KR0163873B1 - 냉난방기용 온도 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

사용자에 의해 냉난방기의 동작 개시신호가 입력되면 일정한 시간 간격마다 사용자 주변의 온도를 감지하여 이를 반송파에 변조한 뒤에 출력하는 리모콘과; 리모콘으로부터 발신되는 적외선 신호를 수신한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하는 수광부와; 수광부의 출력신호로부터 냉난방기의 동작에 관한 신호와 사용자 주변의 온도에 관한 신호를 분리하는 복조부와; 냉난방기가 설치되는 실내공간의 바깥쪽 실외 온도를 감지하여 출력하는 외기 온도센서와; 냉난방기 주변의 온도를 감지하여 출력하는 본체 온도센서와; 복조부와 외기 온도센서와 본체 온도센서로부터 입력되는 애널로그 신호를 디지틀 신호로 변환하는 애널로그 디지틀 변환부와; 애널로그 디지틀 변환부로부터 입력되는 온도 정보신호를 산출평균하여 현재의 실내온도를 산출한 뒤에 이를 미리 설정되어 있는 온도와 비교함으로써 그 차이를 구하는 제어부와; 제어부로부터 입력되는 현재의 실내온도와 설정 온도와의 차이에 관한 신호만큼 실내의 온도를 가감하기 위하여 팬히터나 압축기를 구동시키는 구동부로 구성되어; 일정한 시간 간격 주기마다 리모콘 주위의 온도를 감지하여 이를 리모콘을 통해서 냉난방기로 원격 송신함으로써 사용자가 느끼는 체감 온도에 가깝게 실내 공간의 온도가 설정된 온도로 될 수 있도록 제어하는 냉난방기용 온도 제어 시스템에 관한 것.

Description

냉난방기용 온도 제어 시스템

도면은 이 발명의 실시예에 따른 냉난방기용 온도 제어 시스템의 블럭 회로도이다.

이 발명은 냉난방기(air conditioner)용 온도 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 일정한 시간 간격 주기마다 리모콘(remote control) 주위의 온도를 감지한 뒤에 이를 리모콘을 통해서 냉난방기로 원격 송신함으로써 사람이 위치하고 있는 곳의 온도를 정확히 감지하고 이와 같이 감지된 사용자 주변의 온도를 주변의 온도를 이용하여 보정한 뒤에 이에 따라 산술한 실내 공간의 온도를 설정 온도와 비교하여 설정 온도와의 차이 만큼을 가감함으로써 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있는 냉난방기용 온도 제어 시스템에 관한 것이다.

연간이 거주하는 실내 공간의 쾌적함을 실현하기 위해서, 실내의 온도가 적정 온도보다 높은 더욱 날씨일 때는 실내의 온도를 낮추어주고 또한 실내의 온도가 적정 온도보다 낮은 추운 날씨일 때는 실내의 온도를 높여줌으로써 항상 실내의 온도를 적정한 수준으로 유지시키는 냉난방기가 급속도로 보급되고 있는 추세이다.

종래의 냉난방기에서는 본체에 장착되어 있는 온도 측정 센서에 의존하여 실내의 온도를 제어하기 때문에 외기 온도, 실내 공간의 모양, 벽의 두께나 재질에 의한 단열효과, 발열원의 유무 등에 의해서 분포가 일정하지 않은 실내의 온도를 단순히 본체 주변에서 측정된 온도로써 추정하여 제어함으로써 쾌적함을 위해 설정된 온도에 대해서 많은 오차를 발생시키는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 제거하기 위해서, 실내 온도센서 4개를 사용하여 실내의 온도를 감지한 뒤에 이를 평균함으로써 실내 주위의 평균 온도를 산출하여 실내의 온도를 제어하는 회로에 관한 기술의 대한민국 실용신안등록출원 공고번호 제90-7611호(출원일자: 서기 1987년 7월 18일)의 냉방기의 평균온도 제어회로에서 개시된 바 있고, 또한 사람이 실내에 존재하고 있는지의 여부와 사람의 위치 이동을 감지하여 이 상태에 적합하도록 풍향을 자동적으로 제어하는 장치에 관한 기술이 대한민국 특허출원 공고번호 제90-6883호(출원일자: 서기 1987년 10월 14일)의 사람 및 위치거출에 따른 에어콘의 풍향제어장치 및 그 방법에서 개시된바 있다.

그러나 상기한 냉방기의 평균온도 제어회로는 실내 온도센서의 설치위치에 따라 실내의 평균온도 측정에 오차가 발생할 수 있으며, 또한 인체에서 멀리 떨어진 실내 온도센서의 주위에 발열원이 존재할 경우에 전체적인 실내 평균온도가 높게 측정되기 때문에 실제로 인체가 느끼는 체감온도와 냉방기에 의해 제어되는 실내온도 사이에는 서로 차이가 날 수 있는 단점이 있다.

또한 상기한 사람 및 위치검출에 따른 에어콘의 풍향제어장치 및 그 방법은 사람의 위치를 검출하여 사용자가 있는 방향으로 직접 에어콘의 바람을 불어주게 함으로써 에어콘의 바람이 사람의 몸에 직접 닿는 불쾌감을 느끼게 되는 단면이 있다.

따라서 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점 및 단점을 해결하기 위한 것으로서, 일반적으로 리모콘이 위치하고 있는 장소의 주위에 사람이 있다는 점에 착안하면, 일정한 시간 간격 주기마다 리모콘 주위의 온도를 감지한 뒤에 이를 리모콘을 통해서 냉난방기로 원격 송신함으로써 사람이 위치하고 있는 곳의 온도를 정확히 감지하고 이와 같이 감지된 사용자 주변의 온도를 주변의 온도를 이용하여 보정한 뒤에 이에 따라 산출된 실내 공간의 온도를 설정 온도와 비교하여 설정 온도와의 차이 만큼을 가감함으로써 사용자의 체감온도에 가깝게 실내의 온도를 제어할 수 있는 냉난방기용 온도 제어 시스템을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 사용자에 의해 냉난방기의 동작 개시신호가 입력되면 이로부터 일정한 시간 간격마다 사용자 주변의 온도를 감지하여 이를 반송파에 변조한 뒤에 출력하는 리모콘과; 리모콘으로부터 발신되는 적외선 신호를 원격으로 수신한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하는 수광부와; 수광부의 출력신호로부터 냉난방기의 동작에 관한 신호와 사용자 주변의 온도에 관한 신호를 분리하는 복조부와; 냉난방기가 설치되는 실내공간의 바깥쪽 실외 온도를 감지하여 출력하는 외기 온도센서와; 냉난방기 주변의 온도를 감지하여 출력하는 본체 온도센서와; 냉난방기의 주변의 온도를 감지하여 출력하는 본체 온도센서와; 복조부와 외기 온도센서와 본체 온도센서로부터 입력되는 애널로그 신호를 디지틀 신호로 변환하는 애널로그 디지틀 변환부(Analog to Digital Converter, ADC)와; 애널로그 디지틀 변환부로부터 입력되는 온도 정보신호를 산출평균하여 현재의 실내온도를 산출한 뒤에 이를 미리 설정되어 있는 온도와 비교함으로써 그 차이를 구하는 제어부와; 제어부로부터 입력되는 현재의 실내온도와 설정온도와의 차이에 관한 신호만큼 실내의 온도를 가감하기 위하여 팬히터나 압축기를 구동시키는 구동부로 이루어진다.

상기한 구성에 의한 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로하여 상세히 설명한다.

도면은 이 발명의 실시예에 따른 냉난방기용 온도 제어 시스템의 블럭 회로도이다. 도면에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 냉난방기용 온도 제어 시스템의 구성은, 주로 사용자의 주변에 위치하게 되는 리모콘(10)과, 상기한 리모콘(10)으로부터 발신되는 신호에 의해 리모콘(10)과 서로 원격으로 연결되어 있는 수광부(20)와, 수광부(20)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 복조부(30)와, 냉난방기가 설치되는 실내공간의 바깥쪽에 장착되는 외기 온도센서(40)와, 냉난방기의 외부에 장착되어 있는 본체 온도센서(50)와, 복조부(30)와 외기 온도센서(40)와 본체 온도센서(50)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 애널로그 디지틀 변환부(60)와, 애널로그 디지틀 변환부(60)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 제어부(70)와, 제어부(70)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 구동부(80)로 이루어진다.

상기한 리모콘(10)의 구성은, 온도센서(11)와, 온도센서(11)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 증폭부(12)와, 증폭부(12)의 출력단과 동작스위치(S11)에 입력단이 연결되어 있는 변조 및 송신제어부(13)와, 변조 및 송신제어부(13)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 구동부(14)와, 구동부(14)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 발광부(15)로 이루어진다.

이 발명의 실시예에서는 리모콘(10)의 발광부(10)와 수광부(20)에 의해서 적외선 신호로써 원격 연결되어 있으나, 이 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않고 전파나 초음파 등의 송수신 장치에 의해서 원격으로 연결될 수가 있다.

상기한 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 냉난방기용 온도 제어 시스템의 작용은 다음과 같다.

사용자가 냉난방기를 가동시키기 위해 리모콘(10)의 동작 스위치(S11)를 온시키면, 변조 및 송신제어부(13)는 냉난방기를 가동시키기 위한 동작 개시신호와 함께 온도센서(11)에 의해 감지된 사용자 주변의 온도 신호를 반송파에 변조하여 실온 다음에 구동부(14)로 출력한다.

리모콘(10)의 구동부(14)에서는 변조 및 송신제어부(13)에 의해 변조되어 입력되는 동작 개시신호와 사용자 주변의 온도에 관한 신호를 발광부(15)의 구동에 적합한 신호 레벨로 변환시킨 다음에 발광부(15)를 구동시킴으로써 발광부(15)를 통해서 상기한 전기적인 신호가 적외선 신호로 변환되어 출력되도록 한다.

리모콘(10)의 발광부(15)로부터 냉난방기의 동작 개시를 위한 변조된 적외선 신호가 수광부(20)로 입력되면, 수광부(20)는 상기한 적외선 신호를 전기적인 신호로 변환한 뒤에 복조부(30)로 출력한다.

복조부(30)는 수광부(20)로부터 입력된 신호를 복조함으로써 반송파 신호에 포함되어 있던 동작 개시신소와 사용자 주변의 온도에 관한 신호를 분리한 뒤에 애널로그 디지틀 변환부(60)로 출력한다.

애널로그 디지틀 변환부(60)는, 복조부(30)로부터 입력되는 동작 개시신호 및 사용자 주변의 온도에 관한 신호와 외기 온도센서(40)에 의해 감지되어 입력되는 실외 온도에 관한 신호와 본체 온도센서(50)에 의해 감지되어 입력되는 냉난방기 주변의 온도에 관한 애널로그 신호를 디지틀 신호로 변환한 뒤에 제어부(70)로 출력한다.

제어부(70)는 애널로그 디지틀 변환부(60)로부터 동작 개시신호가 입력되면, 사용자 주변의 온도와 실외 온도와 냉난방기 주변의 온도를 산술 평균하여 현재의 실내 온도를 판단한 뒤에 이를 설정 온도와 비교함으로써 현재 측정한 실내 온도와 설정 온도 사이의 차이에 해당하는 온도를 산출하여 이에 따라 구동부(80)를 동작시킴으로써 구동부(80)에 연결되어 있는 히터나 압축기가 구동되도록 한다. 히터나 압축기가 구동되면 냉난방기로부터 차가운 바람이나 뜨거운 바람이 출력되어 실내온도가 설정 온도에 가까와 지게 됨으로써 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공할 수가 있다.

사용자에 의해 리모콘(10)의 동작 스위치(S11)가 온된 후에, 리모콘(10)의 변조 및 송신제어부(13)는 온도센서(11)에 의해 감지된 뒤에 증폭부(12)에 의해 소정의 레벨로 증폭되어진 사용자 주변의 온도에 관한 정보신호를 일정한 시간 간격 주기로 입력받는다.

리모콘(10)의 변조 및 송신제어부(13)는 일정한 시간 간격 주기로 입력된 사용자 주변의 온도에 관한 신호를 반송파에 변조하여 실은 뒤에 구동부(14)를 동작시킴으로써 상기한 사용자 주변의 온도에 관한 정보신호가 발광부(15)를 통해서 계속적으로 냉난방기로 송출될 수 있도록 한다.

냉난방기의 제어부(70)는 일정한 시간 간격마다 리모콘(10)으로부터 입력되는 사용자 주변의 온도에 관한 정보신호를 입력 받아, 이를 외기 온도센서(40)로부터 입력되는 실외 온도에 관한 신호 및 본체 온도센서(50)로부터 입력되는 냉난방기 주변의 온도에 관한 신호와 함께 산술 평균한 뒤에 이를 설정온도와 비교하여 이에 따라 구동부(70)를 제어함으로써 냉난방기가 계속적으로 실내 온도가 설정온도가 될 때까지 구동될 수 있도록 한다.

따라서 냉난방기는 사용자 위치하고 있는 곳(리모콘이 있는 곳)의 주변의 온도를 대략적인 현재의 실내 온도로 추정한 뒤에, 이를 이용하여 실내온도가 설정된 온도를 될 수 있도록 조절하기 때문에 실제로 사용자가 느끼는 체감 온도를 보다 정확히 감지하여 이를 실내온도의 제어에 반영할 수가 있다.

사용자가 리모콘(10)의 동작 스위치(S11)를 오프시키면 냉난방기의 동작은 중지된다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 일정한 시간 간격 주기마다 리모콘 주위의 온도를 감지한 뒤에 이를 리모콘을 통해서 냉난방기로 원격 송신함으로써 사람이 위치하고 있는 곳의 온도를 정확히 감지하고 이와 같이 감지된 사용자 주변의 온도를 주변의 온도를 이용하여 보정한 뒤에 이에 따라 산출된 실내 공간의 온도를 설정 온도와 비교하여 설정 온도와의 차이 만큼을 가감함으로써 사용자의 체감온도에 가깝게 실내 온도를 보다 정확히 제어할 수 있는 효과를 가진 냉난방기용 온도 제어 시스템을 제공할 수가 있다. 이 발명의 이러한 효과는 공기 조화기의 실내온도 제어 분야에서 이용될 수 있다.

Claims (2)

1. 사용자에 의해 냉난방기의 동작 개시신호가 입력되면 이로부터 일정한 시간 간격마다 사용자 주변의 온도를 감지하여 이를 반송파에 변조한 뒤에 출력하는 리모콘과; 리모콘으로부터 발시되는 적외선 신호를 원격으로 수신한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변화하는 수광부와; 수광부의 출력신호로부터 냉난방기의 동작에 관한 신호와 사용자 주변의 온도에 관한 신호를 분리하는 복조부와; 냉난방기가 설치되는 실내공간의 바깥쪽 실외 온도를 감지하여 출력하는 외기 온도센서와; 냉난방기 주변의 온도를 감지하여 출력하는 본체 온도세서와; 본조부와 외기 온도센서와 본체 온도센서로부터 입력되는 애널로그 신호를 디지틀 신호로 변환하는 애널로그 디지틀 변환부와; 애널로그 디지틀 변환부로부터 입력되는 온도 정보신호를 산출평균하여 현재의 실내온도를 산출한 뒤에 이를 미리 설정되어 있는 온도와 비교함으로써 그 차이를 구하는 제어부와; 제어부로부터 입력되는 현재의 실내온도와 설정 온도와의 차이에 관한 신호만큼 실내의 온도를 가감하기 위하여 팬히터나 압축기를 구동시키는 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉난방기용 온도 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기한 리모콘은 온도센서와, 온도센서의 출력신호를 소정의 레벨로 증폭하는 증폭부와 동작 개시신호가 입력되면 이를 변조한 뒤에 반송파에 실어 출력함과 동시에 일정한 시간 간격마다 사용자 주변의 온도를 검출하여 이를 변조한 뒤에 반송파에 실어 출력하는 변조 및 송신제어부와, 변조 및 송신제어부의 출력신호를 소정의 레벨로 변환하는 구동부와, 구동부의 출력신호를 적외선 신호로 변환하여 출력하는 발광부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉난방기용 온도 제어 시스템.