KR20180064276A - 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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조성천
김종현
배미루
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Abstract

본 발명은 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본 발명은 환기 시스템에 있어서, 유입유동발생유닛이 위치하는 유입유로측과 배출유동발생유닛이 위치하는 배출유로측을 연통시키거나 그 연통을 막는 내부순환용 댐퍼; 실외측 급기구를 개폐하는 실외측 댐퍼; 실내에 설치되어 실내의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서; 상기 미세먼지센서에서 감지되는 미세먼지 농도에 따라 미세먼지 농도를 사용자의 단말기에 알려주고, 사용자의 단말기 신호에 따라 상기 유입유동발생유닛을 작동시키고 상기 실외측 댐퍼를 닫아 실내 공기가 실내측 배기구와 배출유로와 내부순환용 댐퍼와 유입유로와 실내측 급기구를 통해 실내로 순환하도록 실내 공기를 순환시키는 제어유닛; 상기 배출유로측에 위치하는 상기 열교환소자의 일측면에 구비되어 순환하는 실내 공기를 여과시키는 제1 필터유닛;을 포함한다. 본 발명에 따르면, 실내 공기를 외부 공기와 환기시킬 뿐만 아니라 실내의 열손실을 방지하면서 실내 공기를 빠르게 정화시키게 된다.

Description

미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 및 그 제어방법{SYSTEM FOR FILTERING THE AIR OF A ROOM USING A DUST SENSOR AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 건물의 실내가 외부와 통풍이 잘되지 않은 상태에서 실내에서 사람이 장시간 활동하게 되면 CO2 및 미세먼지 증가로 인하여 실내가 쾌적한 상태를 유지하지 못하게 되므로 실내를 환기시켜주어야 한다. 창문을 열어 환기시키게 되면 실내 열 손실이 크게 발생되고 외부 미세먼지 및 오염물질이 실내로 유입된다. 이러한 문제점을 해결하는 장치가 바로 열교환소자가 구비된 환기시스템이다.
환기시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 건물의 내부에 설치되며 열교환소자가 구비된 환기장치(V)와, 건물의 실내와 연결되도록 건물 내부에 설치되어 환기장치(V)와 연결되는 공기유입 배관라인(L1)과, 건물의 실내와 연결되도록 건물 내부에 설치되어 환기장치(V)와 연결되는 공기배출 배관라인(L2)을 포함한다.
도 2는 환기장치의 일예를 도시한 평면도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 환기장치(V)는, 내부에 유입유로(11) 및 배출유로(12)가 구비되어 건물 내부에 설치된 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 구비되어 유입유로(11)와 배출유로(12)를 통하는 공기를 열교환시키는 열교환소자(20)와, 하우징(10)의 배출유로(12)에 구비되되 실외측에 위치하는 배기용 팬모터(30)와, 하우징(10)의 유입유로(11)에 구비되되 실내측에 위치하는 급기용 팬모터(40)를 포함한다. 하우징(10)의 한쪽 측면판 외면에 실내측 급기구(13)와 실내측 배기구(14)가 구비되며, 하우징(10)의 다른 한쪽 측면판 외면에 실외측 급기구(15)와 실외측 배기구(16)가 구비된다. 실내측 급기구(13)와 실외측 급기구(16)는 각각 유입유로(11)와 연통되고, 실내측 배기구(14)와 실외측 배기구(16)는 각각 배출유로(12)와 연통된다. 하우징(10)의 유입유로(11)로 유입되는 외부 공기를 여과하도록 유입유로(11)에 위치하는 열교환소자(20)의 한쪽면에 프리필터(50)가 착탈 가능하게 구비된다.
실내측 급기구(13)에 공기유입 배관라인(L1)이 연결되고 실내측 배기구(14)에 공기배출 배관라인(L2)이 연결된다. 실외측 급기구(15)와 실외측 배기구(16)에 각각 유로를 개폐하는 댐퍼(D)가 구비된다.
환기시스템의 작동은 다음과 같다.
댐퍼(D)들이 각각 열린 상태에서 환기장치의 배기용 팬모터(30)와 급기용 팬모터(40)가 작동하게 되면 실외의 공기가 하우징(10)의 유입유로(11)와 공기유입 배관라인(L1)을 통해 실내로 공급되고, 실내의 공기가 공기배출 배관라인(L2)과 하우징(10)의 배출유로(12)를 통해 실외로 배출된다. 하우징(10)의 유입유로(11)로 유입되는 실외 공기와 배출유로(12)로 배출되는 실내 공기가 열교환소자(20)를 거치면서 서로 열교환이 이루어지며, 열교환이 이루어진 실외 공기가 실내로 공급된다. 이때, 실내로 유입되는 외부 공기는 프리필터(50)에 의해 여과되어 실내로 유입된다. 배기용 팬모터(30)와 급기용 팬모터(40)가 각각 작동하지 않을 경우 댐퍼(D)들은 각각 닫힌 상태이다.
그러나 상기한 바와 같은 환기시스템은, 실내의 열 손실을 줄이면서 실내 공기를 환기시킬 수 있으나, 근래 사회적으로 많은 이슈가 되고 있는 초미세한 미세먼지가 프리필터에 필터링되지 않고 실내로 유입되는 문제점이 있다. 또한, 실내와 실외의 온도차가 큰 상태에서 실내에서 미세먼지나 오염물질이 많이 발생하게 될 경우 실내 공기의 외부 배출량이 많을 뿐만 아니라 실외 공기의 실내 유입량이 많게 되어 열손실이 크게 된다. 만일, 실내 공기를 환기시키는 속도가 늦게 될 경우 실내에서 발생되는 미세먼지와 오염물질이 충분히 배출되지 못하여 실내 공기가 오염된 상태로 유지된다.
본 발명의 목적은 건물 실내의 미세먼지 농도를 설정치 이하로 유지하는, 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 실내 공기의 열손실을 방지하면서 실내 공기를 빠르게 정화시키는, 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 사용자(입주자)의 선택에 따라 실내 공기를 정화시키는, 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 건물에 설치되는 환기장치; 상기 환기장치를 거친 실외 공기가 건물의 실내로 유입되도록 안내하는 공기유입 배관라인; 건물의 실내 공기가 상기 환기장치를 거쳐 실외로 배출되도록 안내하는 공기배출 배관라인;을 포함하며, 상기 환기장치는 한쪽에 상기 공기유입 배관라인이 연결되는 실내측 급기구와 상기 공기배출 배관라인이 연결되는 실내측 배기구가 구비되고 다른 한쪽에 실외측 급기구와 실외측 배기구가 구비된 하우징; 상기 하우징의 내부에 장착되어 하우징의 내부를, 실내 공기가 실외로 배출되는 배출유로와 실외 공기가 실내로 유입되는 유입유로를 형성하면서 실내 공기와 실외 공기를 열교환시키는 열교환소자; 상기 실외측 배기구에 인접하도록 배출유로에 구비되어 배출유동을 발생시키는 배출유동발생유닛; 상기 실내측 급기구에 인접하도록 유입유로에 구비되어 유입유동을 발생시키는 유입유동발생유닛;을 포함하는 환기 시스템에 있어서,
상기 유입유동발생유닛이 위치하는 유입유로측과 상기 배출유동발생유닛이 위치하는 배출유로측을 연통시키거나 그 연통을 막는 내부순환용 댐퍼; 상기 실외측 급기구와 실외측 급기구를 각각 개폐하는 실외측 댐퍼; 상기 실내에 설치되어 실내의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서; 상기 미세먼지센서에서 감지되는 미세먼지 농도에 따라 미세먼지 농도를 사용자의 단말기에 알려주고, 사용자의 단말기 신호에 따라 상기 유입유동발생유닛을 작동시키고 상기 실외측 댐퍼들을 닫아 실내 공기가 실내측 배기구와 배출유로와 내부순환용 댐퍼와 유입유로와 실내측 급기구를 통해 실내로 순환하도록 실내 공기를 순환시키는 제어유닛; 상기 배출유로측에 위치하는 상기 열교환소자의 일측면에 구비되어 순환하는 실내 공기를 여과시키는 제1 필터유닛;을 포함하는, 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템이 제공된다.
상기 내부순환용 댐퍼는 상기 유입유동발생유닛이 위치하는 유입유로 공간과 상기 배출유동발생유닛이 위치하는 배출유로 공간을 구획하는 격판에 장착되어 상기 유입유로 공간과 배출유로 공간을 연통시키는 댐퍼몸통체와, 상기 댐퍼몸통체의 내부 통로를 개폐하는 개폐판과, 상기 개폐판을 구동시키는 개폐판구동모터를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 필터유닛은 헤파필터를 포함한다.
상기 제1 필터유닛은 헤파필터와 프리필터와 탈취필터를 포함할 수도 있다.
상기 유입유로측에 위치하는 상기 열교환소자의 타측면에 구비되어 실내로 유입되는 외부 공기를 여과시키는 제2 필터유닛이 구비되며, 상기 제2 필터유닛은 헤파필터를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제2 필터유닛은 헤파필터와 프리필터와 탈취필터를 포함할 수도 있다.
또한, 미세먼지센서가 실내 공기의 미세먼지 농도를 감지하는 단계; 상기 실내 공기의 미세먼지 농도가 설정치 이상이면 제어유닛이 사용자의 단말기로 신호를 전송하는 단계; 사용자의 입력 신호에 따라 상기 제어유닛이 내부순환용 댐퍼를 열고 실외측 댐퍼들을 닫고 유입유동발생유닛을 작동시켜 실내 공기를 순환 유동시키는 단계; 상기 미세먼지센서에서 감지되는 미세먼지 농도가 설정치 이하이면 상기 제어유닛이 내부순환용 댐퍼를 닫고 유입유동발생유닛의 작동을 중지시키는 단계;를 포함하는, 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 제어방법이 제공된다.
본 발명은 환기시스템을 통해 실내 공기를 환기시키는 과정에서 실외의 미세먼지가 실내로 유입되어 실내 공기가 오염되거나, 실내에 있는 사람들의 활동으로 인하여 미세먼지 발생이 많아져 실내 공기가 오염될 경우, 사용자의 선택에 따라 실내 공기가 내부 순환유로를 통해 순환 유동하면서 실내 공기에 포함된 미세먼지를 제거하게 되므로 실내 공기가 깨끗하게 정화되어 실내를 쾌적한 상태로 유지하게 된다.
또한, 본 발명은 실내 공기가 내부 순환유로를 통해 순환유동하면서 실내 공기에 포함된 미세먼지를 제거하게 되므로 실내 공기가 외부로 배출되고 외부 공기가 실내로 유입되는 과정없이 실내 공기를 여과하게 되어 실내 공기의 열손실을 방지하게 될 뿐만 아니라 실내 공기를 빠르게 정화할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 실내 공기의 미세먼지농도를 측정하여 미세먼지농도가 설정치 이상이되면 제어유닛을 통해 사용자에게 안내한 후 사용자의 선택에 따라 실내 공기를 정화시키게 되므로 불필요한 운전을 방지하여 시스템을 효율적으로 운전할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제1 필터유닛이 헤파필터를 포함하게 될 경우 미세먼지의 여과 성능을 높이게 되어 실내의 공기 오염도를 최소화하게 되고, 아울러 제2 필터유닛이 헤파필터를 포함하게 될 경우 실내로 유입되는 외부 공기의 미세먼지 여과 성능을 높이게 되어 실내 공기의 오염도를 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 건물에 환기시스템이 설치된 상태를 도시한 평면도,
도 2는 상기 환기시스템을 구성하는 환기장치의 일예를 도시한 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템의 일실시예가 구비된 환기시스템을 도시한 개념도,
도 4는 상기 환기시스템을 구성하는 환기장치의 일예를 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템의 일실시예를 구성하는 내부순환용 댐퍼를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템의 일실시예를 구성하는 미세먼지센서를 도시한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 제어방법의 일실시예를 도시한 순서도,
도 8은 본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템이 구비된 환기시스템의 실내환기 작동 상태를 도시한 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템이 구비된 환기시스템의 실내 정화 작동 상태를 도시한 평면도.
이하, 본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 및 그 제어방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템의 일실시예가 구비된 환기시스템이 설치된 상태의 일부분을 도시한 평면도이다. 도 4는 상기 환기시스템을 구성하는 환기장치의 일예를 도시한 평면도이다.
도 3, 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템의 일실시예가 구비된 환기시스템은, 건물에 설치되는 환기장치(V')와, 환기장치(V')를 거친 실외 공기가 건물의 실내로 유입되도록 안내하는 공기유입 배관라인(L1)과, 건물의 실내 공기가 환기장치(V')를 거쳐 실외로 배출되도록 안내하는 공기배출 배관라인(L2);을 포함한다.
환기장치(V')는 하우징(100), 열교환소자(200), 배출유동발생유닛(300), 유입유동발생유닛(400)을 포함한다.
하우징(100)은 실외의 공기가 실내로 유입되도록 안내하는 유입유로(P1)와, 실내의 공기가 실외로 배출되도록 안내하는 배출유로(P2)가 구비되며, 하우징(100)의 한쪽 측면에 실내측 급기구(101)와 실내측 배기구(102)가 구비되고, 하우징(100)의 다른 한쪽 측면에 실외측 급기구(103)와 실외측 배기구(104)가 구비된다.
하우징(100)의 일예로, 하우징(100)은 서로 연결되어 사각형을 이루는 전,후,좌,우측판(110)(120)(130)(140)과, 그 전,후,좌,우측판(110)(120)(130)(140)의 상단과 하단을 복개하여 내부 공간을 형성하는 상,하측판(150)(160)을 포함한다. 하우징(100)의 전,후,좌,우 위치는 설명의 편의상 도 4를 기준으로 위치를 설정한 것이다. 좌측판(130)에 실내측 급기구(101)와 실내측 배기구(102)가 구비되고, 우측판(140)에 실외측 급기구(103)와 실외측 배기구(104)가 구비된다. 실내측 배기구(102)와 실외측 급기구(103)가 서로 마주보게 위치하고, 실내측 급기구(101)와 실외측 배기구(104)가 서로 마주보게 위치한다. 하우징(100)의 유입유로(P1)는 실내측 급기구(101)와 실외측 급기구(103)를 연통하도록 형성되고, 배출유로(P2)는 실내측 배기구(102)와 실외측 배기구(104)를 연통하도록 형성된다.
열교환소자(200)가 하우징(100)의 내부에 장착된다. 열교환소자(200)는 유입유로(P1)와 배출유로(P2)가 각각 연결되도록 하우징(100) 내부에 장착되며, 유입유로(P1)로 유입되는 실외 공기와 배출유로(P2)로 배출되는 실내 공기를 열교환시킨다. 열교환소자(200)는 육면체 형상인 것이 바람직하다. 열교환소자(200)는 네 개의 모서리들이 각각 하우징(100)의 전,후,좌,우측판(110)(120)(130)(140)의 중간 부분에 위치하도록 하우징(100)의 내부 공간에 구비된다. 후측판(120), 좌측판(130), 우측판(140)의 각 가운데 부분에 열교환소자(200)의 모서리 부분을 지지하는 지지부(B)가 구비되고, 전측판(110)과 그에 대면되는 열교환소자(200)의 모서리 사이는 간격을 두고 위치하되, 전측판(110)과 열교환소자(200)의 모서리 사이에 격판(150)이 구비되어 그 격판(150)에 의해 막혀있다. 열교환소자(200)가 하우징(100)의 내부 공간에 위치하게 됨에 따라 하우징(100)의 내부에 네 개의 구획공간(S1)(S2)(S3)(S4)을 형성한다. 네 개의 구획공간들을 왼쪽 위쪽부터 반시계방향으로 제1,2,3,4 구획공간(S1)(S2)(S3)(S4)이라 한다. 즉, 열교환소자(200)의 한쪽 옆인 하우징(100)의 좌측판(130) 쪽에 제1,2 구획공간(S1)(S2)들이 위치하고 열교환소자(200)의 다른 한쪽 옆인 하우징(100)의 우측판(140) 쪽에 제3,4 구획공간(S3)(S4)들이 위치한다. 하우징(100)의 좌측판(130) 쪽에 위치하는 제1,2 구획공간(S1)(S2)들은 각각 좌측판(130)의 실내측 배기구(102)와 실내측 급기구(101)와 연통된다. 또한, 하우징(100)의 우측판(140) 쪽에 위치하는 제3,4 구획공간(S3)(S4)들은 각각 우측판(140)의 실외측 배기구(104)와 실외측 급기구(103)와 연통된다. 제1,2,3,4 구획공간(S1)(S3)(S3)(S4)들 중 대각선 방향으로 위치하는 제2,4 구획공간(S2)(S3)들이 유입유로(P1)를 구성하고, 제1,3 구획공간(S1)(S4)들이 배출유로(P2)를 구성한다. 하우징(100)의 실내측 급기구(101)에 공기유입 배관라인(L1)이 연결되고, 실내측 배기구(102)에 공기배출 배관라인(L2)이 연결된다.
배출유동발생유닛(300)은 하우징(100)의 실외측 배기구(104)에 인접하도록 배출유로(P2)에 구비되어 배출유동을 발생시킨다. 배출유동발생유닛(300)은 하우징(100)의 실외측 배기구(104)와 연통되는 제3 구획공간(S3)에 구비된다. 배출유동발생유닛(300)은 송풍팬과, 그 송풍팬을 회전시키는 회전모터를 포함한다. 회전모터의 회전력에 의해 송풍팬의 팬이 회전하면서 배출유동을 발생시킨다.
유입유동발생유닛(400)은 하우징(100)의 실내측 급기구(101)에 인접하도록 유입유로(P1)에 구비되어 유입유동을 발생시킨다. 유입유동발생유닛(400)은 하우징(100)의 실내측 급기구(101)와 연통되는 제2 구획공간(S2)에 구비된다. 유입유동발생유닛(400)은 송풍팬과, 그 송풍팬을 회전시키는 회전모터를 포함한다. 회전모터의 회전력에 의해 송풍팬의 팬이 회전하면서 유입유동을 발생시킨다.
하우징(100)의 실외측 급기구(103)에 실외측 급기구(103)를 개폐하는 제1 실외측 댐퍼(D1)가 구비되고 실외측 배기구(104)에 실외측 배기구(104)를 개폐하는 제2 실외측 댐퍼(D2)가 구비된다. 하우징(100)의 실내측 배기구(102)에 제1 실내측 댐퍼(D3)가 구비되고 실내측 급기구(101)에 제2 실내측 댐퍼(D4)가 구비된다. 하우징(100)의 일측에 전자부품들이 실장된 회로기판이 장착된다.
본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템의 일실시예는, 내부순환용 댐퍼(510), 실외측 댐퍼(D1), 미세먼지센서(520), 제어유닛(530), 제1 필터유닛(540)을 포함한다.
내부순환용 댐퍼(510)는 유입유동발생유닛(400)이 위치하는 유입유로(P1) 측과 배출유동발생유닛(300)이 위치하는 배출유로(P2) 측을 연통시키거나 그 연통을 막는다. 내부순환용 댐퍼(510)는 유입유로(P1)를 구성하는 제2 구획공간(S2)과 배출유로(P2)를 구성하는 제3 구획공간(S3)을 구획하는 격판(150)에 구비된다. 내부순환용 댐퍼(510)의 일예로, 도 5에 도시한 바와 같이, 내부순환용 댐퍼(510)는 격판(150)에 장착되어 유입유로(P1)의 제2 구획공간(S2)과 배출유로(P2)의 제3 구획공간(S3)을 연통시키는 댐퍼몸통체(511)와, 댐퍼몸통체(511)의 내부 통로를 개폐하는 개폐판(512)과, 개폐판(512)을 구동시키는 개폐판구동모터(513)를 포함한다.
실외측 댐퍼(D1)는 실외측 급기구(103)를 개폐한다. 실외측 댐퍼(D1)는 제1 실외측 댐퍼(D1)에 해당된다.
미세먼지센서(520)는 실내에 설치되어 실내의 미세먼지 농도를 측정한다. 미세먼지센서(520)의 일예로, 도 6에 도시한 바와 같이, 미세먼지센서(520)는 흡입구와 배출구가 구비된 케이싱(521)의 내부에 적외선을 발생시키는 엘이디(L.E.D)(522)와, 그 엘이디(522)에서 발생되는 적외선이 미세먼지에 반사되는 것을 감지하는 포토 티알(Photo TR)(523)과, 미세먼지에 반사되는 적외선을 응집하여 포토 티알(523)로 보내주는 렌즈(524)와, 케이싱(521) 내부로 유입되는 미세먼지를 상승시키는 히터(525)를 포함한다. 미세먼지센서(520)는 포토 티알(523)에서 감지되는 적외선의 양에 따라 미세먼지 농도를 측정하게 된다. 미세먼지센서(520)는 실내의 거실 또는 주방에 설치될 수 있고, 또한 거실과 주방에 각각 설치될 수 있다. 한편, 거실(또는 주방)에 복수 개의 미세먼지센서(520)가 설치될 수도 있으며, 이때, 복수 개의 미세먼지센서(520)들에서 각각 감지된 농도를 평균으로 하여 거실의 미세먼지 농도를 판별하는 것이 바람직하다.
제어유닛(530)은 미세먼지센서(520)에서 감지되는 미세먼지 농도에 따라 미세먼지 농도를 사용자의 단말기(550)에 알려주고, 사용자의 단말기 신호에 따라 유입유동발생유닛(400)을 작동시키고 제1 실외측 댐퍼(D1)를 닫아 실내 공기가 실내측 배기구(102)와 배출유로(P2)와 내부순환용 댐퍼(510)와 유입유로(P1)와 실내측 급기구(101)를 통해 실내로 순환하도록 실내 공기를 순환시킨다. 제어유닛(530)과 사용자의 단말기(550)는 무선으로 연결된다.
제1 필터유닛(540)은 배출유로(P2) 측에 위치하는 열교환소자(200)의 일측면에 구비되어 순환하는 실내 공기를 여과시킨다. 제1 필터유닛(540)은 하우징(100)의 유입유로(P1)를 구성하는 제1 구획공간(S1)에 위치하는 열교환소자(200)의 일측면에 착탈 가능하게 결합됨이 바람직하다. 제1 필터유닛(540) 헤파필터를 포함한다. 제1 필터유닛(540)의 일예로, 제1 필터유닛(540)은 열교환소자(200)의 일측면을 막는 헤파필터와, 헤파필터에 결합된 프리필터를 포함한다. 헤파필터와 프리필터 사이에 탈취필터가 더 구비될 수도 있다.
하우징(100)의 유입유로(P1) 측에 위치하는 열교환소자(200)의 타측면에, 실내로 유입되는 외부 공기를 여과시키는 제2 필터유닛(560)이 구비됨이 바람직하다. 즉, 제2 필터유닛(560)은 유입유로(P1)의 제4 구획공간(S4)에 위치하는 열교환소자(200)의 타측면에 착탈 가능하게 결합된다. 제2 필터유닛(560)은 헤파필터를 포함한다. 제2 필터유닛(560)의 일예로, 제2 필터유닛(560)은 제1 필터유닛(540)의 일예와 같게 구성된다.
도 7은 본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 제어방법의 일실시예를 도시한 순서도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 제어방법의 일실시예는, 먼저, 미세먼지센서(520)가 실내 공기의 미세먼지 농도를 감지하는 단계(S10)가 진행된다. 미세먼지센서(520)는 실내의 설정된 위치에 설치되어 실내의 미세먼지 농도를 감지한다.
미세먼지센서(520)가 미세먼지 농도를 감지하여 실내 공기의 미세먼지 농도가 설정치 이상이면 제어유닛(530)이 사용자의 단말기(550)로 신호를 전송하는 단계(S11)가 진행된다. 사용자가 실내 공기의 정화를 원한다면 사용자가 단말기(550)를 통해 신호를 입력하고 실내 공기의 정화를 원하지 않는다면 신호를 입력하지 않는다.
사용자가 단말기(550)로 신호를 입력하게 되면 사용자의 입력 신호에 따라 제어유닛(530)이 내부순환용 댐퍼(510)를 열고 실외측 댐퍼(D1)를 닫고 유입유동발생유닛(400)을 작동시켜 실내 공기를 순환 유동시키는 단계(S12)가 진행된다. 유입유동발생유닛(400)의 작동에 의해 공기의 유동이 발생되면 실내 공기가 실내측 배기구(102)와 배출유로(P2)의 제1 구획공간(S1)과 제1 필터유닛(540)과 열교환소자(200)와 제3 구획공간(S3)과 내부순환용 댐퍼(510)와 유입유로(P1)의 제2 구회공간(S2)과 실내측 급기구(101)를 통해 순환 유동하면서 실내 공기가 제1 필터유닛(540)에 의해 여과되면서 실내 공기가 정화된다.
미세먼지센서(520)에서 감지되는 미세먼지 농도가 설정치 이하이면 제어유닛(530)이 내부순환용 댐퍼(510)를 닫고 유입유동발생유닛(400)의 작동을 중지시키는 단계(S13)가 진행된다.
이하, 본 발명에 따른 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 및 그 제어방법의 작동과 효과를 설명한다.
먼저, 환기시스템이 구비된 건물의 실내를 환기시킬 경우, 제1,2 실외측 댐퍼(D1)(D2)와 제1,2 실내측 댐퍼(D3)(D4)를 각각 열고 내부순환용 댐퍼(510)를 닫은 상태에서 유입유동발생유닛(400)과 배출유동발생유닛(300)을 작동시키게 되면, 도 8에 도시한 바와 같이, 환기장치 하우징(100)의 실외측 흡입구(610)로 유입되는 실외 공기가 하우징(100)의 유입유로(P1)와 열교환소자(200)를 거쳐 하우징(100)의 실내측 급기구(101)와 공기유입 배관라인(220)을 통해 실내로 공급됨과 동시에, 실내 공기가 공기배출 배관라인(210)과 하우징(100)의 실내측 배기구(102)와 배출유로(P2)와 열교환소자(200)를 거쳐 하우징(100)의 실외측 배기구(104)를 통해 실외로 배출된다. 하우징(100)의 유입유로(P1)로 유입되는 실외 공기와 배출유로(P2)로 배출되는 실내 공기가 열교환소자(200)를 거치면서 서로 열교환이 이루어지며, 열교환이 이루어진 실외 공기가 실내로 공급되고 실내 공기는 실외로 배출된다.
건물의 실내 환기를 정지시킬 경우 배출유동발생유닛(300)과 유입유동발생유닛(400)의 작동을 정시시키고, 제1,2 실외측 댐퍼(D1)(D2)와 제1,2 실내측 댐퍼(D3)(D4)를 닫는다.
건물의 실내에서 사람들의 활동이 많거나 요리를 하게 되어 미세먼지가 급격하게 많이 발생되어 미세먼지센서(520)에서 설정된 값 이상의 미세먼지 농도가 감지되면 제어유닛(530)에서 사용자의 단말기(550)에 신호를 전송한다. 사용자가 단말기(550)를 통해 제어유닛(530)에 신호를 입력하게 되면 사용자의 입력 신호에 따라 제어유닛(530)이 내부순환용 댐퍼(510)를 열고 제1,2 실내측 댐퍼(D3)(D4)를 열고 제1,2 실외측 댐퍼(D1)(D2)를 닫고 유입유동발생유닛(400)을 작동시킨다. 내부순환용 댐퍼(510)를 열고 제1,2 실외측 댐퍼(D1)(D2)를 닫게 되면 실내측 배기구(102) - 배출유로(P2)의 제1 구획공간(S1) - 제1 필터유닛(540) - 열교환소자(200) - 제3 구획공간(S3) - 내부순환용 댐퍼(510) - 유입유로(P1)의 제2 구회공간(S2) - 실내측 급기구(101)로 연결되는 내부 순환유로가 이루어진다. 도 9에 도시한 바와 같이, 유입유동발생유닛(400)의 작동에 의해 공기의 유동이 발생되면 실내 공기가 배출공기 배관라인(L2)과 실내측 배기구(102)와 배출유로(P2)의 제1 구획공간(S1)과 제1 필터유닛(540)과 열교환소자(200)와 제3 구획공간(S3)과 내부순환용 댐퍼(510)와 유입유로(P1)의 제2 구회공간(S2)과 실내측 급기구(101)과 유입공기 배관라인(L1)을 통해 순환 유동하면서 실내 공기가 제1 필터유닛(540)에 의해 여과되면서 실내 공기가 정화된다. 미세먼지센서(520)에서 감지되는 미세먼지 농도가 설정치 이하이면 제어유닛(530)이 내부순환용 댐퍼(510)를 닫고 유입유동발생유닛(400)의 작동을 중지시킨다.
이와 같이, 본 발명은 환기시스템을 통해 실내 공기를 환기시키는 과정에서 실외의 미세먼지가 실내로 유입되어 실내 공기가 오염되거나, 실내에 있는 사람들의 활동으로 인하여 미세먼지 발생이 많아져 실내 공기가 오염될 경우, 사용자의 선택에 따라 실내 공기가 내부 순환유로를 통해 순환 유동하면서 실내 공기에 포함된 미세먼지를 제거하게 되므로 실내 공기가 깨끗하게 정화되어 실내를 쾌적한 상태로 유지하게 된다.
또한, 본 발명은 실내 공기가 내부 순환유로를 통해 순환유동하면서 실내 공기에 포함된 미세먼지를 제거하게 되므로 실내 공기가 외부로 배출되고 외부 공기가 실내로 유입되는 과정없이 실내 공기를 여과하게 되어 실내 공기의 열손실을 방지하게 될 뿐만 아니라 실내 공기를 빠르게 정화할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 실내 공기의 미세먼지농도를 측정하여 미세먼지농도가 설정치 이상이 되면 제어유닛(530)을 통해 사용자에게 안내한 후 사용자의 선택에 따라 실내 공기를 정화시키게 되므로 불필요한 운전을 방지하여 시스템을 효율적으로 운전할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제1 필터유닛(540)이 헤파필터를 포함하게 될 경우 미세먼지의 여과 성능을 높이게 되어 실내의 공기 오염도를 최소화하게 되고, 아울러 제2 필터유닛(560)이 헤파필터를 포함하게 될 경우 실내로 유입되는 외부 공기의 미세먼지 여과 성능을 높이게 되어 실내 공기의 오염도를 최소화할 수 있게 된다.
510; 내부순환용 댐퍼 D1; 실외측 댐퍼
520; 미세먼지센서 530; 제어유닛
540; 제1 필터유닛

Claims (7)

  1. 건물에 설치되는 환기장치; 상기 환기장치를 거친 실외 공기가 건물의 실내로 유입되도록 안내하는 공기유입 배관라인; 건물의 실내 공기가 상기 환기장치를 거쳐 실외로 배출되도록 안내하는 공기배출 배관라인;을 포함하며,
    상기 환기장치는 한쪽에 상기 공기유입 배관라인이 연결되는 실내측 급기구와 상기 공기배출 배관라인이 연결되는 실내측 배기구가 구비되고 다른 한쪽에 실외측 급기구와 실외측 배기구가 구비된 하우징; 상기 하우징의 내부에 장착되어 하우징의 내부를, 실내 공기가 실외로 배출되는 배출유로와 실외 공기가 실내로 유입되는 유입유로를 형성하면서 실내 공기와 실외 공기를 열교환시키는 열교환소자; 상기 실외측 배기구에 인접하도록 배출유로에 구비되어 배출유동을 발생시키는 배출유동발생유닛; 상기 실내측 급기구에 인접하도록 유입유로에 구비되어 유입유동을 발생시키는 유입유동발생유닛;을 포함하는 환기 시스템에 있어서,
    상기 유입유동발생유닛이 위치하는 유입유로측과 상기 배출유동발생유닛이 위치하는 배출유로측을 연통시키거나 그 연통을 막는 내부순환용 댐퍼;
    상기 실외측 급기구와 실외측 배기구를 각각 개폐하는 실외측 댐퍼;
    상기 실내에 설치되어 실내의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서;
    상기 미세먼지센서에서 감지되는 미세먼지 농도에 따라 미세먼지 농도를 사용자의 단말기에 알려주고, 사용자의 단말기 신호에 따라 상기 유입유동발생유닛을 작동시키고 상기 실외측 댐퍼들을 닫아 실내 공기가 실내측 배기구와 배출유로와 내부순환용 댐퍼와 유입유로와 실내측 급기구를 통해 실내로 순환하도록 실내 공기를 순환시키는 제어유닛;
    상기 배출유로측에 위치하는 상기 열교환소자의 일측면에 구비되어 순환하는 실내 공기를 여과시키는 제1 필터유닛;을 포함하는 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 내부순환용 댐퍼는 상기 유입유동발생유닛이 위치하는 유입유로 공간과 상기 배출유동발생유닛이 위치하는 배출유로 공간을 구획하는 격판에 장착되어 상기 유입유로 공간과 배출유로 공간을 연통시키는 댐퍼몸통체와, 상기 댐퍼몸통체의 내부 통로를 개폐하는 개폐판과, 상기 개폐판을 구동시키는 개폐판구동모터를 포함하는 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 필터유닛은 헤파필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 필터유닛은 헤파필터와 프리필터와 탈취필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 유입유로측에 위치하는 상기 열교환소자의 타측면에 구비되어 실내로 유입되는 외부 공기를 여과시키는 제2 필터유닛이 구비되며, 상기 제2 필터유닛은 헤파필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제2 필터유닛은 헤파필터와 프리필터와 탈취필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템.
  7. 미세먼지센서가 실내 공기의 미세먼지 농도를 감지하는 단계;
    상기 실내 공기의 미세먼지 농도가 설정치 이상이면 제어유닛이 사용자의 단말기로 신호를 전송하는 단계;
    사용자의 입력 신호에 따라 상기 제어유닛이 내부순환용 댐퍼를 열고 실외측 댐퍼들을 닫고 유입유동발생유닛을 작동시켜 실내 공기를 순환 유동시키는 단계;
    상기 미세먼지센서에서 감지되는 미세먼지 농도가 설정치 이하이면 상기 제어유닛이 내부순환용 댐퍼를 닫고 유입유동발생유닛의 작동을 중지시키는 단계;를 포함하는 미세먼지센서를 이용한 실내공기 청정시스템 제어방법.
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