KR20170022019A - 스마트 창호용 자연환기시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내에 설치된 별도의 이산화탄소 센서를 이용하여 실내 이산화탄소 농도를 실시간으로 측정해줌과 아울러, 측정된 이산화탄소 농도 수치가 기준치 이상일 경우 창호에 구비된 자연환기부를 자동으로 작동시킬 수 있으며, 상기 기능을 스마트폰 등의 단말기를 이용하여 실시간으로 확인 및 제어할 수 있도록 한 스마트 창호용 자연환기시스템에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 창틀프레임 내에 개폐 가능하게 결합되는 적어도 한 쌍의 창짝을 포함한 창호에 설치되어 실내 공기를 환기시켜주는 자연환기시스템에 있어서, 상기 창짝 중 적어도 어느 하나에 설치되어 실내 공기를 환기시켜주되, 실내 공기 중에 포함된 이산화탄소 농도를 측정해주는 이산화탄소 센서(210)를 포함하는 자연환기부(200); 및 상기 자연환기부(200)를 사용자의 무선 통신 단말기(510)를 이용하여 선택적으로 제어해줌과 아울러, 상기 무선 통신 단말기(510) 상에 상기 자연환기부(200)의 상태를 실시간으로 표시해주는 제어부(500);를 포함한다.

Description

스마트 창호용 자연환기시스템{Natural ventilation system for smart window}

본 발명은 스마트 창호용 자연환기시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내에 설치된 별도의 이산화탄소 센서를 이용하여 실내 이산화탄소 농도를 실시간으로 측정해줌과 아울러, 측정된 이산화탄소 농도 수치가 기준치 이상일 경우 창호에 구비된 자연환기부를 자동으로 작동시킬 수 있는 스마트 창호용 자연환기시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 창호는 실내와 실외를 격리시키는 벽체의 역할을 함과 동시에, 햇빛과 외부의 신선한 공기를 유입시켜 실내 환기를 가능하게 해주는 역할을 한다.

최근에는 창호의 성능향상으로 창짝의 기밀성이 우수하여 실외공기의 유입은 물론 실내공기의 유출이 긴밀하게 단속되어 냉ㆍ난방효율은 우수하나, 환기부족으로 인해 창유리 등에 곰팡이의 번식을 초래하여 호흡기 질환을 일으키는 원인이 될 수 있다.

또한 신축건물의 경우 환기가 불충분한 밀폐된 공간에서 장시간 동안 생활하게 되면 벽체나 실내외장 등에 내포된 포름알데히드, 유기용제, 가스 및 먼지 등 인체에 유해한 환경오염물질이 방출됨으로 두통, 천식, 아토피성 피부염 등과 같은 증상의 새집증후군으로 인해 건강상에 심각한 장애를 유발시킬 수 있다.

이러한 문제점을 개선할 수 있도록 종래에 대한민국 공개특허 제10-2010-0039098호(발명의 명칭: 창호용 자동 환기유니트)가 선출원된 바 있다.

그러나 이와 같은 종래의 환기장치는 원격 또는 자동으로 제어할 수는 있으나, 실내 공기에 포함된 이산화탄소(CO2) 농도를 실시간으로 측정해주는 별도의 수단이 구비되어 있지 않아 신선한 실내 공기상태를 유지하는데 한계가 있다.

다시 말해, 밀폐된 공간에서 이산화탄소의 농도가 증가하게 되면 졸음과 같은 컨디션의 변화에서부터 어깨결림, 두통, 나아가 현기증까지 일으키게 되는 등 심각한 상황을 초래할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 실내에 설치된 별도의 이산화탄소 센서를 이용하여 실내 이산화탄소 농도를 실시간으로 측정해줌과 아울러, 측정된 이산화탄소 농도 수치가 기준치 이상일 경우 창호에 구비된 자연환기부를 자동으로 작동시킬 수 있으며, 상기 기능을 스마트폰 등의 단말기를 이용하여 실시간으로 확인 및 제어할 수 있도록 한 스마트 창호용 자연환기시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 스마트 창호용 자연환기시스템은, 창틀프레임 내에 개폐 가능하게 결합되는 적어도 한 쌍의 창짝을 포함한 창호에 설치되어 실내 공기를 환기시켜주는 자연환기시스템에 있어서, 상기 창짝 중 적어도 어느 하나에 설치되어 실내 공기를 환기시켜주는 환기장치와, 실내 공기 중에 포함된 이산화탄소 농도를 측정해주는 이산화탄소 센서를 포함하는 자연환기부; 및 상기 자연환기부를 사용자의 무선 통신 단말기를 이용하여 선택적으로 제어해줌과 아울러, 상기 무선 통신 단말기 상에 상기 자연환기부의 상태를 실시간으로 표시해주는 제어부;를 포함한다.

이 경우 상기 자연환기부는, 적어도 한 쌍의 창짝 중 개폐되지 않는 고정 창짝에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이산화탄소 센서는, 상기 창호 또는 실내 공간에 설치되는 것을 더 포함한다.

또한 상기 제어부는, 근거리통신을 지원하는 무선 통신을 이용하고, 무선 신호가 게이트웨이(gateway)에 전달된 후 인터넷을 통해 상기 단말기의 애플리케이션과 연결되는 것을 더 포함한다.

또한 상기 무선 통신은, RF통신(RF 447Mhz 통신 방식)이나, 지그비(zigbee), 블루투스, Z-wave, 와이파이(Wi-fi), 와이브로, ＮＦＣ(Near Field Communication) 중 어느 하나를 이용한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 단말기는, 스마트폰, 태블릿ＰＣ, 휴대폰, 데스크탑, 노트북, 탭북, ＰＤＡ 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제어부는, 상기 이산화탄소 센서에서 측정된 이산화탄소 농도 측정치가 기준치를 초과하는 경우 자연환기부를 자동으로 작동시켜주는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제어부는, 필터 상태, 자연환기시스템 운전 상태, 이산화탄소 농도 상태, 이산화탄소 센싱 상태를 상기 단말기 상에 실시간으로 표시해주는 것을 더 포함한다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 스마트 창호용 자연환기시스템은, 실내에 설치된 별도의 이산화탄소 센서를 이용하여 실내 이산화탄소 농도를 실시간으로 측정해줌과 아울러, 측정된 이산화탄소 농도 수치가 기준치 이상일 경우 창호에 구비된 자연환기부를 자동으로 작동시킬 수 있다.

또한 상기 기능을 스마트폰 등의 단말기를 이용하여 실시간으로 확인 및 제어할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자연환기시스템이 구비된 창호의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 창호의 전체 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 창호의 실내측 입면도,
도 4는 도 3의 I-I선 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 구동롤러가 인접한 창짝에 밀착된 상태를 보여주는 개략적인 측단면도,
도 6은 본 발명에 따른 구동롤러의 위치를 조절해주는 가압장치를 보여주는 사시도,
도 7은 도 6의 측단면도,
도 8a 내지 도 8j는 본 발명에 따른 단말기에 설치되어 창호의 다양한 기능을 제어해주는 애플리케이션의 구성도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자연환기시스템이 구비된 창호의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 창호의 전체 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 창호의 실내측 입면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 창틀프레임 내에 개폐 가능하게 결합되는 적어도 한 쌍의 창짝을 포함한 창호에 설치되어 실내 공기를 환기시켜줄 수 있도록 한 본 발명에 따른 자연환기시스템은, 상기 창짝 중 적어도 어느 하나에 설치되어 실내 공기를 환기시켜주는 환기장치와 실내 공기 중에 포함된 이산화탄소 농도를 측정해주는 이산화탄소 센서(210)를 포함하는 자연환기부(200)와, 상기 자연환기부(200)를 사용자의 무선 통신 단말기(510)를 이용하여 선택적으로 제어해줌과 아울러 상기 무선 통신 단말기(510) 상에 상기 자연환기부(200)의 상태를 실시간으로 표시해주는 제어부(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 자연환기부(200)는 창짝(20)에 설치되어 실내 공기를 환기시켜주는 것으로, 이러한 자연환기부(200)는 적어도 한 쌍의 창짝(20) 중 개폐되지 않는 고정 창짝(23)에 설치되는 것이 바람직하다.

이 경우 상기 자연환기부(200)는 실내 공기 중에 포함된 이산화탄소 농도를 측정해주는 이산화탄소 센서(210)를 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 이산화탄소 센서(210)에서 측정된 측정치가 기준치를 초과하는 경우 자연환기부(200)를 자동으로 작동시켜줄 수 있다.

구체적으로, 상기 이산화탄소 센서(210)는 창호(1)의 실내측에 설치되거나, 실내공간에 독립적으로 설치되거나, 또는 후술할 제어부(500)의 게이트웨이 상에 일체로 구비될 수 있다.

상기와 같은 자연환기부(200)에 사용되는 창호용 환기장치에 대해서는 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 등록특허 제10-1274838호, 등록특허 제10-1259671호, 등록특허 제10-1260564호, 등록특허 제10-1301811호, 등록특허 제10-1293852호, 등록특허 제10-1307645호, 등록특허 제10-1433437호, 등록특허 제10-1293846호, 등록특허 제10-1292365호, 등록특허 제10-1330447호, 등록특허 제10-1252906호, 등록특허 제10-1272994호, 등록특허 제10-1338547호, 등록특허 제10-1273019호, 등록특허 제10-293802호, 등록특허 제10-1263991호, 등록특허 제10-1254413호 중 어느 하나를 적용하여 사용할 수 있다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 창호에 사용되는 환기장치를 적용하여 사용할 수도 있다. 이러한 창호용 환기장치에 대한 자세한 작동원리 등의 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명에 따른 자연환기시스템이 구비된 스마트 창호(1)는, 상기한 자연환기부(200) 이외에도 제어부(500)를 통해 제어되는 자동개폐부(100), 빛조절부(300), 개폐알림부(400)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 자동개폐부(100)는 적어도 한 쌍의 창짝(20) 중 슬라이딩 개폐되는 어느 하나의 창짝(21)에 설치되어 창짝(21)을 자동으로 개폐시켜주는 역할을 한다. 상기 자동개폐부(100)는 한 쌍의 창짝(20)이 서로 여미어지는 여밈대(21a) 내의 상부나 하부, 또는 상·하부 모두에 설치될 수 있다. 본 발명에서는 상기 자동개폐부(100)가 여밈대(21a) 내의 상·하부에 각각 설치된 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 상기 자동개폐부(100)는 슬라이딩 개폐되는 창짝(21)의 여밈대(21a) 내에 설치되는 구동모터(110)와, 상기 구동모터(110)의 동력을 전달받아 회전되되 인접설치된 고정 창짝(23)의 일면(23a)에 외주면이 맞닿게 설치되어 창짝(21)을 슬라이딩 개폐시켜주는 구동롤러(120)를 포함할 수 있다.

아울러 상기 자동개폐부(100)는 창짝(21)을 수동 또는 자동으로 개폐할 수 있도록 전환해주는 전자클러치(130)를 더 포함할 수 있다. 전자클러치(130)는 구동모터(110)와 구동롤러(120)를 연결해주는 샤프트(111) 상에 설치되어 구동롤러(120)에 전달되는 동력을 선택적으로 끊어주는 것으로, 정전이나 기기의 고장 시 언제든지 창짝(21)을 수동으로 전환하여 개방할 수 있다.

전자클러치(130)의 작동원리에 대하여 구체적으로 설명해보면, 구동모터(110)의 회전축에 일체로 결합된 제1기어(113)가 구비되고, 제1기어(113)는 제2기어(115)와 치합되어 샤프트(111)를 회전시켜주는 방식으로 구동롤러(120)를 구동시켜준다. 이때 상기 제2기어(115)는 샤프트(111) 상에 공회전 가능하게 결합된 상태이다. 그리고 샤프트(111)의 동일 축 선상에는 전자클러치(130)가 제2기어(115)와 나란하게 결합된다. 전자클러치(130)는 샤프트(111)와 일체로 결합되어 회전되는 것으로, 내부에는 전자석(미도시)이 구비된다.

따라서, 상기 전자클러치(130)의 전자석에 전류를 인가하면 자력에 의해 인접하게 설치된 제2기어(115)가 전자클러치(130)에 붙어 일체로 회전하게 되고, 이에 따라 구동모터(110)의 동력을 구동롤러(120)에 전달하여 창짝(21)을 자동으로 개폐할 수 있게 된다.

반대로, 전자석에 흐르던 전류를 차단해주면 전자클러치(130)와 제2기어(115)가 떨어지게 되면서 구동롤러(120)에 전달되던 구동모터(110)의 동력이 차단된다. 따라서, 정전 또는 자동개폐부(100)의 고장 시 창짝(21)의 원활한 수동개폐가 가능해지게 된다.

이 경우 상기 제1기어(113)와 제2기어(115)는 평기어로 구성되어도 무방하나, 발생되는 소음을 줄일 수 있도록 헬리컬기어를 사용하는 것이 바람직하다.

도 5를 참조하면, 상기 구동롤러(120)는 외주면이 맞닿게 되는 창짝(23)과의 밀착력을 향상시킬 수 있도록 고무 또는 우레탄 재질로 형성될 수 있다.

아울러 구동롤러(120)의 외주면에는 창짝(23) 일면(23a)과의 접촉 시 마찰력을 부여해줄 수 있도록 복수의 요철홈(121)이 일정간격 이격되게 형성될 수 있다.

또한 상기 구동롤러(120)의 외주면과 맞닿는 창짝 일면(23a)에는 구동롤러(120)의 최초 구동 시 슬립 현상을 방지해줄 수 있도록 요철홈(121)과 맞물림 되는 요철패드(123)가 구비될 수 있다. 요철패드(123)는 창짝(23)의 일면(23a) 개폐되는 방향을 따라 전면적에 형성될 수도 있으나, 정지해있던 구동롤러(120)를 최초 구동시키는 소정 구간에만 적용될 수 있음은 물론이다.

다시 도 3을 참조하면, 상기 자동개폐부(100)는 창짝(21)의 닫힘 동작을 확인하지 못한 채 그 사이를 지나가는 사람이나 물체가 감지되는 경우 구동모터(110)의 작동을 즉각 멈춰줄 수 있도록 안전센서(140)를 더 구비할 수 있다. 안전센서(140)는 여밈대(23a)나, 또는 창짝(21)의 닫힘 시 그 선단에 설치될 수 있다. 본 발명에서는 여밈대(23a)에 설치된 경우의 일례를 들어 설명하기로 한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 자동개폐부(100)는 구동롤러(120)의 외주면을 창짝(23)의 일면(23a)에 가압 밀착시켜주는 가압장치(150)를 더 구비할 수 있다. 즉 상기 자동개폐부(100)의 설치 시 구성물 간의 조립 공차 오차로 인해 구동롤러(120)의 외주면이 창짝 일면(23a)(도 4 참조)에 밀착되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 즉 창짝 일면(23a)과 구동롤러(120) 외주면 사이의 간격이 1~ 2㎜ 정도로 미세하게 떨어지더라도 동력 전달이 원할치 않을 수 있다.

따라서 별도의 가압장치(150)를 설치하여 구동롤러(120)와 창짝(23) 사이의 간격을 용이하게 조절해줌으로써 창짝(21)의 자동개폐에 필요한 마찰력을 부여해줄 수 필요가 있다.

구체적으로, 상기 가압장치(150)는 샤프트(111)에 일측이 베어링(151a) 결합되고 타측이 창짝(21)에 고정된 고정부재(151b)(도 7 참조)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩 부재(151)와, 슬라이딩 부재(151)의 슬라이딩 방향을 따라 이격되도록 창짝(21)에 고정되며 체결공(153a)이 구비되는 지지부재(153)와, 체결공(153a)에 나사결합되어 그 선단이 슬라이딩 부재(151)의 일면(153c)에 맞닿아 슬라이딩 부재(151)를 가압 이동시켜주는 조작부재(155)를 포함할 수 있다.

이 경우 상기 슬라이딩 부재(151)는 원활한 슬라이딩 이동이 가능하도록 고정부재(151b)와 복수의 구슬(151d)을 매개로 결합되는 것이 바람직하다.

아울러 조작부재(155)의 일면에는 육각 렌치 등의 공구를 이용하여 회동조작할 수 있도록 렌치홈이 구비될 수 있다. 물론 이에 한정되지 않으며 상기 조작부재(155)를 스패너나 드라이버 등의 기타 공구를 이용하여 조작할 수 있도록 다양한 구조로 변경 적용될 수 있다.

또한 본 발명에서는 슬라이딩 부재(151)의 일측을 샤프트(111) 상에 베어링(151a) 결합하여 구동모듈의 위치를 이동시켜주는 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 구동모터(110)와 구동롤러(120)를 포함하는 구동모듈의 위치를 용이하게 이동시킬 수 있는 구조라면 다양하게 변경 적용할 수 있음은 물론이다.

또한 상기 가압장치(150)는 여밈대(21a) 내의 세로 길이방향을 따라 복수 개가 이격 설치되어 구동모듈의 전체 위치를 동일한 간격으로 이동시켜주는 것이 바람직하다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 자동개폐부(100)는 일반적인 슬라이딩 창호는 물론, 리프트 슬라이딩(Lift sliding) 창호에 적용되어 사용될 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 빛조절부(300)는 창짝(20)에 구비된 유리의 일부 또는 전체에 설치되며 유리의 광투과율을 제어하여 투명 또는 불투명 상태로 전환해주는 역할을 하는 것으로, 통상적으로 '매직글라스(magic glass)'라고도 불린다.

빛조절부(300)에 사용되는 매직글라스는 두 장의 유리 사이에 ＩＴＯ필름과 액정을 함께 넣어 압착한 접합유리 구조이다. 이러한 빛조절부(300)는 매직글라스에 전압을 인가함으로써 필름 사이에 분자배열이 변화하여 순간적으로 불투명 상태에서 투명 상태로 전환시킬 수 있으며, 전압의 변화에 따라 투명도의 변화를 자유롭게 연출할 수 있다.

구체적으로, 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서는 막대모양분자로 나타나는 액정은 캅셀의 내벽을 따라서 정렬한다. 이 상태에서 매직글라스에 입사된 빛은 고분자와 액정의 굴절률의 차이 및 액정의 복굴절성에 의해서 캅셀표면이나 내부에서 굴절한다. 그 결과 빛은 직진하지 못하고 산란하여 불투명하게 보인다.

반대로, 전압이 인가되면 액정 분자가 전압을 인가한 방향과 평행해지려는 특성 때문에 전극에 대해서 수직방향으로 배열된다. 이와 같은 배열 상태로 굴절률이 고분자의 굴절률과 일치하는 액정이면 캅셀의 계면이 없는 것과 동일하게 되어 빛은 산란하지 않고 직진하게 된다. 따라서 매직글라스는 투명하게 보인다.

개폐알림부(400)는 창호(1)에 설치되어 창짝(21)의 개폐 여부를 실시간으로 감지해주는 감지센서(410)를 포함한다.

이 경우 상기 감지센서(410)는 슬라이딩 개폐되는 창짝(21)과 창틀프레임(10)에 서로 대응되게 부착되어 상기 창짝(21)의 개폐 여부를 감지해주는 적어도 한 쌍의 자석식 센서로 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 감지센서(410)는 개폐되는 창짝(21)의 상부와, 그에 대응되는 창틀프레임(10)의 대향면에 매립되는 방식으로 설치될 수 있다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 창짝(21)의 강제 개폐 여부를 용이하게 감지할 수 있는 위치라면 다양하게 변경 적용될 수 있다.

제어부(500)는 상기 제 구성요소(100, 200, 300, 400)를 사용자의 무선 통신 단말기(510)를 이용하여 때와 장소를 가리지 않고 각 기능을 개별/통합 제어해줌과 아울러, 무선 통신 단말기(510)의 디스플레이창 상에 상기 제 구성요소의 상태를 실시간으로 표시해준다.

구체적으로, 제어부(500)는 무선 통신을 이용하고, 무선 신호가 게이트웨이(gateway)에 전달된 후 인터넷을 통해 단말기(510)의 애플리케이션과 연결되는 방식이다.

이 경우 상기 무선 통신은 RF통신 방식을 이용하는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되는 것은 아니며, 근거리통신을 지원하는 지그비(zigbee) 무선 통신을 적용하여 사용할 수 있다. 참고로, 지그비 무선 통신은 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 중 하나를 말한다. 가정, 사무실 등의 무선 네트워킹 분야에서 10 ~ 20m 내외의 근거리 통신과 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 기술이다. 즉 지그비는 휴대전화나 무선LAN의 개념으로, 기존의 기술과 다른 특징은 전력소모를 최소화하는 대신 소량의 정보를 소통시키는 개념이다.

이 경우 본 발명에서는 무선 통신을 RF통신(RF 447Mhz 통신 방식)이나, 지그비 무선 통신을 적용한 경우의 일례를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 상기 무선 통신은 블루투스, Z-wave, 와이파이(Wi-fi), 와이브로, ＮＦＣ(Near Field Communication) 중 어느 하나를 선택적으로 이용할 수도 있다.

아울러 상기 단말기(510)는 휴대가 간편하고, 해당 애플리케이션의 설치가 간편한 스마트폰을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 스마트폰 이외에 태블릿ＰＣ, 휴대폰, 데스크탑, 노트북, 탭북, ＰＤＡ 중 어느 하나를 사용할 수 있음은 물론이다.

이와 같은 구성의 제어부(500)는 단말기(510)의 디스플레이창을 통해 다양한 기능이 구비된 창호(1)의 현재 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있다.

즉 사용자는 단말기(510)의 해당 애플리케이션을 통해 창호(1)의 개폐 상태는 물론, 자연환기부(200), 빛조절부(300) 및 개폐알림부(400)의 작동 여부를 실시간으로 확인할 수 있다.

만약, 창호(1)가 개방되어 있는 상태라면 단말기(510)의 애플리케이션의 메인메뉴에 구비된 자동개폐부(100) 메뉴를 조작하여 개방된 창짝(21)을 잠금 설정한 후, 창호(1)의 개폐알림부(400)를 통해 방범 모드를 실행시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 개폐알림부(400)에서 신호 감지시 제어부(500)에서는 감지된 신호를 전달받아 신호가 인가되지 않은 침입인지의 여부를 판단해준다. 제어부(500)에서는 우선적으로 창짝(20)이 강제 개방되었는지를 확인하고, 창짝(20)이 강제 개방된 경우로 판단되면 즉각적으로 경고 알람을 발생시킨다. 경고 알람은 사용자의 단말기(510)와 동시에 창호(1) 자체에 구비된 스피커(미도시)를 통해 발생시킬 수 있다.

아울러 제어부(500)에서는 사용자가 미리 설정한 지인, 보안업체, 관리사무소, 파출소 등을 포함한 특정 연락처 중 적어도 어느 하나에 문자메시지 또는 전화를 걸어 침입 상황을 즉각 통보해줄 수 있다.

또는 상기 제어부(500)에서는 사용자의 단말기(510)에 칩입 상황에 대한 경고 알람을 발생시켜줌과 아울러, 상기와 같은 복수의 조치 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 디스플레이창에 표시해줄 수 있다.

도 8a 내지 도 8g는 본 발명에 따른 단말기에 설치되어 창호의 다양한 기능을 제어해주는 애플리케이션의 구성도로, 각각의 메뉴와 기능에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 8a를 참조하면, 단말기(510)의 디스플레이창에는 애플리케이션의 최초 실행시 메인메뉴가 표시된다. 메인메뉴에는 각 기능을 한 화면에서 모두 제어할 수 있도록 한 전체제어(T) 메뉴와, 자동개폐부(100), 자동환기부(200), 빛조절부(300), 개폐알림부(400)의 현재상태 표시는 물론, 상세한 조건으로 선택적으로 제어할 수 있도록 한 각각의 메뉴가 표시될 수 있다.

도 8b는 메인메뉴(도 8a)에서 전체제어(T)를 선택하였을 때 표시되는 내용으로, 다양한 기능(100 ~ 400)을 사전에 설정된 조건으로 각기 간단히 제어할 수 있는 메뉴가 표시된다. 구체적으로, 자동개폐부(100)에는 창짝(21)을 개폐시킬 수 있는 닫힘/열림 버튼이 구비되고, 자연환기부(200)에는 환기장치의 정지/운전 버튼이 구비될 수 있다. 그리고 빛조절부(300)에는 매직글라스가 적용된 창짝 유리를 투명/불투명 상태로 전환해주는 투명/차단 버튼이 구비되고, 개폐알림부(400)에는 집안의 방범 상태를 설정해줄 수 있는 해제/설정 버튼이 구비될 수 있다.

도 8c는 메인 메뉴(도 8a)에서 자동개폐부(100) 메뉴를 선택하였을 때 표시되는 내용으로, 현재 창짝(21)의 개폐 여부를 표시해줌은 물론, 창짝(21)을 개폐 시킬 수 있으며, 또한 개폐시키고 싶은 창짝을 선택적으로 체크하는 방식으로 선택할 수 있다.

또한 자동개폐부(100)에서는 창짝(21)의 개폐 정도를 선택할 수 있다. 즉 창짝(21)이 전체 개방되는 너비가 100㎝라 하였을 때 개방되는 너비를 20 ~ 30㎝ 정도로 선택하여 자연환기를 시켜주거나, 또는 빈집에 홀로 남겨진 애완동물이 베란다와 거실을 자유롭게 드나들 수 있도록 설정해줄 수 있다.

도 8d는 메인 메뉴(도 8a)에서 자연환기부(200) 메뉴를 선택하였을 때 표시되는 내용으로, 환기장치의 운전 여부나, 필터의 교체 시기 및 이산화탄소 센서(210)를 통해 감지된 이산화탄소의 농도를 실시간으로 표시해줄 수 있다.

아울러 상기 감지된 이산화탄소의 농도가 기준치(예컨대 800ppm) 이상인 경우 환기장치를 자동으로 가동시킬 수 있도록 설정할 수 있다.

도 8e는 메인 메뉴(도 8a)에서 빛조절부(300) 메뉴를 선택하였을 때 표시되는 내용으로, 매직글라스가 적용된 창짝(20)의 투명/불투명 상태를 표시해줌은 물론, 투명/불투명 상태를 실시간으로 전환시킬 수 있다.

도 8f는 메인 메뉴(도 8a)에서 개폐알림부(400) 메뉴를 선택하였을 때 표시되는 내용으로, 현재 창호(1)의 방범 설정 상태를 표시해줌은 물론, 방범의 해제 및 설정을 조작할 수 있다.

한편, 상기 개폐알림부(400)에서 방범이 설정된 상태에서 강제 개폐가 감지되는 경우 제어부(500)에서는 단말기(510)상에 도 8g에서와 같은 경고 알람 창을 띄워주게 되고, 이를 확인한 사용자는 미리 설정한 지인, 보안업체, 관리사무소, 파출소 등을 포함한 특정 연락처 중 적어도 어느 하나에 문자메시지 또는 전화를 걸어 침입 상황을 즉각 통보해줄 수 있다.

도 8h를 참조하면, 단말기(510) 디스플레이창의 우측 상단에는 설정(S) 메뉴가 상시 표시되고, 설정(S) 메뉴를 선택하였을 때 풀다운 메뉴가 펼쳐진다.

도 8i는 풀다운 메뉴 중에서 라이프 스타일(L) 메뉴를 선택하였을 때 표시되는 내용이다. 라이프 스타일(L)은 사용자가 주로 사용하는 외출, 취침, 휴가 등의 특정 상황에 맞춰 창호(1)의 다양한 기능(100, 200, 300, 400)을 사전에 설정해놓을 수 있도록 한 것이다. 각 상황은 사용자가 임의로 정할 수 있다.

즉, 도 8j에서와같이, '외출' 상황을 설정하는 경우 '창문선택' 메뉴에서 '개폐 알림', '자동 개폐', '빛 조절', '자연 환기' 등의 상황을 사용자의 취향에 맞게 각기 설정할 수 있다. 일례로, 창짝(21)의 개폐 알림은 온(on) 상태로, 자동 개폐는 닫힘 상태로, 빛 조절은 불투명 상태로, 자연 환기는 오프(off) 상태로 설정할 수 있다.

또한 '취침'이나, 며칠 동안 집을 비우게 되는 '휴가' 등 역시 상황에 맞게 사용자가 적절히 선택하여 저장해놓을 수 있다.

그런 후, 사용자는 해당 상황에서 설정(S) 메뉴의 라이프 스타일(L)을 선택한 다음 저장된 적당한 상황 중 어느 하나를 골라 '실행'을 선택하면, 기설정된 내용으로 창호(1)의 다양한 기능(100, 200, 300, 400)이 즉시 실행된다.

이상에서와 같은 구성의 본 발명에 따른 주거 환경 개선을 위한 기능이 구비된 창호(1)는, 창짝(20)의 자동개폐, 자연환기, 유리창을 투명/불투명 상태로 전환해주는 빛조절, 창짝의 강제 개폐를 감지해주는 개폐알림 등 다양한 기능이 구비되어 사용자의 주거 환경을 개선할 수 있다.

특히, 본 발명은 실내에 설치된 별도의 이산화탄소 센서(210)를 이용하여 실내 이산화탄소 농도를 실시간으로 측정해줌과 아울러, 측정된 이산화탄소 농도 수치가 기준치 이상일 경우 창호에 구비된 자연환기부를 자동으로 작동시킬 수 있다.

상기와 같은 기능이 구비된 창호(1)는 사용자가 소지한 스마트폰 등의 단말기(510)를 이용하여 다양한 기능을 장소에 구애받지 않고 개별/통합적으로 제어할 수 있다.

또한 사용자가 주로 사용하게 되는 외출, 취침, 휴가 등의 특정 상황을 단말기(510)의 라이프 스타일(L) 메뉴에 기설정해놓음으로써 해당 모드를 간단히 선택하여 사용할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

1 : 창호 10 : 창틀프레임
20 : 창짝 21 : 슬라이딩 창짝
21a : 여밈대 23 : 고정 창짝
100 : 자동개폐부 110 : 구동모터
111 : 샤프트 113 : 제1기어
115 : 제2기어 120 : 구동롤러
121 : 요철홈 123 : 요철패드
130 : 전자클러치 140 : 안전센서
150 : 가압장치 151 : 슬라이딩 부재
151a : 베어링 151b : 고정부재
151d : 구슬 153 : 지지부재
153a : 체결공 155 : 조작부재
200 : 자연환기부 210 : 이산화탄소 센서
300 : 빛조절부 400 : 개폐알림부
410 : 감지센서 500 : 제어부
510 : 단말기 L : 라이프 스타일
S : 설정 T : 전체제어

Claims (8)

1. 창틀프레임 내에 개폐 가능하게 결합되는 적어도 한 쌍의 창짝을 포함한 창호에 설치되어 실내 공기를 환기시켜주는 자연환기시스템에 있어서,
   상기 창짝 중 적어도 어느 하나에 설치되어 실내 공기를 환기시켜주는 환기장치와, 실내 공기 중에 포함된 이산화탄소 농도를 측정해주는 이산화탄소 센서(210)를 포함하는 자연환기부(200); 및
   상기 자연환기부(200)를 사용자의 무선 통신 단말기(510)를 이용하여 선택적으로 제어해줌과 아울러, 상기 무선 통신 단말기(510) 상에 상기 자연환기부(200)의 상태를 실시간으로 표시해주는 제어부(500);를 포함하는 스마트 창호용 자연환기시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 자연환기부(200)는,
   적어도 한 쌍의 창짝(20) 중 개폐되지 않는 고정 창짝(23)에 설치되는 것을 특징으로 하는 스마트 창호용 자연환기시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 이산화탄소 센서(210)는,
   상기 창호 또는 실내 공간에 설치되는 것을 더 포함하는 스마트 창호용 자연환기시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부(500)는,
   근거리통신을 지원하는 무선 통신을 이용하고, 무선 신호가 게이트웨이(gateway)에 전달된 후 인터넷을 통해 상기 단말기(510)의 애플리케이션과 연결되는 것을 더 포함하는 스마트 창호용 자연환기시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 무선 통신은,
   RF통신(RF 447Mhz 통신 방식)이나, 지그비(zigbee), 블루투스, Z-wave, 와이파이(Wi-fi), 와이브로, ＮＦＣ(Near Field Communication) 중 어느 하나를 이용한 것을 특징으로 하는 스마트 창호용 자연환기시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 단말기(510)는,
   스마트폰, 태블릿ＰＣ, 휴대폰, 데스크탑, 노트북, 탭북, ＰＤＡ 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스마트 창호용 자연환기시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제어부(500)는,
   상기 이산화탄소 센서(210)에서 측정된 이산화탄소 농도 측정치가 기준치를 초과하는 경우 자연환기부(200)를 자동으로 작동시켜주는 것을 특징으로 하는 스마트 창호용 자연환기시스템.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 제어부(500)는,
   필터 상태, 자연환기시스템 운전 상태, 이산화탄소 농도 상태, 이산화탄소 센싱 상태를 상기 단말기(510) 상에 실시간으로 표시해주는 것을 더 포함하는 스마트 창호용 자연환기시스템.

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