KR102166455B1 - 공기조화 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조화 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 공기조화 시스템에는, 실내 송풍팬 및 풍향 조절부가 구비되는 실내기; 상기 실내기에 구비되는 제 1 통신부; 상기 제 1 통신부를 통하여 수신된 정보에 기초하여, 상기 실내 송풍팬 또는 풍향 조절부의 작동을 제어하는 제어부; 및 상기 실내기로부터 이격되어 배치되는 센서장치가 포함되고, 상기 센서장치에는, 상기 센서장치가 위치하는 일 지점의 온도정보를 감지하는 온도 센서; 상기 일 지점의 기류에 관한 유속정보를 감지하는 기류 센서; 및 상기 온도 센서 또는 기류 센서에서 감지된 정보를 상기 제 1 통신부에 전달하는 제 2 통신부가 포함된다.

Description

공기조화 시스템 및 그 제어방법 {An air conditioning system and a control method the same}
본 발명은 공기조화 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
공기 조화기는 소정공간의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 기기이다. 일반적으로, 상기 공기 조화기에는, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 포함되며, 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 수행하는 냉동 사이클이 구동되어, 상기 소정공간을 냉방 또는 난방할 수 있다.
상기 소정공간은 상기 공기 조화기는 사용되는 장소에 따라, 다양하게 제안될 수 있다. 일례로, 상기 공기 조화기가 가정이나 사무실에 배치되는 경우, 상기 소정공간은 집 또는 건물의 실내 공간일 수 있다. 반면에, 상기 공기 조화기가 자동차에 배치되는 경우, 상기 소정 공간은 사람이 탑승하는 탑승 공간일 수 있다.
공기 조화기가 냉방 운전을 수행하는 경우, 실외기에 구비되는 실외 열교환기가 응축기 기능을 하며 실내기에 구비되는 실내 열교환기가 증발기 기능을 수행한다. 반면에, 공기 조화기가 난방 운전을 수행하는 경우, 상기 실내 열교환기가 응축기 기능을 하며 상기 실외 열교환기가 증발기 기능을 수행한다.
도 1은 종래의 공기조화 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 공기조화 시스템(1)에는, 공기 조화기(2,3) 및 리모컨(7)이 포함된다.
상세히, 상기 공기 조화기(2,3)에는, 압축기 및 실외 열교환기가 구비되는 실외기(2) 및 상기 실외기(2)와 연결되며 실내 열교환기가 구비되는 실내기(3)가 포함된다. 그리고, 상기 리모컨(7)은 상기 실외기(2) 또는 실내기(3)의 작동을 위하여 소정의 명령을 입력할 수 있도록 구성된다. 상기 리모컨(7)은 상기 실내기(3)와 통신 가능하게 연결될 수 있다.
상세히, 상기 실내기(3)에는, 실내기가 설치되는 실내공간의 온도정보를 감지하는 실내온도 센서(4)와, 공기 조화기(2,3)의 운전명령을 입력하기 위한 입력부(6) 및 상기 실내온도 센서(4) 또는 입력부(6)를 통하여 인식된 정보에 기초하여, 상기 공기 조화기(2,3)의 운전을 제어하는 제어부(5)가 포함된다.
사용자가 상기 입력부(6) 또는 리모컨(7)을 통하여 실내공간의 설정온도를 입력하면, 상기 공기 조화기는 압축기 및 송풍팬등을 제어하여 실내공간의 온도가 상기 설정온도에 도달되도록 운전될 수 있다.
즉, 종래의 공기조화 시스템은, 실내공간의 설정온도 정보에 기초하여 실내공간의 실제 온도가 상기 설정온도에 도달될 수 있도록 운전되는 것을 목표로 한다. 반면에, 공기 조화기로부터 토출되는 풍량은 사용자의 입력에 의하여, 또는 특정모드에 따라 설정된 풍량으로만 토출되도록 결정된다.
이와 같은 종래의 공기조화 시스템에 의하면, 실내공간에 위치하는 내실자가 쾌적감을 느끼고 있는지 여부에 관계없이, 입력 또는 인식된 온도정보에 기초하여 공기 조화기의 운전이 제어되었으므로 사용자의 불쾌감이 초래될 수 있다는 문제점이 있었다.
또한, 사용자가 쾌적감을 느낄 수 있는 범위 이상으로, 공기 조화기가 과도하게 운전되어 전력소비가 커지게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 사용자가 쾌적감을 느끼도록 운전될 수 있는 공기조화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 공기조화 시스템에는, 실내 송풍팬 및 풍향 조절부가 구비되는 실내기; 상기 실내기에 구비되는 제 1 통신부; 상기 제 1 통신부를 통하여 수신된 정보에 기초하여, 상기 실내 송풍팬 또는 풍향 조절부의 작동을 제어하는 제어부; 및 상기 실내기로부터 이격되어 배치되는 센서장치가 포함되고, 상기 센서장치에는, 상기 센서장치가 위치하는 일 지점의 온도정보를 감지하는 온도 센서; 상기 일 지점의 기류에 관한 유속정보를 감지하는 기류 센서; 및 상기 온도 센서 또는 기류 센서에서 감지된 정보를 상기 제 1 통신부에 전달하는 제 2 통신부가 포함된다.
다른 실시예에 따른 공기조화 시스템의 제어방법에는, 쾌적절전 모드에 따른 냉방 또는 난방운전에 돌입하여, 실내기로부터 공기가 토출되는 단계; 상기 실내기로부터 이격된 센서장치로부터 온도 및 기류의 유속정보가 인식되는 단계; 상기 인식된 온도 및 기류의 유속정보로부터 쾌적지수가 도출되어, 목표 쾌적지수와 비교되는 단계; 및 상기 도출된 쾌적지수가 상기 목표 쾌적지수의 범위 밖에 있으면, 송풍팬 또는 풍향 조절부를 조절하여 쾌적절전 운전을 수행하는 단계가 포함된다.
이러한 본 발명에 의하면, 실내공간에 센서장치가 제공되어 실내공간의 온도 및 기류정보가 수집될 수 있고, 수집된 정보에 기초하여 공기 조화기의 운전이 제어될 수 있으므로, 쾌적한 실내환경을 조성할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 쾌적 범위를 만족하는 설정 쾌적지수 정보가 미리 저장되어 있고, 센서장치에서 수집된 온도 및 기류정보에 기초하여 계산된 쾌적지수와 상기 설정 쾌적지수를 비교하여 공기 조화기의 운전이 제어될 수 있으므로, 쾌적운전이 신뢰성 있게 구현될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 센서장치가 휴대 또는 이동 가능하게 제공되고, 사용자는 실내공간 중, 자주 위치하거나 활동하는 지역에 센서장치를 배치시켜 해당 지역의 쾌적도를 제어할 수 있으므로 사용자 맞춤형 운전이 가능하다는 효과가 있다.
또한, 공기 조화기를 제어하기 위한 단말기에 센서 장치를 배치하는 경우 별도의 센서 장치를 구비할 필요가 없으므로 제품의 제작비용이 감소하고 사용 편의성이 증대될 수 있게 된다.
또한, 공기 조화기가 설정시간 이상 운전이 지속되거나, 사용자가 소정의 명령을 입력하는 경우 쾌적운전 모드가 수행되고, 쾌적운전 모드 수행 중 쾌적 범위를 만족하는 범위 내에서, 목표 온도를 최초 설정온도보다 약하게 설정하여 운전할 수 있으므로 전력소비를 저감할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 공기조화 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화 시스템의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화 시스템의 배치를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화 시스템의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화 시스템의 운전시 쾌적 지수가 쾌적 범위 내로 이동하는 모습을 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기조화 시스템의 배치를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 공기조화 시스템의 구성을 보여주는 블럭도이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화 시스템의 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화 시스템의 배치를 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화 시스템(10)에는, 실내기(100) 및 상기 실내기(100)로부터 이격되어 배치되는 센서장치(200)가 포함된다. 도 2에 도시되지는 않았으나, 도 1`에 도시된 바와 같이, 공기 조화기에는 상기 실내기(100) 및 실외기가 포함될 수 있다.
상세히, 상기 실내기(100)에는, 상기 공기 조화기의 운전을 위하여 소정의 명령을 입력할 수 있는 입력부(110)와, 공기 조화기의 쾌적운전 제어를 위하여 쾌적지수 정보가 저장되는 메모리부(120) 및 상기 입력부(110)와 메모리부(120)에 통신 연결되는 제어부(140)가 포함된다.
그리고, 상기 실내기(100)에는, 실내공간에 공기를 토출하기 위하여 구동되는 실내 송풍팬(131) 및 상기 실내공간에 토출되는 공기의 토출 방향을 상하방 또는 좌우측 방향으로 조절할 수 있는 풍향 조절부(135)가 더 포함된다. 상기 풍향 조절부(135)는 회전 가능하게 제공되는 베인일 수 있다.
상기 제어부(140)는, 상기 입력부(110) 또는 메모리부(120)로부터 인식된 정보에 기초하여, 상기 실내 송풍팬(131)의 회전수 또는 상기 풍향 조절부(135)의 회전 방향을 제어할 수 있다.
상기 센서장치(200)는 실내 공간 중, 쾌적도(pleasantness degree)를 확인 또는 제어하고자 하는 일 지점에 배치될 수 있다. 실내공간에서, 상기 센서장치(200)의 위치 및 상기 실내기(100)로부터의 거리는 상기 실내기(100)에 인식된 상태일 수 있다.
상기 센서장치(200)에는, 실내 공간 중 상기 일 지점의 온도에 관한 정보를 감지하는 실내온도 센서(210) 및 상기 일 지점의 기류(air current)에 관한 정보를 감지하는 기류센서(230)가 포함된다. 여기서, 상기 기류에 관한 정보에는, 공기의 풍량 또는 유속에 관한 정보가 포함될 수 있다.
상기 센서장치(200)에는, 상기 실내기(100)와 통신 가능하게 연결되는 제 2 통신부(250)가 포함된다. 그리고, 상기 실내기(100)에는 상기 제 2 통신부(250)와 통신 가능하게 제공되는 제 1 통신부(150)가 포함된다.
상기 제 2 통신부(250)와 제 1 통신부(150)의 사이에는, 통신 방식으로서 인터페이스(300)가 규정된다. 상기 인터페이스(300)에는, 유선 및 무선 통신방식이 포함된다. 그리고, 상기 무선 통신방식에는, 블루투스(bluetooth), 와이파이(wifi) 및 지그비(zigbee) 중 어느 하나의 통신 방식이 포함될 수 있다.
상기 온도에 관한 정보 또는 기류에 관한 정보는, 상기 제 2 통신부(250)에 전달되고, 상기 인터페이스(300)를 통하여 상기 제 1 통신부(150)에 전달될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 센서장치(200)는 실내공간(20)의 일 지점에 배치될 수 있다. 상세히, 상기 센서장치(200)는 상기 실내기(100) 또는 제 1 통신부(150)로부터 C1의 거리만큼 이격되어, 상기 실내기(100)를 기준으로 일 방향에 위치되도록 배치될 수 있다. 내실자(25)는 자신이 생활 또는 활동하는 일 지점에 상기 센서장치(200)를 배치시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화 시스템의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다. 도 4를 참조하여, 본 실시예에 따른 공기조화 시스템의 제어방법을 간단하게 설명한다.
상기 실내기(100)는 자동운전 모드에 따라, 냉방 또는 난방운전에 돌입하여 실내기(100)로부터 공기가 토출될 수 있다. 상기 "자동운전 모드"는, 사용자가 위치하는 지점에서의 온도 또는 기류조건을 피드백(feedback) 하여, 사용자가 쾌적함을 느낄 수 있고 전력소비를 줄일 수 있는 "쾌적 절전모드"인 것으로 이해될 수 있다.
상기 "자동운전 모드"는 수동 또는 자동으로 설정될 수 있다. 상기 자동운전 모드가 수동으로 설정되는 경우는, 사용자가 상기 실내기(100)의 입력부(110) 또는 단말기의 입력부(402, 도 9 참조)를 통하여 모드를 입력하는 경우로서 이해된다.
상기 자동운전 모드가 자동으로 설정되는 경우는, 상기 실내기(100)가 통상운전 모드를 수행하는 중에, 상기 통상운전 모들 수행한 시간이 설정시간 이상으로 경과되면 내실자가 토출기류에 장시간 노출된 것으로 인식하여 상기 자동운전 모드로 전환되는 경우로서 이해된다.
여기서, 상기 "통상운전 모드"이라 함은, 상기 자동운전 모드에 따른 운전이 아닌 경우, 즉 사용자가 소정의 운전조건을 입력하여 공기 조화기를 구동시키는 임의의 운전모드인 것으로 이해된다(S11).
상기 실내기(100)의 구동에 따라, 목표로 하는 실내공간(20)의 설정온도를 입력할 수 있다. 상기 설정온도를 입력하는 것은, 상기 자동운전 모드를 수동으로 설정하는 과정에서 함께 이루어질 수도 있고, 상기 자동운전 모드가 자동으로 설정되는 과정에서 이전 통상운전 모드에서 입력된 온도값이 설정온도로 인식될 수 있다(S12).
상기 실내기(100)가 자동운전 모드를 수행하는 과정에서, 상기 실내기(100)의 토출기류는 상기 센서장치(200)에 작용할 수 있다. 상기 센서장치(200)는 상기 센서장치(200)가 설치된 일 지점에서의 온도 및 풍량(유속)정보를 감지할 수 있다.
그리고, 감지된 온도 및 풍량(유속)정보는, 상기 인터페이스(300)를 통하여 상기 실내기(100)에 전달될 수 있다(S13).
상기 실내기(100)의 제어부(140)는 수신된 온도 및 풍량값 이용하여, 쾌적지수를 계산할 수 있다. 상기 쾌적지수에는, 내실자가 느끼는 쾌적도를 수치화 한 제 1 쾌적지수 및 제 2 쾌적지수가 포함된다.
상기 제 1 쾌적지수와 제 2 쾌적지는 상기 온도, 풍량값, 내실자의 착의량 및 활동량등을 변수로 하여 계산될 수 있는 값이다. 상기 내실자의 착의량 및 활동량등은 평균값으로서 상기 메모리부(120)에 미리 저장될 수 있다. 상기 제 1 쾌적지수와 제 2 쾌적지수를 계산하기 위한 구체적인 계산식의 설명은 생략한다.
정리하면, 상기 제 1 쾌적지수와 제 2 쾌적지수는 온도값과 풍량값을 변수로 하는 수치이다. 상기 제 1 쾌적지수와 관련하여, 내실자가 쾌적함을 느낄 수 있는 쾌적 범위는 도 5의 그래프에서, L1과 L2 사이의 영역으로 표시된다.
그리고, 상기 제 2 쾌적지수와 관련하여, 내실자가 쾌적함을 느낄 수 있는 쾌적 범위는 특정영역의 범위(예를 들어, 10%~20%)인 것로 이해될 수 있다 (도 5 참조)(S14).
상기 계산된 쾌적지수가 미리 설정된 쾌적범위(목표 쾌적지수의 범위) 내에 속하는지 여부가 인식된다. 즉 상기 계산된 쾌적지수가 상기 제 1 쾌적지수와 관련한 L1과 L2 사이의 영역 및 상기 제 2 쾌적지수와 관련한 특정값 이하의 범위에 속하는지 여부가 인식될 수 있다(S15).
상기 계산된 쾌적지수가 상기 미리 설정된 쾌적범위 내에 속하지 않으면, 쾌적 범위에 속하는 온도값을 목표 설정온도로 결정할 수 있다.
이 때, 상기 목표 설정온도는 S12 단계에서 인식된 실내 설정온도 부근의 온도값, 즉 상기 실내 설정온도보다 다소 낮거나 높은 온도로 결정될 수 있다. 이는 냉방 또는 난방운전인지 여부에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 상기 실내기(100)가 냉방운전을 수행하는 경우에는, 상기 목표 설정온도는 상기 실내 설정온도보다 소정의 온도 차이만큼 다소 높은 온도로 결정된다. 반면에, 상기 실내기(100)가 난방운전을 수행하는 경우에는, 상기 목표 설정온도는 상기 실내 설정온도보다 소정의 온도 차이큼 다소 낮은 온도로 결정될 수 있다.
물론, 상기 소정의 온도 차이값은 상기 메모리부(120)에 미리 저장될 수 있다. 일례로, 상기 온도 차이값은 1℃일 수 있다. 이와 같이, 자동운전 모드의 경우, 설정온도보다 약한 온도(냉방시 높은 온도, 난방시 낮은 온도)를 목표 설정온도가 결정될 수 있으므로, 소비전력을 저감할 수 있다(S16).
그리고, 상기 결정된 목표 설정온도에 대응하는 목표 풍량(유속)값이 결정될 수 있다. 즉, 상기 쾌적범위 내에 속하는 풍량(유속)값이 결정될 수 있다. 상세히, 쾌적범위에 속하는 제 1 쾌적지수 및 제 2 쾌적지수의 목표값은 미리 설정되어 있을 수 있으며, 상기 제 1,2 쾌적지수의 목표값에 기초하여 목표 풍량(유속)값이 결정될 수 있다.
정리하면, 계산된 쾌적지수가 쾌적범위 밖에 있는 경우, 목표 설정온도가 결정되고, 제 1 쾌적지수 및 제 2 쾌적지수에 관한 목표 쾌적지수 값이 선택될 수 있다. 결국, 목표 설정온도, 제 1 쾌적지수 및 제 2 쾌적지수 값이 결정되면, 목표 풍량은 자동으로 결정될 수 있다(도 5의 그래프 참조)(S17).
결정된 목표 설정온도 및 풍량값이 결정되면, 결정된 온도 및 풍량정보가 상기 센서장치(200)에서 감지될 수 있도록, 상기 실내기(100)의 실내 송풍팬(131) 및 풍향 조절부(135)를 제어할 수 있다.
상기 실내 송풍팬(131) 및 풍향 조절부(135)를 조절하는 과정에서, 상기 센서장치(200)에서 감지된 온도 및 풍량정보는 상기 실내기(100)로 전달(feedback)될 수 있다. 그리고, 상기 감지된 온도 및 풍량정보가 목표 온도 및 풍량정보에 도달하면, 상기 실내기(100)의 작동, 즉 송풍 강도 및 송풍 방향등은 유지될 수 있다(S18).
S15 단계에서, 계산된 쾌적지수가 미리 설정된 쾌적범위 내에 속하는 경우에는, S12 단계에서의 실내 설정온도와 감지된 온도간의 차이값이 설정범위 내에 있는지 여부가 인식된다(S19).
상기 차이값이 설정범위 내에 있으면, 온도 및 풍량제어를 별도로 수행할 필요가 없게 되므로, 온도 및 풍량값이 상기 쾌적범위 내에서 유지될 수 있도록 미리 설정된 임의의 풍량 또는 풍향으로 운전 수행될 수 있다.
반면에, 상기 차이값이 설정범위 밖에 있으면, S16 이하의 단계를 수행하게 된다(S20).
이하에서는, 그래프를 참조하여 쾌적지수를 계산한 후, 온도 및 기류에 관한 정보가 쾌적 범위에 속하도록 제어되는 과정을 도면을 참조하여 설명한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화 시스템의 운전시 쾌적 지수가 쾌적 범위 내로 이동하는 모습을 보여주는 그래프이다.
도 5는 실내기(100)가 자동운전 모드에 따라 냉방운전을 수행하는 경우, 쾌적 지수를 제어하는 모습을 보여준다.
그래프의 가로축은 센서장치(200)가 배치된 실내공간(20)의 일 지점에서의 온도값을 나타내며, 그래프의 세로축은 상기 일 지점에서의 기류 유속값을 나타낸다.
그리고, 그래프의 높이축은 상기 온도값 및 유속값을 이용하여 계산된 제 2 쾌적지수를 나타낸다. 상기 제 2 쾌적지수는 %를 단위로 하는 값이며, 내실자가 쾌적감을 갖기 위하여 설정값 이하로 유지되는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 상기 제 2 쾌적지수는 10~20%의 범위로 유지되도록 제어하는 것을 목표로 할 수 있다.
그래프 내부에서의 A1 영역은 상기 제 2 쾌적지수가 40~60%의 범위 내에 있는 영역이며, A2 영역은 20~40%의 범위 내, A3는 0~20%의 범위 내에 있는 영역인 것으로 이해될 수 있다.
그리고, 그래프에서 점선 내부의 영역은 제 1 쾌적지수가 쾌적범위에 있는 경우의 영역을 의미한다. 상기 제 1 쾌적지수는 높이 축의 제 2 쾌적지수가 고려되지 않고, 온도 및 유속에 의하여 결정되는 값으로 이해될 수 있다.
제 1 쾌적지수가 쾌적범위에 있기 위하여, 상기 제 1 쾌적지수는 L2보다는 크고 L1보다는 낮은 값을 가질 수 있다. 점선의 상단부는 제 1 쾌적지수가 L1일 경우를 연결한 선이며, 점선의 하단부는 제 1 쾌적지수가 L2일 경우를 연결한 선일 수 있다. 일례로, L1은 0.5이고, L2는 -0.5일 수 있다.
상기 센서장치(200)에서 감지된 온도 및 유속정보가 도 5의 그래프에서 P1 지점을 형성하는 경우, P1 지점은 제 1 쾌적지수의 목표범위(점선 내부영역)에는 속하지만 제 2 쾌적지수의 목표범위(10~20%)는 벗어난 상태(예를 들어, 24.5%)에 있게 된다.
그리고, P1 지점은 쾌적 범위내에 있는 P1' 지점으로 변동되도록 제어될 수 있다.
일례로, 실내 설정온도가 24℃인 경우, 이보다 약 1℃가 높은 25℃를 목표 설정온도로 결정하고, 제 1 쾌적지수에 관한 목표값은 상기 P1 지점의 제 1 쾌적지수와 동일하게 유지할 수 있다. 즉, P1 지점은 제 1 쾌적지수에 관한 목표범위에 속하므로, 제 1 쾌적지수의 목표값을 변동시킬 필요는 없을 것이다. 따라서, P1'의 제 1 쾌적지수는 P1 지점의 제 1 쾌적지수와 동일할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 쾌적지수에 관한 목표값은 목표범위 내에 속하는 13.2%일 수 있다. 즉, P1'의 제 2 쾌적지수는 13.2%일 수 있다. 결국, 목표 설정온도, 제 1,2 쾌적지수의 목표값이 결정되면, 이에 대응하는 유속값(약 0.3m/s)은 자동으로 결정될 수 있다.
도 6은 실내기(100)가 자동운전 모드에 따라 냉방운전을 수행하는 경우, 쾌적 지수를 제어하는 모습을 보여준다. 다만, 도 6은 도 5와 달리 센서장치(200)에서 감지된 온도 및 유속정보에 기초하여 계산된 제 1 쾌적지수 및 제 2 쾌적지수가 모두 목표 범위 밖에 있는 경우(P2)를 보여준다.
상기 센서장치(200)에서 감지된 온도 및 유속정보가 도 6의 그래프에서 P2 지점을 형성하는 경우, P2 지점은 제 1 쾌적지수의 목표범위(점선 내부영역)를 벗어나고, 제 2 쾌적지수의 목표범위(10~20%)를 벗어난 상태(예를 들어, 24.5%)에 있게 된다.
그리고, P2 지점은 쾌적 범위내에 있는 P2' 지점으로 변동되도록 제어될 수 있다.
일례로, 실내 설정온도가 24℃인 경우, 이보다 약 1℃가 높은 25℃를 목표 설정온도로 결정하고, 제 1 쾌적지수에 관한 목표값은 목표 범위내에 있는 하나의 값으로 결정될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 쾌적지수의 목표값은 0.2일 수 있다.
그리고, 상기 제 2 쾌적지수에 관한 목표값은 13.2%일 수 있다. 즉, P2'의 제 1 쾌적지수는 0.2이고, 제 2 쾌적지수는 13.2%일 수 있다. 결국, 목표 설정온도, 제 1,2 쾌적지수의 목표값이 결정되면, 이에 대응하는 유속값(약 0.2m/s)은 자동으로 결정될 수 있다.
도 7은 실내기(100)가 자동운전 모드에 따라 난방운전을 수행하는 경우, 쾌적 지수를 제어하는 모습을 보여준다.
상기 센서장치(200)에서 감지된 온도 및 유속정보가 도 7의 그래프에서 P3 지점을 형성하는 경우, P3 지점은 제 1 쾌적지수의 목표범위(점선 내부영역) 내에 있으나, 제 2 쾌적지수의 목표범위(10~20%)를 벗어난 상태(예를 들어, 4.7%)에 있게 된다.
그리고, P3 지점은 쾌적 범위내에 있는 P3' 지점으로 변동되도록 제어될 수 있다.
일례로, 실내 설정온도가 24℃인 경우, 이보다 약 1℃가 낮은 23℃를 목표 설정온도로 결정하고, 제 1 쾌적지수에 관한 목표값은 상기 P3 지점의 제 1 쾌적지수와 동일하게 유지할 수 있다. 즉, P3 지점은 제 1 쾌적지수에 관한 목표범위에 속하므로, 제 1 쾌적지수의 목표값을 변동시킬 필요는 없을 것이다. 따라서, P3'의 제 1 쾌적지수는 P3 지점의 제 1 쾌적지수와 동일할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 쾌적지수에 관한 목표값은 목표범위 내에 속하는 17.6%일 수 있다. 즉, P3'의 제 2 쾌적지수는 17.6%일 수 있다. 결국, 목표 설정온도, 제 1,2 쾌적지수의 목표값이 결정되면, 이에 대응하는 유속값(약 0.3m/s)은 자동으로 결정될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 대하여 설명한다. 이들 실시예들은 제 1 실시예와 비교하여 일부 구성에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명하며, 제 1 실시예와 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면부호를 원용한다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기조화 시스템의 배치를 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기조화 시스템에는, 이동 가능한 센서장치(200)가 포함된다. 즉, 상기 센서장치(200)는 일 위치에 고정 설치되는 것이 아니라, 내실자의 생활 위치 또는 활동지역에 따라 휴대 가능하게 제공될 수 있다. 따라서, 내실자는 상기 센서장치(200)를 휴대하여 실내공간(20)에서 생활할 수 있다.
도 8에 도시된 센서장치(200)의 위치 및 거리는 도 2와 다르게 형성될 수 있다. 즉, 내실자는 도 2의 위치로부터 센서장치(200)를 이동시켜, 상기 센서장치(200)가 상기 실내기(100) 또는 제 1 통신부(150)로부터 C2의 거리만큼 이격되도록 하고 상기 실내기(100)를 기준으로 타 방향에 위치되도록 배치할 수 있다.
상기 센서장치(200)의 위치가 이동되는 경우, 상기 실내기(100)의 제어부(140)는 송풍강도 및 송풍방향에 따라, 상기 센서장치(200)의 위치 또는 거리를 대략적으로 인식할 수 있다.
일례로, 상기 제어부(140)는 상기 실내기(100)의 송풍강도를 "강(强)"으로 유지하고 송풍 방향을 좌측으로 제어하였을 때 상기 센서장치(200)에서 감지되는 온도 및 기류의 변화에 관한 제 1 정보를 수신하고, 송풍 방향을 우측으로 제어하였을 때 온도 및 기류의 변화에 관한 제 2 정보를 수신할 수 있다. 물론, 송풍 방향을 중앙으로 제어하였을 때 온도 및 기류의 변화에 관한 제 3 정보를 수신할 수도 있을 것이다.
그리고, 제 1 정보 내지 제 3 정보 중, 온도 및 기류의 변화가 큰 정보에 대응하는 송풍 방향측에 센서 장치(200)가 위치되어 있음을 인식할 수 있다. 따라서, 추후 온도 및 유속의 쾌적 범위를 제어할 때, 상기 센서 장치(200)가 위치된 방향으로 기류가 많이 발생할 수 있도록 상기 실내 송풍팬(131) 및 풍향 조절부(135)의 작동을 제어할 수 있다.
이와 같이, 상기 센서장치(200)가 휴대 또는 이동 가능하게 제공되고, 센서장치(200)에서 감지된 정보를 피드백하여 실내기의 운전을 제어할 수 있으므로, 사용자가 실제 위치하는 지역을 중심으로 사용자 맞춤형 온도 및 기류 제어가 용이하다는 장점이 있다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 공기조화 시스템의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 공기조화 시스템에는, 공기 조화기의 작동을 제어하기 위하여, 이동 또는 휴대 가능한 단말기(400)가 포함된다.
상기 단말기(400)에는, 상기 공기 조화기의 작동을 위한 소정의 명령을 입력할 수 있는 단말기 입력부(402)와, 실내공간의 일 지점에서의 온도를 감지하는 실내온도 센서(410) 및 상기 일 지점에서의 기류(유속)을 감지하는 기류 센서(430)가 포함된다.
여기서, 상기 실내공간의 일 지점은, 상기 단말기(400)가 위치된 지점일 수 있다. 상기 단말기(400)에 구비되는 센서장치로부터 온도 및 기류정보를 수신하여, 사용자 맞춤형 쾌적 절전운전이 가능할 수 있다.
상기 단말기(400)에는, 상기 실내기(100)의 제 1 통신부(150)와 통신 가능하게 연결되는 제 3 통신부(450)가 포함된다. 상기 제 1 통신부(150)와 제 3 통신부(450)의 사이에는, 통신방식으로서 인터페이스(500)가 규정된다. 일례로, 상기 통신방식에는, 적외선 통신방식이 포함된다.
이와 같이, 상기 단말기(400)에 실내온도 센서(410) 및 기류 센서(430)가 구비됨으로써, 별도의 센서장치를 제작할 필요없이, 단말기를 통하여 공기 조화기의 운전 제어 및 쾌적 절전모드의 수행이 가능하다는 효과가 나타난다.
10 : 공기조화 시스템 100 : 실내기
110 : 입력부 120 : 메모리부
131 : 실내 송풍팬 135 : 풍향 조절부
140 : 제어부 150 : 제 1 통신부
200 : 센서장치 210 : 실내 온도센서
230 : 기류 센서 250 : 제 2 통신부
400 : 단말기 402 : 단말기 입력부
410 : 실내 온도센서 430 : 기류 센서

Claims (13)

  1. 실내 공간에 설치되며, 실내 송풍팬 및 풍향 조절부가 구비되는 실내기;
    상기 실내기에 구비되는 제 1 통신부;
    상기 제 1 통신부를 통하여 수신된 정보에 기초하여, 상기 실내 송풍팬 또는 풍향 조절부의 작동을 제어하는 제어부;
    사용자에 의해 실내 설정온도의 입력이 가능하도록 구비되는 입력부; 및
    상기 실내기로부터 이격되어 상기 실내 공간의 일 지점에 배치되고, 상기 제 1 통신부와 통신할 수 있는 거리(C1)만큼 이격되는 센서장치가 포함되고,
    상기 센서장치에는,
    상기 센서장치가 위치하는 일 지점의 온도정보를 감지하는 온도 센서;
    상기 실내기로부터 토출되어 상기 일 지점으로 도달하는 기류에 관한 유속정보를 감지하는 기류 센서; 및
    상기 온도 센서 또는 기류 센서에서 감지된 정보를 상기 제 1 통신부에 전달하는 제 2 통신부가 포함되고,
    상기 제어부는, 상기 온도 센서에서 감지되는 온도 정보 및 상기 기류 센서에서 감지되는 풍량 정보에 기초한 쾌적지수를 계산하여 목표 쾌적범위와 비교하고,
    상기 계산된 쾌적지수가 상기 목표 쾌적범위를 벗어나면, 상기 목표 쾌적범위 내에 있는 목표 설정온도 및 상기 목표쾌적 범위 내에 있는 쾌적지수 목표값을 결정하고,
    상기 목표 설정온도는 상기 실내 설정온도보다 약한 온도로 결정되는 공기조화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실내기에는, 쾌적도에 관한 목표 쾌적범위 및 쾌적지수에 관한 정보를 저장하는 메모리부가 더 포함되며,
    상기 제어부는 상기 목표 쾌적범위 내에 속하는 목표 설정풍량을 결정하고,
    상기 목표 설정풍량은 상기 목표 설정온도 및 상기 쾌적지수 목표값으로부터 도출 가능한 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 목표 쾌적범위는 미리 설정된 쾌적범위로 설정되는 공기조화 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 목표 설정온도 및 상기 목표 설정풍량이 상기 온도센서 및 기류센서에서 감지되도록, 상기 실내 송풍팬 및 풍향 조절부의 작동을 제어하는 공기조화 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 실내기가 냉방 운전할 때, 상기 목표 설정온도는 상기 실내 설정온도보다 높은 온도로 결정되며,
    상기 실내기가 난방 운전할 때, 상기 목표 설정온도는 상기 실내 설정온도보다 낮은 온도로 결정되는 공기조화 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 장치는 이동 또는 휴대 가능하도록 제공되는 공기조화 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 실내기의 작동에 관한 명령을 입력할 수 있는 단말기 입력부가 제공되는 단말기가 더 포함되며,
    상기 센서장치는 상기 단말기에 구비되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  8. 실내 공간의 실내 설정온도가 인식되는 단계;
    쾌적절전 모드에 따른 냉방 또는 난방운전에 돌입하여, 상기 실내 공간에 설치되는 실내기로부터 공기가 토출되는 단계;
    상기 실내기로부터 이격되어 상기 실내 공간의 일 지점에 배치되어, 상기 실내기와 통신할 수 있는 거리(C1)만큼 이격되는 센서장치로부터 온도 및 기류의 유속정보가 인식되는 단계;
    상기 인식된 온도 및 기류의 유속정보로부터 쾌적지수가 도출되어, 목표 쾌적범위와 비교되는 단계; 및
    상기 도출된 쾌적지수가 상기 목표 쾌적 범위 밖에 있으면, 송풍팬 또는 풍향 조절부를 조절하여 쾌적절전 운전을 수행하는 단계 포함되고,
    상기 인식된 온도는 상기 일 지점의 온도이고, 상기 유속정보는 상기 실내기로부터 토출되어 상기 일 지점에 도달하는 기류에 대한 유속 정보이고,
    상기 도출된 쾌적지수가 상기 목표 쾌적범위의 밖에 있으면, 상기 목표 쾌적범위 내에 있는 목표 설정온도 및 상기 목표 쾌적범위 내에 있는 쾌적지수 목표값을 결정하고,
    상기 목표 설정온도는 상기 실내 설정온도보다 약한 온도로 결정되는 공기조화 시스템의 제어방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 목표 쾌적범위는 상기 온도 및 기류의 유속정보로부터 계산되어, 설정범위를 가지는 영역으로 표시되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템의 제어방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 목표 설정온도 및 상기 쾌적지수 목표값으로부터 목표 설정풍속이 결정되고,
    상기 송풍팬 또는 풍향 조절부는 상기 목표 설정온도 및 상기 목표 설정풍속이 상기 센서장치로부터 감지되도록 제어되는 공기조화 시스템의 제어방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 목표 쾌적범위에는, 설정범위를 가지는 제 1 쾌적지수범위 및 제 2 쾌적지수범위가 포함되고,
    상기 쾌적절전 운전을 수행하는 단계에는,
    상기 제 1 쾌적지수범위 및 제 2 쾌적지수범위에 관하여, 상기 설정범위에 속하는 어느 하나의 값이 결정되는 단계가 포함되는 공기조화 시스템의 제어방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 쾌적절전 운전을 수행하는 단계에는,
    상기 결정된 목표 설정온도, 제 1 쾌적지수값 및 제 2 쾌적지수값로부터 목표 풍량 또는 유속이 결정되는 단계가 포함되는 공기조화 시스템의 제어방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 실내기가 냉방운전 할 때, 상기 목표 설정온도는 상기 실내 설정온도보다 설정 온도차만큼 높게 설정되고,
    상기 실내기가 난방운전 할 때, 상기 목표 설정온도는 상기 실내 설정온도보다 설정 온도차만큼 낮게 설정되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템의 제어방법.
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