KR20210046547A - Air circulation control system with double damper structure to reduce the use of hepa filter and energy - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건축물을 대상으로 미세 먼지 및 이산화탄소로 인한 실내 오염 방지 및 실내 쾌적성을 유지에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 건축물의 공기 정화 시스템에 각기 공기 유입량을 조절할 수 있는 댐퍼를 구비한 2개의 환풍구를 구비하고 댐퍼를 제어함으로써 헤파 필터를 설치하여 미세먼지를 차단함에 있어 비교적 비용이 비싼 헤파 필터의 사용으로 인한 교체 주기를 줄이면서도 실내 공기 품질을 높게 유지할 수 있고 에너지 절감 및 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention relates to prevention of indoor pollution due to fine dust and carbon dioxide for buildings and to maintain indoor comfort, and in more detail, two ventilating openings each having a damper capable of adjusting the amount of air inflow to the air purification system of the building. By installing a HEPA filter and controlling the damper, it is possible to reduce the replacement cycle due to the use of a relatively expensive HEPA filter to block fine dust while maintaining high indoor air quality, and save energy and reduce the use of the HEPA filter and save energy. It is an object of the present invention to provide a dual damper structure air circulation control system.
미세먼지 및 각종 매연으로 인한 대기 오염으로부터 쾌적한 실내 환경을 유지하기 위하여 실내 공기의 관리가 중요하다.In order to maintain a pleasant indoor environment from air pollution caused by fine dust and various smoke, indoor air management is important.
실내 공기의 관리를 위해서는 빌딩 내부에는 이산화탄소의 농도를 낮추고 신선한 산소를 공급하도록 내부 공기와 외부 공기를 주기적으로 환기하여 주어야 하며, 이러한 빌딩의 환기를 위하여는 공기 정화 시스템의 구비가 필수적이다.In order to manage indoor air, it is necessary to periodically ventilate the inside air and outside air to lower the concentration of carbon dioxide and supply fresh oxygen inside the building. For ventilation of such a building, it is essential to provide an air purification system.
건물의 공기 정화 시스템은 공기를 정화, 냉각, 감습, 가열, 또는 가습하는 섹션으로 이 섹션에 환풍기를 설치하여 각 실내로 송풍하기 위한 기능을 갖출 수 있다.The building's air purification system is a section that purifies, cools, dehumidifies, heats, or humidifies the air, which may have a function to blow into each room by installing a fan in this section.
일반적으로 대규모 건물에는 중앙식 공기 정화 시스템으로 전체 제어방식이나 구역 제어방식이 사용되고 있으며, 중앙의 공조기실 또는 구역별 공조기실에서 공기 조화를 제어하는 것으로 구분할 수 있다.In general, in large-scale buildings, a central air purification system is used as an overall control method or an area control method, and it can be classified as controlling air conditioning in a central air conditioner room or an air conditioner room for each area.
일반적으로 공기 정화 시스템에는 환풍구 및 환풍구로 유입 또는 배출될 수 있는 공기량을 제어하는 댐퍼가 존재할 수 있으며 댐퍼의 개폐를 조절하여, 빌딩 외부의 신선한 공기를 실내로 공급할 수 있다.In general, an air purification system may have a vent and a damper that controls the amount of air that can be introduced or discharged through the vent, and by controlling the opening and closing of the damper, fresh air from outside the building may be supplied to the interior.
또한 현재는 헤파 필터를 이용하여 외부에서 내부로 유입되는 공기를 정화하여 내부의 공기 품질을 향상시키는 기술이 많이 적용되어 있으나 헤파 필터의 가격 및 에너지 손실로 인하여 대규모 건물에 전체 공기를 모두 헤파 필터를 통해 유입하는 것에 대한 어려움이 존재하고 있다.In addition, many technologies are currently applied to improve internal air quality by purifying the air flowing from the outside to the inside using a HEPA filter. However, due to the cost and energy loss of the HEPA filter, the entire air is removed to a large-scale building. Difficulties exist in inflowing through.
본 발명은 미세 먼지 또는 매연이 포함되어 상대적으로 나쁜 공기 품질을 가지고 있는 외부 공기를 헤파 필터를 이용하여 정화한 후 유입하는 공기 정화 시스템에 있어서, 헤파필터가 포함된 환풍구와 일반 환풍구를 동시에 갖는 구조를 사용함으로써 외부 공기 정화에 대한 헤파 필터 사용 및 에너지 손실은 최소화하는 것을 목적으로 한다.The present invention is an air purification system in which external air containing fine dust or soot and having relatively poor air quality is purified using a HEPA filter and then introduced, a structure having a ventilation opening including a HEPA filter and a general ventilation opening at the same time. The purpose of using the HEPA filter for external air purification and minimizing energy loss is.
특히, 이중 구조를 형성하도록 서로 분리된 환풍구를 이용함으로써 환풍통로를 별도로 추가하거나 분리하지 않음에 의해 추가적인 비용 및 공간을 요구하지 않는 것을 목적으로 한다. In particular, it is an object of the purpose of not requiring additional cost and space by separately adding or not separating the ventilation passages by using the ventilation openings separated from each other to form a double structure.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템은 사전 설정된 최소 외기량이 유입 가능한 크기를 가지며, 최소 외기 댐퍼 및 헤파 필터를 포함하는 최소 외기 환풍구; 최소 외기 환풍구와 서로 다른 환풍구로 이루어짐으로써 최소 외기 환풍구와 이중 구조를 형성하고, 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량을 유입 가능한 크기를 가지며, 일반 외기 댐퍼를 포함하는 일반 외기 환풍구; 미세먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 외부 공기의 품질을 측정하는 외부 공기 품질 측정부; 미세먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 내부 공기의 품질을 측정하는 실내 공기 품질 측정부; 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질 및 실내 공기 품질 측정부에서 측정한 건물 내부 공기의 품질을 이용하여 사전 설정된 최대 외기량 이하인 범위에서 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부; 및 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질을 이용하여 최소 외기량 또는 필요 환기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼 및 일반 외기 댐퍼를 독립적으로 제어하는 이중 댐퍼 제어부;를 포함한다.In order to achieve the above object, the air circulation control system of the double damper structure capable of reducing the use of the HEPA filter and saving energy according to the present invention has a size capable of inflowing a predetermined minimum amount of outdoor air, and includes a minimum outdoor air damper and a HEPA filter. Minimum outdoor air vents; It is composed of a minimum outdoor air ventilation opening and a different ventilation opening to form a dual structure with the minimum external air ventilation opening, and has a size capable of inflowing the general outdoor air quantity obtained by subtracting the predetermined minimum outdoor air quantity from the preset maximum outdoor air quantity, and includes a general outdoor air damper. General outdoor air vents; An external air quality measuring unit that measures the quality of air outside the building using a fine dust sensor and a carbon dioxide sensor; An indoor air quality measuring unit that measures the quality of air inside the building using a fine dust sensor and a carbon dioxide sensor; A required ventilation amount calculation unit that calculates a necessary ventilation amount in a range less than or equal to a preset maximum outdoor air amount by using the quality of the outside air measured by the external air quality measurement unit and the air quality inside the building measured by the indoor air quality measurement unit; And a dual damper controller that independently controls the minimum outdoor air damper and the general outdoor air damper so that the minimum amount of outdoor air or the required amount of ventilation is introduced by using the quality of the external air measured by the external air quality measuring unit.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우 최소 외기 댐퍼를 개방하여 사전 설정된 최소 외기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼를 개방하여 내부 공기 품질을 유지시킬 수 있다.The dual damper control unit can maintain the internal air quality by opening the minimum outdoor air damper to allow the inflow of the minimum outdoor air amount by opening the minimum outdoor air damper when the external air quality measured by the external air quality measuring unit is less than a preset standard. have.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우 일반 외기 댐퍼 및 최소 외기 댐퍼를 독립적으로 제어하여 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량을 유입시킬 수 있다.The double damper control unit may independently control the general outdoor air damper and the minimum outdoor air damper when the quality of the external air measured by the external air quality measurement unit is greater than or equal to a preset standard to introduce the required ventilation amount calculated by the required ventilation amount calculation unit.
필요 환기량 산출부는, 허용 실내 분진 농도, 도입 외부 공기 분진농도 및 실내 분진 농도를 이용하여 필요 환기량을 산출하고, 이중 댐퍼 제어부는, 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼를 개방하여 일반 외기 환풍구를 통해 유입할 수 있다.The required ventilation amount calculation unit calculates the required ventilation amount by using the allowable indoor dust concentration, the introduced external air dust concentration, and the indoor dust concentration, and the double damper control unit calculates the measured external air quality above a preset standard, and at the same time is higher than the indoor air quality. When it is high, external air equal to the calculated required ventilation amount can be introduced through the general outdoor air vent by opening the general outdoor air damper.
필요 환기량 산출부는, 허용 실내 이산화탄소 농도, 외부 공기 이산화 탄소 농도 및 실내 발생 이산화탄소량을 이용하여 필요 환기량을 산출하고, 이중 댐퍼 제어부는, 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 상기 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼를 열어 일반 외기 환풍구를 통해 유입할 수 있다.The required ventilation amount calculation unit calculates the required ventilation amount by using the allowable indoor carbon dioxide concentration, the external air carbon dioxide concentration, and the indoor carbon dioxide amount, and the double damper control unit calculates the measured external air quality above a preset standard, and at the same time, the indoor air quality If it is higher, external air equal to the calculated required ventilation amount may be introduced through the general outdoor air vent opening by opening the general outdoor air damper.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우 최소 외기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼를 제어하여 최소 외기 환풍구를 통해 외기를 헤파 필터로 걸러 유입하고, 일반 외기 댐퍼를 제어하여 일반 외기 환풍구를 닫아 헤파 필터로 걸러지지 않은 외기는 유입하지 않을 수 있다.The double damper control unit controls the minimum outdoor air damper so that the minimum amount of outside air flows in when the quality of the outside air measured by the outside air quality measurement unit is less than a preset standard, and filters the outside air into the HEPA filter through the minimum outside air vent. By controlling the outside air damper, the general outside air vents are closed so that outside air that is not filtered by the HEPA filter may not flow in.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량의 크기에 따라 일반 외기 댐퍼를 제어하여 일반 외기 환풍구를 열거나, 또는 일반 외기 댐퍼 및 최소 외기 댐퍼를 제어하여 최소 외기 환풍구 및 일반 외기 환풍구를 동시에 열 수 있다.The double damper control unit controls the general outdoor air damper according to the size of the required ventilation amount calculated by the required ventilation amount calculation unit when the quality of the external air measured by the external air quality measurement unit is higher than a preset standard, and opens the general outdoor air vent, or By controlling the general outdoor air damper and the minimum outdoor air damper, the minimum outdoor air vent and the general external air vent can be opened at the same time.
이중 댐퍼 제어부는, 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량이 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량 이하인 경우에는 일반 외기 댐퍼를 열어 일반 외기 환풍구를 통해 필요 환기량을 유입시키고, 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량이 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량 초과인 경우에는 최소 외기 댐퍼 및 일반 외기 댐퍼를 동시에 열어 최소 외기 환풍구 및 일반 외기 환풍구를 통해 필요 환기량을 유입시킬 수 있다.When the required ventilation amount calculated by the required ventilation amount calculation unit is less than the general outdoor air quantity obtained by subtracting the preset minimum outdoor air quantity from the preset maximum outside air quantity, the general outdoor air damper is opened and the required ventilation quantity is introduced through the general outdoor air vent. , If the required ventilation calculated by the required ventilation amount calculation unit exceeds the general outside air quantity by subtracting the preset minimum outside air quantity from the preset maximum outside air quantity, open the minimum outdoor air damper and the general outdoor air damper at the same time to open the minimum outdoor air vent and the general outdoor air vent. Through this, the necessary ventilation can be introduced.
사전 설정된 최소 외기량은, 건물의 내부 공간, 단위 공간당 인원 및 인당 외기량을 기반으로 사전 설정될 수 있다.The preset minimum amount of outdoor air may be preset based on the internal space of the building, the number of people per unit space, and the amount of outdoor air per person.
사전 설정된 최대 외기량은, 건물의 내부 공간 및 환기 횟수를 기반으로 사전 설정될 수 있다.The preset maximum amount of outside air may be preset based on the internal space of the building and the number of ventilation.
본 발명의 실시 예에 따르면 최소 외기 댐퍼 및 헤파 필터를 포함하는 최소 외기 환풍구 및 일반 외기 댐퍼를 포함하는 일반 외기 환풍구를 포함하는 이중 환풍 구조를 가진 공기 정화 시스템을 이용하여 헤파 필터의 사용 빈도를 최소로 하면서도 실내 공기 품질을 유지할 수 있는 공기 정화 시스템을 제공할 수 있으며, 이를 통해 헤파 필터 교체 비용 및 교체 작업에 소요되는 시간 및 작업을 감소 시킬 수 있으며 에너지 절감 효과가 존재한다.According to an embodiment of the present invention, the frequency of use of the HEPA filter is minimized by using an air purification system having a dual ventilation structure including a minimum outdoor air vent including a minimum outdoor damper and a HEPA filter, and a general outdoor air vent including a general outdoor damper. It is possible to provide an air purification system that can maintain indoor air quality while maintaining the indoor air quality, thereby reducing the cost of replacing the HEPA filter and the time and work required for the replacement work, and there is an energy saving effect.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템의 구성도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템이 공기 정화 시스템에 반영된 것을 표현한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 외본 발명의 일 실시 예에 따른 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of an air circulation control system having a dual damper structure capable of reducing use of a HEPA filter and saving energy according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating that an air circulation control system having a dual damper structure capable of reducing use of a HEPA filter and energy saving according to an embodiment of the present invention is reflected in an air purification system.
3 is a view showing a detailed configuration of an air circulation control system having a dual damper structure capable of reducing the use of a HEPA filter and saving energy according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1.
4 is a flowchart of a method for controlling air circulation of a dual damper structure capable of saving energy and reducing use of a HEPA filter according to an exemplary embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 하는 헤파 필터 사용 절감이 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템 및 그 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, an air circulation control system having a dual damper structure capable of saving energy and reducing use of a HEPA filter according to an exemplary embodiment of the present invention and a method thereof will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of an air circulation control system having a dual damper structure capable of reducing use of a HEPA filter and saving energy according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템은 외부 공기 품질 측정부(100), 실내 공기 품질 측정부(200), 최소 외기 환풍구(300), 일반 외기 환풍구(400), 이중 댐퍼 제어부(500), 및 필요 환기량 산출부(600)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the air circulation control system with a double damper structure capable of reducing the use of HEPA filters and saving energy includes an external air
외부 공기 품질 측정부(100)는 미세먼지 센서 또는 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 외부 공기의 품질을 측정할 수 있다.The external air
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 미세 먼지 농도 또는 이산화탄소 농도를 측정할 수 있으며, 이러한 측정값을 미리 설정된 공기 품질 기준과 대비하여 공기의 품질을 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a fine dust concentration or a carbon dioxide concentration may be measured using a fine dust sensor and a carbon dioxide sensor, and air quality may be measured by comparing these measured values with a preset air quality standard.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도가 15㎍/㎥이상은 공기 품질 나쁨으로 평가하는 것을 미리 설정된 공기 품질 기준으로 사용할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a fine dust concentration of 15 μg/m 3 or more may be evaluated as poor air quality as a preset air quality standard.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도 뿐만 아니라 외부 공기의 이산화탄소 농도까지 반영한 수치를 바탕으로 공기의 품질을 측정할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, air quality may be measured based on a value reflecting not only the concentration of fine dust but also the concentration of carbon dioxide in the outside air.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 외부의 공기 품질이 나쁨으로 평가된 경우에 외부 공기를 바로 건물 내부로 유입하면 실내 공기의 품질이 떨어질 것이 자명하므로, 헤파 필터를 통해 여과된 공기를 유입할 수 있도록 최소 외기 환풍구(300)를 통해 외부 공기를 유입할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, if external air quality is evaluated as poor, it is obvious that the quality of indoor air will deteriorate if external air is introduced directly into the building, so that the filtered air can be introduced through the HEPA filter. External air may be introduced through the minimum
실내 공기 품질 측정부(200)는 미세먼지 센서 또는 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 내부 공기의 품질을 측정할 수 있다.The indoor air
본 발명의 일 실시 예에 따르면 실내 공기 품질 측정부(200)는 건물 내부에 설치된 적어도 하나의 미세먼지 센서 또는 이산화탄소 센서를 포함할 수 있으며, 각 층 또는 미리 설정된 특정 위치에 설치되어 건물 내부의 공기 품질을 측정할 수 있는 데이터를 센싱할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the indoor air
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도가 15㎍/㎥이상은 공기 품질 나쁨으로 평가하는 것을 미리 설정된 공기 품질 기준으로 사용할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a fine dust concentration of 15 μg/m 3 or more may be evaluated as poor air quality as a preset air quality standard.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도 뿐만 아니라 외부 공기의 이산화탄소 농도까지 반영한 수치를 바탕으로 공기의 품질을 측정할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, air quality may be measured based on a value reflecting not only the concentration of fine dust but also the concentration of carbon dioxide in the outside air.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 외부의 공기 품질이 나쁨으로 평가된 경우에 외부 공기를 바로 건물 내부로 유입하면 실내 공기의 품질이 떨어질 것이 자명하므로, 헤파 필터를 통해 여과된 공기를 유입할 수 있도록 최소 외기 환풍구(300)를 통해 외부 공기를 유입할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, if external air quality is evaluated as poor, it is obvious that the quality of indoor air will deteriorate if external air is introduced directly into the building, so that the filtered air can be introduced through the HEPA filter. External air may be introduced through the minimum
최소 외기 환풍구(300)는 최소 외기 댐퍼(310) 및 헤파 필터를 포함할 수 있으며, 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 헤파 필터로 여과된 외부 공기를 실내로 유입할 수 있다.The minimum
본 발명의 일 실시 예에 따르면 최소 외기 환풍구(300)는 헤파 필터를 포함하고, 헤파 필터를 이용하여 외부의 공기를 여과하여 실내로 유입할 수 있으며, 외부 공기 유입은 최소 외기 댐퍼(310)를 통해 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the minimum
본 발명의 일 실시 예에 따르면 최소 외기 환풍구(300)는 사전 설정된 최소 외기량이 유입 가능한 크기를 갖는다. 최소 외기 환풍구(300)를 통해 최소 외기량 또는 필요 환기량만큼의 외부 공기를 유입하여 헤파 필터를 이용해 여과한 이후 실내로 송풍할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the minimum
본 발명의 일 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입함으로써 헤파 필터 사용 절감을 가능하게 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the measured external air quality is equal to or higher than a preset standard and at the same time is higher than the indoor air quality, the general
본 발명의 일 실시 예에 따르면 전체 건물 설계 시 산출된 설계 외기량에 따라 일반 외기 환풍구(400)와 최소 외기 환풍구(300)의 크기 및 유입 성능이 결정될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the sizes and inflow performances of the general
본 발명의 일 실시 예에 따르면 일반 외기 환풍구(400)는 최소 외기 환풍구(300)와 이중 구조를 형성하는 서로 다른 환풍구로 이루어질 수 있다. 또한, 일반 외기 환풍구(400)는 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량을 유입 가능한 크기를 가질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the general
본 발명의 일 실시 예에 따르면 헤파 필터의 사용빈도를 최대한 줄이면서도 원활한 실내 공기 품질의 확보가 가능할 수 있도록 최소 외기 환풍구(300)의 크기는 일반 외기 환풍구(400)와 최소 외기 환풍구(300)가 유입 및 배출할 수 있는 최대 외기량의 36%를 가질 수 있도록 설계될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the minimum
상기 실시 예를 상세하게 살펴보면 사전 설정된 최대 외기량은, 건물의 내부 공간 및 환기 횟수를 기반으로 사전 설정될 수 있다.Looking at the above embodiment in detail, the preset maximum amount of outside air may be preset based on the internal space of the building and the number of ventilation.
건물 내부의 공간이 100㎡ x 30m라고 가정하는 경우, 필요 풍량은 Q(공급 풍량) = A(면적) x H(층고) x 환기 횟수(6회/h)이므로, 3,000㎥ X 2.7m X 6회/h = 48,600CMH로 산정될 수 있다. 특히, 사전 설정된 최대 외기량은 산출된 필요 풍량으로 사전 설정될 수 있다.Assuming that the space inside the building is 100㎡ x 30m, the required air volume is Q (supplied air volume) = A (area) x H (floor height) x ventilation frequency (6 times/h), so 3,000㎥ X 2.7m X 6 It can be calculated as times/h = 48,600 CMH. In particular, the preset maximum outside air volume may be preset as the calculated required air volume.
또한, 사전 설정된 최소 외기량은, 건물의 내부 공간, 단위 공간당 인원 및 인당 외기량을 기반으로 사전 설정될 수 있다.In addition, the preset minimum amount of outdoor air may be preset based on the internal space of the building, the number of people per unit space, and the amount of outdoor air per person.
최소 외기량은 단위 공간당 0.2인, 인당 외기량은 29CMH 이므로 Q1(최소 외기량) = A(면적) X H(층고) X 0.2/㎥ X 29CMH = 3,000㎥ X 0.2/㎥ X 29CMH = 17,400CMH로 산출 가능하다.Since the minimum amount of outdoor air is 0.2 per unit space and the amount of outdoor air per person is 29 CMH, Q1 (minimum air volume) = A (area) XH (floor height) X 0.2/㎥ X 29CMH = 3,000㎥ X 0.2/㎥ X 29CMH = 17,400CMH It is possible to calculate.
이에 따라, 최소 외기 환풍구(300)의 크기는 유입 및 배출할 수 있는 최소 외기량은 최대 외기량의 36%를 가질 수 있도록 설계될 수 있다.Accordingly, the size of the minimum
즉, 일반 외기 환풍구(400)의 크기와 최소 외기 환풍구(300)의 크기를 합한 종래의 외기 환풍구 대비 최소 외기 환풍구(300)의 크기는 건물의 내부 공간 및 환기 횟수를 기반으로 사전 설정된 최대 외기량 중 건물의 내부 공간, 단위 공간당 인원 및 인당 외기량을 기반으로 사전 설정된 최소 외기량의 비율을 갖도록 설정될 수 있다.In other words, the size of the minimum
상기 실시 예에 따를 경우 일반 외기 환풍구(400) 및 일반 외기 댐퍼(410)의 크기가 2.7㎥인 경우, 최소 외기 환풍구(300) 및 최소 외기 댐퍼(310)의 크기는 1㎥일 수 있으며, 헤파 필터의 단가는 2.7㎥에 약 100만원이며 1㎥에 약 40만원이고, 년 2회 교체되고 공조기가 10대로 구성되어 있는 공기 순화 시스템의 경우 종래의 기술에 따르면 헤파 필터 비용으로 100만원 x 2 x 10 = 2,000만원이 소요되는 반면에 본 발명의 실시 에에 따르면, 최소 외기 환풍구(300)에만 헤파 필터를 사용함으로써 40만원 x 2 x 10 = 800만원만이 소요되므로 년 1,200만원 절감되며 절감율 60% 유지보수 비용 절감이 이루어질 수 있다.According to the above embodiment, when the size of the general
전체 환풍구에 헤파 필터를 사용하는 경우와 대비하여 헤파 필터 사용에 따른 교체 비용이 50%이상 절감될 수 있다.Compared to the case of using the HEPA filter for the entire vent, the replacement cost for using the HEPA filter can be reduced by 50% or more.
일반 외기 환풍구(400)는 일반 외기 댐퍼(410)를 포함하며, 최소 외기 환풍구(300)와 이중 구조로 환풍구를 형성할 수 있다.The general
본 발명의 일 실시 예에 따르면 일반 외기 환풍구(400)는 헤파 필터를 포함하지 아니하며, 헤파 필터를 이용한 여과 없이 외부 공기를 유입함으로써 전체 공지 순환 시스템에 있어서 헤파 필터의 사용 빈도 및 사용량을 감소시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the general
또한 동시에, 최소 외기 환풍구(300)의 크기와 일반 외기 환풍구(400)의 크기를 합한 사전 설정된 최대 외기량을 유입시키는 환풍구의 크기는 종래 대비 증가되지 않도록 유지함으로써 공기 순환 제어 시스템의 부피가 증대되지 않는 효과를 갖는다.In addition, at the same time, the size of the air circulation control system is not increased by keeping the size of the ventilation opening for introducing the maximum amount of outside air that is set in advance, which is the sum of the size of the minimum outdoor
본 발명의 다른 실시예로, 일반 외기 환풍구(400)는 사전 설정된 최대 외기량을 유입 가능한 크기를 가지며, 최소 외기 환풍구(300)는 사전 설정된 최소 외기량을 유입 가능한 크기를 가질 수 있다.In another embodiment of the present invention, the general
이중 댐퍼 제어부(500)는 외부 공기의 품질 및 내부 공기의 품질을 기반으로 최소외기량 또는 필요환기량을 충족시키도록 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)를 각각 독립적으로 제어할 수 있다.The double
특히, 이중 댐퍼 제어부(500)는 외부 공기 품질 측정부(100)에서 측정한 외부 공기의 품질을 이용하여 최소 외기량 또는 필요 환기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)를 독립적으로 제어할 수 있다.In particular, the double
이중 댐퍼 제어부(500)는 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인지 여부에 따라 최소 외기 댐퍼(310) 또는 일반 외기 댐퍼(410)를 제어하여 최소 외기량을 확보하면서도 내부 공기 품질을 유지시킬 수 있다.The double
본 발명의 일 실시 예에 따르면 최소 외기량은 건물 외부의 공기 품질이 일정 수준 이하일 경우 건물 내에 필요한 필요 환기량을 기반으로 산출될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the air quality outside the building is below a certain level, the minimum amount of outdoor air may be calculated based on the required ventilation amount required in the building.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부(100)에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우 최소 외기 댐퍼(310)를 개방하여 사전 설정된 최소 외기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼(310)를 개방하여 내부 공기 품질을 유지시킬 수 있다.The double damper control unit opens the minimum
본 발명의 일 실시 예에 따르면 이중 댐퍼 제어부(500)는 허용 실내 분진 농도, 도입 외부 공기 분진농도, 실내 분진 농도를 이용하여 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부(600)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the double
상기 실시 예에 따르면 이중 댐퍼 제어부(500)는 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 필요 환기량 산출부(600)에서 산출한 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입할 수 있다.According to the above embodiment, when the measured external air quality is higher than a preset standard and at the same time is higher than the indoor air quality, the double
구체적으로, 이중 댐퍼 제어부(500)는, 외부 공기 품질 측정부(100)에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우 일반 외기 댐퍼 및 최소 외기 댐퍼를 독립적으로 제어하여 필요 환기량 산출부(600)에서 산출한 필요 환기량을 유입시킬 수 있다.Specifically, the double
특히, 필요 환기량 산출부(600)는, 허용 실내 분진 농도, 도입 외부 공기 분진농도 및 실내 분진 농도를 이용하여 필요 환기량을 산출하고, 이중 댐퍼 제어부(500)는, 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 개방하여 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입할 수 있다.In particular, the required ventilation
본 발명의 일 실시 예에 따르면 필요 환기량 산출부(600)는 아래의 수학식 1과 같이 미세먼지 농도를 기준으로 하는 필요 환기량을 산정할 수 있으며, 외부 공기의 품질이 미리 설정한 수준 이하인 경우 필요 환기량은 최소 외기량으로 환산되어 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 통해 헤파 필터에 여과되어 외부 공기를 유입할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the required ventilation
여기서, Qm은 필요 환기량 , Cr은 미리 설정된 미세먼지 농도 기준, Co은 외부 공기의 미세먼지 농도(센싱), M : 건물 내 미세먼지 농도(센싱)이다.Here, Qm is the required ventilation amount, Cr is the preset fine dust concentration standard, Co is the fine dust concentration of the outside air (sensing), and M: the fine dust concentration in the building (sensing).
본 발명의 일 실시 예에 따르면 이중 댐퍼 제어부(500)는 허용 실내 이산화탄소 농도, 외부 공기 이산화탄소 농도, 실내 발생 이산화탄소량을 이용하여 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부(600)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the dual
상기 실시 예에 따르면 이중 댐퍼 제어부는 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 필요 환기량 산출부(600)가 산출한 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입할 수 있다.According to the above embodiment, when the measured external air quality is higher than a preset standard and at the same time is higher than the indoor air quality, the double damper control unit converts the external air as much as the required ventilation amount calculated by the required ventilation
또한 필요 환기량 산출부(600)는, 허용 실내 이산화탄소 농도, 외부 공기 이산화 탄소 농도 및 실내 발생 이산화탄소량을 이용하여 필요 환기량을 산출하고, 이중 댐퍼 제어부(500)는, 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 상기 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입할 수 있다.In addition, the required ventilation
본 발명의 일 실시 예에 따르면 필요 환기량 산출부(600)는 아래의 수학식 2과 같이 이산화탄소 농도를 기준으로 하는 필요 환기량을 산정할 수 있으며, 외부 공기의 품질이 미리 설정한 수준 이하인 경우 필요 환기량은 최소 외기량으로 환산되어 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 통해 헤파 필터에 여과되어 외부 공기를 유입할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the required ventilation
여기서 Qi은 필요 환기량 , Cr은 미리 설정된 이산화탄소 농도 기준, Co은 외부 공기의 이산화탄소 농도, G: 건물 내 발생하는 이산화탄소량일 수 있다.Here, Qi may be the required ventilation amount, Cr may be a preset carbon dioxide concentration standard, Co may be the carbon dioxide concentration of the outside air, and G: the amount of carbon dioxide generated in the building.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 이중 댐퍼 제어부(500)는 댐퍼를 제어함에 있어 미세먼지 농도에 따른 기준을 우선적으로 감안하고 이후 이산화탄소 농도에 따른 기준을 반영하여 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 동시에 반영하거나 이산화탄소 기준을 먼저 반영할 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, in controlling the damper, the
본 발명의 일 실시 예에 따르면 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)는 믹싱 댐퍼 및 배기 댐퍼로 구성될 수 있으며 최소 외기량을 확보하기 위하여 믹싱 댐퍼 및 배기 댐퍼를 동시에 조절하여 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the minimum
본 발명의 일 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우에는 최소 외기량을 확보할 수 있도록 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 통해 외기를 헤파 필터로 걸러 유입하고, 일반 외기 댐퍼(410)를 제어하여 일반 외기 환풍구(400)를 닫아 헤파 필터로 걸러지지 않은 외기는 유입하지 않을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the measured quality of the outside air is less than a preset standard, the minimum
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이중 댐퍼 제어부(500)는, 외부 공기 품질 측정부(10)에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우 필요 환기량 산출부(600)에서 산출한 필요 환기량의 크기에 따라 일반 외기 댐퍼(410)를 제어하여 일반 외기 환풍구(400)를 열거나, 또는 일반 외기 댐퍼(410) 및 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300) 및 일반 외기 환풍구(400)를 동시에 열도록 제어할 수 있다.In addition, the double
더 구체적으로, 이중 댐퍼 제어부(500)는, 필요 환기량 산출부(100)에서 산출한 필요 환기량이 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량 이하인 경우에는 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 필요 환기량을 유입시키고, 필요 환기량 산출부(100)에서 산출한 필요 환기량이 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량 초과인 경우에는 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)를 동시에 열어 최소 외기 환풍구(300) 및 일반 외기 환풍구(400)를 통해 필요 환기량을 유입시킬 수 있다.More specifically, when the required ventilation amount calculated by the required ventilation
즉, 이중 댐퍼 제어부(500)는 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)를 독립적으로 제어하여, 최소 외기 댐퍼(310)를 개방하면서 일반 외기 댐퍼(410)를 닫거나, 반대로 일반 외기 댐퍼(410)를 개방하면서 최소 외기 댐퍼(310)를 닫을 수도 있지만, 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)를 동시에 개방할 수 있다.That is, the double
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 일반 외기 환풍구(400)가 사전 설정된 최대 외기량을 유입 가능한 크기로 설정된 경우 이중 댐퍼 제어부(500)는 필요 환기량 산출부(100)에서 산출한 필요 환기량의 크기에 상관 없이 일반 외기 댐퍼(410)만을 개방할 수 있다. 이 때, 최소 외기 댐퍼(310)는 닫을 수 있다.According to another embodiment of the present invention, when the general
본 발명의 일 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우에는 헤파 필터의 교체를 최소화하기 위하여 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 닫고, 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 외기를 유입할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the measured quality of the outside air is higher than a preset standard, the minimum
본 발명의 일 실시 예에 따르면 공기 순환 제어 시스템에 사용되는 헤파 필터는 여과성이 높아 미립자를 통과 시키는 구조로 형성되어, 일반 필터에 비해 더 높은 정압으로 급기하여야만이 풍량이 출력되는 특징이 존재한다.According to an embodiment of the present invention, the HEPA filter used in the air circulation control system has a high filterability and is formed in a structure that allows particulates to pass therethrough, so that airflow is output only when air is supplied at a higher static pressure than a general filter.
상기 실시 예에 다르면 일반 필터에 필요한 급기팬 용량이 일반적으로 48,600㎡/h = 1000pa인 경우 22KW의 전력이 소요되는 반면에, 헤파 필터에 필요한 급기팬 용량은 일반적으로 48,600㎡/h = 1350pa이 기준이며 30KW의 전력이 소요될 수 있다.According to the above embodiment, when the air supply fan capacity required for the general filter is generally 48,600㎡/h = 1000pa, 22KW of power is required, whereas the air supply fan capacity required for the HEPA filter is generally 48,600㎡/h = 1350pa. And 30KW of power can be consumed.
이는 헤파 필터만을 사용하는 경우 일반 필터만을 사용할 때 보다 정압을 350pa 더 높게 산정하여야 동일한 풍량이 나오며 정압이 커짐으로 인해서 모터용량이 커져 에너지 손실이 발생할 수밖에 없다.This means that when only the HEPA filter is used, the static pressure must be calculated to be 350pa higher than when using only the general filter to produce the same air volume, and due to the increase in static pressure, the motor capacity increases, resulting in energy loss.
또한 일반적으로 헤파 필터 정압은 초기 150pa 정도면 풍량 통과가 가능하나 필터가 말기(교체시기 전까지)일 경우 정압이 350pa 정도는 되어야 원하는 풍량이 나오는 것이 일반적이다.In addition, in general, the static pressure of the HEPA filter can pass through the air volume at the initial stage of about 150pa, but when the filter is at the end (until the replacement period), the desired air volume is generally produced only when the static pressure is about 350pa.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 전체를 헤파 필터를 사용하는 경우와 비교하여 연간 용량으로 계산하면 8(용량차이) X 8(하루평균가동시간) X 20(일수) X 12(달수) = 15,630KWH가 절감되는 효과가 존재할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when calculated as annual capacity compared to the case of using the HEPA filter, 8 (capacity difference) X 8 (average daily operating time) X 20 (days) X 12 (months) = 15,630 KWH There may be an effect of reducing the value.
상기 절감된 효과를 금액으로 산정할 경우(즉 산업용 전력을 고압A 선택1 기준으로 산정)에 여름철 6~8월의 경부하 시를 기준으로 기본요금은 7,220원이며 61,6 원/KW 단순 전력량으로 계산하면 7,220원 X 8(용량차이) X 12(월수) = 693,120원이고, 총사용량에 대한 요금 : 15,360 X 61.6 = 946,1767원, 이에 따른 연간 총 요금 = 기본요금 + 사용량 요금은 693,120 + 946,176 = 1,639,296원으로, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 건물에 10대의 전체를 헤파 필터로 공기 순환 장치를 사용할 때 보다 1년에 16,392,960원이 절감되는 효과가 존재할 수 있다.When calculating the above savings in terms of amount (that is, calculating industrial power based on high-voltage A selection 1), the basic rate is 7,220 won and 61,6 won/KW of simple power based on light loads in June and August in summer. Calculated as 7,220 won X 8 (capacity difference) X 12 (monthly) = 693,120 won, and the charge for total usage: 15,360 X 61.6 = 946,1767 won, and the total annual charge = base charge + usage charge is 693,120 + As 946,176 = 1,639,296 won, according to an embodiment of the present invention, there may be an effect of saving 16,392,960 won per year than when using an air circulation device with a HEPA filter for all ten in a building.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템이 공기 정화 시스템에 반영된 것을 표현한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating that an air circulation control system having a dual damper structure capable of reducing use of a HEPA filter and saving energy according to an embodiment of the present invention is reflected in an air purification system.
도 2를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 공기 정화 시스템에 포함된 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템이 도시되어 있으며, 최소 외기 환풍구(300)에는 최소 외기 댐퍼(310), 헤파 필터(320), 프리 필터(330), 미들 필터(340), 풍속 센서(350) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 2, an air circulation control system having a dual damper structure capable of reducing the use of a HEPA filter included in the air purification system according to an embodiment of the present invention and energy saving is shown. At least one of 310,
또한 일반 외기 환풍구(400)에는 일반 외기 댐퍼(410)가 포함될 수 있으며, 최소 외기 환풍구(300)와 일반 외기 환풍구(400)는 각기 다른 환풍구 로 이루어져 있고 내부에는 연결되어 있는 이중구조로 형성될 수 있다.In addition, the general
도 3은 도 1에 도시된 외본 발명의 일 실시 예에 따른 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템의 세부 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing a detailed configuration of an air circulation control system having a dual damper structure capable of reducing the use of a HEPA filter and saving energy according to an exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
도 3을 참조하면 외부 공기 품질 측정부(100)는 외기 미세먼지 센서, 외기 이산화탄소 센서 중 하나를 포함할 수 있으며, 실내 공기 품질 측정부(200)는 실내 미세먼지 센서, 실내 이산화탄소 센서 중 하나를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the external air
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a method for controlling air circulation of a dual damper structure capable of saving energy and reducing use of a HEPA filter according to an exemplary embodiment of the present invention.
건물 외부 공기의 품질을 측정한다(S10).The quality of the air outside the building is measured (S10).
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세먼지 센서 또는 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 외부 공기의 품질을 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the quality of air outside a building may be measured using a fine dust sensor or a carbon dioxide sensor.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 미세 먼지 농도 또는 이산화탄소 농도를 측정할 수 있으며, 이러한 측정값을 미리 설정된 공기 품질 기준과 대비하여 공기의 품질을 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a fine dust concentration or a carbon dioxide concentration may be measured using a fine dust sensor and a carbon dioxide sensor, and air quality may be measured by comparing these measured values with a preset air quality standard.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도가 15㎍/㎥이상은 공기 품질 나쁨으로 평가하는 것을 미리 설정된 공기 품질 기준으로 사용할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a fine dust concentration of 15 μg/m 3 or more may be evaluated as poor air quality as a preset air quality standard.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도 뿐만 아니라 외부 공기의 이산화탄소 농도까지 반영한 수치를 바탕으로 공기의 품질을 측정할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, air quality may be measured based on a value reflecting not only the concentration of fine dust but also the concentration of carbon dioxide in the outside air.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 외부의 공기 품질이 나쁨으로 평가된 경우에 외부 공기를 바로 건물 내부로 유입하면 실내 공기의 품질이 떨어질 것이 자명하므로, 헤파 필터를 통해 여과된 공기를 유입할 수 있도록 최소 외기 환풍구(300)를 통해 외부 공기를 유입할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, if external air quality is evaluated as poor, it is obvious that the quality of indoor air will deteriorate if external air is introduced directly into the building, so that the filtered air can be introduced through the HEPA filter. External air may be introduced through the minimum
건물 내부 공기의 품질을 측정한다(S20).The quality of the air inside the building is measured (S20).
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세먼지 센서 또는 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 내부 공기의 품질을 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the quality of air inside a building may be measured using a fine dust sensor or a carbon dioxide sensor.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 실내 공기 품질 측정부(200)는 건물 내부에 설치된 적어도 하나의 미세먼지 센서 또는 이산화탄소 센서를 포함할 수 있으며, 각 층 또는 미리 설정된 특정 위치에 설치되어 건물 내부의 공기 품질을 측정할 수 있는 데이터를 센싱할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the indoor air
본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도가 15㎍/㎥이상은 공기 품질 나쁨으로 평가하는 것을 미리 설정된 공기 품질 기준으로 사용할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a fine dust concentration of 15 μg/㎥ or more may be evaluated as poor air quality as a preset air quality standard.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도 뿐만 아니라 외부 공기의 이산화탄소 농도까지 반영한 수치를 바탕으로 공기의 품질을 측정할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, air quality may be measured based on a value reflecting not only the concentration of fine dust but also the concentration of carbon dioxide in the outside air.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 외부의 공기 품질이 나쁨으로 평가된 경우에 외부 공기를 바로 건물 내부로 유입하면 실내 공기의 품질이 떨어질 것이 자명하므로, 헤파 필터를 통해 여과된 공기를 유입할 수 있도록 최소 외기 환풍구(300)를 통해 외부 공기를 유입할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, if external air quality is evaluated as poor, it is obvious that the quality of indoor air will deteriorate if external air is introduced directly into the building, so that the filtered air can be introduced through the HEPA filter. External air may be introduced through the minimum
외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인지 비교한다(S30).It is compared whether the quality of the outside air is less than or equal to a preset standard (S30).
본 발명의 일 실시 예에 따르면 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인지 비교할 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 미세 먼지 농도가 15㎍/㎥이상은 공기 품질 나쁨으로 평가하는 것을 미리 설정된 공기 품질 기준으로 사용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to compare whether the quality of the outside air is less than or equal to a preset standard. According to an embodiment of the present invention, evaluation of a fine dust concentration of 15 μg/㎥ or more as poor air quality is pre-set air. Can be used as a quality standard.
최소 외기 댐퍼(310) 또는 일반 외기 댐퍼(410)를 제어하여 최소 외기량을 확보하면서도 내부 공기 품질을 유지한다(S40).The minimum
본 발명의 일 실시 예에 따르면 최소 외기량은 건물 외부의 공기 품질이 일정 수준 이하일 경우 건물 내에 필요한 필요 환기량일 수 있으며, 이는 미세 먼지 농도 및 이산화탄소 농도에 따라 결정될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the minimum amount of outside air may be the required ventilation amount required in the building when the air quality outside the building is below a certain level, and this may be determined according to the fine dust concentration and the carbon dioxide concentration.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 허용 실내 분진 농도, 도입 외부 공기 분진농도, 실내 분진 농도를 이용하여 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부(600)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it may further include a required ventilation
상기 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 필요 환기량 산출부(600)에서 산출한 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입할 수 있다.According to the above embodiment, when the measured external air quality is higher than a preset standard and at the same time is higher than the indoor air quality, the general
본 발명의 일 실시 예에 따르면 수학식 1과 같이 미세먼지 농도를 기준으로 하는 필요 환기량을 산정할 수 있으며, 외부 공기의 품질이 미리 설정한 수준 이하인 경우 필요 환기량은 최소 외기량으로 환산되어 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 통해 헤파 필터에 여과되어 외부 공기를 유입할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to calculate the required ventilation amount based on the fine dust concentration as shown in Equation 1, and when the quality of the outside air is less than a preset level, the required ventilation amount is converted to the minimum outdoor air quantity. By controlling the
본 발명의 일 실시 예에 따르면 허용 실내 이산화탄소 농도, 외부 공기 이산화탄소 농도, 실내 발생 이산화탄소량을 이용하여 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부(600)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it may further include a required ventilation
상기 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 필요 환기량 산출부(600)가 산출한 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 유입할 수 있다.According to the above embodiment, when the measured external air quality is higher than a preset standard and at the same time is higher than the indoor air quality, the general
또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 수학식 2과 같이 이산화탄소 농도를 기준으로 하는 필요 환기량을 산정할 수 있으며, 외부 공기의 품질이 미리 설정한 수준 이하인 경우 필요 환기량은 최소 외기량으로 환산되어 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 통해 헤파 필터에 여과되어 외부 공기를 유입할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to calculate the required ventilation amount based on the carbon dioxide concentration as shown in Equation 2, and when the quality of the outside air is less than or equal to a preset level, the required ventilation amount is converted to the minimum outdoor air quantity. By controlling the
본 발명의 일 실시 예에 따르면 댐퍼를 제어함에 있어 미세먼지 농도에 따른 기준을 우선적으로 감안하고 이후 이산화탄소 농도에 따른 기준을 반영하여 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 동시에 반영하거나 이산화탄소 기준을 먼저 반영할 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, in controlling a damper, a standard based on the concentration of fine dust may be first considered and then the standard based on the concentration of carbon dioxide may be reflected, but is not limited thereto, and reflected at the same time or the carbon dioxide standard is first reflected You may.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 최소 외기 댐퍼(310) 및 일반 외기 댐퍼(410)는 믹싱 댐퍼 및 배기 댐퍼로 구성될 수 있으며 최소 외기량을 확보하기 위하여 믹싱 댐퍼 및 배기 댐퍼를 동시에 조절하여 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the minimum
본 발명의 일 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우에는 최소 외기량을 확보할 수 있도록 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 통해 외기를 헤파 필터로 걸러 유입하고, 일반 외기 댐퍼(410)를 제어하여 일반 외기 환풍구(400)를 닫아 헤파 필터로 걸러지지 않은 외기는 유입하지 않을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the measured quality of the outside air is less than a preset standard, the minimum outside
본 발명의 일 실시 예에 따르면 측정된 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우에는 헤파 필터의 교체를 최소화하기 위하여 최소 외기 댐퍼(310)를 제어하여 최소 외기 환풍구(300)를 닫고, 일반 외기 댐퍼(410)를 열어 일반 외기 환풍구(400)를 통해 외기를 유입할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the measured quality of the outside air is higher than a preset standard, the minimum
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.The embodiments of the present invention are not implemented only through the apparatus and/or method described above, and the embodiments of the present invention have been described in detail above, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the following claims Various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the present invention also belong to the scope of the present invention.
Claims (10)
최소 외기 환풍구와 서로 다른 환풍구로 이루어짐으로써 최소 외기 환풍구와 이중 구조를 형성하고, 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량을 유입 가능한 크기를 가지며, 일반 외기 댐퍼를 포함하는 일반 외기 환풍구;
미세먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 외부 공기의 품질을 측정하는 외부 공기 품질 측정부;
미세먼지 센서 및 이산화탄소 센서를 이용하여 건물 내부 공기의 품질을 측정하는 실내 공기 품질 측정부;
외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질 및 실내 공기 품질 측정부에서 측정한 건물 내부 공기의 품질을 이용하여 사전 설정된 최대 외기량 이하인 범위에서 필요 환기량을 산출하는 필요 환기량 산출부; 및
외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질을 이용하여 최소 외기량 또는 필요 환기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼 및 일반 외기 댐퍼를 독립적으로 제어하는 이중 댐퍼 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.A minimum outdoor air ventilator having a size capable of inflowing a predetermined minimum outdoor air quantity and including a minimum outdoor air damper and a HEPA filter;
It is composed of a minimum outdoor air ventilation opening and a different ventilation opening to form a dual structure with the minimum external air ventilation opening, and has a size capable of inflowing the general outdoor air quantity obtained by subtracting the predetermined minimum outdoor air quantity from the preset maximum outdoor air quantity, and includes a general outdoor air damper. General outdoor air vents;
An external air quality measuring unit that measures the quality of air outside the building using a fine dust sensor and a carbon dioxide sensor;
An indoor air quality measuring unit that measures the quality of air inside the building using a fine dust sensor and a carbon dioxide sensor;
A required ventilation amount calculation unit that calculates a required ventilation amount in a range less than or equal to a preset maximum outdoor air amount by using the quality of the outside air measured by the outside air quality measurement unit and the quality of the building interior air measured by the indoor air quality measurement unit; And
Use of a HEPA filter comprising: a dual damper control unit that independently controls the minimum outdoor air damper and the general outdoor air damper so that the minimum amount of outdoor air or the required amount of ventilation is introduced by using the quality of the external air measured by the external air quality measuring unit. Air circulation control system with double damper structure that can save energy and save energy.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우 최소 외기 댐퍼를 개방하여 사전 설정된 최소 외기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼를 개방하여 내부 공기 품질을 유지시키는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.The method according to claim 1,
The dual damper control unit maintains the internal air quality by opening the minimum outdoor air damper so that the predetermined minimum external air amount is introduced by opening the minimum outdoor air damper when the external air quality measured by the external air quality measuring unit is less than a preset standard. Air circulation control system with dual damper structure that can reduce the use of HEPA filter and save energy.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우 일반 외기 댐퍼 및 최소 외기 댐퍼를 독립적으로 제어하여 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량을 유입시키는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.The method according to claim 1,
The double damper control unit is characterized in that when the quality of the external air measured by the external air quality measuring unit is higher than a preset standard, the general outdoor air damper and the minimum outdoor air damper are independently controlled to introduce the required ventilation amount calculated by the required ventilation amount calculation unit. Air circulation control system with double damper structure that can reduce the use of HEPA filter and save energy.
필요 환기량 산출부는, 허용 실내 분진 농도, 도입 외부 공기 분진농도 및 실내 분진 농도를 이용하여 필요 환기량을 산출하고,
이중 댐퍼 제어부는, 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼를 개방하여 일반 외기 환풍구를 통해 유입하는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.The method of claim 3,
The required ventilation amount calculation unit calculates the required ventilation amount using the allowable indoor dust concentration, the introduced external air dust concentration, and the indoor dust concentration,
The double damper control unit is characterized in that when the measured external air quality is higher than a preset standard and at the same time is higher than the indoor air quality, the external air equivalent to the calculated required ventilation amount is opened through the general outdoor air vents by opening the general outdoor air damper. Air circulation control system with double damper structure that can reduce the use of HEPA filter and save energy.
필요 환기량 산출부는, 허용 실내 이산화탄소 농도, 외부 공기 이산화 탄소 농도 및 실내 발생 이산화탄소량을 이용하여 필요 환기량을 산출하고,
이중 댐퍼 제어부는, 측정된 외부 공기 품질이 미리 설정된 기준 이상이며, 동시에 실내 공기 품질보다 높은 경우에는 상기 산출된 필요 환기량만큼의 외부 공기를 일반 외기 댐퍼를 열어 일반 외기 환풍구를 통해 유입하는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.The method of claim 3,
The required ventilation amount calculation unit calculates the required ventilation amount using the allowable indoor carbon dioxide concentration, the outside air carbon dioxide concentration, and the indoor carbon dioxide amount,
The double damper control unit is characterized in that when the measured external air quality is higher than a preset standard and at the same time is higher than the indoor air quality, the external air equal to the calculated required ventilation amount is opened by opening the general outdoor air damper and introduced through the general outdoor air vent. Air circulation control system with double damper structure that can reduce the use of HEPA filter and save energy.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이하인 경우 최소 외기량이 유입되도록 최소 외기 댐퍼를 제어하여 최소 외기 환풍구를 통해 외기를 헤파 필터로 걸러 유입하고, 일반 외기 댐퍼를 제어하여 일반 외기 환풍구를 닫아 헤파 필터로 걸러지지 않은 외기는 유입하지 않는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.The method according to claim 1,
The double damper control unit controls the minimum outdoor air damper so that the minimum amount of outside air flows in when the quality of the outside air measured by the outside air quality measurement unit is less than a preset standard, and filters the outside air into the HEPA filter through the minimum outside air vent. Air circulation control system with dual damper structure that can reduce the use of HEPA filter and save energy, characterized in that the outside air not filtered by the HEPA filter does not flow in by controlling the outside air damper to close the general outside air vent.
이중 댐퍼 제어부는, 외부 공기 품질 측정부에서 측정한 외부 공기의 품질이 미리 설정된 기준 이상인 경우 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량의 크기에 따라 일반 외기 댐퍼를 제어하여 일반 외기 환풍구를 열거나, 또는 일반 외기 댐퍼 및 최소 외기 댐퍼를 제어하여 최소 외기 환풍구 및 일반 외기 환풍구를 동시에 여는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.The method according to claim 1,
The double damper control unit controls the general outdoor air damper according to the size of the required ventilation amount calculated by the required ventilation amount calculation unit when the quality of the external air measured by the external air quality measurement unit is higher than a preset standard, and opens the general outdoor air vent, or A dual damper structure air circulation control system capable of saving energy and reducing the use of HEPA filters, characterized in that by controlling the general outdoor air damper and the minimum outdoor air damper to open the minimum outdoor air vent and the general outdoor air vent at the same time.
이중 댐퍼 제어부는, 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량이 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량 이하인 경우에는 일반 외기 댐퍼를 열어 일반 외기 환풍구를 통해 필요 환기량을 유입시키고, 필요 환기량 산출부에서 산출한 필요 환기량이 사전 설정된 최대 외기량에서 사전 설정된 최소 외기량을 감산한 일반 외기량 초과인 경우에는 최소 외기 댐퍼 및 일반 외기 댐퍼를 동시에 열어 최소 외기 환풍구 및 일반 외기 환풍구를 통해 필요 환기량을 유입시키는 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.The method of claim 7,
When the required ventilation amount calculated by the required ventilation amount calculation unit is less than the general outdoor air quantity obtained by subtracting the preset minimum outdoor air quantity from the preset maximum outside air quantity, the general outdoor air damper is opened and the required ventilation quantity is introduced through the general outdoor air vent. , If the required ventilation calculated by the required ventilation amount calculation unit exceeds the general outside air quantity by subtracting the preset minimum outside air quantity from the preset maximum outside air quantity, open the minimum outdoor air damper and the general outdoor air damper at the same time to open the minimum outdoor air vent and the general outdoor air vent. Air circulation control system of dual damper structure capable of reducing the use of HEPA filter and saving energy, characterized in that the required ventilation amount is introduced through it.
사전 설정된 최소 외기량은, 건물의 내부 공간, 단위 공간당 인원 및 인당 외기량을 기반으로 사전 설정된 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.The method according to claim 1,
The air circulation control system of a double damper structure capable of saving energy and reducing the use of HEPA filters, characterized in that the preset minimum outdoor air amount is preset based on the internal space of the building, the number of people per unit space, and the amount of outdoor air per person.
사전 설정된 최대 외기량은, 건물의 내부 공간 및 환기 횟수를 기반으로 사전 설정된 것을 특징으로 하는 헤파 필터 사용 절감 및 에너지 절감이 가능한 이중 댐퍼 구조의 공기 순환 제어 시스템.The method of claim 9,
The air circulation control system of a double damper structure capable of reducing the use of HEPA filters and saving energy, characterized in that the preset maximum amount of outside air is preset based on the internal space of the building and the number of ventilation.
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---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right |