KR102668298B1 - 환기장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 환기장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 환기장치는 도입되는 외기와 열교환 하는 제1열교환기 및 재순환 될 실내공기와 열교환 하는 제2열교환기를 포함하여, 실내공간의 제습을 수행할 수 있다.
상기 환기장치는 도입되는 외기의 유로와 재순환 될 실내공기의 유로를 변경할 수 있는 댐퍼를 포함하고, 운전모드에 따라 댐퍼를 선택적으로 구동하여 휠을 통과하는 유로를 효율적으로 변경할 수 있다.

Description

환기장치 및 그 제어방법 {Ventilation device and a method for controlling the same}
본 발명은 환기장치에 관한 것이다.
환기장치는 실내공기를 외부로 배출하거나 조화시킨 후 실내공간으로 재순환 시키고, 실외공기를 실내공간으로 공급하거나 조화시킨 후 실외공간으로 배출하는 장치로서 이해될 수 있다.
상기 환기장치는 실내공기와 실외공기를 조화하기 위하여 열교환기 및 제습장치를 포함할 수 있다.
종래에는, 환기장치를 통하여 외기가 도입됨으로써 외기 부하가 증가하고 이에 따라 실내공간의 냉방 또는 난방부가 증가하는 문제점이 있었다.
그리고, 실내 공기를 재순환 시키는 과정에서 오염물질이 제대로 필터링 되지 못하고 실내공간으로 다시 투입되는 문제점이 있었다.
또한, 환기장치에서 공기의 유로 변경을 수행하기 위한 구조가 복잡한 문제가 있었다.
1. 등록특허 10-1916315 (2018년 11월 1일) 2. 발명의 명칭 : 공기조화 시스템
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 외기의 도입과 실내공기의 재순환을 위한 컴팩트한 유로 구성을 실현할 수 있는 환기장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 외기가 도입되는 영역 및 재순환 될 실내공기가 유입되는 영역에 2개의 댐퍼를 구비하고 상기 2개의 댐퍼에 의하여 환기 유로를 2개의 유로로 구획함으로써, 환기장치의 유로를 선택적으로 전환할 수 있는 환기장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 공기 중의 제습을 수행하거나, 오염물질을 제거하기 위한 휠을 구비하여 실내공간의 쾌적도를 높이거나 공기의 질을 개선할 수 있는 환기장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 도입되는 외기와 재순환 될 실내공기를 가열 또는 냉각하기 위한 적어도 2개의 열교환기를 포함하여 공기의 제습이 이루어질 수 있도록 하는 환기장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 환기장치는 도입되는 외기와 열교환 하는 제1열교환기 및 재순환 될 실내공기와 열교환 하는 제2열교환기를 포함하여, 실내공간의 제습을 수행할 수 있다.
상기 제1열교환기 및 제2열교환기 중 어느 하나는 응축기로 작용하고, 다른 하나는 증발기로 작용할 수 있다. 이를 위하여, 상기 제1,2열교환기는 압축기를 포함하는 냉동 사이클의 일 부품으로서 구성될 수 있다.
상기 환기장치는 제1휠을 포함하고, 상기 제1휠을 통하여 공기 중의 수분을 흡착 및 탈착할 수 있으므로 실내공간을 제습할 수 있다.
상기 환기장치는 제2휠을 포함하고, 상기 제2휠을 통하여 실내공간으로 공급되는 공기 중 오염물질을 필터링 할 수 있다.
상기 환기장치는 도입되는 외기의 유로와 재순환 될 실내공기의 유로를 변경할 수 있는 댐퍼를 포함하고, 운전모드에 따라 댐퍼를 선택적으로 구동하여 휠을 통과하는 유로를 효율적으로 변경할 수 있다.
상기 댐퍼는 환기장치의 유로를 내부 유로와 외부 유로로 구분할 수 있는 다수의 댐퍼를 포함할 수 있다.
상기 다수의 댐퍼는 상기 내부 유로를 선택적으로 개폐할 수 있는 제1댐퍼를 포함할 수 있다.
상기 다수의 댐퍼는 상기 외부 유로를 선택적으로 개폐할 수 있는 제2댐퍼를 포함할 수 있다.
상기 댐퍼는 서로 연결하여 차폐로 회전하는 다수의 차폐파트를 포함하고, 모터의 구동에 의하여 상기 다수의 차폐파트 중 적어도 일부의 차폐파트가 환기장치의 유로를 차폐할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 환기장치는 상기 내부 유로에 배치되어 외기와 재순환 될 실내공기간에 열교환을 수행하는 전열교환기를 포함할 수 있다.
상기 전열교환기는 상기 외기와 재순환 될 실내공기의 유로를 변경하여, 외기는 급기덕트로 유동하고 재순환 될 실내공기는 배기덕트로 유동하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 환기장치는, 외기덕트 및 리턴덕트가 결합되는 유입측 단부와, 급기덕트 및 배기덕트가 결합되는 배출측 단부를 포함하는 케이스; 상기 케이스의 내부에 제공되며, 상기 케이스의 내부공간을 제1유로 및 제2유로로 구획하는 구획패널; 상기 구획패널에 결합되며, 상기 제1유로 및 상기 제2유로를 내부유로와 외부유로로 각각 구획하는 유로 하우징; 상기 유로 하우징에 인접하게 배치되며, 상기 내부유로에 대응하는 중심영역 및 상기 외부유로에 대응하는 테두리영역을 포함하는 휠; 상기 유로 하우징과 상기 유입측 단부의 사이에 제공되며, 상기 내부유로의 개방 또는 폐쇄를 위하여 작동 가능하게 제공되는 제1댐퍼; 및 상기 제1댐퍼의 일측에 제공되며, 상기 외부유로의 개방 또는 폐쇄를 위하여 작동 가능하게 제공되는 제2댐퍼를 포함할 수 있다.
상기 유로하우징의 내부유로는 상기 제1유로에 연통하는 제1내부유로 및 상기 제2유로에 연통하는 제2내부유로를 포함하도록, 상기 유로 하우징을 관통할 수 있다.
상기 휠의 중심영역은 상기 유로하우징의 제1,2내부유로와 유동적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 유로하우징의 외부유로는 상기 제1유로에 연통하는 제1유로측 외부유로 및 상기 제2유로에 연통하는 제2유로측 외부유로를 포함하고, 상기 휠의 테두리영역은 상기 유로하우징의 제1,2유로측 외부유로와 유동적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 제1댐퍼 또는 상기 제2댐퍼는 상기 구획패널에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
상기 제1댐퍼에 구동력을 제공하는 제1댐퍼모터를 더 포함하고, 상기 제1댐퍼는, 상기 휠의 중심영역의 면적과 대응하는 면적을 가지며 상기 제1댐퍼모터에 연결되어 회전하는 차폐파트를 포함할 수 있다.
상기 차폐파트는 상기 유로 하우징의 내부유로의 개방을 위하여 차폐로 접혀지거나, 상기 유로 하우징의 내부유로의 폐쇄를 위하여 차례로 펼쳐지는 다수의 차폐파트를 포함할 수 있다.
상기 제2댐퍼에 구동력을 제공하는 제2댐퍼모터를 더 포함하고, 상기 제2댐퍼는, 상기 휠의 테두리영역의 면적과 대응하는 면적을 가지는 차폐파트 및 상기 제2댐퍼모터에 연결되며 상기 제2댐퍼모터의 구동력을 상기 차폐파트에 전달하는 프레임파트를 포함할 수 있다.
상기 차폐파트는 상기 유로 하우징의 외부유로의 개방을 위하여 차폐로 접혀지거나, 상기 유로 하우징의 외부유로의 폐쇄를 위하여 차례로 펼쳐지는 다수의 차폐파트를 포함할 수 있다.
상기 유로 하우징은 원통 형상을 가지며, 상기 제1댐퍼는 원판 형상을 가지는 차폐파트를 포함하고, 상기 제2댐퍼는 환형의 형상을 가지는 차폐파트를 포함할 수 있다.
상기 유로 하우징의 내부유로에 배치되며, 상기 휠을 통과한 공기 중 상기 제1유로측에 존재하는 공기를 상기 제2유로로 유로 변경하고 상기 제2유로측에 존재하는 공기를 상기 제1유로로로 유로 변경하는 전열교환기를 더 포함할 수 있다.
상기 케이스의 제1유로에 제공되며 상기 외기덕트를 통하여 유입된 외기와 열교환 하는 제1열교환기; 및 상기 케이스의 제2유로에 제공되며 상기 리턴덕트를 통하여 유입된 외기와 열교환 하는 제2열교환기를 더 포함할 수 있다.
상기 제1댐퍼는 상기 제1열교환기와 상기 유로 하우징의 사이에 배치되고, 상기 제2댐퍼는 상기 제2열교환기와 상기 유로 하우징의 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1유로 중 상기 유로 하우징의 출구측에 배치되며, 상기 배기덕트로의 공기 배출을 허용하는 제1팬; 및 상기 제2유로 중 상기 유로 하우징의 출구측에 배치되며, 상기 급기덕트로의 공기 배출을 허용하는 제2팬을 더 포함할 수 있다.
상기 휠과 직렬로 배치되며, 상기 외기덕트 또는 상기 리턴덕트를 통하여 유입된 공기 중 오염물질을 필터링 하기 위한 추가적인 휠을 더 포함하며, 상기 추가적인 휠은 상기 제1,2댐퍼와 상기 케이스의 배출측 단부 사이에 배치될 수 있다.
상기 추가적인 휠은 상기 유로 하우징의 내부유로에 대응하는 위치에 형성되는 관통홀 및 상기 유로 하우징의 외부유로에 대응하는 위치에 제공도는 휠본체를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 환기장치의 제어방법은, 제1,2팬이 구비되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 제공되며, 상기 케이스의 내부공간을 제1유로 및 제2유로로 구획하는 구획패널과, 상기 제1유로 및 상기 제2유로를 내부유로와 외부유로로 각각 구획하는 유로 하우징과, 상기 유로 하우징에 인접하게 배치되며, 상기 내부유로에 대응하는 중심영역 및 상기 외부유로에 대응하는 테두리영역을 포함하는 휠과, 상기 내부유로의 개방 또는 폐쇄를 위하여 작동 가능하게 제공되는 제1댐퍼 및 상기 제1댐퍼의 일측에 제공되며 상기 외부유로의 개방 또는 폐쇄를 위하여 작동 가능하게 제공되는 제2댐퍼를 포함하는 환기장치를 제어하는 방법으로서, 상기 제1,2팬을 구동하는 단계; 및 상기 제1,2댐퍼 중 적어도 어느 하나의 댐퍼를 개방하여 상기 휠의 중심영역 또는 테두리영역을 통한 공기 유동을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 휠의 입구측에 제공되는 제1,2열교환기를 더 포함하고, 상기 제1열교환기 또는 상기 제2열교환기에서 열교환 된 공기는 제습이 이루어질 수 있도록, 개방된 댐퍼를 통하여 상기 휠에서 흡착이 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 외기의 도입과 실내공기의 재순환을 위한 컴팩트한 유로 구성을 실현할 수 있다.
특히, 환기장치는 외기가 도입되는 영역 및 재순환 될 실내공기가 유입되는 영역에 2개의 댐퍼를 구비하고 상기 2개의 댐퍼에 의하여 환기 유로를 2개의 유로로 구획할 수 있으므로, 환기장치의 유로를 효과적으로 전환할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공기 중의 제습을 수행하거나, 오염물질을 제거하기 위한 휠을 구비하여 실내공간의 쾌적도를 높이거나 공기의 질을 개선할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도입되는 외기와 재순환 될 실내공기를 가열 또는 냉각하기 위한 적어도 2개의 열교환기를 포함하여 공기의 제습이 효과적으로 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환기장치의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환기장치의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 환기장치의 내부 구성을 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1휠장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2휠장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 제1댐퍼의 구성 및 작동모습을 보여주는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 제2댐퍼의 구성 및 작동모습을 보여주는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 상기 제1댐퍼가 닫힌 상태에서 상기 제2댐퍼가 닫혀지는 모습을 보여주는 도면이다.
도 9a 내지 도 9c는 상기 제2댐퍼가 닫힌 상태에서 상기 제1댐퍼가 닫혀지는 모습을 보여주는 도면이다.
도 10 내지 도 12는 운전 모드에 따라 제1,2댐퍼가 선택적으로 구동하여 환기장치의 내부 유로를 형성하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 환기장치의 구성을 보여주는 정면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환기장치의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환기장치의 구성을 보여주는 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 환기장치의 내부 구성을 보여주는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1휠장치의 구성을 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2휠장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 환기장치(10)는 실내공간에 조화된 공기를 공급할 수 있다. 이를 위하여, 상기 환기장치(10)는 외기를 도입하고 실내의 오염된 공기를 배기 또는 재순환 함으로써 환기를 수행할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 환기장치(10)는 공기 유로가 형성되는 케이스(100)를 포함할 수 있다. 상기 케이스(100)는 상기 환기장치(10)의 외관을 구성할 수 있다.
상기 환기장치(10)는 외기의 도입을 가이드 하는 외기덕트(210)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 외기덕트(210)는 건물의 외벽등으로부터 연장되며, 상기 환기장치(10)의 케이스(100)에 연결될 수 있다. 상기 외기덕트(210)를 유동한 외기는 상기 환기장치(10)의 케이스(100) 내부로 유입될 수 있다.
상기 환기장치(10)는 실내공간의 벽면 또는 천장으로부터 상기 환기장치(10)의 케이스(100)로 연장되는 리턴덕트(220)를 더 포함할 수 있다. 상기 실내공간으로부터 리턴덕트(220)를 유동한 실내공기는 상기 환기장치(10)의 케이스(100) 내부로 유입될 수 있다.
상기 환기장치(10)는 환기장치(10)의 케이스(100)로부터 실내공간의 벽면 또는 천장으로 연장되는 급기덕트(230)를 더 포함할 수 있다. 상기 환기장치(10)에서 조화된 공기는 상기 급기덕트(230)를 통하여 상기 실내공간으로 공급될 수 있다.
상기 환기장치(10)는 상기 케이스(100)로부터 건물의 외부로 연장되는 배기덕트(240)를 더 포함할 수 있다. 상기 환기장치(10)를 통과한 공기는 상기 배기덕트(240)를 통하여 건물의 외부로 배출될 수 있다.
상기 환기장치(10)는 상기 케이스(100)의 내부에 형성되는 공기유로(121,125)를 포함할 수 있다. 상기 공기유로(121,125)는 외기와 유동적으로 연결되는 제1유로(121) 및 실내공기와 유동적으로 연결되는 제2유로(125)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(100)의 내부에는 상기 제1유로(121)와 상기 제2유로(125)를 분리하는 구획패널(110)이 제공될 수 있다. 일례로, 상기 구획패널(110)은 상기 케이스(100)의 길이방향 (도 2 기준, 좌우방향)으로 연장하며, 상기 케이스(100)의 내부공간을 상하 방향으로 분리할 수 있다.
상기 제1유로(121)는 상기 케이스(100)의 상부공간에 형성되며, 상기 제2유로(125)는 상기 케이스(100)의 하부공간에 형성될 수 있다.
상기 케이스(100)는 상기 케이스(100)의 내부로 공기가 유입되는 유입측 단부를 형성하는 제1단부(101) 및 상기 케이스(100)의 공기유로(121,125)를 통과한 공기가 배출되는 배출측 단부를 형성하는 제2단부(102)를 형성할 수 있다.
일례로, 상기 제1단부(101)는 도 2를 기준으로 상기 케이스(100)의 우측 단부를 형성하고, 상기 제2단부(102)는 상기 케이스(100)의 좌측 단부를 형성할 수 있다.
상기 구획패널(110)은 상기 상기 케이스(100)의 제1단부(101)에서 상기 제2단부(102)까지 연장할 수 있다.
상기 제1단부(101)에는 상기 외기 덕트(210) 및 리턴 덕트(220)가 결합될 수 있다. 상기 외기 덕트(210)를 통하여 상기 케이스(100)의 내부로 유입된 외기는 상기 제1유로(121)를 유동할 수 있다. 그리고, 상기 리턴 덕트(220)를 통하여 상기 케이스(100)의 내부로 유입된 실내공기는 상기 제2유로(125)를 유동할 수 있다.
상기 제2단부(102)에는 상기 급기 덕트(230) 및 배기 덕트(240)가 결합될 수 있다. 상기 제1유로(121)를 유동한 공기는 상기 제2단부(102)에서 상기 배기 덕트(240)를 통하여 외기로 배출될 수 있다. 그리고, 상기 제2유로(125)를 유동한 공기는 상기 제2단부(102)에서 상기 급기 덕트(240)를 통하여 실내공간으로 공급될 수 있다.
상기 케이스(100)의 내부에는 상기 제1유로(121) 및 상기 제2유로(125)에서의 공기 유동을 발생시키는 팬(131,135)이 제공될 수 있다.
상기 팬(131,135)은 상기 제1유로(121)에서의 공기 유동을 발생시키는 제1팬(131) 및 상기 제2유로(125)에서의 공기 유동을 발생시키는 제2팬(135)을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1팬(131) 및 상기 제2팬(135)은 상기 케이스(100)의 제2단부(102)에 인접한 위치에 배치될 수 있다.
상기 케이스(100)의 내부에는, 상기 케이스(100)의 내부로 유입되는 공기를 가열 또는 냉각하기 위한 열교환기(160,165)가 제공될 수 있다.
상기 열교환기(160,165)는 상기 제1유로(121)에 배치되는 제1열교환기(160)를 포함할 수 있다. 상기 외기덕트(210)를 통하여 유입된 외기는 상기 제1열교환기(160)와 열교환 할 수 있다.
상기 열교환기(160,165)는 상기 제2유로(125)에 배치되는 제2열교환기(165)를 포함할 수 있다. 상기 리턴덕트(220)를 통하여 유입된 실내공기는 상기 제2열교환기(165)와 열교환 할 수 있다.
상기 제1,2열교환기(160,165)는 상기 케이스(100)의 제1단부(101)에 인접하여 배치될 수 있다.
상기 제1,2열교환기(160,165)는 냉동 사이클의 일 부품을 구성할 수 있다. 상기 냉동 사이클은 압축기 및 팽창장치를 더 포함할 수 있다. 상기 제1,2열교환기(160,165) 중 어느 하나는 응축기로서 작용하며, 다른 하나는 증발기로서 작용할 수 있다.
상기 냉동 사이클은 상기 압축기의 출구측에 배치되며 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 제1열교환기(160) 또는 상기 제2열교환기(165)로 가이드 하는 밸브장치를 더 포함할 수 있다.
상기 냉동 사이클의 제1운전모드에서, 상기 밸브장치는 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 제1열교환기(160)로 가이드 할 수 있다. 이 때, 상기 압축된 냉매는 상기 제1열교환기(160)에서 응축되며, 상기 제1열교환기(160)는 응축기로서 작용할 수 있다.
그리고, 상기 제1열교환기(160)에서 응축된 냉매는 상기 팽창장치에서 감압된 후 상기 제2열교환기(165)로 유입되어 증발 수 있다. 이 때, 상기 제2열교환기(165)는 증발기로서 작용할 수 있다.
상기 냉동 사이클의 제2운전모드에서, 상기 밸브장치는 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 제2열교환기(165)로 가이드 할 수 있다. 이 때, 상기 압축된 냉매는 상기 제2열교환기(165)에서 응축되며, 상기 제2열교환기(165)는 응축기로서 작용할 수 있다.
그리고, 상기 제2열교환기(165)에서 응축된 냉매는 상기 팽창장치에서 감압된 후 상기 제1열교환기(160)로 유입되어 증발 수 있다. 이 때, 상기 제1열교환기(160)는 증발기로서 작용할 수 있다.
상기 케이스(100)의 내부에는 공기의 제습 또는 오염물질(CO2, VOCs)의 필터링을 위한 휠장치(140,150)가 제공될 수 있다. 도면에서는 휠장치가 복수 개가 제공되는 것으로 도시되었으나, 사용 형태에 따라 다수의 휠장치가 제공될 수도 있을 것이다.
상기 휠장치(140,150)는 상기 급기덕트(230)로 공급될 공기 중 수분을 제거하기 위한 제1휠(140)을 포함할 수 있다. 상기 제1휠(140)은 "제습휠"이라 이름할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제1휠(140)은 외관을 형성하는 휠케이스(141)를 포함할 수 있다. 상기 휠케이스(141)는 상기 케이스(100)의 내면에 결합되도록 상기 케이스(100)의 단면 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 일례로, 상기 휠케이스(141)는 직육면체의 형상을 가질 수 있다.
상기 제1휠(140)은 상기 휠케이스(141)의 개구부(141a)에 회전 가능하게 지지되는 휠본체(146)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 휠본체(146)는 원판 형상을 가질 수 있다. 상기 휠케이스(141)의 개구부(141a)는 상기 휠본체(146)의 형상에 대응하여 원형의 개구부를 형성할 수 있다.
상기 제1휠(140)은 상기 휠케이스(141)에 결합되는 축지지부(144)를 더 포함할 수 있다. 상기 축지지부(144)는 상기 휠케이스(141)를 가로지르는 방향으로 연장하며, 바아의 형상을 가질 수 있다. 상기 축지지부(144)는 상기 구획패널(110)에 중첩하여 배치되고, 상기 구획패널(110)에 고정될 수 있다.
상기 축지지부(144)에는 회전축(145)이 회전 가능하게 지지될 수 있다. 상기 회전축(145)은 상기 휠본체(146)에 결합되어 상기 휠본체(146)와 함께 회전할 수 있다. 상기 회전축(145)은 상기 휠본체(146)의 중심에 결합될 수 있다.
상기 제1휠(140)은 상기 휠본체(146)의 회전을 위하여 구동력을 제공하는 휠모터(142)를 포함할 수 있다. 상기 휠모터(142)는 상기 휠개구부(141a)의 외측에서 상기 휠케이스(141)의 모서리에 인접하여 배치될 수 있다.
상기 제1휠(140)은 상기 휠모터(142)의 구동력을 상기 휠본체(146)에 전달하기 위한 풀리(143)를 포함할 수 있다.
상기 풀리(143)는 상기 휠모터(142)의 모터축(142a)에 결합되고 상기 휠모터(142)의 구동에 의하여 궤도운전 하면서 상기 휠본체(146)를 회전시킬 수 있다. 상기 풀리(143)는 상기 휠본체(146)의 외주면 중 적어도 일부에 감겨질 수 있다.
상기 휠본체(146)의 적어도 일부분은 제1유로(121)측에 배치되고, 다른 일부분은 제2유로(125)측에 배치될 수 있다.
상세히, 상기 휠본체(146)는 상기 제1유로(121)에 배치되며 상기 외기덕트(210)를 통하여 유입된 외기가 통과하는 제1휠파트(147a)를 포함할 수 있다. 상기 휠본체(146)는 상기 제2유로(125)에 배치되며 상기 리턴덕트(220)를 통하여 유입된 실내공기가 통과하는 제2휠파트(147b)를 포함할 수 있다.
일례로, 도2를 기준으로 상기 제1휠파트(147a)는 상기 구획패널(110)의 상측에 위치하고, 상기 제2휠파트(147b)는 상기 구획패널(110)의 하측에 위치할 수 있다.
따라서, 상기 제1휠파트(147a)의 표면은 상기 제1유로(121)를 지나는 공기의 흡착 또는 탈착을 위한 표면을 제공하며, 상기 제2휠파트(147b)의 표면은 상기 제2유로(125)를 지나는 공기의 흡착 또는 탈착을 위한 표면을 제공할 수 있다.
상기 휠장치(140,150)는 상기 급기덕트(230)로 공급될 공기 중 오염물질을 제거하기 위한 제2휠(150)을 포함할 수 있다. 상기 제2휠(140)은 "필터휠"이라 이름할 수 있다.
상기 제2휠(150)은 공기 유동을 기준으로 상기 제1휠(140)의 출구측에 배치될 수 있다. 상기 제1,2휠(140,150)은 공기 유동을 기준으로 직렬로 배치될 수 있다.
상기 제2휠(150)은 외관을 형성하는 휠케이스(151)를 포함할 수 있다. 상기 휠케이스(151)는 상기 케이스(100)의 내면에 결합되도록 상기 케이스(100)의 단면 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 일례로, 상기 휠케이스(151)는 직육면체의 형상을 가질 수 있다.
상기 제2휠(150)은 상기 휠케이스(151)의 개구부(151a)에 회전 가능하게 지지되는 휠본체(156)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 휠본체(156)는 환형의 형상을 가질 수 있다. 상기 휠본체(156)의 중심부에는 관통홀(158)이 형성될 수 있다.
상기 제1휠(140)에서 설명한 휠모터 및 풀리에 관한 설명은 제2휠(150)에도 원용할 수 있다. 상기 제2휠(150)은 상기 개구부(151a)에 지지된 상태에서 상기 휠모터 및 풀리에 의하여 구동력을 전달받아 회전할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 후술할 유로 하우징(170)의 내부유로를 지나는 공기는 상기 제2휠(150)에서 필터링 됨 없이 통과하고 유로 하우징(170)의 외부유로를 지나는 공기는 상기 휠본체(156)를 통하여 오염물질의 필터링이 이루어질 수 있다.
상기 케이스(100)의 내부에는, 상기 제1유로(121)의 공기와 상기 제2유로(125)의 공기간에 열교환이 이루어지도록 하는 전열교환기(175)가 제공될 수 있다. 일례로, 상기 전열교환기(175)는 공기 유동을 기준으로 휠장치(140,150)의 출구측 및 상기 제1,2팬(131,135)의 흡측에 배치될 수 있다.
상기 전열교환기(175)는 상기 제1,2유로(121,125)를 변경하도록 구성될 수 있다. 상기 전열교환기(175)는 상기 제1유로(121)의 공기를 상기 제2유로(125)로 전달하는 제1열교환기유로 및 상기 제2유로(125)의 공기를 상기 제1유로(121)로 전달하는 제2열교환기유로를 포함할 수 있다.
상기 제1열교환기유로는 상기 제1유로(121)에서 상기 제2유로(125)로 연장하며, 상기 제2열교환기유로는 상기 제2유로(125)에서 상기 제1유로(121)로 연장할 수 있다.
상기 전열교환기(175)의 제1,2열교환기유로는 서로 교차하도록 구성되며, 제1,2열교환기유로는 서로 열교환 될 수 있다.
상기 케이스(100)의 내부에는, 상기 케이스(100) 내부의 공기유로를 내부유로와 외부유로로 구획하는 유로 하우징(170)이 제공될 수 있다.
상기 케이스(100) 내부의 공기유로는, 상기 유로 하우징(170)의 내부에 형성되는 내부유로 및 상기 유로 하우징(170)의 외부에 형성되는 외부유로를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 유로 하우징(170)은 전체적으로 원통 형상을 가지며, 상기 케이스(100)의 제1단부(101)에서 제2단부(102)를 향하는 방향으로 길게 연장할 수 있다.
상기 유로 하우징(170)의 양측 단부는 개방하도록 구성될 수 있다. 상기 양측 단부 중 일측 단부는 상기 제1,2열교환기(160,165)를 향하도록 개방되며, 타측 단부는 상기 제1,2팬(131,135)을 향하도록 개방될 수 있다.
상기 일측 단부는 공기가 유입하는 유입측 단부이고, 상기 타측 단부는 공기가 배출되는 배출측 단부를 형성할 수 있다.
상기 유로 하우징(170)에는 상기 구획 패널(110)이 결합될 수 있다. 상기 구획 패널(110)의 일부분은 상기 유로 하우징(170)의 내부에 위치하여, 상기 유로 하우징(170)의 내측공간을 이분하도록 연장될 수 있다.
상기 구획 패널(110)의 다른 일부분은 상기 유로 하우징(170)의 외부에 위치하여 상기 유로 하우징(170)의 외측공간을 이분하도록 연장될 수 있다.
일례로, 상기 구획 패널(110)은 상기 유로 하우징(170)을 상기 일측 단부에서 타측 단부를 향하여 좌우로 관통하도록 배치될 수 있다.
상기 유로 하우징(170)은 상기 구획패널(110)을 기준으로 상기 제1유로(121)측에 위치하는 제1하우징(170a) 및 상기 제2유로(125)측에 위치하는 제2하우징(170b)을 포함할 수 있다.
상기 구획패널(110)에 의하여, 상기 유로 하우징(170)의 내부공간은 상기 제1유로(121)의 일부를 형성하는 제1내부유로(176a) 및 상기 제2유로(125)의 일부를 형성하는 제2내부유로(176b)로 구획될 수 있다.
상기 제1내부유로(176a)는 상기 제1하우징(170a)과 상기 구획패널(110)에 의하여 정의될 수 있다. 상기 제2내부유로(176b)는 상기 제2하우징(170b)과 상기 구획패널(110)에 의하여 정의될 수 있다.
상기 전열교환기(175)는 상기 유로 하우징(170)의 내부에 배치될 수 있다.
상기 전열교환기(175)는 상기 구획패널(110)에 지지될 수 있다. 상세히, 상기 전열교환기(175)는 상기 구획패널(110)의 관통홀(112)에 삽입되며, 상기 전열교환기(175)는 상기 제1내부유로(176a)에 위치하는 제1열교환파트 및 상기 제2내부유로(176b)에 위치하는 제2열교환파트를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제1열교환파트는 도 3을 기준으로 상기 구획패널(110)의 상측에 위치하며, 상기 제2열교환파트는 상기 구획패널(110)의 하측에 위치할 수 있다.
상기 유로 하우징(170)의 내부를 유동하는 공기 중 상기 제1열교환파트로 유입되는 공기는 유로 변경되고 상기 제2열교환파트를 경유하여 상기 제2내부유로(176b)로 배출될 수 있다.
상기 유로 하우징(170)의 내부를 유동하는 공기 중 상기 제2열교환파트로 유입되는 공기는 유로 변경되고 상기 제1열교환파트를 경유하여 상기 제1내부유로(176a)로 배출될 수 있다.
상기 유로 하우징(170)은 휠장치(140,150)를 기준으로 구분되는 다수의 하우징파트(171,172,173)를 포함할 수 있다.
상기 다수의 하우징파트(171,172,173)는 제1휠(140)과 케이스(100)의 제1단부(101)의 사이에 위치하는 제1하우징파트(171)와, 상기 제1휠(140)과 제2휠(150)의 사이에 위치하는 제2하우징파트(172) 및 상기 제2휠(150)과 상기 케이스(1000의 제2단부(102)의 사이에 위치하는 제3하우징파트(173)를 포함할 수 있다.
상기 유로 하우징(170)은 상기 제1휠(140)의 표면에 대하여 중심영역을 형성하는 제1영역 및 테두리영역을 형성하는 제2영역으로 구획하도록 배치될 수 있다.
상세히, 상기 제1하우징파트(171)의 단부는 상기 제1휠(140)의 휠본체(146)에 인접하게 위치하며, 휠본체(146)의 경계부(146a)와 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 상기 경계부(146a)는 상기 휠본체(146)의 중심영역(146b)과 테두리영역(146c)를 구분하는 가상의 라인이며, 상기 휠본체(146)의 원주 방향으로 연장할 수 있다.
상기 중심영역(146b)은 상기 유로 하우징(170)의 내부유로를 유동하는 공기가 통과하도록 배치되며, 상기 테두리영역(146c)은 상기 유로 하우징(170)의 외부유로를 유동하는 공기가 통과하도록 배치될 수 있다.
상기 휠본체(146)를 통과하는 공기의 풍량 밸런스를 위하여 상기 중심영역(146b)의 면적과 상기 테두리영역(146c)의 면적은 동일하게 형성될 수 있다.
마찬가지 관점에서, 상기 제2하우징파트(172)의 일측 단부는 상기 제1휠(140)의 표면에 인접하게 위치되며, 타측 단부는 상기 제2휠(150)에 인접하게 위치될 수 있다. 상기 제2휠(150)의 중심부에는 관통홀(158)이 형성되며, 상기 제2하우징파트(172)의 타측 단부는 상기 관통홀(158)의 테두리에 대응될 수 있다.
상기 제1휠(140)은 상기 제1하우징파트(171)와 상기 제2하우징파트(172)의 사이에 위치할 수 있다.
상기 제3하우징파트(173)의 단부는 상기 제2휠(150)에 인접하게 위치될 수 있다.
상기 케이스(100)의 내부에는, 상기 케이스(100)를 유동하는 공기의 유로를 조절하도록 개폐 가능하게 구비되는 댐퍼장치(180,190)가 제공될 수 있다.
상기 댐퍼장치(180,190)는 공기 유동을 기준으로 상기 열교환기(160,165)의 출구측에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 열교환기(160,165)를 거친 공기는 상기 댐퍼장치(180,190)를 통과할 수 있다.
상기 댐퍼장치(180,190)는 상기 유로 하우징(170)의 내부유로를 개방 또는 폐쇄하도록 작동하는 제1댐퍼(180) 및 상기 유로 하우징(170)의 외부유로를 개방 또는 폐쇄하도록 작동하는 제2댐퍼(190)를 포함할 수 있다.
상기 제1,2댐퍼(180,190)는 상기 열교환기(160,165)의 출구측에 직렬로 배치될 수 있다.
일례로, 도 2에 도시되는 바와 같이, 상기 열교환기(160,165)의 출구측에 제2댐퍼(190)가 배치되고, 상기 제2댐퍼(190)의 출구측에 상기 제1댐퍼(180)가 배치될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 상기 제1댐퍼(180)의 출구측에 제2댐퍼(190)가 배치될 수도 있을 것이다.
상기 제1댐퍼(180)는 제1댐퍼모터(185)의 구동에 의하여 작동할 수 있다. 상기 제1댐퍼모터(185)는 상기 제1댐퍼(180)에 축 연결될 수 있다. 상기 제1댐퍼모터(185)는 상기 구획패널(110)에 지지 또는 결합될 수 있다.
상기 제2댐퍼(190)는 제2댐퍼모터(195)의 구동에 의하여 작동할 수 있다. 상기 제2댐퍼모터(195)는 상기 제2댐퍼(180)에 축 연결될 수 있다. 상기 제2댐퍼모터(195)는 상기 구획패널(110)에 지지 또는 결합될 수 있다.
상기 댐퍼장치(180,190)는 상기 구획패널(110)를 관통하여 제1유로(121) 및 제2유로(125)측으로 연장하도록 구성될 수 있다.
상기 제1댐퍼(180)는 상기 제1유로(121)측에 배치되는 일부분 및 상기 제2유로(125)측에 배치되는 다른 일부분을 포함할 수 있다. 상기 제2댐퍼(190)는 상기 제1유로(121)측에 배치되는 일부분 및 상기 제2유로(125)측에 배치되는 다른 일부분을 포함할 수 있다.
상기 제1댐퍼(180)는 상기 유로 하우징(170)의 내부공간을 개방 또는 차폐하도록, 상기 유로 하우징(170)의 내부 면적에 대응하는 면적을 가지도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 제1댐퍼(180)는 상기 제1휠(140)의 표면 중 중심영역(146b)의 면적에 대응하는 면적을 가지도록 구성될 수 있다.
상기 제1댐퍼(180)는 제2휠(150)의 관통홀(158)의 크기에 대응하는 면적을 가지도록 구성될 수 있다.
상기 제2댐퍼(190)는 상기 유로 하우징(170)의 외부공간 중 상기 제1휠(140)의 테두리영역(146c)을 개방 또는 차폐하도록, 상기 테두리영역(146c)에 대응하는 면적을 가지도록 구성될 수 있다. 상기 제2댐퍼(190)는 환형 형상의 차폐파트를 가질 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여, 상기 제1,2댐퍼(180,190)에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 제1댐퍼의 구성 및 작동모습을 보여주는 도면이고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 제2댐퍼의 구성 및 작동모습을 보여주는 도면이다.
먼저 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제1댐퍼(180)는 상기 유로 하우징(170)의 내부 유로를 차폐하도록, 완전히 펼쳐졌을 때 원판 형상을 가지도록 구성될 수 있다.
도 6a는 상기 제1댐퍼(180)가 폐쇄된 상태의 모습을 보여주며, 도 6b는 상기 제1댐퍼(180)가 개방된 상태에서 폐쇄되는 상태로 작동하는 모습을 보여준다.
상기 제1댐퍼(180)는 상기 제1댐퍼모터(185)의 축이 결합되는 축연결부(181)를 포함한다. 상기 축연결부(181)는 상기 제1댐퍼(180)의 중심부에 형성될 수 있다.
상기 제1댐퍼(180)는 개방된 상태에서 접혀지고 폐쇄된 상태에서 펼쳐지는 차폐파트(182)를 포함할 수 있다. 상기 차폐파트(182)는 상기 축연결부(181)를 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다.
일례로, 상기 차폐파트(182)는 다수 개가 구비되며, 상기 다수 개의 차폐파트(182)는 서로 연결된다. 상기 다수의 차페파트(182) 중, 상기 제1댐퍼(180)가 폐쇄되는 방향을 기준으로 가장 첫번째에 위치하는 선단 차폐파트(182a)는 상기 제1댐퍼모터(185)로부터 구동력을 전달받아 회전할 수 있다.
상기 다수의 차폐파트(182)는 상기 선단 차폐파트(182a)의 회전에 따라, 차례로 연결되어 있는 다른 차폐파트(182)들이 회전하면서 상기 제1댐퍼(180)를 폐쇄할 수 있다. 이러한 차폐파트(182)의 작동은 부채살이 펼쳐지는 모습과 흡사 유사할 수 있다.
상기 다수의 차폐파트(182)가 완전히 회전하여, 즉 상기 차폐파트(182)가 완전히 펼쳐진 상태에서 상기 제1댐퍼(180)는 원판 형상을 가지고 상기 유로 하우징(170)의 내부 유로를 차폐할 수 있다. 따라서, 이 때 공기는 상기 제1댐퍼(180)에 의하여 막혀 상기 유로 하우징(170)의 내부로 유입되는 것이 제한된다.
반대로 상기 다수의 차폐파트(182)가 전혀 회전하지 않은 상태에서, 즉 상기 차폐파트(182)가 완전히 접혀진 상태에서 상기 제1댐퍼(180)는 상기 유로 하우징(170)의 내부 유로를 개방할 수 있다. 따라서, 이 때 공기는 개방된 제1댐퍼(180)를 통과하여 상기 유로 하우징(170)의 내부로 유입되며, 제1휠(140)의 중심영역(146b) 및 제2휠(150)의 관통홀(158)을 통과할 수 있다.
다음으로 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제2댐퍼(190)는 상기 유로 하우징(170)의 외부유로 중 일부 영역, 즉 제1휠(140)의 테두리영역(146c) 및 제2휠(150)의 휠본체(156)를 차폐하도록, 완전히 펼쳐졌을 때 환형의 형상을 가지는 차폐파트(193)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 유로 하우징(170)의 외부유로 중 나머지 영역은 휠장치(140,150)의 휠케이스(141,151)에 의하여 닫혀져 있으므로 상기 나머지 영역을 통한 공기의 유동은 제한될 수 있다.
도 7a는 상기 제2댐퍼(190)가 폐쇄된 상태의 모습을 보여주며, 도 7b는 상기 제2댐퍼(190)가 개방된 상태에서 폐쇄되는 상태로 작동하는 모습을 보여준다.
상기 제2댐퍼(190)는 상기 제2댐퍼모터(195)의 축이 결합되는 축연결부(191)를 포함한다. 상기 축연결부(191)는 상기 제2댐퍼(190)의 중심부에 형성될 수 있다.
상기 제2댐퍼(190)는 개방된 상태에서 접혀지고 폐쇄된 상태에서 펼쳐지는 프레임파트(192) 및 차폐파트(193)를 포함할 수 있다. 상기 프레임파트(192) 및 차폐파트(193)는 상기 축연결부(191)를 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다.
일례로, 상기 프레임파트(192) 및 차폐파트(193)는 다수 개가 구비되며, 상기 다수의 차폐파트(193)는 상기 프레임파트(192)에 의하여 서로 연결된다.
상기 다수의 프레임파트(192) 중, 상기 제2댐퍼(190)가 폐쇄되는 방향을 기준으로 가장 첫번째에 위치하는 선단 프레임파트(192a)는 상기 제2댐퍼모터(195)로부터 구동력을 전달받아 회전할 수 있다.
상기 선단 프레임파트(192a)의 회전에 따라, 차폐로 연결되어 있는 나머지 프레임파트(192a) 및 다수의 차폐파트(193)는 회전하면서 상기 제2댐퍼(190)를 폐쇄할 수 있다. 이러한 프레임파트(192) 및 차폐파트(193)의 작동은 부채살이 펼쳐지는 모습과 흡사 유사할 수 있다.
상기 다수의 차폐파트(193)가 완전히 회전하여, 즉 상기 차폐파트(193)가 완전히 펼쳐진 상태에서 상기 차폐파트(193)는 원판 형상을 가지고 상기 다수의 프레임파트(192a)는 상기 차폐파트(193)를 위한 뼈대를 구성한다.
상기 다수의 프레임파트(192a) 사이의 공간은 공기가 통과할 수 있는 유동공간(194)을 형성할 수 있다.
상기 차폐파트(193)가 완전히 펼쳐지면, 상기 유로 하우징(170)의 외부유로 중 상기 제1휠(140)의 테두리영역(146c) 및 제2휠(150)의 휠본체(156)에 대응하는 영역은 차폐될 수 있다. 따라서, 이 때 상기 유로 하우징(170)의 외부유로에 존재하는 공기는 상기 제2댐퍼(190)에 의하여 막혀 상기 휠장치(140,150)로 유동하는 것이 제한될 수 있다.
반대로 상기 다수의 프레임파트(192) 및 차폐파트(193)가 전혀 회전하지 않은 상태에서, 즉 상기 프레임파트(192) 및 차폐파트(193)가 완전히 접혀진 상태에서 상기 제2댐퍼(190)는 상기 유로 하우징(170)의 외부 유로를 개방할 수 있다. 따라서, 이 때 공기는 개방된 제2댐퍼(190)를 통과하여 상기 제1휠(140)의 테두리영역(146c) 및 제2휠(150)의 휠본체(156)를 통과할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 상기 제1댐퍼가 닫힌 상태에서 상기 제2댐퍼가 닫혀지는 모습을 보여주는 도면이고, 도 9a 내지 도 9c는 상기 제2댐퍼가 닫힌 상태에서 상기 제1댐퍼가 닫혀지는 모습을 보여주는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c, 그리고 도 9a 내지 도 9c는 케이스(100)의 측방향에서 댐퍼장치(180,190)를 바라본 모습을 도시하는 것으로 이해할 수 있다. 음영으로 표시된 부분이 댐퍼의 차폐파트가 닫혀진 모습을 나타낸다.
먼저 도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 제1댐퍼(180)가 폐쇄된 상태에 있고 제2댐퍼(190)는 개방된 상태에서 폐쇄되는 상태로 작동하는 모습을 보여준다.
상기 제1댐퍼(180)가 폐쇄되었으므로 상기 유로 하우징(170)의 내부유로와, 제1휠(140)의 중심영역(146b) 및 제2휠(150)의 관통홀(158)은 차폐되어 공기의 유동이 제한될 수 있다.
반면에, 상기 제2댐퍼(190)가 완전히 개방된 상태에서 상기 유로 하우징(170)의 외부유로와, 제1휠(140)의 테두리영역(146c) 및 제2휠(150)의 휠본체(156)는 개방되어 공기의 통과가 가능할 수 있다.
도 8a 및 도 8b에 도시되는 바와 같이, 제2댐퍼모터(195)가 구동하여 상기 제2댐퍼(190)의 차폐파트(193)가 회전하면 상기 유로 하우징(170)의 외부유로와, 제1휠(140)의 테두리영역(146c) 및 제2휠(150)의 휠본체(156)는 차폐되기 시작할 수 있다.
상기 제2댐퍼(190)의 차폐파트(193)가 회전하여 상기 차폐파트(193)가 완전히 펼쳐진 상태에 있게 되면, 상기 유로 하우징(170)의 외부유로는 완전히 차폐되며, 상기 제1휠(140)의 테두리영역(146c) 및 제2휠(150)의 휠본체(156)를 통한 공기 유동이 제한될 수 있다.
도 8c와 같이 상기 제2댐퍼(190)가 완전히 페쇄되면, 상기 유로 하우징(170)의 내부유로 및 외부유로는 완전히 차폐되며, 상기 휠장치(140,150)를 통한 공기 유동이 제한될 수 있다.
다음으로 도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 제2댐퍼(190)가 폐쇄된 상태에 있고 제1댐퍼(180)는 개방된 상태에서 폐쇄되는 상태로 작동하는 모습을 보여준다.
상기 제2댐퍼(190)가 폐쇄되었으므로 상기 유로 하우징(170)의 외부유로와, 제1휠(140)의 테두리영역(146c) 및 제2휠(150)의 휠본체(156)는 차폐되어 공기의 유동이 제한될 수 있다.
반면에, 상기 제1댐퍼(180)가 완전히 개방된 상태에서 상기 유로 하우징(170)의 내부유로와, 제1휠(140)의 중심영역(146b) 및 제2휠(150)의 관통홀(158)은 개방되어 공기의 통과가 가능할 수 있다.
도 9a 및 도 9b에 도시되는 바와 같이, 제1댐퍼모터(185)가 구동하여 상기 제1댐퍼(180)의 차폐파트(182)가 회전하면 상기 유로 하우징(170)의 내부유로와, 제1휠(140)의 중심영역(146b) 및 제2휠(150)의 관통홀(158)은 차폐되기 시작할 수 있다.
상기 제1댐퍼(190)의 차폐파트(182)가 회전하여 상기 차폐파트(182)가 완전히 펼쳐진 상태에 있게 되면, 상기 유로 하우징(170)의 내부유로는 완전히 차폐되며, 제1휠(140)의 중심영역(146b) 및 제2휠(150)의 관통홀(158)을 통한 공기 유동이 제한될 수 있다.
도 9c와 같이 상기 제1댐퍼(180)가 완전히 페쇄되면, 상기 유로 하우징(170)의 내부유로 및 외부유로는 완전히 차폐되며, 상기 휠장치(140,150)를 통한 공기 유동이 제한될 수 있다.
도 10 내지 도 12는 운전 모드에 따라 제1,2댐퍼가 선택적으로 구동하여 환기장치의 내부 유로를 형성하는 모습을 보여주는 도면이다.
먼저 도 10을 참조하면, 환기장치(10)가 제1모드로 운전할 때 제1,2팬(131,135)이 구동하여 외기덕트(210)를 통한 케이스(100) 내부로의 외기 도입 및 리턴 덕트(220)를 통한 실내공기의 유입이 이루어질 수 있다.
상기 외기덕트(210)를 통하여 도입된 외기는 제1열교환기(160)를 통과할 수 있다. 상기 제1열교환기(160)는 증발기로 작동하여 외기는 냉각될 수 있다. 상기 리턴덕트(220)를 통하여 유입된 실내공기는 제2열교환기(165)를 통과할 수 있다. 상기 제2열교환기(165)는 응축기로 작동하여 실내공기는 가열될 수 있다.
제1댐퍼(180)는 개방되고 제2댐퍼(190)는 폐쇄될 수 있다. 따라서, 상기 유로 하우징(170)의 내부유로는 개방되고 상기 유로 하우징(170)의 외부유로는 폐쇄될 수 있다.
상기 제1열교환기(160)를 통과한 외기는 상기 제1유로(121) 중 유로 하우징(170)의 내부유로를 유동하며 제1휠(140)의 중심영역(146b)을 통과하면서 수분흡착될 수 있다. 따라서, 공기의 제습이 이루어질 수 있다.
상기 제2열교환기(165)를 통과한 실내공기는 상기 제2유로(125) 중 유로 하우징(170)의 내부유로를 유동하며 제1휠(140)의 중심영역(146b)을 통과하면서 수분 탈착될 수 있다. 따라서, 공기의 가습이 이루어질 수 있다.
상기 제1휠(140)을 통과한 공기는 유로 하우징(170)의 내부유로를 계속 유동하면서 제2휠(150)의 관통홀(158)을 통과할 수 있다.
상기 제2휠(150)을 통과한 제1,2유로(121,125)측 공기는 전열교환기(175)를 통과하면서 열교환 하고 유로 변경될 수 있다. 즉, 상기 제1유로(121)측 공기는 상기 전열교환기(175) 내에서 유로 변경하여 상기 전열교환기(175)의 출구측에서 상기 제2유로(125)로 배출될 수 있다.
반면에, 상기 제2유로(125)측 공기는 상기 전열교환기(175) 내에서 유로 변경하여 상기 전열교환기(175)의 출구측에서 상기 제1유로(121)로 배출될 수 있다.
상기 제1유로(121)측 공기는 제1팬(131)을 통하여 배기덕트(240)로 배출되고, 상기 제2유로(125)측 공기는 제2팬(135)을 통하여 공급덕트(230)로 유동할 수 있다.
이러한 작동에 의하여, 외기도입 및 실내공간의 제습을 이룰 수 있다.
다음으로 도 11을 참조하면, 환기장치(10)가 제2모드로 운전할 때 제1,2팬(131,135)이 구동하여 외기덕트(210)를 통한 케이스(100) 내부로의 외기 도입 및 리턴 덕트(220)를 통한 실내공기의 유입이 이루어질 수 있다.
상기 외기덕트(210)를 통하여 도입된 외기는 제1열교환기(160)를 통과할 수 있다. 상기 제1열교환기(160)는 응축기로 작동하여 외기는 가열될 수 있다. 상기 리턴덕트(220)를 통하여 유입된 실내공기는 제2열교환기(165)를 통과할 수 있다. 상기 제2열교환기(165)는 증발기로 작동하여 실내공기는 냉각될 수 있다.
제1댐퍼(180)는 폐쇄되고 제2댐퍼(190)는 개방될 수 있다. 따라서, 상기 유로 하우징(170)의 내부유로는 폐쇄되고 상기 유로 하우징(170)의 외부유로는 개방될 수 있다.
상기 제1열교환기(160)를 통과한 외기는 상기 제1유로(121) 중 유로 하우징(170)의 외부유로를 유동하며 제1휠(140)의 테두리영역(146c)을 통과하면서 수분탈착될 수 있다. 따라서, 공기의 가습이 이루어질 수 있다.
상기 제2열교환기(165)를 통과한 실내공기는 상기 제2유로(125) 중 유로 하우징(170)의 외부유로를 유동하며 제1휠(140)의 테두리영역(146c)을 통과하면서 수분 흡착될 수 있다. 따라서, 공기의 제습이 이루어질 수 있다.
상기 제1휠(140)을 통과한 공기는 유로 하우징(170)의 외부유로를 계속 유동하면서 제2휠(150)의 휠본체(156)를 통과할 수 있다. 이 과정에서, 실내공기의 오염물질이 흡착(필터링) 되고, 외기는 오염물질을 탈착할 수 있다.
상기 제2휠(150)을 통과한 제1,2유로(121,125)측 공기는 전열교환기(175)를 바이패스 할 수 있다. 상기 제1유로(121)측 공기는 제1팬(131)을 통하여 배기덕트(240)로 배출되고, 상기 제2유로(125)측 공기는 제2팬(135)을 통하여 공급덕트(230)로 유동할 수 있다.
이러한 작동에 의하여, 실내공간의 제습 및 공기질 개선을 이룰 수 있다.
다음으로 도 12를 참조하면, 환기장치(10)가 제2모드로 운전할 때 제1,2팬(131,135)이 구동하여 외기덕트(210)를 통한 케이스(100) 내부로의 외기 도입 및 리턴 덕트(220)를 통한 실내공기의 유입이 이루어질 수 있다.
상기 외기덕트(210)를 통하여 도입된 외기는 제1열교환기(160)를 통과할 수 있다. 상기 제1열교환기(160)는 응축기로 작동하여 외기는 가열될 수 있다. 상기 리턴덕트(220)를 통하여 유입된 실내공기는 제2열교환기(165)를 통과할 수 있다. 상기 제2열교환기(165)는 증발기로 작동하여 실내공기는 냉각될 수 있다.
제1댐퍼(180) 및 제2댐퍼(190)는 모두 개방될 수 있다. 따라서, 상기 유로 하우징(170)의 내부유로 및 외부유로는 개방될 수 있다.
상기 제1열교환기(160)를 통과한 외기는 상기 제1유로(121) 중 유로 하우징(170)의 외부유로 및 내부유로를 유동하며 제1휠(140)의 중심영역(146b) 및 테두리영역(146c)을 통과하면서 수분탈착될 수 있다. 따라서, 공기의 가습이 이루어질 수 있다.
상기 제2열교환기(165)를 통과한 실내공기는 상기 제2유로(125) 중 유로 하우징(170)의 외부유로 및 내부유로를 유동하며 제1휠(140)의 중심영역(146b) 및 테두리영역(146c)을 통과하면서 수분 흡착될 수 있다. 따라서, 공기의 제습이 이루어질 수 있다.
상기 제1휠(140)을 통과한 공기는 유로 하우징(170)의 내부유로 및 외부유로를 계속 유동하면서 제2휠(150)을 통과할 수 있다. 이 과정에서, 실내공기의 오염물질이 흡착(필터링) 되고, 외기는 오염물질을 탈착할 수 있다.
상기 제2휠(150)을 통과한 공기 중 유로 하우징(170)의 내부유로를 유동하는 공기는 전열교환기(175)를 통과하면서 유로 변경될 수 있다. 반면에, 상기 제2휠(150)을 통과한 공기 중 유로 하우징(170)의 내부유로를 유동하는 공기는 상기 전열교환기(175)를 바이패스 할 수 있다.
상기 전열교환기(175)를 통과 및 바이패스 한 각각의 공기는 상기 전열교환기(175)의 출구측에 합쳐지며, 상기 제1유로(121)측 공기는 제1팬(131)을 통하여 배기덕트(240)로 배출되고, 상기 제2유로(125)측 공기는 제2팬(135)을 통하여 공급덕트(230)로 유동할 수 있다.
이러한 작동에 의하여, 외기도입 및 공기질 개선을 이룰 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 환기장치의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 환기장치(10a)는 다수 개의 휠장치(140,150,155)를 포함할 수 있다.
상기 다수 개의 휠장치는 공기의 제습을 위한 제습휠로서의 제1휠(140) 및 오염물질의 필터링을 위한 필터휠로서의 다수의 휠장치(150,155)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 휠장치(150,155)는 제1오염물질을 필터링 하기 위한 제2휠(150) 및 제2오염물질을 필터링 하기 위한 제3휠(155)을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제1오염물질은 이산화탄소이고, 상기 제2오염물질은 유기화합물(VOCs)일 수 있다.
상기 제1~3휠(140,150,155)은 공기 유동을 기준으로 제1,2열교환기(160,165)와 제1,2팬(131,135)의 사이에서 직렬로 배치될 수 있다.
상기 휠장치(140,155,155)의 구성을 제외하고 환기장치의 구성에 대하여는 이전에서 설명한 환기장치(10)에 관한 설명을 원용한다.
본 실시예에 따른 휠장치의 구성으로 인하여, 공기의 제습은 물론 다양한 오염물질의 필터링이 가능하여 공기질 개선효과를 얻을 수 있다.
10 : 환기장치 100 : 케이스
110 : 구획패널 121,125 : 제1,2유로
131,135 : 제1,2팬 140,150 : 제1,2휠
160,165 : 제1,2열교환기 170 : 유로 하우징
180 : 제1댐퍼 190 : 제2댐퍼
210 : 외기덕트 220 : 리턴덕트
230 : 급기덕트 240 : 배기덕트

Claims (18)

  1. 외기덕트 및 리턴덕트가 결합되는 유입측 단부와, 급기덕트 및 배기덕트가 결합되는 배출측 단부를 포함하는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 제공되며, 상기 케이스의 내부공간을 제1유로 및 제2유로로 구획하는 구획패널;
    상기 구획패널에 결합되며, 상기 제1유로 및 상기 제2유로를 내부유로와 외부유로로 각각 구획하는 유로 하우징;
    상기 유로 하우징에 인접하게 배치되며, 상기 내부유로에 대응하는 중심영역 및 상기 외부유로에 대응하는 테두리영역을 포함하는 휠;
    상기 유로 하우징과 상기 유입측 단부의 사이에 제공되며, 상기 내부유로의 개방 또는 폐쇄를 위하여 작동 가능하게 제공되는 제1댐퍼; 및
    상기 제1댐퍼의 일측에 제공되며, 상기 외부유로의 개방 또는 폐쇄를 위하여 작동 가능하게 제공되는 제2댐퍼를 포함하는 환기장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유로하우징의 내부유로는 상기 제1유로에 연통하는 제1내부유로 및 상기 제2유로에 연통하는 제2내부유로를 포함하도록, 상기 유로 하우징을 관통하도록 배치되는 환기장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 휠의 중심영역은 상기 유로하우징의 제1,2내부유로와 유동적으로 연결되도록 구성되는 환기장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유로하우징의 외부유로는 상기 제1유로에 연통하는 제1유로측 외부유로 및 상기 제2유로에 연통하는 제2유로측 외부유로를 포함하고,
    상기 휠의 테두리영역은 상기 유로하우징의 제1,2유로측 외부유로와 유동적으로 연결되도록 구성되는 환기장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1댐퍼 또는 상기 제2댐퍼는 상기 구획패널에 회전 가능하게 지지되는 환기장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1댐퍼에 구동력을 제공하는 제1댐퍼모터를 더 포함하고,
    상기 제1댐퍼는, 상기 휠의 중심영역의 면적과 대응하는 면적을 가지며 상기 제1댐퍼모터에 연결되어 회전하는 차폐파트를 포함하는 환기장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 차폐파트는 상기 유로 하우징의 내부유로의 개방을 위하여 차폐로 접혀지거나, 상기 유로 하우징의 내부유로의 폐쇄를 위하여 차례로 펼쳐지는 다수의 차폐파트를 포함하는 환기장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2댐퍼에 구동력을 제공하는 제2댐퍼모터를 더 포함하고,
    상기 제2댐퍼는, 상기 휠의 테두리영역의 면적과 대응하는 면적을 가지는 차폐파트 및 상기 제2댐퍼모터에 연결되며 상기 제2댐퍼모터의 구동력을 상기 차폐파트에 전달하는 프레임파트를 포함하는 환기장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 차폐파트는 상기 유로 하우징의 외부유로의 개방을 위하여 차폐로 접혀지거나, 상기 유로 하우징의 외부유로의 폐쇄를 위하여 차례로 펼쳐지는 다수의 차폐파트를 포함하는 환기장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유로 하우징은 원통 형상을 가지며,
    상기 제1댐퍼는 원판 형상을 가지는 차폐파트를 포함하고, 상기 제2댐퍼는 환형의 형상을 가지는 차폐파트를 포함하는 환기장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유로 하우징의 내부유로에 배치되며, 상기 휠을 통과한 공기 중 상기 제1유로측에 존재하는 공기를 상기 제2유로로 유로 변경하고 상기 제2유로측에 존재하는 공기를 상기 제1유로로로 유로 변경하는 전열교환기를 더 포함하는 환기장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 제1유로에 제공되며, 상기 외기덕트를 통하여 유입된 외기와 열교환 하는 제1열교환기; 및
    상기 케이스의 제2유로에 제공되며, 상기 리턴덕트를 통하여 유입된 외기와 열교환 하는 제2열교환기를 더 포함하는 환기장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1댐퍼는 상기 제1열교환기와 상기 유로 하우징의 사이에 배치되고,
    상기 제2댐퍼는 상기 제2열교환기와 상기 유로 하우징의 사이에 배치되는 환기장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1유로 중 상기 유로 하우징의 출구측에 배치되며, 상기 배기덕트로의 공기 배출을 허용하는 제1팬; 및
    상기 제2유로 중 상기 유로 하우징의 출구측에 배치되며, 상기 급기덕트로의 공기 배출을 허용하는 제2팬을 더 포함하는 환기장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 휠과 직렬로 배치되며, 상기 외기덕트 또는 상기 리턴덕트를 통하여 유입된 공기 중 오염물질을 필터링 하기 위한 추가적인 휠을 더 포함하며,
    상기 추가적인 휠은 상기 제1,2댐퍼와 상기 케이스의 배출측 단부 사이에 배치되는 환기장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 추가적인 휠은 상기 유로 하우징의 내부유로에 대응하는 위치에 형성되는 관통홀 및 상기 유로 하우징의 외부유로에 대응하는 위치에 제공도는 휠본체를 포함하는 환기장치.
  17. 제1,2팬이 구비되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 제공되며, 상기 케이스의 내부공간을 제1유로 및 제2유로로 구획하는 구획패널과, 상기 제1유로 및 상기 제2유로를 내부유로와 외부유로로 각각 구획하는 유로 하우징과, 상기 유로 하우징에 인접하게 배치되며, 상기 내부유로에 대응하는 중심영역 및 상기 외부유로에 대응하는 테두리영역을 포함하는 휠과, 상기 내부유로의 개방 또는 폐쇄를 위하여 작동 가능하게 제공되는 제1댐퍼 및 상기 제1댐퍼의 일측에 제공되며 상기 외부유로의 개방 또는 폐쇄를 위하여 작동 가능하게 제공되는 제2댐퍼를 포함하는 환기장치를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 제1,2팬을 구동하는 단계; 및
    상기 제1,2댐퍼 중 적어도 어느 하나의 댐퍼를 개방하여 상기 휠의 중심영역 또는 테두리영역을 통한 공기 유동을 발생시키는 단계를 포함하는 환기장치의 제어방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 휠의 입구측에 제공되는 제1,2열교환기를 더 포함하고,
    상기 제1열교환기 또는 상기 제2열교환기에서 열교환 된 공기는 제습이 이루어질 수 있도록, 개방된 댐퍼를 통하여 상기 휠에서 흡착이 이루어지는 환기장치의 제어방법.
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