KR20190005550A - 공기조화시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기를 구비하는 실외기; 상기 실외기에 연결되는 실내기; 상기 실내기가 설치된 공조공간의 출입구에 설치되어, 공조공간으로 들어오는 인원수 및 공조공간으로부터 나가는 인원수를 카운팅하는 출입자 카운팅 센서; 및 상기 출입자 카운팅 센서로부터의 신호에 기초하여 상기 실내기의 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나를 자동으로 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 출입자 카운팅 센서는 상기 공조공간에 상대적으로 가까이 배치되는 제1적외선센서 및 상기 공조공간으로부터 상대적으로 멀리 배치되는 제2적외선센서를 포함하는 공기조화시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

Description

공기조화시스템 및 그 제어방법{Air conditioning system and Method for controlling the same}
본 발명은 공조공간을 출입하는 인원을 보다 정확히 판단하고, 공조공간 내의 재실자 수에 기초하여 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나를 자동으로 제어할 수 있는 공기조화시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화시스템은 냉매를 압축하는 압축기, 실내공기와 열교환하는 실내열교환기, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브, 실외공기와 열교환하는 실외열교환기를 포함한다.
상기 압축기와 실외열교환기는 실외기에 구비되고, 상기 실내열교환기는 실내기에 구비될 수 있다. 팽창밸브는 실내기 및 실외기 중 적어도 하나에 구비될 수도 있다.
최근에는 공조공간의 재실자를 판단하고 그에 기초하여 공기조화시스템을 자동으로 제어하기 위한 연구가 계속되고 있다.
예를 들어, 도 1은 종래의 공기조화시스템의 제어방법(한국공개특허 제2009-0048761호)을 개시하고 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 공기조화시스템은 적외선탐지 센서를 통해 실내 공간의 적외선 량에 관한 정보를 저장하고, 저장된 적외선 량에 관한 정보와 현재 측정된 적외선 량을 비교하며, 그 비교 결과에 기초하여 공기조화시의 토출량을 조절하는 특징을 개시하고 있습니다.
그러나, 이러한 종래의 공기조화시스템은 실내로 들어오거나 실내에서 밖으로 나가는 인원을 실시간으로 정확하게 파악하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래의 공기조화시스템은 실내에 사용자(또는 인체)가 없는 경우에 전력소비의 절감을 위한 실내기의 제어에 대해서는 어떠한 해결책도 제안하지 않고 있습니다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공조공간을 출입하는 인원수를 정확히 판단하고 인원수에 기초하여 실내기의 풍속 및 설정온도를 자동으로 변경할 수 있는 공기조화시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공조공간을 출입하는 인원수의 계산 후에, 공조공간 내에서 실제로 인체가 감지되는지 여부를 다시 한번 판단하고 이에 기초하여 실내기를 제어할 수 있는 공기조화시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공조공간 내에서 일정시간 이상 인체가 감지되지 않을 경우에 실내기를 오프시켜서 전력소모를 줄일 수 있는 공기조화시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로서, 압축기를 구비하는 실외기; 상기 실외기에 연결되는 실내기; 상기 실내기가 설치된 공조공간의 출입구에 설치되어, 공조공간으로 들어오는 인원수 및 공조공간으로부터 나가는 인원수를 카운팅하는 출입자 카운팅 센서; 및 상기 출입자 카운팅 센서로부터의 신호에 기초하여 상기 실내기의 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나를 자동으로 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 출입자 카운팅 센서는 상기 공조공간에 상대적으로 가까이 배치되는 제1적외선센서 및 상기 공조공간으로부터 상대적으로 멀리 배치되는 제2적외선센서를 포함하는 공기조화시스템을 제공한다.
상기 제어부는 상기 제1적외선센서와 상기 제2적외선센서에서 순차적으로 신호가 감지될 때, 상기 공조공간으로부터 밖으로 사람이 나간 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 상기 제어부는 상기 제2적외선센서와 상기 제1적외선센서에서 순차적으로 신호가 감지될 때, 상기 공조공간 내로 사람이 들어온 것으로 판단할 수 있다.
상기 제1적외선센서와 상기 제2적외선센서는 기설정된 거리로 떨어져서 배치될 수 있다.
상기 제어부는 냉방모드에서 공조공간 내로 들어온 사람이 많을수록 설정온도를 낮출 수 있다.
상기 제어부는 냉방모드에서 공조공간 내로 들어온 사람이 많을수록 실내기의 풍속을 높일 수 있다.
공조공간 내의 인체를 감지하도록 형성된 인체감지센서를 더 포함할 수 있다.
상기 인체감지센서는 상기 제어부에 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제어부는 상기 인체감지센서로부터의 신호에 기초하여 상기 실내기를 온오프 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 출입자 카운팅 센서에 의해 공조공간으로 들어온 사람의 수가 카운팅되더라도, 상기 인체감지센서에 의해 기설정된 시간동안 인체가 감지되지 않으면 상기 실내기를 오프시킬 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 제1적외선센서 및 상기 제2적외선센서를 통해 상기 공조공간을 출입하는 인원수가 계산되는 카운팅단계; 및 상기 카운팅단계에서 계산된 인원수에 기초하여 상기 실내기의 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나가 자동으로 제어되는 실내기 제어단계를 포함하고, 상기 카운팅단계에서는 공조공간에 상대적으로 가까운 상기 제1적외선센서 및 공조공간으로부터 상대적으로 먼 상기 제2적외선센서 모두에서 신호가 감지될 때 인원수가 계산되는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템의 제어방법을 제공한다.
상기 카운팅단계에서는, 상기 제2적외선센서 및 상기 제1적외선센서에서 순차적으로 신호가 감지될 때, 상기 공조공간 내로 사람이 들어온 것으로 판단될 수 있고, 상기 제1적외선센서와 상기 제2적외선센서에서 순차적으로 신호가 감지될 때, 상기 공조공간으로부터 밖으로 사람이 나간 것으로 판단될 수 있다.
상기 실내기 제어단계에서는 냉방모드에서 공조공간 내로 들어온 사람이 많을수록 설정온도가 낮아지고, 실내기의 풍속이 높이질 수 있다.
상기 공기조화시스템의 제어방법은 상기 카운팅단계와 상기 실내기 제어단계 사이에, 실내기의 전원이 입력되는 전원입력단계를 더 포함할 수 있다.
상기 공기조화시스템의 제어방법은 상기 카운팅단계와 상기 실내기 제어단계 사이에, 공조공간에 설치된 인체감지센서에 의해 공조공간 내에 사람이 감지되는지 여부가 판단되는 인체감지판단단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 인체감지판단단계에서 상기 인체감지센서에 의해 사람이 감지될 때 상기 실내기 제어단계가 수행될 수 있다.
상기 인체감지단계에서 공조공간 내의 인체가 감지되지 않은 상태로 기설정된 시간이 경과하면 실내기가 오프될 수 있다.
상기 카운팅단계에서 공조공간으로 들어오는 사람이 최초로 감지될 때 상기 전원입력단계가 수행될 수 있다.
사용자에 의해 실내기의 전원이 강제로 오프되기 전까지 상기 카운팅단계를 통해 공조공간을 출입하는 인원수가 계속적으로 그리고 반복적으로 계산될 수 있다.
상기 실내기 제어단계에서는 상기 카운팅단계에서 계산되는 인원수를 실시간으로 반영하여 실내기의 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나가 제어될 수 있다.
사용자에 의해 실내기의 전원이 강제로 오프되기 전까지 상기 카운팅단계 내지 상기 실내기 제어단계가 반복될 수 있다.
본 발명에 따르면, 공조공간을 출입하는 인원수를 정확히 판단하고 인원수에 기초하여 실내기의 풍속 및 설정온도를 자동으로 변경할 수 있는 공기조화시스템 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 공조공간을 출입하는 인원수의 계산 후에, 공조공간 내에서 실제로 인체가 감지되는지 여부를 다시 한번 판단하고, 이에 기초하여 실내기를 제어할 수 있는 공기조화시스템 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 공조공간 내에서 일정시간 이상 인체가 감지되지 않을 경우에 실내기를 오프시켜서 전력소모를 줄일 수 있는 공기조화시스템 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 공기조화시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 냉매 사이클 도면을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 인원수 카운팅 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 주요구성들의 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 제어방법을 나타내는 플로우 차트이다.
이하, 본 발명에 따른 공기조화시스템 및 그 제어방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 냉매 흐름도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템(10)은 압축기(100), 실내열교환기(200), 팽창밸브(300), 실외열교환기(400)를 포함한다. 도시된 실시예에서, "I"는 실내기를 나타내고 "O"는 실외기를 나타낼 수 있다.
도 2에는 상기 팽창밸브(300)가 실내기(I)에 구비된 것으로 도시되어 있으나, 상기 팽창밸브(300)는 실외기(O)에 구비될 수도 있으며, 실내기(I)와 실외기(O)에 각각 구비되는 것도 가능하다.
압축기(100)는 냉매를 압축하도록 형성된다. 즉, 상기 압축기(100)는 저온 저압의 냉매를 가압하여 고온 고압의 냉매로 만들도록 형성될 수 있다. 상기 압축기(100)는 공기조화시스템(10) 내에 하나 이상이 구비될 수 있다. 상기 압축기(100)는 주파수의 조절이 가능한 인버터 압축기가 될 수 있다.
상기 압축기(100)가 공기조화시스템(10) 내에 복수 개 구비되는 경우, 복수 개의 압축기는 냉매의 유동방향을 따라서 직렬 및/또는 병렬로 마련될 수 있다.
상기 실내열교환기(200)는 실내 공기와 열교환하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 실내열교환기(200)는 실내 공기와 상기 실내열교환기(200) 내로 유동하는 냉매가 열교환하도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 실내열교환기(200)는 공기조화시스템(10)의 냉방 모드에서 증발기의 기능을 수행하고, 난방 모드에서 응축기의 기능을 수행할 수 있다.
상기 팽창밸브(300)는 냉매를 팽창시키도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 난방모드에서, 상기 팽창밸브(300)는 증발기로 기능하는 실외열교환기(400)를 향하는 냉매를 팽창시킬 수 있다. 이와 달리, 냉방모드에서, 상기 팽창밸브(300)는 증발기로 기능하는 실내열교환기(200)를 향하는 냉매를 팽창시킬 수 있다.
상기 팽창밸브(300)는 후술할 제어부(C)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 팽창밸브(300)는 상기 제어부(C)에 의해 그 개도가 조절되도록 제어될 수 있다.
예를 들어, 상기 팽창밸브(300)의 개도가 커질수록 냉매 사이클을 순환하는 냉매량이 증가될 수 있다. 냉매 사이클을 순환하는 냉매량이 증가하면, 실내열교환기(200) 및 실외열교환기(400)에서 열교환하는 냉매의 양이 증가되어 냉난방 성능이 증가될 수 있다.
반대로 상기 팽창밸브(300)의 개도가 작아질수록 냉매 사이클을 순환하는 냉매량이 감소될 수 있다. 냉매 사이클을 순환하는 냉매량이 감소하면, 실내열교환기(200) 및 실외열교환기(400)에서 열교환하는 냉매의 양이 감소되어 냉난방 성능이 감소될 수 있다.
여기서, 냉난방 성능은 공조공간의 온도가 설정온도에 도달하는 시간을 의미할 수 있다.
상기 실외열교환기(400)는 실외 공기와 열교환하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 실외열교환기(400)는 실외 공기와 상기 실외열교환기(400) 내로 유동하는 냉매가 열교환하도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 실외열교환기(400)는 공기조화시스템(10)의 냉방 모드에서 응축기의 기능을 수행하고, 난방 모드에서 증발기의 기능을 수행할 수 있다.
상기 실내열교환기(200) 및 실외열교환기(400)는 핀-튜브 방식의 열교환기가 될 수 있다. 또한, 상기 실내열교환기(200) 측에는 실내팬(210)이 마련될 수 있고, 상기 실외 열교환기(400) 측에는 실외팬(410)이 마련될 수 있다.
상기 공기조화시스템(10)은 냉방 모드와 난방 모드가 전환될 때, 냉매의 순환방향을 전환시키기 위한 유로전환밸브(600)를 포함할 수 있다. 상기 유로전환밸브(600)는 4방 밸브(four-way valve)로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 유로전환밸브(600)는 냉방모드에서 압축기(100)로부터 토출된 냉매를 실외기로 안내하고, 난방모드에서 압축기(100)로부터 토출된 냉매를 실내기로 안내하도록 형성될 수 있다.
상기 압축기(100)의 일측에는 어큐뮬레이터(500)가 구비될 수 있다. 상기 어큐뮬레이터(500)는 상기 압축기(100)를 향하는 냉매를 기상 냉매와 액상 냉매로 분리하고, 기상 냉매만 상기 압축기(100)로 공급하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템(10)은 실내기(I)가 설치되는 공조공간으로 출입하는 인원수를 카운팅하여 공조공간 내에 있는 인원수를 실시간으로 판단할 수 있다.
그리고, 공조공간 내에 있는 인원수에 기초하여 실내기의 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나, 바람직하게는, 실내기의 풍속 및 설정온도 모두를 제어할 수 있다.
이하, 다른 도면을 참조하여, 공조공간으로 출입하는 인원수를 카운팅하고, 공조공간 내의 인체를 감지하여, 자동으로 실내기가 제어되는 구성에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 인원수 카운팅 방식을 설명하기 위한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 주요구성들의 연결관계를 나타내는 도면이다. 도 3에서는 이해의 편의를 위해 출입구(E)가 확대 도시되었다.
도 3 및 4를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템은 실내기(I)가 설치되어 있는 공조공간(S)을 출입하는 인원수를 카운팅하도록 형성된 출입자 카운팅 센서(710) 및 상기 출입자 카운팅 센서(710)에 전기적으로 연결된 제어부(C)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(C)는 전술한 압축기(100), 실내팬(210), 팽창밸브(300)와, 실내기로 전원을 공급하도록 형성된 전원공급부(50)를 제어할 수 있다.
상기 출입자 카운팅 센서(710)는 공조공간(S)의 출입구(E)에 설치될 수 있다. 도시된 실시예에서는, 하나 출입구(E)를 통해서만 공조공간(S)의 출입이 가능한 것으로 도시되어 있다. 그러나, 출입구(E)는 여러개가 될 수도 있으며, 출입구(E)가 여러 개인 경우, 각각의 출입구에 상기 출입자 카운팅 센서(710)가 배치될 수 있다. 상기 출입자 카운팅 센서(710)에 의해 공조공간(S)으로 들어오는 인원수 및 공조공간으로부터 나가는 인원수를 카운팅할 수 있다.
즉, 상기 제어부(C)는 상기 출입자 카운팅 센서(710)로부터의 신호에 기초하여 공조공간(S)으로 들어오는 인원수 및 공조공간으로부터 나가는 인원수를 판단할 수 있으며, 공조공간 내에 있는 인원수를 판단할 수 있다.
상기 제어부(C)는 상기 출입자 카운팅 센서(710)로부터의 신호를 통해 공조공간(S)에 최초로 사람이 들어온 것으로 판단되면, 실내기(I)의 구동을 개시할 수 있다. 즉, 실낵(I)의 전원이 오프된 상태에서, 상기 공조공간(S)에 사람이 들어오면, 상기 제어부(C)는 실내기(I)의 전원이 온되도록 상기 전원공급부(50)를 제어할 수 있다.
상기 출입자 카운팅 센서(710)는 공조공간(S)에 상대적으로 가까이 배치되는 제1적외선센서(711) 및 상기 공조공간(S)으로부터 상대적으로 멀리 배치되는 제2적외선센서(712)를 포함할 수 있다. 상기 제1적외선센서(711) 및 상기 제2적외선센서(712)는 IR 센서(Infrared Ray Sensor)가 될 수 있다.
상기와 같이, 두 개의 적외선 센서를 통해 출입자 수를 판단하므로, 정확한 출입자 수의 판단이 가능해진다.
상기 제1적외선센서(711) 및 상기 제2적외선센서(712)는 모두 적외선 발광부 및 적외선 수광부를 각각 구비할 수 있다. 상기 적외선 발광부 및 적외선 수광부는 출입구(E)의 폭방향(가로방향)으로 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 상기 출입구(E)를 출입기 위해서는 상기 적외선 발광부와 상기 적외선 수광부 사이를 통과해야 한다.
상기 적외선 발광부에서 나오는 적외선이 상기 적외선 수광부에 수신되도록 상기 적외선 발광부와 상기 적외선 수광부가 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 상기 적외선 수광부에서 적외선의 수신이 일정시간 동안 정지될 때 통과 신호가 발생될 수 있다.
상기 제어부(C)는 상기 출입자 카운팅 센서(710)로부터의 신호에 기초하여 실내기(I)의 풍속(즉, 실내팬(210)의 회전속도) 및 설정온도 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
즉, 실내기(I)의 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나는 상기 출입자 카운팅 센서(710)로부터의 신호에 기초하여 자동으로 변경될 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부(C)는 상기 제1적외선센서(711)와 상기 제2적외선세서(712)에서 순차적으로 신호가 감지될 때, 상기 공조공간(S)으로부터 밖으로 사람이 나간 것으로 판단할 수 있다. 반대로, 상기 제어부(C)는 상기 제2적외선센서(712)와 상기 제1적외선센서(711)에서 순차적으로 신호가 감지될 때, 상기 공조공간(S) 내로 사람이 들어온 것으로 판단할 수 있다.
상기와 같이, 두 개의 적외선 센서를 공조공간(S)으로부터 서로 다른 거리에 배치한 상태에서, 두 개의 적외선 센서 모두에 신호가 감지될 때 사람의 출입 여부를 판단하므로 출입자의 인원수 파악이 정확하게 이루어질 수 있다.
예를 들어, 공조공간(S) 내에 있는 사람이 상기 제1적외선센서(711)의 위치에 있다가 다시 공조공간(S)으로 돌아가는 경우, 사람이 공조공간(S)으로부터 나간것으로 카운팅 되지 않는다.
마찬가지로, 공조공간(S) 밖의 사람이 상기 제2적외선센서(712)의 이치에 있다가 다시 공조공간(S)으로부터 멀어져간 경우, 사람이 공조공간(S)으로 들어간 것으로 카운팅되지 않는다.
또한, 신호가 감지되는 순서에 기초하여 출입자를 카운팅하므로, 공조공간(S)으로부터 나오는 인원수 및 공조공간(S)으로 들어가는 인원수를 정확하게 판단할 수 있다.
상기 제1적외선센서(711)와 상기 제2적외선센서(712)는 기설정된 거리로 떨어져서 배치될 수 있다. 이는, 상기 제1적외선셋너(711)와 상기 제2적외선센서(712)가 너무 근접해서 배치되는 경우, 출입자의 판단 오류가 발생될 수 있기 때문이다.
예를 들어, 상기 제1적외선센서(711)와 상기 제2적외선센서(712) 사이의 거리는 사용자의 평균 보폭을 기준으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1적외선센서(711)와 상기 제2적외선센서(712) 사이의 거리는 상기 평균 보폭의 절반보다 클 수 있다. 그리고, 상기 제1적외선센서(711)와 상기 제2적외선센서(712) 사이의 거리는 상기 평균 보폭 이하가 될 수 있다. 이때, 사용자의 평균 보폭은 공기조화시스템이 설치되는 지역의 사용자들의 평균 보폭을 의미하는 것으로서, 실험을 통해 결정될 수 있다.
상기 제1적외선센서(711)와 상기 제2적외선센서(712)의 설치 높이는 사용자의 평균 허리높이 이상이 될 수 있다. 이는, 상기 제1적외선센서(711)와 상기 제2적외선센서(712)가 사용자의 다리높이에 설치될 경우, 한 사람이 지나갈 때 두 사람으로 인식하는 오류가 발생될 수 있기 때문이다. 상기 허리높이 역시 공기조화시스템이 설치되는 지역의 사용자들의 평균 허리높이를 의미하는 것으로서, 실험을 통해 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제어부(C)는 공조공간(S)을 출입하는 인원수에 기초하여 공조공간(S) 내에 있는 인원수를 판단하고, 공조공간(S) 내의 인원수에 기초하여 실내기의 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부(C)는 냉방모드에서 공조공간(S) 내로 들어온 사람이 많을수록 설정온도를 낮출 수 있다. 난방모드에서도, 상기 제어부(C)는 공조공간(S) 내로 들어온 사람이 많을수록 설정온도를 낮출 수 있다. 이는, 공조공간(S) 내에 사람이 많을수록 공조공간(S)의 온도가 상승할 수 있기 때문이다.
또한, 상기 제어부(C)는 냉방모드에서 공조공간(S) 내로 들어온 사람이 많을수록 실내기의 풍속을 높일 수 있다. 이 역시, 공조공간(S) 내에 사람이 많을수록 공조공간(S)의 온도가 상승할 수 있기 때문이다.
한편, 상기 출입자 카운팅 센서(710)에 의한 공조공간(S) 내의 인원수 판단에도 불구하고, 시스템 오류 등의 이유로 공조공간(S) 내의 인원수가 정확히 판단되지 않을 수 있다.
특히, 출입자 카운팅 센서(710)를 통해 공조공간(S) 내에 사람이 있는 것으로 판단되었으나, 실제로는 공조공간(S) 내에 사람이 없는 경우로 고려해볼 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템은 공조공간(S) 내의 인체를 감지하도록 형성된 인체감지센서(720)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(C)는 상기 인체감지센서(720)로부터의 신호에 기초하여 상기 실내기(I)를 제어할 수 있다. 상기 인체감지센서(720)는 PIR 센서(Passive Infrared Ray Sensor) 또는 인체의 형상을 감지하는 형상 감지 센서가 될 수 있다(예를 들어, "Ω" 인식방식).
즉, 출입자 카운팅 센서(710)에 의해 공조공간(S) 내에 있는 사람 수 등이 오판되더라도, 상기 인체감지센서(720)를 통해 공조공간(S) 내에 사람이 존재하는지 여부가 다시 한번 판단되어 실내기(I)가 제어될 수 있다.
도시된 실시예에서, 인체감지센서(720)는 실내기(I)에 구비되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 공조공간(S) 내의 인체를 감지할 수 있는 위치라면 상기 인체감지센서(720)가 벽 또는 유선리모컨 등에 배치되는 것도 가능하다.
상기 인체감지센서(720)는 공조공간(S)에 사람이 없음에도 불구하고 실내기(I)가 구동되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 인체감지센서(720)를 통해서 인원수의 판단은 별도로 이루어지지 않을 수 있다.
상기 인체감지센서(720)는 제어부(C)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제어부(C)는 상기 인체감지센서(720)로부터의 신호에 기초하여 상기 실내기를 온오프 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 인체감지센서(720)에 의해 공조공간(S) 내에서 인체가 감지되는 경우, 제어부(C)는 구동중인 실내기(I)를 온상태로 유지시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(C)는 전술한 바와 같이 출입자 카운팅 센서(710)를 통해 판단된 공조공간(S) 내의 인원수에 기초하여 실내기의 풍속 및 설정온도를 제어할 수 있다.
이와 달리, 상기 인체감지센서(720)에 의해 공조공간(S) 내에서 인체가 기설정된 시간동안 감지되지 않으면, 상기 제어부(C)는 상기 실내기(I)를 오프시킬 수 있다.
즉, 상기 제어부(C)는 상기 출입자 카운팅 센서(710)에 의해 공조공간(S)으로 들어온 사람의 수가 카운팅되더라도, 상기 인체감지센서(720)에 의해 기설정된 시간동안 인체가 감지되지 않으면 상기 실내기(I)를 오프시킬 수 있다.
상기와 같이, 시스템 오류 또는 출입자 카운팅 센서(710)의 오류에 의해 공조공간(S) 내의 인원수가 오판되더라도, 인체감지센서(720)를 통해 다시 한번 공조공간(S) 내에 사람의 존재 여부가 판단되어 실내기(I)가 온오프제어될 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 상기 인체감지센서(720)를 통해 상기 출입자 카운팅 센서(710)의 오류 또는 오작동을 보완할 수 있을 뿐만 아니라, 불필요한 전력소모를 방지할 수 있다.
이하, 다른 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 제어방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 제어방법을 나타내는 플로우 차트이다. 공기조화시스템의 제어방법을 설명함에 있어서, 전술한 공기조화시스템의 구성이 공기조화시스템의 제어방법에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 제어방법은 공조공간(S)을 출입하는 인원수가 계산되는 카운팅단계(S10) 및 상기 카운팅단계(S10)에서 계산된 인원수에 기초하여 실내기의 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나가 자동으로 제어되는 실내기 제어단계(S40)를 포함할 수 있다.
상기 카운팅단계(S10)에서는 공조공간(S)의 출입구(E)에 배치되는 제1적외선센서(711) 및 제2적외선센서(712)를 통해 공조공간(S)을 출입하는 인원수가 계산될 수 있다. 즉, 상기 카운팅단계(S10)에서는 제1적외선센서(711) 및 제2적외선센서(712)에서 발생된 신호를 통해, 공조공간(S)을 출입하는 인원수가 제어부(C)에 의해 판단될 수 있다.
구체적으로, 상기 카운팅단계(S10)에서는 상기 공조공간(S)에 상대적으로 가까운 상기 제1적외선센서(710) 및 상기 공조공간(S)으로부터 상대적으로 먼 상기 제2적외선센서(720) 모두에서 신호가 감지될 때 인원수가 계산될 수 있다.
상기 실내기 제어단계(S40)에서는 상기 카운팅단계(S10)에서 계산된 인원수에 기초하여 실내팬의 RPM 및 설정온도 중 적어도 하나가 제어될 수 있다. 즉, 상기 카운팅단계(S10)를 통해 판단된 공조공간(S) 내의 사람수에 기초하여, 상기 실내기 제어단계(S40)에서는 상기 실내팬의 RPM 및 설정온도 중 적어도 하나가 제어부(C)에 의해 제어될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따르면, 두 개의 적외선 센서를 통하여 공조공간(S)을 출입하는 인원수가 정확하게 판단될 수 있다.
상기 카운팅단계(S10)에서는, 상기 제2적외선세서(712) 및 상기 제1적외선센서(711)에서 순차적으로 신호가 감지될 때 상기 공조공간(S) 내로 사람이 들어온 것으로 제어부(C)에 의해 판단될 수 있다. 반대로, 상기 제1적외선센서(711) 및 상기 제2적외선센서(712)에서 순차적으로 신호가 감지될 때 상기 공조공간(S)으로부터 밖으로 사람이 나간 것으로 제어부(C)에 의해 판단될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 서로 이격되어 배치된 두 개의 적외선 센서의 순차적 신호 발생을 통해, 공조공간(S)에 대한 사람의 출입이 정확하게 판단될 수 있다.
한편, 사용자의 편의를 위하여, 공조공간(S) 내로 최초로 사람이 입장할 때, 실내기(I)가 자동으로 온 되는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 제어방법은 상기 카운팅단계(S10)와 상기 실내기 제어단계(S40) 사이에, 실내기(I)의 전원이 입력되는 전원입력단계(S20)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 카운팅단계(S10)에서는 출입자 수의 카운팅을 통해 현재 공조공간(S) 내에 있는 사람수도 판단될 수 있다. 상기 카운팅단계(S10)에서 공조공간(S)으로 사람이 들어온 것으로 판단되면, 상기 전원입력단계(S20)를 통해 실내기(I)의 전원이 자동으로 온될 수 있다.
구체적으로, 상기 카운팅단계(S10)에서 상기 공조공간(S)으로 들어오는 사람이 최초로 감지될 때 상기 전원입력단계(S20)가 수행될 수 있다. 따라서, 공조공간(S)으로 사람이 최초로 입장할 때 자동으로 실내기(I)의 구동이 개시되어 사용자의 편의를 도모할 수 있다.
한편, 카운팅단계(S10)에서 공조공간(S) 내의 사람수에 대한 판단 오류가 발생되는 경우를 가정해볼 수 있다. 예를 들어, 공조공간(S)에 사람이 없음에도 불구하고, 상기 카운팅단계(S10)에서 공조공간(S) 내에 사람이 있는 것으로 오판할 수 있다.
이 경우, 제1 및 제2 적외선 센서 이외의 다른 수단을 통해 공조공간(S) 내에 사람의 존개 여부를 다시 한번 판단하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 제어방법은 상기 카운팅단계(S10)와 상기 실내기 제어단계(S40) 사이에 공조공간(S) 내에 사람의 존재 여부가 판단되는 인체감지판단단계(S30)를 더 포함할 수 있다. 상기 인체감지판단단계(S30)는 상기 전원입력단계(S20) 이후에 수행될 수 있다.
상기 인체감지판단단계(S30)에서는 공조공간(S)에 설치된 인체감지센서(720)에 의해 공조공간(S) 내에 사람이 감지되는지 여부가 제어부(C)에 의해 판단될 수 있다.
상기 인체감지판단단계(S30)에서 상기 인체감지센서(720)에 의해 사람이 감지되는 경우, 상기 실내기 제어단계(S40)가 수행될 수 있다. 이와 달리, 상기 인체감지단계(S30)에서 공조공간(S) 내에 인체가 감지되지 않은 상태로 기설정된 시간이 경과하면(S60) 실내기가 오프될 수 있다(S70).
상기와 같이, 본 발명에 따르면, 카운팅단계(S10)에서 출입자수의 판단에 대한 오류가 발생하더라도, 인체감지판단단계(S30)를 통해 공조공간(S) 내에 인체의 존재 여부를 다시 한번 판단하여 출입자수 판단 오류를 보완할 수 있다.
그리고, 인체감지판단단계(S30)를 통해 공조공간(S) 내에 인체가 없는 것으로 판단되면, 상기 카운팅단계(S10)에서 계산된 출입자수는 리셋(초기화) 될 수 있다. 즉, 인체감지판단단계(S30)를 통해 공조공간(S) 내에 인체가 없는 것으로 판단되면, 상기 카운팅단계(S10)에서는 출입자수가 "0"부터 다시 카운팅될 수 있다. 따라서, 카운팅단계(S10)에서의 계산오류 또는 판단오류가 자동으로 수정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기조화시스템의 제어방법은 실내기 제어단계(S40) 이후에 사용자에 의해 실내기의 전원이 강제로 오프되었는지 여부를 판단하는 전원오프판단단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
사용자에 의해 실내기의 전원이 강제로 전원이 오프되기 전까지 상기 카운팅 단계(S10)를 통해 공조공간(S)을 출입하는 인원수가 계속적으로 그리고 반복적으로 계산될 수 있다. 그
그리고, 상기 실내기 제어단계(S40)에서는 상기 카운팅단계(10)에서 계산되는 인원수를 실시간으로 반영하여 실내기의 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나가 제어부(C)에 의해 제어될 수 있다.
사용자에 의해 실내기의 전원이 강제로 오프되기 전까지 상기 카운팅단계(S10) 내지 상기 실내기 제어단계(S40)가 반복적으로 수행될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따르면, 공조공간을 출입하는 인원수를 정확히 판단하고, 공조공간 내에서 실제로 인체가 감지되는지 여부를 다시 한번 판단하여, 실내기를 온오프 제어할 뿐만아니라 공조공간 내의 인원수에 기초하여 실내기의 풍속 및 설정온도를 자동으로 변경할 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 압축기 200 실내열교환기
210 실내팬 300 팽창밸브
400 실외열교환기 410 실외팬
500 어큐뮬레이터 600 유로전환밸브
710 출입자 카운팅 센서 720 인체감지센서

Claims (18)

  1. 압축기를 구비하는 실외기;
    상기 실외기에 연결되는 실내기;
    상기 실내기가 설치된 공조공간의 출입구에 설치되어, 공조공간으로 들어오는 인원수 및 공조공간으로부터 나가는 인원수를 카운팅하는 출입자 카운팅 센서; 및
    상기 출입자 카운팅 센서로부터의 신호에 기초하여 상기 실내기의 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나를 자동으로 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 출입자 카운팅 센서는 상기 공조공간에 상대적으로 가까이 배치되는 제1적외선센서 및 상기 공조공간으로부터 상대적으로 멀리 배치되는 제2적외선센서를 포함하는 공기조화시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1적외선센서와 상기 제2적외선센서에서 순차적으로 신호가 감지될 때, 상기 공조공간으로부터 밖으로 사람이 나간 것으로 판단하고,
    상기 제2적외선센서 및 상기 제2적외선센서에서 순차적으로 신호가 감지될 때, 상기 공조공간 내로 사람이 들어온 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1적외선센서와 상기 제2적외선센서는 기설정된 거리로 떨어져서 배치된 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 냉방모드에서 공조공간 내로 들어온 사람이 많을수록 설정온도를 낮추는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 냉방모드에서 공조공간 내로 들어온 사람이 많을수록 실내기의 풍속을 높이는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    공조공간 내의 인체를 감지하도록 형성된 인체감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인체감지센서는 상기 제어부에 전기적으로 연결되고,
    상기 제어부는 상기 인체감지센서로부터의 신호에 기초하여 상기 실내기를 온오프 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 출입자 카운팅 센서에 의해 공조공간으로 들어온 사람의 수가 카운팅되더라도, 상기 인체감지센서에 의해 기설정된 시간동안 인체가 감지되지 않으면 상기 실내기를 오프시키는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  9. 실외기, 상기 실외기에 연결되고 공조공간에 배치되는 실내기 및 공조공간의 출입구에 배치되되 상기 공조공간에 상대적으로 가까이 배치되는 제1적외선센서 및 상기 공조공간으로부터 상대적으로 멀리 배치되는 제2적외선센서를 포함하는 공기조화시스템의 제어방법으로서,
    상기 제1적외선센서 및 상기 제2적외선센서를 통해 상기 공조공간을 출입하는 인원수가 계산되는 카운팅단계; 및
    상기 카운팅단계에서 계산된 인원수에 기초하여 상기 실내기의 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나가 자동으로 제어되는 실내기 제어단계를 포함하고,
    상기 카운팅단계에서는 공조공간에 상대적으로 가까운 상기 제1적외선센서 및 공조공간으로부터 상대적으로 먼 상기 제2적외선센서 모두에서 신호가 감지될 때 인원수가 계산되는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 카운팅단계에서는,
    상기 제2적외선센서 및 상기 제1적외선센서에서 순차적으로 신호가 감지될 때, 상기 공조공간 내로 사람이 들어온 것으로 판단되고,
    상기 제1적외선센서와 상기 제2적외선센서에서 순차적으로 신호가 감지될 때, 상기 공조공간으로부터 밖으로 사람이 나간 것으로 판단되는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템의 제어방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 실내기 제어단계에서는 냉방모드에서 공조공간 내로 들어온 사람이 많을수록 설정온도가 낮아지고, 실내기의 풍속이 높이지는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템의 제어방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 카운팅단계와 상기 실내기 제어단계 사이에,
    실내기의 전원이 입력되는 전원입력단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템의 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 카운팅단계와 상기 실내기 제어단계 사이에,
    공조공간에 설치된 인체감지센서에 의해 공조공간 내에 사람이 감지되는지 여부가 판단되는 인체감지판단단계를 더 포함하고,
    상기 인체감지판단단계에서 상기 인체감지센서에 의해 사람이 감지될 때 상기 실내기 제어단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 공기조하시스템의 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 인체감지단계에서 공조공간 내의 인체가 감지되지 않은 상태로 기설정된 시간이 경과하면 실내기가 오프되는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템의 제어방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 카운팅단계에서 공조공간으로 들어오는 사람이 최초로 감지될 때 상기 전원입력단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템의 제어방법.
  16. 제12항에 있어서,
    사용자에 의해 실내기의 전원이 강제로 오프되기 전까지 상기 카운팅단계를 통해 공조공간을 출입하는 인원수가 계속적으로 그리고 반복적으로 계산되는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템의 제어방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 실내기 제어단계에서는 상기 카운팅단계에서 계산되는 인원수를 실시간으로 반영하여 실내기의 풍속 및 설정온도 중 적어도 하나가 제어되는 것을 특징으로 하는
  18. 제12항에 있어서,
    사용자에 의해 실내기의 전원이 강제로 오프되기 전까지 상기 카운팅단계 내지 상기 실내기 제어단계가 반복되는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템의 제어방법.
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