KR101439523B1 - 자동개폐형 이산화탄소 흡착필터 모듈 및 흡착제를 구비한 지능형 환기시스템 - Google Patents

자동개폐형 이산화탄소 흡착필터 모듈 및 흡착제를 구비한 지능형 환기시스템 Download PDF

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이주열
김해기
박병현
임윤희
하태영
차유정
정지윤
강태성
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주식회사 애니텍
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Abstract

자동개폐형 이산화탄소 흡착필터 모듈 및 흡착제를 구비한 지능형 환기시스템이 개시된다. 본 지능형 환기시스템은, 실내 공간에 배치되어 대기 중 이산화탄소의 농도를 감지하는 센서부; 이산화탄소를 흡착하여 실내 공간의 이산화탄소 농도를 감소시키는 이산화탄소 흡착필터 모듈; 및 흡착필터 모듈로 개방 또는 폐쇄 신호를 전달하는 제어부;를 포함하고, 흡착필터 모듈은, 제어부로부터 전달받은 개방 또는 폐쇄신호에 따라 회동되고, 제어부로부터 개방 신호를 전달받으면 전면부가 실내 공간의 지면을 향하도록 회동되는 모듈; 모듈을 회동시키는 회동 부재; 모듈의 전면부에 위치되고, 모듈의 회동에 따라 개폐되는 적어도 하나의 날개부; 모듈이 회동하여 적어도 하나의 날개부가 개방되면 실내 공간에 노출되는 흡착필터; 및 흡착필터 내에 충진되어 실내 공간의 이산화탄소를 흡착하는 흡착제;를 포함하며, 흡착제는, 알갱이 형태의 제올라이트 또는 제올라이트에 수산화리듐 또는 소다석회를 첨착시켜 제조한 이산화탄소 흡착제인 것을 특징으로 한다. 이에 의해 실내 공간의 이산화탄소 농도를 감지하고, 이산화탄소 농도가 기설정된 이산화탄소 농도를 초과하면 이산화탄소를 포집하여 제거함으로써 이산화탄소의 농도가 기설정된 수치 이하로 유지될 수 있도록 하고, 외기를 이용한 환기 횟수를 줄임으로써 에너지 사용량을 저감시킬 수있게 된다.

Description

자동개폐형 이산화탄소 흡착필터 모듈 및 흡착제를 구비한 지능형 환기시스템{Intelligent air cleaning system having automatic opening and shutting CO2 absorption filter module and absorbent}
본 발명은 실내 공기 중의 이산화탄소 농도를 저감시켜 환기 횟수를 감소시킬 수 있는 지능형 환기시스템에 관한 것이다.
업무용, 생활용 및 거주용 등으로 사용되는 다중이용시설 및 공동주택, 초고층 빌딩 등과 같은 건물은 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 환기시스템을 갖추게 된다.
특히 이산화탄소의 경우, 대기 중 이산화탄소의 농도가 높아지게 되면, 건물 내에 상주하거나 유동하는 사람에게 두통, 혈압상승, 구토 등의 증상을 유발시키게 되므로 환기시스템은 이산화탄소의 농도를 낮추기 위한 유닛을 필수적으로 요하게 된다.
이러한 환기시스템의 경우, 선행기술 제10-0923088호(공고일 2009. 10. 22) 및 제10-2012-0016765호(공개일 2012. 02. 27)와 같이 건물 내의 이산화탄소 농도를 저감시키기 위해 외부로부터 외기를 유입시켜 대기 중 실내 공기와 혼합함으로써 이산화탄소의 농도를 낮추는 방법이 주로 사용된다.
하지만 외기를 유입하는 환기시스템은 외기를 흡입하기 위해 팬, 모터와 같은 부재를 사용하게 되고, 이러한 부재가 작동되기 위해서는 전기에너지를 필요로 하며 필연적으로 비용이 발생되게 된다.
물론 일상에 사용되는 대부분의 기계 장치는 전기에너지를 필요로 하고, 이에 따라 비용이 발생되는 것은 당연하나, 에너지 생산에 필요한 원료를 구매함에 있어 유가의 급등을 비롯한 다양한 요소들로 원가가 상승하게 되고, 이에 의해 불안정한 전기수급, 누진세 등 사용자에게 발생되는 비용이 증가된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 실내 공간의 이산화탄소 농도를 감지하고, 이산화탄소 농도가 기설정된 이산화탄소 농도를 초과하면 실내 공기 중의 이산화탄소를 포집하여 제거함으로써 외기를 이용한 환기 횟수를 줄여 에너지 사용량을 저감시키는 지능형 환기시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 환기시스템은, 실내 공간에 배치되어 대기 중 이산화탄소의 농도를 감지하는 센서부; 상기 이산화탄소를 흡착하여 상기 실내 공간의 이산화탄소 농도를 감소시키는 이산화탄소 흡착필터 모듈; 및 상기 센서부로부터 수신한 상기 이산화탄소의 농도가 기설정된 이산화탄소 실내환경기준치보다 크면, 상기 실내 공간의 이산화탄소가 상기 흡착필터 모듈에 의해 흡착되도록 하기 위해 상기 흡착필터 모듈이 개방되도록 하고, 상기 센서부로부터 수신한 상기 이산화탄소의 농도가 상기 실내환경기준치 이하로 낮아지면 상기 흡착필터 모듈이 폐쇄되도록 하기 위해 상기 흡착필터 모듈로 개방 또는 폐쇄 신호를 전달하는 제어부;를 포함하고, 상기 흡착필터 모듈은, 상기 제어부로부터 전달받은 상기 개방 또는 폐쇄신호에 따라 회동되고, 상기 제어부로부터 상기 개방 신호를 전달받으면 전면부가 상기 실내 공간의 지면을 향하도록 회동되는 모듈; 상기 모듈의 외부에서 상기 모듈과 연결되고, 상기 제어부로부터 전달받은 상기 개방 또는 폐쇄에 따라 상기 모듈을 회동시키는 회동 부재; 상기 모듈의 전면부에 위치되고, 상기 모듈의 회동에 따라 개폐되는 적어도 하나의 날개부; 상기 모듈의 후면부에 삽입되어 고정되고, 상기 모듈이 회동하여 상기 적어도 하나의 날개부가 개방되면 상기 실내 공간에 노출되는 흡착필터; 및 상기 흡착필터 내에 충진되어 상기 실내 공간의 이산화탄소를 흡착하는 흡착제;를 포함하며, 상기 흡착제는, 알갱이 형태의 제올라이트 또는 상기 제올라이트에 수산화리듐 또는 소다석회를 첨착시켜 제조한 이산화탄소 흡착제이다.
여기서, 상기 흡착필터 모듈은, 상기 모듈을 기준으로 상기 적어도 하나의 날개부가 회전할 수 있도록 상기 적어도 하나의 날개부의 일측에서 타측을 관통하여 삽입되어 상기 모듈과 상기 적어도 하나의 날개부를 연결하는 힌지 부재;를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 날개부는, 상기 제어부로부터 전달받은 상기 개방 신호에 따라 상기 모듈의 전면부가 상기 실내 공간의 지면을 향하도록 회동되면, 중력에 의해 상기 모듈의 전면부와 수직을 이루어 상기 흡착필터 및 상기 흡착제가 외부에 노출되도록 하고, 상기 제어부로부터 전달받은 상기 폐쇄 신호에 따라 상기 모듈의 전면부가 상기 실내 공간의 지면과 수직이 되도록 회동되면, 중력에 의해 상기 모듈의 전면부를 차단하여 상기 흡착필터 및 상기 흡착제가 외부로부터 보호되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 모듈은, 상기 흡착필터가 상기 실내 공간의 지면을 향해 추락하는 것을 방지하기 위해 내주면에 마련되는 걸림부;를 포함하고, 상기 걸림부는, 상기 적어도 하나의 날개부 및 상기 모듈의 후면부 사이에 위치될 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 환기시스템은, 실내 공간에 배치되어 대기 중 이산화탄소의 농도를 감지하는 센서부; 상기 이산화탄소를 흡착하여 상기 실내 공간의 이산화탄소 농도를 감소시키는 이산화탄소 흡착필터 모듈; 및 상기 센서부로부터 수신한 상기 이산화탄소의 농도가 기설정된 이산화탄소 실내환경기준치보다 크면, 상기 실내 공간의 이산화탄소가 상기 흡착필터 모듈에 의해 흡착되도록 하기 위해 상기 흡착필터 모듈이 개방되도록 하고, 상기 센서부로부터 수신한 상기 이산화탄소의 농도가 상기 실내환경기준치 이하로 낮아지면 상기 흡착필터 모듈이 폐쇄되도록 하기 위해 상기 흡착필터 모듈로 개방 또는 폐쇄 신호를 전달하는 제어부;를 포함하고, 상기 흡착필터 모듈은, 전면부는 상기 실내 공간을 향하도록 위치되고, 상기 제어부로부터 전달받은 상기 개방 또는 폐쇄 신호에 따라 직선으로 이동되어 서로 대칭을 이루는 복수 개의 모듈; 상기 복수 개의 모듈의 외부에서 상기 복수 개의 모듈과 연결되고, 상기 제어부로부터 전달받은 상기 개방 또는 폐쇄 신호에 따라 상기 모듈이 이동될 수 있도록 하는 이동 부재; 상기 복수 개의 모듈 내에 개별적으로 삽입되어 고정되고, 상기 모듈이 상기 개방 신호에서 의해 이동하면 상기 실내 공간에 노출되는 흡착필터; 및 상기 흡착필터 내에 충진되어 상기 실내 공간의 이산화탄소를 흡착하는 흡착제;를 포함하며, 상기 흡착제는, 알갱이 형태의 제올라이트 또는 상기 제올라이트에 수산화리듐 또는 소다석회를 첨착시켜 제조한 이산화탄소 흡착제이다.
여기서, 상기 복수 개의 모듈은, 상기 제어부로부터 상기 개방 신호를 전달받으면, 상기 이동 부재에 의해 대칭선에서 서로 맞닿게 되어 상기 실내 공간에 상기 흡착필터 및 상기 흡착제를 노출시킴으로써 상기 실내 공간에 포함된 이산화탄소가 제거될 수 있도록 하고, 상기 제어부로부터 상기 폐쇄 신호를 전달받으면, 상기 이동 부재에 의해 상기 대칭선으로부터 기설정된 거리만큼 이격되어 상기 흡착필터 및 상기 흡착제가 상기 실내 공간에 노출되지 않도록 할 수 있다.
그리고, 상기 모듈은, 상기 흡착필터가 상기 실내 공간의 지면을 향해 추락하는 것을 방지하기 위해 내주면에 마련되는 걸림부;를 포함하고, 상기 걸림부는, 상기 모듈의 전면부 및 후면부 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 지능형 환기시스템.
이에 의해, 실내 공간의 이산화탄소 농도를 감지하고, 이산화탄소 농도가 기설정된 이산화탄소 농도를 초과하면 이산화탄소를 포집하여 제거함으로써 이산화탄소의 농도가 기설정된 수치 이하로 유지될 수 있도록 하고, 외기를 이용한 환기 횟수를 줄임으로써 에너지 사용량을 저감시킬 수있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 환기시스템의 구성을 설명하기 위해 제공되는 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치의 구성을 설명하기 위해 제공되는 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치가 동작되는 모습을 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착필터 모듈이 덕트에 장착된 모습을 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착필터 모듈이 덕트에 장착된 모습을 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 환기 장치의 구성을 설명하기 위해 제공되는 사시도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡착필터 모듈이 덕트에 장착된 모습을 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 환기 장치의 구성을 설명하기 위해 제공되는 사시도, 그리고,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 환기 장치가 동작되는 모습을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 환기시스템의 구성을 설명하기 위해 제공되는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 환기시스템은, 실내 공간의 이산화탄소 농도를 실시간으로 감지하고, 이산화탄소 농도가 기설정된 이산화탄소 농도를 초과하면 이산화탄소를 포집하여 제거함으로써 실내 공간의 이산화탄소의 농도가 기설정된 수치 이하로 유지될 수 있도록 한다.
이를 위해 본 실시예에 따른 지능형 환기시스템은, 센서부(100), 제어부(200) 및 흡착필터 모듈(300)로 구성된다.
센서부(100)는 실내 공간 내에 위치되어 실내 대기 중의 이산화탄소 농도를 실시간으로 감지하기 위해 사용되고, 감지된 이산화탄소 농도를 제어부(200)로 전달한다.
이때 센서부(100)는, 이산화탄소 농도를 정확하게 감지하기 위하여 단일의 실내 공간 내에 복수 개로 마련되고, 복수 개의 센서부(100)들은 위치를 달리하여 배치될 수도 있다.
한편 제어부(200)는, 센서부(100)로부터 감지된 이산화탄소 농도를 수신하고, 수신한 이산화탄소 농도를 기초로 하여 흡착필터 모듈(300)이 동작될 수 있도록 환기 장치(300)로 개방 또는 폐쇄 신호가 송신되도록 한다.
구체적으로 제어부(200)는, 센서부(100)로부터 수신한 이산화탄소 농도가 기설정된 이산화탄소 농도보다 크면 흡착필터 모듈(300)로 개방 신호를 자동으로 송신하여 흡착필터 모듈(300)가 동작되도록 한다.
그리고 제어부(200)는, 이상에서 동작된 흡착필터 모듈(300)에 의해 실내 대기의 이산화탄소 농도가 기설정된 이산화탄소 농도 이하로 낮아지면 흡착필터 모듈(300)로 폐쇄 신호를 송신하여 흡착필터 모듈(300)이 동작되지 않도록 한다.
이상에서의 과정을 연속적으로 수행하기 위해 제어부(200)는 센서부(100)에서 실시간으로 감지되는 이산화탄소 농도를 전달받게 된다.
한편 흡착필터 모듈(300)은, 실내 대기 중의 이산화탄소 농도를 낮추기 위해 사용되며 제어부(200)로부터 개방 또는 폐쇄 신호를 수신하여 동작 또는 미동작되게 된다.
구체적으로 흡착필터 모듈(300)은, 제어부(200)로부터 개방 신호를 수신하여 동작되게 되면 실내 대기 중의 이산화탄소를 포집 및 흡착하여 실내 공간의 이산화탄소의 농도가 저감되도록 하고, 이산화탄소의 농도가 저감되어 기설정된 이산화탄소 농도 이하로 낮아지면 제어부(200)로부터 전달받는 폐쇄 신호에 의해 동작이 중단되게 된다.
흡착필터 모듈(300)의 구성을 비롯한 자세한 설명은 도 2 내지 도 9에서 후술하기로 한다.
본 실시예에서는, 기설정된 이산화탄소 농도를 실내환경 권고기준치에 의해 이산화탄소 농도로 1,000ppm으로 상정하였으며, 이는 물론 설명의 편의를 위한 예시적 사항으로 권고기준치가 변경되거나 사용자의 필요에 따라 기설정된 이산화탄소의 농도가 변경될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착필터 모듈(300)의 구성을 설명하기 위해 제공되는 사시도이고, 이하에서는 환기시스템의 전체적인 작동이 아닌 흡착필터 모듈(300)의 구성 및 흡착필터 모듈(300)이 작동되는 과정에 대해 중점적으로 설명하기로 한다.
전술한 바와 같이 흡착필터 모듈(300)은, 실내 대기 중의 이산화탄소 농도를 낮추기 위해 사용되며 제어부(200)로부터 개방 또는 폐쇄 신호를 수신하여 동작 또는 미동작되게 된다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착필터 모듈(300)은, 모듈(310), 힌지 부재(311), 적어도 하나의 날개부(320), 흡착필터(330), 흡착제(340), 회동 부재(350) 및 걸림부(360)를 포함하여 구성된다.
모듈(310)은 흡착필터(330)가 고정되도록 하기 위해 사용되며, 모듈(310)의 전면부에는 적어도 하나의 날개부(320)가 위치되고, 후면부에는 흡착필터(330)가 삽입되어 고정된다.
그리고 모듈(310)의 일측은 회동 부재(350)와 연결되어, 회동 부재(350)가 제공하는 회전력에 의해 모듈(310)이 회동될 수 있게 된다.
또한, 모듈(310)은 지면을 기준으로 0°내지 90°범위 내에서 회동되며, 도 2는 흡착필터 모듈(300)이 제어부(200)로부터 개방 신호를 수신하여 모듈(310)이 개방된 모습을 도시한 도면으로 0°로 회동되어 모듈(310)의 전면부가 실내 공간의 지면과 평행하게 회동된 모습이다.
한편, 힌지 부재(311)는, 모듈(310)과 적어도 하나의 날개부(320)를 연결하여, 적어도 하나의 날개부(320)가 모듈(310)이 회동됨에 따라 모듈(310)을 기준으로 중력에 의해 회전될 수 있도록 한다.
이를 위해 힌지 부재(311)는 적어도 하나의 날개부(320)의 일측에서 타측을 관통하여 삽입된다.
그리고 힌지 부재(311)는 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 날개부(320)의 일측을 개별적으로 관통하여 모듈(310)에 연결되므로, 적어도 하나의 날개부(320)가 구비되는 수와 동일한 개수로 마련됨은 물론이다.
도시된 예에서는 힌지 부재(311)의 길이가 날개부(320)의 일측 길이보다 길게 구비되어 날개부(320)의 일측에서 타측까지 관통하여 삽입된 후 날개부(320)에 삽입되지 않은 나머지 길이가 모듈(310)과 연결되는 것으로 상정하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하며, 힌지 부재(311)가 날개부(320)를 관통하지 않고, 날개부(320)의 일단 및 타단에 각각 접착된 다음 모듈(310)과 연결될 수도 있음은 물론이다.
한편, 적어도 하나의 날개부(320)는 힌지 부재(311)를 통해 모듈(310)과 연결되고, 도면에는 미도시되었으나 힌지 부재(311)가 일측에서 타측을 관통하여 삽입되도록 힌지 부재 개구(미도시)가 형성된다.
그리고, 적어도 하나의 날개부(320)는 모듈(310)의 전면부에 위치되며, 제어부(200)로부터 수신한 흡착필터 모듈(300)의 개방 또는 폐쇄 신호에 따라 흡착필터(330) 및 흡착제(340)를 실내 공기 중에 노출시키거나 차단시킨다.
구체적으로 적어도 하나의 날개부(320)는, 도2에 도시된 바와 같이 제어부(200)의 개방 신호에 의해 모듈(310)이 지면과 평행을 이루게되면, 중력에 의해 모듈(310)의 전면부와 수직을 이루게 되고, 모듈(310)의 후면부에 삽입되어 고정된 흡착필터(330)가 공기 중에 노출되도록 할 수 있게 된다.
또한, 적어도 하나의 날개부(320)는, 이상에서와 반대로 제어부(200)의 폐쇄 신호에 의해 모듈(310)이 지면과 수직을 이루게되면 중력에 의해 모듈(310)의 전면부를 차단하게 되고, 모듈(310)의 후면부에 삽입되어 고정된 흡착필터(330)가 공기 중에 노출되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이상에처럼 적어도 하나의 날개부(320)가 모듈(310)의 전면부를 차단하게 되면, 흡착필터(330)가 대기 중에 노출되는 것을 방지할 수 있게 되어 흡착필터(330) 내에 충진된 흡착제(340)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
한편, 흡착필터(330)는 도시된 바와 같이, 격자 모양의 프레임으로 형성되고, 각각의 격자는 실내 공간의 이산화탄소를 포집 및 흡착하는 흡착제(340)로 충진된다.
그리고 흡착필터(330)는 두께를 달리하여 구현될 수도 있다.
흡착제(340)는 이산화탄소를 흡착할 수 있는 성분으로 구성된 알갱이 형태로 마련되어, 흡착필터(330) 내에 보관된 상태에서 적어도 하나의 날개부(320)가 개방되어 대기 중에 노출되면, 대기 중에 포함된 이산화탄소를 포집 및 흡착시켜 이산화탄소 농도가 낮아지도록 한다.
본 실시예에 따른 흡착제(340)는 알갱이 형태의 제올라이트 또는 상기 제올라이트에 수산화리듐 또는 소다석회를 첨착시켜 제조한 이산화탄소 흡착제이다.
구체적으로 흡착제(340)는, Al2O3와 SiO2 사면체로 형성된 삼차원 입체구조로 Si/Al 비가 1 내지 1.5사이로 혼합된 제올라이트 13X를 물리적으로 개질하여 안정화시키고 내부에 부착된 이물질을 제거한 뒤 수산화리듐 또는 소다석회를 첨착시켜 제조된다.
한편, 회동 부재(350)는 모듈(310)의 외주면 일측에 위치된다.
그리고 회동 부재(350)는 제어부(200)가 흡착필터 모듈(300)로 개방 신호를 전달하면, 모듈(310)이 지면과 평행하도록 회동시키고, 제어부(200)가 흡착필터 모듈(300)로 폐쇄 신호를 전달하면 모듈(310)이 지면과 수직을 이루도록 회동시킨다.
걸림부(360)는, 모듈(310)의 후면부에 삽입되어 고정된 흡착필터(330)가 모듈(310)로부터 이탈되어 실내 공간의 지면을 향해 추락되는 것을 방지하기 위해 사용되며, 이를 위해 모듈(310)의 후면부와 적어도 하나의 날개부(320) 사이의 내주면을 따라 양각 형태로 형성된다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착필터 모듈(300)은, 흡착필터(330)가, 모듈(310)의 후면부에 삽입 및 고정된 상태로 모듈(310)이 회동되어 실내 공기에 노출되게 되면, 실내 대기 중의 이산화탄소를 제거하게 된다.
그리고, 이산화탄소를 제거하기 위해 모듈(310)이 회동되는 경우, 모듈(310)의 전면부가 지면과 평행한 상태를 유지한 상태에서 흡착필터(330) 및 흡착제(340)가 공기중에 노출되게 되는데, 흡착필터(330)의 크기가 모듈(310) 내주면의 크기와 일치하지 않고, 모듈(310) 내주면의 크기보다 작은 경우, 모듈(310)이 개방된 상태에서는 흡착필터(330)가 지면을 향해 추락할 위험이 있다.
본 실시예에서는 이상에서와 같은 위험을 방지하기 위해 걸림부(360)를 모듈(310)의 내주면에 마련하여 흡착필터(330)가 모듈(310)의 후면에 삽입된 후 일정한 높이를 유지할 수 있도록 한다.
이때 걸림부(360)의 너비는 삽입되는 흡착필터(300)의 크기와 모듈(310) 내주면의 크기 간의 차이보다 크게 마련된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착필터 모듈(300)이 동작되는 모습을 설명하기 위해 제공되는 도면이다. 그리고, 후술할 도 3 내지 도 7에서 설명될 흡착필터(300) 및 흡착제(340)는, 도 2에서 설명된 흡착필터(330) 및 흡착제(340)와 동일하거나 이로부터 충분히 유추가능한 바, 설명의 편의를 위해 도면에서는 생략하였다.
전술한 바와 같이, 실내 공기 중 이산화탄소 농도가 기설정된 농도를 초과하게 되면 센서부(100)에서 이를 감지하여 제어부(200)로 전달하게 되고, 제어부(200)는 흡착필터 모듈(300)로 개방 신호를 전달하게 된다.
제어부(200)로부터 개방 신호를 수신한 흡착필터 모듈(300)은 회동 부재(350)에 의해 모듈(310)의 전면부가 실내 공간의 지면을 향하도록 회동된다.
그리고 힌지 부재(311)를 통해 모듈(310)과 연결된 적어도 하나의 날개부(320)는, 모듈(310)이 회동되면서 중력에 의해 점진적으로 개방되고, 완전 개방되는 경우 모듈(310)의 전면부와 수직을 이루게 된다.
그리고, 완전 개방된 적어도 하나의 날개부(320)들에 의해 모듈(310)에 삽입된 흡착필터(330) 및 흡착제(340)가 대기 중에 노출되어 실내 공간 내에 포함된 이산화탄소를 포집 및 흡착하게 된다.
이상에서의 과정을 통해 실내 공간 내의 이산화탄소 농도가 기설정된 농도보다 낮아지게 되면 센서부(100)는 이를 감지하여 제어부(200)로 전달하게 되고, 제어부(200)는 흡착필터 모듈(300)로 폐쇄 신호를 전달하게 된다.
제어부(200)로부터 수신한 폐쇄 신호에 따라 모듈(310)은 회동 부재(350)에 의해 전면부가 지면과 수직을 이루도록 회동되고, 모듈(310)의 회동에 의해 적어도 하나의 날개부(320) 역시 중력에 의해 모듈(310)의 전면부를 차단하게 된다.
이러한 과정을 통해 본 발명에 의한 흡착필터 모듈(300)은 외기를 실내로 유입시켜 실내 대기를 환기시키는 횟수를 줄일 수 있게 되어 환기시스템을 구동하기 위한 에너지를 절감할 수 있게 된다.
한편, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착필터 모듈(300)이 덕트에 장착된 모습을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
본 발명에 따른 환기시스템은, 흡착필터 모듈(300)이 기존의 환풍시스템에 사용되는 일반적인 환기 덕트(미도시)에 장착되어 사용될 수 있도록 하기 위하여 덕트(1)를 구비하게 된다.
덕트(1)는 기존의 환기 덕트(미도시) 내부에 삽입되는데, 상부는 외기가 유입되는 외부를 향하도록 위치되고, 하부는 실내 공간의 지면을 향하도록 위치된다.
그리고 덕트(1)의 상부 및 하부는, 도시된 바와 같이 환기 덕트(미도시)로 유입되는 외기의 경로가 차단되지 않도록 개구부가 구비되게 된다.
또한 덕트(1)는, 도 4에 도시된 바와 같이 직사각형의 모양으로 제작될 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 흡착필터 모듈(300)이 지면과 수직을 이루도록 회동되면, 하면이 전면 개방될 수 있도록 측면에 소정의 공간이 마련될 수도 있다.
이를 통해 흡착필터 모듈(300)이 폐쇄 신호에 의해 지면과 수직을 이루는 경우, 흡착필터 모듈(300)은 덕트(1)의 측면에 마련된 소정의 공간에 삽입되게 된다.
그리고 덕트(1)의 형상은 달라질 수 있으나, 덕트(1)의 크기는 기존에 사용되고 있는 환기 덕트(미도시)의 표준 크기를 벗어나지 않는 범위 내에서 형상이 달리 구현될 수 있는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 기존의 환기 덕트(미도시)의 크기에 대응되는 덕트(1)를 마련함으로써 본 발명에 따른 환기시스템은 기존의 환기 덕트(미도시)를 해체하지 않고도, 기존의 환기 덕트(미도시)에 덕트(1)를 삽입함으로써 흡착필터 모듈(300)을 간편하게 설치할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 환기 장치(300)의 구성을 설명하기 위해 제공되는 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡착필터 모듈(300)은, 모듈(310), 힌지 부재(311), 적어도 하나의 날개부(320), 흡착필터(330), 흡착제(340), 회동 부재(350) 및 걸림부(360)로 구성된다.
이상에서의 구성 중 적어도 하나의 날개부(320) 및 힌지 부재(311)를 제외한 나머지 구성들은 모두 전술한 일 실시예에 따른 흡착필터 모듈(300)과 동일하거나 이로부터 충분히 유추가능한 바, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
일 실시예에 따른 적어도 하나의 날개부(320)는, 적어도 하나의 날개부(320)가 마련되는 수와 동일한 개수로 힌지 부재(311)가 마련되어 개별적으로 모듈(310)과 연결되었다.
반면 본 발명의 다른 실시예에 따른 적어도 하나의 날개부(320)는, 단수 개의 힌지 부재(311)를 통해 모듈(310)과 연결되어 회전되며, 적어도 하나의 날개부(320)는 레일(313) 및 돌출부(315)를 포함한다.
이하에서는 도시된 바와 같이 적어도 하나의 날개부(320)가, 두 개 구비되는 경우인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
레일(313)은, 하나의 날개부(321)의 하부에 음각 형태로 마련되게 되고, 돌출부(315)와 결합된다.
돌출부(315)는, 나머지 하나의 날개부(322)의 상단에 위치고, 레일(313) 내에 삽입되어 레일(313)과 결합되게 된다.
따라서, 레일(313) 및 돌출부(315)의 결합을 통해 하나의 날개부(321) 및 나머지 하나의 날개부(322)가 연결되게 된다.
돌출부(315)가 레일(313)을 따라 이동되게 되어, 나머지 하나의 날개부(322)는, 하나의 날개부(321)를 기준으로 상하로 이동될 수 있게 된다.
구체적으로, 흡착필터 모듈(300)이 미동작된 상태에서는, 돌출부(315)가 레일(313)의 최상단에 위치되어 하나의 날개부(321) 및 나머지 하나의 날개부(322)가 중첩된 상태로 모듈(310)의 전면부를 차단하고 있는 상태를 유지하게 된다.
이때, 적어도 하나의 날개부(320)가 중첩된 상태로 전면부를 차단하는 이유는, 적어도 하나의 날개부(320)가 모듈(310)의 전면부를 차단했을 때, 흡착필터(330) 및 흡착제(340)가 실내 대기 중에 노출되는 것을 최소화할 수 있기 때문이다.
구체적으로, 일 실시예에 따른 적어도 하나의 날개부(320)는, 개별적으로 모듈(310)의 전면부를 차단하게 되는데, 적어도 하나의 날개부(320)가 개별적으로 힌지 부재(311)를 통해 모듈(310)과 연결됨으로써 적어도 하나의 날개부(320)가 모듈(310)의 전면부를 차단한 상태에서는 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 날개부(320)들 간의 간격이 이격되게 되고, 이러한 이격된 틈을 통해 실내 대기가 유입될 수도 있다.
하지만 다른 실시예에 따른 적어도 하나의 날개부(320)는, 각각의 날개부(320)가 일정 너비만큼 중첩되게 되므로 일 실시예에 따른 적어도 하나의 날개부(320)보다 흡착필터(330) 및 흡착제(340)의 기밀성을 향상시킬 수 있게 된다.
이후 실내 이산화탄소 농도가 기설정된 농도를 초과하게 되면 제어부(200)로부터 개방 신호를 수신한 모듈(310)이, 회동 부재(350)에 의해 실내 공간의 지면과 평행하도록 위치되게 되고, 적어도 하나의 날개부(320)가 중력에 의해 지면과 수직을 이루게 된다.
이 과정에서 돌출부(315)가, 레일(313)을 따라 레일(313)의 최상단에서 최하단으로 내려가면서 나머지 하나의 날개부(322)가 이동하게 되어 흡착필터(330) 및 흡착제(340)가 실내 대기에 노출되어 이산화탄소를 포집 및 흡착하게 된다.
이상에서의 이산화탄소 포집 및 흡착을 통해 실내 대기 중 이산화탄소 농도가 기설정된 농도보다 낮아지게 되면, 제어부(200)로부터 수신한 폐쇄 신호에 따라 모듈(310)은, 회동 부재(350)에 의해 지면과 수직이 되도록 회동하게 되고, 적어도 하나의 날개부(320)는 모듈(310)의 전면부를 차단하게 된다.
그리고, 도면에는 미도시되었으나, 적어도 하나의 날개부(320)가 모듈(310)의 전면부를 차단할 때, 돌출부(315)가 레일(313)의 최상단까지 올라갈 수 있도록 별도의 부재가 마련될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡착필터 모듈이 덕트(1)에 장착된 모습을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
덕트(1)는 도 4 및 도 5에서 전술한 바와 같이 기존의 환기 덕트(미도시) 내부에 삽입되는데, 상부는 외기가 유입되는 외부를 향하도록 위치되고, 하부는 실내 공간의 지면을 향하도록 위치된다.
그리고, 덕트(1)는, 도 4 및 5에서 전술한 일 실시예에 따른 흡착필터 모듈(300)이 덕트(1)에 장착된 모습과 동일하거나 이로부터 충분히 유추가능한 바, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡착필터 모듈(300)의 구성을 설명하기 위해 제공되는 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡착필터 모듈(300)은, 복수 개의 모듈(310), 복수 개의 흡착필터(330), 흡착제(340), 걸림부(360) 및 이동 부재(370)로 구성된다.
이상의 구성 중 복수 개의 모듈(310), 복수 개의 흡착필터(330) 및 이동 부재(370)를 제외한 나머지 구성들은 모두 전술한 일 실시예에 따른 흡착필터 모듈(300)과 동일하거나 이로부터 충분히 유추가능한 바, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
복수 개의 모듈(310)은, 흡착필터(330)가 삽입되어 고정되도록 한다.
그리고 복수 개의 모듈(310)은, 일측이 이동 부재(370)와 연결되고, 제어부(200)로부터 수신한 개방 또는 폐쇄 신호에 따라 직선으로 이동되며, 서로 대칭을 이루게 된다.
또한 복수 개의 모듈(310)은, 지면과 일정한 각도를 이루도록 회동되는 일 실시예에 따른 모듈(310)과는 달리, 전면부가 항상 지면을 향하도록 형성된다.
그리고 복수 개의 모듈(310)은, 이동 부재(370)에 의해 좌우로 이동되는데, 제어부(200)로부터 개방 신호를 수신하면 대칭선에서 서로 맞닿게 되어 대기 중에 노출되게 되고, 제어부(200)로부터 폐쇄 신호를 수신하면 대칭선을 기준으로 일정한 거리만큼 이격되어 대기 중에 노출되지 않도록 함으로써, 흡착필터(330) 및 흡착제(340)를 외부로부터 보호한다.
복수 개의 흡착필터(330)는, 실내 대기 중에 포함된 이산화탄소를 흡착하여 이산화탄소의 농도를 감소시키기 위해 흡착제(340)로 충진되며, 복수 개의 모듈(310)과 동일한 개수로 구비되어, 개별적으로 복수 개의 모듈(310)에 삽입되어 고정되게 된다.
이동 부재(370)는, 복수 개의 모듈(310)과 연결되어 복수 개의 모듈(310)이 좌우로 이동될 수 있도록 하고, 이를 위해 이동 부재(370)도 복수 개로 마련되어 복수 개의 모듈(310)과 개별적으로 연결되게 된다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흡착필터 모듈(300)이 동작되는 모습을 설명하기 위해 제공되는 도면이고, 전술한 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예와 마찬가지로, 흡착필터 모듈(300)은, 흡착필터 모듈(300)의 크기에 대응되도록 제작된 덕트(1)내에 장착된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 실내 공간의 이산화탄소 농도가 기설정된 농도를 초과하면 제어부(200)로부터 수신한 개방 신호에 의해 복수 개의 모듈(310)이 동작되게 된다.
도시된 바와 같이, 흡착필터 모듈(300)이 미동작된 상태는 복수 개의 모듈(310)이 일정한 거리만큼 이격되어 대기 중에 노출되지 않도록 전면부가 차단되어 있는 상태이다.
이후 실내 대기의 이산화탄소 농도가 상승하여 기설정된 농도를 초과하게 되면 제어부(200)로부터 개방 신호를 수신한 복수 개의 모듈(310)은, 이동 부재(370)에 의해 서로 간의 거리가 점진적으로 좁아져 맞닿게 되어 전면부가 외부에 노출되게 된다.
전면부가 노출된 복수 개의 모듈(310)에 의해 복수 개의 모듈(310)에 삽입되어 있는 흡착필터(330) 및 흡착제(340) 역시 외부에 노출되게 됨으로써, 대기 중의 이산화탄소가 제거되게 된다.
이상에서의 과정을 통해 실내 이산화탄소 농도가 기설정된 농도 이하로 낮아지게 되면, 제어부(200)로부터 폐쇄 신호를 수신한 복수 개의 모듈(310)은, 이동 부재(370)에 의해 서로 기설정된 거리만큼 이격되고, 덕트(1)에 의해 전면부가 차단되게 된다.
이를 위해 흡착필터 모듈(300)은, 도시된 바와 같이 복수 개의 모듈(310)의 부피의 합보다 2배 이상의 공간이 복수 개의 모듈(310)의 좌우에 마련된 덕트(1)에 위치되어야 한다.
또한 본 발명의 흡착필터 모듈(300)은, 전술한 바와 같이, 기존의 환기 덕트(미도시) 크기에 맞게 제작된 덕트(1) 내에 장착된 다음, 덕트(1)가 기존의 환기 덕트(미도시)에 삽입됨으로써 이산화탄소를 포집 및 흡착하게 되는데, 흡착필터(330) 및 흡착제(340)로 환기되지 못할 정도로 실내 공기가 오염되는 경우에는 사용자가 제어부(200)를 수동으로 조작하여 이상에서 설명한 바와 같이 모듈(310)이 덕트(1)의 내부에서 지면과 수직을 이루도록 회동되거나 지면과 수평을 이루어 좌우로 이동되도록 할 수 있다.
따라서, 흡착필터 모듈(300)은, 외기가 유입되는 환기 덕트(미도시)와 실내 공간이 차단되지 않도록 할 수 있으므로, 환기 덕트(미도시)로부터 흡착필터 모듈(300)을 제거하기 위한 별도의 과정을 요하지 않는다는 장점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 복수 개의 모듈(310)이 2개로 마련되는 것으로 상정하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하며, 복수 개의 모듈(310)이 2개를 초과하여 구비될 수도 있음은 물론이다.
예를 들어, 복수 개의 모듈(310)이 4개로 마련되어 개방되는 경우에는 4개의 모듈(310)들이 맞닿도록 하여 흡착필터(330) 및 흡착제(340)가 외부에 노출되도록 하고, 폐쇄되는 경우에는 4개의 모듈(310)들이 개별적으로 사방으로 이동되어 외부와의 노출이 차단되도록 할 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될것이다.
100 : 센서부 200 : 제어부
300 : 흡착필터 모듈 310 : 모듈
311 : 힌지 부재 313 : 레일
315 : 돌출부 320 : 날개부
330 : 흡착필터 340 : 흡착제
350 : 회동 부재 360 : 걸림부
370 : 이동 부재

Claims (6)

  1. 실내 공간에 배치되어 대기 중 이산화탄소의 농도를 감지하는 센서부;
    상기 이산화탄소를 흡착하여 상기 실내 공간의 이산화탄소 농도를 감소시키는 이산화탄소 흡착필터 모듈; 및
    상기 센서부로부터 수신한 상기 이산화탄소의 농도가 기설정된 이산화탄소 실내환경기준치보다 크면, 상기 실내 공간의 이산화탄소가 상기 흡착필터 모듈에 의해 흡착되도록 하기 위해 상기 흡착필터 모듈이 개방되도록 하고, 상기 센서부로부터 수신한 상기 이산화탄소의 농도가 상기 실내환경기준치 이하로 낮아지면 상기 흡착필터 모듈이 폐쇄되도록 하기 위해 상기 흡착필터 모듈로 개방 또는 폐쇄 신호를 전달하는 제어부;를 포함하고,
    상기 흡착필터 모듈은,
    상기 제어부로부터 전달받은 상기 개방 또는 폐쇄신호에 따라 회동되고, 상기 제어부로부터 상기 개방 신호를 전달받으면 전면부가 상기 실내 공간의 지면을 향하도록 회동되는 모듈;
    상기 모듈의 외부에서 상기 모듈과 연결되고, 상기 제어부로부터 전달받은 상기 개방 또는 폐쇄에 따라 상기 모듈을 회동시키는 회동 부재;
    상기 모듈의 전면부에 위치되고, 상기 모듈의 회동에 따라 개폐되는 적어도 하나의 날개부;
    상기 모듈의 후면부에 삽입되어 고정되고, 상기 모듈이 회동하여 상기 적어도 하나의 날개부가 개방되면 상기 실내 공간에 노출되는 흡착필터; 및
    상기 흡착필터 내에 충진되어 상기 실내 공간의 이산화탄소를 흡착하는 흡착제;를 포함하며,
    상기 흡착제는, 알갱이 형태의 제올라이트 또는 상기 제올라이트에 수산화리듐 또는 소다석회를 첨착시켜 제조한 이산화탄소 흡착제인 것을 특징으로 하는 지능형 환기 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 흡착필터 모듈은,
    상기 모듈을 기준으로 상기 적어도 하나의 날개부가 회전할 수 있도록 상기 적어도 하나의 날개부의 일측에서 타측을 관통하여 삽입되어 상기 모듈과 상기 적어도 하나의 날개부를 연결하는 힌지 부재;를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 날개부는,
    상기 제어부로부터 전달받은 상기 개방 신호에 따라 상기 모듈의 전면부가 상기 실내 공간의 지면을 향하도록 회동되면, 중력에 의해 상기 모듈의 전면부와 수직을 이루어 상기 흡착필터 및 상기 흡착제가 외부에 노출되도록 하고,
    상기 제어부로부터 전달받은 상기 폐쇄 신호에 따라 상기 모듈의 전면부가 상기 실내 공간의 지면과 수직이 되도록 회동되면, 중력에 의해 상기 모듈의 전면부를 차단하여 상기 흡착필터 및 상기 흡착제가 외부로부터 보호되도록 하는 것을 특징으로 하는 지능형 환기시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 모듈은,
    상기 흡착필터가 상기 실내 공간의 지면을 향해 추락하는 것을 방지하기 위해 내주면에 마련되는 걸림부;를 포함하고,
    상기 걸림부는,
    상기 적어도 하나의 날개부 및 상기 모듈의 후면부 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 지능형 환기시스템.
  4. 실내 공간에 배치되어 대기 중 이산화탄소의 농도를 감지하는 센서부;
    상기 이산화탄소를 흡착하여 상기 실내 공간의 이산화탄소 농도를 감소시키는 이산화탄소 흡착필터 모듈; 및
    상기 센서부로부터 수신한 상기 이산화탄소의 농도가 기설정된 이산화탄소 실내환경기준치보다 크면, 상기 실내 공간의 이산화탄소가 상기 흡착필터 모듈에 의해 흡착되도록 하기 위해 상기 흡착필터 모듈이 개방되도록 하고, 상기 센서부로부터 수신한 상기 이산화탄소의 농도가 상기 실내환경기준치 이하로 낮아지면 상기 흡착필터 모듈이 폐쇄되도록 하기 위해 상기 흡착필터 모듈로 개방 또는 폐쇄 신호를 전달하는 제어부;를 포함하고,
    상기 흡착필터 모듈은,
    전면부는 상기 실내 공간을 향하도록 위치되고, 상기 제어부로부터 전달받은 상기 개방 또는 폐쇄 신호에 따라 직선으로 이동되어 서로 대칭을 이루는 복수 개의 모듈;
    상기 복수 개의 모듈의 외부에서 상기 복수 개의 모듈과 연결되고, 상기 제어부로부터 전달받은 상기 개방 또는 폐쇄 신호에 따라 상기 모듈이 이동될 수 있도록 하는 이동 부재;
    상기 복수 개의 모듈 내에 개별적으로 삽입되어 고정되고, 상기 모듈이 상기 개방 신호에서 의해 이동하면 상기 실내 공간에 노출되는 흡착필터; 및
    상기 흡착필터 내에 충진되어 상기 실내 공간의 이산화탄소를 흡착하는 흡착제;를 포함하며,
    상기 흡착제는,
    알갱이 형태의 제올라이트 또는 상기 제올라이트에 수산화리듐 또는 소다석회를 첨착시켜 제조한 이산화탄소 흡착제인 것을 특징으로 하는 지능형 환기시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 복수 개의 모듈은,
    상기 제어부로부터 상기 개방 신호를 전달받으면, 상기 이동 부재에 의해 대칭선에서 서로 맞닿게 되어 상기 실내 공간에 상기 흡착필터 및 상기 흡착제를 노출시킴으로써 상기 실내 공간에 포함된 이산화탄소가 제거될 수 있도록 하고,
    상기 제어부로부터 상기 폐쇄 신호를 전달받으면, 상기 이동 부재에 의해 상기 대칭선으로부터 기설정된 거리만큼 이격되어 상기 흡착필터 및 상기 흡착제가 상기 실내 공간에 노출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 지능형 환기시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 모듈은,
    상기 흡착필터가 상기 실내 공간의 지면을 향해 추락하는 것을 방지하기 위해 내주면에 마련되는 걸림부;를 포함하고,
    상기 걸림부는,
    상기 모듈의 전면부 및 후면부 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 지능형 환기시스템.
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