Search

KR-102960216-B1 - EXHAUST FAN FOR APARTMENT COMPLEX EXHAUST SYSTEM WITH AI-BASED CONTROL TO REDUCE NOISE AND POWER CONSUMPTION AND PREVENT DRAFT, CONDENSATION AND MOLD DEFECTS

KR102960216B1KR 102960216 B1KR102960216 B1KR 102960216B1KR-102960216-B1

Abstract

본 발명은 인공지능 기반 제어되어 소음과 전력 소모를 절감하고 외풍과 결로와 곰팡이 하자가 방지된 공동주택 배기 시스템용 배기팬에 관한 것이다. 상기 배기팬은 소음을 저감하고 외풍 및 결로를 방지할 수 있도록 설계된 공동주택 배기 시스템에 적용되는 배기팬에 있어서, 하우징; 상기 하우징에 내장된 BLDC 모터; 상기 하우징에 형성된 유입구와 배출구; 상기 BLDC 모터를 제어하는 전자 제어 유닛을 포함하고, 상기 배출구에는 역풍 방지 댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

Inventors

  • 이주현
  • 황문일

Assignees

  • 성운에프에스(주)

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20250715

Claims (5)

  1. 공동주택 배기 시스템에 적용되는 배기팬에 있어서, 하우징; 상기 하우징에 내장된 BLDC 모터; 상기 하우징에 형성된 유입구와 배출구; 및 상기 BLDC 모터를 제어하는 전자 제어 유닛을 포함하고, 상기 배출구에는 역풍 방지 댐퍼가 설치되고, 상기 유입구는 제1유입구와 제2유입구와 제3유입구를 포함하고, 상기 제1유입구와 상기 제2유입구와 상기 제3유입구 각각에는 습도 감지 센서가 내장되고, 상기 제1유입구에는 상기 제1유입구를 개방과 폐쇄하는 제1댐퍼가 배치되고, 상기 제2유입구에는 상기 제2유입구를 개방과 폐쇄하는 제2댐퍼가 배치되고, 상기 제3유입구에는 상기 제3유입구를 개방과 폐쇄하는 제3댐퍼가 배치되고, 상기 공동주택 배기 시스템은 제1룸과 제2룸과 제3룸에 각각 배치되는 제1디퓨저와 제2디퓨저와 제3디퓨저와, 상기 제1디퓨저와 상기 제1유입구를 연결하는 제1덕트와, 상기 제2디퓨저와 상기 제2유입구를 연결하는 제2덕트와, 상기 제3디퓨저와 상기 제3유입구를 연결하는 제3덕트와, 상기 배출구와 연결되는 배기 덕트를 포함하고, 상기 전자 제어 유닛은 제1룸과 제2룸과 제3룸의 중요도 지수와 상기 제1유입구와 상기 제2유입구와 상기 제3유입구의 습도 감지 센서의 센싱값에 따라서 상기 BLDC 모터의 작동과 상기 제1댐퍼와 상기 제2댐퍼와 상기 제3댐퍼의 개방과 폐쇄를 제어하고, 중요도 지수는 거주 지수와 환경 쾌적도 지수와 용도 지수를 산술적으로 합한 지수이고, 거주 지수는 과거의 특정 시점부터 현재까지 사람이 룸에서 거주한 시간을 지수화한 값으로서 0 내지 1 사이의 값을 가지며, 사람이 룸에서 거주한 시간이 길어질수록 높은 값을 가지고, 환경 쾌적도 지수는 과거의 특정 시점부터 현재까지 룸의 온도가 기설정된 쾌적 온도의 범위인 동시에 룸의 습도가 기설정된 쾌적 습도의 범위에 속하는 시간을 지수화한 값으로서 0 내지 1 사이의 값을 가지며, 룸의 온도와 습도가 동시에 쾌적 온도와 습도의 범위에 속하는 시간이 짧아질수록 높은 값을 가지고, 용도 지수는 룸의 용도에 따라서 정해지는 기설정된 값으로서 0 내지 1 사이의 값을 가지고, 상기 전자 제어 유닛은, 제1룸과 제2룸과 제3룸의 중요도 지수의 평균값이 제1설정값 이상인 조건에서는 상기 제1유입구와 상기 제2유입구와 상기 제3유입구의 습도 감지 센서의 센싱값 중 적어도 하나의 센싱값이 기준값 이상인 경우 상기 제1유입구와 상기 제2유입구와 상기 제3유입구의 습도 감지 센서의 모든 센싱값이 기준값 미만이 될 때까지 상기 제1댐퍼와 상기 제2댐퍼와 상기 제3댐퍼를 모두 개방하고 상기 BLDC 모터를 작동시켜 배기 운전을 수행하고, 제1룸과 제2룸과 제3룸의 중요도 지수의 평균값이 제1설정값 미만이고 제1설정값보다 작은 제2설정값 이상인 조건에서는 상기 제1유입구와 상기 제2유입구와 상기 제3유입구의 습도 감지 센서의 센싱값 중 적어도 하나의 센싱값이 기준값 이상인 경우 상기 제1유입구와 상기 제2유입구와 상기 제3유입구의 습도 감지 센서의 모든 센싱값이 기준값 미만이 될 때까지 상기 제1댐퍼와 상기 제2댐퍼와 상기 제3댐퍼 중 습도 감지 센서의 센싱값이 기준값 이상인 룸에 대응되는 댐퍼만을 개방하고 상기 BLDC 모터를 작동시켜 배기 운전을 수행하고, 제1룸과 제2룸과 제3룸의 중요도 지수의 평균값이 제2설정값 미만인 조건에서는 상기 제1유입구와 상기 제2유입구와 상기 제3유입구의 습도 감지 센서의 센싱값이 모두 기준값 이상인 경우 상기 제1유입구와 상기 제2유입구와 상기 제3유입구의 습도 감지 센서의 센싱값 중 적어도 하나의 센싱값이 기준값 미만이 될 때까지 상기 제1댐퍼와 상기 제2댐퍼와 상기 제3댐퍼를 모두 개방하고 상기 BLDC 모터를 작동시켜 배기 운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 배기팬.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제

Description

인공지능 기반 제어되어 소음과 전력 소모를 절감하고 외풍과 결로와 곰팡이 하자가 방지된 공동주택 배기 시스템용 배기팬{EXHAUST FAN FOR APARTMENT COMPLEX EXHAUST SYSTEM WITH AI-BASED CONTROL TO REDUCE NOISE AND POWER CONSUMPTION AND PREVENT DRAFT, CONDENSATION AND MOLD DEFECTS} 본 발명은 인공지능 기반 제어되어 소음과 전력 소모를 절감하고 외풍과 결로와 곰팡이 하자가 방지된 공동주택 배기 시스템용 배기팬에 관한 것이다. 종래의 공동주택 욕실 환기 시스템은 공용 덕트를 통해 다수의 세대의 욕실에서 발생하는 공기를 외부로 배출하도록 구성되어 있다. 그러나 이러한 시스템은 다음과 같은 문제점을 가진다. 첫째, 공용 덕트를 통해 배기되는 구조에서는 세대 간 역류 및 냄새 전이 등의 위생적 문제가 발생할 수 있다. 둘째, 덕트 내의 결로에 의해 곰팡이나 누수 등의 하자가 발생하기 쉬우며, 특히 겨울철 외기 유입에 의한 결빙 현상이 빈번하다. 셋째, 배기팬의 지속적인 운전으로 인해 소음이 발생하고, 전력 소모 또한 무시할 수 없다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해, BLDC 모터 기반의 저소음 및 고효율 팬을 적용하고, 외풍 및 결로 방지를 위한 구조적 설계를 포함함으로써, 쾌적한 실내 공기환경 유지와 에너지 절감, 그리고 장기적인 유지관리 용이성을 확보할 수 있는 배기팬을 제공하고자 한다. 도 1은 본 발명의 배기팬이 설치되는 공동주택 배기 시스템을 나타낸 개념도이다. 도 2는 본 발명의 배기팬을 나타낸 사시도이다. 도 3은 본 발명의 변형례의 배기팬을 나타낸 사시도이다. 도 ４는 본 발명의 변형례의 배기팬을 나타낸 투시사시도이다. 도 5는 본 발명의 변형례의 배기팬을 나타낸 분해사시도이다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 배기팬(100)을 설명한다. 도 1은 본 발명의 배기팬이 설치되는 공동주택 배기 시스템을 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 배기팬을 나타낸 사시도이다. 본 발명의 배기팬(100)이 설치되는 공동주택 배기 시스템(1000)은 제1룸과 제2룸과 제3룸에 각각 배치되는 제1디퓨저(10)와 제2디퓨저(20)와 제3디퓨저(30)와, 제1디퓨저(10)와 배기팬(100)을 연결하는 제1덕트(40)와, 제2디퓨저(20)와 배기팬(100)을 연결하는 제2덕트(50)와, 제3디퓨저(30)와 배기팬(100)을 연결하는 제3덕트(60)와, 배기팬(100)과 연결된 배기 덕트(70)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1룸과 제2룸과 제3룸은 각각 독립된 룸일 수 있으며, 일 예로, 제1룸은 공용욕실이고 제2룸은 부부욕실이고 제3룸은 드레스실일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 배기팬(100)이 배기 운전을 하는 경우, 제1룸의 공기는 제1디퓨저(10)를 통해 제1덕트(40)를 따라 이송되어 배기 덕트(70)를 통해 배출되고, 제2룸의 공기는 제2디퓨저(20)를 통해 제2덕트(50)를 따라 이송되어 배기 덕트(70)를 통해 배출되고, 제3룸의 공기는 제3디퓨저(30)를 통해 제3덕트(60)를 따라 이송되고 배기 덕트(70)를 통해 배출될 수 있다. 본 발명의 배기팬(100)은 (1) 배기팬의 작동 시 발생하는 소음을 최소화할 수 있는 구조를 제공하고, (2) 에너지 소비를 절감할 수 있는 고효율 BLDC 모터가 적용되며 (3) 외풍 및 역풍에 의한 냉기 유입 및 결로 현상을 방지할 수 있는 구조를 구현하였으며, (4) 실내 습기 및 악취를 효과적으로 배출하여 위생 문제를 최소화하고, (5) 유지보수가 용이한 구조로 설계하여 관리비용이 절감되는 장점이 있다. 이를 위해, 본 발명의 배기팬(100)은 하우징(110)과, 하우징(110)에 내장된 BLDC 모터(미도시)와, 하우징(110)에 형성된 유입구(120)와 배출구(130)와, BLDC 모터를 제어하는 전자 제어 유닛(140)을 포함할 수 있다. 하우징(110)은 본 발명의 배기팬(100)의 외관을 형성하는 구성 요소일 수 있으며, 중공으로 내부에는 BLDC 모터가 내장될 수 있으며, 외부에는 유입구(120)와 배출구(130)가 형성될 수 있으며, 전자 제어 유닛(140)이 외장 또는 내장될 수 있다. 이 경우, 하우징(110)은 루버창을 통해 외부와 연결되도록 형성되어 외벽을 관통하지 않고 설치되어 건물 외관의 훼손을 방지할 수 있다. 유입구(120)는 상호 독립된 제1유입구(121)와 제2유입구(122)와 제3유입구(123)를 포함할 수 있으며, 제1유입구(121)와 제2유입구(122)와 제3유입구(123) 각각에는 필터(미도시)와 습도 감지 센서(미도시)와 모터 댐퍼(미도시)가 내장될 수 있다. 제1디퓨저(10)는 제1유입구(121)와 제1덕트(40)에 의해 연결되어 BLDC 모터의 작동으로 배기 운전을 하는 경우 제1룸의 공기는 제1디퓨저(10)에서 흡입되어 제1덕트(40)를 통해 제1유입구(121)를 통과하여 배출구(130)를 통해 배출될 수 있다. 마찬가지로, 제2디퓨저(20)는 제2유입구(122)와 제2덕트(50)에 의해 연결되어 BLDC 모터의 작동으로 배기 운전을 하는 경우 제2룸의 공기는 제2디퓨저(20)에서 흡입되어 제2덕트(50)를 통해 제2유입구(122)를 통과하여 배출구(130)를 통해 배출될 수 있다. 마찬가지로, 제3디퓨저(30)는 제3유입구(123)와 제3덕트(60)에 의해 연결되어 BLDC 모터의 작동으로 배기 운전을 하는 경우 제3룸의 공기는 제3디퓨저(30)에서 흡입되어 제3덕트(60)를 통해 제3유입구(123)를 통과하여 배출구(130)를 통해 배출될 수 있다. 이 경우, 전자 제어 유닛(140)은 제1유입구(121)의 습도 감지 센서와 제2유입구(122)의 습도 감지 센서와 제3유입구(123)의 습도 감지 센서의 센싱값에 따라서 BLDC 모터가 작동되도록 제어하여 배기 운전과 잔열 운전을 수행할 수 있다. 한편, 제1유입구(121)의 습도 감지 센서는 제1룸과 연결된 제1유입구(121) 내부의 공기의 습도의 양(제1룸의 습도의 양)을 감지하는 센서일 수 있고, 제2룸과 연결된 제2유입구(122)의 습도 감지 센서는 제2유입구(122) 내부의 공기의 습도의 양(제2룸의 습도의 양)을 감지하는 센서일 수 있고, 제3룸과 연결된 제3유입구(123)의 습도 감지 센서는 제3유입구(123) 내부의 공기의 습도의 양(제3룸의 습도의 양)을 감지하는 센서일 수 있다. 이 경우, 전자 제어 유닛(140)은 배기 운전이 종료된 후 일정 시간동안 잔열 운전을 수행하여 관로에 남아 있는 고온의 공기(열기)와 수증기 및 습기를 제거할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 배기팬(100)에서는 주 작동이 끝난 후 일정 시간(보통 1~10분 정도) 동안 저속으로 계속 작동하면서 잔열과 습기를 말끔히 제거할 수 있다. 한편, 제1유입구(121)에는 제1댐퍼(121-1; 일 예로, 솔레노이드 밸브)가 배치될 수 있으며, 제1댐퍼(121-1)는 전자 제어 유닛(140)에 의해 제어되어 제1유입구(121)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 마찬가지로, 제2유입구(122)에는 제2댐퍼(122-1; 일 예로, 솔레노이드 밸브)가 배치될 수 있으며, 제2댐퍼(122-1)는 전자 제어 유닛(140)에 의해 제어되어 제2유입구(122)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 마찬가지로, 제3유입구(123)에는 제3댐퍼(123-1; 일 예로, 솔레노이드 밸브)가 배치될 수 있으며, 제3댐퍼(123-1)는 전자 제어 유닛(140)에 의해 제어되어 제3유입구(123)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 배출구(130)는 하우징(110)에서 유입구(120)의 반대측에 배치될 수 있으며, 배출구(130)는 배기 덕트(70)와 연결되어, 배기 운전 시, 유입구(120)를 통과한 공기가 배출구(130)를 거쳐 배기 덕트(70)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 한편, 배출구(130)에는 제4댐퍼(131; 일 예로, 솔레노이드 밸드)가 배치될 수 있으며, 제4댐퍼(131)는 전자 제어 유닛(140)에 의해 제어되어 배출구(130)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 전자 제어 유닛(140)은 배기 운전과 잔열 운전을 수행할 때는 제4댐퍼(131)가 개방되도록 제어하여 배기가 원활하게 이뤄질 수 있게 하고, 배기 운전과 잔열