KR101808120B1 - 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템 - Google Patents

실별 제어가 가능한 공기청정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템에 관한 것으로서, 실내의 먼지의 농도를 측정하기 위하여 실내에 구비되어 실내의 먼지 농도를 측정하는 먼지센서(13)와 실내의 CO2의 농도를 측정하기 위하여 실내에 구비되어 실내의 CO2 농도를 측정하는 CO2센서(15)와 실내의 공기를 흡입하여 실외로 배출하기 위하여 실내에 구비되는 배기부(75)와 상기 배기부(75)로부터 실내의 공기를 흡입하여 실외로 이동시키는 경로가 되는 배기배관(73)과 실외 또는 실내의 공기를 흡입하여 실내로 공급해주기 위하여 실내에 구비되는 급기부(190)와 외부의 공기를 흡입하여 상기 급기부(190)로 이동시키는 경로가 되는 급기배관(35)과 공기청정 모드 또는 환기 모드의 2가지 운전 조건에 따라 개폐되는 순환댐퍼(150)와 외부 공기에 포함되어 있는 먼지, 오염물, 수분 등을 걸러주는 환기필터(30)와 모터(170)의 동력을 이용하여 공기를 흡입하는 급기순환팬(175)과 실내 공기의 오염도에 따라 실내 공기를 내부로 순환하게 하거나 외부 공기를 실내로 공급하기 위하여 셔터의 위치를 변환하는 급기순환댐퍼(110)와 공기청정 모드에서 실내의 미세먼지를 걸러내는 공기청정필터(130)와 상기 배기배관(73)으로부터 실내 공기를 흡입하기 위하여 동력을 발생시켜 공기를 흡입하는 배기팬(70)과 및 상기 CO2센서(15)와 먼지센서(13)에서 측정한 값들을 토대로 하여 실내 공기의 오염 상태를 판단하여 상기 배기팬(70) 및 급기순환팬(175)의 작동 여부와 상기 순환댐퍼(150) 및 급기순환댐퍼(110)의 개폐를 결정하는 제어반(10)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

실별 제어가 가능한 공기청정 시스템{air purification system that allows individual room control}
본 발명은 아파트와 같은 공동 주택 실내 공기 질의 개선을 위한 공기청정 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내의 공기를 흡입하여 재순환시키는 공기 유로 상에는 실내의 미세먼지를 거를 수 있는 공기청정필터를 구비하고, 실외의 공기를 흡입하여 실내로 공급하는 공기 유로 상에는 실외 공기의 비교적 큰 먼지, 오염물, 수분 등을 제거할 수 있는 환기필터를 구비하여, 실내 공기의 먼지 농도가 높을 때와 CO2 농도가 높을 때의 2가지 상황으로 구분한 후 그 상황에 따라 서로 다른 공기 이동 유로를 가지게 하여 효과적으로 실내 공기 질을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 거주 공간에 위치한 급기부마다 급기순환팬을 독립적으로 구비하여 각 실별 제어를 가능하게 하며, 실외 공기를 실내로 흡입하여 공급함에 있어서 온수를 이용한 바닥 난방 시스템의 열을 이용하기 위하여 상기 실외 공기가 바닥배관을 통과하게 함으로써 상기 실외 공기를 실내 온도와 유사한 온도로 맞추어 실내로 공급할 수 있게 하는 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템에 관한 것이다.
현대 사회에서는 화석연료의 사용이 증가함으로 인하여 대기오염이 갈수록 심해지고 있고, 특히 이러한 현상은 인구 밀도가 높은 대도시의 경우 더욱 심각하다.
따라서, 최근에는 필터와 팬이 구비된 공기청정기를 회사, 식당, 가정 등에서 보편적으로 사용하고 있다.
이와 같이 구성된 공기청정기는 팬의 흡입력과 송풍력을 이용하여 공기를 필터로 강제 송출하여 공기의 불순물을 상기 필터로 걸러서 정화하는 방식을 취한다.
그리고 미세먼지와 각종 공해물질이 늘어나면서, 1~2가지의 필터만 가지고는 공기정화기능을 제대로 수행하기 어려워졌다.
따라서, 최근에 출시 또는 개발되는 공기청정기는 프리필터, 집진필터, 헤파필터(High Efficiency Particulate Air filter, HEPA filter) 등 적어도 3개 이상의 필터를 구비하여 공기정화기능을 수행한다.
그러나 고밀도의 필터나 여러 개의 필터를 일체화한 다단 필터를 사용하면 공기의 흐름에 큰 부하를 발생시키므로, 공기청정기 내에서의 공기 흐름이 원활하지 않으며 이에 따라 공기청정기의 공기정화효율이 떨어진다.
따라서 공기정화효율을 향상시키기 위하여 일부 공기청정기는 고출력의 팬을 장착하여 사용하고 있으나, 고출력 팬의 사용은 공기청정기의 소비전력 및 제품의 가격을 상승시키고 소음발생을 유발하므로, 바람직한 문제 해결 방법이라고 할 수 없다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0085324호에서는 순환식 공기청정기를 제시한 바 있다.
상기 순환식 공기청정기는 고밀도 필터 또는 다수의 필터를 사용하지 않고도 공기정화와 탈취기능을 효과적으로 수행할 수 있고, 필터를 통한 부하가 크게 발생하지 않으므로, 비교적 적은 용량의 팬을 사용할 수 있으며, 이를 통하여 공기청정기의 크기와 제작 비용을 줄일 수 있다.
하지만, 실내에 설치하는 공기청정기는 근본적으로 실외의 공기를 실내로 끌어들일 수 없어서, 실내에서 공기가 오염되어 있는 상태에서는 창문을 열어서 환기하는 방법을 쓰지 않으면 실내의 공기를 깨끗하게 할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 창문을 여는 방법으로 실내 환기를 하게 되면 환기 과정에서 열손실이 발생한다는 문제점도 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0954259호에서는 동력댐퍼 일체형 환풍기를 제시한 바 있다.
상기 동력댐퍼 일체형 환풍기는 환풍기 케이스의 한쪽으로 편위된 좌우 양측에 2방향으로 순환관과 배출관을 구비하고 순환관 및 환풍기에 동력댐퍼를 일체형으로 결합 구성 하였기 때문에 환풍기의 설치가 간편하고 동력댐퍼의 관리가 용이하며, 환풍기와 동력댐퍼의 개폐기능적 효용성을 향상시킬 수 있다.
하지만, 하나의 환풍기에 양 방향으로 두 개의 동력댐퍼가 설치되어 환풍기의 전체 규모가 커져서 설치 시공 상에 어려움이 발생한다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0419258호에서는 환기용 급기 장치를 제시한 바 있다.
상기 급기 장치는 난방배관이 매설된 건축물 바닥과 급기배관과의 열교환 작용을 이용함으로써 에너지 손실을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 냉각 또는 가열 장치가 필요없어 불필요한 전력낭비가 발생되지 않는다.
또한, 천장 높이에 한계가 있는 주택 또는 아파트 등에도 적용 가능하다.
하지만, 각 실별 급배기 및 풍량 제어가 불가능하여 실내 거주자들의 개별적인 요구를 동시에 모두 충족시킬 수 없다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2006-0085324호 (순환식 공기청정기) 대한민국 등록특허공보 제10-0954259호 (동력댐퍼 일체형 환풍기) 대한민국 등록특허공보 제10-0419258호 (환기용 급기 장치)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 실내 공기의 오염 상태에 따라 공기청정 운전 또는 환기 운전을 효율적으로 수행할 수 있도록 하고, 구조적으로도 복잡하지 아니하고, 안정적인 운전이 가능하며 여러 개의 필터를 사용하지 않고도 정화된 공기를 원활하게 실내에 공급할 수 있는 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 배기 또는 순환을 위한 댐퍼와 팬을 독립된 본체마다 구비하여 좁은 공간에 위치한 관의 단부에 본체를 용이하게 설치할 수 있게 하는 데에도 그 목적이 있다.
또한, 댐퍼와 팬이 독립된 본체마다 구비되어 있어서, 댐퍼와 팬의 정밀한 연동 제어를 가능하게 하는 데에도 그 목적이 있다.
또한, 각 실별 배관의 단말 측에 위치한 각각의 본체마다 댐퍼가 독립적으로 구비되어 건물에 화재가 발생하는 경우에 신속하게 급기순환댐퍼를 폐쇄하여 건물의 공동 덕트 배관을 통하여 화염이나 유독 가스등이 실내로 역류되는 것을 방지하게 하는 데에도 그 목적이 있다.
또한, 실내 공기의 CO2 농도가 일정 수준 이상으로 높아졌을 때에 팬을 이용하여 실외 공기를 실내로 인입시키는 방법을 사용하여 실내의 CO2 농도를 떨어뜨릴 수 있게 하는 데에도 그 목적이 있다.
또한, 공기청정 필터와 환기 필터가 따로 구비되므로 각 사용 용도에 맞는 필터를 제작하여 각각의 필터의 내구성을 향상시켜 사용 수명을 늘리고자 하는 데에도 그 목적이 있다.
또한, 실내 공기 분석을 통해 실내 공기 오염도를 모니터링하고, 상기 실내 공기 오염도에 따라 팬의 작동을 제어할 수 있는 시스템을 제공하고자 하는 데에도 그 목적이 있다.
또한, 제어반이 구비됨으로써 실내 공기에 대한 공기 오염도 등의 상태를 식별하여 제어반을 통하여 실내 공기 조절 장치의 유무선 제어가 용이하게 이루어질 수 있도록 함에도 그 목적이 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않았으나 아래 수단들 또는 실시예상의 구체적인 구성에 따른 다른 목적들은 그 기재로부터 이 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템은 실내의 먼지의 농도를 측정하기 위하여 실내에 구비되어 실내의 먼지 농도를 측정하는 먼지센서(13)와 실내의 CO2의 농도를 측정하기 위하여 실내에 구비되어 실내의 CO2 농도를 측정하는 CO2센서(15)와 실내의 공기를 흡입하여 실외로 배출하기 위하여 실내에 구비되는 배기부(75)와 상기 배기부(75)로부터 실내의 공기를 흡입하여 실외로 이동시키는 경로가 되는 배기배관(73)과 실외 또는 실내의 공기를 흡입하여 실내로 공급해주기 위하여 실내에 구비되는 급기부(190)와 외부의 공기를 흡입하여 상기 급기부(190)로 이동시키는 경로가 되는 급기배관(35)과 공기청정 모드 또는 환기 모드의 2가지 운전 조건에 따라 개폐되는 순환댐퍼(150)와 외부 공기에 포함되어 있는 먼지, 오염물, 수분 등을 걸러주는 환기필터(30)와 모터(170)의 동력을 이용하여 공기를 흡입하는 급기순환팬(175)과 실내 공기의 오염도에 따라 실내 공기를 내부로 순환하게 하거나 외부 공기를 실내로 공급하기 위하여 셔터의 위치를 변환하는 급기순환댐퍼(110)와 공기청정 모드에서 실내의 미세먼지를 걸러내는 공기청정필터(130)와 상기 배기배관(73)으로부터 실내 공기를 흡입하기 위하여 동력을 발생시켜 공기를 흡입하는 배기팬(70)과 및 상기 CO2센서(15)와 먼지센서(13)에서 측정한 값들을 토대로 하여 실내 공기의 오염 상태를 판단하여 상기 배기팬(70) 및 급기순환팬(175)의 작동 여부와 상기 순환댐퍼(150) 및 급기순환댐퍼(110)의 개폐를 결정하는 제어반(10)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어반(10)은 측정값들에 의한 임계 작동 범위를 재설정하여 실내 거주자가 원하는대로 운전 조건을 다양하게 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 급기배관(35)의 일부 구간은 실내의 바닥부를 통과하게 하여 실내로 공기를 공급하는 과정에서 실내 바닥에 존재하는 축열과 열교환을 통하여 실내 온도와 유사한 온도의 공기를 만들어주기 위한 바닥배관(37)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기청정필터(130)는 미세한 입자를 제거할 수 있는 헤파필터(High Efficiency Particulate Air filter, HEPA filter)가 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어반(10)을 원격으로 조작하는 것을 가능하게 하는 리모콘(50)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템은 실내 공기의 오염 상태에 따라 공기청정 운전 또는 환기 운전을 효율적으로 수행할 수 있도록 하고, 구조적으로도 복잡하지 아니하고, 안정적인 운전이 가능하며 여러 개의 필터를 사용하지 않고도 정화된 공기를 원활하게 실내에 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 배기 또는 순환을 위한 댐퍼와 팬을 독립된 본체마다 구비하여 좁은 공간에 위치한 관의 단부에 본체를 용이하게 설치할 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 댐퍼와 팬이 독립된 본체마다 구비되어 있어서, 댐퍼와 팬의 정밀한 연동 제어가 가능한 효과가 있다.
또한, 각 실별 배관의 단말 측에 위치한 각각의 본체마다 댐퍼가 독립적으로 구비되어 건물에 화재가 발생하는 경우에 신속하게 급기순환댐퍼를 폐쇄하여 건물의 공동 덕트 배관을 통하여 화염이나 유독 가스등이 실내로 역류되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 실내 공기의 CO2 농도가 일정 수준 이상으로 높아졌을 때에 팬을 이용하여 실외 공기를 실내로 인입시키는 방법을 사용하여 실내의 CO2 농도를 떨어뜨릴 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 공기청정 필터와 환기 필터가 따로 구비되므로 각 사용 용도에 맞는 필터를 제작하여 각각의 필터의 내구성을 향상시켜 사용 수명을 늘릴 수 있는 효과가 있다.
또한, 실내 공기 분석을 통해 실내 공기 오염도를 모니터링하고, 상기 실내 공기 오염도에 따라 팬의 작동을 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제어반이 구비됨으로써 실내 공기에 대한 공기 오염도 등의 상태를 식별하여 제어반을 통하여 실내 공기 조절 장치의 유무선 제어가 용이하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템이 작동되는 구조를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템에서 본체(100)를 확대 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다.
그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
본 명세서에 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의하여야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템이 작동되는 구조를 도시한 구성도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템에서 본체(100)를 확대 도시한 단면도이다.
본 발명의 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템은 공기청정 모드와 환기 모드의 두 가지 모드로 작동되되, 실내 공기의 상태에 따라서 공기청정 모드와 환기 모드가 동시에 작동될 수도 있고, 작동하지 않는 정지 모드도 있다.
급기와 배기를 동시에 진행하여 이루어지는 환기를 실행하기 위하여 실내 공간 내에는 실내로부터 공기를 흡입하여 실외로 배출하는 배기부(75)와 실외로부터 공기를 흡입하여 실내로 공급해주는 급기부(190)가 존재한다.
상기 배기부(75)로부터 실내의 공기를 흡입하여 실외로 이동시키는 경로인 배기배관(73)이 필요하고, 외부의 공기를 흡입하여 상기 급기부(190)로 이동시키는 경로인 급기배관(35)이 필요하다.
또한, 상기 배기부(75) 및 배기배관(73)을 통하여 실내 공기를 외부로 배출하는 동력장치인 배기팬(70)이 배기배관(73)의 가장 앞 쪽에 위치한다.
상기 급기배관(35)은 실내 또는 실외 공기를 실내로 공급하는 경로가 되며, 급기배관(35)의 가장 앞 쪽에는 외부 공기에 포함되어 있는 비교적 큰 먼지, 오염물, 수분 등을 걸러주는 환기필터(30)가 위치한다.
또한, 여러 갈래로 나누어져 급기부(190)로 이어지는 급기배관(35)의 앞 쪽에 위치하며, 상기 환기필터(30)가 안착되는 장소인 분배기(33)가 구비된다.
공기를 공급하는 과정에서 실내 바닥에 존재하는 축열과 열교환을 통하여 실내 온도와 유사한 온도의 공기를 만들어주기 위하여 상기 급기배관(35)의 일부 구간은 바닥배관(37)이 되고 상기 바닥배관(37)은 실내의 바닥부를 통과시킨다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 바닥배관(37)은 공기를 순환시킴에 있어서 온수를 이용한 바닥 난방 시스템에 잔존해있는 열을 이용하기 위하여 상기 실외 공기가 실내 바닥부를 통과하게 함으로써 상기 실외 공기를 실내 온도와 유사한 온도로 만들어서 순환되는 공기의 온도 변화를 최소화하여 열효율을 높이는 역할을 한다
도 2를 참조하면 외부의 공기를 실내로 받아들이는 유닛인 본체(100)의 가장 앞 쪽에는 급기순환댐퍼(110)가 위치함을 알 수 있다.
상기 급기순환댐퍼(110)는 공기청정 모드 또는 환기 모드의 2가지 운전 조건에 따라 열리거나 닫히게 된다.
상기 본체(100)에는 급기순환댐퍼(110)와 순환댐퍼(150)의 셔터 위치에 따라서 실외 또는 실내 공기를 강제적으로 흡입하는 동력원이 되는 모터(170)가 위치하고, 상기 모터(170)의 회전축에 장착된 급기순환팬(175)이 회전하여 흡입 동작을 수행하게 된다.
상기 급기순환팬(175)에서 빨아들인 실외 공기 또는 실내 공기는 급기부(190)를 통하여 실내로 공급 및 재순환된다.
한편, 본 발명의 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템에서 공기청정 모드 또는 환기 모드를 결정하기 위하여 CO2의 농도를 측정하는 CO2센서(15)와 먼지의 농도를 측정하는 먼지센서(13)가 구비된다.
CO2의 농도를 측정할 때는 유동이 없는 공기보다 유동이 많은 공기에서 측정하는 방법을 선택하여야 국부 측정으로 인한 오차를 줄일 수 있으므로, 상기 CO2센서(15)는 실내의 공기가 재순환되는 경로 중 한 부분인 공기청정필터(130)의 앞 쪽에 위치시킨다.
상기 공기청정필터(130)는 급기부(190)의 바로 옆에 위치하며 환기필터(30)보다 더 빽빽하고 조밀한 필터 구멍을 가지고 있어서 공기청정 모드에서 실내의 미세먼지를 효과적으로 걸러낼 수 있다.
상기 공기청정필터(130)는 미세한 입자를 제거할 수 있는 헤파필터(High Efficiency Particulate Air filter, HEPA filter)가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 헤파필터는 미세입자나 세균을 99.7% 이상 제거할 수 있어 세균이나 먼지에 의해 실내 공간이 오염되는 것을 방지해준다.
CO2센서(15)와 달리 먼지센서(13)의 경우는 유동이 없는 공기에서 측정하는 것이 바람직하므로, 직접적으로 공기의 유동이 발생하지 않는 제어반(10)의 일측에 구비된다.
제어반(10)은 상기 CO2센서(15) 및 먼지센서(13)에서 측정한 값들을 토대로 하여 실내 공기의 오염 상태를 판단하여 급기순환팬(175) 및 배기팬(70)의 작동 여부와 급기순환댐퍼(110) 및 순환댐퍼(150)의 개폐 상태를 결정하는 역할을 한다.
또한, 상기 제어반(10)은 측정값들에 의한 임계 작동 범위를 재설정하여 운전 조건을 실내 거주자가 원하는대로 다양하게 조절하는 역할도 한다.
실내 거주자가 직접 상기 제어반(10)을 조작할 수도 있지만 리모콘(50)을 이용하여 원격으로 조작하는 것도 가능하다.
급기순환댐퍼(110)는 본체(100)에서 실외 공기를 실내로 받아들이는 경로의 가장 앞 쪽에 위치하며 제어반(10)의 지시를 받아서 실내 공기의 오염도에 따라 실외 공기를 받아들이거나 실내 안에서 실내 공기를 내부로 순환할 수 있게 하기 위하여 상기 급기순환댐퍼(110)의 셔터의 위치를 A 또는 B로 다르게 한다.
상기 급기순환댐퍼(110)의 뒷 부분에는 급기순환팬(175)이 위치하며 급기순환댐퍼(110)의 셔터의 위치에 따라서 상기 급기순환팬(175)은 급기배관(35)으로부터 흡입된 실외 공기를 실내로 받아들이거나 실내 안에서 실내 공기를 내부로 순환할 수 있게 하는 역할을 한다.
순환댐퍼(150)는 공기청정필터(130)의 위에 놓이며, 상기 순환댐퍼(150)가 개폐됨에 따라 실내 공기의 실내 순환 여부가 결정된다.
공기청정 모드로 작동되는 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템의 작동 상태 및 공기의 흐름은 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 급기순환팬(15)은 실내 공기 또는 실외 공기를 작동 모드에 따라 선택적으로 흡입할 수 있다. 공기청정 모드에서는 실내의 미세먼지를 제거하는 것을 목적으로 하므로 실내 공기를 외부로 배출하지 않으며, 실외 공기를 실내로 받아들이지 않는 상태에서 실내 안의 공기를 재순환시킨다.
실내 공기를 재순환시키기 위하여 급기순환댐퍼(110)의 셔터는 B위치인 상태로 유지하고, 급기순환팬(175)을 작동시킨다.
급기순환팬(175)이 작동되어 발생한 음압에 의하여 공기청정필터(130)의 앞 쪽으로 실내 공기가 빨아당겨지며 상기 공기청정필터(130)에 의하여 실내 공기의 미세먼지가 걸러지고 급기부(190)를 통하여 실내로 재순환된다.
급기부(190)를 통하여 재공급 및 재순환되는 실내 공기는 실내 공간에 머무르다가 다시 상기 과정들을 반복함으로 인하여 상기 실내 공기의 미세먼지가 더 많이 제거될 수 있다.
환기 모드로 작동되는 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템의 작동 상태 및 공기의 흐름은 다음과 같다.
환기 모드에서는 실내의 CO2 농도를 낮추는 것을 목적으로 하므로, 실외 공기를 실내로 공급하고, 실내의 공기를 외부로 배출시킨다.
실내 공기를 외부로 배출시키기 위하여 배기팬(70)이 작동되면, 배기부(75) 및 배기배관(73)을 통하여 실내의 공기가 실외로 배출된다.
한편, 실외 공기를 실내로 받아들이기 위하여 급기순환댐퍼(110)의 셔터는 A위치를 유지하고, 배기순환팬을 작동시킨다.
또한, 상기 환기 모드에서는 실내 공기의 순환은 하지 않는 상태이므로 순환댐퍼(150)는 닫힌 상태를 유지한다
급기순환댐퍼(110)의 셔터가 A위치를 유지하고, 순환댐퍼(150)가 닫힌 상태에서 급기순환팬(175)이 작동하면 급기배관(35)을 통하여 실외 공기가 흡입되고 상기 실외 공기는 급기부(190)를 통하여 실내로 공급된다.
상기 실외 공기는 환기 필터를 통과하는 경로를 따르므로 실외 공기의 먼지, 오염물, 수분 등은 걸러진 후에 실내로 유입되게 된다.
그리고 먼지, 오염물, 수분 등이 걸러진 상기 실외 공기는 급기배관(35) 및 바닥배관(37)을 통과한 후 급기부(190)를 통하여 실내로 공급된다.
급기부(190)를 통하여 공급된 실외 공기는 실내 공간에 머무르다가 다시 배기부(75)를 통하여 환기 모드의 운전 과정을 거치며 상기 과정이 반복됨으로 인하여 실내 공기의 CO2 농도가 낮아질 수 있다.
실별 제어가 가능한 공기청정 시스템에서 공기청정 모드와 환기모드가 동시에 작동되려면 위에서 설명한 환기 모드와 동일한 방법으로 작동되되, 급기순환댐퍼(110)의 셔터가 A위치로 개방된 상태를 유지되면 된다.
상기와 같은 상태를 유지하면 실내 공기가 순환댐퍼(150)와 급기부(190)를 통하여 재순환되는 동시에, 급기순환댐퍼(110)가 개방된 상태이기에 실외 공기를 공급받게 되므로 환기 모드와 공기청정 모드가 동시에 활성화될 수 있다.
실별 제어가 가능한 공기청정 시스템이 정지하게 되면 급기순환댐퍼(110)의 셔터가 B위치로 닫힌 상태를 유지하며, 순환댐퍼(150) 또한 폐쇄된 상태를 유지하여 실내 또는 실외 공기의 흐름은 멈추게 된다.
상기 내용을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 제어반
13 : 먼지센서
15 : CO2센서
30 : 환기필터
33 : 분배기
35 : 급기배관
37 : 바닥배관
50 : 리모콘
70 : 배기팬
73 : 배기배관
75 : 배기부
100 : 본체
110 : 급기순환댐퍼
130 : 공기청정필터
150 : 순환댐퍼
170 : 모터
175 : 급기순환팬
190 : 급기부

Claims (5)

  1. 실내의 먼지의 농도를 측정하기 위하여 실내에 구비되어 실내의 먼지 농도를 측정하는 먼지센서(13);
    실내의 CO2의 농도를 측정하기 위하여 실내에 구비되어 실내의 CO2 농도를 측정하는 CO2센서(15);
    실내의 공기를 흡입하여 실외로 배출하기 위하여 실내에 구비되는 배기부(75);
    상기 배기부(75)로부터 실내의 공기를 흡입하여 실외로 이동시키는 경로가 되는 배기배관(73);
    실외 또는 실내의 공기를 흡입하여 실내로 공급해주기 위하여 실내에 구비되는 급기부(190);
    외부의 공기를 흡입하여 상기 급기부(190)로 이동시키는 경로가 되는 급기배관(35);
    공기청정 모드 또는 환기 모드의 2가지 운전 조건에 따라 개폐되는 순환댐퍼(150);
    외부 공기에 포함되어 있는 먼지, 오염물, 수분 등을 걸러주는 환기필터(30);
    모터(170)의 동력을 이용하여 실내 공기 또는 실외 공기를 작동 모드에 따라 선택적으로 흡입하는 급기순환팬(175);
    실내 공기의 오염도에 따라 실내 공기를 내부로 순환하게 하거나 외부 공기를 실내로 공급하기 위하여 셔터의 위치를 변환하는 급기순환댐퍼(110);
    공기청정 모드에서 실내의 미세먼지를 걸러내는 공기청정필터(130);
    상기 배기배관(73)으로부터 실내 공기를 흡입하기 위하여 동력을 발생시켜 공기를 흡입하는 배기팬(70);
    및 상기 CO2센서(15)와 먼지센서(13)에서 측정한 값들을 토대로 하여 실내 공기의 오염 상태를 판단하여 상기 배기팬(70) 및 급기순환팬(175)의 작동 여부와 상기 순환댐퍼(150) 및 급기순환댐퍼(110)의 개폐를 결정하고 측정값들에 의한 임계 작동 범위를 재설정하여 실내 거주자가 원하는 대로 운전 조건을 다양하게 조절할 수 있는 제어반(10)을 포함하고 상기 급기배관(35)의 일부 구간은 실내의 바닥부를 통과하게 하여 실내로 공기를 공급하는 과정에서 실내 온도와 유사한 온도로 만들어주기 위한 바닥배관(37)을 더 포함하고 상기 공기청정필터(130)는 미세한 입자를 제거할 수 있는 헤파필터(High Efficiency Particulate Air filter, HEPA filter)가 사용되는 것을 특징으로 하는 실별 제어가 가능한 공기청정 시스템.
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