KR101351572B1 - 그린 ｐｃ방을 위한 에너지 절약형 공조 장치, 및 그 방법 - Google Patents

그린 ｐｃ방을 위한 에너지 절약형 공조 장치, 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치는, 복수 개의 PC본체들이 내부에 장착되고, 복수 개의 PC본체들에서 발생되는 열을 이용하여 유입되는 공기를 가열하는 PC랙; 실내 또는 실외 공기를 흡입하여 PC랙에 전달하는 흡기부; 및 PC랙에 의해 가열된 공기를 흡입하여 실내 또는 실외로 배출시키는 배기부를 구비한다.

Description

그린 ＰＣ방을 위한 에너지 절약형 공조 장치, 및 그 방법{Energy-saving type air conditioning apparatus for green PC room, and method thereof}
본 발명은 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치, 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, PC방 내의 PC본체에서 발생하는 더운 공기를 계절에 따라 효율적으로 제어하여 PC방 운영 시 전력소모를 최소화할 수 있도록 하는 에너지 절약형 공조 장치 및, 그 방법에 관한 것이다.
최근까지만 해도 PC방에 사용되는 에너지 비용에 대해 그리 관심이 많지 않았다. 하지만, 소비전력과 전기요금이 상승함에 따라, 에너지 비용은 이제 PC방을 설계할 때 중요하게 고려해야 할 요인이 되었다.
일반적인 PC방의 에너지 사용량을 분석한 결과, PC방 내부에 설치되는 IT 장치(예컨대, PC본체, 모니터 등)의 전기 사용량은 PC방 전체 전기 사용량의 50%를 차지하는 것으로 파악되었고, 다음으로 PC방 공조를 위해 사용되는 전기 사용량은 PC방 전체 전기 사용량의 37%를 차지하는 것으로 파악되었다.
PC방 공조를 위한 최적의 공조 시스템을 구현하기 위해서는, 효율적인 송풍경로를 확보하는 것이 무엇보다 중요하다. 그리고, 최소한의 에너지를 사용하면서 PC방 내부의 IT장치들에서 발생하는 열을 최대한 많이 제거하는 것이 중요하다.
하지만, 종래 PC방들은 PC본체에서 발생하는 효율적으로 관리하지 못했다. 즉, 종래 PC방 내부에 설치된 PC본체들은 각각 사용자 테이블에 위치하고 있어, 각각의 PC본체에서 발생되는 열을 효과적으로 관리할 수 없는 구조였다.
이로 인해, PC방에 설치된 PC본체가 작동할 때 발생하는 열기가 PC방 내부로 그대로 배출되었고, 이는 PC방 내부의 실내 온도를 증가시켜 냉방에 따른 에너지 소비를 증가시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서,
PC방에 구비되는 다수 개의 PC본체들을 PC랙에 통합하여 관리하고, 그 PC랙에서 발생되는 더운 공기를 계절에 따라 선택적으로 공조에 활용하여줌으로써, PC방 운영 시 공조를 위해 사용되는 에너지 소비를 최소화시켜줄 수 있는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치는, 복수 개의 PC본체들이 내부에 장착되고, 상기 복수 개의 PC본체들에서 발생되는 열을 이용하여 유입되는 공기를 가열하는 PC랙; 실내 또는 실외 공기를 흡입하여 상기 PC랙에 전달하는 흡기부; 및 상기 PC랙에 의해 가열된 공기를 흡입하여 실내 또는 실외로 배출시키는 배기부를 구비한다.
특히, 상기 흡기부는, 실내 천정과 연결된 내기 흡입덕트; 실외 외부벽과 연결된 외기 흡입덕트; 상기 내기 흡입덕트 또는 외기 흡입덕트를 통해 실내 또는 실외 공기를 흡입하는 흡기 송풍기; 및 상기 흡기 송풍기에 의해 흡입된 실내 또는 실외 공기를 상기 PC랙에 전달하는 흡기 연결덕트를 구비하는 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치.
또한, 상기 흡기 송풍기는, 사용자 선택에 따라 상기 내기 흡입덕트를 차단하거나 개방하고, 사용자 선택에 따라 상기 외기 흡입덕트를 차단하거나 개방하는 내/외기 변환댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡기부는, 상기 실내 또는 실외 공기 중에 포함된 미세먼지를 필터링하는 필터링부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배기부는, 상기 PC랙에 의해 가열된 공기를 흡입하여 일측에 연결된 배기 연결덕트로 배출시키는 배기 송풍기; 및 상기 배기 연결덕트를 통해 상기 배기 송풍기와 연결되고, 상기 배기 연결덕트를 통해 유입된 공기를 실내 또는 실외로 배출시키는 분기댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 실내 온도를 측정하고, 측정된 실내 온도에 따라 상기 분기댐퍼의 개도를 제어하기 위한 제어신호를 상기 분기댐퍼에 출력하는 온도 조절부를 더 구비하고, 상기 분기댐퍼는, 상기 온도 조절부로부터의 제어신호에 따라 개도를 조절하여 상기 배기 연결덕트를 통해 유입된 공기가 실내 또는 실외로 선택적으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분기댐퍼는, 상기 배기 연결덕트를 통해 유입된 공기를 실내순환공기와 실외배출공기로 분기시키는 분기덕트; 상기 분기덕트에 의해 분기된 실내순환공기를 실내로 전달하기 위한 순환덕트; 상기 분기덕트에 의해 분기된 실외배출공기를 실외로 전달하기 위한 배출덕트; 상기 순환덕트를 차단하거나 개방하는 순환풍량조절 댐퍼; 및 상기 배출덕트를 차단하거나 개방하는 배기풍량조절 댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 실내 온도를 측정하고, 측정된 실내 온도에 따라 상기 순환풍량조절 댐퍼 및 배기풍량조절 댐퍼의 개도를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 온도 조절부를 더 구비하고, 상기 순환풍량조절 댐퍼 및 상기 배기풍량조절댐퍼는, 상기 온도 조절부로부터의 제어신호에 따라 개도를 조절하여 상기 배기 연결덕트를 통해 유입된 공기가 실내 또는 실외로 선택적으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡기부에서 단위 시간당 흡입하는 공기의 양과 상기 배기부에서 단위 시간당 흡입하는 공기의 양은 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 PC랙의 상면에는 흡기구 및 배기구가 형성되고, 상기 흡기구 및 배기구의 하부에는 일정 기울기를 가지며 서로 대칭되게 형성된 흡기 유도판 및 배기 유도판이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 방법은, 흡기부가, 실내 또는 실외 공기를 흡입하여 복수 개의 PC본체들이 장착된 PC랙에 전달하는 단계; 상기 PC랙이, 상기 흡기부로부터 전달받은 공기를 복수 개의 상기 PC본체들에서 발생되는 열을 이용하여 가열하는 단계; 및 배기부가, 상기 PC랙에 의해 가열된 공기를 흡입하여 실내 또는 실외로 배출시키는 단계를 포함한다.
특히, 필터링부가, 상기 흡기부에 의해 흡입된 공기 중에 포함된 미세 먼지를 필터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡기부가, 실내 또는 실외 공기를 흡입하여 복수 개의 PC본체들이 장착된 PC랙에 전달하는 단계는, 실내 천정과 연결된 내기 흡입덕트 또는 실외 외부벽과 연결된 외기 흡입덕트를 통해 실내 또는 실외 공기를 흡입하는 것을 특징으로 한다.
또한, 온도 조절부가, 실내 온도를 측정하고, 측정된 실내 온도에 따라 상기 배기부를 제어하기 위한 제어신호를 상기 배기부에 출력하는 단계; 및 상기 배기부가, 상기 온도 조절부로부터의 제어신호에 따라 상기 PC랙에 의해 가열된 공기가 실내 또는 실외로 배출되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡기부에서 단위 시간당 흡입하는 공기의 양과 상기 배기부에서 단위 시간당 흡입하는 공기의 양은 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 PC랙의 상면에서는 흡기구 및 배기구가 형성되고, 상기 흡기구 및 배기구의 하부에는 일정 기울기를 가지며 서로 대칭되게 형성된 흡기 유도판 및 배기 유도판이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
PC방에 구비되는 다수 개의 PC본체들을 PC랙에 통합하여 관리하고, 그 PC랙에서 발생되는 더운 공기를 측정된 실내 온도에 따라 선택적으로 공조에 활용하여 줌으로써, PC방 공조에 사용되는 에너지 소비를 최소화 시켜줄 수가 있는 효과가 있다. 즉, 실내 온도가 낮은 경우에는 PC본체에서 발생되는 더운 공기를 실내 순환 공조에 활용하고, 실내 온도가 높은 경우에는 PC본체에서 발생되는 더운 공기를 실외로 그대로 배출시켜줌으로써, PC방의 공조에 사용되는 에너지 소비를 최소시켜줄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치에 사용되는 PC랙을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 PC랙의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 PC랙의 상부 구성을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 온도 조절부의 구성을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 에너지 절약형 공조 장치에서의 에너지 절약형 공조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 6에 도시된 온도 조절부에서의 실내 온도 조절 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 에너지 절약형 공조 장치가 설치된 PC방의 모습을 나타낸 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
먼저, 본 발명에 따른 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치 및 방법을 설명하기에 앞서, 본 발명의 PC랙에 장착되는 복수 개의 PC본체들은 동작하고 있으며, 이로 인해 열이 발생하고 있는 것으로 가정하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치에 사용되는 PC랙을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 PC랙의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 3은 도 2에 도시된 PC랙의 상부 구성을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 PC랙(100)의 내부에는 복수 개의 PC 본체(50)들이 장착되고, PC랙(100)에 장착되는 PC본체(50)의 수는 PC랙(100)의 크기 및 구조에 따라 달라질 수 있다.
PC랙(100)에 장착되는 복수 개의 PC본체(50)들은 적층형 구조로 PC랙 내부에 장착된다. 이때, 도면에는 생략되었지만 PC랙(100)은 각각의 PC본체(50)들을 PC랙(100) 내부에 안정적으로 고정시키기 위한 구조체들을 구비한다.
PC랙(100)의 상부에는 두 개의 구멍(hole)이 형성되어 있는데, 하나는 흡기 연결덕트(127)를 통해 외부로부터 공기를 공급받기 위한 흡기구(101)이고, 다른 하나는 PC 랙(100)에 의해 가열된 공기를 배출시키기 위한 배기구(102)이다.
흡기부(101) 및 배기구(102)에는 각각 덕트(예, 플렉시블 덕트)가 연결될 수 있도록 연결부재(111,112)가 형성되어 있고, 흡기부(101) 및 배기구(102)는 해당 연결부재(111,112)를 통해 흡기 연결덕트(127) 및 배기 연결덕트(129)와 각각 연결된다. 그리고, 흡기 연결덕트(127) 및 배기 연결덕트(129)는 천정(1)을 관통하는 구멍을 통해 천청의 상부까지 이어진다.
도 2를 참조하면, 흡기구(101)를 통해 PC랙(100) 내부로 유입된 외부 공기는 PC랙(100)을 순환하면서, PC본체(50)들에서 발생되는 열에 의해 가열되고, 이렇게 가열된 공기는 배기구(102)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 유입된 공기를 보다 효과적으로 가열하기 위해서는 PC랙(100)에 상기한 흡기구(101) 및 배기구(102)를 제외하고, 외부와 연결되는 어떠한 구멍도 존재하지 않는 것이 바람직하다. PC랙(100)에 공기를 공급하고, PC랙(100)에 의해 가열된 공기를 흡입하여 외부로 배출시키는 과정에 대해서는 후술하는 설명을 통해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
한편, 흡기구(101) 및 배기구(102)의 하부에는 일정 기울기를 가지며 서로 대칭되게 형성된 흡기 유도판(115) 및 배기 유도판(116)이 형성되어 있다(도 2 및 도 3 참조).
이 흡기 유도판(115) 및 배기 유도판(116)은 흡기구(101)를 통해 유입된 외부 공기가 PC본체의 전면->후면을 거쳐 배출구(102)를 통해 용이하게 배출될 수 있도록, 공기의 흐름을 유도하는 역할을 수행한다. 즉, 흡기 유도판(115) 및 배기 유도판(116)은 PC랙(100) 내부에서 공기가 원활하게 순환하면서 가열될 수 있게 한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 에너지 절약 공조장치는, 복수 개의 PC본체들이 내부에 장착되고, 복수 개의 PC본체들에서 발생되는 열을 이용하여 유입되는 공기를 가열하는 PC랙; 실내 공기를 흡입하여 PC랙에 전달하는 흡기부; PC랙에 의해 가열된 공기를 흡입하여 실내 또는 실외로 배출시키는 배기부; 및 배기부를 제어하여 PC랙에 의해 가열된 공기가 실내 또는 실외로 선택적으로 배출되도록 제어하는 온도 조절부를 구비한다.
먼저, 흡기부는 실내 천정(예, PC방의 천정)과 연결되는 내기 흡입덕트(122), 내기 흡입덕트(122)를 통해 실내 공기를 흡입하는 흡기 송풍기(125), 및 흡기 송풍기(125)에 의해 흡입된 실내 공기를 PC랙(100)에 전달하는 흡기 연결덕트(127)를 구비한다.
이때, 내기 흡입덕트(122)의 일측 끝단(즉, 천정)에는 흡입되는 실내 공기 중에 포함된 미세 먼지 등을 필터링하는 필터링부(120a)가 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 필터링부(122a)는 흡기 송풍기(125)의 구동에 의해 흡입되는 실내 공기를 필터링하여 PC랙(100) 내부가 청정한 상태로 유지될 수 있도록 한다. 이는, PC랙(100) 내부에 실내 공기에 포함된 미세 먼지가 그대로 유입되어 PC본체(50)들에 잦은 고장이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
PC랙(100)은 복수 개의 PC본체(50)들에서 발생되는 열을 이용하여 흡기 연결덕트(127)를 통해 PC랙(100) 내부로 유입된 공기를 가열한다. 그리고, PC랙(100)에 의해 가열된 공기는 배기부에 의해 흡입되어 실내 또는 실외로 배출된다.
이를 위해 배기부는 PC랙(100)에 의해 가열된 공기를 흡입하여 일측에 연결된 배기 연결덕트(137)로 배출시키는 배기 송풍기(135), 및 배기 연결덕트(137)를 통해 배기 송풍기(135)와 연결되고, 배기 연결덕트(137)를 통해 유입된 공기를 실내 또는 실외로 배출시키는 분기댐퍼를 구비한다.
여기서, '분기댐퍼'는, 배기 연결덕트(137)를 통해 유입된 공기를 실내순환공기와 실외배출공기로 분기시키는 분기덕트(140), 분기덕트(140)에 의해 분기된 실내순환공기를 실내로 전달하기 위한 순환덕트(153,157), 분기덕트(140)에 의해 분기된 실외배출공기를 실외로 전달하기 위한 배출덕트(142,147), 순환덕트(153,157)를 차단하거나 개방하는 순환풍량조절 댐퍼(155), 및 배출덕트(142,147)를 차단하거나 개방하는 배기풍량조절 댐퍼(145)로 구성된다.
하지만, 분기댐퍼의 구성이 상기한 구성에 한정되는 것은 아니며, 배기 연결덕트(137)를 통해 유입된 공기를 선택적으로 실내 또는 실외로 배출시킬 수 있는 구성이라면, 어떠한 구성이라도 무방하다.
순환덕트(157)의 일측 끝단에는 확산캡(160)이 설치되고, 이 확산캡(160)은 순환덕트(157)를 거친 공기가 실내로 용이하게 확산될 수 있게 한다.
그리고, 배출덕트(147)의 일측 끝단에는 덕트캡(150)이 설치되고, 이 덕트캡(150)은 배출덕트(147) 내부로 이물질 등이 유입되는 것을 방지한다.
온도 조절부(200)는 실내 온도를 측정하고, 측정된 실내 온도에 따라 순환풍량조절 댐퍼(155) 및 배기풍량조절 댐퍼(145)의 개도를 제어하기 위한 제어신호를 각각의 통신선(170a,170b)을 이용하여 순환풍량조절 댐퍼(155) 및 배기풍량조절 댐퍼(145)에 출력한다.
이에, 순환풍량조절 댐퍼(155) 및 배기풍량조절 댐퍼(145)는 온도 조절부(200)로부터의 제어신호에 따라, 내부에 구비된 통풍 조절판의 개도를 변경하여 배기 연결덕트(137)를 통해 유입된 공기가 실내 또는 실외로 선택적으로 배출되도록 한다. 이를 위해 순환풍량조절 댐퍼(155) 및 배기풍량조절 댐퍼(145)는 온도 조절부(200)의 제어신호에 따라 통풍 조절판의 개도를 변경시키는 모터(motor) 또는 액추에이터(actuator)를 기본적으로 구비한다.
예를 들어, 실내 온도가 낮은 경우(겨울철인 경우), 온도 조절부(200)는 배출덕트(142,147)는 차단시키고 순환덕트(153,157)만을 개방하여 PC랙(100)을 거쳐 가열된 공기가 겨울철 실내 공조에 활용될 수 있게 한다.
반대로, 실내 온도가 높은 경우(여름철인 경우), 온도 조절부(200)는 순환덕트(153,157)는 차단시키고 배출덕트(142,147)만을 개방하여 PC랙(100)을 거쳐 가열된 공기를 그대로 외부로 배출될 수 있게 한다.
온도 조절부(200)의 상세 구성 및 동작에 대해서는 도 7 및 도 9를 통해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
한편, 전술한 흡기부에서 단위 시간당 흡입하는 실내 또는 실외 공기의 양과 배기부에서 단위 시간당 흡입하는 공기의 양은 동일하다. 즉, 흡기 송풍기(125)의 송풍출력과 배기 송풍기(135)의 송풍출력은 동일하다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 본 발명의 2실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치를 도 4를 통해 설명한 제1실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치와 비교했을 때, '흡입부'의 구성에 있어서 차이가 있다. 나머지 구성은 제1실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치의 구성과 동일하다. 따라서, 이하의 설명에서는 중복되는 설명을 생략하기 도 4의 설명으로 대체하기로 하고, 이러한 대체는 당업자에게는 자명한 사실이다.
도 5를 참조하면, 제2실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치의 흡기부는, 실외 외부벽(예, PC방의 외벽)과 연결되는 외기 흡입덕트(123), 외기 흡입덕트(123)를 통해 실외 공기를 흡입하는 흡기 송풍기(125), 및 흡기 송풍기(125)에 의해 흡입된 실외 공기를 PC랙(100)에 전달하는 흡기 연결덕트(127)를 구비한다.
이때, 외기 흡입덕트(123)의 일측 끝단(즉, 외벽)에는 흡입되는 공기 중에 포함된 미세 먼지 등을 필터링하는 필터링부(120b)가 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 필터링부(122b)는 흡기 송풍기(125)의 구동에 의해 흡입되는 실외 공기를 필터링하여 PC랙(100) 내부가 청정한 상태로 유지될 수 있도록 한다. 이는, PC랙(100) 내부에 실외 공기에 포함된 미세 먼지가 그대로 유입되어 PC본체(50)들에 잦은 고장이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 본 발명의 제3실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치를 도 4를 통해 설명한 제1실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치와 비교했을 때, '흡입부'의 구성에 있어서 차이가 있다. 나머지 구성은 제1실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치의 구성과 동일하다. 따라서, 이하의 설명에서는 중복되는 설명을 생략하기 도 4의 설명으로 대체하기로 하고, 이러한 대체는 당업자에게는 자명한 사실이다.
도 6을 참조하면, 제3실시예에 따른 에너지 절약형 공조 장치의 흡기부는, 실내 천정(예, PC방의 천정)과 연결되는 내기 흡입덕트(122), 실외 외부벽(예, PC방의 외벽)과 연결되는 외기 흡입덕트(123), 내기 흡입덕트(122) 및 외기 흡입덕트(123)를 통해 실내 및 실외 공기를 흡입하는 흡기 송풍기(128), 및 흡기 송풍기(125)에 의해 흡입된 실내 또는 실외 공기를 PC랙(100)에 전달하는 흡기 연결덕트(127)를 구비한다. 여기서, 제3실시예의 흡기 송풍기(128)는 사용자 선택에 따라 내기 흡입덕트(122)를 차단하거나 개방하고, 사용자 선택에 따라 외기 흡입덕트(123)를 차단하거나 개방하는 내/외기 변환댐퍼(미도시)를 구비한다.
내/외기 변환댐퍼는 온도 조절부(200)와 통신선(170c)을 통해 연결되며, 온도 조절부(200)로부터 입력되는 제어신호에 따라 내부에 구비된 통풍 조절판의 개도를 제어한다. 이를 위해 내/외기 변환댐퍼는 온도 조절부(200)의 제어신호에 따라 내부에 구비된 통풍 조절판의 개도를 변경시키는 모터 또는 액추에이터를 기본적으로 구비한다. 보다 상세하게는, 내/외기 변환댐퍼는, 온도 조절부(200)로부터 '외기모드 신호'가 입력되면 통풍 조절판의 개도를 제어하여 내기 흡입덕트(122)는 차단시키고 외기 흡입덕트(123)는 개방하여 흡입 송풍기(123)에서 실외 공기를 흡입할 수 있게 한다. 반대로, 온도 조절부(200)로부터 '내기모드 신호'가 입력되면 통풍 조절판의 개도를 제어하여 외기 흡입덕트(123)는 차단시키고 내기 흡입덕트(122)는 개방하여 흡입 송풍기(123)에서 실내 공기를 흡입할 수 있게 한다.
전술한 구성을 통해, 사용자는 온도 조절부(200)에 구비된 선택 또는 입력버튼을 이용하여 실내 공기를 이용한 공조모드(내기모드) 또는 실외 공기를 이용한 공조모드(외기모드)가 선택적으로 수행되도록 할 수 있다.
한편, 내기 흡입덕트(122)의 일측 끝단(즉, 천정)과 외기 흡입덕트(123)의 일측 끝단(즉, 외벽)에는 흡입되는 공기 중에 포함된 미세 먼지 등을 필터링하는 필터링부(120a,120b)가 각각 구비되는 것이 바람직하다.
즉, 필터링부(120a,122b)는 흡기 송풍기(128)의 구동에 의해 흡입되는 실외 공기를 필터링하여 PC랙(100) 내부가 청정한 상태로 유지될 수 있도록 한다. 이는, PC랙(100) 내부에 실외 공기에 포함된 미세 먼지가 그대로 유입되어 PC본체(50)들에 잦은 고장이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
도 7은 도 6에 도시된 온도 조절부(200)의 구성을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 온도 조절부(200)는, 온도 측정부(210), 개도량 검출부(220), 저장부(230), 입력부(240), 제어부(250), 표시부(260), 및 통신부(270)를 구비한다.
온도 측정부(210)는 PC방의 현재 실내 온도를 측정하고, 측정된 실내 온도를 디지털값으로 변환하여 제어부(250)에 전달한다.
개도량 검출부(220)는 분기댐퍼의 현재 개도량을 측정하고, 측정된 개도량값을 제어부(250)에 전달한다. 즉, 개도량 검출부(250)는 현재 분기댐퍼의 개도 상태가 어떠한 지를 검출하고, 이를 수치화하여 제어부(250)에 전달한다.
저장부(230)는 본 발명을 구현하기 위해 필요한 프로그램 및 데이터를 저장한다. 예를 들어, 저장부(230)는 분기댐퍼의 개도량 변경 여부를 판단하기 위한 기준값, 측정된 실내 온도에 상응하는 분기댐퍼의 개도량값 등을 저장한다.
입력부(240)는 분기댐퍼의 개도 및 내/외기 변환댐퍼의 개도 변경에 필요한 사용자 인터페이스(예, 입력버튼)를 제공한다. 사용자는 입력부(240)를 통해 에너지 절약형 공조 장치의 분기댐퍼 및 내/외기 변환댐퍼를 수동으로 조작할 수 있다.
표시부(260)는 제어부(250)에 의해 처리된 결과, 입력부(240)를 통해 사용자로부터 입력받은 입력값, 온도 측정부(210)를 통해 측정된 현재 실내 온도 등을 사용자에게 표시한다.
통신부(270)는 제어부(250)로부터 전달받은 제어신호를 분기댐퍼 또는 흡입 송풍기의 내/외기 변환댐퍼에 전송하여, 분기댐퍼 또는 내/외기 변환댐퍼에 구비된 통풍 조절판의 개도가 변경될 수 있게 한다.
제어부(250)는 본 발명이 구현될 수 있도록 상기 각부를 제어한다.
보다 상세하게는, 제어부(250)는 온도 측정부(210) 및 개도량 검출부(220)에 의해 측정된 실내 온도 및 분기댐퍼의 개도량값에 근거하여 분기댐퍼의 개도량 변경 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 분기댐퍼의 개도량 변경값을 산출한 뒤 그에 상응하는 제어신호를 생성한다. 제어부(250)에서 생성된 제어신호는 통신부(270)를 통해 분기댐퍼로 전송된다.
도 8은 본 발명에 따른 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치에서의 에너지 절약형 공조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 흡기부가 실내 또는 실외 공기를 흡입하여 복수 개의 PC본체들이 장착된 PC랙에 전달한다(S100). 이때, 필터링부에 의해 흡입된 공기 중에 포함된 미세 먼지 등이 필터링 된다(S110).
S110단계에서 필터링부에 의해 필터링된 공기는 PC랙으로 전달되고, PC랙은 내부에 구비된 복수 개의 PC 본체들에서 발생되는 열을 이용하여 PC랙 내부로 유입되는 공기를 가열한다(S120,S130).
다음으로, 배기부는 S130 단계를 통해 가열된 공기를 흡입하여 분기댐퍼에 전달하고(S140), 분기댐퍼는 가열된 공기를 실내 또는 실외로 배출시킨다(S150). 이때, 흡기부에서 단위 시간당 흡입하는 공기의 양과 배기부에서 단위 시간당 흡입하는 공기의 양은 동일하다. 즉, 흡기부의 송풍 출력과 배기부의 송풍 출력을 동일하게 해줌으로써, PC랙으로 유입된 공기가 PC랙 내부를 순환한 뒤 원활하게 배기될 수가 있다.
또한, 분기댐퍼는 실내 온도 변화에 따라 가열된 공기를 실내 또는 실외로 배출시킨다. 예를 들어, 실내 온도가 낮은 경우에는 가열된 공기가 겨울철 실내 공조에 활용될 수 있게 하고, 실내 온도가 높은 경우에는 가열된 공기를 그대로 외부로 배출될 수 있게 한다.
도 9는 도 6에 도시된 온도 조절부에서 실내 온도를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 먼저, 온도 조절부는 PC방의 실내온도를 측정하고(S200), 분기댐퍼의 현재 개도량을 검출한다(S210).
S200 및 S210 단계를 통해 현재 실내 온도가 측정되고 분기댐퍼의 현재 개도량이 검출되면, 측정된 실내 온도와 검출된 개도량값에 근거하여 분기댐퍼의 개도량 변경여부를 판단한다(S220). 예를 들어, 이전에 측정된 실내 온도와 비교했을 때, 설정된 온도범위(예, ±2℃) 이내 속하면 분기댐퍼의 개도량 변경은 필요없고, 설정된 온도범위를 초과하면 실내 온도 조절을 위해 분기댐퍼의 개도량 변경이 필요할 수 있다.
S220 단계의 판단 결과, 분기댐퍼의 개도량 변경이 필요하면(S230), S200 단계를 통해 측정된 실내 온도와 S210 단계를 통해 검출된 분기댐퍼의 현재 개도량값에 근거하여 분기댐퍼의 개도량 변경값을 산출하고, 그에 상응하는 분기댐퍼 제어신호를 생성한다(S240).
다음으로, 온도 조절부는 S240 단계에서 생성된 제어신호를 분기댐퍼에 전송한다(S250). 이에 분기댐퍼는 온도 조절부로부터 수신한 제어신호에 따라 내부에 구비된 통풍 조절판의 개도를 조절하여 PC랙에 의해 가열된 공기가 실내 또는 실외, 또는 실내 및 실외로 배출되게 하다.
도 10은 본 발명에 따른 에너지 절약형 공조 장치가 설치된 PC방의 모습을 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의하면 PC본체가 각각의 사용자 테이블에 위치하지 않고 PC랙에 통합되어 관리되기 때문에, PC방을 이용하는 사용자 입장에서는 보다 쾌적하고 편안한 환경에서 PC를 이용할 수가 있다. 그리고, PC방을 운영하는 관리자 입장에서는 PC본체들을 유지 보수하기가 용이하다.
또한, PC랙에서 발생되는 더운 공기를 측정된 실내 온도에 따라 선택적으로 공조에 활용하여 줌으로써, PC방 공조에 사용되는 에너지 소비를 최소화 시켜줄 수가 있는 효과가 있다.
즉, 실내 온도가 낮은 경우에는 PC본체에서 발생되는 더운 공기를 실내 순환 공조에 활용하고, 실내 온도가 높은 경우에는 PC본체에서 발생되는 더운 공기를 실외로 그대로 배출시켜줌으로써, PC방의 공조에 사용되는 에너지 소비를 최소시켜줄 수 있는 효과가 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1:천정 50:PC본체
100:PC랙 127:흡기 연결덕트
129:배기 연결덕트 101:흡기구
102:배기구 115:흡기 유도판
116:배기 유도판 120a,120b:필터링부
122:내기 흡입덕트 123:외기 흡입덕트
125,128:흡기 송풍기 135:배기 송풍기
137:배기 연결덕트 140:분기덕트
142,147:배출덕트 145:배기풍량조절 댐퍼
153,157:순환덕트 155:순환풍량조절 댐퍼
150:덕트캡 160:확산캡
200:온도 조절부 210:온도 측정부
220:개도량 검출부 230:저장부
240:입력부 250:제어부
260:표시부 270:통신부

Claims (16)

  1. 복수 개의 PC본체들이 내부에 장착되고, 상기 복수 개의 PC본체들에서 발생되는 열을 이용하여 유입되는 공기를 가열하는 PC랙;
    실내 또는 실외 공기를 흡입하여 상기 PC랙에 전달하는 흡기부; 및
    상기 PC랙에 의해 가열된 공기를 흡입하여 실내 또는 실외로 배출시키는 배기부를 구비하고,
    상기 배기부는,
    상기 PC랙에 의해 가열된 공기를 흡입하여 일측에 연결된 배기 연결덕트로 배출시키는 배기 송풍기; 및
    상기 배기 연결덕트를 통해 상기 배기 송풍기와 연결되고, 상기 배기 연결덕트를 통해 유입된 공기를 실내 또는 실외로 배출시키는 분기댐퍼;
    실내 온도를 측정하고, 측정된 실내 온도에 따라 상기 분기댐퍼의 개도를 제어하기 위한 제어신호를 상기 분기댐퍼에 출력하는 온도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡기부는,
    실내 천정과 연결된 내기 흡입덕트;
    실외 외부벽과 연결된 외기 흡입덕트;
    상기 내기 흡입덕트 또는 외기 흡입덕트를 통해 실내 또는 실외 공기를 흡입하는 흡기 송풍기; 및
    상기 흡기 송풍기에 의해 흡입된 실내 또는 실외 공기를 상기 PC랙에 전달하는 흡기 연결덕트를 구비하는 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 흡기 송풍기는,
    사용자 선택에 따라 상기 내기 흡입덕트를 차단하거나 개방하고, 사용자 선택에 따라 상기 외기 흡입덕트를 차단하거나 개방하는 내/외기 변환댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡기부는,
    상기 실내 또는 실외 공기 중에 포함된 미세먼지를 필터링하는 필터링부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 분기댐퍼는,
    상기 온도 조절부로부터의 제어신호에 따라 개도를 조절하여 상기 배기 연결덕트를 통해 유입된 공기가 실내 또는 실외로 선택적으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 분기댐퍼는,
    상기 배기 연결덕트를 통해 유입된 공기를 실내순환공기와 실외배출공기로 분기시키는 분기덕트;
    상기 분기덕트에 의해 분기된 실내순환공기를 실내로 전달하기 위한 순환덕트;
    상기 분기덕트에 의해 분기된 실외배출공기를 실외로 전달하기 위한 배출덕트;
    상기 순환덕트를 차단하거나 개방하는 순환풍량조절 댐퍼; 및
    상기 배출덕트를 차단하거나 개방하는 배기풍량조절 댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    실내 온도를 측정하고, 측정된 실내 온도에 따라 상기 순환풍량조절 댐퍼 및 배기풍량조절 댐퍼의 개도를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 온도 조절부를 더 구비하고,
    상기 순환풍량조절 댐퍼 및 상기 배기풍량조절댐퍼는,
    상기 온도 조절부로부터의 제어신호에 따라 개도를 조절하여 상기 배기 연결덕트를 통해 유입된 공기가 실내 또는 실외로 선택적으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡기부에서 단위 시간당 흡입하는 공기의 양과 상기 배기부에서 단위 시간당 흡입하는 공기의 양은 동일한 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 PC랙의 상면에는 흡기구 및 배기구가 형성되고,
    상기 흡기구 및 배기구의 하부에는 일정 기울기를 가지며 서로 대칭되게 형성된 흡기 유도판 및 배기 유도판이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 장치.
  11. 흡기부가, 실내 또는 실외 공기를 흡입하여 복수 개의 PC본체들이 장착된 PC랙에 전달하는 단계;
    상기 PC랙이, 상기 흡기부로부터 전달받은 공기를 복수 개의 상기 PC본체들에서 발생되는 열을 이용하여 가열하는 단계; 및
    배기부가, 상기 PC랙에 의해 가열된 공기를 흡입하여 실내 또는 실외로 배출시키는 단계를 포함하고,
    상기 배출시키는 단계는
    배기 송풍기가 상기 PC랙에 의해 가열된 공기를 흡입하여 일측에 연결된 배기 연결덕트로 배출시키는 단계;
    분기댐퍼가 상기 배기 연결덕트를 통해 상기 배기 송풍기와 연결되고, 상기 배기 연결덕트를 통해 유입된 공기를 실내 또는 실외로 배출시키는 단계 및
    온도 조절부가 실내 온도를 측정하고, 측정된 실내 온도에 따라 상기 분기댐퍼의 개도를 제어하기 위한 제어신호를 상기 분기댐퍼에 출력하는 단계를 포함하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    필터링부가, 상기 흡기부에 의해 흡입된 공기 중에 포함된 미세 먼지를 필터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 흡기부가, 실내 또는 실외 공기를 흡입하여 복수 개의 PC본체들이 장착된 PC랙에 전달하는 단계는,
    실내 천정과 연결된 내기 흡입덕트 또는 실외 외부벽과 연결된 외기 흡입덕트를 통해 실내 또는 실외 공기를 흡입하는 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 방법.
  14. 삭제
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 흡기부에서 단위 시간당 흡입하는 공기의 양과 상기 배기부에서 단위 시간당 흡입하는 공기의 양은 동일한 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 PC랙의 상면에서는 흡기구 및 배기구가 형성되고,
    상기 흡기구 및 배기구의 하부에는 일정 기울기를 가지며 서로 대칭되게 형성된 흡기 유도판 및 배기 유도판이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 그린 PC방을 위한 에너지 절약형 공조 방법.
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