KR20050111144A - 압력조절 환기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환기 시스템에 실내 압력 센서와 실외 압력 센서를 구비하여, 실내·외의 압력차를 비교하여 주방 후드 등을 가동하여 필요 환기량을 확보할 수 있도록 하는 압력조절 환기 시스템에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 외기 유입 측 유로 상에서 실외에 설치되는 실외 압력 센서와, 외기 유입 측 유로 상에 설치되는 급기 부스터를 포함하여 구비되는, 외부 공기를 실내로 공급하는 급기덕트와; 실내 배기 흡입 측 유로 상에서 환기 유닛에 설치되는 실내 압력 센서와, 실내 배기 배출 측 유로 상에 설치되는 배기 부스터를 포함하여 구비되는, 실내 공기를 실외로 배출시키는 배기덕트와; 상기 실외 압력 센서 및 실내 압력 센서, 그리고 급기 부스터, 그리고 배기 부스터와 신호선으로 연결되어 각각의 작동을 제어하며, 실내 환기를 제어하는 환기 유닛; 및 상기 환기 유닛과 신호선으로 연결되어 제어되는, 주방 공기를 배기하는 주방 후드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압력조절 환기 시스템을 제공한다.

Description

압력조절 환기 시스템{Regulated by Pressure for Ventilation System}

본 발명은 환기 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내·외의 압력차가 크게 발생하여 배기 또는 급기가 곤란한 경우 급기 부스터 또는 배기 부스터 및 주방 후드 등을 가동하여 필요한 환기량을 확보할 수 있는 압력조절 환기 시스템을 제공한다.

환기는 실내의 사람을 쾌적한 상태로 만드는 것을 목적으로 하는 것으로서, 실내의 오염된 공기를 배출시켜 제거하고, 신선 외기를 공급함으로써 쾌적한 실내 환경을 유지시키고자 하는 것이다.

환기 방법에는 일반적으로 건물의 개구부(일반적으로, 창호 시스템)를 통해서 실내/실외의 온도차에 따른 공기의 비중량 차 또는 풍력 등을 원동력으로 하여 실내의 환기가 행해지는 자연환기법과, 송풍기를 설치하여 강제로 실내에 공기를 공급하거나 또는 실내 공기를 강제로 배출 시킴으로써 환기를 행하는 강제환기(또는 기계환기)법이 있다.

최근의 아파트 또는 주택은 구조가 비교적 기밀하고, 알루미늄 섀시 등의 창호 시스템을 설치하며, 냉·난방 효율을 높이기 위해 창을 거의 만들지 않거나 고정창을 둠으로써 실내의 기밀도가 높아져서 통상적인 자연환기법으로는 위생상 필요한 최저 환기량을 확보하기가 곤란한 경우가 많아, 강제환기법을 많이 사용하는 추세이다.

특히, 고층 아파트 또는 주상복합 건물인 경우 고단열과 고밀폐형으로 건축함에 따라 실내의 기밀도가 높아서, 기존의 창호 시스템에 의한 자연환기 방식으로는 한계가 발생하게 되고, 이러한 환기량 부족의 문제점을 해결하기 위하여 강제 급기 및 강제 배기를 통한 강제환기 시스템으로 환기를 하는 경우가 많다.

더불어, 주방 및 화장실에 강제배기 장치(주방 후드 및 송풍팬)를 설치하는 국소배기 방식 역시 필요한 환기량 확보가 곤란하다는 문제점이 있으므로, 24시간 지속적이고 전체 환기가 이루어지는 환기장치가 요구되며, 집안의 여러 실들 중에서도 특히 거실에 대한 24시간 환기가 요구된다.

이하에서 첨부된 도 1을 참조로 하여 종래의 강제환기 시스템의 일 예에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.

강제환기 방식 중 중앙 급·배기 방식의 환기 시스템은 건물에서 각 층 또는 각 집안으로 신선한 공기를 공급하고, 각 집에서 배출되는 배기를 처리하기 위한 급기용 및 배기용 수직 샤프트(shaft)인 중앙 급기관(4a)과, 중앙 배기관(4b)이 구비된다.

실내로 유입할 신선 외기는 상기 중앙 급기관(4a)에서 급기덕트(2)의 유입구(2a)를 통해 유입되어 각 집으로 분지된 급기덕트(2)에서, 천장의 필요 개소에 설치된 각 급기구(2b)를 통해 집안으로 공급된다.

집안에서 배출되는 공기는 천장에 설치된 흡입구(3a)를 통해 흡입되어 배기덕트(3)를 따라 유동하고, 상기 배기덕트(3)와 중앙 배기관(4b)이 연통되는 배기구(3b)에서 상기 중앙 배기관(4b)으로 배출된다.

천장에서 상기 급기덕트(2)와 배기덕트(3)의 교차되는 관로상에는 환기 유닛(1)이 설치되어 급기와 배기 사이에서 열교환이 이루어진다.

이 때, 도시하지는 않았으나 상기 환기 유닛(1) 내부에서 급기덕트(2) 및 배기덕트(3)의 관로상에는 급기팬(미도시) 및 배기팬(미도시)이 각각 설치되어, 상기 급기덕트(2)와 배기덕트(3)를 따라 공기를 유동시키게 된다.

통상적으로, 기존의 환기 시스템의 경우 일반 층고에서 사용 시에는 큰 문제점이 없으나, 고층이 될수록 풍량 저하로 인한 기능 저하가 문제가 된다.

즉, 건물 높이가 30층 이상되는 초고층 아파트의 고층부에서는 높은 풍속 및 높은 풍압, 그리고 실내/실외의 온도차 등의 영향으로 인해 발생하는 실내/실외의 압력 차이로 인하여 기존의 환기 시스템으로는 급기 풍량 또는 배기 풍량의 확보가 곤란하여 환기량이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

또한, 상기 중앙 배기관에서는 상층부로 갈수록, 하층부에서 상승하는 오염된 공기의 정체 현상으로 인해 환기 효과가 떨어지고, 그로 인해 집안의 오염된 공기가 실외로 제대로 배출되지 않는 문제점과, 하층부에서 발생한 냄새 등이 고층부의 집안으로 역류하게 되는 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 실내 압력과 실외 압력의 차가 큰 경우에도 압력차를 극복하여 필요 환기량을 확보하여 재실자에게 쾌적한 실내환경을 제공할 수 있는 압력조절 환기 시스템 및 환기 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 외기 유입 측 유로 상에서 실외에 설치되는 실외 압력 센서와, 외기 유입 측 유로 상에 설치되는 급기 부스터를 포함하여 구비되는, 외부 공기를 실내로 공급하는 급기덕트와; 실내 배기 흡입 측 유로 상에서 환기 유닛에 설치되는 실내 압력 센서와, 실내 배기 배출 측 유로 상에 설치되는 배기 부스터를 포함하여 구비되는, 실내 공기를 실외로 배출시키는 배기덕트와; 상기 실외 압력 센서 및 실내 압력 센서, 그리고 급기 부스터, 그리고 배기 부스터와 신호선으로 연결되어 각각의 작동을 제어하며, 실내 환기를 제어하는 환기 유닛 및, 상기 환기 유닛과 신호선으로 연결되어 제어되는, 주방 공기를 배기하는 주방 후드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압력조절 환기 시스템을 제공한다.

상기 압력조절 환기 시스템에서 실내 공기 흡입측 유로상에는 냄새 센서가 더 구비되는 특징으로 한다.

상기 실내 압력 센서는 배기덕트의 관로 상에 설치되고, 상기 실외 압력 센서는 급기덕트의 관로 상에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 압력조절 환기 시스템에서 상기 환기 유닛은 실내에 설치되는 에어컨 및 공기 청정기와 신호선으로 연결되어 필요시 가동시킴으로써 실내의 쾌적성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 환기 시스템의 일 실시예의 구성을 도시하였다.

도 2에 도시한 바와 같이, 강제 급·배기 환기 방식의 중 중앙 급·배기관이 구비되는 환기 시스템의 일 예를 살펴보면, 건물에 형성되는 외기를 공급하는 중앙 샤프트인 중앙 급기관(40a)과, 실내 공기를 실외로 배출하는 중앙 샤프트인 중앙 배기관(40b)을 통해 각 층 또는 각 집안으로 신선한 공기를 공급하고, 각 집에서 배출되는 배기를 처리하게 된다.

신선한 외기는 상기 중앙 급기관(40a)으로 유입되어, 상기 급기덕트(20)와 중앙 급기관(40a)과의 연결부인 유입구(20a)를 통해 각 집으로 연결된 급기덕트(20)로 유입되고, 천장의 필요 개소에 설치된 각 급기구(20b)를 통해서 집안으로 공급된다.

집안에서 배출되는 실내 공기는 천장에 설치된 흡입구(30a)를 통해 흡입되어, 배기덕트(30)를 따라 유동하고, 상기 중앙 배기관(40b)과의 연결부인 배기구(30b)를 거쳐 중앙 배기관(40b)으로 배출되어 대기중으로 배출된다.

그리고, 각 집마다 환기 유닛(10)이 상기 급기덕트(20) 및 배기덕트(30)의 관로 상에 설치되어 각 집의 급기 풍량 및 배기 풍량을 조절하여 환기량을 조절하게 된다.

이 때, 도시하지는 않았으나, 상기 급기덕트(20)와 배기덕트(30)는 상기 환기 유닛(10) 내부에서 교차되며 급기와 배기 사이에서 열교환이 이루어지고, 상기 급기덕트(20)와 배기덕트(30)의 관로 내에는 상기 급기덕트(20) 및 배기덕트(30)를 통해 공기를 공급 및 배출시키는 급기팬(미도시) 및 배기팬(미도시)이 각각 설치된다.

또한, 상기 환기 유닛(10) 내부에는 급기 풍량 및 배기 풍량을 조절하고 제어하는 제어부(미도시)가 구비되고, 상기 배기덕트(30)에서 실내 공기를 흡입하는 측의 유로 상에는 실내 기온을 감지할 수 있는 온도 센서(미도시)가 구비된다.

상기 배기덕트(30)에서 실내 공기를 흡입하는 측의 유로 상에는 실내에서 흡입되는 공기의 압력을 측정하는 실내 압력 센서(31)가 설치되고, 실내의 냄새를 측정하는 냄새 센서(11)가 설치되며, 배기 풍량을 극대화 시킬수 있도록 배기 부스터(32)가 설치된다.

상기 급기덕트(20)의 외기 유입 유로 상에서 상기 유입구(20a)의 외측 실외에는 유입 외기의 압력을 측정하는 실외 압력 센서(21)가 설치되고, 상기 급기덕트(20)의 관로 상에는 급기 부스터(22)가 설치된다.

이 때, 상기 실외 압력 센서(21)는 상기 유입구(20a) 근방의 급기덕트(20)의 관로상에 설치될 수도 있으나, 상기 유입구(20a) 근방의 중앙 급기관(40a)의 관로상에 설치될 수도 있을 것이다.

주방의 강제 배기를 위해 설치되는 주방 후드(50)는, 상기 환기 유닛(10)과 신호선으로 연결되어 환기 유닛(10)의 제어부(미도시)에 의해 제어된다.

그리고, 상기 환기 유닛(10)과 실내에 별도로 설치되는 에어컨(61) 또는 공기 청정기(62)를 신호선으로 연결하여 환기 시스템과 연동하여 가동시킴으로써 실내 환경의 쾌적성을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기와 같이 구성되는 압력조절 환기 시스템의 환기량 제어 방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 환기 시스템이 가동 되면, 상기 급기덕트(20)와 배기덕트(30)에 구비되는 급기팬(미도시) 및 배기팬(미도시)이 가동되므로, 급기 및 배기가 이루어지며 기본적인 환기가 이루어진다.

이 때, 실내에서 흡입되는 공기에서 상기 실내 압력 센서(31)를 통해 실내 압력이 측정되고, 외부에서 유입되는 외기에서 상기 실외 압력 센서(21)를 통해 실외 압력이 측정되어, 상기 실내 압력 센서(31) 및 실외 압력 센서(21)는 상기 환기 유닛(10)의 제어부(미도시)에 신호선으로 연결되어므로, 상기와 같이 측정된 실내 압력과 실외 압력의 크기가 비교된다.

이 때, 실내 압력보다 실외 압력이 크면, 환기 시스템 외에 주방 후드(50)를 더 가동시켜 실내 배기와 주방 배기를 같이 배기하여 배기 풍량을 증대 시킴으로써 실외 압력을 이길 수 있도록 하여 환기량을 확보한다.

그리고, 측정된 실내 압력이 실외 압력보다 클 경우에는, 급기 부스터(22)를 가동시켜 급기 풍량을 증대 시킴으로써 환기량을 확보하게 된다.

한편, 상기 주방 후드(50)가 가동되어 소정 시간이 경과한 후, 다시 실내 압력 센서(31)와 실외 압력 센서(21)에서 측정된 실내/실외 압력을 비교한다.

이 때, 여전히 실외 압력이 크면 배기 부스터(32)를 가동시켜 배기 풍량을 증가시키고, 실내 압력이 크거나 실내 압력과 실외 압력의 크기가 같다면 주방 후드(50)를 정지시키고 환기 시스템만 가동시켜 실내 환기를 시키게 된다.

한편, 실내에서 음식을 하거나 재실 인원이 많아져서 신속한 환기가 필요한 경우, 상기 냄새 센서(11)를 통해 측정된 실내의 냄새 수치가 소정 기준치 이상이 되고, 상기 환기 시스템과 더불어, 급기 부스터(22)와 배기 부스터(32) 및 주방 후드(50) 등이 모두 가동됨으로써 환기 풍량을 극대화 시키게 된다.

또한, 가스가 누출되었거나, 재실자의 흡연 또는 강한 냄새가 나는 휘발성 물질 등의 원인으로 신속한 배기가 요구되는 경우에도, 상기 냄새 센서(11)에서 실내의 냄새 수치가 소정 기준치 이상이 되어 환기 시스템과 더불어 배기 부스터(32)를 가동시킴으로써 배기 풍량을 극대화 시킨다.

그리고, 상기와 같이 배기 풍량의 증대가 필요할 시에는, 배기 부스터(32)를 가동시키는 것과 더불어 주방 후드(50)도 동시에 가동시킴으로써 신속하고 효과적으로 배기를 수행하는 것이 가능하다.

한편, 상기 냄새 센서(11)를 통해 실내의 냄새를 측정한 후, 소정 시간 경과 후에 재측정하였을 때 계속 냄새가 측정되면, 공기 청정기(62)를 가동하여 실내의 오염된 공기를 신속하게 제거하는 것이 가능하다.

또한, 환기 시스템의 가동 시에, 온도 센서(미도시)를 통해 실내 기온을 측정하여 실내 온도가 높다면 환기 시스템에 연동된 에어컨(61)을 같이 가동시킴으로써 실내의 쾌적성을 더욱 향상 시킬 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 압력조절 환기 시스템은 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 그 발명의 기술사상의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 가지 형태로의 수정 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 압력조절 환기 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 실외 압력이 큰 경우에는 주방 후드 또는 배기용 부스터를 가동시킴으로써 배기 풍량을 확보하고, 실내 압력이 큰 경우에는 급기용 부스터를 가동시킴으로써, 압력차에 의한 급기/배기 풍량을 확보하여 필요 환기량을 확보할 수 있다.

둘째, 급기 부스터 및 배기 부스터를 가동하여 급기 풍량 및 배기 풍량을 안정적을 확보함으로써, 실내/외의 압력차에 의해 배기가 집안으로 역류하는 현상을 방지하고, 환기량을 안정적을 확보하여 실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.

셋째, 냄새 센서를 통해 실내의 냄새를 측정하여 신속한 환기가 필요할 경우에는 환기 풍량을 극대화 하고, 신속한 배기가 필요할 경우에는 배기 풍량을 극대화 함으로써, 실내의 쾌적함을 향상 시키게 된다.

넷째, 환기 시스템 가동 시, 냄새 센서 및 온도 센서 등으로 실내의 상태를 측정하여, 환기 시스템에 연동되는 에어컨 및 공기 청정기를 가동시킴으로써 실내의 쾌적함 향상에 효과적이다.

도 1은 종래의 환기 시스템의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 압력에 의해 조절되는 환기 시스템의 구성도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10. 환기 유닛 11. 냄새 센서

20. 급기덕트 20a. 유입구

20b. 급기구 21. 외부 압력 센서

22. 급기 부스터 30. 배기덕트

30a. 흡입구 30b. 배기구

31. 내부 압력 센서 32. 배기 부스터

40a. 중앙 급기관 40b. 중앙 배기관

50. 주방 후드 61. 에어컨

62. 공기 청정기

Claims (9)

1. 외부 공기가 실내로 안내되어 공급되는 급기덕트;

   외부 공기 흡입 측 유로 상에서 실외에 설치되어 실외 압력을 측정하는 실외 압력 센서;

   상기 급기덕트의 관로 상에 설치되는 급기 부스터;

   실내 공기가 외부로 안내되어 배출되는 배기덕트;

   실내 공기 흡입 측 유로 상에 설치되어 실내 압력을 측정하는 실내 압력 센서;

   상기 배기덕트의 관로 상에 설치되는 배기 부스터;

   상기 실외 압력 센서 및 실내 압력 센서, 그리고 급기 부스터, 그리고 배기 부스터와 신호선으로 연결되어 각각의 작동을 제어하는 환기 유닛; 및,

   주방 공기를 강제 배기하도록 설치되고, 상기 환기 유닛과 신호선으로 연결되어 제어되는 주방 후드:를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압력조절 환기 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 실내 공기 흡입측 유로상에는 냄새 센서가 더 구비되는 특징으로 하는 압력조절 환기 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 실내 압력 센서는 배기덕트의 관로 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 압력조절 환기 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 실외 압력 센서는 급기덕트의 관로 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 압력조절 환기 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   에어컨 및 공기 청정기가 실내에 설치되고, 상기 환기 유닛은 상기 에어컨 및 공기 청정기와 신호선으로 연결되는 것을 특징으로 하는 압력조절 환기 시스템.
6. (a) 환기 시스템 가동 시, 실내 압력 센서 및 실외 압력 센서를 통해 압력을 측정하는 단계;

   (b) 상기 (a) 단계에서 측정한 실내 압력과 실외 압력을 비교하는 단계;

   (c) 상기 (b) 단계에서 실외 압력이 크면 주방 후드를 가동시키는 단계;

   (d) 상기 (b) 단계에서 실내 압력이 크면 급기 부스터를 가동시키는 단계:를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 조절 환기 시스템의 환기량 조절 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   (ㄱ) 상기 (c) 단계에서 주방 후드가 가동된 상태에서 소정 시간 경과후, 실내 압력 및 실외 압력을 재측정하는 단계;

   (ㄴ) 상기 (ㄱ) 단계에서 재측정한 실내/실외 압력을 비교하는 단계;

   (ㄷ) 상기 (ㄴ) 단계에서 실외 압력이 크면, 배기 부스터를 가동시키는 단계:를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 조절 환기 시스템의 환기량 조절 방법.
8. (a) 냄새 센서로 실내의 냄새를 측정하는 단계;

   (b) 상기 (a) 단계에서 냄새 측정치가 제 1 기준치보다 높을 경우, 배기용 부스터를 가동시키는 단계;

   (c) 상기 (a) 단계에서 냄새 측정치가 제 1 기준치보다 상대적으로 높은 수준의 냄새 측정치인 제 2 기준치보다 높을 경우, 급기용 부스터, 배기용 부스터 및 주방 후드를 모두 가동시키는 단계:를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 조절 환기 시스템의 환기량 조절 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 (b) 단계 또는 상기 (c) 단계에서 소정 시간 경과 후, 냄새 센서로 실내 냄새를 재측정 했을 경우에 냄새가 측정되면 공기 청정기를 가동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 조절 환기 시스템의 환기량 조절 방법.