KR102614671B1 - Hybrid air purification system and control method therefor, which vary in purification intensity according to polluting environments and usage environments, and provide filtration and sterilization functions and ventilation effects - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 새로운 정화기능과 기존의 여과, 살균, 환기에 의한 공기정화 기능을 하나로 결합시킨 복합 공기정화 기술로 소리 및 광원의 세기를 감지하여 재실 여부를 결정하고 재실 여부와 연동 제어되며 평상시와 같은 일반오염환경에서는 일반오염환경 모드로 운전되고 황사 및 미세먼지 경보, 코로나와 같은 전염병 경보가 발령되는 비상오염환경에서는 정화성능을 극대화하는 비상오염환경 모드로 전환되어 운전되는 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템 및 그 제어방법에 대한 것이다.The present invention relates to a hybrid air purification system and a control method that varies the intensity of purification depending on pollution and usage environment and provides filtration, sterilization functions, and ventilation effects. It relates to a new purification function and existing filtration, sterilization, and ventilation. It is a complex air purification technology that combines air purification functions into one, detects the intensity of sound and light source, determines occupancy, and is controlled in conjunction with occupancy. In normal polluted environments such as usual, it is operated in general polluted environment mode and removes yellow dust and fine dust. In an emergency polluted environment where an infectious disease warning such as a warning or coronavirus is issued, the mode is switched to an emergency polluted environment mode that maximizes purification performance. The intensity of purification varies depending on the operating pollution and usage environment, and filtration and sterilization functions and ventilation effects are provided. This is about a hybrid air purification system and its control method.
Description
본 발명은 오염환경 및 사용환경에 따라 정화강도 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 새로운 정화기능과 기존의 여과, 살균, 환기 기능을 하나로 결합시켜 일반오염 환경에서의 공기정화강도 세기와 미세먼지 및 황사 경보, 팬데믹과 같은 전염병 경보가 발령되는 비상오염 환경에서의 공기정화강도 세기를 서로 달리하여 오염환경 및 사용환경에 맞춰 정화성능을 극대화할 수 있도록 한 오염환경 및 사용환경에 따라 정화강도 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템 및 그 제어방법에 대한 것이다.The present invention relates to a hybrid air purification system and its control method that vary the purification intensity depending on the contaminated environment and usage environment and provide filtration, sterilization functions, and ventilation effects. The present invention relates to a new purification function and existing filtration, sterilization, and ventilation functions. By combining the air purification intensity in a general polluted environment and the air purification intensity in an emergency polluted environment where fine dust and yellow dust warnings and infectious disease warnings such as pandemics are issued, it is purified according to the polluted environment and usage environment. This is about a hybrid air purification system and its control method that varies the purification intensity depending on the polluted environment and usage environment to maximize performance and provides filtration, sterilization functions, and ventilation effects.
최근 코로나19, 미세먼지, 황사 등 공기 질에 대한 문제가 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 이슈화되면서, 일반오염환경과 달리 비상오염환경에서는 여과 및 탈취에 의한 청정기능뿐 아니라 살균 및 환기 등 복합기능의 정화성능을 갖는 제품이 요구되고 있으며 이에 대한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다.Recently, air quality issues such as COVID-19, fine dust, and yellow dust have become issues not only domestically but also around the world. Unlike general polluted environments, emergency polluted environments not only provide purification functions through filtration and deodorization, but also purify with complex functions such as sterilization and ventilation. Products with high performance are in demand, and research and development is actively underway.
특히, 펜데믹과 같은 전염병 경보발령 시 실내공기 중에 존재하는 바이러스 또는 세균에 의한 인체감염을 예방 또는 최소화하기 위한 공기정화기술 및 제품개발이 시급한 실정이며, 정화된 공기 질에 대한 높은 살균 안전성 및 신뢰성이 요구되어지고 있다.In particular, when an infectious disease warning such as a pandemic is issued, there is an urgent need to develop air purification technology and products to prevent or minimize human infection caused by viruses or bacteria present in indoor air, and provide high sterilization safety and reliability for purified air quality. This is being demanded.
종래 대부분의 공기정화장치는 오염공기를 흡입하여, 먼지 및 냄새와 같은 기본적인 오염물질만을 정화처리 하는 방식으로 오염 공기 속에 포함된 부유세균 및 바이러스와 같은 오염물질은 제거하지 못하고 필터 표면에 포집 된 상태로 남아있어 원천적 제거에 한계가 있었다.Most conventional air purification devices suck in polluted air and purify only basic pollutants such as dust and odor. Instead, pollutants such as airborne bacteria and viruses contained in the polluted air are collected on the filter surface. As it remained, there were limits to its fundamental removal.
특히, 요즘과 같은 코로나 펜데믹환경에서는 밀폐된 실내공간에서의 장시간 활동은 바이러스의 감염에 노출될 수밖에 없어, 이를 예방하기 위해 마스크 착용, 거리 유지, 모임 제한, 잦은 환기, 살균소독실시 등 현실적인 불편함과 불안함을 가질 수밖에 없는 문제점을 갖고 있다. In particular, in today's coronavirus pandemic environment, prolonged activities in closed indoor spaces inevitably expose one to viral infection. To prevent this, practical inconveniences such as wearing masks, maintaining distance, limiting gatherings, frequent ventilation, and conducting sterilization and disinfection are required. There is a problem that inevitably causes feelings of worry and anxiety.
또한, 종래의 대표적 공기정화 방식은 여과, 자외선, 광촉매, 오존, 플라즈마 등의 정화제를 이용하는 정화 방법이 주로 적용되어왔으나 정화성능의 한계는 물론 정화된 공기에 대한 안전성 및 신뢰성 확보에 한계가 있었으며, 특히 재실자가 있고 환기가 되지 않는 밀폐된 사용 환경에서는 오존을 유발하는 공기정화장치의 장시간 사용으로 인체에 유해할 수 있는 문제점이 있다.In addition, conventional representative air purification methods have mainly been applied using purification agents such as filtration, ultraviolet rays, photocatalysts, ozone, and plasma, but there are limitations in purification performance as well as ensuring the safety and reliability of the purified air. In particular, there is a problem that long-term use of air purifying devices that generate ozone may be harmful to the human body in closed environments with occupants and no ventilation.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 미세먼지를 제거하는 여과 기능뿐만 아니라 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.The present invention was made to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to provide a hybrid that not only has a filtration function to remove fine dust, but also varies the intensity of purification depending on pollution and the usage environment and provides filtration and sterilization functions and ventilation effects. To provide an air purification system and its control method.
또한, 본 발명의 다른 목적은 오염 공기 중에 함유되어있는 부유세균 및 바이러스를 높은 정화성능으로 제거할 수 있는 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to vary the intensity of purification depending on the pollution and use environment, to remove airborne bacteria and viruses contained in polluted air with high purification performance, and to provide filtration and sterilization functions and ventilation effects. To provide a hybrid air purification system and its control method.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 오염정도에 따라 정화방식을 달리할 수 있어 정화된 공기에 대한 높은 살균 안전성 및 신뢰성을 확보할 수 있는 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to vary the intensity of purification according to the pollution and use environment to ensure high sterilization safety and reliability of the purified air by varying the purification method depending on the degree of contamination, and to perform filtration and The aim is to provide a hybrid air purification system that provides sterilization function and ventilation effect and a control method thereof.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 오염 및 사용환경에 최적화된 상태에서 운전되도록 제어하는 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a hybrid air purification system that varies the intensity of purification according to the pollution and use environment and provides filtration and sterilization functions and ventilation effects, which is controlled to operate in a state optimized for the pollution and use environment. It provides the control method.
또한, 실내공기질 농도, 대기공기질 및 전염병 경보발령 여부, 재실 여부에 따라 여과, 살균, 환기의 기능을 선택하여 정화하는 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.In addition, the filtration, sterilization, and ventilation functions are selected depending on the indoor air quality concentration, air quality, whether an infectious disease warning has been issued, and whether or not you are present, and the intensity of purification is varied depending on the pollution and usage environment, and the filtration and sterilization functions and ventilation effects. To provide a hybrid air purification system and its control method.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하이브리드 공기정화 시스템은 흡입팬; 상기 흡입팬에 의해 흡입된 오염공기를 정화시키는 정화챔버; 상기 흡입팬과 상기 정화챔버를 제어하는 제어수단을 포함하고, 상기 정화챔버는 오염공기 중에 함유된 세균과 바이러스를 광학적으로 제거하는 UV 램프와, 세균과 바이러스를 화학적으로 제거하는 살균정화제 모듈과, 미세먼지와 세균 및 바이러스 배출을 물리적으로 차단하는 미세기공 여과재를 포함하고, 상기 살균정화제 모듈의 전후방에는 광촉매가 배치되며 상기 UV 램프에서 출사된 광이 조사되고, 상기 미세기공 여과재 전방에는 촉매제인 광촉매 또는 무기광물질 중 그 어느하나가 도포되며 상기 UV 램프에서 출사된 광이 조사되는 것을 특징으로 할 수 있다.The hybrid air purification system of the present invention to solve the above-described problems includes a suction fan; a purification chamber that purifies contaminated air sucked in by the suction fan; It includes a control means for controlling the suction fan and the purification chamber, wherein the purification chamber includes a UV lamp that optically removes bacteria and viruses contained in contaminated air, a sterilizing purifier module that chemically removes bacteria and viruses, and It includes a micropore filter material that physically blocks the emission of fine dust, bacteria, and viruses. A photocatalyst is disposed in front and behind the sterilizing and purifying agent module, and light emitted from the UV lamp is irradiated. A photocatalyst as a catalyst is placed in front of the micropore filter material. Or, any one of the inorganic mineral materials is applied and light emitted from the UV lamp is irradiated. It can be characterized.
상기 살균정화제 모듈은 격자 또는 허니컴 구조의 코어에 살균정화제가 충진된 형태이고, 상기 살균정화제 모듈의 전후방에 광촉매가 함께 배치되어 상기 UV 램프의 광이 조사되는 것을 특징으로 할 수 있다.The sterilizing and purifying agent module may have a lattice or honeycomb structured core filled with a sterilizing and purifying agent, and may be characterized in that photocatalysts are disposed at the front and rear of the sterilizing and purifying agent module and are irradiated with light from the UV lamp.
상기 미세기공 여과재는 마지막 정화단계로서 상기 살균정화제 모듈의 후방에 배치되어 미세먼지의 배출차단 및 이전 정화단계에서 미처 제거되지 못한 잔류세균 및 바이러스의 배출을 차단하고, 촉매제인 광촉매 또는 무기광물질 중 그 어느하가가 여과재의 전방에 도포되어 상기 UV 램프의 광이 조사되는 것을 특징으로 할 수 있다.The micropore filter medium is placed at the rear of the sterilizing and purifying agent module as the final purification step to block the emission of fine dust and residual bacteria and viruses that were not removed in the previous purification step, and uses a photocatalyst or inorganic mineral material as a catalyst. It may be characterized in that a certain amount is applied to the front of the filter material and irradiated with light from the UV lamp.
상기 UV 램프는 복수의 UV-A 램프와 복수의 UV-C 램프를 포함하고, 상기 복수의 UV-A 램프는 상기 살균정화제 모듈의 전방과 후방에 배치되어 광을 조사하고, 상기 복수의 UV-C 램프는 상기 미세기공 여과재의 전방에 배치되어 상기 미세기공 여과재의 전방으로 광을 조사하는 것을 특징으로 할 수 있다.The UV lamp includes a plurality of UV-A lamps and a plurality of UV-C lamps, the plurality of UV-A lamps are disposed in front and behind the disinfectant module and irradiate light, and the plurality of UV- The C lamp may be disposed in front of the micropore filter medium and irradiate light toward the front of the micropore filter medium.
자연배기 또는 강제배기를 실행하는 환기알림 및 환기팬; 실내공간의 소리 및 광원의 세기와 실내공간의 미세먼지 농도 및 휘발성유기화합물의 농도를 포함하는 실내공기질 농도와 실내공간에서의 이산화탄소 농도를 감지하고, 대기질 경보정보 및 전염병 경보정보를 입력받아, 재실 여부와 실내공기질 농도와 이산화탄소 농도 및 오염환경 상태를 결정하고, 이에 따라 상기 흡입팬, 상기 정화챔버, 상기 환기알림 및 환기팬을 제어하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Ventilation notification and ventilation fan that performs natural exhaust or forced exhaust; Detects the intensity of sound and light sources in indoor space, indoor air quality concentration including fine dust concentration and concentration of volatile organic compounds in indoor space, and carbon dioxide concentration in indoor space, and receives air quality warning information and infectious disease warning information, It may further include control means for determining presence, indoor air quality concentration, carbon dioxide concentration, and polluted environment status, and controlling the suction fan, the purification chamber, the ventilation notification, and the ventilation fan accordingly.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템의 제어 방법은 하이브리드 공기정화 시스템을 제어하는 방법으로서, 운전조건 설정부(100)의 자동운전 제어모드 조건에서 재실 여부 감지부(110)로부터 실내공간에서의 소리 및 광원 세기를 감지한 신호를 제어부(200)가 입력받는 재실 여부 감지 신호 입력 단계; 실내공기질 감지부(120)로부터 실내공간에서의 미세먼지 농도 및 휘발성유기화합물의 농도를 포함하는 실내공기질 농도의 감지신호를 상기 제어부가 입력받는 실내공기질 농도 감지신호 입력 단계; 이산화탄소 감지부(121)로부터 실내공간에서의 이산화탄소 농도의 감지신호를 상기 제어부가 입력받는 이산화탄소 농도 감지신호 입력 단계; 대기공기질 상태정보 수신부(130)로부터 황사 및 미세먼지의 경보를 포함하는 대기공기질 상태정보를 상기 제어부가 입력받는 대기공기질 상태정보 입력 단계; 전염병 경보정보 수신부(140)로부터 코로나를 포함하는 전염병의 경보정보를 상기 제어부가 입력받는 전염병 경보정보 입력 단계; 상기 제어부가 상기 실내공기질 농도에 따라 회전속도를 달리하며 흡입팬(F)을 구동시키는 흡입팬 구동 단계; 상기 제어부가 실내공간에서의 소리 및 광원 세기를 감지하여 이를 기초로 재실 여부를 결정하는 재실여부 확인 단계; 상기 재실여부 확인 단계에서 재실자가 있는 것으로 확인되면, 상기 제어부가 상기 실내공기질 농도가 설정 농도 이하 인지의 여부를 결정하는 제1 실내공기질 농도 결정 단계; 상기 실내공기질 농도가 상기 설정 농도를 초과하면, 상기 제어부가 상기 대기공기질 상태정보 및 전염병 경보정보를 확인하고 이를 기초로 일반오염환경 또는 비상오염환경 여부를 결정하는 오염환경 결정 단계; 상기 오염환경 결정 단계에서 비상오염환경에 도달했다면, 상기 제어부는 UV-A 램프 및 UV-C 램프를 모두 점등시키고, 환기알림 및 환기팬을 비상오염환경조건에 따라 설정된 제2 설정주기로 구동시키는 비상오염환경 모드 단계; 상기 제어부가 이산화탄소 농도가 설정 농도 이상인지의 여부를 결정하는 제1 이산화탄소 농도 결정 단계; 상기 제1 이산화탄소 농도 결정 단계에서 이산화탄소 농도가 설정 농도를 초과하면, 상기 제어부가 상기 UV-A 램프 및 UV-C 램프 모두를 소등하는 UV-A 램프 및 UV-C 램프 소등 단계;를 포함하고, 상기 제1 실내공기질 농도 결정 단계에서 상기 실내공기질 농도가 상기 설정 농도 이하이면, 상기 제어부가 흡입팬 속도를 가장 낮은 단계 모드로 구동시킨 후 상기 오염환경 결정 단계로 진행시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to solve the above-mentioned problems, the control method of the hybrid air purification system that varies the intensity of purification according to the pollution and usage environment and provides filtration and sterilization functions and ventilation effects is a method of controlling the hybrid air purification system. , an occupancy detection signal input step in which the control unit 200 receives a signal detecting the intensity of sound and light source in an indoor space from the occupancy detection unit 110 under the automatic operation control mode conditions of the operating condition setting unit 100; An indoor air quality concentration detection signal input step in which the control unit receives a detection signal of the indoor air quality concentration including the concentration of fine dust and the concentration of volatile organic compounds in the indoor space from the indoor air quality detection unit 120; A carbon dioxide concentration detection signal input step in which the control unit receives a detection signal of the carbon dioxide concentration in the indoor space from the carbon dioxide detection unit 121; An air quality information input step in which the control unit receives air quality information including yellow dust and fine dust warnings from an air quality information receiving unit 130; An infectious disease warning information input step in which the control unit receives warning information about an infectious disease including corona from an infectious disease warning information receiving unit 140; A suction fan driving step in which the control unit drives a suction fan (F) at different rotation speeds according to the indoor air quality concentration; An occupancy confirmation step in which the control unit detects the intensity of sound and light source in the indoor space and determines occupancy based on this; A first indoor air quality concentration determination step in which, when it is confirmed that there is an occupant in the occupancy confirmation step, the control unit determines whether the indoor air quality concentration is below a set concentration; When the indoor air quality concentration exceeds the set concentration, a polluted environment determination step in which the control unit checks the air quality status information and infectious disease warning information and determines whether it is a general polluted environment or an emergency polluted environment based on this; If the emergency pollution environment is reached in the pollution environment determination step, the control unit turns on both the UV-A lamp and the UV-C lamp, and operates the ventilation notification and ventilation fan at the second set cycle set according to the emergency pollution environment conditions. Polluted environment mode stage; A first carbon dioxide concentration determination step in which the control unit determines whether the carbon dioxide concentration is greater than or equal to a set concentration; When the carbon dioxide concentration exceeds the set concentration in the first carbon dioxide concentration determination step, the control unit turns off both the UV-A lamp and the UV-C lamp. A UV-A lamp and UV-C lamp turning off step; If the indoor air quality concentration is less than the set concentration in the first indoor air quality concentration determination step, the control unit may drive the suction fan speed to the lowest level mode and then proceed to the polluted environment determination step.
본 발명의 실시형태에 의한 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 정화챔버가 공기 정화 장치 본체의 흡입팬 전단에 설치되어 오염공기 흡입구를 통해 미세먼지와 함께 유입된 부유세균 및 바이러스를 UV-A에 의해 광분해 하여 1차 살균 제거하고, UV-A 광분해에 의해 살균 제거된 1차 정화공기는 살균정화제 모듈에 의해 2차 살균 제거하고 2차 정화공기는 마지막 정화단계인 미세기공 여과재에 의해 미세먼지를 제거하고 살균정화제 모듈과 미세기공 여과재 사이의 차단 공간에 배치된 UV-A 및 UV-C 램프에 의해 미세기공 여과재에 포집 되거나 차단 공간에서 부유하고 있는 잔류세균 및 바이러스를 살균 제거하며; 실내공간에서의 소리 및 광원의 세기와, 실내공간에서의 미세먼지 농도 및 휘발성유기화합물의 농도를 포함하는 실내공기질 농도 및 실내공간에서의 이산화탄소 농도를 감지하고, 황사 및 미세먼지의 경보를 포함하는 대기질 경보정보 및 전염병 경보정보를 입력받아, 재실 여부, 실내공기질 농도, 이산화탄소 농도, 및 오염환경상태를 결정하고, 이에 따라 상기 흡입팬, 정화챔버, 환기알림 및 환기팬을 제어하고 상기 표시부에 표시제어신호를 출력하도록; 구성됨으로써, 미세먼지를 제거하는 여과기능뿐만 아니라 살균력을 제공할 수 있어, 오염공기 중에 함유되어있는 부유세균 및 바이러스를 살균 제거하여 정화된 공기에 대한 높은 살균 안전성 및 신뢰성을 확보하고, 사용 환경에 최적화된 상태에서 운전되도록 하며, 실내공기질 농도 및 이산화탄소 농도, 대기공기질 및 전염병 경보단계에 따라 공기정화강도의 세기를 선택적으로 제어하여 정화하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the hybrid air purification system and its control method, which varies the intensity of purification according to pollution and usage environment and provides filtration and sterilization functions and ventilation effects, has a purification chamber that suctions the main body of the air purification device. Installed at the front of the fan, airborne bacteria and viruses introduced along with fine dust through the contaminated air intake are photodecomposed by UV-A to remove primary sterilization, and the primary purified air sterilized and removed by UV-A photolysis is treated with a sterilizing and purifying agent. Secondary sterilization is removed by the module, and fine dust is removed from the secondary purified air by the micropore filter material, which is the final purification step. It sterilizes and removes residual bacteria and viruses captured in the micropore filter media or floating in the blocked space; Detects the intensity of sound and light sources in indoor space, indoor air quality concentration including fine dust concentration and volatile organic compound concentration in indoor space, and carbon dioxide concentration in indoor space, and includes warnings for yellow dust and fine dust. Receives air quality warning information and infectious disease warning information, determines occupancy status, indoor air quality concentration, carbon dioxide concentration, and polluted environment status, controls the suction fan, purification chamber, ventilation notification, and ventilation fan accordingly, and displays the information on the display. to output a display control signal; By being configured, it can provide not only a filtration function to remove fine dust but also a sterilizing power. It sterilizes and removes airborne bacteria and viruses contained in polluted air, ensuring high sterilization safety and reliability for purified air, and protecting the user environment. It is operated in an optimized state, and has the effect of purifying the air by selectively controlling the intensity of the air purification according to the indoor air quality concentration, carbon dioxide concentration, atmospheric air quality, and infectious disease warning level.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템의 제어블록도이다.
도 2는 도 1의 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템에 포함되는 공기 정화 장치의 대략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 공기 정화 장치에 포함된 정화챔버의 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템의 자동운전 모드에 대한 제어 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.Figure 1 is a control block diagram of a hybrid air purification system that varies the intensity of purification according to pollution and usage environment and provides filtration and sterilization functions and ventilation effects according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of an air purification device included in the hybrid air purification system shown in FIG. 1 in which the intensity of purification varies depending on the pollution and usage environment and provides filtration, sterilization functions, and ventilation effects.
FIG. 3 is a detailed configuration diagram of a purification chamber included in the air purification device of FIG. 2.
Figure 4 shows control of the automatic operation mode of a hybrid air purification system that varies the intensity of purification according to pollution and usage environment according to an embodiment of the present invention and provides filtration and sterilization functions and ventilation effects. This is a flowchart to explain the method.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예를 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.In describing embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. The terms described below are defined in consideration of the functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. The terms used in the detailed description are only for describing embodiments of the present invention and should in no way be construed as limiting. Unless explicitly stated otherwise, singular forms include plural meanings. In this description, expressions such as “comprising” or “comprising” are intended to indicate certain features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, and one or more than those described. It should not be construed as excluding the existence or possibility of any other characteristic, number, step, operation, element, or part or combination thereof.
도면에서 도시된 각 시스템에서, 몇몇 경우에서의 요소는 각각 동일한 참조 번호 또는 상이한 참조 번호를 가져서 표현된 요소가 상이하거나 유사할 수가 있음을 시사할 수 있다. 그러나 요소는 상이한 구현을 가지고 본 명세서에서 보여 지거나 기술된 시스템 중 몇몇 또는 전부와 작동할 수 있다. 도면에서 도시된 다양한 요소는 동일하거나 상이할 수 있다. 어느 것이 제1 요소로 지칭되는지 및 어느 것이 제2 요소로 불리는지는 임의적이다.In each system shown in the drawings, elements in some cases may each have the same reference number or different reference numbers, indicating that the elements represented may be different or similar. However, the elements may have different implementations and operate with any or all of the systems shown or described herein. Various elements shown in the drawings may be the same or different. Which is called the first element and which is called the second element is arbitrary.
본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 자료 또는 신호를 '전송', '전달' 또는 '제공'한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 자료 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 자료 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것을 포함한다.In this specification, when one component 'transmits', 'delivers', or 'provides' data or signals to another component, it means that one component transmits data or signals directly to another component. It involves transmitting data or signals to another component through at least one other component.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템의 제어블록도이고, 도 2는 도 1의 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템에 포함되는 공기 정화 장치의 대략적인 사시도이며, 도 3은 도 2의 공기 정화 장치에 포함된 정화챔버의 상세 구성도이다.Figure 1 is a control block diagram of a hybrid air purification system in which the intensity of purification varies depending on pollution and usage environment according to an embodiment of the present invention and provides filtration and sterilization functions and ventilation effects, and Figure 2 is a control block diagram of the pollution of Figure 1. and a schematic perspective view of an air purification device included in a hybrid air purification system that varies the intensity of purification depending on the usage environment and provides filtration, sterilization functions, and ventilation effects. Figure 3 is a schematic perspective view of the air purification device included in the air purification device of Figure 2. This is a detailed configuration diagram of the purification chamber.
본 발명의 실시예에 의한 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 공기 정화 장치와, 환기알림 및 환기팬(600)을 포함한다.The hybrid air purification system that varies the intensity of purification according to the pollution and usage environment according to an embodiment of the present invention and provides filtration and sterilization functions and ventilation effects is an air purification device, as shown in FIGS. 1 to 3. , and includes a ventilation notification and a ventilation fan (600).
공기 정화 장치에는 흡입팬(F), 정화챔버(400), 표시부(500), 및 제어수단(C)이 포함된다. The air purification device includes a suction fan (F), a purification chamber (400), a display unit (500), and a control means (C).
흡입팬(F)은 공기 정화 장치 본체(1000)의 오염공기 흡입구(I) 후방에 설치되어 정화되지 않은 오염 공기를 흡입하기 위해 흡입력을 발생시키는 역할을 한다. 흡입팬(F)은 실내공기질 농도에 따라 회전속도가 결정될 수 있다. 예컨대, 흡입팬(F)은 저속(제1 설정속도), 중속(제2 설정속도), 강속(제3 설정속도), 터보(제4 설정속도)모드로 동작될 수 있다.The suction fan (F) is installed behind the contaminated air intake port (I) of the air purification device main body 1000 and serves to generate suction force to suck in unpurified contaminated air. The rotation speed of the suction fan (F) can be determined depending on the indoor air quality concentration. For example, the suction fan F may be operated in low speed (first set speed), medium speed (second set speed), high speed (third set speed), or turbo (fourth set speed) mode.
정화챔버(400)는 공기 정화 장치 본체(1000)의 흡입팬(F) 전단에 설치되어 오염공기 흡입구를 통해 유입된 부유세균 및 바이러스를 UV-A 램프에 의해 광분해하여 1차 살균 제거하고, UV-A 광분해에 의해 살균 제거된 1차 정화공기는 살균정화제에 의해 2차 살균 제거단계를 거치고 2차 정화공기는 마지막 정화단계인 미세기공 여과재에 의해 미세먼지를 제거하고 살균정화제 모듈과 미세기공 여과재 사이의 차단 공간에 배치된 UV-A 및 UV-C 램프에 의해 미세기공 여과재에 포집 되거나 차단 공간에서 부유하고 있는 잔류세균 및 바이러스를 살균 제거하는 역할을 한다.The purification chamber 400 is installed at the front of the suction fan (F) of the air purification device main body 1000 to first sterilize and remove floating bacteria and viruses introduced through the contaminated air intake by photodecomposing them with a UV-A lamp. -A The first purified air that has been sterilized by photolysis goes through the second sterilization and removal stage with a sterilizing purifier, and the second purified air has fine dust removed by a micropore filter medium, which is the final purification step, and is then sterilized and purified by a sterilizing purifier module and a micropore filter medium. It serves to sterilize and remove residual bacteria and viruses captured in the micropore filter media or floating in the blocked space by UV-A and UV-C lamps placed in the blocked space between them.
정화챔버(400)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 살균정화제 모듈(427), 확산판(425), 복수개의 UV-A 램프(420), 미세기공 여과재(440), 및 복수개의 UV-C 램프(430)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the purification chamber 400 includes a sterilizing and purifying agent module 427, a diffusion plate 425, a plurality of UV-A lamps 420, a micropore filter medium 440, and a plurality of UV- Includes C lamp 430.
살균정화제 모듈(427)은 확산판(425)의 후방에 설치되고, 살균정화제 (427a)가 격자 또는 허니컴 구조의 PP(폴리프로필렌) 코어(427c)에 채워지고 경우에 따라 입상 활성탄(427b)이 추가될 수 있으며, PP 코어(427c) 앞면과 뒷면에는 광촉매가 구성될 수 있다. The sterilizing and purifying agent module 427 is installed behind the diffusion plate 425, and the sterilizing and purifying agent (427a) is filled in the PP (polypropylene) core 427c of a lattice or honeycomb structure, and in some cases, granular activated carbon 427b is added. It may be added, and a photocatalyst may be formed on the front and back sides of the PP core 427c.
확산판(425)은 살균정화제 모듈(427) 전방의 상, 하부에 설치되어 UV-A 램프(420)에 의해 조사된 광(UV-A)을 확산시켜 광 활성도를 높여서 살균정화제 모듈(427)의 PP 코어(427c) 앞면 및 뒷면에 구성된 광촉매에 의한 살균력을 극대화시키는 역할을 한다. The diffusion plate 425 is installed on the upper and lower sides in front of the sterilizing and purifying agent module 427 and spreads the light (UV-A) irradiated by the UV-A lamp 420 to increase light activity, thereby increasing the sterilizing and purifying agent module 427. It serves to maximize the sterilizing power of the photocatalyst formed on the front and back of the PP core (427c).
복수개의 UV-A 램프(420)는 살균정화제 모듈(427)의 PP 코어(427c) 앞면 및 뒷면에 도포된 광촉매에 UV-A를 조사하는 역할을 한다.The plurality of UV-A lamps 420 serve to irradiate UV-A to the photocatalyst applied to the front and back sides of the PP core 427c of the disinfectant module 427.
미세기공 여과재(440)는 정화챔버(400) 후단부에 설치되며, 살균정화제 모듈(427)에 의해 제거되지 못한 부유세균 및 바이러스를 제거하는 역할을 한다. 미세기공 여과재(440)에는 촉매제인 광촉매 또는 무기광물질 중 그 어느하나가 도포되고, 미세먼지 제거 및 이전 정화공정단계에서 미처 제거하지 못한 잔류세균 및 바이러스 배출을 차단하고, 그 차단된 공간에서 복수개의 UV-A 램프(420) 및 UV-C 램프(430)에 의해 광대역의 파장을 갖는 자외선인 UV-A 및 UV-C가 장시간 집중 조사되어 차단공간에서 부유하고 있는 잔류세균 및 바이러스의 사멸은 물론 미세기공 여과재(440) 표면에 포집되어진 세균 및 바이러스가 재활성화되지 못하도록 하는 역할을 한다. The micropore filter medium 440 is installed at the rear end of the purification chamber 400 and serves to remove floating bacteria and viruses that were not removed by the sterilizing and purifying agent module 427. Either a photocatalyst or an inorganic mineral material, which is a catalyst, is applied to the fine pore filter medium 440, removes fine dust and blocks the discharge of residual bacteria and viruses that were not removed in the previous purification process, and filters a plurality of cells in the blocked space. UV-A and UV-C, which are ultraviolet rays with a broad wavelength, are irradiated intensively for a long period of time by the UV-A lamp 420 and UV-C lamp 430, thereby killing residual bacteria and viruses floating in the blocked space as well as killing them. It serves to prevent bacteria and viruses captured on the surface of the micropore filter medium (440) from being reactivated.
복수개의 UV-A 램프(420)는 살균정화제 모듈(427) 후면에 구성된 광촉매를 조사하고 UV-C 램프(430)는 미세기공 여과재(440) 전면에 도포된 광촉매 또는 무기광물질에 UV-C를 조사하는 역할을 하며 복수개의 UV-A 램프(420)는 제어수단(C)에 의해 일반오염환경으로 결정될 때 작동하고 UV-C 램프(430)는 제어수단(C)에 의해 비상오염환경으로 결정될 때 작동된다.A plurality of UV-A lamps 420 irradiate the photocatalyst configured on the back of the sterilizing and purifying agent module 427, and the UV-C lamp 430 irradiates UV-C on the photocatalyst or inorganic mineral material applied on the front of the micropore filter material 440. It serves to irradiate, and the plurality of UV-A lamps 420 operate when the control means (C) determines that it is a general polluted environment, and the UV-C lamps (430) operate when the control means (C) determines that it is an emergency polluted environment. It works when
표시부(500)는 본 발명의 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템의 전체 운전상태를 디스플레이하는 역할을 한다. 예를 들면, 현재 운전모드가 수동 또는 자동모드인지, 실내공기질 농도(실내공간에서의 미세먼지 농도 및 휘발성유기화합물의 농도를 포함함) 및 이산화탄소 농도 및 대기 공기질 상태정보(황사 및 미세먼지의 경보를 포함)가 디스플레이 될 수 있다. 또한, 현재 운전상태가 비상오염환경 모드로 작동하는지, 일반오염환경 모드로 작동하는지 디스플레이 될 수 있다. The display unit 500 serves to display the overall operating status of the hybrid air purification system, which varies the intensity of purification according to the contamination and usage environment of the present invention and provides filtration and sterilization functions and ventilation effects. For example, whether the current driving mode is manual or automatic mode, indoor air quality concentration (including fine dust concentration and volatile organic compound concentration in indoor space), carbon dioxide concentration, and atmospheric air quality status information (yellow dust and fine dust warnings) (including) can be displayed. Additionally, it can be displayed whether the current operating state is operating in emergency pollution environment mode or general pollution environment mode.
제어수단(C)은 공기 정화 장치 본체(1000)에 설치되고, 실내공간에서의 소리 및 광원의 세기, 실내공기질 농도(실내공간에서의 미세먼지 농도 및 휘발성유기화합물의 농도를 포함) 및 이산화탄소 농도를 감지하고, 대기질 경보정보(황사 및 미세먼지의 경보를 포함) 및 전염병(코로나 19, 사스, 에볼라, 독감 등) 경보정보를 입력받아, 재실 여부, 실내공기질 농도, 이산화탄소 농도, 및 비상오염 환경 여부를 결정하고, 이에 따라 흡입팬(F), 정화챔버(400), 및 환기알림 및 환기팬(600)을 제어하고, 표시부(500)에 표시제어신호를 출력하는 역할을 한다.The control means (C) is installed in the air purification device main body 1000, and includes the intensity of sound and light sources in the indoor space, indoor air quality concentration (including the concentration of fine dust and volatile organic compounds in the indoor space), and carbon dioxide concentration. Detects and receives air quality warning information (including yellow dust and fine dust warnings) and infectious disease (COVID-19, SARS, Ebola, flu, etc.) warning information, occupancy status, indoor air quality concentration, carbon dioxide concentration, and emergency pollution. It determines the environment, controls the suction fan (F), purification chamber (400), ventilation notification and ventilation fan (600) accordingly, and outputs a display control signal to the display unit (500).
제어수단(C)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 운전조건 설정부(100), 재실 여부 감지부(110), 실내공기질 감지부(120), 이산화탄소 감지부(121), 대기공기질 상태정보 수신부(130), 전염병 경보정보 수신부(140), 제어부(200), 흡입팬 구동부(300), UV-A 램프 구동부(310), UV-C 램프 구동부(320), 환기알림 및 환기팬 구동부(330), 및 유무선 통신부(340)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the control means (C) includes an operating condition setting unit 100, an occupancy detection unit 110, an indoor air quality detection unit 120, a carbon dioxide detection unit 121, and atmospheric air quality status information. Receiving unit 130, infectious disease warning information receiving unit 140, control unit 200, suction fan driving unit 300, UV-A lamp driving unit 310, UV-C lamp driving unit 320, ventilation notification and ventilation fan driving unit ( 330), and a wired/wireless communication unit 340.
운전조건 설정부(100)는 사용자의 인위적 스위칭 조작에 의해 제어하는 수동운전 모드와 오염환경의 상태에 따라 일반오염환경 또는 비상오염환경 모드를 결정하는 자동운전 모드를 설정하는 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템 전체의 운전조건을 설정하는 역할을 한다.The operating condition setting unit 100 sets a manual operation mode controlled by the user's artificial switching operation and an automatic operation mode that determines a general pollution environment or emergency pollution environment mode according to the state of the pollution environment. It plays a role in setting the operating conditions of the entire hybrid air purification system, which varies the intensity of purification and provides filtration, sterilization functions, and ventilation effects.
재실 여부 감지부(110)는 실내공간에서의 소리 및 광원의 세기를 감지하여 제어부(200)에 감지신호를 입력하는 센서이다.The occupancy detection unit 110 is a sensor that detects the intensity of sound and light sources in an indoor space and inputs a detection signal to the control unit 200.
실내공기질 감지부(120)는 실내공간에서의 미세먼지 농도 및 휘발성유기화합물의 농도를 포함하는 실내공기질 농도를 감지하는 센서이다.The indoor air quality detection unit 120 is a sensor that detects the indoor air quality concentration, including the concentration of fine dust and the concentration of volatile organic compounds in the indoor space.
이산화탄소 감지부(121)는 이산화탄소 농도를 감지하여 제어부(200)에 감지신호를 입력하는 센서이다.The carbon dioxide detection unit 121 is a sensor that detects the carbon dioxide concentration and inputs a detection signal to the control unit 200.
대기공기질 상태정보 수신부(130)는 황사 및 미세먼지의 경보를 포함하는 대기공기질 상태정보를 제공받아 제어부(200)에 대기공기질 상태정보를 입력시키는 역할을 한다.The air quality status information receiving unit 130 receives atmospheric air quality status information including yellow dust and fine dust warnings and inputs the atmospheric air quality status information to the control unit 200.
전염병 경보정보 수신부(140)는 전염병의 경보정보(코로나를 포함하는 전염병의 명칭, 전염병 발령 단계 등)를 제공받아 제어부(200)에 전염병 경보정보를 입력시키는 역할을 한다.The infectious disease warning information receiving unit 140 receives infectious disease warning information (name of infectious disease including coronavirus, infectious disease issuance stage, etc.) and inputs the infectious disease warning information into the control unit 200.
제어부(200)는 재실 여부 감지부(110) 및 실내공기질 감지부(120) 및 이산화탄소 감지부(121)로부터 감지신호를 입력받고, 대기공기질 상태정보 수신부(130) 및 전염병 경보정보 수신부(140)로부터 대기공기질 상태정보 및 전염병 경보정보를 입력받아 사람의 재실 여부, 실내공기질 농도, 이산화탄소 농도, 및 오염환경 상태를 결정하여 이에 상응하는 제어신호를 출력하는 역할을 한다. The control unit 200 receives detection signals from the occupancy detection unit 110, the indoor air quality detection unit 120, and the carbon dioxide detection unit 121, and receives detection signals from the air quality status information reception unit 130 and the infectious disease warning information reception unit 140. It receives atmospheric air quality status information and infectious disease warning information from , determines whether people are present, indoor air quality concentration, carbon dioxide concentration, and polluted environment status, and outputs corresponding control signals.
흡입팬 구동부(300)는 제어부(200)로부터 제어신호를 입력받아 스위칭 동작되어 흡입팬(F)의 구동(구동, 정지, 회전 속도조절 등)을 제어하는 역할을 한다. The suction fan driving unit 300 receives a control signal from the control unit 200 and performs a switching operation to control the operation (driving, stopping, rotation speed control, etc.) of the suction fan F.
UV-A 램프 구동부(310)는 제어부(200)로부터 제어신호를 입력받아 스위칭 동작되어 UV-A 램프(420)의 구동(점등 및 소등)을 제어하는 역할을 한다.The UV-A lamp driver 310 receives a control signal from the control unit 200 and performs a switching operation to control the operation (turning on and off) of the UV-A lamp 420.
UV-C 램프 구동부(320)는 제어부(200)로부터 제어신호를 입력받아 스위칭 동작되어 UV-C 램프(430)의 구동(점등 및 소등)을 제어하는 역할을 한다.The UV-C lamp driver 320 receives a control signal from the control unit 200 and performs a switching operation to control the operation (turning on and off) of the UV-C lamp 430.
환기알림 및 환기팬 구동부(330)는 제어부(200)로부터 제어신호를 입력받아 스위칭 동작되어 환기알림 및 환기팬(600)의 구동(자연환기 또는 강제환기에 의한 정화목적으로 적정 환기시기를 알리거나 인위적으로 창문을 열어 자연환기 하거나 팬을 구동시켜 강제환기 실행)을 제어하는 역할을 한다.The ventilation notification and ventilation fan driving unit 330 receives a control signal from the control unit 200 and performs a switching operation to provide ventilation notification and drive the ventilation fan 600 (notifying appropriate ventilation timing for purification purposes by natural ventilation or forced ventilation). It plays a role in controlling natural ventilation by artificially opening windows or forced ventilation by operating a fan.
유무선 통신부(340)는 제어부(200)와 사용자 단말(M)(예컨대, PC, 스마트폰, 노트북, 태블릿 PC 등)이 서로 유무선 통신할 수 있는 환경을 제공하는 역할을 하며, 유무선 통신방식은 LAN, LTE-M, 와이파이, 블루투스, NFC, LTE, CDMA, 4G, 5G, RFID 등이 될 수 있다. 사용자 단말(M)은 직접 또는 웹서버에 접속하여 유무선 통신부(340)를 통해 운전조건 설정부(100)를 대신하여 하이브리드 공기정화 시스템 전체의 운전조건을 설정하거나, 원격제어 할 수도 있다. 사용자 단말(M)은 제어부(200)로부터 유무선 통신부(340)를 통해 하이브리드 공기정화 시스템의 운전상태 정보를 제공받아 모니터링 할 수 있다.The wired and wireless communication unit 340 serves to provide an environment in which the control unit 200 and the user terminal (M) (e.g., PC, smartphone, laptop, tablet PC, etc.) can communicate with each other wired and wireless, and the wired and wireless communication method is LAN. , LTE-M, Wi-Fi, Bluetooth, NFC, LTE, CDMA, 4G, 5G, RFID, etc. The user terminal (M) can set the operating conditions of the entire hybrid air purification system on behalf of the operating condition setting unit 100 through the wired or wireless communication unit 340 or remotely control it directly or by accessing a web server. The user terminal (M) can receive and monitor operation status information of the hybrid air purification system from the control unit 200 through the wired and wireless communication unit 340.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템의 제어 방법에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, a control method of a hybrid air purification system that varies the intensity of purification according to the pollution and usage environment according to the embodiment of the present invention configured as described above and provides filtration and sterilization functions and ventilation effects will be described. .
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(step)을 나타낸다.Figure 4 is a flow chart for explaining the control method of a hybrid air purification system that varies the intensity of purification according to pollution and usage environment and provides filtration and sterilization functions and ventilation effects according to an embodiment of the present invention, where S represents a step.
먼저, 제어부(200)는 재실 여부 감지부(110)로부터 실내공간에서의 소리 및 광원의 세기로 감지신호를 입력받고(S10), 실내공기질 감지부(120)로부터 실내공간에서의 미세먼지 농도 및 휘발성유기화합물의 농도를 포함하는 실내공기질 농도의 감지신호를 입력받고(S20), 이산화탄소 감지부(121)로부터 실내공간에서의 이산화탄소 농도의 감지신호를 입력받으며(S25), 대기공기질 상태정보 수신부(130)로부터 황사 및 미세먼지의 경보를 포함하는 대기공기질 상태정보를 입력받으며(S30), 전염병 경보정보 수신부(140)로부터 코로나를 포함하는 전염병의 경보정보를 입력받는다(S40).First, the control unit 200 receives a detection signal from the occupancy detection unit 110 as the intensity of sound and light source in the indoor space (S10), and receives the fine dust concentration and fine dust concentration in the indoor space from the indoor air quality detection unit 120. A detection signal of the indoor air quality concentration including the concentration of volatile organic compounds is input (S20), a detection signal of the carbon dioxide concentration in the indoor space is input from the carbon dioxide detection unit 121 (S25), and an atmospheric air quality status information reception unit ( Air quality status information, including alerts for yellow dust and fine dust, is input from 130) (S30), and alert information for infectious diseases, including corona, is input from the infectious disease alert information receiver 140 (S40).
다음, 제어부(200)가 실내공기질 농도를 확인하여 이에 따라 회전속도를 달리하며 흡입팬(F)을 구동시킨다(S50).Next, the control unit 200 checks the indoor air quality concentration and operates the suction fan (F) at different rotation speeds accordingly (S50).
다음, 제어부(200)가 실내공간에서의 소리 및 광원의 세기를 확인하여 이를 기초로 재실 여부를 확인한다(S60).Next, the control unit 200 checks the intensity of sound and light sources in the indoor space and determines whether the room is occupied based on this (S60).
상기 스텝(S60)에서 재실이 확인되면(Y), 제어부(200)는 실내공기질 농도가 설정 농도 이하 인지의 여부를 결정한다(S70).When occupancy is confirmed (Y) in the step (S60), the control unit 200 determines whether the indoor air quality concentration is below the set concentration (S70).
상기 스텝(S70)에서 실내공기질 농도가 설정 농도보다 크면(N), 제어부(200)가 대기공기질 상태정보 및 전염병 경보정보를 확인하고, 이를 기초로 비상오염환경에 도달했는지의 여부를 결정한다(S80).If the indoor air quality concentration is greater than the set concentration (N) in the step (S70), the control unit 200 checks the atmospheric air quality status information and infectious disease warning information and determines whether an emergency pollution environment has been reached based on this ( S80).
상기 스텝(S80)에서 만약, 비상오염환경에 도달한 것으로 결정되면(Y), 제어부(200)는 UV-A 램프(420) 및 UW-C 램프(430)를 모두 점등시키고(S90), 환기알림 및 환기팬(600)을 비상오염환경 조건에 따라 미리 설정된 제2 설정 주기로 구동시킨다(S100).In step S80, if it is determined that an emergency contaminated environment has been reached (Y), the control unit 200 turns on both the UV-A lamp 420 and the UW-C lamp 430 (S90) and ventilates. The notification and ventilation fan 600 is driven at a second preset cycle according to emergency pollution environment conditions (S100).
다음, 제어부(200)는 이산화탄소 농도가 설정 농도 이상인지의 여부를 결정한다(S110).Next, the control unit 200 determines whether the carbon dioxide concentration is higher than the set concentration (S110).
상기 스텝(S110)에서 이산화탄소 농도가 설정 농도를 초과하면(Y), 제어부(200)가 UV-A 램프(420) 및 UV-C 램프(430)를 소등시키고(S120), 상기 스텝(S110)으로 진행된다.If the carbon dioxide concentration exceeds the set concentration (Y) in the step (S110), the control unit 200 turns off the UV-A lamp 420 and the UV-C lamp 430 (S120), and performs the step (S110) It proceeds as follows.
한편, 상기 스텝(S110)에서 이산화탄소 농도가 설정 농도 이하이면(N), 본 스텝(S110)을 반복수행한다.Meanwhile, if the carbon dioxide concentration is less than the set concentration in step (S110) (N), this step (S110) is repeated.
한편, 스텝(S80)에서 비상오염환경에 도달하지 않은 것으로 결정되면(N)(즉, 일반오염환경 상태), 제어부(200)는 UV-A 램프(420)만을 점등시키고(S95), 환기알림 및 환기팬(600)을 일반오염환경 조건에 따라 미리 설정된 제1 설정 주기로 구동시킨다(S105). 여기서, 제2 설정 주기에서는 제1 설정 주기에서보다 UV-A 및 UV-C 램프의 점등시간, 흡입팬 구동시간, 환기팬 구동시간 및 환기회수가 증가하며, 팬 회전속도가 빨라지는 것은 자명하다.Meanwhile, if it is determined in step S80 that the emergency polluted environment has not been reached (N) (i.e., normal polluted environment state), the control unit 200 turns on only the UV-A lamp 420 (S95) and provides a ventilation notification. And the ventilation fan 600 is driven at a first preset cycle according to general polluted environment conditions (S105). Here, it is obvious that in the second setting cycle, the lighting time of the UV-A and UV-C lamps, suction fan operation time, ventilation fan operation time, and ventilation frequency increase compared to the first setting cycle, and the fan rotation speed increases. .
다음, 제어부(200)는 이산화탄소 농도가 설정 농도 이상인지의 여부를 결정한다(S115).Next, the control unit 200 determines whether the carbon dioxide concentration is higher than the set concentration (S115).
상기 스텝(S115)에서 이산화탄소 농도가 설정 농도를 초과하면(Y), 제어부(200)가 UV-A 램프(420)를 소등시키고(S125), 상기 스텝(S115)으로 진행된다.If the carbon dioxide concentration exceeds the set concentration (Y) in step S115, the control unit 200 turns off the UV-A lamp 420 (S125) and proceeds to step S115.
한편, 상기 스텝(S115)에서 이산화탄소 농도가 설정 농도 이하이면(N), 본 스텝(S115)을 반복수행한다.Meanwhile, if the carbon dioxide concentration is less than the set concentration in step (S115) (N), this step (S115) is repeated.
한편, 상기 스텝(S60)에서 재실자가 없으면(N), 제어부(200)는 실내공기질 농도가 설정 농도 이하 인지의 여부를 결정한다(S65).Meanwhile, if there is no occupant (N) in the step (S60), the control unit 200 determines whether the indoor air quality concentration is below the set concentration (S65).
상기 스텝(S65)에서 실내공기질 농도가 설정 농도룰 초과하면(N), 상기 스텝(S50)으로 진행되는, 한편, 실내공기질 농도가 설정 농도 이하이면(Y), 제어부(200)가 흡입팬(F)의 구동을 정지하고(S67), 상기 스텝(S65)으로 진행된다.If the indoor air quality concentration exceeds the set concentration in step S65 (N), the process proceeds to step S50. On the other hand, if the indoor air quality concentration is less than the set concentration (Y), the control unit 200 operates the suction fan ( The driving of F) is stopped (S67), and the process proceeds to the above step (S65).
한편, 상기 스텝(S70)에서 실내공기질 농도가 설정 농도 이하이면(Y), 제어부(200)가 흡입팬(F)을 설정된 가장 저속(제1 설정속도)의 모드로 구동시킨 후(S75), 상기 스텝(S80)으로 진행된다.Meanwhile, if the indoor air quality concentration is lower than the set concentration (Y) in the step (S70), the control unit 200 drives the suction fan (F) in the set mode at the lowest speed (first set speed) (S75), The process proceeds to the above step (S80).
본 발명의 실시예에 의한 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템 및 그 제어 방법에 의하면, 정화챔버가 공기 정화 장치 본체의 흡입팬 전단에 설치되어 오염공기 흡입구를 통해 미세먼지와 함께 유입된 부유세균 및 바이러스를 UV-A 램프에 의해 광분해 하여 1차 살균 제거하고, UV-A 광분해에 의해 살균 제거된 1차 정화공기는 살균정화제 모듈에 의해 2차 살균 제거 과정을 거치고 2차 정화공기는 마지막 정화단계인 미세기공 여과재에 의해 미세먼지를 제거하고 살균정화제 모듈과 미세기공 여과재 사이의 차단 공간에 배치된 UV-A 및 UV-C 램프에 의해 미세기공 여과재에 포집 되거나 차단 공간에서 부유하고 있는 잔류세균 및 바이러스를 살균 제거하며; 실내공간에서의 소리 및 광원의 세기와, 실내공간에서의 미세먼지 농도 및 휘발성유기화합물의 농도를 포함하는 실내공기질 농도 및 실내공간에서의 이산화탄소 농도를 감지하고, 황사 및 미세먼지의 경보를 포함하는 대기질 경보정보 및 전염병 경보정보를 입력받아, 재실 여부, 실내공기질 농도, 이산화탄소 농도, 및 오염환경 상태를 결정하고, 이에 따라 상기 흡입팬, 정화챔버, 환기알림 및 환기팬을 제어하고 상기 표시부에 표시제어신호를 출력하도록; 구성됨으로써, 미세먼지를 제거하는 여과 기능뿐만 아니라 높은 살균력을 제공할 수 있고, 오염공기 중에 함유되어있는 부유세균 및 바이러스를 제거할 수 있으며, 정화된 공기에 대한 높은 살균 안전성 및 신뢰성을 확보하고, 사용 환경에 최적화된 상태에서 운전되도록 하며, 실내공기질 농도, 이산화탄소 농도, 대기공기질 및 전염병 경보단계에 따라 여과, 살균, 환기기능을 선택적으로 제어하여 정화할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the hybrid air purification system and its control method in which the intensity of purification varies depending on the pollution and usage environment and provides filtration and sterilization functions and ventilation effects, and the purification chamber is used to provide suction of the air purification device main body. Installed at the front of the fan, airborne bacteria and viruses introduced along with fine dust through the contaminated air intake are photodecomposed by a UV-A lamp to remove primary sterilization, and the primary purified air sterilized and removed by UV-A photolysis is sterilized. It goes through a secondary sterilization and removal process by the purifier module, and the second purified air removes fine dust by the micropore filter medium, which is the final purification step, and uses UV-A and UV- C lamp sterilizes and removes residual bacteria and viruses captured in the micropore filter medium or floating in the blocking space; It detects the intensity of sound and light sources in indoor space, indoor air quality concentration including fine dust concentration and volatile organic compound concentration in indoor space, and carbon dioxide concentration in indoor space, and includes warnings for yellow dust and fine dust. Air quality warning information and infectious disease warning information are input, the occupancy status, indoor air quality concentration, carbon dioxide concentration, and polluted environment status are determined, and the suction fan, purification chamber, ventilation notification, and ventilation fan are controlled accordingly and displayed on the display. to output a display control signal; By being configured, it can provide not only a filtration function to remove fine dust but also high sterilizing power, remove airborne bacteria and viruses contained in polluted air, and secure high sterilization safety and reliability for purified air. It is operated in a state optimized for the usage environment, and can be purified by selectively controlling filtration, sterilization, and ventilation functions according to indoor air quality concentration, carbon dioxide concentration, ambient air quality, and infectious disease warning level.
도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Optimal embodiments are disclosed in the drawings and specifications, and specific terms are used, but these are used only for the purpose of describing embodiments of the present invention, and are used to limit the meaning or limit the scope of the present invention described in the patent claims. It didn't happen. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.
C: 제어수단
100: 운전 조건 설정부
110: 재실 여부 감지부
120: 실내 공기질 감지부
121: 이산화탄소 감지부
130: 대기 공기질 상태정보 수신부
140: 전염병 경보정보 수신부
200: 제어부
300: 흡입팬 구동부
310: UV-A 램프 구동부
320: UV-C 램프 구동부
330: 환기알림 및 환기팬 구동부
340: 유무선통신부
F: 흡입팬
400: 정화챔버
420: UV-A 램프
425: 확산판
427: 살균정화제 모듈
427a: 살균정화제
427b: 입상 활성탄
427c: PP 코어
430: UV-C 램프
440: 미세기공 여과재
440a: 촉매제(광촉매 또는 무기광물질)
500: 표시부
600: 환기알림 및 환기팬
M: 사용자 단말
I: 오염 공기 흡입구
O: 정화 공기 토출구
1000: 공기 정화 장치 본체C: control means
100: Operating condition setting unit
110: Occupancy detection unit
120: Indoor air quality detection unit
121: Carbon dioxide detection unit
130: Ambient air quality status information receiver
140: Infectious disease warning information receiver
200: control unit
300: Suction fan driving unit
310: UV-A lamp driving unit
320: UV-C lamp driving unit
330: Ventilation notification and ventilation fan driving unit
340: Wired and wireless communications department
F: Suction fan
400: Purification chamber
420: UV-A lamp
425: diffuser plate
427: Sterilizing and purifying agent module
427a: Sterilizing and purifying agent
427b: granular activated carbon
427c: PP core
430: UV-C lamp
440: Micropore filter medium
440a: Catalyst (photocatalyst or inorganic mineral )
500: display unit
600: Ventilation notification and ventilation fan
M: user terminal
I: Contaminated air inlet
O: purified air outlet
1000: Air purification device body
Claims (6)
상기 오염공기 흡입구와 상기 흡입팬의 사이에 설치되어 흡입된 오염공기를 정화시키는 정화챔버; 및
상기 흡입팬과 상기 정화챔버를 제어하는 제어수단을 포함하고,
상기 정화챔버는 오염공기 중에 함유된 세균과 바이러스를 광학적으로 제거하는 UV 램프와, 세균과 바이러스를 화학적으로 제거하는 살균정화제 모듈과, 상기 살균정화제 모듈의 후방에 배치되어 미세먼지와 세균 및 바이러스 배출을 물리적으로 차단하는 미세기공 여과재를 포함하고,
상기 살균정화제 모듈은 복수의 코어 각각에 살균정화제가 충진된 형태로서 상기 살균정화제 모듈의 복수의 코어 각각의 전방과 후방에 광촉매가 도포되며,
상기 미세기공 여과재의 전방에는 촉매제인 광촉매 또는 무기광물질 중 어느 하나가 도포되며,
상기 UV 램프의 광은 상기 복수의 코어에 도포된 광촉매와 상기 살균정화제 모듈과 상기 미세기공 여과재 사이의 공간에 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 공기정화 시스템
An intake fan disposed behind the contaminated air intake port to suck in contaminated air;
a purification chamber installed between the contaminated air intake port and the intake fan to purify the sucked contaminated air; and
It includes control means for controlling the suction fan and the purification chamber,
The purification chamber includes a UV lamp that optically removes bacteria and viruses contained in contaminated air, a sterilizing and purifying agent module that chemically removes bacteria and viruses, and is disposed behind the sterilizing and purifying agent module to discharge fine dust, bacteria, and viruses. Contains a micropore filter material that physically blocks,
The sterilizing and purifying agent module is a type in which each of a plurality of cores is filled with a sterilizing and purifying agent, and a photocatalyst is applied to the front and rear of each of the plurality of cores of the sterilizing and purifying agent module,
Either a photocatalyst or an inorganic mineral material as a catalyst is applied to the front of the micropore filter medium,
A hybrid air purification system characterized in that the light of the UV lamp irradiates the space between the photocatalyst applied to the plurality of cores, the sterilizing agent module, and the micropore filter medium.
상기 복수의 코어는 격자 구조이거나 허니컴 구조인 것을 특징으로 하는 하이브리드 공기정화 시스템.
According to paragraph 1,
A hybrid air purification system, wherein the plurality of cores have a lattice structure or a honeycomb structure.
상기 미세기공 여과재는 마지막 정화단계로서 이전 정화단계에서 미처 제거되지 못한 잔류세균 및 바이러스의 배출을 차단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 공기정화 시스템.
According to paragraph 2,
The micropore filter media is the final purification step and is a hybrid air purification system characterized in that it blocks the discharge of residual bacteria and viruses that were not removed in the previous purification step.
상기 UV 램프는 복수의 UV-A 램프와 복수의 UV-C 램프를 포함하고,
상기 복수의 UV-A 램프는 상기 살균정화제 모듈의 전방과 후방에 배치되어 광을 조사하고,
상기 복수의 UV-C 램프는 상기 미세기공 여과재의 전방에 배치되어 상기 미세기공 여과재의 전방으로 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 공기정화 시스템.
According to paragraph 3,
The UV lamp includes a plurality of UV-A lamps and a plurality of UV-C lamps,
The plurality of UV-A lamps are disposed in front and behind the disinfectant module and irradiate light,
A hybrid air purification system, wherein the plurality of UV-C lamps are disposed in front of the micropore filter medium and irradiate light toward the front of the micropore filter medium.
자연배기 또는 강제배기를 실행하는 환기알림 및 환기팬; 및
실내공간의 소리 및 광원의 세기와 실내공간의 미세먼지 농도 및 휘발성유기화합물의 농도를 포함하는 실내공기질 농도와 실내공간에서의 이산화탄소 농도를 감지하고, 대기질 경보정보 및 전염병 경보정보를 입력받아, 재실 여부와 실내공기질 농도와 이산화탄소 농도 및 오염환경 상태를 결정하고, 이에 따라 상기 흡입팬, 상기 정화챔버, 상기 환기알림 및 환기팬을 제어하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 공기정화 시스템.
According to paragraph 1,
Ventilation notification and ventilation fan that performs natural exhaust or forced exhaust; and
Detects the intensity of sound and light sources in indoor space, indoor air quality concentration including fine dust concentration and volatile organic compound concentration in indoor space, and carbon dioxide concentration in indoor space, and receives air quality warning information and infectious disease warning information, A hybrid air purification system further comprising control means for determining occupancy, indoor air quality concentration, carbon dioxide concentration, and polluted environment status, and controlling the suction fan, the purification chamber, the ventilation notification, and the ventilation fan accordingly. .
운전조건 설정부(100)의 자동운전 제어모드 조건에서 재실 여부 감지부(110)로부터 실내공간에서의 소리 및 광원 세기를 감지한 신호를 제어부(200)가 입력받는 재실 여부 감지 신호 입력 단계;
실내공기질 감지부(120)로부터 실내공간에서의 미세먼지 농도 및 휘발성유기화합물의 농도를 포함하는 실내공기질 농도의 감지신호를 상기 제어부가 입력받는 실내공기질 농도 감지신호 입력 단계;
이산화탄소 감지부(121)로부터 실내공간에서의 이산화탄소 농도의 감지신호를 상기 제어부가 입력받는 이산화탄소 농도 감지신호 입력 단계;
대기공기질 상태정보 수신부(130)로부터 황사 및 미세먼지의 경보를 포함하는 대기공기질 상태정보를 상기 제어부가 입력받는 대기공기질 상태정보 입력 단계;
전염병 경보정보 수신부(140)로부터 코로나를 포함하는 전염병의 경보정보를 상기 제어부가 입력받는 전염병 경보정보 입력 단계;
상기 제어부가 상기 실내공기질 농도에 따라 회전속도를 달리하며 흡입팬(F)을 구동시키는 흡입팬 구동 단계;
상기 제어부가 실내공간에서의 소리 및 광원 세기를 감지하여 이를 기초로 재실 여부를 결정하는 재실여부 확인 단계;
상기 재실여부 확인 단계에서 재실자가 있는 것으로 확인되면, 상기 제어부가 상기 실내공기질 농도가 설정 농도 이하 인지의 여부를 결정하는 제1 실내공기질 농도 결정 단계;
상기 실내공기질 농도가 상기 설정 농도를 초과하면, 상기 제어부가 상기 대기공기질 상태정보 및 전염병 경보정보를 확인하고 이를 기초로 일반오염환경 또는 비상오염환경 여부를 결정하는 오염환경 결정 단계;
상기 오염환경 결정 단계에서 비상오염환경에 도달했다면, 상기 제어부는 UV-A 램프 및 UV-C 램프를 모두 점등시키고, 환기알림 및 환기팬을 비상오염환경조건에 따라 설정된 제2 설정주기로 구동시키는 비상오염환경 모드 단계;
상기 제어부가 이산화탄소 농도가 설정 농도 이상인지의 여부를 결정하는 제1 이산화탄소 농도 결정 단계; 및
상기 제1 이산화탄소 농도 결정 단계에서 이산화탄소 농도가 설정 농도를 초과하면, 상기 제어부가 상기 UV-A 램프 및 UV-C 램프 모두를 소등하는 UV-A 램프 및 UV-C 램프 소등 단계; 를 포함하고,
상기 제1 실내공기질 농도 결정 단계에서 상기 실내공기질 농도가 상기 설정 농도 이하이면, 상기 제어부가 흡입팬 속도를 가장 낮은 단계 모드로 구동시킨 후 상기 오염환경 결정 단계로 진행시키는, 오염 및 사용환경에 따라 정화강도의 세기를 달리하고 여과 및 살균기능과 환기효과가 제공되는 하이브리드 공기정화 시스템의 제어 방법.As a method of controlling a hybrid air purification system,
An occupancy detection signal input step in which the control unit 200 receives a signal detecting the intensity of sound and light source in an indoor space from the occupancy detection unit 110 under the automatic operation control mode conditions of the operating condition setting unit 100;
An indoor air quality concentration detection signal input step in which the control unit receives a detection signal of the indoor air quality concentration including the concentration of fine dust and the concentration of volatile organic compounds in the indoor space from the indoor air quality detection unit 120;
A carbon dioxide concentration detection signal input step in which the control unit receives a detection signal of the carbon dioxide concentration in the indoor space from the carbon dioxide detection unit 121;
An air quality information input step in which the control unit receives air quality information including yellow dust and fine dust warnings from the air quality information receiving unit 130;
An infectious disease warning information input step in which the control unit receives warning information about an infectious disease, including corona, from an infectious disease warning information receiving unit 140;
A suction fan driving step in which the control unit drives a suction fan (F) at different rotation speeds according to the indoor air quality concentration;
An occupancy confirmation step in which the control unit detects the intensity of sound and light source in the indoor space and determines occupancy based on this;
A first indoor air quality concentration determination step in which, when it is confirmed that there is an occupant in the occupancy confirmation step, the control unit determines whether the indoor air quality concentration is below a set concentration;
When the indoor air quality concentration exceeds the set concentration, a polluted environment determination step in which the control unit checks the air quality status information and infectious disease warning information and determines whether it is a general polluted environment or an emergency polluted environment based on this;
If the emergency pollution environment is reached in the pollution environment determination step, the control unit turns on both the UV-A lamp and the UV-C lamp, and operates the ventilation notification and ventilation fan at the second set cycle set according to the emergency pollution environment conditions. Polluted environment mode step;
The control unit determines whether the carbon dioxide concentration is above the set concentration. A first carbon dioxide concentration determination step; and
If the carbon dioxide concentration exceeds the set concentration in the first carbon dioxide concentration determination step, the control unit turns off both the UV-A lamp and the UV-C lamp; Including,
If the indoor air quality concentration is less than the set concentration in the first indoor air quality concentration determination step, the control unit operates the suction fan speed in the lowest level mode and then proceeds to the pollution environment determination step, depending on the pollution and use environment. A control method for a hybrid air purification system that varies the intensity of purification and provides filtration, sterilization, and ventilation effects.
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