KR20180093304A - 온도 조절 장치 및 온도 보상 방법 - Google Patents

Abstract

온도 조절 장치 및 온도 보상 방법을 개시한다. 실시예에 따른 온도 조절 장치는 온도 조절장치의 외부인 실내 온도를 센싱하는 외부 온도 센서; 온도 조절 장치의 내부에서 발생하는 발열에 의한 온도 조절장치의 내부 온도를 센싱하는 온도 보상용 내부 온도 센서; 및 온도 조절 장치의 센싱된 외부 온도 값과 온도 조절 장치의 센싱된 내부 온도 값을 이용하여 실내온도 보상 값을 연산하고, 연산된 실내온도 보상 값을 이용하여 실내온도를 파악함으로써, 온도 조절장치의 외부인 실내 온도를 제어하는 실내 온도 제어부; 를 포함한다.

Description

온도 조절 장치 및 온도 보상 방법{Apparatus for Controlling Temperature and Methods for Compensating Temperature}

본 발명은 온도 조절 장치 및 온도 보상 방법에 관한 것으로 구체적으로, 보일러를 포함하는 냉 난방장치에서 외기온도 제어시의 온도 교란을 방지하는 온도 조절 장치 및 온도 보상 방법에 관한 것이다.

보일러 및 에어컨을 포함하는 냉 난방 장치에 있어서, 온도 센싱 및 센싱한 온도를 기반으로 냉 난방 장치가 구비된 공간의 온도를 제어하는 기능은 필수적이다.

최근에는, 냉난방 제어 시스템 기술의 발전으로 방으로 구분된 공간 별로 냉 난방 온도를 조절 할 수도 있다. 이와 같은 냉 난방 제어 시스템 및 각종 냉 난방 장치에서 온도 센싱기술은 매우 중요한 역할을 한다.

하지만, 종래의 난방용 온도 조절 장치는 온도 조절장치에 설치된 PCB(Printed Circuit Board)의 발열에 의해 외기온도 측정값이 교란된다. PCB 발열에 의해 온도 조절 장치 내부 온도가 상승되어 외기 온도 제어 시 상기와 같은 내부 온도 상승은 정확한 외부 온도 센싱을 어렵게 한다.

또한, 냉 난방장치 내부에 설치된 회로 등이 발열되는 상태에서의 실내와 장치 내부의 온도 및 이에 대한 오프셋(offset) 값을 나타낸 도 1을 참조하면 알 수 있듯이, 내부 PCB 열에 의해 외기 온도 센싱 데이터가 교란되면, 내부온도와 외부온도 차이에 경사(gradient)를 형성시킴 으로써 상기 경사에 의해 실내 온도 센싱 데이터에 오차를 발생시킨다.

따라서, 냉 난방기 내부에 설치된 회로의 발열에 의해 온도 센싱이 교란되지 않도록 하는 온도 조절 장치 및 회로의 발열 등에 의해 교란된 온도 센싱을 보상하는 방법에 대한 기술이 필요하다.

본 발명은 상술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로, 난방용 온도 조절기의 PCB 발열에 의해 외기온도 측정 값이 교란되는 것을 방지하는 온도 조절 장치 및 외기 온도 측정 시의 온도 교란 값을 보상하는 온도 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 온도 조절 장치는

온도 조절장치의 외부인 실내 온도를 센싱하는 외부 온도 센서; 온도 조절 장치의 내부에서 발생하는 발열에 의한 온도 조절장치의 내부 온도를 센싱하는 온도 보상용 내부 온도 센서; 및 온도 조절 장치의 센싱된 외부 온도 값과 온도 조절 장치의 센싱된 내부 온도 값을 이용하여 실내온도 보상 값을 연산하고, 연산된 실내온도 보상 값을 이용하여 실내온도를 파악함으로써, 온도 조절장치의 외부인 실내 온도를 제어하는 실내 온도 제어부; 를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 온도 조절 장치는 실내 온도 보상 값 연산을 위한, 실험데이터로부터 추출한 실내 온도 및 내부 온도 값에 대한 보상계수 값을 저장하는 데이터 베이스; 를 더 포함하고, 실내온도 보상 값은 온도 보상용 내부 온도 센서에 의해 측정된 온도 조절장치 내부의 온도 값과 온도 조절 장치의 외부인 실내 온도 값의 차이 값에 데이터 베이스에 저장된 온도 보상 계수를 곱한 값으로 설정한다.

바람직한 실시예에 있어서, 실내 온도 제어부는 온도 조절장치가 장착된 실내의 온도 값을 실내 온도 센싱 값에서 실내 온도 보상 값을 뺀 값으로 연산하고 보완된 실내온도 값을 기반으로 실내 온도를 변화시키도록 온도 조절 장치를 제어한다.

본 발명의 다른 일면에 따른 온도 조절장치의 온도 보상 방법은 온도를 제어하고자 하는 공간인 실내 온도 값을 센싱하는 단계; 온도 조절 장치 내부에 구비된 PCB(Printed Circuit Board)가 발열되는 경우 온도 조절 장치 내부 온도 값을 센싱하는 단계; 온도를 제어하고자 하는 공간인 실내 온도 값과 온도 조절 장치 내부의 온도 값을 이용하여 온도 보상 값을 연산하는 단계; 센싱된 실내 온도 값을 보완하는 보완된 실내 온도 값은 센싱된 실내 온도 값에서 온도 보상 값을 뺀 차이 값으로 연산하는 단계; 및 보완된 실내온도 값을 기반으로 상기 실내 온도를 제어하는 단계; 를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 온도 보상 값을 연산하는 단계; 는 기 저장된 각종 실험데이터로부터 실내 온도 및 온도 조절장치 내부 온도 값에 대한 보상계수를 추출하는 단계; 및 온도 조절장치 내부의 온도 값과 온도 조절 장치의 외부인 실내 온도 값의 차이 값에 온도 보상 계수를 곱한 값으로 온도 보상 값을 연산하는 단계; 를 포함한다.

본 발명에 따르면, 내부 발열에 의한 온도 교란을 방지하고, 보일러를 포함하는 난방 및 냉방 장치에서의 온도 교란 값을 보상하는 온도 조절장치 및 온도 보상 방법을 제공함으로써, 난방기 및 냉방기에서 보다 정확하게 외기 온도를 센싱 가능하게 함으로써, 난방기 및 냉방기의 보다 정확한 온도 제어 기능을 제공한다.

도 1은 종래 기술에 따른 냉 난방장치 내부에 설치된 회로 등이 발열되는 상태에서의 실내와 장치 내부의 온도 및 이에 대한 오프셋(offset) 값을 나타낸 그래프이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 온도 조절 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 보상 방법을 나타낸 흐름도이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로, 난방용 온도 조절기의 PCB 발열에 의해 외기온도 측정 값이 교란되는 것을 방지하는 온도 조절 장치 및 외기 온도 측정 시의 온도 교란 값을 보상하는 온도 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따르면, 내부 발열에 의한 온도 교란을 방지하고, 보일러를 포함하는 난방 및 냉방 장치에서의 온도 교란 값을 보상하는 온도 조절장치 및 온도 보상 방법을 제공함으로써, 난방기 및 냉방기에서 보다 정확하게 외기 온도를 센싱 가능하게 함으로써, 난방기 및 냉방기의 보다 정확한 온도 제어 기능을 제공하도록 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이제 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 온도 조절 장치를 나타낸 블록도이다.

도 2a 내지 도 2b를 참조하면, 실시예에 따른 온도 조절 장치(200)는 외부 온도 센서(실내온도센서)(110), 온도 보상용 내부온도 센서(120) 및 온도 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

외부 온도 센서(실내온도센서)(110)는 온도 조절장치의 외부인 실내의 온도를 센싱한다. 예컨대, 외부 온도 센서(110)은 온도 조절장치가 설치된 방안 등, 본 발명의 실시예에 따른 온도 조절 장치에 의해 온도가 제어되어야 하는 공간의 온도를 센싱한다.

온도 보상용 내부 온도 센서(120)는 온도 조절 장치의 내부에서 발생하는 발열에 의한 온도 조절장치의 내부 온도를 센싱한다. 예컨대, 온도 보상용 내부 온도 센서(120)는 온도 조절 장치 내부에 설치된 PCB(Printed Circuit Board) 또는 LED 발광 장치 등, 온도 조절 장치의 내부에 구비되어 각종 부품에서의 발열으로 실내 온도 센싱을 교란 시키는 온도 조절 장치의 내부에서 발생하는 온도를 센싱한다.

온도 제어부(130)는 외부 온도 센서(실내온도센서)(110)로부터 실내 온도 측정값을 전달 받고, 온도 보상용 내부 온도 센서(120)로부터 내부 온도 측정값을 전달받아, 센싱된 외부 온도 값과 센싱된 내부 온도 값을 이용하여 실내온도 보상 값을 연산한다. 본 발명의 실시예에서는 실내온도 보상 값 연산을 통해 온도 조절 장치의 내부 부품 발열에 의해 교란되는 실내온도 값을 보상함으로써, 보다 정확한 실내온도 측정값을 사용하여 온도 조절장치의 외부인 실내 온도를 제어하도록 한다.

또한, 실시예에 따른 온도 조절 장치는 실내 온도 보상 값 연산을 위한, 각종 실험데이터로부터 추출한 실내 온도 및 내부 온도 값에 대한 보상계수 값을 저장하는 데이터 베이스(도면 미도시);를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 실내온도 보상 값은 온도 보상용 내부 온도 센서(120)에 의해 측정된 온도 조절장치 내부의 온도 값과 온도 조절 장치의 외부인 실내 온도 값의 차이 값에 데이터 베이스에 저장된 온도 보상 계수를 곱한 값으로 수학식 1을 이용하여 연산될 수 있다.

수학식 1

실내온도 보상 값=(온도 조절장치 내부 측정 온도- 실내 온도)* 보상계수

또한, 실내 온도 제어부(130)는 온도 조절장치가 장착된 실내의 온도 값을 수학식 2에서와 같이 실내 온도 센싱 값에서 실내 온도 보상 값의 차이로 연산하고 연산된 실내온도 값을 기반으로 실내 온도를 변화시키도록 온도 조절 장치를 제어한다.

수학식 2

실내온도=실내온도 센싱 값-실내온도 보상 값

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 보상 방법을 나타낸 흐름도이다.

온도 조절 장치에 구비된 부품의 발열에 의한 온도 교란을 막기 위한 본 발명의 실시예에 있어서 먼저 S10 단계에서는 온도를 제어하고자 하는 공간인 실내 온도 값을 센싱하는 과정을 수행한다. S20 단계에서는 온도 조절 장치 내부에 구비된 PCB(Printed Circuit Board), 발광 소자 등의 발열에 의해 실내 온도와 차이가 있는 온도 조절 장치 내부의 온도 값을 센싱하는 과정을 수행한다.

S30 단계에서는 온도를 제어하고자 하는 공간인 실내 온도 값과 온도 조절 장치 내부의 온도 값을 이용하여 온도 보상 값을 연산하는 과정을 수행한다. 예컨대, S30 단계에서는 기 저장된 각종 실험데이터로부터 실내 온도 및 온도 조절장치 내부 온도 값에 대한 보상계수를 추출하고, 이후 온도 보상용 내부 온도 센서에 의해 측정된 온도 조절장치 내부의 온도 값과 온도 조절 장치의 외부인 실내 온도 값의 차이 값에 데이터 베이스에 저장된 온도 보상 계수를 곱한 값으로 실내온도 보상 값을 연산할 수 있다(수학식 1참조).

S40 단계에서는 보완된 실내온도 값을 센싱된 실내 온도 값에서 온도 보상 값을 뺀 차이 값으로 연산하여 외부온도 센서에 의해 1차적으로 측정된 온도 값을 보다 정확한 값으로 보완하는 과정을 수행한다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는 온도 조절 장치 내부 부품의 발열에 의한 실내온도 센싱 값에 대한 교란 현상을 방지 함으로써, 실시예에 따른 온도 보상 방법을 이용하여 실내온도를 보다 정확하게 측정하도록 한다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 온도 보상 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.

이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (5)

1. 온도 조절 장치에 있어서,
   상기 온도 조절장치의 외부인 실내 온도를 센싱하는 외부 온도 센서;
   상기 온도 조절 장치의 내부에서 발생하는 발열에 의한 상기 온도 조절장치의 내부 온도를 센싱하는 온도 보상용 내부 온도 센서; 및
   상기 온도 조절 장치의 센싱된 외부 온도 값과 상기 온도 조절 장치의 센싱된 내부 온도 값을 이용하여 실내온도 보상 값을 연산하고, 상기 연산된 실내온도 보상 값을 이용하여 상기 실내온도를 파악함으로써, 상기 온도 조절장치의 외부인 실내 온도를 제어하는 실내 온도 제어부; 를 포함하는 온도 조절 장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 온도 조절 장치는
   상기 실내 온도 보상 값 연산을 위한, 실험데이터로부터 추출한 실내 온도 및 내부 온도 값에 대한 보상계수 값을 저장하는 데이터 베이스; 를 더 포함하고,
   상기 실내온도 보상 값은
   상기 온도 보상용 내부 온도 센서에 의해 측정된 상기 온도 조절장치 내부의 온도 값과 상기 온도 조절 장치의 외부인 실내 온도 값의 차이 값에 상기 데이터 베이스에 저장된 온도 보상 계수를 곱한 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 실내 온도 제어부는
   상기 온도 조절장치가 장착된 실내의 온도 값을 상기 실내 온도 센싱 값에서 상기 실내 온도 보상 값을 뺀 값으로 연산하고 보완된 상기 실내온도 값을 기반으로 상기 실내 온도를 변화시키도록 상기 온도 조절 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
   
4. 온도 조절장치의 온도 보상 방법에 있어서,
   온도를 제어하고자 하는 공간인 실내 온도 값을 센싱하는 단계;
   상기 온도 조절 장치 내부에 구비된 PCB(Printed Circuit Board)가 발열되는 경우 상기 온도 조절 장치 내부 온도 값을 센싱하는 단계;
   상기 온도를 제어하고자 하는 공간인 실내 온도 값과 상기 온도 조절 장치 내부의 온도 값을 이용하여 온도 보상 값을 연산하는 단계;
   상기 센싱된 실내 온도 값을 보완하는 보완된 실내 온도 값은 상기 센싱된 실내 온도 값에서 상기 온도 보상 값을 뺀 차이 값으로 연산하는 단계; 및
   상기 보완된 실내온도 값을 기반으로 상기 실내 온도를 제어하는 단계;를 포함하는 온도 보상 방법.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 온도 보상 값을 연산하는 단계; 는
   기 저장된 각종 실험데이터로부터 상기 실내 온도 및 상기 온도 조절장치 내부 온도 값에 대한 보상계수를 추출하는 단계; 및
   상기 온도 조절장치 내부의 온도 값과 상기 온도 조절 장치의 외부인 실내 온도 값의 차이 값에 상기 온도 보상 계수를 곱한 값으로 상기 온도 보상 값을 연산하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 보상 방법.

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