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KR102119510B1 - 공조 시스템 - Google Patents

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KR102119510B1
KR102119510B1 KR1020180069949A KR20180069949A KR102119510B1 KR 102119510 B1 KR102119510 B1 KR 102119510B1 KR 1020180069949 A KR1020180069949 A KR 1020180069949A KR 20180069949 A KR20180069949 A KR 20180069949A KR 102119510 B1 KR102119510 B1 KR 102119510B1
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external air
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정덕교
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엔에이치엔 주식회사
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Abstract

외부 공기를 이용하여 타겟 공간 내의 내부 공기의 온도를 제어할 수 있는 공조 시스템이 개시된다. 이러한 공조 시스템은 타겟 공간과 연결되어 공기 조화를 수행하는 시스템에 관한 것으로, 간접 열교환 장치, 외부공기 순환설비, 내부공기 순환설비, 외부공기 온도센서, 내부공기 온도센서 및 제어 시스템을 포함한다. 간접 열교환 장치는 외부공기 열교환통로 및 내부공기 열교환통로 사이에서 열교환이 이루어진다. 외부공기 순환설비는 외부 공기가 외부공기 열교환통로를 통해 순환 가능하도록 외부공기 열교환통로와 연결되고, 내부공기 순환설비는 타겟 공간의 내부 공기가 내부공기 열교환통로를 통해 순환 가능하도록 타겟 공간 및 내부공기 열교환통로 사이를 연결한다. 제어 시스템은 외부공기 온도센서에서 측정된 외부 공기의 온도 및 내부공기 온도센서에서 측정된 내부 공기의 온도를 이용하여, 외부공기 순환설비에서의 외부 공기의 순환량을 제어한다. 이와 같이, 제어 시스템은 외부공기 순환설비에서의 외부 공기의 순환량을 제어함으로써, 외부 공기의 온도 및 내부 공기의 온도 간의 차이를 감소시킬 수 있다.

Description

공조 시스템{AIR CONDITIONING SYSTEM}
본 발명은 공조 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐쇄 공간 내의 온도를 제어할 수 있는 공조 시스템에 관한 것이다.
공기 조화(Air Conditioning)는 공기의 온도, 습도, 청정도 및 기류 분포를 임의의 폐쇄 공간에서의 요구에 일치하도록 처리하는 공정을 말하고, 이러한 공기 조화를 처리하는 시스템을 공조 시스템이라고 한다. 즉, 공장의 작업장, 창고, 실험실 등과 같은 장소, 특히 대규모의 서버가 배치된 서버실은 각 장소의 기능을 충분히 달성하기 위해서 공조 시스템의 설치가 필수적이다.
상기 공조 시스템은 일반적으로, 열원 설비, 공조기 설비, 열반송 설비 및 자동 제어 설비로 이루어질 수 있다. 상기 열원 설비는 공조 설비 전체의 열부하를 처리하는 위한 설비로, 냉동기, 보일러, 냉각탑, 냉각수 펌프, 급수 설비, 배관 등으로 구성될 수 있다. 상기 공조기 설비는 공조 대상인 타겟 공간으로 공급하기 위해 온습도를 조정한 공기를 만드는 설비로, 공기 냉각기, 감습기, 가열기, 가습기, 에어 필터, 송풍기 등으로 구성될 수 있다. 상기 열반송 설비는 상기 열원 설비 및 상기 공조기 설비 사이에서의 반송 및 순환과, 상기 공조기 설비 및 상기 타겟 공간 사이에서의 순환 및 외기 도입을 수행할 수 있다. 상기 자동 제어 설비는 임의의 공간 내에서 필요로 하는 공조 조건이 만족되도록 상기 열원 설비, 상기 공조기 설비 및 상기 열반송 설비를 자동 제어하는 역할을 담당할 수 있다.
그러나, 상기 공조 시스템은 상기 공조 조건이 만족되도록 공기 조화를 처리할 때, 많은 에너지를 필요할 수 있다. 특히, 매우 더운 날씨에 온도를 강제로 낮추도록 공기 냉각기 중 하나인 에어컨이 구동할 경우, 상기 에어컨의 구동에 따른 에너지 소모가 발생된다. 또한, 공기의 습도를 낮추기 위한 감습기의 사용에도 많은 에너지가 소요될 수 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 외부 공기를 이용하여 타겟 공간 내의 내부 공기의 온도를 제어할 수 있는 공조 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템은 타겟 공간과 연결되어 공기 조화를 수행하는 시스템에 관한 것으로, 간접 열교환 장치, 외부공기 순환설비, 내부공기 순환설비, 외부공기 온도센서, 내부공기 온도센서 및 제어 시스템을 포함한다.
상기 간접 열교환 장치는 외부공기 열교환통로 및 내부공기 열교환통로 사이에서 열교환이 이루어진다. 상기 외부공기 순환설비는 상기 타겟 공간이 아닌 외부 공간에 존재하는 외부 공기가 상기 외부공기 열교환통로를 통해 순환 가능하도록 상기 외부공기 열교환통로와 연결된다. 상기 내부공기 순환설비는 상기 타겟 공간 내에 존재하는 내부 공기가 상기 내부공기 열교환통로를 통해 순환 가능하도록 상기 타겟 공간 및 상기 내부공기 열교환통로 사이를 연결한다. 상기 외부공기 온도센서는 상기 외부 공간에 배치되어, 상기 외부 공기의 온도를 측정한다. 상기 내부공기 온도센서는 상기 내부공기 순환설비 내에 배치되어, 상기 내부 공기의 온도를 측정한다. 상기 제어 시스템은 상기 외부공기 온도센서에서 측정된 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부공기 온도센서에서 측정된 상기 내부 공기의 온도를 이용하여, 상기 외부공기 순환설비에서의 상기 외부 공기의 순환량을 제어한다.
상기 외부공기 순환설비는 상기 제어 시스템에 의해 제어되어 상기 외부공기 열교환통로에서의 상기 외부 공기의 순환을 제어하는 외부공기 순환팬을 포함할 수 있다.
상기 제어 시스템은 상기 외부공기 온도센서에서 측정된 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부공기 온도센서에서 측정된 상기 내부 공기의 온도를 이용하여, 상기 외부공기 순환팬을 제어하여 상기 외부 공기의 순환량을 제어할 수 있다.
상기 제어 시스템은 상기 외부공기 온도센서에서 측정된 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부공기 온도센서에서 측정된 상기 내부 공기의 온도 사이의 차이에 비례하여, 상기 외부공기 순환팬의 회전수를 제어할 수 있다.
상기 외부공기 순환설비는 외부공기 유입통로부 및 외부공기 배출통로부를 더 포함할 수 있다. 상기 외부공기 유입통로부는 상기 외부공기 열교환통로의 입구와 연결되어, 상기 외부 공기를 상기 외부 공간에서 상기 외부공기 열교환통로로 전달할 수 있다. 상기 외부공기 배출통로부는 상기 외부공기 열교환통로의 출구와 연결되어, 상기 외부공기 열교환통로로부터 배출되는 상기 외부 공기를 상기 외부 공간로 전달할 수 있다.
상기 외부공기 순환팬은 상기 외부공기 유입통로부 및 상기 외부공기 배출통로부 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
상기 외부공기 온도센서는 상기 외부 공간에서 상기 외부공기 유입통로부와 인접하게 배치될 수 있다.
상기 타겟 공간은 서버가 배치된 서버 영역, 상기 서버 영역로 유입되기 위한 공기를 수용하는 유입 영역, 및 상기 서버 영역로부터 배출되는 공기를 수용하는 배출 영역을 포함할 수 있다.
상기 내부공기 순환설비는 상기 제어 시스템에 의해 제어되어 상기 내부공기 열교환통로에서의 상기 내부 공기의 순환을 제어하는 내부공기 순환팬을 포함할 수 있다.
상기 공조 시스템은 상기 타겟 공간 내에 배치되어 상기 유입 영역 및 상기 배출 영역 사이의 압력차를 측정하여 상기 제어 시스템으로 전송하는 차압 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 제어 시스템은 상기 차압 센서에서 측정된 상기 유입 영역 및 상기 배출 영역 사이의 압력차를 이용하여, 상기 내부공기 순환팬을 제어하여 상기 내부 공기의 순환량을 제어할 수 있다.
상기 제어 시스템은 상기 차압 센서에서 측정된 상기 유입 영역 및 상기 배출 영역 사이의 압력차에 비례하여, 상기 내부공기 순환팬의 회전수를 제어할 수 있다.
상기 내부공기 순환설비는 내부공기 유입통로부 및 내부공기 배출통로부를 포함할 수 있다. 상기 내부공기 유입통로부는 상기 내부공기 열교환통로의 입구와 연결되어, 상기 내부 공기를 상기 타겟 공간의 배출 영역에서 상기 내부공기 열교환통로로 전달할 수 있다. 상기 내부공기 배출통로부는 상기 내부공기 열교환통로의 출구와 연결되어, 상기 내부공기 열교환통로로부터 배출되는 상기 내부 공기를 상기 타겟 공간의 유입 영역으로 전달할 수 있다.
상기 내부공기 유입통로부는 상기 내부공기 열교환통로의 입구와 연결된 유입 공간부, 및 상기 타겟 공간의 배출 영역 및 상기 유입 공간부 사이를 연결하는 유입 연결부를 포함할 수 있다. 상기 내부공기 배출통로부는 상기 내부공기 열교환통로의 출구와 연결된 배출 공간부, 및 상기 배출 공간부 및 상기 타겟 공간의 유입 영역 사이를 연결하는 배출 연결부를 포함할 수 있다.
상기 내부공기 온도센서는 상기 배출 공간부 내에 배치될 수 있다.
상기 내부공기 순환팬은 상기 유입 연결부 내에 배치될 수 있다.
상기 내부공기 순환설비는 상기 내부공기 유입통로부 및 상기 내부공기 배출통로부 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제어 시스템에 의해 제어되어 상기 내부공기 열교환통로에서의 상기 내부 공기의 순환을 차단하거나 허용하는 내부공기 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 내부공기 댐퍼는 상기 배출 공간부 내에서 상기 내부공기 열교환통로의 출구와 인접하게 배치될 수 있다.
상기 공조 시스템은 상기 배출 공간부 내에서 상기 내부공기 댐퍼와 인접하게 배치되어, 상기 제어 시스템에 의해 제어되어 상기 내부공기 댐퍼를 통과한 상기 내부 공기의 온도를 감소시키는 직접 조절 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 제어 시스템은 상기 직접 조절 장치를 턴온(turn-on)시켜 동작시키다가 턴오프(turn-off)시킬 경우, 상기 내부공기 댐퍼를 오픈 모드로 기 설정된 시간동안 동작시킬 수 있다.
상기 공조 시스템은 상기 타겟공간의 유입 영역 내에 배치되어, 상기 유입 영역의 온도를 측정하여 상기 제어 시스템을 전송하는 타겟공간 온도센서를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의한 공조 시스템에 따르면, 제어 시스템은 외부공기 온도센서에서 측정된 외부 공기의 온도 및 내부공기 온도센서에서 측정된 내부 공기의 온도를 이용하여, 외부공기 순환팬의 구동을 제어함으로써, 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부 공기의 온도 간의 차이를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 온도가 낮은 상기 외부 공기를 이용하여 타겟 공간에 존재하는 상기 내부 공기의 온도를 낮춤으로써, 상기 내부 공기의 온도를 낮추는데 소요되는 에너지를 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 제어 시스템은 차압 센서에서 측정된 압력차를 이용하여 내부공기 순환팬의 구동을 제어함으로써, 차압 센서에서 측정된 압력차를 감소시킬 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공조 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1의 공조 시스템 중 외기 순환 설비 및 간접 열교환 장치를 도시한 개념도이다.
도 3은 도 1의 공조 시스템 중 타겟 공간, 내기 순환 설비 및 간접 열교환 장치를 도시한 개념도이다.
도 4는 도 1의 공조 시스템 중 간접 열교환 장치의 열교환부의 일 예를 도시한 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공조 시스템을 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 도 1의 공조 시스템 중 외기 순환 설비 및 간접 열교환 장치를 도시한 개념도이며, 도 3은 도 1의 공조 시스템 중 타겟 공간, 내기 순환 설비 및 간접 열교환 장치를 도시한 개념도이고, 도 4는 도 1의 공조 시스템 중 간접 열교환 장치의 열교환부의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 공조 시스템은 타겟 공간(10)의 공기 조화를 수행하는 시스템으로, 간접 열교환 장치(100), 외부공기 순환설비(200), 내부공기 순환설비(300), 직접 조절 장치(400), 차압 센서(500), 외부공기 온도센서(600), 내부공기 온도센서(700), 타겟공간 온도센서(800) 및 제어 시스템(900)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 타겟 공간(10)은 임의의 건물 내의 폐쇄 공간으로, 예를 들어 대규모의 서버를 수용하고 있을 수 있는 서버룸일 수 있다. 구체적으로 설명하면, 상기 타겟 공간(10)은 서버가 배치된 서버 영역(12), 상기 서버 영역(12)로 유입되기 위한 공기를 수용하는 유입 영역(14) 및 상기 서버 영역(12)로부터 배출되는 공기를 수용하는 배출 영역(16)을 포함할 수 있다.
상기 간접 열교환 장치(100)는 상기 타겟 공간(10)이 아닌 외부 공간에 존재하는 외부 공기 및 상기 타겟 공간(10)에 존재하는 내부 공기 사이에서 열교환시키는 장치로, 열교환부(110) 및 기화부(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 외부 공기는 예를 들어, 실외 공간에 존재하는 실외 공기일 수 있다.
상기 열교환부(110)는 상기 외부 공기가 통과되기 위한 외부공기 열교환통로(112) 및 상기 내부 공기가 통과되기 위한 내부공기 열교환통로(114)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 외부공기 열교환통로(112) 및 상기 내부공기 열교환통로들(114)은 서로 열교환이 원활하게 이루어지도록 인접하여 배치된다. 예를 들어, 도 4와 같이, 복수의 외부공기 열교환통로들(112) 및 복수의 내부공기 열교환통로들(114)이 서로 수직하게 교차되도록 배치되어 복수의 층을 이룰 수 있다.
상기 열교환부(110)는 상기 외부공기 열교환통로(112) 및 상기 내부공기 열교환통로들(114) 사이에 배치되어 열을 전달하기 위한 열전달 매체(116)를 포함할 수 있다. 상기 열전달 매체(116)는 공기들 사이에서의 열교환이 잘 이루어질 수 있는 물질, 예를 들어 스테인레스로 제조될 수 있다.
상기 기화부는 상기 제어 시스템(900)에 의해 제어되고, 상기 열교환부(110)에서 기화가 이루어지도록 상기 열교환부(110)로 액체를 분사시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 기화부는 상기 외부공기 열교환통로(112)와 마주하는 상기 열전달 매체(116)의 표면으로 액체를 분사시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 기화부가 상기 열전달 매체(116)의 표면으로 액체를 분사하여 기화시킬 경우, 상기 열전달 매체(116)는 기화를 위한 열을 빼앗겨 온도가 감소될 수 있다. 또한, 상기 기화부는 상기 열전달 매체(116)의 표면으로 분사되는 액체의 양을 조절하여 상기 열전달 매체(116)에서의 온도 감소를 제어할 수도 있다.
상기 외부공기 순환설비(200)는 상기 외부 공기가 상기 외부공기 열교환통로(112)를 통해 순환 가능하도록 상기 외부공기 열교환통로(112)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 외부공기 순환설비(200)는 외부공기 유입통로부(210), 외부공기 배출통로부(220) 및 외부공기 순환팬(230)을 포함할 수 있다.
상기 외부공기 유입통로부(210)는 상기 외부 공기가 상기 외부공기 열교환통로(112)로 유입되도록 상기 외부공기 열교환통로(112)의 입구와 연결될 수 있다.
상기 외부공기 배출통로부(220)는 상기 외부공기 열교환통로(112)로부터 상기 외부 공기가 배출되도록 상기 외부공기 열교환통로(112)의 출구와 연결될 수 있다.
상기 외부공기 순환팬(230)은 상기 외부공기 유입통로부(210) 및 상기 외부공기 배출통로부(220) 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제어 시스템(900)에 의해 제어되어 상기 외부공기 열교환통로(112)에서의 상기 외부 공기의 순환을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 외부공기 순환팬(230)은 상기 외부공기 유입통로부(210) 내에 배치되어 상기 외부공기 열교환통로(112)에서의 상기 외부 공기의 순환을 제어할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 외부공기 순환팬(230)은 팬의 회전속도를 조절하여 상기 외부공기 열교환통로(112)에서 상기 외부 공기가 순환되는 양을 제어할 수 있다.
상기 내부공기 순환설비(300)는 상기 내부 공기가 상기 내부공기 열교환통로(114)를 통해 순환 가능하도록 상기 타겟 공간(10) 및 상기 내부공기 열교환통로(114) 사이를 연결할 수 있다. 예를 들어, 상기 내부공기 순환설비(300)는 내부공기 유입통로부(310), 내부공기 배출통로부(320), 내부공기 순환팬(330) 및 내부공기 댐퍼(340)를 포함할 수 있다.
상기 내부공기 유입통로부(310)는 상기 타겟 공간(10) 내에 있는 상기 내부 공기가 상기 내부공기 열교환통로(114)로 유입되도록, 상기 타겟 공간(10)의 배출영역(16) 및 상기 내부공기 열교환통로(114)의 입구 사이를 연결할 수 있다. 예를 들어, 상기 내부공기 유입통로부(310)는 상기 내부공기 열교환통로(114)의 입구와 연결된 유입 공간부(312), 및 상기 타겟 공간(10)의 배출영역(16)과 상기 유입 공간부(312) 사이를 연결하는 유입 연결부(314)를 포함할 수 있다.
상기 내부공기 배출통로부(320)는 상기 내부공기 열교환통로(114)로부터 상기 내부 공기가 배출되어 상기 타겟 공간(10) 내로 재공급되도록, 상기 내부공기 열교환통로(114)의 출구 및 상기 타겟 공간(10)의 유입 영역(12) 사이를 연결할 수 있다. 예를 들어, 상기 내부공기 배출통로부(320)는 상기 내부공기 열교환통로(114)의 출구와 연결된 배출 공간부(322), 및 상기 배출 공간부(322)와 상기 타겟 공간(10)의 유입영역(14) 사이를 연결하는 배출 연결부(324)를 포함할 수 있다.
상기 내부공기 순환팬(330)은 상기 내부공기 유입통로부(310) 및 상기 내부공기 배출통로부(320) 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제어 시스템(900)에 의해 제어되어 상기 내부공기 열교환통로(114)에서의 상기 내부 공기의 순환을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 내부공기 순환팬(330)은 상기 내부공기 유입통로부(310)의 유입 연결부(314) 내에 배치되어 상기 내부공기 열교환통로(114)에서의 상기 내부 공기의 순환을 제어할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 내부공기 순환팬(330)은 팬의 회전속도를 조절하여 상기 내부공기 열교환통로(114)에서 상기 내부 공기가 순환되는 양을 제어할 수 있다.
상기 내부공기 댐퍼(damper)(340)는 상기 내부공기 유입통로부(310) 및 상기 내부공기 배출통로부(320) 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제어 시스템(900)에 의해 제어되어 상기 내부공기 열교환통로(114)에서의 상기 내부 공기의 순환을 차단하거나 허용할 수 있다. 예를 들어, 상기 내부공기 댐퍼(340)는 상기 내부공기 배출통로부(320)의 배출 공간부(322) 내에서 상기 내부공기 열교환통로(114)의 출구와 인접하게 배치될 수 있고, 상기 내부공기 열교환통로(114)에서 순환되는 상기 내부 공기의 양, 방향 또는 속도를 조절할 수 있다.
상기 직접 조절 장치(400)는 상기 타겟 공간(10) 또는 상기 내부공기 순환설비(300) 내에 배치되고, 상기 제어 시스템(900)에 의해 제어되어 상기 내부 공기를 냉각시키는 직접 조절을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 직접 조절 장치(400)는 도 1과 같이, 상기 내부공기 배출통로부(320)의 배출 공간부(322) 내에서 상기 내부공기 댐퍼(340)와 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 직접 조절 장치(400)는 상기 제어 시스템(900)에 의해 제어되어 상기 내부 공기를 냉각시킬 수 있는 에어컨디셔너(air conditioner)를 포함할 수 있다.
상기 차압 센서(500)는 상기 타겟 공간(10)에 배치되어 상기 유입 영역(14) 및 상기 배출 영역(16) 사이의 압력차를 측정하여, 상기 제어 시스템(900)으로 유선 또는 무선 통신에 의해 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 차압 센서(500)는 상기 유입 영역(14) 및 상기 배출 영역(16) 중 적어도 하나에 배치되어 있거나, 상기 유입 영역(14) 및 상기 배출 영역(16)에 걸쳐서 배치되어, 상기 유입 영역(14) 및 상기 배출 영역(16) 사이의 압력차를 측정할 수 있다.
상기 외부공기 온도센서(600)는 상기 외부 공기가 존재하는 상기 외부 공간, 예를 들어 실외 공간에 배치되어, 상기 외부 공기의 온도를 측정하여, 상기 제어 시스템(900)으로 유선 또는 무선 통신에 의해 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 외부공기 온도센서(600)는 상기 외부공기 유입통로부(210)로 제공되는 상기 외부 공기의 온도를 보다 정확하게 측정하기 위해, 상기 외부공기 유입통로부(210)의 입구와 인접하게 배치될 수 있다.
상기 내부공기 온도센서(700)는 상기 내부공기 순환설비(300) 내에 배치되어, 상기 내부 공기의 온도를 측정하여, 상기 제어 시스템(900)으로 유선 또는 무선 통신에 의해 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 내부공기 온도센서(700)는 상기 내부공기 배출통로부(320)의 배출 공간부(322) 내에 배치되어 상기 내부공기 열교환통로(114)로부터 배출되는 상기 내부 공기의 온도를 측정할 수 있다.
상기 타겟공간 온도센서(800)는 상기 타겟 공간(10) 내에 배치되어, 상기 타겟 공간(10)에 존재하는 상기 내부 공기의 온도를 측정하여, 상기 제어 시스템(900)으로 유선 또는 무선 통신에 의해 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 타겟공간 온도센서(800)는 상기 타겟 공간(10)의 유입 영역(14) 내에 배치되어, 상기 내부공기 배출통로부(320)로부터 제공되어 상기 유입 영역(14)에 존재하는 상기 내부 공기의 온도를 측정할 수 있다.
상기 제어 시스템(900)는 상기 차압 센서(500)으로부터 상기 유입 영역(14) 및 상기 배출 영역(16) 사이의 압력차를 실시간으로 또는 기 저장된 일정 시점마다 제공받고, 상기 외부공기 온도센서(600)로부터 상기 외부공기 유입통로부(210)로 유입되는 상기 외부 공기의 온도를 실시간으로 또는 기 저장된 일정 시점마다 제공받으며, 상기 내부공기 온도센서(700)로부터 상기 내부공기 배출통로부(320)에 존재하는 상기 내부 공기의 온도를 실시간으로 또는 기 저장된 일정 시점마다 제공받고, 상기 타겟공간 온도센서(800)로부터 상기 타겟 공간(10)의 유입 영역(14)에 존재하는 상기 내부 공기의 온도를 실시간으로 또는 기 저장된 일정 시점마다 제공받을 수 있다.
상기 제어 시스템(900)는 상기 차압 센서(500)에서 측정된 압력차, 상기 외부공기 온도센서(600)에서 측정된 상기 외부 공기의 온도, 상기 내부공기 온도센서(700)에서 측정된 상기 내부 공기의 온도 및 상기 타겟공간 온도센서(800)에서 측정된 상기 유입 영역(14)의 공기 온도 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 기화부, 상기 외부공기 순환팬(230), 상기 내부공기 순환팬(330), 상기 내부공기 댐퍼(340) 및 상기 직접 조절 장치(400) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
상기 제어 시스템(900)는 상기 외부공기 온도센서(600)에서 측정된 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부공기 온도센서(700)에서 측정된 상기 내부 공기의 온도를 이용하여, 상기 외부공기 순환팬(230)의 구동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 시스템(900)은 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부 공기의 온도 간의 차이에 따라 상기 외부공기 순환팬(230)의 회전수를 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어 시스템(900)은 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부 공기의 온도 간의 차이가 커지면, 상기 외부공기 순환팬(230)의 회전수를 증가시키도록 제어하고, 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부 공기의 온도 간의 차이가 감소되면, 상기 외부공기 순환팬(230)의 회전수를 감소시키도록 제어할 수 있다. 그 결과, 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부 공기의 온도 간의 차이가 감소될 수 있다.
상기 제어 시스템(900)는 상기 외부공기 온도센서(600)에서 측정된 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부공기 온도센서(700)에서 측정된 상기 내부 공기의 온도뿐만 아니라 상기 유입 영역(14)의 공기 온도를 더 이용하여, 상기 외부공기 순환팬(230)의 구동을 제어할 수도 있다. 즉, 상기 유입 영역(14)의 공기 온도가 기준 온도를 초과할 경우, 상기 제어 시스템(900)는 상기 외부공기 순환팬(230)의 회전수를 증가시켜, 상기 유입 영역(14)의 공기 온도를 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 제어 시스템(900)은 상기 외부공기 순환팬(230)의 회전수를 증가시키더라도 상기 유입 영역(14)의 공기 온도가 상기 기준 온도 이하로 감소되지 않거나, 급속히 온도를 감소시킬 필요가 있다고 판단할 경우, 상기 기화부 및 상기 직접 조절 장치(400) 중 적어도 하나를 제어하여 상기 유입 영역(14)의 공기 온도를 감소시킬 수도 있다. 한편, 상기 제어 시스템(900)는 상기 유입 영역(14)의 공기 온도를 이용하여 상기 타겟 공간(10) 내에서의 온도를 모니터링할 수 있고, 표시 장치(미도시)를 통해 표시할 수도 있다.
상기 제어 시스템(900)는 상기 차압 센서(500)에서 측정된 압력차를 이용하여 상기 내부공기 순환팬(330)의 구동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 시스템(900)은 상기 차압 센서(500)에서 측정된 압력차가 기준치를 초과한다고 판단하면, 상기 내부공기 순환팬(330)을 회전시켜 상기 차압 센서(500)에서 측정된 압력차가 상기 기준치 이하로 감소되도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어 시스템(900)은 상기 차압 센서(500)에서 측정된 압력차가 상기 기준치를 넘어 계속 증가한다고 판단하면, 상기 내부공기 순환팬(330)의 회전수를 증가시켜, 상기 차압 센서(500)에서 측정된 압력차가 커지지 않도록 억제시킬 수도 있다. 한편, 상기 제어 시스템(900)는 상기 차압 센서(500)에서 측정된 압력차를 이용하여 상기 서버 영역(12)에 배치된 서버의 규모 또는 구동 상태를 모니터링할 수 있고, 표시 장치(미도시)를 통해 표시할 수도 있다.
한편, 상기 제어 시스템(900)은 상기 직접 조절 장치(400)인 에어컨디셔너를 턴온(turn-on)시켜, 상기 배출 공간부(322) 내에 존재하는 상기 내부 공기의 온도를 감소킬 수 있다. 이후, 상기 제어 시스템(900)이 상기 직접 조절 장치(400)을 턴오프(turn-off)시킬 경우, 상기 내부공기 댐퍼(340)를 오픈 모드로 기 설정된 시간동안, 예를 들어 약 45초 동작시켜 상기 직접 조절 장치(400)에 발생된 물방울 등을 제거시킬 수도 있다.
이와 같이 본 실시예에 따르면, 상기 제어 시스템(900)은 상기 외부공기 온도센서(600)에서 측정된 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부공기 온도센서(700)에서 측정된 상기 내부 공기의 온도를 이용하여, 상기 외부공기 순환팬(230)의 구동을 제어함으로써, 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부 공기의 온도 간의 차이를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 공기가 상기 내부 공기보다 낮은 온도를 갖고 있을 경우, 상기 제어 시스템(900)은 상기 외부 공기 및 상기 내부 공기의 간접 열교환을 이용하여 상기 타겟 공간에 존재하는 상기 내부 공기의 온도를 낮춤으로써, 상기 내부 공기의 온도를 낮추는데 소요되는 에너지를 감소시킬 수 있다.
상기 제어 시스템(900)는 상기 차압 센서(500)에서 측정된 압력차를 이용하여 상기 내부공기 순환팬(330)의 구동을 제어함으로써, 상기 차압 센서(500)에서 측정된 압력차를 감소시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 타겟 공간 12 : 서버 영역
14 : 유입 영역 16 : 배출 영역
100 : 간접 열교환 장치 110 : 열교환부
112 : 외부공기 열교환통로 114 : 내부공기 열교환통로
116 : 열전달 매체 200 : 외부공기 순환설비
210 : 외부공기 유입통로부 220 : 외부공기 배출통로부
230 : 외부공기 순환팬 300 : 내부공기 순환설비
310 : 내부공기 유입통로부 312 : 유입 공간부
314 : 유입 연결부 320 : 내부공기 배출통로부
322 : 배출 공간부 324 : 배출 연결부
330 : 내부공기 순환팬 340 : 내부공기 댐퍼
400 : 직접 조절 장치 500 : 차압 센서
600 : 외부공기 온도센서 700 : 내부공기 온도센서
800 : 타겟공간 온도센서 900 : 제어 시스템

Claims (21)

  1. 타겟 공간과 연결되어 공기 조화를 수행하는 공조 시스템에 있어서,
    외부공기 열교환통로 및 내부공기 열교환통로 사이에서 열교환이 이루어지는 간접 열교환 장치;
    상기 타겟 공간이 아닌 외부 공간에 존재하는 외부 공기가 상기 외부공기 열교환통로를 통해 순환 가능하도록 상기 외부공기 열교환통로와 연결된 외부공기 순환설비;
    상기 타겟 공간 내에 존재하는 내부 공기가 상기 내부공기 열교환통로를 통해 순환 가능하도록 상기 타겟 공간 및 상기 내부공기 열교환통로 사이를 연결하는 내부공기 순환설비;
    상기 외부 공간에 배치되어, 상기 외부 공기의 온도를 측정하는 외부공기 온도센서;
    상기 내부공기 순환설비 내에 배치되어, 상기 내부 공기의 온도를 측정하는 내부공기 온도센서;
    상기 외부공기 온도센서에서 측정된 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부공기 온도센서에서 측정된 상기 내부 공기의 온도를 이용하여, 상기 외부공기 순환설비에서의 상기 외부 공기의 순환량을 제어하는 제어 시스템; 및
    상기 내부공기 순환설비 내에 배치되어, 상기 내부 공기의 온도를 감소시킬 수 있는 직접 조절 장치를 포함하고,
    상기 타겟 공간은
    서버가 배치된 서버 영역;
    상기 서버 영역로 유입되기 위한 공기를 수용하는 유입 영역; 및
    상기 서버 영역로부터 배출되는 공기를 수용하는 배출 영역을 포함하며,
    상기 내부공기 순환설비는
    상기 내부공기 열교환통로의 입구와 연결되어, 상기 내부 공기를 상기 타겟 공간의 배출 영역에서 상기 내부공기 열교환통로로 전달하는 내부공기 유입통로부;
    상기 내부공기 열교환통로의 출구와 연결되어, 상기 내부공기 열교환통로로부터 배출되는 상기 내부 공기를 상기 타겟 공간의 유입 영역으로 전달하는 내부공기 배출통로부;
    상기 내부공기 유입통로부 및 상기 내부공기 배출통로부 중 적어도 어느 하나에 배치되고, 상기 제어 시스템에 의해 제어되어 상기 내부공기 열교환통로에서의 상기 내부 공기의 순환을 제어하는 내부공기 순환팬; 및
    상기 내부공기 배출통로부 내에서 상기 내부공기 열교환통로의 출구와 인접하게 배치되고, 상기 제어 시스템에 의해 제어되어 상기 내부공기 열교환통로에서의 상기 내부 공기의 순환을 차단하거나 허용하는 내부공기 댐퍼를 포함하고,
    상기 직접 조절 장치는
    상기 내부공기 배출통로부 내에서 상기 내부공기 댐퍼와 인접하게 배치되어, 상기 제어 시스템에 의해 제어되어 상기 내부공기 댐퍼를 통과한 상기 내부 공기의 온도를 냉각시키는 에어컨디셔너를 포함하며,
    상기 제어 시스템은
    상기 에어컨디셔너을 턴온(turn-on)시켜 동작시키다가 턴오프(turn-off)시킬 경우, 상기 내부공기 댐퍼를 오픈 모드로 기 설정된 시간동안 동작시키는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부공기 순환설비는
    상기 제어 시스템에 의해 제어되어 상기 외부공기 열교환통로에서의 상기 외부 공기의 순환을 제어하는 외부공기 순환팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 시스템은
    상기 외부공기 온도센서에서 측정된 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부공기 온도센서에서 측정된 상기 내부 공기의 온도를 이용하여, 상기 외부공기 순환팬을 제어하여 상기 외부 공기의 순환량을 제어하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 시스템은
    상기 외부공기 온도센서에서 측정된 상기 외부 공기의 온도 및 상기 내부공기 온도센서에서 측정된 상기 내부 공기의 온도 사이의 차이에 비례하여, 상기 외부공기 순환팬의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 외부공기 순환설비는
    상기 외부공기 열교환통로의 입구와 연결되어, 상기 외부 공기를 상기 외부 공간에서 상기 외부공기 열교환통로로 전달하는 외부공기 유입통로부; 및
    상기 외부공기 열교환통로의 출구와 연결되어, 상기 외부공기 열교환통로로부터 배출되는 상기 외부 공기를 상기 외부 공간로 전달하는 외부공기 배출통로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 외부공기 순환팬은
    상기 외부공기 유입통로부 및 상기 외부공기 배출통로부 중 적어도 하나에 배치되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 외부공기 온도센서는
    상기 외부 공간에서 상기 외부공기 유입통로부와 인접하게 배치된 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 공간 내에 배치되어 상기 유입 영역 및 상기 배출 영역 사이의 압력차를 측정하여 상기 제어 시스템으로 전송하는 차압 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 시스템은
    상기 차압 센서에서 측정된 상기 유입 영역 및 상기 배출 영역 사이의 압력차를 이용하여, 상기 내부공기 순환팬을 제어하여 상기 내부 공기의 순환량을 제어하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어 시스템은
    상기 차압 센서에서 측정된 상기 유입 영역 및 상기 배출 영역 사이의 압력차에 비례하여, 상기 내부공기 순환팬의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 내부공기 유입통로부는
    상기 내부공기 열교환통로의 입구와 연결된 유입 공간부; 및
    상기 타겟 공간의 배출 영역 및 상기 유입 공간부 사이를 연결하는 유입 연결부를 포함하고,
    상기 내부공기 배출통로부는
    상기 내부공기 열교환통로의 출구와 연결된 배출 공간부; 및
    상기 배출 공간부 및 상기 타겟 공간의 유입 영역 사이를 연결하는 배출 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 내부공기 온도센서는
    상기 배출 공간부 내에 배치된 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 내부공기 순환팬은
    상기 유입 연결부 내에 배치된 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제1항에 있어서,
    상기 타겟공간의 유입 영역 내에 배치되어, 상기 유입 영역의 온도를 측정하여 상기 제어 시스템을 전송하는 타겟공간 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
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