KR102192487B1 - 환기 및 온도조절 통합장치 - Google Patents

환기 및 온도조절 통합장치 Download PDF

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Abstract

환기 및 온도조절 통합장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 환기 및 온도조절 통합장치는 제1공간의 유체를 제2공간으로 안내하는 제1유체이동부와 제2공간의 유체를 제1공간으로 안내하는 제2유체이동부를 구비하는 환기부와, 제1유체이동부 또는 제2유체이동부를 이동하는 유체로부터 이물질을 제거하는 필터부와, 액체가 수용되는 액체저장부와, 액체저장부와 환기부의 열을 교환하는 열교환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

환기 및 온도조절 통합장치{INTEGRATED DEVICE FOR VENTILATION AND TEMPERATURE CONTROL}
본 발명은 환기 및 온도조절 통합장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환기 및 온도조절을 효율적으로 구현할 수 있는 환기 및 온도조절 통합장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가정에는 실내공기를 정화하는 환기장치와, 실내온도 또는 냉온수를 공급하는 보일러 등의 온도조절장치가 각각 설치되어 해당 장치의 기능을 별개로 구현한다.
환기장치의 경우 이물질을 포집하는 필터 등이 내장되어, 실내 공기의 이물질을 제거하고 아울러 실내외 공기를 교환시켜 실내를 환기한다. 보일러 등의 온도조절장치의 경우 전기, 가스 에너지 등을 활용하여 바닥 냉난방, 급탕 공급 등을 수행한다.
종래에는 환기 및 온도조절을 하기 위하여 환기를 위한 구성과, 온도조절을 위한 구성이 별개로 구성되므로, 각각의 장치를 별도로 설치하기 공간이 과다하게 소요되고, 각 장치에서 사용되는 구성이 중복되어 비효율적인 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경 기술은, 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0117267호(2018. 10. 29. 공개, 발명의 명칭: PVT를 이용한 냉난방환기시스템)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 환기를 위한 구성과 온도조절을 위한 구성을 병합, 제어함으로써 환기 및 온도조절 구현을 위한 필요 공간 및 제작 단가를 줄이고, 에너지 효율 등을 개선할 수 있는 환기 및 온도조절 통합장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 환기 및 온도조절 통합장치는, 제1공간의 유체를 제2공간으로 안내하는 제1유체이동부와, 제2공간의 유체를 제1공간으로 안내하는 제2유체이동부를 구비하는 환기부; 상기 제1유체이동부 또는 상기 제2유체이동부를 이동하는 유체로부터 이물질을 제거하는 필터부; 액체가 수용되는 액체저장부; 및 상기 액체저장부와 상기 환기부의 열을 교환하는 열교환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 환기부는, 제2공간과 상기 제1유체이동부를 연통시켜, 상기 제1유체이동부를 통하여 이동되는 유체의 유량을 증대시키는 제3유체이동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 필터부는, 상기 제1유체이동부 및/또는 상기 제2유체이동부에 위치하며 회전 가능하게 구비되어 이물질을 포집하는 이동필터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동필터부는, 폴리에스테르 니들펀치 펠트, 케브라, 폴리에스테르, 나일론, 섬유재질, 스테이플, 직물, 와이어, 알미늄, 티타늄, 스텐리스강, 폴리에스터 화이바 재질 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 액체저장부는, 액체가 수용되는 저장탱크; 상기 저장탱크에 수용된 액체의 온도를 조절하는 액체가열부; 및 상기 저장탱크에 액체를 입출시키는 액체입출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환부는, 상기 제1유체이동부의 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제1열교환부; 상기 제2유체이동부의 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제2열교환부; 및 상기 제1열교환부 및/또는 제2열교환부의 냉매와, 상기 액체저장부의 액체의 열교환을 수행하는 제3열교환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 환기 및 온도조절 통합장치는, 상기 액체저장부에 수용되는 액체의 온도에 따라, 상기 제2열교환부로 냉매가 이동되는 것을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 환기 및 온도조절 통합장치는, 상기 환기부, 상기 필터부, 상기 액체저장부 및 상기 열교환부를 수용하는 하우징부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징부는, 프레임부; 및 상기 프레임부에 탈착 가능하게 결합되어, 상기 환기부, 상기 필터부, 상기 액체저장부 및 상기 열교환부가 수용되는 공간부를 형성하는 패널부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 패널부는, 복수 개가 구비되며, 복수 개의 상기 패널부 중 적어도 어느 하나는 상기 프레임부에 힌지 결합되어 회전에 따라 상기 환기부, 상기 필터부, 상기 액체저장부 및 상기 열교환부 중 적어도 어느 하나를 노출시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 환기부와 온도조절 기능을 통합하여 장치의 부피, 제작 단가를 줄이고 에너지 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치를 개략적으로 나타내는 배면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 하우징부의 일부가 개방된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 하우징부의 일부가 개방된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 하우징부의 일부가 개방된 상태를 나타내는 우측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 하우징부의 일부가 개방된 상태를 나타내는 좌측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 환기 작동을 개략적으로 나타내는 계통도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정필터부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동필터부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동필터부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 난방 작동을 개략적으로 나타내는 계통도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 급탕 작동을 개략적으로 나타내는 계통도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 냉방 작동을 개략적으로 나타내는 계통도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널부가 일부 개방된 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 환기 및 온도조절 통합장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치를 개략적으로 나타내는 배면 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 하우징부의 일부가 개방된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 하우징부의 일부가 개방된 상태를 나타내는 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 하우징부의 일부가 개방된 상태를 나타내는 우측면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 하우징부의 일부가 개방된 상태를 나타내는 좌측면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치의 작동을 개략적으로 나타내는 계통도이다.
도 1 내지 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치(1)는 환기부(100), 필터부(200), 액체저장부(300), 열교환부(400), 제어부(600) 및 하우징부(500)를 포함하여, 제1공간과 제2공간의 환기와 함께 냉난방 등을 통합하여 구현한다.
환기부(100)는 제1공간의 유체와 제2공간의 유체가 교환될 수 있게 한다. 본 실시예에서 제1공간과 제2공간은 각각 실내와 실외로 예시되며, 환기부(100)는 제1공간의 유체와 제2공간의 유체, 즉 공기의 일부를 상호 교환하는 방식으로 환기한다. 본 실시예에서 환기부(100)는 제1유체이동부(110)와 제2유체이동부(130)를 포함한다.
제1유체이동부(110)는 제1공간(실내)의 유체를 제2공간(실외)로 안내한다. 본 실시예에서 제1유체이동부(110)는 양 단부가 각각 제1공간과 제2공간에 연결되며, 내부에 블로워 등으로 예시되는 제1송풍부(111)가 구비되어 제1공간의 유체를 제2공간으로 이동시킨다(도 7의 RA -> EA 방향 참조).
제2유체이동부(130)는 제2공간(실외)의 유체를 제1공간(실내)으로 안내한다. 본 실시예에서 제2유체이동부(130)는 양 단부가 각각 제1공간과 제2공간에 연결되며, 내부에 블로워 등으로 예시되는 제2송풍부(131)가 구비되어 제2공간의 유체를 제1공간으로 이동시킨다(도 7의 OA1 -> SA 방향 참조).
본 실시예에서 환기부(100)는 제3유체이동부(150)를 더 포함한다. 제3유체이동부(150)는 제2공간과 상기 제1유체이동부를 연통시키고, 제1유체이동부(110)에 선택적으로 유체를 공급하여, 상기 제1유체이동부(110)를 통하여 이동되는 유체의 유량을 조절한다. 제3유체이동부(150)에는 제3송풍부(151)가 구비되어 제1유체이동부(110)를 통하여 이동되는 유체의 유량을 증대시킨다(도 7의 OA2 -> EA 방향 참조).
제3유체이동부(150)에 의하여 제1유체이동부(110)를 지나가는 유체의 유량이 증대되면, 제1열교환부(410)에 의하여 교환되는 열량을 선택적으로 증대시킬 수 있어서, 대용량 송풍부 또는 열교환부를 구비할 필요가 없어서 장치의 제작 단가를 줄이고 작동 효율을 증대시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정필터부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3, 4, 7 및 8을 참조하면, 필터부(200)는 제1유체이동부(110), 제2유체이동부(130) 및 제3유체이동부(150) 중 적어도 어느 하나에 위치하여, 해당 유체이동부를 이동하는 유체로부터 이물질을 제거한다. 본 실시예에서 필터부(200)는 고정필터부(210)와 이동필터부(230)를 포함한다.
고정필터부(210)는 제1유체이동부(110), 제2유체이동부(130) 및 제3유체이동부(150) 중 적어도 어느 하나에 탈착 가능하게 결합되어 제1유체이동부 및/또는 제2유체이동부를 통하여 이동되는 유체로부터 이물질을 포집한다.
본 실시예에서 고정필터부(210)는 환기부(100) 또는 하우징부(500)에 슬라이딩 방식 등으로 탈착 가능하게 결합되어 교체를 용이하게 한다. 본 실시예에서 고정필터부(210)는 복수 개의 이종 필터가 적층되는 방식으로 구비될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동필터부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3, 4, 7, 9 및 10을 참조하면 이동필터부(230)는 제1유체이동부(110) 및/또는 제2유체이동부(130)에 위치하며 회전 가능하게 구비되어 이물질을 포집한다. 본 실시예에서 이동필터부(230)는 이동필터하우징(231)과, 이동필터구동부(미도시) 및 이동필터부재(235)를 포함한다.
이동필터하우징(231)은 하우징부(500)에 회전 가능하게 결합된다. 본 실시예에서 이동필터하우징(231)는 대략 원판 형상으로 형성되며 복수 개의 홀이 형성되어 유체가 관통할 수 있게 한다. 이동필터하우징(231)의 내부에는 이동필터부재(235)가 탈착 가능하게 수용된다.
이동필터구동부(미도시)는 회전모터 등을 구비하며, 해당 모터의 회전축이 이동필터하우징(231)에 결합되는 방식 등으로 이동필터하우징(231)을 회전시킨다.
이동필터부재(235)는 이동필터하우징(231)에 탈착 가능하게 결합되며, 이동필터하우징(231)의 회전 이동에 따라 제1유체이동부(110)와 제2유체이동부(130)에 노출되는 부위가 전환되어 제1유체이동부(110)의 유체와 제2유체이동부(130)의 유체의 열교환이 이루어지도록 한다.
본 실시예에서 이동필터부재(235)는 다공성 재질을 포함하여 이루어지고, 폴리에스테르 니들펀치 펠트, 케브라, 폴리에스테르, 나일론, 섬유재질, 스테이플, 직물, 와이어, 알미늄, 티타늄, 스텐리스강 또는 폴리에스터 화이바 재질 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있으며 이물질을 세척하여 재활용할 수 있다.
특히, 본 실시예에서 이동필터부(230)가 알미늄, 티타늄, 스텐리스강 중 적어도 어느 하나를 포함하는 경우, 이동필터하우징(231)과 이동필터부재(235)는 일체로서 형성되어 함께 회전될 수 있다.
특히 이동필터부재(235)는 회전축에 수직한 단면의 형상이 허니컴 형상으로 형성되거나, 복수의 동심원부재(235a)와 해당 동심원부재(235a) 사이에 구비되고, 회전축과의 거리가 반복하여 변경되는 곡면 등을 포함하여 유체와의 접촉면적을 증대시키는 곡면부재(235b)를 포함하여 열교환 성능을 증대시킬 수 있다(도 10 참조).
액체저장부(300)에는 액체가 수용된다. 본 실시예에서 액체저장부(300)는 저장탱크(310), 액체가열부(330) 및 액체입출부(350)를 포함한다.
저장탱크(310)에는 액체가 수용된다. 본 실시예에서 저장탱크(310)는 대략 원통 형상으로 형성되며 금속 재질 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
저장탱크(310)의 부식 등을 방지하기 위하여, 저장탱크(310)에는 상단부 등에 부식방지부(370)가 장착될 수 있다. 본 실시예에서 부식방지부(370)는 마그네슘 재질을 포함하여 이루어지며 대략 볼트 형상으로 형성되어 저장탱크(310)의 상단부에 관통 결합된다.
액체가열부(330)는 저장탱크(310)에 저장된 액체의 온도를 조절한다. 본 실시예에서 액체가열부(330)는 태양광, 지열, 전기에너지 등을 활용하여 열에너지를 저장탱크(310)에 공급하는 장치로 예시될 수 있다.
액체가열부(330)에 의하여 가열된 액체는 실내온도조절부(미도시)에 공급되어 실내의 바닥 등에 공급하는 방식으로 실내 온도를 조절하는 수단으로 사용될 수 있다.
또한, 액체가열부(330)에 의하여 가열된 액체는 실내온수공급부(미도시)에 공급되어 샤워, 세탁 등에 사용되는 온수 등으로 사용될 수 있다.
액체입출부(350)는 저장탱크(310)에 액체를 공급하거나 저장탱크(310)에 수용된 액체를 배출하는 방식으로 액체입출부(350)의 액체를 입출한다. 본 실시예에서 액체입출부(350)는 밸브 등을 구비하여 저장탱크(310)에 수용된 액체의 양 등을 조절하게 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 난방 작동을 개략적으로 나타내는 계통도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 급탕 작동을 개략적으로 나타내는 계통도이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치에서 냉방 작동을 개략적으로 나타내는 계통도이다.
도 3, 7, 11 내지 13을 참조하면, 열교환부(400)는 액체저장부(300)의 액체와 환기부(100)의 유체의 열을 교환한다. 본 실시예에서 열교환부(400)는 제1열교환부(410), 제2열교환부(430) 및 제3열교환부(450)를 포함한다.
제1열교환부(410)는 제1유체이동부(110)에 구비되어 제1유체이동부(110)를 통하여 이동되는 유체와 열교환한다. 본 실시예에서 제1열교환부(410)는 난방 및 급탕 모드(도 11 및 12 참조)에서 증발기로서 작동하여, 제1유체이동부(110)를 통하여 제2공간으로 배출되는 유체로부터 열을 공급받아 제3열교환부(450)에 전달한다.
또한, 본 실시예에서 제1열교환부(410)는 냉방모드(도 13 참조)에서, 응축기로서 작동하여, 제1유체이동부(110)를 통하여 배출되는 유체에 열을 배출하여 해당 열이 제2공간으로 배출되도록 한다.
제2열교환부(430)는 제2유체이동부(130)에 구비되어 제2유체이동부(130)를 통하여 이동되는 유체와 열교환한다. 본 실시예에서 제2열교환부(430)는 난방모드(도 11 참조)에서 응축기로서 작동하여, 제2유체이동부(130)를 통하여 제1공간으로 배출되는 유체에 열을 배출하여 해당 열이 제1공간에 전달되도록 한다.
또한, 본 실시예에서 제2열교환부(430)는 냉방모드(도 13 참조)에서, 증발기로서 작동하여, 제2유체이동부(130)를 통하여 제1공간에 공급되는 유체의 열을 회수한다.
제3열교환부(450)는 액체저장부(300)의 액체와, 제1열교환부(410) 또는 제2열교환부(430)의 냉매의 열교환을 수행한다. 본 실시예에서 제3열교환부(450)는 판형 열교환기로 예시되며, 복수 개의 판이 적층 형성되어 냉매와 액체의 열교환량을 증대시킨다.
난방모드에서 제3열교환부(450)는 제1열교환부(410)에서 냉각된 냉매를 저장탱크(310)의 액체와 열교환하게 하여, 온도가 상승된 냉매를 제2열교환부(430)에 전달하여, 제2열교환부(430)를 통하여 제1공간으로 공급되는 유체의 온도를 증대시킨다.
급탕모드에서 제3열교환부(450)는 제1열교환부(410)에서 냉각된 냉매를 저장탱크(310)의 액체와 열교환하게 하여, 냉매의 온도를 증대시킬 수 있다. 다만, 제어부(600)에 의하여, 제3열교환부(450)를 거친 냉매의 이동은 제2열교환부(430)를 거치지 않고 제1열교환부(410)에 전달되도록 하여 결로 등의 발생을 줄일 수 있다.
냉방모드에서 제3열교환부(450)는 제2열교환부(430)를 거쳐 가열된 냉매가 압축기(C)를 거쳐 진입되면 액체저장부(300)의 액체와 열교환 된 후 제1열교환부(410)에 전달되도록 한다.
제어부(600)는 냉매 또는 액체의 이동을 제어하여, 환기모드, 난방모드, 급탕모드 및 냉방모드를 구현한다.
본 실시예에서 제어부(600)는 액체저장부(300)에 수용되는 액체의 온도, 외부 온도 등에 따라, 냉매 및 액체의 이동을 제어한다. 본 실시예에서 제어부(600)는 액체저장부(300)에 수용된 액체의 온도를 측정하고, 해당 온도값이 기 설정된 온도범위에 들어가는 지 여부 등에 대응하여 냉매의 이동을 제어함으로써, 냉매의 과냉각으로 인한 결빙 등을 방지한다.
본 실시예에서 제어부(600)는 온도측정부(610), 냉매이동단속부(630), 냉매이동제어부(650)를 포함한다. 온도측정부(610)는 액체저장부(300)에 수용된 액체의 온도 등을 측정한다.
본 실시예에서 온도측정부(610)는 액체저장부(300)에 장착되어 액체저장부(300)에 수용된 액체의 온도를 측정하는 온도계로 예시된다. 온도측정부(610)에서 측정한 액체의 온도값은 유선 또는 무선 방식으로 냉매이동제어부(650)에 전달된다.
냉매이동단속부(630)는 제1열교환부(410)와 제3열교환부(450) 사이를 이동하는 냉매를, 선택적으로 제2열교환부(430)를 경유하여 이동하도록 안내하여 냉매의 과냉각으로 인하여 제2열교환부(430) 등에 결빙이 발생되는 것을 줄인다.
본 실시예에서 냉매이동단속부(630)는 제1열교환부(410), 제2열교환부(430) 및 제3열교환부(450)에 냉매 이동 안내 라인 등을 매개로 각각 연결되는 삼방밸브로 예시되고, 냉매이동제어부(650)에 의하여 그 작동이 제어된다. .
냉매이동제어부(650)는 온도측정부(610)에서 측정한 온도에 따라 냉매이동단속부(630)를 제어하여 냉매가 제2열교환부(430)를 경유하는 것을 제어한다.
하우징부(500)는 환기부(100), 필터부(200) 및 열교환부(400)를 지지, 수용한다. 본 실시예에서 하우징부(500)는 프레임부(510) 및 패널부(530)를 포함한다.
프레임부(510)는 하우징부(500)의 골격을 형성하여, 환기부(100), 필터부(200), 열교환부(400) 등을 지지한다. 본 실시예에서 프레임부(510)는 복수 개가 구비되며, 각각은 대략 봉 형상으로 형성되고 금속 재질을 포함하여 이루어져, 이웃하는 프레임부(510) 또는 하우징부(500) 등에 볼팅 결합, 끼움 결합 등의 방식으로 탈착 가능하게 결합된다.
패널부(530)는 프레임부(510)에 탈착 가능하게 결합되어, 환기부(100), 필터부(200), 액체저장부(300) 및 열교환부(400)가 수용되는 공간을 형성한다. 본 실시예에서 패널부(530)는 대략 판 형상으로 형성되며 복수 개가 구비되어 프레임부(510) 등에 볼팅, 끼움 결합 등의 방식으로 결합된다.
본 실시예에서 패널부(530)는 복수 개의 판형 부재가 적층되는 방식으로 구성될 수 있다. 특히, 패널부(530)는 내부에 흡음재, 단열재 등이 장착되어 소음의 발생 및 에너지 손실을 저감할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널부가 일부 개방된 상태를 나타내는 도면이다. 도 14를 참조하면, 복수 개의 패널부(530) 중 적어도 어느 하나는 프레임부(510)에 힌지 결합되어 회전에 따라 환기부(100), 필터부(200), 액체저장부(300) 및 열교환부(400) 중 적어도 어느 하나를 노출시켜, 해당 구성의 조립, 분리 등의 관리를 용이하게 한다.
본 실시예에서 하우징부(500)는 회전결합부(550) 및 회전지지부(570)를 더 포함할 수 있다. 회전결합부(550)는 패널부(530)가, 프레임부(510) 또는 이웃하는 패널부(530)에 대하여 회전될 수 있게, 해당 패널부(530)를 프레임부(510) 또는 이웃하는 패널부(530)에 회전 가능하게 결합한다. 본 실시예에서 회전결합부(550)는 힌지로 예시된다.
회전지지부(570)는 프레임부(510) 또는 패널부(530)에 결합되어, 회전결합부(550)에 의하여 회전되는 패널부(530)가 소정의 위치에서 고정될 수 있도록, 해당 패널부(530)를 지지한다.
본 실시예에서 회전지지부(570)는 금속 재질을 포함하고 곡면으로 탄성 변형 가능하게 이루어져 해당 패널부(530)를 지지하되, 패널부(530)와 접촉되는 부위에는 고무재질 등이 결합되어 패널부(530)의 손상 및 잡음이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 7, 11 내지 13을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치(1)의 작동원리 및 효과를 설명한다.
본 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치(1)는 실내외의 환경, 사용자의 요청 등에 따라 다양한 모드에서 작동될 수 있다. 해당 모드는 크게, 환기모드, 난방모드, 급탕모드 및 냉방모드로 구분될 수 있다.
환기모드에서, 본 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치(1)는 환기부(100)를 작동시켜 제1공간에 수용된 유체를 제2공간의 유체와 환기한다. 즉, 제1유체이동부(110)에 구비되는 제1송풍부(111)를 작동시켜 제1공간의 유체를 제2공간으로 배출하고, 제2유체이동부(130)에 구비되는 제2송풍부(131)를 작동시켜 제2공간의 유체를 제1공간으로 유입시킨다.
제1유체이동부(110)와 제2유체이동부(130)를 통하여 유체가 이동되면서, 해당 유체에 포함된 이물질은 고정필터부(210) 및 이동필터부(230)에 의하여 포집된다.
본 실시예에서 고정필터부(210) 또는 이동필터부(230)는 물 등으로 세척 가능한 재질을 포함하여 이루어져, 해당 이물질을 물을 이용하여 간편하게 세척함으로써 필터의 관리를 용이하게 하고 유지 비용을 절감할 수 있다.
아울러, 이동필터부(230)의 경우 제1유체이동부(110)에서 유체가 흐르는 경로와, 제2유체이동부(130)에서 유체가 흐르는 경로에 노출되며, 해당 노출부위가 이동필터부(230)의 회전에 따라 제1유체이동부(110)와 제2유체이동부(130)에 교번하여 노출되므로 환기 과정에서 에너지 손실 등이 발생되는 것을 현저히 줄일 수 있다.
난방모드에서, 본 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치(1)는 환기부(100)를 작동시키되 제1공간의 따뜻한 유체가 제1유체이동부(110)를 통하여 제2공간으로 배출될 때, 제1열교환부(410)가 증발기 기능을 수행하여 해당 유체로부터 에너지를 회수한다.
또한, 제2공간의 차가운 유체가 제2유체이동부(130)를 통하여 제1공간으로 유입될 때, 제2열교환부(430)가 응축기 기능을 수행하여 압축기(C) 및 제3열교환부(450)를 거치면서 상승된 냉매로부터 열을 공급받은 후 제1공간으로 유입될 수 있게 한다.
난방모드에서는 액체저장부(300)에 수용된 액체를 활용하여 바닥난방 및 온수 공급 등을 동시에 수행할 수도 있다. 해당 액체의 온도를 높이기 위하여 액체가열부(300) 등이 작동될 수 있다.
급탕모드에서, 본 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치(1)는 환기부(100)에서 회수되는 에너지를 활용하여 액체저장부(300)의 액체를 가열하는 에너지로 사용할 수 있다.
제1공간의 온도가 제2공간의 온도보다 높은 상태에서, 제1공간부에서 제2공간으로 유체와 함께 이동되는 열은 증발기 기능을 수행하는 제1열교환부(410)에서 회수되어 냉매를 증발시킨다.
제1열교환부(410)를 거쳐 가열된 냉매는 압축기(C)를 거쳐 압축된 후 제3열교환부(450)를 거치면서 액체저장부(300)의 액체를 가열한 후 환기부(100) 측으로 전달된다.
제3열교환부(450)를 거친 냉매는 냉매이동단속부(630)의 작동에 따라 제2열교환부(430)를 경유하는지 여부가 달라질 수 있다. 이는, 제3열교환부(450) 및 제2열교환부(430)를 거치면서 냉매의 온도가 이중으로 낮아져 결빙이 발생되는 것을 방지하기 위함이다.
냉매이동단속부(630)의 작동은 냉매이동제어부(650)에 의하여 제어되는데, 냉매이동제어부(650)는, 온도측정부(610)가 측정한, 액체저장부(300)에 수용된 액체의 온도에 따라 냉매이동단속부(650)의 작동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 액체저장부(300)에 수용된 액체의 온도가 설정 온도 미만이면, 냉매이동제어부(650)는 냉매이동단속부(630)를 제어하여 냉매가 제2열교환부(430)로 진입되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 경우, 냉매는 제2열교환부(430)에서 재차 냉각되는 것이 방지되어 제1열교환부(410) 등을 경유할 때 결빙이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 액체저장부(300)에 수용된 액체의 온도가 설정 온도 이상이면, 냉매가 제3열교환부(450)를 거치면서 온도가 낮아지는 정도가 줄어들게 되므로, 냉매이동제어부(650)는 냉매이동단속부(630)를 제어하여 냉매가 제2열교환부(430)로 전달되도록 한다.
제2열교환부(430)로 진입하는 냉매에 의하여 제2열교환부(430)는 응축기 기능을 수행하여 제1공간으로 진입하는 유체를 가열할 수 있게 된다.
냉방모드에서, 본 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치(1)는 제1열교환부(410)가 응축기로 작용하여 외부로 배출되는 유체에 열에너지를 방출하고, 제2열교환부(430)가 증발기로 작용하여 제2공간에서 유입되는 유체에서 열을 흡수하는 방식으로 제1공간의 환기 및 냉방을 수행한다.
다만, 본 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치(1)는 제2열교환부(430)를 거쳐 냉각된 저온의 유체가 제1공간으로 이동하는 과정에서 주변 장치, 파이프 등에 결로가 발생되는 것을 방지하기 위하여, 제2열교환부(430)의 유체가 제1공간으로 이동하는 경로에 재열기(R) 및/또는 제습기(미도시) 중 적어도 어느 하나를 더 구비할 수 있다.
재열기(R)는 액체저장부(300)와 연결되어 액체저장부(300)에 수용된 액체의 열을 이용하거나, 제1공간의 바닥 냉방 과정에서 발생되는 열을 이용하거나, 전기에너지를 이용하거나, 제1공간의 유체의 일부를 제2유체이동부(130)에 공급하여 유체를 혼합하는 방식 등으로 유체를 가열할 수 있다.
이러한, 재열기(R)는 제2열교환부(430)와 제1공간 사이에 복수 개가 구비되어 순차적으로 유체를 가열할 수 있다.
이로써, 본 실시예에 따른 환기 및 온도조절 통합장치(1)는 환기부(100)와 온도조절 기능을 통합하여 장치의 부피, 제작 단가를 줄이고 에너지 효율을 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1: 환기 및 온도조절 통합장치
100: 환기부 110: 제1유체이동부
111: 제1송풍부 130: 제2유체이동부
131: 제2송풍부 150: 제3유체이동부
151: 제3송풍부
200: 필터부 210: 고정필터부
230: 이동필터부 231: 이동필터하우징
235: 이동필터부재
300: 액체저장부 310: 저장탱크
330: 액체가열부 350: 액체입출부
370: 부식방지부
400: 열교환부 410: 제1열교환부
430: 제2열교환부 450: 제3열교환부
600: 제어부 610: 온도측정부
630: 냉매이동단속부 650: 냉매이동제어부
500: 하우징부 510: 프레임부
530: 패널부 550: 회전결합부
570: 회전지지부
C: 압축기 R: 재열기
T1 ~ T5: 온도센서 H1 ~ H4: 습도센서

Claims (10)

  1. 제1공간의 유체를 제2공간으로 안내하는 제1유체이동부와, 제2공간의 유체를 제1공간으로 안내하는 제2유체이동부와, 상기 제1유체이동부에 연결되고 유체가 상기 제1유체이동부에 유입되는 정도를 조절하여 상기 제1유체이동부를 통하여 이동되는 유체의 유량을 조절하는 제3유체이동부를 구비하는 환기부;
    상기 제1유체이동부 또는 상기 제2유체이동부를 이동하는 유체로부터 이물질을 제거하는 필터부;
    액체가 수용되는 액체저장부;
    상기 액체저장부와 상기 환기부의 열을 교환하는 열교환부; 및
    상기 환기부, 상기 필터부, 상기 액체저장부 및 상기 열교환부 중 적어도 어느 하나를 수용하는 하우징부;를 포함하고,
    상기 열교환부는,
    상기 제1유체이동부의 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제1열교환부;
    상기 제2유체이동부의 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제2열교환부; 및
    상기 제1열교환부 및 상기 제2열교환부 중 적어도 어느 하나의 냉매와, 상기 액체저장부의 액체의 열교환을 수행하는 제3열교환부;를 포함하며,
    상기 액체저장부에 수용되는 액체의 온도에 따라, 상기 제2열교환부로 냉매가 이동되는 것을 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 액체저장부에 수용된 액체의 온도를 측정하는 온도측정부;
    상기 제1열교환부와 상기 제3열교환부 사이를 이동하는 냉매를, 선택적으로 상기 제2열교환부를 경유하여 이동하도록 안내하는 냉매이동단속부; 및
    상기 온도측정부에서 측정한 온도에 따라 상기 냉매이동단속부를 제어하여 냉매가 상기 제2열교환부를 경유하는 것을 제어하는 냉매이동제어부;를 포함하고,
    상기 하우징부는,
    프레임부;
    상기 프레임부에 탈착 가능하게 결합되어, 상기 환기부, 상기 필터부, 상기 액체저장부 및 상기 열교환부 중 적어도 어느 하나가 수용되는 공간부를 형성하는 패널부; 및
    상기 프레임부 또는 상기 패널부에 결합되고 탄성 변형 가능하게 이루어져 상기 패널부를 탄성 지지하는 회전지지부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 및 온도조절 통합장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 필터부는, 상기 제1유체이동부 및 상기 제2유체이동부 중 적어도 어느 하나에 위치하며 회전 가능하게 구비되어 이물질을 포집하는 이동필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 및 온도조절 통합장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 이동필터부는,
    폴리에스테르 니들펀치 펠트, 케브라, 폴리에스테르, 나일론, 섬유재질, 스테이플, 직물, 와이어, 알미늄, 티타늄, 스테인리스강 또는 폴리에스터 화이바 재질 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 환기 및 온도조절 통합장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 액체저장부는,
    액체가 수용되는 저장탱크;
    상기 저장탱크에 수용된 액체의 온도를 조절하는 액체가열부; 및
    상기 저장탱크에 액체를 입출시키는 액체입출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 및 온도조절 통합장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서, 상기 패널부는,
    복수 개가 구비되며, 복수 개의 상기 패널부 중 적어도 어느 하나는 상기 프레임부에 힌지 결합되어 회전에 따라 상기 환기부, 상기 필터부, 상기 액체저장부 및 상기 열교환부 중 적어도 어느 하나를 노출시키는 것을 특징으로 하는 환기 및 온도조절 통합장치.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040076617A (ko) * 2004-02-24 2004-09-01 동서이엔택 주식회사 주택용 다기능 환기 유니트
JP2004257587A (ja) * 2003-02-24 2004-09-16 Mitsubishi Electric Corp 熱交換換気装置
KR20100051874A (ko) * 2007-10-05 2010-05-18 다이킨 고교 가부시키가이샤 조습장치 및 환기장치
JP2010156478A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Taikisha Ltd 熱負荷処理システム、及び、熱源システム
KR20110105037A (ko) * 2010-03-18 2011-09-26 금호산업주식회사 냉난방 기능이 일체화된 전열교환 환기시스템
KR101451830B1 (ko) * 2013-12-12 2014-10-16 김황호 공기조화장치
KR20170078372A (ko) * 2015-12-29 2017-07-07 주식회사 세스코 공기 정화장치 및 그 제어 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004257587A (ja) * 2003-02-24 2004-09-16 Mitsubishi Electric Corp 熱交換換気装置
KR20040076617A (ko) * 2004-02-24 2004-09-01 동서이엔택 주식회사 주택용 다기능 환기 유니트
KR20100051874A (ko) * 2007-10-05 2010-05-18 다이킨 고교 가부시키가이샤 조습장치 및 환기장치
JP2010156478A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Taikisha Ltd 熱負荷処理システム、及び、熱源システム
KR20110105037A (ko) * 2010-03-18 2011-09-26 금호산업주식회사 냉난방 기능이 일체화된 전열교환 환기시스템
KR101451830B1 (ko) * 2013-12-12 2014-10-16 김황호 공기조화장치
KR20170078372A (ko) * 2015-12-29 2017-07-07 주식회사 세스코 공기 정화장치 및 그 제어 방법

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