KR102404857B1 - 공동주택 통합 환기 시스템 - Google Patents

공동주택 통합 환기 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102404857B1
KR102404857B1 KR1020210124155A KR20210124155A KR102404857B1 KR 102404857 B1 KR102404857 B1 KR 102404857B1 KR 1020210124155 A KR1020210124155 A KR 1020210124155A KR 20210124155 A KR20210124155 A KR 20210124155A KR 102404857 B1 KR102404857 B1 KR 102404857B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust
floor
air
air volume
duct
Prior art date
Application number
KR1020210124155A
Other languages
English (en)
Inventor
조동우
채창우
조경주
김광수
허종구
Original Assignee
한국건설기술연구원
주식회사 옴니벤트
(주)융도엔지니어링
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 한국건설기술연구원, 주식회사 옴니벤트, (주)융도엔지니어링 filed Critical 한국건설기술연구원
Priority to KR1020210124155A priority Critical patent/KR102404857B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102404857B1 publication Critical patent/KR102404857B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/04Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00Details
    • F24C15/20Removing cooking fumes
    • F24C15/2021Arrangement or mounting of control or safety systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/0001Control or safety arrangements for ventilation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/62Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63Electronic processing
    • F24F11/64Electronic processing using pre-stored data
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/006Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02Ducting arrangements
    • F24F13/06Outlets for directing or distributing air into rooms or spaces, e.g. ceiling air diffuser
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F2007/001Ventilation with exhausting air ducts
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient 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)
  • Ventilation (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)

Abstract

본 발명은 복수의 층마다 각각 마련된 주방과 화장실을 환기시키기 위한 공동주택 통합 환기 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템은 상기 복수의 층을 세로 방향으로 관통하는 주 배기 덕트와, 배기를 위해 상기 주 배기 덕트의 상단부에 설치된 옥상 하이브리드 팬과, 상기 주 배기 덕트에 설치되어 상기 옥상 하이브리드 팬을 통해 배출되는 배기 풍량을 측정하는 총 배기 풍량 측정 장치와, 상기 주 배기 덕트와 각각 연결된 복수의 층별 배기 덕트와, 상기 복수의 층마다 상기 주방에 각각 설치되어 상기 복수의 층별 배기 덕트를 통해 배기하는 복수의 층별 주방용 배기팬과, 상기 복수의 층마다 상기 화장실에 각각 설치되며 상기 복수의 층별 배기 덕트에 연결된 복수의 층별 화장실용 배기팬과, 상기 복수의 층별 배기 덕트 마다 각각 설치된 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치, 그리고 상기 총 배기 풍량 측정 장치와 상기 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치가 제공한 풍량 정보에 따라 상기 옥상 하이브리드 팬의 회전수를 제어하는 제어 장치를 포함한다.

Description

공동주택 통합 환기 시스템{APARTMENT HOUSES INTEGRATED VENTILATION SYSTEM}
본 발명은 공동주택 통합 환기 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 층마다 각각 마련된 주방과 화장실을 환기시키기 위한 공동주택 통합 환기 시스템에 관한 것이다.
현대 사회에서는 도심지의 각종 빌딩, 주거를 위한 아파트, 및 콘도미니엄 같은 복층 구조의 집합 건물 안에 다중(多衆)이 밀집하여 생활하는 것이 일반화되어 있으므로, 이들 집합 건물에서 재실자의 건강 유지 및 업무 효율 증진을 위하여는 실내의 공기질을 적절한 상태로 유지하는 것이 요구된다.
특히, 건물 내에 음식물을 조리하기 위한 주방과 대소변을 보기 위한 화장실이 마련된 경우에는, 주방에서 음식물의 조리 시 발생된 먼지 등의 오염 물질이 포함된 오염된 공기와 발생되거나 화장실에서 발생된 냄새로 인해 실내의 공기질이 저하되고 있다.
이에, 주방에 배기 후드를 설치하여 음식물의 조리 시 발생하는 오염 물질을 실외로 배출하고 있으며, 화장실에도 배기팬을 설치하여 냄새를 배출하고 있다. 하지만, 배기 후드 및 배기팬 만을 가동시켜 주방 및 화장실에서 발생된 오염된 공기를 배기하게 되면, 실내에 음압이 형성되어 배기 후드 및 배기팬을 통한 배기가 원활하게 이루어지지 않게 된다. 따라서, 배기 후드 및 배기팬의 가동 시에 배기 후드를 통해 배기되는 실내 공기의 배기 풍량 만큼 급기팬을 통해 실외 공기를 급기하여 배기 후드를 통한 배기 성능을 향상시키고 있다. 이때에는, 배기 후드 및 배기팬을 통해 배기되는 배기 풍량에 대응하는 만큼의 급기 풍량이 공급되어야 배기 후드를 통해 원활한 배기가 이루어져 실내 오염을 방지하고 실내를 쾌적한 상태로 유지할 수 있게 된다.
또한, 복층 건물에 각 층마다 주방 및 화장실이 마련된 경우에는, 각 주방 및 화장실 마다 설치된 배기 후드 및 배기팬이 각 층을 세로로 관통하는 주 배기 덕트와 연결되어 주 배기 덕트를 통해 오염된 공기가 외부로 배출되고 있다.
그런데, 배기 후드가 설치되는 각 주방들은 공간과 환경의 차이로 인하여 요구되는 배기 풍량에 차이가 발생하게 되고, 배기 후드의 가동 시간도 제각각 상이할 수 있다. 또한, 화장실이의 배기팬도 가동 시간이 제각각 상이할 수 있다.
따라서, 주 배기 덕트와 연결된 여러 배기 후드들 및 배기팬들의 가동률과 각각의 배기 후드 및 배기팬이 주 배기 덕트로 배기시키는 배기 풍량에 따라 주 배기 덕트의 압력은 수시로 변동하게 된다. 또한, 주 배기 덕트는 외부에 노출되므로, 기상 환경의 변화에 따라서도 압력이 변동될 수 있다. 그리고 주 배기 덕트의 압력이 변동되면, 주 배기 덕트와 연결된 여러 배기 후드들 및 배기팬들의 배기 성능에도 영향을 미칠 수밖에 없다.
이와 같이, 주 배기 덕트와 연결된 여러 배기 후드들 및 배기팬들의 가동률과 배기 풍량이 복수의 층마다 마련된 각 주방별 및 각 화장실별로 차이가 있으므로, 이러한 차이를 고려하지 않고 주방 환기 장치 및 화장실 환기 장치를 설치하여 운용할 경우 배기 후드 및 배기팬을 동작시키더라도 배기 후드를 통해 음식물의 조리 시 발생하는 오염 물질이 원활하게 실외로 배출되지 않거나 배기팬을 통해 화장실의 냄새가 원활하게 실외로 배출되지 않거나 배기 후드 및 배기팬을 통해 오히려 오염된 공기 또는 냄새가 역유입되는 현상이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 복층 건물에서 각 층마다 마련된 주방 및 화장실의 배기 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 공동주택 통합 환기 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 층마다 각각 마련된 주방과 화장실을 환기시키기 위한 공동주택 통합 환기 시스템은 상기 복수의 층을 세로 방향으로 관통하는 주 배기 덕트와, 배기를 위해 상기 주 배기 덕트의 상단부에 설치된 옥상 하이브리드 팬과, 상기 주 배기 덕트에 설치되어 상기 옥상 하이브리드 팬을 통해 배출되는 배기 풍량을 측정하는 총 배기 풍량 측정 장치와, 상기 주 배기 덕트와 각각 연결된 복수의 층별 배기 덕트와, 상기 복수의 층마다 상기 주방에 각각 설치되어 상기 복수의 층별 배기 덕트를 통해 배기하는 복수의 층별 주방용 배기팬과, 상기 복수의 층마다 상기 화장실에 각각 설치되며 상기 복수의 층별 배기 덕트에 연결된 복수의 층별 화장실용 배기팬과, 상기 복수의 층별 배기 덕트 마다 각각 설치된 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치, 그리고 상기 총 배기 풍량 측정 장치와 상기 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치가 제공한 풍량 정보에 따라 상기 옥상 하이브리드 팬의 회전수를 제어하는 제어 장치를 포함한다.
상기한 공동주택 통합 환기 시스템은 상기 복수의 층마다 상기 주방의 천장에 각각 설치되어 상기 복수의 층별 배기 덕트와 연결된 복수의 배기 후드를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 복수의 층별 주방용 배기팬은 상기 복수의 배기 후드 또는 상기 복수의 층별 배기 덕트에 설치될 수 있다.
상기 복수의 배기 후드는 각각 후드 댐퍼를 포함할 수 있다. 그리고 상기 제어 장치는 상기 복수의 층별 화장실용 배기팬이 가동 중일 때, 상기 복수의 층별 주방용 배기팬이 미가동 상태이면 상기 후드 댐퍼를 닫고, 상기 복수의 층별 주방용 배기팬이 가동되면 상기 후드 댐퍼를 열도록 제어할 수 있다.
상기한 공동주택 통합 환기 시스템은 상기 주 배기 덕트의 하단부에 설치된 풍량 조절 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 풍량 조절 댐퍼는 통과 풍량의 측정과 조절이 가능할 수 있다.
상기 제어 장치는 상기 복수의 층별 주방용 배기팬과 상기 복수의 층별 화장실용 배기팬이 모두 미가동 상태인 경우에도 상기 옥상 하이브리드 팬이 연돌 효과 또는 자연 바람에 의해 무동력으로 회전 가능하도록 상기 풍량 조절 댐퍼의 개도율을 조절하여 상기 주 배기 덕트를 통해 배기되는 풍량을 유지할 수 있다.
상기 제어 장치는 상기 총 배기 풍량 측정 장치가 측정한 풍량이 상기 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치가 측정한 풍량과 상기 풍량 조절 댐퍼를 통과한 풍량의 총합을 추종하도록 상기 옥상 하이브리드 팬의 회전수를 제어할 수 있다.
또한, 상기 옥상 하이브리드 팬이 연돌 효과 또는 자연 바람에 의해 무동력으로 회전 시, 상기 제어 장치는 상기 옥상 하이브리드 팬의 무동력에 의한 회전수가 목표 회전수 보다 낮거나 주변 환경의 영향으로 역방향으로 회전하면 동력을 가하여 강제로 상기 옥상 하이브리드 팬의 회전수를 상기 목표 회전수가 되도록 제어할 수 있다.
상기한 공동주택 통합 환기 시스템은 상기 복수의 층마다 각각 설치되어 환기를 위해 급기하는 복수의 층별 급기팬과, 상기 복수의 층마다 상기 주방의 천장에 각각 설치된 복수의 급기 디퓨저와, 상기 복수의 층별 급기팬과 상기 복수의 급기 디퓨저를 각각 연결하는 복수의 층별 급기 덕트, 그리고 상기 복수의 층별 급기 덕트에 각각 설치된 복수의 층별 급기 풍량 측정 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 제어 장치는 각 층마다 상기 층별 급기 풍량 측정 장치가 측정한 풍량이 상기 층별 배기 풍량 측정 장치가 측정한 풍량에 비례하도록 상기 층별 급기팬을 제어할 수 있다.
상기 복수의 층별 급기팬으로 육구 공조기를 사용할 수 있다. 그리고 상기 육구 공조기는 일단에 제1 배기구와 제2 배기구 그리고 상기 제1 배기구와 제2 배기구 사이에 급기구가 형성되고 타단에 제1 외기 흡입구와 제2 외기 흡입구 그리고 상기 제1 외기 흡입구와 제2 외기 흡입구 사이에 내기 흡입구가 형성된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부 공간을 일단이 상기 제1 배기구 및 상기 급기구와 대향하고 타단이 상기 제1 외기 흡입구와 상기 내기 흡입구와 대향하는 제1 통로와 일단이 상기 제2 배기구 및 상기 급기구와 대향하고 타단이 상기 제2 외기 흡입구와 상기 내기 흡입구와 대향하는 제2 통로로 분할하는 격벽부와, 상기 급기구와 상기 내기 흡입구를 상기 제1 통로 또는 상기 제2 통로와 연결시키는 방향 전환 댐퍼와, 상기 격벽부를 관통하여 상기 제1 통로의 공기를 상기 제2 통로로 이동시키고 상기 제2 통로의 공기를 상기 제1 통로로 이동시키면서 열교환시키는 폐열 회수 열교환기와, 상기 제1 통로에서 상기 폐열 회수 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간의 개도율을 조절하는 제1 풍량 제어 댐퍼와, 상기 제2 통로에서 상기 폐열 회수 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간의 개도율을 조절하는 제2 풍량 제어 댐퍼와, 상기 제1 배기구 및 상기 급기구와 상기 폐열 회수 열교환기 사이의 상기 제1 통로에 배치되어 상기 제1 배기구 및 상기 급기구 방향으로 공기를 송풍시키는 제1 송풍기, 그리고 상기 제2 배기구 및 상기 급기구와 상기 폐열 회수 열교환기 사이의 상기 제2 통로에 배치되어 상기 제2 배기구 및 상기 급기구 방향으로 공기를 송풍시키는 제2 송풍기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방향 전환 댐퍼는 상기 격벽부의 일단에 설치되어 선택적으로 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하거나 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하는 급기 방향 전환 댐퍼와, 상기 격벽부의 타단에 설치되어 선택적으로 상기 제1 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하거나 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼를 포함할 수 있다. 그리고 상기 육구 공조기의 상기 제1 송풍기가 상기 복수의 층별 급기팬으로 동작 가능할 수 있다.
상기 층별 급기 덕트는 상기 육구 공조기의 상기 케이싱의 상기 급기구와 연결될 수 있다. 그리고 상기한 공동주택 통합 환기 시스템은 상기 층별 급기 덕트를 개폐하는 급기 덕트용 댐퍼와, 상기 층별 급기 덕트에서 분기된 층별 환기 덕트, 그리고 상기 층별 환기 덕트를 개폐하는 환기 덕트용 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 육구 공조기가 상기 층별 급기팬으로 동작 시, 상기 환기 덕트용 댐퍼는 닫히고 상기 급기 덕트용 댐퍼는 열리며, 상기 육구 공조기의 상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 폐열 회수 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 개방하고, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여, 상기 제1 송풍기가 상기 제1 외기 흡입구로 흡입한 공기를 상기 급기구를 통해 상기 층별 급기 덕트로 공급할 수 있다.
상기한 공동주택 통합 환기 시스템은 상기 복수의 층마다 상기 주방의 천장에 각각 설치된 복수의 공기질 센서를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 제어 장치는 상기 복수의 공기질 센서가 각각 측정한 오염도가 기준값을 초과하면 해당 층의 상기 층별 주방용 배기팬을 가동시킬 수 있다.
상기한 공동주택 통합 환기 시스템은 상기 복수의 층마다 상기 주방의 천장에 각각 설치된 복수의 천장 배기 그릴과, 상기 복수의 층별 배기 덕트에서 각각 분기되어 상기 복수의 천장 배기 그릴과 각각 연결된 복수의 층별 보조 배기 덕트를 더 포함할 수 있다.
상기 층별 주방용 배기팬은 상기 층별 보조 배기 덕트와 분기된 지점과 상기 배기 후드 사이의 상기 층별 배기 덕트 상에 설치되거나 상기 배기 후드에 설치될 수 있다.
또한, 상기 층별 주방용 배기팬은 상기 층별 보조 배기 덕트와 분기된 지점과 상기 주 배기 덕트 사이의 상기 층별 배기 덕트 상에 설치될 수 있다.
상기 제어 장치는 주 제어기와 상기 주 제어기와 정보를 주고받는 복수의 세대 제어기를 포함하며, 상기 주 제어기는 상기 옥상 하이브리드 팬, 상기 총 배기 풍량 측정 장치, 및 상기 풍량 조절 댐퍼를 제어하거나 정보 신호를 전달받고, 상기 세대 제어기는 상기 복수의 층별 주방용 배기팬, 상기 복수의 층별 화장실용 배기팬, 및 상기 층별 배기 풍량 측정 장치를 제어하거나 정보 신호를 전달받을 수 있다.
상기한 공동주택 통합 환기 시스템은 상기 제어 장치, 상기 옥상 하이브리드 팬, 상기 풍량 조절 댐퍼, 상기 총 배기 풍량 측정 장치, 상기 복수의 층별 주방용 배기팬, 상기 복수의 층별 화장실용 배기팬, 및 상기 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치에 전력을 공급하는 전력 공급 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 공급 장치는 태양광 발전 장치 또는 연료전지 시스템으로부터 필요한 전력의 일부 또는 전부를 공급받을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공동주택 통합 환기 시스템은 복층 건물에서 각 층마다 마련된 주방 및 화장실의 배기 성능을 안정적으로 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공동주택 통함 환기 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 공동주택 통합 환기 시스템의 층별 구조를 확대 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2의 배기 후드, 층별 배기 덕트, 층별 주방용 배기팬, 천장 배기 그릴, 및 층별 보조 배기 덕트를 확대 도시한 구성도이다.
도 4는 도 1의 공동주택 통합 환기 시스템의 제어 계통도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템에 사용되는 배기 후드, 층별 배기 덕트, 층별 주방용 배기팬, 천장 배기 그릴, 및 층별 보조 배기 덕트를 확대 도시한 구성도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템의 급기팬으로 사용되는 육구 공조기를 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가진다. 본 명세서에 사용되는 모든 용어들은 본 발명을 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 발명에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 '포함하는', '구비하는', '갖는' 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(101)을 설명한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(101)은 복층 건물에서 복수의 층마다 각각 마련된 주방(KC)과 화장실(WC)의 환기를 수행할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(101)은 주 배기 덕트(650), 옥상 하이브리드 팬(500), 총 배기 풍량 측정 장치(750), 층별 배기 덕트(630), 층별 배기 풍량 측정 장치(730), 층별 주방용 배기팬(330), 층별 화장실용 배기팬(340), 및 제어 장치(200)를 포함한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(101)은 배기 후드(430), 풍량 조절 댐퍼(550), 층별 급기팬(310), 급기 디퓨저(410), 층별 급기 덕트(610), 층별 급기 풍량 측정 장치(710), 공기질 센서(250), 천장 배기 그릴(435), 층별 보조 배기 덕트(635), 및 전력 공급 장치(도 4에 도시함)를 더 포함할 수 있다.
주 배기 덕트(650)는 복수의 층을 세로 방향으로 관통할 수 있다. 즉, 주 배기 덕트(650)는 복층 건물의 최하층에서 최상층까지 설치될 수 있다.
옥상 하이브리드 팬(500)은 배기를 위해 주 배기 덕트(650)의 상단부에 설치될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에서, 옥상 하이브리드 팬(500)은 모터의 동력에 의해 강제 회전하지만, 자연 바람 또는 연돌 효과에 의해 무동력으로도 회전이 가능할 수 있다. 즉, 옥상 하이브리드 팬(500)은 선택적으로 동력 방식 또는 무동력 방식으로 회전하여 주 배기 덕트(650)에 배기를 위한 풍량을 발생시킬 수 있다.
총 배기 풍량 측정 장치(750)는 주 배기 덕트(650)에 설치되어 옥상 하이브리드 팬(500)을 통해 배출되는 배기 풍량을 측정할 수 있다. 일례로, 총 배기 풍량 측정 장치(750)는 옥상 하이브리드 팬(500)과 인접한 주 배기 덕트(650)의 상단부에 설치될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 총 배기 풍량 측정 장치(750)는 동압을 이용한 풍량 측정 방법으로 풍량을 측정할 수 있다.
층별 배기 덕트(630)는 복수개가 각각 주 배기 덕트(650)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 복수의 층별 배기 덕트(630)는 후술할 복수의 배기 후드(430)와 주 배기 덕트(650)를 각각 연결할 수 있다.
복수의 층별 주방용 배기팬(330)은 복수의 층마다 주방(KC)에 각각 설치되어 복수의 층별 배기 덕트(630)를 통해 배기할 수 있다. 예를 들어, 복수의 층별 주방용 배기팬(330)은 후술할 복수의 배기 후드(430) 또는 복수의 층별 배기 덕트(630)에 각각 설치될 수 있다. 즉, 층별 주방용 배기팬(330)은 주방(KC)에서 발생된 오염된 공기를 실외로 배출시키기 위해 설치된다. 층별 주방용 배기팬(330)가 토출하는 오염된 공기는 층별 배기 덕트(630)를 따라 이동하여 주 배기 덕트(650)를 통해 외부로 배출된다.
복수의 층별 화장실용 배기팬(340)은 복수의 층마다 화장실(WC)에 각각 설치되며 복수의 층별 배기 덕트(630)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수의 층별 화장실용 배기팬(340)은 화장실(WC)의 천장에 설치되어 화장실(WC)에서 발생된 냄새를 층별 배기 덕트(630)를 통해 외부로 배출할 수 있다.
층별 배기 풍량 측정 장치(730)는 복수개가 복수의 층별 배기 덕트(630)마다 각각 설치될 수 있다. 즉, 층별 배기 풍량 측정 장치(730)는 층별 주방용 배기팬(330) 및 층별 화장실용 배기팬(340) 중 하나 이상이 가동됨으로써 발생되는 배기 풍량을 측정할 수 있다.
일례로, 층별 배기 풍량 측정 장치(730)는 층별 배기 덕트(630)를 통해 배기되는 유체에 의해 회전하는 풍량 감지팬의 회전수에 근거하여 풍량을 산출할 수 있다. 이때, 풍량 감지팬의 회전 중심은 층별 배기 덕트(630)의 중심과 일치하도록 형성될 수 있다. 또한, 풍량 감지팬의 직경은 층별 배기 덕트(630) 내에서 간섭을 받지 않고 회전이 가능한 범위에서 최대한 클수록 풍량 측정의 정확도가 향상될 수 있다. 또한, 층별 배기 풍량 측정 장치(730)는 풍량 감지팬을 통해 풍량을 측정하므로 기류 분포가 균일하지 못하고 편향되더라도 풍량을 보다 정확하게 측정할 수 있고, 풍량 감지팬의 회전수와 회전 방향으로 풍량을 측정하므로 역풍이 발생되더라도 이를 감지할 수 있다.
배기 후드(430)는 복수개가 복수의 층마다 주방(KC)의 천장에 각각 설치될 수 있다. 그리고 배기 후드(430)는 층별 배기 덕트(630)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 배기 후드(430)는 조리 과정에서 발생되는 오염된 공기를 배출시키기 용이하도록 가스 레인지와 같은 조리대 위에 설치될 수 있다.
또한, 복수의 배기 후드(430)는 각각 후드 댐퍼를 포함할 수 있다. 즉, 배기 후드(430)는 개폐를 위한 후드 댐퍼를 내장할 수 있다.
또한, 복수의 층별 주방용 배기팬(330)은 복수의 배기 후드(430) 또는 복수의 층별 배기 덕트(630)에 설치될 수 있다.
천장 배기 그릴(435)은 복수개가 복수의 층마다 주방(KC)의 천장에 각각 설치될 수 있다. 그리고 천장 배기 그릴(435)은 배기 후드(430) 보다 높은 위치에 위치한다. 통상적으로 배기 후드(430)는 조리대와 근접하도록 천장에서 아래 방향으로 돌출될 수 있다. 천장 배기 그릴(435)은 배기 후드(430)로 배출되지 못한 오염된 공기를 배출하기 위한 것으로 천장에 설치된다.
층별 보조 배기 덕트(635)는 복수개가 복수의 층별 배기 덕트(630)에서 각각 분기되어 복수의 천장 배기 그릴(435)과 각각 연결될 수 있다. 따라서, 배기 후드(430)로 배출되지 못한 오염된 공기는 천장 배기 그릴(435)로 흡입되어 층별 보조 배기 덕트(635)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 층별 주방용 배기팬(330)이 층별 보조 배기 덕트(635)와 분기된 지점과 배기 후드(430) 사이의 층별 배기 덕트(630) 상에 설치되거나 배기 후드(430)에 설치될 수 있다. 이에, 층별 주방용 배기팬(330)이 가동되면, 배기 후드(430)로 오염된 공기가 강제 흡입되면서 사이폰(siphon) 작용에 의해 천장 배기 그릴(435)로도 오염된 공기가 흡입될 수 있다.
풍량 조절 댐퍼(550)는 주 배기 덕트(650)의 하단부에 설치될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에서, 풍량 조절 댐퍼(550)는 통과 풍량의 측정과 조절이 가능할 수 있다. 즉, 풍량 조절 댐퍼(550)는 풍량 측정부와 개폐부의 조합으로 구성될 수 있다.
층별 급기팬(310)은 복수개가 복수의 층마다 각각 설치되어 환기를 위해 급기할 수 있다. 즉, 층별 급기팬(310)은 실내로 외부 공기를 공급하기 위해 설치된다. 층별 급기팬(310)에서 토출된 외부 공기는 후술할 층별 급기 덕트(610)를 따라 이동하여 후술할 급기 디퓨저(410)를 통해 실내로 공급된다.
급기 디퓨저(410)는 복수개가 복수의 층마다 천장에 각각 설치될 수 있다.
층별 급기 덕트(610)는 복수개가 복수의 층별 급기팬(310)과 복수의 급기 디퓨저(410)를 각각 연결할 수 있다.
층별 급기 풍량 측정 장치(710)는 복수의 층별 급기 덕트(610)에 각각 설치될 수 있다.
일례로, 층별 급기 풍량 측정 장치(710)도 층별 급기 덕트(610)를 통해 급기되는 유체에 의해 회전하는 풍량 감지팬의 회전수에 근거하여 풍량을 산출할 수 있다. 이때, 풍량 감지팬의 회전 중심은 층별 급기 덕트(610)의 중심과 일치하도록 형성될 수 있다. 또한, 풍량 감지팬의 직경은 층별 급기 덕트(610) 내에서 간섭을 받지 않고 회전이 가능한 범위에서 최대한 클수록 풍량 측정의 정확도가 향상될 수 있다. 또한, 층별 급기 풍량 측정 장치(710)는 풍량 감지팬을 통해 풍량을 측정하므로 기류 분포가 균일하지 못하고 편향되더라도 풍량을 보다 정확하게 측정할 수 있고, 풍량 감지팬의 회전수와 회전 방향으로 풍량을 측정하므로 역풍이 발생되더라도 이를 감지할 수 있다.
공기질 센서(250)는 복수개가 복수의 층마다 주방(KC)의 천장에 각각 설치될 수 있다. 예를 들어, 공기질 센서(250)는 이산화탄소(CO2), 유기화합물(VOC), 초미세먼지(PM 2.5), 및 포름알데히드(Formaldehyde) 중 하나 이상을 측정할 수 있다.
제어 장치(200)는 총 배기 풍량 측정 장치(750)와 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치(730)가 제공한 풍량 정보에 따라 옥상 하이브리드 팬(500)의 회전수를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어 장치(200)는 총 배기 풍량 측정 장치(750)가 측정한 풍량이 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치(730)가 측정한 풍량의 총합을 추종하도록 옥상 하이브리드 팬(500)의 회전수를 제어할 수 있다. 층별 배기 풍량 측정 장치(730)가 측정하는 배기 풍량은 층별 주방용 배기팬(330) 및 층별 화장실용 배기팬(340)의 운전 상태에 따라 변동되므로, 각 층별 주방용 배기팬(330) 및 층별 화장실용 배기팬(340)의 가동률 및 회전수에 따라 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치(730)가 측정한 풍량의 총합이 달라지게 된다. 이때, 제어 장치(200)가 옥상 하이브리드 팬(500)의 회전수를 조절하여 주 배기 덕트(650)의 배기 풍량을 조절함으로써, 각 층별로 배기 후드(430)를 통해 배출되는 배기 성능을 안정적으로 유지할 수 있게 된다.
또한, 제어 장치(200)는 옥상 하이브리드 팬(500)의 무동력에 의한 회전수가 목표 회전수 보다 낮거나 역방향으로 회전하면 동력을 가하여 옥상 하이브리드 팬(500)의 회전수를 목표 회전수가 되도록 제어할 수 있다. 여기서, 목표 회전수는 총 배기 풍량 측정 장치(750)가 측정한 풍량이 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치(730)가 측정한 풍량의 총합을 추종하기 위한 옥상 하이브리드 팬(500)의 회전수이다. 반대로, 제어 장치(200)는 옥상 하이브리드 팬(500)이 무동력으로도 자연 바람 또는 연돌 효과에 의해 목표 회전수로 회전한다면 동력을 가하여 강제로 회전시키지 않을 수 있다. 이때, 풍량 조절 댐퍼(550)는 닫힌 상태일 수 있다.
이와 같이, 주 배기 덕트(650)를 통해 외부로 배출되는 총 배기 풍량과 복수의 배기 후드(430)를 통해 배출되는 층별 배기 풍량의 총합을 최대한 일치시킴으로써, 각 층마다 마련된 주방(KC) 및 화장실(WC)의 배기 성능을 안정적으로 유지할 수 있다. 즉, 각 층별로 설치된 배기 후드(430) 및 화장실용 배기팬(340)을 통해 원활하게 오염된 공기 및 냄새를 외부로 배출시킬 수 있으며, 주 배기 덕트(650)와 층별 배기 덕트(630)의 압력 차이로 인해 오염된 공기가 역류하는 현상도 방지할 수 있다.
또한, 제어 장치(200)가 총 배기 풍량 측정 장치(750)가 측정한 풍량이 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치(730)가 측정한 풍량의 총합을 추종하도록 옥상 하이브리드 팬(500)의 회전수를 제어함으로써, 주 배기 덕트(650)의 압력이 외부 환경에 의해 변동되더라도 안정적으로 각 층별 주방용 배기팬(330)에 의한 배기 성능을 유지할 수 있다.
또한, 제어 장치(200)는 복수의 층별 주방용 배기팬(330)과 복수의 층별 화장실용 배기팬(340)이 모두 미가동 상태인 경우에도 옥상 하이브리드 팬(500)이 연돌 효과 또는 자연 바람에 의해 무동력으로 회전 가능하도록 풍량 조절 댐퍼(550)의 개도율을 조절하여 주 배기 덕트(650)를 통해 배기되는 풍량을 유지할 수 있다. 즉, 주 배기 덕트(650) 내부에 기설정된 풍속을 유지할 수 있게 된다. 여기서, 기설정된 풍속은 주방 환기 시스템(101)의 전반적인 사양에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 풍량 조절 댐퍼(550)의 개도율을 조절함으로써, 복수의 층별 주방용 배기팬(330) 및 복수의 층별 화장실용 배기팬(340)이 모두 동작하지 않더라도 연돌 효과 또는 자연 바람에 의해 주 배기 덕트(650)의 내부에 풍속이 항시 일정하게 유지될 수 있다. 즉, 풍량 조절 댐퍼(550)가 열리고 옥상 하이브리드 팬(500)이 무동력으로 동작하면 옥상 하이브리드 팬(500)에서 자연 흡출이 이루어지게 된다. 이와 같이, 주 배기 덕트(650)의 내부에 풍속이 항시 일정하게 유지되면, 층별 주방용 배기팬(330)의 운전 초기에 배기 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 풍량 조절 댐퍼(550)가 개방되면, 제어 장치(200)는 총 배기 풍량 측정 장치(750)가 측정한 풍량이 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치(730)가 측정한 풍량과 풍량 조절 댐퍼(550)를 통과한 풍량의 총합을 추종하도록 옥상 하이브리드 팬(500)의 회전수를 제어할 수 있다.
구체적으로, 복수의 층별 주방용 배기팬(330) 및 복수의 층별 화장실용 배기팬(340) 중 적어도 일부가 가동되더라도, 옥상 하이브리드 팬(500)이 무동력으로 회전해도 연돌 효과 또는 자연 바람에 의해 주 배기 덕트(650)에서 자연적으로 배기가 충분히 이루어질 때에는 옥상 하이브리드 팬(500)에 동력을 가하지 않고 무동력 상태로 동작될 수 있다.
그리고 옥상 하이브리드 팬(500)이 연돌 효과 또는 자연 바람에 의해 무동력으로 회전 시, 제어 장치(200)는 옥상 하이브리드 팬(500)의 무동력에 의한 회전수가 목표 회전수 보다 낮거나 주변 환경의 영향으로 역방향으로 회전하면 동력을 가하여 강제로 옥상 하이브리드 팬(500)의 회전수를 목표 회전수가 되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 복수의 층별 주방용 배기팬(330) 및 복수의 층별 화장실 배기팬(340)의 가동률 증가로 요구되는 배출 풍량이 증가하여 옥상 하이브리드 팬(500)의 무동력 회전에 의한 자연 배출로는 충분한 배기 풍량을 확보하기 어렵거나 외부의 기상 조건으로 자연 배출이 어려운 경우에는 옥상 하이브리드 팬(500)에 동력을 가하여 강제 회전시킬 수 있다.
또한, 태풍 또는 강풍으로 인해 옥상 하이브리드 팬(500)이 안정적으로 회전하지 못하거나 역방향으로 회전하여 역류하는 경우 또는 기온 변화로 인해 연돌 효과가 약해져 자연 배출이 어려운 경우에도 옥상 하이브리드 팬(500)에 동력을 가하여 강제로 회전시킬 수 있다.
이때, 제어 장치(200)는 옥상 하이브리드 팬(500)의 회전수를 총 배기 풍량 측정 장치(750)가 측정한 풍량이 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치(730)가 측정한 풍량과 풍량 조절 댐퍼(550)를 통과한 풍량의 총합을 추종하도록 제어하게 된다.
또한, 제어 장치(200)는 옥상 하이브리드 팬(500)에 동력을 가하던 중에 동력을 차단해도 충분한 배기 풍량이 확보되면 옥상 하이브리드 팬(500)에 공급하던 동력을 차단하고 옥상 하이브리드 팬(500)을 무동력 운전으로 전환할 수 있다.
또한, 제어 장치(200)는 복수의 공기질 센서(250)가 각각 측정한 오염도가 기준값을 초과하면 해당 층의 층별 주방용 배기팬(330)을 가동시킬 수 있다.
즉, 제어 장치(200)는 사용자가 조리 기구를 사용하지 않더라도 주방(KC)의 공기가 오염된 것으로 판단되면, 자동으로 층별 주방용 배기팬(330)들 가동하여 환기를 수행할 수 있다.
이때, 제어 장치(200)는 기설정된 오염 등급에 따라 환기 풍량을 차등적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 공기질 센서(250)가 측정한 오염도가 높을수록 층별 주방용 배기팬(330)의 회전수를 증가시킬 수 있다.
또한, 제어 장치(200)는 사용자의 수동 조작에 따라 층별 주방용 배기팬(330)을 가동할 수도 있다. 즉, 사용자가 조리를 시작하기 전에 선제적으로 층별 주방용 배기팬(330)을 가동시킬 수도 있다.
한편, 제어 장치(200)는 통상적으로 사용자의 수동 조작에 따라 층별 화장실용 배기팬(340)을 가동시키지만, 화장실에도 센서를 장착하여 층별 화장실용 배기팬(340)을 자동으로 제어할 수도 있다.
또한, 제어 장치(200)는 건물 내 특정 장소에 위치할 수 있으며, 각 층마다 설치된 단말기와 연결될 수 있다. 즉, 사용자는 단말기를 통해 공동주택 통합 환기 시스템(101)을 수동으로도 동작시킬 수 있다.
또한, 제어 장치(200)는 각 층마다 층별 급기 풍량 측정 장치(710)가 측정한 풍량이 층별 배기 풍량 측정 장치(730)가 측정한 풍량에 비례하도록 층별 급기팬(310)을 제어할 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이 제어 장치(200)가 층별 주방용 배기팬(330) 또는 층별 화장실용 배기팬(340)을 가동시키면 급기팬(310)도 함께 가동시킬 수 있다.
이와 같이, 배기 후드(430)를 통해 배기되는 실내 공기의 배기 풍량 만큼 급기팬(310)을 통해 실외 공기를 실내로 급기하여 각 층마다 설치된 배기 후드(430)를 통해 배출되는 배기 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 제어 장치(200)는 복수의 층별 화장실용 배기팬(340)이 가동 중일 때, 복수의 층별 주방용 배기팬(330)이 미가동 상태이면 배기 후드(430)의 후드 댐퍼를 닫고, 복수의 층별 주방용 배기팬(330)이 가동되면 배기 후드(430)의 후드 댐퍼를 열도록 제어할 수 있다. 이에, 화장실의 냄새가 주방으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 도 1의 공동주택 통합 환기 시스템의 제어 계통도를 나타낸다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제어 장치(200)는 주 제어기와 주 제어기와 정보를 주고받는 복수의 세대 제어기를 포함할 수 있다.
주 제어기는 옥상 하이브리드 팬(500), 총 배기 풍량 측정 장치(750), 및 풍량 조절 댐퍼(550)를 제어하거나 정보 신호를 전달받을 수 있다.
구체적으로, 주 제어기는 옥상 하이브리드 팬(500)의 회전수를 지시할 수 있으며, 풍량 조절 댐퍼(550)의 개도율을 조절할 수 있다. 그리고 주 제어기는 총 배기 풍량 측정 장치(750)로부터 통과 풍량 정보를 전달받을 수 있고, 풍량 조절 장치(550)로부터도 통과 풍량 정보를 전달받을 수 있다.
세대 제어기는 복수의 층별 주방용 배기팬(330), 복수의 층별 화장실용 배기팬(340), 및 층별 배기 풍량 측정 장치(730)를 제어하거나 정보 신호를 전달받을 수 있다. 또한, 세대 제어기는 층별 급기팬(310), 층별 급기 풍량 측정 장치(710), 및 공기질 센서(250)를 제어하거나 정보 신호를 전달받을 수 있다.
구체적으로, 세대 제어기는 층별 화장실용 배기팬(340)의 운전 상태에 대한 정보를 전달받거나 층별 급기팬(310)의 회전수를 제어하거나 층별 주방용 배기팬(330)의 회전수를 제어하거나 배기 후드(430)에서의 비상 상황에 대한 정보를 전달받거나 층별 급기 풍량 측정 장치(710)와 층별 배기 풍량 측정 장치(730)로부터 통과 풍량에 대한 정보를 전달받거나 공기질 센서(250)로부터 공기질에 대한 정보를 전달받을 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(101)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 화재 발생과 같은 비상 상황 시 층별 배기 덕트를 통해 화재의 연기가 이동하거나 화재 현장에 공기가 공급되는 것을 차단하기 위한 세대 방화 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 세대 제어기는 비상 상황 시 동작하는 세대별 방화 댐퍼로부터 비상 상황에 대한 정보를 전달받을 수도 있다.
전력 공급 장치는 제어 장치(200), 옥상 하이브리드 팬(500), 풍량 조절 댐퍼(550), 총 배기 풍량 측정 장치(750), 복수의 층별 주방용 배기팬(330), 복수의 층별 화장실용 배기팬(340), 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치(730), 복수의 공기질 센서(250), 복수의 층별 급기팬(310), 복수의 층별 급기 풍량 측정 장치(710) 등에 전력을 공급할 수 있다.
또한, 전력 공급 장치는 한국전력이 공급하는 전기를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 태양광 발전 장치 또는 연료전지 시스템으로부터 필요한 전력의 일부 또는 전부를 공급받을 수 있다. 따라서, 에너지 이용 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 전력 소모에 따른 유지 비용도 절감시킬 수 있다. 또한, 정전과 같은 비상 상황에서도 안정적으로 공동주택 통합 환기 시스템(101)이 가동될 수 있다.
구체적으로, 태양광 발전 장치는 생산된 전력을 공동주택 통합 환기 시스템(101)에 제공하므로, 하절기 에어컨의 사용량이 급증하는 시기에 전력 소모를 줄일 수 있으며, 연료전지 시스템은 기후 환경에 따라 태양광 발전 장치가 전력을 생산하기 어려울 때에도 전력을 생산할 수 있으므로, 전기 누진세의 부담을 경감시킬 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(101)은 복층 건물에서 각 층마다 마련된 주방 및 화장실의 배기 성능을 안정적으로 유지할 수 있다.
한편, 정압을 측정하여 배기 풍량을 산출하는 방식은 정압 측정 장치에서 측정된 실제 정압이 설정된 압력값보다 높을 경우 옥상팬을 가동하여 주 배기 덕트의 압력을 감압시키게 되는데, 층별 또는 세대별 배출 풍량은 가변인데 반해 정압 측정 장치의 차압 설정 값이 고정이므로 가변되는 배출 풍량에 대응 능력이 부족할 수밖에 없다.
또한, 정압 센서에 존재하는 여러 홀들이 배기되는 공기에 포함된 기름 성분으로 막혀 정기적 세척이 요구되므로, 관리가 어려운 문제점이 있다. 특히, 주방에서 배기되는 공기에는 기름 성분이 다량 포함되므로, 이러한 문제점이 가중되고 있다.
하지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(101)은 풍량 제어 방식으로 배기 풍량을 제어함으로써, 정압을 측정하여 배기 풍량을 산출하는 방식을 적용하는 경우에 발생되는 문제점들을 모두 해소할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(102)은 복수의 층별 주방용 배기팬(330)의 설치 위치를 제외하면 제1 실시예와 동일하다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서, 층별 주방용 배기팬(330)은 층별 보조 배기 덕트(635)와 분기된 지점과 주 배기 덕트(650) 사이의 층별 배기 덕트(630) 상에 설치될 수 있다.
따라서, 층별 주방용 배기팬(330)이 가동되면, 사이폰(siphon) 작용이 아닌 강제 흡입 방식으로 천장 배기 그릴(435)로 오염된 공기가 흡입되게 된다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(102)도 복층 건물에서 각 층마다 마련된 주방의 배기 성능을 안정적으로 유지할 수 있다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제3 실시예를 설명한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(103)에서는 복수의 층별 급기팬으로 육구 공조기(10)가 사용되는 것을 제외하면 제1 실시예와 동일하다.
구체적으로, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 육구 공조기(10)의 제1 송풍기(21)가 층별 급기팬으로 동작할 수 있다. 그리고 층별 급기 덕트(610)는 육구 공조기(10)의 케이싱(30)의 급기구(36)와 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(103)은 층별 환기 덕트(670)와, 급기 덕트용 댐퍼(710), 그리고 환기 덕트용 댐퍼(770)를 더 포함할 수 있다.
육구 공조기(10)는 케이싱(30), 격벽부(35), 방향 전환 댐퍼(731, 732), 폐열 회수 열교환기(50), 제1 풍량 제어 댐퍼(761), 제2 풍량 제어 댐퍼(762), 증발기(41), 응축기(42), 필터부(20), 압축기(43), 제1 송풍기(21), 제2 송풍기(22), 제1 배기 댐퍼(891), 제2 배기 댐퍼(892), 제1 흡입 댐퍼(841), 제2 흡입 댐퍼(842), 내기 흡입 풍량 감지기(83), 제1 외기 흡입 풍량 감지기(831), 및 제2 외기 흡입 풍량 감지기(832)를 포함할 수 있다.
케이싱(30)은 총 6개의 입출구를 갖는다. 구체적으로, 케이싱(30)은 제1 배기구(391), 제2 배기구(392), 급기구(360), 제1 외기 흡입구(341), 제2 외기 흡입구(342), 그리고 내기 흡입구(31)를 가질 수 있다.
제1 배기구(391)와 제2 배기구(392) 그리고 급기구(36)는 케이싱(30)의 일단에 형성된다. 여기서, 급기구(36)는 제1 배기구(391)와 제2 배기구(392) 사이에 형성될 수 있다. 그리고 제1 배기구(391)는 후술할 제1 통로(610)와 대향하도록 배치되고, 제2 배기구(392)는 후술할 제2 통로(62)와 대향하도록 배치되며, 급기구(36)는 제1 통로(61)와 제2 통로(62)에 걸쳐 형성될 수 있다.
제1 외기 흡입구(341)와 제2 외기 흡입구(342) 그리고 내기 흡입구(31)는 케이싱(30)의 타단에 형성된다. 여기서, 내기 흡입구(31)는 제1 외기 흡입구(341)와 제2 외기 흡입구(342) 사이에 형성될 수 있다. 그리고 제1 외기 흡입구(341)는 후술할 제1 통로(61)와 대향하도록 배치되고, 제2 외기 흡입구(342)는 후술할 제2 통로(62)와 대향하도록 배치되며, 내기 흡입구(31)는 제1 통로(61)와 제2 통로(62)에 걸쳐 형성될 수 있다.
또한, 일례로, 케이싱(30)은 아연 도금 강판을 소재로 만들어질 수 있으며, 결로의 발생을 억제하기 위해 내부를 보온시키고, 내부 및 외부 누기율이 3% 이하가 되도록 제작될 수 있다.
격벽부(35)는 케이싱(30)의 내부 공간을 제1 통로(61)와 제2 통로(62)로 분할한다. 구체적으로, 격벽부(35)는 일단이 제1 배기구(391) 및 급기구(36)와 대향하고 타단이 제1 외기 흡입구(341)와 내기 흡입구(31)와 대향하는 제1 통로(61)와, 일단이 제2 배기구(392) 및 급기구(36)와 대향하고 타단이 제2 외기 흡입구(342)와 내기 흡입구(31)와 대향하는 제2 통로(62)로 케이싱(30)의 내부 공간을 분할한다.
방향 전환 댐퍼(731, 732)는 급기구(36)와 내기 흡입구(31)를 제1 통로(61) 또는 제2 통로(62)와 연결시킨다. 구체적으로, 방향 전환 댐퍼(731, 732)는 격벽부(35)의 일단에 설치된 급기 방향 전환 댐퍼(731)와, 격벽부(35)의 타단에 설치된 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)를 포함할 수 있다.
급기 방향 전환 댐퍼(731)는 선택적으로 제1 통로(61)와 급기구(36) 사이를 차단하거나 제2 통로(62)와 급기구(36) 사이를 차단할 수 있다. 또한, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 선택적으로 제1 통로(61)와 내기 흡입구(31) 사이를 차단하거나 제2 통로(62)와 내기 흡입구(31) 사이를 차단할 수 있다.
또한, 급기 방향 전환 댐퍼(731)와 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 각각 싱글 블레이드(single blade) 방식으로 홑날개가 회전축을 중심으로 회동하면서 제1 통로(61) 및 제2 통로(62) 중 하나를 선택적으로 이를 닫을 수 있다. 예를 들어, 급기 방향 전환 댐퍼(731)와 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 각각 격벽부(35)의 일단 및 타단에 연결된 지점을 회전축으로 하여 스윙하면서 제1 통로(61)와 제2 통로(62)를 선택적으로 개폐할 수 있다.
폐열 회수 열교환기(50)는 격벽부(35)를 관통하여 제1 통로(61)의 공기를 제2 통로(62)로 이동시키고 제2 통로(62)의 공기를 제1 통로(61)로 이동시키면서 상호 열교환시킨다. 즉, 폐열 회수 열교환기(50)를 통해 제1 통로(61)에서 제2 통로(62)로 이동하는 공기와 제2 통로(62)에서 제1 통로(61)로 이동하는 공기는 서로 열교환하게 된다.
구체적으로, 폐열 회수 열교환기(50)는 공기가 유출입되는 네 측면을 갖는다. 폐열 회수 열교환기(50)의 네 측면 중에서, 제1 측면(51)은 제1 통로(61)를 향하고, 제2 측면(52)은 제2 통로(62)를 향하며, 제3 측면(53)은 제1 통로(61)를 향하고, 제4 측면(54)은 제2 통로(62)를 향한다. 여기서, 제1 측면(51)은 제3 측면(53)보다 상대적으로 제1 배기구(391)에 인접하고, 제3 측면(53)은 제1 측면(61)보다 상대적으로 제1 외기 흡입구(341) 인접하도록 배치된다. 또한, 제2 측면(52)은 제4 측면(54)보다 상대적으로 제2 배기구(392)에 인접하고, 제4 측면(54)은 제2 측면(52)보다 상대적으로 제2 외기 흡입구(342)에 인접하도록 배치된다.
그리고 제1 측면(51)은 제3 측면(53)과 연결되고 제2 측면(52)은 제4 측면(54)과 연결된다. 따라서, 제3 측면(53)과 제1 측면(51)을 통과하는 공기와 제4 측면(54)과 제2 측면(52)을 통과하는 공기가 폐열 회수 열교환기(50) 내부에서 서로 교차하면서 열교환이 이루어진다.
또한, 폐열 회수 열교환기(50)는 케이싱(30) 내부에서 상대적으로 높은 공기 저항을 갖는다. 따라서, 후술할 제1 풍량 제어 댐퍼(761)와 제2 풍량 제어 댐퍼(762)가 완전히 개방되면, 저항에 의해 폐열 회수 열교환기(50)로는 공기가 잘 통과하지 않게 된다.
일례로, 폐열 회수 열교환기(50)는 플라스틱 또는 금속을 소재로 만들어질 수 있으며, 세정식으로 85% 정도의 열교환율을 가질 수 있다.
제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 제1 통로(61)에서 폐열 회수 열교환기(50)와 케이싱(30) 사이의 공간의 개도율을 조절하여 급기구(36) 또는 제1 배기구(391)로 향하는 공기와 폐열 회수 열교환기(50)로 향하는 공기의 풍량비를 제어할 수 있다. 따라서, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)가 닫히면, 공기는 폐열 회수 열교환기(50)를 통해 제2 통로(62)로 이동하고, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)가 열리면 공기는 폐열 회수 열교환기(50)로 이동하지 않고 제1 통로(61)를 따라 이동하게 된다. 그리고 제1 풍량 제어 댐퍼(761)가 일부 개방되면 공기의 일부는 폐열 회수 열교환기(50)를 통해 제2 통로(62)로 이동하고 공기의 나머지 일부는 제1 통로(61)를 따라 이동하게 된다. 구체적으로, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 폐열 회수 열교환기(50)의 제1 측면(51)과 제3 측면(53) 사이에 위치할 수 있다.
제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 제2 통로(62)에서 폐열 회수 열교환기(50)와 케이싱(30) 사이의 공간의 개도율을 조절하여 급기구(36) 또는 제2 배기구(392)로 향하는 공기와 폐열 회수 열교환기(50)로 향하는 공기의 풍량비를 제어할 수 있다. 따라서, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)가 닫히면, 공기는 폐열 회수 열교환기(50)를 통해 제1 통로(61)로 이동하고, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)가 열리면 공기는 폐열 회수 열교환기(50)로 이동하지 않고 제2 통로(62)를 따라 이동하게 된다. 그리고 제2 풍량 제어 댐퍼(762)가 일부 개방되면 공기의 일부는 폐열 회수 열교환기(50)를 통해 제1 통로(61)로 이동하고 공기의 나머지 일부는 제2 통로(62)를 따라 이동하게 된다. 구체적으로, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 폐열 회수 열교환기(50)의 제2 측면(52)과 제4 측면(54) 사이에 위치할 수 있다.
또한, 일례로, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)와 제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 동기식 모터에 의해 구동될 수 있다.
증발기(41)는 제1 배기구(391) 및 급기구(36)와 폐열 회수 열교환기(50) 사이의 제1 통로(61)에 배치될 수 있다.
응축기(42)는 제2 배기구(392) 및 급기구(36)와 폐열 회수 열교환기(50) 사이의 제2 통로(62)에 배치될 수 있다. 그리고 증발기(41)와 응축기(42)는 냉매 이동 유로(미도시)를 통해 냉매를 주고받을 수 있다.
압축기(43)는 냉매를 압축하는 과정에서 열이 발생되므로, 응축기(42)보다 상류에 압축기(43)를 배치하여 응축기(42)로 이동하는 공기로 압축기(43)를 냉각시킬 수 있다. 본 명세서에서, 상류와 하류는 공기의 흐름을 기준으로 한다.
이와 같이, 하나의 케이싱(30) 내부에 증발기(41), 응축기(42), 및 압축기(43)가 모두 설치되어 냉동 사이클 겸 히트 펌프가 형성될 수 있다. 따라서 별도의 실외기가 필요하지 않게 된다.
또한, 육구 공조기(10)가 냉난방이 아닌 환기 또는 급기에 사용될 경우, 압축기(43)는 가동되지 않을 수 있다. 압축기(43)가 가동되지 않으면, 증발기(41)와 응축기(42) 사이에서 냉매가 순환하지 않아 냉동 사이클 또는 히트 펌프가 형성되지 않는다.
한편, 증발기(41)에 공기가 접촉하면서 지나가면 응축수가 생성된다. 증발기(41)에서 발생된 물을 응축기(42)로 공급하고, 응축기(42)는 증발기(41)로부터 공급받은 물을 응축열을 통해 수증기로 증발시키킬 수 있다. 이와 같이, 응축기(42)에서 물이 증발되어 생성된 수증기는 동절기에 실내로 공급하고, 하절기에 실외로 배출시킬 수 있다. 따라서, 하절기에는 실내 가습 효과를 얻을 수 있게 된다.
제1 송풍기(21)는 제1 통로(61)에 배치되어 제1 배기구(391) 및 급기구(36) 방향으로 공기를 송풍시킬 수 있다. 일례로, 제1 송풍기(21)는 제1 배기구(391) 및 급기구(36)와 폐열 회수 열교환기(50) 사이의 제1 통로(61)에 배치될 수 있다.
그리고 육구 공조기(10)의 제1 송풍기(21)가 본 발명의 제3 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(103)에서 층별 급기팬의 역할을 하게 된다. 즉, 육구 공조기(10)의 제1 송풍기(21)기 제1 실시예의 층별 급기팬(310)을 대체하는 것을 제외하면 제3 실시예는 제1 실시예와 동일하다.
제2 송풍기(22)는 제2 통로(62)에 배치되어 제2 배기구(392) 및 급기구(36) 방향으로 공기를 송풍시킬 수 있다. 일례로, 제2 송풍기(22)는 제2 배기구(392) 및 급기구(36)와 폐열 회수 열교환기(50) 사이의 제2 통로(62)에 배치될 수 있다.
필터부(20)는 급기구(36)에 배치될 수 있다. 즉, 필터부(20)는 급기구(36)를 통해 실내로 급기되는 공기에 함유된 각종 유해 물질을 여과할 수 있다. 필터부(20)는 실내 공기의 공기질을 향상시키기 위해 사용되며, 각종 필터를 포함할 수 있다. 일례로, 필터부(20)는 최소한 유기화합물(VOC), 초미세먼지(PM 2.5), 및 포름알데히드(Formaldehyde) 중 하나 이상을 여과할 수 있는 필터를 포함할 수 있다. 또한, 필터부(20)는 세정식 프리 필터, 미세분진 필터, 탈취 필터, 제균 장치 등을 포함할 수 있다.
제1 배기 댐퍼(891)는 제1 배기구(391)의 인출 풍량을 조절할 수 있다.
제2 배기 댐퍼(892)는 제2 배기구(392)의 인출 풍량을 조절할 수 있다.
제1 흡입 댐퍼(841)는 제1 외기 흡입구(341)의 인입 풍량을 조절할 수 있다.
제2 흡입 댐퍼(842)는 제2 외기 흡입구(342)의 인입 풍량을 조절할 수 있다.
제1 배기 댐퍼(891) 및 제2 배기 댐퍼(892)는 급기 방향 전환 댐퍼(731)의 동작에 따라 구분 동작할 수 있다. 그리고 제1 흡입 댐퍼(841) 및 제2 흡입 댐퍼(842)는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)의 동작에 따라 구분 동작할 수 있다.
구체적으로, 제1 배기 댐퍼(891)는 급기 방향 전환 댐퍼(731)가 제2 통로(62)와 급기구(36) 사이를 차단하면 제1 배기구(391)를 막을 수 있다.
제2 배기 댐퍼(892)는 급기 방향 전환 댐퍼(731)가 제1 통로(61)와 급기구(36) 사이를 차단하면 제2 배기구(392)를 막을 수 있다.
제1 흡입 댐퍼(841)는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)가 제2 통로(62)와 급기구(36) 사이를 차단하면 제1 외기 흡입구(341)를 막을 수 있다.
제2 흡입 댐퍼(842)는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)가 제1 통로(61)와 급기구(36) 사이를 차단하면 제2 외기 흡입구(342)를 막을 수 있다.
내기 흡입 풍량 감지기(83)는 내기 흡입구(31)의 인입 풍량을 감지할 수 있다.
제1 외기 흡입 풍량 감지기(831)는 제1 외기 흡입구(341)의 인입 풍량을 감지할 수 있다.
제2 외기 흡입 풍량 감지기(832)는 제2 외기 흡입구(342)의 인입 풍량을 감지할 수 있다.
이때, 제1 흡입 댐퍼(841)와 제2 흡입 댐퍼(842)는 각각 제1 외기 흡입 풍량 감지기(831)와 제2 외기 흡입 풍량 감지기(832)가 측정한 풍량 정보에 따라 개도율을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 흡입 댐퍼(841)와 제2 흡입 댐퍼(842)의 목표 풍량이 각각 설정되면, 제1 외기 흡입 풍량 감지기(831)와 제2 외기 흡입 풍량 감지기(832)가 측정한 측정 풍량이 목표 유량을 추종하도록 피드백 제어하여 제1 외기 흡입구(341) 및 제2 외기 흡입구(342)를 통과하는 풍량을 목표 풍량으로 조절할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에서, 육구 공조기(10)의 제1 송풍기(21)가 층별 급기팬으로 동작 시, 환기 덕트용 댐퍼(777)는 닫히고 급기 덕트용 댐퍼(771)는 열릴 수 있다. 그리고 육구 공조기(10)의 제1 흡입 댐퍼(841)가 제1 외기 흡입구(341)를 개방하고, 제1 흡입 댐퍼(842)는 제2 외기 흡입구(342)를 닫고, 제1 배기 댐퍼(891)는 제1 배기구(391)를 닫고, 제2 배기 댐퍼(892)는 제2 배기구(392)를 닫을 수 있다. 또한, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 제1 통로(61)에서 폐열 회수 열교환기(50)와 케이싱(30) 사이의 공간을 개방할 수 있다. 이에, 제1 송풍기(21)에 의해 제1 외기 흡입구(341)로 유입된 공기가 급기구(36)를 통해 층별 급기 덕트(610)로 공급될 수 있다.
반면, 육구 공조기(10)의 제1 송풍기(21)가 층별 급기팬으로 동작할 필요가 없고, 환기 모드 등으로 동작할 시에는 환기 덕트용 댐퍼(777)가 열리고 급기 덕트용 댐퍼(771)는 닫힐 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 공동주택 통합 환기 시스템(103)도 복층 건물에서 각 층마다 마련된 주방의 배기 성능을 안정적으로 유지할 수 있다.
특히, 육구 공조기(10)를 사용하여 충분한 급기량을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 육구 공조기(10)가 여섯 개의 공기 입출구를 가지고 기류를 흐름을 다양하게 변환시켜 냉방, 난방, 제습, 가습, 제상, 공기 청정, 및 환기를 효율적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 이를 일체화된 설비로 구현하여 별도의 실외기 없이 콤팩트한 구성으로 에너지 절약적으로 운전되어 다양한 기능을 수행할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 육구 공조기
21: 제1 송풍기
22: 제2 송풍기
30: 케이싱
50: 폐열 회수 열교환기
61: 제1 통로
62: 제2 통로
101, 102, 103: 공동주택 통합 환기 시스템
200: 제어 장치
250: 공기질 센서
310: 층별 급기팬
330: 층별 주방용 배기팬
340: 층별 화장실용 배기팬
341: 제1 외기 흡입구
342: 제2 외기 흡입구
391: 제1 배기구
392: 제2 배기구
410: 급기 디퓨저
430: 배기 후드
435: 천장 배기 그릴
500: 옥상 하이브리드 팬
550: 풍량 조절 댐퍼
610: 층별 급기 덕트
630: 층별 배기 덕트
635: 층별 보조 배기 덕트
650: 주 배기 덕트
670: 층별 환기 덕트
710: 층별 급기 풍량 측정 장치
730: 층별 배기 풍량 측정 장치
750: 총 배기 풍량 측정 장치
771: 급기 덕트용 댐퍼
777: 환기 덕트용 댐퍼
841: 제1 흡입 댐퍼
842: 제2 흡입 댐퍼
891: 제1 배기 댐퍼
892: 제2 배기 댐퍼

Claims (20)

  1. 복수의 층마다 각각 마련된 주방과 화장실을 환기시키기 위한 공동주택 통합 환기 시스템에 있어서,
    상기 복수의 층을 세로 방향으로 관통하는 주 배기 덕트;
    배기를 위해 상기 주 배기 덕트의 상단부에 설치된 옥상 하이브리드 팬;
    상기 주 배기 덕트에 설치되어 상기 옥상 하이브리드 팬을 통해 배출되는 배기 풍량을 측정하는 총 배기 풍량 측정 장치;
    상기 주 배기 덕트와 각각 연결된 복수의 층별 배기 덕트;
    상기 복수의 층마다 상기 주방에 각각 설치되어 상기 복수의 층별 배기 덕트를 통해 배기하는 복수의 층별 주방용 배기팬;
    상기 복수의 층마다 상기 화장실에 각각 설치되며 상기 복수의 층별 배기 덕트에 연결된 복수의 층별 화장실용 배기팬;
    상기 복수의 층별 배기 덕트 마다 각각 설치된 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치;
    상기 총 배기 풍량 측정 장치와 상기 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치가 제공한 풍량 정보에 따라 상기 옥상 하이브리드 팬의 회전수를 제어하는 제어 장치;
    상기 복수의 층마다 각각 설치되어 환기를 위해 급기하는 복수의 층별 급기팬;
    상기 복수의 층마다 상기 주방의 천장에 각각 설치된 복수의 급기 디퓨저;
    상기 복수의 층별 급기팬과 상기 복수의 급기 디퓨저를 각각 연결하는 복수의 층별 급기 덕트; 및
    상기 복수의 층별 급기 덕트에 각각 설치된 복수의 층별 급기 풍량 측정 장치
    를 포함하는 공동주택 통합 환기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 층마다 상기 주방의 천장에 각각 설치되어 상기 복수의 층별 배기 덕트와 연결된 복수의 배기 후드를 더 포함하며,
    상기 복수의 층별 주방용 배기팬은 상기 복수의 배기 후드 또는 상기 복수의 층별 배기 덕트에 설치된 공동주택 통합 환기 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 배기 후드는 각각 후드 댐퍼를 포함하며,
    상기 제어 장치는 상기 복수의 층별 화장실용 배기팬이 가동 중일 때, 상기 복수의 층별 주방용 배기팬이 미가동 상태이면 상기 배기 후드의 상기 후드 댐퍼를 닫고, 상기 복수의 층별 주방용 배기팬이 가동되면 상기 배기 후드의 상기 후드 댐퍼를 열도록 제어하는 공동주택 통합 환기 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주 배기 덕트의 하단부에 설치된 풍량 조절 댐퍼를 더 포함하는 공동주택 통합 환기 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 풍량 조절 댐퍼는 통과 풍량의 측정과 조절이 가능한 공동주택 통합 환기 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 복수의 층별 주방용 배기팬과 상기 복수의 층별 화장실용 배기팬이 모두 미가동 상태인 경우에도 상기 옥상 하이브리드 팬이 연돌 효과 또는 자연 바람에 의해 무동력으로 회전 가능하도록 상기 풍량 조절 댐퍼의 개도율을 조절하여 상기 주 배기 덕트를 통해 배기되는 풍량을 유지하는 공동주택 통합 환기 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 총 배기 풍량 측정 장치가 측정한 풍량이 상기 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치가 측정한 풍량과 상기 풍량 조절 댐퍼를 통과한 풍량의 총합을 추종하도록 상기 옥상 하이브리드 팬의 회전수를 제어하는 공동주택 통합 환기 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 옥상 하이브리드 팬이 연돌 효과 또는 자연 바람에 의해 무동력으로 회전 시, 상기 제어 장치는 상기 옥상 하이브리드 팬의 무동력에 의한 회전수가 목표 회전수 보다 낮거나 주변 환경의 영향으로 역방향으로 회전하면 동력을 가하여 강제로 상기 옥상 하이브리드 팬의 회전수를 상기 목표 회전수가 되도록 제어하는 공동주택 통합 환기 시스템.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는 각 층마다 상기 층별 급기 풍량 측정 장치가 측정한 풍량이 상기 층별 배기 풍량 측정 장치가 측정한 풍량에 비례하도록 상기 층별 급기팬을 제어하는 공동주택 통합 환기 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 층별 급기팬으로 육구 공조기를 사용하며,
    상기 육구 공조기는,
    일단에 제1 배기구와 제2 배기구 그리고 상기 제1 배기구와 제2 배기구 사이에 급기구가 형성되고 타단에 제1 외기 흡입구와 제2 외기 흡입구 그리고 상기 제1 외기 흡입구와 제2 외기 흡입구 사이에 내기 흡입구가 형성된 케이싱;
    상기 케이싱의 내부 공간을 일단이 상기 제1 배기구 및 상기 급기구와 대향하고 타단이 상기 제1 외기 흡입구와 상기 내기 흡입구와 대향하는 제1 통로와 일단이 상기 제2 배기구 및 상기 급기구와 대향하고 타단이 상기 제2 외기 흡입구와 상기 내기 흡입구와 대향하는 제2 통로로 분할하는 격벽부;
    상기 급기구와 상기 내기 흡입구를 상기 제1 통로 또는 상기 제2 통로와 연결시키는 방향 전환 댐퍼;
    상기 격벽부를 관통하여 상기 제1 통로의 공기를 상기 제2 통로로 이동시키고 상기 제2 통로의 공기를 상기 제1 통로로 이동시키면서 열교환시키는 폐열 회수 열교환기;
    상기 제1 통로에서 상기 폐열 회수 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간의 개도율을 조절하는 제1 풍량 제어 댐퍼;
    상기 제2 통로에서 상기 폐열 회수 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간의 개도율을 조절하는 제2 풍량 제어 댐퍼;
    상기 제1 배기구 및 상기 급기구와 상기 폐열 회수 열교환기 사이의 상기 제1 통로에 배치되어 상기 제1 배기구 및 상기 급기구 방향으로 공기를 송풍시키는 제1 송풍기; 및
    상기 제2 배기구 및 상기 급기구와 상기 폐열 회수 열교환기 사이의 상기 제2 통로에 배치되어 상기 제2 배기구 및 상기 급기구 방향으로 공기를 송풍시키는 제2 송풍기
    를 포함하고,
    상기 방향 전환 댐퍼는,
    상기 격벽부의 일단에 설치되어 선택적으로 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하거나 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하는 급기 방향 전환 댐퍼와;
    상기 격벽부의 타단에 설치되어 선택적으로 상기 제1 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하거나 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼
    를 포함하며,
    상기 육구 공조기의 상기 제1 송풍기가 상기 복수의 층별 급기팬으로 동작 가능한 공동주택 통합 환기 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 층별 급기 덕트는 상기 육구 공조기의 상기 케이싱의 상기 급기구와 연결되고,
    상기 층별 급기 덕트를 개폐하는 급기 덕트용 댐퍼와;
    상기 층별 급기 덕트에서 분기된 층별 환기 덕트; 그리고
    상기 층별 환기 덕트를 개폐하는 환기 덕트용 댐퍼
    를 더 포함하는 공동주택 통합 환기 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 육구 공조기가 상기 층별 급기팬으로 동작 시,
    상기 환기 덕트용 댐퍼는 닫히고 상기 급기 덕트용 댐퍼는 열리며, 상기 육구 공조기의 상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 폐열 회수 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 개방하고, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여, 상기 제1 송풍기가 상기 제1 외기 흡입구로 흡입한 공기를 상기 급기구를 통해 상기 층별 급기 덕트로 공급하는 공동주택 통합 환기 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 층마다 상기 주방의 천장에 각각 설치된 복수의 공기질 센서를 더 포함하며,
    상기 제어 장치는 상기 복수의 공기질 센서가 각각 측정한 오염도가 기준값을 초과하면 해당 층의 상기 층별 주방용 배기팬을 가동시키는 공동주택 통합 환기 시스템.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 층마다 상기 주방의 천장에 각각 설치된 복수의 천장 배기 그릴; 및
    상기 복수의 층별 배기 덕트에서 각각 분기되어 상기 복수의 천장 배기 그릴과 각각 연결된 복수의 층별 보조 배기 덕트
    를 더 포함하는 공동주택 통합 환기 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 층별 주방용 배기팬은 상기 층별 보조 배기 덕트와 분기된 지점과 상기 배기 후드 사이의 상기 층별 배기 덕트 상에 설치되거나 상기 배기 후드에 설치된 공동주택 통합 환기 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 층별 주방용 배기팬은 상기 층별 보조 배기 덕트와 분기된 지점과 상기 주 배기 덕트 사이의 상기 층별 배기 덕트 상에 설치된 공동주택 통합 환기 시스템.
  18. 복수의 층마다 각각 마련된 주방과 화장실을 환기시키기 위한 공동주택 통합 환기 시스템에 있어서,
    상기 복수의 층을 세로 방향으로 관통하는 주 배기 덕트;
    배기를 위해 상기 주 배기 덕트의 상단부에 설치된 옥상 하이브리드 팬;
    상기 주 배기 덕트에 설치되어 상기 옥상 하이브리드 팬을 통해 배출되는 배기 풍량을 측정하는 총 배기 풍량 측정 장치;
    상기 주 배기 덕트와 각각 연결된 복수의 층별 배기 덕트;
    상기 복수의 층마다 상기 주방에 각각 설치되어 상기 복수의 층별 배기 덕트를 통해 배기하는 복수의 층별 주방용 배기팬;
    상기 복수의 층마다 상기 화장실에 각각 설치되며 상기 복수의 층별 배기 덕트에 연결된 복수의 층별 화장실용 배기팬;
    상기 주 배기 덕트의 하단부에 설치된 풍량 조절 댐퍼;
    상기 복수의 층별 배기 덕트 마다 각각 설치된 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치; 및
    상기 총 배기 풍량 측정 장치와 상기 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치가 제공한 풍량 정보에 따라 상기 옥상 하이브리드 팬의 회전수를 제어하는 제어 장치
    를 포함하고,
    상기 제어 장치는 주 제어기와 상기 주 제어기와 정보를 주고받는 복수의 세대 제어기를 포함하며,
    상기 주 제어기는 상기 옥상 하이브리드 팬, 상기 총 배기 풍량 측정 장치, 및 상기 풍량 조절 댐퍼를 제어하거나 정보 신호를 전달받고,
    상기 세대 제어기는 상기 복수의 층별 주방용 배기팬, 상기 복수의 층별 화장실용 배기팬, 및 상기 층별 배기 풍량 측정 장치를 제어하거나 정보 신호를 전달받는 공동주택 통합 환기 시스템.
  19. 제4항에 있어서,
    상기 제어 장치, 상기 옥상 하이브리드 팬, 상기 풍량 조절 댐퍼, 상기 총 배기 풍량 측정 장치, 상기 복수의 층별 주방용 배기팬, 상기 복수의 층별 화장실용 배기팬, 및 상기 복수의 층별 배기 풍량 측정 장치에 전력을 공급하는 전력 공급 장치를 더 포함하는 공동주택 통합 환기 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 전력 공급 장치는 태양광 발전 장치 또는 연료전지 시스템으로부터 필요한 전력의 일부 또는 전부를 공급받는 공동주택 통합 환기 시스템.
KR1020210124155A 2021-09-16 2021-09-16 공동주택 통합 환기 시스템 KR102404857B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210124155A KR102404857B1 (ko) 2021-09-16 2021-09-16 공동주택 통합 환기 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210124155A KR102404857B1 (ko) 2021-09-16 2021-09-16 공동주택 통합 환기 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102404857B1 true KR102404857B1 (ko) 2022-06-07

Family

ID=81987134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210124155A KR102404857B1 (ko) 2021-09-16 2021-09-16 공동주택 통합 환기 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102404857B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040102938A (ko) * 2003-05-30 2004-12-08 김송이 무동력 겸용 모터배기팬 및 이를 이용한 고층아파트 주방배기시스템과 그 운전방법
KR200372149Y1 (ko) * 2004-10-07 2005-01-10 김송이 다층 공동주택의 주방 환기설비
KR200444168Y1 (ko) * 2007-07-26 2009-04-17 김송이 공동주택의 세대환기풍량제어설비
KR101160082B1 (ko) * 2009-09-02 2012-06-26 주식회사 힘펠 공동주택 환기 시스템
KR101429958B1 (ko) * 2013-05-10 2014-08-18 주식회사 환기연구소 통합 지하 환기장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040102938A (ko) * 2003-05-30 2004-12-08 김송이 무동력 겸용 모터배기팬 및 이를 이용한 고층아파트 주방배기시스템과 그 운전방법
KR200372149Y1 (ko) * 2004-10-07 2005-01-10 김송이 다층 공동주택의 주방 환기설비
KR200444168Y1 (ko) * 2007-07-26 2009-04-17 김송이 공동주택의 세대환기풍량제어설비
KR101160082B1 (ko) * 2009-09-02 2012-06-26 주식회사 힘펠 공동주택 환기 시스템
KR101429958B1 (ko) * 2013-05-10 2014-08-18 주식회사 환기연구소 통합 지하 환기장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006035824A1 (ja) 換気装置及び建物
WO2023100747A1 (ja) 空調換気システム
JP7418852B2 (ja) ダクト式空調換気システム
WO2006035825A1 (ja) 換気装置及び建物
KR20180101291A (ko) 공동주택의 욕실 연동형 주방 배기시스템
WO2006035826A1 (ja) 換気装置、空調システム、換気システム及び建物
CN109827311A (zh) 一种变风量全屋健康舒适空气管理系统
KR102404857B1 (ko) 공동주택 통합 환기 시스템
CN105864933B (zh) 具有水平交叉流间接蒸发制冷装置的空调机组
CN209588310U (zh) 一种变风量全屋健康舒适空气管理系统
KR102216720B1 (ko) 급기 시스템 및 급기 방법
WO2006035827A1 (ja) 換気装置及び建物
JP4997830B2 (ja) 空調装置及び建物
JP4295541B2 (ja) 換気システム
JP4938491B2 (ja) 二系統空気循環方式と24時間換気方式。
RU2355951C2 (ru) Способ работы воздухообрабатывающего агрегата, в частности кондиционера воздуха, и устройство для его осуществления (варианты)
KR102058287B1 (ko) 건물의 환기시스템
KR102058286B1 (ko) 건물의 실내 환기장치
KR100327305B1 (ko) 주거용건물의조립식열회수환기시스템
KR100430002B1 (ko) 욕실용 공조기의 운전제어방법
KR100627402B1 (ko) 환기시스템 및 이를 이용한 환기 및 공기정화가 가능한 바닥복사 냉난방시스템
KR20020025128A (ko) 대류식 복합 공조 시스템 및 공조 방법
KR102592513B1 (ko) 세대용 통합 환기 시스템
KR100688351B1 (ko) 물의 증발 잠열을 이용한 열교환장치
Medved et al. Ventilation of nZEB

Legal Events

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