KR20100002905A - Diagnostic equipment of cooling system, cooling system having the same and diagnostic method of cooling system - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A diagnostic device for a cooling system, a cooling system with the same and a diagnostic method for the cooling system are provided to diagnose the malfunctions of the cooling system already installed in a building by sensing factors related to first and second fluids and factors related to a compressor or refrigerant. CONSTITUTION: A diagnostic method for a cooling system comprises the following steps: Factors, which are related to first and second fluids and heat-exchange with the refrigerant of an evaporator and a condenser are sensed and one or more factors are sensed among factors related to a compressor and factors related to the refrigerant(S100). The malfunction of the cooling system is determined based on the first sensed factor and the second sensed factor(S200). The second sensed factor comprises one or more factors among the factors related to the first and second fluids, the compressor, and the refrigerant.

Description

냉각 시스템의 고장 진단 장치, 이를 구비하는 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 고장 진단 방법{DIAGNOSTIC EQUIPMENT OF COOLING SYSTEM, COOLING SYSTEM HAVING THE SAME AND DIAGNOSTIC METHOD OF COOLING SYSTEM}Fault diagnosis apparatus of cooling system, cooling system having same and method of diagnosing failure of cooling system {DIAGNOSTIC EQUIPMENT OF COOLING SYSTEM, COOLING SYSTEM HAVING THE SAME AND DIAGNOSTIC METHOD OF COOLING SYSTEM}

본 발명은 냉매가 압축기와 응축기 및 증발기를 순환하며, 상기 냉매가 상기 응축기 및 증발기에서 각각 열교환 하도록 구성된 냉각 시스템의 고장 진단 장치, 이를 구비하는 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 고장 진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a failure diagnosis apparatus of a cooling system configured to cool refrigerant circulating a compressor, a condenser and an evaporator, and wherein the refrigerant is heat-exchanged in the condenser and the evaporator, a cooling system having the same, and a failure diagnosis method of the cooling system.

오늘날에는 건물의 공조 설비 등 에너지 설비들이 자동화, 복잡화, 대형화되고 있다. 이에 따라 건물의 에너지 소비량은 에너지 설비들의 성능과 제어방식에 따라 많은 차이를 보인다. 특히 대형 건물 내 수냉식/공랭식 증기압축 냉동기와 같은 냉각 시스템은 전체 전기적 에너지 소비량 중에서 많은 비중을 차지하고 있으며, 건물의 유지보수 비용 중에서도 큰 부분을 차지하고 있다.Today, energy facilities, such as air conditioning in buildings, are becoming automated, complex and larger. As a result, the energy consumption of buildings varies greatly depending on the performance and control methods of the energy installations. In particular, cooling systems, such as water-cooled / air-cooled steam compressors in large buildings, account for a large proportion of the total electrical energy consumption, and are a large part of the maintenance costs of buildings.

이에 반해 현장에 설치된 냉각 시스템의 구성 요소인 압축기나 열교환기 등의 자세한 사양이나 성능 자료 등은 존재하지 않는 것이 일반적이며, 그 냉각 시스템의 장기 운전에 따른 성능 저하 등을 예측할 수 없는 것이 현실이다.On the other hand, detailed specifications and performance data, such as compressors and heat exchangers, which are components of a cooling system installed on site, generally do not exist, and it is a reality that performance degradation due to long-term operation of the cooling system cannot be predicted.

이러한 냉각 시스템의 성능 저하는 점차적인 고장(Soft failure)로 분류될 수 있다. 냉매누설이나 열교환기의 파울링과 같이 시스템의 기능을 약화시키는 고장도 이에 속한다. 전기적 고장과 같이 시스템의 기능이 정지하는 고장은 전기적 중계기(Relay)나 알람을 통해서 쉽게 진단될 수 있다. 반면, 이러한 점차적인 고장은 진단하기 어려우며, 이는 에너지 손실을 증가시키고 결국 냉각 시스템에 충격을 가중하여 파손까지 발생시킨다. The degradation of this cooling system can be classified as a gradual soft failure. This includes failures that weaken the system's function, such as refrigerant leakage or fouling of heat exchangers. Faults that stop the system's functioning, such as electrical faults, can be easily diagnosed with an electrical relay or alarm. On the other hand, this gradual failure is difficult to diagnose, which leads to increased energy loss and ultimately impacts the cooling system, resulting in failure.

이와 같이 공조 설비가 부적절하거나 성능이 열화된 상태로 지속적인 운전되는 것을 방지하기 위하여, 이를 적절한 시기에 파악할 수 있는 고장 진단 방법이 고려될 수 있다.In order to prevent the air conditioning equipment from being continuously operated in an inadequate or degraded performance, a failure diagnosis method that can grasp this at an appropriate time may be considered.

본 발명의 일 목적은 종래와 다른 형태의 냉각 시스템의 고장 진단 장치, 이를 구비하는 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 고장 진단 방법을 제공하는 것에 있다.One object of the present invention is to provide a failure diagnosis apparatus for a cooling system of a different type from the related art, a cooling system having the same, and a failure diagnosis method for the cooling system.

본 발명의 다른 일 목적은 냉각 시스템의 고장의 유무를 결정하고, 상기 고장의 종류를 선정하는 냉각 시스템의 고장 진단 장치, 이를 구비하는 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 고장 진단 방법을 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a failure diagnosis apparatus for a cooling system, a cooling system having the same, and a failure diagnosis method for the cooling system, which determine whether there is a failure of the cooling system and select the type of the failure.

이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 냉각 시스템의 고장 진단 방법은 감지하는 단계와 고장 판별 단계를 포함한다. 감지하는 단계는 상기 응축기와 증발기의 상기 냉매와 각각 열교환 하는 제1 및 제2 유체와 관련된 인자를 감지하고, 상기 압축기와 관련된 인자 및 상기 냉매와 관련된 인자 중 적어도 어느 하나를 감지한다. 고장 판별 단계는 제1 감지인자와 제2 감지인자를 근거로 상기 냉각 시스템의 고장을 판별한다. 상기 제1 감지인자는 상기 제1 및 제2 유체의 온도와 상기 냉매가 상기 압축기로 유입되도록 안내하는 IGV(Inlet Guide Vane)의 개도 중 적어도 하나를 포함하고, 제2 감지인자는 상기 제1 및 제2 유체, 상기 압축기 및 상기 냉매와 관련된 인자 중 적어도 어느 하나를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a failure diagnosis method of a cooling system according to an embodiment of the present invention includes a step of detecting and a failure determination step. The detecting may include detecting a factor associated with the first and second fluids exchanging heat with the refrigerant of the condenser and the evaporator, respectively, and detecting at least one of a factor associated with the compressor and a factor associated with the refrigerant. The failure determining step determines the failure of the cooling system based on the first detection factor and the second detection factor. The first sensing factor may include at least one of a temperature of the first and second fluids and an opening degree of an inlet guide vane (IGV) for guiding the refrigerant into the compressor, and the second sensing factor may include the first and second fluids. At least one of a factor associated with the second fluid, the compressor, and the refrigerant.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 감지인자는 상기 제1 및 제2 유체의 온도와 상기 압축기를 구동하는 모터의 회전수 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the first sensing factor may include at least one of a temperature of the first and second fluids and a rotation speed of a motor driving the compressor.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 고장 판별 단계는 변수를 지정하는 단계, 연산하는 단계, 비교 결과를 계산하는 단계 및 고장의 유무를 판별하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 변수를 지정하는 단계는 상기 제1 감지인자를 독립변수로 지정하고, 상기 제2 감지인자를 측정 종속변수로 지정한다. 상기 연산하는 단계는 상기 독립변수를 근거로 상기 측정 종속변수에 대응하는 기준 종속변수를 연산한다. 상기 비교 결과를 계산하는 단계는 상기 기준 종속변수를 상기 측정 종속변수와 비교하여 상기 비교 결과를 계산한다. 상기 고장의 유무를 판별하는 단계는 상기 비교 결과를 근거로 고장의 유무를 판별한다. 상기 고장의 유무를 판별하는 단계는 상기 기준 종속변수를 상기 측정 종속변수의 비교 결과를 표준화 거리로 환산하고, 상기 표준화 거리를 거리 기준값과 비교하여 고장의 유무를 결정할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the failure determining step may include specifying a variable, calculating, calculating a comparison result, and determining whether there is a failure. The assigning of the variable designates the first sense factor as an independent variable and the second sense factor as a measurement dependent variable. In the calculating, the reference dependent variable corresponding to the measurement dependent variable is calculated based on the independent variable. The calculating of the comparison result may be performed by comparing the reference dependent variable with the measurement dependent variable to calculate the comparison result. The step of determining the presence or absence of the failure is to determine the presence or absence of the failure based on the comparison result. The determining of the presence or absence of the failure may convert the reference dependent variable into a standardized distance by comparing the comparison result of the measured dependent variable and compare the standardized distance with a distance reference value to determine the presence or absence of the failure.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 냉각 시스템의 고장 진단 방법은 고장 선정 단계를 더 포함할 수 있다. 고장 선정 단계는 상기 고장 판별 단계의 상기 비교 결과와 미리 지정된 고장 패턴 테이블을 근거로 상기 고장의 종류에 해당하는 확률을 계산할 수 있다. 또한 상기 계산된 확률값의 크기에 따라 상기 고장의 종류를 선정할 수 있다. According to another aspect of the present invention, the failure diagnosis method of the cooling system may further include a failure selecting step. The failure selecting step may calculate a probability corresponding to the type of the failure based on the comparison result of the failure determination step and a predetermined failure pattern table. In addition, the type of the failure may be selected according to the magnitude of the calculated probability value.

본 발명의 일 실시예에 따르는 냉각 시스템의 고장 진단 장치는 제1 내지 제3 센싱부와 고장 판별부를 포함한다. 제1 센싱부는 응축기의 냉매와 열교환 하는 제1 유체의 온도를 감지하도록 설치되고, 제2 센싱부는 증발기의 냉매와 열교환 하는 제2 유체의 온도를 감지하도록 설치된다. 제3 센싱부는 상기 제1 및 제2 유체, 상기 압축기와 관련된 인자 및 상기 냉매와 관련된 인자 중 적어도 하나를 감지하도록 설치된다. 고장판별부는 제1 감지인자와 상기 제3 센싱부에서 감지되는 제2 감지인자들을 근거로 상기 냉각 시스템의 고장을 판별한다. 제1 감지인자는 상기 제1 및 제2 센싱부에서 감지되는 상기 제1 및 제2 유체의 온도와 상기 냉매가 상기 압축기로 유입되도록 안내하는 IGV(Inlet Guide Vane)의 개도 중 적어도 하나를 포함한다.An apparatus for diagnosing a failure of a cooling system according to an embodiment of the present invention includes first to third sensing units and a failure determining unit. The first sensing unit is installed to sense the temperature of the first fluid that exchanges heat with the refrigerant of the condenser, and the second sensing unit is installed to sense the temperature of the second fluid that heat exchanges with the refrigerant of the evaporator. A third sensing unit is installed to sense at least one of the first and second fluids, the factors related to the compressor, and the factors related to the refrigerant. The failure determining unit determines a failure of the cooling system based on a first detection factor and a second detection factor detected by the third sensing unit. The first sensing factor includes at least one of a temperature of the first and second fluids sensed by the first and second sensing units and an opening degree of an inlet guide vane (IGV) for guiding the refrigerant to flow into the compressor. .

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 냉각 시스템의 고장 진단 장치는 상기 제1 및 제2 감지인자들을 근거로 상기 냉각 시스템의 고장의 종류를 선정하는 고장 선정부를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 냉각 시스템은 상기 고장의 종류를 영상/음성 신호로 출력하는 고장 신호 출력부를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the invention, the failure diagnosis apparatus of the cooling system may further include a failure selecting unit for selecting the type of failure of the cooling system based on the first and second detection factors. In addition, the cooling system may further include a failure signal output unit for outputting the type of failure as a video / audio signal.

본 발명의 일 실시예에 따르는 냉각 시스템은 제1 내지 제3 센싱부와 고장 판별부를 포함하는 고장 진단 장치를 포함한다.The cooling system according to an embodiment of the present invention includes a failure diagnosis apparatus including first to third sensing units and a failure determination unit.

본 발명은 제1 및 제2 유체와 관련된 인자와 압축기 또는 냉매와 관련된 인자를 감지하여 고장을 진단함으로써, 건물 등에 이미 설치된 냉각 시스템에서도 고장 진단이 가능하다.The present invention detects a factor related to the first and second fluids and a factor related to a compressor or a refrigerant to diagnose a failure, thereby enabling failure diagnosis even in a cooling system already installed in a building or the like.

본 발명은 보다 적은 수의 센싱부의 설치로 냉각 시스템에서 발생할 수 있는 다양한 종류의 고장을 진단할 수 있다.The present invention can diagnose various kinds of failures that may occur in a cooling system by installing a smaller number of sensing units.

본 발명은 수학적 모델링을 통하여 고장을 진단함으로써 임의의 냉각 시스템의 가동 조건에서 냉각 시스템의 고장을 진단할 수 있다.The present invention can diagnose failure of a cooling system under operating conditions of any cooling system by diagnosing the failure through mathematical modeling.

이하, 본 발명에 관련된 냉각 시스템의 고장 진단 장치, 이를 구비하는 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 고장 진단 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the fault diagnosis apparatus of the cooling system concerning this invention, the cooling system provided with this, and the fault diagnosis method of a cooling system are demonstrated in detail with reference to drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar configurations in different embodiments, and the description thereof is replaced with the first description.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 여러 실시예에 따르는 고장 진단 장치(100a, 200a, 300a) 및 이를 구비한 냉각 시스템(100, 200, 300)의 개략적 구성도이다.1 to 3 are schematic diagrams of a failure diagnosis apparatus 100a, 200a, 300a and a cooling system 100, 200, 300 having the same according to various embodiments of the present disclosure.

도 1을 참조하면, 냉각 시스템(100)은 압축기(111)와 응축기(112) 및 팽창밸브(113)와 증발기(114)를 포함한다. 냉각 시스템(100)에는 냉매(120)가 압축기(111)→응축기(112)→팽창밸브(113)→증발기(114)→압축기(111)를 순환한다.Referring to FIG. 1, the cooling system 100 includes a compressor 111, a condenser 112, an expansion valve 113, and an evaporator 114. In the cooling system 100, the refrigerant 120 circulates through the compressor 111 → condenser 112 → expansion valve 113 → evaporator 114 → compressor 111.

냉매(120)는 열을 운반하는 유체를 말하며, 예를 들어 R-123, R-134a, 암모니아 또는 이산화탄소 등이 될 수 있다. The refrigerant 120 refers to a fluid that carries heat, and may be, for example, R-123, R-134a, ammonia or carbon dioxide.

기체 상태인 냉매(120)는 압축기(111)에 의하여 압축된 상태로 응축기(112)로 유입된다. 냉매(120)는 응축기(112)에서 제1 유체(130)와 열교환 하게 되며, 이를 통하여 액화된다. 이 때 응축기로 유입되는 제1 유체(130)는 냉매(120)로부터 열을 받아 보다 높은 온도로 응축기(112)에서 유출된다. 액체 상태로 된 냉매(120)가 팽창밸브(113)를 지나 증발기(114)로 분사되면 급팽창하여 기화한다. 기화되는 냉매(120)는 증발기(114)에서 제2 유체(140)와 열교환 하게 된다. 이 때 증발기로 유입되는 제1 유체(130)는 냉매(120)로 열을 주고 보다 낮은 온도로 증발기(114)에서 유출된다. 기체로 된 냉매(120)는 다시 압축기(111)로 돌아간다.The refrigerant 120 in a gaseous state is introduced into the condenser 112 in a compressed state by the compressor 111. The refrigerant 120 is heat-exchanged with the first fluid 130 in the condenser 112, thereby liquefying. At this time, the first fluid 130 flowing into the condenser receives heat from the refrigerant 120 and flows out of the condenser 112 at a higher temperature. When the refrigerant 120 in a liquid state is injected through the expansion valve 113 to the evaporator 114, it rapidly expands and vaporizes. The vaporized refrigerant 120 is heat-exchanged with the second fluid 140 in the evaporator 114. At this time, the first fluid 130 flowing into the evaporator heats the refrigerant 120 and flows out of the evaporator 114 at a lower temperature. The gaseous refrigerant 120 returns to the compressor 111 again.

제1 및 제2 유체(130, 140)는, 예를 들어 물 등과 같은 액체가 될 수 있다. The first and second fluids 130, 140 may be liquids such as, for example, water.

도 2를 참조하면 제1 및 제2 유체(230, 240)는 공기 등과 같은 기체도 될 수 있다. 본 실시예에 따르는 냉각 시스템은 제1 및 제2 유체(230, 240)는 공기 등과 같은 기체인 경우를 보여준다. 응축기(212) 및 증발기(214)에 제1 및 제2 유체(230, 240)를 공급하기 위한 장치, 예를 들어 팬(232, 242, fan) 등이 설치된다.Referring to FIG. 2, the first and second fluids 230 and 240 may also be gases such as air. The cooling system according to the present embodiment shows a case where the first and second fluids 230 and 240 are gases such as air or the like. An apparatus for supplying the first and second fluids 230 and 240 to the condenser 212 and the evaporator 214, for example, fans 232, 242, and the like, is installed.

도 3은 터보 냉동기와 동일·유사한 형태로 구성되는 냉각 시스템(300)을 도시한 것이다. 이를 참조하면, 압축기는 제1 및 제2 압축기(311a, 311b)를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 압축기(311a, 311b)에는 제1 및 제2 IGV(370a, 370b, Inlet Guide Vane)가 각각 연결된다. 다만 이에 한정되지 않으며 하나의 압축기만으로 구성될 수 있으며, 제1 및 제2 IGV(370a, 370b) 중 하나만이 설치될 수도 있다. 제1 및 제2 IGV(370a, 370b)는 제1 및 제2 압축기(311a, 311b)로 유입되는 냉매(320)를 적당한 각도로 유도할 수 있으며, 제1 및 제2 IGV(370a, 370b)의 개방 정도를 제어하여 냉매(320)의 유량을 제어할 수 있다. 이러한 제1 및 제2 IGV(370a, 370b)의 개방 정도를 IGV 개도라 한다. 3 illustrates a cooling system 300 configured in the same or similar form as a turbo chiller. For reference, the compressor may include first and second compressors 311a and 311b, and the first and second compressors 311a and 311b may include first and second IGVs 370a and 370b and an inlet guide vane. Are respectively connected. However, the present invention is not limited thereto and may be configured by only one compressor, and only one of the first and second IGVs 370a and 370b may be installed. The first and second IGVs 370a and 370b may guide the refrigerant 320 flowing into the first and second compressors 311a and 311b at an appropriate angle, and the first and second IGVs 370a and 370b. The flow rate of the refrigerant 320 may be controlled by controlling the opening degree of the refrigerant. The degree of opening of the first and second IGVs 370a and 370b is called IGV opening degree.

팽창밸브는, 예를 들어 오리피스(orifice)로 형성될 수 있으며, 이러한 오리피스는 제1 및 제2 오리피스(313a, 313b)를 포함할 수 있다.The expansion valve may, for example, be formed of an orifice, which may include first and second orifices 313a and 313b.

냉매(320)는 제1 오리피스(313a)에 의하여 응축기(312)내 압력과 증발기(314)내 압력의 사이의 압력으로 감압된다. 이러한 냉매는 제1 오리피스(313a)와 연결된 이코노마이저(380, Economizer)로 유입된다. 이코노마이저(380) 내의 냉매(320)는 포화증기상태로 기체와 액체가 혼재한다. 기체상태의 냉매(320)는 제1 압축기(311a)에 의해 압축된 냉매(320)와 혼합되어, 제2 IGV(370b)로 유입된다. 액체상태의 냉매(320)는 제2 오리피스(313b)를 통하여 감압된 후 증발기(314)로 유입된다.The refrigerant 320 is decompressed by the first orifice 313a to a pressure between the pressure in the condenser 312 and the pressure in the evaporator 314. The refrigerant flows into an economizer 380 connected to the first orifice 313a. The refrigerant 320 in the economizer 380 is a mixture of gas and liquid in a saturated steam state. The gas refrigerant 320 is mixed with the refrigerant 320 compressed by the first compressor 311a and flows into the second IGV 370b. The liquid refrigerant 320 is reduced in pressure through the second orifice 313b and then flows into the evaporator 314.

응축기(312)로 유입되는 제1 유체(330)는 냉매(320)와 열교환한 후 보다 높은 온도로 유출된다. 이러한 제1 유체(330)는 별도의 냉각 장치, 예를 들어 냉각탑(312')에 의하여 다시 냉각된다. The first fluid 330 introduced into the condenser 312 is discharged to a higher temperature after heat exchange with the refrigerant 320. This first fluid 330 is cooled again by a separate cooling device, for example cooling tower 312 '.

증발기(314)로 유입되는 제2 유체(340)는 냉매(320)와 열교환한 후 보다 낮은 온도로 유출된다. 이러한 제2 유체(340)는 냉각 공간(314')을 냉각한 후 다시 증발기(314)로 유입된다.The second fluid 340 flowing into the evaporator 314 flows out at a lower temperature after heat exchange with the refrigerant 320. The second fluid 340 cools the cooling space 314 ′ and then flows back into the evaporator 314.

도 4는 본 발명과 관련한 냉각 시스템의 고장 진단 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a failure diagnosis method of a cooling system according to the present invention.

냉각 시스템의 고장 진단 방법은 먼저 고장을 진단하기 위해 필요한 인자를 감지한다(S100). 제1 및 제2 유체와 관련된 인자를 감지하고, 압축기와 관련된 인자 또는 냉매와 관련된 인자 중 적어도 어느 하나를 감지한다. The failure diagnosis method of the cooling system first detects a factor necessary for diagnosing a failure (S100). A factor associated with the first and second fluids is sensed, and at least one of a factor associated with the compressor or a factor associated with the refrigerant.

제1 및 제2 유체와 관련된 인자는 제1 및 제2 유체의 온도일 수 있다. 압축기와 관련된 인자는 압축기의 소비전류일 수 있다. 냉매와 관련된 인자는 압축기에서 유출되는 냉매의 온도, 응축기의 냉매의 포화압력 또는 포화온도, 증발기의 냉매의 포화압력 또는 포화온도일 수 있다.The factor associated with the first and second fluids may be the temperatures of the first and second fluids. The factor associated with the compressor may be the current consumption of the compressor. The factors related to the refrigerant may be the temperature of the refrigerant flowing out of the compressor, the saturation pressure or saturation temperature of the refrigerant of the condenser, the saturation pressure or saturation temperature of the refrigerant of the evaporator.

제1 또는 제2 유체의 온도를 포함하는 감지인자는 제1 감지인자로 정의되고, 제1 및 제2 유체, 압축기 및 냉매와 관련된 인자 중 적어도 어느 하나를 포함하는 감지인자는 제2 감지인자로 정의된다.A sensing factor comprising the temperature of the first or second fluid is defined as a first sensing factor, and a sensing factor comprising at least one of the factors associated with the first and second fluids, the compressor and the refrigerant is a second sensing factor. Is defined.

제1 감지인자는, 상기 응축기로 유입되거나 상기 응축기에서 유출되는 상기 제1 유체의 온도 중 어느 하나 및 상기 증발기로 유입되거나 상기 증발기에서 유출되는 상기 제2 유체의 온도 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 유체의 온도 중 어느 하나는 상기 응축기로 유입되는 온도이고, 상기 제2 유체의 온도 중 어느 하나는 상기 증발기에서 유출되는 온도일 수도 있다.The first sensing factor may include any one of a temperature of the first fluid flowing into or exiting the condenser and a temperature of the second fluid flowing into or exiting the evaporator. . One of the temperatures of the first fluid may be a temperature flowing into the condenser, and one of the temperatures of the second fluid may be a temperature flowing out of the evaporator.

제1 감지인자는 냉매가 압축기로 유입되도록 안내하는 IGV(Inlet Guide Vane)의 개도를 포함할 수도 있다. 또는 제1 감지인자는 압축기를 구동하는 모터의 회전수를 포함할 수 있다. 제2 유체가 기체인 경우에는 상기 제1 감지인자는 상기 응축기로 유입되는 상기 제1 유체의 온도, 상기 증발기로 유입되는 상기 제2 유체의 습구 온도 및 상기 증발기에서 유출되는 상기 제2 유체의 온도일 수 있다.The first sensing factor may include an opening degree of an inlet guide vane (IGV) for guiding the refrigerant into the compressor. Alternatively, the first sensing factor may include a rotation speed of a motor driving the compressor. When the second fluid is a gas, the first sensing factor is a temperature of the first fluid flowing into the condenser, a wet bulb temperature of the second fluid flowing into the evaporator, and a temperature of the second fluid flowing out of the evaporator. Can be.

제2 감지인자는, 상기 응축기로 유입되거나 상기 응축기에서 유출되는 상기 제1 유체의 온도 중 다른 하나, 및 상기 증발기로 유입되거나 상기 증발기에서 유출되는 상기 제2 유체의 온도 중 다른 하나를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 감지인자가 상기 응축기로 유입되는 제1 유체의 온도, 상기 증발기에서 유출되는 제2 유체의 온도 및 IGV(Inlet Guide Vane)의 개도이면, 제2 감지인자는 응축기에서 유출되는 제1 유체의 온도와 증발기로 유입되는 제2 유체의 온도를 포함할 수 있다.The second sensing factor may include another one of the temperature of the first fluid flowing into or exiting the condenser and the other of the temperature of the second fluid flowing into or exiting the evaporator. have. That is, when the first sensor is the temperature of the first fluid flowing into the condenser, the temperature of the second fluid flowing out of the evaporator and the opening degree of IGV (Inlet Guide Vane), the second sensor is discharged from the condenser It may include the temperature of the first fluid and the temperature of the second fluid flowing into the evaporator.

제2 감지인자는 상기 응축기에서 유출되는 상기 제1 유체의 온도, 상기 증발기로 유입되는 상기 제2 유체의 온도, 상기 압축기의 소비전류, 상기 압축기에서 유출되는 상기 냉매의 온도, 상기 응축기의 상기 냉매의 포화압력 또는 포화온도, 상기 증발기의 상기 냉매의 포화압력 또는 포화온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The second sensing factor is the temperature of the first fluid flowing out of the condenser, the temperature of the second fluid flowing into the evaporator, the current consumption of the compressor, the temperature of the refrigerant flowing out of the compressor, the refrigerant of the condenser At least one of the saturation pressure or saturation temperature of the, the saturation pressure or the saturation temperature of the refrigerant of the evaporator.

다음은 이러한 제1 및 제2 감지인자들을 근거로 냉각 시스템의 고장을 판별한다(S200). 고장은 제1 감지인자들을 근거로 연산된 기준값과 제2 감지인자를 비교하고, 상기 비교 결과를 근거로 판별한다. 이러한 고장을 판별하는 방법(S200)을 이하 구체적으로 설명한다.Next, the failure of the cooling system is determined based on the first and second detection factors (S200). The failure is compared with a reference value calculated based on the first detection factors and the second detection factor, and determined based on the comparison result. The method of determining such a failure (S200) will be described in detail below.

제1 감지인자들을 독립변수로 지정하고, 제2 감지인자를 측정 종속변수로 지정한다. 이러한 변수의 지정은 냉각 시스템의 구성 형태에 따라 다양한 변형이 가능하다.The first sense factor is designated as an independent variable and the second sense factor is designated as a measurement dependent variable. The designation of these variables can be variously modified depending on the configuration of the cooling system.

압축기를 구동하는 모터의 회전수 조절이 가능한 경우에는 독립변수로 압축기 회전수 비, 응축기로 유입되는 제1 유체 온도 및 증발기로부터 유출되는 제2 유체 온도가 지정될 수 있다. IGV 개도의 조절이 가능한 경우에는 독립변수로 IGV 개도, 응축기로 유입되는 제1 유체 온도 및 증발기로부터 유출되는 제2 유체 온도가 지정될 수 있다. 여기서 압축기 회전수 비는 압축기를 구동하는 모터의 최대 회전수와 모터의 현재 회전수의 비를 말한다.When the rotation speed of the motor driving the compressor is adjustable, the independent rotation speed ratio, the first fluid temperature flowing into the condenser, and the second fluid temperature flowing out of the evaporator may be specified as independent variables. When the IGV opening degree is adjustable, the IGV opening degree, the first fluid temperature flowing into the condenser and the second fluid temperature flowing out of the evaporator may be designated as independent variables. Here, the compressor speed ratio refers to the ratio of the maximum speed of the motor driving the compressor and the current speed of the motor.

측정 종속변수로 압축기에서 유출되는 냉매의 온도, 응축기의 냉매의 포화압력 또는 포화온도, 증발기의 냉매의 포화압력 또는 포화온도, 압축기의 소비전류, 응축기에서 유출되는 제1 유체의 온도 및 증발기로 유입되는 제2 유체의 온도가 지정될 수 있다. Measurement dependent variables include the temperature of the refrigerant flowing out of the compressor, the saturation pressure or saturation temperature of the refrigerant in the condenser, the saturation pressure or saturation temperature of the refrigerant in the evaporator, the current consumption of the compressor, the temperature of the first fluid flowing out of the condenser and the inflow to the evaporator. The temperature of the second fluid to be specified can be specified.

제1 및 제2 유체가 공기 등과 같은 기체이며 압축기 회전수 조절이 불가능한 경우에는 독립변수로 응축기로 유입되는 제1 유체의 온도, 증발기로 유입되는 제2 유체의 습구 온도과 증발기에서 유출되는 제2 유체의 온도일 수 있다. 측정 종속변수로 압축기에서 유출되는 냉매의 온도, 응축기의 냉매의 포화압력 또는 포화온도, 증발기의 냉매의 포화압력 또는 포화온도, 압축기의 소비전류 및 응축기에서 유출되는 제1 유체의 온도가 지정될 수 있다.When the first and second fluids are gases such as air, and the compressor rotation speed cannot be adjusted, the temperature of the first fluid flowing into the condenser, the wet bulb temperature of the second fluid flowing into the evaporator, and the second fluid flowing out of the evaporator are independent variables. It may be a temperature of. As the measurement dependent variable, the temperature of the refrigerant flowing out of the compressor, the saturation pressure or saturation temperature of the refrigerant in the condenser, the saturation pressure or saturation temperature of the refrigerant in the evaporator, the current consumption of the compressor and the temperature of the first fluid flowing out of the condenser can be specified. have.

독립변수를 근거로 측정 종속변수에 대응하는 기준 종속변수를 연산한다(S210).The reference dependent variable corresponding to the measured dependent variable is calculated based on the independent variable (S210).

기준 종속변수을 연산하기 위하여 정상상태 기준 모델을 정의한다. 정상상태 기준 모델은, 예를 들어 식(1)과 같이 2차 다항식 모델이 될 수 있다.Define a steady-state reference model to compute the reference dependent variable. The steady state reference model may be, for example, a quadratic polynomial model as shown in equation (1).

X: 종속변수X: dependent variable

a₀~a₉: 정상상태 기준 모델 계수a ₀ ~ a ₉ : steady state reference model coefficients

A~C: 독립변수A ~ C: independent variable

고장이 없는 정상상태에서 임의의 독립변수의 값에 따른 다항식 모델을 완성하기 위한 측정한 종속변수의 값들을 식(1)에 대입하여 10개 이상의 식을 세운다. 이를 통하여 10개의 계수가 구해질 수 있으며, 계수를 다시 식(1)에 대입함으로써 식(1)이 완성된다. 완성된 식(1)에 임의의 독립변수의 값을 대입하면 그에 따른 종속변수의 값이 계산된다. 이렇게 계산되는 값들이 기준 종속변수가 된다.In order to complete the polynomial model according to the value of any independent variable in the steady state without failure, 10 or more equations are established by substituting the values of the measured dependent variables into Equation (1). Through this, ten coefficients can be obtained, and equation (1) is completed by substituting the coefficient into equation (1) again. Substituting the value of any independent variable into completed equation (1) calculates the value of the dependent variable accordingly. These calculated values become the reference dependent variable.

초기에 냉각 시스템이 가동되면, 비정상상태 운전을 하게 된다. 또한 정상상태에서도 주위 환경이나 센서 등의 오차가 발생할 수 있다. 따라서 다항식 모델을 완성하기 위한 측정한 종속변수의 값들은 선형회귀분석 등을 통하여 일정한 조건을 만족하는 경우에만 정상상태의 데이터로 하는 것이 바람직하다. 식(2)는 선형회귀분석의 일 예를 나타낸 식이다.If the cooling system is initially activated, it will run abnormally. In addition, errors in the environment or sensors may occur even in a steady state. Therefore, it is desirable that the values of the dependent variables measured to complete the polynomial model be steady-state data only when certain conditions are satisfied through linear regression analysis. Equation (2) shows an example of linear regression analysis.

a': 측정자료의 선형회귀분석의 기울기a ': slope of the linear regression analysis of the measured data

σ_s: 기준 표준편차σ _s : reference standard deviation

t: 측정시간t: measurement time

다음은, 기준 종속변수와 측정 종속변수의 비교 결과가 계산된다(220).Next, a comparison result of the reference dependent variable and the measured dependent variable is calculated (220).

냉각 시스템의 임의의 상태에 대하여 독립변수와 측정 종속변수의 값들이 측정된다. 이때 기준 종속변수가 독립변수의 값이 식(1)에 대입됨에 따라 계산된다. 이렇게 측정 또는 계산되는 측정 종속변수와 기준 종속변수가 비교된다. 측정 종속변수와 기준 종속변수의 차가 비교 결과로 될 수도 있다. For any state of the cooling system the values of the independent and measurement dependent variables are measured. In this case, the reference dependent variable is calculated as the value of the independent variable is substituted into Equation (1). The measured dependent variable and the measured dependent variable are compared with the reference dependent variable. The difference between the measurement dependent variable and the reference dependent variable may be the result of the comparison.

마지막으로 비교 결과를 근거로 고장의 유무가 판별된다(S230).Finally, the presence or absence of a failure is determined based on the comparison result (S230).

고장의 유무를 판별하기 위하여, 기준 종속변수와 측정 종속변수의 비교 결과가 표준화 거리로 환산된다.In order to determine whether there is a failure, the comparison result between the reference dependent variable and the measured dependent variable is converted into a standardized distance.

표준화 거리는, 예를 들어 식(3)를 통하여 계산할 수 있으며, 고장의 유무는 표준화 거리를 비교 기준값과 비교하여 결정된다. 비교 기준값은 실험적으로 계산될 수 있다.The standardized distance can be calculated, for example, through equation (3), and the presence or absence of a failure is determined by comparing the standardized distance with a comparison reference value. Comparative reference values can be calculated experimentally.

d_x: 표준화 거리d _x : Normalized distance

R: 기준 종속변수와 측정 종속변수의 비교결과 R : Result of comparison between reference dependent variable and measured dependent variable

Σ: 고장이 없는 정상상태의 측정 자료의 공분산 행렬 Σ : Covariance matrix of steady-state measured data

예를 들어 표준화 거리가 3 이상으로 계산되면, 고장은 발생한 것으로 될 수 있다.For example, if the standardized distance is calculated to be 3 or more, the failure may be caused.

냉각 시스템의 고장 진단 방법에는 고장을 선정하는 단계(S300)가 더 포함될 수 있다. 고장 선정 단계(S300)는 고장이 발생한 것으로 결정된 경우에만 실행될 수도 있다.The failure diagnosis method of the cooling system may further include selecting a failure (S300). The failure selecting step S300 may be executed only when it is determined that a failure has occurred.

고장 선정 단계에서는 제1 및 제2 감지인자들을 근거로 냉각 시스템의 고장의 종류가 선정된다. 고장의 종류는 비교 결과를 근거로 각각의 고장의 종류에 해당하는 확률을 계산하고, 계산된 확률값의 크기에 따라 선정될 수 있다. 또한 확률값의 크기에 따라 고장의 진행 정도가 판단될 수 있다.In the failure selection step, the type of failure of the cooling system is selected based on the first and second detection factors. The type of failure may be selected based on the magnitude of the calculated probability value based on the result of the comparison. In addition, the progress of the failure may be determined according to the magnitude of the probability value.

확률값은 고장의 종류와 제2 감지인자에 각각 해당되는 해당값이 지정된 고장 패턴 테이블을 근거로 계산될 수 있다.The probability value may be calculated based on a failure pattern table in which corresponding values corresponding to the type of failure and the second detection factor are designated.

식(4)는 현재의 고장이 j번째 고장에 속할 확률값을 계산하는 일 예이며, 여기서 C_jk값은 고장 패턴 테이블을 근거로 선정될 수 있다.Equation (4) is an example of calculating a probability value that the current failure belongs to the j-th failure, where C _jk value may be selected based on the failure pattern table.

w_j: 현재의 고장이 j번째 고장에 속할 확률값w _j : Probability that current failure belongs to jth failure

C_jk: 고장 패턴 테이블에 의해 선정되는 값C _jk : Value selected by the failure pattern table

R(k): k번째 기준 종속변수와 k번째 측정 종속변수의 비교결과R (k): Comparison result between kth reference dependent variable and kth measurement dependent variable

Σ(k,k): k번째 측정 종속변수의 분산값Σ (k, k): variance of the kth measurement dependent variable

고장 패턴 테이블은 예를 들어 아래의 표(1)과 같이 형성될 수 있다.The failure pattern table may be formed, for example, as shown in Table 1 below.

표(1)에서 X₁ 내지 X₆은 지정된 종속변수를 의미한다. 응축기 또는 증발기의 파울링이란 응축기 또는 증발기 내에 이물질이 부착된 경우를 말한다. 화살표 ↑는 해당 기준 종속변수와 측정 종속변수의 비교결과가 커지는 방향으로 진행되는 경우이고, ↓로 표기된 화살표는 상기 비교결과가 작아지는 방향으로 진행되는 경우이다.In Table (1), X ₁ to X ₆ mean designated dependent variables. Fouling of the condenser or evaporator is when foreign matter is attached to the condenser or evaporator. An arrow ↑ is a case where the comparison result of the reference dependent variable and the measurement dependent variable is increased in the direction of increasing, and an arrow denoted by ↓ is a case where the comparison result is reduced in the direction of decreasing.

계산된 각 고장의 종류에 해당하는 확률값을 상호 비교하여 고장의 종류가 선정될 수 있다. 확률값이 클수록 각 고장의 종류에 해당한다는 것이 결정될 수 있다. 또한 확률값이 클수록 고장이 보다 많이 진행되었다는 것이 판단될 수 있다. 고장의 진행에 대한 비교 기준값은 실험적 또는 시뮬레이션으로 구해질 수 있으며, 비교결과를 토대로 고장의 진행의 정도가 결정될 수도 있다.The type of failure can be selected by comparing the probability values corresponding to the calculated types of failure. It may be determined that the larger the probability value corresponds to each type of failure. It can also be determined that the greater the probability value, the more the failure has progressed. The comparison reference value for the progress of the fault may be obtained experimentally or by simulation, and the degree of progress of the fault may be determined based on the comparison result.

이하 상기 설명한 냉각 시스템의 고장 진단 방법을 적용한 고장 진단 장치(100a, 300a) 및 이를 구비한 냉각 시스템들(100, 300)을 설명한다.Hereinafter, the failure diagnosis apparatuses 100a and 300a to which the above-described failure diagnosis method of the cooling system is applied and the cooling systems 100 and 300 having the same will be described.

다시 도 1을 참조하면, 고장 진단 장치(100a) 및 이를 구비한 냉각 시스템(100)에는 제1 및 제2 유체(130, 140)의 온도를 감지하도록 제1 및 제2 센싱부(131, 141)가 설치된다.Referring back to FIG. 1, the failure diagnosis apparatus 100a and the cooling system 100 including the first and second sensing units 131 and 141 may detect the temperatures of the first and second fluids 130 and 140. ) Is installed.

제1 센싱부(131)는 응축기(112)로 유입되는 제1 유체(130)의 온도를 감지하도록 설치되며, 제2 센싱부(141)는 증발기(114)에서 유출되는 제2 유체(140)의 온도를 감지하도록 설치될 수 있다. The first sensing unit 131 is installed to sense the temperature of the first fluid 130 flowing into the condenser 112, and the second sensing unit 141 is the second fluid 140 flowing out of the evaporator 114. It can be installed to detect the temperature of.

냉각 시스템(100)에는 제1 및 제2 유체(130,140), 압축기(111)와 관련된 인자 또는 냉매(120)와 관련된 인자 중 적어도 하나를 감지하도록 제3 센싱부(151)가 설치된다. The third sensing unit 151 is installed in the cooling system 100 to sense at least one of the first and second fluids 130 and 140, the factors related to the compressor 111, and the factors related to the refrigerant 120.

제1 및 제2 유체(130,140)와 관련한 인자는 응축기(112)에서 유출되는 제1 유체(130)의 온도와 증발기(114)로 유입되는 제2 유체(140)의 온도일 수 있다. 이를 위하여 제3 센싱부(151)는 응축기(112)에서 유출되는 제1 유체(130)의 온도를 감지하는 온도 센서(151b)와 증발기(114)로 유입되는 제2 유체(140)의 온도를 감지하는 온도 센서(151c)를 더 포함할 수 있다.Factors associated with the first and second fluids 130 and 140 may be the temperature of the first fluid 130 exiting the condenser 112 and the temperature of the second fluid 140 entering the evaporator 114. To this end, the third sensing unit 151 measures the temperature of the temperature sensor 151b for detecting the temperature of the first fluid 130 flowing out of the condenser 112 and the temperature of the second fluid 140 flowing into the evaporator 114. It may further include a temperature sensor 151c for detecting.

냉매(120)와 관련된 인자는 온도 또는 압력이 될 수 있으며, 압축기(111)와 관련된 인자는 압축기(111)의 소비전류가 될 수 있다. A factor associated with the refrigerant 120 may be temperature or pressure, and a factor associated with the compressor 111 may be a current consumption of the compressor 111.

제3 센싱부(151)는 압축기(111)에서 유출되는 냉매(120)의 온도, 응축기(112)의 냉매(120)의 포화압력 또는 포화온도, 증발기(114)의 냉매(120)의 포화압력 또는 포화온도 및 압축기(111)의 소비전류 중 적어도 하나를 감지하도록 설치될 수 있다. 본 도면은 압축기(111)에서 유출되는 냉매(120)의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(151a)를 도시하고 있다. The third sensing unit 151 may include a temperature of the refrigerant 120 flowing out of the compressor 111, a saturation pressure or saturation temperature of the refrigerant 120 of the condenser 112, and a saturation pressure of the refrigerant 120 of the evaporator 114. Or it may be installed to detect at least one of the saturation temperature and the current consumption of the compressor (111). This figure shows a temperature sensor 151a for sensing the temperature of the refrigerant 120 flowing out of the compressor 111.

제1 내지 제3 센싱부(131,141,151)는 고장 판별부(161)와 전기적으로 연결된다. 제1 및 제2 센싱부(131,141)에서 감지되는 값들은 제1 감지인자에 포함되며,상기 제1 감지인자는 상기 압축기를 구동하는 모터의 회전수를 포함할 수 있다. 제3 센싱부(151)에서 감지되는 값은 제2 감지인자에 포함될 수 있다.The first to third sensing units 131, 141, and 151 are electrically connected to the failure determination unit 161. Values detected by the first and second sensing units 131 and 141 may be included in a first detection factor, and the first detection factor may include a rotation speed of a motor driving the compressor. The value detected by the third sensing unit 151 may be included in the second sensing factor.

고장 판별부(161)는 제1 감지인자와 제2 감지인자들을 근거로 냉각 시스템(100)의 고장을 판별한다. The failure determining unit 161 determines a failure of the cooling system 100 based on the first detection factor and the second detection factors.

상기 설명한 제1 내지 제3 센싱부(131,141,151) 및 고장 판별부(161)는 고장 진단 장치(100a)를 형성하며 및 이를 구비한 냉각 시스템들(100)이 구성될 수 있다. 고장 진단 장치(100a) 및 이를 구비한 냉각 시스템들(100)에는 고장 선정 부(162)를 더 포함할 수 있다.The first to third sensing units 131, 141, 151 and the failure determining unit 161 described above may form a failure diagnosis apparatus 100a and may include cooling systems 100 having the same. The failure diagnosis apparatus 100a and the cooling systems 100 having the same may further include a failure selecting unit 162.

고장 판별부(161)는 고장 선정부(162)와 전기적으로 연결될 수 있다. 고장 선정부(162)는 제1 및 제2 감지인자들을 근거로 냉각 시스템(100)의 고장의 종류를 선정한다. 이러한 고장 선정부(162)는 고장 판별부(161)에서 고장이 판별된 경우만 작동하도록 될 수도 있다.The failure determining unit 161 may be electrically connected to the failure selecting unit 162. The failure selecting unit 162 selects a type of failure of the cooling system 100 based on the first and second detection factors. The failure selecting unit 162 may be operated only when a failure is determined by the failure determining unit 161.

고장 진단 장치(100a) 및 이를 구비한 냉각 시스템들(100)에는 고장 신호 출력부(163)를 더 포함할 수 있다. 고장 선정부(162)는 고장 신호 출력부(163)와 전기적으로 연결될 수 있다. 고장 신호 출력부(163)는 고장 선정부(162)에서 선정된 고장의 종류를 영상/음성 신호로 출력할 수 있도록 형성된다. 고장 신호 출력부(163)는 고장 판별부(161)와 전기적으로 연결되어 고장 유무의 결정을 외부에서 인지하도록 형성될 수도 있다.The failure diagnosis apparatus 100a and the cooling systems 100 having the same may further include a failure signal output unit 163. The fault selector 162 may be electrically connected to the fault signal output unit 163. The fault signal output unit 163 may be configured to output a type of fault selected by the fault selector 162 as a video / audio signal. The failure signal output unit 163 may be electrically connected to the failure determination unit 161 so as to externally recognize the determination of the presence or absence of a failure.

다시 도 3을 참조하면, 제1 및 제2 센싱부(331,341)에서 감지되는 값들인 제1 감지인자는 IGV의 개도를 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 센싱부(331,341)에서 감지되는 값들은 제1 감지인자에 포함되며, 제1 감지인자는 IGV의 개도를 포함할 수 있다. Referring back to FIG. 3, the first sensing factors which are values sensed by the first and second sensing units 331 and 341 may further include an opening degree of the IGV. Values detected by the first and second sensing units 331 and 341 may be included in the first sensing factor, and the first sensing factor may include an opening degree of the IGV.

도 3을 참조한 실시예에서 제3 센싱부(미도시), 고장 판별부(361), 고장 선정부(362) 및 고장 신호 출력부(363) 등의 구성 및 역할은 도 1을 참조한 실시예와 동일·유사하며 이는 별도 설명이 없어도 당업자라면 충분히 이해할 것이다.3, the configuration and role of the third sensing unit (not shown), the fault determining unit 361, the fault selecting unit 362, the fault signal output unit 363, and the like may be similar to those of the embodiment of FIG. 1. The same and similar, which will be fully understood by those skilled in the art without a separate description.

상기와 같은 냉각 시스템의 고장 진단 장치, 이를 구비하는 냉각 시스템 및 냉각 시스템의 고장 진단 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되 는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The apparatus for diagnosing the failure of the cooling system, the cooling system having the same, and a method for diagnosing the failure of the cooling system are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, and the embodiments may be modified so that various modifications can be made. All or some of the embodiments may be optionally combined.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 냉각 시스템의 개략적 구성도.1 is a schematic structural diagram of a cooling system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 냉각 시스템의 개략적 구성도.2 is a schematic structural diagram of a cooling system according to another embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 냉각 시스템의 개략적 구성도.3 is a schematic structural diagram of a cooling system according to another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명과 관련한 냉각 시스템의 고장 진단 방법의 흐름도.4 is a flow chart of a failure diagnosis method of a cooling system in accordance with the present invention.

Claims (16)

냉매가 압축기와 응축기 및 증발기를 순환하며, 상기 냉매가 상기 응축기 및 증발기에서 각각 열교환 하도록 구성된 냉각 시스템의 고장 진단 방법에 있어서,In the failure diagnosis method of the cooling system, the refrigerant circulates the compressor, the condenser and the evaporator, the refrigerant is configured to heat exchange in the condenser and the evaporator, respectively, (a) 상기 응축기와 증발기의 상기 냉매와 각각 열교환 하는 제1 및 제2 유체와 관련된 인자를 감지하고, 상기 압축기와 관련된 인자 및 상기 냉매와 관련된 인자 중 적어도 어느 하나를 감지하는 단계; 및(a) sensing a factor associated with the first and second fluids that heat exchange with the refrigerant of the condenser and the evaporator, respectively, and detecting at least one of a factor associated with the compressor and a factor associated with the refrigerant; And (b) 제1 감지인자와 상기 제1 및 제2 유체, 상기 압축기 및 상기 냉매와 관련된 인자 중 적어도 어느 하나를 포함하는 제2 감지인자를 근거로 상기 냉각 시스템의 고장을 판별하는 고장 판별 단계를 포함하고,(b) a failure determination step of determining a failure of the cooling system based on a first detection factor and a second detection factor including at least one of the factors related to the first and second fluids, the compressor, and the refrigerant. Including, 상기 제1 감지인자는 상기 제1 및 제2 유체의 온도와 상기 냉매가 상기 압축기로 유입되도록 안내하는 IGV(Inlet Guide Vane)의 개도 중 적어도 하나를 포함하는 냉각 시스템의 고장 진단 방법.The first detection factor comprises at least one of the temperature of the first and second fluid and the opening degree of the inlet guide vane (IGV) for guiding the refrigerant to enter the compressor. 냉매가 압축기와 응축기 및 증발기를 순환하며, 상기 냉매가 상기 응축기 및 증발기에서 각각 열교환 하도록 구성된 냉각 시스템의 고장 진단 방법에 있어서,In the failure diagnosis method of the cooling system, the refrigerant circulates the compressor, the condenser and the evaporator, the refrigerant is configured to heat exchange in the condenser and the evaporator, respectively, (a) 상기 응축기와 증발기의 상기 냉매와 각각 열교환 하는 제1 및 제2 유체와 관련된 인자를 감지하고, 상기 압축기와 관련된 인자 및 상기 냉매와 관련된 인자 중 적어도 어느 하나를 감지하는 단계; 및(a) sensing a factor associated with the first and second fluids that heat exchange with the refrigerant of the condenser and the evaporator, respectively, and detecting at least one of a factor associated with the compressor and a factor associated with the refrigerant; And (b) 제1 감지인자와 상기 제1 및 제2 유체, 상기 압축기 및 상기 냉매와 관 련된 인자 중 적어도 어느 하나를 포함하는 제2 감지인자를 근거로 상기 냉각 시스템의 고장을 판별하는 고장 판별 단계를 포함하고,(b) a failure determination step of determining a failure of the cooling system based on a first detection factor and a second detection factor including at least one of the factors related to the first and second fluids, the compressor, and the refrigerant. Including, 상기 제1 감지인자는 상기 제1 및 제2 유체의 온도와 상기 압축기를 구동하는 모터의 회전수 중 적어도 어느 하나를 포함하는 냉각 시스템의 고장 진단 방법.The first sensing factor comprises at least one of the temperature of the first and second fluid and the number of revolutions of the motor driving the compressor. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1 감지인자는, The first detection factor, 상기 응축기로 유입되거나 상기 응축기에서 유출되는 상기 제1 유체의 온도 중 어느 하나; 및Any one of a temperature of the first fluid flowing into or out of the condenser; And 상기 증발기로 유입되거나 상기 증발기에서 유출되는 상기 제2 유체의 온도 중 어느 하나를 포함하는 냉각 시스템의 고장 진단 방법.And a temperature of the second fluid flowing into or out of the evaporator. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제2 감지인자는,The second detection factor, 상기 응축기로 유입되거나 상기 응축기에서 유출되는 상기 제1 유체의 온도 중 다른 하나; 및Another one of a temperature of the first fluid flowing into or out of the condenser; And 상기 증발기로 유입되거나 상기 증발기에서 유출되는 상기 제2 유체의 온도 중 다른 하나를 포함하는 냉각 시스템의 고장 진단 방법.And another one of a temperature of the second fluid flowing into or out of the evaporator. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제2 감지인자는 상기 응축기에서 유출되는 상기 제1 유체의 온도, 상기 증발기로 유입되는 상기 제2 유체의 온도, 상기 압축기의 소비전류, 상기 압축기에서 유출되는 상기 냉매의 온도, 상기 응축기의 상기 냉매의 포화압력 또는 포화온도, 상기 증발기의 상기 냉매의 포화압력 또는 포화온도 중 적어도 하나를 포함하는 냉각 시스템의 고장 진단 방법.The second sensing factor is the temperature of the first fluid flowing out of the condenser, the temperature of the second fluid flowing into the evaporator, the current consumption of the compressor, the temperature of the refrigerant flowing out of the compressor, the At least one of saturation pressure or saturation temperature of the refrigerant, saturation pressure or saturation temperature of the refrigerant of the evaporator. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제2 유체는 기체이며,The second fluid is a gas, 상기 제1 감지인자는 상기 응축기로 유입되는 상기 제1 유체의 온도, 상기 증발기로 유입되는 상기 제2 유체의 습구 온도 및 상기 증발기에서 유출되는 상기 제2 유체의 온도인 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 고장 진단 방법.Wherein the first sensing factor is a temperature of the first fluid flowing into the condenser, a wet bulb temperature of the second fluid flowing into the evaporator, and a temperature of the second fluid flowing out of the evaporator. How to diagnose faults. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 고장 판별 단계는,The failure determination step, 상기 제1 감지인자를 근거로 연산된 기준값과 제2 감지인자를 비교하고, 상기 비교 결과를 근거로 고장을 판별하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.And a reference value calculated based on the first detection factor and a second detection factor, and determine a failure based on the comparison result. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 고장 판별 단계는,The failure determination step, (a) 상기 제1 감지인자를 독립변수로 지정하고, 상기 제2 감지인자를 측정 종속변수로 지정하는 단계;(a) designating the first sensory factor as an independent variable and the second sensory factor as a measurement dependent variable; (b) 상기 독립변수를 근거로 상기 측정 종속변수에 대응하는 기준 종속변수를 연산하는 단계;calculating a reference dependent variable corresponding to the measurement dependent variable based on the independent variable; (c) 상기 기준 종속변수를 상기 측정 종속변수와 비교하여 상기 비교 결과를 계산하는 단계; 및(c) comparing the reference dependent variable with the measured dependent variable to calculate the comparison result; And (d) 상기 비교 결과를 근거로 고장의 유무를 판별하는 단계를 포함하는 냉각 시스템의 고장 진단 방법.(d) determining whether there is a failure based on the comparison result. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 고장의 유무를 판별하는 단계는,The step of determining the presence or absence of the failure, 상기 기준 종속변수와 상기 측정 종속변수의 비교 결과를 표준화 거리로 환산하고, 상기 표준화 거리를 거리 기준값과 비교하여 고장의 유무를 결정하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 고장 진단 방법.And converting the comparison result of the reference dependent variable and the measurement dependent variable into a standardized distance, and comparing the standardized distance with a distance reference value to determine whether there is a failure. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1 및 제2 감지인자들을 근거로 상기 냉각 시스템의 고장의 종류를 선정하는 고장 선정 단계를 더 포함하는 냉각 시스템의 고장 진단 방법.And a failure selecting step of selecting a type of failure of the cooling system based on the first and second detection factors. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 고장 판별 단계는,The failure determination step, 상기 제1 감지인자를 근거로 연산된 기준값과 제2 감지인자를 비교하고, 상기 비교 결과를 근거로 고장을 판별하고,Comparing a reference value calculated based on the first detection factor with a second detection factor, and determining a failure based on the comparison result; 상기 고장 선정 단계는,The fault selection step, 상기 비교 결과를 근거로 상기 고장의 종류에 해당하는 확률을 계산하고, 상기 계산된 확률값의 크기에 따라 상기 고장의 종류를 선정하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 고장 진단 방법.Calculating a probability corresponding to the type of the failure based on the comparison result, and selecting the type of the failure according to the magnitude of the calculated probability value. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 확률값은The probability value is 상기 고장의 종류와 상기 제2 감지인자에 각각 해당되는 해당값이 지정된 고장 패턴 테이블을 근거로 계산되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템의 고장 진단 방법.And a corresponding value corresponding to each of the type of failure and the second detection factor is calculated based on a specified failure pattern table. 냉매가 압축기와 응축기 및 증발기를 순환하며, 상기 냉매가 상기 응축기 및 증발기에서 각각 열교환 하도록 구성된 냉각 시스템의 고장 진단 장치에 있어서,In the failure diagnosis apparatus of the cooling system configured to circulate a refrigerant, a refrigerant circulates a compressor, a condenser and an evaporator, and the refrigerant exchanges heat in the condenser and the evaporator, respectively. 상기 응축기와 증발기의 상기 냉매와 각각 열교환 하는 제1 및 제2 유체의 온도를 감지하도록 설치되는 제1 및 제2 센싱부;First and second sensing units installed to sense temperatures of the first and second fluids that exchange heat with the refrigerant of the condenser and the evaporator, respectively; 상기 제1 및 제2 유체, 상기 압축기와 관련된 인자 및 상기 냉매와 관련된 인자 중 적어도 하나를 감지하도록 설치되는 제3 센싱부; 및A third sensing unit installed to sense at least one of the first and second fluids, a factor associated with the compressor, and a factor associated with the refrigerant; And 제1 감지인자와 상기 제3 센싱부에서 감지되는 제2 감지인자들을 근거로 상 기 냉각 시스템의 고장을 판별하는 고장 판별부를 포함하고,A failure determination unit determining a failure of the cooling system based on a first detection factor and a second detection factor detected by the third sensing unit; 상기 제1 감지인자는 상기 제1 및 제2 센싱부에서 감지되는 상기 제1 및 제2 유체의 온도와 상기 냉매가 상기 압축기로 유입되도록 안내하는 IGV(Inlet Guide Vane)의 개도 중 적어도 하나를 포함하는 냉각 시스템의 고장 진단 장치. The first sensing factor includes at least one of a temperature of the first and second fluids sensed by the first and second sensing units and an opening degree of an inlet guide vane (IGV) for guiding the refrigerant to flow into the compressor. Device for diagnosing failure of the cooling system. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 제1 및 제2 감지인자들을 근거로 상기 냉각 시스템의 고장의 종류를 선정하는 고장 선정부를 더 포함하는 냉각 시스템의 고장 진단 장치.And a failure selecting unit configured to select a type of failure of the cooling system based on the first and second detection factors. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 고장의 종류를 영상/음성 신호로 출력하는 고장 신호 출력부를 더 포함하는 냉각 시스템의 고장 진단 장치.And a failure signal output unit for outputting the type of failure as a video / audio signal. 냉매가 압축기와 응축기 및 증발기를 순환하며, 상기 냉매가 상기 응축기 및 증발기에서 각각 열교환 하도록 구성된 냉각 시스템에 있어서,In a cooling system configured to circulate a refrigerant, a refrigerant circulates a compressor, a condenser and an evaporator, and the refrigerant exchanges heat in the condenser and the evaporator, respectively. 상기 냉각 시스템의 고장을 진단하도록 제13항 내지 제15항의 고장 진단 장치를 포함하는 냉각 시스템.Cooling system comprising the failure diagnosis device of claim 13 to diagnose the failure of the cooling system.

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