KR20160093820A - 전열교환식 환기장치의 제어시스템 - Google Patents

Abstract

2015년 현재 전 세계적으로 탄소저감을 목표로 에너지소비를 줄이기 위한 단열성능이 강화된 주택의 필요성이 대두되고 있다.
주택의 단열성능을 높이기 위해서는 높은 기밀성능이 요구되고 이는 실내공기질을 떨어뜨리는 문제를 일으키기 때문에 고 단열주택의 실내공기 질의 개선방법이 절대요소이며 환기 시 폐열을 회수하기 위한 전열교환방식의 강제 환기장치의 필요성이 절대적이라 할 수 있다.
본 발명은 그 환기장치 사용자의 니즈에 최적화시키기 위한 기술이다.

Description

전열교환식 환기장치의 제어시스템{Control System For Heat Exchanger Type Air Ventilators}

본 발명은 모바일 단말기를 바탕으로 제어되는 방식을 갖춘 기기 중 친환경적이고 건강한 실내공기의 품질을 유지시키기 위한 전열교환식 공기조화기의 컨트롤러와 관련된 기술 분야이다.

2015년 현재 전 세계적으로 탄소저감을 목표로 주택의 고단열화가 공통 이슈화되어 빠르게 진행되고 있다. 단열이 잘 되기 위해서는 단열재의 두께증가와 함께 대류손실을 줄이기 위하여 주택의 밀폐성능을 높이는 기밀화가 필수적이다.

이런 이유로 최근의 창호의 높은 기밀성능은 패시브하우스로 불리는 고단열주택의 필수요소가 되었다.

이 높은 기밀성은 실내 공기의 질을 급격하게 떨어뜨리는 문제점을 유발시키기 때문에 강제 환기장치가 필요하고 그 환기장치는 강제 환기 시 에너지손실을 최소화할 수 있는 전열교환방식을 갖게 된다.

최근 들어 관련업계에서 이 전열교환방식의 강제 환기장치의 제어를 WiFi 또는 RFID 방식이거나 나아가 사물인터넷(IoT : Internet Of Things)에 기초한 무선 제어방식을 도입하기 시작했다.

도1은 종래방식의 전열교환방식 환기장치의 시스템 구성도로서 상기 강제 환기장치의 제어요소 중 그 제어장치가 포함된 전용단말기(101)가 해당 환기장치 전용으로 제작되어 환기장치와 함께 제공되며 환기장치는 실외에 설치되고, 그 전용단말기(101)와 센서 류(102)는는 실내에 설치되는 구조로 두 기기간은 유선 또는 무선통신으로 연결되고 있다.

이는 별도 전용단말기(101) 제작에 따른 비용증가와 함께 시스템 전체의 고장발생의 가능성이 보다 높아지고 따라서 지속적인 유지관리가 필요하게 된다.

본 발명은 이를 해결하기 위한 기술이다.

공개번호 10-2005-0055105 환기 장치를 구비한 공기 조화기 및 그 운용 방법 공개번호 10-2011-0048099 전열교환형 환기장치 및 그 제어방법 등록번호 10-0850942 환기장치 및 그 운용방법 등록번호 10-1221240 외기냉방기능을 가진 폐열회수 환기시스템의 제어방법 등록번호 10-0822384 실내 환경 제어 시스템의 통합형 컨트롤러

본 발명에서 해결하고자하는 과제는 2가지이다.

첫 번째는 종래방식에서 필요한 실내부착 전용단말기(101)를 없애서 제작비용과 설치를 위한 배선작업 등에 소용되는 비용을 없애고 기기의 사용생애 동안의 유지보수가 필요 없도록 하는 것과

그 전용단말기(101)의 표시화면에 입출력되는 정보내용은 해당 환기장치의 구매사용자가 그 환기장치를 구매하여 얻고자하는 니즈에 부응하는 최적화된 정보 또 그 정보의 다양성을 제공하지 못하고 있다.

즉 관련기기 객체의 기초적인 온오프 작동여부 또는 설정된 목표제어 값과 현재의 검측 값 등 기초정보에 머무는 등 생산자 편의 위주로 집중되어 정작 환기장치의 사용자들에게 제한된 정보만 제공되는 단점을 해결하고자 한다.

본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 수단으로서

해당 환기장치는 사물인터넷 방식으로 운용되도록 하고 종전의 전용단말기를 없애고 모바일 단말기 즉 스마트폰이나 태블릿PC 등에 탑재되는 전용 App으로 대체한다.

이 App에는 알고리즘에 의한 실시간 이산화탄소 농도의 변화를 측정 저장한 것을 그래프로 분석 표현되고 해당 환기장치가 설정 값에 부응키 위하여 작동된 내용 및 그에 따른 소비전력량, 소요된 전기요금 등을 사용자가 쉽게 알 수 있도록 분석 보고서가 작성되는 등의 기능을 부여토록 한다.

이 방식은 해당 환기장치의 유지보수 즉 환기품질 모니터링과 함께 팬 모터의 이상여부 또는 환기필터의 성능을 측정하는 알고리즘을 탑재시켜 사용자에게 필터의 교환 시기 또는 필요성 등을 통보하기 위한 원격 모니터링을 할 수 있도록 하여 해결하고자 한다.

또한 마이크로프로세서(201)에 탑재된 알고리즘에 의하여 실내 온습도 센서로 수집된 온도와 습도자료를 바탕으로 노점온도 이하로 내려가서 결로가 발생할 수 있는 환경으로 곰팡이가 필 가능성이 있는 경우 환기작동을 하도록 강제할 수 있다.

이러한 목적으로 탑재되는 제어를 위한 소프트웨어는 오픈소스방식을 선택하여 각 사용자들의 필요에 의한 제어항목의 추가 수정 등이 가능한 방식이 바람직하다.

본 발명으로 얻고자 하는 바는

강제 환기장치의 절대구성요소였던 제어용 전용단말기(101)를 없애고 휴대폰이나 태블릿PC로 대체 사용함으로써 시스템을 단순화하여 비용을 줄이고

해당 환기장치의 작동운용으로 얻어지는 효과와 관련된 사항들 위주로 가공 분석된 그래프를 생성하고 보여줌으로서 사용자에게 제품에 대한 신뢰성과 친화성을 높이고 기기로 얻는 효율성을 언제든지 보다 쉽고 자세하게 확인할 수 있도록 하고

그 환기장치의 효율적인 유지보수를 위하여 원격으로 모니터링한 결과 값을 제공자와 장소의 구애 없이 사용자와 실시간으로 공유토록하기 위한 효과를 얻을 수 있다.

도1은 종래기술에서의 환기장치의 제어 계통도
도2는 본 발명에서의 환기장치의 제어 계통도
도3은 본 발명에서의 모바일 단말기에 표시된 시스템 작동정보의 한 예시도

상기 해결수단 항목에서 적시한 문제점들의 해결방안을 구현하기 위하여 모바일 단말기 상에서 실현되는 구체적인 내용을 자세히 설명하면 아래와 같다.

본 발명은 보통사람들에게 모바일 단말기의 상시 휴대가 보편화된 현실에 비추어 전열교환방식의 환기장치분야의 종래 기술에서 똑같이 채택하고 있는 실내비치용 전용단말기(101)와 그 제어방식이 가지고 있는 단점을 개선하기 위하여 고안된 기술이다.

본 발명은 환기장치 본체에 제어를 위하여 실내 측에 별도로 설치되던 전용단말기(101)를 없애는 대신 실외에 설치되는 환기장치 본체에 마이크로프로세스(201)를 갖추고 그 프로세서에 탑재되는 오픈소스 방식의 제어 소프트웨어는 실 사용자들의 피드백에 의하여 수정보완 또는 각 사용자의 기호에 맞추어 개별 설정하여 사용할 수 있도록 하고 그 모든 내용이 각 사용자의 휴대용 모바일 단말기에 최적화된 App을 통하여 그래픽 위주로 표현되어 직관적으로 쉽게 자세한 정보를 알 수 있도록 하는 기술이다.

또한 도3에 표시된 일예와 같이 모바일 단말기에 표현되는 정보들은 마이크로프로세서에 의하여 제어된 환기장치의 제어이력을 기록표현해 사용자가 그 세부 제어기록을 볼 수 있도록 함으로써 해당 장치의 효용성 여부를 확인하도록 하는 것이다.

물론 환기장치 자체에 인터넷 프로토콜(IP)을 부여하여 사물인터넷(IoT)을 이용하게 하여 예를 들면 환기장치를 구성하는 각 구성기기들 특히 황사 등 메세먼지를 거르는 필터의 성능을 검지하여 그 교체시기를 파악하거나 또는 팬모터(Fan Motor)의 이상여부 등을 원격 모니터링하여 사용자에게 필터교환의 필요성을 휴대폰을 이용하여 통지하는 등의 편의성과 신뢰성 친화성 등을 높일 수 있다.

또한 마이크로프로세서(201)에는 실내 온도와 습도와 실내벽체의 온도에 대한 검측데이터를 이용한 노점온도를 계산하는 알고리즘을 탑재하여 곰팡이가 필 우려가 있을 때는 강제 환기가 이루어지도록 제어할 수도 있다.

특히 취사용 연료인 도시가스나 LPG가스의 누출이 검지될 경우 경보알람(204)이 울리고 관련 서버는 즉시 사용자의 휴대폰으로 긴급통보를 할 수도 있다.

본 발명은 실내공기질을 위한 전열교환방식의 환기장치에 최적화된 기술이다.

2015년 현재 전 세계적으로 탄소저감을 목표로 에너지소비를 줄이기 위한 단열성능이 강화된 주택의 필요성이 대두되고 있다.

주택의 단열성능을 높이기 위해서는 높은 기밀성능이 요구되고 이는 실내공기질을 떨어뜨리는 문제를 일으키기 때문에 고 단열주택의 실내공기 질의 개선방법이 절대요소이며 환기 시 폐열을 회수하기 위한 전열교환방식의 강제 환기장치의 필요성이 절대적이라 할 수 있다.

또한 마이크로프로세서(201)에 탑재된 알고리즘에 의하여 실내 온습도 센서로 수집된 온도와 습도자료를 바탕으로 노점온도 이하로 내려가서 결로가 발생할 수 있는 환경으로 곰팡이가 발생할 가능성이 있는 경우 환기를 시키도록 강제할 수도 있다.

본 발명은 그 환기장치 사용자의 장소의 구애 없이 실시간으로 니즈에 최적화시키기 위한 기술이다.

101 : 환기장치 전용 단말기
102 : 센서 류
103 : 구성기기 류
201 : 마이크로프로세서
202 : 센서 류
203 : 구성기기 류
204 : 경보알람

Claims (1)

1. 전열교환방식의 환기장치에 있어서,
   실내에 비치되는 제어용 전용단말기가 없애고,
   환기장치본체에 마이크로프로세서와 사용자의 휴대형 모바일 단말기에 설치되는 App에 의하여 환기장치의 모든 제어기록들을 저장하고,
   사용자의 휴대 모바일 단말기로 그 저장 데이터를 관리 항목별로 세부적으로 가공하여 표현 또는 확인할 수 있도록 하는 전열교환 환기장치의 제어 시스템.

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