KR101516272B1 - 회전문의 공기 흐름 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

회전문의 공기 흐름 제어 시스템 및 방법이 개시된다. 회전문의 공기 흐름 제어 시스템은, 상기 회전문의 회전 공간 상의 제1 진행측 영역의 상부에 설치되는 제1 흡기부; 상기 제1 흡기부에 의해 흡기된 공기를 지정된 영역에 배기하도록 경로 설정되는 제1 공기 배출관; 상기 회전문의 회전축을 기준으로 상기 제1 진행측 영역에 대응되는 제2 진행측 영역의 상부에 설치되는 제2 흡기부; 및 상기 제2 흡기부에 의해 흡기된 공기를 지정된 영역에 배기하도록 경로 설정되는 제2 공기 배출관을 포함한다.

Description

회전문의 공기 흐름 제어 시스템 및 방법{System and method for controlling air flow for revolving door}

본 발명은 회전문의 공기 흐름 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

빌딩이나 호텔 등 사람의 출입이 빈번한 곳에는 여닫이 식의 자동문이나 회전문이 설치되어 운용된다.

여닫이 식의 자동문은 사용자가 문앞에 도달하면 센서의 감지에 의해 자동문이 전체적으로 개방되는 장치로서, 자동문의 개방시 공기조화를 위한 냉방 및/또는 온방의 손실이 발생되는 단점이 있다.

이에 비해, 회전문은 사용자는 용이하게 출입할 수 있으면서도 열손실을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다. 회전문은 일반적으로 서로 직각을 이루면서 십자 형태로 결합된 4개의 문이 회전축을 중심으로 회전하면서 사람들의 출입을 통제하는 구조이다.

그러나 회전문이 여닫이 식의 자동문에 비해 상대적으로 공기조화 손실, 즉 냉방 또는 온방의 손실을 감소시킬 수 있을 뿐 회전문의 회전 과정에서 실내의 공기와 실외의 공기 사이에 순환이 이루어져 건물 내부의 공기조화 손실이 효과적으로 방지되지는 못하는 문제점이 있다.

즉, 회전문은 도 1에 도시된 바와 같이 복수개의 문(110)이 회전축(115)을 중심으로 임의의 방향(예를 들어 반시계방향)으로 360도 회전하는 과정으로 수동 또는 자동 동작된다.

그러나, 외부의 공기(예를 들어 차가운 공기)가 문(110) 사이의 공간에 유입되고, 회전축(115)을 중심으로 하는 문(110)의 회전에 의해 외부의 공기가 실내의 공기와 혼합되며, 마찬가지로 문(110) 사이의 공간에 유입된 실내의 공기(예를 들어, 따뜻한 공기) 역시 회전축(115)을 중심으로 하는 문(110)의 회전에 의해 외부의 공기와 혼합된다.

따라서 문(110)과 문틀(120) 사이의 간격이 최소화되도록 회전문이 설치될지라도 문(110)의 회전에 따른 공기조화 손실이 여전히 발생되는 문제점이 있으며, 이러한 공기조화 손실은 건물 내부와 건물 외부의 온도 차이가 심할수록 가중되는 특징이 있다.

본 발명은 회전문의 회전 과정에서 건물 내부의 공기와 건물 외부의 공기가 순환되어 발생되는 공기조화 손실을 최소화할 수 있는 회전문의 공기 흐름 제어 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 회전문의 공기 흐름 제어 시스템에 있어서, 상기 회전문의 회전 공간 상의 제1 진행측 영역의 상부에 설치되는 제1 흡기부; 상기 제1 흡기부에 의해 흡기된 공기를 지정된 영역에 배기하도록 경로 설정되는 제1 공기 배출관; 상기 회전문의 회전축을 기준으로 상기 제1 진행측 영역에 대응되는 제2 진행측 영역의 상부에 설치되는 제2 흡기부; 및 상기 제2 흡기부에 의해 흡기된 공기를 지정된 영역에 배기하도록 경로 설정되는 제2 공기 배출관을 포함하는 회전문의 공기 흐름 제어 시스템이 제공된다.

상기 제1 공기 배출관 및 상기 제2 공기 배출관은 출발측 영역에 배기하도록 경로 설정될 수 있다.

상기 회전문을 구성하는 문의 접근을 감지하기 위해 문틀 일측에 배치되는 복수의 센서부; 및 상기 복수의 센서부로부터 각각 수신되는 감지 신호의 수신 순서에 의해 회전문의 회전 방향을 인식하는 제어부가 더 포함될 수도 있다.

상기 제1 흡기부는 흡기된 공기를 복수의 위치로 배기하도록 경로 설정된 복수의 제1 공기 배출관과 연결되고, 상기 제2 흡기부는 흡기된 공기를 복수의 위치로 배기하도록 경로 설정된 복수의 제2 공기 배출관과 연결되되, 상기 제1 흡기부와 상기 제2 흡기부 각각은 상기 제어부로부터 수신되는 배출관 지정 제어 신호에 따라 배기할 공기 배출관을 결정하도록 구성될 수 있다.

상기 센서부는 접근 감지 센서일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 회전문의 공기 흐름 제어 방법에 있어서, 제어부가 제1 센서부로부터 수신되는 감지 신호를 참조하여 회전문의 회전 개시를 인식하는 단계; 상기 제어부가 문틀에 배치된 복수의 제2 센서부로부터 수신되는 감지 신호를 참조하여 상기 회전문의 회전 방향을 인식하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 회전문의 회전축에 대응되는 진행측 영역의 상부에 각각 설치된 제1 흡기부 및 제2 흡기부 각각에 작동 개시 제어 신호 및 배출관 지정 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하는 회전문의 공기 흐름 제어 방법이 제공된다.

상기 제어부는 복수의 제2 센서부로부터 수신되는 감지 신호의 수신 순서를 참조하여 상기 회전문의 회전 방향을 인식할 수 있다.

상기 배출관 지정 제어 신호는 상기 제1 흡기부 및 상기 제2 흡기부가 각각 흡기한 공기를 출발측 영역으로 배출하도록 하는 공기 배출관 지정 명령을 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 출력하는 단계 이전에, 출발측 영역과 목적측 영역의 온도 차이가 미리 지정된 임계값 이상인지를 판단하는 단계를 선행할 수도 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 회전문의 회전 과정에서 건물 내부의 공기와 건물 외부의 공기가 순환되어 발생되는 공기조화 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 회전문에서 발생되는 공기조화 손실을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 흐름 제어 시스템이 구비된 회전문을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전문에서의 공기 흐름 제어 개념을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기 흐름 제어 시스템을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기 흐름 제어 방법을 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 흐름 제어 시스템이 구비된 회전문을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전문에서의 공기 흐름 제어 개념을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 공기 흐름 제어 시스템은 회전문을 구성하는 문(110)의 회전 반경 상부(후술될 진행측 영역의 상부)에 제1 공기 흡기부(220) 및 제2 공기 흡기부(230)가 각각 설치되고, 각각의 공기 흡기부(220, 230)에는 흡기된 공기를 지정된 위치의 공간에 배출시키기 위한 공기 배출관(225, 235)이 연결된다. 참고로, 참조부호 210은 회전축(112)이 고정되는 지면과 천장의 베어링을 나타내고, 참조부호 120은 문틀을 나타낸다.

도 2 및 도 3에는 회전문이 반시계방향으로 회전되고 건물 내부가 공기조화 처리에 의해 건물 외부보다 상대적으로 고온 영역인 경우가 예시되어 있다.

회전문을 구성하는 문(110) 사이의 공간에는 해당 공간이 접해지는 건물 내부 또는 건물 외부의 공기가 유입되고 회전문의 회전에 의해 건물 외부 또는 건물 내부의 공기와 혼합되어 건물 내부의 공기조화 손실을 야기시킨다.

즉, 건물 외부의 찬 공기와 접해지고, 찬 공기가 유입된 ①(즉, 출발측 영역)에 위치한 문(110) 사이의 공간은 회전문의 회전에 의해 ②(즉, 진행측 영역), ③(즉, 목적측 영역)의 위치로 순차적 이동되고, ②의 위치에서 ③의 위치로 이동되는 과정 및 ③의 위치에서 문(110) 사이의 찬 공기는 건물 내부의 따뜻한 공기와 혼합된다.

참고로, 본 명세서에서 출발측 영역과 목적측 영역은 회전문의 회전에 의해 문(110) 사이의 영역이 회전문 외부 공간에 대해 개방된 영역을 의미한다. 그리고 출발측 영역은 고려의 대상이 되는 공기가 문(110) 사이의 공간에 유입되는 영역을 의미하고, 목적측 영역은 고려의 대상이 되는 공기가 회전문의 회전에 따라 이동되어 다른 온도 및/또는 습도 조건의 공기와 접촉 및 혼합되는 영역을 의미한다. 또한, 진행측 영역은 회전문의 회전 공간 상에서 문(110) 사이의 공간이 건물 내부 또는 외부에 대해 직접적으로 개방되지 않는 상태로 배치되는 영역을 의미한다.

마찬가지로, 건물 내부의 따뜻한 공기도 ③(즉, 출발측 영역)의 위치에서 문(110) 사이의 공간에 유입되어 회전문의 회전에 의해 ①(즉, 목적측 영역)의 위치로 해당 공간이 이동되고, 이때 ④(즉, 진행측 영역)의 위치에서 ①의 위치로 이동되는 과정 및 ①의 위치에서 문(110) 사이의 따뜻한 공기는 건물 내부의 찬 공기와 접촉되고 혼합된다.

전술한 과정에 의해 건물 내부로 외부의 찬 공기가 유입되고, 내부의 따뜻한 공기는 건물 외부로 배출되어 공기조화 손실이 발생된다. 따라서 본 실시예에 따른 공기 흐름 제어 시스템은 건물 내부와 외부의 공기가 혼합되어 발생되는 공기조화 손실을 최소화하는 방안을 제시한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 문(110) 사이의 공기를 흡입하는 제1 흡기부(220)와 제2 흡기부(230)를 회전문이 회전되는 회전축(115)을 중심으로 대응되도록 진행측 영역에 각각 배치하고, 제1 흡기부(220)와 제2 흡기부(230) 각각은 연결된 공기 배출관(225, 235)를 통해 회전문의 회전 방향에 상응하여 출발측으로 흡기된 공기를 배출하도록 기능한다. 외부 공기를 흡입하는 제1 흡기부(220) 및 제2 흡기부(230)의 구성 및 동작 과정은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

예를 들어, 회전문이 반시계방향으로 회전되는 경우, ①의 위치(즉, 건물 외부의 찬 공기가 유입되는 위치)에서 문(110) 사이에 유입된 찬 공기는 ②의 위치에서 제1 흡기부(220)에 의해 흡기되어 제1 공기 배출관(225)을 통해 출발측(즉, 건물 외부 영역)으로 배출된다.

마찬가지로, ③의 위치(즉, 건물 내부의 따뜻한 공기가 유입되는 위치)에서 문(110) 사이에 유입된 따뜻한 공기는 ④의 위치에서 제2 흡기부(230)에 의해 흡기되어 제2 공기 배출관(235)을 통해 출발측 영역(즉, 건물 내부 영역)으로 배출된다.

즉, 회전문의 회전 공간 상에서 건물 내부 또는 외부에 대해 직접적으로 개방되지 않는 상태로 문(110) 사이의 공간이 배치되는 진행측 영역(즉, ②, ④의 영역) 상부에 배치되는 제1 흡기부(220)와 제2 흡기부(230)는 지속적으로 동작하거나 제어부(도시되지 않음)로부터 제공되는 회전문의 회전 개시 신호를 입력받아 동작함으로써 미리 지정된 방향으로 경로 설정된 공기 배출관(225, 235)을 통해 유입된 공기를 지정된 영역(즉, 출발측)으로 배출할 수 있다.

그러나 도 3과 같이 공기 배출관(225, 235)의 배기 방향이 어느 하나의 방향으로 제한되는 경우 공기 흐름 제어 시스템은 회전문이 어느 하나의 방향으로만 제한적으로 회전되는 경우에만 공기조화 손실을 최소화하도록 기능할 수 있다. 이하, 도 4를 참조하여 회전문의 회전 방향에 관계없이 공기 흐름 제어가 수행되는 구성 및 동작 방법을 설명한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기 흐름 제어 시스템을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 공기 흐름 제어 시스템은 회전문을 구성하는 문(110)의 회전 공간 중 진행측 영역의 상부에 각각 배치되는 제1 공기 흡기부(220) 및 제2 공기 흡기부(230), 각각의 공기 흡기부(220, 230)에 연결되어 흡기된 공기를 지정된 위치의 공간에 배출시키는 공기 배출관(225a, 225b, 235a, 235b), 문(110)의 접근을 감지하기 위한 복수의 센서부(320) 및 제어부(310)를 포함한다. 도시되지는 않았으나 회전문의 회전 개시를 감지하는 센서부가 더 포함될 수도 있다.

앞서 설명한 도 3과 달리, 본 실시예에 따른 제1 흡기부(220) 및 제2 흡기부(230)는 각각 건물 내측과 건물 외측으로 흡기된 공기를 선택적으로 배출하기 위한 공기 배출관(225a과 225b, 235a과 235b)이 각각 연결된다.

문틀(120)의 일 측에 복수로 배치되는 센서부(320)는 예를 들어 문(110)의 접근을 감지하기 위한 접근 감지 센서일 수 있고, 제어부(310)는 어느 위치에 배치된 센서부(320)로부터 감지 신호가 입력되었는지를 통해 회전문의 회전 방향을 감지할 수 있다.

회전문의 회전 방향이 감지되면, 제어부(310)는 제1 흡기부(220) 및 제2 흡기부(230)로 동작 개시 및 배출관 지정을 위한 제어 신호를 출력하고, 제1 흡기부(220) 및 제2 흡기부(230)는 입력된 제어 신호에 따라 흡기 동작을 개시하고, 회전문의 회전 방향에 상응하여 출발측으로 흡기된 공기를 배출하도록 제어부(310)에 의해 지정된 공기 배출관을 통해 흡기된 공기를 배출한다.

제1 흡기부(220) 및 제2 흡기부(230)가 흡기된 공기를 연결된 복수의 공기 배출관들 중 어느 하나를 통해 배출하도록 하는 구성은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

제어부(310)는 전술한 공기 흐름 제어를 수행함에 있어 건물 내부와 외부의 온도 차이가 미리 지정된 임계값 이상인 경우에만 수행하도록 설정될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기 흐름 제어 방법을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 단계 510에서 제어부(310)는 회전문의 회전 개시를 감지한다. 회전문의 회전 개시를 감지하기 위한 센서부가 문(110) 또는 문틀(120)의 일측에 구비될 수 있다.

단계 520에서 제어부(310)는 문틀(120)의 일 측에 복수로 배치되는 센서부(320)로부터 문(110)의 접근을 감지한 접근 감지 신호를 수신하고, 어느 위치에 배치된 센서부(320)로부터 감지 신호가 입력되었는지를 통해 회전문의 회전 방향을 감지한다.

단계 530에서 제어부(310)는 회전문의 회전 방향에 따라 회전문이 회전되는 회전축(115)을 중심으로 대응되도록 진행측 영역 상부에 각각 배치된 제1 흡기부(220)와 제2 흡기부(230)로 흡기부 작동 개시 제어 신호 및 배출관 지정 제어 신호를 출력한다. 배출관 지정 제어 신호는 회전문의 회전 방향을 고려하여 진행측 영역(도 3의 ②, ④)에서 흡기한 문(110) 사이의 공기를 출발측 영역으로 배출하도록 경로 설정된 공기 배출관을 통해 배출한다.

상술한 공기 흐름 제어 방법은 디지털 처리 장치에 내장되거나 설치된 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 당연하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 디지털 처리 장치가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 디지털 처리 장치에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 문 115 : 회전축
120 : 문틀 210 : 베어링
220 : 제1 흡기부 230 : 제2 흡기부
225, 225a, 225b, 235, 235a, 235b : 공기 배출관
310 : 제어부 320 : 센서부

Claims (9)

1. 회전문의 공기 흐름 제어 시스템에 있어서,
   상기 회전문의 회전 공간 상의 제1 진행측 영역의 상부에 설치되는 제1 흡기부;
   상기 회전문의 회전에 의해 상기 제1 진행측 영역으로 이동되는 제1 출발측 영역에 상응하는 건물의 내부 또는 외부로 상기 제1 흡기부에 의해 흡기된 공기를 배기시키기 위한 복수의 배출관을 구비하는 제1 공기 배출관;
   상기 회전문의 회전축을 기준으로 상기 제1 진행측 영역에 대응되는 제2 진행측 영역의 상부에 설치되는 제2 흡기부;
   상기 회전문의 회전에 의해 상기 제2 진행측 영역으로 이동되는 제2 출발측 영역에 상응하는 상기 건물의 내부 또는 외부로 상기 제2 흡기부에 의해 흡기된 공기를 배기시키기 위한 복수의 배출관을 구비하는 제2 공기 배출관;
   상기 회전문을 구성하는 문의 접근을 감지하기 위해 문틀 일측에 배치되는 복수의 센서부; 및
   상기 복수의 센서부로부터 각각 수신되는 감지 신호의 수신 순서에 의해 상기 회전문의 회전 방향을 인식하는 제어부를 포함하되,
   상기 제1 흡기부와 상기 제2 흡기부 각각은 상기 회전문의 회전 방향을 인식한 상기 제어부로부터 입력되는 배출관 지정 제어 신호에 따라 흡기된 공기를 배기시키기 위한 배출관을 결정하는, 회전문의 공기 흐름 제어 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 센서부는 접근 감지 센서인, 회전문의 공기 흐름 제어 시스템.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

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