KR20050094260A - 다중지역 통합용 에어컨 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중지역 통합용 에어컨 시스템에 관한 것으로서, 냉매의 배분 및 순환을 제어하는 실외기 및 상기 실외기와 공유되어 각 실에 공기를 토출시키는 한 대 이상의 실내기로 구성되는 멀티에어컨 그룹이 한 개 이상 존재하는 멀티에어컨 시스템과, 각 멀티에어컨 그룹과 통신망을 통해 신호 송수신이 가능하도록 그룹별 인터페이싱을 수행하는 한 개 이상의 통신모듈이 구비되어, 각 멀티에어컨 그룹이 병렬 연결되는 중앙제어기와, 각 멀티에어컨 그룹이 상기 중앙제어기와 네트워킹되도록 멀티에어컨 그룹과 통신모듈 사이에 송수신되는 신호를 중개하는 한 개 이상의 게이트웨이를 포함하여 구성되어, 여러 지역 또는 건물에 분산되어 있는 멀티에어컨 그룹을 병렬로 연결하여 각각의 멀티에어컨 그룹을 동시에 동작 제어함으로써 상기 멀티에어컨을 제어하기 위한 시간이 절약되는 동시에, 하나의 멀티에어컨 그룹에서 장애가 발생하는 경우 장애가 발생하지 않은 멀티에어컨 그룹은 정상적으로 제어 가능하여 사용자 편의를 높인다.

Description

다중지역 통합용 에어컨 시스템{Multiple-area integrated air-conditioning system}

본 발명은 다중지역 통합용 에어컨 시스템에 관한 것으로서, 하나의 실외기를 공유하는 하나 이상의 실내기로 구성되는 다수개의 멀티에어컨을 그룹핑하여, 각 멀티에어컨 그룹을 병렬로 연결하여 중앙 제어함으로써 상기 멀티에어컨을 제어하기 위한 시간이 절약되는 동시에, 하나의 멀티에어컨 그룹에서 장애가 발생하는 경우 장애가 발생하지 않은 멀티에어컨 그룹은 정상적으로 제어 가능하여 사용자 편의를 높이는 다중지역 통합용 에어컨 시스템에 관한 것이다.

멀티에어컨(30)은 도 1 에 도시된 바와 같이, 한대의 실외기(20)와 복수개의 실내기(10)로 구성되어, 각각의 실내기를 동시 냉방할 수도 있고 부분 냉방할 수도 있으므로 효율성이 높고 경제적인 장점이 있다. 대체로 건물의 각 층에 실외기 한 대와 복수개의 실내기가 연결되고 다층의 건물에서는 각 층마다 실외기-복수개의 실내기가 설치된다.

상기 멀티에어컨의 동시 냉방 또는 부분 냉방을 위해서는 결국 실외기가 상기 실외기와 연결된 복수개의 실내기의 상태를 개별적으로 제어 관리할 수 있어야 한다. 따라서 사용자가 하나의 실내기에 냉방 명령을 입력하면 상기 실내기와 연결된 실외기는 어느 실내기에 어떠한 냉방 명령이 입력되었는지를 파악하여 냉매의 응축 정도를 조절함에 따라 상기 냉방 명령에 부합되는 냉방 동작을 수행한다.

그러나, 상기 멀티에어컨에서 상기 실내기(10)에 이상이 있을 경우 도 1과 같이 관리자는 상기 복수개의 실내기가 연결된 실외기(20)에 각각 접근하여 수리 및 유지 관리를 위한 제어 명령을 입력할 수 있었으며, 대형 건물처럼 여러대의 실외기가 각 층별로 설치되어 있는 경우 실외기의 관리에 소요되는 인력 및 비용이 상당하다는 단점이 있다.

따라서, 최근 다수개의 멀티에어컨을 연결하여 중앙 제어할 수 있는 중앙제어기(40)를 별도 설치함에 따라 상기 관리자가 각각의 실외기에 접근하지 않고 여러대의 실외기와 연결된 중앙제어기를 이용하여 상기 실외기에 연결된 복수개의 실내기를 중앙 제어할 수 있는 다중지역 통합용 에어컨 시스템이 보급되었다.

하지만, 상기 멀티에어컨은 중앙제어기(40)와 직렬로 연결되기 때문에 멀티에어컨을 구성하는 실외기의 개수가 증가하거나, 각 실외기에 연결되는 실내기의 개수가 증가하는 경우 중앙제어기와의 신호 전송시간이 길어진다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 중앙제어기(40)에 연결된 다수개의 멀티에어컨 중 단 하나의 멀티에어컨에 장애가 발생해도 직렬로 연결된 다른 에어컨을 제어할 수 없다는 단점이 있었다. 뿐만 아니라, 상기 중앙제어기(40)와 다수개의 멀티에어컨을 연결하는 통신망에 장애가 발생하는 경우에도 신호의 순차적 흐름이 불가능하게 되어 멀티에어컨을 제어할 수 없게 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 하나의 실외기를 공유하는 하나 이상의 실내기로 구성되는 다수개의 멀티에어컨을 그룹핑하고, 멀티에어컨 그룹을 병렬로 중앙제어기와 연결하여, 상기 멀티에어컨을 제어하기 위한 시간이 절약되는 동시에, 하나의 멀티에어컨 그룹에서 통신장애 또는 멀티에어컨의 시스템 장애가 발생하는 경우 장애가 발생하지 않은 멀티에어컨 그룹은 정상적으로 제어 가능하므로 사용자 편의를 높이는 다중지역 통합용 에어컨 시스템을 제공하는데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다중지역 통합용 에어컨 시스템의 특징에 따르면, 냉매의 배분 및 순환을 제어하는 실외기 및 상기 실외기와 공유되어 각 실에 공기를 토출시키는 한 대 이상의 실내기로 구성되는 멀티에어컨 그룹이 한 개 이상 존재하는 멀티에어컨 시스템과, 각 멀티에어컨 그룹과 통신망을 통해 신호 송수신이 가능하도록 그룹별 인터페이싱을 수행하는 한 개 이상의 통신모듈이 구비되어, 각 멀티에어컨 그룹이 병렬 연결되는 중앙제어기와, 각 멀티에어컨 그룹이 상기 중앙제어기와 네트워킹되도록 멀티에어컨 그룹과 통신모듈 사이에 송수신되는 신호를 중개하는 한 개 이상의 게이트웨이를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

다중지역 통합용 에어컨 시스템은 도 2 에 도시된 바와 같이, 냉매의 배분 및 순환을 제어하는 실외기(320) 및 상기 실외기와 공유되어 각 실에 공기를 토출시키는 한 대 이상의 실내기(310)로 구성되는 멀티에어컨(300)이 단일의 멀티에어컨 그룹(MG)이라 이루고, 이러한 멀티에어컨 그룹(MG)이 한 개 이상 연결되어 시스템을 이루는 것을 멀티에어컨 시스템(MS)이라 한다.

중앙제어기(100)는 각 멀티에어컨 그룹(MG)과 병렬로 연결되며, 통신망을 통해 신호 송수신이 가능하도록 각 멀티에어컨 그룹을 관할하는 실외기와 인터페이싱을 수행하는 통신모듈(110)이 한 개 이상 구비된다.

이때, 각 멀티에어컨 그룹(MG)과 상기 통신모듈(110)이 일대일로 네트워킹 연결되도록 상기 멀티에어컨 그룹과 통시모듈 사이에는 신호 송수신을 중개하는 게이트웨이(200)가 구비된다.

이와 같이, 건물 내 각 실, 각 층, 건물 전체, 지역별로 분산되어 설치되는 에어컨의 수가 상당한 경우, 각 에어컨은 일정규모별로 그룹을 지어 멀티에어컨 그룹(MG)을 형성하며, 각 멀티에어컨 그룹(MG)은 중앙제어기(100)와 병렬로 연결되므로 신호의 동시 송수신이 가능하게 된다. 상기 중앙제어기(100)에 병렬로 연결되어 통합 제어되는 전체 멀티에어컨 그룹이 멀티에어컨 시스템(MS)이 되는 것이다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 중앙제어기(100)는 각 멀티에어컨 그룹(MG)과 통신망을 통해 신호 송수신이 가능하도록 그룹별 인터페이싱을 수행하는 한 개 이상의 통신모듈(110)을 구비한다. 각 멀티에어컨 그룹(MG)은 상기 통신모듈(110)과 일대일로 연결되어 상기 중앙제어기(100)와 병렬 연결된다.

또한, 상기 통신모듈(110)은 각 멀티에어컨 그룹(MG)이 상기 중앙제어기(100)와 네트워킹되도록 상기 멀티에어컨 그룹과 상기 통신모듈 사이에 송수신되는 신호를 중개하는 게이트웨이(200)와 일대일 연결된다.

상기 게이트웨이(200)는 2개 이상의 통신망을 상호 접속하여 통신망간 정보를 송수신할 수 있도록 하는 장치로서, 상기 멀티에어컨 그룹(MS)과 상기 통신모듈(110) 사이에 설치된다.

여기서 멀티에어컨 시스템(MS)은 RS-485 규격의 직렬통신망을 기반으로 연결되는 것이 바람직하고, 상기 중앙제어기(100)는 이더넷 규격의 근거리통신망(LAN)을 기반으로 연결되는 것이 바람직하다. 이외에도, 건물내부에 구축된 전화망, 100V~220V 대역의 저전압 전력선을 통해 데이터를 수백kHz~수십MHz의 고주파 신호에 실어서 통신하는 전력선통신망 등이 이용될 수도 있다.

이와 같이, 각 멀티에어컨 그룹(MG)이 상기 중앙제어기(100)에 병렬로 연결되고, 각각의 멀티에어컨 그룹은 별도의 게이트웨이(200)와 통신모듈(110)을 통해 중앙제어기(100)와 통신함에 따라 종래 직렬로 연결되는 멀티에어컨 시스템에 비해 소정의 에어컨을 제어하기 위한 신호 전송시간이 줄어들게 되고, 이로서 신속한 동작제어 또는 상태 모니터링이 가능해진다.

그리고, 각 멀티에어컨 그룹(MG)이 서로 병렬로 연결되어 있기 때문에, 하나의 멀티에어컨 그룹(MG)에 장애가 발생해도 상기 발생된 장애가 시스템 전체에 영향을 미치지 않게 되어 다른 멀티에어컨 그룹은 정상적으로 동작 제어 가능하다.

또한, 통신망을 통해 연결되는 에어컨의 대수가 증가하거나 또는 설치지역이 광범위해지는 경우, 상기 중앙제어장치(100) 내부의 통신모듈(110)과 게이트웨이(200)를 추가 장착하여 새로운 멀티에어컨 그룹(미도시)을 연결할 수 있으므로 멀티에어컨 시스템(MS)의 확장이 용이하다.

상기 중앙제어기(100)는 각 멀티에어컨 그룹(MG)을 중개하는 게이트웨이(200)를 통해 송수신되는 신호를 처리하는 한 개 이상의 통신모듈(110)과, 상기 한 개 이상의 통신모듈을 통해 송수신되는 신호의 동기화를 수행하는 동기처리부(120)와, 상기 동기처리부에 의해 동기화된 신호를 인식하고, 입력된 제어명령에 따른 제어신호를 생성하는 제어부(130)를 포함한다.

즉, 상기 동기처리부(120)는 상기 통신모듈(110)이 수신한 신호를 일정주기동안 수집하여 상기 제어부(130)로 동시 전달함으로써 각 통신모듈별로 상이하게 수신된 신호의 동기화를 수행하여 이를 상기 제어부(130)로 전달한다.

따라서 상기 멀티에어컨 시스템(MS)을 이루는 각 멀티에어컨 그룹(MG)을 동일한 제어로직으로 제어할 수 있게 되어 제어 효율성을 높일 수 있다.

종래 에어컨 시스템은 모든 멀티에어컨이 직렬로 연결되기 때문에 통신망에 연결된 N 대의 멀티에어컨으로부터 신호를 수집하는데 걸리는 시간은 연결된 멀티에어컨의 수에 비례하여 소요되었으나, 본 발명과 같은 다중지역 통합용 에어컨 시스템은 M대씩 그룹핑된 멀티에어컨 그룹(MG)이 상기 중앙제어기(100)와 병렬로 연결되어 각 그룹별 제어가 이루어지므로, 신호를 수집하는데 걸리는 시간은 각 그룹별 에어컨의 수에 비례하여 소요되었다.

즉, 중앙제어기(100)의 동기처리부(120)에서 데이터를 수집하는 시간이 설정되면, 총 N대의 멀티에어컨 시스템(MS)으로부터 신호를 수집하는데 걸리는 시간은 상기 설정된 시간 이내로 단축시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 중앙제어기(100)는 상기 멀티에어컨 시스템(MS), 각 멀티에어컨 그룹(MG), 각 그룹에 종속되는 개별 실내기 및 실외기로 구성되는 멀티에어컨(300)의 동작제어를 위한 제어명령이 입력되는 입력부(150)와, 상기 제어부(130)의 제어에 따라 멀티에어컨 시스템(MS), 각 멀티에어컨 그룹(MG)별, 개별 멀티에어컨(300)의 상태정보를 외부로 디스플레이하는 출력부(160)와, 상기 입력부 또는 출력부를 통해 사용자와 인터페이싱을 수행하는 제어프로그램이 구동되고, 상기 제어프로그램을 통해 입출력된 바를 상기 제어부로 전달하는 명령처리부(140)를 더 포함하여 구성된다.

상기 명령처리부(140)는 사용자와 인터페이싱을 수행하는 제어프로그램이 구동됨에 따라, 상기 출력부(160)에 사용자가 알기 쉽게 멀티에어컨 시스템(MS), 각 멀티에어컨 그룹(MG)별, 개별 멀티에어컨(300)의 상태정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 정보를 생성한다.

상기 입력부(150)는 사용자로부터 터치입력을 수신함으로써 제어명령을 입력받는 터치스크린으로 구성 가능하다. 따라서 상기 제어프로그램은 사용자로부터 터치 입력을 수신하기 위한 한 개 이상의 버튼이 디스플레이되도록 하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)가 구현된다.

상기 제어부(130)는 상기 동기처리부(120)에서 수집된 멀티에어컨 시스템측의 신호를 전달받아 각 에어컨의 상태를 디스플레이되도록 하는 동시에, 상기 입력부(150)를 통해 입력된 제어명령에 따라 제어신호를 발령하여 각 에어컨을 통합 제어할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 대한 다중지역 통합용 에어컨 시스템을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상이 보호되는 범위에서 당업자에 의해 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 다중지역 통합용 에어컨 시스템은 하나의 실외기를 공유하는 하나 이상의 실내기로 구성되는 멀티에어컨이 여러대 연결된 멀티에어컨 그룹이 중앙제어기와 병렬로 연결됨에 따라 각 멀티에어컨 그룹별로 동작 제어, 상태 모니터링이 수행됨에 따라 제어시간이 단축되는 동시에, 하나의 멀티에어컨 그룹에서 통신장애가 발생되는 경우에도 나머지 멀티에어컨 그룹은 정상적으로 제어 가능하므로 제어 안정성을 확보하고, 사용자 편의를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 종래 기술에 의한 다중지역 통합용 에어컨 시스템을 도시한 도,

도 2 는 본 발명에 의한 다중지역 통합용 에어컨 시스템을 도시한 도,

도 3 은 본 발명에 의한 다중지역 통합용 에어컨 시스템의 구성을 도시한 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100 : 중앙제어기 110 : 통신모듈

120 : 동기처리부 130 : 제어부

200 : 게이트웨이 300 : 멀티에어컨

310 : 실내기 320 : 실외기

MG : 멀티에어컨 그룹 MS : 멀티에어컨 시스템

Claims (4)

1. 냉매의 배분 및 순환을 제어하는 실외기 및 상기 실외기와 공유되어 각 실에 공기를 토출시키는 한 대 이상의 실내기로 구성되는 멀티에어컨 그룹이 한 개 이상 존재하는 멀티에어컨 시스템과; 각 멀티에어컨 그룹과 통신망을 통해 신호 송수신이 가능하도록 그룹별 인터페이싱을 수행하는 한 개 이상의 통신모듈이 구비되어, 각 멀티에어컨 그룹이 병렬 연결되는 중앙제어기와; 각 멀티에어컨 그룹이 상기 중앙제어기와 네트워킹되도록 멀티에어컨 그룹과 통신모듈 사이에 송수신되는 신호를 중개하는 한 개 이상의 게이트웨이를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중지역 통합용 에어컨 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 중앙제어기는 각 멀티에어컨 그룹을 중개하는 게이트웨이를 통해 송수신되는 신호를 처리하는 한 개 이상의 통신모듈과; 상기 한 개 이상의 통신모듈을 통해 송수신되는 신호의 동기화를 수행하는 동기처리부와; 상기 동기처리부에 의해 동기화된 신호를 인식하고, 입력된 제어명령에 따른 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중지역 통합용 에어컨 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 중앙제어기는 상기 멀티에어컨 시스템, 각 멀티에어컨 그룹, 각 그룹에 종속되는 개별 실내기 및 실외기로 구성되는 멀티에어컨의 동작제어를 위한 제어명령이 입력되는 입력부와; 상기 제어부의 제어에 따라 전체, 그룹별, 개별 에어컨의 상태정보를 외부 디스플레이하는 출력부와; 상기 입력부 또는 출력부를 통해 사용자와 인터페이싱을 수행하는 제어프로그램이 구동되고, 상기 제어프로그램을 통해 입출력된 바를 상기 제어부로 전달하는 명령처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중지역 통합용 에어컨 시스템.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 동기처리부는 각 멀티에어컨 그룹으로부터 전송된 신호를 일정주기동안 수집하여 상기 제어부로 동시 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다중지역 통합용 에어컨 시스템.