KR20190133884A

KR20190133884A - 마이크로 공조시스템

Info

Publication number: KR20190133884A
Application number: KR1020180058824A
Authority: KR
Inventors: 김영선
Original assignee: 김영선
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2019-12-04

Abstract

본 발명은 일반적으로 산업시설이나 대형빌딩 등에 온도, 습도, 기류, 청정도 등을 만족시키도록 공기의 질과 양을 조정하는 공조시스템을 작은 공간의 공기의 질과 양을 조절하고 이동성을 갖는 마이크로 공조시스템에 관한 것으로,
실외측으로 배기되는 실내공기와 실내측으로 급기되는 실외공기 사이의 전열교환을 위한 전열교환기와, 실내공기를 실외로 배기하기 위한 배기용 송풍기와 실외공기를 실내측으로 급기 하기위한 급기용 송풍기를 구비하고, 상기 전열교환기를 중심으로 실외공기가 유입되어 실내로 급기 되기위한 외기챔버와 급기챔버, 실내공기가 실외측으로 배기되기 위한 환기챔버와 배기챔버를 형성하는 격벽과 챔버커버, 챔버 내/외부로 공기의 흐름을 차단하거나 통과시키기 이한 복수개의 밀폐부와 통공부가 형성된 외부하우징과 내부하우징을 서로 기밀하게 설치하고, 내부하우징을 회전시켜 밀폐부와 통공부의 조합에 의해 댐퍼없이 공기의 흐름을 제어할 뿐 아니라 열회수 환기기능을 갖은 마이크로 공조시스템 기술을 제안한다.

Description

마이크로 공조시스템{ Micro HVAC(Heat, Ventilating, and Air Conditioning) system }

본 발명은 온도, 습도, 기류, 청정도 등을 만족시키도록 공기의 질과 양을 조정하는 대형 공조시스템을 원룸이나, 아파트, 오피스텔뿐 아니라 야외 캠핑시 텐트와 같은 작은 공간에서도 공기의 질을 조절하고 실외공기와 실내공기와의 열교환을 통한 열회수 환기기능을 갖는 마이크로 공조시스템에 관한 것이다.

일반적으로 산업시설이나 대형건물에는 냉난방을 위한 공조시스템이 설치된다.

또한, 공조시스템의 실내공기와 실외공기 환기시, 에너지 낭비를 막기 위해 열회수 전열교환기를 많이 설치한다.

그러나, 원룸이나 아파트, 오피스텔과 같은 작은 공간에 적용 가능한 열회수형 공조시스템이 많지 않고, 산업화에 따른 초미세먼지로 건강에 위협으로 부터 초미세먼지를 제거하기 위한 공기청정기를 설치하거나, 일부 아파트의 경우 열회수형 전열교환기가 별도로 설치된 경우가 있으나, 일반인이 쉽게 필터를 교체하거나 청소하는 등의 관리가 어려워 오히려, 결로현상 등으로 전열교환기 내부와 흡기덕트에 곰팡이가 발생하여 건강을 위협하는 상황이다.

또한, 공기청정기의 경우 미세먼지나 탈취 기능이 있으나, 실내에서 생성되는 라돈, 이산화탄소, 일산화탄소, 석면, 오존, 진드기 등 휘발성 유기화합물은 제거하지 못한다.

탈취필터에 의해 탈취기능도 한계가 있어 실질적으로 세균이나 미세먼지 제거기능에만 한정된다.

공지된 기술로는 대한민국 특허 10-2016-0031658(메인터넌스가 용이한 바이패스형 열회수 환기장치 및 이의 제어방법)와 대한민국 특허 10-2018-0043223(결로방지용 폐열회수 환기장치) 등이 있으나, 대부분 중,소형 공간에 적용할 수 있지만,

작은 공간에서 일반적인 공기청정기 정도의 크기로 공조시스템을 제공하지 못한다.

더욱이, 야외 캠핑시, 텐트라는 작은 공간에서 난방을 위해 불을 피우다 이산화탄소 증가로 질식해서 죽는 사고가 빈번하지만, 이런 야외의 텐트라는 작은 공간에 적용할 수 있는 공조시스템도 없다.

공기청정기와 같이 비교적 작은 공간에 설치가능 하면서도, 초미세먼지 및 탈취기능 뿐 아니라, 열회수 환기기능을 제공해야 한다. 또한, 작은 공간의 난방이나 보조난방 기능을 제공 함으로서, 특정 공간에서의 사람간 온도를 느끼는 정도차에 의한 갈등도 해결할 수 있다.

또한 야외에서도 사용하기 위해서는 배터리 기능이 내장되어야 한다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해, 급기 및 환기덕트의 필요성을 제거하고, 흡기덕트와 배기덕트를 이중관 흡배기덕트로 구성 함으로서, 결로문제와 덕트연결 문제 등을 해결할 수 있어야 한다.

가장 중요한 것은 급기 및 환기, 흡기, 배기를 위한 공기흐름 제어를 위해 댐퍼를 사용 제어하는 방법을 사용하지 않고, 외부하우징과 내부하우징을 서로 기밀하게 설치하고, 외부하우징과 내부하우징에 밀폐부위와 통공부위를 배치하여, 내부하우징을 회전시키는 방법에 의해 운전모드를 제어할 수 있도록 함으로서 시스템 구조를 단순화 해야 한다.

또한, 하나의 공기질센서부를 상기 하우징과 동일한 하나의 구동부를 통해 제어하여 내부공기와 외부공기의 질을 주기적으로 측정하여, 측정한 공기질 데이터로 부터 시스템 운전모드를 제어하고, 공기질 데이터로 부터 전열교환기나 필터의 청소나 교체시기를 산정하여 사용자 휴대단말기로 알려주거나, 네트워크를 통해 서버에 저장하여 지도정보와 결합하여 사용자에게 실시간 실내, 실외 공기질 정보를 공유할 수 있도록 수단을 제공해야 한다.

전열교환기를 통해 오염된 실내공기를 실외공기와 교환하면서 열회수 함으로서 에너지 절약을 할 수 있고, 일반 공기청정기로는 효과적으로 할 수 없는 탈취제거 및 유해가스(이산화탄소, 라돈)와 과다한 습기제거, 실내의 더운공기를 방출하고 상대적으로 시원한 외기공기를 실내에 급기하여 실내온도는 조절할 수 있다.

이러한 운전모드 제어는 하나의 구동부(스텝모터) 하나만으로도 여러 개의 댐퍼 없이 효과적으로 제어할 수 있다.

본 발명의 마이크로 공조시스템은 원룸이나 오피스텔과 같은 작은 공간에서의 공기청정기와 같은 미세먼지 제거 기능뿐 만 아니라, 라돈이나 석면, 오존과 같은 발암물질 제거 및 효과적인 탈취와 과다한 습기제거, 냉난방시 열손실 없이 실외공기

와 오염된 공기를 환기시킬 수 있어 에너지 절약을 할 수 있고, 냉방장치가 없어 실내습도 및 온도가 올라갈 경우, 전열교환기를 바이패스하여 외기공기와 실내공기를 환기할 수 있어 어느 정도 실내온도를 제어할 수 있다.

또한, 배터리가 내장되어 야외에서도 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자 휴대단말기도 내장된 배터리로 충전할 수 있다.

실내 사용시 ESS 기능에 의해 전기요금이 저렴한 시간대에 배터리를 충전하고, 전기요금이 가장 비싼 피크타임에 배터리에 저장된 전기를 사용함으로서, 전기요금을 절약할 수 있다.

도1. 본 발명의 마이크로 공조시스템의 구성도
도2. 본 발명의 마이크로 공조시스템의 외부와 내부 하우징에 의한 운전모드 변경 설명도
도3. 본 발명의 마이크로 공조시스템의 회로구성도
도4. 본 발명의 마이크로 공조시스템의 발열부 구성 예시도
도5. 본 발명의 마이크로 공조시스템의 실내/실외 공기질 측정을 위해 공기센서부 부착 회전판 구성 예시도
도6. 본 발명의 마이크로 공조시스템의 모드/센서위치 구동제어부 구성 예시도
도7. 본 발명의 마이크로 공조시스템의 실외공기/배기연결구와 덕트 구조도
도8. 본 발명의 마이크로 공조시스템의 실내 공기청정모드 설명도
도9. 본 발명의 마이크로 공조시스템 내부 결로방지 및 실외공기 배관 ?소모드 설명도
도10. 본 발명의 마이크로 공조시스템의 난방열회수 환기청정모드 설명도
도11. 본 발명의 포터블 공조시스템의 냉방 냉기회수 환기청정모드 설명도
도12. 본 발명의 마이크로 공조시스템의 일반 환기청정모드 설명도

도1은 본 발명의 마이크로 공조시스템의 구성도 이다.

도1의 (a)는 계통도로 배기용송풍기(105)에 의해 실외배기(EA) 측으로 배기되는 실내공기(RA)와 급기용송풍기(104)에 의해, 실내급기(SA)측으로 급기되는 실외공기(OA) 사이의 전열교환을 위한 전열교환기(101)와, 실내급기(SA) 온도를 측정하기 위한 온도센서(107-1)와 실내급기(SA)를 가열하기 위한 발열부(106)가 설치된다.

실내공기(RA)측에 공기질측정센서(107-2, 108, 109)들이 계통도상에 배치되어 있으나, 운전모드에 따라 공기질측정센서의 위치는 제어될 수 있다.

도1의 (b)(c)는 도1의 (d) 단면 C와 단면 D의 단면도 이고, 도1의 (d)는 본 발명의 마이크로 공조시스템의 대강의 구성도이다.

도1의 (e)와 (f)는 도1 (d)의 A와 B측에서 본 단면도 이다.

도2는 본 발명의 마이크로 공조시스템의 외부와 내부하우징에 의한 운전모드 변경 설명도 이다.

전열교환기(101)를 중심으로 외기공기(OA)가 유입되어 실내로 급기(SA)되기 위한 외기챔버(212)와 급기챔버(213), 실내공기(RA)가 실외배기(EA) 측으로 배기되기 위한 환기챔버(214)와 배기챔버(211), 챔버 내/외부로 공기를 차단하거나, 통과시키기 위한 복수개의 밀폐부(111,122)와 통공부(112,121)가 내부하우징(120)과 외부하우징(110)에 형성되어 있어, 내부하우징(120)을 회전시키는 방법에 의해 밀폐부(112,122)와 통공부(112,121)의 조합에 의해 댐퍼없이 공기의 흐름을 제어할 수 있다.

외기챔버(212)내의 전열교환기(101) 앞에 필터(102)가 설치되고, 환기챔버(214)내의 전열교환기(101) 앞에는 프리필터(103)가 설치된다.

도1 (d)에서 실내급기(SA)측에는 디퓨저(131)가 설치되고, 아래 부분에는 에너지저장부(138)이 설치된다.

에너지저장부(138)는 실내에서는 외부 네트워크로 부터 전기요금정책 정보를 수신받아, 전기요금이 가장 저렴한 시간대에 에너지저장부(138)에 전기를 충전하고, 전기요금이 가장 높은 피크타임때에는 에너지저장부(138)에 저장된 전기를 사용하여 비용절감을 할 수 있고, 야외캠핑을 위한 텐트내에서 사용할 때에는 에너지저장부(138)의 전원으로 본 발명의 마이크로 공조시스템을 사용할 수 있을 뿐 아니라, 사용자 휴대단말기 등을 충전할 수 있다.

도3은 본 발명의 마이크로 공조시스템의 회로구성도 이다.

본 발명의 마이크로 공조시스템(300)은 제어연산처리부(301)에 의해 급기용송풍기(314)와 배기용송풍기(315), 발열부(302), 운전모드 및 센서위치 구동제어부(308) 비접촉근거리통신부(304)를 제어한다.

시스템전원(327)은 에너지저장부(320)에 내장된 배터리(326) 전원을 양방향 DC-DC컨버터(324)를 통해 공급받거나, 외부 AC전원(340)을 양방향 AC-DC인버터(322)와 양방향 DC-DC컨버터(324)를 통해 공급받을 수 있다.

모드/센서위치구동제어부(308)은 운전모드 제어 및 공기센서부(306)의 위치를 운전모드에 따라 위치제어를 통해 실내와 실외 공기질을 측정하여, 그 데이터를 바탕으로 운전모드를 결정 제어할 뿐 아니라, 비접촉근거리통신부(304)를 통해 외부서버(331)의 DB(332)에 저장하여, 수 많은 사용자 및 사용자 운영 마이크로공조시스템(300)으로 부터 실시간 수집되는 정보를 축적하여 지도정보와 결합하여 제공할 수 있다.

마이크로공조시스템(300)의 설치된 위치정보는 비접촉근거리통신부(304)로 부터 휴대단말기(330)의 위치정보를 수신 저장하여 공기질센버부(305) 측정정보와 결합하여 서버(331)에 저장하여 실시간 휴대단말기(330)나 네트워크를 통해 사용자들

에게 제공할 수 있다.

또한, 상기 에너지저장부(320)는 비접촉근거리통신부(304)를 통해서 외부로 부터 전기요금 과금정책 정보를 수신받아, 전기요금이 가장 저렴한 시간대에 외부 AC전원(340)으로 부터 전기를 공급받아 내장 배터리(326)에 저장하고, 전기사용

피크타임 때에는 배터리(326)에 저장된 전기를 사용함으로서 전기요금을 절감할 수 있다.

특히, 에너지저장부(320)는 캠핑이나 야외에서 마이크로 공조시스템(300)을 사용할 수 있도록 하고, 사용자 휴대단말기(330) 충전 뿐 아니라, 야외에서도 전자기기를 사용할 수 있도록 한다.

도4는 본 발명의 마이크로 공조시스템의 발열부 구성 예시도 이다.

본 발명의 발열부(302)의 발열체는 면상발열체(400)로 구성한 실시예이다. 본 발명의 면상발열체(400)는 절연시트(401)상에 전근(402)과 발열체조성물(403)을 인쇄 또는 도포하고, 그 위에 피복제(404)를 코팅하는 방법으로 제조할 수 있다.

이 면상발열체(400)는 공기통로를 확보하기 위해, 도4 (g)와 같이 양면이 개발된 원통형태의 면상발열체 하우징 내부에 면상발열체(400)를 말아 넣고, 면상발열체(400) 전극홀터(405)로 전근(402)의 전극접촉부를 통해 전원을 공급하여 열을 발생시켜, 발열부(302)를 통과하는 공기를 가열할 수 있다.

상기 절연시트(401)은 합성수지필름 타폴린/플렉스, 직조 후 코팅천, 부직포 또는 종이가 부착된 필름, 절연제가 코팅된 금속판 또는금속판막 등이 될 수 있다.

전극(402)은 상기 절연시트(401) 위로 구리/은 등을 주성분으로 하는 인쇄용 조성물로 인쇄될 수 있다.

발열체조성물(403)의 경우 카본블렉, 플러랜, 탄소나노튜브, 흑연, 숯 중 하나가 주 소재인 카본발열체를 인쇄 또는 도포하여 형성할 수 있다.

피복제(404)는 UV코팅, PET/PE 등의 필름 열압착, 원적외선 및 음이온 방출 소재가 함유된 우레탄 또는 에폭시를 인쇄, 도포, 혹은 열압착 방법을 사용할 수 있다.

도5는 본 발명의 마이크로 공조시스템의 실내/실외 공기질 측정을 위해 공기센서부 부착 회전판 구성 예시도 이다.

4개의 챔버는 격벽(506)으로 분리되고, 양단에 챔버커버(501)가 위치한다. 도5 (c)에서 보는 바와 같이 챔버커버(501)에 챔버커버홈(502)이 형성되어 있고, 일부분에 챔버커버센서홀(503)이 뚫려있다.

센서부착회전판(504)에 설치되어 있는 공기센서부(505)가 챔버커버센서홀(503)에 위치시켜 챔버내에 유입되는 공기의 질을 측정할 수 있다.

도6은 본 발명의 마이크로 공조시스템의 모드/센서위치 구동제어부 구성 예시도 이다.

도6의 (a)의 단면도에서 보는 바와 같이, 구동부(601)의 구동축(602)에 내부하우징(610)과 센서부착회전판(612)을 선택적으로 회전 구동시키기 위한 하우징구동기어(603)과 센서부착회전판 구동기어(604)가 고정되어 있다.

하우징구동기어(603)과 센서부착회전판 구동기어(604)에 의해 회전력을 전달받기 위해 내부하우징(610)과 센서부착회전판(612)의 구동기어가 물리는 위치에 각각 하우징기어(611)와 회전판기어(613)이 형성되어 있다.

상기 두개의 구동기어(603, 604)는 하나의 구동축(602)에 연결되어 있고, 구동기어(603,604) 몸체에 구동기어(603, 604) 중심에서 회전원주면(607) 사이에, 서로 다른 방향으로 기어스프링홈(608)을 형성하고, 회전방향에 따라 내부하우징(610)과 센서부착회전판(612)에 형성된 기어(611, 613)에 물리거나, 회전원주면(607) 안으로 기어스프링(605)이 들어오도록 설치된다.

도6 (b)는 구동축(602)이 시계방향으로 회전하는 경우로, 내부하우징(610)은 하우징구동기어(603)에 물려 회전하게 되고, 센서부착회전판(612)는 기어스프링(605)이 회전원주면(607) 안으로 들어가 회전판깅(613)에 물리지 않아, 회전하지 않게 된다.

도6의 (c)는 구동축(602)이 반시계방향으로 회전하는 경우로, 이 경우에는 센서부착회전판(612)이 회전하고, 내부하우징(610)은 회전하지 않게 되어, 하나의 구동부(601)로 운전모드 및 센서위치 구동을 동시에 할 수 있다.

도7은 본 발명의 마이크로 공조시스템의 실외공기/배기연결구와 덕트 구조도 이다.

외부하우징(110)에 실외공기연결구(136)와 실외배기연결구(137)가 형성되어 있고, 이중관 형태로 구성된 흡배기덕트(720)와 덕트연결부(710)를 통해 연결된다.

상기 흡배기덕트(720)은 배기덕트(721) 내부에 흡기덕트(722)가 위치하고 흡기덕트연결부(724)를 통해 배기덕트(721)에 고정될 수 있다.

흡배기덕트(720) 한 면은 벽면에 고정하기 위한 벽면접착부(723)가 부착될 수 있다.

이중관 흡배기덕트(720)와 연결되는 덕트연결부(710) 내부에는 실외공기연결구(136)가 이중관 흡배기덕트(720) 내부의 흡기덕트(722)에 연결된다.

이때 실외공기연결구(136) 바로 인입 부분에 결로배수유도관(711)과 배수관(711)을 위치시켜, 흡기덕트(722)의 내부에 발생하는 결로를 덕트연결부(710)외부로 배수관(711)을 통해 배출할 수 있다.

흡기덕트(722)에 외부에 발생하는 결로는 배기덕트(721)를 통해 외부로 배출된다.

덕트연결부(710)으로 배수관(711)을 통해 배출되는 결로수를 저장하는 물탱크(740)를 덕트연결부(710)과 기밀하게 장착할 수 있다.

벽면에 벽면접착부(723)에 의해 고정된 흡배기덕트(720)과 덕트연결부(710)를 연결하기 위해 주름관 형태의 유연한 흡배기덕트(730)을 사용할 수 있다.

도8은 본 발명의 마이크로 공조시스템의 실내 공기청정모드 설명도 이다.

도8의 (a) 실내공기청정모드 계통도에서 보는 바와 같이, 배기용송풍기(105)는 정지하고, 도8 (b)와 (c)와 같이 내부하우징 통공부(121)와 외부하우징 통공부(112)가 만난 외기챔버(212)로 실내공기(RA)가 유입되어 필터(102)와 전열교환기(101)를 거처 급기챔버(213)을 통해 급기용송풍기(104)를 통해 다시 실내로 급기(SA)되는 운전모드로, 실내공기를 필터(102)를 통해 초미세먼지와 세균등을 제거하고 다시 실내로 공급하는 운전모드 이다.

이때, 공기센서부(305)는 외기챔버(212)에 위치한다.

도9는 본 발명의 마이크로 공조시스템 내부 결로방지 및 실외공기 배관 ?소모드 설명도 이다.

공기센서부(305) 센서의 측정데이터와 필터(102) 수명시간으로 부터 필터(102) 청소시기와 교환시기를 산정할 수 있다.

급기용송풍기(104)를 양방향 블로워로 구성하고, 필터(102) 청소 제어정보와 실시간 공기센서부(305)로 부터의 공기질측정 데이터로 부터 배관 청소모드로 운전모드를 변경할 수 있다.

급기용송풍기(104)가 역방향으로 회전하여, 내부하우징 통공부(121)와 외부하우징 통공부(112)가 만나는 외기챔버(212)를 거쳐 실외공기연결구(136)와 연결되는 흡기덕트(722)를 통해 실외(OA)로 배출하도록 하여, 필터(102)에 붙은 먼지나,

흡기덕트(722) 내부의 결로수를 배출할 수 있다.

이 경우, 발열부(302)를 ON하여, 실내공기를 실내급기(SA)구를 통해 급기챔버(213)로 유입되기 전 가열하여, 배출함으로서 전열교환기(101)와 필터(102)를 가열하여, 세균과 습기를 제거할 수 있다.

이때 공기센서부(305)는 외기챔버(212)에 위치하여, 배기되는 공기로 부터 전열교환기(101)와 필터(102)의 청소상태를 모니터링 할 수 있다. 공기센서부(305) 센서데이터로 부터 완료상태를 산출하여 운전모드를 변경할 수 있다.

도10은 본 발명의 마이크로 공조시스템의 난방열회수 환기청정모드 설명도 이다.

외부하우징 통공부(112)와 내부하우징 통공부(121)가 환기챔버(214)와 외기챔버(212)에 위치하도록 제어함으로서, 난방열회수 환기청정모드로 전환할 수 있다.

공기센서부(305)는 주기적으로 환기챔버(214)와 외기챔버(212)에 위치하여, 실내/외 공기질을 측정할 수 있다.실내/외 공기질 데이터로 부터, 실내공기청정모드로 전환할 지 결정할 수 있다.

실내공기(RA)는 전열교환기(101)에서 실외공기(OA)와 열교환하여, 실외공기(OA)로 열을 전달하여 실내급기(SA)로 공급함으로서 난방열 손실을 줄일 수 있다.

이 경우, 보조난방 수단으로 발열부(302)를 ON 시켜, 실내급기(SA)를 더 가열할 수 있다.

도11은 본 발명의 마이크로 공조시스템의 냉방 냉기회수 환기청정보드 설명도로서 도10과 동일한 모드이다.

도12는 본 발명의 마이크로 공조시스템의 일반 환기청정모드 이다.

봄이나 가을, 여름의 경우라도 냉방기를 가동하지 않아 실내가 습하고 더운 경우, 일반 환기청정모드로 전환할 수 있다.

외부하우징 통공부(112)와 내부하우징 통공부(121)가 배기챔버(211)와 외기챔버(212)에 위치함으로서 일반 환기청정모드로 설정될 수 있다.

실내공기(RA)가 배기챔버(211)에서 배기용송풍기(105)에 의해 실외배기(EA)로 바로 배출될 수 있다.

일반적으로 상기와 같이 절열교환기(101)을 바이패스하여 실내공기를 실외로 배출하려면 바이패스 덕트와 댐퍼로 제어해야 하나, 본 발명에서는 내부하우징(120)과 외부하우징(110)의 밀폐부(111, 122)와 통공부(112, 121)를 내부하우징(120)

을 회전시켜 제어할 수 있도록 하여, 시스템이 매우 단순화 될 수 있다.

이 운전모드에서 공기센서부(305)는 배기챔버(211)와 외기챔버(212)를 주기적으로 위치변경 하면서 실내/외 공기의 질을 측정할 수 있다.

여름에 냉방기를 가동하지 않으면, 실내가 실외보다 더욱 습하고 덥게 되는데, 일반 환기청정모드로 운전을 하면, 실내의 습하고 더운 공기를 신속하게 외부로 배출하고, 상대적으로 시원한 외기공기(OA)를 필터(102)를 거쳐, 청정공기로 바꾸어 급기챔버(213)을 통해 급기용송풍기(104)에 의해 실내로 급기(SA)되어, 밀폐된 공간에서 선풍기를 돌리는 것보다, 더욱 시원하면서도 청정한 공기를 공급하여 어느 정도 실내온도를 조정할 수 있는 운전모드 이다.

101 : 전열교환기
102 : 필터
103 : 프리필터
104 : 급기용송풍기
105 : 배기용송풍기
106 : 발열부
107-1,107-2 : 온도센서
108 : 먼지센서
109 : 공기질측정센서
110 : 외부하우징
111 : 외부하우징밀폐부
112 : 외부하우징통공부
120 : 내부하우징
121 : 내부하우징통공부
122 : 내부하우징밀폐부
131 : 실내급기디퓨져
132 : 실내급기(SA)
134 : 실내급기구
135 : 실외배기구
136 : 실외공기연결구
137 : 실외배기연결구
138 : 에너지저장부(ESS)
211 : 배기챔버
212 : 외기챔버
213 : 급기챔버
214 : 환기챔버
400 : 면상발열체
401 : 절연시트
402 : 전극
403 : 발열체조성물
404 : 피복제
405 : 면상발열체 전극홀더
501 : 챔버커버
502 : 챔버커버홈
503 : 챔버커버센서홀
504 : 센서부착회전판
505 : 공기센서부
506 : 격벽
507 : 모드 및 센서구동부
601 : 회전구동부(스텝모터)
602 : 구동축
603 : 하우징구동기어
604 : 센서부착회전판구동기어
605 : 기어스프링
606 : 기어스프링홈
607 : 회전원주면
610 : 외부 또는 내부하우징
611 : 하우징기어
612 : 센서부착회전판
613 : 회전판기어

Claims

일반적으로 산업시설, 대형빌딩의 온도, 습도, 기류, 청정도 등을 만족시키도록 공기의 질과 양을 조정하는 공조시스템을 작은 공간에 적용 가능한 이동성을 갖는 마이크로 공조시스템을 구성하는데 있어서,

실외측으로 배기되는 실내공기와 실내측으로 급기되는 실외공기 사이의 전열교환을 위한 전열교환기와,
실내공기를 실외로 배기하기 위한 배기용송풍기와 실외공기를 실내측으로 급기하기 위한 급기용송풍기를 구비하고,

상기 전열교환기를 중심으로 실외공기가 유입되어 실내로 급기 되기위한 외기챔버와 급기챔버, 실내공기가 실외측으로 배기되기 위한 환기챔버와 배기챔버를 형성하기 위한 격벽과 챔버커버, 챔버 내/외부로 공기를 차단하거나 통과시키기 위한 복수개의 밀폐부와 통공부가 형성된 내부하우징과 외부하우징;

상기 내부하우징 외부에 기밀하게 설치된 외부하우징의 밀폐부와 통공부, 내부하우징의 밀폐부와 통공부의 조합에 의해 공기의 흐름을 제어함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 1항에 있어서,

내부하우징을 회전시키는 방법으로 외부하우징과 내부하우징의 밀폐부와 통공부의 조합을 만들어 냄을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 1항에 있어서,

외부하우징과 내부하우징을 상부와 하부로 나누어, 밀폐부와 통공부를 형성하여 운전모드에 따라 공기의 흐름을 제어할 수 있도록 함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 1항에 있어서,

챔버커버에 센서홀을 형성하여, 공기센서부가 부착된 회전판을 챔버커버에 기밀하게 설치하여, 회전판을 회전시켜 공기센서부가 각 챔버의 센서홀 위치로 이동시키는 방법으로 하나의 공기센서부로 실내/실외 공기질을 측정함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 2항부터 4항까지에 있어서,

회전력을 생성하여 전달하기 위한 구동축을 구비한 구동부와,
하나의 구동부를 사용하여, 내부하우징과 센서부착회전판에 선택적으로 회전력을 전달하기 위해, 내부하우징과 센서부착회전판에 형성한 기어에 서로 다른 회전 방향에서 구동축에 연결된 구동기어가 물리도록 하는 하우징 구동기어와 센서부착회전판 구동기어를 구성하여, 운전모드와 센서위치를 구동 제어함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 5항에 있어서,

구동축에 연결된 두 개의 구동기어 몸체에 구동기어 중심에서 회전원주면 사이에 서로 다른 방향으로 기어스프링홈을 형성하고, 회전방향에 따라 내부하우징과 센서부착회전판에 형성된 기어에 물리거나 회전원주면 안으로 들어오도록 기어스프링을 설치함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 1항에 있어서,

외부하우징에 실외공기연결구와 실외배기연결구를 형성하고,
이중관 형태로 구성된 흡배기덕트와,

상기 이중관 흡배기덕트에 실외공기연결구와 실외배기연결구를 연결하는 덕트연결부를 구비함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 7항에 있어서,

이중관 흡배기덕트는 배기덕트 내부에 흡기덕트가 위치함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 7항과 8항에 있어서,

이중관 흡배기덕트와 연결되는 덕트연결부 내부에서 실외공기연결구가 이중관 흡배기덕트 내부의 흡기덕트에 연결되고, 실외공기연결구 부분에 흡기덕트 내부의 결로를 유도하여, 덕트연결부 외부로 배출하기 위한 결로배수 유도관과 배수관이 설치됨을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 9항에 있어서,

덕트연결부의 배수관으로 배출되는 결로수를 저장하기 위해 덕트연결부와 기밀하게 장착된 물탱크를 더 구비함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 1항에 있어서,

급기용송풍기에 의해 실내로 유입되는 실내급기 부분에 발열부를 더 구비하여, 발열부를 통과하는 공기를 가열함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 11항에 있어서,

발열부는 절연시트상에 전극과 발열체 조성물을 인쇄 혹은 도포하고, 그 위에 피복제를 코팅하여 제조된 면상발열체를 면상발열체하우징에 말아서 삽입하여, 공기가 통과하면서 가열될 수 있도록 설치함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 1항에 있어서,

에너지저장부를 더 구비하여, 전원이 공급되지 않는 실외에서도 사용할 수 있음을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 13항에 있어서,

에너지저장부는 배터리와 배터리관리시스템과, 외부 AC전류를 DC로 바꾸어 주는 양방향 AC-DC인버터와 배터리 저장된 DC전류를 AC전류로 전환하기 위한 양방향 DC-DC컨버터를 포함함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 13항에 있어서,

에너지저장부는 외부 네트워크나 휴대단말기를 통해서 에너지 과금 정책 정보를 입력 받아, 가장 전력요금이 저렴한 시간에 전력을 저장하고, 가장 전력을 많이 사용하는 시간대에 에너지저장부에 저장된 전력으로 작동됨을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 4항에 있어서,

일정시간 주기적으로 공기센서부가 부착된 회전판을 회전시켜 실내/실외 공기질을 측정하여, 측정데이타에 의해 운전모드를 설정하여 작동함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 16항에 있어서,

위치센서가 내장된 휴대단말기로부터 설치위치에서의 위치정보를 저장하고, 측정된 실내/실외 공기질 측정데이터와 함께 서버로 전송 저장하고, 지도정보와 결합하여 사용자에게 실시간 정보를 제공함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 16항에 있어서,

실내/실외 공기질 측정데이타를 기반으로 외기챔버 내부에 설치되어 있는 필터의 수명을 계산하여, 필터청소 및 교체시기를 알려줌을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 18항에 있어서,

실내/실외 공기질 측정데이타에 의해 필터청소 시점을 계산하여, 필터청소 시점에 도달한 경우, 급기용송풍기의 회전방향을 반대로 작동시켜, 실내공기를 흡기덕트를 통해 강하게 배기하는 방법으로 필터와 흡기덕트 내부의 먼지를 외부로 방출함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.
청구항 19항에 있어서,

발열부를 ON시켜, 실내공기를 가열하여 흡기덕트를 통해 외부로 방출하는 방법에 의해 전열교환기, 필터, 흡기덕트 내부의 습기 및 결로를 제거함을 특징으로 하는 마이크로 공조시스템.