KR20110077467A - 온도센서 이상 진단기능을 구비한 적산열량계 및 이상 진단방법 - Google Patents

온도센서 이상 진단기능을 구비한 적산열량계 및 이상 진단방법 Download PDF

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Abstract

온도센서 이상 진단기능을 구비한 적산열량계가 개시된다. 상기 적산열량계는, 유입되는 난방수의 온도를 측정하는 유입측 온도센서, 유출되는 난방수의 온도를 측정하는 유출측 온도센서, 유입되는 난방수의 유량을 측정하는 유량측정유닛, 실내온도를 측정하는 실내 온도센서, 및 상기 각 온도센서와 유량측정유닛으로 데이터를 수신받는 제어유닛을 구비하며, 상기 제어유닛은, 상기 유입측 온도센서로부터 입력된 감지온도와 상기 실내 온도센서로부터 입력된 감지온도의 차가 기설정된 범위 내에 있는 경우, 상기 유입측 온도센서가 분리된 것으로 판정하는 판정부; 및 상기 판정부에 의한 판정시점부터 상기 유출측 온도센서의 감지온도와 상기 유량측정유닛의 측정 유량을 메모리에 별도의 항목으로 저장하는 제어부를 포함한다.
적산열량계, 탈거, 분리, 공급측 온도센서, 부과 요금

Description

온도센서 이상 진단기능을 구비한 적산열량계 및 이상 진단방법{Calorimeter having a function of diagnosing abnormality of temperature sensor and Method for diagnosing abnormalility}
본 발명은 온도센서 이상 진단기능을 구비한 적산열량계 및 그 진단방법에 관한 것으로, 특히 전산열량계에서 난방수 유입온도를 측정하는 유입수 온도센서의 분리 또는 파손을 진단하는 기술에 관련한다.
통상, 아파트와 같은 공동주택에서 난방에 필요한 사용열량을 효과적으로 관리하기 위해서, 유입되는 난방수의 유량을 측정하는 측정유닛과 유입되는 난방수와 유출되는 난방수의 온도차와 측정된 유량으로부터 열량을 연산하는 제어유닛을 일체화시킨 적산열량계가 이용된다.
도 1은 종래의 적산열량계의 설치구성을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 난방수가 흐르는 파이프 라인의 유입 측에는 유량측정유닛(26)이 설치되고, 이 후단에 유입측 온도센서(22)가 설치되며, 유출 측에는 유출측 온도센서(24)가 설치된다.
이러한 구성에 의하면, 제어유닛(10)은 사용자가 설정한 기준온도와 특정 위 치, 가령 방이나 거실 등에서 측정된 온도를 비교하여 측정온도가 낮으면, 유량측정유닛(26)의 밸브가 열어 난방수가 파이프 라인을 따라 순환하도록 한다.
이때, 난방수의 일정 유량마다 출력되는 신호인 유량펄스와, 유입측 및 유출측 온도센서(22, 24)로부터 측정된 난방수 온도에 기초하여 제어유닛(10)은 소비열량을 연산하여 저장한다.
그러나, 이와 같은 구성에 있어서 발생할 수 있는 치명적인 문제점이 있다.
상기의 구성에서, 유량측정유닛과 온도센서 및 제어유닛은 대부분 가정용인 경우 싱크대 속에 위치하게 되는데, 사용자의 부주의에 의해 온도센서, 특히 유입측 온도센서가 분리되거나 파손되는 경우, 또는 사용자가 고의로 유입측 온도센서를 분리시키는 경우, 유입측의 난방수 온도가 측정되지 않아 결과적으로 열량 적산이 산출되지 않게 된다.
또한, 이와 같은 극한적 경우가 아니더라도, 사용자가 고의로 일정기간 유입측 온도센서를 분리해놓는 경우, 일정기간 중에는 열량 적산이 이루어지지 않게 됨으로써 결과적으로 실제 사용된 난방수의 열량보다 적게 적산된다. 이에 따라, 실제의 난방수 사용량보다 적은 요금이 부과되는 문제점이 있다.
특히, 이러한 문제는 대부분 적산열량계가 집안 내에 있어 검침의 용이성으로 집 밖에서 원격 검침을 하기 때문에 상기와 같은 문제점이 있는지를 전혀 알 수가 없어 더욱 심각하다.
따라서, 본 발명의 목적은 적산열량계에서 유입측 온도센서의 분리 또는 변경 등의 이상상태를 진단하는 장치와 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적은, 유입되는 난방수의 온도를 측정하는 유입측 온도센서, 유출되는 난방수의 온도를 측정하는 유출측 온도센서, 유입되는 난방수의 유량을 측정하는 유량측정유닛, 실내온도를 측정하는 실내 온도센서, 및 상기 각 온도센서와 유량측정유닛으로 데이터를 수신받는 제어유닛을 구비하며, 상기 제어유닛은, 상기 유입측 온도센서로부터 입력된 감지온도와 상기 실내 온도센서로부터 입력된 감지온도의 차가 기설정된 범위 내에 있는 경우, 상기 유입측 온도센서가 분리된 것으로 판정하는 판정부; 및 상기 판정부에 의한 판정시점부터 상기 유출측 온도센서의 감지온도와 상기 유량측정유닛의 측정 유량을 메모리에 별도의 항목으로 저장하는 제어부를 포함하는 온도센서 이상 진단기능을 구비한 적산열량계에 의해 달성된다.
또한, 상기의 목적은, 유입되는 난방수의 온도를 측정하는 유입측 온도센서, 유출되는 난방수의 온도를 측정하는 유출측 온도센서, 유입되는 난방수의 유량을 측정하는 유량측정유닛, 실내온도를 측정하는 실내 온도센서, 및 상기 각 온도센서와 유량측정유닛으로 데이터를 수신받는 제어유닛을 구비한 적산열량계에 적용되며, 상기 제어유닛이 상기 유량측정유닛으로부터의 유입신호에 기초하여 난방수가 입력된 것으로 판정하는 단계; 난방수가 입력된 것으로 판정한 후, 상기 유입측 온 도센서, 상기 유출측 온도센서, 및 상기 실내온도센서로부터 각각 난방수 유입온도 Ti, 난방수 유출온도 To, 및 실내온도 Tr을 측정하는 단계; 상기 제어유닛이 상기 측정된 난방수 유입온도 Ti와 실내온도 Tr의 차(Ti-Tr)가 기설정된 범위 내에 있는지를 판정하는 단계; 및 상기 차가 기설정된 범위에 있는 것으로 판정하면, 상기 제어유닛이 상기 유입측 온도센서가 분리된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 적산열량계의 온도센서 이상 진단방법에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 제어유닛은, 상기 제어부의 제어하에 상기 메모리에 별도의 항목으로 저장된 판정시점부터의 상기 유출측 온도센서의 감지온도와 상기 유량측정유닛의 측정 유량을 기초로 사용열량을 연산하고 적산하는 연산부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어유닛은, 상기 유입측 온도센서가 분리된 것으로 판단한 경우, 사용열량 적산에 관련된 정보를 이상상태에 대응하는 별도의 항목으로 저장한다.
바람직하게, 상기 관련 정보는 유입측 온도센서가 분리된 것으로 판정한 시간과 접속된 것으로 판정한 시간을 비롯하여 순간유량이나 적산유량, 유입측 및 유출측 난방수 온도 등을 포함한다.
바람직하게, 상기 제어유닛은, 상기 유입측 온도센서가 분리된 것으로 판단한 경우, 이를 적산열량계 자체에 표시하거나 집 밖에 설치된 검침 기기나 원격지 관리서버에 전송한다.
상기의 구조에 의하면, 사용자의 부주의 또는 고의에 의해 유입측 온도센서가 분리되는 경우 이를 감지하여 표시하거나 원격지 관리서버에 통지할 수 있다.
또한, 분리 판정시점부터 관련 정보를 별도의 항목으로 저장함으로써 유입측 온도센서가 분리된 상태에서의 사용열량에 대해 공정하게 요금을 부과할 수 있다.
또한, 검침시 적산열량계의 이상 유무를 집 밖에서 용이하게 알 수 있어 즉시 조치를 할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 적산열량계의 구성을 나타내고, 도 3은 도 1의 제어유닛(100)의 구성을 나타내는 기능 블록도이다. 여기서, 종래와 같은 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 적산열량계는 유입되는 난방수의 온도를 측정하는 유입측 온도센서(22), 유출되는 난방수의 온도를 측정하는 유출측 온도센서(24), 유입되는 난방수의 유량을 측정하는 유량측정유닛(26), 실내온도를 측정하는 실내 온도센서(102), 및 각 온도센서(22, 24, 102)와 유량측정유닛(26)으로부터 측정데이터를 수신받는 제어유닛(100)을 구비한다.
도 3을 참조하면, 제어유닛(100)은 원칩(one-chip) 마이크로컴퓨터(110), AD 변환부(120), 메모리(130), 표시부(140), 통신부(150)를 포함한다. 여기에 도시하지는 않았지만, 필요에 따라 키보드, 배터리 등을 구비할 수 있다.
AD 변환부(120)는 각 온도센서(22, 24, 102)와 유량측정유닛(26)으로 입력되 는 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환한다.
표시부(140)는 각종 정보를 LCD 등의 디스플레이에 표시하는데, 가령 순간유량이나 적산유량, 유입측 및 유출측 난방수 온도, 그리고 적산된 사용열량 등을 표시한다.
메모리(130)는 원칩 마이크로컴퓨터(110)의 제어하에 표시부(140)에 의해 표시될 다양한 정보를 저장하며, 이에 한정되지 않고 사용자가 원하는 정보, 가령 적산열량계 자체의 하드웨어 정보 등을 저장할 수 있다.
통신부(150)는 원칩 마이크로컴퓨터(110)의 제어하에 집 밖에 설치한 검침 기기 또는 원격지 관리서버와의 통신을 연결한다.
원칩 마이크로컴퓨터(110)는, 제어부(112)와 판정부(114)를 구비하며, 선택적으로 연산부(116)를 구비할 수 있다.
판정부(114)는 유입측 온도센서(22)로부터 입력된 감지온도와 실내 온도센서(102)로부터 입력된 감지온도의 차가 기설정된 범위 내에 있는 경우, 유입측 온도센서(22)가 분리된 것으로 판정한다. 여기서, 설정 범위는 적산열량계를 제조하는 과정에서 디폴트로 메모리(130)에 저장될 수 있다.
제어부(112)는 판정부(114)에 의한 분리 판정시점부터 유출측 온도센서(24)의 감지온도와 유량측정유닛(26)의 측정 유량을 메모리(130)에 별도의 항목으로 저장한다.
또한, 연산부(116)는 제어부(112)의 제어하에 판정부(114)에 의한 분리 판정시점부터 유출측 온도센서(24)의 감지온도와 유량측정유닛(26)으로부터의 측정 유 량을 기초로 사용열량을 연산하고 적산하여 메모리(130)에 저장한다.
이하, 본 발명의 유입측 온도센서 이상 진단방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 유입측 온도센서 이상 진단방법을 설명하는 플로차트이다.
실내에는 적산열량계와 연결된 실내온도 조절기가 설치되어 실내온도 조절기로 설정한 온도보다 현재의 실내온도가 낮으면 유량측정유닛(26)의 유입밸브를 열어 난방수가 유입된다.
유입된 난방수의 유량이 일정량 이상이 되면 유량측정유닛(26)에 의해 감지되어 펄스 등의 유입신호가 발생한다.
제어부(112)는 발생한 유입신호에 기초하여 난방수가 입력된 것으로 판정한다(단계 S41).
난방수가 입력된 것으로 판정되면, 순차적으로 유입측 온도센서(22), 유출측 온도센서(24), 및 실내온도센서(102)로부터 난방수 유입온도 Ti, 난방수 유출온도 To, 및 실내온도 Tr을 측정한다(S42, S43, S44). 여기서, 통상 난방수 유입온도 Ti는 50 내지 60℃ 정도이며, 난방수 유출온도 To는 사용열량에 따라 달라진다.
이어, 판정부(114)는 측정된 난방수 유입온도 Ti와 실내온도 Tr의 차(Ti-Tr)가 기설정된 범위 내에 있는지를 판정한다(단계 S45). 여기서, 설정 범위는 가령 3℃ 정도일 수 있다.
측정된 난방수 유입온도 Ti와 실내온도 Tr의 차(Ti-Tr)가 기설정된 범위에 있는 것으로 판정되면, 제어부(112)는 유입측 온도센서(22)가 분리된 것으로 판단하여(단계 S46), 관련 정보를 별도의 항목으로 메모리(130)에 저장한다(단계 S47). 여기서, 관련 정보는 유입측 온도센서가 분리된 것으로 판정한 시간과 접속된 것으로 판정한 시간을 비롯하여 순간유량이나 적산유량, 유입측 및 유출측 난방수 온도 등을 포함하며, 연산부(116)에 의해 사용열량이 적산된 경우에는 적산된 사용열량을 포함한다.
이를 구체적으로 설명하면, 제어부(112)는 우선 판정부(114)에 의한 분리 판정시점을 체크하고, 이 시점을 기준으로 사용열량을 적산하는데 필요한 모든 정보를 정규 항목과 구별될 수 있는 별도의 항목으로 메모리(130)에 저장한다. 별도의 항목으로 저장되는 과정은, 단계 S45에서 판정부(114)에 의해 Ti-Tr이 기설정된 범위를 벗어난 것으로 판정하기까지 계속된다.
기설정된 범위를 벗어난 것으로 판정하면, 제어부(112)는 이후에 발생하는 모든 정보를 정규 항목으로 메모리(130)에 저장한다.
여기서, 정규 항목은 유입측 온도센서에 이상이 발생하지 않은 상황에 대응하는 항목을 의미하고 비정규 항목은 유입측 온도센서에 이상이 발생한 상황에 대응하는 항목을 의미하는 것으로, 이들 양자는 파일 시스템의 폴더 개념과 유사하게 분리되어 관리되며, 각 항목에는 동일한 측정 데이터가 저장된다.
상기의 온도차 Ti-Tr이 기설정된 범위 내에 있는 경우 유입측 온도센서(22)가 분리된 것으로 판단하는 근거는, 유입측 온도센서(22)가 분리되면 실내에 노출되며 이에 따라 실내온도를 측정하게 되어 실내온도센서(102)에 의해 측정된 실내온도에 근접한다는 것이다.
한편, 제어부(112)는 판정부(114)가 온도차가 기설정된 범위에 있는 것으로 판정하면, 제어유닛(100) 자체의 표시부(114)에 이를 표시하거나 통신부(150)를 통하여 집 밖에 설치한 검침 기기로 전송하여 표시되도록 하거나 이를 원격지 관리서버에 전송할 수 있다. 이에 따라, 집 밖에서 검침시 또는 원격지 관리서버에서 유입측 온도센서의 분리를 인지할 수 있다.
선택적으로, 연산부(116)는 제어부(112)의 제어하에 메모리(130)에 별도의 항목으로 저장된 판정시점부터의 유출측 온도센서(24)의 감지온도와 유량측정유닛(26)의 측정 유량을 기초로 사용열량을 연산하고 적산한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 사용자의 부주의 또는 고의에 의해 유입측 온도센서가 분리되는 경우 이를 감지하여 표시하거나 원격지 관리서버에 통지할 수 있다.
또한, 분리 판정시점부터 관련 정보를 별도의 항목으로 저장함으로써 유입측 온도센서가 분리된 상태에서의 사용열량에 대해 공정하게 요금을 부과할 수 있다.
또한, 검침시 적산열량계의 이상 유무를 집 밖에서 용이하게 알 수 있어 즉시 조치를 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.
도 1은 종래의 적산열량계의 설치구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 적산열량계의 구성을 나타낸다.
도 3은 도 1의 제어유닛(100)의 구성을 나타내는 기능 블록도이다.
도 4는 본 발명의 온도센서 이상진단방법을 설명하는 플로차트이다.

Claims (6)

  1. 유입되는 난방수의 온도를 측정하는 유입측 온도센서, 유출되는 난방수의 온도를 측정하는 유출측 온도센서, 유입되는 난방수의 유량을 측정하는 유량측정유닛, 실내온도를 측정하는 실내 온도센서, 및 상기 각 온도센서와 유량측정유닛으로 데이터를 수신받는 제어유닛을 구비하며,
    상기 제어유닛은,
    상기 유입측 온도센서로부터 입력된 감지온도와 상기 실내 온도센서로부터 입력된 감지온도의 차가 기설정된 범위 내에 있는 경우, 상기 유입측 온도센서가 분리된 것으로 판정하는 판정부; 및
    상기 판정부에 의한 판정시점부터 상기 유출측 온도센서의 감지온도와 상기 유량측정유닛의 측정 유량을 메모리에 별도의 항목으로 저장하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도센서 이상 진단기능을 구비한 적산열량계.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어유닛은, 상기 제어부의 제어하에 상기 메모리에 별도의 항목으로 저장된 판정시점부터의 상기 유출측 온도센서의 감지온도와 상기 유량측정유닛의 측정 유량을 기초로 사용열량을 연산하고 적산하는 연산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도센서 이상 진단기능을 구비한 적산열량계.
  3. 유입되는 난방수의 온도를 측정하는 유입측 온도센서, 유출되는 난방수의 온도를 측정하는 유출측 온도센서, 유입되는 난방수의 유량을 측정하는 유량측정유닛, 실내온도를 측정하는 실내 온도센서, 및 상기 각 온도센서와 유량측정유닛으로 데이터를 수신받는 제어유닛을 구비한 적산열량계에 적용되며,
    상기 제어유닛이 상기 유량측정유닛으로부터의 유입신호에 기초하여 난방수가 입력된 것으로 판정하는 단계;
    난방수가 입력된 것으로 판정한 후, 상기 유입측 온도센서, 상기 유출측 온도센서, 및 상기 실내온도센서로부터 각각 난방수 유입온도 Ti, 난방수 유출온도 To, 및 실내온도 Tr을 측정하는 단계;
    상기 제어유닛이 상기 측정된 난방수 유입온도 Ti와 실내온도 Tr의 차(Ti-Tr)가 기설정된 범위 내에 있는지를 판정하는 단계; 및
    상기 차가 기설정된 범위에 있는 것으로 판정하면, 상기 제어유닛이 상기 유입측 온도센서가 분리된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적산열량계의 온도센서 이상 진단방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어유닛은, 상기 유입측 온도센서가 분리된 것으로 판단한 경우, 사용열량 적산에 관련된 정보를 이상상태에 대응하는 별도의 항목으로 저장하는 것을 특징으로 하는 적산열량계의 온도센서 이상 진단방법.
  5. 청구항 3 또는 4에 있어서,
    상기 관련 정보는 상기 유입측 온도센서가 분리된 것으로 판정한 시간과 접속된 것으로 판정한 시간을 비롯하여 순간유량, 적산유량, 유입측 및 유출측 난방수 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 적산열량계의 온도센서 이상 진단방법.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어유닛은, 상기 유입측 온도센서가 분리된 것으로 판단한 경우, 이를 상기 전산열량계 자체에 표시하거나 검침 기기 또는 원격지 관리서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 적산열량계의 온도센서 이상 진단방법.
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