KR20120090274A - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 공기조화기는, 실내기, 실내기에 연결되는 실외기, 접점신호를 출력하는 접점신호 출력기, 및 실외기와 통신가능하게 연결되면, 제어모드가 제1 모드로 설정된 경우, 기설정된 제어 상태값과 접점신호에 기초하여 결정된 출력 제어값을 실외기로 전송하여 실외기에 대한 압축기의 용량을 제어하는 접점제어기를 포함한다. 본 발명에 따르면, 제어 상태값과 접점신호를 이용하여 다양한 용량으로 압축기를 제어할 수 있다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법{Air conditioner and control method thereof}

본 발명은 공기조화가 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접점제어기를 이용하여 실외기의 압축기 용량을 제어할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

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. 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 제어함으로서 동작된다.

또한, 공기조화기는 원격제어기와 연결되어 복수의 실내기 및 실외기를 제어할 수 있다. 그러나, 이미 실내기 및 실외기가 설치된 상태에서 원격제어기를 추가 설치하는데 어려움이 있으며, 원격제어기에는 다양한 기능이 포함되어 있고, 다수의 실내기 및 실외기를 대상으로 하는 경우가 많아 설치하는데 비용적인 부담이 있을 수 있다.

이에 따라, 이미 설치된 실내기 및 실외기를 대상으로 하는 제어나, 보다 간편한 공기조화기의 제어를 위해 드라이 컨택트(Dry Contact) 모듈과 같은 접점제어기가 사용되고 있다. 그러나, 접점제어기를 사용하는 경우 제한된 몇가지 압축기 용량만을 선택할 수 있으므로, 다양한 상태로 압축기 용량을 제어하는데 한계가 존재한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 접점제어기를 이용하여 다양한 상태로 압축기 용량을 제어할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 실내기, 상기 실내기에 연결되는 실외기, 접점신호를 출력하는 접점신호 출력기, 및 상기 실외기와 통신가능하게 연결되면, 제어모드가 제1 모드로 설정된 경우, 기설정된 제어 상태값과 상기 접점신호에 기초하여 결정된 출력 제어값을 상기 실외기로 전송하여 상기 실외기에 대한 압축기의 총용량을 제어하는 접점제어기를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법은, 실내기, 상기 실내기에 연결된 실외기, 및 상기 실외기와 통신가능하게 연결되는 접점제어기를 포함하는 공기조화기에서, 상기 접점제어기에서 제어 상태값을 설정하는 단계, 제어모드가 제1 모드로 설정된 경우, 상기 제어 상태값과 상기 접점제어기에 연결된 접점신호 출력기로부터 입력되는 접점신호에 기초하여 출력 제어값을 결정하는 단계, 및 상기 출력 제어값을 상기 실외기로 전송하여, 상기 실외기에 대한 압축기의 총용량을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 접점제어기에서 설정스위치를 이용하여 설정된 제어 상태값과 접점신호 출력기를 통해 입력되는 접점신호를 이용하여 다양한 상태로 압축기의 용량을 제어할 수 있으며, 압축기의 구동과 정지 및 실외기 운전 모드의 선택 이나 잠금 등의 제어도 가능하다. 이에 따라, 사용자별로 다양한 압축기의 용량을 선택할 수 있어, 공기조화기의 조작 편의성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 접점제어기의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 접점제어기와 접점신호 출력기의 연결 관계를 설명하기 위한 도면,
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제어방법에 대한 설명에 제공되는 흐름도, 그리고
도 5는 제어 상태값과 접접신호에 따라 결정된 출력 제어값에 따른 동작 예를 나타낸 표이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 나타낸 도면이다. 공기조화기는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기, 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 이하 설명의 편의를 위하여 천장형 공기조화기를 예로 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 공기조화기(100)는, 하나 이상의 실내기(20)(20a 내지 20n), 실내기(20)에 연결되는 하나 이상의 실외기(10)(10a 내지 10n), 실외기(10)와 통신가능하게 연결된 접점제어기(200), 및 접점제어기(200)에 접점신호를 출력하는 접점신호 출력기(300)를 포함한다. 사용환경에 따라, 공기조화기(100)는 환기장치, 공기청정장치, 가습장치, 제습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

실외기(10)와 실내기(20)는 냉매배관으로 연결되어 냉매의 순환에 따라 실내기(20)로부터 냉온의 공기가 실내로 토출된다. 또한, 실외기(10) 및 실내기(20)는 냉매배관으로 연결될 뿐 아니라 통신선으로 연결되어 소정의 통신방식에 따라 제어명령을 송수신할 수 있다.

실외기(10)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시), 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기(미도시), 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시), 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시), 다수의 센서, 밸브 오일회수기 등을 포함한다.

실내기(20)는 열교환된 공기를 실내로 토출하는 토출구를 포함하고, 토출구에는 토출구를 여닫고, 토출되는 공기의 방향을 제어하는 풍향조절수단을 포함한다. 실내기(20)는 실내기 팬의 회전속도를 제어함으로써 흡입되는 공기 및 토출되는 공기를 제어하여 풍량을 조절할 수 있다. 또한, 실내기(20)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시) 등을 더 포함한다.

실외기(10)는 접점제어기(200) 또는 실내기(20)의 요구에 의해 구동될 수 있다. 실외기(10)가 복수인 경우, 구동되는 실내기(20)의 개수에 대응하여 냉/난방 용량이 가변됨에 따라 작동되는 실외기(10)의 개수가 가변될 수 있으며, 실외기(10)에 설치된 압축기의 작동 개수도 가변될 수 있다. 또한, 실외기(10)가 복수인 경우, 실외기(10)는 상호 연결되어 실내기(20)로 냉매를 공급하는 것을 기본으로 하나, 각각의 실외기(10)가 연결된 특정 실내기에만 냉매를 공급할 수도 있다.

만일, 실내기(20)가 복수인 경우에는, 실내기(20) 중 어느 하나가 마스터 실내기로 설정될 수 있으며, 마스터 실내기가 아닌 나머지 슬레이브 실내기는 마스터 실내기의 설정에 따라 운전가능하도록 구성할 수 있다.

접점제어기(200)는 실외기(10)와 통신가능하게 연결되어, 실외기(10)의 동작을 제어한다. 예컨대, 접점제어기(200)는 미리 설정된 제어 상태값과 접점신호 출력기(300)로부터 입력되는 접점신호에 따라, 실외기(10)의 압축기에 대한 총용량 제어를 통해 실외기(10)가 지정된 운전율로 동작하도록 제어한다. 접점제어기(200)는 실외기(10)에 대하여 온(ON)/오프(OFF)제어, 냉방모드, 난방모드, 송풍모드 등의 운전 상태 설정 및 설정된 운전 상태의 잠금(Lock), 압축기의 구동 및 정지 등을 제어할 수도 있다.

접점제어기(200)는 복수의 실외기(10)가 각각 소정 실내기와 개별적으로 연결되는 경우, 각 실외기에 구비되는 압축기의 용량을 제어할 수 있다. 즉, 실외기(10)가 실내기(20)와 개별 연결되는 경우 실외기(10)에 구비되는 인버터 압축기의 용량을 제어하고, 인버터압축기와 정속압축기가 구비되는 경우 두 압축기에 대한 용량을 제어할 수 있다. 접점제어기(200)는 상이한 통신방식 또는 상이한 프로토콜을 이용한 통신 간에 데이터 송수신이 가능하도록, 복수의 통신방식 또는 프로토콜에 따른 변환수단을 구비하며, 송수신하는 데이터를 변환하여 각각 데이터의 수신처로 데이터가 전송할 수 있다.

접점신호 출력기(300)는 접점제어기(200)에 연결되어, 각 접점단자 별로 '0' 또는 '1'의 접점신호를 인가한다. 접점심호 출력기(300)에서 3접점 신호를 사용하는 경우, 3자리의 접점신호가 접점제어기(200)로 출력된다.

이와 같이, 접점제어기(200)는 접점신호 출력기(300)의 입력 및 제어상태 설정값에 따라 압축기 용량을 제어함으로써, 실외기(10)의 운전율을 제어할 수 있다.

도 2는 도 1의 접점제어기의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 접점제어기(200)는 제1 설정스위치(210), 제2 설정스위치(220), 제3 설정스위치(230), 제4설정 스위치(240), 접점신호 입력부(250), 제어신호 입력부(260), 표시부(270), 통신부(280), 및 제어부(290)를 포함한다. 제1 내지 제4 설정스위치(210, 220, 230, 240)로는 로터리 스위치, 회전 스위치, 스텝 스위치 등이 사용될 수 있다.

제1 설정스위치(210)는 설정된 값에 따라, 접점제어기(200)가 실외기(10)를 제어하는 제어모드를 설정한다. 즉, 제1 설정스위치(210)는 접점신호 입력부(250)로 입력되는 접점신호와 제2 설정스위치(220)로 설정한 제어 상태값의 조합에 따라 실외기(10)를 제어하는 제1 모드, 접점신호 입력부(250)로 입력되는 접점신호에 따라 실외기(10)를 제어하는 제2 모드, 및 제어신호 입력부(260)로 입력되는 제어신호에 따라 실외기(10)를 제어하는 제3 모드 중 어느 하나의 제어모드를 설정한다.

제2 설정스위치(220)는, 전술한 바와 같이, 제1 모드에서 사용되는 제어 상태값을 설정한다. 제3 설정스위치(230)는 접점제어기(200)가 실외기(10)나 기타 다른 기기와 통신하는 경우, 접점제어기(200)에 대한 주소를 설정한다.

제4 설정스위치(240)는 접점제어기(200)를 통한 실외기(10)의 제어에 있어서, 실외기(10)의 냉방/난방모드를 설정하고, 접점제어기(200)를 마스터 또는 슬레이브 제어기로 설정한다. 예컨대, 설정 스위치부(220)는 공기조화기에 다른 제어기가 연결되는 경우, 또는 다른 접점제어기가 연결된 경우, 접점제어기(200)의 마스터/슬레이브 여부를 설정한다.

접점신호 입력부(250)는 복수의 접점단자를 포함하여, 접점단자를 통해 입력되는 접점신호를 입력받아 제어부(290)로 인가한다. 접점신호 입력부(250)에는 접점신호 출력기(300)가 연결되어, 접점신호 출력기(300)의 조작에 따른 접점신호가 입력된다.

제어신호 입력부(260)는 복수의 신호단자를 포함하여, 신호단자를 통해 입력되는 제어신호를 입력받아 제어부(290)로 인가한다. 제어신호 입력부(260)에는 제어신호 입력기(미도시)가 연결되어, 제어신호 입력기로부터 제어신호가 입력된다. 제어부(260)는 제어신호 입력기를 통해 입력되는 제어신호에 대응하여 실외기(10)의 압축기 용량을 제어한다.

표시부(270)는 접점제어기(200)의 동작, 설정된 모드, 연결상태, 실외기(10)의 제어상태 등을 표시한다. 표시부(270)는 복수의 램프로 구성하여, 램프의 발광색, 점등 여부에 따라 접점제어기(200)의 동작상태를 표시할 수 있다. 사용환경에 따라서는 표시부(270)로 숫자나 문자를 표시하거나, 그래픽 이미지를 표시할 수 있는 디스플레이를 사용할 수 있다.

통신부(280)는 접점제어기(200)가 실외기(10)와 통신가능하게 연결되어 소정 통신방식으로 실외기(10)와 데이터를 송수신할 수 있도록 한다.

제어부(270)는 통상적으로 상기 각부의 동작을 제어하여 접점제어기(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 또한, 제어부(290)는 제1 설정스위치(210)에서 설정된 제어모드에 따라 실외기(10)를 제어한다.

예컨대, 제1 설정스위치(210)에 의해 제어모드가 제1 모드로 설정된 경우, 제어부(290)는 접점신호 입력부(250)로 입력되는 접점신호와 제2 설정스위치(220)로 설정된 제어 상태값의 조합에 따라, 실외기(10)의 압축기의 용량, 압축의 온/오프 제어, 실외기(10)의 냉방, 난방, 송풍 모드의 잠금 여부 등을 제어한다.

제1 설정스위치(210)에 의해 제어모드가 제2 모드로 설정된 경우, 제어부(290)는 접점신호 입력부(250)를 통해 입력되는 접점신호에 따라 실외기(10)를 제어한다. 그리고, 제1 설정스위치(210)에 의해 제어모드가 제3 모드로 설정된 경우, 제어부(290)는 접점신호 입력부(250)를 통해 입력되는 접점신호는 무시하고, 제어신호 입력부(260)를 통해 입력되는 제어신호에 따라 실외기(10)를 제어한다.

도 3은 도 1의 접점제어기와 접점신호 출력기의 연결 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하면, 접점제어기의 접점신호 입력부(250)는 제1 내지 제4 접점단자(251, 253, 255, 257)을 포함한다.

제1 내지 제3 접점단자(251, 253, 255)를 통해 접점신호 출력기(300)로부터 접점신호 1, 접점신호 2, 접점신호 3가 입력되고, 제4 접점단자(257)는 공통단자로 사용한다. 접점신호는 '0' 또는 '1'의 값이며, 3접점을 사용하는 경우, 제1 내지 제3 접점단자(251, 253, 255)를 통해 3자리의 접점신호를 제어부(290)로 입력할 수 있다.

제어부(290)는 접점신호 입력부(250)로 입력되는 접점신호와 제2 설정스위치(220)로 설정된 제어 상태값을 조합하여, 다양한 상태로 실외기(10)의 압축기의 용량을 제어할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 제어방법에 대한 설명에 제공되는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 적어도 하나의 실외기(10)와 통신가능하게 연결되어 실외기(20)를 제어하는 접점제어기(200)에서, 제2 설정스위치(220)를 통한 사용자 입력에 따라 제어 상태값이 설정된다(S400).

다음으로, 제어부(290)는 제1 설정스위치(210)에 설정된 제어모드가 제1 모드인지 판단한다(S405). 판단 결과 제어모드가 제1 모드인 경우, 제어부(290)는 접점신호 입력부(250)로 입력되는 접점신호와 설정된 제어 상태값에 따라 출력 제어값을 결정한다(S410). 결정된 출력 제어값은 실외기(10)로 전송되면(S415), 이에 따라 실외기(10)의 압축기의 용량, 압축의 온/오프 제어, 실외기(10)의 냉방, 난방, 송풍 모드의 잠금 여부 등이 제어된다.

만일, 제어모드가 제2 모드로 설정된 경우(S420), 제어부(290)는 접점신호 입력부(250)를 통해 입력되는 접점신호에 따라 출력 제어값을 결정한다(S425).

또한, 제어모드가 제3 모드로 설정된 경우(S430), 제어부(290)는 접점신호 입력부(250)를 통해 입력되는 접점신호는 무시하고, 제어신호 입력부(260)를 통해 입력되는 제어신호에 따라 출력 제어값을 결정한다(S435).

마찬가지로, 결정된 출력 제어값은 통신부(280)을 통해 실외기(10)로 전송되어(S415), 실외기(10)의 압축기의 용량 등이 제어된다.

이와 같은 과정은 동작 종료가 선택되는 경우까지 반복적으로 수행된다(S440). 또한, 이와 같은 과정에 의해 제어 상태값과 접점신호를 이용하여 다양한 상태로 실외기의 압축기 용량을 설정할 수 있다.

도 5는 제어 상태값과 접접신호에 따라 결정된 출력 제어값에 따른 동작 예를 나타낸 표이다.

도 5에서, 제어 상태값이 '0'이고, 접점신호 1이 '1', 접점신호 2가 '0', 접점신호 3이 '0'인 경우, 접점제어기(200)에서 출력 제어값 4가 실외기(10)로 전송되어, 압축기의 용량은 70%로 제어된다. 또한, 제어 상태값이 '2'이고, 접점신호 1이 '1', 접점신호 2가 '0', 접점신호 3이 '0'인 경우, 접점제어기(200)에서 출력 제어값 3이 실외기(10)로 전송되어, 압축기의 용량은 80%로 제어된다. .

도 5에 나타낸 바와 같이, 접점신호나 제어신호만을 사용하는 경우 몇가지 상태의 압축기 용량만을 선택할 수 있지만, 제어 상태값과 접점신호를 조합하여 사용함으로써 다양한 상태의 압축기의 용량 및 여러가지 동작을 제어할 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 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

10 : 실외기 20 : 실내기
100 : 공기조화기 200 : 접점제어기
300: 접점신호 출력기

Claims (10)

1. 실내기;
   상기 실내기에 연결되는 실외기;
   접점신호를 출력하는 접점신호 출력기; 및
   상기 실외기와 통신가능하게 연결되면, 제어모드가 제1 모드로 설정된 경우, 기설정된 제어 상태값과 상기 접점신호에 기초하여 결정된 출력 제어값을 상기 실외기로 전송하여 상기 실외기에 대한 압축기의 용량을 제어하는 접점제어기를 포함하는 공기조화기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 접점제어기는, 상기 제어모드의 설정을 위한 제1 설정스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 접점제어기는, 상기 제어 상태값의 설정을 위한 제2 설정스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 출력 제어값은, 상기 압축기의 구동 및 정지와, 상기 실외기의 운전 상태의 설정 및 잠금을 제어하기 위한 제어값을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 접점제어기는, 상기 제어모드가 제2 모드로 설정되면, 상기 접점신호에 에 따라 상기 출력 제어값을 결정하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 제1항에 있어서,
   제어신호를 출력하는 제어신호 입력기를 더 포함하며,
   상기 접점제어기는, 상기 제어모드가 제3 모드로 설정되면, 상기 제어신호 입력기로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 출력 제어값을 결정하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
7. 실내기, 상기 실내기에 연결된 실외기, 및 상기 실외기와 통신가능하게 연결되는 접점제어기를 포함하는 공기조화기의 제어방법에 있어서,
   상기 접점제어기에서 제어 상태값을 설정하는 단계;
   제어모드가 제1 모드로 설정된 경우, 상기 제어 상태값과 상기 접점제어기에 연결된 접점신호 출력기로부터 입력되는 접점신호에 기초하여 출력 제어값을 결정하는 단계; 및
   상기 출력 제어값을 상기 실외기로 전송하여, 상기 실외기에 대한 압축기의 용량을 제어하는 단계를 포함하는 공기조화기의 제어방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제어모드가 제2 모드로 설정되면, 상기 접점신호에 따라 상기 출력 제어값을 결정하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 제어모드가 제3 모드로 설정되면, 상기 점접제어기에 연결된 제어신호 입력기로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 출력 제어값을 결정하는 것을 특징으로 공기조화기의 제어방법.
10. 제7항에 있어서,
    상기 출력 제어값에 따라, 상기 압축기의 구동 및 정지와, 상기 실외기의 운점 모드의 설정 및 잠금 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 제어방법.
    

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