KR20210017237A - 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템 - Google Patents

복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천장이나 벽면에 복수 개의 관이 설치되며, 관을 통해 공기가 유입되고 배출되어 대기오염물질이 발생된 곳을 집중적으로 관리할 수 있는 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 시스템에 관한 것이다. 천장 또는 벽면에 설치된 복수 개의 관이 길이 방향 또는 높이 방향으로 조절 가능하게 설치되어 대기오염물 농도가 높은 영역의 공기를 부분적으로 정화할 수 있으며, 관의 끝단에도 센서가 부착되어 대기오염물 종류별 분포에 대한 정밀 해상도 정보를 수집하거나 오염물 농도를 측정하여 실내 공조 환경을 조절할 수 있는 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 시스템의 제공을 목적으로 한다.

Description

복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템 {air purification system using controllable multiple tubes}
본 발명은 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 및 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천장이나 벽면에 센서가 장착된 복수 개의 길이 제어, 움직임이 가능한 가변형 관이 설치되며, 관을 통해 공기가 유입되고 배출되어 대기오염물질이 발생된 곳을 에너지 효율적으로 청정화하고, 실내 대기오염물질 해상도 기반의 실내 공기질 관리가 가능한 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템에 관한 것이다.
VOC(Volatile Organic Compounds; VOCs)란 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되는 액체 또는 기체상 유기화합물을 일컫는 것으로, 대기 중에서 광화학 반응을 일으켜 오존 등 광화학 산화성 물질을 생성시켜 광화학스모그를 유발하는 물질을 일컫는다. 대기 중에서 입자로 존재하는 입자상물질(PM)은 1급 발암물질로 미세먼지의 주요물질이다. 또한, 질소산화물 (NOx), 암모니아(NH3) 및 황화합물(SOx, 기타 황포함 가스) 등 역시, 주요 대기오염물질로 발암성 물질이거나, 또는 악취 물질이며, (초)미세먼지의 대표적인 전구물질들로 잘 알려져 있다.
실내에 이러한 대기오염물질의 농도가 높거나 악취가 발생했을 경우 일반적으로 창문이나 문을 열어 환기를 하지만, 최근 실외의 미세먼지 농도도 높기 때문에 가정에서는 환기하기 쉽지 않으며 사업체나 공장의 경우 창문을 열거나 문을 열어 환기하기 쉽지 않다.
이로 인해, 최근 공기 청정기의 수요가 높아지고 있다. 공기 청정기는 흡입되는 공기 중의 이물질을 여과시키는 장치로, 실내의 전체 공기를 흡수하고 내부에 설치된 필터가 이물질을 제거한 후 깨끗한 공기를 다시 실내에 공급하는 것이다. 공기 청정기는 실내 전체 공기를 흡입하여 이물질을 제거하기 때문에 공간 내 특정 공간에서 대기오염물질이 발생한 경우에도, 실내 전체 공기를 흡입하기 때문에 전력을 많이 소비한다는 문제점이 있다.
또한, 공간의 면적이 클수록 공기 청정기의 크기도 커져야 하며, 여러 개의 공기 청정기가 설치되어야 하는 경우도 있다. 특히, 공간이 격벽에 의해 구분되어 있을 경우 공기 청정기를 옮기며 사용해야 하거나 공간된 구분에 각각 구비되어야 한다. 최근에는 센서에 의해 VOC, 미세먼지 또는 악취 등의 대기오염물질이 감지됐을 경우, 공기 청정기가 해당 공간으로 이동하여 공기를 정화하기도 한다. 그러나, 일반적으로 공기 청정기는 바닥에 위치하기 때문에 바닥에 공기 청정기의 이동을 방해하는 장애물이 있을 경우 해당 공간으로 이동하기에 어려움이 있으며, 사용자의 작업 공간을 차지하며 이동하기 때문에 공간 활용도도 높지 않다는 문제점이 있다.
1. 대한민국 등록특허공보 10-1091114호 ("인공지능형 하이브리드 환기 시스템", 2011.12.01.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 천장 또는 벽면에 설치된 복수 개의 가변형 관을 포함하는 환기구가 센서에 의한 대기오염물의 감지 농도에 따라 길이 방향으로 조절 가능하게 설치되고, 또한 삼차원적 움직임이 가능하게 되어 대기오염물질의 농도가 높은 영역의 공기를 선택적으로 흡기하여 불필요한 공기의 과량 유입을 방지하고, 대기오염물질을 에너지 효율적으로 정화할 수 있는 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 시스템을 제공함에 있다.
또한, 환기구의 끝단에 부착된 추가 감지 센서는 대기오염물질을 지속적으로 감지하여 실내 공조 환경을 모니터링, 조절할 수 있는 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 및 관리 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 시스템은, 벽면 또는 바닥면에 고정 설치되어 공기 중 이물질 농도를 측정하는 복수 개의 고정 센서; 특정 공간에 복수 개 설치되며, 길이 조절이 가능하도록 설치되며 공기가 흡기 또는 배기되도록 형성되는 환기구; 각각의 상기 환기구와 연통되어 설치되며, 상기 환기구로부터 흡입된 공기를 외부로 배출하거나 외부 공기를 실내로 공급하는 관 형태의 복수 개의 단위 유로를 포함하는 유로; 상기 단위 유로의 개폐를 조절하는 개폐부; 및 상기 환기구의 길이 조절 및 상기 개폐부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단위 유로는, 상기 단위 유로 내부에 설치되어, 공기의 흡기 및 배기를 제어하는 팬;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 특정 상기 고정 센서에서 측정된 이물질 농도가 미리 설정된 값 이상이 감지되면, 상기 환기구의 길이를 해당 고정 센서가 설치된 높이에 위치하도록 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 환기구는, 복수 개의 단위 관이 다단으로 끼움 결합하여 길이 조절이 가능하도록 형성되며, 상기 단위 관의 외면에는 추가 감지 센서;가 더 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단위 관은, 각각의 단위 관에 대해 회전 가능하도록 설치되며, 상기 단위 유로가 선택된 영역의 공기 중 이물질을 흡입하여 제거한 후, 상기 단위 관을 회전시켜 해당 영역 주변의 이물질 농도를 상기 추가 감지 센서가 추가로 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 환기구는, 상단에 위치한 단위관에 결합하여 단위관의 각도를 조절하는 힌지 및 상기 힌지의 상부에 설치되어 단위관을 세로축에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 회전체를 포함하며, 상기 힌지가 단위 관의 각도를 조절하여 상기 회전체가 단위관을 회전시키면 하단에 위치한 단위 관이 원형의 궤적을 그리며 회전하며, 상기 추가 감지 센서가 궤적 주변 공간의 공기를 추가로 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기 정화 시스템은, 상기 복수 개의 단위 유로와 연통되도록 설치되며, 외부 공기를 실내로 유입하여 각각의 단위 유로에 공급하거나 각각의 상기 단위 유로가 흡입한 대기 오염 물질을 포함하는 공기를 외부로 배출하는 환풍구;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기 정화 시스템은, 상기 환풍구 상에 설치되어 공기에 포함된 대기 오염 물질을 제거하는 저감 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 환기구는, 특정 공간의 상부에 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 시스템을 이용한 공기 정화 방법에 있어서, 벽면 또는 바닥면에 고정 설치되어 공기 중 이물질 농도를 측정하는 고정 센서가 주변 영역의 이물질 농도를 감지하는 감지 단계; 상기 감지 단계에서 이물질 농도가 미리 설정된 값 이상이라고 감지된 고정 센서와 가장 가까이 위치한 환기구의 길이가 조절되어 해당 고정 센서의 주변 영역으로 이동하는 이동 단계; 및 상기 환기구가 해당 영역의 이물질을 흡입하여 제거하는 제1저감 단계;를 포함하는 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기 정화 방법은, 상기 제1저감 단계 이후, 상기 환기구의 하단에 부착된 적어도 하나 이상의 추가 감지 센서가 주변 영역의 이물질을 추가로 감지하여 감지 해상도를 높이기 위한 추가 감지 단계;를 더 포함하는 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기 정화 방법은, 상기 제1저감 단계 이후, 대기 오염 물질이 포함된 공기가 환기구와 연통된 관 형태의 단위 유로를 따라 이동하며, 상기 공기가 외부로 배출되기 전 공기에 포함된 대기 오염 물질을 제거하는 제2저감 단계; 및 상기 제2저감 단계에서 대기 오염 물질이 제거된 공기가 상기 단위 유로와 연통된 환풍구를 통해 외부로 배출되는 배기 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기 정화 방법은, 상기 배기 단계 이후, 환풍구로 외기가 흡입되며, 외기에 포함된 대기 오염 물질을 제거하여 상기 단위 유로로 정화된 공기를 공급하는 정화 공기 유입 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기 정화 방법은, 상기 감지 단계에서 이물질 농도가 미리 설정된 값 이상이라고 감지된 경우 상기 고정 센서가 측정한 데이터를 서버나 사용자의 단말기로 송신하는 데이터 송신 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 시스템은, 천장 또는 벽면에 설치된 복수 개의 관이 길이 방향 또는 높이 방향으로 조절 가능하게 설치되어 VOC 농도가 높은 영역의 공기를 부분적으로 정화할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 환기구의 끝단에도 센서가 부착되어 대기오염물질을 추가로 감지하여 실내 공조 환경을 조절할 수 있다.
도 1은 종래 실내 공기 정화 시스템의 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 시스템의 개략도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 시스템의 개략도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 시스템의 단위 유로 저면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 시스템의 블록도
도 6은 본 발명의 일 실시예 및 변형 예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템의 단위 유로 동작 예시도
도 7은 본 발명의 일 실시예의 변형 예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템의 동작 예시도
도 8은 본 발명의 일 실시예의 또 다른 변형 예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템의 개략도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템을 이용한 공기 정화 방법 순서도
도 10은 본 발명의 일 실시예의 변형 예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템을 이용한 공기 정화 방법 순서도
이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래 실내 공기 정화 시스템의 개략도를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 실내 공간을 환기시키기 위한 복수개의 환기구가 천장에 고정 설치되어 있다. 종래의 실내 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 배기부(1)와 외부 공기를 실내로 공급하는 흡기부(2)를 포함하여 형성되며, 설명을 위해 배기부(1)와 흡기부(2)로 구분한 것으로, 각 환기구에서는 흡기와 배기가 동시에 발생한다. 각 환기구는 하나의 유로(3)의 분배관과 각각 연결되며, 유로(3)로 유입된 외부 공기가 각 분배관을 통해 실내로 공급되며, 환기구로 흡입된 공기는 분배관을 따라 이동하여 유로(3)를 통해 외부로 배출된다.
즉, 종래에는 공기 정화 시스템을 동작시키면 실내에 설치된 모든 환기구에서 공기의 유입과 배출이 동시에 발생되며, 실내 공기가 전체적으로 환기된다. 따라서, 실내 소정 구역에서 대기 오염 물질 농도가 높게 감지되었다고 하더라도 모든 환기구가 동작하여 실내 전체 공기를 정화시키기 때문에 전력 낭비가 크다는 문제점이 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템의 개략도를 도시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 실내 공간의 천장에는 실내 공기를 외부로 배출하거나 외부 공기를 실내로 공급하도록 하는 복수 개의 환기구(140)가 형성되어 있으며, 각각의 환기구(140)는 환기구(140)와 관 형태의 단위 유로(110)와 연통되어 형성된다. 각 단위 유로(110) 내부에는 공기의 흡기 및 배기를 용이하기 위한 팬(130)이 설치되는 것이 바람직하다. 환기구(140)가 천장에만 설치된 것은 하나의 실시예를 설명하기 위한 것으로, 작업자가 작업 환경에 따라 벽면이나 바닥면에 환기구(140)를 설치할 수도 있다.
실내 공간의 벽, 천장 또는 바닥에는 대기 오염 물질을 감지하는 고정 센서(200)가 복수 개 설치되어 있으며, 대기 오염 물질이 미리 설정된 값 이상 감지된 고정 센서(200)는 제어부(300)에 신호를 송신한다. 환기구(140)는 복수 개의 단위 관(141)이 끼움 결합하여 형성되며 높이 조절이 가능하도록 형성된다. 고정 센서(200)에서 대기 오염 물질이 미리 설정된 값 이상이라고 감지될 경우, 감지된 고정 센서(200)와 가장 가까운 곳에 위치한 환기구(140)가 길이 방향으로 조절되어 고정 센서(200)의 주변 영역에 위치하고, 해당 영역의 대기 오염 물질을 흡입하고, 해당 환기구(140)의 단위 유로(110)를 통해 외부로 배출하도록 한다. 이때, 각 단위 유로(110)의 개폐를 조절하는 밸브(121) 및 밸브(121)의 동작을 제어하는 개폐부(120)가 더 설치될 수 있다. 이를 도 3을 참조하여 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템의 개략도를 도시하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 각 단위 유로(110)는 밸브(121)가 설치되어 있으며, 각 단위 유로(110)는 밸브(121)의 동작을 제어하는 개폐부(120)와 연결된다. 개폐부(120)는 제어부(300)로부터 송신되는 신호를 수신받으며, 제어부(300)는 실내 공간에 설치된 고정 센서(200)로부터 송신되는 신호를 수신받는다.
특정 영역에서 대기 오염 물질 농도가 일정 값 이상일 경우, 해당 영역에서 가장 가까운 곳에 위치한 고정 센서(200)가 이를 감지하고, 감지한 고정 센서(200)는 감지 신호를 제어부(300)에 송신한다. 제어부(300)는 개폐부(120)에 신호를 송신하여 해당 고정 센서(200)가 감지한 영역과 가까이 위치한 적어도 하나 이상의 단위 유로(110)의 밸브(121)가 열리도록 한다. 동시에, 제어부(300)는 밸브(121)가 열린 단위 유로(110)와 연결되어 설치된 환기구(140)의 높이를 조절하여, 환기구(140)의 끝단이 대기 오염 물질이 감지된 고정 센서(200)가 위치한 높이 또는 가까이에 위치할 수 있도록 한다. 높이가 조절된 환기구(140)는 해당 영역의 대기 오염 물질을 흡입하여 제거하고, 환기구(140) 내부로 흡입된 대기 오염 물질은 단위 유로(110)를 따라 이동하여 외부로 배출된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템의 단위 유로 저면도를 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 환기구(140)는 복수 개의 단위 관(141)이 끼움 결합하여 형성되며, 각 단위 관(141)은 서로 접하고 있는 단위 관(141)에 대해 길이 조절이 가능한 안테나 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
도 5를 참조하여 환기구(140)의 동작 예를 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템의 블록도를 도시하고 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 단위 유로(110)의 끝단에는 환기구(140)가 결합되어 있으며, 환기구(140)는 복수 개의 단위 관(141)이 끼움 결합하여 형성된다. 상기한 바와 같이 특정 영역에서 대기 오염 물질이 일정 농도 이상일 경우, 해당 영역과 가까이 위치한 고정 센서(200)가 이를 감지하고 제어부(300)에 감지 신호를 송신한다. 대기 오염 물질을 감지한 고정 센서(200)에 가까이 위치한 적어도 하나 이상의 단위 유로(110)의 밸브(121)가 개폐부(120)에 의해 열리게 되고 환기구(140)는 단위 관(141)이 각 단위 관(141)의 높이 방향을 따라 이동하여 높이가 조절된다. 이때, 단위 관(141)의 이동은 제어부(300)에 의해 조절되며, 해당 고정 센서(200)가 위치한 높이 또는 가까운 높이에 위치하게 된다.
도 6을 참조하여 높이 조절된 환기구(140)의 동작을 추가적으로 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템의 단위 유로 동작 예시도를 도시하고 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 대기 오염 물질이 특정 영역에 분포되어 있고, 벽에 설치된 고정 센서(200)가 이를 감지하여 감지 신호를 제어부(300)에 송신하면 환기구(140)가 제어부(300)에 의해 높이가 조절되어 아래로 이동한다. 가장 하단에 위치한 단위 관(141)에서 대기 오염 물질을 흡입하고 흡입된 대기 오염 물질은 복수 개의 단위 관(141)을 따라 이동한 후 단위 유로(110)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 가장 하단에 위치하는 단위 관(141), 즉, 환기구(140)의 가장 외부에 위치하는 단위 관(141)의 외면에는 적어도 하나 이상의 추가 감지 센서(142)가 설치되는 것이 바람직하다.
추가 감지 센서(142)는 해당 영역에 위치하고, 대기 오염 물질을 흡수하여 제거한 후 해당 영역의 주변 영역의 대기 오염 물질 농도를 추가로 감지하는 기능을 한다. 주변 영역을 추가로 감지하여 대기 오염 물질이 있다고 감지될 경우 추가로 흡입하여 대기 오염 물질을 제거하고 대기 오염 물질이 없다고 감지될 경우 원래 위치로 복귀하도록 한다. 즉, 추가 감지 센서(142)는 제어부(300)에 신호를 송신하여 제어부(300)가 환기구(140)의 추가 동작 여부를 제어하는 것을 특징으로 한다. 이때, 환기구(140)를 구성하는 복수 개의 단위 관(141)은 서로 접하고 있는 단위 관(141)에 대해 회전 가능하도록 설치되어 감지 정확도를 높일 수 있다는 효과가 있다.
또한, 추가 감지 센서(142)는 고정 센서(200)의 위치도 감지 가능하도록 설치될 수 있다. 제어부(300)에 의해 대기 오염 물질을 감지한 고정 센서(200)가 위치한 영역으로 환기구(140)의 높이가 조절된다. 이때, 추가 감지 센서(142)는 감지 신호를 송신하는 고정 센서(200)를 감지하고, 해당 고정 센서(200)가 추가 감지 센서(142)로부터 감지되면 환기구(140)가 해당 고정 센서(200)의 높이 또는 가까운 높이에 위치한 것으로 판단하고, 각 단위 관(141)의 높이 조절을 멈춘 후, 대기 오염 물질을 흡입하여 해당 영역을 정화한다.
상기 고정 센서(200) 및 추가 감지 센서(142)는 각종 VOCs를 감지할 수 있는 공지의 화학 센서일 수 있으며 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 산화물 반도체 재료를 사용하는 반도체식 가스센서, VOCs를 전자와 충돌하여 이온화시켜 검출하는 이온화식 가스센서 또는 팔라듐, 백금 같은 촉매, 알루미나 담체를 이용한 접촉 연소식 가스센서가 예시될 수 있다. 구체적인 일 예로, 반도체식 가스센서는 SnO2, TiO2, ZrO 및 In2O3와 같은 금속 산화물을 이용한 센서일 수 있으며, 주위 가스의 흡착 및 탈착에 의해 발생하는 감지체의 표면반응을 이용하여 가스의 농도 및 종류를 측정하는 것일 수 있으나, 이에 제한받지 않는다.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 변형 예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템의 동작 예시도를 도시하고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 단위 관(141)의 상단에는 단위 관(141)을 세로축에 대해 회전시키는 회전체가 설치되어 있으며, 회전체의 하부에는 힌지(H)가 결합되어 있고, 단위 관(141)은 힌지(H)에 의해 각도 조절 가능하도록 설치된다.
따라서, 단위 관(141)이 힌지(H)에 결합되어 소정 각도 조절된 후 회전체를 회전시키면 단위 관(141)의 하단이 궤적을 그리며 회전하게 되고, 이로 인해 더 넓은 3차원적 공간을 커버할 수 있다.
제자리에서 회전할 뿐만 아니라 조절되는 각도의 크기에 따라 하나의 환기구(140)에 설치된 단위 관(141)이 커버할 수 있는 범위를 달리할 수 있어 최하단의 단위 관(141)에 설치된 추가 감지 센서(142)가 보다 넓은 공간의 공기 질을 관리할 수 있다는 효과가 있다.
이때, 단위 관(141)은 하부로 길이가 조절되어 이동할수록 직경이 줄어드는 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 단위 관(141)의 직경이 커질수록 하부에 걸리는 하중이 증가하기 때문에 각도를 조절한 상태에서 회전시킬 경우 회전 운동이 용이하지 못하나, 하부로 이동할수록 직경이 줄어드는 형태로 형성될 경우에는 상대적으로 직경이 큰 상부에 위치한 단위 관(141)이 지지하고 최하단에 위치한 직경이 작은 단위 관(141)이 궤적을 따라 회전하여 해당 공간의 공기를 효과적으로 정화하고 관리할 수 있다.
본 발명의 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템은 대기 오염 물질을 외부로 배출할 뿐만 아니라 정화된 외기를 실내로 공급할 수도 있다. 도 8을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 변형 예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템의 개략도를 도시하고 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 외부와 연결되어 설치된 환풍구(미도시)가 형성된 저감장치(400)를 더 포함할 수 있다.
환기구(140)로 흡입되어 단위 유로(110)를 따라 이동한 대기 오염 물질은 외부로 배출되기 전 저감 장치(400)를 통과하며 대기 오염 물질이 제거된 상태로 환풍구를 통해 외부로 배출된다. 반대로, 환풍구를 통해 외부 공기를 흡입하고 저감 장치(400)에서 외부 공기에 포함된 대기 오염 물질을 제거한 후 각 단위 유로(110)로 정화된 공기를 공급할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예의 변형 예에 따른 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 시스템은 저감 장치(400)가 추가로 설치되어 실내의 선택된 영역의 대기 오염 물질을 제거하는 기능뿐만 아니라 대기 오염 물질이 제거된 정화 공기를 공급함으로써 실내 공기를 쾌적하게 유지할 수 있다는 효과가 있다.
상기 저감 장치(400)는 대기 오염 물질, 일 예로 각종 휘발성 유기화합물(VOCs; volatile organic compounds)이나 미세먼지를 흡착시킬 수 있는 재질의 흡착제를 포함할 수 있다. 상기 흡착제는 섬유질 또는 무기질의 필터일 수 있으며, 높은 비표면적과 작은 기공 크기를 다공성 필터가 바람직할 수 있다. 구체적으로, 상기 다공질 필터는 800 ㎡/g 이상의 비표면적을 가질 수 있으며, 50 nm 이하의 평균 기공 크기를 가질 수 있으며, 비한정적으로 2000 ㎡/g 이하의 비표면적을 가질 수 있고, 2 nm 이상의 평균 기공 크기를 가질 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템을 이용한 공기 정화 방법 순서도를 도시하고 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 먼저 실내 공간의 벽면, 천장, 바닥에 고정 설치된 고정 센서(200)가 주변 영역의 대기 오염 물질이 미리 설정된 값 이상인지 감지하는 감지 단계(S100)를 진행한다.
감지 단계(S100)에서 고정 센서(200)가 대기 오염 물질이 미리 설정된 값 이상이라고 감지 신호를 제어부(300)에 송신하면, 제어부(300)는 감지 신호를 송신한 고정 센서(200)와 가까이 위치한 환기구(140)의 높이를 조절하여 상기 고정 센서(200)의 높이 가까이 이동하는 이동 단계(S200)를 진행하며, 해당 환기구(140)와 연결된 단위 유로(110)의 밸브(121)가 개폐부(120)에 의해 열린다.
또한, 감지 단계(S100)에서 이물질 농도가 미리 설정된 값 이상이라고 감지된 경우 고정 센서(200)가 측정한 데이터를 서버나 사용자의 단말기로 송신하는 데이터 송신 단계(S600)도 진행하는 것이 바람직하다.
이동 단계(S200) 이후, 단위 유로(110)의 팬(130)이 동작하고, 환기구(140)는 대기 오염 물질을 흡입하여 해당 영역의 대기 오염 물질을 제거하는 제1저감 단계(S300)를 진행한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예의 변형 예에 따른 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템을 이용한 공기 정화 방법 순서도를 도시하고 있다. 도 10에 도시된 바와 같이 제1저감 단계(S300) 이후에 추가 감지 단계(S400)를 더 진행할 수 있다. 도 6을 참조하여 상술한 바와 같이 환기구(140)를 구성하는 단위 관(141) 중 가장 외부에 위치하는 단위 관(141)의 외면에는 적어도 하나 이상의 추가 감지 센서(142)가 더 설치될 수 있다. 저감 단계(S300) 이후에 해당 영역의 주변 영역에 대기 오염 물질이 더 잔류하고 있는지 추가 감지 센서(142)가 감지하는 추가 감지 단계(S400)를 더 진행한다. 추가 감지 센서(142)가 대기 오염 물질 농도가 미리 설정된 값 이상이라고 감지할 경우, 감지 신호를 제어부(300)에 송신하여 추가로 대기 오염 물질을 흡입하여 제거하는 제2저감 단계(S500)를 진행하고, 추가 감지 센서(142)가 대기 오염 물질이 감지되지 않았다고 판단할 경우, 단위 관(141)은 원래 위치로 복귀한다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
1 배기부
2 흡기부
3 유로
100 유로
110 단위 유로
120 개폐부
121 밸브
130 팬
140 환기구
141 단위 관
142 추가 감지 센서
200 고정 센서
300 제어부
400 저감 장치

Claims (14)

  1. 벽면 또는 바닥면에 고정 설치되어 공기 중 이물질 농도를 측정하는 복수 개의 고정 센서;
    특정 공간에 복수 개 설치되며, 길이 조절이 가능하도록 설치되며 공기가 흡기 또는 배기되도록 형성되는 환기구;
    각각의 상기 환기구와 연통되어 설치되며, 상기 환기구로부터 흡입된 공기를 외부로 배출하거나 외부 공기를 실내로 공급하는 관 형태의 복수 개의 단위 유로를 포함하는 유로;
    상기 단위 유로의 개폐를 조절하는 개폐부; 및
    상기 환기구의 길이 조절 및 상기 개폐부의 동작을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단위 유로는,
    상기 단위 유로 내부에 설치되어, 공기의 흡기 및 배기를 제어하는 팬;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    특정 상기 고정 센서에서 측정된 이물질 농도가 미리 설정된 값 이상이 감지되면, 상기 환기구의 길이를 해당 고정 센서가 설치된 높이에 위치하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 환기구는,
    복수 개의 단위 관이 다단으로 끼움 결합하여 길이 조절이 가능하도록 형성되며,
    상기 단위 관의 외면에는 추가 감지 센서;
    가 더 설치된 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 단위 관은,
    각각의 단위 관에 대해 회전 가능하도록 설치되며, 상기 단위 유로가 선택된 영역의 공기 중 이물질을 흡입하여 제거한 후, 상기 단위 관을 회전시켜 해당 영역 주변의 이물질 농도를 상기 추가 감지 센서가 추가로 감지하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 환기구는,
    상단에 위치한 단위관에 결합하여 단위관의 각도를 조절하는 힌지 및 상기 힌지의 상부에 설치되어 단위관을 세로축에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 회전체를 포함하며,
    상기 힌지가 단위 관의 각도를 조절하여 상기 회전체가 단위관을 회전시키면 하단에 위치한 단위 관이 원형의 궤적을 그리며 회전하며,
    상기 추가 감지 센서가 궤적 주변 공간의 공기를 추가로 감지하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 공기 정화 시스템은,
    상기 복수 개의 단위 유로와 연통되도록 설치되며, 외부 공기를 실내로 유입하여 각각의 단위 유로에 공급하거나 각각의 상기 단위 유로가 흡입한 대기 오염 물질을 포함하는 공기를 외부로 배출하는 환풍구;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 관을 이용한 공기 정화 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 공기 정화 시스템은,
    상기 환풍구 상에 설치되어 공기에 포함된 대기 오염 물질을 제거하는 저감 장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 환기구는,
    특정 공간의 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템.
  10. 벽면 또는 바닥면에 고정 설치되어 공기 중 이물질 농도를 측정하는 고정 센서가 주변 영역의 이물질 농도를 감지하는 감지 단계;
    상기 감지 단계에서 이물질 농도가 미리 설정된 값 이상이라고 감지된 고정 센서와 가장 가까이 위치한 환기구의 길이가 조절되어 해당 고정 센서의 주변 영역으로 이동하는 이동 단계; 및
    상기 환기구가 해당 영역의 이물질을 흡입하여 제거하는 제1저감 단계;
    를 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템을 이용한 공기 정화 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 공기 정화 방법은,
    상기 제1저감 단계 이후,
    상기 환기구의 하단에 부착된 적어도 하나 이상의 추가 감지 센서가 주변 영역의 이물질을 추가로 감지하여 감지 해상도를 높이기 위한 추가 감지 단계;
    를 더 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템을 이용한 공기 정화 방법.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 공기 정화 방법은,
    상기 제1저감 단계 이후,
    대기 오염 물질이 포함된 공기가 환기구와 연통된 관 형태의 단위 유로를 따라 이동하며, 상기 공기가 외부로 배출되기 전 공기에 포함된 대기 오염 물질을 제거하는 제2저감 단계; 및
    상기 제2저감 단계에서 대기 오염 물질이 제거된 공기가 상기 단위 유로와 연통된 환풍구를 통해 외부로 배출되는 배기 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템을 이용한 공기 정화 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 공기 정화 방법은,
    상기 배기 단계 이후, 환풍구로 외기가 흡입되며, 외기에 포함된 대기 오염 물질을 제거하여 상기 단위 유로로 정화된 공기를 공급하는 정화 공기 유입 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템을 이용한 공기 정화 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 공기 정화 방법은,
    상기 감지 단계에서 이물질 농도가 미리 설정된 값 이상이라고 감지된 경우 상기 고정 센서가 측정한 데이터를 서버나 사용자의 단말기로 송신하는 데이터 송신 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 가변형 관을 이용한 공기 정화 시스템을 이용한 공기 정화 방법.
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