KR20020037211A - 주방 환기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주거용 공동주택의 주방에서 발생하는 유해한 공기 오염물이 거실등으로 확산되지 않도록 신속히 공기 오염물을 외부로 배출시키는 환기 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 초박형/초경량의 덕트부 및 일체형 환기 유니트를 구비하는 환기 시스템을 제공함으로써 종래 환기 시스템보다 설치 시공 및 유지보수가 용이하고, 천정 매립형이 아니기 때문에 기존 공동주택에도 설치가능하다.

또한, 실내로 공급되는 공기의 온도 조절이 가능하므로 결로 발생 문제가 해결되며, 급기/배기팬이 외부에 설치되므로 팬에 의한 소음진동문제도 해결될 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

Description

주방 환기 시스템 {VENTILATION SYSTEM FOR KITCHEN}

본 발명은 주방 환기 시스템에 관한 것으로서, 특히 주방에서의 취사시에 발생하는 열, 기름 등의 오염물질 및 유해물질을 효과적으로 배출시키는 주방 환기시스템에 관한 것이다.

일반적으로 취사 목적으로 가스를 연료로 사용하는 주거용 공동주택(예를 들면, 아파트, 오피스텔 등)의 주방에서는 열, 기름 이외에도 포름알데히드, 이산화탄소, 일산화탄소, 질소산화물, 탄화수소류 등을 포함한 많은 유해물질이 발생되는데, 그런 유해물질들은 대부분 건강에 나쁜 영향을 끼친다. 그러나, 현재 국내의 주거용 공동주택들은 대부분 온수를 이용한 바닥복사난방 방식을 채택하고 있기 때문에 건축법상 층고 문제로 인하여 화장실에 배기장치를 설치하는 것이 전부이며, 실질적으로 사무실 건물에서와 같은 별도의 냉난방, 공조 및 환기 시스템의 설치는 불가능하다. 또한 주방에서는 가스렌지 후드의 배기팬을 통하여 취사시 발생되는 오염물질이 외부로 배출되는 환기 시스템을 갖추고 있지만, 충분한 환기가 이루어지지않아 배출되어야 할 오염물질들이 다시 주거 공간으로 유입되어 실내공기를 오염시키는 문제가 자주 발생한다.

공동주택보다 층고가 높은 철골구조의 주상복합 아파트 또는 오피스텔 등에 적용가능하고 냉난방을 위한 공조용 덕트 등이 천정에 매립되는 주방 환기 시스템이 공지되어 있다. 그러나, 급기팬 및 배기팬 등이 분리되어 주방의 천정에 매립되는 형태이기 때문에 여전히 일반 주거용 공동주택에 설치하기 불가능한 상황이고, 전선 작업이 어렵고, 팬의 중량을 고려해야만 하고, 유지보수에도 어려움이 따르고, 상기 팬에 의한 소음 문제가 심각하며, 외기가 직접 실내로 유입됨에 따라 겨울철에 덕트에서의 결로 현상이 발생하여 천정과 덕트가 오염될 가능성이 증가한다는 단점을 가진다.

특허출원 제99-30192호에는 주방과 거실 사이에 급기부를 설치하고 급기부와 주방의 가스렌지 사이에 배기부를 설치한후 급기부의 급기방향을 배기구쪽으로 조정함으로써 취사시 발생하는 오염물질 등이 거실로 확산되지 못하도록 하는 환기 시스템이 개시되어 있는데, 덕트내에 배기팬과 급기팬이 설치되어 있어 팬에 의한 소음진동 문제가 발생하며, 특히 다량의 오염물질이 발생하는 경우에 위쪽으로 확산하는 오염물질중 일부만이 배기되므로 실질적으로 공기 오염물질의 거실 확산을 효과적으로 방지하지 못한다.

또한, 주방을 제외한 각 방들과 거실 등의 천장에 급기부를 설치하고 주방의 천정에만 배기부를 설치함으로써 주방에서만 배기하는 방식으로 24시간 지속적으로 급기팬과 배기팬을 가동하는 전체 환기 시스템이 공지되어 있는데, 상기 전체 환기 시스템은 주방을 대상으로 하지않고 전체를 대상으로 하기 때문에 주방에서 발생되는 공기 오염물질들의 확산이 방지되지 않을 뿐만 아니라 환기에 상당한 시간이 요구되기 때문에 거주자가 장시간 공기 오염물질에 노출될 수 있으며, 24시간 장비가동으로 에너지 소비가 상당하다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 설치 시공 및 유지보수가 용이하고 소음진동 문제를 해결할 수 있는 주방 환기 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 주방 환기 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 주방 환기 시스템의 일체형 환기 유니트를 나타내는 상세도.

도 3은 본 발명에 따른 주방 환기 시스템의 제어 흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 제어기 2 : 조작패널

3 : 냉동기 4 : 예열기

9 : 급기팬 10 : 배기팬

16 : 열교환기 17 : 배기부

18, 19 : 급기부 20 : 덕트부

21 : 일체형 환기 유니트

이하 첨부된 도면과 그 실시예에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 주방 환기 시스템의 개략도로서, 주방의 천정에 설치되어 오염된 공기를 외부로 배기시키는 배기부(17), 주방과 거실에 각각 설치되어 신선한 외기를 실내에 공급하는 급기부(18, 19), 외부로부터 유입되는 외기를 적당한 온도로 조정한후 급기부(18, 19)를 통해 주방과 거실로 신선한 공기를 공급하고 배기부(17)로부터의 공기 오염물질을 외부로 배기시키는 일체형 환기 유니트(21), 및 상기 배기부(17)와 급기부(18, 19)를 일체형 환기 유니트(21)에 연결하는 덕트부(20)로 구성된다.

도 2를 참조하면, 상기 환기 유니트(21)는 외부로부터 유입되는 공기와 실내로부터 배기되는 공기의 오염물질을 제거하기 위한 필터(11), 외기와 실내공기를 열교환시켜줌으로써 에너지를 절약할 수 있도록 하는 열교환기(16), 급기팬(9), 배기팬(10), 여름철과 겨울철에 실내로 유입되는 공기의 온도를 목표 설정치에 맞도록 조절하는 공기온도 조절수단인 소형 냉동기(3)와 예열기(4), 상기 냉동기(3)와 예열기(4)의 온도를 설정하고 제어하는 온도 설정기(6)와 온도 제어장치(5), 과열상태를 감지하는 과열감지 센서(14), 주방에서 발생하는 이산화탄소의 양을 측정하기 위한 이산화탄소량 측정센서(8)를 포함한다. 예를 들어, 상기 일체형 환기 유니트(21)는 일반 공동주택의 다용도실(23) 등에 벽걸이 형태로 설치가능하다. 도 2에서 미설명된 부호 12는 필터막힘 감지 센서이고, 25는 급기팬 구동장치이고, 26은 배기팬 구동장치이고, 1은 제어부로서 환기 유니트내의 각종 센서들로부터의 신호에 따라 시스템의 작동을 제어하고, 2는 조작 패널이며, 24는 렌지후드 배기팬작동 스위치이다.

주방의 렌지후드와 일정거리를 두고 주방의 천정에 설치되는 급기부(18)는 방바닥에 대하여 약 45도 내지 90도의 급기 방향을 가지며, 실질적으로 에어 커튼을 형성함으로써 주방의 공기 오염물질이 거실 등으로 확산되는 것을 방지하고 오염물질의 측면 및 하부확산을 억제하는 기류를 형성시킴으로써 효율적인 배기를 유도한다.

또한 거실측의 천정에도 급기부(19)가 설치되는데, 거실의 공기가 주방의 배기구 쪽으로 향하는 기류를 형성함으로써 주방과 거실간의 압력차이로 인해 주방 오염물질의 거실 확산을 추가로 방지한다.

상기 덕트부(20)는 바람직하게 원활한 공기흐름을 제공하도록 관내의 공기유동시 관마찰저항에 의한 마찰 손실로 발생되는 압력저하를 최소화하도록 유동특성 분석을 통해 가로:세로 비율을 결정하여 최적으로 설계되며, 초박형(50㎜ 이내) 및 초경량형 사각 PVC 덕트로 구성되기 때문에, 층고 문제로 인하여 일반 환기장치의 적용이 어려운 일반공동주택에도 적용이 가능하고, 또한 설치에 있어서 천정 매립형이 아니기 때문에 천정 또는 벽에 간단히 설치가능하다.

실내의 공기온도와 외기온도와의 차이는 여름 및 겨울철에 큰 차이를 보이는데, 이로인해 실내의 냉난방 부하가 증가하게 된다. 따라서, 상기 열교환기(16)는 그러한 온도차이를 보상하고 부하증가에 따른 에너지 소모량의 증가를 방지한다. 열교환기(16)의 효율이 일반적으로 50 내지 70%임을 고려할 때 부족한 온도보상을 여름철에는 냉동기(3)를 가동시키고 겨울철에는 예열기(4)를 가동시킴으로써 설정된 온도로 급기온도를 제어하도록 한다.

냉동기(3)와 예열기(4)의 출구부에는 온도센서(7)가 설치되는데, 냉동기(3)와 예열기(4)의 출구부의 온도를 측정함으로써 냉동기의 작동 동안에는 예열기가 작동하지 못하도록 하고 예열기의 작동 동안에는 냉동기가 작동하지 못하도록 한다.

상기 환기 시스템의 제어를 위한 조작패널(2)은 조작자가 환기 시스템의 조작을 위하여 환기 시스템이 있는 쪽으로 이동할 필요없이 주방에서 간단히 조작할 수 있도록 하는 것으로 실내 렌지후드(2) 옆의 벽에 설치될 수 있으며, 조작패널(2) 및 제어부(1)와 유선 또는 무선으로 원격제어된다.

상기 조작패널(2)은 또한 자동 또는 수동 전환 스위치, 팬의 속도 조절을 위한 3개의 설정 스위치, 즉 최소 속도, 최대속도, 및 자동속도설정 스위치 등을 가지며, 비상정지를 위한 일시 정지 스위치, 실내에 급기되는 공기온도를 설정하는 스위치와 온도 표시장치, 실내에 급기되는 공기온도를 조절하기 위한 예열기와 냉동기를 작동 또는 정지시키기 위한 스위치 등을 포함할 수 있다.

도시되지는 않았지만, 장치의 이상을 경고하기 위한 램프들이 있는데, 필터가 막혔을 때 교체시기를 알려주는 필터 막힘 경고 램프, 예열기의 오동작에 의한 공기의 과열 및 화재발생을 알려주는 과열 경고 램프, 이산화탄소의 양이 기준치 이상으로 발생되었음을 알려주는 램프 등이 있다.

도 3를 참조하여, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 주방 환기 시스템의 동작과정은 다음과 같다.

상기한 스위치와 램프 등으로 구성된 조작패널(2)에 전원을 인가하면, 제어기(1)는 초기화를 수행하게 되는데(단계 30), 모든 램프의 이상유무를 판단하기 위해 모든 램프들과 온도표시장치 등이 짧은 소리와 함께 켜진다음 꺼지게 된다. 다음에, 조작패널(2)의 자동 또는 수동 전환 스위치를 통하여 자동 또는 수동모드가 선택된다(단계 32). 자동모드인 경우에, 먼저 렌지후드(22) 상부에 설치된 이산화탄소량 감지센서(8)가 이산화탄소 검출량이 기준치 이상인지의 여부를 판단한다(단계 34). 이산화탄소 검출량이 기준치 이상인 경우에, 이산화탄소 검출 경고 램프를 지속적으로 깜빡거리고, 팬의 속도조절용 3개의 스위치중에서 자동속도 설정 스위치가 자동선택되어 외기로의 배기를 위한 배기팬(10)을 최대속도로 하고 실내로의 급기를 위한 급기팬(9)의 속도를 최소로 작동시킴으로써 원활한 이산화탄소의 배기가 이루어지도록 함과 동시에 소량의 신선한 공기가 유입되도록 한다. 상기 과정은 이산화탄소의 양이 기준치 이하가 될때까지 지속된다. 그후 이산화탄소의 양이 기준치 이하가 되는 경우에, 이산화탄소 검출 경고 램프와 자동속도설정 스위치 램프를 끄고 상기 팬(9, 10)들을 정지시킨다. 다시말해서, 팬속도 모드의 입력이 가능해진다(단계 36). 또한, 자동 또는 수동 모드 선택 단계(32)에서 수동모드가 선택되는 경우에, 입력 상태에 따라 배기팬(10)과 급기팬(9)은 최소 또는 최대 속도로 동작한다.

상기 환기 시스템은 주방 렌지후드의 배기팬과 연동하는데, 렌지후드(22)의 배기팬 스위치(24)를 누르게 되면 렌지후드의 배기팬이 동작하고(단계 38) 동시에 고속 또는 저속 운전 모드가 결정되면(단계 40) 환기 시스템의 배기팬(10)이 저속또는 고속으로 동작한다.

또한, 환기 시스템의 조작패널(2)은 실내로 급기되는 공기의 온도를 조절할 수 있도록 하는 온도설정용 스위치를 구비하는데, 급기되는 공기의 온도가 설정치 이상인지를 판단하여(단계 38), 급기되는 공기의 온도가 설정치 이상인 경우에는 냉동기를 가동하여 급기되는 공기의 온도를 낮추고, 급기되는 공기의 온도가 설정치 이하인 경우에는 예열기를 가동하여 급기되는 공기의 온도를 높인다. 온도설정이 완료되면 일정시간후 온도표시장치가 실내로 공급되는 공기의 현재온도를 지시하도록 한다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 초박형/초경량의 덕트부 및 일체형 환기 유니트를 구비하는 환기 시스템을 제공함으로써 종래 환기 시스템보다 설치 시공 및 유지보수가 용이하고, 천정 매립형이 아니기 때문에 기존 공동주택에도 설치가능하다.

또한, 실내로 공급되는 공기의 온도 조절이 가능하므로 결로 발생 문제가 해결되며, 급기/배기팬이 외부에 설치되므로 팬에 의한 소음진동문제도 해결될 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 주방 환기 시스템에 있어서,

   외기 도입부에 설치된 에어필터, 급기/배기팬, 실내공기와 실외공기와의 열교환을 행하는 열교환기, 급기부의 도입부에 설치되어 실내로 공급되는 공기 온도를 조절하여 외기온도와 실내공기온도와의 차이를 줄이는 공기온도 조절수단, 및 필터 막힘, 유입되는 공기의 온도, 장치의 과열상태를 감지하기 위한 감지센서 수단이 일체로 내장되는 일체형 환기 유니트와;

   주방의 천정에 설치되어 오염된 공기가 상기 일체형 환기 유니트를 통해 배출되도록 하는 배기부와;

   주방과 거실에 각각 설치되어 상기 일체형 환기 유니트로부터의 신선한 외기를 주방과 거실에 각각 공급하는 급기부와;

   상기 배기부와 급기부를 상기 일체형 환기 유니트에 연결시키는 덕트부와;

   상기 환기 유니트내의 각종 센서들로부터의 신호에 따라 상기 환기 유니트의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주방 환기 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는 주방의 천정에 설치되어 주방에서 발생하는 이산화탄소의 양을 측정하기 위한 이산화탄소량 측정센서로부터의 신호에 따라 이산화탄소량이 설정치 이상일 경우에 이산화탄소량이 설정치 이하가 될때까지 자동모드로 상기 환기 시스템을 동작시키는 것을 특징으로 하는 주방 환기 시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 덕트부는 초경량 및 초박판형 사각 PVC 덕트인 것을 특징으로 하는 주방 환기 시스템.
4. 제 1항에 있어서, 상기 공기 온도 조절수단은 냉동기 및 예열기를 포함하는데, 상기 제어부의 제어에 따라 급기되는 공기의 온도가 설정치 이상인 경우에는 냉동기가 가동되어 급기되는 공기의 온도를 낮추고 급기되는 공기의 온도가 설정치 이하인 경우에는 예열기가 가동되어 급기되는 공기의 온도를 높임으로써 상기 열교환기와 함께 실내로 유입되는 공기의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 주방 환기 시스템.
5. 제 1항에 있어서, 주방과 거실에 설치되는 급기부는 방바닥에 대하여 약 45도 내지 90도의 급기 방향으로 에어 커튼을 형성하는데, 상기 주방에 설치되는 급기부가 주방으로부터 거실로의 공기 오염물질의 1차 확산을 차단하고 상기 거실에 설치되는 급기부가 거실로부터 주방의 배기부쪽으로 향하는 공기기류를 형성함으로써 주방과 거실간의 압력차이를 이용하여 주방으로부터 거실로의 오염물질의 2차 확산을 추가로 차단하는 것을 특징으로 하는 주방 환기 시스템.