KR101655797B1 - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 냉매배관의 냉매 누설 여부를 감지하는 복수의 센서에 대하여, 센서 설치 후 통신을 통해 센서를 등록하도록 구성됨으로써, 설치된 센서에 대한 정보가 잘못 매칭되는 것을 방지하고 설치자가 일일이 매칭하지 않아도 되므로 그에 따라 냉매 누설 시 정확하게 위치를 판단할 수 있어 정확도가 향상되고 복수의 센서를 관리하는데 있어서 효율성이 향상되는 효과가 있다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법 {Air-conditioner and method for thereof}

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 설치된 공기조화기의 배관 누설을 감지하기 위한 복수의 센서에 대하여 주소를 설정하는 공기조화기 및 제어방법에 관한 것이다.

공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 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 제어함으로써 동작된다. 또한, 공기조화기는 실외기에 적어도 하나의 실내기가 연결될 수 있으며, 요청되는 운전 상태에 따라, 실내기로 냉매를 공급하여, 냉방 또는 난방모드로 운전된다.

공기조화기는 냉매의 흐름에 따라 냉방운전되거나 난방운전되는데, 냉방운전 시, 실외기의 압축기에서 실외기의 열교환기를 거쳐 고온고압의 액체냉매가 실내기로 공급되면 실내기의 열교환기에서 냉매가 팽창되어 기화되면서 주변공기의 온도가 내려가 실내기 팬이 회전동작함에 따라 실내로 냉기가 토출되고, 난방운전 시 실외기의 압축기에서 고온고압의 기체냉매가 실내기로 공급되면, 실내기의 열교환기에서 고온고압의 기체냉매가 액화되어 방출된 에너지에 의해 따뜻해진 공기가 실내기팬의 동작에 따라 실내로 토출된다.

이러한 공기조화기는 초기 설치 시, 정상적인 운전이 가능하도록 실내기 및 실외기가 정상적으로 설치되었는지, 또한, 정상적으로 운전되는지 여부를 테스트하는 시운전을 수행하도록 구성된다.

이때 공기조화기는 실외기로부터 실내기로 공급되는 냉매의 열교환을 통해 냉온의 공기를 토출하는 것이므로, 냉매가 적정량 투입되었는지 여부, 냉매가 누설되는 부분은 없는지 여부를 확인하도록 구성된다.

공기조화기의 설치 규모에 따라 냉매배관의 길이는 달라진다. 예를 들어 냉매배관은 설치되는 실내기의 수, 그리고 설치 위치에 따라 냉매배관의 길이가 결정되는데, 고층 건물에 설치되는 경우 냉매배관의 길이는 수 키로에서 수십키로에 달하게 된다. 또한 공장이나 특정 지역에 설치되는 대용량의 공기조화기의 경우 냉매배관의 길이가 길어지므로 사람이 하나하나 이를 확인할 수 없게 된다.

그에 따라 공기조화기의 냉매배관에는 누설 여부를 감지할 수 있는 센서가 설치된다.

그러나 이러한 센서가 설치만으로 동작되는 것이 아니라, 설치된 센서와 해당 센서의 설치 위치에 대한 정보가 정확하게 일치해야만 누설 위치를 판단할 수 있으나, 설치 위치가 변경되거나 정보가 일치하지 않는 경우 또는 해당 센서가 어디에 위치하는지 알 수 없다면, 센서는 무용지물이 된다.

종래의 경우, 이러한 센서에 대하여, 사전에 통신을 위한 주소가 할당되고, 특정 위치에 설치되도록 지정되어, 사용자(설치자)에 의해 수동으로 정보가 매칭되고 있어서, 센서의 정보가 잘못 등록되거나, 또는 잘못된 위치에 센서가 설치되는 경우, 냉매 누설 감지 기능이 오동작하는 경우가 발생한다. 따라서 정확한 센서 설치 및 설정을 위한 방안이 요구된다.

본 발명의 목적은 공기조화기에 있어서, 냉매배관의 냉매 누설 여부를 감지하는 복수의 센서에 대하여, 센서 설치 후 통신을 통해 센서를 등록하는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 공기조화기는, 실외기 및 상기 실외기에 연결되는 복수의 실내기를 포함하여, 냉방 또는 난방운전하는 공기조화기에 있어서, 냉매배관에 설치되는 복수의 센서; 상기 복수의 센서로부터 데이터를 수신하는 통신부; 초기 설치 시, 상기 통신부를 통해 상기 복수의 센서로 주소설정명령을 전송하고, 상기 복수의 센서로부터 수신되는 데이터에 대응하여 상기 복수의 센서에 주소를 할당하고, 공기조화기 운전 시, 상기 복수의 센서 중 적어도 하나의 센서로부터 수신되는 데이터로부터 상기 냉매배관의 이상 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

상기 복수의 센서는 상기 냉매배관 내의 물질의 이동으로 인해 발생하는 소리 또는 진동을 감지하여 상기 감지신호가 포함된 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.

본 발명에 따른 공기조화기의 제어방법은, 냉매배관에 센서가 설치되면, 실외기의 제어부로부터 상기 복수의 센서로 주소 설정명령을 전송하는 단계; 상기 냉매배관 내의 물질의 이동을 상기 복수의 센서가 감지하는 단계; 상기 복수의 센서가 감지신호가 포함된 데이터를 상기 주소설정명령에 대한 응답신호로써 상기 실외기로 전송하는 단계; 상기 실외기가, 복수의 센서로부터 수신되는 데이터를 수신하고, 상기 제어부가 상기 데이터에 포함된 상기 감지신호를 비교하여 상기 복수의 센서에 주소를 할당하는 단계; 및 상기 주소를 저장하고, 상기 복수의 센서로 할당된 상기 주소를 전송하는 단계;를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기는, 냉매배관에 설치되는 복수의 센서에 대하여, 센서 설치 후 통신을 통해 센서정보를 수신하여 등록함으로써, 설치된 센서에 대한 정보가 잘못 매칭되는 것을 방지하고 설치자가 일일이 매칭하지 않아도 되므로 그에 따라 냉매 누설 시 정확하게 위치를 판단할 수 있어 정확도가 향상되고 복수의 센서를 관리함에 있어서 효율성이 향상되는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 복수의 센서를 포함하는 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어구성이 도시된 블록도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 공기조화기 및 센서 간의 데이터 흐름이 도시된 도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 공기조화기의 센서 등록에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 공기조화기의 센서로부터 수신되는 신호의 예가 도시된 도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 공기조화기의 센서와 센서의 응답신호가 도시된 도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.

도 1을 참조하면, 공기조화기는 복수의 실내기(20)(21 내지 26), 복수의 실외기(10)(11,12)를 포함한다.

또한, 실내기(20)에 연결되어 데이터를 전송하고 동작상태에 대한 정보를 표시하는 리모컨(미도시), 실내기 및 실외기에 연결되어 그 동작을 모니터링하고 제어하는 원격제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다.

공기조화기는 설치형태에 따라 천장형, 스탠드형, 벽걸이형 등으로 구분될 수 있다. 또한, 공기조화기는 실외기 및 실내기뿐 아니라, 환기유닛, 공기청정유닛, 가습유닛, 제습유닛, 히터와 같은 유닛을 더 포함하여 구성할 수 있으나 그에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.

실내기(20)는 냉매배관(P1, P2)으로 연결된 실외기(10)로부터 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(미도시), 냉매의 열교환시키는 실내열교환기(미도시), 실내공기가 실내열교환기로 유입되도록 하고, 열교환된 공기가 실내로 노출되도록 하는 실내기팬(미도시), 다수의 센서(미도시), 실내기의 동작을 제어하는 제어수단(미도시)을 포함한다.

실내기(20)는 열교환된 공기를 토출하는 토출구(미도시)를 포함하고, 토출구에는 토출구를 여닫고, 토출되는 공기의 방향을 제어하는 풍향조절수단(미도시)이 구비된다. 실내기는 실내기팬의 회전속도를 제어함으로써 흡입되는 공기 및 토출되는 공기를 제어하며, 풍량을 조절한다. 또한, 실내기는 경우에 따라 실내 공간에 존재하는 인체를 감지하는 인체감지수단을 더 포함할 수 있다. 또한, 실내기(20)는 실내기의 운전상태 및 설정정보가 표시되는 출력부 및 설정 데이터 입력을 위한 입력부를 더 포함할 수 있다.

실외기(10)는 연결된 실내기(20)의 요구 또는 원격제어기의 제어명령에 대응하여, 냉방모드 또는 난방모드로 동작되며, 복수의 실내기로 냉매를 공급한다.

실외기(10)는 유입되는 냉매를 압축하여 고압의 기체 냉매를 토출하는 적어도 하나의 압축기(미도시), 냉매로부터 기체 냉매와 액체냉매를 분리하여 기화되지 않은 액체냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터(미도시), 압축기에서 토출된 냉매 중 오일을 회수하는 오일분리기(미도시), 외기와의 열교환에 의하여 냉매를 응축하거나 증발되도록 하는 실외열교환기(미도시), 실외 열교환기의 열교환을 보다 원활하게 하기 위하여 실외 열교환기로 공기를 유입하고 열교환된 공기를 외부로 토출하는 실외기팬(미도시), 실외기의 운전모드에 따라 냉매의 유로를 변경하는 사방밸브(미도시), 압력을 측정하는 적어도 하나의 압력센서(미도시), 온도를 측정하는 적어도 하나의 온도센서(미도시), 실외기의 동작을 제어하고 다른 유닛과의 통신을 수행하는 제어구성을 포함한다. 실외기는 그 외 다수의 센서, 밸브, 과냉각 장치 등을 더 포함하나, 그에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.

원격제어기(미도시)는 실내기의 데이터를 수신하여 실내기의 동작상태를 표시하고, 입력되는 데이터를 실내기로 전송하여 실내기가 소정 설정에 따라 운전되도록 제어한다.

리모컨은 실내기의 모드, 온도, 풍량 등의 운전설정뿐 아니라 운전스케줄을 입력하여 실내기로 전송함으로써 실내기가 설정에 따라 운전되도록 한다.

도 2 는 본 발명에 따른 공기조화기의 복수의 센서를 포함하는 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 공기조화기는 복수의 실내기(20)(21 내지 26)가 각각 연결된 실외기(10)(11,12)로부터 냉매배관을 통해 냉매를 공급받아 냉매의 열교환을 통해 실내로 냉온의 공기를 토출한다.

이때, 공기조화기의 구성은, 설치 위치 및 제어 방식에 따라 변경될 수 있다. 도시된 바와 같이, 각 실외기(11, 12)가 독립적으로 동작하며, 각각의 냉매배관(P1)(P2)으로 연결된 실내기(21)(24)로 냉매를 공급한다. 또한, 복수의 실외기(11,12)가 냉매배관이 상호 연결되어 복수의 실내기로 냉매를 공급할 수도 있다.

제 1 실외기(11)는 제 1 냉매배관(P1)을 통해 제 1 내지 제 3 실내기(21 내지 23)와 연결되어, 제 1 실외기(11)와 제 1 내지 제 3 실내기(21 내지 23)간에 냉매가 순환하며 열교환하게 된다.

제 2 실외기(12)는 제 2 냉매배관(P2)을 통해 제 4 내지 제 6 실내기(24 내지 26)와 연결되며, 제 2 실외기(12)와 제 4 내지 제 6실내기(24 내지 26)간에 냉매가 순환한다.

제 1 실외기(11) 및 제 1 내지 제 3 실내기(21 내지 23)을 제 1 세트, 제 2 실외기(12) 및 제 4 내지 제 6 실내기(24 내지 26)을 제 2 세트로 구분할 수 있다.

제 1 실외기(11)와 제 2 실외기(12)는 상호 분리되어 있으므로 각각 설정된 운전모드로 동작하게 된다.

이때, 제 1 및 제 2 냉매배관(P1, P2)에는 복수의 센서(51 내지 56)가 설치된다.

복수의 센서(51 내지 56)는 실외기(10)로부터 실내기(20)로 공급되는 냉매에 관련하여, 냉매배관에서 냉매의 누설 여부를 감지한다. 복수의 센서(51 내지 56)는 누설 여부에 따른 감지신호를 실외기(10) 또는 실내기(20)로 전송하고, 이를 수신한 실외기(10) 또는 실내기(20)는 냉매 누설에 따른 에러를 출력할 수 있다.

복수의 센서(51 내지 56)는 소정 거리(D) 간격으로 배치된다. 또한, 복수의 센서(51 내지 56)는 각각 무선 통신 모듈이 구비되어, 냉매배관의 누설에 따른 감지신호를 실외기(10) 또는 실내기(20)로 전송한다.

냉매배관에서 냉매의 누설이 있는 경우, 냉매 누설에 따른 신호를 감지할 수 있는 거리에 한계가 있으므로 누설 여부를 감지할 수 있는, 즉 감지하고자 하는 신호가 전달되는 거리에 대응하여, 센서 간의 거리(D)를 설정한다.

또한, 냉매 누설로 인한 신호를 감지하는 것은 물론, 감지된 신호를 이용하여 냉매의 누설 위치를 산출할 수 있도록, 복수의 센서는 등 간격으로 설치된다.

제 1 냉매배관(P1)의 제 1 센서(51)로부터 일정 거리(D) 떨어진 위치에 제 2 센서(52)가 설치되고, 제 2 센서(52)로부터 일정 거리(D) 떨어진 위치에 제 3 센서(53)가 설치된다.

제 2 냉매배관(P1) 또한, 소정 거리(D) 간격으로 제 4 내지 제 6 센서(54 내지 56)가 설치된다.

제 1 센서(51)와 제 2 센서(52) 사이에 냉매 누설이 발생하는 경우, 이는 제 1 센서(51)와 제 2 센서(52)에 의해 감지 가능하다. 이때, 신호가 전달되는 거리에 따라 센서 간의 거리(D)가 설정되므로, 신호는 제 3 센서(53)까지 도달하지 않는다. 이때, 제 3 센서(53)까지 신호가 전달되는 경우 센서의 간격은 더 멀어 질 수 있다.

제 1 센서(51)와 제 2 센서(52)에서 냉매 누설에 따른 신호가 감지되면, 제 1 센서(51)에서 감지되는 제 1 감지신호와, 제 2 센서(52)에서 감지되는 제 2 감지신호의 크기(세기)에 대응하여 누설위치를 산출 할 수 있다.

예를 들어 제 1 감지신호가 제 2 감지신호보다 신호의 크기(세기)가 큰 경우 누설위치는 제 1 센서(51)에 근접하고, 두 신호가 동일한 경우에는 제 1 센서(51)와 제 2 센서(52)의 정 중앙에서 누설이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

이와 같이 냉매의 누설이 판단되고 그 위치가 산출되면, 냉매배관의 누설 및 그 위치에 대한 정보를 출력한다.

도 3 은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어구성이 도시된 블록도이다.

도 3을 참조하면, 실외기(10)는 데이터부(120), 구동부(130), 입력부(170), 출력부(160), 감지부(140), 통신부(150), 그리고 동작 전반을 제어하는 제어부(110)를 포함한다. 앞서 설명한 압축기 등, 그 외의 구성은 하기에서 설명을 생략하기로 한다.

구동부(130)는 제어부(110)의 제어명령에 대응하여 압축기, 밸브, 실외기팬의 구동을 제어한다. 이때 구동부(130)는 압축기 구동부, 실외기팬 구동부, 밸브 제어부 등으로 각각 구분되어 구성될 수 있다.

데이터부(120)는 실외기 동작에 따른 제어 데이터, 실외기 운전 중 감지부(140) 및 통신부(150)를 통해 입출력되는 데이터가 저장된다. 또한, 실내기 또는 복수의 센서와 데이터를 송수신하기 위한 주소 데이터가 저장된다.

입력부(170)는 적어도 하나의 버튼 또는 스위치와 같은 소정의 입력수단을 포함한다. 또한, 입력부(170)는 터치패드로 구성될 수 있다. 입력부(170)는 구비되는 입력수단이 조작됨에 따라 전원입력, 주소설정, 시운전 등에 대한 명령을 제어부(110)로 입력한다.

출력부(160)는 공기조화기에 대한 운전설정, 운전상태, 이상 여부에 대한 정보를 표시하는 표시수단(미도시)과 소정의 효과음 또는 경고음을 출력하는 버저 또는 스피커(미도시)와 그리고 점등되거나 점멸되어 동작상태, 각 기기와의 연결상태 또는 경고를 출력하는 램프(미도시)를 포함한다.

또한, 출력부는 센서로부터 수신된 데이터에 따라 냉매 누설 여부가 감지되면 그에 대한 정보를 출력한다. 이때, 냉매의 누설 여부에 따른 에러메시지와, 냉매의 누설 위치가 출력될 수 있다.

감지부(140)는 실외기(10) 내부 또는 외부에 설치되어 실외기(10)에 대한 데이터, 운전 중 상태에 대한 데이터를 감지하고 측정하여 제어부(110)로 입력한다.

감지부(140)는 복수의 센서로 구성되어, 실외기의 내부 및 외부에 대하여 온도, 압력, 습도, 이산화탄소, 유량, 전압, 전류를 측정하는 각각의 센서를 포함할 수 있다.

감지부(140)는 실외기(10)의 내부 및 실외기(10)의 외부 표면에 설치되어 실외기에 대한 데이터를 감지 및 측정하는 제1 감지부(141)와, 냉매배관에 설치되어 냉매배관의 냉매 누설 여부를 감지하는 제 2 감지부(142)로 구성된다.

예를 들어 제 1 감지부(141)는 실외기의 외부에 온도센서가 구비되어 실외온도를 측정하고, 냉매배관에 복수의 온도센서가 구비되어 압축기로 유입되는 냉매의 온도와 압축기로부터 토출되는 냉매의 온도를 각각 측정한다.

제 2 감지부(142)는 복수의 센서(50)가 냉매배관에 설치된다.

제 2 감지부(142)는 복수의 센서(50)가 각각 통신모듈을 포함하므로, 감지 또는 측정되는 데이터를 무선 통신을 통해 실외기(10)로 전송한다.

이때 제 2 감지부(142)는 냉매배관의 표면의 진동, 압력, 온도를 측정하여 실외기(10)로 전송할 수 있다.

제 2 감지부(142)의 복수의 센서(50)는 냉매 누설에 따른 신호를 감지하여 센서 정보와 함께 감지신호를 무선통신을 통해 전송한다. 이때, 제 2 감지부(142)의 주소를 초기 설치 시, 실외기(10)와의 통신을 통해 설정된다.

통신부(150)는 복수의 통신모듈을 포함하여, 연결되는 복수의 실내기(20), 와 데이터를 송수신한다. 또한, 통신부(150)는 복수의 통신모듈을 구비하여 유선 또는 무선의 방식으로 원격제어기, 외부서버, 다른 유닛과 통신할 수 있다.

이때, 통신부(150)는 냉매배관에 설치되는 복수의 센서로 구성된, 제 2 감지부(142)로부터 누설감지신호 등의 데이터를 수신하여 제어부(110)로 인가한다.

또한 통신부(150)는 제어부(110)의 제어명령에 대응하여, 주소 설정을 위한 신호를 제 2 감지부(142)의 복수의 센서(50)로 전송하고, 복수의 센서(50)로 부터 응답신호를 수신하여 제어부(110)로 인가한다.

제어부(110)는 입출력되는 데이터를 처리하고 통신부(150)를 통해 실내기(20)와의 데이터 송수신을 제어한다. 제어부(110)는 실내기(20)에 대한 운전설정 에 대응하여 압축기 및 실외기팬이 동작하도록, 구동부(130)로 제어명령을 인가한다.

제어부(110)는 제 1 감지부(141)로부터 입력되는 데이터에 대응하여 압축기 및 실외기팬의 동작 상태를 판단하고, 감지되는 온도, 압력 등에 대응하여 실외기의 운전을 제어한다.

또한, 제어부(110)는 제 1 감지부(141)를 통해 입력되는 데이터를 통신부(150)를 통해 실내기(20)로 전송한다.

제어부(110)는 제 2 감지부(142)로부터 통신부(150)를 통해 수신되는 데이터에 대응하여 냉매배관의 상태를 판단한다.

제어부(110)는 제 2 감지부(142)의 적어도 하나의 센서(50)로부터 누설감지신호가 수신되는 경우, 냉매가 누설되는 것으로 판단하여 출력부(160)를 통해 경고메시지 또는 경고음을 출력하고, 경고등이 점등되도록 할 수 있다. 경우에 따라 제어부(110)는 경고 출력과 동시에 운전을 정지 할 수 있다.

또한, 제어부(110)는 냉매 누설에 따른 경고메시지를 통신부(150)를 통해 실내기(20)로 전송하여 실내기(20)를 통해 경고가 표시되도록 한다.

이때 제어부(110)는 누설감지신호를 감지한 센서의 정보를 바탕으로 냉매 누설 위치를 판단한다.

예를 들어 제 2 센서(52)와 제 3 센서(53)에서 누설 감지신호가 수신되는 경우, 제어부(110)는 제 2 센서(52)와 제 3 센서(53) 사이의 냉매배관에서 냉매가 누설되는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 누설감지신호의 크기(세기)에 따라 제 2 센서(52)와 제 3 센서(53) 사이의 배관 중 어느 지점인지 여부를 산출한다. 이때 제어부(110)는 센서 등록을 통해 제 2 센서(52)와 제 3 센서(53)의 위치를 확인할 수 있다.

제어부(110)는 냉매 누설 위치를 출력부(160)를 통해 출력하거나 통신부(150)를 통해 실내기(20)로 전송한다. 경우에 따라 제어부(110)는 통신부(150)를 통해 관리자의 단말(미도시) 누설정보를 전송할 수 있다.

제어부(110)는 이러한 제 2 감지부(142)의 복수의 센서(50)에 대하여, 공기조화기 초기 설치 시, 주소를 설정하여 센서정보를 등록한다.

제어부(110)는 공기조화기 설치 후, 통신부(150)를 통해, 제 2 감지부(142)의 복수의 센서(50)로 주소 설정 명령을 전송하고, 복수의 센서(50)로부터 수신되는 응답신호에 대응하여 각 센서에 주소를 할당하고, 그에 따른 센서정보를 등록한다. 등록된 정보는 데이터부(120)에 저장된다.

제어부(110)는 센서 등록이 완료되면, 이를 바탕으로, 앞서 설명한 바와 같이 냉매배관의 냉매 누설 여부를 판단하고, 또한, 냉매의 누설 위치를 산출한다.

도 4 는 본 발명에 따른 공기조화기 및 센서간의 데이터 흐름이 도시된 도이다. 도 4를 참조하면, 실외기(10)는 냉매배관에 설치된 복수의 센서(50)로부터 데이터를 수신하여, 복수의 센서에 주소를 할당하고 센서 정보를 등록한다.

센서(50)는 냉매배관으로부터 냉매누설을 감지하는 센서부(59), 그리고 실외기(10)와 통신하는 센서통신부(58)를 포함한다. 또한, 센서(50)는 센서(50)의 고유정보가 저장된 센서데이터부(미도시)를 더 포함한다.

센서부(59)는 냉매배관의 진동, 압력, 온도를 측정하여 실외기(10)로 전송할 수 있다.

센서통신부(58)는 무선 통신 모듈로, 실외기로부터 송신된 주소설정신호를 수신하여 응답신호를 전송한다. 이때 센서통신부는 센서의 고유정보를 포함하여 응답신호를 전송한다. 또한, 센서통신부(58)는 실외기에 의해 할당된 주소를 센서데이터부에 저장한다.

센서통신부(58)는 센서부(59)에 의해 누설감지 시, 할당된 주소를 포함하는 누설감지신호를 실외기(10)로 전송한다.

제어부(110)는 통신부(150)를 통해 센서(50)로부터 누설감지신호가 수신되면, 센서의 주소를 바탕으로, 등록된 센서의 정보를 확인하고, 센서의 위치를 판단하여 누설 위치를 판단한다.

실외기(10)는 시운전 시, 냉매배관에 질소가 봉입되는 때, 또는 냉매배관에 냉매가 봉입되는 때, 초기 운전을 시작하는 때, 제어부(110)로부터 통신부(150)를 통해 주소설정신호를 전송하여 복수의 센서를 등록한다.

냉매배관에 질소가 봉입되거나, 냉매가 봉입되는 경우, 냉매배관 내에서 질소 또는 냉매가 유입됨에 따라 미세한 진동이 발생할 수 있고, 또한 냉매배관의 내부 압력이 변경될 수 있다.

또한, 시운전 시, 초기 운전 시, 실외기의 압축기에서 토출된 냉매가 냉매배관을 통해 이동하게 된다.

이때, 센서부(59)는 이러한 냉매배관의 진동, 온도 또는 압력의 변화를 감지한다. 센서통신부(58)는 센서부(59)에서 감지된 신호에 따라, 주소설정에 대한 응답신호 또는 감지신호로써 실외기(10)로 전송한다.

실외기(10)가 정산 운전 중인 경우, 센서부(59)는 냉매배관의 온도와 압력을 측정하고, 센서통신부(58)는 센서부(59)로부터 측정된 데이터를 냉매배관의 온도와 압력 정보로써 실외기로 전송할 수 있다.

제어부(110)는 주소설정신호에 대응하여 센서(50)로부터 응답신호가 수신되면, 각 센서의 응답신호에 대응하여, 응답순서, 신호의 크기에 대응하여 주소를 할당하고 센서를 등록한다.

이때, 제 1 세트의 제 1 실외기(11)는 제1 냉매배관(P1)에 설치된 센서에 대하여 주소를 할당하고 정보를 등록하고, 제 2 세트의 제 2 실외기(12)는 제 2 냉매배관(P2)에 설치된 센서에 대해 주소를 할당하고 그 정보를 등록한다.

도 5 는 본 발명에 따른 공기조화기의 센서 등록에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 5를 참조하면, 냉매배관이 설치되고, 냉매배관에 복수의 센서(50, 51 내지 56)가 설치된다(S310).

설치 완료 후, 실외기(10)의 제어부(110)는 통신부(150)를 통해 냉매배관에 설치된 복수의 센서(50, 51 내지 56)로 주소 설정 명령을 전송한다(S320).

복수의 센서(50)는 각각 실외기(10)의 제어부(110)로부터 주소 설정 명령을 수신한다.

이때, 냉매배관에 질소를 봉입하거나, 냉매를 봉입한다.

냉매봉입이 완료된 후라면, 실외기를 운전하여 압축기를 구동한다. 예를 들어 시운전을 실시할 수 있다.

냉매봉입, 질소봉입 또는 압축기 운전에 따라, 냉매배관에서의 냉매 또는 질소가 유입되고, 냉매 또는 질소가 냉매배관을 따라 이동함에 따라 냉매배관에 설치된 복수의 센서는 각각 냉매배관 내부의 물질의 유동에 따른 신호를 감지한다.

복수의 센서는 주소 설정명령에 대한 응답신호를 실외기(10)로 전송한다.

이때 응답신호에는 질소 또는 냉매의 유동에 대한 감지신호와, 센서의 고유정보가 포함된다.

실외기(10)의 통신부(150)는 각 센서로부터 응답신호를 수신하여 제어부(110)로 인가한다(S340).

그에 대하여 제어부(110)는 복수의 센서로부터 각각 수신되는 응답신호에 대응하여, 응답신호에 포함된 센서정보를 확인하고(S350), 각 센서로부터 감지된 감지신호를 상호 비교한다. 각 센서의 응답신호의 수신시간, 감지신호의 진폭을 상호 각 센서 별로 비교한다(S360).

또한, 감지신호 자체의 감지시간과, 감지신호의 길이를 비교할 수 있다.

예를 들어 제 1시간에 제 1 센서가 제 1 크기의 진폭을 갖는 감지신호를 생성하고, 제 2 시간에 제 2 센서가 제 1 크기의 진폭을 갖는 감지신호를 생성하여 응답신호로써 전송한 경우, 제어부(110)는 응답신호에 포함된 센서정보로부터 제 1 센서와 제 2 센서를 구분하고, 제 1 센서의 감지신호와 제 2 센서의 감지신호를 각각 비교하여, 실외기로부터의 거리를 산출한다. 이때 감지신호의 크기가 제 1 크기 의 70% 미만인 신호가 수신되면, 해당 감지신호는 무시할 수 있다.

제어부(110)는 각 센서에서 감지된 감지신호의 시간과 진폭을 이용하여 센서의 위치를 산출한다. 이때, 실외기로부터 냉매배관의 길이를 기준으로 위치를 산출한다. 즉 U자형으로 휘어지는 냉매배관 또한 존재하므로, 실외기와의 물리적인 거리가 아니라 냉매배관의 길이를 바탕으로 하는 위치를 산출한다. 예를 들어 U자형 냉매배관에서 제 1,2,3 센서가 각각 설치된 경우 제 3 센서가 제 2 센서보다 물리적인 거리는 실외기가 근접하나 실외기와 냉매배관의 연결부로부터의 냉매배관의 길이를 기준으로 하면 제 3 센서가 가장 먼 거리에 위치하는 것이다.

실외기(10)의 제어부(110)는 냉매배관의 길이를 기준으로, 근접한 순서대로 복수의 센서에 각각 주소를 할당한다(S370).

제어부(110)는 각 센서정보와 할당된 주소를 매칭하여 데이터부(120)에 저장하고 복수의 센서로 주소정보를 전송한다. 그에 따라 제어부(110)는 제 2 감지부(142)로 복수의 센서를 제어한다.

그에 따라 복수의 센서는 이후 감지신호를 전송하는데 있어서 할당된 주소를 이용하여 감지신호를 전송한다.

주소 설정 후, 실외기(10)가 운전을 시작하면, 압축기의 구동에 따라 냉매가 유동하는데, 냉매배관에 누설이 있는 경우, 누설위치를 기준으로 소정거리 내에 위치하는 센서는 냉매 누설에 따른 소정 신호를 감지하고, 감지된 신호를 실외기(10)로 전송한다.

제어부(110)는 소정 센서로부터 수신된 신호를 통해 센서의 주소를 확인하여 센서 위치를 판단하고, 압축기 구동에 따른 냉매의 일반적인 유동과, 냉매 누설에 따른 감지신호를 신호의 진폭 또는 감지신호의 길이를 비교하여 구분함으로써 냉매 누설을 감지한다.

제어부(110)는 센서의 주소 및 그에 대응하는 센서의 정보를 바탕으로 냉매배관의 위치를 산출한다.

예를 들어 제 5센서와 제 6 센서로부터 감지신호가 수신되면, 제어부(110)는 제 5 센서의 감지신호의 크기와 제 6 센서의 감지신호의 크기에 대응하여 누설위치를 산출한다.

제어부(110)는 냉매누설 및 누설위치를 출력부(160)를 통해 출력되도록 한다.

도 6 은 본 발명에 따른 공기조화기의 센서로부터 수신되는 신호의 예가 도시된 도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 센서는 냉매배관에 설치됨에 따라, 냉매배관 내의 물질의 이동에 따라 소정의 신호가 감지된다. 예를 들어, 냉매봉입 전 질소를 봉입하는 경우, 냉매가 유동하는 경우 각각 센서가 이를 감지할 수 있다. 또한, 냉매배관에 균열이 있어 냉매가 누출되는 경우에도 센서는 이와 같은 신호를 감지한다.

이때, 감지되는 신호는 검출되는 물질이나 현상에 따라 신호의 세기(A)와 신호의 길이가 각각 상이할 수 있다. 또한, 신호가 제 1 시간(T0)부터 소정시간 발생하는 경우, 신호가 감지된 시간(T)을 기준으로 거리를 측정할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 냉매의 봉입 시, 냉매의 이동에 따라 순차적으로 센서가 냉매의 이동을 감지하게 되는데, 냉매를 봉입한 순간부터 센서에 의해 냉매를 감지하기까지의 시간을 바탕으로 거리를 산출한다. 이를 통해 냉매 누설 시, 냉매 누설 위치를 특정할 수 있게 된다.

도 7 은 본 발명에 따른 공기조화기의 센서와 센서의 응답신호가 도시된 도이다.

앞서 설명한 바와 같이 냉매배관에 질소 또는 냉매가 봉입되는 경우, 시운전 또는 초기 운전 시, 압축기로부터 토출된 냉매가 이동함에 따라, 냉매배관에 설치되는 복수의 센서(50)는 질소 또는 냉매의 이동에 따른 냉매배관의 진동, 압력, 온도변화를 감지하여 실외기로 전송한다.

또한, 실외기 운전 중, 냉매배관의 상태를 감지하여 온도 또는 압력에 대한 데이터를 전송하고 냉매 누설을 감지하여 전송함으로써 제 2 감지부(142)로써 동작한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 실외기는 초기 설치된 센서를 등록하는데, 이때 실외기(10)는 복수의 센서로 주소설정명령을 전송하고, 이를 수신한 센서(50)는, 냉매봉입 등에 따른 냉매배관의 변화를 감지하여 응답신호로써 전송한다.

이때, 냉매가 냉매배관을 따라 이동하면, 센서가 설치된 위치에 따라, 각 센서가 이를 감지하는 시간이 상이하고, 그에 따라 센서로부터 실외기로 전송되는 응답신호 또한 상이한 시간에 전송된다.

즉 냉매봉입 또는 시운전 시, 냉매가 냉매배관을 따라 이동하면, 제 1 센서(51) 제 2 센서(52), 제 3 센서(53) 순서대로 냉매의 이동을 감지하게 된다.

그에 따라 각각의 센서(50)는 순차적으로, 응답신호(S1 내지 S3)를 실외기로 전송한다.

제 1 센서(51)는 제 1 시간(T1)에 제 1 응답신호(S1)를 전송하고, 제 2 센서(52)는 제 2 시간(T2)에 제 2 응답신호(S2)를 전송할 수 있고, 또한 제 3 센서(53)는 제 3 시간(T4)에 제 3 응답신호(S3)를 전송할 수 있다.

실외기(10)의 제어부(110)는 제 1 내지 제 3 응답신호(S1 내지 S3)의 수신시간, 응답신호에 포함된 센서의 고유정보와 함께, 제 1 내지 제 3 센서(51 내지 53)에 주소를 할당한다. 이때 센서는 등 간격으로 설치되므로 제어부(110)는 이를 바탕으로 센서의 위치에 대한 정보를 등록할 수 있다.

또한, 냉매배관이 직선으로만 설치되는 것이 아니라 휘어질 수 있으므로, 응답신호의 응답순서와 신호의 세기를 함께 판단하여 센서를 등록할 수 있다. 이때 센서의 응답신호의 진폭이나 신호변화가 발생하는 시점을 기준으로 복수의 센서의 신호를 비교할 수 있다.

따라서 본 발명은 복수의 센서로부터 수신되는 신호에 대응하여 복수의 센서에 주소를 할당하게 되므로, 복수의 센서에 대한 주소 설정에 따른 설치 시간을 단축시킬 수 있고, 복수의 센서에 대한 관리가 용이하며, 센서의 설치 오류를 방지할 수 있다. 또한, 냉매누설 등의 신호감지 시 정확한 위치 산출이 가능하다.

본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 실시예에 따라서는 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

10, 11,12: 실외기 20, 21 내지 36: 실내기
50, 51 내지 56: 복수의 센서
110: 제어부 120: 데이터부
140: 감지부 141: 제 1 감지부
142: 제 2 감지부 150: 통신부

Claims (15)

1. 실외기 및 상기 실외기에 연결되는 복수의 실내기를 포함하여, 냉방 또는 난방운전하는 공기조화기에 있어서,
   냉매배관에 설치되어, 상기 냉매배관 내의 물질의 이동으로 인해 발생하는 소리 또는 진동을 감지하고, 냉매누설을 감지하여 감지신호가 포함된 데이터를 전송하는 복수의 센서;
   상기 복수의 센서로부터 상기 데이터를 수신하는 통신부; 및
   초기 설치 시, 상기 통신부를 통해 상기 복수의 센서로 주소설정명령을 전송하고, 공기조화기 운전 시, 상기 복수의 센서 중 적어도 하나의 센서로부터 수신되는 데이터로부터 상기 냉매배관의 이상 여부를 판단하는 제어부를 포함하고,
   상기 복수의 센서는 상기 주소설정명령 수신 시, 상기 냉매배관 내의 물질의 이동을 감지하여 상기 감지신호와 센서정보를 상기 주소설정명령에 대한 응답신호로써 상기 통신부로 전송하고,
   상기 제어부는 상기 복수의 센서로부터 수신되는 데이터에 포함된 상기 감지신호를 비교하여, 상기 냉매배관 내의 물질의 일반적인 유동과 냉매누설에 따른 감지신호를 구분하고,
   상기 주소설정명령 전송 시, 상기 물질의 일반적인 유동에 대한 감지신호에 대응하여, 상기 감지신호와 수신시간에 따라 상기 센서정보를 바탕으로 상기 복수의 센서에 주소를 설정하며, 상기 냉매누설에 따른 감지신호에 대응하여 냉매누설위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 복수의 센서로부터 데이터가 수신된 시간에 대응하여, 냉매배관에 설치된 센서의 순서를 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 냉매배관과 연결된 지점부터 냉매배관의 길이를 기준으로 상기 복수의 센서의 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 감지신호의 진폭을 비교하여, 소정 크기 미만의 진폭을 갖는 감지신호를 무시하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 복수의 센서에 할당된 주소를 상기 센서정보에 매칭하여 저장하고, 상기 통신부를 통해 상기 복수의 센서로 전송하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 복수의 센서에 주소가 할당된 후, 상기 복수의 센서 중 적어도 하나로부터 수신되는 데이터에 대응하여 상기 냉매배관의 냉매 누설 여부를 판단하고,
   상기 데이터를 전송한 센서의 위치에 따라 누설위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 복수의 센서 중 제 1 센서와 제 2 센서로부터 데이터가 수신되는 경우, 상기 제 1 센서와 제 2 센서의 위치, 및 각 데이터에 포함된 감지신호의 크기에 대응하여 누설위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 센서는 상기 냉매배관에 등 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 센서는 무선통신을 위한 통신수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
12. 냉매배관에 복수의 센서가 설치되면, 실외기의 제어부로부터 상기 복수의 센서로 주소설정명령을 전송하는 단계;
    상기 주소설정명령 수신 후, 상기 복수의 센서가, 상기 냉매배관 내의 물질의 이동을 감지하는 단계;
    상기 복수의 센서가 감지신호와 센서정보가 포함된 데이터를 상기 주소설정명령에 대한 응답신호로써 상기 실외기로 전송하는 단계;
    상기 실외기가, 상기 복수의 센서로부터 수신되는 상기 데이터에 포함된 상기 감지신호를 비교하여, 냉매누설에 따른 감지신호와 상기 냉매배관 내의 물질의 일반적인 유동에 대한 감지신호를 구분하고 상기 물질의 일반적인 유동에 대한 감지신호에 대응하여 고, 상기 센서정보를 바탕으로 상기 복수의 센서에 주소를 할당하는 단계;
    상기 주소를 저장하고, 상기 복수의 센서로 할당된 상기 주소를 전송하는 단계;를 포함하는 공기조화기의 제어방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 센서에 주소를 할당하는 단계는, 상기 제어부가,
    상기 복수의 센서로부터 수신되는 데이터에 포함된 감지신호와, 각 데이터의 수신시간을 상호 비교하여 상기 복수의 센서의 설치 순서를 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 센서에 주소를 할당하는 단계는, 상기 제어부가,
    상기 복수의 센서의 설치 순서에 따라, 상기 데이터에 포함된 상기 센서정보에 매칭하여 상기 주소를 할당하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
15. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 센서 중 적어도 하나의 센서가 상기 주소를 이용하여 감지신호가 포함된 데이터를 상기 실외기로 전송하는 단계;
    상기 센서로부터 수신된 데이터에 대응하여 상기 냉매누설에 따른 감지신호를 구분하여, 상기 냉매배관의 이상을 판단하는 단계;
    냉매누설위치를 판단하는 단계; 및
    상기 냉매배관의 이상에 대한 정보를 출력하는 단계를 포함하는 공기조화기의 제어방법.

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