KR101928872B1 - 실내공기 청정시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 실내공기 청정시스템은, 주방을 비롯한 각각의 실내공간에 배치되어 실내공기의 오염정도 및 오염위치를 측정하는 다수개의 공기질 측정센서와, 실내와 실외의 온도를 측정하는 온도센서와, 주방에서 음식 조리시에 발생하는 유증기, 악취가스 등의 오염물질을 실외로 배출하기 위한 후드장치와, 실내공기를 실외로 배출하고 실외공기를 실내로 흡입함과 더불어 배출되는 실내공기와 흡입되는 실외공기가 열교환되도록 하는 열교환 환기장치와, 주방에 설치되어 음식물을 가열조리하기 위하여 사용되는 발열조리기구와, 상기 각 공기질 측정센서에 의해 측정되는 실내공기의 오염정도와 오염위치에 의한 오염결과정보 및 상기 발열조리기구의 작동여부에 의한 오염원인정보를 통합적으로 분석하여 상기 후드장치 및 상기 열교환 환기장치가 선택적으로 자동으로 작동되도록 하는 제어회로를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 열교환 환기장치는 실외로 배출되는 실내공기와 실내로 흡입되는 실외공기가 서로 열교환되지 않도록 하는 바이패스 기능 및 실내공기가 배출되고 실외공기가 흡입되는 환기모드 및 실외공기가 실내로 흡입되지 않고 실내공기가 순환되면서 필터링되는 재순환모드의 선택적 사용이 가능한 구조로 이루어진다.
본 발명에 따른 실내공기 청정시스템의 제어방법은 발열조리기구의 사용여부와 같은 오염원인정보를 기준으로 하는 주방환기방식, 포괄적인 원인에 의한 실내의 오염결과정보를 기준으로 하는 실내환기방식, 실외공기가 실내로 유입되지 않도록 하면서 실내공기를 배출시킴과 더불어 여과되도록 하는 실내순환방식으로 각각 이루어질 수 있다.

Description

실내공기 청정시스템{air purifying system}

본 발명은 공기의 오염원인정보와 오염결과정보를 통합하여 판단함으로써 신속하게 환기작동 내지는 여과작동이 이루어지도록 하는 실내공기 청정시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가정에서 실내의 공기가 탁해지는 오염원으로서는 내부적인 요인과 외부적인 요인을 들 수 있는데, 내부적인 요인으로서는 음식물 조리시에 발생하는 유증기, 가스식 발열조리기구에서 발생하는 미연소 가스, 청소기 사용에 따른 분진 등이 있으며, 외부적인 요인으로서는 미세먼지 유입 등을 예로 들 수 있겠다.

그리고, 이와 같은 요인들에 의해 오염된 실내공기를 맑게 하기 위한 환기수단으로서는 주방에 설치되어 주로 주방에서 발생하는 오염원을 외부로 배출하는 레인지후드와, 실내공기를 배출하고 실외공기를 흡입하여 환기작용을 이루는 열교환 환기장치가 있다.

한편, 앞서 말한 환기수단을 사용함에 있어서, 기존에는 사용자가 실내공기 정화의 필요성을 느낄 경우에 각각의 환기수단을 개별적으로 작동하는 이른바 수동방식과, 실내에 구비된 공기질 측정센서에 의해 실내공기의 오염도가 증가되는 상황이 감지되었을 때 자동으로 환기수단이 작동되도록 하는 이른바 자동방식이 있었다.

자동방식에 의하면 사용자가 주의를 기울이지 않아도 실내오염도가 증가하는 상황에 대한 적극적인 대처가 가능하다는 특징이 있다.

그러나 이러한 종래기술에 의하면, 자동방식의 경우 예시적으로 음식물의 조리에 따라 발생하는 유증기나, 미연소가 가스가 센싱되기 까지는 일정치 이상의 오염도 수준에 도달해야 하기 때문에 환기수단이 작동되는 대응시점까지 시간이 지연된다는 문제점이 있다.

또한, 음식물을 조리함에 따라 불쾌감을 줄 수 있는 냄새가 발생함에도 불구하고, CO2 등의 특정 기체에만 반응하는 공기질 측정센서의 특성상 냄새발생 요소에 대한 감지가 제대로 이루어지지 않아서 실내공기 오염에 대한 적극적이고 신속한 대처가 이루어지지 않았다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 발열조리기구와 후드장치 및 열교환 환기장치가 연동됨으로써 효율적인 환기작용 내지는 공기여과작동이 이루어짐은 물론, 발열조리기구의 작동여부를 기준으로 하는 신속한 환기작용 또한 가능해지는 실내공기 청정시스템의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 실내공기 청정시스템은, 주방을 비롯한 각각의 실내공간에 배치되어 실내공기의 오염정도 및 오염위치를 측정하는 다수개의 공기질 측정센서와, 실내와 실외의 온도를 측정하는 온도센서와, 주방에서 음식 조리시에 발생하는 유증기, 악취가스 등의 오염물질을 실외로 배출하기 위한 후드장치와, 실내공기를 실외로 배출하고 실외공기를 실내로 흡입함과 더불어 배출되는 실내공기와 흡입되는 실외공기가 열교환되도록 하는 열교환 환기장치와, 주방에 설치되어 음식물을 가열조리하기 위하여 사용되는 발열조리기구와, 상기 각 공기질 측정센서에 의해 측정되는 실내공기의 오염정도와 오염위치에 의한 오염결과정보 및 상기 발열조리기구의 작동여부에 의한 오염원인정보를 통합적으로 분석하여 상기 후드장치 및 상기 열교환 환기장치가 선택적으로 자동으로 작동되도록 하는 제어회로를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 열교환 환기장치는 실외로 배출되는 실내공기와 실내로 흡입되는 실외공기가 서로 열교환되지 않도록 하는 바이패스 기능 및 실내공기가 배출되고 실외공기가 흡입되는 환기모드 및 실외공기가 실내로 흡입되지 않고 실내공기가 순환되면서 필터링되는 재순환모드의 선택적 사용이 가능한 구조로 이루어진다.

본 발명에 따른 실내공기 청정시스템의 제어방법은 발열조리기구의 사용여부와 같은 오염원인정보를 기준으로 하는 주방환기방식, 포괄적인 원인에 의한 실내의 오염결과정보를 기준으로 하는 실내환기방식, 실외공기가 실내로 유입되지 않도록 하면서 실내공기를 배출시킴과 더불어 여과되도록 하는 실내순환방식으로 각각 이루어질 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 실내공기의 오염정도에 따른 오염결과정보 뿐만 아니라, 발열조리기구의 사용에 따른 오염원인정보까지 통합적으로 분석하여, 그 작동로직으로서, 주방환기방식, 실내환기방식, 실내순환방식의 각 방식이 선택적으로 적용된다.

따라서, 실내의 조건에 맞는 보다 적절한 실내공기 청정작용이 이루어지게 됨으로써, 실내공기가 오염되어 주거환경이 악화되는 상황을 신속하고 적극적으로 예방할 수 있게 된다.

도 1: 본 발명에 따른 실내공기 청정시스템의 구성을 나타낸 블럭도
도 2: 본 발명에 따른 실내공기 청정시스템의 제어방법에 있어서, 주방환기방식의 로직을 나타낸 순서도
도 3: 본 발명에 따른 실내공기 청정시스템의 제어방법에 있어서, 실내환기방식의 로직을 나타낸 순서도
도 4: 본 발명에 따른 실내공기 청정시스템의 제어방법에 있어서, 실내순환방식의 로직을 나타낸 순서도

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도 1 부터 도 4 까지 참조로 하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 실내공기 청정시스템은, 도 1에 나타난 것과 같이 주방을 비롯한 각각의 실내공간에 배치되어 실내공기의 오염정도 및 오염위치를 측정하는 다수개의 공기질 측정센서(5)와, 실내와 실외의 온도를 측정하는 온도센서(7)와, 주방에 설치된 후드장치(10)와, 실내공기와 실외공기를 열교환하여 환기하는 열교환 환기장치(20)와, 주방에 설치되어 음식물을 가열조리하기 위하여 사용되는 발열조리기구(30)와, 상기 각 구성요소들을 종합적으로 제어하는 제어회로<40>를 포함하여 이루어진다.

상기 제어회로(40)는 상기 각 공기질 측정센서(5)에 의해 측정되는 실내공기의 오염정도와 오염위치에 의한 오염결과정보 및 상기 발열조리기구(30)의 작동여부에 의한 오염원인정보를 통합적으로 분석하여 상기 후드장치(10) 및 상기 열교환 환기장치(20)가 선택적으로 자동으로 작동되도록 하는 기능을 갖는다.

여기서, 상기 후드장치(10)와 열교환 환기장치(20)는 상기 제어회로(40)에 의하여 그 작동이 on/off 될 수 있는 구성으로 이루어짐은 물론이다.

상기 열교환 환기장치(20)는 실외로 배출되는 실내공기와 실내로 흡입되는 실외공기가 서로 열교환되지 않고 유동될 수 있도록 하는 바이패스 기능이 가능함과 더불어, 실내공기가 배출되고 실외공기가 흡입되는 환기모드 및 실외공기가 실내로 흡입되지 않고 실내공기가 순환되면서 필터링되는 재순환모드가 선택적으로 가능한 것이 사용된다.

본 발명은 상기 제어회로(40)를 사용자가 조작할 수 있도록 하는 콘트롤유닛(50)을 더욱 포함하여 이루어질 수 있는데, 상기 콘트롤유닛(50)은 예시적으로 시간입력부 및 상기 열교환 환기장치의 작동모드를 설정할 수 있는 입력부 등을 갖는 형태로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 실내공기 청정시스템에 의하면, 실내공기의 오염정도에 따른 이른바 오염결과정보 뿐만 아니라, 발열조리기구(30)의 작동여부에 따른 오염원인정보에 의해서도 신속하게 상기 환기수단(후드장치, 열교환 환기장치)의 작동이 제어되는데, 이와 같은 실내공기 청정시스템의 제어방법 즉, 제어회로(40)의 로직에 대하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명에 따른 실내공기 청정시스템의 제어방법은 이른바 주방환기방식과, 실내환기방식, 실내순환방식의 3가지로 이루어진다.

주방환기방식은 발열조리기구(30)의 작동여부 및 작동시간 등의 조건에 따라 후드장치(10)가 단독으로 작동되도록 하거나 열교환 환기장치(20)가 함께 작동되도록 함으로써 음식조리시와 같은 특정 조건에서 주방의 환기작용이 집중적으로 이루어지도록 하는 것이다.

주방환기방식의 제어방법은, 도 2에 나타난 것과 같이

발열조리기구(30)의 작동상태를 파악하는 단계<1-1>,

상기 <1-1>의 단계에서 발열조리기구(30)가 작동상태인 것으로 파악된 경우, 후드장치(10)가 작동되도록 하는 단계<1-2>,

상기 발열조리기구(30)의 작동시간이 일정시간을 경과하였는지 파악하는 단계 <1-3>,

상기 <1-3>단계에서 상기 발열조리기구(30)의 작동시간이 일정시간을 경과한 것으로 파악되는 경우, 열교환 환기장치(20)가 작동되도록 하는 단계 <1-4>,

상기 열교환 환기장치(20)의 작동시간이 일정시간을 경과하였는지 파악하는 단계 <1-5>,

상기 <1-5>의 단계에서 열교환 환기장치(20)의 작동시간이 일정시간을 경과한 것으로 파악된 경우에 상기 발열조리기구(30)의 작동상태를 파악하는 단계 <1-6>,

상기 <1-6>의 단계에서 발열조리기구(30)가 미작동상태인 것으로 파악된 경우, 공기질 측정센서(5)를 통하여 실내공기의 오염정도를 측정하는 단계<1-7>,

상기 <1-7>의 단계에서 공기질 측정센서(5)에 의해 측정된 실내공기의 오염정도가 기준치 미만인지 파악하는 단계<1-8>,

상기 <1-8>의 단계에서 실내공기의 오염정도가 기준치 미만인 것으로 파악된 경우, 상기 후드장치(10)와 열교환 환기장치(20)의 작동을 중단하는 단계<1-9>,

를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 <1-2>의 단계에 있어서는 상기 발열조리기구(30)의 발열정도에 맞추어 상기 후드장치(10)의 작동강도가 조절되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 발열조리기구(30)로서 전기발열식으로 작동되는 이른바 전기쿡탑이 사용되는 경우에는, 상기 <1-2>의 단계에 있어서, 예시적으로 전기쿡탑의 발열량이 약 950W 이하인 경우, 후드장치(10)가 1단으로 작동되고, 전기쿡탑의 발열량이 약 950 ~ 3500W 인 경우, 후드장치(10)가 2단으로 작동되고, 전기쿡탑의 발열량이 약 3500W 이상 인 경우, 후드장치(10)가 3단으로 작동되도록 할 수 있다.

상기 <1-3>의 단계에서 후드장치(10)와 더불어 열교환 환기장치(20)까지 작동되도록 하는 기준시점 즉, 발열조리기구(30)가 작동상태로 전환된 시점부터 기준시점까지는 사용자가 편의에 따라 조절 가능하게 구성될 수 있으며, 시간단위는 예시적으로는 10분, 20분, 30분 등으로 설정될 수 있다.

이와 같은 기준시점 설정은 콘트롤유닛(50)을 통하여 사용자가 시간을 입력하는 방식으로 이루어질 수 있다.

상기 <1-4>의 단계에서, 온도센서(7)에 의해 측정되는 실내와 실외의 온도차이가 일정치를 초과한 경우에는, 상기 열교환 환기장치(20)가 기본상태 즉 열교환상태로 작동되고, 실내와 실외의 온도차이가 일정치 이하인 경우에는, 열교환되지 않는 바이패스 상태로 전환된다.

이와 같은 주방환기방식은, 발열조리기구(30)의 사용여부와 같은 오염원인정보를 기준으로 하는 것으로서, 이에 따르면 사용자가 음식물을 조리하는 과정에서 냄새에 둔감하여 후드장치(10) 등을 직접 작동하지 않더라도, 발열조리기구(30)가 사용되면, 음식물을 가열조리하는 것으로 파악하여 후드장치(10)와 열교환 환기장치(20)가 연동되기 때문에 음식물을 조리로 인하여 실내공기가 오염되는 현상을 적극적이고 신속하게 방지하게 된다.

실내환기방식은, 도 3에 나타난 것과 같이

발열조리기구(30)의 미작동상태에서 실내공기의 오염도에 따라 후드장치(10)와 열교환 환기장치(20)가 순차적으로 자동작동되도록 하는 것으로서,

발열조리기구(30)의 작동상태를 파악하는 단계<2-1>,

상기 <2-1>의 단계에서 발열조리기구(30)가 미작동상태인 것으로 파악된 경우, 공기질 측정센서(5)를 통하여 실내공기의 오염정도를 측정하는 단계<2-2>,

상기 <2-2>의 단계에서 실내공기의 오염정도가 기준치를 초과하였는지 파악하는 단계<2-3>,

상기 <2-3>의 단계에서 실내공기의 오염정도가 기준치를 초과한 것으로 파악된 경우, 열교환 환기장치(20)가 작동되도록 하는 단계<2-4>,

상기 열교환 환기장치(20)의 작동시간이 일정시간을 경과하였는지 파악하는 단계 <2-5>,

상기 <2-5>의 단계에서 열교환 환기장치(20)의 작동시간이 일정시간을 경과한 것으로 파악된 경우에 공기질 측정센서(5)를 통하여 실내공기의 오염정도를 측정하는 단계<2-6>,

상기 <2-6>의 단계에서 실내공기의 오염정도가 기준치를 초과하였는지 파악하는 단계<2-7>,

상기 <2-7>의 단계에서 실내공기의 오염정도가 기준치를 초과한 것으로 파악된 경우, 후드장치(10)가 작동되도록 하는 단계<2-8>

를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 <2-1>의 단계에서 발열조리기구(30)가 작동상태인 것으로 파악되면 앞서 언급한 주방환기방식의 로직으로 진행된다.

상기 <2-3>의 단계에서는, 온도센서(7)에 의해 측정되는 실내와 실외의 온도차이가 일정치를 초과하는 경우, 상기 열교환 환기장치(20)가 열교환상태로 작동되고, 실내와 실외의 온도차이가 일정치 이하인 경우, 상기 열교환 환기장치(20)가 열교환되지 않는 바이패스 상태로 전환되어 작동된다.

이와 같은 실내환기방식은 포괄적인 원인에 의한 실내의 오염결과정보를 기준으로 하는 것으로서, 이에 따르면, 발열조리기구(30)의 사용여부와 같은 특정한 오염원인정보 뿐만 아니라, 미세먼지와 같은 외부오염물질의 실내유입, 청소기 사용에 따른 실내에서의 분진발생 등과 같은 다양한 원인에 의한 결과정보를 기준으로 하여 환기작용이 이루어진다.

실내순환방식은, 미세먼지농도가 매우 높아서, 실외공기가 필터링되어 유입된다고 하더라도 실내공기의 오염도가 더욱 증가될 우려가 있는 상황이거나, 기온이 매우 낮아서 실외공기가 실내공기와 열교환되어 유입된다고 하더라도 실내기온을 크게 떨어뜨리는 원인이 될 수 있는 상황에서, 후드장치(10)와 열교환 환기장치(20)가 작동되도록 하는 형태로 진행된다.

실내순환방식은, 도 4에 나타난 것과 같이,

사용자의 콘트롤유닛(50)을 통한 제어회로(40) 조작에 의해 열교환 환기장치(20)가 재순환모드로만 작동되도록 제한 설정되는 단계<3-1>,

공기질 측정센서(5)를 통하여 실내공기의 오염정도를 측정하는 단계 <3-2>,

상기 실내공기의 오염정도가 기준치를 초과하였는지 파악하는 단계<3-3>

상기 <3-3>단계에서 실내공기의 오염정도가 기준치를 초과한 것으로 파악된 경우, 후드장치(10) 및 열교환 환기장치(20)가 동시에 작동되도록 하는 단계<3-4>

를 포함하여 이루어진다.

실내순환방식은 미세먼지 주의보 또는 한파주의보 발령시와 같은 극한 기상조건에서 특히 유용하며, 사용자가 이러한 특수 기상조건을 방송 등을 통하여 파악하고, 콘트롤유닛(50) 등에 제한 설정을 입력하는 방식으로 이루어지게 된다.

이와 같은 실내순환방식에서는 열교환 환기장치(20)가 작동되기는 하지만 실외공기가 실내로 유입되는 작동은 이루어지지 않으며, 실내공기는 단지 상기 열교환 환기장치(20)를 거쳐서 실내에서 순환될 뿐이며, 실내공기가 열교환 환기장치(20)를 거치는 과정에서 열교환 환기장치(20)의 내부에 구비된 복합필터 등의 강력한 여과수단에 의해 지속적으로 여과된다.

한편, 상기 후드장치(10)는 오로지 실내공기를 실외로 배출하는 작용만을 하기 때문에 실내순환방식에 있어서, 보다 강력한 실내공기 정화효과를 위하여 열교환 환기장치(20)의 작동시 선택적으로 함께 작동되도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 실내순환방식에 따르면 실외공기가 실내로 유입되지 않기 때문에, 전술한 바와 같이 실외공기가 실내로 유입되어 발생할 수 있는 악영향<미세먼지 유입, 온도저하 등>을 차단하면서도, 실내공기의 오염정도가 높아지는 것을 최대한 억제하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 실내공기의 오염정도에 따른 오염결과정보 뿐만 아니라, 발열조리기구(30)의 사용에 따른 오염원인정보 까지 통합적으로 분석하여 각 상황에 맞는 적절한 실내공기 관리작용이 이루어지게 된다.

5: 공기질 측정센서 7: 온도센서
10: 후드장치 20: 열교환 환기장치
30: 발열조리기구 40: 제어회로

Claims (11)

1. 발열조리기구가 작동되면, 그 발열량에 따라 후드장치의 복수의 단중에 선택된 단이 작동되도록 하는 단계,
   상기 발열조리기구의 작동시간이 일정시간을 경과하였으면, 열교환 환기장치가 작동되도록 하는데, 온도센서에 따라 열교환상태와 바이패스상태로 제어하는 단계,
   상기 열교환 환기장치의 작동시간이 일정시간을 경과하고, 상기 발열조리기구가 미작동상태이고, 실내공기의 오염정도가 기준치 미만인 것으로 파악된 경우, 상기 후드장치와 열교환 환기장치의 작동을 중단하는 단계
   를 포함하여 이루어지는 실내공기 청정시스템의 제어방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

Images