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KR101160425B1 - Method for Filter Clogging Detection in Air Conditioner - Google Patents

Method for Filter Clogging Detection in Air Conditioner Download PDF

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KR101160425B1
KR101160425B1 KR1020100114015A KR20100114015A KR101160425B1 KR 101160425 B1 KR101160425 B1 KR 101160425B1 KR 1020100114015 A KR1020100114015 A KR 1020100114015A KR 20100114015 A KR20100114015 A KR 20100114015A KR 101160425 B1 KR101160425 B1 KR 101160425B1
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air
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 공기 조화기의 필터 막힘 검출 방법에 관한 것이다.
본 발명은 제어부가 난방 운전하는 중에 실내기의 제어 풍량이 설정치 만큼 충분한 경우에 풍량 카운터를 증가시키는 단계와; 제어부가 실내기의 냉매측 부하와 공기측 부하를 각각 계산하는 단계와; 제어부가 상기 계산한 실내기의 냉매측 부하가 실내기의 공기측 부하보다 작은 경우에 필터 막힘 카운터를 증가시키는 단계와; 제어부가 상기 풍량 카운터의 계수 값이 설정치 만큼 충분히 큰 경우에 전체 운전 시간에서 필터 막힘 시간의 비중이 큰지를 판단하는 단계와; 제어부가 상기 필터 막힘 시간의 비중이 큰 것으로 판단되면 실내기 필터 막힘 상태로 진단하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 의하면, 추가적인 센서의 장착 없이 난방 운전시에 실내기의 필터 막힘을 효율적으로 검출함으로써 경제성 있게 실내기 필터 막힘을 검출할 수 있다.The present invention relates to a method for detecting filter clogging in an air conditioner.
The present invention includes the steps of increasing the airflow counter when the control airflow amount of the indoor unit is sufficient as a set value during the heating operation by the control unit; Calculating, by the controller, a refrigerant side load and an air side load of the indoor unit, respectively; Incrementing, by the control unit, the filter clogging counter when the calculated refrigerant load on the indoor unit is smaller than the air load on the indoor unit; Determining, by the controller, whether the filter clogging time is large in the total operation time when the coefficient value of the air flow counter is sufficiently large as a set value; If the control unit determines that the specific gravity of the filter clogging time is large, it comprises the step of diagnosing the indoor unit filter clogging state.
According to the present invention, it is possible to detect the indoor unit filter clogging economically by efficiently detecting the blockage of the filter of the indoor unit during the heating operation without attaching an additional sensor.

Description

공기 조화기의 필터 막힘 검출 방법{Method for Filter Clogging Detection in Air Conditioner}Method for Filter Clogging Detection in Air Conditioner

본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로, 특히 추가적인 센서의 장착 없이 난방 운전시에 실내기의 필터 막힘을 효율적으로 검출함으로써 경제성 있게 실내기 필터 막힘을 검출하도록 하는 공기 조화기의 필터 막힘 검출 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to a method for detecting a blockage of an air conditioner, which efficiently detects a blockage of an indoor unit filter by efficiently detecting a blockage of an indoor unit during heating operation without installing an additional sensor.

일반적으로 공기 조화기의 실내기는 공기의 먼지를 걸러주기 위한 필터를 구비하는데, 필터가 심하게 오염되어 막혀있을 경우에 풍량의 감소를 유발하여 공기조화 능력을 저하하게 된다.In general, the indoor unit of the air conditioner is provided with a filter for filtering the dust of the air, when the filter is severely contaminated and clogged it causes a decrease in the amount of air to reduce the air conditioning capacity.

종래에는 공기 조화기 실내기의 필터 막힘을 검출하기 위하여 다양한 기술이 제안된바 있다. 예를 들어, 팬의 속도나 팬 모터의 전류를 점검하여 상대적 부하의 변화를 측정하여 필터 막힘을 진단하거나, 압력 센서를 사용하여 풍량의 직접적인 변화를 점검하여 필터 막힘을 진단하거나, 광 센서 등을 사용하여 직접 필터의 막힘을 체크하는 등의 다양한 기술이 제안된바 있다.In the related art, various techniques have been proposed to detect filter clogging of an air conditioner indoor unit. For example, diagnosing filter clogging by checking the speed of the fan or current of the fan motor and measuring the change in relative load, or diagnosing the clogging of filter by checking the direct change of the air volume using a pressure sensor, Various techniques have been proposed, such as checking filter clogging directly.

그러나, 이와 같은 종래의 기술들은 필터의 막힘을 검출하기 위하여 공기 조화기에 특정한 센서를 추가로 설치해야 하므로 공기 조화기의 원가를 증가시킴과 아울러 공기 조화기의 구조를 복잡화하게 되어서 경제성을 저하하게 되는 문제점이 있다.However, these conventional techniques require additional installation of a specific sensor in the air conditioner in order to detect clogging of the filter, which increases the cost of the air conditioner and complicates the structure of the air conditioner, thereby lowering economic efficiency. There is a problem.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 추가적인 센서의 장착 없이 난방 운전시에 실내기의 필터 막힘을 효율적으로 검출함으로써 경제성 있게 실내기 필터 막힘을 검출하도록 하는 공기 조화기의 필터 막힘 검출 방법을 제공함에 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, the object of which is to efficiently detect the blockage of the indoor unit filter during the heating operation without the installation of an additional sensor to economically detect the blockage of the indoor unit filter The present invention provides a method for detecting filter clogging in a conditioner.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 조화기의 필터 막힘 검출 방법은, 제어부가 난방 운전하는 중에 실내기의 제어 풍량이 설정치 만큼 충분한 경우에 풍량 카운터를 증가시키는 단계와; 제어부가 실내기의 냉매측 부하와 공기측 부하를 각각 계산하는 단계와; 제어부가 상기 계산한 실내기의 냉매측 부하가 실내기의 공기측 부하보다 작은 경우에 필터 막힘 카운터를 증가시키는 단계와; 제어부가 상기 풍량 카운터의 계수 값이 설정치 만큼 충분히 큰 경우에 전체 운전 시간에서 필터 막힘 시간의 비중이 큰지를 판단하는 단계와; 제어부가 상기 필터 막힘 시간의 비중이 큰 것으로 판단되면 실내기 필터 막힘 상태로 진단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A filter clogging detection method of an air conditioner according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: increasing the air flow counter when the control air flow of the indoor unit is sufficient as a set value during the heating operation of the control unit; Calculating, by the controller, a refrigerant side load and an air side load of the indoor unit, respectively; Incrementing, by the control unit, the filter clogging counter when the calculated refrigerant load on the indoor unit is smaller than the air load on the indoor unit; Determining, by the controller, whether the filter clogging time is large in the total operation time when the coefficient value of the air flow counter is sufficiently large as a set value; If the control unit determines that the specific gravity of the filter clogging time is large, characterized in that it comprises the step of diagnosing the indoor unit filter clogging state.

본 발명에 의하면, 추가적인 센서의 장착 없이 난방 운전시에 실내기의 필터 막힘을 효율적으로 검출함으로써 경제성 있게 실내기 필터 막힘을 검출하게 된다.According to the present invention, the indoor unit filter clogging can be detected economically by efficiently detecting the blockage of the indoor unit filter during heating operation without the installation of an additional sensor.

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기를 도시한 도.
도 2는 본 발명에서 실내기 팽창 밸브 입출구 압력차의 산출을 설명하기 위한 도.
도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기에서 난방 운전시의 필터 막힘 검출 과정을 도시한 도.
도 4는 본 발명에 의한 필터 막힘 검출시의 실내기 냉매측 부하 산출 과정을 도시한 도.
도 5는 본 발명에 의한 필터 막힘 검출시의 실내기 공기측 부하 산출 과정을 도시한 도.1 shows an air conditioner according to the invention.
Figure 2 is a view for explaining the calculation of the indoor unit expansion valve inlet and outlet pressure difference in the present invention.
3 is a view showing a filter clogging detection process during heating operation in the air conditioner according to the present invention.
4 is a diagram illustrating a process of calculating an indoor unit refrigerant side load at the time of detecting a filter clogging according to the present invention.
5 is a diagram illustrating a process of calculating an indoor unit air side load at the time of detecting a filter clogging according to the present invention.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 추가적인 센서의 장착 없이 공기 조화기에 기본적으로 구비되어 있는 센서들을 이용하여 실내기의 필터 막힘을 검출하도록 구현된다.The present invention is implemented to detect filter clogging of an indoor unit by using sensors that are basically provided in the air conditioner without mounting additional sensors.

이와 같이 구현하기 위한 본 발명에 따른 공기 조화기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기 입구 압력센서(11), 압축기 출구 압력센서(12), 실외 열교환기 액관 온도센서(13), 실내기 액관 온도센서(14) 및 실내기 가스관 온도센서(15)를 구비하며, 제어부(80)가 압축기 입구 압력센서(11), 압축기 출구 압력센서(12), 실외 열교환기 액관 온도센서(13), 실내기 액관 온도센서(14) 및 실내기 가스관 온도센서(15)를 통해 입력되는 검출신호에 의거하여 공기 조화기의 구동을 제어하되 실외기(20), 실내기(30), 압축기 및 엔진(40), 팽창밸브(EEV1, 2) 및 바이패스 밸브 등에 제어신호를 출력하여 구동 제어한다.As shown in FIG. 1, the air conditioner according to the present invention for implementing such a compressor includes a compressor inlet pressure sensor 11, a compressor outlet pressure sensor 12, an outdoor heat exchanger liquid pipe temperature sensor 13, and an indoor unit liquid pipe temperature. The sensor 14 and the indoor unit gas pipe temperature sensor 15, the control unit 80 is a compressor inlet pressure sensor 11, compressor outlet pressure sensor 12, outdoor heat exchanger liquid pipe temperature sensor 13, indoor unit liquid pipe temperature The driving of the air conditioner is controlled based on the detection signal input through the sensor 14 and the indoor unit gas pipe temperature sensor 15, but the outdoor unit 20, the indoor unit 30, the compressor and the engine 40, and the expansion valve EEV1 are controlled. 2) and control the drive by outputting a control signal to the bypass valve.

그리고, 제어부(80)는 실외기(20) 및 실내기(30)를 가동하여 난방 운전하는 경우에 실내기(30)의 필터 막힘을 검출하는 처리를 수행하되, 공기 조화기에 기본적으로 구비되어 있는 일반 센서를 통해 수집한 검출신호에 의거하여 실내기의 필터 막힘을 검출한다.In addition, the controller 80 performs a process of detecting a filter clogging of the indoor unit 30 when the outdoor unit 20 and the indoor unit 30 are operated by heating, and the general sensor is basically provided in the air conditioner. The blockage of the filter of the indoor unit is detected based on the detection signal collected through the control unit.

제어부(80)는 실외기(20)를 정상 가동하여 난방 운전하는 중에 실내기(30)의 제어 풍량이 설정치 만큼 충분한지를 판단하여, 실내기(30)의 제어 풍량이 설정치 만큼 충분한 것으로 판단되면 풍량 카운터를 1만큼 증가시킨 후, 실내기(30)의 냉매측 부하와 공기측 부하를 각각 계산한다.The controller 80 determines whether the control air volume of the indoor unit 30 is sufficient as the set value during the heating operation by operating the outdoor unit 20 normally, and if the control air volume of the indoor unit 30 is determined to be sufficient as the set value, the air flow counter is set to 1. After increasing by, the refrigerant load and the air load of the indoor unit 30 are respectively calculated.

그리고, 제어부(80)는 계산한 해당 냉매측 부하가 해당 공기측 부하 보다 작은지를 판단하여, 해당 냉매측 부하가 공기측 부하 보다 작은 것으로 판단되면 필터 막힘 카운터를 1만큼 증가시키고, 풍량 카운터의 계수 값이 설정치 만큼 충분히 큰지를 판단한다.Then, the controller 80 determines whether the calculated refrigerant load is smaller than the air load, and if it is determined that the refrigerant load is smaller than the air load, the controller 80 increases the filter clogging counter by one and counts the air flow counter. Determine if the value is large enough for the set value.

이에, 제어부(80)는 풍량 카운터의 계수 값이 설정치 만큼 충분히 크다고 판단되면, 전체 운전 시간에서 필터 막힘 시간의 비중이 큰지 판단하여, 해당 필터 막힘 시간의 비중이 큰 것으로 판단되면 실내기 필터 막힘으로 진단함으로써, 공기 조화기의 난방 운전 중에 실내기(30)의 필터 막힘을 검출한다.Thus, if it is determined that the coefficient value of the airflow counter is sufficiently large as a set value, the controller 80 determines whether the specific filter clogging time is large in the total operation time, and if it is determined that the specific gravity of the corresponding filter clogging time is large, the control unit 80 diagnoses that the indoor unit filter is clogging. By doing so, the filter clogging of the indoor unit 30 is detected during the heating operation of the air conditioner.

제어부(80)가 실내기(30)의 필터 막힘을 검출하는 처리를 수행하는 경우에 도 3에 도시된 바와 같이 처리한다.When the control unit 80 performs the process of detecting the filter clogging of the indoor unit 30, it processes as shown in FIG.

먼저, 공기 조화기의 제어부(80)는 실외기(20)를 정상 가동하여 난방 운전하는 중에(단계 S10), 실내기(30)의 제어 풍량이 설정치 만큼 충분한지를 판단한다(단계 S20).First, the control unit 80 of the air conditioner determines whether the control air volume of the indoor unit 30 is sufficient as the set value during the normal operation of the outdoor unit 20 and heating operation (step S10).

제어부(80)는 단계 S20에서 실내기(30)의 제어 풍량이 설정치 만큼 충분한 것으로 판단되면, 풍량 카운터를 1만큼 증가시키고(단계 S30), 실내기(30)의 냉매측 부하와 공기측 부하를 각각 계산한다(단계 S40).If it is determined in step S20 that the control air volume of the indoor unit 30 is sufficient by the set value, the controller 80 increases the airflow counter by 1 (step S30), and calculates the refrigerant side load and the air side load of the indoor unit 30, respectively. (Step S40).

그리고, 제어부(80)는 계산한 실내기(30)의 냉매측 부하가 실내기(30)의 공기측 부하보다 작은지를 판단하고(단계 S50), 해당 냉매측 부하가 공기측 부하 보다 작은 것으로 판단되면 필터 막힘 카운터를 1만큼 증가시킨다(단계 S60).Then, the controller 80 determines whether the calculated refrigerant load on the indoor unit 30 is smaller than the air load on the indoor unit 30 (step S50), and when it is determined that the refrigerant load is smaller than the air load, the filter The block counter is increased by one (step S60).

또한, 제어부(80)는 풍량 카운터의 계수 값이 설정치 만큼 충분히 큰가를 판단하고(단계 S70), 풍량 카운터의 계수 값이 설정치 만큼 충분히 크다고 판단되면, 전체 운전 시간에서 필터 막힘 시간의 비중이 큰지를 판단한다(단계 S80).In addition, the controller 80 determines whether the coefficient value of the airflow counter is sufficiently large by the set value (step S70). It judges (step S80).

제어부(80)는 단계 S80에서 해당 필터 막힘 시간의 비중이 크지 않은 것으로 판단되면 정상 상태로 진단하고(단계 S90), 해당 필터 막힘 시간의 비중이 큰 것으로 판단되면 실내기 필터 막힘 상태로 진단한다(단계 S100).If it is determined in step S80 that the specific gravity of the filter clogging time is not large (step S90), the control unit 80 diagnoses the indoor unit filter clogging state if it is determined that the specific gravity of the corresponding filter clogging time is large (step S90). S100).

그리고, 제어부(80)는 단계 S50에서 계산한 실내기(30)의 냉매측 부하가 실내기(30)의 공기측 부하보다 작지 않은 것으로 판단되면 단계 S70으로 진행하여 처리 수행하고, 단계 S70에서 풍량 카운터의 계수 값이 설정치 만큼 충분히 크지 않은 것으로 판단되면 단계 S90으로 진행하여 처리한다.If it is determined that the coolant side load of the indoor unit 30 calculated in step S50 is not smaller than the air side load of the indoor unit 30, the controller 80 proceeds to step S70 and performs the processing. If it is determined that the count value is not large enough as the set value, the process proceeds to step S90.

한편, 제어부(80)는 단계 S40에서 실내기(30)의 냉매측 부하를 계산하는 경우에 도 4에 도시된 바와 같이 처리한다.On the other hand, the control unit 80 processes as shown in FIG. 4 when calculating the refrigerant-side load of the indoor unit 30 in step S40.

먼저, 제어부(80)는 압축기 출구 압력센서(12)를 통해 압력을 판독하여서 냉매 고압을 판독함과 아울러 실외기 액관 온도센서(13)를 통해 실외기 액관 온도를 판독한다(단계 S40-11). 그리고 제어부(80)는 해당 냉매 고압에서의 포화 증기 엔탈피를 실내기 입구 엔탈피1로 결정함과 아울러 해당 냉매 고압에서의 포화 액체 엔탈피를 실내기 출구 엔탈피1로 결정하고, 해당 실외기 액관 온도에서의 포화압력을 실외기 입구압으로 결정한다(단계 S40-12).First, the controller 80 reads the pressure through the compressor outlet pressure sensor 12 to read the refrigerant high pressure, and also reads the outdoor unit liquid pipe temperature through the outdoor unit liquid pipe temperature sensor 13 (step S40-11). The controller 80 determines the saturated vapor enthalpy at the refrigerant high pressure as the indoor unit inlet enthalpy 1, and the saturated liquid enthalpy at the refrigerant high pressure as the indoor unit outlet enthalpy 1, and determines the saturation pressure at the outdoor unit liquid pipe temperature. It determines with the outdoor unit inlet pressure (step S40-12).

그 후에, 제어부(80)는 설정되어 있는 실내기 팽창밸브(EEV2) 직경을 판독함과 아울러 실내기 액관 온도센서(14)를 통해 실내기 액관 온도를 판독하고, 실내기 가스관 온도센서(15)를 통해 실내기 가스관 온도를 판독하고, 실내기 팽창밸브(EEV2)의 개도를 판독한다(단계 S40-13).Thereafter, the control unit 80 reads the set indoor unit expansion valve (EEV2) diameter, reads the indoor unit liquid pipe temperature through the indoor unit liquid pipe temperature sensor 14, and uses the indoor unit gas pipe temperature sensor 15 to read the indoor unit gas pipe. The temperature is read, and the opening degree of the indoor unit expansion valve EEV2 is read (steps S40-13).

그리고, 제어부(80)는 해당 냉매 고압 및 실내기 가스관 온도에서의 엔탈피를 실내기 입구 엔탈피2로 결정함과 아울러 해당 냉매 고압 및 실내기 액관 온도에서의 엔탈피를 실내기 출구 엔탈피2로 결정한다(단계 S40-14).The controller 80 determines the enthalpy at the refrigerant high pressure and the indoor unit gas pipe temperature as the indoor unit inlet enthalpy 2, and determines the enthalpy at the refrigerant high pressure and the indoor unit liquid pipe temperature as the indoor unit outlet enthalpy 2 (step S40-14). ).

또한, 제어부(80)는 실내기 입구 엔탈피1 및 실내기 입구 엔탈피2 중에서 큰 것을 실내기 입구 엔탈피3으로 결정함과 아울러 실내기 출구 엔탈피1 및 실내기 출구 엔탈피2 중에서 작은 것을 실내기 출구 엔탈피3으로 결정한다(단계 S40-15).Further, the control unit 80 determines the larger of the indoor unit inlet enthalpy 1 and the indoor unit inlet enthalpy 2 as the indoor unit inlet enthalpy 3, and also determines the smaller of the indoor unit outlet enthalpy 1 and the indoor unit outlet enthalpy 2 as the indoor unit outlet enthalpy 3 (step S40). -15).

그리고, 제어부(80)는 냉매 유량(Q)을 계산하되, 수학식1에 의거하여 냉매 유량(Q)을 계산한다(단계 S40-16).Then, the controller 80 calculates the refrigerant flow rate Q, but calculates the refrigerant flow rate Q based on Equation 1 (step S40-16).

Figure 112010074861911-pat00001
Figure 112010074861911-pat00001

(여기서, △p=실내기 팽창밸브 입출구 압력차, ρ=냉매 밀도, θ=실내기 팽창밸브 개도, dp= 실내기 팽창밸브 직경 이다).(Where Δp = indoor expansion valve inlet and outlet pressure difference, ρ = refrigerant density, θ = indoor expansion valve opening, d p = indoor unit expansion valve diameter).

수학식1을 팽창밸브 개도에 관한 무차원식으로 나타내면 수학식2와 같이 표현할 수 있다.If Equation 1 is expressed as a dimensionless expression on the expansion valve opening degree, it may be expressed as Equation 2.

Figure 112010074861911-pat00002
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Figure 112010074861911-pat00003
Figure 112010074861911-pat00003

수학식2에 의거하여 계산하기 위해서는 실내기 팽창밸브 직경, 냉매 밀도, 실내기 팽창밸브의 입출구 압력차를 알아야하는데 팽창밸브의 직경은 미리 설정되어 있고, 냉매 밀도는 이미 알려져 있으므로, 팽창밸브의 입출구 압력차를 구하면 된다. 보통 실내기(30)에 압력 센서가 구비되어 있지 않음을 감안하면 팽창밸브의 입출구 압력차는 계산을 통해 추정해야 한다. 도 2에서 일반적으로 압축기 출구 압력(PH)과 실내기 팽창밸브(EEV2)의 출구 압력(PEO) 간의 압력차(△p)는 압축기 출구 압력과 실외기 팽창밸브(EEV1) 출구인 실외기 입구의 압력과 비례 관계에 있으므로, 실외기 입구의 압력을 측정하면 해당 실내기 팽창밸브(EEV2)의 입출구 압력차를 추정할 수 있다. 해당 실내기 팽창밸브(EEV2)의 입출구 압력차는 수학식3과 같이 계산할 수 있다.In order to calculate based on Equation 2, the indoor unit expansion valve diameter, the refrigerant density, and the inlet / outlet pressure difference of the indoor unit expansion valve must be known. Since the diameter of the expansion valve is preset and the refrigerant density is already known, the inlet / outlet pressure difference of the expansion valve is known. You can find Considering that the indoor unit 30 is not usually provided with a pressure sensor, the inlet and outlet pressure difference of the expansion valve should be estimated by calculation. In FIG. 2, the pressure difference Δp between the compressor outlet pressure P H and the outlet pressure P EO of the indoor unit expansion valve EEV2 is generally the compressor outlet pressure and the outdoor unit inlet valve EEV1 outlet. Since the pressure ratio of the outdoor unit inlet is measured, the inlet / outlet pressure difference of the indoor unit expansion valve EEV2 can be estimated. The inlet and outlet pressure difference of the indoor unit expansion valve EEV2 can be calculated as in Equation 3.

Figure 112010074861911-pat00004
Figure 112010074861911-pat00004

수학식3에서 kp은 압축기 순환 유량과 실내기 전체 냉매 순환량이 같아야 한다는 질량 보존의 관계로부터 구할 수 있다.In Equation 3, k p can be obtained from the relationship between the conservation of mass and the total circulation of refrigerant in the indoor unit.

이와 같이 제어부(80)는 수학식1 내지 수학식3에 의거하여 냉매 유량(Q)을 계산한 후, 실내기 냉매 부하를 계산하되 수학식4와 같이 계산한다(단계 S40-17).As described above, the controller 80 calculates the refrigerant flow rate Q based on Equations 1 to 3, and then calculates the indoor unit refrigerant load, but calculates it as shown in Equation 4 (steps S40-17).

Figure 112010074861911-pat00005
Figure 112010074861911-pat00005

한편, 제어부(80)는 단계 S40에서 실내기(30)의 공기측 부하를 계산하는 경우에 도 5에 도시된 바와 같이 처리한다.On the other hand, the control unit 80 processes as shown in FIG. 5 when calculating the air side load of the indoor unit 30 in step S40.

먼저, 제어부(80)는 압축기 출구 압력센서(12)를 통해 압력을 판독하여서 냉매 고압을 판독한다(단계 S40-21). 그리고, 제어부(80)는 해당 냉매 고압에서의 포화 온도를 냉매 포화 온도(Tref)로 결정하는데(단계 S40-22), 압력에 따른 포화 온도 값은 냉매에 대응하여 알려져 있는 수치이다.First, the controller 80 reads the pressure through the compressor outlet pressure sensor 12 to read the refrigerant high pressure (steps S40-21). The controller 80 determines the saturation temperature at the refrigerant high pressure as the refrigerant saturation temperature T ref (steps S40-22), and the saturation temperature value corresponding to the pressure is a known value corresponding to the refrigerant.

또한, 제어부(80)는 실내기 난방 능력, 실내기 최대 총합 열전달계수(UAmax) 및 실내기 제어 풍량을 판독한다(단계 S40-23). 이때의 실내기 최대 총합 열전달계수(UAmax)는 수학식5에 의해 계산되는 것으로 알려져 있는 수치이다.In addition, the controller 80 reads the indoor unit heating capability, the indoor unit maximum total heat transfer coefficient UAmax, and the indoor unit control air flow amount (steps S40-23). At this time, the indoor unit maximum total heat transfer coefficient (UAmax) is a value known to be calculated by Equation (5).

Figure 112010074861911-pat00006
Figure 112010074861911-pat00006

Figure 112010074861911-pat00007
Figure 112010074861911-pat00007

(여기서, Tair ,i = KS 시험기준 섭씨 20도에서의 공기 흡입 온도, Tair ,o = KS 시험기준 섭씨 20도에서의 공기 토출 온도, Qmax = KS 시험 기준 성능 측정시의 공기 체적 유량, Tref = 냉매 포화 온도, LMTD = 대수 평균 온도차이다.)(Wherein T air , i = air intake temperature at 20 degrees Celsius according to the KS test, T air , o = air discharge temperature at 20 degrees Celsius according to the KS test, Q max = air volume flow rate when measuring performance based on the KS test , T ref = refrigerant saturation temperature, LMTD = logarithm mean temperature difference.)

그리고, 제어부(80)는 제어 풍량에 따른 실내기 총합 열전달계수(UA)를 계산하되 실내기 최대 총합 열전달계수(UAmax)를 사용하여 계산한다(단계 S40-24). 이때, 제어 풍량에 따른 실내기 총합 열전달계수(UA)는 수학식6에 의거하여 계산한다.In addition, the controller 80 calculates the indoor unit total heat transfer coefficient UA according to the control air flow, but calculates using the indoor unit maximum total heat transfer coefficient UAmax (steps S40-24). At this time, the indoor unit total heat transfer coefficient (UA) according to the control air flow is calculated based on Equation 6.

Figure 112010074861911-pat00008
Figure 112010074861911-pat00008

Figure 112010074861911-pat00009
Figure 112010074861911-pat00009

(여기서, ε= 유용도, ma = 제어 풍량에 따른 공기질량유량, ma , max = 최대 공기질량유량, cpa = 공기정합비열 이며, 실내기 용량에 따라 대류전달 계수가 풍량의 0.8승에 비례한다고 가정함.)Where ε = usefulness, m a = air mass flow rate according to controlled air flow rate, m a , max = maximum air mass flow rate, c pa = air match specific heat, and the convective transfer coefficient is 0.8 power of air flow rate according to indoor unit capacity. It is assumed to be proportional.)

그 후에, 제어부(80)는 실내기 공기 토출 온도와 공기 체적 유량을 산출하되 실내기 공기 체적 유량은 수학식7에 의하여 산출하고 실내기 공기 토출 온도는 수학식8에 의거하여 계산한다(단계 S40-25).Thereafter, the control unit 80 calculates the indoor unit air discharge temperature and the air volume flow rate, but calculates the indoor unit air volume flow rate by the equation (7) and calculates the indoor unit air discharge temperature based on the equation (8) (step S40-25). .

Figure 112010074861911-pat00010
Figure 112010074861911-pat00010

Figure 112010074861911-pat00011
Figure 112010074861911-pat00011

(여기서, UA = 실내기 총합 열전달계수, Qa = 공기 체적 유량, Ta ,o = 실내기 공기 토출 온도, Tref = 냉매 포화 온도, Ta ,i = 실내기 공기 흡입 온도, ma = 공기질량유량, cpa = 공기정합비열 이다.)Where UA = indoor unit total heat transfer coefficient, Q a = air volume flow rate, T a , o = indoor unit air discharge temperature, T ref = refrigerant saturation temperature, T a , i = indoor unit air intake temperature, m a = air mass flow rate , c pa = air match specific heat.)

수학식7의 두개 식에 대한 우항을 같다라고 놓고 계산하면 수학식8과 같은 실내기 공기 토출 온도를 구할 수 있는 식이 유도되며, 해당 수학식8을 이용하여 실내기 공기 토출 온도를 계산한다.Calculating the right term for the two equations in Equation 7 is the same, and the equation for obtaining the indoor unit air discharge temperature as shown in Equation 8 is derived, and the indoor unit air discharge temperature is calculated using the equation (8).

Figure 112010074861911-pat00012
Figure 112010074861911-pat00012

Figure 112010074861911-pat00013
Figure 112010074861911-pat00013

(여기서, Ta ,o = 실내기 공기 토출 온도, Tref = 냉매 포화 온도, Ta ,i = 실내기 공기 흡입 온도, ma = 공기 질량 유량, cpa = 공기 정합 비열, ε= 유용도이다.)Where T a , o = indoor unit air discharge temperature, T ref = refrigerant saturation temperature, T a , i = indoor unit air intake temperature, m a = air mass flow rate, c pa = air match specific heat, ε = usefulness. )

상술한 바와 같이 계산한 실내기 공기 토출 온도(Ta ,o)와 실내기 총합 열전달계수(UA)를 수학식7에 대입하여 공기 체적 유량(Qa)을 산출할 수 있다.The air volume flow rate Q a can be calculated by substituting the indoor unit air discharge temperature T a , o and the indoor unit total heat transfer coefficient UA calculated as described above in Equation 7.

또한, 제어부(80)는 상술한 단계에서 산출한 공기 체적 유량(Qa), 알려진 공기 밀도 및 공기 비열, 센서에 의해 측정된 실내기 입출구 온도차를 이용하여 실내기 공기측 부하를 계산하되 수학식 9와 같이 실내기 공기측 부하를 계산한다(단계 S40-26).In addition, the controller 80 calculates the indoor unit air side load using the air volume flow rate Q a calculated in the above-described steps, the known air density and air specific heat, and the indoor unit inlet / outlet temperature difference measured by the sensor. Similarly, the indoor unit air side load is calculated (steps S40-26).

Figure 112010074861911-pat00014
Figure 112010074861911-pat00014

상술한 바와 같이, 제어부(80)는 단계 S40에서 산출한 실내기 냉매측 부하와 실내기 공기측 부하를 실내기 필터 막힘 검출에 사용하되, 상술한 단계 S40-11 내지 S40-17를 수행하여 산출한 실내기 냉매측 부하와, 상술한 단계 S40-21 내지 S40-26을 수행하여 산출한 실내기 공기측 부하를 이용함으로써, 실내기의 필터 막힘을 검출한다.As described above, the controller 80 uses the indoor unit refrigerant side load and the indoor unit air side load calculated in step S40 for indoor unit filter clogging detection, and the indoor unit refrigerant calculated by performing steps S40-11 to S40-17 described above. By using the side load and the indoor unit air side load calculated by performing the above-described steps S40-21 to S40-26, the filter clogging of the indoor unit is detected.

그리고, 제어부(80)는 공기 조화기에 기본적으로 설치되는 일반 센서만을 이용하여 난방 운전시에 실내기의 필터 막힘을 검출하되, 실내기(30)의 냉매측 부하를 계산하는 경우에 압축기 출구 압력센서(12), 실외기 액관 온도센서(13), 실내기 액관 온도센서(14) 및 실내기 가스관 온도센서(15)를 이용하고, 실내기(30)의 공기측 부하를 계산하는 경우에 압축기 출구 압력센서(12), 실내기 흡입 공기 온도센서를 이용함으로써, 별도의 추가 장착한 센서의 사용 없이 공기 조화기에 기본적으로 설치되어 있는 일반 센서를 이용하여 난방 운전시에 실내기의 필터 막임을 검출하게 된다.In addition, the controller 80 detects a blockage of the filter of the indoor unit during the heating operation using only a general sensor installed basically in the air conditioner, but the compressor outlet pressure sensor 12 is used to calculate the refrigerant load of the indoor unit 30. ), The compressor outlet pressure sensor 12, in the case of calculating the air side load of the indoor unit 30 by using the outdoor unit liquid pipe temperature sensor 13, the indoor unit liquid pipe temperature sensor 14, and the indoor unit gas pipe temperature sensor 15, By using the indoor unit intake air temperature sensor, it is detected that the filter membrane of the indoor unit at the time of heating operation by using a general sensor basically installed in the air conditioner without using an additionally equipped sensor.

본 발명은 상술한 설명에 한정되는 것은 아니고, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변경 실시할 수 있을 것이며, 그러한 변경 실시는 본 발명의 기술적 범위에 해당된다고 할 것이다.The present invention is not limited to the above description, and those skilled in the art will be able to implement the present invention in various forms without departing from the technical spirit of the present invention. Such modifications will fall within the technical scope of the present invention.

본 발명은 공기 조화기에 유용하게 적용할 수 있을 것이다. 본 발명에 의하면, 추가적인 센서의 장착 없이 난방 운전시에 실내기의 필터 막힘을 효율적으로 검출함으로써 경제성 있게 실내기 필터 막힘을 검출할 수 있다.The present invention may be usefully applied to air conditioners. According to the present invention, it is possible to detect the indoor unit filter clogging economically by efficiently detecting the blockage of the filter of the indoor unit during the heating operation without attaching an additional sensor.

11; 압축기 입구 압력센서 12; 압축기 출구 압력센서
13; 실외기 액관 온도센서 14; 실내기 액관 온도센서
15; 실내기 가스관 온도센서 20; 실외기
30; 실내기 40; 압축기 및 엔진
50; 리시버 60; 엔진 냉각기
70; 어큐뮬레이터 80; 제어부
EEV1, 2; 팽창밸브11; Compressor inlet pressure sensor 12; Compressor outlet pressure sensor
13; Outdoor unit liquid tube temperature sensor 14; Indoor unit liquid pipe temperature sensor
15; Indoor unit gas line temperature sensor 20; Outdoor unit
30; Indoor unit 40; Compressor and engine
50; Receiver 60; Engine cooler
70; Accumulator 80; Control
EEV1, 2; Expansion valve

Claims (3)

공기 조화기의 필터 막힘 검출 방법에 있어서,
제어부가 난방 운전하는 중에 실내기의 제어 풍량이 설정치 만큼 충분한 경우에 풍량 카운터를 증가시키는 단계와;
제어부가 실내기의 냉매측 부하와 공기측 부하를 각각 계산하는 단계와;
제어부가 상기 계산한 실내기의 냉매측 부하가 실내기의 공기측 부하보다 작은 경우에 필터 막힘 카운터를 증가시키는 단계와;
제어부가 상기 풍량 카운터의 계수 값이 설정치 만큼 충분히 큰 경우에 전체 운전 시간에서 필터 막힘 시간의 비중이 큰지를 판단하는 단계와;
제어부가 상기 필터 막힘 시간의 비중이 큰 것으로 판단되면 실내기 필터 막힘 상태로 진단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 필터 막힘 검출 방법.
In the filter clogging detection method of the air conditioner,
Increasing the air flow counter when the control air flow of the indoor unit is sufficient as a set value during the heating operation by the control unit;
Calculating, by the controller, a refrigerant side load and an air side load of the indoor unit, respectively;
Incrementing, by the control unit, the filter clogging counter when the calculated refrigerant load on the indoor unit is smaller than the air load on the indoor unit;
Determining, by the controller, whether the filter clogging time is large in the total operation time when the coefficient value of the air flow counter is sufficiently large as a set value;
And if the control unit determines that the specific gravity of the filter clogging time is large, diagnosing the indoor unit filter clogging state.
제1항에 있어서,
상기 실내기의 냉매측 부하를 계산하는 단계는,
제어부가 압축기 출구 압력센서를 통해 압력을 판독하여서 냉매 고압을 판독함과 아울러 실외기 액관 온도센서를 통해 실외기 액관 온도를 판독하는 단계와;
제어부가 상기 냉매 고압에서의 포화 증기 엔탈피를 실내기 입구 제1 엔탈피로 결정함과 아울러 상기 냉매 고압에서의 포화 액체 엔탈피를 실내기 출구 제1 엔탈피로 결정하고, 상기 실외기 액관 온도에서의 포화압력을 실외기 입구압으로 결정하는 단계와;
제어부가 설정되어 있는 실내기 팽창밸브 직경을 판독함과 아울러 실내기 액관 온도센서를 통해 실내기 액관 온도를 판독하고, 실내기 가스관 온도센서를 통해 실내기 가스관 온도를 판독하고, 실내기 팽창밸브의 개도를 판독하는 단계와;
제어부가 상기 냉매 고압 및 실내기 가스관 온도에서의 엔탈피를 실내기 입구 제2 엔탈피로 결정함과 아울러 상기 냉매 고압 및 실내기 액관 온도에서의 엔탈피를 실내기 출구 제2 엔탈피로 결정하는 단계와;
제어부가 실내기 입구 제1 엔탈피 및 실내기 입구 제2 엔탈피 중에서 큰 것을 실내기 입구 제3 엔탈피로 결정함과 아울러 실내기 출구 제1 엔탈피 및 실내기 출구 제2 엔탈피 중에서 작은 것을 실내기 출구 제3 엔탈피로 결정하는 단계와;
제어부가 수학식1에 의거하여 냉매 유량을 계산하는 단계와;
제어부가 수학식 2에 의거하여 실내기 냉매 부하를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 필터 막힘 검출 방법.
[수학식 1]
Figure 112010074861911-pat00015

Figure 112010074861911-pat00016

(여기서, Q = 냉매 유량, △p=실내기 팽창밸브 입출구 압력차, ρ=냉매 밀도, θ=팽창밸브 개도, dp= 실내기 팽창밸브 직경. PH = 압축기 출구 압력, PEO = 실내기 팽창밸브의 출구 압력이다).
[수학식 2]
실내기 냉매 부하=냉매 밀도×냉매 유량(Q)×(실내기 입,출구 제3 엔탈피의 차)
The method of claim 1,
Calculating the refrigerant load on the indoor unit,
The control unit reads the pressure through the compressor outlet pressure sensor to read the refrigerant high pressure and the outdoor unit liquid pipe temperature through the outdoor unit liquid pipe temperature sensor;
The control unit determines the saturated vapor enthalpy at the refrigerant high pressure as the indoor unit inlet first enthalpy, and the saturated liquid enthalpy at the refrigerant high pressure as the indoor unit outlet first enthalpy, and determines the saturation pressure at the outdoor unit liquid pipe temperature as the outdoor unit inlet. Determining with pressure;
The control unit reads the set indoor unit expansion valve diameter and reads the indoor unit liquid pipe temperature through the indoor unit liquid pipe temperature sensor, reads the indoor unit gas pipe temperature through the indoor unit gas pipe temperature sensor, and reads the opening degree of the indoor unit expansion valve. ;
Determining, by the control unit, the enthalpy at the refrigerant high pressure and the indoor unit gas pipe temperature as the indoor unit inlet second enthalpy, and determining the enthalpy at the refrigerant high pressure and the indoor unit liquid pipe temperature as the indoor unit outlet second enthalpy;
Determining, by the control unit, the larger of the indoor unit inlet first enthalpy and the indoor unit inlet second enthalpy as the indoor unit inlet third enthalpy, and the smaller of the indoor unit outlet first enthalpy and the indoor unit outlet enthalpy as the indoor unit outlet third enthalpy; ;
Calculating, by the controller, the refrigerant flow rate based on Equation 1;
And a control unit calculating a indoor unit refrigerant load based on Equation (2).
[Equation 1]
Figure 112010074861911-pat00015

Figure 112010074861911-pat00016

(Where Q = refrigerant flow rate, Δp = indoor expansion valve inlet and outlet pressure difference, ρ = refrigerant density, θ = expansion valve opening, d p = indoor unit expansion valve diameter. P H = compressor outlet pressure, P EO = indoor unit expansion valve) Outlet pressure).
&Quot; (2) "
Indoor unit refrigerant load = refrigerant density x refrigerant flow rate (Q) x (difference of indoor enthalpy of entry and exit third enthalpy)
제1항에 있어서,
상기 실내기의 공기측 부하를 계산하는 단계는,
제어부가 압축기 출구 압력센서를 통해 압력을 판독하여서 냉매 고압을 판독하는 단계와;
제어부가 상기 냉매 고압에서의 설정된 포화 온도를 냉매 포화 온도(Tref)로 결정하는 단계와;
제어부가 실내기 난방 능력, 실내기 최대 총합 열전달계수(UAmax) 및 실내기 제어 풍량을 판독하는 단계와;
제어부가 상기 실내기 최대 총합 열전달계수(UAmax)를 사용하여 수학식3에 의거하여서 제어 풍량에 따른 실내기 총합 열전달계수(UA)를 계산하는 단계와;
제어부가 수학식4에 의거하여 공기 체적 유량을 산출함과 아울러 수학식5에 의거하여 실내기 공기 토출 온도를 계산하는 단계와;
제어부가 상기 산출한 공기 체적 유량(Qa), 설정된 공기 밀도 및 공기 비열, 실내기 입출구 온도차를 이용하여 수학식6에 의거하여서 실내기 공기측 부하를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 필터 막힘 검출 방법.
[수학식3]
Figure 112010074861911-pat00017

Figure 112010074861911-pat00018

(여기서, ε= 유용도, ma = 제어 풍량에 따른 공기질량유량, ma , max = 최대 공기질량유량, cpa = 공기정합비열 이며, 실내기 용량에 따라 대류전달 계수가 풍량의 0.8승에 비례한다고 가정함.)
[수학식4]
Figure 112010074861911-pat00019

Figure 112010074861911-pat00020

(여기서, UA = 실내기 총합 열전달계수, Qa = 공기 체적 유량, Ta ,o = 실내기 공기 토출 온도, Tref = 냉매 포화 온도, Ta ,i = 실내기 공기 흡입 온도, ma = 공기질량유량, cpa = 공기정합비열 이다.)
[수학식5]
Figure 112010074861911-pat00021

Figure 112010074861911-pat00022

(여기서, Ta ,o = 실내기 공기 토출 온도, Tref = 냉매 포화 온도, Ta ,i = 실내기 공기 흡입 온도, ma = 공기 질량 유량, cpa = 공기 정합 비열, ε= 유용도이다.)
[수학식6]
실내기 공기측 부하 = 공기 체적 유량(Qa)×공기 밀도×공기 정합 비열(cpa)×(실내기 입출구 온도차)The method of claim 1,
Calculating the air side load of the indoor unit,
The control unit reads the pressure through the compressor outlet pressure sensor to read the refrigerant high pressure;
Determining, by the controller, the set saturation temperature at the refrigerant high pressure as the refrigerant saturation temperature (T ref );
The control unit reading the indoor unit heating capability, the indoor unit maximum total heat transfer coefficient (UAmax), and the indoor unit control air flow rate;
Calculating, by the control unit, the indoor unit total heat transfer coefficient (UA) according to the control air flow based on Equation 3 using the indoor unit maximum total heat transfer coefficient (UAmax);
Calculating, by the controller, the air volume flow rate based on Equation 4 and calculating the indoor unit air discharge temperature based on Equation 5;
And calculating, by the controller, the indoor unit air side load based on Equation 6 using the calculated air volume flow rate Q a , the set air density and air specific heat, and the indoor unit inlet / outlet temperature difference. Filter clogging detection method.
&Quot; (3) "
Figure 112010074861911-pat00017

Figure 112010074861911-pat00018

Where ε = usefulness, m a = air mass flow rate according to controlled air flow rate, m a , max = maximum air mass flow rate, c pa = air match specific heat, and the convective transfer coefficient is 0.8 power of air flow rate according to indoor unit capacity. It is assumed to be proportional.)
[Equation 4]
Figure 112010074861911-pat00019

Figure 112010074861911-pat00020

Where UA = indoor unit total heat transfer coefficient, Q a = air volume flow rate, T a , o = indoor unit air discharge temperature, T ref = refrigerant saturation temperature, T a , i = indoor unit air intake temperature, m a = air mass flow rate , c pa = air match specific heat.)
[Equation 5]
Figure 112010074861911-pat00021

Figure 112010074861911-pat00022

Where T a , o = indoor unit air discharge temperature, T ref = refrigerant saturation temperature, T a , i = indoor unit air intake temperature, m a = air mass flow rate, c pa = air match specific heat, ε = usefulness. )
[Equation 6]
Indoor unit air side load = air volume flow rate (Q a ) × air density × air match specific heat (c pa ) × (indoor / outlet temperature difference)
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