JP5005952B2

JP5005952B2 - 換気システム

Info

Publication number: JP5005952B2
Application number: JP2006132789A
Authority: JP
Inventors: キュンファンキム; キュンヒョンチョイ; ドンファンチョイ; ホソンチョイ
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2026-05-11
Also published as: EP1722170A1; KR100628090B1; CN1862124A; JP2006317143A; US20060254749A1

Description

本発明は、換気システムに関するもので、詳しくは、高効率全熱交換が可能な換気システムに関するものである。

換気は、室内の空気を快適な状態にすることを目的とし、快適な室内環境を維持するために、室内の汚染空気を排出して除去し、新鮮な外気を室内に供給する。

一般に、換気方法には、建物の開口部を通して、室内／室外の温差差による空気の比重量差または風力などを原動力として室内の換気を行う自然換気法と、送風機を設置して強制的に室内に空気を供給したり、または、室内空気を強制的に排出することで換気を行う強制換気（または機械換気）法がある。

以下、従来の換気システムに対し、図１及び図２に基づいて説明する。

換気システムは、外観をなす本体ケース１０と、該本体ケース１０の内部で給気と排気との間の熱交換を行う全熱交換器３０と、給気のための給気ファン４１及び給気モータ４２と、排気のための排気ファン５１及び排気モータ５２と、から構成される。

前記本体ケース１０の一側面には、外部空気（ｏｕｔｓｉｄｅａｉｒ；ＯＡ）を吸入する外気吸入口２１と、外部に排気（ｅｘｈａｕｓｔａｉｒ；ＥＡ）を排出する排気口２４と、が形成される。

一方、その反対側面には、室内空気（ｒｏｏｍａｉｒ；ＲＡ）を吸入する室内空気吸入口２３と、室内に給気（ｓｕｐｐｌｙａｉｒ；ＳＡ）を供給する給気口２２と、が形成される。

また、前記本体ケース１０の内部には、前記外気吸入口２１から吸入された外気（ＯＡ）が全熱交換器３０を経て前記給気口２２に案内される通路と、前記室内空気吸入口２３から吸入された室内空気（ＲＡ）が全熱交換器３０を経て排気口２４に案内される通路と、が形成される。

そして、前記排気口２４の内側には、強制排気のための排気ファン５１及び排気モータ５２が設置され、前記給気口２２の内側には、強制給気のための給気ファン４１及び給気モータ４２が設置される。

以下、上記のように構成された全熱交換方式換気システムの作用を説明する。

まず、排気ファン５１及び排気モータ５２が作動すると、室内の汚染空気が室内空気吸入口２３を通して流入された後、全熱交換器３０を経由して排気口２４を通して室外に排出される。

これと同時に、給気ファン４１及び給気モータ４２が作動すると、新鮮な室外空気が外気吸入口２１を通して流入された後、全熱交換器３０を経由して給気口２２を通して室内に供給される。

一方、図２に示すように、室内外の温度差が大きくない春／秋には、前記本体ケース１０内部の排気空気がバイパス流路を通して流動するようにダンパー１１が開くことで、前記全熱交換器３０を経ずに直接外部に排出される一般的な換気が行われる。

しかしながら、従来の換気システムにおける全熱交換器３０は、温度差のある空気（通常、給気（ＳＡ）及び排気（ＥＡ））が、前記全熱交換器３０内部の高効率熱交換膜によって分離された流路を通過する過程で、全熱交換が起きるという原理によって駆動される。

ところが、外気が吸入されて室内に供給される給気流路上に給気モータ４２が露出されるので、前記給気モータ４２から発生する熱によって給気の温度が増加し、全熱効率が減少するという問題があった。

すなわち、全熱効率（η）は、

になる。したがって、給気モータ４２の発熱によって給気温度が上昇すると、全熱効率（η）が減少することになる。

さらに、前記給気モータ４２及び排気モータ５２から発生する騷音を遮断することが困難であるという問題があった。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、給気モータの発熱による給気の温度上昇を防止することで、温度効率及び全熱効率の高い高効率全熱交換換気システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、外観をなす本体ケースと;前記本体ケースの内部に設置され、室外に排気される空気と室内に供給される空気との間の熱交換を行う全熱交換器と;前記全熱交換器を基準にして同一方向に設置される給気ファン及び排気ファンと;前記給気ファン及び排気ファンにそれぞれ動力を提供するもので、排気空気の流路上に露出されるように設置される給気モータ及び排気モータと:を含んで構成される換気システムを提供する。

具体的に、前記給気ファンは、給気空気の流路上に配置され、前記給気モータは、前記給気ファンと区画され、排気空気の流路上に露出されるように設置される。

前記本体ケースの一側面には、室外に連通される外気吸入口と、室内に連通される室内空気吸入口と、が形成され、他側面には、室外に連通されて外部に排気を排出する排気口と、室内に連通されて室内に給気を供給する給気口と、が形成される。

一方、前記本体ケースの内部には、前記外気吸入口から前記全熱交換器を経て前記給気口に連結される通路と、前記室内空気吸入口から前記全熱交換器を経て前記排気口に連結される通路と、が形成され、前記外気吸入口と給気口、そして、前記室内空気吸入口と排気口は、互いに対角線上に配置されることが好ましい。

そして、前記本体ケースの内部には、空気が前記全熱交換器を経ずに流動するようにバイパス流路が設置され、前記バイパス流路上には、バイパス流路を開閉するダンパーが設置される。

また、前記本体ケースの内部には、給気ファン及び排気ファンの収容空間が区画され、前記排気モータ及び給気モータは、前記排気ファンが収容された排気ファンハウジングに設置され、前記給気モータ及び排気モータは、排気される空気の流れ方向に沿って一列に配置される。

前記排気ファンハウジングの内部には、前記排気モータ及び給気モータを収容するモータハウジングがさらに設置され、前記モータハウジングには、排気空気が通過するように、排気ファン側に開口部が形成される。

一方、前記給気ファン及び排気ファンには、遠心ファン、好ましくはシロッコファンが用いられる。

本発明に係る換気システムによると、排気モータ及び給気モータを給気流路上に設けずに排気流路上に露出させることで、給気モータの発熱による全熱効率の減少を防止できるという効果がある。

排気空気によって給気モータ及び排気モータを充分に冷却できるという効果がある。

排気モータ及び給気モータの騷音を一方向で同時に遮断処理することで、騷音遮断効率を向上できるという効果がある。

以下、本発明の好適な実施形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

ここで、従来と同一の構成要素には、説明の便宜上、同一名称及び同一符号を与え、それに対する詳細な説明は省略する。

以下、本発明の一実施形態に係る換気システムを、図３及び図４に基づいて説明する。

換気システムは、外観をなす本体ケース１００と、排気空気と給気空気との間の全熱交換を行う全熱交換器１３０と、該全熱交換器１３０の一側に設置される給気ファン１４１及び排気ファン１５１と、前記給気ファン１４１及び排気ファン１５１にそれぞれ動力を供給する給気モータ１４２及び排気モータ１５２と、を含んで構成される。

前記本体ケース１００の一側面には、室外に連通されて外部空気（ＯＡ）が吸入される外気吸入口１２１と、室内に連通されて室内空気（ＲＡ）を吸入する室内空気吸入口１２３と、が形成される。

その反対側面には、室外に連通されて外部に排気（ＥＡ）を排出する排気口１２４と、室内に連通されて室内に給気（ＳＡ）を供給する給気口１２２と、が形成される。

一方、前記外気吸入口１２１、室内空気吸入口１２３、給気口１２２及び排気口１２４には、それぞれダクト（図示せず）が連結される。

また、前記本体ケース１００の内部には、前記外気吸入口１２１から吸入された外気（ＯＡ）が全熱交換器１３０を経由して前記給気口１２２に案内される通路と、前記室内空気吸入口１２３から吸入された室内空気（ＲＡ）が全熱交換器１３０を経由して排気口１２４に案内される通路と、が形成される。

また、前記本体ケース１００の内部には、空気が全熱交換器１３０を経ずに流動できるように形成されたバイパス流路を開閉するダンパー１１５が設置される。

また、前記本体ケース１００の内部には、給気ファン１４１が収容される給気ファンハウジング１１１と、排気ファン１５１が収容される排気ファンハウジング１１２と、が提供される。

前記給気ファンハウジング１１１は、前記全熱交換器１３０を経た外部空気を給気口１２２に案内し、前記排気ファンハウジング１１２は、前記全熱交換器１３０を経た室内空気を前記排気口１２４に案内する。また、前記給気ファンハウジング１１１及び排気ファンハウジング１１２は、給気と排気とが混合されないように区画する役割もする。

このとき、前記給気と排気とが前記全熱交換器１３０で交差して全熱交換が円滑に行われるように、前記外気吸入口１２１と給気口１２２、そして、室内空気吸入口１２３と排気口１２４は、互いに対角線上に配置されることが好ましい。

また、前記空気の流れを基準にして、前記排気口１２４の前端には強制排気のための排気ファン１５１及び排気モータ１５２が設置される。一方、前記空気の流れを基準にして、前記給気口１２２の前端には強制給気のための給気ファン１４１及び給気モータ１４２が設置される。

また、前記給気ファン１４１及び排気ファン１５１は、前記給気モータ１４２と排気モータ１５２とが一列に配置されるように、全熱交換器１３０の一側に並んで設置される。

このとき、前記給気ファン１４１及び排気ファン１５１には、軸方向に空気を流入して半径方向に吐出する遠心ファン、特に、シロッコファンを用いることが好ましい。

前記給気モータ１４２及び排気モータ１５２は、排気ファンハウジング１１２の内部に設置される。すなわち、前記給気ファン１４１及び給気モータ１４２は、排気ファンハウジング１１２と給気ファンハウジング１１１とを区画する隔壁１１４によって分離され、前記給気モータ１４２及び排気モータ１５２は、排気空気の流れ方向に沿って一列に配置される。

ここで、前記給気モータ１４２と排気モータ１５２との位置は、互いに取り替えてもよい。

これは、給気空気（ＳＡ）が給気ファン１４１を経る間、給気モータ１４２の発熱によって温度が上昇し、温度効率、湿度効率及び全熱効率が減少することを防止するためである。

具体的に説明すると、給気モータ１４２と給気ファン１４１とを隔離することで、給気モータ１４２の発熱が給気（ＳＡ）に及ぼす影響を遮断するとともに、排気ファン１５１を経る排気によって給気モータ１４２の冷却が円滑に行われる。

このとき、全熱効率（η）は、外部空気（ＯＡ）、室内空気（ＲＡ）及び給気（ＳＡ）によって決定され、排気（ＥＡ）の影響は受けないので、給気モータ１４２及び排気モータ１５２の発熱によって排気（ＥＡ）の温度が上昇しても、全熱効率に影響を与えることはない。

また、前記排気ファンハウジング１１２の内部には、前記給気モータ１４２及び排気モータ１５２を収容するためのモータハウジング１１３が提供される。

また、前記モータハウジング１１３は、前記給気モータ１４２及び排気モータ１５２を取り囲むように形成するが、前記モータハウジング１１３の内部に排気空気が流動して前記給気モータ１４２及び排気モータ１５２を冷却できるように、前記排気ファン１５１側に開口部を形成することが好ましい。

併せて、前記モータハウジング１１３が給気モータ１４２及び排気モータ１５２を取り囲む場合、前記給気モータ１４２及び排気モータ１５２から発生する騷音を遮断できるという効果がある。

以上説明した本発明の実施形態に係る換気システムにおける全熱交換換気作用を説明すると、次のようである。

まず、室内空気が汚染されたとき、排気ファン１５１に電源が印加されながら、室内空気（ＲＡ）が室内空気吸入口１２３を通して本体ケース１００の内部に流入された後、全熱交換器１３０を経て排気ファン１５１の作用によって排気口１２４を通して室外に強制排気される。

これと同時に、給気ファン１４１に電源が印加されながら、新鮮な室外空気（ＯＡ）が外気吸入口１２１を通して本体ケース１００の内部に流入された後、全熱交換器１３０を経て給気口１２２を通して室内に供給される。

このとき、前記全熱交換器１３０を経る室内空気（ＲＡ）は、排気（ＥＡ）と互いに熱交換されて室内の温度及び湿度と類似した状態で室内に供給される。

また、排気空気は、前記排気ファン１５１に流入され、前記モータハウジング１１３を経て給気モータ１４２及び排気モータ１５２を冷却する。

一方、図４に示すように、室内外の温度差が大きくない春／秋には、排気（ＥＡ）と給気（ＯＡ）との間の全熱交換が行われない一般的な換気を行う。

まず、前記本体ケース１００内部のダンパー１１５が開くことで、排気空気のバイパス流路が形成される。その後、室内空気吸入口１２３を通して吸入された室内空気（ＲＡ）は、前記バイパス流路を通して、前記全熱交換器１３０を経ずに排気ファン１５１を経て直接外部に排出される。

また、室内に供給される新鮮な室外空気（ＯＡ）は、外気吸入口１２１を通して本体ケース１００の内部に流入された後、全熱交換器１３０を経て給気口１２２を通して室内に供給される。

このとき、排気空気は、前記モータハウジング１１３を経て排気モータ１４２及び給気モータ１５２を冷却する。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から分かるように、本発明の属する分野で通常の知識を有する者によって変形可能であり、このような変形は、本発明の範囲に属する。

従来の換気システムの全熱交換状態を示した構成図である。図１の換気システムにおける一般的な換気状態を示した構成図である。本発明の一実施形態に係る換気システムの一例を示した構成図である。図３の換気システムにおける一般的な換気状態を示した構成図である。

符号の説明

１００本体ケース
１１１給気ファンハウジング
１１２排気ファンハウジング
１１３モータハウジング
１１４隔壁
１１５ダンパー
１２１外気吸入口
１２２給気口
１２３室内空気吸入口
１２４排気口
１３０全熱交換器
１４１給気ファン
１４２給気モータ
１５１排気ファン
１５２排気モータ

Claims

換気システムの外観をなす本体ケースと;
前記本体ケースの内部に設置され、室外に排気される空気と室内に供給される空気との間の熱交換を行う全熱交換器と;
前記全熱交換器を基準にして同一方向に設置される給気ファン及び排気ファンと;
前記給気ファン及び排気ファンにそれぞれ動力を提供する給気モータ及び排気モータと:を含んで構成され、
前記給気ファンは供給される空気の流路上に配置され、給気モータは給気ファンから隔離されて排気空気の流路上に露出されるように設置されていて、
前記本体ケースの内部には、前記給気ファン及び排気ファンそれぞれの収容空間が区画され、前記排気モータ及び給気モータは、前記排気ファンが収容された排気ファンハウジングに設置され、
前記排気ファンハウジングの内部には、前記排気モータ及び給気モータを収容するモータハウジングがさらに設置され、
前記モータハウジングには、排気空気が通過するように、排気ファン側に開口部が形成される、
ことを特徴とする換気システム。
前記排気モータは、排気空気の流路上に設置される、ことを特徴とする請求項１に記載の換気システム。
前記本体ケースの一側面には、室外に連通される外気吸入口と、室内に連通される室内空気吸入口と、が形成され、他側面には、室外に連通されて外部に排気を排出する排気口と、室内に連通されて室内に給気を供給する給気口と、が形成されることを特徴とする請求項１に記載の換気システム。
前記本体ケースの内部には、前記外気吸入口から前記全熱交換器を経て前記給気口に連結される通路と、前記室内空気吸入口から前記全熱交換器を経て前記排気口に連結される通路と、が形成されることを特徴とする請求項３に記載の換気システム。
前記外気吸入口と給気口、そして、前記室内空気吸入口と排気口は、互いに対角線上に配置されることを特徴とする請求項４に記載の換気システム。
前記本体ケースの内部には、空気が前記全熱交換器を経ずに流動するようにバイパス流路が設置されることを特徴とする請求項１に記載の換気システム。
前記バイパス流路上には、バイパス流路を開閉するダンパーが設置されることを特徴とする請求項６に記載の換気システム。
前記給気モータ及び排気モータは、排気空気の流れ方向に沿って一列に配置されることを特徴とする請求項１に記載の換気システム。
前記給気ファン及び排気ファンは、遠心ファンであることを特徴とする請求項１に記載の換気システム。
前記給気ファン及び排気ファンは、シロッコファンであることを特徴とする請求項９に記載の換気システム。