KR20210029608A - A Usage Situation Adaptive Air Cleaning System and An Operating Method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 사용상황 적응형 공기청정시스템 및 그 운용 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 최소한의 전력으로 사용자가 실내를 사용하는 시점에 최적의 공기 상태를 확보할 수 있는 사용상황 적응형 공기청정시스템 및 그 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a usage situation adaptive air cleaning system and a method of operating the same, and more particularly, a usage situation adaptive air cleaning system capable of securing an optimal air condition at a time when a user uses the room with minimum power. And its operation method.
종래에는 공기청정기와 유해가스 배출기는 별도의 장치로 구현되어 있거나 단순히 일체화되어 있는 수준으로 구현되어 있으며 실내 공기 상태와 외부 공기 상태를 인지하여 에너지 최적화를 구현한 기술은 없는 실정이다. Conventionally, the air purifier and the harmful gas discharger are implemented as separate devices or are implemented at a level that is simply integrated, and there is no technology that implements energy optimization by recognizing the indoor air condition and the outside air condition.
공기청정기가 설치된 실내에 사용자가 없을 때는 실내 공기의 질이 중요하지 않지만 사용자가 실내에서 업무를 시작하는 시점에서는 실내 공기의 상태가 적정 상태로 유지되어 있어야 한다. 실내 공간의 사용 개시 시점에 실내 공기 상태가 적정한 상태가 되도록 하기 위하여, 실내 공간 사용 개시 시점 기준을 일정 시간 이전에 공기청정기 등이 동작되도록 동작 예약을 설정할 수도 있다. 하지만 이는 동작 개시 시점의 실내 공기의 상태와 공기청정기의 공기청정 능력 등에 따라 실내 공기를 적정 상태의 공기 상태로 만드는 데에 걸리는 시간이 달라질 수 있다는 점을 간과한 것으로, 만약 공기청정기 등의 동작개시 시점의 공기 상태를 적정한 수준의 공기 상태로 개선시키는 데에 걸리는 시간을 기준으로, 이보다 늦게 공기청정기 등이 가동되면 실내 공간 사용개시 시점에서는 아직 실내 공기 상태가 적정한 수준으로 개선된 상태가 아니기 때문에 사용자는 오염된 공기 상태에서 실내를 사용해야 하는 문제가 있다. 이와 반대로 너무 이른 시간에 공기청정기 등이 가동되는 경우에는 필요 이상의 시간 동안 작동을 하는 셈이 되어 전력 낭비 및 에너지 낭비를 초래하는 문제점이 있다.When there is no user in the room where the air purifier is installed, the indoor air quality is not important, but at the time the user starts working indoors, the indoor air condition must be maintained in an appropriate state. In order to ensure that the indoor air is in an appropriate state at the start of use of the indoor space, an operation reservation may be set so that the air purifier is operated before a predetermined time before the start of use of the indoor space. However, this overlooked the fact that the time taken to bring the indoor air into an appropriate state of air may vary depending on the condition of the indoor air at the start of operation and the air purifying ability of the air purifier. Based on the time it takes to improve the air condition at the time to an appropriate level, if the air purifier is operated later than this, the indoor air condition has not yet been improved to an appropriate level at the start of use of the indoor space. There is a problem in that you have to use indoors in polluted air. On the contrary, if the air purifier is operated at an early time, it means that the air purifier is operated for a longer time than necessary, resulting in waste of power and energy.
이에 상기 문제점을 해결하기 위하여 연구를 거듭한 끝에 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present invention was completed after repeated studies to solve the above problems.
본 발명은 최소한의 전력으로 사용자가 실내를 사용하는 시점에 최적의 공기 상태를 확보할 수 있는 사용상황 적응형 공기청정시스템 및 그 운용 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an air cleaning system adaptive to a usage situation and a method of operating the same that can secure an optimum air condition at a time when a user uses indoors with a minimum amount of power.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면은, 실내 또는 실외의 공기질을 실시간으로 측정하는 공기질 측정 유닛, 실내의 공기를 정화시키는 공기청정 유닛, 실내의 공기를 실외로 이동시키고 실외의 공기를 실내로 이동시켜 실내의 공기를 환기하는 환기 유닛 및 공기질 측정 유닛으로부터 획득한 정보를 기초로 하여 연산을 수행하여 환기 유닛 및/또는 공기청정 유닛을 동작을 제어하는 제어 유닛을 포함하되, 제어 유닛은 공기질 측정 유닛에서 측정된 실내외 공기질에 관한 측정값을 기초로 하여 실내외 공기질의 차이를 산정하고 환기 및/또는 공기정화를 통하여 실내 공기질이 설정값에 도달하는데 걸리는 예비가동시간을 산정하고 실내 공간의 사용예상시점에 실내 공기질이 설정값에 도달하도록 실내 공간의 사용예상시점을 기준으로 예비가동시간만큼 전의 시점에 미리 환기 유닛 및/또는 공기청정 유닛이 동작되도록 제어하는 사용상황 적응형 공기청정시스템일 수 있다.One aspect of the present invention for solving the above problems is an air quality measurement unit that measures indoor or outdoor air quality in real time, an air cleaning unit that purifies indoor air, and moves indoor air to the outdoors and And a control unit that controls the operation of the ventilation unit and/or the air cleaning unit by performing an operation on the basis of the information obtained from the ventilation unit and the air quality measurement unit to move to and ventilate the air in the room, and the control unit is air quality. Calculate the difference in indoor and outdoor air quality based on the measured value of indoor and outdoor air quality measured by the measuring unit, calculate the preliminary operation time for the indoor air quality to reach the set value through ventilation and/or air purification, and estimate the use of indoor space. It may be a usage situation adaptive air cleaning system that controls the ventilation unit and/or the air cleaning unit to be operated in advance by the time before the preliminary operation time based on the estimated time of use of the indoor space so that the indoor air quality reaches a set value at the time point. .
공기질 측정 유닛은 실내에 위치하여 실내의 공기질을 측정하는 실내 공기질 측정 유닛 및 실외에 위치하여 실외의 공기질을 측정하는 실외 공기질 측정 유닛을 포함할 수 있다.The air quality measurement unit may include an indoor air quality measurement unit positioned indoors to measure indoor air quality, and an outdoor air quality measurement unit positioned outdoors to measure outdoor air quality.
공기질은 공기의 온도, 공기의 습도, 미세먼지의 농도, 초미세먼지의 농도 및 유해가스의 농도로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The air quality may include at least one selected from the group consisting of air temperature, air humidity, fine dust concentration, ultra fine dust concentration, and harmful gas concentration.
유해가스는 이산화탄소 및/또는 라돈을 포함할 수 있다.The noxious gas may include carbon dioxide and/or radon.
공기질 측정 유닛은 공기의 온도를 측정하는 온도 센서, 공기의 습도를 측정하는 습도 센서 및 미세먼지, 초미세먼지, 이산화탄소 및 라돈으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 농도를 측정을 할 수 있는 농도 센서를 포함할 수 있다.The air quality measurement unit includes a temperature sensor that measures the temperature of the air, a humidity sensor that measures the humidity of the air, and a concentration sensor that can measure one or more concentrations selected from the group consisting of fine dust, ultrafine dust, carbon dioxide and radon. Can include.
환기 유닛은 실내의 공기를 실외로 이동시키는 배기 유닛 및 실외의 공기를 실내로 이동시키는 흡기 유닛을 포함할 수 있다.The ventilation unit may include an exhaust unit that moves indoor air to the outside and an intake unit that moves outdoor air to the indoors.
제어 유닛에 연결되어 공기질측정 유닛에서 실시간으로 측정되어 제공된 공기질 관련 정보와, 제어 유닛에서 수행되는 일련의 연산 과정 및 결과와, 제어 유닛에서 공기청정 유닛 및/또는 환기 유닛을 제어하는 제어 정보를 저장하는 저장 유닛을 더 포함할 수 있다.It is connected to the control unit and stores air quality-related information measured in real time by the air quality measurement unit and provided, a series of calculation processes and results performed by the control unit, and control information that controls the air cleaning unit and/or ventilation unit by the control unit. It may further include a storage unit.
제어 유닛에 연결되어 현재의 시스템 상황을 표시하고, 제어에 필요한 정보를 제어 유닛에 입력할 수 있는 사용자 인터페이스 유닛을 더 포함할 수 있다.It may further include a user interface unit that is connected to the control unit to display a current system situation and inputs information necessary for control to the control unit.
제어에 필요한 정보는 공기청정 유닛의 공기정화 능력, 실내 공간의 체적 및 실내 공간의 사용시점에 도달되어야 할 실내 공기질의 설정값을 포함할 수 있다.The information necessary for the control may include the air purification capability of the air cleaning unit, the volume of the indoor space, and the set value of the indoor air quality to be reached at the point of use of the indoor space.
제어 유닛에 통신망을 통하여 연결되어, 공기청정 유닛 및 환기 유닛을 제어하거나 실내 공기질 설정값을 포함하는 정보를 입력할 수 있는 원격제어 유닛을 더 포함할 수 있다.A remote control unit connected to the control unit through a communication network may further include a remote control unit capable of controlling the air cleaning unit and the ventilation unit or inputting information including an indoor air quality setting value.
원격제어 유닛은 외부 서버, 개인용 컴퓨터 및 스마트 폰 중 1 이상을 포함할 수 있다.The remote control unit may include one or more of an external server, a personal computer, and a smart phone.
본 발명의 다른 측면은, 앞 측면의 공기청정시스템을 운용하는 방법으로서 (a) 실내 및 실외에서 공기질을 측정하는 단계, (b) 실내 공기질의 측정값과 실내 공기질의 설정값에 기초하여 실내외 공기질의 차이를 산정하고 환기 및/또는 공기정화를 통하여 실내 공기질이 설정값에 도달하는데 걸리는 예비가동시간을 산정하는 단계 및 (c) 실내 공간의 사용예상시점을 기준으로 예비가동시간만큼 전의 시점에 미리 환기 유닛 및/또는 공기청정 유닛을 가동하는 단계를 포함하는 사용상황 적응형 공기청정시스템의 운용방법일 수 있다.Another aspect of the present invention is a method of operating the air cleaning system on the front side, including (a) measuring indoor and outdoor air quality, (b) indoor and outdoor air quality based on a measured value of indoor air quality and a set value of indoor air quality. Calculating the difference between the two and calculating the preliminary operation time required for the indoor air quality to reach the set value through ventilation and/or air purification, and (c) the preliminary operation time based on the expected time of use of the indoor space. It may be a method of operating a usage situation adaptive air cleaning system including the step of operating the ventilation unit and/or the air cleaning unit.
(a) 단계에서, 공기질은 공기의 온도 및 습도, 미세먼지 및 초미세먼지의 농도 및 유해가스의 농도로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. In step (a), the air quality may include at least one selected from the group consisting of the temperature and humidity of the air, the concentration of fine dust and ultrafine dust, and the concentration of harmful gases.
유해가스는 이산화탄소 및/또는 라돈을 포함할 수 있다.The noxious gas may include carbon dioxide and/or radon.
(b) 단계에서, 예비가동시간은 공기정화 유닛의 정화 능력, 실내 공간의 체적, 환기 유닛의 환기용량으로 이루어지는 그룹에서 선택된 1종 이상을 고려하여 산정될 수 있다.In step (b), the preliminary operation time may be calculated by considering at least one selected from the group consisting of the purifying capacity of the air purification unit, the volume of the indoor space, and the ventilation capacity of the ventilation unit.
(b) 단계에서, 실외 공기질이 실내 공기질보다 좋은 경우에는 환기 유닛을 작동시켜 환기를 먼저 수행하고 난 후에 공기청정 유닛을 작동시켜 실내 공기의 공기청정을 수행하고, 실외 공기질이 실내 공기질보다 나쁜 경우에는 환기를 하지 않고 공기청정 유닛만을 작동시켜 실내 공기의 공기청정을 수행할 수 있다.In step (b), if the outdoor air quality is better than the indoor air quality, operate the ventilation unit to perform ventilation first, and then operate the air cleaning unit to perform air purification of the indoor air, and the outdoor air quality is worse than the indoor air quality. Air cleaning of indoor air can be performed by operating only the air cleaning unit without ventilation.
(b) 단계에서, 실외 공기질이 실내 공기질보다 좋은 경우 환기를 통하여 실내 공기질이 개선되는 비율과 공기청정을 통하여 실내 공기질이 향상되는 비율을 고려하여 환기 유닛과 공기청정 유닛을 동시에 작동시켜 실내 공기의 환기와 공기청정을 동시에 수행할 수 있다.In step (b), if the outdoor air quality is better than the indoor air quality, the ventilation unit and the air cleaning unit are operated simultaneously, taking into account the rate of improvement of indoor air quality through ventilation and the rate of improvement of indoor air quality through air purification. Ventilation and air cleaning can be performed at the same time.
본 발명에 의하면 사용상황 적응형 공기청정시스템 및 그 운용 방법을 제공할 수 있다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide an air cleaning system and a method of operating the same.
본 발명에 의하면, 최소한의 전력으로 사용자가 실내를 사용하는 시점에 최적의 공기 상태를 확보할 수 있다.According to the present invention, it is possible to secure an optimum air condition at the time when the user uses the room with minimum power.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 사용상황 적응형 공기청정시스템을 구성을 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 다른 측면에 따른 사용상황 적응형 공기청정시스템의 운용 방법의 일례를 도시한 흐름도이다.1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of an air cleaning system adaptive to a usage situation according to an aspect of the present invention.
2 is a flowchart showing an example of a method of operating an air cleaning system adaptive to a usage situation according to another aspect of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 본 발명에서, 제1 또는 제2 라는 표현은 순서, 중요도를 의미하는 것이 아니라 단순히 구성요소를 구분하기 위한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements. In the present invention, the expression “first” or “second” does not mean the order or importance, but is merely for classifying the components.
본 발명은 최소한의 전력으로 사용자가 실내를 사용하는 시점에 최적의 공기 상태를 확보할 수 있는 사용상황 적응형 공기청정시스템 및 그 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a usage situation adaptive air cleaning system capable of securing an optimum air condition at a time when a user uses an indoor space with a minimum power, and a method of operating the same.
도 1에는 본 발명의 일 측면에 따른 사용상황 적응형 공기청정시스템을 구성을 개략적으로 도시하였다. 도 2에는 본 발명의 다른 측면에 따른 사용상황 적응형 공기청정시스템의 운용 방법의 일례를 도시하였다.1 schematically shows a configuration of an air cleaning system adaptive to a usage situation according to an aspect of the present invention. 2 shows an example of a method of operating an air cleaning system adaptive to a usage situation according to another aspect of the present invention.
본 발명의 일 측면은, 실내 또는 실외의 공기질을 실시간으로 측정하는 공기질 측정 유닛, 실내의 공기를 정화시키는 공기청정 유닛, 실내의 공기를 실외로 이동시키고 실외의 공기를 실내로 이동시켜 실내의 공기를 환기하는 환기 유닛 및 공기질 측정 유닛으로부터 획득한 정보를 기초로 하여 연산을 수행하여 환기 유닛 및/또는 공기청정 유닛을 동작을 제어하는 제어 유닛을 포함하되, 제어 유닛은 공기질 측정 유닛에서 측정된 실내외 공기질에 관한 측정값을 기초로 하여 실내외 공기질의 차이를 산정하고 환기 및/또는 공기정화를 통하여 실내 공기질이 설정값에 도달하는데 걸리는 예비가동시간을 산정하고 실내 공간의 사용예상시점에 실내 공기질이 설정값에 도달하도록 실내 공간의 사용예상시점을 기준으로 예비가동시간만큼 전의 시점에 미리 환기 유닛 및/또는 공기청정 유닛이 동작되도록 제어하는 사용상황 적응형 공기청정시스템일 수 있다.One aspect of the present invention is an air quality measurement unit that measures indoor or outdoor air quality in real time, an air purification unit that purifies indoor air, and moves indoor air to the outside and moves the outdoor air to the indoor air. And a control unit for controlling the operation of the ventilation unit and/or the air cleaning unit by performing calculations on the basis of the information obtained from the ventilation unit and the air quality measurement unit to ventilate, wherein the control unit is indoor/outdoor measured by the air quality measurement unit. Calculate the difference in indoor and outdoor air quality based on the measured value of air quality, calculate the preliminary operating time for the indoor air quality to reach the set value through ventilation and/or air purification, and set the indoor air quality at the expected time of use of the indoor space. It may be a use situation adaptive air cleaning system that controls the ventilation unit and/or the air cleaning unit to be operated in advance by the time before the preliminary operation time based on the estimated time of use of the indoor space to reach the value.
본 측면은 실내 공간의 사용예상시점에 쾌적한 공기 상태가 될 수 있도록 미리 환기하거나 또는 공기청정기를 작동함으로써 실내에서 근무하는 시작하는 사람이 최적의 공기 상태에서 근무를 할 수 있도록 하기 위한 공기청정시스템에 관한 것이다. This aspect is an air cleaning system designed to allow people who start working indoors to work in optimal air conditions by ventilating in advance so that the indoor space can be in a comfortable air condition at the expected time of use or by operating an air purifier. About.
근무 시작 시점 즉 실내 공간의 사용예상시점을 예상하고, 이 시점을 기준으로 하여 일정 시간 전에 미리 환기 또는 공기청정을 행함으로써 사용예상시점에서는 원하는 공기질 즉 쾌적한 공기 상태에서 근무를 할 수 있도록 할 수 있다.By predicting the starting point of work, that is, the expected point of use of the indoor space, and performing ventilation or air cleaning in advance for a certain period of time based on this point, it is possible to work in the desired air quality, that is, a comfortable air condition at the expected point of use. .
근무 시간 전 오랫동안 동안 환기 또는 공기청정을 행함으로써 근무 시작 시점에 원하는 수준의 쾌적한 공기 상태에서 근무할 수 있을 수도 있을 것이나, 이러한 경우에는 환기 장치나 공기청정기를 필요 이상으로 과도하게 오랫동안 동작해야 하고 이로 인하여 에너지 및 비용 증대의 원인인 될 수 있다. 본 발명에 의하면 미리 동작할 적정한 시점을 계산하고 그 시점에 공기청정기 등을 가동시킴으로써 최소한의 동작하는 것만으로도 근무 시작 시점에 원하는 수준의 쾌적한 공기 상태에 도달할 수 있도록 할 수 있다.By performing ventilation or air cleaning for a long time before working hours, it may be possible to work in a comfortable air condition at the desired level at the beginning of work, but in this case, the ventilation device or air purifier must be operated for an excessively long time longer than necessary. It can be a cause of increased energy and cost. According to the present invention, it is possible to achieve a desired level of comfortable air at the start of work by calculating an appropriate time point for operation in advance and operating the air purifier at that time point.
공기질 측정 유닛은 실내 또는 실외의 공기질을 실시간으로 측정하여 제어 유닛에 전송할 수 있다. 실시간으로 측정된 데이터를 이용함으로써 제어 유닛에서는 실시간 연산을 수행할 수 있어 현재에 가장 근접한 상태에서의 정확한 결과를 얻을 수 있으며, 이를 환기 유닛과 공기청정 유닛을 제어하는데 활용할 수 있다.The air quality measurement unit may measure indoor or outdoor air quality in real time and transmit it to the control unit. By using the data measured in real time, the control unit can perform real-time calculations, so that accurate results can be obtained in the state closest to the present, and this can be used to control the ventilation unit and the air cleaning unit.
공기질 측정 유닛은 실내에 위치하여 실내의 공기질을 측정하는 실내 공기질 측정 유닛과 실외에 위치하여 실외의 공기질을 측정하는 실외 공기질 측정 유닛을 포함할 수 있다.The air quality measurement unit may include an indoor air quality measurement unit positioned indoors to measure indoor air quality, and an outdoor air quality measurement unit positioned outdoors to measure outdoor air quality.
이러한 공기질을 감지 및 측정할 수 있는 공기질 측정 유닛에는 공기의 온도를 측정하는 온도 센서, 공기의 습도를 측정하는 습도 센서 및 미세먼지, 초미세먼지, 이산화탄소 및 라돈으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 농도를 측정을 할 수 있는 농도 센서가 포함될 수 있다.The air quality measurement unit capable of detecting and measuring such air quality includes a temperature sensor that measures the temperature of the air, a humidity sensor that measures the humidity of the air, and one or more concentrations selected from the group consisting of fine dust, ultrafine dust, carbon dioxide and radon. It may include a concentration sensor that can measure the.
측정 대상인 공기질에는 공기의 온도, 공기의 습도, 미세먼지의 농도, 초미세먼지의 농도 및 유해가스의 농도로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 여기서 유해가스에는 이산화탄소 또는 라돈이 포함될 수 있다.The air quality to be measured may include at least one selected from the group consisting of temperature of air, humidity of air, concentration of fine dust, concentration of ultrafine dust, and concentration of harmful gas. Here, the harmful gas may include carbon dioxide or radon.
하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 공기질 측정 유닛은 아황산가스, 일산화탄소, 이산화질소, 오존, 포름알데히드, 톨루엔, 벤젠, 아세톤 등의 휘발성 유기화합물(VOC), 석면에서 발생되는 이산화질소 등의 오염물질이나, 분진, 담배연기, 냄새와 대장균 등의 미생물 물질과, 기타 악취, 방사선 등의 오염물질을 감지하고 그 농도를 측정할 수 있는 센서를 구비할 수 있다.However, the air quality measurement unit is not limited thereto, and the air quality measurement unit includes pollutants such as volatile organic compounds (VOC) such as sulfurous acid gas, carbon monoxide, nitrogen dioxide, ozone, formaldehyde, toluene, benzene, and acetone, and nitrogen dioxide generated from asbestos, dust, A sensor capable of detecting and measuring the concentration of microbial substances such as cigarette smoke, odor and E. coli, and other pollutants such as odor and radiation may be provided.
상기 오염물질 이외에, 공기질 측정 유닛은 실내외 공기의 온도와 습도도 측정하고 이를 제어함으로써 쾌적한 실내 공기를 유지할 수 있다. 실내의 온도와 습도 조절은 습도 조절기(가습기 등), 온도 조절기(냉방기 등) 등을 통하여 이루어질 수 있다.In addition to the pollutants, the air quality measuring unit can maintain comfortable indoor air by measuring and controlling the temperature and humidity of indoor and outdoor air. Indoor temperature and humidity can be controlled through a humidity controller (such as a humidifier) or a temperature controller (such as a cooler).
공기청정 유닛은 실내의 공기를 정화시키는 기능을 수행할 수 있다. 공기청정 유닛은 일반적으로 공지된 공기청정기를 사용할 수 있다. 공기청정 유닛은, 예를 들어 실내 공기를 순환시키면서 활성탄 등의 필터를 이용하여 미세먼지나 유해물질 등을 흡착함으로써 공기를 정화시킬 수 있다.The air cleaning unit may perform a function of purifying indoor air. As the air cleaning unit, a generally known air purifier can be used. The air cleaning unit can purify the air by circulating indoor air, for example, by adsorbing fine dust or harmful substances using a filter such as activated carbon.
환기 유닛은 실내의 공기를 실외로 이동시키고 실외의 공기를 실내로 이동시켜 실내의 공기를 환기하는 기능을 수행할 수 있다. 환기 유닛은 실내의 공기를 실외로 이동시키는 배기 유닛 및 실외의 공기를 실내로 이동시키는 흡기 유닛을 포함할 수 있다.The ventilation unit may perform a function of ventilating indoor air by moving indoor air to the outdoor and outdoor air to the indoor. The ventilation unit may include an exhaust unit that moves indoor air to the outside and an intake unit that moves outdoor air to the indoors.
흡기 유닛은 실외 공기를 실내로 강제적으로 이동시키는 흡기 팬을 가질 수 있고, 배기 유닛은 실내의 공기를 실외로 강제적으로 이동시킬 수 있는 배기 팬을 구비할 수 있다. 흡기구와 배기구의 크기나, 흡기 팬과 배기 팬의 성능에 따라 환기 용량이 결정될 수 있다. 환기 용량은 단위시간 동안 공기 유량 등으로 표기될 수 있다. 이외에도 흡기구와 배기구를 막아 실내 공기와 실외 공기의 접촉을 차단할 수도 있다.The intake unit may have an intake fan for forcibly moving outdoor air to the room, and the exhaust unit may have an exhaust fan for forcibly moving indoor air to the outside. The ventilation capacity may be determined according to the sizes of the intake and exhaust ports, or the performance of the intake and exhaust fans. Ventilation capacity can be expressed in terms of air flow rate during a unit time. In addition, it is possible to block the contact between indoor air and outdoor air by blocking the intake and exhaust ports.
환기 유닛의 배기 유닛과 흡기 유닛을 동시에 동작시킴으로써 실내 공기를 실외로 내보내는 동시에 실외 공기를 실내로 들여보낼 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 배기 유닛만을 동작시켜 실내 공기를 실외로 내보내기만 할 수 있으며, 흡기 유닛만을 동작시켜 실외 공기를 실내로 들여보내기만 할 수도 있다. 흡기 유닛만을 동작시키는 경우, 실내의 압력을 높여 오염물질의 농도를 낮출 수 있고 실내의 압력이 높기 때문에 틈새로 들어올 수도 있는 오염물질의 실내 유입을 막을 수도 있다.By operating the exhaust unit and the intake unit of the ventilation unit at the same time, indoor air can be exported to the outside and outdoor air can be introduced into the room. However, the present invention is not limited thereto, and the indoor air can only be exported to the outside by operating only the exhaust unit, and the outdoor air can only be introduced into the room by operating only the intake unit. When only the intake unit is operated, the concentration of contaminants can be lowered by increasing the indoor pressure, and since the indoor pressure is high, it is possible to prevent the inflow of contaminants that may enter the room.
실외 공기질이 실내 공기질보다 좋은 경우에는 환기 유닛을 작동시켜 환기를 먼저 수행하고 난 후에 공기청정 유닛을 작동시켜 실내 공기의 공기청정을 수행하고, 실외 공기질이 실내 공기질보다 나쁜 경우에는 환기를 하지 않고 공기청정 유닛만을 작동시켜 실내 공기의 공기청정을 수행할 수 있다. If the outdoor air quality is better than the indoor air quality, operate the ventilation unit to perform ventilation first, and then operate the air cleaning unit to clean the indoor air. If the outdoor air quality is worse than the indoor air quality, do not ventilate the air. Air cleaning of indoor air can be performed by operating only the cleaning unit.
또한, 실외 공기질이 실내 공기질보다 좋은 경우 환기를 통하여 실내 공기질이 개선되는 비율과 공기청정을 통하여 실내 공기질이 향상되는 비율을 고려하여 환기 유닛과 공기청정 유닛을 동시에 작동시켜 실내 공기의 환기와 공기청정을 동시에 수행할 수 있다.In addition, when outdoor air quality is better than indoor air quality, ventilation of indoor air and air cleaning by operating the ventilation unit and air cleaning unit at the same time taking into account the rate of improvement of indoor air quality through ventilation and the rate of improvement of indoor air quality through air cleaning. Can be performed at the same time.
실외 공기질 측정값이 실내 공기질 측정값 및 실내 공기질 설정값보다 좋은 경우에는 환기 유닛만을 작동시켜(흡기 유닛 및 배기 유닛을 동시에 동작) 사용개시시점에 실내 공기질을 설정값에 도달하도록 할 수 있다.If the outdoor air quality measurement value is better than the indoor air quality measurement value and the indoor air quality set value, only the ventilation unit is operated (the intake unit and the exhaust unit are operated simultaneously) so that the indoor air quality reaches the set value at the start of use.
제어 유닛은 공기질 측정 유닛으로부터 획득한 정보를 기초로 하여 연산을 수행하여 환기 유닛 및/또는 공기청정 유닛을 동작을 제어할 수 있다. The control unit may control the operation of the ventilation unit and/or the air cleaning unit by performing an operation based on the information obtained from the air quality measurement unit.
제어 유닛은 공기질 측정 유닛에서 측정된 실내외 공기질에 관한 측정값을 기초로 하여 실내외 공기질의 차이를 산정할 수 있다. 제어 유닛은 예를 들어 실내 공기와 실외 공기의 온도 차이, 습도 차이, 미세먼지 농도의 차이, 초미세먼지 농도의 차이, 라돈 농도의 차이, 이산화탄소 농도의 차이 등의 산정할 수 있다. 이러한 정보를 기초로 하여 실내 공기질과 실외 공기질 중 어느 쪽이 좋은지 판단할 수 있다. 만약 실외 공기질이 더 좋은 경우에는 추후 환기를 통하여 실외 공기를 실내로 흡입하여 실내 공기질을 개선하는데 활용할 수도 있다.The control unit may calculate a difference in indoor/outdoor air quality based on the measured value of indoor/outdoor air quality measured by the air quality measurement unit. The control unit may calculate, for example, a temperature difference between indoor air and outdoor air, a humidity difference, a difference in a concentration of fine dust, a difference in a concentration of ultrafine dust, a difference in radon concentration, and a difference in carbon dioxide concentration. Based on this information, it is possible to determine whether indoor air quality or outdoor air quality is good. If the outdoor air quality is better, it can be used to improve indoor air quality by inhaling outdoor air into the room through ventilation later.
제어 유닛에는 실내 공기질 설정값을 입력할 수 있다. 근무개시 시점(실내 공간 사용개시 시점)에 필요한 공기질에 대한 정보를 설정값으로 입력할 수 있다. 즉 근무개시 시점에 도달되어 있어야 하는 실내 공기의 상태에 관한 정보를 설정값으로 입력할 수 있다. 즉 실내 공기질 설정값은 근무자가 최적의 상태에서 근무를 개시할 수 있는 실내의 공기 상태를 말할 수 있다.The indoor air quality setting value can be input to the control unit. Information on the air quality required at the start of work (when the use of indoor space starts) can be entered as a set value. That is, information about the indoor air condition that should have reached the start of work can be entered as a set value. That is, the indoor air quality setting value may refer to an indoor air condition in which a worker can start working in an optimal state.
또한, 공기청정 유닛의 청정 능력을 입력할 수 있다. 공기청정 유닛이 다수의 공기청정기로 이루어진 경우에는 각 공기청정기 당 단위시간 당 청정 능력과 공기청정기의 개수를 입력함으로써 공기청정 유닛의 전체 청정 능력을 입력할 수 있다. In addition, it is possible to input the cleaning capacity of the air cleaning unit. When the air cleaning unit consists of a plurality of air purifiers, the total cleaning capacity of the air cleaning unit can be input by inputting the cleaning capacity per unit time per air purifier and the number of air purifiers.
또한, 실내 공간의 체적도 입력할 수 있다. 실내 공간은 공기청정의 대상이 되는 실내 공간일 수 있다. 따라서 공기청정의 대상이 되지 않는 특정 구조물이 실내에 존재하는 경우에는 이 구조물이 차지하는 공간을 제외한 공간의 체적을 입력할 수 있다.In addition, the volume of the indoor space can also be input. The indoor space may be an indoor space subject to air purification. Therefore, when a specific structure that is not subject to air cleaning exists indoors, the volume of the space excluding the space occupied by this structure can be input.
또한, 환기 유닛의 환기 용량을 입력할 수 있다. 환기구와 배기구의 크기나 배기 팬이나 환기 팬의 성능을 고려하여 단위시간 당 배기 용량과 흡기 용량을 정할 수 있다. 예를 들어, 배기 구조와 흡기 구조가 동일하고 단순히 방향만 서로 반대로 구성하는 경우 배기 용량과 흡기 용량은 동일할 수 있으며, 이 경우에는 배기 용량 또는 흡기 용량을 환기 용량으로 입력할 수 있다. 만약, 배기 구조와 흡기 구조를 다르게 구성하고 배기 팬과 흡기 팬의 성능도 상이하여 배기 용량과 흡기 용량이 다른 경우에는 이중 작은 것을 환기 용량으로 정할 수 있다.In addition, it is possible to input the ventilation capacity of the ventilation unit. The exhaust capacity and intake capacity per unit time can be determined in consideration of the size of the ventilation port and the exhaust port, or the performance of the exhaust fan or the ventilation fan. For example, when the exhaust structure and the intake structure are the same and only the directions are opposite to each other, the exhaust capacity and the intake capacity may be the same, and in this case, the exhaust capacity or the intake capacity may be input as the ventilation capacity. If the exhaust structure and the intake structure are configured differently, and the performance of the exhaust fan and the intake fan are also different, and thus the exhaust capacity and the intake capacity are different, the smaller one may be determined as the ventilation capacity.
이렇게 입력된 자료를 바탕으로 하여, 환기 및/또는 공기정화를 통하여 실내 공기를 원하는 수준(설정값)에 도달하는데 걸리는 시간을 계산할 수 있다. 실내 공기질이 설정값에 도달하는데 걸리는 시간을 예비가동시간이라 할 수 있다. 실내 공간의 사용개시 시점 이전에 미리 예비적으로 환기 유닛이나 공기청정 유닛을 동작시켜야 하기 때문이다.Based on the data entered in this way, the time it takes to reach the desired level (set value) of indoor air through ventilation and/or air purification can be calculated. The time it takes for the indoor air quality to reach the set value can be referred to as the preliminary operation time. This is because the ventilation unit or air cleaning unit must be operated in advance before the start of use of the indoor space.
예를 들어, 실내 공기질의 측정값과 설정값 사이의 차이를 산정한 후, 상기 입력된 공기청정 유닛의 공기정화 성능, 환기 유닛의 환기 용량, 환기 또는 정화의 대상이 되는 실내의 체적 등의 정보를 기초로 하여 연산을 수행하여 실내 공기질 측정값과 설정값 사이의 차이를 없애는데 걸리는 시간(예비가동시간)을 산정할 수 있다.For example, after calculating the difference between the measured value of the indoor air quality and the set value, information such as the air purification performance of the input air cleaning unit, the ventilation capacity of the ventilation unit, the volume of the room to be ventilated or purified, etc. The time taken to eliminate the difference between the indoor air quality measured value and the set value (preliminary operation time) can be calculated by performing an operation based on.
예를 들어, 미세먼지의 경우 공기청정 유닛을 일정시간(Δt 초) 동안 가동한 후 미세먼지의 평균 농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.For example, in the case of fine dust, after operating the air cleaning unit for a certain period of time (Δt seconds), the average concentration of fine dust can be calculated as follows.
(미세먼지 평균 농도)(t+Δt) = (보정상수) × [(미세먼지 평균농도)(t) × (실내 전체 체적) - (해당 미세먼지에 대한 공기청정기 Δt 초 당 풍량) × (필터 효율 혹은 미세먼지 저감 효율) × (미세먼지 평균 농도)] / (실내 전체 체적)(Average fine dust concentration)(t+Δt) = (Correction constant) × [(Average fine dust concentration)(t) × (Total indoor volume)-(Air purifier for the fine dust Δt air volume per second) × (Filter Efficiency or fine dust reduction efficiency) × (average fine dust concentration)] / (total indoor volume)
여기서, (미세먼지 평균 농도)(t)는 t 시점에서의 미세먼지 평균 농도이고, (미세먼지 평균 농도)(t+Δt)는 t+Δt 시점에서의 미세먼지 평균 농도를 나타낸다.Here, (average fine dust concentration)(t) is the average fine dust concentration at the time point t, and (average fine dust concentration)(t+Δt) indicates the average fine dust concentration at the time point t+Δt.
실내의 체적 변화 혹은 공기청정기 운용 상황 변경에 의하여 추정되는 예비가동시간이 실제 운용한 결과와 상이하여 오차가 발생할 수 있는데 이를 보정하기 위하여 보정상수를 도입하였다. 이와 같은 추정 시간의 오차는 제어 유닛이 자동으로 상기 식의 보정상수를 수정하여 최소화할 수 있으며, 실행 횟수가 증가함에 따라 보정 값은 더욱 정확한 상수로 수렴될 수 있다.The estimated preliminary operating time due to the change in the indoor volume or the change in the operating condition of the air purifier may differ from the actual operation result, resulting in an error. To correct this, a correction constant was introduced. Such an error in the estimation time can be minimized by the control unit automatically correcting the correction constant of the above equation, and as the number of executions increases, the correction value can converge to a more accurate constant.
미세먼지 설정값과 측정값 차를, 위에서 계산된 단위 시간(1초) 당 미세먼지의 평균 농도 저감량으로 나누면 미리 설정해 놓은 미세먼지의 평균 농도에 도달하기까지 걸리는 시간(예비가동시간)을 계산할 수 있다.By dividing the difference between the fine dust setting value and the measured value by the average concentration reduction amount of fine dust per unit time (1 second) calculated above, you can calculate the time (preliminary operation time) to reach the average concentration of fine dust set in advance. have.
또한, 제어 유닛에는 사용개시 시점을 입력할 수 있다. 사용개시 시점을 기준으로 예비가동시간만큼 전의 시점에 미리 환기 유닛 및/또는 공기청정 유닛이 동작시켜 실내 공간의 사용예상시점에 실내 공기질이 설정값에 도달되도록 할 수 있다.In addition, the start point of use can be input to the control unit. The ventilation unit and/or the air cleaning unit may be operated in advance at the time before the preliminary operation time based on the start of use, so that the indoor air quality reaches the set value at the expected time of use of the indoor space.
본 측면은 저장 유닛을 더 포함할 수 있다. 저장 유닛은 제어 유닛에 연결되어 공기질측정 유닛에서 실시간으로 측정되어 제공된 공기질 관련 정보와, 제어 유닛에서 수행되는 일련의 연산 과정 및 결과와, 제어 유닛에서 공기청정 유닛 및/또는 환기 유닛을 제어하는 제어 정보를 저장할 수 있다. 제어 유닛에서 이루어지는 모든 정보를 저장 유닛에 저장함으로써 이러한 자료를 이용하여 기술 개발이나 서비스 향상 등에 활용할 수 있다. This aspect may further include a storage unit. The storage unit is connected to the control unit and measured in real time by the air quality measurement unit and provided air quality-related information, a series of calculation processes and results performed by the control unit, and a control for controlling the air cleaning unit and/or the ventilation unit by the control unit. Information can be saved. By storing all the information made in the control unit in the storage unit, these data can be used for technology development or service improvement.
본 측면은 사용자 인터페이스 유닛을 더 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스 유닛은 제어 유닛에 연결되어 제어에 필요한 정보를 제어 유닛에 입력할 수 있다. 사용자 인터페이스 유닛에는 현재의 시스템 상황이 일목요연하게 표시되어 전체 시스템 상황을 한눈에 파악할 수 있다. 위에서 설명한 것처럼, 제어에 필요한 정보는 공기청정 유닛의 공기정화 능력, 실내 공간의 체적 및 실내 공간의 사용시점에 도달되어야 할 실내 공기질의 설정값을 포함할 수 있다.This aspect may further include a user interface unit. The user interface unit is connected to the control unit to input information necessary for control into the control unit. The current system status is clearly displayed on the user interface unit, so that the overall system status can be grasped at a glance. As described above, the information necessary for control may include the air purification capability of the air cleaning unit, the volume of the indoor space, and the set value of the indoor air quality to be reached at the point of use of the indoor space.
본 측면은 제어 유닛에 통신망을 통하여 연결된 원격제어 유닛을 더 포함할 수 있다. 원격제어 유닛을 통하여 공기청정 유닛 및 환기 유닛을 제어할 수 있으며, 또한 원격제어 유닛을 통하여 실내 공기질 설정값을 포함하는 정보 등을 입력할 수 있다. 즉 제어 유닛에 입력할 수 있는 정보를 원격제어 유닛을 통하여도 입력할 수 있고, 공기청정 유닛 및 환기 유닛을 제어할 수 있다. 이러한 원격제어 유닛은 외부 서버, 개인용 컴퓨터 및 스마트 폰 중 1 이상을 포함할 수 있다. 외부 서버, 개인용 컴퓨터, 스마트 폰 등을 통하여 원격제어가 가능하다. 특히 스마트 폰을 사용하는 경우에는 간편하게 이동하면서 공기청정시스템을 제어 및 관리할 수 있다는 장점이 있다.This aspect may further include a remote control unit connected to the control unit through a communication network. The air cleaning unit and the ventilation unit can be controlled through the remote control unit, and information including indoor air quality setting values can be input through the remote control unit. That is, information that can be input to the control unit can also be input through the remote control unit, and the air cleaning unit and the ventilation unit can be controlled. This remote control unit may include one or more of an external server, a personal computer, and a smart phone. Remote control is possible through external servers, personal computers, and smart phones. In particular, when using a smart phone, there is an advantage of being able to control and manage the air cleaning system while moving easily.
본 발명의 다른 측면은, 앞 측면의 공기청정시스템을 운용하는 방법으로서 (a) 실내 및 실외에서 공기질을 측정하는 단계, (b) 실내 공기질의 측정값과 실내 공기질의 설정값에 기초하여 실내외 공기질의 차이를 산정하고 환기 및/또는 공기정화를 통하여 실내 공기질이 설정값에 도달하는데 걸리는 예비가동시간을 산정하는 단계 및 (c) 실내 공간의 사용예상시점을 기준으로 예비가동시간만큼 전의 시점에 미리 환기 유닛 및/또는 공기청정 유닛을 가동하는 단계를 포함하는 사용상황 적응형 공기청정시스템의 운용방법일 수 있다.Another aspect of the present invention is a method of operating the air cleaning system on the front side, including (a) measuring indoor and outdoor air quality, (b) indoor and outdoor air quality based on a measured value of indoor air quality and a set value of indoor air quality. Calculating the difference between the two and calculating the preliminary operation time required for the indoor air quality to reach the set value through ventilation and/or air purification, and (c) the preliminary operation time based on the expected time of use of the indoor space. It may be a method of operating a usage situation adaptive air cleaning system including the step of operating the ventilation unit and/or the air cleaning unit.
먼저, 실내 및 실외에서 공기질을 실시간으로 측정할 수 있다(a). First, it is possible to measure air quality indoors and outdoors in real time (a).
실내 공기질은 실내 공기질 측정 유닛에 의하여 측정할 수 있고, 실외 공기질은 실외 공기질 측정 유닛에 의하여 측정할 수 있다. 실시간으로 측정된 데이터는 제어 유닛으로 전송될 수 있다. 이러한 공기질을 감지 및 측정할 수 있는 공기질 측정 유닛에는 공기의 온도를 측정하는 온도 센서, 공기의 습도를 측정하는 습도 센서 및 미세먼지, 초미세먼지, 이산화탄소 및 라돈으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 농도를 측정을 할 수 있는 농도 센서가 포함될 수 있다.Indoor air quality can be measured by an indoor air quality measuring unit, and outdoor air quality can be measured by an outdoor air quality measuring unit. The data measured in real time can be transmitted to the control unit. The air quality measurement unit capable of detecting and measuring such air quality includes a temperature sensor that measures the temperature of the air, a humidity sensor that measures the humidity of the air, and one or more concentrations selected from the group consisting of fine dust, ultrafine dust, carbon dioxide and radon. It may include a concentration sensor that can measure the.
하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 공기질 측정 유닛은 아황산가스, 일산화탄소, 이산화질소, 오존, 포름알데히드, 톨루엔, 벤젠, 아세톤 등의 휘발성 유기화합물(VOC), 석면에서 발생되는 이산화질소 등의 오염물질이나, 분진, 담배연기, 냄새와 대장균 등의 미생물 물질과, 기타 악취, 방사선 등의 오염물질을 감지하고 그 농도를 측정할 수 있는 센서를 구비할 수 있다.However, the air quality measurement unit is not limited thereto, and the air quality measurement unit includes pollutants such as volatile organic compounds (VOC) such as sulfurous acid gas, carbon monoxide, nitrogen dioxide, ozone, formaldehyde, toluene, benzene, and acetone, and nitrogen dioxide generated from asbestos, dust, A sensor capable of detecting and measuring the concentration of microbial substances such as cigarette smoke, odor and E. coli, and other pollutants such as odor and radiation may be provided.
실시간으로 측정된 데이터를 이용함으로써 제어 유닛에서는 실시간 연산을 수행할 수 있어 현재에 가장 근접한 상태에서의 정확한 결과를 얻을 수 있으며, 이를 환기 유닛과 공기청정 유닛을 제어하는데 활용할 수 있다.By using the data measured in real time, the control unit can perform real-time calculations, so that accurate results can be obtained in the state closest to the present, and this can be used to control the ventilation unit and the air cleaning unit.
측정 대상이 되는 공기질은 공기의 온도 및 습도, 미세먼지 및 초미세먼지의 농도 및 유해가스의 농도로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 여기서 유해가스는 이산화탄소 및/또는 라돈을 포함할 수 있다.The air quality to be measured may include at least one selected from the group consisting of the temperature and humidity of the air, the concentration of fine dust and ultrafine dust, and the concentration of harmful gases. Here, the harmful gas may include carbon dioxide and/or radon.
상기 오염물질 이외에, 공기질 측정 유닛은 실내외 공기의 온도와 습도도 측정하고 이를 제어함으로써 쾌적한 실내 공기를 유지할 수 있다. 실내의 온도와 습도 조절은 습도 조절기(가습기 등), 온도 조절기(냉방기 등) 등을 통하여 이루어질 수 있다.In addition to the pollutants, the air quality measuring unit can maintain comfortable indoor air by measuring and controlling the temperature and humidity of indoor and outdoor air. Indoor temperature and humidity can be controlled through a humidity controller (such as a humidifier) or a temperature controller (such as a cooler).
다음으로, 실내 공기질의 측정값과 실내 공기질의 설정값에 기초하여 실내외 공기질의 차이를 산정하고 환기 및/또는 공기정화를 통하여 실내 공기질이 설정값에 도달하는데 걸리는 예비가동시간을 산정할 수 있다(b).Next, the difference between indoor and outdoor air quality can be calculated based on the measured value of indoor air quality and the set value of indoor air quality, and the preliminary operating time it takes for the indoor air quality to reach the set value through ventilation and/or air purification can be calculated ( b).
제어 유닛은 공기질 측정 유닛에서 측정된 실내외 공기질에 관한 측정값을 기초로 하여 실내외 공기질의 차이를 산정할 수 있다. 제어 유닛은 예를 들어 실내 공기와 실외 공기의 온도 차이, 습도 차이, 미세먼지 농도의 차이, 초미세먼지 농도의 차이, 라돈 농도의 차이, 이산화탄소 농도의 차이 등의 산정할 수 있다. 이러한 정보를 기초로 하여 실내 공기질과 실외 공기질 중 어느 쪽이 좋은지 판단할 수 있다. 만약 실외 공기질이 더 좋은 경우에는 추후 환기를 통하여 실외 공기를 실내로 흡입하여 실내 공기질을 개선하는데 활용할 수도 있다.The control unit may calculate a difference in indoor/outdoor air quality based on the measured value of indoor/outdoor air quality measured by the air quality measurement unit. The control unit may calculate, for example, a temperature difference between indoor air and outdoor air, a humidity difference, a difference in a concentration of fine dust, a difference in a concentration of ultrafine dust, a difference in radon concentration, and a difference in carbon dioxide concentration. Based on this information, it is possible to determine whether indoor air quality or outdoor air quality is good. If the outdoor air quality is better, it can be used to improve indoor air quality by inhaling outdoor air into the room through ventilation later.
제어 유닛에는 실내 공기질 설정값을 입력할 수 있다. 근무 개시 시점에 필요한 공기질에 대한 정보를 설정값으로 입력할 수 있다. 즉 근무 개시 시점에 도달되어 있어야 하는 실내 공기의 상태에 관한 정보를 설정값으로 입력할 수 있다. 즉 근무자가 최적의 상태에서 근무를 개시할 수 있는 실내의 공기 상태를 말할 수 있다.The indoor air quality setting value can be input to the control unit. Information on the air quality required at the start of work can be entered as a set value. That is, information on the indoor air condition that should have reached the point of start of work can be entered as a set value. In other words, it is possible to say the indoor air condition in which a worker can start working in an optimal state.
또한, 제어 유닛에는 공기청정 유닛의 청정 능력을 입력할 수 있다. 공기청정 유닛이 다수의 공기청정기로 이루어진 경우에는 각 공기청정기 당 단위시간 당 청정 능력과 공기청정기의 개수를 입력함으로써 공기청정 유닛의 전체 청정 능력을 입력할 수 있다. In addition, it is possible to input the cleaning capability of the air cleaning unit to the control unit. When the air cleaning unit consists of a plurality of air purifiers, the total cleaning capacity of the air cleaning unit can be input by inputting the cleaning capacity per unit time per air purifier and the number of air purifiers.
또한, 제어 유닛에는 실내 공간의 체적도 입력할 수 있다. 실내 공간은 공기청정의 대상이 되는 실내 공간일 수 있다. 따라서 공기청정의 대상이 되지 않는 특정 구조물이 실내에 존재하는 경우에는 이 구조물이 차지하는 공간을 제외한 공간의 체적을 입력할 수 있다.Also, the volume of the indoor space can be input to the control unit. The indoor space may be an indoor space subject to air purification. Therefore, when a specific structure that is not subject to air cleaning exists indoors, the volume of the space excluding the space occupied by this structure can be input.
또한, 제어 유닛에는 환기 유닛의 환기 용량을 입력할 수 있다. 환기구와 배기구의 크기나 배기 팬이나 환기 팬의 성능을 고려하여 단위시간 당 배기 용량과 흡기 용량을 정할 수 있다. 예를 들어, 배기 구조와 흡기 구조가 동일하고 단순히 방향만 서로 반대로 구성하는 경우 배기 용량과 흡기 용량은 동일할 수 있으며, 이 경우에는 배기 용량 또는 흡기 용량을 환기 용량으로 입력할 수 있다. 만약, 배기 구조와 흡기 구조를 다르게 구성하고 배기 팬과 흡기 팬의 성능도 상이하여 배기 용량과 흡기 용량이 다른 경우에는 이중 작은 것을 환기 용량으로 정할 수 있다.In addition, the ventilation capacity of the ventilation unit can be input to the control unit. The exhaust capacity and intake capacity per unit time can be determined in consideration of the size of the ventilation port and the exhaust port, or the performance of the exhaust fan or the ventilation fan. For example, when the exhaust structure and the intake structure are the same and only the directions are opposite to each other, the exhaust capacity and the intake capacity may be the same, and in this case, the exhaust capacity or the intake capacity may be input as the ventilation capacity. If the exhaust structure and the intake structure are configured differently, and the performance of the exhaust fan and the intake fan are also different, and thus the exhaust capacity and the intake capacity are different, the smaller one may be determined as the ventilation capacity.
이렇게 입력된 자료를 바탕으로 하여, 환기 및/또는 공기정화를 통하여 실내 공기를 원하는 수준(설정값)에 도달하는데 걸리는 시간을 계산할 수 있다. 실내 공기질이 설정값에 도달하는데 걸리는 시간을 예비가동시간이라 할 수 있다. 실내 공간의 사용개시 시점 이전에 미리 예비적으로 환기 유닛이나 공기청정 유닛을 동작시켜야 하기 때문이다.Based on the data entered in this way, the time it takes to reach the desired level (set value) of indoor air through ventilation and/or air purification can be calculated. The time it takes for the indoor air quality to reach the set value can be referred to as the preliminary operation time. This is because the ventilation unit or air cleaning unit must be operated in advance before the start of use of the indoor space.
예를 들어, 실내 공기질의 측정값과 설정값 사이의 차이를 산정한 후, 상기 입력된 공기청정 유닛의 공기정화 성능, 환기 유닛의 환기 용량, 환기 또는 정화의 대상이 되는 실내의 체적 등의 정보를 기초로 하여 연산을 수행하여 실내 공기질 측정값과 설정값 사이의 차이를 없애는데 걸리는 시간(예비가동시간)을 산정할 수 있다.For example, after calculating the difference between the measured value of the indoor air quality and the set value, information such as the air purification performance of the input air cleaning unit, the ventilation capacity of the ventilation unit, the volume of the room to be ventilated or purified, etc. The time taken to eliminate the difference between the indoor air quality measured value and the set value (preliminary operation time) can be calculated by performing an operation based on.
또한, 제어 유닛에는 사용개시 시점을 입력할 수 있다. 사용개시 시점을 기준으로 예비가동시간만큼 전의 시점에 미리 환기 유닛 및/또는 공기청정 유닛이 동작시켜 실내 공간의 사용예상시점에 실내 공기질이 설정값에 도달되도록 할 수 있다.In addition, the start point of use can be input to the control unit. The ventilation unit and/or the air cleaning unit may be operated in advance at the time before the preliminary operation time based on the start of use, so that the indoor air quality reaches the set value at the expected time of use of the indoor space.
다음으로, 실내 공간의 사용예상시점을 기준으로 예비가동시간만큼 전의 시점에 미리 환기 유닛 및/또는 공기청정 유닛을 가동할 수 있다(c).Next, it is possible to operate the ventilation unit and/or the air cleaning unit in advance at the time before the preliminary operation time based on the estimated time of use of the indoor space (c).
공기청정 유닛은 실내의 공기를 정화시키는 기능을 수행할 수 있다. 공기청정 유닛은 일반적으로 공지된 공기청정기를 사용할 수 있다. 공기청정 유닛은, 예를 들어 실내 공기를 순환시키면서 활성탄 등의 필터를 이용하여 미세먼지나 유해물질 등을 흡착함으로써 공기를 정화시킬 수 있다.The air cleaning unit may perform a function of purifying indoor air. As the air cleaning unit, a generally known air purifier can be used. The air cleaning unit can purify the air by circulating indoor air, for example, by adsorbing fine dust or harmful substances using a filter such as activated carbon.
환기 유닛은 실내의 공기를 실외로 이동시키고 실외의 공기를 실내로 이동시켜 실내의 공기를 환기하는 기능을 수행할 수 있다. 환기 유닛은 실내의 공기를 실외로 이동시키는 배기 유닛 및 실외의 공기를 실내로 이동시키는 흡기 유닛을 포함할 수 있다. 흡기 유닛은 실외 공기를 실내로 강제적으로 이동시키는 흡기 팬을 가질 수 있고, 배기 유닛은 실내의 공기를 실외로 강제적으로 이동시킬 수 있는 배기 팬을 구비할 수 있다. 흡기구와 배기구의 크기나, 흡기 팬과 배기 팬의 성능에 따라 환기 용량이 결정될 수 있다. 환기 용량은 단위시간 동안 공기 유량 등으로 표기될 수 있다. 이외에도 흡기구와 배기구를 막아 실내 공기와 실외 공기의 접촉을 차단할 수도 있다.The ventilation unit may perform a function of ventilating indoor air by moving indoor air to the outdoor and outdoor air to the indoor. The ventilation unit may include an exhaust unit that moves indoor air to the outside and an intake unit that moves outdoor air to the indoors. The intake unit may have an intake fan for forcibly moving outdoor air to the room, and the exhaust unit may have an exhaust fan for forcibly moving indoor air to the outside. The ventilation capacity may be determined according to the sizes of the intake and exhaust ports, or the performance of the intake and exhaust fans. Ventilation capacity can be expressed in terms of air flow rate during a unit time. In addition, it is possible to block the contact between indoor air and outdoor air by blocking the intake and exhaust ports.
환기 유닛의 배기 유닛과 흡기 유닛을 동시에 동작시킴으로써 실내 공기를 실외로 내보내는 동시에 실외 공기를 실내로 들여보낼 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 배기 유닛만을 동작시켜 실내 공기를 실외로 내보내기만 할 수 있으며, 흡기 유닛만을 동작시켜 실외 공기를 실내로 들여보내기만 할 수도 있다. 흡기 유닛만을 동작시키는 경우, 실내의 압력을 높여 오염물질의 농도를 낮출 수 있고 실내의 압력이 높기 때문에 틈새로 들어올 수도 있는 오염물질의 실내 유입을 막을 수도 있다. By operating the exhaust unit and the intake unit of the ventilation unit at the same time, indoor air can be exported to the outside and outdoor air can be introduced into the room. However, the present invention is not limited thereto, and the indoor air can only be exported to the outside by operating only the exhaust unit, and the outdoor air can only be introduced into the room by operating only the intake unit. When only the intake unit is operated, the concentration of contaminants can be lowered by increasing the indoor pressure, and since the indoor pressure is high, it is possible to prevent the inflow of contaminants that may enter the room.
특히 실내 공기 중에 존재하는 라돈 또는 이산화탄소 등은 필터 등의 통상적인 수단으로 포집하거나 없애기 어려운데 이러한 유해가스의 경우에는 이를 실외로 내보내고 실외 공기를 받아들임으로써 실내 공기의 상태를 개선할 수도 있다.In particular, radon or carbon dioxide present in the indoor air is difficult to collect or remove by conventional means such as a filter. In the case of such a harmful gas, it is possible to improve the indoor air condition by sending it out to the outside and receiving the outdoor air.
실외 공기질이 실내 공기질보다 좋은 경우에는 환기 유닛을 작동시켜 환기를 먼저 수행하고 난 후에 공기청정 유닛을 작동시켜 실내 공기의 공기청정을 수행하고, 실외 공기질이 실내 공기질보다 나쁜 경우에는 환기를 하지 않고 공기청정 유닛만을 작동시켜 실내 공기의 공기청정을 수행할 수 있다. If the outdoor air quality is better than the indoor air quality, operate the ventilation unit to perform ventilation first, and then operate the air cleaning unit to clean the indoor air. If the outdoor air quality is worse than the indoor air quality, do not ventilate the air. Air cleaning of indoor air can be performed by operating only the cleaning unit.
또한, 실외 공기질이 실내 공기질보다 좋은 경우 환기를 통하여 실내 공기질이 개선되는 비율과 공기청정을 통하여 실내 공기질이 향상되는 비율을 고려하여 환기 유닛과 공기청정 유닛을 동시에 작동시켜 실내 공기의 환기와 공기청정을 동시에 수행할 수 있다.In addition, when outdoor air quality is better than indoor air quality, ventilation of indoor air and air cleaning by operating the ventilation unit and air cleaning unit at the same time taking into account the rate of improvement of indoor air quality through ventilation and the rate of improvement of indoor air quality through air cleaning. Can be performed at the same time.
실외 공기질 측정값이 실내 공기질 측정값 및 실내 공기질 설정값보다 좋은 경우에는 환기 유닛만을 작동시켜(흡기 유닛 및 배기 유닛을 동시에 동작) 사용개시시점에 실내 공기질을 설정값에 도달하도록 할 수 있다.If the outdoor air quality measurement value is better than the indoor air quality measurement value and the indoor air quality set value, only the ventilation unit is operated (the intake unit and the exhaust unit are operated simultaneously) so that the indoor air quality reaches the set value at the start of use.
본 발명에서 사용하는 용어는 특정한 실시형태를 설명하기 위한 것으로 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다고 보아야 할 것이다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재한다는 것을 의미하는 것이지, 이를 배제하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부한 도면에 의하여 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 보아야 할 것이다. The terms used in the present invention are for describing specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions should be viewed as including plural meanings, unless the context is clear. Terms such as "comprise" or "have" are meant to mean the presence of features, numbers, steps, actions, elements, or combinations thereof described in the specification, and are not intended to exclude them. The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims. Therefore, various types of substitutions, modifications, and changes will be possible by a person skilled in the art within the scope not departing from the technical idea of the present invention described in the claims, and this should also be considered to be within the scope of the present invention. something to do.
Claims (17)
실내의 공기를 정화시키는 공기청정 유닛;
실내의 공기를 실외로 이동시키고 실외의 공기를 실내로 이동시켜 실내의 공기를 환기하는 환기 유닛; 및
상기 공기질 측정 유닛으로부터 획득한 정보를 기초로 하여 연산을 수행하여 환기 유닛 및/또는 공기청정 유닛을 동작을 제어하는 제어 유닛을 포함하되,
상기 제어 유닛은,
상기 공기질 측정 유닛에서 측정된 실내외 공기질에 관한 측정값을 기초로 하여 실내외 공기질의 차이를 산정하고, 환기 및/또는 공기정화를 통하여 실내 공기질이 설정값에 도달하는데 걸리는 예비가동시간을 산정하고, 실내 공간의 사용예상시점에 상기 실내 공기질이 상기 설정값에 도달하도록 실내 공간의 사용예상시점을 기준으로 상기 예비가동시간만큼 전의 시점에 미리 상기 환기 유닛 및/또는 상기 공기청정 유닛이 동작되도록 제어하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템.
An air quality measurement unit that measures indoor or outdoor air quality in real time;
An air cleaning unit purifying indoor air;
A ventilation unit for ventilating indoor air by moving indoor air to the outdoor and outdoor air to the indoor; And
Comprising a control unit for controlling the operation of the ventilation unit and/or the air cleaning unit by performing an operation based on the information obtained from the air quality measurement unit,
The control unit,
The difference in indoor and outdoor air quality is calculated based on the measured value of the indoor and outdoor air quality measured by the air quality measuring unit, and the preliminary operation time taken for the indoor air quality to reach the set value through ventilation and/or air purification is calculated, and Controlling the ventilation unit and/or the air cleaning unit to be operated in advance by the preliminary operating time based on the estimated time of use of the indoor space so that the indoor air quality reaches the set value at the expected time of use of the space, Air cleaning system adaptive to the use situation.
상기 공기질 측정 유닛은
실내에 위치하여 실내의 공기질을 측정하는 실내 공기질 측정 유닛; 및
실외에 위치하여 실외의 공기질을 측정하는 실외 공기질 측정 유닛을 포함하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템.
The method of claim 1,
The air quality measurement unit
An indoor air quality measuring unit located indoors and measuring indoor air quality; And
An air cleaning system adaptive to use conditions, including an outdoor air quality measurement unit that is located outdoors and measures outdoor air quality.
상기 공기질은 공기의 온도, 공기의 습도, 미세먼지의 농도, 초미세먼지의 농도 및 유해가스의 농도로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하는 사용상황 적응형 공기청정시스템.
The method of claim 1,
The air quality is a usage situation adaptive air cleaning system including at least one selected from the group consisting of air temperature, air humidity, fine dust concentration, ultra fine dust concentration, and harmful gas concentration.
상기 유해가스는 이산화탄소 및/또는 라돈을 포함하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템의 운용방법.
The method of claim 3,
The harmful gas includes carbon dioxide and/or radon, a method of operating an air cleaning system adaptive to use conditions.
상기 공기질 측정 유닛은
공기의 온도를 측정하는 온도 센서;
공기의 습도를 측정하는 습도 센서; 및
미세먼지, 초미세먼지, 이산화탄소 및 라돈으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 농도를 측정을 할 수 있는 농도 센서를 포함하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템.
The method of claim 1,
The air quality measurement unit
A temperature sensor measuring the temperature of the air;
A humidity sensor measuring the humidity of the air; And
A use situation adaptive air cleaning system comprising a concentration sensor capable of measuring one or more concentrations selected from the group consisting of fine dust, ultrafine dust, carbon dioxide and radon.
상기 환기 유닛은
실내의 공기를 실외로 이동시키는 배기 유닛; 및
실외의 공기를 실내로 이동시키는 흡기 유닛을 포함하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템.
The method of claim 1,
The ventilation unit
An exhaust unit for moving indoor air to the outside; And
An air cleaning system adaptive to a usage situation, including an intake unit for moving outdoor air into the room.
상기 제어 유닛에 연결되어, 상기 공기질측정 유닛에서 실시간으로 측정되어 제공된 공기질 관련 정보와, 상기 제어 유닛에서 수행되는 일련의 연산 과정 및 결과와, 상기 제어 유닛에서 상기 공기청정 유닛 및/또는 상기 환기 유닛을 제어하는 제어 정보를 저장하는 저장 유닛을 더 포함하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템.
The method of claim 1,
It is connected to the control unit, the air quality-related information measured and provided in real time by the air quality measurement unit, a series of calculation processes and results performed by the control unit, and the air cleaning unit and/or the ventilation unit in the control unit Further comprising a storage unit for storing control information to control the air cleaning system adaptive to the use situation.
상기 제어 유닛에 연결되어 현재의 시스템 상황을 표시하고, 제어에 필요한 정보를 상기 제어 유닛에 입력할 수 있는 사용자 인터페이스 유닛을 더 포함하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템.
The method of claim 1,
Further comprising a user interface unit connected to the control unit to display a current system situation and input information necessary for control to the control unit.
상기 제어에 필요한 정보는 공기청정 유닛의 공기정화 능력, 실내 공간의 체적 및 실내 공간의 사용시점에 도달되어야 할 실내 공기질의 설정값을 포함하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템.
The method of claim 8,
The information necessary for the control includes set values of the air purification capability of the air cleaning unit, the volume of the indoor space, and the indoor air quality to be reached at the point of use of the indoor space.
상기 제어 유닛에 통신망을 통하여 연결되어, 상기 공기청정 유닛 및 상기 환기 유닛을 제어하거나 실내 공기질 설정값을 포함하는 정보를 입력할 수 있는 원격제어 유닛을 더 포함하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템.
The method of claim 1,
Further comprising a remote control unit connected to the control unit through a communication network and capable of controlling the air cleaning unit and the ventilation unit or inputting information including an indoor air quality setting value.
상기 원격제어 유닛은 외부 서버, 개인용 컴퓨터 및 스마트 폰 중 1 이상을 포함하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템.
The method of claim 10,
The remote control unit includes at least one of an external server, a personal computer, and a smart phone.
(a) 실내 및 실외에서 공기질을 측정하는 단계;
(b) 실내 공기질의 측정값과 실내 공기질의 설정값에 기초하여 실내외 공기질의 차이를 산정하고 환기 및/또는 공기정화를 통하여 실내 공기질이 설정값에 도달하는데 걸리는 예비가동시간을 산정하는 단계; 및
(c) 실내 공간의 사용예상시점을 기준으로 상기 예비가동시간만큼 전의 시점에 미리 환기 유닛 및/또는 공기청정 유닛을 가동하는 단계를 포함하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템의 운용방법.
As a method of operating the air cleaning system of paragraph 1,
(a) measuring air quality indoors and outdoors;
(b) calculating a difference between indoor and outdoor air quality based on a measured value of indoor air quality and a set value of indoor air quality, and calculating a preliminary operating time for the indoor air quality to reach the set value through ventilation and/or air purification; And
(c) operating a ventilation unit and/or an air cleaning unit in advance by the time before the preliminary operation time based on the estimated time of use of the indoor space.
(a) 단계에서, 공기질은 공기의 온도 및 습도, 미세먼지 및 초미세먼지의 농도 및 유해가스의 농도로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템의 운용방법.
The method of claim 12,
In step (a), the air quality includes at least one selected from the group consisting of the temperature and humidity of the air, the concentration of fine dust and ultrafine dust, and the concentration of harmful gases.
상기 유해가스는 이산화탄소 및/또는 라돈을 포함하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템의 운용방법.
The method of claim 13,
The harmful gas includes carbon dioxide and/or radon, a method of operating an air cleaning system adaptive to use conditions.
(b) 단계에서, 상기 예비가동시간은 공기정화 유닛의 정화 능력, 실내 공간의 체적, 환기 유닛의 환기용량으로 이루어지는 그룹에서 선택된 1종 이상을 고려하여 산정되는, 사용상황 적응형 공기청정시스템의 운용방법.
The method of claim 12,
In step (b), the preliminary operation time is calculated by considering at least one selected from the group consisting of the purification capacity of the air purification unit, the volume of the indoor space, and the ventilation capacity of the ventilation unit. How to operate.
(b) 단계에서, 실외 공기질이 실내 공기질보다 좋은 경우에는 환기 유닛을 작동시켜 환기를 먼저 수행하고 난 후에 공기청정 유닛을 작동시켜 실내 공기의 공기청정을 수행하고, 실외 공기질이 실내 공기질보다 나쁜 경우에는 환기를 하지 않고 공기청정 유닛만을 작동시켜 실내 공기의 공기청정을 수행하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템의 운용방법.
The method of claim 12,
In step (b), if the outdoor air quality is better than the indoor air quality, operate the ventilation unit to perform ventilation first, and then operate the air cleaning unit to perform air purification of the indoor air, and the outdoor air quality is worse than the indoor air quality. A method of operating an air cleaning system adaptive to use conditions, in which air cleaning of indoor air is performed by operating only the air cleaning unit without ventilation.
(b) 단계에서, 실외 공기질이 실내 공기질보다 좋은 경우 환기를 통하여 실내 공기질이 개선되는 비율과 공기청정을 통하여 실내 공기질이 향상되는 비율을 고려하여 환기 유닛과 공기청정 유닛을 동시에 작동시켜 실내 공기의 환기와 공기청정을 동시에 수행하는, 사용상황 적응형 공기청정시스템의 운용방법.The method of claim 12,
In step (b), if the outdoor air quality is better than the indoor air quality, the ventilation unit and the air cleaning unit are operated at the same time in consideration of the rate of improvement of indoor air quality through ventilation and the rate of improvement of indoor air quality through air purification. A method of operating an air cleaning system that is adaptive to use conditions that performs ventilation and air cleaning at the same time.
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