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KR20080080647A - 공조기 제어기용 전자식 실내 공기 질 보드 - Google Patents

공조기 제어기용 전자식 실내 공기 질 보드 Download PDF

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KR20080080647A
KR20080080647A KR1020087017587A KR20087017587A KR20080080647A KR 20080080647 A KR20080080647 A KR 20080080647A KR 1020087017587 A KR1020087017587 A KR 1020087017587A KR 20087017587 A KR20087017587 A KR 20087017587A KR 20080080647 A KR20080080647 A KR 20080080647A
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KR
South Korea
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air
sensor
iob
purifier
iaq
Prior art date
Application number
KR1020087017587A
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English (en)
Inventor
루엘로 루비노
안드레아 스피나씨
올리비에 죠쎄랑드
에릭 로옛
마크 카네스
Original Assignee
캐리어 코포레이션
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Publication date
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Abstract

실내 공기 질(IAQ)을 향상시키기 위한 공조 시스템은 실내 공간으로부터 실내 공기를 수용하여 실내 공기를 가열 또는 냉각시킨 다음에 실내 공간으로 공조된 공기를 복귀시키기 위한 공조기를 포함한다. 공조기 제어 보드에 전기 결합된 IAQ 옵션 보드(IOB)는 적어도 하나의 IAQ 센서로부터 전기 입력을 수신하도록 구성된다. 신선 공기 댐퍼는 IOB에 전기 접속되고, IOB는 밸브의 포지션을 제어한다. 공기 정화기는 실내 공간으로부터의 공기가 공기 정화기를 통과하도록 위치설정된다. 공기 정화기의 작동 상태의 작동은 실내 공간의 IAQ를 향상시키기 위해 적어도 하나의 IAQ 센서로부터의 입력에 적어도 부분적으로 기초한다.
공조 시스템, 공조기, 공조기 제어 보드, 실내 공기 질 옵션 보드, 공기 정화기

Description

공조기 제어기용 전자식 실내 공기 질 보드 {ELECTRONIC INDOOR AIR QUALITY BOARD FOR AIR CONDITIONER CONTROLLER}
본 발명은 전체적으로 실내 공기 질의 제어에 관한 것이며, 더 구체적으로는, 내부 건물 공간의 호흡가능 공기 내의 CO2, 휘발성 유기 화합물 및 다른 공기중 오염물의 제어에 관한 것이다.
실내 공기 질(IAQ)은 실내 생활 및 작업 공간 내의 호흡가능 공기의 질을 지칭한다. 박테리아를 포함하는 실내 CO2 레벨, 휘발성 유기 화합물(VOC) 및 다른 공기중 유기 물질은 모두 주어진 실내 호흡 공간 내의 IAQ를 저하시키는데 기여한다. 현재 공조 시스템[또는, 가열 및 냉각 기능 양자 모두를 포함하는 생활 편의 시스템(comfort system)으로 공지됨]이 거주용 주택 및 사무실에서 통상 사용되고 있지만, IAQ에 유해한 인자의 제어는 여전히 문제가 있다. 비록 대부분의 내부 공간은 가열 및 공기 공조 효율을 향상시키기 위해 어느 정도 밀봉되어 있다 하더라도, 희석(dilution)에 의해 내부 호흡가능 공기의 질을 향상시키기 위해서는 실내 공간으로 제한된 양의 외부 신선 공기를 의도적으로 흡인하기 위해 다소 노력을 해야 했었다. 트레이드 오프(trade off)는 안락한 실내 공기 온도를 유지하는데 필요한 에너지 소모의 증가이다.
박테리아를 포함하는 휘발성 유기 화합물(VOC) 및 다른 공기중 유기 물질의 바람직하지 않은 레벨은 UV광 정화기, 이온화 정화기, 이온화 장치, 및 정전 침전제(electrostatic precipitators; ESP)를 포함하는 정전 정화기와 같은 공기 정화기에 의해 또한 낮아질 수 있다. 공기 정화기는 독립형 시스템으로서 방 내에 배치되거나, 신규한 또는 기존의 가열 통풍 및 공조(HVAC) 시스템의 배관에 추가될 수 있다. UV 정화기 시스템과 관련된 하나의 문제점은 UV 램프가 에너지를 소모한다는 것이다. 또한, 정화기로부터의 UV광은 사람 눈에 해로울 가능성이 있어, 사람은 작업시 UV 램프를 안전하게 바라볼 수 없다. 따라서, 특히 최종 사용자가 공조기를 숨겼을 때, 언제 광원이 파손되어 정화기를 쓸모없게 만들었는지를 알기 어렵다.
공조기 시스템에 희석용 신선 공기 흡입구의 제어 및 공기 정화기 기능을 통합하기 위해 실내 공기 질(IAQ) 제어 보드가 필요하다. 또한, UV 정화기의 경우에는, UV 광원이 파손되었다는 것을 사람에게 자동으로 경고할 수 있는 IAQ 보드가 필요하다.
실내 공기 질(IAQ)을 향상시키기 위한 공조 시스템은 실내 공간으로부터 실내 공기를 수납하여 실내 공기를 가열 또는 냉각시킨 다음에, 실내 공간으로 공조된 공기를 복귀시키기 위한 공조기를 포함한다. 공조기 내에 또는 공조기 상에 장착되고 공조기에 전기 접속되는 공조기 제어 보드는 공조기의 기능을 제어한다. 공조기 제어 보드에 전기 결합되는 IAQ 옵션 보드(IOB)는 적어도 하나의 IAQ 센서로부터 전기 입력을 수용하도록 구성된다. 신선 공기 댐퍼는 IOB에 전기 접속되고 밸브 포지션을 갖고, 밸브 포지션은 실내 공간으로의 신선 공기의 유동을 판단하고 IOB가 밸브 포지션을 제어한다. 공기 정화기는 실내 공간으로부터의 공기가 공기 정화기를 통과하도록 위치설정된다. 공기 정화기는 IOB에 전기 결합되어 IOB에 의해 제어된다. IOB는 적어도 하나의 IAQ 센서로부터 입력을 수신하고, 신선 공기 댐퍼의 밸브 포지션을 각각 명령한다. 공기 정화기의 작동은 실내 공간의 IAQ를 향상시키기 위해 적어도 하나의 IAQ 센서로부터의 입력에 적어도 부분적으로 기초한다.
본 발명의 이러한 목적을 더 잘 이해하도록, 첨부한 도면과 함께 본 발명의 이하의 상세한 설명을 참조할 것이다.
도1은 본 발명의 IAQ 시스템의 일 실시예의 블록도를 도시한다.
도2는 프로포셔널 댐퍼(proportional damper)를 사용하는 IAQ 신선 공기 댐퍼 시스템의 블록도를 도시한다.
도3은 두 포지션 신선 공기 댐퍼의 1단을 사용하는 IAQ 신선 공기 댐퍼 시스템의 블록도를 도시한다.
도4는 2단 신선 공기 댐퍼를 사용하는 IAQ 신선 공기 댐퍼 시스템의 블록도를 도시한다.
도5는 1단 신선 공기 댐퍼 및 배기 댐퍼를 사용하는 IAQ 신선 공기 댐퍼 시 스템의 블록도를 도시한다.
도6은 IAQ UV 정화기 시스템의 블록도를 도시한다.
도6A는 수동 필터를 갖춘 IAQ UV 정화기 시스템의 블록도를 도시한다.
도6B는 수동 필터 및 촉매 하니컴 구조체를 갖춘 IAQ UV 정화기 시스템의 블록도를 도시한다.
도7은 예시적인 IAQ 옵션 보드의 블록도를 도시한다.
도8은 커넥터를 포함하는 예시적인 IAQ 옵션 PCB의 기계 도면을 도시한다.
도9는 공조기 제어 보드 상에 장착된 커넥터를 포함하는 예시적인 IAQ 옵션 PCB의 기계 도면을 도시한다.
대부분의 도면은 상징적인 블록도이며, 이들 도면은 본 명세서에 기술된 전기 및 기계 기능과, 작동을 대표하는 것임을 알아야한다. 도면은 반드시 일정 비율로 도시될 필요가 없으며, 전자-기계 블록도가 모든 단자 또는 권취형 연결부를 도시할 필요도 없다.
도1에 도시된 바와 같은 실내 공기 질(IAQ) 보드(100)는 적어도 신선 공기 댐퍼(101)와, UV광 정화기(102)와 같은 적어도 하나의 공기 정화기를 제어할 수 있다. 다른 적절한 공기 정화기(미도시)는 이온화 정화기, 이온화 장치, 정전 침전제(ESP)를 포함하는 정전 정화기를 포함한다. 실내 공기 질(IAQ) 보드(100)는 공조기 시스템(미도시)을 제어하는 공조기 제어 보드(103)에 직접 연결될 수 있다. "공조기"란 용어는 본 명세서에 정의되어 있으며, HVAC "생활 편의(comfort)" 시스 템과 같이 공기를 공조할 수 있는 시스템을 지칭하는 것으로서 본 명세서 전반에 걸쳐 사용된다. 이러한 공조 또는 생활 편의 시스템은 오직 냉각용이거나 오직 가열용이거나, 또는 냉각 및 가열 기능 양자 모두를 포함할 수 있다. IAQ 보드(100)는 도1에 도시된 바와 같이 대표적인 커넥터(112)에 의해 공조기 제어 보드(103)에 직접 플러그 접속될 수 있다. 또한, IAQ 보드(100)는 핀, 와이어, 리본 케이블에 의해 공조기 제어 보드(103)에 연결되거나, 와이어식 또는 케이블식 접속부(미도시)에 의해 연결될 수 있다. IAQ 보드(100)는 CO2 센서(105), 총 휘발성 유기 화합물(TVOC) 센서(106) 및/또는 습도 센서(미도시)로부터 입력을 수신할 수 있다. 다른 센서(미도시)가 센서(105, 106)에 더하여 또는 센서(105, 106) 대신에 사용될 수 있다. 이러한 센서는 사람 또는 동물 건강에 해로울 수 있는 VOC 가스 또는 VOC가 아닌 가스를 감지할 수 있다. 이러한 가스는 사린(Sarin) 가스와 같은 독가스와, 실록산 및 중합 탄화수소를 포함하는 화학 무기 가스로서 사용되는 다른 가스를 포함한다. 오존과 같이 덜 해롭지만 여전히 바람직하지 않은 가스가 센서(105, 106) 대신에 또는 센서(105, 106)에 더하여 사용되는 가스 센서에 의해 또한 감지될 수 있다. 예컨대, 공기 정화기가 오존을 생성할 수 있는 정전형 또는 플라즈마형 정화기인 경우, 공기 정화기의 작동은 오존 센서에 의해 검출된 오존 레벨이 규정된 임계치를 초과하는 바람직하지 않은 레벨에 도달할 때 설정가능량(configurable amount)의 시간 동안 IAQ 보드(100)에 의해 정지될 수 있다. 신선 공기 댐퍼(101)는 통상 가동식 밸브의 포지션에 따라 설정가능한 공기 유동을 발생하는 일 세트의 가동식 베인으로서의 가동식 밸브를 포함한다. 신선 공기 댐퍼(101)는 희석에 의한 IAQ를 향상시키기 위해 실내 호흡가능 공역(air space; 116)으로 유입되는 신선 공기(115)의 양을 제어한다. 신선 공기 댐퍼(101)는 전기 제어 신호 라인(113) 및 전기 공기 유동 신호(114)를 갖는 프로포셔널 댐퍼로서 도1에 도시되어 있다. 신선 공기 댐퍼(101)는 또한 프로포셔널 제어가 없는 1단 또는 2단 신선 공기 댐퍼일 수도 있다. IAQ 보드(100)는 UV 램프(107)를 포함하는 UV 정화기(102)를 제어하기 위한 제어 출력부와, UV 램프(107)의 파손을 원격 감지하기 위해 UV 정화기 전류 모니터(109)로부터의 UV 램프 전류 감시 신호를 수신하기 위한 제어 입력부를 또한 가질 수 있다. 공조기 제어 보드(103)(메인보드)는 IAQ 보드와 공조기 제어 보드(103) 사이의 통신을 달성하기 위해 인터페이스(110)를 또한 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예의 작동이 이하에서 상세히 설명되지만, 일반적으로 IAQ는 센서(105, 106)에 의해 측정된다. IAQ 측정에 기초하여, 신선 공기 댐퍼(101)는 실내 CO2 레벨, 휘발성 유기 화합물(VOC)의 레벨 및 다른 공기중 유기 물질의 레벨을 감소시키기 위해 신선 공기의 희석을 허용하도록 개방된다. UV 정화기(102)는 휘발성 유기 화합물(VOC)의 실내 레벨 및 다른 공기중 유기 물질의 레벨을 감소시키기 위해 켜진다. IAQ를 향상시키는 것에 더하여, 이하에서 상세히 기술되는 몇몇 실시예에서는, (신선 공기 댐퍼의 작동으로부터의) 신선 공기 희석의 상대적인 용도 또는 UV 정화와 같은 정화는 실내 공기 온도와 실외 공기 온도 사이 의 차이에 기초하여 HVAC 에너지 소모를 감소시키기 위한 방식으로 제어될 수 있다.
도2에 도시된 바와 같은 본 발명의 제1 실시예에서, IAQ는 CO2 센서에 의해 측정된 CO2 레벨을 감소 및 제어하기 위해 프로포셔널 신선 공기 댐퍼(101)를 사용하여 향상될 수 있다. CO2 센서(105)는 내부 공간 내의 CO2 레벨을 감시한다. CO2 기준 레벨(204)은 아날로그 또는 디지털 에러 증폭기나 레벨 비교기(202)에 의해 CO2 센서(105)에 의해 측정된 내부 공간 내의 측정 CO2 레벨(203)에 비교된다. 내부 공간 내의 CO2 레벨이 몇몇 소정량 만큼 CO2 기준 레벨보다 높은 경우, 프로포셔널 신선 공기 댐퍼(101)는 내부 공간 내의 CO2 레벨을 허용 레벨까지 낮추기 위해 더 많이 개방되어 더 많은 신선 공기를 유입하도록 제어될 수 있다. 제어 전자장비(200)는 신선 공기 댐퍼(101)가 대체로 완전 폐쇄 상태에서 완전 개방 상태까지의 포지션의 범위 전체에서 임의의 포지션이 되게 명령할 수 있다. 통상, 신선 공기 댐퍼(101)는 0 내지 10 볼트의 범위와 같은 아날로그 신호를 수신함으로써 특정한 밸브 개방 상태로 명령되거나 설정될 수 있는데, 예컨대 O 볼트는 완전 폐쇄 작동을 명령하고 10 볼트는 댐퍼 밸브를 완전 개방 상태로 설정한다. CO2 센서(105)는 통상 신호 조정 블록(207)으로 표시된 바와 같이 표준 전자 신호 조정을 사용하여 0 내지 5 볼트 아날로그 신호로 추가적으로 변환될 수 있는 아날로그 신호를 생성할 수 있다. 댐퍼를 조정하기 위한 제어 전자장비(200)는 IAQ 보드 상에, 또는 IAQ 보드(100) 상에 부분적으로 그리고 공조기 제어 보드(103) 상에 부분적으로 위치될 수 있다. CO2 센서(105)로부터의 아날로그 신호는 디지털 신호로 변환되어 CO2 센서(105)와 CO2 기준 레벨 사이의 비교가 마이크로컴퓨터에 의한 비교와 같이 디지털 비교로서 수행될 수 있다는 것을 또한 알아야 한다. 제어 전자장비는 하드웨어 내에 아날로그 루프 필터 또는 디지털 필터를 포함하거나, 제어 루프가 디지털 제어 루프로서 실행되는 소프트웨어를 포함할 수 있다.
프로포셔널 댐퍼(101)의 포지션 및 베인 설정이 내부 호흡 공간 내로의 계량된 양의 신선 공기 유동을 유발하는 것이다. 프로포셔널 댐퍼(101)의 사용의 추가적인 이점은 프로포셔널 댐퍼(101)가 프로포셔널 댐퍼(101)의 임의의 주어진 베인 설정에 의해 유발되는 신선 공기의 측정값인 공기 유동 신호(114)를 또한 제공하는 것이다. 공기 유동 신호(114)는 건물 관리자가 내부 공간에 이미 존재하는 공조된 공기와 다른 온도 및 습도의 신선 공기의 체적의 도입으로 인한 에너지 사용 증가를 계획하기 위해 내부 공간에 유입되는 외부 공기의 양을 유리하게 인지할 수 있도록 건물 관리 시스템(BMS)에 통신 방식으로 연결될 수 있다. 이러한 정보를 이용하여, 건물 관리자는 신선 공기의 도입으로 인해 건물 공간을 공조하기 위한 추가적인 에너지 비용을 추정할 수 있다. 이러한 계산 및 추정은 거주용 건물 또는 소규모 및 중규모 사무실 건물에서는 덜 중요할 수도 있지만, 신선 공기의 도입으로 인해 유발되는 대형 건물 공간의 임차인에 대한 추가적인 비용은 임차인과 건물 관리인 양자 모두에게는 큰 관심 대상일 수 있다.
도3은 1단 신선 공기 댐퍼(301)를 사용하는 내부 공간 내의 CO2 레벨을 제어하기 위한 다른 실시예의 블록도를 도시한다. 본 실시예에서, 댐퍼(301)는 베인이 제어식 출력부(303)를 갖는 블록(305)에 의해 제어될 때 개폐되도록 2개의 작동 단계를 갖는다. 블록(305)은 IAQ 보드(100) 내에 전체적으로, 또는 IAQ 보드(100) 상에 부분적으로 그리고 공조기 제어 보드(103) 상에 부분적으로 존재할 수 있다. 제어식 출력부(303)는 통상, 릴레이, 실리콘 제어식 정류기(SCR) 또는 TRIAC(미도시)와 같은 표준 전자 스위치 소자에 의해 제공되는 전환가능 AC 파워 출력부이지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 실시예에서, CO2 센서(105)로부터의 아날로그 신호는 신선 공기 댐퍼(301)가 개폐되어야 하는지 여부를 판단하기 위해 비교기(306)를 사용하여 CO2 기준 레벨(304)에 비교될 수 있다. 비교기는 신선 공기 댐퍼(301)의 과도한 작동을 방지하기 위해 히스테리시스(hysteresis) 또는 딜레이를 추가로 사용할 수 있다. CO2 센서(105)로부터의 아날로그 신호는 디지털 신호로 변환되어 CO2 센서(105)와 CO2 기준 레벨 사이의 비교가 마이크로컴퓨터에 의한 비교와 같이 디지털 비교로서 수행될 수 있다는 것을 또한 알아야 한다. 제어 루프는 아날로그 또는 디지털 회로이거나, 디지털 비교의 경우 하드웨어 또는 소프트웨어로 달성될 수 있다.
도4는 제1단 신선 공기 댐퍼(301) 및 제2단 신선 공기 댐퍼(401)로서 도시된, 2단 신선 공기 댐퍼를 사용하여 내부 공간 내의 CO2 레벨을 제어하기 위한 또 다른 실시예의 블록도를 도시한다. 2단은 블록(305, 405)에 의해 제어된다. 블록(305, 405)은 IAQ 보드(100) 내에 전체적으로, 또는 IAQ 보드(100) 상에 부분적으로 그리고 공조기 제어 보드(103) 상에 부분적으로 존재할 수 있다. 본 실시예에서, CO2 센서(105)로부터의 아날로그 신호는 신선 공기 댐퍼(301 및/또는 401)가 개폐되어야 하는지 여부를 판단하기 위해 제1 CO2 기준 레벨(304) 및 제2 CO2 기준 레벨(404) 양자 모두에 비교될 수 있다. 비교기(306, 406)는 신선 공기 댐퍼(301 또는 401)의 과도한 작동을 방지하기 위해 히스테리시스 또는 딜레이를 추가로 사용할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 CO2 기준 레벨(404)은 통상, 더 높은 CO2 레벨에 대해 더 높은 레벨의 제2 공기 유동을 제공하여 내부 공간 내의 CO2 레벨을 더 신속히 감소시키기 위해 제2단 댐퍼(401)를 제어한다. 도4의 실시예의 비교기(306, 406) 및 제어 전자장비(305, 405)는 IAQ 보드(100) 상에 부분적으로 그리고 제어 보드(103) 상에 부분적으로 존재할 수 있다. 도4에서와 같이, CO2 센서(105)로부터의 아날로그 신호는 디지털 신호로 변환되어 CO2 센서(105)와 CO2 기준 레벨 사이의 비교가 마이크로컴퓨터에 의한 비교와 같이 디지털 비교로서 수행될 수 있다. 사용되는 경우, 히스테리시스 또는 딜레이 기능은 아날로그 또는 디지털 회로로 실행되거나, 디지털 비교의 경우 하드웨어 또는 소프트웨어로 달성될 수 있다.
도5는 1단으로서의 신선 공기 댐퍼(301) 및 2단으로서의 배기 공기 댐 퍼(501)를 포함하는 2단 신선 공기 댐퍼를 사용하여 내부 공간 내의 CO2 레벨을 제어하기 위한 다른 실시예의 블록도를 도시한다. 본 실시예에서는, 도3에 도시된 바와 같이 단지 하나의 CO2 기준 레벨(304)과 하나의 신선 공기 댐퍼(301)가 존재하지만, 제2단 댐퍼(501)는 댐퍼(301)가 개방될 때 작동될 수 있다. 본 실시예에서, 제2단 댐퍼(501)는 내부 공간이 댐퍼(301)가 개방될 때 발생되는 추가의 신선 공기 유동의 도입에 의해 가압되는 것을 방지하기 위해 배기 댐퍼 역할을 할 수 있다. 도5의 실시예를 위한 아날로그 및/또는 디지털 제어 전자장비는 IAQ 보드(100) 상에 부분적으로 그리고 공조기 제어 보드(103) 상에 부분적으로 존재할 수 있다.
배기 댐퍼(501)는 도1의 시스템과 함께 사용될 수도 있다는 것을 알아야한다. 이러한 경우, 제어 전자장비(200)는 배기 댐퍼(501)의 제어를 위해 프로포셔널 댐퍼 제어 라인(113)에 더하여 추가의 개방/폐쇄 출력부를 가질 것이다. 통상적이지는 않지만, 프로포셔널 배기 댐퍼가 또한 사용될 수 있다. 이러한 경우, 배기 댐퍼 제어는 신선 공기 댐퍼용 제어 라인(113)과 유사한 제2 아날로그 출력부일 것이다. 다르게는, IAQ 보드(100)나 제어 보드(103)에 의해 제어되지 않는 다른 배기 시스템 또는 기구가 내부 공간 내의 CO2 레벨을 제어하기 위해 신선 공기의 도입으로 인한 내부 공간의 가압 증가를 방지하도록 제공될 수 있다.
도6은 본 발명에 따른 UV 정화기 시스템(600)의 실시예를 도시한다. UV 정화기(102)는 제어식 출력부(605)에 의해 점등 또는 소등될 수 있는 UV 램프(107)를 포함한다. UV 정화기(102)는 2가지 형태 중 하나일 수 있다. 도6A 및 도6B는 UV 정화기(102)의 두 실시예를 도시한다. 도6A에서, 세정될 공기는 [스크리닝(screening), 메쉬 또는 섬유와 같은) 수동 필터(666)를 통해 UV 정화기(102)로 유입되어 UV 램프(107)를 지나간다. 이러한 경우, 대체로 바이오에어로졸은 VOC 레벨의 증대가 미미하거나 없는 상태에서 비활성화된다. 도6B는 VOC를 포함하는 바이오에어로졸과 가스 양자 모두를 줄이기 위해 광 촉매(667)를 더 포함하는 UV 정화기(102)의 실시예를 도시한다. 촉매(667)는 하니컴 구조체와 같은 지지 구조체를 티타늄 이산화물(TiO2)로 코팅함으로써 편리하게 제조될 수 있다.
수동 필터(666) 막힘을 검출하고 유지보수용 호출을 위한 신호 또는 경보를 생성하기 위해, 수동 필터(666)의 입구와 출구 사이의 압력차가 측정될 수 있다. 이러한 공기 압력 측정은 2개의 압력 센서(미도시) 또는 수동 필터(666)의 입구와 출구 사이의 압력을 측정하는 단일 차압 센서(미도시)에 의해 이루어질 수 있다. 압력 기록은 IOB에 입력될 수 있다. 차압이 정해진 압력차 임계치를 초과하는 것으로 검출될 때, 경보가 BMS로 송신되어, BMS 디스플레이 상의 텍스트 디스플레이 또는 그래픽 표시에 의한 및/또는 빛, 음성 경고 및 사전기록된 청각 경보를 포함하는 다른 시각 또는 청각 "필터 교환" 신호에 의한 것과 같은 필터 교환 표시를 생성하게 한다.
도6을 다시 참조하면, 가스 센서(611)와 광 센서(612)를 포함하는 센서는 공기 중에 부유된 박테리아를 포함하는 휘발성 유기 화합물(VOC) 및 다른 유기 물질의 레벨을 판단하는데 사용될 수 있다. 센서 출력은 신호 조정기(signal conditioner; 207)에 의한 공지된 신호 조정 기술을 사용하여 0 내지 5V와 같은 표준 아날로그 범위로 변환될 수 있다. 센서 신호는 아날로그 기능 블록(613)에 의한 것과 같은 가산(summing), 평균화(averaging), 가중 평균화(weighted-averaging)에 의해 결합되거나, UV 정화 램프(107)를 제어하도록 선택가능 입력이 될 수 있다. 비교기(604)는 아날로그 센서로부터의 레벨을 기준 레벨(604)에 비교한다. 센서 레벨이 공기 중의 VOC 또는 박테리아와 같은 바람직하지 않은 물질의 레벨을 나타낼 때, UV 정화기의 UV 램프가 오염물 레벨의 저감을 개시하도록 켜질 수 있다.
UV 정화기(600)의 추가적인 특징은 UV 램프 전원 장치 전류가 출력 전류 감지 변환기(109)를 감시함으로써 원격 측정될 수 있다는 것이다. 전기 기술 분야의 당업자가 아닌 사람을 위해, 변환기(109)로부터의 단일 라인(614)은 IAQ 보드(100) 상에 위치될 수 있는 것과 같이, 아날로그 수신 회로에 연결된 적어도 2개의 변환기 연결 지점을 나타내는 것이라는 것을 알려준다. UV 램프 파손 모드에서, UV 램프(107) 전류는 UV 정화기(102)의 파손을 나타내는, 어느 정도의 임계 레벨 미만으로 또는 0으로 떨어진다.
다른 유형의 정화기가 UV 정화 시스템 대신에 또는 UV 정화 시스템에 더하여 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 예컨대, 이온화 정화기, 이온화 장치, 및 정전 침전제(ESP)를 포함하는 정전 정화기가 UV 정화 시스템 대신에 또는 UV 정화 시스템을 보완하는데 사용될 있다. 플라즈마 정화기는 가스를 수천 도로 가열하는 전극 양단으로의 전하를 생성하는데, 이는 가스의 이온화를 유발하여 플라즈마 구 름(plasma cloud)을 생성한다. 플라즈마 정화기를 통해 공기를 통과시키는 것은 궁극적으로 CO2 및 H2O 분자가 되는 연쇄 반응에서 바이오에어로젤 및 다른 기상 분자를 감소시킴으로써 바이오에어로젤 및 다른 기상 분자를 없앤다.
임의의 상술된 실시예는 복수의 신선 공기 댐퍼 또는 공기 정화 시스템을 제어하는데 사용될 수 있다는 것도 알아야한다. 다중 댐퍼 또는 정화 시스템이 하나 이상의 제어 시스템에 의해 제어되거나, 다중 제어 시스템이 다중 신선 공기 댐퍼 및/또는 정화기를 제어할 수 있다. 도6에 도시된 바와 같은 제어 시스템에서는, 단일 제어 시스템에 2개 이상의 센서 입력을 통합시키는 것 대신, 다중 제어 시스템이 공기중 오염물 레벨을 제어하기 위해 하나 이상의 댐퍼 또는 정화기를 제어할 수 있다는 것도 알아야 한다.
본 명세서에 기술된 임의의 센서 및 제어 시스템은 아날로그 또는 디지털 시스템으로서 실시되거나, 더 일반적으로 혼합 신호(아날로그와 디지털) 회로를 사용하여 실시될 수 있다는 것도 알아야한다. 예컨대, 센서 출력은 아날로그 신호일 수 있고, 아날로그 기능, 가장 전형적으로 스케일링(scaling) 및 오프셋(offset)을 도입하기 위해 아날로그 신호 조정 블록에 의해 추가적으로 조정될 수 있다. 또는, 몇몇 센서가 내부 아날로그 디지털 변환기와 결합된 내부 신호 조정부를 포함하여 IAQ 보드(100)에 디지털 신호를 출력하는 것을 고려해볼 수 있다. 또한, 몇몇 제어 시스템은 아날로그 비교기를 사용하는 아날로그 제어 시스템 또는 아날로그 제어 루프로서 실시될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 아날로그 제어부 및 아날로 그 비교부의 출력은 공조기 제어 보드(103) 상에 포함된 디지털 공조기 제어부로 통합되도록 이후에 디지털 신호로 변환될 수 있다. 다르게는, 다른 실시예에서 IAQ 보드(100)의 기능의 대부분 또는 모두가 대체로 디지털 회로에 의해 달성되는 것을 고려할 수 있다.
IAQ 보드(100)는 공조기 제어 보드(103) 내에 또는 공조기 제어 보드(103) 근방에 설치되는 IAQ 옵션 보드(IOB)의 형태일 수도 있다. IOB는 하나 이상의 IAQ 센서로부터 전기 값을 수신하여 조정하기 위한 전기 회로와, 신선 공기 댐퍼 밸브(101)의 포지션 및 UV 정화기(102)와 같은 공기 정화기의 상태를 설정하기 위한 복수의 출력 회로를 포함할 수 있다. 회로 또는 컴퓨터 프로그램이 이후에 신선 공기 댐퍼 포지션과 UV 정화기의 상태를 결정한다. 회로 또는 컴퓨터 프로그램은 공조기 제어 보드 상에 위치될 있다. 또한, IOB는 하나 이상의 IAQ 센서의 전기 표시(electrical representation)(조정된 신호)를 공조기 제어 보드(103)에 송신한다. IAQ 알고리즘을 포함하는 프로그램을 구동하는 공조기 제어 보드 상의 마이크로프로세스가 신선 공기 댐퍼를 위한 계산된 밸브 포지션 및 UV 정화기를 위한 작동 상태를 결정하여, 계산된 밸브 포지션과 UV 정화기 상태를 IOB에 송신한다. IOB는 이후에 신선 공기 댐퍼 밸브 포지션 및 공기 정화기 상태를 설정할 수 있다.
도1에 도시된 양호한 실시예에서, 신선 공기 댐퍼 및 UV 정화기의 제어는 공조기와 공통 알고리즘과 공존하는 공통 IAQ 제어 회로(100)에 의해 통합 및 제어될 수 있는데, 여기서 제어 시스템의 일부분은 디지털이다. 신선 공기 댐퍼 시스템(120)과, UV 정화기 시스템(600)과 같은 공기 정화기 양자 모두를 포함하는 합동 시스템은 신선 공기 댐퍼 시스템과 정화 시스템 사이에서 모든 IAQ 인자의 제어가 어느 정도 중첩될 수 있다는 점에서 특히 유리하다. 예컨대, 실내 공적 내로의 시선 공기의 유입은 VOC 또는 다른 공기중 오염물, 특히 실내 소스로부터 유래되거나 가스 방출된(out gassing) 오염물의 레벨을 또한 낮출 수 있다. 따라서, 어느 경우에는 정화기를 가동하는데 필요한 에너지가 더 많은 신선 공기의 유입으로 인해 절감될 수 있다. 또한, 정화기 작동의 감소는 UV 정화기의 경우 UV 램프의 수명을 연장시키거나, 정전 또는 플라즈마 정화기의 고전압 전원의 수명을 연장시킬 수 있다. 이러한 작동 방법은 실외 공기 온도가 소정의 실내 공기 온도에 비교적 가깝거나, 실외 공기 온도가 소정의 실내 공기 온도에 도달하는데 필요한 냉각 또는 가열을 제공하는데 도움을 주지 못할 때 특히 유효할 수 있다. 반대로, 가열, 냉동 및 공조 엔지니어 회사의 미국인 협회(American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc.; ASHRAE) 규범 62 내지 89의 "허용가능한 실내 공기 질을 위한 통풍(Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality)"에서는 더 적은 신선 공기 유동을 가능케 하는데, 여기서 HVAC 시스템은 IAQ를 향상시키기 위해 공기 정화 시스템을 포함한다. 예컨대, 차가운 밤 공기는 더운 주간의 실외 온도로 인한 내부 온도를 감소시키는데 도움이 될 것이다. 유사하게, 실외 공기 온도가 매우 낮거나 매우 높은 상태에서는 정화기를 더 오래 가동하는 것이 유리할 것이다. 이러한 경우, 더 많은 체적의 외부 공기의 유입은 IAQ를 향상시키지만, 신선 공기를 소정의 실내 공기 온도에 이르게 하는데 필요한 추가적인 가열 또는 공조로부터 상당한 에너지 비용이 발생할 수 있다. 따라서, 신 선 공기 댐퍼 시스템과 정화기 양자 모두를 제어할 수 있는 IAQ 보드는 IAQ를 향상시키는 동시에, 가열 및 냉각을 통해 발생된 에너지 비용을 감소시키는데 유리하게 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다.
많은 HVAC 시스템은 일반적으로 건물 관리 시스템(BMS)으로 불리는 디지털 HVAC 컴퓨터 시스템에 제어 및 센서 정보를 통합할 수 있다. BMS는 공조기 및 IAQ 시스템 작동을 포함하는 HVAC 작동을 최적화할 뿐만 아니라 다양한 HVAC 구성요소에 대한 에너지 소모 보고서를 제공하는데 도움이 될 수 있다. 더 복잡한 BMS 컴퓨터는 대형 사무실 공간 내의 개별 임차인을 위해 이러한 보고서를 생성할 수 있다. BMS에 전기 결합되는 IAQ 보드 및/또는 공조기 제어 보드는 네트워크 연결에 의해 BMS와 추가적으로 통신할 수 있다. 이러한 네트워크 연결은 종래의 컴퓨터 네트워킹 방법에 의해 이루어질 수 있지만, 네트워크 연결은 캐리어 코포레이션(Carrier Corporation)에 의해 제조된 독점적 캐리어 통신 네트워크 시스템과 같은 HVAC 네트워크 연결 또는 임의의 다른 적절한 "개방 프로토콜" 시스템에 의해서도 유리하게 이루어질 수 있다.
또한, 공기 질 센서는 실외 공기 질(OAQ) 정보를 감지하여 전송하기 위해 건물의 외부에 위치될 수 있다. OAQ 센서는 IAQ 보드 상에서 달성될 수 있는 것과 같이 추가적인 신호 조정을 이용하는 아날로그 센서이거나, 또는 OAQ 센서는 온보드(on board) 신호 조정부를 포함하거나, 또는 "지능형(intelligent)" OAQ 센서는 온보드 신호 조정부 및 아날로그 디지털 변환기(ADC)와, IAQ 보드에, 공조기 제어 보드에 또는 BMS에 직접 디지털 OAQ 기록을 송신하는데 적절한 디지털 전자장비 양 자 모두를 가질 수 있다. OAQ 레벨이 소정의 OAQ 레벨보다 높은 것으로 감지된 때와 같이, OAQ 센서에 의해 검출된 외부 오염 레벨이 위험 수준이 된 경우, BMS는 신선 공기 유동을 정지시키기 위해 건물 네트워크를 통해 하나 이상의 건물 공기 핸들러(handler) 유닛으로 오더를 전송할 수 있다. IOB와 같은 IAQ 보드가 이후에 제2 안전 레벨로서 신선 공기 댐퍼를 폐쇄시킬 수 있다. OAQ 센서가 IAQ 보드를 통해 연결되는 경우, 통상 공조기 보드에서 작동되는 알고리즘과 함께 IAQ 보드는 BMS와 독립적으로 신선 공기 댐퍼가 폐쇄되게 명령할 수 있다. 또한, IAQ 보드는 높은 OAQ 기록에 반응하여 신선 공기 댐퍼를 폐쇄시키기 위해 (직접적으로 또는 공조기 제어 보드를 거쳐) BMS로부터 신호를 수신할 수 있다. 하나 이상의 OAQ 센서, 하나 이상의 IAQ 센서 또는 IAQ 센서와 OAQ 센서의 조합체와 같은 하나 이상의 센서를 통해 매우 높은 오염 레벨이 검출되는 경우, BMS는 시각 및/또는 가청 경보를 생성할 수 있다. 시각 및/또는 가청 경보는 원격 HVAC 상태 스크린, BMS 스크린상의 시각 경보, HVAC에서의 가청 경보 또는 건물 상태 단자, 빛, 사이렌 및/또는 사전기록된 청각 경보를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
예
공조기 보드(103)에 대한 플러그인 IAQ 옵션(IOB) 인쇄 회로 기판(PCB)인 양호한 실시예의 IAQ 보드(100)의 예가 블록도 및 예시적인 인쇄 회로 기판을 사용하여 이제 상세히 설명될 것이다. 도7의 블록도는 IOB(700)의 입출력부(I/O)를 도시한다. 프로포셔널 신선 공기 댐퍼, CO2 센서 및 TVOC/습도 센서와 같은 장치에 전 력을 공급하기 위해 24 VAC 파워가 전기 접속부를 거쳐 IOB PCB에 제공된다. 2단 신선 공기 댐퍼 및 UV 램프와 같은 외부 장치에 전력을 공급하기 위해 230 VAC 파워가 다른 접속부를 거쳐 IOB에 제공된다. 여기서, 센서 및 제어식 장치를 위해 대부분의 입출력 기능성이 IOB PCB(700)에 제공되고, 비교 및 제어 기능이 공조기 제어 보드(103)(도7에는 미도시)에 제공된다. IOB PCB(700)는 메인보드와 외부 장치 사이에서 입출력 신호를 변환한다. IOB PCB(700)는 통상 CO2 센서(들), VOC(휘발성 유기 화합물) 센서 및 습도 센서를 포함하는 IAQ 센서로부터 입력 접속부를 통해 정보를 수신한다. IOB PCB(700)는 UV 램프로의 전환가능 파워, UV 램프 전류 감시, 2단 신선 공기 댐퍼의 I단 및 II단으로의 전환가능 파워를 포함하는 2단 신선 공기 댐퍼로의 전환가능 파워, 아날로그 프로포셔널 신선 공기 댐퍼 명령, 프로포셔널 신선 공기 댐퍼 공기 유동 감시 신호, CO2 센서 감시, TVOC 또는 습도 센서 감시 및 신호 조정의 기능을 포함한다. IOB PCB(700)는 도1 내지 도6에 기술된 임의의 기능성을 달성하기 위해 충분한 개수 및 유형의 I/O를 포함한다.
도8은 도7에 대해 도시되고 기술된 기능을 달성하기 위한 IOB PCB(700)의 실시예를 도시한다. IOB PCB(700)는 장착 구멍(705)에 의해 공조기 보드(103)(도8에는 미도시)에 부착될 수 있다. 나일론 체결구(미도시)가 공조기 보드(103)로의 기계적 연결을 위한 장착 구멍(705)과 함께 사용되어 IOB PCB(700)가 스냅인(snap-in) 체결구의 사용에 의해 공구 또는 나사 없어 설치되게 할 수 있다. J10과 같은 플라스틱 커넥터가 공조기 보드(103)에 IOB PCB(700)를 전기 접속시키는데 사용될 수 있다. F22 및 F21과 같은 퓨즈가 입력 전원 라인 및 전환식 파워 출력부를 보호하는데 사용될 수 있다. 이러한 보호는 230 VAC 입출력과 관련하여 특히 유리하다. 플라스틱 PCB 커넥터(J22, J25, J26, J23, J24, J21)는 파워 입출력 커넥터로서 구성될 수 있다. 이러한 플라스틱 커넥터는 몰렉스 코포레이션(Molex Corporation) 및 다른 커넥터 제조사로부터 입수할 수 있다. IOB PCB(700) 상의 커넥터의 전형적인 구성은 다음과 같이 열거된다: J21은 외부 UV 램프 및 2단 신선 공기 댐퍼에 전력을 공급하기 위해 230 VAC 전원용으로 사용되고, J22는 프로포셔널 신선 공기 댐퍼, CO2 센서, TVOC 및 습도 센서에 전력을 공급하기 위해 24 VAC 전원용으로 사용된다. J10은 메인보드로의 IOB PCB(700) 전기 인터페이스 접속부를 제공한다. 여기서, IOB PCB(700)의 I/O는 공조기 보드(103) 상에 위치된 마이크로프로세서에 의해 직접 제어되고, IOB PCB(700)는 다음과 같이 메인보드와 외부 장치 사이에서 신호를 변환할 것이다: 핀1, UV 램프 명령; 핀2, UV 램프 전류; 핀4, 신선 공기 댐퍼 1단 명령; 핀4, 신선 공기 댐퍼 2단 명령; 핀5, 프로포셔널 공기 댐퍼 명령; 핀6, 프로포셔널 신선 공기 댐퍼 공기 유동; 핀7, CO2 센서; 핀8, TVOC/습도 센서; 핀9, 12 볼트 파워; 핀10, 접지. 커넥터 J23은 UV 램프를 제어하는데 사용된다. IOB PCB(700)는 UV 램프를 조명하기 위해 메인보드로부터의 0 내지 5V 디지털 신호를 230 VAC 이산(discrete) 출력으로 변환한다. UV 램프 파손을 검출을 달성하기 위해, UV 램프 출력 전류가 CT를 통과하도록 전류 변환기(CT)(미도시)가 IOB PCB(700) 상에 설치될 수 있다. 이러한 CT는 UL 램프(핀1)를 통해 흐 르는 전류를 측정하여 신호를 공조기 보드(103)를 위한 0 내지 5V 아날로그 신호로 변환한다. IOB PCB(700)의 J24는 2단 신선 공기 댐퍼를 제어하기 위해 2단 명령을 제공한다. 1단 및 2단 양자 모두를 위해, IOB PCB(700)는 동력을 제공하여 1단 및 2단을 개별적으로 통전시키기 위해 메인보드로부터의 0 내지 5V 디지털 신호를 230 VAC 이산 신호로 변환한다. IOB PCB(700)에 제공된 5 볼트 신호(로직 1)는 이산 출력부를 키고, 0 볼트 신호(로직 0)는 이산 출력부를 끈다. J26은 프로포셔널 신선 공기 댐퍼용으로 사용된다. IOB PCB(700)는 프로포셔널 신선 공기 댐퍼에 명령 및 감시 기능을 제공한다. IOB PCB(700)는 메인보드로부터의 0 내지 5V 아날로그 신호를 소정의 밸브 개구의 크기에 비례하는 0 내지 10 볼트 아날로그 출력으로 변환한다. 프로포셔널 신선 공기 댐퍼는 프로포셔널 신선 공기 댐퍼 감시 기능을 위해 IOB PCB(700)에 0 내지 10 볼트 공기 유동 신호를 제공할 것이며, 이러한 공기 유동 신호를 공조기 보드(103)를 위한 0 내지 5V 아날로그 신호로 변환할 수 있다. 통상, 프로포셔널 신선 공기 댐퍼 공기 유동 신호는 다음과 같은 특성을 가질 것이다: 밸브 교정시 설정된 최대 압력에 비례하는 0 내지 10 VDC. J25는 CO2 센서용으로 사용된다. IOB PCB(700)는 CO2 센서를 감시할 수 있다. CO2 센서는 통상 공조기 보드(103)를 위해 0 내지 5 볼트 신호로 변환된다. J27은 TVOC 또는 습도 센서용으로 사용된다. IOB PCB(700)는 J27에 연결된 TVOC 및/또는 습도 센서를 감시하고, TVOC 또는 습도 센서 신호를 공조기 보드(103)에 사용되는 0 내지 5 볼트 신호로 추가적으로 변환할 수 있다.
도9는 커넥터(J10) 및 장착 구멍, 바람직하게는 나일론 체결구(미도시)에 의해 공조기 제어 보드(103)에 플러그 접속된 IOB PCB(700)를 도시한다. 공조기 제어 보드(103) 상의 J10용 대응 플러그는 도9에 도시되어 있지 않다. 공조기 제어 보드(103)의 하부 부분 상에 도시된 나머지 전기 접속부는 통상 파워를 수용하고 공조기 기능을 제어하는데 사용되지만, 몇몇 실시예에서 이러한 커넥터는 적절한 커넥터 및 케이블을 거쳐 IOB PCB(700)에 파워를 공급하는데 또한 사용될 수 있다. 유사하게, IOB PCB(700)에 의해 제어되는 장치가 공조기 보드(103)에 직접 미리 연결되어 있는 실시예에서는, 공조기 시스템에 IOB PCB(700)를 추가함으로써 도입된 추가적인 옵션 보드 능력에 의해 제공되는 입력 또는 제어 기능을 용이하게 하기 위해 적절한 커넥터를 갖춘 케이블이 IOB PCB(700)로부터 공조기 보드(103) 커넥터에 연결될 수 있다. 대부분의 실시예에서, IOB PCB(700)는 추가적인 입력/출력 능력을 제공하며, 혼합형 아날로그-디지털 임플리멘테이션(mixed analog-digital implementation)으로 마이크로제어기(미도시)와, 공조기 보드(103)에 내재된 소프트웨어에 의해 제어된다. 통상, IOB PCB(700)와 공조기 보드(103)는 공조기 시스템 내에 또는 공조기 시스템 상에 자체 장착되는 제어 박스(미도시) 내에 장착된다. 다른 실시예에서, 기존 하우징 내에 공조기 보드(103)를 위한 장소가 충분하지 않은 경우, IOB PCB(700)는 다른 곳에 수용되어 하나 이상의 전용 케이블에 의해 연결될 수 있다. 공조기 보드(103)는 시간 카운터(미도시)를 추가로 포함할 수 있다. 시간 카운터는 필터 유지보수 사이클을 감시하기 위해 A/C 시스템 관리자에 의해 사용될 수 있다. 필터가 교환될 때, 카운터는 0시간으로 재설정될 수 있다. (필터 수명의 기능으로서 규정된) 임의의 시간 후에, 경보가 BMS를 통해 A/C 시스템 관리자에게 송신될 수 있다.
또한, IOB PCB(700)는 메인보드를 통해 제어식 시스템에 대한 정보를 BMS에 송신하여, A/C 시스템 관리자가 각각의 공조기의 TAQ 파라미터를 점검할 수 있게 할 수 있다. 또한, IOB PCB(700)는 메인보드, BMS를 통해 그리고 캐리어 통신 네트워크(CCN) 시스템과 같은 통신 버스를 사용하여 다른 IOB에 정보를 방송할 수 있다. 이러한 통신은 건물 관리자가 예컨대 개방 공간을 위한 하나의 공조기에 단지 하나의 CO2 센서를 설치함으로써 개방 공간 내의 설치 비용을 절감할 수 있게 한다. 여기서, IOB PCB(700)는 CCN를 통해 송신되는 것과 같이 이러한 개방 공간 내에 설치된 다른 공조기에 CO2 농도 정보를 또한 송신할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 바와 같은 양호한 모드를 참조하여 상세히 도시 및 기술되었지만, 당업자는 세부 사항에 있어서의 다양한 변경이 청구의 범위에 의해 규정된 본 발명의 기술 사상 및 범주를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것을 알 것이다.

Claims (32)

  1. 실내 공기 질(IAQ)을 향상시키기 위한 공조 시스템이며,
    실내 공간으로부터 실내 공기를 수용하여 실내 공기를 가열 또는 냉각시킨 다음에 실내 공간으로 공조된 공기를 복귀시키기 위한 공조기와,
    공조기 내에 또는 공조기 상에 장착되고 공조기의 기능을 제어하기 위해 공조기에 전기 접속되는 공조기 제어 보드와,
    공조기 제어 보드에 전기 결합되고 적어도 하나의 IAQ 센서로부터 전기 입력을 수신하도록 구성되는 IAQ 옵션 보드(IOB)와,
    IOB에 전기 접속되고 밸브 포지션을 갖는 신선 공기 댐퍼로서, 밸브 포지션은 실내 공간으로의 신선 공기의 유동을 결정하고, IOB는 밸브의 포지션을 제어하는, 신선 공기 댐퍼와,
    공기 정화기를 포함하고,
    공기 정화기는 실내 공간으로부터의 공기가 공기 정화기를 통과하도록 위치설정되고, 공기 정화기는 IOB에 전기 결합되어 IOB에 의해 제어되며,
    IOB는 적어도 하나의 IAQ 센서로부터 입력을 수신하고,
    IOB는 실내 공간의 IAQ를 향상시키기 위해 적어도 하나의 IAQ 센서로부터의 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 신선 공기 댐퍼의 밸브 포지션 및 공기 정화기의 작동을 각각 명령하는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 신선 공기 댐퍼는 프로포셔널 신선 공기 댐퍼인 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 신선 공기 댐퍼는 2단 댐퍼인 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 신선 공기 댐퍼는 2단 댐퍼이고, 제1단 공기 댐퍼는 신선 공기의 제1 공기 유동을 제공하고, 제2단 공기 댐퍼는 신선 공기의 제2 공기 유동을 제공하는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  5. 신선 공기 댐퍼가 IOB에 의해 개방될 때 개방되는 배기 댐퍼를 더 포함하는 공조 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 공기 정화기는 온 상태 및 오프 상태를 갖는 UV 정화 램프를 갖는 UV 정화기이고, UV 정화기는 실내 공간으로부터의 공기가 UV 정화 램프 옆 및 UV 정화 램프 근방을 지나가도록 위치설정되는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  7. 제6항에 있어서, UV 정화기로의 전류 흐름을 측정하기 위한 전류 감지 변압기(CT)를 더 포함하고, CT의 전기 출력부는 IOB에 전기 결합되고, IOB는 UV 정화 램프의 파손을 원격 검출하는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 IAQ 센서는 CO2 센서, 휘발성 유기 화합물(VOC) 센서, 총 휘발성 유기 화합물(TVOC) 센서, 온도 센서, 습도 센서, 오존 센서, 사린 가스 센서, 생물 무기 작용제 센서 및 가스 센서로 이루어진 IAQ 센서의 그룹으로부터 선택되는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 IAQ 센서와, 실외 공기 온도를 측정하기 위한 실외 공기 온도 센서와, 실내 공기 온도를 측정하기 위한 실내 공기 온도 센서를 포함하고,
    IOB는 공기 정화기가 신선 공기 댐퍼에 의한 공기 희석보다 더 IAQ를 향상시키는데 사용되도록 신선 공기 댐퍼 포지션 및 공기 정화기의 상태를 설정하는데, 이러한 작동은 실외 온도가 실내 실온보다 실질적으로 높거나 낮을 때 실내 공기의 온도를 조절하는데 필요한 에너지의 양을 줄임으로써 에너지 사용을 줄이는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 IAQ 센서와, 실외 공기 온도를 측정하기 위한 실외 공기 온도 센서와, 실내 공기 온도를 측정하기 위한 실내 공기 온도 센서를 포함하고,
    IOB는 공기 정화기가 신선 공기 댐퍼에 의한 공기 희석보다 덜 IAQ를 향상시키는데 사용되도록 신선 공기 댐퍼 포지션 및 공기 정화기의 상태를 설정하는데, 이러한 작동은 실외 온도가 실내 실온과 실질적으로 같을 때 또는 실외 공기의 유입이 실내 온도가 소정의 실내 공기 온도를 향해 변화되게 하도록 실외 온도가 실내 실온과 다를 때 실내 공기의 온도를 조절하는데 필요한 에너지의 양을 줄임으로써 에너지 사용을 줄이는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  11. 제1항에 있어서, IOB는 적어도 하나의 IAQ 센서로부터 전기값을 수신하여 조정하기 위한 전기 회로와, 신선 공기 댐퍼 밸브의 포지션과 공기 정화기의 상태를 설정하기 위한 복수의 출력 회로를 포함하고, 신선 공기 댐퍼 포지션과 공기 정화기의 상태를 결정하는 회로 또는 컴퓨터 프로그램이 공조기 제어 보드 상에 위치되는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  12. 제11항에 있어서, IOB는 적어도 하나의 IAQ 센서의 전기 표시(조정된 신호)를 공조기 제어 보드에 송신하고, IAQ 알고리즘을 포함하는 프로그램을 구동하는 공조기 제어 보드 상의 마이크로프로세스가 신선 공기 댐퍼를 위한 계산된 밸브 포지션 및 공기 정화기를 위한 작동 상태를 결정하여 계산된 밸브 포지션과 공기 정화기 상태를 IOB에 송신하고, IOB가 신선 공기 댐퍼 밸브 포지션 및 공기 정화기 상태를 설정하는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  13. 제1항에 있어서, IOB는 건물 관리 시스템(BMS)에 통신 방식으로 커플링되는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 적어도 하나의 실외 공기 질(OAQ) 센서를 더 포함하고, OAQ 레벨이 소정의 OAQ 레벨보다 높은 것으로 감지될 때, BMS는 공기 핸들러 유닛(AHU)을 끄고 IOB는 신선 공기 댐퍼를 폐쇄시키는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  15. 제14항에 있어서, OAQ 레벨이 소정의 경고 OAQ 레벨보다 높은 것으로 감지되었음을 표시하기 위해 청각 또는 시각 경보를 더 포함하는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 IAQ 센서는 오존 생성 정화기의 하류에 위치설정된 오존 센서이고, 오존 센서가 오존 기준 레벨(임계치)보다 높은 오존 농도를 표시할 때, IOB는 설정가능량의 시간 동안 오존 생성 정화기를 정지시키는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 공기 정화기는 수동 필터, 또는 수동 필터와 광 촉매를 포함하는 UV 정화기인 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  18. 제18항에 있어서, 수동 필터의 입구와 출구 사이의 압력차가 측정되고, 압력차가 임계값을 초과할 때, 필터 교환 경보가 발생되는 실내 공기 질을 향상시키기 위한 공조 시스템.
  19. 실내 공기 질(IAQ) 옵션 보드(IOB)이며,
    복수의 전기 접속부를 갖는 IOB 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함하고,
    복수의 전기 접속부는,
    공조기 제어 보드에 대한 전기 접속부로서, 공조기 내에 또는 공조기 상에 장착되고 공조기의 기능을 제어하기 위해 공조기에 전기 접속되는 전기 접속부와,
    적어도 하나의 IAQ 센서로부터의 전기 입력부와,
    신선 공기 댐퍼에 대한 전기 접속부로서, 신선 공기 댐퍼는 밸브 포지션을 갖고, 실내 공간으로의 신선 공기의 유동을 결정하고, IOB는 밸브의 포지션을 제어하는 전기 접속부와,
    공기 정화기에 대한 접속부를 포함하고,
    공기 정화기는 실내 공간으로부터의 공기가 공기 정화기를 통과하도록 위치설정되고, 공기 정화기는 IOB에 전기 결합되어 IOB에 의해 제어되며,
    IOB는 적어도 하나의 IAQ 센서로부터 입력을 수신하고,
    IOB는 실내 공간의 IAQ를 향상시키기 위해 적어도 하나의 IAQ 센서로부터의 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 신선 공기 댐퍼의 밸브 포지션 및 공기 정화기의 작동을 각각 명령하는 실내 공기 질 옵션 보드.
  20. 제19항에 있어서, IOB는 공조기 제어 보드에 기계식으로 장착되는 실내 공기 질 옵션 보드.
  21. 제20항에 있어서, IOB는 나일론 스탠드오프에 의해 공조기 제어 보드에 기계식으로 장착되는 실내 공기 질 옵션 보드.
  22. 제19항에 있어서, 공기 정화기는 온 상태 및 오프 상태를 갖는 UV 정화 램프를 갖는 UV 정화기이고, UV 정화기는 실내 공간으로부터의 공기가 UV 정화 램프 옆 및 UV 정화 램프 근방을 지나가도록 위치설정되는 실내 공기 질 옵션 보드.
  23. 제22항에 있어서, UV 정화기로의 전류 흐름을 측정하기 위한 전류 감지 변압기(CT)를 더 포함하고, CT의 전기 출력부는 IOB에 전기 결합되고, IOB는 UV 정화 램프의 파손을 원격 검출하는 실내 공기 질 옵션 보드.
  24. 제19항에 있어서, 적어도 하나의 IAQ 센서는 CO2 센서, 휘발성 유기 화합물(VOC) 센서, 총 휘발성 유기 화합물(TVOC) 센서, 온도 센서, 습도 센서, 오존 센서, 사린 가스 센서, 생물 무기 작용제 센서 및 가스 센서로 이루어진 IAQ 센서의 그룹으로부터 선택되는 실내 공기 질 옵션 보드.
  25. 제19항에 있어서, IOB는 건물 관리 시스템(BMS)에 통신 방식으로 커플링되는 실내 공기 질 옵션 보드.
  26. 제25항에 있어서, 적어도 하나의 실외 공기 질(OAQ) 센서를 더 포함하고, OAQ 레벨이 소정의 OAQ 레벨보다 높은 것으로 감지될 때, BMS는 공기 핸들러 유닛(AHU)을 끄고 IOB는 신선 공기 댐퍼를 폐쇄시키는 실내 공기 질 옵션 보드.
  27. 제26항에 있어서, OAQ 레벨이 소정의 경고 OAQ 레벨보다 높은 것으로 감지되었음을 표시하기 위해 청각 또는 시각 경보를 더 포함하는 실내 공기 질 옵션 보드.
  28. 제19항에 있어서, IOB는 캐리어 통신 네트워크(CCN)에 의해 건물 관리 시스템(BMS)에 통신 방식으로 커플링되는 실내 공기 질 옵션 보드.
  29. 제19항에 있어서, IOB는 적어도 하나의 IAQ 센서로부터 전기값을 수신하여 조정하기 위한 전기 회로와, 신선 공기 댐퍼 밸브의 포지션과 공기 정화기의 상태를 설정하기 위한 출력 회로를 포함하고, 신선 공기 댐퍼 포지션과 공기 정화기의 상태를 결정하는 회로 또는 컴퓨터 프로그램이 공조기 제어 보드 상에 적어도 부분적으로 위치되는 실내 공기 질 옵션 보드.
  30. 제19항에 있어서, 적어도 하나의 IAQ 센서는 오존 생성 정화기의 하류에 위치설정된 오존 센서이고, 오존 센서가 오존 기준 레벨(임계치)보다 높은 오존 농도를 표시할 때, IOB는 설정가능량의 시간 동안 오존 생성 정화기를 정지시키는 실내 공기 질 옵션 보드.
  31. 제19항에 있어서, 공기 정화기는 수동 필터, 또는 수동 필터와 광 촉매를 포함하는 UV 정화기인 실내 공기 질 옵션 보드.
  32. 제31항에 있어서, 수동 필터의 입구와 출구 사이의 압력차가 측정되고, 압력차가 임계값을 초과할 때, 필터 교환 경보가 발생되는 실내 공기 질 옵션 보드.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103376786A (zh) * 2012-04-18 2013-10-30 中华电信股份有限公司 室内空气品质监控系统
CN104833075A (zh) * 2015-05-06 2015-08-12 深圳市朗空亿科科技有限公司 空气净化器的降噪控制方法和装置
CN104990165A (zh) * 2015-07-23 2015-10-21 东北大学 一种基于水浴和生态循环的室内新风净化系统
US10202573B2 (en) 2014-12-11 2019-02-12 Hyundai Motor Company Apparatus for accelerating reproduction of odor from air-conditioner and method for the same
CN110435393A (zh) * 2019-08-06 2019-11-12 东莞职业技术学院 新能源汽车空调尾吸式进气系统
KR102302488B1 (ko) * 2020-06-03 2021-09-16 한국전력공사 자동 환기 시스템, 자동 환기 제어 방법, 자동 환기 시스템의 원격 제어 시스템 및 자동 환기 시스템의 원격 제어 방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103376786A (zh) * 2012-04-18 2013-10-30 中华电信股份有限公司 室内空气品质监控系统
US10202573B2 (en) 2014-12-11 2019-02-12 Hyundai Motor Company Apparatus for accelerating reproduction of odor from air-conditioner and method for the same
US10669517B2 (en) 2014-12-11 2020-06-02 Hyundai Motor Company Apparatus for accelerating reproduction of odor from air-conditioner and method for the same
CN104833075A (zh) * 2015-05-06 2015-08-12 深圳市朗空亿科科技有限公司 空气净化器的降噪控制方法和装置
CN104990165A (zh) * 2015-07-23 2015-10-21 东北大学 一种基于水浴和生态循环的室内新风净化系统
CN110435393A (zh) * 2019-08-06 2019-11-12 东莞职业技术学院 新能源汽车空调尾吸式进气系统
CN110435393B (zh) * 2019-08-06 2024-05-28 东莞职业技术学院 新能源汽车空调尾吸式进气系统
KR102302488B1 (ko) * 2020-06-03 2021-09-16 한국전력공사 자동 환기 시스템, 자동 환기 제어 방법, 자동 환기 시스템의 원격 제어 시스템 및 자동 환기 시스템의 원격 제어 방법

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