KR102169524B1 - Negative pressure air conditioning system for isolation of airborne infectious diseases - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 감염병 차단 음압 공조시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감염병 치료 시 병원체로부터 오염된 병실 내부 공기가 외부로 배출되지 않도록 병실 내부 압력을 인위적으로 낮출 수 있는 감염병 차단 음압 공조시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases, and more particularly, to a negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases that can artificially lower the pressure inside the ward so that air contaminated from a pathogen is not discharged to the outside during treatment of infectious diseases.
일반적으로 메르스, 사스, 탄저균, 에볼라 등과 같은 전염병은 호흡기를 통해 전염되므로 전염경로를 예측하기 쉽지 않으며 확산속도가 빨라 즉시 격리가 필요한 감염병이다.In general, infectious diseases such as MERS, SARS, anthrax, and Ebola are transmitted through the respiratory tract, so it is not easy to predict the route of transmission, and because of its rapid spread, it is an infectious disease that requires immediate isolation.
예를 들면, 2015년도에 발생한 메르스는 중동지역에서 전염된 한 명의 감염자로 시작하여 확진자 186명, 사망자 37명, 격지라 16,752명 등의 인명 피해가 있었으며, 이에 따른 경제적 손실은 약 10조원으로 추산되고 있어 큰 사회적 문제로 대두되었다.For example, the MERS outbreak in 2015 started with a single infected infection in the Middle East, and suffered 186 confirmed cases, 37 deaths, and 16,752 Gakjira, resulting in an economic loss of about 10 trillion won. It is estimated that it has emerged as a big social problem.
한편, 2019년 12월에도 중국 우한에서 코로나바이러스감염증-19가 처음 발생한 이후 현재까지 중국 전역과 전 세계로 확산되고 있는 실정이며, 이와 같은 코로나바이러스감염증-19는 감염자의 비말이 호흡기나, 눈, 코, 입의 점막으로 침투될 때 전염되고, 상기 코로나바이러스감염증-19에 감염되면 약 2 내지 14일의 잠복기를 거친 뒤 발열 및 기침이나 호흡곤란 등과 같은 호흡기 증상과 폐렴이 주 증상으로 나타날 뿐만 아니라 무증상 감염 사례도 빈번하게 나오고 있는 실정이므로 2015년 발생된 메르스 보다 치명률은 매우 낮으나 감염환자의 수는 메르스 보다 압도적으로 빠르게 증가되고 있는 실정이다.Meanwhile, since the first outbreak of Coronavirus Infection-19 in Wuhan, China in December 2019, it is spreading throughout China and around the world until now, and the droplets of the infected person are in the respiratory tract, eyes, It is transmitted when it penetrates the mucous membranes of the nose and mouth, and after an incubation period of about 2 to 14 days when infected with the coronavirus infection-19, respiratory symptoms such as fever, cough or shortness of breath, and pneumonia are the main symptoms. Asymptomatic infection cases are also frequent, so the fatality rate is much lower than that of MERS that occurred in 2015, but the number of infected patients is increasing overwhelmingly faster than MERS.
상기 메르스와 코로나바이러스감염증-19와 같이 호흡기를 통해 전염되는 감염병에 전염된 환자의 경우 병원 내부의 병원체가 외부로 퍼짐으로써 2차 감염되는 현상을 방지하기 위하여 병실 외부의 공기압력, 즉 대기압 보다 병실 내부의 공기압력을 낮게 유지함으로써 병실 내의 공기 또는 에어로졸이나 비말 중에 포함된 병원체가 외부로 배출되지 않도록 함과 동시에 병실 내의 공기는 병원체가 통과하지 못하는 HEPA(Highly Efficient Particulate Air filter)필터가 적용된 배기 시설을 경유하여 외부로 배기시킬 수 있도록 하는 음압병실에서 치료를 받아야만 한다.In the case of patients infected with infectious diseases transmitted through the respiratory tract, such as MERS and coronavirus infection-19, the air pressure outside the hospital room, that is, rather than atmospheric pressure, in order to prevent secondary infection due to the spread of pathogens inside the hospital An exhaust facility with a HEPA (Highly Efficient Particulate Air filter) filter that prevents pathogens from passing through the air in the hospital room, while keeping the internal air pressure low so that the air in the hospital room or pathogens contained in aerosols or droplets are not discharged to the outside. You must receive treatment in a negative pressure room that allows you to exhaust it to the outside via
이와 같은 음압병실은 전용 음압 설비를 별도로 구축해야 함으로써 설치에 막대한 비용과 시간이 소요될 뿐만 아니라, 전용 음압 설비를 구축한 음압병실의 경우에는 공기유입이 원활하지 못하다보니 약간의 두통이나 어지러움 또는 호흡곤란 등의 부작용이 있어 평상 시 일반 환자들이 입원하여 치료할 수 있는 일반병실로는 사용할 수 없으므로 대형병원의 일부 시설물에만 마련된다.Such a negative pressure room requires a large amount of cost and time to be installed as it requires a separate installation of a dedicated negative pressure facility. In the case of a negative pressure room with a dedicated negative pressure facility, air inflow is not smooth, so a slight headache, dizziness, or difficulty breathing. Because it has side effects such as, it cannot be used as a general ward where general patients can be hospitalized and treated in normal times, so it is only provided in some facilities of large hospitals.
따라서, 상기 코로나바이러스감염증-19와 같은 감염병이 퍼져 감염환자의 수가 단시일 내에 폭발적으로 증가하게 되면 막대한 설비비용과 평상시에는 일반 병실로 사용하지 못하므로 대형병원의 일부 시설물에만 마련되는 음압병실의 특성 상 음압병실 숫자가 감염병 환자 대비 매우 부족함으로써 감염병 환자가 제대로 된 치료를 받지 못해 사망하는 경우가 빈번하게 발생된다는 문제가 있다.Therefore, if an infectious disease such as the coronavirus infectious disease-19 spreads and the number of infected patients explosively increases within a short period of time, it is enormous equipment costs and cannot be used as a general ward at normal times.Therefore, due to the characteristics of the negative pressure room provided only in some facilities of large hospitals There is a problem that patients with infectious diseases frequently die due to not receiving proper treatment because the number of negative pressure rooms is very short compared to those with infectious diseases.
본 발명의 목적은 평상시에는 병실을 일반 환자가 입원치료 받을 수 있는 일반병실로 사용할 수 있도록 하고, 감염병이 퍼지는 비상 재난 시에는 감염병 환자가 입원치료 받을 수 있는 음압병실로 매우 신속하게 전환시켜 사용할 수 있도록 하는 감염병 차단 음압 공조시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to allow the ward to be used as a general ward where general patients can receive hospitalization treatment in normal times, and in the case of an emergency disaster in which infectious disease spreads, it can be very quickly converted into a negative pressure ward where infectious disease patients can be hospitalized. It is to provide a negative pressure air-conditioning system that blocks infectious diseases.
본 발명의 다른 목적은 단 한 대의 공조유닛만을 설치하여 병실의 음압 유지는 물론 병실의 냉난방과 환기까지 할 수 있는 감염병 차단 음압 공조시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases capable of maintaining a negative pressure in a hospital room by installing only one air conditioning unit, as well as cooling, heating and ventilation in a hospital room.
본 발명의 또 다른 목적은 병실의 냉난방 시 소비되는 전기 에너지량을 대폭 줄여 유지비용을 최소화시킬 수 있는 감염병 차단 음압 공조시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases that can minimize maintenance costs by significantly reducing the amount of electric energy consumed when cooling and heating a hospital room.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.In addition, detailed objects of the present invention will be clearly understood and understood by experts or researchers in this technical field through the detailed contents described below.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 병실 내부로 실외 공기를 공급할 수 있도록 상기 병실과 연결되며 급기 필터모듈이 설치된 외기 공급덕트와, 상기 병실과 화장실 내의 실내 공기를 실외로 배출시킬 수 있도록 상기 병실과 화장실에 연결되며 배기 필터모듈이 설치된 내기 배출덕트와, 상기 외기 공급덕트와 내기 배출덕트에 연결되어 환기 시에는 실외 공기는 외기 공급덕트를 통해 병실로 공급하고 병실과 화장실 내의 실내 공기는 상기 병실로 공급되는 실외 공기와 열 교환시킨 후 내기 배출덕트를 통해 실외로 배출하며, 냉난방 시에는 상기 외기 공급덕트를 통해 병실로 공급되는 실외 공기를 냉각 또는 가열시킨 후 병실 내부로 공급하는 공조유닛과, 상기 병실과 화장실 내의 실내 공기를 공조유닛을 거쳐 병실로 재공급할 수 있도록 상기 병실과 외기 공급덕트에 연결되는 내기 순환덕트 및, 상기 공조유닛의 제어부에 의해 제어되도록 외기 공급덕트에 설치되어 개방되면 외기 공급덕트를 통해 실외 공기가 병실로 공급되고 실내 공기는 내기 배출덕트를 통해 실외로 배출되어 대기압 상태에서 병실의 환기 및 냉난방이 이루어져 병실을 일반 병실로 사용할 수 있고, 폐쇄되면 외기 공급덕트를 통해 실외 공기가 병실로 공급되지 않아 병실 내부에 음압이 형성된 상태에서 내기 순환덕트를 통해 병실 내부의 실내 공기를 공조유닛를 거쳐 병실로 순환시키면서 냉난방을 실시하여 병실을 음압병실로 사용할 수 있도록 하는 음압 전환 댐퍼를 포함하는 감염병 차단 음압 공조시스템을 제시한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an outdoor air supply duct connected to the hospital room and equipped with an air supply filter module so as to supply outdoor air into the hospital room, the hospital room and the hospital room so that indoor air in the hospital room and toilet can be discharged to the outside. It is connected to the toilet and is connected to the exhaust filter module installed inside the exhaust duct and the outside air supply duct and the inside air exhaust duct.When ventilating, outdoor air is supplied to the hospital room through the outside air supply duct, and the indoor air in the hospital room and toilet is transferred to the hospital room. After exchanging heat with the supplied outdoor air, the air conditioning unit is discharged to the outside through an internal air discharge duct, and when cooling and heating, the outdoor air supplied to the hospital room through the outside air supply duct is cooled or heated, and then supplied to the inside of the hospital room; An internal air circulation duct connected to the hospital room and the outside air supply duct so that indoor air in the hospital room and toilet can be resupplied to the hospital room through the air conditioning unit, and the outside air supply duct when it is opened to be controlled by the control unit of the air conditioning unit. Outdoor air is supplied to the hospital room through the duct, and indoor air is discharged to the outside through the internal air exhaust duct, and ventilation and cooling and heating of the hospital room are performed under atmospheric pressure, so that the hospital room can be used as a general hospital room.If closed, outdoor air through the outdoor air supply duct It includes a negative pressure conversion damper that allows the room to be used as a negative pressure room by circulating the indoor air inside the room through the air conditioning unit and into the room through the air circulation duct while the room is not supplied to the hospital room and negative pressure is formed inside the room. We present a negative pressure air conditioning system that blocks infectious diseases.
또한, 본 발명은 상기 외기 공급덕트 상에 설치되어 상기 외기 공급덕트를 통해 병실 내부로 공급되는 실외 공기를 살균할 수 있는 UV 살균수단을 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include a UV sterilization means installed on the outside air supply duct and capable of sterilizing outdoor air supplied into the hospital room through the outside air supply duct.
또한, 본 발명은 상기 내기 배출덕트에 연결되어 상기 공조유닛의 제어부에 의해 병실과 화장실 내의 공기 압력이 세팅된 압력 이상이라고 판단되면 상기 공조유닛의 제어부에 의해 작동되어 상기 병실과 화장실 내의 실내 공기를 실외로 배출시키는 비상 음압 형성수단을 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention is connected to the air exhaust duct, when it is determined that the air pressure in the hospital room and the toilet is equal to or higher than the set pressure by the control unit of the air conditioning unit, it is operated by the control unit of the air conditioning unit to control the indoor air in the hospital room and the toilet. It may further include an emergency negative pressure forming means for discharging to the outside.
일예를 들면, 상기 비상 음압 형성수단은 상기 병실과 화장실 내의 공기 압력을 측정하여 상기 공조유닛의 제어부로 전송하는 압력 측정센서와, 상기 내기 배출덕트와 연결되는 보조 배기 덕트 및, 상기 보조 배기 덕트 상에 설치되어 작동됨으로써 상기 병실과 화장실 내의 실내 공기를 상기 보조 배기 덕트를 통해서도 실외로 배출시킬 수 있는 비상 음압 형성 팬을 포함할 수 있다.For example, the emergency sound pressure forming means includes a pressure measurement sensor that measures the air pressure in the hospital room and toilet and transmits it to the control unit of the air conditioning unit, an auxiliary exhaust duct connected to the air exhaust duct, and the auxiliary exhaust duct. It may include an emergency negative pressure forming fan that is installed and operated to discharge the indoor air in the hospital room and toilet to the outside through the auxiliary exhaust duct.
이에 더하여, 본 발명은 상기 외기 공급덕트에 분리 교체 가능하도록 설치되는 급기 필터모듈과 상기 내기 배출덕트에 분리 교체 가능하도록 설치되는 배기 필터모듈을 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include an air supply filter module installed to be detachably and replaceable in the outside air supply duct, and an exhaust filter module installed to be detachably and replaceable in the internal air discharge duct.
일예를 들면, 상기 공조유닛은 상기 외기 공급덕트와 연결되는 외기 유입구와 상기 내기 배출덕트와 연결되는 내기 배출구가 각각 독립적으로 마련되는 케이싱과, 상기 내기 배출구 측에 설치되어 병실과 화장실 내의 실내 공기를 내기 배출덕트를 통해 실외로 배출시키는 내기 배기 팬과, 상기 내기 배출구 측에 설치되어 상기 내기 배기 팬에 의해 병실과 화장실에서 내기 배출덕트를 통해 실외로 배출되는 실내 공기와 열교환되는 응축기와, 상기 외기 유입구 측에 설치되어 실외 공기를 외기 공급덕트를 통해 병실 내로 유입시키는 외기 유입 팬과, 상기 외기 유입구 측에 설치되어 상기 외기 유입 팬에 의해 실외에서 외기 공급덕트를 통해 병실로 유입되는 실외 공기와 열교환되거나, 병실 내 음압 형성 시 상기 내기 순환덕트를 통해 외기 공급덕트로 공급된 후 공조유닛을 거쳐 병실 내로 재 유입되어 순환되는 병실 내의 실내 공기와 열교환되는 증발기와, 상기 응축기 측으로부터 증발기 측으로 냉매를 공급하거나, 상기 증발기 측으로부터 응축기 측으로 냉매를 공급할 수 있도록 상기 응축기와 증발기를 연결하는 제1 연결관과, 상기 응축기 및 증발기와 3웨이 밸브를 통해 연결되어 냉방 시에는 냉매를 압축하여 상기 3웨이 밸브를 통해 응축기 측으로 공급하고, 난방 시에는 냉매를 압축하여 상기 3웨이 밸브를 통해 증발기 측으로 공급하는 압축기 및, 상기 내기 배기 팬, 응축기, 외기 유입 팬, 증발기 및, 압축기를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.For example, the air conditioning unit includes a casing in which an external air inlet connected to the outside air supply duct and an internal air outlet connected to the internal air discharge duct are independently provided, and are installed on the side of the internal air outlet to control indoor air in a hospital room and toilet. An internal air exhaust fan that is discharged to the outside through an internal air exhaust duct, a condenser that is installed at the internal air exhaust port and exchanges heat with indoor air discharged to the outside through an internal air exhaust duct from a hospital room and toilet by the air exhaust fan, and the outside air An outdoor air inlet fan installed at the inlet side to introduce outdoor air into the hospital room through an outdoor air supply duct, and an outdoor air inlet fan installed at the outside air inlet side and introduced into the hospital room through the outside air supply duct from the outside by the outside air inlet fan. Or, when negative pressure in the hospital room is formed, an evaporator that is supplied to the outside air supply duct through the internal air circulation duct and then re-introduced into the hospital room through the air conditioning unit to exchange heat with the indoor air in the circulated hospital room, and a refrigerant supply from the condenser side to the evaporator side Alternatively, the first connection pipe connecting the condenser and the evaporator to supply the refrigerant from the evaporator side to the condenser side, and the condenser and evaporator are connected through a three-way valve to compress the refrigerant during cooling to open the 3-way valve. It may include a compressor that supplies to the condenser through the condenser and supplies the refrigerant to the evaporator through the 3-way valve during heating, and a control unit for controlling the internal air exhaust fan, a condenser, an outdoor air inflow fan, an evaporator, and the compressor. .
여기서, 상기 제1 연결관은 상기 내기 배기 팬이 작동됨에 따라 상기 내기 배출덕트와 내기 배출구를 통해 병실과 화장실로부터 실외로 배출되는 실내 공기와 내부의 냉매가 히트 파이프 형태로 열 교환될 수 있도록 상기 내기 배출구 측에 배치되어 상기 응축기와 증발기를 연결하여, 상기 내기 배기 팬과 외기 유입 팬만 작동되고 상기 압축기는 작동되지 않는 상태에서도 상기 응축기 측을 통과하는 병실과 화장실 내의 실내 공기와 증발기 측을 통과하는 실외 공기의 온도차에 따라 대류 현상에 의해 제1 연결관 내의 냉매가 응축기 측으로부터 증발기 측으로 공급되거나, 증발기 측으로부터 응축기 측으로 공급되도록 하여 압축기가 작동되지 않더라도 환기와 동시에 버려지는 병실과 화장실 내의 실내 공기의 열에너지를 이용하여 실내 냉난방이 이루어질 수 있도록 한다.Here, the first connection pipe is the indoor air discharged to the outside from the hospital room and the toilet through the internal air exhaust duct and the internal air exhaust port as the internal air exhaust fan is operated so that heat exchange is possible in the form of a heat pipe. It is disposed on the side of the internal air outlet and connects the condenser and the evaporator, so that only the internal air exhaust fan and the outside air inlet fan are operated and the compressor is not operated, and passes through the indoor air and the evaporator side in the hospital room and toilet that pass through the condenser side. Refrigerant in the first connection pipe is supplied from the condenser to the evaporator or from the evaporator to the condenser by convection according to the temperature difference of the outdoor air, so that even if the compressor is not operated, the indoor air in the ward and toilet is discarded at the same time as ventilation. Indoor cooling and heating can be achieved using thermal energy.
한편, 상기 공조유닛은 병실의 실내 온도를 측정하여 제어부로 전달하는 제1 온도 측정 센서와, 실외 온도를 측정하여 제어부로 전달하는 제2 온도 측정 센서를 더 포함하여,Meanwhile, the air conditioning unit further includes a first temperature measurement sensor that measures the indoor temperature of the hospital room and transmits it to the control unit, and a second temperature measurement sensor that measures the outdoor temperature and transmits it to the control unit,
상기 음압 전환 댐퍼가 개방되어 병실을 일반 병실로 사용할 시 상기 제어부는, 세팅된 병실 온도가 상기 제2 온도 측정 센서에 의해 측정된 실외 온도 보다 높고 제1 온도 측정 센서에 의해 측정된 병실의 실내 온도 보다 낮아 외기에 의한 냉방이 가능하다고 판단되거나, 세팅된 병실의 온도가 상기 제2 온도 측정 센서에 의해 측정된 실외 온도 보다 낮고 제1 온도 측정 센서에 의해 측정된 병실의 실내 온도 보다 높아 외기에 의한 난방이 가능하다고 판단되면, 상기 압축기는 작동시키지 않고 상기 내기 배기 팬과 상기 외기 유입 팬만을 작동시켜 환기를 시킴으로써 외기 온도를 이용하여 병실의 냉난방이 이루어질 수 있도록 한다.When the sound pressure conversion damper is opened and the hospital room is used as a general hospital room, the control unit is configured that the set temperature of the hospital room is higher than the outdoor temperature measured by the second temperature measurement sensor and the room temperature of the hospital room measured by the first temperature measurement sensor It is determined that cooling by outside air is possible, or the temperature of the set hospital room is lower than the outdoor temperature measured by the second temperature measurement sensor and is higher than the indoor temperature of the hospital room measured by the first temperature measurement sensor. When it is determined that heating is possible, the compressor is not operated and only the internal air exhaust fan and the external air inlet fan are operated to perform ventilation, so that the air conditioner can be cooled and heated using the outside air temperature.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템이 적용되는 병실은 일반 병실 또는 이동형 병실일 수 있다.Meanwhile, a hospital room to which the negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases according to an embodiment of the present invention is applied may be a general hospital room or a mobile hospital room.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템을 병실에 적용하게 되면 병원 측에서는 평상시에는 병실로 사용되지 못하는 음압병실을 별도로 운영할 필요가 없어 음압병실 확보로 인한 막대한 설비비용과 운영비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.As described above, when the negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases according to an embodiment of the present invention is applied to a hospital room, the hospital side does not need to separately operate a negative pressure hospital room that is not normally used as a hospital room. There is an effect that can reduce operating costs.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템은 평상시에는 병실을 일반 환자가 입원하여 치료받을 수 있는 일반병실로 사용하다가 감염병이 대유행하는 비상 재난 발생 시에는 별도의 설비비용의 투자 없이 원터치 형태로 일반 병실을 매우 신속하고 간단하게 음압병실로 전환시킬 수 있으므로 폭발적으로 증가하는 감염병 환자 수에 대응하여 충분한 수의 음압병실을 안정적으로 확보하여 감염병 환자가 음압병실 부족으로 인하여 제대로 된 치료를 받지 못하여 사망하는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases according to an embodiment of the present invention uses the ward as a general ward where ordinary patients can be hospitalized and treated, but in case of an emergency disaster in which an infectious disease pandemic occurs, there is no investment in additional equipment costs. Since a general hospital room can be converted into a negative pressure room very quickly and simply in one-touch form, a sufficient number of negative pressure rooms are secured in response to the explosive increase in the number of infectious disease patients, so that patients with infectious diseases can receive proper treatment due to the lack of negative pressure rooms. It has the effect of preventing death due to not receiving it.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템은 압축기의 작동 없이 증발기 측의 냉매 온도와 응축기 측의 냉매 온도에 따른 대류 현상에 의해 압축기의 작동 없이도 병실 환기와 냉난방을 실시할 수 있으며, 외기 온도를 이용해서도 병실 냉난방이 이루어지도록 함으로써 병실 냉난방에 소비되는 전기 에너지를 대폭 절감할 수 있으므로 보다 저렴한 비용으로 병실의 냉난방과 환기를 실시할 수 있는 효과가 있다.In addition, the negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases according to an embodiment of the present invention can perform ventilation and cooling and heating of the hospital room without the operation of the compressor due to the convection phenomenon according to the refrigerant temperature at the evaporator side and the refrigerant temperature at the condenser side without the operation of the compressor. In addition, since it is possible to drastically reduce the electric energy consumed for cooling and heating the ward by allowing the ward room to be cooled and heated even using the outside temperature, there is an effect that it is possible to perform cooling and heating and ventilation of the ward at a lower cost.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템은 일반적인 병실 냉난방 시스템을 구축하는 비용으로 병실을 일반병실과 음압병실 중 원하는 병실로 전환시켜 운영할 수 있도록 하여 음압병실 구축 및 운영으로 인한 병원 측의 부담을 없애줌으로써 병원 규모나 위치와 같은 조건에 구애받지 않고 대부분의 병원에서 음압병실을 구축할 수 있도록 함으로써 감염병 등으로 인한 비상 재난 발생 시 지역적인 한계에 부딪히는 일 없이 비상 재난에 신속하고 안정적으로 대비할 수 있으므로 매우 유용한 발명이다.As described above, the negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases according to an embodiment of the present invention allows the ward to be operated by converting the ward into a desired ward among the general ward and the negative pressure ward at the cost of establishing a general ward cooling and heating system. By eliminating the burden on the hospital side, the negative pressure room can be built in most hospitals regardless of the conditions such as the size or location of the hospital, so that in the event of an emergency disaster caused by an infectious disease, it is possible to quickly respond to an emergency disaster without hitting local limitations. It is a very useful invention because it can be prepared stably.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.Other effects of the present invention will be clearly understood and understood by experts or researchers in this technical field during the process of carrying out the present invention or through the detailed contents described below.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템을 설명하기 위한 개략도
도 2는 공조유닛을 설명하기 위한 도면
도 3은 공조유닛의 냉매 흐름을 설명하기 위한 개략도
도 4는 냉방모드 시 공조유닛이 작동되는 과정을 설명하기 위한 도면
도 5는 난방모드 시 공조유닛이 작동되는 과정을 설명하기 위한 도면1 is a schematic diagram for explaining an infectious disease blocking negative pressure air conditioning system according to an embodiment of the present invention
2 is a view for explaining the air conditioning unit
3 is a schematic diagram for explaining the flow of refrigerant in the air conditioning unit
4 is a diagram for explaining a process of operating an air conditioning unit in a cooling mode
5 is a diagram for explaining a process of operating an air conditioning unit in a heating mode
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, various modifications may be made and various forms may be applied, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features or It is to be understood that the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude the possibility of preliminary exclusion.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템을 설명하기 위한 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 일반적으로 화장실(310)과 전실(320)이 마련된 병실(330)에 적용되어, 일반 환자의 치료 시에는 병실(330) 내부의 공기 압력을 일반 병실과 동일하게 대기압 상태를 유지할 수 있도록 하면서 병실(330)의 실내 냉난방과 환기를 실시할 수 있도록 함으로써 병실(330)을 일반 병실로 사용할 수 있도록 하며, 감염병 환자의 치료 시에는 병실(330) 내의 압력을 대기압 보다 낮은 음압 상태로 만들어 병원체에 의해 감염된 병실(330) 내의 실내 공기가 출입문이나 창문 등을 통해 외부로 배출되지 않도록 하여 상기 병실(330)을 음압병실로 사용할 수 있도록 한다.Referring to FIG. 1, the negative pressure
여기서, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 병원에 마련된 일반 병실뿐만 아니라, 컨테이너 하우스 형태를 가지는 이동식 병실이나 이동 차량에 탑재된 병실 등에도 적용될 수 있다.Here, the negative pressure
이와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 병동 내에 마련된 일반 병실뿐만 아니라 컨테이너 하우스 형태의 이동식 병실에 적용하게 되면 병동 외부에 감염병 환자를 위한 음압 병실을 조기에 경제적으로 구축하여 감염 확진자 및 감염 의심자에 대한 신속하고 효율적인 격리 치료 및 관찰이 가능할 수 있도록 하며, 이동 차량에 탑재된 병실에 적용되면 해당 환자가 위치한 장소로 이동하여 외부환경으로부터 환자를 격리시키면서 진료행위까지 수행할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.As described above, when the negative pressure
상기와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 외기 공급덕트(110), 내기 배출덕트(120), 공조유닛(130), 내기 순환덕트(140) 및, 음압 전환 댐퍼(150)를 포함할 수 있다.The negative pressure
상기 외기 공급덕트(110)는 실외 공기를 병실(330) 내부로 공급할 수 있도록 상기 병실(330)과 연결될 수 있다.The outside
한편, 상기 외기 공급덕트(110)에는 급기 필터모듈(160)이 설치되어 상기 외기 공급덕트(110)를 통해 실외에서 상기 병실(330) 내로 유입되는 실외 공기에 포함되어 있는 각종 병원체와 초미세 먼지 등을 필터링 해줄 수 있도록 한다.On the other hand, the air
여기서, 상기 급기 필터모듈(160)은 상기 외기 공급덕트(110)에 분리 교체 용이하도록 설치될 수 있으며 각종 병원체와 초미세 먼지 등을 필터링 해줄 수 있는 헤파 필터가 포함되어 있는 필터모듈을 사용하는 것이 바람직하다.Here, the air
상기 내기 배출덕트(120)는 상기 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기를 실외로 배출시킬 수 있도록 상기 병실(330)과 화장실(310)에 연결될 수 있다.The
한편, 상기 내기 배출턱트(120)에는 배기 필터모듈(170)이 설치되어 상기 내기 배출턱트(120)를 통해 병실(330)과 화장실(310)에서 실외로 배출되는 실내 공기에 포함되어 있는 각종 병원체와 먼지 등을 필터링 해줄 수 있도록 한다.On the other hand, the
여기서, 상기 배기 필터모듈(170) 또한 상기 급기 필터모듈(160)과 마찬가지로 상기 내기 배출덕트(120)에 분리 교체 용이하도록 설치될 수 있으며 각종 병원체와 초미세 먼지 등을 필터링 해줄 수 있는 헤파 필터가 포함되어 있는 필터모듈을 사용하는 것이 바람직하다.Here, the
상기 공조유닛(130)은 상기 외기 공급덕트(110)와 내기 배출덕트(120)에 연결될 수 있다.The
이와 같은 공조유닛(130)은 환기 시에는 실외 공기는 상기 외기 공급덕트(110)를 통해 병실(330)로 공급하고 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 상기 병실(330)로 공급되는 실외 공기와 열 교환시킨 후 내기 배출덕트(120)를 통해 실외로 배출시킬 수 있도록 한다.In such an
한편, 상기 공조유닛(130)은 냉난방 시에는 상기 외기 공급덕트(110)를 통해 병실(330)로 공급되는 실외 공기를 냉각 또는 가열시킨 후 병실(330) 내부로 공급할 수 있도록 한다.Meanwhile, the
상기 내기 순환덕트(140)는 상기 병실(330) 내의 실내 공기를 공조유닛(130)을 거쳐 병실(330)로 재공급할 수 있도록 상기 병실(330)과 외기 공급덕트(110)에 연결될 수 있다.The inside
상기 음압 전환 댐버(150)는 상기 외기 공급덕트(110)에 설치될 수 있다.The negative
상기 외기 공급덕트(110)에 설치되는 음압 전환 댐퍼(150)가 개방되면 상기 외기 공급덕트(110)를 통해 실외공기가 상기 공조유닛(130)을 거쳐 병실로 공급되고 상기 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 내기 배출덕트(120)를 통해 상기 공조유닛(130)을 통해 실외로 배출되어 상기 병실(330)이 대기압 상태에서 환기 및 냉난방이 이루어져 상기 병실(330)을 일반 병실로 사용할 수 있도록 한다.When the negative
한편, 상기 음압 전환 댐퍼(150)가 폐쇄되면 상기 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 내기 배출덕트(120)를 통해 상기 공조유닛(130)을 거쳐 실외로 배출되고 상기 실외 공기는 상기 음압 전환 댐퍼(150)가 폐쇄됨에 따라 상기 외기 공급덕트(110)를 통해 병실(330)로 공급되지 않음으로써 상기 병실(330) 내부에 음압이 형성되도록 한다.On the other hand, when the negative
이때, 상기 병실(330) 내부의 실내 공기는 상기 내기 순환덕트(140)를 통해 공조유닛(130)을 거쳐 병실(330)로 순환되면서 상기 병실(330) 내부의 냉난방이 이루어지도록 함으로써 상기 병실(330)을 음압병실로 사용하면서 상기 병실(330)의 냉난방을 실시할 수 있도록 한다.At this time, the indoor air inside the
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 UV 살균수단(180)을 더 포함할 수 있다.In addition, the negative pressure
상기 UV 살균수단(180)은 상기 외기 공급덕트(110) 상에 설치되어 상기 외기 공급덕트(110)를 통해 병실(330) 내부로 공급되는 실외공기를 자외선을 통해 살균한 후 병실(330) 내부로 공급할 수 있도록 한다.The UV sterilization means 180 is installed on the outside
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 비상 음압 형성수단(190)을 더 포함할 수 있다.In addition, the negative pressure
상기 비상 음압 형성수단(190)은 상기 내기 배출덕트(120)에 연결되어 상기 음압 전환 댐퍼(150)가 폐쇄되어 외기 공급덕트(110)를 통해 실외 공기가 병실(330)로 공급되지 않아 병실(330) 내부에 음압이 형성되는 상태에서 상기 공조유닛(130)의 이상이 발생되거나 병실(330)과 화장실(310)의 음압 수준 미달 현상 발생 시 상기 공조유닛(130)의 제어부(138 : 도 2 참조)에 의해 병실(330) 내의 공기 압력이 세팅된 압력 이상이라고 판단되면 상기 공조유닛(130)의 제어부(138)에 의해 작동되어 상기 병실(330) 내의 실내 공기를 실외로 배출시킬 수 있도록 한다.The emergency negative pressure forming means 190 is connected to the internal
예를 들면, 상기 비상 음압 형성수단(190)은 압력 측정센서(191), 보조 배기 덕트(192) 및, 비상 음압 형성 팬(193)을 포함할 수 있다.For example, the emergency sound pressure forming means 190 may include a
상기 압력 측정센서(191)는 상기 병실(330)과 화장실(310) 내부의 공기 압력을 측정하여 상기 공조유닛(130)의 제어부(138)로 전송할 수 있다.The
이때, 상기 압력 측정센서(191)에 의해 측정되어 전송된 병실(330)과 화장실(310) 내의 공기 압력이 상기 공조유닛(130)의 제어부(138)에 의해 세팅된 압력 이상이라고 판단되면 상기 공조유닛(130)의 제어부(138)는 상기 공조유닛(130)의 이상이 발생되거나 병실(330)과 화장실(310)의 음압 수준 미달 현상이 발생되었다고 판단하여 후술되는 음압 형성 팬(193)을 작동시켜 상기 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기를 보조 배기 덕트(192)를 통해서도 실외로 배출시킴으로써 상기 병실(330) 내의 공기 압력이 음압을 유지할 수 있도록 한다.At this time, if it is determined that the air pressure in the
상기 보조 배기 덕트(192)는 상기 내기 배출덕트(120)와 연결될 수 있다.The
상기 비상 음압 형성 팬(193)은 보조 배기 덕트(192) 상에 설치되어 상기 공조유닛(130)의 제어부(138)에 의해 상기 병실(330)과 화장실(310) 내의 공기 압력이 세팅된 압력 이상이라고 판단되면 상기 공조유닛(130)의 제어부(138)에 의해 작동됨으로써 상기 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기를 상기 보조 배기 덕트(192)를 통해서도 실외로 배출시킬 수 있도록 한다.The emergency negative
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템에 적용된 공조유닛의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a configuration of an air conditioning unit applied to a negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
도 2는 공조유닛을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 공조유닛의 냉매 흐름을 설명하기 위한 개략도이다.2 is a view for explaining the air conditioning unit, Figure 3 is a schematic diagram for explaining the refrigerant flow in the air conditioning unit.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)에 적용되는 공조유닛은(130)는 케이싱(131), 내기 배기 팬(132), 응축기(133), 외기 유입 팬(134), 증발기(135), 제1 연결관(136), 압축기(137) 및 제어부(138)를 포함할 수 있다.1 to 3, the
상기 케이싱(131)은 상기 외기 공급덕트(110)와 연결되는 외기 유입구(131a)와 상기 내기 배출덕트(120)와 연결되는 내기 배출구(131b)가 각각 독립적으로 마련되어 상기 외기 유입구(131a)를 통해서는 실외 공기가 병실(330) 측으로 유입되고 상기 내기 배출구(131b)를 통해서는 병실(330)내의 실내 공기가 실외 측으로 배출될 수 있도록 한다.The
상기 내기 배기 팬(132)은 상기 내기 배출구(131b) 측에 설치되어 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기를 내기 배출덕트(120)를 통해 실외로 배출시킬 수 있도록 한다.The
여기서, 상기 내기 배기 팬(132)을 작동시키는 구동수단으로는 인버터 모터를 사용할 수 있다.Here, an inverter motor may be used as a driving means for operating the
한편, 상기 인버터 모터는 제어부(138)와 연결되어 상기 제어부(138)에 의해 회전수가 조절됨으로써 병실(330)에서 실외로 배출되는 공기의 유량을 제어할 수 있도록 한다.Meanwhile, the inverter motor is connected to the
상기 응축기(133)는 상기 내기 배출구(131b) 측에 설치되어 상기 내기 배기 팬(132)에 의해 병실(330)과 화장실(310)에서 실외로 배출되는 실내 공기와 열 교환될 수 있다.The
상기 외기 유입 팬(134)은 상기 외기 유입구(131a) 측에 설치되어 실외 공기를 외기 공급덕트(110)를 통해 병실 내로 유입시킬 수 있도록 한다.The outside
여기서, 상기 외기 배기 팬(134)을 작동시키는 구동수단으로는 인버터 모터를 사용할 수 있다.Here, an inverter motor may be used as a driving means for operating the
한편, 상기 인버터 모터는 제어부(138)와 연결되어 상기 제어부(138)에 의해 회전수가 조절됨으로써 실외에서 병실(330)로 유입되는 공기의 유량을 제어할 수 있도록 한다.Meanwhile, the inverter motor is connected to the
상기 증발기(135)는 상기 외기 유입구(131a) 측에 설치되어 상기 외기 유입 팬(134)에 의해 실외에서 외기 공급덕트(110)를 통해 병실(330) 내로 유입되는 실외 공기와 열 교환되거나, 병실(330) 내 음압 형성 시 상기 내기 순환덕트(140)를 통해 외기 공급덕트(110)로 공급된 후 공조유닛(130)을 거쳐 다시 병실(330) 내로 재 유입되어 순환되는 병실(330) 내의 실내 공기와 열 교환될 수 있다.The
상기 제1 연결관(136)은 상기 응축기(133) 측으로부터 증발기(135) 측으로 냉매를 공급하거나, 상기 증발기(135) 측으로부터 응축기(133) 측으로 냉매를 공급할 수 있도록 상기 응축기(133)와 증발기(135)를 연결할 수 있다.The
보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 연결관(136)은 상기 내기 배기 팬(132)이 작동됨에 따라 상기 내기 배출구(131b)를 통해 병실(330)과 화장실(310)로부터 실외로 배출되는 실내 공기와 내부의 냉매가 히트 파이프 형태로 열 교환될 수 있도록 상기 내기 배출구(131b) 측에 배치되어 상기 응축기(133)와 증발기(135)를 연결할 수 있다.In more detail, the
따라서, 상기 공조유닛(130)은 상기 내기 배기 팬(132)과 외기 유입 팬(134)만 작동되어 상기 압축기(137)는 작동되지 않는 환기 시에도 상기 제1 연결관(136) 내의 냉매가 병실(330)과 화장실(310)에서 실외로 배출되는 실내 공기와 열 교환되어 실내 공기가 가지고 있는 버려지는 폐열을 통해 가열 또는 냉각됨과 동시에 상기 응축기(133)를 통과하는 병실(330)과 화장실(310)에서 실외로 배출되는 공기와 증발기(135)를 통과하는 실외에서 병실(330)로 유입되는 공기의 온도차에 따라서 제1 연결관(136) 내의 냉매가 압력차가 발생됨에 따라 제1 연결관(136)을 통해 응축기(133) 측으로부터 증발기(135) 측으로 공급되거나, 증발기(135) 측으로부터 응축기(133) 측으로 공급되도록 하여 압축기(137)가 작동되지 않더라도 환기와 동시에 외기 온도와 병실 내 공기의 버려지는 폐열을 재사용하여 병실 냉난방이 이루어질 수 있도록 한다.Therefore, the
일예를 들면, 실외 공기 온도가 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기 온도 보다 높은 여름철 같은 경우, 압축기(137)는 작동시키지 않고 내기 배기 팬(132)과 외기 유입 팬(131a)만 작동시켜 환기를 시키게 되면 상대적으로 온도가 낮은 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 내기 배출덕트(120)와 내기 배출구(131b)를 통해 실외로 배출되고 상대적으로 온도가 높은 실외 공기는 외기 공급덕트(110)와 외기 유입구(131a)를 통해 병실(330)로 유입된다.For example, when the outdoor air temperature is higher than the indoor air temperature in the
이때, 상기 내기 배출덕트(120)와 내기 배출구(131b)를 통해 실외로 배출되는 상대적으로 온도가 낮은 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 응축기(133)를 통과함과 동시에 응축기(133) 측의 제1 연결관(136) 내의 냉매와 히트 파이프 형태로 열 교환됨으로써 응축기(133) 측의 제1 연결관(136) 내의 냉매 온도를 저하시키고, 외기 공급턱트(110)와 외기 유입구(131a)를 통해 병실(330)로 유입되는 상대적으로 온도가 높은 실외 공기는 증발기(135)를 통과함과 동시에 증발기(135) 측의 제1 연결관(136) 내의 냉매와 히트 파이프 형태로 열 교환됨으로써 증발기(135) 측의 제1 연결관(136) 내의 냉매 온도를 상승시킨다.At this time, the indoor air in the relatively low
따라서, 상기 제1 연결관(136) 내의 냉매는 대류 현상에 의해 온도가 낮은 응축기(133) 측에서부터 온도가 높은 증발기(135) 측으로 이동된 후, 압축기(137)를 거친 후 다시 응축기(133)로 순환되는 냉방 사이클로 냉매가 순환되어 증발기(135)를 통과하여 온도가 하강된 실외 공기가 외기 유입 팬(134)에 의해 병실(330)로 공급되어 병실(330) 내 냉방이 이루어지도록 한다.Therefore, the refrigerant in the
다른 예를 들면, 실외 공기 온도가 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기 온도 보다 낮은 겨울철 같은 경우, 압축기(137)는 작동시키기 않고 배기 팬(132)과 외기 유입 팬(131a)만 작동시켜 환기를 시키게 되면 상대적으로 온도가 높은 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 내기 배출덕트(120)와 내기 배출구(131b)를 통해 실외로 배출되고 상대적으로 온도가 낮은 실외 공기는 외기 공급덕트(110)와 외기 유입구(131a)를 통해 병실(330)로 유입된다.For another example, when the outdoor air temperature is lower than the indoor air temperature in the
이때, 상기 내기 배출구(131b)를 통해 실외로 배출되는 상대적으로 온도가 높은 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 응축기(133)를 통과함과 동시에 응축기(133) 측의 제1 연결관(136) 내의 냉매와 히트 파이프 형태로 열 교환됨으로써 응축기(133) 측의 제1 연결관(136) 내의 냉매 온도를 상승시키고, 외기 유입구(131a)를 통해 병실(330)로 유입되는 상대적으로 온도가 낮은 실외 공기는 증발기(135)를 통과함과 동시에 증발기(135) 측의 제1 연결관(136) 내의 냉매와 히트 파이프 형태로 열 교환됨으로써 증발기(135) 측의 제1 연결관(136) 내의 냉매 온도를 하강시킨다.At this time, the indoor air in the relatively high
따라서, 상기 제1 연결관(136) 내의 냉매는 대류 현상에 의해 온도가 낮은 증발기(135) 측에서부터 온도가 높은 응축기(133) 측으로 이동된 후, 압축기(137)를 거친 후 다시 증발기(135)로 순환되는 난방 사이클로 냉매가 순환되어 증발기(135)를 통과하여 온도가 상승된 실외 공기가 외기 유입 팬(134)에 병실(330)로 공급되어 병실(330) 내 난방이 이루어지도록 한다.Accordingly, the refrigerant in the
상술한 바와 같이 상기 공조유닛(130)은 병실(330)과 화장실(310)에서 실외로 배출되는 버려지는 실내 공기의 폐열이 제1 연결관(136) 내의 냉매와 히트 파이프 형태로 열 교환되어 압축기(137)를 작동시키지 않고도 병실(330) 환기와 동기에 냉난방을 실시할 수 있도록 함으로써 병실 환기 및 실내 냉난방 시 소모되는 전력을 대폭 절감할 수 있도록 한다.As described above, in the
한편, 상기 제1 연결관(136) 상에는 팽창밸브(139)가 설치될 수 있으며, 상기 팽창밸브(139)는 압축기(137)는 작동되지 않고 내기 배기 팬(132)과 외기 유입 팬(134)만 작동되는 환기 시에는 항상 개방된 상태를 유지함으로써 제1 연결관(136) 내의 냉매가 온도 차이에 따른 압력 차에 따라 응축기(133)에서 증발기(135) 측으로나 증발기(135)에서 응축기(133) 측으로 이동될 수 있도록 한다.On the other hand, the
따라서, 상기 공조유닛(130)는 상기 내기 배기 팬(132)과 외기 유입 팬(134)만 작동되어 상기 압축기(137)는 작동되지 않는 환기 시에도 상기 응축기(133)를 통과하는 병실(330)과 화장실(310)에서 실외로 배출되는 공기와 증발기(135)를 통과하는 실외에서 병실(330)로 유입되는 공기의 온도차에 따라서 제1 연결관(136) 내의 냉매가 응축기(133) 측으로부터 증발기(135) 측으로 공급되거나, 증발기(135) 측으로부터 응축기(135) 측으로 공급되도록 하여 압축기(137)가 작동되지 않더라도 실외로 배출되어 버려지는 병실(330)과 화장실(310) 내 실내 공기의 열에너지를 이용하여 병실(330) 환기와 냉난방이 이루어질 수 있도록 한다.Therefore, the
상기 압축기(137)는 상기 응축기(133) 및 증발기(135)와 3웨이 밸브(200)를 통해 연결되어 냉방 시에는 냉매를 압축하여 상기 3웨이 밸브(200)를 통해 응축기(133) 측으로 공급하고, 난방 시에는 냉매를 압축하여 상기 3웨이 밸브(200)를 통해 증발기(135) 측으로 공급할 수 있도록 한다.The
또한, 상기 압축기(137)에 의해 압축되어 3웨이 밸브(200)를 통해 응축기(133), 팽창밸브(139), 증발기(135)를 순차적으로 통한 후 다시 3웨이 밸브(200)로 유입되거나, 압축기(137)에 의해 압축되어 3웨이 밸브(200)를 통해 증발기(135), 팽창밸브(139), 응축기(133)를 순차적으로 통한 후 다시 3웨이 밸브(200)로 유입된 냉매는 상기 3웨이 밸브(200)와 압축기(137)를 연결하는 제2 연결관(210)을 통해 다시 압축기(137)로 유입될 수 있다.In addition, it is compressed by the
한편, 상기 제어부(138)는 상기 내기 배기 팬(132), 응축기(133), 외기 유입 팬(134), 증발기(135), 팽창밸브(139), 압축기(137)를 제어할 수 있도록 한다.On the other hand, the
이와 같은 제어부(138)는 몰리에 선도에 따라 압축, 응축, 팽창, 증발의 냉매 사이클을 실내의 부하 조건에 맞도록 자동으로 상기 압축기(137), 응축기(133), 팽창밸브(139), 증발기(135)를 제어함으로써 사용자가 원하는 냉난방을 효율적으로 실시할 수 있도록 한다.The
한편, 상기 제어부(138)는 상기 비상 음압 형성수단(190)의 압력 측정센서(191)로부터 측정되어 전달되는 병실(330)과 화장실(310) 내의 공기 압력에 따라 상기 보조 배기 덕트(192) 상에 설치되는 비상 음압 형성 팬(193)을 제어할 수도 있다.On the other hand, the
또한, 상기 공조유닛(130)은 제1 온도 측정 센서(221) 및, 제2 온도 측정 센서(222)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
상기 제1 온도 측정 센서(221)는 병실에 배치되어 병실(330)의 실내 온도를 측정하여 상기 제어부(138)로 전달할 수 있다.The first
상기 제2 온도 측정 센서(222)는 실외에 배치되어 실외 온도를 측정하여 상기 제어부(138)로 전달할 수 있다.The second
여기서, 상기 제어부(138)는 세팅된 병실(330)의 실내 온도가 상기 제2 온도 측정 센서(222)에 의해 측정된 실외 온도 보다 높고 제1 온도 측정 센서(221)에 의해 측정된 병실(330)의 실내 온도 보다 낮아 외기에 의한 냉방이 가능하다고 판단되거나, 세팅된 병실(330)의 실내 온도가 상기 제2 온도 측정 센서(222)에 의해 측정된 실외 온도 보다 낮고 제1 온도 측정 센서(221)에 의해 측정된 병실(330)의 실내 온도 보다 높아 외기에 의한 난방이 가능하다고 판단되면, 상기 압축기(137)는 작동시키지 않고 상기 내기 배기 팬(132)과 상기 외기 유입 팬(134)만을 작동시켜 환기를 시킴으로써 외기 온도를 이용하여 병실(330)의 냉난방이 이루어지도록 함으로써 소모되는 전기 에너지를 대폭 절감시킬 수 있도록 한다.Here, the
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템의 작동과정과 작용 효과에 대하여 설명한다.An operation process and effect of the negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
도 4는 냉방모드 시 공조유닛이 작동되는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 난방모드 시 공조유닛이 작동되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a process of operating the air conditioning unit in the cooling mode, Figure 5 is a view for explaining the process of operating the air conditioning unit in the heating mode.
설명의 편의를 위하여 일반 병실모드와 음압 병실모드로 구분하여 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)이 작동되는 과정에 대하여 설명한다.For convenience of explanation, a process of operating the negative pressure
먼저, 일반 병실모드 시 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)의 작동과정에 대하여 설명한다.First, an operation process of the negative pressure
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 일반 병실모드 시에는 공조유닛(130)의 제어부(138)에 의해 음압 전환 댐퍼(150)가 개방되도록 제어된다.1 to 5, the negative pressure
상기 음압 전환 댐퍼(150)가 개방된 상태에서 상기 공조유닛(130)의 내기 배기 팬(132)과 외기 유입 팬(134)이 작동되면, 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 상기 내기 배기 팬(132)에 의해 내기 배출덕트(120)를 통해 내기 배출구(131b)로 유입된 후 다시 내기 배출덕트(120)를 통해 실외로 배출되며, 실외 공기는 상기 외기 유입 팬(134)에 의해 외기 공급덕트(110)를 통해 외기 유입구(131a)로 유입된 후 다시 외기 공급덕트(110)를 통해 병실(330)로 유입된다.When the internal
이때, 상기 외기 유입 팬(134)이 작동됨에 따라 상기 외기 공급덕트(110)를 통해 병실(330)로 공급되는 실외 공기는 공조유닛(130)을 거쳐 급기 필터모듈(160) 통과함으로써 실외 공기에 포함되어 있는 각종 미세먼지와 병원체를 필터링 한 후 다시 한 번 UV 살균수단(180)을 통해 살균된 후 병실(330) 내로 공급된다.At this time, as the outside
한편, 상기 내기 배기 팬(132)이 작동됨에 따라 병실(330)과 화장실(310)로부터 내기 배출덕트(120)를 공조유닛(130)을 거쳐 실외로 배출되는 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 배기 필터모듈(170)을 통과하여 각종 병원체와 미세먼지 등을 필터링 한 후 실외로 배출됨으로써 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기가 실외로 배출된다 하더라도 실외 공기가 각종 병원체에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있도록 한다.Meanwhile, as the
상술한 바와 같이 상기 음압 전환 댐퍼(150)가 개방된 상태에서 상기 공조유닛(130)이 작동되면 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 내기 배출덕트(120)를 통해 공조유닛(130)을 거친 후 실외로 배출되고, 실외 공기는 외기 공급덕트(110)를 통해 공조유닛(130)을 거친 후 병실(330)로 공급됨으로써 병실(330) 내의 공기 압력은 대기압 상태를 유지하게 됨으로써 상기 병실(330)을 일반병실로 사용할 수 있도록 한다.As described above, when the
상기와 같은 상태에서 공조유닛을 도 4에 도시된 바와 같이 냉방모드로 작동시키게 되면, 제어부(138)는 제2 온도 측정 센서(222)에 의해 측정된 실외 온도와 제1 온도 측정 센서(221)에 의해 측정된 병실(330)의 실내 온도를 세팅된 병실(330)의 실내 온도와 비교한다.In the above-described state, when the air conditioning unit is operated in the cooling mode as shown in FIG. 4, the
이때, 상기 제어부(138)에 의해 세팅된 병실(330)의 실내 온도가 상기 제2 온도 측정 센서(222)에 의해 측정된 실외 온도 보다 높고 제1 온도 측정 센서(221)에 의해 측정된 병실(330)의 실내 온도 보다 낮아 외기에 의한 냉방이 가능하다고 판단되면 압축기(137)를 작동시키지 않고 상기 내기 배기 팬(132)과 상기 외기 유입 팬(134)만을 작동시켜 병실(330) 내로 유입되는 외기 온도를 이용하여 병실(330)의 환기 및 냉방이 이루어질 수 있도록 한다.At this time, the indoor temperature of the
한편, 상기 제어부(138)에 의해 세팅된 병실(330)의 실내 온도가 제2 온도 측정 센서(222)에 의해 측정된 실외 온도와 제1 온도 측정 센서(221)에 의해 측정된 병실(330)의 실내 온도 보다 낮다고 판단되고 상기 병실(330)의 실내 온도가 실외 온도 보다 낮다고 판단되면, 상기 제어부(138)는 소정시간 동안은 압축기(137)는 작동시키지 않고 내기 배기 팬(132)과 외기 유입 팬(134)만 작동시켜 병실(330) 냉방을 실시한 후, 소정시간 이후부터 압축기(137)를 작동시키게 된다.Meanwhile, the indoor temperature of the
즉, 상기 제어부(138)에 의해 세팅된 병실(330)의 실내 온도가 제2 온도 측정 센서(222)에 의해 측정된 실외 온도와 제1 온도 측정 센서(221)에 의해 측정된 병실(330)의 실내 온도 보다 낮다고 판단됨과 동시에 병실(330)의 실내 온도가 실외 온도 보다 낮다고 판단되면, 상기 제어부(138)는 소정시간 동안은 압축기(137)는 작동시키지 않고 내기 배기 팬(132)과 외기 유입 팬(134)만 작동시킴으로써 상기 외기 공급덕트(110)와 외기 유입구(131a)를 통해 증발기(135)를 통과하여 병실(330)로 유입되는 공기의 온도가 상기 내기 배출덕트(120)와 내기 배출구(131b)를 통해 응축기(133)를 통과하여 실외로 배출되는 공기의 온도 보다 높음에 따라 제1 연결관(136) 내의 냉매가 온도 차이에 따라 응축기(133) 측에서부터 팽창밸브(139), 증발기(135), 압축기(137)를 순차적으로 거친 후 다시 응축기(133)로 순환되는 냉방 사이클로 냉매가 순환되어 실내 냉방이 이루어지도록 하여 압축기(137)를 작동시키지 않고도 소정시간 동안 병실(330) 환기 및 냉방이 이루어지도록 한다.That is, the indoor temperature of the
이후, 소정시간 이후부터는 상기 제어부(138)는 압축기(137)를 작동시켜 냉매를 고온 고압으로 압축시키게 되며, 상기 제어부(138)는 상기 압축기(137)에 의해 고온 고압으로 압축되어 3웨이 밸브(200)로 유입된 냉매가 응축기(133) 측으로 공급될 수 있도록 상기 3웨이 밸브(200)를 제어하여 상기 압축기(137)에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매는 상기 3웨이 밸브(200)를 통해 응축기(133)로 공급된 후 팽창밸브(139)와 증발기(135)를 순차적으로 거친 후 다시 3웨이 밸브(200)를 통해 압축기로 유입되는 과정을 반복하게 된다.Thereafter, after a predetermined time, the
이때, 상기 외기 유입 팬(134)에 의해 상기 외기 공급덕트(110)와 외기 유입구(131a)를 통해 실외에서 병실(330)로 유입되는 실외 공기는 상기 증발기(135)와 열 교환됨으로써 온도가 하강된 후 병실(330)로 공급되어 병실(330) 환기 및 냉방을 실시하게 된다.At this time, the outdoor air introduced into the
또한, 상기 내기 배출 팬(132)에 의해 내기 배출덕트(120)와 내기 배출구(131b)를 통해 병실(330)과 화장실(310)에서 실외로 배출되는 실내 공기는 상기 응축기(133) 및 제1 연결관(210) 내의 냉매와 열 교환된 후 실외로 배출되도록 함으로써 버려지는 병실(330)과 화장실(310) 내 실내 공기의 열에너지를 재활용할 수 있도록 함으로써 냉방 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.In addition, the indoor air discharged to the outside from the
한편, 상기 음압 전환 댐퍼(150)가 개방된 상태에서 상기 공조유닛(130)이 작동되어 병실(330) 내의 공기 압력이 대기압 상태를 유지하게 됨으로써 상기 병실(330)을 일반병실로 사용할 수 있는 상태에서 상기 공조유닛(130)을 도 5에 도시된 바와 같이 난방 모드롤 작동시키게 되면, 상기 제어부(138)는 제2 온도 측정 센서(222)에 의해 측정된 실외 온도와 제1 온도 측정 센서(221)에 의해 측정된 병실(330)의 실내 온도를 세팅된 병실(330)의 실내 온도와 비교한다.Meanwhile, the
이때, 상기 제어부(138)에 의해 세팅된 병실(330)의 실내 온도가 상기 제2 온도 측정 센서(222)에 의해 측정된 실외 온도 보다 낮고 제1 온도 측정 센서(221)에 의해 측정된 병실(330)의 실내 온도 보다 높아 외기에 의한 난방이 가능하다고 판단되면, 상기 압축기(137)는 작동시키지 않고 상기 내기 배기 팬(132)과 상기 외기 유입 팬(134)만을 작동시켜 환기를 시킴으로써 외기 온도를 이용하여 병실(330)의 환기 및 난방이 이루어질 수 있도록 한다.At this time, the indoor temperature of the
한편, 상기 제어부(138)에 의해 세팅된 병실(330)의 실내 온도가 제2 온도 측정 센서(222)에 의해 측정된 실외 온도와 제1 온도 측정 센서(221)에 의해 측정된 병실(330)의 실내 온도 보다 높다고 판단됨과 동시에 병실(330)의 실내 온도가 실외 온도 보다 높다고 판단되면, 상기 제어부(138)는 소정시간 동안은 압축기(137)는 작동시키지 않고 내기 배기 팬(132)과 외기 유입 팬(134)만 작동시킨 후, 소정시간 이후부터 압축기(137)를 작동시키게 된다.Meanwhile, the indoor temperature of the
즉, 상기 제어부(138)에 의해 세팅된 병실(330)의 실내 온도가 제2 온도 측정 센서(222)에 의해 측정된 실외 온도와 제1 온도 측정 센서(221)에 의해 측정된 병실(330)의 실내 온도 보다 높다고 판단됨과 동시에 실내 온도가 실외 온도 보다 높다고 판단되면, 상기 제어부(138)는 소정시간 동안은 압축기(137)는 작동시키지 않고 내기 배기 팬(132)과 외기 유입 팬(134)만 작동시킴으로써 상기 외기 유입구(131a)를 통해 증발기(135)를 통과하여 병실(330)로 유입되는 공기의 온도가 상기 내기 배출구(131b)를 통해 응축기(133)를 통과하여 실외로 배출되는 공기의 온도 보다 낮음에 따라 상기 제1 연결관(136) 내의 냉매가 증발기(135) 측에서부터 팽창밸브(139), 응축기(133), 압축기(137)를 순차적으로 거친 후 다시 증발기(135)로 순환되는 난방 사이클로 순환되어 실내 난방이 이루어지도록 하여 압축기(137)를 작동시키지 않고도 소정시간 동안 병실(330) 환기 및 난방이 이루어지도록 한다.That is, the indoor temperature of the
이후, 소정시간 이후부터는 상기 제어부(138)는 압축기(137)를 작동시켜 냉매를 고온 고압으로 압축시키게 되며, 상기 제어부(138)는 상기 압축기(137)에 의해 고온 고압으로 압축되어 3웨이 밸브(200)로 유입된 냉매가 증발기(135) 측으로 공급될 수 있도록 상기 3웨이 밸브(200)를 제어하여 상기 압축기(137)에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매는 상기 3웨이 밸브(200)를 통해 증발기(135)로 공급된 후 팽창밸브(139)와 응축기(133)를 순차적으로 거친 후 다시 3웨이 밸브(200)를 통해 압축기(137)로 유입되는 과정을 반복하게 된다.Thereafter, after a predetermined time, the
이때, 상기 외기 유입 팬(134)에 의해 상기 외기 유입구(131a)를 통해 실외에서 실내로 유입되는 실외 공기는 상기 증발기(135)와 열 교환됨으로써 온도가 상승된 후 실내로 공급되어 병실(330) 환기 및 난방을 실시하게 된다.In this case, the outdoor air introduced into the room from the outside through the
또한, 상기 내기 배출 팬(132)에 의해 내기 배출덕트(120)와 내기 배출구(131b)를 통해 병실(330)과 화장실(310)에서 실외로 배출되는 실내 공기는 상기 응축기(133)와 열 교환된 후 실외로 배출되도록 함으로써 버려지는 병실(330)과 화장실(310) 내 공기의 열에너지를 재활용할 수 있도록 함으로써 난방 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.In addition, the indoor air discharged from the
다음으로, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)이 음압 병실모드로 작동되는 과정에 대하여 설명한다.Next, a process of operating the negative pressure
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 음압 병실모드 시에는 공조유닛(130)의 제어부(138)에 의해 음압 전환 댐퍼(150)가 폐쇄되도록 제어된다.1 to 5, the negative pressure
상기 음압 전환 댐퍼(150)가 폐쇄된 상태에서 상기 공조유닛(130)의 내기 배기 팬(132)과 외기 유입 팬(134)이 작동되면, 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 상기 내기 배기 팬(132)에 의해 내기 배출덕트(120)를 통해 내기 배출구(131b)로 유입된 후 다시 내기 배출덕트(120)를 통해 실외로 배출되며, 실외 공기는 상기 음압 전환 댐퍼(150)가 폐쇄됨에 따라 상기 외기 유입 팬(134)이 작동된다 하더라도 상기 외기 공급덕트(110)를 통해 병실(330)로 유입되지 않게 되어 병실(330) 내의 공기 압력은 음압 상태를 유지하게 됨으로써 상기 병실(330)을 음압병실로 사용할 수 있도록 한다.When the internal
여기서, 상기 내기 배기 팬(132)이 작동됨에 따라 병실(330)과 화장실(310)로부터 내기 배출덕트(120)를 공조유닛(130)을 거쳐 실외로 배출되는 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 배기 필터모듈(170)을 통과하여 각종 병원체와 미세먼지 등을 필터링 한 후 실외로 배출됨으로써 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기가 실외로 배출된다 하더라도 실외 공기가 각종 병원체에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있도록 한다.Here, as the
이때, 상기 병실(330) 내의 실내 공기의 일부는 상기 외기 유입 팬(134)이 작동됨에 따라 내기 순환덕트(140)와 외기 공급덕트(110)를 통해 공조유닛(130)으로 공급되어 상기 공조유닛(130)의 증발기(135)와 열 교환되어 온도가 하강되거나 상승된 후 병실(330)로 공급되어 음압 상태에서 병실(330)의 냉난방을 실시하게 된다.At this time, part of the indoor air in the
즉, 상기 음압 전환 댐퍼(150)가 폐쇄된 상태에서 상기 공조유닛(130)을 냉방모드로 작동시키게 되면 내기 배기 팬(132)이 작동됨에 따라 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 내기 배출덕트(120)를 통해 실외로 배출되는 반면에, 실외 공기는 음압 전환 댐퍼(150)가 폐쇄됨에 따라 상기 외기 유입 팬(134)이 작동된다 하더라도 상기 외기 공급덕트(110)를 통해 병실(330)로 유입되지 않게 되어 병실(330) 내의 공기 압력은 음압 상태를 유지하게 되며, 상기 병실(330) 내의 실내 공기는 상기 외기 유입 팬(134)이 작동됨에 따라 내기 순환덕트(140)와 외기 공급덕트(110)를 통해 공조유닛(130)으로 공급된다.That is, when the
이때, 상기 공조유닛(130)의 제어부(138)는 압축기(137)를 작동시켜 냉매를 고온 고압으로 압축시키게 되며, 상기 제어부(138)는 상기 압축기(137)에 의해 고온 고압으로 압축되어 3웨이 밸브(200)로 유입된 냉매가 응축기(133) 측으로 공급될 수 있도록 상기 3웨이 밸브(200)를 제어하여 상기 압축기(137)에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매는 상기 3웨이 밸브(200)를 통해 응축기(133)로 공급된 후 팽창밸브(139)와 증발기(135)를 순차적으로 거친 후 다시 3웨이 밸브(200)를 통해 압축기로 유입되는 과정을 반복하게 된다.At this time, the
따라서, 상기 외기 유입 팬(134)이 작동됨에 따라 내기 순환덕트를 통해 상기 외기 공급덕트(110)로 유입된 병실(330) 내의 실내 공기는 외기 유입구(131a)를 통해 공조유닛(130)을 통과하면서 상기 증발기(135)와 열 교환됨으로써 온도가 하강된 후 상기 외기 공급덕트(110)를 통해 병실로 공급되어 병실(330) 냉방을 실시하게 된다.Therefore, as the outside
이때, 상기 외기 유입 팬(134)이 작동됨에 따라 내기 순환덕트(140)와 외기 공급덕트(1210) 및 공조유닛(130)을 순차적으로 통과한 병실(330) 내의 실내 공기는 급기 필터모듈(160)과 UV 살균수단(180)을 순차적으로 통과하여 필터링 및 살균된 후 병실(330) 내로 공급되어 병실(330) 냉방을 실시하게 된다.At this time, as the outside
한편, 상기 음압 전환 댐퍼(150)가 폐쇄된 상태에서 상기 공조유닛(130)을 난방모드로 작동시키게 되면 내기 배기 팬(132)이 작동됨에 따라 병실(330)과 화장실(310) 내의 실내 공기는 배기 배출덕트(120)를 통해 실외로 배출되는 반면에, 실외 공기는 음압 전환 댐퍼(150)가 폐쇄됨에 따라 상기 외기 유입 팬(134)이 작동된다 하더라도 상기 외기 공급덕트(110)를 통해 병실(330)로 유입되지 않게 되어 병실(330) 내의 공기 압력은 음압 상태를 유지하게 되며, 상기 병실(330) 내의 실내 공기는 상기 외기 유입 팬(134)이 작동됨에 따라 내기 순환덕트(140)와 외기 공급덕트(110)를 통해 공조유닛(130)으로 공급된다.On the other hand, when the
이때, 상기 공조유닛(130)의 제어부(138)는 압축기(137)를 작동시켜 냉매를 고온 고압으로 압축시키게 되며, 상기 제어부(138)는 상기 압축기(137)에 의해 고온 고압으로 압축되어 3웨이 밸브(200)로 유입된 냉매가 증발기(135) 측으로 공급될 수 있도록 상기 3웨이 밸브(200)를 제어하여 상기 압축기(137)에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매는 상기 3웨이 밸브(200)를 통해 증발기(135)로 공급된 후 팽창밸브(139)와 응축기(133)를 순차적으로 거친 후 다시 3웨이 밸브(200)를 통해 압축기(137)로 유입되는 과정을 반복하게 된다.At this time, the
따라서, 상기 외기 유입 팬(134)이 작동됨에 따라 내기 순환덕트(140)를 통해 상기 외기 공급덕트(110)로 유입된 병실(330) 내의 실내 공기는 상기 외기 유입구(131a)를 통해 공조유닛(130)을 통과하면서 상기 증발기(135)와 열 교환됨으로써 온도가 상승된 후 병실(330)로 공급되어 병실(330) 난방을 실시하게 된다.Accordingly, as the outside
여기서도, 상기 외기 유입 팬(134)이 작동됨에 따라 내기 순환덕트(140)와 외기 공급덕트(110) 및 공조유닛(130)을 순차적으로 통과한 병실(330) 내의 실내 공기는 급기 필터모듈(160)과 UV 살균수단(180)을 순차적으로 통과하여 필터링 및 살균된 후 병실(330) 내로 공급되어 병실(330) 난방을 실시하게 된다.Here, as the outside
이와 같이 병실(330) 내부의 압력을 음압 상태로 만들어 상기 병실(330)을 음압병실로 사용하다가 비상 음압 형성수단(190)의 압력 측정센서(191)에 의해 측정되어 공조유닛(130)의 제어부(138)로 전송된 병실(330)과 화장실(310) 내의 공기 압력이 상기 제어부(138)에 의해 세팅된 압력 이상이라고 판단되면, 상기 제어부(138)는 비상 음압 형성 팬(193)을 작동시켜 병실(330)과 화장실(310)로부터 내기 배출덕트(120)를 통해 실외로 배출되는 실내 공기를 보조 배기 덕트(192)를 통해서도 실외로 배출시킬 수 있도록 한다.In this way, the pressure inside the
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 상기 공조유닛(130)의 이상 발생 시나 병실(330) 내부의 음압 수준이 미달되는 현상이 발생된다 하더라도 압력 측정센서(191)에 의해 측정된 병실(330) 내부의 공기 압력에 따라서 제어부(138)에 의해 비상 음압 형성수단(190)의 비상 음압 형성 팬(193)이 즉각적으로 작동되어 병실(330)과 화장실(310)로부터 내기 배출덕트(120)를 통해 실외로 배출되는 실내 공기를 보조 배기 덕트(192)를 통해서도 실외로 배출시켜 병실(330) 내부의 음압 수준을 유지시킬 수 있도록 하여 보다 신뢰도 높은 음압병실을 제공할 수 있도록 한다.Therefore, the negative pressure
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 제어부(138)를 통해 외기 공급덕트(110)에 설치되어 있는 음압 전환 댐퍼(150)만을 개폐시키는 작업만으로 병실(330) 내부의 압력을 대기압 상태로 유지시키거나 음압 상태로 유지시킬 수 있다.As described above, the negative pressure
상기와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)을 병실(330)에 적용하게 되면 평상시에는 음압 전환 댐퍼(150)를 개방시켜 병실(330) 내부의 압력을 대기압 상태를 유지하면서 병실(330)의 환기 및 냉난방을 할 수 있도록 함으로써 상기 병실(330)을 일반 환자가 입원하여 치료받을 수 있는 일반 병실(330)로 사용할 수 있도록 하며, 메르스나 코로나바이러스감염증-19 등과 같은 감염병이 대유행하는 비상 재난 시에는 상기 음압 전환 댐퍼(150)를 폐쇄시켜 병실(330) 내부의 압력을 음압 상태로 유지시키면서 병실(330)의 냉난방을 할 수 있도록 함으로써 상기 병실(330)을 감염병 환자가 입원하여 치료받을 수 있는 음압 병실로 전환시켜 사용할 수 있도록 한다.When the negative pressure
그러므로, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)을 병실(330)에 적용하게 되면 음압병실을 별도로 운영할 필요가 없어 평상시 사용되지 않는 음압병실 확보로 인한 막대한 설비비용과 운영비용을 절감할 수 있으며, 감염병이 대유행하는 비상 재난 발생 시에는 별도의 설비비용의 투자 없이 원터치 형태로 일반 병실을 매우 신속하고 간단하게 음압병실로 전환시킬 수 있으므로 폭발적으로 증가하는 감염병 환자 수에 대응하여 충분한 수의 음압병실을 안정적으로 확보하여 감염병 환자가 음압병실 부족으로 인하여 제대로 된 치료를 받지 못하여 사망하는 현상을 방지할 수 있다.Therefore, when the negative pressure
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 공조유닛(130)의 증발기(135)와 응축기(133)를 연결하는 제1 연결관(136) 내의 냉매가 병실에서 실외로 배출되는 실내 공기와 히트 파이프 형태로 열 교환되어 증발기(135) 측의 온도와 응축기(133) 측의 온도에 따라 대류 현상에 의해 압축기(137)의 작동 없이도 냉동 사이클 또는 난방 사이클로 순환되도록 함으로써 압축기(137)의 작동 없이도 병실(330) 환기와 냉난방을 실시할 수 있도록 함으로써 소비되는 전기 에너지량을 대폭 절감시킬 수 있으므로 보다 저렴한 비용으로 냉난방과 환기를 실시할 수 있다.In addition, in the negative pressure
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 병실(330)을 일반병실로 사용할 시 세팅된 병실(330)의 실내 온도가 상기 제2 온도 측정 센서(222)에 의해 측정된 실외 온도 보다 높고 제1 온도 측정 센서(221)에 의해 측정된 병실(330) 실내 온도 보다 낮아 외기에 의한 냉방이 가능하다고 판단되거나, 세팅된 병실(330) 온도가 상기 제2 온도 측정 센서(222)에 의해 측정된 실외 온도 보다 낮고 제1 온도 측정 센서(221)에 의해 측정된 병실(330) 실내 온도 보다 높아 외기에 의한 난방이 가능하다고 판단되는 간절기에는 상기 압축기(137)는 작동시키지 않고 내기 배기 팬(132)과 외기 유입 팬(134)만을 작동시켜 환기를 시킴으로써 외기 온도를 이용하여 병실(330) 냉난방이 이루어지도록 함으로써 소비되는 전기 에너지량을 한층 더 절감시킬 수 있으므로 한층 더 저렴한 비용으로 냉난방과 환기를 실시할 수 있다는 장점이 있다.In addition, in the negative pressure
궁극적으로, 본 발명의 일실시예에 의한 감염병 차단 음압 공조시스템(100)은 한 대의 공조유닛(130)만을 설치하고도 병실(330)을 상황에 따라 일반병실 또는 음압병실 중 원하는 형태로 운영할 수 있는 기능뿐만 아니라 병실(330)의 환기 및 냉난방 기능까지 구비함으로써 설치공간의 확보가 매우 용이하고 음압병실 구축비용을 최소화시킴과 더불어 병원의 음압병실 보유 부담을 최소화시킬 수 있으며, 비상 재난 발생 시 각 지역별로 기하급수적으로 늘어나는 감염병 환자 수에 대응하여 음압병실 수를 각 지역별로 안정적으로 확보할 수 있어 감염병 환자의 안정적인 치료가 가능하도록 할 뿐만 아니라, 병실 운영 시 소요되는 냉난방 비용을 대폭 줄일 수 있다.Ultimately, the negative pressure
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those of ordinary skill in the art will have the spirit of the present invention described in the claims to be described later. And it will be appreciated that various modifications and changes can be made to the present invention within a range not departing from the technical field.
(110) : 외기 공급덕트 (120) : 내기 배출덕트
(130) : 공조유닛 (140) : 내기 순환덕트
(150) : 음압 전환 댐퍼 (160) : 급기 필터모듈
(170) : 배기 필터모듈 (180) : UV 살균수단
(190) : 비상 음압 형성수단(110): external air supply duct (120): internal air exhaust duct
(130): air conditioning unit (140): bet circulation duct
(150): sound pressure conversion damper (160): air supply filter module
(170): exhaust filter module (180): UV sterilization means
(190): Emergency sound pressure forming means
Claims (9)
상기 병실과 화장실 내의 실내 공기를 실외로 배출시킬 수 있도록 상기 병실과 화장실에 연결되며 배기 필터모듈이 설치된 내기 배출덕트;
상기 외기 공급덕트와 내기 배출덕트에 연결되어 환기 시에는 실외 공기는 외기 공급덕트를 통해 병실로 공급하고 병실과 화장실 내의 실내 공기는 상기 병실로 공급되는 실외 공기와 열 교환시킨 후 내기 배출덕트를 통해 실외로 배출하며, 냉난방 시에는 상기 외기 공급덕트를 통해 병실로 공급되는 실외 공기를 냉각 또는 가열시킨 후 병실 내부로 공급하는 공조유닛;
상기 병실과 화장실 내의 실내 공기를 공조유닛을 거쳐 병실로 재공급할 수 있도록 상기 병실과 외기 공급덕트에 연결되는 내기 순환덕트; 및
상기 공조유닛의 제어부에 의해 제어되도록 외기 공급덕트에 설치되어 개방되면 외기 공급덕트를 통해 실외 공기가 병실로 공급되고 실내 공기는 내기 배출덕트를 통해 실외로 배출되어 대기압 상태에서 병실의 환기 및 냉난방이 이루어져 병실을 일반 병실로 사용할 수 있고, 폐쇄되면 외기 공급덕트를 통해 실외 공기가 병실로 공급되지 않아 병실 내부에 음압이 형성된 상태에서 내기 순환덕트를 통해 병실 내부의 실내 공기를 공조유닛를 거쳐 병실로 순환시키면서 냉난방을 실시하여 병실을 음압병실로 사용하면서 상기 병실의 냉난방을 실시할 수 있도록 하는 음압 전환 댐퍼를 포함하는 감염병 차단 음압 공조시스템.An outdoor air supply duct connected to the hospital room and having an air supply filter module installed to supply outdoor air into the hospital room;
A bet discharge duct connected to the hospital room and the bathroom and equipped with an exhaust filter module to discharge indoor air in the hospital room and the bathroom to the outside;
When ventilated by being connected to the outside air supply duct and the inside air exhaust duct, outdoor air is supplied to the hospital room through the outside air supply duct, and the indoor air in the hospital room and toilet is heat exchanged with the outdoor air supplied to the hospital room, and then through the inside air exhaust duct. An air conditioning unit that is discharged to the outside, and when cooling and heating, cools or heats the outdoor air supplied to the hospital room through the outside air supply duct and then supplies it to the inside of the hospital room;
An internal air circulation duct connected to the hospital room and the outside air supply duct so that the indoor air in the hospital room and the toilet can be resupplied to the hospital room through an air conditioning unit; And
When installed and opened in the outside air supply duct to be controlled by the control unit of the air conditioning unit, outdoor air is supplied to the hospital room through the outside air supply duct, and the indoor air is discharged to the outside through the inside air discharge duct, thereby allowing ventilation and cooling and heating of the hospital room at atmospheric pressure. The hospital room can be used as a general hospital room.When it is closed, the outdoor air is not supplied to the hospital room through the outside air supply duct, so the internal air inside the hospital room is circulated through the air conditioning unit through the inside air circulation duct while negative pressure is formed inside the hospital room. A negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases, including a negative pressure switching damper that allows cooling and heating of the hospital room while cooling and heating the hospital room while using the hospital room as a negative pressure hospital room.
상기 외기 공급덕트 상에 설치되어 상기 외기 공급덕트를 통해 병실 내부로 공급되는 실외 공기를 살균할 수 있는 UV 살균수단을 더 포함하는 감염병 차단 음압 공조시스템.The method of claim 1,
Infectious disease blocking negative pressure air conditioning system further comprising a UV sterilization means installed on the outside air supply duct to sterilize the outdoor air supplied into the hospital room through the outside air supply duct.
상기 내기 배출덕트에 연결되어 상기 공조유닛의 제어부에 의해 병실과 화장실 내의 공기 압력이 세팅된 압력 이상이라고 판단되면 상기 공조유닛의 제어부에 의해 작동되어 상기 병실과 화장실 내의 실내 공기를 실외로 배출시키는 비상 음압 형성수단을 더 포함하는 감염병 차단 음압 공조시스템.The method of claim 1,
When it is determined that the air pressure in the hospital room and toilet by the control unit of the air conditioning unit is equal to or higher than the set pressure, it is operated by the control unit of the air conditioning unit to discharge indoor air in the hospital room and toilet to the outside. Infectious disease blocking negative pressure air conditioning system further comprising a negative pressure forming means.
상기 비상 음압 형성수단은,
상기 병실과 화장실 내의 공기 압력을 측정하여 상기 공조유닛의 제어부로 전송하는 압력 측정센서;
상기 내기 배출덕트와 연결되는 보조 배기 덕트; 및
상기 보조 배기 덕트 상에 설치되어 작동됨으로써 상기 병실과 화장실 내의 실내 공기를 상기 보조 배기 덕트를 통해서도 실외로 배출시킬 수 있는 비상 음압 형성 팬을 포함하는 감염병 차단 음압 공조시스템.The method of claim 3,
The emergency sound pressure forming means,
A pressure measurement sensor that measures the air pressure in the hospital room and toilet and transmits it to the control unit of the air conditioning unit;
An auxiliary exhaust duct connected to the air exhaust duct; And
An infectious disease blocking negative pressure air conditioning system including an emergency negative pressure forming fan installed on and operated on the auxiliary exhaust duct to discharge indoor air in the hospital room and toilet to the outside through the auxiliary exhaust duct.
상기 외기 공급덕트에 분리 교체 가능하도록 설치되는 급기 필터모듈과 상기 내기 배출덕트에 분리 교체 가능하도록 설치되는 배기 필터모듈을 더 포함하는 감염병 차단 음압 공조시스템.The method of claim 3,
Infectious disease blocking negative pressure air conditioning system further comprising an air supply filter module installed to be separated and replaced in the outside air supply duct and an exhaust filter module installed to be separated and replaced in the internal air discharge duct.
상기 공조유닛은,
상기 외기 공급덕트와 연결되는 외기 유입구와 상기 내기 배출덕트와 연결되는 내기 배출구가 각각 독립적으로 마련되는 케이싱;
상기 내기 배출구 측에 설치되어 병실과 화장실 내의 실내 공기를 내기 배출덕트를 통해 실외로 배출시키는 내기 배기 팬;
상기 내기 배출구 측에 설치되어 상기 내기 배기 팬에 의해 병실과 화장실에서 내기 배출덕트를 통해 실외로 배출되는 실내 공기와 열교환되는 응축기;
상기 외기 유입구 측에 설치되어 실외 공기를 외기 공급덕트를 통해 병실 내로 유입시키는 외기 유입 팬;
상기 외기 유입구 측에 설치되어 상기 외기 유입 팬에 의해 실외에서 외기 공급덕트를 통해 병실로 유입되는 실외 공기와 열교환되거나, 병실 내 음압 형성 시 상기 내기 순환덕트를 통해 외기 공급덕트로 공급된 후 공조유닛을 거쳐 병실 내로 재유입되어 순환되는 병실 내의 실내 공기와 열교환되는 증발기;
상기 응축기 측으로부터 증발기 측으로 냉매를 공급하거나, 상기 증발기 측으로부터 응축기 측으로 냉매를 공급할 수 있도록 상기 응축기와 증발기를 연결하는 제1 연결관;
상기 응축기 및 증발기와 3웨이 밸브를 통해 연결되어 냉방 시에는 냉매를 압축하여 상기 3웨이 밸브를 통해 응축기 측으로 공급하고, 난방 시에는 냉매를 압축하여 상기 3웨이 밸브를 통해 증발기 측으로 공급하는 압축기; 및
상기 내기 배기 팬, 응축기, 외기 유입 팬, 증발기 및, 압축기를 제어하는 제어부를 포함하는 감염병 차단 음압 공조시스템.The method of claim 1,
The air conditioning unit,
A casing in which an external air inlet connected to the outside air supply duct and an internal air outlet connected to the internal air discharge duct are independently provided;
An exhaust fan installed on the side of the exhaust outlet to discharge indoor air in the hospital room and toilet to the outside through an exhaust exhaust duct;
A condenser installed on the side of the inside air outlet and heat-exchanging with indoor air discharged to the outside through the inside air exhaust duct from the hospital room and toilet by the inside air exhaust fan;
An outside air inlet fan installed at the outside air inlet side to introduce outdoor air into the hospital room through an outside air supply duct;
An air conditioning unit after being installed at the outside air inlet and being supplied to the outside air supply duct through the inside air circulation duct when heat exchanged with the outdoor air introduced into the hospital room through the outside air supply duct from the outside by the outside air inlet fan. An evaporator for exchanging heat with the indoor air in the hospital room that is re-introduced and circulated through the hospital room;
A first connection pipe connecting the condenser and the evaporator to supply a refrigerant from the condenser side to the evaporator side or to supply the refrigerant from the evaporator side to the condenser side;
A compressor which is connected to the condenser and evaporator through a 3-way valve to compress refrigerant during cooling and supply it to the condenser through the 3-way valve, and compress the refrigerant during heating and supply it to the evaporator through the 3-way valve; And
Infectious disease blocking negative pressure air conditioning system comprising a control unit for controlling the internal air exhaust fan, a condenser, an outside air inlet fan, an evaporator, and a compressor.
상기 제1 연결관은,
상기 내기 배기 팬이 작동됨에 따라 상기 내기 배출덕트와 내기 배출구를 통해 병실과 화장실로부터 실외로 배출되는 실내 공기와 내부의 냉매가 히트 파이프 형태로 열 교환될 수 있도록 상기 내기 배출구 측에 배치되어 상기 응축기와 증발기를 연결하여,
상기 내기 배기 팬과 외기 유입 팬만 작동되고 상기 압축기는 작동되지 않는 상태에서도 상기 응축기 측을 통과하는 병실과 화장실 내의 실내 공기와 증발기 측을 통과하는 실외 공기의 온도차에 따라 대류 현상에 의해 제1 연결관 내의 냉매가 응축기 측으로부터 증발기 측으로 공급되거나, 증발기 측으로부터 응축기 측으로 공급되도록 하여 압축기가 작동되지 않더라도 환기와 동시에 버려지는 병실과 화장실 내의 실내 공기의 열에너지를 이용하여 실내 냉난방이 이루어질 수 있도록 하는 감염병 차단 음압 공조시스템.The method of claim 6,
The first connector,
As the bet exhaust fan is operated, the indoor air discharged from the hospital room and the toilet to the outside through the bet discharge duct and the bet discharge port and the internal refrigerant are disposed on the side of the inner air outlet so that heat exchange is possible in the form of a heat pipe, and the condenser And the evaporator,
Even when only the internal exhaust fan and the outside air inlet fan are operated and the compressor is not operated, the first connection pipe is caused by a convection phenomenon according to the temperature difference between the indoor air passing through the condenser and the indoor air passing through the evaporator. Blocks negative pressure from infectious diseases that allows internal refrigerant to be supplied from the condenser to the evaporator or from the evaporator to the condenser so that even if the compressor is not operated, the heat energy of the indoor air in the ward and toilet that is discarded at the same time as ventilation can be used for indoor cooling and heating. Air conditioning system.
상기 공조유닛은,
병실의 실내 온도를 측정하여 제어부로 전달하는 제1 온도 측정 센서;
실외 온도를 측정하여 제어부로 전달하는 제2 온도 측정 센서를 더 포함하며,
상기 음압 전환 댐퍼가 개방되어 병실을 일반 병실로 사용할 시 상기 제어부는,
세팅된 병실 온도가 상기 제2 온도 측정 센서에 의해 측정된 실외 온도 보다 높고 제1 온도 측정 센서에 의해 측정된 병실의 실내 온도 보다 낮아 외기에 의한 냉방이 가능하다고 판단되거나,
세팅된 병실의 온도가 상기 제2 온도 측정 센서에 의해 측정된 실외 온도 보다 낮고 제1 온도 측정 센서에 의해 측정된 병실의 실내 온도 보다 높아 외기에 의한 난방이 가능하다고 판단되면,
상기 압축기는 작동시키지 않고 상기 내기 배기 팬과 상기 외기 유입 팬만을 작동시켜 환기를 시킴으로써 외기 온도를 이용하여 병실의 냉난방이 이루어질 수 있도록 하는 감염병 차단 음압 공조시스템.The method of claim 6,
The air conditioning unit,
A first temperature measurement sensor that measures the indoor temperature of the hospital room and transmits it to the control unit;
Further comprising a second temperature measurement sensor that measures the outdoor temperature and transmits it to the control unit,
When the negative pressure conversion damper is opened and the hospital room is used as a general hospital room, the control unit,
The set temperature of the hospital room is higher than the outdoor temperature measured by the second temperature measurement sensor and lower than the indoor temperature of the hospital room measured by the first temperature measurement sensor, it is determined that cooling by outside air is possible, or
If the set temperature of the hospital room is lower than the outdoor temperature measured by the second temperature measurement sensor and higher than the indoor temperature of the hospital room measured by the first temperature measurement sensor, it is determined that heating by outside air is possible,
A negative pressure air conditioning system for blocking infectious diseases so that the air conditioner can be cooled and heated using the outside air temperature by operating only the internal air exhaust fan and the outside air inflow fan without operating the compressor.
상기 병실은 일반 병실 또는 이동형 병실인 것을 특징으로 하는 감염병 차단 음압 공조시스템.The method of claim 1,
Infectious disease blocking negative pressure air conditioning system, characterized in that the hospital room is a general hospital room or a mobile hospital room.
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