KR20220108995A - 열회수 환기 시스템 및 이의 제어방법 - Google Patents

Abstract

실내공기가 흡입되는 실내공기 흡입구와, 상기 실내공기 흡입구로 흡입된 실내공기를 외부로 배출하는 실내공기 배출구와, 상기 실내공기 흡입구와 상기 실내공기 배출구를 연결하는 실내공기유로와, 외부공기가 흡입되는 외부공기 흡입구와, 상기 외부공기 흡입구로 흡입된 외부공기를 실내로 공급하는 실외공기 배출구와, 상기 외부공기 흡입구와 상기 실외공기 배출구를 연통하는 실외공기 유로와, 상기 실내공기 유로와, 상기 실외공기 유로가 서로 교차하는 위치에 설치되어 상기 실외공기와 상기 실내공기 사이에 열을 교환하도록 하는 전열소자를 포함하는 열회수 환기장치; 및 상기 실외공기 유로상에 산소를 공급할 수 있는 산소발생기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수 환기 시스템이 개시된다. 따라서, 산소공급기를 열회수 장치에 구비함으로써, 별도로 산소를 공급하는 라인을 설치할 필요가 없을 뿐만 아니라, 산소의 농도도 효율적으로 측정하여 산소를 공급하므로, 산소를 필요한 곳에 원활하게 공급할 수 있다.

Description

열회수 환기 시스템 및 이의 제어방법{System using heat recovery ventilator and method for controlling the same}

본 발명은 열회수 환기 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열회수 환기장치를 이용하여 건물의 실내공기를 효과적으로 환기할 수 있는 열회수 환기 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택, 사무실 또는 백화점, 대형마트 등 건물의 오염된 실내 공기를 외부로 배출시키고 외부의 새로운 공기를 실내공간으로 공급할 수 있도록 하기위해 전열교환기를 이용한 열회수 환기장치가 사용되고 있다.

즉, 통상의 전열교환기는 실내의 공기를 환기시킴에 있어, 갑작스런 냉기 및 열기가 외부에서 내부로 유입되지 않도록 실외공기를 실외로 배출되는 실내공기와 먼저 열교환 시켜주는 장치이다. 따라서, 전열교환기는 실내에서 발생한 휘발성 유기화합물질을 배기를 통하여 배출하고, 필터링한 외부의 신선한 공기를 실내로 흡입하는 방법으로 실내의 공기를 쾌적하게 유지한다.

이에, 일반적인 전열교환기의 작동을 설명하면, 공조된 실내의 공기를 외부로 배출할 때는 전열교환기 내에 설치된 배기팬이 작동하고, 이때의 정압으로 전열 교환기 소자를 통과하면서 실내에서 실외로 오염된 공기가 외부로 배출된다.

종래의 열회수 환기장치는, 사용자의 조작에 의해서 단순 온/오프 작동되거나, 일정한 시간 간격으로 작동된다. 즉, 실내 공기의 질에 상관없이 작동되므로, 과도하게 작동되어, 외기가 과도하게 실내로 유입되어 에너지 손실이 크게된다.

이러한 문제점을 해소하기 위해서, 실내의 특정위치에 실내의 공기질을 측정할 수 있는 공기 오염센서를 구비한 후, 측정된 오염도에 따라서, 열회수 환기장치를 작동할 수 있다. 그러나 신뢰성 있게 작동하는 공기 오염센서의 경우 고가이어서, 각 방마다 사용하는 경우 설치비가 과도하게 소요된다는 단점이 있다.

또한, 최근들어, 실내 및 실외의 공기질이 점점 악화되고 있어, 산소공급기에 대한 수요가 증가하고 있다. 그러나, 별도로 산소공급기를 구비하는 것은 비용이 많이 소요되며, 공간을 많이 차지할 뿐만 아니라, 별도로 각 실마다 산소공급라인을 설치하여야 한다는 번거로움이 있다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 한 개의 오염센서를 사용하여, 복수의 실내공간의 오염도를 측정하여, 복수의 실내공간을 효율적으로 환기할 수 있는 열회수 환기장치 및 이의 제어방법을 제공하고자 한다.

또한, 적은비용과 공간을 차지하지 않고 산소를 원할하게 공급할 수 있는 열회수 환기장치 및 이의 제어방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 실내공기가 흡입되는 실내공기 흡입구와, 상기 실내공기 흡입구로 흡입된 실내공기를 외부로 배출하는 실내공기 배출구와, 상기 실내공기 흡입구와 상기 실내공기 배출구를 연결하는 실내공기유로와, 외부공기가 흡입되는 외부공기 흡입구와, 상기 외부공기 흡입구로 흡입된 외부공기를 실내로 공급하는 실외공기 배출구와, 상기 외부공기 흡입구와 상기 실외공기 배출구를 연통하는 실외공기 유로와, 상기 실내공기 유로와, 상기 실외공기 유로가 서로 교차하는 위치에 설치되어 상기 실외공기와 상기 실내공기 사이에 열을 교환하도록 하는 전열소자를 포함하는 열회수 환기장치; 및 상기 실외공기 유로상에 산소를 공급할 수 있는 산소발생기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수 환기 시스템을 제공한다.

또한, 상기 열회수 환기장치는, 상기 실내공기유로 상에 설치되어, 실내공기의 오염도를 측정하는 실내오염센서를 더 포함하며, 상기 실외공기 배출구와 연결되며, 복수의 실내 공간에 각각 연결되는 복수의 분배 토출구가 형성되며, 상기 실외공기 배출구와 복수의 상기 분배 토출구의 연결을 개폐하는 복수의 급기 댐퍼를 포함하는 급기 분배기; 상기 실내공기 흡입구와 연결되며, 복수의 실내 공간에 각각 연결되는 복수의 분배 흡입구가 형성되며, 상기 실내공기 흡입구와 복수의 분배 흡입구의 연결을 개폐하는 복수의 흡기 댐퍼를 포함하는 흡기 분배기; 및 상기 실내오염센서의 정보를 전달받아, 상기 급기 댐퍼 및 상기 흡기 댐퍼 및 상기 산소발생기의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 실시예는 다른 카테고리로서, 복수의 실내 공간에 각각 연결되는 상기 급기댐퍼와, 상기 흡기 댐퍼를 순차적으로 개폐하는 단계; 상기 실내오염센서에서 측정되는 오염도를 측정하는 단계; 및 오염도가 높은 개별 상기 실내 공간에 연결된 상기 급기 댐퍼와 상기 흡기 댐퍼를 개방한 후, 상기 열회수 환기장치를 동작하는 개별 공간 환기단계;를 포함하며, 상기 오염도를 측정하는 단계는, 산소의 농도를 측정하는 것을 더 포함하며, 상기 개별 공간 환기단계는, 측정된 산소의 농도가 낮은 경우, 산소밸생기의 동작을 개시하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수 환기시스템 제어방법을 제공한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

한 개의 오염센서를 사용하여, 복수의 실내공간의 오염도를 측정하여, 복수의 실내공간을 효율적 경제적으로 환기할 수 있도록 한다.

또한, 산소공급기를 열회수 장치에 구비함으로써, 별도로 산소를 공급하는 라인을 설치할 필요가 없을 뿐만 아니라, 산소의 농도도 효율적으로 측정하여 산소를 공급하므로, 산소를 필요한 곳에 원활하게 공급할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 열회수 환기 시스템의 개념도
도 2는 도 1의 제어부의 제어방법의 일실시예를 순차적으로 도시한 순서도

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 열회수 환기 시스템의 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 열회수 환기 시스템은, 열회수 환기장치(100)와, 각 개별 실내공간(10)에 외기를 공급하는 급기 분배기(200)와, 각 개별 실내공간(10)의 실내공기를 흡입하는 흡기 분배기(300)와, 사용자가 동작을 조작할 수 있는 조작부(500) 및 이들을 제어하는 제어부(400)를 포함한다.

열회수 환기장치(100)는, 실내공기가 흡입되는 실내공기 흡입구(111)와, 상기 실내공기 흡입구(111)로 흡입된 실내공기를 외부로 배출하는 실내공기 배출구(112)와, 상기 실내공기 흡입구(111)와 상기 실내공기 배출구(112)를 연결하는 실내공기유로(113)와, 외부공기가 흡입되는 외부공기 흡입구(114)와, 상기 외부공기 흡입구(114)로 흡입된 외부공기를 실내로 공급하는 실외공기 배출구(115)와, 상기 외부공기 흡입구(114)와 상기 실외공기 배출구(115)를 연통하는 실외공기 유로(116)와, 상기 실내공기 유로(113)와, 상기 실외공기 유로(116)가 서로 교차하는 위치에 설치되어 상기 실외공기와 상기 실내공기 사이에 열을 교환하도록 하는 전열소자(120)와, 상기 실내공기유로(113) 상에 설치되어, 실내공기의 오염도를 측정하는 실내오염센서(130)와, 상기 실외공기 유로(116) 상에 산소를 공급할 수 있는 산소발생기(140)와, 실내공기유로(113) 상에 설치되어 실내공기를 유동하는 배출팬(118)과, 실외공기 유로(116) 상에 설치되어 실외공기를 공급하는 공급팬(117)을 포함한다.

실내오염센서(130)는 필요에 따라서 다양한 센서가 사용될 수 있다. 즉, 온습도 센서, 미세먼지 센서, CO2센서, 냄새 센서 및 이들이 모두 복합된 복합센서가 사용될 수 있다.

급기 분배기(200)는, 상기 실외공기 배출구(115)와 연결되며, 복수의 실내 공간에 각각 연결되는 복수의 분배 토출구(210)가 형성되며, 상기 실외공기 배출구(115)와 복수의 상기 분배 토출구(210)의 연결을 개폐하는 복수의 급기 댐퍼(220)를 포함한다. 급기 댐퍼(220)는 전동으로 구동되는 것과 같이, 제어부에 의해서 제어가 가능한 댐퍼이다.

흡기 분배기(300)는, 상기 실내공기 흡입구(111)와 연결되며, 복수의 실내 공간(10)에 각각 연결되는 복수의 분배 흡입구(310)가 형성되며, 상기 실내공기 흡입구(111)와 복수의 분배 흡입구(310)의 연결을 개폐하는 복수의 흡기 댐퍼(320)를 포함한다.

제어부(400)는, 상기 실내오염센서(130)의 정보를 전달받아, 상기 급기 댐퍼(220) 및 상기 흡기 댐퍼(320)의 작동을 제어한다. 제어부(400)는 조작부(500)의 입력값과, 실내오염센서(130)에서 측정된 측정값을 전달받아서, 정해진 제어흐름에 의해 급기 댐퍼(220) 및 흡기 댐퍼(320)의 개폐 여부를 제어하며, 배출팬(118)과 공급팬(117)의 작동여부 및 작동정도를 조절한다. 또한, 산소발생기(140)의 동작도 제어한다.

이하, 제어부의 제어방법에 대해서 기술한다.

도 2는 도 1의 제어부의 제어방법의 일실시예를 순차적으로 도시한 순서도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 열회수 환기시스템 제어방법은, 작동모드를 선택하는 모드선택 단계(S001)와, 모드선택 단계(S1001)에서 선택된 모드에 따라서, 운전되는 모드별 운전단계(S100, S200)을 포함한다.

모드별운전단계(S100, S200)는 스마트 환기모드(S100)와, 개별 환기모드(S200)와, 필요에 따라서, 이외에 다양한 모드가 있다.

먼저, 스마트 환기모드(S100)를 설명한다.

스마트 환기모드(S100)는, 복수의 실내 공간(10)에 각각 연결되는 상기 급기댐퍼(220)와, 상기 흡기 댐퍼(320)를 순차적으로 개폐하는 순차개방단계(S110)와, 상기 실내오염센서(130)에서 측정되는 오염도를 측정하는 단계(S120)와, 오염도가 높은 개별 상기 실내 공간(10)에 연결된 상기 급기 댐퍼(220)와 상기 흡기 댐퍼(320)를 개방한 후, 상기 열회수 환기장치(100)를 동작하는 개별 공간 환기단계(S130)를 포함한다. 이 단계에서, 오염도를 측정하는 단계에서 산소의 농도가 낮은 경우, 산소발생기도 동작을 개시한다.

개별 공간 환기단계(S130)를 좀더 살펴보면, 공기질이 좋은 실내공간(10)에 연결되는 급기댐퍼(220)와 흡기댐퍼(320)는 폐쇄하는 단계(S132)와, 공기질이 나쁜 실내공간(10)과 연통되도록 해당되는 급기 댐퍼(220)와 흡기 댐퍼(320)를 개방하는 단계(S133)와, 공기질이 나쁜 실내공간(10)의 수에 따라서, 공급에 필요한 풍량을 산출하는 단계(S134)와, 일정한 간격을 두고, 공기질이 나쁜 실내공간(10)의 공기질이 개선되는지 여부를 판단하는 개선여부판단단계(S135)를 포함한다.

개선여부판단단계(S135)는, 복수의 공기질이 나쁜 실내공간(10)들로 부터 유입되는 공기질의 평균값을 기준값과 비교하여 판단한다.

순차개방단계(S110) 이전에 분배기 및 관내에 잔존하는 공기를 배출하기 위해서, 배출팬(118)과, 공급팬(117)을 약하게 일정시간동안 작동하는 잔존공기 배출단계(S105)를 더 포함한다.

개별 환기모드(S200)는, 환기가 필요한 개별 실내 공간(10)을 선택하는 단계(S210)와, 선택된 개별 실내 공간(10)과 연통되는 급기 댐퍼(220)와 흡기 댐퍼(320)를 개방한 후, 열회수 환기장치(100)를 동작하여, 환기하는 단계(S220)를 포함한다.

상기와 같이, 본 발명의 실시예는 하나의 실내오염센서(130)를 사용함에도, 복수의 실내 공간 각각의 공기질을 개별적으로 관리할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 별도로 산소공급기를 열회수 환기장치에 구비함으로써, 별도로 산소를 공급하는 라인을 설치할 필요가 없을 뿐만 아니라, 산소의 농도도 효율적으로 측정하여 산소를 공급하므로, 산소를 필요한 곳에 원활하게 공급할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

100: 열회수 환기장치
111: 실내공기 흡입구
112: 실내공기 배출구
113: 실내공기유로
114: 외부공기 흡입구
115: 실외공기 배출구
116: 실외공기 유로
120: 전열소자
130: 실내오염센서
140: 산소발생기
200: 급기 분배기
210: 분배 토출구
220: 급기 댐퍼
300: 흡기 분배기
310: 분배 흡입구
320: 흡기 댐퍼
400: 제어부

Claims (3)

1. 실내공기가 흡입되는 실내공기 흡입구와, 상기 실내공기 흡입구로 흡입된 실내공기를 외부로 배출하는 실내공기 배출구와, 상기 실내공기 흡입구와 상기 실내공기 배출구를 연결하는 실내공기유로와, 외부공기가 흡입되는 외부공기 흡입구와, 상기 외부공기 흡입구로 흡입된 외부공기를 실내로 공급하는 실외공기 배출구와, 상기 외부공기 흡입구와 상기 실외공기 배출구를 연통하는 실외공기 유로와, 상기 실내공기 유로와, 상기 실외공기 유로가 서로 교차하는 위치에 설치되어 상기 실외공기와 상기 실내공기 사이에 열을 교환하도록 하는 전열소자를 포함하는 열회수 환기장치; 및
   상기 실외공기 유로상에 산소를 공급할 수 있는 산소발생기;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수 환기 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 열회수 환기장치는,
   상기 실내공기유로 상에 설치되어, 실내공기의 오염도를 측정하는 실내오염센서를 더 포함하며,
   상기 실외공기 배출구와 연결되며, 복수의 실내 공간에 각각 연결되는 복수의 분배 토출구가 형성되며, 상기 실외공기 배출구와 복수의 상기 분배 토출구의 연결을 개폐하는 복수의 급기 댐퍼를 포함하는 급기 분배기;
   상기 실내공기 흡입구와 연결되며, 복수의 실내 공간에 각각 연결되는 복수의 분배 흡입구가 형성되며, 상기 실내공기 흡입구와 복수의 분배 흡입구의 연결을 개폐하는 복수의 흡기 댐퍼를 포함하는 흡기 분배기; 및
   상기 실내오염센서의 정보를 전달받아, 상기 급기 댐퍼 및 상기 흡기 댐퍼 및 상기 산소발생기의 작동을 제어하는 제어부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수 환기 시스템.
   
3. 제 2 항의 제어부에 구현된 열회수 환기 시스템 제어방법에 있어서,
   복수의 실내 공간에 각각 연결되는 상기 급기댐퍼와, 상기 흡기 댐퍼를 순차적으로 개폐하는 단계;
   상기 실내오염센서에서 측정되는 오염도를 측정하는 단계; 및
   오염도가 높은 개별 상기 실내 공간에 연결된 상기 급기 댐퍼와 상기 흡기 댐퍼를 개방한 후, 상기 열회수 환기장치를 동작하는 개별 공간 환기단계;
   를 포함하며,
   상기 오염도를 측정하는 단계는, 산소의 농도를 측정하는 것을 더 포함하며,
   상기 개별 공간 환기단계는, 측정된 산소의 농도가 낮은 경우, 산소밸생기의 동작을 개시하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열회수 환기시스템 제어방법.

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