KR102587899B1 - 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여러 변수에 의한 영향이 차단되도록 한 상태에서 통기 압력 수준을 판정함에 의하여 동작하는 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템을 개시한다.
이를 위하여 본 발명은 함체의 급기팬과 배기팬 사이 격벽에 통공을 형성하고 이에 유입관, 솔레노이드밸브, 플로우감지수단으로 구성된 통기압 감지 수단을 설치함으로써, 외기에서 외기로 순환하는 통기압 판정을 위한 폐쇄루프를 형성하여 필터 교체 시기를 판정할 수 있도록 하여서 된 것이다.
이에 따라 본 발명은 실내의 문, 창문 개폐 여부나 풍속 변화 등 여러 변수에 의한 영향을 배제하고 필터를 거친 실제의 통기 압력만을 감지하는 통기압 판정을 위한 폐쇄루프를 형성함에 의하여 필터의 통기저항에 따른 여과성능을 정확하게 평가하여 교체 시기를 합리적으로 판정할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

Description

열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템 { Filter Replace Time Decide System for Heat Recovery Ventilators}

본 발명은 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템에 관한 것으로, 특히 열회수형 환기장치용 외기측 공기 필터를 실제의 구동 상태에서 점검할 수 있도록 한 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 국제환경단체 그린피스가 2019년 3월에 발표한 ‘2018 세계 대기질 보고서’에 따르면 우리나라는 OECD 회원국 중 초미세먼지 농도 2위를 차지하고 있다. (2018 WORLD QUALITY REPORT (Region & City PM 2.5 Ranking), 2019, IQAir Visual)

이러한 초미세 먼지 PM_2.5를 포함한 미세먼지 PM₁₀은 기관지염, 천식, 결막염, 비염, 심혈관질환 등과 같은 건강 문제를 발생시키며 고농도 미세먼지에 대한 노출은 노인과 어린이와 같은 건강 취약 계층의 건강에 더욱 큰 위협 요소가 되고 있다.

그러므로 실내 공기질 개선을 목적으로 창문 개폐와 같은 자연 환기를 시도하지만 날씨, 기온, 풍속, 미세먼지 농도와 같은 기후 및 외기 조건에 따라 자연환기가 어렵게 되고 있으며, 이에 따라 기계환기의 병행이 필수로 되고 있다.

아울러, 실내의 냉, 난방 부하 증가를 최소화하면서 기계환기가 가능하도록 하는 열회수형 환기 장치가 널리 보급되었으며, 이에 관한 규격이 산업표준심의회에서 KSB 6879(2020. 12. 30.)로 개정되어 적용되고 있는 실정이며, 그 대표적인 구조를 도 1, 2로 도시하였다.

이러한 열회수형 환기 장치의 규격에 따르면 “외기측 공기 필터 유닛의 통기 저항값이 최종 통기 저항값에 도달되면 알림 기능이 작동 하여야 한다”라고 규정하고 있다.

상기 규정 내용은 외기측 공기 필터가 공기를 여과하는 과정에서 축적된 미세먼지 등으로 인하여 여과 기능이 저하되는 경우 알림 기능이 작동되어야 한다는 것이며, 구체적인 공기 필터의 기능 저하 검출 구조나 방법은 적시되지 않고 있다.

이에 따라 열회수형 환기장치용 필터의 기능 저하를 검출하기 위한 여러 방법이 시도되었다.

참고로 직접 내부에 장착된 필터의 상태를 눈으로 확인할 수 있도록 한 대한민국 등록특허 10-1717374(발명의 명칭 : 열회수 환기장치 및 그를 이용한 열회수 환기 제어방법)도 제안되었으나 은폐설치되는 것이 바람직하며, 높은 위치에 설치되는 열회수형 환기 장치의 특성상 제1, 제2 식별창 및 제1, 제2식별거울을 통하여 필터 오염 여부를 판정하기는 쉽지 않은 것일 뿐만 아니라 상기한 산업표준심의회의 요구 규격에도 불일치하는 것이어서 적용이 어려운 것이다.

아울러, 타이머를 이용한 열회수형 환기장치가 제안된 바 있으며, 이는 가동 시간이 경과하면 미세먼지 등에 의한 필터의 오염 여부와 무관하게 교체 시기인 것으로 판정하여 실제 오염 정도가 심하지 않은 경우에도 무차별적으로 교체하게 됨에 따른 경제적 손실이 초래되고, 이와는 반대로 조기 오염이 심한 경우에는 설정된 시간에 도달하기 전부터 필터가 오염되어 필터의 기능이 저하됨으로 인하여 실내가 오염된 환경에 노출될 가능성이 높게 되는 등의 문제점이 있을 뿐만 아니라 이역시 상기 산업표준심의회의 요구 규격에도 불일치하는 것이어서 적용할 수 없는 것이다.

그러므로, 공기 필터 유닛의 전,후방 양측에 압력센서를 설치하고, 작동 중 발생되는 필터 유닛 전,후방의 압력값을 검출하며, 검출된 압력값의 차이를 마이크로콘트롤유니트에서 입력된 프로그램에 의하여 연산하여 차압을 산출함으로써 기준값과 대비하여 차이가 설정값 보다 큰 경우 필터 교체 시기인 것으로 판정하도록 한 대한민국공개특허 10-2023-0001046 (발명의 명칭: 필터수명 측정장치를 구비한 공기 순환장치 ; 이하 ‘인용발명 1’이라 함)가 제안된 바 있으며, 이러한 인용발명 1의 구성을 도 3으로 보였다.

이러한 인용발명1은 케이스 내부에 열교환소자(200)를 구비하고, 실내공기를 배출하기 위한 흡기부(500)와, 상기 흡기부(500)를 통해 실내공기를 외부로 배출하기 위한 급기팬을 구비하는 배기부(400)와, 외기를 흡기하기 위한 외기부(100)와, 상기 외기부(100)를 통해 흡기한 외기를 실내에 급기하기 위한 급기팬을 구비하는 급기부(300)를 포함하는 공기순환장치에 있어서,

제2필터부(610)의 수명을 계측하기 위하여 기준지점과 해당지점의 압력의 차이를 측정하여 제2필터부(610)의 수명을 계측하되, 상기 압력센서는, 기준지점에 설치하는 기준압력센서(810)와, 압력의 변화를 측정하고자 하는 상대압력센서(800)로 구성되어 상기 기준압력센서(810)와 상기 상대압력센서(800)의 차압으로 필터의 교환여부를 결정하도록 하였다.

이러한 인용발명 1은 필터부의 전단과 후단의 차압이 기준값 보다 큰 경우 교체 시점이 된 것으로 간주하여 알람으로 알려주도록하는 것이며, 이러한 차압 센서는 차압을 감지 및 계산하고 계산된 차압값을 설정차압값과 대비, 연산하여 알람을 작동시켜야 하므로 그 구조가 복잡하고, 차압 계산을 위하여 매우 정밀한 압력값 출력이 가능한 고가의 고정도 센서를 사용하여야 하므로 제조원가가 높아 지게 되어 널리 활용되지 못하고 있는 실정이다.

그러므로, 현실적 대안으로 필터에 의하여 걸러져 통과하지 못하는 미세먼지등이 축적된 경우 필터를 통과한 공기가 실내에 주입되도록 하는 급기팬의 모터에 흐르는 전류가 필터의 통기저항에 따라 증가하는 현상을 이용하여 급기팬 모터에 흐르는 전류를 측정함으로써 설정 범위 이상 증가하는 경우 필터의 교체 시기가 된 것으로 판정하는 대체적 방안을 가진 열회수형 환기장치의 적용이 산업표준심의회의 규정으로 허용된 바 있다. 이러한 방식의 전류 검출형 열회수형 환기장치는 차압 검출을 위한 고가의 센서가 불필요하기는 하나, 인가 전압의 불안정이나 모터의 특성 열화, 실내 주거 공간의 문, 창문의 여닫힘 및 실내, 실외의 풍속의 변화 등 다양한 변수로 인하여 필터의 통기저항에 무관하게 필터 교환 여부 출력값이 변동하는 경우가 빈발하여 신뢰도가 낮게 되는 문제점이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 많은 종류의 열회수형 환기장치 필터 교체 시기 판정 수단이 제안되었음에도 불구하고, 판정의 신뢰성을 높임과 동시에 제작 비용 부담과 고장율을 낮출 수 있는 합리적 수단이 마련되지 못하고 있으므로 이에 대한 해결 방안이 요청되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 10-1717374 대한민국 공개특허공보 10-2023-0001046

본 발명의 목적은 이러한 요청에 부응하기 위하여 외기가 필터를 통과한 압력 수준을 판정하되, 여러 변수에 의한 영향이 차단되도록 한 상태에서 통기 압력 수준 판정을 수행함으로써 필터의 최종 통기 저항값에 도달되면 필터의 최적 교체 시기를 알려 줄 수 있는 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 필터를 통과한 통기 압력 수준을 판정하기 위한 감지 수단 및 교체 시기 알림을 위한 구성요소를 최소화한 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템을 제공함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 함체의 내부 중앙에 프리필터와 헤파필터가 장착된 열교환소자를 중심으로 격벽을 설치하여 구획된 공간을 형성하며,

상기 구획된 공간에 외기관 및 외기 댐퍼, 급기관과 급기댐퍼, 급기팬이 설치됨과 아울러 환기관과 배기관 및 배기댐퍼, 배기팬을 설치하며,

상기 급기팬과 배기팬 사이의 격벽에 통공을 형성하고 이에 유입관, 솔레노이드밸브, 플로우감지수단로 구성된 통기압 감지 수단을 설치함으로써, 외기에서 프리필터 및 헤파필터, 솔레노이드밸브, 플로우감지수단, 배기팬, 배기댐퍼, 배기관을 거쳐 외기로 순환하는 통기압 판정을 위한 폐쇄루프를 형성하여 다른 변수에 의한 영향을 차단하고 필터의 최종 통기 저항값에 도달되면 필터의 최적 교체 시기를 알리되, 상기 통기압 감지 수단의 플로우감지수단은 솔레노이드밸브로부터 진입한 공기가 바디 하방으로 배치된 다이어프램 하방을 경유하도록 구성되고, 다이어프램의 상방과 바디의 상방에 접점에 각각 승강접점과 고정접점이 설치된 것이다.

이와 같이 하여 본 발명은 실내의 문, 창문 개폐 여부나 풍속 변화 등 여러 변수에 의한 영향을 배제하고 필터를 거친 실제의 통기 압력만을 감지하는 통기압 판정을 위한 폐쇄루프를 형성함에 의하여 필터 교체 시기를 판정하는 것이어서 필터의 여과성능을 정확하게 평가하여 교체 시기를 합리적으로 판정하여 필터의 최종 통기 저항값에 도달되면 필터의 최적 교체 시기를 알려 줄 수 있도록 한다.

이에 따라 본 발명은 필터의 여과 성능 저하시 경보하여 줌으로써 적시에 필터의 교체가 가능하므로 필터의 조기 교체나 지연 교체 없이 필터를 교체하여 위생적이고 쾌적환 주거 환경 조성에 기여할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명은 필터를 통과한 통기 압력 수준 판정하기 위한 구성요소가 간결하여 제작비용은 물론 유지 보수 비용을 절감할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 통상의 열회수형 환기장치 구성 일예를 보인 사시도.
도 2는 통상의 열회수형 환기장치 작동을 위한 환기장치 및 실내 배관 설치 예시도.
도 3은 종래의 차압방식 필터 교체 시기 판정을 위한 열회수형 환기 장치 구성을 보인 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템의 전체적인 구성을 보인 평면도.
도 5는 본 발명에 의한 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템의 작동을 설명하는 평면도.
도 6은 본 발명에 의한 필터의 교체 시기 판정 방법을 보인 흐름도.
도 7은 본 발명에 의한 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템의 전기적 구성을 예시한 회로도.
도 8은 도 7로 보인 본 발명에 의한 필터 교체 시기 판정 시스템의 작동을 보인 타이밍차트.
도 9는 본 발명에 의한 플로우감지수단의 실시예로 다이어프램 방식을 적용한 구성을 보인 일부 종단면도.
도 10, 11은 본 발명에 의한 플로우감지수단의 실시예로 플랩 방식을 적용한 구성을 보인 일부 종단면도.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템의 구체적인 실시예에 의한 전체적인 구성을 도 4로 도시하였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 함체(10)의 내부 중앙에 프리필터(601)와 헤파필터(602)가 장착된 열교환소자(600)를 중심으로 사방에 격벽(101)을 설치하여 구획된 공간을 형성하며,

구획된 공간의 대각선 방향에 외기댐퍼(201)가 구비된 외기관(20)과, 급기댐퍼(301)가 구비된 급기관(30) 및 상기 급기관(30)이 연결된 공간에 급기팬(302)이 설치됨과 아울러 상기 구획된 공간의 나머지 공간과 연결되고 환기댐퍼(401)가 구비된 환기관(40)과, 상기 환기관(40)이 연결된 공간의 대각선 방향의 공간과 연결된 배기관(50) 및 상기 배기관(50)에 내장된 배기댐퍼(501)와, 상기 배기관(50)이 연결된 공간에 배기팬(502)을 설치하되,

상기 급기팬(302)과 배기팬(502) 사이의 격벽(101)에 통공을 형성하고 상기 통공에 형성된 유입관(701)과, 상기 유입관(701)에 솔레노이드밸브(SV), 플로우감지수단(S) 등으로 구성된 통기압감지수단(70)을 설치함으로써, 외기에서 출발하여 프리필터(601) 및 헤파필터(602), 솔레노이드밸브(SV), 플로우감지수단(S), 배기팬(502), 배기댐퍼(501)를 순차적으로 거쳐 외기로 복귀 순환하는 통기압 판정을 위한 폐쇄루프를 형성하여 다른 변수에 의한 영향을 차단하고 통기압 수준에 의존하여 필터의 최종 통기 저항값에 도달되면 필터의 최적 교체 시기이므로 이때 접점이 개폐된다. 본 발명은 이 시점에서 알람을 작동시켜 줌으로써, 필터의 최종 통기 저항값에 도달하여 필터 교체가 필요함을 알려 줄 수 있도록 하여서 된 것이다.

이와 같이 된 본 발명의 작동을 첨부도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 본 발명을 구동하기 위하여 편의상 도 7로 보인 바와 같은 시??스 제어회로를 적용할 수 있으며, 이는 작동 설명을 위하여 편의상 예시된 것이고, 도 7로 보인 회로를 변형하거나 마이크로콘트롤유니트와 각종 구동회로, TRIAC, GTO, MOSFET 등 전력반드체스위칭 소자를 적용하여 동일한 제어 기능을 구현하도록 공지된 기술을 적용하여 구현할 수 있음은 물론이다.

또한, 도 7로 보인 회로는 PLC (Programmable Logic Controller)에 프로그램을 입력하여 동일한 작동이 구현되도록 할 수도 있다.

이하에서 도 7로 보인 제어회로에 의하여 본 발명의 작동을 예시적으로 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 먼저, 필터의 통기압을 감지하여 통기압이 낮은 경우 알림기능이 작동되도록 하여야 하므로 이를 위하여 도5로 보인 바와 같이 먼저 급기댐퍼(301) 및 환기댐퍼(401)를 닫고, 외기댐퍼(201)와 배기댐퍼(501)를 개방한 후 측벽의 통공에 유입관(701)을 고정한 솔레노이드밸브(SV)에 전원을 인가하여 개방상태로 한다. 이에 따라 배기팬(502)의 작동으로 프리필터(601)와 헤파필터(602)를 거쳐 유입되는 공기가 배기팬(502)의 송풍압력으로 플로우감지수단(S)을 거쳐 유출관(702), 배기관(50)으로 배출되는 것이다.

이때 프리필터(601)와 헤파필터(602)가 미사용품이거나 여과 기능이 발휘되는 정상 사용 가능 상태이면 상기 필터를 거친 통기압력이 개방된 솔레노이드밸브(SV)를 거쳐 유입된 공기가 도9로 예시된 플로우감지수단(S)의 경우 다이어프램(810)을 밀어 내면서 유출관(702)으로 배출되고 배기팬(502)을 거쳐 외기로 배기되며, 이때 급기댐퍼(301)가 닫혀 있으므로, 외기에서 유입된 공기가 프리필터(601), 헤파필터(602), 솔레노이드밸브(SV)와 플로우감지수단(S), 배기팬(502), 배기댐퍼(501) 및 배기관(50)을 거쳐 외기로 복귀되는 폐쇄형 루프(closed loop)를 구성하게 된다.

이러한 폐쇄형 루프는 외기에서 외기로 순환되는 상태이므로, 실내의 문, 창문 개폐 상태, 외기의 풍속 등 변수에 의한 영향을 받지 않게 되며, 오직 플로우감지수단(S)은 필터의 통기저항에 의한 통기압만으로 작동 여부가 결정되는 것이다.

아울러, 본 발명에서 이와 같은 필터 통기압 감지를 위한 시간(첵크시간)은 예를 들면 15초 내지 30초 동안 실시할 수 있다. 이러한 필터 첵크 시간을 경과하면 솔레노이드밸브(SV)를 폐쇄하고 급기댐퍼(301), 환기댐퍼(401)를 개방한 후 급기팬(302)을 작동시키는 정상 환기 상태로 운전하게 된다.

즉, 필터 첵크시간이 경과되면 본 발명의 경우에도 통상의 열회수형 환기장치와 동일하게 외기관(20)으로 유입된 외기가 외기댐퍼(201)를 통과하여 열교환소자(600)의 프리필터(601)와 헤파필터(602)를 거친 후 급기팬(302)의 동력으로 급기댐퍼(301)를 거쳐 급기관(30)을 거쳐서 실내에 급기되므로 실내에는 열교환 및 여과된 공기가 공급되는 것이며, 여기에서 상기 환기관(40)에는 역류를 방지하는 체크밸브가 내장될 수 있어서 환기댐퍼(401)가 개방된 상태에서도 실내로 공기가 역류하는 것을 차단할 수 있다.

이와 같이 실내에 공급된 공기는 실내의 공조과정을 거친 후 환기댐퍼(401)를 통과하여 환기관(40)으로 유입되고 열교환소자(600)를 거치면서 유입되는 외기의 열회수과정을 거친 후 배기팬(502)의 동력으로 배기댐퍼(501)를 통과하여 배기관(50)을 거쳐 외기로 배출되는 것이다. 이와 같은 과정으로 열회수형 환기장치의 정상 환기 기능이 실시된 후 설정된 시간, 예를 들면 12시간 또는 정지 후 재가동시 등으로 필터첵크를 실시함으로써 필터의 교체 시기 도래 여부를 판정하게 되는 일련의 동작을 반복하게 되는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 도6으로 보인 바와 같이, 급기팬(302) 작동 중지 및 급기댐퍼(301), 환기댐퍼(401)를 폐쇄하고 외기댐퍼(201), 배기댐퍼(501)의 개방 상태를 유지한 상태에서 솔레노이드밸브(SV)를 개방하고, 배기팬(502)을 작동시키면서 전술한 바와 동일하게 필터를 거친 통기압력으로 플로우감지수단(S) 작동 여부에 따라 필터의 통기압력 수준이 정상범위인 경우에는 교체시기경보수단(DS)의 작동 없이 설정시간 경과 후 솔레노이드밸브(SV)를 폐쇄하고 급기댐퍼(301)를 개방하며, 급기팬(302)을 작동시켜 정상 환기 기능을 구현하게 된다.

또한 필터가 각종 이물질로 오염된 경우 필터, 솔레노이드밸브(SV)를 거쳐 플로우감지수단(S)을 통과하는 통기압력이 낮게 되며, 이러한 플로우감지수단(S)의 출력상태 반전은 교체시기경보수단(DS)에 의하여 감지되어 교체시기경보수단(DS)이 필터의 교체 또는 보수가 필요함을 알리는 음성메세지, LCD, LED를 통한 문자 메시지 또는 간단하게 경보음, 램프 빛, 도형 등을 출력시킴으로써 관리자의 적절한 조치를 유도하게 되어 필터의 오염으로 인한 실내 공기질 저하를 방지할 수 있게 되며, 고가인 필터를 조기 교체함에 따른 경제적 낭비를 방지할 수 있게 되고 폐기물 배출을 줄여 환경 보호에 기여할 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 작동을 첨부된 도 7의 시??스 회로도 및 도 8의 타이밍 차트에 의하여 살펴보면 다음과 같다.

도 7의 전원선(L1,L2)으로 전원이 인가된 초기에는 작동 대기 상태에서 부하로 인한 과전류가 없는 상태이므로 과전류계전기(EOCR)나 배선용차단기(MCCB)가 작동하지 않는 상태이고, 이에 따라 과전류 차단램프(LAMP1)가 점등되지 않게 된다. 이러한 대기 상태에서 푸쉬버튼스위치(ON)를 조작하면 릴레이(X1)이 여자되고, 이에 따라 그 A접점(X1)이 온되어 자기유지와 도면상 우측으로 전원의 공급이 유지되며, 이러한 상태는 다른 푸쉬버튼스위치(OFF)를 누르는 순간 까지 지속된다.

아울러, A접점(X1)이 온되면서 타이머(T1)가 여자되어 A접점(T1)을 온시킴으로써 릴레이(X2)가 여자된다.

이에 따라 A접점(X2)에 의하여 급기댐퍼(301)를 역회전시키기 위한 릴레이(RV)가 작동되어 급기관(30)이 닫히고, 솔레노이드밸브(SV), 필터점검중램프(LAMP3)가 점등되며, 통기압 상태에 따라 작동되는 플로우감지수단(S)의 접점을 거쳐 교체시기경보수단(DS)에 의하여 경보음, 램프 빛 또는 필터의 교체 또는 보수 필요를 알리는 음성메세지, LCD, LED를 통한 문자 메시지 등을 발생키기게 되는 것이다.

이와 함께 본 발명에서는 필터 첵크 시간 동안 릴레이(X2) 및 그 A접점(X2)이 온되면서 전자접촉기(MC2)가 여자되고, B접점(X2)가 오프되므로 전자접촉기(MC1)가 소자되고 배기팬(502)만이 작동되어 전술한 바와 같이 외기에서 프리필터(601), 헤파필터(602)를 거쳐 본 발명에 의한 통기압감지수단(70), 배기팬(502)을 거쳐 외기로 복귀하는 폐쇄형 루프를 구성하게 된다.

이와 같이 하여 타이머(T1)로 설정된 필터 첵크 시간이 경과하면 타이머(T1)의 접점이 작동전 상태로 복귀하게 되며 이에 따라 릴레이(X2)에 공급되던 전원이 차단되어 소자되고, 솔레노이드밸브(SV), 플로우감지수단(S), 필터점검중램프(LAMP3)의 작동이 중지되고, 타이머접점(T1)과 릴레이(X2)의 B접점(X2)에 의하여 배기팬(502)과 급기팬(302) 모두 작동되어 정상적인 열회수형 환기장치로서 동작을 실시되며, 이때에는 환기중 램프(LAMP2)가 점등되어 정상 동작 상태를 표시한다.

아울러, 이러한 상태에서는 타이머(T1)의 B접점(T1)에 의하여 타이머(T2)에 전원이 공급되어 여자되며, 상기 타이머(T2)의 A접점(T2)은 “ON”지연접점이며, 지연시간은 예를 들어 필터 첵크 시간이 30초이고, 하루 2번 필터 첵크를 실시하는 경우 11시간59분30초가 된다. 이러한 실시예의 경우 1회의 필터 첵크가 완료된 후 11시간59분30초가 경과하는 시점까지 아무런 작동 변화없이 열회수 및 환기 동작을 유지하고 있게 된다. 이와 같이 하여 타이머(T2)의 지연시간이 경과된 후에는 상기 타이머(T2)의 A접점(T2)이 “ON”되는 것이고, 이에 따라 초기의 퓌시버튼스위치(ON)를 조작한 것과 동일한 결과가 되어 릴레이(X1)가 여자되고, 이에 따라 그 A접점(X1)이 온되어 타이머(T1)가 A접점(T1)을 온시킴으로써 릴레이(X2)가 여자되면서 필터 첵크 동작이 구현되는 전술한 동작을 반복하게 된다.

이러한 필터 첵크 동작 기간 중에는 타이머(T2)에 전원을 공급하던 타이머(T1)의 B접점(T1)이 오프되어 타이밍 차트로 보인 바와 같이 작동 중지되는 것이고, 상기한 동작을 반복함으로써 도 6으로 보인 바와 같은 일련의 작동이 구현될 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에서는 환기 장치의 작동을 중지시켜야 할 경우에는 푸쉬버튼스위치(OFF)를 눌러 줌으로써 모든 동작이 중지된 최초의 상태로 복귀하도록 리세트 시킬 수 있는 것이다.

아울러, 본 발명에서 필터 첵크 시간 동안 릴레이(X2)의 A접점(X2)에 의하여 솔레노이드밸브(SV), 플로우감지수단(S) 등에 전원공급이 이루어 짐과 동시에 급기댐퍼(301)와 환기댐퍼(401)는 닫히도록 출력을 공급하여야 하며, 필터 첵크 시간 동안 만 릴레이(RV)가 여자되면서 공급전원의 극성이 반전되어 급기댐퍼(301)와 환기댐퍼(401)에 닫힘 동작 전원이 공급되는 것이며, 나머지 시간에는 전원의 공급과 모든 댐퍼가 통상의 것과 동일하게 구동되어 정상적인 동작이 구현될 수 있다.

또한 본 발명에서는 플로우감지수단(S)을 다양한 형태의 것으로 적용할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 솔레노이드밸브(SV)를 경유하여 공급되는 공압 레벨에 의하여 접점을 개폐시킬 수 있는 것이면 다양한 형태의 것을 적용할 수 있다. 도 9 내지 도 11은 그 구체적인 예를 도시한 것이며, 이외에도 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)기술을 적용하여 흐름양에 상응한 출력전압을 선형으로 출력시키는 형태의 것(예; OMRON Corp.의 D6F 시리즈) 등 다양한 형태의 것이 활용될 수 있다.

먼저, 도 9로 도시된 플로우감지수단(S)을 살펴보면 이는 솔레노이드밸브(SV)로부터 진입한 공기가 바디(800) 하방으로 배치된 다이어프램(810) 하방을 경유하도록 구성되고, 다이어프램(810)의 상방과 바디(800)의 상방에 각각 승강접점(811)과 고정접점(812)을 설치하여서 된 것이다. 이러한 실시예에 의한 플로우감지수단(S)은 솔레노이드밸브(SV)를 경유하여 유입된 공기가 플로우감지수단(S)의 바디(800) 내부에 구비된 다이어프램(810) 하방을 지나면서 통기압을 가하게 되고, 필터를 통과한 외기가 정상적인 통기압력을 갖는 경우에는 다이어프램(810)이 밀려 올라가 점선으로 도시한 상태로 되므로 다이어프램(810)에 의하여 접점이 “ON”되는 것이고, 필터를 통과한 외기가 정상 범위의 통기압력 이하인 경우에는 다이어프램(810)이 받는 압력이 낮아 접점이 “OFF”되는 것이므로 실선으로 보인 바와 같이 하방으로 처진 상태가 되는 것이어서 통기압력 레벨에 따라 교체시기경보수단(DS)을 작동시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 도 10으로 도시된 플로우감지수단(S)은 바디(800) 내부의 고정축(820)에 연결된 플랩(824)과, 고정축(820)이 공기 진행 방향으로의 회전에 저항하는 토션스프링(821)을 구비하고, 고정축(820)의 회동에 따라 일측에 형성된 회동접점(823)이 고정접점(822)에 접리되도록 하여서 된 것이다.

이러한 실시예에 의한 플로우감지수단(S)은 도 10으로 도시된 바와 같이 작동전에는 토션스프링(821)의 탄력으로 플랩(824)이 대기위치를 유지하고 있는 것이다. 이러한 상태에서 솔레노이드밸브(SV)를 경유하여 유입된 공기가 정상 범위의 통기압력과 같거나 그 이상인 경우에는 플랩(824)을 밀고 나가는 공기 압력이 토션스프링(821)의 탄력보다 충분히 강하여 도 11로 보인 바와 같이 플랩(824)이 회전하면서 회동접점(823)이 고정접점(822)에 접촉하여 접점이 “ON”되는 것이다. 이와는 반대로 정상 범위의 통기압력 이하인 경우에는 플랩(824)을 밀고 나가는 공기 압력보다 토션스프링(821)의 탄력이 강하여 플랩(824)의 회전각도가 부족하게 되고, 이에 따라 회동접점(823)이 고정접점(822)에 도달하지 못하게 되는 것이어서 접점이 “OFF”되는 것이다. 따라서, 이같은 접점의 “ON, OFF”에 따라 교체시기경보수단(DS)이 작동되는 것이며, 상기한 교체시기경보수단(DS)은 플로우감지수단(S)의 “ON”또는 “OFF"에 따라 작동되거나 작동되지 않도록 선택적으로 설계 가능함은 물론이다.

또한, 상기한 플로우감지수단(S)이 흐름량에 상응하여 출력값이 선형으로 출력되는 경우에도 상기한 교체시기경보수단(DS)이 전술한 바와 같은 동작을 구현하도록 비교회로 등 공지된 바와 같은 인터페이스를 설계, 구비하여 적용할 수 있고, 상기 외기관(20)이 연결되는 구획된 공간 내에는 가스 감지기, 미세먼지 감지센서 등으로 구성될 수 있는 공기질 감지부가 구성되어 기준치 이상의 미세먼지 또는 유해 가스의 유입을 경고할 뿐만 아니라 각각의 댐퍼들(201, 301, 401, 501)을 제어하여 유해공기의 유입을 차단할 수 있음은 물론이다.

이상에서, 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

10 : 함체 101 : 격벽 20 : 외기관
201 : 외기댐퍼 30 : 급기관 301 : 급기댐퍼
302 : 급기팬 40 : 환기관 401 : 환기댐퍼
50 : 배기관 501 : 배기댐퍼 502 : 배기팬
600 : 열교환소자 601 : 프리필터 602 : 헤파필터
70 : 통기압 감지 수단 701 : 유입관 702 : 유출관
800 : 플로우감지수단 바디 810 : 다이어프램 811 : 승강접점
812 : 고정접점 820 : 고정축 821 : 토션스프링
822 : 고정접점 823 : 회동접점 824 : 플랩
823 : 회동접점 DS : 교체시기경보수단
EOCR : 과전류계전기 LAMP1 : 과전류 차단램프
LAMP2 : 환기중 램프 LAMP3 : 필터점검중 램프
MC1, MC2 : 전자접촉기 MCCB: 배선용차단기
OFF : 푸쉬버튼스위치 ON : 푸쉬버튼스위치
S : 플로우감지수단 SV : 솔레노이드밸브
T1 : 타이머 T2 : 타이머 X1, X2 : 릴레이

Claims (5)

1. 함체의 내부 중앙에 프리필터와 헤파필터가 장착된 열교환소자를 중심으로 격벽을 설치하여 구획된 공간과,
   상기 구획된 공간에 외기관 및 외기 댐퍼, 급기관과 급기댐퍼, 급기팬이 설치됨과 아울러 환기관과 환기댐퍼 및 배기관, 배기댐퍼, 배기팬이 설치되고,
   상기 급기팬과 배기팬 사이의 격벽에 형성되는 통공과, 상기 통공에 유입관, 솔레노이드밸브, 플로우감지수단으로 구성된 통기압감지수단이 설치되어 필터의 최종 통기 저항값에 도달되면 필터의 교체 시기를 알리되,
   상기 통기압 감지 수단의 플로우감지수단은 솔레노이드밸브로부터 진입한 공기가 바디 하방으로 배치된 다이어프램 하방을 경유하도록 구성되고, 다이어프램의 상방과 바디의 상방에 접점에 각각 승강접점과 고정접점이 설치됨을 특징으로 하는 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템.
2. 함체의 내부 중앙에 프리필터와 헤파필터가 장착된 열교환소자를 중심으로 격벽을 설치하여 구획된 공간과,
   상기 구획된 공간에 외기관 및 외기 댐퍼, 급기관과 급기댐퍼, 급기팬이 설치됨과 아울러 환기관과 환기댐퍼 및 배기관, 배기댐퍼, 배기팬이 설치되고,
   상기 급기팬과 배기팬 사이의 격벽에 형성되는 통공과, 상기 통공에 유입관, 솔레노이드밸브, 플로우감지수단으로 구성된 통기압감지수단이 설치되어 필터의 최종 통기 저항값에 도달되면 필터의 교체 시기를 알리되,
   상기 통기압 감지 수단의 플로우감지수단은 바디 내부의 고정축에 연결된 플랩과, 고정축이 공기진행방향으로의 회전에 저항하는 토션스프링을 구비하고, 고정축의 회동에 따라 일측에 형성된 회동접점이 고정접점에 접리되도록 하여서 됨을 특징으로 하는 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템.
3. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 하나에 있어서,
   상기 외기에서 출발하여 외기관 프리필터 및 헤파필터, 솔레노이드 밸브와 플로우감지수단, 배기팬, 배기관을 거쳐 외기로 복귀하는 통기압 판정을 위한 폐쇄형 루프(closed loop)를 구성함을 특징으로 하는 열회수형 환기장치용 필터의 교체 시기 판정 시스템.
   
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