KR20060111670A - Hvac 시스템의 구역 댐퍼 장애 검출 - Google Patents
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Abstract
구역 HVAC 시스템은 일련의 댐퍼와 제공된다. 댐퍼용 제어는 시스템 상태를 모니터링하는 동안, 댐퍼가 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 각각 이동하도록 한다. 시스템 상태는 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 댐퍼가 이동함에 따라 변하도록 선택된다. 제어가 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 댐퍼가 이동하도록 명령함에도 시스템 상태가 변하지 않으면, 특정 댐퍼는 장애 댐퍼의 가능성을 가진 것으로 인식된다.
HVAC 시스템, 실내 공기 핸들러, 댐퍼
Description
본 발명은 각각의 댐퍼를 가진 다중 구역이 있는 HVAC 시스템을 위한 방법 및 제어에 관한 것이다. 이 방법 및 제어는 기술자가 원거리 위치로부터 댐퍼의 작동 상태를 판정하는 것을 가능하게 한다.
통상적인 덕트 가열, 통기 및 공기 조절(HVAC) 시스템에서, 실내 공기 핸들러에서의 송풍기는 덕트 시스템을 통해 처리된 공기를 집의 다양한 부분까지 순환시킨다. 구역 HVAC 시스템에서, 덕트는 몇 개의 구역으로 분리되고, 일 구역은 나머지 영역의 개별적인 쾌적 제어가 요구되는 빌딩의 각 부분과 관련된다. 댐퍼 세트는 덕트 세그먼트에 설치되고, 적어도 하나의 댐퍼가 각각의 구역에 관련된다.
댐퍼는 그 구역에 대해 소정의 쾌적한 레벨을 충족시키기 위해 요구되는 바와 같이 특정 구역으로 얼마간의 공기를 유도하도록 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 더 개선된 시스템에서, 댐퍼는 완전히 개방 또는 완전히 폐쇄될 뿐만 아니라, 더 정확한 레벨의 쾌적한 제어를 달성하기 위해 다수의 중간 위치로 조절될 수도 있다.
통상적으로, 구역 HVAC 시스템은 각각의 댐퍼에 그것이 개방 또는 폐쇄되게 하는 신호를 보낸다. 대다수의 주거용 시스템에서 발견되는 것과 같은 통상적인 HVAC 시스템에서, 댐퍼는 "개방 루프"로 작동되거나 또는 현재 위치에 관한 전자 제어기에 어떤 피드백을 제공함 없이 작동된다. 또한, 댐퍼에 장애가 있으면, 피드백은 전자 제어기까지 제공되지 않는다. 따라서, 시스템이 적절하게 작동하지 않더라도, 전자 제어기는 장애를 인식하지 못한다.
댐퍼 장애는 잘못된 배선, 댐퍼 모터의 완전한 장애, 댐퍼 이동을 방지하는 기계적인 차단물등과 같은 설치 오류로 기인될 수 있다. 구역 시스템의 설치 또는 서비스 중에, 기술자가 어떤 장애의 특성 및 영향받는 구역을 정확히 지적하는 것은 어렵고 시간이 든다.
본 발명은 구역 HVAC 시스템의 장애 댐퍼의 인식을 가능하게 하는 방법 및 제어를 개시한다. 이 방법은 제어기로부터 자동으로 진행한다. 또한, 제어기는 댐퍼 장애를 가진 구역을 인식할 수 있고, 댐퍼 장애의 특성에 대한 어떤 정보를 제공할 수 있다. 이 정보는 빠르고 정확한 설치 또는 서비스를 보장하도록 제어기에서 기술자에게 제공된다.
개시된 실시예는 각각의 댐퍼가 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 이동됨에 따라, 공기 핸들러에서의 특성의 변화를 관찰함으로써 댐퍼 상태를 판정한다.
본 발명의 상기 및 다른 특징들은 다음의 명세서 및 도면으로부터 가장 잘 이해될 수 있으며, 다음에 도면의 간략한 설명이 이어진다.
도1은 본 발명의 HVAC 시스템의 개략도이다.
다중 구역 HVAC 시스템이 도1의 도면 부호 20으로 개략적으로 도시된다. 실내 유닛(노(furnace)/히터 코일) 및/또는 실외 유닛(공기 조절기/열 펌프)[집합적으로, 온도 조절 구성요소, 22]는 실내 공기 핸들러(24)와 관련된다. 공기 핸들러(24)는 회수 덕트(26)로부터 공기를 받아들여, 빌딩의 특정 구역(1, 2 및 3)과 관련된 복수의 덕트(28, 30 및 32)로 공기를 보낸다. 도시된 바와 같이, 댐퍼(34)는 각각의 구역 덕트(28, 30 및 32)에 제공된다. 마이크로프로세서 제어기(36)와 같은 시스템 제어기는 댐퍼(34), 실내 공기 핸들러(24), 온도 조절 구성 요소(22)를 제어하고, 각각의 구역에 관련된 사용자 구역 제어기(130)와 또한 연통한다. 제어기(130)는 기본적으로 각각의 구역에 대한 다른 부분의 소정의 온도, 소음 레벨을 사용자가 조절하게 하는 자동 온도 조절 장치일 수 있다. 또한, 바람직하게는, 제어기(130)는 실제 온도를 제어기(36)로 다시 제공하는 온도 센서를 포함한다.
일 실시예에서, 제어기(36)는 자동 온도 조절 장치 제어기(30) 중 하나의 내부에 장착되고, 발명의 명칭이 "일련의 연통 HVAC 시스템"이고 2004년 1월 7일에 출원되어 공동 계류중인 미국 특허 출원 일련번호 제 호에 개시된 것과 같은 제어 배선 구성을 통한 다른 요소들 중 모두와 시스템 제어기로서 연통한다. 바람직하게는, 제어기(36)가 요소(22, 24, 30 및 34)의 개별 특징을 인식하도록, 제어기(36)는 또한 이 각각의 요소들에 대한 구성 정보를 수신하는 것이 가 능하다. 이 특징의 세부 사항은 발명의 명칭이 "가열, 통기 및 공기 조절 시스템용 자동 구성 제어기"이고 2004년 1월 7일에 출원되어 공동 계류중인 미국 특허 출원 일련 번호 제 호에 개시된 것과 같은 것일 수 있다. 상기 두 특허 출원의 개시 내용은 본 명세서에 참조로 수록된다.
실내 공기 핸들러(24)는 작동 속도를 제어기(36)로 보고하는 것이 가능한 가변 속도 송풍기 모터를 가진다. 그런 시스템에서, 댐퍼(34)의 폐쇄에 기인하여 발생할 때와 같이, 송풍기 모터 속도는 덕트의 제한이 증가할 때 증가한다.
이러한 개념의 개시된 실시예에서, 제어기(36)는 기류 레벨 또는 모터 토크 레벨일 수 있는 소정의 레벨에서 실내 송풍기를 작동한다. 제어기(36)는 그 후 송풍기 모터로부터 속도를 기록하는 동안 특정 구역과 관련된 댐퍼(34)를 순서대로 개방 및 폐쇄한다. 다른 구역 댐퍼는 이 순서 동안에 가동되지 않는다.
폐쇄된 댐퍼(34)의 송풍기 속도가 개방된 댐퍼(34)의 속도보다 더 빠르면, 댐퍼는 적절히 작동한다. 댐퍼가 개방 및 폐쇄됐을 때의 속도가 동일하면(또는 측정 공차 내이면), 댐퍼(34)는 "무응답"으로 판정된다. 이것은 장애를 형성한다. 폐쇄된 댐퍼의 속도가 그것이 개방될 때의 속도보다 느리면, 댐퍼는 "역작동" 또는 배선이 잘못되어 있다. 따라서, 장애뿐만 아니라 장애의 특성도 인식된다.
이 결과는 그 후 시스템 내의 모든 구역에서 반복된다. 이런 방식으로, 모든 댐퍼가 정상적으로 기능을 하거나, 무응답 또는 역작동 상태의 특정 댐퍼를 인식하는 지를, 시스템은 자동으로 판정할 수 있다.
전체 장애 판정 공정은 시스템의 초기 설치동안에 수행될 수 있고, 어떠한 야기된 장애가 설치자에게 표시될 수 있다. 예를 들어, 무응답 댐퍼는 느슨한 배선, 장애 댐퍼 모터 또는 댐퍼 이동에 대한 기계적인 제한에 기인될 수 있다. 역전된 댐퍼는 통상적으로 잘못된 배선의 개방 및 폐쇄 신호 와이어로 기인될 수 있다. 모든 경우에서, 일단 인식이 되면 쉽게 교정될 수 있다.
도시된 바와 같이, 제어기(36)는 디스플레이 패널(50)과 통합될 수 있다. 디스플레이 패널(50)은 장애 또는 일련의 장애 댐퍼로서 인식된 특정 댐퍼(34)를 인식할 수 있다. 또한, 장애의 특성이 인식될 수 있다. 개시된 실시예에서, 제어기(36)는 자동 온도 조절 장치로 통합되고, 시스템 제어기로서 아래에 설명된 바와 같이 작동한다.
또한, 장애 판정 공정은 시스템이 작동상태인 이후에, 정기적으로 수행될 수 있다. 장애가 검출된 경우의 시스템은 소유자에게 경고를 할 수 있고, 문제가 교정될 때 서비스 기술자에게 장애 세부 사항을 제공하고 확인한다.
제2 실시예에서, 실내 송풍기는 어떤 부분적 또는 완전히 폐쇄된 댐퍼(34)를 포함하는 덕트의 전반적 제한 사항에 대해 독립적으로 덕트 시스템을 통해 기류를 실질적으로 일정하게 유지시키는 것이 또한 가능하다. 또한, 제어기(36)는 작동 기류, 작동 송풍기 모터 속도 및 공기 핸들러 유닛의 특정 소정의 특성을 기초로 하고, 발명의 명칭이 "가변 속도 모터를 사용하는 덕트 기류 이송 시스템의 정압을 판정하는 방법"이고 2003년 4월 30일에 출원되어 공동 계류중인 미국 특허 출원 제10/426,463호에 개시된 알고리즘에 따라 덕트의 정압을 계산하는 것이 가능하다. 상기 출원의 전체 개시 내용은 본 명세서에 참조로 수록된다. 송풍기 속도와 같 이, 덕트 정압은 댐퍼가 폐쇄될 때 증가한다. 덕트 정압은 그 자체로서 송풍기 속도보다 덕트 제한의 더 정확한 척도일 수 있다. 그러므로, 본 실시예의 덕트 정압은 상기 댐퍼 장애 검출 방법의 송풍기 속도를 대신한다.
본 발명의 양호한 실시예가 개시되었지만, 본 기술 분야의 당업자는 본 발명의 범주 내에서 어떠한 수정이 가능함을 인식할 수 있다. 그런 이유로, 다음의 청구 범위는 본 발명의 진정한 범주 및 내용을 판정하도록 고찰되어야 한다.
Claims (2)
- 원거리 위치로부터 댐퍼의 상태를 판정하는 방법이며,(1) 댐퍼를 각각 구비하는 복수의 구역 덕트를 포함하는 구역 HVAC 시스템을 제공하고, 상기 각각의 댐퍼를 작동하기 위한 시스템 제어기를 제공하는 단계와,(2) 상기 댐퍼 중 적어도 하나를 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 구동하도록 상기 시스템 제어기를 이용하고, 상기 댐퍼의 상기 이동 중에 시스템 상태를 모니터링하는 단계와,(3) 상기 댐퍼가 상기 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 이동할 때 예측되는 바와 같이 상기 시스템 상태가 변하지 않으면 댐퍼 장애를 인식하는 단계를 포함하는 방법.
- 공기를 일련의 덕트로 이송하기 위한 실내 공기 핸들러와,일련의 덕트와 관련된 일련의 댐퍼와,상기 댐퍼를 제어하는 제어기를 포함하고,상기 제어기는 상기 각각의 댐퍼가 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 이동하게 하고 상기 이동 중에 시스템 상태를 모니터링하기 위한 알고리즘을 가지고, 상기 제어기는 상기 댐퍼의 이동 중에 예측되는 바와 같이 상기 모니터링된 시스템 상태가 변하지 않으면 상기 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 이동하는 상기 댐퍼 중 특정 하나에서의 장애를 인식하는 HVAC 시스템.
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