KR101092237B1 - 열회수형 환기장치 성능 측정시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 열교환소자(15)가 내장된 박스형태의 몸체(10)와, 실외공기가 유입되는 외기유로(11)와, 상기 외기유로(11)로 유입된 공기가 실내로 유입되는 급기유로(12)와, 실내의 오염된 공기를 배기하여 환기시키기 위한 환기유로(13)와, 상기 환기유로(13)로 유입된 공기를 배기하는 배기유로(14)를 포함하는 열회수형 환기장치의 성능을 측정하기 위한 시스템에 관한 것이다. 이러한 열회수형 환기장치 성능 시스템은, 외기유로(11) 및 배기유로(14)가 위치되는 것으로서 외부와 차폐되는 제1챔버(20); 급기유로(12) 및 환기유로(13)가 위치되는 것으로서 외부와 차폐되는 제2챔버(30); 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서 급기유로(12)와 연결되는 급기풍량측정부(40); 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서 환기유로(13)와 연결되는 환기풍량측정부(50); 및 제1챔버(20)에 설치되는 것으로서 배기유로(14)와 연결되는 배기풍량측정부(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 열회수형 환기장치 성능을 측정하기 위한 측정시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열회수형 환기장치의 유효환기량 및 열교환효율과 같은 성능을 측정하기 위한 측정시스템에 관한 것이다.
여러 사람이 활동하는 밀폐된 실내에서, 활동하는 사람의 호흡 등에 의해 시간이 지남에 따라 공기가 점차 오염된다. 따라서 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 수시로 대체해야 한다. 이때 실내 공기의 온도를 유지하면서 외부공기를 급기하고 실내 공기를 배기하기 위여야 하는데, 이를 가능하게 하기 위한 것이 열회수형 환기장치이다. 이러한 열회수형 환기장치는 환기시스템을 구현하는 필수적으로 장비이며, 최근 신축건물에는 대부분 설치되고 있다.
이러한 열회수형 환기장치는 실외의 공기를 급기하고 실내의 공기를 배기하기 때문에, 실내의 이산화탄소등 오염된 공기를 환기하기 위한 환기능력이나, 급기 및 배기되는 공기 사이에서의 열교환능력이 중요한 요소가 되고, 이러한 능력을 높이기 위하여 관련 업체에서는 많은 연구개발이 진행되고 있다. 따라서 관련 업체에서는 개발된 열회수형 환기장치의 성능을 객관적으로 측정하기 위한 장치의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 따라 창출된 것으로서, 열회수형 환기장치의 성능을 객관적으로 측정할 수 있는 열회수형 환기장치 성능 측정시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 열회수형 환기장치 성능 측정시스템은,
열교환소자(15)가 내장된 박스형태의 몸체(10)와, 실외공기가 유입되는 외기유로(11)와, 상기 외기유로(11)로 유입된 공기가 실내로 유입되는 급기유로(12)와, 실내의 오염된 공기를 배기하여 환기시키기 위한 환기유로(13)와, 상기 환기유로(13)로 유입된 공기를 배기하는 배기유로(14)를 포함하는 열회수형 환기장치의 성능을 측정하기 위한 것으로서; 상기 외기유로(11) 및 배기유로(14)가 위치되는 것으로서 외부와 차폐되는 제1챔버(20)와; 상기 급기유로(12) 및 환기유로(13)가 위치되는 것으로서 외부와 차폐되는 제2챔버(30)와; 상기 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서 상기 급기유로(12)와 연결되는 급기풍량측정부(40)와; 상기 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서 상기 환기유로(13)와 연결되는 환기풍량측정부(50)와; 상기 제1챔버(20)에 설치되는 것으로서 상기 배기유로(14)와 연결되는 배기풍량측정부(60);를 포함하는 열회수형 환기장치 성능 측정시스템에 있어서,
상기 외기유로(11)와 연결되는 제1단열파이프(P1)와, 상기 급기유로(12)와 연결되는 제2단열파이프(P2)와, 상기 환기유로(13)와 연결되는 제3단열파이프(P3)와, 상기 배기유로(14)와 연결되는 제4단열파이프(P4)와, 각각의 상기 제1,2,3,4단열파이프(P1)(P2)(P3)(P4)에 설치되어 그 제1,2,3,4단열파이프(P1)(P2)(P3)(P4)를 경유하는 공기의 상태를 감지하기 위한 센서가 설치되는 제1,2,3,4장착홀(h1)(h2)(h3)(h4)을 포함하고;
상기 급기풍량측정부(40)는, 상기 제2단열파이프(P2)를 통하여 상기 급기유로(12)와 연결되는 급기풍량측정챔버(41)와, 상기 급기풍량측정챔버(41)를 경유하는 공기의 풍량을 제어하기 위한 급기용터보팬(42)을 포함하며;
상기 환기풍량측정부(50)는, 상기 제3단열파이프(P3)를 통하여 상기 환기유로(13)와 연결되는 환기풍량측정챔버(51)와, 상기 환기풍량측정챔버(51)를 경유하는 공기의 풍량을 제어하기 위한 환기용터보팬(52)을 포함하고;
상기 배기풍량측정부(60)는, 상기 제4단열파이프(P4)를 통하여 상기 배기유로(14)와 연결되는 배기풍량측정챔버(61)와, 상기 배기풍량측정챔버(61)를 경유하는 공기의 풍량을 제어하기 위한 배기용터보팬(62)을 포함하며;
상기 급기풍량측정챔버(41)는, 상기 제2단열파이프(P2)를 통하여 상기 급기유로(12)와 연결되는 제1서브챔버(41a)와, 상기 급기용터보팬(42)과 연결된 제2서브챔버(41b)와, 상기 제2서브챔버(41b)에 설치되는 것으로서 소정면적의 구멍을 가지는 다수의 노즐(41c)이 형성된 노즐판(41d))과, 상기 제1서브챔버(41a) 내부 공기의 정압을 측정하여 상기 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있게 상기 급기용터보팬(42)을 제어하기 위한 제1정압측정부(41h)와, 상기 노즐판(41d) 전단의 정압을 측정하기 위한 제2정압측정부(41e)와, 상기 노즐판(41d) 후단의 정압을 측정하기 위한 제3정압측정부(41f)를 포함하고;
상기 환기풍량측정챔버(51)는, 상기 제3단열파이프(P3)를 통하여 상기 환기유로(13)와 연결되는 제1서브챔버(51a)와, 상기 환기용터보팬(52)과 연결된 제2서브챔버(51b)와, 상기 제2서브챔버(51b)에 설치되는 것으로서 소정면적의 구멍을 가지는 다수의 노즐(51c)이 형성된 노즐판(51d))과, 상기 제1서브챔버(51a) 내부 공기의 정압을 측정하여 상기 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있게 상기 환기용터보팬(52)을 제어하기 위한 제1정압측정부(51h)와, 상기 노즐판(51d) 전단의 정압을 측정하기 위한 제2정압측정부(51e)와, 상기 노즐판(51d) 후단의 정압을 측정하기 위한 제3정압측정부(51f)를 포함하며;
상기 배기풍량측정챔버(61)는, 상기 제4단열파이프(P4)를 통하여 상기 배기유로(14)와 연결되는 제1서브챔버(61a)와, 상기 배기용터보팬(62)과 연결된 제2서브챔버(61b)와, 상기 제2서브챔버(61b)에 설치되는 것으로서 소정면적의 구멍을 가지는 다수의 노즐(61c)이 형성된 노즐판(61d))과, 상기 제1서브챔버(61a) 내부 공기의 정압을 측정하여 상기 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있게 상기 배기용터보팬(62)을 제어하기 위한 제1정압측정부(61h)와, 상기 노즐판(61d) 전단의 정압을 측정하기 위한 제2정압측정부(61e)와, 상기 노즐판(61d) 후단의 정압을 측정하기 위한 제3정압측정부(61f)를 포함하는 것;을 특징으로 한다.
열교환소자(15)가 내장된 박스형태의 몸체(10)와, 실외공기가 유입되는 외기유로(11)와, 상기 외기유로(11)로 유입된 공기가 실내로 유입되는 급기유로(12)와, 실내의 오염된 공기를 배기하여 환기시키기 위한 환기유로(13)와, 상기 환기유로(13)로 유입된 공기를 배기하는 배기유로(14)를 포함하는 열회수형 환기장치의 성능을 측정하기 위한 것으로서; 상기 외기유로(11) 및 배기유로(14)가 위치되는 것으로서 외부와 차폐되는 제1챔버(20)와; 상기 급기유로(12) 및 환기유로(13)가 위치되는 것으로서 외부와 차폐되는 제2챔버(30)와; 상기 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서 상기 급기유로(12)와 연결되는 급기풍량측정부(40)와; 상기 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서 상기 환기유로(13)와 연결되는 환기풍량측정부(50)와; 상기 제1챔버(20)에 설치되는 것으로서 상기 배기유로(14)와 연결되는 배기풍량측정부(60);를 포함하는 열회수형 환기장치 성능 측정시스템에 있어서,
상기 외기유로(11)와 연결되는 제1단열파이프(P1)와, 상기 급기유로(12)와 연결되는 제2단열파이프(P2)와, 상기 환기유로(13)와 연결되는 제3단열파이프(P3)와, 상기 배기유로(14)와 연결되는 제4단열파이프(P4)와, 각각의 상기 제1,2,3,4단열파이프(P1)(P2)(P3)(P4)에 설치되어 그 제1,2,3,4단열파이프(P1)(P2)(P3)(P4)를 경유하는 공기의 상태를 감지하기 위한 센서가 설치되는 제1,2,3,4장착홀(h1)(h2)(h3)(h4)을 포함하고;
상기 급기풍량측정부(40)는, 상기 제2단열파이프(P2)를 통하여 상기 급기유로(12)와 연결되는 급기풍량측정챔버(41)와, 상기 급기풍량측정챔버(41)를 경유하는 공기의 풍량을 제어하기 위한 급기용터보팬(42)을 포함하며;
상기 환기풍량측정부(50)는, 상기 제3단열파이프(P3)를 통하여 상기 환기유로(13)와 연결되는 환기풍량측정챔버(51)와, 상기 환기풍량측정챔버(51)를 경유하는 공기의 풍량을 제어하기 위한 환기용터보팬(52)을 포함하고;
상기 배기풍량측정부(60)는, 상기 제4단열파이프(P4)를 통하여 상기 배기유로(14)와 연결되는 배기풍량측정챔버(61)와, 상기 배기풍량측정챔버(61)를 경유하는 공기의 풍량을 제어하기 위한 배기용터보팬(62)을 포함하며;
상기 급기풍량측정챔버(41)는, 상기 제2단열파이프(P2)를 통하여 상기 급기유로(12)와 연결되는 제1서브챔버(41a)와, 상기 급기용터보팬(42)과 연결된 제2서브챔버(41b)와, 상기 제2서브챔버(41b)에 설치되는 것으로서 소정면적의 구멍을 가지는 다수의 노즐(41c)이 형성된 노즐판(41d))과, 상기 제1서브챔버(41a) 내부 공기의 정압을 측정하여 상기 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있게 상기 급기용터보팬(42)을 제어하기 위한 제1정압측정부(41h)와, 상기 노즐판(41d) 전단의 정압을 측정하기 위한 제2정압측정부(41e)와, 상기 노즐판(41d) 후단의 정압을 측정하기 위한 제3정압측정부(41f)를 포함하고;
상기 환기풍량측정챔버(51)는, 상기 제3단열파이프(P3)를 통하여 상기 환기유로(13)와 연결되는 제1서브챔버(51a)와, 상기 환기용터보팬(52)과 연결된 제2서브챔버(51b)와, 상기 제2서브챔버(51b)에 설치되는 것으로서 소정면적의 구멍을 가지는 다수의 노즐(51c)이 형성된 노즐판(51d))과, 상기 제1서브챔버(51a) 내부 공기의 정압을 측정하여 상기 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있게 상기 환기용터보팬(52)을 제어하기 위한 제1정압측정부(51h)와, 상기 노즐판(51d) 전단의 정압을 측정하기 위한 제2정압측정부(51e)와, 상기 노즐판(51d) 후단의 정압을 측정하기 위한 제3정압측정부(51f)를 포함하며;
상기 배기풍량측정챔버(61)는, 상기 제4단열파이프(P4)를 통하여 상기 배기유로(14)와 연결되는 제1서브챔버(61a)와, 상기 배기용터보팬(62)과 연결된 제2서브챔버(61b)와, 상기 제2서브챔버(61b)에 설치되는 것으로서 소정면적의 구멍을 가지는 다수의 노즐(61c)이 형성된 노즐판(61d))과, 상기 제1서브챔버(61a) 내부 공기의 정압을 측정하여 상기 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있게 상기 배기용터보팬(62)을 제어하기 위한 제1정압측정부(61h)와, 상기 노즐판(61d) 전단의 정압을 측정하기 위한 제2정압측정부(61e)와, 상기 노즐판(61d) 후단의 정압을 측정하기 위한 제3정압측정부(61f)를 포함하는 것;을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서, 이산화탄소를 공급하기 위한 이산화탄소공급부(70)를 더 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1챔버(20)에 설치되어 그 제1챔버(20) 내의 온습도를 제어하기 위한 제1공조기(25); 및 상기 제2챔버(30)에 설치되는 그 제2챔버(30) 내의 온습도를 제어하기 위한 제2공조기(35);를 더 포함한다.
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본 발명에 따르면, 열회수형 환기장치의 성능을 좌우하는 유효환기량 및 열교환효율을 객관적으로 측정할 수 있으므로, 열회수형 환기장치의 성능 개선에 큰 도움을 줄 수 있다라는 작용, 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 열회수형 환기장치 성능 측정시스템의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1의 측정대상인 열회수형 환기장치의 개략적 구성을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 2의 급기풍량측정부, 환기풍량측정부 및 배기풍량측정부의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3의 노즐판을 발췌하여 도시한 도면,
도 5는 도 3의 다공판을 발췌하여 도시한 도면.
도 2는 도 1의 측정대상인 열회수형 환기장치의 개략적 구성을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 2의 급기풍량측정부, 환기풍량측정부 및 배기풍량측정부의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3의 노즐판을 발췌하여 도시한 도면,
도 5는 도 3의 다공판을 발췌하여 도시한 도면.
이하, 본 발명에 따른 열회수형 환기장치 성능 측정시스템를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 열회수형 환기장치 성능 측정시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 측정대상인 열회수형 환기장치의 개략적 구성을 설명하기 위한 도면이다. 또 도 3은 도 2의 급기풍량측정부, 환기풍량측정부 및 배기풍량측정부의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3의 노즐판을 발췌하여 도시한 도면이며, 도 5는 도 3의 다공판을 발췌하여 도시한 도면이다.
일반적으로 열회수형 환기장치는, 열교환소자(15)가 내장된 박스형태의 몸체(10)와, 실외공기가 유입되는 외기유로(11)와, 외기유로(11)로 유입된 공기가 실내로 유입되는 급기유로(12)와, 실내의 오염된 공기를 배기하여 환기시키기 위한 환기유로(13)와, 환기유로(13)로 유입된 공기를 배기하는 배기유로(14)를 포함한다. 이때 외기유로(11)를 경유하여 급기유로(12)로 급기되는 공기와, 환기유로(13)를 경유하여 배기유로(14)로 배기되는 공기는 열교환소자(15)에서 열교환됨으로써, 환기도중에 실내의 온도 및 습도가 변화되는 것을 방지한다.
본 발명은 상기한 열회수형 환기장치의 성능을 객관적으로 측정하기 위한 것이다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 열회수형 환기장치 성능 측정시스템은, 외기유로(11) 및 배기유로(14)가 위치되는 것으로서 외부와 차폐되는 제1챔버(20)와; 제1챔버(20)에 설치되는 제1공조기(25)와; 급기유로(12) 및 환기유로(13)가 위치되는 것으로서 외부와 차폐되는 제2챔버(30)와; 제2챔버(30)에 설치되는 제2공조기(35)와; 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서 급기유로(12)와 연결되는 급기풍량측정부(40)와; 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서 환기유로(13)와 연결되는 환기풍량측정부(50)와; 제1챔버(20)에 설치되는 것으로서 상기 배기유로(14)와 연결되는 배기풍량측정부(60)와; 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서 이산화탄소를 공급하기 위한 이산화탄소공급부(70)와; 상기한 구성들을 제어 및 운전하고, 측정값에 대응되는 데이터를 이용하여 각종 결과물을 계산하기 위한 제어반(80);을 포함한다.
또한 본 발명은, 외기유로(11)와 연결되는 제1단열파이프(P1)와, 급기유로(12)와 연결되는 제2단열파이프(P2)와, 환기유로(13)와 연결되는 제3단열파이프(P3)와, 배기유로(14)와 연결되는 제4단열파이프(P4)와, 각각의 제1,2,3,4단열파이프(P1)(P2)(P3)(P4)에 설치되어 그 제1,2,3,4단열파이프(P1)(P2)(P3)(P4)를 경유하는 공기의 상태(압력, 또는 온도 및 습도, 또는 이산화탄소 농도)를 감지하기 위한 센서가 설치되는 제1,2,3,4장착홀(h1)(h2)(h3)(h4)을 포함한다. 상기한 제1,2,3,4단열파이프(P1)(P2)(P3)(P4)는 외부와의 온도전달을 방지하기 위한 단열재로 구현된다.
제1챔버(20)는 실외를 구현하는 공간으로, 객관적인 성능측정을 위하여 온도 및 습도를 특정 값으로 설정하기 위한 제1공조기(25)가 설치된다.
제2챔버(30)는 실내를 구현하는 공간으로, 객관적인 성능측정을 위하여 온도 및 습도를 특정 값으로 설정하기 위한 제2공조기(35)가 설치된다.
제1공조기(25)는 실외를 구현하는 제1챔버(20)의 온습도를 제어하고, 제2공조기(35)는 실내를 구현하는 제2챔버(30)의 온습도를 제어한다. 제1,2공조기(25)(35)는 제1,2챔버(20)(30) 내의 온습도 조건을 제어함으로써, 목적하는 성능 측정이 정확히 이루어지도록 한다.
상기한 급기풍량측정부(40), 환기풍량측정부(50), 배기풍량측정부(60)는 실질적으로 유사한 구성을 가진다. 도 1에서 급기풍량측정부(40)와 환기풍량측정부(50)가 약간 다르게 도시되어 있으나, 그 구성은 실질적으로 유사하다. 이러한 급기풍량측정부(40), 환기풍량측정부(50) 및 배기풍량측정부(60)를 상세히 설명하면 다음과 같다.
급기풍량측정부(40)는 시료가 되는 열회수형 환기장치(10)의 급기유로(12)로 급기되는 공기의 풍량을 측정하기 위한 것으로서, 급기유로(12)와 제2단열파이프(P2)로 연결된다. 상기한 급기풍량측정부(40)는 급기되는 공기의 풍량을 측정하기 위한 급기풍량측정챔버(41)와, 급기풍량측정챔버(41)를 경유하는 공기의 풍량을 제어하기 위한 급기용터보팬(42)을 포함한다.
급기풍량측정챔버(41)는, 제2단열파이프(P2)를 통하여 급기유로(12)와 연결되는 제1서브챔버(41a)와, 급기용터보팬(42)과 연결된 제2서브챔버(41b)와, 제2서브챔버(41b)에 설치되는 것으로서 소정면적의 구멍을 가지는 다수의 노즐(41c)이 형성된 노즐판(41d))과, 제1서브챔버(41a) 내부 공기의 정압을 측정하여 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있게 급기용터보팬(42)을 제어하기 위한 제1정압측정부(41h)와, 노즐판(41d) 전단의 정압을 측정하기 위한 제2정압측정부(41e)와, 노즐판(41d) 후단의 정압을 측정하기 위한 제3정압측정부(41f)를 포함한다.
이때 제1서브챔버(41a)에는 노즐판(41d)을 통과하는 공기를 확산시키기 위한 다공판(41g)이 설치될 수 있다. 다공판(41g)은 공기를 제1서브챔버(41a) 내에서 고르게 확산시킴으로써, 노즐판(41d) 전후의 정밀한 정압측정을 가능하게 한다.
제1,2,3정압측정부(41h)(41e)(41f)는 다양한 형태로 구현될 수 있다.
본 실시예에서 제1정압측정부(41h)는 제1서브챔버(41a)의 상하좌우 각각에 형성된 4개의 구멍으로 이루어진 측정단과, 그 측정단의 구멍을 통하여 제1서브챔버(41a) 내부의 정압을 측정하는 압력센서로 구현된다. 이때 제1정압측정부(41h)에서 발생된 신호는 제1서브챔버(41a) 내부 공기의 정압을 측정하여 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있도록 급기용터보팬(42)을 제어하기 위한 신호로 사용된다.
또 제2정압측정부(41e)는 제2서브챔버(41a) 내부 노즐판(41d) 전단의 상하좌우 각각에 형성된 4개의 구멍으로 이루어진 측정단과, 그 측정단의 구멍을 통하여 노즐판(41d) 전단의 정압을 측정하는 압력센서로 구현된다. 제3정압측정부(41f)는 제2서브챔버(41b) 내부 노즐판(41d) 후단의 상하좌우 각각에 형성된 4개의 구멍으로 이루어진 측정단과, 그 측정단의 구멍을 통하여 노즐판(41d) 후단의 정압을 측정하는 압력센서로 구현된다. 이때 제1,2정압측정부(41e)(41f)에서 발생된 신호는 노즐판(41d) 전후단의 차압을 알아내기 위한 신호로 사용된다.
이러한 구조에 의하여, 열회수형 환기장치가 가동되면 급기풍량측정챔버(41)에 정압이 형성되어 외기유로(11) 및 제1단열파이프(P1) -> 급기유로(12) 및 제2단열파이프(P2)를 통하여 공기가 유입된다. 이러한 공기는 제1서브챔버(41a) -> 노즐판(41d)의 노즐(41c) -> 제2서브챔버(41b)를 통하여 실내를 구현하는 제2챔버(30)로 급기된다.
이때 제1정압측정부(41h)는 제1서브챔버(41a) 내부의 정압을 측정하여 열회수형 환기장치의 급기 풍량이 일정 풍량으로 토출할 수 있게 급기용터보팬(42)을 제어한다.
한편 제2정압측정부(41e)와 제3정압측정부(41f)는 노즐판(41d) 전후단의 정압을 각각 측정하여 차압을 알아내고, 특정한 노즐을 선택적으로 차단 또는 개방함으로써 그 특정 노즐(41c)의 공기의 통과 면적을 알 수 있으며, 이러한 공기의 통과 면적과 제1,2,3정압측정부(41h)(41e)(41f)로부터 측정된 차압에 의하여, 결국 급기풍량측정챔버(41)를 경유하는 공기의 풍량을 측정할 수 있는 것이다.
환기풍량측정부(50)는, 실내를 구현하는 제2챔버(30) 내부의 공기가 환기유로(13)로 급기될 때의 풍량을 측정하기 위한 것으로서, 환기유로(13)와 제3단열파이프(P3)로 연결된다. 상기한 환기풍량측정부(50)는 환기되는 공기의 풍량을 측정하기 위한 환기풍량측정챔버(51)와, 환기풍량측정챔버(51)를 경유하는 공기의 풍량을 제어하기 위한 환기용터보팬(52)을 포함한다.
환기풍량측정챔버(51)는, 제3단열파이프(P3)를 통하여 환기유로(13)와 연결되는 제1서브챔버(51a)와, 환기용터보팬(52)과 연결된 제2서브챔버(51b)와, 제2서브챔버(51b)에 설치되는 것으로서 소정면적의 구멍을 가지는 다수의 노즐(51c)이 형성된 노즐판(51d))과, 제1서브챔버(51a) 내부 공기의 정압을 측정하여 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있게 환기용터보팬(52)을 제어하기 위한 제1정압측정부(51h)와, 노즐판(51d) 전단의 정압을 측정하기 위한 제2정압측정부(51e)와, 노즐판(51d) 후단의 정압을 측정하기 위한 제3정압측정부(51f)를 포함한다.
이때 제1서브챔버(51b)에는 노즐판(51d)을 통과한 공기를 확산시키기 위한 다공판(51g)이 설치될 수 있다. 다공판(51g)은 공기를 제1서브챔버(51a) 내에서 고르게 확산시킴으로써, 노즐판(51d) 전후의 정밀한 정압측정을 가능하게 한다.
제1,2,3정압측정부(51h)(51e)(51f)는 다양한 형태로 구현될 수 있다.
본 실시예에서, 제1정압측정부(51h)는 제1서브챔버(51a)의 상하좌우 각각에 형성된 4개의 구멍으로 이루어진 측정단과, 그 측정단의 구멍을 통하여 제1서브챔버(51a) 내부의 정압을 측정하는 압력센서로 구현된다. 이때 제1정압측정부(51h)에서 발생된 신호는 제1서브챔버(51a) 내부 공기의 정압을 측정하여 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있도록 환기용터보팬(52)을 제어하기 위한 신호로 사용된다.
제2정압측정부(51e)는 제2서브챔버(51a) 내부 노즐판(51d) 전단의 상하좌우 각각에 형성된 4개의 구멍으로 이루어진 측정단과, 그 측정단의 구멍을 통하여 노즐판(51d) 전단의 내부의 정압을 측정하는 압력센서로 구현된다. 제3정압측정부(51f)는 제2서브챔버(51b) 내부 노즐판(51d) 후단의 상하좌우 각각에 형성된 4개의 구멍으로 이루어진 측정단과, 그 측정단의 구멍을 통하여 노즐판(51d) 후단의 정압을 측정하는 압력센서로 구현된다. 이때 제1,2정압측정부(51e)(51f)에서 발생된 신호는 노즐판(51d) 전후단의 차압을 알아내기 위한 신호로 사용된다.
이러한 구조에 의하여, 열회수형 환기장치가 가동되면, 환기풍량측정챔버(51) 내에 정압이 형성되어 제2챔버(30)의 공기는 환기풍량측정챔버(51) 및 제3단열파이프(P3)를 통하여 환기유로(13)로 급기된다. 즉 제2챔버(30)의 공기는 제2서브챔버(51b) -> 노즐판(51d)의 노즐(51c) -> 제1서브챔버(51a) -> 제3단열파이프(P3) -> 환기유로(13)를 통하여 실외를 구현하는 제1챔버(20)로 배기되는 것이다.
이때 제1정압측정부(51h)는 제1서브챔버(51a) 내부의 정압을 측정하여 열회수형 환기장치(10)의 환기풍량이 일정 풍량으로 흡입될 수 있게 환기용터보팬(52)을 제어한다.
한편 제1정압측정부(51e)와 제2정압측정부(51f)는 노즐판(51d) 전후단의 정압을 각각 측정하여 차압을 알아내고, 특정한 노즐을 선택적으로 차단 또는 개방함으로써 그 특정 노즐(51c)의 공기의 통과 면적을 알 수 있으며, 이러한 공기의 통과 면적과 제1,2정압측정부(51e)(51f)로부터 측정된 차압에 의하여, 결국 환기풍량측정챔버(51)를 경유하는 공기의 풍량을 측정할 수 있는 것이다.
배기풍량측정부(60)는 배기유로(14)로 배기되는 공기의 풍량을 측정하기 위한 것으로서, 배기유로(14)와 제4단열파이프(P4)로 연결된다. 상기한 배기풍량측정부(60)는 배기되는 공기의 풍량을 측정하기 위한 배기풍량측정챔버(61)와, 배기풍량측정챔버(61)를 경유하는 공기의 풍량을 제어하기 위한 배기용터보팬(62)을 포함한다.
배기풍량측정챔버(61)는, 제4단열파이프(P4)를 통하여 배기유로(14)와 연결되는 제1서브챔버(61a)와, 배기용터보팬(62)과 연결된 제2서브챔버(61b)와, 제2서브챔버(61b)에 설치되는 것으로서 소정면적의 구멍을 가지는 다수의 노즐(61c)이 형성된 노즐판(61d))과, 상기 제1서브챔버(61a) 내부 공기의 정압을 측정하여 상기 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있게 배기용터보팬(52)을 제어하기 위한 제1정압측정부(61h)와, 노즐판(61d) 전단의 정압을 측정하기 위한 제2정압측정부(61e)와, 노즐판(61d) 후단의 정압을 측정하기 위한 제3정압측정부(61f)를 포함한다.
이때 제1서브챔버(61a)에는 노즐판(61d)을 통과하는 공기를 확산시키기 위한 다공판(61g)이 설치될 수 있다. 다공판(61g)은 공기를 제1서브챔버(61a) 내에서 고르게 확산시킴으로써, 노즐판(61d) 전후의 정밀한 정압측정을 가능하게 한다.
제1,2,3정압측정부(61h)(61e)(61f)는 다양한 형태로 구현될 수 있다.
본 실시예에서 제1정압측정부(61h)는 제1서브챔버(61a)의 상하좌우 각각에 형성된 4개의 구멍으로 이루어진 측정단과, 그 측정단의 구멍을 통하여 제1서브챔버(61a) 내부의 정압을 측정하는 압력센서로 구현된다. 이때 제1정압측정부(61h)에서 발생된 신호는 제1서브챔버(61a) 내부 공기의 정압을 측정하여 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있도록 배기용터보팬(62)을 제어하기 위한 신호로 사용된다.
제2정압측정부(61e)는 제2서브챔버(61a) 내부 노즐판(61d) 전단의 상하좌우 각각에 형성된 4개의 구멍으로 이루어진 측정단과, 그 측정단의 구멍을 통하여 노즐판(61d) 전단의 내부의 정압을 측정하는 압력센서로 구현된다. 제3정압측정부(61f)는 제2서브챔버(61b) 내부 노즐판(61d) 후단의 상하좌우 각각에 형성된 4개의 구멍으로 이루어진 측정단과, 그 측정단의 구멍을 통하여 노즐판(61d) 후단의 정압을 측정하는 압력센서로 구현된다. 이때 제1,2정압측정부(61e)(61f)에서 발생된 신호는 노즐판(61d) 전후단의 차압을 알아내기 위한 신호로 사용된다.
이러한 구조에 의하여, 열회수형 환기장치가 가동도면, 배기풍량측정챔버(61)에 정압이 형성되어 배기유로(14), 제4단열파이프(P4) 및 배기풍량측정챔버(61)를 통하여 공기가 배기된다. 이러한 공기는 제1서브챔버(61a) -> 노즐판(61d)의 노즐(61c) -> 제2서브챔버(61b)를 통하여 실외를 구현하는 제1챔버(20)로 배기된다.
이때 제1정압측정부(61h)는 제1서브챔버(61a) 내부의 정압을 측정하여 열회수형 환기장치(10)의 배기 풍량이 일정 풍량으로 배기할 수 있게 환기용터보팬(52)을 제어한다.
한편 제1정압측정부(61e)와 제2정압측정부(61f)는 노즐판(61d) 전후단의 정압을 각각 측정하여 차압을 알아내고, 특정한 노즐을 선택적으로 차단 또는 개방함으로써 그 특정 노즐(61c)의 공기의 통과 면적을 알 수 있으며, 이러한 공기의 통과 면적과 제1,2정압측정부(61e)(61f)로부터 측정된 차압에 의하여, 결국 배기풍량측정챔버(61)를 경유하는 공기의 풍량을 측정할 수 있는 것이다.
이산화탄소공급부(70)는, 열회수형 환기장치(10)의 환기유로(13)에 이산화탄소를 공급하기 위한 것이다. 이때 이산화탄소공급부(70)는 환기유로(13)로 0.5 ~ 5% 농도의 이산화탄소를 공급한다. 이산화탄소공급부(70)는 열회수형 환기장치(10)에 일정한 농도의 이산화탄소를 공급하여 활동하는 사람들의 호흡에 의하여 이산화탄소가 발생되는 실내를 구현하기 위한 것이다.
다음, 상기한 열회수형 환기장치 성능 측정시스템의 동작을 설명한다.
(1) 유효환기량 측정
제1,2,3,4단열파이프(P1)(P2)(P3)(P4)의 제1,2,3,4장착홀(h1)(h2)(h3)(h4)에 이산화탄소를 측정하기 위한 센서를 장착한다. 이후 이산화탄소공급부(70)에서 열회수형 환기장치의 환기유로(13)로 이산화탄소를 공급하는데, 환기유로(13)와 직간접적으로 연결된 제3장착홀(h3)에서 측정되는 이산화탄소 농도가 0.5% ~ 5% 정도가 될 정도로 이산화탄소를 공급한다.
다음, 급기용터보팬(42)과 배기용터보팬(62)을 제어하여, 급기풍량측정챔버(41)와 배기풍량측정챔버(61)를 경유하는 풍량을 동일하게 한다.
이후, 실외를 구현하는 제1챔버(20)의 이산화탄소 농도를 외기유로(11)와 직간접적으로 연결된 제1장착홀(h1)에 장착된 센서가 측정하고, 급기유로(12)와 직간접적으로 연결된 제2장착홀(h2)에 장착된 센서가 급기유로(12)를 통하여 급기되는 공기의 이산화탄소의 농도를 측정하며, 환기유로(13)와 직간접적으로 연결된 제3장착홀(h3)에 장착된 센서가 환기되는 이산화탄소 농도를 측정한다. 이들 제1,2,3장착홀(h1)(h2)(h3)에 장착된 센서에서 측정된 이산화탄소 농도를 계산하여 이산화탄소 변화율을 구하고, 급기유로(12)를 경유하는 풍량값을 이용하여 열회수형 환기장치의 유효환기량을 구하게 된다.
(2) 열교환효율 측정
제1,2,3단열파이프(P1)(P2)(P3)의 제1,2장착홀(h1)(h2)(h3)에 온도 및 습도를 측정하는 센서를 장착한다. 이후 급기용터보팬(42)과 환기용터보팬(52)을 제어하여, 급기풍량측정챔버(41)와 환기풍량측정챔버(51)를 경유하는 풍량을 동일하게 하고, 제1,2공조기(25)(35)를 가동하여 제1챔버(20)의 온습도 조건과 제2챔버(30)의 온습도 조건이 동일해지도록 조절한다. 이후 급기용터보팬(42)과 환기용터보팬(52)을 제어하여, 급기풍량측정챔버(41)와 환기풍량측정챔버(51)를 경유하는 풍량을 동일하게 한다.
이러한 상태에서, 실외를 구현하는 제1챔버(20)의 온도를 제1장착홀(h1)에 장착된 온도 및 습도센서가 측정하고, 급기유로(12)와 직간접적으로 연결된 제2장착홀(h2)에 장착된 온도 및 습도센서가 급기유로(12)를 통하여 급기되는 공기의 온도 및 습도를 측정하며, 환기유로(13)와 직간접적으로 연결된 제3장착홀(h3)에 장착된 온도 및 습도 센서가 환기유로(13)를 통하여 환기되는 공기의 온도 및 습도를 측정한다. 이들 제1,2,3장착홀(h1)(h2)(h3)에 장착된 온도 및 습도 센서에서 측정된 온도 및 습도로부터 공기의 상태 변화를 알 수 있고, 급기유로(12)를 경유하는 풍량값을 이용하여 결국 열회수형 환기장치의 열교환효율을 구할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10 ... 몸체 11 ... 외기유로
12 ... 급기유로 13 ... 환기유로
14 ... 배기유로 15 ... 열교환소자
20 ... 제1챔버 25 ... 제1공조기
30 ... 제2챔버 35 ... 제2공조기
40 ... 급기풍량측정부 41 ... 급기풍량측정챔버
42 ... 급기용터보팬 50 ... 환기풍량측정부
51 ... 환기풍량측정챔버 52 ... 환기용터보팬
60 ... 배기풍량측정부 61 ... 배기풍량측정챔버
62 ... 배기용터보팬 70 ... 이산화탄소공급부
80 ... 제어반
P1, P2, P3, P4 ... 제1,2,3,4단열파이프
h1, h2, h3, h4 ... 제1,2,3,4장착홀
12 ... 급기유로 13 ... 환기유로
14 ... 배기유로 15 ... 열교환소자
20 ... 제1챔버 25 ... 제1공조기
30 ... 제2챔버 35 ... 제2공조기
40 ... 급기풍량측정부 41 ... 급기풍량측정챔버
42 ... 급기용터보팬 50 ... 환기풍량측정부
51 ... 환기풍량측정챔버 52 ... 환기용터보팬
60 ... 배기풍량측정부 61 ... 배기풍량측정챔버
62 ... 배기용터보팬 70 ... 이산화탄소공급부
80 ... 제어반
P1, P2, P3, P4 ... 제1,2,3,4단열파이프
h1, h2, h3, h4 ... 제1,2,3,4장착홀
Claims (6)
- 열교환소자(15)가 내장된 박스형태의 몸체(10)와, 실외공기가 유입되는 외기유로(11)와, 상기 외기유로(11)로 유입된 공기가 실내로 유입되는 급기유로(12)와, 실내의 오염된 공기를 배기하여 환기시키기 위한 환기유로(13)와, 상기 환기유로(13)로 유입된 공기를 배기하는 배기유로(14)를 포함하는 열회수형 환기장치의 성능을 측정하기 위한 것으로서; 상기 외기유로(11) 및 배기유로(14)가 위치되는 것으로서 외부와 차폐되는 제1챔버(20)와; 상기 급기유로(12) 및 환기유로(13)가 위치되는 것으로서 외부와 차폐되는 제2챔버(30)와; 상기 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서 상기 급기유로(12)와 연결되는 급기풍량측정부(40)와; 상기 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서 상기 환기유로(13)와 연결되는 환기풍량측정부(50)와; 상기 제1챔버(20)에 설치되는 것으로서 상기 배기유로(14)와 연결되는 배기풍량측정부(60);를 포함하는 열회수형 환기장치 성능 측정시스템에 있어서,
상기 외기유로(11)와 연결되는 제1단열파이프(P1)와, 상기 급기유로(12)와 연결되는 제2단열파이프(P2)와, 상기 환기유로(13)와 연결되는 제3단열파이프(P3)와, 상기 배기유로(14)와 연결되는 제4단열파이프(P4)와, 각각의 상기 제1,2,3,4단열파이프(P1)(P2)(P3)(P4)에 설치되어 그 제1,2,3,4단열파이프(P1)(P2)(P3)(P4)를 경유하는 공기의 상태를 감지하기 위한 센서가 설치되는 제1,2,3,4장착홀(h1)(h2)(h3)(h4)을 포함하고;
상기 급기풍량측정부(40)는, 상기 제2단열파이프(P2)를 통하여 상기 급기유로(12)와 연결되는 급기풍량측정챔버(41)와, 상기 급기풍량측정챔버(41)를 경유하는 공기의 풍량을 제어하기 위한 급기용터보팬(42)을 포함하며;
상기 환기풍량측정부(50)는, 상기 제3단열파이프(P3)를 통하여 상기 환기유로(13)와 연결되는 환기풍량측정챔버(51)와, 상기 환기풍량측정챔버(51)를 경유하는 공기의 풍량을 제어하기 위한 환기용터보팬(52)을 포함하고;
상기 배기풍량측정부(60)는, 상기 제4단열파이프(P4)를 통하여 상기 배기유로(14)와 연결되는 배기풍량측정챔버(61)와, 상기 배기풍량측정챔버(61)를 경유하는 공기의 풍량을 제어하기 위한 배기용터보팬(62)을 포함하며;
상기 급기풍량측정챔버(41)는, 상기 제2단열파이프(P2)를 통하여 상기 급기유로(12)와 연결되는 제1서브챔버(41a)와, 상기 급기용터보팬(42)과 연결된 제2서브챔버(41b)와, 상기 제2서브챔버(41b)에 설치되는 것으로서 소정면적의 구멍을 가지는 다수의 노즐(41c)이 형성된 노즐판(41d))과, 상기 제1서브챔버(41a) 내부 공기의 정압을 측정하여 상기 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있게 상기 급기용터보팬(42)을 제어하기 위한 제1정압측정부(41h)와, 상기 노즐판(41d) 전단의 정압을 측정하기 위한 제2정압측정부(41e)와, 상기 노즐판(41d) 후단의 정압을 측정하기 위한 제3정압측정부(41f)를 포함하고;
상기 환기풍량측정챔버(51)는, 상기 제3단열파이프(P3)를 통하여 상기 환기유로(13)와 연결되는 제1서브챔버(51a)와, 상기 환기용터보팬(52)과 연결된 제2서브챔버(51b)와, 상기 제2서브챔버(51b)에 설치되는 것으로서 소정면적의 구멍을 가지는 다수의 노즐(51c)이 형성된 노즐판(51d))과, 상기 제1서브챔버(51a) 내부 공기의 정압을 측정하여 상기 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있게 상기 환기용터보팬(52)을 제어하기 위한 제1정압측정부(51h)와, 상기 노즐판(51d) 전단의 정압을 측정하기 위한 제2정압측정부(51e)와, 상기 노즐판(51d) 후단의 정압을 측정하기 위한 제3정압측정부(51f)를 포함하며;
상기 배기풍량측정챔버(61)는, 상기 제4단열파이프(P4)를 통하여 상기 배기유로(14)와 연결되는 제1서브챔버(61a)와, 상기 배기용터보팬(62)과 연결된 제2서브챔버(61b)와, 상기 제2서브챔버(61b)에 설치되는 것으로서 소정면적의 구멍을 가지는 다수의 노즐(61c)이 형성된 노즐판(61d))과, 상기 제1서브챔버(61a) 내부 공기의 정압을 측정하여 상기 열회수형 환기장치가 일정 풍량으로 공기를 토출할 수 있게 상기 배기용터보팬(62)을 제어하기 위한 제1정압측정부(61h)와, 상기 노즐판(61d) 전단의 정압을 측정하기 위한 제2정압측정부(61e)와, 상기 노즐판(61d) 후단의 정압을 측정하기 위한 제3정압측정부(61f)를 포함하는 것;을 특징으로 하는 열회수형 환기장치 성능 측정 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제2챔버(30)에 설치되는 것으로서, 이산화탄소를 공급하기 위한 이산화탄소공급부(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수형 환기장치 성능 측정시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1챔버(20)에 설치되어 그 제1챔버(20) 내의 온습도를 제어하기 위한 제1공조기(25); 및
상기 제2챔버(30)에 설치되는 그 제2챔버(30) 내의 온습도를 제어하기 위한 제2공조기(35);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수형 환기장치 성능 측정시스템. - 삭제
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110086290A KR101092237B1 (ko) | 2011-08-29 | 2011-08-29 | 열회수형 환기장치 성능 측정시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110086290A KR101092237B1 (ko) | 2011-08-29 | 2011-08-29 | 열회수형 환기장치 성능 측정시스템 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101092237B1 true KR101092237B1 (ko) | 2011-12-12 |
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ID=45506022
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110086290A KR101092237B1 (ko) | 2011-08-29 | 2011-08-29 | 열회수형 환기장치 성능 측정시스템 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101092237B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101825873B1 (ko) * | 2017-02-08 | 2018-02-07 | 주식회사 삼화에이스 | 바이패스를 이용한 히트파이프 공기조화장치 |
| KR101840588B1 (ko) * | 2017-02-08 | 2018-03-22 | 주식회사 삼화에이스 | 히트파이프를 이용한 공기조화장치 |
| KR102541846B1 (ko) * | 2022-07-27 | 2023-06-13 | 한국산업기술시험원 | 사전 챔버 환경 시뮬레이션으로 지도학습 훈련하여 현장에서도 성능 예측 가능한 인공지능 환기장치 시스템 및 그 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100925776B1 (ko) | 2009-05-14 | 2009-11-11 | 에이치엔씨 시스템(주) | 공기조화기의 열교환 성능 측정시스템 |
-
2011
- 2011-08-29 KR KR1020110086290A patent/KR101092237B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100925776B1 (ko) | 2009-05-14 | 2009-11-11 | 에이치엔씨 시스템(주) | 공기조화기의 열교환 성능 측정시스템 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 논문(2005년 2월)* |
| 논문(2005년)* |
| 논문(2009년 2월) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR102541846B1 (ko) * | 2022-07-27 | 2023-06-13 | 한국산업기술시험원 | 사전 챔버 환경 시뮬레이션으로 지도학습 훈련하여 현장에서도 성능 예측 가능한 인공지능 환기장치 시스템 및 그 방법 |
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