KR0175347B1 - 공기조화기의 냉매누설 진단장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 각부의 온도를 감지하여 냉매의 누설을 진단할 수 있도록 한 냉매누설 진단장치 및 방법에 관한 것으로, 냉동사이클로부터 냉매누설이 있는 경우에는 실내기측 배관온도가 하강한다는 사실에 의거하여, 근본적으로 배관온도의 소정의 기준값과의 대소관계에 의하여 냉매의 누설여부를 진단한다. 그러나 배관온도는 외기온도 또는 실내온도의 변화에 의해서도 변화하기 때문에, 외기온도 또는 실내온도의 변화에 따라 배관기준온도를 보정함으로써 진단의 신뢰성을 제공시키고 있다.

Description

공기조화기의 냉매누설 진단장치 및 방법

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉매누설 진단장치의 전체블록도.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉매누설 진단방법의 전체적인 과정을 보인 플로우챠트.

제3도는 제2도에서의 공기조화기의 냉매누설 진단과정을 상세하게 보인 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 실내기 20 : 실외기

30 : 원격제어부

본 발명은 공기조화기의 냉매누설 진단장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 기기의 각부의 온도에 의거하여 냉매의 누설을 진단할 수 있도록한 공기조화기의 냉매누설 진단장치 및 방법에 관한 것이다.

공기조화기는 냉동사이클내에 봉입된 냉매의 작용에 의하여 저온부의 열을 고온부로 이동시킴으로써 실내의 온도를 낮추고 있다. 통상적으로 공기조화기의 냉동사이클은 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 만드는 압축기와, 고온고압의 냉매의 열을 실외로 방출하여 상온고압의 액체상태로 만드는 응축기와, 상온고압의 냉매를 저온저압의 액체상태로 만드는 팽창밸브와, 저온저압의 냉매의 냉기를 실내의 열과 교환하는 증발기 및 이들을 직렬로 연결하는 배관들로 이루어진다. 상기한 냉매의 상변화수단들과 연결배관의 접속부는 용접에 의하여 밀봉되어 냉매가 냉동사이클의 외부로 유출되지 못하도록 하고 있다. 그러나, 접속부의 밀봉이 불량한 경우에는 냉매가 냉동사이클의 외부로 유출되게 되는데, 종래의 공기조화기에는 냉매의 유출을 확인할 수 있는 수단이 구비되어 있지 않았다. 따라서 근본적으로 사용자가 냉매의 유출여부를 확인하는 것이 용이하지 않으며, 의심이 생기는 경우에는 배관접속부 둘레에 비눗물을 칠하여 확인하거나 더 정확한 방법으로는 누설측정장치를 사용하여 확인해야 하는 불편함이 있었다.

냉매가 유출되게 되면 공기조화기의 전체적인 냉방능력이 저하되고 압축기가 공운전하여 내부의 코일등을 소손시키는 문제점이 발생한다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 공기조화기의 각부의 온도에 의거하여 냉매유출을 진단 및 표시함으로써 신속하게 냉매유출에 따른 조치를 취할 수 있도록 한 공기조화기의 냉매유출 진단장치 및 방법을 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기조화기의 냉매유출 진단장치는 크게 외기의 온도, 실내의 온도 및 배관의 온도를 각각 감지하는 온도감지부와; 냉매의 누설여부를 경보 또는 표시하는 경보표시부 및 상기 온도감지부로부터 제공된 외기온도 또는 실내온도의 크기에 따라 배관온도의 기준값을 보정하고, 상기 온도감지부로부터 제공된 배관온도를 상기 보정한 기준값과 비교하여 냉매의 누설여부를 진단한 후 상기 진단결과를 상기 경보표시부를 통하여 출력하는 마이크로프로세서를 구비하여 이루어진다.

상기한 구성에서 배관온도는 냉동사이클의 실내기측 배관, 특히 증발기의 입구에서 감지하는 것이 양호하다.

한편, 본 발명의 공기조화기의 냉매유출 진단방법은 크게 기기의 각부의 온도를 감지하는 온도감지부와, 경보표시부 및 전체시스템 제어용 마이크로프로세서를 구비한 공기조화기에 있어서, 냉방운전중인지를 판단하는 단계와; 냉방운전중인 경우에 상기 온도감지부로부터 실내기측의 배관온도를 입력받는 단계와; 상기 입력된 배관온도를 배관기준온도와 비교하는 단계와; 상기 비교단계에서 상기 배관온도가 상기 기준온도보다 작은 경우에는 냉매가 누설중이라고 진단하고, 상기 배관온도가 상기 배관기준온도 보다 큰 경우에는 냉매의 누설이 없다고 진단하는 단계 및 상기 냉매누설 진단결과를 경보표시하는 단계를 구비하여 이루어진다.

상기한 단계로 이루어진 본 발명의 공기조화기의 냉매유출 진단방법에서, 실내의 온도 또는 실외의 온도의 크기에 따라 상기 배관기준온도를 적절하게 보정하는 경우에는 보다 신뢰성있게 냉매의 유출여부를 진달할 수가 있다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 냉매누설 진단장치 및 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉매누설 진단장치의 전체블록도이다.

제1도에서 참조번호 10은 실내기를, 참조번호 20은 실외기를, 참조번호 30은 원격제어부를 각각 나타낸다. 실내기(10)는 실내기측의 배관온도, 특히 냉동사이클의 증발기(도시되지 않음)의 입구의 온도를 감지하기 위한 배관온도감지부(11)와, 실내의 온도를 감지하기 위한 실내온도감지부(12)와, 배관온도감지부(11) 및 실내온도감지부(12)로부터 아날로그온도신호를 입력받아 대응하는 디지털온도신호로 변환하며, 실내기(10)내의 각종 회로부품의 동작을 제어하는 실내기측 마이크로프로세서(13)로 이루어진다.

배관온도감지부(11) 및 실내온도감지부(12)는 예를들어, 온도의 변화에 따라 가변되는 써미스터와 분압저항으로 구현할 수가 있다. 미설명부호 14는 원격제어가 가능한 공기조화기에 있어서, 실내기측 마이크로프로세서(13)에서 처리된 데이터를 원격제어부(30)로 송신하기 위한 송신부를 나타낸다.

실외기(20)는 외기온도감지부(21) 및 외기온도감지부(21)로부터 감지된 아날로그온도신호를 입력받아 대응하는 디지털온도신호로 변환하며, 실외기(20)내의 각종 회로부품의 동작을 제어하는 실외기측 마이크로프로세서(22)로 이루어진다. 실내기측 마이크로프로세서(13)와 실외기측 마이크로프로세서(22)는 데이터버스에 의하여 서로의 데이터들을 송수신한다.

원격제어부(30)는 실내기측 마이크로프로세서(13)에서 처리된 데이터를 수신하기 위한 수신부(31)와, 냉매의 누설여부를 경보 또는 표시하는 냉매누설 경보표시부(33) 및 수신부(31)로부터 누설여부에 대한 결과를 제공받아 냉매누설 경보표시부(33)를 동작시키는 원격제어측 마이크로프로세서(32)로 이루어진다.

상기한 구성을 가지는 본 발명의 공기조화기의 냉매누설 진단장치에서 기기가 냉방운전중에 있으며 실내기측 마이크로프로세서(13)에서는 배관온도감지부(11) 및 실내온도감지부(12)를 통하여 입력된 아날로그온도신호를 각각의 대응되는 디지털온도신호로 변환시킨후 저장하고, 외기온도감지부(21)로부터 감지되고 실외기측 마이크로프로세서(22)에서 디지털신호로 변환된 외기온도신호를 데이터버스를 통하여 제공받는다. 이후에 실내기측 마이크로프로세서(13)에서는 상기 제공된 기기의 각부의 온도신호에 의하여 냉매누설여부를 진단하게 된다. 그 과정을 설명하면 기본적으로는 증발기 입구의 배관온도를 소정의 기준값과 비교하고, 배관온도가 상기 기준값보다 큰 경우에는 정상이라고 진단하고 배관온도가 상기 기준값보다 작은 경우에는 냉매가 누설중에 있다고 판단한다. 이러한 진단은 냉매가 냉동사이클로부터 누설중에 있는 경우에는 증발기입구의 온도가 점차로 하강한다는 사실에 근거를 두고 있다. 그러나 증발기입구의 온도는 실외온도의 변화 또는 실내온도의 변화에 따라서 변화될 수 있기 때문에, 이러한 실외 또는 실내온도의 변화에 따라 배관온도의 기준값을 보정함으로써 진단의 신뢰도를 증가시킬수도 있다. 배관기준온도 및 그 보정치는 공기조화기의 냉방능력등에 따라 변화할 수 있는데, 그 최적값은 실외 또는 실내온도를 변화시키면서 실험에 의하여 구할 수 있다.

제1도의 실시예에서는 분리형 공기조화기 및 원격제어부로 조작되는 공기조화기를 예시하고 있는데, 실내외기일체형 공기조화기 또는 키조작부를 기긱의 몸체에 구비한 공기조화기에도 본 발명의 냉매누설 진단장치가 양호하게 적용될 수 있다. 이 경우에 냉매누설 경보표시부는 기기의 몸체의 적소에 설치할 수 있다.

이하에는 본 발명에 따른 공기조화기의 냉매누설 진단방법에 관하여 상세하게 설명한다.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 냉매누설 진단방법의 전체과정을 보인 플로우챠트이고, 제3도는 제2도에서의 공기조화기의 냉매누설 진단과정을 상세하게 보인 플로우챠트이다.

먼저, 단계(S10)에서는 냉방운전이 선택되었는지가 판단된다.

단계(S10)에서 냉방운전이 선택되지 않은 경우에는 단계(S28)로 진행하여 선택된 특정운전이 수행될 수 있도록 제어한다.

단계(S10)에서 냉방운전이 선택된 경우에는 기기의 각부에 제어신호를 출력하여 냉동사이클을 구동시키기 시작한다(S12). 이렇게 하여 냉방운전이 수행하게 되면 단계(S14,S16 및 S18)을 거쳐서 기기의 각부의 온도, 즉 실외온도, 실내온도 및 실내기측 배관온도를 입력받는다. 단계(S20)에서는 상기 입력된 기기의 각부의 온도에 의거하여 냉매누설여부를 진단하게 되는데, 기본적으로는 실내기측 배관온도에 의거하여 진단하게 된다. 즉 실내기측의 배관온도를 실험에 의하여 구하여진 소정의 기준값과 비교하고, 상기 비교결과, 배관온도가 상기 기준값보다 큰 경우에는 냉매누설이 없다고 진단하고 배관온도가 상기 기준값보다 작은 경우에는 냉매가 누설되고 있다고 진단한다. 그러나, 실내기측 배관온도는 외기온도 또는 실내온도의 변화에 의해서도 변화되기 때문에 외기온도 또는 실내온도의 변화에 따라서 상기 배관온도의 기준값을 보정할 필요성이 생기게 된다. 단계(S100)에서는 외기온도의 소정의 외기기준온도(A)에 대한 대소관계가 판단된다. 단계(S100)에서 외기온도가 외기기준온도(A) 보다 작은 경우에는 단계(S102)에서 실내온도의 소정의 실내기준온도(B)에 대한 대소관계가 판단된다. 단계(S102)에서 실내온도가 실내기준온도(B)보다 작은 경우에는 단계(S104)에서 실내측 배관온도의 소정의 배관기준온도(x)에 대한 대소관계가 판단된다. 단계(S104)에서의 판단결과, 배관온도가 배관기준온도(x)보다 큰 경우에는 단계(S114)로 진행하여 냉매가 누설되지 않는다고 진단하고, 배관온도가 배관기준온도(x)보다 작은 경우에는 단계(S116)로 진행하여 냉매가 누설되고 있다고 진단한다. 이러한 진단은 냉매가 냉동사이클로부터 누설되면 증발기의 입구의 온도는 점차로 하강한다는 사실에 근거를 두고 있다. 단계(S102)에서 실내온도가 실내기준온도(B)보다 큰 경우에는 단계(S108)로 진행하여 배관기준온도(x)에 실내온도변화에 따른 소정의 보정값(a)을 더하여되는 새로운 배관기준온도(x+a)를 배관온도와 비교하게 된다. 단계(S108)에서의 판단결과, 배관온도가 보정된 배관기준온도(x+a)보다 큰 경우에는 단계(S114)로 진행하여 냉매가 누설되지 않는다고 진단하고, 배관온도가 배정된 배관기준온도(x+a)보다 작은 경우에는 단계(S116)로 진행하여 냉매가 누설되고 있다고 진단한다. 단계(S100)에서 외기온도가 외기기준온도(A)보다 큰 경우에는 단계(S106)로 진행하여 실내기준온도(B)에 소정의 보정값(d)을 더한 새로운 실내기준온도(B+d)를 실내온도와 비교하게 된다. 단계(S106)에서의 비교결과, 실내온도가 보정된 실내기준온도(B+d)보다 작은 경우에는 단계(S110)로 진행하여 배관기준온도를 보정된 실내기준온도(B+d)에 의거하여 재차 보정하여서된 새로운 배관기준온도(x+b; 여기서 ba이다)에 와 배관온도를 비교한다. 단계(S110)에서의 비교결과, 배관온도가 보정된 배관기준온도(x+b)보다 큰 경우에는 단계(S114)로 진행하여 냉매가 누설되지 않는다고 진단하고, 배관온도가 보정된 배관기준온도(x+b)보다 작은 경우에는 단계(S116)로 진행하여 냉매가 누설되고 있다고 진단한다. 단계(S106)에서의 비교결과, 실내온도가 보정된 배관기준온도(x+b)보다 큰 경우에는 단계(S112)로 진행하여 새로운 배관기준온도(x+c; 여기서 cb이다)와 배관온도를 비교한다. 단계(S112)에서의 비교결과, 배관온도가 보정된 배관기준온도(x+c)보다 큰 경우에는 단계(S114)로 진행하여 냉매가 누설되지 않는다고 진단하고, 배관온도가 보정된 배관기준온도(x+c)보다 작은 경우에는 단계(S116)로 진행하여 냉매가 누설되고 있다고 진단한다. 단계(S114)에서 냉매가 누설되지 않는다고 진단되면 단계(S10)로 복귀하여 냉방운전을 계속 수행하게 된다.

단계(S116)에서 냉매가 누설되고 있다고 진단되면 단계(S26)로 진행하여 이를 경보 또는 표시하게 된다. 사용자는 이러한 경보표시에 의하여 냉매가 누설중임을 알 수 있으며, 이에 따른 후속조치를 신속하게 수행할 수 있게 된다.

이상에서는 실내기측의 배관온도를 기준으로 하여 냉매의 누설여부를 진단하였지만, 실내기측의 배관부의 적소에 압력센서를 설치하여 냉매의 누설여부를 진단할 수도 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 공기조화기의 냉매누설 진단장치 및 방법에 따르면, 냉매의 누설여부를 기기의 각부의 온도에 의거하여 간단하고 정확하게 진단 및 경보 표시함으로써 사용자로 하여금 신속한 조치를 취할 수 있게 함은 물론 제품에 대한 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 데이터버스를 통해 상호간의 데이터를 송수신하는 실내기(10) 및 실외기(20)와, 상기 실내기(10)의 송신부(14)를 통해 무선송신되는 냉매의 누설여부에 대한 데이터를 입력받아 냉매누설표시부(33)를 통해 냉매의 누설을 경보 및 표시하는 원격제어부(30)를 구비한 공기조화기에 있어서, 실내기측 증발기의 배관온도를 감지하기 위해 상기 실내기(10)에 마련된 배관온도감지부(11); 실내온도를 감지하기 위해 상기 실내기(10)에 마련된 실내온도감지부(12); 외기온도를 감지하기 위해 상기 실외기(20)에 마련된 외기온도감지부(21); 및 상기 실내온도감지부(12)와 상기 외기온도감지부(21)에 의해 감지된 실내온도와 외기온도에 따라 상기 증발기의 배관기준온도를 보정하고, 그 보정된 배관기준온도와 상기 배관온도감지부(11)에 의해 감지된 증발기의 배관온도를 비교하여 냉매의 누설여부를 판단하여 냉매의 누설을 경보 및 표시할 수 있도록, 상기 실내온도감지부(12)와 상기 배관온도감지부(11)의 출력측과 상기 송신부(14)의 입력측에 각각 연결됨과 아울러 상기 실외기(20)를 제어하는 실외기측마이크로프로세서(22)와 상기 데이터버스를 매개로 연결된 실내기측마이크로프로세서(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 냉매누설 진단장치.
2. 실내기측 배관온도를 감지하는 배관온도감지부(12)와 실내온도를 감지하는 실내온도감지부(12)가 마련된 실내기(10)와, 외기온도를 감지하는 외기온도감지부(21)가 마련된 실외기(20) 상호간의 데이터의 송수신이 이루어지며, 실내온도와 외기온도 및 실내기측 증발기의 배관온도를 입력받는 실내기측마이크로프로세서(13)가 냉매의 누설여부를 진단하여 원격제어부(30)를 통해 냉매의 누설을 표시하는 공기조화기에 있어서, 상기 공기조화기가 냉방운전을 선택되었는가를 판단하는 냉방운전판단단계; 상기 냉방운전판단단계의 판단결과 냉방운전인 경우에 상기 배관온도감지부(11)와 상기 실내온도감지부(12) 및 상기 외기온도감지부(21)를 통해 실내기측 증발기 배관온도와 실내온도 및 외기온도를 각각 감지하는 온도감지단계; 상기 온도감지단계에 의해 감지된 실내기측 증발기 배관온도와 실내온도 및 외기온도를 상기 실내기측마이크로프로세서(13)가 각각 입력받는 온도입력단계; 상기 온도입력단계에서 입력받은 외기온도가 외기기준온도(A) 이하이고 실내온도가 제1실내기준온도(B) 보다 큰 경우 상기 실내기측마이크로프로세서(13)가 배관기준온도(X)를 설정값(a) 만큼 증가시키며, 상기 온도입력단계에서 입력받은 외기온도가 외기기준온도(A) 보다 큰 경우 상기 실내기측마이크로프로세서(13)는 실내온도가 제1실내기준온도(B) 보다 크고 제2실내기준온도(B+d)이하이면 배관기준온도(X)를 설정값(b) 만큼 증가시키는 반면 실내온도가 제2실내기준온도(B+d) 보다 크면 배관기준온도(X)를 설정값(c) 만큼 증가시키는 배관기준온도보정단계; 상기 온도입력단계에서 입력받은 실내기측 증발기 배관온도와 상기 배관기준 온도보정단계에서 보정된 배관기준온도를 상기 실내기측마이크로프로세서(13)가 비교하여 입력받은 배관온도가 상기 배관기준온도 이하이면 냉매의 누설이 없는 것으로 진단하는 반면, 입력받은 배관온도가 상기 보정된 배관기준온도 보다 크면 냉매가 누설중이라고 진단하는 냉매누설진단단계; 및 상기 냉매누설진단단계에서의 진단결과 냉매가 누설되는 경우 상기 실내기측마이크로프로세서(13)가 상기 원격제어부(30)로 데이터를 무선송신하여 냉매의 누설을 경보 및 표시하는 냉매누설표시단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 냉매누설 진단방법.