KR20190099833A - 천장형 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기는, 외부로 토출되는 공기의 기류 방향을 안내하는 풍향조절부재, 상기 풍향조절부재의 열림 각도를 조절하는 풍향조절모터, 실내 팬의 회전을 위한 구동력을 제공하는 팬모터, 지면을 향하도록 배치되고, 복수의 온도 센서들을 포함하는 바닥온도 감지센서, 및 상기 바닥온도 감지센서를 이용하여, 설치 공간을 구획한 복수의 셀들 각각의 바닥온도를 감지하고, 감지된 바닥온도에 기초하여 상기 풍향조절부재의 열림 각도 및 상기 팬모터의 RPM 중 적어도 하나를 설정하는 제어부를 포함한다.

Description

천장형 공기조화기{CEILING TYPE AIR CONDITIONER}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 구체적으로 천장형 공기조화기가 설치된 공간의 바닥온도에 기초하여 냉난방을 조절할 수 있는 천장형 공기조화기에 관한 것이다.
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로써 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 이러한 공기조화기는 설치 위치 또는 설치 방식 등에 따라 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기, 천장형 공기조화기 등으로 구분될 수 있다.
최근에는 공간 활용, 디자인 등과 같은 목적으로 인해 천장형 공기조화기의 사용이 늘어나는 추세이다.
천장형 공기조화기는 특정 공간의 천장에 설치되어 기류를 천장으로부터 하측으로 내려보내도록 동작할 수 있다. 종래의 천장형 공기조화기 중에는 적외선 센서 등을 이용하여 바닥온도를 감지한 후, 감지된 바닥온도에 기초하여 냉방 또는 난방을 제어하는 기기가 존재하였다. 그러나, 종래의 천장형 공기조화기는 바닥 일부분만의 온도를 감지하므로, 천장형 공기조화기가 설치된 공간의 온도를 정확히 측정하지 못할 가능성이 존재한다. 이에 따라, 과 냉/난방 또는 냉/난방약 등의 현상이 발생하여 천장형 공기조화기의 효과적인 운전이 불가능할 수 있고, 사용자의 만족도 또한 저하될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 천장형 공기조화기가 설치된 공간의 평균실내온도를 보다 정확히 측정할 수 있는 천장형 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 천장형 공기조화기가 설치된 공간의 영역별 평균실내온도를 감지하여, 영역들 각각에 적절한 냉난방을 개별적으로 제공할 수 있는 천장형 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기는, 지면을 향하도록 배치되고, 복수의 온도 센서들을 포함하는 바닥온도 감지센서를 이용하여, 천장형 공기조화기의 설치 공간을 구획한 복수의 셀들 각각의 바닥온도를 감지하고, 감지된 바닥온도에 기초하여 냉방 또는 난방 동작을 제어할 수 있다.
상기 복수의 온도 센서들 각각은 비접촉식 온도 센서로서 예컨대 적외선 센서를 포함할 수 있다.
상기 천장형 공기조화기는, 상기 복수의 셀들 각각의 바닥온도에 기초하여, 상기 설치 공간의 평균실내온도를 획득하고, 획득된 평균실내온도에 기초하여 풍향조절부재의 열림 각도 또는 팬모터의 RPM을 설정할 수 있다. 즉, 천장형 공기조화기는 복수의 셀들 각각의 바닥온도를 이용하여 정확한 평균실내온도의 획득이 가능하다.
실시 예에 따라, 상기 천장형 공기조화기는, 상기 복수의 셀들 중 평균실내온도와의 차이가 기준값보다 큰 바닥온도를 갖는 셀을 확인하고, 확인된 셀을 제외한 나머지 셀들의 바닥온도에 기초하여 상기 평균실내온도를 획득할 수 있다. 이에 따라, 천장형 공기조화기는 히터 등의 고정 열원이 존재하는 셀이나, 고장 또는 오류가 발생한 온도센서에 대응하는 셀을 제외하고 평균실내온도를 정확하게 측정할수 있다.
실시 예에 따라, 천장형 공기조화기는 풍향조절부재의 수 및 방향에 기초하여 상기 설치 공간을 복수의 영역들로 구분하고, 구분된 복수의 영역들 각각에 포함된 셀들의 바닥온도에 기초하여, 상기 복수의 영역들 각각의 평균실내온도를 획득할 수 있다.
상기 천장형 공기조화기는, 상기 복수의 영역들 각각의 평균실내온도에 기초하여, 복수의 풍향조절부재들 각각의 열림 각도를 설정하고, 상기 천장형 공기조화기의 구동 시, 상기 설정된 열림 각도에 기초하여 풍향조절모터들을 제어할 수 있다. 이에 따라, 천장형 공기조화기는 각 영역에 적절한 냉방 또는 난방 동작을 수행할 수 있다.
상기 천장형 공기조화기는, 상기 설치 공간 전체의 평균실내온도에 기초하여 팬모터의 RPM을 설정할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 천장형 공기조화기는, 상기 천장형 공기조화기의 냉방 동작 시, 상기 복수의 영역들 각각의 평균실내온도 중 가장 높은 평균실내온도에 기초하여 상기 팬모터의 RPM을 설정하고, 상기 천장형 공기조화기의 난방 동작 시, 상기 복수의 영역들 각각의 평균실내온도 중 가장 낮은 평균실내온도에 기초하여 상기 팬모터의 RPM을 설정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 천장형 공기조화기는 복수의 비접촉식 온도 센서들을 이용하여, 설치 공간에 포함된 다양한 위치들의 바닥온도를 감지함으로써, 설치 공간의 평균실내온도를 보다 정확하게 획득할 수 있다. 이에 따라, 천장형 공기조화기의 과 냉/난방 또는 냉/난방약을 방지할 수 있으므로, 천장형 공기조화기의 효율적 운전 및 사용자의 만족도 향상이 가능하다.
또한, 천장형 공기조화기는 설치 공간의 영역들을 구분하여, 영역들 각각의 평균실내온도에 따라 개별적으로 냉/난방을 제공할 수 있다. 이에 따라, 천장형 공기조화기는 설치 공간에 대해 보다 지능적이고 효율적인 냉/난방 제공이 가능하다.
뿐만 아니라, 천장형 공기조화기는 고정 열원이나 이상이 발생한 셀의 감지를 통해, 해당 셀을 제외한 나머지 셀들의 바닥온도를 이용하여 평균실내온도를 획득함으로써, 평균실내온도의 오차 발생을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기의 수직방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기의 동작 방법을 개략적으로 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 도 4에 도시된 천장형 공기조화기의 동작 방법과 관련된 일 실시 예를 구체적으로 나타낸 플로우차트이다.
도 6 내지 도 9는 도 5에 도시된 천장형 공기조화기의 동작 방법과 관련된 예시도들이다.
도 10은 천장형 공기조화기가 설치 공간의 평균실내온도를 획득하는 동작에 대한 일 실시 예를 나타낸 플로우차트이다.
도 11은 도 10에 도시된 실시 예를 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기의 예시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기의 수직방향 단면도이다.
본 명세서에서는 천장형 공기조화기(100)를 예로 들어 본 발명의 각종 실시 예들을 설명한다. 다만, 본 발명의 실시 예들이 천장형 공기조화기(100)에만 한정되는 것은 아니고, 벽걸이형 공기조화기 또는 스탠드형 공기조화기 등에도 유사한 방식으로 적용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 천장형 공기조화기(100)는 실내 공간의 천장에 설치될 수 있다. 천장형 공기조화기(100)는 천장에서 바람을 송풍하여 실내 공간의 온도를 높이거나 낮출 수 있다.
천장형 공기조화기(100)는 송풍 방향을 조절하는 적어도 하나 이상의 풍향조절부재(140; 예컨대 베인(vane))를 포함할 수 있다. 풍향조절부재(140)는 소정 각도로 기울어지거나 상하 방향으로 승강될 수 있다. 풍향조절부재(140)는 팬모터(160; 도 2 참조)에 의해 송풍된 공기를 외부로 토출 안내할 수 있다. 즉, 풍향조절부재(140)는 외부로 토출되는 공기의 기류 방향을 안내할 수 있다.
한편, 천장형 공기조화기(100)는 바닥온도 감지센서(120)를 포함할 수 있다. 예컨대, 바닥온도 감지센서(120)는 비접촉식 온도 센서(예컨대, 적외선 센서)를 포함할 수 있다. 바닥온도 감지센서(120)는 천장형 공기조화기(100)로부터 지면을 향하도록 배치되어, 천장형 공기조화기(100)가 설치된 공간의 바닥온도를 감지할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 바닥온도 감지센서(120)는 어레이 형태로 배열되는 복수의 비접촉식 온도 센서들을 포함할 수 있다. 즉, 바닥온도 감지센서(120)는 천장형 공기조화기(100)가 설치된 공간 내의 복수의 셀들(영역들) 각각에 대한 바닥온도를 감지할 수 있다. 바닥온도 감지센서(120)의 활용과 관련된 구체적인 실시 예에 대해서는 추후 도 3 내지 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 팬모터(160)는 실내 팬을 회전시켜, 하측의 공기를 천장형 공기조화기(100)의 내부로 흡입할 수 있다. 천장형 공기조화기(100)에는 외부 공기를 내부로 흡입하는 흡입공(101)이 형성될 수 있다. 팬모터(160)는 흡입공(101)으로 흡입된 공기를 열교환기(102)로 유동시킬 수 있다. 열교환기(102)를 통과한 공기는 외부로 토출될 수 있고, 토출 공기는 풍향조절부재(140)가 안내하는 방향으로 이동할 수 있다.
천장형 공기조화기(100)의 운전에 따라, 천장형 공기조화기(100)가 설치된 공간에는 기류가 발생할 수 있다. 상기 기류는, 풍향조절부재(140)의 각도와, 팬모터(160)의 세기(RPM)에 따라 조절될 수 있다. 천장형 공기조화기(100)는 공간의 천장에 설치되어, 하측 방향으로 공기를 토출시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기(100)는 바닥온도 감지센서(120)를 이용하여 설치 공간의 바닥온도를 감지하고, 감지된 바닥온도에 기초하여 냉방 또는 난방의 제어를 수행할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기(100)는 어레이 형태의 복수의 비접촉식 온도 센서들을 갖는 바닥온도 감지센서(120)를 이용하여 다양한 영역의 바닥온도를 감지함으로써, 바닥온도의 정확한 측정이 가능하고 보다 적절한 냉/난방 제공이 가능할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기(100)의 구성 및 동작의 다양한 실시 예들에 대해, 이하 도 3 내지 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기(100)는 통신부(110), 바닥온도 감지센서(120), 센서부(130), 풍향조절모터(150), 팬모터(160), 메모리(170), 및 제어부(180)를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것에 불과하며 천장형 공기조화기(100)는 앞에서 나열한 구성 중 일부를 생략하거나 다른 구성을 더 포함할 수도 있다.
통신부(110)는 원격 제어 장치(미도시) 또는 사용자의 이동 단말기(예컨대, 스마트폰) 등으로부터 천장형 공기조화기(100)를 제어하는 신호를 수신할 수 있다. 구체적으로, 통신부(110)는 천장형 공기조화기(100)의 전원 온/오프를 제어하는 전원제어신호, 토출 공기의 방향 또는 세기를 조절하는 풍향제어신호, 공기청정 또는 제습 등의 기능을 실행시키는 운전제어신호 등을 수신할 수 있다.
제어부(180)는 통신부(110)를 통해 수신된 제어 신호에 따라 천장형 공기조화기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(180)는 풍향제어신호가 수신되면 풍향조절부재(140), 풍향조절모터(150) 및 팬모터(160) 중 적어도 하나를 제어하여 토출 공기의 방향 또는 세기를 변경할 수 있다.
바닥온도 감지센서(120)는 천장형 공기조화기(100)가 설치된 공간(이하, '설치 공간'이라 함)의 바닥온도를 감지하는 센서로서, 본 발명의 실시 예에 따른 바닥온도 감지센서(120)는 비접촉식 온도 센서(예컨대, 적외선 센서 등)로 구현될 수 있다. 특히 도 1에서 상술한 바와 같이, 바닥온도 감지센서(120)는 어레이 형태로 배열된 복수의 비접촉식 온도 센서들을 포함할 수 있다. 설치 공간은 복수의 비접촉식 온도 센서들에 의해 복수의 셀들로 구획될 수 있다. 복수의 비접촉식 온도 센서들 각각은 대응하는 셀의 바닥온도를 감지할 수 있다. 제어부(180)는 복수의 셀들 각각의 바닥온도에 기초하여 설치 공간의 평균실내온도를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 특정 셀의 바닥온도가 평균실내온도와 기준값 이상 차이나는 경우, 해당 셀에 고정 열원(히터 등)이 존재하거나, 해당 셀에 대응하는 비접촉식 온도 센서에 이상이 발생한 것으로 판단하고, 해당 셀을 제외한 나머지 셀들의 바닥온도를 이용하여 평균실내온도를 획득할 수도 있다.
센서부(130)는 천장형 공기조화기(100) 주변의 온도를 측정하는 온도 센서(접촉식 온도 센서), 습도를 측정하는 습도 센서, 먼지량을 측정하는 먼지 센서 등 천장형 공기조화기(100)가 설치된 공간의 환경을 측정하는 각종 센서를 포함할 수 있다. 제어부(180)는 센서부(130)에 포함된 센서들의 측정 결과에 기초하여, 천장형 공기조화기(100)가 설치된 공간의 환경을 감지하고, 감지된 환경에 따라 운전모드를 변경할 수도 있다.
풍향조절모터(150)는 제어부(180)의 제어에 따라 풍향조절부재(140)의 열림 각도를 조절할 수 있다. 풍향조절모터(150)의 수는 풍향조절부재(140)의 수에 대응할 수 있다. 예컨대, 천장형 공기조화기(100)가 네 개의 풍향조절부재들을 포함하는 경우, 풍향조절모터(150) 또한 네 개의 풍향조절모터(150a~150d)를 포함할 수 있다. 제어부(180)는 바닥온도 감지센서(120)에 의해 감지되는 바닥온도에 기초하여, 풍향조절부재들 각각의 기본 열림각(기본 열림 각도)을 설정하고, 천장형 공기조화기(100)의 운전 시 상기 설정된 기본 열림각에 기초하여 풍향조절모터들(150a~150d)을 제어할 수 있다.
팬모터(160)는 실내 팬(미도시)의 회전을 위한 구동력을 제공할 수 있다. 팬모터(160)는 도 2에서 상술한 바와 같이 실내 팬을 회전시켜, 하측의 공기를 천장형 공기조화기(100)의 내부로 흡입할 수 있다. 흡입된 공기는 열교환기(102)로 유동되고, 열교환기(102)를 통과한 공기는 외부로 토출될 수 있다. 팬모터(160)의 회전 속도(RPM)가 높을수록, 흡입 및 토출되는 공기의 양이 증가할 수 있다. 이에 따라, 기류의 세기가 증가할 수 있다. 제어부(180)는 천고설정모드에서 측정되는 천고에 기초하여, 팬모터(160)의 기본 RPM을 설정하고, 천장형 공기조화기(100)의 운전 시 상기 설정된 기본 RPM에 기초하여 팬모터(160)를 제어할 수 있다.
메모리(170)는 천장형 공기조화기(100)의 동작과 관련된 각종 정보를 저장할 수 있다. 특히, 메모리(170)는 바닥온도 감지센서(120)를 이용하여 획득된 셀 별 바닥온도를 이용하여 설치 공간의 평균실내온도를 획득하기 위한 데이터 또는 알고리즘을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(170)는 상기 설치 공간의 평균실내온도에 대응하는 구동 설정값(풍향조절부재(140)의 열림각 및 팬모터(160)의 RPM)에 대한 정보를 저장할 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기(100)의 동작에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 천장형 공기조화기의 동작 방법을 개략적으로 나타낸 플로우차트이다.
도 4를 참조하면, 천장형 공기조화기(100)는 바닥온도 감지센서(120)를 이용하여 설치 공간의 셀 별 바닥온도를 감지할 수 있다(S100).
제어부(180)는 천장형 공기조화기(100)의 대기 중 또는 구동 중, 바닥온도 감지센서(120)를 제어하여 설치 공간의 셀 별 바닥온도를 감지할 수 있다. 예컨대, 제어부(180)는 상기 셀 별 바닥온도를 주기적으로 감지할 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.
천장형 공기조화기(100)는, 감지결과에 기초하여 설치 공간의 실내온도를 획득할 수 있다(S110).
상기 실내온도는, 설치 공간 전체의 평균실내온도를 의미하거나, 설치 공간을 구획하는 복수의 영역들 각각의 평균실내온도를 의미할 수 있다.
제어부(180)는 S100 단계에서 감지된 모든 셀들 각각의 바닥온도의 평균값을 산출함으로써, 설치 공간 전체의 평균실내온도를 획득할 수 있다.
제어부(180)는 상기 복수의 영역들 각각에 포함된 셀들 각각의 바닥온도의 평균값을 산출함으로써, 상기 복수의 영역들 각각의 평균실내온도를 획득할 수 있다.
실시 예에 따라, 제어부(180)는 특정 셀의 바닥온도가 평균실내온도와 기준값 이상 차이나는 경우, 해당 셀을 제외한 나머지 셀들의 바닥온도에 기초하여 평균실내온도를 획득할 수도 있다. 이에 대해서는 추후 도 10 내지 도 11을 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.
천장형 공기조화기(100)는, 획득된 실내온도에 기초하여 풍향조절모터(150) 및 팬모터(160)를 제어할 수 있다(S120).
제어부(180)는 설치 공간 전체의 평균실내온도에 기초하여, 풍향조절모터(150a~150d)와 팬모터(160)를 제어할 수 있다. 실시 예에 따라, 제어부(180)는 복수의 영역들 각각의 평균실내온도에 기초하여, 풍향조절모터(150a~150d)를 서로 다르게 제어할 수도 있다. 이에 대해서는 이하 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 도 4에 도시된 천장형 공기조화기의 동작 방법과 관련된 일 실시 예를 구체적으로 나타낸 플로우차트이다.
도 5를 참조하면, S200 단계는 도 4의 S100 단계와 실질적으로 동일한 바, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
천장형 공기조화기(100)는, 셀 별 바닥온도의 감지 결과에 기초하여, 설치 공간 전체의 평균실내온도를 획득하고(S210), 복수의 영역들 각각의 평균실내온도를 획득할 수 있다(S220).
도 4에서 상술한 바와 같이, 제어부(180)는 모든 셀들 각각의 바닥온도를 이용하여 설치 공간 전체의 평균실내온도를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 복수의 영역들 각각에 포함된 셀들의 바닥온도를 이용하여, 복수의 영역들 각각의 평균실내온도를 획득할 수 있다.
상기 복수의 영역들은, 풍향조절부재(140)의 수 및 배치 위치에 기초하여 구분될 수 있다. 이에 대해서는 추후 도 6 내지 도 9를 통해 설명하기로 한다.
도 5에서는 S210 단계의 수행 후 S220 단계가 수행되는 것으로 도시되어 있으나, S210 단계와 S220 단계의 수행 순서는 자유롭게 변경될 수 있고, 동시에 수행될 수도 있다.
상기 S200 단계 내지 S220 단계는 천장형 공기조화기(100)의 대기 중 수행되는 것으로 가정하였으나, 실시 예에 따라서는 천장형 공기조화기(100)의 구동 중에도 수행될 수 있다.
천장형 공기조화기(100)가 냉방 또는 난방 동작을 위해 온 되면(S230), 천장형 공기조화기(100)는 제어모드를 확인할 수 있다(S240).
상기 제어모드는 일반제어모드와 개별제어모드를 포함할 수 있다. 상기 일반제어모드는, 설치 공간 전체의 평균실내온도에 기초하여 냉방 또는 난방 동작을 제어하는 모드를 의미할 수 있다. 상기 개별제어모드는, 복수의 영역들 각각의 평균실내온도에 기초하여, 냉방 또는 난방 동작을 영역별로 제어하는 모드를 의미할 수 있다.
확인된 제어모드가 일반제어모드인 경우, 천장형 공기조화기(100)는 설치 공간 전체의 평균실내온도에 기초하여 풍향조절모터(150a~150d)와 팬모터(160)를 제어할 수 있다(S250).
일반제어모드에서, 제어부(180)는 풍향조절부재(140a~140d; 도 6 참조)가 동일한 각도로 열리도록 풍향조절모터들(150a~150d)을 제어할 수 있다. 즉, 설치 공간의 영역들 각각으로 동일 또는 유사한 기류가 제공될 수 있다.
예컨대, 냉방 동작에서, 평균실내온도가 높을수록 풍향조절부재(140a~140d)의 열림 각도가 클 수 있고, 평균실내온도가 낮을수록 풍향조절부재(140a~140d)의 열림 각도가 낮아질 수 있다. 풍향조절부재(140a~140d)의 열림 각도가 클수록, 풍향조절부재(140a~140d)를 통해 토출되는 냉기의 양이 증가할 수 있다.
반면, 확인된 제어모드가 개별제어모드인 경우, 천장형 공기조화기(100)는 복수의 영역들 각각의 평균실내온도에 기초하여 풍향조절모터(150a~150d)와 팬모터(160)를 제어할 수 있다(S260).
개별제어모드에서, 제어부(180)는 풍향조절부재들(140a~140d) 각각이 대응하는 영역의 평균실내온도에 기초한 각도로 열리도록 풍향조절모터들(150a~150d)를 제어할 수 있다. 즉, 풍향조절부재들(140a~140d)의 열림 각도는, 대응하는 영역들의 평균실내온도에 따라 서로 다를 수 있다.
예컨대, 현관 또는 발코니와 인접한 영역의 평균실내온도는, 다른 영역의 평균실내온도보다 여름에는 높고, 겨울에는 낮을 수 있다. 즉, 하나의 설치 공간 내에서 특정 위치의 온도와 다른 위치의 온도가 서로 다를 수 있다.
이에 따라, 천장형 공기조화기(100)는 어레이 형태의 복수의 비접촉식 온도 센서들을 갖는 바닥온도 감지센서(120)를 이용하여 셀 별 바닥온도를 감지하고, 감지 결과에 기초하여 영역들 각각의 평균실내온도를 획득하여, 각 영역에 적절한 냉/난방을 제공할 수 있다.
이하 도 6 내지 도 9를 참조하여, 개별제어모드에 따른 천장형 공기조화기(100)의 동작을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 6 내지 도 9는 도 5에 도시된 천장형 공기조화기의 동작 방법과 관련된 예시도들이다.
도 6은 천장형 공기조화기(100) 및 설치 공간(S)을 보여주는 평면도이다. 도 6을 참조하면, 천장형 공기조화기(100)는 설치 공간(S)의 천장에 설치될 수 있다. 천장형 공기조화기(100)는 적어도 하나의 풍향조절부재(140a~140d)를 포함할 수 있다. 도 6의 실시 예에서는 네 방향(동, 서, 남, 북)을 향하도록 배치되는 네 개의 풍향조절부재들(140a~140d)이 도시되어 있다. 이 경우, 천장형 공기조화기(100)의 구동 시 토출되는 공기는 상기 네 방향으로 각각 토출될 수 있다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 천장형 공기조화기(100)의 제어부(180)는 바닥온도 감지센서(120)를 제어하여, 설치 공간(S)의 바닥온도를 감지할 수 있다. 바닥온도 감지센서(120)는 어레이 형태의 복수의 비접촉식 온도 센서들(예컨대, 적외선 센서들)을 포함하고, 상기 복수의 비접촉식 온도 센서들 각각은 설치 공간(S) 내의 대응하는 셀의 바닥온도를 감지할 수 있다.
제어부(180)는 설치 공간(S) 내의 모든 셀들의 바닥온도에 기초하여 설치 공간(S)의 평균실내온도를 획득할 수 있다.
또한, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제어부(180)는 설치 공간(S)을 복수의 영역들로 구분하고, 구분된 영역들 각각의 평균실내온도를 획득할 수 있다.
예컨대, 상기 복수의 영역들은 천장형 공기조화기(100)에 포함된 풍향조절부재(140a~140d)의 수 및 방향에 기초하여 구분될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제어부(180)는 설치 공간(S)을 제1 풍향조절부재(140a)에 대응하는 A 영역과, 제3 풍향조절부재(140c)에 대응하는 C 영역으로 구분할 수 있다. 제어부(180)는 A 영역에 포함된 셀들의 바닥온도에 기초하여 A 영역의 평균실내온도를 획득하고, C 영역에 포함된 셀들의 바닥온도에 기초하여 C 영역의 평균실내온도를 획득할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제어부(180)는 설치 공간(S)을 제2 풍향조절부재(140b)에 대응하는 B 영역과, 제4 풍향조절부재(140d)에 대응하는 D 영역으로 구분할 수 있다. 제어부(180)는 B 영역에 포함된 셀들의 바닥온도에 기초하여 B 영역의 평균실내온도를 획득하고, D 영역에 포함된 셀들의 바닥온도에 기초하여 D 영역의 평균실내온도를 획득할 수 있다.
제어부(180)는 각 영역의 평균실내온도에 기초하여 풍향조절부재들(140a~ 140d)의 열림 각도를 설정하고, 설정된 열림 각도에 기초하여 풍향조절모터들(150a~ 150d)을 제어할 수 있다. 도 7 내지 도 8에서, A 영역의 평균실내온도가 가장 높고, C 영역의 평균실내온도가 가장 낮을 수 있다. 이에 따라, 제어부(180)는 제1 풍향조절부재(140a)의 열림 각도를 가장 큰 각도로 설정하고, 제3 풍향조절부재(140c)의 열림 각도를 가장 작은 각도로 설정할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 각 영역의 평균실내온도에 기초하여 팬모터(160)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(180)는 각 영역의 평균실내온도 중 가장 높은 평균실내온도에 기초하여 팬모터(160)의 RPM을 설정할 수 있다. 실시 예에 따라, 제어부(180)는 설정 공간(S) 전체의 평균실내온도에 기초하여 팬모터(160)의 RPM을 설정할 수도 있다. 제어부(180)는 설정된 RPM에 기초하여 팬모터(160)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 도 9를 참조하면, 제어부(180)는 도 7 내지 도 8에 도시된 실시 예와 다른 방식으로 복수의 영역들을 구분할 수 있다. 제어부(180)는 풍향조절부재들(140a~140d)의 수 및 방향에 기초하여 설치 공간을 A' 영역, B' 영역, C' 영역, 및 D' 영역으로 구분할 수 있다. 제어부(180)는 구분된 영역들 각각에 포함된 셀들의 바닥온도에 기초하여, 영역들 각각의 평균실내온도를 획득할 수 있다.
제어부(180)는 획득된 영역들 각각의 평균실내온도에 기초하여, 풍향조절부재들(140a~140d)의 열림 각도를 설정하고, 설정된 열림 각도에 기초하여 풍향조절모터들(150a~150d)을 제어할 수 있다. 도 9의 실시 예에 따르면, A' 영역의 평균실내온도가 가장 높고, D' 영역의 평균실내온도가 가장 낮을 수 있다. 이에 따라, 제어부(180)는 제1 풍향조절부재(140a)의 열림 각도를 가장 크게 설정하고, 제4 풍향조절부재(140d)의 열림 각도를 가장 작게 설정할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 각 영역의 평균실내온도에 기초하여 팬모터(160)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(180)는 각 영역의 평균실내온도 중 가장 높은 평균실내온도에 기초하여 팬모터(160)의 RPM을 설정할 수 있다. 실시 예에 따라, 제어부(180)는 설정 공간(S) 전체의 평균실내온도에 기초하여 팬모터(160)의 RPM을 설정할 수도 있다. 제어부(180)는 설정된 RPM에 기초하여 팬모터(160)의 동작을 제어할 수 있다.
즉, 도 4 내지 도 9에 도시된 실시 예에 따르면, 천장형 공기조화기(100)는 어레이 형태의 복수의 비접촉식 온도 센서들을 갖는 바닥온도 감지센서(120)를 이용하여, 설치 공간(S)에 포함된 다양한 위치들의 바닥온도를 감지함으로써, 설치 공간(S)의 평균실내온도를 보다 정확하게 획득할 수 있다. 이에 따라, 천장형 공기조화기(100)의 과 냉/난방 또는 냉/난방약을 방지할 수 있으므로, 천장형 공기조화기(100)의 효율적 운전 및 사용자의 만족도 향상이 가능하다.
또한, 천장형 공기조화기(100)는 설치 공간(S)의 영역들을 구분하여, 영역들 각각의 평균실내온도에 따라 서로 다른 냉/난방 제공이 가능하다. 이에 따라, 천장형 공기조화기(100)는 설치 공간(S)에 대해 보다 지능적이고 효율적인 냉/난방 제공이 가능하다.
도 10은 천장형 공기조화기가 설치 공간의 평균실내온도를 획득하는 동작에 대한 일 실시 예를 나타낸 플로우차트이고, 도 11은 도 10에 도시된 실시 예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 10을 참조하면, S300 단계 및 S310 단계는 도 5의 S200 단계 및 S210 단계와 실질적으로 동일한 바, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
천장형 공기조화기(100)는, 설치 공간(S)의 셀들 각각의 바닥온도 중, S310 단계에서 획득된 평균실내온도와의 차이가 기준값보다 큰 셀을 확인할 수 있다(S320).
예컨대, 설치 공간(S) 내에 히터 등과 같은 고정 열원이 존재할 수 있다. 이 경우, 바닥온도 감지센서(120)에 의해 감지되는 셀들 각각의 바닥온도 중, 특정 셀의 바닥온도는 다른 셀들의 바닥온도에 비해 과도하게 높은 온도를 가질 수 있다.
또는, 바닥온도 감지센서(120)에 포함된 복수의 비접촉식 온도 센서들 중 특정 센서에 이상이 발생하는 경우, 상기 특정 센서에 대응하는 셀의 바닥온도가 정상적으로 감지되지 못할 수 있다. 이에 따라, 해당 셀의 바닥온도와 다른 셀들의 바닥온도 사이의 차이가 크게 나타날 수 있다.
이와 관련하여 도 11을 참조하면, 설치 공간(S) 내의 복수의 셀들 중 제1 셀(C1)에 히터가 존재하는 경우, 제1 셀(C1)의 바닥온도는 약 67~70℃로서 다른 셀들의 바닥온도와 큰 차이가 발생할 수 있다. 이에 따라, 제1 셀(C1)의 바닥온도는 설치 공간(S)의 평균실내온도와 기준값보다 큰 차이를 가질 수 있다.
천장형 공기조화기(100)는, 확인된 셀(C1)의 바닥온도와 평균실내온도 간의 차이가 기준값보다 큰 상태를 소정 시간 이상 유지하는 경우(S330의 YES), 확인된 셀(C1)을 제외한 나머지 셀들의 바닥온도에 기초하여 설치 공간(S)의 평균실내온도를 획득할 수 있다(S340).
예컨대, 제1 셀(C1)의 바닥온도는 일시적 오류에 의해 오 감지된 것일 수 있으므로, 제어부(180)는 제1 셀(C1)의 바닥온도와 평균실내온도 간의 차이가 기준값보다 큰 상태를 소정 시간 이상 유지하는지 여부를 확인할 수 있다.
제1 셀(C1)의 바닥온도와 평균실내온도 간의 차이가 기준값보다 큰 상태를 소정 시간 이상 유지하는 경우, 제어부(180)는 제1 셀(C1)에 고정 열원이 존재하거나, 제1 셀(C1)에 대응하는 비접촉식 온도 센서의 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 제어부(180)는 제1 셀(C1)을 제외한 나머지 셀들의 바닥온도에 기초하여 설치 공간(S)의 평균실내온도를 확인할 수 있다.
즉, 천장형 공기조화기(100)는 복수의 비접촉식 온도 센서들을 포함하는 바닥온도 감지센서(120)를 이용하여, 설치 공간(S)의 평균실내온도를 보다 정확하게 감지할 수 있다. 특히, 고정 열원이나 이상이 발생한 셀의 감지를 통해, 평균실내온도의 오차 발생을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 천장형 공기조화기(100)는 보다 적절한 냉/난방 제공이 가능할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 천장형 공기조화기에 있어서,
    외부로 토출되는 공기의 기류 방향을 안내하는 풍향조절부재;
    상기 풍향조절부재의 열림 각도를 조절하는 풍향조절모터;
    실내 팬의 회전을 위한 구동력을 제공하는 팬모터;
    지면을 향하도록 배치되고, 복수의 온도 센서들을 포함하는 바닥온도 감지센서; 및
    상기 바닥온도 감지센서를 이용하여, 설치 공간을 구획한 복수의 셀들 각각의 바닥온도를 감지하고,
    감지된 바닥온도에 기초하여 상기 풍향조절부재의 열림 각도 및 상기 팬모터의 RPM 중 적어도 하나를 설정하는 제어부를 포함하는 천장형 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 셀들 각각의 바닥온도에 기초하여, 상기 설치 공간의 평균실내온도를 획득하는 천장형 공기조화기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 셀들 중, 상기 평균실내온도와의 차이가 기준값보다 큰 바닥온도를 갖는 셀을 확인하고,
    확인된 셀의 바닥온도와 상기 평균실내온도와의 차이가 기준값보다 큰 상태를 소정 시간 동안 유지하는 경우, 상기 확인된 셀을 제외한 나머지 셀들의 바닥온도에 기초하여 상기 평균실내온도를 획득하는 천장형 공기조화기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 설치 공간을 복수의 영역들로 구분하고,
    구분된 복수의 영역들 각각에 포함된 셀들의 바닥온도에 기초하여, 상기 복수의 영역들 각각의 평균실내온도를 획득하는 천장형 공기조화기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 풍향조절부재는, 서로 다른 방향으로 기류를 안내하도록 배치되는 복수의 풍향조절부재들을 포함하고,
    상기 풍향조절모터는, 상기 복수의 풍향조절부재들에 대응하는 복수의 풍향조절모터들을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 풍향조절부재들 각각의 방향에 기초하여, 상기 설치 공간을 상기 복수의 영역들로 구분하는 천장형 공기조화기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 영역들 각각의 평균실내온도에 기초하여, 상기 복수의 풍향조절부재들 각각의 열림 각도를 설정하고,
    상기 천장형 공기조화기의 구동 시, 상기 설정된 열림 각도에 기초하여 상기 복수의 풍향조절모터들을 제어하는 천장형 공기조화기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 설치 공간의 평균실내온도를 획득하고,
    획득된 평균실내온도에 기초하여 상기 팬모터의 RPM을 설정하는 천장형 공기조화기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 천장형 공기조화기의 냉방 동작 시, 상기 복수의 영역들 각각의 평균실내온도 중 가장 높은 평균실내온도에 기초하여 상기 팬모터의 RPM을 설정하고,
    상기 천장형 공기조화기의 난방 동작 시, 상기 복수의 영역들 각각의 평균실내온도 중 가장 낮은 평균실내온도에 기초하여 상기 팬모터의 RPM을 설정하는 천장형 공기조화기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 온도 센서들 각각은 비접촉식 온도 센서를 포함하는 천장형 공기조화기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 온도 센서들 각각은 적외선 센서를 포함하는 천장형 공기조화기.
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