KR20210097400A - 공기 조화기 및 공기조화기의 제어 방법 - Google Patents

공기 조화기 및 공기조화기의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기 조화기 및 공기 조화기 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, 복수의 통신방식을 지원하는 커넥터 및 상기 커넥터로 입력되는 입력 신호 중 적어도 일부를 이용하여 상기 입력 신호의 통신 방식을 판단하고, 판단된 통신 방식에 따라 상기 입력 신호를 수신하는 제어부를 포함 할 수 있다.

Description

공기 조화기 및 공기조화기의 제어 방법 {AIR CONDITIONER AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 공기 조화기 및 공기 조화기 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소수의 커넥터로 다수의 통신 방식을 지원할 수 있는 공기 조화기 및 공기 조화기 제어 방법에 관한 것이다.
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내환경을 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 실외기에 적어도 하나의 실내기가 연결될 수 있으며, 요청되는 운전 상태에 따라, 실내기로 냉매를 공급하여, 냉방 또는 난방모드로 운전된다.
이러한 공기조화기에는 제어부와, 구동부나 밸브 등 제어부에 의하여 제어받는 피 제어 구성요소로 구분될 수 있다. 한편, 제어부와 피 제어 구성요소 간에 제어 신호 등을 주고받기 위하여 Modbus 통신, PWM 통신, Multi-Step 통신, VSP 통신 등 다양한 통신 방식이 쓰이고 있다.
한편, 종래의 경우, 제어부에서 지원하는 통신 방식이 한정되어 있다. 이는 통신을 위하여 사용되는 커넥터의 개수가 통상 한 두개로 한정되므로, 그에 따라 제어부에서 지원하는 통신 방식도 한 두가지로 제한되어 있다.
따라서, 통신방식이 다른 피 제어요소를 적용하고자 하는 경우, 제어부가 포함된 제어 보드를 전체적으로 재설계하여야 하는 등 비용이 상승하는 문제가 있었다.
또한, 적용 가능한 통신 방식의 제한적 요소로 인하여, 제어부를 다양한 제품에 확장하여 사용하지 못하고 각 제품마다 별도의 제어부를 개발하여야 하므로, 호환성의 제약 및 개발 비용의 상승이 유발되는 한계가 있다.
미국등록특허공보 제7,990,092호
본 발명의 일 목적은, 하나의 커넥터로도 다수의 통신 방식을 지원할 수 있으므로 공기조화기에 다양한 통신 방식을 동시에 적용 가능하도록 하여 호환성 및 범용성을 증가시킬 수 있는 공기 조화기 및 공기조화기의 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 일 목적은, 제어부에 연결되는 2개의 커넥터를 이용하여 4가지 통신 방식을 지원하도록 함으로써, 제어 회로 전체의 크기를 소형화하면서도 통신 호환성을 증가시킬 수 있는 공기 조화기 및 공기조화기의 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 일 목적은, 하나의 커넥터로 PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식과 Modbus 통신방식을 지원하고, 다른 커넥터로 VSP 통신방식과 Multi-Step 통신방식을 지원함으로써, 복수의 통신 방식을 하나의 커넥터에 사용함에도 통신 방식을 정확하게 판별할 수 있는 공기 조화기 및 공기조화기의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, 복수의 통신방식을 지원하는 커넥터 및 상기 커넥터로 입력되는 입력 신호 중 적어도 일부를 이용하여 상기 입력 신호의 통신 방식을 판단하고, 판단된 통신 방식에 따라 상기 입력 신호를 수신하는 제어부를 포함 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 커넥터의 제1 핀으로 입력되는 신호의 크기 및 파형 중 적어도 하나를 이용하여 입력 신호의 통신 방식을 판단 할 수 있다.
상기 커넥터는 PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식과 Modbus 통신방식을 지원하고, 상기 제어부는 상기 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기 및 상기 제2 핀으로 입력되는 신호의 파형을 이용하여 상기 입력 신호의 통신 방식을 판단 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기가 존재하면 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 Modbus 통신방식으로 판단 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 핀으로 입력되는 전압이 없고 상기 제2 핀으로 입력되는 신호가 규칙성을 가지는 펄스 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 PWM 통신방식으로 판단 할 수 있다.
상기 커넥터는VSP (VSP 전체 단어 기재) 통신방식과 Multi-Step 통신방식을 지원하고, 상기 제어부는 상기 제1 핀으로 입력되는 신호의 파형 및 상기 제2 핀으로 입력되는 신호의 파형을 이용하여 상기 입력 신호의 통신 방식을 판단 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 핀으로 입력되는 신호가 통신파형이고 상기 제2 핀으로 입력되는 신호가 아날로그 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 VSP 통신방식으로 판단 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 핀으로 입력되는 신호가 On-Off 파형이고 상기 제2 핀으로 입력되는 신호도 On-Off 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 Multi-Step 통신방식으로 판단 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식과 Modbus 통신방식을 지원하는 제1 커넥터, VSP 통신방식과 Multi-Step 통신방식을 지원하는 제2 커넥터 및 상기 제1 및 제2 커넥터로 입력되는 입력 신호 중 적어도 일부를 이용하여 상기 입력 신호의 통신 방식을 판단하고, 판단된 통신 방식에 따라 상기 입력 신호를 수신하는 제어부를 포함 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 커넥터의 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기가 존재하면 상기 제1 커넥터로 입력되는 입력 신호의 통신방식을 상기 Modbus 통신방식으로 판단하고, 상기 제1 커넥터의 상기 제1 핀으로 입력되는 전압이 없고 상기 제1 커넥터의 제2 핀으로 입력되는 신호가 규칙성을 가지는 펄스 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 PWM 통신방식으로 판단 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제2 커넥터의 제1 핀으로 입력되는 신호가 통신파형이고 상기 제2 커넥터의 제2 핀으로 입력되는 신호가 아날로그 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 VSP 통신방식으로 판단하고, 상기 제2 커넥터의 상기 제1 핀으로 입력되는 신호가 On-Off 파형이고 상기 제2 커넥터의 상기 제2 핀으로 입력되는 신호도 On-Off 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 Multi-Step 통신방식으로 판단 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법은, 하나의 커넥터를 이용하여 복수의 통신방식을 지원하는 공기조화기의 제어 방법으로서, 상기 커넥터의 제1 핀으로 입력되는 신호의 크기 및 파형 중 적어도 하나를 감지하는 단계, 상기 입력 신호의 크기 및 파형으로부터 상기 커넥터로 입력되는 입력 신호의 통신방식을 결정하는 단계 및 결정된 통신방식에 따라, 상기 커넥터로 입력되는 상기 입력 신호를 수신하는 단계를 포함 할 수 있다.
상기 커넥터는 PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식과 Modbus 통신방식을 지원하고,
상기 입력 신호의 통신방식을 결정하는 단계는, 상기 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기가 존재하면 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 Modbus 통신방식으로 판단하는 단계 및 상기 제1 핀으로 입력되는 전압이 없고 상기 제2 핀으로 입력되는 신호가 규칙성을 가지는 펄스 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 PWM 통신방식으로 판단하는 단계를 포함 할 수 있다.
상기 커넥터는 VSP 통신방식과 Multi-Step 통신방식을 지원하고, 상기 입력 신호의 통신방식을 결정하는 단계는, 상기 제1 핀으로 입력되는 신호가 통신파형이고 상기 제2 핀으로 입력되는 신호가 아날로그 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 VSP 통신방식으로 판단하는 단계 및 상기 제1 핀으로 입력되는 신호가 On-Off 파형이고 상기 제2 핀으로 입력되는 신호도 On-Off 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 Multi-Step 통신방식으로 판단하는 단계를 포함 할 수 있다.
본 발명에 따른 공기 조화기 및 공기조화기의 제어 방법은, 하나의 커넥터로도 다수의 통신 방식을 지원할 수 있으므로 공기조화기에 다양한 통신 방식을 동시에 적용 가능하도록 하여 호환성 및 범용성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 제어부에 연결되는 2개의 커넥터를 이용하여 4가지 통신 방식을 지원하도록 함으로써, 제어 회로 전체의 크기를 소형화하면서도 통신 호환성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 하나의 커넥터로 PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식과 Modbus 통신방식을 지원하고, 다른 커넥터로 VSP 통신방식과 Multi-Step 통신방식을 지원함으로써, 복수의 통신 방식을 하나의 커넥터에 사용함에도 통신 방식을 정확하게 판별할 수 있는 효과가 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 실외기와 실내기를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기를 설명하는 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 일 예를 예시하는 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 단계 S720에 대한 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 단계 S720에 대한 다른 일 실시예를 설명하는 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
"및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등 은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기 조화기 및 공기조화기의 제어 방법을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(100)는 실내기(10), 실내기(10)에 연결되는 적어도 하나의 실외기(20), 그리고 실내기(10) 및 실외기(20)를 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 실시 형태에 따라, 실내기(10)와 연결되는 리모컨(미도시)을 더 포함할 수 있다.
제어부(미도시)는 실내기(10) 및 실외기(20)와 연결되어 그 동작을 모니터링하고 제어할 수 있다. 이때, 제어부(미도시)는 복수의 실내기에 연결되어 실내기에 대한 운전설정, 잠금설정, 스케줄제어 등을 수행할 수 있다. 제어부(미도시)는 실내기(10) 또는 실외기(20)에 포함되는 구조일 수 있다. 제어부(미도시)는 실내기(10) 또는 실외기(20)에 포함될 수 있다.
실내기(10) 및 실외기(20)는 구동부, 밸브 등 제어부에 의하여 제어받는 피 제어 구성요소를 포함할 수 있다. 제어부(미도시)와 피 제어 구성요소 간에 제어 신호 등을 주고받기 위하여 Modbus 통신, PWM 통신, Multi-Step 통신, VSP(Variable SPeed via a signal) 통신 등 다양한 통신 방식이 쓰일 수 있다.
본 발명에서, 제어부(미도시)와 피 제어 구성요소 간에 다양한 통신 방식을 지원할 수 있다. 즉, 하나의 커넥터로도 복수의 통신방식을 지원할 수 있으며, 이를 위하여 제어부는 통신 신호로부터 통신 방식을 판단하여 통신을 수신할 수 있다. 이러한 제어부에 대해서는 도 4 내지 도 6을 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명한다.
공기조화기(100)는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기, 덕트형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 이하 설명의 편의를 위하여 스탠드형 공기조화기를 예로 설명한다.
실외기(20)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브를 포함할 수 있다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함할 수 있다.
실외기(20)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(10)로 냉매를 공급한다. 실외기(20)는 제어부(미도시) 또는 실내기(10)의 요구에 의해 구동되고, 구동되는 실내기(10)에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기(20)에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변 된다.
실내기(10)는 실외기(20)에 연결되어, 냉매를 공급받아 공조 대상으로 냉온 또는 열온의 공기를 토출한다. 실내기(10)는 실내 열교환기와, 실내기팬, 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브, 다수의 센서를 포함할 수 있다.
리모컨(미도시)은 실내기(10)에 연결되어, 실내기(10)로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기(10)의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때, 리모컨(미도시)은 실내기(10)와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신한다. 이를 위해, 리모컨(미도시)은 데이터를 송신 또는 수신할 수 있는 통신 모듈을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 실외기와 실내기를 설명하는 도면이다.
실외기(20)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102a)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104)와, 실외 열교환기(104)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105a)과 실외팬(105a)을 회전시키는 전동기(105b)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함한다.
실내기(10)는 실내에 배치되어 냉방, 난방 또는 제습 기능을 수행하는 실내측 열교환기(108)와, 실내측 열교환기(108)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109a)과 실내팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함한다.
실내측 열교환기(108)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102a)는 인버터 압축기, 정속 압축기 등 다양한 압축 방식이 적용 될 수 있다.
또한, 공기조화기(50)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 변형 구성도 가능하다.
한편, 도 2에서는 실내기(10)와 실외기(20)를 각각 1개씩 도시하고 있으나, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구동장치는 이에 한정되지 않으며, 복수개의 실내기와 실외기를 구비하는 멀티형 공기조화기, 한 개의 실외기와 복수개의 실내기를 구비하는 공기조화기 등에도 적용이 가능함은 물론이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도시된 공기조화기를 설명하는 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 공기조화기(100)는, 압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a), 제어부(170), 메모리(140), 통신부(160), 리모컨(미도시)을 포함한다. 또한, 공기조화기(100)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(153), 실내 팬 구동부(133), 절환 밸브(110), 팽창 밸브(106), 표시부(130), 및 입력부(120)를 더 포함할 수 있다.
압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a)에 대한 설명은 도 2를 참조한다.
입력부(120)는, 다수개의 조작 버튼을 구비하여, 입력되는 공기조화기의 운전 요구에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다.
표시부(130)는, 공기조화기(100)의 동작 상태를 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시부(130)는, 실내기(21)의 동작상태를 출력하는 표시수단을 구비하여, 운전상태 및 에러를 표시할 수 있다.
메모리(140)는, 공기조화기(100) 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.
통신부(160)는, 적어도 하나 이상의 통신 모듈을 포함할 수 있고, 무선 또는 유선으로 리모컨(미도시)과 통신할 수 있다.
통신부(160)가 무선 통신 모듈을 구비하는 경우, 무선 통신 모듈은, 와이파이(wi-fi) 통신 모듈, NFC 모듈, 지그비(zigbee) 통신 모듈, 블루투스(Bluetooth??) 통신 모듈, 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA)등을 포함할 수 있다.
통신부(160)는, 사용자의 운전 명령에 대응하는 제어신호를 리모컨(미도시)으로부터 수신받을 수 있다. 이때, 제어부(170)는, 제어신호를 기초로, 압축기(102), 실내팬(109a), 실외팬(105a) 등의 동작을 제어하게 된다.
통신부(160)는, 공기조화기(100)의 상태 정보를 리모컨(미도시)으로 전송할 수 있다. 이때, 리모컨(미도시)은, 공기조화기(100)의 상태 정보를 리모컨 표시부(미도시)에 표시할 수 있다.
제어부(170)는, 공기조화기(100) 전반의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 냉/난방 절환밸브 또는 사방밸브(110)의 동작을 제어할 수 있다. 또는, 제어부(170)는, 팽창기구 또는 팽창 밸브(106)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한 냉/난방 절환밸브 또는 사방밸브(110), 팽창기구 또는 팽창 밸브(106)는 피 제어 구성요소이며, 제어부(170)는 이러한 피 제어 구성요소와 다양한 통신 방식으로 통신하여 제어를 수행할 수 있다.
제어부(170)는 피 제어 구성요소에서 보내는 입력신호에 대하여 통신방식을 판단하고, 그에 따라 입력 신호를 수신처리 할 수 있다. 이러한 제어부(170)에 대하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 일 예를 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제어부(170)는 제어 보드(200) 상에 위치하고, 제어 보드(200)에는 적어도 하나의 커넥터가 구비된다.
이하에서는, 제어 보드(200)에 구비된 2개의 커넥터를 이용하여 4가지 통신방식을 지원하는 제어부에 대하여 설명하나, 이는 예시적인 것이며, 이 외에도 다양한 변형 실시가 가능하다.
제어 보드(200)에는 제1 커넥터(210) 및 제2 커넥터(220)가 구비되고, 제1 커넥터(210) 및 제2 커넥터(220)는 제어부(170)에 각각 연결된다.
일 예로, 제1 커넥터(210)는 PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식과 Modbus 통신방식을 지원할 수 있고, 제2 커넥터(220)는 VSP 통신방식과 Multi-Step 통신방식을 지원할 수 있다.
즉, 제1 커넥터(210)와 연결된 피 제어 구성요소는 PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식 또는 Modbus 통신방식 중 어느 하나로 통신을 수행하고, 제2 커넥터(220)와 연결된 피 제어 구성요소는 VSP 통신방식 또는 Multi-Step 통신방식 중 어느 하나로 통신을 수행할 수 있다.
제어부(170)는 이러한 피 제어 구성요소에 대하여 사전에 통신방식에 대한 정보를 가질 필요 없이, 피 제어 구성요소에서 보내는 신호, 즉, 커넥터를 통하여 제어부(170)에 입력되는 입력 신호로부터 통신 방식을 판단할 수 있다. 즉, 제어부(170)는 제1 및 제2 커넥터로 입력되는 입력 신호 중 적어도 일부를 이용하여 입력 신호의 통신 방식을 판단하고, 판단된 통신 방식에 따라 입력 신호를 수신할 수 있다.
이는, 커넥터는 복수의 핀을 포함하고 있고, 각 통신방식에서 각 핀을 통하여 입력되는 신호의 종류나 파형이 다르게 설정된다. 따라서, 제어부(170)는 커넥터를 통하여 입력되는 입력 신호, 즉, 커넥터의 각 핀에서 입력되는 신호의 크기나 파형 등을 이용하여 해당 입력 신호의 통신 방식을 판단할 수 있다. 일 예로, 제어부(170)는 커넥터의 제1 핀으로 입력되는 신호의 크기 및 파형 중 적어도 하나를 이용하여 입력 신호의 통신 방식을 판단할 수 있다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 이하 도 5 내지 도 6을 참조하여 제어부에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 커넥터(210)와 제어부(170) 간의 연결관계를 예시하고 있다.
제어부(170)는 복수의 통신 단자를 포함할 수 있으며, 그 중의 일부는 제1 커넥터(210)와 연결될 수 있다. 제1 커넥터(210)는 복수의 핀을 포함하며, 도시된 예에서는 4핀 커넥터를 예시하고 있으나 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 제1 커넥터(210)는 PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식과 Modbus 통신방식을 지원할 수 있다. 즉, 제1 커넥터(210)에 연결되는 피 제어 구성요소는 PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식 또는 Modbus 통신방식 중 어느 하나로 통신한다.
제어부(170)는 제1 커넥터(210)의 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기 및 제1 커넥터(210)의 제2 핀으로 입력되는 신호의 파형을 이용하여 입력 신호의 통신 방식을 판단할 수 있다.
일 실시예에서, Modbus 통신방식을 위하여, 제1 커넥터(210)의 제1 핀은 통신 전압이 제공되고, 제4 핀은 접지에 연결될 수 있다. 제2 핀은 데이터 수신, 제3 핀은 데이터 송신용으로 사용될 수 있다. 한편, PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식을 위하여, 제1 커넥터(210)의 제2 핀으로 펄스 신호(펄스 전압신호)가 수신되고, 4핀은 접지에 연결될 수 있다.
일 예로, 제어부(170)는 제1 커넥터(210)의 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기가 존재하면, 입력 신호의 통신방식을 Modbus 통신방식으로 판단할 수 있다. 이는 상술한 바와 같이, Modbus 통신방식을 위하여 제1 커넥터(210)의 제1 핀은 통신 전압을, 제4 핀은 그라운드에 연결되고, 제2 핀은 데이터 수신, 제3 핀은 데이터 송신용으로 사용된다. 따라서, 제어부(170)는 제1 커넥터(210)의 제1 핀에 전압이 존재하면, 입력 신호의 통신방식을 Modbus 통신방식으로 판단할 수 있다.
다른 예로, 제어부(170)는 제1 커넥터(210)의 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기가 존재하고, 또한 제2 핀으로 입력되는 신호가 불규칙성을 가지는 펄스 신호이면 Modbus 통신방식으로 판단할 수 있다.
반면, 제1 커넥터(210)의 제1 핀으로 입력되는 전압이 없고, 제2 핀으로 입력되는 신호가 규칙성을 가지는 펄스 신호이면, 제어부(170)는 입력 신호의 통신방식을 PWM 통신방식으로 판단할 수 있다. 이는 상술한 바와 같이, PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식을 위하여, 제1 커넥터(210)의 제1 핀은 사용되지 않고 제2 핀으로 펄스 신호(펄스 전압신호)가 수신되므로, PWM 방식으로 통신 중에는, 제1 핀에는 어떠한 전압 신호도 인식되지 않고 제2 핀에서 규칙적인 펄스 신호가 입력되기 때문이다.
도 6은 도 4에 도시된 제2 커넥터(220)와 제어부(170) 간의 연결관계를 예시하고 있다.
제어부(170)는 복수의 통신 단자를 포함하며, 그 중의 일부는 제1 커넥터(210)와, 나머지 일부는 제2 커넥터(220)와 연결될 수 있다. 제2 커넥터(220)는 복수의 핀을 포함하며, 도시된 예에서는 6핀 커넥터를 예시하고 있으나 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 제2 커넥터(220)는 VSP 통신방식과 Multi-Step 통신방식을 지원할 수 있다. 즉, 제1 커넥터(210)에 연결되는 피 제어 구성요소는 VSP 통신방식 또는 Multi-Step 통신방식 중 어느 하나로 통신한다.
제어부(170)는 제2 커넥터(220)의 제1 핀으로 입력되는 신호의 파형 및 제2 커넥터(220)의 제2 핀으로 입력되는 신호의 파형을 이용하여 입력 신호의 통신 방식을 판단할 수 있다.
일 실시예에서, VSP 통신방식을 위하여, 제2 커넥터(220)의 제1 핀은 통신 전압이 제공되고, 제1 핀으로 아날로그 전압 신호가 수신되며, 제6 핀은 접지에 연결될 수 있다. 한편, Multi-Step 통신방식을 위하여, 제2 커넥터(220)의 제1 핀 내지 제5 핀은 On-Off 전압 신호가 수신되고, 제6 핀은 접지에 연결될 수 있다.
일 예로, 제어부(170)는 제2 커넥터(220)의 제1 핀으로 입력되는 신호가 통신파형이고 제2 커넥터(220)의 제2 핀으로 입력되는 신호가 아날로그 신호이면, 제2 커넥터(220)로 입력되는 입력 신호의 통신방식을 VSP 통신방식으로 판단할 수 있다. 이는, 제2 커넥터(220)의 제1 핀으로 통신 전압이 입력되고, 제2 핀으로 아날로그 전압 신호가 입력되기 때문이다.
반면, 제2 커넥터(220)의 제1 핀으로 입력되는 신호가 On-Off 파형이고 제2 커넥터(220)의 제2 핀으로 입력되는 신호도 On-Off 신호이면, 제어부(170)는 입력 신호의 통신방식을 Multi-Step 통신방식으로 판단할 수 있다. 이는, Multi-Step 통신방식의 경우, 접지 핀을 제외한 나머지 핀들은 On-Off 신호가 입력되기 때문이다.
이상에서는 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 다양한 실시 형태들에 대하여 설명하였다.
이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기의 제어 방법에 대하여 설명한다. 다만, 이하에서 설명할 공기 청정기의 제어 방법은, 도 1 내지 도 6을 참조하여 상술한 공기 청정기의 제어부에서 수행되므로, 도 1 내지 도 6을 참조하여 상술한 설명을 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 제어부(170)는 커넥터의 제1 핀으로 신호가 입력되면(S710), 입력되는 신호의 크기 및 파형 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. 또는, 제어부(170)는 커넥터의 제1 핀 및 제2 핀으로 신호의 크기 및 파형 중 적어도 하나를 감지할 수도 있다.
제어부(170)는 입력 신호의 크기 및 파형으로부터 커넥터로 입력되는 입력 신호의 통신방식을 결정할 수 있고(S720), 결정된 통신방식에 따라 해당 커넥터로 입력되는 입력 신호를 수신 처리할 수 있다.
도 8은 도 7에 도시된 단계 S720에 대한 일 실시예를 설명하는 도면이다. 도 8에 도시된 예는, 하나의 커넥터가 PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식과 Modbus 통신방식을 동시에 지원하는 예에 대한 것이다.
입력 신호의 통신방식을 결정하기 위하여, 제어부(170)는 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기가 존재하는지 판단한다(S810). 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기가 존재하면(S810, 아니오), 제어부(170)는 입력 신호의 통신방식을 Modbus 통신방식으로 판단할 수 있다(S833).
한편, 제1 핀으로 입력되는 전압이 없고(S810, 예), 제2 핀으로 입력되는 신호가 규칙성을 가지는 펄스 신호이면(S810, 예), 제어부(170)는 입력 신호의 통신방식을 PWM 통신방식으로 판단할 수 있다(S831).
그 외의 경우(S810, 아니오), 제어부(170)는 입력 신호를 노이즈로서 판단할 수 있다(S832).
도 9는 도 7에 도시된 단계 S720에 대한 다른 일 실시예를 설명하는 도면이다. 도 9에 도시된 예는, 하나의 커넥터가 VSP 통신방식과 Multi-Step 통신방식을 동시에 지원하는 예에 대한 것이다.
입력 신호의 통신방식을 결정하기 위하여, 제어부(170)는 제1 핀으로 입력되는 신호가 통신파형이고 제2 핀으로 입력되는 신호가 아날로그 신호이면(S910, 예), 입력 신호의 통신방식을 VSP 통신방식으로 판단할 수 있다(S931).
반면, 제1 핀으로 입력되는 신호가 On-Off 파형이고 제2 핀으로 입력되는 신호도 On-Off 신호이면(S920, 예), 제어부(170)는 입력 신호의 통신방식을 Multi-Step 통신방식으로 판단할 수 있다(S932).
그 외의 경우(S920, 아니오), 제어부(170)는 입력 신호를 노이즈로서 판단할 수 있다(S933).
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
10 : 실내기 20 : 실외기
41 : 리모컨
105a: 실외 팬 109a : 실내팬
153 : 실외 팬 구동부 133 : 실내 팬 구동부
102 : 압축기 113 : 압축기 구동부
106 : 팽창밸브 110 : 절환밸브
120 : 입력부 130 : 표시부
140 : 메모리 160 : 통신부
170 : 제어부
200 : 제어보드
210 : 제1 커넥터 220 : 제2 커넥터

Claims (14)

  1. 복수의 통신방식을 지원하는 커넥터; 및
    상기 커넥터로 입력되는 입력 신호 중 적어도 일부를 이용하여 상기 입력 신호의 통신 방식을 판단하고, 판단된 통신 방식에 따라 상기 입력 신호를 수신하는 제어부;
    를 포함하는 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 커넥터의 제1 핀으로 입력되는 신호의 크기 및 파형 중 적어도 하나를 이용하여 입력 신호의 통신 방식을 판단하는 공기조화기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 커넥터는
    PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식과 Modbus 통신방식을 지원하고,
    상기 제어부는
    상기 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기 및 상기 제2 핀으로 입력되는 신호의 파형을 이용하여 상기 입력 신호의 통신 방식을 판단하는 공기조화기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기가 존재하면 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 Modbus 통신방식으로 판단하는 공기조화기.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제1 핀으로 입력되는 전압이 없고 상기 제2 핀으로 입력되는 신호가 규칙성을 가지는 펄스 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 PWM 통신방식으로 판단하는 공기조화기.
  6. 제2항에 있어서, 상기 커넥터는
    VSP(Variable SPeed via a signal) 통신방식과 Multi-Step 통신방식을 지원하고,
    상기 제어부는
    상기 제1 핀으로 입력되는 신호의 파형 및 상기 제2 핀으로 입력되는 신호의 파형을 이용하여 상기 입력 신호의 통신 방식을 판단하는 공기조화기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제1 핀으로 입력되는 신호가 통신파형이고 상기 제2 핀으로 입력되는 신호가 아날로그 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 VSP 통신방식으로 판단하는 공기조화기.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제1 핀으로 입력되는 신호가 On-Off 파형이고 상기 제2 핀으로 입력되는 신호도 On-Off 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 Multi-Step 통신방식으로 판단하는 공기조화기.
  9. PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식과 Modbus 통신방식을 지원하는 제1 커넥터;
    VSP(Variable SPeed via a signal) 통신방식과 Multi-Step 통신방식을 지원하는 제2 커넥터; 및
    상기 제1 및 제2 커넥터로 입력되는 입력 신호 중 적어도 일부를 이용하여 상기 입력 신호의 통신 방식을 판단하고, 판단된 통신 방식에 따라 상기 입력 신호를 수신하는 제어부;
    를 포함하는 공기조화기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제1 커넥터의 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기가 존재하면 상기 제1 커넥터로 입력되는 입력 신호의 통신방식을 상기 Modbus 통신방식으로 판단하고,
    상기 제1 커넥터의 상기 제1 핀으로 입력되는 전압이 없고 상기 제1 커넥터의 제2 핀으로 입력되는 신호가 규칙성을 가지는 펄스 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 PWM 통신방식으로 판단하는 공기조화기.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제2 커넥터의 제1 핀으로 입력되는 신호가 통신파형이고 상기 제2 커넥터의 제2 핀으로 입력되는 신호가 아날로그 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 VSP 통신방식으로 판단하고,
    상기 제2 커넥터의 상기 제1 핀으로 입력되는 신호가 On-Off 파형이고 상기 제2 커넥터의 상기 제2 핀으로 입력되는 신호도 On-Off 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 Multi-Step 통신방식으로 판단하는 공기조화기.
  12. 하나의 커넥터를 이용하여 복수의 통신방식을 지원하는 공기조화기의 제어 방법으로서,
    상기 커넥터의 제1 핀으로 입력되는 신호의 크기 및 파형 중 적어도 하나를 감지하는 단계;
    상기 입력 신호의 크기 및 파형으로부터 상기 커넥터로 입력되는 입력 신호의 통신방식을 결정하는 단계; 및
    결정된 통신방식에 따라, 상기 커넥터로 입력되는 상기 입력 신호를 수신하는 단계;
    를 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 커넥터는
    PWM(Pulse Width Modulation) 통신방식과 Modbus 통신방식을 지원하고,
    상기 입력 신호의 통신방식을 결정하는 단계는,
    상기 제1 핀으로 입력되는 전압의 크기가 존재하면 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 Modbus 통신방식으로 판단하는 단계; 및
    상기 제1 핀으로 입력되는 전압이 없고 상기 제2 핀으로 입력되는 신호가 규칙성을 가지는 펄스 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 PWM 통신방식으로 판단하는 단계;
    를 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 커넥터는
    VSP(Variable SPeed via a signal) 통신방식과 Multi-Step 통신방식을 지원하고,
    상기 입력 신호의 통신방식을 결정하는 단계는,
    상기 제1 핀으로 입력되는 신호가 통신파형이고 상기 제2 핀으로 입력되는 신호가 아날로그 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 VSP 통신방식으로 판단하는 단계; 및
    상기 제1 핀으로 입력되는 신호가 On-Off 파형이고 상기 제2 핀으로 입력되는 신호도 On-Off 신호이면, 상기 입력 신호의 통신방식을 상기 Multi-Step 통신방식으로 판단하는 단계;
    를 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
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