KR102056452B1 - 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기 - Google Patents

실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기 Download PDF

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Abstract

실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기가 개시되며, 본원의 일 실시예에 따른 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기는, 실내 순환 공기가 유입되도록 형성된 환기 흡입구, 상기 환기 흡입구에 이웃하게 구비되어 상기 환기 흡입구를 통해 실내 순환 공기가 유입 또는 차단되도록 개방 또는 폐쇄되는 환기 댐퍼, 상기 환기 흡입구를 통해 유입된 실내 순환 공기의 공기질을 측정하는 제1 센서 및 환기용 송풍기를 포함하는 환기 도입부, 상기 환기 도입부에 유입된 실내 순환 공기를 실외로 배출시키도록 형성된 배기구 및 상기 배기구에 이웃하게 구비되어 상기 배기구를 통해 실내 순환 공기가 배출 또는 미배출되도록 개방 또는 폐쇄되는 배기 댐퍼를 포함하는 배기부, 상기 환기 도입부로 유입되어 상기 배기부를 통과한 실내 순환 공기의 유입을 유도하는 바이패스 댐퍼, 외부 공기가 유입되도록 형성된 외기 흡입구, 상기 외기 흡입구에 이웃하게 구비되어 상기 외기 흡입구를 통해 외부 공기가 유입 또는 차단되도록 개방 또는 폐쇄되는 외기 댐퍼 및 상기 외기 흡입구를 통해 유입된 외부 공기의 공기질을 측정하는 제2 센서를 포함하는 외기 도입부, 상기 외기 도입부를 통과한 실내 순환 공기 또는 외부 공기의 이물질을 포집하는 전기집진 방식의 메인 필터, 상기 메인 필터를 통과한 공기를 열 교환을 통해 냉각 또는 가열시켜 급기부 측으로 냉각 또는 가열된 공기를 전달하는 열 교환기, 상기 열 교환기로부터 전달받은 조화된 공기를 배출하기 위한 급기용 송풍기를 포함하는 급기부 및 상기 제1 센서에 의해 측정된 실내 순환 공기의 공기질 및 상기 제2 센서에 의해 측정된 외부 공기의 공기질에 기초하여 상기 환기 댐퍼, 상기 배기 댐퍼, 상기 외기 댐퍼 또는 상기 바이패스 댐퍼 중 적어도 하나의 개폐를 제어하고, 상기 메인 필터에의 전압 인가 여부를 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기{AIR CONDITIONER HAVING DAMPER AND FILTER CAPABLE OF ACTIVE CONTOROLLING BASED ON AIR QUALIRY OF INDOOR CIRCULATION AIR AND EXTERNAL INFLOW AIR}
본원은 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기에 관한 것이다.
공기 조화기는 실내로 냉 또는 온의 공기를 제공하여, 실내 온도, 습도 등을 조절하고 실내로 토출되는 공기를 정화하여 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치되는 장치이다. 일반적으로 공기 조화기는 열 교환기, 압축기, 여과 필터, 송풍기 등을 포함할 수 있다.
일반적으로 공기 조화기의 먼지 제거 필터 또는 여과 필터는 프리 필터 또는 미디엄 필터로 이루어지며, 클린 룸이나 병원 등 특히 청결이 요구되는 환경에서는 헤파(HEPA) 필터를 추가적으로 도입할 수 있다.
다만, 헤파 필터의 경우, 입자의 크기가 매우 미세한 초 미세먼지까지 제거할 수 있다는 이점이 있으나, 공기 유동 압력이 크게 증가하여 송풍기의 용량이 커질 것이 요구되거나 공기 조화기 전체의 크기가 증가되거나 소비 전력이 증가하는 등 초기 설치비와 유지 관리비가 큰 폭으로 상승한다는 한계를 갖는다.
또한, 이미 설치된 공기 조화기에 헤파 필터를 추가로 장착하기 위해서는 약 1.2m의 장착 공간을 확보해야 하는 공간적 문제점과 공기 유동이 현저히 저하되어 공조 효율이 크게 낮아지는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 공기 조화기는 공기 조화를 위하여 실내 순환 공기 또는 외부 유입 공기를 활용하면서도 실내 순환 공기 또는 외부 유입 공기의 공기질(예를 들면, CO2 농도, 미세먼지 농도)을 고려하지 않고 공기 조화기에 유입되도록 하여 조화된 공기가 실내로 제공되는 경우에도 재실자의 호흡기로 침투할 수 있는 미세먼지 등을 적절히 제거할 수 없었다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 제10-2019-0028207호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공기 조화에 활용되는 실내 순환 공기 또는 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어가 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기를 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존에 설치된 프리 필터의 구조를 활용하여 전기집진식 초박형 미세먼지 필터 시스템을 구축하여 헤파 필터 수준의 공기 청정 기능을 수행하면서도 유지 관리비 등의 비용을 절감하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기는, 실내 순환 공기가 유입되도록 형성된 환기 흡입구, 상기 환기 흡입구에 이웃하게 구비되어 상기 환기 흡입구를 통해 실내 순환 공기가 유입 또는 차단되도록 개방 또는 폐쇄되는 환기 댐퍼, 상기 환기 흡입구를 통해 유입된 실내 순환 공기의 공기질을 측정하는 제1 센서 및 환기용 송풍기를 포함하는 환기 도입부, 상기 환기 도입부에 유입된 실내 순환 공기를 실외로 배출시키도록 형성된 배기구 및 상기 배기구에 이웃하게 구비되어 상기 배기구를 통해 실내 순환 공기가 배출 또는 미배출되도록 개방 또는 폐쇄되는 배기 댐퍼를 포함하는 배기부, 상기 환기 도입부로 유입되어 상기 배기부를 통과한 실내 순환 공기의 유입을 유도하는 바이패스 댐퍼, 외부 공기가 유입되도록 형성된 외기 흡입구, 상기 외기 흡입구에 이웃하게 구비되어 상기 외기 흡입구를 통해 외부 공기가 유입 또는 차단되도록 개방 또는 폐쇄되는 외기 댐퍼 및 상기 외기 흡입구를 통해 유입된 외부 공기의 공기질을 측정하는 제2 센서를 포함하는 외기 도입부, 상기 외기 도입부를 통과한 실내 순환 공기 또는 외부 공기의 이물질을 포집하는 전기집진 방식의 메인 필터, 상기 메인 필터를 통과한 공기를 열 교환을 통해 냉각 또는 가열시켜 급기부 측으로 냉각 또는 가열된 공기를 전달하는 열 교환기, 상기 열 교환기로부터 전달받은 조화된 공기를 배출하기 위한 급기용 송풍기를 포함하는 급기부 및 상기 제1 센서에 의해 측정된 실내 순환 공기의 공기질 및 상기 제2 센서에 의해 측정된 외부 공기의 공기질에 기초하여 상기 환기 댐퍼, 상기 배기 댐퍼, 상기 외기 댐퍼 또는 상기 바이패스 댐퍼 중 적어도 하나의 개폐를 제어하고, 상기 메인 필터에의 전압 인가 여부를 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 실내 순환 공기의 공기질에 기초하여, 상기 실내 순환 공기의 CO2 농도가 기 설정된 임계 CO2 농도 이상인 경우, 상기 환기 댐퍼를 개방하고, 상기 배기 댐퍼를 개방하고, 상기 바이패스 댐퍼를 폐쇄하고, 상기 외기 댐퍼를 개방하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 외부 공기의 공기질에 기초하여 상기 외부 공기의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 상기 메인 필터에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 실내 순환 공기의 공기질에 기초하여, 상기 실내 순환 공기의 CO2 농도가 기 설정된 임계 CO2 농도 미만인 경우, 상기 환기 댐퍼를 개방하고, 상기 배기 댐퍼를 폐쇄하고, 상기 바이패스 댐퍼를 개방하고, 상기 외기 댐퍼를 폐쇄하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 실내 순환 공기의 공기질에 기초하여, 상기 실내 순환 공기의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 상기 메인 필터에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 환기 도입부는, 상기 환기 댐퍼의 하측에 상기 환기 흡입구로 유입되는 실내 순환 공기의 이물질을 포집하는 전기집진 방식의 제1 서브 필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 실내 순환 공기의 공기질에 기초하여, 상기 실내 순환 공기의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 상기 제1 서브 필터가 동작하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 외기 도입부는, 상기 외기 댐퍼의 하측에 상기 외기 흡입구로 유입되는 외부 공기의 이물질을 포집하는 전기집진 방식의 제2 서브 필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 외부 공기의 공기질에 기초하여, 상기 외부 공기의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 상기 제2 서브 필터가 동작하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 서브 필터 또는 상기 제2 서브 필터가 동작하도록 제어하기 위하여, 상기 제1 서브 필터 또는 상기 제2 서브 필터에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 제어하거나 상기 제1 서브 필터 또는 상기 제2 서브 필터를 상기 환기 댐퍼 또는 상기 외기 댐퍼로부터 분리된 분리 상태에서 상기 환기 댐퍼 또는 상기 외기 댐퍼에 장착된 장착 상태로 전환되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 급기부는, 상기 열 교환기로부터 전달받은 조화된 공기의 공기질을 측정하는 제3 센서 및 상기 급기용 송풍기의 급기 방향으로 이웃한 일 영역에 제3 서브 필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제3 센서에 의해 측정된 상기 조화된 공기의 공기질에 기초하여, 상기 조화된 공기의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 상기 제3 서브 필터가 동작하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 메인필터, 상기 제1 서브 필터, 상기 제2 서브 필터 및 상기 제3 서브 필터는, 고전압 하전 장치에 의해 양의 전압으로 대전되는 전도성 섬유 필터층, 상기 전도성 섬유 필터층의 상측 및 하측에 적층되는 비전도성 섬유 필터층 및 상기 비전도성 섬유 필터층의 외각에 적층되고 상기 고전압 하전 장치에 의해 음의 전압으로 대전되는 금속 메쉬층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 상기 고전압 하전 장치를 제어할 수 있다.
또한, 상기 비전도성 섬유 필터층은, 멜라민(Melamine) 또는 우레탄(Urethane) 중 적어도 하나를 포함하는 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 메인필터, 상기 제1 서브 필터, 상기 제2 서브 필터 및 상기 제3 서브 필터는, 프리 필터층을 포함할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 공기 조화에 활용되는 실내 순환 공기 또는 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어가 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기를 제공할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 기존에 설치된 프리 필터의 구조를 활용하여 전기집진식 초박형 미세먼지 필터 시스템을 구축하여 헤파 필터 수준의 공기 청정 기능을 수행하면서도 유지 관리비 등의 비용을 절감할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 공기 조화기에 설치된 열 교환기에 부착되는 미세먼지를 저감시킬 수 있어, 공조 효율이 개선될 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기가 외부 유입 공기에 기초하여 조화 공기를 공급하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기가 실내 순환 공기에 기초하여 조화 공기를 공급하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기가 실내 순환 공기 및 외부 유입 공기의 혼합 공기에 기초하여 조화 공기를 공급하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 본원의 일 실시예에 따른 제1 서브 필터 및 제2 서브 필터의 장착 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 본원의 다른 실시예에 따른 제1 서브 필터 및 제2 서브 필터의 장착 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 본원의 일 실시예에 따른 제1 서브 필터 및 제2 서브 필터의 분리 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 본원의 다른 실시예에 따른 제1 서브 필터 및 제2 서브 필터의 분리 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 제3 센서 및 제3 서브 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 본원의 일 실시예에 따른 메인 필터의 세부적인 구성도이다.
도 8b는 본원의 일 실시예에 따른 프리 필터와 결합된 메인 필터의 세부적인 구성도이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 제어부가 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 댐퍼 및 필터를 능동 제어하는 방법의 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기(1000)(이하, '본 공기조화기(1000)'라 한다.)는, 환기 도입부(100), 배기부(200), 외기 도입부(300), 메인 필터(400), 열 교환기(500), 급기부(600) 및 제어부(700)를 포함할 수 있다.
환기 도입부(100)는, 실내 순환 공기(RA, Return Air)가 유입되도록 형성된 환기 흡입구(101), 환기 흡입구(101)에 이웃하게 구비되어 환기 흡입구(101)를 통해 실내 순환 공기(RA)가 유입 또는 차단되도록 개방 또는 폐쇄되는 환기 댐퍼(110), 환기 흡입구(101)를 통해 유입된 실내 순환 공기(RA)의 공기질을 측정하는 제1 센서(11) 및 환기용 송풍기(130)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제1 센서(11)는 환기 흡입구(101)를 통해 유입된 실내 순환 공기(RA)의 CO2 농도 또는 미세먼지 농도 중 적어도 하나를 측정할 수 있다.
배기부(200)는, 환기 도입부(100)에 유입된 실내 순환 공기(RA)를 실외로 배출시키도록 형성된 배기구(201) 및 배기구(201)에 이웃하게 구비되어 배기구(201)를 통해 실내 순환 공기(RA)가 배출 또는 미배출되도록 개방 또는 폐쇄되는 배기 댐퍼(210)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 1을 참조하면, 배기부(200)를 통해 배출(방출)되는 공기는 배기(EA, Exhaust Air)로 지칭될 수 있다.
외기 도입부(300)는, 환기 도입부(100)로 유입되어 배기부(200)를 통과한(즉, 배기구(201)를 통해 배출되지 않고 외기 도입부(300)를 향해 진입한) 실내 순환 공기(RA)의 유입을 유도하는 바이패스 댐퍼(320), 외부 공기(OA, Out Air)가 유입되도록 형성된 외기 흡입구(301), 외기 흡입구(301)에 이웃하게 구비되어 외기 흡입구(301)를 통해 외부 공기(OA)가 유입 또는 차단되도록 개방 또는 폐쇄되는 외기 댐퍼(310) 및 외기 흡입구(301)를 통해 유입된 외부 공기(OA)의 공기질을 측정하는 제2 센서(12)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제2 센서(12)는 외기 흡입구(301)를 통해 유입된 외부 공기(OA)의 CO2 농도 또는 미세먼지 농도 중 적어도 하나를 측정할 수 있다.
메인 필터(400)는, 외기 도입부(300)를 통과하여 후술할 열 교환기(500) 측으로 진행하는 실내 순환 공기(RA) 또는 외부 공기(OA)(또한, 실내 순환 공기(RA)와 외부 공기(OA)의 혼합 공기(MA, Mixed Air)를 포함한다.)의 이물질을 포집할 수 있으며, 전기집진 방식으로 동작할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 전기집진 방식으로 동작하는 메인 필터(400)는, 후술할 고전압 하전 장치(404)에 의해 인가된 고전압에 의해, 메인 필터(400)에 진입한 미세먼지를 + 또는 - 극성으로 하전시켜 전기집진(먼지 포집)을 수행할 수 있다. 여기서, 본원의 일 실시예에 따른 메인 필터(400)는 고전압 하전 장치(404)로부터 고전압이 인가되지 않는 경우에는 일반적인 필터(예를 들면, 프리 필터 또는 미디엄 필터 수준)로 기능할 수 있다. 즉, 메인 필터(400)에의 전압 인가 여부에 따라 메인 필터(400)는 고전압이 인가되는 경우, 미세먼지 및 미세먼지 보다 입자의 크기가 상대적으로 큰 이물질을 여과할 수 있도록 동작하고, 고전압이 인가되지 않는 경우, 미세먼지 보다 입자의 크기가 상대적으로 큰 이물질을 여과할 수 있도록 동작할 수 있다. 여기서, 메인 필터(400)에의 전압 인가 여부는 본원의 각종 공기질 측정기(예를 들면, 제1 센서, 제2 센서 등)의 센싱 결과를 기초로 후술할 제어부(700)가 결정할 수 있다.
열 교환기(500)는, 메인 필터(400)를 통과한 공기를 열 교환을 통해 냉각 또는 가열시켜 급기부(600) 측으로 냉각 또는 가열된 공기를 전달할 수 있다. 여기서, 열 교환기(500)에 의해 냉각 또는 가열되어 급기부(600) 측으로 전달되는 공기를 조화 공기 또는 조화된 공기(SA)라 지칭할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 열 교환기(500)는 구조적으로 다양한 구조를 채택할 수 있으며, 예시적으로 냉, 온수를 열매체로 하는 코일 튜브형 열 교환기일 수 있다.
급기부(600)는, 열 교환기(500)로부터 전달받은 조화된 공기(SA)를 급기구(601)를 통해 실내로 배출(공급)하기 위한 급기용 송풍기(630)를 포함할 수 있다.
제어부(700)는, 제1 센서(11)에 의해 측정된 실내 순환 공기(RA)의 공기질 및 제2 센서(12)에 의해 측정된 외부 공기(OA)의 공기질에 기초하여 환기 댐퍼(110), 배기 댐퍼(210), 외기 댐퍼(310) 또는 바이패스 댐퍼(320) 중 적어도 하나의 개폐를 제어하고, 메인 필터(400)에의 전압 인가 여부를 결정할 수 있다. 요약하면, 제어부(700)는 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 본 공기 조화기(1000)에 유입, 순환, 배출되는 공기의 흐름을 능동적으로 제어하고(댐퍼 제어), 본 공기 조화기(1000)에 의한 이물질 여과 동작을 능동적으로 제어(필터 제어)할 수 있다.
제어부(700), 제1 내지 제3 센서(11,12,13) 및 본 공기 조화기(1000)에 설치되는 각종 댐퍼, 메인 필터(400), 제1 내지 제3 서브 필터(410,420,430) 상호간은 네트워크(미도시)을 통해 연결될 수 있으며, 네트워크는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), wifi 네트워크, 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
즉, 제어부(700)는 네트워크(미도시)를 통해 공기질 데이터(제1 내지 제3 센서의 센싱 결과)를 획득하고, 제어 신호를 댐퍼 또는 필터 중 적어도 하나에 전송할 수 있다.
이하에서는, 제어부(700)에 의해 본 공기 조화기(1000)의 각종 댐퍼 및 메인 필터를 포함하는 여과 장치가 제어되는 동작 흐름에 대해 상세히 서술하도록 한다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기가 외부 유입 공기에 기초하여 조화 공기를 공급하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 제어부(700)는, 제1 센서(11)에 의해 측정된 실내 순환 공기(RA)의 공기질에 기초하여, 실내 순환 공기(RA)의 CO2 농도가 기 설정된 임계 C02 농도 이상인 경우, 환기 댐퍼(110)를 개방하고, 배기 댐퍼(210)를 개방하고, 바이패스 댐퍼(320)를 폐쇄하고, 외기 댐퍼(310)를 개방하도록 복수의 댐퍼의 개폐를 제어할 수 있다.
여기서, 기 설정된 임계 CO2 농도는 예시적으로 700ppm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 임계 C02 농도는 본 공기 조화기(1000)가 설치되는 환경, 조건 등에 따라 다양한 값으로 설정될 수 있다.
구체적으로, 제어부(700)에 의해 환기 댐퍼(110) 및 배기 댐퍼(210)가 개방됨에 따라, 환기 흡입구(101)를 통해 유입된 실내 순환 공기(RA)가 배기구(201)를 통해 실외로 배출될 수 있으며, 이 때 바이패스 필터(320)가 제어부(700)에 의해 폐쇄되므로, 유입된 실내 순환 공기(RA)는 외기 흡입부(300) 측으로 진행하지 않고 전량이 실외로 배출될 수 있다. 이 때, 실내에 조화된 공기(SA)를 공급하기 위하여 외부 공기의 유입이 필요하므로, 제어부(700)는 외기 댐퍼(310)를 개방시킬 수 있다.
즉, 제1 센서(11)에 의해 측정된 실내 순환 공기(RA)가 CO2 농도 측면에서 실내에 조화된 공기(SA)를 공급하기에 적절하지 않은 경우, 본 공기 조화기(1000)는 실내 순환 공기(RA)를 실외로 배출하고(이 때, 배출되는 공기는 배기(EA)라 한다.), 실외의 외부 공기(OA)를 공급받아 실내에 조화된 공기(SA)를 제공할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(700)는, 실외의 외부 공기(OA)가 조화되어 실내로 급기되는 경우, 제2 센서(12)에 의해 외부 공기(OA)의 공기질을 파악하고, 제2 센서(12)의 센싱 결과, 외부 공기(OA)이 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 메인 필터(400)가 외부 공기(OA)에 포함된 미세먼지를 포집할 수 있도록, 메인 필터(400)의 여과 동작을 개시시킬 수 있다.
여기서, 기 설정된 임계 미세먼지 농도는 예시적으로 PM 2.5, 25μg/m3 또는 PM 10, 50μg/m3일 수 있다.
또한, 전술한 메인 필터(400)의 여과 동작을 개시시키는 것은, 메인 필터(400)에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 제어하는 것을 의미할 수 있다. 구체적으로, 제어부(700)는 메인 필터(400)에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 고전압 하전 장치(404)를 제어할 수 있다. 이 때, 고전압 하전 장치(404)에 의해 메인 필터(400)에 인가되는 전압은 1000V 내지 10000V의 범위로 결정될 수 있으며, 바람직하게는 7200V와 소정 이상 근접한 값으로 결정될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(700)는 제2 센서(12)의 센싱 결과를 기초로 하여 외부 공기의 공기질(미세먼지 농도) 수준에 따라 고전압 하전 장치(404)에 의해 메인 필터(400)에 인가되는 전압 값을 다르게 조정할 수 있다. 즉, 본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(700)는 메인 필터(400)에 인가되는 전압 값을 외부 공기의 공기질에 기초하여 외부 공기의 이물질을 제거하기 위한 적절한 값으로 결정함에 따라 본 공기 조화기(1000)에서 소모되는 전력을 저전력으로 유지할 수 있다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기가 실내 순환 공기에 기초하여 조화 공기를 공급하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 제어부(700)는, 제1 센서(11)에 의해 측정된 실내 순환 공기(RA)의 공기질에 기초하여, 실내 순환 공기(RA)의 CO2 농도가 기 설정된 임계 C02 농도 미만인 경우, 환기 댐퍼(110)를 개방하고, 배기 댐퍼(210)를 폐쇄하고, 바이패스 댐퍼(320)를 개방하고, 외기 댐퍼(310)를 폐쇄하도록 복수의 댐퍼의 개폐를 제어할 수 있다
여기서, 기 설정된 임계 CO2 농도는 예시적으로 700ppm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 임계 C02 농도는 본 공기 조화기(1000)가 설치되는 환경, 조건 등에 따라 다양한 값으로 설정될 수 있다.
구체적으로, 제어부(700)에 의해 환기 댐퍼(110) 및 바이패스 필터(320)는 개방되고 배기 댐퍼(210)는 폐쇄됨에 따라, 환기 흡입구(101)를 통해 유입된 실내 순환 공기(RA)가 배기부(200)와 바이패스 댐퍼(320)를 지나 메인 필터(400)로 유입(이동)될 수 있으며, 이 때 외기 댐퍼(310)가 제어부(700)에 의해 폐쇄되므로, 외부 공기(OA)는 외기 흡입부(300)로 유입되지 않을 수 있다.
즉, 제1 센서(11)에 의해 측정된 실내 순환 공기(RA)가 CO2 농도 측면에서 실내에 조화된 공기(SA)를 공급하기에 적절한 경우, 본 공기 조화기(1000)는 실내 순환 공기(RA)를 공급받아 실내에 조화된 공기(SA)를 제공할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(700)는, 실내 순환 공기(RA)가 조화되어 실내로 급기되는 경우, 제1 센서(11)에 의해 실내 순환 공기(RA)의 공기질을 파악하고, 제1 센서(11)의 센싱 결과, 실내 순환 공기(RA)의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 메인 필터(400)가 실내 순환 공기(RA)에 포함된 미세먼지를 포집할 수 있도록, 메인 필터(400)의 여과 동작을 개시시킬 수 있다.
여기서, 기 설정된 임계 미세먼지 농도는 예시적으로 PM 2.5, 25μg/m3 또는 PM 10, 50μg/m3일 수 있다.
또한, 전술한 메인 필터(400)의 여과 동작을 개시시키는 것은, 메인 필터(400)에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 제어하는 것을 의미할 수 있다. 구체적으로, 제어부(700)는 메인 필터(400)에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 고전압 하전 장치(404)를 제어할 수 있다. 이 때, 고전압 하전 장치(404)에 의해 메인 필터(400)에 인가되는 전압은 1000V 내지 10000V의 범위로 결정될 수 있으며, 바람직하게는 7200V와 소정 이상 근접한 값으로 결정될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(700)는 제1 센서(11)의 센싱 결과를 기초로 하여 실내 순환 공기의 공기질(미세먼지 농도) 수준에 따라 고전압 하전 장치(404)에 의해 메인 필터(400)에 인가되는 전압 값을 다르게 조정할 수 있다. 즉, 본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(700)는 메인 필터(400)에 인가되는 전압 값을 실내 순환 공기의 공기질에 기초하여 외부 공기의 이물질을 제거하기 위한 적절한 값으로 결정함에 따라 본 공기 조화기(1000)에서 소모되는 전력을 저전력으로 유지할 수 있다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기가 실내 순환 공기 및 외부 유입 공기의 혼합 공기에 기초하여 조화 공기를 공급하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 제어부(700)는 제1 센서(11) 및 제2 센서(12) 각각에 의해 측정된 실내 순환 공기(RA)의 공기질 및 외부 공기(OA)의 공기질에 기초하여, 실내 순환 공기(RA)의 일부 및 외부 유입 공기(OA)의 혼합 공기에 기초하여 실내에 조화된 공기(SA)를 공급하도록, 환기 댐퍼(110), 배기 댐퍼(210), 바이패스 댐퍼(320) 및 외기 댐퍼(310)를 모두 개방하도록 제어할 수 있다. 이 때, 환기 흡입구(101)로 유입된 실내 순환 공기(RA) 중 배기부(200)의 배기구(201) 측으로 배출되는 공기(배기, EA)를 제외하고 바이패스 댐퍼(320)로 진입하는 공기를 순환 공기(Circullation Air, CA)라 지칭할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(700)는 제1 센서(11) 및 제2 센서(12) 각각에 의해 측정된 실내 순환 공기(RA) 및 외부 공기(OA)의 CO2 농도 각각이 전부 기 설정된 임계 CO2 농도 미만인 경우, 실내 순환 공기(RA)의 일부 및 외부 유입 공기(OA)의 혼합 공기에 기초하여 실내에 조화된 공기(SA)를 공급하도록 동작할 수 있다.
이 때, 본원의 일 실시예에 따른 제어부(700)는 조화를 위하여 메인 필터(400) 측으로 진입되는 실내 순환 공기(RA)(또는, 순환 공기(CA))와 외부 공기(OA)의 비율을 조정하기 위하여, 환기 댐퍼(110), 배기 댐퍼(210), 바이패스 댐퍼(320) 및 외기 댐퍼(310)의 개방 비율을 상이하게 조정할 수 있다.
즉, 본 공기조화기(1000)에 구비되는 각종 댐퍼를 개방한다는 것은, 부분 개방 또는 완전 개방을 포함하는 개념으로 이해될 수 있으며, 마찬가지로, 본 공기 조화기(1000)에 구비되는 각종 댐퍼를 폐쇄한다는 것은, 부분 폐쇄 또는 완전 폐쇄를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 달리 말해, 본 공기조화기(1000)의 각종 댐퍼는 제어부(700)에 의해 단순히 On/Off로만 제어되는 것이 아니라, 측정된 공기질에 기초하여 개방 및 폐쇄의 정도가 기 설정된 비율에 따라 제어될 수 있다(비례 제어 방식).
구체적으로, 실내 순환 공기(RA) 및 외부 공기(OA)의 비율을 8:2로 조정하고자 하는 경우, 제어부(700)는, 실내 순환 공기(RA)가 통과하는 환기 댐퍼(110), 바이패스 댐퍼(320)를 80%에 대응하는 만큼 개방하고, 외부 공기(OA)가 통과하는 외기 댐퍼(310)를 20%에 대응하는 만큼 개방하도록 제어할 수 있다. 이 때, 유입된 실내 순환 공기(RA) 중 실외로 배출(배기)되는 공기가 통과하는 배기 댐퍼(210)는 외기 댐퍼(310)와 동등한 수준으로 20%에 대응하는 만큼 개방될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 본 공기 조화기(1000)에서 공기의 조화를 위하여 사용하는 실내 순환 공기(RA) 및 외부 공기(OA)의 비율은 별도의 비율 산출 알고리즘을 구비하여 제어부(700)가 제1 센서(11) 및 제2 센서(12)의 센싱 결과를 종합하여 고려함으로써 결정되는 것일 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 본 공기 조화기(1000)는, 메인 필터(400)뿐만 아니라, 환기 도입부(100) 또는 외기 도입부(300) 중 적어도 하나에 서브 필터(410, 420)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 환기 도입부(100)에 구비되는 제1 서브 필터(410)는 메인 필터(400)가 열 교환기(500)로 진입하는 공기에 포함된 이물질을 제거(포집)하는 것에 앞서, 환기 도입구(101) 및 환기 댐퍼(110)를 지나 유입되는 실내 순환 공기(RA)에 포함된 이물질을 선행하여 제거(포집)할 수 있다.
마찬가지로, 외기 도입부(300)에 구비되는 제2 서브 필터(420)는 메인 필터(400)가 열 교환기(500)로 진입하는 공기에 포함된 이물질을 제거(포집)하는 것에 앞서, 외기 도입구(301) 및 외기 댐퍼(310)를 지나 유입되는 외부 공기(OA)에 포함된 이물질을 선행하여 제거(포집)할 수 있다.
즉, 본원의 일 실시예에 따르면, 환기 도입부(100)는, 환기 댐퍼(110)의 하측에 환기 흡입구(101)로 유입되는 실내 순환 공기의 이물질을 포집하는 전기집진 방식의 제1 서브 필터(410)를 포함할 수 있다.
이 때, 본원의 일 실시예에 따른 제어부(700)는, 제1 센서(11)에 의해 측정된 실내 순환 공기(RA)의 공기질에 기초하여, 실내 순환 공기(RA)의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 제1 서브 필터(410)가 동작하도록 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(700)가 제1 서브 필터(410)가 동작하도록 제어하는 것은, 제 1서브 필터(410)에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 제어하거나 제1 서브 필터(410)가 환기 댐퍼(110)로부터 분리된 분리 상태에서 환기 댐퍼(110)에 장착된 장착 상태로 전환되도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 서브 필터(410)는 제어부(700)의 전압 인가 신호에 의하여 전기집진을 위한 전압이 인가되는 경우, 전기집진 방식으로 미세먼지를 포집하도록 동작하고, 제어부(700)의 전압 인가 신호가 없어 전압이 인가되지 않는 경우에는 일반적인 프리 필터 성능의 필터로 동작하도록 구현될 수 있다. 따라서, 제어부(700)는 제1 센서(11)에 의해 측정된 실내 순환 공기(RA)의 공기질에 기초하여 제1 서브 필터(410)에 전압을 인가할 지 여부를 결정할 수 있다. 달리 말해, 실내 순환 공기(RA)가 임계 미세먼지 농도 이상의 미세먼지 농도를 보이는 경우, 제1 서브 필터(410)에 전압을 인가하여 미세먼지를 포집하도록 제어하고, 실내 순환 공기(RA)가 임계 미세먼지 농도 미만의 미세먼지 농도를 보이는 경우, 제1 서브 필터(410)가 동작할 필요가 없는 것으로 판단하여, 제1 서브 필터(410)에 전기집진을 위한 전압을 인가하지 않도록 제어할 수 있다. 이렇듯, 실내 순환 공기(RA)의 공기질에 기초하여 제1 서브 필터(410)를 능동적으로 제어함에 따라 본 공기 조화기(1000)는 저전력을 소모하면서도 필요한 상황에는 필터를 동작시켜 미세먼지를 적절히 제거할 수 있다. 여기서, 제1 서브 필터(410)에의 전압 인가 여부에 따라 제1 서브 필터(410)의 동작을 제어하는 것은 '전압 인가 제어' 방식으로 지칭될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(700)는 제1 서브 필터(410)에 인가되는 전압의 값을 실내 순환 공기(RA)의 공기질에 기초하여 적합한 값으로 결정할 수 있다. 예시적으로, 제어부(700)는 7200V를 제1 서브 필터(410)에 인가하도록 제어할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 실시예에 따라 메인 필터(400)에 인가되는 전압과 같은 값 또는 소정의 범위만큼 다른 값으로 결정될 수 있다.
환기 도입부(100)와 마찬가지로, 본원의 일 실시예에 따르면, 외기 도입부(300)는, 외기 댐퍼(310)의 하측에 외기 흡입구(301)로 유입되는 외부 공기의 이물질을 포집하는 전기집진 방식의 제2 서브 필터(420)를 포함할 수 있다.
이 때, 본원의 일 실시예에 따른 제어부(700)는, 제2 센서(12)에 의해 측정된 외부 공기(OA)의 공기질에 기초하여, 외부 공기(OA)의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 제2 서브 필터(420)가 동작하도록 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(700)가 제2 서브 필터(420)가 동작하도록 제어하는 것은, 제 2서브 필터(420)에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 제어하거나 제2 서브 필터(420)가 외기 댐퍼(310)로부터 분리된 분리 상태에서 외기 댐퍼(310)에 장착된 장착 상태로 전환되도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제2 서브 필터(420)는 제어부(700)의 전압 인가 신호에 의하여 전기집진을 위한 전압이 인가되는 경우, 전기집진 방식으로 미세먼지를 포집하도록 동작하고, 제어부(700)의 전압 인가 신호가 없어 전압이 인가되지 않는 경우에는 일반적인 프리 필터 성능의 필터로 동작하도록 구현될 수 있다. 따라서, 제어부(700)는 제2 센서(12)에 의해 측정된 외부 공기(OA)의 공기질에 기초하여 제2 서브 필터(420)에 전압을 인가할 지 여부를 결정할 수 있다. 달리 말해, 외부 공기(OA)가 임계 미세먼지 농도 이상의 미세먼지 농도를 보이는 경우, 제2 서브 필터(420)에 전압을 인가하여 미세먼지를 포집하도록 제어하고, 외부 공기(OA)가 임계 미세먼지 농도 미만의 미세먼지 농도를 보이는 경우, 제2 서브 필터(420)가 동작할 필요가 없는 것으로 판단하여, 제2 서브 필터(420)에 전기집진을 위한 전압을 인가하지 않도록 제어할 수 있다. 이렇듯, 외부 공기(OA)의 공기질에 기초하여 제2 서브 필터(420)를 능동적으로 제어함에 따라 본 공기 조화기(1000)는 저전력을 소모하면서도 필요한 상황에는 필터를 동작시켜 미세먼지를 적절히 제거할 수 있다. 여기서, 제2 서브 필터(420)에의 전압 인가 여부에 따라 제2 서브 필터(420)의 동작을 제어하는 것은 '전압 인가 제어' 방식으로 지칭될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(700)는 제2 서브 필터(420)에 인가되는 전압의 값을 실내 순환 공기(RA)의 공기질에 기초하여 적합한 값으로 결정할 수 있다. 예시적으로, 제어부(700)는 7200V를 제2 서브 필터(420)에 인가하도록 제어할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 실시예에 따라 메인 필터(400)에 인가되는 전압과 같은 값 또는 소정의 범위만큼 다른 값으로 결정될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)의 동작을 제어하는 것은 전기집진을 위한 전압을 인가하는 '전압 인가 제어' 방식 외에도, 제1 서브 필터(410) 또는 제2 서브 필터(420)를 환기 댐퍼(110) 또는 외기 댐퍼(310)로부터 분리된 분리 상태와 환기 댐퍼(110) 또는 외기 댐퍼(310)에 장착된 장착 상태 간의 전환을 제어하는 '물리적 제어' 방식을 포함할 수 있다.
달리 말해, 본 공기 조화기(1000)는, 서브 필터(410, 420)가 댐퍼(110, 310)로부터 분리된 분리 상태에서는 댐퍼(110, 310)를 통과한 실내 순환 공기(RA) 또는 외부 공기(OA)가 서브 필터(410, 420)에 의한 이물질(미세먼지) 제거 과정 없이 그대로 환기 도입부(100) 또는 외기 도입부(300) 내측으로 유입(이동)될 수 있고, 반대로 서브 필터(410, 420)가 댐퍼(110, 310)에 장착된 장착 상태에서는 댐퍼(110, 310)를 통과한 통과한 실내 순환 공기(RA) 또는 외부 공기(OA)가 서브 필터(410, 420)에 의해 이물질(미세먼지)가 제거된 후 환기 도입부(100) 또는 외기 도입부(300) 내측으로 유입(이동)될 수 있도록 동작할 수 있다.
즉, 제어부(700)는 제1 센서(11)에의해 측정된 실내 순환 공기(RA)의 공기질을 획득하여, 실내 순환 공기(RA)의 미세먼지 농도가 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 제1 서브 필터(410)를 분리 상태에서 장착 상태로 전환시키거나 기존의 상태가 장착 상태인 경우, 장착 상태를 유지하도록 제어할 수 있다.
반대로, 제어부(700)는 실내 순환 공기(RA)의 미세먼지 농도가 임계 미세먼지 농도 미만인 경우, 제1 서브 필터(410)를 장착 상태에서 분리 상태로 전환시키거나 기존의 상태가 분리 상태인 경우, 분리 상태를 유지하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(700)는 제2 센서(12)에의해 측정된 외부 공기(OA)의 공기질을 획득하여, 외부 공기(OA)의 미세먼지 농도가 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 제2 서브 필터(420)를 분리 상태에서 장착 상태로 전환시키거나 기존의 상태가 장착 상태인 경우, 장착 상태를 유지하도록 제어할 수 있다.
반대로, 제어부(700)는 외부 공기(OA)의 미세먼지 농도가 임계 미세먼지 농도 미만인 경우, 제2 서브 필터(420)를 장착 상태에서 분리 상태로 전환시키거나 기존의 상태가 분리 상태인 경우, 분리 상태를 유지하도록 제어할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(700)가 제1 서브 필터(410)가 동작하도록 제어하기 위한 기준이 되는 임계 미세먼지 농도, 제2 서브 필터(420)가 동작하도록 제어하기 위한 기준이 되는 임계 미세먼지 농도, 메인 필터(400)에 전기집진을 위한 전압을 인가하기 위한 기준이 되는 임계 미세먼지 농도 각각은 적어도 일부가 상이한 값으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 전술한 임계 미세먼지 농도 각각은 C1, C2, Cmain으로 달리 지칭될 수 있으며, Cmain 은PM 2.5, 25μg/m3 또는 PM 10, 50μg/m3으로 결정되는 반면, C1, C2은 상술한 Cmain값보다 작거나 큰 값으로 결정될 수 있다.
즉, 본 공기 조화기(1000)는 외부 공기, 실내 순환 공기, 혼합 공기 등의 공기질 상태에 기초하여 복수의 필터의 동작 여부를 본 공기 조화기(1000)가 설치되는 환경 또는 상황에 적합하게 결정할 수 있도록, 복수의 필터 각각이 동작하기 위한 기준이 되는 임계 미세먼지 농도 값을 적절하게 조정할 수 있다.
이하에서는 도 5a 내지 도 6b에 기초하여 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)의 장착 상태 및 분리 상태의 구체적인 실시예를 서술하도록 한다.
도 5a는 본원의 일 실시예에 따른 제1 서브 필터 및 제2 서브 필터의 장착 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)는 중앙에 장착 상태 또는 분리 상태 사이의 전환에 따라 접힐 수 있는 힌지 부재가 구비되고, 그 일단(예를 들면, 도면 기준 9시 방향 끝 부분)이 환기 댐퍼(110) 또는 외기 댐퍼(310)의 하면과 이웃한 영역에 고정된 형태로 마련되어 장착 상태 또는 분리 상태 사이의 전환에 대응하여 슬라이딩(Sliding) 될 수 있다. 예시적으로 도 5a는 슬라이딩(Sliding) 방식의 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)가 공기의 이물질을 제거(포집)할 수 있도록 장착 상태로 전환된 상태를 나타낸 것일 수 있다.
도 5b는 본원의 다른 실시예에 따른 제1 서브 필터 및 제2 서브 필터의 장착 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5b를 참조하면, 본원의 다른 실시예에 따른 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)는 길이 방향으로 두 부분으로 분리되고, 분리된 두 부분 각각이 개별적으로 회전(Rotating) 가능하도록 마련될 수 있다. 이 때, 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)는(즉, 분리된 두 부분 각각은) 제어부(700)의 제어 신호에 따라 장착 상태 또는 분리 상태에 대응되는 방향으로 회전(Rotating)될 수 있다. 예시적으로 도 5b는 회전(Rotating) 방식의 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)가 공기의 이물질을 제거(포집)할 수 있도록 장착 상태로 전환된 상태를 나타낸 것일 수 있다.
도 6a는 본원의 일 실시예에 따른 제1 서브 필터 및 제2 서브 필터의 분리 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)는 중앙에 마련된 힌지 부재가 접히고, 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)의 타단(예를 들면, 도면 기준 3시 방향 끝 부분)이 그 반대 방향인 일단(예를 들면, 도면 기준 9시 방향 끝 부분) 측으로 미끄러짐 이동 하여, 분리 상태가 될 수 있다. 예시적으로 도 6a는 슬라이딩(Sliding) 방식의 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)가 분리 상태로 전환된 상태를 나타낸 것일 수 있다.
도 6b는 본원의 다른 실시예에 따른 제1 서브 필터 및 제2 서브 필터의 분리 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6b를 참조하면, 본원의 다른 실시예에 따른 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)는 길이 방향으로 두 부분으로 분리된 두 부분 각각이 도면 기준 상하 방향을 향하도록 회전(Rotating)되어 분리 상태가 될 수 있다. 예시적으로 도 6b는 회전(Rotating) 방식의 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)가 분리 상태로 전환된 상태를 나타낸 것일 수 있다.
참고로, 도 5a 내지 도 6b에 대하여 상술한 설명에서, 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)는 슬라이딩(Sliding) 방식 또는 회전(Rotating) 방식으로 통일된 형태로 구현되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 서브 필터(410)는 슬라이딩(Sliding) 방식으로 구현되고, 제2 서브 필터(420)는 회전(Rotating) 방식으로 구현될 수 있으며, 그 반대 또한 가능하다.
또한, 제1 서브 필터(410) 및 제2 서브 필터(420)는 제1 센서(11) 또는 제2 센서(12)에 의해 측정된 실내 순환 공기(RA)의 공기질 또는 외부 공기(OA)의 공기질에 따라 어느 하나는 장착 상태로 동작하고, 다른 하나는 분리 상태로 동작하도록 구현될 수 있다. 예를 들면, 임계 미세먼지 농도를 기준으로 하여 실내 순환 공기(RA)에 미세먼지가 많이 포함되어 있고, 외부 공기(OA)에는 미세먼지가 거의 없는 경우에 제어부(700)는 제1 서브 필터(410)는 장착 상태로, 제2 서브 필터(420)는 분리 상태로 전환되도록 제어할 수 있다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 제3 센서 및 제3 서브 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 급기부(600)는, 열 교환기(500)로부터 전달받은 조화된 공기(SA)의 공기질을 측정하는 제3 센서(13) 및 급기용 송풍기(630)의 급기 방향으로 이웃한 일 영역에 제3 서브 필터(430)를 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(700)는, 제3 센서(13)에 의해 측정된 조화된 공기(SA)의 공기질에 기초하여, 조화된 공기(SA)의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 제3 서브 필터(430)가 동작하도록 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(700)가 제3 서브 필터(430)가 동작하도록 제어하는 것은, 제 3서브 필터(430)에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 제어(전압 인가 제어)하거나 제3 서브 필터(430)가 배기구(601)로부터 분리된 분리 상태에서 배기구(601)에 장착된 장착 상태로 전환되도록 제어(물리적 제어)하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 제3 서브 필터(430)가 회전(Rotating) 방식으로 구비될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 슬라이딩(Sliding) 방식 등 다양한 형태를 가지는 장착 상태와 분리 상태의 전환이 가능한 물리적 구조로 구현될 수 있다.
도 8a는 본원의 일 실시예에 따른 메인 필터의 세부적인 구성도이다.
도 8a를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 메인 필터(400)는 전도성 섬유 필터층(401), 비전도성 섬유 필터층(402) 및 금속 메쉬층(403)을 포함할 수 있으며, 각 층(401, 403)에 전압을 인가하기 위한 고전압 하전 장치(404)와 연계될 수 있다. 예시적으로 도 8a를 참조하면, 메인 필터(400)는 전도성 섬유 필터층(401) 양 쪽(도면 기준, 상측 및 하측)에 샌드위치 형태로 비전도성 섬유 필터층(402) 및 금속 메쉬층(403)이 적층된 것으로 이해될 수 있다.
전도성 섬유 필터층(401)은, 고전압 하전 장치(404)에 의해 양의 전압으로 대전될 수 있다.
비전도성 섬유 필터층(402)은, 전도성 섬유 필터층(401)의 상측 및 하측에 적층될 수 있다. 또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 비전도성 섬유 필터층(402)은 멜라민(Melamine) 또는 우레탄(Urethane) 중 적어도 하나를 포함하는 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 재질로 형성될 수 있다. 또한, 비전도성 섬유 필터층(402)을 형성하는 재질은 유전 상수(dielectric constant) 값이 10이상이 되는 재질로 선택되는 것이 바람직할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 유리 섬유로 이루어진 비전도성 섬유 필터층(402)이 유리 섬유로 형성되는 경우, 불측의 원인으로 유리 섬유가 파손되어 유리 조각 등이 공조기를 통과하여 조화 공기에 혼입된 상태로 실내로 토출될 수 있고, 이에 따라 재실자의 호흡기로 파손된 유리 조각 등이 유입될 위험이 존재할 수 있으므로, 비전도성 섬유 필터층(402)이 멜라민(Melamine) 또는 우레탄(Urethane) 중 적어도 하나를 포함하는 재질로 형성되는 경우, 안정성이 증대된 공기 조화기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
금속 메쉬층(403)은 비전도성 섬유 필터층(402)의 외각에 적층되고, 고전압 하전 장치(404)에 의해 음의 전압으로 대전될 수 있다. 예시적으로, 금속 메쉬층(403)은 알루미늄 재질의 망 또는 스테인레스 재질의 망 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 메인 필터(400)는, 그 전체 높이(L1)가 25mm 이하가 되도록 구비될 수 있다.
구체적으로, 메인 필터(400)는 고전압 하전 장치(404)에 의해 전도성 섬유 필터층(401)에 양의 전압이 인가되고, 금속 메쉬층(403)에 음의 전압이 인가(또는 -로 접지)되고 나면, 비전도성 섬유 필터층(402)이 분극되며, 메인 필터(400)로 유입되는 먼지는 금속 메쉬층(403)에서 음으로 대전되고, 비전도성 섬유 필터층(402)과 전도성 섬유 필터층(401)에 포집되며, 포집된 먼지는 서로 뭉치게 되며, 전원(예를 들면, 고전압 하전 장치(404)에 의해 인가되는 전압)이 차단되어도 정전기력에 의해 포집된 상태가 유지될 수 있다.
또한, 도 8a를 통해 상술한 메인 필터(400)의 구조는 본 공기 조화기(1000)에 마련된 다른 필터(예를 들면, 제1 서브 필터(410), 제2 서브 필터(420) 또는 제3 서브 필터(430))에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 8b는 본원의 일 실시예에 따른 프리 필터와 결합된 메인 필터의 세부적인 구성도이다.
도 8b를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 메인 필터(400)는 프리 필터층(405)을 포함할 수 있다. 즉, 프리 필터와 결합된 메인 필터(400)는, 전도성 섬유 필터층(401), 비전도성 섬유 필터층(402) 및 금속 메쉬층(403) 및 프리 필터층(405)을 포함할 수 있으며, 각 층(401, 403)에 전압을 인가하기 위한 고전압 하전 장치(404)와 연계될 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 프리 필터와 결합된 메인 필터(400)는, 그 전체 높이(L2)가 50mm 이하가 되도록 구비될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 본 공기 조화기(1000)의 메인 필터(400)는 기존에 설치된 프리 필터층(405)의 장착 위치에 설치될 수 있으며, 추가적으로 메인 필터(400)는 전도성 섬유 필터층(401), 비전도성 섬유 필터층(402) 및 금속 메쉬층(403)을 적층하여 헤파(HEPA) 필터 수준의 미세먼지 제거 성능을 구현할 수 있다. 이 때, 기존에 설치된 프리 필터층(405)과 동일한 프레임, 금속망을 활용하여 제작비를 절감할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 기존에 설치된 필터가 미디엄 필터 유형인 경우에도 미디엄 필터의 장착 위치에 설치될 수 있으며, 추가적으로 메인 필터(400)는 전도성 섬유 필터층(401), 비전도성 섬유 필터층(402) 및 금속 메쉬층(403)을 적층하여 헤파(HEPA) 필터 수준의 미세먼지 제거 성능을 구현할 수 있음은 물론이다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 본 공기 조화기(1000)는 제1 센서(11), 제2 센서(12) 또는 제3 센서(13)의 센싱 결과, 제어부(700)의 댐퍼 제어 수행 결과(예를 들면, 현재 개방 또는 폐쇄된 댐퍼를 표시하는 것), 필터 제어 수행 결과(예를 들면, 현재 동작하는 필터, 필터에 인가되는 전압 등을 표시하는 것)를 사용자가 확인할 수 있도록 하는 디스플레이 장치(미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 본 공기 조화기(1000)는 제1 센서(11), 제2 센서(12) 또는 제3 센서(13)의 센싱 결과, 제어부(700)의 댐퍼 제어 수행 결과(예를 들면, 현재 개방 또는 폐쇄된 댐퍼를 표시하는 것), 필터 제어 수행 결과(예를 들면, 현재 동작하는 필터, 필터에 인가되는 전압 등을 표시하는 것)를 주기적으로 저장하는 데이터베이스(미도시)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 본 공기 조화기(1000)는 전술한 데이터베이스에 기초하여 일간, 주간, 월간, 연간 등의 단위로 공기 조화 이력 등을 관리할 수 있다. 실시예에 따라 사용자가 전술한 데이터베이스에 기초하여 본 공기 조화기(1000)의 제어부(700)의 제어 메커니즘을 수정할 수 있도록 구현될 수 있으며, 예시적으로, 데이터베이스에 저장된 공기 조화 이력에 기초하여 본 공기 조화기(1000)가 설치된 환경을 분석하여 적절한 임계 미세먼지 농도, 임계 CO2 농도, 필터에 인가되는 전압 범위 등을 조정할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 본 공기 조화기(1000)는, 측정된 공기질이 기 설정된 수준을 넘는 경우(예를 들면, 실내 순환 공기 또는 외부 공기의 측정된 CO2 농도가 임계 CO2 농도를 초과하거나, 측정된 미세먼지 농도가 임계 미세먼지 농도를 초과하는 경우 등), 관리자 또는 사용자에게 알람, 경고음 등의 알림 신호를 출력할 수 있는 알림 출력부(미도시)를 포함할 수 있다.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름(특히, 제어부(700)의 제어 흐름)을 간단히 살펴보기로 한다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 제어부가 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 댐퍼 및 필터를 능동 제어하는 방법의 동작 흐름도이다
도 9에 도시된 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 댐퍼 및 필터를 능동 제어하는 방법은 앞서 설명된 본 공기 조화기(1000)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 본 공기 조화기(1000)에 대하여 설명된 내용은 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 댐퍼 및 필터를 능동 제어하는 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 9를 참조하면, 단계 S910에서 제1 센서(11)는 실내 순환 공기(RA)의 CO2 농도를 측정할 수 있고, 제어부(700)는 제1 센서(11)의 CO2 농도 측정 결과를 수신하여 이를 기 설정된 임계 CO2 농도와 비교할 수 있다.
다음으로, 단계 S921에서 제어부(700)는, 실내 순환 공기(RA)의 CO2 농도가 기 설정된 임계 CO2 농도 이상인 경우(단계 S910의 YES), 환기 댐퍼(110)를 개방하고, 배기 댐퍼(210)를 개방하고, 바이패스 댐퍼(320)를 폐쇄하고, 외기 댐퍼(310)를 개방하도록 제어할 수 있다.
또한, 단계 S922에서 제어부(700)는, 실내 순환 공기의 CO2 농도가 기 설정된 임계 CO2 농도 미만인 경우(단계 S910의 NO), 환기 댐퍼(110)를 개방하고, 배기 댐퍼(210)를 폐쇄하고, 바이패스 댐퍼를(320) 개방하고, 외기 댐퍼(310)를 폐쇄하도록 제어할 수 있다.
상술한 단계 S921 및 단계 S922에서 본 공기조화기(1000)의 각종 댐퍼를 개방하는 것은, 부분 개방 또는 완전 개방을 포함하는 것일 수 있다. 마찬가지로, 본 공기 조화기(1000)에 구비되는 각종 댐퍼를 폐쇄하는 것은, 부분 폐쇄 또는 완전 폐쇄를 포함하는 것일 수 있다. 달리 말해, 본 공기조화기(1000)의 각종 댐퍼는 단계 S921 및 단계 S922에서 제어부(700)에 의해 단순히 On/Off로만 제어되는 것이 아니라, 측정된 공기질에 기초하여 개방 및 폐쇄의 정도가 기 설정된 비율에 따라 제어될 수 있다(비례 제어 방식).
다음으로, 단계 S931에서 제2 센서(12)는 외부 공기(OA)의 미세먼지 농도를 측정할 수 있고, 제어부(700)는 제2 센서(12)의 미세먼지 농도 측정 결과를 수신하여 이를 기 설정된 임계 미세먼지 농도와 비교할 수 있다.
또한, 단계 S932에서 제1 센서(11)는 실내 순환 공기(RA)의 미세먼지 농도를 측정할 수 있고, 제어부(700)는 제1 센서(11)의 미세먼지 농도 측정 결과를 수신하여 이를 기 설정된 임계 미세먼지 농도와 비교할 수 있다.
다음으로, 단계 S941에서 제어부(700)는, 외부 공기(OA)의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우(단계 S931의 YES), 메인 필터(400)에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 하는 제어 또는 제1 서브 필터(410)가 동작하도록 하는 제어 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 반대로, 외부 공기(OA)의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 미만인 경우(단계 S931의 NO) 단계 후술할 단계 S950으로 넘어갈 수 있다.
또한, 단계 S942에서 제어부(700)는, 실내 순환 공기(RA)의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우(단계 S932의 YES), 메인 필터(400)에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 하는 제어 또는 제2 서브 필터(420)가 동작하도록 하는 제어 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 반대로, 실내 순환 공기(RA)의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 미만인 경우(단계 S932의 NO) 후술할 단계 S950으로 넘어갈 수 있다.
다음으로, 단계 S950에서 제3 센서(13)는 조화된 공기(SA)의 미세먼지 농도를 측정할 수 있고, 제어부(700)는 제3 센서(13)의 미세먼지 농도 측정 결과를 수신하여 이를 기 설정된 임계 미세먼지 농도와 비교할 수 있다.
다음으로, 단계 S960에서 제어부(700)는, 조화된 공기(SA)의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우(단계 S950의 YES), 제3 서브 필터(430)가 동작하도록 제어할 수 있다. 반대로, 조화된 공기(SA)의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 미만인 경우(단계 S950의 NO), 제어를 종료할 수 있다(종료 단계).
상술한 설명에서, 단계 S910 내지 S960은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본원의 일 실시 예에 따른 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 댐퍼 및 필터를 능동 제어하는 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 전술한 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 댐퍼 및 필터를 능동 제어하는 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1000: 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기
100: 환기 도입부
101: 환기 흡입구
110: 환기 댐퍼
130: 환기용 송풍기
200: 배기부
201: 배기구
210: 배기 댐퍼
300: 외기 도입부
301: 외기 흡입구
310: 외기 댐퍼
320: 바이패스 댐퍼
400: 메인 필터
401: 전도성 섬유 필터층
402: 비전도성 섬유 필터층
403: 금속 메쉬층
404: 고전압 하전 장치
405: 프리 필터층
410: 제1 서브 필터
420: 제2 서브 필터
430: 제3 서브 필터
500: 열 교환기
600: 급기부
601: 급기구
630: 급기용 송풍기
700: 제어부
11: 제1 센서
12: 제2 센서
13: 제3 센서

Claims (13)

  1. 실내 순환 공기와 외부 유입 공기의 공기질에 기초하여 능동 제어 가능한 댐퍼 및 필터가 구비된 공기 조화기에 있어서,
    실내 순환 공기가 유입되도록 형성된 환기 흡입구, 상기 환기 흡입구에 이웃하게 구비되어 상기 환기 흡입구를 통해 실내 순환 공기가 유입 또는 차단되도록 개방 또는 폐쇄되는 환기 댐퍼, 상기 환기 흡입구를 통해 유입된 실내 순환 공기의 공기질을 측정하는 제1 센서, 상기 환기 댐퍼의 하측에 구비되어 상기 환기 흡입구로 유입되는 실내 순환 공기의 이물질을 포집하는 전기집진 방식의 제1 서브 필터 및 환기용 송풍기를 포함하는 환기 도입부;
    상기 환기 도입부에 유입된 실내 순환 공기를 실외로 배출시키도록 형성된 배기구 및 상기 배기구에 이웃하게 구비되어 상기 배기구를 통해 실내 순환 공기가 배출 또는 미배출되도록 개방 또는 폐쇄되는 배기 댐퍼를 포함하는 배기부;
    상기 환기 도입부로 유입되어 상기 배기부를 통과한 실내 순환 공기의 유입을 유도하는 바이패스 댐퍼, 외부 공기가 유입되도록 형성된 외기 흡입구, 상기 외기 흡입구에 이웃하게 구비되어 상기 외기 흡입구를 통해 외부 공기가 유입 또는 차단되도록 개방 또는 폐쇄되는 외기 댐퍼, 상기 외기 흡입구를 통해 유입된 외부 공기의 공기질을 측정하는 제2 센서 및 상기 외기 댐퍼의 하측에 구비되어 상기 외기 흡입구로 유입되는 외부 공기의 이물질을 포집하는 전기집진 방식의 제2 서브 필터를 포함하는 외기 도입부;
    상기 외기 도입부를 통과한 실내 순환 공기 또는 외부 공기의 이물질을 포집하는 전기집진 방식의 메인 필터;
    상기 메인 필터를 통과한 공기를 열 교환을 통해 냉각 또는 가열시켜 급기부 측으로 냉각 또는 가열된 공기를 전달하는 열 교환기;
    상기 열 교환기로부터 전달받은 조화된 공기를 배출하기 위한 급기용 송풍기, 상기 열 교환기로부터 전달받은 조화된 공기의 공기질을 측정하는 제3 센서 및 상기 급기용 송풍기의 급기 방향으로 이웃한 일 영역에 제3 서브 필터를 포함하는 급기부; 및
    상기 제1 센서에 의해 측정된 실내 순환 공기의 공기질, 상기 제2 센서에 의해 측정된 외부 공기의 공기질 및 상기 제3 센서에 의해 측정된 상기 조화된 공기의 공기질 중 적어도 하나에 기초하여 상기 환기 댐퍼, 상기 배기 댐퍼, 상기 외기 댐퍼 또는 상기 바이패스 댐퍼 중 적어도 하나의 개폐를 제어하고, 상기 메인 필터, 상기 제1서브 필터, 상기 제2 서브 필터 및 상기 제3 서브 필터 중 적어도 하나에 대한 전압 인가 여부를 결정하는 제어부,
    를 포함하고,
    상기 제1서브 필터, 상기 제2서브 필터, 상기 제3서브 필터 및 상기 메인 필터는,
    전압이 인가되는 경우 전기집진 방식으로 미세먼지를 포집하도록 동작하고, 전압이 인가되지 않는 경우에는 프리 필터 성능의 필터로 동작하는 것인, 공기 조화기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실내 순환 공기의 공기질에 기초하여, 상기 실내 순환 공기의 CO2 농도가 기 설정된 임계 CO2 농도 이상인 경우, 상기 환기 댐퍼를 개방하고, 상기 배기 댐퍼를 개방하고, 상기 바이패스 댐퍼를 폐쇄하고, 상기 외기 댐퍼를 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 공기 조화기.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 외부 공기의 공기질에 기초하여 상기 외부 공기의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 상기 메인 필터에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 공기 조화기.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실내 순환 공기의 공기질에 기초하여, 상기 실내 순환 공기의 CO2 농도가 기 설정된 임계 CO2 농도 미만인 경우, 상기 환기 댐퍼를 개방하고, 상기 배기 댐퍼를 폐쇄하고, 상기 바이패스 댐퍼를 개방하고, 상기 외기 댐퍼를 폐쇄하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 공기 조화기.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실내 순환 공기의 공기질에 기초하여, 상기 실내 순환 공기의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 상기 메인 필터에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 공기 조화기.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실내 순환 공기의 공기질에 기초하여, 상기 실내 순환 공기의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 상기 제1 서브 필터가 동작하도록 제어하는 것인, 공기 조화기.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 외부 공기의 공기질에 기초하여, 상기 외부 공기의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 상기 제2 서브 필터가 동작하도록 제어하는 것인, 공기 조화기.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 서브 필터 또는 상기 제2 서브 필터가 동작하도록 제어하기 위하여, 상기 제1 서브 필터 또는 상기 제2 서브 필터에 전기집진을 위한 전압을 인가하도록 제어하거나 상기 제1 서브 필터 또는 상기 제2 서브 필터를 상기 환기 댐퍼 또는 상기 외기 댐퍼로부터 분리된 분리 상태에서 상기 환기 댐퍼 또는 상기 외기 댐퍼에 장착된 장착 상태로 전환되도록 제어하는 것인, 공기 조화기.
  9. 삭제
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제3 센서에 의해 측정된 상기 조화된 공기의 공기질에 기초하여, 상기 조화된 공기의 미세먼지 농도가 기 설정된 임계 미세먼지 농도 이상인 경우, 상기 제3 서브 필터가 동작하도록 제어하는 것인, 공기 조화기.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 메인필터, 상기 제1 서브 필터, 상기 제2 서브 필터 및 상기 제3 서브 필터는,
    고전압 하전 장치에 의해 양의 전압으로 대전되는 전도성 섬유 필터층;
    상기 전도성 섬유 필터층의 상측 및 하측에 적층되는 비전도성 섬유 필터층; 및
    상기 비전도성 섬유 필터층의 외각에 적층되고 상기 고전압 하전 장치에 의해 음의 전압으로 대전되는 금속 메쉬층을 포함하고,
    상기 제어부는,
    전기집진을 위한 전압을 인가하도록 상기 고전압 하전 장치를 제어하는 것인, 공기 조화기.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 비전도성 섬유 필터층은,
    멜라민(Melamine) 또는 우레탄(Urethane) 중 적어도 하나를 포함하는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는, 공기 조화기.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 메인필터, 상기 제1 서브 필터, 상기 제2 서브 필터 및 상기 제3 서브 필터는,
    프리 필터층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기 조화기.
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