KR200291380Y1

KR200291380Y1 - 살균기능 부가용 공기조화기

Info

Publication number: KR200291380Y1
Application number: KR2020020021646U
Authority: KR
Inventors: 윤대성
Original assignee: 윤대성
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2002-10-09

Abstract

본 고안은 건물의 내부에 설치되어 냉난방 및 가습 제어를 수행하는 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 건물 실내의 온도 및 습도를 검출하는 온도센서 및 습도센서와, 실내의 공기를 순환시키는 실내환기팬과, 난방기능을 수행하는 난방장치와, 냉방기능을 수행하는 냉방장치와, 증기를 발생시켜 실내를 가습시키는 가습장치와, 실내에 향기를 발생시켜 주는 향발생장치와, 관의 동파 방지 등을 방지하기 위한 동파방지히터 등이 설치되고, 상기 건물의 일 측벽에는 외부의 공기를 건물내로 유입하는 외기유입댐퍼와, 실내의 공기를 건물 외부로 배출시키는 내부공기 배출댐퍼와, 외기온도를 검출하는 외기온도센서와, 배출되는 내부공기의 온도를 검출하는 배출공기온도감지센서와, 외부공기의 습도를 검출하는 외부공기습도센서 및 건물내부의 이산화탄소(CO₂)량을 검출하는 이산화탄소(CO₂) 감지센서가 구비되고, 이를 제어하는 공기조화기에 있어서, 공기조화기의 내부 공기 통로 각 실에 공기살균을 위한 자외선 램프를 설치하여 상기 제어부의 제어신호에 따른 전기전원 공급으로 자외선을 발산시키도록 한 자외선램프부가 추가된 것을 그 구성적 특징으로한 것으로서, 건물내부로 유입되는 공기와 건물내부로부터 외부로 배출되는 공기중에 함유된 각종 오염된 공기를 사전에 살균할 수 있는 효과가 있다.

Description

살균기능 부가용 공기조화기{An air condition system by a sterilizer addition}

본 고안은 건물의 내부에 설치되어 냉난방 및 가습 제어를 수행하는 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 공기조화기 내부에 자외선 살균장치를 설치하여 외부로부터 건물내부로 유입되는 공기와 건물내부로부터 외부로 배출되는 공기중에 함유된 각종 오염된 공기를 사전에 살균하도록 한 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로, 건물에 설치되는 항온 항습기 및 공조장치 등은 외기의 온도나 습도와 관계없이 사계절 동일한 실내 온ㆍ습도를 유지하기 위해 여름철에는 실내 제습을 위한 냉동기를 가동하는 반면, 겨울철에는 실내 가습을 위해 보일러 가동 및 냉난방 가습장치를 연중 가동하는 비효율적인 방식으로 운영되고 있는 바, 이를 개선하고자 근래들어 건물 실내의 온도 및 습도를 감지하여 실내 온ㆍ습도 값과 관리자가 설정한 소정의 설정값을 비교하여 설정된 온ㆍ습도에 따라 실내 온ㆍ습도를 항상 일정하게 유지시키는 제어방법이 제안되어 적용된 바 있다.

그러나, 이와 같은 실내 온ㆍ습도 설정 제어방법은 관리자가 임의로 설정값을 부여하여 제어함으로써 종래에 비하여 어느 정도 에너지 절약의 효과는 거두었으나, 관리자가 외부공기의 조건에 따라 수시로 온ㆍ습도값을 수동으로 세팅해야 하는 번거로움과 그 설정에 대한 부정확성 등 여러 가지 문제점이 노출되었다.

그리하여 최근에는 건물 외부의 온도 및 습도를 검출하여 이 값을, 건물 내부조건에 의거 설정한 온도 및 습도 설정 값에 반영함으로써, 내부조건에 따라 온ㆍ습도 설정 값을 세트하였다하더라도 외기조건(온도 및 습도)이 반영된 건물 내부의 냉난방 및 습도제어가 수행되어, 결국 에너지를 효율적으로 사용하고 그에 따라 에너지 비용을 절감할 수 있도록 한 외기의 엔탈피를 이용한 공기조화기의 제어방법이 개발되어 전술한 문제점을 해결한 바 있다.

본 고안은 상술한 엔탈피를 이용한 공기조화기의 제어방법을 개선한 것으로서, 그 목적은 공기조화기 내부에 자외선 살균장치를 설치함으로써 외부로부터 건물내부로 유입되는 공기와 건물내부로부터 외부로 배출되는 공기중에 함유된 각종 오염된 공기(레지오네라폐염 또는 감염병 등)를 사전에 살균시켜 청정한 공기를 이용하여 공기조화가 실시될 수 있도록 한 살균기능 부가용 공기조화기를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안이 적용된 공기조화기가 건물에 위치한 구성을 평면도로 나타낸 도면,

도 2는 본 고안이 적용된 공기조화기의 하드웨어 구성도,

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 감지부 20 : 제어부

30: 설정부 40: 실내환기팬구동부

50: 외기유입댐퍼구동부 60: 배출댐퍼구동부

70: 난방구동부 80: 냉방구동부

90: 가습구동부 100: 동파방지히터구동부

110: 향발생장치구동부 120: 인터페이스

130: 컴퓨터시스템 A: 공기조화기

140 : 자외선램프부.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 건물 실내의 온도 및 습도를 검출하는 온도센서 및 습도센서와, 실내의 공기를 순환시키는 실내환기팬과, 난방기능을 수행하는 난방장치와, 냉방기능을 수행하는 냉방장치와, 증기를 발생시켜 실내를 가습시키는 가습장치와, 실내에 향기를 발생시켜주는 향발생장치와, 관의 동파 방지 등을 방지하기 위한 동파방지히터 등이 설치되고, 상기 건물의 일 측벽에는 외부의 공기를 건물내로 유입하는 외기유입댐퍼와, 실내의 공기를 건물 외부로 배출시키는 내부공기 배출댐퍼와, 외기온도를 검출하는 외기온도센서와, 배출되는 내부공기의 온도를 검출하는 배출공기온도감지센서와, 외부공기의 습도를 검출하는 외부공기습도센서 및 건물내부의 이산화탄소(CO₂)량을 검출하는 이산화탄소(CO₂) 감지센서가 구비되고, 이를 제어하는 공기조화기에 있어서, 공기조화기의 내부 공기 통로 각 실에 공기살균을 위한 자외선 램프를 설치하여 상기 제어부의 제어신호에 따른 전기전원 공급으로 자외선을 발산시키도록 한 자외선램프부가 추가된 특징이 있다.

도 1은 본 고안이 적용된 공기조화기가 건물에 위치한 구성을 평면도로 나타낸 도면으로, 본 고안이 일실시예로 적용되는 소정 건물(B)의 내부(IN)에는 공기조화기(A)가 설치(보통 지하층)된다. 건물 실내(IN)의 각 층이나 룸에는 온도 및 습도를 검출하는 온도센서(11a) 및 습도센서(14a)가 설치되고, 공기조화기(A)의 내부에는 실내의 공기를 순환시키는 실내환기팬(40a)이 설치된다.

또한, 상기 공기조화기(A)에는 난방기능을 수행하는 난방장치(70a)와, 냉방기능을 수행하는 냉방장치(80a)와, 증기를 발생시켜 실내를 가습시키는 가습장치(90a)와, 실내에 향기를 발생시켜주는 향발생장치(100a)와, 관의 동파를 방지하기 위한 동파방지히터(110a) 등이 설치된다.

또한, 상기 공기조화기(A)의 일 측에는 건물외부(OUT)의 공기를 공기조화기(A)내로 유입하는 외기유입댐퍼(damper)(50a)와, 공기조화기(A) 내의 공기를 건물외부로 배출시키는 내부공기 배출댐퍼(60a)가 설치되며, 상기 외기유입댐퍼 일측에는 외기온도를 검출하는 외기온도센서(12a)가 설치되고, 상기 내부공기 배출댐퍼(60a)의 일측에는 배출되는 내부공기의 온도를 검출하는 배출공기온도감지센서(13a)가 설치되며, 건물의 외부공기의 습도를 검출하는 외부공기습도센서(14b)가 설치된다.

이상의 구성은 외기의 엔탈피를 이용한 공기조화기의 제어방법에 나타난 것과 동일하며, 다만 공기조화기(A)의 내부 공기 통로 각 실에 공기살균을 위한 자외선 램프(140a,140b)를 설치한다. 여기서 자외선램프는 자외선 조사(照射)량의 증감을 조절할 수 있는 수단이 마련되거나 혹은 자외선램프의 설치개소를 조정함으로써 점등개소의 가감에 따른 자외선 조사량 조절이 가능토록 하는 것이 그 동작상 바람직하다.

도 2는 상기 본 고안이 적용되는 공기조화기의 회로 블록도이다.

도시된 바와 같이, 표시기호 10은 감지부로서, 실내온도감지센서(11a)를 통해 건물실내의 온도를 검출하는 실내온도감지부(11)와, 외기온도감지센서(12a)를 통해 건물외부의 온도, 즉 건물내부로 유입되는 공기의 온도를 검출하는 외기온도감지부(12)와, 배출온도 감지센서(13a)를 통해 건물외부로 배출되는 공기의 온도를 감지하는 배출공기온도감지부(13)와, 습도센서(14a) 및 외부온도습도센서(14b)를 통해 건물내부 및 외부의 습도를 검출하는 습도감지부(14)와, 실내환기팬(40a)의 RPM(회전수)을 검출하는 팬구동RPM감지부(15)와, 미도시된 이산화탄소 감지센서를 이용하여 건물내의 이산화탄소(CO₂)의 농도를 검출하는 이산화탄소감지부(16)로 이루어지고, 각각 검출된 신호를 후술하는 제어부(20)로 입력하여 준다.

상기 제어부(20)는 본 고안에 따른 제어방법을 프로그램화하여 내장 메모리에 저장하고 있으며, 상기 감지부(10)의 각종 감지신호를 입력받아 해당하는 구동부를 출력 제어한다. 여기서 제어부는 구동부 출력제어신호시 자외선램프를 점등시키는 제어신호도 병행시킴은 물론이다.

한편, 자외선 살균에 영향을 주는 요인으로는 1) 습도의 증가(상대습도 60'C에서 살균효율 100%, 상대습도 70'C 에서 살균효율 67%, 상대습도 80'C 에서 살균효율 60%) 2) 기온의 저하(실온 20'C -- 25'C 최적, 실온 15'C -- 35'C 큰 차이 없음, 실온 0'C 에서는 20'C 일때보다 60%정도의 자외선 출력) 3) 풍속의 증가(살균 등 주변의 온도의 20'C의 경우에 풍속이 증가하면 살균등 관벽의 온도가 내려가고 살균선 출력은 감소하다. 풍속이 매초 2M이상이 되면 자외선출력에 큰 영향을 준다.)로 알려진 바 있으므로, 자외선램프 제어시 상기한 요인을 감안한 조건에서 이루어질 수 있도록 함이 그 동작상 바람직하다.

표시기호 30은 설정부로서, 건물 실내온도를 설정하는 온도설정부(31)와, 건물 실내습도를 설정하는 습도설정부(32) 등을 포함하고, 그에 따른 키 값을 상기 제어부(20)로 인식하여 준다.

또한, 상기 설정부(30)에는 도시되지는 않았지만 건물실내에 설치된 관들의 동파를 방지하기 위한 동파방지히터 구동 선택키나, 실내에 향기를 발생시켜주는 향발생장치 구동 선택키, 자외선램프 수동 조작키 등이 포함된다.

표시기호 40은 실내환기팬구동부로, 실내의 공기를 순환시키는 실내환기팬(40a)을 상기 제어부(20)의 제어에 따라 구동시킨다.

표시기호 50은 외기유입댐퍼구동부로서, 외부(OUT)의 공기를 건물내로 유입하는 외기유입댐퍼(50a)를 상기 제어부(20)의 제어에 따라 구동시킨다.

표시기호 60은 배출댐퍼구동부로서, 실내의 공기를 건물 외부로 배출시키는 내부공기 배출댐퍼(60a)를 상기 제어부(20)의 제어에 따라 구동시키다.

또한, 표시기호 70은 난방기능을 수행하는 난방장치(70a)를 구동시키는 난방구동부이고, 표시기호 80은 냉방기능을 수행하는 냉방장치(80a)를 구동시키는 냉방구동부이고, 표시기호 90은 증기를 발생시켜 실내를 가습시키는 가습장치(90a)를 구동시키는 가습구동부이고, 표시기호 100은 관의 동파 방지 등을 방지하기 위한 동파방지히터(110a)를 구동시키는 동파방지히터구동부이고, 표시기호 110은 실내에 향기를 발생시켜주는 향발생장치(100a)를 구동시키는 향발생장치구동부이다.

또한, 표시기호 120은 인터페이스로서, 상기 제어부(20)와 컴퓨터시스템(130)을 인터페이싱 하여, 상기 컴퓨터시스템(30)을 통하여 상기 제어부(20)에 저장된 데이터를 이용하여, 엔탈피 산출값, 적산량, 엔탈피 변화량을 시간대별 평균풍량산출 및 총 가동시간 등등의 다양한 데이터를 확인 및 산출하게 된다.

표시기호 140은 상기 제어부(20)의 제어신호에 따른 전기전원 공급으로 자외선을 발산시키는 자외선램프부가 추가된다. 여기서 공기조화기 도어개폐에 따른 자외선램프 점등제어 동작도 포함된다.

이와 같이 구성되는 본 고안이 적용되는 공기조화기 외기온도센서(12a)와 외부습도센서(14b)를 통해 감지된 외부의 온도 및 습도가 실내온도감지부(11) 및 습도감지부(14)를 통해 제어부(20)에 입력된다.

상기 제어부(20)는 상기 입력된 외부공기의 온도와 습도 값을 입력받고, 동시에 온도 및 습도설정부(31)(32)를 통해 입력되는 현재 실내에 설정된 온도(T1) 및 습도(H1)값을 인식한다.

그리고, 상기 외기조건(온도 및 습도)에 따라 상기 현재 설정된 온도(T1) 및 습도(H1)값을 변경한다. 이는 실내의 허용 온도 및 습도값을 벗어나지 않는 범위내에서 상기 외기조건과 가장 근접한 실내조건을 재설정 하는 것이다. 상기 외기조건에 따른 실내 설정 온도 및 습도 재설정 데이터는 소정 실험치에 의한 데이터로 이미 제어부(20)의 메모리에 저장되어 있다.

상기 제어부(20)는 상기 재설정된 온도(T1) 및 습도(H1)값에 따라 실내환기팬(40a), 난방장치(70a), 냉방장치(80a) 및 가습장치(90a)를 구동시키기 위하여 실내환기팬구동부(40), 난방구동부(70), 냉방구동부(80) 및 가습구동부(90)로 구동제어 출력을 수행한다(S14단계). 예를 들어, 설정된 온도에 비하여 실내온도가 낮다 면 난방장치(70a)를 구동시키고, 설정된 온도에 비하여 실내온도가 높다면 냉방장치(80a)를 구동시킨다.

이와 같이 온ㆍ습도 항온 및 항습 제어를 수행함은 통상적인 작용과 동일하나, 본 고안은 공기조화기의 내외기 조건에 따라 살균효과가 강한 자외선 250nm을 자외선램프로 조사(照射)하는데, 이때 자외선램프의 자외선 조사(照射)량이 제어부의 제어신호에 따라 자동으로 가감됨은 물론이다.

따라서 공기를 사전 청화시킨 상태로 실내에 공급하므로 공기조화 기능을 극대화 할 수 있음은 당연하다.

이상에서와 같이 본 고안은 공기조화기 내부에 자외선 살균장치를 설치함으로써 외부로부터 건물내부로 유입되는 공기와 건물내부로부터 외부로 배출되는 공기중에 함유된 각종 오염된 공기(레지오네라폐염 또는 감염병 등)를 사전에 살균시켜 청정한 공기를 이용하여 공기조화가 실시될 수 있는 유용한 고안이다.

Claims

건물 실내의 온도 및 습도를 검출하는 온도센서(11a) 및 습도센서(14a)와, 실내의 공기를 순환시키는 실내환기팬(40a)과, 난방기능을 수행하는 난방장치(70a)와, 냉방기능을 수행하는 냉방장치(80a)와, 증기를 발생시켜 실내를 가습시키는 가습장치(90a)와, 실내에 향기를 발생시켜주는 향발생장치(100a)와, 관의 동파 방지등을 방지하기 위한 동파방지히터(110a) 등이 설치되고, 상기 건물의 일 측벽에는 외부의 공기를 건물내로 유입하는 외기유입댐퍼(50a)와, 실내의 공기를 건물 외부로 배출시키는 내부공기 배출댐퍼(60a)와, 외기온도를 검출하는 외기온도센서(12a)와, 배출되는 내부공기의 온도를 검출하는 배출공기온도감지센서(13a)와, 외부공기의 습도를 검출하는 외부공기습도센서(14b) 및 건물내부의 이산화탄소(CO₂)량을 검출하는 이산화탄소(CO₂) 감지센서가 구비되고, 이를 제어하는 공기조화기에 있어서,

공기조화기(A)의 내부 공기 통로 각 실에 공기살균을 위한 자외선 램프(140a,140b)를 설치하여 상기 제어부(20)의 제어신호에 따른 전기전원 공급으로 자외선을 발산시키도록 한 자외선램프부(140)를 포함하는 한편, 공기조화기 내외기 조건에 따라 자외선 조사량이 자동 가감되는 것을 특징으로 한 살균기능을 갖는 공기조화기.