KR100481806B1

KR100481806B1 - 창을 이용한 실내 공기질 개선방법 및 장치

Info

Publication number: KR100481806B1
Application number: KR1020040051797A
Authority: KR
Inventors: 김학겸
Original assignee: 오토윈주식회사
Priority date: 2004-07-03
Filing date: 2004-07-03
Publication date: 2005-04-11
Also published as: CN1715795A; US20060002836A1

Abstract

본 발명은 창(windows)을 이용하여 실내 공기질(Indoor Air Quality; IAQ)이 허용 기준치 이하로 상시 유지되게 자동 제어함과 동시에 측정된 실내 공기질을 수치로 관리 표시되도록 한 창을 이용한 실내 공기질 개선방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 이를 위하여 각종 형태의 창을 이용한 실내 공기질을 개선함에 있어서, 상기 창을 기준으로 실내 공간으로 하이드록실 라디칼(OH)을 발생시켜 각종 오염물질을 분해 제거하고, 상기 실내의 오염물질량을 감지 측정함과 동시에 이를 수치로 환산 표시 관리하며, 상기 감지된 실내의 오염물질량이 허용 기준치 이상이면 실내 오염 공기를 강제로 배기시키고, 또 이하로 감지되는 경우에는 배기를 정지시켜 실내 공기질이 항상 적정한 상태로 유지 개선되도록 한 것이다.

Description

창을 이용한 실내 공기질 개선방법 및 장치{Indoor air quality improvement method and device that use windows}

본 발명은 창(window)을 이용하여 실내 공기질(Indoor Air Quality; IAQ)이 허용 기준치 이하로 상시 유지되게 자동 제어함과 동시에 측정된 실내 공기질을 수치로 관리 표시되도록 한 창을 이용한 실내 공기질 개선방법 및 장치에 관한 것이다.

주지한 바와 같이 지금까지 알려진 창호는 단순히 실내 환기나 조명, 방범을 위해 열고 닫는 기능 이외에는 없다. 그러므로 종래 창을 통해서는 창문을 수동 또는 자동적으로 열고 닫는 동작을 통해서만 실내 공기가 단순히 환기되는 정도에 불과하기 때문에 특히 재실자가 없거나 야간 취침시 방범을 위해 창을 완전히 닫아 밀폐하는 경우에는 실내에서 발생되는 각종 유해물질들의 환기 또는 제거가 불 가능하게되고, 각종 오염물질은 그대로 실내에 존재하게되어 각종 문제를 유발하게 되는 것이다.

물론, 종래에도 실내 공기질을 개선할 방안으로 공기 청정기가 일부 이용되고는 있으나, 이는 그 기능상 실내 공기질의 개선에는 자연 한계가 있을 수 밖에 없고, 또, 수치를 가늠케하는 측정센서가 부착되어 있지 않기 때문에 오염물질량을 재실자가 수치로 확인하기가 곤란하여 효율적인 공기질 개선 관리가 불가능 하였으며. 특히 공기 청정기를 장기간 틀 경우 음이온(약 75%)과 더불어 방출되는 오존량(25%)이 계속 증가하여 재실자는 오히려 과다 공급되는 유기화합물 등을 흡입하게되는 결과를 초래하게되는 것이다.

사정이 이러함에도 불구하고, 현재 국, 내외 건설사와 창호 업계에서는 주택 자재와 관련하여 1972년 오일 쇼크 이후 모든 건축 관련 재재들을 기밀과 단열에만 관심을 갖고 연구와 개발이 이루어지고 사용되어 왔기 때문에 그로 인한 실내 공기질의 저하는 당연한 결과이고, 사용자 또한 이러한 점을 등한시하며 살아왔던것 역시 사실이라 할 것이다.

하지만, 산업의 발달과, 문화수준의 향상과 더불어 생활의 윤택으로 인해 최근에는 건강에 대한 관심이 고조되고 있는 실정이며, 더욱이 건강은 인간의 삶에 있어서 가장 소중하고도 중요한 요소인 점은 누구나가 부인할 수 없는 엄연한 사실이라 할 것이다.

그러나 현재 우리의 생활 공간에서는 차량, 산업시설로부터 발생 배출되는 수 많은 공해 물질과 석유, 화학 관련 재료로 만들어진 건축자재, 가구, 전자 등의 생활 용품으로부터 발생되는 유해물질들이 인간의 건강을 위협하고 있고, 그 심각성은 갈수록 더해가고 있는 것이 현실이다.

특히, 인간은 하루 24시간 중 약 80% 이상을 한정된 실내 공간에서 생활하게되며, 이 과정에서 오염된 공기를 계속 생성하게되고, 그 생성된 오염 공기에 의해 실내의 오염 농도는 증가할 수 밖에 없으며, 이 때 실내의 오염 농도가 적절하게 조절 또는 개선되지 않는 이상 인간은 생활하면서 무의식적으로 오염된 공기를 마실 수 밖에 없는 것이어서 자신도 모르게 건강을 해치면서 살아가게 되는 것이다.

실내 공기를 오염시키는 물질들로는 아주 작은 물질을 포함하여 약 250여종이 있으나, 그 중에서도 주택과 관련하여 보면, 각종 실내 건축자재로부터 발생되는 발암성 물질인 포름알데히드(HCHO), 라돈, 톨루엔, 벤젠, 아세톤 등의 각종 휘발성 유기 화합물(VOCs)을 포함하여 석면에서 발생되는 이산화질소 등이 있고, 또 인간의 활동에서 보면, 주방에서 음식을 조리할 때 사용되는 가스의 발화나 인체의 호흡 과정에서 발생되는 이산화탄소(CO₂), 분진, 담배연기, 발 냄새와 각종 생활 용품에서 의 미생물성 물질(다장균, 녹농균, 0-157, 살모넬라)과 위발성 유기 오염물질, 기타 악취, 소음, 방사선 등을 예로 들수 있고, 이러한 각종 유해물질로 인해 피부 알레르기, 호흡기 질환이나 두통 유발 등의 인체에 각종 악 영향을 초래하고 있음은 익히 잘 알려져 있다.

여기서, 각종 건축자재에서 발생되는 오염물질들은 약1-5년 정도면 실내의 오염도가 허용 기준치 이하로 자연 소멸될 수 있으나, 이 경우에도 공중위생관리법과 건축법에서 제시한 기준농도(CO₂를 기준으로 1000ppm 이하) 이하로 낮아질 때 까지의 공기질 개선이 문제로 되는 것이며, 또한, 인간의 활동에서 발생되는 각종 이산화탄소 등의 유해물질들은 없앨 수가 없는 것이며, 이는 생태적, 환경적 차원에서도 없어서는 않될 물질들이다.

따라서, 무엇보다도 인간 활동에서 발생되는 각종 유해물질들은 그 적정 기준치를 설정하여 이 허용 기준치 이상으로 발생되는 경우, 즉시 재실자의 유무나 창이 닫혀있는 상태에서도 실내 공기질이 허용 기준치 이하로 낮추어지도록 개선하는 것이 매우 중요하다 할 것이다.

왜냐하면, 우리의 인간 활동으로부터 발생되는 이산화탄소는 우리의 주택 구조상 실내 공기가 자연 순환되도록 적정 설계되어 있지 못하기 때문에 유해 공기의 자연 순환이 이루어지지 못하는 경우에는 결국 재실자는 호흡을 통해 적정 산소량 보다 이산화탄소를 더 흡입하게 되므로 심한 경우에는 호흡곤란이나 뇌 운동에 심각한 장애를 초래하게되는 문제가 발생되기 때문이다.

하지만, 국내 주택 건설 업계에서는 주택과 관련하여 그 동안 특별히 공기질을 개선할 방법을 찾지 못하였고, 근래에 들어 환경에 대한 국민적 관심이 고조되면서 급기야, "실내공기질관리법"이 2004.06부터 시행되도록 법제화되면서 지하역사, 지하상가, 여객터미널, 도서관, 종합병원 등 다중 이용시설물과 신축되는 공동주택으로 확대되어 신축공동주택의 경우 공기질을 주민 입주전에 측정하여 공고하도록 하는 등의 강력한 조치를 통해 실내 공기질을 관리하고 생활환경을 개선하도록 하고 있다.

그러나 지금까지 알려진 실내 공기질 개선방법으로는 변풍량 공조방식(Variable Air Volu. VAV)이라는 최소 도입으로 에너지 절약의 장점이 있으나, 상기한 방식의 경우에는 각종 오염물질이 포함된 외부 공기의 유입으로 인하여 오히려 실내 공기질이 오염될 우려가 매우 농후하고, 또 설치비가 많이 소요된다는 비 경제적인 문제가 있고, 또한 정풍량 공조방식(Constant Air Volu. CAV)는 실내 공기질을 연속적으로 바꾸어 주는 방법으로 쾌적한 실내 공기질을 유지시키는 것이기는 하나 에너지 소비증가가 필연적이라는 문제가 있으며, 특히 이들 각 보편적 공조방식들은 상기한 문제들과 더불어 유지 관리비가 많이 요구된다는 유지 관리상의 비 현실적인 문제가 있었던 것이다.

그리고, 종래 각종 공기질을 개선하기 위하여 사용되는 살균, 탈취, 공기 청정 기능들을 갖는 각종 제품들의 경우 센서에 의해 단순히 감지만 할 뿐 감지된 공기질을 수치로 체크하여 관리하지 못하기 때문에 무엇보다도 실내 공기질의 정도를 재실자가 눈으로 직접 보고 느낄 수 없다는 것이며, 이로 인해 실내 공기질의 효율적인 관리가 불 가능하다는 것이다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 공기질 개선에 따른 여러 문제점들을 감안하여 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 재실자의 유무나 창의 밀폐 유무 등에 관계없이 항상 창을 통해 실내 공기질이 허용 기준치 이하로 유지 개선되게 자동 제어됨과 동시에 실내 공기질 상태를 수치로 환산 표시함으로서, 실내 공기질을 보다 효율적이고 능동적으로 이루어지도록 유도하여 항상 쾌적한 실내 환경이 유지될 수 있도록 한 창을 이용한 실내 공기질 개선 방법 및 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 실내 오염 공기를 강제 배기 방식으로 배출하고 배기 정시시에는 실외로부터 오염 공기의 유입이 차단되게 함으로서 공기질의 개선 효과를 더욱 높일 수 있고, 또 실내 공기 오염 정도와는 무관하게 하이드록실라디칼(OH)을 발생시겨 각종 오염물질을 분해 제거토록 정화함으로서 실내 공기질의 현저한 개선이 가능하도록 창을 이용한 실내 공기질 개선 방법 및 장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각종 형태의 창을 이용한 실내 공기질을 개선함에 있어서, 상기 창을 기준으로 실내 공간으로 하이드록실라디칼(OH)을 발생시켜 각종 오염물질을 분해 제거하고, 상기 실내의 오염물질량을 감지 측정함과 동시에 이를 수치로 환산 표시 관리하며, 상기 감지된 실내의 오염물질량이 허용 기준치 이상이면 실내 오염 공기를 강제로 배기시키고, 또 이하로 감지되는 경우에는 배기를 정지시켜 실내 공기질이 항상 적정한 상태로 유지 개선되도록 하는 방법 및 장치에 의해 충분히 달성된다.

여기서 오염물질량을 측정하는 센서는 특정의 물질에 제한되지는 않으나, 가급적 실내의 인간 활동에 악 영향을 초래하는 이산화탄소량을 기준으로 측정 감지하는 것이 가장 바람직하고, 또 하이드록실 라디칼은 실내 공간의 면적에 따라 그 발생량이 적절하게 조절 가능하도록 타이머에 의해 제어되도록 함이 바람직하다.

또, 실내 공기질이 허용 기준치 이상인 경우에만 실내 공기를 실외로 강제 배기시키고, 그 이하로 유지되는 경우에는 배기통로가 차단되도록 함으로서 실외로부터의 공기 유입이 차단되어 공기질 개선 효과를 더욱 높일 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 공기질 개선 방법 및 장치의 주된 목적은, 각종 형태의 창을 이용하여 실내 공간의 공기질이 실내 이산화탄소량을 기준으로 허용 기준치 이하(1000ppm)로 자동 관리되도록 한 것에 있으며, 특히 이러한 관리는 재실자의 유무나 창문의 개폐유무 등과 전혀 무관하게 실내 공기질의 지속적인 개선이 이루어지도록 하는데 있다.

먼저, 도1을 참조하여 본 발명에 따른 창을 이용하여 실내 공기질을 개선하는 방법에 대하여 대략 설명하면 다음과 같다.

창을 통한 실내 공기질의 개선은, 우선 하이드록실 라디칼(OH) 발생단계(10)를 통한 실내 의 각종 오염물질들, 예컨대 각종 실내 건축자재 등에서 발생되는 발암성 물질인 포름알데히드나 톨루엔, 벤젠, 아세톤 등의 각종 휘발성 유기 화합물(VOCs)과, CO₂ , 암모니아 등의 각종 유해 물질들이 수시로 분해 제거시킨다.

그리고, 실내 오염물질량 측정 표시단계(20)를 통해 현재 실내 공기질의 오염정도가 센서에 의해 감지 측정됨과 동시에 측정된 값을 수치로 환산 표시됨으로서 재실자는 항상 실내 공기의 오염정도를 수치로 확인 가능하게 된다.

또한, 배기수단 제어단계(30)를 통해 측정된 실내의 공기질이 허용 기준치(통상적으로 실내 이산화탄소량을 기준으로 1000ppm)이상으로 감지되는 경우에는 배기수단의 운전 제어를 통해 실내 오염 공기를 강제로 배기시키거나 , 또 강제 배기되는 과정에서 실내 공기질이 허용 기준치 이하로 감지되는 경우에는 배기수단의 운전 정지 제어를 통해 실내 공기질이 항상 허용 기준치 이하로 유지 가능하게 되는 것이다.

한편, 본 발명에 있어서, 센서를 통한 오염물질량 측정은 특정의 물질에 제한되지 않으나, 통상적으로 비교적 감지가 용이한 실내 이산화탄소량을 감지 측정 하는 것이 가장 바람직하고, 또 하이드록실 라디칼은 실내 공간의 면적에 따라 그 발생 정도를 각기 다르게 타이머로 자동 제어되도록 함이 바람직하다.

예컨대, 공기질 개선이 요구되는 실내 공간의 면적(예컨대, 10평, 20평, 30평 등)에 따라 그 운전(가동/정지)시간을 적절히 조절(예컨대, 5분가동/55분정지, 또는 10분가동/50분정지, 또는 15분가동/45분정지 등) 제어되도록 함으로서, 적절한 실내의 오염물질 분해 제거가 가능하도록 한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 상기한 각 단계들을 통해 실내 공기질은 항상 허용 기준치 이하로 유지 가능하게 되고, 이러한 허용 기준치 이하로의 유지는 재실자의 유무나 창의 밀폐 상태 등과 전혀 관계없이 오염물질량 측정 표시기의 센서를 통해 자동적으로 제어되기 때문에 실내 공기질의 효율적인 관리 개선이 가능하게 되는 것이다.

도2 내지 도8은 본 발명에 따른 실내 공기질 개선장치에 따른 구성을 보인 도면들로서, 먼저 도2를 참조하여 공기질 개선장치에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 공기질 개선창치는, 창(1)에 있어서, 특히 벽면에 고정되는 창틀(2)에 설비하여 이 창틀(2)에 대하여 각종의 형태로 열고 닫히는 창문(3)의 개폐에 전혀 지장을 초래하지 않도록 구성함이 가장 바람직하다.

창틀(2)로는 실내 오염공기를 실외로 배기시키기 위한 배기통로(40)가 형성되어 있다.

그리고 배기통로(40)의 전면 실내쪽으로는 전면 케이스(50)가 설치되고, 이 전면 케이스(50)로는 소정 형태, 예컨대 그릴 형태의 유입구(52)가 형성되어 있다.

또, 배기통로(40)의 후면 실외쪽으로는 박스 형태의 후면 케이스(60)가 설치되고, 이 후면 케이스(60)로는 배출구(62)가 형성되어 있다.

후면 케이스(60)로는 창틀(2)에 형성된 배기통로(40)를 통해 실내 오염 공기를 강제로 배기 또는 정지시키기 위한 배기수단(70)이 구비되어 있다.

도2 및 도3을 참조하면, 배기수단(70)은, 배기통로(40)를 통해 실내의 오염 공기를 강제로 배기시키기 위해 모터(172)가 구비된 배기 팬(170)과, 배기통로(40)를 선택적으로 열거나 닫기 위한 배기통로 개폐부재(180)를 포함한다.

여기서, 배기통로 개폐부재(180)는, 다수의 배기구멍들(192)이 일정한 간격으로 형성되고, 상기 배기통로(40)의 대응 실외쪽으로 고정나사들(191)에 의해 일체로 고정 설치되는 고정판(190)과, 상기 고정판(190)에 대하여 고정 설치되는 솔레노이드(204) 작용에 의해 이동 조작 가능하게 브라켓(201)으로 연결 설치되고, 이동장공(203)에 대하여 복수개의 고정나사(205)로 연결 설치되며, 또 상기 고정판(190)의 배기구멍들(192)을 동시에 열거나 닫아 상기 배기통로(40)를 통한 실내 오염 공기가 실외로 배기 또는 차단되도록 하기 위한 다수의 배기구멍들(202)이 일정한 간격으로 대응되게 형성된 개폐판(200)으로 구성된 것이다.

또한, 고정판(190)으로는 개폐판(200)의 절곡편(206)이 삽설 가이드 되는 가이드 홈(194)이 더 형성하여 솔레노이드(204)작용에 따른 개폐판(200)의 안정된 이동 조작이 가능하도록 구성함이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 배기수단(70)의 배기 팬(170)과 배기통로 개폐부재(180)는 이후 설명될 제어부(90)에 의해 동시 또는 순차적으로 제어되도록 구성될 수 있다.

예컨대, 제어부(90)의 제어를 통해 실내 공기를 강제 배기 또는 정지시키는 경우 배기 팬(170)의 모터(172)와, 배기통로 개폐부재(180)의 솔레노이드(204)를 동시에 동작시켜 배기 팬(170)의 작동과 동시에 고정판(190)에 대하여 개폐판(200)을 이동 조작되게하여 배기통로(40)를 개 폐방되게 하거나, 또는 모터(172)나 솔레노이드(204)가 순차적으로 작동되면서 배기 팬(170) 또는 개폐판(200)의 이동에 따른 배기통로(40)의 개 폐방이 이루어지도록 하여 실내 공기의 배기 및 정지 동작이 이루어질 수도 있는 것이다.

도4a 및 도4b를 참조하면, 배기통로(40)를 통한 공기 배기가 요구되는 경우에는 고정판(190)에 대하여 개폐판(200)이 솔레노이드(204) 작용을 통해 개방 위치로 이동 조작되는 것에 의해 각 배기구멍들(192)(202)이 상호 개방 조작되어 실내로부터 실외로의 강제 배기가 가능하게 되고, 또 공기의 배기가 정지되는 경우에는 이와는 반대로 개폐판(200)이 이동 조작되는 것에 의해 각 배기구멍들(192)(202)이 상호 폐방 조작되어져 실외로 부터 실내로의 공기 유입이 차단되어지는 것이다.

도2 및 도5를 참조하면, 실내 공기질 개선 장치는 실내 공기중의 오염물질량을 지속적으로 감지 측정하고 수치를 가늠케하는 감지센서(82)가 내부에 구비되고, 또 이 측정된 값을 수치로 환산 표시하기 위한 표시창(84)이 구비된 오염물질량 측정 표시기(80)를 포함한다.

여기서, 오염물질량 측정 표시기(80)의 감지센서는 특정의 오염물질 측정에 제한되는 것은 아니나 비교적 실내 공기 오염 정도를 쉽게 감지 할 수 있고, 또 실재 생활 공간에서 발생되는 량의 조절이 불 가능하고, 또 인체에 가장 영향을 미치는 실내 이산화탄소량을 기준으로 하고 있음을 감안하여 이산화탄소를 감지하는 센서 구성함이 가장 바람직하다. 현재 실내 공기질의 오염 정도 역시 이산화탄소량을 기준으로 하고 있으며, 또 그 허용 기준치를 1000ppm으로 정하고 있다.

또한, 본 발명은 오염물질량 측정 표시기(80)에 의한 실내 공기질의 오염 정도가 허용 기준치 이상 또는 이하로 감지되는 경우 상기 배기수단(70)을 제어하여 실내 오염 공기를 실외로 강제 배기 또는 정지시키도록 컨트롤하는 제어부(90)를 포함한다. 여기서 제어부(90)는 설계상 젼면 케이스(50) 내에 설비되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 실내 공기질의 오염 정도와는 무관하게 수시로 하이드록실라디칼을 실내로 발생시켜 실내의 각종 오염물질들을 분해 제거시키기 위한 하이드록실 라디칼(Hydrexyl radical) 발생기(100)를 포함한다. 여기서 하이드록실 라디칼 발생기(100)역시 실내의 적정 위치에 설비되면 족하나 설계상 전면 케이스(50)내에 내장되도록 설비됨이 가장 바람직하다.

도6은 본 발명에 채용된 하이드록실 라디칼 발생에 따른 이해를 돕기 위한 구성 도면으로서, 이를 참조하면, 하이드록실 라디칼 발생기(100)는 필터가 전혀 사용하지 않고, 또 고전압 발생을 통해 O₃에서 O₂로 바뀌는 과정에서 생성되는 물질이며, 일반적인 음이온 발생기와 대비할 때 약 10만배의 속도, 예컨대 1분당 약 90만개에서 110만개의 라디칼이 발생되는 것으로 보고되고 있다.

일반적으로 라디칼(Radical)하면, 규명되지 않은 물질을 일컬으며, 오존 라디칼은 대전체(帶電體)의 재질을 비철금속과 귀금속을 사용하므로 오존의 농도는 저하되지만, 오존과 반응하지 않는 유기화합물과의 반응속도는 10만배이상, 살균력은 오존에 비하여 10배 이상이 발휘되고 있는 것으로 알려져 있다.

또한, 이러한 라디칼은 특이한 냄새를 가진 담청색 기체로서 유기물질, 산화되기 쉬운 무기질에 접촉하면 순간적으로 발생기 산소(Naccent Oxygen)를 발생하여 이것을 강력히 산화시키면서 강한 살균력과 동시에 산소로 변하며 공기나 수중에 있는 병원균, 잡균을 멸균한다. 특히 세균뿐만 아니라 염소(鹽素)나 그 밖의 소독제로 멸균되기 어려운 바이러스(Virus), 아메바(Amoeba), 사상균도 멸균하는 작용이 있다.

또한, 그 밖에도 (a)휘발성 유기 화합물제거(포름알데히드, 벤젠, 톨루엔, 아세톤 등), (b)대장균, 0-157, 살모넬라, 콜레라, 장티푸스, 바이러스 등 전염성 병원균 살균, (c)일산화탄소, 아황산가스, 암모니아가스 등 여러 악취 및 냄새제거, (d)농, 수산물 성장촉진, 병충해 예방, 무공해 하우스 재배, (e)농, 수산물 등 식품의 소독및 부폐방지, (f)오존수의 음용, 목욕은 스트레스 해소, 질병예방, 피부노화방지 및 피부미백효과, (g)식기 및 각종 위생식기의 소독, (h)침실, 목욕탕, 응접실, 주방 등의 곰팡이, 집 진드기 제거 및 소독, 탈취, (i)세균 및 유해물질과 산화, 분해한 오존은 산소로 변하며, 신선한 공기공급, (j)페놀, 시안, 농약, 철분, 망간, 유기, 수은 등 유해물질 분해 및 산화처리, (k)BOD, COD, 탁도, 색도 산화처리 및 산소 대폭 증가 등의 여러 이로운 기능이 발휘된다.

도7을 참조하면, 하이드록실 라디칼 발생기(100)를 통한 하이드록실 라디칼(OH)은 실내 공간의 면적에 따라 그 운전 상태(가동/정지)를 각기 달리함이 바람직하고, 이 경우 타이머(102)를 통해 자동 제어되도록 구성함이 바람직하다.

즉, 실내 공간의 면적(예컨대, 10평, 20평, 30평)에 따라 사전에 타이머(102)를 조절하여 하이드록실 라디칼의 발생에 따른 운전(가동/정지)이 제어되도록(예컨대 5분가동/55분정지, 또는 10분가동/50분정지, 또는 15분가동/45분정지 등)함으로서, 실내 공간의 면적에 맞추어 항상 적절한 하이드록실 라디칼이 방출되도록 구성된다.

또한, 도7을 참조하면, 제어부(90)는 오염물질량 측정 표시기(80)와 상호 접속되어 있고, 또 배기수단(70)의 배기 팬(170)을 작동시키기 위한 모터(172)와 개폐판(200)을 이동 조작시키기 위한 솔레노이드(204)를 각각 제어하도록 연결 구성되어 있다.

따라서 도8을 참조하면, 하이드록실 라디칼의 발생을 통한 실내 오염물질의 분해 제거가 이루어지고 있는 가운데 제어부(90)는 실내 오염물질량 측정 표시기(80)의 감지센서(82)로 부터 제공된 신호를 통해 그 측정 값이 허용 기준치 이상인 경우에는 배기수단(70)의 배기 팬(170)을 가동시키고, 또한 배기통로 개폐부재(180)의 솔레노이드(204)를 작동시켜 배기통로(40)를 개방시켜 실내 오염공기를 실외로 강제 배기시킨다.

그리고, 실내 공기의 강제 배기 과정에서 오염물질량 측정 표시기(80)에 의한 측정 값이 허용 기준치 이하로 감지되는 경우에는 가동 상태에 있는 배기 팬(170)을 정지시키고, 배기통로 개폐부재(180)의 솔레노이드(204)를 작동시켜 배기통로(40)를 닫아 실내 오염 공기의 강제 배기 동작을 정지시키게 되는 일련의 동작을 통해 실내 오염 공기는 강제 배기 및 정지를 반복하게 되는 것이다.

그리고 실내 오염 공기의 강제 배기나 정지시에도 감지센서(82)에 의해 감지되는 실내 오염물질 측정 값은 오염물질량 측정 표시기(80)의 표시창(84)을 통해 계속적으로 수치로 표시되어진다.

그러므로, 본 발명에 따르면, 창(1)을 통한 실내 공기질의 개선이 가능하고, 또 오염물질량 측정 표시기(80)의 감지센서(82)를 통해 재실자의 유무나 또는 창의 밀폐 여부와 관계없이 창(1)을 일일이 개방하지 않고서도 실내 공기질이 항상 허용 기준치 이하로 개선 유지되기 때문에 항상 쾌적한 실내 환경을 조성 할 수 있게되는 것이다.

그리고, 실내 오염공기를 외부로 강제 배기시키는 시스템을 적용하고 있기 때문에 실내 공기질 개선에 따른 외부 공기 유입으로 인한 폐해를 사전에 방지할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 경우 실내 오염공기를 강제로 실외로 배기시키는 시스템을 이용하고 있기 때문에 과도한 공기 배출로 인한 실내의 산소 부족 현상을 우려할 수 있으나, 이는 창틀의 미세한 틈세나 재실자의 출입을 통해 공기가 상시 실내로 유입되고 있기 때문에 배기에 따른 실내 산소 부족 현상 등은 전혀 발생되지 않고 있으며, 이러한 점은 실제 실험 결과에서도 전혀 문제가 없는 것으로 나타나고 있다.

그리고, 본 발명의 경우 오염물질량을 감지하는 센서(82)는 15년 주기로 모듈만을 교체 사용 가능하도록 설계되어 있고, 또 테스트 결과 시스템을 작동시키기 위한 전기 소비량도 월500원 정도 밖에 소요되지 않는 것으로 나타나고 있기 때문에 본 발명의 시스템 적용에 따른 유지 관리 비용이 매우 저렴하여 경제적인 부담을 최소화 할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 경우에는 배기수단(70)을 통한 실내 오염 공기의 강제 배기와 더불어 하이드록실 라디칼을 통한 실내의 각종 유해물질을 수시로 분해 제거함으로서, 공기질의 개선 효과를 더욱 향상 시킬 수 있으며, 또 실내에서 오랜 시간 활동하더라도 유해물질의 제거를 통한 신체적 정신적 유익을 제공받게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 실내 공기질 개선이 창을 통해 이루어짐으로서 창을 일일이 여닫을 필요가 전혀 없고, 또 실내 공기질이 감지센서에 의해 자동 관리되고 그 측정 값이 수치로 표시됨으로 인해 재실자의 유무나 창의 개폐 여부에 관계없이 실내 공기질이 항상 허용 기준치 이하로 유지 가능하며, 또 하이드록실 라디칼(OH)에 의한 각종 오염물질들의 지속적인 분해 제거를 통한 실내 공기질의 효율적이고 능동적인 관리 개선을 통해 각종 실내 오염물들로부터 초래되는 악 영향을 일거에 해소 할 수 있는 획기적인 이점을 제공하게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 경우, 강제 배기 방식에 의해 실내 공기질의 개선이 이루어지도록 하였기 때문에 실외의 오염 공기가 실내로 유입됨에 따른 실내 공기질의 혼탁을 확실하게 방지 할 수 있는 이점도 있는 것이다.

비록, 본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 하기의 특허청구범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 많은 수정 및 변경이 있을 수 있음은 물론이다. 예컨대 필요에 따라서는 하이드록실 라디칼은 실내 오염공기가 허용 기준치 이하로 배기된 후 제어부의 제어를 통해 수분간 방출되도록 할 수 도 있을 것이다.

도1은 본 발명의 실내 공기질 개선에 따른 과정을 보인 공정도;

도2는 본 발명의 실내 공기질 개선에 따른 장치 구성을 보인 측 단면도;

도3은 본 발명에 따른 배기수단의 구조를 보인 발췌 분리 사시도;

도4a 및 도4b는 배기통로 개폐부재의 배기구멍들이 개폐방 조절된 상태의 발췌 단면도;

도5는 본 발명에 따른 오염물질량 측정 표시기의 정면도;

도6은 본 발명에 따른 하이드록실 라디칼 발생 과정을 개략적으로 보인 구조도;

도7은 본 발명에 따른 공기질 개선과 관련한 제어 시스템의 블록도;

도8은 본 발명의 제어부에 따른 공기질 개선 관련 플로우챠트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1: 창 2: 창틀

10: 하이드록실 라디칼 발생단계 20: 오염물질량 측정 표시단계

30: 배기수단 제어단계 40: 배기통로

50: 전면 케이스 52 : 유입구

60: 후면 케이스 62: 배출구

70: 배기수단 80: 오염물질량 측정 표시기

82: 감지센서 84: 표시창

90: 제어기 100: 하이드록실 라디칼 발생기

170: 배기팬 172: 모터

180: 배기통로 개폐부재 190: 고정판

192: 배기구멍들 194: 가이드 홈

200: 개폐판 202: 배기구멍들

203: 이동장공 204: 솔레노이드

205: 고정나사 206: 절곡편

Claims

각종 형태의 창을 이용한 실내 공기질을 개선하는 방법을 구현함에 있어서,

상기 창을 기준으로 실내 공간으로 하이드록실 라디칼(OH)을 발생시켜 각종 오염물질을 분해 제거하고, 상기 실내의 오염물질량을 감지 측정함과 동시에 이를 수치로 환산 표시 관리하며, 상기 감지된 실내의 오염물질량이 허용 기준치 이상이면 실내 오염 공기를 강제로 배기시키고, 또 이하로 감지되는 경우에는 배기를 정지시켜 실내 공기질이 항상 적정한 상태로 유지 개선됨을 특징으로 하는 창을 이용한 실내 공기질 개선방법.
제1항에 있어서, 상기 하이드록실 라디칼(OH)의 발생은 실내 공기질의 오염 정도와는 무관하게 실내 공간의 면적에 따라 타이머에 의해 운전(가동/정지)이 반복적으로 자동 제어됨을 특징으로 하는 창을 이용한 실내 공기질 개선방법.
제1항에 있어서, 상기 오염물질은 실내 공기중의 이산화탄소량(CO₂)을 측정 감지하는 것을 특징으로 하는 창을 이용한 실내 공기질 개선방법.
각종 형태의 창을 이용한 실내 공기질을 개선하는 장치를 구현함에 있어서:

공기의 배기를 위해 창틀에 형성된 배기통로와;

상기 배기통로의 전면 실내쪽에 설치되고 유입구가 구비된 전면케이스와;

상기 배기통로의 후면 실외쪽에 설치되고, 배출구가 구비된 후면 케이스와;

상기 후면 케이스내에 구비되고, 상기 배기통로를 통해 실내 오염 공기를 강제로 배기 또는 정지시키기 위한 배기수단과;

상기 실내 공기중의 오염물질량을 감지센서로 지속적으로 감지 측정하고, 이 측정 값을 수치로 환산 표시하기 위한 오염물질량 측정 표시기와;

상기 오염물질량 측정 표시기에 의한 실내 공기질의 오염 정도가 허용 기준치 이상 또는 이하로 감지되는 경우 상기 배기수단을 제어하여 실내 오염 공기를 실외로 강제 배기 또는 정지시키도록 컨트롤하는 제어부와;

상기 실내 공기질의 오염 정도와는 무관하게 수시로 하이드록실 라디칼(OH)을 발생시켜 실내의 각종 오염물질을 분해 제거시키기 위한 하이드록실 라디칼 발생기를 포함함을 특징으로 하는 창을 이용한 실내 공기질 개선장치.
제4항에 있어서, 상기 배기수단은, 모터가 구비된 배기 팬과, 상기 배기통로를 열거나 닫기 위한 배기통로 개폐부재를 포함함을 특징으로 하는 창을 이용한 실내 공기질 개선장치.
제5항에 있어서, 상기 배기통로 개폐부재는, 다수의 배기구멍들이 일정한 간격으로 형성되고, 상기 배기통로의 대응 실외쪽으로 고정 설치되는 고정판과, 상기 고정판에 대하여 고정 설치되는 솔레노이드 작용에 의해 이동 조작 가능하게 연결 설치되고, 또 상기 고정판의 배기구멍들을 동시에 열거나 닫아 상기 배기통로를 통한 오염 공기가 실외로 배기 또는 차단되도록하기 위한 다수의 배기구멍들이 일정한 간격으로 대응되게 형성된 개폐판으로 구성됨을 특징으로 하는 창을 이용한 실내 공기질 개선장치.
제6항에 있어서, 상기 배기 팬의 모터와 배기통로 개폐부재의 솔레노이드는 상기 제어부를 통해 동시 또는 순차적으로 제어됨을 특징으로 하는 창을 이용한 실내 공기질 개선장치.
제6항에 있어서, 상기 고정판으로는 개폐판의 절곡편이 삽설 가이드 되는 가이드 홈이 더 형성되고, 또 상기 개폐판으로는 고정나사에 의한 고정판의 체결에 따른 안정된 이동을 위한 이동장공이 더 형성됨을 특징으로 하는 창을 이용한 실내 공기질 개선장치.
제4항에 있어서, 오염물질량 감지센서는 실내 공기중의 이산화탄소량을 감지하기 위한 센서임을 특징으로 하는 창을 이용한 실내 공기질 개선장치.
제4항에 있어서, 상기 하이드록실 라디칼 발생기를 통한 하이드록실 라디칼(OH)은 실내 공간의 면적에 따라 그 운전 상태(가동/정지)를 각기 달리함을 특징으로 하는 창을 이용한 실내 공기질 개선장치.
제4항에 있어서, 상기 하이드록실 라디칼 발생기는 타이머에 의해 자동 제어됨을 특징으로 하는 창을 이용한 실내 공기질 개선장치.