KR102159944B1 - 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러 - Google Patents

멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항온항습이 필요한 시설에 적용되는 항온항습기에 적용되는 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러에 대한 것이다.
이를 위해, 시스템의 제어 및 서브컨트롤러(2)의 점검을 수행하는 제어부(11)와, 서브컨트롤러(2)의 동작상태 및 이상유무를 알리는 알림부(12)와 메인컨트롤러(1) 또는 서브컨트롤러(2)에 의해 제어되는 항온항습장치의 정보를 표시해주는 정보표시부(13)와 메인컨트롤러(1)와 서브컨트롤러(2)간에 무선통신을 수행하는 통신부(14) 및 메인컨트롤러(1)의 전원공급 및 서브컨트롤러(2)의 구동에 따른 전원공급, 유선제어신호의 전송 및 서브컨트롤러(2)의 정보를 전송받기 위한 연결단자부(15)로 구성되는 메인컨트롤러(1);와 상기 메인컨트롤러(1)와 유선 또는 무선으로 연결되는 서브컨트롤러(2)로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러를 제공하는 것이다.

Description

멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러{A ISOTHERMAL-ISOHUMIDITY CONTROLER WITH MULTI-EXTENSIBLE FUNTION}
본 발명은 항온항습이 필요한 시설에 적용되는 항온항습기에 적용되는 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러에 대한 것이다.
일반적으로 항온항습이 필요한 시설에 적용되는 항온항습기의 컨트롤러는 설정된 온습도의 조건에 맞도록 송풍기, 실외기팬, 냉동기 및 제습기를 작동시켜 조절한다.
이와 같은 항온항습기의 컨트롤러는 초기 설치시 설계된 규격에 따라 결정된 연결 구동장치인 송풍기, 실외기팬, 냉동기 및 제습기를 제어하기 위한 프로그램 및 입·출력 단자와 같은 기계적인 구성 등이 정해지게 된다.
이러한 상태에서 항온항습이 필요한 공간에 새로운 장치들이 설치 확장될 경우 이미 설치된 항온항습 조절 구동장치로는 충분한 유지가 되지 않아 시스템에 문제가 발생하게 된다.
이를 해결하기 위해선 확장되거나 추가되는 용량만큼을 제어할 수 있는 새로운 구동장치를 추가하거나 변경이 발생하게 되어 기존에 설치되어 있는 컨트롤러를 교체해야 하고, 이로 인하여, 프로그램변경 및 설치공사 등으로 인한 공간확보, 비용의 증가 등 어려움이 발생하게 된다.
이에 따라 공사기간 동안에는 항온항습이 요구되는 시설물의 사용이 불가하여 생산 또는 연구와 같은 부분에서 일정에 차질이 발생되게 된다.
이러한 문제로 인하여 기존에 사용되는 컨트롤러 또는 시설의 교체와 같은 변경작업 없이 시설의 확장 및 개·보수 작업이 용이한 항온항습 장치의 컨트롤러의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1271588호(공기열 멀티 항온항습기, 2013년05월30일 등록)
본 발명은 상기와 같은 기술개발의 요구에 대응하기 위해 항온항습이 요구되는 시설의 확장 또는 기계의 증설시 기 설치되어 있는 메인컨트롤러에 확장이 가능한 보조컨트롤러를 추가하여 컨트롤러의 확장이 가능한 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또다른 목적은 보조컨트롤러의 확장이 용이하여 추가 항온항습기계의 증설시 보다 용이하게 적용할 수 있도록 하는 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 시스템의 제어 및 서브컨트롤러(2)의 점검을 수행하는 제어부(11)와, 서브컨트롤러(2)의 동작상태 및 이상유무 알리는 알림부(12)와 메인컨트롤러(1) 또는 서브컨트롤러(2)에 의해 제어되는 항온항습장치의 정보를 표시해주는 정보표시부(13)와 메인컨트롤러(1)와 서브컨트롤러(2)간에 무선통신을 수행하는 통신부(14) 및 메인컨트롤러(1)의 전원공급 및 서브컨트롤러(2)의 구동에 따른 전원공급, 유선제어신호의 전송 및 서브컨트롤러(2)의 정보를 전송받기 위한 연결단자부(15)로 구성되는 메인컨트롤러(1);와 상기 메인컨트롤러(1)와 유선 또는 무선으로 연결되는 서브컨트롤러(2)로 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러를 제공하게 된다.
이때, 상기 서브컨트롤러(2)는 메인컨트롤러(1)에 복수개가 연결될 때, 동작 제어를 위한 신호의 전송을 위해 직렬버스방식의 케이블을 일개의 서브컨트롤러(2)와 다음에 배치되는 또다른 서브컨트롤러(2)에 순차적으로 직렬연결되고, 상기 서브컨트롤러(2)에 연결되는 항온항습장치의 제어는 메인컨트롤러(1)에서 동작제어를 위한 신호전류량의 제어를 통하여 서브컨트롤러(2)에 연결되는 항온항습장치의 동작을 제어할 수 있도록 한다.
또한, 메인컨트롤러(1)와 서브컨트롤러(2)간의 무선통신을 위한 통신프로토콜을 비트(bit)별 제어정보를 전송하고, 상기 제어부(11)는 서브컨트롤러(2)에 연결되는 항온항습기의 구동장치인 송풍기, 실외기팬, 냉동기 및 제습기의 설치 갯수에 따라 ON, OFF 제어를 하기 위한 명령신호를 전류값으로 제어하기 위해 장치마다 제어를 위한 스텝전류값을 자동으로 계산해서 적용하는 것을 특징으로 하는 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러를 제공함으로써 본 발명의 목적을 보다 잘 달성할 수 있는 것이다.
본 발명의 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러를 제공함으로써, 항온항습이 필요한 시설의 확장 또는 기계의 증설시 기 설치되어 있는 컨트롤러에 보조컨트롤러만을 추가하여 확장이 가능하도록 하여 설치에 따른 비용절감 및 증설에 따른 공정시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러의 구성을 도시한 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 메인컨트롤러의 구성도이다.
이하에서 통상의 기술자가 본 발명의 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러를 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러의 구성을 도시한 개요도이고, 도 2는 본 발명에 따른 메인컨트롤러(1)의 구성도이다.
도 1과 도 2를을 참조하여 상세하게 설명하면, 본 발명의 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤는 메인컨트롤러(1)와 상기 메인컨트롤러에 유선 또는 무선으로 연결되어 확장될 수 있는 서브컨트롤러(2)로 구성된다.
상기 메인컨트롤러(1)는 시스템의 제어 및 서브컨트롤러(2)의 점검을 수행하는 제어부(11)와, 서브컨트롤러(2)의 동작상태 및 이상유무 알리는 알림부(12)와 메인컨트롤러(1) 또는 서브컨트롤러(2)에 의해 제어되는 항온항습장치의 정보를 표시해주는 정보표시부(13)와 메인컨트롤러(1)와 서브컨트롤러(2)간에 무선통신을 수행하는 통신부(14) 및 메인컨트롤러(1)의 전원공급 및 서브컨트롤러(2)의 구동에 따른 전원공급, 유선제어신호의 전송 및 서브컨트롤러(2)의 정보를 전송받기 위한 연결단자부(15)로 구성된다.
상기 제어부(11)는 사용자가 설정한 시스템의 제어 및 서브컨트롤러(2)의 설치유무 및 설치된 서브컨트롤러(2)의 통신방식을 점검하고 통신방식에 따른 명령전송 방법을 적용하는 것이다.
여기서, 상기 통신방식은 메인컨트롤러(1)와 유선 또는 무선 연결 방식을 점검하여 통신을 위한 선로 연결 및 제어방법을 설정하게 되는 것이다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제어부(11)는 메인컨트롤러(1)와 연결되는 서브컨트롤러(2)의 통신방식 즉, 유선 또는 무선통신 여부를 감지하고 이를 이용하여 통신부(14) 또는 연결단자부(15)로 선택하여 서브컨트롤러(2)에 제어신호 및 구동을 위한 신호 등을 전송하게 된다.
이는, 항온항습이 요구되는 장소에 설치되는 항온항습을 위한 기계를 제어할 때, 추가되는 기계에 대한 제어를 위해 서브컨트롤러(2)를 증설을 용이하게 하기 위한 것으로, 서브컨트롤러(2)를 유선 또는 무선으로 메인컨트롤러(1)에 연결하면 이를 인식하고 이에 따른 제어를 실시할 수 있도록 하는 플러그앤플레이(Plug and Paly) 기능을 구현할 수 있도록 하는 것이다.
여기서, 상기 서브컨트롤러(2)의 설치유무에 대한 점검은 플러그앤플레이 기능을 구현하는 서브컨트롤러(2)가 동작됨과 동시에 메인컨트롤러(1)에 연결되어 유선 또는 무선으로 정보를 전송하면 이를 통하여 서브컨트롤러(2)의 설치유무를 자동으로 인식하고 이에 따라 통신을 위한 유선 또는 무선 선로의 배정하고 서브컨트롤러(2)의 ID와 같은 인식정보를 자동을 설정하게 된다.
이는 앞서 설명한 유선선로를 구현하기 위한 연결단자부(15) 또는 무선통신을 구현하기 위한 통신부(14)를 선택하여 메인컨트롤러(1)와 서브컨트롤러(2)를 연결하게 되는 것이다.
또한, 상기 제어부는 서브컨트롤러(2)에 연결되는 항온항습기의 구동장치인 송풍기, 실외기팬, 냉동기 및 제습기의 설치 갯수에 따라 ON, OFF 제어를 하기 위한 명령신호를 전류값으로 제어하기 위해 장치마다 제어를 위한 스텝전류값을 자동으로 계산해서 적용하게 된다.
보다 상세하게 설명하면, 항온항습기의 구동장치인 송풍기, 실외기팬, 냉동기 및 제습기를 구동시키기 위한 명령신호를 전류값을 제어할 때, 예를 들어 전류값의 최대치를 20mA로 설정하면 송풍기는 각각 메인컨트롤러(1)에 1기, 서브컨트롤러(2) 2대에 각각 1기씩 연결된다고 할 때, 메인컨트롤러(1)의 최소 구동을 위한 명령신호를 4mA라고 가정하면, 나머지 16mA의 전류값을 3으로 나누면 각각의 송풍기를 구동시키기 위한 명령신호의 전류값은 약5mA가 되며, 5mA를 1스텝으로 자동으로 계산하여 적용하게 된다.
또한, 실외기팬은 메인컨트롤러(1)에 1기, 각각의 서브컨트롤러(2)에 3기가 설치되어 있을 경우, 메인컨트롤러(1)를 구동하기 위한 최소 전류값인 4mA를 제외한 16mA를 4로 나누면 각각의 실외기팬을 구동시키기 위한 명령신호의 전류값은 4mA를 1스텝으로 자동으로 계산하여 실외기팬에 적용하게 된다.
나머지 기기의 경우에도 설치된 갯수에 따라 제어를 위한 전류의 스텝값을 자동으로 계산하여 적용하게 되는 것이다.
상기 알림부(12)는 메인컨트롤러(1)에 인식된 서브컨트롤러(2)의 동작유무를 판단하고 이를 알리는 것으로, 서브컨트롤러(2)의 동작상태에 대한 정보가 일정시간 이상 메인컨트롤러(1)에 전송되지 않으면 이를 알리게 된다.
여기서, 상기 알림부(12)는 다양한 알림수단으로 적용될 수 있는데, 통신부(14)를 통하여 관리자의 휴대용단말기로 전송하여 알리거나, 음성발생수단 또는 광발생수단 및 디스플레이장치 등에 이를 알리게 된다.
상기 정보표시부(13)는 메인컨트롤러(1) 또는 서브컨트롤러(2)에 의해 제어되는 항온항습기의 구동장치인 송풍기, 실외기팬, 냉동기 및 제습기의 구동조건인 냉방, 난방, 가습의 조건에 따른 설정값을 디스플레이 해주는 것이다.
이를 위해 상기와 같은 정보표시부(13)는 디스플레이장치가 적용될 수 있다.
여기서, 상기 디스플레이장치는 터치스크린 기능이 구현되는 것으로 장치의 제어를 위한 명령을 입력할 수 있도록 한다.
상기 통신부(14)는 메인컨트롤러(1)와 서브컨트롤러(2)간의 무선통신을 수행하는 것으로 설치장소의 특성 또는 외부에서의 접근을 방지하는 보안이 요구되는 등의 상황에 따라 다양한 통신방법이 적용될 수 있다.
예로, WIFI, 블루투스, 지그비 등과 같은 통신수단이면 무엇이든 가능하며, 보안이 요구될 때에는 별도의 통신망을 이용할 수도 있다.
상기와 같은 통신부(14)는 서브컨트롤러(2)를 제어하기 위해 메인컨트롤러(1)와 별도의 통신프로토콜을 적용하게 된다.
Figure 112019108215179-pat00001
상기와 같이 첨부된 예시를 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 메인컨트롤러(1)와 서브컨트롤러(2)간의 무선통신을 위한 통신프로토콜을 비트(bit)별 제어정보를 전송하게 되는데, 1번째 비트에 명령어 전송유무를 선택할 수 있도록 한다.
또한, 2번째 비트는 메인컨트롤러(1)에 연결되는 서브컨트롤러의 순번을 나타내고, 3번째 비트는 송풍기의 동작유무, 4번째 비트는 송풍기의 구동 강도인 출력값, 5번째 비트는 실외기의 동작유무, 6번째 비트는 실외기의 구동 강도인 출력값, 7번째 비트는 냉동기의 동작유무, 8번째 비트는 제습기의 구동 강도인 출력값, 9번째 비트는 제습기의 동작유무, 10번째 비트는 제습기의 구동 강도인 출력값으로 설정하고, 11번째 비트는 구동기 출력이 정지하는 END 값을 설정하게 된다.
상기 단자부(15)는 메인컨트롤러(1)에 전원을 공급하거나, 서브컨트롤러(2)와 유선으로 연결할 수 있도록 하는 것이다.
이때, 상기 단자부(15)에는 서브컨트롤러(2)의 연결되는 항온항습위한 장치의 동작의 유무를 제어하기 위한 전류를 제어할 수 있는 전류제어유닛(미도시)과 정보를 수신할 수 있는 정보수신유닛(미도시)를 더 포함한다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 전류제어유닛은 서브컨트롤러(2)에 결합되는 항온항습장치의 동작명령을 전류제어를 통하여 구현하게 되는 것으로, 제어부(11)에 인식된 서브컨트롤러(2) 중 유선으로 연결된 서브컨트롤러(2)에 결합된 항온항습장치의 동작여부를 공급하는 전류를 제어하게 되는 것이다.
이는 메인컨트롤러(1)에 연결되는 서브컨트롤러(2)의 동작제어를 위한 선로를 각각의 서브컨트롤러에 연결되는 항온항습장치별로 직렬버스방식으로 연결하여, 메인컨트롤러(1)에서 서브컨트롤러(2)로 공급되는 동작제어 명령을 위한 전원의 전류량을 제어하고, 이를 통하여 서브컨트롤러(2)에 연결되는 항온항습장치의 동작을 제어하게 된다.
예를 들어, 서브컨트롤러(2)에 연결되는 항온항습장치의 종류가 4종류일 경우 4선으로 구성된 멀티케이블을 복수개의 서브컨트롤러에 순차적으로 연결하여 직렬버스방식으로 결선하게 된다.
상기와 같은 전류제어 방법에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 항온항습기의 구동을 위한 장치인 송풍기, 실외기팬, 냉동기 및 제습기와 같은 장치의 구동여부 즉, ON, OFF을 제어하기 위한 명령신호를 전류값으로 제어하는 것이다.
이를 위해, 앞서 설명한 송풍기, 실외기팬, 냉동기 및 제습기와 같은 장치의 구동을 제어하기 위한 신호 전류값을 4mA ~ 20mA의 범위에서 출력하고, 각각의 서브컨트롤러의 동작을 제어하기 위한 신호 전류값을 최소 2mA 단위까지 스텝제어할 수 있도록 하여, 최대 7개의 서브컨트롤러를 메인컨트롤러에 연결할 수 있다.
또한, 복수개의 서브컨트롤러(2)가 메인컨트롤러(1)에 유선으로 연결될 때, 메인컨트롤러(1)에 송풍기, 실외기팬, 냉동기 및 제습기가 연결되고, 복수개의 서브컨트롤러(2) 중 1번째의 위치에 연결되어 있는 서브컨트롤러(2)를 S1이라고 할 때, 항온항습을 위한 구동장치의 구동을 통하여 설치장소의 항온항습 상태를 유지한다고 하면, 메인컨트롤러(1)에서 항온항습을 위해 구동되어야 하는 송풍기의 동작을 위한 최대동작강도를 3단계라고 가정하면, 1개의 송풍기를 구동시키기위한 신호 전류값의 구간은 (20mA - 4mA)/3 ≒ 5mA가 된다.
여기서 4mA는 구동을 위한 최소값이고, 메인컨트롤러(1)에서 구동시켜야 하는 송풍기를 3단계 최고치(3개의 송풍기)까지 설정되어 있을 때, 1단계를 구동시키는 명령은 5mA의 전류값으로 명령할 수 있다.
따라서, 구동명령을 위해 공급되는 신호 전류값이 17mA라면, 2단계까지 구동시키는 소요되는 신호 전류값이 4mA + 5mA + 5mA = 14mA이고, 항온항습을 위해 메인컨트롤러(1)에서 출력되는 송풍기 제어를 위한 신호전류값은 17mA이면, 2단계 구동을 위한 신호전류값 보다 크기 때문에 3단계로 인식하고 송풍기를 3단계로 인식하고 S1, S2에 연결되어 있는 송풍기까지 동작시키게 된다.
이와 같은 전류제어 방법에 의해 항온항습을 위한 장치들을 제어할 수 있는 것이다.
또한, 정보수신유닛(미도시)는 메인컨트롤러(1)에 연결되는 서브컨트롤러(2)에서 전송되는 정보를 수신할 수 있는 것으로, 유선으로 연결되는 서브컨트롤러의 이상유무 등을 판단할 수 있도록 하는 것이다.
서브컨트롤러(2)에는 통신유닛(미도시)과, 연결단자유닛(미도시)이 포함된다.
상기와 같은 서브컨트롤러(2)에 구비되는 통신유닛은 메인컨트롤러(1)에 구비되는 통신부(14)와 통신을 수행하는 것이고, 상기 연결단자유닛은 메인컨트롤러(1)에 구비되는 연결단자부(15)와 연결되어 서브컨트롤러(2)를 제어하게 되는 것이다.
이와 같은 방법에 의해 본 발명의 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러를 제공할 수 있는 것이다.
1 : 메인컨트롤러 2 : 서브컨트롤러
11 : 제어부 12 : 알림부
13 : 정보표시부 14 : 통신부
15 : 연결단자부

Claims (5)

  1. 시스템의 제어 및 서브컨트롤러(2)의 점검을 수행하는 제어부(11)와, 서브컨트롤러(2)의 동작상태 및 이상유무 알리는 알림부(12)와 메인컨트롤러(1) 또는 서브컨트롤러(2)에 의해 제어되는 항온항습장치의 정보를 표시해주는 정보표시부(13)와 메인컨트롤러(1)와 서브컨트롤러(2)간에 무선통신을 수행하는 통신부(14) 및 메인컨트롤러(1)의 전원공급 및 서브컨트롤러(2)의 구동에 따른 전원공급, 유선제어신호의 전송 및 서브컨트롤러(2)의 정보를 전송받기 위한 연결단자부(15)로 구성되는 메인컨트롤러(1);와
    상기 메인컨트롤러(1)와 유선 또는 무선으로 연결되는 서브컨트롤러(2)로 구성되고,
    상기 서브컨트롤러(2)는 메인컨트롤러(1)에 복수개가 연결될 때, 동작 제어를 위한 신호의 전송을 위해 직렬버스방식의 케이블을 일개의 서브컨트롤러(2)와 다음에 배치되는 또다른 서브컨트롤러(2)에 순차적으로 직렬연결되는 것을 특징으로 하는 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 서브컨트롤러(2)에 연결되는 항온항습장치의 제어는 메인컨트롤러(1)에서 동작제어를 위한 신호전류량의 제어를 통하여 서브컨트롤러(2)에 연결되는 항온항습장치의 동작을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러.
  4. 제 1항에 있어서,
    메인컨트롤러(1)와 서브컨트롤러(2)간의 무선통신을 위한 통신프로토콜은 비트(bit)별 제어정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(11)는 서브컨트롤러(2)에 연결되는 항온항습기의 구동장치인 송풍기, 실외기팬, 냉동기 및 제습기의 설치 갯수에 따라 ON, OFF 제어를 하기 위한 명령신호를 전류값으로 제어하기 위해 장치마다 제어를 위한 스텝전류값을 자동으로 계산해서 적용하는 것을 특징으로 하는 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러.
KR1020190131987A 2019-10-23 2019-10-23 멀티 확장기능을 구비한 항온항습 컨트롤러 KR102159944B1 (ko)

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