KR102476322B1

KR102476322B1 - 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법

Info

Publication number: KR102476322B1
Application number: KR1020220067770A
Authority: KR
Inventors: 윤일지; 김태경; 서광민
Original assignee: (주)유원기술
Priority date: 2022-06-02
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2022-12-13

Abstract

듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법이 개시된다. 본 실시 예는 환기 구역에 대한 신속한 환기를 도모하고, 상기 환기 구역으로 급기 되는 외기의 상태 정보에 따른 최적의 제어를 실시하고자 한다.

Description

듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법{Control method of Ventilation with dual damper unit}

본 발명은 실내 공기를 환기시키기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 우리가 생활하는 실내의 공기는 여러 가지 요인으로 오염되고 있으며, 쾌적한 삶을 위해서 오염된 실내 공기를 실외로 배출하고 실외 공기를 실내로 유입하는 환기가 필요하게 된다.

특히, 사무실 등과 같이 많은 사람이 협소한 공간에 머무는 곳에서는 수시로 환기를 시켜야 하며 일 예로 창문을 개방하거나 환풍기를 사용하는 방법이 있었다.

그러나 건물의 창문을 열어 환기를 시킬 경우, 건물의 냉난방효율이 떨어지고, 최근에는 건물의 미감을 향상시키기 위해 창의 설치를 최소화하기 때문에 건물의 공기를 강제적으로 환기시킬 수 있는 환기장치가 건물에 설치되고 있다.

또한, 주거공간이 갈수록 고층화됨에 따른 안정성 문제와 에너지 절약, 소음, 보안 등의 문제로 창문의 개방이 제한되는 등 생활공간이 갈수록 기밀화 또는 폐쇄화 되고 있다.

이러한 변화에 따라 오늘날 거의 모든 건물에는 외부의 신선한 공기를 내부로 공급하고, 내부의 공기를 외부로 배출시키는 환기장치가 필요하며, 이러한 환기장치로 전열 교환부를 구비한 폐열 회수형 환기장치가 주로 사용되고 있다.

상기 폐열 회수형 환기장치는 실외 공기를 실외 흡기구에 의해 프레임 내부로 유입시켜 필터로 필터링한 후 실내 배출구를 통해 실내로 공급하고, 동시에 실내 흡기구를 통해 실내 공기를 프레임 내부로 유입시킨 후 실외 배출구를 통해 실외로 배출시킨다.

일반적인 폐열 회수형 환기장치의 프레임 내부에는 전열 교환부가 구비되는데, 실내 흡기구를 통해 유입된 실내 공기가 실외 배출구를 통해 외부로 배출되기 전에 상기 전열 교환부를 통과하면서 자신의 열에너지(냉기 또는 온기)를 전달하고, 실외 흡기구를 통해 유입된 실외 공기 또한 상기 전열 교환부를 통과하면서 실내 공기가 전열 교환부에 전달한 열에너지를 받은 후 실내 배출구를 통해 배출된다.

이때, 실외 공기와 실내 공기의 배출은 송풍기에 의해 각각 이루어지며, 송풍기 등의 작동 제어는 프레임에 설치되는 콘트롤 박스에 의해 이루어진다.

이와 같이 사용되는 종래의 환기장치는 바이패스 모드의 경우 급기 바이패스와 배기 바이패스 중 급기 바이패스만 가능하거나 또는 배기 바이패스만 가능하여 급기 및 배기 바이패스가 모두 실시하기에 어려운 문제점이 유발되었다.

또한 종래의 환기장치는 바이패스를 위한 댐퍼가 단일 댐퍼로 이루어지게 되어 유량의 안정적인 확보가 한정적이었고, 유체의 이동에 따른 난류 발생으로 인한 손실로 인한 팬 동력의 손실이 발생되어 이에 대한 문제점이 필요하게 되었다.

대한민국등록특허 제0690987호

본 실시 예들은 환기 구역에 대한 환기를 실시할 때 외기의 상대 습도와 온도를 사전에 감지한 후에 상기 환기 구역으로 급기하기 이전에 상대 습도와 온도를 가변시켜 최적의 공기 상태로 공급할 수 있는 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법을 제공하고자 한다.

본 실시 예에 의한 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법은 외부의 신선한 실외공기(out air)가 환기장치를 통해 전열교환 유닛에서 열교환된 이후에 환기 구역(Z)으로 급기(supply air)되고, 상기 환기 구역(Z)으로 급기된 공기가 상기 환기장치로 되돌아 온 이후에 전열교환 유닛에서 열교환이 이루어진 이후에 외부로 배기(exhaust air)되도록 제어되는 일반 환기 모드 단계(ST100); 상기 환기 구역(Z)에서 환기장치로 되돌아온 공기를 상기 환기 구역(Z)으로 재 공급되도록 제어하는 내부공기 순환 모드 단계(ST200); 상기 전열교환 유닛을 경유하지 않고 상기 환기 구역(Z)으로 외기가 공급되도록 배기 팬과 급기 팬을 제어함과 동시에 상기 환기장치 내부에 구비된 듀얼 댐퍼 유닛의 개도량 및 상기 배기 팬 에서부터 듀얼 댐퍼 유닛을 경유하여 상기 급기 팬에 이르는 이동 구간에서 외기의 이동 흐름을 가이드 하기 위한 급기 가이드 모드 단계(ST310)로 제어가 이루어지는 급기 바이패스 모드 단계 (ST300); 및 상기 전열교환 유닛을 경유하지 않고 상기 환기 구역(Z) 중 특정 구역의 오염된 공기를 실외로 배기 시키기 위해 배기 팬과 급기 팬을 제어함과 동시에 상기 듀얼 댐퍼 유닛의 개도량 및 상기 급기 팬 에서부터 듀얼 댐퍼 유닛을 경유하여 상기 배기 팬에 이르는 이동 구간에서 공기의 이동 흐름을 가이드 하기 위한 배기 가이드 모드 단계(ST410)로 제어가 이루어지는 배기 바이패스 모드 단계(ST400)를 포함한다.

상기 급기 가이드 모드 단계 (ST310)는 상기 배기 팬에서 상기 듀얼 댐퍼 유닛을 향해 이동되는 이동 구간에서 외기의 이동 방향을 제어하는 제1 가이드 모드 단계(ST312); 상기 듀얼 댐퍼 유닛에서부터 급기 팬에 이르는 이동 구간에서 외기의 이동 방향을 제어하는 제2 가이드 모드 단계(ST314)를 더 포함한다.

상기 급기 바이패스 모드 단계(ST300)는 상기 환기 구역(Z)으로 공급될 외기의 온도가 환기 구역(Z)의 온도 보다 저온일 경우 환기 구역(Z)으로 공급되는 외기의 온도를 소정의 온도로 상승시켜 공급하는 급기 온도 조절 단계(ST320)를 더 포함한다.

상기 급기 온도 조절 단계(ST320)는 작동 초기에 환기 구역으로 공급되는 외기의 이동 속도와, 소정의 시간이 경과된 이후에 환기 구역으로 공급되는 외기의 이동 속도가 서로 상이해지도록 배기 팬 또는 급기 팬의 분당 회전수가 제어되는 것을 특징으로 한다.

상기 급기 바이패스 모드 단계(ST300)는 상기 환기 구역(Z)으로 공급될 외기의 습도가 기준 상대습도 보다 높을 경우 환기 구역(Z)으로 공급되는 외기의 상대습도를 제어하는 급기 상대습도 제어 단계(ST330)를 더 포함한다.

상기 환기 구역(Z)에 다량의 외기를 공급하거나, 상기 환기 구역(Z) 중 특정 구역으로 신속한 급기가 필요한 것으로 판단될 경우 터보 급기 바이패스 모드 단계(ST500)로 제어가 이루어지되,

상기 터보 급기 바이패스 모드 단계(ST500)는 상기 듀얼 댐퍼 유닛을 모두 오픈 상태로 제어하는 제1 제어 단계(ST510); 상기 배기 팬은 듀얼 댐퍼 유닛으로 외기가 유입되도록 역방향으로 회전되도록 제어하고, 상기 급기 팬은 정방향으로 회전되도록 제어하는 제2 제어 단계(ST520); 상기 배기 팬에서 급기 팬에 이르는 이동 구간에서 외기의 이동 방향을 제어하는 제3 가이드 모드 단계(ST530)를 포함한다.

상기 배기 가이드 모드 단계(ST410)는 상기 급기 팬에서 상기 듀얼 댐퍼 유닛을 향해 이동되는 이동 구간에서 공기의 이동 방향을 제어하는 제4 가이드 모드 단계(ST412); 상기 듀얼 댐퍼 유닛에서부터 배기 팬에 이르는 이동 구간에서 공기의 이동 방향을 제어하는 제5 가이드 모드 단계(ST414)를 더 포함하다.

상기 환기 구역(Z) 중 특정 구역에 다량으로 외부로 배기 시키거나, 상기 환기 구역(Z)을 음압 상태로 유지시켜야 될 것으로 판단될 경우 터보 배기 바이패스 모드 단계(ST600)로 제어가 이루어지되, 상기 터보 배기 바이패스 모드 단계(ST600)는 상기 듀얼 댐퍼 유닛이 모두 오픈 상태가 유지되도록 제어하는 제3 제어 단계(ST610); 상기 배기 팬은 외기를 외측으로 배출하는 정방향으로 회전되도록 제어하고, 상기 급기 팬은 환기 구역(Z)의 공기가 듀얼 댐퍼 유닛을 향해 이동되도록 역방향으로 회전되도록 제어하는 제4 제어 단계(ST620); 상기 급기 팬에서 배기 팬에 이르는 이동 구간에서 공기의 이동 방향을 제어하는 제6 가이드 모드 단계(ST630)를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치는 건축물의 환기 구역(Z)으로 외기를 순환시키기 위해 외기와 실내 공기의 순환 이동을 위한 통로부(110)가 형성된 케이싱(100); 상기 케이싱(100)의 내측에 구비되고, 외기를 환기 구역(Z)으로 공급하기 위한 급기 팬(210)과, 상기 환기 구역(Z)으로 공급된 실외 공기를 흡입하여 실외로 배출하기 위한 배기 팬(220)을 포함하는 팬 유닛(200); 상기 케이싱(100)의 내부에 배치되어 상기 통로부(110)를 통해 이동된 공기와 열교환이 이루어지는 전열 교환 유닛(300); 및 상기 급기 팬(210)과 배기 팬(220) 사이에 배치되고, 환기 구역(Z)에 대한 급기 및 배기 바이패스 모드 또는 상기 환기 구역(Z)으로 다량의 외기를 신속히 공급하거나 환기 구역(Z)의 실내 공기를 신속히 실외로 배출이 이루어지는 급기 및 배기 바이패스 터보 모드 중의 어느 하나로 개폐 가능한 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 포함한다.

상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)은 전체적인 외형을 이루고, 중앙에 소정의 크기로 개구부(502a)가 형성된 프레임(502)에 설치되고, 상기 개구부(502a)의 개구된 전체 영역의 절반 영역에 대한 개폐 상태가 조절되기 위해 구비된 제1 바이패스 댐퍼부(510); 상기 프레임(502)에 설치되고, 상기 제1 바이패스 댐퍼부(510)와 함께 상기 개구부(502a)의 개구된 전체 영역의 나머지 절반 영역에 대한 개폐 상태가 조절되기 위해 구비된 제2 바이패스 댐퍼부(520)를 포함한다.

상기 제1 바이패스 댐퍼부(510)는 상기 개구부(502a)의 절반 영역에 해당되는 크기로 형성되고, 제2 바이패스 댐퍼부(520)와 면접촉된 상태가 유지될 때 실링을 도모하기 위한 제1 실링부(512a)가 형성된 제1 베인(512); 상기 제1 베인(512)이 소정의 각도로 회전되도록 결합된 제1 액츄에이터(514)를 포함한다.

상기 제2 바이패스 댐퍼부(520)는 상기 개구부(502a)의 나머지 절반 영역에 해당되는 크기로 형성되고, 제1 바이패스 댐퍼부(510)와 면접촉된 상태가 유지될 때 실링을 도모하기 위한 제2 실링부(522a)가 형성된 제2 베인(522); 상기 제2 베인(522)이 소정의 각도로 회전되도록 결합된 제2 액츄에이터(524)를 포함한다.

상기 케이싱(100)은 상기 배기 팬(220)과 듀얼 댐퍼 유닛(500) 사이를 이동하는 유체의 유동 흐름을 가이드 하기 위해 일단이 상기 프레임(502)에 연결되고, 타단이 상기 배기 팬(220)과 마주보며 케이싱(100)의 내측면을 향해 라운드지며 연장된 가이드 부(700)를 더 포함한다.

상기 가이드 부(700)는 가로 방향을 따라 소정의 길이로 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 향해 연장된 제1 보조 가이드(710)를 더 포함한다.

상기 케이싱(100)에는 상기 배기 팬(220)과 듀얼 댐퍼 유닛(500) 사이에 설치되고, 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)이 작동될 때 틸팅각이 가변되는 제1 틸팅 가이드 부(800); 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)과 급기 팬(210) 사이에 설치되고, 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)이 작동될 때 틸팅각이 가변되는 제2 틸팅 가이드 부(900)를 더 포함한다.

상기 제1 틸팅 가이드 부(800)는 상기 케이싱(100)의 내측에 구비된 제1 액츄에이터(810); 상기 제1 액츄에이터에 축 결합되고, 상기 배기 팬(220)을 바라보는 상대면이 내측을 향해 소정의 곡률로 라운드 지며 연장된 제1 틸팅 베인(820)을 포함한다.

상기 제2 틸팅 가이드 부(900)는 상기 케이싱(100)의 내측에 구비된 제2 액츄에이터(910); 상기 제2 액츄에이터에 축 결합되고, 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 바라보는 상대면이 내측을 향해 소정의 곡률로 라운드 지며 연장된 제2 틸팅 베인(920)을 포함한다.

상기 제1 틸팅 베인(820)에는 가로 방향을 따라 소정의 길이로 연장된 제3 보조 가이드(822)가 구비되고, 상기 제2 틸팅 베인(920)에는 가로 방향을 따라 소정의 길이로 연장된 제4 보조 가이드(922)가 구비된다.

상기 케이싱(100)에는 실내로 공급되는 외기에 포함된 습도를 감소시키기 위해 구비된 제습부(530)를 더 포함하고, 상기 제습부(530)는 상기 배기 팬(220)과 듀얼 댐퍼 유닛(500) 사이에 위치된 제1 제습부(532); 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)과 상기 급기 팬(210) 사이에 위치된 제2 제습부(534)가 구비된다.

상기 케이싱(100)에는 외기의 온도가 환기 구역(Z)의 온도 보다 저온일 경우 외기의 온도를 소정의 온도로 상승시켜 공급하기 위해 상기 배기 팬(220)과 듀얼 댐퍼 유닛(500) 사이에 위치된 제1 온도 상승부(50); 상기 급기 팬(210)의 출구단에 위치된 제2 온도 상승부(60)가 구비된다.

상기 케이싱(100)에는 상기 팬 유닛(200)과 듀얼 댐퍼 유닛(500)의 작동 상태를 제어하기 위한 제어 유닛(600)이 구비되되, 상기 제어 유닛(600)은 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)이 상기 환기 구역(Z)으로 다량의 외기를 신속히 공급하거나 환기 구역(Z)의 실내 공기를 신속히 실외로 배출이 필요할 경우 상기 배기 팬(220) 또는 급기 팬(210)의 회전 방향을 역방향으로 작동되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1,2 온도 상승부는 펠티에 소자가 사용된다.

본 발명의 실시 예들은 듀얼 댐퍼 유닛을 이용하여 다량의 외기를 환기 구역으로 공급하거나, 상기 환기 구역의 오염된 공기를 실외로 배출이 필요할 때 외기 또는 실내 공기의 이동에 따른 와류 발생 및 유동 박리를 최소화 하고, 소음 발생이 최소화 되도록 제어할 수 있다.

본 실시 예들은 환기 구역으로 다량의 외기를 최단시간에 공급하거나, 환기 구역에 대한 신속한 실외 배출이 필요한 경우에 이를 안정적으로 제어하여 사용자의 편의성과 만족도를 향상하고자 한다.

도 1은 본 실시 예에 의한 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어 방법을 도시한 순서도.
도 2는 본 실시 예에 의한 터보 급기 바이패스 모드 단계와 터보 배기 바이패스 모드 단계를 도시한 순서도.
도 3은 본 실시 예에 의한 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 실시 예에 의한 듀얼 댐퍼 유닛을 도시한 사시도.
도 5는 도42의 횡 단면도.
도 6는 본 실시 예에 의한 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 주요 구성에 대한 배치 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 실시 예에 의한 제1 보조 가이드 및 제3 보조 가이드를 도시한 도면.
도 8내지 도 9는 본 실시 예에 의한 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치가 급기 바이패스 모드 단계로 작동될 때를 도시한 도면.
도 10은 본 실시 예에 의한 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치가 터보 급기 바이패스 모드 단계로 작동될 때를 도시한 도면.
도 11 내지 도 12는 본 실시 예에 의한 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치가 배기 바이패스 모드로 작동될 때를 도시한 도면.
도 13은 본 실시 예에 의한 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치가 터보 배기 바이패스 모드로 작동될 때를 도시한 도면.

본 개시물의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시물은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 개시물의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시물이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시물의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시물은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)"이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시물을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)." 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다.

첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 의한 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법은 환기 구역(Z)에 대한 신속한 환기가 필요할 경우 듀얼 댐퍼 유닛(500)과 외기 또는 실내 공기의 이동에 따른 와류 발생이 최소화 되도록 제어 유닛(600)을 통해 제어하여 환기 구역(Z)에 대한 환기를 안정적으로 실시하고자 한다.

이를 위해 본 실시 예는 외부의 신선한 실외공기(out air)가 환기장치를 통해 전열교환 유닛에서 열교환된 이후에 환기 구역(Z)으로 급기(supply air)되고, 상기 환기 구역(Z)으로 급기된 공기가 상기 환기장치로 되돌아 온 이후에 전열교환 유닛에서 열교환이 이루어진 이후에 외부로 배기(exhaust air)되도록 제어되는 일반 환기 모드 단계(ST100)와, 상기 환기 구역(Z)에서 환기장치로 되돌아온 공기를 상기 환기 구역(Z)으로 재 공급되도록 제어하는 내부공기 순환 모드 단계(ST200)와, 상기 전열교환 유닛을 경유하지 않고 상기 환기 구역(Z)으로 외기가 공급되도록 배기 팬과 급기 팬을 제어함과 동시에 상기 환기장치 내부에 구비된 듀얼 댐퍼 유닛의 개도량 및 상기 배기 팬 에서부터 듀얼 댐퍼 유닛을 경유하여 상기 급기 팬에 이르는 이동 구간에서 외기의 이동 흐름을 가이드 하기 위한 급기 가이드 모드 단계(ST310)로 제어가 이루어지는 급기 바이패스 모드 단계 (ST300) 및 상기 전열교환 유닛을 경유하지 않고 상기 환기 구역(Z) 중 특정 구역의 오염된 공기를 실외로 배기 시키기 위해 배기 팬과 급기 팬을 제어함과 동시에 상기 듀얼 댐퍼 유닛의 개도량 및 상기 급기 팬 에서부터 듀얼 댐퍼 유닛을 경유하여 상기 배기 팬에 이르는 이동 구간에서 공기의 이동 흐름을 가이드 하기 위한 배기 가이드 모드 단계(ST410)로 제어가 이루어지는 배기 바이패스 모드 단계(ST400)를 포함한다.

우선 환기장치의 장치 구성에 대해 먼저 설명한다.

특히 본 실시 예는 제어 유닛(600)이 듀얼 댐퍼 유닛(500)의 개폐 상태를 제어하여 환기 구역(Z)으로 외기 또는 실내 공기를 공급 할 때 내부 레이 아웃이 한정적인 케이싱(100)의 내부에서 이동하는 공기의 유동 손실을 최소화 시킬 수 어 안정적인 이동을 도모하고, 다량의 유량을 안정적으로 이동시켜 환기 구역(Z)에 대한 신속한 환기를 도모할 수 있다.

이를 위해 본 실시 예는 건축물의 환기 구역(Z)으로 외기를 순환시키기 위해 외기와 실내 공기의 순환 이동을 위한 통로부(110)가 형성된 케이싱(100)과, 상기 케이싱(100)의 내측에 구비되고, 외기를 환기 구역(Z)으로 공급하기 위한 급기 팬(210)과, 상기 환기 구역(Z)으로 공급된 실외 공기를 흡입하여 실외로 배출하기 위한 배기 팬(220)을 포함하는 팬 유닛(200)과, 상기 케이싱(100)의 내부에 배치되어 상기 통로부(110)를 통해 이동된 공기와 열교환이 이루어지는 전열 교환 유닛(300) 및 상기 급기 팬(210)과 배기 팬(220) 사이에 배치되고, 환기 구역(Z)에 대한 급기 및 배기 바이패스 모드 또는 상기 환기 구역(Z)으로 다량의 외기를 신속히 공급하거나 환기 구역(Z)의 실내 공기를 신속히 실외로 배출이 이루어지는 급기 및 배기 바이패스 터보 모드 중의 어느 하나로 개폐 가능한 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 포함한다.

본 실시 예는 케이싱(100)의 내부에 통로부(110)가 형성되고, 상기 전열 교환 유닛(300)이 열교환을 위해 구비되며, 상기 전열 교환 유닛(300)을 기준으로 좌측(도면기준)에 상기 케이싱(100)으로 외기가 유입되도록 구비된 외기 통로(112)가 형성되고, 상기 환기 구역(Z)에서 상기 케이싱(100)의 내부로 실내 공기가 유입되도록 구비된 환기(RA)(return air)통로(114)가 형성된다.

그리고 상기 외기통로(112)를 통해 유입된 공기를 상기 환기 구역(Z)으로 급기(SA)(supply air)되도록 구비된 급기 통로(116)가 형성되고, 상기 환기 통로(114)를 통해 유입된 공기를 상기 케이싱(100)의 외측으로 배기 시키기 위해 구비된 배기 통로(118)가 형성된다.

상기 팬 유닛(200)은 외기를 환기 구역(Z)으로 공급하기 위한 급기 팬(210)과, 상기 환기 구역(Z)으로 공급된 실외 공기를 흡입하여 실외로 배출하기 위한 배기 팬(220)을 포함한다.

일 예로 상기 급기 팬(210)과 배기 팬(220)은 BLDC모터가 사용되고, 상기 BLDC 모터는 작동 상태를 제어하는 팬 제어부(미도시)가 내부에 내장되지 않고 독립적으로 분리되어 실장 되므로 종래 내장 타입의 BLDC 모터 보다 안정적인 작동과 효율이 유지된다.

상기 급기 팬(210)과 배기 팬(220)에 BLDC 모터가 사용될 경우, 회전자의 회전속도를 검출하기 위한 홀 센서가 없으므로, 후술할 환기 제어부(700)에서 회전자의 회전 속도(회전수)를 검출해야 한다.

이를 위해 제어 유닛(600)은 별도로 구비된 리모컨에 의해 작동과 풍량이 선택되면, 속도 제어부에서 초기 속도 제어를 위한 제어 신호를 펄스 폭 변조신호(PWM)로 발생하여 모터 드라이브를 구동 시킨다.

본 실시 예에 의한 듀얼 댐퍼 유닛(500)은 전체적인 외형을 이루고, 중앙에 소정의 크기로 개구부(502a)가 형성되며, 케이싱(100)에 형성되고 서로 마주보며 이격된 프레임(502)에 설치된다.

상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)은 개구부(502a)의 개구된 전체 영역의 절반 영역에 대한 개폐 상태가 조절되기 위해 구비된 제1 바이패스 댐퍼부(510)와, 상기 프레임(502)에 설치되고, 상기 제1 바이패스 댐퍼부(510)와 함께 상기 개구부(502a)의 개구된 전체 영역의 나머지 절반 영역에 대한 개폐 상태가 조절되기 위해 구비된 제2 바이패스 댐퍼부(520)를 포함한다.

상기 프레임(502)은 케이싱(100)에 구비된 프레임 삽입 홈(102)에 양측이 끼움 결합될 경우 설치가 완료되므로 작업자가 손쉽게 설치가 가능해 진다.

상기 제1 바이패스 댐퍼부(510)는 상기 개구부(502a)의 절반 영역에 해당되는 크기로 형성되고, 제2 바이패스 댐퍼부(520)와 면접촉된 상태가 유지될 때 실링을 도모하기 위한 제1 실링부(512a)가 형성된 제1 베인(512)과, 상기 제1 베인(512)이 소정의 각도로 회전되도록 결합된 제1 액츄에이터(514)를 포함한다.

상기 제1 베인(512)은 판 형태로 형성되고, 제1 실링부(512a)가 세로 방향에 구비된다. 제1 실링부(512a)는 일 예로 고무 또는 실리콘이 사용될 수 있으나 재질은 특별히 한정하지 않는다.

제1 베인(512)은 제1 액츄에이터(514)에서 연장된 제1 사프트(미도시)와 결합되어 있어 소정의 각도로 회전될 수 있으며 회전 각도는 후술할 제어 유닛(600)을 통해 다양하게 제어된다.

상기 제2 바이패스 댐퍼부(520)는 상기 개구부(502a)의 나머지 절반 영역에 해당되는 크기로 형성되고, 제1 바이패스 댐퍼부(510)와 면접촉된 상태가 유지될 때 실링을 도모하기 위한 제2 실링부(522a)가 형성된 제2 베인(522)과, 상기 제2 베인(522)이 소정의 각도로 회전되도록 결합된 제2 액츄에이터(524)를 포함한다.

상기 제2 베인(522)은 판 형태로 형성되고, 제2 실링부(522a)가 세로 방향에 구비된다. 제2 실링부(522a)는 일 예로 고무 또는 실리콘이 사용될 수 있으나 재질은 특별히 한정하지 않는다.

제2 베인(522)은 제2 액츄에이터(524)에서 연장된 제2 사프트(미도시)와 결합되어 있어 소정의 각도로 회전될 수 있으며 회전 각도는 후술할 제어 유닛(600)을 통해 다양하게 제어된다.

첨부된 도 6 내지 도 7을 참조하면, 케이싱(100)에는 상기 배기 팬(220)과 듀얼 댐퍼 유닛(500) 사이를 이동하는 유체의 유동 흐름을 가이드 하기 위해 일단이 상기 프레임(502)에 연결되고, 타단이 상기 배기 팬(220)과 마주보며 케이싱(100)의 내측면을 향해 라운드지며 연장된 가이드 부(700)가 구비된다.

상기 가이드 부(700)는 외기 또는 실내 공기가 배기 팬(220)과 듀얼 댐퍼 유닛(500) 사이를 이동할 때 와류로 인해 크기와 속도 및 방향이 불규칙해지지 않도록 가이드하여 안정적인 공기의 이동을 도모한다.

특히 외기가 배기 통로(118)로 이동하거나, 반대로 상기 배기 통로(118)를 통해 듀얼 댐퍼 유닛(500)으로 이동될 때 배기 팬(220)과 케이싱(100)의 내부 레이 아웃으로 인해 예상하지 못하는 와류가 발생될 수 있다.

본 실시 예는 이를 방지하기 위해 가이드 부(700)가 구비되어 있어 상기 배기 통로(118)를 통해 이동하는 공기의 이동 속도와 방향이 배기 팬(220) 또는 듀얼 댐퍼 유닛(220)을 향해 안정적으로 이동될 수 있도록 가이드 하여 전술한 문제점을 해결하고 불필요한 소음 발생도 예방할 수 있다.

상기 가이드 부(700)는 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 향해 라운드 진 굴곡을 갖고 연장되므로 소정의 속도로 이동하는 외기 또는 실내 공기가 케이싱(100)의 내측과 충돌하거나 레이 아웃에 의한 소용돌이 현상이 최소화 된 상태로 이동할 수 있다.

상기 제1 보조 가이드(710)는 가이드 부(700)의 전 구간에 설치되거나, 와류가 발생될 가능성이 높은 위치에만 설치될 수 있으며 전체적인 형태가 에어 포일 형태로 형성되고, 상기 가이드 부(700)에서 소정의 길이를 갖고 돌출된다.

외기 또는 실내 공기는 상기 제1 보조 가이드(710)에 의해 가이드 부(700)를 따라 이동할 때 상측과 하측으로 각각 구획되어 이동되면서 상기 가이드 부(700)의 표면에서 점성이 유지되면서 이동될 수 있어 유동박리(floe separation) 현상 및 소용돌이로 인한 이동 흐름의 방해가 최소한으로 발생되어 안정적인 이동을 도모할 수 있다.

특히 제1 보조 가이드(710)는 에어 포일 형태로 형성되어 있어 선단부와 후단부에서 소정의 속도로 이동하는 외기 또는 실내 공기가 충돌로 인해 주위로 이동 흐름이 흩어지는 현상을 예방할 수 있어 보다 안정적인 공기의 이동을 도모할 수 있다.

본 실시 예는 제1 보조 가이드(710)와 마주보는 배기 팬(220)의 외측면에 구비된 제2 보조 가이드(720)를 더 포함하고, 상기 제2 보조 가이드(720)는 전술한 제1 보조 가이드(710) 보다 작은 크기로 구성된다.

이와 같이 제1 보조 가이드(710)와 제2 보조 가이드(720)를 서로 마주보게 배치할 경우 상기 외기 또는 실내 공기가 이동할 때 필연적으로 발생되는 볼텍스를 이동에 유리하게 변형시킬 수 있어 이동 속도와 방향 및 드레그(drag)로 인한 현상을 개선할 수 있다.

상기 케이싱(100)에는 상기 배기 팬(220)과 듀얼 댐퍼 유닛(500) 사이에 설치되고, 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)이 작동될 때 틸팅각이 가변되는 제1 틸팅 가이드 부(800)와, 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)과 급기 팬(210) 사이에 설치되고, 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)이 작동될 때 틸팅각이 가변되는 제2 틸팅 가이드 부(900)를 더 포함한다.

상기 제1 틸팅 가이드 부(800)와 제2 틸팅 가이드 부(900)는 전술한 가이드 부(700)와 같이 고정된 형태가 아니라 후술할 제어 유닛(600)에 의해 틸팅각이 서로 다른 각도로 가변 될 수 있다.

이와 같이 제1,2 틸팅 가이드 부(800, 900)의 틸팅각이 가변 될 경우 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 경유하는 외기 또는 실내 공기의 안정적인 이동을 도모하게 되어 불필요한 와류 발생 및 유동 박리로 인한 손실을 최소화 할 수 있다.

상기 제1 틸팅 가이드 부(800)는 가이드 부(700)에 의해 이동 흐름이 가이드 된 외기가 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 향해 이동될 때 이동 흐름을 개구부(502a)로 유도하여 불필요한 와류 발생을 최소화 함과 동시에 안정적인 유량을 확보하여 환기 구역(Z)으로 공급할 수 있다.

이 경우 환기 구역(Z)에 재실하는 사용자에게 필요한 신선한 외기를 안정적으로 공급하게 되어 사용자의 만족도 향상과 환기 구역(Z)에 대한 공기질을 향상시킬 수 있어 추가적인 환기 구역(Z)의 오염을 예방할 수 있다.

상기 제1 틸팅 가이드 부(800)는 상기 케이싱(100)의 내측에 구비된 제1 액츄에이터(810)와, 상기 제1 액츄에이터에 축 결합되고, 상기 배기 팬(220)을 바라보는 상대면이 내측을 향해 소정의 곡률로 라운드 지며 연장된 제1 틸팅 베인(820)을 포함한다.

제1 액츄에이터(810)는 스텝 모터가 사용되고, 상기 제1 틸팅 베인(820)은 제어 유닛(600)에 의해 틸팅 각이 제어된다. 상기 제1 틸팅 베인(820)은 라운드 진 판 형태로 형성되어 있어 듀얼 댐퍼 유닛(500)으로 이동하는 공기의 방향을 안정적으로 가이드 할 수 있다.

상기 제2 틸팅 가이드 부(900)는 상기 케이싱(100)의 내측에 구비된 제2 액츄에이터(910)와, 상기 제2 액츄에이터에 축 결합되고, 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 바라보는 상대면이 내측을 향해 소정의 곡률로 라운드 지며 연장된 제2 틸팅 베인(920)을 포함한다.

제2 액츄에이터(910)는 스텝 모터가 사용되고, 상기 제2 틸팅 베인(920)은 제어 유닛(600)에 의해 틸팅 각이 제어된다. 상기 제1 틸팅 베인(820)은 라운드 진 판 형태로 형성되어 있어 듀얼 댐퍼 유닛(500) 또는 급기 팬(210)으로 이동하는 공기의 방향을 안정적으로 가이드 할 수 있다.

본 실시 예에 의한 제1 틸팅 베인(820)에는 가로 방향을 따라 소정의 길이로 연장된 제3 보조 가이드(822)가 구비되고, 상기 제2 틸팅 베인(920)에는 가로 방향을 따라 소정의 길이로 연장된 제4 보조 가이드(922)가 구비된다.

상기 제3 보조 가이드(822)는 제1 틸팅 베인(820)을 경유하는 외기 또는 실내 공기의 보다 안정적인 이동을 위해 에어 포일 형태로 형성되나 다른 형태로 변경되는 것도 가능할 수 있다.

제3 보조 가이드(822)는 제1 틸팅 베인(820)의 중앙에 위치되므로 상기 제3 보조 가이드(822)를 기준으로 상측과 하측으로 각각 외기 또는 실내 공기의 안정적인 이동을 가이드 하여 와류에 의한 소용돌이 현상을 최소화 시킬 수 있다.

제4 보조 가이드 베인(922) 또한 제3 보조 가이드 베인(822)과 동일하게 에어 포일 형태로 형성되고, 제2 틸팅 베인(920)의 중앙에 위치되므로 상기 제4 보조 가이드(922)를 기준으로 상측과 하측으로 각각 외기 또는 실내 공기의 안정적인 이동을 가이드 하여 와류에 의한 소용돌이 현상을 최소화 시킬 수 있다.

상기 케이싱(100)에는 실내로 공급되는 외기에 포함된 습도를 감소시키기 위해 구비된 제습부(530)를 더 포함한다. 상기 제습부(530)는 상기 배기 팬(220)과 듀얼 댐퍼 유닛(500) 사이에 위치된 제1 제습부(532)와, 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)과 상기 급기 팬(210) 사이에 위치된 제2 제습부(534)를 포함한다.

상기 제1,2 제습부(532, 534)는 여름철 또는 외기에 포함된 다량의 습공기의 상대 습도를 감소시켜 환기 구역(Z)으로 급기 되는 외기의 상대 습도를 조절하기 위해 구비된다.

본 실시 예는 급기 바이패스 모드로 작동되거나, 급기 바이패스 터보 모드로 작동될 경우 외기에 포함된 습기를 흡착하여 환기 구역(Z)으로 공급하게 되므로 재실자가 느끼는 급기 공기에 대한 쾌적감과 상괘함이 향상되어 만족도를 보다 향상시킬 수 있다.

첨부된 도 8을 참조하면, 케이싱(100)에는 외기의 온도가 환기 구역(Z)의 온도 보다 저온일 경우 실내로 공급되는 외기의 온도를 소정의 온도로 상승시켜 공급하기 위해 상기 배기 팬(220)과 듀얼 댐퍼 유닛(500) 사이에 위치된 제1 온도 상승부(50)와, 상기 급기 팬(210)의 출구단에 위치된 제2 온도 상승부(60)가 구비된다.

상기 제1,2 온도 상승부(50, 60)는 도면에 도시된 위치 치 및 크기로 한정하지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

상기 제1,2 온도 상승부(50, 60)는 펠티어 소자가 사용되나 유사한 작용을 하는 다른 구성으로 변경될 수 있다. 상기 제1,2 온도 상승부(50, 60)는 전기에너지를 열에너지로 변환 하거나, 열에너지를 전기에너지로 직접 변환하는데 사용되는 소자로서 다양한 분야에서 사용되고 있다.

이와 같이 제1,2 온도 상승부(50, 60)가 전술한 제1,2 제습부(532, 534)와 함께 사용되므로 겨울철과 같이 외기의 온도가 저온일 경우에 소정의 온도로 가열시켜 환기 구역(Z)으로 급기가 가능해지므로 상기 환기 구역(Z)에 재실하는 사용자의 만족도가 향상된다.

또한 급기 온도가 소정의 온도로 상승될 수 있어 열손실로 인한 문제점도 예방할 수 있어 열효율 상승을 도모할 수 있다.

케이싱(100)에는 상기 팬 유닛(200)과 듀얼 댐퍼 유닛(500)의 작동 상태를 제어하기 위한 제어 유닛(600)이 구비된다. 상기 제어 유닛(600)은 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)이 상기 환기 구역(Z)으로 다량의 외기를 신속히 공급하거나 환기 구역(Z)의 실내 공기를 신속히 실외로 배출이 필요할 경우 상기 배기 팬(220) 또는 급기 팬(210)의 회전 방향을 역방향으로 작동되도록 제어할 수 있다.

이와 같이 구성된 환기장치는 사용자가 실내 환기를 위해 상기 사용자가 특정 운전모드를 입력하거나, 자동으로 작동 될 수 있으나 설명의 편의를 위해 일반 환기 모드 단계(ST100)부터 순차적으로 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 3 및 도 8 내지 도 9를 참조하면, 사용자가 리모콘 또는 모바일 단말기와 같은 스마트 폰을 이용하여 조작을 실시하여 특정 모드를 선택할 경우 근거리 통신망을 통해 제어 유닛(600)으로 선택된 모드에 따른 신호 값이 전송된다.

제어 유닛(600)은 일 예로 사용자가 일반 환기 모드 단계(ST100)를 선택할 경우 실내외 온도 정보와 상대 습도 정보 및 환기 구역(Z)의 공기 상태 정보를 우선 확인하는 정보 확인 단계(ST10)가 실시된다. 상기 실내외 온도 정보는 현재 실내 온도 정보와 실외 온도 정보를 확인하여 재실한 사용자에게 최적의 환기를 제공하기 위해 필요한 정보에 해당된다.

또한 상대 습도 정보는 여름철 또는 장마철과 같이 외기에 다량의 습도가 포함될 수 있어 이를 정확하게 판단하기 위한 정보로 활용된다.

또한 환기 구역(Z)의 공기 상태 정보는 재실자가 많을 경우 다량의 이산화 탄소가 잔존하게 되거나, 주방에서 음식 조리가 이루어질 경우 각종 유해가스가 발생하게 된다.

본 실시 예에 의한 제어 유닛(600)은 사용자가 입력한 특정 운전모드로 환기가 이루어지도록 작동될 수 있으나, 전술한 정보 확인 단계에서 실외 온도와 상대 습도 및 환기 구역(Z)의 공기 상태 정보에 따라 현재 환기 구역(Z)에 필요한 최적의 환기를 위해 사용자에게 다른 운전모드로 작동이 가능한지 안내할 수 있다.

상기 제어 유닛(600)은 별도로 구비된 리모콘(미도시)의 디스플레이 부(미도시)에 다른 운전모드로 작동해도 되는지 사용자에게 확인 및 승인을 요구하도록 작동된다.

예를 들어 제어 유닛(600)은 사용자가 일반 환기 모드 단계(ST100)를 선택한 경우에도 정보 확인 단계(ST10)에서 환기 구역(Z)에 대한 신속한 환기가 필요한 것으로 판단될 경우 사용자에게 승인을 요청한다. 그리고 사용자가 승인할 경우 일반 환기 모드 단계(ST100)에서 급기 바이패스 모드 단계(ST300)로 전환 작동되도록 제어할 수 있다.

제어 유닛(600)은 급기 바이패스 모드 단계(ST300)에서 단순히 외기를 환기 구역(Z)으로 공급되도록 제어하기 보다는 외기의 이동에 따른 와류 발생을 고려하여 불필요한 유동 흐름이 안정화되도록 제어함과 동시에 소음 발생이 최소화 되도록 제어할 수 있어 외기 유입에 따른 소음 발생을 최소화 하여 사용자의 만족감을 향상시킬 수 있다.

일 예로 제어 유닛(600)은 일반 환기 모드(ST100)에서 급기 바이패스 모드(ST300)로 전환되도록 제어할 경우 배기 팬(220)은 오프 상태가 유지되도록 제어하고, 급기 팬(210)만 정방향으로 회전되도록 제어한다.

이 경우 외기는 급기 팬(210)의 분당 회전수는 일반 환기 모드 단계(ST100)에서 작동되는 회전수 보다 높게 작동되어 외기를 보다 강하게 흡입할 수 있도록 제어된다.

제어 유닛(600)은 급기 바이패스 모드 단계(ST300)에서 급기 가이드 모드 단계(ST310)로 제어를 실시하는데, 상기 급기 가이드 모드 단계(ST310)는 배기 팬(220)에서 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 향해 이동되는 이동 구간에서 외기의 이동 방향이 제어되는 제1 가이드 모드 단계(ST312)와, 상기 듀얼 댐퍼 유닛에서부터 급기 팬에 이르는 이동 구간에서 외기의 이동 방향을 제어하는 제2 가이드 모드 단계(ST314)가 동시에 실시되도록 제어된다.

상기 제1 가이드 모드 단계(ST312)는 듀얼 댐퍼 유닛(500)으로 이동하는 이동 구간에서 와류 발생이 최소화 되도록 환기장치에 구비된 제1 틸팅 베인(820)이 제1 액츄에이터(810)에 의해 소정의 각도로 위치되도록 제어된다.

상기 제1 틸팅 베인(820)은 유선형의 판으로 형성되어 있어 외기의 이동 흐름이 듀얼 댐퍼 유닛의 개구부(502a)로 향하도록 유도하여 소용돌이로 인한 와류 발생 및 불필요한 소음 발생을 최소화 할 수 있다.

제1 틸팅 베인(820)은 틸팅 각도가 듀얼 댐퍼 유닛(500)의 개폐 상태 및 개구부(502a)의 오픈 상태에 따라 최적의 각도로 작동되도록 제어 유닛(600)에 의해 제어되므로 외기가 케이싱(100)의 내부에서 불필요하게 순환 되거나 특정 위치에 충돌되어 이동 방향이 전환되지 않고 화살표로 도시된 바와 같이 이동될 수 있다.

따라서 외기는 이동 방향이 항시 일정하게 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 향해 이동될 수 있어 이동에 따른 손실이 최소화 되도록 제어된다.

상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)은 제어 유닛(600)에 의해 급기 바이패스 모드 단계(ST300)에서는 제1 베인(512)이 클로즈 상태로 제어되고, 제2 베인(522)은 급기 팬(210)을 향해 틸팅된 오픈 상태가 유지되도록 제어된다.

즉 상기 제1 틸팅 베인(820)은 클로즈 된 제1 베인(512)의 일측 단부(여기서 일측 단부의 위치는 제2 베인(522)과 서로 간에 맞물리는 위치를 의미함)를 향해 틸팅된 상태가 유지되므로 외기가 최적의 경로로 이동될 수 있다. 참고로 일측 단부는 도면에 a로 도시하였다.

따라서 다량의 외기는 듀얼 댐퍼 유닛(500)의 개구부(502a)를 통해 급기 팬(210)으로 흡입되도록 이동될 수 있다.

제2 가이드 모드 단계(ST314)는 환기 구역(Z)으로 이동되기 이전까지 외기의 이동 방향이 제어된다. 외기는 전술한 제1 틸팅 베인(820)과 제2 베인(522)에 의해 이동 방향이 제어된 이후에 제2 틸팅 베인(920)에 의해 케이싱(100)의 내측면과 충돌되는 현상이 감소된 상태로 급기 팬(210)을 향해 이동된다.

제어 유닛(600)은 제2 액츄에이터(910)의 틸팅각을 제어하여 제2 틸팅 베인(920)이 최적의 각도로 작동되도록 제어한다. 상기 제2 틸팅 베인(920)은 급기 팬(210)을 향해 라운드 지게 형성되어 있어 이동 방향이 가이드 되어 급기 팬(210)을 통해 환기 구역(Z)으로 급기된다.

본 실시 예는 급기 바이패스 모드 단계(ST300)에서 외기의 온도에 따라 환기 구역(Z)으로 단순히 공급하기 보다는 급기의 온도를 변화시켜 공급한다.

일 예로 제어 유닛(600)은 겨울과 같이 환기 구역(Z)으로 공급될 외기의 온도가 환기 구역(Z)의 온도 보다 저온일 경우 환기 구역(Z)으로 공급되는 외기의 온도를 소정의 온도로 상승시켜 공급하는 급기 온도 조절 단계(ST320)로 제어한다.

상기 외기는 겨울철에 0도 또는 영하의 기온이 유지될 수 있으며, 환기 구역(Z)으로 온도 변화없이 급기할 경우 환기 구역(Z)의 실내 온도가 하강 되거나, 사용자가 추위를 느낄 수 있다.

본 실시 예는 이를 방지하기 위해 급기 온도를 소정의 온도로 상승시켜 환기 구역(Z)으로 공급하여 환기 구역(Z)의 실내 온도가 하강되는 현상을 예방하고 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있다.

상기 급기 온도 조절은 배기 팬(220)과 듀얼 댐퍼 유닛(500) 사이에 소정의 온도로 가열되는 제1 온도 상승부(50)와, 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)과 급기 팬(210) 사이에 소정의 온도로 가열되는 제2 온도 상승부(60)를 통해 외기의 온도가 소정의 온도로 상승된다.

상기 제어 유닛(600)은 제1,2 온도 상승부(50, 60)가 기 설정된 온도로 가열되도록 전류를 인가하여 외기와 열교환이 이루어지도록 제어한다. 상기 제1,2 온도 상승부(50, 60)는 펠티어 소자가 사용되나 유사한 작용을 하는 다른 구성으로 변경될 수 있다. 상기 제1,2 온도 상승부(50, 60)는 전기에너지를 열에너지로 변환 하거나, 열에너지를 전기에너지로 직접 변환하도록 작동되므로 저온의 외기와 접촉을 통해 급기 온도를 손쉽게 상승시킬 수 있어 급기 온도가 저온에 해당되는 경우에도 열손실로 인한 열효율 저하를 예방할 수 있다.

상기 급기 온도 조절 단계(ST320)는 작동 초기에 환기 구역으로 공급되는 외기의 이동 속도와, 소정의 시간이 경과된 이후에 환기 구역으로 공급되는 외기의 이동 속도가 서로 상이해지도록 배기 팬 또는 급기 팬의 분당 회전수가 제어된다.

일 예로 작동 초기에는 배기 팬은 오프되고, 급기 팬은 저 알피엠으로 작동되고, 소정의 시간이 경과된 이후에 상기 급기 팬이 특정 알피엠으로 제어되어 환기 구역으로 열교환된 공기를 공급할 수 있다.

상기 케이싱(100)에는 실내로 공급되는 외기에 포함된 습도를 감소시키기 위해 구비된 제습부(530)가 구비된다. 상기 제습부(530)는 상기 배기 팬(220)과 듀얼 댐퍼 유닛(500) 사이에 위치된 제1 제습부(532)와, 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)과 상기 급기 팬(210) 사이에 위치된 제2 제습부(534)를 포함한다.

상기 제1,2 제습부(532, 534)는 여름철 또는 외기에 포함된 다량의 습공기의 상대 습도를 감소시켜 환기 구역(Z)으로 급기 되는 외기의 상대 습도를 조절하기 위해 구비되므로 환기 구역(Z)의 상대 습도가 급격히 변화되지 않고 일정하게 유지될 수 있다.

이 경우 사용자는 항시 쾌적한 상태에서 거주가 가능해지고, 주방에서 요리를 하는 경우에도 급격히 상대 습도가 높아지는 현상이 예방된다.

첨부된 도 2 또는 도 10을 참조하면, 제어 유닛(600)은 환기 구역(Z)에 다량의 외기를 공급하거나, 상기 환기 구역(Z) 중 특정 구역으로 신속한 급기가 필요한 것으로 판단될 경우 터보 급기 바이패스 모드 단계(ST500)로 제어를 실시한다.

상기 터보 급기 바이패스 모드 단계(ST500)는 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 모두 오픈 상태로 제어하는 제1 제어 단계(ST510)와, 상기 배기 팬(220)은 듀얼 댐퍼 유닛(220)으로 외기가 유입되도록 역방향으로 회전되도록 제어하고, 상기 급기 팬(210)은 정방향으로 회전되도록 제어하는 제2 제어 단계(ST520)와, 상기 배기 팬(220)에서 급기 팬(210)에 이르는 이동 구간에서 외기의 이동 방향을 제어하는 제3 가이드 모드 단계(ST530)를 포함한다.

터보 급기 바이패스 모드 단계(ST500)에서는 전술한 급기 바이패스 모드 단계(ST300)와 다르게 듀얼 댐퍼 유닛(500)의 제1,2 베인(512, 522)이 모두 오픈 되도록 제어 유닛(500)에 의해 제어된다.

상기 제1,2 베인(512, 522)이 모두 오픈 상태로 제어되는 이유는 다량의 외기를 환기 구역(Z)으로 최단 시간 이내에 공급하기 위해서이다.

그리고 특히 본 실시 예는 듀얼 댐퍼 유닛(500)으로 구성되므로 상기 제1,2 베인(512, 522)이 모두 오픈될 경우 1개의 베인만으로 개폐를 제어하던 기존과 다르게 급기 안정성과 이동 안정성을 동시에 향상 시킬 수 있게 된다.

특히 외기가 이동하는 개구부(502a)는 한정된 케이싱(100)의 레이 아웃에도 소정의 크기로 급기 또는 배기가 안정적으로 이동 가능한 면적을 형성할 수 있어 외기 또는 환기 구역(Z)의 공기가 보다 안정적으로 이동 가능한 조건을 제공할 수 있다.

상기 제2 제어 단계(ST520)는 전술한 제1,2 베인(512, 522)으로 다량의 외기가 이동되도록 배기 팬(220)은 듀얼 댐퍼 유닛(500)으로 외기가 이동되도록 역방향으로 작동되도록 제어하고, 급기 팬(210)은 정방향으로 회전되도록 제어하여 외기의 안정적인 이동을 도모한다.

제어 유닛(600)은 배기 팬(220)과 급기 팬(210)의 분당 회전수를 다양하게 제어할 수 있으며, 일 예로 터보 급기 바이패스 모드(500)로 작동되는 총 작동 시간에서 초기와 중기 및 말기에 따라 시간 차이를 두고 분당 회전수를 상이하게 제어할 수 있다.

즉 제어 유닛(600)은 환기 구역(Z)에 대한 신속한 환기가 이루어지는 초기에 다량의 외기가 환기 구역(Z)으로 공급되도록 배기 팬(220)과 급기 팬(210)의 분당 회전수를 최대 분당 회전수로 제어한다. 그리고 환기 구역(Z)의 산소 농도 및 이산화 탄소 수치와 기타 유해 가스의 검출 정도에 따라 중기와 말기에 분당 회전수를 그대로 유지하거나 감소되도록 제어될 수 있다.

상기 제3 가이드 모드 단계(ST530)는 전술한 급기 바이패스 모드 단계(ST300)와는 다르게 제1 베인(512)이 배기 팬(220)을 향해 오픈되므로 제1 틸팅 베인(820)이 도면에 도시된 위치로 틸팅 되고, 제2 틸팅 베인(920)은 도면에 도시된 바와 같이 작동 상태가 제어된다.

이 경우 외기는 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 경유할 때 케이싱(100)의 내부에 배치된 구성품들에 의한 저항 및 충돌 발생이 최소화 된 상태로 급기 팬(210)이 위치된 위치 까지 안정적으로 이동될 수 있어 와류에 의한 손실 및 소음 발생이 최소화 된다.

또한 외기는 듀얼 댐퍼 유닛(500)에서부터 급기 팬(210)을 경유하여 환기 구역(Z)으로 급기 될 때까지 케이싱(100)의 내측과 충돌되거나 상기 급기 팬(210)을 제외한 다른 위치로 이동이 제한되어 유동 손실의 발생을 최대한 감소시킬 수 있다.

첨부된 도 1 내지 도 2 및 도 11 내지 도 12를 참조하면, 제어 유닛(600)은 배기 바이패스 모드(400)의 경우 배기 팬(220)은 오프 상태로 제어하고, 급기 팬(210)은 온 상태로 제어하여 환기 구역(Z)의 공기를 흡입하여 듀얼 댐퍼 유닛(500)으로 이동되도록 제어한다.

배기 가이드 모드 단계(ST410)는 급기 팬(210)에서 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 향해 이동되는 이동 구간에서 공기의 이동 방향을 제어하는 제4 가이드 모드 단계(ST412)와, 상기 듀얼 댐퍼 유닛(500)에서부터 배기 팬에 이르는 이동 구간에서 공기의 이동 방향을 제어하는 제5 가이드 모드 단계(ST414)를 더 포함한다.

제어 유닛(600)은 제2 베인(522)을 클로즈 되도록 제어하고, 제2 틸팅 베인(920)은 도면에 도시된 위치로 작동되도록 제어한다. 이 경우 환기 구역(Z)의 공기는 화살표로 도시된 바와 같은 이동 경로를 따라 듀얼 댐퍼 유닛(500)의 개구부(502a)를 경유하여 이동이 이루어진다.

특히 상기 제2 틸팅 베인(920)은 클로즈 된 제2 베인(522)의 일측 단부(여기서 일측 단부의 위치는 제1 베인(512)과 서로 간에 맞물리는 위치를 의미함)를 향해 틸팅된 상태가 유지되므로(ST412) 환기 구역(Z)의 공기가 최적의 경로로 이동될 수 있다. 참고로 일측 단부는 도면에 b로 도시하였다.

상기 제어 유닛(600)은 제1 틸팅 베인(820)은 정지된 상태를 유지시키고(ST414) 듀얼 댐퍼 유닛(500)의 제1 베인(512)이 제1 틸팅 베인(820)이 위치된 곳으로 틸팅되는 오픈 위치로 회전되도록 제어하여 실외로 안정적인 배기가 이루어질 수 있다.

본 실시 예에 의한 터보 배기 바이패스 모드 단계에 대해 설명한다.

첨부된 도 13을 참조하면, 사용자가 환기 구역(Z) 중 음식이 조리되는 주방 구역에서 조리를 할 경우 필연적으로 유해가스가 발생되면서 실내 공기의 오염이 증가되기 시작한다.

감지 유닛(600)은 주방에서 발생된 유해가스의 상태를 판단한 후에 환기 구역(Z)에 대한 배기가 필요한 것으로 판단될 경우 사용자에게 알람이 전달되도록 제어한다. 여기서 알람은 리모콘에서 별도의 음성 안내를 통해 구현 되나 다른 방식으로도 구현될 수 있다.

사용자가 리모콘 알람을 확인하고 터보 배기 바이패스 모드(ST600)을 선택할 경우 제어 유닛(600)은 듀얼 댐퍼 유닛(500)이 모두 오픈 상태가 유지되도록 제3 제어 단계(ST610)로 제어를 실시한다.

듀얼 댐퍼 유닛(500)은 제1,2 베인(512, 522)이 모두 도면에 도시된 바와 같이 오픈 상태로 제어되므로 환기 구역(Z)의 오염된 공기가 안정적으로 이동 가능한 공간이 형성된다.

제어 유닛(600)은 배기 팬(210)은 외기를 외측으로 배출하는 정방향으로 회전되도록 제어하고, 급기 팬(210)은 환기 구역(Z)의 공기가 듀얼 댐퍼 유닛(500)을 향해 이동되도록 역방향 제어가 이루어지는 제4 제어 단계(ST620)로 제어를 실시한다.

상기 급기 팬(210)과 배기 팬(220)은 분당 회전수가 터보 배기 바이패스 모드(600)로 작동되는 총 작동 시간에서 초기와 중기 및 말기에 따라 시간 차이를 두고 상이하게 제어될 수 있다.

즉 제어 유닛(600)은 환기 구역(Z)에 대한 신속한 배기를 위해 환기 구역(Z)의 공기 오염이 가장 높은 초기에 다량의 실내 공기가 배기되도록 배기 팬(220)과 급기 팬(210)의 분당 회전수를 최대 분당 회전수로 제어한다. 그리고 환기 구역(Z)의 산소 농도 및 이산화 탄소 수치와 기타 유해 가스의 검출 정도에 따라 중기와 말기에 분당 회전수를 그대로 유지하거나 감소되도록 제어할 수 있다.

또한 제어 유닛(600)은 상기 급기 팬(210)에서 배기 팬(220)에 이르는 이동 구간에서 공기의 이동 방향을 제어하기 위한 제6 가이드 모드 단계(ST630)를 함께 실시한다.

이 경우 환기 구역(Z)에서 흡입된 흡입 공기는 제2 틸팅 베인(920)에 의해 케이싱(100)의 내측에서 이동 방향이 안내되어 개구부(502a)를 경유한 후에 제1 틸팅 베인(820)에 의해 배기 팬(220)을 향해 이동 방향이 안내된다.

이와 같이 흡입 공기가 이동될 경우 와류 발생 및 유동 박리가 최소화된 상태로 이동이 이루어지게 되어 볼텍스 현상으로 인한 문제점이 개시되고 불필요한 소음 발생이 예방되어 안정적인 이동이 이루어지게 된다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100 : 케이싱
200 :: 팬 유닛
300 : 전열 교환 유닛
500 : 듀얼 댐퍼 유닛
510 : 제1 바이패스 댐퍼부
520 : 제2 바이패스 댐퍼부
600 : 제어 유닛
700 : 가이드 부
800 : 제1 틸팅 가이드 부
900 : 제2 틸팅 가이드 부

Claims

외부의 신선한 실외공기(out air)가 환기장치를 통해 전열교환 유닛에서 열교환된 이후에 환기 구역(Z)으로 급기(supply air)되고, 상기 환기 구역(Z)으로 급기된 공기가 상기 환기장치로 되돌아 온 이후에 전열교환 유닛에서 열교환이 이루어진 이후에 외부로 배기(exhaust air)되도록 제어되는 일반 환기 모드 단계(ST100);
상기 환기 구역(Z)에서 환기장치로 되돌아온 공기를 상기 환기 구역(Z)으로 재 공급되도록 제어하는 내부공기 순환 모드 단계(ST200);
상기 전열교환 유닛을 경유하지 않고 상기 환기 구역(Z)으로 외기가 공급되도록 배기 팬과 급기 팬을 제어함과 동시에 상기 환기장치 내부에 구비된 듀얼 댐퍼 유닛의 개도량 및 상기 배기 팬 에서부터 듀얼 댐퍼 유닛을 경유하여 상기 급기 팬에 이르는 이동 구간에서 외기의 이동 흐름을 가이드 하기 위한 급기 가이드 모드 단계(ST310)로 제어가 이루어지는 급기 바이패스 모드 단계 (ST300); 및
상기 전열교환 유닛을 경유하지 않고 상기 환기 구역(Z) 중 특정 구역의 오염된 공기를 실외로 배기 시키기 위해 배기 팬과 급기 팬을 제어함과 동시에 상기 듀얼 댐퍼 유닛의 개도량 및 상기 급기 팬 에서부터 듀얼 댐퍼 유닛을 경유하여 상기 배기 팬에 이르는 이동 구간에서 공기의 이동 흐름을 가이드 하기 위한 배기 가이드 모드 단계(ST410)로 제어가 이루어지는 배기 바이패스 모드 단계(ST400)를 포함하고,
상기 환기 구역(Z)에 다량의 외기를 공급하거나, 상기 환기 구역(Z) 중 특정 구역으로 신속한 급기가 필요한 것으로 판단될 경우 터보 급기 바이패스 모드 단계(ST500)로 제어가 이루어지되,
상기 터보 급기 바이패스 모드 단계(ST500)는 상기 듀얼 댐퍼 유닛을 모두 오픈 상태로 제어하는 제1 제어 단계(ST510)와, 상기 배기 팬은 듀얼 댐퍼 유닛으로 외기가 유입되도록 역방향으로 회전되도록 제어하고, 상기 급기 팬은 정방향으로 회전되도록 제어하는 제2 제어 단계(ST520)와, 상기 배기 팬에서 급기 팬에 이르는 이동 구간에서 외기의 이동 방향을 제어하는 제3 가이드 모드 단계(ST530)를 포함하는 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법.
제1 항에 있어서,
상기 급기 가이드 모드 단계 (ST310)는 상기 배기 팬에서 상기 듀얼 댐퍼 유닛을 향해 이동되는 이동 구간에서 외기의 이동 방향을 제어하는 제1 가이드 모드 단계(ST312);
상기 듀얼 댐퍼 유닛에서부터 급기 팬에 이르는 이동 구간에서 외기의 이동 방향을 제어하는 제2 가이드 모드 단계(ST314)를 더 포함하는 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법.
제1 항에 있어서,
상기 급기 바이패스 모드 단계(ST300)는 상기 환기 구역(Z)으로 공급될 외기의 온도가 환기 구역(Z)의 온도 보다 저온일 경우 환기 구역(Z)으로 공급되는 외기의 온도를 소정의 온도로 상승시켜 공급하는 급기 온도 조절 단계(ST320)를 더 포함하는 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법.
제3 항에 있어서,
상기 급기 온도 조절 단계(ST320)는 작동 초기에 환기 구역으로 공급되는 외기의 이동 속도와, 소정의 시간이 경과된 이후에 환기 구역으로 공급되는 외기의 이동 속도가 서로 상이해지도록 배기 팬 또는 급기 팬의 분당 회전수가 제어되는 것을 특징으로 하는 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법.
제1 항에 있어서,
상기 급기 바이패스 모드 단계(ST300)는 상기 환기 구역(Z)으로 공급될 외기의 습도가 기준 상대습도 보다 높을 경우 환기 구역(Z)으로 공급되는 외기의 상대습도를 제어하는 급기 상대습도 제어 단계(ST330)를 더 포함하는 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 배기 가이드 모드 단계(ST410)는 상기 급기 팬에서 상기 듀얼 댐퍼 유닛을 향해 이동되는 이동 구간에서 공기의 이동 방향을 제어하는 제4 가이드 모드 단계(ST412);
상기 듀얼 댐퍼 유닛에서부터 배기 팬에 이르는 이동 구간에서 공기의 이동 방향을 제어하는 제5 가이드 모드 단계(ST414)를 더 포함하는 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법.
제1 항에 있어서,
상기 환기 구역(Z) 중 특정 구역에 다량으로 외부로 배기 시키거나, 상기 환기 구역(Z)을 음압 상태로 유지시켜야 될 것으로 판단될 경우 터보 배기 바이패스 모드 단계(ST600)로 제어가 이루어지되,
상기 터보 배기 바이패스 모드 단계(ST600)는 상기 듀얼 댐퍼 유닛이 모두 오픈 상태가 유지되도록 제어하는 제3 제어 단계(ST610);
상기 배기 팬은 외기를 외측으로 배출하는 정방향으로 회전되도록 제어하고, 상기 급기 팬은 환기 구역(Z)의 공기가 듀얼 댐퍼 유닛을 향해 이동되도록 역방향으로 회전되도록 제어하는 제4 제어 단계(ST620);
상기 급기 팬에서 배기 팬에 이르는 이동 구간에서 공기의 이동 방향을 제어하는 제6 가이드 모드 단계(ST630)를 포함하는 듀얼 댐퍼 유닛을 갖는 환기장치의 제어방법.