KR102040270B1

KR102040270B1 - 환풍기

Info

Publication number: KR102040270B1
Application number: KR1020190003968A
Authority: KR
Inventors: 박한서
Original assignee: 박한서
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2019-11-04

Abstract

본 발명은 환풍기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 환풍기는 일단은 실내에 연통되고 타단은 실외로 개방되는 덕트, 상기 덕트의 내부에 설치되어 제1 방향으로 회전함으로써 공기가 상기 덕트의 일단으로부터 타단으로 유동하도록 강제 대류를 일으킬 수 있는 팬, 상기 팬을 구동할 수 있는 모터 및 상기 모터에 전원을 공급할 수 있는 태양 전지를 포함할 수 있다.

Description

환풍기 {VENTILATOR}

본 발명은 환풍기에 관한 것이다.

각종 건물, 구조물 등에 환풍기가 설치되고 있다. 이러한 환풍기는 실내로부터 실외로 강제 대류를 일으켜 실내의 냄새와 먼지를 실외로 배출하여 환기한다. 이를 위해 환풍기는 흔히 팬으로 구성되어 사용자의 조작에 의해 수동으로 ON/OFF가 제어되곤 한다.

JP

1994-272920

A

JP

1999-325526

A

본 발명은 에너지를 절약할 수 있는 환풍기를 제공한다.

본 발명에 따른 환풍기는 일단은 실내에 연통되고 타단은 실외로 개방되는 덕트, 상기 덕트의 내부에 설치되어 제1 방향으로 회전함으로써 공기가 상기 덕트의 일단으로부터 타단으로 유동하도록 강제 대류를 일으킬 수 있는 팬, 상기 팬을 구동할 수 있는 모터 및 상기 모터에 전원을 공급할 수 있는 태양 전지를 포함할 수 있다.

또한 상기 팬의 회전 방향을 감지하는 회전 방향 센서를 더 포함하여, 상기 팬이 제1 방향으로 회전하고 있는 것으로 감지되면, 상기 모터가 미리 설정된 제1 시간 동안 작동을 정지할 수 있다.

또한 상기 덕트 내부의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하여, 상기 덕트 내부의 온도가 높게 측정될수록 상기 제1 시간이 더 길게 설정될 수 있다.

또한 실외의 조도를 측정하는 조도 센서를 더 포함하여, 실외의 조도가 높게 측정될수록 상기 제1 시간이 더 길게 설정될 수 있다.

또한 상기 팬의 회전 방향을 감지하는 회전 방향 센서를 더 포함하여, 상기 팬이 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하고 있는 것으로 감지되면, 상기 모터가 미리 설정된 제2 시간 동안 작동할 수 있다.

또한 상기 덕트 내부의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하여, 상기 덕트 내부의 온도가 낮게 측정될수록 상기 제2 시간이 더 길게 설정될 수 있다.

또한 실외의 조도를 측정하기 위한 제2 센서를 더 포함하여, 실외의 조도가 낮게 측정될수록 상기 제2 시간이 더 길게 설정될 수 있다.

본 발명에 따른 환풍기는 태양 전지를 이용함으로써 에너지를 절약할 수 있다.

또한 팬의 회전 방향, 덕트 내부의 온도, 실외의 조도 등에 따라 자연 대류와 강제 대류를 선택적으로 이용함으로써 불필요한 작동을 최소화하여 에너지를 더 절약할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환풍기의 개요도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환풍기의 작동의 흐름도이다.

도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 환풍기(10)에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환풍기(10)의 개요도이다.

도 1을 참조하면 환풍기(10)는 덕트(11), 재킷(12), 반사판(13), 팬(14), 모터(15) 및 태양 전지(16)를 포함한다. 나아가 환풍기(10)는 회전 방향 센서(17), 온도 센서(18) 및 조도 센서(19)를 더 포함할 수 있다.

덕트(11)는 관형으로 형성되어 일단(11A)은 실내에 연통되고 타단(11B)은 실외로 개방된다. 따라서 도 1에 화살표로 나타낸 바와 같이 실내의 공기가 덕트(11)를 통해 실외로 배출될 수 있다.

특히 덕트(11)는 자연 대류 시 공기가 일단(11A)으로부터 덕트(11) 내부를 따라 타단(11B)으로 원활하게 유동할 수 있도록 수직으로 배치될 수 있다.

재킷(12)은 투명한 재질로 제작되어 덕트(11) 주변을 둘러싼다.

이에 의하면 재킷(12)이 일종의 온실로서 역할을 하게 되어 덕트(11)와 재킷(12) 사이의 공기의 온도가 (만약 낮 시간대라면 태양열에 의해) 효율적으로 상승 및 유지될 수 있다. 이에 따라 덕트(11) 내부의 공기의 온도도 함께 상승하여 자연 대류가 촉진됨으로써 그 자연 대류로 인한 환기 효과를 개선할 수 있다.

반사판(13)은 재킷(12)을 기준으로 태양의 반대편에 배치되어, 재킷(12)을 지나친 태양광을 다시 재킷(12)을 향해 반사하도록 형성된다.

팬(14)은 덕트(11) 내부에 설치되어 제1 방향(예컨대 시계 방향)으로 회전함으로써 덕트(11)의 일단(11A)으로부터 타단(11B)으로 강제 대류를 일으키도록 형성된다.

모터(15)는 팬(14)의 회전축에 연결되어 팬(14)을 구동하는 역할을 한다.

이러한 모터(15)는 후술할 회전 방향 센서(17), 온도 센서(18), 조도 센서(19) 등의 측정값에 따라 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다.

태양 전지(16)는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하여 저장한 후 모터(15)에 전원을 공급한다.

단 이를 위한 태양 전지(16)의 구성과 원리는 공지된 바와 같으므로 이에 대해 구체적인 설명은 생략한다.

회전 방향 센서(17)는 팬(14)의 회전 방향을 감지하는 역할을 한다. 즉 팬(14)이 제1 방향으로 회전하고 있는지 아니면 그 반대 방향인 제2 방향(예컨대 반시계 방향)으로 회전하고 있는지를 감지한다.

또한 온도 센서(18)는 덕트(11) 내부의 온도를 측정하는 역할을 하고, 조도 센서(19)는 실외의 조도를 측정하는 역할을 한다.

단 회전 방향 센서(17), 온도 센서(18) 및 조도 센서(19)가 상기 역할을 각각 할 수만 있다면 그 구성은 특별히 제한되지 않으며 해당 구성과 원리는 공지된 바와 같으므로 이에 대해 구체적인 설명은 생략한다.

이상으로 설명한 환풍기(10)의 구성에 기초하여 이하에서는 환풍기(10)의 작동에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환풍기(10)의 작동의 흐름도이다.

우선 초기에 모터(15)는 작동하고 있지 않은 것으로 가상한다.

따라서 팬(14)은 외력에 의해 어느 방향으로든 자유롭게 회전 가능한 상태에 있다. 만약 공기가 덕트(11)의 일단(11A)으로부터 타단(11B)으로 유동한다면 팬(14)은 제1 방향으로 회전하게 될 것이고, 공기가 덕트(11)의 타단(11B)으로부터 일단(11A)으로 유동한다면 팬(14)은 제2 방향으로 회전하게 될 것이다.

먼저 회전 방향 센서(17)가 팬(14)의 회전 방향을 감지한다(S1).

만약 팬(14)이 제1 방향으로 회전하고 있는 것으로 감지되었다면, 이는 공기가 덕트(11)의 일단(11A)으로부터 타단(11B)으로 유동하고 있음을 의미한다. 다시 말해 이미 실내의 공기가 자연 대류에 의해 실외로 배출되고 있으므로, 굳이 모터(15)가 작동하여 강제 대류를 일으켜야 할 필요성이 낮은 상태임을 의미할 수 있다.

따라서 이 경우 모터(15)는 미리 설정된 제1 시간 동안 작동을 정지한다(S2-1).

이후 제1 시간이 경과하면 다시 회전 방향 센서(17)가 팬(14)의 회전 방향을 감지하는 과정을 반복한다(S1).

반면 팬(14)이 제2 방향으로 회전하고 있는 것으로 감지되었다면, 이는 공기가 덕트(11)의 타단(11B)으로부터 일단(11A)으로 유동하고 있음을 의미한다. 다시 말해 실내의 공기가 실외로 배출되지 못하고, 오히려 실외의 공기가 실내로 유입되고 있음을 의미한다.

따라서 이 경우 모터(15)는 미리 설정된 제2 시간 동안 작동하여 강제 대류를 일으킨다(S2-2).

마찬가지로 이후 제2 시간이 경과하면 다시 회전 방향 센서(17)가 팬(14)의 회전 방향을 감지하는 과정을 반복한다(S1).

여기서 제1 시간과 제2 시간은 동일한 시간으로 설정될 수 있다.

예를 들어 제1 시간과 제2 시간 모두 약 20분으로 설정될 수 있다.

또한 제1 시간과 제2 시간은 상이한 시간으로 설정될 수도 있다.

예를 들어 제1 시간은 약 30분으로 설정되고 제2 시간은 약 10분으로 설정될 수 있다.

또는 제1 시간과 제2 시간은 온도 센서(18)의 측정값에 기반하여 달리 설정될 수 있다.

만약 덕트(11) 내부의 온도가 상대적으로 높게 측정되었다면, 예컨대 약 24℃ 이상으로 측정되었다면, 이는 덕트(11) 내부의 공기의 운동이 활발하여 자연 대류가 이루어지고 있을 가능성이 높은 상태임을 의미할 수 있다. 즉 모터(15)가 작동하여 강제 대류를 일으켜야 할 필요성이 낮은 상태임을 의미할 수 있다. 따라서 덕트(11) 내부의 온도가 높게 측정될수록 제1 시간은 더 길게 설정되고 제2 시간은 더 짧게 설정될 수 있다.

반대로 덕트(11) 내부의 온도가 상대적으로 낮게 측정되었다면, 예컨대 약 16℃ 이하로 측정되었다면, 덕트(11) 내부의 공기의 운동이 충분히 활발하지 못해 모터(15)가 작동하여 강제 대류를 일으켜야 할 필요성이 높은 상태임을 의미할 수 있다. 따라서 덕트(11) 내부의 온도가 낮게 측정될수록 제1 시간은 더 짧게 설정되고 제2 시간은 더 길게 설정될 수 있다.

또는 제1 시간과 제2 시간은 조도 센서(19)의 측정값에 기반하여 달리 설정될 수 있다.

만약 실외의 조도가 상대적으로 높게 측정되었다면, 이는 태양광(태양열)이 다량으로 제공됨에 따라 덕트(11) 내부의 공기의 온도가 상승하여 자연 대류가 원활하게 이루어지고 있을 가능성이 높은 상태임을 의미할 수 있다. 따라서 실외의 조도가 높게 측정될수록 제1 시간은 더 길게 설정되고 제2 시간은 더 짧게 설정될 수 있다.

반대로 실외의 조도가 상대적으로 낮게 측정되었다면, 그 반대 논리로 제1 시간은 더 짧게 설정되고 제2 시간은 더 길게 설정될 수 있다.

이상으로 설명한 환풍기(10)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 환풍기 중 하나에 불과하다. 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재된 바에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 용이하게 변경할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다 할 것이다.

Claims

일단은 실내에 연통되고 타단은 실외로 개방되는 덕트,
상기 덕트의 내부에 설치되어 제1 방향으로 회전함으로써 공기가 상기 덕트의 일단으로부터 타단으로 유동하도록 강제 대류를 일으킬 수 있는 팬,
상기 팬을 구동할 수 있는 모터 및
상기 모터에 전원을 공급할 수 있는 태양 전지를 포함하되,
상기 팬의 회전 방향을 감지하는 회전 방향 센서를 더 포함하여, 상기 팬이 제1 방향으로 회전하고 있는 것으로 감지되면, 상기 모터가 미리 설정된 제1 시간 동안 작동을 정지하고,
상기 덕트 내부의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하여, 상기 덕트 내부의 온도가 높게 측정될수록 상기 제1 시간이 더 길게 설정되는 환풍기.
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제1항에 있어서,
실외의 조도를 측정하는 조도 센서를 더 포함하여,
실외의 조도가 높게 측정될수록 상기 제1 시간이 더 길게 설정되는 환풍기.
제1항에 있어서,
상기 팬이 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 회전하고 있는 것으로 감지되면, 상기 모터가 미리 설정된 제2 시간 동안 작동하는 환풍기.
제5항에 있어서,
상기 덕트 내부의 온도가 낮게 측정될수록 상기 제2 시간이 더 길게 설정되는 환풍기.
제5항에 있어서,
실외의 조도를 측정하기 위한 제2 센서를 더 포함하여,
실외의 조도가 낮게 측정될수록 상기 제2 시간이 더 길게 설정되는 환풍기.