KR102132858B1

KR102132858B1 - 가정용 다단 풍속조절 환풍장치

Info

Publication number: KR102132858B1
Application number: KR1020190158336A
Authority: KR
Inventors: 김정환
Original assignee: 주식회사 힘펠
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2020-07-13
Also published as: KR102388935B9; KR102388935B1; US20220404060A1; WO2021112526A1; KR20210068971A

Abstract

본 발명은 가정용 다단 풍속조절 환풍장치에 관한 것으로서, 특히 아파트와 같은 건물의 화장실 등에 설치되어 환기속도를 조절할 수 있고, 사용자의 취향 등에 따라 소음을 줄이거나 신속하게 환기가 이루어지도록 변경할 수 있는 가정용 다단 풍속조절 환풍장치에 관한 것이다.
본 발명의 가정용 다단 풍량조절 환풍장치는, 하우징과; 상기 하우징에 장착되는 모터와; 상기 모터에 장착되어 회전하는 팬부재와; 외부 입력에 의해 상기 팬부재의 풍량의 크기를 설정하는 풍량조절기와; 상기 풍량조절기의 풍량설정값에 따라 상기 모터의 회전속도를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지되, 상기 제어부는 상기 풍량조절기에 의해 동일한 풍량이 설정될 경우, 환기구의 압력이 높은 곳에서의 모터의 회전속도를 환기구의 압력이 낮은 곳에서의 모터의 회전속도보다 크게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

가정용 다단 풍속조절 환풍장치 { VENTILATION APPARATUS }

본 발명은 가정용 다단 풍속조절 환풍장치에 관한 것으로서, 특히 아파트와 같은 건물의 화장실 등에 설치되어 환기속도를 조절할 수 있고, 사용자의 취향 등에 따라 소음을 줄이거나 신속하게 환기가 이루어지도록 변경할 수 있는 가정용 다단 풍속조절 환풍장치에 관한 것이다.

일반적으로 아파트와 같은 공동주택의 각 세대 욕실에는 변기와 배수구 등에서 발생되는 악취와 목욕 또는 샤워 중에 발생되는 과도한 습기를 외부로 배출하기 위한 환풍기가 설치되어 사용되고 있으며, 이러한 환풍기는 공동주택에 구비된 하나의 환기구를 통해 악취 및 습기가 포집되어 외부로 배출되고 있다.

그러나, 이러한 구조는 계절에 따라 저층과 고층에 걸리는 압력에 차이가 발생하게 되는데, 예를 들어 겨울철의 경우 저층의 환풍기에서 배출되는 오염공기는 환기구를 따라 이동하기 때문에 큰 문제가 없으나, 고층의 환풍기에서 배출되는 오염공기는 저층의 오염공기와 환기구 내부에서 합류하여 압력이 큰 공기를 형성하게 되기 때문에 고층으로 갈수록 환기구 쪽에서 환풍기 쪽으로 역풍이 불게 되고 이로 인하여, 모든 층의 실내 공기가 정량으로 배출될 수 없게 되는 문제점이 있었다.

즉, 고층건물의 저층과 고층에 동일한 출력의 환풍기가 설치될 경우 저층에 마련된 환풍기의 회전속도는 실내의 악취와 습기를 배출시키기에는 불필요하게 과도하게 되고, 고층에 설치되는 환풍기의 출력은 실내의 악취와 습기를 배출시키기에는 현격히 부족하게 되면서 오염된 공기에 대한 배출효과를 극대화시킬 수 없게 되는 문제가 발생되게 되는 것이다.

이를 개선하기 위해서는 고층건물에 설치되는 환풍기를 저층, 중층, 고층 등으로 나누어 각기 회전속도가 다른 환풍기를 제작, 생산하고, 분리하여 설치해야 하기 때문에, 제작 및 시공에 필요한 비용이 크다는 문제점이 있었다.

특히, 사용자의 욕실 사용 목적에 따라 원하는 환풍기의 회전속도를 조절할 수 없게 되면서, 목욕 또는 샤워중에 일시적으로 다량 발생되는 수증기를 외부로 빠르게 방출할 수 없을 뿐만 아니라, 소음을 싫어하는 사용자의 경우에는 환풍기의 작동에 따른 소음이 큰다는 문제점이 있었다.

공개실용신안 20-2012-0001350

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 아파트와 같은 건물의 화장실 등에 설치되어 필요에 따라 환기속도를 쉽게 조절할 수 있고, 사용자의 취향 등에 따라 소음을 줄이거나 신속하게 환기가 이루어지도록 변경할 수 있는 가정용 다단 풍속조절 환풍장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 가정용 다단 풍량조절 환풍장치는, 하우징과; 상기 하우징에 장착되는 모터와; 상기 모터에 장착되어 회전하는 팬부재와; 외부 입력에 의해 상기 팬부재의 풍량의 크기를 설정하는 풍량조절기와; 상기 풍량조절기의 풍량설정값에 따라 상기 모터의 회전속도를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지되, 상기 제어부는 상기 풍량조절기에 의해 동일한 풍량이 설정될 경우, 환기구의 압력이 높은 곳에서의 모터의 회전속도를 환기구의 압력이 낮은 곳에서의 모터의 회전속도보다 크게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부의 제어모드는, 상기 풍량조절기에 의해 설정되는 풍량설정값에 따라 상기 모터의 회전속도를 비례적으로 조절하는 정상모드와; 상기 풍량조절기에 의해 설정되는 풍량설정값이 미리 설정된 제1기준값보다 작을 경우, 상기 모터의 회전속도를 상기 정상모드에 의한 비례 값보다 더 작게 조절하는 저소음모드;로 이루어진다.

또는, 상기 제어부의 제어모드는, 상기 풍량조절기에 의해 설정되는 풍량설정값에 따라 상기 모터의 회전속도를 비례적으로 조절하는 정상모드와; 상기 풍량조절기에 의해 설정되는 풍량설정값이 미리 설정된 제2기준값보다 큰 경우, 상기 모터의 회전속도를 상기 정상모드에 의한 비례 값보다 더 크게 조절하는 터보모드;로 이루어진다.

또는, 상기 제어부의 제어모드는, 상기 풍량조절기에 의해 설정되는 풍량설정값에 따라 상기 모터의 회전속도를 비례적으로 조절하는 정상모드와; 상기 풍량조절기에 의해 설정되는 풍량설정값이 미리 설정된 제1기준값보다 작을 경우, 상기 모터의 회전속도를 상기 정상모드에 의한 비례 값보다 더 작게 조절하는 저소음모드와; 상기 풍량조절기에 의해 설정되는 풍량설정값이 미리 설정된 제2기준값보다 큰 경우, 상기 모터의 회전속도를 상기 정상모드에 의한 비례 값보다 더 크게 조절하는 터보모드;로 이루어지되, 상기 제1기준값보다 상기 제2기준값이 더 크다.

상기 제어부는, 상기 터보모드의 작동시 미리 설정된 일정시간 이후에는 상기 터보모드를 상기 정상모드로 변환시킨다.

상기 팬부재의 후방에 배치되어 압력을 측정하는 압력센서;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 제어부는, 상기 압력센서에서 측정되는 측정압력이 미리 설정된 기준압력보다 작은 경우에는 상기 저소음모드를 수행하지 않도록 한다.

상기 팬부재의 회전시 발생하는 소음을 측정하는 소음측정센서;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 제어부는, 상기 저소음모드에서 상기 소음측정센서에 의해 측정되는 측정소음이 미리 설정된 기준소음보다 더 작게 되도록 상기 모터의 회전속도를 작게 조절한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 가정용 다단 풍속조절 환풍장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 욕실, 화장실 등에 설치되고, 사용자가 모터의 회전속도를 다단으로 조절하여 풍량의 크기를 필요에 따라 조절할 수 있으며, 특히 저소음모드와 터보모드를 구비하도록 하여 사용자의 취향, 환경 등에 따라 소음을 줄이거나 빠른 환기가 이루어지도록 용이하게 변경할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가정용 다단 풍량조절 환풍장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가정용 다단 풍량조절 환풍장치의 순서도.

본 발명의 가정용 다단 풍량조절 환풍장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(1)과, 모터(2)와, 팬부재(3)와, 풍량조절기(4)와, 제어부(5)를 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(1)은 다양한 형상으로 이루어질 수 있고, 그 내부를 통해 공기가 유동할 수 있는 유로가 형성되어 있다.

상기 모터(2)는 상기 하우징(1)에 장착된다.

상기 팬부재(3)는 상기 모터(2)에 장착되어 회전한다.

상기 풍량조절기(4)는 외부 입력에 의해 상기 팬부재(3)의 풍량의 크기를 설정한다.

즉, 상기 풍량조절기(4)는 사용자가 상기 팬부재(3)의 풍량 크기를 조정하는 것으로서, 사용자에 의한 외부입력에 의해 상기 팬부재(3)의 풍량 크기가 설정되어 풍량설정값이 되게 된다.

상기 팬부재(3)의 풍량 크기는 상기 모터(2)의 회전력에 의해 결정된다.

상기 풍량조절기(4)는 상기 모터(2)의 회전에 의한 상기 팬부재(3)의 풍량 크기를 다단으로 조절할 수 있고, 상기 모터(2)는 그 회전속도 등을 조정할 수 있는 BLDC모터 등으로 이루어진다.

상기 제어부(5)는 상기 풍량조절기(4)의 풍량설정값에 따라 상기 모터(2)의 회전속도를 제어한다.

상기 풍량조절기(4)에 의해 동일한 풍량이 설정될 경우, 상기 제어부(5)는 압력이 높은 곳에서의 모터(2)의 회전속도를 압력이 낮은 곳에서의 모터(2)의 회전속도보다 크게 하도록 한다.

예를 들어, 상기 풍량조절기(4)를 통해 사용자가 풍량설정값으로 3단계를 설정하였을 경우, 상기 모터(2)는 미리 설정된 3단계에 해당하는 회전속도로 회전한다.

이때, 아파트와 같은 건물의 경우 환풍장치에서 배출되는 공기가 하나의 환기구에 모여져 상방향으로 이동하면서 외부로 배출된다.

아파트와 같은 건물의 저층과 고층은 환기구에서의 압력에 차이가 있는데, 이는 여름철이나 겨울철과 같이 내외부의 온도차가 큰 경우 더욱 크게 발생한다.

예를 들어 겨울철의 경우, 고층의 환풍장치에서 배출되는 공기는 저층의 공기와 환기구 내부에서 합류하여 압력이 큰 공기를 형성하게 되기 때문에, 고층으로 갈수록 압기구의 압력이 커지게 된다.

이러한 배경조건 하에서, 저층에 설치된 환풍장치의 모터(2)와, 고층에 설치된 환풍장치의 모터(2)의 회전속도를 동일하게 설정하면, 저층과 고층의 압력 차이에 의해 실제 팬부재(3)를 통해 발생되는 풍량의 크기는 동일하지 않고 서로 다른 값을 발생하게 되어, 건물 높이에 따라 풍량의 크기를 일정하지 않고 달라지게 되는 문제가 있다.

그러나 본 발명은 제어부(5)가, 환기구의 압력이 낮은 저층에 설치된 환풍장치의 모터(2)의 회전속도를 고층보다 상대적으로 작게 하고, 환기구의 압력이 높은 고층에 설치된 환풍장치의 모터(2)의 회전속도를 저층보다 상대적으로 크게 한다.

그리고 여름철의 경우에는 고층의 압력이 낮고 저층의 압력이 높기 때문에, 제어부(5)는, 환기구의 압력이 낮은 고층에 설치된 환풍장치의 모터(2)의 회전속도를 저층보다 상대적으로 작게 하고, 환기구의 압력이 높은 저층에 설치된 환풍장치의 모터(2)의 회전속도를 고층보다 상대적으로 크게 한다.

이를 통해, 환기구의 압력 차이가 발생하는 건물의 저층과 고층에 각각 설치된 환풍장치에서, 상기 팬부재(3)를 통한 풍량 크기가 동일하게 발생되도록 할 수 있다.

즉, 본 발명은 상기 풍량조절기(4)를 통해 사용자가 풍량설정값을 3단계로 설정하게 되면, 환풍장치가 설치된 곳이 건물의 저층이던 고층이던 상관없이 동일한 풍량이 발생하도록 할 수 있다.

본 발명의 상기 제어부(5)는 2개 이상의 제어모드로 이루어진다.

도 2에서 상기 제어부(5)는 총 3개의 제어모드 즉 정상모드, 저소음모드, 터보모드로 이루어져 있다.

경우에 따라 상기 제어모드는 정상모드 및 저소음모드로만 이루어질 수도 있고, 상기 정상모드 및 터보모드로만 이루어질 수도 있다.

본 실시예에서 상기 제어모드는 정상모드, 저소음모드, 터보모드로 이루어져 있다.

이하에서는 설명의 편의성을 위해, 아래 표1에 도시된 바와 같이, 상기 풍량조절기(4)의 1단계를 저소음모드라고 하고, 2단계, 3단계, 4단계를 정상모드라고 하며, 5단계를 터보모드라고 한다.

이하 본 실시예에서는 상기 저소음모드와 터보모드를 각각 한 단계로만 설명하고 있으나, 경우에 따라 상기 정상모드 뿐만 아니라 상기 저소음모드 및 터보모드도 여러 단계로 이루어질 수도 있다.

상기 풍량조절기(4)의 1단계에서 7단계로 올라갈수록 풍량의 크기는 증가한다.

제어모드	저소음모드	정상모드			터보모드
풍속크기단계	1단계	2단계	3단계	4단계	5단계
모터(2)의 회전속도	5	20	30	40	70

상기 정상모드는, 상기 풍량조절기(4)에 의해 설정되는 풍량설정값에 따라 상기 모터(2)의 회전속도를 비례적으로 조절하는 모드이다.

즉, 상기 정상모드에서는 상기 풍량설정값이 2단계, 3단계, 4단계로 증가될 경우, 상기 모터(2)의 회전속도는 위 표1에서 표시된 바와 같이 각 단계에 맞게 비례하여 20, 30, 40으로 점점 증가됨으로서 풍량의 크기가 점점 증가하게 되는 모드이다.

상기 저소음모드는, 상기 팬부재(3)의 회전시 발생하는 소음을 줄이기 위한 모드로서, 상기 풍량조절기(4)에 의해 설정되는 풍량설정값이 미리 설정된 제1기준값보다 작을 경우, 상기 모터(2)의 회전속도를 상기 정상모드에 의한 비례 값보다 더 작게 조절하게 된다.

상기 저소음모드에서는 상기 풍량설정값이 미리 설정된 제1기준값 즉 상기 정상모드의 최하단값인 2단계보다 작은 1단계로 변경될 경우, 상기 모터(2)의 회전속도를 상기 정상모드에 의한 비례값보다 더 작게 조절한다.

즉, 3단계에서 모터(2)의 회전속도가 30이고, 2단계에서 모터(2)의 회전속도가 20일 경우, 비례적으로 하게 되면 1단계에 모터(2)의 회전속도는 10이 되어야 합니다.

그러나, 본 발명에서는 1단계 즉 저소음모드로 변경될 경우에는, 위 표1에 표시된 바와 같이 모터(2)의 회전속도를 10이 아닌 그보다 더 낮은 5로 조절하게 된다.

위와 같이 상기 저소음모드에서는 모터(2)의 회전속도를 정상모드에 의한 비례값보다 더 작게 조절하도록 함으로서, 모터(2) 및 팬부재(3)의 회전에 따른 소음을 크게 줄일 수 있도록 한다.

상기 터보모드는, 상기 팬부재(3)의 회전 속도를 증가시켜 습기, 악취 등의 환기가 신속히 이루어지도록 하기 위한 모드로서, 상기 풍량조절기(4)에 의해 설정되는 풍량설정값이 미리 설정된 제2기준값보다 클 경우, 상기 모터(2)의 회전속도를 상기 정상모드에 의한 비례 값보다 더 크게 조절하게 된다.

상기 터보모드에서는, 상기 풍량설정값이 미리 설정된 제2기준값 즉 상기 정상모드의 최상단값인 4단계보다 큰 5단계로 변경될 경우, 상기 모터(2)의 회전속도를 상기 정상모드에 의한 비례값보다 더 크게 조절한다.

즉, 3단계에서 모터(2)의 회전속도가 30이고, 4단계에서 모터(2)의 회전속도가 40일 경우, 비례적으로 하게 되면 5단계에 모터(2)의 회전속도는 50이 되어야 합니다.

그러나, 본 발명에서는 5단계 즉 터보모드로 변경될 경우에는, 위 표에 표시된 바와 같이 모터(2)의 회전속도를 50이 아닌 그보다 더 큰 70로 조절하게 된다.

위와 같이 상기 터보모드에서는 모터(2)의 회전속도를 정상모드에 의한 비례값보다 더 크게 조절하도록 함으로서, 모터(2) 및 팬부재(3)의 회전에 의해 환기가 신속하게 이루어지도록 한다.

상기 정상모드와 저소음모드를 구분하는 상기 제1기준값보다 상기 정상모드와 터보모드를 구분하는 상기 제2기준값이 더 크다.

또한, 상기 제어부(5)는, 상기 터보모드의 작동시 미리 설정된 일정시간 이후에는 상기 터보모드를 상기 정상모드로 변환시키도록 한다.

이로 인해 상기 터보모드에 의해 환기가 이루어진 후, 상기 터보모드에 의한 큰 소음을 지속적으로 발생되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명은 압력센서(6)와 소음측정센서(7)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.

상기 압력센서(6)는 상기 팬부재(3)의 후방에 배치되어 상기 하우징(1)과 연결된 덕트 또는 환기구의 압력을 측정하는 센서이다.

상기 제어부(5)는, 상기 압력센서(6)에서 측정되는 측정압력이 미리 설정된 기준압력보다 작은 경우에는 상기 저소음모드를 수행하지 않도록 한다.

이는 상기 압력센서(6)에 측정된 측정압력이 낮은 경우에는 상기 팬부재(3)의 회전시 소음의 크기가 작기 때문에, 상기 저소음모드를 수행하지 않고 정상모드로 진행하여도 소음이 크게 발생하지 않도록 할 수 있다.

상기 소음측정센서(7)는 상기 팬부재(3)의 회전시 발생하는 소음을 측정한다.

본 실시예의 도면에서 상기 소음측정센서(7)는 상기 팬부재(3)의 전방에 배치되어 있다.

제어모드가 저소음모드로 변경될 경우, 상기 제어부(5)는 상기 소음측정센서(7)에 의해 측정되는 측정소음이 미리 설정된 기준소음보다 더 작게 되도록 상기 모터(2)의 회전속도를 작게 조절한다.

즉, 상기 저소음모드는 소음을 줄이기 위한 것인데, 상기 소음측정센서(7)에 측정된 측정소음이 기준소음보다 큰 경우 모터(2)의 회전속도를 더 줄여 소음을 줄이도록 한다.

위와 같은 본 발명은 욕실, 화장실 등에 설치되고, 사용자가 모터(2)의 회전속도를 다단으로 조절하여 풍량의 크기를 필요에 따라 조절할 수 있으며, 특히 저소음모드와 터보모드를 구비하도록 하여 사용자의 취향, 환경 등에 따라 소음을 줄이거나 빠른 환기가 이루어지도록 용이하게 변경할 수 있다.

본 발명인 가정용 다단 풍속조절 환풍장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

1 : 하우징,
2 : 모터,
3 : 팬부재,
4 : 풍량조절기,
5 : 제어부,
6 : 압력센서,
7 : 소음측정센서.

Claims

하우징과;
상기 하우징에 장착되는 모터와;
상기 모터에 장착되어 회전하는 팬부재와;
외부 입력에 의해 상기 팬부재의 풍량의 크기를 설정하는 풍량조절기와;
상기 풍량조절기의 풍량설정값에 따라 상기 모터의 회전속도를 제어하는 제어부와;
상기 팬부재의 후방에 배치되어 압력을 측정하는 압력센서;를 포함하여 이루어지되,
상기 제어부는 상기 풍량조절기에 의해 동일한 풍량이 설정될 경우, 환기구의 압력이 높은 곳에서의 모터의 회전속도를 환기구의 압력이 낮은 곳에서의 모터의 회전속도보다 크게 하고,
상기 제어부의 제어모드는,
상기 풍량조절기에 의해 설정되는 풍량설정값에 따라 상기 모터의 회전속도를 비례적으로 조절하는 정상모드와;
상기 풍량조절기에 의해 설정되는 풍량설정값이 미리 설정된 제1기준값보다 작을 경우, 상기 모터의 회전속도를 상기 정상모드에 의한 비례 값보다 더 작게 조절하는 저소음모드;를 포함하여 이루어지며,
상기 압력센서에서 측정되는 측정압력이 미리 설정된 기준압력보다 작은 경우에는 상기 저소음모드를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 가정용 다단 풍속조절 환풍장치.
삭제
삭제
청구항1에 있어서,
상기 제어부의 제어모드는,
상기 풍량조절기에 의해 설정되는 풍량설정값이 미리 설정된 제2기준값보다 큰 경우, 상기 모터의 회전속도를 상기 정상모드에 의한 비례 값보다 더 크게 조절하는 터보모드;를 더 포함하여 이루어지되,
상기 제1기준값보다 상기 제2기준값이 더 큰 것을 특징으로 하는 가정용 다단 풍속조절 환풍장치.
청구항4에 있어서,
상기 제어부는,
상기 터보모드의 작동시 미리 설정된 일정시간 이후에는 상기 터보모드를 상기 정상모드로 변환시키는 것을 특징으로 하는 가정용 다단 풍속조절 환풍장치.
삭제
청구항1에 있어서,
상기 팬부재의 회전시 발생하는 소음을 측정하는 소음측정센서;를 더 포함하여 이루어지되,
상기 제어부는,
상기 저소음모드에서 상기 소음측정센서에 의해 측정되는 측정소음이 미리 설정된 기준소음보다 더 작게 되도록 상기 모터의 회전속도를 작게 조절하는 것을 특징으로 하는 가정용 다단 풍속조절 환풍장치.