KR101004704B1 - 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치 및 방법 - Google Patents

폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치 및 방법에 관한 것으로, 배기팬과 급기팬의 특정 팬 회전수를 기준으로 이 회전수에 비례하고 공기량과도 비례하는 팬 모터의 전류치를 측정한 결과로부터 상기 특정 팬 회전수를 기준으로 측정한 팬 모터 전류치의 정상 범위를 정하고, 실제 배기팬과 급기팬이 구동할 때 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치가 상기 정상 범위 이하이면 배기필터와 급기필터 결함으로 판정하고, 상기 정상 범위 이상이면 배기팬과 급기팬의 결함으로 판정하여 사용자에게 경보한다.
본 발명에 따르면, 폐열회수형 환기장치에 사용되는 배기필터와 급기필터의 교환시기와 배기팬과 급기팬의 결함을 정확히 알 수 있으므로 환기 효율을 극대화할 수 있다.
폐열회수형 환기장치, 팬, 필터, 결함, 감지 장치

Description

폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치 및 방법{Apparatus and method for perceiving defects of fans and filters in a heat recovery ventilator}
본 발명은 환기장치 결함 감지 기술에 관한 것이며, 더욱 상세히는 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 밀폐된 실내의 공기는 생명체의 호흡에 의해 시간이 지날수록 이산화탄소(CO2)의 함량이 증가하게 되어 생명체의 호흡에 지장을 주게 된다.
따라서, 개인 주택, 공통 주택, 사무실 등에는 실외의 신선한 공기를 실내로 제공함으로써 오염된 실내 공기를 수시로 대체해 줄 필요가 있게 되는데, 이를 위해 사용되는 것이 환기장치이다.
상기와 같은 환기장치 중, 도 1에 나타낸 바와 같은 폐열회수형 환기장치(100)는 냉난방기의 작동 중에 배기팬(110)을 작동시켜 실내의 공기를 실외로 배출시킬 때 열교환기(120)로 냉난방된 실내 공기의 폐열을 회수하고, 급기팬(130)을 작동시켜 실외의 신선한 공기를 실내로 급기시킬 때 상기 열교환기(120)로 회수한 실내 공기의 폐열을 실외의 신선한 공기에 부가하여 냉난방된 실내 공기의 열손실을 방지하는 에너지 절약형 환기장치로서, 통상 냉난방기의 운전비용을 20∼30% 절감할 수 있는 것으로 알려져 있다.
상기 폐열회수형 환기장치(100)의 열교환기(120)는 배기필터(121)를 통해 실외로 배출되는 실내 공기를 필터링하고, 또한 급기필터(122)를 통해 실내로 급기되는 실외 공기를 필터링한다.
상기 폐열회수형 환기장치(100)는 냉방된 실내 공기가 실외로 배출될 때 그 냉기를 회수한 상태에서 실외의 뜨거운 신선한 공기가 급기될 때 회수한 냉기를 실외의 뜨거운 신선한 공기에 부가하여 실내로 급기되는 공기의 온도를 낮추거나, 혹은 난방된 실내 공기가 실외로 배출될 때 그 온기를 회수한 상태에서 실외의 차가운 신선한 공기가 급기될 때 회수한 온기를 실외의 차가운 신선한 공기에 부가하여 실내로 급기되는 공기의 온도를 높힘으로써 실내 냉난방 효율이 저하되는 것을 방지한다.
상기 폐열회수형 환기장치(100)는 사용자가 실내의 환기장치 제어용 룸 리모콘(200)을 조작함에 따라 운전 제어되며, 통상 사용자가 강, 중, 약으로 구분하여 선택한 특정 값으로 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)의 출력을 제어한다.
한편, 상기와 같은 종래의 폐열회수형 환기장치(100)는 상기 배기필터(121)와 급기필터(122)의 교환시기가 지나 상기 배기필터(121)와 급기필터(122)에 불순물이 많이 끼어 있으면, 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)의 정압과 소음이 증가하고 소비 전력이 높아지고, 그 결과로 급배기 풍량비가 맞지 않게 되어 환기 효율이 저하되므로, 적기에 상기 배기필터(121)와 급기필터(122)를 교환해야 한다.
통상적으로, 상기 배기필터(121)와 급기필터(122)의 교환시기는 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)의 가동시간을 기준으로 제조자가 규정하거나, 혹 팬 모터의 소비 전력값 혹은 팬 모터의 전압값 또는 전류값 중 어느 하나를 근거로 판단한다.
하지만, 상기와 같이 배기필터(121)와 급기필터(122)의 교환시기를 제조자가 규정하는 경우에는, 외부 환경이나 작동 조건에 따라 그 교환시기의 편차가 심하고, 실제로 상기 배기필터(121)와 급기필터(122)의 막힘 정도를 정확하게 파악하기 어려운 단점이 있다.
또한, 상기와 같이 배기필터(121)와 급기필터(122)의 교환시기를 팬 모터의 소비 전력값 혹은 팬 모터의 전압값 또는 전류값 중 어느 하나를 근거로 판단하는 경우에는, 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)의 결함이나 다른 장치에 의한 영향으로 팬 모터의 전압값 또는 전류값이 바뀔 수 있기 때문에, 상기 배기필터(121)와 급기필터(122)의 정확한 교환시기를 판단하기 어렵다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 배기팬과 급기팬의 특정 팬 회전수를 기준으로 이 회전수에 비례하고 공기량과도 비례하는 팬 모터의 전류치를 측정한 결과로부터 상기 특정 팬 회전수를 기준으로 측정한 팬 모터 전류치의 정상 범위를 정하고, 실제 배기팬과 급기팬이 구동할 때 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치가 상기 정상 범위 이하이면 배기필터와 급기필터 결함으로 판정하고, 상기 정상 범위 이상이면 배기팬과 급기팬의 결함으로 판정하여 사용자에게 경보하는 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치는, 폐열회수형 환기장치의 배기팬과 급기팬의 회전수를 감지하는 팬 회전수 감지부와; 폐열회수형 환기장치의 배기팬과 급기팬을 구동하는 팬 모터의 전류치를 감지하는 팬 모터 전류 감지부; 상기 배기팬과 급기팬의 특정 팬 회전수를 기준으로 이 회전수에 비례하고 공기량과도 비례하는 팬 모터의 전류치를 측정한 결과로부터 상기 특정 팬 회전수를 기준으로 측정한 팬 모터 전류치의 정상 범위를 정하고, 상기 배기팬과 급기팬이 구동할 때 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치를 상기 정상 범위와 비교하여 필터 결함 혹은 팬 결함 상태를 판정하여 경보 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부의 경보 신호가 입력되면 필터 결함 혹은 팬 결함 상태를 경보하는 경보부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 방법은, 폐열회수형 환기장치의 배기팬과 급기팬의 특정 팬 회전수를 기준으로 이 회전수에 비례하고 공기량과도 비례하는 팬 모터의 전류치를 측정한 결과로부터 상기 특정 팬 회전수를 기준으로 측정한 팬 모터 전류치의 정상 범위를 정하는 제1과정과; 상기 배기팬과 급기팬이 구동할 때 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치를 상기 정상 범위와 비교하여 필터 결함 혹은 팬 결함 상태를 판정하는 제2과정; 및 제2과정에서 판정된 결과에 따라 필터 결함 혹은 팬 결함 상태를 경보하는 제3과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 폐열회수형 환기장치에 사용되는 배기필터와 급기필터의 교환시기와 배기팬과 급기팬의 결함을 정확히 알 수 있으므로 환기 효율을 극대화할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치(300)는, 도 1에 나타낸 바와 같은 폐열회수형 환기장치(100)의 배기팬(110)과 급기팬(130)의 결함을 감지하고, 또한 상기 배기필터(121)와 급기필터(122)의 결함을 감지한다.
본 발명에 따른 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치(300)는 도 1에 나타낸 바와 같은 환기장치 제어용 룸 리모콘(200)에 설치될 수 있으며, 상기 룸 리모콘(200)과는 별개의 장치로 구현할 수 있다.
팬 회전수 감지부(310)는 폐열회수형 환기장치(100)의 배기팬(110)과 급기팬(130)의 회전수를 감지한다.
팬 모터 전류 감지부(320)는 폐열회수형 환기장치(100)의 배기팬(110)과 급기팬(130)을 구동하는 팬 모터의 전류치를 감지한다.
제어부(330)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)의 특정 팬 회전수를 기준으로 이 회전수에 비례하고 공기량과도 비례하는 팬 모터의 전류치를 측정한 결과로부터 상기 특정 팬 회전수를 기준으로 측정한 팬 모터 전류 치의 정상 범위를 정한다.
참고로, 도 3에서는 상기 제어부(330)가 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)의 특정 팬 회전수를 기준으로 이 회전수에 비례하고 공기량과도 비례하는 팬 모터의 전류치를 측정한 결과를 경사진 실선으로 표시하였으며, 이 경사진 실선을 기준으로 상하로 오차 한도를 적용하여 상기 특정 팬 회전수를 기준으로 측정한 팬 모터 전류치의 정상 범위를 두 개의 경사진 점선으로 표시하였다.
상기 제어부(330)는 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)이 구동할 때 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치를 상기 정상 범위와 비교하여 필터 결함 혹은 팬 결함 상태를 판정하여 경보 신호를 출력한다.
상기 제어부(330)는 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)이 구동할 때 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치가 상기 정상 범위 이하이면 배기필터(121)와 급기필터(122) 결함으로 판정하여 경보 신호를 출력한다.
상기 제어부(330)는 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)이 구동할 때 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치가 상기 정상 범위 이상이면 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)의 결함으로 판정하여 경보 신호를 출력한다.
경보부(340)는 상기 제어부(330)의 경보 신호가 입력되면 필터 결함 혹은 팬 결함 상태를 경보등이나 경보음, 혹은 경보 문자 등으로 경보한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치(300)는 도 4에 나타낸 바와 같은 방법에 의해 다음과 같이 작동한다.
도 4를 참조하면, 가장 먼저 상기 제어부(330)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 폐열회수형 환기장치(100)의 배기팬(110)과 급기팬(130)의 특정 팬 회전수를 기준으로 이 회전수에 비례하고 공기량과도 비례하는 팬 모터의 전류치를 측정한 결과로부터 상기 특정 팬 회전수를 기준으로 측정한 팬 모터 전류치의 정상 범위를 정한다(S10).
이 상태에서, 상기 제어부(330)는 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)이 구동할 때, 상기 팬 회전수 감지부(310)과 팬 모터 전류 감지부(320)에 의해 실제 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치를 상기 정상 범위와 비교하여 필터 결함 혹은 팬 결함 상태를 판정하며(S12), 바람직하게는 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)이 구동할 때 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치가 상기 정상 범위 이하이면 배기필터(121)와 급기필터(122) 결함으로 판정하거나, 혹은 상기 정상 범위 이상이면 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)의 결함으로 판정한다.
예컨대, 도 3에 나타낸 바와 같이, 예컨대 경사진 실선으로 표시한 정상시(기준치) 팬 모터 전류치를 기준으로 정상범위가 정해진 상태에서, 만약 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)이 구동할 때 실제로 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치가 상기 정상 범위 이하이면, 특정 팬 회전수에 대응하는 공기량이 정상범위 보다 적은 상태에 해당하므로, 상기 제어부(330)는 필터 결함 상태를 판정하여 경보 신호를 출력한다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 경사진 실선으로 표시한 정상시(기준치) 팬 모터 전류치를 기준으로 정상범위가 정해진 상태에서, 만약 상기 배기팬(110)과 급 기팬(130)이 구동할 때 실제로 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치가 상기 정상 범위 이상이면, 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터에서 정상범위 보다 많은 양을 전류를 소모하는 상태에 해당하므로, 상기 제어부(330)는 팬 결함 상태를 판정하여 경보 신호를 출력한다.
상기와 같이 제어부(330)가 배기필터(121)와 급기필터(122) 결함 혹은 배기팬(110)과 급기팬(130) 결함을 판정하여 경보 신호를 출력하면, 최종적으로 상기 경보부(340)가 이러한 판정 결과에 따라 필터 결함 혹은 팬 결함 상태를 경보등이나 경보음, 혹은 경보 문자 등으로 경보하여 사용자에게 알려준다(S13). 이에 따라서, 사용자는 적기에 배기필터(121)와 급기필터(122)를 교환하거나 혹은 배기팬(110)과 급기팬(130)을 수리할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치 및 방법은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
도 1은 폐열회수형 환기장치의 실시예.
도 2는 본 발명에 따른 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지를 위한 기준값을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 방법을 나타낸 플로차트.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 폐열회수형 환기장치 110: 배기팬
120: 열교환기 121: 배기필터
122: 급기필터 130: 급기팬
200: 룸 리모콘 300: 팬 및 필터 결함 감지 장치
310: 팬 회전수 감지부 320: 팬 모터 전류 감지부
330: 제어부 340: 경보부

Claims (5)

  1. 폐열회수형 환기장치(100)의 배기팬(110)과 급기팬(130)의 회전수를 감지하는 팬 회전수 감지부(310)와;
    폐열회수형 환기장치(100)의 배기팬(110)과 급기팬(130)을 구동하는 팬 모터의 전류치를 감지하는 팬 모터 전류 감지부(320);
    상기 배기팬(110)과 급기팬(130)의 특정 팬 회전수를 기준으로 이 회전수에 비례하고 공기량과도 비례하는 팬 모터의 전류치를 측정한 결과로부터 상기 특정 팬 회전수를 기준으로 측정한 팬 모터 전류치의 정상 범위를 정하고, 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)이 구동할 때 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치가 상기 정상 범위 이하이면 상기 배기필터(121)와 급기필터(122) 결함으로 판정하여 경보 신호를 출력하거나, 혹은 상기 정상 범위 이상이면 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)의 결함으로 판정하여 경보 신호를 출력하는 제어부(330); 및
    상기 제어부(330)의 경보 신호가 입력되면 필터 결함 혹은 팬 결함 상태를 경보하는 경보부(340);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 폐열회수형 환기장치(100)의 배기팬(110)과 급기팬(130)의 특정 팬 회전수를 기준으로 이 회전수에 비례하고 공기량과도 비례하는 팬 모터의 전류치를 측정한 결과로부터 상기 특정 팬 회전수를 기준으로 측정한 팬 모터 전류치의 정상 범위를 정하는 제1과정(S10)과;
    상기 배기팬(110)과 급기팬(130)이 구동할 때 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치를 상기 정상 범위와 비교하여 필터 결함 혹은 팬 결함 상태를 판정하는 제2과정(S12); 및
    제2과정(S12)에서 판정된 결과에 따라 필터 결함 혹은 팬 결함 상태를 경보하는 제3과정(S13);
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결 함 감지 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제2과정(S12)에서는 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)이 구동할 때 측정되는 특정 팬 회전수에 대응하는 팬 모터의 전류치가 상기 정상 범위 이하이면 배기필터(121)와 급기필터(122) 결함으로 판정하거나, 혹은 상기 정상 범위 이상이면 상기 배기팬(110)과 급기팬(130)의 결함으로 판정하는 것을 특징으로 하는 폐열회수형 환기장치의 팬 및 필터 결함 감지 방법.
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