KR20060113757A - Ｈｖａｃ 시스템 내의 전체 시스템에 걸친 장애의 순서화기록 - Google Patents

Abstract

본 발명의 HVAC 시스템은 디지털 통신 버스를 통해 다중의 HVAC 구성 요소와 통신하는 중앙 제어기를 포함한다. 중앙 제어기는 전체의 HVAC 시스템과 관련된 장애의 출처, 장애의 설명, 장애의 최종 발생, 그리고 순차적인 발생 또는 반복의 횟수를 포함하는 순서화 장애 목록을 보존한다.

HVAC 시스템의 진단 방법, HVAC 구성 요소의 감시 단계, 장애의 확인 단계, 장애 신호의 전달 단계, 순서화 장애 목록의 보존 단계

Description

ＨＶＡＣ 시스템 내의 전체 시스템에 걸친 장애의 순서화 기록 {ORDERED RECORD OF SYSTEM-WIDE FAULT IN AN HVAC SYSTEM}

본 발명은 2004년 1월 20일자로 출원된 미국 특허 가출원 제60/537765호에 대한 우선권을 향유한다. 이러한 가출원의 개시 내용은 참조로 온전히 여기에 합체된다.

본 발명은 HVAC 시스템 전체와 관련하여 일어나는 장애의 순서화 기록이 단일의 표시 위치에서 보존되는 HVAC 시스템에 관한 것이다.

전형적으로, 난방, 환기 및 공기 조화(HVAC: heating, ventilating, and air-conditioning) 시스템은 빌딩 내에 설치되어 상호 조정된 방식으로 함께 기능하는 다중 구성 요소를 포함한다. 보통, HVAC 시스템은 실내 유닛(가스 퍼니스 또는 팬 코일), 실외 유닛(A/C 또는 열 펌프) 및 서모스탯을 포함한다. 나아가, 더욱 복잡한 시스템은 영역 제어부 및 영역 댐퍼를 포함하는 다중-영역 제어 가능부를 포함할 수 있다. 또한, HVAC 시스템은 빈번하게 필터, 가습기 및 환기 설비 등의 액세서리를 포함한다.

이들 다중 유닛의 작동은 매우 상호-의존적이다. 하나의 유닛에서의 문제점이 그로 인한 또 다른 유닛에서의 불량을 유발시킬 수 있다. 예로서, 송풍기 상의 폐색된 공기 필터가 퍼니스 공기 유동 감소를 유발시킬 수 있으며, 이것은 퍼니스의 고온 한계가 차단되게 할 수 있다. 주택 소유자의 관점으로부터, 최종의 결과는 단순히 충분한 열 공급의 부족이다.

냉방 계절 중, 동일한 폐색 필터 그리고 그로 인한 공기 유동의 감소는 공기 조화 코일이 동결되게 할 수 있으며, 이것은 공기 조화 압축기를 잠재적으로 손상시킬 수 있다.

HVAC 시스템의 많은 가능한 조합 및 상호-관계 전체와 관련하여, 이러한 원인 및 효과 관계의 많은 다른 예가 있다. 문제점에 응하여 빌딩까지 오는 서비스 기술자는 전형적으로 실제의 문제점이 무엇인지에 대해 어떠한 특정한 실마리도 없이 시작한다. 때때로, 상태가 변화될 수 있었기 때문에 기술자가 있을 때 보고된 증상이 다시 발생하지 않는다. 기술자가 증상을 관찰하더라도, 근본 원인은 시스템 내의 다른 곳에 있을 수 있다.

이와 같이, 기술자는 전형적으로 필요한 수리의 위치를 결정하는 데 과거의 경험 및 추측에 의존한다. 빈번하게, 이것은 시스템과 관련된 문제점의 부적절한 진단 그리고 시스템 기능을 복구시키려는 시도 중 잠재적으로 반복되는 부품의 불필요한 교체라는 결과를 가져올 수 있다. 이러한 과정은 불필요하게 시간-소비적이고 값비싸다.

종래의 HVAC 시스템은 시스템-전체와 관련된 장애 기록을 하지 않았었다. 개별적으로, 가변 속도 가스 퍼니스 등의 어떤 고급 HVAC 구성 요소는 구성 요소 자체를 위한 개별적인 장애 기록을 보존한다. 이것은 어느 정도 효과적이지만, 개 별적인 구성 요소 장애 기록은 근본 문제점의 확인 그리고 그로 인한 후속의 문제점의 원인을 정확하게 지적하지 못한다.

따라서, 이력 기간을 통해 장애의 이해를 증가시키고 문제점 출처의 비교적 신속한 진단을 가능케 하기 위해 현재까지 이용 불가능하였던 이력 데이터로써 기술자를 보조하는 순서화 장애 목록을 HVAC 시스템 내의 중앙 위치에서 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 HVAC 시스템은 영역 제어부와 통신하는 중앙 제어기 그리고 디지털 통신 버스를 통해 실외 유닛과 통신하는 실내 유닛을 포함한다. 버스는 바람직하게는 데이터 및 전력을 전달하는 4개의 통신 경로를 포함한다.

중앙 제어기는 전체의 HVAC 시스템과 관련하여 장애의 출처, 장애의 설명, 장애의 최종 발생, 그리고 순차적인 발생 또는 반복의 횟수를 포함하는 장애 목록을 보존한다. 수치로서 반복을 보존함으로써, 일련의 동일한 장애가 목록을 뒤덮지 않고 그 진단 이익을 최소화하지 않는다.

그러므로, 본 발명은 HVAC 시스템 내의 중앙 위치에서 순서화 장애 목록을 제공하며, 이것은 이력 기간을 통해 장애의 이해를 증가시키고 실제의 문제점 출처의 비교적 신속한 진단을 가능케 하기 위해 현재까지 이용 불가능했던 이력 데이터로써 기술자를 보조한다.

본 발명의 다양한 특징 및 장점은 대체로 양호한 실시예의 다음의 상세한 설 명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 상세한 설명을 수반하는 도면은 다음과 같이 간략하게 설명될 수 있다:

도1은 본 발명과 함께 사용하는 HVAC 시스템의 대체적인 개략도이다.

도2는 중앙 제어기의 블록도이다.

도3은 본 발명에 따른 하나의 장애 목록 메뉴 페이지의 개략도이다.

도1은 HVAC 시스템(10)의 대체적인 개략도를 도시하고 있다. 시스템(10)은 일반적으로 영역 제어부(14)와 통신하는 중앙 제어기(12) 그리고 실외 유닛(18)과 통신하는 실내 유닛(16)을 포함한다. 중앙 제어기(12)는 바람직하게는 디지털 통신 버스(20)를 통해 통신한다. 버스(20)는 바람직하게는 데이터 및 전력을 전달하는 4개의 와이어(22) 등의 4개의 통신 경로를 포함한다. 다른 통신 시스템이 마찬가지로 본 발명으로부터 이익을 취할 것이라는 것이 이해되어야 한다.

영역 제어부(14)는 바람직하게는 대체로 이해되는 바와 같이 여러 개의 영역의 각각의 영역에 대한 서모스탯 제어부 그리고 각각의 영역과 관련된 댐퍼에 대한 댐퍼 제어부를 제공한다. 영역 제어부(14)는 버스(20)를 통해 중앙 제어기(12)와 통신하는 마이크로프로세서 제어기(24)를 포함한다. 실내 유닛(16)은 버스(20)를 통해 중앙 제어기(12)와 통신하는 실내 유닛 마이크로프로세서 제어기(26)를 포함한다. 실내 유닛(16)은 전형적으로 퍼니스, 팬 코일 등을 포함한다. A/C 유닛 또는 열 펌프 등의 실외 유닛(18)은 버스(20)를 통해 중앙 제어기(12)까지 실내 유닛 마이크로프로세서 제어기(24)를 통해 통신하는 실외 유닛 마이크로프로세서 제어 기(26)를 포함한다. 즉, 각각의 HVAC 시스템 구성 요소는 데이터 버스(20)를 통해 중앙 제어기(12)와 통신하는 전용 마이크로프로세서 제어기(24, 26, 28)를 포함한다.

특정한 구성 요소 배열 및 통신 버스 레이아웃이 도시된 실시예에서 개시되어 있지만, 다른 배열이 본 발명으로부터 이익을 취할 것이라는 것이 이해되어야 한다.

중앙 제어기(12)는 LCD 또는 평판 디스플레이 등의 디스플레이(30) 그리고 복수개의 버튼, 방향 키패드 등을 포함하지만 대체예에서 마우스, 키보드, 키패드, 원격 장치 또는 마이크로폰을 포함하는 입력 장치(32)를 포함한다. 대체예에서, 디스플레이(30)는 터치 스크린 디스플레이일 수 있다.

중앙 제어기(12)는 바람직하게는 HVAC 시스템(10)을 위한 서모스탯으로서 작동하고 디스플레이(30) 및 입력 장치(32)에 연결된 컴퓨터 모듈(33)을 추가로 포함한다. 컴퓨터 모듈(33)은 일반적으로 CPU() 그리고 CPU(34)에 연결된 저장 장치(36)를 포함한다(도2 참조). 저장 장치(36)는 하드 드라이브, CD ROM, DVD, RAM, ROM 또는 다른 광학적으로 판독 가능한 저장부, 자성 저장부, 또는 집적 회로를 포함할 수 있다. 또한, 서모스탯 지시 사항 그리고 디스플레이(30) 및 사용자 인터페이스에 대한 지시 사항을 포함하는 HVAC 시스템(10)을 제어하는 소프트웨어는 저장 장치(36) 내에, 또는 대체예에서 ROM, RAM 또는 플래시 메모리 내에 저장될 수 있다.

장애가 개별적인 HVAC 시스템 구성 요소에서 일어나면서, 장애 신호가 버스 를 통해 마이크로프로세서 제어기(24, 26, 28)로부터 중앙 제어기(12)로 보내지며 중앙 제어기(12)는 후속의 표시 및 분석을 위해 저장 장치(36) 내에 이들 장애를 기록한다. 중앙 제어기(12)는 시스템(20) 전체와 관련하여 가장 최근의 장애의 세트 개수에 대해 순서화 목록을 보존한다. 바람직하게는, 적어도 10개의 장애가 보존되지만, 임의의 개수가 중앙 제어기(12)에서의 이용 가능한 메모리를 기초로 하여 기록될 수 있다.

도3을 참조하면, 중앙 제어기(12)는 바람직하게는 장애 목록(40)을 기록한다. 장애 목록(40)은 장애의 출처, 장애의 설명, 장애의 최종 발생 그리고 순차적인 발생 또는 반복의 횟수를 포함한다. 즉, 반복은 어떠한 다른 장애도 그 사이에서 일어나지 않은 반복된 발생의 횟수이다. 수치로서 반복을 보존함으로써, 일련의 동일한 장애가 목록을 뒤덮지 않고 그 진단 이익을 최소화하지 않는다.

장애 목록(40)은 가장 최근의 장애가 그 상부에 있고 그 다음의 장애 등이 후속되는 상태로 순서화된다. 동일한 장애의 다중 반복된 발생은 1개의 레코드만 차지한다. 또한, 반복된 발생의 횟수는 위에서 설명된 바와 같이 기록된다. 또한, 날짜 및 시간 정보가 바람직하게는 기록된다. 반복된 발생에 대해, 가장 최근의 날짜 및 시간 정보만 개시된 실시예에서 기록된다.

날짜 및 시간 정보는 바람직하게는 소급 능력을 제공한다. 즉, 정확한 날짜 및 시간이 설치 시에 입력되지 않거나 시스템 다운 시간 또는 임의의 이유로 인해 날짜 및 시간에 오류가 있으면, 기술자는 서비스 호출 시에 현재의 날짜를 입력할 수 있다. 중앙 제어기(12)는 현재의 날짜 및 시간에 대해 장애 목록 내의 날짜 및 시간 정보를 계산한다. 바꾸어 말하면, 중앙 제어기(12)는 필요에 따라 날짜 및 시간 정보가 재구성될 수 있게 하기 위해 장애의 발생 이후로부터의 기간의 시간 카운트를 보존한다.

이해되는 바와 같이, 장애 목록(40)은 이력 기간을 통해 장애의 이해를 증가시키고 실제의 문제점 출처의 비교적 신속한 진단을 가능케 하기 위해 기술자에게 현재까지 이용 불가능했던 이력 데이터를 제공한다. 예컨대, 장애 1 및 장애 2는 퍼니스 한계 차단이 일어나기 직전에 필터 폐색 장애가 일어났다는 것을 나타낸다. 이것은 폐색된 필터가 문제점이라는 것을 나타낸다. 마찬가지로, 장애 3에서 공기 조화기에서 일어나는 낮은 압력은 장애 4에서 도시된 낮은 공기 유동을 갖는 퍼니스에 의해 유발되었다고 해도 무방하다. 이제, 서비스 기술자는 실제의 문제점을 신속하게 정확하게 지적하고 적절하게 해결할 수 있을 것이다.

디스플레이(30)는 서비스 기술자에게 이러한 장애의 순서화 목록을 표시한다. 추가예에서 또는 대체예에서, 중앙 제어기(12)는 도킹 스테이션(43) 등에서 시스템 버스(20)에 임시로 연결되는 지정된 서비스 툴(42)(도1에 개략적으로 도시됨)에 장애 목록을 선택적으로 업로드할 것이다.

중앙 제어기(12)는 대체예에서 또는 추가예에서 전화선, 무선 네트워크, 인터넷 또는 다른 원격 통신 시스템을 통해 정보를 전달하기 위해 원격 접근 장치(44)(도1에 개략적으로 도시됨)에 장애 목록을 업로드할 수 있다.

추가의 이해를 위해, 본 발명의 양수인에게 양도되고 온전히 여기에 합체되는 2004년 1월 20일자로 출원된 미국 특허 가출원 제60/537765호를 주목하여야 한 다.

특정한 단계 시퀀스가 도시, 설명 및 요구되어 있지만, 단계들이 그렇지 않은 것으로 지적되지 않으면 임의의 순서로 수행되거나, 분리되거나, 조합될 수 있고 여전히 본 발명으로부터 이익을 취할 것이라는 것이 이해되어야 한다.

위의 설명은 그 내의 제한에 의해 한정되기보다는 예시일 뿐이다. 본 발명의 많은 변형예 및 변화예가 위의 개시 내용에 비추어 가능하다. 본 발명의 양호한 실시예가 개시되었지만, 당업자라면 어떤 변형예가 본 발명의 범주 내에 속할 것인지를 인식할 것이다. 그러므로, 첨부된 청구의 범주 내에서, 본 발명은 구체적으로 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 그 이유 때문에, 다음의 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범주 및 내용을 결정하기 위해 검토되어야 한다.

Claims (21)

1. HVAC 시스템을 진단하는 방법이며,

   (1) HVAC 시스템의 HVAC 구성 요소를 감시하는 단계와,

   (2) HVAC 구성 요소에서의 장애를 확인하는 단계와,

   (3) 중앙 제어기에 장애를 나타내는 장애 신호를 전달하는 단계와,

   (4) 중앙 제어기에서 장애 신호를 압축하는 순서화 장애 목록을 보존하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 단계 (1)은 다중의 HVAC 구성 요소를 감시하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 단계 (3)은 중앙 제어기와 다중의 HVAC 구성 요소를 디지털 방식으로 링크하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 단계 (4)는 가장 최근의 장애에 의해 장애 목록을 순서화하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 단계 (4)는 장애의 발생 이후로부터의 기간의 시간 카운트를 보존하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 단계 (4)는 1개의 기록으로서 다중 반복된 공통 장애의 발생을 보존하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 단일의 수치로서 다중 반복된 발생을 표시하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 단계 (4)는 장애 목록 내에 장애의 출처를 보존하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 단계 (4)는 장애 목록 내에 장애의 설명을 보존하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 단계 (4)는 장애 목록 내에 각각의 장애의 순차적인 발생의 카운트를 보존하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
11. 제10항에 있어서, 순차적으로 발생한 각각의 장애의 최종 발생 시간을 보존하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
12. 제1항에 있어서, 중앙 제어기와 원격 통신하는 단계를 추가로 포함하는 방 법.
13. 각각이 구성 요소 마이크로프로세서를 포함하는 다중의 HVAC 구성 요소와,

    각각의 다중의 HVAC 구성 요소로부터 다중의 장애 신호를 수신하고 장애 신호의 순서화 목록을 저장하기 위해 각각의 구성 요소 마이크로프로세서와 디지털 통신하는 중앙 제어기와,

    순서화 장애 목록을 표시하기 위해 중앙 제어기와 통신하는 디스플레이를 포함하는 HVAC 시스템.
14. 제13항에 있어서, 다중의 HVAC 구성 요소는 A/C 유닛, 열 펌프, 영역 제어부, 퍼니스 또는 팬 코일 중 적어도 1개를 포함하는 HVAC 시스템.
15. 제13항에 있어서, 중앙 제어기는 서모스탯을 포함하는 HVAC 시스템.
16. 제13항에 있어서, 디지털 통신은 4개의 경로 통신 버스를 포함하는 HVAC 시스템.
17. 제13항에 있어서, 도킹 스테이션을 통해 중앙 제어기와 선택적으로 통신하는 서비스 툴을 추가로 포함하는 HVAC 시스템.
18. 제13항에 있어서, 중앙 제어기와 원격 통신하는 원격 접근 장치를 추가로 포함하는 HVAC 시스템.
19. HVAC 구성 요소를 감시하는 수단과,

    HVAC 구성 요소에서의 장애를 확인하고 중앙 제어기에 장애를 나타내는 장애 신호를 전달하는 수단과,

    중앙 제어기에서 장애 신호를 포함하는 순서화 장애 목록을 보존하는 단계를 포함하는 HVAC 시스템.
20. 제19항에 있어서, 중앙 제어기는 서모스탯을 포함하는 HVAC 시스템.
21. 제19항에 있어서, 중앙 제어기와 원격 통신하는 수단을 추가로 포함하는 HVAC 시스템.

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