KR101775928B1 - 작업 환경 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 작업 환경 관리 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 의한 작업 환경 관리 시스템의 일 양태는, 공장 건물의 내부에 구비되는 작업 공간을 관리하기 위한 작업 환경 관리 시스템에 있어서: 적어도 상기 작업 공간의 내부의 유해 가스 농도, 실내 온도, 실내 조도와 상기 작업 공간의 외부의 실외 온도 및 실외 조도를 감지하는 유해 가스 센서, 실내 온도 센서, 실내 조도 센서, 실외 온도 센서 및 실외 조도 센서를 포함하는 센싱 장치; 상기 작업 공간의 내부를 환기시키는 환기 장치; 상기 작업 공간의 내부를 냉방 또는 난방시키는 공조 장치; 상기 작업 공간의 내부를 조명하는 실내 조명 장치; 상기 작업 공간의 내부로 외광(外光)을 유입시키는 외광 유입 장치; 및 상기 센싱 장치가 감지한 유해 가스 농도, 실내 온도, 실내 조도, 실외 온도 및 실외 조도에 따라서 상기 작업 공간의 환기, 공조 및 조명이 이루어지도록 상기 환기 장치, 공조 장치, 실내 조명 장치 및 외광 유입 장치의 동작을 제어하는 메인 제어부; 를 포함한다.
Description
본 발명은 작업 환경 관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공장 건물의 경우에는, 그 내부의 작업 공간에서 작업을 수행하는 작업자의 작업 효율이나 건강을 관리하기 위하여 위하여 작업 환경에 대한 관리가 요구된다. 일반적으로 작업 환경의 관리는, 작업 공간에 대한 환기, 공조 및 조명을 제어하여 이루어진다. 그런데, 통상적으로 환기와 공조, 그리고 공조와 조명은 상호 밀접한 관계를 갖게 된다. 즉, 냉방이나 난방을 위한 공조가 이루어지는 과정에서 환기를 위하여 외기가 도입되면, 외부의 온도에 따라서 냉방이나 난방 효율이 저하된다. 또한 냉방이 이루어지는 과정에서 조명을 위하여 외부로부터 빛이 유입되면, 냉방 효율이 저하된다. 따라서 최상의 작업 효율을 얻기 위해서는, 작업 공간에서 이루어지는 작업의 종류, 작업자의 건강 상태나 작업 공간의 위치 등을 고려하여 환기, 공조 및 조명을 수행하여야 하지만, 종래에는, 이에 대한 고려가 충분하지 않은 실정이다.
한편, 공장 건물에는, 외부의 빛을 작업 공간의 내부로 유입하기 위한 유리창 등이 구비되고, 이와 같은 유리창은, 루버 등에 의하여 개폐된다. 특히, 공장 건물의 천장에 루버가 설치되는 경우에는, 모터 등의 구동력을 사용하여 루버를 구성하는 슬랫이 전동으로 회전하여 유리창이 개폐된다. 그러나 종래에는, 단순히 루버에 의한 유리창의 완전한 개방과 차폐만 이루질 뿐, 유리창의 개도 조절, 즉 루버의 각도 조절이 불가능한 단점이 발생된다. 또한 종래에는, 유리창 및 루버가 공장 건물에 고정된 상태에서 루버에 의한 유리창의 개폐가 이루어지므로, 보다 적극적으로 외부의 빛을 유입하지 못하게 된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 보다 효율적으로 작업 환경을 관리할 수 있도록 구성되는 작업 환경 관리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 보다 적극적으로 외부의 빛의 유입을 조절할 수 있도록 구성되는 작업 환경 관리 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 작업 환경 관리 시스템의 일 양태는, 공장 건물의 내부에 구비되는 작업 공간을 관리하기 위한 작업 환경 관리 시스템에 있어서: 적어도 상기 작업 공간의 내부의 유해 가스 농도, 실내 온도, 실내 조도와 상기 작업 공간의 외부의 실외 온도 및 실외 조도를 감지하는 유해 가스 센서, 실내 온도 센서, 실내 조도 센서, 실외 온도 센서 및 실외 조도 센서를 포함하는 센싱 장치; 상기 작업 공간의 내부를 환기시키는 환기 장치; 상기 작업 공간의 내부를 냉방 또는 난방시키는 공조 장치; 상기 작업 공간의 내부를 조명하는 실내 조명 장치; 상기 작업 공간의 내부로 외광(外光)을 유입시키는 외광 유입 장치; 및 상기 센싱 장치가 감지한 유해 가스 농도, 실내 온도, 실내 조도, 실외 온도 및 실외 조도에 따라서 상기 작업 공간의 환기, 공조 및 조명이 이루어지도록 상기 환기 장치, 공조 장치, 실내 조명 장치 및 외광 유입 장치의 동작을 제어하는 메인 제어부; 를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 메인 제어부는, 상기 유해 가스 센서가 감지한 유해 가스 농도가 기설정된 안전 농도 이하를 유지하도록 상기 환기 장치의 동작을 제어하고, 상기 유해 가스 센서가 감지한 유해 가스 농도가 상기 안전 농도 초과인 경우에 상기 유해 가스 센서가 감지한 유해 가스 농도가 상기 안전 농도를 초과하는 비율에 비례하여 상기 작업 공간의 내부 공기의 환기량이 조절되도록 상기 환기 장치의 동작을 제어한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 메인 제어부는, 상기 실내 온도 센서가 감지한 실내 온도가 기설정된 작업 온도 범위를 유지하도록 상기 공조 장치의 동작을 제어하고, 상기 환기 장치에 의하여 상기 작업 공간의 환기가 이루어지는 경우에는, 상기 실내 온도 센서가 감지한 실내 온도와 상기 실외 온도 센서가 감시한 실외 온도의 온도차가 기설정된 기준 온도차 이하이고, 상기 환기 장치에 의하여 상기 작업 공간의 내부로 유입되는 실외 공기의 양이 기설정된 기준 환기량 이하이면, 환기가 완료될 때까지 공조를 중지한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 기준 온도차 및 기준 환기량은, 상기 작업 공간의 체적에 반비례하여 설정된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 메인 제어부는, 상기 실내 조도 센서가 감지한 실내 조도가 기설정된 작업 조도 범위를 유지하도록 상기 실내 조명 장치 및 외광 유입 장치의 동작을 제어하고, 상기 실내 조도 센서가 감지한 실내 조도와 상기 실외 조도 센서가 감지한 실외 조도의 차이가 기설정된 기준 조도차 이하인 경우에는 상기 외광 유입 장치에 의하여 외광이 유입되도록 한 후 상기 실내 조도 센서가 감지한 실내 조도가 상기 작업 조도 범위를 유지하도록 상기 실내 조명 장치의 동작을 제어하며, 상기 실내 조도 센서가 감지한 실내 조도와 상기 실외 조도 센서가 감지한 실외 조도의 차이가 상기 기준 조도 초과인 경우에는 상기 외광 유입 장치에 의한 외광의 유입을 차단한 후 상기 실내 조도 센서가 감지한 실내 조도가 상기 작업 조도 범위를 유지하도록 상기 실내 조명 장치의 동작을 제어한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 메인 제어부는, 상기 외광 유입 개구를 통하여 외광을 유입하는 경우에는, 기저장된 상기 공장 건물의 위도에 따른 태양의 고도를 고려하여 상기 외광 유입 개구를 통하여 상기 작업 공간의 내부로 유입되는 외광의 양을 최대화할 수 있도록 상기 외광 유입 장치를 회전시킨다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 외광 유입 장치는, 상기 공장 건물의 외면에 회전 가능하게 설치되고, 외광(外光)을 유입하기 위한 외광 유입 개구가 형성되는 베이스; 상기 베이스의 회전을 위한 구동력을 제공하는 회전 구동부; 및 상기 베이스 상에 설치되어 상기 외광 유입 개구를 선택적으로 개폐하는 개폐 장치; 를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 개폐 장치는, 프레임; 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 상기 외광 유입 개구가 완전하게 차폐되는 차폐 위치에서 상기 외광 유입 개구가 완전하게 개방되는 개방 위치를 연결하는 회동 궤적 상의 어느 한 위치에 선택적으로 위치되는 다수개의 슬랫; 상기 슬랫의 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동부; 상기 슬랫이 상기 차폐 위치 또는 개방 위치에 위치되면, 상기 구동부를 정지시키기 위한 정지 신호를 제공하는 정지 신호 발생부; 상기 차폐 위치 및 개방 위치 사이에 해당하는 회동 궤적 상에서 상기 슬랫의 위치를 감지하는 위치 감지부; 상기 슬랫을 상기 차폐 위치, 개방 위치 또는 상기 차폐 위치 및 개방 위치 사이에 해당하는 회동 궤적 상의 어느 한 위치에 위치되도록 하는 조작 신호를 입력받는 입력부; 및 상기 입력부가 입력받은 신호에 따라서 상기 슬랫이 회전하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 입력부가 상기 슬랫을 차폐 위치 또는 개방 위치에 위치되도록 하는 조작 신호를 입력받은 경우에는, 상기 정지 신호 발생부에서 정지 신호가 발생할 때까지 상기 구동부가 구동되도록 제어하고, 상기 입력부가 상기 슬랫을 상기 차폐 위치 및 개방 위치 사이에 해당하는 회동 궤적 상의 어느 한 위치에 위치되도록 하는 조작 신호를 입력받은 경우에는, 상기 위치 감지부가 감지한 상기 슬랫의 위치가 상기 입력부가 입력받은 조작 신호에 대응하는 위치에 위치될 때까지 상기 구동부가 구동되도록 제어한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 정지 신호 발생부는, 상기 슬랫이 차폐 위치에 위치되면 정지 신호를 발생시키는 제1스위치; 상기 슬랫이 개방 위치에 위치되면 정지 신호를 발생시키는 제2스위치; 및 상기 슬랫의 회전에 연동하여 상기 슬랫이 차폐 위치에 위치되면 정지 신호의 발생을 위하여 상기 제1스위치를 구동시키고, 상기 슬랫이 개방 위치에 위치되면 정지 신호의 발생을 위하여 상기 제2스위치를 구동시키는 스위치 조작부; 를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 스위치 조작부는, 상기 구동부에 의하여 회전하는 회전 바아; 상기 회전 바아 상에 설치되고, 상기 회전 바아의 회전에 의하여 직선 이동하여 상기 슬랫이 차폐 위치에 위치되면 정지 신호의 발생을 위하여 상기 제1스위치를 구동시키는 제1스위치 조작 부재; 및 상기 제1스위치 조작 부재의 직선 이동 방향으로 상기 제1스위치 조작 부재와 이격되도록 상기 회전 바아 상에 설치되고, 상기 회전 바아의 회전에 의하여 직선 이동하여 상기 슬랫이 개방 위치에 위치되면 정지 신호의 발생을 위하여 상기 제2스위치를 구동시키는 제2스위치 조작 부재; 를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 회전 바아의 외주면에는 나사산이 구비되고, 상기 제1 및 제2스위치 조작 부재는, 상기 회전 바아가 회전하면 회전이 규제된 상태로 상기 나사산을 따라서 이동한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 위치 감지부는, 차폐 위치를 기준으로 상기 슬랫이 회전하는 회전각에 비례하여 가변되는 저항값을 생성하고, 상기 제어부는, 상기 위치 감지부에서 생성된 저항값에 따라서 상기 슬랫의 위치를 판단한다.
본 발명의 실시예에 의한 작업 환경 관리 시스템에 의하면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있게 된다.
먼저, 본 발명의 실시예에서는, 작업 공간의 온도, 공기 상태 및 조도와 관련된 각종 정보를 감지하여 작업 공간에 대한 환기, 공조 및 조명을 제어함으로써 작업 공간을 관리한다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 작업자의 작업 효율의 향상 및 건강 유지를 위한 작업 환경의 관리가 가능해진다.
특히, 본 발명의 실시예에서는, 슬랫의 각도 조절에 따라서 유리창의 개도가 조절되고, 외광 유입 장치가 태양 고도에 따라서 회전하여 외광의 유입 정도가 조절된다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 보다 정밀하고 효율적으로 작업 환경을 관리할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 실시예에서는, 슬랫의 위치에 따라서 가변되는 저항값에 따라서 슬랫의 위치를 판단한다. 따라서 본 발명에 의하면, 고가의 홀 센서를 사용하는 경우에 비하여 상대적으로 저렴하게 슬랫의 위치를 판단하여 제어할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 작업 환경 관리 시스템을 개략적으로 보인 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 외광 유입 장치를 보인 구성도.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예를 구성하는 외광 유입 장치의 요부를 보인 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 외광 유입 장치를 보인 구성도.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예를 구성하는 외광 유입 장치의 요부를 보인 단면도.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 작업 환경 관리 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 작업 환경 관리 시스템을 개략적으로 보인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 외광 유입 장치를 보인 구성도이며, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예를 구성하는 외광 유입 장치의 요부를 보인 단면도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 작업 환경 관리 시스템은, 센싱 장치(10), 환기 장치(20), 공조 장치(30), 실내 조명 장치(40), 외광 유입 장치(50) 및 메인 제어부(60)를 포함한다. 상기 센싱 장치(10)는, 공장 건물(F)의 내부에 위치되는 작업 공간(S) 및 상기 작업 공간(S)의 외부 환경과 관련된 각종 정보를 감지한다. 그리고 상기 환기 장치(20), 공조 장치(30), 실내 조명 장치(40) 및 외광 유입 장치(50)는, 상기 작업 공간(S)의 환기, 공조, 실내 조명 및 외광(外光)의 유입을 수행한다. 또한 상기 메인 제어부(60)는, 상기 센싱 장치(10)에 의하여 감지된 정보에 따라서 상기 환기 장치(20), 공조 장치(30), 실내 조명 장치(40) 및 외광 유입 장치(50)의 동작을 제어한다.
보다 상세하게는, 상기 센싱 장치(10)는, 유해 가스 센서(11), 실내 온도 센서(12), 실내 조도 센서(13), 실외 온도 센서(14) 및 실외 조도 센서(15)를 포함한다. 상기 유해 가스 센서(11), 실내 온도 센서(12) 및 실내 조도 센서(13)는, 각각 상기 작업 공간(S)의 유해 가스 농도, 실내 온도 및 실내 조도를 감지한다. 여기서 '유해 가스'는, 상기 작업 공간(S)의 내부에서 작업을 수행하는 작업자의 건강이나 작업 효율을 저하시킬 수 있는 가스를 의미하는 것으로, 상기 작업 공간(S)의 내부에서 이루어지는 작업에 의하여 발생되는 다양한 유해 가스 중 적어도 하나를 포함할 것이다. 그리고 상기 실외 온도 센서(14) 및 실외 조도 센서(15)는, 각각 상기 작업 공간(S)의 실외 온도 및 실외 조도를 감지한다.
그리고 상기 환기 장치(20)는, 외부로 배출되는 상기 작업 공간(S)의 내부 공기 및 상기 작업 공간(S)의 내부로 유입되는 외부 공기의 양을 조절하여 상기 작업 공간(S)의 환기를 수행할 수 있다. 상기 공조 장치(30)는, 상기 작업 공간(S)에 대한 냉방 또는/및 난방을 수행한다. 또한 상기 실내 조명 장치(40)는, 상기 작업 공간(S)의 내부에서 조명을 위한 빛을 제공하고, 상기 외광 유입 장치(50)는, 상기 작업 공간(S)의 내부로 외광(外光)이 유입되도록 한다. 상기 환기 장치(20), 공조 장치(30) 및 실내 조명 장치(40)는, 일반적으로 환기, 공조 및 실내 조명을 위한 구성과 동일하게 구성될 수 있을 것이다. 그리고 상기 상기 외광 유입 장치(50)는, 상기 공장 건물(F)의 외면, 예를 들면, 상기 공장 건물(F)의 천장에 설치될 수 있다. 특히, 본 실시예에서는, 상기 외광 유입 장치(50)가 상기 공장 건물(F)에 회전 가능하게 설치된다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 외광 유입 장치(50)는, 베이스(100), 회전 구동부(200) 및 개폐 장치(300)를 포함한다. 상기 베이스(100)는, 상기 공장 건물(F)의 외면에 회전 가능하게 설치된다. 그리고 상기 베이스(100)에는, 외광의 유입을 위한 외광 유입 개구(110)가 형성된다. 예를 들면, 상기 외광 유입 개구(110)는, 상기 베이스(100)의 일부가 절개되어 형성될 수 있고, 상기 외광 유입 개구(110) 상에는 유리창(120)이 설치될 수 있다. 상기 회전 구동부(200)는, 상기 베이스(100)의 회전을 위한 구동력을 제공한다. 그리고 상기 개폐 장치(300)는, 상기 외광 유입 개구(110)를 선택적으로 개폐하여 상기 외광 유입 개구(110)를 통하여 외광이 상기 작업 공간(S)의 내부로 선택적으로 유입되도록 한다.
보다 상세하게는, 상기 개폐 장치(300)는, 프레임(310), 다수개의 슬랫(320), 구동부(330), 정지 신호 발생부(340), 위치 감지부(350), 입력부(360) 및 제어부(370)를 포함한다.
상기 프레임(310)은, 상기 외광 유입 개구(110)에 대응하는 4각 프레임 형상으로 형성될 수 있다. 상기 프레임(310)은, 상기 외광 유입 개구(110)의 하방에 위치되도록 상기 베이스(100)의 일측에 고정된다.
상기 슬랫(320)은, 상기 프레임(310)에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 본 실시예에서는, 상기 슬랫(320)이 상기 외광 유입 개구(110)가 완전하게 차폐되는 차폐 위치에서 상기 외광 유입 개구(110)가 완전하게 개방되는 개방 위치를 연결하는 회동 궤적 상의 어느 한 위치에 선택적으로 위치된다. 상기 상기 슬랫(320)에는 단차부(321)가 구비된다. 상기 단차부(321)는, 상기 슬랫(320)의 일부가 상기 슬랫(320)의 나머지에 비하여 상대적으로 두께가 감소되어 형성된다. 상기 단차부(321)는, 상기 슬랫(320)이 차폐 위치에 위치된 상태에서 인접하는 다른 슬랫(320)의 단차부(321)와 서로 중첩되게 위치된다.
상기 구동부(330)는, 상기 슬랫(320)의 회전을 위한 구동력을 제공한다. 예를 들면, 상기 구동부(330)는, 구동 모터(331), 상기 구동 모터(331)의 구동력을 감속시키는 감속부(333) 및 상기 감속부(333)에 의하여 감속된 상기 구동 모터(331)의 구동력을 상기 슬랫(320)에 전달하는 구동력 전달 부재(335)를 포함한다. 상기 감속부(333)는, 예를 들면, 다수개의 감속 기어 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 구동력 전달 부재(335)는, 1개의 주동 링크(335A), 1개의 제1종동 링크(335B) 및 다수개의 제2종동 링크(335C)를 포함한다. 상기 주동 링크(335A)의 일단은, 상기 감속부(333)를 구성하는 감속 기어 중 어느 하나에 고정되고, 상기 주동 링크(335A)의 타단은 제1종동 링크(335B)에 회전 가능하게 연결된다. 상기 제2종동 링크(335C)의 일단은, 상기 제1주동 링크(335A)에 회전 가능하게 연결되고, 상기 제2종동 링크(335C)의 타단은 상기 슬랫(320)의 회전축에 고정된다. 그리고 상기 제1종동 링크(335B)는, 상기 프레임(310)에 직선 이동 가능하게 설치된다. 따라서 상기 주동 링크(335A)가 상기 감속부(333)에 의하여 회전하면, 이에 연동하여 상기 제1종동 링크(335B)가 직선 운동하고, 상기 제1종동 링크(335B)의 직선 운동에 연동하여 상기 슬랫(320)이 회전한다.
상기 정지 신호 발생부(340)는, 상기 슬랫(320)이 상기 차폐 위치 또는 개방 위치에 위치되면, 상기 구동부(330)를 정지시키기 위한 정지 신호를 제공한다. 상기 정지 신호 발생부(340)는, 제1스위치(341), 제2스위치(342) 및 스위치 조작부(343)를 포함한다.
상기 제1스위치(341)는, 상기 슬랫(320)이 차폐 위치에 위치되면 정지 신호를 발생시키고, 상기 제2스위치(342)는, 상기 슬랫(320)이 개방 위치에 위치되면 정지 신호를 발생시킨다. 그리고 상기 스위치 조작부(343)는, 상기 슬랫(320)의 회전에 연동하여 상기 슬랫(320)이 차폐 위치에 위치되면 정지 신호의 발생을 위하여 상기 제1스위치(341)를 구동시키고, 상기 슬랫(320)이 개방 위치에 위치되면 정지 신호의 발생을 위하여 상기 제2스위치(342)를 구동시킨다.
본 실시예에서는, 상기 스위치 조작부(343)가, 회전 바아(345), 제1스위치 조작 부재(346) 및 제2스위치 조작 부재(347)를 포함한다. 상기 회전 바아(345)는, 상기 구동부(330)에 의하여 회전하고, 상기 회전 바아(345)의 외주면에는 나사산(345A)이 구비된다. 그리고 상기 제1 및 제2스위치 조작 부재(346)(347)는, 상기 회전 바아(345) 상에 각각 설치되고, 상기 회전 바아(345)가 회전하면 회전이 규제된 상태에서 상기 나사산(345A)을 따라서 이동하면서 상기 슬랫(320)이 차폐 위치 또는 개방 위치에 위치되면 정지 신호의 발생을 위하여 상기 제1스위치(341) 또는 제2스위치(342)를 구동시킨다. 이를 위하여 상기 제1 및 제2스위치 조작 부재(346)(347)는, 직선 이동 방향으로 서로 이격되도록 상기 회전 바아(345) 상에 설치될 것이다.
한편 상기 위치 감지부(350)는, 상기 차폐 위치 및 개방 위치 사이에 해당하는 회동 궤적 상에서 상기 슬랫(320)의 위치를 감지한다. 본 실시예에서는, 상기 위치 감지부(350)는, 차폐 위치를 기준으로 상기 슬랫(320)이 회전하는 회전각에 비례하여 가변되는 저항값을 생성한다.
그리고 상기 입력부(360)는, 상기 슬랫(320)을 상기 차폐 위치, 개방 위치 또는 상기 차폐 위치 및 개방 위치 사이에 해당하는 회동 궤적 상의 어느 한 위치에 위치되도록 하는 조작 신호를 입력받는다. 다시 말하면, 상기 입력부(360)는, 상기 외광 유입 개구(110)가 완전하게 차폐 또는 개방되거나 상기 외광 유입 개구(110)의 개도를 조절하기 위한 조작 신호를 입력받는다.
상기 제어부(370)는, 상기 입력부(360)가 입력받은 신호에 따라서 상기 슬랫(320)이 회전하도록 상기 구동부(330)를 제어한다. 즉, 본 실시예에서는, 상기 입력부(360)가 상기 슬랫(320)을 차폐 위치 또는 개방 위치에 위치되도록 하는 조작 신호를 입력받은 경우에는, 상기 제어부(370)는, 상기 정지 신호 발생부(340)에서 정지 신호가 발생할 때까지 상기 구동부(330)가 구동되도록 제어한다. 그리고 상기 입력부(360)가 상기 슬랫(320)을 상기 차폐 위치 및 개방 위치 사이에 해당하는 회동 궤적 상의 어느 한 위치에 위치되도록 하는 조작 신호를 입력받은 경우에는, 상기 제어부(370)는 상기 위치 감지부(350)가 감지한 상기 슬랫(320)의 위치가 상기 입력부(360)가 입력받은 조작 신호에 대응하는 위치에 위치될 때까지 상기 구동부(330)가 구동되도록 제어한다.
이를 위하여 상기 제어부(370)는, 상기 위치 감지부(350)에서 생성된 저항값에 따라서 상기 슬랫(320)의 위치를 판단한다. 다시 말하면, 상기 제어부(370)는, 상기 구동 모터(331)의 회전량에 따라서 상기 슬랫(320)의 위치를 판단하는 것이 아니라, 상기 슬랫(320)의 위치에 따라서 가변되도록 상기 위치 감지부(350)에서 생성된 저항값에 따라서 상기 슬랫(320)의 위치를 판단하는 것이다. 따라서 종래에 상기 구동 모터(331)의 회전량을 감지하기 위하여 고가의 홀 센서를 사용하는 경우에 비하여 상대적으로 저렴하게 상기 슬랫(320)의 위치를 감지할 수 있게 될 것이다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 메인 제어부(60)는, 기설정된 우선 순위에 따라서 상기 작업 공간(S)의 환기, 공조 및 조명이 수행되도록 상기 환기 장치(20), 공조 장치(30), 실내 조명 장치(40) 및 외광 유입 장치(50)의 동작을 제어한다. 본 실시예에서는, 상기 메인 제어부(60)가, 작업자의 작업 효율 및 건강을 유지하도록, 상기 작업 공간(S)에 대하여 환기, 공조 및 조명이 수행되도록 상기 환기 장치(20), 공조 장치(30), 실내 조명 장치(40) 및 외광 유입 장치(50)의 동작을 제어한다.
보다 상세하게는, 상기 메인 제어부(60)는, 상기 유해 가스 센서(11)가 감지한 유해 가스 농도가 기설정된 안전 농도 이하를 유지하도록 상기 환기 장치(20)의 동작을 제어한다. 여기서 '안전 농도'는, 유해 가스의 종류에 따라서 상이하게 설정될 수 있을 것이다. 즉, 상기 메인 제어부(60)는, 상기 유해 가스 센서(11)가 감지한 유해 가스 농도가 상기 안전 농도 초과인 경우에 상기 유해 가스 센서(11)가 감지한 유해 가스 농도가 상기 안전 농도를 초과하는 비율에 비례하여 상기 작업 공간(S)의 내부 공기의 환기량이 조절되도록 상기 환기 장치(20)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 메인 제어부(60)는, 상기 유해 가스 센서(11)가 감지한 유해 가스 농도가 안전 농도에 비하여 10% 초과인 경우에는, 상기 작업 공간(S)의 내부 공기의 10%가 상기 작업 공간(S)의 외부로 배출되고, 이와 동일한 양의 외부 공기가 상기 작업 공간(S)의 내부로 유입되도록 제어할 수 있다.
그리고 상기 메인 제어부(60)는, 상기 실내 온도 센서(12)가 감지한 실내 온도가 기설정된 작업 온도 범위를 유지하도록 상기 공조 장치(30)의 동작을 제어한다. 이때 상기 메인 제어부(60)는, 상기 환기 장치(20)에 의하여 상기 작업 공간(S)의 환기가 이루어지는 경우에는, 상기 실내 온도 센서(12)가 감지한 실내 온도와 상기 실외 온도 센서(14)가 감시한 실외 온도의 온도차가 기설정된 기준 온도차 이하이고, 상기 환기 장치(20)에 의하여 상기 작업 공간(S)의 내부로 유입되는 실외 공기의 양이 기설정된 기준 환기량 이하이면, 환기가 완료될 때까지 공조를 중지한다. 이는, 상기 실내 온도 센서(12)의 위치 등에 따라서 발생할 수 있는 실제 상기 작업 공간(S)의 실내 온도와 상기 실내 온도 센서(12)가 감지한 실내 온도 사이의 오차를 고려하여 불필요한 공조가 이루어지는 것을 방지하기 위함이다. 상기 기준 온도차 및 기준 환기량은, 상기 작업 공간(S)의 체적에 반비례하여 설정될 수 있다. 다시 말하면, 상기 작업 공간(S)의 체적이 상대적으로 큰 경우에는, 상기 작업 공간(S)의 내부로 유입되는 외부 공기에 의한 상기 작업 공간(S)의 실내 온도의 변화가 상대적으로 천천히 이루어지므로, 상기 작업 공간(S)의 내부로 유입되는 외부 공기에 의하여 실제 상기 작업 공간(S)의 실내 온도가 증가 또는 감소가 상기 실내 온도 센서(12)에 의하여 감지되는 상기 작업 공간(S)의 실내 온도에 즉각적으로 반영되지 못한다. 따라서 상기 작업 공간(S)의 체적이 상대적으로 큰 경우에는, 상기 기준 온도차 및 기준 환기량을 상대적으로 작은 값으로 설정한다. 이와 반대로, 상기 작업 공간(S)의 체적이 상대적으로 작은 경우에는, 상기 작업 공간(S)의 내부로 유입되는 외부 공기에 의한 상기 작업 공간(S)의 실내 온도의 변화가 상대적으로 신속하게 이루어지므로, 상기 작업 공간(S)의 내부로 유입되는 외부 공기에 의하여 실제 상기 작업 공간(S)의 실내 온도가 증가 또는 감소가 상기 실내 온도 센서(12)에 의하여 감지되는 상기 작업 공간(S)의 실내 온도에 상대적으로 신속하게 반영될 수 있다. 따라서 상기 작업 공간(S)의 체적이 상대적으로 작은 경우에는, 상기 기준 온도차 및 기준 환기량을 상대적으로 큰 값으로 설정한다.
또한 상기 메인 제어부(60)는, 상기 실내 조도 센서(13)가 감지한 실내 조도가 기설정된 작업 조도 범위를 유지하도록 상기 실내 조명 장치(40) 및 외광 유입 장치(50)의 동작을 제어한다. 이때 상기 메인 제어부(60)는, 상기 실내 조도 센서(13)가 감지한 실내 조도와 상기 실외 조도 센서(15)가 감지한 실외 조도의 차이가 기설정된 기준 조도차 이하인 경우에는 상기 외광 유입 장치(50)에 의하여 외광이 유입되도록 한 후 상기 실내 조도 센서(13)가 감지한 실내 조도가 상기 작업 조도 범위를 유지하도록 상기 실내 조명 장치(40)의 동작을 제어한다. 그러나 상기 메인 제어부(60)는, 상기 실내 조도 센서(13)가 감지한 실내 조도와 상기 실외 조도 센서(15)가 감지한 실외 조도의 차이가 상기 기준 조도 초과인 경우에는 상기 외광 유입 장치(50)에 의한 외광의 유입을 차단한 후 상기 실내 조도 센서(13)가 감지한 실내 조도가 상기 작업 조도 범위를 유지하도록 상기 실내 조명 장치(40)의 동작을 제어한다. 이는, 실외 조도, 즉 상기 작업 공간(S)의 외부의 조도가 현저하게 낮은 경우에는, 상기 작업 공간(S)의 내부의 빛이 상기 외광 유입 개구(110)를 통하여 상기 작업 공간(S)의 외부로 누설되는 것을 방지하기 위함이다.
한편 상기 메인 제어부(60)는, 상기 외광 유입 개구(110)를 통하여 외광을 유입하는 경우에는, 기저장된 상기 공장 건물(F)의 위도에 따른 태양의 고도를 고려하여 상기 외광 유입 개구(110)를 통하여 상기 작업 공간(S)의 내부로 유입되는 외광의 양을 최대화할 수 있도록 상기 외광 유입 장치(50)를 회전시킨다. 다시 말하면, 상기 메인 제어부(60)는, 태양의 고도에 따라서 상기 외광 유입 개구(110), 실질적으로 상기 슬랫(320) 사이의 틈새를 통하여 상기 작업 공간(S)의 내부로 유입되는 외광의 양을 최대화할 수 있는 방향으로 위치되도록 상기 회전 구동부(200)의 동작을 제어한다.
또한 본 실시예에서는, 상기 메인 제어부(60)가, 상기 공조 장치(30)에 의하여 상기 작업 공간(S)의 내부에 냉방이 이루어지는 경우에는, 상기 실내 조도 센서(13)가 감지한 실내 조도와 상기 실외 조도 센서(15)가 감지한 실외 조도의 차이와 무관하게 상기 외광 유입 장치(50)에 의한 외광의 유입을 차단한다. 이는, 통상적으로 냉방의 경우가 조명에 비하여 상대적으로 다량의 에너지를 소비하므로, 공조와 조명을 위하여 소비되는 에너지를 절감하기 위함이다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
10: 센싱 장치 20: 환기 장치
30: 공조 장치 40: 실내 조명 장치
50: 외광 유입 장치 60: 메인 제어부
30: 공조 장치 40: 실내 조명 장치
50: 외광 유입 장치 60: 메인 제어부
Claims (12)
- 공장 건물(F)의 내부에 구비되는 작업 공간(S)을 관리하기 위한 작업 환경 관리 시스템에 있어서:
적어도 상기 작업 공간(S)의 내부의 유해 가스 농도, 실내 온도, 실내 조도와 상기 작업 공간(S)의 외부의 실외 온도 및 실외 조도를 감지하는 유해 가스 센서(11), 실내 온도 센서(12), 실내 조도 센서(13), 실외 온도 센서(14) 및 실외 조도 센서(15)를 포함하는 센싱 장치(10);
상기 작업 공간(S)의 내부를 환기시키는 환기 장치(20);
상기 작업 공간(S)의 내부를 냉방 또는 난방시키는 공조 장치(30);
상기 작업 공간(S)의 내부를 조명하는 실내 조명 장치(40);
상기 작업 공간(S)의 내부로 외광(外光)을 유입시키는 외광 유입 장치(50); 및
상기 센싱 장치(10)가 감지한 유해 가스 농도, 실내 온도, 실내 조도, 실외 온도 및 실외 조도에 따라서 상기 작업 공간(S)의 환기, 공조 및 조명이 이루어지도록 상기 환기 장치(20), 공조 장치(30), 실내 조명 장치(40) 및 외광 유입 장치(50)의 동작을 제어하는 메인 제어부(60); 를 포함하며,
상기 메인 제어부(60)는,
상기 유해 가스 센서(11)가 감지한 유해 가스 농도가 기설정된 안전 농도 이하를 유지하도록 상기 환기 장치(20)의 동작을 제어하고,
상기 유해 가스 센서(11)가 감지한 유해 가스 농도가 상기 안전 농도 초과인 경우에 상기 유해 가스 센서(11)가 감지한 유해 가스 농도가 상기 안전 농도를 초과하는 비율에 비례하여 상기 작업 공간(S)의 내부 공기의 환기량이 조절되도록 상기 환기 장치(20)의 동작을 제어하며,
상기 실내 온도 센서(12)가 감지한 실내 온도가 기설정된 작업 온도 범위를 유지하도록 상기 공조 장치(30)의 동작을 제어하되, 상기 환기 장치(20)에 의하여 상기 작업 공간(S)의 환기가 이루어지는 경우에는, 상기 실내 온도 센서(12)가 감지한 실내 온도와 상기 실외 온도 센서(14)가 감시한 실외 온도의 온도차가 기설정된 기준 온도차 이하이고, 상기 환기 장치(20)에 의하여 상기 작업 공간(S)의 내부로 유입되는 실외 공기의 양이 기설정된 기준 환기량 이하이면, 환기가 완료될 때까지 공조를 중지하는 작업 환경 관리 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 기준 온도차 및 기준 환기량은, 상기 작업 공간(S)의 체적에 반비례하여 설정되는 작업 환경 관리 시스템.
- 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 메인 제어부(60)는,
상기 실내 조도 센서(13)가 감지한 실내 조도가 기설정된 작업 조도 범위를 유지하도록 상기 실내 조명 장치(40) 및 외광 유입 장치(50)의 동작을 제어하고,
상기 실내 조도 센서(13)가 감지한 실내 조도와 상기 실외 조도 센서(15)가 감지한 실외 조도의 차이가 기설정된 기준 조도차 이하인 경우에는 상기 외광 유입 장치(50)에 의하여 외광이 유입되도록 한 후 상기 실내 조도 센서(13)가 감지한 실내 조도가 상기 작업 조도 범위를 유지하도록 상기 실내 조명 장치(40)의 동작을 제어하며,
상기 실내 조도 센서(13)가 감지한 실내 조도와 상기 실외 조도 센서(15)가 감지한 실외 조도의 차이가 상기 기준 조도 초과인 경우에는 상기 외광 유입 장치(50)에 의한 외광의 유입을 차단한 후 상기 실내 조도 센서(13)가 감지한 실내 조도가 상기 작업 조도 범위를 유지하도록 상기 실내 조명 장치(40)의 동작을 제어하는 작업 환경 관리 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 외광 유입 장치(50)는,
상기 공장 건물(F)의 외면에 회전 가능하게 설치되고, 외광(外光)을 유입하기 위한 외광 유입 개구(110)가 형성되는 베이스(100);
상기 베이스(100)의 회전을 위한 구동력을 제공하는 회전 구동부(200); 및
상기 베이스(100) 상에 설치되어 상기 외광 유입 개구(110)를 선택적으로 개폐하는 개폐 장치(300); 를 포함하는 작업 환경 관리 시스템.
- 제 6 항에 있어서,
상기 메인 제어부(60)는, 상기 외광 유입 개구(110)를 통하여 외광을 유입하는 경우에는, 기저장된 상기 공장 건물(F)의 위도에 따른 태양의 고도를 고려하여 상기 외광 유입 개구(110)를 통하여 상기 작업 공간(S)의 내부로 유입되는 외광의 양을 최대화할 수 있도록 상기 외광 유입 장치(50)를 회전시키는 작업 환경 관리 시스템.
- 제 6 항에 있어서,
상기 개폐 장치(300)는,
프레임(310);
상기 프레임(310)에 회전 가능하게 설치되고, 상기 외광 유입 개구(110)가 완전하게 차폐되는 차폐 위치에서 상기 외광 유입 개구(110)가 완전하게 개방되는 개방 위치를 연결하는 회동 궤적 상의 어느 한 위치에 선택적으로 위치되는 다수개의 슬랫(320);
상기 슬랫(320)의 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동부(330);
상기 슬랫(320)이 상기 차폐 위치 또는 개방 위치에 위치되면, 상기 구동부(330)를 정지시키기 위한 정지 신호를 제공하는 정지 신호 발생부(340);
상기 차폐 위치 및 개방 위치 사이에 해당하는 회동 궤적 상에서 상기 슬랫(320)의 위치를 감지하는 위치 감지부(350);
상기 슬랫(320)을 상기 차폐 위치, 개방 위치 또는 상기 차폐 위치 및 개방 위치 사이에 해당하는 회동 궤적 상의 어느 한 위치에 위치되도록 하는 조작 신호를 입력받는 입력부(360); 및
상기 입력부(360)가 입력받은 신호에 따라서 상기 슬랫(320)이 회전하도록 상기 구동부(330)를 제어하는 제어부(370); 를 포함하고,
상기 제어부(370)는,
상기 입력부(360)가 상기 슬랫(320)을 차폐 위치 또는 개방 위치에 위치되도록 하는 조작 신호를 입력받은 경우에는, 상기 정지 신호 발생부(340)에서 정지 신호가 발생할 때까지 상기 구동부(330)가 구동되도록 제어하고,
상기 입력부(360)가 상기 슬랫(320)을 상기 차폐 위치 및 개방 위치 사이에 해당하는 회동 궤적 상의 어느 한 위치에 위치되도록 하는 조작 신호를 입력받은 경우에는, 상기 위치 감지부(350)가 감지한 상기 슬랫(320)의 위치가 상기 입력부(360)가 입력받은 조작 신호에 대응하는 위치에 위치될 때까지 상기 구동부(330)가 구동되도록 제어하는 작업 환경 관리 시스템.
- 제 8 항에 있어서,
상기 정지 신호 발생부(340)는,
상기 슬랫(320)이 차폐 위치에 위치되면 정지 신호를 발생시키는 제1스위치(341);
상기 슬랫(320)이 개방 위치에 위치되면 정지 신호를 발생시키는 제2스위치(342); 및
상기 슬랫(320)의 회전에 연동하여 상기 슬랫(320)이 차폐 위치에 위치되면 정지 신호의 발생을 위하여 상기 제1스위치(341)를 구동시키고, 상기 슬랫(320)이 개방 위치에 위치되면 정지 신호의 발생을 위하여 상기 제2스위치(342)를 구동시키는 스위치 조작부(343); 를 포함하는 작업 환경 관리 시스템.
- 제 9 항에 있어서,
상기 스위치 조작부(343)는,
상기 구동부(330)에 의하여 회전하는 회전 바아(345);
상기 회전 바아(345) 상에 설치되고, 상기 회전 바아(345)의 회전에 의하여 직선 이동하여 상기 슬랫(320)이 차폐 위치에 위치되면 정지 신호의 발생을 위하여 상기 제1스위치(341)를 구동시키는 제1스위치 조작 부재(346); 및
상기 제1스위치 조작 부재(346)의 직선 이동 방향으로 상기 제1스위치 조작 부재(346)와 이격되도록 상기 회전 바아(345) 상에 설치되고, 상기 회전 바아(345)의 회전에 의하여 직선 이동하여 상기 슬랫(320)이 개방 위치에 위치되면 정지 신호의 발생을 위하여 상기 제2스위치(342)를 구동시키는 제2스위치 조작 부재(347); 를 포함하는 작업 환경 관리 시스템.
- 제 10 항에 있어서,
상기 회전 바아(345)의 외주면에는 나사산(345A)이 구비되고,
상기 제1 및 제2스위치 조작 부재(346)(347)는, 상기 회전 바아(345)가 회전하면 회전이 규제된 상태로 상기 나사산(345A)을 따라서 이동하는 작업 환경 관리 시스템.
- 제 9 항에 있어서,
상기 위치 감지부(350)는, 차폐 위치를 기준으로 상기 슬랫(320)이 회전하는 회전각에 비례하여 가변되는 저항값을 생성하고,
상기 제어부(370)는, 상기 위치 감지부(350)에서 생성된 저항값에 따라서 상기 슬랫(320)의 위치를 판단하는 작업 환경 관리 시스템.
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2015
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