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KR100919861B1 - 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치 - Google Patents

실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치 Download PDF

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KR100919861B1
KR100919861B1 KR1020070138411A KR20070138411A KR100919861B1 KR 100919861 B1 KR100919861 B1 KR 100919861B1 KR 1020070138411 A KR1020070138411 A KR 1020070138411A KR 20070138411 A KR20070138411 A KR 20070138411A KR 100919861 B1 KR100919861 B1 KR 100919861B1
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KR
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indoor
fan
heat exchanger
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김명환
Original Assignee
박덕만
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Publication date
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Abstract

본 발명은 전열교환기에 실내 공기와 실외 공기를 교차방향으로 분리하여 통과시키면서 실내 공기와 실외 공기간의 열교환이 일어나게 하여 환기 중에 실내 공기의 열이나 냉기를 실내로 투입되는 실외 공기로 회수하는 열회수 환기과정에서, 실내 공기의 열이나 냉기를 회수한 실외 공기가 정화되면서 동시에 실내 공기의 온도에 근접한 상태로 온도가 보상되어 실내에 투입되는 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치에 관한 것으로, 실내로부터 실내 공기를 흡입하여 전열교환기를 통과시킨 후 배기덕트를 통해 실외로 배출하는 배기팬; 흡기덕트를 통해 실외 공기를 흡입하여 상기 전열교환기를 통과시킴으로써 실내 공기의 열 또는 냉기를 실내로 유입되는 실외 공기에 전달하게 하는 흡기팬; 및 상기 흡기팬에 의하여 유입된 실외 공기를 다시 실내로부터 흡입한 실내 공기와 서로 혼합하여 동시에 필터를 통과하게 한 후 실내에 공급하는 급기팬;을 포함한 것을 특징으로 한다.
전열교환기, 환기장치

Description

실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치{AIR CLEANING AND HEAT TRANSFERRING VENTILATOR COMPENSATING TEMPERATURE BY ROOM AIR}
본 발명은 열회수 환기장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 전열교환기에 실내 공기와 실외 공기를 교차방향으로 분리하여 통과시키면서 실내 공기와 실외 공기간의 열교환이 일어나게 하여 환기 중에 실내 공기의 열이나 냉기를 실내로 투입되는 실외 공기로 회수하는 열회수 환기장치에서 있어서, 실내 공기의 열이나 냉기를 회수한 실외 공기가 정화되면서 동시에 실내 공기의 온도에 근접한 상태로 온도가 보상되어 실내에 투입되는 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치에 관한 것이다.
우선, 도 3을 참조하면, 전열교환기(또는 "현열교환기"라고도 함)(63)는 서로 썩이지 않는 유로를 갖는 전열교환소자(65a, 65b)를 교차되게 중첩하고 실내 공기 및 실외 공기를 교차되는 유로에 통과시켜 실내 공기의 열 또는 냉기가 실외 공기에 전달되게 하는 현열 전달을 이용한 열교환기이다. 근래 환기장치를 위한 전열교환기가 다양하게 제작되어 판매되고 있고, 도 3에 도시된 전열교환기는 그 대표적인 구조이다. 서로 교체되는 방향을 갖는 전열교환소자가 교대로 반복하여 중첩되어 있고, 전열교환소자에 의하여 형성되는 유로에 실내 공기와 실외 공기가 서로 혼합되지 않게 통과하면서 열전달이 이루어지므로 전열교환소자는 열전달이 용이한 소자이다.
종래, 열회수 환기장치는 덕트 및 팬에 의하여 실내 공기를 배출함과 동시에 실외공기를 흡입하여 실내 공기를 환기하는 과정에서 상기 전열교환기를 통과하게 함으로써, 실내에 투입되는 실외 공기가 실외로 배출되는 실내 공기의 열(겨울철 실내 난방 중)이나 냉기(여름철 실내 냉방 중)를 회수할 수 있게 하고 있다. 근래에는 천정형이나 창문형 열회수 환기장치 뿐만 아니라, 스탠드형의 열회수 환기장치가 만들어져 거실과 발코니 사이에 창에 설치되기도 한다(실용신안등록 제20-426731호).
그러나, 실내 온도와 실외 온도의 차이가 큰 혹한기와 혹서기에 있어서는 전열교환기를 거쳐 열교환이 이루어진 경우에도 실내에 투입되는 실외공기가 지나치게 차거나(겨울철 실내 난방 중) 지나치게 뜨겁다(여름철 실내 냉방 중). 이 처럼 지나치게 차거나 뜨거운 실외 공기를 실내에 그대로 투입할 경우, 환기장치 주변이 국부적으로 지나치게 차가워지거나 뜨거워지는 단점이 있다. 특히 주택 처럼 실내 공간이 좁은 경우에는 이를 이유로 환기 장치를 꾸준하게 사용하지 못하고 있는 것이 현실이다.
종래, 실내 공기의 정화를 위하여 공기정화기를 많이 사용한다. 공기정화기는 특히 난방이나 냉방을 위하여 창문을 닫았을 때 필요하고 효과적인데, 이 때는 상술한 환기장치의 운전이 필요한 시기이기도 하다. 그러나, 종래 열회수 환기장치는 실외에서 투입되는 공기를 열회수한 후 그대로 실내에 투입하여, 공기정화기에 의하여 정화된 실내 공기를 오히려 오염시키는 문제점이 있다.
상술한 종래의 열회수 환기장치가 갖는 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명은 환기가 이루어지는 중에도 실내에 실내 공기의 온도에 근접한 실외 공기를 급기할 수 있는 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 환기 장치를 통하여 실외공기를 유입하면서 실외공기를 정화 및 살균하여 실내에 급기할 수 있는 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치를 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하고자 하는 본 발명에 따른 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치는 실내로부터 실내 공기를 흡입하여 전열교환기를 통과시킨 후 배기덕트를 통해 실외로 배출하는 배기팬; 흡기덕트를 통해 실외 공기를 흡입하여 상기 전열교환기를 통과시킴으로써 실내 공기의 열 또는 냉기를 실내로 유입되는 실외 공기에 전달하게 하는 흡기팬; 및 상기 흡기팬에 의하여 유입된 실외 공기를 다시 실내로부터 흡입한 실내 공기와 서로 혼합하여 동시에 필터를 통과하게 한 후 실내에 공급하는 급기팬;을 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징은 상기 필터의 표면에 광촉매를 코팅을 하고, 필터의 표면에 는 자외선램프(UV Lamp)에 의하여 자외선을 조사하여 실내에 투입되는 공기를 살균하는 데 있다.
상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면 실외 공기를 유입하여 환기가 이루어지는 중에도 실내에 실내 공기의 온도에 근접한 실외 공기를 급기할 수 있고, 실외공기를 유입하면서 실외공기를 정화 및 살균하여 실내에 급기함으로써, 혹한기 또는 혹서기의 환기 중에도 항상 깨끗하고 일정한 온도의 실내 공기를 유지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명에 따른 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치의 프레임으로 부터 내부를 볼 수 있도록 덕트, 제1측판, 전면판 및 그릴을 분리하여 도시한 분해사시도를, 도 1b는 도 1a에서 프레임 배면에 덕트를 부착하여 도시한 분해사시도를, 도 2는 도 1a에 도시된 프레임의 각 부품 설치판에 공기 정화 및 열회수 환기 부품을 실장하여 도시한 분해사시도를, 도 3은 본 발명에 따른 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치에 사용되는 전열교환기의 사시도를, 도 4는 도 1b에 도시 된 프레임의 각 부품 설치판에 공기 정화 및 열회수 환기 부품을 실장하고 공기 흐름을 함께 도시한 분해사시도를, 도 5는 본 발명에 따른 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치의 공기 흐름을 보여 주는 외관사시도를 각각 나타낸다.
도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치는 거실 또는 거실과 발코니 사이의 창틀에 설치될 수 있는 스탠드형으로 제작될 수 있다. 본 발명에 따른 스탠드형 환기장치는 세로 방향으로 길게 연장되는 4개의 프레임(1)과, 상기 프레임(1)의 내부에 그 바닥으로부터 일정한 간격을 두고 순차적으로 마련되는 배기팬 설치판(3), 전열교환기 설치판(5), 흡기팬 설치판(7), 필터 설치판(9), 급기팬 설치판(11), 급기덕트 하판(13) 및 급기덕트 상판(15)과, 상기 프레임(1)의 전면에 마련되는 전면판(41) 및 그릴(45)과, 상기 프레임(1)의 측면에 마련되는 제1측판(29) 및 제2측판(37)과, 상기 프레임(1)의 배면에 마련되는 덕트(47)를 포함하여 구성된다.
상기 제1측판(29)의 하부에는 전열교환기 설치판(5) 및 흡기팬 설치판(7) 사이의 공간으로 실내 공기를 유입시키는 배기구(31)가 형성되고, 상기 전열교환기 설치판(5)의 상기 배기구(31) 대각선 방향 구석에는 제1통공(19)이 형성된다.
상기 덕트(47)는 환기를 위하여 외부 공기가 내부로 유입되는 흡기덕트(55)와 실내 공기가 외부로 배출되는 배기덕트(49)로 구성된다. 흡기덕트 입구(57) 및 배기덕트 출구(53)는 실외까지 연장된다.
도 1b를 참조하면, 상기 흡기덕트(55)는 외부공기를 상기 전열교환기 설치판(5) 및 흡기팬 설치판(7) 사이의 공간 중 우측(제1측판측) 공간으로 투입하도록 형성된다. 따라서, 덕트(47)가 조립될 경우 흡기덕트 출구(59)는 상기 흡기팬 설치판(7)의 직하부에 오게 된다. 상기 흡기팬 설치판(7)의 상기 흡기덕트 출구(59) 대각선 방향 구석에는 제2통공(21)이 형성된다.
다시 도 1a를 참조하면, 상기 배기덕트(51)의 입구(51)는 상기 배기팬 설치판(3) 및 전열교환기 설치판(5) 사이 공간에 위치하도록 형성된다. 상기 필터 설치판(9)의 선단 부근에는 제3통공(23)이 형성되고, 상기 제1측판(29)및 제2측판(37)에는 상기 제3통공(23) 방향으로 실내 공기를 투입할 수 있는 순환공기흡입구(35, 39)가 형성된다. 상기 급기팬 설치판(11) 후단 부근에는 제4통공(25)이 형성되고, 상기 급기덕트 하판에는 급기덕트(17)로 공기를 유입할 수 있는 제5통공(27)이 형성된다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 배기팬 설치판(3)에는 송풍출구가 상기 배기덕트 입구(51)에 연결되는 배기팬(61)이 마련되고, 상기 전열교환기 설치판(5)에는 전열교환기(63)가 마련되어 전열교환기 설치판(5)과 흡기팬 설치판(7) 사이 공간을 그 세로 모서리에 의하여 배기구(31)측 공간, 제1통공(19)측 공간, 흡기덕트 출구(59)측 공간 및 제2통공(21)측 공간 등 4개의 공간으로 분할한다. 이에 의하여 배기구(31)측 공간과 제1통공(19)측 공간은 서로 대각선 방향에 놓이게 되고 배기구(31), 전열교환기(63)의 전열교환소자(65b)의 내부 유로 및 제1통공(19)은 연속적인 유로(流路)를 형성하게 된다. 또한 상기 흡기덕트 출구(59)측 공간과 제2통공(21)측 공간은 서로 대각선 방향에 놓이게 되고 흡기덕트 출구(59), 전열교환기(63)의 전열교환소자(65a)의 내부 유로 및 제2통공(21)은 연속적인 유로를 형성하게 된다. 상기 흡기팬 설치판(7)에는 송풍출구가 상기 제3통공(23)에 연결되는 흡기팬(71)이 마련되고, 상기 필터 설치판(9)에는 상기 제3통공(3)과 제4통공(25) 사이를 가로 막는 필터가 경사지게 설치된다. 상기 급기팬 설치판(11)에는 송풍출구가 상기 제5통공(27)에 연결되는 급기팬(69)이 연결된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 이러한 구성에 의하여, 상기 배기팬(3)은 실내로부터 실내 공기를 배기구(31)->전열교환기(63)->제1통공(19)을 순차적으로 거쳐 흡입한 후, 배기덕트 입구(51)->배기덕트 출구(53)을 순차적으로 거쳐 배출되게 한다. 또한, 상기 흡기팬(71)은 상기 흡기덕트 입구(57)->흡기덕트 출구(59)->전열교환기(63)->제2통공(21)을 통해 통해 실외 공기를 흡입하여 실외 공기를 상기 전열교환기(63)을 거쳐 실내 공기와 열교환하게 하고, 이를 다시 제3통공(23)을 통하여, 순환공기흡입구(35, 39)로 부터 유입되는 실내 공기와 혼합되게 한다.
본 발명의 특징은 상기 제3통공(23)을 통하여 흡입된 실외 공기와 상기 순환공기흡 입구(35, 39)를 통하여 유입된 실내 공기를 서로 혼합하여 동시에 공기 여과용 필터(67)를 통과시킴으로써 실외 공기의 온도를 실내 공기의 온도에 근사하게 유지시키는 데 있다. 이를 위하여, 상기 급기팬(69)은 상기 제3통공(23) 및 순환공기흡입구(35, 39)를 통하여 유입된 혼합 공기를 필터(67) 및 제4통공(25)을 통과하도록 강제로 빨아들여, 필터 통과 과정에서 실외 공기와 실내 공기가 적절히 썩이면서 온도 보상 및 정화가 이루어지게 한 후, 제5통공(27)->급기덕트(17)->그릴(45)을 순차적으로 거쳐 실내에 배출되게 한다.
공기중의 박테리아나 바이러스를 살균하기 위하여, 상기 필터의 표면에는 산화티타늄등 광촉매를 코팅을 하고, 필터의 표면에는 자외선램프(UV Lamp)에 의하여 자외선을 조사하여 광촉매가 활성화하게 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 전면판(41)의 내측면 중 상기 필터(67)와 같은 높이에는 자외선램프(43)를 설치하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하여 본 발명은 실외 공기를 유입하여 환기가 이루어지는 중에도 실내에 실내 공기의 온도에 근접한 실외 공기를 급기할 수 있고, 실외공기를 유입하면서 실외공기를 정화 및 살균하여 실내에 급기함으로써, 혹한기 또는 혹서기의 환기 중에도 항상 깨끗하고 일정한 온도의 실내 공기를 유지할 수 있게 되는 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치의 프레임으로 부터 내부를 볼 수 있도록 덕트, 제1측판, 전면판 및 그릴을 분리하여 도시한 분해사시도이다.
도 1b는 도 1a에서 프레임 배면에 덕트를 부착하여 도시한 분해사시도이다.
도 2는 도 1a에 도시된 프레임의 각 부품 설치판에 공기 정화 및 열회수 환기 부품을 실장하여 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치에 사용되는 전열교환기의 사시도이다.
도 4는 도 1b에 도시된 프레임의 각 부품 설치판에 공기 정화 및 열회수 환기 부품을 실장하고 공기 흐름을 함께 도시한 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 실내온도 보상형 공기청정 열회수 환기장치의 공기 흐름을 보여 주는 외관사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 프레임 3 : 배기팬 설치판
5 : 전열교환기 설치판 7 : 흡기팬 설치판
9 : 필터 설치판 11 : 급기팬 설치판
13 : 급기덕트 하판 15 : 급기덕트 상판
17 : 급기 덕트 19 : 제1통공
21 : 제2통공 23 : 제3통공
25 : 제4통공 27 : 제5통공
29 : 제1측판 31 : 배기구
35 : 순환공기흡입구 37 : 제2측판
39 : 순환공기흡입구 41 : 전면판
43 : 자외선램프 45 : 그릴
47 : 덕트 49 : 배기덕트
51 : 배기덕트 입구 53 : 배기덕트 출구
55 : 흡기덕트 57 : 흡기덕트 입구
59 : 흡기덕트 출구 61 : 배기팬
63 : 전열교환기 65a, 65b : 전열교환소자
67 : 전열교환기덕트 69 : 급기팬
71 : 흡기팬

Claims (2)

  1. 실내로부터 실내 공기를 흡입하여 전열교환기(63)를 통과시킨 후 배기덕트(49)를 통해 실외로 배출하는 배기팬(61)과, 흡기덕트(55)를 통해 실외 공기를 흡입하여 상기 전열교환기(63)를 통과시킴으로써 실내 공기의 열 또는 냉기를 실내로 유입되는 실외 공기에 전달하게 하는 흡기팬(71)과, 상기 흡기팬(71)에 의하여 유입된 실외 공기를 다시 실내로부터 흡입한 실내 공기와 서로 혼합하여 동시에 필터(67)를 통과하게 한 후 실내에 공급하는 급기팬(69)을 구비하고, 상기 전열교환기(63), 배기팬(61), 흡기팬(71), 필터(67) 및 급기팬(69)은, 세로 방향으로 길게 연장되는 4개의 프레임(1)과, 상기 프레임(1)의 내부에 그 바닥으로부터 일정한 간격을 두고 순차적으로 마련되는 배기팬 설치판(3), 전열교환기 설치판(5), 흡기팬 설치판(7), 필터 설치판(9), 급기팬 설치판(11)에 차례로 설치하되,
    상기 흡기덕트(55) 및 배기덕트(49)는 상기 프레임(1)의 배면에 상기 배기팬 설치판(3)으로 부터 상기 급기팬 설치판(11) 상부까지 연장하여 나란히 인접되게 설치하여, 외부 공기가 상기 흡기팬(71)에 의해 상기 전열교환기(63)에 투입되기 전에 상기 흡기덕트(55)를 통과하면서 상기 배기팬(61)에 의해 상기 배기덕트(49)를 통해 배출되는 실내 공기의 열 또는 냉기를 흡수하게 한 것을 특징으로 하는 실내온도 보상형 공기청정 열회수 실내입식 환기장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기팬 설치판(3), 전열교환기 설치판(5), 흡기팬 설치판(7), 필터 설치판(9) 및 급기팬 설치판(11)의 전면은 전면판(41)에 의하여 모두 밀폐하고, 상기 필터의 표면에는 광촉매를 코팅을 하며, 상기 전면판의 내면에는 상기 필터의 표면에 자외선을 조사할 수 있는 자외선램프(UV Lamp)(43)를 구비한 것을 특징으로 하는 실내온도 보상형 공기청정 열회수 실내입식 환기장치.
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