KR20080083938A - 전열교환 환기시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내를 보다 쾌적한 상태로 유지시키기 위한 전열교환 환기시스템에 관한 것이다.

이에 대한 본 발명의 전열교환 환기시스템은, 흡,배기구 및 실내공기 흡입구, 실내송풍팬이 구비된 케이스와; 상기 실내송풍팬 구동에 의해 케이스 내로 재 흡입된 실내공기의 일부와 흡기구를 통해 유입된 실외공기 간에 열교환이 이루어지도록 대각선 유동경로를 갖는 전열교환기와; 상기 잔량의 실내공기와 열교환된 실외공기 간에 혼합되어 상호 열적 평형을 이루는 공기혼합부와; 상기 혼합공기 내의 오염물질들을 최종 필터링하는 필터부재와; 상기 전열교환기의 각 출구측에 설치되어 흡기구를 통해 흡입된 실외공기와 상기 실내공기 흡입구를 통해 재 흡입된 실내공기의 일부를 각각 공기혼합부 측과 실외로 배출하는 흡기팬 및 배기팬을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면, 대각선 유동경로를 갖는 전열교환기를 통해 실내로부터 재 흡입된 실내공기와 실외로부터 흡기되는 실외공기 간에 상호 열교환을 거쳐 실내로 공급되는 공기의 열적변화 즉, 온도변화를 최소화 한 상태로 공급할 수 있도록 함과 아울러, 상기 고효율 필터에 의한 필터링 작업을 통해 클린상태의 혼합공기를 연속적으로 실내에 공급함에 따라 쾌적한 실내 환경을 유지 조성할 수 있는 등의 탁월한 효과가 있다.

환기시스템, 전열교환, 대각선 유동경로, 공기혼합부, 1차 필터링, 2차 필터링, 혼합공기, 실내 온도차, 열적 평형

Description

전열교환 환기시스템{A ventilation system for heat exchange}

도 1은 종래 전열교환 환기시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명에 대한 전열교환 환기시스템의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 대한 전열교환 환기시스템의 정단면도.

도 4는 본 발명에 대한 전열교환 환기시스템의 평면도 및 세부 상세도.

도 5는 본 발명에 대한 전열교환 환기시스템의 저면도.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 대한 전열교환 환기시스템의 작동 상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1. 전열교환 환기시스템 10. 케이스

11. 흡기구 13. 실내공기 흡입구

13a. 덮개부재 14. 배기구

15. 흡기팬 16. 배기팬

17. 제 1 격벽 18. 실내공기 배기공

19. 제 2 격벽 20. 전열교환기

24. 필터체 30. 전열판체

31. 베이스면 32. 요철면

33. 유로 40. 공기혼합부

42. 필터고정 브라켓 45. 필터부재

50. 실내송풍팬

본 발명은 전열교환 환기시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내 환기를 목적으로 구성된 환기시스템 내에 실외로 배출되는 실내공기와 실외로부터 흡기되는 실외공기가 상호 열교환이 이루어지도록 하는 전열교환기를 설치함과 아울러, 실내로부터 재 흡입된 실내공기와 실외로부터 흡기된 신선한 실외공기를 상호 혼합하여 열교환을 이룰 수 있는 열적 평형 공간인 공기혼합부 및 상기 혼합공기 내의 오염물질들을 최종 필터링 하기 위한 고효율 필터를 상기 전열교환기와 실내송풍팬 사이에 설치 구성함으로써, 대각선 유동경로를 갖는 전열교환기를 통해 실내로부터 재 흡입된 실내공기와 실외로부터 흡기되는 실외공기 간의 1차 열교환 작용과 함께 상기 공기혼합부를 통해 재 흡입된 실내공기와 실외로부터 흡기된 신선한 실외공기 간에 2차 열교환에 따른 열적 평형을 이뤄 실내로 공급되는 공기의 열적변화 즉, 온도변화를 최소화 한 상태로 공급할 수 있도록 함과 아울러, 상기 고효율 필터에 의한 필터링 작업을 통해 클린상태의 혼합공기를 연속적으로 실내에 공급함에 따라 쾌적한 실내 환경을 조성할 수 있도록 한 전열교환 환기시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 인간의 주거공간은 에너지 절약을 위한 방편과 소음 등의 문제 로 점차 기밀화 및 단열화되는 경향으로 나아가고 있다 이에 상기한 폐쇄공간의 실내공기는 시간이 지남에 따라 점차 이산화탄소로 변함과 동시에 오염되어 생명체의 호흡을 저해하기 때문에 사무실 등 많은 사람들이 상주하고 있는 공간은 수시로 환기를 시켜주어야 한다.

이 때 실내공기를 유지하면서 실내공기는 실외로 배출시키고 실외공기는 실내로 공급하여 실내가 항상 쾌적한 상태를 이룰 수 있도록 하기 위하여 전열교환기 방식을 이용한 환기장치가 이용되는데, 이에 대한 세부구성은 다음과 같다.

상기한 종래 전열교환기 방식을 이용한 환기장치의 경우 도 1에 도시한 바와 같이 케이스(10)의 실내측에는 외부공기를 실내로 공급하는 외부공기 토출구(12)와 실내공기를 흡입하는 실내공기 흡입구(13)가 설치되어 있고, 실외측에는 신선한 외부공기가 유입되는 외부공기 흡입구(11)와 오염된 실내공기를 외부로 배출시키는 실내공기 배기구(14)가 설치되어 있으며, 상기 케이스(10)의 중앙에는 가로방향으로 설치된 전열교환기(20)가 구비되어 있다.

또한, 상기 외부공기 토출구(12)와 실내공기 배기구(14)에는 각각 흡기팬(15)과 배기팬(16)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 열교환기(20)는 상기 케이스(10)의 중앙에 형성된 홀에 핸들(22)에 의해 삽입 또는 이탈시킬 수 있는 부재로서, 베이스면(미도시)과 요철면(미도시)으로 이루어진 다수의 전열판체를 연속적으로 적층하되 상기 요철면의 유로(미도시)가 서로 직교하도록 프레임(21) 내에 적층되어 있고, 상기 열교환기(20)의 양측에는 유입되는 공기를 정화시키기 위한 필터(filter)(24)가 설치되어 있다.

따라서, 상기와 같이 다수의 전열판체가 적층된 열교환기(20)는 일측면과 타측면에 서로 직교하는 유로가 형성되므로, 일측면의 유로를 실내공기가 통과하고 타측면의 유로를 실외공기가 통과하면서 상호 간에 열교환을 이룬 후 실외공기는 외부공기 토출구(12)를 통해 실내로 공급되게 되고, 실내공기는 실내공기 배기구(14)를 통해 실외로 배출되면서 실내의 환기가 이루어지게 된다.

그러나, 종래 환기장치의 경우 상기 흡기팬(15)과 배기팬(16)의 구동에 따라 외부공기 흡입구(11)와 실내공기 흡입구(13)를 통해 케이스(10) 내부로 흡입되어 전열교환기(20)에서 1차 열교환을 거친 후 바로 외부공기 토출구(12)와 실내공기 배기구(14)를 통해 상호 열교환된 실외공기와 실내공기가 배출되는 구조로 이루어져 있을 뿐 상기 케이스(10) 내에 열교환된 실외공기와 2차적으로 열교환되기 위한 부재 즉, 케이스(10) 내에 전열교환기(20)를 통해 열교환되어 공급된 실외공기와 실내공기 간에 2차적 열교환이 이루어져 열적 평형을 이룰 수 있도록 하는 공기혼합부재나 공기혼합공간이 전무한 구조로 이루어져 있기 때문에 상기와 같이 전열교환기(20)를 통해 실내공기와 실외공기가 1차적으로 열교환이 이루어진다 하더라도 상기 외부공기 토출구(12)를 통해 실내로 공급되는 실외공기와 실내온도 간에 온도차가 발생되게 되면서 쾌적한 실내환경을 유지할 수 없게 되는 등의 커다란 문제점이 있었다.

또한, 종래 환기장치를 가동하여 계속해서 실외공기를 실내에 공급할 경우 상기 공급되는 실외공기에 의해 실내온도가 일정하게 유지되지 못하고 높아지거나 낮아지게 되는 등의 온도변화를 격게 되며, 이와 같은 실내의 온도 변화를 일정한 온도로 유지시키기 위해서는 별도의 히터장치나 냉방장치를 가동해야 하는 번거로움과 함께 이로 인한 전력손실이 발생하게 되는 등의 문제점 역시 있었다.

그리고, 종래 환기장치의 경우 전열교환기(20)를 이용해 실내공기와 실외공기 간에 열교환 작용이 이루어지기에 앞서 상기 전열교환기(20)의 일측에 설치된 필터(24)를 통해 실외공기 내에 포함된 오염물질들을 제거하기 위한 1차 필터링 작업만 이루어지는 구조로 구성되어 있으나, 상기 전열교환기(20) 측에서 이루어지는 1차 필터링 작업만 가지고는 실외공기 내에 포함된 오염물질들을 완전히 제거하기가 어렵기 때문에 잔량의 오염물질들이 포함된 상태로 실외공기가 실내에 공급됨에 따라 2차 필터링 작업을 통해 공급되는 실외공기에 비해 실내공기의 청정도를 저하시킴과 아울러 쾌적한 실내환경을 조성하기 어려운 등의 문제점도 있었다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 실내 환기를 목적으로 구성된 환기시스템 내에 실외로 배출되는 실내공기와 실외로부터 흡기되는 실외공기가 상호 열교환이 이루어지도록 하는 전열교환기를 설치 구성함으로써, 대각선 유동경로를 갖는 전열교환기를 통해 실내로부터 재 흡입된 실내공기와 실외로부터 흡기되는 실외공기 간에 상호 열교환을 거쳐 실내로 공급되는 공기의 열적변화 즉, 온도변화를 최소화 한 상태로 공급할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 경우 전열교환기와 실내송풍팬 사이에 실내로부터 재 흡입된 실내공기와 실외로부터 흡기된 신선한 실외공기를 상호 혼합하여 열교환을 이룰 수 있는 열적 평형 공간인 공기혼합부 및 상기 혼합공기 내의 오염물질들을 최종 필터링 하기 위한 고효율 필터를 설치 구성함으로써, 실내로 공급되는 공기의 열적변화 즉, 온도변화를 최소화함은 물론, 상기 재 흡입된 실내공기 측에 신선한 실외공기를 계속해서 공급함에 따라 탁한 실내공기의 청정도를 향상시킴과 아울러 상기 고효율 필터에 의한 최종 필터링 작업을 통해 상기한 혼합공기를 클린 상태로 실내에 연속적으로 공급함으로 인해 쾌적한 실내환경을 항상 유지할 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 전열교환 환기시스템은, 실외측엔 흡,배기구가 구비되고 실내측엔 최종 필터링된 공기를 실내로 배출시키기 위한 실내송풍팬이 구비된 케이스와;

상기 실내송풍팬 구동에 의해 케이스 내로 재 흡입된 실내공기의 일부와 흡기구를 통해 유입된 실외공기 간에 열교환이 이루어지도록 대각선 유동경로를 갖는 전열교환기와;

상기 잔량의 실내공기와 열교환된 실외공기 간에 혼합되어 상호 열적 평형을 이루는 공기혼합부와;

상기 혼합공기 내의 오염물질들을 최종 필터링하는 필터부재와;

상기 전열교환기의 각 출구측에 설치되어 흡기구를 통해 흡입된 실외공기와 상기 실내공기 흡입구를 통해 재 흡입된 실내공기의 일부를 각각 공기혼합부 측과 실외로 배출하는 흡기팬 및 배기팬을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전열교환기의 일측에는 흡기구를 통해 유입된 실외공기 내의 오 염물질들을 1차 필터링하는 필터체가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 케이스 내부에는 케이스를 실외측과 실내측으로 구획함과 아울러, 상기 전열교환기의 대각선 유동경로와 각기 연통되는 공기의 유동경로를 형성하도록 하는 제 1 격벽과 제 2 격벽이 각각 설치된 것을 특징으로 한다.

이와 더불어, 상기 필터부재는 케이스 하단 중앙에 실내공기 흡입구와 대응되는 공기혼합부를 형성하기 위한 6면체 중 상하면과 일측면이 개방된 구조로 이루어진 필터고정 브라켓 상단에 설치 고정되며, 상기 개방된 필터고정 브라켓의 일측면은 제 1 격벽을 통해 흡기팬과 실내공기 배기공에 각각 연통된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 전열교환 환기시스템을 도면과 대비하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 대한 전열교환 환기시스템의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 대한 전열교환 환기시스템의 정단면도를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 대한 전열교환 환기시스템의 평면도 및 세부 상세도를 나타낸 것이다.

또한, 도 5는 본 발명에 대한 전열교환 환기시스템의 저면도를 나타낸 것이다.

본 발명의 전열교환 환기시스템(1)을 설명하기에 앞서 종래의 환기장치와 동일 구조에 대해서는 동일 부호를 적용하기로 한다.

이에 따른 본 발명의 전열교환 환기시스템(1)은, 대각선 유동경로를 갖는 전 열교환기(20)를 통해 실내로부터 재 흡입된 실내공기와 실외로부터 흡기되는 실외공기 간에 상호 열교환을 거쳐 실내로 공급되는 공기의 열적 변화 즉, 온도 변화를 최소화 한 상태로 공급할 수 있도록 함과 아울러, 최종 필터링을 통해 실외로부터 흡기된 실외공기와 실내로부터 재 흡입된 실내공기가 상호 혼합된 혼합공기 내의 오염물질들을 제거한 클린 상태의 공기를 연속적으로 실내에 공급함에 따라 쾌적한 실내환경을 조성할 수 있도록 구성된 장치이다.

이에 따른 본 발명의 전열교환 환기시스템(1)의 경우 도 2에 도시한 바와 같이 실외측엔 흡기구(11) 및 배기구(14)가 구비되고, 실내측엔 최종 필터링된 공기를 실내로 배출시키기 위한 실내송풍팬(50)이 구비된 케이스(10)와; 상기 실내송풍팬(50) 구동에 의해 케이스(10) 내로 재 흡입된 실내공기의 일부와 흡기구(11)를 통해 유입된 실외공기 간에 열교환이 이루어지도록 대각선 유동경로를 갖는 전열교환기(20)와; 상기 잔량의 실내공기와 열교환된 실외공기 간에 혼합되어 상호 열적 평형을 이루는 공기혼합부(40)와; 상기 공기혼합부(40)의 상단에 연통되게 설치되어 실내송풍팬(50) 측으로 흡입되는 혼합공기 내의 오염물질들을 최종 필터링하는 필터부재(45)와; 상기 전열교환기(20)의 각 출구측에 설치되어 흡기구(11)를 통해 흡입된 실외공기와 상기 실내공기 흡입구(13)를 통해 재 흡입된 실내공기의 일부를 각각 공기혼합부(40) 측과 실외로 배출하는 흡기팬(15) 및 배기팬(16)으로 구성되어 있다.

미 설명 부호 12는 실내송풍팬(50)을 통해 실내로 배출되는 클린공기 토출구(12)를 나타낸 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전열교환 환기시스템(1) 중 상기 케이스(10)는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 전열교환기(20) 및 필터부재(45), 실내송풍팬(50) 등이 설치될 수 있도록 중공의 사각함체로 이루어져 있으며, 상기 케이스(10) 내부에는 전열교환기(20)가 설치되는 실외측과 상기 필터부재(45) 및 실내송풍팬(50)이 설치되는 실내측으로 각기 구획되도록 사각판재 형태의 제 1 격벽(17)이 설치 고정되어 있는데, 이는 케이스(10) 하단의 실내공기 흡입구(13)를 통해 재 흡입되어 필터부재(45)를 거쳐 최종 필터링된 클린 상태의 실내공기와 상기 전열교환기(20)만 거친 실외공기 간에 상호 혼합되는 상태 및 상기 필터부재(45)를 통해 최종 필터링된 혼합공기가 전열교환기(20)를 거쳐 실외로 배출되는 상태를 방지함과 아울러, 상기 전열교환기(20)만 거친 실외공기가 상기 필터부재(45)에 의해 최종 필터링 되기 전(前) 상태의 실내공기와 필터부재(45)의 하방(下方)인 케이스(10) 내부 중앙 하단의 공기혼합부(40)에서 혼합이 이루어지도록 하고 또한 상기 최종 필터링 되기 전(前) 상태의 실내공기 중 일부가 공기혼합부(40)로부터 전열교환기(20)를 거쳐 실외로 배출될 수 있게 실외공기의 공급유로와 실내공기의 배출유로를 형성하기 위함이다.

이 때, 상기 제 1 격벽(17)의 하단 양측에는 흡기구(11) 측과 연통되는 흡기팬(15)과 함께 상기 배기구(14) 및 배기팬(16) 측과 연통되는 실내공기 배기공(18)이 대각선 유동경로를 갖는 전열교환기(20)의 각 출구측에 각각 대응 설치 형성되어 있다.

이와 더불어, 상기 케이스(10)의 실외측에 설치된 전열교환기(20)의 각 모서 리에는 전열교환기(20)의 대각선 유동경로를 각기 유동하는 공기 즉, 실외공기와 실내공기의 일부가 각기 독립적 유동경로를 형성할 수 있도록 케이스(10) 내부 각 면과 제 1 격벽(17)에 대응되게 사각판재의 제 2 격벽(19)이 십자형태로 설치 고정되어 있다.

그리고, 상기 케이스(10)의 일측 즉, 전열교환기(20)가 설치되는 실외측의 하단 양측에는 실외공기가 케이스(10) 내부로 흡입될 수 있도록 하는 흡기구(11)와 상기 케이스(10) 내부로 재 흡입된 실내공기 중 일부가 전열교환기(20)를 거쳐 실외로 배출될 수 있도록 하는 배기구(14)가 각각 형성되어 있는데, 이 때 상기 배기구(14) 측에는 필터부재(45)에 의해 최종 필터링 되기 전(前) 상태의 실내공기 중 일부를 전열교환기(20)에서 흡기구(11)를 통해 유입된 실외공기와 열교환을 시킨 후 실외로 배출시키기 위한 배기팬(16)이 설치되어 있으며, 상기 케이스(10)의 타측 즉, 실내측에는 필터부재(45)를 통해 최종적으로 필터링된 공기(실내공기와 실외공기가 혼합된 공기)를 실내로 송풍 배출시키기 위한 실내송풍팬(50)이 설치되어 있다.

또한, 상기 케이스(10)의 하단 중앙에는 도 5에 도시한 바와 같이 필터부재(45)를 통해 최종 필터링된 공기를 실내로 배출시키기 위해 구동되는 실내송풍팬(50)의 흡입력에 따라 실내공기가 케이스(10) 내부로 재 흡입될 수 있도록 실내공기 흡입구(13)가 형성되어 있으며, 상기 실내공기 흡입구(13)에는 원형이나 슬롯 형태의 흡기홀이 다수 관통된 덮개부재(13a)가 설치 고정되어 있다.

한편, 본 발명의 전열교환 환기시스템(1) 중 상기 전열교환기(20)는, 도 4의 세부 상세도에 도시한 바와 같이 베이스면(31)과 요철면(32)으로 이루어진 전열판체(30)를 연속적으로 적층하여 형성하되 상기 적층된 층간에 전열판체(30) 즉, 상기 요철면(32)의 유로(33)가 서로 직교하도록 적층 접착시킴으로써 상기 흡기팬(15) 구동에 따라 흡입력이 작용되는 흡기구(11)를 통해 케이스(10)의 실외측 내부로 유입된 실외공기와 상기 배기팬(16) 구동에 따라 흡입력이 작용되는 제 1 격벽(17)의 실내공기 배기공(18)을 통해 케이스(10)의 실외측 내부로 유입된 실내공기의 각 유동경로가 상호 대각선을 이루는 직교상태를 형성하면서 상호 열교환이 이루어지게 된다.

즉, 상기 직교상태를 이루는 전열교환기(20)의 각 유로(33)에는 온도 및 습도가 다른 상태에 있는 실내공기와 실외공기가 통과함으로써 베이스면(31)을 매개로 하여 양 유체 사이에서 현열 및 잠열의 교환이 행하여짐으로써 열교환이 이루어지게 되며, 상기한 베이스면(31)와 요철면(32)의 재질로서, 제지용 섬유, 난연지, 폴리프로필렌 필름 등의 합성수지, 세라믹 섬유질, 비철금속 등이 사용된다.

미 설명 부호 21은 전열교환기(20)를 형성하기 위한 전열판체를 직교 상태로 적층시키기는 지지프레임(21)을 나타낸 것이다.

또한, 상기 전열교환기(20)의 일측에는 흡기구(11)를 통해 유입된 실외공기가 전열교환기(20)로 유입되기 전(前) 상기 실외공기 내에 포함된 오염물질들을 1차 필터링하는 필터체(24)가 설치되게 되는데, 이 때 상기 필터체(24)의 경우 포집효율이 서로 다른 필터가 2단 구조 즉, 일반적으로 사용되는 프리 필터(Pre filter)(24a)와 포집효율이 중성능인 미디움 필터(Medium filter)(24b)가 2단 구조 로 적층되어 있다.

그리고, 본 발명의 전열교환 환기시스템(1) 중 상기 필터부재(45)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 실내송풍팬(50)과 전열교환기(20) 사이 즉, 케이스(10) 하단에 형성된 실내공기 흡입구(13)와 대응되도록 케이스(10) 내부 중앙 하단에 설치되어 실내송풍팬(50) 구동에 따라 케이스(10) 하단의 실내공기 흡입구(13)를 거쳐 공기혼합부(40) 측으로 재 흡입된 실내공기와 상기 필터체(24)를 통해 1차 필터링 됨과 동시에 전열교환기(20)를 거쳐 상기 공기혼합부(40) 측으로 공급된 실외공기 간에 상호 혼합된 혼합공기를 실내송풍팬(50)의 구동에 따라 실내에 공급하기에 앞서 상기 혼합공기 내에 포함된 오염물질들을 최종적으로 필터링하게 되는데, 이 때 상기 필터부재(45)의 경우 포집효율이 서로 다른 필터가 3단 구조 즉, 일반적으로 사용되는 프리필터(Pre filter)(45a)와, 중성능의 카본필터(45b)와, 포집효율이 고성능인 고효율 필터(Hight efficiency filter; 일명 헤파필터(Hepa filter)라 함)(45c)가 3단 구조로 적층되어 있다.

여기서, 상기 필터부재(45)의 경우 케이스(10) 하단 중앙에 실내공기 흡입구(13)와 대응되는 공기혼합부(40)를 형성하기 위한 6면체 중 상하면과 일측면이 개방된 구조로 이루어진 필터고정 브라켓(42) 상단에 설치 고정되어 상기 필터고정 브라켓(42)에 의해 케이스(10) 하단 중앙에 형성되는 공기혼합부(40)와 상호 연통된 일체 구조로 형성됨과 아울러, 상기 개방된 필터고정 브라켓(42)의 일측면은 제 1 격벽(17)을 통해 흡기팬(15)과 실내공기 배기공(18)에 각각 연통된 구조로 이루어져 있다.

이와 더불어, 상기와 같이 필터고정 브라켓(42) 설치에 의해 형성되는 공기혼합부(40)의 경우 실내공기 흡입구(13)를 통해 케이스(10) 내부로 재 흡입되는 실내공기에 흡기구(11)를 통해 실외로부터 공급되는 신선한 외부공기를 공급하여 탁한 실내공기의 청정도를 향상시키면서 보다 쾌적한 실내환경을 조성하기 위한 구성요소로서, 이는 전술한 바와 같이 실내송풍팬(50) 구동에 의한 흡입력 작용에 따라 케이스(10) 하단의 실내공기 흡입구(13)를 통해 재 흡입되는 실내공기 중 일부가 배기팬(16) 구동에 의해 실외측으로 배출되는 배기양 만큼 흡기팬(15) 구동으로 새로운 실외공기를 공기혼합부(40)에 공급하여 상기 실내공기와 실외공기 간에 상호 혼합되는 2차 열교환을 거쳐 열적 평형을 이루도록 함과 아울러 상기 구동중인 실내송풍팬(50)의 흡입력 작용에 의해 상기 공기혼합부(40) 내의 혼합된 공기가 필터부재(45)를 거쳐 클린 상태로 실내에 송풍 공급됨에 따라 별도의 난방이나 냉방장치의 가동없이 실내의 온도변화를 최소화한 상태로 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

이하, 본 발명에 대한 전열교환 환기시스템(1)의 작동과정을 도면과 대비하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 대한 전열교환 환기시스템의 작동 상태도를 나타낸 것이다.

본 발명에 대한 전열교환 환기시스템(1)의 작동과정은 케이스(10)의 실내측에 설치된 실내송풍팬(50)과 케이스(10)의 실외측에 설치된 흡기팬(15) 및 배기팬(16) 모두가 구동되는 상태에서 설명하기로 한다.

상기와 같이 케이스(10)의 실내측에 설치된 실내송풍팬(50)과 실외측에 설치된 흡기팬(15) 및 배기팬(16)이 구동하게 되면 각 팬의 흡입력 작용에 따라 상기 실내송풍팬(50)은 도 6a에 도시한 바와 같이 케이스(10) 하단에 형성된 실내공기 흡입구(13)를 통해 실내공기를 재 흡입하여 필터고정 브라켓(42)에 의해 케이스(10) 하단 중앙에 형성되는 공기혼합부(40) 측으로 유입되게 하고, 이와 동시에 상기 흡기팬(15) 및 배기팬(16)은 케이스(10)의 실외측에 형성된 흡기구(11)와 배기구(14)를 통해 각각 신선한 실외공기와 상기 공기혼합부(40) 측으로 유입된 실내공기 중 일부를 각각 공기혼합부(40)가 형성된 케이스(10)의 실내측과 실외인 외부로 흡기 및 배기시키게 된다.

이 때, 상기 흡기팬(15) 구동에 의해 흡기구(11)를 거쳐 케이스(10)의 실내측으로 유동되는 실외공기는 도 6b에 도시한 바와 같이 상기 배기팬(16) 구동에 의한 흡입력 작용에 따라 상기 공기혼합부(40) 측으로부터 제 1 격벽(17)의 일측에 형성된 실내공기 배기공(18)을 거쳐 전열교환기(20) 측으로 유입되는 실내공기의 일부와 상기 전열교환기(20) 내에서 상호 간 열교환 작용을 이루면서 실내공기와 열적변화 즉, 온도변화가 최소화된 상태로 흡기팬(15)의 송풍작용을 통해 상기 공기혼합부(40) 측으로 공급되게 되고, 상기 전열교환기(20) 내에서 실외공기와 열교환된 실내공기는 배기팬(16) 및 배기구(14)를 거쳐 실외로 배출되게 된다.

특히, 상기 실외공기의 경우 실내공기와의 열교환 작용을 위해 전열교환기(20)를 통과할 때 먼저 상기 전열교환기(20)의 일측에 설치된 필터체(24)를 거치면서 실외공기 내에 포함된 오염물질들을 1차적으로 걸러내는 필터링 작업이 이루 어진 후 전열교환기(20)를 통과하게 된다.

한편, 상기와 같이 전열교환기(20)를 통해 실내공기의 일부와 열교환 된 후 공기혼합부(40) 측으로 공급된 실외공기는 도 6c에 도시한 바와 같이 실외공기와의 열교환을 위해 상기 공기혼합부(40)로부터 제 1 격벽(17)의 실내공기 배기공(18)을 거쳐 전열교환기(20) 측으로 유동된 일부의 실내공기를 제외한 나머지 상기 공기혼합부(40) 측 실내공기와 혼합되는 2차 열교환을 통해 상호 간 열적 평형을 이루게 되고, 상기와 같이 열적 평형을 이룬 혼합 공기는 필터고정 브라켓(42)에 고정되어 공기혼합부(40) 상단에 위치된 필터부재(45)를 통과하면서 최종적으로 혼합공기 내에 포함된 오염물질들을 걸러내는 필터링 작업이 이루어진 후 실내송풍팬(50)의 송풍작용을 통해 클린 상태의 공기를 실내로 송풍 공급하는 등 본 발명의 전열교환 환기시스템(1)에 의한 실내 온도변화를 최소화하면서 신선한 실외공기를 연속적으로 공급함으로써 항상 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

본 발명의 전열교환 환기시스템은, 실내 환기를 목적으로 구성된 환기시스템 내에 실외로 배출되는 실내공기와 실외로부터 흡기되는 실외공기가 상호 열교환이 이루어지도록 하는 전열교환기를 설치 구성함으로써, 대각선 유동경로를 갖는 전열 교환기를 통해 실내로부터 재 흡입된 실내공기와 실외로부터 흡기되는 실외공기 간에 상호 열교환을 거쳐 실내로 공급되는 공기의 열적변화 즉, 온도변화를 최소화 한 상태로 공급할 수 있는 등의 탁월한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 경우 전열교환기와 실내송풍팬 사이에 실내로부터 재 흡입된 실내공기와 실외로부터 흡기된 신선한 실외공기를 상호 혼합하여 열교환을 이룰 수 있는 열적 평형 공간인 공기혼합부 및 상기 혼합공기 내의 오염물질들을 최종 필터링 하기 위한 고효율 필터를 설치 구성함으로써, 실내로 공급되는 공기의 열적변화 즉, 온도변화를 최소화함은 물론, 상기 재 흡입된 실내공기 측에 신선한 실외공기를 계속해서 공급함에 따라 탁한 실내공기의 청정도를 향상시킴과 아울러 상기 고효율 필터에 의한 최종 필터링 작업을 통해 상기한 혼합공기를 클린 상태로 실내에 연속적으로 공급함으로 인해 쾌적한 실내환경을 항상 유지할 수 있는 등의 효과 역시 있다.

그리고, 본 발명의 경우 실내공기가 재 흡입된 공기혼합부 측에 신선한 실외공기를 공급함에 있어 전열교환기를 통해 실외로 배출되는 실내공기와 열교환을 거쳐 공급됨에 따라 상기 공기혼합부 내의 혼합공기를 실내로 공급시 실내온도와의 온도차가 거의 없기 때문에 상기 실외공기의 연속 공급으로 인해 실내온도 유지를 위한 별도의 히팅장치나 냉방장치의 가동이 불필요하며, 이로 인한 가정 내의 에너지 절감을 이룰 수 있는 등의 효과도 있다.

Claims (7)

1. 실외측엔 흡,배기구가 구비되고 실내측엔 최종 필터링된 공기를 실내로 배출시키기 위한 실내송풍팬이 구비된 케이스와;

   상기 실내송풍팬 구동에 의해 케이스 내로 재 흡입된 실내공기의 일부와 흡기구를 통해 유입된 실외공기 간에 열교환이 이루어지도록 대각선 유동경로를 갖는 전열교환기와;

   상기 잔량의 실내공기와 열교환된 실외공기 간에 혼합되어 상호 열적 평형을 이루는 공기혼합부와;

   상기 혼합공기 내의 오염물질들을 최종 필터링하는 필터부재와;

   상기 전열교환기의 각 출구측에 설치되어 흡기구를 통해 흡입된 실외공기와 상기 실내공기 흡입구를 통해 재 흡입된 실내공기의 일부를 각각 공기혼합부 측과 실외로 배출하는 흡기팬 및 배기팬을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전열교환 환기시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전열교환기의 일측에는 흡기구를 통해 유입된 실외공기 내의 오염물질들을 1차 필터링하는 필터체가 더 구비된 것을 특징으로 하는 전열교환 환기시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 필터체는 포집효율이 서로 다른 필터가 2단 구조로 적층된 것을 특징으로 하는 전열교환 환기시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 필터부재는 포집효율이 서로 다른 필터가 3단 구조로 적층된 것을 특징으로 하는 전열교환 환기시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 케이스 내부에는 케이스를 실외측과 실내측으로 구획함과 아울러, 상기 전열교환기의 대각선 유동경로와 각기 연통되는 공기의 유동경로를 형성하도록 하는 제 1 격벽과 제 2 격벽이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 전열교환 환기시스템.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 격벽은 전열교환기와 필터부재 사이에 설치되되, 그 하단 양측에는 흡기구 측과 연통되는 흡기팬과 상기 배기구 및 배기팬 측과 연통되는 실내공기 배기공이 각각 설치 형성되고;

   상기 제 2 격벽은 전열교환기의 각 모서리로부터 케이스 내부 각 면과 제 1 격벽에 대응 설치된 것을 특징으로 하는 전열교환 환기시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 필터부재는 케이스 하단 중앙에 실내공기 흡입구와 대응되는 공기혼합부를 형성하기 위한 6면체 중 상하면과 일측면이 개방된 구조로 이루어진 필터고정 브라켓 상단에 설치 고정되며, 상기 개방된 필터고정 브라켓의 일측면은 제 1 격벽을 통해 흡기팬과 실내공기 배기공에 각각 연통된 것을 특징으 로 하는 전열교환 환기시스템.

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