KR20240070399A - Ai 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템 - Google Patents

Ai 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템 Download PDF

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KR20240070399A
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이영석
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(주) 삼협엔지니어링
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Abstract

본 발명은 AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템에 관한 것으로 보다 구체적으로는 공조하고자 하는 공간에 대한 열부하의 변동에 따라서 송풍량(rpm, 급기량, 배기량 등)을 조절하되, 이러한 송풍량을 각각의 실별로 개별적으로 제어할 수 있도록 함으로써 각 실별로 최적의 온도를 유지하면서도 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하며, 또한 상기 컨트롤러에 머신 러닝 모델을 적용함으로써 각종 열부하의 변동 등의 환경인자 정보에 기반하여 실별 최적 송풍량 등을 더욱 효율적으로 더욱 제어하되, 이러한 제어 기능을 컨트롤러와 클라우드 네트워크를 통한 유무선 통신 가능한 관리자의 휴대용 단말에 의하여 실시간 확인 및 제어 가능하도록 함으로써 더욱 편리하고 효율적인 실별 개별 제어가 가능하도록 하는, AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템에 관한 것이다.

Description

AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템{FAN SYSTEM OF VARIABLE AIR VLOUME BASED ON AI}
본 발명은 공조하고자 하는 공간에 대한 열부하의 변동치를 바탕으로 그 송풍량(rpm, 급기량, 배기량 등)을 제어하되, 각각의 실별로 개별적으로 멀티 제어할 수 있으며, 또한 상기와 같은 제어에 머신 러닝 모델을 적용하고 이를 유무선 통신 가능한 관리자의 휴대용 단말에 의하여 실시간 확인 및 제어 가능하도록 함으로써 더욱 편리하고 효율적으로 각 실별 최적의 온도를 유지하면서도 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하는, AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화(air conditioning)라고 함은 실내의 온도, 습도, 기류, 청정도, 유독가스 등의 조건을 실내에 있는 사람 또는 물품 등에 대하여 가장 좋은 조건으로 유지하는 것으로, 이때 사용하는 기기를 공기조화기라고 한다.
이러한 공기조화기는 실내기와 실외기를 각각 분리한 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기조화기로 구분할 수 있다. 또한, 공기조화기의 용량에 따라 하나의 실내기를 구동시킬 수 있는 용량으로 좁은 장소에서 이용하도록 구성된 싱글형 공기조화기, 회사 또는 음식점에서 사용할 수 있도록 매우 큰 용량으로 구성된 중대형 공기조화기 및 다수개의 실내기를 충분히 구동시킬 수 있는 용량으로 구성된 멀티 공기조화기로 구분할 수 있다.
여기서, 멀티 공기조화기는 설치비용을 줄이고 공간효율을 높이기 위해 대형건물이나 여러개의 공간으로 구획된 실내의 냉/난방하도록 복수개의 실내기 및 실외기를 서로 연결하여 설치하는 바, 실내에 설치되어 공조공간 내부로 온풍 또는 냉풍을 공급하는 복수개의 실내기와 상기 실내기에서 충분한 열교환 동작이 이루어질 수 있도록 냉매를 압축, 팽창 등을 수행하는 실내기와 연결된 적어도 하나 이상의 실외기로 구성된다.
그리고 상기와 같은 멀티 공기조화기는 일반적으로 내부를 순환하는 냉매가 압축, 응축, 팽창 및 증발의 순으로 순환하여 열을 전달하는 싸이클을 가진다. 이러한 싸이클에 의해 공기조화기는 하절기에는 실내의 열을 외부로 배출하는 냉방 싸이클로 동작하고, 동절기에는 냉방 싸이클과 반대로 순환하여 실내로 열을 공급하는 히트 펌프(Heat Pump)의 난방싸이클로 동작하게 된다.
하지만, 상기와 같은 종래 멀티 공기조화기는 난방운전 시의 제상 운전으로 인한 난방운전 정지와 고온지역에서의 냉방성능 저하 등의 문제가 있으며, 특히 공조하고자 하는 공간에 대하여 열부하의 변동에 따른 성능 저하 문제가 발생한다.
이를 해결하기 위하여 특허문헌 1의 "멀티형 공조기기 및 그 제어방법"에서는 멀티형 공조기기의 온도감지센서로부터 감지된 온도에 따라 바이패스밸브를 조절하여 냉방성능을 향상시키고자 하였고, 특허문헌 2의 "멀티 공조기기"에서는 온도감지부에서 감지되는 수치를 기준으로 냉방부하 또는 난방부하에 따라 압축기를 선택적으로 작동시켜 불필요한 소비전력을 방지하고자 하였다.
하지만, 상기와 같은 종래기술은 온도의 직접적인 측정 수치를 기반으로 하는 냉방성능 향상 또는 소비전력 감소 방안으로 이에 대한 효과는 일부 인정되지만, 열부하 변동에 따른 실별 개별 설정이 비효율적이며 이러한 설정에 대한 실시간 확인 및 제어가 효율적이지 못한 문제점을 여전히 가지고 있다.
특허문헌 1 : 공개특허 제10-1999-0081638호 특허문헌 2 : 공개특허 제10-2008-0076379호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 공조하고자 하는 공간에 대한 열부하의 변동에 따라서 송풍량(rpm, 급기량, 배기량 등)을 조절하되, 이러한 송풍량을 각각의 실별로 개별적으로 제어할 수 있도록 함으로써 각 실별로 최적의 온도를 유지하면서도 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 함을 과제로 한다.
아울러, 본 발명은 상기 컨트롤러에 머신 러닝 모델을 적용함으로써 각종 열부하의 변동 등의 환경인자 정보에 기반하여 실별 최적 송풍량 등을 더욱 효율적으로 더욱 제어하되, 이러한 제어 기능을 컨트롤러와 클라우드 네트워크를 통한 유무선 통신 가능한 관리자의 휴대용 단말에 의하여 실시간 확인 및 제어 가능하도록 함으로써 더욱 편리하고 효율적인 실별 개별 제어가 가능하도록 함을 다른 과제로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 공조 공간과 연결되는 급기포트와, 상기 공조 공간으로부터 되돌아오는 공기가 유입되는 환기포트와, 실외와 연결되는 외기포트와, 상기 되돌아오는 공기의 일부를 실외로 배출시키는 배기포트를 구비한 케이싱; 상기 급기포트와 연결되며 상기 케이싱에 내장되는 급기팬; 상기 배기포트와 연결되며 상기 케이싱에 내장되는 배기팬; 상기 급기팬과 상기 배기팬 사이에 배치되어 상기 케이싱에 내장되고, 상기 환기포트를 통하여 되돌아오는 공기와 상기 외기포트를 통하여 실외로부터 유입되는 외기를 열교환하여 상기 급기팬 또는 상기 배기팬으로 공급하는 열교환기; 및 상기 급기팬의 rpm, 상기 배기팬의 rpm, 상기 급기팬의 공조 공간을 향한 급기량 및 상기 배기팬에 의한 배기량 조절을 상기 공조 공간의 열 부하 변동에 따라 조절하는 컨트롤러;를 포함하되, 상기 공조 공간과 급기포트는 급기덕트를 통해 연결되되 상기 급기덕트는 복수의 공조 공간으로 분지되어 연장되는 분지 급기덕트를 포함하며, 상기 공조 공간과 환기포트는 환기덕트를 통해 연결되되 상기 환기덕트는 복수의 공조 공간으로 분지되어 연장되는 분지 환기덕트를 포함하고, 상기 외기포트는 외기 공급덕트를 통해 실외와 연결되며, 상기 배기포트는 배기덕트를 통해 실외와 연결되고, 상기 급기팬과 열교환기 사이에 제1 필터가 구비되며, 상기 열교환기와 배기팬 사이에 제2 필터가 구비되고, 상기 컨트롤러는 클라우드 네트워크를 통한 유무선 통신 가능한 관리자의 휴대용 단말에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는, AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템을 과제의 해결 수단으로 한다.
여기서 상기 컨트롤러는, 상기 공조 공간에 구비되어 해당 공조 공간의 열 부하 변동치를 측정하는 센서부; 및 상기 센서부에서 수집된 데이터를 분석하고 이를 바탕으로 상기 급기팬과 배기팬의 rpm, 상기 급기팬의 급기량 및 상기 배기팬의 배기량 조절 구동신호를 제어하는 AI 제어부;를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 AI 제어부는, 과거 센서부에서 수집된 데이터를 포함하는 과거 구동 데이터 및 이를 바탕으로 운전자가 급기팬과 배기팬의 rpm, 급기팬의 급기량 및 배기팬의 배기량을 제어한 운전자 제어 데이터를 이용하여 학습된 인공 신경망을 실행하여, 현재 센서부에서 수집된 데이터를 포함하는 현재 구동 데이터를 바탕으로 급기팬과 배기팬의 rpm, 상기 급기팬의 급기량 및 상기 배기팬의 배기량이 기설정된 종점 목표 열 부하 변동치에 수렴하도록 제어하는 제어값을 산출하여 출력하는 데이터 분석부; 및 상기 데이터 분석부로부터 전달받은 상기 제어값에 따라 상기 급기팬과 배기팬의 구동을 제어하는 구동 제어부;를 포함할 수 있다.
그리고 상기 데이터 분석부는, 현재 센서부에서 수집된 데이터를 포함하는 현재 구동 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 상기 학습된 인공 신경망을 이용하여 상기 제어값을 산출하는 제어값 산출부; 상기 구동 제어부에서 상기 제어값에 따라 상기 급기팬과 배기팬을 구동시킨 후 발생되는 열 부하 변동치에 대한 피드백 데이터를 기초로, 기설정된 종점 목표 열 부하 변동치와 실시간으로 비교하여, 상기 기설정된 종점 목표 열 부하 변동치를 벗어나는 것으로 판단되면, 상기 제어값을 재조정하여 상기 최종 제어값을 실시간으로 출력하는 최종 제어값 산출부; 및 상기 제어값 또는 상기 최종 제어값을 상기 구동 제어부로 송신하는 데이터 송신부;를 포함할 수 있다.
또한 상기 구동 제어부는, 상기 제어값에 따라 상기 급기팬과 배기팬을 구동하되, 열 부하 변동치가 기설정된 종점 열 부하 변동치를 벗어나는 것으로 판단되면 상기 최종 제어값에 따라 상기 상기 급기팬과 배기팬을 구동할 수 있다.
본 발명은 공조하고자 하는 공간에 대한 열부하의 변동에 따라서 송풍량(rpm, 급기량, 배기량 등)을 조절하되, 이러한 송풍량을 각각의 실별로 개별적으로 제어할 수 있도록 함으로써 각 실별로 최적의 온도를 유지하면서도 에너지 효율을 향상시킬 수 있으며, 더욱이 상기 컨트롤러에 머신 러닝 모델을 적용함으로써 각종 열부하의 변동 등의 환경인자 정보에 기반하여 실별 최적 송풍량 등을 더욱 효율적으로 더욱 제어하되, 이러한 제어 기능을 컨트롤러와 클라우드 네트워크를 통한 유무선 통신 가능한 관리자의 휴대용 단말에 의하여 실시간 확인 및 제어 가능하도록 함으로써 더욱 편리하고 효율적인 실별 개별 제어가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템의 전체적인 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템의 센서부 및 AI 제어부의 구성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 AI 제어부의 상세 구성을 나타낸 도면
도 4는 본 발명에 따른 데이터 분석부의 상세 구성을 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따른 AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템의 센서부 및 AI 제어부의 상세 구성을 나타낸 도면
도 6은 본 발명에 따른 AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템의 관리앱의 상세 구성을 나타낸 도면
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템의 전체적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템의 센서부 및 AI 제어부의 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 AI 제어부의 상세 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 데이터 분석부의 상세 구성을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템의 센서부 및 AI 제어부의 상세 구성을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템의 관리앱의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 6을 참조하면, 본 발명은 본 발명은 케이싱(100)에 급기팬(200)과 배기팬(300) 및 열교환기(400)가 내장되고, 이의 제어를 컨트롤러(600)를 통해 수행하되 상기 컨크롤러(600)는 클라우드 네트워크(700)를 통한 유무선 통신 가능한 관리자의 휴대용 단말(800)에 의하여 제어된다.
보다 구체적으로 상기 케이싱(100)은 공조 공간(500)과 연결되는 급기포트(110)와, 상기 공조 공간(500)으로부터 되돌아오는 공기가 유입되는 환기포트(120)와, 실외와 연결되는 외기포트(130)와, 상기 되돌아오는 공기의 일부를 실외로 배출시키는 배기포트(140)를 구비한다.
여기서 상기 급기포트(110)는 상기 케이싱(100)에 내장되는 급기팬(200)과 연결된다. 이때 상기 공조 공간(500)과 급기포트(110)는 급기덕트(111)를 통해 연결되되 상기 급기덕트(111)는 복수의 공조 공간(500)으로 분지되어 연장되는 분지 급기덕트(112)를 포함한다.
그리고 상기 공조 공간(500)과 환기포트(120)는 환기덕트(121)를 통해 연결되되 상기 환기덕트(121)는 복수의 공조 공간(500)으로 분지되어 연장되는 분지 환기덕트(122)를 포함한다.
또한 상기 배기포트(140)는 일단이 상기 케이싱(100)에 내장되는 배기팬(300)과 연결되고, 타단이 배기덕트(141)를 통해 실외와 연결된다.
상기 열교환기(400)는 상기 급기팬(200)과 상기 배기팬(300) 사이에 배치되어 상기 케이싱(100)에 내장되고, 상기 환기포트(120)를 통하여 되돌아오는 공기와 상기 외기포트(130)를 통하여 실외로부터 유입되는 외기를 열교환하여 상기 급기팬(200) 또는 상기 배기팬(300)으로 공급한다.
그리고 상기 급기팬(200)과 열교환기(400) 사이에 제1 필터(150)가 구비되며, 상기 열교환기(400)와 배기팬(300) 사이에 제2 필터(160)가 구비된다.
작동 과정을 살펴보면, 공조 공간(500)에 대한 급기 시 급기팬(200)이 작동하여 급기포트(110) 및 급기덕트(111)를 통해 급기되며 이때 복수의 공조 공간(500)일 경우 급기덕트(100)에서 분지된 분지 급기덕트(112)를 통해 각 공조 공간으로 급기한다.
그리고 상기 공조 공간(500)에 대한 급기 후 공조 공간(500)에서 되돌아오는 공기는 환기덕트(121) 및 환기포트(120)를 통해 열교환기(400)로 유입되되 복수의 공조 공간(500)일 경우 각 공조 공간(500)별 설치된 분지 환기덕트(122)를 통해 환기덕트(121)로 유입된다. 한편, 상기 열교환기(400)로 유입된 공기는 외기 공급덕특(131) 및 외기포트(130)를 통해 실외로부터 유입되는 외기와 열교환되어 상기 급기팬(200)으로 공급된다. 이때 상기 급기팬(200)과 열교환기(400) 사이에 제1 필터(150)가 구비되어 급기팬(200)으로 공급되는 열교환된 공기를 필터링한다.
한편, 열교환기(400)에서 열교환된 공기의 일부는 실외로 배출되는데, 이때 열교환기(400)에서 열교환된 공기의 일부가 배기팬(300)으로 공급되어 배기팬(300)의 작동에 의해 배기포트(140) 및 배기덕트(141)를 통해 실외로 배출된다. 여기서 상기 열교환기(400)와 배기팬(300) 사이에 제2 필터(160)가 구비되어 배기팬(300)으로 공급되는 열교환된 공기를 필터링한다.
상기 컨트롤러(600)는 상기 급기팬(200)의 rpm, 상기 배기팬(300)의 rpm, 상기 급기팬(200)의 공조 공간(500)을 향한 급기량 및 상기 배기팬(300)에 의한 배기량 조절을 상기 공조 공간(500)의 열 부하 변동에 따라 조절하며, 클라우드 네트워크(700)를 통한 유무선 통신 가능한 관리자의 휴대용 단말(800)에 의하여 제어된다.
보다 구체적으로 상기 컨트롤러(600)는 센서부(61) 및 AI 제어부(62)를 포함한다.
상기 센서부(61)는 상기 공조 공간(500)에 구비되어 해당 공조 공간(500)의 열 부하 변동치를 측정한다.
상기 AI 제어부(62)는 상기 센서부(61)에서 수집된 데이터를 분석하고 이를 바탕으로 상기 급기팬(200)과 배기팬(300)의 rpm, 상기 급기팬(200)의 급기량 및 상기 배기팬(300)의 배기량 조절 구동신호를 제어한다.
여기서 상기 AI 제어부(62)는 데이터 분석부(62a) 및 구동 제어부(62b)를 포함한다.
상기 데이터 분석부(62a)는 과거 센서부(61)에서 수집된 데이터를 포함하는 과거 구동 데이터 및 이를 바탕으로 운전자가 급기팬(200)과 배기팬(300)의 rpm, 급기팬(200)의 급기량 및 배기팬(300)의 배기량을 제어한 운전자 제어 데이터를 이용하여 학습된 인공 신경망을 실행하여, 현재 센서부(61)에서 수집된 데이터를 포함하는 현재 구동 데이터를 바탕으로 급기팬(200)과 배기팬(300)의 rpm, 상기 급기팬(200)의 급기량 및 상기 배기팬(300)의 배기량이 기설정된 종점 목표 열 부하 변동치에 수렴하도록 제어하는 제어값을 산출하여 출력한다.
이를 위해 상기 데이터 분석부(62a)는 현재 센서부(61)에서 수집된 데이터를 포함하는 현재 구동 데이터를 수신하는 데이터 수신부(62c)가 구비되며, 상기 학습된 인공 신경망을 이용하여 상기 제어값을 산출하는 제어값 산출부(62d)가 마련되고, 상기 구동 제어부에서 상기 제어값에 따라 상기 급기팬(200)과 배기팬(300)을 구동시킨 후 발생되는 열 부하 변동치에 대한 피드백 데이터를 기초로, 기설정된 종점 목표 열 부하 변동치와 실시간으로 비교하여, 상기 기설정된 종점 목표 열 부하 변동치를 벗어나는 것으로 판단되면, 상기 제어값을 재조정하여 상기 최종 제어값을 실시간으로 출력하는 최종 제어값 산출부(62e) 및, 상기 제어값 또는 상기 최종 제어값을 상기 구동 제어부(62b)로 송신하는 데이터 송신부(62f)가 마련된다.
그리고 상기 구동 제어부(62b)는 상기 데이터 분석부(62a)로부터 전달받은 상기 제어값에 따라 상기 급기팬(200)과 배기팬(300)의 구동을 제어한다.
이를 위해 상기 구동 제어부(62b)는 상기 제어값에 따라 상기 급기팬(200)과 배기팬(300)을 구동하되, 열 부하 변동치가 기설정된 종점 열 부하 변동치를 벗어나는 것으로 판단되면 상기 최종 제어값에 따라 상기 상기 급기팬(200)과 배기팬(300)을 구동한다.
즉,상기와 같은 구성에 의해 공조하고자 하는 공간(500)에 대한 열부하의 변동에 따라서 송풍량(rpm, 급기량, 배기량 등)을 조절하되, 이러한 송풍량을 각각의 실별로 개별적으로 제어할 수 있도록 함으로써 각 실별로 최적의 온도를 유지하면서도 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하며, 더욱이 상기 컨트롤러(600)에 머신 러닝 모델을 적용함으로써 각종 열부하의 변동 등의 환경인자 정보에 기반하여 실별 최적 송풍량 등을 더욱 효율적으로 더욱 제어하되, 이러한 제어 기능을 컨트롤러와 클라우드 네트워크(700)를 통한 유무선 통신 가능한 관리자의 휴대용 단말(800)에 의하여 실시간 확인 및 제어 가능하도록 함으로써 더욱 편리하고 효율적인 실별 개별 제어가 가능하도록 한다.
여기서, 상기 휴대용 단말(800)은 상기 컨트롤러(600)를 실시간 확인 및 제어하기 위한 관리앱(810)을 더 포함하고, 상기 관리앱(810)은 급기모듈(811), 배기모듈(812), 자동제어모듈(813)을 더 포함할 수 있으며, 상기 휴대용 단말(800)에 구비되는 관리앱(810)을 통해 원격으로 상황에 맞는 제어할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
100 : 케이싱
110 : 급기포트
111 : 급기덕트
112 : 분지 급기덕트
120 : 환기포트
121 : 환기덕트
122 : 분지 환기덕트
130 : 외기포트
131 : 외기 공급덕트
140 : 배기포트
141 : 배기덕트
150 : 제1 필터
160 : 제2 필터
200 : 급기팬
300 : 배기팬
400 : 열교환기
500 : 공조 공간
600 : 컨트롤러
61 : 센서부
62 : AI 제어부
62a : 데이터 분석부
62b : 구동 제어부
62c : 데이터 수신부
62d : 제어값 산출부
62e : 최종 제어값 산출부
62f : 데이터 송신부
700 : 클라우드 네트워크
800 : 휴대용 단말
810 : 관리앱
811 : 급기모듈
812 : 배기모듈
813 : 자동제어모듈

Claims (5)

  1. 공조 공간과 연결되는 급기포트와, 상기 공조 공간으로부터 되돌아오는 공기가 유입되는 환기포트와, 실외와 연결되는 외기포트와, 상기 되돌아오는 공기의 일부를 실외로 배출시키는 배기포트를 구비한 케이싱;
    상기 급기포트와 연결되며 상기 케이싱에 내장되는 급기팬;
    상기 배기포트와 연결되며 상기 케이싱에 내장되는 배기팬;
    상기 급기팬과 상기 배기팬 사이에 배치되어 상기 케이싱에 내장되고, 상기 환기포트를 통하여 되돌아오는 공기와 상기 외기포트를 통하여 실외로부터 유입되는 외기를 열교환하여 상기 급기팬 또는 상기 배기팬으로 공급하는 열교환기; 및
    상기 급기팬의 rpm, 상기 배기팬의 rpm, 상기 급기팬의 공조 공간을 향한 급기량 및 상기 배기팬에 의한 배기량 조절을 상기 공조 공간의 열 부하 변동에 따라 조절하는 컨트롤러;를 포함하되,
    상기 공조 공간과 급기포트는 급기덕트를 통해 연결되되 상기 급기덕트는 복수의 공조 공간으로 분지되어 연장되는 분지 급기덕트를 포함하며,
    상기 공조 공간과 환기포트는 환기덕트를 통해 연결되되 상기 환기덕트는 복수의 공조 공간으로 분지되어 연장되는 분지 환기덕트를 포함하고,
    상기 외기포트는 외기 공급덕트를 통해 실외와 연결되며,
    상기 배기포트는 배기덕트를 통해 실외와 연결되고,
    상기 급기팬과 열교환기 사이에 제1 필터가 구비되며,
    상기 열교환기와 배기팬 사이에 제2 필터가 구비되고,
    상기 컨트롤러는 클라우드 네트워크를 통한 유무선 통신 가능한 관리자의 휴대용 단말에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는, AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 공조 공간에 구비되어 해당 공조 공간의 열 부하 변동치를 측정하는 센서부; 및
    상기 센서부에서 수집된 데이터를 분석하고 이를 바탕으로 상기 급기팬과 배기팬의 rpm, 상기 급기팬의 급기량 및 상기 배기팬의 배기량 조절 구동신호를 제어하는 AI 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 AI 제어부는,
    과거 센서부에서 수집된 데이터를 포함하는 과거 구동 데이터 및 이를 바탕으로 운전자가 급기팬과 배기팬의 rpm, 급기팬의 급기량 및 배기팬의 배기량을 제어한 운전자 제어 데이터를 이용하여 학습된 인공 신경망을 실행하여, 현재 센서부에서 수집된 데이터를 포함하는 현재 구동 데이터를 바탕으로 급기팬과 배기팬의 rpm, 상기 급기팬의 급기량 및 상기 배기팬의 배기량이 기설정된 종점 목표 열 부하 변동치에 수렴하도록 제어하는 제어값을 산출하여 출력하는 데이터 분석부; 및
    상기 데이터 분석부로부터 전달받은 상기 제어값에 따라 상기 급기팬과 배기팬의 구동을 제어하는 구동 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 데이터 분석부는,
    현재 센서부에서 수집된 데이터를 포함하는 현재 구동 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
    상기 학습된 인공 신경망을 이용하여 상기 제어값을 산출하는 제어값 산출부;
    상기 구동 제어부에서 상기 제어값에 따라 상기 급기팬과 배기팬을 구동시킨 후 발생되는 열 부하 변동치에 대한 피드백 데이터를 기초로, 기설정된 종점 목표 열 부하 변동치와 실시간으로 비교하여, 상기 기설정된 종점 목표 열 부하 변동치를 벗어나는 것으로 판단되면, 상기 제어값을 재조정하여 상기 최종 제어값을 실시간으로 출력하는 최종 제어값 산출부; 및
    상기 제어값 또는 상기 최종 제어값을 상기 구동 제어부로 송신하는 데이터 송신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 구동 제어부는,
    상기 제어값에 따라 상기 급기팬과 배기팬을 구동하되, 열 부하 변동치가 기설정된 종점 열 부하 변동치를 벗어나는 것으로 판단되면 상기 최종 제어값에 따라 상기 상기 급기팬과 배기팬을 구동하는 것을 특징으로 하는, AI 기반 변풍량 공조 송풍기 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19990081638A (ko) 1998-04-30 1999-11-15 윤종용 멀티형 공조기기 및 그 제어방법
KR20080076379A (ko) 2007-02-15 2008-08-20 삼성전자주식회사 멀티 공조기기

Patent Citations (2)

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