KR101275147B1 - 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치 및 방법 - Google Patents

희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 희망 온열 쾌적지수 기반으로 공조기의 온도 및 습도 제어 후 재설정되는 정보로 희망 온열 쾌적지수를 보정하여 공조기의 운전을 제어하기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 희망 온열 쾌적지수(PMV)를 고려하여 공기 조화기의 운전을 제어하는 방법에 있어서, 입력부를 통해 공기 조화기의 구동 및 설정에 관한 정보를 입력받고 감지부를 통해 실내 환경 및 외부 환경을 측정하는 단계, 입력정보 및 측정정보에 따라 현재 및 희망 온열 쾌적지수를 산출하여 현재 온열 쾌적지수가 설정되는 희망 온열 쾌적지수가 되도록 공기 조화기의 운전을 제어하는 단계, PMV 기반의 공기 조화기 운전 제어 후 재설정 정보를 입력받아 학습하고 기억하는 단계, 입력받은 재설정 정보로 희망 온열 쾌적지수(PMV)에 대한 보정을 실시하는 단계, 및 보정된 희망 온열 쾌적지수(PMV)가 되도록 공기 조화기의 운전을 제어하는 단계를 포함하는 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어방법을 제공하여, 개인의 희망 온열 쾌적지수에 최적인 상태로의 냉/난방이 가능하게 한다.

Description

희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치 및 방법{User oriented apparatus and method for controlling temperature and humidity depends on predicted mean vote}
본 발명은 공기 조화기 등에서의 희망 온열 쾌적지수(Predicted Mean Vote: 이하 'PMV'라 약칭함) 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 개인의 사용자의 온/습도 제어조작을 입력받아 기억하고, 입력된 제어조작데이터를 학습하여 새로운 PMV 지표를 예측 및 보정하여, 개인의 온열감에 일치하는 온/습도 제어를 하여, 개인의 선호에 따른 최적화 상태로 하는 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 공기조화기에는 실내의 차가운 공기를 따뜻하게 하여 실내로 공급하는 난방장치와, 실내의 뜨거운 공기를 차갑게 하여 실내로 공급하는 냉방장치가 있다.
또한, 냉방기능과 난방기능을 겸한 냉난방장치가 있으며, 오염된 실내공기를 청정시키는 청정기능과 실내의 습도를 일정습도로 유지시키는 가습 및 제습기능이 포함된 공기조화기가 있다.
그러나 이러한 종래의 공기조화기는 재실자가 설정하는 희망온도에 따라 실내 온도를 유지할 수 있도록 냉난방 운전을 수행하게 되므로, 설정온도가 최적 온도보다 높거나 낮을 경우 에너지낭비의 우려가 있고 각 개인마다 다른 재실자들의 온열감을 만족시키기도 어려운 문제가 있었다.
한편, 최근의 공기조화기에는 재실자들의 온열 쾌적감을 만족시킬 수 있도록 하기 위하여, 인간 생활 공간의 온열 환경 요소(온도, 습도, 기류, 복사온도, 착의량, 대사량 등)를 반영하여 추정 및 산출되는 PMV 지표를 기반으로 실내의 온도 및 습도를 제어하는 장치가 탑재되어 있다.
그러나 이러한 기존의 PMV 기반 온도 및 습도 제어장치는 에너지 절약 및 목표 온도에 빠르게 도달하도록 하는데에 주된 목적을 두고 있으며, 아울러 PMV 지표는 ISO 7730 및 KS 7730에 의거하여 계산되는 값으로서 서구인을 대상으로 한 실험을 토대로 제작된 지표이기 때문에 한국인의 예상 평균 온열감은 반영되어 있지 않은 단점이 있다. 또한 동일한 온도 및 습도 환경에서도 각 개인마다 느끼는 예상 평균 온열감은 동일하지 않게 되므로 이에 따른 PMV 지표의 보정을 필요로 하였다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 개인의 사용자의 온/습도 제어조작을 입력받아 기억하고, 입력된 제어조작데이터를 학습하여 새로운 PMV 지표를 예측 및 보정하여, 개인의 온열감에 일치하는 온/습도 제어를 하여, 개인의 선호에 따른 최적화 상태로 하는 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 희망 온열 쾌적지수 기반으로 공조기의 온도 및 습도 제어 후 그 결과에 만족하지 못한 개별 사용자에 의해 재설정되는 정보를 입력받아 학습 및 기억하여 희망 온열 쾌적지수를 보정하고 그 보정된 희망 온열 쾌적지수로 공조기의 운전을 제어할 수 있도록 하여 개인의 희망 온열 쾌적지수에 최적인 상태로 냉/난방을 실시할 수 있도록 하는 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 희망 온열 쾌적지수(PMV)를 고려하여 공기 조화기의 운전을 제어하는 방법에 있어서, 입력부를 통해 공기 조화기의 구동 및 설정에 관한 정보를 입력받고 감지부를 통해 실내 환경 및 외부 환경을 측정하는 단계, 입력정보 및 측정정보에 따라 현재 및 희망 온열 쾌적지수를 아래의 수학식 1 내지 수학식 4를 통해 산출하여 현재 온열 쾌적지수가 설정되는 희망 온열 쾌적지수가 되도록 상기 실내 환경을 조절하는 운전 조건으로 공기 조화기의 운전을 제어하는 단계, PMV 기반의 공기 조화기 운전 제어 후 입력부를 통해 재설정되는 정보를 입력받아 학습하고 기억하는 단계, 입력받은 재설정 정보로 희망 온열 쾌적지수(PMV)에 대한 보정을 실시하는 단계, 및 보정된 희망 온열 쾌적지수(PMV)가 되도록 공기 조화기의 운전을 제어하는 단계를 포함하는 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어방법이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 희망 온열 쾌적지수(PMV)를 고려하여 공기 조화기의 운전을 제어하는 장치에 있어서, 공기 조화기의 구동 및 설정에 관한 정보를 입력하는 입력부, 실내 환경 및 외부 환경을 측정하는 감지부, 냉방 및 난방 모드로 동작하는 구동부, 감지부와 입력부에서 측정 및 입력되는 정보로 수학식 1 내지 수학식 4를 통해 현재 및 희망 온열 쾌적지수를 산출하여 저장부에 저장하고 현재 온열 쾌적지수가 설정되는 희망 온열 쾌적지수가 되도록 그에 따른 구동부의 운전을 위한 온도/습도 제어정보를 구동 제어부로 전달하며 희망 온열 쾌적지수를 기반으로 한 구동부의 운전 이후에 입력부를 통해 재설정되는 정보를 학습하여 저장부에 기록하고 희망 온열 쾌적지수에 대한 보정을 실시하여 그에 따른 구동부 운전을 위한 온도/습도 제어정보를 저장부 및 구동 제어부로 전달하는 PMV 연산 및 학습부, PMV 연산 및 학습부로부터 전달되는 데이터를 저장하는 저장부, 및 PMV 연산 및 학습부로부터 전달되는 온도/습도 제어정보를 제공받아 구동부를 제어하는 구동 제어부;를 포함하는 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치이다.
(수학식 1)
Figure 112011097527466-pat00001
(수학식 2)
Figure 112011097527466-pat00002
(수학식 3)
Figure 112011097527466-pat00003
(수학식 4)
Figure 112011097527466-pat00004
여기서, M은 활동열량, W는 외부일, Icl은 의복단열계수, ta는 실내온도, tr은 복사온도, fcl은 착의시의 피부 노출 면적비, tcl은 의복 표면온도, Var은 기류속도, Pa는 습도 부분압, hc는 인체 표면의 대류 열전달율을 의미한다.
본 발명에 따른 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치 및 방법에 의하면, PMV 기반 온도 및 습도 제어장치에서 사용되는 PMV를 재실자의 선호에 따라 최적화할 수 있게 되므로 개별 냉난방 구조에 적합한 PMV를 만족시킬 수 있게 되어, 최적의 냉난방 효율을 얻을 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 의한 개인의 PMV에 일치하는 온도 및 습도 제어가 가능하게 되므로 추가 조작으로 인한 에너지 손실을 줄일 수 있게 되어 에너지 소비량을 최소화할 수 있는 조건으로 공기조화기의 운전을 제어할 수 있게 하는 이점이 있다.
또한 본 발명은 공기 조화기 등에서의 희망 온열 쾌적지수(PMV) 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 PMV를 재실자의 선호에 따라 최적화 상태로 보정 가능하도록 함으로써 개별 냉난방 구조에 적합하도록 하여 최적의 냉난방 효율을 얻을 수 있으면서도 또한 추가 조작에 의한 에너지 손실을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치의 전체적인 구성을 예시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어방법의 동작 순서도이다.
도 3은 종래의 공기 조화기에서 이루어지는 희망 온열 쾌적지수 기반의 온도/습도 제어방식(a)과 본 발명이 탑재된 공기 조화기에서 이루어지는 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어방식(b)을 비교 설명하기 위하여 예시한 개념도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 의한 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치 및 방법의 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치가 공기 조화기에 적용된 상태의 전체적인 구성을 예시한 블록도로서, 도면에 도시된 바와 같이 감지부(10), 입력부(20), 구동부(31-33), PMV 연산 및 학습부(40), 저장부(50), 및 구동 제어부(60)를 포함하여 구성되며, 선택적으로 표시부(70)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
감지부(10)는 실내 환경을 측정하기 위한 부분으로서, 실내복사온도 감지부(11), 실내온도 감지부(12), 실내습도 감지부(13), 및 실내기류 감지부(14)로 구성되며, 실내 환경에 영향을 미치는 실내복사온도(tr), 실내온도(ta), 습도부분압(Pa), 기류(Var) 등을 측정하여 실내 환경을 감지한다.
실내복사온도 감지부(11)는 실내에 복사온도센서를 구비하여 실내복사온도(tr)(단위: ℃)를 검출한다.
실내온도 감지부(12)는 실내에 온도센서를 구비하여 실내온도(ta)(단위: ℃)를 검출한다.
실내습도 감지부(13)는 실내에 습도센서를 구비하여 수증기 분압, 즉, 습도부분압(Pa)(단위 : pascals)을 검출한다.
실내기류 감지부(14)는 기류센서를 구비하여, 기류속도(Var)(단위 : m/s)를 검출한다.
입력부(20)는 분리된 곳에 설치되는 다수의 개별 입력부로 구성될 수 있으며, 공기 조화기의 구동 및 설정에 관한 정보를 입력하는 부분으로서 터치 스크린으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 입력부(20)가 터치스크린 방식으로 구현되는 경우, 별도의 표시부는 필요없게 될 것이며, 이 입력부를 통해 입력에 따른 화면데이터를 표시하고, 그 표시된 화면데이터에 특정 영역을 선택하면 이를 입력받을 수 있도록 구현될 수 있을 것이다. 이러한 입력부를 통해 현재의 실내 환경을 결정하는 요소의 상태를 표시하고 이때 실내 환경을 결정하는 요소들의 각각에 대해 희망하는 값들을 설정할 수도 있다. 여기서 실내환경을 결정하는 요소는 활동열량(M, metabolic rate)(단위: 인체 표면에서의 W/m2, 1 metabolic unit = 1 met = 58 W/m2), 의복의 단열계수(Icl, thermal resistance of clothing)(단위: m2K/W, 1 unit of thermal resistance of clothing = 1 clo =0.155 m2℃/W), ta(실내온도), tr(복사온도), Pa(습도부분압, 수증기분압) 및 Var(기류속도) 등이 된다.
또한 입력부(20)를 통해 희망 온열감, 활동종류, 착의량 등을 입력할 수 있으며, 예를 들면 따뜻함, 보통 및 서늘함 중 재실자가 희망하는 희망 온열감, 활동종류에 따른 활동열량, 재실자가 착용하고 있는 의복에 해당하는 정보(얇음, 보통, 두꺼움 등)를 입력받을 수 있도록 구성한다.
구동부(31-33)는 구동 제어부(60)의 제어신호에 의해 구동되며, 냉방 구동부, 난방 구동부, 습도 조절 구동부로 구성되며, 난방, 냉방 및 습도조절을 위한 모드 중 적어도 하나로 구동되어 재실자가 설정하는 희망 온열 쾌적지수가 되도록 공기 조화기를 구동시킨다.
PMV 연산 및 학습부(40)는 감지부(10)와 입력부(20)에서 측정 및 입력되는 정보로 아래의 수학식 1 내지 수학식 4를 통해 현재 및 희망 온열 쾌적지수를 산출하여 저장부(50)에 저장하고 그에 따른 구동부의 운전을 위한 온도/습도 제어정보를 구동 제어부(60)로 전달하며, 희망 온열 쾌적지수를 기반으로 한 구동부의 운전 이후에 입력부(20)를 통해 재설정되는 정보를 학습하여 저장부(50)에 기록하고 희망 온열 쾌적지수에 대한 보정을 실시하여 그에 따른 구동부 운전을 위한 온도/습도 제어정보를 저장부(50) 및 구동 제어부(60)로 전달한다. 이러한 PMV 연산 및 학습부(40)는 특히 수학식 1 내지 수학식 4를 통해 희망 온열 쾌적지수를 연산시, 입력되는 활동량과 착의량에 대응하는 활동열량과 의복단열계수를 세팅값(고정값)으로 하고 희망 온열 쾌적지수를 만족시키는 복수 개의 변수값을 연산한다.
본 발명에 따른 희망 온열 쾌적지수(PMV)는 수학식 1에 의해 구할 수 있다.
Figure 112011105002925-pat00020
여기서, 의복 표면온도인 tcl은 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112011105002925-pat00006
이때 인체 표면의 대류 열전달율인 hc는 수학식 3과 같다.
Figure 112011105002925-pat00007
그리고 착의시의 피부 노출 면적비인 fcl는 수학식 4와 같다.
Figure 112011105002925-pat00008
여기서, M은 활동열량, W는 외부일(external work)(단위: W/m2, 대부분의 활동에서 0), Icl은 의복단열계수, ta는 실내온도, tr은 복사온도, fcl은 착의시의 피부 노출 면적비(나체일 경우 인체 표면적에 대한 착의시 인체 표면적 비율), tcl은 의복 표면온도, Var은 기류속도, Pa는 습도 부분압, hc는 인체 표면의 대류 열전달율(단위: W/m2K)을 의미한다.
저장부(50)는 PMV 연산 및 학습부(40)로부터 전달되는 데이터가 저장되며, 현재 온열 쾌적지수의 실내환경 및 외부환경을 고려하여 현재 온열 쾌적지수가 희망 온열 쾌적지수가 될 수 있도록 공기조화기를 구동시킬 수 있는 전반적인 프로그램들이 저장된다.
구동 제어부(60)는 PMV 연산 및 학습부(40)로부터 전달되는 온도/습도 제어정보를 제공받아 구동부(31-33)를 제어한다. 즉, PMV 연산 및 학습부(40)로부터 희망 온열 쾌적지수(PMV)를 수신하고, 수신된 희망 온열 쾌적지수(PMV)에 따라 공기조화기의 구동 제어신호를 생성한다.
표시부(70)는 필수 구성요소는 아니지만, 입력부(10)가 터치스크린 방식이 아닐 경우에는 해당 공기조화기의 구동 및 설정에 따른 정보와 현재 실내환경 등을 표시한다.
도 2는 본 발명에 의한 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어방법의 동작 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어방법은, 입력부를 통해 상기 공기 조화기의 구동 및 설정에 관한 정보를 입력받고 감지부를 통해 실내 환경 및 외부 환경을 감지하는 단계(S101), 공기 조화기의 구동 및 설정에 관한 입력정보 및 상기 실내 환경 및 외부 환경에 관한 측정정보에 따라 상기 수학식 1 내지 수학식 4를 통해 현재 및 희망 온열 쾌적지수를 산출하여 현재 온열 쾌적지수가 설정되는 희망 온열 쾌적지수가 되도록 실내 환경을 조절하는 운전 조건으로 공기 조화기의 운전을 제어하는 단계(S102,S103), 공기 조화기의 운전 제어 후 입력부를 통해 재설정되는지를 확인하여 그 조정값을 입력받아 학습하고 기억하는 단계(S104-S106), 입력받은 재설정 정보로 희망 온열 쾌적지수(PMV)에 대한 보정을 실시하는 단계(S107), 보정된 희망 온열 쾌적지수(PMV)가 되도록 공기 조화기의 운전을 다시 제어하는 단계(S103)로 복귀하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이러한 구성의 본 발명에 따른 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치 및 방법의 전체적인 동작을 설명한다.
도 3은 종래의 공기 조화기에서 이루어지는 희망 온열 쾌적지수 기반의 온도/습도 제어방식(a)과 본 발명이 탑재된 공기 조화기에서 이루어지는 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어방식(b)을 비교 설명하기 위하여 예시한 개념도로서, 먼저 본 발명의 사용자 맞춤형 희망 온열 쾌적지수(PMV)기반의 온도/습도 제어장치는 온도 및 습도 제어 후 적합한 PMV값에 만족하지 못한 개인 사용자의 온도 및 도 제어조작을 입력받아 기억하고, 그 입력받은 제어조작 데이터를 학습하여 새로운 PMV를 예측 및 보정하고, 이를 이용하여 개인의 온열감에 일치하는 온/습도 제어가 가능하게 하는 것이다.
먼저, 감지부(10)는 실내 복사온도 감지부(11), 실내온도 감지부(12), 실내 습도 감지부(13), 및 실내기류 감지부(14)를 통해 표준 PMV값을 계산하기 위하여 실내복사온도, 실내온도, 실내습도, 기류를 각각 측정하여 PMV 연산 및 학습부(40)로 전달하고, 아울러 입력부(20)는 재실자에 의해 각 입력부를 통해 개별 설정되는 설정온도와 습도 및 착의량 및 활동열량 등의 입력정보를 입력받아 이를 PMV 연산 및 학습부(40)로 전달한다.
다음으로 PMV 연산 및 학습부(40)에서는 1차적으로 감지부(10)에서 측정된 정보 및 입력부(20)에서 설정된 정보들을 이용하여 상기 수학식 1 내지 수학식 4를 통해 수학적 반복법(iteration)으로 PMV를 산출하고 그 산출된 값을 저장부(50)에 기록한다.
다음으로 구동 제어부(60)에서는 PMV 연산 및 학습부(40)로부터 산출된 온도 및 습도 제어정보를 제공받아 각 구동부(31-33)를 제어함으로써, 공기 조화기의 구동 및 설정에 관한 입력정보 및 상기 실내 환경 및 외부 환경에 관한 측정정보에 따라 현재 온열 쾌적지수가 설정되는 희망 온열 쾌적지수가 되도록 실내 환경을 조절하는 운전 조건으로 공기 조화기를 운전시킬 수 있게 된다.
그런데 이러한 운전 상태에서 재실자에 의한 온열 만족감이 충족되지 않을 경우에 재실자는 각각의 분리된 공간에 설치된 개별 입력부(20)를 통해 재설정 정보를 입력하게 될 것이다. 이 경우 이와 같이 입력부(20)를 통해 재설정되는 정보는 다시 재설정 목표온도로 입력되어 PMV 연산 및 학습부(40)로 전달한다.
이로써 PMV 연산 및 학습부(40)는 개별 입력부(20)로부터 입력 받은 조정신호를 학습하여 저장부(70)에 기록하고 상기 수학적 반복법으로 구한 PMV값에 대한 보정을 실시하여 구동 제어부로 전달함으로써 개별 맞춤제어가 되도록 한다.
이러한 사용자 맞춤형 PMV기반 제어 방식은 기계적인 feedback 제어와 사용자 조작에 의한 재설정 정보 및 패턴의 기억 및 학습을 통해 공조기의 운전이 이루어지는 반면, 기존의 PMV 기반 제어방식은 기계적인 feedback 제어만으로 운전이 이루어질 수 있게 되는 차이가 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 감지부 11 : 실내복사온도 감지부
12 : 실내온도 감지부 13 : 실내습도 감지부
14 : 실내기류 감지부 20 : 입력부
31-33 : 구동부 40 : PMV 연산 및 학습부
50 : 저장부 60 : 구동 제어부
70 : 표시부

Claims (10)

  1. 실내에 복사온도센서를 구비하여 실내복사온도를 검출하는 실내복사온도 감지부, 실내에 온도센서를 구비하여 실내온도를 검출하는 실내온도 감지부, 실내에 습도센서를 구비하여 습도부분압을 검출하는 실내습도 감지부, 기류센서를 구비하여 기류속도를 검출하는 실내기류 감지부를 포함하는 감지부;
    활동열량(M), 의복의 단열계수, 외부일(external work)를 포함하는 설정정보가 입력되는 입력부;
    상기 감지부에서 실내복사온도, 실내온도, 습도부분압, 기류속도를 수신하고, 상기 입력부에서 활동열량, 의복의 단열계수를 수신하여, 의복 표면온도 (tcl)을
    Figure 112011105002925-pat00021

    (단, M은 활동열량, W는 외부일(단위: W/m2), Icl은 의복단열계수, ta는 실내온도, tr은 복사온도, fcl은 착의시의 피부 노출 면적비, tcl은 의복 표면온도, hc는 인체 표면의 대류 열전달율 임)
    에 의해 추정하는 PMV 연산 및 학습부(40);
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 온도/습도 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PMV 연산 및 학습부(40)는 의복 표면온도(tcl)를 이용하여 희망 온열 쾌적지수(PMV)를 추정하고, 추정된 희망 온열 쾌적지수(PMV)를 저장하는 것을 특징으로 하는 온도/습도 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 PMV 연산 및 학습부로부터 희망 온열 쾌적지수(PMV)를 수신하고, 수신된 희망 온열 쾌적지수(PMV)에 따라 공기조화기의 구동 제어신호를 생성하는 구동제어부;
    상기 구동 제어부로 부터 수신된 공기조화기의 구동 제어신호에 따라 공기조화기를 구동하는 구동부;
    를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 온도/습도 제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    인체 표면의 대류 열전달율인 hc는
    Figure 112011105002925-pat00022

    (단, ta는 실내온도, tcl은 의복 표면온도, Var은 기류속도, Pa는 습도 부분압 임)
    에 의해 구하여지는 것을 특징으로 하는 온도/습도 제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    착의시의 피부 노출 면적비인 fcl은
    Figure 112011105002925-pat00023

    (단, Icl은 의복단열계수 임)
    에 의해 구하여지는 것을 특징으로 하는 온도/습도 제어장치.
  6. 제5항에 있어서,
    희망 온열 쾌적지수(PMV)는
    Figure 112011105002925-pat00024

    (단, M은 활동열량, W는 외부일, Icl은 의복단열계수, ta는 실내온도, tr은 복사온도, fcl은 착의시의 피부 노출 면적비, tcl은 의복 표면온도, Var은 기류속도, Pa는 습도 부분압, hc는 인체 표면의 대류 열전달율 임)
    에 의해 구하여지는 것을 특징으로 하는 온도/습도 제어장치.
  7. 희망 온열 쾌적지수(PMV)를 고려하여 공기 조화기의 운전을 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 입력부를 통해 상기 공기 조화기의 구동 및 설정에 관한 정보를 입력받고 감지부를 통해 실내 환경 및 외부 환경을 감지하는 단계;
    (b) 상기 공기 조화기의 구동 및 설정에 관한 입력정보 및 상기 실내 환경 및 외부 환경에 관한 측정정보에 따라 현재 및 희망 온열 쾌적지수를 아래의 수학식 1 내지 수학식 4를 통해 산출하여 현재 온열 쾌적지수가 희망 온열 쾌적지수가 되도록 상기 실내 환경을 조절하는 운전 조건으로 공기 조화기의 운전을 제어하는 단계;
    (c) 상기 공기 조화기의 운전 제어 후, 상기 입력부를 통해 재설정되는 정보를 입력받아 학습하고 기억하는 단계;
    (d) 상기 입력받은 재설정 정보로 상기 희망 온열 쾌적지수(PMV)에 대한 보정을 실시하는 단계; 및,
    (e) 상기 보정된 희망 온열 쾌적지수(PMV)가 되도록 공기 조화기의 운전을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어방법.
    (수학식 1)
    Figure 112011105002925-pat00009

    (수학식 2)
    Figure 112011105002925-pat00010

    (수학식 3)
    Figure 112011105002925-pat00011

    (수학식 4)
    Figure 112011105002925-pat00012

    (여기서, M은 활동열량, W는 외부일, Icl은 의복단열계수, ta는 실내온도, tr은 복사온도, fcl은 착의시의 피부노출 면적비, tcl은 의복 표면온도, Var은 기류속도, Pa는 습도 부분압, hc는 인체 표면의 대류 열전달율을 의미함.)
  8. 희망 온열 쾌적지수(PMV)를 고려하여 공기 조화기의 운전을 제어하는 장치에 있어서,
    상기 공기 조화기의 구동 및 설정에 관한 정보를 입력하는 입력부;
    실내 환경 및 외부 환경을 측정하는 감지부;
    냉방 및 난방 모드로 동작하는 구동부;
    상기 감지부와 상기 입력부에서 측정 및 입력되는 정보로 아래의 수학식 1 내지 수학식 4를 통해 현재 및 희망 온열 쾌적지수를 산출하여 저장부에 저장하고 현재 온열 쾌적지수가 희망 온열 쾌적지수가 되도록 그에 따른 구동부의 운전을 위한 온도/습도 제어정보를 구동 제어부로 전달하며, 상기 희망 온열 쾌적지수를 기반으로 한 구동부의 운전 이후에 상기 입력부를 통해 재설정되는 정보를 학습하여 저장부에 기록하고 상기 희망 온열 쾌적지수에 대한 보정을 실시하여 그에 따른 구동부 운전을 위한 온도/습도 제어정보를 상기 저장부 및 구동 제어부로 전달하는 PMV 연산 및 학습부;
    상기 PMV 연산 및 학습부로부터 전달되는 데이터를 저장하는 저장부;
    상기 PMV 연산 및 학습부로부터 전달되는 온도/습도 제어정보를 제공받아 상기 구동부를 제어하는 구동 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치.
    (수학식 1)
    Figure 112011105002925-pat00013

    (수학식 2)
    Figure 112011105002925-pat00014

    (수학식 3)
    Figure 112011105002925-pat00015

    (수학식 4)
    Figure 112011105002925-pat00016

    (여기서, M은 활동열량, W는 외부일, Icl은 의복단열계수, ta는 실내온도, tr은 복사온도, fcl은 착의시의 피부노출 면적비, tcl은 의복 표면온도, Var은 기류속도, Pa는 습도 부분압, hc는 인체 표면의 대류 열전달율을 의미함.)
  9. 제7항에 있어서, 상기 PMV 연산 및 학습부는,
    상기 수학식 1 내지 수학식 4를 통해 희망 온열 쾌적지수를 연산시, 입력되는 활동량과 착의량에 대응하는 활동열량과 의복단열계수를 세팅값으로 하고 상기 희망 온열 쾌적지수를 만족시키는 복수 개의 변수값을 연산하는 것을 특징으로 하는 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 구동부는 냉방 구동부, 난방 구동부, 습도 조절 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 희망 온열 쾌적지수 기반의 사용자 맞춤형 온도/습도 제어장치.

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