KR101259055B1 - 발코니 결로방지 및 제습장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기공조 분야로서, 발코니 내부에 발생하는 결로를 방지하고 제습을 하여주는 장치로서, 결로가 주로 발생하는 겨울철에 동작한다. 발코니 내부로 외부의 차갑고 건조한 공기 일정량을 강제 주입하고, 찬공기의 주입에 의하여 차가워진 발코니를 히터를 사용하여서 온도를 보상하게 함으로써 발코니의 공기의 온도는 일정하게 유지하면서 공기의 습도만을 떨어뜨려서 결로가 발생하는 것을 방지하는 장치이다. 본 발명에 의한 결로방지 및 제습시스템은 정온 제습시스템으로서 결로방지 및 제습을 위해 외부의 차갑고 건조한 공기를 활용하기 때문에 에너지를 적게 사용하고 또 장치를 최소화 할 수 있는 이점이 있으며, 동일한 효과를 획득하기 위하여 종래에 사용하던 방법(단열을 강화하는 시공 방법, 제습기 또는 에어컨을 사용하는 방법 등)들과 비교시 유지비용이 현저하게 적게 사용되는 장점이 있다. 이러한 결로방지 및 제습시스템을 기존에 이미 설치되어 있는 샤시나 창문에 설치하기 위해서는 발코니 내부와 외부를 연결하기 위하여 샤시나 벽을 관통하는 공기입력구멍을 뚫어야 하는 불편함이 있다. 이러한 불편함을 해소하기 위하여 새로 설치하는 샤시나 시스템창호 같은 경우에는 이러한 결로방지 및 제습시스템이 창호시스템의 창틀에 일체형으로 형성시켜서 창호를 제작하면 추가적인 구멍을 뚫는 작업이 불필요하며, 마감이 깨끗한 상태에서 결로방지 및 제습효과를 획득할 수 있다는 장점이 있다.

Description

발코니 결로방지 및 제습장치 { Dew prevention and dehumidifying apparatus for balcony. }

본 발명은 발코니 내부에 발생하는 결로를 방지하기 위한 장치로서, 공기공조 분야에 속한다. 겨울철에 발코니 내부의 공기 온도가 떨어지게 되면, 발코니 내부의 상대습도가 상승하여 결로가 발생할 수 있는 것을 자동으로 방지하는 기계장치에 관한 것으로, 발코니 내부의 공기에 함유된 습기를 효율적으로 외부로 배출하여 상대습도를 낮추고 결과적으로 결로가 발생하지 않도록 방지하는 장치에 관한 것이다.

종래에는 발코니에 환기가 제대로 되지 않고, 외벽의 단열성능이 떨어지며, 방이나 거실에서 습공기가 유입되면, 점차 습기가 차고 결국 결로가 발생하여, 결로수에 의한 부패, 악취 및 곰팡이의 번식 등 여러 가지 사람이 거주하기 불편한 환경이 되었다. 또 결로수에 의한 전기의 합선, 누전 등 전기적인 결함 및 화재 등이 발생할 수 있는 가능성이 높아졌다. 또한 공간을 구성하는 물체의 부식속도를 증가시켜 부식에 따른 방청작업, 페이트칠 등의 도포작업 및 부식에 의한 구성체의 수명감소 등 다양한 문제점을 발생시켰다.

종래의 결로가 발생하는 발코니의 결로를 억제하거나 방지하기 위해서는 환풍기를 설치하는 방법, 외벽의 단열성능을 강화하는 방법, 그리고 공간 내부의 온도를 높여서 상대습도를 낮추는 방법이 주로 사용되었다. 환풍기를 설치하여 환풍을 강화하는 방법은 어떠한 환경에서는 효율적으로 동작이 되나, 어떤 환경에서는 오히려 결로가 더욱 증대되는 요인으로 작용하는 등 결로를 방지하고자 하는 효과를 항상 획득하는 것이 어렵다는 것이 알려져 있다. 외벽의 단열성능을 높이는 것도 어느정도 효과는 있으나 항상 결로를 방지하여 주는 것이 아니며 더욱이 비용이 많이 들고, 끝으로 공간 내부의 온도를 높여서 상대습도를 떨어뜨리는 것은 항상 효과가 있으나 공간 내부와 외부와의 단열성능 등 물리적 연결상태 등을 고려할 때 대부분의 경우 유지 관리비용이 많이 들어 비용 대비 효과가 만족스럽지 않다.

이러한 문제점을 더욱 적극적으로 해결하기 위하여 여러 가지 동력을 활용하는 방안이 사용될 수 있다. 발코니 내부에 에어컨이나, 제습기 또는 항온항습기를 설치하여서 유입되는 습기를 제거하는 방안이 있으나, 결로가 발생하는 발코니의 수명이 몇 년 또는 몇십년을 넘는 경우를 생각하면 이러한 동력을 사용하는 방안은 장치의 크기도 크고, 소음도 크며, 운영유지 비용을 고려할 때 그리 효율적인 방법이라 할 수 없다.

결론적으로, 주어지는 발코니의 상황과 환경에 의한 영향을 거의 받지 않으며, 비용 대 효과도 뛰어나고 장기간에 걸쳐서 사용할 때 효율성이 높은 발코니 결로방지 장치 및 제습장치는 지금까지는 획득을 하지 못한 상태이다.

출원번호 10-2005-0085597 발코니 자동 환기장치

출원번호 20-2004-0020728 쾌적한 실내 온도 제공과 결로 방지를 위한 난방환기시스템

출원번호 10-2007-0093925 발코니 결로방지 기능이 통합된 욕실 환기 시스템

본 발명은 이러한 문제점을 해결하고, 발코니 내부에 발생하는 결로를 효율적으로 방지하고 발코니 내부의 습도를 원하는 정도로 통제하기 위한 방법을 제시하고자 한다.

이러한 것을 위하여 본 발명의 결로방지 및 제습장치는 상기 발코니에, 외부의 차가운 공기를 강제로 입력시켜 양압을 방생시켜서 기존의 다습한 공기를 외부로 배출시키고, 그 후 히터를 사용하여서 차가운 공기에 의하여 냉각된 공기의 온도를 보상하는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명의 결로방지 및 제습장치는 상기 발코니 외부공기의 온도와 내부공기의 온도 그리고 입력된 공기의 량을 고려하여 히터가 동작되는 시간을 통제하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 결로방지 및 제습장치는 상기 발코니에 습도센서를 설치하고 습도를 측정하여서 목표습도 값에 도달하는 정도를 마이크로프로세서를 사용하여서 비교 분석하여서 자동으로 발코니 결로방지 및 제습장치의 가동과 정지를 통제하는 것을 특징으로 한다.

이때 본 발명의 발코니 결로방지 및 제습장치가 외부 공기를 입력시킬 수 있도록 발코니의 벽면이나 창문 또는 창틀에 공기입력구멍을 설치하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 발코니 결로방지 및 제습장치를 창호시스템에 일체형으로 구성하여서 발코니 결로방지 및 제습장치가 기존의 창문 또는 창틀에 하나의 결합된(또는 내장된) 장치로 장착되어 있고, 공기입력 구멍이 창문 또는 창틀에 기 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 발코니 내부에 발생하는 결로를 방지하기 위한 장치로서, 발코니 외부의 차갑고 건조한 공기를 최대한 활용하여 발코니 내부의 공기를 제습하도록 하여서 결로방지 및 제습효과를 획득한다. 발코니 외부의 차갑고 건조한 공기를 지속적으로 입력시키기만 하면 발코니의 습도는 떨어지나, 온도도 같이 떨어지게 되어서 결국 발코니와 연결된 거실이나 방의 온도가 덩달아 떨어지게 되어 사람이 살기에 불편한 상황이 될 수 있으며, 또한 발코니에는 결로가 발생하지 않게 되더라도 온도가 떨어진 거실이나 방의 벽면에서는 생기지 않던 결로가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 발코니에 입력된 차가운 공기가 뺐어간 만큼의 열에너지를 보상해주어야 한다. 이러한 열에너지(엔탈피)의 정확한 보상을 통하여 발코니의 온도는 장치가 동작되기 전상태와 동일하게 되도록 하며, 주위와의 열적평형상태인 온도를 유지하면서 공기중의 습도만 감소시켜서 결로방지 및 제습효과를 획득하게 되는 것이다.(정온 제습 개념)

이러한 시스템은 장치가 간단하고 소형이며, 에너지를 최소한만 사용하기 때문에 약 50W의 에너지를 이용하여서 약 5평정도의 발코니에 발생하는 결로를 방지하고 제습효과를 획득할 수 있는 효과적인 방법이라 할 수 있다. 또한 일단 결로발생이 방지되고 원하는 습도상태를 획득한 상태에서는 더 이상 장치가 가동되지 않고 있다가 상기 발코니에 외부로부터 습기가 유입되어 습도가 상승한 후에만 동작하는 장치이다.

따라서 이와 같이 본 발명에 의한 결로방지 및 제습장치는 발코니를 뜯어서 고치는 큰 공사를 필요로 하지도 않고 현재의 상태 그대로 결로가 발생하지 않도록 하며, 동시에 에너지를 최소로 사용하여서 친환경적인 해결방안을 제공한다.

[도 1] 도 1은 본 발명에 따른 발코니 결로방지 및 제습장치를 발코니에 설치한 평면도.
[도 2] 도 2는 본 발명에 따른 발코니 결로방지 및 제습장치의 사시도.
[도 3] 도 3은 본 발명에 따른 발코니 결로방지 및 제습장치의 다른 각도에서 본 사시도.
[도 4] 도 4는 본 발명에 따른 발코니 결로방지 및 제습장치를 시스템창호의 창틀에 결합하여 설치한 것의 사시도.
[도 5] 도 5는 본 발명에 따른 발코니 결로방지 및 제습장치의 통제 방법의 순서도이다.

대기상태에서 어떤 공간을 차지하는 건축물, 구조물 또는 제품의 경우 완벽할 정도의 진공이 아니라면, 그 내부에는 공기를 내포하고 있다. 공간 내부에는 공기가 있고, 공기에는 습기가 존재한다. 이러한 공간에 온도의 변화가 발생하면, 내부 공간의 상대습도는 변화하게 된다. 내부공간의 상대습도가 100％가 넘지 않는 상태에서는 온도와 습도의 변화가 있다 하더라도 결로가 발생하지 않으나, 상대습도가 100％를 넘는 경우에는 결로가 발생하여 결로수가 흐르게 된다. 결로수가 흐르기 시작하면, 부식문제를 비롯하여 악취, 곰팡이 번식, 전기적 누전이나 합선 등의 현상들이 나타나서 문제가 되기 시작한다. 따라서 상대습도는 대략 70％이하로 유지하는 것이 쾌적한 환경을 위하여 필요하나, 최소한 결로수가 발생하여 흘러내리는 것은 방지하여야 한다.

겨울철에 사람이 거주하는 공간 주변의 온습도 환경은 대부분 25℃ 이상의 온도에 약 60％정도의 상대습도를 유지하는 것이 쾌적한 온습도 상태라 할 수 있다. 그러나 외부의 경우는 지역과 시기에 따라 다르나, 한국의 경우 겨울철 온도가 -20℃에서 영상 수℃까지 분포될 수 있으며, 상대습도는 건조한 계절이기 때문에 50％이하의 낮은 습도를 유지하는 경우가 대부분이다. 위에서 설명한 것과 같은 상태의 거실과 외부의 이러한 온습도 환경의 사이에 끼어 있는 발코니의 온도는 거실의 온도와 외부의 온도의 사이에 놓이게 되나, 발코니 외벽의 단열성능에 의하여 결정된다. 외벽의 단열성능이 좋으면 발코니의 온도는 거실의 온도에 유사한 온도값을 갖으며, 외벽의 단열성능이 좋지 않으면 발코니의 온도는 외부의 온도에 유사한 온도값을 갖을 가능성이 높다.

본 발명의 결로방지 및 제습장치의 첨부도면에 의하여 설명한다.

제 1도는

겨울철에 사람이 거주하는 공간의 온습도 환경을 나타낸 것으로, 대략 도1과 같이 분포되기 쉽다. 도1의 온습도 상태는 임의의 겨울철 거실, 발코니 및 외부의 온습도 상태를 대표적으로 나타낸 것이다. 도1에 나타난 바와 같이 사람이 주거하는 거실의 경우는 25℃의 온도에 약 60％의 상대습도를 유지하는 것이 쾌적한 온습도 상태라 할 수 있기 때문에 대부분의 경우 이러한 온습도 상태를 유지한다. 그러나 외부의 경우는 지역과 시기에 따라 다르나, 예를 들어 -2℃, 30％의 상대습도를 갖고 있다고 가정 하였다. 이러한 온습도 환경에서 발코니의 온도는 거실의 온도와 외부의 온도의 중간정도를 유지하기 때문에 5℃ 온도에서 상대습도 100％로 설정하였다. 이러한 발코니의 온습도환경에서는 상대습도가 100％가 넘어서 결로가 발생할 가능성이 높은데, 거실의 온습도 상태인 25℃, 60％의 상대습도를 갖는 공기가 온도 5℃로 떨어지게 되면 상대습도는 100％가 넘게 되기 때문이다. 사람이 거실과 발코니 사이의 출입문을 열고 닫으면서 발코니를 출입하게 되면, 발코니로 유입되는 25℃, 60％의 공기는 자연적으로 5℃로 온도가 떨어지면서 상대습도는 100％가 넘게 되어 결로수가 흐르게 되는 것이다.

본 발명에 의한 발코니 결로방지 및 제습장치를 설치하는 공간적 위치를 대략적으로 표시하면 도 1과 같다. 결로방지장치(10)가 발코니에 설치되어 있는데, 발코니와 외부를 구분하는 외벽에 장치가 설치된 것을 볼 수 있다. 결로방지장치(10)는 외벽에 형성된 공기입력구멍(70)을 통하여 외부의 공기를 발코니 내부로 빨아들이게 된다. 이러한 역할을 하는 것이 결로방지장치(10)에 설치된 송풍팬(20)으로 팬이 가동하게 되면 외부의 공기가 발코니로 입력되도록 되어 있다. 이러한 결로방지장치(10)을 인공지능을 이용하여 자동으로 통제하기 위해서 결로방지장치(10)의 박스 외부에 내부온도센서(40)와 내부습도센서(50)를 설치하며, 외부로는 공기입력구멍(70)을 통하여 외부온도센서(60)을 설치한 것을 보여주고 있다. 히터(30)는 송풍팬(20)과 인접하여 설치하되, 히터(30)가 설치된 공간과 송풍팬(20)이 설치된 공간은 격벽(90)으로 분리되어서 더운 공기와 차가운 공기가 서로 섞이는 것을 방지한다. 송풍팬(20)에 의하여 발코니로 입력되는 외부의 차가운 공기가 히터(30)에 의하여 가열이 되면 차가운 공기를 이용하여 발코니 내부의 모든 공간으로 건조한 공기를 전파시키는 것이 어렵기 때문에 차가운 공기와 뜨거운 공기가 섞이는 것은 제습효과를 공간 전체로 파급시키는데 부정적인 영향을 미치기 때문이다. 도1에 나타낸 것과 같이 발코니는 5℃의 온도에 100％의 상태습도를 갖는 상태여서 결로가 발생하는 것을 나타내고 있다.

대기압인 1기압 하에서의 공기의 밀도(p)는 아래 식으로 나타낼 수 있다.

여기서 T는 공기의 온도는 나타낸다.

식에서 보는 바와 같이 온도가 높아지면 분모가 커져서 공기의 밀도는 작아지고(가벼워지고), 온도가 낮아지면 분모가 작어져서 공기의 밀도는 커진다(무거워 진다). 이와 같이 공기는 뜨거울수록 가볍고, 차가울수록 무겁다. 이때 상대습도는 공기의 무게에 크게 영향을 주지 않는다. 따라서 발코니 외부의 차가운 공기를 송풍팬(20)을 통하여 입력하면 무거운 공기이기 때문에 밑으로 깔리게 되는데, 이러한 공기의 무게차를 이용하면 에너지를 사용하지 않고 또 시끄럽게 팬을 사용하지 않고서도 공기를 발코니 내부의 모든 부분에 같은 높이가 되도록 입력시키는 것이 가능하다. 이는 마치 발코니에 물을 채울때 물이 어느 한 부분에만 쌓여있고 어느 부분에는 물이 전혀 도달하지 않는 것이 불가능한 것과 같다. 무거운 공기도 물과 같은 유체이기 때문에 무거운 공기가 발코니의 모든 부분으로 전파되어 동일한 높이로 쌓여 올라간다고 보면 된다.

이러한 전파효과를 이용하기 위해서는 차가운 공기는 차가운 공기대로 이용하고, 뜨거운 공기는 뜨거운 공기대로 사용하여야 하는데, 만일 결로방지장치(10)에 설치된 송풍팬(20)과 히터(30) 사이에 격벽(90)이 설치되지 않는다면 차가운 공기와 뜨거운 공기가 서로 섞여서 이러한 효과를 획득할 수 없다는 점을 설명하였다.

그림2는

결로방지장치(10)의 상세한 구조를 설명하기 위한 사시도이다. 왼쪽에는 마이크로프로세서(80)와 송풍팬(20)이 위치하고 있으며, 오른쪽에는 히터(30)와 히터팬(200)이 설치되어 있고 이러한 것의 가운데는 격벽(90)이 설치되어서 이들 사이에 공기가 흐르거나 섞이는 것을 방지하는 것을 보여준다. 그림에는 표시되지 않았으나, 결로방지장치(10)의 박스 외벽에 도1에서 설명한 것과 같이 내부온도센서(40) 및 내부습도센서(50)가 설치되어 있다. 격벽(90)의 왼쪽에는 마이크로프로세서(80)가 위쪽으로 설치되며, 아래에 송풍팬(20)이 설치되고, 송풍팬(20)의 바로 위로 공기입력구멍(70)이 설치되어서 발코니와 외부를 연결하도록 하여주는 것을 볼 수 있으며, 공기입력구멍(70)의 끝부분에는 단파(100)가 설치되어서 외부의 공기가 송풍팬(20)이 동작될 때 내부로는 입력되나, 발코니 내부의 공기가 외부로 새어 나가는 것을 방지하는 역할을 하는 것을 볼 수 있다. 단파(100)는 앞쪽으로는 들어져서 올라가나, 뒤쪽으로는 벽에 닿아서 열리지 않는 구조를 갖고 있음으로 인하여 외부의 공기는 입력시키되 내부의 공기가 외부로 나가는 것을 차단하는 기능을 한다.

히터(30)는 히터팬(200)의 위쪽에 설치되어서 히터팬(200)이 동작됨과 동시에 히터(30)에 전기가 공급되어서 열을 발생시키고, 히터팬(200)은 히터(30)에서 발생하는 열을 발코니 공간의 위부분으로 빠르고 효율적으로 전파하도록 하는 역할을 한다. 도2에서는 생략되었으나, 송풍팬(20)과 히터팬(200), 히터(30), 도식하지 않은 내부온도센서(40) 및 내부습도센서(50)는 모두 마이크로프로세서(80)에 전기적으로 연결되어서 서로 신호를 주고 받거나 동력을 전달받아서 필요한 시간에 동작하고 또 필요하지 않는 시간에는 꺼지도록 하는 것을 모두 마이크로세서(80)에서 계산하고 통제하는 기능을 담당한다.

그림3은

그림 2의 사시도를 좀더 밑에서 바라본 사시도를 나타낸 것이다. 그림2에서는 결로방지장치(10)의 박스 외벽에 설치된 흡입구 및 배기구들이 잘 보이지 않기 때문에 그림 3에서 이러한 것을 나타내고 설명하고자 한다. 격벽(90)의 왼쪽에 설치된 송풍팬(20)의 바로 밑 부분에 송풍팬배기구(25)가 설치되어 있어서, 공기입력구멍(70)을 통하여 입력된 외부의 공기는 송풍팬(20)에 의하여 송풍팬배기구(25)를 통과하여 결로방지장치(10)의 아랫방향으로 보내지게 된다. 이러한 공기의 흐름은 자연스러운 것으로 외부에서 입력되는 차가운 공기는 발코니 내부의 공기에 비교하여 무겁기 때문에 아랫방향으로 흐르도록 하여준 것이다.

또한 격벽(90)의 오른쪽을 보면 히터(30)가 있고, 히터(30)의 아래에 히터팬(200)이 있으며, 또 히터팬(200)의 아래에 히터팬흡입구(210)가 있고, 위쪽으로 히터팬배기구(220)가 박스 외벽에 여러개의 구멍을 뚫어서 형성되어 있음을 보여준다. 히터팬(200)이 돌면, 발코니 내부의 공기가 히터팬흡입구(210)를 통하여 입력되어서 히터(30)에 접촉하게 되어 온도가 올라가고, 뜨거워진 공기는 히터팬배기구(220)를 통하여 발코니로 배출된다. 이때에도 뜨거운 공기는 위로 올라가는 자연적인 흐름을 거스르지 않음으로 하여 최대한 사용하는 에너지를 절약하도록 하였다.

그림 4는

시스템창호(300)에 결로방지장치(10)가 내장되어 설치된 것을 나타낸 사시도이다. 시스템창호(300)는 창틀(310)과 창문(320)으로 크게 구성되는데, 창문(320)은 주로 유리로 되었으며 이동을 하여야 하기 때문에 결로방지장치(10)를 설치할 공간적 여유가 없다. 창틀(310)은 여유가 있고, 두꺼우며, 움직이지 않기 때문에 결로방지장치(10)를 내장하여 설치하는 것이 효율적이다. 이와 같은 시스템창호(300)에 결로방지장치(10)를 내장하여 설치하는 것은 도1에서와 같이 외벽에 따로 공기입력구멍(70)을 뚫는 노력을 하지 않아도 되며, 시스템창호(300)의 창틀(310)에 제작시 미리 공기입력구멍(70)을 제작하여 놓은 후 여기에 결로방지장치(10)의 송풍팬(20)과 연결하도록 하면 되기 때문에 추가적인 작업을 필요로 하지 않는 이점이 있다. 다만 이렇게 시스템창호(300)에 결로방지장치(10)를 내장하여 설치할 경우는 송풍팬배기구(25)와 히터팬흡입구(210) 및 히터팬배기구(220)를 결로방지장치(10) 박스의 아래부분에 설치할 수 없는 상태가 된다. 왜냐하면 창틀(310)에 내장되어서 결로방지장치 (10)의 앞면만 보이는 것이 미관상 좋기 때문이다. 이러한 것을 고려하여 그림 4에는 송풍팬(20)과 송풍팬배기구(25)가 결로방지장치(10)의 좌측하단에 박스 표면과 평행한 방향으로 설치된 것을 볼 수 있으며, 동일한 이유에서 결로방지장치(10)의 우측에 히터팬(200)과 히터팬흡입구(210) 및 히터팬배기구(220)가 박스 표면에 평행한 방향으로 설치된 것을 보여주고 있다.

그림 5는

결로방지장치(10)의 주요 부품의 동작 및 정지 그리고 통제의 순서도를 나타낸 것이다. 단계(a)는 결로방지장치(10)의 전원을 켜서 장치가 동작을 시작하는 것을 나타낸다. 단계(b)는 결로방지장치(10)가 결로방지 및 제습을 위한 작동을 수행하기 위해 필요한 기본 정보인 발코니의 체적과 목표습도값을 입력하는 단계로서, 발코니의 체적과 목표습도값은 주로 가변저항이 달린 나사(또는 너브)를 돌림으로 선택하도록 하는 것이 가능하기도 하고, 디지털 방식에 있어서는 목표습도값을 1단계씩 상향으로 올리는 버튼과 1단계씩 하향으로 내리는 버튼을 누르는 동작을 반복적으로 수행하는 것으로서 획득될 수도 있다. 단계(c)는 송풍시간 등을 계산하는 단계로서 마이크로프로세서(80)의 내부에서 프로그램에 의하여 수행된다. 단계(d)는 내부온도센서(40), 내부습도센서(50) 및 외부온도센서(60)로부터 온도 및 습도값을 읽는 단계로서 주로 아나로그 -디지탈 컨버터에 의하여 수행된다. 단계(e)는 감지된(측정된) 내부습도값과 입력된 목표습도값을 비교하는 단계로서, 만일 측정된 내부습도값이 입력한 목표습도값보다 낮으면 결로방지장치(10)을 가동할 필요가 없는 습도상태이므로 다시 단계(d)를 수행하게 되며, 측정된 내부습도값이 목표습도값보다 높으면 결로방지장치(10)를 가동하여서 습도를 낮추어야 하는 동작을 필요로 하다고 판단하는 단계이다.

단계(f)는 송풍팬을 ON 시키는 단계로서, 이때 외부의 차가운 공기가 발코니 내부로 입력되기 시작한다. 단계(g)는 단계(c)에서 계산된 송풍시간과 현재 송풍기가 돌아간 시간을 비교하는 단계로서 송풍시간보다 짧은 시간동안 동작하였다면 다시 단계(g)를 수행하면서 시간을 확인하고 만일 송풍기가 돌아간 송풍시간이 단계(c)에서 계산값보다 크거나 같을 경우에는 외부 공기를 충분하게 입력한 상태이므로 단계(h)로 가서 송풍기를 OFF 하게 되는 것이다. 송풍기를 OFF 한 상태에서는 입력된 차가운 외부공기가 발코니의 구석구석으로 전파될 수 있도록 하기 위하여 대기하는 단계(i)를 갖는다. 단계(i)에서도 단계(c)에서 계산한 송풍 후 휴지기 시간을 사용한다. 현재까지 대기한 시간이 송풍 후 휴지기 시간과 동일한 시간이 될 때까지 단계(i)를 계속하면서 시간을 체크하는 것이다.

단계(j)는 히터(30)를 ON 시키는 단계이다. 히터(30)을 가동한 후 다시 단계(c)에서 계산으로 획득한 가열시간동안 히터(30)을 가동하기 위하여 단계(k)를 갖는다. 단계(k)에서 히터(30)가 ON 된 이후의 누적시간이 가열시간이 될 때까지 단계(k)를 반복하며 히터(30)을 동작상태로 한다. 물론 이때 히터팬(200)도 같이 동작상태가 되어 돌아간다.

단계(l)에서는 가열시간이 다 되었기 때문에 히터(30)를 OFF 시킨다. 단계(m)에서는 단계(c)에서 계산하여 획득한 가열 후 휴지기 시간만큼 대기시간을 갖는 단계이다. 이는 가열하여서 상승한 뜨거운 공기가 발코니 상부에서 충분히 전파되도록 기다리는 단계로서 동작원리는 위에서 설명한 것과 동일하다. 단계(m)에서 가열 후 대기시간을 지나면 마이크로프로세서(80)는 다시 단계를 (b)로 이동하여서 사람들이 획득하거나 도달하고자 하는 목표습도가 변경되었는가를 확인하고 다시 이후의 모든 단계를 반복 수행하게 된다.

이러한 단계들을 반복적으로 무한루프를 돌면서 결로방지장치(10)는 발코니의 습도상태를 측정하여서 원하는 습도상태를 유지하도록 하며, 원하는 습도상태를 획득하지 못한 경우에는 다시 외부공기를 입력하고 히터를 가열하는 동작을 반복하게 되는 것이다. 만일 발코니의 습도상태가 낮아서 목표습도값보다 낮은 경우에는 결로방지장치(10)는 켜있는 상태이나 팬이나 히터 등이 전혀 전원을 공급받지 않아서 전기 에너지를 사용하지 않는 상태가 됨으로써 에너지가 효율적으로 사용되게 된다.

10 : 결로방지 장치 20 : 송풍팬
25 : 송풍팬 배기구 30 : 히터
40 : 내부온도센서 50 : 내부습도센서
60 : 외부온도센서 70 : 공기입력구멍
80 : 마이크로프로세서 90 : 격벽
100 : 단파 200 : 히터팬
210 : 히터팬 흡입구 220 : 히터팬 배기구
300 : 시스템창호 310 : 창틀
320 : 창문

Claims (6)

1. 발코니의 제습 및 결로를 방지하기 위한 발코니 결로방지 및 제습장치로서,
   상기 발코니 내부에 설치되는 내부온도센서와 내부습도센서;
   상기 발코니 외부의 온도를 측정하기 위해 외부에 설치되는 외부온도센서;
   상기 발코니와 외부를 구분하는 외벽에 설치되는 공기입력구멍;
   상기 공기입력구멍의 끝부분에 설치되어서 발코니 외부의 공기를 내부로 입력시키는 송풍팬;
   상기 송풍팬의 아래에 설치되어서 송풍팬에 의하여 입력된 외부의 공기를 상기 장치의 아랫방향으로 흐르도록 하는 송풍팬 배기구;
   상기 송풍팬이 입력한 외부의 공기에 의한 상기 발코니의 온도를 원상복구하는데 필요한 열에너지를 보상하여 주는 히터;
   상기 히터의 아래에서 상기 송풍팬이 입력한 외부의 공기를 포함한 발코니 내부의 공기를 히터에 공급하여 주는 히터팬;
   상기 히터팬의 아래에 설치된 히터팬 흡입구;
   상기 히터의 위에 설치된 히터팬 배기구;
   상기 공기입력구멍, 송풍팬 및 송풍팬 배기구가 구비된 부분과 상기 히터, 히터팬, 히터팬 흡입구 및 히터팬 배기구가 구비된 부분 사이에 설치되어 송풍팬에 의하여 입력된 외부의 공기와 히터에 의하여 가열된 공기가 섞이지 않도록 하는 격벽; 및
   상기 내부온도센서, 내부습도센서, 외부온도센서로부터 온습도 정보를 입력받아서 송풍팬과 히터의 동작 시간을 통제하는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 발코니 결로방지 및 제습장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 내부온도와 외부온도와의 온도차 및 송풍팬의 가동시간인 송풍시간에 따른 송풍량을 고려하여 계산된 엔탈피와 동일한 에너지를 보상하도록, 상기 히터를 동작시키는 가열시간을 통제하는 것을 특징으로 하는 발코니 결로방지 및 제습장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 공기입력구멍에 입력관을 설치하고 입력관의 끝부분에 공기의 흐름을 통제하는 단파가 설치되는 것을 특징으로 하는 발코니 결로방지 및 제습장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 발코니 결로방지 및 제습장치가 기존의 창호시스템과 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발코니 결로방지 및 제습장치.
5. 삭제
6. 삭제

Images