KR101133621B1

KR101133621B1 - 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101133621B1
Application number: KR1020060016298A
Authority: KR
Inventors: 김영경
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2012-04-10
Also published as: WO2007097547A3; KR20070083055A; WO2007097547A2; CN101668994B; CN101668994A

Abstract

본 발명은 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 공기조화기 및 공기 정청 장치가 연동운전 중에, 실내 공기 중 이산화탄소의 농도 및 상승치를 검출하여, 이산화탄소의 농도 및 상승치에 대비되는 환기 운전 모드를 자동 변경되도록 하여, 실내 공간의 쾌적한 공기를 유지하도록 함으로써, 제품의 상품성 및 효율성를 향상시키는 효과가 있다.

강제환기 운전모드, 온열처리모드

Description

공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 및 그 제어방법{Automatic ventilation system and the control method of air conditioning system and controlling method thereof }

도 1 은 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템을 구성하는 환기 청정 장치의 외관 사시도,

도 2 는 본 발명에 따른 환기 청정 장치의 분해 사시도,

도 3 은 본 발명에 따른 환기 기능이 설정된 환기 청정 장치 내에서 이루어지는 공기의 흐름 상태를 보여주는 분해 사시도,

도 4 는 본 발명에 따른 청정 기능이 설정된 환기 청정 장치 내에서 이루어지는 공기의 흐름 상태를 보여주는 분해 사시도,

도 5 는 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템의 구성이 도시된 구성도,

도 6 은 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 내부에서 이루어지는 공기의 흐름을 보여주는 단면도,

도 7 은 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템의 일부 구성이 도시된 개략적으로 보여주는 블록도,

도 8 은 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 제어방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 공기 청정 장치 50: 전열 교환기

60: 컨트롤러 61: 입력부

62: 디스플레이부 70: 신호 수신부

80: 측정부 81: CO2 감지센서

82: 타이머 90: 제 1 제어부

본 발명은 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 실내 공기 중에 포함되는 이산화탄소의 농도에 따라 공기 청정 장치의 환기 운전 모드가 자동 변경되도록 하는 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 실외 공기와 차단된 공간 내에서 생명체가 일정 시간 이상 호흡하는 경우, 실내에 이산화탄소량이 증가하게 되어 생명체의 호흡에 지장을 주게 된 다. 따라서, 사무실과 같이 많은 사람이 함께 머무는 공간이나 차량과 같이 협소한 공간에서는 실내 공기를 수시로 환기시켜 주어야 한다. 이때, 통상적으로 사용되는 것이 환기 시스템이다.

상세히, 상기 환기 시스템은 일반적으로 실내 바닥에 설치되거나 천정 부위에 고정 장착되어, 실외 공기가 실내로 유입되도록 하고 실내 공기가 실외로 배출되도록 하는 장치이다. 따라서, 실내 공기의 순환이 원활하게 이루어지지 않는 공간이나 많은 사람이 머무는 공간에는 환기 시스템의 설치가 요구되고 있는 실정이다.

그러나, 종래의 일반적인 환기 시스템의 경우 단순한 실내 공기 정화를 위한 청정 장치 또는 실내 공기와 실외 공기의 순환을 위한 환기 장치만이 설치되어 실내 공기와 실외 공기의 온도차가 현저한 경우, 환기 장치의 동작되면 실내 온도가 낮아지게 되어 사용자가 불편함을 느낄수 있다.

또한, 종래의 환기 또는 청정 장치의 경우 실내 공기의 오염도 정도에 따라 환기와 청정 기능이 동시 또는 연동하여 작동되지 못하고, 사용자가 직접 운전 모드를 입력하여야 하므로, 최적의 실내 환경이 유지되도록 하는데 한계가 있는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 환기 기능과 청정 기능이 동시에 또는 단독으로 수행가능 하도록 하며, 실내 공기중 포함되는 이산화탄소의 농도에 따라 청정 기능 또는 환기 기능이 자동으로 수행되도록 하고, 실내 공기의 온도가 유지되도록 공기조화기와 연동운전하는 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템은 실내 공기를 정화한 후 토출하는 청정 모드와, 실내 공기와 실외 공기를 환기시키는 환기 모드를 갖는 환기 청정 장치와; 상기 환기 청정 장치와 연동 운전되는 공기조화기를 포함하고, 상기 환기 청정 장치는 이산화탄소의 농도를 측정하는 측정부와; 상기 측정부에서 측정된 이산화탄소의 농도 상승치가 제 1 소정 설정치 이상이면, 상기 환기 청정 장치를 강제 운전시키고, 상기 측정부에서 측정된 이산화탄소의 농도 상승치가 제 1 소정 설정치 미만이고 상기 측정부에서 측정된 이산화 탄소의 농도가 제 2 소정 설정치 이상이면, 상기 공기조화기를 정지시키고 상기 환기 청정 장치를 운전시키며, 상기 이산화탄소의 농도 상승치가 상기 제 1 소정 설정치 미만이고 상기 이산화탄소의 농도가 상기 제 2 소정 설정치 미만이면, 상기 공기조화기를 운전시키고 상기 공기 청정 장치를 정지시키는 제어부를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 제어방법은 공기조화기와 공기 청정 장치가 연동운전 하는 경우, 실내 공기 중에 포함된 이산화탄소의 농도를 측정하는 단계와; 상기 이산화탄소의 농도 상승치가 제 1 소정 설정치 이상이면, 상기 공기 청정 장치를 강제 운전시키는 단계와; 상기 이산화탄소의 농도 상승치가 제 1 소정 설정치 미만이고 상기 이산화탄소의 농도가 제 2 소정 설정치 이상이면, 상기 공기조화기를 정지시키고 상기 환기 청정 장치를 운전시키는 단계와; 상기 이산화탄소의 농도 상승치가 상기 제 1 소정 설정치 미만이고 상기 이산화탄소의 농도가 상기 제 2 소정 설정치 미만이면, 상기 공기조화기를 운전시키고 상기 공기 청정 장치를 정지시키는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 1 은 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템을 구성하는 환기 청정 장치의 외관 사시도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 환기 청정 장치의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템은 환기 청정 장치(10)는 대략 중앙부에 공기 흡입구가 형성되는 프런트 커버(11)와, 프런트 커버(11)가 안착되는 커버 가이드(12)와, 커버 가이드(12)가 슬라이딩 방식에 의하여 장착되며 측면에 공기 토출 그릴(141)이 형성되는 디스차지 그릴(14)과, 디스차지 그릴(14)의 하측에 적층되어, 흡입되는 실내 공기에 포함된 이물질을 걸러주고 냄새를 제거하는 필터(13)와, 디스차지 그릴(14)의 하측 테두리부에 결합되는 컨트롤 박스(19)와, 커버 가이드(12)의 하측에 착탈 가능하게 결합되는 컨트롤 패널(21)과, 상기 디스차지 그릴(14)의 측면에 형성되는 토출 그릴(141)을 선택적으로 차폐하는 차폐 부재(23)가 포함된다.

상세히, 컨트롤 박스(19) 내부에는 환기 청정 장치(10)의 작동을 제어하는 메인 PCB 기판이 내장되며, 상기 PCB 기판에는 환기 청정 장치(10)의 작동을 제어하기 위한 마이콤이 장착된다.

컨트롤 패널(21)의 배면 일측에는 환기 청정 장치(10)의 작동 상태를 표시하는 디스플레이 PCB 기판이 장착된다. 그리고, 환기 청정 장치(10)가 벽면과 천정이 만나는 모서리부분에 장착되는 경우, 벽면에 의하여 가려지는 디스차지 그릴(14)의 토출 그릴(141) 부분은 차폐 부재(23)에 의하여 차폐되도록 한다. 그러면, 디스차지 그릴(14)의 토출 그릴(141) 중 전면 및 일측면을 통하여 공기가 토출된다.

또한, 환기 청정 장치(10)는 필터(13)의 상측에 구비되어 실내 공기 또는 실외 공기를 흡입하는 팬(15)과, 디스차지 그릴(14)의 하측에 착탈 가능하게 결합되어, 팬(15)에 의하여 흡입되는 실내 또는 실외 공기의 흐름을 가이드하는 쉬라우드(145)와, 팬을 구동하는 팬모터(20)와, 팬모터(20)가 장착되며 일측면에 배기 덕트 및 급기 덕트가 연결되는 리어 패널(16)이 포함된다.

또한, 환기 청정 장치(10)는 리어 패널(16)의 상측에 결합되어 리어 패널(16)의 강도가 보강되도록 하는 베이스 패널(22)과, 리어 패널(16)의 일측에 결합되어 배기 덕트 및 급기 덕트가 용이하게 결합되도록 하는 인스톨 케이스(17)와, 리어 패널(16)의 상측면에 착탈 가능하게 결합되어, 리어 패널(16)이 벽면 또는 천정에 용이하게 장착되도록 하는 인스톨 바(18)가 포함된다.

상세히, 인스톨 케이스(17)에는 실외 공기가 흡입되는 흡기구(35)와, 실내 공기가 실외로 배출되도록 하는 배기구(34)가 형성된다. 그리고, 리어 패널(16)에도 흡기구(35)와 배기구(34)와 대향되는 지점에 흡기구(33)와 배기구(32)가 형성된다. 따라서, 흡기구(33,35) 및 배기구(32,34)를 통하여 실내 공기 및 실외 공기가 환기 청정 장치 내부로 출입 가능하게 된다. 이하에서는 환기 청정 장치(10)가 실내에 설치된 상태에서 청정 모드 또는 환기 모드에 따라 이루어지는 공기의 유동에 대하여 도면과 함께 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 환기 기능이 설정된 환기 청정 장치 내에서 이루어지는 공기의 흐름 상태를 보여주는 분해 사시도이다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템은 환기 청정 장치(10)가 천정에 부착되고, 인스톨 케이스(17)의 흡기구(35) 및 배기구(34)는 벽면을 관통하는 덕트 부재(40)와 연결될 수 있다. 여기서, 상기 인스톨 케이스(17)의 형상에 따라 천정을 관통하는 덕트 부재(40)와도 연결이 가능하다.

상세히, 덕트 부재(40)는 실외 공기가 환기 청정 장치(10) 내부로 유입되도록 하는 흡입 덕트(41)와, 실내 공기가 실외로 배출되도록 하는 배기 덕트(42)로 이루어진다. 더욱 상세히, 환기 모드가 선택되면, 급기 덕트(41)를 통하여 실외 공기가 유입되고, 유입된 실외 공기는 인스톨 케이스(17)의 흡기구(35) 및 리어 패널(16)의 흡기구(33)를 통하여 환기 청정 장치(10) 내부로 유입된다. 그리고, 상기 흡기구(33,35)를 통하여 유입된 실외 공기는 디스차지 그릴(14)의 저면에 적층되는 필터(13)의 하측으로부터 상측으로 상승하면서 이물질이 걸러진다. 그리고, 필터(13)를 통과하면서 정화된 실외 공기는 디스차지 그릴(14)과 리어 패널(16) 사이의 공간으로 이동하게 된다. 그리고, 팬(15)의 회전에 의하여 필터(13)를 통과한 공기는 수평 방향으로 분산되어, 디스차지 그릴(14)의 측면에 형성된 토출 그릴(24)을 통하여 실내로 토출된다.

한편, 환기 모드에서는 실내 공기가 디스차지 그릴(14)의 측면 모서리 부분에 형성되는 배기 그릴(27) 내부로 흡입된다.

여기서, 배기 그릴(27)은 리어 패널(16)의 배기구(32)가 형성되는 지점에 배기구(32)의 테두리부를 따라 절곡 형성된다. 그리고, 배기 그릴(27) 내부로 흡입된 실내 공기는 곧바로 배기구(32,34))로 이동되고, 배기구(32,34)를 통과한 실내 공기는 배기 덕트(42)를 통하여 실외로 배출된다.

도 4 는 본 발명에 따른 청정 기능이 설정된 환기 청정 장치 내에서 이루어지는 공기의 흐름 상태를 보여주는 분해 사시도이다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템은 환기 청정 장치(10)에 청정 모드가 설정되면, 급기 덕트(41) 및 배기 덕트(42)를 통한 실외 공기 및 실내 공기의 유동은 일어나지 않는다. 이는, 후술하게 될 전열 교환기(50)가 덕트 부재(40)와 연결되고, 청정 모드에서는 전열 교환기(50)가 작동하지 않기 때문이다.

상세히, 청정 모드가 설정되면 프런트 커버(11)에 형성된 실내 흡기구(11a)를 통하여 실내 공기가 환기 청정 장치(10) 내부로 흡입된다. 그리고, 흡입되는 실내 공기는 필터(13)를 통과하면서 정화된 다음, 디스차지 그릴(14)에 형성된 토출 그릴(24)을 통하여 다시 실내로 토출된다.

청정 모드에서 공기의 흐름을 더욱 상세히 설명하면, 먼저 팬(15)의 구동에 의하여 실내 공기가 실내 흡기구(11a)를 통하여 흡입된다. 그리고, 흡입된 실내 공기는 필터(13)를 통과하면서 필터링되고, 오리피스(미도시)를 관통하여 팬(15)에 도달하게 된다. 그리고, 팬(15)에 도달한 공기는 수평 방향으로 분산되고, 에어 가 이드(25) 의하여 가이드되어 토출 그릴(24)을 통하여 실내로 다시 배출된다.

도 5 는 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템의 구성이 도시된 구성도, 도 6 은 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 내부에서 이루어지는 공기의 흐름을 보여주는 단면도,

도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템은 환기 청정 장치(10)와, 환기 청정 장치(10)에 덕트 부재(40)에 의하여 연결되는 전열 교환기(50)와, 환기 청정 장치(50)와 유선 또는 무선으로 연결되어 환기 및/또는 청정 모드가 선택되도록 하는 컨트롤러(60)가 포함된다.

상세히, 덕트 부재(40)는 상술한 바와 같이 급기 덕트(41)와 배기 덕트(42)로 이루어지고, 일측 단부는 환기 청정 장치(10)의 흡기구(35) 및 배기구(34)에 연결되고, 타측 단부는 전열 교환기(50)에 연결된다. 그리고, 덕트 부재(40)와 전열 교환기(50) 사이에 급기 연결관(43)과 배기 연결관(44)이 개입되어, 전열 교환기(50)와 덕트 부재(40)의 결합이 견고하게 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 전열 교환기(30)는 실내로 유입되는 실외 공기와 실외로 토출되는 실내 공기가 상호 열교환되도록 하여, 실내로 유입되는 실외 공기에 의하여 실내 온도가 급격하게 떨어지거나 높아지는 것을 방지한다. 즉, 실내 온도가 실외 온도보다 높은 상태인 경우, 실외로 배출되는 공기로부터 실내로 유입되는 공기로 열이 전달되도록 하여, 실내 온도와 실내로 유입되는 공기의 온도 차를 좁혀서 실내 온도의 급격한 변화를 막을 수 있다.

상세히, 전열 교환기(50)는 외주면 일측에 형성되는 배기 흡입구(52)와, 배기 흡입구(52)로부터 소정 거리 이격되어 형성되는 급기 토출구(53)와, 배기 흡입구(52)와 대향되는 위치에 형성되는 배기 토출구(54)와, 급기 토출구(53)와 대향되는 위치에 형성되는 급기 흡입구(55) 및 전열 교환 소자(51)가 포함된다.

더욱 상세히, 전열 교환 소자(51)는 전열 교환기(50)의 내부에 설치되고, 전열 교환기(50) 내부로 유입되는 실외 공기와 실내 공기가 혼합되지 아니하면서 열교환만 일어나도록 하는 장치이다. 또한, 배기 흡입구(52)와 배기 토출구(54)를 연결하는 관로 내부에 장착되는 배기팬(57)과, 급기 흡입구(55)와 급기 토출구(53)를 연결하는 관로 내부에 장착되는 급기팬(56)이 더 포함된다.

상세히, 배기 흡입구(52)는 급기 토출구(53)와 동일 측면에 형성되고, 배기 토출구(54)는 급기 흡입구(55)와 동일 측면에 형성된다. 그리고, 배기 흡입구(52)와 급기 토출구(53)의 위치 또는 배기 토출구(54)와 급기 흡입구(55)의 위치는 전열 교환기(50)의 종류에 따라 달라질 수 있다.

더욱 상세히, 배기 흡입구(52)는 배기 연결관(44)에 연결되어 환기 청정 장치(10)로부터 배출되는 실내 공기가 흐르게 된다.

그리고, 급기 토출구(53)는 상기 급기 연결관(43)에 연결되어 환기 청정 장치(10)로 실외 공기가 공급되도록 한다.

한편, 사용자는 컨트롤러(60)에 구비된 작동 버튼을 통하여 환기 청정 장치(10) 및/또는 전열 교환기(50)가 단독 또는 연동 운전되도록 제어할 수 있게 된다. 다시 말하면, 사용자가 환기 모드를 선택하면 환기 청정 장치(10)와 전열 교환기 (50)가 함께 구동되어, 실내 공기와 실외 공기의 순환이 이루어지게 된다. 그리고, 청정 모드를 선택하면 환기 청정 장치(10)만이 작동되어 실내 공기가 환기 청정 장치(10) 내부에서 정화되어 실내로 다시 배출되도록 한다.

또한, 공기 청정 장치(10) 내부에는 CO₂ 센서 또는 VOC 센서 등이 장착된다. 상세히, CO₂ 감지센서는 실내 공기 중에 포함된 이산화탄소의 농도를 검출하기 위한 센서로서, 실내 공기의 오염도를 측정할 수 있는 한 방법으로서 사용된다. 그리고, VOC 센서는 실내 공기 중에 포함된 VOC의 농도를 측정하는 센서로서, 실내 공기 중에 유해성 물질이 얼마나 포함되어 있는지를 감지하는 센서로서 사용된다. 여기서, VOC(Volatile Organic Compounds)는 휘발성 유기화합물을 일컫는 것으로서, 상온 상압에서는 액체상이나 고체상으로 존재할 수 있지만 대기 중에서는 가스상으로 존재하는 모든 유기화합물질을 말한다. 상기 VOC가 공기 중에 다량 포함되어 있는 경우 호흡 질환, 알레르기성 피부 질환, 두통 등과 같이 매우 불쾌하고 인체에 해로운 영향을 끼치게 된다. 뿐만 아니라, 실내에 존재하는 휘발성 유기화합물 이외의 인체에 해로운 가스를 감지하는 가스 센서가 공기 청정 장치(10) 내부에 장착되거나 벽면에 부착되어 유선으로 공기 청정 장치(10)의 제어부와 연결되도록 할 수 있다. 그리고, 상기 각각의 센서들로부터 감지되는 감지값을 이용하여 실내 공기의 오염도를 측정하게 되고, 측정된 오염도에 따라 상기 환기 및/또는 청정 기능이 자동으로 수행되도록 할 수도 있다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 이루는 공기 정화 장치에서 이루어지는 공기 의 흐름에 대하여 설명한다.

먼저, 사용자의 명령 또는 상기 센서에 의한 자동 기능에 의하여 환기 운전 모드가 선택되면, 환기 청정 장치(10) 내에 장착된 팬(15)과 전열 교환기(50) 내에 장착된 급기팬(56) 및 배기팬(57)이 회전하게 된다. 그리고, 급기팬(56)의 회전에 의하여 실외 공기가 전열 교환기(50) 내부로 유입되고, 배기팬(57)의 회전에 의하여 실내 공기가 전열 교환기(50) 내부로 유입된다. 그리고, 전열 교환 소자(51)를 통과하면서 실내 공기와 실외 공기가 열교환하게 된다. 그리고, 열교환된 실외 공기는 급기 덕트(41)를 통하여 환기 청정 장치(10)로 유입되고, 유입된 실외 공기는 환기 청정 장치(10)의 필터(13)를 통과하게 된다. 그리고, 필터(13)를 통과한 실외 공기는 디스차지 그릴(14)의 토출 그릴(141)을 통하여 실내로 토출된다.

도 7 은 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템의 일부 구성이 도시된 개략적으로 보여주는 블록도이다.

도 7 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템은 공기조화기(70)와, 실내 공기의 환기 운전 모드를 설정하는 컨트롤러(60)와, 상기 설정된 환기 운전 모드에 기초하여 운전하며, 실내 공기 중에 존재하는 이산화탄소의 농도를 측정하고, 상기 이산화탄소의 농도에 기초하여 환기 운전 모드를 변경하는 환기 청정 장치(10)와, 상기 환기 운전 모드의 변경에 기초하여, 팬모터를 구동시키는 전열 교환기(50)를 포함한다.

공기조화기(미도시)는 환기 청정 장치(10)와 연동운전된다.

컨트롤러(60)는 상기 환기 운전 모드의 설정 명령을 입력하는 입력부(61)와, 상기 설정 명령입력을 표시하는 디스플레이부(62)를 포함한다. 여기서, 입력부(61)는 공기 청정 장치(10)를 자동 및 수동 중 하나로 선택 가능하며, 기본적인 설정에 대한 명령을 입력한다. 또한, 디스플레이부(62)는 입력부(61)의 명령 입력에 기초된 정보를 사용자가 확인 할 수 있도록 디스플레이한다. 상세히, 디스플레이부(62)는 공기 청정 장치(10)의 운전 상태에 대한 정보를 디스플레이한다.

공기 청정 장치(10)는 컨트롤러(60)를 통해 송신되는 상기 설정 명령을 수신하는 신호 수신부(70)와, 상기 이산화탄소의 농도를 측정하는 측정부(80)와, 상기 설정 명령 및 상기 이산화탄소의 농도를 입력받아 상기 환기 운전 모드가 변경되도록 제어하는 제 1 제어부(90)를 포함한다.

신호 수신부(70)는 상기 설정 명령을 수신하여 제 1 제어부(90)로 전달한다.여기서, 신호 수신부(70)는 컨트롤러(60)와 유선 및 무선 중 적어도 하나로 상기 설정 명령을 수신한다.

측정부(80)는 상기 이산화탄소의 농도를 감지하는 CO2 감지센서(81)와, 적어도 하나의 감지센서를 포함하며, CO2 감지센서(81)를 통해 상기 이산화탄소의 농도를 측정하는 경우, 시간을 체크하는 타이머(82)를 포함하며, CO2 감지센서(81)를 통해 감지된 상기 이산화탄소의 농도 및 상기 측정 시간을 제 1 제어부(90)로 전달한다. 여기서, CO2 감지센서(81)는 실내 공기 중 포함된 상기 이산화탄소의 농도 만을 감지하고, 감지된 상기 이산화탄소의 농도에 대응되는 전기적인 신호를 측정부(80)로 전달하고, 타이머(82)는 측정부(80)을 통해 CO2 감지센서(82)의 동작과 동시에 동작하여 소정 시간을 측정부(80)로 전달한다.

제 1 제어부(90)는 측정부(80)를 통해 전달되는 상기 전기적인 신호를 통해 상기 이산화탄소의 농도 및 상승치를 산출한다. 여기서, 제 1 제어부(90)는 소정 시간 측정된 상기 이산화탄소의 농도를 하기와 같은 [수학식 1]을 기초하여, 상기 이산화탄소의 농도 상승치를 산출하게 된다.

이산화탄소의 농도 상승치 =(△CO2/T1 + △CO2/T2) / 2

(단, △CO2: 이산화탄소 농도 변화량, T1: 제 1 측정시간, T2: 제 2 측정시간)

이때, 제 1 제어부(90)는 상기 소정 시간을 제 1 측정시간(T1) 및 제 2 측정시간(T)으로 나누어 상기 이산화탄소의 농도 상승치를 산출한다.

예를 들면, 제 1 제어부(90)는 측정부(80)로 상기 이산화탄소의 농도를 측정하는 명령을 전달하고, 측정부(80)가 CO2 감지센서(81)를 구동시킨다. 이때, 제 1 제어부(90)는 CO2 감지센서(81)가 상기 이산화탄소의 농도를 측정 시작부터 측정 종료시점까지 상기 소정 시간을 측정한다.

이때, 제 1 제어부(90)는 CO2 감지센서(81)에서 감지된 상기 이산화탄소의 농도를 측정부(80)를 통해 전달된다. 여기서, 제 1 제어부(90)는 상기 소정 시간을 제 1 측정시간(T1) 및 제 2 측정시간(T2)로 나누어 상기 이산화탄소의 농도 상승치를 산출한다. 상세히, 제 1 제어부(90)는 상기 소정 시간에 비례되도록 나누어 제 1 측정시간(T1) 및 제 2 측정신간(T2) 으로 분리하고, 제 1 측정시간(T1) 동안 상 기 이산화탄소의 상승치를 나누어 산출하고, 제 2 측정시간(T2) 동안 상기 이산화탄소의 상승치를 나누어 산출하고 합한 후, 상기 소정 시간에 대해 나누어진 측정시간 만큼 나누면 실내 공기 중에 상기 이산화탄소의 농도 상승치를 산출 할 수 있다. 여기서, 상기 이산화탄소의 농도 상승치에 대한 상기 제 1 소정 설정치는 분당 100PPM 으로 하며, 상기 제 1 소정 설정치는 변경가능하다.

여기서, 제 1 제어부(90)는 산출된 상기 이산화탄소의 농도 상승치에 기초하여, 제 1 소정 설정치와 비교한다. 이때. 제 1 제어부(90)는 산출된 상기 이산화탄소의 농도 상승치가 상기 제 1 소정 설정치 이상인 경우, 공기 청정 장치(10)의 상기 환기 운전 모드를 강제 환기 운전시키는 강제환기 처리모드로 변경하도록 제어한다.

또한, 제 1 제어부(90)는 측정된 상기 이산화탄소의 농도 상승치가 상기 제 1 소정 설정치 이하인 경우, 상기 이산화탄소의 농도와 제 2 소정 설정치와 비교한다. 이때, 제 1 제어부(90)는 상기 이산화탄소의 농도가 상기 제 2 소정 설정치 이상인 경우, 공기조화기(미도시)의 운전을 정지시키고, 공기 청정 장치(10)가 운전되도록 상기 환기 운전 모드를 온열처리모드로 변경하도록 제어한다. 여기서, 상기 이산화탄소의 농도에 대한 상기 제 2 소정 설정치는 1000PPM 으로 하며, 상기 제 2 소정 설정치는 변경가능하다.

제 1 제어부(90)는 상기 이산화탄소의 농도 및 상기 이산화탄소의 농도 상승치에 기초하여, 공기조화기와 공기 청정 장치(10)의 각각에 설정된 운전 모드에 상관없이 제어할 수 있다. 전열 교환기(50)는 상위에 설명한 바에 따라 생략한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 도 8 은 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 8 에 도시된 바와 같이, 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템은 공기조화기와 공기 청정 장치가 연동운전되는지 판단한다(S100).

여기서, 제 1 제어부(90)는 공기조화기와 공기 청정 장치(10)가 연동운전되는지 상기 공기조화기와 공기 청정 장치(10)로 신호를 전달받는다. 이때, 제 1 제어부(90)는 상기 공기조화기 및 공기 청정 장치(10) 중 하나가 정지된 상태라면, 환기 운전 모드의 자동 변경을 정지되도록 한다. 또한, 타이머(82)가 동작된다.

상기 공기조화기 및 공기 청정 장치가 연동운전하는 경우, 상기 공기조화기의 실내기 동작을 확인한다(S200).

여기서, 제 1 제어부(90)는 상기 공기조화기 및 공기 청정 장치(10)가 연동운전하는 경우, 상기 공기조화기 및 상기 공기 청정 장치(10)를 통해 신호를 전달받고, 상기 공기조화기의 실내기 동작 여부를 확인한다.

상기 공기조화기의 실내기가 동작되고, 실내 공기 중에 이산화탄소의 농도 상승치를 산출하고, 제 1 소정 설정치와 비교한다(S300).

여기서, 제 1 제어부(90)는 상기 공기조화기의 실내기가 동작되는 중, 실내 공기 중에 존재하는 이산화탄소의 농도 상승치를 검출하기 위해, 측정부(80)로 CO2 감지센서(81) 및 타이머(82)가 동작되도록 제어한다. 이때, 제 1 제어부(90)는 측정부(80)를 통해, CO2 감지센서(81) 및 타이머(82)에서 측정된 소정 시간 및 상기 이산화탄소의 농도 상승치가 전달된다. 여기서, 제 1 제어부(90)는 상위의 [수학식1]을 기초하여, 상기 이산화탄소의 농도 상승치를 산출한다.

또한, 제 1 제어부(90)는 산출된 상기 이산화탄소의 농도 상승치와 제 1 소정 설정치를 비교한 후, 상기 이산화탄소의 농도 상승치가 상기 제 1 소정 설정치 이상인 경우, 강제환기 처리모드로 동작되도록 상기 공기조화기 및 공기 청정 장치(10)의 동작을 제어하며, 또한, 타이머(82)가 동작된다.

상기 이산화탄소의 농도 상승치가 상기 제 1 소정 설정치 이하인 경우, 상기 이산화탄소의 농도를 제 2 소정 설정치와 비교한다(S400).

여기서, 제 1 제어부(90)는 상기 이산화탄소의 농도와 상기 제 2 소정 설정치를 비교한다. 이때, 제 1 제어부(90)는 상기 이산화탄소의 농도가 상기 제 2 소정 설정치 이상인 경우, 온열처리모드로 동작되도록 상기 공기조화기 및 공기 청정 장치(10)를 제어한다. 이때, 제 1 제어부(90)는 상기 공기조화기의 설정 운전에 실행되지 않도록 상기 공기조화기를 정지시키고, 상기 온열처리모드로 실행되도록 제어한다. 또한, 제 1 제어부(90)는 타이머(82)를 동작시킨다.

상기 이산화탄소의 농도가 상기 제 2 소정 설정치 이하인 경우, 설정된 환기 운전 모드로 운전하며, 타이머가 동작된다(S500).

여기서, 제 1 제어부(90)는 상기 이산화탄소의 농도가 상기 제 2 소정 설정치 이하이면, 상기 공기조화기 및 공기 청정 장치(10)를 각각의 설정 운전에 따라 동작되도록 한다. 또한, 공기 청정 장치(10)는 설정된 환기 운전 모드로 동작된다. 즉, 제 1 제어부(90)는 상기 공기조화기 및 공기 청정 장치(10)를 동작시킨 후, 타 이머(82)를 동작시킨다.

이상과 같이 본 발명에 의한 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 및 그 제어방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 및 그 제어방법은 공기조화기와 연동운전하는 공기 청정 장치의 환기 운전 모드의 변경을 실내 공기 중 이산화탄소의 농도 및 이산화탄소의 농도 상승치를 검출하여, 각각의 소정 설정치와 비교하여, 각각의 소정 설정치 이상일 경우 자동으로 설정된 환기 운전 모드를 변경하여 공기조화기 및 공기 청정 장치를 동시에 제어함으로써, 괘적한 실내 공간에서 사용자가 생활을 하도록 하여 제품의 상품성 및 경제성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

실내 공기를 정화한 후 토출하는 청정 모드와, 실내 공기와 실외 공기를 환기시키는 환기 모드를 갖는 환기 청정 장치와;

상기 환기 청정 장치와 연동 운전되는 공기조화기를 포함하고,

상기 환기 청정 장치는 이산화탄소의 농도를 측정하는 측정부와;

상기 측정부에서 측정된 이산화탄소의 농도 상승치가 제 1 소정 설정치 이상이면, 상기 환기 청정 장치를 강제 운전시키고,

상기 측정부에서 측정된 이산화탄소의 농도 상승치가 제 1 소정 설정치 미만이고 상기 측정부에서 측정된 이산화 탄소의 농도가 제 2 소정 설정치 이상이면, 상기 공기조화기를 정지시키고 상기 환기 청정 장치를 운전시키며,

상기 이산화탄소의 농도 상승치가 상기 제 1 소정 설정치 미만이고 상기 이산화탄소의 농도가 상기 제 2 소정 설정치 미만이면, 상기 공기조화기를 운전시키고 상기 공기 청정 장치를 정지시키는 제어부를 포함하는 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 이산화탄소의 농도 상승치를 하기 수학식에 기초하여 산출하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템;

이산화탄소의 농도 상승치 =(△CO2/T1 + △CO2/T2) / 2

여기서, △CO2는 이산화탄소 농도 변화량이고, T1은 제 1 측정시간이며, T2는 제 2 측정시간이다.
제 2 항에 있어서,

상기 측정부는 실내 공기 중 상기 이산화탄소의 농도를 측정하는 CO2 감지센서와,

상기 CO2 감지센서가 소정 시간동안 동작되도록 상기 제어부로 측정시간을 체크하여 전달하는 타이머를 포함하는 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템.
공기조화기와 공기 청정 장치가 연동운전 하는 경우, 실내 공기 중에 포함된 이산화탄소의 농도를 측정하는 단계와;

상기 이산화탄소의 농도 상승치가 제 1 소정 설정치 이상이면, 상기 공기 청정 장치를 강제 운전시키는 단계와;

상기 이산화탄소의 농도 상승치가 제 1 소정 설정치 미만이고 상기 이산화탄소의 농도가 제 2 소정 설정치 이상이면, 상기 공기조화기를 정지시키고 상기 환기 청정 장치를 운전시키는 단계와;

상기 이산화탄소의 농도 상승치가 상기 제 1 소정 설정치 미만이고 상기 이산화탄소의 농도가 상기 제 2 소정 설정치 미만이면, 상기 공기조화기를 운전시키고 상기 공기 청정 장치를 정지시키는 단계를 포함하는 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템 제어방법.
제 4 항에 있어서,

상기 이산화탄소의 농도 상승치는 하기 수학식에 기초하여 산출되는 공기 정화 장치의 자동 환기 시스템;

이산화탄소의 농도 상승치 =(△CO2/T1 + △CO2/T2) / 2

여기서, △CO2는 이산화탄소 농도 변화량이고, T1은 제 1 측정시간이며, T2는 제 2 측정시간이다.
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