KR102165311B1 - Smart indoor air quality management system and method of managing thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공공시설 공기질 스마트 관리시스템에 관한 것으로서, 공공시설의 각 공간별 내부공기질을 실시간으로 측정하여 수업 또는 업무에 방해가 되지 않게 내부공기질을 자동으로 관리할 수 있는 공공시설 공기질 스마트 관리시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a public facility air quality smart management system, which measures the internal air quality of each space of a public facility in real time and automatically manages the internal air quality so as not to interfere with classes or work. About.
현대 사회의 보건 환경이 향상됨에 따라 기대수명이 늘어나고 일반인들의 건강(Health)에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 산업화 진전과 자동차 이용 급증 등 화석연료 사용으로 대기질은 날이 갈수록 악화되고 있으며 미세먼지를 비롯한 각종오염물질의 농도는 위험 수치를 넘나들고 있다. As the health environment of the modern society improves, life expectancy increases, and public interest in health is increasing. However, the air quality is deteriorating day by day due to the use of fossil fuels such as the advancement of industrialization and the rapid increase in automobile use, and the concentration of various pollutants including fine dust exceeds the dangerous level.
대기오염뿐만 아니라 대부분의 시간(80~90% 이상)을 보내는 실내에서의 공기질 역시 오염이 심각하지만 대부분의 경우 이러한 상태가 인식되지 못한 채 방치되고 있다.In addition to air pollution, indoor air quality, which spends most of the time (over 80-90%), is also highly polluted, but in most cases, such conditions are left unrecognized.
실내공기질(Indoor Air Quality)을 오염시키는 오염물질에는 미세먼지(PM10, PM25)를 비롯한 휘발성유기화합물(VOCs: Volatile Organic Compounds) 등이 있다. 이러한 오염물질들은 조리, 흡연, 미생물 등에 의해 가중되어 실내공기가 실외 공기에 비해 더욱 악화될 수 있다. 따라서 밀폐된 실내공간에서는 실내 오염원과 인간 활동 등으로 인해 실내오염 수준이 실외에 비해 일반적으로 2∼5배 이상 높으며, 때로는 100배 이상 되는 경우가 있다.Pollutants that pollute indoor air quality include fine dust (PM10, PM25) and volatile organic compounds (VOCs). These pollutants are aggravated by cooking, smoking, microorganisms, etc., and indoor air may be worse than outdoor air. Therefore, in an enclosed indoor space, the level of indoor pollution due to indoor pollutants and human activities is generally 2 to 5 times higher than that of outdoors, sometimes more than 100 times.
한편, 학교, 관공서, 대형건물을 비롯한 공공시설들은 각 공간별로 실내공기질을 관리하기 위해 일반적으로 공기청정기를 구비하고 있다. 공기청정기는 고성능 헤파필터를 장착하여 미세한 입자의 미세먼지를 제거하게 된다. Meanwhile, public facilities including schools, government offices, and large buildings are generally equipped with air purifiers to manage indoor air quality for each space. The air purifier is equipped with a high-performance HEPA filter to remove fine dust from fine particles.
그러나, 동시에 많은 수의 인원이 하나의 공간에 상주하게 되므로 상주인원이 호흡하면서 내뱉는 CO2와 라돈 등의 오염원을 공기청정기가 필터링하는 것은 한계가 있다. However, since a large number of personnel reside in one space at the same time, there is a limitation in filtering pollutants such as CO 2 and radon that the residents exhale while breathing.
이에 중간중간 창문을 열어 환기를 시켜 내부공기를 배출하고 신선한 외부공기를 공급하고 있으나, 이 과정에서 실내의 열손실이 발생되는 문제가 있게 된다. 또한, 창문을 여는 행위를 수작업으로 하게 되므로, 각 공간의 내부공기질을 일정하게 유지하기 어려운 문제가 있다. Accordingly, the middle window is opened to ventilate the inside air and fresh outside air is supplied, but there is a problem that heat loss in the room occurs during this process. In addition, since the act of opening the window is performed manually, there is a problem in that it is difficult to keep the internal air quality of each space constant.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 실시간으로 측정한 공공시설의 각 공간별 내부공기질과 외부공기질에 기초하여 공간별 내부공기질을 자동으로 관리할 수 있는 공공시설 공기질 스마트 관리시스템 및 이를 이용한 공공시설 공기질 스마트 관리방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to solve the above-described problem, and a public facility air quality smart management system capable of automatically managing the internal air quality of each space based on the internal air quality and external air quality of each space measured in real time, and It is to provide a smart management method for public facilities air quality using this.
본 발명의 다른 목적은 공공시설의 각 공간별 사용시간(수업시간 또는 근무시간)에 기초하여 상주인원들의 활동에 방해가 되지 않게 공간별 내부공기질을 빠르게 관리할 수 있는 공공시설 공기질 스마트 관리시스템 및 이를 이용한 공공시설 공기질 스마트 관리방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is a public facility air quality smart management system that can quickly manage the internal air quality of each space without interfering with the activities of residents based on the use time (class hours or working hours) of each space of the public facility, and It is to provide a smart management method for public facilities air quality using this.
본 발명의 또 다른 목적은 환기모드시에 내부공기온도와 외부공기온도 차이에 의한 열손실을 최소화할 수 있는 공공시설 공기질 스마트 관리시스템 및 이를 이용한 공공시설 공기질 스마트 관리방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a smart public facility air quality management system capable of minimizing heat loss due to a difference between an internal air temperature and an external air temperature in a ventilation mode, and a smart air quality management method for public facilities using the same.
상술한 본 발명의 목적은 복수개의 공간의 내부공기질을 통합 관리하는 공공시설 공기질 스마트 관리시스템에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 공공시설 공기질 스마트 관리시스템은, 각 공간에 개별적으로 설치되며 내부오염측정기(130,130a,130b)를 갖는 복수개의 단위공기관리부(100,100a,100b)와; 실외에 설치되어 외부공기의 오염도를 측정하는 외부오염측정기(200)와; 각 공간별로 구비되는 블루투스 저전력 네트워크망(300)과; 복수개의 공간별 사용시간표가 저장되며, 상기 내부오염측정기(130,130a,130b)에서 측정된 내부공기질과 상기 외부오염측정기(200)에서 측정된 외부공기질을 기초로 각 단위공기관리부(100,100a,100b)의 개별적인 구동을 제어하는 중앙제어부(400)를 포함한다. The object of the present invention described above can be achieved by a public facility air quality smart management system for integrated management of the internal air quality of a plurality of spaces. The public facilities air quality smart management system of the present invention includes a plurality of unit air management units (100, 100a, 100b) that are individually installed in each space and have internal pollution measuring devices (130, 130a, 130b); An external pollution measuring
여기서, 상기 복수개의 단위공기관리부(100,100a,100b)는 각각, 공간의 외벽에 결합되어 내부공기와 외부공기를 환기시키는 공기순환장치(110,110a,110b)와; 상기 공기순환장치(110,110a,110b)의 일측에 구비되어 내부공기를 정화하는 공기청정기(120,120a,120b)와; 상기 블루투스 저전력 네트워크망(300)을 이용해 공간의 공간사용여부를 판단하는 공간사용감지부(140,140a,140b)와; 상기 내부오염측정기(130,130a,130b)로부터 수신된 내부공기질과 상기 공간사용감지부(140,140a,140b)에서 판단된 공간사용여부를 상기 중앙제어부(400)로 전송하고, 상기 중앙제어부(400)로부터 수신받은 상기 공기순환장치(110,110a,110b)의 구동정보와 상기 공기청정기(120,120a,120b)의 구동정보를 상기 공기순환장치(110,110a,110b)와 상기 공기청정기(120,120a,120b)로 전송하는 셋탑(170,170a,170b)을 포함하는 것이 바람직하다. Here, the plurality of unit air management units (100, 100a, 100b) are, respectively, air circulation devices (110, 110a, 110b) coupled to the outer wall of the space to ventilate the internal air and the external air; An air purifier (120, 120a, 120b) provided on one side of the air circulation device (110, 110a, 110b) to purify the internal air; A space use detection unit (140, 140a, 140b) determining whether or not a space is used by using the Bluetooth
본 발명에 따른 스마트 공공시설 공기질 관리시스템은 각 공간의 내부오염측정기로부터 전송된 내부공기질에 기초하여 중앙제어부가 각 공간의 공기순환장치와 공기청정기로 제어신호를 인가하여 내부순환모드와 환기모드가 자동으로 실행된다. In the smart public facility air quality management system according to the present invention, the central control unit applies a control signal to the air circulation device and air purifier in each space based on the internal air quality transmitted from the internal pollution meter of each space, so that the internal circulation mode and the ventilation mode are changed. It runs automatically.
이에 의해 실내 공기오염이 심한 경우 신선한 외기 공급이 이루어져 각 공간의 내부공기질이 항상 일정한 수준으로 관리될 수 있는 장점이 있다. Accordingly, when indoor air pollution is severe, fresh outside air is supplied, so that the internal air quality of each space can always be managed at a certain level.
또한, 본 발명에 따른 스마트 공공시설 공기질 관리시스템은 공공시설이라는 특성에 맞게 각 공간의 공간사용여부를 네트워크망과 연계하여 판단하여, 상주자의 활동에 방해가 되지 않게 공간사용중에는 환기모드시 흡입팬과 배출팬을 저속구동하고, 공간미사용중에는 흡입팬과 배출팬을 고속구동한다. In addition, the smart public facility air quality management system according to the present invention determines whether or not the space is used in each space in connection with the network network according to the characteristics of the public facility, so that the intake fan in the ventilation mode during space use is And the exhaust fan are driven at low speed, and the suction fan and exhaust fan are driven at high speed when the space is not in use.
또한, 본 발명에 따른 스마트 공공시설 공기질 관리시스템은 공기순환장치 내부에 자연열교환기와 강제열교환기를 함께 구비하여 외부공기 온도와 내부공기 온도 차이에 따른 열손실을 적극적으로 줄일 수 있게 된다. In addition, the smart public facility air quality management system according to the present invention is provided with a natural heat exchanger and a forced heat exchanger inside the air circulation device, so that heat loss due to the difference between the external air temperature and the internal air temperature can be actively reduced.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 공공시설 공기질 관리시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 스마트 공공시설 공기질 관리시스템의 공기순환장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 스마트 공공시설 공기질 관리시스템의 구성을 도시한 블럭도,
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 스마트 공공시설 공기질 관리시스템의 공기질 관리과정을 도시한 흐름도이다. 1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a smart public facilities air quality management system according to the present invention,
2 is a schematic diagram schematically showing the configuration of an air circulation device of a smart public facility air quality management system according to the present invention;
3 is a block diagram showing the configuration of a smart public facility air quality management system according to the present invention,
4 and 5 are flowcharts illustrating an air quality management process of the smart public facilities air quality management system according to the present invention.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to a preferred embodiment of the present invention and the accompanying drawings, but it will be described on the premise that the same reference numerals refer to the same elements.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.In the detailed description of the invention or in the claims, when any one component "includes" another component, it is not construed as being limited to only the component unless otherwise stated, and other components It is to be understood that it may further include.
이하에서는 본 발명의 공공시설 공기질 스마트 관리시스템이 구현된 일 예를 특정한 실시예를 통해 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 공공시설 공기질 스마트 관리시스템(1)이 복수개의 공간으로 구획된 공공시설에 적용된 상태를 개략적으로 도시한 개략도이다.Hereinafter, an example in which the smart public facility air quality management system of the present invention is implemented will be described through specific embodiments. 1 is a schematic diagram schematically showing a state in which the smart public facility air quality management system 1 of the present invention is applied to a public facility divided into a plurality of spaces.
그러나, 본 발명의 공공시설 공기질 스마트 관리시스템은 학교 뿐만 아니라 관공서, 회사, 대형건물 등 다양한 공공시설에 적용될 수 있다. However, the public facilities air quality smart management system of the present invention can be applied to various public facilities such as schools, government offices, companies, and large buildings.
여기서, 공공시설은 복수개의 공간(10,10a,10b)로 이루어진다. 복수개의 공간(10,10a,10b) 사이에는 복도(20)가 형성되고, 공간(10,10a,10b)은 외벽에 창이 형성된다. 도 1에는 한 층에 있는 8개의 공간만 도시하였으나, 이는 일례일 뿐이며 본 발명의 공공시설 공기질 스마트 관리시스템은 복수개의 층과 복수개의 건물에 있는 하나의 공공시설의 모든 공간에 대한 공기질을 동시에 관리할 수 있다. Here, the public facility consists of a plurality of
경우에 따라 복수개의 건물이 인접하게 배치되는 경우, 본 발명의 공공시설 공기질 스마트 관리시스템(1)을 통해 복수개의 건물의 모든 공간의 공기질을 함께 관리할 수도 있다. In some cases, when a plurality of buildings are arranged adjacent to each other, the air quality of all spaces of the plurality of buildings may be managed together through the smart air quality management system 1 for public facilities of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 공공시설 공기질 스마트 관리시스템(1)은 각 공간마다 구비되는 복수개의 단위공기관리부(100,100a,100b)와, 공간 외부에 구비되는 외부오염측정기(200)와, 각 공간별로 구비되는 블루투스 저전력 네트워크망(300)과, 실내공기질과 외부공기질을 기초로 각 공간의 내부공기질이 관리되도록 단위공기관리부(100,100a,100b)의 구동을 제어하는 중앙제어부(400)를 포함한다.As shown in Figure 1, the public facilities air quality smart management system 1 of the present invention includes a plurality of unit
제1단위공기관리부(100)는 제1공간(10)에 구비되어 내부공기질을 관리하고, 제2단위공기관리부(100a)는 제2공간(10a)에 구비되어 내부공기질을 관리하고, 제3단위공기관리부(100b)는 제3공간(10b)에 구비되어 내부공기질을 관리한다. 이 외에도 각 공간별로 해당 단위공기관리부가 구비된다. The first unit
복수개의 단위공기관리부(100,100a,100b)는 구성이 모두 동일하므로, 제1공간(10)에 구비된 제1단위공기관리부(100)에 대해서만 자세히 설명한다. Since the configuration of the plurality of unit
제1단위공기관리부(100)는 공간(10)의 외벽에 구비되어 내부공기를 외부로 배출하고 외부공기를 내부로 흡입하는 제1공기순환장치(110)와, 제1공간(10) 내부에 구비되어 내부공기에 포함된 오염물질을 제거하여 내부공기가 순환되게 하는 제1공기청정기(120)와, 제1공간(10)의 내측에 구비되어 내부공기의 오염도를 감지하는 제1내부오염측정기(130)와, 제1내부오염측정기(130)의 일측에 구비되어 내부온도를 측정하는 제1내부온도측정기(135)와, 블루투스 저전력 네트워크망(300)과 연동되어 제1공간(10)에 대한 현재 공간사용여부를 판단하는 제1공간사용감지부(140)와, 제1공기순환장치(110)와 제1공기청정기(120)와 제1내부오염측정기(130)와 제1내부온도측정기(135) 및 제1공간사용감지부(140)로부터 정보를 수신받아 중앙제어부(400)로 전달하고 중앙제어부(400)로부터 전달받은 제어신호를 제1공기순환장치(110)와 제1공기청정기(120)로 전달하는 제1셋탑(170)을 포함한다. The first unit
제1공기순환장치(110)는 제1내부오염측정기(130)에서 측정한 제1공간(10)의 내부공기질이 기준범위를 벗어날 경우 오염된 내부공기(A2)를 외부로 배출하고 신선한 외부공기(A1)가 내부로 유입되도록 환기를 시키는 역할을 한다.The first
도 2는 제1공기순환장치(110)의 구성을 도시한 단면개략도이다. 도시된 바와 같이 제1공기순환장치(110)는 제1공간(10)의 외벽에 결합되는 외부케이싱(111)과, 외부케이싱(111)의 가운데 영역에 구비되어 외부로 배출되는 내부공기(A2)와 내부로 유입되는 외부공기(A1)가 온도차에 의해 자연적으로 열교환되게 하는 자연열교환기(113)와, 외부공기(A1)가 실내로 유입되도록 흡입압력을 형성하는 흡입팬(115)과, 내부공기(A2)가 실외로 배출되도록 배출압력을 형성하는 배출팬(116)과, 외부공기(A1)의 흡입경로 상에 배치되어 외부공기(A1)를 냉매와 열교환하여 외부공기(A1)의 온도를 내부공기(A2)의 온도와 비슷하게 조절하는 강제열교환기(117)와, 강제열교환기(117)와 자연열교환기(113) 사이에 구비되어 외부공기(A1)에 포함된 불순물을 1차로 필터링하는 공기필터부(118)를 포함한다. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the first air circulation device (110). As shown, the first
여기서, A1으로 표시되는 외부공기는 열교환되기 전의 외부공기이고, A1'는 자연열교환기(113)와 강제열교환기(117) 중 어느 하나를 통해 열교환되며 온도가 조절된 외부공기를 뜻한다. A2로 표시되는 내부공기는 열교환되기 전의 내부공기이고, A2'로 표시된 내부공기는 자연열교환기(113)를 통해 외부공기(A1)와 열교환되어 온도가 조절된 내부공기를 의미한다. Here, the external air denoted by A1 is external air before heat exchange, and A1' denotes external air that is heat-exchanged through any one of the
외부케이싱(111)은 외벽에 결합되며, 외부공기(A1)와 내부공기(A2)가 이동되는 경로를 형성한다. 외부케이싱(111)에서 외벽에 접하는 측에는 외부흡입덕트(111a)와 외부배출덕트(111b)가 구비되고, 외부케이싱(111)에서 실내와 접하는 측에는 내부배출덕트(111c)와 내부흡입덕트(111d)가 각각 구비된다. The outer casing 111 is coupled to the outer wall, and forms a path through which the outer air A1 and the inner air A2 move. The
외부흡입덕트(111a)를 통해 외부공기(A1)가 흡입되고, 외부배출덕트(111b)를 통해 내부공기(A2')가 외부로 배출된다. 내부배출덕트(111c)는 온도가 조절된 외부공기(A')를 실내로 배출하고, 내부흡입덕트(111d)는 내부공기(A2)가 흡입된다. External air (A1) is sucked through the external suction duct (111a), and internal air (A2') is discharged to the outside through the external discharge duct (111b). The
외부케이싱(111)의 내부에는 외부공기(A1)와 내부공기(A2)가 이동되는 경로를 형성하는 수직격벽(112)과 수평격벽(112a)이 각각 구비된다. 수직격벽(112)은 외부케이싱(111)의 내부에 수직방향으로 구비되어 좌우로 공기유로가 형성되게 한다. 수평격벽(112a)은 수평방향으로 형성되어 외부공기(A1)와 내부공기(A2)의 경로가 전환되게 한다. 수직격벽(112)과 수평격벽(112a)에 의해 외부공기(A1)와 내부공기(A2)는 서로 독립된 경로로 이동되게 된다. Inside the outer casing 111, a
자연열교환기(113)는 수직격벽(112)과 수평격벽(112a)이 만나는 가운데 영역에 구비되어 외부공기(A1)와 내부공기(A2)가 서로 온도차에 의해 자연 열교환하게 한다. 자연열교환기(113)는 수직격벽(112)과 수평격벽(112a)에 의해 지지되는 열교환케이싱(114) 내부에 구비된다. The
열교환케이싱(114)에는 외기흡입구(114a)와 외기배출구(114b), 내기흡입구(114c) 및 내기배출구(114d)가 각각 형성된다. 외기흡입구(114a)는 외부흡입덕트(111a)를 통해 유입된 외부공기(A1)를 자연열교환기(113) 내부로 흡입시키고, 외기배출구(114b)는 자연열교환기(113)를 경유하며 자연열교환이 완료된 외부공기(A1')을 배출시킨다. The
내기흡입구(114c)는 내부흡입덕트(111d)를 통해 흡입된 내부공기(A2)를 자연열교환기(113) 측으로 유입시키고, 내기배출구(114d)는 자연열교환기(113) 내부에서 열교환이 완료된 내부공기(A2')를 배출한다. The
자연열교환기(113)는 열전달계수가 높은 금속판이 복수개 서로 수평방향과 수직방향으로 적층된 형태로 구비된다. 자연열교환기(113)의 내부에는 외부공기(A1)와 내부공기(A2)가 서로 이동되는 유로(미도시)가 서로 겹쳐지지 않게 형성된다. 내부공기(A2)와 외부공기(A1)는 자연열교환기(113) 내부를 이동하며 서로의 온도차에 의해 열이 전도되며 열교환이 이루어지게 된다.The
자연열교환기(113)는 내부공기(A2)와 외부공기(A1)의 온도차가 크지 않을 경우 내부공기(A2)와 외부공기(A1)가 서로 온도차에 의해 열교환이 이루어져 내부공기(A2)의 열손실을 줄이기 위해 사용된다. In the
이러한 자연열교환기(113)의 사용에 의해 외부공기(A1)는 내부공기(A2)와 열교환되며 온도가 상승 또는 하강하며 실내로 배출되어 외부공기(A1)의 온도조절을 위해 강제열교환기(117)를 사용하는데 요구되는 전력사용비용을 줄일 수 있는 장점이 있다. By the use of the
흡입팬(115)과 배출팬(116)은 각각 내부흡입덕트(111d)와 외부흡입덕트(111a) 측에 구비되어 외부공기(A1)가 내부로 흡입될 수 있는 압력과 내부공기(A2)를 외부로 배출시킬 수 있는 압력을 인가한다. 흡입팬(115)과 배출팬(116)은 공지된 다양한 형태의 팬이 사용될 수 있다. The
강제열교환기(117)는 외부흡입덕트(111a)와 자연열교환기(113) 사이에 구비되어 외부공기(A1)의 온도를 냉매와의 열교환에 의해 강제로 조절한다. 강제열교환기(117)는 여름철 또는 겨울철과 같이 내부공기(A2)와 외부공기(A1)의 온도차가 클 경우 외부공기(A1)가 온도조절 없이 내부로 유입되었을 때 발생되는 열손실을 보상하기 위해 사용된다. The forced
강제열교환기(117)는 냉매를 이용한 냉동사이클을 통해 냉매가 외부공기(A1)와 열교환하게 하여 외부공기(A1)의 온도가 상승 또는 하강하게 한다. 강제열교환기(117)는 실외기(117a)와 결합되어 사용된다. 강제열교환기(117)는 중앙제어부(400)의 제어신호에 의해 설정된 온도로 외부공기(A1)의 온도가 조절되게 한다. The forced
공기필터부(118)는 강제열교환기(117)와 자연열교환기(113) 사이에 구비되어 외부흡입덕트(111a)를 통해 흡입된 외부공기(A1)에 포함된 비교적 큰 크기의 오염물질을 제거한다. 공기필터부(118)는 프리필터, 헤파필터, 탈취필터 등으로 구비될 수 있다. 프리필터는 상대적으로 크기가 큰 이물질을 걸러주고, 헤파필터는 미세한 먼지를 걸러준다. 탈취필터는 외부로부터 유입되는 냄새들을 걸러준다. The
중앙제어부(400)의 제어신호에 의해 제1공기순환장치(110)가 구동되면 흡입팬(115)과 배출팬(116)으로 전원이 공급되어 회전된다. 흡입팬(115)과 배출팬(116)의 회전속도는 외부공기질과 공간사용여부 등을 고려하여 결정된다. When the first
흡입팬(115)과 배출팬(116)이 구동되면 외부공기(A1)가 외부흡입덕트(111a)로 흡입되고 내부공기(A2)가 내부흡입덕트(111d)로 흡입된다. 외부공기(A1)는 강제열교환기(117)와 공기필터부(118)를 거쳐 열교환케이싱(114)의 외기흡입구(114a)로 유입된다. When the
내부공기(A2)는 열교환케이싱(114)의 내기흡입구(114c)를 통해 자연열교환기(113)로 유입된다. 자연열교환기(113) 내부에서 외부공기(A1)와 내부공기(A2)는 서로 직교하는 방향으로 이동되며 열교환이 이루어지고, 외부공기(A1')는 외기배출구(114b)와 내부배출덕트(111c)를 통해 실내로 배출된다. 내부공기(A2')는 내기배출구(114d)와 외부배출덕트(111b)를 통해 실외로 배출된다. The internal air (A2) is introduced into the natural heat exchanger (113) through the internal air intake (114c) of the heat exchange casing (114). Inside the
이 때, 외부공기(A1)의 이동경로에 구비된 강제열교환기(117)는 선택적으로 구동된다. At this time, the forced
제1공기청정기(120)는 내부공기(A2)를 순환시킬 때, 내부공기(A2)에 포함된 오염물질을 걸러준다. 앞서 설명한 공기필터부(118)는 외부로부터 유입되는 외부공기(A1)에 포함된 비교적 입자가 큰 이물질들을 걸러주고, 제1공기청정기(120)는 보다 미세한 이물질들을 걸러준다. The
외부오염측정기(200)에서 측정한 외부공기질이 기준범위를 충족할 경우, 제1공기청정기(120)는 구동되지 않고 외부공기질이 기준범위를 만족하지 못할 경우 공기필터부(118)를 경유한 후 다시 제1공기청정기(120)를 구동하여 외부공기(A1)의 이물질을 걸러주게 된다. When the external air quality measured by the
제1공기청정기(120)는 크기가 큰 미세먼지를 제거하는 프리필터, 황사와 곰팡이균 등을 제거하는 복합필터, 극초미세먼지까지 제거하는 헤파필터,휘발성유기화합물과 톨루엔 및 악취를 제거하는 탈취필터 등이 조합되어 내부공기를 청정하게 관리하게 된다. The
제1공기청정기(120)의 내부에는 송풍기(미도시)가 구비되고, 제1셋탑(170)을 통해 중앙제어부(400)의 제어신호를 받아 송풍기(미도시)의 구동속도가 조절된다. A blower (not shown) is provided inside the
제1내부오염측정기(130)는 제1공간(10)의 내부공간의 공기오염도를 측정하여 제1셋탑(170)으로 전송하고, 제1내부온도측정기(135)는 제1공간(10) 내부온도를 측정하여 제1셋탑(170)으로 전송한다. The first internal
제1내부오염측정기(130)는 실내의 미세먼지 농도, 실내 이산화탄소 농도, 및 실내 휘발성유기화합물 농도 등을 측정한다. 또한, 제1내부오염측정기(130)는 발암물질인 라돈농도와 포름알데히드 농도를 함께 측정할 수 있다. The first
제1공간사용감지부(140)는 블루투스 저전력 네트워크망(300)과 연동하여 현재 제1공간(10)이 사용중인지를 판단한다. 중앙제어부(400)의 저장부(410)에는 사용시간표DB(420)가 저장되어 있으나, 실제 각 공간의 사용시간과 차이가 발생될 수 있다. The first space use detection unit 140 determines whether the
일례로, 학교의 경우 사용시간표(수업시간표)에는 국어수업시간이나, 실제는 체육을 하거나 소방대피훈련 등을 수행하여 공간이 비어있게 되는 경우가 있다. For example, in the case of a school, there are cases in which the space is empty due to the Korean language class hours in the usage timetable (class timetable), but actually physical education or fire fighting training is performed.
이에 제1공간사용감지부(140)가 공간사용여부를 실제로 감지하여 중앙제어부(400)로 감지결과를 전송하게 된다. Accordingly, the first space use detection unit 140 actually detects whether or not the space is used and transmits the detection result to the
제1공간사용감지부(140)는 각 공간에 설치된 블루투스 저전력 네트워크망(300)에 접속된 휴대단말기, 즉 스마트폰의 개수를 통해 현재 공간에 있는 상주인원을 판단할 수 있다. 제1공간사용감지부(140)는 각 공간에 상주하는 것으로 기등록된 상주인원과 비교해서 2/3 이상의 상주인원의 스마트폰이 블루투스 저전력 네트워크망(300)에 접속된 경우 현재 공간이 사용 중인 것으로 판단하고, 2/3 이하의 상주인원이 접속된 경우 공간을 사용하지 않는 것으로 판단하게 된다. The first space use detection unit 140 may determine the number of residents currently in the space through the number of portable terminals, that is, smartphones connected to the Bluetooth
한편, 제1공기순환장치(110)와 제1공기청정기(120)는 각각 제1셋탑(170)과 통신하는 제1통신부(121)와 제2통신부(131)가 구비된다. 제1통신부(121)와 제2통신부(131)는 제1공기순환장치(110)와 제1공기청정기(120)와 유선으로 연결되어 RS232통신체계를 구현한다. 그리고, 제1통신부(121)와 제2통신부(131)는 제1셋탑(170)과 RF모듈을 통해 무선통신을 하게 된다. 이 때, 제1셋탑(170)과의 무선통신은 블루투스 저전력 네트워크망(300)을 이용하게 된다. Meanwhile, the first
제1셋탑(170)은 각 공간마다 구비되어 제1단위공기관리부(100)에서 수집한 정보를 중앙제어부(400)로 전송하고, 중앙제어부(400)로부터 전달되는 제어신호를 수신받아 제1 단위공기관리부(100)의 제1공기순환장치(110) 및 제1공기청정기(120)로 전달한다. The first set-
제1셋탑(170)에는 제3통신부(171)과 구비되어 중앙제어부(400)와 정보를 송수신한다. 제3통신부(171)는 중앙제어부(400)와 무선통신으로 정보를 송수신한다. The first set-
외부오염측정기(200)는 실외에 구비되어 외부공기의 오염도를 측정하여 중앙제어부(400)로 전송한다. 외부오염측정기(200)는 유선으로 중앙제어부(400)와 연결되거나, 무선통신을 통해 외부공기질을 전송할 수 있다. The
외부오염측정기(200)의 일측에는 외부온도를 감지하는 외부온도측정기(210)가 구비되어 중앙제어부(400)로 외부온도를 전송한다. An external
도 3은 본 발명의 스마트 공공시설 공기질 관리시스템(1)의 각 구성들을 개략적으로 도시한 블럭도이다. 3 is a block diagram schematically showing the components of the smart public facilities air quality management system 1 of the present invention.
중앙제어부(400)는 각 공간에 구비된 복수개의 단위공기관리부(100,100a,100b)의 각 셋탑(170,170a,170b)들로부터 전송된 정보들에 기초하여 각 단위공기관리부(100,100a,100b)의 공기순환장치(110,110a,110b)와 공기청정기(120,120a,120b)의 구동여부를 제어하여 각 공간의 내부공기질이 기준범위 이내로 관리되게 제어한다. The
중앙제어부(400)는 각 단위공기관리부(100,100a,100b)의 내부오염측정기(130,130a,130b)에서 측정한 내부공기질에 기초하여 공기순환모드 또는 환기모드 중 어느 것으로 구동할지를 제어한다. 공기순환모드로 구동할 경우 공기순환장치(110,110a,110b)는 구동하지 않고 공기청정기(120,120a,120b)만 구동하게 된다. The
환기모드로 구동할 경우, 중앙제어부(400)는 외부오염측정기(200)에서 측정한 외부공기질에 기초하여 공기순환장치(110,110a,110b)만 구동할지 공기청정기(120,120a,120b)만 구동할지 결정한다. 또한, 중앙제어부(400)는 환기모드로 구동할 때, 현재 공간사용여부를 판단하여 수업에 방해되지 않게 공기순환장치(110,110a,110b)를 구동한다. When operating in the ventilation mode, the
또한, 중앙제어부(400)는 외부온도측정기(210)에서 측정한 외부온도와 내부온도측정기에서 측정한 내부온도를 비교하여, 둘 사이의 온도차가 기설정된 임계치 보다 작을 경우 자연열교환기(113)만 거치도록 하고, 둘 사이의 온도차가 임계치 보다 클 경우 강제열교환기(117)를 구동한다. In addition, the
중앙제어부(400)는 다양한 구동조건들을 검토하여, 공기순환장치(110,110a,110b)의 구동여부와 흡입팬(115)과 배출팬(116)의 회전속도에 대한 제어신호를 각 셋탑(170,170a,170b)들로 전송한다. 또한, 중앙제어부(400)는 각 공기청정기(120,120a,120b)의 구동여부와 송풍팬(미도시)의 회전속도를 제어한다. The
또한, 중앙제어부(400)는 전체 공간들 각각의 내부공기질과 현재 외부공기질을 중앙표시부(600)에 표시하여 공공시설 관리자가 육안으로 한 번에 확인할 수 있게 한다. 또한, 경우에 따라 관리자, 일례로 각 반의 담임교사의 스마트폰과 같은 관리자단말기(500)로 각 반(공간)의 내부공기질과 외부공기질을 전송한다. In addition, the
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 스마트 공공시설 공기질 관리시스템(1)의 각 공간별 내부공기질 관리 과정을 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. An internal air quality management process for each space of the smart public facility air quality management system 1 according to the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
설명의 편의를 위해 제1공간(10)의 내부공기질 관리 과정을 예로 들어 설명한다. For convenience of explanation, the process of managing the internal air quality of the
도 4에 도시된 바와 같이 제1공간(10)의 제1내부오염측정기(130)는 내부공기의 오염도를 측정한다(S110). As shown in FIG. 4, the first
제1내부오염측정기(130)는 측정된 내부공기질을 중앙제어부(400)로 전송한다. 중앙제어부(400)는 수신된 내부오염도를 기초로 내부공기질을 판단한다(S120). The first internal
중앙제어부(400)는 제1내부오염측정기(130)에서 측정된 미세먼지 농도, 이산화탄소농도, 라돈 및 포름알데히드 농도에 기초하여 내부공기질을 5개의 단계로 나뉠 수 있다. 중앙제어부(400)는 내부공기질을 아주좋음(S131), 좋음(S133), 보통(S135), 나쁨(S137), 매우나쁨(S139)으로 나뉠 수 있다. The
중앙제어부(400)는 아주좋음(S131)일 때는 제1공기청정기(120)의 전원을 off하고, 제1공기순환장치(110)도 off한다(S141). 내부공기질이 좋음(S133)일 경우, 중앙제어부(400)는 제1공기청정기(120)의 송풍기(미도시)가 저속으로 구동되도록 제어신호를 제1셋탑(170)으로 전송한다. 제1셋탑(170)은 제어신호를 제1공기청정기(120)로 전송하고 제1공기청정기(120)는 저속으로 구동된다(S143). 내부공기질이 보통일 경우(S135) 중앙제어부(400)는 제1공기청정기(120)가 중속으로 구동되도록 제어신호를 인가한다(S145).When the
내부공기질이 보통, 좋음, 아주좋음일 경우 제1공기순환장치(110)는 off한 상태로 제1공기청정기(120)만 구동하는 내부순환모드로 동작된다. 반면, 내부공기질이 나쁨(S137)과 매우나쁨(S139)일 경우, 중앙제어부(400)는 환기모드로 제어신호를 인가한다. When the internal air quality is normal, good, or very good, the first
도 5는 환기모드(S147)일 때 중앙제어부(400)의 제어과정을 도시한 흐름도이다. 환기모드로 진입하면, 중앙제어부(400)는 저장부(410)에 저장된 사용시간표DB를 참조하여 현재 제1공간(10)이 사용중인지를 확인한다(S150). 이와 동시에 제1공간사용감지부(140)의 감지신호를 수신한다. 5 is a flowchart showing a control process of the
제1공간사용감지부(140)는 제1공간(10)의 블루투스 저전력 네트워크망(300)에 접속된 휴대단말기의 갯수를 중앙제어부(400)로 전송하고, 중앙제어부(400)는 제1공간(10)의 기 등록된 상주인원과 접속된 휴대단말기의 갯수를 비교하여 공간사용여부를 판단한다. The first space use detection unit 140 transmits the number of mobile terminals connected to the Bluetooth
상주인원 대비 2/3 이상의 휴대단말기가 접속되면 공간을 사용중인 것으로 판단하고, 제1공기순환장치(110)의 흡입팬(115)과 배출팬(116)을 저속으로 구동하여 상주인원의 활동(수업 또는 근무)에 방해가 되지 않게 한다(S153). If more than two-thirds of the number of residents is connected, it is determined that the space is being used, and the
반면, 상주인원 대비 2/3 이상의 휴대단말기가 접속되어 있지 않으면 공간을 사용하지 않는 것(쉬는시간 또는 야외수업)으로 판단하고 흡입팬(115)과 배출팬(116)을 고속으로 구동하여 빠르게 환기가 되게 한다. On the other hand, if more than 2/3 of the number of residents is not connected, it is judged that the space is not used (break time or outdoor class), and the
이 때, 중앙제어부(400)는 외부오염측정기(200)로부터 전송된 외부공기질이 기준범위 이내인지 판단한다. 즉, 외부공기의 미세먼지 농도와 초미세먼지 농도 등이 기설정된 기준범위 이내인지 판단한다(S160). At this time, the
외부공기질이 기준범위 이내인 경우 제1공간(10) 내부의 제1공기청정기(120)는 구동하지 않고(S171), 외부공기질이 기준범위 이내이면 제1공기청정기(120)도 함께 구동한다. When the external air quality is within the reference range, the
또한, 중앙제어부(400)는 외부온도측정기(210)에서 전송된 외부온도와 제1내부온도측정기(135)에서 측정된 내부온도의 차이를 구하여 이들의 차이가 기 설정된 임계치 보다 큰지를 판단한다(S190). In addition, the
온도차이가 임계치 보다 작으면, 외부공기(A1)는 자연열교환기(113)만 경유하여 내부로 유입되고(S191), 온도차이가 임계치 보다 크면 외부공기(A1)는 강제열교환기(117)를 1차로 경유한 후 자연열교환기(113)를 2차로 경유한 후 실내로 유입된다. When the temperature difference is less than the critical value, the external air (A1) is introduced into the interior via only the natural heat exchanger 113 (S191), and when the temperature difference is greater than the critical value, the external air (A1) is forced to
또한, 중앙제어부(400)는 외부공기질의 나쁨 정도에 따라 환기시간을 차등적으로 조절한다. In addition, the
중앙제어부(400)는 상주인원의 활동에 방해가 되지 않도록 공간을 사용중인 경우 저속으로 흡입팬(115)과 배출팬(116)을 구동하고, 공간을 사용하지 않는 경우(쉬는시간)이 되면 고속으로 흡입팬(115)과 배출팬(116)을 구동하여 빠르게 환기가 진행되게 한다. The
중앙제어부(400)는 환기모드를 진행하는 중에도 계속하여 제1내부오염측정기(130)로부터 내부공기질을 전송받고, 내부공기질이 기준치 범위로 들어오면 제1공기순화장치(110)의 구동을 멈춰 환기모드를 정지하고 내부순환모드를 진행하게 된다. The
이러한 중앙제어부(400)의 관리과정에 의해 공공시설의 복수개의 공간의 내부공기질이 각각 지능적으로 관리받게 된다. 이에 의해 제2공간(10a)은 환기모드만 실행되고, 제3공간(10b)은 내부순환모드만 실행되는 등 독립적으로 관리된다. The internal air quality of a plurality of spaces of public facilities is intelligently managed by the management process of the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 스마트 공공시설 공기질 관리시스템은 각 공간의 내부오염측정기로부터 전송된 내부공기질에 기초하여 중앙제어부가 각 공간의 공기순환장치와 공기청정기로 제어신호를 인가하여 내부순환모드와 환기모드가 자동으로 실행된다. As described above, in the smart public facility air quality management system according to the present invention, the central control unit applies a control signal to the air circulator and air purifier in each space based on the internal air quality transmitted from the internal pollution meter of each space. Mode and ventilation mode are executed automatically.
이에 의해 실내 공기오염이 심한 경우 신선한 외기 공급이 이루어져 내부공기질이 항상 일정한 수준으로 관리될 수 있는 장점이 있다. As a result, when indoor air pollution is severe, fresh outside air is supplied, so that the internal air quality can always be managed at a constant level.
또한, 본 발명에 따른 스마트 공공시설 공기질 관리시스템은 공공시설이라는 특성에 맞게 각 공간의 공간사용여부를 네트워크망과 연계하여 판단하여, 수업 또는 근무에 방해가 되지 않게 수업 또는 근무 시간중에는 환기모드시 흡입팬과 배출팬을 저속구동하고 쉬는 시간에 흡입팬과 배출팬을 고속구동한다. In addition, the smart public facility air quality management system according to the present invention determines whether space is used in each space in connection with the network network according to the characteristics of public facilities, so that it does not interfere with class or work, when in ventilation mode during class or working hours. The suction fan and discharge fan are driven at low speed, and the suction fan and discharge fan are driven at high speed during break.
또한, 본 발명에 따른 스마트 공공시설 공기질 관리시스템은 공기순환장치 내부에 자연열교환기와 강제열교환기를 함께 구비하여 외부공기 온도와 내부공기 온도 차이에 따른 열손실을 적극적으로 줄일 수 있게 된다. In addition, the smart public facility air quality management system according to the present invention is provided with a natural heat exchanger and a forced heat exchanger inside the air circulation device, so that heat loss due to the difference between the external air temperature and the internal air temperature can be actively reduced.
상기에서는 공기청정기라 표현하였으나, 반드시 공기청정기라는 명칭으로 분류되는 장치가 아니더라도, 공기청정을 위한 필터를 구비한 제품이라면 본 발명에서 칭하는 공기청정기로 볼 수 있다. 예컨대, 미세먼지 흡착을 위한 부재가 구비된 냉난방 장치를 공기청정기로 대체하여 본 발명을 구현하는 것도 가능하다.Although expressed as an air purifier in the above, a product provided with a filter for air purification can be regarded as an air purifier referred to in the present invention, even though it is not necessarily classified under the name of an air purifier. For example, it is also possible to implement the present invention by replacing a cooling and heating apparatus provided with a member for adsorbing fine dust with an air purifier.
이상 몇 가지의 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.The technical idea of the present invention was examined through the above several embodiments.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.It is apparent that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can variously modify or change the above-described embodiments from the description of the present invention. In addition, even if not explicitly shown or described, a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can make various modifications including the technical idea according to the present invention from the description of the present invention. Is obvious, which still belongs to the scope of the present invention. The above embodiments described with reference to the accompanying drawings have been described for the purpose of describing the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.
1 : 스마트 공공시설 공기질 관리시스템 10,10a,10b : 공간
13 : 앞문 15 : 후문
20 : 복도 100 : 제1단위공기관리부
100a : 제2단위공기관리부 100b : 제3단위공기관리부
110 : 제1공기순환장치 111 : 외부케이싱
111a : 외부흡입덕트 111b: 외부배출덕트
111c : 내부배출덕트 111d : 내부흡입덕트
112 : 수직격벽 112a : 수평격벽
113 : 자연열교환기 114 : 열교환케이싱
114a : 외기흡입구 114b : 외기배출구
114c : 내기흡입구 114d : 내기배출구
115 : 흡입팬 116 : 배출팬
117 : 강제열교환기 117a : 실외기
118 : 공기필터부 120 : 제1공기청정기
130 : 제1내부오염측정기 135 : 제1내부온도측정기
140 : 제1공간사용감지부 121 : 제1통신부
131 : 제2통신부 170 : 제1셋탑
200 : 외부오염측정기 210 : 외부온도측정기
300 : BLE 네트워크망 400 : 중앙제어부
410 : 저장부 420 : 사용시간표DB
500 : 관리자단말기 600 : 중앙표시부
A1 : 외부공기
A2 : 내부공기1: Smart public facilities air
13: front door 15: rear door
20: corridor 100: first unit air management department
100a: second unit
110: first air circulation device 111: outer casing
111a:
111c:
112: vertical bulkhead 112a: horizontal bulkhead
113: natural heat exchanger 114: heat exchange casing
114a:
114c:
115: suction fan 116: discharge fan
117: forced
118: air filter unit 120: first air purifier
130: first internal pollution meter 135: first internal temperature meter
140: first space use detection unit 121: first communication unit
131: second communication unit 170: first set-top
200: external pollution meter 210: external temperature meter
300: BLE network network 400: central control unit
410: storage unit 420: use timetable DB
500: administrator terminal 600: central display
A1: External air
A2: Internal air
Claims (5)
각 공간에 개별적으로 설치되며 내부오염측정기(130,130a,130b)를 갖는 복수개의 단위공기관리부(100,100a,100b)와;
실외에 설치되어 외부공기의 오염도를 측정하는 외부오염측정기(200)와;
각 공간별로 구비되는 블루투스 저전력 네트워크망(300)과;
상기 내부오염측정기(130,130a,130b)에서 측정된 내부공기질과 상기 외부오염측정기(200)에서 측정된 외부공기질을 기초로 각 단위공기관리부(100,100a,100b)의 개별적인 구동을 제어하는 중앙제어부(400)를 포함하며,
상기 복수개의 단위공기관리부(100,100a,100b)는 각각,
공간의 외벽에 결합되어 내부공기와 외부공기를 환기시키는 공기순환장치(110,110a,110b)와;
상기 공기순환장치(110,110a,110b)의 일측에 구비되어 내부공기를 정화하는 공기청정기(120,120a,120b)와;
상기 블루투스 저전력 네트워크망(300)을 이용해 공간의 공간사용여부를 판단하는 공간사용감지부(140,140a,140b)와;
상기 내부오염측정기(130,130a,130b)로부터 수신된 내부공기질과 상기 공간사용감지부(140,140a,140b)에서 판단된 공간사용여부를 상기 중앙제어부(400)로 전송하고, 상기 중앙제어부(400)로부터 수신받은 상기 공기순환장치(110,110a,110b)의 구동정보와 상기 공기청정기(120,120a,120b)의 구동정보를 상기 공기순환장치(110,110a,110b)와 상기 공기청정기(120,120a,120b)로 전송하는 셋탑(170,170a,170b)을 포함하며,
상기 공기순환장치(110,110a,110b)는,
상기 공간 외벽 측에 구비되어 외부공기가 흡입되는 외부흡입덕트(111a)와 내부공기를 외부로 배출하는 외부배출덕트(111b)와, 상기 공간 내벽 측에 구비되어 외부공기를 내부로 배출하는 내부배출덕트(111c)와 내부공기를 흡입하는 내부흡입덕트(111d)가 각각 구비된 외부케이싱(111)과,
상기 내부배출덕트(111c) 측에 구비되어 외부공기의 흡입압력을 형성하는 흡입팬(115)과;
상기 외부배출덕트(111b) 측에 구비되어 내부공기의 배출압력을 형성하는 배출팬(116)과;
상기 외부케이싱(111)의 가운데 영역에 구비되어 외부로 배출되는 내부공기와, 내부로 유입되는 외부공기가 설정된 온도차 이하에서 열교환되게 하는 자연열교환기(113)와;
상기 외부흡입덕트(111a)와 상기 자연열교환기(113) 사이에 구비되어 상기 자연열교환기(113)로 유입되는 외부공기를 냉매와 열교환하게 하는 강제열교환기(117)와;
상기 강제열교환기(117)와 상기 자연열교환기(113) 사이에 구비되어 상기 자연열교환기(113)로 유입되는 외부공기의 이물질을 제거하는 공기필터부(118)를 포함하며,
상기 각 공간의 내부에는 내부온도를 측정하는 내부온도측정기(135)가 구비되고, 상기 외부오염측정기(200)의 일측에 구비되어 외부온도를 측정하는 외부온도측정기(210)가 구비되고,
상기 중앙제어부(400)는 상기 내부오염측정기(130,130a,130b)에서 측정된 내부공기질을 기초로 상기 공기청정기(120,120a,120b)를 이용한 공기순환모드와 상기 공기순환장치(110,110a,110b)를 이용한 환기모드를 선택하여 제어신호를 인가하고,
상기 중앙제어부(400)가 상기 환기모드를 선택한 경우, 상기 공간사용감지부(140,140a,140b)에서 감지한 공간사용여부를 기준으로 상기 공기순환장치(110,110a,110b)의 상기 흡입팬(115)과 상기 배출팬(116)의 구동속도를 조절하며,
상기 환기모드에서 상기 외부공기와 상기 내부공기의 온도차에 대응하여 상기 자연열교환기(113)와 상기 강제열교환기(117)를 선택적으로 구동시키며,
상기 자연열교환기(113)는 상기 외부공기의 이동 유로와 상기 내부공기의 이동 유로가 서로 겹쳐지지 않게 형성되며,
상기 외부공기와 상기 내부공기는 상기 자연열교환기(113)의 내부를 이동하여 서로의 온도차에 의해 열이 전도되면서 열교환이 이루어지며,
상기 공간사용감지부(140,140a,140b)는 상기 블루투스 저전력 네트워크망(300)에 연결된 공간 내의 스마트폰의 개수를 감지하여 공간사용여부를 판단하며,
상주인원 대비 2/3 이상의 상기 스마트폰이 감지되면 해당 공간을 사용 중인 것으로 판단하며,
상기 중앙제어부(400)는 상기 공기청정기(120,120a,120b)와 상기 공기순환장치(110,110a,110b)의 조합 제어를 통해 실내공기의 청정 및 환기를 실행하며,
상기 환기모드에서, 공간 사용여부에 따른 상기 흡입팬(115)과 상기 배출팬(116)의 구동속도, 환기에 따른 상기 공기청정기(120,120a,120b)의 사용여부, 설정된 온도차에 따른 상기 강제열교환기(117)의 사용여부를 연속 제어하는 것을 특징으로 하는 공공시설 공기질 스마트 관리시스템.In a public facility air quality smart management system that integrates and manages internal air quality of a plurality of spaces,
A plurality of unit air management units (100, 100a, 100b) that are individually installed in each space and have internal pollution measuring devices (130, 130a, 130b);
An external pollution measuring device 200 installed outdoors to measure the pollution degree of external air;
A Bluetooth low-power network 300 provided for each space;
Based on the internal air quality measured by the internal pollution meter (130, 130a, 130b) and the external air quality measured by the external pollution meter (200), a central control unit that controls the individual operation of each unit air management unit (100, 100a, 100b) ( 400),
Each of the plurality of unit air management units 100, 100a, 100b,
An air circulation device (110, 110a, 110b) coupled to the outer wall of the space to ventilate internal air and external air;
An air purifier (120, 120a, 120b) provided on one side of the air circulation device (110, 110a, 110b) to purify the internal air;
A space use detection unit (140, 140a, 140b) determining whether or not a space is used by using the Bluetooth low power network 300;
The internal air quality received from the internal pollution meter (130, 130a, 130b) and the space usage determined by the space use detection unit (140, 140a, 140b) are transmitted to the central control unit 400, and from the central control unit 400 The received driving information of the air circulation device (110, 110a, 110b) and the driving information of the air purifier (120, 120a, 120b) are transferred to the air circulation device (110, 110a, 110b) and the air purifier (120, 120a, 120b). Including the set-top (170, 170a, 170b) to transmit,
The air circulation device (110, 110a, 110b),
An external suction duct 111a provided on the outer wall side of the space to suck in external air and an external discharge duct 111b for discharging internal air to the outside, and an internal discharge provided on the inner wall side of the space to discharge external air to the inside An outer casing 111 provided with a duct 111c and an inner suction duct 111d for inhaling internal air, respectively,
A suction fan 115 provided on the side of the internal discharge duct 111c to form a suction pressure of external air;
A discharge fan 116 provided on the side of the external discharge duct 111b to form a discharge pressure of the internal air;
A natural heat exchanger (113) provided in the center area of the outer casing (111) to allow internal air to be discharged to the outside and external air to be introduced into heat exchange within a set temperature difference;
A forced heat exchanger (117) provided between the external suction duct (111a) and the natural heat exchanger (113) for exchanging external air flowing into the natural heat exchanger (113) with a refrigerant;
And an air filter unit 118 provided between the forced heat exchanger 117 and the natural heat exchanger 113 to remove foreign substances from the external air flowing into the natural heat exchanger 113,
An internal temperature measuring device 135 for measuring the internal temperature is provided in the interior of each space, and an external temperature measuring device 210 is provided on one side of the external pollution measuring device 200 to measure the external temperature,
The central control unit 400 includes an air circulation mode and the air circulation device 110, 110a, 110b using the air purifier 120, 120a, 120b based on the internal air quality measured by the internal pollution meter (130, 130a, 130b) Select the ventilation mode using and apply a control signal,
When the central control unit 400 selects the ventilation mode, the suction fan 115 of the air circulation device 110, 110a, 110b based on the space use detected by the space use detection unit 140, 140a, 140b And adjusting the driving speed of the exhaust fan 116,
In the ventilation mode, selectively driving the natural heat exchanger 113 and the forced heat exchanger 117 in response to a temperature difference between the external air and the internal air,
The natural heat exchanger 113 is formed so that the flow path of the external air and the flow path of the internal air do not overlap each other,
The external air and the internal air move inside the natural heat exchanger 113 to conduct heat exchange due to a temperature difference between them, thereby performing heat exchange,
The space use detection units 140, 140a, 140b detect the number of smartphones in the space connected to the Bluetooth low power network 300 to determine whether or not the space is used,
If more than 2/3 of the number of residents is detected, it is determined that the space is being used,
The central control unit 400 cleans and ventilates indoor air through a combination control of the air purifiers 120, 120a, 120b and the air circulation devices 110, 110a, 110b,
In the ventilation mode, the driving speed of the suction fan 115 and the exhaust fan 116 depending on whether or not the space is used, whether the air purifier 120, 120a, 120b is used according to ventilation, and the forced heat exchange according to a set temperature difference Smart air quality management system for public facilities, characterized in that continuously controlling whether or not the device 117 is used.
각 공간의 내부공기질을 측정하는 단계와;
상기 측정된 내부공기질을 기초로 내부공기질을 판단하는 단계와;
상기 판단된 내부공기질의 등급에 따라 내부순환모드와 환기모드를 선택하는 단계와;
상기 내부순환모드의 경우 내부공기질 등급에 따라 공기청정기의 송풍팬의 구동속도를 차별적으로 제어하는 단계와;
상기 환기모드의 경우 공간 사용여부를 판단하고, 공간이 사용중인 경우 공기순환장치의 흡입팬과 배출팬을 저속으로 구동하고, 공간을 사용하지 않는 경우 공기순환장치의 흡입팬과 배출팬을 고속으로 구동하는 단계와;
외부공기질을 기설정된 기준범위와 비교하여 기준범위를 만족할 경우 공기청정기는 구동시키지 않고, 기준범위를 만족하지 못할 경우 공기청정기를 구동시키는 단계와;
외부공기의 온도와 내부공기의 온도를 비교하여 둘의 차이가 기설정된 임계치보다 클 경우 강제열교환기를 구동시키는 단계;를 포함하며,
상기 공기청정기와 상기 공기순환장치의 조합 제어를 통해 실내공기의 청정 및 환기를 실행하며,
상기 환기모드에서, 공간 사용여부에 따른 상기 흡입팬과 상기 배출팬의 구동속도, 환기에 따른 상기 공기청정기의 사용여부, 설정된 온도차에 따른 상기 강제열교환기의 사용여부를 연속 제어하는 것을 특징으로 하는 공공시설 공기질 스마트 관리방법.As a public facility air quality smart management method using the public facility air quality smart management system of claim 1,
Measuring the internal air quality of each space;
Determining the internal air quality based on the measured internal air quality;
Selecting an internal circulation mode and a ventilation mode according to the determined level of internal air quality;
In the case of the internal circulation mode, differentially controlling the driving speed of the blowing fan of the air purifier according to the internal air quality grade;
In the above ventilation mode, it is determined whether the space is used, and if the space is in use, the suction fan and the discharge fan of the air circulation device are driven at low speed. Driving;
Comparing the external air quality with a preset reference range and not driving the air purifier when the reference range is satisfied, and driving the air purifier when the reference range is not satisfied;
Comprising the step of comparing the temperature of the external air and the temperature of the internal air and driving the forced heat exchanger when the difference between the two is greater than a preset threshold; and
Purifying and ventilating indoor air through a combination control of the air purifier and the air circulation device,
In the ventilation mode, the driving speed of the suction fan and the exhaust fan according to whether the space is used, whether the air purifier is used according to the ventilation, and whether or not the forced heat exchanger is used according to a set temperature difference is continuously controlled. Smart management method for air quality in public facilities.
Priority Applications (1)
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