할 수 있다.
경우에 따라 실내기에 연결되어 제어명령을 입력하는 리모컨(미도시), 실외기(10) 및 실내기(20)의 데이터를 수신하여 모니터링하고, 그 동작을 제어하는 원격제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 공기조화기는 실외기 및 실내기뿐 아니라, 환기유닛, 공기청정유닛, 가습유닛, 제습유닛, 히터와 같은 유닛을 더 포함할 수 있으나 그에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.
공기조화기는 실외기(10) 및 실내기(20)가 냉매배관으로 연결되어 냉매의 순환에 따라 실내기로부터 냉온의 공기를 실내로 토출한다. 이때 실내기(20)는 실외기(10)에 복수로 연결될 수 있고 그 수는 도면에 한정되지 않는다. 또한, 복수의 실내기와 실외기는 통신선으로 연결되어 소정의 통신방식에 따라 제어명령을 송수신할 수 있다.
실내기(20)는 연결된 실외기(10)로부터 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(미도시), 냉매의 열교환시키는 실내열교환기(미도시), 실내공기가 실내열교환기로 유입되도록 하고, 열교환된 공기가 실내로 노출되도록 하는 실내기팬(미도시), 다수의 센서(미도시), 실내기의 동작을 제어하는 제어수단(미도시)을 포함할 수 있다.
실내기(20)는 열교환된 공기를 토출하는 토출구(미도시)를 포함하고, 토출구에는 토출구를 여닫고, 토출되는 공기의 방향을 제어하는 풍향조절수단(미도시)이 구비된다. 실내기는 실내기팬의 회전속도를 제어함으로써 흡입되는 공기 및 토출되는 공기를 제어함으로써, 풍량을 조절한다. 또한, 실내기는 경우에 따라 실내 공간에 존재하는 인체를 감지하는 인체감지수단을 더 포함할 수 있다. 또한, 실내기(20)는 실내기의 운전상태 및 설정정보가 표시되는 출력부 및 설정 데이터 입력을 위한 입력부를 더 포함할 수 있다.
실외기(10)는 연결된 실내기(20)의 요구 또는 원격제어기의 제어명령에 대응하여, 냉방모드 또는 난방모드로 동작되며, 복수의 실내기로 냉매를 공급한다.
실외기(10)는 유입되는 냉매를 압축하여 고압의 기체 냉매를 토출하는 적어도 하나의 압축기(미도시), 냉매로부터 기체 냉매와 액체냉매를 분리하여 기화되지 않은 액체냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터(미도시), 압축기에서 토출된 냉매 중 오일을 회수하는 오일분리기(미도시), 외기와의 열교환에 의하여 냉매를 응축하거나 증발되도록 하는 실외열교환기(미도시), 실외 열교환기의 열교환을 보다 원활하게 하기 위하여 실외 열교환기로 공기를 유입하고 열교환된 공기를 외부로 토출하는 실외기팬(미도시), 실외기의 운전모드에 따라 냉매의 유로를 변경하는 사방밸브(미도시), 압력을 측정하는 적어도 하나의 압력센서(미도시), 온도를 측정하는 적어도 하나의 온도센서(미도시), 실외기의 동작을 제어하고 다른 유닛과의 통신을 수행하는 제어구성을 포함할 수 있다. 실외기는 그 외 다수의 센서, 밸브, 과냉각 장치 등을 더 포함하나, 그에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.
도 2 내지 도 3은 종래의 공기조화기 및 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기를 설명하기 위한 블록도이다.
이하의 설명에서 실내기는 제1 실내기(21)인 것으로 가정하여 설명하나 이에 한정되지 아니하며, 제1 실내기(21)에 대한 설명은 실외기(10)에 연결된 다른 실내기에도 적용될 수 있다.
공기 조화기는 실외기(10) 및 실내기(21)를 포함할 수 있다.
실외기(10)는 SMPS(110) 및 마이컴(120)을 포함하는 메인 보드(190), 구동모듈(130) 및 실외기 통신모듈(140)를 포함할 수 있다.
구동모듈(130)은 냉매를 압축하여 공급하기 위한 장치일 수 있다.
구동모듈(130)은 전력 변환장치를 포함할 수 있다. 여기서 전력 변환 장치는 컨버터, DC 링크 캐패시터, 인버터를 포함할 수 있다.
컨버터는 전원 라인을 통하여 외부 전원 소스에 연결되고, 전원 라인을 통하여 공급되는 입력 교류전압을 직류전압으로 변환할 수 있다.
컨버터는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.
다만 컨버터는 스위칭 소자를 구비하고 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환 등을 수행할 수 있다. 이 경우 마이컴(120)은 컨버터에 컨버터 제어 신호를 출력할 수 있다.
한편 컨버터와 인버터 사이에는 DC 링크 캐패시터가 병렬 연결 될 수 있다.
DC 링크 캐패시터는 컨버터의 출력 단에 병렬 연결되고, DC 링크 캐패시터의 양단에 생기는 직류 전압, 즉 DC 링크 전압을 생성하여 인버터의 입력단으로 인가할 수 있다.
DC 링크 캐패시터는 인버터 내의 스위칭 소자들이 스위칭하는 동안, 스위칭 주파수에 대응하여 발생하는 리플 전압(전압 변동)을 평활화할 수 있다.
또한 DC 링크 캐패시터는, 컨버터에 따라 정류하는 전압, 즉 전원 전압에 따라 변동하는 전압을 평활화할 수 있다.
인버터는 일 단이 직류 링크부에 병렬 접속되고, 타 단이 압축기에 접속될 수 있다.
인버터는 복수의 스위칭 소자들을 포함하고, 인버터 제어 신호에 따라 DC 링크 커패시터에 충전된 DC 링크 전압을 구동 전압으로 변환하여 압축기에 공급할 수 있다. 이 경우 마이컴(120)은 인버터에 인버터 제어 신호를 출력할 수 있다.
압축기는 냉매를 공급받아 압축하는 장치로써, 모터를 포함할 수 있다. 모터는 구동 전압을 이용하여 구동력을 발생시키고, 발생된 구동력으로 압축기를 동작할 수 있다.
또한 구동모듈(130)은 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터, 실외 열교환기의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬과 실외팬을 회전시키는 모터로 이루어진 실외 송풍기와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브 등을 포함할 수 있다.
구동모듈(130)은, 마이컴(120)의 제어 하에, 구비되는 압축기 및 실외 열교환기 등을 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 하나 이상의 실내기로 냉매를 공급할 수 있다.
실외기 통신모듈(140)은 마이컴(120)에 연결되고 실내기 통신모듈(240)과 통신선으로 연결되어, 마이컴(120)의 제어 하에 실내기와 통신신호를 송수신할 수 있다. 이에 따라 실외기 통신모듈(140)은 실내기 통신모듈(240)과 데이터를 송수신할 수 있다.
여기서 실외기 통신모듈(140)은 RS485 통신모듈로써, RS485 통신방식으로 실내기와 통신신호를 송수신할 수 있다.
용어 실외기 통신모듈(140)은 용어 RS485 통신모듈(140)과 혼용하여 사용될 수 있다.
RS485 통신방식은 노이즈에 강하며, 두개의 통신라인을 이용하여 1 대 다 통신이 가능하다. 따라서 RS485 통신방식은 하나의 실외기에 다수의 실내기가 연결되는 시스템 에어컨에 많이 사용된다.
즉 실외기 통신모듈(140)은 복수의 실내기에 각각 포함되는 복수의 통신모듈과 통신선을 통하여 통신신호를 송수신 함으로써, 복수의 실내기와 데이터를 송수신할 수 있다.
SMPS(Switching Mode Power Supply)(110)는 외부 전원 소스로부터 공급된 전원을 변환하여 마이컴(120)이나 기타 실외기 주요 부품에 동작 전원을 공급할 수 있다.
구체적으로 SMPS(Switching Mode Power Supply)(110)는 외부 전원 소스로부터 공급된 교류 전원을 다양한 크기의 직류 전원으로 변환하여 마이컴(120), 실외기 통신모듈(140), 기타 실외기 주요 부품에 공급할 수 있다.
여기서 SMPS(Switching Mode Power Supply)(110)는 트랜스포머를 포함하며, 트랜스포머의 1차측은 외부 전원 소스 측에 연결되고, 트랜스포머의 2차측은 마이컴(120), 실외기 통신모듈(140), 기타 실외기 주요 부품 등에 연결될 수 있다.
한편 SMPS(Switching Mode Power Supply)(110)와 외부 전원 소스 사이에는 노이즈를 제거하기 위한 노이즈 필터가 설치될 수 있다.
마이컴(120)은 실외기(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로 마이컴(120)은 구동모듈(130)에 인버터 제어신호 및 컨버터 제어신호 중 적어도 하나를 출력할 수 있다.
또한 마이컴(120)은 실외기(10)의 각종 센서에서 감지한 데이터에 기초하여 압축기, 실외기팬 및 밸브 등의 동작을 제어할 수 있다.
또한 마이컴(120)은 RS485 통신방식에 기초한 통신 신호의 송수신을 제어할 수 있다. 구체적으로 마이컴(120)은 RS485 통신방식으로 통신신호를 송수신하도록 RS485 통신모듈을 제어할 수 있다.
또한 마이컴(120)은 통신신호의 송수신을 통해 입출력되는 데이터를 처리할 수 있다.
또한 마이컴(120)은 설정된 주기에 따라 통신신호를 송수신하도록 RS485 통신모듈을 제어하고, 특정 이벤트가 발생한 경우 특정 이벤트와 관련된 데이터를 포함하는 통신신호를 송수신 하도록 RS485 통신모듈을 제어할 수 있다.
한편 실외기(10)에 구동전원을 공급하고 실외기의 전반적인 동작을 제어하는 메인보드(190)는 SMPS(110) 및 마이컴(120)을 포함할 수 있다.
한편 실내기(21)는 SMPS(210), 마이컴(220), 구동모듈(230), 실내기 통신모듈(240) 및 유선 리모콘(250)을 포함할 수 있다.
실내기 구동모듈(230)은 실내기 마이컴(220)의 제어 하에, 실외기(10)로부터 공급된 냉매를 이용하여 냉방 또는 난방을 수행할 수 있다.
이를 위하여 실내기 구동모듈(230)은, 전력 변환 장치, 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기, 실내측 열교환기의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬, 실내팬을 회전시키는 모터 등을 포함할 수 있다.
실내기 통신모듈(240)은 실내기 마이컴(220)에 연결되어, 실내기 마이컴(220)의 제어 하에 실외기와 통신신호를 송수신할 수 있다. 이에 따라 실내기 통신모듈(240)은 실외기 통신모듈(140)과 데이터를 송수신할 수 있다.
여기서 실내기 통신모듈(240)은 RS485 통신모듈로써, RS485 통신방식으로 실외기와 통신신호를 송수신할 수 있다.
실내기 SMPS(Switching Mode Power Supply)(210)는 외부 전원 소스로부터 공급된 전원을 변환하여 실내기 마이컴(220)이나 기타 실내기 주요 부품에 동작 전원을 공급할 수 있다.
실내기 SMPS(Switching Mode Power Supply)(210)와 외부 전원 소스 사이에는 노이즈를 제거하기 위한 노이즈 필터가 설치될 수 있다.
실내기 마이컴(220)은 실내기(21)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로 실내기 마이컴(220)은 각종 센서에서 감지한 데이터에 기초하여, 압축기, 실외기팬 및 밸브 등의 동작을 제어할 수 있다.
또한 실내기 마이컴(220)은 RS485 통신방식에 기반한 통신신호의 송수신을 제어할 수 있다. 구체적으로 실내기 마이컴(220)은 RS485 통신방식으로 통신신호를 송수신하도록 RS485 통신모듈을 제어할 수 있다.
또한 실내기 마이컴(220)은 통신신호의 송수신을 통해 입출력되는 데이터를 처리할 수 있다.
또한 실내기 마이컴(220)은 설정된 주기에 따라 통신신호를 송수신하도록 RS485 통신모듈을 제어하고, 특정 이벤트가 발생한 경우 특정 이벤트와 관련된 데이터를 포함하는 통신신호를 송수신 하도록 RS485 통신모듈을 제어할 수 있다.
유선리모콘(250)은 버튼 또는 터치패드 등의 입력부를 포함할 수 있다. 그리고 사용자 입력이 수신되면, 유선리모콘(250)은 사용자 입력에 대응하는 입력 신호를 마이컴(220)으로 전송할 수 있다.
유선리모콘(250)은 영상을 디스플레이하는 디스플레이부, 경고음을 출력하는 음향출력부, 점등되거나 점멸되어 동작상태 각 기기와의 연결상태 또는 경고를 출력하는 램프 등을 포함할 수 있다.
이에 따라 유선리모콘(250)은 사용자 입력에 대응하는 영상, 공기조화기의 설정상태, 운전 상태, 이상여부 등을 출력할 수 있다.
한편 실외기에서 누전이 발생한 경우, 전원 입력소스로부터 공급된 교류 전원이 통신선을 통하여 실내기로 유입될 수 있다.
따라서 누전, 과전압, 과전류 등에 의한 감전 사고를 예방하기 위한 정책으로, 공기조화기는 이중 절연을 달성하여야 한다.
여기서 이중절연이란, 실외기(10)로 교류 전원을 공급하는 전원 입력 소스로부터 사용자가 직접 사용하는 실내기(21)의 유선 리모콘(250)까지 이중 절연이 되어 있어야 한다는 의미이다.
다시 말해서, 실외기(10)에 연결된 전원 입력소스로부터 공급된 교류 전원이 유선 리모컨(250)을 터치한 사용자의 손에 전달되기 까지, 실외기 메인보드(110), 실외기 통신모듈(140), 실내기 통신모듈(240), 실내기 마이컴(220) 및 실내기 유선 리모콘(250)을 거치게 되는데, 이중 최소 두개의 구성이 절연형으로 구성되어야 한다.
도 2를 참고하면, 시중에 판매되는 시스템 에어컨 제품들의 유선 리모콘은 절연형이다. 즉 실내기(21)의 유선 리모콘(250)은 실내기(21)의 마이컴(220)과 연결되며, 누전시에도 교류 전원이 실내기(21)의 마이컴(220)으로부터 실내기(21)의 유선 리모콘(250)으로 전달되지 않도록 절연된다. 이로써 한번의 절연 단계는 완성된다.
한편 또 한번의 절연 단계를 완성하기 위하여, 실외기(10)의 외부전원 소스와 연결되는 실외기(10)의 메인 보드(190)를 절연하거나, 실외기 통신모듈(140)과 연결되는 실내기 통신모듈(240)을 절연하는 방법이 이용된다.
한편 실외기(10)의 메인 보드(190)는 외부 전원 소스에 연결되나, 1차측의 입력 교류 전원을 2차측의 직류 전원으로 변환하여 사용하는 것으로 정상적인 상황에서는 절연이 가능하다.
다만 일부 실외기 모델의 경우 절연거리의 불만족으로 인하여, 실외기에 누전이 발생하는 경우에는 외부 전원 소스로부터 공급되는 교류 전원이 메인보드(190)로 누설될 수 있다. 즉 SMPS(110)와 마이컴(120)을 포함하는 메인보드(190)는 비절연형이며, 누전 발생시 교류 전원은 SMPS(110)과 마이컴(120)을 통과하여 실외기 통신 모듈(140)로 누설될 수 있다.
한편 메인보드(190)가 비절연형으로 구성되는 경우, 실내기 통신모듈(240)(RS485 통신모듈)을 절연형으로 구성함으로써, 실내기 통신 모듈(240)에서 절연을 달성하고 유선 리모콘(250)에서 또 한번의 절연을 달성하는 방식으로 이중 절연을 달성할 수 있다.
다만 RS485 통신모듈에 절연회로를 구성하는 것에는 많은 비용이 필요하기 때문에, 최근에는 RS485 통신모듈에 절연회로를 설치하지 않고 비절연형으로 제작하는 것이 일반적이다.
실내기의 RS485 통신모듈이 비절연형이라도 실외기 메인보드(190)가 절연형인 실외기 모델과 함께 공기 조화기를 구성하면, 이중 절연을 달성할 수 있다.
다만 도 3에서 도시하는 바와 같이, 실내기의 RS485 통신모듈이 비절연형이고 실외기 메인보드(190) 역시 비절연형인 경우, 실내기 유선 리모콘(250)에서 1단계의 절연만 달성할 수 있기 때문에 이중절연을 달성하지 못하는 문제가 발생한다.
따라서 본 발명은 실외기 통신모듈(140)과 통신선 사이에 배치되는 보호모듈(150)을 제안한다.
도 4는 종래의 RS485 통신모듈을 설명하기 위한 도면이다.
종래의 RS485 통신모듈(140)은, RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141), 풀업 저항(R1), 풀 다운 저항(R2), 제1 신호라인(410), 제2 신호라인(420)을 포함하였다. 그리고 경우에 따라서, 종래의 RS485 통신모듈(140)은 종단 저항(R3)을 포함하였다.
또한 종래의 RS485 통신모듈(140)에는 TVS(Transient Voltage Suppressor) 회로(410)가 연결되었다.
구체적으로 TVS 회로(410)는 RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141)의 A단자인 6번 단자와 RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141)의 B단자인 7번 단자와 직접 연결되어, 서지(surge) 성분이 RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141)로 인입되는 것을 차단하고 노이즈를 제거하였다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 실외기의 절연 회로를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 실외기의 절연 회로는, 마이컴(120), 통신모듈(140) 및 보호 모듈(150)을 포함할 수 있다.
RS485 통신모듈(140)은 비절연형일 수 있다. 즉 실외기(10)에 누전이 발생하는 경우에는, 외부 전원 소스에서 공급된 교류 전원이 RS485 통신모듈(140) 및 통신선(A, B)를 통하여 실내기로 누설될 수 있다.
RS485 통신모듈(140)은, RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141), 제1 저항(R1), 제2 저항(R2), 제1 신호라인(410a), 제2 신호라인(410b)을 포함할 수 있다.
RS485 통신모듈(140)은 마이컴(120)과 연결될 수 있다. 구체적으로 RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141)의 1번 내지 4번 단자 중 적어도 하나는 마이컴(120)과 연결될 수 있다.
RS485 통신모듈(140)은 통신선(A, B)과 연결될 수 있다. 구체적으로 RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141)의 6번 단자 및 7번 단자는 신호 라인 (410a, 410b)과 연결되고, 신호 라인(410a, 410b)은 통신선(A, B)과 연결될 수 있다.
RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141)는 RS485 통신방식으로 실내기와 통신신호(411a, 411b)를 송수신할 수 있다.
구체적으로 RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141)는 마이컴(120)으로부터 송신 데이터를 수신하고 송신 데이터에 대응하는 제1 통신신호(411a)를 신호라인(410a, 410b)으로 출력할 수 있다. 이 경우 제1 통신신호(411a)는 통신선(A, B)을 통하여 하나 이상의 실내기에 전송될 수 있다.
또한 RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141)는 통신선(A, B) 및 신호라인(410a, 410b)을 통하여 하나 이상의 실내기로부터 제2 통신신호(411b)를 수신할 수 있다. 그리고 RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141)는 제2 통신신호(411b)에 대응하는 데이터를 마이컴(120)에 전송할 수 있다.
RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141)의 8번 단자는 전원(DC Input)와 연결될 수 있으며, RS485 통신 IC(Intergrated Circuit)(141)의 5번 단자는 접지(GND)와 연결될 수 있다.
한편 신호 라인(410a, 410b)은 통신신호(411a, 411b)를 송수신하는 제1 신호 라인(410a) 및 제2 신호라인(410b)을 포함할 수 있다.
여기서 제1 신호라인(410a)은 RS485 통신 IC(141)의 A 단자인 6번단자와 연결되고 제1 통신선(A)과 연결될 수 있다.
또한 제2 신호라인(410b)은 RS485 통신 IC(141)의 B 단자인 7번단자와 연결되고 제2 통신선(B)과 연결될 수 있다.
통신선(A, B)는 실외기(10)와 하나 이상의 실내기를 연결할 수 있다. 구체적으로 제1 통신선(A) 및 제2 통신선(B)에는 하나 이상의 실내기의 RS485 통신모듈이 병렬로 연결될 수 있다. 이에 따라 실외기(10)는 하나 이상의 실내기와 통신신호(411a, 411b)를 송수신 할 수 있다.
제1 저항(R1)은 RS485 통신 IC(141)의 A 단자인 6번단자에 병렬로 접속되어 전류가 전원(DC Input)으로 유출되는 것을 방지하는 풀 업(pull-up) 저항일 수 있다.
구체적으로 제1 저항(R1)의 일단은 제1 신호라인(410a)의 제1 지점(511a)에 연결됨으로써 RS485 통신 IC(141)의 6번단자와 직접 연결될 수 있다. 또한 제1 저항(R1)의 타단은 전원(DC Input)과 연결될 수 있다.
즉 제1 저항(R1)은 입출력단자인 6번단자와 전원(DC Input) 사이에 접속되어 플로팅(floating)을 방지할 수 있다. 여기서 전원(DC Input)은 SMPS(110)일 수 있다.
제2 저항(R2)은 RS485 통신 IC(141)의 B 단자인 7번단자에 병렬로 접속되어 전류가 접지로 유출되는 것을 방지하는 풀 다운(pull-down) 저항일 수 있다.
구체적으로 제2 저항(R2)의 일단은 제2 신호라인(410b)의 제1 지점(511b)에 연결됨으로써 RS485 통신 IC(141)의 7번단자와 직접 연결될 수 있다. 또한 제2 저항(R2)의 타단은 접지(470)와 연결될 수 있다.
즉 제2 저항(R2)은 입출력단자인 7번단자와 접지(GND) 사이에 접속되어 플로팅(floating)을 방지할 수 있다.
한편 RS485 통신모듈(140)은 종단 저항인 제3 저항(R3)을 포함할 수 있다. 다만 제3 저항(R3)은 배치되지 않아도 무방하다.
한편 실외기(10)에 누전이 발생하는 경우, 전원 입력 소스로부터 공급되는 교류 전원이 통신선(A, B)을 통하여 실내기로 누설될 수 있다.
특히 메인 보드(190)가 비절연형으로 구성되는 경우, 전원 입력 소스로부터 공급되는 교류 전원은 SMPS(110), 마이컴(120), 통신 IC(141), 통신선(A, B)을 통하여 실내기로 누설될 수 있다.
이를 방지하기 위하여 RS485 통신 모듈(140)과 RS485 통신모듈(140)을 실내기에 연결하는 통신선(A, B) 사이에 보호 모듈(150)이 배치될 수 있다.
보호 모듈(150)은 과전류 차단회로(510)를 포함할 수 있다. 여기서 과전류 차단회로(510)는 제1 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자(P1) 및 제2 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자(P2)를 포함할 수 있다.
도 7을 참고하여 PTC 소자의 특성을 간략하게 설명한다.
도 7은 PTC 소자의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
PTC 소자는 저항을 포함하며, 특정 온도에 도달하면 온도 상승에 대하여 급격히 저항값이 증가하는 소자이다.
그리고 다시 도 5를 참고하면, 과전류 차단회로(510)는 RS485 통신모듈(140)과 통신선(A, B) 사이에 배치될 수 있다.
구체적으로 제1 PTC 소자(P1)은 제1 신호 라인(410a)과 제1 통신선(A)에 직렬 연결되고, 제2 PTC 소자(P2)은 제2 신호 라인(410b)과 제2 통신선(B)에 직렬 연결될 수 있다.
더욱 구체적으로, 과전류 차단회로(510)는 제1 신호라인의 제1 지점(511a)과 제1 통신선(A) 사이 그리고 제2 신호라인의 제1 지점(511b)과 제2 통신선(B) 사이에 배치될 수 있다. 즉 제1 PTC 소자(P1)는 제1 신호라인의 제1 지점(511a)과 제1 통신선(A) 사이에 배치되고, 제2 PTC 소자(P1)는 제2 신호라인의 제1 지점(511b)과 제2 통신선(B) 사이에 배치될 수 있다.
그리고 누전 등에 의하여 전원 입력 소스로부터 공급된 교류 전원이 신호 라인(410a, 410b)으로 누설되는 경우, 신호 라인(410a, 410b)에는 과전류가 발생하게 된다. 그리고 과전류에 의하여 제1 PTC 소자(P1) 및 제2 PTC 소자(P2)의 온도는 상승하며, 이에 따라 제1 PTC 소자(P1) 및 제2 PTC 소자(P2)의 저항값은 상승할 수 있다.
그리고 제1 PTC 소자(P1) 및 제2 PTC 소자(P2)의 저항값이 상승하면 과전류는 제1 PTC 소자(P1) 및 제2 PTC 소자(P2)에 의해 차단되어, 과전류가 통신선(A, B)을 통하여 하나 이상의 실내기로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
한편 보호 모듈(150)은 과전압 차단회로(520)를 포함할 수 있다.
여기서 과전압 차단 회로(520)는 TVS(Transient Voltage Suppressor) 회로로써, 복수의 TVS 다이오드(D1, D2, D3, D4)를 포함할 수 있다.
용어 과전압 차단 회로(520)는 용어 TVS 회로(520)와 혼용되어 사용될 수 있다.
도 8을 참고하여 TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드의 특성을 간략하게 설명한다.
도 8a 및 도 8b는 TVS 다이오드의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
TVS 다이오드는 요구 전압(V2) 이상의 과전압(V1)이 입력될 경우 과전압(V1)에 의한 과도 전류(710a, 710b)를 접지(GND)로 흘림으로써 과전압을 차단하고 요구 전압(V2)을 통과시키는 소자이다.
그리고 복수의 TVS 다이오드는 양방향의(Bi-directional) 과전압을 억제할 수 있도록 구성될 수 있다.
다시 도 5를 참고하면, 과전압 차단회로(520)는 RS485 통신모듈(140)과 통신선(A, B) 사이에 배치되어 과전압을 차단할 수 있다.
구체적으로 과전압 차단회로(520)는 제1 신호 라인(410a)과 제2 신호 라인(410b)에 병렬 연결될 수 있다.
그리고, 과전압 차단회로(520)는 제1 신호라인의 제1 지점(511a)과 제1 통신선(A) 사이 그리고 제2 신호라인의 제1 지점(511b)과 제2 통신선(B) 사이에 배치될 수 있다. 즉 과전압 차단회로(520)는 제1 신호라인의 제1 지점(511a)과 제1 통신선(A) 사이에 연결되고, 제2 신호라인의 제1 지점(511b)과 제2 통신선(B) 사이에 연결될 수 있다.
그리고 누전 등에 의하여 전원 입력 소스로부터 공급된 교류 전원이 신호 라인(410a, 410b)으로 누설되는 경우, 신호 라인(410a, 410b)에는 과전압이 발생하게 된다.
이 경우 과전압 차단회로(520)는 신호 라인(410a, 410b)에 인가되는 과전압을 차단함으로써, 서지(surge) 성분이 통신선(A, B)을 통하여 하나 이상의 실내기로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 실외기 RS485 통신모듈과 통신선 사이에 보호 모듈을 배치함으로써, 실외기 누전발생시 교류 전원이 통신선을 통하여 실내기로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 사용자의 감전사고를 사전에 차단하고, 누전으로 인한 실내기의 소손을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 실외기 RS485 통신모듈과 통신선 사이에 보호 모듈을 배치함으로써, 실외기 RS485 통신모듈을 비절연형으로 구성하더라도 통신선을 통한 교류 전원의 누설을 막을 수 있다. 즉 실외기 RS485 통신모듈을 절연형으로 구성하는데 필요한 비용보다 훨씬 적은 비용을 가지고도 동일한 효과를 거둘 수 있는 장점이 있다.
또한 최근에는 비용 절약을 위하여 RS485 통신모듈을 비절연형으로 구성하는 것이 일반적인 추세이다. 여기에 실외기 메인 보드까지(실외기의 SMPS, 실외기의 마이컴)까지 비절연형으로 구성하는 경우에는 이중 절연을 달성할 수 없다. 다만 본 발명은 실외기 RS485 통신모듈과 통신선 사이에 보호 모듈을 배치함으로써, 절연형으로 구성한 실내기 유선 리모콘과 함께 이중 절연을 달성할 수 있는 장점이 있다.
한편 교류 전원은 통신 IC(141)의 단자들(5, 6, 7, 8)에 의해서만 통신선(A, B)으로 누설되는 것이 아니다.
구체적으로 제1 저항(R1)과 연결되는 전원(DC Input)은 SMPS(110)일 수 있다. 그리고 메인 모드(190)가 비절연형으로 구성되는 경우, 교류 전원은 제1 저항(R1)을 통과하는 경로(460)를 통하여 통신선(A, B)으로 누설될 수 있다.
또한 통신 IC(141)의 5번 단자는 접지(GND)와 연결되며, 제2 저항(R2) 역시 접지(GND)와 연결될 수 있다. 이 경우 교류 전원은 제2 저항(R2)을 통과하는 경로(470)를 통하여 통신선(A, B)으로 누설될 수 있다.
본 발명에 따른 보호 모듈(150)은 통신선(A, B)에 직접 연결될 수 있다.
구체적으로 본 발명에 따른 보호 모듈(150)은, 제1 신호 라인의 제1 지점(511a)과 제1 통신선(A)의 사이 그리고 제2 신호 라인의 제1 지점(511b)과 제2 통신선(B)의 사이에 배치될 수 있다.
즉 본 발명에 따른 보호 모듈(150)은 통신선(A, B)에 직접 연결되어, RS485 통신모듈(140)과 통신선(A, B)이 직접 연결되는 대신 보호 모듈(150)을 통하여 연결되도록 한다. 따라서 교류 전원이 누설될 수 있는 모든 경로를 차단할 수 있는 장점이 있다.
또한 PTC 소자들로 구성된 과전류 차단회로는 과전류를 차단할 수 있으나 순간적으로 발생하는 과전압을 방지하지는 못할 수 있다. 다만 본 발명은 과전류 차단회로와 함께 과전압 차단 회로를 함께 구성함으로써, 과전압에 의한 서지(surge) 성분이 통신선(A, B)을 통하여 실내기로 돌입하는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 실내기로부터 누설되는 교류 전원이 실외기로 인입되는 것을 방지하여, 실내기 누전 발생시에도 실외기의 부품을 보호할 수 있는 장점이 있다.
한편 과전압 차단 회로(520)는 과전류 차단 회로(510)와 통신선(A, B) 사이에 배치될 수 있다.
구체적으로 과전압 차단회로(520)는 제1 PTC 소자(P1)와 제1 통신선(A) 사이의 제3 지점(531a) 및 제2 PTC 소자(P2)와 제2 통신선(B) 사이의 제3 지점(532b)에 연결될 수 있다. 즉 과전압 차단 회로(520)는 과전류 차단회로(510)보다 통신선(A, B)에 더욱 가깝게 배치될 수 있다.
TVS 다이오드들로 구성된 과전압 차단 회로(520)가 RS485 통신 모듈(140)과 과전류 차단 회로(510)의 사이에 배치되는 경우, TVS 다이오드들이 누전 상황에서 지속적인 데미지를 받기 때문에 부적절하다.
다만 본 발명은 과전류 차단 회로(510)를 RS485 통신 모듈(140)과 과전압 차단 회로(520) 사이에 배치함으로써, TVS 다이오드의 소손을 방지하고, TVS 다이오드가 과전류 차단 회로(510)가 과전류를 차단하는 동안 발생하는 서지 성분을 차단하는 보조적인 역할을 수행하도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 실외기의 절연 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 6에서 도시하는 RS485 통신 모듈의 기본 구조는 도 5의 RS485 통신 모듈과 동일하며, 일부 소자가 추가되었다. 따라서 추가된 일부 소자에 대해서만 설명하도록 한다.
RS485 통신모듈(140)은 제1 신호라인(410a)에 배치되는 제1 인덕터(L1) 및 제2 신호라인(410b)에 배치되는 제2 인덕터(L2)를 포함할 수 있다.
여기서 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)는 신호 라인(410a, 410b)을 흐르는 노이즈를 감쇄할 수 있다.
한편 RS485 통신모듈(140)은, 신호 라인(410a, 410b)을 흐르는 통신 신호(411a, 411b)의 리플 방지를 위한 캐패시터(C1, C2)를 포함할 수 있다.
여기서 제1 캐패시터(C1)는 제1 신호라인(410a)의 제2 지점(521a) 및 접지(GND1)과 연결될 수 있다.
또한 제2 캐패시터(C2)는 제2 신호라인(410b)의 제2 지점(521b) 및 접지(GND2)과 연결될 수 있다.
통신 IC(141)가 접지(GND3)와 연결되고, 교류 전원은 접지(GND3)를 통하여 누설될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
한편 제1 캐패시터(C1)가 연결되는 접지(GND1)와 제2 캐패시터(C2)가 연결되는 접지(GND2)와 통신 IC(141)가 연결되는 접지(GND3)는 모두 동일하다.
따라서 교류 전원은 접지를 통과한 후, 제1 캐패시터(C1)를 통과하는 경로(480)나 제2 캐패시터(C2)를 통과하는 경로(490)를 통하여 통신선(A, B)으로 누설될 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 보호 모듈(150)은 제1 신호라인의 제2 지점(521a)과 제1 통신선(A) 사이 그리고 제2 신호라인의 제2 지점(521b)과 제2 통신선(B) 사이에 배치될 수 있다.
구체적으로 제1 PTC 소자(P1)는 제1 신호라인의 제2 지점(521a)과 제1 통신선(A) 사이에 배치되고, 제2 PTC 소자(P1)는 제2 신호라인의 제2 지점(521b)과 제2 통신선(B) 사이에 배치될 수 있다.
또한 과전압 차단회로(520)는 1 신호라인의 제2 지점(521a)과 제1 통신선(A) 사이에 연결되고, 제2 신호라인의 제2 지점(521b)과 제2 통신선(B) 사이에 연결될 수 있다.
즉 본 발명에 따른 보호 모듈(150)은 통신선(A, B)에 직접 연결되어, RS485 통신모듈(140)과 통신선(A, B)이 직접 연결 대신 보호 모듈(150)을 통하여 연결되도록 한다. 따라서 제1 캐패시터와 제2 캐패시터가 추가되는 등의 변형된 RS485 통신모듈을 구성하더라도, 교류 전원이 누설될 수 있는 모든 경로를 차단할 수 있는 장점이 있다.
한편 실외기(10)는 복수의 실내기(21, 22, 23, 24)와 통신 신호를 송수신할 수 있다.
구체적으로 실외기(10)의 RS485 통신모듈(140)은 복수의 실내기에 각각 대응하는 복수의 RS485 통신모듈과 통신선(A, B)으로 연결될 수 있다. 이 경우 복수의 RS485 통신모듈은 통신선(A, B)에 병렬로 연결될 수 있다.
보호 모듈(150)을 실내기에 각각 배치하는 것도 이중 절연을 달성할 수 있는 하나의 방법이다. 다만 시스템 에어컨의 경우 하나의 실외기(10)에 복수의 실내기가 연결되는 것이 일반적이며, 이 경우 보호 모듈(150)은 복수의 실내기 모두에 배치되어야 하기 때문에 비용상 불리하다.
다만 본 발명은 실외기(10)에 보호 모듈(150)을 배치함으로써, 하나의 보호 모듈(150) 만으로도 복수의 실내기에 교류 전원이 누설되는 것을 방지하고, 복수의 실내기가 이중절연을 달성하도록 할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 마이컴(480)를 포함할 수도 있다. 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10: 실외기
110: SMOS 120: 마이컴
130: 구동모듈 140: 실외기 통신모듈
150: 보호모듈
110: SMOS 120: 마이컴
130: 구동모듈 140: 실외기 통신모듈
150: 보호모듈
Claims (8)
- 실외기의 절연회로에 있어서,
RS485 통신방식에 기반한 통신신호의 송수신을 제어하는 마이컴 및 외부 전원 소스로부터 공급되는 전원을 변환하여 상기 마이컴에 공급하는 SMPS를 포함하는 메인 보드;
상기 마이컴과 연결되어 상기 RS485 통신방식으로 실내기와 상기 통신신호를 송수신하는 RS485 통신모듈; 및
상기 RS485 통신모듈과 상기 RS485 통신모듈을 상기 실내기에 연결하는 통신선 사이에 배치되어, 상기 외부 전원 소스, 상기 메인 보드, 상기 RS485 통신 모듈 및 상기 통신선을 통과하여 상기 실내기로 누설되는 과전류를 차단하는 보호 모듈을 포함하고,
상기 RS485 통신모듈 및 상기 메인보드는, 비절연형이고,
상기 RS485 통신모듈은,
상기 통신 신호를 입력 및 출력하고, 접지와 연결되고, 상기 마이컴과 연결되어 상기 외부 전원 소스로부터 공급되는 전원의 누설이 가능한 통신 IC;
상기 통신 IC와 연결되어 상기 통신신호를 송수신하는 제1 신호라인 및 제2 신호라인;
상기 제1 신호 라인의 제1 지점 및 상기 SMPS와 연결되는 제1 저항; 및
상기 제2 신호 라인의 제1 지점 및 상기 접지와 연결되는 제2 저항;을 포함하고,
상기 보호 모듈은,
상기 제1 신호 라인의 제1 지점과 상기 제1 통신선 사이 그리고 상기 제2 신호 라인의 제1 지점과 상기 제2 통신선 사이에 배치되는
실외기의 절연 회로. - 제 1항에 있어서,
상기 보호 모듈은,
상기 제1 신호라인과 제1 통신선에 직렬 연결되고 상기 과전류의 발생시 저항값이 상승하는 제1 PTC 소자 및 상기 제2 신호라인과 제2 통신선에 직렬 연결되고 상기 과전류의 발생시 저항값이 상승하는 제2 PTC 소자를 포함하는
실외기의 절연 회로. - 제 2항에 있어서,
상기 보호 모듈은,
상기 RS485 통신모듈과 상기 RS485 통신모듈을 상기 실내기에 연결하는 통신선 사이에 배치되어 과전압을 차단하는 TVS 회로를 더 포함하는
실외기의 절연 회로. - 제 3항에 있어서,
상기 TVS 회로는,
상기 제1 PTC 소자와 상기 제1 통신선 사이의 지점 및 상기 제2 PTC 소자와 상기 제2 통신선 사이의 지점에 연결되는
실외기의 절연 회로. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 RS485 통신모듈은,
상기 제1 신호 라인의 제2 지점 및 상기 접지와 연결되는 제1 캐패시터; 및
상기 제2 신호 라인의 제2 지점 및 상기 접지와 연결되는 제2 캐패시터;를 더 포함하고,
상기 보호 모듈은,
상기 제1 신호 라인의 제2 지점과 상기 제1 통신선 사이 그리고 상기 제2 신호 라인의 제2 지점과 상기 제2 통신선 사이에 배치되는
실외기의 절연 회로. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 RS485 통신모듈은,
복수의 실내기와 상기 통신선으로 연결되는
실외기의 절연 회로.
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