변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법

본 발명은 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법에 관한 것으로서, 선박에 마련된 복수 개의 선실 각각에 선실 내 온도 및 풍량을 측정하기 위한 센서가 구비된 상태에서, 상기 선실 천장 내부에 설치되되 적어도 하나 이상의 공급팬 및 환기팬과 연결된 선실 덕트의 개구를 개폐하는 복수 개의 댐퍼를 이용하여 개별 선실의 공기 조화를 제어하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법에 있어서, 각각의 선실마다 고유한 식별번호를 부여하는 단계와, 상기 복수 개의 선실 중 어느 하나의 선실에 대응하는 제1사용자로부터 상기 제1사용자의 직위정보와, 상기 제1사용자의 하루 일과를 업무시간과 휴식시간으로 구분한 업무시간표를 입력받는 단계와, 입력된 상기 직위정보 및 상기 업무시간표를 상기 선실에 대응하는 상기 식별정보에 매칭하여 저장하는 단계와, 임의의 시점이 상기 선실에 매칭되는 상기 업무시간표의 업무시간의 범위에 속하는 경우, 상기 선실 내에서 감지된 풍량이 기설정된 최소풍량에 도달하도록 상기 선실에 대응하는 상기 댐퍼의 개도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 각각의 선실에 기거하는 승무원이 업무시간일 땐 상기 선실의 공기 조화를 최소한으로 수행하도록 제어함으로써, 불필요한 에너지 소모를 방지하여 선박 내 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.

(56) 선행기술조사문헌
JP2012154596 A*
KR1020160009743 A*
JP2013124809 A*
JP2004053127 A*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(52) CPC특허분류
F24F 11/006 (2013.01)
F24F 11/0076 (2013.01)
F24F 2011/0041 (2013.01)
F24F 2011/0073 (2013.01)
Y02T 70/72 (2013.01)

청구범위
청구항 1
선박에 마련된 복수 개의 선실 각각에 선실 내 온도 및 풍량을 측정하기 위한 센서가 구비된 상태에서, 상기 선실 천장 내부에 설치되되 적어도 하나 이상의 공급팬 및 환기팬과 연결된 선실 덕트의 개구를 개폐하는 복수 개의 댐퍼를 이용하여 개별 선실의 공기 조화를 제어하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법에 있어서,각각의 선실마다 선실에 대응하는 사용자의 단말기를 통하여 고유한 식별번호를 부여하는 단계;상기 복수 개의 선실 중 어느 하나의 선실에 대응하는 제1사용자로부터 상기 제1사용자의 단말기를 통해 상기제1사용자의 직위정보와, 상기 제1사용자의 하루 일과를 업무시간과 휴식시간으로 구분한 업무시간표를 입력받는 단계;상기 입력된 상기 직위정보 및 상기 업무시간표를 상기 선실에 대응하는 상기 식별번호에 매칭하여 저장하는 단계;임의의 시점이 상기 선실에 매칭되는 상기 제1사용자의 업무시간표의 업무시간의 범위에 속하는 경우, 상기 선실 내에서 감지된 풍량이 기설정된 최소풍량에 도달하도록 상기 선실에 대응하는 상기 댐퍼의 개도를 조절하는단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법.
청구항 2
제1항에 있어서,상기 직위정보는 기설정된 우선순위를 가지며,상기 저장하는 단계와 상기 조절하는 단계 사이에,최우선순위를 가지는 제1 직위정보와 기설정된 순위보다 낮은 우선순위를 가지는 제2 직위정보가 저장되어 있는경우, 상기 제1 직위정보에 대응되는 제1 업무시간표에 기초하여 상기 제2 직위정보에 대응되는 제2 업무시간표를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법.
청구항 3
제2항에 있어서,상기 업데이트하는 단계는,상기 제1 직위정보와 상기 제2 직위정보가 저장되어 있는 경우, 상기 제2 직위정보에 대응되는 제2 업무시간표와 상기 제1 직위정보에 대응되는 제1 업무시간표의 업무시간 구간을 비교하여 상이한 시간 구간에 대한 정보를생성하는 단계;상기 시간 구간 정보를 상기 제2 업무시간표에 오버랩 표시하여 출력하는 단계; 및오버랩된 상기 제2 업무시간표를 상기 제2 직위정보 및 이에 대응하는 상기 식별번호에 매칭하여 업데이트하는단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법.
청구항 4
제1항에 있어서,상기 입력받는 단계는,화면에 상기 업무시간표를 입력받기 위한 가로로 긴 바 형태의 UI를 표시하는 단계; 및상기 바 형태의 UI 내의 소정 영역 상에 클릭, 더블클릭 또는 터치-드래그 입력을 수행하여 상기 업무시간표를'업무시간'을 나타내는 제1상태와 '휴식시간'을 나타내는 제2상태로 구분하여 입력받는 단계를 포함하는 것을특징으로 하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법.
청구항 5
제4항에 있어서,상기 바 형태의 UI 내의 소정 지점을 더블클릭하면 상기 지점을 기준으로 좌우로 구획함을 나타내는 화살표가표시되고, 상기 화살표를 터치한 상태에서 좌우로 드래그하면 상기 화살표의 위치를 변경할 수 있으며, 상기 화살표에 의해 구획된 소정 영역을 클릭하면 상기 영역이 상기 제1상태와 상기 제2상태 중 어느 하나로 변경되도록 하는 것을 특징으로 하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법.
청구항 6
제3항에 있어서,상기 출력하는 단계는,가로로 긴 바 형태의 UI의 전체영역 상에서 상기 업무시간표를 서로 다른 제1색 및 제2색을 이용하여 업무시간과 휴식시간으로 구분하여 표시하되, 상기 추출된 시간 구간을 상기 제1색 및 제2색과 다른 제3색으로 상기 업무시간표에 오버랩 표시하여 출력하는 것을 특징으로 하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법.
청구항 7
제1항에 있어서,상기 직위정보는 기설정된 우선순위를 가지며,상기 저장하는 단계와 상기 조절하는 단계 사이에,최우선순위를 가지는 제1 직위정보와 기설정된 순위보다 낮은 우선순위를 가지는 제2 직위정보가 저장되어 있는경우, 상기 제1 직위정보에 대응되는 제1 업무시간표와 상기 제2 직위정보에 대응되는 제2 업무시간표의 상이한시간 구간에 기초하여 생성된 제3 업무시간표를 이용하여 상기 제2 업무시간표를 조정하는 단계; 및조정된 상기 제2 업무시간표를 상기 제2 직위정보 및 이에 대응하는 상기 식별번호에 매칭하여 업데이트하는 단를 포함하는 것을 특징으로 하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법.
청구항 8
제1항에 있어서,상기 조절하는 단계는,임의의 시점이 상기 선실에 매칭되는 상기 업무시간표의 휴식시간의 범위에 속하는 경우, 상기 선실 내에서 감지된 온도와 기설정된 기준온도 사이의 오차를 계산한 후 상기 오차에 대해 비례 적분 미분 제어를 수행하여 상기 선실에 대응하는 상기 댐퍼의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어방법.
청구항 9
제1항에 있어서,상기 적어도 하나 이상의 공급팬 각각의 출구 측에 압력 센서가 마련될 때,상기 조절하는 단계 이후에,소정의 상기 압력 센서에 의해 감지된 압력과 기설정된 기준압력 사이의 오차를 계산한 후 상기 오차에 대해 비례 적분 미분 제어를 수행하여 상기 압력 센서에 대응되는 상기 공급팬의 속도를 조절하는 단계를 더 포함하는것을 특징으로 하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법에 관한 것으로서, [0001] 더욱 상세하게는, 선박에 상주하는승무원의 업무 시간에 기초하여 각 승무원이 기거하는 선실마다 개별적으로 난방, 환기 및 공조 제어를 수행하는 방법에 관한 것이다.
배 경 기 술
[0002] 일반적으로 선박에는 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning) 시스템이 거주구역의 쾌적한 환경을위해 적용되며, 그 적용되는 공기조화 시스템은 대부분 중앙단일덕트방식을 사용한다.
[0003] 이러한 중앙단일덕트방식 공기조화 시스템은 공기조화기(AHU; air handling unit)에서 공기를 설정된 온도에 맞게 냉각 또는 가열하여 각 선실에 공급하면, 공기조화기에서 공급된 공기 중 일부를 귀환 덕트(Return duct)를이용하여 공기조화기로 회수하여 외기와 혼합하여 재사용하는 방식으로, 재순환되는 공기량이 많을수록 에너지효율을 높일 수 있게 된다.
[0004] 그러나 종래의 공기조화 시스템은, 공기조화기의 팬(Fan)을 최대 출력으로 가동하고 냉방기(Cooler) 또는 난방(Heater)를 지정한 부하에서 지속적으로 운전하는 정풍량 방식을 이용하기 때문에, 소정의 선실이 비어있는상태라 하더라도 중앙 제어에 따른 공기조화를 위한 팬 출력을 수행하게 되어 불필요한 에너지를 소모하게 되는문제점이 있다.
선행기술문헌
특허문헌
[0005] (특허문헌 0001) KR 10-2015-0006513 A
(특허문헌 0002) KR 10-2014-0046100 A
발명의 내용
해결하려는 과제
[0006] 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선박에 상주하는 승무원의 업무 시간에 기초하여 각 승무원이 기거하는 선실마다 개별적으로 공기 조화 제어를 수행하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법을제공하는 것을 목적으로 한다.
과제의 해결 수단
[0007] 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법은, 선박에 마련된 복수 개의 선실 각각에 선실 내 온도 및 풍량을 측정하기 위한 센서가 구비된 상태에서, 상기 선실천장 내부에 설치되되 적어도 하나 이상의 공급팬 및 환기팬과 연결된 선실 덕트의 개구를 개폐하는 복수 개의댐퍼를 이용하여 개별 선실의 공기 조화를 제어하는 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법에 있어서, 각각의 선실마다 고유한 식별번호를 부여하는 단계와, 상기 복수 개의 선실 중 어느 하나의 선실에 대응하는 제1사용자로부터 상기 제1사용자의 직위정보와, 상기 제1사용자의 하루 일과를 업무시간과 휴식시간으로 구분한 업무시간표를 입력받는 단계와, 입력된 상기 직위정보 및 상기 업무시간표를 상기 선실에 대응하는 상기 식별정보에 매칭하여 저장하는 단계와, 임의의 시점이 상기 선실에 매칭되는 상기 업무시간표의 업무시간의 범위에 속하는 경우, 상기 선실 내에서 감지된 풍량이 기설정된 최소풍량에 도달하도록 상기 선실에 대응하는 상기 댐퍼의개도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
[0008] 본 발명에 따르면, 각각의 선실에 기거하는 승무원이 업무시간일 땐 상기 선실의 공기 조화를 최소한으로 수행하도록 제어함으로써, 불필요한 에너지 소모를 방지하여 선박 내 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.
[0009] 또한, 본 발명에 따르면, 각각의 선실에 기거하는 승무원이 소지한 단말기의 터치 입력을 이용하여 선실별 공기조화 제어의 기준이 되는 업무시간표를 용이하게 입력할 수 있는 효과가 있다.
[0010] 또한, 본 발명에 따르면, 상급 승무원의 업무시간표를 기초로 상급 승무원이 하급 승무원의 업무시간표를 갱신가능하여 실질적인 업무 시간이 더욱 정확히 반영된 상태에서 각 선실에 대한 공기 조화가 수행되도록 하는 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 선박용 HVAC 제어 방법이 적용된 선박의 [0011] 전체 구조를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법을 나타내는 순서도이고,
도 3은 도 2의 입력 단계에서 입력된 제1사용자의 업무시간에 따른 댐퍼의 개도와, 선실 내에서 감지된 풍량 및온도에 기초한 PID 제어에 따른 댐퍼의 개도와, 상기 업무시간과 상기 풍량 및 온도를 모두 고려하였을 때의 댐퍼의 개도를 각각 시간대별로 나타낸 그래프이고,
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법을 나타내는 순서도이고,
도 5는 도 4의 제1 업무시간표 및 제2 업무시간표를 입력받는 단계에 표시되는 UI 상의 터치 입력에 따른 화면상태를 나타낸 도면이고,
도 6은 도 4의 제1 업무시간표 및 제2 업무시간표와, 상기 제1 업무시간표 및 제2 업무시간표가 상이한 시간 구
간 정보를 상기 제2 업무시간표에 오버랩하여 출력할 때 표시되는 UI의 화면 상태를 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법을 나타내는 순서도이고,
도 8은 도 7의 제1 업무시간표, 제2 업무시간표 및 제3 업무시간표가 각각 표시되는 UI의 화면 상태를 나타낸도면이고,
도 9는 도 1의 댐퍼의 개도를 조절하는 단계를 나타낸 블록다이어그램이고,
도 10은 도 1의 공급팬의 속도를 조절하는 단계를 나타낸 블록다이어그램이고,
도 11은 도 1의 냉방기 및 난방기의 동작을 제어하는 방법을 나타낸 제어알고리즘이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
[0012] 이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
[0013] 도 1은 본 발명에 따른 선박용 HVAC 제어 방법이 적용된 선박의 전체 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법을 나타내는 순서도이고, 도 3은 도 2의 입력단계에서 입력된 제1사용자의 업무시간과, 선실 내에서 감지된 풍량 및 온도에 기초한 댐퍼의 개도와, 상기 업무시간 및 상기 개도를 병합한 값을 각각 시간대별로 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법을 나타내는 순서도이고, 도 5는 도 4의 제1 업무시간표 및제2 업무시간표를 입력받는 단계에 표시되는 UI 상의 터치 입력에 따른 화면 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은도 4의 제1 업무시간표 및 제2 업무시간표와, 상기 제1 업무시간표 및 제2 업무시간표가 상이한 시간 구간 정보를 상기 제2 업무시간표에 오버랩하여 출력할 때 표시되는 UI의 화면 상태를 나타낸 도면이다.
[0014] 본 발명의 일 실시예에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법은, 선박에 마련된 복수 개의 선실 각각에 선실 내 온도 및 풍량을 측정하기 위한 센서가 구비된 상태에서, 상기 선실 천장 내부에 설치되되 적어도하나 이상의 공급팬 및 환기팬과 연결된 선실 덕트의 개구를 개폐하는 복수 개의 댐퍼를 이용하여 개별 선실의공기 조화를 제어할 수 있다.
[0015] 예컨대, 도 1을 참조하면, 3개의 선실(ROOM1,ROOM2,ROOM3) 각각의 내부에 온도 센서(T#5,T#6,T#7) 및 습도 센서H#3,H#4,H#5)가 구비된 상태에서, 각 선실의 입구 측엔 중앙제어를 수행하는 냉방기(Cooler), 난방기(Heater),가습기(Humid) 및 공급팬(Supply fan)과 연결되는 입구 덕트의 개구를 개폐하는 댐퍼(D1,D2,D3)가 각 선실에 대응하여 마련되며, 각 선실의 제1 출구 측에 연결되는 제1 출구 덕트 상엔 외기 배기구의 개구를 개폐하여 외기를 배출하는 출구 댐퍼(Outlet Damper)가 마련되고, 각 선실의 제2 출구 측에 연결되어 냉방기, 난방기, 가습기및 공급팬과 연결되는 제2 출구 덕트 상엔 공기를 순환시키기 위한 순환팬(Return Fan)과 순환 공기량을 제어하는 순환 댐퍼(Return Damper)가 마련되고, 냉방기, 난방기, 가습기 및 공급팬과 연결되어 외기 흡입구의 개구를개폐하여 외기를 흡입하는 입구 댐퍼(Inlet Damper)와 연결될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법의 경우, [0016] 선박 내에 마련된 복수 개의 선실중 어느 하나의 선실에 대응하는 제1사용자, 즉, 상기 선실에 거주하는 승무원이 소지한 단말기(200)와, 선박내에 마련된 통신 네트워크를 통해 단말기(200)와의 데이터 송수신을 수행하고, 각각의 선실에 대응하여 마련된댐퍼의 개도를 조절하여 선실별 공기 조화 제어를 수행하는 서버(100)를 포함하여 구성될 수 있다.
[0017] 이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법에 대해 설명하도록 한다.
[0018] 먼저, 서버(100)에서 각각의 선실에 대응하는 사용자의 단말기(200)로 고유한 식별번호(ROOM1,ROOM2,ROOM3)를부여한다(S100).
[0019] 예컨대, 제1사용자(승무원 A)가 제1 선실에 입주하고, 제2사용자(승무원 B)가 제2 선실에 입주하는 경우, 제1사용자의 단말기(200)로는 상기 제1 선실에 대응하는 식별번호 'ROOM1'이 부여되고, 제2사용자의 단말기(200)로는상기 제2 선실에 대응하는 식별번호 'ROOM2'가 부여될 수 있다.
[0020] 다음으로, 상기 선실에 대응하는 사용자의 단말기(200)를 통해 상기 사용자의 직위정보와 상기 사용자의 하루일과를 업무시간과 휴식시간으로 구분한 업무시간표를 입력받는다(S200).
[0021] 이때, 상기 업무시간표는 소정 요일마다 주간 단위로 작성하도록 할 수 있다.
[0022] 일반적으로 선박 내에서 근무하는 승무원은 크게 항해 파트와 기관 파트로 나눌 수 있는데, 항해 파트에 속하는승무원의 직위명은 선장, 1항사(chief officer), 2항사(2nd officer), 3항사(3rd officer), 갑판장(boatswain), 조타수(quarter master), 갑판원(sailor) 및 실항사를 포함하고, 기관 파트에 속하는 승무원의직위명은 기관장(chief engineer), 1기사(1st engineer), 2기사(2nd engineer), 3기사(3rd engineer), 조기장(No.1 oiler), 조기원(oiler) 및 기관원(wiper)을 포함한다.
[0023] 여기서, 상기 입력받는 단계(S200)에서는, 단말기(200) 화면 일측에 소정 크기의 입력창을 표시하여 전술한 선박 승무원의 다양한 직위명 중 어느 하나를 입력받게 된다.
[0024] 이때, 각각의 단말기(200)에는 각 직위명에 대응하는 우선순위가 기설정된 상태일 수 있다. 상기 우선순위는 선박 내 승무원의 업무성격에 따라 기관파트, 항해파트 및 요리파트 중 어느 하나로 분류하는 1차 분류와 사관과부원을 구분하는 2차 분류를 수행한 후 설정되는 것이 바람직하다.
[0025] 예컨대, 항해파트-사관에서 '선장'의 직위명은 최우선순위를 가지고, '1항사', '2항사' 및 '3항사는 순서에 따라 순위를 가진다. 기관파트-부원에서 '조기장'은 최우선순위를 가지고 '조기원 1'과 '조기원 2'는 기설정된 우선순위보다 낮은 우선순위를 가지도록 기설정된 상태일 수 있다.
[0026] 또한, 상기 입력받는 단계(S200)는, 단말기(200) 화면 타측에 상기 업무시간표를 입력받기 위한 가로로 긴 바(bar) 형태의 UI(300)를 표시하는 단계와, 상기 바 형태의 UI(300) 내의 소정 영역 상에 클릭, 더블클릭 또는터치-드래그 입력을 수행하여 상기 업무시간표를 '업무시간'을 나타내는 제1상태와 '휴식시간'을 나타내는 제2상태로 구분하여 입력받는 단계를 포함할 수 있다.
[0027] 구체적으로, 상기 입력받는 단계(S200)는, 단말기(200) 화면 타측에 바 형태의 UI(300)가 표시될 때, 도 5(a)와같이 바 형태의 UI(300) 내의 소정 지점을 더블클릭(double click)하면, 도 5(b)와 같이 상기 지점을 기준으로좌우로 구획함을 나타내는 화살표(301)가 표시되고, 만약 화살표(301)를 터치한 상태에서 좌 또는 우로 드래그(touch-drag)하는 경우, 화살표(301)의 위치를 드래그된 위치로 변경할 수 있으며, 도 5(c)와 같이 화살표(301)에 의해 구획된 소정 영역을 클릭(click)하면, 도 5(d)와 같이 상기 영역이 상기 제1상태와 상기 제2상태 중어느 하나로 변경되도록 할 수 있다.
[0028] 이 경우, 각각의 선실에 대응하는 사용자(상기 선실에 기거하는 승무원)가 소지한 단말기의 터치 입력을 이용하여 선실별 공기 조화 제어의 기준이 되는 업무시간표를 용이하게 입력할 수 있게 된다.
[0029] 다음으로, 단말기(200)를 통해 입력된 입력데이터를 서버(100)로 전송한다(S300).
[0030] 여기서, 상기 입력데이터는, 상기 입력창을 통해 입력받은 직위명과 상기 직위명에 대응하는 우선순위에 대한정보를 포함하는 직위정보와, 상기 UI를 통해 입력받은 업무시간표를 포함할 수 있다.
다음으로, 서버(100)에서 수신한 상기 직위정보 및 상기 업무시간표를 상기 [0031] 선실에 대응하는 상기 식별정보에매칭하여 저장한다(S400).
[0032] 예컨대, 소정의 사용자(승무원)가 제2 선실에 거주하는 경우, 상기 사용자의 상기 제2 선실로의 최초 입주 시에상기 사용자의 단말기(200)로 식별번호 'ROOM2'이 부여되고(S100), 단말기(200)를 통해 상기 사용자의 직위정보및 업무시간표를 입력받은 후(S200) 이를 서버(100)로 전송하게 되면(S300), 서버(100)에서 수신한 직위정보 및업무시간표를 식별번호 'ROOM2'에 매칭하여 저장하게 된다(S400).

[0033] 다음으로, 서버(100)에서는 S400단계에 저장한 업무시간표에 기초하여, 임의의 시점이 상기 선실에 매칭되는 상기 업무시간표의 업무시간의 범위에 속하는 경우, 상기 선실 내에서 감지된 풍량(F)이 기설정된 최소풍량(Fmin)에 도달하도록 상기 선실에 대응하는 상기 댐퍼의 개도를 조절한다.
[0034] 예컨대, 도 3(a)를 참조하면, 소정 선실(Room n)에 거주하는 승무원의 업무시간(Work time)이 9시에서 12시까지와 13시에서 18시까지일 때, 상기 선실에 대응되는 댐퍼(Dn)의 개도는 상기 업무시간의 범위에서는 최소값(Min)인 20%를 유지하되, 나머지 시간 범위에서는 100%, 즉, 완전 개방된 상태(On)를 유지하도록 할 수 있다.
이때, 상기 최소풍량(Fmin)은 신체의 원활한 신진대사를 위해 1인당 25m3/h 내지 30 m3
[0035] /h 이상으로 설정되는 것이바람직하다.

[0036] 이에 따라, 각각의 선실에 기거하는 승무원이 업무시간일 땐 상기 선실의 공기 조화를 최소한으로 수행하도록제어함으로써, 불필요한 에너지 소모를 방지하여 선박 내 에너지를 절감할 수 있게 된다.
[0038] 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법은, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법의 모든 단계들을 포함하되, 상기 저장하는 단계(S400)와상기 조절하는 단계(S500) 사이에, 최우선 순위를 가지는 제1 직위정보와 기설정된 순위보다 낮은 우선순위를가지는 제2 직위정보가 저장되어 있는 경우, 상기 제1 직위정보에 대응되는 제1 업무시간표에 기초하여 상기 제2 직위정보에 대응되는 제2 업무시간표를 업데이트하는 단계(S410~S450)를 더 포함할 수 있다.
[0039] 여기서, 상기 업데이트하는 단계는, 상기 제1 직위정보와 상기 제2 직위정보가 저장되어 있는 경우, 상기 제2직위정보에 대응되는 제2 업무시간표와 상기 제1 직위정보에 대응되는 제1 업무시간표의 업무시간 구간을 비교하여 상이한 시간 구간에 대한 정보를 생성한 후, 생성된 시간 구간 정보를 상기 제2 업무시간표에 오버랩 표시하여 출력하고, 오버랩된 상기 제2 업무시간표를 상기 제2 직위정보 및 이에 대응하는 상기 식별정보에 매칭하여 업데이트할 수 있다.

[0040] 구체적으로, 도 4를 참조하면, 전술한 S100단계 내지 S400단계에 따라, 서버(100)가 1차 분류 및 2차 분류를 수행하여 동일 범주에 속하는 단말기 중에서 선순위 단말기(210)로 제1 식별번호를 부여하고 후순위 단말기(220)로 제2 식별번호를 부여한 상태에서(S100), 선순위 단말기(210) 및 후순위 단말기(220)를 통해 제1 직위정보 및제1 업무시간표와 제2 직위정보 및 제2 업무시간표를 각각 입력받은 후(S200) 이를 서버(100)로 전송하게 되면(S300), 서버(100)가 제1 식별번호에 제1 직위정보 및 제1 업무시간표를 매칭하여 저장하고 제2 식별번호에 제2직위정보 및 제2 업무시간표를 매칭하여 저장한 상태가 된다(S400).
[0041] 이때, 서버(100)에서 저장된 제1 업무시간표와 제2 업무시간표의 업무시간 구간을 비교하여 상이한 시간 구간에대한 정보를 생성하여(S410), 생성된 시간 구간 정보를 후순위 단말기(220)로 전송하면(S420), 후순위 단말기(220)는 수신된 시간 구간 정보를 제2 업무시간표에 오버랩하여 출력한 후(S430), 오버랩된 제2 업무시간표를서버(100)로 전송하고(S440), 서버(100)는 후순위 단말기(220)로부터 수신한 제2 업무시간표를 기저장된 제2 식별번호 및 제2 직위정보에 매칭하여 업데이트하게 된다(S450).
[0042] 예컨대, 도 4 및 도 6을 참조하여 설명하면, 선순위 단말기(210)를 통해 입력된 제1 업무시간표는 도 6(a)와 같이 오전 8시부터 오전 12시까지의 구간과 오후 1시부터 오후 6시까지의 구간이 '업무시간'을 나타내고, 후순위단말기(220)를 통해 입력된 제2 업무시간표는 도 6(b)와 같이 오전 9시부터 오전 12시까지의 구간과 오후 1시부터 오후 6시까지의 구간이 '업무시간'을 나타내는 경우, 서버(100)가 제1 업무시간표와 제2 업무시간표가 상이한 시간 구간인 오전 8시부터 오전 9시까지의 시간 구간 정보를 생성하여 후순위 단말기(220)로 전송하게 된다.
이 경우, 후순위 단말기(220)는 수신한 시간 구간 정보를 도 6(c)와 같이 S200단계에 입력받은 제2 업무시간표에 오버랩하여 출력하게 된다.
여기서, 상기 출력하는 단계(S430)는, 가로로 긴 바(bar) 형태의 UI의 전체영역 [0043] 상에서 상기 업무시간표를 서로다른 제1색 및 제2색을 이용하여 업무시간과 휴식시간으로 구분하여 표시하되, 상기 추출된 시간 구간을 상기제1색 및 제2색과 다른 제3색으로 상기 업무시간표에 오버랩 표시하여 출력할 수 있다.
[0044] 예컨대, 도 6(c)를 참조하면, 오전 0시부터 오전 8시까지의 구간과 오전 12시부터 오후 1시까지의 구간과 오후6시부터 오후 12시(오전0시)까지의 구간에 해당하는 '휴식시간'을 제1색으로 표시하고, 오전 9시부터 오전 12시까지의 구간과 오후 1시부터 오후 6시까지의 구간에 해당하는 '업무시간'을 제2색으로 표시하고, S420단계에서추출된 시간 구간에 해당하는 오전 8시부터 오전 9시까지의 구간은 제3색으로 표시하여 출력하게 된다.
[0045] 이에 따라, 하급 승무원의 업무시간표가 상급 승무원의 업무시간표를 기초로 갱신되도록 하여 실질적인 업무 시간이 더욱 정확히 반영된 상태에서 각 선실에 대한 공기 조화가 수행되도록 하는 효과가 있다.
[0047] 한편, 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법을 나타내는 순서도이고, 도 8은 도 7의 제1 업무시간표, 제2 업무시간표 및 제3 업무시간표가 각각 표시되는 UI의 화면 상태를 나타낸 도면이다.
[0048] 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법에 의하면, 전술한 본 발명의일 실시예에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법의 모든 단계들을 포함하되, 상기 저장하는 단계S400)와 상기 조절하는 단계(S500) 사이에, 최우선 순위를 가지는 제1 직위정보와 기설정된 순위보다 낮은 우선순위를 가지는 제2 직위정보가 저장되어 있는 경우, 상기 제1 직위정보에 대응되는 제1 업무시간표와 상기 제 직위정보에 대응되는 제2 업무시간표의 상이한 시간 구간에 기초하여 생성된 제3 업무시간표를 이용하여 상기제2 업무시간표를 조정하는 단계(S410~S434)와, 조정된 상기 제2 업무시간표를 상기 제2 직위정보 및 이에 대응하는 상기 식별번호에 매칭하여 업데이트하는 단계(S450)를 더 포함할 수 있다.
[0049] 여기서, 상기 조정하는 단계는, 상기 제1 직위정보에 대응되는 제1 업무시간표와 상기 제2 직위정보에 대응되는2 업무시간표의 상이한 시간 구간 정보를 생성하고, 상기 시간 구간 정보에 기초한 제3 업무시간표를 생성한후, 상기 제3 업무시간표를 이용하여 상기 제2 업무시간표를 조정하게 되면, 조정된 상기 제2 업무시간표를 상기 제2 직위정보 및 이에 대응하는 상기 식별번호에 매칭하여 업데이트할 수 있다.
[0050] 구체적으로, 도 7을 참조하면, 전술한 도 4에 대한 설명과 마찬가지로, S100단계 내지 S400단계를 순차적으로수행함에 따라, 서버(100)가 제1 식별번호에 제1 직위정보 및 제1 업무시간표를 매칭하여 저장하고 제2 식별번호에 제2 직위정보 및 제2 업무시간표를 매칭하여 저장한 상태가 된다(S400).
[0051] 이때, 서버(100)에 저장된 제1 업무시간표와 제2 업무시간표의 업무시간 구간을 비교하여 상이한 시간 구간에대한 정보를 생성하여(S410), 생성된 시간 구간 정보에 기초한 제3 업무시간표를 생성하고(S412), 제2 업무시간표 및 제3 업무시간표를 선순위 단말기(210)로 전송하면(S422), 선순위 단말기(210)의 화면에 제2 업무시간표와제3 업무시간표가 함께 출력된 상태에서(S432), 선순위 단말기(210)를 소지한 상급 승무원이 제3 업무시간표를참조하여 제2 업무시간표를 조정하는 경우(S434), 선순위 단말기(210)를 통해 조정된 제2 업무시간표가 서버(100)로 전송되고(S442), 서버(100)는 선순위 단말기(210)로부터 수신한 제2 업무시간표를 제2 직위정보 및 이에 대응하는 식별번호에 매칭하여 업데이트하게 된다(S450).
[0052] 예컨대, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 선순위 단말기(210)를 통해 입력된 제1 업무시간표는 도 8(a)와 같이 오전 8시부터 오전 12시까지의 구간과 오후 1시부터 오후 6시까지의 구간이 '업무시간'을 나타내고, 후순위단말기(220)를 통해 입력된 제2 업무시간표는 도 8(b)와 같이 오전 9시부터 오전 12시까지의 구간과 오후 1시부터 오후 6시까지의 구간이 '업무시간'을 나타내는 경우, 서버(100)가 제1 업무시간표와 제2 업무시간표가 상이한 시간 구간인 오전 8시부터 오전 9시까지의 시간 구간 정보를 생성한 후 이에 기초하여 도 8(c)에 도시된 바와 같은 제3 업무시간표를 생성하게 된다.
[0053] 이에 따라, 하급 승무원의 업무시간표가 동일 업무 분류에 속하는 상급 승무원의 업무시간표와 상이한 경우, 상급 승무원의 단말기로 상이한 시간 구간에 대한 정보와 하급 승무원의 업무시간표를 함께 표시한 상태에서 하급승무원의 업무시간표를 조정할 수 있도록 하는 구성을 통해 상급 관리자의 승인이 있는 경우에만 하급 승무원의업무시간표가 변경되도록 함으로써, 혹여나 상급 승무원의 업무시간표가 잘못 입력된 경우나 특정 업무상 상급승무원과 하급 승무원의 업무 시간에 변동이 발생하게 되는 경우를 고려하여, 실질적인 업무 시간이 더욱 정확히 반영된 상태에서 각 선실에 대한 공기 조화가 수행되도록 하는 효과가 있다.
[0055] 도 9는 도 1의 선실 댐퍼의 개도를 조절하는 단계를 나타낸 블록다이어그램이고, 도 10은 도 1의 공급팬의 속도를 조절하는 단계를 나타낸 블록다이어그램이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법은, [0056] 본 발명에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법은, 전술한 상기 조절하는 단계(S500)에서, 임의의 시점이 상기 선실에 매칭되는 상기 업무시간표의 휴식시간의 범위에 속하는 경우, 상기 선실 내에서 감지된 온도(Room n Temp.)와 기설정 기준온도(Setting Temp) 사이의 오차(Error)를 계산한 후 상기 오차에 대해 비례 적분 미분(PID;proportional integral differential) 제어를 수행하여 상기 선실에 대응하는 상기 댐퍼(VAV unit)의 개도를조절할 수도 있다.
[0057] 예컨대, 도 3(b)는 선실 내에서 감지된 온도와 기설정된 기준온도 사이의 오차를 이용한 PID 제어를 수행하여댐퍼의 개도를 시간대별로 조절한 것을 나타내고, 도 3(c)는 도 3(a)와 도 3(b)를 병합하여 나타낸 것으로서,상기 업무시간의 범위에서는 최소값(Min)인 20%를 유지하되, 나머지 시간 범위에서는 감지된 온도와 기설정된온도값 사이의 오차를 이용한 PID 제어에 따라 댐퍼의 개도를 조절한 것을 나타낸다.
[0059] 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법은, 선박 내에 마련된 적어도하나 이상의 공급팬(Supply Fan) 각각의 출구 측에 압력 센서(press.sensor)가 마련될 때, 전술한 상기 조절하는 단계(S500) 이후에, 소정의 상기 압력 센서(press.sensor)에 의해 감지된 압력(Duct.Press)과 기설정된 기준압력(Setting Press) 사이의 오차(Error)를 계산한 후 상기 오차에 대해 비례 적분 미분(PID) 제어를 수행하여상기 압력 센서(press.sensor)에 대응되는 상기 공급팬(Supply Fan)의 속도를 조절하는 단계를 더 포함할 수도있다.
[0060] 이때, 공급팬(Supply Fan)과 환기팬(Return Fan)의 속도비는 일정값으로 기설정된 상태일 수 있다.
[0062] 한편, 본 발명에 따른 변풍량 방식을 이용한 선박용 HVAC 제어 방법에서 도 1의 냉방기(Cooler) 및 난방기(Heater)의 동작을 제어하는 구체적인 방법은 도 11에 도시된 공급온도 제어 알고리즘에 기초하여 수행될 수 있다.
[0063] 이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 입구 댐퍼(ID; Inlet Damper, Intake damper)로 흡입되는 입구 측에 인접하여외기온도(IAT) 및 외기량(IAV)을 측정하기 위한 제1센서(ⓣ#1)가 마련되고, 각 선실의 제2 출구 측과 순환팬(Return Fan) 사이에 순환공기온도(RAT)를 측정하기 위한 제2센서(ⓣ#2)가 마련되고, 입구 댐퍼(ID) 및 순환 댐퍼(RD; Return Damper)로부터 각각 배출된 공기가 합해져 냉방기(Cooler), 난방기(Heater), 가습기(Humid) 및공급팬(Supply Fan)으로 공급되는 라인에 혼합공기온도(MAT)를 측정하기 위한 제3센서(ⓣ#3)가 마련되고, 냉방기, 난방기, 가습기 및 공급팬으로부터 배출되는 출구 측에 급기온도(SAT)를 측정하기 위한 제4센서(ⓣ#4)가 마련된 상태일 수 있다.
[0064] 도 11을 참조하면, 제1센서(ⓣ#1)에 의해 측정된 외기온도(IAT)가 제4센서(ⓣ#4)에 의해 측정된 급기온도(SAST)보다 높은 경우, 냉각이 필요한 것으로 판단됨에 따라, 난방기(Heater)는 정지시키고 냉방기(Cooler)를 가동시킨 후, 상기 외기온도(IAT)와 제2센서(ⓣ#2)에 의해 측정된 순환온도(RAT)를 비교하여, 상기 외기온도(IAT)가상기 순환온도(RAT)보다 높으면, 입구 댐퍼(ID) 및 출구 댐퍼(ED; Outlet Damper, Exhaust damper)의 유량을최소로 하고 순환 댐퍼(RD)의 유량을 최대로 하도록 제어하고, 반대로 상기 외기온도(IAT)가 상기 순환온도(RAT) 이하인 경우엔 입구 댐퍼(ID) 및 출구 댐퍼(ED)의 유량을 최대로 하고 순환 댐퍼(RD)의 유량을 최소로 하도록 제어한다.
[0065] 또한, 상기 외기온도(IAT)가 상기 급기온도(SAST) 이하인 경우엔, 냉방기(Cooler)의 가동을 중단시키고, 제1센서(ⓣ#1)에 의해 측정된 외기량(IAV)이 기설정된 최소외기량(MIASV)보다 높으면, 제4센서(ⓣ#4)에 의해 측정된급기온도(SAT)와 기설정된 급기설정온도(SAST)가 같아지도록 입구 댐퍼(ID), 출구 댐퍼(ED) 및 순환 댐퍼(RD)의개도를 제어한다.
[0066] 또한, 상기 외기량(IAV)이 상기 최소외기량(MIASV) 이하일 땐, 제3센서(ⓣ#3)에 의해 측정된 혼합공기온도(MAT)와 기설정된 급기설정온도(SAST)를 비교하여, 상기 혼합공기온도(MAT)가 상기 급기설정온도(SAST)보다 클 땐난방기(Heater)를 정지시키고, 반대로 상기 혼합공기온도(MAT)가 상기 급기설정온도(SAST) 이하인 경우엔, 난방기(Heater)를 가동시킨 후, 입구 댐퍼(ID) 및 출구 댐퍼(ED)의 유량을 최대로 하고 순환 댐퍼(RD)의 유량을 최소로 하도록 제어한다.
[0067] 이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
부호의 설명
[0068] 100: 서버 200: 단말기
210: 선순위 단말기 220: 후순위 단말기
300: UI 301: 화살표