KR102306783B1 - 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건축물의 벽체나 창문 등에 간편하게 설치하여 환기작용과 동시에 미세먼지를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 구조가 간결, 단순하고 부피와 중량이 최소화 함으로써 제조원가, 운전비용 및 유지보수비용을 절감할 수 있는 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치는 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치에 있어서, 내부공기가 이동되는 내부공기이동로가 형성된 내부공기이동체; 외부공기가 이동되는 외부공기이동로가 형성된 외부공기이동체; 상기 외부공기이동체에 설치되는 공기흡인수단; 및 외부공기에 포함된 이물질을 제거하기 위해 설치되는 여과수단을 포함하고, 상기 외부공기이동체는 상기 내부공기이동로를 경유하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치{VENTILATION APPARATUS WITH FINE DUST REMOVAL FUNCTION}

본 발명은 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건축물의 벽체나 창문 등에 간편하게 설치하여 환기작용과 동시에 미세먼지를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 구조가 간결, 단순하고 부피와 중량이 최소화 함으로써 제조원가, 운전비용 및 유지보수비용을 절감할 수 있는 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로, 학교, 가정 및 사무실은 실내 공기질을 유지하기 위해서 주기적인 환기가 필요하지만, 근래에는 자동차 매연, 황사 등으로 인해 대기 오염이 심각한 수준에 이르러 적절하게 수행할 수 없는 실정에 있다.

특히 황사는 중국이나 몽골 등과 같은 지역에서 발원하는 미세먼지로서 주로 규소와, 철, 망간, 알루미늄 등이 토양성분으로 구성되어 있었으나, 중국의 산업화로 근래에는 납, 카드뮴 등과 같은 중금속이나 다이옥신과 같은 유해 화학물질이 다량 함유함에 따라 그 폐해와 심각성이 날로 커지고 있는 실정에 있다.

황사에 포함된 대표적 중금속 농도는 일반 공기에 비해 2 ~ 15배 이상 높고, 납은 13배, 카드뮴은 14배, 크롬은 21배나 많은 것으며, 납 성분은 신경과 근육을 마비시키고, 카드뮴은 폐암을 일으킬 뿐만 아니라 크롬은 신장질환과 기관지염의 위험을 높이는 것으로 알려져 있다.

그리고, 황사에 포함된 극미세 먼지는 인체에 미치는 악영향이 더욱 심각하여 코와 기관지 등 호흡기 방어막을 통과해 폐에 축적되거나 혈관은 물론 신장·간까지 직접 침투하고 폐포가 망가진 만성폐쇄성 호흡기질환자(COPD)나 천식 환자에겐 치명적이다.

근래에 발표된 논문에 따르면 0.1㎛ 이하의 극세 먼지는 실핏줄을 타고 직접 혈관내로 들어가 혈액을 뭉치게 해 혈액순환을 방해하고, 미세먼지의 농도가 10㎍/㎥ 증가할 때마다 심혈관 질환의 발병률이 24% 높아지고, 이중 심혈관질환으로 사망할 확률 또한 76%씩 증가하는 것으로 알려져 있다.

전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 학교의 교실에는 별도의 공기청정기를 설치하여 사용하고 있으나, 이러한 공기청정기는 실내의 공기를 정화할 수 있지만 외기를 유입시키는 환기작용을 수행할 수 없으므로 실내 공기 중에 포함된 이산화탄소의 증가 등을 고려하여 여전히 주기적인 환기가 필요한 단점이 있다.

이러한 문제점을 고려하여 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2010-0106173호에는 실내공기의 정화는 물론이고 실외의 공기를 유입시킬 수 있는 공기 살균 환기 시스템이 제안되어 있다.

상기한 공기 살균 환기 시스템은 도1에 도시된 바와 같이 본체(1), 프론트(2), 카본필터(3), 프레임(4), 영구정전기 나노 필름필터(5), 광촉매필터(6), UV램프(7), 댐퍼어셈블리(8), 프리필터(9), 팬(10), 배풍기(20), 메인 회로기판(100) 및 덮개(300) 등으로 구성되어 있다.

전술한 종래 공기 살균 환기 시스템은 구성품이 많고 구조가 복잡하여 제조원가가 상승되므로 소비자의 비용부담이 지나치게 높은 단점이 있고, 부피와 중량이 커서 별도의 설치공간이 요구되고 창문에 설치할 수 없으므로 사용, 취급, 보관 등이 불편한 단점이 있다.

아울러, 종래 공기 살균 환기 시스템은 UV 램프(7), 팬(10), 배풍기(20) 등 작동시 전기에너지원을 필요로 하는 구성품이 많아서 운전비용 및 유지보수비용이 상승되는 단점이 있다.

한국공개특허 공개번호 제10-2010-0106173호 "공기 살균 환기 시스템" 한국공개특허 공개번호 제10-2019-0079152호 "듀얼타입 열교환 환기장치" 한국공개특허 공개번호 제10-2010-0051952호 "환기시스템"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 구조가 간결, 단순하고 부피와 중량이 최소화 함으로써 제조원가, 운전비용 및 유지보수비용을 절감할 수 있고 건축물의 벽체나 창문 등에 간편하게 설치하여 사용할 수 있도록 한 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치는 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치에 있어서, 내부공기가 이동되는 내부공기이동로가 형성된 내부공기이동체; 외부공기가 이동되는 외부공기이동로가 형성된 외부공기이동체; 상기 외부공기이동체에 설치되는 공기흡인수단; 및 외부공기에 포함된 이물질을 제거하기 위해 설치되는 여과수단을 포함하고, 상기 외부공기이동체는 상기 내부공기이동로를 경유하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 내부공기이동체는 외부에 배치되는 외통체로 구성되고, 상기 외부공기이동체는 열교환부재를 매개로 상기 내부공기이동체의 내부에 고정되는 내통체로 구성되되, 상기 내통체는 외부로 연장되는 외부연장부와, 내부로 연장되는 내부연장부가 형성될 수 있다.

상기 내부공기이동체와 상기 외부공기이동체는 수분의 배출을 위한 경사부를 갖는 구조로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치는 상기 내부공기이동로를 개폐하도록 상기 외부연장부 또는 상기 내부연장부에 삽입, 설치되는 밀폐부재; 및 상기 밀폐부재에 개폐력을 인가하는 개폐구동수단을 더 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치는 상기 공기흡인수단과 접한 상기 외부공기이동체에 내부공기의 유동을 위해 형성된 보조통기부; 및 상기 외부공기이동체 및 상기 보조통기부 사이의 공기흐름을 제어하는 3방향공기흐름제어수단을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 보조통기부는 상기 공기흡인수단의 외부공기 유입측 상기 외부공기이동체에 일단이 연결되고 상기 내부공기이동체를 경유하여 실내에 타단이 위치하도록 형성될 수 있다.

상기 3방향공기흐름제어수단은 3개의 유로 개폐동작이 가능한 3방향 밸브로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치에 의하면, 중량과 부피가 작아서 창문 등에 간편하게 설치할 수 있고, 구조가 간결, 단순하면서도 환기, 미세먼지 제거 및 항균작용이 가능하여 저렴한 비용으로 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치는 내부공기의 환기과정에서 열교환 작용을 수행하여 외부공기의 온도를 냉각시키거나 가온시킬 수 있어서 에너지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치는 환기작용 뿐만 아니라 실내공기를 순환시켜 정화할 수 있으므로 실내공기 정화수단 등으로 호환성 있게 사용할 수 있는 장점이 있다.

도1은 종래 환기장치를 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치를 설명하기 위한 구성도,
도3은 도2의 A-A선 단면을 나타낸 단면도,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치의 작용을 설명하기 위한 도면,
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치를 설명하기 위한 구성도,
도6 및 도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도6은 환기모드를 나타낸 것이고, 도7은 내부공기 정화모드를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도7에 의거하여 상세히 설명하되, 도2 내지 도7에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여하여 설명하도록 한다.

한편, 각각의 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다. 또한, 본 발명이 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치를 설명하기 위한 구성도로서, 개략적인 단면구조를 나타낸 단면도이고, 일부 구성요소는 간략화하여 나타낸 것이다. 도3은 도2의 A-A선 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도2 및 도3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치는 내부공기이동체(1), 외부공기이동체(2), 공기흡인수단(3) 및 여과수단(5)이 구비된 것으로서 구조가 간결, 단순하면서도 건축물의 벽체나 창문 등에 간편하게 설치할 수 있도록 구성한 점에 특징이 있다.

내부공기이동체(1)는 실내의 내부공기가 이동되는 내부공기이동로(12)가 형성된 구성요소로서, 외부공기이동체(2)의 외부에 배치되는 외통체(11)로 구성되어 있다.

그리고, 외통체(11)는 대략 원통 형상으로 형성되어 있지만 이에 제한되지 않고 사각통 형상 등으로 변경하여 구성할 수 있다.

아울러, 내부공기이동체(1)는 내부공기이동로(12)를 선택적으로 밀폐하는 밀폐부재(15)가 설치되어 있다. 이 밀폐부재(15)는 내부공기이동로(12)를 선택적으로 밀폐할 수 있다면 형태나 구조에 특별한 제한은 없지만, 본 실시예에서는 외부공기이동체(2)의 외주면에 끼워지도록 중공부가 형성된 원판 형상으로 형성되어 있다.

외부공기이동체(2)는 실외의 외부공기가 이동되는 외부공기이동로(22)가 형성된 구성요소로서, 내부공기이동체(1)의 내부에 고정되는 내통체(21)로 구성되어 있다.

그리고, 내통체(21)는 후술되는 공기흡인수단(3)을 용이하게 설치할 수 있도록 원통 형상으로 형성되어 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.

한편, 외부공기이동체(2)는 내부공기이동로(12)를 경유하도록 내부에 배치된 점에 특징이 있다. 이와 같이 외부공기이동체(2)가 내부공기이동체(1) 내부에 배치되는 이유는 실외의 외부공기가 유입되는 과정에서 배출되는 내부공기에 의해 열교환 과정을 거치도록 함으로써 에너지비용을 절감할 수 있도록 하기 위해서이다.

예컨대, 하절기의 경우, 환기를 위해 공기흡인수단(3)이 작동되면 외부공기이동체(2)를 통해 유입되는 고온의 외부공기는 내부공기이동체(1)를 경유하여 배출되는 내부공기와의 온도차(하절기 실내 냉방기 작동으로 차가워진 실내공기와의 온도차를 의미함)에 의한 열교환이 이루어져 온도가 어느 정도 낮아진 상태로 유입된다.

반대로, 동절기의 경우, 환기를 위해 공기흡인수단(3)이 작동되면 외부공기이동체(2)를 통해 유입되는 저온의 외부공기는 내부공기이동체(1)를 경유, 배출되는 내부공기와의 온도차(동절기 난방기의 작동으로 가온된 실내공기와의 온도차를 의미함)에 의한 열교환이 이루어져 온도가 상승된 상태로 유입되므로 냉난방기의 작동시간을 상대적으로 줄일 수 있어서 에너지비용을 절감할 수 있다.

그리고, 내부공기이동체(1)에는 내부공기와 외부공기이동체(2)를 경유하는 외부공기와의 열교환 효율을 향상시키기 열교환부재(4)가 구성되어 있다.

열교환부재(4)는 열교환 특성이 우수하다면 형태나 구조에 특별한 제한은 없지만, 본 실시예에서는 외부공기이동체(2)를 내부공기이동체(1)에 고정시키는 기능을 동시에 수행하도록 내부공기이동체(1)의 내벽과 외부공기이동체(2)의 외면 사이에 형성되는 복수의 열교환플레이트로 구성되어 있다.

여기서, 열교환프레이트는 도3에 도시된 바와 같이 4개만 설치되는 것이 아니라 더 많은 수량이 설치될 수 있고, 각 열교환프레이트에는 보다 효과적인 열교환을 위해 다수의 냉각핀이 설치될 수 있다.

한편, 외부공기이동체(2)는 내부공기이동체(1)의 내부에 위치하는 내통체(21)에 외부로 연장되는 외부연장부(23)와, 내부로 연장되는 내부연장부(24)가 형성되어 있다.

상기한 외부연장부(23)는 내부공기이동체(1)를 통해 실외로 배출된 오염 내부공기가 역류되어 재유입되는 현상이 최소화 되도록 덕트 형태로 연장되는 구성요소이고, 상기한 내부연장부(24)는 실내로 유입된 신선한 외부공기가 실내에 확산되지 않고 내부공기이동체(1)를 통해 역류되어 배출되는 현상이 최소화 되도록 덕트 형태로 연장되는 구성요소이다.

그리고, 외부연장부(23)와 내부연장부(24)는 외부공기의 유입지점과 배출지점을 사용자가 조절할 수 있도록 방향전환부재(25)가 더 구성되어 있다. 이 방향전환부재(25)는 외력을 인가하여 구부리는 방식으로 외부연장부(23) 및 내부연장부(24)의 배치방향을 변경할 수 있도록 주름관으로 구성할 수 있다.

한편, 공기흡인수단(3)은 환기를 위한 외부공기를 흡인하기 위해 흡입력을 인가하는 구성요소로서 외부공기이동체(2)에 설치되는 송풍휀(Fan)으로 구성된다.

송풍휀은 다양한 형태의 송풍휀이 설치될 수 있지만 외부공기이동체(2)의 내장될 수 있도록 원통 형상의 하우징(31)의 내부에 블레이드, 모터를 포함하는 회전체(32)가 설치된 구조로서 '덕트인 라인 송풍기'로 호칭되는 제품이 선택되어 적용될 수 있다. 그리고, 송풍휀은 미작동시 외부공기의 유입을 차단하는 밀폐부재(미도시)가 구비된 것을 적용하는 것이 바람직하다.

여과수단(5)은 외부공기에 포함된 이물질을 제거하는 구성요소로서, 외부공기이동체(2)에 설치되어 외부공기에 포함된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 필터조립체로 구성될 수 있다.

필터조립체는 이물질의 여과특성이 우수하다면 구조나 형태에 특별한 제한은 없지만 황사와 같은 미세한 먼지는 물론 세균까지도 걸러내는 기능을 가지는 항균필터인 헤파필터를 포함하는 구조로 구성된 것을 적용한다.

한편, 본 발명에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치는 유동되는 외부공기 및 내부공기의 온도차에 의해 외부공기이동체(2) 및 내부공기이동체(1)에 생성된 응축수를 배출하기 위기 위해 배출수단이 마련되어 있다.

이러한 배출수단(미도시)은 별도의 배출관을 설치하는 방식으로도 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 내부공기이동체(1)와 외부공기이동체(2)는 수분의 배출을 위한 경사부를 갖는 구조로 형성되어 있다. 여기서, 경사부는 내부공기이동체(1)와 외부공기이동체(2)를 외측을 향해 기울기를 갖도록 구성하거나, 내부공기이동체(1)와 외부공기이동체(2)에 별도의 경사진 수분배출로(미도시)를 형성하는 방식으로 구성할 수 있다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치의 작용을 간략하게 설명한다.

도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이 스마트 환기장치를 교실의 창문과 같은 피설치부(p)에 설치한 상태에서 교실 내부공기의 환기가 필요하게 되면 사용자의 조작신호에 따라 공기흡인수단(3)이 작동된다.

그리고, 공기흡인수단(3)의 작동은 조작버튼을 조작하는 방식 외에도 미리 설정된 신호에 따라 작동되도록 구성할 수도 있다. 예컨대, 교실의 내부에 소음을 감지하는 소음감지수단(미도시)이 설치되어 설정된 데시벨 이상의 소음이 감지되면 자동적으로 공기흡인수단(3)이 작동되도록 구성할 수 있다.

전술한 바와 같이 공기흡인수단(3)이 작동되면 외부공기이동체(2)를 통해 외부공기가 유입되고, 헤파필터를 포함하는 여과수단(5)을 거치면서 황사와 같은 미세한 먼지가 제거됨과 동시에 세균의 살균작용이 수행된다.

이러한 외부공기의 유입과정에서 외부공기이동체(2)가 내부공기이동체(1) 내부에 배치됨에 따라 하절기의 경우, 고온의 외부공기는 내부공기이동체(1)를 경유하여 배출되는 차가운 내부공기와의 온도차에 의한 열교환이 이루어져 어느 정도 온도가 낮아진 상태로 유입된다. 반대로, 동절기의 경우, 저온의 외부공기는 내부공기이동체(1)를 경유, 배출되는 고온의 내부공기와의 온도차에 의한 열교환이 이루어져 온도가 상승된 상태로 유입되므로 냉난기의 작동시간을 상대적으로 줄일 수 있어서 에너지비용을 절감할 수 있다.

한편, 외부공기이동체(2)를 통해 외부공기가 유입되면 반작용에 의해 실내의 내부공기는 내부공기이동체(1)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 외부공기이동체(2)의 내통체(21)를 통해 유입된 외부공기는 내부공기이동체(1)의 내부공기 유입지점과 이격된 내부연장부(24)를 통해 토출되므로 유입된 외부공기가 실내로 확산되지 않고 내부공기이동체(1)를 통해 역류하여 배출되는 문제점을 최소화할 수 있다. 또한 외부공기이동체(2)의 내통체(21)에 외부연장부(23)가 형성되어 있으므로 내부공기이동체(1)의 내부공기 배출지점과 이격된 위치에서 외부공기를 흡인할 수 있어서 오염된 내부공기가 역류되어 재유입되는 현상을 최소화 할 수 있다.

그리고, 전술한 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치는 중량과 부피가 작아서 창문에 외부공기이동체(2)의 삽입을 위한 설치홀을 형성하여 간편하게 설치할 수 있고, 구조가 간결, 단순하면서 환기, 미세먼지 제거 및 항균작용이 가능하여 저렴한 비용으로 편리하게 사용할 수 있다. 또한, 환기과정에서 열교환 작용을 수행하여 유입공기의 온도를 냉각시키거나 가온시킬 수 있어서 에너지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하되, 전술한 제1 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 다른 실시예에서는 제1 실시예에 나타난 구성요소 또는 서로 다른 실시예에 나타난 구성요소 중에서 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.

도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치를 설명하기 위한 구성도로서, 개략적인 단면구조를 나타낸 단면도이며, 개폐구동수단, 3방향공기흐름제어수단 등과 같은 일부 구성요소를 간략화하여 나타낸 것이다. 도6 및 도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도6은 환기모드를 나타낸 것이고, 도7은 내부공기 정화모드를 나타낸 것이다.

도5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치는 내부공기이동체(1), 외부공기이동체(2), 공기흡인수단(3) 및 여과수단(5)이 구비되되, 실내의 내부공기를 정화하는 기능을 수행하도록 보조통기부(6)와, 3방향공기흐름제어수단(7)이 더 구성되어 있다.

보조통기부(6)는 내부공기의 유동을 위해 공기흡인수단(3)과 접한 외부공기이동체(2)에 형성되는 구성요소로서, 공기흡인수단(3)의 앞쪽에서 분기되어 실내로 향하도록 배치되는 구조라면 형태에 특별한 제한 없이 다양하게 구성할 수 있다.

예컨대, 보조통기부(6)는 배관이나 덕트로 구성되되, 공기흡인수단(3) 앞쪽의 외부공기 유입측에 해당되는 외부연장부(23)에 일단이 연결되고 내부공기이동체(1)를 경유하여 실내에 타단이 위치하도록 형성되어 있다. 이와 같이 보조통기부(6)가 내부공기이동체(1)의 내부공기이동로(12)를 경유하여 배치되면 피설치부인 창문에 보조통기부의 설치를 위해 별도의 설치홀을 추가로 형성하지 않아도 되므로 환기장치의 구조를 보다 간결, 단순화할 수 있는 장점이 있다.

3방향공기흐름제어수단(7)은 외부공기이동체(2) 및 보조통기부(6) 사이의 공기흐름을 제어하는 구성요소로서, 도6에 도시된 바와 같이 환기모드의 수행시에 외부연장부(23)로부터 내부연장부(24)로의 공기흐름이 가능하도록 개방되고 보조통기부(6) 방향이 밀폐되도록 개폐되는 제1 흐름제어동작과, 도7에 도시된 바와 같이 내부공기 정화모드의 수행시에 보조통기부(6)로부터 내부연장부(24)로의 공기흐름이 가능하도록 개방되고 외부연장부(23) 방향이 밀폐되는 제2 흐름제어동작을 수행한다.

그리고, 3방향공기흐름제어수단(7)은 외부연장부(23), 내부연장부(24), 보조통기부(6)에 각각 설치되는 댐퍼로도 구성할 수 있지만, 구조를 간결, 단순하게 구성하면서 3개 방향의 유체 흐름방향에 대한 개폐동작을 자동적으로 제어할 수 있도록 3방향 밸브로 구성되어 있다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치는 내부공기이동로(12)를 개폐하도록 내부연장부(24, 또는 외부연장부(23))에 삽입, 설치되는 밀폐부재(15)에 개폐력을 인가하는 개폐구동수단(8)이 구성되어 있다.

개폐구동수단(8)은 조작신호에 따라 전동식으로 작동되도록 솔레노이드로 호칭되는 구동로드를 갖는 전동식 액츄에이터로 구성되어 있다. 이 개폐구동수단(8)은 전동식 액츄에이터 외에도 공압식 실린더 등으로도 구성할 수 있다.

전술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치의 작용을 간략하게 설명하되, 전술한 제1 실시예와 유사하므로 차별성을 갖는 부분을 중심으로 설명한다.

먼저, 환기모드의 수행과정을 설명하면, 외부연장부(23)로부터 내부연장부(24)로의 공기흐름이 가능하도록 3방향공기흐름제어수단(7)을 조작한 상태에서 공기흡인수단(3)의 작동시키게 되면 도6에 도시된 바와 같이 외부연장부(23)로부터 유입된 외부공기가 내부연장부(24)를 경유하여 실내로 공급되고, 외부공기이동체(2)를 통해 외부가 유입되면 반작용에 의해 실내의 내부공기는 내부공기이동체(1)를 통해 외부로 배출된다.

도7에 도시된 바와 같이 내부공기 정화모드의 수행시에는 보조통기부(6)로부터 내부연장부(24)로의 공기흐름이 가능하도록 개방되고 외부연장부(23) 방향이 밀폐되도록 3방향공기흐름제어수단(7)을 조작한 상태에서 공기흡인수단(3)의 작동시키게 되면 보조통기부(6)를 통해 실내의 내부공기 유입되어 외부공기이동체(2)를 경유하게 된다.

그리고, 외부공기이동체(2)로 유입된 내부공기는 헤파필터를 포함하는 여과수단(5)을 거치면서 실내의 미세먼지가 제거됨과 동시에 세균의 살균작용이 수행된 후 내부연장부(24)를 경유하여 실내로 공급되므로 실내공기의 정화작용을 수행할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 실시예에 따른 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치의 구성 및 동작에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1:내부공기이동체
2:외부공기이동체
3:공기흡인수단
4:열교환부재
5:여과수단
6:보조통기부
7:3방향공기흐름제어수단
8:개폐구동수단

Claims (6)

1. 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치에 있어서,
   내부공기가 이동되는 내부공기이동로가 형성된 내부공기이동체; 외부공기가 이동되는 외부공기이동로가 형성된 외부공기이동체; 상기 외부공기이동체에 설치되는 공기흡인수단; 및 외부공기에 포함된 이물질을 제거하기 위해 설치되는 여과수단을 포함하고, 상기 외부공기이동체는 상기 내부공기이동로를 경유하도록 배치되되,
   상기 내부공기이동체는 외부에 배치되는 외통체로 구성되고,
   상기 외부공기이동체는 열교환부재를 매개로 상기 내부공기이동체의 내부에 고정되는 내통체로 구성되고, 상기 내통체는 외부로 연장되는 외부연장부와, 내부로 연장되는 내부연장부가 형성되되,
   상기 외부연장부는 상기 내부공기이동체를 통해 실외로 배출된 오염 내부공기가 역류되어 재유입되는 현상이 최소화 되도록 덕트 형태로 연장되고, 상기 내부연장부는 실내로 유입된 신선한 외부공기가 실내에 확산되지 않고 내부공기이동체를 통해 역류되어 배출되는 현상이 최소화 되도록 덕트 형태로 연장되며, 상기 외부연장부와 상기 내부연장부는 외부공기의 유입지점과 배출지점을 사용자가 조절할 수 있도록 방향전환부재가 더 구성되며,
   상기 내부공기이동로를 개폐하도록 상기 외부연장부 또는 상기 내부연장부에 삽입, 설치되고, 외주면에 끼워지도록 중공부가 형성된 원판 형상으로 형성된 밀폐부재; 및 상기 밀폐부재에 개폐력을 인가하도록 구동로드를 갖는 전동식 액츄에이터로 구성된 개폐구동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 내부공기이동체와 상기 외부공기이동체는 수분의 배출을 위한 경사부를 갖는 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 공기흡인수단과 접한 상기 외부공기이동체에 내부공기의 유동을 위해 형성된 보조통기부; 및
   상기 외부공기이동체 및 상기 보조통기부 사이의 공기흐름을 제어하는 3방향공기흐름제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 보조통기부는 상기 공기흡인수단의 외부공기 유입측 상기 외부공기이동체에 일단이 연결되고 상기 내부공기이동체를 경유하여 실내에 타단이 위치하도록 형성되고,
   상기 3방향공기흐름제어수단은 3개의 유로 개폐동작이 가능한 3방향 밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거기능을 갖는 스마트 환기장치.

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