KR102367130B1

KR102367130B1 - 수직정원을 이용한 실내 환기시스템

Info

Publication number: KR102367130B1
Application number: KR1020210101285A
Authority: KR
Inventors: 김종헌
Original assignee: (주)엠티이에스; (주)엠티이에스원
Priority date: 2021-08-02
Filing date: 2021-08-02
Publication date: 2022-02-28

Abstract

공기조화기 1대만 설치하여 실내 냉난방과 환기 및, 실내 공기의 미세먼지 제거와 실내 공기 중의 이산화탄소와 산소 농도조절까지 할 수 있으며, 설치공간을 최소화시킬 수 있고, 운전 시 소모되는 전기 에너지를 대폭 절감시킬 수 있으며, 실외 공기의 투입 없이도 실내 공기 중에 포함되어 있는 이산화탄소 농도를 줄일 수 있는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 개시된다. 상기 수직정원을 이용한 실내 환기시스템은 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 제품 구입비용과 설치비용에 대한 부담을 대폭 줄일 수 있으며, 설치 공간의 제약 없이 좁은 실내 공간에도 제약 없이 설치 가능하고, 사계절 비용 부담 없이 보다 쾌적한 환경을 영위할 수 있도록 하여 대고객 만족도와 신뢰도를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

수직정원을 이용한 실내 환기시스템{INDOOR VENTILATION SYSTEM USING VERTICAL GARDEN}

본 발명은 수직정원을 이용한 실내 환기시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직정원에서 식생하고 있는 공기정화식물에 의해 정화 및 습도 조절된 실외 공기를 사용하여 실내 환기 및 냉난방을 할 수 있는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템에 관한 것이다.

일반적으로 도시의 발달에 따라 현대인들은 80 내지 90%에 이르는 대부분의 시간들을 실내에서 보내기 때문에 건축에 사용된 합성자재 및 제품 등으로부터 발생되는 유해물질이나 실내공기에 포함되어 있는 미세먼지 뿐만 아니라, 미세먼지에 포함되어 있는 미생물의 오염으로 거주자의 건강에 악영향을 미치게 된다.

이러한 실내의 공기를 정화하고자 발코니와 베란다와 같은 빌딩의 실내 공간에 정원을 조성하거나 식물들을 가꾸게 되면 정서적 풍요로움을 느낄 수 있으며, 수목이나 초화류 등의 식물들은 인체에서 내뿜는 탄산가스를 흡수하고 인체에 필요한 산소를 배출해줌으로써 정원에 식물을 많이 가꾸게 되면 맑은 공기를 마실 수 있다는 부수효과를 기대할 수 있으나, 단지 실내 공간에 식재되어 있는 식물로만 원하는 정도의 실내공기 정화 효과를 기대하기에는 한계가 있다.

그리하여, 최근에는 공기조화기 및 환기장치와 실내 정원을 결합한 공기조화시스템이 개발되고 있는 실정이다.

이와 같은 종래의 일반적인 실내 정원을 결합한 공기 조화시스템의 경우에는 단순히 환기장치와 공기조화기를 별도로 제작하여 건물 내에 설치한 후 환기장치 또는 공기조화기의 공기 유입구 측에 실내 정원을 배치하여 실외 공기가 실내 정원을 통과한 후 실내로 유입되는 구조로서, 식물들을 이용하여 실내 공기질 개선을 어느 정도는 도모하기는 하나, 식물들을 이용하여 건물 냉난방 에너지를 줄일 수 있는 방법은 전혀 고려하지 않았다는 문제점이 있다.

한편, 일반적인 실내 정원을 결합한 공기 조화시스템의 경우에는 환기장치와 공기 조화기의 별도로 제작되어 건물 내에 각각 설치되는 것이 일반적이어서, 이들을 모두 설치하는 데에 대한 비용과 공간이 비교적 많이 소모된다는 문제점이 있었다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 환기장치와 공기 조화기를 모두 설치하는 경우 환기장치와 연결된 덕트와 공기 조화기와 연결된 덕트로 별도로 마련해야 하므로 배관의 배치도 매우 복잡해질 뿐만 아니라, 환기장치와 공기 조화기를 각각 설치하고 상기 환기 장치와 연결된 덕트와 공기 조화기와 연결된 덕트를 설치하는 데에 대한 공간상의 제약과 과도한 비용이 소모된다는 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같이 환기장치와 공기 조화기를 별도로 설치할 경우, 환기장치를 통하여 실외에서 실내로 유입되는 공기의 경우 상기 열교환기를 통해 실외로 배출되는 실내 공기와 열 교환된 실외 공기이고, 상기 공기 조화기를 통하여 실내로 토출되는 공기는 냉매와 열 교환된 실내 공기임으로써 상기 환기장치와 공기 조화기를 별도로 설치할 경우에는 서로 다른 온도의 공기가 하나의 공간으로 토출됨으로써 한 공간 내에 온도가 다른 두 공기의 흐름이 발생됨으로써 실내 온도의 불균일한 분포가 발생된다는 문제점이 있었다.

또한, 실내 환기와 냉난방을 동시에 하기 위해서는 사용자가 환기장치와 공기 조화기를 각각 별도로 구입하여야만 함으로써 초기 구입비용에 대한 부담이 상당할 뿐만 아니라, 실내 환기와 실내 냉난방을 동시에 실시하기 위해서는 상기 환기장치와 공기 조화기를 동시에 가동시켜야 함으로써 전기 에너지 소모량이 매우 커 유지비용에 대한 부담이 커진다는 문제점이 있었다.

이에 더하여, 일반적인 실내 정원을 결합한 공기 조화시스템의 경우에는 실내 정원이 차지하는 공간이 넓어 설치 공간상의 제약으로 인하여 대중적인 설치가 불가능 하다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0974003호(2010.07.29.) 대한민국 등록특허공보 제10-1281110호(2013.06.26.) 대한민국 등록특허공보 제10-1557197호(2015.09.24.) 대한민국 등록특허공보 제10-1656516호(2016.09.05.)

본 발명의 목적은 공기조화기 1대만 설치하여 실내 냉난방과 환기 및, 실내 공기의 미세먼지 제거와 실내 공기 중의 이산화탄소와 산소 농도조절까지 할 수 있으며, 설치공간을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 운전 시 소모되는 전기 에너지를 대폭 절감시킬 수 있는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 실외 공기의 투입 없이도 실내 공기 중에 포함되어 있는 이산화탄소 농도를 줄일 수 있는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템을 제공하는 것이다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 속이 빈 수직타워 형태로 형성되며 전면부에는 복수개의 급배기 홀과 그릴 및 디퓨저가 마련되는 수직정원 본체부와, 상기 급배기 홀을 통해 수직정원 본체부로부터 배출되거나 실내로부터 수직정원 본체부 내로 유입되는 공기와 접촉되도록 상기 수직정원 본체부 전면부에 다단으로 배치되어 식생하는 공기정화식물과, 상기 수직정원 본체부를 관통하여 상기 디퓨저와 연결되는 급기라인과, 상기 수직정원 본체부를 관통하여 상기 그릴과 연결되는 배기라인과, 상기 수직정원 본체부 내부에 배치되어 상기 급기라인과 배기라인에 연결되는 공기조화기와, 상기 공기조화기 입구 측에 위치하도록 상기 급기라인에 설치되어 공기조화기 제어부에 의해 제어되는 제1 댐퍼와, 상기 제1 댐퍼와 공기조화기 입구 측 사이에 배치되도록 상기 급기라인에 연결되며 공기조화기 제어부에 의해 제어되는 제2 댐퍼가 설치되어 있는 제1 급배기라인과, 상기 공기조화기 출구 측에 위치하도록 상기 급기라인에 설치되며 공기조화기 제어부에 의해 제어되는 제3 댐퍼 및, 상기 제3 댐퍼와 공기조화기 출구 측 사이에 배치되도록 상기 급기라인에 연결되며 공기조화기 제어부에 의해 제어되는 제4 댐퍼가 설치되어 있는 제2 급배기라인을 포함하는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템을 제시한다.

또한, 본 발명은 상기 수직정원 본체부 전면부에 다단으로 배치되어 식생하는 공기정화식물에 빛을 조사하는 식물재배용 조명을 더 포함할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명은 상기 공기조화기 제어부와 연결되도록 실내에 배치되어 각각 실내의 이산화탄소 농도, 미세먼지 농도, 산소 농도, 온도를 측정하여 공기조화기 제어부로 전달하는 이산화탄소 농도 측정센서, 미세먼지 측정센서, 산소 농도 측정센서, 실내 온도 측정센서 및, 상기 공기조화기 제어부와 연결되도록 실외에 배치되어 실외 온도를 측정하여 공기조화기 제어부로 전달하는 실외 온도 측정센서를 더 포함할 수도 있다.

여기서, 상기 공기조화기 제어부는 상기 이산화탄소 농도 측정센서에 의해 측정된 실내 공기의 이산화탄소 농도가 세팅된 기준 실내 이산화탄소 농도 보다 낮다고 판단됨과 동시에 실내 온도 측정센서와 실외 온도 측정센서에 의해 측정된 실내 온도와 실외 온도의 차이가 세팅된 값 이내로 감지되면, 상기 급기라인을 통해 공급되는 실외 공기는 제1 댐퍼, 공기조화기, 제3 댐퍼를 순차적으로 거쳐 디퓨저를 통해 실내로 공급되고, 실내공기는 그릴로 유입되어 배기라인을 통해 실외로 배출될 수 있도록 상기 제1 댐퍼와 제3 댐퍼는 개방되고 제2 댐퍼와 제4 댐퍼는 폐쇄되도록 제어할 수 있다.

한편, 상기 공기조화기 제어부는 이산화탄소 농도 측정센서에 의해 측정된 실내 공기의 이산화탄소 농도가 세팅된 기준 실내 이산화탄소 농도 보다 낮다고 판단됨과 동시에 실외 온도 측정센서와 실외 온도 측정센서에 의해 측정된 실내 온도와 실외 온도의 차이가 세팅된 값 이상으로 감지되면, 실내 공기가 공기정화식물을 거쳐 급배기 홀을 통해 수직정원 본체부 내부로 배출되도록 하고, 상기 수직정원 본체부 내부로 배출된 실내 공기는 제2 댐퍼, 제1 급배기라인, 급기라인, 공기조화기, 제3 댐퍼를 순차적으로 거쳐 디퓨저를 통해 실내로 재공급되도록 상기 제2 댐퍼와 제3 댐퍼는 개방되고 제1 댐퍼와 제4 댐퍼는 폐쇄되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 공기조화기 제어부는 상기 산소 농도 측정센서에 의해 측정된 실내 공기의 산소 농도가 세팅된 기준 실내 산소 농도 보다 낮다고 판단됨과 동시에 실외 온도 측정센서와 실외 온도 측정센서에 의해 측정된 실내 온도와 실외 온도의 차이가 세팅된 값 이상으로 감지되면, 상기 급기라인을 통해 공급되는 실외 공기는 제1 댐퍼, 공기조화기, 제2 급배기라인, 제4 댐퍼를 통해 수직정원 본체부 내부로 유입된 후 급배기 홀과 공기정화식물을 거쳐 실내로 공급되도록 하고, 실내 공기는 그릴을 통해 배기라인을 거쳐 실외로 배출될 수 있도록 상기 제1 댐퍼와 제4 댐퍼는 개방되고 제2 댐퍼와 제3 댐퍼는 폐쇄되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 공기조화기 제어부는 상기 미세먼지 측정센서에 의해 측정된 실내 미세먼지 농도가 세팅된 미세먼지 농도 보다 높다고 감지되면, 실내 공기가 공기정화식물을 거쳐 급배기 홀을 통해 수직정원 본체부 내부로 배출되도록 하고, 상기 수직정원 본체부 내부로 배출된 실내 공기는 제2 댐퍼, 제1 급배기라인, 급기라인, 공기조화기, 제3 댐퍼를 순차적으로 거쳐 디퓨저를 통해 실내로 재공급되도록 상기 제2 댐퍼와 제3 댐퍼는 개방되고 제1 댐퍼와 제4 댐퍼는 폐쇄되도록 제어할 수 있다.

한편, 상기 공기조화기 제어부는 상기 미세먼지 측정센서에 의해 측정된 실내 미세먼지 농도가 세팅된 미세먼지 농도 보다 높다고 감지되면, 상기 급기라인을 통해서도 실내 공기가 흡입되어 제1 댐퍼, 공기조화기, 제3 댐퍼를 순차적으로 거쳐 디퓨저를 통해 실내로 재공급되고, 그릴과 배기라인을 통해서도 실내 공기가 흡입되어 공기조화기를 거쳐 배기라인을 통해 실내로 재공급될 수 있도록 상기 제1 댐퍼와 제3 댐퍼는 개방되고 제2 댐퍼와 제4 댐퍼는 폐쇄되도록 제어할 수도 있다.

상술한 바와 같이 상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템은 1대의 공기조화기만 설치하여 실내 냉난방과 환기 및, 실내 공기의 미세먼지 제거와 실내 공기 중의 이산화탄소와 산소 농도조절은 물론 실내 공기 습도까지 조절할 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템은 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 제품 구입비용과 설치비용에 대한 부담을 대폭 줄여줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템은 수직타워 형태의 수직정원 본체부 전면부에 공기정화식물이 다단으로 배치되어 식생할 수 있도록 함으로써 설치공간을 최소화시켜 설치 공간의 제약 없이 좁은 실내 공간에도 무리 없이 설치하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템은 실내 공기와 실외 공기의 온도 차에 의한 실내 온도 변화가 있다고 판단되면 실내 미세먼지와 이산화탄소의 제거가 필요할 경우라도 환기 모드로 작동되지 않고 실외 공기 투입 없이 공기정화식물에 의해 이산화탄소와 미세먼지를 제거할 수 있는 광합성 모드로 작동되어 실내 온도 변화 없이 실내 미세먼지와 이산화탄소를 제거하며, 실내 공기와 실외 공기의 온도 차에 의한 실내 온도 변화가 없다고 판단되면 환기 모드로 작동되어 실내 공기와 온도차가 거의 없는 실외 공기를 실내로 공급함과 동시에 실내 공기는 상기 실외 공기와 열 교환되면서 실외로 배출되도록 함으로써 실내 온도 변화 없이 실내 공기 중의 이산화탄소를 신속하게 제거할 수 있도록 함으로써 소비되는 전기 에너지량을 대폭 절감시킬 수 있으므로 보다 저렴한 비용으로 4계절 내내 쾌적한 실내 환경을 조성할 수 있는 효과가 있다.

궁극적으로, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템은 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 제품 구입비용과 설치비용에 대한 부담을 대폭 줄일 수 있으며, 설치 공간의 제약 없이 좁은 실내 공간에도 제약 없이 설치 가능하고, 사계절 비용 부담 없이 보다 쾌적한 환경을 영위할 수 있도록 하여 대고객 만족도와 신뢰도를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템을 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템의 내부 구조를 도시한 도면
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템을 설명하기 위한 블록도
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 환기 모드로 작동되는 과정을 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 광합성 모드로 작동되는 과정을 설명하기 위한 도면
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 숲속 모드로 작동되는 과정을 설명하기 위한 도면
도7은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 공기 청정 모드로 작동되는 일예를 설명한 도면
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 공기 청정 모드로 작동되는 다른 예를 설명한 도면

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.

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.

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.

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.

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.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원릉 이용한 실내 환기시스템의 내부 구조를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 수직정원 본체부(110), 공기정화식물(120), 급기라인(130), 배기라인(140), 공기조화기(150), 제1 댐퍼(131), 제1 급배기라인(160), 제3 댐퍼(132) 및, 제2 급배기라인(170)을 포함할 수 있다.

상기 수직정원 본체부(110)는 속이 빈 수직타워 형태로 형성되며, 상기 수직정원의 전면부에는 복수개의 급배기 홀(111)이 소정간격으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 수직정원 본체부(110)의 전면부에는 배기라인(140)과 연결되는 그릴(112)과 급기라인(130)과 연결되는 디퓨저(113)가 마련될 수 있다.

상기 공기정화식물(120)은 상기 급배기 홀(111)을 통해 수직정원 본체부(110)로부터 배출되거나 실내에서 수직정원 본체부(110) 내로 유입되는 공기와 접촉되도록 상기 수직정원 본체부(110) 전면부에 다단으로 배치되어 식생할 수 있다.

상기 급기라인(130)은 상기 수직정원 본체부(110)를 관통하여 상기 디퓨저(113)과 연결됨으로써 실외 공기를 실내로 공급할 수 있도록 한다.

상기 배기라인(140)은 상기 수직정원 본체부(110)를 관통하여 상기 그릴(112)과 연결됨으로써 실내 공기를 실외로 배출할 수 있도록 한다.

상기 공기조화기(150)는 상기 수직정원 본체부(110) 내부에 배치되어 상기 급기라인(130)과 배기라인(140)에 연결될 수 있다.

상기 급기라인(130)과 배기라인(140)에 연결되는 공기조화기(150)는 통상적인 공기조화기와 마찬가지로 급기라인(130)을 통해 실외에서 실내로 공급되는 실외 공기의 온도를 조절하여 실내로 공급할 수 있도록 하고, 실내 공기는 배기라인(140)을 통해 실외로 배출시킬 수 있도록 한다.

이때, 상기 급기라인(130)을 통해 실외에서 실내로 공급되는 실외 공기와 배기라인(140)을 통해 실내에서 실외로 배출되는 실내 공기 간에 열 교환이 이루어지도록 함으로써 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 급기라인(130)을 통해 실외에서 실내로 공급되는 실외 공기와 상기 배기라인(140)을 통해 실내에서 실외로 배출되는 실내 공기가 통과됨에 따라 상기 실외 공기와 실내 공기에 포함되어 있는 미세먼지를 필터링할 수 있는 필터모듈(도시되지 않음)이 내부에 마련될 수 있다.

상기 제1 댐퍼(131)는 상기 공기조화기(150) 입구 측에 위치하도록 상기 급기라인(130)에 설치될 수 있다.

여기서, 상기 제1 댐퍼(131)는 상기 공기조화기(150)의 제어부(151)와 연결됨으로써 상기 공기조화기 제어부(151)에 의해 개폐되도록 제어될 수 있다.

상기 제1 급배기라인(160)은 수직정원 본체부(110) 내부에 위치하며 상기 제1 댐퍼(131)와 공기조화기(150) 입구 사이에 배치되도록 상기 급기라인(130)에 연결될 수 있다.

한편, 상기 제1 급배기라인(160)에는 상기 공기조화기 제어부(151)와 연결됨으로써 상기 공기조화기 제어부(151)에 의해 개폐되도록 제어되는 제2 댐퍼(161)가 설치될 수 있다.

상기 제3 댐퍼(132)는 상기 공기조화기(150) 출구 측에 위치하도록 상기 급기라인(130)에 설치될 수 있다.

여기서, 상기 제3 댐퍼(132)는 상기 공기조화기 제어부(151)와 연결됨으로써 상기 공기조화기 제어부(151)에 의해 개폐되도록 제어될 수 있다.

상기 제2 급배기라인(170)은 수직정원 본체부(110) 내부에 위치하며 상기 제3 댐퍼(132)와 공기조화기(150) 출구 측 사이에 배치되도록 상기 급기라인(130)에 연결될 수 있다.

한편, 상기 제2 급배기라인(170)에는 상기 공기조화기 제어부(151)와 연결됨으로써 상기 공기조화기 제어부(151)에 의해 개폐되도록 제어되는 제4 댐퍼(171)가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 식물재배용 조명(180)을 더 포함할 수 있다.

상기 식물재배용 조명(180)은 상기 수직정원 본체부(110) 전면부에 다단으로 배치되어 식생하는 공기정화식물(120)에 빛을 조사할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 이산화탄소 농도 측정센서(191), 미세먼지 측정센서(192), 산소 농도 측정센서(193), 실내 온도 측정센서(194), 및 실외 온도 측정센서(195)를 더 포함할 수 있다.

상기 이산화탄소 농도 측정센서(191)는 실내에 배치되어 실내 이산화탄소 농도를 측정하여 공기조화기 제어부(151)로 전달할 수 있으며, 상기 미세먼지 측정센서(192)는 실내에 배치되어 실내 미세먼지 농도를 측정하여 공기조화기 제어부(151)로 전달할 수 있고, 상기 산소 농도 측정센서(193)는 실내에 배치되어 실내 산소 농도를 측정하여 공기조화기 제어부(151)로 전달할 수 있으며, 상기 실내 온도 측정센서(194)는 실내 온도를 측정하여 공기조화기 제어부(151)로 전달할 수 있고, 실외 온도 측정센서(195)는 실외 온도를 측정하여 공기조화기 제어부(151)로 전달할 수 있다.

여기서, 상기 공기조화기 제어부(151)는 상기 이산화탄소 농도 측정센서(191), 미세먼지 측정센서(192), 산소 농도 측정센서(193), 실내 온도 측정 센서(194) 및, 실외 온도 측정 센서(195)에 의해 측정된 실내 공기의 이산화탄소 농도, 미세먼지 농도, 산소 농도, 실내 온도, 실외 온도에 따라 제1 내지 제4 댐퍼(131)(161)(132)(171)의 개폐 여부를 제어하여 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)을 환기모드, 광합성 모드, 숲속 모드 및, 공기 청정 모드로 작동시킬 수 있다.

다음으로 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 작동되는 과정을 설명한다.

본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 환기모드, 광합성 모드, 숲속 모드로 작동될 수 있으며, 이에 따라 각 모드별로 작동되는 과정을 설명한다.

여기서, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 상술한 바와 같이 환기 모드, 광합성, 모드, 숲속 모드로 작동될 시에는 급기라인(130)과 배기라인(140)이 실외와 연통되도록 설치되어 있는 급기 덕트(도시되지 않음)와 배기 덕트(도시되지 않음)에 각각 연결되어 급기라인(130)과 급기 덕트를 통해서는 실외 공기가 공급되고 배기라인(140)과 배기 덕트를 통해서는 실내 공기가 실외로 배출될 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 환기 모드로 작동되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)이 환기 모드로 작동될 경우에는 공기조화기 제어부(151 : 도 3참조)에 의해 제1 댐퍼(131)와 제3 댐퍼(132)는 개방되고 제2 댐퍼(161)와 제4 댐퍼(171)는 폐쇄되도록 제어된다.

상기 제1 댐퍼(131)와 제3 댐퍼(132)는 개방되고 상기 제2 댐퍼(161)와 제4 댐퍼(171)가 폐쇄된 상태에서 공기조화기(150)가 작동을 하게 되면, 상기 제1 댐퍼(131)가 개방된 상태이므로 상기 급기라인(130)을 통해서는 실외 공기가 유입되며, 상기 급기라인(130)을 통해 제1 댐퍼(131)를 통과한 실외 공기는 제2 댐퍼(161)가 폐쇄됨에 따라 제1 급배기라인(160)으로는 바이패스 되지 않고 곧바로 상기 급기라인(130)을 통해 공기조화기(150)로 유입된다.

상기 공기조화기(150)로 유입된 실외 공기는 상기 공기조화기(150)에 의해 온도 조절된 후 다시 급기라인(130)을 통해 공기조화기(150) 외부로 배출되며, 상기 급기라인(130)으로 배출된 실외 공기는 제4 댐퍼(171)가 폐쇄됨에 따라 제2 급배기라인(170)으로는 바이패스 되지 않고 곧바로 개방된 제3 댐퍼(132)를 거쳐 디퓨저(113)를 통해 실내로 공급된다.

즉, 상기 급기라인(130)을 통해 공급되는 실외 공기는 상기 제1, 3 댐퍼(131)(132)는 개방되고 상기 제2, 4 댐퍼(61)(171)는 폐쇄도록 상기 공기조화기 제어부(151)에 의해 제1 내지 제4 댐퍼(131)(132)(161)(171)가 제어됨에 따라서 상기 급기라인(130)을 통해 공기조화기(150)로 유입되어 온도 조절된 후 상기 급기라인(130)을 통해 제3 댐퍼(132)를 거쳐 디퓨저(113)를 통해 실내로 공급된다.

한편, 실내공기는 상기 공기조화기(150)가 작동됨에 따라 수직정원 본체부(110)의 전면부에 마련되어 있는 그릴(112)을 통해 배기라인(140)으로 유입되며, 상기 배기라인(140)으로 유입된 실내 공기는 공기조화기(150)를 통과하면서 상기 급기라인(130)을 통해 공기조화기(150)로 유입되어 공기조화기(150)를 통과하는 실외 공기와 열 교환된 후 다시 배기라인(140)을 통해 실외로 배출된다.

이와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 환기 모드로 작동할 시에는 실외에서 실내로 공급되는 공기가 실내에서 실외로 배출되는 공기와 열 교환되도록 함으로써 실내 공기가 가지고 있는 버려지는 폐열을 재사용할 수 있도록 함으로써 에너지 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.

이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 공기조화기 제어부(151)에 의해 이산화탄소 농도 측정센서(191)에 의해 측정된 실내 공기의 이산화탄소 농도가 세팅된 기준 실내 이산화탄소 농도 보다 낮다고 판단됨과 동시에 실내 온도 측정센서(194)와 실외 온도 측정센서(195)에 의해 측정된 실내 온도와 실외 온도의 차이가 세팅된 값 이내로 감지되어 실외 공기만을 사용하여 냉/난방이 가능하다고 판단되면 상기 공기조화기 제어부(151)에 의해 자동으로 환기 모드 전환되어 작동될 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)이 환기 모드로 작동될 시 상기 공기조화기(150)는 냉난방 장치는 작동되지 않고 급기라인(130) 측에 배치되어 있는 흡기 팬(도시되지 않음)과 배기라인(140) 측에 배치되어 있는 배기 팬(도시되지 않음)만 작동하게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 광합성 모드로 작동되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)이 광합성 모드로 작동될 경우에는 공기조화기 제어부(151)에 의해 제2 댐퍼(161)와 제3 댐퍼(132)는 개방되고 제1 댐퍼와 제4 댐퍼(131)(171)는 폐쇄되도록 제어된다.

상기 제2 댐퍼(161)와 제3 댐퍼(132)는 개방되고 제1 댐퍼(131)와 제4 댐퍼(171)가 폐쇄된 상태에서 공기조화기(150)가 작동을 하게 되면, 제1 댐퍼(131)가 폐쇄된 상태이므로 공기조화기(150)가 작동을 한다 하더라도 급기라인(130)을 통해 실외 공기가 공급되지 않게 되며, 개방되어 있는 제2 댐퍼(161)가 설치되어 있는 제1 급배기라인(161)을 통해 실내 공기가 흡입됨으로써 실내 공기가 공기정화식물(120)을 거쳐 수직정원 본체부(110)에 마련된 급배기 홀(111)을 통해 수직정원 본체부(110) 내부로 유입된 후 제2 댐퍼(161)를 통과하여 제1 급배기라인(161)으로 흡입된다.

여기서, 상기 공기조화기(150)가 작동됨에 따라 급배기 홀(111)을 통해 수직정원 본체부(110) 내부로 유입된 후 제2 댐퍼(161)를 통과하여 제1 급배기라인(160)으로 흡입되는 실내 공기는 상기 급배기 홀(111)을 통과하기 전에 광합성작용을 하는 공기정화식물(120)을 거치게 됨으로써 상기 공기정화식물(120)에 의해 이산화탄소와 미세먼지가 필터링 된다.

한편, 상기 공기정화식물(120)에 의해 이산화탄소와 미세먼지가 필터링 된 후 제1 급배기라인(160)으로 흡입된 실내 공기는 제3 댐퍼(132)는 개방되고 제4 댐퍼(171)는 폐쇄됨에 따라 급기라인(130)으로 유입되어 공기조화기(150)를 통과하면서 온도가 조절된 후, 급기라인(130)을 통해 제3 댐퍼(132)를 통과한 다음 디퓨저(113)를 통해 다시 실내로 재공급된다.

이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 공기조화기 제어부(151)에 의해 이산화탄소 농도 측정센서(191)에 의해 측정된 실내 공기의 이산화탄소 농도가 세팅된 기준 실내 이산화탄소 농도 보다 낮다고 판단됨과 동시에 실내 온도 측정센서(194)와 실외 온도 측정센서(195)에 의해 측정된 실내 온도와 실외 온도의 차이가 세팅된 값 이상으로 감지되어 실외 공기만을 사용한 냉/난방이 불가능하다고 판단되면 광합성 모드로 작동될 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)이 광합성 모드로 작동될 시 상기 공기조화기(150)는 냉난방 장치와 급기라인(130)에 배치되어 있는 흡기 팬(도시되지 않음)은 작동되고 배기라인(140)에 배치되어 있는 배기 팬은 작동되지 않게 된다.

상기와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)이 광합성 모드로 작동하게 되면, 실내 공기가 광합성작용을 하는 공기정화식물(120)을 거치면서 광합성을 하는 공기정화식물(120)에 의해 실내 공기에 포함되어 있는 미세먼지 제거는 물론 환기를 하지 않고도 실내 공기에 포함되어 있는 이산화탄소까지 제거할 수 있다.

일반적으로 실내 공기 중의 이산화탄소 농도가 높아지게 되어 기준치를 초과하게 되면 졸림과 집중력 저하 등이 발생되어 학습능력이 떨어질 뿐만 아니라, 심할 경우에는 두통과 구토까지 유발할 수 있다.

따라서, 다수의 인원이 거주하는 실내 공간은 공기조화기를 작동시켜 실내 공기 중의 미세먼지 농도를 감소시킴과 동시에 실내 공기를 정화시킨다 하더라도 주기적으로 창문을 열거나 공기조화기를 환기 모드로 작동시켜 실내 공기를 배출시키면서 실외 공기를 실내로 공급해야 하는데, 창문을 열어 환기를 시키게 되면 실내 공기 중의 미세먼지 농도가 다시 높아짐과 동시에 실내 온도 변화가 일어나게 되고, 공기조화기를 환기 모드로 작동시켜 실외 공기를 실내로 공급하게 되면 미세먼지는 제거되나 실내 온도 변화가 일어나게 됨으로써 결과적으로 냉/난방비용이 대폭 증가된다.

이에 반해, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 상술한 바와 같이 광합성 모드로 작동시키게 되면, 실내 공기가 광합성작용을 하는 공기정화식물(120)을 거치면서 광합성을 하는 공기정화식물(120)에 의해 실내 공기에 포함되어 있는 미세먼지 제거는 물론 창문을 열거나 환기 모드로 작동시키지 않고도 실내 공기에 포함되어 있는 이산화탄소까지 제거할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 실내 온도 변화 없이도 미세먼지 제거와 더불어 실내 공기 중에 포함되어 있는 이산화탄소까지 제거할 수 있으므로 냉/난방비용을 대폭 절감시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 숲속 모드로 작동되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)이 숲속 모드로 작동될 경우에는 공기조화기 제어부(151)에 의해 제1 댐퍼(131)와 제4 댐퍼(171)는 개방되고 제2 댐퍼(161)와 제3 댐퍼(132)는 폐쇄되도록 제어된다.

상기 제1 댐퍼(131)와 제4 댐퍼(171)는 개방되고 제2 댐퍼(161)와 제3 댐퍼(132)는 폐쇄된 상태에서 공기조화기(150)가 작동을 하게 되면, 상기 제1 댐퍼(132)가 개방된 상태이므로 상기 급기라인(130)을 통해서는 실외 공기가 유입되며, 상기 급기라인(130)을 통해 제1 댐퍼(131)를 통과한 실외 공기는 제2 댐퍼(161)가 폐쇄됨에 따라 제1 급배기라인(160)으로는 바이패스 되지 않고 곧바로 상기 급기라인(130)을 통해 공기조화기(150)로 유입된다.

상기 공기조화기(150)로 유입된 실외 공기는 상기 공기조화기(150)에 의해 온도 조절된 후 급기라인(130)을 통해 공기조화기(150) 외부로 배출되며, 상기 급기라인(130)으로 배출된 실외 공기는 제3 댐퍼(132)는 폐쇄되고 제4 댐퍼(171)는 개방됨에 따라 제2 급배기라인(170)으로 바이패스 되어 수직정원 본체부(110) 내부로 배출되며, 상기 수직정원 본체부(110) 내부로 배출된 실외 공기는 수직정원 본체부(110)의 전면부에 마련되어 있는 복수개의 급배기 홀(111)을 통과하여 산소나 피톤치드를 배출하는 공기정화식물(120)을 거쳐 실내로 공급된다.

한편, 상기 공기조화기(150)가 작동됨에 따라 실내 공기는 그릴(112)을 통해 배기라인(140)으로 흡입된 후 공기조화기(150)를 거치면서 상기 급기라인(130)을 통해 공조기로 유입된 실외 공기와 열 교환된 다음, 배기라인(140)을 통해 실외로 배출된다.

이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 공기조화기 제어부(151)에 의해 산소 농도 측정센서(193)에 의해 측정된 실내 공기의 산소 농도가 세팅된 기준 실내 산소 농도 보다 낮다고 판단됨과 동시에 실내 온도 측정센서(194)와 실외 온도 측정센서(195)에 의해 측정된 실내 온도와 실외 온도의 차이가 세팅된 값 이내로 감지되어 실외 공기만을 사용한 냉/난방이 가능하다고 판단되면 숲속 모드로 작동될 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 숲속 모드로 작동될 시 상기 공기조화기(150)는 냉난방 장치는 작동되지 않을 수도 있으며 급기라인(130)에 배치되어 있는 흡기 팬(도시되지 않음)과 배기라인(140)에 배치되어 있는 배기 팬은 작동된다.

다음으로, 도 7 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 공기 청정 모드로 작동되는 과정을 설명한다.

본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)을 공기 청정 모드를 사용할 시에는 급기라인(130)과 배기라인(140)이 실외와 연통되는 급/배기 덕트와 연결되지 않고 실내에 단독으로 설치되어 사용된다.

도7은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 공기 청정 모드로 작동되는 일예를 설명한 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기 시스템(100)은 공기조화기 제어부(151)에 의해 미세먼지 측정센서(192)에 의해 측정된 실내 미세먼지 농도가 세팅된 미세먼지 농도 보다 높다고 감지되면, 상기 공기 조화기의 제어부(151)에 의해 제1 댐퍼(131)와 제4 댐퍼(171)는 폐쇄되고 제2 댐퍼(161)와 제3 댐퍼(132)는 개방되도록 제어된다.

상기 제2 댐퍼(161)와 제3 댐퍼(132)는 개방되고 제1 댐퍼(131)와 제4 댐퍼(171)가 폐쇄된 상태에서 공기조화기(150)가 작동을 하게 되면, 제1 댐퍼(131)가 폐쇄된 상태이므로 공기조화기(150)가 작동을 한다 하더라도 급기라인(130)을 통해서는 실내 공기가 공기조화기(150)로 흡입되지 않게 되며, 개방되어 있는 제2 댐퍼(161)가 설치되어 있는 제1 급배기라인(161)을 통해 실내 공기가 흡입됨으로써 실내 공기가 공기정화식물(120)을 거쳐 수직정원 본체부(110)에 마련된 급배기 홀(111)을 통해 수직정원 본체부(110) 내부로 유입된 후 제2 댐퍼(161)를 통과하여 제1 급배기라인(161)으로 흡입된다.

여기서, 상기 공기조화기(150)가 작동됨에 따라 급배기 홀(111)을 통해 수직정원 본체부(110) 내부로 유입된 후 제2 댐퍼(161)를 통과하여 제1 급배기라인(160)으로 흡입되는 실내 공기는 상기 급배기 홀(111)을 통과하기 전에 광합성작용을 하는 공기정화식물(120)을 거치게 됨으로써 상기 공기정화식물(120)에 의해 이산화탄소와 미세먼지가 1차적으로 필터링 된다.

한편, 상기 공기정화식물(120)에 의해 이산화탄소와 미세먼지가 1차 필터링 된 후 제1 급배기라인(160)으로 흡입된 실내 공기는 제3 댐퍼(132)는 개방되고 제4 댐퍼(171)는 폐쇄됨에 따라 급기라인(130)으로 유입되어 공기조화기(150)를 통과하면서 미세먼지를 2차적으로 필터링 한, 급기라인(130)을 통해 제3 댐퍼(132)를 통과한 다음 디퓨저(113)를 통해 실내로 재공급된다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템이 공기 청정 모드로 작동되는 다른 예를 설명한 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기 시스템(100)은 공기조화기 제어부(151)에 의해 미세먼지 측정센서(192)에 의해 측정된 실내 미세먼지 농도가 세팅된 미세먼지 농도 보다 높다고 감지되면, 상기 공기 조화기의 제어부(151)에 의해 제2 댐퍼(161)와 제4 댐퍼(171)는 폐쇄되고 제1 댐퍼(131)와 제3 댐퍼(132)는 개방되도록 제어 될 수도 있다.

상기 제1 댐퍼(131)와 제3 댐퍼(132)는 개방되고 상기 제2 댐퍼(161)와 제4 댐퍼(171)가 폐쇄된 상태에서 공기조화기(150)가 작동을 하게 되면, 상기 제1 댐퍼(131)가 개방된 상태이므로 미세먼지 제거가 필요한 실내 공기가 제1 댐퍼(131)를 통해 급기라인(130)으로 유입되며, 상기 제1 댐퍼(131)를 통해 급기라인(130)으로 유입된 실내 공기는 제2 댐퍼(161)가 폐쇄됨에 따라 제1 급배기라인(160)으로는 바이패스 되지 않고 곧바로 상기 급기라인(130)을 통해 공기조화기(150)로 유입된다.

상기 공기조화기(150)로 유입된 실외 공기는 상기 공기조화기(150)에 의해 미세먼지가 필터링 된 후 다시 급기라인(130)을 통해 공기조화기(150) 외부로 배출되며, 상기 급기라인(130)으로 배출된 실외 공기는 제4 댐퍼(171)가 폐쇄됨에 따라 제2 급배기라인(170)으로는 바이패스 되지 않고 곧바로 개방된 제3 댐퍼(132)를 거쳐 디퓨저(113)를 통해 실내로 재공급된다.

한편, 상기 제1 댐퍼(131)와 제3 댐퍼(132)는 개방되고 상기 제2 댐퍼(161)와 제4 댐퍼(171)가 폐쇄된 상태에서 공기조화기(150)가 작동을 하게 되면, 수직정원 본체부(110)의 전면부에 마련되어 있는 그릴(112)을 통해 배기라인(140)으로도 미세먼지 제거가 필요한 실내 공기가 유입되며, 상기 그릴(112)을 통해 배기라인(140)으로 유입된 실내 공기는 공기조화기(150)로 유입된다.

상기 공기조화기(150)로 유입된 실내 공기는 상기 공기조화기(150)에 의해 미세먼지가 필터링 된 후 다시 배기라인(140)을 통해 실내로 재공급된다.

도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템은 급기라인(130)과 배기라인(140) 모두를 통해 실내 공기를 흡입하여 공기조화기(150)를 통과시키면서 미세먼지를 필터링한 후 실내로 재공급할 수 있도록 함으로써 매우 큰 실내 공간의 공기 청정 시 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 1대의 공기조화기(150)만 설치하여 실내 냉난방과 환기 및, 실내 공기의 미세먼지 제거와 실내 공기 중의 이산화탄소와 산소 농도조절은 물론 실내 공기 습도까지 조절할 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 제품 구입비용과 설치비용에 대한 부담을 대폭 줄여줄 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 수직타워 형태의 수직정원 본체부(110) 전면부에 공기정화식물(120)이 다단으로 배치되어 식생할 수 있도록 함으로써 설치공간을 최소화시켜 설치 공간의 제약 없이 좁은 실내 공간에도 무리 없이 설치하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 수직정원을 이용한 실내 환기시스템(100)은 실내 공기와 실외 공기의 온도 차에 의한 실내 온도 변화가 있다고 판단되면 실내 미세먼지와 이산화탄소의 제거가 필요할 경우라도 환기 모드로 작동되지 않고 실외 공기 투입 없이 공기정화식물(120)에 의해 이산화탄소와 미세먼지를 제거할 수 있는 광합성 모드로 작동되어 실내 온도 변화 없이 실내 미세먼지와 이산화탄소를 제거하며, 실내 공기와 실외 공기의 온도 차에 의한 실내 온도 변화가 없다고 판단되면 환기 모드로 작동되어 실내 공기와 온도차가 거의 없는 실외 공기를 실내로 공급함과 동시에 실내 공기는 상기 실외 공기와 열 교환되면서 실외로 배출되도록 함으로써 실내 온도 변화 없이 실내 공기 중의 이산화탄소를 신속하게 제거할 수 있도록 함으로써 소비되는 전기 에너지량을 대폭 절감시킬 수 있으므로 보다 저렴한 비용으로 4계절 내내 쾌적한 실내 환경을 조성할 수 있도록 한다.

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.

(110) : 수직정원 본체부 (120) : 공기정화식물
(130) : 급기라인 (131) : 제1 댐퍼
(132) : 제3 댐퍼 (140) : 배기라인
(150) : 공기조화기 (160) : 제1 급배기라인
(161) : 제2 댐퍼 (170) : 제2 급배기라인
(180) : 식물재배용 조명 (191) : 이산화탄소 농도 측정센서
(192) : 미세먼지 측정센서 (193) : 산소 농도 측정센서
(194) : 실내 온도 측정센서 (195) : 실외 온도 측정센서

Claims

속이 빈 수직타워 형태로 형성되며 전면부에는 복수개의 급배기 홀과 그릴 및 디퓨저가 마련되는 수직정원 본체부;
상기 급배기 홀을 통해 수직정원 본체부로부터 배출되거나 실내로부터 수직정원 본체부 내로 유입되는 공기와 접촉되도록 상기 수직정원 본체부 전면부에 다단으로 배치되어 식생하는 공기정화식물;
상기 수직정원 본체부를 관통하여 상기 디퓨저와 연결되는 급기라인;
상기 수직정원 본체부를 관통하여 상기 그릴과 연결되는 배기라인;
상기 수직정원 본체부 내부에 배치되어 상기 급기라인과 배기라인에 연결되는 공기조화기;
상기 공기조화기 입구 측에 위치하도록 상기 급기라인에 설치되어 공기조화기 제어부에 의해 제어되는 제1 댐퍼;
상기 제1 댐퍼와 공기조화기 입구 측 사이에 배치되도록 상기 급기라인에 연결되며 공기조화기 제어부에 의해 제어되는 제2 댐퍼가 설치되어 있는 제1 급배기라인;
상기 공기조화기 출구 측에 위치하도록 상기 급기라인에 설치되며 공기조화기 제어부에 의해 제어되는 제3 댐퍼; 및
상기 제3 댐퍼와 공기조화기 출구 측 사이에 배치되도록 상기 급기라인에 연결되며 공기조화기 제어부에 의해 제어되는 제4 댐퍼가 설치되어 있는 제2 급배기라인을 포함하며,
상기 제2 댐퍼는 제1, 4 댐퍼는 폐쇄되고 제3 댐퍼는 개방된 상태에서만 개방되도록 상기 공기조화기 제어부에 의해 제어되어, 실내 공기가 공기정화식물을 거쳐 급배기 홀을 통해 수직정원 본체부 내부로 유입된 후 제2 댐퍼를 통과하여 제1 급배기라인으로 흡입된 다음 급기라인으로 유입되어 공기조화기를 통과하면서 온도 조절된 후 급기라인을 통해 제3 댐퍼를 통과한 다음 디퓨저를 통해 다시 실내로 재공급되도록 하며,
상기 제4 댐퍼는 제1 댐퍼는 개방되고 제2, 3 댐퍼는 폐쇄된 상태에서만 개방되도록 상기 공기조화기 제어부에 의해 제어되어, 급기라인을 통해 제1 댐퍼를 통과한 실외 공기가 공기조화기에 의해 온도 조절되어 급기라인을 통해 공기조화기 외부로 배출된 다음, 제3 댐퍼는 폐쇄되고 제4 댐퍼는 개방됨에 따라 제2 급배기라인으로 바이패스 되어 수직정원 본체부 내부로 배출된 후, 급배기 홀과 공기정화식물을 거쳐 실내로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템.
제1 항에 있어서,
상기 수직정원 본체부 전면부에 다단으로 배치되어 식생하는 공기정화식물에 빛을 조사하는 식물재배용 조명을 더 포함하는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템.
제1 항에 있어서,
상기 공기조화기 제어부와 연결되도록 실내에 배치되어 각각 실내의 이산화탄소 농도, 미세먼지 농도, 산소 농도, 온도를 측정하여 공기조화기 제어부로 전달하는 이산화탄소 농도 측정센서, 미세먼지 측정센서, 산소 농도 측정센서, 실내 온도 측정센서; 및,
상기 공기조화기 제어부와 연결되도록 실외에 배치되어 실외 온도를 측정하여 공기조화기 제어부로 전달하는 실외 온도 측정센서를 더 포함하는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템.
제3 항에 있어서,
상기 공기조화기 제어부는,
상기 이산화탄소 농도 측정센서에 의해 측정된 실내 공기의 이산화탄소 농도가 세팅된 기준 실내 이산화탄소 농도 보다 낮다고 판단됨과 동시에 실내 온도 측정센서와 실외 온도 측정센서에 의해 측정된 실내 온도와 실외 온도의 차이가 세팅된 값 이내로 감지되면,
상기 급기라인을 통해 공급되는 실외 공기는 제1 댐퍼, 공기조화기, 제3 댐퍼를 순차적으로 거쳐 디퓨저를 통해 실내로 공급되고, 실내공기는 그릴로 유입되어 배기라인을 통해 실외로 배출될 수 있도록 상기 제1 댐퍼와 제3 댐퍼는 개방되고 제2 댐퍼와 제4 댐퍼는 폐쇄되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템.
제3 항에 있어서,
상기 공기조화기 제어부는,
이산화탄소 농도 측정센서에 의해 측정된 실내 공기의 이산화탄소 농도가 세팅된 기준 실내 이산화탄소 농도 보다 낮다고 판단됨과 동시에 실외 온도 측정센서와 실외 온도 측정센서에 의해 측정된 실내 온도와 실외 온도의 차이가 세팅된 값 이상으로 감지되면,
실내 공기가 공기정화식물을 거쳐 급배기 홀을 통해 수직정원 본체부 내부로 배출되도록 하고, 상기 수직정원 본체부 내부로 배출된 실내 공기는 제2 댐퍼, 제1 급배기라인, 급기라인, 공기조화기, 제3 댐퍼를 순차적으로 거쳐 디퓨저를 통해 실내로 재공급되도록 상기 제2 댐퍼와 제3 댐퍼는 개방되고 제1 댐퍼와 제4 댐퍼는 폐쇄되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템.
제3 항에 있어서,
상기 공기조화기 제어부는,
상기 산소 농도 측정센서에 의해 측정된 실내 공기의 산소 농도가 세팅된 기준 실내 산소 농도 보다 낮다고 판단됨과 동시에 실외 온도 측정센서와 실외 온도 측정센서에 의해 측정된 실내 온도와 실외 온도의 차이가 세팅된 값 이상으로 감지되면,
상기 급기라인을 통해 공급되는 실외 공기는 제1 댐퍼, 공기조화기, 제2 급배기라인, 제4 댐퍼를 통해 수직정원 본체부 내부로 유입된 후 급배기 홀과 공기정화식물을 거쳐 실내로 공급되도록 하고, 실내 공기는 그릴을 통해 배기라인을 거쳐 실외로 배출될 수 있도록 상기 제1 댐퍼와 제4 댐퍼는 개방되고 제2 댐퍼와 제3 댐퍼는 폐쇄되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템.
제3 항에 있어서,
상기 공기조화기 제어부는,
상기 미세먼지 측정센서에 의해 측정된 실내 미세먼지 농도가 세팅된 미세먼지 농도 보다 높다고 감지되면,
실내 공기가 공기정화식물을 거쳐 급배기 홀을 통해 수직정원 본체부 내부로 배출되도록 하고, 상기 수직정원 본체부 내부로 배출된 실내 공기는 제2 댐퍼, 제1 급배기라인, 급기라인, 공기조화기, 제3 댐퍼를 순차적으로 거쳐 디퓨저를 통해 실내로 재공급되도록 상기 제2 댐퍼와 제3 댐퍼는 개방되고 제1 댐퍼와 제4 댐퍼는 폐쇄되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템.
제3 항에 있어서,
상기 공기조화기 제어부는,
상기 미세먼지 측정센서에 의해 측정된 실내 미세먼지 농도가 세팅된 미세먼지 농도 보다 높다고 감지되면,
상기 급기라인을 통해서도 실내 공기가 흡입되어 제1 댐퍼, 공기조화기, 제3 댐퍼를 순차적으로 거쳐 디퓨저를 통해 실내로 재공급되고, 그릴과 배기라인을 통해서도 실내 공기가 흡입되어 공기조화기를 거쳐 배기라인을 통해 실내로 재공급될 수 있도록 상기 제1 댐퍼와 제3 댐퍼는 개방되고 제2 댐퍼와 제4 댐퍼는 폐쇄되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수직정원을 이용한 실내 환기시스템.