KR102265507B1 - 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템 - Google Patents

헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102265507B1
KR102265507B1 KR1020200123053A KR20200123053A KR102265507B1 KR 102265507 B1 KR102265507 B1 KR 102265507B1 KR 1020200123053 A KR1020200123053 A KR 1020200123053A KR 20200123053 A KR20200123053 A KR 20200123053A KR 102265507 B1 KR102265507 B1 KR 102265507B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
outdoor air
air
damper
minimum
amount
Prior art date
Application number
KR1020200123053A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210046547A (ko
Inventor
권성환
Original Assignee
권성환
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 권성환 filed Critical 권성환
Publication of KR20210046547A publication Critical patent/KR20210046547A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102265507B1 publication Critical patent/KR102265507B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/108—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering using dry filter elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • F24F2011/0002—Control or safety arrangements for ventilation for admittance of outside air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/64—Airborne particle content
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/65—Concentration of specific substances or contaminants
    • F24F2110/70—Carbon dioxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

사전 설정된 최소 외기량이 유입 가능한 크기를 가지며, 최소 외기 댐퍼 및 헤파 필터를 포함하는 최소 외기 환풍구; 최소 외기 환풍구와 서로 다른 환풍구로 이루어짐으로써 최소 외기 환풍구와 이중 구조를 형성하고, 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량을 유입 가능한 크기를 가지며, 일반 외기 댐퍼를 포함하는 일반 외기 환풍구; 미세먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 외부 공기의 품질을 측정하는 외부 공기 품질 측정부; 미세먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 내부 공기의 품질을 측정하는 실내 공기 품질 측정부; 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질 및 실내 공기 품질 측정부에서 측정한 건물 내부 공기의 품질을 이용하여 사전 설정된 최대 외기량 이하인 범위에서 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부; 및 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질을 이용하여 최소 외기량 또는 필요 환기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼 및 일반 외기 댐퍼를 독립적으로 제어하는 이중 댐퍼 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템이 소개된다.

Description

헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템 {AIR CIRCULATION CONTROL SYSTEM WITH DOUBLE DAMPER STRUCTURE TO REDUCE THE USE OF HEPA FILTER AND ENERGY}
본 발명은 건축물을 대상으로 미세 먼지 및 이산화탄소로 인한 실내 오염 방지 및 실내 쾌적성을 유지에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 건축물의 공기 정화 시스템에 각기 공기 유입량을 조절할 수 있는 댐퍼를 구비한 2개의 환풍구를 구비하고 댐퍼를 제어함으로써 헤파 필터를 설치하여 미세먼지를 차단함에 있어 비교적 비용이 비싼 헤파 필터의 사용으로 인한 교체 주기를 줄이면서도 실내 공기 품질을 높게 유지할 수 있고 에너지 절감 및 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
미세먼지 및 각종 매연으로 인한 대기 오염으로부터 쾌적한 실내 환경을 유지하기 위하여 실내 공기의 관리가 중요하다.
실내 공기의 관리를 위해서는 빌딩 내부에는 이산화탄소의 농도를 낮추고 신선한 산소를 공급하도록 내부 공기와 외부 공기를 주기적으로 환기하여 주어야 하며, 이러한 빌딩의 환기를 위하여는 공기 정화 시스템의 구비가 필수적이다.
건물의 공기 정화 시스템은 공기를 정화, 냉각, 감습, 가열, 또는 가습하는 섹션으로 이 섹션에 환풍기를 설치하여 각 실내로 송풍하기 위한 기능을 갖출 수 있다.
일반적으로 대규모 건물에는 중앙식 공기 정화 시스템으로 전체 제어방식이나 구역 제어방식이 사용되고 있으며, 중앙의 공조기실 또는 구역별 공조기실에서 공기 조화를 제어하는 것으로 구분할 수 있다.
일반적으로 공기 정화 시스템에는 환풍구 및 환풍구로 유입 또는 배출될 수 있는 공기량을 제어하는 댐퍼가 존재할 수 있으며 댐퍼의 개폐를 조절하여, 빌딩 외부의 신선한 공기를 실내로 공급할 수 있다.
또한 현재는 헤파 필터를 이용하여 외부에서 내부로 유입되는 공기를 정화하여 내부의 공기 품질을 향상시키는 기술이 많이 적용되어 있으나 헤파 필터의 가격 및 에너지 손실로 인하여 대규모 건물에 전체 공기를 모두 헤파 필터를 통해 유입하는 것에 대한 어려움이 존재하고 있다.
본 발명은 미세 먼지 또는 매연이 포함되어 상대적으로 나쁜 공기 품질을 가지고 있는 외부 공기를 헤파 필터를 이용하여 정화한 후 유입하는 공기 정화 시스템에 있어서, 헤파필터가 포함된 환풍구와 일반 환풍구를 동시에 갖는 구조를 사용함으로써 외부 공기 정화에 대한 헤파 필터 사용 및 에너지 손실은 최소화하는 것을 목적으로 한다.
특히, 이중 구조를 형성하도록 서로 분리된 환풍구를 이용함으로써 환풍통로를 별도로 추가하거나 분리하지 않음에 의해 추가적인 비용 및 공간을 요구하지 않는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템은 사전 설정된 최소 외기량이 유입 가능한 크기를 가지며, 최소 외기 댐퍼 및 헤파 필터를 포함하는 최소 외기 환풍구; 최소 외기 환풍구와 서로 다른 환풍구로 이루어짐으로써 최소 외기 환풍구와 이중 구조를 형성하고, 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량을 유입 가능한 크기를 가지며, 일반 외기 댐퍼를 포함하는 일반 외기 환풍구; 미세먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 외부 공기의 품질을 측정하는 외부 공기 품질 측정부; 미세먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 내부 공기의 품질을 측정하는 실내 공기 품질 측정부; 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질 및 실내 공기 품질 측정부에서 측정한 건물 내부 공기의 품질을 이용하여 사전 설정된 최대 외기량 이하인 범위에서 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부; 및 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질을 이용하여 최소 외기량 또는 필요 환기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼 및 일반 외기 댐퍼를 독립적으로 제어하는 이중 댐퍼 제어부;를 포함한다.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우 최소 외기 댐퍼를 개방하여 사전 설정된 최소 외기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼를 개방하여 내부 공기 품질을 유지시킬 수 있다.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우 일반 외기 댐퍼 및 최소 외기 댐퍼를 독립적으로 제어하여 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량을 유입시킬 수 있다.
필요 환기량 산출부는, 허용 실내 분진 농도, 도입 외부 공기 분진농도 및 실내 분진 농도를 이용하여 필요 환기량을 산출하고, 이중 댐퍼 제어부는, 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼를 개방하여 일반 외기 환풍구를 통해 유입할 수 있다.
필요 환기량 산출부는, 허용 실내 이산화탄소 농도, 외부 공기 이산화 탄소 농도 및 실내 발생 이산화탄소량을 이용하여 필요 환기량을 산출하고, 이중 댐퍼 제어부는, 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 상기 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼를 열어 일반 외기 환풍구를 통해 유입할 수 있다.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우 최소 외기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼를 제어하여 최소 외기 환풍구를 통해 외기를 헤파 필터로 걸러 유입하고, 일반 외기 댐퍼를 제어하여 일반 외기 환풍구를 닫아 헤파 필터로 걸러지지 않은 외기는 유입하지 않을 수 있다.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량의 크기에 따라 일반 외기 댐퍼를 제어하여 일반 외기 환풍구를 열거나, 또는 일반 외기 댐퍼 및 최소 외기 댐퍼를 제어하여 최소 외기 환풍구 및 일반 외기 환풍구를 동시에 열 수 있다.
이중 댐퍼 제어부는, 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량이 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량 이하인 경우에는 일반 외기 댐퍼를 열어 일반 외기 환풍구를 통해 필요 환기량을 유입시키고, 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량이 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량 초과인 경우에는 최소 외기 댐퍼 및 일반 외기 댐퍼를 동시에 열어 최소 외기 환풍구 및 일반 외기 환풍구를 통해 필요 환기량을 유입시킬 수 있다.
사전 설정된 최소 외기량은, 건물의 내부 공간, 단위 공간당 인원 및 인당 외기량을 기반으로 사전 설정될 수 있다.
사전 설정된 최대 외기량은, 건물의 내부 공간 및 환기 횟수를 기반으로 사전 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 최소 외기 댐퍼 및 헤파 필터를 포함하는 최소 외기 환풍구 및 일반 외기 댐퍼를 포함하는 일반 외기 환풍구를 포함하는 이중 환풍 구조를 가진 공기 정화 시스템을 이용하여 헤파 필터의 사용 빈도를 최소로 하면서도 실내 공기 품질을 유지할 수 있는 공기 정화 시스템을 제공할 수 있으며, 이를 통해 헤파 필터 교체 비용 및 교체 작업에 소요되는 시간 및 작업을 감소 시킬 수 있으며 에너지 절감 효과가 존재한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템의 구성도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템이 공기 정화 시스템에 반영된 것을 표현한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 외본 발명의 일 실시 예에 따른 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 방법의 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 하는 헤파 필터 사용 절감이 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템 및 그 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템은 외부 공기 품질 측정부(100), 실내 공기 품질 측정부(200), 최소 외기 환풍구(300), 일반 외기 환풍구(400), 이중 댐퍼 제어부(500), 및 필요 환기량 산출부(600)를 포함할 수 있다.
외부 공기 품질 측정부(100)는 미세먼지 센서 또는 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 외부 공기의 품질을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 미세 먼지 농도 또는 이산화탄소 농도를 측정할 수 있으며, 이러한 측정값을 미리 설정된 공기 품질 기준과 대비하여 공기의 품질을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도가 15㎍/㎥이상은 공기 품질 나쁨으로 평가하는 것을 미리 설정된 공기 품질 기준으로 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도 뿐만 아니라 외부 공기의 이산화탄소 농도까지 반영한 수치를 바탕으로 공기의 품질을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 외부의 공기 품질이 나쁨으로 평가된 경우에 외부 공기를 바로 건물 내부로 유입하면 실내 공기의 품질이 떨어질 것이 자명하므로, 헤파 필터를 통해 여과된 공기를 유입할 수 있도록 최소 외기 환풍구(300)를 통해 외부 공기를 유입할 수 있다.
실내 공기 품질 측정부(200)는 미세먼지 센서 또는 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 내부 공기의 품질을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 실내 공기 품질 측정부(200)는 건물 내부에 설치된 적어도 하나의 미세먼지 센서 또는 이산화탄소 센서를 포함할 수 있으며, 각 층 또는 미리 설정된 특정 위치에 설치되어 건물 내부의 공기 품질을 측정할 수 있는 데이터를 센싱할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도가 15㎍/㎥이상은 공기 품질 나쁨으로 평가하는 것을 미리 설정된 공기 품질 기준으로 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도 뿐만 아니라 외부 공기의 이산화탄소 농도까지 반영한 수치를 바탕으로 공기의 품질을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 외부의 공기 품질이 나쁨으로 평가된 경우에 외부 공기를 바로 건물 내부로 유입하면 실내 공기의 품질이 떨어질 것이 자명하므로, 헤파 필터를 통해 여과된 공기를 유입할 수 있도록 최소 외기 환풍구(300)를 통해 외부 공기를 유입할 수 있다.
최소 외기 환풍구(300)는 최소 외기 댐퍼(310) 및 헤파 필터를 포함할 수 있으며, 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 헤파 필터로 여과된 외부 공기를 실내로 유입할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 최소 외기 환풍구(300)는 헤파 필터를 포함하고, 헤파 필터를 이용하여 외부의 공기를 여과하여 실내로 유입할 수 있으며, 외부 공기 유입은 최소 외기 댐퍼(310)를 통해 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 최소 외기 환풍구(300)는 사전 설정된 최소 외기량이 유입 가능한 크기를 갖는다. 최소 외기 환풍구(300)를 통해 최소 외기량 또는 필요 환기량만큼의 외부 공기를 유입하여 헤파 필터를 이용해 여과한 이후 실내로 송풍할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입함으로써 헤파 필터 사용 절감을 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 전체 건물 설계 시 산출된 설계 외기량에 따라 일반 외기 환풍구(400)와 최소 외기 환풍구(300)의 크기 및 유입 성능이 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 일반 외기 환풍구(400)는 최소 외기 환풍구(300)와 이중 구조를 형성하는 서로 다른 환풍구로 이루어질 수 있다. 또한, 일반 외기 환풍구(400)는 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량을 유입 가능한 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 헤파 필터의 사용빈도를 최대한 줄이면서도 원활한 실내 공기 품질의 확보가 가능할 수 있도록 최소 외기 환풍구(300)의 크기는 일반 외기 환풍구(400)와 최소 외기 환풍구(300)가 유입 및 배출할 수 있는 최대 외기량의 36%를 가질 수 있도록 설계될 수 있다.
상기 실시 예를 상세하게 살펴보면 사전 설정된 최대 외기량은, 건물의 내부 공간 및 환기 횟수를 기반으로 사전 설정될 수 있다.
건물 내부의 공간이 100㎡ x 30m라고 가정하는 경우, 필요 풍량은 Q(공급 풍량) = A(면적) x H(층고) x 환기 횟수(6회/h)이므로, 3,000㎥ X 2.7m X 6회/h = 48,600CMH로 산정될 수 있다. 특히, 사전 설정된 최대 외기량은 산출된 필요 풍량으로 사전 설정될 수 있다.
또한, 사전 설정된 최소 외기량은, 건물의 내부 공간, 단위 공간당 인원 및 인당 외기량을 기반으로 사전 설정될 수 있다.
최소 외기량은 단위 공간당 0.2인, 인당 외기량은 29CMH 이므로 Q1(최소 외기량) = A(면적) X H(층고) X 0.2/㎥ X 29CMH = 3,000㎥ X 0.2/㎥ X 29CMH = 17,400CMH로 산출 가능하다.
이에 따라, 최소 외기 환풍구(300)의 크기는 유입 및 배출할 수 있는 최소 외기량은 최대 외기량의 36%를 가질 수 있도록 설계될 수 있다.
즉, 일반 외기 환풍구(400)의 크기와 최소 외기 환풍구(300)의 크기를 합한 종래의 외기 환풍구 대비 최소 외기 환풍구(300)의 크기는 건물의 내부 공간 및 환기 횟수를 기반으로 사전 설정된 최대 외기량 중 건물의 내부 공간, 단위 공간당 인원 및 인당 외기량을 기반으로 사전 설정된 최소 외기량의 비율을 갖도록 설정될 수 있다.
상기 실시 예에 따를 경우 일반 외기 환풍구(400) 및 일반 외기 댐퍼(410)의 크기가 2.7㎥인 경우, 최소 외기 환풍구(300) 및 최소 외기 댐퍼(310)의 크기는 1㎥일 수 있으며, 헤파 필터의 단가는 2.7㎥에 약 100만원이며 1㎥에 약 40만원이고, 년 2회 교체되고 공조기가 10대로 구성되어 있는 공기 순화 시스템의 경우 종래의 기술에 따르면 헤파 필터 비용으로 100만원 x 2 x 10 = 2,000만원이 소요되는 반면에 본 발명의 실시 에에 따르면, 최소 외기 환풍구(300)에만 헤파 필터를 사용함으로써 40만원 x 2 x 10 = 800만원만이 소요되므로 년 1,200만원 절감되며 절감율 60% 유지보수 비용 절감이 이루어질 수 있다.
전체 환풍구에 헤파 필터를 사용하는 경우와 대비하여 헤파 필터 사용에 따른 교체 비용이 50%이상 절감될 수 있다.
일반 외기 환풍구(400)는 일반 외기 댐퍼(410)를 포함하며, 최소 외기 환풍구(300)와 이중 구조로 환풍구를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 일반 외기 환풍구(400)는 헤파 필터를 포함하지 아니하며, 헤파 필터를 이용한 여과 없이 외부 공기를 유입함으로써 전체 공지 순환 시스템에 있어서 헤파 필터의 사용 빈도 및 사용량을 감소시킬 수 있다.
또한 동시에, 최소 외기 환풍구(300)의 크기와 일반 외기 환풍구(400)의 크기를 합한 사전 설정된 최대 외기량을 유입시키는 환풍구의 크기는 종래 대비 증가되지 않도록 유지함으로써 공기 순환 제어 시스템의 부피가 증대되지 않는 효과를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예로, 일반 외기 환풍구(400)는 사전 설정된 최대 외기량을 유입 가능한 크기를 가지며, 최소 외기 환풍구(300)는 사전 설정된 최소 외기량을 유입 가능한 크기를 가질 수 있다.
이중 댐퍼 제어부(500)는 외부 공기의 품질 및 내부 공기의 품질을 기반으로 최소외기량 또는 필요환기량을 충족시키도록 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)를 각각 독립적으로 제어할 수 있다.
특히, 이중 댐퍼 제어부(500)는 외부 공기 품질 측정부(100)에서 측정한 외부 공기의 품질을 이용하여 최소 외기량 또는 필요 환기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)를 독립적으로 제어할 수 있다.
이중 댐퍼 제어부(500)는 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인지 여부에 따라 최소 외기 댐퍼(310) 또는 일반 외기 댐퍼(410)를 제어하여 최소 외기량을 확보하면서도 내부 공기 품질을 유지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 최소 외기량은 건물 외부의 공기 품질이 일정 수준 이하일 경우 건물 내에 필요한 필요 환기량을 기반으로 산출될 수 있다.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부(100)에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우 최소 외기 댐퍼(310)를 개방하여 사전 설정된 최소 외기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼(310)를 개방하여 내부 공기 품질을 유지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 이중 댐퍼 제어부(500)는 허용 실내 분진 농도, 도입 외부 공기 분진농도, 실내 분진 농도를 이용하여 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 실시 예에 따르면 이중 댐퍼 제어부(500)는 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 필요 환기량 산출부(600)에서 산출한 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입할 수 있다.
구체적으로, 이중 댐퍼 제어부(500)는, 외부 공기 품질 측정부(100)에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우 일반 외기 댐퍼 및 최소 외기 댐퍼를 독립적으로 제어하여 필요 환기량 산출부(600)에서 산출한 필요 환기량을 유입시킬 수 있다.
특히, 필요 환기량 산출부(600)는, 허용 실내 분진 농도, 도입 외부 공기 분진농도 및 실내 분진 농도를 이용하여 필요 환기량을 산출하고, 이중 댐퍼 제어부(500)는, 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 개방하여 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 필요 환기량 산출부(600)는 아래의 수학식 1과 같이 미세먼지 농도를 기준으로 하는 필요 환기량을 산정할 수 있으며, 외부 공기의 품질이 미리 설정한 수준 이하인 경우 필요 환기량은 최소 외기량으로 환산되어 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 통해 헤파 필터에 여과되어 외부 공기를 유입할 수 있다.
Figure 112020101281717-pat00001
여기서, Qm은 필요 환기량 , Cr은 미리 설정된 미세먼지 농도 기준, Co은 외부 공기의 미세먼지 농도(센싱), M : 건물 내 미세먼지 농도(센싱)이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 이중 댐퍼 제어부(500)는 허용 실내 이산화탄소 농도, 외부 공기 이산화탄소 농도, 실내 발생 이산화탄소량을 이용하여 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 실시 예에 따르면 이중 댐퍼 제어부는 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 필요 환기량 산출부(600)가 산출한 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입할 수 있다.
또한 필요 환기량 산출부(600)는, 허용 실내 이산화탄소 농도, 외부 공기 이산화 탄소 농도 및 실내 발생 이산화탄소량을 이용하여 필요 환기량을 산출하고, 이중 댐퍼 제어부(500)는, 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 상기 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 필요 환기량 산출부(600)는 아래의 수학식 2과 같이 이산화탄소 농도를 기준으로 하는 필요 환기량을 산정할 수 있으며, 외부 공기의 품질이 미리 설정한 수준 이하인 경우 필요 환기량은 최소 외기량으로 환산되어 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 통해 헤파 필터에 여과되어 외부 공기를 유입할 수 있다.
Figure 112020101281717-pat00002
여기서 Qi은 필요 환기량 , Cr은 미리 설정된 이산화탄소 농도 기준, Co은 외부 공기의 이산화탄소 농도, G: 건물 내 발생하는 이산화탄소량일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 이중 댐퍼 제어부(500)는 댐퍼를 제어함에 있어 미세먼지 농도에 따른 기준을 우선적으로 감안하고 이후 이산화탄소 농도에 따른 기준을 반영하여 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 동시에 반영하거나 이산화탄소 기준을 먼저 반영할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)는 믹싱 댐퍼 및 배기 댐퍼로 구성될 수 있으며 최소 외기량을 확보하기 위하여 믹싱 댐퍼 및 배기 댐퍼를 동시에 조절하여 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우에는 최소 외기량을 확보할 수 있도록 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 통해 외기를 헤파 필터로 걸러 유입하고, 일반 외기 댐퍼(410)를 제어하여 일반 외기 환풍구(400)를 닫아 헤파 필터로 걸러지지 않은 외기는 유입하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이중 댐퍼 제어부(500)는, 외부 공기 품질 측정부(10)에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우 필요 환기량 산출부(600)에서 산출한 필요 환기량의 크기에 따라 일반 외기 댐퍼(410)를 제어하여 일반 외기 환풍구(400)를 열거나, 또는 일반 외기 댐퍼(410) 및 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300) 및 일반 외기 환풍구(400)를 동시에 열도록 제어할 수 있다.
더 구체적으로, 이중 댐퍼 제어부(500)는, 필요 환기량 산출부(100)에서 산출한 필요 환기량이 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량 이하인 경우에는 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 필요 환기량을 유입시키고, 필요 환기량 산출부(100)에서 산출한 필요 환기량이 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량 초과인 경우에는 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)를 동시에 열어 최소 외기 환풍구(300) 및 일반 외기 환풍구(400)를 통해 필요 환기량을 유입시킬 수 있다.
즉, 이중 댐퍼 제어부(500)는 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)를 독립적으로 제어하여, 최소 외기 댐퍼(310)를 개방하면서 일반 외기 댐퍼(410)를 닫거나, 반대로 일반 외기 댐퍼(410)를 개방하면서 최소 외기 댐퍼(310)를 닫을 수도 있지만, 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)를 동시에 개방할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 일반 외기 환풍구(400)가 사전 설정된 최대 외기량을 유입 가능한 크기로 설정된 경우 이중 댐퍼 제어부(500)는 필요 환기량 산출부(100)에서 산출한 필요 환기량의 크기에 상관 없이 일반 외기 댐퍼(410)만을 개방할 수 있다. 이 때, 최소 외기 댐퍼(310)는 닫을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우에는 헤파 필터의 교체를 최소화하기 위하여 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 닫고, 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 외기를 유입할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 공기 순환 제어 시스템에 사용되는 헤파 필터는 여과성이 높아 미립자를 통과 시키는 구조로 형성되어, 일반 필터에 비해 더 높은 정압으로 급기하여야만이 풍량이 출력되는 특징이 존재한다.
상기 실시 예에 다르면 일반 필터에 필요한 급기팬 용량이 일반적으로 48,600㎡/h = 1000pa인 경우 22KW의 전력이 소요되는 반면에, 헤파 필터에 필요한 급기팬 용량은 일반적으로 48,600㎡/h = 1350pa이 기준이며 30KW의 전력이 소요될 수 있다.
이는 헤파 필터만을 사용하는 경우 일반 필터만을 사용할 때 보다 정압을 350pa 더 높게 산정하여야 동일한 풍량이 나오며 정압이 커짐으로 인해서 모터용량이 커져 에너지 손실이 발생할 수밖에 없다.
또한 일반적으로 헤파 필터 정압은 초기 150pa 정도면 풍량 통과가 가능하나 필터가 말기(교체시기 전까지)일 경우 정압이 350pa 정도는 되어야 원하는 풍량이 나오는 것이 일반적이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 전체를 헤파 필터를 사용하는 경우와 비교하여 연간 용량으로 계산하면 8(용량차이) X 8(하루평균가동시간) X 20(일수) X 12(달수) = 15,630KWH가 절감되는 효과가 존재할 수 있다.
상기 절감된 효과를 금액으로 산정할 경우(즉 산업용 전력을 고압A 선택1 기준으로 산정)에 여름철 6~8월의 경부하 시를 기준으로 기본요금은 7,220원이며 61,6 원/KW 단순 전력량으로 계산하면 7,220원 X 8(용량차이) X 12(월수) = 693,120원이고, 총사용량에 대한 요금 : 15,360 X 61.6 = 946,1767원, 이에 따른 연간 총 요금 = 기본요금 + 사용량 요금은 693,120 + 946,176 = 1,639,296원으로, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 건물에 10대의 전체를 헤파 필터로 공기 순환 장치를 사용할 때 보다 1년에 16,392,960원이 절감되는 효과가 존재할 수 있다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템이 공기 정화 시스템에 반영된 것을 표현한 도면이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 공기 정화 시스템에 포함된 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템이 도시되어 있으며, 최소 외기 환풍구(300)에는 최소 외기 댐퍼(310), 헤파 필터(320), 프리 필터(330), 미들 필터(340), 풍속 센서(350) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
또한 일반 외기 환풍구(400)에는 일반 외기 댐퍼(410)가 포함될 수 있으며, 최소 외기 환풍구(300)와 일반 외기 환풍구(400)는 각기 다른 환풍구 로 이루어져 있고 내부에는 연결되어 있는 이중구조로 형성될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 외본 발명의 일 실시 예에 따른 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면 외부 공기 품질 측정부(100)는 외기 미세먼지 센서, 외기 이산화탄소 센서 중 하나를 포함할 수 있으며, 실내 공기 품질 측정부(200)는 실내 미세먼지 센서, 실내 이산화탄소 센서 중 하나를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 방법의 흐름도이다.
건물 외부 공기의 품질을 측정한다(S10).
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세먼지 센서 또는 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 외부 공기의 품질을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 미세 먼지 농도 또는 이산화탄소 농도를 측정할 수 있으며, 이러한 측정값을 미리 설정된 공기 품질 기준과 대비하여 공기의 품질을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도가 15㎍/㎥이상은 공기 품질 나쁨으로 평가하는 것을 미리 설정된 공기 품질 기준으로 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도 뿐만 아니라 외부 공기의 이산화탄소 농도까지 반영한 수치를 바탕으로 공기의 품질을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 외부의 공기 품질이 나쁨으로 평가된 경우에 외부 공기를 바로 건물 내부로 유입하면 실내 공기의 품질이 떨어질 것이 자명하므로, 헤파 필터를 통해 여과된 공기를 유입할 수 있도록 최소 외기 환풍구(300)를 통해 외부 공기를 유입할 수 있다.
건물 내부 공기의 품질을 측정한다(S20).
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세먼지 센서 또는 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 내부 공기의 품질을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 실내 공기 품질 측정부(200)는 건물 내부에 설치된 적어도 하나의 미세먼지 센서 또는 이산화탄소 센서를 포함할 수 있으며, 각 층 또는 미리 설정된 특정 위치에 설치되어 건물 내부의 공기 품질을 측정할 수 있는 데이터를 센싱할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도가 15㎍/㎥이상은 공기 품질 나쁨으로 평가하는 것을 미리 설정된 공기 품질 기준으로 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도 뿐만 아니라 외부 공기의 이산화탄소 농도까지 반영한 수치를 바탕으로 공기의 품질을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 외부의 공기 품질이 나쁨으로 평가된 경우에 외부 공기를 바로 건물 내부로 유입하면 실내 공기의 품질이 떨어질 것이 자명하므로, 헤파 필터를 통해 여과된 공기를 유입할 수 있도록 최소 외기 환풍구(300)를 통해 외부 공기를 유입할 수 있다.
외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인지 비교한다(S30).
본 발명의 일 실시 예에 따르면 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인지 비교할 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도가 15㎍/㎥이상은 공기 품질 나쁨으로 평가하는 것을 미리 설정된 공기 품질 기준으로 사용할 수 있다.
최소 외기 댐퍼(310) 또는 일반 외기 댐퍼(410)를 제어하여 최소 외기량을 확보하면서도 내부 공기 품질을 유지한다(S40).
본 발명의 일 실시 예에 따르면 최소 외기량은 건물 외부의 공기 품질이 일정 수준 이하일 경우 건물 내에 필요한 필요 환기량일 수 있으며, 이는 미세 먼지 농도 및 이산화탄소 농도에 따라 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 허용 실내 분진 농도, 도입 외부 공기 분진농도, 실내 분진 농도를 이용하여 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 필요 환기량 산출부(600)에서 산출한 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 수학식 1과 같이 미세먼지 농도를 기준으로 하는 필요 환기량을 산정할 수 있으며, 외부 공기의 품질이 미리 설정한 수준 이하인 경우 필요 환기량은 최소 외기량으로 환산되어 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 통해 헤파 필터에 여과되어 외부 공기를 유입할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 허용 실내 이산화탄소 농도, 외부 공기 이산화탄소 농도, 실내 발생 이산화탄소량을 이용하여 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 필요 환기량 산출부(600)가 산출한 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 수학식 2과 같이 이산화탄소 농도를 기준으로 하는 필요 환기량을 산정할 수 있으며, 외부 공기의 품질이 미리 설정한 수준 이하인 경우 필요 환기량은 최소 외기량으로 환산되어 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 통해 헤파 필터에 여과되어 외부 공기를 유입할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 댐퍼를 제어함에 있어 미세먼지 농도에 따른 기준을 우선적으로 감안하고 이후 이산화탄소 농도에 따른 기준을 반영하여 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 동시에 반영하거나 이산화탄소 기준을 먼저 반영할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)는 믹싱 댐퍼 및 배기 댐퍼로 구성될 수 있으며 최소 외기량을 확보하기 위하여 믹싱 댐퍼 및 배기 댐퍼를 동시에 조절하여 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우에는 최소 외기량을 확보할 수 있도록 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 통해 외기를 헤파 필터로 걸러 유입하고, 일반 외기 댐퍼(410)를 제어하여 일반 외기 환풍구(400)를 닫아 헤파 필터로 걸러지지 않은 외기는 유입하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우에는 헤파 필터의 교체를 최소화하기 위하여 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 닫고, 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 외기를 유입할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

  1. 사전 설정된 최소 외기량이 유입 가능한 크기를 가지며, 최소 외기 댐퍼 및 헤파 필터를 포함하는 최소 외기 환풍구;
    최소 외기 환풍구와 서로 다른 환풍구로 이루어짐으로써 최소 외기 환풍구와 이중 구조를 형성하고, 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량을 유입 가능한 크기를 가지며, 일반 외기 댐퍼를 포함하는 일반 외기 환풍구;
    미세먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 외부 공기의 품질을 측정하는 외부 공기 품질 측정부;
    미세먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 내부 공기의 품질을 측정하는 실내 공기 품질 측정부;
    외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질 및 실내 공기 품질 측정부에서 측정한 건물 내부 공기의 품질을 이용하여 사전 설정된 최대 외기량 이하인 범위에서 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부; 및
    외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질을 이용하여 최소 외기량 또는 필요 환기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼 및 일반 외기 댐퍼를 독립적으로 제어하는 이중 댐퍼 제어부;를 포함하고,
    이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우 일반 외기 댐퍼 및 최소 외기 댐퍼를 독립적으로 제어하여 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량을 유입시키는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우 최소 외기 댐퍼를 개방하여 사전 설정된 최소 외기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼를 개방하여 내부 공기 품질을 유지시키는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    필요 환기량 산출부는, 허용 실내 분진 농도, 도입 외부 공기 분진농도 및 실내 분진 농도를 이용하여 필요 환기량을 산출하고,
    이중 댐퍼 제어부는, 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼를 개방하여 일반 외기 환풍구를 통해 유입하는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    필요 환기량 산출부는, 허용 실내 이산화탄소 농도, 외부 공기 이산화 탄소 농도 및 실내 발생 이산화탄소량을 이용하여 필요 환기량을 산출하고,
    이중 댐퍼 제어부는, 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 상기 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼를 열어 일반 외기 환풍구를 통해 유입하는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우 최소 외기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼를 제어하여 최소 외기 환풍구를 통해 외기를 헤파 필터로 걸러 유입하고, 일반 외기 댐퍼를 제어하여 일반 외기 환풍구를 닫아 헤파 필터로 걸러지지 않은 외기는 유입하지 않는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.
  7. 사전 설정된 최소 외기량이 유입 가능한 크기를 가지며, 최소 외기 댐퍼 및 헤파 필터를 포함하는 최소 외기 환풍구;
    최소 외기 환풍구와 서로 다른 환풍구로 이루어짐으로써 최소 외기 환풍구와 이중 구조를 형성하고, 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량을 유입 가능한 크기를 가지며, 일반 외기 댐퍼를 포함하는 일반 외기 환풍구;
    미세먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 외부 공기의 품질을 측정하는 외부 공기 품질 측정부;
    미세먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 내부 공기의 품질을 측정하는 실내 공기 품질 측정부;
    외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질 및 실내 공기 품질 측정부에서 측정한 건물 내부 공기의 품질을 이용하여 사전 설정된 최대 외기량 이하인 범위에서 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부; 및
    외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질을 이용하여 최소 외기량 또는 필요 환기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼 및 일반 외기 댐퍼를 독립적으로 제어하는 이중 댐퍼 제어부;를 포함하고,
    이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량의 크기에 따라 일반 외기 댐퍼를 제어하여 일반 외기 환풍구를 열거나, 또는 일반 외기 댐퍼 및 최소 외기 댐퍼를 제어하여 최소 외기 환풍구 및 일반 외기 환풍구를 동시에 여는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    이중 댐퍼 제어부는, 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량이 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량 이하인 경우에는 일반 외기 댐퍼를 열어 일반 외기 환풍구를 통해 필요 환기량을 유입시키고, 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량이 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량 초과인 경우에는 최소 외기 댐퍼 및 일반 외기 댐퍼를 동시에 열어 최소 외기 환풍구 및 일반 외기 환풍구를 통해 필요 환기량을 유입시키는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    사전 설정된 최소 외기량은, 건물의 내부 공간, 단위 공간당 인원 및 인당 외기량을 기반으로 사전 설정된 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    사전 설정된 최대 외기량은, 건물의 내부 공간 및 환기 횟수를 기반으로 사전 설정된 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.
KR1020200123053A 2019-10-18 2020-09-23 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템 KR102265507B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190129875 2019-10-18
KR1020190129875 2019-10-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210046547A KR20210046547A (ko) 2021-04-28
KR102265507B1 true KR102265507B1 (ko) 2021-06-17

Family

ID=75721302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200123053A KR102265507B1 (ko) 2019-10-18 2020-09-23 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102265507B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102534276B1 (ko) * 2022-07-06 2023-05-18 하나이앤지 주식회사 빅데이터를 활용한 지하 주차장 스마트 자동 환기시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101021221B1 (ko) * 2010-08-13 2011-03-11 (주)삼원씨앤지 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치 및 그 제어 방법
KR101706363B1 (ko) 2015-07-29 2017-02-16 동아하이테크 주식회사 공기 청정 장치 및 그의 제어 방법
KR101797204B1 (ko) 2016-06-10 2017-11-15 주식회사 랩죤 실시간 환경 감응형 공동주택 실내 공기질 관리 시스템
KR101875056B1 (ko) 2018-02-26 2018-07-06 (주)파코코리아인더스 실내 환기 시스템
KR101931726B1 (ko) * 2017-08-24 2019-03-13 오충록 컨버전스 전열교환기의 환기시스템

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020017089A (ko) * 2000-08-28 2002-03-07 홍성창 복합센서를 이용한 쾌적공조장치
KR20080021999A (ko) * 2006-09-05 2008-03-10 주식회사 대우일렉트로닉스 조절가능한 여과능력을 갖는 폐열회수형 환기장치
KR20170050206A (ko) * 2015-10-30 2017-05-11 정찬면 대기 환경 측정기와 연동되는 공기조화시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101021221B1 (ko) * 2010-08-13 2011-03-11 (주)삼원씨앤지 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치 및 그 제어 방법
KR101706363B1 (ko) 2015-07-29 2017-02-16 동아하이테크 주식회사 공기 청정 장치 및 그의 제어 방법
KR101797204B1 (ko) 2016-06-10 2017-11-15 주식회사 랩죤 실시간 환경 감응형 공동주택 실내 공기질 관리 시스템
KR101931726B1 (ko) * 2017-08-24 2019-03-13 오충록 컨버전스 전열교환기의 환기시스템
KR101875056B1 (ko) 2018-02-26 2018-07-06 (주)파코코리아인더스 실내 환기 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210046547A (ko) 2021-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101943629B1 (ko) 컨버전스 전열교환기의 환기시스템
KR101790696B1 (ko) 바이패스 및 재순환 기능을 겸비한 열교환형 환기장치
CN205279278U (zh) 智能净化柜式新风换气机
CN107202395A (zh) 一种紧凑型新风净化机
CN105202646A (zh) 智能净化柜式新风换气机
KR101931726B1 (ko) 컨버전스 전열교환기의 환기시스템
KR101221240B1 (ko) 외기냉방기능을 가진 폐열회수 환기시스템의 제어방법
KR102056255B1 (ko) 실내공기청정 기능을 가지는 급기시스템
CN108302685B (zh) 具有内部空气的循环、排出和吸入功能的空气循环系统
KR102081237B1 (ko) 환기 및 에너지 절감형 공기청정기
CN106440118A (zh) 除湿净氧系统
KR102079212B1 (ko) 대용량 필터가 구비된 전열교환기
CN109959076A (zh) 一种房间温控通风系统及其控制方法
CN204611993U (zh) 一种窗式智能空气净化器
KR101542430B1 (ko) 에너지절감형 바닥공조시스템
KR20180059964A (ko) 다기종 실내 환경 기기의 통합 제어 방법
CN104697069A (zh) 一种窗式智能空气净化器
KR102265507B1 (ko) 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템
KR100587359B1 (ko) 공기청정장치 일체형 환기시스템
KR20120015059A (ko) 인텔리전트 빌딩의 공기조화 제어 시스템
JP2019100588A (ja) 熱交換型換気扇の制御方法
KR101021221B1 (ko) 공기 조화기의 댐퍼 제어 장치 및 그 제어 방법
KR20170050207A (ko) 대기 환경 측정기와 연동되는 분배급수 공기정화시스템
CN109945333A (zh) 一种新风集中处理末端分散调节的居住建筑空调系统
CN205842904U (zh) 一种具有空气质量监测功能的新风净化机

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right