KR20230045789A - 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템은 각 공간으로 공기를 공급하기 위한 급기팬과, 각 공간의 공기를 실외로 배출하기 위한 배기팬이 내장된 환기제어유니트; 상기 환기제어유니트와 급기덕트에 의해 연결된 급기공간과 상기 환기제어유니트와 배기덕트에 의해 연결된 배기공간이 분배기구획판에 의해 서로 구획되도록 형성된 분배기; 상기 분배기에서 각 공간으로 연결되어 공기를 분배하는 급기분배덕트와 배기분배덕트를 구비하는 복수개의 분배덕트; 및 상기 분배기와 상기 복수개의 분배덕트를 각각 연결하기 위한 복수개의 분배덕트 연결부를 구비하고, 각각의 상기 분배덕트 연결부는 상기 급기분배덕트가 결합되는 급기유로와 상기 배기분배덕트와 결합되는 배기유로로 공간을 구획하는 유로구획판을 구비하고,상기 유로구획판에는 상기 급기분배덕트와 상기 배기분배덕트를 통해 이동하는 공기의 흐름을 동시에 제어하는 모터댐퍼가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템{Ventilation system with space-specific ventilation control}
본 발명은 환기시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템에 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. 이러한 기존의 환기장치의 경우, 급기덕트와 각 공간을 연결하는 급기분배기와 배기덕트와 각 공간을 연결하는 배기분배기가 별도로 마련되어 있어서 급기분배기와 배기분배기를 별도로 제작하는 비용이 많이 소요되었다.
한편 사무실이나 주택 등의 실내는 하나의 공간으로 이루어지지 않고, 여러개의 공간으로 구획되는 예가 많으며, 그에 따라 실내환기장치를 구성할 때에는 각공간마다에 배기덕트 및 급기덕트와 접속되는 디퓨저를 설치하는 것이 보통이다.
그리고 각 공간에 공급되는 공기의 양은 디퓨저에 설치된 댐퍼를 사용자가 조작하여 댐퍼의 개방정도를 결정함으로써 각 공간에 공급되는 공기의 양을 결정하게 된다.
그러나 보통 디퓨저에 설치된 댐퍼는 천장에 설치되어 있어 사용자가 댐퍼를 조절하기 위해 의자 위에 올라가 댐퍼를 조작해야 하므로 조작하기가 불편한 문제점이 있었다.
또한, 실내 중 일부 공간만을 환기시키기가 힘들었으며 일부 공간을 환기시키기 위해서는 모든 공간을 환기시켜야만 하는 문제점이 있었다.
또한, COVID-19 등 전염병에 관한 이슈가 부각됨에 따라 실내활동이 증가하고, 세대 내에서 자가격리를 하는 등 실내에서의 다양한 생활환경이 요구되고 있다.
또한, 병원의 경우 최소 환기량 6회 / 최소 외기도입량 2회의 환기에 대한 규정이 있으며, 개별 공간의 용도에 따라 음압, 양압을 형성해야 하는 경우도 발생하게 된다.
(등록특허공보) 10-0725999호 (공고: 2007년06월11일)
본 발명은 필요에 따라 개별 공간으로 기존 풍량 대비 높은 풍량을 제공할 수 있는 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템을 제공하는 것이다.
또한, 음식물조리시 발생하는 오염물질 등을 빠른시간 내에 배출할 수 있는 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템을 제공하는 것이다.
또한, 전염 방지를 위해 환자용 음압실을 간편하게 구현할 수 있는 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템을 제공하는 것이다.
또한, 환기가 필요한 공간만 집중적으로 환기할 수 있어 환기의 효율을 높이고 에너지를 절감할 수 있는 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템을 제공하는 것이다.
또한, 기존 환기시스템에 비해 동일풍량을 공급시에 최대 66% 소비전력을 저감할 수 있는 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템은 각 공간으로 공기를 공급하기 위한 급기팬과, 각 공간의 공기를 실외로 배출하기 위한 배기팬이 내장된 환기제어유니트; 상기 환기제어유니트와 급기덕트에 의해 연결된 급기공간과 상기 환기제어유니트와 배기덕트에 의해 연결된 배기공간이 분배기구획판에 의해 서로 구획되도록 형성된 분배기; 상기 분배기에서 각 공간으로 연결되어 공기를 분배하는 급기분배덕트와 배기분배덕트를 구비하는 복수개의 분배덕트; 및 상기 분배기와 상기 복수개의 분배덕트를 각각 연결하기 위한 복수개의 분배덕트 연결부를 구비하고, 각각의 상기 분배덕트 연결부는 상기 급기분배덕트가 결합되는 급기유로와 상기 배기분배덕트와 결합되는 배기유로로 공간을 구획하는 유로구획판을 구비하고, 상기 유로구획판에는 상기 급기분배덕트와 상기 배기분배덕트를 통해 이동하는 공기의 흐름을 동시에 제어하는 모터댐퍼가 구비될 수 있다.
또한, 상기 급기공간과 상기 배기유로의 경계부에는 상기 급기공간에서 상기 배기유로로 공기가 유입되는 것을 방지하는 제1방지판이 구비될 수 있다.
또한, 상기 배기공간과 상기 급기유로의 경계부에는 상기 배기공간에서 상기 급기유로로 공기가 유입되는 것을 방지하는 제2방지판이 구비될 수 있다.
또한, 상기 급기팬과 상기 배기팬은 각각 개별적으로 출력이 조절가능할 수 있다.
또한, 일부 공간을 읍압으로 형성하기 위해 음압을 형성하고자 하는 공간의 모터댐퍼만을 개방하고, 나머지 공간의 모터댐퍼는 모두 차단하고, 상기 급기팬의 출력을 낮추고, 상기 배기팬의 출력을 높일 수 있다.
또한, 일부 공간을 양압으로 형성하기 위해 양압을 형성하고자 하는 공간의 모터댐퍼만을 개방하고, 나머지 공간의 모터댐퍼는 모두 차단하고, 상기 급기팬의 출력을 높이고, 상기 배기팬의 출력을 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템에 의하면, 환기가 필요한 공간만 집중적으로 환기시킬 수 있으므로 환기의 효율성을 높일 수 있다.
또한, 급기와 배기를 동시에 제어할 수 있어 환기의 효율성을 높일 수 있으며 댐퍼를 작동시키는데 필요한 전력소모를 줄일 수 있다.
또한, 음식물조리시 발생하는 오염물질 등을 빠른시간 내에 배출할 수 있다.
또한, 전염 방지를 위해 환자용 음압실을 간편하게 구현할 수 있다.
또한, 기존 환기시스템에 비해 동일풍량을 공급시에 최대 66% 소비전력을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템을 나타낸 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 환기시스템 분배기를 나타낸 사시도.
도 3 내지 도 4는 도 2에 도시된 분배기에서 급기공간과 배기공간을 나타낸 사시도.
도 5 내지 도 6은 음압 및 양압을 구현하기 위한 댐퍼 제어 개념을 나타낸 개념도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템을 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템은 각 공간으로 공기를 공급하기 위한 급기팬(110)과, 각 공간의 공기를 실외로 배출하기 위한 배기팬(120)이 내장된 환기제어유니트(100)와; 상기 환기제어유니트(100)와 급기덕트(130)에 의해 연결된 급기공간(210)과 상기 환기제어유니트(100)와 배기덕트(140)에 의해 연결된 배기공간(220)이 분배기구획판(202)에 의해 서로 구획되도록 형성된 분배기(200)와; 상기 분배기(200)에서 각 공간으로 연결되어 공기를 분배하는 분배덕트(300)를 구비한다.
환기제어유니트(100)의 내부에는 실내에서 실외로 배출되는 공기와 실외에서 실내로 유입되는 공기를 서로 열교환하기 위한 전열교환기(미도시)와 실내로 유입되는 공기 중의 먼지 등을 제거하는 필터(미도시) 등이 설치될 수 있다.
한편, 환기제어유니트(100)의 내부에는 실외의 공기가 실내로 공급되도록 압력을 발생시키는 급기팬(110)과, 실내의 공기가 실외로 배출되도록 압력을 발생시키는 배기팬(120)이 설치된다.
상기 급기팬(110)과 상기 배기팬(120)은 각각 개별적으로 출력이 조절가능하도록 설치된다. 이를 위해 급기팬(110)과 배기팬(120)은 각각 회전수가 조절가능한 BLDC모터 등이 사용될 수 있다. BLDC모터는 저소음, 저전력, 미세제어가 가능한 모터이므로 급기팬(110)과 배기팬(120)을 미세제어하기 위해 적합한 모터이다.
환기제어유니트(100)는 급기덕트(130) 및 배기덕트(140)에 의해 분배기(200)와 연결된다.
분배기(200)는 환기제어유니트(100)에서 공급된 공기를 각 공간으로 분배하여 공급하고, 각 공간에서 배출된 공기를 모아서 환기제어유니트(100)로 보내는 역할을 한다.
기존 분배기의 경우, 급기 분배기와 배기 분배기가 별도로 마련되어 있었다.이에 따라 급기 분배기와 배기 분배기를 각각 제어하기 위해서 많은 댐퍼가 필요하였으며 이와 같은 댐퍼를 구동하기 위해 각각의 모터가 필요하였다. 따라서 댐퍼를 제어하기 위해 많은 에너지가 소모되었다.
그러나 본 발명의 일 실시 예에 따른 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템에서는 급기 분배기와 배기 분배기가 일체화된 형태를 가진다.
이에 대해 보다 구체적으로 설명하기 위해 도 2 내지 도 4를 참조하여 분배기에 대해 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 환기시스템 분배기를 나타낸 사시도이고, 도 3 내지 도 4는 도 2에 도시된 분배기에서 급기공간과 배기공간을 나타낸 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 분배기(200)는 전체적으로 육면체 형상의 케이스(201)에 의해 형성된다. 케이스(201)의 각 측면에는 각 공간으로 연결되어 공기를 분배하는 분배덕트(300)가 결합된다.
케이스(201)의 상면과 하면 중간 부분은 분배기구획판(202)에 의해 구획된다. 따라서 분배기(200)의 내부는 급기공간(210)과 배기공간(220)으로 구획된다.
급기공간(210)은 케이스(201)의 상부에 형성되어 급기덕트(130)와 연결되고, 배기공간(220)은 케이스(201)의 하부에 형성되어 배기덕트(140)와 연결된다.
한편 케이스(201)의 측면 중에서 급기덕트(130)와 배기덕트(140)가 연결되지 않는 곳에는 분배기(200)에서 각 공간으로 연결되어 공기를 분배하는 분배덕트(300)가 연결된다.
분배기(200)와 분배덕트(300)를 서로 연결하기 위하여 분배기(200)의 측면에는 분배덕트 연결부(250)가 구비된다.
분배덕트 연결부(250)는 급기분배덕트(310)가 결합되는 급기유로(251)와 배기분배덕트(320)와 결합되는 배기유로(252)로 공간을 구획하는 유로구획판(260)을 구비한다.
한편 분배기(200)의 급기공간(210)과 상기 배기유로(252)의 경계부에는 상기 급기공간(210)에서 상기 배기유로(252)로 공기가 유입되는 것을 방지하는 제1방지판(231)이 구비된다.
또한, 분배기(200)의 배기공간(220)과 급기유로(251)의 경계부에는 배기공간(220)에서 급기유로(251)로 공기가 유입되는 것을 방지하는 제2방지판(232)이 구비된다.
한편, 분배덕트(300)는 상기 급기공간(210)에서 각 공간으로 연결되어 공기를 공급하는 급기분배덕트(310)와, 각 공간에서 상기 배기공간(220)으로 연결되어 공기를 배기하는 배기분배덕트(320)을 구비한다.
이와 같은 급기분배덕트(310)와 배기분배덕트(320)는 연결부(250)의 급기유로(251)와 배기유로(252)와 각각 결합된다.
그리고 연결부(250)에 구비되는 유로구획판(260)에는 상기 급기분배덕트(310)와 상기 배기분배덕트(320)를 통해 이동하는 공기의 흐름을 동시에 제어하는 모터댐퍼(270)가 구비된다.
모터댐퍼(270)는 일직선형상의 판 형상을 가지는 댐퍼(271)와, 댐퍼(271)의 중앙에 구비되어 댐퍼(271)를 회전시키기 위한 회전축(272)과, 회전축(272)에 동력을 제공하는 스텝모터(273)를 구비한다. 댐퍼(271)의 길이방향이 유로구획판(260)의 길이방향과 일치하는 방향에서 90도 회전하게 되면 댐퍼(271)는 급기유로(251) 및 배기유로(252)를 가로지르는 방향으로 위치하게 되어 급기유로(251) 및 배기유로(252)를 동시에 막게 된다. 이러한 방식에 의해 급기유로(251) 및 배기유로(252)를 동시에 제어하게 된다.
이하에서는 상술한 실시 예에 따른 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템을 제어하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 5 내지 도 6은 음압 및 양압을 구현하기 위한 댐퍼 제어 개념을 나타낸 개념도이다.
도 5를 참조하면, 각 공간 중에서 일부 공간 또는 전체 공간을 읍압으로 형성하기 위해 음압을 형성하고자 하는 공간의 댐퍼만을 개방하고, 나머지 공간의 댐퍼는 모두 차단한다.
도 5는 세대를 구성하는 공간 중 1개의 방만 음압실로 형성한 예를 보인 것이다.
이와 같이 음압을 형성하고자 하는 공간의 댐퍼(271)만을 개방한 상태에서 급기팬(110)의 출력을 낮추고, 배기팬(120)의 출력을 높인다. 그러면 음압으로 형성하고자 하는 공간으로 공급되는 공기의 양이 줄어들고 배출되는 공기의 양이 늘어나게 되므로 음압을 형성하고자 하는 공간에는 음압이 걸리게 된다. 따라서 음압이 걸리는 공간에서 감염병에 걸렸는지 의심되는 사람이 안전하게 거주할 수 있다.
도 6을 참조하면, 각 공간 중에서 일부 공간 또는 전체 공간을 양압으로 형성하기 위해 양압을 형성하고자 하는 공간의 댐퍼만(271)을 개방하고, 나머지 공간의 댐퍼는 모두 차단한다.
도 6은 음식을 조리하는 부엌공간만 양압실로 형성한 예를 보인 것이다.
이와 같이 이와 같이 양압을 형성하고자 하는 공간의 댐퍼(271)만을 개방한 상태에서 급기팬(110)의 출력을 높이고, 배기팬(120)의 출력을 낮춘다. 그러면 양압으로 형성하고자 하는 공간으로 공급되는 공기의 양이 늘어나고, 배출되는 공기의 양이 줄어들게 되므로 양압을 형성하고자 하는 공간에는 양압이 걸리게 된다. 음식을 조리하는 부엌과 같은 공간에 양압을 걸어주면 조리시 발생하는 냄새 또는 오염물질을 신속하게 실외로 배출시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100: 환기제어유니트 110: 급기팬
120: 배기팬 130: 급기덕트
140: 배기덕트 200: 분배기
201: 케이스 202: 분배기구획판
210: 급기공간 220: 배기공간
250: 분배덕트 연결부 300: 분배덕트
310: 급기분배덕트 320: 배기분배덕트

Claims (6)

  1. 각 공간으로 공기를 공급하기 위한 급기팬과, 각 공간의 공기를 실외로 배출하기 위한 배기팬이 내장된 환기제어유니트;
    상기 환기제어유니트와 급기덕트에 의해 연결된 급기공간과 상기 환기제어유니트와 배기덕트에 의해 연결된 배기공간이 분배기구획판에 의해 서로 구획되도록 형성된 분배기;
    상기 분배기에서 각 공간으로 연결되어 공기를 분배하는 급기분배덕트와 배기분배덕트를 구비하는 복수개의 분배덕트; 및
    상기 분배기와 상기 복수개의 분배덕트를 각각 연결하기 위한 복수개의 분배덕트 연결부를 구비하고,
    각각의 상기 분배덕트 연결부는 상기 급기분배덕트가 결합되는 급기유로와 상기 배기분배덕트와 결합되는 배기유로로 공간을 구획하는 유로구획판을 구비하고,
    상기 유로구획판에는 상기 급기분배덕트와 상기 배기분배덕트를 통해 이동하는 공기의 흐름을 동시에 제어하는 모터댐퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 급기공간과 상기 배기유로의 경계부에는 상기 급기공간에서 상기 배기유로로 공기가 유입되는 것을 방지하는 제1방지판이 구비되는 것을 특징으로 하는 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배기공간과 상기 급기유로의 경계부에는 상기 배기공간에서 상기 급기유로로 공기가 유입되는 것을 방지하는 제2방지판이 구비되는 것을 특징으로 하는 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 급기팬과 상기 배기팬은 각각 개별적으로 출력이 조절가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    일부 공간을 읍압으로 형성하기 위해 음압을 형성하고자 하는 공간의 모터댐퍼만을 개방하고, 나머지 공간의 모터댐퍼는 모두 차단하고, 상기 급기팬의 출력을 낮추고, 상기 배기팬의 출력을 높이는 것을 특징으로 하는 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    일부 공간을 양압으로 형성하기 위해 양압을 형성하고자 하는 공간의 모터댐퍼만을 개방하고, 나머지 공간의 모터댐퍼는 모두 차단하고, 상기 급기팬의 출력을 높이고, 상기 배기팬의 출력을 낮추는 것을 특징으로 하는 공간별 환기량 제어가 가능한 환기시스템.
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