KR101021221B1 - 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

공기 조화기의 댐퍼 제어 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 건물의 외부 공기에 대한 속성을 측정하여 제1 속성값을 출력하는 제1 센서와, 상기 건물의 내부 공기에 대한 속성을 측정하여 제2 속성값을 출력하는 제2 센서와, 외부 공기가 상기 건물의 내부로 유입될 수 있도록 설치된 외기 유입 댐퍼와, 측정된 상기 제1 속성값의 각각에 대하여 상기 외기 유입 댐퍼의 제1 속성값별 개방량을 획득하고, 측정된 상기 제2 속성값의 각각에 대하여 상기 외기 유입 댐퍼의 제2 속성값별 개방량을 획득하고, 상기 제1 속성값별 개방량 및 상기 제2 속성값별 개방량의 각각에 미리 설정된 가중치를 부여한 후 평균함으로써 상기 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 산출하고, 산출된 상기 총 개방량에 따라 상기 외기 유입 댐퍼의 개방을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건물의 댐퍼 제어 장치를 제공한다.

Description

공기 조화기의 댐퍼 제어 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLING DAMPER OF AIR HANDLING UNIT}
본 발명은 건물의 외부 공기 및 내부 공기로부터 측정되는 다양한 속성을 고려하여 외부 공기 유입을 제어하는 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건물의 외부 및 내부에서 측정되는 공기의 다양한 속성들을 상호 절충하여 적용함으로써 외기 유입 댐퍼의 개방량을 적절하게 제어할 수 있는 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치 및 이 댐퍼 제어 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 위와 같은 건물의 내부 공기를 순환시키는 댐퍼 제어 장치를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다.
건물 내부에는 이산화탄소의 농도를 낮추어주고 신선한 산소를 공급하여 쾌적한 실내 환경을 만들기 위하여 내기와 외부 공기를 주기적으로 환기하여 주어야 한다. 건물의 환기를 위하여는 공기 조화기(또는, 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치)의 구성 요소들인 외기 유입 댐퍼(OA), 배기 댐퍼(EA), 내기 순환 댐퍼(RA), 급기 댐퍼(SA)를 적절히 열어 주거나 닫으며 건물 외부의 신선한 공기를 실내로 공급한다(도 1 참조).
산소 농도가 감소하고 이산화탄소 농도가 증가한 내부 공기 또는 먼지를 다량 함유한 혼탁한 내부 공기를 외부의 신선한 공기와 환기하기 위해서는, 외기 유입 댐퍼를 최대한 개방함으로써 가능한 많은 양의 외부 공기를 유입하는 것이 좋다. 그러나 냉난방시 지나친 외부 공기 유입은 에너지 낭비를 초래하므로 에너지 절감을 위하여는 외기 유입 댐퍼를 적절한 양으로 개방하여 적절한 수준의 외부 공기를 유입하도록 제어되어야 한다.
더욱, 외부 공기 자체가 황사 또는 매연 등으로 혼탁한 상태일 경우에는 실내 거주자의 건강을 위하여 외부 공기를 많이 유입하지 않는 것이 오히려 바람직할 수도 있다. 즉, 황사 또는 심한 먼지가 있는 날씨에는 이러한 혼탁한 공기를 유입하게 되면 실내에 있는 사람들에게 호흡기 질환, 안과 질환, 피부 질환, 불쾌감 등을 유발할 수 있다. 또한, 이러한 혼탁한 공기는 댐퍼 제어 장치 설비에도 나쁜 영향을 미쳐 설비의 고장을 유발할 수 있다.
이에 따라, 외부 공기가 혼탁한 상태에서는 댐퍼 제어 장치의 운전자가 외기 유입 댐퍼를 닫아놓은 채로 내부 공기만을 순환시키도록 조작하게 되는 경우가 많다. 그러나 이와 같이 외기 유입 댐퍼를 단순히 닫아놓는 조작은 내부 공기의 산소 농도 및 이산화탄소 농도 상태를 계속 악화시켜 실내 환경이 나빠진다는 문제점이 있다.
그러므로, 외부 공기를 가능한 많이 도입하는 것이 내부 공기의 환기를 위하여 바람직한 경우가 있을 수 있고, 외부 공기를 도입하지 않는 것이 오히려 실내 거주자에게 바람직할 수 있으므로, 이러한 상황을 적절히 절충하여 외부 공기의 도입을 제어할 수 있도록 외기 유입 댐퍼의 개방량을 제어하여야 한다.
한편, 외기 유입 댐퍼를 개방하는 조작은 산소 농도, 이산화탄소 농도, 황사, 외부 먼지 상황 등 다양한 변수에 따라 적절히 결정되어야 하는데, 이 중 어느 한가지의 조건에 따라 조작자가 외기 유입 댐퍼를 종래와 같이 임의로 바이너리(binary) 논리에 의해 온 또는 오프 제어하는 것 만으로는, 실내 환경을 제어하는 데에 있어서 최적의 제어를 행할 수 없다.
상술한 바와 같이, 내부 공기의 혼탁도가 높아 외부 공기의 유입에 대한 필요성의 증가와 외부 공기가 혼탁하여 외부 공기를 충분히 유입할 수 없는 상황은 서로 상충되어 외기 유입 댐퍼의 조작에 어려움을 줄 수 있다.
따라서 본 발명은, 산소 농도 감소 및 이산화탄소 농도 증가로 혼탁해진 내부 공기를, 외부의 신선한 공기를 적절한 양으로 유입하도록 제어함으로써(냉난방시 외부 공기를 지나치게 유입함으로 인한 에너지의 낭비를 최소화하기 위하여) 쾌적한 조건을 유지할 수 있도록 한 외부 공기 유입량 제어 방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은, 황사나 매연 등으로 외부 공기 자체가 혼탁한 상태일 때는 실내 거주자의 건강과 댐퍼 제어 장치 자체의 고장 방지 등을 위하여 외부 공기의 유입량을 적절히 제어할 수 있도록, 외기 유입 댐퍼의 개방량을 자동으로 제어함으로써 내부 공기의 질을 현재 외부 상태에 대응하여 최적의 상태로 유지할 수 있도록 하는 제어 방법을 제공하고자 하는 것이다.
즉, 본 발명은, 내부 공기의 상태, 외부 공기의 상태, 에너지 손실 최소화 등의 다양한 조건을 고려하여 외기 유입 댐퍼의 개방량을 최적으로 제어할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건물의 외부 공기에 대한 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제1 속성값을 출력하는 제1 센서와, 상기 건물의 내부 공기에 대한 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제2 속성값을 출력하는 제2 센서와, 외부 공기가 상기 건물의 내부로 유입될 수 있도록 설치되며, 외부 공기의 유입량을 조절하기 위한 개방량의 제어가 가능한 외기 유입 댐퍼와, 측정된 상기 하나 또는 복수의 제1 속성값의 각각에 대하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 산출하여 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량을 획득하고, 측정된 상기 하나 또는 복수의 제2 속성값의 각각에 대하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 산출하여 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량을 획득하고, 상기 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량 및 상기 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량의 각각에 미리 설정된 가중치를 부여한 후 평균함으로써 상기 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 산출하고, 산출된 상기 총 개방량에 따라 상기 외기 유입 댐퍼의 개방을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치를 제공한다.
또한, 상기 제1 센서 또는 상기 제2 센서에서 측정되는 상기 하나 또는 복수의 속성은, 산소 농도, 이산화탄소 농도, 황사 농도, 먼지 농도, 매연 농도, 온도, 습도, 기압 중 적어도 하나에 대한 순간 측정치 또는 순간 측정치의 변화량을 포함한다.
또한, 상기 내부 공기가 상기 건물의 외부로 배출될 수 있도록 설치되며, 개방량이 상기 컨트롤러에 의해 상기 외기 유입 댐퍼와 동일하게 제어되는 배기 댐퍼를 더 포함한다.
또한, 상기 건물의 외부 공기에 대한 상기 하나 또는 복수의 속성을 측정하는 중앙 측정 센터와 유무선 통신망을 통해 연결되어 상기 중앙 측정 센터로부터 하나 또는 복수의 제3 속성값을 입력받는 통신기를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 통신기를 통해 입력된 상기 하나 또는 복수의 제3 속성값의 각각에 대하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 산출하여 하나 또는 복수의 제3 속성값별 개방량을 획득하고, 상기 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량, 상기 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량 및 상기 하나 또는 복수의 제3 속성값별 개방량의 각각에 미리 설정된 가중치를 부여한 후 평균하여 상기 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 산출하고, 산출된 상기 총 개방량에 따라 상기 외기 유입 댐퍼의 개방을 제어한다.
또한, 본 발명은, 건물의 외부 공기에 대한 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제1 속성값을 출력하는 제1 센서와, 상기 건물의 내부 공기에 대한 상기 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제2 속성값을 출력하는 제2 센서와, 외부 공기가 상기 건물의 내부로 유입될 수 있도록 설치되며, 외부 공기의 유입량을 조절하기 위한 개방량의 제어가 가능한 외기 유입 댐퍼와, 측정된 상기 제1 속성값 및 상기 제2 속성값을 이용하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어진 댐퍼 제어 장치에서 외부 공기 유입량을 제어하는 방법으로서: 상기 제1 속성값 및 상기 제2 속성값을 입력받는 단계; 상기 제1 속성값을 이용하여 상기 외기 유입 댐퍼에 대한 제1 속성값별 개방량을 산출하는 단계; 상기 제2 속성값을 이용하여 상기 외기 유입 댐퍼에 대한 제2 속성값별 개방량을 산출하는 단계; 상기 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량 및 상기 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량의 각각에 미리 설정된 가중치를 부여한 후 평균함으로써 상기 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 산출하는 단계; 산출된 상기 총 개방량에 따라 상기 외기 유입 댐퍼의 개방을 제어하는 단계를 포함하는 공기 조화기의 댐퍼 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 제1 센서 또는 상기 제2 센서에서 측정되는 상기 하나 또는 복수의 속성은, 산소 농도, 이산화탄소 농도, 황사 농도, 먼지 농도, 매연 농도, 온도, 습도, 기압 중 적어도 하나에 대한 순간 측정치 또는 순간 측정치의 변화량을 포함한다.
또한, 본 발명은, 상술한 바와 같이 산출된 상기 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 기초로 하여, 상기 건물의 내부 공기 순환을 위한 팬의 회전 속도 또는 회전 지속 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 건물의 공기 조화기를 제공한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 건물의 외부 공기 및 내부 공기의 질을 여러가지 속성에 대하여 측정하고, 측정된 다양한 속성값들의 서로 상충된 조건들에 의하여 산출되는 외기 유입 댐퍼의 개방량을 절충하여 총 개방량을 산출하고 공기 조화기의 외기 유입 댐퍼의 개방량을 제어함으로써, 건물 내부의 공기질 향상을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는, 외부 공기 또는 내부 공기에 대한 어느 두 개의 속성의 각각에 대한 외기 유입 댐퍼의 개방량을 보여주는 도면이다.
도 3은 엔탈피 차이에 의해 외기 유입 댐퍼의 개방과 폐쇄 제어를 나타낸 그래프이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치를 제어하여 외기 유입 댐퍼의 개방량을 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 건물의 외부 공기 및 내부 공기에 대한 복수의 속성을 고려하여 외부 공기 유입을 제어하는 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치는, 건물이나 주택과 같은 사무 또는 거주 공간, 또는 자동차, 비행기, 선박 등과 같은 교통 수단 등에 배치되어, 이러한 공간의 내부에 위치하는 사용자에게 최적의 내부 공기 환경을 제공하는 것을 목적으로 설계된다. 이하의 설명에서는, 본 발명에 따른 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치는 일례로서 건물에 설치되어 건물 내부 공기의 질 및 건물 외부 공기의 질을 측정하고 상호 보완적으로 환기를 시킴으로써, 건물 내부 공기의 질을 최적으로 유지하도록 제어되는 것으로서 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기에 있어서의 댐퍼 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 댐퍼 제어 장치는, 제1 센서(11)와, 제2 센서(12)와, 외기 유입 댐퍼(OA)와, 컨트롤러(30)를 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명의 댐퍼 제어 장치는, 배기 댐퍼(EA)와, 내기 순환 댐퍼(RA)를 더 포함한다. 또한, 본 발명의 댐퍼 제어 장치는, 통신기(40)를 더 포함할 수 있다.
제1 센서(11)는, 건물의 외부 공기에 대한 하나 또는 복수의 속성을 각각 측정하여 각각의 측정된 속성값을 아날로그 정보 또는 디지털 정보로 출력한다. 이때 측정되는 속성에는, 외부 공기의 산소 농도, 이산화탄소 농도, 황사 농도, 먼지 농도, 매연 농도, 일산화탄소 농도, 포름알데히드 농도, 총부유세균 농도, 이산화질소 농도, 라돈 농도, 총휘발성 유기화합물 농도, 석면 농도, 오존 농도, 온도, 습도의 현재 측정값 또는 측정값의 변화량 등을 포함한다. 제1 센서는 각각의 속성을 측정하기 위한 다수의 센서의 결합일 수 있다.
제2 센서(12)는, 건물의 내부 공기에 대한 속성들을 측정하여 측정된 각각의 속성값을 아날로그 정보 또는 디지털 정보로 출력한다. 이때 측정되는 속성은, 제1 센서(11)와 같이, 공기 중의 산소 농도, 이산화탄소 농도, 황사 농도, 먼지 농도, 매연 농도, 일산화탄소 농도, 포름알데히드 농도, 총부유세균 농도, 이산화질소 농도, 라돈 농도, 총휘발성 유기화합물 농도, 석면 농도, 오존 농도, 온도, 습도의 현재 측정값 또는 측정값의 변화량 등을 포함한다. 제2 센서(12) 역시 각각의 속성을 측정하기 위한 다수의 센서의 결합일 수 있다.
외기 유입 댐퍼(OA)는, 건물의 외부 공기가 건물의 내부로 유입될 수 있도록, 건물의 하나 또는 복수의 위치에 설치된 댐퍼로써, 컨트롤러(30)에서 출력하는 외기 유입 댐퍼 개방 제어 신호에 의해 개방량이 자동으로 제어되어 외부 공기의 유입량이 조절될 수 있도록 구성된다.
컨트롤러(30)는, 제1 센서(11)에서 측정된 하나 또는 복수의 제1 속성값의 각각에 대하여 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량을 각각 산출하여 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량을 생성한다. 또한, 제2 센서(12)에서 측정된 하나 또는 복수의 제2 속성값의 각각에 대하여 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량을 각각 산출하여 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량을 생성한다.
그리고 생성된 각각의 제1 속성값별 개방량 및 제2 속성값별 개방량에 각 속성별로 미리 설정된 가중치를 부여한 후, 가중치가 부여된 각 속성값별 개방량들을 평균함으로써 외기 유입 댐퍼(OA)의 총 개방량을 산출한다.
총 개방량이 산출되면, 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방을 제어하기 위한 외기 유입 댐퍼 개방 제어 신호가 생성되고, 생성된 외기 유입 댐퍼 개방 제어 신호는 외기 유입 댐퍼(OA)로 출력되고, 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량(개방 각도 및/또는 개방 시간을 포함)이 산출된 총 개방량에 대응하도록 제어된다.
한편, 배기 댐퍼(EA)는, 건물의 내부 공기가 건물의 외부로 배출될 수 있도록 건물의 하나 또는 복수의 위치에 하나 또는 복수 개 설치되며, 컨트롤러(30)에 의해 개방량이 제어된다. 이러한 배기 댐퍼(EA)는 일반적으로 외기 유입 댐퍼(OA)와 동일한 개방량으로 제어되는 것이 바람직하므로, 컨트롤러(30)는 산출된 외기 유입 댐퍼(OA)의 총 개방량에 대응하여 생성된 외기 유입 댐퍼 개방 제어 신호를 배기 댐퍼(EA)로 동일하게 출력할 수 있다.
물론, 배기 댐퍼(EA)의 개방량은 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량과 다르게 제어될 수도 있다. 즉, 컨트롤러(30)가 제1 속성값 및/또는 제2 속성값을 이용하여 독립적으로 배기 댐퍼 총 개방량을 산출하도록 할 수도 있으며, 외기 유입 댐퍼 총 개방량을 산출한 후 이 값에 대응하여 일정 관계를 갖도록 함수화하여 산출할 수도 있다. 또한, 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방을 제어하는 시점과 소정의 시간차를 두어 배기 댐퍼(EA)의 개방 및 폐쇄를 제어할 수도 있다.
내기 순환 댐퍼(RA)는, 건물의 내부 공기를 순환시키기 위하여 건물 내부의 하나 또는 복수의 위치에 배치되며, 외기 유입 댐퍼(OA)(또는 배기 댐퍼)의 개방량과는 반대로 개방 또는 폐쇄되도록 제어된다. 즉, 예를 들면, 외기 유입 댐퍼가 30% 개방되어 있다면, 30% 폐쇄되는 방식, 즉, 70% 개방되는 방식으로 제어될 수 있다.
다음, 통신기(40)는, 본 발명에 따른 댐퍼 제어 장치의 컨트롤러(30)와 원격지의 중앙 측정 센터를 유선 또는 무선 통신망을 통해 연결시키기 위한 것으로서, 이동 통신망, 광통신, PSTN, 유무선 직접 연결 통신 등의 가능한 모든 통신 방식에 대응하는 모뎀을 포함할 수 있다.
중앙 측정 센터는, 기상청과 같이, 기상 상황을 측정하고 측정된 결과를 수치화하여 발표하는 기관을 의미한다.
이와 같은 통신기(40)를 이용하면, 중앙 측정 센터에서 측정하여 발표하는 외부 공기의 각종 속성에 대한 측정 결과(제3 속성값)를 이용할 수 있게 된다. 이 제3 속성값은, 필요시 제1 속성값(또는 제2 속성값)을 대신하여 사용될 수도 있고, 또는 후술하는 엔탈피 제어 등에 있어서 비교에 대한 기준값으로 사용될 수도 있다.
한편, 컨트롤러(30)는, 이와 같이 통신기(40)를 통해 입력된 제3 속성값을, 제1 속성값 및 제2 속성값과 동시에 이용하여 외기 유입 댐퍼의 개방량을 산출하는 데에 이용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 다수의 거주자가 위치하는 건물에서는, 외부 공기 및 내부 공기의 질에 따라, 건물 내부로 외부 공기를 유입시키고 내부 공기를 건물의 외부로 배출하는 환기가 필요하다. 즉, 외부 공기의 속성이 양호한 조건에서는 환기시 외부 공기를 건물의 내부로 최대한 유입시키고, 외부 공기에 먼지 농도가 증가하는 등의 속성이 불량하다면 외기 유입 댐퍼(OA)를 통한 공기 유입량을 줄이는 동시에 내기 순환 댐퍼(RA)를 가동시켜 내부 공기의 순환량을 상대적으로 증가시킴으로써, 내부 공기의 속성이 최대한 희석될 수 있도록 하는 것이 필요하다.
한편, 본 발명에 따른 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치는, 산소 발생기(도시하지 않음)를 더 구비하고, 내부 공기의 산소량을 측정하여 산소량이 충분하지 않은 것으로 판정된 경우에 산소 발생기를 가동시켜 산소를 공급하는 기능이 추가될 수도 있다.
이어서, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치에 있어서, 건물의 외부 공기 및 내부 공기에 대한 복수의 속성을 고려하여 외부 공기 유입을 제어하는 방법에 대하여 설명한다.
도 2는, 외부 공기 또는 내부 공기에 대한 어느 두 개의 속성의 각각에 대한 외기 유입 댐퍼의 개방량의 일례를 보여주는 도면이다. 도 2에서 이용된 각 속성은, 외부 공기 및 내부 공기의 각각의 공기 중 먼지 또는 매연 함량을 나타내는 혼탁도이다.
도 2에서, 세로축은 0 ~ 100%로 표시되는 외기 유입 댐퍼의 개방량을 나타내고, 실선의 가로축은 외부 공기의 혼탁도[㎍/㎥]를 나타내고, 점선의 가로축은 내부 공기의 혼탁도[ppm]를 나타낸다. 이들 외부 공기의 혼탁도 및 내부 공기의 혼탁도는, 항상 동시에 고려되어져야만 하는 관계에 있다.
실선으로 나타낸 그래프는 외부 공기의 혼탁도(외기 혼탁도) 대 외기 유입 댐퍼 개방량의 관계를 나타낸다. 즉, 외기 혼탁도가 x11(400㎍/㎥) 이하의 경우에는 외부 공기가 맑은 것으로 간주하고 외기 유입 댐퍼(OA)를 100% 개방하도록 하고 있으며, 외기 혼탁도가 x12(800㎍/㎥) 이상인 경우에는 외부 공기가 혼탁한 것으로 간주하여 외기 유입 댐퍼(OA)를 완전히 폐쇄하도록(0% 개방) 하고 있으며, 외기 혼탁도가 x11 내지 x12 사이인 경우에는 100%로부터 0%까지 개방량을 선형적으로 감소시키도록 하고 있는 것을 알 수 있다.
한편, 점선으로 나타낸 그래프는 내부 공기의 혼탁도(내기 혼탁도) 대 외기 유입 댐퍼 개방량의 관계를 나타낸다. 즉, 내기 혼탁도가 x21(350ppm) 이하의 경우에는 건물 내부의 공기가 맑아서 외기 유입의 필요성이 없는 것으로 간주하고 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량을 0%로 하여 완전히 폐쇄하도록 하고, 내기 혼탁도가 x22(1000ppm) 이상의 경우에는 건물 내부의 공기가 혼탁하여 외부 공기와의 환기가 필요한 것으로 간주하여 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량을 100%로 하여 완전 개방하도록 하고 있으며, 내기 혼탁도가 x21 내지 x22 사이인 경우에는 0%로부터 100%까지 개방량이 선형적으로 증가하도록 하고 있다.
한편, 각 개방량 그래프는 선형적으로 증가하거나 감소하는 형태뿐만 아니라, 다양한 함수 형태로 설정될 수도 있다.
이와 같이, 외기 혼탁도와 내기 혼탁도는 상호 독립적으로 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량을 제어할 수 있는 요소로서 작용한다.
또한, 여기에서는 개방량을 외기 유입 댐퍼(OA)에 대해서만 나타내었지만, 통상적으로 배기 댐퍼(EA)는 외기 유입 댐퍼(OA)와 같은 개방량을 갖도록 운전되며, 내기 순환 댐퍼(RA)는 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량과 반대로 운전되므로 별도의 설명은 생략하였다.
도 2와 같은 관계를 갖는 외기 혼탁도(제1 속성값) 및 내기 혼탁도(제2 속성값)을 이용하여 산출되는 각각의 외기 유입 댐퍼 개방량(y1 및 y2)은 다음의 [수학식 1] 및 [수학식 2]에 의해 각각 구해진다.
Figure 112010052250582-pat00001
Figure 112010052250582-pat00002
Figure 112010052250582-pat00003

Figure 112010052250582-pat00004
Figure 112010052250582-pat00005
Figure 112010052250582-pat00006
여기에서, y1은 외기 혼탁도에 따른 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량을 나타내고, xa는 현재의 측정된 외기 혼탁도(제1 속성값)이고, x11 및 x12는 외기 혼탁도에 따라 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량이 제어되는 구간의 상한 및 하한이다.
또한, y2는 내기 혼탁도에 따른 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량을 나타내고, xb는 현재의 측정된 내기 혼탁도(제2 속성값)이고, x21 및 x22는 내기 혼탁도에 따라 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량이 제어되는 구간의 하한 및 상한이다.
그런데 이와 같이 두 개 이상의 제약 조건(제1 속성값 및 제2 속성값)에 따라 같은 대상(즉, 외기 유입 댐퍼의 개방량)을 제어해야 하는 경우에는, 두 개의 조건을 각각 적절히 절충하여 총 제어량(총 개방량)을 산출하여야 한다.
따라서, 위의 [수학식 1]과 [수학식 2]를 이용하여 최종적으로 외기 유입 댐퍼(OA)의 총 개방량(y)을 산출하기 위하여 다음의 [수학식 3]을 이용한다.
Figure 112010052250582-pat00007
여기서 k1과 k2는 측정된 속성값들 중 어느 것에 높은 비중을 두어 총 개방량의 제어에 적용할 것인지를 조정하기 위한 가중치(weight factor)로서, 0≤k1≤2, k2=(2-k1)로 설정된다. k1값이 0~2 사이의 값으로 선택되면 k2값도 자동적으로 0~2 사이의 값으로 결정된다. 서로 같은 비중을 두고 제어하고자 할 경우에는 k1=k2=1이고, 어느 하나의 속성값만으로 제어하고자 하는 경우에는, k1=2 및 k2=0, 또는 k1=0 및 k2=2로 설정한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 외부 공기의 혼탁도는 중앙 측정 센터로서의 기상청에서 발표하는 황사 특보를 기준값으로 설정할 수 있다. 황사 주의보는 평균 400[㎍/㎥] 이상의 황사 먼지가 2시간 이상 지속될 것으로 예상될 때 발령되며, 황사 경보는 황사 먼지가 800[㎍/㎥] 이상으로 2시간 이상 지속될 것으로 예상될 때 발령한다. 따라서, 도 2에서 x11 및 x12는 각각 황사 주의보와 황사 경보의 기준값인 400[㎍/㎥]과 800[㎍/㎥]으로 설정될 수 있다. 즉, 외기 혼탁도가 400[㎍/㎥] 이하인 경우에는 외기 유입 댐퍼(OA)가 100% 열릴 수 있는 조건이라고 간주하고, 800[㎍/㎥] 이상인 경우에는 외기 유입 댐퍼(OA)가 완전히 폐쇄돼야 하는 상태인 것으로 간주할 수 있다. 외기 혼탁도가 이 하한과 상한 사이의 범위에 속하는 경우에는, 외기 혼탁도의 크기에 반비례하도록 외기 유입 댐퍼의 개방량을 적절히 제어하도록 한다.
그리고 내기 혼탁도는 환경부의 내부 공기질 유지 기준에 의거하며, 대중 이용 시설의 이산화탄소 농도는 1000[ppm] 이하를 유지하도록 관련 법규가 마련되어 있다. 또한 ASHRAE(미국냉동공조공학회)에서는 외부 공기와 내부 공기의 이산화탄소 농도차는 600~700[ppm] 이하로 유지되어야 한다고 밝히고 있으므로, 외부 공기와 내부 공기의 환기 시점은 1000-(600 또는700) = 300 또는 400 정도로 설정되는 것이 타당하다. 그러므로 x21 및 x22는 각각 350 및 1000으로 설정될 수 있으며, 이들 값은 필요에 따라 변경 가능하다.
한편, 도 2에서 건물 내부의 이산화탄소 농도가 350[ppm] 이하일 때에는 냉난방을 위한 에너지의 절약을 위해 외부 공기 유입을 차단하도록 외기 유입 댐퍼(OA)를 폐쇄해도 무방하며, 이산화탄소 농도가 1000[ppm] 이상일 때에는 환기가 불가피하므로 외기 유입 댐퍼(OA)를 최대한 개방해야만 한다. 그 사이의 범위에서는 측정된 이산화탄소 농도에 따라 연속적으로 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량을 제어한다.
위와 같은 수치를 직접 각 수학식에 대입하면, 다음과 같이 정리된다.
Figure 112010052250582-pat00008
Figure 112010052250582-pat00009
Figure 112010052250582-pat00010

Figure 112010052250582-pat00011
Figure 112010052250582-pat00012
Figure 112010052250582-pat00013
이러한 결과를 이용하면, 각 경우에 대하여 임의의 가중치를 적용함으로써 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 산출할 수 있다.
[표 1]은 [수학식 1] 내지 [수학식 3]을 적용한 몇 가지 사례에 대한 결과이다. 여기에서, [표 1]은, x11=400, x12=800, x21=350, x22=1000, k1=k2=1인 경우에 해당한다. k1=k2=1이므로, 제1 속성값과 제2 속성값에 의한 외기 유입 댐퍼(OA)의 각각의 개방량은, 총 개방량을 산출함에 있어서 동일한 비중으로 적용된다.
사례 외부공기혼탁도 내부공기혼탁도 y1(%) y2(%) 댐퍼총개방량 y(%)
#1 800 이상 350 이하 0 0 0
#2 800 이상 1000 이상 0 100 50
#3 400 이하 350 이하 100 0 50
#4 400 이하 1000 이상 100 100 100
#5 500 700 75 53.8 64.4
#6 650 450 37.5 15.4 26.5
#7 900 800 0 69.2 34.6
#8 600 1500 50 100 75
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치는, 도 3과 같은 개방량을 보여주는 그래프 및 아래와 같은 수식을 갖는 엔탈피 제어 형태를 결합하여 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량을 제어할 수도 있다. 도 3은 엔탈피 차이에 의해 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방과 폐쇄 제어를 나타낸 그래프이다.
Figure 112010052250582-pat00014
여기에서, y3는 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량이고, x31은 건물 외부와 내부의 엔탈피 차이로서 외부 공기를 유입하기 시작하는 임계값이다. H(x)는 Heaviside Step Function으로서, 측정된 내부 공기의 속성값이 어떤 임계값(예를 들면, x41)보다 작으면 외기 유입 댐퍼(OA)가 폐쇄된 상태로 유지되고, 속성값이 임계값과 같거나 그보다 커지면 완전히 개방시키는 일반적인 엔탈피 제어를 나타낸다.
한편, 도 3에서는 완전 개방 또는 완전 폐쇄를 요구하는 특성을 갖는 속성들을 적용하는 예를 들고 있으나, 도 2에서와 같이 비례적 특성을 갖도록, 즉, y1 및 y2와 유사한 형태의 수학식을 이용하는 방식으로 제어하는 것도 가능하다.
이러한 방식에 의해 산출된 엔탈피 제어에서의 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량(y3)은, 제1 속성값 및 제2 속성값에 의해 산출된 각각의 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량(y1 및 y2)과 다음과 같이 결합되어 외기 유입 댐퍼(OA)의 총 개방량(y)을 결정한다.
Figure 112010052250582-pat00015
이뿐만 아니라 더 많은 제약 조건(속성값)에 따라 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 결정해야 할 경우에는 다음의 [수학식 4]를 적용할 수 있다.
Figure 112010052250582-pat00016
[수학식 4]에서 n은 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 결정하는데 관계하는 제어 조건(공기의 속성값)의 개수이며, kn값은 각 속성값에 부여되는 가중치이다. 이때, 가중치(kn)는 0≤kn≤n 범위로 결정된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물의 외부 공기 및 내부 공기에 대한 다양한 속성들을 고려하여 외부 공기 유입을 제어하는 댐퍼 제어 장치에 의하면, 외부 공기의 어느 하나 또는 복수의 속성, 예를 들면 혼탁도를 감지하기 위한 외기 혼탁도 센서(제1 센서)를 건물의 외부를 향하여 설치하고, 건물 내부에는 내기 혼탁도 센서(제2 센서) 등을 설치하고, 이 센서들로부터 측정된 여러 개의 서로 상충 되는 속성들을 절충하여 하나의 결과값을 도출하고, 도출된 하나의 결과값으로 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량을 결정하여 외부 공기 유입을 최적으로 할 수 있게 된다.
또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물의 외부 공기 및 내부 공기에 대한 다양한 속성들을 고려하여 외부 공기 유입을 제어하는 댐퍼 제어 장치에 의하면, 외기 유입 댐퍼(OA)를 건물 외부 및 내부 각각의 혼탁도에 따라 단순히 개방 또는 차단하는 2분법적으로 제어하는 것이 아니라, 각 조건을 절충하여 개방량을 연속적인 상태를 갖도록 결정하여 최적의 공기 순환을 도모할 수 있게 된다.
물론, 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량은 속성값 또는 속성값의 변화량에 따라 연속적으로 변화하도록 제어할 수 있으며, 속성값 또는 속성값의 변화량을 복수의 단계로 구분하고 그에 해당하는 개방량을 단계별로 구분하여 제어할 수도 있다.
또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물의 외부 공기 및 내부 공기에 대한 다양한 속성들을 고려하여 외부 공기 유입을 제어하는 댐퍼 제어 장치에 의하면, 실내 온도 제어에 있어서도 상술한 엔탈피 제어 방식을 이용할 수 있다. 또한, 건구 온도 제어 또는 엔탈피 제어 등과 같은 종래 기술을 적용하는 등의 추가 조건을 고려하는 경우에도 다른 조건들과 절충하여 제어를 행할 수 있게 된다.
더욱, 기존의 댐퍼 운전 제어 기술을 병행 또는 보조로 사용하는 운전 환경에도 적용될 수 있다. 예를들면, 환절기에 엔탈피 제어하고자 하는 경우, 동절기 및 하절기에 외기 유입 댐퍼를 최소 개방량으로 제어하고자 하는 경우, 워밍업 시에 외기 유입 댐퍼를 완전 폐쇄하는 등으로 운전하고자 하는 경우, y3=0% (완전 폐쇄), 또는 y3=10% (10% 개방) 등으로 설정하여 외기 유입 댐퍼의 총개방량을 결정할 수 있다.
또한, 온도, 습도에 의한 제어 및 정풍량, 가변 풍량(정압 제어 등) 제어를 행하는 경우에 있어서도 동일한 방법으로 적절한 센서로부터 입력받은 신호를 이용하여 속성값을 표현한 후 총개방량을 결정할 수 있다.
또한, 이렇게 결정된 총개방량은, 댐퍼 제어 장치를 포함하는 건물 내부의 공기 조화기에 있어서 내부 공기의 순환을 위한 환기 팬 등의 작동을 제어하기 위한 제어 신호로도 이용될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물의 외부 공기 및 내부 공기에 대한 다양한 속성들을 고려하여 외부 공기 유입을 제어하는 댐퍼 제어 장치에 의하면, 하나 또는 다수의 적용할 수 있는 모든 제어 조건을 적절히 절충하여 다양한 댐퍼의 개방량을 효과적으로 제어할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼 제어 장치는, 상술한 구성에 추가하여 산소 발생기를 설치할 수 있으며, 외부 공기가 유입되어도 내부 공기의 속성이 충분히 개선되지 않을 경우 산소 발생기를 통해 내부 공기의 질을 향상시키도록 할 수도 있다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼 제어 장치를 제어하여 외기 유입 댐퍼의 개방량을 제어하는 방법에 대하여 설명한다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예로서, 2개의 서로 다른 속성에 따른 댐퍼 제어 장치를 제어하여 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량을 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 관리자에 의해 댐퍼 제어 장치가 가동되면(S11), 댐퍼 제어 장치는 제1 센서(11) 및 제2 센서(12)에 의해 건물의 외부 공기 및 내부 공기로부터 측정된 각각 하나 또는 복수 종류의 제1 속성값 및 제2 속성값을 입력받는다(S12).
컨트롤러(30)가 제1 속성값 및 제2 속성값을 입력받으면, 제1 속성값의 종류 마다에 대하여 각각의 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량(제1 속성값별 개방량)을 산출하고(S13), 또한, 제2 속성값의 종류 마다에 대하여 각각의 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방량(제2 속성값별 개방량)을 산출한다(S14).
이렇게 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량 및 제2 속성값별 개방량이 산출되면, 각 속성값별 개방량에 대하여 미리 설정된 가중치를 예를 들면 곱셈에 의해 부여하고, 가중치가 부여된 각각의 속성값별 개방량을 평균함으로써 이러한 다양한 속성이 절충 적용된 외기 유입 댐퍼(OA)의 총 개방량이 산출된다(S15).
이때, 평균하는 방법은, 산술 평균, 조화 평균, 기하 평균 등의 다양한 방식이 적용될 수 있다.
이와 같이 외기 유입 댐퍼(OA)의 총 개방량이 산출되면, 컨트롤러(30)는 산출된 개방량에 맞추어 외기 유입 댐퍼(OA)의 개방을 제어하게 된다(S16).
11 : 제1 센서
12 : 제2 센서
30 : 컨트롤러
40 : 통신기
OA : 외기 유입 댐퍼
EA : 배기 댐퍼
RA : 내기 순환 댐퍼

Claims (10)

  1. 건물의 외부 공기에 대한 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제1 속성값을 출력하는 제1 센서와;
    상기 건물의 내부 공기에 대한 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제2 속성값을 출력하는 제2 센서와;
    외부 공기가 상기 건물의 내부로 유입될 수 있도록 설치되며, 외부 공기의 유입량을 조절하기 위한 개방량의 제어가 가능한 외기 유입 댐퍼와;
    내부 공기가 상기 건물의 외부로 배출될 수 있도록 설치되며, 개방량이 상기 컨트롤러에 의해 상기 외기 유입 댐퍼와 동일하게 제어되는 배기 댐퍼와;
    측정된 상기 하나 또는 복수의 제1 속성값의 각각에 대하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 산출하여 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량을 획득하고, 측정된 상기 하나 또는 복수의 제2 속성값의 각각에 대하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 산출하여 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량을 획득하고, 상기 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량 및 상기 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량의 각각에 미리 설정된 가중치를 부여한 후 평균함으로써 상기 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 산출하고, 산출된 상기 총 개방량에 따라 상기 외기 유입 댐퍼의 개방을 제어하고 또한 상기 총 개방량에 따라 상기 배기 댐퍼의 개방을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치.
  2. 건물의 외부 공기에 대한 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제1 속성값을 출력하는 제1 센서와;
    상기 건물의 내부 공기에 대한 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제2 속성값을 출력하는 제2 센서와;
    외부 공기가 상기 건물의 내부로 유입될 수 있도록 설치되며, 외부 공기의 유입량을 조절하기 위한 개방량의 제어가 가능한 외기 유입 댐퍼와;
    상기 건물의 외부 공기에 대한 상기 하나 또는 복수의 속성을 측정하는 중앙 측정 센터와 유무선 통신망을 통해 연결되어 상기 중앙 측정 센터로부터 하나 또는 복수의 제3 속성값을 입력받는 통신기와;
    측정된 상기 하나 또는 복수의 제1 속성값의 각각에 대하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 산출하여 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량을 획득하고, 측정된 상기 하나 또는 복수의 제2 속성값의 각각에 대하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 산출하여 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량을 획득하고, 더욱, 상기 하나 또는 복수의 제3 속성값에 대하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 산출하여 하나 또는 복수의 제3 속성값별 개방량을 획득하고, 상기 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량, 상기 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량 및 상기 하나 또는 복수의 제3 속성값별 개방량의 각각에 미리 설정된 가중치를 부여한 후 평균함으로써 상기 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 산출하고, 산출된 상기 총 개방량에 따라 상기 외기 유입 댐퍼의 개방을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치.
  3. 건물의 외부 공기에 대한 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제1 속성값을 출력하는 제1 센서와;
    상기 건물의 내부 공기에 대한 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제2 속성값을 출력하는 제2 센서와;
    외부 공기가 상기 건물의 내부로 유입될 수 있도록 설치되며, 외부 공기의 유입량을 조절하기 위한 개방량의 제어가 가능한 외기 유입 댐퍼와;
    측정된 상기 하나 또는 복수의 제1 속성값의 각각에 대하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 산출하여 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량을 획득하고, 측정된 상기 하나 또는 복수의 제2 속성값의 각각에 대하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 산출하여 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량을 획득하고, 상기 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량 및 상기 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량의 각각에 미리 설정된 가중치를 부여한 후 평균함으로써 상기 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 산출하고, 산출된 상기 총 개방량에 따라 상기 외기 유입 댐퍼의 개방을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어지며,
    상기 제1 속성값별 개방량 또는 상기 제2 속성값별 개방량의 각각은 다음의 식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치.
    Figure 112010071156599-pat00028

    Figure 112010071156599-pat00029

    Figure 112010071156599-pat00030

    여기에서, y1은 어느 하나의 제1 속성값별 개방량 또는 제2 속성값별 개방량이고, xa는 측정된 제1 속성값 또는 제2 속성값이고, x11 또는 x12는 각각 외기 유입 댐퍼가 폐쇄되거나 완전히 개방되는 시점에서의 제1 속성값 또는 제2 속성값의 크기이다.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 센서 또는 상기 제2 센서에서 측정되는 상기 하나 또는 복수의 속성은, 산소 농도, 이산화탄소 농도, 황사 농도, 먼지 농도, 매연 농도, 일산화탄소 농도, 포름알데히드 농도, 총부유세균 농도, 이산화질소 농도, 라돈 농도, 총휘발성 유기화합물 농도, 석면 농도, 오존 농도, 온도, 습도, 기압 중 적어도 하나에 대한 순간 측정치 또는 순간 측정치의 변화량을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치.
  5. 건물의 외부 공기에 대한 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제1 속성값을 출력하는 제1 센서와, 상기 건물의 내부 공기에 대한 상기 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제2 속성값을 출력하는 제2 센서와, 외부 공기가 상기 건물의 내부로 유입될 수 있도록 설치되며, 외부 공기의 유입량을 조절하기 위한 개방량의 제어가 가능한 외기 유입 댐퍼와, 측정된 상기 제1 속성값 및 상기 제2 속성값을 이용하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어진 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치에서 외부 공기 유입량을 제어하는 방법으로서:
    상기 제1 속성값 및 상기 제2 속성값을 입력받는 단계;
    상기 제1 속성값을 이용하여 상기 외기 유입 댐퍼에 대한 제1 속성값별 개방량을 산출하는 단계;
    상기 제2 속성값을 이용하여 상기 외기 유입 댐퍼에 대한 제2 속성값별 개방량을 산출하는 단계;
    상기 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량 및 상기 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량의 각각에 미리 설정된 가중치를 부여한 후 평균함으로써 상기 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 산출하는 단계;
    산출된 상기 총 개방량에 따라 상기 외기 유입 댐퍼의 개방을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 속성값별 개방량 또는 상기 제2 속성값별 개방량은 다음의 식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 댐퍼 제어 방법.
    Figure 112010071156599-pat00031

    Figure 112010071156599-pat00032

    Figure 112010071156599-pat00033

    여기에서, y1은 어느 하나의 제1 속성값별 개방량 또는 제2 속성값별 개방량이고, xa는 측정된 제1 속성값 또는 제2 속성값이고, x11 또는 x12는 각각 외기 유입 댐퍼가 폐쇄되거나 완전히 개방되는 시점에서의 제1 속성값 또는 제2 속성값의 크기이다.
  6. 건물의 외부 공기에 대한 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제1 속성값을 출력하는 제1 센서와, 상기 건물의 내부 공기에 대한 상기 하나 또는 복수의 속성을 측정하여 하나 또는 복수의 제2 속성값을 출력하는 제2 센서와, 외부 공기가 상기 건물의 내부로 유입될 수 있도록 설치되며, 외부 공기의 유입량을 조절하기 위한 개방량의 제어가 가능한 외기 유입 댐퍼와, 측정된 상기 제1 속성값 및 상기 제2 속성값을 이용하여 상기 외기 유입 댐퍼의 개방량을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어진 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치에서 외부 공기 유입량을 제어하는 방법으로서:
    상기 제1 속성값 및 상기 제2 속성값을 입력받는 단계;
    상기 제1 속성값을 이용하여 상기 외기 유입 댐퍼에 대한 제1 속성값별 개방량을 산출하는 단계;
    상기 제2 속성값을 이용하여 상기 외기 유입 댐퍼에 대한 제2 속성값별 개방량을 산출하는 단계;
    상기 하나 또는 복수의 제1 속성값별 개방량 및 상기 하나 또는 복수의 제2 속성값별 개방량의 각각에 미리 설정된 가중치를 부여한 후 평균함으로써 상기 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 산출하는 단계;
    산출된 상기 총 개방량에 따라 상기 외기 유입 댐퍼의 개방을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 총 개방량(y)은 다음의 식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 댐퍼 제어 방법.
    Figure 112010071156599-pat00034

    여기에서, n은 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 결정하는데 관계하는 속성의 개수이고, y1 내지 yn은 상기 총 개방량을 결정하기 위해 측정된 각각의 속성값에 대한 외기 유입 댐퍼의 속성값별 개방량이고, kn값은 각 속성값에 부여되는 가중치(0≤kn≤n)이다.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1 센서 또는 상기 제2 센서에서 측정되는 상기 하나 또는 복수의 속성은, 산소 농도, 이산화탄소 농도, 황사 농도, 먼지 농도, 매연 농도, 일산화탄소 농도, 포름알데히드 농도, 총부유세균 농도, 이산화질소 농도, 라돈 농도, 총휘발성 유기화합물 농도, 석면 농도, 오존 농도, 온도, 습도, 기압 중 적어도 하나에 대한 순간 측정치 또는 순간 측정치의 변화량을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 댐퍼 제어 방법.
  8. 제5항 또는 제6항에 기재된 방법에 따라 산출된 상기 외기 유입 댐퍼의 총 개방량을 기초로 하여, 상기 건물의 내부 공기 순환을 위한 팬의 회전 속도 또는 회전 지속 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
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