KR100502615B1 - 창문형 환기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고층건물의 창문형 환기장치에 대한 것으로, 개폐되는 창문에 급기 및 배기 장치를 설치하여 창문으로의 사용과 함께 닫은 상태에서 환기가 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 고층건물의 하단 창틀에 창문을 대신하여 설치하는 것으로, 창문을 구성하는 본체의 내부에 양측으로 급기팬 및 배기팬을 설치하고, 본체의 외측으로 실외 풍압에 의한 역풍유입을 방지하면서 우수의 침입을 방지 하는 급, 배기 슬라이드 댐퍼를 설치하며, 본체의 내부에는 급배기의 방향을 조절하는 메인댐퍼를 설치하는 한편 실내공기를 순환시키거나 외기를 급기 시킬 때 공기의 먼지 및 오염물질을 걸러주는 필터를 설치하고, 실외와 실내의 압력의 차를 측정하여 콘트롤러로 보내기 위한 차압센서와 구동부 댐퍼와 모터를 조정하는 콘트롤러로 이루어 진다.

Description

창문형 환기장치{Air circulation system of window type}

본 발명은 고층건물의 창문형 환기장치에 대한 것으로, 개폐되는 창문에 급기 및 배기 장치를 설치하여 창문의 기능과 함께 닫은 상태에서 환기가 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

일반적으로 고층의 아파트, 오피스텔, 주상복합건물 등 고층건물에서는 고층으로 올라갈수록 풍속과 풍압이 강해지게 되므로, 환기에 어려움을 겪게 된다.

고층건물의 환기는 창문을 설치하여 열어놓거나, 창문이나 창틀에 소형의 환기 조절 장치를 부착 설치하거나, 급, 배기를 위하여 크로스 플로우 팬을 사용한 환기장치를 설치하여 사용하고 있으나, 상기된 방식으로 환기할 경우, 강풍이 불게 되면 강풍이 실내로 유입되어 실내의 주거생활에 불편을 줄뿐만 아니라 강풍에 의한 소음을 차단하지 못하는 등의 문제점이 있다.

그리고 크로스 플로우 팬을 사용한 환기장치의 경우에는 크로스 플로우 팬의 특성인 저정압에 의해 실외에 강한 바람이 불 경우 풍압에 의해 실내의 혼탁한 먼지나 담배연기를 배출할 수 없는 등의 문제점을 가지고 있다.

또한 대도시 고층건물의 외부 공기는 자동차 매연, 스모그, 황사, 먼지, 꽃가루 등이 부유하고 있으며, 창문이나 창틀에 부착되는 기존의 환기구 조절형 환기장치는 이들을 그대로 실내에 유입시키게 되는 구조를 갖추고 있는 것으로, 상기된 매연, 스모그, 황사먼지, 꽃가루 등이 걸러지지 못하고 직접 실내로 유입 될 경우에는 실내 위생환경이 문제가 될 뿐만 아니라 먼지나 매연에 의한 건축내장재의 오염과 설치 기자재의 수명에도 많은 영향을 주게 된다.

따라서 고층건물의 경우 공조기에 의한 강제 순환과 급기, 배기가 불가피하지만 공조기에 의한 환기도 한계가 있으며, 공조기의 필터에 의한 먼지제거나 환기구 조절형 환기장치에 채용되는 프리필터에 의한 먼지제거는 프리필터가 단순한 그물망 형태를 갖는 필터로서 미세먼지 등을 충분히 걸러내지 못하게 되는 문제가 있는 것이었다.

본 발명은 고층건물의 창문을 통하여 적정한 풍량과 풍속을 공급할 수 있도록 하므로서 강풍이 불거나 혹은 바람이 없는 날에도 언제나 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 강풍과 소음을 차단하기 위한 2중 구조를 가지면서 고층으로 올라갈수록 강해지는 풍압을 극복하기 위하여 고정압 팬을 사용하고, 풍압센서에 의해 자동으로 환기운전을 할 수 있도록 하는 한편 고층건물의 외기로부터 유입되는 스모그와 황사,먼지, 꽃가루 등을 제거하여 깨끗한 공기를 유입할 수 있도록 고성능의 필터를 부착하였으며, 공기청정 모드로 운전시에는 실외에서 유입되는 외기를 차단하고 실내의 공기만을 순환 정화시켜주는 기능 등을 특징으로 가지고 있다.

이러한 본 발명은 여닫이 형태로 개방되는 창문에 설치되는 것으로, 상기 창문의 내측에는 공기창을 형성시키는 한편 외측에는 급배기 슬라이드 댐퍼를 설치하되 상기 슬라이드 댐퍼는 좌우 이동되며 개폐되게 설치하고, 상기 창문의 내부에는 공간을 종,횡으로 구분지게 회동하는 메인댐퍼를 설치하며, 상기 창문의 내부 양측에는 각각 급,배기팬을 설치하는 한편 급기가 이루어지는 내측에는 필터를 설치하고, 배기가 이루어지는 외측에는 풍압센서를 설치하므로써 이루어진다.

본 발명은 건물의 창문을 대신하여 설치되는 것으로, 기존 창문과 같이 여닫이가 가능한 동시에 닫은 상태에서 급기, 배기, 환기, 공기청정 기능, 풍압에 의한 자동운전 기능을 수행하도록 하는 것이다.

본 발명의 환기장치(100)는 건물(1)의 창문을 대신하여 설치되고, 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이 창문과 동일하게 여닫이 형태로 여닫을 수 있도록 하는 것으로, 환기장치(100)의 본체(10)내측 상부에 손잡이를 설치하고 내측 좌우로 여닫이 지지점을 형성시킴으로서 환기장치(100)를 창문과 같이 열거나 닫을 수 있도록 하여 필요에 따라 창문처럼 열어서 환기를 시키거나 닫은 상태에서 환기를 시키도록 한다.

본 발명의 환기장치(100)는 창문의 형태와 동일한 형상을 갖는 본체(10)의 내부에 설치되는 것으로, 상기 본체(10)의 내측에서 실내와 접하는 곳에는 공기가 드나들 수 있는 공기창(11)을 설치하고, 상기 본체(10)의 외측에서 외부와 접하는 곳에는 양쪽으로 양분하여 급기 슬라이드 댐퍼(21)와 배기 슬라이드 댐퍼(31)를 설치하며, 상기 공기창(11)의 내측에는 공기창(11)을 양쪽으로 분할하는 급,배기 차단벽(16)을 설치하고, 상기 급기 슬라이드 댐퍼(21)와 배기 슬라이드 댐퍼(31)의 맞닿는 면의 내측에도 급,배기 차단벽(15)를 설치한다.

상기 급기 슬라이드 댐퍼(21)는 급기 슬라이드 댐퍼 모터(22)에 결합되고, 배기 슬라이드 댐퍼(31)는 배기 슬라이드 댐퍼 모터(32)에 결합되어 모터(22)(32)의 작동에 따라 급기 슬라이드 댐퍼(21)와 배기 슬라이드 댐퍼(31)를 이동시켜 공기 흡입구를 오픈(open) 또는 크로스(close) 시키도록 한다.

이때 모터(22)(32)는 본체(10)의 측면으로 치우쳐 설치되어 공기의 흐름에 영향을 주지 않도록 하고, 본 발명의 급기 및 배기 슬라이드 댐퍼(21)(31)는 고층건물에서 문제가 되는 실외 풍압에 의한 역풍유입을 방지하면서 우수의 침입을 방지하는 한편 소음이 발생하는 것을 방지해 주게 된다.

그리고 상기 본체(10)의 내부에는 본체(10)를 폭으로 구획하는 급기 차단벽(17)과 배기 차단벽(18)을 설치하고, 상기 급기 차단벽(17)과 배기 차단벽(18)사이와 급,배기 차단벽(15)(16)사이의 공기흐름을 선택하는 메인댐퍼(40)를 설치한다.

상기 메인댐퍼(40)는 메인댐퍼 모터(41)에 의해 회전되게 되고, 상기 메인 댐퍼(40)의 회전에 의해 공기 흐름이 변하게 된다.

급기 차단벽(17)과 급배기 차단벽(15)사이의 공간에는 급기팬(20)을 설치하고, 배기차단벽(18)과 급배기 차단벽(16)사이의 공간에는 배기팬(30)을 설치하여 급기와 배기가 행하여 지도록 하며, 상기 공기창(11)의 급기쪽 내측에는 프리필터(12)와 정화필터(13)를 설치하여 본체(10)에서 배출되는 공기를 정화시키도록 한다.

여기서 정화필터(13)는 집진필터, 탈취필터로 이루어져 먼지 및 병원균의 제거가 가능한 공지의 필터이고, 본 발명의 프리필터(12)는 본체(10)의 상부에서 교환할 수 있도록 한다.

한편 배기 슬라이드 댐퍼(31)의 내측에는 풍압을 검출하는 차압센서(51)와 자동운전을 선택하는 콘트롤러(50)를 설치하며, 상기 콘트롤러(50)는 구동회로1(56)과 구동회로2(57) 및 마이크로 컴퓨터(55)로 구성되고, 상기 마이크로 컴퓨터(55)는 차압센서(51)와 스위치(52)의 입력을 인식하여 인식결과 및 운전상태를 표시기(53)에 표시시키는 한편 구동회로1,2(56)(57)를 구동시키도록 한다.

상기 구동회로1(56)은 급기팬(20)과 배기팬(30)을 구동하는 급기팬 모터와 배기팬 모터를 구동시키게 되고, 구동회로2(57)는 메인댐퍼(40)와 급기 슬라이드 댐퍼(21) 및 배기 슬라이드 댐퍼(31)를 구동하는 모터를 작동시키게 된다.

여기서 마이크로 콤퓨터(55)는 자동운전을 시킬 수 있는 것으로, 자동운전이 설정되면 외기 풍압을 검출하여 미리 설정시킨 설정풍압과 비교한 후 외기 풍압이 설정풍압보다 높으면 외부 공기를 실내로 공급하는 급기 운전을 하고, 외기 풍압이 설정풍압 보다 낮으면 실내 공기를 실외로 배출시키는 배기 운전을 하도록 한다.

한편 본 발명은 도 10 과 같이 급기팬(20)의 흡입과 배출구쪽에 모두 프리필터(12)(12')와 정화필터(13)(13')를 설치할 수 있고, 도 11 과 같이 배기팬()의 위치를 변화시키고 메인댐퍼(40)설치장소에 열교환기(60)를 설치하여 급,배기팬(20)(30)작동시 열교환기(60)를 거쳐 급기 공기와 배기 공기 사이의 열교환이 이루어지도록 할 수 있으며, 여기서 열교환기(60)의 급,배기 입구에는 프리필터(12)를 각각 설치한다.

또한 본 발명은 도 12 와 같이 급,배기팬()()을 내,외측으로 구분하여 설치하되 급,배기는 열교환기(60)를 통하여 이루어지도록 할 수 있다.

본 발명의 급기팬(20)과 배기팬(30)은 고정압 팬을 사용하여 풍압에 관계없이 급,배기가 이루어지도록 한다.

이러한 본 발명은 공기청정 기능, 급기 기능, 배기 기능, 환기 기능, 자동운전 기능을 수행하게 되는 것으로 이하 각 기능별로 작동상태를 살펴보도록 한다.

실내공기를 흡입하여 정화필터(13)에서 정화시킨 후 실내로 공급하므로서 실내공기를 정화시키는 공기청정기능에 대하여 살펴본다.

먼저 공기 청정 기능을 수행하기 위해서는 도 1 에 도시된 바와 같이 메인 댐퍼 모터(41)를 구동시켜 메인댐퍼(40)가 배기차단벽(17)과 급기차단벽(18)사이를 가로막도록 하고, 배기팬(30)을 작동시킨다.

그러면 배기팬(30)이 작동되어 실내공기를 흡입한 후 배출시키게 되며, 상기 배기팬(30)에서 배출된 공기는 프리필터(12)와 정화필터(13)를 거쳐 깨끗이 정화된 후 배출시키게 되므로, 실내분진이나 담배연기 등으로 오염된 실내공기를 순환하여 깨끗이 하게 된다.

다음으로 급기기능을 수행하기 위해서는 도 2 에 도시된 바와 같이 메인 댐퍼모터(41)를 구동시켜 메인댐퍼(40)가 급,배기 차단벽(15)(16)사이를 가로막도록 하고 급기팬(20)을 작동시킨다.

급기기능은 실내의 공기가 분진이나 담배연기에 의한 것이 아닌 연소에 의한 환기가 필요한 경우 외기의 공기중의 산소를 공급하여 주는 것으로, 급기팬(20)을 동작시켜 실외의 신선한 공기를 빨아들여 실내로 보내지도록 하되 이때 외기의 공기는 대도시의 매연이나 황사, 먼지, 분진, 꽃가루 등에 오염된 공기가 유입될 수 있으므로, 실내 급기측에 설치된 프리필터(12)와 정화필터(13)를 거치도록 하여 외기에서 급기되는 공기를 깨끗이 하여 공급한다.

다음으로 배기기능을 수행하기 위해서는 도 3 에 도시된 바와 같이 메인 댐퍼 모터(41)를 구동시켜 메인댐퍼(40)가 급,배기 차단벽(15)(16)사이를 가로막도록 하고 배기팬(30)을 작동시킨다.

이러한 배기기능은 실내에 흡연으로 인한 담배 연기, 청소로 인한 먼지의 비산시에 사용되는 것으로, 실내의 공기를 빠르게 외부로 배출시키게 된다.

다음으로 환기기능을 수행하기 위해서는 도 4 에 도시된 바와 같이 메인 댐퍼 모터(41)를 구동시켜 메인댐퍼(40)가 급,배기 차단벽(15)(16)사이를 가로막도록 하고 배기팬(30)과 급기팬(20)을 동시에 작동시킨다.

이러한 환기기능은 급기운전과 배기 운전을 동시에 하는 것으로 좀더 빠른 실내공기의 배출과 실외 공기의 유입으로 실내를 쾌적하게 한다.

끝으로 자동운전 기능을 살펴본다.

자동운전 기능은 외부 풍압에 의해 운전상태를 자동 변경하게 되는 것으로, 본체(10)내부의 설치된 차압센서(51)에 의해 옥외에서 부는 바람의 세기와 설정풍압과의 차이를 검출하게 하고, 상기 풍압센서(51)에서 검출한 외기풍압과 사용자가 미리 설정한 설정풍압를 비교하여 외기풍압이 설정풍압보다 높을 경우는 급기 기능으로 운전하고, 외기풍압이 설정풍압 보다 낮을 경우는 배기기능으로 운전하도록 한다.

상기된 자동운전 기능은 옥외의 풍속과 풍압이 고층으로 올라갈수록 세어지고 강해지므로 콘트롤러(50)에는 높이에 따라 풍속과 풍압을 보정해 주는 기준 보정값을 가지고 보정해 주도록 한다.

본 발명의 운전상태에 따른 팬의 작동상태 및 댐퍼의 작동상태를 표로서 나타내면 다음과 같다.

운전상태	배기 FAN	급기 FAN	메인댐퍼	급기 슬라이드 댐퍼	배기 슬라이드 댐퍼	비고
공기정화	On	Off	Close	Close	Close
급기	Off	On	Open	Open	Close
배기	On	Off	Open	Close	Open
환기	On	On	Open	Open	Open

본 발명의 본체(10)는 창문과 같이 개폐되어지는 것으로, 상기된 운전방식과 달리 본체(10)를 창문과 같이 개방시켜 환기를 이룰 수 있다.

한편 본 발명은 도 10 과 같이 급기팬(20)의 전단에도 프리필터(12')와 정화필터(13')를 설치하여 분진이나 먼지의 유입을 최소화시킬 수 있다.

그리고 본 발명은 도 11 및 도 12 와 같이 메인댐퍼(40)자리에 열교환기(60)를 설치하여 열교환기(60)를 통한 급,배기가 이루어지도록 할 수 있는 것으로, 열교환기(60)의 급,배기구에는 프리필터(12)를 설치하여 먼지를 제거해 주도록 한다.

열교환기(60)를 사용할 경우는 급,배기팬(20)(30)의 위치를 변화시켜 사용할 수 있는 것으로, 급,배기가 열교환기(60)를 통하게 되어 열교환이 이루어지는 것이다.

본 발명은 고층건물의 창문에 설치되는 것으로, 창문과 같이 여닫이가 가능하고 닫은 상태에서 풍압에 의한 영향 없이 공기청정 기능, 급기 기능, 배기 기능, 환기 기능, 자동운전 기능을 수행하는 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 공기청정 운전상태도

도 2 는 본 발명의 급기운전 상태도

도 3 은 본 발명의 배기운전 상태도

도 4 는 본 발명의 환기운전 상태도

도 5 는 본 발명의 회로도

도 6 은 본 발명의 흐름도

도 7 은 본 발명의 설치상태도

도 8 은 본 발명의 다른 설치상태도

도 9 는 본 발명의 설치상태 사시도

도 10 내지 도 12 는 본 발명의 또 다른 실시예 상태도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10 : 본체 20 : 급기팬 21 : 급기 슬라이드 댐퍼

30 : 배기팬 31 : 배기 슬라이드 댐퍼 40 : 메인댐퍼

41 : 댐퍼모터 50 : 콘트롤러 60 : 열교환기

100 : 정화장치

Claims (8)

1. 삭제
2. 여닫이 창문형 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 설치되고 모터(41)로 좌우 회전되며 본체(10) 내부를 양측이나 전후로 구분짓는 메인댐퍼(40)와, 상기 본체(10)의 내부에 양측으로 설치되는 급기팬(20) 및 배기팬(30)과, 상기 본체(10)의 외측으로 설치되고 모터(22)(32)에 의해 좌우 슬라이드 되며 공기흡입구를 개폐시키는 급,배기 슬라이드 댐퍼(21)(31)와, 본체(10)에서 실내로 공급되는 공기를 정화하는 필터(12)와, 본체(10)내부에 설치되고 내,외부의 풍압차를 감지하여 댐퍼의 구동과 급배기팬의 구동을 자동 조절하는 콘트롤러(50)를 구비하며,

   상기 메인댐퍼(40)는 본체 내부를 좌우 방향으로(양쪽으로) 분할하는 차단벽(15, 16)과 본체 내부를 전후 방향으로(폭 방향으로) 분할하는 차단벽(17, 18) 사이에서 제자리 회전함으로써, 내부 공간을 종횡으로 구분짓게 하여 흡배기 모드와 내부 순환 모드를 달성하게 되며,

   상기 본체(10)는 측하단부가 창틀에 지지되어 여닫이 형태로 창틀에 설치되는 것을 특징으로 하는 창문형 환기 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 급기 슬라이드 댐퍼(21)와 배기 슬라이드 댐퍼(31)는 각각 본체(10)의 외측을 좌우로 양분하여 설치되고, 상기 급,배기 슬라이드 댐퍼(21)(31)는 양측에 설치된 급,배기 슬라이드 댐퍼 모터(22)(32)에 의해 좌우 이동되며 공기 통로를 개폐시키게 구성되는 것을 특징으로 하는 창문형 환기장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   메인댐퍼(40)는 본체(10)의 내부를 전후로 구분짓는 급기 차단벽(17) 및 배기 차단벽(18)과 좌우로 구분짓는 급,배기 차단벽(15)(16)사이를 회전하며 공기흐름을 단속하는 것을 특징으로 하는 창문형 환기장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   메인댐퍼(40)로 본체(10)내부를 전후로 구분한 후 급기팬(20)으로 실내공기를 흡입하여 필터(12)에서 정화시킨 후 실내로 배출시키게 운전시키는 것을 특징으로 하는 창문형 환기장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   차압센서(51)는 외기 풍압과 실내 풍압 차이로 신호를 검출하는 센서로 구성되며, 상기 차압센서(51)에서 검출된 값은 콘트롤러(50)에서 인식하여 자동운전이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 창문형 환기장치.
7. 제 2 항에 있어서,

   급기팬(20)과 배기팬(30)의 송풍방향은 메인댐퍼(40)쪽을 향하게 구성된 것을 특징으로 하는 창문형 환기장치.
8. 삭제