KR101103831B1 - 주방 후드 연동 환기시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

주방 및 세대 내부의 환기를 유기적으로 연동시켜 환기할 수 있는 주방 후드 연동 환기시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 주방 후드 연동 환기시스템은, 주방에서 취사 및 조리 시 발생하는 냄새 및 오염된 공기를 외부로 배출시키는 후드, 실외의 공기를 실내로 유입되도록 안내하는 급기덕트 및 실내의 공기를 실외로 배출되도록 안내하는 배기덕트, 상기 급기덕트를 통해 실외의 공기를 실내로 강제적으로 급기시키는 급기팬 및 상기 배기덕트를 통해 실내의 공기를 실외로 강제적으로 환기시키는 배기팬을 갖는 환기유니트, 상기 환기유니트의 작동을 제어하기 위한 제어패널, 상기 후드 및 환기유니트의 작동 및 급,배기량을 조절하는 연동제어부를 포함하는 주방 후드 연동 환기시스템을 제공한다.
또한 본 발명은, 주방에서 취사 및 조리시 발생하는 냄새 및 오염된 공기를 후드를 통하여 외부로 배출시켜 주방을 환기하는 주방환기시스템과, 이 주방과 연속된 실내공간을 급기덕트 및 배기덕트와 급기팬 및 배기팬을 갖는 환기유니트를 통하여 환기하는 실내환기시스템을 포함하고, 상기 주방환기시스템이 작동할 경우, 상기 환기유니트는 연동제어부의 제어에 의하여 후드의 배기 효율을 높여주는 후드지원모드로 변환되는 주방 후드 연동 환기시스템 제어방법을 제공한다.
Figure R1020090089433
환기시스템, 주방, 후드, 환기유니트, 릴레이 유닛, 연동제어부, 라인 디퓨져, 전열교환기, 후드지원모드, 한랭지 제어모드

Description

주방 후드 연동 환기시스템 및 그 제어방법{VENTILATION SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 실내의 환기시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주방 및 세대 내부의 환기를 유기적으로 연동시켜 환기할 수 있는 주방 후드 연동 환기시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 아파트와 같은 공동주택 또는 일반주택 등과 같은 주거용 건물에는 쾌적한 실내환경을 제공하기 위하여 실내의 공기를 환기시키기 위한 환기시스템이 설치되어 있다.
실내공기의 오염은 주방에서 취사 및 요리 시 발생하는 경우가 대부분이며, 따라서 주방에는 배기구와 연결되는 후드가 설치되어 조리 시 주방에서 발생하는 열기 및 냄새를 실외로 배출시키도록 되어있다.
또한 실내의 환기를 위하여 별도의 실내 환기장치가 설치되어 주방 이외의 실내공간을 환기시킬 수 있도록 되어있다.
실내 환기장치는 천장 등에 설치된 전열교환기를 제어부를 통하여 구동시켜 오염된 공기는 외부로 배출시키고 신선한 공기는 실내로 공급할 수 있도록 되어있 다.
전열교환기 내부에는 급개팬과 배기팬이 설치되어 제어부의 제어에 의하여 가동하는 급기팬의 구동으로 외기가 유입된 후 엘리먼트 코어를 거쳐 급기구를 통하여 새로운 공기가 실내로 공급되고, 배기팬의 구동으로 실내의 공기는 환기구로 유입된 후 엘리먼트 코어를 거쳐 배기구를 통하여 외부로 배출되어 실내를 환기하게 된다.
이러한 실내환기 과정의 중간에 위치한 엘리먼트 코어에서 외부로 배출되는 실내공기와 외부에서 실내로 유입되는 외기가 서로 교차되면서 열교환이 이루어져 실내로 공급되는 공기에 열에너지가 전달될 수 있도록 되어있다.
그러나 상기와 같은 종래의 환기시스템은 주방에 설치된 후드나 실내의 환기를 위한 실내환기 장치는 각각 별도로 구동되는 시스템이므로 실내 전체의 환기를 효율적으로 하지 못하는 단점이 있다.
즉, 주방에서 취사 및 요리 시 후드를 가동시키면 후드는 주방의 공기를 외부로 배출만 시키므로 주방의 음압 감소로 인하여 후드의 배기 성능이 저하되고, 이로 인하여 주방에서 발생하는 열기 및 냄새가 제때에 배출되지 못하고 실내 쪽으로 확산되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 주방 및 세대 내부의 환기를 유기적으로 연동시켜 환기가 효율적으로 이루어지도록 구성된 주방 후드 연동 환기시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 제안하는 주방 후드 연동 환기시스템은,
주방에서 취사 및 조리 시 발생하는 냄새 및 오염된 공기를 외부로 배출시키는 후드, 실외의 공기를 실내로 유입되도록 안내하는 급기덕트 및 실내의 공기를 실외로 배출되도록 안내하는 배기덕트, 상기 급기덕트를 통해 실외의 공기를 실내로 강제적으로 급기시키는 급기팬 및 상기 배기덕트를 통해 실내의 공기를 실외로 강제적으로 환기시키는 배기팬을 갖는 환기유니트, 상기 환기유니트의 작동을 제어하기 위한 제어패널, 상기 후드 및 환기유니트의 작동 및 급,배기량을 조절하는 연동제어부를 포함하는 주방 후드 연동 환기시스템을 제공한다.
상기 환기유니트는 후드가 온 되면 연동제어부의 제어에 의하여 급기팬의 회전속도가 배기팬의 회전속도보다 더 빠르게 구동하도록 제어되고, 상기 급기덕트는 주방의 출입구 주변으로 급기되는 라인 디퓨져를 형성하도록 이루어진다.
상기 환기유니트에 형성된 급기구 및 배기구에는 환기유니트의 비가동시 외기의 유입 및 실내공기의 배기를 단속하는 댐퍼가 각각 제공되고, 상기 환기유니트는 전열교환기로 이루어진다.
또한 본 발명은, 주방에서 취사 및 조리시 발생하는 냄새 및 오염된 공기를 후드를 통하여 외부로 배출시켜 주방을 환기하는 주방환기시스템과, 이 주방과 연속된 실내공간을 급기덕트 및 배기덕트와 급기팬 및 배기팬을 갖는 환기유니트를 통하여 환기하는 실내환기시스템을 포함하고,
상기 주방환기시스템이 작동할 경우, 상기 환기유니트는 연동제어부의 제어에 의하여 후드의 배기 효율을 높여주는 후드지원모드로 변환되는 주방 후드 연동 환기시스템 제어방법을 제공한다.
상기 후드지원모드는 환기유니트에서 급기되는 급기량이 배기량보다 많아지도록 조절되고, 상기 급기량과 배기량의 조절은 급기팬 및 배기팬의 속도 조절에 의하여 이루어진다.
상기 후드지원모드는 주방과 실내공간 사이에 라인 디퓨져를 형성하도록 제어되고, 후드가 온 상태에서 오프 상태로 변환되면 환기유니트가 그 이전의 운전 상태로 전환되고, 환기유니트가 오프 상태일 경우에도 연동제어부의 제어에 의하여 환기유니트를 온 시킨다.
상기 후드지원모드는 외기 온도가 0℃ 이하가 되면 지원이 중단되면서 한랭지 제어모드로 변환되고, 한랭지 제어모드는 외기 온도가 -5℃ 이하가 되면 정상운전과 배기운전이 일정시간동안 반복되고, 외기 온도가 -15℃ 이하가 되면 급기운전은 정지되고, 배기운전만 진행된다.
본 발명에 의한 주방 후드 연동 환기시스템 및 제어방법은, 후드의 작동 시 전열교환기의 급기량 및 배기량이 변하면서 후드의 배기성능이 향상되어 주방에서 발생된 열기 및 냄새를 신속하게 외부로 배출시킬 수 있다.
또한 후드를 구동시키면 주방의 출입구 방향으로 다량의 외기가 급기되어 라 인 디퓨져를 형성함으로 주방에서 발생된 열기 및 냄새가 실내로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 주방 후드 연동 환기시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 주방 후드 연동 환기시스템의 제어블록도로서, 본 발명의 주방 후드 연동 환기시스템 및 그 제어방법은 실내의 주방에 설치된 주방 환기장치와, 상기 주방과 연결된 실내공간(거실, 방)을 환기하는 실내환기 장치가 제공된 환기시스템을 연동시켜 특히 주방의 환기를 효율적으로 할 수 있도록 하기 위한 것이다.
주방환기장치는 주방에서 취사 및 조리 시 발생하는 냄새 및 오염된 공기 등을 외부로 배출시키는 후드(100)를 포함한다.
후드(100)에는 흡기팬(102)이 설치되고, 이 흡기팬(102)의 흡기로 주방의 공기가 배출될 수 있도록 검물 외부로 연장되는 배출관로(104)가 설치된다.
또 후드(100)에는 흡기팬(102)의 온/오프 및 회전속도를 조절하기 위한 조작패널(미도시)이 제공된다.
실내환기 장치는 환기유니트(200)와, 이 환기유니트(200)의 일측에 연결되어 외기가 유입되는 급기구(202) 및 실내의 오염된 공기가 배기되는 배기구(204)와, 상기 환기유니트(200)의 타측에 연결되어 실외의 공기를 실내로 유입되도록 안내하는 급기덕트(206) 및 실내의 오염된 공기를 실외로 배출되도록 안내하는 배기덕 트(208)를 포함한다.
상기 환기유니트(200)의 내부에는 도시되지 않은 급기팬 및 배기팬이 설치되어 실외공기의 급기 및 실내공기의 배기가 이루어져 실내공간이 환기될 수 있도록 되어있다.
급기덕트(206) 및 배기덕트(208)는 실내를 따라서 설치되면서 거실 및 방 등으로는 분기구(206a)(208a)가 각각 연결되어 실내 공간을 환기할 수 있도록 되어있다.
특히, 본 발명의 환기시스템은 주방의 출입구 주변으로 급기덕트(206)의 분기구(206a)가 연장되어 후드(100)가 가동(온)되면 급기덕트(206)를 통하여 분기구(206a)에서 공기가 배출되면서 주방 출입구쪽으로 라인 디퓨져(A)를 형성하여 주방에서 발생한 냄새가 실내로 확산되는 것을 방지할 수 있도록 되어있다.
상기 환기유니트(200)는 내부에 엘리먼트 코어(210)가 설치된 전열교환기가 사용될 수 있다.
환기유니트(200)가 전열교환기로 이루어지면 외부로 배출되는 실내공기와 외부에서 실내로 유입되는 외기가 엘리먼트 코어(210)를 통과하면서 열교환이 이루어져 내부 공기가 유지하고 있는 열에너지가 실내로 유입되는 공기에 전달되어 실내로 재순환 된다. 이로 인해 실내의 냉각된 찬공기나 난방된 따뜻한 공기가 외부로 유출되는 일반 환기유니트의 문제점이 보완되어 냉난방에너지를 절감할 수 있다.
상기 환기유니트(200)를 포함한 환기시스템의 작동을 제어하기 위하여 실내에는 제어패널(212)이 설치된다. 이 제어패널(212)에는 본 발명의 환기시스템을 사 용자가 조작하기 위한 다양한 기능의 키(버튼)가 구비되며, 환기유니트(200)의 급기팬 및 배기팬의 온/오프 및 회전속도를 각각 조절할 수 있도록 구성되어 실내로 공급되는 급기풍량 및 실외로 배출되는 배기풍량을 각각 선택적으로 조절할 수 있도록 되어있다.
이러한 본 발명의 환기시스템은 후드(100)를 온/오프 하기위한 릴레이 유닛(214)과, 환기유니트(200)의 구동을 후드(100)와 연동하여 제어하기 위한 연동제어부(216)가 제공된다.
릴레이 유닛(214)과 연동제어부(216)는 유선으로 연결되어 연동제어부(216)의 제어신호에 의하여 릴레이 유닛(214)이 작동하여 후드(100)를 온/오프 할 수 있도록 이루어지는데, 릴레이 유닛(214)과 연동제어부(216)는 무선으로 신호를 전달받을 수 있도록 구성할 수도 있다.
연동제어부(216)는 제어패널(212)에서 입력되는 정보에 따라 환기유니트(200)를 제어하는 역할을 하며, 실내온도를 검출하는 실내온도센서(218)와 외기온도를 검출하는 외기온도센서(220)의 온도신호를 제공받아 후드(100) 및 환기유니트(200)의 구동을 제어할 수 있도록 구성된다.
그리고 환기유니트(200)의 급기구(202) 및 배기구(204)에는 환기유니트(200)의 비가동시 외기의 유입 및 실내공기의 배기를 단속하는 댐퍼(222)(224)가 각각 설치된다.
상기 댐퍼(222)(224)는 환기유니트(200)가 오프(비가동) 상태일 경우에는 연동제어부(216)의 제어에 의하여 급기구(202) 및 배기구(204)를 폐쇄하고, 환기유니 트(200)가 온(가동) 되면 연동제어부(216)의 제어에 의하여 급기구(202) 및 배기구(204)를 개방하도록 되어있다.
이와 같은 환기시스템은 실내의 환기는 제어패널(212)의 조작으로 연동제어부(216)의 제어에 의하여 환기유니트(200)의 급기팬 및 배기팬의 온/오프 및 회전속도를 각각 조절하는 방법으로 실내를 환기할 수 있다.
즉, 환기유니트(200)가 온 되면 급기팬이 회전하면서 급기구(202)를 통하여 외기가 유입되면서 엘리먼트 코어(210)를 거쳐 급기덕트(206)를 통하여 공급되면서 분기구(206a)를 통하여 실내로 급기되고, 이와 동시에 배기팬이 회전하면서 분기구(206a)를 통하여 실내 공기가 흡입된 후 급기덕트(206)를 거쳐 엘리먼트 코어(210)를 통과 한 다음 배기구(204)를 거쳐 실외로 배기된다.
이러한 과정을 통하여 실내를 환기할 수 있으며, 환기를 중지하려면 제어패널(212)을 조작하여 연동제어부(216)의 제어에 의하여 환기유니트(200)를 오프시키면 급기팬 및 배기팬의 구동이 중지되면서 실내의 환기가 중단된다. 이때 연동제어부(216)의 제어에 의하여 급기구(202) 및 배기구(204)는 폐쇄된다.
이러한 실내환기시스템은 후드(100)와 연동하여 작동하도록 구성되는데, 먼저 환기유니트(200)가 가동되고 있는 상태에서 후드(100)가 온 되어 가동되면, 그 신호가 연동제어부(216)로 전달된다. 그러면 연동제어부(216)의 제어에 의하여 환기유니트(200)는 후드(100)의 배기 효율을 높여주는 후드지원모드로 변환된다.
후드지원모드는 주방에서 취사 및 조리로 인하여 주방의 공기밀도와 실내의 공기밀도 차이로 인한 기압차이로 주방의 공기가 실내공간으로 확산되는 것을 방지 하여 결과적으로 후드(100)의 배기 효율을 높여주기 위한 환기 제어방법이다.
이러한 후드지원모드는 환기유니트(200)에서 급기되는 급기량이 배기량보다 많아지도록 제어하는 방법이 적용될 수 있다. 즉, 환기유니트(200)의 급기팬의 회전속도가 배기팬의 회전속도보다 빠르게 제어되어 급기풍량이 배기풍량보다 많아지도록, 예를 들면 환기유니트(200)의 급기팬은 최대속도로 회전하고 배기팬은 최저속도로 회전하도록 제어하는 방법으로 제어할 수 있다.
이에 따라 실내공간의 공기밀도가 주방의 공기밀도보다 높아지므로 주방의 공기는 실내로 확산되지 않고 후드(100)를 통하여 배출된다.
또 이러한 후드지원모드는 급기덕트(206)의 분기구(206a)에서 급기되는 공기로 주방 출입구 쪽에 라인 디퓨져(A)를 형성하여 주방에서 발생한 냄새가 실내로 확산되는 것을 더욱 방지할 수도 있다.
이와 같은 환기제어에 의하여 실내 및 주방을 같이 환기할 수 있는데, 주방의 환기가 완료되어 후드(100)를 오프 시키면, 그 신호가 연동제어부(216)로 전달된다. 그러면 연동제어부(216)의 제어에 의하여 환기유니트(200)는 그 이전의 운전 상태로 전환되어 실내를 환기한다.
상기에서와 같이 환기유니트(200)가 온 상태일 경우, 후드(100)를 온 시키면 환기유니트(200)가 후드지원모드로 변환되지만, 환기유니트(200)가 오프 상태일 경우에도 주방환기를 위하여 후드(100)를 온 시키면, 상기와 동일하게 그 신호가 연동제어부(216)로 전달되어 환기유니트(200)를 온 시키면서 후드지원모드로 전환되어 상기에서와 같이 작동된다.
상기와 같은 환기시스템이 작동되면서 연동제어부(216)에는 실내온도를 검출하는 실내온도센서(218)와 외기온도를 검출하는 외기온도센서(220)의 온도신호가 전달된다.
이때 도 3에서와 같이 외기온도센서(220)에서 외기온도(TOA)를 센싱(S10)하여 그 신호가 연동제어부(216)로 전달되어 외기 온도신호가 0℃ 이상으로 검출(S20)되면 상기와 같은 정상운전모드로 구동되고, 0℃ 보다 낮으면 상기 후드지원모드의 지원이 중단되는 한랭지 제어모드로 운전된다.
즉, 한랭지 제어모드가 되면 후드(100)가 온 되더라도 연동제어부(216)의 제어에 의하여 환기유니트(200)는 한랭지 제어모드를 지원한다.
한랭지 제어모드는 정상운전과 배기운전을 소정시간동안 반복되도록 제어하거나, 또는 급기운전은 정시시키고 배기운전만 진행되도록 제어하거나, 또는 환기시스템의 작동이 정지되도록 제어할 수 있다.
상기에서 정상운전은 후드(100)와 환기유니트(200)가 연동하여 후드지원모드를 지원하는 운전이고, 배기운전은 환기유니트(200)를 통하여 실내공기의 배기만 행하여지는 운전이고, 급기운전은 이와는 반대로 외기의 급기만 행하여지는 운전이다.
이와 같은 한랭지 제어모드에 의하여 외기온도센서(220)에서 외기온도를 센싱(S10)하여 그 신호가 연동제어부(216)로 전달되어 외기 온도신호가 일정온도 이하이면 정상운전과 배기운전이 연동제어부(216)의 제어에 의하여 일정시간 동안 반 복된다.
예를 들어 외기온도센서(220)에서 센싱된 온도데이터가 연동제어부(216)로 전달되어 외기 온도가 -5℃ 이하로 검출(S30) 되면 정상운전 80분과 배기운전 10분이 반복적으로 행하여지고, 계속하여 외기 온도가 -10℃ 이하로 검출(S40) 되면 정상운전 50분과 배기운전 10분이 반복적으로 행하여진다.
또 외기 온도 -15℃ 이하로 검출(S50) 되면 급기운전은 정지되고 배기운전만 행하여지고, 외기 온도가 -15℃ 이상이면 환기시스템의 구동이 정지된다.
상기에서 한랭지 제어모드에서 한랭지 제어운전은 외기온도 저하시 열교환 소자의 결로 및 cold draft를 없애기 위한 제어모드이나, 이때 전열교환기의 열교환 효율은 떨어지므로 외기온도가 -5℃ 이하, -10℃ 이하, -15℃ 이하에서 시험테스트를 통해 최적의 운전 로직으로 세팅된 정상운전과 배기운전이 상기와 같이 진행된다.
그리고 본 발명의 주방 후드 연동 환기시스템의 동계운전모드에서 급기온도를 17℃ 이상으로 제어하지 못할 경우에는 재실자가 cold draft 현상을 느껴 불쾌감을 느끼므로 17℃ 이상으로 급기온도를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.
또한 후드연동&동계운전모드에서 급기온도를 16℃ 이상으로 제어하지 못할 경우에는 재실자가 cold draft 현상을 느껴 불쾌감을 느끼므로 16℃ 이상으로 급기온도를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 따른 주방 후드 연동 환기시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 주방 후드 연동 환기시스템에 제공된 후드지원모드 및 그 제어블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 주방 후드 연동 환기시스템에 제공된 한랭지 제어모드의 제어블록도이다.

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  6. 주방에서 취사 및 조리시 발생하는 냄새 및 오염된 공기를 후드를 통하여 외부로 배출시켜 주방을 환기하는 주방환기시스템;
    상기 주방과 연속된 실내공간을 급기덕트 및 배기덕트와 급기팬 및 배기팬을 갖는 환기유니트를 통하여 환기하는 실내환기시스템;
    상기 주방환기시스템이 온 되면, 상기 실내환기시스템의 환기유니트는 연동제어부의 제어에 의하여 상기 후드의 배기 효율을 높여주는 후드지원모드로 변환되고,
    상기 후드지원모드는 외기 온도가 0℃ 이하가 되면 지원이 중단되면서 한랭지 제어모드로 변환되고,
    상기 한랭지 제어모드는 외기 온도가 -5℃ 이하가 되면 정상운전과 배기운전이 일정시간동안 반복되는 주방 후드 연동 환기시스템 제어방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 후드지원모드는 환기유니트에서 급기되는 급기량이 배기량보다 많아지도록 제어되는 주방 후드 연동 환기시스템 제어방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 급기량과 배기량의 조절은 급기팬 및 배기팬의 속도 조절에 의하여 이루어지는 주방 후드 연동 환기시스템 제어방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 후드지원모드는 주방과 실내공간 사이에 라인 디퓨져를 형성하는 주방 후드 연동 환기시스템 제어방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 후드지원모드는 후드가 온 상태에서 오프 상태로 변환되면 환기유니트가 그 이전의 운전 상태로 전환되는 주방 후드 연동 환기시스템 제어방법.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 후드지원모드는 환기유니트가 오프 상태일 경우, 연동제어부의 제어에 의하여 환기유니트를 온 시키는 주방 후드 연동 환기시스템 제어방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 청구항 6에 있어서,
    상기 정상운전은 80분 동안 진행되고 배기운전은 10분 동안 진행되는 주방 후드 연동 환기시스템 제어방법.
  15. 청구항 6에 있어서,
    상기 한랭지 제어모드는 외기 온도가 -15℃ 이하가 되면 급기운전은 정지되고, 배기운전만 진행되는 주방 후드 연동 환기시스템 제어방법.
  16. 청구항 6에 있어서,
    상기 한랭지 제어모드는 외기 온도가 -15℃ 이상이면 정지되는 주방 후드 연동 환기시스템 제어방법.
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