KR20040032648A - 멀티에어컨의 중앙제어 시스템 및 그 동작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수개의 실내기 및 실외기와 네트워크 연결되어, 공기 조화에 관한 제어 명령의 입력 및 확인이 가능한 중앙 제어기를 포함하는 멀티에어컨의 중앙제어 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 공기조화를 위해 실내에 설치되는 복수개의 실내기와, 상기 복수개의 실내기와 연결되어 상기 실내기를 제어하는 실외기와, 상기 실외기와 내부 네트워크 연결되어 상기 복수개의 실내기 및 실외기의 모니터링 및 제어를 위한 명령의 입력이 가능하고, 제어 상태의 외부 확인이 가능하도록 하는 중앙 제어기를 포함하여 구성됨에 따라, 건물 내 설치된 복수개의 실내외기를 중앙 제어하여 비용 대비 효율성 및 편의성이 향상되고 상기 중앙 제어를 담당하는 중앙 제어기의 관리 보수를 통해 기능 확장이 용이하다는 장점이 있다.

Description

멀티에어컨의 중앙제어 시스템 및 그 동작방법{Multi air conditioner's central control system and its operating method}

본 발명은 멀티에어컨의 중앙제어 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 특히 복수개의 실내기 및 실외기와 네트워크 연결되어, 공기 조화에 관한 제어 명령의 입력 및 확인이 가능한 중앙 제어기를 포함하는 멀티에어컨의 중앙제어 시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다.

도 1 은 종래 발명의 멀티에어컨의 제어 시스템을 도시한 구성도로써, 이를 참조하여 종래 발명을 상세히 설명한다.

멀티에어컨 시스템은 한대의 실외기(20)와 복수개의 실내기(10)로 구성된 시스템을 의미하며, 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 종래의 멀티에어컨의 시스템에서 복수개의 실내기에 이상이 있을 경우 도 1 과 같이 관리자는 상기 복수개의 실내기가 연결된 실외기에 각각 접근하여수리 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.

최근 여러대의 실외기를 연결하여 중앙 제어할 수 있는 중앙 제어기를 별도 설치함에 따라 상기 관리자는 각각의 실외기에 접근하지 않고 여러대의 실외기를 관할하는 중앙 제어기를 이용하여 상기 실외기 및 상기 실외기에 연결된 복수개의 실내기를 중앙 제어할 수 있으나, 상기 중앙 제어기는 온/오프 등의 단순 명령 입력 및 확인 기능만을 가짐에 따라 실외기 및 실내기의 제반 사항에 대한 제어가 불가능하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 복수개의 실외기 및 실내기의 제어 명령의 외부 입출력이 가능하도록 입력부 및 출력부를 포함하고 상태 제어 및 모니터링을 가능하게 하는 제어 프로그램이 구동되는 중앙 제어기를 이용하여 공기조화에 관한 제반 사항의 중앙 관리가 용이하도록 하여, 멀티에어컨 제어의 효율성 및 편의성을 향상시키는 멀티에어컨의 중앙제어 시스켐을 제공하는데 있다.

도 1 은 종래 발명의 멀티에어컨의 제어 시스템을 도시한 구성도,

도 2 는 본 발명의 멀티 에어컨의 중앙제어 시스템을 도시한 구성도,

도 3 은 본 발명의 멀티 에어컨의 중앙제어 시스템에 적용된 중앙 제어기의 구성도,

도 4 는 본 발명의 멀티 에어컨의 중앙제어 시스템의 동작을 도시한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 실내기 200: 실외기

300: 중앙 제어기 310: 내부 네트워크 연결부

320: 외부 네트워크 연결부 330: 출력부

340: 입력부 350: 저장부

360: 주제어부

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 멀티에어컨의 중앙제어 시스템및 그 동작방법의 특징에 따르면, 공기조화를 위해 실내에 설치되는 복수개의 실내기와, 상기 복수개의 실내기와 연결되어 상기 실내기를 제어하는 실외기와, 상기 실외기와 내부 네트워크 연결되어 상기 복수개의 실내기 및 실외기의 모니터링 및 제어를 위한 명령의 입력이 가능하고, 제어 상태의 외부 확인이 가능하도록 하는 중앙 제어기를 포함하여 구성되는 것을 제 1 특징으로 하고,

공기 조화를 수행하는 복수개의 실내기 및 실외기를 중앙 제어하는 중앙 제어기의 운영 체제(OS)가 로딩되어 시스템이 초기 안정화되는 제 1 단계와, 상기 중앙 제어기에 내장된 제어 프로그램이 실행되는 제 2 단계와, 상기 제어 프로그램의 조작을 통해 공기 조화에 관한 제어 명령이 입력되는 제 3 단계와, 상기 입력된 제어 명령에 따라 제어 동작이 수행되는 제 4 단계와, 상기 제어 동작의 수행 결과가 저장 및 외부 출력되는 제 5 단계를 포함하여 이루어지는 것을 제 2 특징으로 한다.

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

도 2 는 본 발명의 멀티 에어컨의 중앙제어 시스템을 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 적용된 중앙 제어기의 구성도를 도시한 것으로서, 이를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 멀티에어컨은 한 대의 실외기(200)에 복수개의 실내기(100)가 연결되어 설치시 공간 활용성이 뛰어나고 설치비 부담이 적어 경제적인 장점이 있으며, 아울러 실외기 한 대가 복수개의 실내기와 연결되어 운전되므로 전력 소모가 줄어들어 에너지 효율성도 뛰어나다.

이러한 실외기(200)는 고온 고압의 기체 냉매를 액냉매로 응축시키는 응축수단으로서 압축기에서 나온 고온고압의 기체냉매가 상기 실외기를 통과하는 동안 실외공기가 기체 냉매의 열을 제거하여 액화 현상이 나타남에 따라 점차 응축되어 중온고압의 액체 냉매가 된다. 따라서 실외기(200)는 공기를 송풍하여 열교환 효율을 상승시키는 실외팬 및 모터로 이루어진 실외 송풍기를 포함하여 구성된다.

이러한 중온고압의 액체 냉매가 팽창 밸브에서 팽창되어 저온저압의 액체 냉매가 되어 실내기를 통과하면, 상기 액체 냉매는 실내 공기로부터 열을 흡수하여 증발 현상이 일어나 스스로는 기화되고, 실내 공기의 온도는 떨어지게 되어 실내 냉방이 수행된다. 따라서 상기 실내기(100)는 실내의 공기가 통하고, 더워지거나 차가워진 공기를 실내로 토출시키는 모터 및 실내팬으로 이루어진 실내 송풍기 등을 포함하여 구성된다.

이러한 복수개의 실내기(100)는 건물 내 지정된 위치에 설치되며 상기 실외기와(200) 네트워크 연결되는데, 이를 위해 RS-485규격을 이용한다. 이로써 상기 실외기(200)는 자체 연결된 복수개의 실내기의 공기 조화 상태를 관리할 수 있으며 냉매의 응축 정도를 조절하여 해당 실내기(100)에 송출할 수 있다.

여기서, RS-485란 시리얼 전송의 인터페이스 규격의 하나로서 멀티포인트 통신회선을 위한 표준으로서, 낮은 임피던스 구동기와 수신기를 사용함으로써 회선당 노드수를 32개까지 허용한다. 또한 전송 속도에 따라 상이한 전송 거리를 가지나최대 1200m까지 데이터 전송이 가능하다.

대형 건물의 경우 실내기의 설치 대수에 따라 실외기(200)도 복수개 설치되는데, 이러한 실외기는 이더넷의 통신 규격(TCP/IP)을 이용하여 중앙 제어기(300)와 네트워크 연결된다. 이더넷은 약 2.5km 내에서 최대 1,024개의 멀티포인트 상호간에 10Mbps의 전송 속도로 정보를 교환할 수 있는 지역적인 네트워크, 즉 근거리 통신망(LAN)을 의미하고 이에 이용된 규격이 TCP/IP이다.

따라서 복수개의 실내기(100) 및 실외기(200)는 RS-485규격을 이용하여 네트워크 연결되고, 상기 실외기(200) 및 중앙 제어기(300)는 RS-485규격을 이용하여 내부 네트워크 연결되는 동시에 TCP/IP 규격을 이용하여 외부 네트워크망과도 접속 가능토록 한다. 따라서 상기 중앙 제어기(300)와 실외기(200) 사이에는 RS-485규격과 TCP/IP 규격간의 상호 변환을 위한 인터페이스 모듈이 추가되며, 관리자는 상기 중앙 제어기(300)를 이용하여 자체 연결된 복수개의 실외기(200)를 중앙 제어할 수 있어 복수개의 실외기(200) 및 실내기(100) 에 의한 실내의 공기 조화 상태를 관리할 수 있다.

도 3을 참조로 하여 상기 중앙 제어기의 구성을 살펴보면, 상기 중앙 제어기(300)는 상기 실외기(200)와 내부적으로 네트워크 연결되어 데이터 송수신이 가능하도록 하는 내부 네트워크 연결부(310)와, 외부 인터넷망에 유무선으로 네트워크 연결되어 원격과의 데이터 송수신이 가능하도록 하는 외부 네트워크 연결부(320)를 포함하여, 상기 외부 네트워크 연결부(320)는 근거리 통신망과의 유선 연결을 위한 유선 랜모듈(321)과, 무선 연결을 위한 무선 랜모듈(322)을 더 포함한다. 따라서 상기 중앙 제어기(300)를 이용하여 인터넷망에 유무선 접속할 수 있으며, 반대로 인터넷망에 유무선 접속 가능한 원격의 제어자는 상기 중앙 제어기(200)에 연결하여 건물내의 멀티에어컨을 제어할 수 있다.

또한 상기 중앙 제어기(200)는 외관에 터치 스크린 또는 스크린 및 키패드(미도시)가 장착되어 관리자가 모니터링 및 제어 상태를 확인할 수 있도록 상기 스크린의 출력 상태를 제어하는 출력부(330)와, 상기 스크린을 통해 입력되는 제어 명령을 수신하는 입력부(340)와, 상기 복수개의 실내기(100) 및 실외기(200)의 모니터링 및 제어 결과를 저장하고, 입력된 제어 명령의 내역을 저장하는 저장부(350)를 포함한다.

이러한 저장부(350)는 DRAM 및 플래쉬 메모리(FLASH MEMORY)등으로 구성될 수 있는데, DRAM은 널리 사용되고 있는 대규모 집적 회로의 주기억 장치로서, 내부 회로 구조가 간단하여 기억 밀도가 높고 가격이 저렴하다. 이러한 DRAM은 중앙 제어기에서 구동되는 제어 프로그램 및 다양한 응용 프로그램이 내장된다.

플래쉬 메모리는 전기적인 처리에 의해 기억 내용을 소거할 수 있는 저장 장치로서, 변경되는 데이터의 저장 및 판독을 위해 사용된다. 예를 들어 본 발명의 중앙 제어기를 통해 접속한 인터넷 페이지의 컨텐츠 데이터, 관리자 고유 정보를 관리하는 응용 프로그램의 데이터 등이 상기 플래쉬 메모리에 저장될 수 있다.

상기 중앙 제어기(300)는 입력부(340)로부터 전송된 제어 명령을 처리하는 제어 프로그램을 구동시키고 상기 제어 명령의 처리 결과 데이터를 저장 및 외부출력되도록 하며, 상기 내부 및 외부 네트워크의 연결을 제어하는 주제어부(360)를 포함하는데, 상기 주제어부(360)는 상기 제어 프로그램이 효율적으로 실행될 수 있도록 기본 환경을 제공하는 운영체제(361)와, 상기 제어 프로그램을 통해 상기 복수개의 실내기 및 실외기의 제어 상태를 주기적으로 모니터링하는 모니터링 매니저(362)와, 상기 입력부(340)에서 전송된 제어 명령이 실행되도록 하는 제어 매니저(363)와, 상기 모니터링 매니저(362) 및 제어 매니저(363)에서 처리된 내역이 캐쉬 저장되는 임시 메모리(364)를 포함하여 구성된다.

또한 상기 주제어부(360)는 외부 인터넷망에 접속시 상기 제어 프로그램의 원격 제어를 위해 인터넷 웹 서버와 브라우저가 데이터를 송수신하는데 사용되는 서버/클라이언트간의 규약인 하이퍼텍스트 전송 규약(HTTP)을 이용하하는 HTTP 서버모듈(365)을 더 포함하여 데이터의 송수신이 가능하도록 한다.

상기 주제어부(360)는 제어 명령의 무입력 상태가 일정시간을 초과하면 에너지 절약모드로 자동 진입하여 상기 중앙 제어기(300)의 운전을 제어할 수 있고, 관리자는 상기 제어 프로그램을 이용하여 냉난방의 타임 스케줄을 용이하게 지정할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 멀티에어컨의 중앙제어 시스템의 동작방법을 도 4를 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

제 1 단계는 공기 조화를 수행하는 복수개의 실내기 및 실외기를 중앙 제어하는 중앙 제어기의 운영 체제(OS)가 로딩(S1)되어 시스템이 초기 안정화되는 단계로서, 중앙 제어기의 주기억 장치를 클리어하고, OS를 로딩하여 상기 주기억장치에 상주하도록 하여 부팅(S2)하며, 스크린에 표시되는 바탕 화면을 클리어(S3)하여 제어 프로그램을 대기시킨다.

제 2 단계는 상기 중앙 제어기에 내장된 제어 프로그램이 실행(S4)되고, 제 3 단계에서는 상기 제어 프로그램의 조작을 통해 공기 조화에 관한 제어 명령이 입력(S6)된다. 일정시간을 초과하여 제어 명령의 미입력 상태가 지속되는지를 판단(S5)하여, 상기 제어 명령의 미입력 상태가 지속되면 구동중인 시스템 리소스를 최소화하는 명령 대기모드로 진입(S11)하여 소비 에너지를 절약할 수 있다.

제 4 단계는 상기 입력된 제어 명령을 해당 실외기에 전송하고, 상기 실외기는 상기 제어 명령을 해당 실내기에 전송(S7)하여 상기 제어 명령에 따라 공기 조화가 수행(S8)되도록 한다.

제 5 단계는 상기 제어 동작의 수행 결과가 자체 저장부에 저장(S9)되고, 외관에 장착된 스크린에 출력(S10)되도록 하여 사용자가 제어 결과를 확인할 수 있도록 한다.

상기 제어 프로그램을 이용하여 공기 조화가 수행되는 상태 모니터링을 요청(L4)하면, 상기 중앙 제어기는 네트워크 연결된 복수개의 실외기 및 상기 실외기에 연결된 실내기의 상태 확인을 위해 해당 에어컨에 접속(L5)하고, 상기 에어컨의 상태를 모니터링(L6)하여 상태 데이터를 저장부에 저장(L7)하고, 상기 스크린을 통해 외부 출력(L8)한다.

또한 관리자가 상기 중앙 제어기를 통해 외부 인터넷망에 접속하고자 하면상기 HTTP 모듈이 구동되어 해당 웹 서버에 접속 시도를 하고, 접속되었다는 응답 신호를 수신하면 데이터를 송수신하고, 응답 신호가 없으면 접속 대기한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 멀티에어컨의 중앙제어 시스템 및 그 동작방법은 제어 명령의 입력 및 출력이 가능하고, 저장부에 저장된 제어 프로그램 및 응용 프로그램의 구동이 가능한 중앙 제어기를 이용하여 네트워크 연결된 실외기 및 실내기의 동작을 중앙 제어할 수 있으므로, 멀티에어컨의 제어 및 관리를 위한 인력 및 시간의 낭비를 줄이고, 실내 냉난방 관리를 효율적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 외부 인터넷망과 접속 가능하도록 하여 원격 제어가 가능하므로 멀티에어컨의 관리 범위를 확장시키는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 공기조화를 위해 실내에 설치되는 복수개의 실내기와, 상기 복수개의 실내기와 연결되어 상기 실내기를 제어하는 실외기와, 상기 실외기와 내부 네트워크 연결되어 상기 복수개의 실내기 및 실외기의 모니터링 및 제어를 위한 명령의 입력이 가능하고, 제어 상태의 외부 확인이 가능한 중앙 제어기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 중앙제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 중앙 제어기는 상기 실외기와 내부적으로 네트워크 연결되어 데이터 송수신이 가능하도록 하는 내부 네트워크 연결부와, 외부 인터넷망에 유무선으로 네트워크 연결되어 원격과의 데이터 송수신이 가능하도록 하는 외부 네트워크 연결부와, 외부에 장착된 스크린을 통해 모니터링 및 제어 상태가 확인될 수 있도록 상기 스크린을 제어하는 출력부와, 상기 스크린을 통해 입력되는 제어 명령을 수신하는 입력부와, 상기 복수개의 실내기 및 실외기의 모니터링 및 제어 결과를 저장하고, 입력된 제어 명령의 내역을 저장하는 저장부와, 상기 입력부로부터 전송된 제어 명령을 처리하는 제어 프로그램을 구동시키고 상기 제어 명령의 처리 결과 데이터를 저장 및 외부 출력되도록 하며, 상기 내부 및 외부 네트워크의 연결을 제어하는 주제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 중앙제어 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 주제어부는 상기 제어 프로그램이 효율적으로 실행될 수 있도록 기본 환경을 제공하는 운영체제와, 상기 제어 프로그램의 상기 제어 프로그램을 통해 상기 복수개의 실내기 및 실외기의 제어 상태를 주기적으로 모니터링하는 모니터링 매니저와, 상기 입력부에서 전송된 제어 명령이 실행되도록 하는 제어 매니저와, 상기 모니터링 매니저 및 제어 매니저에서 처리된 내역이 캐쉬 저장되는 임시 메모리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 중앙제어 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 주제어부는 제어 명령의 미입력 상태가 일정시간을 초과하면 에너지 절약모드로 자동 진입하도록 하는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 중앙제어 시스템.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 외부 네트워크 연결부는 근거리 통신망과의 유선 연결을 위한 유선 랜모듈과, 무선 연결을 위한 무선 랜모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 중앙제어 시스템.
6. 공기 조화를 수행하는 복수개의 실내기 및 실외기를 중앙 제어하는 중앙 제어기의 운영 체제(OS)가 로딩되어 시스템이 초기 안정화되는 제 1 단계와, 상기 중앙 제어기에 내장된 제어 프로그램이 실행되는 제 2 단계와, 상기 제어 프로그램의 조작을 통해 공기 조화에 관한 제어 명령이 입력되는 제 3 단계와, 상기 입력된 제어 명령에 따라 제어 동작이 수행되는 제 4 단계와, 상기 제어 동작의 수행 결과가 저장 및 외부 출력되는 제 5 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 중앙제어 시스템의 동작방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 3 단계는 일정시간을 초과하여 제어 명령의 미입력 상태가 지속되는지를 판단하는 제 1 과정과, 상기 제어 명령의 미입력 상태가 지속되면 구동중인 시스템 리소스를 최소화하는 명령 대기 모드로 진입하는 제 2 과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 중앙제어 시스템의 동작방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 3 단계에서 상기 제어 프로그램의 조작을 통해 공기 조화가 수행되는 상태 모니터링이 요청되면,

   모니터링하고자 하는 에어컨의 상태 확인을 위해 해당 에어컨에 접속하여 모니터링을 수행한 후, 에어컨의 상태 데이터가 저장 및 외부 출력되는 것을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티에어컨의 중앙제어 시스템의 동작방법.