KR20140099998A

KR20140099998A - 공기조화기의 제어장치 및 그의 동작방법

Info

Publication number: KR20140099998A
Application number: KR1020130012513A
Authority: KR
Inventors: 정춘길
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2014-08-14

Abstract

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 바와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 제어장치의 제어부가 요구하는 전원으로 변환할 때 사용되는 회로 소자 또는 부품에서 발생할 수 있는 전력 소비를 방지하거나, 또는 대기 상태의 공기조화기가 발생하는 전력 소비를 방지하기 위한 공기조화기의 제어장치 및 그의 동작방법을 제공하는 데 있다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 상용 전원을 공급받고, 공기조화기의 운전을 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화기의 제어장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 상용 전원과 다른 별도의 외부 보조전원으로부터 전원을 추가로 공급받는 보조전원 입력부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 보조전원 입력부를 통해 공급받은 전원에 의해 동작하는 것을 특징으로 한다.
이상의 본 발명에 따라, 제어장치에서 상용 전원을 저전압의 직류 전원으로 변환할 때 사용되는 회로 소자 또는 부품에서 발생할 수 있는 전력 소비를 방지할 수 있고, 또한, 제어장치가 장착된 대기 상태의 실외기 또는 실내기가 발생하는 전력 소비를 방지할 수 있는 효과가 있으며, 특히 대기 상태의 인버터 실외기의 경우, 캐패시터에 의한 진상 역률을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

공기조화기의 제어장치 및 그의 동작방법 {CONTROLLER OF AIR CONDITIONER AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 공기조화기의 제어장치 및 그의 동작방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 공기조화기 제어장치에 요구되는 전원 공급을 일원화하지 않는 공기조화기의 제어장치 및 그의 동작방법에 관한 발명이다.

공기조화기(air conditioner)는 특정 공간에 대해 냉방, 난방, 제습, 가습, 공기의 정화 등의 목적을 달성하기 위한 장치로서, 일반적으로 실외기(outdoor unit) 및 실내기(indoor unit)를 포함한다. 실외기는 냉매를 압축하는 압축기(compressor)와 냉매가 실외 공기와 열교환하는 실외 열교환기(outdoor heat exchanger) 등을 구비함으로써, 실내기는 이와 연결된 상기 실외기를 이용하여 실내에 냉방 등을 수행한다.

이때, 공기조화기의 제어장치는 일반적으로 실외기 내부에 장착되는데, 그 제어장치의 제어부는 도 1에 도시한 바와 같이 PCB(Printed Circuit Unit) 또는 PCBA(Printed Circuit Board Assembly) 형태로 이루어질 수 있고, 인버터 압축기를 갖는 공기조화기의 경우에 제어부는 실외기와 실내기를 전체적으로 제어하는 메인 PCBA(10) 및 압축기 모터의 회전 속도를 제어하기 위한 인버터 PCBA(20)를 포함할 수 있다. 특히, 상기 인버터 PCBA(20)는 일반적으로 제어장치에 입력되는 교류의 상용 전원을 직류로 정류하기 위한 브릿지 다이오드(bridge diode)(23a) 및 이와 연결되어 정류된 신호를 스위칭 동작에 의해 압축기 모터(2)에 대한 회전을 제어하기 위한 IPM(Intelligent Power Module)(23b)를 포함함으로써, 압축기 모터(2)에 대한 회전 제어를 정밀하게 하거나 용이하게 할 수 있다.

한편, 상기 메인 PCBA(10) 및 인버터 PCBA(20)는 일반적으로 각 PCBA에 구비된 회로 소자 또는 부품을 구동하기 위해서 5V, 12V, 15V 등과 같은 직류의 저전압 공급 전원을 요구하고 있으나, 교류의 고전압 공급 전원인 상용 전원(1)을 메인 PCBA(10) 및 인버터 PCBA(20) 각각에 직류의 저전압 공급 전원으로 제공하기 위해서는 교류 전원을 정류하기 위한 브릿지 다이오드(11, 21)와 상기 브릿지 다이오드(11, 21)를 통해 정류된 회로를 평활화하기 위한 평활회로(미도시) 및 정류된 전원을 저전압으로 변환하기 위한 SMPS(Switch Mode Power Supply)(12, 22)를 포함하여야 했다.

그러나, 이와 같은 종래기술은 교류의 상용 전원(1)을 고전압의 직류 전원으로(브릿지 다이오드(11, 21)에 의함), 다시 고전압의 직류 전원을 저전압의 직류 전원으로(SMPS(12, 22)에 의함) 변환하는 과정에서 사용되는 회로 소자 또는 부품이 많이 적용되고, 이에 따라 각각의 소자 또는 부품에서 발생하는 에너지 손실은 불가피한 문제가 있다.

또한, 종래와 같은 상용 전원(1)은 항시 계통과 연결되어 있기 때문에, 실외기 또는 실내기가 운전 대기상태인 경우라도 전력 소비가 지속적으로 발생하는 문제가 있으며, 특히 인버터 실외기의 경우에는 상기와 같은 대기 전력 소비와 함께, 교류 전원을 정류하고 이로부터 깨끗한 직류 신호를 걸러내기 위해 추가되는 캐패시터(24)에 의해 진상역률이 발생하기 때문에, 역률 요금이 추가로 부과되는 문제가 발생하는 문제가 있다.

따라서, 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 필요 기술이 절실하게 요구되는 실정이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 바와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 제어장치의 제어부가 요구하는 전원으로 변환할 때 사용되는 회로 소자 또는 부품에서 발생할 수 있는 전력 소비를 방지하거나, 또는 대기 상태의 공기조화기가 발생하는 전력 소비를 방지하기 위한 공기조화기의 제어장치 및 그의 동작방법을 제공하는 데 있다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 상용 전원을 공급받고, 공기조화기의 운전을 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화기의 제어장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 상용 전원과 다른 별도의 외부 보조전원으로부터 전원을 추가로 공급받는 보조전원 입력부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 보조전원 입력부를 통해 공급받은 전원에 의해 동작하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 공기조화기의 제어장치는, 상기 보조전원을 변환하여 상기 제어부에 공급하는 컨버터를 더 포함하되, 상기 보조전원은 직류 형태일 수 있다.

바람직하게 상기 보조전원은 태양광 전원일 수 있다.

바람직하게 상기 보조전원은 축전지이고, 상기 축전지는 태양광으로부터 충전될 수 있다.

바람직하게 상기 공기조화기의 제어장치는, 상기 상용 전원과 상기 제어부 사이의 연결을 개폐하는 계전기 및 상기 공기조화기가 대기 상태인 경우 상기 계전기는 상기 연결을 개방하도록 제어하는 계전기 제어 수단을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 제어부가 상용 전원을 공급받고, 공기조화기의 운전을 제어하는 단계를 포함하는 공기조화기 제어장치의 구동방법에 있어서, 상기 제어부는 상기 상용 전원과 다른 별도의 외부 보조전원으로부터 전원을 추가로 공급받는 단계 및 상기 제어부는 상기 보조전원으로부터 공급받은 전원에 의해 동작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 전원을 추가로 공급받는 단계는, 컨버터가 상기 보조전원을 상기 제어부가 요구하는 전원으로 변환하는 단계 및 상기 컨버터는 변환된 상기 보조전원을 상기 제어부에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게 상기 공기조화기 제어장치의 동작방법은, 상기 공기조화기가 대기 상태인 경우 계전기가 상기 상용 전원과 상기 제어부 사이의 연결을 개방하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이상의 본 발명에 따른 공기조화기의 제어장치 및 그의 동작방법은 제어장치에서 상용 전원을 저전압의 직류 전원으로 변환할 때 사용되는 회로 소자 또는 부품에서 발생할 수 있는 전력 소비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제어장치가 장착된 대기 상태의 실외기 또는 실내기가 발생하는 전력 소비를 방지할 수 있는 효과가 있으며, 특히 대기 상태의 인버터 실외기의 경우, 캐패시터에 의한 진상 역률을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 실외기의 3상 인버터 제어장치의 구성도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 구성도를 블록 다이어그램으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 구성도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 구성도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 구성도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어장치를 공기조화기의 실외기에 장착한 적용례를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법을 단계별로 순서에 따라 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법을 단계별로 순서에 따라 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법을 단계별로 순서에 따라 나타낸 도면이다.

아래에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구성될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.

이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하고도 명확하게 설명하기로 한다.

공기조화기의 제어장치

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 구성도를 블록 다이어그램으로 나타낸 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기 제어장치는 제어부(100)를 포함하되, 상기 제어부(100)는 보조전원 입력부(101, 102)를 포함한다.

제어부(100)는 종래와 같이 상용 전원(1)을 공급받고, 공기조화기의 운전을 제어하는 수단으로서, 이때, 제어부(100)가 운전을 제어하는 대상은 실외기 및/또는 실내기로서, 공기조화기의 전반적인 제어를 수행하게 된다.

보조전원 입력부(101, 102)는 제어부(100) 자체의 동작을 위해 상기 상용 전원(1)과 다른 별도의 외부 보조전원(300)으로부터 전원을 공급받거나, 혹은 대기상태의 공기조화기에서도 제어부(100)가 동작하기 위해 상기 상용 전원(1)을 대체하는 보조전원(300)으로부터 전원을 공급받기 위한 수단이다.

종래에는 도 1에 도시한 바와 같이, 제어부(100)가 포함한 메인 PCBA(10) 및 인버터 PCBA(20)의 자체 회로 소자 또는 부품의 동작을 위해 브릿지 다이오드(11, 21) 및 SMPS(12, 22)를 적용하였고, 이러한 추가적인 소자 또는 부품의 장착에 의해 전력 손실 등의 문제가 발생하였으나, 본 발명은 브릿지 다이오드(11, 21) 및 SMPS(12, 22)를 대체하도록 제어부(100)에 보조전원 입력부(101, 102)를 포함하여, 보조전원(300)에 의해 상기 제어부(100)가 동작하도록 함으로써, 상기와 같은 전력 소비를 방지할 수 있다. 그러나 보조전원(300)은 전술한 바와 같이 제어부(100)에 대한 구동원이 되나, 압축기 모터(2)나 팬모터(미도시) 등과 같은 공기조화기의 주요 부하에 대한 구동원으로서는 사용되지 않는 것이 바람직하다.

보조전원(300)은 제어 장치가 장착되는 위치나 공간 등의 환경에 따라 다양한 형태일 수 있다. 즉, 실시예에 따라 보조전원(300)은 축전지 또는 태양광 전원일 수 있고, 특히 제어 장치가 실외기에 장착되는 경우에 상기 보조전원(300)은 반영구적인 태양광 전원(310)을 포함하는 것이 바람직하다. 이외에도, 축전지(320)를 보조전원(300)으로 할 수 있으나, 이와 같은 경우에도 축전지를 충전하기 위한 수단으로서, 그리고 제어부(100)에 전원을 공급하기 위한 수단으로서, 태양광 전원(310)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 공기조화기 제어장치는 컨버터(200)를 더 포함할 수 있다.

컨버터(200)는 제어부(100) 더욱 자세하게는 보조전원 입력부(101, 102) 및 보조전원(300) 사이에 위치하여, 별도의 외부 전원인 보조전원(300)으로부터 공급되는 전원을 상기 제어부(100)가 요구하는 전원에 맞도록 변환한다.

일반적으로 컨버터(200)는 입력되는 직류 전원을 다른 전압 값을 갖는 또 다른 직류 전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 즉, 보조전원(300)이 출력하는 직류 전원을 상기 제어부(100)에서 요구하는 직류 전원(5V, 12V, 15V 등)으로 변환하기 위해 승압(昇壓) 또는 감압(減壓)할 수 있으며, 이에 따라 구체적으로 부스트 컨버터(boost converter), 벅 컨버터(buck converter) 및 벅-부스트 컨버터 등이 채용될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 공지의 다양한 컨버터가 적용될 수 있음은 물론이다.

아울러, 보조전원 입력부(101, 102)는 컨버터(200)가 출력되는 전압 값의 종류에 따라 복수 개 구비되어, 컨버터(200)가 다양한 종류의 출력을 내는 경우 제어부는(100)는 필요로 하는 복수의 출력 전원을 공급받을 수 있다.

본 발명에 따른 공기조화기의 제어장치는 종전과 달리 상용 전원(1)으로부터 공급된 전원을 고전압의 직류 전원으로 그리고 저전압의 직류 전원으로 순차적으로 변환하는 수단을 장착하지 않음으로써, 그에 따라 발생할 수 있는 전력 소비를 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 공기조화기의 제어장치는 계전기(400) 및 계전기 제어 수단(410)을 더 포함할 수 있다(이하 도 5 참조).

계전기(400)는 상용 전원(1)과 제어부(100) 사이에 위치하여, 공급되는 전원의 연결을 개폐하고, 계전기 제어 수단(410)은 상기 계전기(400)의 동작을 제어함으로써, 상용 전원(1)에서 제어부(100)로 공급하는 전원을 차단하거나 연결할 수 있다.

이로써, 제어장치가 실외기 또는 실내기에 장착되는 경우, 종전과 같이 상용 전원(1)이 제어장치 등에 전원을 항시 공급함으로써 상기 실외기 또는 실내기가 운전 대기상태라도 발생할 수 있는 전력 소비를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 인버터 압축기를 구비한 실외기가 대기 상태인 경우 인버터 PCBA(20)에서 발생할 수 있는 진상 역률을 개선할 수 있는 효과가 있다.

제1 실시예

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 구성도를 나타낸 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 공기조화기 제어장치에서 제어부(100)(도 2 참조)는 실외기 및 실내기를 전체적으로 제어하는 메인 PCBA(10) 및 압축기 모터의 회전 속도를 제어하기 위한 인버터 PCBA(20)를 포함할 수 있고, 메인 PCBA(10) 및 인버터 PCBA(20) 각각은 보조전원 입력부(101, 102)를 포함하여, 보조전원(300)으로부터 전원을 공급받되, 보조전원(300)에 따라 메인 PCBA(10) 및 인버터 PCBA(20)가 구동되나, 바람직하게는 압축기 모터(2)나 팬모터(미도시)와 같은 공기조화기의 주요 부하는 상기 보조전원(300)에 의해 구동되지 않고 상용 전원(1)에 의해 구동될 수 있다.

이때, 보조전원(300)은 태양광 전원이나 축전지가 될 수 있으나, 제어장치가 실외기에 장착되는 경우에는 본 실시예에서와 같이 태양광 전원인 것이 바람직하다. 실외에 설치된 집열판(PV panel)을 통해 수집된 반영구적인 태양에너지에 의한 태양광 전원(구체적인 구성 및 과정은 생략)(310)은 제어부(100)의 보조전원 입력부(101, 102)를 통해 전달받음으로써, 상기 제어부(100)는 구동될 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 공기조화기의 제어장치는 보조전원 입력부(101, 102) 사이에 컨버터(200)를 더 포함할 수 있다. 즉, 컨버터(200)는 컨버터 제1 입력부(210)를 통해 태양광 전원을 입력받고, 이를 메인 PCBA(10) 및 인버터 PCBA(20)가 요구하는 전원으로 승압 또는 감압하여 컨버터 출력부(201)를 통해 메인 PCBA(10) 및/또는 인버터 PCBA(20)로 전달할 수 있다.

한편, 상용 전원(1)을 입력받는 입력단 즉, 메인 PCBA(10) 및 인버터 PCBA(20) 전단에는 도 3에 도시한 바와 같이, 입력 필터(3)를 더 포함할 수 있고, 입력 필터(3)를 포함하여 상용 전원(1)에서 출력되는 잡음 혹은 고주파를 제거함으로써, 그 이하의 부품이 공급되는 전원에 의해 손상되지 않도록 보호할 수 있다.

제2 실시예

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 구성도를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 공기조화기의 제어장치는 앞선 제1 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 구성과 일부 동일하므로, 중복된 설명은 그에 갈음하고, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 공기조화기는 보조전원(300)이 태양광 전원(310) 및 축전기(320)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 즉, 보조전원(300)을 이중화함으로써, 제어장치가 설치된 환경에 따라 선택적으로 동작하거나 필요에 따라 하나의 전원으로부터 다른 하나의 전원을 충전하도록 할 수 있다.

더욱 구체적으로, 태양광 전원(310)에 의해 메인 PCBA(10) 및 인덕터 PCBA(20)가 구동될 수 있고, 필요에 따라 태양광 전원(310)으로부터 수집된 에너지를 축전지(320)에 저장할 수 있다. 그러나, 환경적 요인에 따라 태양으로부터 에너지를 수집할 수 없는 경우에는 에너지를 저장하고 있는 축전지(320)에 의해 메인 PCBA(10) 및/또는 인덕터 PCBA(20)가 구동될 수 있다.

이와 같이 보조전원(300)을 다중화함으로써, 그들 간의 에너지 전달 및 교환을 위한 별도의 중계 수단(미도시)을 제어장치가 더 포함할 수 있으나, 이러한 중계 수단은 물리적으로 독립된 구성으로 이루어질 수도 있고, 제어부(10, 20) 내부 혹은 컨버터(200) 내부에 내장될 수도 있으나, 이에 한정하지는 않는다.

제3 실시예

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 구성도를 나타낸 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 공기조화기의 제어장치는 앞선 제2 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 구성과 일부 동일하므로, 중복된 설명은 그에 갈음하고, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 공기조화기 제어장치는 계전기(400) 및 계전기 제어 수단(410)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

계전기(400)는 상용 전원(1)과 제어부인 메인 PCBA(10) 및 인덕터 PCBA(20) 사이에 위치하여, 상용 전원(1)으로부터 공급되는 전원 라인의 연결을 개폐하고, 이에 연결된 계전기 제어 수단(410)은 상기 계전기(400)를 제어하는 수단으로서, 그에 따라 상용 전원(1)으로부터 출력된 전원이 제어부를 포함하는 계통 내에 공급되거나 차단된다. 이때, 계전기(400)는 전술한 바와 같이 제어부의 전단에 위치하면 족하나, 상용 전원(1)의 출력단에 입력 필터(3)가 연결된 경우에는 상기 계전기(400)가 상기 입력 필터(3) 내부에 위치할 수 있다.

종래에는 상기 공기조화기가 운전 중이 아닌 대기 상태라 하더라도 상용 전원(1)이 항시 공기조화기와 연결되어 전력 소비가 지속적으로 발생하는 문제가 있었으나, 계전기 제어 수단(410)에 의해 계전기(400)가 상용 전원(1)으로부터의 전원 공급을 차단하여, 대기 상태의 제어부가 전력을 소비하지 않도록 하고, 대기 상태 중 제어부가 소비하는 전력을 보조 전원(300)이 공급하도록 함으로써, 제어부의 지속적인 구동에도 불구하고 전력 소비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

적용례

도 6은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어장치를 공기조화기의 실외기에 장착한 적용례를 나타낸 도면이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기의 제어장치 및/또한 축전지(320)를 실외기(1000)의 내부에 장착하고, 태양광 전원의 PV 패널(PhotoVoltaic Panel)(P)을 상기 실외기(1000)의 외장, 바람직하게는 상면 혹은 상측면에 부착하여 태양(S)으로부터 태양 에너지를 수집하여 제어부를 구동하거나 축전지에 에너지를 저장하도록 하는 것이 바람직하다.

공기조화기 제어장치의 동작방법

제1 실시예

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법을 단계별로 순서에 따라 나타낸 도면이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법은 제어부가 상용 전원과 다른 별도의 외부 보조전원으로부터 전원을 공급받는 단계(S10), 제어부가 상기 보조전원으로부터 공급받은 전원에 의해 동작하는 단계(S20) 및 제어부가 상용 전원을 공급받고, 공기조화기의 운전을 제어하는 단계(S30)를 포함한다.

이하 각 단계별로 도 2 내지 5를 참조하여 설명하기로 한다.

제어부(100)는 상용 전원(1)과 다른 별도의 외부 보조전원(300)으로부터 전원을 공급받고(S10), 상기 보조전원(300)에 의해 상기 제어부(100)는 구동된다(S20). 본 발명은 종래와 달리 제어부(100) 구동을 위한 전원을 상용 전원(1)이 아닌 별도의 보조전원(300)을 이용하여, 상용 전원(1)을 제어부(100)에서 요구되는 전압으로 변환하기 위해 요구되는 과정을 불필요하게 제거하고 직접 보조전원(300)에 의해 제어부(100)를 구동시키도록 함으로써, 종래와 같은 변환 과정에서 발생할 수 있는 전력 소모를 방지할 수 있게 된다.

도 7에 도시한 바와 같이, 그 다음으로 제어부(100)가 공기조화기의 운전을 제어하는 단계(S30)를 더 포함하나, 순서에 한정하고자하는 의도는 아니며, S30 단계는 S10 단계 이전에 위치할 수도 있음을 미리 밝혀둔다.

S30 단계는 제어부(100)가 상용 전원(1)을 공급받고, 공기조화기의 운전을 제어하는 단계로서, 상용 전원(1)을 구동원으로 하는 부하는 큰 부하를 갖는 압축기 모터(2)나 팬모터(미도시)와 같은 주요 부하이며, 제어부(100)의 구동을 위해 상기 상용 전원(1)을 구동원으로 하지 않는다.

이때, 보조 전원(300)은 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 태양광 전원(310) 및/또는 축전지(320)일 수 있고, 전술한 바와 같이, 보조 전원(300)을 다중화하는 경우 제어부(100)의 구동원을 선택적으로 할 수 있고, 필요에 따라 어느 하나의 보조 전원은 다른 보조 전원을 충전하도록 할 수도 있다. 구체적으로 보조 전원(300)을 태양광 전원(310)과 축전지(320)로 모두 구비한 경우, 태양광 전원(310)에 의한 반영구적인 태양 에너지를 축전지(320)에 필요에 따라 저장될 수 있다.

제2 실시예

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법을 단계별로 순서에 따라 나타낸 도면이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법의 각 단계는 앞선 제1 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법에서 일부 단계와 동일하므로, 중복된 설명은 그에 갈음하고, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법은 상기 보조전원으로부터 전원을 공급받는 단계(S10)가 컨버터(200)가 보조전원(300)을 제어부(100)가 요구하는 전원으로 변환하는 단계(S11) 및 상기 컨버터(200)는 변환된 상기 보조전원(300)을 제어부(100)에 공급하는 단계(S12)를 포함할 수 있다.

즉, 보조전원(300)을 제어부(100)가 동작하기 위해 필요한 전압으로 변환하기 위해 컨버터(200)는 제어부(100)가 요구하는 전압(5V, 12V, 15V 등)으로 승압하거나 강압하는 과정을 거칠 수 있다(도 2 내지 도 5 참조).

이때, 컨버터(200)는 보조전원(300)으로부터 입력받고 변환한 다양한 전압을 제어부(100)에 전달하기 위해, 제어부(100)는 다른 종류의 전원을 동시에 입력받기 위해 보조전원 입력부(101, 102)를 복수 개 구비될 수 있다.

제3 실시예

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법을 단계별로 순서에 따라 나타낸 도면이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법의 각 단계는 앞선 제1 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법에서 일부 단계와 동일하므로, 중복된 설명은 그에 갈음하고, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 공기조화기 제어장치의 동작방법은 공기 조화기가 대기 상태인지 여부를 판단하는 단계(S35) 및 상기 공기조화기가 대기 상태인 경우 계전기(400)가 상용 전원과 제어부 사이의 연결을 개방하는 단계(S40)를 더 포함할 수 있다.

즉, 도 5를 참조하여 설명하면, 상용 전원(1)과 제어부(100) 사이에 계전기(400)를 전원 라인 상에 구비하여, 계전기 제어 수단(410)에 의해 계전기(400)를 제어함으로써, 상용 전원(1)의 공급을 차단할 수 있다. 구체적인 예로, 제어장치를 구비한 실외기 또는 실내기가 대기상태인 경우 계전기 제어 수단(410)에 의해 계전기(400)는 상용 전원(1)으로부터 공급되는 전원을 차단하여, 대기 상태의 제어부(100)가 전력 소비하지 않도록 하고, 대기 상태 중 제어부(100)가 소비하는 전력을 보조 전원(300)이 공급하도록 함으로써, 제어부(100)의 지속적인 구동에도 불구하고 전력 소비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1: 상용 전원 2: 압축기 모터
3: 입력 필터 10: 메인 PCBA
11: 브릿지 다이오드 12: SMPS
20: 인버터 PCBA 21: 브릿지 다이오드
22: SMPS 23a: 브릿지 다이오드
23b: IPM 24: 캐패시터
100: 제어부 101: 보조전원 입력부
102: 보조전원 입력부 200: 컨버터
201: 컨버터 출력부 210: 컨버터 제1 입력부
220: 컨버터 제2 입력부 300: 보조전원
310: 태양광 전원 320: 축전지
400: 계전기 410: 계전기 제어 수단
P: PV 패널 S: 태양

Claims

상용 전원을 공급받고, 공기조화기의 운전을 제어하는 제어부;
를 포함하는 공기조화기의 제어장치에 있어서,
상기 제어부는 상기 상용 전원과 다른 별도의 외부 보조전원으로부터 전원을 공급받는 보조전원 입력부;
를 포함하되,
상기 제어부는, 상기 보조전원 입력부를 통해 공급받은 전원에 의해 동작하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 공기조화기의 제어장치는,
상기 보조전원을 상기 제어부가 요구하는 변환하여 상기 제어부에 공급하는 컨버터;
를 더 포함하되, 상기 외부 전원은 직류 형태인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어장치는 상기 공기조화기의 실외기에 장착되고, 상기 보조전원은 태양광 전원인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어장치는 상기 공기조화기의 실외기에 장착되되,
상기 보조전원은 축전지이고, 상기 축전지는 태양광 전원으로부터 충전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 공기조화기의 제어장치는,
상기 상용 전원과 상기 제어부 사이의 연결을 개폐하는 계전기; 및
상기 공기조화기가 대기 상태인 경우 상기 계전기는 상기 연결을 개방하도록 제어하는 계전기 제어 수단;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어장치.
제어부가 상용 전원을 공급받고, 공기조화기의 운전을 제어하는 단계;
를 포함하는 공기조화기 제어장치의 구동방법에 있어서,
상기 제어부는 상기 상용 전원과 다른 별도의 외부 보조전원으로부터 전원을 공급받는 단계; 및
상기 제어부는 상기 보조전원으로부터 공급받은 전원에 의해 동작하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어장치의 동작방법.
제 6 항에 있어서,
상기 보조전원으로부터 전원을 공급받는 단계는,
컨버터가 상기 보조전원을 상기 제어부가 요구하는 전원으로 변환하는 단계; 및
상기 컨버터는 변환된 상기 보조전원을 상기 제어부에 공급하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어장치의 동작방법.
제 6 항에 있어서,
상기 보조전원은 태양광 전원인 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어장치의 동작방법.
제 6 항에 있어서,
상기 보조전원은 축전지이고, 상기 축전지는 태양광 전원으로부터 충전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어장치의 동작방법.
제 6 항에 있어서,
상기 공기조화기 제어장치의 동작방법은,
상기 공기조화기가 대기 상태인 경우 계전기가 상기 상용 전원과 상기 제어부 사이의 연결을 개방하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 제어장치의 동작방법.