KR100966916B1 - 소형 전열 교환 환기 장치 - Google Patents

소형 전열 교환 환기 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일측면은, 실내 흡기구, 실내 배기구, 실외 흡기구 및 실외 배기구가 형성된 본체 하우징과, 상기 본체 하우징의 내부에서 상기 실내 흡기구와 실외 배기구 사이에 형성된 제1 유로에 배치되는 제1 송풍팬과, 상기 본체 하우징의 내부에서 상기 실외 흡기구와 실내 배기구 사이에 형성된 제2 유로에 배치되는 제2 송풍팬과, 상기 제1 유로가 일영역을 통과하며 상기 제2 유로가 타영역을 통과하도록 배치되는 회전식 전열 교환 소자와, 개방된 일측부가 상기 제1 송풍팬의 흡입부에 연결되며, 상기 제1 유로에서 공기의 흐름 방향에 따라 단면적이 좁아지는 제1 커버링, 및 개방된 일측부가 상기 제1 커버링의 타측부의 단면적에 대응하는 단면적을 갖고, 상기 제1 유로에서 공기의 흐름 방향에 따라 단면적이 넓어지는 필터 박스를 포함하는 전열 교환 환기 장치를 제공할 수 있다.
Figure R1020090087465
전열 교환 소자, 하우징

Description

소형 전열 교환 환기 장치{COMPACT ENERGY RECOVERY VENTILATOR}
본 발명은 전열 교환 환기 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 급/배기시 손실되는 공기흐름을 방지하여 급/배기 효율을 높일 수 있는 전열 교환 환기 장치에 관한 것이다.
전열 교환 환기 장치는 건물 공조 시스템의 일부 구성요소로 사용되는 것으로서, 건물을 환기하기 위해 실내공기는 실외로 배출하고 실외공기는 실내로 흡입하며, 이러한 과정 중에 실내외 공기가 서로 열교환되도록 함으로써 열손실을 저감할 수 있는 장치이다.
일반적으로 전열 교환 환기 장치의 내부에는 전열 교환 소자와, 실내외 공기를 흡입하는 흡배기용 송풍팬이 장착되며, 상기 전열 교환 소자를 통과하는 실내공기와 실외공기가 서로 섞이지 않고 열교환이 가능하도록 한다. 그리고, 상기 전열 교환 환기 장치에는 실외측과 실내측에 각각 흡기구 및 배기구가 형성되어, 실외공기가 실내로 유입되도록 함과 동시에 실내공기가 실외로 배출되도록 할 수 있다.
종래기술에 따른 전열 교환 환기 장치의 내에는 실내로 흡입되는 실외공기가 통과하는 유로와 실외로 토출되는 실내공기가 통과하는 유로가 서로 교차하도록 형 성하고, 상기 교차된 지점에 열교환을 위한 적층형태의 고정형 열교환 소자를 포함하고 있다.
이러한 전열 교환 환기 장치에서는 공기 흡입/배출력에 따라 장치의 성능이 좌우되므로 내부의 공기 흡입/배출력을 높이기 위한 연구가 계속 진행되고 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 전열 교환 환기 장치내에서 흡입력을 향상시킬 수 있는 내부구조를 갖는 전열 교환 환기 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일측면은, 실내 흡기구, 실내 배기구, 실외 흡기구 및 실외 배기구가 형성된 본체 하우징과, 상기 본체 하우징의 내부에서 상기 실내 흡기구와 실외 배기구 사이에 형성된 제1 유로에 배치되는 제1 송풍팬과, 상기 본체 하우징의 내부에서 상기 실외 흡기구와 실내 배기구 사이에 형성된 제2 유로에 배치되는 제2 송풍팬과, 상기 제1 유로가 일영역을 통과하며 상기 제2 유로가 타영역을 통과하도록 배치되는 회전식 전열 교환 소자와, 개방된 일측부가 상기 제1 송풍팬의 흡입부에 연결되며, 상기 제1 유로에서 공기의 흐름 방향에 따라 단면적이 좁아지는 제1 커버링, 및 개방된 일측부가 상기 제1 커버링의 타측부의 단면적에 대응하는 단면적을 갖고, 상기 제1 유로에서 공기의 흐름 방향에 따라 단면적이 넓어지는 필터 박스를 포함하는 전열 교환 환기 장치를 제공할 수 있다.
상기 전열 교환 환기 장치는, 상기 필터 박스의 타측부에 장착되는 프리필터(pre-filter)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 커버링과 필터박스는 상기 회전식 전열 교환 소자를 사이에 두고 배치될 수 있다.
상기 회전식 전열 교환 소자는, 원판 형태일 수 있으며, 이 때, 상기 회전식 전열 교환 소자에 접촉되는 상기 제1 커버링의 타측부의 단면은 반원 형태일 수 있다.
상기 실내 흡기구는 상기 본체 하우징의 일측면을 향하도록 형성되고, 상기 실내 배기구는 상기 일측면과 반대되는 타측면을 향하도록 형성될 수 있다.
상기 전열 교환 환기 장치는, 상기 제2 송풍팬의 배기부와 상기 회전식 전열 교환 소자 사이에 배치되며, 상기 제2 유로를 흐르는 공기의 누설을 방지하는 제2 커버링을 더 포함할 수 있으며, 이 때, 상기 제2 커버링 내에는 적어도 3 개의 정화 필터가 배치될 수 있다.
상기 전열 교환 환기 장치는, 상기 원판 형태의 회전식 전열 교환소자의 외주영역을 감싸도록 형성되는 차폐부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전열 교환 환기 장치의 내부구조의 변경에 의해 흡입/배출력을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 따른 전열 교환 환기 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시형태에 따른 전열 교환 환기 장치(100)는, 본체 하우징(110), 제1 송풍팬 및 제2 송풍팬(121, 122), 회전식 전열 교환 소자(130), 제1 커버링(140), 필터박스(150) 및 프리필터(153)를 포함할 수 있다.
상기 본체 하우징(110)에는 실내 흡기구, 실내 배기구, 실외 흡기구 및 실외 배기구가 형성될 수 있다. 상기 전열 교환 환기 장치는 상기 본체 하우징에 형성된 실내 흡기구를 통해 실내의 공기를 흡입하여 상기 실외 배기구를 통해 실외로 배출할 수 있다. 또한, 상기 실외 흡기구를 통해 실외의 공기를 흡입하여 상기 실내 배기구를 통해 실내로 배출할 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 본체 하우징(110)은 상부 본체 하우징(110a) 및 하부 본체 하우징(110b)으로 나눌 수 있다. 상기 상부 본체 하우징(110a)은 실내쪽에 배치되고 상기 하부 본체 하우징(110b)은 실외쪽에 배치될 수 있다. 상기 실내 흡기구 및 실내 배기구는 상기 상부 본체 하우징(110a) 쪽에 형성될 수 있으며, 상기 실외 흡기구 및 실외 배기구는 상기 하부 본체 하우징(110b) 쪽에 형성될 수 있다.
본 실시형태에서, 실내 흡기구(111)는 상기 본체 하우징의 일측면을 향하도록 형성될 수 있으며, 실내 배기구(112)는 상기 본체 하우징의 타측면을 향하도록 형성될 수 있다. 상기 본체 하우징의 일측면과 타측면은 서로 반대되는 방향일 수 있다. 이렇게 실내 흡기구(111) 및 실내 배기구(112)를 서로 반대 방향으로 형성하는 경우에는, 실내 배기구(112)를 통해서 유입된 신선한 실외공기가 바로 실내 흡기구(111)를 통해 빠져 나가는 것을 방지할 수 있다.
상기 본체 하우징(110)의 내부에는 상기 실내 흡기구(111)와 실외 배기구(114) 사이에 공기가 흐르는 제1 유로 및 상기 실외 흡기구(113)와 실내 배기구(112)사이에 공기가 흐르는 제2 유로가 형성될 수 있다.
상기 제1 송풍팬(121) 및 제2 송풍팬(122)은, 각각 상기 실내 흡기구와 실외 배기구 사이에 형성된 제1 유로 및 상기 실외 흡기구와 실내 배기구 사이에 형성된 제2 유로에 배치될 수 있다. 본 실시형태에서, 상기 제1 송풍팬(121)은, 상기 실내 흡기구(111) 및 제1 유로를 통해 실내의 공기를 흡입하여 상기 실외 배기구(114)로 배출할 수 있다. 상기 제2 송풍팬(122)은, 상기 실외 흡기구(113)를 통해 외부의 공기를 흡입하여 상기 제2 유로 및 상기 실내 배기구(112)로 배출할 수 있다.
상기 회전식 전열 교환 소자(130)은, 상기 제1 유로가 일영역을 통과하며 상기 제2 유로가 타영역을 통과하도록 배치될 수 있다. 본 실시형태에서는 상기 제1 유로 및 제2 유로에서 공기가 흐르는 방향에 직각으로 원판형태의 회전식 전열 교환 소자(130)를 배치하여, 상기 전열 교환 소자의 일영역으로는 상기 실내 흡기 구(111)에서 흡입된 실내공기가 통과하고, 다른 영역으로는 상기 실외 흡기구(113)에서 흡입된 실외공기가 통과되도록 할 수 있다. 상기 회전식 전열 교환 소자(130)는 회전운동을 통해 상기 실내 흡기구(111)를 통해서 흡입된 실내공기에 포함된 현열 및 잠열을 보존하고, 보존된 현열 및 잠열을 상기 실외 흡기구(113)를 통해 흡입된 실외공기에 전달할 수 있다. 상기 전열 교환 소자(130)에 의해 실외에서 흡입되는 공기에 상기 실내공기의 현열 및 잠열이 전달되므로, 상기 실내 배기구(112)를 통해 배출되는 공기는 실외공기의 현열 및 잠열보다는 실내공기의 현열 및 잠열에 가까운 성질을 갖게 될 수 있다.
본 실시형태에서 상기 전열 교환 소자(130)는 납작한 원판 형태일 수 있다. 상기 흡입된 실외공기 및 실내공기는 상기 원판 형태의 전열 교환 소자의 상면 및 하면을 통해 상기 전열 교환 소자를 통과할 수 있다. 이 때, 상기 원판 형태 전열 교환 소자를 상기 원판의 중심축을 기준으로 회전시키면, 상기 전열 교환 소자를 통과하는 실내공기의 현열 및 잠열이 상기 전열 교환 소자를 통과하는 실외공기에 전달될 수 있다. 상기 전열 교환 소자(130)는 복수의 층으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 황토성분, 천연 대나무 섬유 또는 숯 등을 추가하여 상기 전열 교환 소자를 통과하는 공기에 대한 향균 및 탈취 기능을 높일 수도 있다.
상기 제1 커버링(140)은, 상기 제1 송풍팬(121)에 연결되며 제1 유로의 일부를 구성할 수 있다. 본 실시형태에서 상기 제1 커버링(140)은, 일측부(141)가 상기 제1 송풍팬(121)의 흡입부에 연결되며 타측부(142)가 개방된 형태일 수 있다. 상기 제1 커버링(140)은 상기 제1 유로에서 공기의 흐름 방향에 따라 단면적이 좁아질 수 있다. 즉, 상기 제1 커버링의 타측부(142)의 단면적이 일측부(141)의 단면적보다 더 넓게 형성될 수 있다. 본 실시형태처럼 제1 커버링(140)의 형태를 공기의 흐름 방향에 따라 단면적이 점점 좁아지도록 형성함으로서, 상기 제1 유로를 흐르는 실내공기에 대한 흡입성능을 높일 수 있다.
상기 필터 박스(150)는, 상기 제1 커버링에 연결되는 제1 유로의 일부를 구성할 수 있다. 본 실시형태에서 상기 필터 박스(150)는, 일측부(151)가 상기 제1 커버링의 타측부(142)에 대향하며, 타측부(152)는 개방된 형태일 수 있다. 상기 필터 박스의 일측부(151)는 상기 제1 커버링의 타측부(142)의 단면적에 대응하는 단면적을 갖고, 상기 필터 박스의 일측부(151)는 상기 제1 커버링의 타측부(142)와 서로 접촉되어 하나의 유로를 형성할 수 있다.
본 실시형태에서는 상기 필터 박스의 일측부(151)와 상기 제1 커버링의 타측부(142)사이에 회전형 전열 교환 소자(130)가 배치될 수 있다. 상기 원판형 회전식 전열 교환 소자(130)에 접촉되는 상기 제1 커버링의 타측부(142)의 단면 및 상기 필터 박스의 일측부(151)의 단면은 반원 형태일 수 있다. 반원 형태의 상기 제1 커버링의 타측부(142)의 단면 및 상기 필터 박스의 일측부(151)의 단면은 상기 원판 형태의 회전형 전열 교환 소자(130)의 일부를 덮을 수 있다. 본 실시형태와 같이 필터박스의 일측부 및 제1 커버링의 타측부를 상기 회전형 전열 교환 소자의 형태에 맞추어 형성함으로서 상기 필터박스 및 제1 커버링에 의해 형성되는 제1 유로를 흐르는 실내공기의 누설을 줄일 수 있다.
상기 프리 필터(pre-filter)(153)는, 상기 필터 박스의 개방된 타측부(152)에 장착될 수 있다. 상기 프리 필터(153)는 상기 실내 흡기구(111)를 통해 흡입되는 실내공기를 일차로 여과시켜 주어, 상기 실내공기에 포함된 이물질을 제거할 수 있다. 상기 프리필터(153)는 실내공기에 포함된 이물질에 의해 상기 전열 교환 소자(130)가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시형태에 따른 전열 교환 환기 장치(100)는 상기 제2 송풍팬(122)과 상기 회전식 전열 교환 소자(130) 사이에 배치되는 제2 커버링(160)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 커버링(160)은, 상기 외부 흡기구(113) 및 내부 배기구(112) 사이에 형성되는 제2 유로에서 공기의 누설을 방지할 수 있다. 상기 제2 커버링(160)의 개방된 일측부(161)는 상기 제2 송풍팬(122)의 배기구에 연결되며, 상기 제2 커버링의 타측부(162)는 상기 회전식 전열 교환 소자(130)에 접촉될 수 있다. 상기 회전식 전열 교환 소자(130)에 접촉되는 상기 제2 커버링의 타측부(162)의 단면은 반원 형태일 수 있다. 반원 형태의 상기 제2 커버링의 타측부(162)의 단면은 상기 원기둥 형태의 회전형 전열 교환 소자(130)의 일부를 덮어 상기 제2 커버링에 의해 형성되는 제2 유로를 흐르는 실내공기의 누설을 줄일 수 있다.
본 실시형태에 따른 전열 교환 환기 장치(100)는, 상기 제2 커버링 내에 배치되는 적어도 3개의 정화필터(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 정화필터(170)는 상기 제2 송풍팬에 의해 실외에서 흡입된 공기를 여과하는 기능을 할 수 있다. 상기 적어도 3개의 정화필터(170)는 은나노 코팅, 참숯 성분, 대나무 성분 등 공지된 필터성분을 포함할 수 있다.
본 실시형태에 따른 전열 교환 환기 장치(100)는, 상기 회전식 전열 교환 소자의 외주영역을 감싸는 차폐부(180)를 더 포함할 수 있다. 상기 차폐부(180)는 상기 전열 교환 소자(130)에서 전열 교환시 실외공기와 실내공기가 혼합되어 교차 오염되는 것을 방지할 수 있다. 본 실시형태에서 상기 차폐부(180)는 2중으로 형성될 수 있다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 전열 교환 환기 장치에 사용되는 제1 커버링, 필터 박스, 및 제2 커버링을 나타내는 도면이다.
도 2의 (a)를 참조하면, 제1 커버링(240)은 하우징의 실내 흡입구와 실외 배출구 사이에 형성되어 실내공기를 실외로 유도하는 제1 유로의 일부를 구성할 수 있다. 상기 제1 커버링(240)은 일측부가 제1 송풍팬(221)의 흡입부에 연결되며 타측부가 개방된 형태일 수 있다. 상기 제1 커버링(240)은 상기 제1 유로에서 공기의 흐름 방향에 따라 단면적이 좁아질 수 있다. 즉, 상기 제1 커버링의 타측부의 단면적이 일측부의 단면적보다 더 넓게 형성될 수 있다. 본 실시형태처럼 제1 커 버링(240)의 형태를 공기의 흐름 방향에 따라 단면적이 점점 좁아지도록 형성함으로서, 상기 제1 유로를 흐르는 실내공기에 대한 흡입성능을 높일 수 있다.
도 2의 (b)를 참조하면, 상기 필터 박스(250)는, 상기 제1 커버링에 연결되는 제1 유로의 일부를 구성할 수 있다. 본 실시형태에서 상기 필터 박스(250)는, 일측부가 상기 제1 커버링의 타측부에 대향하며, 타측부는 개방된 형태일 수 있다. 상기 필터 박스(250)의 일측부는 상기 제1 커버링의 타측부의 단면적에 대응하는 단면적을 가질 수 있다.
본 실시형태에서는 상기 필터 박스(250)의 일측부와 상기 제1 커버링(240)의 타측부 사이에 회전형 전열 교환 소자가 배치될 수 있다. 이 경우에 상기 제1 커버링(240)의 타측부 및 상기 필터박스(250)의 일측부는 상기 회전형 전열 교환 소자의 형태에 대응하는 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 본 실시형태와 같이 필터박스의 일측부 및 제1 커버링의 타측부를 상기 회전형 전열 교환 소자의 형태에 맞추어 형성함으로서 상기 필터박스 및 제1 커버링에 의해 형성되는 제1 유로를 흐르는 실내공기의 누설을 줄일 수 있다.
도 2의 (c)를 참조하면, 상기 제2 커버링(260)은 실외의 공기를 흡입하여 실내로 전달하는 제2 유로의 일부를 구성할 수 있다. 상기 제2 커버링(260)의 개방된 일측부는 상기 실외공기를 흡입하는 제2 송풍팬(미도시)의 배기구에 연결될 수 있다. 상기 제2 커버링의 타측부는 회전식 전열 교환 소자(미도시)에 접촉될 수 있다. 상기 제2 커버링(260)은, 상기 제2 유로에서 공기의 누설을 방지할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 따른 전열 교환 환기 장치의 분해 사시도이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 전열 교환 환기 장치에 사용되는 제1 커버링, 필터박스 및 제2 커버링을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
110 : 본체 하우징 121, 122 : 송풍팬
130 : 회전식 전열 교환 소자 140 : 제1 커버링
150 : 필터박스 160 : 제2 커버링
170 : 정화필터 180 : 차폐부

Claims (9)

  1. 실내 흡기구, 실내 배기구, 실외 흡기구 및 실외 배기구가 형성된 본체 하우징;
    상기 본체 하우징의 내부에서 상기 실내 흡기구와 실외 배기구 사이에 형성된 제1 유로에 배치되는 제1 송풍팬;
    상기 본체 하우징의 내부에서 상기 실외 흡기구와 실내 배기구 사이에 형성된 제2 유로에 배치되는 제2 송풍팬;
    제1 영역 및 상기 제1 영역과 다른 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역에 상기 제1 유로가 통과하며, 상기 제2 영역에 상기 제2 유로가 통과하는 회전식 전열 교환 소자;
    개방된 일측부가 상기 제1 송풍팬의 흡입부에 연결되며, 개방된 타측부가 상기 회전식 전열 교환 소자의 상기 제1 유로가 통과하는 상기 제1 영역에 연결되며, 상기 제1 유로에서 공기의 흐름 방향에 따라 단면적이 좁아지는 제1 커버링; 및
    개방된 일측부가 상기 제1 커버링의 타측부의 단면적에 대응하는 단면적을 가지면서 상기 회전식 전열 교환 소자의 상기 제1 유로가 통과하는 상기 제1 영역에 연결되며, 개방된 타측부가 상기 실내 흡기구에 연결되며, 상기 제1 유로에서 공기의 흐름 방향에 따라 단면적이 넓어지는 필터 박스
    를 포함하고,
    상기 회전식 전열 교환 소자는 상기 제1 커버링과 필터박스의 사이에 배치되고,
    상기 제1 유로는 실내로부터 실외로 상기 실내 흡기구, 상기 필터 박스, 상기 회전식 전열 교환 소자, 상기 제1 커버링, 상기 제1 송풍팬 및 상기 실외 배기구를 순차적으로 통과하는 경로를 갖는,
    전열 교환 환기 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터 박스의 타측부에 장착되는 프리필터(pre-filter)
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열 교환 환기 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전식 전열 교환 소자는,
    원판 형태인 것을 특징으로 하는 전열 교환 환기 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전식 전열 교환 소자에 접촉되는 상기 제1 커버링의 타측부의 단면은 반원 형태인 것을 특징으로 하는 전열 교환 환기 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 실내 흡기구는 상기 본체 하우징의 일측면을 향하도록 형성되고, 상기 실내 배기구는 상기 일측면과 반대되는 타측면을 향하도록 형성된 것을 특징으로 하는 전열 교환 환기 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 송풍팬의 배기부와 상기 회전식 전열 교환 소자 사이에 배치되며, 상기 제2 유로를 흐르는 공기의 누설을 방지하는 제2 커버링
    을 더 포함하고,
    상기 제2 유로는 실외로부터 실내로 상기 실외 흡기구, 상기 제2 송풍팬, 상기 제2 커버링, 상기 회전식 전열 교환 소자 및 상기 실내 배기구를 순차적으로 통과하는 경로를 갖는 것을 특징으로 하는 전열 교환 환기 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 커버링 내에 배치되는 적어도 3 개의 정화 필터
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열 교환 환기 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회전식 전열 교환소자의 외주영역을 감싸도록 형성되는 차폐부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열 교환 환기 장치.
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