KR100671308B1

KR100671308B1 - 환기장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100671308B1
Application number: KR1020050076045A
Authority: KR
Inventors: 임헌북
Original assignee: 임헌북
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2007-01-19

Abstract

본 발명에 따른 환기장치는, 일면은 실내와 접하고, 타면은 실외와 접하도록 설치되는 하우징(10)과, 실외공기를 실내로 안내하도록 하우징에 형성되는 흡기통로(30)와, 실내공기를 외부로 안내하도록 흡기통로와 구획되어 하우징에 형성되는 배기통로(20)와, 흡기통로(30)의 공기 토출구인 내부흡기구(31)에 인접하여 회전 가능하게 설치되는 흡기팬(35)과, 배기통로(20)의 공기 토출구인 외부배기구(23)에 인접하여 회전 가능하게 설치되는 배기팬(25)과, 흡기팬 및 배기팬을 각각 회전 구동하는 흡기팬모터(32) 및 배기팬모터(22)를 구비한다. 이러한 환기장치에 의하면, 흡기팬(35) 및 배기팬(25)에 의한 공기 토출 성능이 증대되어, 오염된 실내공기를 원활하게 환기시킬 수 있다.

환기, 흡기, 배기, 자동, 필터

Description

환기장치 및 그 제어방법 {Ventilation apparatus and method of controlling the same}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 환기장치의 실외측 사시도이다.

도 2는 도 1의 환기장치의 실내측 사시도이다.

도 3은 도 1의 환기장치의 내부 사시도이다.

도 4는 복수의 배기팬의 연결 구조를 나타낸 사시도이다.

도 5는 도 1에서의 A-A선 단면도이다.

도 6은 도 1에서의 B-B선 단면도이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 환기장치의 제어블록도이다.

도 8은 도 7의 환기장치의 제어흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 12, 14 : 가이드부재

20 : 배기통로 21 : 내부배기구

22 : 배기팬모터 23 : 외부배기구

24 : 배기도어 25 : 배기팬

27 : 배기도어모터 28 : 볼나사

29 : 볼 너트 30 : 흡기통로

31 : 내부흡기구 32 : 흡기팬모터

33 : 외부흡기구 34 : 흡기도어

35 : 흡기팬 37 : 흡기도어모터

40 : 링크부재 100 : 제어부

102 : 사용자 인터페이스 104 : 구동상태 표시부

106 : 구동설정 입력부 108 : 타이머

110 : 조광 센서부 112 : 오염도 센서부

본 발명은 환기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내공기의 오염도 등을 측정하여 자동으로 작동하여 실내외 공기를 환기시킬 수 있는 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로 고층 아파트, 오피스텔, 주상복합건물 등 고층건물에서는 고층으로 올라갈수록 외부의 풍속과 풍압이 강해지게 되므로, 환기에 어려움을 겪게 된다. 또한, 에어콘의 실외기가 베란다 등에 설치되는 경우에 실외기에서 나오는 열풍이 실외로 제대로 배기되지 않게 된다. 이러한 고층건물의 환기는 창문을 설치하여 열어놓거나, 창문이나 창틀에 소형의 환기 조절 장치를 설치하여 사용하고 있다. 그러나, 이러한 방식에 의해 환기를 할 경우, 외부에서 강풍이 불게 되면 바람이 실내로 유입되어 실내의 주거생활에 불편을 줄 뿐만 아니라, 외부의 풍압에 의 해 실내의 혼탁한 먼지나 담배연기를 배출할 수 없는 문제점을 수반한다.

특히, 환기가 제대로 이루어지지 않을 경우, 최근에 알려진 이른바 '새집증후군'에 의한 피해가 더욱 심각해질 수 있다. 즉, 새집에 사용한 여러 건축자재에서 배출된 휘발성 유기화합물, 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 클로로포름, 아세톤, 및 포름알데히드 등의 발암물질과 집을 지을 때 발생한 석면, 일산화탄소, 이산화탄소, 질소산화물, 및 오존 등과 같은 오염물질에 의한 두통, 기침, 가려움증, 현기증, 피로감 등이 더욱 심해질 수 있다.

또한, 대도시 고층건물의 외부공기는 자동차 매연, 스모그, 황사, 먼지, 꽃가루 등의 이물질이 항상 부유하고 있으며, 창문이나 창틀에 설치되는 기존의 환기 조절 장치는 이러한 이물질들을 그대로 실내로 유입시키는 구조를 갖고 있다. 상기 이물질들이 직접 실내로 유입될 경우에는 실내 위생환경이 문제가 될 뿐만 아니라 이물질들에 의해 건축내장재의 오염 등 많은 문제점을 수반한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 특허출원 제2005-0000190호에 개시된 것과 같은 환기장치를 제안한 바 있다. 상기 특허출원에 개시된 환기장치는 창틀의 상단부에 컴팩트한 설치가 가능하도록, 서로 나란하게 배치되는 흡기팬 및 배기팬을 이용하여, 오염된 실내공기는 외부로 배출시키고, 외부의 신선한 공기는 실내로 유입되도록 함으로써, 외부 환경에 영향을 받지 않고 강제로 환기가 가능한 구조를 가진다. 그런데, 이러한 환기장치에서는 흡기팬 및 배기팬이 각각 공기 흡입측 구멍과 나란하게 배치되고, 공기배출측 구멍은 흡기팬 및 배기팬의 아래쪽에 형성됨으로써, 흡기팬 및 배기팬의 구동에도 불구하고 공기가 흡입측 구멍 으로부터 배출측 구멍을 통하여 원활하게 토출되지 못한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 흡기팬 및 배기팬의 회전에 따라 공기가 원활하게 실내외로 유동할 수 있는 공기유동 구조를 가짐으로써, 외부 환경에 영향 없이 오염된 실내공기를 환기시킬 수 있는 환기장치 및 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 일면은 실내와 접하고, 타면은 실외와 접하도록 설치되는 하우징과, 실외공기를 실내로 안내하도록 상기 하우징에 형성되는 흡기통로와, 실내공기를 외부로 안내하도록 상기 흡기통로와 구획되어 상기 하우징에 형성되는 배기통로와, 상기 흡기통로의 공기 토출구에 인접하여 회전 가능하게 설치되는 흡기팬과, 상기 배기통로의 공기 토출구에 인접하여 회전 가능하게 설치되는 배기팬과, 상기 흡기팬 및 상기 배기팬을 각각 회전 구동하는 흡기팬모터 및 배기팬모터를 포함하는 환기장치를 제공함으로써 달성된다.

이러한 환기장치에서는, 흡기팬 및 배기팬이 흡기통로 및 배기통로의 공기 토출구에 인접하여 설치되므로, 흡기팬 및 배기팬에 의한 공기 토출 성능이 증대되어 환기가 원활하게 이루어지게 된다.

구체적으로, 상기 흡기통로는, 공기 유입구로서 상기 하우징의 실외측 표면 상단부에 형성되는 외부흡입구와, 공기 토출구로서 상기 하우징의 실내측 표면 하단부에 형성되는 내부흡입구를 구비하고, 상기 배기통로는, 공기 유입구로서 상기 하우징의 실내측 표면 상단부에 형성되는 내부배기구와, 공기 토출구로서 상기 하우징의 실외측 표면 하단부에 형성되는 외부배기구를 구비하며, 상기 흡기팬모터는 상기 내부흡입구에 인접하도록 하우징 하단부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 배기팬모터는 상기 외부배기구에 인접하도록 하우징 하단부에 회전 가능하게 설치된다.

또한, 상기 흡기통로 및 상기 배기통로는 상기 하우징의 좌우에 나란하게 배치되고, 상기 배기통로의 폭이 상기 흡기통로의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 이와 같이, 배기통로의 폭을 흡기통로의 폭보다 크게 하면, 배기측에서의 공기의 유동양이 흡기측보다 더 많아지므로 더욱 원활한 환기가 이루어질 수 있다. 그리고, 이 경우 상기 배기팬은 상기 배기통로의 폭방향으로 복수개가 나란하게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 환기장치는, 실내공기의 오염도를 감지하여 오염도값을 출력하는 오염도 센서부와; 상기 오염도 센서부를 통해 감지된 오염도값에 따라 상기 흡기팬모터 및 배기팬모터에 상기 흡기팬 및 배기팬의 회전속도 제어신호를 인가하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

그리고, 설치 영역의 광도를 감지하여 광도값을 출력하는 조광 센서부를 더 포함할 수도 있으며, 이 경우, 상기 제어부는 상기 흡기팬모터 및 배기팬모터 중 적어도 어느 하나를 구동해야 하는 것으로 판단되면, 상기 조광 센서부를 통해 감 지된 상기 광도값을 기 설정된 기준광도와 비교하고, 상기 감지된 광도값이 상기 기준광도 이하인 것으로 판단된 경우 저소음모드 구동신호를 인가하여 상기 흡기팬모터 및 배기팬모터의 구동이 최소화되도록 제어할 수 있다.

여기서, 상기 저소음모드 구동신호는 상기 흡기팬 및 배기팬의 구동을 정지시키는 구동정지신호인 것이 가능하다.

또한, 상기 저소음모드 구동신호는, 상기 감지된 오염도값에 따라 설정되는 회전속도보다 저속으로 상기 환기팬을 구동시키는 저속구동신호인 것이 가능하다.

그리고, 상기 흡기팬모터 및 배기팬모터의 구동시간을 제한하는 타이머를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 목적은 실외공기를 실내로 안내하는 흡기팬과 실내공기를 실외로 안내하는 배기팬을 갖는 환기장치의 제어방법에 있어서, 실내공기의 오염도를 감지하는 오염도 센서부로부터 오염도값을 입력 받는 단계와; 상기 입력된 오염도값이 상기 흡기팬 및 배기팬 중 적어도 어느 하나를 구동해야 하는 기준 오염도값 이상인지 여부를 확인하는 단계와; 상기 입력된 오염도 값이 상기 기준오염도값 이상인 경우, 상기 입력된 오염도의 크기에 따라 상기 흡기팬 및 배기팬의 회전속도를 가변 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.

그리고, 상기 흡기팬 및 배기팬 중 적어도 어느 하나를 구동해야 하는 것으로 판단된 경우, 광도를 감지하는 조광 센서부로부터 현재 광도값을 입력 받는 단계와; 상기 광도값을 기 설정된 기준광도와 비교하는 단계와; 상기 감지된 광도값이 상기 기준광도 이하인 경우 저소음모드로 전환되어 상기 흡기팬 및 배기팬의 회전을 최소한으로 제한하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 저소음모드는 상기 흡기팬 및 배기팬의 회전을 정지시키는 단계인 것이 가능하다.

또한, 상기 저소음모드는 상기 감지된 오염도값에 따라 설정되는 회전속도보다 저속으로 상기 흡기팬 및 배기팬의 회전시키는 단계인 것이 가능하다.

그리고, 상기 흡기팬 및 배기팬의 구동제한 시간을 카운팅하는 단계와; 상기 구동제한 시간에 도달한 경우, 상기 흡기팬 및 배기팬의 구동을 정지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환기장치를 실내에서 바라본 사시도이고, 도 2는 실외에서 바라본 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 환기장치는 대략 직사각형인 하우징(10)을 구비한다. 하우징(10)에는 후술하는 각종 구성요소가 설치되며, 하우징(10) 하부의 홈(11)에 창틀(미도시)의 상부가 삽입되어 하우징(10)이 창틀의 위쪽에 설치된다. 본 실시예에서는 창틀의 위쪽에 환기장치가 설치되는 것으로 설명하고 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 환기장치는 창틀과 관계없이 외벽의 소정부위에 설치될 수도 있으며, 에어컨의 실외기가 설치된 공간에 환기를 위해서 창문대신 에 설치되는 것도 가능하다.

하우징(10)의 실내측 표면에는 좌우에 내부배기구(21)와 내부흡기구(31)가 각각 형성된다. 내부배기구(21)는 하우징(10)의 실내측 상단부에 형성되며, 내부흡기구(31)는 내부배기구(21)와 길이방향으로 이격되어 하우징(10)의 하단부에 형성된다. 내부배기구(21) 및 내부흡기구(31)는 모두 직사각형의 작은 슬릿(21a, 31a)이 소정 간격을 두고 연속하여 배열된 형상을 가진다. 내부배기구(21)를 통해 실내의 오염된 공기가 외부로 배출되며, 내부흡기구(31)를 통해 외부의 공기가 실내로 유입된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 실외측 표면에는 내부배기구(21)와 연통하는 외부배기구(23)와, 내부흡기구(31)와 연통하는 외부흡기구(33)가 각각 형성된다. 실내측의 내부배기구(21) 및 내부흡기구(31)의 배열과 대칭적으로, 외부배기구(23)는 다수의 슬릿(23a)이 하우징(10)의 하단부에 길이방향을 따라 형성되어 이루어지며, 외부흡기구(33)는 다수의 슬릿(33a)이 하우징(10)의 상단부에 길이방향을 따라 형성되어 이루어진다.

도 3은 도 1에서 하우징(10)의 일부분을 제거한 상태의 내부 사시도이며, 도 4는 배기팬들의 연결상태를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 1에서의 A-A 선에 따른 단면도이며, 도 6은 도 1에서의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 내부에는 경계부(18)를 사이에 두고, 일측에는 내부배기구(21)로부터 외부배기구(23)로 이어지는 배기통로(20)가 형성되며, 타측에는 외부흡기구(33)로부터 내부흡기구(31)로 이어지는 흡기통로(30) 가 형성된다.

본 실시예에서는 배기통로(20)의 폭을 흡기통로(30)의 폭보다 크게 형성함으로써, 배기측에서 더 많은 양의 공기의 유동이 일어날 수 있게 한다. 이와 같이 함으로써, 실내공기의 환기가 더욱 원활해 질 수 있다.

배기통로(20)에는 한 쌍의 배기팬(25, 25)이 나란하게 회전 가능하게 설치된다. 한 쌍의 배기팬(25, 25)은 동축으로 연결되어, 하나의 배기팬모터(22)에 의해 연동하여 회전하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 배기팬(25, 25)들은 그들 사이에 개재되는 링크부재(40)에 의하여 서로 동축으로 연결된다. 링크부재(40)는 각각 배기팬(25, 25)들의 회전축과 연결되는 한 쌍의 연결축(41, 42)을 구비한다. 연결축(41, 42)들 각각의 일단은 배기팬(25, 25)들의 회전축에 동축으로 연결되며, 각각의 마주보는 타단은 서로 대응하는 요철형상을 가지면서 결합됨으로써, 배기팬(25, 25)들을 연결한다.

이와 같이, 복수의 배기팬(25)을 링크부재(40)에 의하여 연결하여 사용하는 이유는, 배기통로(20)의 폭이 상대적으로 크므로 하나의 팬을 사용한다면, 팬의 길이가 길어질 수밖에 없고 그에 따라 팬에 휨이 발생할 우려가 있기 때문이다.

한편, 본 실시예에서는 한 쌍의 배기팬(25)을 사용하는 것을 예로 들었으나, 배기팬(25)의 수량은 이에 한정되지 않는다. 즉, 배기통로(20)의 폭에 따라 3개 이상의 배기팬(25)을 다수의 링크부재(40)에 의하여 연결하여 사용할 수도 있을 것이다.

배기통로(20)에는 배기통로(20)를 선택적으로 개폐하는 배기도어(24)가 설치된다. 구체적으로, 도어(24)는 내부배기구(21)의 내측에 좌우로 슬라이딩 가능하게 결합되어 내부배기구(21)를 선택적으로 개폐한다. 배기도어(24)는 내부배기구(21)의 형상에 대응하여 다수의 직사각형 슬릿(24a)이 소정 간격을 두고 형성된 구조를 가진다. 따라서, 배기도어(24)가 좌우로 슬라이딩 이동함에 따라, 배기도어(24)의 슬릿(24a)과 내부배기구(21)의 슬릿(21a)이 일치하면 내부배기구(21)가 개방되며, 배기도어(24)의 슬릿(24a)과 내부배기구(21)의 슬릿(21a)이 엇갈리게 되면 내부배기구(21)가 폐쇄된다.

배기도어(24)의 슬라이딩 이동은 배기도어모터(27)에 의하여 이루어진다. 배기도어 모터(27)의 출력축에는 볼나사(28)가 연결되고, 볼나사(28)에는 볼나사(28)의 회전에 따라 직선운동을 하는 볼너트(29)가 결합되며, 도어(24)의 일단이 볼너트(29)에 결합됨으로써, 배기도어(24)는 배기도어모터(27)의 정방향 또는 역방향 회전에 따라 좌우로 슬라이딩 하게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 배기팬(25)은 하우징(10)의 하단부에 외부배기구(23)와 인접하여 설치된다. 따라서, 외부배기구(23)는 배기팬(25)과 나란하게 위치하게 되며, 내부배기구(21)는 배기팬(25)의 위쪽에 위치하게 된다. 배기팬(25)을 공기 토출측인 외부배기구(23)와 인접하도록 배치함으로써, 배기팬(25)에 의한 공기 토출 성능이 증대되어, 실내공기의 배출이 효과적으로 이루어질 수 있다.

외부배기구(23)의 내측 상부에는 배기팬(25)을 향하여 상향으로 경사지게 돌출한 가이드부재(12)가 설치된다. 가이드부재(12)는 배기팬(25) 외주를 따라 유동 하는 공기가 외부배기구(23)를 지나쳐 상승하는 것을 차단하여, 공기가 외부배기구(23)를 통하여 토출되도록 안내한다.

한편, 도 3을 다시 참조하면, 흡기통로(30)에는 실외공기를 실내로 유입하기 위한 흡기팬(35)과, 흡기팬(35)을 회전 구동하는 흡기팬모터(32)가 설치된다.

흡기팬(35)은 실내로의 공기 유입을 원활하게 하기 위하여, 내부흡기구(31) 및 외부흡기구(33)와의 관계에 있어서 상술한 배기팬(25)과 같은 구조로 배치된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 흡기팬(35)은 하우징(10)의 하단부에 내부흡기구(31)와 인접하여 설치된다. 따라서, 내부흡기구(31)는 흡기팬(35)과 나란하게 위치하게 되며, 외부흡기구(33)는 흡기팬(35)의 위쪽에 위치하게 된다. 흡기팬(35)을 공기 토출측인 내부흡기구(31)와 인접하도록 배치함으로써, 흡기팬(25)에 의한 공기 토출 성능이 증대되어, 실외공기의 실내로의 유입이 효과적으로 이루어질 수 있다.

흡기통로(30)에는 외부흡기구(33)와 흡기팬(35) 사이에 공기로부터 이물질을 걸러내기 위한 필터(50)가 설치된다. 필터(50)는 흡기팬(35)의 회전에 의해 흡기통로(30)를 따라 실내로 흡입되는 공기로부터 매연, 스모그, 황사, 먼지, 꽃가루 등의 이물질들을 필터링하여 공기를 정화한다.

한편, 흡기통로(30)에도 흡기통로(30)를 선택적으로 개폐하는 흡기도어(34)가 설치된다. 흡기도어(34)는 외부흡기구(33)의 내측에 슬라이딩 가능하게 결합되어 외부흡기구(33)를 선택적으로 차단함으로써, 흡기통로(30)를 개폐한다. 배기도어(24)와 마찬가지로, 흡기도어(34) 역시 외부흡기구(33)의 형상에 대응하여 다수 의 직사각형 슬릿이 소정 간격을 두고 형성된 구조를 가지며, 흡기도어모터(37)의 구동에 따라 좌우로 슬라이딩 이동하게 된다. 흡기도어(34)의 구동방식은 배기도어(24)와 동일하게 이루어진다. 즉, 도면에 구체적으로 도시하지는 않았지만, 흡기도어모터(37)의 출력축에 볼나사가 결합되고, 상기 볼나사에는 흡기도어(34)에 연결된 볼너트가 직선이동 가능하게 결합됨으로써, 흡기도어모터(37)가 구동되면 흡기도어(34)가 좌우로 슬라이딩하게 되는 것이다.

또한, 내부흡기구(31)의 내측 상부에도, 흡기팬(35)으로부터 토출되는 공기를 내부흡기구(31)로 안내하기 위하여, 흡기팬(35)을 향하여 상향으로 경사지게 돌출한 가이드부재(14)가 설치된다.

이상의 실시예에서 흡기팬(35)과 배기팬(25)은 동일한 날개 형상 및 구조를 가지면서, 서로 반대방향으로 회전하여 실내공기를 외부로 배출하거나 실외공기를 실내로 유입시킨다. 하지만, 배기팬(25)의 날개(26)와 흡기팬(35)의 날개(36)가 서로 반대방향을 향하도록 형성되는 경우에는, 배기팬(25)과 흡기팬(35)이 동일한 방향으로 회전하는 구조도 가능하며 이 역시 본 발명에 속하는 것이다.

또한, 이상의 실시예에서는, 흡기통로(30)와 배기통로(20)가 경계부(18)를 경계로 하여 좌우로 대칭되도록 배치된 것을 예로 들었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 흡기통로(30)와 배기통로(20)가 상하로 수직되게 배치될 수도 있으며, 그 밖에도 다양한 배치 형태가 가능할 것이다.

한편, 도 1 내지 도 6에 구체적으로 도시하지는 않았으나, 경계부(18)에는 실내의 공기 오염도를 감지하는 센서와, 실내의 광도를 감지하는 센서 등과 같은 각종 센서가 설치되며, 이들 센서를 통한 오염도 측정 결과와 광도 감지 결과에 따라 배기팬모터(22), 흡기팬모터(32), 배기도어모터(27) 및 흡기도어모터(37)의 구동을 제어하는 제어부가 구비된다. 또한, 환기장치가 설치 된 건물에는 배기팬(25) 및 흡기팬(35)의 동작을 설정하고 구동상태를 확인할 수 있는 사용자 인터페이스(102)가 제공된다.

도 7은 본 발명에 따른 환기장치의 제어블록도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 환기장치는, 배기도어(24) 구동을 위한 배기도어모터(27) 및 흡기도어(34) 구동을 위한 흡기도어모터(37)와, 배기팬(25)의 회전속도를 다단 제어하는 배기팬모터(22) 및 흡기팬(35)의 회전속도를 다단 제어하는 흡기팬모터(32)와, 각 팬모터(22, 27)의 동작시간을 제한하기 위한 타이머(108)와, 공기의 오염도를 감지하는 오염도 센서부(112)와, 광도를 감지하는 조광 센서부(110)와, 사용자 인터페이스(102)를 통한 자동운전모드 선택에 따라 각 센서부(110, 112)의 감지값에 기초하여 배기팬모터(22) 및 흡기팬모터(32)를 제어하여 배기팬(25) 및 흡기팬(35)을 제어하는 제어부(100)를 포함한다.

조광 센서부(110)는 설치 영역의 광도를 감지하고 감지값을 제어부(100)에 제공한다. 조광 센서부(110)로는 적외선 센서, 레이저 센서, CSD(Charge Sweep Device) 등, 빛을 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서들을 적용할 수 있으며 다양한 종류의 복수개의 센서를 구비하는 것도 가능하다.

오염도 센서부(112)는 공기 오염 정도를 감지하여 감지값을 제어부(100)에 제공한다. 이러한 오염도 센서부(112)로는 공기 오염도의 측정을 위한 가스센서가 채용하는 것이 가장 바람직하나, 습도 측정을 위한 습도센서, 온도센서 등을 적용하거나 다양한 종류의 복수개의 센서를 구비하는 것도 가능하다.

사용자 인터페이스(102)는 배기팬(25) 및 흡기팬(35)의 동작속도내지는 동작모드 등을 표시하는 구동상태 표시부(104)와, 사용자가 각 팬(25, 35)의 운전모드 및 운전조건 등을 설정할 수 있도록 하는 구동설정 입력부(106)를 포함한다. 구동상태 표시부(104)는 전원의 온/오프 상태, 현재 운전모드를 표시할 수 있으며 각 팬(25, 35)의 회전속도에 따라 저속(L, Low), 중속(M, Middle), 고속(H, High)의 동작속도를 표시할 수 있다. 이러한 구동상태 표시부(104)는 표시데이터에 따라 점멸되거나 다른 색상으로 발광하는 복수개의 LED로 구성할 수 있으며, 표시데이터를 직접 문잘 표시하는 LCD를 채용할 수 있다. 그리고 구동설정 입력부(106)는 전원 온/오프, 도어(24, 34) 및 팬(25, 35)의 수동조작, 자동운전모드, 팬모터(22, 32)의 구동제한 시간 등을 설정할 수 있는 딥스위치의 형태로 마련될 수 있다.

타이머(108)는 팬모터(22, 32)의 구동을 정지시키기 위해 설정된 구동제한 시간을 카운팅 하여, 카운팅 된 시간이 구동제한 시간에 도달한 경우 이를 제어부(100)에 통보한다. 구동제한 시간은 팬모터(22, 32)의 과열을 방지하기 위해 장치 설계 시 팬모터(22, 32)의 보호차원에서 설정될 수 있으며, 또는, 사용자가 사용자 인터페이스(102)를 통해 임의로 설정하도록 하는 것도 가능하다.

제어부(100)는 구동설정 입력부(106)를 통한 입력에 따라 제반 장치의 작동을 제어하며, 자동운전모드일 경우 오염도 센서부(112) 및 조광 센서부(110)를 통해 감지된 감지값에 따라 팬모터(22, 32)를 제어하여 배기팬(25) 및 흡기팬(35)의 회전여부 및 회전속도를 결정한다.

제어부(100)는 오염도 센서부(112)로부터의 감지신호의 제공받아 주기적으로 평균적인 오염도를 산출하고, 산출된 오염 정도에 따라 배기팬(25) 및 흡기팬(35)의 회전속도를 저속/중속/고속으로 가변 제어한다.

여기서, 제어부는 조광 센서부(110)를 통해 감지된 광도값에 따라 팬 모터(22, 32)의 구동을 제한함으로써 야간인 경우 팬(25, 35)의 구동소음이 감소되도록 한다. 제어부(100)는 조광 센서부(110)를 통해 감지된 광도값을 주간/야간 구분을 위해 설정된 기준광도와 비교하여 감지된 광도값이 기준광도보다 작은 경우 야간인 것으로 판단하여 팬모터(22, 32)의 구동을 차단하거나 일반모드에 비해 팬(25, 35)이 저속으로 구동되도록 함으로써 소음을 최소화한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 환기장치는 공기오염도에 따라 자동으로 구동되어 실내공기를 환기시킬 수 있으며, 야간인 경우에는 구동을 차단하거나 일반모드에 비해 배기팬(25) 및 흡기팬(35)을 저속으로 제어함으로써 구동소음을 최소화하고 있다.

도 8은 본 발명에 따른 환기장치의 제어흐름도이다.

자동운전모드가 선택된 경우 제어부(100)는 오염도 센서부(112)를 통해 실내공기의 오염도를 감지한다(S10). 여기서, 사용자는 야간 구동 시 저소음운전모드를 선택하거나 선택 해제할 수 있으며, 자동운전모드에 따른 배기팬(25) 및 흡기팬(35)의 구동시간을 임의로 설정할 수 있다. 자동운전모드로 돌입된 경우, 제어부(100)는 오염도 센서부(112)에서 출력되는 오염도 감지신호를 제공받아 평균 전압 값을 주기적으로 산출한다.

제어부(100)는 산출된 평균 전압값과 오염도 센서부(112)의 감지신호의 전압값의 차이를 오염도 판단 기준값과 비교하고, 그 오염 정도에 따라 배기팬(25)내지 흡기팬(35)의 구동 조건인지 여부를 판단한다(S12).

판단결과 배기팬(25)내지 흡기팬(35)을 구동해야 하는 경우, 제어부(100)는 조광 센서부(110)를 통해 감지된 광도값을 주간/야간 구분을 위해 설정된 기준광도와 비교한다(S14). 감지된 광도가 기준광도보다 큰 경우엔 현재상태가 주간이거나 조명을 점등하고 사용자가 활동하는 상태인 것으로 예측할 수 있으나, 감지된 광도가 기준광도보다 작은 경우에는 현재상태가 야간이면서 조명등도 소등된 상태로 예측할 수 있다.

이에 따라, 감지된 광도가 기준광도보다 큰 경우 제어부(100)는 팬모터(22, 32)를 일반모드로 제어하여, 오염 정도에 따라 적절한 회전속도로 배기팬(25)내지 흡기팬(35)이 구동되도록 제어하며, 이와 함께 팬모터(22, 32)의 구동시간을 제한하기 위한 타이머(108)를 초기화한다(S16).

한편, 감지된 광도가 기준광도보다 작거나 같은 경우 제어부(100)는 팬모터(22, 32)가 저소음모드로 구동되도록 제어하여, 팬모터(22, 32)의 구동을 차단하거나 일반모드에 비해 저속으로 운전되도록 제어한다. 소음 방지를 위해서는 팬모터(22, 32)가 구동되지 않도록 하는 것이 바람직하나, 오염 정도가 지나치게 높을 경우에는 팬모터(22, 32)가 최소한으로 구동되도록 하며, 이와 함께 팬모터(22, 32)의 구동시간을 제한하기 위한 타이머(108)를 초기화한다(S18).

제어부(100)는 팬모터(22, 32)의 구동이 시작된 후, 타이머(108)를 통해 팬모터(22, 32)의 구동을 제한하기 위해 설정된 구동제한 시간에 도달하였는지 여부를 확인한다(S20). 여기서, 구동제한 시간은 사용자가 적절한 시간을 설정하거나, 사용자가 별도의 구동시간을 설정하지 아니한 경우, 팬모터(22, 32)의 과열을 방지하기 위해 자체적으로 설정된 시간인 것이 가능하다.

구동제한 시간에 도달한 경우 제어부(100)는 구동중인 팬모터(22, 32)에 구동정지신호를 인가하여 구동을 정지시킨다(S24).

그리고, 구동제한 시간에 도달하지 아니한 상태인 경우, 제어부(100)는 오염도 센서부(112)를 통해 감지된 현재 실내공기의 오염도가 환기장치의 구동정지조건에 부합될 만큼 감소하였는지를 확인하고(S22), 환기장치의 구동정지조건에 부합되는 경우에는 팬모터(22, 32)에 구동정지신호를 인가하여 구동을 정지시킨다(S24).

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 외부 환경에 영향을 받지 아니하고 실내공기의 오염도에 따라 흡기팬 및 배기팬의 회전에 의해 강제로 환기가 이루어지도록 할 수 있으며 야간에는 환기팬의 구동을 차단하거나 저속으로 제어하여 구동소음을 최소화하고 있다.

상술한 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것에 한정되지 아니하고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 환기장치에 의하면 외부 환경에 영향을 받지 않고 흡기팬 및 배기팬의 회전에 의해 강제로 환기가 이루어지도록 할 수 있으며, 특히 흡기팬 및 배기팬을 각각 공기토출측 구멍인 외부배기구 및 내부흡입구에 인접하도록 설치된 공기 유동 구조를 가짐으로써, 환기가 용이하게 이루어 질 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 새집에 사용한 여러 건축자재에서 배출된 휘발성 유기화합물, 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 클로로포름, 아세톤, 및 포름알데히드 등의 발암물질과 집을 지을 때 발생한 일산화탄소, 이산화탄소, 질소산화물, 및 오존 등과 같은 오염물질을 센서에 의해 감지하여 실외로 배출함으로써 이른바 '새집증후군'에 의한 두통, 기침, 가려움증, 현기증, 피로감 등을 방지할 수 있다.

Claims

일면은 실내와 접하고, 타면은 실외와 접하도록 설치되는 하우징;

실외공기를 실내로 안내하도록 상기 하우징에 형성되는 흡기통로;

실내공기를 외부로 안내하도록 상기 흡기통로와 구획되어 상기 하우징에 형성되는 배기통로;

상기 흡기통로의 공기 토출구에 인접하여 회전 가능하게 설치되는 흡기팬;

상기 배기통로의 공기 토출구에 인접하여 회전 가능하게 설치되는 배기팬; 및

상기 흡기팬 및 상기 배기팬을 각각 회전 구동하는 흡기팬모터 및 배기팬모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제1항에 있어서,

상기 흡기통로는, 공기 유입구로서 상기 하우징의 실외측 표면 상단부에 형성되는 외부흡입구와, 공기 토출구로서 상기 하우징의 실내측 표면 하단부에 형성되는 내부흡입구를 구비하고,

상기 배기통로는, 공기 유입구로서 상기 하우징의 실내측 표면 상단부에 형성되는 내부배기구와, 공기 토출구로서 상기 하우징의 실외측 표면 하단부에 형성되는 외부배기구를 구비하며,

상기 흡기팬모터는 상기 내부흡입구에 인접하도록 하우징 하단부에 회전 가능하게 설치되고,

상기 배기팬모터는 상기 외부배기구에 인접하도록 하우징 하단부에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제2항에 있어서,

상기 흡기통로의 상기 외부흡입구 내측에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 흡기통로를 선택적으로 개폐하는 흡기도어;

상기 배기통로의 상기 내부배기구 내측에 슬라이딩 가능하게 상기 배기통로를 선택적으로 개폐하는 배기도어; 및

상기 흡기도어 및 배기도어를 각각 슬라이딩시키기 위한 도어 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제3항에 있어서,

상기 도어 구동수단은,

상기 흡기도어를 구동하기 위한 흡기도어모터;

상기 배기도어를 구동하기 위한 배기도어모터;

상기 흡기도어모터 및 배기도어모터의 출력축에 각각 연결되는 복수의 볼나 사; 및

상기 볼나사에 직선이동 가능하게 결합되며, 상기 흡기도어 및 배기도어의 일단에 각각 연결되는 복수의 볼너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제1항에 있어서,

상기 흡기통로 및 상기 배기통로는 상기 하우징의 좌우에 나란하게 배치되고, 상기 배기통로의 폭이 상기 흡기통로의 폭보다 크게 형성되며,

상기 배기팬은 상기 배기통로의 폭방향으로 복수개가 나란하게 설치되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제1항에 있어서,

실내공기의 오염도를 감지하여 오염도값을 출력하는 오염도 센서부와;

상기 오염도 센서부를 통해 감지된 오염도값에 따라 상기 흡기팬모터 및 배기팬모터에 상기 흡기팬 및 배기팬의 회전속도 제어신호를 인가하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제6항에 있어서,

설치 영역의 광도를 감지하여 광도값을 출력하는 조광 센서부를 더 포함하고;

상기 제어부는 상기 흡기팬모터 및 배기팬모터 중 적어도 어느 하나를 구동해야 하는 것으로 판단된 경우, 상기 조광 센서부를 통해 감지된 상기 광도값을 기 설정된 기준광도와 비교하고, 상기 감지된 광도값이 상기 기준광도 이하인 것으로 판단된 경우 저소음모드 구동신호를 인가하여 상기 흡기팬모터 및 배기팬모터의 구동이 최소화되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제7항에 있어서,

상기 저소음모드 구동신호는 상기 흡기팬 및 배기팬의 구동을 정지시키는 구동정지신호인 것을 특징으로 하는 환기장치.
제7항에 있어서,

상기 저소음모드 구동신호는, 상기 감지된 오염도 값에 따라 설정되는 회전속도보다 저속으로 상기 흡기팬 및 상기 배기팬을 구동시키는 저속구동신호인 것을 특징으로 하는 환기장치.
제6항에 있어서,

상기 흡기팬모터 및 배기팬모터의 구동시간을 제한하는 타이머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치
실외공기를 실내로 안내하는 흡기팬과, 실내공기를 실외로 안내하는 배기팬을 구비하는 환기장치의 제어방법에 있어서,

실내공기의 오염도를 감지하는 오염도 센서부로부터 오염도값을 입력 받는 단계와;

상기 입력된 오염도값이 상기 흡기팬 및 배기팬 중 적어도 어느 하나를 구동해야 하는 기준 오염도값 이상인지 여부를 확인하는 단계와;

상기 입력된 오염도 값이 상기 기준 오염도값 이상인 경우, 상기 입력된 오염도의 크기에 따라 상기 흡기팬 및 배기팬의 회전속도를 가변 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법.
제11항에 있어서,

상기 흡기팬 및 배기팬 중 적어도 어느 하나를 구동해야 하는 것으로 판단된 경우, 광도를 감지하는 조광 센서부로부터 현재 광도값을 입력 받는 단계와;

상기 광도값을 기 설정된 기준광도와 비교하는 단계와;

상기 감지된 광도값이 상기 기준광도 이하인 경우 저소음모드로 전환되어 상기 흡기팬 및 배기팬의 회전을 최소한으로 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법.
제12항에 있어서,

상기 저소음모드는 상기 흡기팬 및 배기팬의 회전을 정지시키는 단계인 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법.
제12항에 있어서,

상기 저소음모드는 상기 감지된 오염도값에 따라 설정되는 회전속도보다 저속으로 상기 흡기팬 및 배기팬의 회전시키는 단계인 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법.
제11항 또는 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 흡기팬 및 배기팬의 구동제한 시간을 카운팅하는 단계와;

상기 구동제한 시간에 도달한 경우, 상기 흡기팬 및 배기팬의 구동을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법.