KR20220144843A

KR20220144843A - 환기 장치

Info

Publication number: KR20220144843A
Application number: KR1020227032786A
Authority: KR
Inventors: 크지슈토프 브루지; 레나타 브루지
Original assignee: 레스피레코 스폴카 지 오그라니크조나 오드포비에드지알노스치아
Priority date: 2020-02-24
Filing date: 2021-02-20
Publication date: 2022-10-27
Also published as: PL433008A1; PL242269B1; DK4073437T3; CN115210506B; CN115210506A; EP4073437B1; EP4073437A1; WO2021170295A1; FI4073437T3; US20230072527A1; WO2021170295A8; AU2021226620A1; RS64820B1; JP2023516913A; ES2965458T3; CA3169854A1

Abstract

본 발명의 주제는 사용된 공기 분출로부터 열회수 기능을 가지는 환기 장치로, 큰 체적의 다양한 건물에 적합하도록 설계되었다. 공기 분출 유동(air jet flow)을 위한 덕트인 관통 하우징(1)이 건물 파티션(9)의 개구(10)에 연결되어 있고, 고정식 재생 열교환기(5)와, 일정한 회전방향의 원심팬(41)으로 구성된 펌핑부(4)와, 개별 드라이브(43, individual drive)를 구비한 메인 가역식 에어 제트 드라이버(42)가 상기 하우징(1) 내부에 직렬로 배치되어 있는 환기 장치로서, 상기 열교환기(5)에는 벽(53)에 부착된 적어도 하나의 열교환 시스템(51)을 가지는 금속 압력 용기(pressure vessel, PV)가 제공되고, 상기 압력 용기(PV)의 내부(531)는 열역학적 작용제(working agent, WA)로 채워지고, 상기 작용제(WA)의 주기적 이산 압력 제어 시스템(7, cyclic discrete pressure control system)에 연결되는 것을 특징으로 하는 환기 장치가 제공된다.

Description

환기 장치

본 발명의 주제는 사용된 공기 분출(spent air jet)로부터 열회수 기능을 가지는 환기 장치로, 큰 체적의 다양한 건물에 적합하도록 설계되었다.

히트 펌프(heat pump)가 구비된 잘 알려진 환기 공조 장치는 건물 외부의 열역학적 작용제(thermodynamic agent) 상변화의 불필요한 열을 배출하기 위해 배기된 공기 분출을 사용하는 동안 환기 덕트와 환기 장치의 네트워크를 통해 냉각되거나 가열된 신선한 공기를 개별 건물 방(rooms)으로 송풍한다. 이러한 장치는 작용제(working agent) 상 변화의 잠열만 사용하면서 순환 모드에서 작동하는 고전적으로 구성된 히트 펌프 시스템을 기반으로 환기 공기로부터 열을 회수한다. 잘 알려진 해결책에서, 냉매를 증발시키는 데 필요한 증발기의 부분 진공과, 작용제를 응축하는 데 필요한 응축기의 과압은 증기 압축의 기계적 또는 열적 장치를 사용하여 외부로부터 들어오는 에너지의 소비를 사용하여 도달한다. 환기 및 열 회수 장치가 제공되는 건물의 덕트 없는 가역 환기 시스템(system of duct-free reversible ventilation)도 잘 알려져 있다. 이 시스템에 사용되는 환기 장치는 개별 건물 방에 위치한 가역 축류 팬(reversible axial fans)이다. 각 팬(fans)은 건물 외부 벽에 만들어진 개구에 장착되고, 공기 필터(air filters), 머플러(muffler) 및 고정식 재생 열교환기(stationary regenerative heat exchanger)가 이 개구 내에 설치된다. 이 열교환기 본체(heat exchanger body) 내부에서, 평평한 또는 물결 모양의 시트 팩이 설치되고, 시트(sheets)는 서로 평행하며 공기 유동 방향과 평행하게 공기 덕트에 고정된다. 또한, 잘 알려진 가장 단순한 열교환기는 공기 유동을 위해 작은 덕트가 형성된 세라믹 블록(ceramic block) 형태이다. 잘 알려진 덕트 없는 환기 시스템은 반대 위상에서 작동하는 적어도 2개의 축류 팬의 사용이 요구된다. 이 해결책의 불편한 점은 축류 팬의 전력이 상대적으로 작기 때문에 수십 초마다 반복되는 팬 모터 기동의 여파로 높은 에너지 소비로 인한 저용량 및 저압축뿐만 아니라 낮은 효율을 초래한다는 것이다. 환기 장치에서 고정식 재생 열교환기의 사용은 상당한 크기와 상대적으로 큰 무게로 인해 제한된다. 잘 알려진 축열 열교환기에서, 이 프로세스는 응축열과 기화열을 제거하기 위해 팬을 가지는 잘 알려진 히트 펌프에서 진행되지만, 지금까지 상변화열(heat of phase changes)은 사용되지 않았다. 또한, 작동하는 열역학적 작용제로 채워지고 양방향으로 막힌 파이프 모양의 열교환기는 일반적으로 "히트 파이프"라고 하는 것이 잘 알려져 있다. 열역학적 작용제는 파이프의 닫힌 공간에서 증발 및 응축되며, 열은 파이프 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 전달된다. 파이프 내부의 압력은 일정하다. 열역학 작용제의 증발 및 응축은 파이프 끝단으로부터의 열 제거 및 파이프 끝단으로의 열 전달의 결과로 발생한다. 특허 명세서 PL 232075 B1 및 WO 2018/030903 A1에는 일정한 회전 방향의 원심 팬과, 이 덕트에서 공기 유동 방향을 반대로 하도록 설계되고 건물 환기 시스템에 사용하기 위해 제공되는 가역 공기 드라이버(eversible air driver)가 장착된 공기 덕트의 공기 유동 제어 장치도 설명되어 있다.

장기간 열을 축적할 수 있는 상 변화 물질(Phase-change materials), 특히 상대적으로 낮은 온도에서 각각 녹거나 응고하는 고체 또는 액체 물질, 특히 파라핀이 또한 알려져 있다.

본 발명의 주요 목적은 공기 유동 방향의 주기적인 변화를 가지는 팬이 장착된 열 회수 기능(heat recovery function)을 갖는 환기 장치에서 변형된 열교환기의 사용에 의해 잘 알려진된 해결책의 불편함을 제거하는 것이다. 이러한 장치에서, 열 에너지로 충전하고 방전하는 열교환기의 주기는 외부 에너지의 소비에 의해 지지되고, 가열 또는 냉각 후에 환기된 실내로 가열 또는 냉각을 위해 각각 공급되거나 반대상(opposite phases)에서 외부로 배출되는 공기의 흐름 방향의 변화에 따라 조정된다. 본 발명의 다른 목적은 중량의 증가 없이 축열 열교환기의 열용량을 증가시키는 것이다. 이러한 효과는 열교환기 내부의 압력 변화의 결과로 인해 발생하는 열역학적 작용제의 상변화, 응축/증발의 잠열의 사용에 의해 얻어질 수 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 열교환기의 전체 표면에서 내부의 작용제 증발의 결과로 냉각된 열교환기 벽과 접촉한 후 따뜻한 공기로부터 응축되는 수분의 주기적 균일한 축적을 허용하는 외부 열교환기 요소의 공간 구조를 얻는 것이다. 동시에 열교환기의 새로운 공간 구조는 고온 상태에서 열교환기 내부의 작용제 응축의 결과로 가열된 표면에 축적된 수분의 완전한 증발을 허용해야 한다.

본 발명에 따른 환기장치는 공기 분출 유동(air jet flow)을 위한 덕트인 관통하우징을 가지며, 관통 하우징은 건물 파티션의 개구에 연결되어 있고, 고정식 재생 열교환기와, 일정한 회전방향의 원심팬으로 구성된 에어 펌핑부와, 개별 드라이브(individual drive)를 구비한 메인 가역식 에어 제트 드라이버(main reversible air jet driver)가 하우징 내부에 직렬로 배치되어 있다.

본 발명에 따르면, 환기 장치는 열교환기에 벽에 부착된 적어도 하나의 열교환 시스템을 가지는 금속 압력 용기(pressure vessel)가 제공되고, 용기의 내부는 열역학적 작용제(thermodynamic working agent)로 채워지고, 작용제의 압력의 주기적 이산 제어 시스템(cyclic discrete control system)에 연결되는 것을 특징으로 한다. 열교환 압력 용기(heat exchanger pressure vessel)의 열역학적 작용제는 물 또는 탄화수소 또는 암모니아 또는 이산화탄소의 저비점 혼합물(low-boiling mixture)의 형태를 갖는다. 압축된 작용제를 가능한 한 얇은 필름 형태로 유지하거나, 또는 압력 용기 벽과 즉시 접촉하여 가능한 한 미세한 방울 형태로 유지하기 위해 압력 용기의 내부는 높은 열전도와 작용제의 액체 형태를 유지하는 모세관 능력(abilities of capillary)의 다공성 물질(porous material)로 추가로 채워진다. 열교환기 용기의 다공성 물질는 개방형 셀 금속 또는 세라믹 폼(open-cell metallic or ceramic foam), 임의의 물질의 입상 베드(granular bed) 또는 금속 섬유(metallic fibres)로 형성된 구조적 충전재(structural filling)이다.

압력 용기는 압력 패스너에 서로 연결되고, 압력 컬렉터(pressure collector)를 통해 압력 제어 시스템(pressure control system)의 압력 커넥터에 부착되는 다수의 상호 평행 세그먼트(mutual parallel segments)로 구성된다. 바람직하게는, 압력 용기 세그먼트(pressure vessel segments)는 공기 유동 방향에 따라 수평으로 펼쳐진 평평한 구획(flat compartments) 형태의 플레이트 요소이다. 각각의 평평한 수평 열교환기 구획은 하나가 다른 하나 위에 있도록 배열되고 높은 열전도율의 물질로 만들어진 두 개의 열교환 시스템이 제공된다. 결국, 압력 용기의 수평 구획에 있는 각 열교환 시스템은 공기 유동 방향과 평행하고, 수평 트레이 내부에 위치하며 양호한 열전도를 유지하기 위해 바닥에 영구적으로 연결되는 다수의 수직 리브로 구성된다. 상부 열교환 시스템이 평평한 구획에 눕혀져 고정되고, 트레이 바닥이 이 구획의 상부 표면에 직접 부착된다. 하부 열교환 시스템은 매달린 위치(hanging position)에서 평평한 구획에 고정되고, 모든 리브가 이 구획의 하면에 고정되고, 트레이는 수직 리브에 끼워져 있다. 다른 실시예에서, 수평 압력 용기(PV)의 구획의 각각의 열교환 시스템은 수평 트레이 내부에 위치한 금속 폼(metallic foam) 또는 금속 섬유 구조(metallic fibrous structure)의 흡습성 라이닝(hygroscopic lining)으로 구성되고 양호한 열전도를 유지하기 위해 바닥에 영구적으로 연결된다. 상부 열교환 시스템이 평평한 구획에 눕혀져 고정되고, 트레이 바닥이 이 구획의 상부 표면에 직접 부착된다. 하부 열교환 시스템은 매달린 위치에서 평평한 구획에 고정되어 흡습성 라이닝이 이 구획의 하부 표면에 고정되지만 트레이는 라이닝에 끼워져 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 압력 용기 세그먼트(pressure vessel segments)는 공기 유동 방향에 따라 수직으로 펼쳐진 평행한 평평한 구획(parallel flat compartments) 형태의 플레이트 요소(plate elements)이다. 압력 용기의 각 평평한 수직 구획(vertical compartment)은 높은 열 전도 물질로 만들어지고 양호한 열전도를 유지하기 위해 이 구획의 반대쪽 외부 표면에 영구적으로 연결되는 세로 방향의 수평 홈통(horizontal gutters)으로 구성된 열교환 시스템을 가진다. 다른 실시예에서, 압력 용기의 각각의 평평한 수직 구획은 높은 열 전도의 물질로 만들어지고 양호한 열전도를 유지하기 위해 이 구획의 반대쪽 외부 표면에 영구적으로 연결되는 금속 폼 또는 금속 섬유 구조의 흡습성 라이닝 형태의 열교환 시스템을 가진다. 바람직하게, 압력 용기 세그먼트는 공기 유동 방향에 수평으로 그리고 또한 직각으로(perpendicularly) 펼쳐지는 평행한 관형 세그먼트의 형태이다. 압력 용기의 각 수평 관형 세그먼트에는 한 세트의 횡방향 리브 형태의 열교환 시스템이 있으며, 그 아래 모서리는 수평으로 펼쳐진 홈통으로 연결된다. 다른 실시예에서, 압력 용기의 각각의 수평 관형 세그먼트는 금속 섬유 구조 또는 개방형 셀 금속 폼 구조의 흡습성 래깅(hygroscopic lagging) 형태의 열교환 시스템을 가지며, 모서리는 수평으로 펼쳐진 홈통과 결합된다.

다른 실시예에서, 압력 용기 세그먼트는 공기 유동 방향에 수직(vertically)으로 그리고 또한 직각(perpendicularly)으로 펼쳐지는 평행한 관형 세그먼트의 형태이다. 이 실시예에서, 각각의 수직 관형 압력 용기 세그먼트는 수분을 응축하기 위한 용기용기로 하나가 다른 하나 위에 있도록 배열된 원추형 리브 형태의 열교환 시스템을 가진다. 다른 실시예에서, 각각의 수직 관형 압력 용기 세그먼트가 관형 세그먼트 축을 따라 배열된 원추형 리브를 포함하는 금속 섬유 구조 또는 개방형 셀 금속 폼 구조의 흡습성 래깅 형태의 열교환 시스템이 장착된다. 또한, 압력 용기의 열 교환 시스템은 평행 세그먼트(parallel segments)가 급락한(plunged) 다공성 물질의 고체일 수 있다. 바람직하게, 다공성 고체는 금속 섬유 구조 또는 개방형 셀 금속 또는 세라믹 폼 구조의 물질로 형성된다. 축열식 열교환기는 열교환 시스템 아래 하우징의 하부에 위치하는 비상 물받이(emergency drip tray)가 제공되며, 이 트레이는 열교환 시스템의 차가운 표면에서 떨어지는 과도한 응축 수분을 축적하는 데 사용된다. 이 수분은 압력 용기 내부의 작용제가 증발하는 과정에서 열교환기 주위를 흐르는 공기에서 비롯된다. 열교환기의 비상 물받이는 응축수에 의한 범람으로부터 장치 내부를 보호한다. 비상 물받이(519)는 아웃렛(outlet)이 없는 트레이 형태이며, 작용제가 압력 용기에 응축될 때 트레이에 축적된 물의 증발에 사용되는 전기 발열체(electric heating element)가 제공된다.

바람직하게, 비상 물받이는 응축수 펌프가 장착된 열교환 시스템을 위한 살수 시스템을 가지고 있다. 더운 기후나 응축수를 하수로 배수할 수 없는 경우에 우선적으로 행해지는 열교환 시스템 살수(sprinkling)의 공정은 비상 물받이의 과잉 수분을 제거함과 동시에 작용제가 압력 용기에서 응축될 때 열교환기 주위를 흐르는 공기로의 열 제거 효율을 개선한다. 다른 실시예에서, 열교환기의 비상 물받이는 하수로(sewerage)로 물 응축수의 중력의 또는 강제의 아웃렛(outlet)이 제공된다.

작용제 압력의 주기적 이산 제어 시스템은 출력 포트(outlet port)가 고압 완충 용기(high pressure buffer vessel) 및 고압 센서와 연결되고, 입력 포트(inlet port)가 저압 완충 용기(low pressure buffer vessel) 및 저압 센서와 연결되는 증기 압축 장치가 제공된다. 또한, 이 시스템에는 작용제(WA) 주기(cycle)에 포함된 3포지션 양방향 밸브(three-position two-way valve)가 제공되고, 작용제 흐름의 두 경로 중 하나를 선택할 수 있을 뿐만 아니라 작동 에이전트 주기적 이산 제어 시스템으로부터 두 압력 용기의 차단을 허용한다. 양방향 밸브는 작용제 압력 제어 시스템의 고압 완충 용기에서 열교환기의 압력 용기로 이동하는 기체 상태의 압축된 작용제의 이 부분의 유로를 열거나 닫는 데 사용되고, 또한 열교환기의 압력 용기에서 작용제 압력 제어 시스템의 저압 완충 용기로 이동하는 작용제 증기의 이 부분의 유로를 열거나 닫는다. 증기 압축 장치(vapour compressing device)는 실질적으로 잘 알려진 압축기이지만, 그러나, 압력 제어 시스템에서 고압 도관(high pressure conduit)을 통해 고압 완충 용기에 연결되고 저압 도관(low pressure conduit)을 통해 저압 완충 용기에 연결되는 작용제 압축 시스템(working agent compression system)이 장착된 잘 알려진 가정용 장치(household device)이다.

작용제 압력의 주기적 이산 압력 제어 시스템의 양방향 밸브는 전자 제어 시스템을 통해 가역 에어 제트 드라이버(air jet driver)의 전기 드라이브(electric drive)와 동기화된 전기 드라이브(electric drive)를 가진다.

환기 장치에서 폐열의 추가적 사용을 허용하기 위해 열축적 모듈이 열교환기와 건물 파티션(building partition)의 개구사이에 위치하고, 개별 드라이브가 있는 2차 가역 에어 드라이버(secondary reversible air driver)가 건물 파티션 개구 측면의 모듈에 연결되며, 2차 에어 드라이버의 드라이브(secondary air driver drive)는 전자 제어 시스템에 의해 메인 에어 드라이버의 드라이브(main air driver drive)와 동기화된다. 2차 에어 드라이버는 서로 접착되고 반대쪽으로 개방된 두 개의 보울(bowl)이 장착되고, 원형플랜지(circular flange)를 가지고 분리되는 균일한 회전 본체가 횡방향으로 베어링 장착되는 종방향 덕트를 가진다. 이 플랜지는 본체의 회전축에 수직으로 펼쳐지며 중앙 개구를 가진다. 본체의 플랜지와 맞물리는 오목한 아치형 림(arched rim)을 갖는 있는 길이방향 파티션이 2차 드라이버 덕트(secondary driver duct)에 형성된다. 2차 드라이버 덕트는 파티션과 플랜지에 의해 두 개의 세로 영역으로 분할된다. 열축적 모듈은 유동 열 저장부(flow heat store)와 그것을 따라 퍼지는 션트 덕트로 구성된다. 열축적 모듈측에서 2차 에어 드라이브(secondary air drive)는 열 저장부(heat store)와 션트 바이패스 덕트의 끝부분(end parts)이 연결되고, 열 저장부와 션트 덕트의 반대측 끝부분이 파이프 티(pipe tee)에 의해 열교환기에 연결되는 2개의 커넥터를 가진다. 열 저장부는 2 개의 대향하는 파티션(opposite partitions)에 의해 서로 분리된 2개의 공기 분배 구획(air distribution compartments)과, 이들 사이에 형성되고 열 저장 물질(heat storing material)로 채워진 폐쇄된 구획으로 구성된다. 각각의 열 저장부 파티션은 공기 유동을 위한 다수의 평행한 파이프의 끝단이 단단히 장착되는 개구를 가진다.

열 저장소에는 공기 분배 구획의 인렛(inlet)에 위치한 차단 공기 댐퍼(cutting off air dampers)가 제공된다. 공기 분배 구획 중 하나는 개별적으로 구동되는 에어 밸브 세트로 구성된 공기 분배 시스템이 제공되며 각각은 공기 유동을 위해 적어도 하나의 파이프를 닫는다. 열 저장부의 폐쇄된 구획에 있는 열 저장 물질은 상온에서 응고되는 잘 알려진 액체 물질이다. 밸브 세트는 열 저장 물질의 상변화 현상을 효과적인 이용을 얻기 위해 열 저장 파이프의 전체 또는 일부를 통한 선택적 공기 유동을 허용한다. 2차 에어 드라이버는 공기 유동 방향에 관계없이 션트 덕트 또는 열 저장소를 통해 공기 분출 유동을 라우팅(routing)하는 것을 허용한다. 공기 분출 유동의 라우팅은 계절적 외부 환경과 열교환기의 작업조건에 따라 불필요한 응축열이 냉방 하절기에 저장되지만 난방 동절기에는 저장소로부터 공급받는 방식으로 이루어진다.

본 발명에 따른 장치는 또한 여름철에 주간 주기로 열 저장을 허용하는 반면, 자유 대기(free air)의 밤새 냉각은 야간에 차가움(coolness)을 가지고 저장소에 충전하는 데 사용된다.

본 발명에 따른 해결책 덕분에, 현열(sensible heat)의 고전적인 교환 외에, 압력 용기에서 열역학적 작용제의 상 변화 동안 나오는 잠열(latent heat)도 재생 열교환기에 사용된다. 금속 용기 재킷(metallic vessel jacket) 및 이에 연결된 요소는 현열 교환 과정에 실질적으로 참여하지만 이러한 요소는 열교환기 주위를 흐르는 따뜻한 공기로부터 증발하는 동안 상당한 열량을 흡수하고 열교환기 벽을 냉각시켜 결과적으로 주위를 흐르는 공기를 냉각시키는 작용제로 열도 전달한다. 열 교환 물질(heat exchanger material)로 상당한 열량을 전달하고 주위를 흐르는 공기를 가열하는 작용제의 응축 동안 유사한 효과가 발생한다. 최종적으로 열교환기의 열용량은 크기와 무게의 제한과 관련하여 증가한다.

이러한 열교환 과정의 실행과 그 유리한 효과는 열교환기를 통한 공기 유동 방향과 작용제 압력의 변화의 조정된 제어를 통해 열교환기의 외부 표면에서의 신선한 또는 사용된 공기에 포함된 수분의 응집 상태의 변화뿐만 아니라 압력 용기 내부에서 의도적으로 유도된 열역학적 작용제의 응집 상태의 주기적인 변화 덕분에 얻어진다. 열교환기의 새로운 구조적 해결책 뿐만 아니라 그 요소를 만드는 재료의 적절한 선택은 유리한 발명 효과를 얻는 데 필수적인 영향을 미친다. 상술한 바에 의해 압력 용기 내부의 작용제 증발 사이클 동안 응축수분은 열교환기의 외부 표면에 직접 유지될 수 있을 뿐만 아니라 이 응축된 수분은 압력용기 내부의 작용제 응축 사이클 동안 증발될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 해결책 덕분에, 환기 장치는 환기 열처리 과정에서 방출되는 폐열과 자유 대기(free air)로부터의 수동 열 모두를 장기간 또는 일시적으로 저장하는 데 사용될 수 있다.

본 발명의 주제는 도면의 실시예로 도시되며, 개별 도면은 다음과 같이 도시된다.
도 1 - 환기 장치의 세로 단면도,
도 2 - 다공성 충전물이 있는 열교환기의 압력 용기 세그먼트의 단면도,
도 3 - 개방형 셀 금속 또는 세라믹 폼으로 채워진 용기 세그먼트의 단면도,
도 4 - 금속 섬유의 구조적 충전물이 있는 용기 세그먼트의 단면도,
도 5 - 입상 베드 형태의 충전물이 있는 용기 세그먼트의 단면도,
도 6 - 수평 플레이트 챔버 세그먼트와 단일 하부 열교환 시스템이 있는 용기의 종방향 수직 단면도(longitudinal vertical section),
도 6a - 도 6에 따른 용기의 수직 단면도,
도 6b - 도 6에 따른 용기의 평면도,
도 7 - 수평 플레이트 챔버 세그먼트와 이중 열교환 시스템이 있는 용기의 종방향 수직 단면도,
도 7a - 도 7에 따른 용기의 수직 단면도,
도 7b - 도 7에 따른 용기의 수평 단면도,
도 8 - 수평 챔버 세그먼트와 섬유 래깅 또는 개방형 셀 폼 형태의 열교환 시스템이 있는 용기의 종방향 수직 단면도,
도 8a - 도 8에 따른 용기의 수직 단면도,
도 8b - 도 8에 따른 용기의 수평 단면도,
도 9 - 수직 챔버 세그먼트와 수평 홈통 형태의 열교환 시스템이 있는 용기의 종방향 수직 단면도(longitudinal vertical section),
도 9a - 도 9에 따른 용기의 종방향 수직 단면도(longitudinal vertical cross-section),
도 9b - 도 9에 따른 용기의 수평 단면도(horizontal cross-section),
도 10 - 수직 챔버 세그먼트와 섬유 래깅(fibrous lagging) 또는 홈통이 있는 개방형 셀 폼 형태의 열교환 시스템이 있는 용기의 종방향 수직 단면도,
도 10a - 도 10에 따른 수직 단면도(vertical cross-section),,
도 10b - 도 10에 따른 용기의 수평 단면도(horizontal cross-section),
도 11은 수평 관형 세그먼트와 홈통이 있는 리브 형태의 열교환 시스템이 있는 용기의 종방향 수직 단면도(longitudinal vertical section),
도 11a - 도 11에 따른 용기의 수직 단면도,
도 11b - 도 11에 따른 용기의 수평 단면도,
도 12 - 수평 관형 세그먼트와 홈통이 있는 래깅 형태의 열교환 시스템이 있는 종방향 수직 단면도(longitudinal vertical section),
도 12a - 도 12에 따른 용기의 수직 단면도,
도 12b - 도 12에 따른 용기의 수평 단면도,
도 13은 수직 관형 세그먼트와 원추형 리브 형태의 열교환 시스템이 있는 용기의 종방향 수직 단면도(longitudinal vertical section),
도 13a - 도 13에 따른 용기의 수직 단면도,
도 13b - 도 13에 따른 용기의 수평 단면도,
도 14 - 수직 관형 세그먼트와 섬유 래깅 또는 개방형 셀 폼 형태의 열교환 시스템이 있는 종방향 수직 단면도(longitudinal vertical section),
도 14a - 도 14에 따른 용기의 수직 단면도,
도 14b - 도 14에 따른 용기의 수평 단면도,
도 15 - 수평 관형 세그먼트와 다공성 물질 고체(porous material solid) 형태의 열교환 시스템이 있는 용기의 종방향 수직 단면도(longitudinal vertical section),
도 15a - 도 15에 따른 용기의 수직 단면도,
도 15b - 도 15에 따른 용기의 수평 단면도,
도 16 - 수직 관형 세그먼트와 다공성 물질 고체 형태의 열교환 시스템이 있는 용기의 종방향 수직 단면도(longitudinal vertical section),
도 16a - 도 16에 따른 용기의 종방향 수직 단면도(longitudinal vertical section),
도 16b - 도 16에 따른 용기의 수평 단면도,
도 17 - 아웃렛(outlet)이 없는 비상 물받이(emergency drip tray)가 있는 용기의 종방향 수직 단면도,
도 18 - 발열체(heating element)가 장착되고 아웃렛(outlet)이 없는 물받이(drip tray)가 있는 용기의 수직 단면도,
도 19 - 응축수 펌프(condensate pump)가 있는 살수 시스템(sprinkling system)이 장착되고 아웃렛(outlet)이 없는 물받이(drip tray)가 있는 용기의 수직 단면도,
도 20 - 응축수 아웃렛(condensate outlet)이 장착된 물받이가 있는 용기의 수직 단면도,
도 21 - 압축기를 사용하는 압력 용기의 작용제 압력 제어 시스템(working agent pressure control system)의 개략도,
도 22 - 가정용 장치(household device)를 사용하는 작용제 압력 제어 시스템의 개략도,
도 23 - 겨울철 송풍 모드에서 펌핑 위치의 양방향 밸브(two-way valve)를 가지는 작용제 증기 응축 단계의 압력 제어 시스템의 개략도,
도 24 - 여름철 송풍 모드에서 흡입 위치의 양방향 밸브를 가지는 작용제 증발 단계의 압력 제어 시스템의 개략도,
도 25 - 여름철 송풍 단계의 수동 모드(passive mode)에서 닫힌 양방향 밸브가 있는 압력 제어 시스템의 개략도,
도 26 - 여름철 배기 단계의 수동 모드에서 닫힌 양방향 밸브가 있는 압력 제어 시스템의 개략도,
도 27 - 여름철 배기 단계에서 장기간 열 저장 기능(heat store functioning)이 있는 환기 장치의 종방향 단면도(longitudinal section),
도 28 - 공기 분배 시스템(air distribution system)이 있는 열 저장 단편(heat store fragment)의 종방향 단면도,
도 29 - 도 28에 따른 열 저장 단편의 단면도,
도 30 - 2차 에어 드라이버(secondary air driver)의 종방향 수직 단면도,
도 31 - 여름철 송풍 단계의 활성 모드(active mode)에서 장기간 열 저장 기능이 있는 장치의 종방향 단면도,
도 32 - 여름철 야간에 배기 단계에서 수동 모드의 열교환기가 있는, 순간 열 저장부로부터 사용된 공기에 의해 열을 흡수하는 동안의 장치의 종방향 단면도,
도 33 - 여름철 주간에 송풍 단계에서 수동 모드의 열교환기가 있는, 신선한 공기에 의해 순간 열 저장부로 열이 방출되는 동안의 장치의 종방향 단면도,
도 34 - 겨울철 송풍 단계의 응축 사이클에서 활성 모드의 열교환기가 있는, 장기간 열 저장으로부터 신선한 공기에 의해 열을 흡수하는 동안의 장치의 종방향 단면도,
도 35 - 일시적인 계절(transitory season)의 송풍 단계의 응축 사이클에서 활성 모드의 열교환기가 있는, 장기간 열 저장을 우회(by-passing)하여 션트 덕트(shunt duct)를 통해 신선한 공기 유동 동안의 장치의 종방향 단면도.

본 발명에 따른 환기 장치는 공기 유동을 위한 덕트이고 건물 파티션(9), 특히 건물 벽의 개구(10)에 연결되는 관통형 수평 배향 하우징(1)을 가진다. 도 1에 도시된 바와 같이, 다음 구성요소는 하우징(1) 내부에서 좌측으로부터 우측으로 직렬로 배열된다: 사용된 공기 여과부(2, spent air filtration section), 소음 억제부(3, noise suppression section), 일정한 회전 방향의 원심 팬(41, centrifugal fan)을 가지는 에어 펌핑부(4, air pumping section) 및 메인 가역 회전 에어 드라이버(42, main reversible rotational air driver), 공기 분출로부터 열 회수를 위한 고정식 재생 열교환기(5, stationary regenerative heat exchanger) 및 신선한 공기 여과부(6, fresh air filtration section). 원심 팬(41) 및 메인 가역 에어 드라이버(42)를 갖는 에어 펌핑부(4)의 상세한 해결책은 특허 명세서 PL 232075 B1 및 WO 2018/030903 A1에서 잘 알려져 있다. 장치 하우징(1) 및 에어 드라이버(42)는 플라스틱으로 만들어진다. 열교환기(5)는 무엇보다도 구리 또는 알루미늄으로 만들어지고 적어도 하나의 열교환 시스템(51, heat exchange system )이 그 벽(53)에 고정되는 금속 압력 용기(PV, metallic pressure vessel)를 가진다. 압력 용기(PV)의 내부(531)는 열역학적 작용제(WA, thermodynamic working agent)로 채워진다. 필요에 따라 작용제(WA)는 물 또는 탄화수소 또는 암모니아 또는 이산화탄소의 저비점 혼합물(low-boiling mixture)일 수 있다. 도 2에 따르면, PV 탱크의 내부(531)는 작용제(WA)의 액체 형태에 대해 높은 열전도도 및 모세관 보유 용량(capillary holding capacity)을 가지는 다공성 물질로 추가적으로 채워진다. 이러한 유형의 다공성 물질은 개방형 셀 금속 폼(532) 또는 세라믹 폼(533), 금속 섬유의 구조적 충전재(534, structural filling) 및 세라믹 재료, 금속 또는 플라스틱의 입상 베드(535, granular bed)일 수 있으며, 이들의 입상은 임의의 형상의 표면을 가진다.

도 6에 도시된 바와 같이, 압력 용기(PV)는 압력 패스너(57, pressure fasteners)에 의해 서로 연결되고 압력 컬렉터(58, pressure collector)에 의해 압력 제어 시스템(7)의 압력 커넥터(71, pressure connector)에 추가로 연결된 다수의 상호 평행 세그먼트(54, mutually parallel segments)로 구성된다.

도 7에 따른 실시예에서, 용기(PV)의 세그먼트는 공기 유동 방향에 따라 수평으로 펼쳐진 평평한 구획(551, flat compartments) 형태의 플레이트 요소(55)이다. 압력 용기(PV)의 각각의 평평한 구획(551)에는 하나가 다른 하나 위에 있도록 배열되고 높은 열전도율의 물질로 만들어진 두 개의 열교환 시스템(525, 526)이 제공된다. 결국, 압력 용기(PV)의 수평 구획(551, horizontal compartment)의 각 열 교환 시스템(525, 526)은 얕은 수평 트레이(512, horizontal tray) 내부에 위치하고 양호한 열전도를 유지하기 위해 바닥에 영구적으로 연결된 다수의 수직 배향 리브(511, vertically oriented ribs)로 구성된다. 상부 열교환 시스템(525)은 수평 구획(551)에 눕혀져 고정되어 트레이(512)의 바닥이 이 구획의 상면에 직접 부착된다. 하부 열교환 시스템(526)은 매달린 위치(hanging position)에서 수평 구획(551)에 고정되고, 모든 리브(511)가 이 구획의 하부 표면에 고정되지만 트레이(512)는 수직 리브(511)에 끼워져(underslung) 있다.

도 8에 따른 실시예에서, 압력 용기(PV)의 수평 구획(551)에 있는 각 열교환 시스템(525, 526)은 수평 트레이(512) 내부에 위치하고 양호한 열전도를 유지하기 위해 바닥에 영구적으로 연결되는 금속 또는 세라믹 개방형 셀 폼(517, metallic or ceramic open-cell foam) 구조 또는 금속 섬유 구조(518, metallic fibrous structure)의 흡습성 라이닝(hygroscopic lining)으로 구성된다. 상부 열교환 시스템(525)이 수평 구획(551)에 눕혀져 고정되고, 트레이(512)의 바닥이 이 구획의 상부 표면에 직접 부착되고, 하부 열교환 시스템(526)은 매달린 위치에서 수평 구획(551)에 고정되고, 라이닝(517 또는 518)이 이 구획의 하부 표면에 고정되지만 트레이(512)는 라이닝(517, 518)에 끼워져 있다.

도 9에 따른 실시예에서, 압력 용기(PV)의 세그먼트는 공기 유동 방향에 따라 수직으로 펼쳐진 평평한 구획(552, flat compartments) 형태의 플레이트 요소(55)이다. 압력 용기(PV)의 각 수직 구획(552)은 높은 열전도 물질로 만들어지고 양호한 열전도를 유지하기 위해 이 구획의 반대쪽 외부 표면에 영구적으로 연결되는 길이 방향으로 배향된 수평 홈통(513, horizontal gutters)으로 형성된 열교환 시스템(51)을 가진다.

도 10에 따르면, 압력 용기(PV)의 각 수직 구획(552)은 높은 열전도 물질로 만들어지고 양호한 열전도를 유지하기 위해 이 구획의 반대쪽 외부 표면에 영구적으로 연결되는 금속 또는 세라믹 개방형 셀 폼(517, metallic or ceramic open-cell foam) 구조 또는 금속 섬유 구조(518, metallic fibrous structure)의 흡습성 라이닝(hygroscopic lining) 형태의 열교환 시스템(51)을 가진다.

도 11에 따른 실시예에서, 압력 용기(PV)의 세그먼트는 공기 유동 방향에 수평(horizontally)으로 그리고 또한 직각(perpendicularlly)으로 펼쳐지는 관형 세그먼트(56, tubular segment)이다. 압력 용기(PV)의 각 수평 관형 세그먼트(561)는 한 세트의 횡방향 리브(514, transverse ribs) 형태의 열교환 시스템(51)을 가지며, 그 바닥 모서리는 수평 홈통(515)과 결합된다.

도 12에 따르면, 압력 용기(PV)의 각 수평 관형 세그먼트(561)는 금속 섬유 구조(518, metallic fibrous structure) 또는 개방형 셀 금속 또는 세라믹 폼(517, open-cell metallic or ceramic foam) 구조의 흡습성 래깅(hygroscopic lagging) 형태의 열교환 시스템(51)을 가지며, 이들 모서리는 수평 홈통(515, horizontal gutter)과 결합된다.

도 13, 13a, 13b에 따른 실시예에서, 압력 용기(PV)의 세그먼트는 공기 유동 방향에 수직으로 그리고 또한 직각으로 펼쳐진 관형 세그먼트(562)이다. 압력 용기(PV)의 각각의 수직 관형 세그먼트(562)는 수분을 응축하기 위한 저장소(reservoirs)로 하나가 다른 하나 위에 있도록 배열된 원추형 리브(516) 형태의 열교환 시스템(51)을 가진다.

도 14, 14a, 14b에 따르면, 압력 용기(PV)의 각 수직 관형 세그먼트(562)는 관형 세그먼트(562)의 축을 따라 배열된 원추형 리브(516)를 가지는 섬유 금속 구조(518) 또는 개방형 셀 금속 폼(517) 구조의 흡습성 래깅 형태의 열교환 시스템(51)을 가진다.

도 15에 따른 실시예에서, 압력 용기(PV)의 열교환 시스템(51)은 수평 평행 세그먼트(551 또는 561)가 급락한(plunged) 다공성 물질 고체(524)이지만, 도 16에 따른 실시예에서 압력 용기(PV)의 열교환 시스템(51)은 또한 수직 평행 세그먼트(552 또는 562)가 급락한(plunged) 다공성 물질 고체(524)이다. 두 실시예에서, 다공성 고체(524)는 금속 섬유 구조(518) 또는 금속 또는 세라믹 개방형 셀 폼(517) 구조의 물질로 만들어진다.

도 17에 도시된 바와 같이, 열교환기(5)에는 열교환 시스템(51) 아래 하우징(1)의 하부에 장착된 비상 물받이(519)가 제공된다. 도 18에 따른 실시예에서, 비상 물받이(519)는 전기 발열체(520, electric heating element)가 제공된 아웃렛(outlet)이 없는 트레이 형태이다. 도 19에 따르면, 비상 물받이(519)는 열교환 시스템(51)의 살수 시스템(522)이 있는 아웃렛(outlet)이 없는 트레이 형태이고, 응축수 펌프(521, water condensate pump)가 제공된다. 도 20에 따른 다른 실시예에서, 비상 물받이(519)는 하수로(sewerage)를 향해 응축수 아웃렛(523)이 제공된다.

도 21에 따른 작용제(WA)의 주기적 이산 압력 제어 시스템(7, cyclic discrete pressure control system)은 잘 알려진 압축기(78) 형태의 증기 압축 장치(72, vapour compressing device)가 제공된다. 출력 포트(721, outlet port)는 고압 센서(731)가 제공되는 고압 완충 용기(73, high pressure buffer vessel)에 연결되고, 반면 입력 포트(722, inlet port)는 저압 센서(741)가 장착된 저압 완충 용기(74, low pressure buffer vessel)에 연결된다. 또한, 이 시스템은 작용제(WA) 사이클에 포함되고, 그 출력(output)이 연결 커넥터(71, connection connector)에 연결되는 3포지션 양방향 밸브(75, three-position two-way valve)가 제공된다. 이 밸브는 전자 제어 시스템(44)에 의해 메인 공기 유동 디플렉터(42, main air flow deflector)의 전기 드라이브(electric drive)에 동기화되는 전기 드라이브(751, electric drive)를 가진다.

도 22에 도시된 바와 같이, 증기 압축 장치(72)는 또한 냉장고(refrigerator), 냉동고(freezer), 냉장 카운터(refrigerated counter), 에어컨 또는 난방용 히트 펌프 형태의 잘 알려진 가정용 장치(8)일 수 있다. 이 장치는 고압 도관(76, high pressure conduit)을 통해 고압 완충 용기(73)에 연결되고 저압 도관(77, low pressure conduit)을 통해 저압 완충 용기(74)에 연결된 작용제(WA) 압축 시스템이 제공된다.

도 23에서, 작용제(WA)의 압력 제어 시스템(7)은 펌핑 위치에서 양방향 밸브(75)가 있는 증기 응축 단계를 도시하고, 도 24는 흡입 위치에서 양방향 밸브(75)가 있는 증발 단계의 작용제(WA)의 압력 제어 시스템(7)을 도시하며, 반면 도 25는 폐쇄된 양방향 밸브(75)가 있는 수동 열전달 모드에서 작용제(WA)의 압력 제어 시스템(7)을 도시하고, 도 26에서 작용제(WA)의 압력 제어 시스템(7)은 수동 열 전달 모드로 도시된다.

도 29에 따르면, 열교환기(5)에 내장된 환기 장치, 팬(41, fan)과 메인 공기 디플렉터(42, main air deflector)가 있는 에어 펌핑부(4), 그리고 신선한 그리고 사용된 공기 여과(fresh and spent air filtration) 뿐만 아니라 도면에 도시되지 않은 소음 억제부(noise suppression section)에는 도면에 도시되지 않은 단열재로 둘러싸여 있고 열교환기(5)와 건물 파티션(9)의 개구(10) 사이에 위치하는 열축적 모듈(11)이 장착된다. 자체 드라이브(443, own drive)를 가지는 2차 가역 공기 디플렉터(43, secondary reversible air deflector)는 건물 파티션(9)의 개구(10) 측면에 있는 모듈에 연결되며, 이 드라이브는 전자 제어 시스템(45)에 의해 메인 공기 디플렉터(42, main air deflector)의 드라이브(421, drive)와 동기화된다. 도 30에 도시된 바와 같이, 2차 공기 디플렉터(43, secondary air deflector)는 균일한 회전의 횡방향 베어링 장착 본체(432)가 서로 접착되고 반대쪽으로 개방된 두 개의 보울(433, 434, bowl)에 위치하고 장착되며, 원형플랜지(437, circular flange)를 가지고 분리되는 종방향 덕트(431)를 가진다. 이 플랜지는 본체(432)의 회전축에 직각(perpendicularly)으로 펼쳐지고 중앙 개구(438)를 갖는다. 또한, 본체(432)의 플랜지(437)와 맞물리는 오목한 아치형 림(436)을 갖는 길이방향 파티션(435, longitudinal partition)이 덕트(431)에 형성된다. 최종적으로, 덕트(431)는 파티션(435)과 플랜지(437)에 의해 하나가 다른 하나 위에 위치하는 두 개의 세로 영역(439, 440, longitudinal zones)으로 분할된다. 열축적 모듈(11)은 세로 방향으로 펼쳐진 션트 덕트(112, shunt duct)를 가지는 유동 열 저장부(111)로 구성된다. 열축적 모듈(11)측의 2차 에어 디플렉터(43, secondary air deflector)는 세로 구역(440, 439)의 아웃렛에 위치한 2개의 커넥터(442, 441)를 가지며, 열 저장부(111)와 션트 덕트(112)의 최종 부분이 연결되고, 열 저장부(111)와 션트 덕트(112)의 반대쪽 최종 부분이 파이프 티(113, pipe tee)에 의해 열교환기(5)에 연결된다. 열 저장부(111)는 2개의 대향하는 파티션(117, opposite partitions)과 이들 사이에 형성되고 열 저장 물질(116, heat storing material)이 채워진 폐쇄된 구획(115, closed compartment)에 의해 서로 분리된 2개의 공기 분배 구획(114, air distribution compartments)으로 구성된다. 열 저장부(111)의 각 파티션(117)은 공기 분배 구획(114) 사이의 공기 흐름을 위해 평행하게 위치된 다수의 금속 파이프(119, metallic pipes)의 단부가 단단히 장착되는 개구(118)를 가진다. 열 저장부(111)는 공기 분배 구획(114)의 인렛(121, inlet)에 위치하는 차단 공기 댐퍼(120, cutting off air dampers)가 제공된다. 이러한 구획 중 하나는 도면에 도시되지 않은 개별 드라이브(individual drives)를 가지고 공통 브래킷(123)에 장착되는 개별적으로 구동되는 에어 밸브(124, air valves) 세트로 구성된 공기 분배 시스템(122)이 제공된다. 각각의 밸브(124)는 공기 유동을 위한 적어도 하나의 파이프(119)를 폐쇄한다. 열 저장부(111)의 폐쇄된 구획(115)에 있는 열 저장 물질(116)은 상온에 가까운 온도에서 각각 응고 또는 용융되는 공지의 유기 또는 무기 액체 또는 고체 물질이다.

환기 장치의 작동은 압력 용기(PV) 내부의 작용제(WA) 상 변화의 주기를 가지고 작동 단계의 정확한 동기화를 기반으로 한다. 작용제(WA) 증발 주기는 열교환기(5)를 통해 흐르는 공기 분출을 냉각시키는 반면 작용제(WA) 응축 주기는 열교환기(5)를 통해 흐르는 공기 분출을 가열한다. 장치는 메인 가역식 에어 제트 디플렉터(42)에 내장된 팬(41)이 제공되는 에어 펌핑부(4)의 작동의 결과로 열교환기(5)를 통과하는 공기 분출 유동 방향의 변화에 따라 교대로 발생하는 송풍 및 배기단계로 동작한다. 작동 단계 변화는 메인 에어 디플렉터(42)의 회전 운동의 결과로 발생하고 양방향 밸브(75)의 방식을 전환한 결과 발생하는 작용제(WA) 가스 전환 주기(gas transition cycle)의 변화를 조정한다. 각각의 작동 단계의 지속 시간은 전자 제어 시스템(45)에 의해 구현된 알고리즘에 따라 열교환기를 통해 흐르는 공기의 온도 센서(79)의 표시에 따라 결정되는 가스 전환 주기의 변화의 순간과 동일하다. 가스 전환 주기의 변화 순간은 열교환기(5) 온도를 다음 작동 단계에서 원하는 값으로 가져오기 위해 작동 단계 변화 순간에 선행할 수 있다. 여름철 환기실(ventilated room)을 냉각하는 동안, 차가운 사용된 공기(spent air, SA)가 배기되는 동안, 작용제(WA) 응축 사이클에서 가열된 열교환기(5)는 최종 배기 단계에서 실온을 초과하지 않는 온도로 냉각된다. 작동 단계를 변화하는 순간과 관련하여 가스 변환 주기(gas transformation cycles)의 변화의 순간을 이동하는 목적은 너무 높은 온도의 공기가 냉각실로 불어오는 상황을 방지하기 위한 것이다. 열교환기(5)는 활성 또는 수동(active or passive)의 두 가지 모드로 작동하며, 작용제(WA) 증발 및 응축의 사이클이 교대로 발생한다. 활성 작동 모드에서 작용제(WA)의 증발 또는 응축은 외부에서 공급된 에너지 덕분에 압력 제어 시스템(7)에 의해 압력 용기(PV) 내부에서 각각 압력이 낮아지거나 높아지는 결과를 초래한다. 작용제(WA) 증발 사이클은 양방향 밸브(75)가 흡입 위치에 있고 압축기(78)가 폐쇄된 고압 완충 용기(73, high pressure buffer vessel)에서 작용제(WA)를 압축하는 동안 압력 용기(PV) 내부의 압력을 감소시킬 때 발생한다. 작용제(WA) 응축의 사이클은 양방향 밸브(75)가 펌핑 위치에 있고 압축기(78)가 압력 용기(PV) 내부의 압력을 증가시키면서 폐쇄된 저압 완충 용기(74, low pressure buffer vessel)에 부분 진공을 생성할 때 발생한다. 활성 작동 모드에서, 압력 제어 시스템(7)이 있는 열교환기(5)는 사용된 공기(SA) 및 신선한 공기(FA)의 분사의 결정된 온도를 얻을 수 있도록 하는 주기적 작동의 히트 펌프이다. 특히 여름철, 활성 모드에서 가열된 사용된 공기(SA)의 배기 단계는 열교환기(5) 온도가 환기된 냉각실의 공기 온도와 같을 때 종료된다. 송풍 단계와 배기 단계의 지속 시간은 항상 동일하며, 송풍 단계의 신선한 공기(FA) 온도와 환기실의 현재 공기 온도를 비교하여 결정된다. 수동 작동 모드에서, 압력 용기(PV)의 일정한 부피에서 작용제(WA) 증발 또는 응축의 주기는, 양방향 밸브(75)가 닫힐 때, 열교환기(5)가 있는 압력 용기(PV)가 온도 센서(79)로 측정된 서로 다른 온도의 사용된 공기(SA)와 신선한 공기(FA)에 의해 주위가 순환된 결과로서 작용제(WA)의 온도 각각의 상승 또는 하강의 영향으로 발생한다. 작용제(WA) 압력의 예비적이고 바람직한 값은 제어 시스템(45)에 의해 선택되고, 유리한 수준에서의 안정화는 압력 게이지(711)의 표시에 응답하는 양방향 밸브(75)를 사용하여 발생한다.

수동 작동 모드는 공기 분출의 온도가 약간 다를 때 사용되며, 예비 작용제(WA, preliminary working agent) 압력은 각 장치 작동 단계 동안 가능한 많은 양의 작용제(WA)의 증발 및 응축의 교대를 보장한다. 수동 작업 모드에서, 본 발명에 따른 장치는 순간 열 저장부(momentary heat store)이다. 작용제(WA) 상 변화의 열은 계절에 따라 신선한 불어오는 공기를 냉각 또는 가열하는 데 유용한 형태로 사용됩니다.

난방 시즌 동안, 패시브 작업 모드에서, 사용된 공기(SA)가 환기실에서 배출되는 단계에서, 열교환기(5)는 배출된 공기(SA)의 열로 스스로를 데우면서 동시에 냉각한다. 그러나, 송풍 단계에서 외부로부터의 신선한 공기(FA)는 미리 가열된 열교환기(5)에서 스스로를 데우면서 동시에 냉각된다. 결과적으로 불어오는 공기는 환기된 방의 공기보다 훨씬 더 차갑다. 난방 시즌의 활성 작동 모드에서 공기 송풍 단계에서, 작용제(WA) 압력은 외부 에너지의 소비에 의해 용기(PV) 내부에서 증가되어 이 매체의 응결(condensation) 및 응결 열 방출(release of the heat of condensation)로 이어진다. 열교환기(5)는 활성 작동 모드에서 축적 기능(accumulating function)을 더 오래 유지하고, 작용제(WA)가 충분히 압축되면 송풍된 공기(FA)는 환기실의 온도를 초과하는 온도까지 데워진다. 송풍 단계가 배기 단계로 대체되기 전에, 활성 작동 모드에서 가열된 열교환기(5)는 이 공기 온도가 환기실의 공기 온도와 같아질 때까지 송풍 공기(FA)로 수동적으로 냉각된다. 결국, 배기 단계에서, 이전에 응축된 작용제(WA)는 외부 에너지의 소비에 의해 유도된 압력 감소의 결과로 증발하고 대기로부터 증발에 필요한 열을 흡수한다. 이러한 방식으로 냉각된 열교환기(5)는 사용된 공기(SA)를 냉각시킨다. 배기 단계가 송풍 단계로 대체되기 전, 열교환기(5)는 이전의 송풍 단계에서 설정된 시간 내에 배기된 사용된 공기(SA)로 수동적으로 가열된다.

냉방 시즌, 패시브 작업 모드에서 그리고 사용된 공기(SA)의 배기 단계에서, 외부 공기에 의해 미리 가열되었던 열교환기(5)가 배기된 차가운 사용된 공기(SA)의 영향으로 냉각되면서 동시에 가열된다. 송풍 단계에서, 외부로부터 송풍된 신선한 공기(FA)가 미리 냉각된 열교환기(5)에서 냉각된다. 최종적으로 환기실의 공기는 송풍되는 공기보다 훨씬 차갑다. 냉방 시즌, 활성 작동 모드 및 신선한 공기(FA)의 송풍 단계에서, 작용제(WA) 압력은 외부 에너지의 소비로 낮아져 열이 매체의 증발과 교환기(5)에 의한 기화열의 흡수로 이어진다. 이러한 방식으로 냉각된 열교환기(5)는 송풍된 공기를 냉각시킨다. 송풍 단계가 배기 단계로 대체되기 전에, 능동 작업 모드에서 냉각된 열교환기(5)는 환기실의 공기 온도가 송풍된 공기 온도와 같아질 때까지 송풍된 신선한 공기(FA)로 수동적으로 가열된다. 배기 단계에서, 이전에 증발된 작용제(WA)는 외부 에너지 소비에 의해 유도된 압력 증가의 결과로 응축되는 반면, 응축열은 대기로 방출된다. 이와 같이 가열된 열교환기(5)는 배기된 배기된 신선한 공기(SA)를 가열한다. 배기 단계가 송풍 단계로 대체되기 전, 열교환기(5)는 이전의 송풍 단계에서 설정된 시간 내에 배기된 신선한 공기(SA)로 수동적으로 냉각된다.

열축적 모듈(11)이 있는 환기 장치의 작동은 배기 및 송풍 단계 모두에서 공기가 션트 덕트(112)를 통해 그리고, 열 저장부(111)를 통해 교대로 흐르도록 허용하는 메인 에어 디플렉터(42, main air deflector) 위치와 2차 에어 디플렉터(43, secondary air deflector) 위치의 동기화로 구성되며, 여기서, 도 27은 열 저장부(111)를 통한 공기 흐름과 함께, 여름철, 배기 단계에서 작용제(WA) 응축열의 저장 동안 열축적 모듈(11)을 가지는 환기 장치를 도시한다. 이러한 구성에서, 두 개의 차단 댐퍼(120, cutting off dampers)는 제어 시스템(45)으로부터의 신호의 영향 하에 개방 상태가 유지되고, 액츄에이터(443)로 구동되는 2차 에어 디플렉터(43)는 열 저장부(111)를 통한 공기 흐름을 개방하는 위치를 차지하는 동시에 바이패스 덕트(112, bypass duct)를 통한 흐름을 폐쇄한다. 또한, 모든 에어 밸브(124)는 개방된 상태로 유지되고, 결과적으로 전체 사용된 공기(SA) 분출은 모든 공기 파이프(119)를 통해 흐르고, 교환기(5)의 작용제(WA) 응축열은 사용된 공기(SA) 분출에 의해 인계되고 저장부(111, store)에서 상 변화 물질(116, phase-change material)로 전달된다.

도 31은 바이패스 덕트(112)를 통한 공기 흐름과 함께 여름철 송풍 단계에 있는 열축적 모듈(11)을 가지는 환기 장치를 도시한다. 이러한 구성에서, 두 개의 차단 댐퍼(120)는 제어 시스템(45)으로부터의 신호의 영향 하에 개방 상태가 유지되고, 2차 에어 디플렉터(43)는 바이패스 덕트(112)를 통한 공기 흐름을 개방하는 위치를 차지하는 동시에 열 저장부(111)를 통한 흐름을 폐쇄한다. 모든 에어 밸브(124)가 개방 상태로 유지되더라도, 전체 신선한 공기(FA) 분출은 바이패스 덕트(112)를 통해 그리고 더 나아가 열교환기(5)를 통해 흐르며, 여기서 작용제(WA)의 증발로 인해 냉각된 열교환 구조와 접촉하여 냉각된다.

도 32에서, 사용된 공기(SA)가 상 변화 물질(116)의 동결 온도(freezing temperature)보다 낮은 온도를 가질 때 패시브 모드에서 열교환기(5)가 있는 여름철의 열 저장부(111)에 의해 배기되는 단계에서의 환기 장치가 도시된다. 일부 밸브(124)의 선택적 개방 덕분에, 사용된 공기(SA)는 단일 공기 파이프(119) 또는 일부 공기 파이프(119)를 포함하는 섹션에 의해서만 펌핑된다. 유리한 시간 간격에서, 개방 밸브(124, open valves)는 폐쇄되고 그 다음 부분이 개방된다. 전체 사용된 공기(FA) 분출이 주기적으로 흐르는 열 저장부(111)의 일부만을 순차적으로 사용하면 열 저장소(111)의 폐쇄된 구획(115) 훨씬 안쪽에 있는 파이프(119)의 표면에 직접 부착되는 상 변화 물질(116)의 응고층으로부터 열 제거의 시간이 유리하게 연장된다. 이는 환기하는 신선한 공기(FA) 또는 사용된 공기(SA)로부터 열 저장부(111)로의 열 전달의 과정에서 상 변화 열(phase change heat)의 지속적인 사용을 보장한다.

도 35에 따르면, 더운 날의 송풍 단계의 여름철 환기 장치에서 팬(41)은 열 저장부(111)의 공기 파이프(119)의 이 부분을 통해 뜨거운 신선한 공기(FA)를 흡입하고, 그 주위에 응고된 상 변화 물질(116)이 놓이며, 그 결과 신선한 공기(FA)가 상 변화 물질의 융점까지 냉각된다.

도 34에 따른 환기 장치에서, 송풍 단계의 겨울철에, 서리가 내린 신선한 공기(FA, frosty fresh air)는 열 저장부(111)의 모든 공기 파이프(119)를 통해 흐르고, 여기서 전체 상 변화 물질(116)은 액체이고, 동결 온도(freezing temperature)까지 가열된 다음 작용제(WA) 응축 사이클에서 열교환기(5)에서 가열된다.

도 35에 따르면, 일시적인 가을철의 환기 장치에서, 열 저장부(111)는 용융된 상 변화 물질(116)로 완전히 채워지고 양쪽 댐퍼(120)를 닫음으로 인해 외부 환경으로부터 격리된 상태로 유지된다. 2차 에어 디플렉터(43)는 션트 덕트(112)를 통한 공기 흐름을 허용하는 위치에서 움직이지 않고 유지된다. 신선한 공기(FA) 송풍과 사용된 공기(SA) 배출은 모두 바이패스 덕트(112)를 통해 발생한다.

본 발명의 구현 능력은 도시된 실시예로 제한되지 않는다. 2개의 열교환기가 장착된 2개의 팬 환기 장치도 위에서 언급한 원칙에 따라 작동할 수 있다. 이러한 장치에서 작용제 압축 및 팽창 시스템은 두 개의 열교환기에 공통이며, 작용제 압력이 하나의 열교환기에서 감소하면 두 번째 열교환기에서 작용제 압력이 증가하도록 작동한다.

본 발명에 따른 장치는 산업 공정, 특히 보일러의 연도 가스 냉각 공정(flue gas cooling process)에서 사용될 수 있다.

1: 하우징
2: 배기여과부
3: 소음감쇠부
4: 에어 펌핑부
41 : 팬
42 : 메인 에어 디플렉터
421 : 메인 디플렉터 드라이브(main deflector drive)
43 : 2차 에어 디플렉터
431 : 디플렉터 덕트
432 : 디플렉터 본체
433 : 본체 보울
434 : 본체 보울
435 : 덕트 파티션
436 : 파티션 림
437 : 본체 플랜지
438 : 플랜지 개구
439 : 상부 덕트 영역
440 : 하부 덕트 영역
441 : 2차 디플렉터 상부 커넥터
442 : 2차 디플렉터 하부 커넥터
443 : 2차 디플렉터의 구동 액츄에이터
45 : 에어 디플렉터와 양방향 밸브의 제어 시스템
5: 열교환기
51 : 열교환 시스템
511 : 수평 용기 구획 리브
512 : 수평 용기 구획 트레이
513 : 수직 용기 구획 홈통
514 : 관형 용기 세그먼트의 횡방향 리브
515 : 관형 용기 세그먼트의 홈통
516 : 관형 용기 세그먼트의 원추형 리브
517 : 래깅폼
518 : 섬유 래깅 구조
519 : 비상 물받이
520 : 발열체
521 : 응축수 펌프
522 : 살수 시스템
523 : 응축수 아웃렛
524 : 다공성 물질 고체
525 : 상부 열교환 시스템
526 : 하부 열교환 시스템
53 : 압력 용기 벽
531 : 압력 용기 내부
532 : 다공성 금속 용기 충전
533 : 다공성 세라믹 용기 충전
534 : 용기 충전물의 섬유 구조
535 : 용기 충전의 입상층
54 : 압력 용기 세그먼트
55 : 용기 플레이트 세그먼트
551 : 용기 세그먼트의 수평 구획
552 : 용기 세그먼트의 수직 구획
56 : 관형 용기 세그먼트
561 : 수평 관형 용기 세그먼트
562 : 수직 관형 용기 세그먼트
57 : 용기 세그먼트의 압력 커넥터
58 : 압력 컬렉터
6 : 신선한 공기 여과부
7 : 압력 제어 시스템
71 : 연결 커넥터
711 : 용기 PV의 압력 센서
72 : 증기 압축 장치
721 : 출력 포트
722 : 입력 포트
73 : 고압 완충 용기
731 : 고압 센서
74 : 저압 완충 용기
741 : 저압 센서
75 : 양방향 밸브
751 : 밸브 드라이브
76 : 고압 도관
77 : 저압 도관
78 : 압축기
79 : 기온 센서
8 : 가정용 장치
9 : 건물 파티션
10 : 파티션 개구
11 : 열축적 모듈
111 : 열 저장부
112 : 바이패스 덕트
113 : 파이프 티
114 : 공기 분배 구획
115 : 밀폐된 구획
116 : 열 저장 물질
117 : 저장 파티션
118 : 파티션 개구
119 : 공기 파이프
120 : 차단 댐퍼
121 : 분배 구획 인렛부
122 : 공기 분배 시스템
123 : 에어 밸브 세트 브라켓
124 : 드라이브를 가진 에어 밸브
FA : 신선한 공기
SA : 사용한 공기
WA : 작용제
PV : 압력 용기

Claims

공기 분출 유동(air jet flow)을 위한 덕트인 관통 하우징(1)이 건물 파티션(9)의 개구(10)에 연결되어 있고, 고정식 재생 열교환기(5, stationary regenerative heat exchanger)와, 일정한 회전방향의 원심팬(41, centrifugal fan)으로 구성된 펌핑부(4)와, 개별 드라이브(43, individual drive)를 구비한 메인 가역식 에어 제트 드라이버(42, main reversible air jet driver)가 상기 하우징(1) 내부에 직렬로 배치되어 있는 환기 장치로서, 상기 열교환기(5)에는 벽(53)에 부착된 적어도 하나의 열교환 시스템(51)을 가지는 금속 압력 용기(pressure vessel, PV)가 제공되고, 상기 압력 용기(PV)의 내부(531)는 열역학적 작용제(working agent, WA)로 채워지고, 상기 작용제(WA)의 주기적 이산 압력 제어 시스템(7, cyclic discrete pressure control system)에 연결되는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제1항에 있어서,
열역학적 작용제(WA)는 탄화수소 또는 물 또는 암모니아 또는 이산화탄소의 저비점 혼합물(low-boiling mixture)인 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제1항에 있어서,
상기 압력 용기(PV)의 내부(531)는 높은 열전도와 상기 작용제(WA)의 액체 형태를 유지하는 모세관 능력의 다공성 물질(532, 533, 534, porous material)로 추가로 채워지며, 상기 다공성 물질는 금속 섬유(metallic fibres)의 개방형 셀 금속 폼(532, open-cell metallic foam), 개방형 셀 세라믹 폼(533, open-cell ceramic foam) 또는 섬유 구조(534, fibrous structure)의 형태이고, 더욱이 상기 압력 용기(PV)의 내부(531)는 입상 물질(535)로 채워지는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제 1 항에 있어서,
압력 용기(PV)는 압력 패스너(57)에 서로 연결되고, 압력 컬렉터(58, pressure collector)를 통해 상기 압력 제어 시스템(7)의 압력 커넥터(71)에 부착되는 다수의 상호 평행 세그먼트(54, mutual parallel segments)로 구성되는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제4항에 있어서,
압력 용기(PV)의 세그먼트(segments)는 공기 유동 방향에 따라 수평으로 뻗은 평평한 구획(551, flat compartments) 형태의 플레이트 요소(55, plate elements)로서, 상기 압력 용기(PV)의 각 평평한 수평 구획(551)은 하나가 다른 하나 위에 있도록 배열되고 높은 열전도율의 물질로 만들어진 두 개의 열교환 시스템(525, 526)을 가지며, 상기 압력 용기(PV)의 수평 구획(551)에 있는 각 열교환 시스템(525, 526)은 수평 트레이(512) 내부에 위치하여 공기 유동 방향에 수직 및 평행하고 양호한 열전도를 유지하기 위해 바닥에 영구적으로 연결되는 다수의 리브(511)로 구성되고, 상기 상부 열교환 시스템(525)이 상기 수평 구획(551)에 눕혀져 고정되고, 상기 트레이(512) 바닥이 이 구획의 상부 표면에 직접 부착되고 상기 하부 열교환 시스템(526)이 매달린 위치(hanging position)에서 상기 수평 구획(551)에 고정되고, 모든 리브(511)가 이 구획의 하면에 고정되지만 상기 트레이(512)는 상기 수직 리브(511)에 끼워져(underslung) 있으며, 바람직하게 상기 압력 용기(PV)의 상기 수평 구획(551)에 있는 상기 각 열교환 시스템(525, 526)은 상기 수평 트레이(512) 내부에 위치하고 양호한 열전도를 유지하기 위해 바닥에 영구적으로 연결되는 금속 폼(517, metallic foam) 구조 또는 금속 섬유 구조(518, metallic fibrous structure)의 흡습성 라이닝(hygroscopic lining)으로 구성되고, 상기 상부 열교환 시스템(525)이 상기 수평 구획(551)에 눕혀져 고정되고, 상기 트레이(512)의 바닥이 이 구획의 상부 표면에 직접 부착되고, 반면 상기 하부 열교환 시스템(526)은 매달린 위치에서 상기 수평 구획(551)에 고정되어 상기 라이닝(517 또는 518)이 이 구획의 하부 표면에 고정되지만 트레이(512)는 라이닝(517, 518)에 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제4항에 있어서,
압력 용기(PV)의 세그먼트(segments)는 공기 유동 방향에 따라 수직으로 뻗은 평행한 평평한 구획(552, parallel flat compartments) 형태의 플레이트 요소(55, plate elements)로서, 상기 압력 용기(PV)의 각 수직 구획(552, vertical compartment)이 높은 열전도 물질로 만들어지고 양호한 열전도를 유지하기 위해 이 구획의 반대쪽 외부 표면에 영구적으로 연결되는 세로 수평 홈통(513, longitudinal horizontal gutters)으로 형성된 열교환 시스템(51)을 가지고, 압력 용기(PV)의 각 수직 구획(552)은 높은 열전도 물질로 만들어지고 양호한 열전도를 유지하기 위해 이 구획의 반대쪽 외부 표면에 영구적으로 연결되는 개방형 셀 금속 또는 세라믹 폼(517, open-cell metallic or ceramic foam) 구조 또는 금속 섬유 구조(518, metallic fibrous structure)의 흡습성 라이닝(hygroscopic lining) 형태의 열교환 시스템(51)을 가지는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제4항에 있어서,
압력 용기(PV)의 세그먼트(segments)는 공기 유동 방향에 따라 수평 및 또한 직각(horizontally and also perpendicularly)으로 뻗은 평행한 관형 세그먼트(56, parallel tubular segments)로서, 상기 압력 용기(PV)의 각 수평 관형 세그먼트(561)는 한 세트의 횡방향 리브(514, transverse ribs) 형태의 열교환 시스템(51)을 가지며, 그 바닥 모서리는 수평 홈통(515)과 결합되거나, 또는 상기 압력 용기(PV)의 각 수평 관형 세그먼트(561)는 섬유 금속 구조(518, fibrous metallic structure) 또는 개방형 셀 금속 또는 세라믹 폼(517, open-cell metallic or ceramic foam) 구조의 흡습성 래깅(hygroscopic lagging) 형태의 열교환 시스템(51)을 가지며, 하측 모서리는 수평으로 펼쳐진 홈통(515)과 결합되는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제11항에 있어서,
압력 용기(PV)의 세그먼트(segments)는 공기 유동 방향에 따라 수직 및 또한 직각(vertically and also perpendicularly)으로 뻗은 평행한 관형 세그먼트(562)로서, 상기 압력 용기(PV)의 각 수직 관형 세그먼트(561)는 수분을 응축하기 위한 용기로 하나가 다른 하나 위에 있도록 배열된 원추형 리브(516) 형태의 열교환 시스템(51)을 가지며, 바람직하게 상기 압력 용기(PV)의 각 수직 관형 세그먼트(562)가 관형 세그먼트(562) 축을 따라 배열된 원추형 리브(516)를 포함하는 섬유 금속 구조(518) 또는 개방형 셀 금속 또는 세라믹 폼(517) 구조의 흡습성 래깅 형태의 열교환 시스템(51)을 가지는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제5항 또는 제6항 또는 제7항 또는 제8항에 있어서,
압력 용기(PV)의 열교환 시스템(51)은 용기의 평행 세그먼트(551, 552, 561, 561, parallel segments)가 급락한(plunged) 다공성 물질의 고체(524)이고, 상기 열교환 시스템(51)의 고체(524)는 금속 섬유 구조(518) 또는 개방형 셀 금속 또는 세라믹 폼(517) 구조의 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제1항에 있어서,
열교환기(5)에는 열교환 시스템(51) 아래 하우징(1)의 하부에 위치하는 비상 물받이(519)가 제공되고, 상기 비상 물받이(519)는 전기 발열체(520, electric heating element)가 제공된 아웃렛(outlet)이 없는 트레이 형태이거나, 또는 응축수 펌프(521, water condensate pump)를 가지는 열교환 시스템(51)의 살수 시스템(522)이 있는 아웃렛(outlet)이 없는 트레이 형태이거나, 또는 비상 물받이(519)가 하수 배수로(sewage drain)를 향해 응축수의 중력의 또는 강제의 아웃렛(523)을 가지는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제1항에 있어서,
작용제(WA)의 주기적 이산 압력 제어 시스템(7, cyclic discrete pressure control system)은 출력 포트(721, outlet port)가 고압 완충 용기(73, high pressure buffer vessel) 및 고압 센서(731)와 연결되는 반면 입력 포트(722, inlet port)가 저압 완충 용기(74, low pressure buffer vessel) 및 저압 센서(741)와 연결되는 증기 압축 장치(72)가 제공되고, 작용제(WA) 회로에 포함된 3포지션 양방향 밸브(75, three-position two-way valve)가 장착되고, 증기 압축 장치(72)는 압축기(78) 또는 고압 도관(76, high pressure conduit)을 통해 고압 완충 용기(73, high pressure buffer vessel)에 연결되고 저압 도관(77, low pressure conduit)을 통해 저압 완충 용기(74, low pressure buffer vessel)에 연결되는 작용제(WA)의 압축기(78)가 제공되는 잘 알려진 가정용 장치(8, household device)인 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제11항에 있어서,
상기 작용제(WA)의 주기적 이산 압력 제어 시스템(7)의 양방향 밸브(75)는 전자 제어 시스템(45)에 의한 메인 가역식 공기 유동 디플렉터(42, main reversal air flow deflector)의 전기 드라이브(electric drive)에 동기화되는 전기 드라이브(751, electric drive)를 가지는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제1항에 있어서,
열축적 모듈(11)이 열교환기(5)와 건물 파티션(9, building partition)의 개구(10)사이에 위치하고, 개별 드라이브(433, individual drive)를 가지는 2차 가역 에어 디플렉터(43, secondary reversible air deflector)가 건물 파티션(9)의 개구(10) 측면에 있는 모듈에 연결되며, 상기 2차 에어 디플렉터(43)의 드라이브(433, drive)가 전자 제어 시스템(45)에 의해 메인 에어 디플렉터(42, main air deflector)의 드라이브(421, drive)와 동기화되고, 이 2차 에어 디플렉터(43)는 균일한 회전의 횡방향 베어링 장착 본체(432)가 서로 접착되고 반대쪽으로 개방된 두 개의 보울(433, 434, bowl)에 위치하고 장착되며, 상기 본체(432)의 회전축에 직각으로(perpendicularly) 펼쳐져 있고 중앙 개구(438, central opening)가 형성된 원형플랜지(437, circular flange)를 가지고 분리되는 종방향 덕트(431)를 가지며, 또한, 상기 본체(432)의 상기 플랜지(437)와 맞물리는 오목한 아치형 림(436)을 갖는 길이방향 파티션(435, longitudinal partition)이 디플렉터(43)의 덕트(431)에 형성되며, 상기 덕트(431)는 파티션(435)과 플랜지(437)에 의해 두 개의 세로 영역(439, 440, longitudinal zones)으로 분할되고 열축적 모듈(11)은 유동 열 저장부(111, flow heat store)와, 그것을 따라 퍼지는 션트 덕트(112, shunt duct)로 구성되고, 상기 열축적 모듈(11)측에서 2차 에어 드라이브(43, secondary air drive)는 열 저장부(111)와 바이패스 덕트(112, bypass duct)의 최종 부분(final part)이 연결되고, 상기 열 저장부(111)와 상기 션트 덕트(112)의 반대측 최종 부분이 파이프 티(113, pipe tee)에 의해 열교환기(5)에 연결되는 2개의 커넥터(442, 441)를 가지는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제13항에 있어서,
열 저장부(111, heat store)는 2개의 대향하는 파티션(117, opposite partitions)에 의해 서로 분리된 2개의 공기 분배 구획(114, air distribution compartments)과 이들 사이에 형성되고 열 저장 물질(116, heat storing material)이 채워진 폐쇄된 구획(115, closed compartment)으로 구성되고, 각각의 파티션(117)에는 공기 유동을 위한 다수의 평행한 파이프(119)의 단부가 단단히 장착되는 개구(118)가 있고, 또한, 상기 열 저장부(111)는 상기 공기 분배 구획(114)의 인렛(121, inlet)에 위치하는 차단 공기 댐퍼(120, cutting off air dampers)가 제공되며, 상기 열 저장부(111)에서 상기 공기 분배 구획(114) 중 하나는 개별적으로 구동되는 에어 밸브(124, air valves) 세트로 구성된 공기 분배 시스템(122)이 제공되며 각각은 공기 유동을 위해 적어도 하나의 파이프(119)를 닫는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
제14항에 있어서,
열 저장부(111)의 폐쇄된 구획(115)에 있는 열 저장 물질(116)은 실온에서 고체화되는 액체 물질인 것을 특징으로 하는 환기 장치.