KR100456954B1 - 공기조화기와 공기조화기의 센서 위치 검지 방법 및 센서위치 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 열교환기에 마련되는 인온도센서 및 아웃온도센서의 위치 불량 여부의 검지 및 위치의 전환이 가능한 시스템과 검지 방법 및 위치 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 공기조화기의 열교환기에 냉매가 유입되는 측과 냉매가 유출되는 측에 각각 마련되는 인, 아웃온도센서의 위치 불량 여부를 판단하는 검지시스템을 포함하는 것을 특징으로 하며, 또한 인, 아웃온도센서의 위치를 전환할 수 있는 전환스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 한편, 상기한 바와 같은 검지시스템에 의한 인, 아웃온도센서의 위치 불량 여부를 검지하는 방법과 상기 인, 아웃온도센서의 위치를 전환하는 제어 방법을 특징으로 한다. 상기의 구성을 따르면, 공기조화기 설치 시 간단한 테스트로 인해 열교환기에 마련되는 센서의 위치 불량 여부를 판단할 수 있을뿐더러, 양 센서의 위치불량 시에 간단하게 위치를 전환시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

공기조화기와 공기조화기의 센서 위치 검지 방법 및 센서 위치 제어 방법{Air conditioner, method for detection of sensor position and method for control of sensor position}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열교환기에 마련되는 인온도센서 및 아웃온도센서의 위치 불량 여부에 대한 검지 및 제어를 보다 간단하게 할 수 있게 하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

공기조화기는 실내 공기를 인간의 생활에 적당한 상태로 유지되게 하기 위한 장치로서 냉난방기 또한 이러한 공기조화기에 포함된다. 이와 같은 냉난방기에는 실내공기의 온도 상태를 변환시키기 위한 열교환 시스템이 갖추어져 있고 이러한 열교환 시스템은 냉매순환회로를 포함하여 구성되는데, 이러한 냉매순환회로는 열교환기-압축기-응축기-팽창밸브(또는 모세관)로 구성된다.

일반적으로 냉방시의 냉매순환회로에 의한 냉매순환과정에 관하여 살펴보면, 실내기에 위치한 열교환기에서 실내공기의 열을 흡수하며 급격히 팽창된 냉매는 냉매배관을 따라 실외기에 위치한 압축기에서 고온고압으로 압축되고, 다시 응축기로 이동하여 저온의 외기와 열을 교환하여 응축된 상태에서 팽창밸브(또는 모세관)로이동하면서 소정의 팽창에 의해 저온의 상태로 되고, 다시 상기 열교환기로 재 이동하여 실내 공기의 열을 흡수하면서 급격한 팽창을 하게 된다.

보통 열교환기는 실내에 위치하는 실내기에, 압축기와 응축기 및 팽창밸브는 실외에 위치하는 실외기에 구성되며 이러한 모든 구성부품들은 냉매가 흐를 수 있는 유로를 제공하는 냉매배관에 의해 상호 연결된다.

상기와 같은 일반적인 공기조화기를 도면을 참조하여 설명하면, 도1은 냉매회로에 대한 블록도로서 하나의 실외기(101)와 3개의 실내기1,2,3(102a, 102b, 102c)을 갖춘 멀티형 공기조화기에 관한 일례이다. 실내기(102) 마다 갖추어져 있는 열교환기1,2,3(100a, 100b, 100c)의 냉매가 유입되는 측과 열 교환 된 냉매가 유출되는 측에는 각각 인온도센서1,2,3(103a, 103b, 103c)과 아웃온도센서1,2,3(104a, 104b, 104c)이 마련되어 있고[일반적으로 냉매배관(106)과 함께 삽입되어 있음], 냉매가 유입되는 측의 냉매배관(106)에는 전동변1,2,3(105a, 105b 105c)이 설치되어 있다. 이러한 구성을 가진 공기조화기의 경우 열교환기(100)의 냉매가 유입되는 측과 유출되는 측의 온도를 인온도센서(103)와 아웃온도센서(104)가 감지하고, 이러한 양 센서(103, 104)에서 감지된 온도를 비교하여 비교한 온도차가 소정의 온도차(생산되는 공기조화기마다 차이는 있음) 범위 내에서 냉매의 유입량를 조절할 수 있도록 상기 전동변(105)을 제어하고 있다. 도2는 공기조화기의 작동 초기와 작동시간이 지남에 따라 상기와 같은 온도차가 약 1도의 범위를 가지도록 냉매의 유입량이 조절되는 경우를 나타낸 온도와 시간에 대한 그래프이다. 도2에서 Ⅰ선은 인온도센서에서 감지된 온도와 시간에 대한 관계를, Ⅱ선은 아웃온도센서에서 감지된 온도와 시간에 대한 관계를 나타낸다.

한편 도3에 도시되어진 바와 같이 실내기2(102b)에서 열교환기2(100b)에 마련된 인온도센서(103b)와 아웃온도센서(104b)의 위치가 상호 뒤바뀌면, 이러한 실내기2(102b)에 있어서 인온도센서(103b)와 아웃온도센서(104b)에서 감지된 온도 또한 뒤바뀌게 된다. 이러한 경우 전동변2(105b)의 제어가 반대로 이루어지게 되고 이러한 반대되는 제어기작동에 따른 인온도센서(103b)에서 감지된 온도와 아웃온도센서(104b)에서 감지된 온도와 시간에 대한 그래프는 도4에 도시되어져 있는데, 시간이 갈수록 감지된 온도차가 더욱 커지게 되도록 전동변2(105b)의 제어가 이루어지는 것을 알 수 있다. 도4에서 I₁은 인온도센서에서 감지된 온도와 시간에 대한 관계를 Ⅱ₁는 아웃온도센서에서 감지된 온도와 시간에 대한 관계를 나타낸다. 그런데 종래의 공기조화기에서는 이러한 인, 아웃온도센서의 위치가 적정한가에 대한 실제적인 검지를 위한 시스템이 마련되어 있지 않아 장시간 시운전에 의한 냉난방 사이클 이상에서 비로소 확인 가능한 문제점이 있었으며, 한편 이와 같은 인, 아웃온도센서의 위치불량을 확인하고 이를 바르게 위치시키기 위해서는 작업자가 공기조화기 세트를 분해하여야만 하는 곤란한 점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공기조화기의 설치 후 시운전 전에 간단한 테스트로 인, 아웃온도센서의 위치불량 여부를판단하고, 양 센서의 위치가 불량이라고 판단되었을 시에 양 센서의 위치를 간단하게 전환시킬 수 있는 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

도1은 일반적인 공기조화기의 냉매순환회로를 도시한 블록도이다.

도2는 도1의 인, 아웃온도센서에서 감지된 온도와 시간과의 관계를 도시한 그래프이다.

도3은 인, 아웃온도센서의 위치불량 상태를 도시한 블록도이다.

도4는 도3에서 인, 아웃온도센서에서 감지된 온도와 시간과의 관계를 도시한 그래프이다.

도5는 본 발명의 실시례에 따른 센서 위치 검지 및 위치 전환 시스템을 도시한 블록도이다.

도6은 인, 아웃온도센서의 위치를 전환하는 전환스위치와 이의 제어를 위한 마이컴에 대한 블록도이다.

도7은 도5 및 도6에 표현된 실시례에 대한 인, 아웃온도센서의 위치불량에 대한 판단 및 위치전환에 대한 플로차트이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

500: 마이컴 501: 입력부

502: 표시부 503: 고장진단부

504: 전환제어부 505: 기억부

601: 전환스위치

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 냉매순환회로를 구성하는 열교환기와, 상기 열교환기의 냉매가 유입되는 측과 냉매가 유출되는 측에 각각 마련되는 인온도센서 및 아웃온도센서와, 상기 인온도센서와 아웃온도센서의 위치 불량 여부를 판단하는 검지시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 공기조화기는 인온도센서와 아웃온도센서의 위치를 전환시킬 수 있는 전환스위치가 마련되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 공기조화기의 센서 위치 검지 방법은, 열교환기의 인온도센서와 아웃온도센서에서 온도를 감지하는 과정과; 상기 양 센서에서 감지된 온도를 비교하여 상기 양 센서의 위치불량 여부를 판단하는 과정과; 상기 양 센서의 위치 불량 여부를 표시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 더 나아가 본 발명에 따른 공기조화기의 센서 위치 제어 방법은, 열교환기의 인온도센서와 아웃온도센서에서 온도를 감지하는 과정과; 상기 양 센서에서 감지된 온도를 비교하여 상기 양 센서의 위치불량 여부를 판단하는 과정과; 상기 양 센서의 위치가 불량이라고 판단되는 경우 상기 인온도센서와 아웃온도센서를 전환하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시례를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 인, 아웃온도센서의 위치불량 여부를 판단하고 위치불량시 인, 아웃온도센서를 전환하기 위한 시스템을 보여주는 블록도이다.

본 실시례에 따른 인, 아웃온도센서(미도시)의 위치불량 여부를 검지하고 제어하는 시스템은, 상기 양 센서의 위치불량여부에 대한 판단 및 제어를 위한 마이컴(500)과 상기 마이컴(500)에 상기 양 센서의 위치불량여부를 판단하도록 하는 사용자의 명령을 입력하는 입력부(501) 및 상기 양 센서의 위치불량여부를 표시하는 표시부(502)로 구성되어 있으며 또한, 상기 양 센서의 위치를 전환하는 전환스위치가 구성되어 있다. 이 때, 상기 입력부(501)는 공기조화기의 설치자 또는 사용자가 임의로 양 센서의 위치불량에 대한 검지를 지시하기 위한 구성으로 사용자가 공기조화기의 전원을 켰을 시에 자동으로 양 센서의 위치불량을 테스트 할 수 있도록 구성되는 공기조화기의 경우에는 불필요한 구성이 된다. 한편, 상기 마이컴(500)에는 인, 아웃온도센서로부터 감지된 온도를 비교하여 상기 양 센서의 위치불량 여부를 진단하는 고장진단부(503), 상기 양 센서의 위치불량 시에 상기 양 센서의 위치를 전환하도록 제어하는 전환제어부(504) 및 위치전환에 따라 적정한 위치로 전환되었을 경우에 이를 영구 저장하는 기억부(505)로 구성되어 있다. 상기와 같은 구성을 가지는 공기조화기가 멀티형인 경우에는, 상기 양 센서의 위치불량여부의 확인 및 양 센서의 위치전환 제어의 편리성을 위해 상기 입력부(501) 및 표시부(502)는 실외기에 마련하고 상기 마이콤 및 전환스위치는 실내기에 각각에 마련되도록함이 보다 바람직하다.

도6은 마이컴(500)과 마이컴(500)의 전환제어부(504)에 의해 인, 아웃온도센서의 위치를 전환할 전환스위치(601)에 대한 블록도를 보여주고 있다.

도5와 도6에 도시된 구성에 의한 양 센서의 위치불량 여부의 판단 및 양 센서의 위치 제어에 대한 동작을 도7의 플로차트를 참조하여 멀티형 공기조화기를 일례로 설명한다.

공기조화기의 설치자가 공기조화기의 설치 후 전원을 켜면, 각 실내기들의 위치설정 및 설치된 실내기들의 실외기에 대한 정보를 확인하는 선행 동작이 이루어지고, 이러한 동작이 끝난 후에는 자동 또는 사용자의 검지 테스트 작동 입력에 의해 양 센서의 위치불량여부를 판단하는 상태로 들어선다.

먼저 양 센서의 위치불량여부에 대한 판단이 시작되면, 적당량의 냉매가 열교환기에 유입 및 유출되도록 하여 각 실내기의 인, 아웃온도센서에서 열교환기의 냉매가 유입되는 측과 유출되는 측의 온도를 감지하게 된다. 이 때 각 실내기의 마이컴(500)에서는 상기 양 센서에서 감지된 온도를 비교하여 상기 양 센서의 위치불량 여부를 판단하는데, 이러한 온도의 비교 및 위치불량 여부에 대한 판단은 인온도센서에서 감지된 온도가 아웃온도센서에서 감지된 온도보다 낮은가 여부를 비교하고 상기 인온도센서에서 감지된 온도가 아웃온도센서에서 감지된 온도보다 낮으면 양 센서의 위치가 정상임을 그 반대의 경우는 양 센서의 위치가 불량이라고 판단하는 것을 말한다. 상기 비교 및 판단과정에 의해 상기 양 센서의 위치가 정상인 경우에는 전 실내기의 인, 아웃온도센서의 정상 위치를 확인하는 과정을 거치는데,전 실내기의 인, 아웃온도센서 중 일부가 정상이 아니라고 판단되는 경우에는 처음의 상태로 돌아가 상기의 과정을 반복하고, 전 실내기의 인,아웃온도센서가 모두 정상 위치라고 확인되면 이러한 정상 위치 상태를 기억부(505)에 저장하는 한편, 사용자가 알 수 있도록 표시부(502)에 위치 정상임을 표시한다. 상기 기억부(505)는 사용자가 전원을 켬에 의해 자동으로 양 센서의 위치불량을 검지하는 공기조화기의 경우에 차후 공기조화기의 재 운전을 위해 전원을 다시 켰을 시에 재 테스트로 인한 공기조화기의 효율낭비를 방지할 수 있도록 하기 위한 구성이다. 즉, 정상임이 확인된 후 공기조화기의 운전에 대한 필요성이 없어 전원을 끄고 차후 다시 재운전 필요성에 의해 공기조화기의 전원을 다시 켰을 때, 상기 기억부에서 인, 아웃온도센서가 정상 위치임을 기억하고 재테스트로 인한 불필요한 테스트 작업을 수행하지 않도록 하기 위한 구성인 것이다. 한편 상기에서 인온도센서에서 감지된 온도가 아웃온도센서에서 감지된 온도보다 높은 경우에는 1차 감지인지 2차감지인지를 판단하는 과정을 거치는데, 이러한 과정에서 1차 감지라고 확인되는 경우 전환제어부(504)에 의해 전환스위치(601)를 제어하여 상기 양 센서의 위치를 전환시키고 이러한 전환상태에서 다시 2차로 상기 양 센서를 통해 온도를 감지 및 비교하고 상기 양 센서의 위치불량 여부를 다시 판단하게 된다. 그런데 만일 위치불량에 대한 판단 후 2차 감지라고 확인되는 경우에는 단순히 양 센서의 위치불량의 문제가 아닌 양 센서의 이상문제라고 판단되므로 표시부(502)에 센서 에러를 표시를 함으로서 사용자로 하여금 인, 아웃온도센서를 교환할 수 있도록 알려준다. 이와 같은 과정을 거쳐 인, 아웃온도센서의 위치불량여부를 검지하고 인, 아웃온도센서의 위치를 제어한 후 에 공기조화기의 설치에 따른 시운전을 하여 불필요한 작업없이 공기조화기를 설치할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 설명만으로도 쉽게 상기와 동일 범주내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있을 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 1실 또는 다실형 공기조화기의 원활한 냉난방 능력을 제어하기 위해 열교환기에 마련되는 인, 아웃온도센서의 위치불량 여부를 간단하게 판단하고, 상기 양 센서의 위치불량시 전환스위치에 의해 간단하게 위치를 전환시킴으로서 공기조화기의 설치 시 간단한 테스트로 인하여 한번에 쉽게 열교환기에 마련되는 센서의 위치불량을 판단하고 스스로 제어할 수 있어 공기조화기 설치 능률의 향상과 차후 발생될 수 있는 복잡한 작업을 방지하는 효과가 있다.

Claims (15)

1. 냉매순환회로를 구성하는 열교환기와, 상기 열교환기의 냉매가 유입되는 측과 냉매가 유출되는 측에 각각 마련되는 인온도센서 및 아웃온도센서와, 상기 인온도센서와 아웃온도센서의 위치 불량 여부를 판단하는 검지시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 검지시스템은, 상기 인온도센서 및 아웃온도센서로 감지된 온도를 비교하여 위치 불량 여부를 인식하는 고장진단부를 포함하는 마이컴과; 상기 고장진단부의 진단에 따라 상기 양 센서의 위치불량 여부를 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제2항에 있어서, 상기 마이컴의 고장진단부에 상기 양 센서의 위치불량 여부를 판단하도록 명령을 입력하는 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제2항에 있어서,

   상기 검지시스템은, 상기 인온도센서와 아웃온도센서를 전환하는 전환스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 마이컴은, 상기 전환스위치를 자동 제어하는 전환제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 제2항에 있어서,

   상기 미이컴은, 상기 양 센서가 정상 위치된 경우 이러한 정상상태를 기억하도록 저장할 수 있는 기억부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
7. 냉매순환회로를 구성하는 열교환기와, 상기 열교환기의 냉매가 유입되는 측과 냉매가 유출되는 측에 각각 마련되는 인온도센서 및 아웃온도센서와, 상기 인온도센서와 아웃온도센서의 위치를 전환하기 위한 전환스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
8. 열교환기의 인온도센서와 아웃온도센서에서 온도를 감지하는 과정과(S1);

   상기 양 센서에서 감지된 온도를 비교하여 상기 양 센서의 위치불량 여부를 판단하는 과정(S2)와;

   상기 양 센서의 위치 불량 여부를 표시하는 과정(S3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 센서 위치 검지 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 공기조화기가 하나의 실외기와 둘 이상의 실내기가 쌍을 이루는 멀티형 공기조화기인 경우에는, 상기 S2과정과 S3과정 사이에 상기 둘 이상의 실내기의 열교환기에 마련되는 인온도센서 및 아웃온도센서의 각각의 정상 위치를 확인하는 과정(S2a)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 센서 위치 검지 방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 인온도센서 및 아웃온도센서의 위치가 정상인 경우 이러한 정상여부를 기억부에 저장하는 과정(S4)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 센서 위치 검지 방법.
11. 열교환기의 인온도센서와 아웃온도센서에서 온도를 감지하는 과정과(SA);

    상기 양 센서에서 감지된 온도를 비교하여 상기 양 센서의 위치불량 여부를 판단하는 과정(SB)과;

    상기 양 센서의 위치가 불량이라고 판단되는 경우 상기 인온도센서와 아웃온도센서를 전환하는 과정(SC)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 센서 위치 제어 방법.
12. 제11항에 있어서, 하나의 실외기와 둘 이상의 실내기가 쌍을 이루는 멀티형 공기조화기에 있어서는, 상기 SB과정과 SC과정 사이에 상기 열교환기를 포함하는 둘 이상의 실내기에 각각 마련되는 인온도센서 및 아웃온도센서의 정상 위치를 확인하는 과정(SBa)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 센서 위치 제어 방법.
13. 제11항에 있어서,

    상기 SC과정 후 인온도센서에서 감지된 온도와 아웃온도센서에서 감지된 온도를 재비교하는 2차검지과정(SD)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 센서 위치 제어 방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 SD과정에 의해 인온도센서에서 감지된 온도와 아웃온도센서에서 감지된 온도를 재비교하여 상기 양 센서의 위치불량이 재차 검지되는 경우 센서에러를 표시하는 과정(S4)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 센서 위치 제어 방법.
15. 제11항에 있어서,

    상기 양 센서의 위치가 정상인 경우 이러한 정상여부를 기억부에 저장하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 센서 위치 제어 방법.