KR20110070123A - 실내환기장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내의 탁한 공기를 외부로 배출하는 동시에 외부의 신선한 공기를 실내로 유입할 수 있도록 하는 실내환기장치 및 그 제어방법에 관한 것으로,

종래의 실내환기장치는 환기제어유니트(21)의 송풍팬을 가동하게 되면 해당 방의 사용여부와 관계없이 전체 급기덕트(23)를 통해 각방에 외부 공기가 공급되는 동시에 전체 배기덕트(25)를 통해 각방의 내부 공기가 배출되며, 그에 따라 환기제어유니트(21)에 내장된 송풍기에 부하가 많이 걸리게 되어 환기과정에서 소음이 많이 발생하게 될 뿐 아니라 전력소모가 많게 되어 에너지가 낭비되는 문제가 있었던 바,

급기 분배기의 각 급기 출구와 배기 분배기의 각 배기 입구에 급기 유로 또는 배기 유로의 개도량을 조절하는 댐퍼를 설치하고, 환기제어유니트에서 각 댐퍼를 선택적으로 작동하는 것에 의해 사용자가 원하는 방만을 선택하여 환기할 수 있도록 한 것 등을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 사용자가 원하는 방만을 선택적으로 환기시킬 수 있게 되고, 환기 면적에 따라 송풍팬의 출력을 자동 조절할 수 있게 되므로 송풍팬의 부하를 저감할 수 있게 되어 환기 소음을 줄일 수 있게 될 뿐 아니라 전력소모를 줄여 에너지 절약에 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

실내환기장치, 환기제어유니트, 분배기, 급기덕트, 디퓨저, 배기덕트, 댐퍼, 송풍팬

Description

실내환기장치 및 그 제어방법 {a ventilation system and the control method thereof}

본 발명은 실내의 탁한 공기를 외부로 배출하는 동시에 외부의 신선한 공기를 실내로 유입할 수 있도록 하는 실내환기장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 실내의 각방마다 사용자가 원하는 풍량으로 선택적으로 환기를 실시할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐된 공간의 공기는 생명체의 호흡에 의해 시간이 지나면서 이산화탄소의 함량이 증가하게 되어 생명체의 호흡에 지장을 주게 된다.

따라서 사무실이나 주택과 같이 많은 사람이 협소한 공간에 머물게 되는 경우에는 실내환기장치를 통해 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 수시로 대체해 주어야 할 필요가 있게 된다.

한편 사무실이나 주택 등의 실내는 하나의 공간으로 이루어지지 않고, 여러개의 방(ROOM)으로 구획되는 예가 많으며, 그에 따라 실내환기장치를 구성할 때에 는 각방마다에 배기덕트 및 급기덕트와 접속되는 디퓨저를 설치하는 것이 보통이다.

도 1에는 종래의 실내환기장치의 구성을 나타낸 사시도가 도시되어 있다.

종래에 있어서 상기 실내환기장치는 도 1과 같이 송풍기가 내장된 환기제어유니트(21)와 분배기(22)가 급기덕트(23)로 연결되고, 분배기(22)와 각방에 설치된 디퓨저(24)가 급기덕트(23)로 연결되며, 각방의 디퓨저(24)와 환기제어유니트(21)가 배기덕트(25)로 연결되는 것이 주로 사용되고 있다.

종래의 실내환기장치는 환기제어유니트(21)의 송풍팬을 가동하게 되면 해당 방의 사용여부와 관계없이 전체 급기덕트(23)를 통해 각방에 외부 공기가 공급되는 동시에 전체 배기덕트(25)를 통해 각방의 내부 공기가 배출되며, 그에 따라 환기제어유니트(21)에 내장된 송풍기에 부하가 많이 걸리게 되어 환기과정에서 소음이 많이 발생하게 될 뿐 아니라 전력소모가 많게 되어 에너지가 낭비되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 사용자가 원하는 방만을 선택하여 환기시킬 수 있도록 하는 것에 의해 에너지를 절약할 수 있도록 함은 물론 환기 소음을 저감할 수 있도록 하는 실내환기장치 및 그 제어방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실내환기장치는 급기 분배기에 마련되는 각 급기 출구와 배기 분배기에 마련되는 각 배기 입구에 급기 유로 또는 배기 유로의 개도량을 조절하는 댐퍼를 설치하여 각 방의 환기를 사용자가 원하는 풍량으로 독립 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 송풍기가 내장된 환기제어유니트에 하나의 급기 입구와 다수의 급기 출구를 구비하는 급기 분배기와, 다수의 배기 입구와 하나의 배기 출구를 구비하는 배기 분배기가 접속되고, 급기 분배기의 각 급기 출구와 배기 분배기의 각 배기 입구가 실내의 각방에 설치된 디퓨저와 접속되는 실내환기장치를 구성함에 있어서,

상기 급기 분배기의 각 급기 출구와 배기 분배기의 각 배기 입구에 급기 유로 또는 배기 유로의 개도량을 조절하는 댐퍼를 설치하고, 환기제어유니트에서 각 댐퍼를 선택적으로 작동하는 것에 의해 사용자가 원하는 방만을 선택하여 사용자가 원하는 풍량으로 환기할 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 실내환기장치에 있어서 환기제어유니트와 연동되는 급기 분배기와 배기 분배기의 각각의 댐퍼는 풍량 설정치가 가장 큰 방의 댐퍼 개도를 1로 하고, 다른 방들의 댐퍼 개도는 풍량 설정치가 가장 큰 방 대비 설정치 비율로 계산하여 비례적으로 제어되며, 환기제어유니트에 내장된 송풍팬의 출력은 각방의 풍량 설정치의 평균값에 비례하도록 제어된다.

한편 본 발명의 실내환기장치의 제어방법은 송풍기가 내장된 환기제어유니트 와 분배기가 급기덕트로 연결되고, 분배기와 각방에 설치된 디퓨저가 급기덕트로 연결되며, 각 디퓨저와 환기제어유니트가 배기덕트로 연결되고, 분배기와 각방의 디퓨저 사이에 설치되는 각 급기덕트 및 각방의 디퓨저와 환기제어유니트 사이에 설치되는 각 배기덕트에 각각 급기유로 또는 배기유로의 개도량을 조절하는 댐퍼가 설치된 실내환기장치의 제어방법을 구성함에 있어서,

사용자가 리모콘으로 환기가 필요한 방을 선택하는 리모콘 조작단계와; 환기제어유니트가 선택된 방의 댐퍼를 작동하여 선택한 방의 급기유로 및 배기유로의 개도량을 조절하는 단계; 환기제어유니트가 각방의 풍량 설정에 따라 조절된 출력으로 송풍팬을 작동하여 각 방에 대한 송풍을 분배제어하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실내환기장치의 제어방법에 있어서 각 방에 대한 송풍 분배제어는 리모콘으로 각 방의 풍량설정치 S1~Sn 입력하는 단계; S1~Sn 중 가장 큰 값(Smax)을 확인하는 단계; 각 방의 댐퍼 개도량(Rn)을 설정(Rn=Sn/Smax)하여 댐퍼를 작동하는 단계; 송풍 출력치(F)를 설정(F=(S1+S2+...+Sn)×C/N)하는 단계;로 이루어진다.

본 발명에 의하면 사용자가 원하는 방만을 선택적으로 환기시킬 수 있게 되고, 환기 면적에 따라 송풍팬의 출력을 자동 조절할 수 있게 되므로 송풍팬의 부하를 저감할 수 있게 되어 환기 소음을 줄일 수 있게 될 뿐 아니라 전력소모를 줄여 에너지 절약에 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에는 본 발명의 한 실시예의 구성도가 도시되고, 도 3에는 동 실시예의 급기 분배기의 횡단면도가 도시되어 있다.

도 2와 같이 본 발명은 송풍기가 내장된 환기제어유니트(11)에 하나의 급기 입구(12a)와 다수의 급기 출구(12b)를 구비하는 급기 분배기(12)와, 다수의 배기 입구(13a)와 하나의 배기 출구(13b)를 구비하는 배기 분배기(13)가 접속되고, 급기 분배기(12)의 각 급기 출구(12b)와 배기 분배기(13)의 각 배기 입구(13a)가 실내의 각방에 설치된 디퓨저와 접속되는 실내환기장치를 구성함에 있어서,

상기 급기 분배기(12)의 각 급기 출구(12b)와 배기 분배기(13)의 각 배기 입구(13a)에 급기 유로 또는 배기 유로의 개도량을 조절하는 댐퍼(D1~D6)를 설치하고, 환기제어유니트(11)에서 각 댐퍼(D1~D6)의 개도를 선택적으로 조절하는 것에 의해 사용자가 원하는 방만을 선택하여 환기할 수 있도록 한 것이다.

도시된 실시예는 실내가 6개의 방으로 구획된 형태이나 본 발명에 있어서 방의 개수는 가감될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 실내환기장치에 있어서 환기제어유니트(11)에 내장된 송풍팬의 출력(F)은 각방의 풍량 설정치의 평균값에 비례하도록 제어된다.

한편 본 발명의 실내환기장치에 있어서는 환기제어유니트(11)와 유선 또는 무선으로 접속되는 리모콘으로 각 댐퍼(D1~D6)를 개폐할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 4에는 본 발명의 한 실시예의 제어흐름도가 도시되어 있다.

본 발명의 실내환기장치의 제어방법은 사용자가 리모콘으로 환기가 필요한 방을 선택하는 리모콘 조작단계와; 환기제어유니트가 선택된 방의 댐퍼를 작동하여 선택한 방의 급기유로 및 배기유로의 개도량을 조절하는 단계; 환기제어유니트가 각방의 풍량 설정 상태에 따라 조절된 출력으로 송풍팬을 작동하여 각 방에 대한 송풍을 분배 제어하는 단계;로 이루어진다.

본 발명에 있어서 각 방에 대한 송풍 분배제어는 각 방의 풍량설정치 S1~Sn 입력하는 단계; S1~Sn 중 가장 큰 값(Smax)을 확인하는 단계; 각 방의 댐퍼 개도(Rn)를 설정(R=Sn/Smax)하여 댐퍼를 구동하는 단계; 송풍 출력치(F)를 설정(F=(S1+S2+...+Sn)×C/N)하는 단계;로 이루어진다.(C: 비례상수)

상기에서 Smax는 S1~Sn 중 가장 큰 값이며, 풍량 설정치가 가장 큰 방의 댐퍼 개도를 1로 하기 위함이다.

각 방의 댐퍼 개도(Rn)는 풍량 설정치가 가장 큰 방 대비 설정치 비율로 계산한다.(Rn=Sn/Smax)

예를 들면 방 2의 댐퍼 개도 R2는 S2/Smax로 계산한다.

송풍 출력치 F는 각 방의 풍량 설정값의 평균치(F=S1+S2+...+Sn)/N)로 하거나 분배 후단 중 한 곳에 풍량측정장치를 구비하여 목표치와 실측치로 비례-적분- 미분 제어(PID제어)를 한다.

도 5에는 동 실시예의 송풍 제어 흐름도가 도시되어 있다.

실내환기장치가 가동되면 환기제어유니트는 각 댐퍼(D1~D6) 개도 확인 및 작동 댐퍼 상태값을 확인하고, 각 댐퍼의 상태값에 따른 송풍팬 출력을 제어하며, 각 댐퍼 상태값과 개도가 일치하는 지를 확인하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실내환기장치에 있어서는 환기를 실시하지 않을 때에 급기 분배기(12)의 각 급기 출구(12b)와 배기 분배기(13)의 각 배기 입구(13a)에 설치되는 각 댐퍼(D1~D6)가 해당 방에 대한 급기유로 및 배기유로를 밀폐하게 되며, 환기가 필요할 때에는 사용자가 리모콘을 조작하여 송풍팬을 가동하고 환기를 실시하고자 하는 방의 댐퍼(D1~D6)를 선택적으로 오픈하는 것에 의해 원하는 방에 대해서만 환기를 실시할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 실내환기장치에 있어서는 환기하는 방의 수 및 댐퍼 개도량에 따라 송풍팬의 출력을 자동 조절하여 환기 소음을 저감하고 불필요한 에너지의 낭비를 막게 된다.

예를 들어 도시된 실시예와 같이 실내가 6개의 방으로 구획된 경우 사용자가 1번 방에 대응되는 댐퍼(D1)만을 오픈하는 경우 1번 방에 대해서만 환기가 진행되고, 송풍팬의 출력이 1개의 방을 환기시킬 수 있을 정도의 크기로 조절되며, 도 3과 같이 2번 방에 대응되는 댐퍼(D2)와 4번 방에 대응되는 댐퍼(D4), 그리고 6번 방과 대응되는 댐퍼(D6)를 동시 오픈하는 경우 1번 방과 3번 방, 그리고 6번 방에 대해서 환기가 진행되고, 송풍팬의 출력이 3개의 방을 환기시킬 수 있을 정도의 크 기로 자동 조절된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 종래의 실내환기장치의 구성을 나타낸 사시도

도 2는 본 발명의 한 실시예의 구성도

도 3은 동 실시예의 급기 분배기의 횡단면도

도 4는 본 발명의 한 실시예의 제어흐름도

도 5는 동 실시예의 송풍 제어 흐름도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

11 : 환기제어유니트

12 : 급기 분배기

12a : 급기 입구

12b : 급기 출구

13 : 배기 분배기

13a : 배기 입구

13b : 배기 출구

D1~D6 : 댐퍼

Claims (4)

1. 송풍기가 내장된 환기제어유니트에 하나의 급기 입구와 다수의 급기 출구를 구비하는 급기 분배기와, 다수의 배기 입구와 하나의 배기 출구를 구비하는 배기 분배기가 접속되고, 급기 분배기의 각 급기 출구와 배기 분배기의 각 배기 입구가 실내의 각방에 설치된 디퓨저와 접속되는 실내환기장치를 구성함에 있어서,

   상기 급기 분배기의 각 급기 출구와 배기 분배기의 각 배기 입구에 급기 유로 또는 배기 유로의 개도량을 조절하는 댐퍼를 설치하고, 환기제어유니트에서 각 댐퍼의 개도를 선택적으로 조절하는 것에 의해 사용자가 원하는 방만을 선택하여 환기할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 실내환기장치.
2. 제1항에 있어서, 환기제어유니트와 연동되는 급기 분배기와 배기 분배기의 각각의 댐퍼는 풍량 설정치가 가장 큰 방의 댐퍼 개도를 1로 하고, 다른 방들의 댐퍼 개도는 풍량 설정치가 가장 큰 방 대비 설정치 비율로 계산하여 비례적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 실내환기장치.
3. 송풍기가 내장된 환기제어유니트와 분배기가 급기덕트로 연결되고, 분배기와 각방에 설치된 디퓨저가 급기덕트로 연결되며, 각 디퓨저와 환기제어유니트가 배기 덕트로 연결되고, 분배기와 각방의 디퓨저 사이에 설치되는 각 급기덕트 및 각방의 디퓨저와 환기제어유니트 사이에 설치되는 각 배기덕트에 각각 급기유로 또는 배기유로의 개도량을 조절하는 댐퍼가 설치된 실내환기장치의 제어방법을 구성함에 있어서,

   사용자가 리모콘으로 환기가 필요한 방을 선택하는 리모콘 조작단계와; 환기제어유니트가 선택된 방의 댐퍼를 작동하여 선택한 방의 급기유로 및 배기유로의 개도를 조절하는 단계; 환기제어유니트가 각방의 풍량 설정 상태에 따라 조절된 출력으로 송풍팬을 작동하여 각 방에 대한 송풍을 분배 제어하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실내환기장치의 제어방법.
4. 제 3항에 있어서, 각 방에 대한 송풍 분배제어는 각 방의 풍량설정치 S1~Sn 입력하는 단계; S1~Sn 중 가장 큰 값(Smax)을 확인하는 단계; 각 방의 댐퍼 개도(Rn)를 설정(Rn=Sn/Smax)하여 댐퍼를 구동하는 단계; 송풍 출력치(F)를 설정(F=(S1+S2+...+Sn)×C/N)하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실내환기장치의 제어방법.

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