KR102531915B1 - 차압 기반의 댐퍼 제어 장치 및 방법 - Google Patents

차압 기반의 댐퍼 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

차압 기반의 댐퍼 제어 장치 및 방법이 개시되며, 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법은, (a) 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간의 차압 정보를 획득하는 단계, (b) 상기 차압 정보에 기초하여 상기 대상 공간에 구비된 도어의 개폐와 연계된 기준 제어 상태를 감지하는 단계 및 (c) 상기 기준 제어 상태가 감지되면, 상기 대상 공간에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼가 미리 설정된 제어 시간 동안 폐쇄되도록 상기 급기 댐퍼를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

차압 기반의 댐퍼 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING DAMPER BASED ON DIFFERENTIAL PRESSURE}
본원은 차압 기반의 댐퍼 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
제연 기술은 건물에 화재가 발생한 경우 발생하는 연기로부터 안전을 확보하기 위해 화재성장시간을 파악하고 건물 내부에 발생하는 연기의 움직임과 깨끗하고 안전한 공기의 움직임을 제어하는 것이다. 구체적으로, 깨끗한 공기와 연기의 흐름은 압력이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 움직이게 되므로 이 공기와 연기의 물리적인 흐름의 제어는 건물 내부의 압력을 제어하는 것이라고 할 수 있다.
제연 설비는 화재 시 송풍기나 배출기와 같은 기계적인 방법을 이용하여 연기나 연소 유독가스를 배출시키는 시스템이다. 이러한 제연 설비는 크게 송풍기로 물리적 방벽 사이를 가압시켜 가압 공간으로 연기가 들어오지 못하도록 연기를 방어하는 방연(smoke control) 설비나 실내로 침입한 연기를 배출기를 통하여 강제로 배출하는 배연(smoke ventilation) 설비로 나뉠 수 있다.
특히, 종래의 급기 가압을 위한 댐퍼는 제연 구역과 옥내의 차압을 측정하는 차압 센서에 의해 소정의 수준(예를 들면, 50Pa의 차압)을 유지하도록 동작하는 자동 차압 댐퍼가 주로 설치되는데, 각 층의 제연 구역과 옥내의 차압에만 의존하여 제연 구역에 공기를 급기하므로, 화재 발생시 발생 가능한 다양한 상황에 능동적으로 대응하여 승강장, 부속실 등의 제연 구역에 공기를 공급하기 어려웠다.
특히, 화재 발생 신호가 감지되면 건물 내 전층의 방화문이 폐쇄된 후 제연 구역에 급기 가압이 이루어져 설정된 소정의 수준의 차압을 유지하나, 건물 내 재실자의 피난 등으로 인하여 특정 층의 방화문이 개방되면 해당 층 및 인접 층에서 제연 구역의 차압이 급격히 감소하게 되어 제연 구역의 차압을 재차 형성하기 위하여 차압 댐퍼가 개방되게 되는데, 개방된 방화문이 복원력 등에 의해 일부 닫히게 되면 제 구역의 차압은 상승하나 해당 제연 구역으로부터 방화문이 개방된 영역으로 빠져나가는 공기의 흐름이 유지됨으로써 방화문이 완전히 닫힐 수 없어 제연 성능이 저하되는 문제가 있다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1920894호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제연 구역에 구비되는 방화문 등의 도어가 재실자의 피난 등으로 인하여 개방된 후 재차 폐쇄될 수 있도록 제연 구역에 구비되는 급기 댐퍼의 개방율을 능동적으로 제어할 수 있는 차압 기반의 댐퍼 제어 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법은, (a) 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간의 차압 정보를 획득하는 단계, (b) 상기 차압 정보에 기초하여 상기 대상 공간에 구비된 도어의 개폐와 연계된 기준 제어 상태를 감지하는 단계 및 (c) 상기 기준 제어 상태가 감지되면, 상기 대상 공간에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼가 미리 설정된 제어 시간 동안 폐쇄되도록 상기 급기 댐퍼를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계에서 상기 기준 제어 상태는, 상기 도어의 개방에 따라 상기 대상 공간으로부터 누설되는 공기로 인해 상기 도어가 폐쇄되지 않는 상태를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는, (b1) 상기 차압 정보가 상기 대상 공간에 대하여 미리 설정된 제1기준 차압 미만으로 감소하면, 상기 도어가 개방된 것으로 판단하는 단계 및 (b2) 상기 차압 정보가 상기 제1기준 차압보다 작은 값으로 미리 설정된 제2기준 차압 미만으로 감소한 후 재차 상기 제2기준 차압 이상이 되도록 상승하면, 상기 기준 제어 상태에 도달한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법은, (d) 상기 제어 시간 내에 상기 차압 정보가 상기 제2기준 차압 대비 미리 설정된 간격 차압만큼 높은 값으로 설정되는 제3기준 차압과 상기 제2기준 차압 사이 구간을 벗어나면, 상기 급기 댐퍼를 개방하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본원의 다른 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법은, (a) 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간에 방연 풍속을 형성하기 위한 제1기준 차압 및 상기 대상 공간에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼를 상기 대상 공간에 구비된 도어의 개폐 상태에 따라 제어하기 위한 제2기준 차압을 설정하는 단계, (b) 상기 제2기준 차압에 기초하여 상기 급기 댐퍼를 폐쇄하는 구간을 설정하기 위한 제3기준 차압을 설정하는 단계, (c) 상기 대상 공간의 차압 정보를 획득하는 단계 및 (d) 상기 제1기준 차압, 상기 제2기준 차압 및 상기 제3기준 차압에 의해 구분되는 복수의 차압 구간 중 상기 차압 정보에 대응하는 차압 구간에 따라 상기 급기 댐퍼의 개폐를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2기준 차압은 상기 제1기준 차압보다 작은 값으로 설정되고, 상기 제3기준 차압은 상기 제1기준 차압과 상기 제2기준 차압 사이의 값으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 복수의 차압 구간은, 0 내지 상기 제2기준 차압 범위의 제1구간, 상기 제2기준 차압 내지 상기 제3기준 차압 범위의 제2구간 및 상기 제3기준 차압 내지 상기 제1기준 차압 범위의 제3구간을 포함할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계는, 상기 차압 정보가 상기 제1구간에 해당하면, 상기 제2기준 차압을 추종하여 상기 급기 댐퍼의 개방율 및 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 제어할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계는, 상기 차압 정보가 상기 제3구간에 해당하면, 상기 제1기준 차압을 추종하여 상기 급기 댐퍼의 개방율 및 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 제어할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계는, 상기 차압 정보가 상기 제2구간에 진입하면 상기 급기 댐퍼가 미리 설정된 제어 시간 동안 폐쇄되도록 상기 급기 댐퍼를 제어할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계는, 상기 제어 시간 내에 상기 차압 정보가 상기 제2구간을 벗어나면, 상기 급기 댐퍼를 개방하도록 제어할 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 장치는, 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간의 차압 정보를 획득하는 수집부, 상기 차압 정보에 기초하여 상기 대상 공간에 구비된 도어의 개폐와 연계된 기준 제어 상태를 감지하는 차압 분석부 및 상기 기준 제어 상태가 감지되면, 상기 대상 공간에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼가 미리 설정된 제어 시간 동안 폐쇄되도록 상기 급기 댐퍼를 제어하는 댐퍼 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차압 분석부는, 상기 차압 정보가 상기 대상 공간에 대하여 미리 설정된 제1기준 차압 미만으로 감소하면, 상기 도어가 개방된 것으로 판단하고, 상기 차압 정보가 상기 제1기준 차압보다 작은 값으로 미리 설정된 제2기준 차압 미만으로 감소한 후 재차 상기 제2기준 차압 이상이 되도록 상승하면, 상기 기준 제어 상태에 도달한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 댐퍼 제어부는, 상기 제어 시간 내에 상기 차압 정보가 상기 제2기준 차압 대비 미리 설정된 간격 차압만큼 높은 값으로 설정되는 제3기준 차압과 상기 제2기준 차압 사이 구간을 벗어나면, 상기 급기 댐퍼를 개방하도록 제어할 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 장치는, 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간에 방연 풍속을 형성하기 위한 제1기준 차압 및 상기 대상 공간에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼를 상기 대상 공간에 구비된 도어의 개폐 상태에 따라 제어하기 위한 제2기준 차압을 설정하고, 상기 제2기준 차압에 기초하여 상기 급기 댐퍼를 폐쇄하는 구간을 설정하기 위한 제3기준 차압을 설정하는 기준 차압 설정부, 상기 대상 공간의 차압 정보를 획득하는 수집부 및 상기 제1기준 차압, 상기 제2기준 차압 및 상기 제3기준 차압에 의해 구분되는 복수의 차압 구간 중 상기 차압 정보에 대응하는 차압 구간에 따라 상기 급기 댐퍼의 개폐를 제어하는 댐퍼 제어부를 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 제연 구역에 구비되는 방화문 등의 도어가 재실자의 피난 등으로 인하여 개방된 후 재차 폐쇄될 수 있도록 제연 구역에 구비되는 급기 댐퍼의 개방율을 능동적으로 제어할 수 있는 차압 기반의 댐퍼 제어 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 장치를 포함하는 제연 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 복수의 층을 포함하며 본원의 일 실시예에 따른 제연 시스템이 구비된 건물의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 제연 시스템이 구비된 건물의 소정의 층의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4는 대상 공간의 차압 정보에 기초하여 수행되는 급기 댐퍼의 PWM 비례 제어 시나리오를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 장치의 개략적인 구성도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 7은 본원의 다른 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 차압 기반의 댐퍼 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 장치를 포함하는 제연 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 제연 시스템(10)은 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 장치(100)(이하, '댐퍼 제어 장치(100)'라 한다.), 급기 댐퍼(200), 화재 감지기(300) 및 차압 센서(400)를 포함할 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 제연 시스템(10)은 이하에서 상세히 설명하는 차압 정보 기반의 급기 댐퍼 제어 프로세스를 수행하기 위하여 설정이 요구되는 기준 차압 정보, 급기 댐퍼를 폐쇄 제어하는 시간적 기준인 제어 시간 등을 설정하기 위한 사용자 입력을 수신하는 사용자 단말(미도시)을 포함할 수 있다.
댐퍼 제어 장치(100), 급기 댐퍼(200), 화재 감지기(300), 차압 센서(400) 및 사용자 단말(미도시) 상호간은 네트워크(20)를 통해 통신할 수 있다. 네트워크(20)는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크(20)의 일 예에는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), wifi 네트워크, 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
사용자 단말(미도시)은 예를 들면, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC등과 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 같은 모든 종류의 무선 통신 장치일 수 있다.
본원의 실시예에 관한 설명에서 급기 댐퍼(200)는 급기 풍도(320)와 대상 공간(1) 사이의 소정의 영역에 설치되어, 급기 팬(310)에 의해 급기 풍도(320)를 통해 공급되는 외부의 공기를 대상 공간(1)에 공급하도록 적어도 일부가 개방되거나 외부의 공기의 유입이 차단되도록 폐쇄되는 구조체일 수 있다. 달리 말해, 급기 댐퍼(200)는 대상 공간(1)에 외부의 공기를 공급하도록 구비될 수 있다.
한편, 본원의 실시예에 따르면, 급기 댐퍼(200)는 다수의 댐퍼 블레이드를 구비하는 루버형 댐퍼일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 급기 댐퍼(200)는 평판 부재의 전후진에 의해 개방율이 조정되는 평판형 댐퍼일 수 있다. 이와 관련하여, 댐퍼 제어 장치(100)가 급기 댐퍼(200)의 개방율(개구율)을 제어하는 방식은 급기 댐퍼(200)의 유형에 따라 댐퍼 블레이드의 각도를 조정하는 방식, 평판의 전후진 정도를 조정하는 방식 등으로 다양하게 결정될 수 있다. 이와 관련하여, 도 1을 참조하면, 댐퍼 제어 장치(100)는 이하에서 설명하는 바와 같이 대상 공간(1)에 형성되는 차압 정보를 고려하여 생성되는 제어 신호를 급기 댐퍼(200) 측 컨트롤러(201)에 전송함으로써 급기 댐퍼(200)의 개방율(개구율)이 제어되도록 할 수 있다.
또한, 본원의 실시예에 관한 설명에서 화재 감지기(300)는 건물 내의 화재 발생 여부를 감지할 수 있다. 또한 화재 감지기(300)는 건물 내에 화재가 발생한 경우, 화재 발생 상황을 알리기 위하여 화재 감지 신호를 댐퍼 제어 장치(100)에 전송할 수 있다.
참고로, 본원에서 개시하는 제연 시스템(10)이 구비된 건물의 각 층의 방화문은 화재 감지기(300)가 생성한 화재 감지 신호에 대응하여 각 층의 제연 구역에 급기 가압이 이루어질 수 있도록 화재 직후 폐쇄될 수 있다. 달리 말해, 각 층의 방화문은 화재 감지 신호에 연동하여 화재가 발생하면 폐쇄되도록 제어될 수 있으며, 이러한 각 층의 방화문은 후술하는 바와 같이 재실자의 피난 등으로 인하여 개방될 수 있으며, 이렇게 대상 공간(1)에 마련되는 도어가 개방되면 급기 댐퍼(200)를 이용한 급기 가압을 통해 대상 공간(1)에 형성된 차압이 감소하게 될 수 있다.
또한, 화재 감지기(300)는 열 감지기, 연기 감지기, 가스 감지기, 인체 감지기 등 화재 발생 여부를 판단할 수 있는 신호를 계측하는 각종 감지기(센서)를 포괄하는 개념으로 이해될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 화재 감지기(300)는 건물 내 화재가 발생한 경우, 화재 발생 위치와 연계된 정보를 감지할 수 있다. 이 때, 화재 감지기(300)는 감지된 화재 발생 위치와 연계된 정보를 댐퍼 제어 장치(100)로 전송할 수 있다.
또한, 본원의 실시예에 관한 설명에서 사용자 단말(미도시)은 제연 시스템(10)의 관리자/운영자 등이 보유한 디바이스를 의미할 수 있다.
도 2는 복수의 층을 포함하며 본원의 일 실시예에 따른 제연 시스템이 구비된 건물의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본원에서 개시하는 제연 시스템(10)이 구비되는 건물은 복수의 층으로 이루어질 수 있고, 이에 따라 각 층에 대상 공간(1)이 개별 형성될 수 있으며, 이러한 각 층의 개별 대상 공간(1)에 대응하는 복수의 급기 댐퍼(200)가 급기 풍도(320)의 연장 방향(예를 들면, 건물 상하 방향 등)을 따라 층별로 배치되는 것일 수 있다. 또한, 도 2를 참조하면, 대상 공간(1)에는 건물의 유형에 따라 창문(11)이 설치될 수도 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 본원의 실시예에 관한 설명에서 대상 공간(1)은 건물의 층마다 마련되고, 제연 구역에 해당하는 영역을 지칭하는 것일 수 있다. 또한, 본원에서의 대상 공간(1)은 승강기 출입을 위한 승강문과 옥내(3) 사이의 공간으로서 건물에 마련된 특별피난계단 등의 인접 영역(2)과 연결되는 승강장, 부속실 등을 의미할 수 있다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 제연 시스템이 구비된 건물의 소정의 층의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3을 참조하면, 대상 공간(1)은 인접 영역(2)과 대상 공간(1)을 연결하는 제1도어(D1) 및 대상 공간(1)과 옥내(3)를 연결하는 제2도어(D2) 중 적어도 하나를 구비할 수 있다. 본원의 구현예에 따라 제1도어(D1)는 대상 공간(1)에 형성된 방화문을 지칭하는 것일 수 있다. 또한, 예시적으로 제연 시스템(10)이 구비되는 건물이 복수의 층으로 이루어지는 집합 건물인 경우, 옥내(3)는 건물 내 각 층의 개별 세대 공간을 의미할 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 아파트, 오피스텔 등의 집합 건물에 구비되는 승강기 승강장, 부속실 등의 대상 공간(1)에 형성되는 도어 중 옥내(3)와 연결되는 제2도어(D2)는 통상적으로 대상 공간(1)을 향하는 방향으로 개방되는 반면, 인접 영역(2)과 연결되는 제1도어(D1, 방화문)는 인접 영역(2)을 향하는 반대 방향으로 개방되도록 설계되는 것이 일반적이다.
이와 관련하여, 화재 발생시 도어가 폐쇄된 상태에서 급기 댐퍼(200)를 통해 공급되는 외부 공기에 의해 대상 공간(1)은 인접 영역(2) 또는 옥내(3) 대비 상대적으로 높은 압력이 되어 대상 공간(1)과 인접 영역(2) 또는 대상 공간(1)과 옥내(3) 사이에 소정의 차압이 형성될 수 있으나, 재실자의 피난 등으로 인하여 도어가 개방되는 경우, 대상 공간(1)의 차압은 감소(달리 말해, 인접 영역(2) 또는 옥내(3)와의 압력 차이가 감소)하게 되고, 이에 따라 재차 급기 댐퍼(200)가 개방되게 된다.
이 때, 도어의 개방 방향을 고려하면 대상 공간(1)을 향하는 방향으로 열리는 제2도어(D2)의 경우, 제2도어(D2)가 개방된 후 해당 도어의 자체적인 복원력 등에 의해 해당 도어가 일부 닫히더라도 대상 공간(1) 측의 압력이 높기 때문에 도어가 용이하게 닫힐 수 있지만, 대상 공간(1)으로부터 인접 영역(2)을 향하는 방향으로 열리는 제1도어(D1)의 경우, 제1도어(D1)가 개방된 후 해당 도어의 자체적인 복원력 등에 의해 해당 도어가 일부는 닫힐 수는 있지만 상대적으로 고압인 대상 공간(1)으로부터 인접 영역(2)으로 누설되는(빠져나가는) 공기의 흐름으로 인하여 제1도어(D1)가 적어도 일부 개방된 상태를 유지하며 닫히지 않게될 수 있다.
이렇게 제1도어(D1)가 완전히 닫히지 않은 상태에서는 급기 댐퍼(200)가 개방된다 하더라도 대상 공간(1)에 방연 풍속을 형성하기 위한 소정의 차압(예를 들면, 후술하는 제1기준 차압(P1) 등)이 제1도어(D1)를 통해 빠져나가는 공기 흐름에 의해 형성될 수 없고, 대상 공간(1)으로 연기가 유입되는 등의 불측의 사태가 발생할 수 있으며, 이러한 도어 개방 문제는 인접 영역(2)이 건물 내부에서 전체적으로 연결되도록 형성되는 구조를 고려하면 특정 층에서의 방화문(예를 들면, 도 2의 D)이 열리는 경우 뿐만 아니라, 인접 층(예를 들면, 화재층의 상층 등)의 방화문(예를 들면, D')이 열리는 경우에도 마찬가지로 발생할 수 있다.
이와 관련하여, 본원에서 개시하는 댐퍼 제어 장치(100)는 대상 공간(1)에 마련된 도어가 재실자의 피난 등으로 인하여 개방된 후에도 개방된 도어가 재차 완전히 밀폐될 수 있도록 급기 댐퍼(200)의 개방율을 적절히 제어할 수 있도록 고안된 것이다.
이하에서는 이러한 댐퍼 제어 장치(100)의 구체적인 기능 및 동작에 대하여 설명하도록 한다.
댐퍼 제어 장치(100)는 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간(1)의 차압 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 댐퍼 제어 장치(100)는 차압 센서(400)에 의해 측정된 대상 공간(1)의 차압 정보를 차압 센서(400)로부터 수신할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면 댐퍼 제어 장치(100)는 수신한 차압 정보에 기초하여 대상 공간(1)에 구비된 도어의 개폐와 연계된 기준 제어 상태를 감지할 수 있다.
구체적으로, 본원에서 개시하는 '기준 제어 상태'는 대상 공간(1)에 구비된 도어의 개방에 따라 대상 공간(1)으로부터 누설되는 공기로 인하여 도어가 폐쇄되지 않는 상태를 의미할 수 있다. 이와 관련하여, 댐퍼 제어 장치(100)는 수신된 차압 정보의 시간의 흐름에 따른 증감 경향에 대한 분석을 통해 대상 공간(1)의 도어가 개방된 후 닫히지 않고 있는 상태인 것을 감지(추정)할 수 있으며, 이러한 기준 제어 상태가 감지되면 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 도어가 닫힐 수 있도록 급기 댐퍼(200)를 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 본원의 일 실시예에 따르면, 댐퍼 제어 장치(100)는 차압 정보가 대상 공간(1)에 대하여 미리 설정된 제1기준 차압 미만으로 감소하면, 도어가 개방된 것으로 판단할 수 있다. 달리 말해, 댐퍼 제어 장치(100)는 도어가 폐쇄된 상태에서 급기 가압에 의해 대상 공간(1)에 방연 풍속을 형성하기 위한 차압인 제1기준 차압(P1)에 도달한 이후에 차압 정보가 제1기준 차압(P1) 미만의 범위로 계측되는 경우, 댐퍼 제어 장치(100)는 대상 공간(1)에서 도어의 개방으로 인해 대상 공간(1)에 형성된 차압이 감소되는 방향으로 변화가 발생한 것을 감지할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 댐퍼 제어 장치(100)는 차압 정보가 제1기준 차압(P1)보다 작은 값으로 미리 설정된 제2기준 차압(P2) 미만으로 감소한 후 재차 제2기준 차압(P2) 이상이 되도록 상승하는 차압 정보의 변화 패턴이 감지되면, 전술한 기준 제어 상태에 도달한 것으로 판단할 수 있다.
보다 구체적으로, 대상 공간(1)의 도어가 개방된 직후에는 대상 공간(1)의 차압이 감소하게 되며, 이후 차압의 감소에 따라 급기 댐퍼(200)가 재차 개방되어 대상 공간(1)에 급기 가압이 재차 수행되는 상태에서 도어의 자체적인 복원력 등으로 인하여 도어가 일부 닫히게 되면, 차압이 급격하게 재상승할 수 있다. 이를 고려하여 본원에서 개시하는 댐퍼 제어 장치(100)는 도어의 개방을 제1기준 차압(P1)으로부터 감소하는 차압 정보에 기초하여 1차적으로 판단한 후, 급격히 감소된 차압이 제2기준 차압(P2) 이상의 값으로 재상승하면, 도어가 적어도 일부 닫힌 것으로 보아 기준 제어 상태에 도달한 것으로 판단할 수 있다.
이어서, 댐퍼 제어 장치(100)는 기준 제어 상태가 감지되면, 급기 댐퍼(200)가 미리 설정된 제어 시간(후술하는 도 4의 T1) 동안 폐쇄되도록 급기 댐퍼(200)를 제어할 수 있다.
즉, 댐퍼 제어 장치(100)는 종래의 자동 차압 댐퍼의 경우에는 대상 공간(1)이 본원에서의 기준 제어 상태에 해당하더라도 여전히 대상 공간(1)에 형성되는 차압은 제1기준 차압(P1) 미만인 구간이기 때문에 댐퍼가 지속하여 개방 상태를 유지하게 되어 대상 공간(1)으로부터 개방된 도어를 통해 빠져나가는 공기의 흐름으로 인해 도어가 닫힐 수 없는 것과 다르게, 기준 제어 상태가 감지되면, 적어도 미리 설정된 제어 시간(T1) 동안은 급기 댐퍼(200)를 폐쇄하여 대상 공간(1)에 외부의 공기가 공급되는 것을 중단하여 제어 시간(T1) 동안 개방된 도어를 통해 빠져나가는 공기의 흐름을 감소시킴으로써 도어가 별도의 외력 없이도 닫힐 수 있도록 유도할 수 있게 된다.
한편, 본원의 일 실시예에 따르면, 댐퍼 제어 장치(100)는 제어 시간(T1) 내에 차압 정보가 제2기준 차압(P2) 대비 미리 설정된 간격 차압만큼 높은 값으로 설정되는 제3기준 차압(P3)과 제2기준 차압(P2) 사이 구간을 벗어나면(달리 말해, 대상 공간(1)에 형성되는 차압이 제3기준 차압(P3)을 상회하는 정도로 상승하는 경우), 도어가 폐쇄된 것으로 보아 급기 댐퍼(200)를 개방하도록 제어하여 대상 공간(1)에 방연 풍속을 형성하기 위한 일반적인 상태에서의 급기 가압이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 본원의 구현예에 따라 댐퍼 제어 장치(100)의 구체적인 동작 방식을 결정하기 위한 제어 파라미터인 상기의 제1기준 차압(P1), 제2기준 차압(P2), 제3기준 차압(P3), 제어 시간(T1) 등은 제연 시스템(10)이 구비되는 건물의 유형, 층수, 단일 층의 면적, 대상 공간(1)의 부피, 도어의 스펙 등을 고려하여 맞춤형 설정되는 것일 수 있다. 다른 예로, 전술한 다양한 제어 파라미터는 댐퍼 제어 장치(100)와 연동하는 사용자 단말(미도시)에 인가되는 사용자 입력에 기초하여 구체적인 수치가 결정되는 것일 수 있다.
이해를 돕기 위해 예시하면, 제1기준 차압(P1)은 50Pa로 설정될 수 있다. 또한, 제2기준 차압(P2)은 20Pa로 설정될 수 있다. 또한, 제3기준 차압(P1)을 설정하기 위한 간격 차압(
Figure 112021146154165-pat00001
)은 5Pa로 설정될 수 있다. 즉, 제2기준 차압(P2)은 20Pa로 설정되고, 간격 차압(
Figure 112021146154165-pat00002
)이 5Pa로 설정되는 경우, 제3기준 차압(P3)은 25Pa로 설정될 수 있다. 또한, 제어 시간(T1)은 3sec로 설정될 수 있다. 다만, 전술한 기준 차압과 제어 시간의 설정에 대한 구치적인 수치는 상기의 예시에만 한정되는 것은 아니며, 전술한 바와 같이 제연 시스템(10)이 구비되는 건물의 유형, 층수, 단일 층의 면적, 대상 공간(1)의 부피, 도어의 스펙 등을 고려하여 설정되는 것일 있다.
종합하면, 댐퍼 제어 장치(100)는 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간(1)에 방연 풍속을 형성하기 위한 제1기준 차압(P-1)을 설정할 수 있다. 또한, 댐퍼 제어 장치(100)는 대상 공간(1)에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼(200)를 대상 공간(1)에 구비된 도어의 개폐 상태에 따라 제어하기 위한 제2기준 차압(P2)을 설정할 수 있다. 또한, 댐퍼 제어 장치(100)는 제2기준 차압(P2)에 기초하여 급기 댐퍼를 폐쇄하는 차압 구간을 설정하기 위한 간격 차압(
Figure 112021146154165-pat00003
)을 설정하고, 이에 기반하여 제3기준 차압(P3)을 설정할 수 있다. 또한, 댐퍼 제어 장치(100)는 제2기준 차압(P2)과 제3기준 차압(P3) 사이 구간에 대응하는 차압 정보에 기초하여 급기 댐퍼(200)를 폐쇄하는 시간적 범위를 의미하는 제어 시간(T1)을 설정할 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따르면, 댐퍼 제어 장치(100)는 사용자 단말(미도시) 등을 통해 입력(설정)된 제1기준 차압(P1) 내지 제3기준 차압(P3)에 기초하여 대상 공간(1)에서 개방된 도어가 닫힐 수 있도록 급기 댐퍼(200)가 폐쇄된 상태를 유지되어야 하는 최소 시간을 연산함으로써 제어 시간(T1)을 결정하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 댐퍼 제어 장치(100)는 연산된 최소 시간 보다 소정 수준 이상 긴 시간으로 제어 시간(T1)을 결정할 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 댐퍼 제어 장치(100)가 수행하는 차압 정보에 기초하여 수행되는 급기 댐퍼(200)의 PWM 비례 제어 시나리오를 설명하도록 한다.
도 4는 대상 공간의 차압 정보에 기초하여 수행되는 급기 댐퍼의 PWM 비례 제어 시나리오를 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본원의 다른 실시예에 따른 댐퍼 제어 장치(100)는 제1기준 차압(P1), 제2기준 차압(P2) 및 제3기준 차압(P3)에 의해 구분되는 복수의 차압 구간 중 실시간 획득되는 대상 공간(1)의 차압 정보에 대응하는 차압 구간에 따라 급기 댐퍼(200)의 개폐를 능동 제어할 수 있다.
여기서, 복수의 차압 구간은 0 내지 제2기준 차압(P2) 범위의 제1구간(도 4의 'P2 추종' 구간), 제2기준 차압(P2) 내지 제3기준 차압(P3) 범위의 제2구간(도 4의 '닫힘/P1 추종' 구간) 및 제3기준 차압(P3) 내지 제1기준 차압(P1) 범위의 제3구간(도 4의 'P1 추종' 구간)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1기준 차압(P1) 내지 제3기준 차압(P3)이 각각 50Pa, 20Pa 및 25Pa의 값으로 설정된 것을 가정하여 예시하면, 제1구간은 0~20Pa의 차압 구간이고, 제2구간은 20~25Pa의 차압 구간이고, 제3구간은 25~50Pa의 차압 구간일 수 있다.
구체적으로, 댐퍼 제어 장치(100)는 차압 정보가 제1구간에 해당하면, 제2기준 차압(P2)을 추종하여 급기 댐퍼(200)의 개방율 및 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 제어할 수 있다.
또한, 댐퍼 제어 장치(100)는 차압 정보가 제3구간에 해당하면, 제1기준 차압(P1)을 추종하여 급기 댐퍼(200)의 개방율 및 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 댐퍼 제어 장치(100)는 제1구간에서 제2기준 차압(P2)을 추종하여 0Pa에 근접한 차압 정보가 획득될수록 급기 댐퍼(200)의 개방율을 증가(달리 말해, 0Pa에서 최대 개구율(100%)이 되도록 제어)시키고, 제2기준 차압(P2)에 근접한 차압 정보가 획득될수록 급기 댐퍼(200)의 개방율을 감소(달리 말해, 제2기준 차압(P2)에서 최소 개구율(0%)이 되도록 제어)시킬 수 있다.
또한, 댐퍼 제어 장치(100)는 제3구간에서 제1기준 차압(P1)을 추종하여 제1기준 차압(P1)에 근접한 차압 정보가 획득될수록 급기 댐퍼(200)의 개방율을 감소(달리 말해, 제1기준 차압(P1)에서 최소 개구율(0%)이 되도록 제어)시킬 수 있다.
이와 관련하여, 특정 기준 차압을 추종하여 급기 댐퍼(200)의 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 제어한다는 것은 구체적으로 기준 차압에서 멀어질수록 PWM Duty가 높아지고 기준 차압에 가까울 수록 PWM Duty가 낮아지는 제어하는 방식을 의미할 수 있다. 이와 관련하여, 댐퍼 제어 장치(100)가 급기 댐퍼(200)를 제어할 시 정확한 급기 댐퍼(200)의 개방 수준(예를 들면, 루버형 급기 댐퍼의 각 날개의 개방 각도 등)에 대한 정보를 실시간으로 파악할 수 없기 때문에 PWM Duty를 고려하여 급기 댐퍼(200)를 제어하여야 한다.
또한, 댐퍼 제어 장치(100)는 차압 정보가 제2구간에 진입하면 급기 댐퍼(200)가 미리 설정된 제어 시간(T1) 동안 폐쇄되도록 급기 댐퍼(200)를 제어할 수 있다. 이 때, 댐퍼 제어 장치(100)는 급기 댐퍼(200)의 폐쇄 제어가 개시된 후 미리 설정된 제어 시간(T1) 내에 차압 정보가 제2구간을 벗어나면, 급기 댐퍼(200)를 개방하도록 제어할 수 있다.
달리 말해, 대상 공간(1)에 마련된 도어를 완전히 닫을 수 있도록 제2구간에서 폐쇄되는 급기 댐퍼(200)는 폐쇄 제어가 수행된 시점으로부터 제어 시간(T1)만큼의 시간이 경과하거나 대상 공간(1)에서 계측된 차압 정보가 해당 구간(제2구간)을 벗어나도록 변화하게 되면 재차 개방될 수 있다.
구체적으로 도 4의 하측에 도시된 그래프(1점쇄선 그래프)는 대상 공간(1)의 차압의 변화를 나타내고, 도 4의 상측에 도시된 그래프(실선 그래프)는 댐퍼 제어 장치(100)의 제어에 따라 급기 댐퍼(200)의 개방(개구)율이 변화하는 것을 나타낸다.
먼저 도 4의 원점에서 c시점까지의 구간을 살펴보면, 그래프의 원점에서 해당 건물에서 화재 발생이 감지된 것을 가정할 때, 화재발생 후 급기 댐퍼(200)가 개방되며 급기 팬(310)이 구동하고 대상 공간(1)의 방화문이 폐쇄되어 대상 공간(1)의 차압이 상승할 수 있으며, 차압이 제2기준 차압(P2)까지 상승하여 차압 정보가 제2구간에 진입하면(도 4의 a 시점), 급기 댐퍼(200)는 폐쇄되도록 제어될 수 있다.
이어서, 지속적으로 차압이 상승하여 차압이 제3기준 차압(P3)까지 상승하여 차압 정보가 제2구간을 지나 제3구간으로 진입하면(도 4의 b 시점), 급기 댐퍼(200)는 제1기준 차압(P1)을 추종하도록 제어될 수 있다. 이 때, 제2구간 진입에 따라 제어 시간(T1)까지 급기 댐퍼(200)가 폐쇄 상태를 유지할 수 있으나, 제어 시간(T1)이 경과하기 전 시점인 b 시점에 차압이 제2구간을 벗어나 급기 댐퍼(200)가 재차 개방되는 것을 확인할 수 있다.
이어서, 지속적인 급기 가압이 이루어져 대상 공간의 차압이 제1기준 차압(P1)까지 상승하면, 급기 댐퍼(200)는 폐쇄되도록 제어될 수 있다(도 4의 c 시점).
다음으로, 도 4의 d에서 i 구간을 살펴보면, d 시점에 대상 공간(1)에 마련된 도어(방화문)가 개방되어 대상 공간(1)의 차압이 급격히 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 급격한 차압 감소에 따라 차압 정보가 e 시점에 제2구간에 진입(즉, 제3기준 차압(P3)미만으로 감소)하여 급기 댐퍼(200)가 폐쇄되도록 제어되며, 지속적으로 차압이 감소하여 f시점에 제2구간을 벗어나면(즉, 제2기준 차압(P2)미만으로 감소), 제1구간에 해당하게 되어 급기 댐퍼(200)가 개방될 수 있다. 이후, 급기 가압이 이루어지는 상태에서 앞서 개방된 도어가 일부 닫혀 대상 공간(1)의 차압이 재차 상승하여 대상 공간(1)의 차압이 제2구간을 재진입(도 4의 g 시점)하면, 댐퍼 제어 장치(100)는 미리 설정된 제어 시간(T1) 동안 폐쇄되도록 급기 댐퍼(200)를 제어할 수 있으나, T1 시간 경과 이전 시점인 h 시점에 차압이 제2구간을 벗어나도록 상승하였으므로, h 시점에 이후에 댐퍼 제어 장치(100)는 제3구간에 대응하는 제어를 수행하고, i 시점에 제1기준 차압(P1)에 도달하면 급기 댐퍼(200)를 폐쇄할 수 있다.
다음으로, 도 4의 j 내지 n 구간은 대상 공간(1)의 도어와 해당 층의 상층의 문이 개방된 경우의 제어 시나리오를 나타내며, 제2구간에 진입한 k 시점에 댐퍼 제어 장치(100)는 미리 설정된 제어 시간(T1) 동안 급기 댐퍼(200)를 폐쇄하도록 제어할 수 있고, 제어 시간(T1)이 경과된 l 시점에 급기 댐퍼(200)를 재개방하되, 이렇듯 제어 시간(T1) 경과 후에는 미리 설정된 제1기준 개방율(Pα_RATE)까지만 개방되도록 최대로 개방되도록 급기 댐퍼(200)를 제어함으로써 개방된 도어가 제어 시간(T1)이 경과한 후에도 닫힐 수 있도록 유도할 수 있다.
한편, 도 4의 b 내지 e구간, h 내지 j 구간 등을 참조하면, 제3구간에서 급기 댐퍼의 최대 개방율은 전술한 제1기준 개방율(Pα_RATE) 대비 낮은 값인 제2기준 개방율(P2_RATE)로 제한될 수 있다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 장치의 개략적인 구성도이다.
도 5를 참조하면, 댐퍼 제어 장치(100)는 기준 차압 설정부(110), 수집부(120), 차압 분석부(130) 및 댐퍼 제어부(140)를 포함할 수 있다.
기준 차압 설정부(110)는 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간(1)에 방연 풍속을 형성하기 위한 제1기준 차압(P1)을 설정할 수 있다.
또한, 기준 차압 설정부(110)는 대상 공간(1)에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼(200)를 대상 공간(1)에 구비된 도어의 개폐 상태에 따라 제어하기 위한 제2기준 차압(P2)을 설정할 수 있다.
또한, 기준 차압 설정부(110)는 제2기준 차압(P2)에 기초하여 급기 댐퍼(200)를 폐쇄하는 구간을 설정하기 위한 제3기준 차압(P3)을 설정할 수 있다.
수집부(120)는 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간(1)의 차압 정보를 획득할 수 있다.
차압 분석부(130)는 획득된 차압 정보에 기초하여 대상 공간(1)에 구비된 도어의 개폐와 연계된 기준 제어 상태를 감지할 수 있다.
구체적으로, 차압 분석부(130)는 획득된 차압 정보가 대상 공간(1)에 대하여 미리 설정된 제1기준 차압(P1) 미만으로 감소하면, 도어가 개방된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 차압 분석부(130)는 획득된 차압 정보가 제1기준 차압(P1)보다 작은 값으로 미리 설정된 제2기준 차압(P2) 미만으로 감소한 후 재차 제2기준 차압(P2) 이상이 되도록 상승하면, 기준 제어 상태에 도달한 것으로 판단할 수 있다.
댐퍼 제어부(140)는 차압 분석부(130)에 의해 기준 제어 상태가 감지되면, 대상 공간(1)에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼(200)가 미리 설정된 제어 시간 동안 폐쇄되도록 급기 댐퍼(200)를 제어할 수 있다.
또한, 댐퍼 제어부(140)는 제어 시간 내에 차압 정보가 제2기준 차압(P2) 대비 미리 설정된 간격 차압만큼 높은 값으로 설정되는 제3기준 차압(P3)과 제2기준 차압(P2) 사이 구간을 벗어나면, 급기 댐퍼(200)를 개방하도록 제어할 수 있다.
또한, 본원의 다른 실시예에 따르면 댐퍼 제어부(140)는 제1기준 차압(P1), 제2기준 차압(P2) 및 제3기준 차압(P3)에 의해 구분되는 복수의 차압 구간 중 수집부(120)에 의해 획득되는 대상 공간(1)의 차압 정보에 대응하는 차압 구간에 따라 급기 댐퍼(200)의 개폐를 제어할 수 있다.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 6에 도시된 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법은 앞서 설명된 댐퍼 제어 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 댐퍼 제어 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 단계 S11에서 수집부(120)는 (a) 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간(1)의 차압 정보를 획득할 수 있다.
다음으로, 단계 S12에서 차압 분석부(130)는 (b) 단계 S11에서 획득된 차압 정보에 기초하여 대상 공간(1)에 구비된 도어의 개폐와 연계된 기준 제어 상태를 감지할 수 있다.
여기서, 본원의 일 실시예에 따르면, 기준 제어 상태는 도어의 개방에 따라 대상 공간(1)으로부터 누설되는 공기로 인해 도어가 폐쇄되지 않는 상태를 포함할 수 있다.
또한, 단계 S12에서 차압 분석부(130)는 구체적으로 (b1) 단계 S11에서 획득된 차압 정보가 대상 공간(1)에 대하여 미리 설정된 제1기준 차압(P1) 미만으로 감소하면, 도어가 개방된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 단계 S12에서 차압 분석부(130)는 (b2) 획득된 차압 정보가 제1기준 차압(P1)보다 작은 값으로 미리 설정된 제2기준 차압(P2) 미만으로 감소한 후 재차 제2기준 차압(P2) 이상이 되도록 상승하면, 기준 제어 상태에 도달한 것으로 판단할 수 있다.
다음으로, 단계 S13에서 댐퍼 제어부(140)는 (c) 단계 S12에서 기준 제어 상태가 감지되면, 대상 공간(1)에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼(200)가 미리 설정된 제어 시간 동안 폐쇄되도록 급기 댐퍼(200)를 제어할 수 있다.
다음으로, 단계 S14에서 댐퍼 제어부(140)는 (d) 제어 시간 내에 차압 정보가 제2기준 차압(P2) 대비 미리 설정된 간격 차압만큼 높은 값으로 설정되는 제3기준 차압(P3)과 제2기준 차압(P2) 사이 구간을 벗어나면, 급기 댐퍼(200)를 개방하도록 제어할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S11 내지 S14는 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
도 7은 본원의 다른 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 7에 도시된 본원의 다른 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법은 앞서 설명된 댐퍼 제어 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 댐퍼 제어 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 본원의 다른 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 단계 S21에서 기준 차압 설정부(110)는 (a) 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간(1)에 방연 풍속을 형성하기 위한 제1기준 차압(P1)을 설정할 수 있다.
또한, 단계 S21에서 기준 차압 설정부(110)는 대상 공간(1)에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼(200)를 대상 공간(1)에 구비된 도어의 개폐 상태에 따라 제어하기 위한 제2기준 차압(P2)을 설정할 수 있다.
다음으로, 단계 S22에서 기준 차압 설정부(110)는 (b) 제2기준 차압(P2)에 기초하여 급기 댐퍼(200)를 폐쇄하는 구간을 설정하기 위한 제3기준 차압(P3)을 설정할 수 있다.
다음으로, 단계 S23에서 수집부(120)는 (c) 대상 공간(1)의 차압 정보를 획득할 수 있다.
다음으로, 단계 S24에서 댐퍼 제어부(140)는 (d) 제1기준 차압(P1), 제2기준 차압(P2) 및 제3기준 차압(P3)에 의해 구분되는 복수의 차압 구간 중 단계 S11을 통해 획득되는 차압 정보에 대응하는 차압 구간에 따라 급기 댐퍼(200)의 개폐를 제어할 수 있다.
여기서, 복수의 차압 구간은 0(0 Pa) 내지 상기 제2기준 차압(P1)까지의 범위인 제1구간, 제2기준 차압(P2) 내지 제3기준 차압(P3)까지의 범위인 제2구간 및 제3기준 차압(P3) 내지 제1기준 차압(P1)까지의 범위인 제3구간을 포함할 수 있다.
구체적으로, 단계 S24에서 댐퍼 제어부(140)는 단계 S23에서 획득된 차압 정보가 제1구간에 해당하면, 제2기준 차압(P2)을 추종하여 급기 댐퍼(200)의 개방율 및 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 제어할 수 있다.
또한, 단계 S24에서 댐퍼 제어부(140)는 단계 S23에서 획득된 차압 정보가 제3구간에 해당하면, 제1기준 차압(P1)을 추종하여 급기 댐퍼(200)의 개방율 및 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 제어할 수 있다.
또한, 단계 S24에서 댐퍼 제어부(140)는 단계 S23에서 획득된 차압 정보가 제2구간에 진입하면 급기 댐퍼(200)가 미리 설정된 제어 시간 동안 폐쇄되도록 급기 댐퍼(200)를 제어할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 단계 S24에서 댐퍼 제어부(140)는 제어 시간 내에 차압 정보가 제2구간을 벗어나면, 급기 댐퍼(200)를 개방하도록 제어할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S21 내지 S24는 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본원의 일 실시예에 따른 차압 기반의 댐퍼 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 전술한 차압 기반의 댐퍼 제어 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 제연 시스템
100: 차압 기반의 댐퍼 제어 장치
110: 기준 차압 설정부
120: 수집부
130: 차압 분석부
140: 댐퍼 제어부
200: 급기 댐퍼
300: 화재 감지기
400: 차압 센서
20: 네트워크
1: 대상 공간
D1, D2: 도어

Claims (15)

  1. 차압 기반의 댐퍼 제어 방법에 있어서,
    (a) 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간의 차압 정보를 획득하는 단계;
    (b) 상기 차압 정보에 기초하여 상기 대상 공간에 구비된 도어의 개방에 따라 상기 대상 공간으로부터 누설되는 공기로 인해 상기 도어가 폐쇄되지 않는 상태를 포함하는 기준 제어 상태를 감지하는 단계; 및
    (c) 상기 기준 제어 상태가 감지되면, 상기 대상 공간에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼가 미리 설정된 제어 시간 동안 폐쇄되도록 상기 급기 댐퍼를 제어하는 단계,
    를 포함하되,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 상기 차압 정보가 상기 대상 공간에 대하여 미리 설정된 제1기준 차압 미만으로 감소하면, 상기 도어가 개방된 것으로 판단하는 단계; 및
    (b2) 상기 차압 정보가 상기 제1기준 차압보다 작은 값으로 미리 설정된 제2기준 차압 미만으로 감소한 후 재차 상기 제2기준 차압 이상이 되도록 상승하면, 상기 기준 제어 상태에 도달한 것으로 판단하는 단계,
    를 포함하고,
    상기 제어 방법은,
    (d) 상기 제어 시간 내에 상기 차압 정보가 상기 제2기준 차압 대비 미리 설정된 간격 차압만큼 높은 값으로 설정되는 제3기준 차압과 상기 제2기준 차압 사이 구간을 벗어나면, 상기 급기 댐퍼를 개방하도록 제어하는 단계,
    를 더 포함하는 것인, 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 차압 기반의 댐퍼 제어 방법에 있어서,
    (a) 건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간에 방연 풍속을 형성하기 위한 제1기준 차압 및 상기 대상 공간에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼를 상기 대상 공간에 구비된 도어의 개폐 상태에 따라 제어하기 위한 제2기준 차압을 설정하는 단계;
    (b) 상기 제2기준 차압에 기초하여 상기 급기 댐퍼를 폐쇄하는 구간을 설정하기 위한 제3기준 차압을 설정하는 단계;
    (c) 상기 대상 공간의 차압 정보를 획득하는 단계; 및
    (d) 상기 제1기준 차압, 상기 제2기준 차압 및 상기 제3기준 차압에 의해 구분되는 복수의 차압 구간 중 상기 차압 정보에 대응하는 차압 구간에 따라 상기 급기 댐퍼의 개폐를 제어하는 단계,
    를 포함하는, 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2기준 차압은 상기 제1기준 차압보다 작은 값으로 설정되고, 상기 제3기준 차압은 상기 제1기준 차압과 상기 제2기준 차압 사이의 값으로 설정되는 것인, 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 차압 구간은,
    0 내지 상기 제2기준 차압 범위의 제1구간, 상기 제2기준 차압 내지 상기 제3기준 차압 범위의 제2구간 및 상기 제3기준 차압 내지 상기 제1기준 차압 범위의 제3구간을 포함하는 것인, 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 차압 정보가 상기 제1구간에 해당하면, 상기 제2기준 차압을 추종하여 상기 급기 댐퍼의 개방율 및 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 제어하고,
    상기 차압 정보가 상기 제3구간에 해당하면, 상기 제1기준 차압을 추종하여 상기 급기 댐퍼의 개방율 및 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 제어하는 것인, 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 차압 정보가 상기 제2구간에 진입하면 상기 급기 댐퍼가 미리 설정된 제어 시간 동안 폐쇄되도록 상기 급기 댐퍼를 제어하는 것인, 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 제어 시간 내에 상기 차압 정보가 상기 제2구간을 벗어나면, 상기 급기 댐퍼를 개방하도록 제어하는 것인, 제어 방법.
  11. 차압 기반의 댐퍼 제어 장치에 있어서,
    건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간의 차압 정보를 획득하는 수집부;
    상기 차압 정보에 기초하여 상기 대상 공간에 구비된 도어의 개방에 따라 상기 대상 공간으로부터 누설되는 공기로 인해 상기 도어가 폐쇄되지 않는 상태를 포함하는 기준 제어 상태를 감지하는 차압 분석부; 및
    상기 기준 제어 상태가 감지되면, 상기 대상 공간에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼가 미리 설정된 제어 시간 동안 폐쇄되도록 상기 급기 댐퍼를 제어하는 댐퍼 제어부,
    를 포함하되,
    상기 차압 분석부는,
    상기 차압 정보가 상기 대상 공간에 대하여 미리 설정된 제1기준 차압 미만으로 감소하면, 상기 도어가 개방된 것으로 판단하고, 상기 차압 정보가 상기 제1기준 차압보다 작은 값으로 미리 설정된 제2기준 차압 미만으로 감소한 후 재차 상기 제2기준 차압 이상이 되도록 상승하면, 상기 기준 제어 상태에 도달한 것으로 판단하고,
    상기 댐퍼 제어부는,
    상기 제어 시간 내에 상기 차압 정보가 상기 제2기준 차압 대비 미리 설정된 간격 차압만큼 높은 값으로 설정되는 제3기준 차압과 상기 제2기준 차압 사이 구간을 벗어나면, 상기 급기 댐퍼를 개방하도록 제어하는 것인, 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기준 제어 상태는,
    상기 도어의 개방에 따라 상기 대상 공간으로부터 누설되는 공기로 인해 상기 도어가 폐쇄되지 않는 상태를 포함하는 것인, 제어 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 차압 기반의 댐퍼 제어 장치에 있어서,
    건물 내 제연 구역에 해당하는 대상 공간에 방연 풍속을 형성하기 위한 제1기준 차압 및 상기 대상 공간에 외부의 공기를 공급하도록 구비되는 급기 댐퍼를 상기 대상 공간에 구비된 도어의 개폐 상태에 따라 제어하기 위한 제2기준 차압을 설정하고, 상기 제2기준 차압에 기초하여 상기 급기 댐퍼를 폐쇄하는 구간을 설정하기 위한 제3기준 차압을 설정하는 기준 차압 설정부;
    상기 대상 공간의 차압 정보를 획득하는 수집부; 및
    상기 제1기준 차압, 상기 제2기준 차압 및 상기 제3기준 차압에 의해 구분되는 복수의 차압 구간 중 상기 차압 정보에 대응하는 차압 구간에 따라 상기 급기 댐퍼의 개폐를 제어하는 댐퍼 제어부,
    를 포함하는, 제어 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200088239A (ko) * 2020-06-05 2020-07-22 주식회사 글로벌이앤피 제연 시스템 및 그 제어방법

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