KR102426191B1 - 환기장치 및 그 제어방법 - Google Patents

환기장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 환기장치에서 공기가 유동하는 유로의 차압을 이용함과 동시에 필터의 점검주기마다 알람을 발생시키도록 함으로써 필터의 막힘을 보다 정확하게 판단할 수 있는 환기장치 및 그 제어방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 환기장치는, 공기를 여과하기 위한 적어도 하나의 필터; 상기 필터를 통과하는 공기의 차압을 측정하기 위한 적어도 하나의 차압센서; 상기 필터의 점검주기를 카운트하기 위한 타이머; 상기 차압센서에서 측정된 차압으로부터 상기 필터의 막힘 여부를 판단하고, 상기 필터의 점검주기가 도래했는지 여부를 판단하는 제어부; 상기 차압센서에서 측정된 차압으로부터 상기 필터의 막힘으로 판단되는 경우 알람을 발생시키고, 상기 필터의 점검주기가 도래한 경우 알람을 발생시키는 알람발생부를 포함한다.

Description

환기장치 및 그 제어방법{VENTILATOR AND THE CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 환기장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필터의 차압을 감지하여 필터의 막힘 판단을 수행하는 환기장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
냉,난방장치가 설치된 일반 가정 및 사무실 등의 실내는 냉,난방 효율을 향상시키기 위해 밀폐된 상태로 유지되고, 밀폐된 실내공간은 일정시간이 경과하면 공기의 오염도가 증가하기 때문에 실내에서 악취가 발생하거나 먼지 등의 이물질이 부유하게 된다. 따라서 이러한 악취나 먼지 등을 실내에서 제거하기 위해 일정시간마다 실내공기를 환기시키게 되는데, 실내온도를 유지하면서 보다 신속하게 오염된 실내공기를 실외로 배기하고, 신선한 실외공기를 실내로 급기하기 위한 환기장치가 이용된다.
이러한 환기장치에는 공기 중에 포함된 이물질을 여과하기 위한 필터가 설치되는데, 일정 시간 이상 환기장치를 사용하게 되면, 필터에 이물질이 쌓이게 되므로 주기적으로 필터를 청소하거나 교체할 필요가 있다.
일반적으로 프리필터는 2~3개월에 1회 이상, 헤파필터는 6개월~1년 사이에 필터를 교체하고 있다. 비교적 큰 먼지를 걸러주는 프리필터는 작은 먼지를 걸러주는 헤파필터보다 먼저 막히므로 프리필터는 헤파필터에 비해 청소 주기가 짧다.
상기한 필터의 청소 또는 교체 주기를 카운트하여 필터의 교체나 청소 여부를 알리는 종래기술로서 대한민국 공개특허 제10-2008-0013399호가 공개되어 있다.
그러나 이러한 필터의 청소 또는 교체 주기는 환기장치가 설치된 주변환경 또는 날씨에 의해 영향을 크게 받는다. 예를 들면, 환기장치가 설치된 지역에서 먼지 발생량이 많거나 황사가 자주 발생하는 경우에는 상기 필터의 청소 또는 교체 주기가 짧아진다. 이와 반대로 환기장치가 설치된 지역에서 먼지 발생량이 적거나 황사가 자주 발생하지 않는 경우에는 상기 필터의 청소 또는 교체 주기가 길어진다.
이와 같이 필터의 청소 또는 교체 주기는 상황에 따라 달라지므로 상기 종래기술과 같이 필터의 청소 또는 교체 주기만을 카운트하여 알려주는 경우에는 상기 필터의 청소 또는 교체 주기가 도래하기 전에 필터에 먼지가 많이 쌓여 필터 성능이 저하된 경우에도 사용자가 이를 인지하지 못하여 환기성능이 저하된 상태로 환기장치를 청소 또는 교체 주기까지 계속 사용하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 필터의 점검주기마다 알람을 발생시키되, 필터의 점검주기가 도래하기 전이라도 필터를 통과하는 공기의 차압이 기준값을 충족시키면 알람을 발생시킴으로써 필터 성능이 저하된 상태로 환기장치가 가동되는 것을 방지할 수 있는 환기장치 및 그 제어방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 필터를 통과하는 공기의 차압이 기준값에 도달하기 전이라도 필터의 점검주기가 도래하면 알람을 발생시킴으로써 필터의 사용기한을 준수할 수 있게 하여 최적의 상태로 환기장치가 가동될 수 있도록 하는 환기장치 및 그 제어방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 필터의 교체가 필요한 경우와 청소가 필요한 경우를 구별할 수 있도록 하여 사용자는 상황에 맞는 점검 방법을 선택할 수 있어 사용자 편의성을 향상시킬 수 있는 환기장치의 제어방법을 제공하고자 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 복수의 필터의 막힘 여부를 각각 판단할 수 있는 환기장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 공기에 포함된 이물질에 의한 영향을 받지 않고 필터의 막힘 판단이 가능한 환기장치 및 그 제어방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 환기장치는, 공기를 여과하기 위한 적어도 하나의 필터; 상기 필터를 통과하는 공기의 차압을 측정하기 위한 적어도 하나의 차압센서; 상기 필터의 점검주기를 카운트하기 위한 타이머; 상기 차압센서에서 측정된 차압으로부터 상기 필터의 막힘 여부를 판단하고, 상기 필터의 점검주기가 도래했는지 여부를 판단하는 제어부; 상기 차압센서에서 측정된 차압으로부터 상기 필터의 막힘으로 판단되는 경우 알람을 발생시키고, 상기 필터의 점검주기가 도래한 경우 알람을 발생시키는 알람발생부를 포함한다.
상기 필터는 복수로 이루어지고, 상기 차압센서는 상기 복수의 필터를 통과하는 공기의 차압을 측정하는 것일 수 있다.
상기 차압센서는, 상기 복수의 필터를 통과하기 전의 공간과 상기 복수의 필터 사이 공간의 제1차압을 측정하고, 상기 복수의 필터 사이 공간과 상기 복수의 필터를 통과한 후의 공간의 제2차압을 측정하는 것일 수 있다.
상기 복수의 필터는 사용 기간이 경과함에 따라 청소 대상이 되는 청소대상필터와 교체 대상이 되는 교체대상필터로 이루어지고; 상기 공기가 유동하는 방향을 기준으로 상기 청소대상필터와 교체대상필터의 순서로 구비될 수 있다.
상기 청소대상필터는 프리필터와 전기적 헤파필터 중 하나 이상으로 이루어지고, 상기 교체대상필터는 탈취필터와 헤파필터 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 차압센서는 복수로 이루어지되, 상기 제1차압을 측정하기 위한 제1차압센서와 상기 제2차압을 측정하는 제2차압센서로 이루어질 수 있다.
상기 차압센서는 복수로 이루어지되, 상기 복수의 필터를 통과하기 전의 공간과 상기 환기장치의 외부공간 사이의 제3차압을 측정하는 제3차압센서; 상기 복수의 필터 사이 공간과 상기 환기장치의 외부공간 사이의 제4차압을 측정하는 제4차압센서; 상기 복수의 필터를 통과한 후의 공간과 상기 환기장치의 외부공간 사이의 제5차압을 측정하는 제5차압센서; 로 이루어지고, 상기 제1차압은 상기 제3차압과 상기 제4차압의 차이로 이루어지고, 상기 제2차압은 상기 제4차압과 상기 제5차압의 차이로 이루어질 수 있다.
상기 환기장치의 외부공간은 실외와 실내 사이에 위치하는 실외기실일 수 있다.
상기 차압센서에 의해 측정된 차압으로부터 상기 필터의 막힘으로 판단되면, 상기 알람발생부는, 청소가 필요하다는 정보가 포함된 알람과 교체가 필요하다는 정보가 포함된 알람 중 어느 하나를 발생시킬 수 있다.
상기 복수의 필터는 사용 기간이 경과함에 따라 청소 대상이 되는 청소대상필터와 교체 대상이 되는 교체대상필터로 이루어지고; 상기 알람발생부는, 상기 청소대상필터의 통과 전후의 차압이 상기 제어부에 기 설정된 기준값을 충족시킨 경우 상기 청소대상필터의 청소가 필요하다는 정보가 포함된 알람을 발생시키고; 상기 교체대상필터의 통과 전후의 차압이 상기 제어부에 기 설정된 기준값을 충족시킨 경우 상기 교체대상필터의 교체가 필요하다는 정보가 포함된 알람을 발생시킬 수 있다.
실내공기가 유입되는 제1배기실, 상기 제1배기실을 경유한 실내공기를 실외로 배출시키는 제2배기실, 실외공기가 유입되는 제1급기실, 상기 제1급기실을 경유한 실외공기를 실내로 공급하는 제2급기실을 포함하고; 상기 필터는, 상기 제1급기실에서 제2급기실로 유동하는 실외공기를 여과할 수 있다.
상기 제1배기실에서 제2배기실로 유동하는 실내공기와 상기 제1급기실에서 제2급기실로 유동하는 실외공기 간에 열교환이 이루어지는 전열교환기가 구비되고; 상기 필터는 상기 제1급기실과 대면하는 상기 전열교환기의 일측면에 구비되어 상기 전열교환기로 유입되는 실외공기 중에 포함된 이물질을 여과할 수 있다.
본 발명의 환기장치의 제어방법은, 공기를 여과하기 위한 적어도 하나의 필터를 통과하는 공기의 차압을 차압센서에서 측정하고, 상기 차압센서에서 측정된 차압이 제어부에 기 설정된 기준값을 충족시킨 경우 상기 필터의 막힘으로 판단하여 알람을 발생시키고; 상기 필터의 점검주기를 카운트하여 상기 필터의 점검주기가 도래했다고 판단되는 경우 알람을 발생시킨다.
상기 필터가 복수로 이루어지고, 상기 차압센서에서, 상기 복수의 필터를 통과하기 전의 공간과 상기 복수의 필터 사이 공간의 제1차압을 측정하고, 상기 복수의 필터 사이 공간과 상기 복수의 필터를 통과한 후의 공간의 제2차압을 측정하고; 상기 제어부에서 상기 제1차압 또는 제2차압이 상기 기준값을 충족시키는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 필터가 복수로 이루어지고, 상기 차압센서에서, 상기 복수의 필터를 통과하기 전의 공간과 상기 환기장치의 외부공간 사이의 제3차압을 측정하고, 상기 복수의 필터 사이 공간과 상기 환기장치의 외부공간 사이의 제4차압을 측정하고, 상기 복수의 필터를 통과한 후의 공간과 상기 환기장치의 외부공간 사이의 제5차압을 측정하고; 상기 제3차압과 제4차압의 차이로부터 제1차압을 연산하여, 상기 제1차압이 상기 기준값을 충족시키는지 여부를 판단하고; 상기 제4차압과 제5차압의 차이로부터 제2차압을 연산하여, 상기 제2차압이 상기 기준값을 충족시키는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 제1차압이 상기 기준값을 충족시킨 경우 필터 청소가 필요하다는 정보가 포함된 알람을 발생시키고; 상기 제2차압이 상기 기준값을 충족시킨 경우 필터 교체가 필요하다는 정보가 포함된 알람을 발생시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 필터의 점검주기마다 알람을 발생시키되, 필터의 점검주기가 도래하기 전이라도 필터를 통과하는 공기의 차압이 기준값을 충족시키면 알람을 발생시킴으로써 필터 성능이 저하된 상태로 환기장치가 가동되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 필터를 통과하는 공기의 차압이 기준값에 도달하기 전이라도 필터의 점검주기가 도래하면 알람을 발생시킴으로써 필터의 적정 사용기한을 준수할 수 있게 하여 최적의 상태로 환기장치가 가동될 수 있도록 한다.
또한, 필터의 교체가 필요한 경우와 청소가 필요한 경우를 구별할 수 있도록 하여 사용자는 상황에 맞는 점검 방법을 선택할 수 있어 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 필터의 막힘 여부를 각각 판단함으로써 필터 청소 또는 교체 주기에 대한 정확한 판단을 할 수 있다.
또한, 실외공기에 포함된 먼지 또는 실외공기의 유동시 발생하는 난류에 의해 차압 측정의 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있어 필터 막힘을 정확하게 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 환기장치의 평면 개략도
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 필터 및 차압센서가 나타난 도 1의 A-A 단면도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 필터 및 차압센서가 나타난 도 1의 A-A 단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 환기장치의 평면 개략도
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 필터 및 차압센서가 나타난 도 4의 B-B 단면도
도 6은 본 발명에 의한 환기장치의 제어방법을 보여주는 흐름도
이하 본 발명의 환기장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 환기장치(1)는, 환기모드를 기준으로 할 때, 실내공기가 유입되는 제1배기실(10), 상기 제1배기실(10)을 경유한 실내공기를 실외로 배출시키는 제2배기실(20), 실외공기가 유입되는 제1급기실(30), 상기 제1급기실(30)을 경유한 실외공기를 실내로 공급하는 제2급기실(40), 상기 제1급기실(30)에서 제2급기실(40)로 유동하는 실외공기를 여과하기 위한 적어도 하나의 필터(60), 상기 필터(60)를 통과하는 실외공기의 차압을 측정하기 위한 차압센서(100-1,100-2;도 2), 상기 필터의 점검주기를 카운트하기 위한 타이머(미도시), 상기 차압센서(100-1,100-2)에서 측정된 차압을 이용하여 상기 필터(60)의 막힘을 판단하고 상기 필터(60)의 점검주기가 도래했는지 여부를 판단하는 제어부(미도시), 상기 필터(60)의 막힘 판단 또는 점검주기 도래 판단시 알람을 발생시키는 알람발생부(미도시)를 포함한다.
상기 제1배기실(10)의 실내측에는 실내공기가 유입되는 실내공기 유입구(11)가 구비된다. 상기 실내공기 유입구(11)의 유로를 개폐하기 위한 환기댐퍼(12)가 구비될 수 있다.
상기 제2배기실(20)의 실외측에는 실내공기가 실외측으로 배출되는 실내공기 배출구(21)가 구비된다. 상기 제2배기실(20)에는 실내공기를 실외측으로 강제흡인하는 배기용 송풍기(22)가 구비될 수 있다.
상기 제1급기실(30)의 실외측에는 실외공기가 유입되는 실외공기 유입구(31)가 구비된다. 상기 실외공기 유입구(31)의 내측에는 실외공기가 유입되는 유로를 개폐하기 위한 외기댐퍼(32)가 구비될 수 있다.
상기 제2급기실(40)의 실내측에는 실외공기가 실내측으로 배출되는 실외공기 배출구(41)가 구비된다. 상기 제2급기실(40)에는 실외공기를 실내측으로 강제흡인하는 급기용 송풍기(42)가 구비될 수 있다.
상기 제1배기실(10)에서 제2배기실(20)로 유동하는 실내공기와 상기 제1급기실(30)에서 제2급기실(40)로 유동하는 실외공기 간에 열교환이 이루어지는 전열교환기(50)가 구비될 수 있다. 상기 전열교환기(50)는 그 내부에 실내공기가 유동하는 유로와 실외공기가 유동하는 유로가 교대로 형성되어 실내공기와 실외공기 간에 열교환이 가능한 구조로 이루어진다.
상기 필터(60)는 상기 제1급기실(30)과 대면하는 상기 전열교환기(50)의 일측면에 구비될 수 있다. 이 경우 상기 필터(60)는 상기 전열교환기(50)로 유입되는 공기 중에 포함된 이물질을 여과한다.
상기 필터(60)는 헤파필터, 전기적 헤파필터, 프리필터, 미디움필터, 탈취필터 등 다양한 필터가 사용될 수 있고, 하나 또는 복수의 필터가 적용될 수 있다.
상기 제어부는 필터(60)의 막힘 여부를 판단함과 아울러, 상기 필터(60)의 점검주기가 도래했는지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 상기 제어부에는 차압 기준값이 설정되어 있고, 상기 차압센서(100-1,100-2)에서 측정된 차압이 상기 차압 기준값을 충족시키는 경우 필터(60)의 막힘으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 타이머는 상기 필터(60)의 점검주기를 카운트하고, 상기 제어부는 기 설정된 설정시간이 경과하면 필터(60)의 점검주기가 도래했다고 판단할 수 있다.
상기 알람발생부는 상기 차압센서(100-1,100-2)에서 측정된 차압으로부터 상기 필터(60)의 막힘으로 판단되는 경우 필터막힘알람을 발생시키고, 상기 필터(60)의 점검주기가 도래한 경우 필터 점검에 대한 정기알람을 발생시킨다.
상기 알람발생부는 사용자에게 필터 막힘 또는 필터 점검주기 도래를 소리, 또는 문자, LED 색상, LED 점멸 등의 다양한 방법으로 인지시킬 수 있다. 또한, 필터막힘알람과 정기알람을 서로 다른 알람으로 구별되도록 구성할 수도 있다.
환기장치(1)가 설치된 지역에서 먼지 발생량이 많거나 황사가 자주 발생하는 경우 필터(60)의 점검주기 도래에 의한 정기알람만을 발생시키게 되면, 점검주기가 도래하기 전에 필터(60)의 막힘이 먼저 발생하고, 점검주기가 도래할 때까지 필터(60)가 막혀 성능이 저하된 상태로 환기장치(1)가 계속 가동될 수 있다.
따라서 본 발명과 같이 타이머에 의한 정기알람이 발생하도록 설정한 상태에서, 차압센서(100-1,100-2)에서 측정된 차압이 기준값을 충족하여 필터막힘알람을 발생시키도록 구성하면, 필터(60)의 점검주기가 도래하기 전에도 차압센서(100-1,100-2)에서 필터 막힘으로 판단되는 경우에는 필터막힘알람을 발생시킴으로써 필터(60)가 막혀 성능이 저하된 상태로 환기장치(1)가 계속 가동되는 것을 방지할 수 있다.
이와 반대로 오염이 심하지 않은 청정지역에서 환기장치(1)를 사용할 경우에는 차압센서(100-1,100-2)에서 필터막힘알람이 발생하기 전에 필터(60)의 점검주기가 도래할 수 있다. 따라서 필터(60)를 통과하는 공기의 차압이 기준값에 도달하기 전이라도 필터(60)의 점검주기가 도래하면 정기알람을 발생시킴으로써 필터(60)의 적정 사용기한을 준수할 수 있게 하여 최적의 상태로 환기장치(1)가 가동되도록 할 수 있다.
또한, 차압센서(100-1,100-2)의 고장이나 오작동이 발생하면 필터(60)가 막힌 경우에도 필터막힘알람이 발생하지 않게 되므로, 필터(60)의 점검주기 도래시 정기알람을 발생시킴으로써 사용자에게 필터 점검이 필요함을 알릴 수 있을 뿐만 아니라 필터(60)가 막혀 성능이 저하된 상태로 환기장치(1)가 계속 가동되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 필터(60)의 점검이 필요한 다양한 상황에 맞게 각각 알람을 발생시켜 사용자에게 알려줌으로써 필터(60)의 막힘 여부를 정확하고 신속하게 판단하여 필터(60)가 막힌 상태에서 환기장치(1)가 가동되는 것을 방지하고, 필터(60)의 적정 사용기한을 준수하게 함으로써, 환기장치(1)가 최적의 상태에서 가동되도록 할 수 있다.
상기 제어부에는 환기모드를 포함한 복수의 운전모드가 설정될 수 있고, 상기한 각 구성의 동작을 제어하면서 상기 설정된 운전모드로 운전을 수행한다.
도 2를 참조하여, 실외공기가 제1급기실(30)과 제2급기실(40) 사이에 위치하는 복수의 필터(61,62)를 통과하면서 발생하는 차압을 2개의 차압센서(100-1,100-2)를 이용하여 측정하는 경우에 대해 설명한다.
본 실시예에서 상기 필터(61,62)는 공기가 유동하는 방향을 기준으로 프리필터(61)와 헤파필터(62)가 순서대로 구비된 경우를 예시하였다.
상기 차압센서(100-1,100-2)는, 상기 제1급기실(30)측에 설치되는 프리필터(61)의 전후방 사이의 차압을 측정하는 제1차압센서(100-1), 상기 제2급기실(40)측에 설치된 헤파필터(62)의 전후방 사이의 차압을 측정하는 제2차압센서(100-2)로 이루어진다.
상기 제1차압센서(100-1)는 압력측정관(110-1) 상에 설치된다. 상기 압력측정관(110-1)의 일측 단부(110-1a)는 프리필터(61)의 전방인 제1급기실(30) 내부의 공간에 연통하고, 상기 압력측정관(110-1)의 타측 단부(110-1b)는 상기 프리필터(61)와 헤파필터(62) 사이의 공간(S1)에 연통하도록 설치된다.
상기 제2차압센서(100-2)는 압력측정관(110-2) 상에 설치된다. 상기 압력측정관(110-2)의 일측 단부(110-2a)는 상기 프리필터(61)와 헤파필터(62) 사이의 공간(S1)에 연통하도록 설치되고, 상기 압력측정관(110-2)의 타측 단부(110-2b)는 헤파필터(62)와 전열교환기(50) 사이의 공간(S2)에 연통하도록 설치된다.
상기 프리필터(61)는 사용기간이 경과함에 따라 이물질이 쌓여 필터 막힘이 발생하더라도 청소를 함으로써 반복 사용할 수 있으므로, 청소대상필터로 정의할 수 있다. 이에 반해 상기 헤파필터(62)는 사용기간이 경과함에 따라 이물질이 쌓여 필터 막힘이 발생하면 청소를 하여 반복 사용할 수 없고 교체를 해야 하므로, 교체대상필터로 정의할 수 있다.
상기와 같이 제1차압센서(100-1)에서 측정된 프리필터(61)의 차압이 차압 기준값을 충족시키는 경우와, 상기 제2차압센서(100-2)에서 측정된 헤파필터(62)의 차압이 차압 기준값을 충족시키는 경우에 알람발생부에서 알람을 발생시킨다.
이 경우 알람발생부에서는 서로 다른 정보가 포함된 알람을 발생시킬 수 있다. 즉, 청소대상필터인 프리필터(61)로 인해 알람이 발생한 경우에는 청소가 필요하다는 정보가 포함된 알람을 발생시키고, 교체대상필터인 헤파필터(62)로 인해 알람이 발생한 경우에는 교체가 필요하다는 정보가 포함된 알람을 발생시킨다.
상기와 같이 복수의 필터(61,62)에서의 차압을 각각 측정하게 되면 필터의 막힘 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 예를 들어, 헤파필터(62)는 막히고, 프리필터(61)가 막히지 않은 경우 프리필터(61) 전후의 차압만 측정하게 되면, 실제로는 헤파필터(62)가 막혀 환기장치의 환기성능이 저하되어 있음에도 필터 막힘으로 판단하지 못할 수 있다. 또한, 헤파필터(62)는 막히지 않고 프리필터(61)가 막힌 경우 헤파필터(62) 전후의 차압만 측정하게 되면, 실제로는 프리필터(61)가 막혀 환기장치의 환기성능이 저하되어 있음에도 필터 막힘으로 판단하지 못할 수 있다.
또한, 복수의 필터의 점검 방법이 청소 또는 교체와 같이 서로 상이한 경우, 각각의 필터에 대해 청소 또는 교체 정보가 포함된 서로 다른 알람이 발생하도록 함으로써 알람의 종류로부터 필터의 점검 방법을 사용자가 미리 알 수 있어 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 제2차압센서(100-2)의 압력측정관(110-2)의 타측 단부(110-2b)가 헤파필터(62)와 전열교환기(50) 사이의 공간(S2)에 연통하도록 구성하였으나, 상기 압력측정관(110-2)의 타측 단부(110-2b)가 제2급기실(40)에 연통하도록 구성할 수도 있다. 이 경우에는 압력측정관(110-2)의 타측 단부(110-2b)가 헤파필터(62)와 전열교환기(50) 사이의 공간(S2)에 연통하도록 구성된 경우에 비하여 차압 측정의 정확성이 떨어질 수 있다.
즉, 상기 제2급기실(40)에는 급기용 송풍기(42)가 구비되어 있다. 상기 급기용 송풍기(42)가 가동되면 급기용 송풍기(42)의 주위에서 실외공기가 난류가 형성될 수 있다. 제2차압센서(100-2)에서 차압을 정확하게 측정하기 위해서는 동압을 제외하고, 정압이 작용하도록 해야 한다. 상기와 같이 실외공기가 난류가 형성되면 제2차압센서(100-2)에 동압이 작용하게 되므로, 차압을 정확하게 측정하기 어렵다. 나아가 상기 공간(S2)의 전방에는 프리필터(61)와 헤파필터(62)가 구비되고, 후방에는 전열교환기(50)가 구비되어 있으므로, 상기 공간(S2)의 전후방에서 실외공기의 난류 발생을 억제시킬 수 있다. 따라서 압력측정관(110-2)의 타측 단부(110-2b)가 헤파필터(62)와 전열교환기(50) 사이의 공간(S2)에 연통하도록 구성함으로써 차압 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 3을 참조하여, 실외공기가 제1급기실(30)과 제2급기실(40) 사이에 위치하는 4개의 필터(61,62,62,63)를 통과하면서 발생하는 차압을 2개의 차압센서(100-1,100-2)를 이용하여 측정하는 경우에 대해 설명한다. 도 3에서는 전열교환기(50)의 도시가 생략되어 있다.
상기 필터(61,62,63,64)는, 청소대상필터인 프리필터(61)와 전기적 헤파필터(63), 교체대상필터인 탈취필터(64)와 헤파필터(62)로 구성되어 있다.
상기 전기적 헤파필터(63)는 전기적으로 대전되어 집진효과를 발생하는 것으로 헤파필터(62)와 비교하여 성능은 대등한 반면 물 청소가 가능하여 헤파필터(62)와 달리 영구적으로 사용할 수 있다.
상기 탈취필터(64)는 일례로 활성탄을 사용하여 화장실, 음식 냄새 등 각종 생활냄새, 건축 자재 성분의 냄새, 휘발성 유기 화합물 냄새를 없애주는 필터로서, 일정 기간 사용하게 되면 교체를 해야 하는 필터이다.
상기 청소대상필터(61,63)를 통과하기 전의 공간인 제1급기실(30)과 상기 청소대상필터(61,63)와 교체대상필터(62,64) 사이 공간(S1)의 차압을 제1차압센서(100-1)에서 측정하고, 상기 교체대상필터(62,64)를 통과한 후의 공간(S2)과 제2급기실(40)과 상기 청소대상필터(61,63)와 교체대상필터(62,64) 사이 공간(S1)의 차압을 제2차압센서(100-2)에서 측정하여, 그 측정된 값이 차압 기준값을 충족시키는 경우에 알람발생부에서 청소 정보가 포함된 알람 또는 교체 정보가 포함된 알람을 발생시킨다.
상기에서는 4개의 필터(61,62,62,63)가 구비된 경우에 대해 예시하였으나, 3개의 필터가 구비된 경우에도 청소대상필터와 교체대상필터로 구분하여, 각각의 필터에 대한 차압을 측정하는 것으로 구성할 수 있다.
도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 환기장치(1)에 대해 설명한다.
본 실시예의 환기장치(1)는 실내와 실외 사이에 형성된 실외기실에 설치되어 있고, 제1 내지 제4덕트(71,72,73,74)가 구비되어 있으며, 압력측정관(110-3,110-4,110-5)의 일측 단부가 환기장치(1)의 외부공간인 실외기실에 연통한다는 점에서 도 1 내지 도 3의 실시예와 차이가 있고, 나머지 구성은 동일하게 적용될 수 있다.
상기 실내공기 유입구(11)와 실내 사이는 제1덕트(71), 상기 실내공기 배출구(21)와 실외 사이는 제2덕트(72), 상기 실외공기 유입구(31)와 실외 사이는 제3덕트(73), 상기 실외공기 배출구(41)와 실내 사이는 제4덕트(74)로 각각 연결되어 있다.
상기 복수의 필터(61,62,63,64) 전후방의 차압을 측정하기 위해 제3 내지 제5차압센서(100-3,100-4,100-5)가 구비된다.
상기 제3차압센서(100-3)가 설치되는 압력측정관(110-3)의 일측 단부는 환기장치(1)의 외부공간인 실외기실에 연통하고, 타측 단부는 프리필터(61)의 전방인 제1급기실(30)에 연통하도록 되어 있다.
상기 제4차압센서(100-4)가 설치되는 압력측정관(110-4)의 일측 단부는 환기장치(1)의 외부공간인 실외기실에 연통하고, 타측 단부는 전기적 헤파필터(63)와 탈취필터(64) 사이의 공간(S1)에 연통하도록 되어 있다.
상기 제5차압센서(100-5)가 설치되는 압력측정관(110-5)의 일측 단부는 환기장치(1)의 외부공간인 실외기실에 연통하고, 타측 단부는 헤파필터(62)를 통과한 후의 공간(S2)에 연통하도록 되어 있다.
상기 실외기실은 상기 환기장치(1) 내부의 실외공기가 유동하는 유로인 제3덕트(73), 제1급기실(30), 전열교환기(50), 제2급기실(40), 제4덕트(74)의 내부공간과 격리되어 있다.
따라서 상기와 같이 압력측정관(110-3,110-4,110-5)의 일측 단부가 실외기실에 연통하도록 구성하면, 실외기실에는 공기의 유동이 없으므로, 차압센서(100-3,100-4,100-5)에는 동압이 작용하지 않고 정압만이 작용하므로, 차압 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다. 또한, 실외기실은 실외공기가 유입되지 않으므로 먼지 등이 압력측정관(110-3,110-4,110-5)의 일측 단부에 쌓이지 않아 차압센서(100-3,100-4,100-5)의 오작동을 일으킬 염려가 없다.
이 경우 상기 환기장치(1)가 실외기실이 아닌 실내에 설치된 경우 차압센서(100-3,100-4,100-5)의 일측 단부를 상기 실내에 연통하도록 구성할 수도 있다. 즉, 상기 환기장치의 외부공간은 상기 제1배기실(10) 또는 제2급기실(40)이 연통하는 실내일 수 있다. 이 경우 압력측정관(110-3,110-4,110-5)의 일측 단부는 환기모드로 가동시 실내공기 또는 실외공기의 유동에 의한 영향을 받지 않는 위치에 연결하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 상기 환기장치(1)가 설치된 실내에는 공기의 유동에 의한 동압이 작용하지 않고 정압만 작용하므로, 차압 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다. 또한, 실내는 먼지가 필터(60)에서 여과된 후의 실외공기가 유입되므로 먼지 등이 압력측정관(110-3,110-4,110-5)의 일측 단부에 쌓이지 않아 차압센서(100-3,100-4,100-5)의 오작동을 일으킬 염려가 없다.
상기한 본 발명의 구성들은 전열교환기(50)가 구비된 환기장치(1) 뿐만 아니라 전열교환기(50)가 구비되지 않은 환기장치에 대해서도 적용가능하다. 또한, 필터를 사용하는 모든 공기조화기에도 적용 가능하다.
도 6을 참조하여 본 발명의 환기장치의 제어방법에 대하여 설명한다. 이 경우 환기장치(1)의 구성은 도 3에 나타난 실시예를 기준으로 설명한다.
단계 S201은 제1차압센서(100-1)와 제2차압센서(100-2)에서 필터(60)를 통과하는 공기의 차압을 측정하는 단계이다.
단계 S202는 상기 차압센서(100-1,100-2)에서 측정된 차압 정보가 제어부에 수신되는 단계이다. 이 경우 제1차압센서(100-1)에서 측정된 차압은 제1차압, 제2차압센서(100-2)에서 측정된 차압은 제2차압으로서 제어부에 수신된다.
단계 S203은 상기 측정된 제1차압이 차압 기준값을 충족하는지 여부를 제어부에서 판단하는 단계이다. 판단결과 제1차압이 차압 기준값을 충족하는 경우에는 청소대상필터(61,63)의 막힘으로 판단하여 단계 S221로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S204로 진행한다.
단계 S204는 상기 측정된 제2차압이 차압 기준값을 충족하는지 여부를 제어부에서 판단하는 단계이다. 판단결과 제2차압이 차압 기준값을 충족하는 경우에는 교체대상필터(62,64)의 막힘으로 판단하여 단계 S221로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S203으로 진행한다.
단계 S221은 알람발생부에서 필터막힘알람을 발생시키는 단계이다. 상기 제1차압이 상기 기준값을 충족시킨 경우에는 청소대상필터(61,63)의 청소가 필요하다는 정보가 포함된 알람을 발생시키고, 상기 제2차압이 상기 기준값을 충족시킨 경우에는 교체대상필터(62,64)의 교체가 필요하다는 정보가 포함된 알람을 발생시킨다. 이와 같이 필터의 종류에 따라 각각의 필터에 적합한 알람을 발생시킴으로써 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
한편, 차압센서(100-1,100-2)에서의 차압 측정과 동시에 타이머에서 점검주기를 카운트하여 정기알람을 발생시키는 과정이 진행된다.
단계 S211은 타이머가 점검주기를 카운트하는 단계이다.
단계 S212는 타이머의 카운트 결과 설정시간이 충족되어 필터(60)의 점검주기가 도래했는지 여부를 판단하는 단계이다. 판단결과 점검주기가 도래한 경우에는 단계 S221로 진행하고, 그렇지 않으면 단계 S212를 계속 수행한다.
단계 S221에서 점검주기에 해당하는 정기알람이 발생된다. 상기 정기알람은 차압 측정에 의한 필터막힘알람과 구별되도록 정기알람에 관한 정보가 포함되도록 구성할 수 있다.
상기에서 설명한 차압센서(100-1,100-2)에서의 차압 측정과 동시에 타이머에서 점검주기를 카운트는 동시에 독립적으로 진행되므로, 타이머에서 점검주기가 도래하기 전에도 차압센서(100-1,100-2)에서 측정된 제1차압 또는 제2차압이 기준값을 충족시키는 경우에는 필터막힘알람을 발생시킴으로써 필터(60)가 막혀 성능이 저하된 상태에서 환기장치(1)가 점검주기까지 계속 가동되는 것을 방지하여 환기장치(1)가 최적의 상태로 가동되도록 할 수 있다.
이와 반대로, 상기 차압센서(100-1,100-2)에서 측정된 차압이 기준값을 충족시키기 전이라도 타이머에서 카운트 결과 점검주기가 도래한 경우에는 정기알람을 발생시킴으로써 필터(60)의 적정 사용기한을 준수할 수 있게 하여 최적의 상태로 환기장치(1)가 가동되도록 할 수 있다.
또한, 차압센서(100-1,100-2)의 고장이나 오작동이 발생하는 경우, 필터(60)의 점검주기 도래시 정기알람을 발생시킴으로써 사용자에게 필터 점검이 필요함을 알릴 수 있을 뿐만 아니라 필터(60)가 막혀 성능이 저하된 상태로 환기장치(1)가 계속 가동되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 5의 실시예에서 차압을 측정하는 경우에는 단계 S201 내지 단계 S204가 다음과 같이 수행된다.
단계 S201에서 제3 내지 제5차압센서(100-3,100-4,100-5)를 통해 각각 차압을 측정한다.
이 경우 제3차압센서(100-3)에서 측정된 차압을 제3차압, 제4차압센서(100-4)에서 측정된 차압을 제4차압, 제5차압센서(100-5)에서 측정된 차압을 제5차압이라 한다.
상기 제3차압 내지 제5차압이 측정되면, 제어부는 단계 S202에서 제3차압과 제4차압의 차이로부터 제1차압을 연산하고, 제4차압과 제5차압의 차이로부터 제2차압을 연산한다.
그 후 제어부에서 단계 S203, 단계 S204에서 상기 제1차압과 제2차압이 각각 차압 기준값을 충족하는지 여부를 판단하여, 기준값을 충족하는 경우에는 알람을 발생시킨다.
이와 같이 차압 측정과 함께 필터의 점검주기마다 알람을 발생시키도록 함으로써 필터의 막힘을 보다 정확하게 판단할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
1 : 환기장치 10 : 제1배기실
11 : 실내공기 유입구 12 : 환기댐퍼
20 : 제2배기실 21 : 실내공기 배출구
22 : 배기용 송풍기 30 : 제1급기실
31 : 실외공기 유입구 32 : 외기댐퍼
40 : 제2급기실 41 : 실외공기 배출구
42 : 급기용 송풍기 50 : 전열교환기
60 : 필터 61 : 프리필터
62 : 헤파필터 63 : 전기적 헤파필터
64 : 탈취필터 71 : 제1덕트
72 : 제2덕트 73 : 제3덕트
74 : 제4덕트
100-1,100-2,100-3,100-4,100-5 : 차압센서
110-1,110-2,110-3,110-4,110-5 : 압력측정관

Claims (16)

  1. 공기를 여과하기 위한 적어도 하나의 필터;
    상기 필터를 통과하는 공기의 차압을 측정하기 위한 적어도 하나의 차압센서;
    상기 필터의 점검주기를 카운트하기 위한 타이머;
    상기 차압센서에서 측정된 차압으로부터 상기 필터의 막힘 여부를 판단하고, 상기 필터의 점검주기가 도래했는지 여부를 판단하는 제어부;
    상기 차압센서에서 측정된 차압으로부터 상기 필터의 막힘으로 판단되는 경우 알람을 발생시키고, 상기 필터의 점검주기가 도래한 경우 알람을 발생시키는 알람발생부;
    를 포함하고,
    상기 필터는 복수로 이루어지고;
    상기 차압센서는 복수로 이루어지되, 상기 복수의 필터를 통과하기 전의 공간과 환기장치의 외부공간 사이의 제3차압을 측정하는 제3차압센서, 상기 복수의 필터 사이 공간과 상기 환기장치의 외부공간 사이의 제4차압을 측정하는 제4차압센서, 상기 복수의 필터를 통과한 후의 공간과 상기 환기장치의 외부공간 사이의 제5차압을 측정하는 제5차압센서로 이루어지고;
    상기 제어부는, 상기 제3차압과 상기 제4차압의 차이인 제1차압과, 상기 제4차압과 상기 제5차압의 차이인 제2차압으로부터 상기 필터의 막힘 여부를 판단하는 환기장치
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 필터는 사용 기간이 경과함에 따라 청소 대상이 되는 청소대상필터와 교체 대상이 되는 교체대상필터로 이루어지고;
    상기 공기가 유동하는 방향을 기준으로 상기 청소대상필터와 교체대상필터의 순서로 구비된 것을 특징으로 하는 환기장치
  5. 제4항에 있어서,
    상기 청소대상필터는 프리필터와 전기적 헤파필터 중 하나 이상으로 이루어지고, 상기 교체대상필터는 탈취필터와 헤파필터 중 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 환기장치
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 환기장치의 외부공간은 실외와 실내 사이에 위치하는 실외기실인 것을 특징으로 하는 환기장치
  9. 제1항에 있어서,
    상기 차압센서에 의해 측정된 차압으로부터 상기 필터의 막힘으로 판단되면, 상기 알람발생부는, 청소가 필요하다는 정보가 포함된 알람과 교체가 필요하다는 정보가 포함된 알람 중 어느 하나를 발생시키는 것을 특징으로 하는 환기장치
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 필터는 사용 기간이 경과함에 따라 청소 대상이 되는 청소대상필터와 교체 대상이 되는 교체대상필터로 이루어지고;
    상기 알람발생부는,
    상기 청소대상필터의 통과 전후의 차압이 상기 제어부에 기 설정된 기준값을 충족시킨 경우 상기 청소대상필터의 청소가 필요하다는 정보가 포함된 알람을 발생시키고;
    상기 교체대상필터의 통과 전후의 차압이 상기 제어부에 기 설정된 기준값을 충족시킨 경우 상기 교체대상필터의 교체가 필요하다는 정보가 포함된 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 환기장치
  11. 제1항에 있어서,
    실내공기가 유입되는 제1배기실, 상기 제1배기실을 경유한 실내공기를 실외로 배출시키는 제2배기실, 실외공기가 유입되는 제1급기실, 상기 제1급기실을 경유한 실외공기를 실내로 공급하는 제2급기실을 포함하고;
    상기 필터는, 상기 제1급기실에서 제2급기실로 유동하는 실외공기를 여과하는 것을 특징으로 하는 환기장치
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1배기실에서 제2배기실로 유동하는 실내공기와 상기 제1급기실에서 제2급기실로 유동하는 실외공기 간에 열교환이 이루어지는 전열교환기가 구비되고;
    상기 필터는 상기 제1급기실과 대면하는 상기 전열교환기의 일측면에 구비되어 상기 전열교환기로 유입되는 실외공기 중에 포함된 이물질을 여과하는 것을 특징으로 하는 환기장치
  13. 공기를 여과하기 위한 적어도 하나의 필터를 통과하는 공기의 차압을 차압센서에서 측정하고, 상기 차압센서에서 측정된 차압이 제어부에 기 설정된 기준값을 충족시킨 경우 상기 필터의 막힘으로 판단하여 알람을 발생시키고;
    상기 필터의 점검주기를 카운트하여 상기 필터의 점검주기가 도래했다고 판단되는 경우 알람을 발생시키고,
    상기 필터가 복수로 이루어지고,
    상기 차압센서에서, 상기 복수의 필터를 통과하기 전의 공간과 환기장치의 외부공간 사이의 제3차압을 측정하고, 상기 복수의 필터 사이 공간과 상기 환기장치의 외부공간 사이의 제4차압을 측정하고, 상기 복수의 필터를 통과한 후의 공간과 상기 환기장치의 외부공간 사이의 제5차압을 측정하고;
    상기 제3차압과 제4차압의 차이로부터 제1차압을 연산하여, 상기 제1차압이 상기 기준값을 충족시키는지 여부를 판단하고;
    상기 제4차압과 제5차압의 차이로부터 제2차압을 연산하여, 상기 제2차압이 상기 기준값을 충족시키는지 여부를 판단하는 환기장치의 제어방법
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1차압이 상기 기준값을 충족시킨 경우 필터 청소가 필요하다는 정보가 포함된 알람을 발생시키고;
    상기 제2차압이 상기 기준값을 충족시킨 경우 필터 교체가 필요하다는 정보가 포함된 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법
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