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KR101581825B1 - 환기장치 및 환기장치의 제어방법 - Google Patents

환기장치 및 환기장치의 제어방법 Download PDF

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KR101581825B1
KR101581825B1 KR1020090047441A KR20090047441A KR101581825B1 KR 101581825 B1 KR101581825 B1 KR 101581825B1 KR 1020090047441 A KR1020090047441 A KR 1020090047441A KR 20090047441 A KR20090047441 A KR 20090047441A KR 101581825 B1 KR101581825 B1 KR 101581825B1
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Abstract

본 발명은 환기장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 항균기능을 구비한 가습유닛을 포함하는 환기장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
환기, 가습, 소자, 살균, 항균

Description

환기장치 및 환기장치의 제어방법{VENTILATING DEVICE AND CONTROLLING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 항균기능을 구비한 가습유닛을 포함하는 환기장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 환기장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 항균기능을 구비한 가습유닛을 포함하는 환기장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 환기장치는 실내의 오염된 공기를 배출하고, 실외의 신선하고 깨끗한 공기를 흡입하여 실내로 공급하는 장치를 말한다. 환기기능이 없는 공기조화장치는 실내 공기를 순환시키며 냉각 또는 가열하여 실내를 냉방 또는 난방한다. 공기조화장치에 필터 등이 구비되는 경우가 있으나, 실내의 오염도는 서서히 증가하게 되고, 필터 등에 의한 공기청정기능은 한계가 있으므로, 실내공기의 환기과정이 필요하게 된다.
따라서, 실내공기를 순환시키며 실내를 냉난방하는 공기조화장치가 설치된 경우에도 별도의 환기장치가 구비되는 경우가 많다.
또한, 냉난방된 실내 공기와 실외 공기를 환기하는 과정에서 열손실을 최소화하기 위하여 실외에서 흡입되는 흡입공기와 실외로 배출되는 배출공기 사이에 열교환을 수행하는 열교환기를 환기장치에 구비하여, 환기과정에서 발생될 수 있는 열손실을 최소화할 수 있다.
또한, 환기장치에 가습기능을 제공하는 가습유닛을 구비하여, 실내로 공급되는 흡입공기를 가습할 수 있다.
이러한 가습유닛의 가습부재는 물에 항상 젖은 상태로 사용되며, 가습기능이 간헐적으로 사용되는 경우 가습부재에 미생물 등이 번식할 우려가 있고, 미생물이 번식하고 잔류된 이물질이 부패 또는 변질될 수 있다. 이러한 미생물의 번식 또는 이물질의 부패 또는 변질은 실내로 공급되는 흡입공기를 오염시키고 악취를 발생시킬 수 있다.
본 발명은 항균기능을 구비한 가습유닛을 포함하는 환기장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 실내에서 배출되는 배출공기와 실외에서 흡입되는 흡입공기를 열교환하는 열교환기, 흡기팬과 및 배기팬을 구비하는 환기유닛 및, 물을 저장하는 급수통, 상기 급수통에서 물을 흡수하여 흡입공기를 투과시켜 가습하는 가습부재 및 상기 가습부재에서 떨어지는 물을 수집하여 배수하는 드레인팬을 포함하며, 상기 급수통, 상기 가습부재 및 상기 드레인팬 중 적어도 하나는 항균코팅되는 가습유닛 및, 상기 급수통에 구비되어 선택적으로 수중 방전하는 수방전 살균장치을 포함하는 환기장치를 제공한다.
이 경우, 상기 항균코팅은 오산화바나듐 및 나노 실버의 혼합물에 의한 코팅일 수 있다.
그리고, 상기 수방전 살균장치는 상기 흡기팬이 정지한 뒤 미리 결정된 시간 동안 작동될 수 있다.
여기서, 상기 수방전 살균장치는 상기 급수통에 물을 공급하는 급수배관에 설치된 급수밸브가 차단된 뒤 미리 결정된 시간 동안 작동될 수 있다.
이 경우, 상기 급수통에 전열히터가 구비되며, 상기 전열히터는 상기 흡기팬이 정지한 뒤 미리 결정된 시간 동안 작동될 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 배기팬과 흡기팬을 포함하는 환기유닛을 작동시켜 실내공기를 환기하는 환기단계; 상기 환기단계가 수행되는 동안 특정 구간에서 물을 저장하는 급수통에 물을 공급하고, 상기 급수통에 저장된 물이 흡수된 가습부재에 흡입공기를 투과시켜 가습하는 가습단계; 및, 상기 가습단계가 종료된 뒤 급수통을 살균하는 급수통 살균단계;를 포함하는 환기장치의 제어방법을 제공한다.
그리고, 상기 급수통 살균단계는 상기 급수통 내부에 구비되는 수방전 살균장치 또는 전열히터의 작동에 의해 수행될 수 있다.
여기서, 상기 급수통 살균단계는 급수통의 살균조건이 만족되는 경우 종료될 수 있다.
이 경우, 상기 살균조건은 미리 결정된 시간 또는 급수통 내부에 저장된 물의 온도일 수 있다.
이 경우, 상기 온도는 80도 이상의 온도일 수 있다.
본 발명에 따른 가습유닛이 구비된 환기장치 및 그 제어방법에 의하면, 실내 공기를 환기함과 동시에 실내로 유입되는 건조한 공기에 수분을 공급하여, 실내 공기를 쾌적하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 환기장치 및 그 제어방법에 의하면, 환기장치에 구비되는 가습유닛을 위생적으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 환기장치 및 그 제어방법에 의하면, 가습유닛에 공급 되는 물의 오염을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 환기장치 및 그 제어방법에 의하면, 가습유닛에서 발생되는 악취를 예방하거나 완화할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 환기장치(1000)의 사시도이다.
상기 환기장치(1000)는 실내공기와 실외공기를 환기하는 환기유닛을 구비한다. 또한, 상기 환기장치는 추가적으로 환기유닛에서 흡입된 흡입공기를 가열 또는 냉각하기 위한 냉난방유닛과 상기 환기유닛에서 흡입된 흡입공기를 가습하는 가습유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 냉난방유닛과 상기 가습유닛은 상기 환기유닛과 함께 실내로 공급되는 흡입공기의 쾌적도를 향상시켜, 사용자의 만족감을 증대시킬 수 있다.
도 1에 도시된 환기장치를 이하 자세히 설명하기로 한다. 상기 환기장치는 상기 환기유닛과 함께 전술한 냉난방유닛 및 가습유닛을 모두 포함하는 경우로 가정하여 설명하기로 한다.
상기 환기장치의 환기기능을 담당하는 환기유닛은 적어도 1개의 송풍팬을 구비할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 상기 환기장치의 환기유닛(100)은 흡기팬(130)과 배기팬(120)을 구비한다. 상기 흡기팬(130)과 배기팬(120)은 실외공기를 흡입하고 실내공기를 배출하게 된다. 상기 흡기팬(130)과 배기팬(120)은 각각 상기 환기유닛(110)의 양단에 위치할 수 있다. 상기 흡기팬(130)은 상기 환기유닛(110)의 실내방향 일단에 구비되며, 상기 배기팬(120)은 상기 환기유닛(110)의 실외방향 일단에 구비될 수 있다.
상기 흡기팬(130)과 배기팬(120) 사이에 흡입되는 공기와 배기되는 공기를 상호 열교환하는 열교환기(110)를 구비할 수 있다. 상기 열교환기(110)는 흡입되는 공기와 배기되는 공기를 열교환시켜, 실내 공기의 급격한 온도변화를 막을 수 있으며, 실내공간의 공조부하를 낮출 수 있다.
예를 들어, 실내의 냉방과정에서 환기과정이 수행되면, 실내의 냉각된 공기가 배출되고, 뜨거운 실외공기가 흡입되어, 공기조화장치 등의 냉방부하(공조부하)가 증가하게 된다.
따라서, 상기 열교환기(110)에서 흡입되는 흡입공기와 배출되는 배출공기가 서로 열교환하여, 냉방부하 또는 난방부하를 줄이고, 사용자가 느끼는 온도편차를 최소화할 수 있다. 상기 열교환기(110)의 구체적인 구조는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
상기 흡기팬(130)과 배기팬(120)은 크로스 플로우팬으로 구성될 수 있으며, 상기 열교환기(110)는 상기 흡기팬(130)과 배기팬(120) 사이에 배치될 수 있다.
상기 흡기팬(130)은 상기 열교환기(110)를 통과한 실외공기(흡입공기)를 후술하는 냉난방유닛(200) 측으로 송풍하고, 상기 배기팬(120)은 상기 열교환기(110)를 통과한 실내공기(배출공기)를 실외로 토출하는 역할을 수행한다,
상기 흡기팬(130)에서 흡입된 흡입공기는 냉난방유닛(200) 측으로 송풍될 수 있다. 상기 냉난방유닛(200)은 냉매가 증발 또는 응축되어 투과되는 흡입공기를 냉각 또는 가열하는 냉난방코일(210)과 냉매를 선택적으로 차단 또는 팽창시킬 수 있는 팽창밸브(미도시)를 포함한다.
상기 냉난방코일에 공급되는 냉매는 환기장치와 별도로 구비된 공기조화장치의 실외기에서 공급될 수 있다.
물론, 상기 환기장치 내부에 압축기와 열교환기를 구비하는 것도 가능하지만, 환기장치의 부피를 줄이고 소음 발생을 최소화하고, 냉난방 효율의 증가를 위하여 실외에 설치된 공기조화장치의 실외기로부터 냉매를 공급받을 수 있다. 상기 냉난방유닛(200)을 구성하는 냉난방코일에 대한 설명은 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
상기 환기장치는 상기 냉난방유닛(200) 후방에 가습유닛(300)을 더 포함할 수 있다. 상기 가습유닛(300)은 물을 흡수하여 흘러내리며, 공기를 투과시켜 투과되는 공기를 가습하는 가습부재를 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 환기장치를 다른 각도에서 도시한 사시도이다. 상기 환기장치는 실내에 실내공기를 흡입하는 흡입구(미도시)와 실내공기가 도출되는 토 출구(미도시)를 통해 실내공기를 흡입하거나 배출하게 된다.
실내공기를 흡입하여 상기 환기장치를 거쳐 배기하는 과정은 상기 환기장치에 각각 연결된 제1 및 제2 배기덕트(430,440)에 의하며, 실외공기를 흡입하여 상기 환기장치를 거쳐 흡기하는 과정은 상기 환기장치에 각각 연결된 제1 및 제2 흡기덕트(410,420)에 의한다.
상기 제1흡기덕트(410)을 통해 흡입된 흡입공기(OA)는 상기 흡입유닛(100)의 열교환기에서 열교환된 뒤, 상기 냉난방유닛(200)을 구성하는 냉난방코일(210)에서 냉각 또는 가열되고, 상기 가습유닛(300)에서 가습되어 실내로 공급(SA)된다.
상기 가습유닛(300)은 특히 동절기 상기 냉난방유닛(200)에서 가열된 흡입공기가 투과되면서 온도는 하강하고 습도는 상승시켜 실내를 쾌적하게 할 수 있다. 즉, 상기 냉난방유닛(200)에서 가열된 공기는 상기 가습유닛에서 가습되기 쉬워진다. 따라서, 상기 가습유닛(300)는 난방모드에서 건조하고 가열된 공기의 온도를 낮추고 습도를 높이는데 더 큰 의미를 갖는다.
반면, 실내에서 흡입되는 실내공기(RA)는 상기 가습유닛(300) 또는 상기 냉난방유닛(200)을 통과하지 않고 우회하여 상기 환기유닛(100)의 열교환기(110)에서 열교환된 뒤 실외로 배출(EA)된다.
도 3은 상기 환기장치의 환기유닛(100)의 열교환기(110)과 냉난방유닛(200)의 냉난방코일(210)을 도시한다. 도 3(a)는 환기유닛(100)의 열교환기(110)를 도시하며, 도 3(b)는 냉난방유닛(200)의 냉난방코일(210)을 도시한다.
도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 상기 열교환기(110)는, 평판형의 평면판재(113)와, 물결형상의 절곡판재(114)가 교대로 적층되어 구성될 수 있다. 상기 평면판재(113)를 사이에 두고 배치된 상기 절곡판재(114)는 직각으로 교차하도록 구성될 수 있다. 그리고 열교환기(110)는 전체적으로 사각 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
상기 열교환기(110)는 평면판재(113) 및 절곡판재(114)의 적층에 의하여 제1유로(115)와 제2유로(116)가 형성된다. 상기 제1유로(115)와 제2유로(116)는 서로 직교하는 유로이다.
상기 열교환기(110)를 구성하는 평면판재(113)의 표면 또는 절곡판재(114)의 표면에는 수증기를 흡착하기 위한 흡착재가 도포될 수 있다.. 이러한 종류의 흡착재로는, 예를 들어 실리카겔, 제올라이트, 이온교환수지 등일 수 있다.
또한, 상기 열교환기(110)를 구성하는 평면판재(113)의 표면 또는 절곡판재(114)는 그 표면에 흡착재가 도포되고 박막 필름 재질 등으로 구성되어, 상기 제1유로(115)와 제2유로(116)를 각각 통과하는 공기는 열교환과 함께 수분교환도 가능하게 된다.
즉, 실내에서 공급된 배출공기(RA)가 상기 제1유로(115)로 유동하고, 실외에서 흡입된 흡입공기(OA)가 제2유로(116)로 유동하는 경우, 상기 제1유로(115)에서 흡착제에 의하여 수분이 흡착되어 제2유로(116)의 흡입공기(OA)로 수분을 공급하여, 흡입공기(OA)의 습도를 상승시킬 수 있다. 상기 가습유닛(300)이 환기장치에 구비되는 경우, 가습유닛(300)에 의한 가습과정이 수행될 수 있으나, 가습유닛이 구비되지 않는 경우에도 흡입공기(OA)와 배출공기(RA)의 습도차를 일차적으로 줄일 수 있다.
도 3(b)는 상기 냉난방유닛(200)를 구성하는 냉난방코일(210)의 사시도이다. 상기 냉난방코일(210)은 크로스핀 식의 Fin-Tube형 열교환기로 구성될 수 있다. 상기 냉난방코일(210)은 장방형 판 형상으로 형성된 알루미늄 등과 같은 금속 재질의 다수 핀(213)과, 이 핀(213)을 관통하는 냉매관(215)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 도 3에 도시되지 않았으나, 상기 냉난방코일(210)에 냉매를 선택적으로 공급하는 팽창밸브(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 팽창밸브는 전자팽창밸브(Electric expansion valve, EEV) 등일 수 있다. 상기 팽창밸브는 냉매를 선택적으로 차단 또는 공급하거나, 냉난방코일(210) 내부로 유입되는 냉매를 팽창시키는 역할을 수행할 수 있다.
따라서, 실내를 냉방하는 경우, 상기 냉난방코일(210)은 증발기로 작동되며, 실내를 난방하는 경우 상기 냉난방코일(210)은 응축기로 작동될 수 있다.
상기 환기장치 단독으로 충분한 냉난방 기능을 제공하기 어려울 수 있으므로, 별도의 공기조화장치와 연동되어 운전될 수 있으며, 환기장치 내부에 압축기 등이 구비되지 않는 경우 공기조화장치의 실외기에서 냉매를 공급받을 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 환기장치의 가습부재의 하나의 실시예를 도시한다. 구체적으로 도 4(a)는 상부에 절곡부를 갖는 가습부재(310, 310')의 사시도이며, 도 4(b)는 직육면체 형상의 사시도를 도시한다.
도 4에 도시된 상기 가습부재는 물을 흡수하고, 물을 흡수한 가습부재 사이로 흡입공기를 통과시키는 방법으로 가습과정이 수행될 수 있다.
상기 가습부재(310)은 여러 장의 흡습재(315, 315')가 나란히 포개진 형태로 구성될 수 있다. 상기 흡습재(315, 315')는 부직포 등과 같은 재질로 구성되어, 상기 가습부재(310, 310')에 흡수되는 물은 물이 그 표면을 타고 흘러내리거나 흡습재(315, 315') 내부로 흡수되며, 하부로 이동한다.
또한, 상기 가습부재의 상부에 연장 후 절곡된 절곡부(도면부호 미표시)를 갖을 수 있으며, 상기 절곡부는 하방으로 연장된 형상을 갖을 수 있다.
상기 가습부재(310, 310')는 지속적으로 물을 흡수하여 하부로 흘려 보냄과 동시에 실외에서 흡입된 흡입공기를 투과시켜 가습하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛 및 급수유닛의 구성도를 도시한다.
설명의 편의상 도 4(a)에 도시된 가습부재가 사용된 경우를 설명하기로 한다. 상기 가습부재(310)의 상부의 절곡부(312)는 그 하부에 구비된 급수통(320)으로 연장되어 급수통(320)에 저장된 물을 흡수하게 된다. 상기 급수통(320) 내부로 공급되는 물은 상기 급수통(320)에 연결되어 물을 공급하는 급수배관(360)과 급수배관(360)에서 공급되는 물을 선택적으로 차단할 수 있는 급수밸브(362)에 의한다.
상기 급수통(320) 내부에 저장된 물의 수위는 수위센서(322), 예를 들어 상기 수위센서(322)는 플로트 스위치일 수 있다. 상기 급수통에 저장된 물은 급수통(320)에 물을 공급하는 급수배관(360)에서 공급되며, 그 급수배관으로의 물공급을 선택적으로 차단할 수 있는 급수밸브(362)가 구비된다.
상기 급수밸브(360)는 상기 수위센서(322)에 의하여 측정된 수위에 따라 환 기장치의 제어부(600)에 의하여 선택적으로 개폐 제어된다.그리고, 상기 가습유닛(310)에 흡수된 물 중 증발되지 못하고 낙하되는 물을 배수하기 위한 드레인팬(340)을 구비하고, 상기 드레인팬(340)에 배수배관(350)이 더 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛은 상기 급수통에서 흡수된 물을 가습부재의 표면에서 흘러내리며, 흡입공기를 투과시켜 가습과정을 수행하게 된다.
따라서, 물이 저장되고 공급되는 유로 상에는 세균 또는 미생물이 번식할 수 있으므로, 상기 급수통(320), 상기 가습부재(310) 및 상기 드레인팬(340) 중 적어도 하나는 세균 번식 등을 방지하기 위하여 항균 코팅될 수 있다.
상기 항균 코팅에 사용되는 코팅물질은 나노 은(Ag) 및/ 또는 오산화바나듐(V2O5)일 수 있다. 각각 나노 은(Ag) 및/ 또는 오산화바나듐(V2O5)은 항균기능을 구비하지만, 나노 은(Ag) 및 오산화바나듐(V2O5)을 함께 코팅물질로 사용하면, 항균 또는 소독기능을 극대화하고, 오염을 줄일 수 있으므로 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 오산화바나듐(V2O5)은 바나듐산무수물(無水物)이라고도 한다. 오렌지색 분말로, 녹는점 690℃, 비중 3.375(18℃)이다. 물에는 잘 녹지 않지만, 알칼리에는 녹아 바나듐산염이 된다. 강한 산에 녹으며, 양쪽성산화물이다. 바나듐 분말을 공기 중에서 가열하거나, 메타바나듐산암모늄 NH4VO3를 열분해하여 만든다. 접촉법에 의한 황산제조 때의 촉매로 사용되는 물질로 실험적으로 항균/살균기능이 있음이 알려진 물질이다.
따라서, 상기 나노 은(Ag) 및/ 또는 오산화바나듐(V2O5)은 각각 또는 함께 항균/살균기능을 위해 코팅될 수 있으며, 상호작용에 의하여 항균/살균기능을 극대화할 수 있다.
상기 급수통(320)에 상기 급수통을 살균 또는 소독하기 위한 수방전 살균장치(700)가 구비된다. 상기 수방전 살균장치는 급수통에 저장된 물을 살균 또는 소독하게 된다. 상기 수방전 살균장치(700)의 구체적인 구성 및 작용은 후술한다.
또한, 상기 급수통(320)에 상기 급수통을 살균 또는 소독하기 위한 전열히터(800)가 더 구비될 수 있다. 상기 전열히터(800)은 상기 급수통(320)에 저장된 물을 가열하여, 세균 번식 등을 방지할 수 있다.
상기 전열히터(800)에 의하여 가열된 상기 급수통(320) 내부의 물의 온도를 측정할 수 있는 온도센서(900)가 상기 급수통(320) 내부에 구비될 수 있다. 상기 온도센서(900)은 상기 전열히터(800)가 구비됨을 전제로 급수통에 장착될 수 있다.
상기 수방전 살균장치(700)와 상기 전열히터(800)를 사용한 급수통(320)의 살균 또는 소독방법의 구체적인 방법은 후술하기로 한다.
상기 수방전 살균장치(700)와 상기 전열히터(800)는 두 가지 모두 구비될 수도 있고, 어느 한 가지만 구비될 수도 있다.
도 6은 상기 수방전 살균장치(700)의 외관 사시도이고, 도 7은 도 6의 I-I'를 따라 절개되는 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수방전 살균장치(700)은 직사각형 형태를 이루며, 물탱크의 어느 일측면에 탈부착 가능하다. 그리고, 상기 수방전 살균장치(700)의 일측면은 고전압 전극면(H/V)을 형성하고, 타측면은 대응 전극, 즉 접지 전극면(GND)을 형성한다.
상세히, 본 발명의 실시예에 따른 수방전 살균장치(700)에는, 세라믹 소재의 절연 기판(711)과, 상기 절연 기판(711)의 고전압 전극면에 제공되는 고전압 전극부(712)와, 접지 전극면에 제공되는 접지 전극부(715)와, 상기 고전압 전극부(712)가 물과 접촉하여 산화되는 것을 방지하는 제 1 절연층(713) 및, 상기 제 1 절연층(713) 표면에 제공되는 제 2 절연층(714)이 포함된다.
더욱 상세히, 상기 절연 기판(711)은 상기 고전압 전극부(712)와 접지 전극부(715)가 통전되는 것을 차단하고, 상기 두 전극 사이에 제공되는 유전체로서 기능한다. 따라서, 상기 절연 기판(711)은 세라믹 재질 외에 강화 유리 등도 가능할 것이다.
한편, 상기 고전압 전극부(712)는 상기 절연 기판(711)의 일면에 금속성 도전 물질을 코팅하여 마이크로 미터 두께로 박막을 형성한다. 그리고, 상기 고전압 전극부(712)를 위한 도전성 금속 물질에는 은(Ag)이 포함된다. 은 이외에 백금이나 니켈도 가능하나, 이하에서는 제조 비용의 측면에서 유리한 은을 실시예로 들어 설명하도록 한다.
또한, 상기 접지 전극부(715)도 상기 절연 기판(711)의 타측면 전부 또는 일부를 금속성 도전 물질로 코팅하여 박막을 형성하도록 한다. 그리고, 상기 고전압 전극부(712)와 접지 전극부(715)에는 각각 전원 인가를 위한 전원선이 연결되고, 상기 접지 전극부(715)에 연결된 전원선을 통하여 고전압(High Voltage)이 순간적으로 인가된다.
또한, 상기 고전압 전극부(712)와 물이 직접 접촉하여 산화되는 것을 방지하기 위하여, 상기 고전압 전극부(712)의 표면에는 루테늄(RuO2) 물질을 코팅 처리하여 이루어지는 제 1 절연층(713)이 형성된다. 그리고, 상기 고전압 전극부(712)의 절연성을 강화하기 위하여 유리 분말(glass powder)을 코팅 처리하여 이루어지는 제 2 절연층(714)이 더 형성된다.
상세히, 상기 제 2 절연층(714)의 코팅 막에는 미세한 크기의 공극(741)이 형성되어, 상기 고전압 전극부(712)로 전압이 인가되면 상기 공극(741)을 통해 다량의 미세 기포가 발생하게 된다. 그리고, 상기 미세 기포의 양이 증가하면서 이 부위에서 방전이 일어나게 된다.
상기와 같은 구성을 이루는 수방전 살균장치(700)이 급수통(320) 내에 잠긴 상태에서 상기 고전압 전극부(712)로 전압이 인가되면, 상기 제 2 절연층(714)에 형성된 공극(741) 부근에 다량의 미세 기포가 형성된다. 그리고, 상기 미세 기포들 사이에서 방전이 일어나면서 다량의 라디칼, 즉 수산기 및 활성 산소가 발생하게 된다. 그리고, 상기 다량의 라디칼 중 수산기의 일부는 재결합되어 과산화 수소를 생성하게 된다. 그리고, 상기 라디칼들에 의하여 물속에 함유된 세균 및 바이러스가 제거된다.
상기와 같은 구성을 이루는 수방전 살균장치(700)은 그 크기와 두께가 매우 얇기 때문에 소형 가전 제품에 용이하게 장착 가능하다. 그리고, 고전압 전극과 접 지 전극이 단일체로 형성되어 설치가 용이한 장점이 있다.
따라서, 상기 수방전 살균장치(700)의 크기를 최소화할 수 있으므로, 상기 급수통(320) 내부에 장착하여 급수통(320)에서 번식할 수 있는 세균 및 바이러스를 제거할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛의 구성을 도시한다. 상기 환기유닛(100)에서 공급된 흡입공기를 냉각 또는 가열하기 위한 냉난방 유닛(200)은 논외로 한다.
환기장치의 제어부(C)는 상기 급수통(320) 내부에 설치된 상기 온도센서(900)과 상기 수위센서(322)에 의하여 측정된 상기 급수통 내부에 저장된 물의 수위와 온도를 환기장치의 제어정보로 사용할 수 있다.
상기 환기장치의 제어부(C)는 상기 환기유닛(100)의 배기패(120)과 흡기팬(130)을 제어하여 실내 공기의 환기운전을 제어하며, 상기 급수배관(360)에 구비된 상기 급수밸브(362)를 제어하여 환기운전을 전제로 가습기능을 활성화할 것인지를 제어하게 된다.
즉, 환기운전이 수행되는 동안 상기 급수밸브(362)를 제어하여 상기 급수통(320)에 물을 공급하면, 상기 가습부재는 일정수위 이상의 물을 흡수하여 투과되는 흡입공기를 가습하게 된다.
또한, 상기 환기장치의 제어부(C)는 상기 급수통(320)에 설치된 상기 수방전 살균장치(700) 또는 상기 전열히터(800)을 제어한다.
도 9는 본 발명에 따른 환기장치의 제어방법의 블록선도를 도시한다. 본 발 명에 따른 환기장치의 제어방법은 크게, 배기팬과 흡기팬을 포함하는 환기유닛을 작동하여 실내공기를 환기하는 환기단계(S100), 상기 환기단계가 수행되는 동안 특정 구간에서 물을 저장하는 급수통과 급수통에 저장된 물을 흡수하여 흡입공기를 투과시키며 가습하는 가습단계(200) 및, 상기 가습단계가 종료된 뒤 급수통을 살균하는 급수통 살균단계(S300)을 포함한다.
상기 환기단계(S100)는 상기 환기유닛(100)을 구성하는 상기 흡기팬(130)과 상기 배기팬(120)을 가동시키는 방법으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 가습단계(S200)는 상기 환기단계(S200)를 전제로 흡입공기가 상기 가습부재를 투과되는 과정에서 수행되므로, 별도의 댐퍼부재를 구비하지 않는다면, 가습기능을 온-오프 제어하는 것은 급수배관(360)의 급수밸브(362)의 개폐에 의할 수 있다. 따라서, 상기 급수통(320) 내부의 수위가 상기 가습부재에서 물을 흡수하지 못할 정도로 낮아지면, 가습기능이 오프 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 환기장치의 제어방법의 급수통 살균단계(S300)는 환기장치를 운전하기 전에 수행될 수도 있으나, 환기장치의 환기기능 또는 가습기능이 종료된 뒤에 수행되는 것이 바람직하다.
상기 수방전 살균장치(700)에 의한 살균과정은 일정한 시간(예를 들면, 20분) 지속되어야 하므로, 상기 수방전 살균장치 또는 상기 전열히터가 충분한 시간동안 살균작업을 수행할 수 있도록 환기운전 또는 가습운전이 종료된 뒤에 급수통 살균단계가 수행될 수 있다.
따라서, 가습기능이 선택되어 가습운전이 시작된 뒤, 환기운전 또는 가습운 전이 종료되었는지를 판단하는 단계(S400)는 흡기팬(130)이 정지되었는지 또는 상기 급수밸브(362)가 차단되었는지를 판단할 수 있다.
만일 가습운전이 수행된 뒤에 흡기팬(130)이 정지되거나 상기 급수밸브(362)가 차단되면, 환기운전 또는 가습운전이 종료되었다고 판단할 수 있으므로, 상기 급수통 살균단계(S300)가 수행될 수 있다.
상기 급수통 살균단계(S300)가 수행되고, 각각의 살균조건이 만족되었는지를 판단하는 살균조건 판단단계(S600)가 수행된다.
따라서, 상기 수방전 살균장치(S700)를 사용하는 경우, 일정한 시간이 경과했는지, 상기 전열히터(800)를 사용하여 물을 가열하는 경우 급수통 내부의 물의 온도 또는 그 지속여부를 판단한다.
예를 들어, 수방전 살균장치(700)를 사용하는 경우, 방전과정이 20분 이상 유지되었는지, 전열히터(800)를 사용하는 경우 물의 온도가 80도 이상 10분 이상 유지되었는지를 판단할 수 있다.
상기 살균조건 판단단계(S600)에서 살균조건이 만족되었다고 판단되면, 환기장치 전체의 작동이 종료될 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 환기장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 환기장치를 다른 각도에서 도시한 사시도이다.
도 3은 상기 환기장치의 환기유닛의 열교환기과 냉난방유닛
의 냉난방코일을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 환기장치의 가습부재의 하나의 실시예를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛 및 급수유닛의 구성도를 도시한
다.
도 6은 상기 수방전 살균장치의 외관 사시도이고, 도 7은 도 6의 I-I'
를 따라 절개되는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛의 구성을 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 환기장치의 제어방법의 블록선도를 도시한다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 환기유닛 110 : 열교환기
200 : 냉난방 유닛 210 : 냉난방코일
300 : 가습유닛 310 : 가습부재
700 : 수방전 살균장치 800 : 전열 히터

Claims (10)

  1. 실내에서 배출되는 배출공기와 실외에서 흡입되는 흡입공기를 열교환하는 열교환기, 흡기팬과 및 배기팬을 구비하는 환기유닛;
    물을 저장하는 급수통, 상기 급수통에서 물을 흡수하여 흡입공기를 투과시켜 가습하는 가습부재 및 상기 가습부재에서 떨어지는 물을 수집하여 배수하는 드레인팬을 포함하며, 상기 급수통, 상기 가습부재 및 상기 드레인팬 중 적어도 하나는 항균코팅되는 가습유닛; 및,
    상기 급수통에 구비되어 선택적으로 수중 방전하는 수방전 살균장치을 포함하고,
    상기 수방전 살균장치는 절연 기판, 상기 절연 기판의 일 측면에 제공되는 고전압 전극부, 상기 절연 기판의 타 측면에 제공되는 접지 전극부를 포함하며,
    상기 고전압 전극부가 물과 접촉하여 산화하는 것을 방지하기 위하여, 상기 고전압 전극부의 표면에 절연층이 형성된 것을 특징으로 하는 환기장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 항균코팅은 오산화바나듐 및 나노 실버의 혼합물에 의한 코팅인 것을 특징으로 하는 환기장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수방전 살균장치는 상기 흡기팬이 정지한 뒤 미리 결정된 시간 동안 작동되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수방전 살균장치는 상기 급수통에 물을 공급하는 급수배관에 설치된 급수밸브가 차단된 뒤 미리 결정된 시간 동안 작동되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 급수통에 전열히터가 구비되며, 상기 전열히터는 상기 흡기팬이 정지한 뒤 미리 결정된 시간 동안 작동되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  6. 배기팬과 흡기팬을 포함하는 환기유닛을 작동시켜 실내공기를 환기하는 환기단계;
    상기 환기단계가 수행되는 동안 특정 구간에서 물을 저장하는 급수통에 물을 공급하고, 상기 급수통에 저장된 물이 흡수된 가습부재에 흡입공기를 투과시켜 가습하는 가습단계; 및,
    상기 가습단계가 종료된 뒤 급수통을 살균하는 급수통 살균단계;를 포함하고,
    상기 급수통 살균단계는 상기 급수통 내부에 구비되는 수방전 살균장치 또는 전열히터의 작동에 의해 수행되며,
    상기 수방전 살균장치는 절연 기판, 상기 절연 기판의 일 측면에 제공되는 고전압 전극부, 상기 절연 기판의 타 측면에 제공되는 접지 전극부를 포함하고,
    상기 고전압 전극부가 물과 접촉하여 산화하는 것을 방지하기 위하여, 상기 고전압 전극부의 표면에 절연층이 형성된 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 급수통 살균단계는 급수통의 살균조건이 만족되는 경우 종료되는 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 살균조건은 미리 결정된 시간 또는 급수통 내부에 저장된 물의 온도인 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 온도는 80도 이상인 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법.
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