KR100552439B1 - 건물의 환기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 하나의 모터에 설치된 흡기팬과 배기팬에 의해 실외공기의 흡입과 실내공기의 배출이 이루어지는 환기장치의 내부에 열교환부를 구비하여 상기 열교환부에 의해 실내외공기가 접촉하면서 흡배기 되게 하여 에너지의 회수율을 높일 수 있는 건물의 환기장치를 제공함에 있다.

환기장치, 흡입, 배기, 필터, 열교환기

Description

건물의 환기장치{a ventilating device of building}

도 1은 본 발명에 따른 환기장치의 설치 예를 보인 정단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 환기장치의 설치 예를 보인 평단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 환기장치에 구비되는 제1열교환부의 구조를 설명하기 위한 도 2표시의 I-I선 단면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 환기장치에 구비되는 실외공기흡입관의 외측 끝단부에 설치되는 그릴판을 나타낸 도면이고,

도 5는 본 발명에 따른 환기장치에 의해 실내외 공기를 흡배기 하는 상태의 공기 흐름을 나타낸 평단면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 환기장치에 의해 실내외 공기를 흡배기 하는 상태의 공기 흐름을 나타낸 정단면도이고,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 환기장치에 의해 실내외 공기를 흡배기 하는 상태의 공기 흐름을 나타낸 평단면도이고,

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 환기장치에 의해 실내외 공기를 흡배기 하는 상태의 공기 흐름을 나타낸 정단면도이고,

도 9는 본 발명에 따른 환기장치에 구비되는 제2열교환부의 구성을 설명하기 위한 사시도이고,

도 10은 도 9표시에 따른 제2열교환부에서 흡배기시 공기의 흐름에 의해 열교환이 이루어지는 상태를 설명하기 위한 도면이고,

도 11은 도 11표시에 대한 변형예를 나타낸 도면이고,

도 12는 도 9표시에 따른 제2열교환부의 다른 변형예를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 - 환기장치 102 - 모터

104 - 흡기팬 106 - 배기팬

110 - 제1몸체 112 - 제1공간부

114 - 실내공기흡입관 116 - 실내공기배출관

120 - 제2몸체 122 - 제2공간부

124 - 실외공기흡입관 126 - 실외공기배출관

130 - 제1열교환부 140 - 제2열교환부

142 - 열교환판 150 - 보온재

본 발명은 실외공기의 흡입과 실내공기의 배출이 하나의 모터에 의해 이루어지도록 구성한 건물의 환기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실외공기의 흡입과 실내공기의 배출이 이루어질 때 상기 실외공기가 열교환을 이루도록 접촉되게 하여 에너지의 회수율을 높인 건물의 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로 실내의 오염된 공기를 외부로 강제 배출함에 의해 깨끗한 실내공기를 유지하기 위한 환기장치는, 통상 하나의 팬이 설치되어 실내공기를 외부로 배출시키는 일방향의 공기 흐름을 유도하는 구조의 환풍기이다.

이와 같은 환풍기는 실내공기의 외부배출에 따른 실외공기의 유입을 전제로 한 것이나. 최근에는 냉난방의 손실을 막고 외부의 소음을 차단하기 위해 밀폐되는 구조로 건축물이 신축됨에 의해 환풍기의 단독 사용은 실내공기의 밀도를 약화시켜 매우 위험한 상황을 초래하게 된다.

따라서 최근에는 실외공기의 실내유입과 실내공기의 외부 배출이 동시에 이루어지게 한 이중팬 구조의 환풍기가 개발되어 있다.

이러한 이중팬 구조에 의한 환풍기는 단일의 모터를 사용하여 한쪽 또는 양쪽 모터축에 각각 팬을 설치하고, 각 팬에 의해 실내공기를 흡입하여 실외로 배출하는 통로 및 실외공기를 필터를 경유하여 실내로 방출시키는 통로에 구비하여 실내공기와 실외공기의 흡배기가 동시에 이루어지는 효과를 갖는다.

이와 같은 이중팬 구조의 환풍기는 밀폐된 공간에서 하나의 환풍기만으로 실내공기를 항상 신선하게 유지시킬 수 있는 장점을 발휘하여, 흡입과 배기가 동시에 이루어짐에 의해 실내외 온도차가 높지 않는 봄, 가을에는 매우 유용하게 사용할 수 있는 장점이 있는 반면, 실내외의 온도 차이가 커 냉난방을 하는 여름철이나 겨울철의 경우에는 에너지의 낭비요인이 발생하게 된다. 즉, 겨울철에는 실내에 난방이 이루어지기 때문에 환풍 과정에서 상당한 열을 빼앗겨 난방효율이 저하되며, 여름철에는 냉방기가 가동되는 상태에서 실내의 찬 공기가 실외로 빠져나가고 실외의 더운 공기가 실내로 유입됨으로 냉방 효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 하나의 모터에 의해 실외공기의 흡입과 실내공기의 배출이 이루어지는 환기장치의 내부에 열교환부를 구비하여 상기 열교환부에서 실내외공기가 접촉하면서 흡배기 되게 하여 에너지의 회수율을 높인 건물의 환기장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하나의 모터에 설치된 흡기팬과 배기팬에 의해 실외공기의 흡입과 실내공기의 배출이 동시에 이루어지게 한 건물의 환기장치에 있어서, 상기 배기팬이 설치되는 제1공간부와 상기 제1공간부에 연락되게 형성한 실내공기흡입관과 상기 실내공기흡입관의 반대측에 상기 제1공간부에 연락되게 돌출 형성한 중공구조의 실내공기배출관으로 이루어진 제1몸체; 상기 제1몸체의 내부에 이중구조를 이루게 설치하여 제1공간부를 구획하며 상기 흡기팬이 설치되는 제2공간부와 상기 제2공간부에 연락되게 돌출 형성되어 상기 실내공기배출관의 내부로 이중구조를 이루게 설치한 실외공기흡입관과 상기 실외공기흡입관의 반대측에 직각을 이루는 양측 방향으로 상기 제2공간부에 연락되게 형성되어 상기 제1몸체의 양측면 외부로 돌출되는 실외공기배출관으로 이루어진 제2몸체; 및 상기 실내공기배출관의 내부로 이중구조를 이루게 설치된 상기 실외공기흡입관은 넓은 표면적을 갖도록 요철형상의 절곡부를 구비하며 상기 절곡부의 내외측 표면을 통해 실외공기와 실내공기가 접촉하면서 이동되게 하여 열교환 되게 하는 제1열교환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1몸체의 내부에 중공구조를 갖는 다수의 열교환판들을 설치하며 상기 열교환판들의 내부로는 실내공기가 이동되게 하고 상기 열교환판들의 외부로는 실외공기가 이동되게 하여 상기 열교환판들의 내외측 표면을 통해 실내공기와 실외공기가 접촉하면서 열교환 되게 하는 제2열교환부를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 열교환판들은 요철굴곡 혹은 파형굴곡을 이루는 형상 중에서 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 열교환판들은 창호지와 활성탄을 특수 가공한 재질로 이루어짐이 좋다.

상기 실내공기배출관의 외측부에는 원주면을 따라 소정 각도 간격으로 내외부가 관통되게 배출공을 형성하고, 상기 실외공기흡입관의 외측 끝단부에는 흡기공이 형성된 그릴판을 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 환기장치가 설치되는 벽체에는 관통공을 구비하고 이 관통공에 상기 실내공기배출관을 관통 설치하며 상기 실내공기배출관의 외경과 상기 벽체에 구비한 관통공의 내경 사이에는 보온재를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 실외공기배출관은 제1몸체의 양측면으로 각각 돌출되게 설치하며 적어도 어느 하나에는 흡입되는 외부공기를 다른 방에서 배출할 수 있는 연결관을 설치한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 환기장치의 설치 예를 보인 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 환기장치의 설치 예를 보인 평단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 환기장치에 구비되는 제1열교환부의 구조를 설명하기 위한 도 2표시의 I-I선 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 환기장치에 구비되는 실외공기흡입관의 외측 끝단부에 설치되는 그릴판을 나타낸 도면이다.

도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 건물의 환기장치(100)는 하나의 모터(102)에 양측으로 설치된 흡기팬(104)과 배기팬(106)에 의해 실외공기의 흡입과 실내공기의 배출이 동시에 이루어지게 한 것이다.

도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 건물의 환기장치(100)는 제1몸체(110)를 구비하고 있다. 이 제1몸체(110)는 배기팬(106)이 설치되는 제1공간부(112)가 형성되며, 상기 제1공간부(112)와 실내로 연락되게 실내공기흡입관(114)이 형성되고, 상기 실내공기흡입관(114)의 반대측에 상기 제1공간부(112)와 실외로 연락되게 돌출 형성한 중공구조의 실내공기배출관(116)이 형성되며, 이러한 실내공기배출관(116)의 외측부에는 원주면의 둘레를 따라 소정 각도 간격으로 내외부가 관통되는 배출공(118)을 형성하여 실내공기를 배출되게 함이 좋다.

또한, 상기 배기팬(106)과 실내공기흡입관(114)은 일직선의 연장선상에 배치되게 설치함이 좋은데, 이는 배기팬(106)에 의해 실내공기흡입관(114)을 통해 흡입되는 실내공기의 흡입을 보다 용이하게 흡입할 수 있다.

도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 건물의 환기장치(100)는 제2몸체(120)를 구비하고 있다. 이 제2몸체(120)는 상기 제1몸체(110)의 내부에 이중구조를 이루게 설치되어 상기 제1공간부를 구획하는 것으로, 상기 흡기팬(104)이 설치되는 제2공 간부(122)가 형성되고 상기 제2공간부(122)와 실외로 연락되게 돌출 형성되어 상기 실내공기배출관(116)의 내부로 이중구조를 이루게 설치되는 실외공기흡입관(124)이 형성되며 상기 실외공기흡입관(124)의 반대측에 직각을 이루는 양측 방향으로 상기 제2공간부(122)에 연락되게 형성되어 상기 제1몸체(110)의 양측면을 통해 돌출되어 실내로 연결되는 실외공기배출관(126)이 형성되는데, 이러한 실외공기배출관(126)은 상기 제1몸체(110)의 양측면으로 각각 돌출되게 2개를 형성하여 적어도 어느 하나의 실외공기배출관(126)에는 흡입되는 외부공기를 다른 방에서 배출할 수 있는 연결관(129)을 설치함이 좋다. 이 연결관(129)은 건물의 천장에 설치되는 닥트이다.

이러한 연결관(129)의 설치로 인해 하나의 환기장치(100)를 설치한 후 실외공기를 흡입하여 실외로 공급할 때 여러 개의 방에 각각 공급할 수 있다고 하는 장점을 갖는다.

상기 실외공기흡입관(124)의 외측 끝단부에는 흡기공(128a)이 형성된 흡기공(128a)을 설치하는 것이 바람직하다. 상기 흡기공(128a)의 설치에 의해 실외의 먼지, 이물질이 상기 실외공기흡입관(124)을 통해 흡입되지 않게 한다.

또한, 상기 흡기팬(104)과 실외공기흡입관(124)은 일직선의 연장선상에 배치되게 설치함이 좋은데, 이는 흡기팬(104)에 의해 실외공기흡입관(124)을 통해 흡입되는 실외공기의 흡입을 보다 용이하게 흡입할 수 있다. 즉, 상기 배기팬(106)과 흡기팬(104) 및 실내공기흡입관(114)과 실외공기흡입관(124)을 동일선상에 위치되게 설치하여 상기 배기팬(106)과 흡기팬(104)에 의해 공기의 흡입을 용이하게 함이 바람직하다.

도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 건물의 환기장치(100)는 제1열교환부(130)를 구비하고 있다. 이 제1열교환부(130)는 본 발명의 핵심을 이루는 가장 큰 기술로서, 상기 실내공기배출관(116)의 내부에 이중구조로 설치되는 실외공기흡입관(124)의 형상을 변경하여 흡배기 되는 공기의 열교환이 이루어지게 함에 의해 에너지의 회수율을 높일 수 있다.

이를 위해, 상기 제1열교환부(130)는 실내공기배출관(116)의 내부로 이중구조를 이루게 설치된 상기 실외공기흡입관(124)의 외형상에 넓은 표면적을 갖도록 요철형상의 절곡부절곡부(132)를 구비하고, 이 절곡부(132)의 내외측 표면을 통해 실외공기와 실내공기가 접촉하면서 이동되게 하여 열교환 되므로 에너지의 회수율이 크다.

이와 같은 본 발명에 따른 건물의 환기장치(100)는 벽체(10)에 관통공(12)을 형성하고 이 관통공(12)을 통해 상기 실내공기배출관(116)을 관통 설치하게 되는데, 이때 상기 실내공기배출관(116)의 외경과 상기 벽체(10)에 형성한 관통공(12)의 내경 사이에 보온재(150)를 설치하는 것이 좋다.

도 5는 본 발명에 따른 환기장치에 의해 실내외 공기를 흡배기 하는 상태의 공기 흐름을 나타낸 평단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 환기장치에 의해 실내외 공기를 흡배기 하는 상태의 공기 흐름을 나타낸 정단면도이다.

도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 건물의 환기장치(100)에 의해 실외공기를 흡입함과 동시에 실내공기를 배출하기 위해서는 하나의 모터(102)가 구동되어 배기 팬(106)과 흡기팬(104)이 회전되게 한다.

이와 같이 회전되는 흡기팬(104)에 의해서는 도 5와 도 6에서 흰색 화살표로 나타낸 바와 같이 실외공기가 실내로 유입되고, 배기팬(106)에 의해서는 도 5와 도 6에서 검은색 화살표로 나타낸 바와 같이 실내공기를 실외로 배출하는 것으로, 이를 각각 설명한다.

먼저, 실외공기를 흡입은 상기 흡기팬(104)이 회전함에 의해 실외공기흡입관(124)을 통해 실외공기가 제2몸체(120)의 제2공간부(122)내로 유입되어 도 5와 도 6에서 흰색 화살표로 나타낸 경로를 따라 이동되어 제1몸체(110)의 양측면 외측부로 돌출되게 설치되는 실외공기배출공(118)을 통해 실내로 유입된다.

이때, 상기 제1몸체(110)의 양측면 외부로 돌출되는 2개의 실외공기배출공(118) 중에서 어느 하나에 연결관(129)을 연결하여 다른 방으로 통로를 구비하게 되면 상기 연결관(129)을 통해 다른 방으로도 실외공기를 유입되게 할 수 있다.

또한, 실내공기의 배출은 상기 배기팬(106)이 회전함에 의해 실내공기흡입관(114)을 통해 실내공기가 제1몸체(110)의 제1공간부(112)내로 유입되어 도 5와 도 6에서 검은색 화살표로 나타낸 경로를 따라 이동되어 실내공기배출공(118)을 통해 실외로 배출된다.

이와 같은 경로를 따라 흡배기 되는 실내외 공기는 상기 중공구조를 이루는 실내공기배출관(116)의 내부에 이중구조로 설치되는 상기 실외공기흡입관(124)에 형성되는 요철형상의 절곡부(132)에 의해 열교환이 이루어져 에너지의 회수율을 높인다. 즉, 실외공기흡입관(124)을 통해 흡입되는 실외공기는 실내공기배출관(116) 을 통해 배출되는 실내공기와 상기 실외공기흡입관(124)에 형성한 절곡부(132)에 의해 넓은 표면적으로 접촉되면서 이동하게 됨에 의해 서로 열교환이 이루어져 에너지의 효율을 높이는 것이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 환기장치에 의해 실내외 공기를 흡배기 하는 상태의 공기 흐름을 나타낸 평단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 환기장치에 의해 실내외 공기를 흡배기 하는 상태의 공기 흐름을 나타낸 정단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 환기장치에 구비되는 제2열교환부의 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 10은 도 9표시에 따른 제2열교환부에서 흡배기시 공기의 흐름에 의해 열교환이 이루어지는 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 도 11표시에 대한 변형예를 나타낸 도면이고, 도 12는 도 9표시에 따른 제2열교환부의 다른 변형예를 나타낸 사시도이다.

도면 표시와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 건물의 환기장치(100)는 위에서 설명한 실시예의 구성에서 상기 제1몸체(110)의 내부에 제2열교환부(140)를 더 설치한 것에 차이점이 것으로, 위 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일 부호로 표시하였다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2열교환부(140)는 상기 제1몸체(110)의 내부에 중공구조를 갖는 다수의 열교환판(142)들을 설치하고, 상기 열교환판(142)들의 내부 중공구조로는 실내공기가 이동되게 하고 상기 열교환판(142)들의 외부로는 실외공기가 이동되게 하여 상기 열교환판(142)들의 내외측 표면을 통해 실내공기와 실외공기가 접촉하면서 열교환 되게 한 것이다.

이러한 열교환판(142)들은 도 9와 도 10에 나타낸 바와 같이 요철굴곡(144)을 이루는 형상 혹은 도 11에 나타낸 바와 같이 파형굴곡(146)을 이루는 형상 중에서 어느 하나로 형성할 수 있으며, 이러한 요철굴곡(144) 혹은 파형굴곡(146)에 의해 흡배기 되는 공기의 접촉 표면적을 넓혀 열교환 효율을 높일 수 있다.

또한, 상기 열교환부(140)는 도 12에 나타낸 바와 같이 파형의 굴곡을 갖는 열교환판(142)들을 직교하는 방향으로 서로 엇갈리게 설치하여 열교환이 이루어지게 할 수도 있다.

이러한 열교환판(142)들은 열교환시 발생되는 잠열에 의한 수분발생이 없도록 하기 위해 종이로 재작함이 좋다. 바람직하게는 창호지와 활성탄을 특수 가공한 재질로 이루어짐이 좋은데, 이는 습도에 강하고 내구성과 복원력이 뛰어나며 습도조절이 탁월한 장점을 갖으며 국내 기후에 적합하며 친환경적이다. 더욱이 특수 가공지와 활성탄 재질을 이용할 경우 곰팡이 등의 세균 번식을 방지고 습도 조절 기능을 가지며 음이온이 발생되게 할 수 있는 장점도 있다.

이와 같은 실시예에 따르면, 실내외 공기의 흡배기시에 제1열교환부(130)와 제2열교환부(140)에서 2번에 걸쳐 열교환이 이루어짐에 의해 보다 효율적인 에너지의 회수율을 높일 수 있다. 더욱이 상기 제2열교환부(140)는 특수 가공된 종이와 활성탄의 재질로 이루어짐에 의해 열교환시에 따른 성능을 개선할 수 있다.

이상 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의하면, 하나의 모터에 의해 실외공기의 흡입과 실내공기의 배출이 이루어지는 환기장치의 내부에 열교환부를 구비하여 상기 열교환부에서 실내외공기가 접촉하면서 흡배기 되게 하여 에너지의 회수율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 하나의 모터에 설치된 흡기팬과 배기팬에 의해 실외공기의 흡입과 실내공기의 배출이 동시에 이루어지게 한 건물의 환기장치에 있어서,

   상기 배기팬이 설치되는 제1공간부와 상기 제1공간부에 연락되게 형성한 실내공기흡입관과 상기 실내공기흡입관의 반대측에 상기 제1공간부에 연락되게 돌출 형성한 중공구조의 실내공기배출관으로 이루어진 제1몸체;

   상기 제1몸체의 내부에 이중구조를 이루게 설치하여 제1공간부를 구획하며 상기 흡기팬이 설치되는 제2공간부와 상기 제2공간부에 연락되게 돌출 형성되어 상기 실내공기배출관의 내부로 이중구조를 이루게 설치한 실외공기흡입관과 상기 실외공기흡입관의 반대측에 직각을 이루는 양측 방향으로 상기 제2공간부에 연락되게 형성되어 상기 제1몸체의 양측면 외부로 돌출되는 실외공기배출관으로 이루어진 제2몸체; 및

   상기 실내공기배출관의 내부로 이중구조를 이루게 설치된 상기 실외공기흡입관은 넓은 표면적을 갖도록 요철형상의 절곡부를 구비하며 상기 절곡부의 내외측 표면을 통해 실외공기와 실내공기가 접촉하면서 이동되게 하여 열교환 되게 하는 제1열교환부를 포함하는 건물의 환기장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1몸체의 내부에 중공구조를 갖는 다수의 열교환판들을 설치하며 상기 열교환판들의 내부로는 실내공기를 이동되게 하고 상기 열교환 판들의 외부로는 실외공기가 이동되게 하여 상기 열교환판들의 내외측 표면을 통해 실내공기와 실외공기가 접촉하면서 열교환 되게 하는 제2열교환부를 더 설치한 것을 특징으로 하는 건물의 환기장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 열교환판들은 요철굴곡 혹은 파형굴곡을 이루는 형상 중에서 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 건물의 환기장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 열교환판들은 창호지와 활성탄을 특수 가공한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 건물의 환기장치.
5. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 실내공기배출관의 외측부에는 원주면을 따라 소정 각도 간격으로 내외부가 관통되게 배출공을 형성하고, 상기 실외공기흡입관의 외측 끝단부에는 흡기공이 형성된 그릴판을 설치한 것을 특징으로 하는 건물의 환기장치.
6. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 환기장치가 설치되는 벽체에는 관통공을 구비하고 이 관통공에 상기 실내공기배출관을 관통 설치하며 상기 실내공기배출관의 외경과 상기 벽체에 구비한 관통공의 내경 사이에는 보온재를 더 설치한 것을 특징으로 하는 건물의 환기장치.
7. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 실외공기배출관은 제1몸체의 양측면으로 각각 돌출되게 설치하며 적어도 어느 하나에는 흡입되는 외부공기를 다른 방에서 배출할 수 있는 연결관을 설치한 것을 특징으로 하는 건물의 환기장치.

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