KR20090116120A

KR20090116120A - 에너지 절약형 주방환기 제어 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20090116120A
Application number: KR1020080041848A
Authority: KR
Inventors: 안수한
Original assignee: 주식회사 기림케이앤피
Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2008-05-06
Publication date: 2009-11-11
Also published as: KR101050412B1

Abstract

본 발명은 에너지 절약형 주방 환기 시스템에 관한 것으로서, 특히 배기팬으로 연결되는 배기덕트와 후드로 연결되는 배기덕트 지관내에 풍량조절을 위한 댐퍼를 설치하여, 열기구를 사용하지 않을 때에는 댐퍼를 닫아 최소한의 환기를 위한 배기만을 하고, 열기구를 사용할 때에 댐퍼가 개방되어 배기기능을 수행하는 에너지 절약형 주방 환기 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 주변의 공기를 포집하여 배기덕트로 배출시키는 후드; 흡입되는 공기의 온도를 감지하여 그에 대한 데이터를 컨트롤러로 전송하는 온도센서; 상기 온도센서로부터의 신호에 따라 댐퍼들의 개폐정도와 배기팬의 속도를 연산하여 각 댐퍼를 개폐하고, 배기판과 급기팬의 풍량을 조절하는 컨트롤러; 한쪽 끝단이 상기 후드에 연결되고 다른 측 끝단은 배기팬에 연결된 배기덕트에 연결되도록 설치되는 배기덕트 지관 내에 배치되어, 상기 컨트롤러로부터 수신된 신호에 따라 개폐정도가 제어되어 그를 통과하는 풍량을 조절하는 풍량조절용 댐퍼; 상기 컨트롤러로부터의 지시에 따라 팬의 속도를 변화시키면서 상기 후드로부터 배출된 공기를 상기 배기덕트를 통해 흡입하여 외부로 배출하는 배기팬; 상기 배기팬과 연동하며, 외부 공기를 내부에 공급하는 급기팬;을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지절약형 주방환기 제어 시스템이 제공된다.

후드, 배기덕트, 컨트롤러, 온도센서, 댐퍼, 배기팬, 급기팬, 공기필터

Description

에너지 절약형 주방환기 제어 시스템 및 그 방법{ENERGY SAVING KITCHEN VENTILATION CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 주방환기 제어시스템에 관한 것으로, 특히 배기덕트 연결부에 풍량조절을 위한 댐퍼를 설치된 에너지 절약형 주방 환기 제어 시스템에 관한 것이다.

가정이나 식당 등에 설비된 주방에서는 조리시 일반적으로 가스, 전기등을 이용한 열기구를 사용하며, 이때 연기, 수증기, 유증기 및 열기 등이 발생하게 된다.

이를 위해 주방에 환기팬을 설치하여 상기와 같은 발생된 연기, 수증기, 유증기 및 열기 등을 외부로 배출되도록 하였으나, 이러한 환기팬 설치만으로는 환기팬이 설치된 주변부의 공기만이 강제 배출될 뿐이고, 오염된 공기와 열기의 대부분은 그대로 주방 내부에 잔류하게 된다.

또한, 상기의 것을 보완하여 환기팬과 후드를 통해 배기를 함과 동시에 급기구를 통해 외부 공기를 공급함으로써 원활한 환기를 도모하는 시스템이 소개되어 있으나, 상기의 시스템 또한, 여름철과 같은 고온다습한 환경이나 겨울철과 같은 저온 건조한 환경에서 냉난방기를 작동할 때 실내의 냉난방된 공기가 그대로 외부로 배출됨으로써 다수의 에너지 낭비가 되며, 그에 따라 냉난방기의 성능에 관계없이 실내 냉난방이 거의 이루어지지 못하는 결과를 낳게 되는 단점을 여전히 가지고 있게 되었다.

따라서, 실내의 오염된 공기를 외부로 배출하면서도, 실내의 냉난방을 유지하기 위한 주방환기 시스템에 대한 필요성이 제기되었다.

본 발명은 상기를 위한 것으로, 조리시 발생된 열기와 연기가 포함된 오염된 공기를 배기를 하는 과정에서 냉난방된 공기가 외부로 전량배출되어 냉난방기의 사용의 효율을 떨어뜨리고, 그로 인해 에너지 낭비를 초래하는 것을 방지하는 에너지 절약형 주방환기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 후드와 배기팬을 연결하는 배기덕트 지관에 풍량조절을 위한 댐퍼를 설치하고, 열기구를 사용하지 않을 때에는 환기를 위한 최소 레벨, 예를 들면 후드 풍량의 약 10% ~ 30% 정도로만 개폐정도(개도율)를 유지하여 불필요한 배기를 막고, 상기 후드에 배치된 온도센서에 의해 열기구 사용시 미리정해진 온도범위 이상의 온도가 감지될 때 컨트롤러가 상기 댐퍼에 최대 레벨의 개도율로 개방되도록 지시하여 배기기능을 수행하는 에너지 절약형 주방 환기 시스템을 제공한다.

특히 본 발명은, 복수의 주방 열기구가 사용되는 식당 등에서 일부 열기구만 사용될 때, 사용하지 않는 열기구 상부에 배치된 후드와 배기팬을 연결하는 배기덕트 연결부에 설치된 풍량 조절을 위한 댐퍼의 개도율을 조절하여, 주방의 냉난방시 냉난방된 공기가 오염된 공기와 함께 전량 배출되는 것을 방지함으로써, 냉난방기의 효율을 높이고, 그와 함께 배기팬이 흡입 및 배출해야되는 공기의 양이 감소됨에 따라 상기 배기팬과 그 배기팬과 연동하는 급기팬의 사용을 최소화할 수 있는 에너지 절약형 주방 환기 시스템을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 열기구 상방에 배치되어, 그를 통해 주변의 공기를 흡입하는 후드; 상기 후드 내측에 배치되어 흡입되는 공기의 온도를 감지하고, 상기 온도에 대한 데이터를 실시간으로 컨트롤러로 전송하는 온도센서; 상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 따라 풍량조절용 댐퍼에 내장된 댐퍼 모터로 개폐를 위한 제어신호를 전송하고, 각 댐퍼의 개폐상태에 따른 풍량을 기억하고 이를 합산하여, 합산된 풍량을 배출하도록 배기팬의 회전수를 제어하는 신호를 배기팬으로 전송하는 컨트롤러; 한쪽 끝단이 상기 후드에 연결되고 다른 측 끝단은 배기팬에 연결된 배기덕트에 연결되도록 설치되는 배기덕트 지관 내에 배치되어, 상기 컨트롤러로부터 수신된 신호에 따라 개폐정도가 제어되어 그를 통과하는 풍량을 조절하는 풍량조절용 댐퍼; 상기 컨트롤러로부터의 지시에 따라 팬의 회전수 제어를 통해 속도를 조절하여 상기 후드로부터 배기덕트를 통해 흡입된 공기를 외부로 배출하는 배기팬; 상기 배기팬과 연동하여, 배기팬을 통해 배출되는 공기의 양에 비례하여 외부 공기를 내부에 공급하는 급기팬; 및 상기 급기팬과 그에 연결된 흡기구 사이에 배치되어 공급되는 외부 공기를 여과하는 공기필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지절약형 주방환기 제어 시스템이 제공된다.

본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 상기 주방 환기 제어 시스템에서의 댐퍼의 개도율은 흡입되는 공기의 온도 범위에 따라 비례적으로 제어된다.

또한, 본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 상기 댐퍼의 개도율은 흡입되는 공기의 온도 범위에 따라 스텝 제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 상기 에너지 절약형 주방환기 제어 시스템은, 연기 또는 수증기의 발생을 감지하는 광학센서를 더 포함하고, 상기 광학센서는 상기 후드의 끝단에 배치되어 조리시 발생하는 연기와 수증기에 대한 데이터를 포함하는 신호를 상기 컨트롤러로 실시간으로 전송한다.

본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는 상기 광학 센서로부터 수신한 신호에 포함된 데이터를 미리정해진 임계값과 실시간으로 비교하여, 상기 광학센서에 의해 검지된 값이 상기 임계값 이상으로 판정된 경우, 전체 댐퍼에 최대한의 개방을 지시하는 제어신호를 전송하고, 배기팬을 미리정해진 최대속도로 가동시키는 제어신호를 상기 배기팬에 각각 전송하여, 신속한 배기가 이루어지도록 한다. 바람직하게는, 상기 광학센서에 의한 다량의 연기 및 수증기 감지와 이에 대한 처리는 온도와는 무관하게 진행된다.

본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 광학센서에 의해 수증기 또는 연기의 정도가 상기 미리정해진 임계값 이하로 감소된 상태를 소정의 시간동안 유지하는 것을 검지하는 경우, 미리기억되어 있는 상기 임계값을 초과하는 수증기 또는 연기가 발생한 직전의 댐퍼들의 개폐상태에 대한 데이터에 기초하여 댐퍼들의 개폐상태를 미리정해진 레벨로 개폐하는 신호를 상기 댐퍼들에 전송하고, 그에 따른 배기팬의 회전수 제어를 위한 신호를 배기팬으로 전송한다.

본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 각각의 열기구 상방에 배치된 후드를 통해 주변의 공기를 흡입하여 상기 후드에 연결된 배기덕트 지관으로 배출시키는 단계; 상기 후드 내측에 배치된 온도센서가 흡입 공기의 온도를 감지하여 상기 온 도에 대한 데이터를 포함하는 신호를 실시간으로 컨트롤러로 전송하는 단계; 상기 컨트롤러가 상기 온도센서에 의해 감지된 온도를 미리 설정된 온도와 비교하는 단계; 상기 감지된 온도가 미리 설정된 온도보다 더 높은 경우, 상기 컨트롤러가 해당하는 풍량조절용 댐퍼로 개방을 위한 제어신호를 전송하는 단계; 상기 컨트롤러는 실시간으로 각 댐퍼들의 개폐 상태를 감지하고 그를 통과하는 풍량을 기억하여, 상기 각 댐퍼들을 통과하는 풍량을 합산하는 단계; 상기 합산된 풍량을 배출하기위해 상기 컨트롤러에 의해 배기팬의 회전수를 제어하여 풍량을 조절하는 단계; 상기 배기팬 회전에 의한 상기 풍량 조절에 의해 배기팬이 공기를 외부로 배출하는 단계; 및 상기 배기팬의 동작에 연동하여, 상기 배기팬을 통해 배출되는 풍량에 비례하여 외부공기를 급기팬이 내부에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 상기 댐퍼의 개도율은 흡입되는 공기의 온도 범위에 따라 비례적으로 제어된다.

또한 본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 상기 댐퍼의 개도율은 흡입되는 공기의 온도 범위에 따라 스텝 제어될 수도 있다.

본 발명의 또다른 일실시예에 따르면, 각각의 열기구 상방에 배치된 후드의 끝단에 설치된 광학센서가 연기 또는 수증기의 발생을 감지하여 그에 대한 데이터를 포함하는 신호를 컨트롤러로 실시간으로 전송하는 단계; 상기 컨트롤러가 상기 광학센서로부터 수신된 상기 연기 또는 수증기 발생에 대한 데이터를 상기 컨트롤러에 미리 저장된 임계값과 비교하는 단계; 상기 광학센서로부터 수신된 상기 연기 또는 수증기 발생에 대한 데이터가 상기 임계값을 초과한 것으로 판정되면, 컨트롤 러가 모든 풍량조절 댐퍼들의 개방정도를 최대화하도록 지시하는 제어신호를 상기 풍량조절 댐퍼들로 전송하는 단계; 상기 컨트롤러가 또한 배기팬으로 상기 배기팬의 회전수를 최대로 하도록 지시하는 제어 신호를 전송하는 단계; 상기 컨트롤러로부터의 지시에 따라 각 댐퍼들이 최대한으로 개방되는 단계; 상기 컨트롤러로부터의 지시에 따라 배기팬이 자신의 회전수를 최대로 하여 최대속도의 배기팬에 의해 외부로 공기를 배출시키는 단계; 및 상기 배기팬의 동작에 연동하여, 상기 배기팬을 통해 배출되는 풍량에 비례하여 외부공기를 급기팬이 내부에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 상기 광학센서는 온도의 변화와는 무관하게 작동된다.

또한 본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 광학센서가 수증기 또는 연기의 정도가 상기 미리정해진 임계값 이하로 감소된 상태를 소정의 시간동안 유지되는 것을 검지하는 경우, 미리기억되어 있는 상기 임계값을 초과하는 수증기 또는 연기가 발생한 직전의 댐퍼들의 개폐상태에 대한 데이터에 기초하여 댐퍼들의 개폐상태를 미리정해진 레벨로 개폐하는 신호를 상기 댐퍼들에 전송하고, 그에 따른 배기팬의 회전수 제어를 위한 신호를 배기팬으로 전송한다.

본 발명에 따르면, 배기팬에 연결된 배기덕트와 후드에 연결된 배기덕트 지관에 풍량조절용 댐퍼를 설치하여, 열기구를 사용을 하지 않을 때에는 댐퍼를 닫아서 불필요한 배기를 막고 최소한의 환기만을 수행하고, 열기구를 사용시에는 댐퍼 가 다시 열려서 일반적인 공기 배출 기능을 수행함으로써, 냉난방된 공기의 배출을 최소화하여 냉난방기의 효율을 높이고, 더불어 배기팬 및 급기팬의 속도 조절로 인하여 그에 소모되는 에너지를 절감하는 에너지 절약형 주방환기 제어시스템이 제공된다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 개략도이며. 도 2는 도 1에서 Ⅲ으로 표시된, 그를 통과하는 풍량을 조절하기 위한 풍량조절용 댐퍼의 상세도이다.

도 1을 참조하면, 각 열기구 상에 배치되어 공기를 흡입하는 후드(200)와, 상기 각 후드(200)의 내측에 배치된 온도센서(210), 상기 각 후드(200)의 외측 끝단에 설치된 광학센서(220), 한쪽 끝단이 상기 후드에 연결되고 그 다른 측 끝단은 배기팬(500)과 연결된 배기덕트(400)에 연결되도록 설치되는 배기덕트 지관(410), 상기 배기덕트 지관 내에 배치되고 컨트롤러(110)로부터의 지시에 따라 개폐되어 그를 통과하는 풍량을 조절하는 풍량조절용 댐퍼(300), 상기 후드를 통해 유입된 공기를 외부로 배출하는 배기팬(500), 및 상기 배기팬(500)과 연동하여 외부 공기를 내부에 공급하는 급기팬(600), 상기 급기팬(600)과 그에 연결된 급기구(610) 사이에 설치된 필터(도시되지 않음), 및 상기 댐퍼(300)의 개폐정도(개도율)와 배기팬(500) 및 급기팬(600)의 팬속도를 제어하는 컨트롤러(110)를 포함하는 에너지 절약형 주방환기 제어 시스템(100)이 도시되어 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 복수의 열기구가 설비된 주방내에서, 각 열기구의 수직 상방에 배치되는 후드(200)를 통해 주변의 공기를 흡입되고, 상기 후드(200)에 연결된 배기덕트 지관(410)을 통해 상기 공기가 배기덕트(400)로 배출된다. 상기 배기덕트(400)는 그 일단은 후드(200)에 연결되고 다른 한 끝단은 상기 배기덕트(400)와 연결되어 있는 배기덕트 지관(410)에 의해 후드(200)와 연결되어, 상기 후드(200)를 통해 흡입된 실내공기가 상기 배기덕트 지관(410)을 통해 배기덕트(400)로 배출되고 상기 배기덕트(400)에 연결된 배기팬(500)에 의해 외부로 배출된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 배기덕트 지관(410) 내에는 상기 후드(200)로부터 흡입되는 공기의 양을 조절하기 위한 풍량 조절용 댐퍼(300)가 각각 설치되는데, 상기 풍량 조절용 댐퍼(300)는 그에 내장된 댐퍼 모터(310)에 의해 컨트롤러로부터의 제어 신호에 따라, 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이, 개폐 동작을 수행한다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 후드(300)를 통해 흡입되는 공기는 후드(300) 내측에 설치된 각각의 온도센서(210)에 의해 그 온도가 감지되고, 상기 각각의 온도센서(210)는 후드(200)를 통해 흡입되는 공기의 온도를 지속적으로 감지하여 실시간으로 이에 대한 데이터를 컨트롤러(110)로 전송한다.

상기 컨트롤러(110)는 각각의 온도센서(210)로부터 수신된 데이터를 미리저장된 온도범위에 대한 임계값과 비교하고, 상기 수신된 데이터가 상기 임계값보다 더 크다면, 상기 풍량조절용 댐퍼(300)에 내장된 댐퍼 모터(310)로 댐퍼(300)의 개 도율(또는 개폐정도)을 조정하는 제어신호를 전송한다.

상기 컨트롤러(110)는 흡입되는 온도의 범위에 따라 상기 댐퍼(300)의 개도율을 비례적으로 제어한다. 일반적으로, 이러한 풍량 조절용 댐퍼의 개도율은 통과하는 풍량과 온도 변화율의 대응이 로그 함수 또는 지수함수의 형태의 곡선으로 나타내어진다.

상기 컨트롤러(110)로부터 제어신호를 수신한 각 댐퍼(300)에 내장된 모터(310)는 그 제어신호에 따라 댐퍼(300)를 개폐함으로써 그를 통과하는 풍량을 조절하고, 바람직하게는, 상기 풍량 조절용 댐퍼(300)는 열기구를 사용하지 않을 때에도, 기본적인 최소한의 환기를 위해, 예를 들면 약 10% ~ 30% 정도의 개도율을 유지하도록 조정된다.

또는 바람직하게는, 상기 컨트롤러(110)는, 일정한 온도범위에 따라 단계별로 개도율이 제어되는 범위를 설정하는 방식, 즉 스텝 제어 방식으로 상기 풍량조절용 댐퍼를 조절한다.

또한 상기 컨트롤러(110)는 각 댐퍼(300)들의 개방정도에 대한 데이터를 기억 및 저장하여 각 댐퍼(300)를 통과하는 풍량을 연산하고, 그에 기초하여 실시간으로 전체 댐퍼(300)들을 통과하는 총 풍량을 연산하여, 합산된 상기 총 공기의 양을 배출하도록 배기팬(500)의 속도를 제어하는 신호를 상기 배기팬(500)으로 전송한다. 이때, 상기 배기팬(500)의 속도는 배기팬(500)의 회전수를 조절함으로써 제어된다.

또한, 상기 배기팬(500)에 의해 외부로 공기가 배출되는 것에 비례하여, 급 기팬(600)이 작동하여 외부로부터의 공기를 실내로 공급한다.

상기 급기는 외부로 통해 있는 흡입구(도시되지 않음)를 통해 외부 공기가 배기덕트(400)를 통해 유입되고, 이는 상기 외부 공기에 함유된 이물질을 여과하는 필터(도시되지 않음)를 통과하여 급기팬(600)에 의해 급기구(610)를 통해 실내로 유입된다. 상술한 바와 같이 이와 같은 실내에 공급되는 공기의 양은, 상기 배기팬(500)에 의해 외부로 배출되는 공기의 양에 비례한다. 일반적으로, 실내에 공급되는 공기의 양은, 예를 들면, 배기되는 공기의 양의 적어도 50% 이상이 유입되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 일반적으로 조리과정 중에는 음식재료의 가열, 연료의 연소 등으로 인해 다량의 연기 또는 수증기가 발생할 수 있는데, 이러한 연기 또는 수증기는 실내 공기의 온도 증가와 무관하게 발생할 수 있다.

도 3을 참조하면, 이를 위해, 본 발명에 따라, 온도센서(210)와 별개로 다량의 연기 또는 수증기의 급격한 발생을 감지하는 광학센서(220)를 더 포함하는 에너지 절약형 주방환기 제어 시스템(100)의 일예가 도시되어 있다.

본 발명의 또다른 일실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 후드(200)의 끝단부에 광학센서(220)가 배치되고, 조리시 발생된 연기 또는 수증기가 상기 광학센서(220)에 의해 감지되어 그에 대한 데이터가 실시간으로 지속적으로 상기 컨트롤러(110)로 전송된다.

상기 컨트롤러(110)는, 상기 광학센서(220)로부터 수신된 상기 연기 또는 수 증기 발생에 대한 데이터를 실시간으로 상기 컨트롤러(220)에 미리 저장된 연기 또는 수증기에 대한 임계값과 비교한다. 상기 수신된 연기 또는 수증기 발생에 대한 데이터가 상기 미리 저장된 임계값을 초과한 것으로 판정되면, 상기 컨트롤러(220)는 전체 댐퍼(300)들에게 각 댐퍼(300)들의 개폐정도, 즉 개도율을 최대 레벨로 할 것을 지시하는 제어신호를 전송하고, 상기 배기팬(500)으로는 후드(200)를 통해 흡입되는 실내공기를 미리설정된 최대 속도로 외부로 배출하도록 지시하는 제어 신호를 전송하여 신속한 배기가 이루어지도록 한다.

또한 상기 컨트롤러(110)는 상기 광학센서(220)에 의해 연기 또는 수증기가 임계값 이상으로 감지되기 직전의 각 댐퍼(300)의 개도율에 따른 통과 풍량, 및 배기팬(500)의 속도에 대한 데이터를 저장한다.

또한, 상기 급기팬(600)은 상기 배기팬(500)의 동작에 연동하여 배기되는 공기의 양에 비례하여 외부의 공기를 실내로 공급한다. 일반적으로, 실내에 공급되는 공기의 양은, 예를 들면, 배기되는 공기의 양의 적어도 50% 이상이 유입되는 것이 바람직하다.

충분한 배기후에, 상기 컨트롤러(110)에 의해 상기 광학센서(220)로부터 실시간으로 수신하는 연기 또는 수증기에 대한 데이터가 미리 기억된 임계값 미만으로 감소된 것으로 판단하면, 상기 컨트롤러(110)는 상기 각 댐퍼(300)의 개도율에 따른 통과풍량과 배기팬(500) 속도에 대해 미리 저장한 데이터를 기초로하여, 상기 각 댐퍼(300)의 개도율과 배기팬 속도를 임계값 이상의 연기 또는 수증기가 감지되기 직전의 상태로 되돌리는 제어신호를 각 댐퍼(300)와 배기팬(500)으로 전송한다.

상기 컨트롤러(110)로부터의 제어신호에 따라 각 댐퍼(300)와 배기팬(500)의 동작은 급격한 연기 또는 수증기 발생이전의 상태로 복귀된다.

본 발명의 또다른 일실시예에 따르면, 상기 광학센서(220)는 온도 상승과 무관하게 동작한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 에너지 절약형 주방환기 제어시스템(100)의 제어 방법에 대한 플로우 차트가 도시된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 주변의 공기가 각 열기구의 수직 상방에 배치된 후드(200)를 통해 흡입되어, 한쪽 끝단이 상기 후드(200)에 연결되고 그 다른 측 끝단은 배기팬(500)과 연결된 배기덕트(400)에 연결되도록 설치되는 배기덕트 지관(410)을 통해 배기덕트(400)로 보내지고, 상기 배기덕트(400)를 통해 배기팬(500)에 의해 공기가 외부로 배출된다. 상기 후드(200)의 내측에는 온도센서가 설치되어 흡입되는 공기의 온도를 실시간으로 컨트롤러(110)로 전송하고, 상기 컨트롤러(110)는 상기 온도 센서(210)로부터의 신호에 기초하여 상기 배기덕트 지관(410) 내에 설치된 풍량조절용 댐퍼(300)의 동작과 배기팬(500)의 동작을 제어한다. 추가로, 급기팬(600)은 상기 배기팬(500)의 동작과 연동하여 작동한다. 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 절약형 주방환기 제어시스템(100)의 제어 방법에 대해 하기에 도면을 참조하여 보다 상세히 기술한다.

본 발명의 또다른 일실시예에 따르면, 상기 후드(200) 내측에 배치된 온도센서(210)가 각각의 열기구 상방에 배치된 후드(200)를 통해 흡입되는 주변의 공기의 온도를 감지하고 상기 온도에 대한 데이터를 포함하는 신호를 실시간으로 컨트롤러(110)로 전송한다.

상기 컨트롤러(110)는 상기 온도센서(210)에 의해 감지된 온도를 미리 설정된 온도와 비교하여 상기 온도가 미리 설정된 온도보다 더 높은 지를 판정하고, 상기 온도센서(210)로부터 감지된 온도가 상기 미리설정된 온도 범위보다 더 높은 것으로 판정되는 경우, 상기 컨트롤러(210)는 해당하는 풍량조절용 댐퍼(300)의 댐퍼 모터(310)로 개방을 위한 제어신호를 전송한다. 여기서 상기 컨트롤러(300)는 실시간으로 각 댐퍼(300)를 통과하는 풍량을 기억하고 저장하여 상기 통과하는 풍량을 합산하며, 상기 합산된 풍량에 기초하여 상기 합산된 풍량을 배출하기 위한 배기팬의 속도를 연산하여 그를 조정하는 신호를 상기 배기팬(500)으로 전송한다. 상기 배기팬(500)의 조정은 바람직하게는 배기팬(500)의 회전수의 제어에 의해 수행된다. 여기서, 상기 컨트롤러(110)는 흡입되는 온도의 범위에 따라 상기 댐퍼(300)의 개도율을 비례적으로 제어한다.

상기 배기팬(500)의 동작과 연동하여 급기팬(600)이 작동하고, 상기 급기팬(600)에 의해 실내로 외부공기가 공급된다. 상기 급기팬(600)은 배기팬(500)에 의해 배출되는 풍량, 즉 배기팬(500)의 속도에 비례하여 동작하며, 상기 공급되는 외부공기는 바람직하게는 예를 들면, 배출공기의 50%이다. 또한, 상기 급기팬(600)에 의해 흡기구(도시되지 않음)를 통해 흡입된 외부 공기는 상기 급기팬(600)과 흡기구 사이에 설치된 공기 필터(도시되지 않음)에 의해 여과됨으로써 상기 외부공기에 함유되었을 수도 있는 먼지 등의 오염물이 여과된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 풍량조절용 댐퍼(300)는 열기구를 사용 하지 않는 경우에도 최소한의 환기를 위해 미리 정해진 레벨, 예를 들면 10%~30%의 개도율로 유지된다.

추가로 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 컨트롤러(110)가 온도의 변화에 따라 각 댐퍼(300)의 개도율을 조절할 때, 복수의 배기덕트 지관(410)에 의해 다수의 배기 시스템이 동시에 적용되는 대형 주방의 경우에는, 상기 댐퍼(300)의 개도율은 일정한 온도 범위마다 단계별로 상기 개도율을 설정하는, 스텝 제어에 의해 제어될 수 있다.

상기의 배기 및 급기의 과정은, 바람직하게는 실내의 온도가 미리설정된 희망 온도에 도달할 때까지 반복된다.

조리시, 음식재료의 가열, 연료의 연소 등으로 인해 다량의 연기 또는 수증기가 발생할 수 있는데, 이러한 연기 또는 수증기는 실내 공기의 온도와 무관하게 발생하기 때문에 이와 같은 온도와 무관하게 발생된 연기 또는 수증기는 상술한 온도센서(210)로는 감지에 제약이 따른다.

이를 위해, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 온도센서(210)와 별개로 다량의 연기 또는 수증기의 급격한 발생을 감지하는 광학센서(220)를 더 구비하고, 이를 이용하여 다량의 연기 또는 수증기의 급격한 발생시, 이를 제거하는 신속한 환기를 수행하는 방법이 제공된다.

도 5을 참조하면, 본 발명의 또다른 일실시예에 따라, 광학센서(220)를 이용하여 다량의 연기 또는 수증기의 발생시 그에 대한 신속한 환기를 수행하는 방법이 도시된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 각각의 후드의 끝단부에는 온도와 무관하게 발생하는 연기 또는 수증기를 감지하기 위한 광학센서(220)가 설치된다.

상기 각각의 광학센서는 조리 과정에서 발생되는 연기 또는 수증기를 실시간으로 감지하여 그에 대한 데이터를 상기 컨트롤러(110)로 전송한다.

상기 컨트롤러(110)는 상기 광학센서(220)로부터 연기 또는 수증기 발생에 대한 데이터를 수신하고, 상기 발생된 연기 또는 수증기를 상기 컨트롤러(110)에 미리 저장된 임계값과 비교하여, 상기 데이터에 포함된 값이 상기 미리 저장된 임계값을 초과한 것으로 판단되면 각 댐퍼(300)들에게 댐퍼(300)의 개방정도를 최대로 할 것을 지시하는 제어신호를 전송한다. 또한, 상기 컨트롤러(110)는 상기 배기팬(500)으로 후드(200)를 통해 흡입되는 실내공기를 미리설정된 최대 속도로 외부로 배출하기위해 상기 배기팬(500)의 회전수를 제어하는 제어 신호를 전송한다.

상기 컨트롤러(110)는 또한 상기 광학센서(220)에 의해 연기 또는 수증기가 임계값 이상으로 감지되기 직전의 각 댐퍼(300)의 개방정도, 및 배기팬(500)의 속도에 대한 데이터를 별도로 저장한다.

상기 컨트롤러(500)로부터의 제어신호에 따라, 각 댐퍼(300)들은 최대한의 정도로 개방되고, 배기팬(500)이 최대 속도로 동작하여 내부공기를 외부로 배출시킨다.

또한, 상술한 바와 같은 급기팬(600)이 상기 배기팬(500)의 동작에 연동하여 배기되는 공기의 양에 비례하여 외부 공기를 실내로 공급한다.

상기 광학센서(210)는, 상술한 바와 같이, 발생된 상기 연기 또는 수증기의 레벨을 실시간으로 감지하여 상기 컨트롤러(110)로 전송하고, 상기 컨트롤러(110)는, 상기 광학센서(220)가 수증기 또는 연기의 정도가 상기 미리정해진 임계값 이하로 감소된 상태를 소정의 시간동안 유지되는 것을 검지하는 경우, 미리기억되어 있는 상기 임계값을 초과하는 수증기 또는 연기가 발생한 직전의 댐퍼(300)들의 개폐상태에 대한 데이터에 기초하여 댐퍼(300)들의 개폐상태를 미리정해진 레벨로 개폐하는 신호를 상기 댐퍼(300)들에 전송하고, 그에 따른 배기팬(500)의 회전수 제어를 위한 신호를 배기팬(500)으로 전송한다.

상기의 본 발명에 따른 일실시예에서, 예를 들면 평행형 블레이드를 사용하는 댐퍼를 사용하는 등의, 본 발명의 범위에 속하는 기타의 변형, 또는 다른 실시예가 가능함이 당업자에게는 명확하게 이해될 것이다.

또한, 상술한 본 발명의 실시예들에 국한하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형, 또는 다른 실시예가 가능함을 이해할 것이다.

이상, 살펴본 바와 같이. 본 발명에 따르면, 열기구를 사용하지 않을 때에는 배기덕트에 설치된 댐퍼를 최소한의 환기를 위한 개도율로만 개방하여 불필요한 배기를 방지하고, 열기구를 사용시에는 댐퍼가 통과풍량에 따라 개방되어 공기 배출 기능을 수행함으로써, 냉난방기의 효율을 높이고, 더불어 배기팬 및 급기팬의 속도를 배출되는 공기의 양에 따라 조절함으로써 그에 소모되는 에너지를 절감하는 것 이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 절약형 주방환기 시스템의 전체 개략도,

도 2는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 에너지 절약형 주방환기 제어 시스템의 개략도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 절약형 주방환기 시스템의 제어 방법의 플로우 차트, 및

도 4는 본 발명의 또다른 일 실시예에 따른 에너지 절약형 주방환기 시스템의 제어 방법의 플로우 차트이다.

Claims

각각의 열기구 상방에 배치되어, 그를 통해 주변의 공기를 흡입하는 후드;

상기 후드 내측에 배치되어 흡입되는 공기의 온도를 감지하고, 상기 온도에 대한 데이터를 실시간으로 컨트롤러로 전송하는 온도센서;

상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 따라 풍량조절용 댐퍼에 내장된 댐퍼 모터로 개폐를 위한 제어신호를 전송하고, 각 댐퍼의 개폐상태에 따른 풍량을 기억하고 이를 합산하여, 합산된 풍량을 배출하도록 배기팬의 회전수를 제어하는 신호를 배기팬으로 전송하는 컨트롤러;

한쪽 끝단이 상기 후드에 연결되고 다른 측 끝단은 배기팬에 연결된 배기덕트에 연결되도록 설치되는 배기덕트 지관 내에 배치되어, 상기 컨트롤러로부터 수신된 신호에 따라 개폐정도가 제어되어 그를 통과하는 풍량을 조절하는 풍량조절용 댐퍼;

상기 컨트롤러로부터의 지시에 따라 팬의 회전수 제어를 통해 속도를 조절하여 상기 후드로부터 배기덕트를 통해 흡입된 공기를 외부로 배출하는 배기팬;

상기 배기팬과 연동하여, 배기팬을 통해 배출되는 공기의 양에 비례하여 외부 공기를 내부에 공급하는 급기팬; 및

상기 급기팬과 그에 연결된 흡기구 사이에 배치되어 공급되는 외부 공기를 여과하는 공기필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지절약형 주방환기 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 댐퍼의 개도율은 흡입되는 공기의 온도 범위에 따라 비례적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 에너지절약형 주방환기 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 댐퍼의 개도율은 흡입되는 공기의 온도 범위에 따라 스텝 제어되는 것을 특징으로 하는 에너지절약형 주방환기 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,

연기 또는 수증기의 발생을 감지하는 광학센서를 더 포함하고, 상기 광학센서는 상기 후드의 끝단에 배치되어 온도와 무관하게 동작하며, 조리시 발생하는 연기와 수증기에 대한 데이터를 포함하는 신호를 상기 컨트롤러로 실시간으로 전송하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 주방환기 제어시스템.
제 4 항에 있어서,

상기 컨트롤러는 상기 광학 센서로부터 수신한 신호에 포함된 데이터를 미리정해진 임계값과 실시간으로 비교하여, 상기 광학센서에 의해 검지된 값이 상기 임계값 이상으로 판정된 경우, 전체 댐퍼에 최대한의 개방을 지시하는 제어신호를 전송하고, 배기팬을 미리정해진 최대속도로 가동시키는 제어신호를 상기 배기팬에 각 각 전송하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 주방환기 제어 시스템.
제 5 항에 있어서,

상기 컨트롤러는, 상기 광학센서가 수증기 또는 연기의 정도가 상기 미리정해진 임계값 이하로 감소된 상태를 소정의 시간동안 유지되는 것을 검지하는 경우, 미리기억되어 있는 상기 임계값을 초과하는 수증기 또는 연기가 발생한 직전의 댐퍼들의 개폐상태에 대한 데이터에 기초하여 댐퍼들의 개폐상태를 미리정해진 레벨로 개폐하는 신호를 상기 댐퍼들에 전송하고, 그에 따른 배기팬의 회전수 제어를 위한 신호를 배기팬으로 전송하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 주방환기 제어 시스템.
각각의 열기구 상방에 배치된 후드를 통해 주변의 공기를 흡입하여 상기 후드에 연결된 배기덕트 지관으로 배출시키는 단계;

상기 후드 내측에 배치된 온도센서가 흡입 공기의 온도를 감지하여 상기 온도에 대한 데이터를 포함하는 신호를 실시간으로 컨트롤러로 전송하는 단계;

상기 컨트롤러가 상기 온도센서에 의해 감지된 온도를 미리 설정된 온도와 비교하는 단계;

상기 감지된 온도가 미리 설정된 온도보다 더 높은 경우, 상기 컨트롤러가 해당하는 풍량조절용 댐퍼로 개방을 위한 제어신호를 전송하는 단계;

상기 컨트롤러는 실시간으로 각 댐퍼들의 개폐 상태를 감지하고 그를 통과하 는 풍량을 기억하여, 상기 각 댐퍼들을 통과하는 풍량을 합산하는 단계;

상기 합산된 풍량을 배출하기위해 상기 컨트롤러에 의해 배기팬의 회전수를 제어하여 풍량을 조절하는 단계;

상기 배기팬 회전에 의한 상기 풍량 조절에 의해 배기팬이 공기를 외부로 배출하는 단계; 및

상기 배기팬의 동작에 연동하여, 상기 배기팬을 통해 배출되는 풍량에 비례하여 외부공기를 급기팬이 내부에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지절약형 주방환기 시스템을 제어하는 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 댐퍼의 개도율은 흡입되는 공기의 온도 범위에 따라 비례적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 에너지절약형 주방환기 제어 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 댐퍼의 개도율은 흡입되는 공기의 온도 범위에 따라 스텝 제어되는 것을 특징으로 하는 에너지절약형 주방환기 제어 시스템.
각각의 열기구 상방에 배치된 후드의 끝단에 설치된 광학센서가 연기 또는 수증기의 발생을 감지하여 그에 대한 데이터를 포함하는 신호를 컨트롤러로 실시간으로 전송하는 단계;

상기 컨트롤러가 상기 광학센서로부터 수신된 상기 연기 또는 수증기 발생에 대한 데이터를 상기 컨트롤러에 미리 저장된 임계값과 비교하는 단계;

상기 광학센서로부터 수신된 상기 연기 또는 수증기 발생에 대한 데이터가 상기 임계값을 초과한 것으로 판정되면, 컨트롤러가 모든 풍량조절 댐퍼들의 개방정도를 최대화하도록 지시하는 제어신호를 상기 풍량조절 댐퍼들로 전송하는 단계;

상기 컨트롤러가 또한 배기팬으로 상기 배기팬의 회전수를 최대로 하도록 지시하는 제어 신호를 전송하는 단계;

상기 컨트롤러로부터의 지시에 따라 각 댐퍼들이 최대한으로 개방되는 단계;

상기 컨트롤러로부터의 지시에 따라 배기팬이 자신의 회전수를 최대로 하여 최대속도의 배기팬에 의해 외부로 공기를 배출시키는 단계; 및

상기 배기팬의 동작에 연동하여, 상기 배기팬을 통해 배출되는 풍량에 비례하여 외부공기를 급기팬이 내부에 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지절약형 주방환기 시스템을 제어하는 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 광학센서의 작동은 온도와 무관한 것을 특징으로 하는 에너지절약형 주방환기 시스템을 제어하는 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 컨트롤러는, 상기 광학센서가 수증기 또는 연기의 정도가 상기 미리정 해진 임계값 이하로 감소된 상태를 소정의 시간동안 유지되는 것을 검지하는 경우, 미리기억되어 있는 상기 임계값을 초과하는 수증기 또는 연기가 발생한 직전의 댐퍼들의 개폐상태에 대한 데이터에 기초하여 댐퍼들의 개폐상태를 미리정해진 레벨로 개폐하는 신호를 상기 댐퍼들에 전송하고, 그에 따른 배기팬의 회전수 제어를 위한 신호를 배기팬으로 전송하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 주방 환기 시스템을 제어하는 방법.