KR100802159B1 - 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기 및팬코일 유닛 제어시스템 - Google Patents

실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기 및팬코일 유닛 제어시스템 Download PDF

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양인호
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바스코리아 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기는, 팬코일 유닛이 설치된 실내의 온도를 감지하는 온도센서(81), 냉방, 난방, 재실중, 외출중, 공실, 예약 등의 기능설정을 할 수 있는 모드선택버튼(3), 현재온도 및 설정온도, 냉방중, 난방중, 재실중, 외출중, 공실, 예약 등의 데이터를 표시하는 표시부(4), 상기 온도센서(81)의 현재온도 출력값을 받아들여 상기 표시부(4)에 표시하고 상기 모드선택버튼(3)과 다이얼노브의 입력에 따라 상기 기능설정 동작을 수행하며 현재온도와 설정온도의 차이에 따라 상기 팬코일 유닛의 토출풍량 및 상기 팬코일 유닛으로의 열원수(熱源水)의 공급여부를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(80), 상기 제어부(80)의 제어신호에 따라 상기 팬코일 유닛의 토출풍량을 적어도 3개 이상의 단수(段數)로 구분하여 제어하는 송풍기 구동용 릴레이부(5) 및 상기 제어부(80)의 제어신호에 따라 상기 팬코일 유닛에 열원수를 공급하는 배관 상에 설치된 밸브의 개폐상태를 제어하는 밸브 구동용 릴레이부(5a)를 포함한다. 본 발명의 팬코일 유닛 제어기는 각각의 실내공간에서 현재 온도를 검출하고, 이에 따라 팬코일 유닛에 공급되는 각 냉/난방수의 밸브와 송풍기의 풍량을 인공지능적으로 조절함으로써 실내의 온도를 항시 최적으로 유지하고 에너지를 절감할 수 있는 장점이 있다.
팬코일, 팬코일 유닛, 빌딩, 건물, 빌딩 자동화, 백넷, BACnet, 온도조절, 개별제어

Description

실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기 및 팬코일 유닛 제어시스템{Fan Coil Unit Controller For Optimally Controlling The Indoor Temperature And The System For Controlling The Fan Coil Units}
도1은 본 발명에 따른 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어시스템의 전체 구성도이다.
도2는 도1의 팬코일 유닛(100)과 팬코일유닛 제어기(1)간의 연결 및 작동관계에 관한 개략도이다.
도3은 본 발명에 따른 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기(1)의 사시도이고, 도4, 도5 및 도6은 각각 그 전면도, 측면도와 저면도이다.
도7은 도3에 도시된 팬코일 유닛 제어기(1)의 분해 사시도이며, 도8은 도7에서 인쇄회로기판(8)과 그 위에 장착된 각 구성부품의 사시도이다.
도9는 본 발명의 팬코일 유닛 제어기(1)의 표시부(4)에 나타나는 기능설정 사항을 도시한다.
도10은 본 발명에 따른 팬코일 유닛 제어기(1)와 팬코일 유닛(100)의 내부 구성도로서, 특히 상기 팬코일 유닛 제어기(1)안에 송풍기 구동용 릴레이부(5)와 밸브구동용 릴레이부(5a)가 내장된 경우의 제어기(1)와 팬코일 유닛(100)간의 연결관계를 도시한다.
도11은 본 발명에 따른 팬코일 유닛 제어기(1)의 외부에 송풍기 구동용 릴레이부(500)와 밸브구동용 릴레이부(510)가 별도로 설치된 경우의 제어기(1)과 팬코일 유닛(100)간의 연결관계를 도시한다.
도12는 본 발명에 따른 팬코일 유닛 제어기(1)가 냉방모드로 운전할 경우의 작동순서를 도시하며, 도13은 난방모드로 운전할 경우의 작동순서를 도시한다.
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*
1,1a,1b,...,1g: 팬코일 유닛 제어기 2: 앞면케이스
3: 모드선택버튼 4: 표시부
4a: 발광프레임 5: 송풍기 구동용 릴레이부
5a: 밸브구동용 릴레이부 6: 다이얼노브(dial knob)
6a: 노브발광부 6b: 도광판 소켓
6c: 다이얼축 7: 후면브라켓
7a: 전선통과공 8: 인쇄회로기판
40: 광원 41: 도광판
51,52,53,55: 릴레이 60: 노브체결공
61: 체결홈 62a,62b: LED
71a: 커넥터 72: 전선
80: 제어부 81, 81a: 온도센서
82: 자동/수동모드 선택스위치 83: 외부터미널 통신포트
100,100a,100b,...,100g: 팬코일 유닛 100': 팬코일 유닛 기계설비
101: 송풍기 102: 공기흡입부
103: 공기토출부 104: 배관
105: 열교환기 106: 밸브
107: 밸브 구동모터 108: 수온센서
130: 백넷(BACnet) 통신망 131: 프로토콜 컨버터
132a, 132b: 통신인터페이스 모듈 140,141: 분산형 제어기
150: 원격 입출력 확장모듈 810: 메모리
820: A/D 변환부 R1,R2: 실내공간
본 발명은 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기 및 팬코일 유닛 제어시스템에 관한 것으로서, 특히 사무용 빌딩, 호텔, 오피스텔 등의 각 실내공간에 설치된 팬코일 유닛(fan coil unit)들을 제어함에 있어 각각의 공간의 실내온도를 검출하고 각 냉/난방수의 밸브와 팬(fan)의 속도를 조절함으로써 실내온도를 최적으로 제어하여 쾌적한 거주환경 및 사무환경을 제공하고 에너지 절감효과를 극대화할 수 있는 팬코일 유닛 제어기와 그 팬코일 유닛 제어기들의 통합화된 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 팬코일 유닛은 사무용 빌딩, 병원, 오피스텔, 호텔 등과 같은 건물에 사용되는 공기조화장치로서, 열교환용 코일을 포함하는 열교환기에 냉동기 또 는 보일러로부터 공급되는 열원수(熱源水; 예컨대 냉수 또는 온수)를 통과시켜 공기를 냉각 또는 가열한 후, 그 냉기 또는 온기를 송풍팬과 모터로 구성된 송풍기를 이용하여 실내로 토출함으로써 실내를 냉난방하도록 되어 있다.
그런데, 종래의 팬코일 유닛은 냉난방의 정도를 조절하기 위해서는 사람이 직접 팬코일 유닛에 연결된 열원수의 배관을 밸브를 돌려 개폐하거나 또는 송풍기의 팬모터에 연결된 속도조절 스위치를 일일이 눌러 송풍량을 조절하여야만 하는 구조를 취하고 있었다.
즉, 현재의 실내온도에 상관없이 계속적으로 열원수(냉수 또는 온수)가 팬코일 유닛으로 공급되고 송풍팬이 일정한 속도로 항시 냉기 또는 온기를 실내로 토출함으로써, 팬코일 유닛의 경우에는 아직까지 제어라고 하는 개념조차 적용되지 못한 실정이었다.
이와 같이 건물에 설치된 종래의 팬코일 유닛은 현재의 실내온도를 고려한 풍량조절이 이루어지지 않아 과다 냉방이나 난방현상이 발생하는 문제점이 있었다. 따라서, 종래의 팬코일 유닛은 불필요한 과다 구동으로 전력소모가 많고, 퇴근 후에 사람이 전혀 없는데도 계속 구동됨으로써 심야에 화재가 발생할 위험도 있었다. 또한, 반대로 동절기의 한파기간에는 휴일이나 야간에 사람들이 신경써서 일일이 구동시키지 않을 경우 동파되어 버리는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 팬코일 유닛이 설치된 건물의 각 실내공간의 온도를 검출하고 이에 따라 각 냉/난방수의 밸브와 팬(fan)의 속도를 자동으로 조절함으로써 실내온도를 최적으로 제어하고 에너지 절감효과를 극대화하며, 겨울철에는 동파 방지를 위해 팬코일 유닛을 강제적으로 난방운전시킬 수 있는 팬코일 유닛의 제어기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 건물 내에 분산배치된 복수 개의 팬코일 유닛들을 각각 제어하는 복수 개의 팬코일 유닛 제어기들에 통신기능을 부가하여 빌딩 자동화 시스템으로 통합화함으로써 중앙감시반을 통해 원격제어 및 관리가 가능하도록 한 팬코일 유닛의 제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 첫째 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의해 제공된 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기는, 팬코일 유닛이 설치된 실내의 온도를 감지하는 온도센서(81); 냉방, 난방, 재실중, 외출중, 공실, 예약 등의 기능설정을 할 수 있는 모드선택버튼(3); 현재온도 및 설정온도, 냉방중, 난방중, 재실중, 외출중, 공실, 예약 등의 데이터를 표시하는 표시부(4); 상기 온도센서(81)의 현재온도 출력값을 받아들여 상기 표시부(4)에 표시하고, 상기 모드선택버튼(3)의 입력에 따라 상기 기능설정 동작을 수행하며, 그 설정된 기능 상태를 상기 표시부(4)에 표시하고, 현재온도와 설정온도의 차이에 따라 상기 팬코일 유닛의 토출풍량 및 상기 팬코일 유닛으로의 열원수(熱源水)의 공급여부를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(80); 상기 제어부(80)의 제어신호에 따라 상기 팬코일 유닛의 토출풍량을 적어도 3개 이상의 단수(段數)로 구분하여 제어하는 송풍기 구동용 릴레이부(5); 및 상기 제어부(80)의 제어신호에 따라, 상기 팬코일 유닛에 열원수를 공급하는 배관 상에 설치된 밸브의 개폐상태를 제어하는 밸브 구동용 릴레이부(5a);를 포함한다.
또한, 상기 둘째 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의해 제공된 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어시스템은, 건물내의 실내공간에 설치된 복수 개의 팬코일 유닛들(100,100a,100b,100c); 상기 팬코일 유닛들(100,100a,100b,100c)의 운전상태를 각각 제어하는 팬코일 유닛 제어기들(1,1a,1b,1c); 상기 팬코일 유닛 제어기들(1,1a,1b,1c)과 연결된 통신 인터페이스 모듈(132a); 모드버스(MODBUS) 프로토콜이 적용된 통신망과 백넷(BACnet) 프로토콜이 적용된 통신망 사이에 연결되며, 상기 모드버스 통신망에 의해 상기 통신 인터페이스 모듈(132a)과 연결되어 백넷(BACnet) 프로토콜과 모드버스 프로토콜간의 변환을 담당하는 프로토콜 컨버터(131); 상기 프로토콜 컨버터(131) 및 상기 통신 인터페이스 모듈(132a)을 경유하여, 상기 건물내에 분산 배치된 상기 팬코일 유닛 제어기들(1,1a,1b,1c)을 중앙 집중식으로 원격 감시 및 제어하는 주 감시제어반(110); 및 상기 백넷 통신망(130)상에 상기 주 감시제어반(110)과 병렬적으로 설치되어 상기 주 감시제어반(110)의 기능을 보조하는 보조 감시제어반(120);을 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명에 따른 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기와 팬코일 유닛 제어시스템의 구성 및 작용효과를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어시스템 의 전체 구성도이다. 도1을 참고하면, 본 발명에 따른 팬코일 유닛 제어시스템은 건물내의 각 실내공간들(R1,R2 등)에 설치된 복수 개의 팬코일 유닛들(100,100a,100b,...,100g)을 각각 제어하는 복수 개의 팬코일 유닛 제어기들(1,1a,1b,...,1g)을 빌딩자동제어 시스템으로 통합하여 중앙감시반(110)에서 각 실내공간의 팬코일 유닛들의 작동상태를 원격 제어할 수 있는 시스템이다. 본 발명에 적용된 팬코일 유닛들(100,100a,100b,...,100g)은 송풍량을 적어도 3단 이상으로 조절할 수 있으며, 팬코일 유닛 안에 공급되는 열원수의 흐름을 밸브의 개폐로써 조절할 수 있다.
상기 팬코일 유닛 제어기들(1,1a,1b,..,1g)은 기본적으로는 각 팬코일 유닛들과 1:1로 연결되며(도2 및 도10 참조), 이와 달리 1개의 팬코일 유닛 제어기에 여러 대의 팬코일 유닛들이 병렬적으로 연결되어 일률적으로 한꺼번에 제어되기도 한다(도11 참조).
본 발명에 따른 팬코일 유닛 제어시스템은 각 실내공간(R1,R2)에 분산되어 위치한 팬코일 유닛 제어기들(1,1a,1b,...,1g)을 빌딩 자동화 시스템으로 통합함으로써, 중앙감시반(주 감시제어반(110)과 보조 감시제어반(120))에서 원격으로 각 팬코일 유닛 제어기들(1,1a,1b,...,1g)을 감시 및 제어할 수 있게 한다.
본 발명의 팬코일 유닛 제어시스템은 최근 각광받고 있는 통합 빌딩 자동제어 시스템 중 빌딩 관리 시스템의 일부로서 구성되며, 이더넷(Ethernet)에 기반한 백넷(BACnet; building automation and control network)에 의해 각 팬코일 유닛 제어기들과 네트워크 연결된다.
빌딩 자동화 시스템은 그 기능별로 크게 빌딩 관리 시스템, 보안 시스템 및 에너지 관리 시스템 등의 3가지 요소로 분류할 수 있는데, 이 중 빌딩 관리시스템은 전력, 공조(HVAC; heating, ventilation, air conditioning), 조명, 엘리베이터 시스템 등 빌딩 내의 주요 에너지원을 소비하는 설비들을 관리하는 시스템을 말하는 것으로서, 본 발명의 팬코일 유닛 제어시스템은 바로 이 빌딩 관리시스템의 일부로서 구성되는 것이다.
그리고, 백넷은 통합 빌딩 자동화 시스템에서 건물 내에 분산배치된 제어기기들을 하나의 전용 네트워크로 통합화하는데는 사용되는 개방형 표준 프로토콜로서, 미국 ANSI/ASHRAE에 의해 빌딩 자동제어 통신망을 위한 데이터통신 프로토콜로 채택되었으며, 현재 미국, 유럽 및 한국의 기술표준이다(1999년 한국 산업표준규격 KSX6909에 의해 표준으로 채택됨). 백넷의 장점은, 서로 다른 제조업체에서 만든 각기 다른 빌딩 자동화 제품들을 하나의 전용 네트워크 상에서 상호 동작가능하게 통합적으로 관리할 수 있는 개방형 프로토콜이라는 데에 있다. 따라서, 백넷을 이용하면 건물내의 각 제어 시스템별로 개별적인 운영이나 관리를 할 필요없이 모든 제어시스템들을 통합관리 및 최적 제어함으로써 효율적인 빌딩 관리가 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.
도1에서 주 감시제어반(110)과 보조 감시제어반(120)은 이더넷에 기반한 백넷 통신망(130)에 의해 각 팬코일 유닛 제어기들(1,1a,...,1g)과 연결되는데, 백넷 통신망(130)과 각 팬코일 유닛 제어기들(1,1a,...,1g)의 사이에는 프로토콜 컨버터(131)와 통신 인터페이스 모듈(communication interface module, IMC; 132a,132b)이 설치된다.
상기 프로토콜 컨버터(131)는 서로 다른 프로토콜이 적용된 네트워크 상에서 프로토콜간의 변환을 담당하는 장치인데, 도1에서는 모드버스(MODBUS) 프로토콜이 적용된 통신망과 백넷 프로토콜이 적용된 통신망(130) 사이에 연결되어, 모드버스와 백넷 사이의 프로토콜을 변환하는 역할을 한다.
그리고, 상기 통신 인터페이스 모듈(132a, 132b)은 바람직하게는 각 실내공간(R1,R2)별로 1개씩 설치되어, 그 실내공간 안에 설치된 상기 팬코일 유닛 제어기들(1,1a,..,1c)과 프로토콜 컨버터(131) 간의 데이터 통신을 위한 인터페이스를 담당한다. 한편, 상기 팬코일 유닛 제어기들(1,1a,..,1g)과 통신 인터페이스 모듈(132a,132b) 간에는 RS-485 방식으로 통신하는 것이 바람직하다.
상기 주 감시제어반(110)에는 메인 시스템 컴퓨터(110a)가 중앙 서버로서 작동하며, 상기 보조 감시제어반(120)에 설치된 서브 시스템 컴퓨터(120a)는 상기 백넷 통신망(130)에 의해 상기 메인 시스템 컴퓨터(110a)와 연결됨으로써 만일의 경우 메인 시스템 컴퓨터(110a)가 정지하거나 고장이 발생하였을 때를 대비한 백업 시스템으로서의 역할을 담당한다. 상기 주 감시제어반과 보조 감시제어반의 컴퓨터들(110a, 100b)에서 작동되는 감시 제어 프로그램은 일반적으로 빌딩 자동화 시스템 전용으로 개발된 프로그램을 사용하며, 바람직하게는 캐나다의 델타 사(社)에서 개발한 올카(ORCA) 프로그램을 사용한다.
본 발명에 따른 팬코일 유닛 제어기 및 그 제어시스템은 에너지 절감을 위하여 재실모드, 외출모드 및 공실모드에 대해 서로 다른 제어동작을 수행한다.
이때, 재실모드란 현재 사람이 실내에 거주하여 정상적으로 냉/난방설정 온도(예를 들어, 기본설정값 22℃)에 의해 제어동작이 이루어지는 상태를 말하며, 외출모드란 현재 사람이 실내에 없거나 잠깐 외출할 경우 외출 설정온도에 의해 냉/난방 제어동작이 이루어지도록 하여 사람이 다시 실내로 들어왔을 경우 불편을 느끼지 않을 정도의 최소한의 온도로만 실내온도를 유지하는 상태를 말한다. 외출모드는 난방시에만 가동하며, 기본 설정값은 15℃로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 공실모드란 현재 사람이 실내에 없거나 장시간 비워두어 실내의 온도조절이 필요하지 않을 경우에 작동되는 모드를 말하며, 이 경우에는 실내 기기의 동파를 방지하기 위한 최소한의 온도 조절만이 이루어진다. 공실모드는 난방시에만 가동되며, 동파방지를 위한 최저온도는 5℃로 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 재실모드, 외출모드 및 공실모드는 이후 도3 내지 도9와 관련하여 설명하는 바와 같이 사용자가 모드선택버튼(3; 도3 참조)을 누름으로써 직접 설정할 수도 있으나, 에너지 절감과 과다 냉난방을 방지하기 위하여 팬코일 유닛 제어기(1)에서 자동적으로 재실/공실 상태를 인식하여 공실인 경우에는 냉난방을 정지하도록 하는 것이 필요하다.
따라서, 각 실내공간이 현재 재실/공실 상태인지를 판단하는 방법과 그에 따른 설비가 필요한데, 다음과 같은 몇 가지의 방법에 의해 재실/공실 여부를 판단할 수 있다.
(1) 각 실내공간에 조명이 켜져 있는지를 체크하여 조명이 켜져 있는 경우만을 재실상태로 판정하는 방법,
(2) 각 실내공간에 조도 센서 또는 광감지 센서를 설치하여 소정 밝기 이상의 빛이 존재하는 경우만을 재실상태로 판정하는 방법,
(3) 각 실내공간에 움직임 감지 센서를 설치하여 소정시간 동안 사람의 움직임이 감지되지 않은 경우 공실로 판정하고 그 외의 경우는 재실로 판정하는 방법, 및
(4) 현관문이 열린 경우만을 재실로 판정하고 현관문이 잠긴 경우는 공실로 판정하는 방법.
이상과 같은 방법들 중에서 (1)의 방법에 의해 재실여부를 판정하기 위해서는 실내에 설치된 전등 스위치(141a)를 팬코일 유닛 제어기(1,1a,1b,...,1g)와 직접 연결하거나 또는 별도의 제2분산형 제어기(141)와 연결시킴으로써 전등 스위치(141a)의 온/오프 상태를 감지할 필요가 있다.
도1에 도시된 팬코일 유닛 제어시스템에서는, 각 실내공간의 조명장치(141c)를 작동하는 점등 스위치(141a)의 온/오프 상태를 제2분산형 제어기(141)에서 감지하여 주 감시제어반(110)에 보고하고, 그에 따라 주 감시제어반(110)에서 해당 실내공간의 재실/공실 여부를 판정하여 팬코일 유닛 제어기들(1,1a,..,1c)에 통보한다.
본 발명에 따른 팬코일 제어시스템의 메인 컴퓨터 시스템(110a)에는 팬코일 유닛 제어기(1,1a,...,1g)들 뿐만 아니라 건물내의 조명, 보일러, 냉동기, 가변풍량시스템 등을 제어하는 다양한 분산형 제어기들(140,141)이 백넷 통신망(130)에 의해 연결될 수 있다.
도1에서 제1분산형 제어기(140)는 링크넷(Linknet)에 의해 원격 입출력 확장모듈(150)과 연결되며, 상기 원격 입출력 확장모듈(150)에는 건물 내의 각종 운전설비들의 작동상태를 관리할 수 있는 현장 제어반(151)이 연결된다. 또한, 제2분산형 제어기(141)는 실내공간의 전등스위치(141a) 및 래치 릴레이(latch relay, 141b)와 연결되어, 전등스위치(141a)가 온/오프됨에 따라 래치 릴레이(141b)를 온/오프시켜 전등(141c)을 점등 혹은 소등한다. 이때, 상기 제2분산형 제어기(141)에서 점등스위치(141a)가 온 된 것을 감지하였으면 해당 실내공간이 재실상태에 있는 것으로 판정하고, 점등스위치가(141b)가 오프된 것을 감지하였으면 해당 실내공간이 공실상태에 있는 것으로 판정한다.
도2는 도1의 팬코일 유닛(100)과 팬코일유닛 제어기(1)간의 연결 및 작동관계에 관한 개략도이다. 상기 팬코일 유닛(100)은, 기본적으로 1:1의 관계로 팬코일 유닛 제어기(1)와 연결되며, 팬코일 유닛 제어기(1)에 의해 열원수의 공급여부 및 송풍량이 조절된다.
도2을 참고하면, 팬코일 유닛(100)은, 소정의 단수(段數)들로 구분된 속도로 작동함으로써 송풍량을 조절할 수 있는 송풍기(101), 상기 송풍기(101)에 공급되는 공기가 인입되는 공기흡입부(102), 열원수와 공기의 접촉으로 공기가 가열/냉각되는 열교환기(105), 상기 열교환기(105)에 열원수를 통과시키는 열원수 배관(104), 및 상기 열교환기(105)를 거쳐 가열/냉각된 공기가 토출되는 공기토출부(103)로 구성된다. 그리고, 상기 열교환기(105)와 연결된 열원수 배관(104)에는 밸브(106)가 설치되며, 상기 밸브(106)의 개폐상태는 밸브구동모터(107)의 회전에 의해 변경된다. 이때, 상기 밸브(106)는 한쪽 방향으로의 회전에 의해 개방 또는 폐쇄될 수 있는 볼 밸브(ball valve)를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 팬코일 유닛(100)의 송풍기(101)와 밸브구동모터(107)의 구동여부 및 구동상태는 팬코일 유닛 제어기(1)에 내장된 송풍기 구동용 릴레이부와 밸브 구동용 릴레이부를 통해 선택적으로 인가된 전원에 의해 정해진다(도10 및 도11 참조).
한편, 상기 열원수가 공급되는 배관(104) 상에는 수온센서(108)가 설치될 수 있으며, 상기 수온센서(108)의 신호는 팬코일 유닛 제어기(1)로 전달되어 최적 냉난방 제어를 위한 기초 자료로 활용될 수 있다. 또한, 팬코일 유닛 제어기(1)의 내부에는 실내온도 측정을 위한 온도센서가 기본적으로 내장되지만(도8 참조), 보다 정확한 실내온도의 측정을 위하여 팬코일 유닛 제어기(1)의 외부에 별도로 외부 온도센서(81a)를 설치하는 것도 가능하다.
도2에서 도면부호 100'는 팬코일 유닛(100)과 그 주변의 배관설비(즉, 배관(106) 및 밸브구동모터(107))를 포함한 팬코일 유닛 기계설비를 나타낸다.
도3은 본 발명에 따른 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기(1)의 사시도이고, 도4, 도5 및 도6은 각각 그 전면도, 측면도와 저면도이다.
도3 및 도4를 참고하면, 도1의 팬코일 유닛 제어기(1)는 앞면 케이스(2)안에 인쇄회로기판(8, 도7 참조)이 장착되고, 표시부(4)에는 현재 온도와 설정온도가 표시되며, 표시부(4)의 둘레에는 다이얼 노브(6)의 조작시에 소정의 색으로 발광하는 발광프레임(4a)이 장착되어 있다. 앞면케이스(2)의 하단에는 각종 기능의 설정을 위한 모드선택버튼(3)과 온도설정을 위한 다이얼 노브(6)가 장착된다. 상기 다이얼 노브(6)는 디지로그(digilog) 방식으로 제작된 로터리 스위치로서, 상기 다이얼 노브(6)를 좌우 방향으로 돌려 설정온도를 증감 변경하면 그 바뀐 설정온도는 디지털식으로 수치화되어 표시부(4)에 표시되고 제어부(80, 도8 참조)에 입력된다.
그리고, 팬코일 유닛 제어기(1)의 다이얼 노브(6)의 주변부에는 원형으로 노브발광부(6a)가 형성되어 있어서, 소정의 색(예를 들어, 적색과 녹색 중 어느 하나의 색)으로 발광할 수 있다. 예를 들어, 팬코일 유닛 제어기(1)와 연결된 팬코일 유닛(100)이 가동 중인 경우에는 팬코일 유닛 제어기(1)의 노브 발광부(6a)가 적색으로 발광하며, 다이얼 노브(6)를 조작하여 설정상태를 변경하는 중에는 노브 발광부(6a)가 녹색으로 점등하고, 알람시에는 적색으로 점멸하며, 그 외 평상시(팬코일 유닛이 정지된 경우)에는 램프가 꺼져 소등되도록 하는 것이 가능하다. 이와 같이 팬코일 유닛 제어기의 작동상태에 따라 노브발광부(6a)의 발광상태를 변경함으로써 작동상태를 쉽게 파악하도록 할 수 있고, 미적인 측면에서도 유려한 외관을 얻을 수 있다. 또한, 상기 다이얼 노브(6)는 돌릴 때마다 삐삑하는 신호음이 발생하도록 하여 사용자와의 친화성을 향상시키도록 하였다.
도5에서 미설명부호 7은 벽면에 부착되는 후면브라켓으로서 앞면케이스(2)와 맞물려 결합된다.
도6을 참고하면, 팬코일 유닛 제어기(1)의 밑면에는 외부터미널 통신포트(83)와 자동/수동모드 선택스위치(82)가 마련된다. 상기 외부 터미널 통신포트(83)는 휴대용 프로그래밍 터미널(portable programmable terminal, PPT)이 연결되어 현장에서 팬코일 유닛 제어기(1)의 펌웨어(firmware) 업그레이드 및 프로그램 수정, 기기의 설정 변경 등을 수행할 수 있도록 하는 통신포트이며, 자동/수동모드 선택스위치(82)는 팬코일 유닛(100)이 팬코일 유닛 제어기(1)에 의해 자동제어되어 작동하도록 하는 자동모드와 사람이 직접 수동으로 팬코일 유닛(100)을 작동시키도록 하는 수동모드 중 어느 하나의 모드로 설정하는 선택스위치이다.
도7은 도3에 도시된 팬코일 유닛 제어기(1)의 분해 사시도이며, 도8은 도7에서 인쇄회로기판(8)과 그 위에 장착된 각 구성부품의 사시도이다.
도7을 참고하면, 상기 앞면케이스(2)의 다이얼 노브(6)가 끼워지는 자리에는 노브체결공(60)이 형성되며, 상기 표시부(4)가 나오는 자리에는 통공(4b)이 뚫려 있다. 상기 노브체결공(60)의 내주면에는 체결홈들(61)이 파여져 형성되며, 상기 체결홈들(61)은 다이얼 노브(6)에 맞춰져 결합되는 도광판 소켓(6b)의 외주면에 형성된 돌출턱들과 대응되는 형상으로 만들어져 있다.
도8에서 인쇄회로기판(8) 위에는 각종 장치들이 장착되는데, 표시부(4)와 발광프레임(4a)은 인쇄회로기판(8)의 위쪽에 장착되며, 특히 발광프레임(4a)의 우측에는 엘이디(LED; light emitting diode) 광원(40)이 내장되고 그 위에는 도광판(41)이 덮여져 있어서 상기 엘이디 광원(40)이 점등되었을 때에 그 빛이 도광판(41)을 통해 전파되어 발광프레임(4a) 전체에서 발광된다.
인쇄회로기판(8)위에는 제어부(80)가 마이크로프로세서 형태로 설치되는데, 이 제어부(80)는 인쇄회로기판(8) 상의 각 부의 장치들을 제어할 뿐만 아니라 통신 인터페이스 모듈(132a, 132b)과의 통신을 담당한다.
온도센서(81)는 인쇄회로기판(8)상에 설치되는데, 이와 달리 실내온도의 보 다 정확한 측정을 위하여 실내의 적절한 위치에 외부 온도센서(81a, 도2 참조)를 장착하고 제어부(80)와 연결시킬 수도 있다. 도8에서 온도센서(81)는 인쇄회로기판의 좌측 하단부에 설치되며, 납땜에 의해 인쇄회로기판의 회로에 연결된다.
다이얼 노브(6)가 착탈식으로 결합되는 다이얼축(6c)은 인쇄회로기판(8)상에 돌출되어 회전식으로 설치되며, 그 주변에는 각각 2개씩 짝을 이룬 엘이디들(62a,62b)이 복수 개 설치되어 있다. 상기 엘이디들(62a,62b)은 각각 적색 및 녹색광을 발광하는 것들로서, 상술한 바와 같이 다이얼 노브(6)의 조작상태 및 팬코일 유닛(100)의 작동상태에 따라 색깔이 바뀌어 점등된다. 예를 들어, 평상시에는 엘이디들(62a,62b)이 꺼져 있다가 팬코일 유닛(100)이 가동 중인 경우에는 적색 엘이디(62a)가 점등되며, 다이얼 노브(6)가 조작되고 있는 동안에는 녹색 엘이디(62b)가 점등되고, 조작 후 일정시간(예를 들어 5~6초)이 경과한 후에는 평상상태로 돌아가도록 한다.
상기 다이얼 노브(6)의 하부에 결합되는 도광판 소켓(6b)은 빛을 산란하고 혼합하는 성질이 있어서 그 하부의 적색 엘이디(62a) 또는 녹색 엘이디(62b)가 점등되었을 때에 다이얼 노브(6)의 주변부 전체에 적색 또는 녹색이 골고루 퍼져 보이도록 하는 기능을 한다.
도7에서 후면브라켓(7)은 중앙에 전선통과공(7a)이 형성되며, 가장자리에는 볼트공들(7b)이 형성되어 볼트(7c)로써 벽체에 고정될 수 있다. 인쇄회로기판(8)은 앞면케이스(2)에만 결합되며, 앞면케이스(2)는 후면브라켓(7)과 돌기결합식의 간단한 체결방식에 의하여 결합된다. 이러한 구성에 의하여, 후면브라켓(7)만이 실내의 벽체에 고정식으로 설치되며, 팬코일 유닛 제어기(즉, 앞면케이스(2)와 인쇄회로기판(8))는 후면브라켓(7)으로부터 간단히 분리될 수 있다. 따라서, 실내온도조절기가 고장났을 때에 후면브라켓(7)을 떼어냄이 없이 기존의 실내온도조절기를 탈거하고 새 실내온도조절기를 기존의 후면브라켓에 결합하는 식으로 수리를 간단히 마칠 수 있는 장점이 있다.
그리고, 도면에는 미도시되었지만, 본 발명의 팬코일 유닛 제어기(1)는 딥 스위치(dip switch)부가 있어서, 각각의 팬코일 유닛 제어기 별로 고유번호를 부여하는 것이 가능하다. 따라서, 팬코일 유닛 제어기(1)를 네트워크로 구성하여 도1과 같은 팬코일 유닛 제어시스템을 구성하였을 때, 딥 스위치의 설정상태에 따라 각각의 팬코일 유닛 제어기들을 네트워크 상에서 식별하는 것이 가능하게 된다.
도9는 본 발명의 팬코일 유닛 제어기(1)의 표시부(4)에 나타나는 기능설정 사항을 도시한다. 도9에서 표시부(4)에 표시되는 기호들을 설명하면, 400a는 현재온도를 나타내며, 400b는 설정온도를 나타낸다. 다이얼 노브(6)를 조작하면 설정온도 숫자(400b)가 바뀌게 된다. 그리고, 표시부(4)의 좌측의 400c 및 400d는 각각 난방상태와 냉방상태를 나타낸다. 또한, 표시부(4)의 아래쪽의 400e, 400f, 400g 및 400h는 각각 재실(在室), 외출, 공실(空室) 및 예약상태를 의미하며, 400i는 송풍팬/밸브의 작동상태를 표시하고, 400j는 입출력상태를 나타낸다. 그리고 400k는 주 감시제어반(110)에서 현장에서의 설정 변경을 금지시켰을 때 관제점이 고정되었음(FIX)을 표시하는 것이다.
도10은 본 발명에 따른 팬코일 유닛 제어기(1)와 팬코일 유닛(100)의 내부 구성도로서, 특히 상기 팬코일 유닛 제어기(1)안에 송풍기 구동용 릴레이부(5)와 밸브구동용 릴레이부(5a)가 내장된 경우의 제어기(1)와 팬코일 유닛(100)간의 연결관계를 도시한다.
도10에서 팬코일 유닛 제어기(1)는, 실내 온도를 감지하는 온도센서(81), 냉방, 난방, 재실중, 외출중, 공실, 예약 등의 기능설정을 할 수 있는 모드선택버튼(3), 현재온도 및 설정온도, 냉방중, 난방중, 재실중, 외출중, 공실, 예약 등의 데이터를 표시하는 표시부(4), 상기 온도센서(81)의 현재온도 출력값을 받아들여 상기 표시부(4)에 표시하고 상기 모드선택버튼(3)의 입력에 따라 상기 기능설정 동작을 수행하며 현재온도와 설정온도의 차이에 따라 팬코일 유닛(100)의 토출풍량 및 밸브 상태를 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부(80), 온도센서(81)의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(820), 제어부(80)의 데이터를 저장하는 메모리(810), 상기 제어부(80)의 제어신호에 따라 팬코일 유닛(100)의 토출풍량을 적어도 3개 이상의 단수(段數)로 구분하여 제어하는 송풍기 구동용 릴레이부(5), 및 상기 제어부(80)의 제어신호에 따라 밸브의 개폐상태를 제어하는 밸브 구동용 릴레이부(5a)를 포함한다.
팬코일 유닛 제어기(1)는 제어부(80)의 설정상태가 항시 메모리(810)에 의해 백업되므로, 정전시에도 설정상태에 관한 정보들이 손실되지 않고 보관될 수 있다.
상기 송풍기 구동용 릴레이부(5)에는 각 단수(고속, 중속, 저속)에 대응하는 릴레이들(51,52,53)이 설치되며, 상기 밸브 구동용 릴레이부(5a)에는 밸브(106)를 90°씩 회전시켜 개폐상태를 변경할 수 있도록 밸브구동모터(107)에 전원을 공급하 는 릴레이(55)가 설치된다. 상기 제어부(80)에서 상기 릴레이들(51,52,53)들 중의 하나를 온 시키면 그 단수에 해당하는 송풍기 모터의 권선으로부터 뽑은 전선으로 전원이 인가되어 상기 송풍기가 소정의 단수(즉, 1단, 2단, 3단 중 하나)로 회전하게 된다. 또한, 상기 제어부(80)에서 상기 밸브구동용 릴레이(55)를 온 시키면 밸브(106)의 개폐상태가 바뀌게 된다.
도11은 본 발명에 따른 팬코일 유닛 제어기(1)의 외부에 송풍기 구동용 릴레이부(500)와 밸브구동용 릴레이부(510)가 별도로 설치된 경우의 제어기(1)과 팬코일 유닛(100)간의 연결관계를 도시한다.
도10과 같이 팬코일 유닛 제어기(1)와 팬코일 유닛(100)이 1:1로 연결된 경우에는 밸브구동모터(107)와 송풍기(101)의 구동을 위한 전원을 제공하는 릴레이들을 팬코일 유닛 제어기(1)안에 내장할 수 있으나, 도11과 같이 1개의 팬코일 유닛 제어기(1)로 여러 대의 팬코일 유닛들(100,100a,100b)을 동시적으로 제어할 때에는 릴레이의 크기가 커지므로 외부에 별도로 설치하는 것이 바람직하다.
도11에서 송풍기 구동용 릴레이부(500)와 밸브 구동용 릴레이부(510)는 팬코일 유닛 제어기(1)의 외부에 독립적으로 설치되며, 각 릴레이들(501,502,503,511)에는 복수 개의 송풍기들(101) 및 밸브구동모터들(107)이 연결된다.
도12는 본 발명에 따른 팬코일 유닛 제어기(1)가 냉방모드로 운전할 경우의 작동순서를 도시하며, 도13은 난방모드로 운전할 경우의 작동순서를 도시한다. 상기 팬코일 유닛(1)의 제어부(80)에는 냉난방 모드에 따라 별개로 작동하는 제어용 프로그램이 탑재되어 도12 및 도13에 도시된 것과 같은 냉난방 동작을 수행한다.
도12를 참고하면, 팬코일 유닛이 냉방모드로 작동될 때에는 먼저 해당 실내공간이 재실상태인가를 판단하고(S1 단계), 재실상태인 경우에만 이후의 냉방단계들을 실행한다. 현재 온도와 설정온도를 비교하여, 현재온도가 설정온도 보다 낮은 경우에는 더 이상의 냉방을 중지하고(S3 및 S4 단계), 현재온도가 설정온도와 같은 경우에는 현재의 밸브상태와 송풍량을 유지하며(S5 및 S6단계), 현재온도가 설정온도보다 높은 경우에는 추가적인 냉방이 필요하므로 밸브를 개방하고 송풍기의 송풍량을 증대시킨다(S7 및 S8단계).
위 S3단계 내지 S8단계에서 냉방의 정도를 조절하는 데에는, 냉수가 공급되는 배관의 밸브를 개폐하는 동작(S3, S5 및 S7단계)과 송풍팬의 속도를 증감 또는 정지하는 동작(S4, S6 및 S8)을 활용한다.
그리고, 현재 온도와 설정온도의 차이가 크지 않은데도 팬코일 유닛이 너무 민감하게 작동하는 것을 방지하기 위하여 어느 정도의 여유값(도12에서 α)을 두어 현재온도와 설정온도를 비교하는 것이 바람직하다. 즉, 현재온도와 현재온도를 비교하여, (i) 설정온도-α>현재온도인 경우에만 상기 S3 및 S4단계를 수행하고, (ii) 설정온도-α≤현재온도<설정온도+α 인 경우에만 상기 S5 및 S6단계를 수행하며, (iii) 설정온도+α≤현재온도 인 경우에만 상기 S7 및 S8단계를 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 이때 α의 값은 현장상황을 고려하여 적절하게 설정하되, 대략 1~2℃로 하는 것이 바람직하다.
중앙감시반으로부터 정지명령이 전송되거나 또는 수동모드 선택상태에서 사용자가 정지신호를 입력한 경우에는 밸브가 닫히고 송풍기가 정지함으로써(S9 및 S10단계), 냉방모드의 운전이 종료된다(S11단계).
한편, 도13을 참고하면, 팬코일 유닛이 난방모드로 작동될 때에는 먼저 해당 실내공간이 재실상태인가를 판단하고(S21 단계), 재실상태인 경우에만 이후의 난방단계들을 실행한다. 현재온도와 설정온도를 비교하여, 현재온도가 설정온도 보다 높은 경우에는 더 이상의 난방을 중지하고(S27 및 S28 단계), 현재온도가 설정온도와 같은 경우에는 현재의 밸브상태와 송풍량을 유지하며(S25 및 S26단계), 현재온도가 설정온도보다 낮은 경우에는 추가적인 난방이 필요하므로 밸브를 개방하고 송풍기의 송풍량을 증대시킨다(S23 및 S24단계).
위 S23단계 내지 S28단계에서 난방의 정도를 조절하는 데에는, 온수가 공급되는 배관의 밸브를 개폐하는 동작(S23, S25 및 S27단계)과 송풍팬의 속도를 증감 또는 정지하는 동작(S24, S26 및 S28)을 활용한다.
그리고, 현재 온도와 설정온도의 차이가 크지 않은데도 팬코일 유닛이 너무 민감하게 작동하는 것을 방지하기 위하여 어느 정도의 여유값(도13에서 α)을 두어 현재온도와 설정온도를 비교하는 것이 바람직하다. 즉, 현재온도와 현재온도를 비교하여, (i) 설정온도-α>현재온도인 경우에만 상기 S23 및 S24단계를 수행하고, (ii) 설정온도-α≤현재온도<설정온도+α 인 경우에만 상기 S25 및 S26단계를 수행하며, (iii) 설정온도+α≤현재온도 인 경우에만 상기 S27 및 S28단계를 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 이때 α의 값은 현장상황을 고려하여 적절하게 설정하되, 대략 1~2℃로 하는 것이 바람직하다.
중앙감시반으로부터 정지명령이 전송되거나 또는 수동모드 선택상태에서 사 용자가 정지신호를 입력한 경우에는 밸브가 닫히고 송풍기가 정지하지만(S29 및 S30단계), 예외적으로 겨울철의 동파를 방지하기 위해 현재온도가 동파방지 최저 설정온도(예를 들어, 5℃) 이하인 경우에는 강제로 밸브(106)를 개방하고 송풍기(101)를 가동하도록 제어한다(S31단계).
본 발명에 따른 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기는 그 자체적으로 기능설정의 변경 및 반영구적인 백업 기능을 가짐으로써, 중앙감시반과의 연결 없이도 자체적인 로컬 장치로 충분한 제어기능을 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어시스템은 본 출원의 출원인이 개발한 전용 프로토콜(BASnet Protocol)을 적용하여 통신 인터페이스 모듈을 통하여 가변풍량제어 전용시스템 또는 설비/전력/조명/출입제어시스템과 통합함으로써 통합 빌딩 자동제어 시스템을 구축하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 팬코일 유닛 제어기는 팬코일 유닛이 설치된 각각의 실내공간에서 현재 온도를 검출하고, 이에 따라 팬코일 유닛에 공급되는 각 냉/난방수의 밸브와 송풍기의 풍량을 인공지능적으로 조절함으로써 실내의 온도를 항시 최적으로 유지하여 실내 쾌적성을 향상하고 에너지 절감을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 팬코일 유닛 제어기는 기존에 사람이 수동으로만 조작하던 팬코일 유닛에 통신 기능을 추가하여 중앙감시반에서 원격제어 및 관리가 가능하도록 함으로써 빌딩 자동화 시스템을 실현하였다는 점에 의미가 있으며, 이와 더불어 팬코일 유닛의 제어부와 동작부를 분리함으로써 설치 이후의 유지보수 및 관리의 편의성을 향상시킨 장점이 있다. 뿐만 아니라, 외관상으로 유려한 인테리어적 감각의 디자인을 채택하여 실내의 미관 향상에 기여하였다.

Claims (16)

  1. 팬코일 유닛의 운전상태를 제어하기 위한 팬코일 유닛의 제어기에 있어서,
    상기 팬코일 유닛이 설치된 실내의 온도를 감지하는 온도센서(81);
    상기 온도센서(81)의 아날로그 출력신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(820);
    냉방, 난방, 재실중, 외출중, 공실 및 예약의 기능설정을 할 수 있는 모드선택버튼(3);
    현재온도 및 설정온도, 냉방중, 난방중, 재실중, 외출중, 공실 및 예약의 데이터를 표시하는 표시부(4);
    상기 온도센서(81)의 현재온도 출력값을 받아들여 상기 표시부(4)에 표시하고, 상기 모드선택버튼(3)의 입력에 따라 상기 기능설정 동작을 수행하며, 그 설정된 기능 상태를 상기 표시부(4)에 표시하고, 현재온도와 설정온도의 차이에 따라 상기 팬코일 유닛의 토출풍량 및 상기 팬코일 유닛으로의 열원수(熱源水)의 공급여부를 제어하기 위한 제어신호를 출력하며, 상기 팬코일 유닛이 설치된 실내공간에 사람이 존재하는 경우에만 상기 팬코일 유닛을 구동시키는 제어부(80);
    상기 제어부(80)의 기능설정 데이터를 저장하는 메모리(810);
    상기 제어부(80)의 제어신호에 따라 상기 팬코일 유닛의 토출풍량을 적어도 3개 이상의 단수(段數)로 구분하여 제어하는 송풍기 구동용 릴레이부(5);
    상기 제어부(80)의 제어신호에 따라, 상기 팬코일 유닛에 열원수를 공급하는 배관 상에 설치된 밸브의 개폐상태를 제어하는 밸브 구동용 릴레이부(5a); 및
    외부터미널 장치와 상기 제어부(80)를 연결하는 외부터미널 통신포트(83);를 포함하며,
    상기 제어부(80)는 상기 실내공간에 사람이 존재하지 않는 경우라도 상기 실내공간의 온도가 동파방지 설정온도보다 낮은 경우에는 상기 팬코일 유닛을 강제적으로 난방모드로 구동시키는 것을 특징으로 하는, 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부(80)는 상기 실내공간의 조명제어용 스위치와 연결되어 상기 조명 스위치가 온(on) 상태로 된 경우에만 상기 팬코일 유닛을 구동하는 것을 특징으로 하는, 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부(80)는 상기 실내공간에 설치된 움직임 감지센서에 의하여 사람이 존재하는 것으로 감지된 경우에만 상기 팬코일 유닛을 구동하는 것을 특징으로 하는, 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 실내공간의 조도(照度)를 측정하는 조도센서를 더 구비하며, 상기 제어부(80)는 상기 조도센서로부터 입력된 조도값이 소정값 이상인 경우에만 상기 팬코일 유닛을 구동하는 것을 특징으로 하는, 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    디지로그(digilog) 방식으로 회전작동하며 설정온도를 변경하기 위한 다이얼 노브(6); 및
    상기 다이얼 노브(6)의 주변부에 설치되며, 상기 다이얼 노브(6)가 조작될 때에는 제1색으로 발광하고, 상기 팬코일 유닛이 가동되는 동안에는 상기 제1색과 다른 제2색으로 발광하며, 상기 팬코일 유닛이 가동되지 않고 상기 다이얼 노브(6)도 조작되지 않는 동안에는 소등되는 노브발광부(6a);를 더 포함하고,
    상기 온도센서(81), 모드선택버튼(3), 표시부(4) 및 제어부(80)는 인쇄회로기판(8)상에 설치되고, 상기 다이얼 노브(6)는 상기 인쇄회로기판(8) 상에 돌출설치된 다이얼축(6c)상에 착탈가능하게 끼워져 결합되며,
    상기 노브발광부(6a)는 상기 인쇄회로기판(8)의 상기 다이얼축(6c) 둘레에 상기 제1색 및 제2색을 각각 발광하는 엘이디(LED)들이 2개씩 짝을 이루어 배치된 복수개의 엘이디들(62a,62b) 및 상기 엘이디들(62a,62b)의 상방에 배치되어 상기 다이얼 노브(6)와 결합되는 도광판 소켓(6b)을 구비하며,
    상기 인쇄회로기판(8)은 별도의 부재로 만들어진 앞면케이스(2) 및 후면브라켓(7) 사이에 끼워져 설치된 것을 특징으로 하는, 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1색 및 제2색은 각각 적색과 녹색 중의 하나인 것을 특징으로 하는, 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 표시부(4)의 둘레에는 발광프레임(4a)이 설치되며, 상기 발광프레임(4a)은 상기 표시부(4)의 일측에 설치된 엘이디 광원(40) 및 상기 엘이디 광원(40)의 위에 설치된 도광판(41)으로 구성되어, 상기 다이얼 노브(6)가 조작될 때에는 상기 엘이디 광원(40)이 점등되어 상기 발광프레임(4a)이 발광하는 것을 특징으로 하는, 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기.
  11. 팬코일 유닛의 운전상태를 제어하기 위한 팬코일 유닛의 제어기에 있어서,
    냉방, 난방, 재실중, 외출중, 공실 및 예약의 기능설정을 할 수 있는 모드선택버튼(3);
    현재온도 및 설정온도, 냉방중, 난방중, 재실중, 외출중, 공실 및 예약의 데이터를 표시하는 표시부(4);
    상기 팬코일 유닛이 설치된 실내공간에 독립적으로 설치된 외부온도센서로부터 현재온도 값을 전달받아 상기 표시부(4)에 표시하고, 상기 모드선택버튼(3)의 입력에 따라 상기 기능설정 동작을 수행하며, 그 설정된 기능 상태를 상기 표시부(4)에 표시하고, 현재온도와 설정온도의 차이에 따라 상기 팬코일 유닛의 토출풍량 및 상기 팬코일 유닛으로의 열원수(熱源水)의 공급여부를 제어하기 위한 제어신호를 출력하며, 상기 팬코일 유닛이 설치된 실내공간에 사람이 존재하는 경우에만 상기 팬코일 유닛을 구동시키는 제어부(80);
    상기 제어부의 기능설정 데이터를 저장하는 메모리;
    상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 팬코일 유닛의 토출풍량을 적어도 3개 이상의 단수(段數)로 구분하여 제어하는 송풍기 구동용 릴레이부;
    상기 제어부의 제어신호에 따라, 상기 팬코일 유닛에 열원수를 공급하는 배관 상에 설치된 밸브의 개폐상태를 제어하는 밸브 구동용 릴레이부;
    외부터미널 장치와 상기 제어부를 연결하는 외부터미널 통신포트;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 실내공간에 사람이 존재하지 않는 경우라도 실내공간의 온도가 동파방지 설정온도보다 낮은 경우에는 팬코일 유닛을 강제적으로 난방모드로 구동시키는 것을 특징으로 하는, 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기.
  12. 팬코일 유닛의 운전상태를 제어하기 위한 팬코일 유닛의 제어기에 있어서,
    상기 팬코일 유닛이 설치된 실내의 온도를 감지하는 온도센서(81);
    상기 온도센서(81)의 아날로그 출력신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부;
    냉방, 난방, 재실중, 외출중, 공실 및 예약의 기능설정을 할 수 있는 모드선택버튼(3);
    현재온도 및 설정온도, 냉방중, 난방중, 재실중, 외출중, 공실 및 예약의 데이터를 표시하는 표시부(4); 및
    상기 온도센서(81)의 현재온도 출력값을 받아들여 상기 표시부(4)에 표시하고, 상기 모드선택버튼(3)의 입력에 따라 상기 기능설정 동작을 수행하며, 그 설정된 기능 상태를 상기 표시부(4)에 표시하고, 현재온도와 설정온도의 차이에 따라 상기 팬코일 유닛의 토출풍량 및 상기 팬코일 유닛으로의 열원수의 공급여부를 제어하기 위한 제어신호를 출력하며, 상기 팬코일 유닛이 설치된 실내공간에 사람이 존재하는 경우에만 상기 팬코일 유닛을 구동시키는 제어부(80);
    상기 제어부(80)의 기능설정 데이터를 저장하는 메모리; 및
    외부터미널 장치와 상기 제어부(80)를 연결하는 외부터미널 통신포트(83);를 포함하며,
    상기 제어부(80)로부터 출력된 팬코일 유닛 제어신호는 상기 팬코일 유닛 제어기의 외부에 독립적으로 설치된 복수 개의 송풍기 구동용 릴레이들과 밸브 구동용 릴레이로 인가되고, 상기 각 송풍기 구동용 릴레이들에는 상기 복수 개의 팬코일 유닛들의 송풍기들이 연결되며, 상기 밸브 구동용 릴레이에는 상기 복수 개의 팬코일 유닛들의 밸브구동모터들이 연결되고, 상기 밸브구동모터는 팬코일 유닛에 열원수를 공급하는 배관상에 설치된 밸브의 개폐 정도를 조절하며,
    상기 제어부(80)는 상기 실내공간에 사람이 존재하지 않는 경우라도 상기 실내공간의 온도가 동파방지 설정온도보다 낮은 경우에는 상기 팬코일 유닛을 강제적으로 난방모드로 구동시키는 것을 특징으로 하는, 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기.
  13. 제1항, 제3항 내지 제5항 및 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부(80)는 상기 팬코일 유닛을 구동하지 않는 기간 중에 소정 시간 간격으로 상기 밸브를 구동시키는 것을 특징으로 하는, 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어기.
  14. 건물내의 실내공간에 설치된 복수 개의 팬코일 유닛들;
    상기 팬코일 유닛들의 운전상태를 각각 제어하는 팬코일 유닛 제어기들;
    상기 팬코일 유닛 제어기들과 연결된 통신 인터페이스 모듈;
    모드버스(MODBUS) 프로토콜이 적용된 통신망과 백넷(BACnet) 프로토콜이 적용된 통신망 사이에 연결되며, 상기 모드버스 통신망에 의해 상기 통신 인터페이스 모듈과 연결되어 백넷(BACnet) 프로토콜과 모드버스 프로토콜간의 변환을 담당하는 프로토콜 컨버터;
    상기 프로토콜 컨버터 및 상기 통신 인터페이스 모듈을 경유하여, 상기 건물내에 분산 배치된 상기 팬코일 유닛 제어기들을 중앙 집중식으로 원격 감시 및 제어하는 주 감시제어반; 및
    상기 백넷 통신망 상에 상기 주 감시제어반과 병렬적으로 설치되어 상기 주 감시제어반의 기능을 보조하는 보조 감시제어반;을 포함하며,
    상기 팬코일 유닛 제어기는, 실내의 온도를 감지하는 온도센서, 상기 온도센서의 아날로그 출력신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부, 냉방, 난방, 재실중, 외출중, 공실 및 예약의 기능설정을 할 수 있는 모드선택버튼(3), 현재온도 및 설정온도, 냉방중, 난방중, 재실중, 외출중, 공실 및 예약의 데이터를 표시하는 표시부(4), 상기 온도센서(81)의 현재온도 출력값을 받아들여 상기 표시부(4)에 표시하고 상기 모드선택버튼(3)의 입력에 따라 상기 기능설정 동작을 수행하며 그 설정된 기능 상태를 상기 표시부(4)에 표시하고 현재온도와 설정온도의 차이에 따라 상기 팬코일 유닛의 토출풍량 및 상기 팬코일 유닛으로의 열원수의 공급여부를 제어하기 위한 제어신호를 출력하며 상기 팬코일 유닛이 설치된 실내공간에 사람이 존재하는 경우에만 상기 팬코일 유닛을 구동시키는 제어부(80), 상기 제어부의 기능설정 데이터를 저장하는 메모리, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 팬코일 유닛의 토출풍량을 적어도 3개 이상의 단수로 구분하여 제어하는 송풍기 구동용 릴레이부(5), 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 팬코일 유닛에 열원수를 공급하는 배관 상에 설치된 밸브의 개폐상태를 제어하는 밸브 구동용 릴레이부(5a), 및 외부터미널 장치와 상기 제어부를 연결하는 외부터미널 통신포트(83)를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 실내공간에 사람이 존재하지 않는 경우라도 상기 실내공간의 온도가 동파방지 설정온도보다 낮은 경우에는 상기 팬코일 유닛을 강제적으로 난방모드로 구동시키는 것을 특징으로 하는, 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어시스템.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서, 상기 팬코일 유닛은,
    상기 송풍기 구동용 릴레이부(5)에서 인가된 전원에 의해 소정의 속도로 구동되는 송풍기(101);
    상기 송풍기(101)에 공급되는 공기가 인입되는 공기흡입부(102);
    상기 송풍기(101)에 의해 이동된 공기가 가열/냉각되는 열교환기(105);
    상기 열교환기(105)에 열원수(熱源水)를 통과시키는 열원수 배관(104);
    상기 열교환기(105)를 거쳐 가열/냉각된 공기가 토출되는 공기토출부(103);
    상기 열원수 배관(104)상에 설치되어 상기 열원수의 흐름을 개폐하는 밸브(106); 및
    상기 밸브 구동용 릴레이부(5a)에서 인가된 전원에 의해 구동되어 상기 밸브(106)를 회전시키는 밸브구동모터(107);를 포함한 것을 특징으로 하는, 실내온도의 최적 제어를 위한 팬코일 유닛 제어시스템.
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