KR20200142790A - 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실내 압력이 양압 상태를 유지하도록 제어함으로써 실외의 오염물질이 실내로 유입됨에 따른 실내의 오염을 방지할 수 있도록 하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치 및 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치는, 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터가 구비된 환기장치; 상기 환기장치의 급기유로에 구비되어 실외공기를 실내로 흡인하는 급기팬; 상기 환기장치의 배기유로에 구비되어 실내공기를 실외로 흡인하는 배기팬; 및 상기 급기팬의 소비입력값을 입력받아 급기풍량의 감소량을 산출하고, 상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 제어부를 포함하여 구성된다.

Description

실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치 및 제어방법{Control device and control method of ventilation system for maintaining indoor in a positive pressure state}
본 발명은 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내 압력이 양압 상태를 유지하도록 제어함으로써 실외 오염물질의 실내 유입 및 이로 인한 실내의 오염을 방지할 수 있도록 하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
고농도의 초미세먼지 주의보의 발령이 잦아진 최근에 대기질 영향으로 실내공기질이 위협받고 있으며, 실내에는 재실자의 호흡을 통한 이산화탄소, 실내 환경의 각종 오염원을 통한 미세먼지 및 위해한 가스상의 물질이 발생되어 국민 건강을 위협하고 있으며, 이러한 초미세먼지 등의 오염물질이 실내로 유입되는 것을 방지하기 위하여 고성능 집진필터를 장착한 전열교환 환기장치가 사용되고 있다.
도 1을 참조하면, 종래 전열교환 환기장치(1)는, 실내공기가 유입되는 제1배기실(10), 상기 제1배기실(10)을 경유한 실내공기를 실외로 배출시키는 제2배기실(20), 실외공기가 유입되는 제1급기실(30), 상기 제1급기실(30)을 경유한 실외공기를 실내로 공급하는 제2급기실(40), 및 상기 제1배기실(10)에서 제2배기실(20)로 유동하는 실내공기와 상기 제1급기실(30)에서 제2급기실(40)로 유동하는 실외공기 간에 열교환이 이루어지는 전열교환기(50)를 포함하여 구성된다.
상기 제1배기실(10)의 실내측에는 실내공기가 유입되는 실내공기 유입구(11)가 구비된다. 상기 제2배기실(20)의 실외측에는 실내공기가 실외측으로 배출되는 실내공기 배출구(21)가 구비되고, 실내공기를 실외측으로 흡인하기 위한 배기팬(22)가 구비된다. 상기 제1급기실(30)의 실외측에는 실외공기가 유입되는 실외공기 유입구(31)가 구비되고, 상기 제1급기실(30)과 대면하는 전열교환기(50)의 일측면에는 필터(51)가 구비된다. 상기 필터(51)는 프리필터, 전자헤파필터, 탈취필터 및 헤파필터를 포함하는 고성능 집진필터로 구성될 수 있다. 상기 제2급기실(40)의 실내측에는 실외공기가 실내측으로 배출되는 실외공기 배출구(41)가 구비되고, 실외공기를 실내측으로 흡인하기 위한 급기팬(42)이 구비된다.
도 2를 참조하면, 상기 전열교환 환기장치(1)를 포함하는 환기시스템은, 상기 환기장치(1)의 실외공기 배출구(41)로부터 실내(R1,R2) 측으로 연결되는 급기덕트(2)와, 상기 급기덕트(2)를 통과한 실외공기가 실내(R1,R2)로 배출되는 급기구(3)와, 상기 환기장치(1)의 실내공기 유입구(11)로부터 실내(R1,R2) 측으로 연결되는 배기덕트(4)와, 실내공기가 배기덕트(4)로 유입되는 배기구(5)를 포함한다.
상기 환기장치(1)에는 실내로 급기되는 실외공기에 포함된 먼지와 미세먼지 및 초미세먼지를 여과할 수 있는 고성능 집진 필터(51)가 장착되어 환기가동시 급기측 오염물질을 여과하여 실내를 쾌적하게 환기시킬 수 있다.
그러나, 환기장치(1)를 장시간 동안 가동하게 되면, 급기되는 실외공기에 포함된 오염물질에 의해 필터(51)의 여과부가 막혀 오염되므로 급기팬(42)의 흡입저항을 상승시켜 급기풍량(Qs)이 감소하게 되는데, 이 경우 동일 풍량으로 설정된 배기풍량(Qe)이 상대적으로 높아지게 되면서 실내(R1,R2)에 음압이 형성되게 된다.
실외의 초미세먼지의 농도가 심한 경우, 음압이 형성된 실내에는 창문 또는 출입문(6) 등의 틈새를 통하여 실외공기가 유입(Qin)되어 실내의 초미세먼지 농도를 상승시키게 되어 환기장치(1)의 가동 효과가 떨어지게 되며, 이러한 상태가 지속될 경우 재실자의 건강을 위협하는 원인이 된다.
한편, 종래의 환기시스템은 환기장치(1)에 설치된 고성능 집진 필터(51)의 집진 정도를 예상하면서도 환기장치(1)의 운전시간이 설정된 운전시간에 도달한 경우 사용자에게 알람을 발생시켜 필터(51)의 교체를 유도하였다. 그러나, 이와 같이 환기장치(1)의 운전시간에 의존하여 필터(51)의 교체시기를 판단할 경우에는, 필터(51)의 오염 정도를 정확하게 예측할 수 없으며, 상기 설정된 운전시간에 도달하지는 않았으나 필터(51)의 실제 오염 정도가 필터(51)의 교체를 필요로하는 수준에 도달한 상태에서 상기 설정된 운전시간까지 환기장치(1)를 계속 가동하게 되면, 필터(51)가 막힌 상태이므로 환기장치(1)의 외부 또는 내부의 틈을 통해 초미세먼지가 여과되지 않은 상태로 실내에 유입되어 실내오염을 가중시키는 문제점이 있다.
도 3을 참조하면, 일반적으로 환기장치(1)에는 팬 모터의 초기 세팅 풍량이 지속적으로 공급될 수 있도록 팬 모터의 입력 전압을 일정하게 유지하는 속도제어전압(VSP; Voltage to Contol Speed) 제어를 수행한다. 예컨대, 도 3(a)와 같이 초기 세팅값이 풍량 200CMH, 회전수 2000rpm, VSP 전압 4.5V로 설정된 경우, 환기장치(1)의 가동시간이 경과함에 따라 필터 막힘에 의해 급기풍량이 감소하게 되면, 도 3(b)와 같이 풍량은 200CMH 이하로 감소하고, 회전수는 2000rpm 이하로 감소하며, VSP 전압은 4.5V 이하로 감소하게 된다. 이 경우 도 3(c)와 같이 4.5V 이하로 감소된 VSP 전압을 상승시켜 다시 4.5V가 되도록 제어하게 되면, 풍량은 200CMH로 유지되고, 회전수는 2000rpm 이상으로 증가하도록 제어하게 된다.
그러나, 상기와 같이 환기장치(1)의 가동시간이 증가함에 따라 필터(51)의 오염도가 증가하게 되면, 급기풍량을 배기풍량 이상으로 유지할 수 없는 한계 시점에 도달하게 되며, 종래의 일반적인 급기팬(22)의 속도제어전압(VSP)의 가변 제어만으로는 상기 한계 시점 이후 실내를 양압 상태로 유지할 수 없게 되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0577204호 대한민국 등록특허 제10-1510780호
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 실내 압력이 양압 상태를 유지하도록 제어함으로써 실외의 오염물질이 실내로 유입됨에 따른 실내의 오염을 방지할 수 있도록 하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치 및 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치는, 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터가 구비된 환기장치; 상기 환기장치의 급기유로에 구비되어 실외공기를 실내로 흡인하는 급기팬; 상기 환기장치의 배기유로에 구비되어 실내공기를 실외로 흡인하는 배기팬; 및 상기 급기팬의 소비입력값을 입력받아 급기풍량의 감소량을 산출하고, 상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 제어부를 포함하여 구성된다.
상기 제어부는, 상기 급기팬의 소비입력값과 급기풍량의 관계 데이터가 저장된 소비입력값 및 급기풍량 데이터 저장부; 상기 급기팬의 소비입력값의 변화를 기준으로 상기 급기풍량의 감소량을 산출하는 급기풍량 감소량 산출부; 및 상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 보정하는 배기풍량 보정부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치는, 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터가 구비된 환기장치; 상기 환기장치의 급기유로에 구비되어 실외공기를 실내로 흡인하는 급기팬; 상기 환기장치의 배기유로에 구비되어 실내공기를 실외로 흡인하는 배기팬; 및 상기 필터의 후방측 급기유로의 정압과 상기 필터의 전방측 급기유로의 정압 간의 차압을 입력받아 급기풍량의 감소량을 산출하고, 상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 제어부를 포함하여 구성된다.
상기 제어부는, 상기 차압과 급기풍량의 관계 데이터가 저장된 차압 및 급기풍량 데이터 저장부; 상기 차압의 변화를 기준으로 상기 급기풍량의 감소량을 산출하는 급기풍량 감소량 산출부; 및 상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 보정하는 배기풍량 보정부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 실시예들에서, 상기 제어부는, 상기 급기풍량 감소량 산출부에서 급기풍량의 변화가 없는 것으로 산출된 경우에는 상기 배기팬의 배기풍량을 현재 상태로 유지하도록 제어하고, 상기 급기풍량 감소량 산출부에서 급기풍량이 감소한 것으로 산출된 경우에는 상기 배기풍량이 상기 감소된 급기풍량 미만의 풍량을 유지하도록 배기풍량을 보정하도록 제어할 수 있다.
상기 보정된 배기풍량 만큼의 풍량이 상기 배기팬을 통해 실외로 배기되도록 상기 배기팬의 모터에 인가되는 속도제어전압을 조절하는 배기팬 속도제어전압 조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 급기풍량의 감소량이 설정된 기준 감소량에 도달하였는지 여부를 판단하는 필터오염 한계 판단부를 더 포함하고, 상기 급기풍량 감소량 산출부에서 산출된 급기풍량의 감소량이 상기 설정된 기준 감소량에 도달한 것으로 판단된 경우, 필터 교체 알람을 발생하는 알람 발생부를 더 포함할 수 있다.
상기 필터의 교체 시, 상기 배기풍량 보정부는 상기 환기장치의 시운전 시에 설정된 배기풍량값으로 상기 배기풍량을 초기화하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는 실내압력과 실외압력을 입력받고, 상기 실내압력이 실외압력보다 높은 실내 양압 상태가 유지되도록 상기 배기팬의 배기풍량을 조절할 수 있다.
상기 제어부는 운영서버로부터 실외공기질 정보를 입력받고, 상기 실외공기질이 설정된 기준농도 이상인 경우, 실내에 설치된 배기장치가 가동되는 동안에는 상기 급기팬은 가동되고 상기 배기팬의 가동은 정지되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법은, 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터가 구비된 환기장치의 급기팬과 배기팬을 가동하는 단계; 상기 급기팬의 소비입력값을 측정하는 단계; 상기 급기팬의 소비입력값에 기초하여 급기풍량의 감소량을 산출하는 단계; 및 상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 급기풍량의 감소량을 산출하는 단계는, 상기 급기팬의 소비입력값과 상기 급기풍량의 관계 데이터를 이용하여 산출하고, 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 단계는, 상기 급기풍량의 변화가 없는 것으로 산출된 경우에는 상기 배기팬의 배기풍량을 현재 상태로 유지하도록 제어하고, 상기 급기풍량이 감소한 것으로 산출된 경우에는 상기 배기풍량이 상기 감소된 급기풍량 미만의 풍량을 유지하도록 배기풍량을 조절하는 것으로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법은, 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터가 구비된 환기장치의 급기팬과 배기팬을 가동하는 단계; 상기 필터의 후방측 급기유로의 정압과 상기 필터의 전방측 급기유로의 정압 간의 차압을 측정하는 단계; 상기 차압에 기초하여 급기풍량의 감소량을 산출하는 단계; 및 상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 급기풍량의 감소량을 산출하는 단계는, 상기 차압과 상기 급기풍량의 관계 데이터를 이용하여 산출하고, 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 단계는, 상기 급기풍량의 변화가 없는 것으로 산출된 경우에는 상기 배기팬의 배기풍량을 현재 상태로 유지하도록 제어하고, 상기 급기풍량이 감소한 것으로 산출된 경우에는 상기 배기풍량이 상기 감소된 급기풍량 미만의 풍량을 유지하도록 배기풍량을 조절하는 것으로 구성될 수 있다.
상기 실시예들에서, 상기 배기풍량을 조절하는 단계는, 상기 보정된 배기풍량 만큼의 풍량이 상기 배기팬을 통해 실외로 배기되도록 상기 배기팬의 모터에 인가되는 속도제어전압을 조절하는 것으로 구성될 수 있다.
상기 급기풍량의 감소량이 설정된 기준 감소량에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 급기풍량의 감소량이 상기 설정된 기준 감소량에 도달한 것으로 판단된 경우, 필터 교체 알람을 발생하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 필터의 교체 시, 상기 환기장치의 시운전 시에 설정된 배기풍량값으로 상기 배기풍량을 초기화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 실내압력과 실외압력을 측정하는 단계와, 상기 측정된 실내압력과 실외압력을 입력받고, 상기 실내압력이 실외압력보다 높은 실내 양압 상태가 유지되도록 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 운영서버로부터 실외공기질 정보를 입력받는 단계; 상기 실외공기질이 설정된 기준농도 이상인 경우, 실내에 설치된 배기장치가 가동되는 동안에는 상기 급기팬은 가동하되 상기 배기팬의 가동은 정지되도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치 및 제어방법에 의하면, 급기팬의 소비입력값 또는 필터 전후의 차압을 측정하여 급기풍량의 감소량을 산출하고, 급기풍량의 감소량에 대응하여 배기팬의 배기풍량을 조절함으로써, 필터의 막힘에 따라 급기풍량이 감소하더라도 실내 압력을 양압 상태로 유지시켜 실외공기에 포함된 초미세먼지 등의 오염물질이 실내로 유입되는 것을 방지하여 실내 공기를 쾌적한 상태로 유지할 수 있다.
또한, 급기풍량의 감소량에 대응하여 배기팬의 모터에 인가되는 속도제어전압(VSP)을 가변 제어함으로써, 실내 양압 유지를 위한 배기팬의 배기풍량을 정확하고 간편하게 제어할 수 있다.
또한, 실내압력과 실외압력을 측정하여 실내압력이 실외압력보다 높은 실내 양압 상태가 유지되도록 배기팬의 배기풍량을 조절함으로써 실외공기에 포함된 오염물질이 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 운영서버로부터 실외공기질 정보를 입력받고, 실외공기질이 설정된 기준농도 이상인 경우, 실내에 설치된 레인지 후드, 욕실 배기팬 등의 배기장치가 가동되는 동안에는 급기팬은 가동하되 배기팬의 가동이 정지되도록 제어함으로써 실내압력이 낮아지는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 급기풍량의 감소량이 설정된 기준 감소량에 도달한 것으로 판단된 경우에는 필터 교체 알람을 발생하고, 환기시스템의 가동이 정지되도록 제어함으로써, 필터를 주기적으로 교체하여 관리할 수 있다.
또한, 필터의 교체 시에는 실내 양압 유지를 위한 배기풍량을 환기장치의 시운전 시에 설정된 배기풍량값으로 초기화되도록 구성함으로써, 필터를 교체한 후에도 실내 양압 유지를 위한 배기풍량을 교체한 필터의 상태에 맞추어 재설정할 수 있다.
도 1은 종래 전열교환 환기장치의 구성을 보여주는 평면 개략도,
도 2는 배기풍량이 급기풍량보다 많은 경우 실내가 음압 상태가 되어 초미세먼지 등의 오염물질이 실내로 유입되는 현상을 설명하기 위한 도면,
도 3은 종래 환기장치의 팬 모터의 초기 세팅 풍량이 지속적으로 공급될 수 있도록 모터의 입력 전압을 일정하게 유지하는 속도제어전압(VSP) 제어방법을 설명하기 위한 예시 도면,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치의 제어 블록도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치에서 필터 오염에 따른 급기팬의 풍량과 소비입력값의 관계 데이터를 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치에서 급기팬의 풍량 감소 및 소비입력값의 증가에 대응하여 배기팬의 풍량 및 소비입력값을 감소시키기 위한 제어방법을 설명하기 위한 그래프,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법의 순서도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치를 적용한 전열교환 환기장치의 구성을 보여주는 평면 개략도,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치의 제어 블록도,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치에서 필터 오염에 따른 급기팬의 풍량과 정압의 관계 데이터를 나타낸 그래프,
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치에서 급기팬의 풍량 감소 및 정압 증가에 대응하여 배기팬의 풍량 및 정압을 감소시키기 위한 제어방법을 설명하기 위한 그래프,
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법의 순서도,
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치를 적용한 환기시스템의 구성을 보여주는 도면,
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치의 제어 블록도,
도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치의 제어 블록도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 구성을 설명함에 있어서 종래기술에서 설명된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.
먼저, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치(1-1)를 설명한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치(1-1)는, 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터(51)가 구비된 환기장치(1), 상기 환기장치(1)의 급기유로에 구비되어 실외공기를 실내로 흡인하는 급기팬(42), 상기 환기장치(1)의 배기유로에 구비되어 실내공기를 실외로 흡인하는 배기팬(22), 및 상기 급기팬(42)의 소비입력값을 입력받아 급기풍량의 감소량(△Q)을 산출하고, 상기 급기풍량의 감소량(△Q)에 대응하여 상기 배기팬(22)의 배기풍량을 조절하는 제어부(200)를 포함하여 구성된다.
도 1을 참조하면, 상기 급기유로는 환기장치(1)의 실외공기 유입구(31)와 제1급기실(30), 전열교환기(50), 제2급기실(40) 및 실외공기 배출구(41)로 연결되어실외공기가 실내측으로 급기되는 유로를 지칭하고, 상기 배기유로는 환기장치(1)의 실내공기 유입구(11), 제1배기실(10), 전열교환기(50), 제2배기실(20) 및 실내공기 배출구(21)로 연결되어 실내공기가 실외측으로 배기되는 유로를 지칭한다.
일실시예로, 상기 급기팬(42)의 소비입력값은 설정된 급기풍량으로 송풍하기 위해 급기팬(42)의 모터에 인가되는 소비전력일 수 있다. 상기 급기팬(42)의 소비입력값은 소비입력값 측정부(110)에서 측정하며, 상기 소비입력값 측정부(110)에서 측정된 급기팬(42)의 소비입력값은 제어부(200)로 송출된다.
상기 제어부(200)는, 상기 급기팬(42)의 소비입력값과 급기풍량의 관계 데이터가 저장된 소비입력값 및 급기풍량 데이터 저장부(210), 상기 급기팬(42)의 소비입력값의 변화를 기준으로 상기 급기풍량의 감소량(△Q)을 산출하는 급기풍량 감소량 산출부(220), 상기 급기풍량의 감소량(△Q)에 대응하여 상기 배기팬(22)의 배기풍량을 보정하는 배기풍량 보정부(230), 및 상기 급기풍량의 감소량(△Q)이 설정된 기준 감소량에 도달하였는지 여부를 판단하는 필터오염 한계 판단부(240)를 포함하여 구성된다.
상기 제어부(200)는, 상기 급기풍량 감소량 산출부(220)에서 급기풍량의 변화가 없는 것으로 산출된 경우에는 상기 배기팬(22)의 배기풍량을 현재 상태로 유지하도록 제어하고, 상기 급기풍량 감소량 산출부(220)에서 급기풍량이 감소한 것으로 산출된 경우에는 상기 배기풍량이 상기 감소된 급기풍량 미만의 풍량을 유지하도록 배기풍량을 보정하게 된다. 일실시예로, 상기 배기풍량은 상기 감소된 급기풍량의 90%에 해당하는 풍량으로 설정될 수 있다.
상기 급기풍량이 감소된 것으로 산출되어 배기풍량을 보정하는 경우, 상기 제어부(200)는 배기팬(22)의 모터(320)에 인가되는 속도제어전압(VSP; Voltage to Contol Speed)을 조절함으로써, 실내 양압 유지를 위해 필요한 배기풍량이 배기팬(22)을 통하여 배기되도록 제어하게 된다.
도 5의 ①과 도 6의 ①로 나타낸 바와 같이 환기시스템의 설치 후 시운전 시에는, 실내 양압 유지를 위해 필요한 급기팬(42)의 급기풍량(Qs_1), 소비입력값(W_1), 회전수(RPM_1) 및 속도제어전압(VSP1)과, 배기팬(22)의 배기풍량(Qe_1), 소비입력값(W_1'), 회전수(RPM_1') 및 속도제어전압(VSP1')이 설정된다.
환기장치(1)의 가동 시간이 경과함에 따라 필터(51)의 여과부가 초미세먼지 등의 오염물질에 의해 막혀 필터(51)의 오염도가 증가하게 되면, 도 5의 ②로 나타낸 바와 같이 급기팬(22)의 급기풍량(Qs_2)은 감소하고, 급기팬(42)의 소비전력값(W_2)과 회전수(RPM_2)는 증가하게 된다. 이 경우 급기팬(42)의 풍량과 소비입력값의 관계 데이터는 도 5의 ①의 상태에서 ②의 상태로 변경된다.
이에 반해, 환기장치(1)의 배기유로에는 별도의 필터가 설치되어 있지 않아 환기장치(1)의 가동 시간이 증가하더라도 배기팬(22)을 통한 배기풍량(Qe_1)에는 변동이 없으므로, 전술한 도 3에서 설명한 바와 같은 급기팬(42)의 속도제어전압을 가변하더라도 변동된 급기풍량(Qs_2)이 배기풍량(Qe_1)보다 적어지는 시점부터는 실내를 양압 상태로 유지할 수 없게 된다.
따라서, 상기 감소된 급기풍량(Qs_2)이 초기 설정된 배기풍량(Qe_1) 이하가 되는 시점부터는 도 6에 도시된 바와 같이 급기풍량의 감소량(△Q=Qs_1-Qs_2)에 대응하여 배기풍량이 감소(△Q=Qe_1-Qe_2)되도록 배기팬(22)의 속도제어전압을 VSP1'에서 VSP2'로 가변 제어한다. 이 경우 배기팬(22)의 풍량과 소비입력값의 관계 데이터는 도 6의 ①의 상태에서 ②의 상태로 변경된다.
이와 같이 배기팬(22)의 속도제어전압을 VSP1'에서 VSP2'로 가변 제어하게 되면, 도 6의 ③과 ②로 나타낸 바와 같이 가변된 배기풍량(Qe_2)을 기준으로 할 때, 배기팬(22)의 소비전력값은 감소(△W=W_2'-W_1')하게 된다.
상기 제어부(200)는, 상기 배기풍량 보정부(230)에서 보정된 배기풍량(Q_2)이 상기 배기팬(22)을 통해 실외로 배기되도록 배기팬 속도제어전압 조절부(310)에 제어신호를 송출하고, 상기 배기팬 속도제어전압 조절부(310)는 수신된 제어신호에 따라 배기팬 모터(320)에 인가되는 속도제어전압(VSP)을 가변 제어하게 된다.
상기 필터오염 한계 판단부(240)는 상기 급기풍량의 감소량(△Q)이 설정된 기준 감소량에 도달하였는지 여부를 판단하고, 상기 급기풍량 감소량 산출부(220)에서 산출된 급기풍량의 감소량(△Q)이 상기 설정된 기준 감소량에 도달한 것으로 판단된 경우, 알람 발생부(330)에 제어신호를 송출하게 되고, 이때 상기 알람 발생부(330)는 필터(51)의 교체가 필요한 상태임을 사용자가 인지할 수 있도록 알람을 발생하게 되며, 상기 제어부(200)는 환기시스템의 가동이 정지되도록 제어할 수 있다. 일실시예로, 상기 기준 감소량은 현재의 급기풍량이 시운전 시 정격풍량의 85%로 측정되는 시점에서의 풍량 감소량으로 설정될 수 있다.
한편, 상기 필터(51)의 오염 한계에 도달하여 필터(51)를 새 것으로 교체한 경우, 상기 배기풍량 보정부(230)는 기 저장되어 있던 배기풍량의 보정값을 삭제하고, 상기 환기장치(1)의 시운전 시에 설정된 배기풍량값으로 상기 배기풍량을 초기화하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 배기풍량의 초기화는 작업자가 수동으로 세팅하거나, 상기 소비입력값 측정부(110)에서 측정되는 필터(51) 교체 전,후의 급기팬(42)에서 측정되는 소비입력값의 변화를 기준으로 하여 배기풍량이 자동으로 초기화 되도록 구성할 수 있다. 따라서, 필터(51)를 교체한 후에도 실내 양압 유지를 위한 배기풍량을 교체한 필터(51)의 상태에 맞추어 재설정할 수 있게 된다.
이하, 도 7을 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법을 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법은, 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터(51)가 구비된 환기장치(1)의 급기팬(42)과 배기팬(22)을 가동하는 단계, 상기 급기팬(42)의 소비입력값을 측정하는 단계, 상기 급기팬(42)의 소비입력값에 기초하여 급기풍량의 감소량(△Q)을 산출하는 단계, 및 상기 급기풍량의 감소량(△Q)에 대응하여 상기 배기팬(22)의 배기풍량을 조절하는 단계를 포함하여 구성된다.
먼저, 환기장치(1)의 급기팬(42)과 배기팬(22)을 가동한다(S1).
다음으로, 급기팬(42)의 소비입력값(소비전력)을 측정한다(S2).
다음 단계로, 상기 측정된 급기팬(42)의 소비입력값을 기초로 하여 급기풍량의 감소량을 산출한다(S3). 상기 급기풍량의 감소량은 상기 급기팬(42)의 소비입력값과 급기풍량의 관계 데이터를 이용하여 산출한다.
다음으로, 상기 산출된 급기풍량 감소량을 기준으로 급기풍량이 감소하였는지 여부를 판단한다(S4).
상기 S4 단계에서 급기풍량의 변화가 없는 것으로 판단된 경우에는 현재의 배기팬(22) 가동상태가 유지되도록 하여, 상기 배기팬(22)의 배기풍량을 현재 상태로 유지하도록 한다.
상기 S4 단계에서 급기풍량이 감소한 것으로 판단된 경우에는, 필터(51)의 오염도가 필터 오염 한계에 도달하였는지 여부를 판단한다(S6). 상기 필터 오염 한계에 도달하였는지 여부는, 상기 급기풍량의 감소량이 설정된 기준 감소량에 도달하였는지 여부를 기준으로 판단할 수 있다. 일실시예로, 상기 기준 감소량은 현재의 급기풍량이 시운전 시 정격풍량의 85%로 측정되는 시점에서의 풍량 감소량으로 설정될 수 있다.
상기 S6 단계에서, 상기 급기풍량의 감소량이 상기 설정된 기준 감소량에 도달한 것으로 판단된 경우, 필터 교체 알람을 발생하고(S7), 환기시스템의 가동을 정지시킨다(S8).
상기 S6 단계에서, 상기 급기풍량의 감소량이 상기 설정된 기준 감소량에 도달하지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 배기풍량이 상기 감소된 급기풍량 미만의 풍량을 유지하도록 배기풍량을 보정하고(S9), 상기 보정된 배기풍량을 충족하도록 배기팬(22)의 속도제어전압을 조절한다(S10).
한편, 상기 필터(51)의 교체 시, 상기 환기장치(1)의 시운전 시에 설정된 배기풍량값으로 상기 배기풍량을 초기화하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 배기풍량의 초기화는 작업자가 수동으로 세팅하거나, 필터(51) 교체 전,후의 급기팬(42)에서 측정되는 소비입력값의 변화를 기준으로 하여 배기풍량이 자동으로 초기화 되도록 구성할 수 있다.
다만, 상기 S6, S7, S8 단계는 선택적인 구성이다. 상기 S6, S7, S8 단계가 생략된 실시예의 경우, 상기 S4 단계에서 급기풍량이 감소한 것으로 판단되면, 상기 S9 및 S10 단계가 수행된다.
이하, 도 8 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치(1-2)를 설명한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치(1-2)는, 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터(51)가 구비된 환기장치(1), 상기 환기장치(1)의 급기유로에 구비되어 실외공기를 실내로 흡인하는 급기팬(42), 상기 환기장치(1)의 배기유로에 구비되어 실내공기를 실외로 흡인하는 배기팬(22), 및 상기 필터(51)의 후방측 급기유로의 정압(P2)과 상기 필터(51)의 전방측 급기유로의 정압(P1) 간의 차압(△P)을 입력받아 급기풍량의 감소량(△Q)을 산출하고, 상기 급기풍량의 감소량(△Q)에 대응하여 상기 배기팬(22)의 배기풍량을 조절하는 제어부(200)를 포함하여 구성된다.
도 8과 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 필터(51)의 후방측 급기유로의 정압(P2)과 상기 필터(51)의 전방측 급기유로의 정압(P1) 간의 차압(△P)은 차압 측정부(120)에서 측정하며, 상기 차압 측정부(120)에서 측정된 차압(△P)은 제어부(200)로 송출된다.
상기 제어부(200)는, 상기 차압(△P)과 급기풍량의 관계 데이터가 저장된 차압 및 급기풍량 데이터 저장부(250), 상기 차압(△P)의 변화를 기준으로 상기 급기풍량의 감소량(△Q)을 산출하는 급기풍량 감소량 산출부(220), 상기 급기풍량의 감소량(△Q)에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 보정하는 배기풍량 보정부(230), 및 상기 급기풍량의 감소량(△Q)이 설정된 기준 감소량에 도달하였는지 여부를 판단하는 필터오염 한계 판단부(240)를 포함하여 구성된다.
상기 제어부(200)는, 상기 급기풍량 감소량 산출부(220)에서 급기풍량의 변화가 없는 것으로 산출된 경우에는 상기 배기팬(22)의 배기풍량을 현재 상태로 유지하도록 제어하고, 상기 급기풍량 감소량 산출부(220)에서 급기풍량이 감소한 것으로 산출된 경우에는 상기 배기풍량이 상기 감소된 급기풍량 미만의 풍량을 유지하도록 배기풍량을 보정하게 된다. 일실시예로, 상기 배기풍량은 상기 감소된 급기풍량의 90%의 풍량으로 설정될 수 있다.
상기 급기풍량이 감소된 것으로 산출되어 배기풍량을 보정하는 경우, 상기 제어부(200)는 배기팬(22)의 모터(320)에 인가되는 속도제어전압(VSP)을 조절함으로써, 실내 양압 유지를 위해 필요한 배기풍량이 배기팬(22)을 통하여 배기되도록 제어하게 된다.
도 10의 ①과 도 11의 ①로 나타낸 바와 같이 환기시스템의 설치 후 시운전 시에는 실내 양압 유지를 위해 필요한 급기팬(42)의 급기풍량(Qs_1), 정압(Ps_1), 회전수(RPM_1) 및 속도제어전압(VSP1)과, 배기팬(22)의 배기풍량(Qe_1), 정압(Ps_1'), 회전수(RPM_1') 및 속도제어전압(VSP1')이 설정된다.
환기장치(1)의 가동 시간이 경과함에 따라 필터(51)의 여과부가 초미세먼지 등의 오염물질에 의해 막혀 필터(51)의 오염도가 증가하게 되면, 도 10의 ②로 나타낸 바와 같이 급기팬(22)의 급기풍량(Qs_2)은 감소하고, 급기팬(42)의 정압(Ps_2)과 회전수(RPM_2)는 증가하게 된다. 이 경우 급기팬(42)의 풍량과 차압(△P)의 관계 데이터는 도 10의 ①의 상태에서 ②의 상태로 변경된다. 여기서, 상기 차압(△P)은, 상기 차압 측정부(120)가 필터(51)의 후방측 급기유로에서 측정한 정압(P2)과 필터(51)의 전방측 급기유로에서 측정한 정압(P1)의 차이(△P=P2-P1)로부터 산출되며, 도 10에서 정압(Ps)의 값은 상기 산출된 차압(△P)의 값을 대입하여 급기풍량의 감소량(△Q)을 산출한다.
상기 환기장치(1)의 배기유로에는 별도의 필터가 설치되어 있지 않아 환기장치(1)의 가동 시간이 증가하더라도 배기팬(22)을 통한 배기풍량(Qe_1)에는 변동이 없으므로, 전술한 도 3에서 설명한 바와 같은 급기팬(42)의 속도제어전압을 가변하더라도 변동된 급기풍량(Qs_2)이 배기풍량(Qe_1)보다 적어지는 시점부터는 실내를 양압 상태로 유지할 수 없게 된다.
따라서, 상기 감소된 급기풍량(Qs_2)이 초기 설정된 배기풍량(Qe_1) 이하가 되는 시점부터는 도 11에 도시된 바와 같이 급기풍량의 감소량(△Q=Qs_1-Qs_2)에 대응하여 배기풍량이 감소(△Q=Qe_1-Qe_2)되도록 배기팬(22)의 속도제어전압을 VSP1'에서 VSP2'로 가변 제어한다. 이 경우 배기팬(22)의 풍량과 차압의 관계 데이터는 도 11의 ①의 상태에서 ②의 상태로 변경된다.
이와 같이 배기팬(22)의 속도제어전압을 VSP1'에서 VSP2'로 가변 제어하게 되면, 도 11의 ③과 ②로 나타낸 바와 같이 가변된 배기풍량(Qe_2)을 기준으로 할 때 배기팬(22)의 가동에 따른 차압(정압)은 감소(△Ps=Ps_2'-Ps_1')하게 된다.
상기 제어부(200)는, 상기 배기풍량 보정부(230)에서 보정된 배기풍량(Q_2)이 상기 배기팬(22)을 통해 실외로 배기되도록 배기팬 속도제어전압 조절부(310)에 제어신호를 송출하고, 상기 배기팬 속도제어전압 조절부(310)는 수신된 제어신호에 따라 배기팬 모터(320)에 인가되는 속도제어전압(VSP)을 가변 제어하게 된다.
상기 필터오염 한계 판단부(240)는 상기 급기풍량의 감소량(△Q)이 설정된 기준 감소량에 도달하였는지 여부를 판단하고, 상기 급기풍량 감소량 산출부(220)에서 산출된 급기풍량의 감소량(△Q)이 상기 설정된 기준 감소량에 도달한 것으로 판단된 경우, 알람 발생부(330)에 제어신호를 송출하게 되며, 이때 상기 알람 발생부(330)는 필터(51)의 교체가 필요한 상태임을 사용자가 인지할 수 있도록 알람을 발생하게 되고, 상기 제어부(200)는 환기시스템의 가동이 정지되도록 제어할 수 있다. 일실시예로, 상기 기준 감소량은 현재의 급기풍량이 시운전 시 정격풍량의 85%로 측정되는 시점에서의 풍량 감소량으로 설정될 수 있다.
한편, 상기 필터(51)의 오염 한계에 도달하여 필터(51)를 새 것으로 교체한 경우, 상기 배기풍량 보정부(230)는 기 저장되어 있던 배기풍량의 보정값을 삭제하고, 상기 환기장치(1)의 시운전 시에 설정된 배기풍량값으로 상기 배기풍량을 초기화하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 배기풍량의 초기화는 작업자가 수동으로 세팅하거나, 상기 차압 측정부(120)에서 측정되는 필터(51) 교체 전,후에 측정되는 상기 차압(△P)의 변화를 기준으로 하여 배기풍량이 자동으로 초기화 되도록 구성할 수 있다.
이하, 도 12를 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법을 설명한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법은, 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터(51)가 구비된 환기장치(1)의 급기팬(42)과 배기팬(22)을 가동하는 단계, 상기 필터(51)의 후방측 급기유로의 정압(P2)과 상기 필터(51)의 전방측 급기유로의 정압(P1) 간의 차압(△P)을 측정하는 단계, 상기 차압(△P)에 기초하여 급기풍량의 감소량(△Q)을 산출하는 단계, 및 상기 급기풍량의 감소량(△Q)에 대응하여 상기 배기팬(22)의 배기풍량을 조절하는 단계를 포함하여 구성된다.
먼저, 환기장치(1)의 급기팬(42)과 배기팬(22)을 가동한다(S1).
다음으로, 필터(51)의 후방측 급기유로의 정압(P2)과 상기 필터(51)의 전방측 급기유로의 정압(P1) 간의 차압(△P)을 측정한다(S2-1).
다음 단계로, 상기 측정된 차압(△P)을 기초로 하여 급기풍량 감소량을 산출한다(S3). 상기 급기풍량 감소량은 상기 차압과 급기풍량의 관계 데이터를 이용하여 산출한다.
다음으로, 상기 산출된 급기풍량 감소량을 기준으로 급기풍량이 감소하였는지 여부를 판단한다(S4).
상기 S4 단계에서 급기풍량의 변화가 없는 것으로 판단된 경우에는 현재의 배기팬(22) 가동상태가 유지되도록 하여, 상기 배기팬(22)의 배기풍량을 현재 상태로 유지하도록 한다.
상기 S4 단계에서 급기풍량이 감소한 것으로 판단된 경우에는, 필터(51)의 오염도가 필터 오염 한계에 도달하였는지 여부를 판단한다(S6). 상기 필터 오염 한계에 도달하였는지 여부는, 상기 급기풍량의 감소량이 설정된 기준 감소량에 도달하였는지 여부를 기준으로 판단할 수 있다. 일실시예로, 상기 기준 감소량은 현재의 급기풍량이 시운전 시 정격풍량의 85%로 측정되는 시점에서의 풍량 감소량으로 설정될 수 있다.
상기 S6 단계에서, 상기 급기풍량의 감소량이 상기 설정된 기준 감소량에 도달한 것으로 판단된 경우, 필터 교체 알람을 발생하고(S7), 환기시스템의 가동을 정지시킨다(S8).
상기 S6 단계에서, 상기 급기풍량의 감소량이 상기 설정된 기준 감소량에 도달하지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 배기풍량이 상기 감소된 급기풍량 미만의 풍량을 유지하도록 배기풍량을 보정하고(S9), 상기 보정된 배기풍량을 충족하도록 배기팬(22)의 속도제어전압을 조절한다(S10).
한편, 상기 필터(51)의 교체 시, 상기 환기장치(1)의 시운전 시에 설정된 배기풍량값으로 상기 배기풍량을 초기화하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 배기풍량의 초기화는 작업자가 수동으로 세팅하거나, 필터(51) 교체 전,후에 측정되는 상기 차압의 변화를 기준으로 하여 배기풍량이 자동으로 초기화 되도록 구성할 수 있다.
다만, 상기 S6, S7, S8 단계는 선택적인 구성이다. 상기 S6, S7, S8 단계가 생략된 실시예의 경우, 상기 S4 단계에서 급기풍량이 감소한 것으로 판단되면, 상기 S9 및 S10 단계가 수행된다.
도 13과 도 14를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치(1-3)는, 실내의 압력을 측정하는 실내압력 측정부(130)와, 실외의 압력을 측정하는 실외압력 측정부(140)를 구비하고, 상기 실내압력 측정부(130)에서 측정되는 실내압력이 상기 실외압력 측정부(140)에서 측정되는 실외압력보다 높은 실내 양압 상태가 유지되도록 상기 배기팬(22)의 배기풍량을 조절하는 제어부(200)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 본 발명의 제3실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치(1-3)는, 전술한 제1실시예 또는 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치(1-1,1-2)의 구성을 모두 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법은, 실내압력과 실외압력을 측정하는 단계와, 상기 측정된 실내압력과 실외압력을 입력받고, 상기 실내압력이 실외압력보다 높은 양압 상태가 유지되도록 상기 배기팬(22)의 배기풍량을 조절하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 제3실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법은, 전술한 제1실시예 또는 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법의 구성을 모두 포함하여 구성될 수 있다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치(1-4)는, 외부의 운영서버(150)로부터 실외공기질 정보를 입력받고, 실내에 설치된 레인지 후드, 욕실 배기팬 등의 배기장치(160)와 유,무선 통신 연결되어, 상기 운영서버(150)로부터 수신되는 실외공기질이 설정된 기준농도 이상으로 오염된 상태인 경우에는 환기장치의 급기팬(42)은 가동하되 배기팬(22)의 가동이 정지되도록 제어하는 제어부(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 실외공기질 정보의 입력은, 바람직하게는 환기시스템이 설치되는 사용자 지역정보를 수신받는 것이 바람직하며, 이는 환기시스템의 설치 시, 혹은 그 이후 사용자가 입력하는 것으로 구성될 수 있다. 상기 수신되는 정보는 미세먼지(PM10), 초미세먼지(PM2.5) 등의 정보를 입력받는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본 발명의 제4실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치(1-3)는, 전술한 제1실시예 또는 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치(1-1,1-2)의 구성을 모두 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 제4실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법은, 운영서버(150)로부터 실외공기질 정보를 입력받는 단계, 상기 실외공기질이 설정된 기준농도 이상인 경우, 실내에 설치된 배기장치(160)가 가동되는 동안에는 상기 급기팬(42)은 가동하되 상기 배기팬(22)의 가동은 정지되도록 제어하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 제4실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법은, 전술한 제1실시예 또는 제2실시예에 따른 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법의 구성을 모두 포함하여 구성될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
1 : 전열교환 환기장치 2 : 급기덕트
3 : 급기구 4 : 배기덕트
5 : 배기구 6 : 창문 또는 출입문
10 : 제1배기실 11 : 실내공기 유입구
20 : 제2배기실 21 : 실내공기 배출구
22 : 배기팬 30 : 제1급기실
31 : 실외공기 유입구 40 : 제2급기실
41 : 실외공기 배출구 42 : 급기팬
110 : 소비입력값 측정부 120 : 차압 측정부
130 : 실내압력 측정부 140 : 실외압력 측정부
150 : 운영서버 160 : 배기장치
200 : 제어부
210 : 소비입력값 및 급기풍량 데이터 저장부
220 : 급기풍량 감소량 산출부 230 : 배기풍량 보정부
240 : 필터오염 한계 판단부 250 : 차압 및 급기풍량 데이터 저장부
310 : 배기팬 속도제어전압 조절부 320 : 배기팬 모터
330 : 알람 발생부

Claims (19)

  1. 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터가 구비된 환기장치;
    상기 환기장치의 급기유로에 구비되어 실외공기를 실내로 흡인하는 급기팬;
    상기 환기장치의 배기유로에 구비되어 실내공기를 실외로 흡인하는 배기팬;
    상기 급기팬의 소비입력값을 입력받아 급기풍량의 감소량을 산출하고, 상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 제어부;
    를 포함하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 급기팬의 소비입력값과 급기풍량의 관계 데이터가 저장된 소비입력값 및 급기풍량 데이터 저장부;
    상기 급기팬의 소비입력값의 변화를 기준으로 상기 급기풍량의 감소량을 산출하는 급기풍량 감소량 산출부; 및
    상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 보정하는 배기풍량 보정부;를 포함하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치.
  3. 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터가 구비된 환기장치;
    상기 환기장치의 급기유로에 구비되어 실외공기를 실내로 흡인하는 급기팬;
    상기 환기장치의 배기유로에 구비되어 실내공기를 실외로 흡인하는 배기팬;
    상기 필터의 후방측 급기유로의 정압과 상기 필터의 전방측 급기유로의 정압 간의 차압을 입력받아 급기풍량의 감소량을 산출하고, 상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 제어부;
    를 포함하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차압과 급기풍량의 관계 데이터가 저장된 차압 및 급기풍량 데이터 저장부;
    상기 차압의 변화를 기준으로 상기 급기풍량의 감소량을 산출하는 급기풍량 감소량 산출부; 및
    상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 보정하는 배기풍량 보정부;를 포함하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치.
  5. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 급기풍량 감소량 산출부에서 급기풍량의 변화가 없는 것으로 산출된 경우에는 상기 배기팬의 배기풍량을 현재 상태로 유지하도록 제어하고,
    상기 급기풍량 감소량 산출부에서 급기풍량이 감소한 것으로 산출된 경우에는 상기 배기풍량이 상기 감소된 급기풍량 미만의 풍량을 유지하도록 배기풍량을 보정하는 것을 특징으로 하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보정된 배기풍량 만큼의 풍량이 상기 배기팬을 통해 실외로 배기되도록 상기 배기팬의 모터에 인가되는 속도제어전압을 조절하는 배기팬 속도제어전압 조절부를 더 포함하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 급기풍량의 감소량이 설정된 기준 감소량에 도달하였는지 여부를 판단하는 필터오염 한계 판단부를 더 포함하고,
    상기 급기풍량 감소량 산출부에서 산출된 급기풍량의 감소량이 상기 설정된 기준 감소량에 도달한 것으로 판단된 경우, 필터 교체 알람을 발생하는 알람 발생부를 더 포함하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치.
  8. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 필터의 교체 시, 상기 배기풍량 보정부는 상기 환기장치의 시운전 시에 설정된 배기풍량값으로 상기 배기풍량을 초기화하는 것을 특징으로 하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 실내압력과 실외압력을 입력받고, 상기 실내압력이 실외압력보다 높은 실내 양압 상태가 유지되도록 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 것을 특징으로 하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치.
  10. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 운영서버로부터 실외공기질 정보를 입력받고, 상기 실외공기질이 설정된 기준농도 이상인 경우, 실내에 설치된 배기장치가 가동되는 동안에는 상기 급기팬은 가동되고 상기 배기팬의 가동은 정지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어장치.
  11. 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터가 구비된 환기장치의 급기팬과 배기팬을 가동하는 단계;
    상기 급기팬의 소비입력값을 측정하는 단계;
    상기 급기팬의 소비입력값에 기초하여 급기풍량의 감소량을 산출하는 단계;
    상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 단계;를 포함하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 급기풍량의 감소량을 산출하는 단계는, 상기 급기팬의 소비입력값과 상기 급기풍량의 관계 데이터를 이용하여 산출하고,
    상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 단계는, 상기 급기풍량의 변화가 없는 것으로 산출된 경우에는 상기 배기팬의 배기풍량을 현재 상태로 유지하도록 제어하고, 상기 급기풍량이 감소한 것으로 산출된 경우에는 상기 배기풍량이 상기 감소된 급기풍량 미만의 풍량을 유지하도록 배기풍량을 조절하는 것을 특징으로 하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법.
  13. 실외공기가 실내로 급기되는 급기유로에 필터가 구비된 환기장치의 급기팬과 배기팬을 가동하는 단계;
    상기 필터의 후방측 급기유로의 정압과 상기 필터의 전방측 급기유로의 정압 간의 차압을 측정하는 단계;
    상기 차압에 기초하여 급기풍량의 감소량을 산출하는 단계;
    상기 급기풍량의 감소량에 대응하여 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 단계;를 포함하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 급기풍량의 감소량을 산출하는 단계는, 상기 차압과 상기 급기풍량의 관계 데이터를 이용하여 산출하고,
    상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 단계는, 상기 급기풍량의 변화가 없는 것으로 산출된 경우에는 상기 배기팬의 배기풍량을 현재 상태로 유지하도록 제어하고, 상기 급기풍량이 감소한 것으로 산출된 경우에는 상기 배기풍량이 상기 감소된 급기풍량 미만의 풍량을 유지하도록 배기풍량을 조절하는 것을 특징으로 하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법.
  15. 제12항 또는 제14항에 있어서,
    상기 배기풍량을 조절하는 단계는, 상기 보정된 배기풍량 만큼의 풍량이 상기 배기팬을 통해 실외로 배기되도록 상기 배기팬의 모터에 인가되는 속도제어전압을 조절하는 것을 특징으로 하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법.
  16. 제11항 또는 제13항에 있어서,
    상기 급기풍량의 감소량이 설정된 기준 감소량에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 급기풍량의 감소량이 상기 설정된 기준 감소량에 도달한 것으로 판단된 경우, 필터 교체 알람을 발생하는 단계;를 더 포함하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법.
  17. 제12항 또는 제14항에 있어서,
    상기 필터의 교체 시, 상기 환기장치의 시운전 시에 설정된 배기풍량값으로 상기 배기풍량을 초기화하는 것을 특징으로 하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법.
  18. 제11항 또는 제13항에 있어서,
    실내압력과 실외압력을 측정하는 단계;
    상기 측정된 실내압력과 실외압력을 입력받고, 상기 실내압력이 실외압력보다 높은 실내 양압 상태가 유지되도록 상기 배기팬의 배기풍량을 조절하는 단계;를 더 포함하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법.
  19. 제11항 또는 제13항에 있어서,
    운영서버로부터 실외공기질 정보를 입력받는 단계;
    상기 실외공기질이 설정된 기준농도 이상인 경우, 실내에 설치된 배기장치가 가동되는 동안에는 상기 급기팬은 가동하되 상기 배기팬의 가동은 정지되도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 실내 양압 유지를 위한 환기시스템의 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101510780B1 (ko) 2013-11-28 2015-04-09 한일전기엠엠씨 주식회사 Ｂｌｄｃ모터의 정풍량 제어방법

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