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KR102232703B1 - 하이브리드형 자연 환기 시스템 - Google Patents

하이브리드형 자연 환기 시스템 Download PDF

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KR102232703B1
KR102232703B1 KR1020190048325A KR20190048325A KR102232703B1 KR 102232703 B1 KR102232703 B1 KR 102232703B1 KR 1020190048325 A KR1020190048325 A KR 1020190048325A KR 20190048325 A KR20190048325 A KR 20190048325A KR 102232703 B1 KR102232703 B1 KR 102232703B1
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KR
South Korea
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temperature
indoor
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blowing fan
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KR1020190048325A
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최정민
최세영
강은혜
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창원대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 하이브리드형 자연 환기 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템은 실외에 설치되어, 외기의 온도, 습도 및 풍속을 측정하는 제1센서부; 실내에 설치되어, 실내 공기의 온도 및 습도를 측정하는 제2센서부; 및 상기 실내 공기를 강제 유동시키는 송풍팬;을 포함하고, 상기 송풍팬은 상기 제1센서부 및 상기 제2센서부에서 측정된 측정값을 기반으로 상기 송풍팬의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하이브리드형 자연 환기 시스템 {HYBRID TYPE NATURAL VENTILATION SYSTEM}
본 발명은 하이브리드형 자연 환기 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 외기와 실내 공기의 온도, 습도 및 풍속값에 기인하여 자동으로 송풍팬을 구동시킴으로써 실내의 냉방 효과 및 열적 쾌적성을 증대시키도록 하는 하이브리드형 자연 환기 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건물에는 출입을 위한 출입문, 환기, 조망 및 채광 등을 위한 창문이 설치된다. 상기와 같은 문은 여닫이 구조 또는 미닫이 구조로 설치될 수 있으며, 창문의 경우 미닫이 문이 많이 사용된다.
상기와 같은 창문은 실내의 환기나 온도조절, 비나 눈이 올 때, 황사 등과 같은 실외 공기의 오염 등에 따라 열리거나 닫힌다. 그런데 상기와 같은 상황에서 창문을 열거나 닫는 것이 전적으로 사람(예컨대 거주자 등)에 의하여 이루어지기 때문에, 적절하게 대응하지 못하면 그에 따른 피해가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 상기 창문이 환기 및 냉방을 위한 적재 위치에 설치되지 않거나 창문이 전혀 설치되지 않은 실내 공간에서는 더더욱 쾌적한 환기 및 냉방이 이루어지지 못해 그에 따른 어려움이 더욱 크게 나타나고 있다.
이에, 대한민국 공개특허 제10-2016-0024814호에서는 미리 저장된 날씨 요소 정보에 대응하여 설정 온도 이력 정보를 획득하고, 이에 따라 공조기의 설정 온도를 스케쥴링하는 방법이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제10-1723301호에서는 설정된 소리패턴으로 소음이나 강우 등에 대처하여 창문을 개폐시키는 창문 자동 개폐장치가 개시되어 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2013-0096924호에서는 온도와 습도, 이산화탄소 및 강우를 센서로 감지하여 설정된 범위 이내에서 모터를 구동하여 창문을 자동으로 개폐시키는 시스템이 개시되어 있다.
그러나, 위와 같은 종래의 발명에서는 계절이나 시간에 따른 변동을 고려하지 못하고, 단순히 설정된 값과 측정된 값의 차이를 통해 창문의 개폐여부를 조절하여 실제 실내 거주자가 느끼는 쾌적성 등이 반영되지 않는 문제점이 있다.
또한, 창문이 실내외의 기온 및 습도를 고려하여 창문이 개방된다고 하더라고 외기의 풍속이 약한 경우에는 개방된 창문으로 외기가 유입되지 않아 창문 개방에 따른 냉방 효과나 열적 쾌적성을 기대할 수 없는 문제점 또한 발생하게 된다.
또한, 상기한 종래의 발명들은 창문을 통해서만 구현되는 환기 및 냉방 시스템에 관한 것들로, 창문의 위치가 적절치 못하거나 창문이 설치되지 않은 공간에서의 환기 및 냉방의 문제점들은 해결하지는 못하고 있다.
따라서, 정형화된 온도의 비교를 통하여 환기 여부를 결정하기 보다는 계절이나 시간에 따라 달라질 수 있으며, 실내에 거주하는 사람들이 쾌적함을 느끼는 정도에 따라 달라질 수 있도록 하고, 외기의 풍속에 기인하여 송풍팬이 구동되도록 하여 공기의 이동이 없는 날에도 자연 환기가 가능하도록 하여 실내에 거주하는 사람들이 쾌적함을 느낄 수 있도록 하는 자연 환기 시스템의 개발이 요구되고 있다.
[특허문헌1] 대한민국 공개특허 10-2016-0024814(공개일:2016.03.07.) [특허문헌2] 대한민국 등록특허 10-1723301(등록일:2017.03.29.) [특허문헌3] 대한민국 공개특허 10-2013-0096924(공개일:2013.09.02.)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 외기와 실내 공기의 온도, 습도 및 풍속값을 측정하고 측정된 값에 기인하여 거주자의 쾌적성 정도를 판단하여 다양한 모듈로 송풍팬이 작동될 수 있도록 제어하는 제어부를 구비함으로써, 실내의 냉방 효과 및 열적 쾌적성을 증대시키도록 하는 하이브리드형 자연 환기 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 자연환기 시스템은 실외에 설치되어, 외기의 온도, 습도 및 풍속을 측정하는 제1센서부; 실내에 설치되어, 실내 공기의 온도 및 습도를 측정하는 제2센서부; 및 상기 실내 공기를 강제 유동시키는 송풍팬;을 포함하고, 상기 송풍팬은 상기 제1센서부 및 상기 제2센서부에서 측정된 측정값을 기반으로 상기 송풍팬의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템은 상기 제어부가 상기 송풍팬을 상시 구동시키는 제1구동모듈; 및 상기 외기 풍속이 기설정된 기준값 이하일 때 상기 송풍팬을 구동시키는 제2구동모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템은 상기 제어부가 상기 실내 공기 또는 외기의 온도차에 의해 상기 송풍팬을 구동시키는 온도차구동모듈;을 더 포함하고, 상기 온도차구동모듈은 실내온도(TZONE) ≥ 외기온도(TOUT) 및 실내온도(TZONE) ≥ 설정온도(TSET)일 경우 상기 송풍팬을 구동시키는 제1온도차구동모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템은 상기 온도차구동모듈이 실내온도(TZONE) ≥ 외기온도(TOUT) 및 실내온도(TZONE) ≥ 설정온도(TSET)이고, 측정된 외기의 풍속이 기설정된 기준값 이하일 때 상기 송풍팬을 구동시키는 제2온도차구동모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템은 상기 제어부가 상기 실내 공기 또는 외기의 엔탈피차에 의해 상기 송풍팬을 구동시키는 엔탈피차구동모듈;을 더 포함하고, 상기 엔탈피차구동모듈은 실내엔탈피(HZONE) ≥ 외기엔탈피(HOUT) 및 실내온도(TZONE) ≥ 설정온도(TSET)일 경우 상기 송풍팬을 구동시키는 제1엔탈피차구동모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템은 상기 엔탈피차구동모듈이 실내엔탈피(HZONE) ≥ 외기엔탈피(HOUT) 및 실내온도(TZONE) ≥ 설정온도(TSET)이고, 측정된 외기의 풍속이 기설정된 기준값 이하일 때 상기 송풍팬을 구동시키는 제2엔탈피차구동모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템은 상기 풍속의 기설정된 기준값이 개방된 창문으로 외기의 자연 유입이 가능해지기 시작하는 외기 풍속의 최소값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템은 상기 설정온도(TSET)가 시간에 따라 가변되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템은 상기 제어부가 설정될 모듈을 선택 적용시키는 자동운전모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템은 상기 송풍팬이 상기 제어부의 정보 및 상기 송풍팬의 작동 여부를 시각적으로 표시하는 표시부;를 더 포함하고, 상기 표시부는 상기 실내 공기와 외기의 온도, 습도 및 풍속 측정값과, 상기 송풍팬의 구동율 및 상기 제어부의 설정 모듈이 시각적으로 표시되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템은 상기 송풍팬이 상기 제에부의 모듈을 사용자의 수동 조작으로 선택 적용시키는 조작부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템에 의하면, 제어부의 각 모듈이 계절이나 시간 또는 환경 등에 따라 선택 적용이 가능하여 에너지 절감이 뛰어나며 쾌적한 실내 환경을 조성하는 효과가 있다.
또한, 거주자의 쾌적성 정도를 고려하여 송풍팬의 구동 여부를 결정함에 따라 단순히 온도나 엔탈피에 의한 환기 방식과 달리 거주자의 사용감이나 만족도가 높은 장점이 있다.
또한, 외측창문 또는 내측창문 일측에 송풍팬을 구비하고, 상기 송풍팬의 구동을 제어하는 제어부를 구비함으로써, 외기의 풍속이 작아 개방된 창문으로 공기의 유입이 발생되지 않을 경우에도 상기 송풍팬을 구동하여 외기의 원활한 유입이 가능하도록 하여 환기의 효율성을 현저하게 증대시키는 효과가 있다.
또한, 상기 송풍팬의 구동만으로도 자동으로 쾌적한 환기가 가능하도록 하여 창문의 위치, 크기 및 용량이 적절하지 못하거나 창문이 설치되지 않은 실내에서도 쾌적하고 효율적인 환기 및 냉방이 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 표시부를 통해 거주자로 하여금 제어부의 각 모듈 적용 여부에 대한 결정을 쉽게 하도록 유도하며, 자동 운전 모듈을 통해 별도의 수동 조작 없이 온도나 시간등의 조건에 맞춰 각 모듈을 적용시켜 거주자가 용이하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 많은 에너지가 소비되는 냉방기기를 사용하지 않고도 송풍팬의 구동을 통한 자연 환기를 이용하여 냉방이 가능하도록 함으로서 에너지 사용을 저감시킬 수 있도록 하는 경제적인 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템의 송풍팬 가동시 냉방 효과 검토를 위한 학교 교실 배치 상태를 나타내는 배치도이다.
도 3(a)은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬이 외측 창문에 설치되어 실내 공기를 외부로 배출하는 상태를 나타내는 상태도이다.
도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬이 외측 창문에 설치되어 외기를 실내로 유입하는 상태를 나타내는 상태도이다.
도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬이 내측 창문에 설치되어 실내 공기를 외부로 배출하는 상태를 나타내는 상태도이다.
도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬이 내측 창문에 설치되어 외기를 실내로 유입하는 상태를 나타내는 상태도이다.
도 5(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬이 내측 창문 및 외측 창문에 설치되었을 때의 환기 상태를 나타내는 제1상태도이다.
도 5(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬이 내측 창문 및 외측 창문에 설치되었을 때의 환기 상태를 나타내는 제2상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템의 표시부의 세부적인 구성을 나타내는 일부 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템의 조작부의 세부적인 구성을 나타내는 일부 확대도이다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 온도와 외부 온도에 따른 실내 거주자의 쾌적성 정도에 대한 비율을 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템의 구조를 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템의 송풍팬 가동시 냉방 효과 검토를 위한 학교 교실 배치 상태를 나타내는 배치도이다.
본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템(1)은 도 1및 도 2에 도시된 바와 같이 건물 벽면에 설치되어 실외로 개구되는 외측창문(10) 및 상기 외측창문(10)과 대응되는 실내측면에 설치되어 복도측으로 개구되는 내측창문(20)을 포함하는 건물에 적용 실시될 수 있는 자연 환기 시스템이다.
구체적으로, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템(1)은 일측면이 외기와 접하는 외측창문(10)으로 구성되어 있고, 상기 외측창문(10)과 대응되는 일면에는 복도 또는 거실과 같은 다른 실내공간과 인접하는 벽면에 구비된 내측창문(20)으로 구성된 공간에 적용되는 자연 환기 시스템에 관한 것으로 예를 들면, 교실이나 사무실 또는 가정에 적용되어 실시될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 하이브리드형 자연 환기 시스템(1)은 상기한 바와 같은 외측창문(10) 및 내측창문(20)을 포함하는 구성에 한정되는 것은 아니며 따라서, 도시되지는 않았지만 마주보는 양측벽이 모두 외기와 인접한 외측창문(10)으로 구성된 공간에 적용 실시될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 하이브리드형 자연 환기 시스템(1)은 마주보는 양측벽이 모두 여타의 다른 실내공간과 인접하는 벽면으로 구성되어 마주보는 양측 창문이 모두 내측창문(20)으로 구성된 공간에 적용 실시될 수도 있다.
일실시예에 따른 상기 하이브리드형 자연 환기 시스템(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 제1센서부(100), 제2센서부(200) 및 송풍팬(300)을 포함할 수 있다.
상기 제1센서부(100)는 실외로 개구되는 외측창문(10)에 설치되어, 외기의 온도, 습도 및 풍속을 측정하는 센서일 수 있다.
구체적으로, 상기 제1센서부(100)는 상기 외측창문(10) 실외측에 적어도 하나 이상 구비되어, 외기의 온도, 습도 및 풍속을 측정하는 것으로, 온도를 측정하는 온도센서, 습도를 측정하는 습도센서 및 풍속을 측정하는 풍속계를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1센서부(100)는 일반적으로 사용되는 공지의 온도센서, 습도센서 및 풍속측정센서를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 인터넷등을 통한 기상정보나 날씨에 대한 데이터 등 실외 온도와 습도 및 풍속에 대한 정보를 전송받아 측정할 수 있는 것이라면 제한되지 않고 사용가능할 수 있다.
또한, 상기 제1센서부(100)는 측정된 외기 온도, 습도 및 풍속에 대한 정보가 신호화하여 상기 제어부(310)로 전송될 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 제1센서부(100)는 상기 제어부(310)와 무선 또는 유선통신으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1센서부(100)는 측정된 풍속값을 후술할 제2구동모듈(312), 제2온도차구동모듈(313b) 및 제2엔탈피차구동모듈(314b)에 전송하고, 상기 제2구동모듈(312), 제2온도차구동모듈(313b) 및 제2엔탈피차구동모듈(314b)은 상기 풍속값에 기인하여 상기 송풍팬(300)의 작동을 제어할 수 있다.
상기 제2센서부(200)는 실내 공기의 온도 및 습도를 측정하는 측정센서일 수 있다.
구체적으로, 상기 제2센서부(200)는 상기 제1센서부(100)와 대응되는 내측창문(20)의 실내측 벽면 일측에 적어도 하나 이상 구비되어, 실내 공기의 온도 및 습도를 측정하는 것으로, 상기 제1센서부(100)와 동일하게 일반적으로 사용되는 공지의 온도센서 및 습도센서를 사용할 수 있다.
또한, 상기 제2센서부(200)는 측정된 실내 공기의 온도 및 습도에 대한 정보가 신호화하여 상기 제어부(300)로 전송될 수 있도록 한다.
따라서, 상기 제2센서부(200)는 상기 제어부(310)와 무선 또는 유선통신으로 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템(1)은 상기 제1센서부(100) 및 상기 제2센서부(200)에서 측정된 측정값을 기반으로 상기 송풍팬(300)의 구동을 조절하고, 이를 통해 냉난방부하의 절감 및 실내 거주자의 쾌적성 향상을 도모할 수 있도록 한다.
도 3(a)은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬이 외측 창문에 설치되어 실내 공기를 외부로 배출하는 상태를 나타내는 상태도이고, 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬이 외측 창문에 설치되어 외기를 실내로 유입하는 상태를 나타내는 상태도이며, 도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬이 내측 창문에 설치되어 실내 공기를 외부로 배출하는 상태를 나타내는 상태도이고, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬이 내측 창문에 설치되어 외기를 실내로 유입하는 상태를 나타내는 상태도이며, 도 5(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬이 내측 창문 및 외측 창문에 설치되었을 때의 환기 상태를 나타내는 제1상태도이며, 도 5(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬이 내측 창문 및 외측 창문에 설치되었을 때의 환기 상태를 나타내는 제2상태도이다.
본 발명에 따른 상기 송풍팬(300)은 도 3(a) 내지 도 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 제1센서부(100) 및 상기 제2센서부(200)에서 측정된 측정값을 기반으로 상기 실내 공기를 강제 유동시키도록 구비된다.
따라서, 상기 송풍팬(300)은 상기 외측 창문(10) 또는 내측 창문(20)과 이웃하는 일측에 적어도 하나 이상 구비되어, 후술할 제어부(310)의 제어에 따라 실내 공기를 실외 또는 복도로 유출시키거나, 외기를 실내로 유입시킬 수 있도록 한다.
구체적으로, 상기 송풍팬(300)은 상기 제1센서부(100)에서 측정된 외기의 온도, 습도와 풍속값 및 상기 제2센서부(200)에서 측정된 실내 공기의 온도 및 습도 값에 기인하여 환기 또는 냉방의 필요성에 따라 구동될 수 있다.
따라서, 상기 송풍팬(300)은 도 3(a) 및 도 4(a)에 도시된 바와 같이 상기 외측창문(10) 또는 내측창문(20)과 이웃하는 일측에 적어도 하나 이상 구비되어, 실내 공기를 실외로 유출시키거나 실내 공기를 복도로 유출시킴으로써 외기가 상기 외측창문(10)을 통해 유입될 수 있도록 한다.
또한, 상기 송풍팬(300)은 도 3(b) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이 상기 송풍팬(300)에 의해 외기가 실내로 유입되도록 할 수도 있다.
창문을 통한 자연환기를 이용한 냉방시 외기의 풍속과 풍향등에 따라 실내로 유입되는 환기량이 시시각각 달라질 수 있으며, 특히 외기 풍속이 너무 낮아 바람이 없을 경우에는 창문이 개방된다고 하더라고 실내로 유입되는 공기의 풍량이 부족하여 환기가 이루어지지지 않아 자연환기나 자연 냉방의 효과가 미비한 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 상기 송풍팬(300)은 외기의 풍속이 작아 바람이 형성되지 않은 날씨에서도 개방된 창문으로 일정하고 쾌적한 양의 외기가 적절하게 유입되어 자연 환기 및 자연 냉방이 이루어질 수 있도록 구비된다.
또한, 상기 송풍팬(300)은 창문의 설치 위치 또는 창문의 용량이 적절하지 않아 자연 환기 및 자연 냉방이 원활하게 이루어지지 않는 실내 공간에서도 상기 송풍팬(300)의 구동으로 쾌적한 양의 외기가 적절하게 유입되어 자연 환기 및 자연 냉방이 이루어질 수 있도록 구비될 수도 있다.
또한, 상기 송풍팬(300)은 설치되는 공간의 크기 및 형태에 따라 외측창문(10) 일측에 적어도 하나 이상 구비되거나 내측창문(20) 일측에 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이 외측창문(10)과 내측창문(20) 모두에 다수개로 구비될 수도 있다.
일 실시예에 따른 상기 송풍팬(300)은 외기의 풍속이 창문을 통해 외기 유입이 불가능한 기설정된 기준값 이하인 경우 상기 제어부(310)의 제어에 의해 구동되어 실내 공기를 실외로 배출시킴으로써 개방된 창문을 통해 외기가 실내로 유입될 수 있도록 한다.
또한, 상기 송풍팬(300)은 도시된 바와 같이 상기 송풍팬(300)을 통해 직접적으로 외기가 실내로 유입될 수 있도록 설치될 수도 있다.
한편, 상기 송풍팬(300)은 제어부(310), 표시부(320) 및 조작부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부(310)는 상기 송풍팬(300)의 작동을 제어하도록 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부(310)는 상기 제1센서부(100)에서 측정한 외기의 온도, 습도 및 풍속값과 상기 제2센서부(200)에서 측정한 실내 공기의 온도 및 습도값을 전송받아 거주자의 열적 쾌적성을 만족 할 수 있는 창문개방 및 환기에 따른 냉방 효과를 판단하여 상기 송풍팬(300)을 적절하게 구동하도록 제어할 수 있다.
따라서, 상기 제어부(310)는 실내 공기 및 외기의 상태에 따라 제1구동모듈(311), 제2구동모듈(312), 온도차구동모듈(313) 및 엔탈피차구동모듈(314)을 포함할 수 있다.
상기 제1구동모듈(311)은 상기 송풍팬(300)을 상시 구동시키기 위한 모듈일 수 있다.
구체적으로, 상기 제1구동모듈(311)은 상기 송풍팬(300)이 항상 구동되도록 제어하는 것으로, 상기 제1센서부(100) 및 상기 제2센서부(200)에서 측정된 측정값과 무관하게 기설정된 시간 동안 상기 송풍팬(300)이 항상 구동될 수 있도록 제어한다.
또한, 상기 제1구동모듈(311)은 사용자의 선택이나 미리 설정된 프로그램에 따라 선택적으로 적용될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1구동모듈(311)은 학교와 같은 경우 점심 시간 중이거나 점심 시간이 끝나는 특정 시간동안 외기 및 내기의 상태와 무관하게 환기가 필요한 시간에 설정되어 상기 송풍팬(300)을 구동하도록 구비되는 모듈일 수 있다.
따라서, 상기 제1구동모듈(311)은 외기 및 내기의 상태와 무관하게 상기 송풍팬(300)의 구동이 필요한 시점에서 상기한 장치들이나 센서들의 불필요한 작동으로 인한 에너지 손실이 발생하지 않도록 하는 경제적인 효과를 볼 수 있다.
상기 제2구동모듈(312)은 상기 외기 풍속이 기설정된 기준값 이하일 때 상기 송풍팬(300)을 구동시키도록 구비된다.
구체적으로, 상기 제2구동모듈(312)은 온도 및 습도 측정값과 무관하게 외기 풍속이 기설정된 기준값 이하 즉, 외기 풍속이 낮아 바람의 실내 유입이 발생하지 않을 경우 상기 송풍팬(300)이 구동될 수 있도록 제어한다.
따라서, 상기 기설정된 기준값은 개방된 상기 외측창문(10)으로 외기의 자연 유입이 가능해지기 시작하는 외기풍속의 최소값으로 설정될 수 있다.
자연 환기를 이용한 냉방시 외기의 풍속과 풍향등에 따라 실내로 유입되는 환기량이 시시각각 달라질 수 있으며, 특히 외기 풍속이 너무 낮아 바람이 없을 경우에는 창문이 개방되어 있다고 하더라고 실내로 유입되는 공기가 없어 환기 및 냉방이 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.
따라서, 상기 제2구동모듈(312)은 상기와 같은 자연 환기시 발생되는 문제점을 해결하기 위해 구비된다.
또한, 본 발명에 따른 상기 풍속의 기설정된 기준값은 0.5m/s 로 설정될 수 있으나, 이러한 기준값은 이에 한정되는 것은 아니며 설정 위치, 계절, 작동 시간 및 사용자의 요구에 따라 다양한 값으로 적용 실시될 수 있다.
상기 온도차구동모듈(313)은 상기 실내 공기 또는 외기의 온도차에 의해 상기 송풍팬(300)을 구동시키는 모듈일 수 있다.
구체적으로, 상기 온도차구동모듈(313)은 외기 및 실내 공기의 온도차에 근거하여 상기 송풍팬(300) 구동을 제어하는 모듈로써, 상기 제1센서부(100) 및 제2센서부(200)에서 측정된 실내 공기 온도와 외기 온도의 차이를 분석하여 상기 송풍팬(300)이 구동되었을 때 거주자의 쾌적성이 증대되는 상태임을 판단하여 상기 송풍팬(300)을 구동시켜 환기가 발생할 수 있도록 한다.
또한, 상기 온도차구동모듈(313)은 제1온도차구동모듈(313a) 및 제2온도차구동모듈(313b)을 포함할 수 있다.
상기 제1온도차구동모듈(313a)은 실내온도(TZONE) ≥ 외부온도(TOUT) 및 실내온도(TZONE) ≥ 설정온도(TSET)일 경우 상기 송풍팬(300)을 구동시키도록 제어한다.
본 발명에서는 실내온도를 TZONE, 외부온도를 TOUT, 설정온도를 TSET으로 표시하여 설명한다.
여기서 실내온도란 현재나 특정 시점에서의 실내 온도를 의미하고, 외부온도란 현재나 특정 시점에서의 실외 온도를 의미하며, 설정온도란 실내에서 설정하고자 하는 온도를 의미할 수 있다.
구체적으로, 상기 실내온도는 상기 제2센서부(200)를 이용하여 측정될 수 있고, 상기 실외온도는 상기 제1센서부(100)를 이용하여 측정될 수 있으며, 상기 설정온도는 시간이나 위치에 따라 가변되는 값으로 사용자의 조작에 따른 온도이거나 미리 산출된 통계에 따른 온도일 수 있다.
예를 들어, 사용자의 조작에 따른 온도는 실내 거주자인 사용자가 설정한 온도를 의미한다.
미리 산출된 통계에 따른 온도는 자연환기 조건 하에서 건물 실내 공간에 거주하는 사용자가 느끼는 쾌적성 정도를 고려하여 결정된 온도를 의미할 수 있다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 온도와 외부 온도에 따른 실내 거주자의 쾌적성 정도에 대한 비율을 나타내는 그래프이다.
본 발명에 따른 실내 거주자 중 쾌적성을 느끼는 거주자 수의 비율은 도 8에 도시된 바와 같이 90%인 온도와 80%인 온도는 일정 범위를 가지며 외부 온도에 따라 가변될 수 있다.
도 8을 참고하여 ASHRAE Standard 55-2010 adaptive comfort model에 따른 통계를 가정하여 설명하면, 상기 설정온도는 실내 거주자 중 쾌적성을 느끼는 거주자 비율의 정도가 90% 내지 80%인 범위 내의 온도를 의미하고, 상기 설정온도는 시간과 계절에 따라 달라질 수 있다.
또한, 상기 설정온도는 상기 90% 내지 80%인 온도 범위 내에서 가변될 수도 있다.
또한, 상기한 온도범위의 90% 내지 80% 값은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 상술한 비율은 다소 변경될 수 있다.
또한, 현재 창문의 개방여부에 따라 상기 설정온도의 값은 변경될 수 있다.
구체적으로, 상기 거주자 중 쾌적성을 느끼는 거주자 비율 정도가 80%인 온도는 일정 범위를 갖고 상기 범위 내에서 설정 온도가 결정될 때 상술한 상기 송풍팬을 구동하도록 하는 온도는 상기 범위의 상한 값을 갖고 다른 하나는 상기 범위의 하한 값을 가질 수 있다.
상기 상한 값과 하한 값의 적용 여부는 냉난방 부하, 날씨, 시간 등에 따라 달라질 수 있다.
또한, 상기 설정온도(TSET)는 시간에 따른 가변되는 것으로, 계절, 바람, 일조량, 강우 등의 자연 환경에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 바람이 많이 불거나 일조량이 약한 경우 창문이 개폐되었을 때 실내 거주하는 사용자의 체감온도는 상대적으로 낮으므로 이에 따라 상기 설정온도가 달라질 수 있으며, 상기 설정온도의 결정은 바람, 계절, 강우, 일조량 등에 대한 정보나 사용자의 체감온도에 대한 통계자료 등에 의존할 수 있다.
따라서, 상기 제1온도차구동모듈(313a)은 외부온도보다 실내온도가 높고, 설정온도보다 실내온도가 높을 경우 거주자의 쾌적성을 증대시키기 위해 상기 송풍팬(300) 구동을 결정하고 구동시킬 수 있도록 한다.
상기 제2온도차구동모듈(313b)은 상기 실내 공기 또는 외기의 온도차 및 상기 외기의 풍속에 기인하여 상기 송풍팬(300)을 구동시키는 모듈일 수 있다.
구체적으로, 상기 제2온도차구동모듈(313b)은 상기 제1센서부(100) 및 제2센서부(200)에서 측정된 실내 공기 온도와 외기 온도의 차이를 분석하여 거주자의 쾌적성이 증대될 수 있는 상태임을 판단한 후 상기 제1센서부(100)에서 측정된 외기의 풍속에 따라 상기 송풍팬(300)을 구동시켜 환기가 발생할 수 있도록 한다.
따라서, 상기 제2온도차구동모듈(313b)은 실내온도(TZONE) ≥ 외기온도(TOUT) 및 실내온도(TZONE) ≥ 설정온도(TSET)이고, 측정된 외기의 풍속이 기설정된 기준값 이하일 때 상기 송풍팬(300)을 구동시키도록 한다.
이에, 상기 제2온도차구동모듈(313b)은 상기 실내 공기 및 외기의 온도차에 따라 실내 공간의 환기 및 냉방의 필요성을 판단하는 것은 상기 제1온도차구동모듈(313a)과 동일하게 실행한 후, 환기 및 냉방이 필요하다고 판단되는 경우라도 외기의 풍속이 기설정된 기준값보다 낮은 경우 즉, 외기 풍속이 낮아 외기가 개방된 외측창문을 통해 실내로 유입되지 않을 경우에만 상기 송풍팬(300)이 가동될 수 있도록 한다.
따라서, 상기 제2온도차구동모듈(313b)은 실내 공기 및 외기의 온도차에 의해 환기가 필요하다고 판단되는 경우에도 외기 풍속이 커서 개방된 외측 창문으로 자연환기가 가능한 경우에는 상기 송풍팬(300)을 가동하지 않도록 제어할 수 있다.
따라서, 상기 제2온도차구동모듈(313b)은 상기 제1온도차구동모듈(313a)보다 에너지를 훨씬 저감시킬 수 있도록 구비되는 모듈일 수 있다.
이 때, 상기 풍속의 기설정된 기준값은 개방된 상기 외측창문(10)으로 외기의 자연 유입이 가능해지기 시작하는 외기 풍속의 최소값으로 설정되는 것으로, 상기 제2구동모듈(312)과 동일하게 적용 실시될 수 있다.
따라서, 상기 풍속의 기설정된 기준값은 0.5m/s 로 설정될 수 있으나, 이러한 기준값은 이에 한정되는 것은 아니며 설정 위치, 계절, 작동 시간 및 사용자의 요구에 따라 다양한 값으로 적용 실시될 수 있다.
상기 엔탈피차구동모듈(314)은 상기 실내 공기 또는 외기의 엔탈피차에 의해 상기 송풍팬(300)을 구동시키도록 하는 모듈일 수 있다.
구체적으로, 상기 엔탈피차구동모듈(314)은 상기 제1센서부(100) 및 상기 제2센서부(200)에서 각각 측정된 외기 및 실내공기의 온도와 습도에 대한 측정값을 기반으로 상기 송풍팬(300)의 구동 여부를 판단하도록 구비된다.
상기 엔탈피는 열역학 제1법칙으로부터 파생되며, 본 발명에서는 실내와 실외의 엔탈피를 각각 산출하여 비교하도록 한다.
따라서, 상기 엔탈피차구동모듈(314)은 실내엔탈피를 HZONE, 외부엔탈피를 HOUT으로 표시한다.
또한, 상기 엔탈피차구동모듈(314)은 제1엔탈피차구동모듈(314a) 및 제2엔탈피차구동모듈(314b)을 포함할 수 있다.
상기 제1엔탈피차구동모듈(314a)은 실내엔탈피(HZONE) ≥ 외부엔탈피(HOUT) 및 실내온도(TZONE) ≥ 설정온도(TSET)를 충족시키는 경우 상기 송풍팬(300)의 구동을 결정할 수 있도록 한다.
예를 들어, 실내엔탈피가 외부엔탈피보다 큰 경우 냉방을 위해 상기 송풍팬(300)을 구동하여 실내엔탈피를 낮출 수 있다.
이와 반대로 실내엔탈피가 외부엔탈피보다 큰 경우 난방을 위해 상기 송풍팬(300)을 정지시켜 엔탈피 차이를 유지할 수 있도록 한다.
상기 제1엔탈피차구동모듈(314a)에서 산출되는 실내엔탈피 또는 외부엔탈피는 습도를 고려하여 불포화 상태에서의 실내 또는 실외 공기의 엔탈피를 의미할 수 있으며, 이에 따른 계산은 건구온도와 습구온도, 상대습도, 절대습도 등의 값에 따라 수행될 수 있다.
상기 제2엔탈피차구동모듈(314b)은 상기 실내 공기 또는 외기의 엔탈피차 및 상기 외기의 풍속에 기인하여 상기 송풍팬(300)을 가동시키는 모듈일 수 있다.
구체적으로, 상기 제2엔탈피차구동모듈(314b)은 상기 제1센서부(100) 및 상기 제2센서부(200)에서 각각 측정된 외기 및 실내공기의 온도와 습도에 대한 측정값을 기반으로 거주자의 쾌적성이 증대될 수 있는 상태를 판단한 후 상기 제1센서부(100)에서 측정된 외기의 풍속에 따라 상기 송풍팬(300)을 구동시켜 환기가 발생할 수 있도록 한다.
따라서, 상기 제2엔탈피차구동모듈(314b)은 실내엔탈피(HZONE) ≥ 외기엔탈피(HOUT) 및 실내온도(TZONE) ≥ 설정온도(TSET)이고, 측정된 외기의 풍속이 기설정된 기준값 이하일 때 상기 송풍팬(300)을 구동시키도록 한다.
이에, 상기 제2엔탈피차구동모듈(314b)은 상기 실내 공기 및 외기의 온도 및 습도차에 따른 실내 공기 및 외기의 엔탈피를 이용하여 실내 공간의 환기 및 냉방의 필요성을 판단하는 것은 상기 제1엔탈피차구동모듈(314a)과 동일하게 실행한 후, 환기 및 냉방이 필요하다고 판단되는 경우라도 외기의 풍속이 기설정된 기준값보다 낮은 경우 즉, 외기 풍속이 낮아 외기가 개방된 외측창문을 통해 실내로 유입되지 않을 경우에만 상기 송풍팬(300)이 가동될 수 있도록 한다.
따라서, 상기 제2엔탈피차구동모듈(314b)은 실내 공기 및 외기의 온도 및 습도에 따른 엔탈피에 의해 환기가 필요하다고 판단되는 경우에도 외기 풍속이 커서 개방된 외측 창문으로 자연환기가 가능한 경우에는 상기 송풍팬(300)을 가동하지 않도록 제어할 수 있다.
따라서, 상기 제2엔탈피차구동모듈(314b)은 상기 제1엔탈피차구동모듈(314a)보다 에너지를 훨씬 저감시킬 수 있도록 하는 모듈일 수 있다.
이 때, 상기 기설정된 기준값은 개방된 상기 외측창문(10)으로 외기의 자연 유입이 가능해지기 시작하는 외기 풍속의 최소값으로 설정되는 것으로, 상기 제2구동모듈(313b) 및 상기 제2온도차구동모듈(313b)과 동일하게 적용 실시될 수 있다.
따라서, 상기 풍속의 기설정된 기준값은 0.5m/s 로 설정될 수 있으나, 이러한 기준값은 이에 한정되는 것은 아니며 설정 위치, 계절, 작동 시간 및 사용자의 요구에 따라 다양한 값으로 적용 실시될 수 있다.
한편, 상기 제2엔탈피차구동모듈(314b)은 실내엔탈피(HZONE), 외기엔탈피(HOUT), 실내온도(TZONE) 및 설정온도(TSET)의 측정, 도출 및 적용과 관련된 제어내용은 상기 제1엔탈피차구동모듈(314a)과 동일하게 적용되어 이하 상기값의 자세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 상기 설정온도(TSET)는 상기한 바와 같이 시간에 따라 가변되도록 할 수 있다.
상기 자동운전모듈(315)은 상기 측정값을 기반으로 상기 제1구동모듈(311), 제2구동모듈(312), 온도차구동모듈(313) 및 엔탈피차구동모듈(314) 중 설정될 모듈을 선택 적용시키는 모듈일 수 있다.
또한, 상기 자동운전모듈(315)은 각각의 모듈 적용시 실내온도(TZONE) 및 설정온도(TSET)의 차이 및 외기 풍속 변화를 데이터화하고, 상기 데이터화 된 정보를 기반으로 상기 모듈들 중에서 선택 적용시킬 수 있도록 구비된다.
구체적으로, 상기 자동운전모듈(315)은 상기 4개의 모듈에 따른 실내온도와 설정온도의 차이에 대한 데이터화된 정보를 기반으로 시간이나 계절에 따라 최소 차이를 보이는 모듈을 선택적으로 적용시킨다.
또한, 상기 데이터화는 누적된 반복 경험에 의해 축적되거나 날씨와 시간을 고려하여 가상의 시뮬레이션을 수행하고, 상기 가상의 시뮬레이션 결과에 대한 값이 축적된 것일 수 있다.
예를 들어, 동일한 시간과 장소에서 각 모듈을 적용시키더라도 습도나 날씨의 영향에 따라 실내온도와 외부온도의 차이 감소 비율은 달라질 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 자동운전모듈(315)을 통하여 위와 같이 각 모듈에 따른 결과를 데이터화하고, 이를 기반으로 상기 4개의 모듈을 선택 적용시킴으로써 에너지가 효율적으로 사용될 수 있도록 상기 송풍팬(300)의 작동을 조절할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상기 제어부(310)는 상기 모듈들을 설정된 시간 일정에 따라 선택적으로 적용시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부(310)는 위와 같이 상기 제1구동모듈(311), 제2구동모듈(312), 온도차구동모듈(313) 및 엔탈피차구동모듈(314)을 선택적으로 적용함에 따라 계절과 시간에 따라 최적의 모듈 적용이 가능하며 냉난방 부하의 절감과 실내 거주자의 쾌적성을 높이는 효과가 있다.
예를 들어, 학교와 같은 공공장소에서 저녁이나 밤 시간대에 거주자인 학생들이 하교 후 등교하는 시간 동안에는 각 모듈들이 작동하지 않거나 설정 기준이 낮아 소극적인 환기가 이루어질 수 있도록 적용하고, 학생들의 점심시간 동안에는 환기를 위하여 제1구동모듈(311)을 적용할 수 있도록 한다.
위와 같은 예는 이해의 편의를 위한 본 발명의 또다른 실시예에 따른 것으로 상기 제어부(310)는 시간과 계절, 날씨(장마) 등 시간일정에 따라 다양한 방법으로 상기 각 모듈을 선택 적용시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템의 표시부의 세부적인 구성을 나타내는 일부 확대도이다.
본 발명에 따른 상기 표시부(320)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제어부(310)의 정보 및 상기 송풍팬(300)의 작동여부를 시각적으로 표시하도록 구비된다.
따라서, 상기 표시부(320)는 상기 실내 공기와 외기의 온도, 습도 및 풍속 측정값과, 상기 송풍팬(300)의 구동율 및 상기 제어부(310)의 설정 모듈이 시각적으로 표시될 수 있도록 한다.
이에, 상기 표시부(320)는 상기 표시부(320)를 통해 상기 제어부(310)의 각 모듈의 상태를 용이하게 확인할 수 있도록 하고, 따라서, 거주자로 하여금 상기 제어부(310)의 각 모듈 적용 여부에 대한 결정을 쉽게 하도록 유도할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 표시부(320)는 상기 송풍팬(300)의 일측에 구비될 수 있으며, 상기 송풍팬(300)과 별개의 장치로 구현될 수도 있다.
또한, 상기 표시부(320)는 상기 제어부(310)와 무선통신으로 연동되는 사용자 단말에 상기 표시부(320)와 동일한 정보들이 디스플레이될 수 있도록 상기 사용자 단말과 연동될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템의 조작부의 세부적인 구성을 나타내는 일부 확대도이다.
본 발명에 따른 상기 조작부(330)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제어부(310)의 각 모듈을 사용자의 수동 조작으로 선택 적용시킬 수 있도록 구비된다.
따라서, 상기 조작부(330)는 상기 송풍팬(300)이 상기 제어부(310)의 제어에 의한 자동 조작 이외에도 사용자의 요구에 따라 수동 조작으로 상기 기능들을 작동시킬 수 있도록 한다.
따라서, 상기 조작부(330)는 상기 제어부(310)의 각각의 모듈 선택 버튼(331) 및 상기 송풍팬 구동의 온/오프 버튼(332)을 포함하여 구성됨이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 따른 하이브리드형 자연 환기 시스템에 의하면, 제어부의 각 모듈이 계절이나 시간 또는 환경 등에 따라 선택 적용이 가능하여 에너지 절감이 뛰어나며 쾌적한 실내 환경을 조성하도록 한다.
또한, 거주자의 쾌적성 정도를 고려하여 송풍팬의 구동 여부를 결정함에 따라 단순히 온도나 엔탈피에 의한 환기 방식과 달리 거주자의 사용감이나 만족도가 높은 장점이 있다.
또한, 외측창문 또는 내측창문 일측에 송풍팬을 구비하고, 상기 송풍팬의 구동을 제어하는 제어부를 구비함으로써, 외기의 풍속이 작아 개방된 창문으로 공기의 유입이 발생되지 않을 경우에도 상기 송풍팬을 구동하여 외기의 원활한 유입이 가능하도록 하여 환기의 효율성을 현저하게 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 송풍팬의 구동만으로도 자동으로 쾌적한 환기가 가능하도록 하여 창문의 위치, 크기 및 용량이 적절하지 못하거나 창문이 설치되지 않은 실내에서도 쾌적하고 효율적인 환기 및 냉방이 가능하도록 한다.
또한, 표시부를 통해 거주자로 하여금 제어부의 각 모듈 적용 여부에 대한 결정을 쉽게 하도록 유도하며, 자동 운전 모듈을 통해 별도의 수동 조작 없이 온도나 시간등의 조건에 맞춰 각 모듈을 적용시켜 거주자가 용이하게 사용할 수 있다.
아울러, 많은 에너지가 소비되는 냉방기기를 사용하지 않고도 송풍팬의 구동을 통한 자연 환기를 이용하여 냉방이 가능하도록 함으로써 에너지 사용을 저감시킬 수 있도록 하는 경제적인 효과가 있다.
이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
1 : 하이브리드형 자연 환기 시스템 10 : 외측창문
20 : 내측창문 100 : 제1센서부
200 : 제2센서부 300 : 송풍팬
310 : 제어부 311 : 제1구동모듈
312 : 제2구동모듈 313 : 온도차구동모듈
313a : 제1온도차구동모듈 313b : 제2온도차구동모듈
314 : 엔탈피차구동모듈 314a : 제1엔탈피차구동모듈
314b : 제2엔탈피차구동모듈 315 : 자동운전모듈
320 : 표시부 330 : 조작부
331 : 모듈선택버튼 332 : 온/오프버튼

Claims (11)

  1. 실외에 설치되어, 외기의 온도, 습도 및 풍속을 측정하는 제1센서부;
    실내에 설치되어, 실내 공기의 온도 및 습도를 측정하는 제2센서부; 및
    상기 실내 공기를 강제 유동시키는 송풍팬;을 포함하고,
    상기 송풍팬은,
    상기 제1센서부 및 상기 제2센서부에서 측정된 측정값을 기반으로 상기 송풍팬의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 실내 공기 또는 외기의 온도차에 의해 상기 송풍팬을 구동시키는 온도차구동모듈;을 포함하고,
    상기 온도차구동모듈은,
    실내온도(TZONE) ≥ 외기온도(TOUT) 및 실내온도(TZONE) ≥ 설정온도(TSET)일 경우 상기 송풍팬을 구동시키는 제1온도차구동모듈; 및
    실내온도(TZONE) ≥ 외기온도(TOUT) 및 실내온도(TZONE) ≥ 설정온도(TSET)이고, 측정된 외기의 풍속이 기설정된 기준값 이하일 때 상기 송풍팬을 구동시키는 제2온도차구동모듈;을 포함하며,
    상기 설정온도(TSET)는,
    시간에 따라 설정된 값으로 가변되며, 사용자의 체감온도에 대한 통계자료를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 자연 환기 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 송풍팬을 상시 구동시키는 제1구동모듈; 및
    상기 외기 풍속이 기설정된 기준값 이하일 때 상기 송풍팬을 구동시키는 제2구동모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 자연 환기 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실내 공기 또는 외기의 엔탈피차에 의해 상기 송풍팬을 구동시키는 엔탈피차구동모듈;을 더 포함하고,
    상기 엔탈피차구동모듈은,
    실내엔탈피(HZONE) ≥ 외부엔탈피(HOUT) 및 실내온도(TZONE) ≥ 설정온도(TSET)일 경우 상기 송풍팬을 구동시키는 제1엔탈피차구동모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 자연 환기 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 엔탈피차구동모듈은,
    실내엔탈피(HZONE) ≥ 외부엔탈피(HOUT) 및 실내온도(TZONE) ≥ 설정온도(TSET)이고, 측정된 외기의 풍속이 기설정된 기준값 이하일 때 상기 송풍팬을 구동시키는 제2엔탈피차구동모듈;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 자연 환기 시스템.
  7. 제 2항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 풍속의 기설정된 기준값은,
    개방된 창문으로 외기의 자연 유입이 가능해지기 시작하는 외기 풍속의 최소값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 자연 환기 시스템.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    설정될 모듈을 선택 적용시키는 자동운전모듈;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 자연 환기 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 송풍팬은,
    상기 제어부의 정보 및 상기 송풍팬의 작동 여부를 시각적으로 표시하는 표시부;를 더 포함하고,
    상기 표시부는,
    상기 실내 공기와 외기의 온도, 습도 및 풍속 측정값과, 상기 송풍팬의 구동율 및 상기 제어부의 설정 모듈이 시각적으로 표시되는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 자연 환기 시스템.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 송풍팬은,
    상기 제어부의 모듈을 사용자의 수동 조작으로 선택 적용시키는 조작부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 자연 환기 시스템.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100923088B1 (ko) 2009-03-05 2009-10-22 주식회사 훼이스 지능형 배기 장치
KR101003258B1 (ko) * 2010-08-18 2010-12-21 현대건설주식회사 외기냉방 겸용 전열교환 환기장치
JP5426322B2 (ja) 2009-10-30 2014-02-26 三機工業株式会社 空調システム及び空調方法
JP6006593B2 (ja) 2012-09-19 2016-10-12 アズビル株式会社 空調制御システムおよび空調制御方法
JP2018197615A (ja) * 2017-05-23 2018-12-13 リンナイ株式会社 浴室空調装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5426322B2 (ko) * 1974-01-08 1979-09-03
JPS606593B2 (ja) * 1978-07-06 1985-02-19 三菱電機株式会社 ホ−ンスピ−カ
KR20080098859A (ko) * 2007-05-07 2008-11-12 주식회사 유니온금속 욕실용 건조환기장치
KR101121209B1 (ko) * 2010-09-09 2012-03-22 주식회사 하츠 하이브리드 환기설비
KR20130096924A (ko) 2012-02-23 2013-09-02 한국기술교육대학교 산학협력단 자동 창문 시스템
CN106796043B (zh) 2014-08-25 2020-09-04 三星电子株式会社 温度控制方法和装置
KR101723301B1 (ko) 2015-08-10 2017-04-04 이영욱 소음 및 날씨에 따른 창문 자동개폐장치
KR102087324B1 (ko) * 2017-09-11 2020-05-27 주식회사 올스웰 환기 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100923088B1 (ko) 2009-03-05 2009-10-22 주식회사 훼이스 지능형 배기 장치
JP5426322B2 (ja) 2009-10-30 2014-02-26 三機工業株式会社 空調システム及び空調方法
KR101003258B1 (ko) * 2010-08-18 2010-12-21 현대건설주식회사 외기냉방 겸용 전열교환 환기장치
JP6006593B2 (ja) 2012-09-19 2016-10-12 アズビル株式会社 空調制御システムおよび空調制御方法
JP2018197615A (ja) * 2017-05-23 2018-12-13 リンナイ株式会社 浴室空調装置

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