KR100594401B1 - 사용자 선택형 실내 환기시스템 - Google Patents

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KR100594401B1
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Abstract

본 발명은 사용자 선택형 실내 환기시스템에 관한 것으로서, 특히, 건물의 시공시 배관을 미리 배설하고 이동 설치 가능한 착탈식 급배기유닛을 선별적으로 장착하여 사용자의 요구에 따라 선택된 실내공간만을 선별적으로 환기시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 공동주택의 다용도실에 마련되어 급배기의 열교환이 이루어지며 급기팬(110) 및 배기팬(120)과 제어부(130)를 구비한 전열교환기(100)와; 분리된 다수의 실내공간 벽면에 소정의 직경으로 상호 일정 간격을 두고 형성된 다수의 급기구(210) 및 배기구(220)와; 공동주택 시공시 벽면 및 천장면 내의 콘크리트 기포층에 배설되어 상기 전열교환기(100)의 급기팬(110) 및 배기팬(120)을 상기 급기구(210)와 배기구(220)에 연통시키는 급기관(310) 및 배기관(320)과; 몸체 일면에 상기 급기구(210)와 배기구(220)에 대응하는 직경과 상호 간격을 이루어 급기공(410) 및 배기공(420)이 돌출 형성되어, 상기 급기공(410) 및 배기공(420)이 각각 상기 급기구(210) 및 배기구(220)에 삽입 고정되어 분리된 다수의 실내공간에 선별적으로 이동 설치 가능한 급배기유닛(400)으로 구성되어, 사용자의 요구에 부합하는 공조를 수행하여 사용자의 편의성을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.
전열교환기, 급배기유닛, 급기분배유닛, 환기, 공조

Description

사용자 선택형 실내 환기시스템{Ventilation system for user demand}
도 1은 종래의 공동주택을 도시하는 종단면도,
도 2는 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템을 도시하는 공동주택의
횡단면도,
도 3은 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템을 도시하는 공동주택의
일부를 도시한 종단면도,
도 4는 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템에 대한 요부를 도시하는
개략적인 구성도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템에 대한
급배기유닛을 도시하는 정면사시도 및 배면사시도,
도 7은 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템에 대한 급배기구의
설치예를 도시하는 도,
도 8은 본 발명의 급기팬 및 배기팬에 적용된 정풍량 변정압 특성에 의한
구동회로를 도시하는 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 전열교환기 110 : 급기팬
120 : 배기팬 130 : 제어부
140 : 배수관 210 : 급기구
220 : 배기구 310 : 급기관
320 : 배기관 400 : 급배기유닛
410 : 급기공 420 : 배기공
430 : 급기날개 440 : 제어단자
441 : 제어버튼 450 : 플러그
500 : 급기분배유닛 510 : 분기관
520 : 솔레노이드밸브 600 : 콘센트
710 : 3상유도전동기 720 : 전원부
730 : 캐패시터 C2 740 : 임피던스부
본 발명은 사용자 선택형 실내 환기시스템에 관한 것으로서 특히, 건물의 시공시 배관을 미리 배설하고 이동 설치 가능한 착탈식 급배기유닛을 선별적으로 장착하여 사용자의 요구에 따라 선택된 실내공간만을 선별적으로 환기시키기 위한 장치로써, 사용자의 요구에 부합하는 공조를 수행하여 사용자의 편의성을 극대화시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 최근에 건설되고 있는 고 기능화된 고층 공동주택의 경우 불필요한 에너지의 손실을 방지하기 위하여 창문(커튼월방식) 등이 밀폐되도록 시공되고 있다.
이러한 고층 공동주택은 사용자의 쾌적성 요구에 응하여 다량의 신선한 외기 도입을 필연적으로 요구하고 있기 때문에, 실내 환기 문제는 실내 환경에 가장 중요한 사안으로 부각되고 있다.
최근 들어, 상기한 실내 환기 문제들을 해결하고자 내외기의 급배기와 함께 열교환이 동시에 이루어지는 전열교환기를 별도의 급기관이나 배기관 없이 공동주택의 격리된 공간마다 그 외벽에 설치하고 있는 실정이다.
도 1은 종래의 공동주택을 도시하는 종단면도이다.
종래의 공동주택 환기시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 천장(C)의 저면에 급기를 위한 급기팬(11), 급기관로(12) 및 급기구(13)와 배기를 위한 배기팬(21), 배기관로(22) 및 배기구(23)가 마련되어 있으며, 조리대(A)의 상부에는 주방용 후드(30)를 설치하여, 기타 공기 중의 오염물질이 다량 발생할 경우, 급기구(13)를 통하여 신선한 외기를 급기시키는 동시에, 조리대(A)에서 발생한 오염물질을 주방용 후드(30)로 직접 흡입하거나, 천장(C)의 배기구(23)로 흡입하여 외부로 배출시키게 된다.
따라서, 급기관로(12)를 통하여 급기 되는 외기는 오염물질을 포함한 주변의 공기와 함께 배기관로(22)를 통하여 배기 되는 것이다.
그러나, 종래의 공동주택에 대한 환기시스템은 급배기를 위한 급기팬과 배기팬이 천장 저면에 마련되어 있기 때문에, 층고가 불필요하게 늘어나게 되며, 급배기가 열교환 없이 직접 실내로 들어오거나 실외로 나가기 때문에 에너지 효율이 크게 저하되는 단점이 있다.
뿐만 아니라, 상기한 단점을 보완하기 위한 전열교환기는 단순히 분리된 실내공간의 외벽마다 독립적으로 마련되기 때문에, 분리되어 있는 실내공간마다 전열교환기가 개별적으로 요구되기에 통상 다수개의 전열교환기가 설치되어야만 원활한 실내의 공기조화가 이루어질 뿐 아니라, 시공시 급배기관이 배설되기 때문에 사용자가 필요로 하는 실내공간에 환기를 수행하기 위해서는 급배기관을 새로 시공하거나, 혹은 사용자가 필요로 하지 않는 실내공간에는 불필요한 환기가 이루어진다는 기술상의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 건물의 시공시 급배기관을 콘크리트 기포층에 미리 배설하고, 분리되어 있는 실내공간에 소정의 규격으로 급배기구를 형성하여, 급배기구에 착탈 가능한 급배기유닛을 사용자의 선택에 따라 분리된 실내공간에 선별적으로 이동 장착할 수 있어, 사용자의 요구에 부합하는 공조를 수행하여 사용자의 편의성을 극대화시킬 수 있도록 하는 사용자 선택형 실내 환기시스템을 제공하고자 한다.
이러한 본 발명은 공동주택의 다용도실에 마련되어 급배기의 열교환이 이루 어지며 급기팬 및 배기팬과 제어부를 구비한 전열교환기와; 분리된 다수의 실내공간 벽면에 소정의 직경으로 상호 일정 간격을 두고 형성된 다수의 급기구 및 배기구와; 공동주택 시공시 벽면 및 천장면 내의 콘크리트 기포층에 배설되어 상기 전열교환기의 급기팬 및 배기팬을 상기 급기구와 배기구에 연통시키는 급기관 및 배기관과; 몸체 일면에 상기 급기구와 배기구에 대응하는 직경과 상호 간격을 이루어 급기공 및 배기공이 돌출 형성되어, 상기 급기공 및 배기공이 각각 상기 급기구 및 배기구에 삽입 고정되어 분리된 다수의 실내공간에 선별적으로 이동 설치 가능한 급배기유닛으로 구성함으로써 달성된다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템을 도시하는 공동주택의 횡단면도이며, 도 3은 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템을 도시하는 공동주택의 일부를 도시한 종단면도이고, 도 4는 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템에 대한 요부를 도시하는 개략적인 구성도이다.
그리고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템에 대한 급배기유닛을 도시하는 정면사시도 및 배면사시도이며, 도 7은 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템에 대한 급배기구의 설치예를 도시하는 도이고, 도 8은 본 발명의 급기팬 및 배기팬에 적용된 정풍량 변정압 특성에 의한 구동회로를 도시하는 회로도이다.
본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템은 도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 공동주택의 다용도실에 마련되어 급배기의 열교환이 이루어지며 급기팬(110) 및 배기팬(120)과 제어부(130)를 구비한 전열교환기(100)와; 분리된 다수의 실내공간 벽면에 소정의 직경으로 상호 일정 간격을 두고 형성된 다수의 급기구(210) 및 배기구(220)(220)와; 공동주택 시공시 벽면 및 천장면 내의 콘크리트 기포층에 배설되어 상기 전열교환기(100)의 급기팬(110) 및 배기팬(120)을 상기 급기구(210)와 배기구(220)에 연통시키는 급기관(310) 및 배기관(320)과; 몸체 일면에 상기 급기구(210)와 배기구(220)에 대응하는 직경과 상호 간격을 이루어 급기공(410) 및 배기공(420)이 돌출 형성되어, 상기 급기공(410) 및 배기공(420)이 각각 상기 급기구(210) 및 배기구(220)에 삽입 고정되어 분리된 다수의 실내공간에 선별적으로 이동 설치 가능한 급배기유닛(400)으로 구성되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.
이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템은 크게 급기팬(110) 및 배기팬(120)을 포함한 전열교환기(100), 급기구(210) 및 배기구(220)에 각각 연통 형성된 급기관(310) 및 배기관(320), 그리고, 급기구(210) 및 배기구(220)에 장착된 급배기유닛(400)으로 이루어지되, 상기 급기관(310) 및 배기관(320)은 건물의 시공시 벽면 또는 천장면의 콘크리트 기포층 내에 미리 배설되며, 상기 급배기유닛(400)은 사용자가 필요로 하는 분리된 실내공간에 형성된 상기 급기구(210) 및 배기구(220)에 탈착식으로 용이하게 이동 설치 가능한 것에 특징이 있다.
이때, 상기 전열교환기(100)는 공동주택에 있어서 외부에 인접하게 분리되어 있는 실내공간인 테라스나 다용도실에 설치하는 것이 적절하며, 그 내부에는 도 3과 같이 신선한 외기를 흡입하여 실내로 급기시키는 급기팬(110)과, 오염된 내기를 흡입하여 실외로 배기시키는 배기팬(120)이 마련되어 있으며, 급기와 배기의 열교환을 수행할 수 있도록 열교환부(150)가 구비되어 있다.
이와 함께, 상기 전열교환기(100)의 내부 일측에는 상기 급기팬(110)과 배기팬(120)의 회전여부는 물론 회전속도를 제어하는 제어부(130)가 마련되어 있으며, 더욱이, 상기 전열교환기(100)에는 동절기에 발생하는 결로를 자동 배수시킬 수 있는 배수관(140)이 건물 외부와 연통 형성되어 있는 것이 본 발명에 있어서 바람직하다.
그리고, 상기 급기구(210) 및 배기구(220)는 도 7에 도시된 바와 같이 원형 혹은 사각형으로 성형되어 공동주택 내부의 각기 분리된 실내공간, 예를 들어 거실, 화장실, 주방, 방 등의 벽면에 짝을 이루어 도 3 및 도 4와 같이 다수개 형성되며, 이러한 급기구(210)와 배기구(220)는 시공자의 의도에 따라 미리 정한 소정의 직경과 상호간의 간격을 이루어 나란하게 형성한다.
또한, 상기 전열교환기(100)의 급기팬(110)과 분리된 실내공간의 벽면에 형성된 급기구(210)는 급기관(310)에 의하여 서로 연통 형성되어 급기팬(110)에 의하여 신선한 외기가 상기 급기구(210)로 급기되며, 배기팬(120) 또한 배기구(220)와 배기관(320)에 의하여 서로 연통 형성되어 배기팬(120)에 의하여 오염된 내기가 상기 배기구(220)로 배기되는 것이다.
상기한 급기관(310)과 배기관(320)은 건물의 시공시 벽면 혹은 천장면의 콘크리트 기포층 내에 배설된 것으로, 직경은 대략 30mm정도이며 그 단면 형상은 원형 또는 사각형으로 이루어진다.
그리고, 급배기유닛(400)은 급기구(210) 및 배기구(220)에 연결되는 것으로, 소정의 직경을 갖으며 상호 일정 간격을 두고 형성된 상기 급기구(210)와 배기구(220) 내측으로 삽입되는 급기공(410) 및 배기공(420)이 도 6에 도시한 바와 같이 상기 급배기유닛(400)의 배면에 돌출 형성되어 있어, 상기 급배기유닛(400)의 급기공(410)과 배기공(420)을 상기 급기구(210)와 배기구(220)에 삽입 체결시킴에 따라 상기 급배기유닛(400)의 설치가 손쉽게 완료되는 것이다.
이때, 상기 급배기유닛(400)은 별도의 체결수단으로 벽면에 고정시킬 수도 있지만 본 발명에 있어서는 상기 급배기유닛(400)의 일측 외면에 돌출되어 있는 급기공(410)과 배기공(420)을 각각 급기구(210)와 배기구(220)의 구멍에 삽입하여 고정시키며, 이를 위하여 상기 급기공(410)과 배기공(420)은 각각 급기구(210)와 배기구(220)의 단면 형상에 부합하는 동시에 직경이 다소 작게 성형되어 있다.
상기와 같이 급기구(210) 및 배기구(220)에 소켓방식으로 손쉽게 설치되는 급배기유닛(400)은 사용자의 선택에 따라 용이하게 장착 및 탈착 가능하기 때문에, 분리된 실내공간 가운데 환기가 요구되는 특정 실내공간에 상기 급배기유닛(400)을 이동 설치할 수 있음으로써, 사용자의 실내공간 활용 용도에 따라 별도의 공조시공 없이 선별적으로 실내공기의 오염이 심각한 특정의 실내공간만 선택적으로 환기시킬 수 있다는 것에 가장 큰 특징 있는 것이다.
예를 들어, 도 4는 방, 화장실, 주방, 거실과 같은 실내공간 가운데 사용자의 필요에 따라 선택적으로 방과 주방에만 상기 급배기유닛(400)을 선별적으로 설치한 구성도로, 이러한 급배기유닛(400)을 탈착하여 화장실이나 거실에 손쉽게 이동 장착할 수 있는 것이다.
이때, 상기 배기관(320)은 도 4와 같이 분리된 다수의 실내공간에 각각 형성된 배기구(220)를 통하여 흡입된 실내의 오염된 내기가 하나의 관로로 모여서 배출되도록 하여도 양호하지만, 상기 급기관(310)은 분리된 다수의 실내공간에 각각 형성된 급기구(210) 가운데 급배기유닛(400)이 설치된 급기구(210)에만 선별적으로 신선한 외기를 급기시킬 수 있도록 하는 것이 급기효율 면에서 바람직하다.
이를 위하여 본 발명에 있어서 상기 급기관(310)과 급기팬(110) 사이에는 도 4와 같이 급기팬(110)으로부터 송출되는 급기를 다수의 관로로 분기시키는 분기관(510)과, 상기 분기관(510)에 의하여 분기된 관로를 선택적으로 자동 개폐시키는 다수의 솔레노이드밸브(520)로 이루어진 급기분배유닛(500)이 추가로 연결되며, 상기 급기분배유닛(500)으로부터 다수의 관로로 분기된 관로는 분리된 다수의 실내공간에 독립적으로 배설되는 급기관(310)에 연통 체결되는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따라, 도 4의 경우 급배기유닛(400)이 방과 주방에만 설치되어 있으므로, 방과 주방에만 급기가 이루어지도록 분기관(510)에 의하여 분기되어 있는 네 개의 급기관(310) 가운데 방과 주방으로 연결된 솔레노이드밸브(520)만 개방시키고, 화장실과 거실로 연결된 솔레노이드밸브(520)는 차단시켜 효율적인 급기를 수행할 수 있는 것이다.
즉, 급기관(310)을 각각 독립적을 다수 배설하여 그 일측은 급기구(210)에 연통 형성하고, 타측은 상기 급기팬(110)이 마련된 측으로 연장시켜 상기 급기분배유닛(500)의 분기관(510)에 의하여 분기된 관로의 솔레노이드밸브(520)에 연통 설치함으로써, 상기 솔레노이드밸브(520)의 선별적인 제어에 따라 급기팬(110)에 의하여 급기되는 신선한 외기를 분리된 다수의 실내공간 가운데 급배기유닛(400)이 설치된 급기구(210)와 연통 형성되어 있는 급기관(310)에 선별적으로 급기를 수행할 수 있도록 하여 급기의 손실 없이 더욱 효율적으로 급기를 수행할 수 있도록 하는 것이 본 발명에 있어서 매우 바람직한 것이다.
이와 더불어, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 급배기유닛(400)은 급기를 여과시키는 필터(미도시)와; 급기의 송출방향을 안내하는 급기날개(430)와; 음이온을 발생시키는 음이온발생장치(미도시)와; 실내온과 실내 공기 중의 이산화탄소 농도 등을 검출하는 복합센서(미도시)와; 음이온발생 여부, 실내온 설정 등을 위한 다수의 제어버튼(441)이 마련된 제어단자(440)를 포함하여, 상기 제어부(130) 및 급기분배유닛(500)과 유무선으로 전기적 신호를 송수신함으로써, 상기 급배기유닛(400)을 통하여 상기 제어부(130)가 급기팬(110) 및 배기팬(120)을 제어 가능한 동시에, 상기 급기분배유닛(500)의 솔레노이드밸브(520) 제어는 물론, 공조와 관련된 총괄적인 능동제어가 가능한 것이 본 발명에 있어서 바람직하다.
즉, 상기 급배기유닛(400)은 단순히 실내에 신선한 외기를 급기시키는 동시에 실내의 오염된 내기를 배기시키게 되는 매개체일 뿐 아니라, 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템을 총괄적으로 제어할 수 있는 제어단자(440)가 그 내부에 마련되어 있는 것이다.
이러한 상기 급배기유닛(400) 내에는 실내 온도나 실내 공기 중에 포함된 이산화탄소 농도 등 공조에 필요한 각종 주변 환경 정보를 검출할 수 있는 복합센서가 내장되어 있으며, 음이온을 발생시켜 급기에 음이온을 부가시키는 음이온발생장치가 구비되어 있다.
또한, 상기 급배기유닛(400)의 외면에는 도 5와 같이 다수의 제어버튼(441)이 마련되며, 실내온도, 설정온도, 급기온도 등을 표출시키거나, 현재의 운전상태, 즉 급기팬(110)이나 배기팬(120)의 동작여부나, 음이온발생여부 등, 실내의 공조 제어에 요구되는 다양한 데이터를 표출시킬 수 있는 표시부(442)가 마련된 제어단자(440)가 구비되는 것이 적절하다.
이와 함께, 사용자는 상기 제어단자(440)를 통하여 제어부(130) 및 급기분배유닛(500)을 제어할 수 있도록 상기 제어단자(440)는 제어부(130) 및 급기분배유닛(500)과 유무선으로 연결되어 있으며, 무선으로 연결될 경우 각각의 장치에 소정의 주파수를 사용하는 송수신기기(미도시)를 부가해야 된다.
그리고, 유선으로 연결된 경우에는 상기 급기관(310) 또는 배기관(320)에는 전선(311)이 나란하게 배설되어 지지되며, 상기 전선(311)의 일단은 제어부(130)와 급기분배유닛(500)에 연결되고, 타단에는 도 7과 같이 급기구(210) 또는 배기구(220)에 일체로 형성된 커넥터(312)에 연결된 동시에, 상기 급배기유닛(400)의 급기공(410) 또는 배기공(420)에도 도 6과 같이 커넥터(411)가 일체로 마련되어, 상기 급배기유닛(400)의 설치시 두 커넥터(312, 411)가 서로 연결됨으로써, 상기 급 배기유닛(400)의 제어단자(440)를 통하여 상기 제어부(130) 및 급기분배유닛(500)을 유선 제어 가능하도록 구현할 수도 있는 것이다.
예를 들어, 급기구(210) 또는 배기구(220)의 일측에 커넥터(312)를 일체로 형성하고 이에 대응하는 커넥터(411)를 급배기유닛(400)의 일면에 급기공(410) 또는 배기공(420) 인근에 일체로 형성함으로써, 상기 급배기유닛(400)을 급기구(210)와 배기구(220)에 조립시 암수 커넥터(312, 411)가 일체로 서로 연결되도록 하여 시공상의 편의성을 부가할 수 있는 것이다.
이에 따라, 단순히 급배기유닛(400)을 탈착하였다가 공간을 옮겨서 장착하는 것만으로 커넥터(312, 411)에 의하여 상기 급배기유닛(400)에 마련된 제어단자(440)가 항상 제어부(130)에 유선으로 연결된 상태를 유지할 수 있는 것이다.
상기와 같이 급배기유닛(400)이 유무선으로 제어부(130) 및 급기분배유닛(500)과 연결됨에 따라, 사용자는 실내공간에서 급배기유닛(400)의 제어단자(440)에 형성된 제어버튼(441)을 조작하여 상기 제어부(130) 및 급기분배유닛(500)을 용이하게 제어할 수 있어 총괄적인 공조 제어가 용이하게 이루어지는 것이다.
또한, 상기 급배기유닛(400)의 내부에는 급기를 여과시킬 수 있는 교체 가능한 필터(미도시)를 마련하여 급기에 포함된 이물질을 여과시킬 수 있도록 할 수도 있으며, 모터(미도시)와 같은 구동수단을 통하여 소정 각도 내에서 회동하는 안내날개(430)를 도 5와 같이 부가하여 사용자가 원하는 방향으로 신선한 외기를 급기시키도록 유도할 수 있는 것이다.
더욱이, 도 7과 같이 상기 급기구(210)와 배기구(220) 인근 벽면에는 콘센트 (600)가 형성되고 도 6과 같이 상기 급배기유닛(400)의 배면에는 플러그(450)가 일체로 돌출 형성되어, 상기 급배기유닛(400)을 급기구(210)와 배기구(220)에 설치시 상기 플러그(450)가 일체로 콘센트(600)에 삽입되어 상기 급배기유닛(400)이 전원을 공급받을 수 있도록 함으로써, 별도의 전원선을 연결할 필요가 없을 뿐 아니라 전원선이 외부로 노출되어 외관미가 저하되는 단점 또한 해결할 수 있는 것이다.
이와 더불어, 상기 급배기유닛(400)에는 도 3에 도시된 바와 같이 유선 또는 무선으로 전기적 신호를 송수신 가능한 리모트콘트롤러(800)가 추가 연결되어, 상기 급배기유닛(400)의 원거리 제어가 가능한 것이 바람직하며, 급배기유닛(400)이 설치 높이가 바닥면으로부터 대략 1.5m 이상의 높이에 설치되어야 공조가 원활하게 이루어지기 때문에 별도의 유선 리모트콘트롤러(800)를 바닥면 인근에 설치하거나, 무선으로 제어신호를 송출하는 무선 리모트콘트롤러(800)를 부가하여 사용자의 사용 편의성을 극대화시킬 수 있는 것이다.
그리고, 본 발명에 적용된 급기관(310) 및 배기관(320)은 콘크리트 기포층 내에 배설되는 대략 직경이 30mm 이하의 소구경 관으로써, 이와 같이 소구경 관로를 이용하여 급배기를 원활하게 수행하기 위해서는 급기팬(110) 및 배기팬(120)에 정풍량 변정압 특성을 부가하여야 하며 이러한 정풍량 변정압 특성을 얻기 위하여, 상기 급기팬(110) 및 배기팬(120)은 팬 구동을 위한 3상유도전동기(710)와; 상기 3상유도전동기(710)에 전원을 인가하는 전원부(720)와; 상기 3상유도전동기(710)에 연결되어, 2상의 위상 차를 만들기 위한 캐패시터 C2(730)와; 상기 3상유도전동기(710)에 직렬로 연결되어, 상기 급기팬(110) 및 배기팬(120)에 걸리는 부하가 변하 더라도 일정한 공기의 토출량을 만드는 임피던스부(740)로 이루어진 정풍량 변정압 특성의 팬 구동회로에 의하여 제어되는 것이 본 발명에 있어서 바람직하다.
이때, 상기 3상 유도 전동기(710)의 부하로서 급기팬(110) 및 배기팬(120)을 각각 장착하여 정풍량 변정압 특성의 출력을 나타내기 위해, 종래의 기술인 상기 3상유도전동기(710)의 캐패시터 구동회로에, 직렬부하로서 캐패시터 C1(741)과 저항 R1(742)을 포함하는 임피던스부(740)를 추가함으로써, 일정한 크기와 주파수의 교류 전원에 대하여 캐패시터 C2(730)를 포함한 상기 3상 유도 전동기(710)와, 그 직렬부하인 상기 임피던스부(740)간의 전압 분배에 의하여, 상기 3상 유도 전동기(710)에 일정 크기의 교류 전압이 걸리게 된다.
여기서, 상기 3상 유도 전동기(710)가 동작점에서 일정 주파수로 돌다가, 급기팬(110) 및 배기팬(120)의 부하가 증가하면, 상기 3상 유도 전동기(710)의 슬립이 증가하고, 이에 따라 상기 3상 유도 전동기(710)의 등가 임피던스가 줄어들어 전류가 증가하게 된다.
이때, 전류의 제곱에 비례하는 발생 토크에 의해, 속도는 급격히 증가하고 이에 따라 상기 3상 유도 전동기(710)의 등가 임피던스가 다시 증가하여 일정 직렬부하에 대해 분배되는 전압이 커져서, 새로운 동작점에서 회전하게 된다.
즉, 부하가 증가하면 결과적으로 인가전압이 증가하여, 회전속도가 높은 동작점에서 안정상태를 이루게 된다.
반대로, 급기팬(110) 및 배기팬(120)의 부하가 감소하면 순간적으로 등가저항이 커지면서 전류가 줄어들며, 이 때문에 속도가 급격히 줄어들고 등가 임피던스 가 줄어들어 낮은 전압이 상기 3상 유도 전동기(710)에 걸리게 되며, 이에 따라, 새로운 동작점에서 안정적으로 동작하게 된다.
즉, 급기팬(110) 및 배기팬(120)에 걸리는 부하는 연속적으로 변하며, 동작점도 상기 3상 유도 전동기(710)가 낼 수 있는 최대속도 대 토크 동작점에서부터 최소점 사이의 임의의 동작점을 유지할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같이, 급기팬(110) 및 배기팬(120)에 정풍량 변정압 특성의 팬 구동회로를 적용시킴으로써, 콘크리트 기포층 내에 배설된 급기관(310) 및 배기관(320)의 직경이 30mm 정도의 비교적 소구경의 관로를 이용해서도 급배기를 원활하게 수행할 수 있게 된다.
상기와 같은 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템의 작동예를 도면을 참조하여 명확히 설명하면 아래와 같다.
우선, 사용자가 분리되어 있는 실내공간 중 공기조화가 요구되는 특정 실내공간에 급배기유닛(400)을 용이하게 이동 설치하며, 이때, 급배기유닛(400)의 급기공(410) 및 배기공(420)을 특정 실내공간의 벽면에 형성된 급기구(210) 및 배기구(220)에 삽입하는 것만으로 급배기유닛(400)의 설치가 완료되며, 이와 동시에, 급배기유닛(400)은 커넥터(312, 411)를 통하여 제어부(130) 및 급기분배유닛(500)에 유선으로 연결될 수 있고, 또는 무선으로도 연결될 수도 있으며, 이와 함께, 급배기유닛(400)의 일면에 일체로 형성된 플러그(450)도 콘센트(600)에 일체로 연결된다.
이후, 사용자가 제어단자(440)의 제어버튼(441)을 조작하여 표시부(442)에 표출되는 다양한 환경 정보(온도, 이산화탄소 농도 등)에 따라 제어부(130)는 급기팬(110)과 배기팬(120)의 동작 여부는 물론 회전속도도 제어하게 되며, 이와 동시에, 급기분배유닛(500)은 솔레노이드밸브(520)를 통하여 현재 급배기유닛(400)이 설치된 실내공간의 급기구(210)로만 선택적으로 급기를 송출할 수 있는 것이다.
이에 따라, 사용자는 급배기유닛(400)을 통하여 실내의 공조를 총체적으로 제어할 수 있을 뿐 아니라, 사용자의 의도에 따라 공조가 요구되는 실내공간에 급배기유닛(400)을 용이하게 이동 설치할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 사용자 선택형 실내 환기시스템은 정풍량 변정압 회로를 이용함에 따라 건물의 시공시 콘크리트 기포층 내에 소구경의 급배기관(310, 320)을 미리 배설하고, 각각의 실내공간에 다수의 급배기구(210, 220)를 일정한 규격으로 설치하여, 사용자의 선택에 따라 건물의 시공 완료 후 선별적으로 급배기유닛(400)을 용이하게 이동 설치할 수 있어 사용자의 요구에 부응하는 공기조화를 실현할 수 있을 뿐 아니라, 급배기유닛(400)에는 급배기공(420)이나 커넥터(411), 플러그(450) 등이 일체로 마련되어 있어 별도의 배선을 추가할 필요가 없기 때문에 사용자의 편의성은 물론 외관미 또한 크게 향상시킬 수 있는 획기적인 발명인 것이다.
이상과 같은 본 발명은 건물의 시공시 급배기관을 콘크리트 기포층에 미리 배설하고, 분리되어 있는 실내공간에 소정의 규격으로 급배기구를 형성하여, 급배 기구에 착탈 가능한 급배기유닛을 사용자의 선택에 따라 분리된 실내공간에 선별적으로 이동 장착할 수 있어, 사용자의 요구에 부합하는 공조를 수행하여 사용자의 편의성을 극대화시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (8)

  1. 공동주택의 다용도실에 마련되어 급배기의 열교환이 이루어지며 급기팬 및 배기팬과 제어부를 구비한 전열교환기와;
    분리된 다수의 실내공간 벽면에 소정의 직경으로 상호 일정 간격을 두고 형성된 다수의 급기구 및 배기구와;
    공동주택 시공시 벽면 및 천장면 내의 콘크리트 기포층에 배설되어 상기 전열교환기의 급기팬 및 배기팬을 상기 급기구와 배기구에 연통시키는 급기관 및 배기관과;
    몸체 일면에 상기 급기구와 배기구에 대응하는 직경과 상호 간격을 이루어 급기공 및 배기공이 돌출 형성되어, 상기 급기공 및 배기공이 각각 상기 급기구 및 배기구에 삽입 고정되어 분리된 다수의 실내공간에 선별적으로 이동 설치 가능한 급배기유닛으로 구성되는 것을 특징으로 하는 사용자 선택형 실내 환기시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 급기관과 급기팬 사이에는 급기팬으로부터 송출되는 급기를 다수의 관로로 분기시키는 분기관과, 상기 분기관에 의하여 분기된 관로를 선택적으로 자동 개폐시키는 다수의 솔레노이드밸브로 이루어진 급기분배유닛이 추가로 연결되며, 상기 급기분배유닛으로부터 다수의 관로로 분기된 관로는 분리된 다수의 실내공간에 독립적으로 배설되는 급기관에 연통 체결되는 것을 특징으로 하 는 사용자 선택형 실내 환기시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 급배기유닛은
    급기를 여과시키는 필터와;
    급기의 송출방향을 안내하는 급기날개와;
    음이온을 발생시키는 음이온발생장치와;
    실내온과 실내 공기 중의 이산화탄소 농도 등을 검출하는 복합센서와;
    음이온발생 여부, 실내온 설정 등을 위한 다수의 제어버튼이 마련된 제어단자를 포함하여,
    상기 제어부 및 급기분배유닛과 전기적 신호를 송수신함으로써, 상기 급배기유닛을 통하여 상기 제어부가 급기팬 및 배기팬을 제어 가능한 동시에, 상기 급기분배유닛의 솔레노이드밸브 제어는 물론, 공조와 관련된 총괄적인 능동제어가 가능한 것을 특징으로 하는 사용자 선택형 실내 환기시스템.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 급기구와 배기구 인근 벽면에는 콘센트가 형성되고 상기 급배기유닛의 일면에는 플러그가 일체로 돌출 형성되어, 상기 급배기유닛을 급기구와 배기구에 설치시 상기 플러그가 일체로 콘센트에 삽입되어 상기 급배기유닛이 전원을 공급받을 수 있는 것을 특징으로 하는 사용자 선택형 실내 환기시스 템.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 급기팬 및 배기팬은
    팬 구동을 위한 3상유도전동기와;
    상기 3상유도전동기에 전원을 인가하는 전원부와;
    상기 3상유도전동기에 연결되어, 2상의 위상 차를 만들기 위한 캐패시터 C2와;
    상기 3상유도전동기에 직렬로 연결되어, 상기 급기팬 및 배기팬에 걸리는 부하가 변하더라도 일정한 공기의 토출량을 만드는 임피던스부로 이루어진 정풍량 변정압 특성의 팬 구동회로에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 사용자 선택형 실내 환기시스템.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 급배기유닛에는 유선 또는 무선으로 전기적 신호를 송수신 가능한 리모트콘트롤러가 추가 연결되어, 상기 급배기유닛의 원거리 제어가 가능한 것을 특징으로 하는 사용자 선택형 실내 환기시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 전열교환기에는 동절기에 발생하는 결로를 자동 배수 시킬 수 있는 배수관이 건물 외부와 연통 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사용자 선택형 실내 환기시스템.
  8. 제 3항에 있어서, 상기 급기관 또는 배기관에는 전선이 나란하게 배설되어 지지되며, 상기 전선의 일단은 제어부 및 급기분배유닛에 연결되고, 타단에는 급기구 또는 배기구에 일체로 형성된 커넥터에 연결된 동시에, 상기 급배기유닛의 급기공 또는 배기공에도 커넥터가 일체로 마련되어, 상기 급배기유닛의 설치시 두 커넥터가 서로 연결됨으로써, 상기 급배기유닛의 제어단자를 통하여 상기 제어부 및 급기분배유닛을 유선 제어 가능한 것을 특징으로 하는 사용자 선택형 실내 환기시스템.
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