KR100566804B1

KR100566804B1 - 환기장치

Info

Publication number: KR100566804B1
Application number: KR1020040003552A
Authority: KR
Inventors: 윤인철; 윤태석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-01-17
Filing date: 2004-01-17
Publication date: 2006-04-03
Also published as: KR20050075617A

Abstract

본 발명은 환기장치에 관한 것으로, 본 발명의 환기장치는 실내로 토출되는 실외공기의 온도보상을 위해 별도의 가열장치 또는 냉각장치를 구비하고 않고도 실내순환방식에 의해 실외공기온도를 보상한다.

이를 위해 본 발명의 환기장치는 실외공기를 실내측으로 공급하도록 마련된 급기통로, 실외공기를 실내측으로 토출하도록 급기통로에 마련된 토출팬, 토출팬의 작동에 의해 실내공기가 급기통로로 흡입되도록 급기통로에 형성된 실내공기흡입구, 상기 실내공기흡입구를 개방 또는 폐쇄시키는 개폐부재를 포함한다.

따라서, 본 발명은 실내로 토출되는 실외공기의 온도보상을 위해 별도의 가열장치 또는 냉각장치를 구비하고 않고도 실내순환방식에 의해 실외공기온도를 보상할 수 있도록 함으로써 실외공기와 실내공기사이의 온도차를 낮게 유지하면서도 기존의 가열장치 또는 냉각장치를 갖는 환기장치에 비하여 전체 크기 및 제조비용은 줄이고, 전력효율은 향상시키는 장점이 있다.

Description

환기장치 {Ventilation device}

도 1은 종래 환기장치의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환기장치의 단면도이다.

도 3은 도 2의 환기장치의 동작도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환기장치의 제어블록도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 환기장치를 제어하는 방법에 대한 제어흐름도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

10 : 본체 11 : 급기구

12 : 토출구 13 : 환기구

14 : 배기구 15 : 급기팬

16 : 전열교환기 17 : 토출팬

18 : 실내공기흡입구 19 : 개폐부재

20 : 공기청정필터 21 : 배기팬

30 : 제어부 40 : 실내토출온도센서

41 : 실외온도센서 50 : 개폐장치

본 발명은 환기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 겨울철에는 외부의 차가운공기가 실내로 유입되는 것을 방지하고, 여름철에는 외부의 뜨거운 공기가 실내로 유입되는 것을 방지하는 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로, 환기장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 급기구(1)에서 토출구(2)로 이어지는 급기통로(A-A')와 환기구(3)에서 배기구(4)로 이어지는 배기통로(B-B')를 포함한다. 이 급기통로(A-A')에는 급기팬(5), 전열교환기(6), 송풍용의 토출팬(7), 가열장치/냉각장치(8)가 순서대로 설치되고, 배기통로(B-B')에는 배기팬(9)이 설치된다. 이때, 전열교환기(6)는 급기통로(A-A')와 배기통로(B-B')가 교차하는 지점에 설치되어 급기통로(A-A')로 유입되는 실외공기와 배기통로(B-B')를 통해 배출되는 실내공기가 교차하도록 마련된다.

종래 환기장치의 작용을 살펴보면, 급기팬(5)에 의해 급기통로(A-A')로 유입되는 실외공기는 전열교환기(6)를 거치면서 배기팬(9)에 의해 배기통로(B-B')를 거쳐 배출되는 실내공기와 열교환하여 냉각되거나 가열된다. 냉각되거나 가열된 실외공기는 토출팬(7)에 의해 가열장치(난방시)/냉각장치(냉방시)(8)로 이동하며, 이동된 가열되거나 냉각된 실외공기는 가열장치/냉각장치(8)를 통과하면서 충분히 가열되거나 냉각된 후 토출구(2)를 통해 실내로 토출된다.

따라서, 종래 환기장치에서는 전열교환기에서 1차 열교환된 실외공기를 가열장치 또는 냉각장치에서 2차 열교환한 후 실내로 토출시키기 때문에 실외공기와 실 내공기사이의 온도차를 줄일 수 있어 겨울철과 같이 실외공기가 차가운 경우에는 차가운 공기가 실내로 직접 유입되는 것을 방지할 수 있고, 여름철과 같이 실외공기가 뜨거운 경우에는 뜨거운 공기가 실내로 직접 유입되는 것을 방지할 수 있어 재실자가 언제나 쾌적함을 느낄 수 있도록 한다.

그러나, 종래 환기장치에서는 2차 열교환을 위해 비교적 크기가 크고 비용이 많이 소요되는 별도의 가열장치와 냉각장치를 구비해야 하기 때문에 환기장치를 소형화하기 어려울 뿐만 아니라, 전체 제조비용이 상대적으로 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 가열장치 및 냉각장치는 비교적 높은 소비전력을 필요하기 때문에 전력이 상대적으로 많이 소모되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 본 발명은 실내로 토출되는 실외공기의 온도보상을 위해 별도의 가열장치 또는 냉각장치를 구비하고 않고도 실내순환방식에 의해 실외공기온도를 보상하는 환기장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 실외공기의 온도보상을 위해 순환되는 실내공기의 순환통로상에 공기청정필터를 두어 순환되는 실내공기에 포함된 먼지, 냄새 등을 제거하는 환기장치를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 환기장치는 실외공기를 실내측으로 공급하도록 마련된 급기통로, 상기 실외공기를 실내측으로 토출하도록 상기 급기통로에 마련된 토출팬, 상기 토출팬의 작동에 의해 실내공기가 상기 급기통로로 흡입되도록 상기 급기통로에 형성된 실내공기흡입구, 상기 실내공기흡입구를 개방 또는 폐쇄시키는 개폐부재를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 환기장치는 실외공기를 실내측으로 공급하도록 마련된 급기통로, 상기 실외공기를 실내측으로 토출하도록 상기 급기통로에 마련된 토출팬, 상기 토출팬의 작동에 의해 실내공기가 상기 급기통로로 흡입되도록 상기 급기통로에 형성된 실내공기흡입구, 상기 실내공기흡입구를 개폐시키는 개폐부재, 상기 개폐부재를 작동시키는 개폐장치, 실내로 토출되는 공기온도 또는 실외온도에 따라 상기 토출팬과 개폐장치를 구동시키는 제어부를 포함한다.

또한, 본 발명의 또 다른 환기장치는 실외공기를 실내측으로 흡입하기 위한 급기통로와 급기팬, 실내공기를 실외측으로 배출시키기 위한 배기통로와 배기팬, 상기 급기통로를 통과하는 실외공기가 상기 배기통로를 거쳐 실외로 배출되는 실내공기에 의하여 열교환하도록 상기 급기통로와 배기통로사이의 교차지점에 마련되는 전열교환기를 포함하는 환기장치에 있어서, 상기 전열교환기에서 열교환된 실외공기를 실내로 토출하도록 상기 급기통로에 마련된 토출팬, 상기 토출팬의 작동에 의해 실내공기가 상기 급기유로로 흡입되도록 상기 급기유로에 형성된 실내공기흡입구, 상기 실내공기흡입구를 개폐하는 개폐부재, 상기 개폐부재를 작동시키는 개폐장치, 실내로 토출되는 공기온도 또는 실외온도에 따라 상기 개폐장치를 구동시키는 제어부를 포함한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환기장치의 단면도이다. 도 3은 도 2의 환기장치의 동작도이다. 본 발명의 실시예에 따른 환기장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 본체를 구비한다. 이 본체에는 실외공기를 흡입하기 위한 급기구(11), 급기구(11)측에서 흡입된 실외공기를 실내측으로 토출시키기 위한 토출구(12), 실내의 탁한 공기를 흡입하기 위한 환기구(13), 환기구(13)에서 흡입된 실내공기를 외부로 배출시키기 위한 배기구(14)가 형성되어 있다.

본체(10) 내부에는 급기구(11)에서 토출구(12)로 이어지는 급기통로(A-A')와 환기구(13)에서 배기구(14)로 이어지는 배기통로(B-B')가 형성되어 있다. 이 급기통로(A-A')에는 급기팬(15), 전열교환기(16), 송풍용의 토출팬(17)이 순서대로 설치되고, 배기통로(B-B')에는 배기팬(21)이 설치된다. 이때, 전열교환기(16)는 급기통로(A-A')로 유입되는 실외공기와 배기통로(B-B')를 통해 배출되는 실내공기가 교차하면서 열교환할 수 있도록 급기통로(A-A')와 배기통로(B-B')가 교차하는 지점에 마련된다.

이 급기통로(A-A')에는 전매열교환기를 통과하면서 열교환된 실외공기가 토출구(12)를 통해 실내로 토출되기 전에 열교환된 실외공기를 실내공기순환방식에 의해 순환되는 실내공기를 이용하여 가열시키거나 냉각시킬 수 있도록 실내공기흡입구(18)이 형성되어 있다.

이 실내공기흡입구(18)에는 필요에 따라 실내공기흡입구(18)를 개방하거나 폐쇄시킬 수 있도록 개폐부재(19)가 마련된다. 이 개폐부재(19)의 초기상태는 실내공기흡입구(18)를 폐쇄시킨 상태로 전열열교환기(16)를 통해 열교환된 공기는 토출팬(17)에 의해 토출구(12)를 통해 실내로 토출된다. 한편, 이 개폐부재가 하부방향으로 이동하여 실내공기흡입구(18)를 개방시키면, 토출팬(17)에 의해 흡입된 실내공기는 전열교환기(16)를 통해 열교환된 실외공기를 가열시키거나 냉각시킨다. 이로 인해, 전열교환기(16)를 통과하면서 1차 열교환된 실외공기는 실내공기흡입구(18)를 통해 흡입된 실내공기에 의해 2차 열교환된 후 실내로 토출되기 때문에 실외의 차가운 공기 또는 뜨거운 공기가 실내로 직접 유입되는 것을 방지할 수 있어 재실자의 쾌적함을 유지시킬 수 있다.

아울러, 급기통로(A-A')에는 실내공기흡입구(18)를 통과한 실내공기에 포함된 먼지, 냄새 등을 제거할 수 있도록 공기청정필터가 마련된다. 따라서, 개폐부재(19)가 하부방향으로 이동하여 실내공기흡입구(18)가 열리면, 실내공기흡입구(18)를 통해 흡입된 실내공기 중에 포함된 먼지, 냄새 등을 제거하고, 청정된 실내공기를 이용하여 1차 열교환된 실외공기를 2차 열교환시킨 후 실내로 토출시키기 때문에 실내공기의 질을 개선시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도 3을 참조하여 살펴보면, 급기팬(15)에 의해 급기통로(A-A')로 유입되는 실외공기는 흰색 화살표의 흐름과 같이, 전열교환기(16)를 거치면서 배기팬(21)에 의해 배기통로(B-B')를 거쳐 배출되는 검은색 화살표 흐름의 실내공기와 열교환하여 냉각되거나 가열된다. 전열교환기(16)를 통과하면서 1차 열교환되어 가열되거나 냉각된 실외공기는 토출 팬(17)에 의해 토출구(12)측으로 이동하며, 이동된 1차 열교환된 실외공기는 실내공기흡입구(18)로 흡입되는 실내공기에 의하여 2차 열교환하여 재차 가열되거나 냉각된 후 토출구(12)를 통해 실내로 토출된다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 환기장치에서는 전열교환기(16)에서 1차 열교환된 실외공기를 실내공기흡입구(18)에 흡입된 실내공기에 의하여 2차 열교환시킬 수 있다. 따라서, 실외공기의 온도보상을 위해 가열장치 또는 냉각장치를 별도로 두지 않고서도 필요에 따라 실외공기를 충분히 열교환시켜 가열하거나 냉각시킬 수 있다. 이로 인해, 겨울철과 같이 실외공기가 차가운 경우에는 차가운 공기가 실내로 직접 유입되는 것을 방지할 수 있고, 여름철과 같이 실외공기가 뜨거운 경우에는 뜨거운 공기가 실내로 직접 유입되는 것을 방지할 수 있어 재실자가 언제나 쾌적함을 느낄 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환기장치의 제어블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 환기장치는 전반적인 제어를 수행하는 제어부(30)을 포함한다.

이 제어부(30)는 토출구(12)를 통해 실내로 토출되는 공기의 온도를 검출하는 실내토출온도센서(40) 또는 급기구(11)로 유입되는 실외공기의 온도를 검출하는 실외온도센서(41)를 통해 각각 검출된 실내토출온도 또는 실외공기온도로부터 각각의 급기팬(15), 배기팬(21), 토출팬(17), 배출장치(50)를 작동시킨다. 이때, 토출팬(17)은 속도가변형의 모터를 포함하고, 제어부(30)는 필요한 경우, 배출장치(50)를 통해 개폐부재(19)를 작동시켜 실내공기흡입구(18)를 개방시킨 후 실외온도센서(31)로부터 검출된 실외온도에 상응하는 토출팬(17)의 회전수에 기초하여 토출팬(17)의 회전수를 가변시켜 실내공기의 순환량을 조절함으로써 실외공기의 온도보상정도를 조절한다.

이하에서는 실외온도를 일예로 하여 본 발명의 실시예에 따른 환기장치를 작동시키는 방법을 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 환기장치를 제어하는 방법에 대한 제어흐름도이다. 도 5를 살펴보면, 작동모드 100에서 제어부(30)를 실내의 환기가 필요한지를 판단한다.

작동모드 100에서의 판단결과 환기가 필요하면, 제어부(30)는 실외온도센서(31)를 통해 실외온도를 읽어 들인다.

그리고, 작동모드 102에서 읽어 들인 실외온도가 실내공기흡입구의 폐쇄 또는 개방결정을 위해 미리 설정된 정상온도범위 내에 포함되는지를 판단한다.

작동모드 102에서의 판단결과 실외온도가 미리 설정된 정상온도범위 내이면, 제어부(30)는 작동모드 103으로 진행하여 개폐부재(19)가 계속해서 초기상태인 폐쇄상태를 유지하도록 개폐장치(50)를 구동하여 실내공기흡입구(18)가 폐쇄상태를 유지하도록 한다. 즉, 실외온도가 미리 설정된 정상온도범위 내이라는 것은 실외가 춥거나 덥지 않고 실내와 비슷한 온도조건이라는 것을 의미하므로 실외온도를 2차 열교환하여 가열하거나 냉각시킬 필요가 없다는 것을 의미한다.

따라서, 제어부(30)는 실내공기에 의하여 실외공기가 2차 열교환되지 않도록 실내공기흡입구(18)를 폐쇄시킨 후 작동모드 104로 진행하여 급기팬(15), 배기팬(14), 토출팬(17)을 작동시켜 실내를 환기시킨다. 이때, 토출팬(17)이 미리 설정된 정상회전수로 고정된 채로 회전하도록 제어한다.

그러나, 작동모드 102에서의 판단결과 실외온도가 미리 설정된 정상온도범위 내를 벗어나면, 제어부(30)는 작동모드 105로 진행하여 여름철 또는 겨울철과 같이 실내온도와 실외온도사이의 온도차가 켜 전열교환기(16)만으로는 실외공기의 온도보상이 충분치 않으므로, 제어부(30)는 작동모드 105로 진행하여 환기시 실외온도를 2차 열교환시켜 충분히 가열되거나 냉각되도록 공기가 실내로 토출될 수 있도록 개폐장치(50)를 통해 개폐부재(19)를 개방시켜 실내온도흡입구(18)를 개방시킨다. 그리고, 작동모드 106에서, 급기팬(15), 배기판(21)을 작동시킨다. 또한, 작동모드 107에서 토출팬(17)을 함께 작동시킨다. 이때, 제어부(30)는 작동모드 101에서 읽어 들인 실외온도에 상응하는 회전수로 토출팬의 회전수를 결정하고, 결정된 회전수로 회전시켜 실내공기의 순환에 의해 실외온도의 온도보상정도를 조절한다. 즉, 실외온도에 따라 토출팬의 회전수를 제어함으로써 실외오도의 온도보상정도를 조절하게 된다. 이에 따라,

한편, 작동모드 108에서 실내의 환기가 완료를 판단한다. 그리고, 제어부(30)는 환기가 완료되지 않았으면, 작동모드 101로 진행하여 계속해서 상술한 환기동작을 수행한다.

그러나, 작동모드 108에서의 판단결과 환기가 완료되었으면, 작동모드 109로 진행하여 제어부(30)는 급기팬(15), 배기팬(21), 토출팬(17)를 정지시킨 후 작동모드 110에서 실내공기흡입구(18)를 닫도록 개폐장치(50)을 통해 개폐부재(19)를 폐 쇄시킨다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 실내로 토출되는 실외공기의 온도보상을 위해 별도의 가열장치 또는 냉각장치를 구비하고 않고도 실내순환방식에 의해 실외공기온도를 보상할 수 있도록 함으로써 실외공기와 실내공기사이의 온도차를 낮게 유지하면서도 기존의 가열장치 또는 냉각장치를 갖는 환기장치에 비하여 전체 크기 및 제조비용을 대폭 줄일 수 있고 전력효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 실외공기의 온도보상을 위해 순환되는 실내공기의 순환통로상에 공기청정필터를 두어 순환되는 실내공기에 포함된 먼지, 냄새 등을 제거하기 때문에 실내공기의 질을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims

실외공기를 실내측으로 공급하도록 마련된 급기통로,

상기 실외공기를 실내측으로 토출하도록 상기 급기통로에 마련된 토출팬,

상기 토출팬의 작동에 의해 실내공기가 상기 급기통로로 흡입되도록 상기 급기통로에 형성된 실내공기흡입구,

상기 실내공기흡입구를 개방 또는 폐쇄시키는 개폐부재를 포함하는 환기장치.
제1항에 있어서, 상기 실내공기흡입구에는 공기청정필터가 마련된 것을 특징으로 하는 환기장치.
실외공기를 실내측으로 공급하도록 마련된 급기통로,

상기 실외공기를 실내측으로 토출하도록 상기 급기통로에 마련된 토출팬,

상기 토출팬의 작동에 의해 실내공기가 상기 급기통로로 흡입되도록 상기 급기통로에 형성된 실내공기흡입구,

상기 실내공기흡입구를 개폐시키는 개폐부재,

상기 개폐부재를 작동시키는 개폐장치,

실내로 토출되는 공기온도 또는 실외온도에 따라 상기 토출팬과 개폐장치를 구동시키는 제어부를 포함하는 환기장치.
제3항에 있어서, 상기 실내공기흡입구에는 공기청정필터가 마련된 것을 특징으로 하는 환기장치.
제3항에 있어서, 상기 제어부는 실외온도에 기초하여 상기 토출팬의 회전수를 가변시키는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제3항에 있어서, 상기 제어부는 환기시 상기 실외온도가 미리 설정된 정상범위를 벗어나면, 상기 실내공기흡입구를 개방하도록 상기 개폐장치를 구동시키는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제6항에 있어서, 환기시 완료되면, 상기 제어부는 상기 실내공기흡입구를 폐쇄시키도록 상기 개폐장치를 구동시키는 것을 특징으로 하는 환기장치.
실외공기를 실내측으로 흡입하기 위한 급기통로와 급기팬, 실내공기를 실외측으로 배출시키기 위한 배기통로와 배기팬, 상기 급기통로를 통과하는 실외공기가 상기 배기통로를 거쳐 실외로 배출되는 실내공기에 의하여 열교환하도록 상기 급기통로와 배기통로사이의 교차지점에 마련되는 전열교환기를 포함하는 환기장치에 있어서,

상기 전열교환기에서 열교환된 실외공기를 실내로 토출하도록 상기 급기통로 에 마련된 토출팬,

상기 토출팬의 작동에 의해 실내공기가 상기 급기유로로 흡입되도록 상기 급기유로에 형성된 실내공기흡입구,

상기 실내공기흡입구를 개폐하는 개폐부재,

상기 개폐부재를 작동시키는 개폐장치,

실내로 토출되는 공기온도 또는 실외온도에 따라 상기 개폐장치를 구동시키는 제어부를 포함하는 환기장치.
제8항에 있어서, 상기 실내공기흡입구에는 공기청정필터가 마련된 것을 특징으로 하는 환기장치.
제8항에 있어서, 상기 제어부는 실외온도에 기초하여 상기 토출팬의 회전수를 가변시키는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제8항에 있어서, 상기 제어부는 환기가 이루어지지 않는 경우에는 상기 실내공기흡입구를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 환기장치.