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KR100595214B1 - 공조 시스템의 공기 청정 제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

공조 시스템의 공기 청정 제어장치 및 그 제어방법 Download PDF

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KR100595214B1
KR100595214B1 KR1020040036351A KR20040036351A KR100595214B1 KR 100595214 B1 KR100595214 B1 KR 100595214B1 KR 1020040036351 A KR1020040036351 A KR 1020040036351A KR 20040036351 A KR20040036351 A KR 20040036351A KR 100595214 B1 KR100595214 B1 KR 100595214B1
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염관호
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 실내의 쾌적도와 아울러 공기 청정 기능을 보다 강화시킬 수 있도록 한 공조 시스템의 공기 청정 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 실내 온도를 감지하기 위한 온도센서, 내실자의 활동량을 감지하기 위한 활동량 센서, 먼지량을 감지하기 위한 먼지 센서, 냄새량을 감지하기 위한 가스 센서, VOC량을 감지하기 위한 VOC 센서, 풍량을 제어하기 위한 팬 구동부, 실내 공기의 온도를 상승시키기 위한 히터, 음이온을 발생시키기 위한 음이온 발생부, 상기 온도센서와 활동량 센서를 통해 감지된 실내 온도와 내실자의 활동량에 따라 상기 팬 구동부와 히터를 제어하여 실내의 기류속도와 실내 온도를 제어하고, 상기 먼지센서와 가스센서와 VOC 센서를 통해 감지된 먼지량, 냄새량, VOC량에 따라 상기 팬 구동부와 음이온 발생부를 제어하여 청정 운전을 수행하는 제어부를 포함하여 구성된다. 따라서, 본 발명은 실내온도, 실내자의 활동량과 착의량, 먼저, 냄새, VOC 등을 모두 감안하여 실내의 쾌적성을 향상시킴과 동시에 보다 효과적인 청정기능을 수행할 수 있다.
공조 시스템/공기 청정기/PMV/쾌적지수/청정지수

Description

공조 시스템의 공기 청정 제어장치 및 그 제어방법{Apparatus and Method for Controlling Air Cleaner in air-conditioning system}
도 1 은 본 발명에 따른 공조 시스템의 공기 청정 제어장치를 나타낸 구성 블록도
도 2는 본 발명에 따른 공기 청정 제어방법에서 PMV 제어 플로우를 나타낸 흐름도
도 3은 본 발명에 따른 공기 청정 제어방법에서 청정운전 제어 플로우를 나타낸 흐름도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 온도 센서 20: MET 센서
30: 먼지 센서 40: 가스 센서
50: VOC 센서 60: 팬 구동부
70: 히터 80: 음이온 발생부
90: 디스플레이부 100: 제어부
본 발명은 공조 시스템에 관한 것으로, 특히 실내의 쾌적도와 아울러 공기 청정 기능을 보다 강화시킬 수 있도록 한 공조 시스템의 공기 청정 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
최근 현대인들은 주택, 사무실, 지하 공간 등의 실내 공간에서 하루 시간의 80%정도를 생활하고 있는데, 이처럼 실내에서 대부분의 시간을 보내는 현대인에게 있어 쾌적한 실내 환경은 일의 효율성을 증대시킬 수 있으며, 나아가서 건강을 유지하는데 매우 중요한 요소로 부각되고 있다. 특히, 인간의 생활 수준이 향상됨에 따라 본인 스스로도 보다 쾌적한 실내 환경에 대한 요구가 높아지고 있다.
그러나, 일반적으로 밀폐된 공간의 공기는 내실자의 호흡에 의해 시간이 지나면서 이산화탄소(CO2)의 함량이 증가하게 되어 내실자의 호흡에 지장을 주게되며, 또한 사무 자동화와 지가 상승에 따른 조밀화로 인해 사무실내 열부하가 급속히 증가하고 있어 내실자에게 불쾌감을 유발시키게 된다.
이와 같은 불쾌감을 해결하여 사무실내 근무자에게 더욱 쾌적한 환경을 제공하기 위해서 실내의 기온, 습도 등을 제어하는 공조 시스템이 많이 사용되고 있으나, 인간은 상당히 복잡한 열교환 과정을 거쳐 쾌적한 상태를 느끼므로 실내 기온 및 습도, 공기 유속, 복사 온도와 같은 물리적 환경과 인간의 온열감 사이의 상관성을 모두 접목시켜 공조 시스템을 제어하는데는 큰 어려움이 따른다.
따라서, 온열 환경의 복합적인 요소가 인체에 미치는 영향을 정량적으로 표현하고, 이를 통해 간단하고 정확하게 쾌적한 온열환경의 범위를 제시하기 위해 많 은 온열환경의 지표들이 개발되어 사용되고 있으며, 그 중에서도 ASHRAE(American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers)를 중심으로 미국에서 사용되고 있는 신유효온도(New Effective Temperature : ET)와 ISO(the International Organization for Standardization) 7730으로 채택되어 유럽에서 사용되는 예상 온열감(Predicted Mean Vote : PMV) 및 예상 불만족률(Predicted Percentage of Dissatisfied : PPD)이 대표적인 온열 환경 지표로서 사용되고 있다.
상기 예상 온열감(PMV)은 인간과 주위환경의 6가지 온열환경 요소인 기온, 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량을 이용하여 얻을 수 있다. 이는 다음 수학식 1과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112006014618099-pat00012
이때, H는 습도, W는 기류속도, Ec는 피부증발량, Cres는 대류에 의한 호흡량, Eres는 증발에 의한 호흡량, M은 활동량을 의미한다. 상기 피부증발량, 대류에 의한 호흡량, 증발에 의한 호흡량은 기류속도, 착의량, 활동량을 이용하여 각각의 기 정의된 수학식을 통해 산출한다.
또한, 상기 예상 불만족률(PPD)은 상기 예상 온열감(PMV)에 따라 "덥다", "따뜻하다", "약간 따뜻하다", "중립(0)", "약간 서늘하다", "서늘하다", "춥다" 등으로 온열감의 척도를 설정하고, 이 설정된 온열감 척도를 통해 현재 환경에 대해 만족하지 않는 사람의 예상비율을 나타낸다.
따라서, 상기 예상 온열감(PMV)의 값이 수학식 1을 통해 정해지면, 다음 수학식 2와 같이 상기 예상 불만족률(PPD)을 나타낼 수 있다.
Figure 112006014618099-pat00013
그리고 상기 산출된 예상 불만족률의 범위에 만족하는 실내의 온도 및 습도 조건으로 공조 시스템을 제어함으로써, 내실자에게 보다 큰 쾌적함을 제공하게 된다(한국 등록특허공보 제10-0275558호).
그러나, 상기 ISO 7730에서 채택되어 사용되고 있는 예상 온열감(PMV)은 인간과 주위환경의 6가지 온열환경 요소인 기온, 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량들을 모두 측정하고 이를 통해 산출하고 있으나, 현재 예상 온열감(PMV) 및 예상 불만족률(PDP)을 이용하여 실내 쾌적지수를 제어하는 공기 조화기의 경우는 인간과 주위환경의 6가지 온열환경 요소 중 일부인 기온, 습도, 기류속도 정도만을 이용하여 예상 온열감(PMV)을 산출하고 있다.
따라서, 이렇게 산출된 예상 온열감(PMV)을 토대로 예상 불만족률(PPD)을 산출하고 있어서 실내자가 느끼는 불쾌감의 정도를 정확히 파악하지 못하게 된다.
이렇게 정확히 파악되지 않은 데이터를 이용하여 공조 시스템을 제어하게 되므로, 실내자가 느끼는 불쾌감의 해소 및 보다 큰 쾌적함을 제공하기에는 당연히 많은 한계를 가지게 된다.
특히, 인간의 생활 수준이 향상됨에 따라, 최근 보다 쾌적한 실내 환경에 대 한 욕구가 높아지고 있으며, 앞으로 이에 대한 욕구가 더욱 높아지게 될 것으로 예상되는 이때에 보다 정확한 계산을 통해 산출된 예상 온열감(PMV) 및 예상 불만족률(PPD)을 통한 정확한 데이터값을 산출하여, 실내자가 느끼는 불쾌감을 효과적으로 해결함으로써, 실내자에게 보다 큰 쾌적감을 줄 수 있는 연구가 필히 요구되고 있는 실정이다.
또한, 상기 공조 시스템중 하나인 공기 청정기의 경우는 집진 및 항균 작용 등의 공기 정화를 위한 기기로서 실내 공기의 온도를 상승시키는 히터가 구성되어 있지 않기 때문에, 내실자의 쾌적도를 강화시키기 위해서는 별도의 히터를 더 추가로 구비하여야 한다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 실내의 공기 청정시 청정기능과 아울러 실내의 쾌적성을 보다 강화시켜 실내 청정 특성을 향상시키는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 실내의 공기 청정시 풍량과 함께 양성 온도 계수(Positive Temperature Coefficient)를 통해 실내 온도를 제어함으로써 내실자의 쾌적 만족도를 높이는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공조 시스템의 공기 청정 제어장치는 실내 온도를 감지하기 위한 온도센서, 내실자의 활동량을 감지하기 위한 활동량 센서, 먼지량을 감지하기 위한 먼지 센서, 냄새량을 감지하기 위한 가스 센서, VOC량을 감지하기 위한 VOC 센서, 풍량을 제어하기 위한 팬 구동부, 실내 공기의 온도를 상승시키기 위한 히터, 음이온을 발생시키기 위한 음이온 발생부, 상기 온도센서와 활동량 센서를 통해 감지된 실내 온도와 내실자의 활동량에 따라 상기 팬 구동부와 히터를 제어하여 실내의 기류속도와 실내 온도를 제어하고, 상기 먼지센서와 가스센서와 VOC 센서를 통해 감지된 먼지량, 냄새량, VOC량에 따라 상기 팬 구동부와 음이온 발생부를 제어하여 청정 운전을 수행하는 제어부를 포함하여 구성되는데 그 특징이 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공조 시스템의 공기청정 제어방법은 실내의 온도와 내실자의 활동량, 먼지량과 냄새량과 VOC량을 판단하는 단계; 상기 판단된 실내 온도와 내실자의 활동량에 따라 실내의 기류 속도와 실내 온도를 제어하는 PMV 제어 단계; 상기 판단된 먼지량과 냄새량과 VOC량에 따라 현재의 청정지수를 산출하여 산출된 청정지수를 디스플레이하는 단계; 그리고, 상기 판단된 먼지량과 냄새량과 VOC량에 따라 현재의 기류 속도와 음이온의 발생을 제어하는 공기청정 단계를 포함하여 이루어지는데 그 특징이 있다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 공조 시스템의 공기청정 제어장치 및 그 제어방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 공조 시스템의 공기 청정 제어장치를 설명한다.
도시한 바와 같이 본 발명에 따른 공조 시스템의 공기 청정 제어장치는 실내 온도를 감지하기 위한 온도센서(10), 내실자의 활동량을 감지하기 위한 MET 센서(20), 먼지량을 감지하기 위한 먼지 센서(30), 냄새량을 감지하기 위한 가스 센서(40), VOC량을 감지하기 위한 VOC 센서(50), 풍량을 제어하기 위한 팬 구동부(60), 실내 공기의 온도를 상승시키기 위한 히터(70), 음이온을 발생시키기 위한 음이온 발생부(80), 상기 온도센서(10)와 MET 센서(20)를 통해 감지된 실내 온도와 내실자의 활동량에 따라 상기 팬 구동부(60)와 히터(70)를 제어하여 실내의 기류속도와 실내 온도를 제어하고, 상기 먼지센서(30)와 가스센서(40)와 VOC 센서(50)를 통해 감지된 먼지량, 냄새량, VOC량에 따라 상기 팬 구동부(60)와 음이온 발생부(80)를 제어하여 청정 운전을 수행하는 제어부(100)를 포함하여 구성된다.
이때, 실내 온도는 상기 온도 센서(10)의 측정 값을 통해 검출한다.
그리고, 착의량은 상기 온도 센서(10)의 측정값이 25℃이하일 때는 1.0[clo]로, 25℃이상일 때는 0.5[clo]로 정의한다.
또한, 상기 활동량은 MET(metabolic) 센서(20)를 통해 시간당 내실자의 활동범위를 통해 기 설정된 기준 활동량보다 적으면 (소), 기준 활동량 범위이면 (중), 기준 활동량보다 많으면 (대)로 정의한다.
이때, 상기 착의량의 정의 및 상기 기준 활동량의 설정 기준은 ISO 규격에 따라 정의된 하기 표 1 및 표 2를 통해 설정된다.
그리고, 실내의 기류속도는 (약)풍, (중)풍, (강)풍으로 정의된 각 설정조건 에 따라 공조 시스템의 급기/배기팬의 회전속도를 조절되며, 상기 설정조건은 실내 공기의 미리 설정된 특성에 따라 설계자의 정의에 따라 다양하게 변경 가능하다.
Figure 112006014618099-pat00015
Figure 112006014618099-pat00016
또한, 먼지량과 냄새량과 VOC량은 먼지센서(30), 가스센서(40), VOC 센서(50)의 검출 값의 크기에 따라 (소), (중소), (중), (대중), (대)로 정의한다.
이와 같이, 각 레벨로 정의된 다양한 요소의 값을 이용하여 실내의 예상 온열감(Predicted Mean Vote : PMV)(쾌적도)과 청정 운전을 제어한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 공조 시스템에 있어, 그 공기청정 제어방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2에 도시한 바와 같이 온도 센서(10)를 통해 실내 온도와 착의량을 판단하고, MET 센서(20)를 통해 내실자의 활동량을 판단한다(S10).
입력(Input) 출력(Output)
실내 온도(T) 활동량(M) 풍량 히터
T < 제1 설정온도 (대)(중)(소) (약) 풍량 온
제1 설정온도 < T < 제 2 설정온도 (소) (약) 풍량 온
(중) (약) 풍량 온
(대) (중) 풍량 오프
제 2 설정온도 < T < 제 3 설정온도 (소) (약) 풍량 온
(중) (중) 풍량 온
(대) (강) 풍량 오프
T > 제 3 설정온도 (소) (중) 풍량 오프
(중) (중) 풍량 오프
(대) (강) 풍량 오프
상기 표 3을 근거하여, 상기 온도 센서(10)와 MET 센서(20)를 통해 검출된 실내 온도와 내실자의 활동량에 따라 PMV를 제어할 수 있다.
상세하게, 상기 온도 센서(10)를 통해 검출된 실내 온도가 제 1 설정온도(15℃) 이하이면(이때, 착의량은 1.0[clo]), 내실자의 활동량에 상관없이 현재의 기류속도(풍량)를 (약)풍으로 설정하고 실내 온도를 상승시키기 위해 히터(70)를 온 시킨다(S20, S21).
이때, 실내 온도의 상승은 공조 시스템내에 구비되어 있는 양성 온도 계수(Positive Temperature Coefficient : PTC) 히터(70)를 이용하여 보다 안정적으로 실내 온도를 상승시킨다.
상기 히터(70)를 통한 실내 온도의 상승 원리를 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 현재 실내 온도를 상승시키고자 정의된 온도를 설정온도(실내 온도를 2℃ 상승시킨 온도)라고 칭한다.
히터(70)에 전원을 인가하면, 자체 발열에 의해 히터(70) 온도는 주위온도(ambient temp)에서 연속적으로 상승하게 된다. 그리고 히터(70)는 온도가 상승하다가 설정온도 이상의 온도에 도달하면 내부 저항의 급격한 증가와 전류의 감소현상이 나타나서 설정온도 이상으로 상승된 온도가 다시 떨어지게 되어 다시 설정온도로 복귀되게 된다.
그리고 히터(70) 온도가 계속 떨어져서 설정온도 이하로까지 감소하게 되면, 다시 내부 저항의 감소와 전류의 증가로 온도를 다시 상승시키게 된다.
이런 과정을 통해 실내 온도를 정의된 설정온도로 유지시키므로, 일반 히터를 사용하는 것보다 더 안정적으로 실내 온도를 유지시킬 수 있게 되며, 또한 공기 청정기와 같이 온도 제어를 위한 별도의 히터를 구비하고 있지 않은 공조 시스템의 경우도 PTC 히터를 추가함으로써 간단하면서도 안정적인 제어가 가능하게 된다.
한편, 실내 온도가 제 1 설정온도(15℃)이상이고 제 2 설정온도(19℃)이하이면(이때, 착의량은 1.0[clo]), 내실자의 활동량을 판단한다(S30, S31).
즉, 내실자의 활동량이 (소) 또는 (중)일 경우 풍량을 (약)풍으로 설정하고 히터(70)를 (온) 시키며(S32, S33, S34), 내실자의 활동량이 (대)일 경우 풍량을 (중)풍으로 설정하고 히터(70)를 (오프)시킨다(S35).
한편, 실내 온도가 제 2 설정온도(19℃)이상이고 제 3 설정온도(25℃)이하이면(이때, 착의량은 1.0[clo]), 내실자의 활동량을 판단한다(S40, S41).
즉, 내실자의 활동량이 (소)일 경우 풍량을 (약)풍으로 설정하고 히터(70)를 (온) 시키고(S42), 내실자의 활동량이 (중)일 경우 풍량을 (중)풍으로 설정하고 히터(70)를 (온) 시킨다(S43, S44). 또한, 내실자의 활동량이 (대)일 경우 풍량을 (강)풍으로 설정하고 히터를 (오프)시킨다(S45).
한편, 실내 온도가 제 3 설정온도(25℃) 이상이면서(이때, 착의량은 0.5[clo]) 동시에 내실자의 활동량이 (소) 또는 (중)일 경우, 풍량을 (중)풍으로 설정하고 히터(70)를 (오프)시킨다(S50~S53).
그리고, 실내 온도가 제 3 설정온도(25℃) 이상이면서 내실자의 활동량이 (대)일 경우 풍량을 (강)풍으로 설정하고 히터(70)를 (오프)시킨다(S54).
즉, 실내 온도와 내실자의 활동량에 따라 공조 시스템의 급기/배기팬을 구동하여 기류 속도(풍량)를 제어함과 동시에 히터(70)의 구동을 제어하여 실내 온도를 제어함으로써 실내의 쾌적성(PMV)을 향상시킨다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이 먼지센서(30), 가스센서(40), VOC센서(50)를 통해 측정된 먼지량, 냄새량, VOC량에 해당하는 각 레벨을 판단한다(S60).
가중치(Weight)
가스센서-(a) 먼지센서-(b) VOC센서-(c)
농도 (Level) (대)-(1) 1a 1b 1c
(대중)-(2) 2a 2b 2c
(중)-(3) 3a 3b 3c
(중소)-(4) 4a 4b 4c
(소)-(5) 5a 5b 5c
이때, 표 4에 도시한 바와 같이, 상기 먼지량, 냄새량, VOC량에 따라 기 정의된 (대), (대중), (중), (중소), (소)의 각 레벨에 대하여 차례로 (1), (2), (3), (4), (5)의 가중치를 정의하고, 가스센서(40), 먼지센서(30), VOC센서(50)에 대하여 차례로 (a), (b), (c)의 가중치를 정의한다.
상기 (1), (2), (3), (4), (5)의 가중치는 (1) < (2) < (3) < (4) < (5)의 조건을 만족하며, 상기 (a), (b), (c)의 가중치는 (a) > (b) > (c)의 조건을 만족 해야 한다.
상기와 같이, 먼지량, 냄새량, VOC량의 각 레벨에 대하여 정의된 조건과 해당 센서에 대하여 정의된 조건을 고려하여(표 4), 상기 판단된 먼지량, 냄새량, VOC량의 레벨에 따른 청정지수를 산출한다(S61).
먼저, 상기 S60 과정에서 판단된 현재 냄새량의 레벨(SLevel), 먼지량의 레벨(DLevel), VOC량의 레벨(VLevel)을 하기 수학식 3에 적용하여 청정도(Y)를 산출한다.
Figure 112004021545959-pat00005
(단, SWeight는 가스센서의 가중치(a), DWeight는 먼지센서의 가중치(b), VWeight는 VOC 센서의 가중치(c))
그리고, 상기 산출된 청정도(Y)를 하기 수학식 4에 적용하여 실내의 청정지수(%)를 산출한다.
Figure 112004021545959-pat00006
이어서, 상기 산출된 실내의 청정지수(%)는 현재 청정상태를 내실자에게 제공하기 위해 디스플레이부(90)를 통해 표시하게 된다(S62).
그리고, 상기 판단된 먼지량, 냄새량, VOC량의 레벨에 따라 실내의 기류속도와 음이온 발생을 제어함으로 청정 운전을 수행한다.
입력(Input) 출력(Output)
먼지 레벨 냄새 레벨 VOC 레벨 풍량 음이온
(대) Don't Care Don't Care 1레벨 상승 오프
Don't Care (대) Don't Care 1레벨 상승 오프
Don't Care Don't Care (대) 1레벨 상승 오프
Others 유지 온
상기 표 5의 조건을 고려하여, 실내의 먼지량, 냄새량, VOC량 중 하나 이상이 (대) 레벨일 경우, 상기 PMV 제어과정(S10~S54)에서 설정된 풍량을 1 레벨 상승시키고 음이온 발생부(80)를 (오프)시킨다(S63, S64).
예를 들어, 상기 PMV 제어과정에서 실내의 기류 속도가 (약)풍량으로 설정된 상태에서, 현재 먼지량, 냄새량, VOC량 중 하나 이상의 요소가 (대) 레벨로 판단될 경우 실내의 기류 속도를 1 레벨 상승시켜 (중)풍으로 설정한다.
그리고, 그 이외의 경우에 대해서는 상기 PMV 제어과정에서 설정된 기류 속도를 유지하고 음이온 발생부(80)를 (온)시켜(S65) 청정 운전을 수행한다.
따라서, 본 발명에 따른 공기 청정 제어는 실내온도와 내실자의 활동량에 따라 실내의 기류 속도와 실내 온도를 제어하여 실내의 쾌적성(즉, PMV)을 강화시키고 아울러, 먼지 레벨, 냄새 레벨, VOC 레벨에 따라 실내의 기류 속도와 음이온 발생을 제어하여 정화/청정기능을 향상시킨다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 공조 시스템의 공기청정 제어장치 및 그 제어방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 실내온도, 실내자의 활동량과 착의량, 먼저, 냄새, VOC 등을 모두 감 안하여 실내의 쾌적성을 향상시킴과 동시에 보다 효과적인 청정기능을 수행할 수 있다.
둘째, PMV 제어과 청정 제어를 통해 공조 시스템을 제어함으로써, 내실자가 보다 쾌적함을 느낄 수 있는 실내 공기 특성을 제공할 수 있다.
셋째, 내실자에게 보다 쾌적한 실내를 제공하기 위해 양성 온도 계수(Positive Temperature Coefficient : PTC) 히터를 제어하여 보다 안정적으로 실내 온도를 제어함으로써 내실자의 쾌적 만족도를 보다 높일 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (9)

  1. 실내 온도를 감지하기 위한 온도센서,
    내실자의 활동량을 감지하기 위한 활동량 센서,
    먼지량을 감지하기 위한 먼지 센서,
    냄새량을 감지하기 위한 가스 센서,
    VOC량을 감지하기 위한 VOC 센서,
    풍량을 제어하기 위한 팬 구동부,
    실내 공기의 온도를 상승시키기 위한 히터,
    음이온을 발생시키기 위한 음이온 발생부,
    상기 온도센서와 활동량 센서를 통해 감지된 실내 온도와 내실자의 활동량에 따라 상기 팬 구동부와 히터를 제어하여 실내의 기류속도와 실내 온도를 제어하고, 상기 먼지센서와 가스센서와 VOC 센서를 통해 감지된 먼지량, 냄새량, VOC량에 따라 상기 팬 구동부와 음이온 발생부를 제어하여 청정 운전을 수행하는 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 공조 시스템의 공기 청정 제어장치.
  2. 실내의 온도와 내실자의 활동량, 먼지량과 냄새량과 VOC량을 판단하는 단계;
    상기 판단된 실내 온도와 내실자의 활동량에 따라 실내의 기류 속도와 실내 온도를 제어하는 PMV 제어 단계;
    상기 판단된 먼지량과 냄새량과 VOC량에 따라 현재의 청정지수를 산출하여 산출된 청정지수를 디스플레이하는 단계; 그리고,
    상기 판단된 먼지량과 냄새량과 VOC량에 따라 현재의 기류 속도와 음이온의 발생을 제어하는 공기청정 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 공조 시스템의 공기 청정 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    실내의 온도와 내실자의 활동량, 먼지량과 냄새량과 VOC량을 판단하는 단계는
    온도 센서를 통해 감지된 온도를 읽어들여 실내 온도로 판단하고,
    시간당 내실자의 활동범위에 따라 (대), (중), (약) 레벨로 기 정의된 조건을 근거하여, MET(metabolic) 센서를 통해 감지된 활동량이 해당하는 레벨을 판단하고,
    먼지량에 따라 (대), (대중), (중), (중소), (소) 레벨로 기 정의된 조건을 근거하여, 먼지 센서를 통해 감지된 먼지량이 해당하는 레벨을 판단하고,
    냄새량에 따라 (대), (대중), (중), (중소), (소) 레벨로 기 정의된 조건을 근거하여, 가스 센서를 통해 감지된 냄새량이 해당하는 레벨을 판단하고,
    VOC량에 따라 (대), (대중), (중), (중소), (소) 레벨로 기 정의된 조건을 근거하여, VOC 센서를 통해 감지된 VOC량이 해당하는 레벨을 판단하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템의 공기 청정 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 판단된 실내 온도와 내실자의 활동량에 따라 현재의 기류 속도와 실내 온도를 제어하는 PMV 제어 단계는
    테이블 1:
    입력(Input) 출력(Output) 실내 온도(T) 활동량(M) 풍량 히터 T < 제1 설정온도 (대)(중)(소) (약) 풍량 온 제1 설정온도 < T < 제 2 설정온도 (소) (약) 풍량 온 (중) (약) 풍량 온 (대) (중) 풍량 오프 제 2 설정온도 < T < 제 3 설정온도 (소) (약) 풍량 온 (중) (중) 풍량 온 (대) (강) 풍량 오프 T > 제 3 설정온도 (소) (중) 풍량 오프 (중) (중) 풍량 오프 (대) (강) 풍량 오프
    상기 테이블(Look Up Table) 1에 정의된 조건을 근거하여, 상기 판단된 실내 온도(T)와 활동량(M)에 따라 풍량과 히터의 구동여부를 설정하는 단계와,
    상기 설정된 풍량으로 현재의 기류 속도를 제어하고 상기 히터의 구동여부에 따라 실내 온도를 제어하는 단계임을 특징으로 하는 공조 시스템의 공기 청정 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    현재의 기류 속도를 제어하는 단계는
    공조 시스템의 급기/배기팬의 회전 속도를 상기 설정된 풍량으로 제어하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템의 공기 청정 제어방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 실내 온도를 제어하는 단계는
    상기 히터의 구동여부에 따라 히터를 온(On)시켜 실내 온도를 기 설정온도만큼 상승시키거나, 상기 히터를 오프(Off)시켜 실내 온도를 유지하는 단계임을 특징으로 하는 공조 시스템의 공기 청정 제어방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 판단된 먼지량과 냄새량과 VOC량에 따라 현재의 청정지수를 산출하는 단계는
    상기 냄새량, 먼지량, VOC량을 감지하기 위한 가스센서, 먼지센서, VOC 센서에 대하여 차례로 (a), (b), (c)의 가중치(Weight)를 각각 정의하는 단계와,
    상기 냄새량, 먼지량, VOC량에 따라 기 정의된 (대), (대중), (중), (중소), (소)의 각 레벨에 대하여 (1), (2), (3), (4), (5)의 가중치를 각각 정의하는 단계와,
    하기 테이블 2에 정의된 조건을 근거하여, 상기 판단된 먼지량, 냄새량, VOC량의 레벨(Level)과 각 센서의 가중치(Weight)를 하기 수식 1에 적용하여 청정도(Y)를 산출하는 단계와,
    상기 산출된 청정도(Y)를 하기 수식 2에 적용하여 청정 지수(%)를 산출하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 공조 시스템의 공기 청정 제어방법.
    테이블 2:
    가중치(Weight) 가스센서-(a) 먼지센서-(b) VOC센서-(c) 농도 (Level) (대)-(1) 1a 1b 1c (대중)-(2) 2a 2b 2c (중)-(3) 3a 3b 3c (중소)-(4) 4a 4b 4c (소)-(5) 5a 5b 5c
    수식 1:
    Figure 112004021545959-pat00007
    (단, S는 냄새, D는 먼지, V는 VOC)
    수식 2:
    Figure 112004021545959-pat00008
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (a), (b), (c) 가중치는 수치적으로 (a) > (b) > (c)의 조건을 만족하고; (1), (2), (3), (4), (5) 가중치는 (1) < (2) < (3) < (4) < (5)의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템의 공기 청정 제어방법.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 판단된 먼지량과 냄새량과 VOC량에 따라 현재의 기류 속도와 음이온의 발생을 제어하는 단계는
    상기 먼지량, 냄새량, VOC량 중 적어도 하나 이상이 (대) 레벨일 경우, 풍량 을 1레벨 상승시켜 현재의 기류 속도를 상승시키고 음이온 발생을 중단하는 제 1 단계와,
    상기 제 1 단계의 조건에 해당하지 않을 경우, 현재의 기류 속도를 유지하고 음이온을 발생시키는 제 2 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 공조 시스템의 공기 청정 제어방법.
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