KR20200094591A - 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템에 관한 것으로서, 개폐창과 고정창이 형성되며 상기 개폐창이 수평방면으로 슬라이딩될 수 있도록 형성되는 창틀과, 상기 창틀에 형성되며 외부 동력에 의해 상기 개폐창을 수평방향으로 슬라이딩 시켜 개폐하는 구동부와, 상기 창틀의 전면과 후면에 각각 형성되어 주변 환경을 측정하여 상기 구동부를 제어하는 센서부와, 상기 센서부 및 상기 구동부에 전원을 공급하고 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템{automatically operated Window system according to surrounding environment}

본 발명은 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실외에 미세먼지, 비, 눈이 감지되는 경우 실내로 유입되지 않도록 자동으로 창문이 닫히도록 하는 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템에 관한 것이다.

통상, 창호는 건물 내부를 외부와 차단시키기 위해 창이나 출입구 등의 개구부에 설치되는 각종의 창이나 문을 지칭하는 것으로, 건축물에 있어 창호는 실내와 실외를 격리시키는 벽의 역할을 수행하는 동시에 태양광과 신선한 외부 공기의 공급 통로가 되며, 실내의 사람에게 조망감과 개방감을 느끼게 해주는 필수 구성 요소이다.

최근에는 건축기술 및 건축부자재의 성능향상으로 창문이나 문은 기밀성이 우수하여 실외공기의 유입은 물론 실내공기의 유출이 긴밀하게 단속되어 냉난방효율은 우수하나, 환기부족으로 인해 발코니의 마루와 벽체, 창유리 등에 곰팡이의 번식을 초래하여 위생환경을 위협하거나 실내에 각종 가스, 먼지, 연기, 취기, 세균 등이 항상 공존하므로 호흡기 질환을 일으키는 원인이 된다.

뿐만 아니라, 생활 중에 발생하는 미세먼지 또는 습기로 인해 창문을 열어 외부 공기가 유입되도록 환기를 자주 해줘야 하며, 특히 여름철의 경우 실내 공기가 가열되기 때문에 창문을 항상 열어놓는 경우가 많다.

한국특허 등록번호 제10-1397187호는 창문 자동 닫힘장치에 관한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 미닫이 창문과 연결된 연결부재(10)와, 창문이 열린 상태에서 연결부재(10)를 당겨 창문을 닫는 구동부(20)와, 창문을 닫기 위한 시간 또는 실내 온도를 설정하기 위한 조건설정부(40)와, 조건설정부(40)에서 설정된 시간 또는 온도에 의해 구동부(20)를 구동시키는 제어부(50)를 구비하고, 구동부(20)는 연결부재(10)가 권취되는 회전드럼(21)과, 회전드럼(21)과 연결되며 제어부(50)에 의해 전원이 인가되는 전동모터(30)를 구비하는 것을 특징으로 하여 설정된 시간 또는 설정된 실내온도에 의해 창문이 자동으로 닫히므로 창문을 열고 잠이 들더라도 중간에 일어나서 창문을 닫아야 하는 불편함을 해소할 수 있게 된다.

그러나 상기와 같은 종래기술의 경우 실내 온도 및 시간에 따라 자동으로 닫히기 때문에 실외에 비 또는 눈이 내리거나 황사 또는 먼지가 존재하더라도 창문이 닫히지 않아 실내를 오염시킨다는 문제점이 있었다.

또한 상기와 같은 종래기술은 원격으로 열거나 닫을 수 없기 때문에 사용자가 항상 열린 상태로 유지시켜야 닫을 수 있다는 문제점이 있었다.

한국특허 등록번호 제10-1397187호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 실외에 황사, 미세먼지, 비, 눈이 감지되는 경우 창문을 자동으로 닫아 실내로 유입되지 않도록 방지할 수 있는 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 원격에서 창문을 열거나 닫을 수 있도록 무선통신을 통해 외부 단말기와 지속적으로 통신하여 제어될 수 있는 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 창문이 닫힐 때 창문 주변의 사용자를 감지하여 창문에 끼임 사고를 방지할 수 있는 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템은 개폐창과 고정창이 형성되며 상기 개폐창이 수평방면으로 슬라이딩될 수 있도록 형성되는 창틀과, 상기 창틀에 형성되며 외부 동력에 의해 상기 개폐창을 수평방향으로 슬라이딩 시켜 개폐하는 구동부와, 상기 창틀의 전면과 후면에 각각 형성되어 주변 환경을 측정하여 상기 구동부를 제어하는 센서부와, 상기 센서부 및 상기 구동부에 전원을 공급하고 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 상기 센서부는 상기 창틀의 후면에 형성되어 실외의 습도, 수분, 물기 중 어느 하나를 감지하는 빗물감지센서와, 상기 창틀 후면에 형성되어 실외의 공기에 포함된 황사 또는 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서와, 상기 창틀 전면에 형성되어 상기 창틀 주변에 사용자가 존재하는지 감지하는 초음파센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 상기 구동부는 상기 창틀의 전면 하부에 형성되며 끝단에는 피니언이 형성되어 있어 상기 피니언을 회전시키는 구동모터와, 상기 개폐창의 하부에 형성되며 상기 피니언과 맞물려 상기 구동장치의 회전 방향에 따라 상기 개폐창을 슬라이딩시키는 래크로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 상기 제어부는 와이파이를 이용하여 외부 단말기와 무선통신하며, 상기 외부 단말기는 어플리케이션을 이용하여 제어부를 원격으로 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 상기 제어부는 상기 센서부를 통해 실외 환경을 측정하여 설정된 실외 환경 값에 도달하면 구동부를 동작시켜 상기 개폐창을 자동으로 열거나 닫을 수 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템에 의하면, 실외에 황사, 미세먼지, 비, 눈이 감지되는 경우 창문을 자동으로 닫아 실내로 유입되지 않도록 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템에 의하면, 원격에서 창문을 열거나 닫을 수 있도록 무선통신을 통해 외부 단말기와 지속적으로 통신하여 제어될 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템에 의하면, 창문이 닫힐 때 창문 주변의 사용자를 감지하여 창문에 끼임 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술인 창문 자동 닫힘장치를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 실내 방향에서 바라본 모습을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 실외 방향에서 바라본 모습을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템을 제어하기 위한 외부 단말기의 어플리케이션을 나타낸 화면.
도 5는 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 자동 및 수동 모드일 때 동작되는 시퀀스를 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 자동 모드일 때 빗물 및 미세먼지의 감지유무에 따른 시퀀스를 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 자동 모드일 때 끼임 방지를 위한 시퀀스를 나타낸 순서도.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실외에 미세먼지, 비, 눈이 감지되는 경우 실내로 유입되지 않도록 자동으로 창문이 닫히도록 하는 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 실내 방향에서 바라본 모습을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 실외 방향에서 바라본 모습을 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템을 제어하기 위한 외부 단말기의 어플리케이션을 나타낸 화면이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템은 개폐창(110)과 고정창(120)이 형성되며 개폐창(110)이 수평방면으로 슬라이딩될 수 있도록 형성되는 창틀(100)과, 창틀(100)에 형성되며 외부 동력에 의해 개폐창(110)을 수평방향으로 슬라이딩 시켜 개폐하는 구동부(300)와, 창틀(100)의 전면과 후면에 각각 형성되어 주변 환경을 측정하여 구동부(300)를 제어하는 센서부(200)와, 센서부(200) 및 구동부(300)에 전원을 공급하고 동작을 제어하는 제어부(도시되지 않음)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 센서부(200)는 창틀(100)의 후면에 형성되어 실외의 습도, 수분, 물기 중 어느 하나를 감지하는 빗물감지센서(210)와, 창틀(100) 후면에 형성되어 실외의 공기에 포함된 황사 또는 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서(220)와, 창틀(100) 전면에 형성되어 창틀(100) 주변에 사용자가 존재하는지 감지하는 초음파센서(230)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 구동부(300)는 창틀(100)의 전면 하부에 형성되며 끝단에는 피니언(320)이 형성되어 있어 피니언(320)을 회전시키는 구동모터(310)와, 개폐창(110)의 하부에 형성되며 피니언(320)과 맞물려 구동장치의 회전 방향에 따라 개폐창(110)을 슬라이딩시키는 래크(330)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 제어부(도시되지 않음)는 와이파이를 이용하여 외부 단말기와 무선통신하며, 외부 단말기는 어플리케이션을 이용하여 제어부(도시되지 않음)를 원격으로 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

창틀(100)은 건물의 개구된 부위에 형성되어 있으며 창틀(100) 내부에는 실외 공기를 차단하거나 실외공기가 유입될 수 있도록 조절하기 위한 개폐창(110) 및 고정창(120)이 형성되어 있다.

개폐창(110)과 고정창(120)은 중앙에 유리가 형성되어 있으며 가장자리는 프레임이 형성되어 있으며, 개폐창(110)은 실내 방면인 창틀(100)의 전면 방향에 장착되고 고정창(120)은 실외방향인 창틀(100)의 후면 방향에 장착되게 된다.

이때 고정창(120)은 창틀(100)의 일측에 밀착되어 움직이지 않도록 고정되어 있으며, 개폐창(110)은 창틀(100)의 타측에 위치된 후 창틀(100)의 일측을 향해 슬라이딩되어 실외 공기가 유입되도록 창을 개폐시킬 수 있게 된다.

센서부(200)는 실외 및 실내 환경 정보를 수집하기 위한 것으로, 실외 방향인 창틀(100)의 후면 상단에 형성되어 습도, 수분, 빗물 중 어느 하나를 감지하여 실외에 비나 눈이 오는지 감지하는 빗물감지센서(210)와, 창틀(100) 후면 상단에 형성되어 실외의 황사나 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서(220)와, 실내 방면인 창틀(100) 전면 상단에 형성되어 창틀(100) 주면에 존재하는 사용자를 인식함으로써 개폐창(110)이 닫힐 때 사용자가 개폐창(110)에 끼이지 않도록 방지하는 초음파센서(230)로 이루어져 있다.

빗물감지센서(210)의 경우 비나 눈이 오는 것을 보다 정확하게 감지할 수 있도록 창틀(100)의 외면으로부터 돌출된 후 상부 방면을 향해 센서가 위치되어 빗물이나 눈이 내렸을 때 센서에 직접 접촉될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

미세먼지센서(220)는 창틀(100) 주변에 존재하는 공기에 잔존하는 미세먼지, 황사, 이물질을 농도를 분석하기 위해 창틀(100)의 외면과 평행하게 설치하여, 실내로 유입되는 공기의 유동에 따라 공기가 미세먼지센서(220)에 접촉되면서 유입될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

초음파센서(230)는 실내 방면인 창틀(100)의 전면 상부, 보다 정확하게는 개폐창(110)이 닫혔을 때 창틀(100)과 개폐창(110)의 경계면 상부에 위치되어 사용자나 어린이가 개폐창(110) 주위에 존재하는지 감지하여 개폐창(110)이 자동으로 닫힐 때 사용자나 어린이의 신체가 개폐창(110)과 창틀(100) 사이에 끼여서 발생되는 사고를 미연에 방지하게 된다.

구동부(300)는 개폐창(110)을 동력에 의해 자동으로 개폐시키기 위한 것으로서, 실내 방면인 창틀(100)의 전면 하부에 피니언(320)이 형성된 구동모터(310)가 장착되고, 개폐창(110)의 하부에는 피니언(320)과 맞물릴 수 있도록 형성되는 래크(330)가 개폐창(110)의 수평방면으로 형성되어 있다.

구동모터(310)의 회전방향에 따라 피니언(320)이 회전되면서 래크(330)를 수평으로 이송시키게 되고, 이러한 작용에 의해 개폐창(110)이 열리거나 닫히게 된다.

이때 구동모터(310)는 개폐창(110)의 위치에 따라 자동으로 작동이 정지될 수 있도록 하기 위해 창틀(100)의 일측과 타측에는 각각 리미트 스위치(도시되지 않음)가 형성되어 있어 개폐창(110)이 창틀(100)의 일측과 타측 방면으로 이송될 때 리미트 스위치(도시되지 않음)에 도달하면 구동모터(310)의 동작이 정지되어 개페창은 항상 일정한 위치로 이송될 수 있게 된다.

또한 리미트 스위치(도시되지 않음)를 이용하여 개폐창(110)이 이동된 방향을 파악할 수 있게 되며, 이를 통해 현재 창문이 열린 상태인지, 닫힌 상태인지 제어부(도시되지 않음)가 판단할 수 있게 된다.

제어부(도시되지 않음)는 센서부(200)와 구동부(300)에 전원을 공급하고, 센서부(200) 및 구동부(300)에서 발생되는 데이터를 전송받아 동작상태 및 주변 환경정보를 실시간으로 파악할 수 있게 된다.

또한 제어부(도시되지 않음)는 와이파이를 이용한 통신모듈(도시되지 않음)이 형성되어 있어 외부 단말기와 실시간으로 통신할 수 있게 되며, 외부 단말기에는 어플리케이션이 형성되어 있어 제어부(도시되지 않음)에 제어 명령을 원격으로 전송하여 구동부(300)를 제어할 수 있게 된다.

이때 외부단말기에서 제어부(도시되지 않음)가 측정된 환경 정보에 따라 자동으로 개폐창(110)이 개폐되도록 하거나, 수동으로 개폐창(110)을 개폐하도록 제어할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 자동 및 수동 모드일 때 동작되는 시퀀스를 나타낸 순서도이고, 도 6은 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 자동 모드일 때 빗물 및 미세먼지의 감지유무에 따른 시퀀스를 나타낸 순서도이며, 도 7은 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템의 자동 모드일 때 끼임 방지를 위한 시퀀스를 나타낸 순서도이다.

도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템은 제어부(도시되지 않음)는 센서부(200)를 통해 실외 환경을 측정하여 설정된 실외 환경 값에 도달하면 구동부(300)를 동작시켜 개폐창(110)을 자동으로 열거나 닫을 수 있는 것을 특징으로 한다.

제어부(도시되지 않음)는 외부 단말기를 통해 전송받은 제어신호에 따라 자동 또는 수동모드를 선택할 수 있게 되며, 수동모드일 경우 열거나 닫는 버튼을 이용하여 수동으로 개폐창(110)을 개폐시킬 수 있게 된다.

이때 원격으로 개폐창(110)을 개폐하는 경우 실내에 사람이 존재할 수 있으므로 초음파센서(230)를 통해 개폐창(110)이 닫힐 때 창틀(100) 주변에 사람이 존재하는 경우 구동부(300)의 동작을 정지시키고 어플리케이션을 통해 경고알람을 전송할 수도 있다.

자동모드일 경우 제어부(도시되지 않음)는 센서부(200)를 통해 실외 환경을 측정하여 개폐창(110)을 자동으로 닫히게 하며, 빗물감지센서(210)를 통해 측정된 실외의 습도, 수분, 물기 중 어느 하나가 설정된 값에 도달 및 초과하는지 판단하게 된다.

또한 미세먼지감지센서를 통해 측정된 실외의 공기 중에 포함된 미세먼지, 황사, 이물질 중 어느 하나의 농도가 설정된 값에 도달 및 초과하는지 판단하게 된다.

이때 제어부(도시되지 않음)는 리미트 스위치(도시되지 않음)를 통해 개폐창(110)이 위치를 파악한 후 창문이 열린 상태인지 닫힌 상태인지 판단하고, 열린 상태인 경우 구동부(300)를 동작시켜 개폐창(110)을 창틀(100)의 타측 방향으로 이동시켜 실외공기가 유입되지 않도록 차단하고, 닫힌 상태인 경우 구동부(300)에 제어신호를 전송하지 않고 대기하게 된다.

또한 자동모드일 때 제어부(도시되지 않음)는 초음파센서(230)를 이용하여 창틀(100) 주변에 사용자가 존재하는지 판단하게 되며, 창틀(100) 주변의 설정된 거리값 내에서 사용자가 존재하면 구동부(300)가 동작되지 않도록 정지시키거나 창문이 열리는 방향으로 구동모터(310)를 회전시키고, 사용자가 설정된 거리값 내에 존재하지 않는 경우 구동모터(310)를 창문이 닫히는 방향으로 동작시켜 창문을 닫게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템에 의하면, 실외에 황사, 미세먼지, 비, 눈이 감지되는 경우 창문을 자동으로 닫아 실내로 유입되지 않도록 방지할 수 있고, 원격에서 창문을 열거나 닫을 수 있도록 무선통신을 통해 외부 단말기와 지속적으로 통신하여 제어될 수 있으며, 창문이 닫힐 때 창문 주변의 사용자를 감지하여 창문에 끼임 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.

100 : 창틀
110 : 개폐창
120 : 고정창
200 : 센서부
210 : 빗물감지센서
220 : 미세먼지센서
230 : 초음파센서
300 : 구동부
310 : 구동모터
320 : 피니언
330 : 래크

Claims (5)

1. 개폐창과 고정창이 형성되며 상기 개폐창이 수평방면으로 슬라이딩될 수 있도록 형성되는 창틀과;
   상기 창틀에 형성되며 외부 동력에 의해 상기 개폐창을 수평방향으로 슬라이딩 시켜 개폐하는 구동부와;
   상기 창틀의 전면과 후면에 각각 형성되어 주변 환경을 측정하여 상기 구동부를 제어하는 센서부와;
   상기 센서부 및 상기 구동부에 전원을 공급하고 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
   주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 센서부는
   상기 창틀의 후면에 형성되어 실외의 습도, 수분, 물기 중 어느 하나를 감지하는 빗물감지센서와;
   상기 창틀 후면에 형성되어 실외의 공기에 포함된 황사 또는 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지센서와;
   상기 창틀 전면에 형성되어 상기 창틀 주변에 사용자가 존재하는지 감지하는 초음파센서;로 이루어지는 것을 특징으로 하는
   주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 구동부는
   상기 창틀의 전면 하부에 형성되며 끝단에는 피니언이 형성되어 있어 상기 피니언을 회전시키는 구동모터와;
   상기 개폐창의 하부에 형성되며 상기 피니언과 맞물려 상기 구동장치의 회전 방향에 따라 상기 개폐창을 슬라이딩시키는 래크;로 이루어지는 것을 특징으로 하는
   주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는 와이파이를 이용하여 외부 단말기와 무선통신하며,
   상기 외부 단말기는 어플리케이션을 이용하여 제어부를 원격으로 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는
   주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 센서부를 통해 실외 환경을 측정하여 설정된 실외 환경 값에 도달하면 구동부를 동작시켜 상기 개폐창을 자동으로 열거나 닫을 수 있는 것을 특징으로 하는
   주변 환경에 따라 자동으로 동작되는 창호시스템.

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