KR20230097231A - 환기 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents
환기 장치 및 그 제어 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230097231A KR20230097231A KR1020210185044A KR20210185044A KR20230097231A KR 20230097231 A KR20230097231 A KR 20230097231A KR 1020210185044 A KR1020210185044 A KR 1020210185044A KR 20210185044 A KR20210185044 A KR 20210185044A KR 20230097231 A KR20230097231 A KR 20230097231A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- air
- motor
- air supply
- exhaust
- indoor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 abstract description 5
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 abstract description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
- F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
- F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
- F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
- F24F12/006—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
- F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/20—Casings or covers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F7/00—Ventilation
- F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
- F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
- F24F7/08—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with separate ducts for supplied and exhausted air with provisions for reversal of the input and output systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
- F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
- F24F2012/007—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using a by-pass for bypassing the heat-exchanger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/20—Casings or covers
- F24F2013/205—Mounting a ventilator fan therein
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/40—Pressure, e.g. wind pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/50—Air quality properties
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Ventilation (AREA)
Abstract
본 발명은 실내 압력이 낮아져 침기에 의해 실내 환경의 쾌적도가 저감되는 것을 방지하는 환기 장치 및 그 제어 방법를 제공하는 것을 목적으로 하며,
본 발명 환기 장치는, 실내에서 실외로 공기가 배출되는 배기유로 및 실외에서 실내로 공기가 공급되는 급기유로를 포함하는 하우징; 상기 배기유로 내에서 실내 공기를 실외로 송풍시키는 배기모터 및 상기 배기모터에 의해 동작하는 배기팬; 상기 급기유로 내에서 실외 공기를 실내로 송풍시키는 급기모터 및 상기 급기모터에 의해 동작하는 급기팬; 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 제어하는 제어부; 및 실내 압력 및 실외 기압을 측정하는 압력센서; 를 포함하며, 상기 제어부는 상기 압력센서로부터 측정된 값을 이용하여, 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명 환기 장치는, 실내에서 실외로 공기가 배출되는 배기유로 및 실외에서 실내로 공기가 공급되는 급기유로를 포함하는 하우징; 상기 배기유로 내에서 실내 공기를 실외로 송풍시키는 배기모터 및 상기 배기모터에 의해 동작하는 배기팬; 상기 급기유로 내에서 실외 공기를 실내로 송풍시키는 급기모터 및 상기 급기모터에 의해 동작하는 급기팬; 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 제어하는 제어부; 및 실내 압력 및 실외 기압을 측정하는 압력센서; 를 포함하며, 상기 제어부는 상기 압력센서로부터 측정된 값을 이용하여, 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 공기를 강제유동시킴으로써 실내 공기를 실외로 배기하고 실외 공기를 실내로 공급하는 환기 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
국내에서는 2006년 이후 100세대 이상 공동주택에 대해 환기 설비 적용이 의무화 되었으며, 이에 따라 국내 주택의 환기 장치 보급률이 높아지고 있는 추세이다. 나아가 일반적으로 사용되는 전열교환기는 환기와 더불어 실내 공기와 실내 공기를 열교환함에 따라 냉난방 에너지 손실을 줄일 수 있어 에너지 효율이 높은 장점이 있다.
더불어 미세먼지 관련 문제가 대두됨에 따라 실내의 미세먼지 농도를 낮추기 위해 공기청정기 등을 이용하고 있으며, 최근에는 전열교환기 내에서 실내공기를 정화한 후 다시 실내에 공급하는 공기청정모드가 적용되고 있다.
또한 환절기와 같이 실내외 열교환 필요성이 낮은 경우, 실내 공기와 실외 공기가 전열교환소자를 거치지 않고 배기 및 급기되도록 하는 바이패스모드 또한 전열교환기 내에 적용되고 있다.
한편, 일반적으로 환기 장치는 하우징 내에 실외 공기를 실내로 공급하는 급기팬과, 실내 공기를 실외로 배기하는 배기팬을 포함한다. 그리고 급기팬과 배기팬은 동일 스피드로 제어된다. 그리고 건물에서의 압력차는 실내외 절대 압력 변화로 인해 발생하며, 압력변화는 겨울철 연돌효과 및 공기 밀도차에 의해 발생할 수 있다. 그리고 건물 내부의 온도 변화 또한 실내 기압 변화에 영향을 미치며, 환기를 위한 시스템의 운전 등과 같은 기계적 장치를 통한 압력 변화도 야기될 수 있다. 그리고 이러한 실내와 실외의 압력차에 따라 침기 및 누기가 발생하게 되며, 이는 실내 공기질, 쾌적도, 에너지 효율에 악영향을 미칠 수 있다.
도 7 및 도 8은 종래 환기 장치 사용 시 실내와 실외 일측(EN01) 및 타측(EN02)의 기압 차이를 나타내는 그래프, 도 9는 환기 장치 동작 및 미동작 시의 실내의 PM 2.5 농도차 변화를 나타내는 그래프이다. Case1-1은 환기시스템 중 배기팬과 후드를 사용하지 않는 경우, Case1-2는 배기팬만 사용하는 경우, Case1-3 은 후드만 사용하는 경우, Case1-4는 배기팬과 후드 모두 사용하는 경우를 나타낸다.
이들 그래프 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면, 종래의 일반적인 환기 장치를 사용하는 경우, 실내와 실외(EN01 및 EN02)의 압력차는 시간에 따라 여러가 지 요인에 의해 변동하며, 실내와 실외 일측(EN01)의 기압차는 대체로 양의 흐름을 보이더라도, 실내와 실내 타측(EN02)의 기압차는 이와 반대로 음의 흐름을 보이게 된다. 그리고 일측 및 타측에서 모두 부압이 발생할 수 있다. 특히 욕실의 배기팬(Exhaust Fan)을 가동하거나 주 방 후드(Hood)를 가동하는 경우, 그림 1 및 그림 2와 같이 실내 압력이 낮아지게 되고, 침기로 인해 PM 농도가 높아지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구체적으로는 실내 압력이 낮아져 침기에 의해 실내 환경의 쾌적도가 저감되는 것을 방지하는 환기 장치 및 그 제어 방법를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 다음과 같은 환기 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.
본 발명은, 실내에서 실외로 공기가 배출되는 배기유로 및 실외에서 실내로 공기가 공급되는 급기유로를 포함하는 하우징; 상기 배기유로 내에서 실내 공기를 실외로 송풍시키는 배기모터 및 상기 배기모터에 의해 동작하는 배기팬; 상기 급기유로 내에서 실외 공기를 실내로 송풍시키는 급기모터 및 상기 급기모터에 의해 동작하는 급기팬; 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 제어하는 제어부; 및 실내 압력 및 실외 기압을 측정하는 압력센서; 를 포함하며, 상기 제어부는 상기 압력센서로부터 측정된 값을 이용하여, 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는 상기 배기모터 및 급기모터의 출력이 점진적으로 변하도록 가변속 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는 실내와 실외의 기압차가 설정된 기압차 이상이 되도록 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는, 실내와 실외의 기압차가 설정된 기압차 이하인 경우, 상기 배기모터의 출력을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는, 실내와 실외의 기압차가 설정된 기압차 이하인 경우, 상기 급기모터의 출력을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는, 실내와 실외의 기압차가 설정된 기압차 이하인 경우, 상기 배기모터의 출력을 감소시킨 후에 상기 급기모터의 출력을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한 실외 온도를 측정하는 온도센서; 상기 배기유로 및 급기유로가 교차되며 실내 공기 및 실외 공기가 열교환되는 전열교환소자; 를 더 포함하고, 상기 하우징은 상기 배기유로 또는 급기유로가 상기 전열교환소자를 거치지 않고 연장되도록 하는 바이패스유로 및 상기 바이패스유로를 개폐하는 전동댐퍼를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 온도센서에서 측정된 값이 설정된 범위 내인 경우 상기 바이패스유로를 개방하는 것을 특징으로 한다.
또한 실내의 공기질을 측정하는 공기질센서; 를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 공기질센서에서 측정된 값이 설정된 값보다 큰 경우, 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명 환기 장치의 제어 방법은, 환풍 장치의 급기모터 및 배기모터를 구동시키는 제1단계; 실내와 실외의 기압차를 측정하는 제2단계; 및 측정된 상기 기압차가 설정된 기압차보다 크도록, 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 독립적으로 제어하는 제3단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제3단계는, 상기 배기모터의 출력을 감소시키고, 상기 급기모터의 출력을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제3단계는, 상기 배기모터의 출력을 감소시킨 후 상기 급기모터의 출력을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1단계는, 실외 온도를 측정하여 상기 실외 온도가 설정된 범위 내인 경우 바이패스유로를 개방시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제3단계는, 실내 공기질을 측정하여 상기 공기질이 설정된 값 이상인 경우 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
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.
본 발명 환기 장치 및 그 제어 방법에 따르면 외기 온도, 실내 공기질 및 실내외 압력차를 이용하여 환기시스템의 팬 스피드를 제어하는 바, 실내 공기를 종합적으로 고려하여 개선한다는 효과가 있다.
또한 배기모터와 급기모터를 분리하여 독립적으로 제어함으로써 실내 기압을 실외보다 높게 할 수 있어 침기 또는 누기로 인한 불쾌감 및 이산화탄소 등의 적체를 방지할 수 있다.
또한 배기모터의 출력을 감소시킨 후 급기모터의 출력을 증가시킴으로써 안정적으로 압력 제어를 할 수 있다.
또한 실내 공기질이 좋지 않은 경우에는 급기모터 및 배기모터의 출력을 모두 증가시킴으로써 환기량을 늘려 빠르게 공기질 문제를 해소할 수 있다는 유리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명 환기 장치의 구성 및 연결관계를 개략적으로 도시하는 도면,
도 2는 본 발명 환기 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도,
도 3은 본 발명 환기 장치 제어에 따른 팬 출력을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명 환기 장치 사용 시 실내와 실외의 기압 차이를 나타내는 그래프,
도 5는 본 발명 환기 장치 사용 시 실내의 CO2농도 변화를 나타내는 그래프,
도 6은 본 발명 환기 장치 사용 시 실내의 PM 2.5 농도 변화를 나타내는 그래프,
도 7 및 도 8은 종래 환기 장치 사용 시 실내와 실외 일측 및 타측의 기압 차이를 나타내는 그래프,
도 9는 환기 장치 동작 및 미동작 시의 실내의 PM 2.5 농도차 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명 환기 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도,
도 3은 본 발명 환기 장치 제어에 따른 팬 출력을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명 환기 장치 사용 시 실내와 실외의 기압 차이를 나타내는 그래프,
도 5는 본 발명 환기 장치 사용 시 실내의 CO2농도 변화를 나타내는 그래프,
도 6은 본 발명 환기 장치 사용 시 실내의 PM 2.5 농도 변화를 나타내는 그래프,
도 7 및 도 8은 종래 환기 장치 사용 시 실내와 실외 일측 및 타측의 기압 차이를 나타내는 그래프,
도 9는 환기 장치 동작 및 미동작 시의 실내의 PM 2.5 농도차 변화를 나타내는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 환기 장치의 구성 및 연결관계를 개략적으로 도시하는 도면, 도 2는 본 발명 환기 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도, 도 3은 본 발명 환기 장치 제어에 따른 팬 출력을 나타내는 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명 환기 장치(1)의 일 실시예는, 실내의 천장 내부 등에 설치될 수 있으며, 함체 형상의 하우징(10) 내에 전열교환소자(20) 및 송풍용 팬 등을 포함하여 공기를 환기시킬 수 있다. 또한 복수의 실내 공간을 하나의 환풍 장치로 환기할 수 있도록 도 1과 같이 환풍기와 각 구역(51~54)이 덕트(30)로 연결될 수 있다.
일 실시예를 더욱 상세히 설명하면, 함체 형상의 하우징(10) 내에 전열교환소자(20)가 설치되며, 실내에서 실외 방향으로 공기가 배출되는 배기유로 및 실외에서 실내 방향으로 공기가 공급되는 급기유로가 상기 전열교환소자(20)에서 교차되도록 형성될 수 있다. 전열교환기의 꼭지점으로부터 하우징(10) 내벽에 이르는 격벽이 형성됨으로써 배기유로 및 급기유로가 나뉘어질 수 있다. 그리고 도면에 도시하지는 않았으나, 배기유로와 급기유로 중 어느 하나 이상이 바이패스유로를 포함할 수 있다.바이패스유로는, 배기유로 또는 급기유로가 전열교환소자(20)를 관통하지 않고 우회하여 연결되도록 형성되며, 전동댐퍼에 의해 개폐될 수 있다.
그리고 환풍 장치 중 실외 공기가 도입되는 부분에는 온도센서(49)가 설치될 수 있다. 온도센서(49)로 실외 공기의 온도를 측정할 수 있다.
또한 하우징(10) 내에는 실내 공기를 실외로 배출하기 위한 배기팬(42)과, 실외 공기를 실내로 공급하기 위한 급기팬(44)을 포함할 수 있다. 배기팬(42)과 급기팬(44)은 각각 배기모터(41) 및 급기모터(43)에 의해 회전 동작한다.
그리고 환풍기는 실내의 복수 구역을 환기시킬 수 있으며, 그 예로써 제1 내지 제4구역(51~54)을 도시하고 있다. 예를들어 제1구역(51)은 거실, 제2구역(52)은 침실1, 제3구역(53)은 침실2, 제4구역(54)은 침실3이 될 수 있다. 또한 구역을 대표하는 대표실에는 실내 기압을 측정하는 기압센서(47, 48) 및 공기질센서가 설치될 수 있다. 기압센서는 실외 공기의 압력을 측정하는 제1기압센서(47) 및 실내 공기의 압력을 측정하는 제2기압센서(48)를 포함할 수 있다. 여기서 제1기압센서(47)는 온도센서(49)와 같이 하우징(10)에 설치되는 것도 가능하다. 또한 제1기압센서(47) 및 제2기압센서(48)은 복수 지점의 압력을 측정할 수 있도록 복수 개 설치될 수도 있다. 또한 공기질센서의 예로써 CO2 농도를 측정하는 CO2센서(45) 및 미세먼지 농도를 측정하는 PM센서(46)를 들 수 있다. 도면 상 대표실 제어에 의해 제1구역(51)에만 기압센서 및 공기질센서가 설치된 것으로 표시하였으나, 기압센서 및 공기질센서는 모든 구역에 설치될 수 있다.
그리고 배기모터(41), 급기모터(43), 전동댐퍼는 제어부(40)에 의해 제어될 수 있다. 제어부(40)에 관하여는 도 2를 이용하여 본 발명 환기 장치(1)의 제어 방법을 설명하는 것으로 한다.
본 발명 환기 장치(1)의 제어 방법은, 환풍 장치의 급기모터(43) 및 배기모터(41)를 구동시키는 제1단계; 실내와 실외의 기압차를 측정하는 제2단계; 및 측정된 상기 기압차가 설정된 기압차보다 크도록, 상기 배기모터(41) 및 급기모터(43)의 출력을 독립적으로 제어하는 제3단계; 를 포함한다. 이를 도 2를 이용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
먼저 제어부(40)에는 TOUT(외기온도), TLOW(열교환 모드를 동작시키지 않는 최소값), THIGH(열교환 모드를 동작시키지 않는 최대값), CO2IN(실내 이산화탄소 농도), CO2IN_SET(실내 이산화탄소 농도 설정값), PIN(실내 기압), POUT(실외 기압), △P(실내외 기압차, PIN-POUT), △PSET(실내외 기압차 설정값)이 입렵된다(S1). 여기서 TOUT, CO2IN, PIN, POUT, △P(실내외 기압차, PIN-POUT)은 상술한 센서에 의해 제어부(40)에 입력 및 연산된다. 이는 통신선을 이용하여 이루어질 수 있다. 그리고 TLOW, THIGH, CO2IN_SET, △PSET은 설정값이므로 제어부(40)에 프로그래밍으로 입력될 수 있다.
그리고 환풍기가 동작되는 경우(S2), 제어부(40)는 실외 온도가 설정된 범위(TLOW < TOUT < THIGH ) 내에 있는지 판단한다(S3). 그리고 설정된 범위가 아닌 경우 열교환 모드로 환풍 장치를 동작시키고(S4a), 설정된 범위 내인 경우 열교환 모드를 적용하지 않는다(S4b). 여기서 열교환 모드란, 배기유로 및 급기유로가 전열교환소자(20)를 통해 교차하는 것을 의미한다. 이에 따라 실내 공기와 실외 공기가 열교환되며 환기될 수 있고, 따라서 열교환 모드는 여름철이나 겨울철에 냉난방 효율을 증가시킬 수 있다. 반대로 실내 공기와 실외 공기의 온도가 비슷한 환절기 등에는 전열교환소자(20)가 유동 저항이 될 수 있으므로, 열교환 모드를 적용하지 않고 바이패스유로를 통해 급기 또는 배기되도록 할 수 있는 것이다.
이후, 상술한 센서에 의해 공기질 및 압력차를 측정한다(S5). 예를들어 CO2 농도 및 PM2.5 농도를 측정할 수 있다. 그리고 측정된 실내의 CO2IN 농도가 설정된 CO2 농도(CO2IN_SET)보다 높거나, 실내의 PMIN 농도가 설정된 PM 농도(PMIN_SET)보다 높거나, 실내와 실외의 기압차(△POUT1 또는 △POUT2, △POUT=PIN-POUT)가 설정된 기압차(△PSET)보다 낮은지 판단한다(S6). 그리하여 CO2IN나 PMIN 이 높거나, △POUT이 작은 경우, 급기팬(44)과 배기팬(42)을 동작시키며(S7), 특히 CO2IN나 PMIN 이 높은 경우 급기팬(44)과 배기팬(42)의 풍량을 모두 증가시켜 환기량을 크게 한다(S9a). 그렇지 않은 경우는, 기압차(△P)가 설정된 기압차(△PSET)보다 작은 것으로서(S9b), 배기팬(42)의 풍량을 감소시키고(S9c), 급기팬(44)의 풍량을 증가시킨다(S9d). 도 3에 는 배기팬(42)의 속도(Case2_Exhaust Fan)가 먼저 감소한 후 급기 팬(44)(Case2_Supply Fan)의 속도가 증가되는 것을 도시하고 있다. 그리고 제어부(40)는 급기팬(44)과 배기팬(42)의 연산된 파워 값을 출력하여(S10), 급기모터(43) 및 배기모터(41)의 출력을 제어한다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명 적용 시의 효과를 설명한다. 본 명세서에 첨부된 그래프 도면에서 Case 2-1은 실내 및 실외의 기압차를 고려하지 않은 경우, Case 2-2는 실내 및 실외의 기압차를 고려한 본 발명에 관한 것이다.
도 4는 본 발명 환기 장치(1) 사용 시 실내와 실외의 기압 차이를 나타내는 그래프 도면이며, 도 4 (a)는 실내 거실과 외부(EN 01)의 기압차를 나타낸 것이고, (b)는 실내 거실과 외부(EN 02)의 기압차를 나타낸 것이다. 그래프를 도면 외부 두 개소 모두 실내보다 기압이 크게 낮아진 것을 알 수 있다. 이에 따라 실내에서 침기로 인한 불쾌감을 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명 환기 장치(1) 사용 시 실내의 CO2농도 변화를 나타내는 그래프, 도 6은 본 발명 환기 장치(1) 사용 시 실내의 PM 2.5 농도 변화를 나타내는 그래프 도면이다. 이들 도면을 보면, 실내 거실에서 CO2 및 PM2.5 농도가 본 발명 적용 시 크게 줄어든 것을 확인할 수 있다.
본 명세서에서는 각 실시예를 나누어 설명하였으나, 각 실시예를 조합하여 도출될 수 있는 실시예 역시 본 발명의 권리범위 내에 속하는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 환기 장치
10 하우징
20 전열교환소자 30 덕트
40 제어부 41 배기모터
42 배기팬 43 급기모터
44 급기팬 45 CO2센서
46 PM센서 47 제1기압센서
48 제2기압센서 49 온도센서
51 제1구역 52 제2구역
53 제3구역 54 제4구역
20 전열교환소자 30 덕트
40 제어부 41 배기모터
42 배기팬 43 급기모터
44 급기팬 45 CO2센서
46 PM센서 47 제1기압센서
48 제2기압센서 49 온도센서
51 제1구역 52 제2구역
53 제3구역 54 제4구역
Claims (14)
- 실내에서 실외로 공기가 배출되는 배기유로 및 실외에서 실내로 공기가 공급되는 급기유로를 포함하는 하우징;
상기 배기유로 내에서 실내 공기를 실외로 송풍시키는 배기모터 및 상기 배기모터에 의해 동작하는 배기팬;
상기 급기유로 내에서 실외 공기를 실내로 송풍시키는 급기모터 및 상기 급기모터에 의해 동작하는 급기팬;
상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 제어하는 제어부; 및
실내 압력 및 실외 기압을 측정하는 압력센서;
를 포함하며,
상기 제어부는 상기 압력센서로부터 측정된 값을 이용하여, 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 배기모터 및 급기모터의 출력이 점진적으로 변하도록 가변속 제어하는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는 실내와 실외의 기압차가 설정된 기압차 이상이 되도록 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 제어부는, 실내와 실외의 기압차가 설정된 기압차 이하인 경우, 상기 배기모터의 출력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 제어부는, 실내와 실외의 기압차가 설정된 기압차 이하인 경우, 상기 급기모터의 출력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 제어부는, 실내와 실외의 기압차가 설정된 기압차 이하인 경우, 상기 배기모터의 출력을 감소시킨 후에 상기 급기모터의 출력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 제1항에 있어서,
실외 온도를 측정하는 온도센서;
상기 배기유로 및 급기유로가 교차되며 실내 공기 및 실외 공기가 열교환되는 전열교환소자;
를 더 포함하고,
상기 하우징은 상기 배기유로 또는 급기유로가 상기 전열교환소자를 거치지 않고 연장되도록 하는 바이패스유로 및 상기 바이패스유로를 개폐하는 전동댐퍼를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 온도센서에서 측정된 값이 설정된 범위 내인 경우 상기 바이패스유로를 개방하는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 제1항에 있어서,
실내의 공기질을 측정하는 공기질센서;
를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 공기질센서에서 측정된 값이 설정된 값보다 큰 경우, 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 환풍 장치의 급기모터 및 배기모터를 구동시키는 제1단계;
실내와 실외의 기압차를 측정하는 제2단계;
측정된 상기 기압차가 설정된 기압차보다 크도록, 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 독립적으로 제어하는 제3단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 장치의 제어 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 제3단계는, 상기 배기모터의 출력을 감소시키고, 상기 급기모터의 출력을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 장치의 제어 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 제3단계는, 상기 배기모터의 출력을 감소시킨 후 상기 급기모터의 출력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 환기 장치의 제어 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 제1단계는, 실외 온도를 측정하여 상기 실외 온도가 설정된 범위 내인 경우 바이패스유로를 개방시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 장치의 제어 방법.
- 제10항에 있어서,
상기 제3단계는, 실내 공기질을 측정하여 상기 공기질이 설정된 값 이상인 경우 상기 배기모터 및 급기모터의 출력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 환기 장치의 제어 방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210185044A KR20230097231A (ko) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 환기 장치 및 그 제어 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210185044A KR20230097231A (ko) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 환기 장치 및 그 제어 방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230097231A true KR20230097231A (ko) | 2023-07-03 |
Family
ID=87157333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210185044A KR20230097231A (ko) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | 환기 장치 및 그 제어 방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230097231A (ko) |
-
2021
- 2021-12-22 KR KR1020210185044A patent/KR20230097231A/ko unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2558994C (en) | Basement ventilator | |
US9500383B2 (en) | Method for controlling a ventilation system for the ventilation of an enclosure and a ventilation system | |
KR101121209B1 (ko) | 하이브리드 환기설비 | |
KR102047754B1 (ko) | 다기능 스마트 공조시스템 | |
CN105605753B (zh) | 基于多联机与新风机复合空调系统的新风送风温控系统 | |
JP5784654B2 (ja) | 空調システム及び空調方法 | |
CN115013912B (zh) | 一种新风系统的控制方法、装置、存储介质及新风系统 | |
CA3130048A1 (en) | Method and system for monitoring air leaks through a building envelope and controlling a ventilation system | |
JP2014173826A (ja) | 全熱交換型の換気装置 | |
CN102393058B (zh) | 一种空调系统的末端控制系统 | |
KR100893835B1 (ko) | 하이브리드 공조시스템 및 그 공조시스템을 이용한공조방법 | |
JP2013160493A (ja) | 換気制御システム | |
Jacobs et al. | Diffuse ceiling ventilation for fresh classrooms | |
KR20090115443A (ko) | 지능형 환경 제어 시스템 | |
WO2008102227A2 (en) | Ventilation system and method for controlling multiple air to air heat exchanger with temperature sensors | |
CN202254126U (zh) | 一种变风量空调系统末端装置的节能控制系统 | |
CN211316355U (zh) | 一种带回风选择的列间空调室内机 | |
CN211177179U (zh) | 一种辐射冷暖五恒空调全屋无管道新风系统 | |
NO346600B1 (en) | Method and system for controlling a ventilation system to prevent infiltration of pollutants through a building envelope | |
KR20230097231A (ko) | 환기 장치 및 그 제어 방법 | |
KR101562641B1 (ko) | 공기조화시스템 | |
Henderson Jr et al. | Energy Efficiency and cost assessment of humidity control options for residential buildings | |
CN214701108U (zh) | 集中式空调送风系统 | |
Smith et al. | Simulations of a novel demand-controlled room-based ventilation system for renovated apartments | |
Heide et al. | Review of HVAC strategies for energy renovation of detached houses towards nZEB in cold climates |