KR102054479B1

KR102054479B1 - 에너지 절약을 위한 자동 공조 제어시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR102054479B1
Application number: KR1020130001004A
Authority: KR
Inventors: 장현수
Original assignee: 장서연
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2019-12-11
Also published as: KR20140089453A

Abstract

본 발명은 에너지 절약을 위한 자동 공조 제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히, 본 발명의 자동 공조 제어시스템은 실내공간에 거주하는 거주자의 출입 여부를 인식하는 출입인식부, 출입인식부를 통해 인식된 거주자가 실내공간에서 거주하는 위치에 대응되는 위치데이터가 저장된 저장부, 실내공간에서 거주자가 거주하는 위치에 설치되며, 실내공간의 공조를 위한 복수의 급기안내덕트를 각각 개폐하기 위한 복수의 댐퍼를 각각 구동하는 복수의 댐퍼 액츄에이터, 및 출입인식부를 통해 실내공간에 거주하는 거주자의 입실이 인식되면, 입실한 거주자가 거주하는 위치에 설치된 급기안내덕트가 열리도록 대응되는 댐퍼 액츄에이터를 제어하고, 출입인식부를 통해 상기 실내공간에 거주하는 거주자의 퇴실이 인식되면, 퇴실한 거주자가 거주하는 위치에 설치된 급기안내덕트가 닫히도록 대응되는 댐퍼 액츄에이터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 거주자의 출입을 체크하여 개별적인 공조를 수행함으로써, 불필요한 공조가 수행되는 것을 방지하여 에너지를 절약할 수 있다.

Description

에너지 절약을 위한 자동 공조 제어시스템 및 그 방법{Auto air conditioning system to save energy and method thereof}

본 발명은 에너지 절약을 위한 자동 공조 제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내공간에 머무는 사람들의 출입 체크를 통해 실내공간의 공조를 사람들 유무에 따라 자동으로 제어하는 자동 공조 제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 현대인들은 하루일과의 대부분을 사무실 및 작업공간 등의 실내공간에서 생활하고 있다. 이와 같이 실내공간에서 대부분의 시간을 보내는 현대인들에게 있어 쾌적한 실내환경은 일의 효율성을 증대시키고 나아가 인간의 건강을 유지하는데 매우 중요하다.

쾌적한 실내환경을 위해 거의 모든 빌딩에는 공조설비가 마련되어 있으며, 종래의 공조설비는 통상적으로 공조기, 냉동기, 냉각탑, 보일러, 송풍기, 배관, 덕트, 및 댐퍼 등을 포함한다. 기본적으로, 공조설비는 밀폐된 실내공간의 공기 온도를 내부에 머무는 사람들이 편안하게 머무를 수 있도록 상쾌한 상태로 조정할 뿐만 아니라, 실내공간의 이산화탄소 레벨에 의해 발생되는 불편함과 건강상의 위험을 방지할 수 있도록 외부의 신선한 공기를 적절하게 공급한다.

하지만 지금까지의 공조설비는 실내공간에 사람들의 유무나 사람들 수에 상관없이 일괄적으로 공조를 하고 있어 에너지 낭비가 발생하고 있다. 예를 들어 설명하면, 사무실에 10명이 근무할 때나 1명이 근무할 때나, 동일한 온도 및 풍량으로 공조를 수행하는 경우이다.

즉, 동일한 온도 조건에서 10명이 근무할 때의 풍량으로 1명이 근무할 때 공조를 수행하면, 불필요한 공조가 발생하여 에너지 낭비가 발생한다. 혹은, 1명이 근무할 때의 풍량으로 10명이 근무할 때 공조를 수행하면, 실내 온도가 적절하지 않게 되어 온도를 낮추거나 높여야 하며, 이로 인한 에너지 낭비 또한 발생하게 된다.

1. 대한민국 등록특허공보 10-0979185호(2010년08월25일) 2. 대한민국 등록특허공보 10-0973991호(2010년07월29일)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실내공간에 머무는 사람들의 출입 체크를 통해 실내공간의 공조를 사람들 유무에 따라 자동으로 제어하여 에너지 낭비를 줄이는 자동 공조 제어시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 에너지 절약을 위한 자동 공조 제어시스템은 실내공간에 거주하는 거주자의 출입 여부를 인식하는 출입인식부; 상기 출입인식부를 통해 인식된 거주자가 상기 실내공간에서 거주하는 위치에 대응되는 위치데이터가 저장된 저장부; 상기 실내공간에서 거주자가 거주하는 위치에 설치되며, 상기 실내공간의 공조를 위한 복수의 급기안내덕트를 각각 개폐하기 위한 복수의 댐퍼를 각각 구동하는 복수의 댐퍼 액츄에이터; 및 상기 출입인식부를 통해 상기 실내공간에 거주하는 거주자의 입실이 인식되면, 입실한 거주자가 거주하는 위치에 설치된 급기안내덕트가 열리도록 대응되는 댐퍼 액츄에이터를 제어하고, 상기 출입인식부를 통해 상기 실내공간에 거주하는 거주자의 퇴실이 인식되면, 퇴실한 거주자가 거주하는 위치에 설치된 급기안내덕트가 닫히도록 대응되는 댐퍼 액츄에이터를 제어하는 제어부;를 포함한다.

여기서, 상기 출입인식부는 상기 실내공간에 거주하는 거주자의 지문이나 카드의 접촉을 통해 상기 실내공간에 거주하는 거주자의 출입 여부를 인식하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 소정 기간 동안, 상기 출입인식부를 통해 인식된 거주자의 출입 시간을 평균하여 출입패턴을 산출한 후, 상기 출입패턴에 따라 상기 복수의 급기안내덕트가 각각 개폐되도록 상기 복수의 댐퍼 액츄에이터를 각각 제어하는 것을 특징으로 한다.

한편, 실내공간의 공조를 위한 복수의 급기안내덕트를 각각 개폐하기 위한 복수의 댐퍼를 각각 구동하는 복수의 댐퍼 액츄에이터를 포함하는 자동 공조 제어시스템의 자동 공조 제어방법은 상기 실내공간에 거주하는 거주자의 지문이나 카드의 접촉을 통해, 거주자의 입실을 인식하는 단계; 상기 실내공간에 입실한 거주자가 거주하는 위치에 설치된 급기안내덕트가 열리도록 상기 급기안내덕트에 대응되는 댐퍼 액츄에이터를 제어하는 단계; 상기 실내공간에 거주하는 거주자의 지문이나 카드의 접촉을 통해, 거주자의 퇴실을 인식하는 단계; 및 상기 실내공간으로부터 퇴실한 거주자가 거주하는 위치에 설치된 급기안내덕트가 닫히도록 상기 급기안내덕트에 대응되는 댐퍼 액츄에이터를 제어하는 단계;를 포함한다.

그리고, 에너지 절약을 위한 자동 공조 제어시스템의 자동 공조 제어방법은 소정 기간 동안, 상기 실내공간에 거주하는 거주자의 출입 시간을 평균하여 출입패턴을 산출한 후, 상기 출입패턴에 따라 상기 복수의 급기안내덕트가 각각 개폐되도록 상기 복수의 댐퍼 액츄에이터를 각각 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 에너지 절약을 위한 자동 공조 제어시스템 및 그 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

거주자의 출입 여부를 체크하여, 거주자가 실내공간에 머무는 동안에 공조를 수행함으로써, 불필요한 공조가 수행되는 것을 방지하여 에너지를 절약할 수 있다.

또한, 각각의 급기안내덕트에 댐퍼 및 댐퍼 액츄에이터를 개별적으로 설치하고, 거주자가 머무는 위치의 급기안내덕트를 개폐함으로써, 불필요한 공조가 수행되는 것을 방지하여 에너지를 절약할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 공조 제어시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공조 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 에너지 절약을 위한 자동 공조 제어시스템 및 그 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 공조 제어시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 자동 공조 제어시스템은 출입인식부(100), 제어부(110), 저장부(130), 제1 내지 제N댐퍼(170-1,170-2,...,170-n), 및 제1 내지 제N댐퍼 액츄에이터(190-1,190-2,...,190-n)를 포함한다.

출입인식부(100)는 실내공간으로 출입하는 출입구에 설치되어 있으며, 실내공간에 거주하는 거주자의 지문 접촉을 통해 출입을 인식하거나, 거주자가 소지한 카드 접촉을 통해 출입을 인식한다. 출입인식부(100)는 거주자의 출입이 인식되면, 이를 제어부(110)에 인식데이터로 전송한다.

저장부(130)에는 실내공간에 거주하는 거주자들의 위치정보가 저장된다. 위치정보는 도 1에 나타낸 각 위치(150-1,150-2,...,150-n)에 한 명의 거주자가 대응되도록 저장되거나 두명 이상의 거주자가 대응되도록 저장된다. 또한, 저장부(130)에는 각 위치(150-1,150-2,...,150-n)에서 거주하는 거주자들의 출입패턴이 저장된다. 출입패턴은 후술되는 제어부(110)가 출입인식부(100)를 통해 인식된 거주자의 출입 시간을 평균하여 산출한다.

제1 내지 제N댐퍼(170-1,170-2,...,170-n)는 공조실(미도시)로부터 덕트(10)를 통해 공급되는 공기가 사무실에 공급되도록 급기안내덕트(15)에 설치되어 급기안내덕트(15)를 개폐한다.

제1 내지 제N댐퍼 액츄에이터(190-1,190-2,...,190-n)는 제1 내지 제N댐퍼(170-1,170-2,...,170-n)에 각각 하나씩 대응되도록 설치되어 있으며, 각각의 댐퍼들(170-1,170-2,...,170-n)이 급기안내덕트(15)를 개폐하도록 구동시킨다.

제어부(110)는 출입인식부(100)를 통해 실내공간에 거주하는 거주자의 입실이 인식되면, 입실한 거주자가 거주하는 위치에 설치된 급기안내덕트(15)가 열리도록 대응되는 댐퍼 액츄에이터(190-1,190-2,...,190-n)를 제어한다. 또한, 출입인식부(100)를 통해 실내공간에 거주하는 거주자의 퇴실이 인식되면, 퇴실한 거주자가 거주하는 위치에 설치된 급기안내덕트(15)가 닫히도록 대응되는 댐퍼 액츄에이터(190-1,190-2,...,190-n)를 제어한다.

예를 들어 설명하면, 제1위치(150-1)에 거주하는 거주자가 출입인식부(100)에 지문을 접촉하면 인식데이터가 제어부(110)로 전송된다. 이때, 거주자가 하루 중 최초에 지문을 접촉하여 전송되는 인식데이터를 거주자의 입실로 인식하고, 하루 중 마지막으로 지문을 접촉하여 전송되는 인식데이터를 거주자의 퇴실로 인식하도록 설정할 수 있으며, 이와 반대로 설정할 수도 있다.

그리고, 제어부(110)는 출입인식부(100)로부터 전송되는 인식데이터를 수신한 후, 저장부(130)에 저장된 거주자들의 위치정보로부터 해당 거주자의 위치를 파악한다. 그리고, 제어부(110)는 파악한 제1위치(150-1)의 급기안내덕트(15)가 열리도록 제1댐퍼 액츄에이터(190-1)를 제어한다.

퇴실시에도 같은 방법으로, 제어부(110)는 출입인식부(100)로부터 전송되는 인식데이터를 수신한 후, 저장부(130)에 저장된 거주자들의 위치정보로부터 해당 거주자의 제1위치(150-1)를 파악한다. 그리고, 제어부(100)는 파악한 제1위치(150-1)의 급기안내덕트(15)가 닫히도록 제1댐퍼 액츄에이터(190-1)를 제어한다.

한편, 제어부(110)는 소정 기간 동안 각 위치(150-1,150-2,...,150-n)에서 거주하는 거주자들이 실내공간에 출입하는 출입 시간을 평균하여 출입 패턴을 산출한다. 또한, 각 위치(150-1,150-2,...,150-n)에 두 명 이상의 거주자가 대응되도록 저장된 경우에도, 제어부(110)는 각 거주자가 출입한 출입 시간을 평균하여 출입 패턴을 산출한다. 그리고, 제어부(110)는 출입 패턴에 따라 복수의 급기안내덕트(15)가 각각 개폐되도록 제1 내지 제N댐퍼 액츄에이터(190-1,190-2,...,190-n)를 각각 제어한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공조 제어시스템의 자동 공조 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 먼저, 거주자의 출입 패턴이 저장부(130)에 존재하는 경우(S200-Y), 제어부(110)는 출입 패턴에 따라 급기안내덕트(15)가 개폐되도록 제1 내지 제N댐퍼 액츄에이터(190-1,190-2,...,190-n)를 제어한다(S210).

거주자의 출입 패턴이 저장부(130)에 존재하지 않는 경우(S200-N), 거주자의 입실이 인식되면(S220-Y), 제어부(110)는 입실한 거주자의 위치를 파악하여 해당 위치의 급기안내덕트가 열리도록 댐퍼 액츄에이터를 제어한다(S240).

그리고, 거주자의 퇴실이 인식되면(S260-Y), 제어부(110)는 퇴실한 거주자의 위치를 파악하여 해당 위치의 급기안내덕트가 닫히도록 댐퍼 액츄에이터를 제어한다(S280).

제어부(110)는 거주자의 출입 시간을 이용하여 출입 패턴을 산출하여 저장부(130)에 저장한다(S290).

이상과 같은 과정에 의해, 거주자의 출입에 따라 실내공간의 공조를 자동으로 제어할 수 있게된다.

이상 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 덕트 15 : 급기안내덕트
100 : 출입인식부 110 : 제어부
130 : 저장부 150-1,150-2,...,150-n : 거주 위치
170-1,170-2,...,170-n : 제1 내지 제N댐퍼
190-1,190-2,...,190-n : 제1 내지 제N댐퍼 액츄에이터

Claims

실내공간에 거주하는 거주자의 출입 여부를 인식하는 출입인식부;
상기 출입인식부를 통해 인식된 거주자가 상기 실내공간에서 거주하는 위치에 대응되는 위치데이터와 거주하는 거주자들의 출입패턴이 저장되는 저장부;
상기 실내공간에서 거주자가 거주하는 위치에 설치되며, 상기 실내공간의 공조를 위한 복수의 급기안내덕트를 각각 개폐하기 위한 복수의 댐퍼를 각각 구동하는 복수의 댐퍼 액츄에이터; 및
소정 기간 동안, 상기 출입인식부를 통해 인식된 거주자의 출입 시간을 평균하여 출입패턴을 산출한 후 상기 저장부에 저장하고, 상기 출입패턴에 따라 상기 복수의 급기안내덕트가 각각 개폐되도록 상기 복수의 댐퍼 액츄에이터를 각각 제어하는 제어부를 포함하되;
거주자의 출입 패턴이 저장부에 존재하지 않는 경우, 상기 출입인식부를 통해 상기 실내공간에 거주하는 거주자의 입실이 인식되면, 입실한 거주자가 거주하는 위치에 설치된 급기안내덕트가 열리도록 대응되는 댐퍼 액츄에이터를 제어하고, 상기 출입인식부를 통해 상기 실내공간에 거주하는 거주자의 퇴실이 인식되면, 퇴실한 거주자가 거주하는 위치에 설치된 급기안내덕트가 닫히도록 대응되는 댐퍼 액츄에이터를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약을 위한 자동 공조 제어시스템.
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실내공간의 공조를 위한 복수의 급기안내덕트를 각각 개폐하기 위한 복수의 댐퍼를 각각 구동하는 복수의 댐퍼 액츄에이터를 포함하는 자동 공조 제어시스템의 자동 공조 제어방법에 있어서,
거주자의 출입 패턴이 저장부에 존재하지 않는 경우, 상기 실내공간에 거주하는 거주자의 지문이나 카드의 접촉을 통해, 거주자의 입실을 인식하는 단계;
상기 실내공간에 입실한 거주자가 거주하는 위치에 설치된 급기안내덕트가 열리도록 상기 급기안내덕트에 대응되는 댐퍼 액츄에이터를 제어하는 단계;
상기 실내공간에 거주하는 거주자의 지문이나 카드의 접촉을 통해, 거주자의 퇴실을 인식하는 단계;
상기 실내공간으로부터 퇴실한 거주자가 거주하는 위치에 설치된 급기안내덕트가 닫히도록 상기 급기안내덕트에 대응되는 댐퍼 액츄에이터를 제어하는 단계; 및
소정 기간 동안, 상기 실내공간에 거주하는 거주자의 출입 시간을 평균하여 출입패턴을 산출한 후 저장부에 저장하고, 상기 출입패턴에 따라 상기 복수의 급기안내덕트가 각각 개폐되도록 상기 복수의 댐퍼 액츄에이터를 각각 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약을 위한 자동 공조 제어방법.
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