CN114440411A - 通风导向装置、应用和方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施例的通风导向装置包括：结构数据获取部，其获取建筑物的结构数据；模拟数据获取部，其获取用于计算所述建筑物的内部空气质量状态的模拟数据；条件选择部，其基于使用者的输入，选择对所述建筑物的内部空气质量状态产生影响的至少一个条件；模拟部，其利用输入所述建筑物的结构数据、所述模拟数据及根据所述使用者的输入被选择的条件的选择值的模拟模型，模拟所述建筑物的内部空气质量状态；以及通风条件计算部，其利用所述模拟模型，计算出用于改善所述建筑物的内部空气质量状态的通风条件。

Description

通风导向装置、应用和方法
技术领域
本发明涉及一种通风导向装置、应用和方法，更具体地，涉及一种用于模拟室内空气质量状态并根据其结果改善室内空气质量的通风导向装置、应用和方法。
背景技术
近来，由于微尘等原因，空气质量恶化，在室外配戴口罩的人逐渐增多，对改善室内空气质量的关注度持续升高，在住宅或办公室等室内必须具备空气净化器。特别是，现今制造的空气净化器，根据室内空气质量的状态，以不同的点灯方式或者提供微尘等污染源的数值的方式，让使用者能够大致掌握室内空气质量的状态。
但是，这种空气净化器只是提供了大致的室内空气质量状态，并不能综合地提供例如客厅、卧室、卫生间、厨房等室内各位置的空气质量状态。像以家庭为单位居住的住宅或办公室等相对面积较大的空间，随着时间和位置的不同，空气质量的状态也会有所不同，但目前还没有办法基于这种室内结构来掌握空气质量的状态。另外，现有的空气净化器只能提供目前的空气质量状态，存在无法确认室内空气质量根据使用者想要的条件和情况如何变化的局限性。
另外，使用者一般根据空气净化器上显示的室内空气质量状态，打开窗户或运行空气净化器来改善室内空气质量。但是，为了通风，打开所有的窗户，或空气净化器与当前室内空气质量相比运行过强的情况下，会浪费电力，并且，如果在打开窗户的状态下运行空气净化器，则反而会降低室内空气清洁效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通风导向装置、应用和方法，其将基于建筑物的结构通过模拟计算出的室内空气质量的状态和随时间的空气质量变化，通过视觉化的方式向使用者显示，使用者可以更准确、更容易地掌握室内空气质量状态。
本发明的目的在于提供一种通风导向装置、应用和方法，其以建筑物结构为基础通过模拟计算出室内空气质量的状态，并在此基础上提供用于清除室内污染源的最佳通风条件，让使用者有效地改善室内空气质量的状态。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置，可以包括：结构数据获取部，其获取建筑物的结构数据；模拟数据获取部，其获取用于计算所述建筑物的内部空气质量状态的模拟数据；模拟部，其利用输入所述建筑物的结构数据及所述模拟数据的模拟模型，模拟所述建筑物的内部空气质量状态；以及通风条件计算部，其利用所述模拟模型，计算出用于改善所述建筑物的内部空气质量状态的通风条件。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置还包括条件选择部，其基于使用者的输入，选择对所述建筑物的内部空气质量状态产生影响的至少一个条件，所述模拟部基于根据所述使用者的输入被选择的条件的选择值，模拟所述建筑物的内部空气质量状态。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置的所述模拟数据包括所述建筑物的漏气量、设置在所述建筑物中的排气装置的风量。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置的由所述条件选择部可选择的条件包括关于时间、天气、外部空气质量及室内情况的条件。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置的所述通风条件计算部，在所述建筑物的外部的污染源数值小于预先设定的基准值的情况下，选择使所述建筑物的内部空气质量状态纳入正常范围的窗户。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置的所述通风条件计算部，在所述建筑物的外部的污染源数值小于预先设定的基准值的情况下，选择最快使所述建筑物的内部空气质量状态纳入正常范围的窗户。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置的所述通风条件计算部，在所述建筑物的外部的污染源数值小于预先设定的基准值的情况下，选择使所述建筑物的内部空气质量状态在预先设定的时间内纳入正常范围的窗户。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置的所述通风条件计算部，计算出用于使所述建筑物的内部空气质量状态纳入正常范围的设置在所述建筑物的内部的空气清洁系统的设定值。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置的所述通风条件计算部，计算出用于使所述建筑物的内部空气质量状态在预先设定的时间内纳入正常范围的所述清洁通风装置的设定值。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置的所述模拟部通过模拟，预测根据由所述通风条件计算部计算出的通风条件的所述建筑物的内部空气质量的状态变化。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置的所述模拟部，在所述建筑物的外部的污染源数值大于或等于预先设定的基准值、由使用者选择的条件是烹饪情况时，针对基于根据烹饪的食物种类产生的污染源的量而不使用排风罩和清洁通风装置的情况、不使用所述清洁通风装置而仅使用所述排风罩的情况、不使用所述排风罩而仅使用所述清洁通风装置的情况以及同时使用所述排风罩和所述清洁通风装置的情况，通过模拟来预测所述建筑物的内部空气质量的状态变化。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置的所述模拟部，在所述建筑物的外部的污染源数值大于或等于预先设定的基准值、由使用者选择的条件是烹饪情况时，针对基于根据烹饪的食物种类产生的污染源的量而不使用排风罩的情况、打开所述建筑物的窗户而使用所述排风罩的情况、在关闭所述窗户的状态下使用所述排风罩的情况以及同时使用所述排风罩和所述清洁通风装置的情况，通过模拟来预测所述建筑物的内部空气质量的状态变化。
根据本发明的一个实施例的通风导向装置还包括通信部，其传送下述的信号，该信号利用根据由所述通风条件计算部计算出的通风条件的设定值驱动所述建筑物的窗户和设置在所述建筑物的内部的清洁通风装置。
根据本发明的一个实施例的通风导向应用可以是存储在计算机可读介质中的通风导向应用，其执行：从外部服务器接收利用输入建筑物的结构数据及模拟数据的模拟模型计算出的所述建筑物的内部空气质量状态信息的步骤；以及从所述外部服务器接收利用所述模拟模型计算出的用于改善所述建筑物的内部空气质量状态的通风条件的步骤。
根据本发明的一个实施例的通风导向方法，包括：获取建筑物的结构数据的步骤；获取用于计算所述建筑物的内部空气质量状态的模拟数据的步骤；利用输入所述建筑物的结构数据及所述模拟数据的模拟模型、模拟所述建筑物的内部空气质量状态的步骤；以及利用所述模拟模型、计算出用于改善所述建筑物的内部空气质量状态的通风条件的步骤。
发明的效果
根据本发明的通风导向装置、应用和方法，将基于建筑物的结构通过模拟计算出的室内空气质量的状态和随时间的空气质量变化，通过视觉化的方式向使用者显示，使用者可以更准确、更容易地掌握室内空气质量状态。
根据本发明的通风导向装置、应用和方法，基于建筑物的结构通过模拟计算出室内空气质量的状态，并在此基础上提供用于清除室内污染源的最佳通风条件，让使用者有效地改善室内空气质量的状态。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的通风导向装置的构成的框图。
图2是用于说明为了视觉化室内的空气质量状态而分析建筑物的结构的图。
图3是示例性地示出通过根据本发明的一个实施例的通风导向装置视觉化室内的空气质量状态的图。
图4是用于示出利用根据本发明的一个实施例的通风导向装置改善室内的空气质量状态的图表。
图5是用于说明通过根据本发明的一个实施例的通风导向装置的室内的空气质量改善效果的图。
图6是用于示出利用根据本发明的一个实施例的通风导向装置改善室内的空气质量状态的图表。
图7是示例性地示出当使用者烹饪时通过根据本发明的一个实施例的通风导向装置视觉化室内的空气质量的状态的图。
图8是示出根据本发明的一个实施例的通风导向方法的流程图。
图9是示出根据本发明的其他实施例的通风导向方法的流程图。
图10是示出根据本发明的一个实施例的通风导向装置的硬件构成的框图。
具体实施方式
以下，参考附图，详细说明本发明的各种实施例。在本说明书中，对附图中的同一组成部分使用相同的附图标记，对同一组成部分省略重复的说明。
对于本说明书中公开的本发明的各种实施例，特定的结构性或功能性的说明只是为了说明本发明的实施例而进行的，本发明的各种实施例可以以多种形式实施，不应被解释为仅限于本说明书中所说明的实施例。
在各种实施例中使用的“第1”、“第2”、“第一”或“第二”等表述，可以与顺序及/或重要程度无关地对各种构成要素进行修饰，不限定该构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，第1构成要素可以被命名为第2构成要素，类似地，第2构成要素也可以被命名为第1构成要素。
本说明书中使用的术语只是为了说明特定的实施例而使用的，并不是为了限定其他实施例的范围。除非上下文另有明确规定，否则单数的表述可包括复数的表述。
包括技术或科学用语在内，在此使用的所有术语可以具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。通用字典中定义的术语可以解释为与相关技术上下文中的含义具有相同或相似的含义，除非在本说明书中明确定义，否则不应以理想化或过于形式化的含义进行解释。根据情况，即使是在本说明书中定义的术语也不能解释为排除本发明的实施例。
图1是示出根据本发明的一个实施例的通风导向装置的构成的框图。
如图1所示，根据本发明的一个实施例的通风导向装置100包括结构数据获取部110、模拟数据获取部120、条件选择部130、模拟部140、视觉化部150、通风条件计算部160、通信部170以及储存部180。
结构数据获取部110可以获取建筑物的结构数据。例如，可以从包含使用者居住的建筑物的结构信息的外部数据库中获取建筑物的结构数据。如果外部数据库中不存在有关建筑物结构的数据，使用者可以通过利用输入部(未图示)直接填写等方式任意地设置建筑物的结构数据。例如，建筑物的结构数据可以根据需要通过3D扫描仪由使用者测量获取。此时，将3D扫描仪布置在住宅内部的客厅、厨房及各房间后运行，可以自动地进行立体摄影，以3D形态测量建筑物结构。
模拟数据获取部120可以获取用于计算建筑物的内部空气质量状态的模拟数据。例如，模拟数据可以包括建筑物的漏气量、设置在建筑物中的排气装置的风量等。
例如，在模拟数据中，建筑物的漏气量可以是基于根据建筑物的建筑时期的漏气量数据而获取的值。另外，建筑物的漏气量可以是通过测量建筑物的窗户、出入口等与外部相通的部分的漏气量而获取、并根据建筑物的位置的风向和风速获取的值。例如，排气装置的风量可以包括设置在建筑物内部的排风罩、散流器(diffuser)和浴室的通风口等的风量。
另外，已经储存在储存部180中的建筑物的结构数据和各种模拟数据，每当由结构数据获取部110和模拟数据获取部120重新获取时，都可以自动更新。
条件选择部130可以根据使用者的输入选择影响建筑物的内部空气质量状态的至少一个条件。此时，由条件选择部130可选择的条件包括关于时间、天气、外部空气质量及室内情况的条件。
例如，在可选择的条件中，时间可以包括白天、夜间、凌晨等一天中想要的时间段，也可以包括夏天或冬天等季节。另外，天气可以包括晴天、阴天、雨、雪、风向、风速等气象状态，外部空气质量可以包括微尘浓度等污染源的量。而且，室内情况可以包括烹饪、学习、运动、就寝等对室内空气质量产生影响的多种情况。
模拟部140可以利用模拟模型来模拟建筑物的内部空气质量状态，其中，模拟模型输入建筑物的结构数据、模拟数据及根据使用者的输入而被选择的条件的选择值。在这种情况下，模拟部140可以利用过去模拟的结果数据(例如，储存在储存部180中的模拟结果值)进行模拟。
例如，在由条件选择部130选择的条件是烹饪情况时，模拟部140可以基于根据烹饪食物的种类而产生的污染源的量，模拟建筑物的内部空气质量的状态。另外，在由条件选择部130选择的条件是学习或就寝情况时，模拟部140可以基于呼吸时产生的二氧化碳的量来模拟建筑物的内部空气质量的状态。此时，模拟部140可以基于根据年龄的平均二氧化碳排放量、模拟时居住在室内的人数等，计算建筑物的内部空气质量的状态。
模拟部140通过模拟可以预测根据由通风条件计算部160计算出的通风条件的建筑物的内部空气质量的状态变化。也就是说，模拟部140可以模拟基于由通风条件计算部160计算出的通风条件、例如各窗户的开关状态、室内的清洁通风装置等设备的运行状态及设定值来进行通风时的建筑物的内部空气质量的变化。
例如，在建筑物外部的污染源数值(例如，微尘浓度)大于或等于预先设定的基准值、由条件选择部130选择的条件是烹饪情况时，针对基于根据烹饪的食物种类(例如，大量产生微尘的鲭鱼等)产生的污染源的量而不使用排风罩的情况、打开建筑物的窗户而使用排风罩的情况、在关闭窗户的状态下使用排风罩的情况、不使用排风罩而使用清洁通风装置的情况、同时使用排风罩和清洁通风装置的烹饪专用模式(或集中送风)的情况等各种状况，模拟部140可以通过模拟来预测建筑物的内部空气质量的状态变化。由此，在外部的微尘浓度高、空气质量不好的情况下，当在室内进行产生大量微尘的烹饪时，能够以易于理解的方式可视化使用者是否能以最有效的方式清除污染源。
视觉化部150基于模拟部140的模拟结果，可以生成建筑物的内部空气质量的视觉数据。此时，在视觉化部150中生成的视觉数据可以通过显示部(未图示)或使用者终端显示。
视觉化部150可以生成表示建筑物的内部空气质量随时间的状态变化的视觉数据。此时，视觉化部150可以生成基于颜色变化来表示建筑物的内部空气质量状态的视觉数据。例如，可以生成视觉数据，使得室内的微尘非常不好时，用红色显示，非常好时用蓝色显示。例如，视觉化部150可以生成将建筑物的内部空气质量随时间的状态变化以多个图像形式显示或者用视频显示的视觉数据。
另外，视觉化部150还可以生成显示建筑物的内部污染源数值的视觉数据。例如，视觉化部150可以生成同时显示建筑物的内部的微尘、氡、TVOC等污染源的具体数值的视觉数据。
视觉化部150可以生成对不使用设置在建筑物内部的清洁通风装置的情况和使用清洁通风装置的情况下的建筑物的内部空气质量的状态进行比较的视觉数据。因此，可以让使用者从视觉上确认室内设置的清洁通风装置的效果。
通风条件计算部160可以利用模拟模型计算出用于改善建筑物的内部空气质量的通风条件。在这种情况下，通风条件计算部160可以利用过去模拟的结果数据(例如，储存在储存部180中的模拟结果值)进行模拟。另外，通风条件计算部160可以根据外部的条件提供通过自然通风或清洁通风装置的通风条件。像这样，通风条件计算部160可以在安装了清洁通风装置后向使用者提供目前情况下自然通风是否有效或清洁通风装置的哪种模式有效等解决方案。
例如，在建筑物外部的污染源数值小于预先设定的基准值、外部温度在适当范围内的情况下，通风条件计算部160可以选择使建筑物的内部空气质量的状态纳入正常范围的自然通风的窗户。具体来说，在建筑物外部的污染源数值小于预先设定的基准值的情况下，通风条件计算部160可以选择最快使建筑物的内部空气质量状态纳入正常范围的窗户。另外，在建筑物外部的污染源数值小于预先设定的基准值的情况下，通风条件计算部160可以选择使建筑物的内部空气质量状态在预先设定的时间内纳入正常范围的窗户。
另外，即使建筑物外部的污染源数值小于预先设定的基准值，但由于外部温度过高或过低而不适合自然通风的情况下，通风条件计算部160可以计算出使建筑物的内部空气质量的状态最快纳入正常范围、或使建筑物的内部空气质量的状态在预先设定的时间内纳入正常范围的清洁通风装置的设置条件。
因此，在由于外部微尘等浓度低而空气质量好的情况下，引导不使用室内设置的清洁通风装置而打开最有效地改善空气质量的窗户，从而减少能源损失。
通风条件计算部160可以计算出使建筑物的内部空气质量的状态纳入正常范围的室内设置的清洁通风装置的设定值。在这种情况下，通风条件计算部160可以计算出使建筑物的内部空气质量状态在预先设定的时间内纳入正常范围的清洁通风装置的设定值。由此，即使使用者不用多次更换清洁通风装置的模式，也可以提供最有效的改善建筑物的内部空气质量的设定值，有效地使用电力。
像这样，通风条件计算部160可以计算出室内设置的窗户中需要打开的窗户的位置、清洁通风装置的设定值等，对于为了改善建筑物的内部空气质量的装置(例如，清洁通风装置)，可以计算出最有效地清除室内污染源的条件。
通信部170可以将通过模拟部140获取的建筑物的内部空气质量的状态信息传送到使用者终端。因此，使用者可以通过终端在外部实时确认室内的空气质量状态。另外，通信部170可以从外部服务器(未图示)接收用于计算建筑物的内部空气质量的数据，例如，上述的建筑物的结构、漏气量、外部空气质量数据及排气装置的风量数据等。
另外，通信部170可以传送根据由通风条件计算部160计算出的通风条件的设定值将建筑物的窗户(例如，在可以自动控制的窗户的情况下)开关或驱动设置在建筑物的内部的清洁通风装置的信号。
储存部180可储存由结构数据获取部110获取的建筑物的结构数据、由模拟数据获取部120获取的模拟数据及关于由条件选择部130可选择的条件的数据等各种数据。另外，储存部180可以储存通过模拟部140模拟的建筑物内部的空气质量状态数据和通过通风条件计算部160计算出的通风条件数据等通过本发明的通风导向装置100模拟的各种输出数据。
像这样，根据本发明的一个实施例的通风导向装置，可以通过模拟，从视觉上显示建筑物的内部空气质量对于各个情况如何变化，并向使用者提供有效的空气质量改善方案。对于各情况的模拟结果的例子如下所述。
<情况1：一般的情况>
A.外部的微尘浓度高的情况(空气质量不好的情况)
在外部的微尘浓度高的情况下，可以利用建筑物的结构数据、有排气装置的情况下的各房间的散流器风量测量值、外部空气质量数据、根据建筑物的建筑时期的漏气量数据来模拟建筑物的内部空气质量。此时，根据本发明的一个实施例的通风导向装置通过模拟程序，根据外部的微尘数值的变化，将各房间、客厅及厨房等室内的微尘数值(例如，PM1.0、PM2.5、PM10)可视化显示(例如，在微尘非常恶劣的情况下用红色，非常好的用蓝色)，并且，可视化显示随着时间的经过而变化的数值。另外，根据需要还可以同时显示氡、TVOC等其他污染源的数值。
像这样，根据本发明的一个实施例的通风导向装置，当微尘较多时，模拟室内空气质量状态而基于建筑物的结构进行显示，使得使用者更容易理解，还可以显示通过清洁通风装置等进行室内空气质量的改善工作后、随着时间的经过的空气质量状态的变化。
B.外部的微尘浓度低时(空气质量良好时)
在外部的微尘浓度低的情况下，可以利用建筑物的结构数据、外部空气质量数据来模拟建筑物的内部空气质量。此时，通风导向装置通过模拟程序来可视化显示室内空气的变化，可以告知使用者当室内空气污染上升时为了最有效地清除污染源(例如，微尘、氡、CO2、TVOC等)而应该打开什么位置的窗户。另外，如果安装了自动控制窗户，则可以告知使用者在该位置打开小窗户。
像这样，根据本发明的一个实施例的通风导向装置，在由于外部的微尘较少而空气质量良好的情况下，可以可视化显示，无需使用清洁通风装置等设备，根据使用者居住的居住环境而打开最有效的窗户，由此快速清除室内污染空气。此外，通过在夏季和冬季引导使用者操作清洁通风装置，可以最大限度地减少冷气/暖气运行过程中的能量损失，从而节省电力。
<情况2：在室内烹饪的情况>
A.外部的微尘浓度高的情况(空气质量不好的情况)
在外部的微尘浓度高的状态下在室内烹饪时，可以利用建筑物的结构数据、建筑物内有排气装置的情况下的各房间的散流器风量及设置在建筑物中的排风罩风量数据、外部空气质量数据、根据建筑物的建筑时期的漏气量数据来模拟建筑物的内部空气质量。此时，根据本发明的一个实施例的通风导向装置通过模拟程序，关于根据烹饪种类而产生的微尘量，可视化显示在不使用排风罩的情况、仅使用排风罩的情况、同时使用清洁通风装置和排风罩的情况等各种状况下烹饪者的位置、客厅等处的微尘数值如何变化。
因此，在外部有很多微尘而空气质量不好的情况下，在室内进行产生很多微尘的烹饪时，可以以易于理解的方式可视化告知烹饪者如何使用最有效的方法清除微尘。
B.外部的微尘浓度低的情况(空气质量良好的情况)
在外部的微尘浓度低的状态下在室内烹饪时，可以利用建筑物的结构数据、有排气装置的情况下的各房间的散流器风量及设置在建筑物中的排风罩风量测量数据、根据建筑物的建筑时期的漏气量数据及外部空气质量数据来模拟建筑物的内部空气质量。此时，通风导向装置通过模拟程序，关于根据烹饪种类而产生的微尘量，可视化显示打开特定位置的窗户而使用排风罩的情况、不使用排风罩的情况、不打开窗户而仅使用排风罩的情况、同时使用清洁通风装置和排风罩的情况等各种状况下烹饪者的位置、客厅等处的微尘数值如何变化。
像这样，根据本发明的空气质量模拟装置，在外部微尘较少而空气质量良好的情况下，在使用或不使用清洁通风装置等设备的情况下，可以通过模拟程序提供符合使用者居住的居住环境的最有效的方法。由此，可以进行可视化显示，使得能够快速清除烹饪时产生的污染空气，并且可以最大限度地减少夏季和冬季冷气/暖气运行过程中的能量损失。
<情况3：在室内学习或就寝的情况>
A.外部的微尘浓度高的情况(空气质量不好的情况)
在外部的微尘浓度高的状态下使用者正在学习或就寝时，可以利用建筑物的结构数据、有排气装置的情况下的各房间的散流器风量测量数据、外部空气质量数据、根据建筑物的建筑时期的漏气量数据及根据年龄的二氧化碳排放量数据来模拟建筑物的内部空气质量。此时，通风导向装置通过模拟程序，可视化显示在运行清洁通风装置的情况(包括风量的强度)、不运行的情况下，学习或就寝时呼吸产生的二氧化碳的量如何变化。
因此，根据本发明的一个实施例的通风导向装置，在外部有很多微尘而空气质量不好的情况下，可以以易于理解的方式可视化告知使用者在室内学习或就寝时产生的二氧化碳的量。
B.外部的微尘浓度低(空气质量良好)
在外部的微尘浓度低的状态下使用者正在学习或就寝时，可以利用建筑物的结构数据、外部空气质量数据、根据年龄的二氧化碳排放量来模拟建筑物的内部空气质量。此时，通风导向装置通过模拟程序，可视化显示可以通过打开哪个位置的窗户有效地减少学习或就寝时呼吸中产生的二氧化碳的量、随时间如何变化。
像这样，根据本发明的通风导向装置，在由于外部的微尘浓度低而空气质量良好的情况下，可以通过模拟程序可视化显示，无需使用清洁通风装置等设备，根据使用者居住的居住环境而打开最有效的窗户，从而减少二氧化碳的排放。
但是，可以通过根据本发明的一个实施例的通风导向装置进行模拟的情况并不局限于以上说明，除此之外，还可以对影响室内空气质量的各种情况进行模拟。
像这样，根据本发明的一个实施例的通风导向装置，基于建筑物的结构，以视觉化的方式向使用者显示通过模拟计算出的室内空气质量状态和随着时间的空气质量变化，由此使用者可以更准确、更容易地掌握室内的空气质量状态。
另外，基于建筑物的结构，通过模拟计算出室内空气质量的状态，在此基础上，提供为了清除室内污染源的最佳的通风条件，让使用者有效地改善室内空气质量状态。
像这样，根据本发明的一个实施例的通风导向装置，可以通过模拟，为使用清洁通风装置的使用者有效地管理室内空气质量提供解决方案并进行引导。
图2是用于说明为了视觉化室内的空气质量状态而分析建筑物的结构的图。
如图2所示，根据本发明的一个实施例的通风导向装置，为了模拟内部空气质量的状态而视觉化，可以获取包括室内的面积、体积、平面结构、能否安装管道设备(duct work)等的建筑物的结构数据。此时，建筑物的结构数据可以通过图2的结构数据获取部110获取。例如，建筑物的结构数据可以从外部服务器通过通信部170接收或预先储存在储存部180。
具体来说，对于已经完工的建筑物，如果与建筑物相连的数据库中存在关于建筑物结构的数据，则可以通过通信部170接收该数据，并利用该数据模拟建筑物的内部空气质量状态。但是，在数据库内不存在关于建筑物结构的数据时，可以像图2中所示出的那样，利用3D扫描仪直接测量建筑物的立体结构，并将由测量获取的建筑物的结构数据储存到储存部180。
另一方面，对于未完工的新建建筑物，可以像图2中所示出的那样，基于建筑物的设计图，通过CAD(Computer Aided Design)等绘图程序直接制作建筑物结构，并将其预先储存到储存部180。
但是，根据本发明的一个实施例的通风导向装置中获取建筑物的结构数据的方法并不局限于图2，除此之外，还可以使用多种方式。
图3是示例性地示出通过根据本发明的一个实施例的通风导向装置视觉化室内的空气质量的状态的图。
在图3中，右上角是示出建筑物的内部结构的图，右下角是用颜色变化示出室内微尘的浓度(μg/m3)的图。另外，在图3的左侧，基于建筑物的结构，通过颜色的变化来示出内部空气质量的变化。在图3的示例中，室内微尘的浓度越高，呈红色，越低呈青色。像这样，使用者可以通过基于建筑物的结构视觉化的画面，容易地确认室内的各部分的微尘浓度、即空气质量是什么状态。
另外，用于计算像图3那样的室内的空气质量状态的各种数据，可以通过多种方式获取，例如，在室内设置的空气显示器中，从室内设置的传感器或外部服务器接收各种状态值，或从网络服务器接收天气或微尘等的气象信息等。这样获取的数据，例如，可以包括上述建筑物结构数据、排气装置的风量、建筑物的漏气量及外部微尘数据等，可以作为上述模拟模型的输入值使用。
像这样，根据本发明的一个实施例的通风导向装置，可以基于微尘等污染源的数值和建筑物的结构，通过颜色变化等手段来示出内部空气质量的状态，让使用者一眼就能轻易地掌握建筑物的内部空气质量状态。
图4是用于示出利用根据本发明的一个实施例的通风导向装置改善室内的空气质量状态的图表。
具体来说，图4是示出下述情况下的室内微尘浓度的模拟数据，即，在室内进行步行活动而室内的微尘高从而需要改善，并且外部的微尘较多而不适合自然通风，优选将清洁通风装置以空气清洁模式运行。
如图4所示，在室外微尘浓度极差的状态(大于或等于75μg/m3)下室内微尘的初始浓度为10μg/m3的情况下，图表的横轴表示时间(点)，纵轴表示PM2.5的微尘浓度。另外，在图4中示出了，在7点、12点和18点，使用者在室内分别进行30分钟的步行活动的情况下，室内设置的清洁通风装置在7点、12点和18点分别以空气清洁模式200CMH运行后，室内各位置的微尘浓度变化。
如图4所示，使用者在室内进行步行活动的7点、12点和18点，客厅和各房间(卧室、房间1和2)的微尘浓度增加到38μg/m3。这是因为通过步行活动产生二氧化碳等的污染源。在这种情况下，根据本发明的一个实施例的通风导向装置可以模拟目前建筑物的内部空气质量的状态，计算出适合目前状态的通风条件，使得运行窗户等排气装置或清洁通风装置，以改善内部空气质量。因此，从图4中可以确认，微尘浓度在使用者进行步行活动的7点、12点和18点上升后，再逐渐减少。
图5是用于说明通过根据本发明的一个实施例的通风导向装置的室内的空气质量改善效果的图。
具体来说，图5是示出室外的微尘浓度高、通过清洁通风装置的空气清洁模式而不是自然通风来改善空气质量的模拟的图。在图5中，右上角是示出建筑物的内部结构的图，在图5的右侧，通过颜色变化来示出室内微尘的浓度(μg/m3)。另外，在图5的左侧，基于建筑物的结构，通过颜色的变化来示出内部空气质量随时间的变化。在图5的示例中，也与图3的情况相同，室内微尘的浓度越高，呈红色，越低呈青色。另外，在图5的右上角示出的建筑物结构图中，用红色箭头表示的部分是排风散流器，是室内空气为了被过滤而流出的部分，用蓝色箭头表示的部分是送风散流器，是从排风散流器中流出的空气被过滤后再次进入室内的部分。
在图5中，初始室内的微尘浓度为53μg/m3，使室内的微尘不再产生，然后将室内设置的清洁通风装置运行了60分钟。从图5中可以确认，基于通过根据本发明的一个实施例的通风导向装置模拟的结果，运行清洁通风装置的空气清洁模式，随着时间进展到600秒(10分钟)、1200秒(20分钟)、1800秒(30分钟)和3600秒(60分钟)，可以目测到内部的空气质量正在逐渐改善。
也就是说，从图5可以确认，空气质量以送风散流器的送风部分为中心随着时间的推移而改善。因此，根据本发明的一个实施例的通风导向装置，可以向消费者(使用者)可视化在运行清洁通风装置时随时间的空气质量改善效果。
图6是用于示出利用根据本发明的一个实施例的通风导向装置改善室内的空气质量状态的图表。
如图6所示，在室外微尘浓度极差的状态(大于或等于75μg/m3)下室内微尘的初始浓度为10μg/m3的情况下，图表的横轴表示时间(点)，纵轴表示PM2.5的微尘浓度。另外，在图6中示出了，在7点和18点，使用者在室内分别进行10分钟的培根烹饪的情况下，室内设置的清洁通风装置在7点和18点分别以集中送风模式200CMH运行30分钟后，室内各位置的微尘浓度变化。
也就是说，在室内烹饪时，室内的微尘浓度会非常高，为了解决这个问题，优选运行清洁通风装置的烹饪模式。此时，由于清洁通风装置的烹饪模式与排风罩同时运行，从清洁通风装置向厨房集中送风(或在某些情况下向整个房间送风)，因此，防止烹饪时产生的微尘扩散到客厅等其他空间，使送风方向集中到排风罩侧，所以可以帮助排风罩的排风，有效地快速降低微尘浓度。
如图6所示，使用者在室内烹饪的7点和18点，客厅和各房间(卧室、房间1和2)的微尘浓度急剧增加到190μg/m3。这是因为，随着烹饪培根，会产生微尘等的污染源。在这种情况下，根据本发明的一个实施例的通风导向装置，可以模拟目前建筑物的内部空气质量的状态，计算出适合目前状态的通风条件，使清洁通风装置以集中送风模式运行，以改善内部空气质量。因此，从图6中可以确认，微尘浓度在使用者开始烹饪的7点和18点急剧上升后，再逐渐减少。
图7是示例性地示出当使用者烹饪时通过根据本发明的一个实施例的通风导向装置视觉化室内的空气质量的状态的图。
图7是示出清洁通风装置的集中送风的图，为了防止烹饪时产生的微尘的扩散，在排风罩前端上进行集中送风，这种情况下，由于使流速很快，排风罩的污染源无法逃到客厅。图7的右上角示出建筑物的内部结构，右下角以颜色变化示出室内空气的流速(m/s)。此时，流速快时呈红色，流速越慢，呈青色。另外，在图7的(a)和(b)中，基于建筑物的结构，通过颜色变化以侧视图和俯视图分别示出了在运行室内的清洁通风装置(图6的集中送风模式)和排风罩的情况下的流速的变化。
如图7所示，在使用者烹饪时，通过清洁通风装置和排风罩等排气装置形成了送风气流。像这样，根据本发明的一个实施例的通风导向装置，不仅显示了微尘等污染源的浓度，还可以同时显示通过排气装置等引起的流速变化，让使用者同时掌握气流的状态。
图8是示出根据本发明的一个实施例的空气质量模拟方法的流程图。
如图8所示，在根据本发明的一个实施例的空气质量模拟方法中，首先获取建筑物的结构数据(S110)。在这种情况下，在多户住宅的情况下，建筑物的结构可以从使用者居住的住宅内部的数据库中获取，如果住宅内部的数据库中不存在关于建筑物结构的数据，则可以根据需要通过3D扫描仪测量建筑物结构。
而且，获取为了计算建筑物的内部空气质量的状态的模拟数据(S120)。此时，模拟数据可以包括建筑物的漏气量、设置在建筑物中的排气装置的风量等。例如，在模拟数据中，建筑物的漏气量可以是基于根据建筑物的建筑时期的漏气量数据而获取的值。另外，建筑物的漏气量可以是通过测量建筑物的窗户、出入口等与外部相通的部分的漏气量而获取、并根据建筑物的位置的风向和风速获取的值。例如，排气装置的风量可以包括设置在建筑物内部的排风罩、散流器(diffuser)和浴室的通风口等的风量。
其次，根据使用者的输入选择影响建筑物的内部空气质量状态的至少一个条件(S130)。此时，在步骤S130中可选择的条件包括关于时间、天气、外部空气质量及室内情况的条件。例如，在可选择的条件中，时间可以包括白天、夜间、凌晨等一天中想要的时间段，也可以包括夏天或冬天等季节。另外，天气可以包括晴天、阴天、雨、雪、风向、风速等气象状态，外部空气质量可以包括微尘浓度等污染源的量。而且，室内情况可以包括烹饪、学习、运动、就寝等对室内空气质量产生影响的多种情况。
并且，利用模拟模型来模拟建筑物的内部空气质量状态，其中，模拟模型输入建筑物的结构数据、模拟数据及根据使用者的输入而被选择的条件的选择值(S140)。
例如，在步骤S140中，在步骤S130中选择的条件是烹饪情况时，可以基于根据烹饪食物的种类而产生的污染源的量，模拟建筑物的内部空气质量的状态。另外，在选择的条件是学习或就寝情况时，可以基于呼吸时产生的二氧化碳的量来模拟建筑物的内部空气质量的状态。
另外，在步骤S140中，通过模拟可以预测根据计算出的通风条件的建筑物的内部空气质量的状态变化。也就是说，在步骤S140中，可以模拟基于计算出的通风条件、例如各窗户的开关状态、室内的清洁通风装置等设备的运行状态及设定值来进行通风时的建筑物的内部空气质量的变化。
其次，基于模拟结果生成关于建筑物的内部空气质量的视觉数据(S150)。此时，在步骤S150中生成的视觉数据可以通过显示部或使用者终端显示。
另外，在步骤S150中，可以生成表示建筑物的内部空气质量随时间的状态变化的视觉数据。此时，可以生成基于颜色变化来表示建筑物的内部空气质量状态的视觉数据。例如，在步骤S150中，可以生成用于以多个图像或视频的形式显示建筑物的内部空气质量随时间的状态变化的视觉数据。
另外，在步骤S150中，可以生成显示建筑物的内部污染源数值的视觉数据。在这种情况下，可以生成同时显示建筑物的内部的微尘、氡、TVOC等污染源的具体数值的视觉数据。
在步骤S150中，还可以生成对不使用设置在建筑物内部的清洁通风装置的情况和使用清洁通风装置的情况下的建筑物的内部空气质量的状态进行比较的视觉数据。因此，可以让使用者从视觉上确认室内设置的清洁通风装置的效果。
另外，虽然在图8中没有示出，但是，根据本发明的一个实施例的空气质量模拟方法还可以包括将建筑物的内部空气质量的状态信息传送到使用者终端的步骤。因此，使用者也可以通过终端在外部实时确认室内的空气质量状态。
像这样，根据本发明的一个实施例的空气质量模拟方法，基于建筑物的结构，以视觉化的方式向使用者显示通过模拟计算出的室内空气质量状态和随着时间的空气质量变化，由此使用者可以更准确、更容易地掌握室内的空气质量状态。
图9是示出根据本发明的其他实施例的空气质量模拟方法的流程图。
如图9所示，步骤S210至S240与图8实质上相同，因此省略具体的说明。另外，在图9的步骤S250中，可以利用模拟模型计算出用于改善建筑物的内部空气质量的通风条件。在这种情况下，在步骤S250中，在建筑物外部的污染源数值小于预先设定的基准值的情况下，可以选择使建筑物的内部空气质量的状态纳入正常范围的窗户。
例如，在建筑物外部的污染源数值小于预先设定的基准值的情况下，可以选择最快使建筑物的内部空气质量状态纳入正常范围的窗户。另外，在建筑物外部的污染源数值小于预先设定的基准值的情况下，可以选择使建筑物的内部空气质量状态在预先设定的时间内纳入正常范围的窗户。因此，在由于外部微尘等浓度低而空气质量好的情况下，引导不使用室内设置的清洁通风装置而打开最有效地改善空气质量的窗户，从而减少能源损失。
另外，在步骤S250中，可以计算出使建筑物的内部空气质量的状态纳入正常范围的室内设置的清洁通风装置的设定值。在这种情况下，可以计算出使建筑物的内部空气质量状态在预先设定的时间内纳入正常范围的清洁通风装置的设定值。由此，即使使用者不用多次更换清洁通风装置的模式，也可以提供最有效的改善建筑物的内部空气质量的设定值，有效地使用电力。
另一方面，虽然在图9中没有示出，但是，根据本发明的其他实施例的空气质量模拟方法还可以包括传送根据在步骤S250中计算出的通风条件的设定值将建筑物的窗户(例如，在可以自动控制的窗户的情况下)开关或驱动建筑物的内部设置的清洁通风装置的信号的步骤。
像这样，根据本发明的其他实施例的空气质量模拟方法，基于建筑物的结构，通过模拟计算出室内的空气质量状态，在此基础上，提供用于清除室内的污染源的最佳通风条件，让使用者有效地改善室内空气质量。
图10是示出根据本发明的一个实施例的通风导向装置的硬件构成的框图。
如图10所示，根据本发明的一个实施例的通风导向装置10可以包括MCU 12、存储器14、输入输出I/F 16和通信I/F18。
MCU 12运行存储在存储器14中的各种程序(例如，空气质量计算模拟程序、空气质量状态可视化程序、通风条件计算程序等)，通过这些程序处理用于室内空气质量状态的模拟、视觉化及通风条件的计算的各种数据，可以是能够执行上述图1的功能的处理器。
存储器14可以存储用于室内空气质量的模拟、视觉化及通风条件的计算的各种程序。另外，存储器14还可以存储建筑物内部结构、排风罩及排气装置的风量、根据建筑物的建筑时期的漏气量、外部空气质量数据(例如，微尘、TVOC、二氧化碳等)等各种数据。
可以根据需要提供多个这样的存储器14。存储器14可以是易失性存储器，也可以是非易失性存储器。作为易失性存储器的存储器14可以使用RAM、DRAM、SRAM等。作为非易失性存储器的存储器14可以使用ROM、PROM、EAROM、EPROM、EEPROM、闪存等。上面列出的存储器14的示例仅仅是示例并且不限于这些示例。
输入输出I/F 16可以提供连接键盘、鼠标、触摸面板等输入设备(未图示)和显示器(未图示)等输出设备以及MCU 12之间而进行数据收发的接口。
通信I/F 18是可以与服务器进行各种数据的收发的构成，可以是支持有线或无线通信的各种设备。例如，通过通信I/F 18，可以从另外设置的外部服务器收发用于室内的空气质量模拟、视觉化及通风条件的计算的程序或各种数据等。
像这样，根据本发明的一个实施例的电脑程序被记录在存储器14中，并由MCU 12处理，例如，可以被实现为执行图1所示的各个功能块的模块。
在上文中，尽管说明了构成本发明的实施例的所有构成要素组合在一起或组合在一起进行操作，但是本发明并不限于这些实施例。即，只要是在本发明的目的范围内，所有构成要素都可以通过选择性地组合一个或多个来操作。
另外，上面所记载的“包括”、“构成”或“具有”等用语，如果没有特别相反的记载，意味着可以内含该构成要素，因此不应该排除其他构成要素，而是应该解释为还可以包含其他构成要素。包括技术或科学用语在内，在此使用的所有术语可以具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。像字典中定义的术语那样的通常使用的术语可以解释为与相关技术上下文中的含义具有相同的含义，除非在本说明书中明确定义，否则不应以理想化或过于形式化的含义进行解释。
以上说明只是对本发明的技术思想进行了举例说明，本领域的普通技术人员可以在不脱离本发明的本质特性的范围内进行多种修改和变形。因此，本发明中的实施例并不是为了限定本发明的技术思想，而是为了进行说明，并不是根据这些实施例，本发明的技术思想的范围被限定。本发明的保护范围应根据权利要求书进行解释，与之同等范围内的所有技术思想应被解释为包括在本发明的权利范围内。
【附图标记说明】
10、100：通风导向装置
12：MCU
14：存储器
16：输入输出I/F
18：通信I/F
110：结构数据获取部
120：模拟数据获取部
130：条件选择部
140：模拟部
150：视觉化部
160：通风条件计算部
170：通信部
180：储存部

Claims (17)

1.一种通风导向装置，其特征在于，包括：
结构数据获取部，其获取建筑物的结构数据；
模拟数据获取部，其获取用于计算所述建筑物的内部空气质量状态的模拟数据；
模拟部，其利用输入所述建筑物的结构数据及所述模拟数据的模拟模型，模拟所述建筑物的内部空气质量状态；以及
通风条件计算部，其利用所述模拟模型，计算出用于改善所述建筑物的内部空气质量状态的通风条件。
2.根据权利要求1所述的通风导向装置，其特征在于，
还包括条件选择部，其基于使用者的输入，选择对所述建筑物的内部空气质量状态产生影响的至少一个条件，
所述模拟部基于根据所述使用者的输入被选择的条件的选择值，模拟所述建筑物的内部空气质量状态。
3.根据权利要求2所述的通风导向装置，其特征在于，
由所述条件选择部可选择的条件包括关于时间、天气、外部空气质量及室内情况的条件。
4.根据权利要求1所述的通风导向装置，其特征在于，
还包括视觉化部，其生成对由所述模拟部获取的所述建筑物的内部空气质量的目前状态和根据由所述通风条件计算部计算出的通风条件改善所述建筑物的内部空气质量后的状态进行比较的视觉数据。
5.根据权利要求1所述的通风导向装置，其特征在于，
所述模拟数据包括所述建筑物的漏气量、设置在所述建筑物中的通风装置的风量。
6.根据权利要求1所述的通风导向装置，其特征在于，
在所述建筑物的外部的污染源数值小于预先设定的基准值的情况下，所述通风条件计算部选择使所述建筑物的内部空气质量状态纳入正常范围的窗户。
7.根据权利要求6所述的通风导向装置，其特征在于，
在所述建筑物的外部的污染源数值小于预先设定的基准值的情况下，所述通风条件计算部选择最快使所述建筑物的内部空气质量状态纳入正常范围的窗户。
8.根据权利要求6所述的通风导向装置，其特征在于，
在所述建筑物的外部的污染源数值小于预先设定的基准值的情况下，所述通风条件计算部选择使所述建筑物的内部空气质量状态在预先设定的时间内纳入正常范围的窗户。
9.根据权利要求1所述的通风导向装置，其特征在于，
所述通风条件计算部计算出用于使所述建筑物的内部空气质量状态纳入正常范围的设置在所述建筑物的内部的清洁通风装置的设定值。
10.根据权利要求9所述的通风导向装置，其特征在于，
所述通风条件计算部计算出用于使所述建筑物的内部空气质量状态在预先设定的时间内纳入正常范围的所述清洁通风装置的设定值。
11.根据权利要求1所述的通风导向装置，其特征在于，
所述模拟部通过模拟，预测根据由所述通风条件计算部计算出的通风条件的所述建筑物的内部空气质量的状态变化。
12.根据权利要求1所述的通风导向装置，其特征在于，
在所述建筑物的外部的污染源数值大于或等于预先设定的基准值、由使用者选择的条件是烹饪情况时，针对基于根据烹饪的食物种类产生的污染源的量而不使用排风罩和清洁通风装置的情况、不使用所述清洁通风装置而仅使用所述排风罩的情况、不使用所述排风罩而仅使用所述清洁通风装置的情况以及同时使用所述排风罩和所述清洁通风装置的情况，所述模拟部通过模拟来预测所述建筑物的内部空气质量的状态变化。
13.根据权利要求1所述的通风导向装置，其特征在于，
在所述建筑物的外部的污染源数值大于或等于预先设定的基准值、由使用者选择的条件是烹饪情况时，针对基于根据烹饪的食物种类产生的污染源的量而不使用排风罩的情况、打开所述建筑物的窗户而使用所述排风罩的情况、在关闭所述窗户的状态下使用所述排风罩的情况以及同时使用所述排风罩和所述清洁通风装置的情况，所述模拟部通过模拟来预测所述建筑物的内部空气质量的状态变化。
14.根据权利要求1所述的通风导向装置，其特征在于，
还包括通信部，其传送下述的信号，该信号利用根据由所述通风条件计算部计算出的通风条件的设定值驱动所述建筑物的窗户和设置在所述建筑物的内部的清洁通风装置。
15.一种存储在计算机可读介质中的通风导向应用，其特征在于，执行：
从外部服务器接收利用输入建筑物的结构数据及模拟数据的模拟模型计算出的所述建筑物的内部空气质量状态信息的步骤；以及
从所述外部服务器接收利用所述模拟模型计算出的用于改善所述建筑物的内部空气质量状态的通风条件的步骤。
16.根据权利要求15所述的存储在计算机可读介质中的通风导向应用，其特征在于，还执行：
对所述建筑物的内部空气质量的目前状态和根据计算出的所述通风条件改善所述建筑物的内部空气质量后的状态进行比较而显示的步骤。
17.一种通风导向方法，其特征在于，包括：
获取建筑物的结构数据的步骤；
获取用于计算所述建筑物的内部空气质量状态的模拟数据的步骤；
利用输入所述建筑物的结构数据及所述模拟数据的模拟模型、模拟所述建筑物的内部空气质量状态的步骤；以及
利用所述模拟模型、计算出用于改善所述建筑物的内部空气质量状态的通风条件的步骤。
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