KR20180001693U - 이동식 환풍기 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20180001693U
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김대경
박용운
서은재
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순천대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은, 창틀 프레임과 상기 창틀 프레임 안에 복수개가 나란히 배치되고 슬라이딩 이동하여 내부공간과 외부 공간을 연통시키거나 차단하는 창문으로 구성된 창문장치, 실외측에 노출되는 전면과 실내측에 노출되는 후면을 관통하는 환기구를 한정하는 사각형 환풍기 프레임, 상기 환풍기 프레임의 상기 환기구에 회전가능하게 설치되는 팬, 및 닫힘 상태에서 상기 환기구를 차단할 수 있도록 상기 환기구의 실외측에 노출되는 상기 전면에 평행으로 배치되는 복수의 루버를 포함하고, 상기 창문장치의 열린 공간에 설치되는 환기팬, 상기 횐기팬이 설치된 후 상기 환기팬의 아래 또는 위의 상기 창문 장치의 상기 열린 공간을 차폐시키는 차폐부, 실내외 환경을 감지하는 복수의 센서들을 포함하는 IoT 센서 및 상기 IoT 센서에서 인가되는 신호에 따라 실내외 환경을 판단하고 이에 따라 상기 팬의 구동과 루버의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 이동식 환풍기 시스템을 제공한다.

Description

이동식 환풍기 시스템 및 그 제어방법{MOVABLE VENTILATION FAN AND CONTROLLING METHOD THE SAME}
본 발명은 이동식 환풍기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 가옥, 빌딩, 오피스 등의 건물 내부에서는 공기 순환이 원활하지 않은 경우 공기가 오염되고 이렇게 오염된 공기 속의 먼지, 미생물 등은 호흡기 질병과 각종 알러지를 유발하는 원인이 되고 있다. 또한, 새집증후군을 유발하는 합성 물질이 건축재에서 방출된다.
이를 감안하여 실내와 외부를 통풍시켜 공기를 자주 환기함으로써, 실내에 각종 오염물질들이 축적되지 않도록 창문을 통해 환기를 실시하였다. 부엌이나 화장실의 경우, 조리대의 후드나 화장실에 형성된 환풍기 설치구에 별도의 환풍기를 설치하여 음식 냄새를 실외로 배출시키거나 화장실의 불쾌한 냄새를 실외로 배출시켰다.
그런데, 조리대의 후드에 설치되는 환풍기는 소음이 너무 시끄러워 사용을 기피하게 되며, 또한 후드의 환풍기를 가동시킬 지라도 환기가 충분히 이루어지지 못해 주방의 냄새가 실내로 퍼져나가 공기를 오염시키는 문제점이 있었다.
또한, 벽체의 환풍구에 설치되는 환풍기는 대개 높은 곳에 위치되어 청소 및 관리가 어렵기 때문에 필터를 배제하고 회전날개를 노출시킨 채 설치되어 미관상 좋지 않고 이물질이 오염되어도 손보기가 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 공개 특허 제10-2004-0108646호 (2004.12.24) 대한민국 공개 특허 제10-2002-0031017호 (2002.04.26)
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 환풍기를 창문의 오픈된 공간에 자유롭게 설치 및 해체가 가능한 이동식 환풍기 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예는 단말기를 이용해 원격으로 환풍기의 가동 및 개폐를 제어할 수 있는 이동식 환풍기 시스템의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 IoT 센서를 이용하여 실내외 환경을 분석하여 장소 별로 환기시킬 수 있는 이동식 환풍기 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 IoT 센서를 이용하여 실내외 환경을 분석하여 이동식 환풍기 시스템의 차폐를 제어할 수 있는 이동식 환풍기 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동식 환풍기 시스템은,
창틀 프레임과 상기 창틀 프레임 안에 복수개가 나란히 배치되고 슬라이딩 이동하여 내부공간과 외부 공간을 연통시키거나 차단하는 창문으로 구성된 창문장치;
실외측에 노출되는 전면과 실내측에 노출되는 후면을 관통하는 환기구를 한정하는 사각형 환풍기 프레임, 상기 환풍기 프레임의 상기 환기구에 회전가능하게 설치되는 팬, 및 닫힘 상태에서 상기 환기구를 차단할 수 있도록 상기 환기구의 실외측에 노출되는 상기 전면에 평행으로 배치되는 복수의 루버를 포함하고, 상기 창문장치의 열린 공간에 설치되는 환기팬;
상기 횐기팬이 설치된 후 상기 환기팬의 아래 또는 위의 상기 창문 장치의 상기 열린 공간을 차폐시키는 차폐부;
실내외 환경을 감지하는 복수의 센서들을 포함하는 IoT 센서; 및
상기 IoT 센서에서 인가되는 신호에 따라 실내외 환경을 판단하고 이에 따라 상기 팬의 구동과 루버의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차폐부는 상기 환풍기 프레임과 동일한 가로 길이를 가지는 복수의 차폐판과 복수의 상기 차폐판을 연결하는 복수의 연결링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차폐판은 좌우 양측 사이에 각각 "X"자 형태로 상기 연결링크가 결합하여 상기 차폐판의 상하 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 차폐부는 상기 환풍기 프레임의 아래 또는 위의 열린 공간의 높이에 따라 상기 차폐판을 상하 이동시켜, 상기 환풍기 프레임의 아래 또는 위의 공간을 차폐하는 것을 특징으로 한다.
상기 IoT 센서는 온도센서, 습도센서, 먼지센서, 조도센서, 빗물 감지 센서, 및 이산화탄소 감지센서를 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상의 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 모바일 단말기와 통신 가능하게 연결되어 상기 모바일 단말기에서 인가되는 제어 명령에 따라 상기 팬의 구동과 상기 루버의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이동식 환풍기 시스템 제어 방법은,
상기 제어부는 상기 IoT 센서부에서 신호가 입력되면 입력 신호가 실내외 환기 모드 인지를 판단하는 단계;
상기 단계에서 환기 모드로 판단되면 상기 환풍기의 상기 루버를 오픈 상태로 제어하고 상기 환풍기의 팬을 구동시키는 단계; 및
상기 단계에서 차폐 모드로 판단되면 상기 환풍기의 상기 루버를 닫힘 상태로 제어하고 상기 환풍기의 팬을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1 은 일반적인 창문 장치와 본 발명의 일 실시예에 따라 창문 장치에 설치되는 환풍기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 환풍기의 개방 및 차폐를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 환풍기 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 환풍기 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또 는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 실시예들에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 은 일반적인 창문 장치와 본 발명의 일 실시예에 따라 창문 장치에 설치되는 환풍기를 개략적으로 나타내고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 환풍기의 개방 및 차폐를 개략적으로 나타내고, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 환풍기 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도시되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동식 환풍기 시스템은 창문장치(20)의 열린 공간에 설치되는 환풍기(10)와 차폐부(30)를 포함한다.
창문장치(20)는 창틀 프레임(22)과 창틀 프레임(22) 안에 복수개가 나란히 설치되고 슬라이딩 이동하여 내부공간과 외부공간을 연통시키거나 차단하는 창문(21)을 포함한다. 창틀 프레임(22)은 건물의 벽체에 설치되어 건물 외부와 내부를 구획한다.
환풍기(10)는 환풍기 프레임(22), 팬(11), 복수의 루버(12), 팬구동부(110), 루버 구동부(120)를 포함한다. 환풍기 프레임(22)은 실외측에 노출되는 전면과 실내측에 노출되는 후면을 관통하는 환기구가 마련된다. 복수의 루버(12)는 닫힘 상태에서 환기구를 차단할 수 있도록 환풍기 프레임(22)의 실외측에 노출되는 전면에 평행으로 배치된다. 복수의 루버(12)는 오픈 상태일 경우 루버 구동부(120)에 의해 환기구에 대하여 수직 방향으로 회전하여 루버(12) 사이의 공간으로 공기가 이동할 수 있다. 복수의 루버(12)는 닫힘 상태일 경우 환기구에 대하여 수평방향으로 회전하여 복수의 루버(12)에 의해 환기구가 차폐된다. 팬(11)은 환기구에 회전 가능하게 배치되고, 공기의 배기 또는 흡입이 가능하도록 팬구동부(110)의 구동에 의해 회전 구동된다.
차폐부(30)는 창틀 프레임(22) 안에서 창문(21)의 열린 공간에 설치되는 환풍기(10)의 아래 또는 위에 배치되어 환풍기 프레임(13) 아래 또는 위의 공간을 차폐하게 된다. 차폐부(30)는 복수의 차폐판(31)과 복수의 연결링크(32)를 포함한다. 차폐판(31)은 환풍기 프레임(13)과 동일한 가로 길이를 가진다. 차폐판(31)은 좌우 양측 사이에 각각 "X"자 형태로 연결링크(32)가 결합하여 상하 이동이 가능하게 된다. 따라서, 환풍기 프레임(13) 아래 또는 위의 공간의 높이에 따라 차폐판(31)을 상하 이동시켜, 환풍기 프레임(13) 아래 또는 위의 공간을 차폐한다. 환풍기(10)와 상하 길이 조절 가능한 차폐부(30)의 구성으로 어느 창문 장치에나 이동하여 설치가 가능하게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동식 환풍기 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도로서, 도시하는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동식 환풍기 시스템은 환풍기(10)의 팬(11)을 구동시키는 팬구동부(110), 환풍기(10)의 루버(12)를 구동하는 루버 구동부(120), 실내외에 설치된 IoT 센서들(210,220,230,240) 및 이들과 유무선 통신이 가능하게 연결되는 제어부(300)를 포함한다. 제어부(300)는 실내외에 설치된 IoT 센서들(210,220,230,240)로부터 환경 정보를 인가받아 이에 따라 환풍기(10)의 팬(11)의 구동 및 루버(12)의 개폐를 제어한다. 제어부(300)는 통신부(310)를 포함하여 모바일 단말기(410) 및 IoT 센서들과 통신 가능하게 연결된다. 사용자는 모바일 단말기(410)를 통해 제어부(300)로 팬(11)의 구동과 루버(12)의 개폐 제어 명령을 입력할 수 있다. IoT 센서에는 온도센서(210), 습도센서(220), 먼지센서(230), 조도센서(240)을 포함할 수 있고 이외에도 빗물감지센서, 이산화탄소 감지센서 등을 더 포함할 수 있다.
제어부(300)는 빗물감지센서에 의해 빗물이 감지되면 루버(12)가 닫힘상태로 회전하도록 루버 구동부(120)를 구동한다. 제어부(300)는 여름철에는 외기 온도가 설정 온도 보다 높으면 루버(12)가 닫힘상태로 회전하도록 루버 구동부(120)를 구동한다. 제어부(300)는 겨울철에는 외기 온도가 설정 온도보다 낮으면 루버(12)가 닫힘상태로 회전하도록 루버 구동부(120)를 구동한다. 제어부(300)는 봄 가을철에는 내기 온도와 외기 온도가 설정 값을 벗어나면 루버(12)가 오픈 상태로 회전하도록 루버 구동부(120)를 구동하고, 팬(11)이 구동하도록 팬구동부(110)를 구동한다. 제어부(300)는 미세먼지 감지 센서에 의해 실외의 미세먼지 농도가 일정 수준 이상으로 감지될 경우, 루버(12)를 닫힘 상태로 회전하도록 루버 구동부(120)를 구동한다. 제어부(300)는 이산화탄소 감지 센서에 의해 실내의 이산화탄소 농도가 일정 수준 이상으로 감지될 경우, 루버(12)를 오픈 상태로 회전하도록 루버 구동부(120)를 구동하고, 팬(11)이 구동하도록 팬 구동부(110)를 구동한다. 제어부(300)는 모바일 단말기(410)를 통해 미세먼지 주의보가 입력되면 루버(12)가 닫힘 상태로 회전하도록 루버 구동부(120)를 구동한다.
제어부(300)는 이동식 환풍기 시스템 제어 서버가 될 수 있다. 이동식 환풍기 시스템 제어용 애플리케이션이 모바일 단말기(410)에 설치되면 상기 이동식 환풍기 시스템 제어 서버와 통신하여 IoT 센서 감지 정보와 팬(11)과 루버(12)의 상태 정보를 사용자에게 전달할 수 있고, 사용자는 모바일 단말기(410)를 통해 팬(11)과 루버(12)의 상태를 조정할 수 있다.
10 : 환풍기 11 : 팬
12 : 루버 13 : 환풍기 프레임
20 : 창문 장치 21 : 창문
22 : 창틀 프레임 30 : 차폐부
31 : 차폐판 32 : 연결링크
110 : 팬구동부 120 : 루버구동부
210,220,230,240 : 센서
300 : 제어부 310 : 통신부
410 : 모바일 단말기

Claims (7)

  1. 창틀 프레임과 상기 창틀 프레임 안에 복수개가 나란히 배치되고 슬라이딩 이동하여 내부공간과 외부 공간을 연통시키거나 차단하는 창문으로 구성된 창문장치;
    실외측에 노출되는 전면과 실내측에 노출되는 후면을 관통하는 환기구를 한정하는 사각형 환풍기 프레임, 상기 환풍기 프레임의 상기 환기구에 회전가능하게 설치되는 팬, 및 닫힘 상태에서 상기 환기구를 차단할 수 있도록 상기 환기구의 실외측에 노출되는 상기 전면에 평행으로 배치되는 복수의 루버를 포함하고, 상기 창문장치의 열린 공간에 설치되는 환기팬;
    상기 횐기팬이 설치된 후 상기 환기팬의 아래 또는 위의 상기 창문 장치의 상기 열린 공간을 차폐시키는 차폐부;
    실내외 환경을 감지하는 복수의 센서들을 포함하는 IoT 센서; 및
    상기 IoT 센서에서 인가되는 신호에 따라 실내외 환경을 판단하고 이에 따라 상기 팬의 구동과 루버의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 이동식 환풍기 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐부는 상기 환풍기 프레임과 동일한 가로 길이를 가지는 복수의 차폐판과 복수의 상기 차폐판을 연결하는 복수의 연결링크를 포함하는 이동식 환풍기 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 차폐판은 좌우 양측 사이에 각각 "X"자 형태로 상기 연결링크가 결합하여 상기 차폐판의 상하 이동이 가능한 이동식 환풍기 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 차폐부는 상기 환풍기 프레임의 아래 또는 위의 열린 공간의 높이에 따라 상기 차폐판을 상하 이동시켜, 상기 환풍기 프레임의 아래 또는 위의 공간을 차폐하는 이동식 환풍기 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 IoT 센서는 온도센서, 습도센서, 먼지센서, 조도센서, 빗물 감지 센서, 및 이산화탄소 감지센서를 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상의 센서를 포함하는 이동식 환풍기 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 모바일 단말기와 통신 가능하게 연결되어 상기 모바일 단말기에서 인가되는 제어 명령에 따라 상기 팬의 구동과 상기 루버의 개폐를 제어하는 이동식 환풍기 시스템.
  7. 제 5 항의 이동식 환풍기 시스템 제어 방법에 있어서,
    상기 제어부는 상기 IoT 센서부에서 신호가 입력되면 입력 신호가 실내외 환기 모드 인지를 판단하는 단계;
    상기 단계에서 환기 모드로 판단되면 상기 환풍기의 상기 루버를 오픈 상태로 제어하고 상기 환풍기의 팬을 구동시키는 단계; 및
    상기 단계에서 차폐 모드로 판단되면 상기 환풍기의 상기 루버를 닫힘 상태로 제어하고 상기 환풍기의 팬을 정지시키는 단계를 포함하는 이동식 환풍기 시스템 제어 방법.
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