KR20180002942A - 루버장치 제어시스템 및 이를 이용한 루버장치 제어방법 - Google Patents

루버장치 제어시스템 및 이를 이용한 루버장치 제어방법 Download PDF

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KR20180002942A
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이정원
김영우
박근송
손동화
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김다은
정은석
한상후
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충남대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 건물의 각층 측벽에 배치되어 실내를 환기시키는 복수의 루버장치; 건물의 최상부에 배치되어 바람의 풍향 및 풍속을 측정하는 윈드센서; 및 상기 윈드센서 및 복수의 상기 루버장치와 연동되고, 풍향 및 풍속 데이터를 생성하여 상기 루버장치들에 상기 풍향 및 풍속 데이터를 전송하는 중앙제어장치를 포함하는 루버장치 제어시스템 및 이를 이용한 루버장치 제어방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따르면 윈드루버와 솔라루버를 동시에 구비하여, 건물의 환기와 일사량을 동시에 조절할 수 있어 실내의 쾌적함을 향상시킬 수 있다.

Description

루버장치 제어시스템 및 이를 이용한 루버장치 제어방법 { Control System Of Louver Apparatus and Control Method Using the same}
본 발명은 제어시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 건물에 설치되는 루버를 풍향 및 풍속에 따라 제어하는 루버장치 제어시스템 및 이를 이용한 루버장치 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 창문이란 건물의 벽면이나 지붕에 설치하는 개구부중 사람이 출입하지 않는 문을 말하는 것으로 목적, 형상, 구조, 위치에 따라 기능적인 측면과 그 분류가 매우 다양하고 건물을 설계할 때 매우 중요한 구성중에 하나이며, 보통 채광을 목적으로 하는 채광창이나 환기를 목적으로 하는 환기창으로 구분하여 널리 쓰이고있다.
이와 같은 창문에는 건물 내부로 투과되는 일사량의 조절과 건물의 내,외부의 시야를 차단하기 위해 실내의 창문에 루버장치가 설치된다.
루버장치는 건물의 외부에 설치하기도 하지만 통상적으로 건물의 외관상 내부에 설치한다.
종래의 루버장치는 여름에는 건물로 투과되는 일사량이 작아지도록 태양빛을 차단하기 위해 사용되지만 겨울에는 난방의 효율을 높이기 위해 건물로 투과되는 일사량이 많이 필요하기 때문에 계절별로 요구되는 일사량의 조절이 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래의 루버장치는 태양빛을 차단하기 위한 루버가 공기의 흐름을 원활하게 이루어지지 않도록 하여 실내의 자연환기의 성능이 크게 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 건물로 투과되는 일사량을 선택적으로 조절할 수 있고 효과적으로 실내를 환기시킬 수 있는 루버장치가 요구된다.
한국등록특허 제10-1562171호 (2015.10.14) "차양각 조절이 가능한 루버창" 한국등록특허 제10-0692086호 (2007.03.02) "열교차단 및 단열성능이 향상된 실외기실 환기루버"
본 발명의 목적은 풍속 및 풍향을 측정하고 이를 이용하여 루버장치를 통해 실내로 유입되는 바람의 풍속을 조절할 수 있고, 태양고도를 이용하여 실내로 유입되는 일조량을 조절할 수 있는 루버장치 제어시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 루버장치 제어시스템을 이용하여 루버장치를 제어할 수 있는 루버장치 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 루버장치 제어시스템은, 건물의 각층 측벽에 배치되어 실내를 환기시키는 복수의 루버장치; 건물의 최상부에 배치되어 바람의 풍향 및 풍속을 측정하는 윈드센서; 및 상기 윈드센서 및 복수의 상기 루버장치와 연동되고, 풍향 및 풍속 데이터를 생성하여 상기 루버장치들에 상기 풍향 및 풍속 데이터를 전송하는 중앙제어장치를 포함한다.
여기서, 상기 루버장치는, 건물의 측벽에 설치되어 바람이 유입되는 유입구가 형성된 덕트; 상기 유입구의 바람이 유입되는 측에 복수의 행으로 구비되며, 상기 유입구의 바람이 유입되는 측에 복수의 행으로 구비되며, 실내로 유입되는 바람의 풍량 및 일조량을 조절하는 복수의 루버모듈; 및 상기 루버모듈과 연동되어 상기 루버모듈을 제어하는 루버제어부를 포함할 수 있다.
상기 루버모듈은, 세로 방향으로 연장된 직사각형 형상으로 중앙에 공간이 형성되도록 구비되고, 상기 덕트의 상면 및 하면과 수직하게 결합되어 회전하며 유입되는 바람을 가이드하는 복수의 윈드루버; 및 원판형상으로 구비되고, 상기 윈드루버의 상기 공간에 복수의 열로 배치되며 회전하여 입사되는 햇빛을 막아주는 복수의 솔라루버를 포함할 수 있다.
상기 루버제어부는, 태양고도데이터 및 기후데이터를 저장하는 데이터저장부를 포함할 수 있다.
상기 루버제어부는, 상기 태양고도데이터 및 상기 기후데이터를 이용하여 상기 솔라루버들의 회전을 제어하고, 상기 풍향 및 풍속 데이터를 이용하여 상기 윈드루버들의 회전을 제어하도록 구비할 수 있다.
한편, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 하나의 특징에 따른 루버장치 제어방법은, 건물에 복수의 루버장치, 윈드센서 및 중앙제어장치를 포함하는 루버장치 제어시스템을 설치하는 단계; 상기 윈드센서가 바람의 풍향 및 풍속을 측정하는 단계; 상기 중앙제어장치가 풍향 및 풍속 데이터를 생성하여 복수의 상기 루버장치 각각에 전송하는 단계; 및 복수의 상기 루버장치가 상황에 적합하게 작동하는 단계를 포함한다.
상기 루버장치가 작동하는 단계는, 사용자의 조작에 의해 상기 루버장치의 데이터 저장부에 태양고도데이터 및 기후데이터를 저장하는 단계; 상기 루버장치의 루버제어부가 상기 중앙제어장치로부터 상기 풍향 및 풍속 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 루버 제어부가 상기 풍향 및 풍속 데이터, 상기 태양고도데이터 및 상기 기후데이터 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 상기 루버장치의 루버모듈을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 루버모듈을 제어하는 단계는, 상기 루버 제어부가 상기 풍향 및 풍속 데이터를 이용하여 상기 루버모듈의 복수의 윈드루버의 회전을 제어하는 단계; 및 상기 루버 제어부가 상기 태양고도데이터 및 상기 기후데이터를 이용하여 상기 루버모듈의 복수의 솔라루버의 회전을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 루버장치 제어시스템 및 이를 이용한 루버장치 제어방법에 따르면,
첫째, 윈드루버와 솔라루버를 동시에 구비하여, 건물의 환기와 일조량을 동시에 조절할 수 있어 실내의 쾌적함을 향상시킬 수 있다.
둘째, 윈드센서를 이용하여 풍향 및 풍속을 측정해 이를 기준으로 윈드루버를 제어하므로 실내로 유입되는 바람의 적절한 풍속과 풍량을 유지할 수 있다.
셋째, 데이터저장부를 구비하여 태양고도데이터 및 기후데이터를 저장해 이를 이용하여 솔라루버의 각도를 조절하므로 실내로 유입되는 일조량을 효과적으로 조절할 수 있다.
넷째, 풍향 및 풍속데이터, 태양고도데이터 및 기후데이터를 이용하여 실시간으로 변하는 외기 환경에 적합하게 루버모듈을 자동적으로 제어할 수 있어 별도의 기계설비 의존도를 낮춰 건물 실내환경 유지에 사용되는 에너지량을 감소시킬 수 있습니다.
다섯째, 중앙에 공간이 형성된 윈드루버로 인해 실내에서 외부를 볼 수 있는 시인성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 루버장치 제어시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 도 1에 되시된 루버장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 루버장치의 후면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 루버모듈의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 루버장치 제어시스템의 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 루버장치 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 도 6에 도시되면 루버장치를 제어하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 도 7에 도시된 루버모듈을 제어하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 도 1에 도시된 루버장치 제어시스템의 작동 예시도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성 요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 루버장치 제어시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이고, 도 2는 도 1에 되시된 루버장치의 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 루버장치의 후면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 루버모듈의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 루버장치 제어시스템의 블럭도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 루버장치 제어시스템(LS)은 루버장치(100), 윈드센서(200) 및 중앙제어장치(300)를 포함한다.
루버장치(100)는 건물의 각층 측벽에 설치되어 실내를 환기시키고 실로 유입되는 일조량을 조절한다..
그리고, 루버장치(100)는 덕트(110), 루버모듈(120) 및 루버제어부(130)를 포함한다.
여기서, 덕트(110)는 건물의 측벽에 설치되어 바람이 유입되는 유입구가 형성된다.
나아가, 덕트(110)는 단열성 및 기밀성이 뛰어난 재질로 마련될 수 있어, 실내의 냉난방 에너지를 절감할 수 있다.
루버모듈(120)은 유입구의 바람이 유입되는 측에 복수의 행으로 구비되며, 실내로 유입되는 바람의 풍향 및 풍속을 조절하고, 햇빛을 막아 일조량을 조절한다.
루버모듈(120)은 윈드루버(121) 및 솔라루버(122)를 포함한다.
윈드루버(121)는 복수로 마련되며, 세로방향으로 연장된 직사각형 형상으로 중앙에 공간(121a)이 형성되도록 구비되고, 덕트(110)의 상면 및 하면과 수직하게 결합되어 회전하며 유입되는 바람을 가이드한다.
여기서, 윈드루버(121)의 재질은 시안성을 높이기 위해 투명한 재질로 구비될 수 있다.
솔라루버(122)는 복수로 구비되며 원판형상으로 마련되고, 윈드루버(121)의 공간(121a)에 복수의 열로 배치되며 회전하여 입사되는 햇빛을 막아준다.
이렇게, 윈드루버(121)와 솔라루버(122)를 동시에 구비하여, 건물의 환기와 일사량을 동시에 조절할 수 있어 실내의 쾌적함을 향상시킬 수 있다.
루버제어부(130)는 루버모듈(120)과 연동되어 루버모듈(120)의 움직임을 제어한다.
루버제어부(130)는 데이터 저장부(131)를 포함하는데, 데이터 저장부(131)는 태양고도데이터 및 기후데이터를 저장한다.
또한, 루버제어부(130)는 후술할 중앙제어장치(300)에서 생성된 풍향 및 풍속 데이터를 수신한다.
그리고, 루버제어부(130)는 태양고도데이터 및 기후데이터를 이용하여 솔라루버(122)들의 회전을 제어하고, 풍향 및 풍속 데이터를 이용하여 윈드루버(121)들의 회전을 제어한다.
이렇게, 풍향 및 풍속 데이터를 이용하여 윈드루버(121)의 회전을 제어하여 실내로 유입되는 바람의 적절한 풍속과 풍량을 유지할 수 있고, 태양고도데이터 및 기후데이터를 이용하여 솔라루버(122)의 회전을 제어해 실내로 유입되는 일조량을 효과적으로 조절할 수 있다.
윈드센서(200)는 건물의 최상부에 배치되어 바람의 풍향 및 풍속을 측정한다.
중앙제어장치(300)는 복수의 루버장치(100) 및 윈드센서(200)와 연동되고, 윈드센서(200)에서 측정된 풍향 및 풍속을 이용하여 풍향 및 풍속 데이터를 생성해 루버장치(100)들에 전송한다.
이렇게, 윈드센서(200)를 이용하여 실시간으로 풍향 및 풍속을 측정하므로 중앙제어장치(300)가 실시간으로 풍향 및 풍속 데이터를 생성하여 루버장치(100)에 전송할 수 있어 루버장치(100)의 환경에 대한 실시간 대응력을 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 루버장치 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 7은 도 6에 도시되면 루버장치를 제어하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 8은 도 7에 도시된 루버모듈을 제어하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 루버장치 제어방법은, 건물에 복수의 루버장치(100), 윈드센서(200) 및 중앙제어장치(300)를 포함하는 루버장치 제어시스템(LS)을 설치한다(단계 S110).
그리고, 윈드센서(200)가 바람의 풍향 및 풍속을 실시간으로 측정한다(단계 S120).
그 후, 중앙제어장치(300)가 윈드센서(200)에서 측정된 풍향 및 풍속을 이용하여 풍향 및 풍속 데이터를 생성해 복수의 루버장치(100) 각각에 전송한다(단계 S130).
그리고, 이를 이용하여 복수의 루버장치(100)가 상황에 적합하게 작동한다(단계 S140).
도 1, 도 5 및 도 7을 참조하여 복수의 루버장치(100)가 작동하는 과정(단계 S140)에 대해 구체적으로 설명한다.
먼저, 사용자의 조작에 의해 루버장치(100)의 루버제어부(130)에 포함된 데이터 저장부(131)에 태양고도데이터 및 기후데이터를 저장한다(단계 S141).
그리고, 루버제어부(130)는 중앙제어장치(300)로부터 풍향 및 풍속 데이터를 수신한다(단계 S142).
그러면, 루버제어부(130)가 풍향 및 풍속 데이터, 태양고도데이터 및 기후데이터 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 루버장치(100)의 루버모듈(110)을 제어한다(단계 S143).
도 1, 도 2 및 도 8을 참조하여 루버모듈(110)을 제어하는 과정(단계 S143)에 대해 구체적으로 설명한다.
루버제어부(130)가 풍향 및 풍속 데이터를 이용하여 루버모듈(110)의 복수의 윈드루버(121)의 회전을 제어한다(단계 S143a).
그리고, 루버제어부(130)는 태양고도데이터 및 기후데이터를 이용하여 복수의 솔라루버(122)의 회전을 제어한다(단계 S143b).
도 9는 도 1에 도시된 루버장치 제어시스템의 작동 예시도이다.
도 9를 참조하여 루버장치 제어시스템(LS)의 작동에 대해 예를들어 자세히 설명한다.
바람이 화살표(W)와 같이 불고 햇빛이 화살표(S)와 같이 입사된다고 가정한다.
먼저, 윈드센서(200)는 실시간으로 바람의 풍향 및 풍속을 측정하고, 중앙제어장치(300)은 이를 이용하여 풍향 및 풍속 데이터를 생성한다.
그리고, 중앙제어장치(300)는 풍향 및 풍속 데이터를 루버장치(100)의 루버제어부(130)로 전송한다.
그 후, 루버제어부(130)는 중앙제어장치(300)로부터 수신한 풍향 및 풍속 데이터를 이용하여 실내로 바람이 용이하게 유입될 수 있도록 윈드루버(121)들의 회전방향을 제어한다.
그리고, 루버제어부(130)는 이전에 사용자의 조작에 의해 데이터 저장부(131)에 저장된 태양고도데이터 및 기후데이터를 이용하여 실내로 입사되는 햇빛을 막아 차양역할을 할 수 있도록 솔라루버(122)들의 회전방향을 제어한다.
이렇게, 루버장치 제어시스템(LS)는 실내의 적절한 풍량과 풍속을 유지하면서 환기를 시키고, 실내로 입사되는 일조량을 조절하여 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있다.
나아가, 루버장치 제어시스템(LS)은 낮은 외기 풍속 상황에서는 바람을 최대한 받을 수 있도록 제어되어 실내 풍속을 높일 수 있고, 늪은 외기 풍속 상황에서는 바람이 적정량만 유입될 수 있도록 제어되어 실내 풍속을 일정하게 유지할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.
100...루버장치 110...덕트
120...루버모듈 121...윈드루버
122...솔라루버 130...루버제어부
131...데이터저장부 200...윈드센서
300...중앙제어장치

Claims (8)

  1. 건물의 각층 측벽에 배치되어 실내를 환기시키는 복수의 루버장치;
    건물의 일측에 배치되어 바람의 풍향 및 풍속을 측정하는 윈드센서; 및
    상기 윈드센서 및 복수의 상기 루버장치와 연동되고, 풍향 및 풍속 데이터를 생성하여 상기 루버장치들에 상기 풍향 및 풍속 데이터를 전송하는 중앙제어장치를 포함하는 루버장치 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 루버장치는,
    건물의 측벽에 설치되어 바람이 유입되는 유입구가 형성된 덕트;
    상기 유입구의 바람이 유입되는 측에 복수의 행으로 구비되며, 실내로 유입되는 바람의 풍량 및 일조량을 조절하는 복수의 루버모듈; 및
    상기 루버모듈과 연동되어 상기 루버모듈을 제어하는 루버제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 루버장치 제어시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 루버모듈은,
    세로 방향으로 연장된 직사각형 형상으로 중앙에 공간이 형성되도록 구비되고, 상기 덕트의 상면 및 하면과 수직하게 결합되어 회전하며 유입되는 바람을 가이드하는 복수의 윈드루버; 및
    원판형상으로 구비되고, 상기 윈드루버의 상기 공간에 복수의 열로 배치되며 회전하여 입사되는 햇빛을 막아주는 복수의 솔라루버를 포함하는 것을 특징으로 하는 루버장치 제어시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 루버제어부는,
    태양고도데이터 및 기후데이터를 저장하는 데이터저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 루버장치 제어시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 루버제어부는,
    상기 태양고도데이터 및 상기 기후데이터를 이용하여 상기 솔라루버들의 회전을 제어하고,
    상기 풍향 및 풍속 데이터를 이용하여 상기 윈드루버들의 회전을 제어하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 루버장치 제어시스템.
  6. 건물에 복수의 루버장치, 윈드센서 및 중앙제어장치를 포함하는 루버장치 제어시스템을 설치하는 단계;
    상기 윈드센서가 바람의 풍향 및 풍속을 측정하는 단계;
    상기 중앙제어장치가 풍향 및 풍속 데이터를 생성하여 복수의 상기 루버장치 각각에 전송하는 단계; 및
    복수의 상기 루버장치가 상황에 적합하게 작동하는 단계를 포함하는 루버장치 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 루버장치가 작동하는 단계는,
    사용자의 조작에 의해 상기 루버장치의 데이터 저장부에 태양고도데이터 및 기후데이터를 저장하는 단계;
    상기 루버장치의 루버제어부가 상기 중앙제어장치로부터 상기 풍향 및 풍속 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 루버 제어부가 상기 풍향 및 풍속 데이터, 상기 태양고도데이터 및 상기 기후데이터 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 상기 루버장치의 루버모듈을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 루버장치 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 루버모듈을 제어하는 단계는,
    상기 루버 제어부가 상기 풍향 및 풍속 데이터를 이용하여 상기 루버모듈의 복수의 윈드루버의 회전을 제어하는 단계; 및
    상기 루버 제어부가 상기 태양고도데이터 및 상기 기후데이터를 이용하여 상기 루버모듈의 복수의 솔라루버의 회전을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 루버장치 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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