KR20170020046A - 환기 장치 및 이를 제어하는 실내 공기질 관리 장치 - Google Patents

Abstract

환기 장치 및 이를 제어하는 실내 공기질 관리 장치가 개시된다. 본 발명은 실내 공간의 내기가 유입되는 내기 유입구와 내기 유입구로 유입된 내기를 실외 공간으로 배출하는 내기 배출구가 구비된 내기 이송관, 실외 공간의 외기가 유입되는 외기 유입구와 외기 유입구로 유입된 외기를 배출하는 외기 배출구가 구비된 외기 이송관, 실내 공간의 내기를 내기 유입구로 공급하는 흡기관, 및 외기 배출구로부터 배출되는 외기를 실내 공간에 공급하는 배기관을 구비하며, 흡기관에서 이송되는 내기의 열과, 배기관에서 이송되는 외기의 열이 상호 교환된다. 본 발명에 따르면, 환기 장치에서의 내기와 외기의 직접적인 열 교환을 통해 열 교환 효율을 획기적으로 높일 수 있게 된다. 아울러, 본 발명에 따르면, 환기 장치의 설치 공간 및 설치 비용을 절감할 수 있게 된다.

Description

환기 장치 및 이를 제어하는 실내 공기질 관리 장치{Ventilation Facilities, and Indoor Air Managing Device Controlling Ventilation Facilities}

본 발명은 환기 장치 및 이를 제어하는 실내 공기질 관리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환기 장치에서의 내기와 외기의 직접적인 열 교환을 통해 열 교환 효율을 획기적으로 높일 수 있게 되고, 환기 장치의 설치 공간 및 설치 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 실내 공기질 측정값과 실외 공기질 측정값을 고려한 자동 실내 공기 관리가 가능토록 하는 환기 장치 및 이를 제어하는 실내 공기질 관리 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 환기 시스템의 구조를 나타낸 도면이다. 도 1에서와 같이 종래 기술에 따른 환기 장치(50)는 흡기 덕트(75)를 통해 흡입된 실내 공기를 흡기관(70)을 통해 공급받은 후 이를 실외로 배출시키며, 환기 장치(50)를 통해 흡입한 외부 공기를 배기관(90) 및 배기관(90)의 단부에 설치된 배기 덕트(95)를 통해 실내로 공급한다.

한편, 도 1에서와 같은 종래 기술에 따른 환기 시스템에서는 흡기관(70)과 배기관(90)을 분리하여 설치함으로써, 흡기관(70)을 통해 이송되는 내기와 배기관(90)을 통해 이송되는 외기와의 열교환이 전혀 이루어지지 못한다는 문제가 있을 뿐만 아니라, 각각 독립된 설치 공간을 점유함에 따라 그 설치 공간이 불필요하게 증가된다는 문제가 있었다.

또한, 도 2는 종래 기술에 따른 열회수형 환기 장치의 본체부의 대략적 구조를 나타낸 도면이다. 도 2에서와 같이 종래 기술에 따른 열회수형 환기 장치는 대부분 판형 열교환기로서, 실내 공기를 외부로 배출시키는 복수 개의 내기 이송관(10)을 평행하게 인접 설치하고, 실외 공기를 실내로 공급하는 복수 개의 외기 이송관(20)을 평행하게 인접 설치하되, 복수개의 내기 이송관과 복수개의 외기 이송관을 적층하여 설치함으로써, 내기와 외기의 상호 열 교환이 이루어지도록 하는 구조를 구비하고 있다.

한편, 내기 이송관(10)의 설치 방향과 외기 이송관(20)의 설치 방향을 대략 90도 간격으로 달리 배치함으로써 내기와 외기가 서로 섞이지 않으면서 열 교환이 이루어지도록 하고 있다.

그러나, 도 2에서와 같은 종래의 판형 열교환기는 내기 이송관(10)과 외기 이송관(20)의 외부면을 통해 열 교환이 이루어지므로 열 교환 효율이 떨어질 뿐만 아니라, 적층식 구조로 인해 설치 공간이 불필요하게 증가된다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 환기 장치에서의 내기와 외기의 직접적인 열 교환을 통해 열 교환 효율을 획기적으로 높일 수 있게 되고, 환기 장치의 설치 공간 및 설치 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 실내 공기질 측정값과 실외 공기질 측정값을 고려한 자동 실내 공기 관리가 가능토록 하는 환기 장치 및 이를 제어하는 실내 공기질 관리 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 환기 장치는, 실내 공간의 내기가 유입되는 내기 유입구(110)와 상기 내기 유입구(110)로 유입된 내기를 실외 공간으로 배출하는 내기 배출구(130)가 구비된 내기 이송관(100); 상기 실외 공간의 외기가 유입되는 외기 유입구(210)와 상기 외기 유입구(210)로 유입된 외기를 배출하는 외기 배출구(230)가 구비된 외기 이송관(200); 상기 실내 공간의 내기를 상기 내기 유입구(110)로 공급하는 흡기관(700); 및 상기 외기 배출구(230)로부터 배출되는 외기를 실내 공간에 공급하는 배기관(750)을 포함하며, 상기 흡기관(700)에서 이송되는 내기의 열과, 상기 배기관(900)에서 이송되는 외기의 열이 상호 교환되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 배기관(900)은 상기 흡기관(700)의 내부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기관(900)의 단면과 상기 흡기관(700)의 단면은 동심원을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기관(900)의 외부면과 상기 흡기관(700)의 내부면을 이격시키는 스페이서를 더 포함한다.

또한, 상기 스페이서는 통기성 재료로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내기 이송관(100)에서 이송되는 내기의 열과, 상기 외기 이송관(200)에서 이송되는 외기의 열이 상호 교환되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외기 이송관(200)은 상기 내기 이송관(100)의 내부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외기 이송관(200)의 단면과 상기 내기 이송관(100)의 단면은 동심원을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외기 이송관(200)의 외부면과 상기 내기 이송관(100)의 내부면을 이격시키는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스페이서는 통기성 재료로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외기 배출구(230)는 상기 내기 유입구(110)로부터 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내기 유입구(110)에는 내기의 공기질 측정 센서가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외기 유입구(210)에는 외기의 공기질 측정 센서가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 환기 장치의 내부에는 먼지 제거용 필터가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 환기 장치의 내부에는 상기 외기 이송관(200)을 통해 이송되는 외기를 살균하는 살균 장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 실내 공기질 관리 장치는, 환기 장치로부터 내기의 공기질 측정값을 수신하는 수신부(310); 상기 수신부(310)가 수신한 내기의 공기질 측정값과 소정의 기준값을 비교하는 판단부(330); 상기 공기질 측정값과 상기 기준값의 비교 결과에 기초하여 소정의 제어 신호를 생성하는 판단부(330); 및 상기 판단부(330)가 생성한 제어 신호를 상기 환기 장치로 송신하는 송신부(350)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 환기 장치는, 실내 공간의 내기가 유입되는 내기 유입구(110)와 상기 내기 유입구(110)로 유입된 내기를 실외 공간으로 배출하는 내기 배출구(130)가 구비된 내기 이송관(100); 상기 실외 공간의 외기가 유입되는 외기 유입구(210)와 상기 외기 유입구(210)로 유입된 외기를 배출하는 외기 배출구(230)가 구비된 외기 이송관(200); 상기 실내 공간의 내기를 상기 내기 유입구(110)로 공급하는 흡기관(700); 및 상기 외기 배출구(230)로부터 배출되는 외기를 실내 공간에 공급하는 배기관(750)을 포함하며, 상기 흡기관(700)에서 이송되는 내기의 열과, 상기 배기관(900)에서 이송되는 외기의 열이 상호 교환되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기관(900)은 상기 흡기관(700)의 내부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기관(900)의 단면과 상기 흡기관(700)의 단면은 동심원을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기관(900)의 외부면과 상기 흡기관(700)의 내부면을 이격시키는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스페이서는 통기성 재료로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내기 이송관(100)에서 이송되는 내기의 열과, 상기 외기 이송관(200)에서 이송되는 외기의 열이 상호 교환되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외기 이송관(200)은 상기 내기 이송관(100)의 내부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외기 이송관(200)의 외부면과 상기 내기 이송관(100)의 내부면을 이격시키는 스페이서를 더 포함한다.

또한, 상기 환기 장치의 내부에는 먼지 제거용 필터가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 환기 장치의 내부에는 상기 외기 이송관(200)을 통해 이송되는 외기를 살균하는 살균 장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 환기 장치에서의 내기와 외기의 직접적인 열 교환을 통해 열 교환 효율을 획기적으로 높일 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 환기 장치의 설치 공간 및 설치 비용을 절감할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 실내 공기질 측정값과 실외 공기질 측정값을 함께 고려한 자동적인 실내 공기 관리가 가능하게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 환기 시스템의 구조를 나타낸 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 열회수형 환기 장치의 본체부의 대략적 구조를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치에서의 배기관과 흡기관의 설치 구조를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치에서의 내기 및 외기의 열 교환 구조를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치의 구조를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기질 관리 장치의 설치 환경을 나타내는 구성도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기질 관리 장치의 구조를 나타내는 기능 블록도, 및
도 8은 본 발명에 따른 실내 공기질 관리 장치를 이용한 실내 공기질 관리 방법의 실행 과정을 설명하는 절차 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치에서의 배기관과 흡기관의 설치 구조를 나타낸 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치(50)에는 흡기관(700)과 배기관(900)이 이중관의 구조로서 설치되어 있다.

흡기관(700)은 실내 공간의 공기인 내기를 흡입하는 흡기 덕트(750)가 일단에 구비되어 있으며, 이와 같은 흡기관(700)은 실내 공기를 환기 장치(50)로 공급하는 기능을 수행한다.

한편, 배기관(900)은 환기 장치(50)로부터 공급된 실외 공간의 공기인 외기를 실내 공간에 배출하는 배기 덕트(950)가 일단에 구비되어 있으며, 이와 같은 배기관(900)은 실외 공기를 실내로 공급하는 기능을 수행한다.

아울러, 도 3에서와 같이 본 발명에 따른 환기 장치(50)에서의 배기관(900)은 흡기관(700)의 내부에 설치됨으로써 이중관 구조를 형성하고 있으며, 보다 구체적으로는 배기관(900)의 단면과 흡기관(700)의 단면은 동심원을 형성함이 바람직할 것이다.

이와 같은 구조에 의하면, 흡기관(700)을 통해 이송되는 내기의 열은 흡기관(700)의 내부에 설치된 배기관(900)의 관벽을 통해 외기로 직접 전달 가능하게 되며, 배기관(900)을 통해 이송되는 외기의 열은 배기관(900)의 관벽을 통해 내기로 직접 전달 가능하게 된다.

이와 같이 본 발명에 의하면 배기관(900)의 관벽을 통해 내기와 외기의 직접적인 열 교환이 실행되므로, 열 교환의 효율이 획기적으로 높일 수 있을 뿐만 아니라 배기관(900)을 흡기관(700)의 내부에 설치함으로써, 환기 장치(50)의 전체 설치 공간을 감소시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 도 3에서와 같이 배기관(900)을 흡기관(700)의 내부에 설치할 수도 있지만, 설치 환경에 따라 시공자는 흡기관(700)을 배기관(900)의 내부에 설치할 수도 있을 것이다.

아울러, 본 발명을 실시함에 있어서는, 배기관(900)의 단면과 흡기관(700)의 단면이 가급적 동심원을 형성하도록 설치하는 경우에 열 교환의 효율이 높아지고 흡기관(700)의 원활한 이송 능력을 확보할 수 있게 될 것이다.

한편, 이를 위해 배기관(900)의 외부면과 흡기관(700)의 내부면 사이에 스페이서(미도시)를 설치함으로써, 흡기관(700)의 내부면과 배기관(900)의 외부면 사이의 이격 거리가 일정하게 유지될 수 있도록 함이 바람직할 것이다.

구체적으로, 본 발명을 실시함에 있어서는, 스페이서를 중공형 원형 패널(예를 들면, 도넛 형태)로 제작하고, 해당 스페이서를 흡기관(700)과 배기관(900) 사이의 공간에 삽입 설치할 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 스페이서로 인해 흡기관(700)에서의 내기의 이송에 장애가 발생하는 것을 최소화하기 위해서 중공형 원형 패널 구조의 스페이서는 통기성 재료로 제작함이 바람직할 것이다.

구체적으로는 공기 투과성과 공기 정화 기능을 구비한 에어 필터(예를 들면, 항균 필터 등의 기능성 필터) 재료로 스페이서를 제작함으로써, 중공형 원형 패널 구조의 스페이서가 이격 및 고정 부재로서의 본래적 기능 뿐만 아니라, 내기에 대한 에어 필터로서의 기능을 동시에 수행할 수 있도록 함이 바람직할 것이다.

아울러, 본 발명을 실시함에 있어서는, 배기 덕트(950)의 단부가 흡기 덕트(750)의 단부로부터 소정의 길이만큼 돌출되도록 함으로써, 흡기 덕트(750)로부터 유입되는 공기가 배기 덕트(950)로 유입되지 않도록 함이 바람직할 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치에서의 내기 및 외기의 열 교환 구조를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치(50)는 내기 이송관(100)과 외기 이송관(200)을 포함한다.

내기 이송관(100)은 실내 공간의 공기인 내기가 유입되는 내기 유입구(110)가 일단에 구비되어 있으며, 내기 유입구(110)를 통해 유입된 내기를 실외 공간으로 배출하는 내기 배출구(130)가 타단에 구비되어 있다. 이와 같은 내기 이송관(100)은 실내 공기를 외부로 배출시키는 기능을 수행한다.

한편, 외기 이송관(200)은 실외 공간의 공기인 외기가 유입되는 외기 유입구(210)가 일단에 구비되어 있으며, 외기 유입구(210)를 통해 유입된 외기를 실내 공간으로 공급하는 외기 배출구(230)가 타단에 구비되어 있다. 이와 같은 외기 이송관(200)은 실외 공기를 실내로 공급하는 기능을 수행한다.

아울러, 도 4에서와 같이 본 발명에 따른 환기 장치(50)에서의 외기 이송관(200)은 내기 이송관(100)의 내부에 설치됨으로써 이중관 구조를 형성하고 있으며, 보다 구체적으로는 외기 이송관(200)의 단면과 내기 이송관(100)의 단면은 동심원을 형성함이 바람직할 것이다.

이와 같은 구조에 의하면, 내기 이송관(100)을 통해 이송되는 내기의 열은 내기 이송관(100)의 내부에 설치된 외기 이송관(200)의 관벽을 통해 외기로 직접 전달 가능하게 되며, 외기 이송관(200)을 통해 이송되는 외기의 열은 외기 이송관(200)의 관벽을 통해 내기로 직접 전달 가능하게 된다.

이와 같이 본 발명에 의하면 외기 이송관(200)의 관벽을 통해 내기와 외기의 직접적인 열 교환이 실행되므로, 열 교환의 효율이 획기적으로 높일 수 있을 뿐만 아니라 외기 이송관(200)을 내기 이송관(100)의 내부에 설치함으로써, 외기 이송관(200)에 대한 별도의 설치 공간이 필요하지 않게 되는 결과, 환기 장치(50)의 전체 설치 공간을 감소시킬 수 있게 된다.

아울러, 도 4에서와 같이 외기 이송관(200)을 내기 이송관(100)의 내부에 설치할 수도 있지만, 설치 환경에 따라 시공자는 내기 이송관(100)을 외기 이송관(200)의 내부에 설치할 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 외기 이송관(200)의 단면과 내기 이송관(100)의 단면이 가급적 동심원을 형성하도록 설치하는 경우에 열 교환의 효율이 높아지고 내기 이송관(100)의 원활한 이송 능력을 확보할 수 있게 된다.

이를 위해 외기 이송관(200)의 외부면과 내기 이송관(100)의 내부면 사이에 스페이서(미도시)를 설치함으로써, 내기 이송관(100)의 내부면과 외기 이송관(200)의 외부면 사이의 이격 거리가 일정하게 유지될 수 있도록 함이 바람직할 것이다.

구체적으로, 본 발명을 실시함에 있어서는, 스페이서를 중공형 원형 패널(예를 들면, 도넛 형태)로 제작하고, 해당 스페이서를 내기 이송관(100)과 외기 이송관(200) 사이의 공간에 삽입 설치할 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 스페이서로 인해 내기 이송관(100)에서의 내기의 이송에 장애가 발생하는 것을 최소화하기 위해서 중공형 원형 패널 구조의 스페이서는 통기성 재료로 제작함이 바람직할 것이다.

구체적으로는 공기 투과성과 공기 정화 기능을 구비한 에어 필터(예를 들면, 항균 필터 등의 기능성 필터) 재료로 스페이서를 제작함으로써, 중공형 원형 패널 구조의 스페이서가 이격 및 고정 부재로서의 본래적 기능 뿐만 아니라, 내기에 대한 에어 필터로서의 기능을 동시에 수행할 수 있도록 함이 바람직할 것이다.

아울러, 본 발명을 실시함에 있어서는, 도 4에서와 같이 외기 배출구(230)의 단부를 내기 유입구(110)의 단부로부터 소정의 길이만큼 돌출되도록 함으로써, 외기 배출구(230)를 통해 배출되는 공기와 내기 유입구(110)로부터 유입되는 공기가 혼합되지 않도록 함이 바람직할 것이다.

또한, 본 발명을 실시함에 있어서는, 도 4에서와 같이 외기 유입구(210)의 단부를 내기 내기 배출구(130)의 단부로부터 소정의 길이만큼 돌출되도록 함으로써, 내기 배출구(130)를 통해 배출되는 공기와 외기 유입구(210)로부터 유입되는 공기가 혼합되지 않도록 함이 바람직할 것이다.

한편, 도 4에서와 같이 외기 이송관(200)의 양 단부를 내기 이송관(100)의 양 단부보다 소정의 길이만큼 돌출되도록 함으로써, 시공자는 외기 이송관(200)의 돌출 부분에 소정의 고정 부재(미도시)를 결합 설치할 수 있게 되며, 이를 통해 시공자는 외기 이송관(200)이 내기 이송관(100)의 중앙부에 설치되도록 외기 이송관(200)의 내기 이송관(100)의 내부에서의 설치 위치를 조정 및 고정할 수 있게 될 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치의 구조를 나타낸 도면이다. 도 5에서와 같이 본 발명을 실시함에 있어서, 도 4에서의 내부에 외기 이송관(200)이 각각 고정 설치된 복수개의 내기 이송관(100)을 병렬 설치함으로써, 본 발명에 따른 환기 장치(50)의 환기 용량을 증대시킬 수 있게 될 것이다.

또한, 본 발명을 실시함에 있어서는, 도 5에서와 같은 판형 환기 모듈을 적층 설치함으로써 환기 장치(50)의 환기 용량을 더욱 증대시킬 수도 있을 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기질 관리 장치(300)의 설치 환경을 나타내는 구성도이다. 도 6에서와 같이 본 발명에 따른 실내 공기질 관리 장치(300)는 환기 장치(50), 에어컨(60), 가습기(80), 및 공기 청정기(30) 등의 다양한 실내 공기 개선 장치 등을 통합 제어한다.

한편, 도 6에서의 환기 장치(50)는 도 4 및 도 5을 통해 상술한 환기 장치와 동일한 구조 및 기능을 구비하고 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기질 관리 장치(300)의 구조를 나타내는 기능 블록도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공기질 관리 장치(300)는 수신부(310), 판단부(330), 송신부(350), 저장부(370), 타이머(380), 및 입력부(390)를 포함한다.

먼저, 관리 장치(300)의 수신부(310)는 환기 장치(50)로부터 공기질 측정값을 수신한다. 구체적으로, 실내 공간에는 거실, 부엌, 방 등의 공간의 공기질을 측정하는 적어도 하나의 측정 센서가 설치되어 있고, 실외 공간에는 외기의 공기질을 측정하는 측정 센서가 설치되어 있으며, 이들 공기질 측정 센서가 측정한 내기 및 외기에 대한 공기질 측정값은 공기질 측정 센서로부터 관리 장치(300)로 주기적으로 유선 또는 무선 송신된다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 실내 공간에 디스플레이 장치를 설치하여 둠으로써, 실내 설치된 공기질 측정 센서가 측정한 측정값이 실내 공간의 거주자에게 표시되도록 할 수도 있을 것이다.

아울러, 본 발명을 실시함에 있어서는, 환기 장치(50)의 내기 이송관(100) 및 외기 이송관(200)에는 각각 내기 및 외기의 공기질을 측정하는 공기질 측정 센서가 각각 설치되도록 할 수도 있을 것이다.

본 발명을 실시함에 있어서, 공기질 측정 센서가 측정하는 공기질 측정 인자는 이산화탄소 농도, 미세 먼지 함량, 온도, 습도, 휘발성 유기 화합물 농도, 포름 알데히드 농도 등이 될 수 있을 것이다.

관리 장치(300)의 저장부(370)에는 각 공기질 측정 인자별 소정의 기준값 정보가 저장되어 있으며, 판단부(330)는 공기질 측정 센서로부터 수신된 측정값과 공기질 측정 인자별 기준값을 비교하며, 비교 결과에 따라 도 6에서의 환기 장치(50), 에어컨(60), 가습기(80), 및 공기 청정기(30) 등의 실내 공기 개선 장치 중 적어도 하나에 대한 제어 신호를 생성한다.

구체적으로, 판단부(330)는 공기질 측정값과 해당 기준값이 소정의 오차 범위(예를 들면, 10%) 밖에 있는 경우에는 실내 공기의 관리가 필요한 상태인 것으로 판단하고, 실내 공기 개선 장치에 대한 제어 신호를 생성할 수도 있을 것이다.

한편, 관리 장치(300)의 송신부(350)는 판단부(330)가 생성한 제어 신호를 환기 장치(50), 에어컨(60), 가습기(80), 및 공기 청정기(30) 등의 실내 공기 개선 장치에 송신함으로써, 개별 실내 공기 개선 장치가 제어 신호에 따라 동작되도록 한다.

한편, 관리 장치(300)의 타이머(380)는 시간 정보를 판단부(330)에 송신하며, 판단부(330)는 타이머(380)로부터 수신된 시간 정보(예를 들면, 절기 정보 등)에 기초하여 각 실내 공기 조절 장치에 대한 개별 제어 신호를 생성한다.

관리 장치(300)의 입력부(390)에는 관리자가 관리 장치(300)에 대한 제어 명령을 직접 입력하는데 사용되는 입력 패널이 구비되어 있으며, 관리자는 입력 패널을 통해 각 실내 공기 조절 장치에 대한 개별 제어가 가능하게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 실내 공기질 관리 장치(300)를 이용한 실내 공기질 관리 방법의 실행 과정을 설명하는 절차 흐름도이다. 이하에서는 도 6 내지 도 8에 기초하여, 본 발명에 따른 실내 공기질 관리 장치(300)를 이용한 실내 공기질 관리 방법의 실행 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 관리 장치(300)의 수신부(310)는 내기 이송관(100)에 설치된 내기의 공기질 측정 센서로부터 다양한 측정 인자별 측정값을 수신하고(S610), 동시에 외기 이송관(200)에 설치된 외기의 공기질 측정 센서로부터 다양한 측정 인자별 측정값을 수신한다(S630).

이에, 관리 장치(300)의 판단부(330)는 내기 이송관(100)에 설치된 공기질 측정 센서로부터 수신된 내기에 대한 공기질 측정값과 공기질 측정 인자별 기준값을 비교하며, 공기질 측정값과 해당 기준값이 소정의 오차 범위(예를 들면, 10%) 밖에 있는 경우에는 실내 공기의 관리가 필요한 상태인 것으로 판단하고(S670), 환기 장치(50), 에어컨(60), 가습기(80), 및 공기 청정기(30) 등의 실내 공기 개선 장치 중 적어도 하나에 대한 제어 신호를 생성한다(S690).

구체적으로, 내기의 이산화탄소 농도가 소정의 기준값(예를 들면, 1000ppm)을 초과하는 경우에는 판단부(330)는 환기 장치(50)의 동작을 명령하는 제어 신호를 생성하고, 미세 먼지 함량이 소정의 기준값(예를 들면, 25㎍/㎥)을 초과하는 경우에는 환기 장치(50)의 동작을 명령하는 제어 신호와 공기 청정기(30)의 동작을 명령하는 제어 신호를 생성한다.

한편, 판단부(330)는 내기의 측정 온도가 소정의 기준 온도(예를 들면, 25℃)를 초과하는 경우에는 에어컨(60)의 동작을 명령하는 제어 신호를 생성하고, 내기의 측정 습도가 소정의 기준값(예를 들면, 상대 습도 60%)을 초과하는 경우에는 에어컨(60)의 제습 동작을 명령하는 제어 신호를 생성하고, 내기의 측정 습도가 소정의 기준값(예를 들면, 상대 습도 40%) 미만인 경우에는 가습기(80)의 동작을 명령하는 제어 신호를 생성한다.

아울러, 판단부(330)는 내기의 휘발성 유기 화합물 농도(또는 포름 알데히드 농도) 소정의 기준값을 초과하는 경우에는 환기 장치(50) 및 공기 청정기(30)의 동작을 명령하는 제어 신호를 각각 생성한다.

이와 같이 생성된 제어 신호는 관리 장치(300)의 송신부(350)를 통해 환기 장치(50), 에어컨(60), 가습기(80), 및 공기 청정기(30) 등의 실내 공기 개선 장치에 송신된다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 판단부(330)가 전술한 S690 단계에서 제어 신호를 생성하기 전에, 내기에 대한 공기질 측정값과 해당 시점에서의 외기에 대한 공기질 측정값을 비교함이 바람직할 것이다(S670).

구체적으로, 내기의 이산화탄소 농도가 소정의 기준값(1000ppm)을 초과하는 경우에, 판단부(330)는 외기의 이산화탄소 농도를 내기의 이산화탄소 농도와 비교한 결과 외기의 이산화탄소 농도가 내기의 이산화탄소 농도보다 낮은 경우에만 환기 장치(50)의 동작을 명령하는 제어 신호를 생성하며, 외기의 이산화탄소 농도가 내기의 이산화탄소 농도보다 오히려 높은 경우에는 환기 장치(50)의 동작을 명령하는 제어 신호를 생성하지 않으며, 환기 장치(50)가 동작 상태에 있는 경우에는 환기 장치(50)의 동작 중단을 명령하는 제어 신호를 생성함이 바람직할 것이다.

아울러, 내기의 미세 먼지 농도가 소정의 기준값을 초과하는 경우에, 판단부(330)는 환기 장치(50)의 동작을 명령하는 제어 신호를 생성함이 바람직할 것이다.

아울러, 내기의 휘발성 유기 화합물 농도(또는 포름 알데히드 농도)가 소정의 기준값을 초과하는 경우에, 판단부(330)는 외기의 휘발성 유기 화합물 농도(또는 포름 알데히드 농도)를 내기의 휘발성 유기 화합물 농도(또는 포름 알데히드 농도)와 비교한 결과 외기의 휘발성 유기 화합물 농도(또는 포름 알데히드 농도)가 내기의 휘발성 유기 화합물 농도(또는 포름 알데히드 농도)보다 낮은 경우에만 환기 장치(50)의 동작을 명령하는 제어 신호를 생성하며, 외기의 휘발성 유기 화합물 농도(또는 포름 알데히드 농도)가 내기의 휘발성 유기 화합물 농도(또는 포름 알데히드 농도)보다 오히려 높은 경우에는 환기 장치(50)의 동작을 명령하는 제어 신호를 생성하지 않으며, 환기 장치(50)가 동작 상태에 있는 경우에는 환기 장치(50)의 동작 중단을 명령하는 제어 신호를 생성함이 바람직할 것이다.

한편, 관리 장치(300)의 저장부(370)에 저장되어 있는 기준값으로서의 기준 온도 및 기준 습도는 사용자가 계절 조건에 따라 임의로 설정한 설정값이 될 수 있을 것이며, 본 발명을 실시함에 있어서는, 그에 따라 저장부(370)에는 계절별 기준 온도값 및 기준 습도값이 저장되어 있는 상태에서, 판단부(330)는 타이머(380)로부터 수신된 시각 정보에 기초하여 계절별로 기준 온도 및 기준 습도를 달리 설정할 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 관리 장치(300)는 저장부(370)에 기 저장되어 있는 사용자의 스마트 폰 전화 번호 등의 사용자 단말기의 고유 번호에 기초하여, 해당 사용자 단말기로 전술한 S610 단계 및 S630 단계에서 수신부(310)가 수신한 내기 및 외기에 대한 공기질 측정값을 스마트 폰 등의 사용자 단말기에 설치되어 있는 어플리케이션(앱)으로 송신할 수도 있을 것이다.

아울러, 본 발명을 실시함에 있어서는, 관리 장치(300)의 판단부(330)는 전술한 S610 단계에서의 수신부(310)가 수신한 내기의 공기질 측정값 중 이산화탄소 농도 또는 미세 먼지 농도가 소정의 기간(예를 들면, 1분)에 소정의 배수(예를 들면, 2배)이상으로 급격하게 증가되는 것으로 판단된 경우에, 이를 화재 발생 등의 비상 상황인 것으로 감지하고, 사용자 단말기에 비상 알림 메시지를 송신할 수도 있을 것이다.

아울러, 이 경우에 관리 장치(300)는 실내에 설치된 CCTV 카메라 등의 영상 장비에 촬영 개시 명령을 송신하고, 이에 따라 영상 장비로부터 수신된 실내 화재 영상 등을 사용자 단말기에 송신토록 함이 바람직할 것이다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는 환기 장치(50)의 내부(예를 들면, 외기 이송관(200)의 내부)에 먼지제거 필터를 설치함으로써, 실내에 항상 먼지가 제거된 깨끗한 공기가 공급되도록 함이 바람직할 것이며, 필요에 따라서는 환기 장치(50) 내부(예를 들면, 외기 이송관(200)의 내부)에 UV 램프나 플라즈마 방식의 살균장치를 설치함으로써, 이에 의해 살균된 공기가 실내로 공급되도록 함이 바람직할 것이다.

아울러, 본 발명에 의하면 황사 현상이 발생한 경우에도 깨끗한 공기를 실내로 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 실내 거주자의 호흡과 연소에 의해 이산화탄소의 농도가 증가하는 것을 환기를 통해서 해결하게 되며, 또한 실내가 밀폐되었을 때 산소농도가 지속적으로 감소하여 여러 문제를 발생하게 되는 것을 외기를 공급함으로 해결할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에 의하면 여름철에 문을 닫고 에어컨을 가동함에 따라 실내의 이산화탄소의 농도가 상승하고 산소 농도는 지속적으로 감소하는 실내 환경상의 문제점과, 겨울철이나 황사가 심한 경우에 문을 닫고 지냄에 따라 이산화탄소의 농도가 상승하고 산소 농도는 지속적으로 감소하는 실내 환경상의 문제점을 지속적 환기를 통한 외부 산소의 공급, 이산화탄소 농도의 유지, 및 미세먼지의 제거를 통해 해결할 수 있게 되며, 그에 따라 효과적인 실내 공기질 관리가 가능하게 된다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

10,100: 내기 이송관, 20,200: 외기 이송관,
50: 환기 장치, 70,700: 흡기관,
75,750: 흡기 덕트, 90,900: 배기관,
95,950: 배기 덕트, 110: 내기 유입구,
130: 내기 배출구, 210: 외기 유입구,
230: 외기 배출구, 300: 실내 공기질 관리 장치.

Claims (21)

1. 실내 공간의 내기가 유입되는 내기 유입구(110)와 상기 내기 유입구(110)로 유입된 내기를 실외 공간으로 배출하는 내기 배출구(130)가 구비된 내기 이송관(100);
   상기 실외 공간의 외기가 유입되는 외기 유입구(210)와 상기 외기 유입구(210)로 유입된 외기를 배출하는 외기 배출구(230)가 구비된 외기 이송관(200);
   상기 실내 공간의 내기를 상기 내기 유입구(110)로 공급하는 흡기관(700); 및
   상기 외기 배출구(230)로부터 배출되는 외기를 실내 공간에 공급하는 배기관(750)
   을 포함하며,
   상기 흡기관(700)에서 이송되는 내기의 열과, 상기 배기관(900)에서 이송되는 외기의 열이 상호 교환되는 것인 환기 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 배기관(900)은 상기 흡기관(700)의 내부에 설치되는 것인 환기 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 배기관(900)의 단면과 상기 흡기관(700)의 단면은 동심원을 형성하는 것인 환기 장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 배기관(900)의 외부면과 상기 흡기관(700)의 내부면을 이격시키는 스페이서를 더 포함하는 환기 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 스페이서는 통기성 재료로 이루어진 것인 환기 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 내기 이송관(100)에서 이송되는 내기의 열과, 상기 외기 이송관(200)에서 이송되는 외기의 열이 상호 교환되는 것인 환기 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 외기 이송관(200)은 상기 내기 이송관(100)의 내부에 설치되는 것인 환기 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 외기 이송관(200)의 외부면과 상기 내기 이송관(100)의 내부면을 이격시키는 스페이서를 더 포함하는 환기 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 환기 장치의 내부에는 먼지 제거용 필터가 설치된 것인 환기 장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 환기 장치의 내부에는 상기 외기 이송관(200)을 통해 이송되는 외기를 살균하는 살균 장치가 설치된 것인 환기 장치.
    
11. 환기 장치로부터 내기의 공기질 측정값을 수신하는 수신부(310);
    상기 수신부(310)가 수신한 내기의 공기질 측정값과 소정의 기준값을 비교하는 판단부(330);
    상기 공기질 측정값과 상기 기준값의 비교 결과에 기초하여 소정의 제어 신호를 생성하는 판단부(330); 및
    상기 판단부(330)가 생성한 제어 신호를 상기 환기 장치로 송신하는 송신부(350)
    를 포함하는 실내 공기질 관리 장치.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 환기 장치는,
    실내 공간의 내기가 유입되는 내기 유입구(110)와 상기 내기 유입구(110)로 유입된 내기를 실외 공간으로 배출하는 내기 배출구(130)가 구비된 내기 이송관(100);
    상기 실외 공간의 외기가 유입되는 외기 유입구(210)와 상기 외기 유입구(210)로 유입된 외기를 배출하는 외기 배출구(230)가 구비된 외기 이송관(200);
    상기 실내 공간의 내기를 상기 내기 유입구(110)로 공급하는 흡기관(700); 및
    상기 외기 배출구(230)로부터 배출되는 외기를 실내 공간에 공급하는 배기관(750)
    을 포함하며,
    상기 흡기관(700)에서 이송되는 내기의 열과, 상기 배기관(900)에서 이송되는 외기의 열이 상호 교환되는 것인 실내 공기질 관리 장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 배기관(900)은 상기 흡기관(700)의 내부에 설치되는 것인 실내 공기질 관리 장치.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 배기관(900)의 단면과 상기 흡기관(700)의 단면은 동심원을 형성하는 것인 실내 공기질 관리 장치.
    
15. 제13항에 있어서,
    상기 배기관(900)의 외부면과 상기 흡기관(700)의 내부면을 이격시키는 스페이서를 더 포함하는 실내 공기질 관리 장치.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 스페이서는 통기성 재료로 이루어진 것인 실내 공기질 관리 장치.
    
17. 제12항에 있어서,
    상기 내기 이송관(100)에서 이송되는 내기의 열과, 상기 외기 이송관(200)에서 이송되는 외기의 열이 상호 교환되는 것인 실내 공기질 관리 장치.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 외기 이송관(200)은 상기 내기 이송관(100)의 내부에 설치되는 것인 실내 공기질 관리 장치.
    
19. 제18항에 있어서,
    상기 외기 이송관(200)의 외부면과 상기 내기 이송관(100)의 내부면을 이격시키는 스페이서를 더 포함하는 실내 공기질 관리 장치.
    
20. 제11항에 있어서,
    상기 환기 장치의 내부에는 먼지 제거용 필터가 설치된 것인 환기 장치.
    
21. 제11항에 있어서,
    상기 환기 장치의 내부에는 상기 외기 이송관(200)을 통해 이송되는 외기를 살균하는 살균 장치가 설치된 것인 환기 장치.
    
    
    
    

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