KR20120073912A - 환기 시스템 및 이의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환기 시스템에 관한 것으로, 다수개의 구역에 분산 설치되어, 구역별 이산화탄소량을 측정하는 다수의 CO₂ 센서; 다수개의 구역에 분산 설치되어, 구역별로 환기량을 조절하는 다수의 전동 디퓨져; 및 사전에 설정된 구역별 환기 조건을 구비하고, 상기 다수의 CO₂ 센서를 통해 측정된 결과와 상기 구역별 환기 조건을 비교 분석하여 상기 다수의 전동 디퓨져를 선택적으로 동작시키는 환기 콘트롤러를 포함할 수 있다. 따라서, 환기 동작 효율을 최적화시켜 줄 수 있다.

Description

환기 시스템 및 이의 동작 방법{Ventilation System and operating method of the same}

본 발명은 환기 동작 효율을 최적화시켜 줄 수 있는 환기 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.

기존의 공동주택 환기설비는 사용자의 의도와는 관계없이 항상 댁내 전체 공간을 대상으로 환기 동작이 운영된다.

이에 항상 댁내 전체 공간이 특정 구역에만 환기가 필요한 경우에도, 환기 동작이 무조건 댁내 단위로 수행되어, 이에 전력 소모량 및 운전비용이 높고, 환기로 인한 난방/냉방 에너지의 손실량이 상대적으로 커서, 실제 가동율이 낮은 문제점을 가지고 있다.

이에 본 발명에서는 댁내를 다수의 구역으로 나누고, 환기가 필요한 구역만이 선택적으로 환기되도록 함으로써, 환기 동작 효율을 최적화시켜 줄 수 있는 환기 시스템 및 이의 동작 방법을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 다수개의 구역에 분산 설치되어, 구역별 이산화탄소량을 측정하는 다수의 CO₂ 센서; 다수개의 구역에 분산 설치되어, 구역별로 환기량을 조절하는 다수의 전동 디퓨져; 및 사전에 설정된 구역별 환기 조건을 구비하고, 상기 다수의 CO₂ 센서를 통해 측정된 결과와 상기 구역별 환기 조건을 비교 분석하여 상기 다수의 전동 디퓨져를 선택적으로 동작시키는 환기 콘트롤러를 포함하는 환기 시스템을 제공한다.

상기 환기 콘트롤러는 상기 다수의 전동 디퓨져 각각의 동작 여부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 환기 콘트롤러는 상기 다수의 전동 디퓨져 각각의 환기량을 추가적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 환기 시스템은 다수개의 구역에 분산 설치되어, 구역별 사람 존재 여부를 감지하는 다수의 인체 감지 센서를 더 포함하고, 상기 환기 콘트롤러는 상기 다수의 전동 디퓨져의 동작 제어시, 구역별 사람 존재 여부를 추가 고려하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 환기 시스템은 상기 다수의 전동 디퓨져에 의한 전력 소비량을 산출하고 사용자에게 통보해주는 환기 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 환기 시스템은 상기 다수의 전동 디퓨져에 의해 발생된 소음을 측정하기 위한 하나 이상의 소음 측정기를 더 구비하고, 상기 환기 모니터링부는 상기 하나 이상의 소음 측정기에 의해 측정된 소음을 사용자에게 통보해주는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 구역별 이산화탄소량을 측정하는 단계; 구역별로 측정된 이산화탄소량을 기반으로 환기 동작이 필요한 구역을 파악하는 단계; 상기 환기 동작이 필요한 구역에 설치된 전동 디퓨져를 통해 환기 동작이 필요한 구역에 대한 환기를 수행하는 단계를 포함하는 환기 시스템의 동작 방법을 제공한다.

상기 환기 시스템의 동작 방법은 상기 환기 동작에 따른 전력 소비량 및 소음을 모니터링하여 사용자에게 알려주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 환기 시스템은 댁내 구역을 다수의 구역으로 나누고, 다수의 구역에 다수의 CO₂ 센서와 인체 감지 센서를 분산시킨 후, 다수의 CO₂ 센서와 인체 감지 센서를 통해 획득된 정보를 기반으로 환기가 필요한 구역만이 선택적으로 환기되도록 함으로써, 환기 동작에 따른 전력 소비량을 최소화시켜 준다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 환기 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 환기 시스템의 환기량 제어예를 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 환기 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 다수의 전동 디퓨져의 동작 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도5는 본 발명의 환기 시스템에 따른 전력 효율을 도시한 도면으로, 도5의
도6는 본 발명의 환기 시스템에 따른 소음 측정 결과를 도시한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 환기 시스템의 구성을 도시한 도면이다.

도1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 환기 시스템은 댁내 구역(예를 들어, 침실1(11), 침실2(12), 거실(13), 및 주방(14) 등)에 각각 설치된 다수의 CO₂ 센서(21~25), 인체 감지 센서(31~35) 및 전동 디퓨져(41~45), 환기 콘트롤러(50), 환기 모니터링부(60) 및 환기 유니트(70)등으로 구성될 수 있다.

다수의 CO₂ 센서(21~25)는 댁내 여러 구역에 분산 설치되어, 댁내 이산화탄소량을 구역별로 구분하여 측정한다.

다수의 인체 감지 센서(31~35)는 댁내 여러 구역에 분산 설치되어, 댁내 구역별로 사람의 존재 여부를 감지하여 통보한다.

다수의 전동 디퓨져(41~45)는 댁내 여러 구역에 분산 설치되어, 댁내 구역별로 환기량을 조절한다. 즉, 다수의 전동 디퓨져(41~45)는 선택적으로 동작 활성화되며, 이에 따라 환기 동작이 구역 단위로 수행된다.

또한, 다수의 전동 디퓨져(41~45)는 급기 또는 배기 디퓨져 댐퍼에 풍량 측정기(미도시)를 설치하고, 풍량 측정기를 구역별 환기량을 측정하여 환기 모니터링부(60)에 통보한다.

환기 콘트롤러(50)는 구역별 환기 조건을 사전에 설정하고, 구역별 환기 조건에 따라 다수의 CO₂ 센서(21~25) 및 다수의 인체 감지 센서(31~35)를 통해 측정된 정보를 분석하여, 환기가 필요한 구역이 있는지, 환기가 필요한 구역이 있다면 환기량은 얼마 정도인지를 결정한다. 그리고 나서, 도2에 도시된 바와 같이 다수의 전동 디퓨져(41~45)를 선택적으로 동작 제어하여, 환기가 필요한 구역을 필요한 만큼만 환기시켜 준다.

이때, 구역별 환기 조건은 전동 디퓨져 구동 조건, 및 이산화탄소량과 환기량간 상관 관계 등에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 전동 디퓨져 구동 조건은 이산화탄소 허용량, 및/또는 사람의 존재 여부에 따라 결정될 수 있다.

환기 모니터링부(60)는 다수의 전동 디퓨져(41~45)의 동작 상태를 모니터링하여, 환기 동작이 수행되는 구역이 어디인지, 환기량은 얼마인지, 그리고 댁내 전력 소비량은 얼마인지 분석한 후, 분석 결과를 이미지, 텍스트 또는 소리 등의 형태로 사용자에게 알려준다.

더하여, 본 발명의 환기 시스템은 환기 동작에 의해 발생되는 댁내 소음도 사용자에게 알려주도록 할 수도 있다. 이러한 경우, 본 발명의 환기 시스템은 다수의 전동 디퓨져(41~45) 각각에 대응되도록 설치되거나 댁내별로 설치되는 하나 이상의 소음 측정기(81~82)를 구비하고, 환기 모니터링부(60)는 소음 측정기(81~82)를 통해 측정된 소음 정보로부터 댁내 소음량을 산출하고, 댁내 소음량에 대한 정보를 이미지, 텍스트 또는 소리 등의 형태로 사용자에게 알려주는 기능을 추가적으로 구비할 수 있다.

환기 유니트(70)는 다수의 전동 디퓨져(41~45)의 환기 동작에 따라 외부 공기를 댁내로 유입시키고, 댁내 공기는 외부로 배출시켜준다.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 환기 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도3에서는 설명의 편이를 위해, 댁내 구역별로 분산 설치된 다수의 CO₂ 센서(21~25)를 이용하여 환기 동작을 수행하는 경우에 한해 설명하기로 한다.

환기 시스템이 동작 활성화되어, 침실, 거실, 및 주방 등에 각각 설치된 다수의 CO₂ 센서(21~25)는 댁내의 이산화탄소량을 침실, 거실, 및 주방 등 여러 구역으로 나누어 측정한다(S1).

환기 콘트롤러(50)는 다수의 CO₂ 센서(21~25)의 측정 결과를 구역별 환기 조건과 비교 분석한다(S2).

단계 S2의 비교 분석결과, 환기 조건을 만족시키는 구역이 존재하면(예를 들어, 이산화탄소량 허용치를 초과하는 구역이 존재하면)(S3), 환기 콘트롤러(50)는 해당 구역에 설치된 전동 디퓨져만을 선택적으로 구동시킨다. 즉, 구역별 환기 동작을 수행한다(S4).

환기 모니터링부(60)은 다수의 전동 디퓨져(41~45)의 동작 상태를 모니터링하여 환기 동작이 수행되는 구역, 구역별 환기량, 그리고 구역별 환기량에 따른 전력 소비량을 파악하여 사용자에게 알려준다(S5).

상기의 설명에서는 다수의 CO₂ 센서(21~25)의 측정 결과만을 이용하여 다수의 전동 디퓨져(41~45)의 동작을 제어하도록 하였지만, 인체 감지 센서(31~35)를 추가적으로 이용해서도 다수의 전동 디퓨져(41~45)의 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 인체 감지 센서(31~35)를 통해 사람이 존재하는 구역을 파악하고, 해당 구역에 대해서만 이산화탄소량 감지 동작 및 환기량 제어동작을 수행하도록 할 수도 있다.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 전동 디퓨져의 동작 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도4의 (a)를 참조하면, 환기 콘트롤러(50)는 다수의 전동 디퓨져(41~45) 각각의 동작 여부만을 제어할 수 있음을 알 수 있다.

또한 도4의 (b)에 나타난 바와 같이, 환기 콘트롤러(50)는 다수의 전동 디퓨져(41~45) 각각의 동작 여부뿐 만 아니라 환기량도 제어할 수도 있음을 알 수 있다. 이때, 전동 디퓨져(41~45) 각각의 환기량은 전동 디퓨져(41~45)의 동작 시간 또는 시간별 환기량을 제어하는 방식을 통해 조절될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 댁내 구역별로 다수의 CO₂ 센서(21~25)와 전동 디퓨져(41~45)를 분산 설치함으로써, 환기가 필요한 구역만이 선택적으로 환기되도록 함으로써, 환기 동작의 효율을 최적화시켜 준다.

도5는 본 발명의 환기 시스템에 따른 전력 효율을 도시한 도면으로, 도5의 (a)는 전동 디퓨져의 가동 수에 따른 전력 소비량을, 도5의 (b)는 각 전동 디퓨져의 환기량별 전력 소비량을 각각 나타낸다.

즉, 도5의 (a) 및 (b)를 참조하면, 환기 시스템의 전력 소비량은 전동 디퓨져의 가동 수에 비례하여 증가되며, 이와 마찬가지로 전동 디퓨져의 환기량에 따라서도 환기 시스템의 전력 소비량이 증가됨을 알 수 있다.

이에 본 발명에서는 상기에서 설명한 바와 같이 댁내 구역별로 다수의 CO₂ 센서(21~25)를 분산 설치하고, 이를 통해 환기 동작이 필요한 구역을 검출하고, 해당 구역만이 환기되도록 할 뿐 만 아니라, 구역별 환기량도 조절해줌으로써, 전력 소비량 감소 효과를 극대화시켜 준다.

도6는 본 발명의 환기 시스템에 따른 소음 측정 결과를 도시한 도면이다.

도6에 도시된 바와 같이, 환기 시스템의 소음(dB)도 전동 디퓨져의 가동 수에 비례하여 증가됨을 알 수 있다.

이에 본 발명에서와 같이 환기 동작이 필요한 구역에서 최소한의 환기 동작이 수행되면, 환기 동작으로 인한 소음 발생도 최소화됨을 알 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

21~25: CO2 센서 31~35: 인체 감지 센서
41~45: 전동 디퓨져 50: 환기 콘트롤러
60: 환기 모니터링부 70: 환기 유니트

Claims (8)

1. 다수개의 구역에 분산 설치되어, 구역별 이산화탄소량을 측정하는 다수의 CO₂ 센서;
   다수개의 구역에 분산 설치되어, 구역별로 환기량을 조절하는 다수의 전동 디퓨져; 및
   사전에 설정된 구역별 환기 조건을 구비하고, 상기 다수의 CO₂ 센서를 통해 측정된 결과와 상기 구역별 환기 조건을 비교 분석하여 상기 다수의 전동 디퓨져를 선택적으로 동작시키는 환기 콘트롤러를 포함하는 환기 시스템.
2. 제1 항에 있어서, 상기 환기 콘트롤러는
   상기 다수의 전동 디퓨져 각각의 동작 여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
3. 제1 항에 있어서, 상기 환기 콘트롤러는
   상기 다수의 전동 디퓨져 각각의 환기량을 추가적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
4. 제1 항에 있어서,
   다수개의 구역에 분산 설치되어, 구역별 사람 존재 여부를 감지하는 다수의 인체 감지 센서를 더 포함하고,
   상기 환기 콘트롤러는 상기 다수의 전동 디퓨져의 동작 제어시, 구역별 사람 존재 여부를 추가 고려하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 다수의 전동 디퓨져에 의한 전력 소비량을 산출하고 사용자에게 통보해주는 환기 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 다수의 전동 디퓨져에 의해 발생된 소음을 측정하기 위한 하나 이상의 소음 측정기를 더 구비하고,
   상기 환기 모니터링부는
   상기 하나 이상의 소음 측정기에 의해 측정된 소음을 사용자에게 통보해주는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.
7. 구역별 이산화탄소량을 측정하는 단계;
   구역별로 측정된 이산화탄소량을 기반으로 환기 동작이 필요한 구역을 파악하는 단계;
   상기 환기 동작이 필요한 구역에 설치된 전동 디퓨져를 통해 환기 동작이 필요한 구역에 대한 환기를 수행하는 단계를 포함하는 환기 시스템의 동작 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 환기 동작에 따른 전력 소비량 및 소음을 모니터링하여 사용자에게 알려주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 시스템의 동작 방법.

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