KR100507373B1 - 환기장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실외공기를 실내로 흡입하는 동시에 실내공기를 실외로 배출하고, 실외공기와 실내공기 사이에 열교환 작용이 이루어지도록 하여 실내공간을 환기시키는 동시에 쾌적하게 유지시켜주는 환기장치에 관한 것으로서, 특히 실외공기 또는 실내공기를 송풍시키는 급기팬 또는 배기팬을 축방향으로 길게 형성된 크로스 플로우 팬(Cross flow fan)으로 구성하여 팬의 원주방향으로 실외공기 또는 실내공기를 흡입하여 토출되도록 하여 송풍효율을 높일 수 있고, 나아가 시스템 전체의 효율을 높일 수 있다.
Description
본 발명은 실외공기를 실내로 흡입하는 동시에 실내공기를 실외로 배출하고, 실외공기와 실내공기 사이에 열교환 작용이 이루어지도록 하여 실내공간을 환기시키는 동시에 쾌적하게 유지시켜주는 환기장치에 관한 것으로서, 특히 실외공기 또는 실내공기를 송풍시키는 급기팬 또는 배기팬을 축방향으로 길게 형성된 크로스 플로우 팬(Cross flow fan)으로 구성하여 팬의 송풍효율을 높일 수 있는 환기장치에 관한 것이다.
일반적으로 밀폐된 공간의 공기는 생명체의 호흡에 의해 시간이 지남에 따라 이산화탄소의 함량이 높아져 생명체의 호흡에 지장을 주게 되는데, 특히 사무실이나 차량과 같이 많은 사람이 협소한 공간에 머물게 되는 경우 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 대체해 주기 위하여 환기장치가 많이 사용되고 있다.
이러한, 환기장치는 실내공기 및 실외공기를 강제 송풍시키는 송풍기가 포함되도록 구성되어 오염된 실내공기를 실외 측으로 배출함과 아울러 신선한 실외공기를 실내 측으로 흡입하는 과정을 반복하게 된다.
그런데, 실내에서 냉방 및 환기작동이 동시에 이루어지는 경우 냉방된 실내공기가 배기됨과 아울러 더운 실외공기가 흡입됨에 따라 실내공기의 온도가 상대적으로 냉방온도보다 상승하여 냉방효율이 떨어지고, 실내에서 난방 및 환기작동이 동시에 이루어지는 경우 난방된 실내공기가 배기됨과 아울러 차가운 실외공기가 흡입됨과 따라 실내공기의 온도가 상대적으로 난방온도보다 하강하여 난방효율이 떨어지게 된다.
따라서, 상기와 같은 환기장치에는 실내공기와 실외공기 사이에 열교환 작용이 일어나도록 하는 열교환기가 별도로 내설된다.
도 1과 도 2는 종래 기술에 따른 환기장치가 도시된 사시도 및 단면도이다.
구체적으로, 일본특허공개공보 평09-137984호에 기재된 종래의 환기장치는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 장방형의 케이스(2) 일측면에 실외공기가 흡입되는 실외공기 흡입공(4a) 및 실내공기가 토출되는 실내공기 배출공(6b)이 형성되고, 타측면에 실외공기가 토출되는 실외공기 배출공(4b) 및 실내공기가 흡입되는 실내공기 흡입공(6a)이 형성되며, 상기 케이스(2) 중앙에는 실외공기와 실내공기가 유동되는 유로가 별도로 형성된 열교환기(8)가 가로지르도록 설치되고, 실외공기를 흡입하는 급기팬(10)과 실내공기를 토출시키는 배기팬(20)이 각각 상기 케이스(2)의 일측면 및 타측면 중앙에 위치되도록 설치된다.
아울러, 상기 케이스(2) 내부에는 상기 실외공기 흡입공(4a)으로부터 흡입된 실외공기를 상기 열교환기(8)로 안내하거나, 상기 실내공기 흡입공(6a)으로부터 흡입된 실내공기를 상기 열교환기(8)로 안내하는 칸막이부(7a,7b)가 설치되며, 상기 열교환기(8)를 통과한 실외공기가 상기 실외공기 배출공(4b)으로 토출되도록 하는 안내하거나, 상기 열교환기(8)를 통과한 실내공기가 상기 실내공기 배출공(6b)으로 토출되도록 안내하는 덕트(9a,9b)가 설치되어 실외공기와 실내공기가 별도로 유동되는 풍로를 형성한다.
이때, 상기 열교환기(8)는 상기 케이스(2) 중앙 일측에 형성된 점검구(2a)를 통하여 상기 케이스(2)에 탈착 가능하게 설치되는데, 상기 열교환기(8)의 모서리 부분이 상기 칸막이부(7a,7b) 양끝단 및 상기 케이스(2)의 내측 상,하면에 각각 형성된 레일(5)에 끼움되어 슬라이딩되도록 설치된다.
물론, 상기 열교환기(8)는 열교환 효율을 높이기 위하여 두 개 이상이 길이방향으로 길게 연결되도록 하여 설치되기도 한다.
여기서, 상기 급기팬(10) 및 배기팬(20)은 실외공기 또는 실내공기를 축 방향으로 흡입하여 반경방향으로 토출시키는 시로코 팬이 적용되고, 상기 급기팬(10) 및 배기팬(20)은 각각 상기 덕트(9a,9b)와 연결되도록 설치된 팬 하우징(12,22) 내측에 위치되도록 설치되며, 상기 급기팬(10) 및 배기팬(20)을 각각 구동시키는 모터(14,24)가 각각의 팬 하우징(12,22)에 고정 설치된다.
이때, 상기 급기팬(10)을 구동시키는 모터(14) 및 상기 배기팬(20)을 구동시키는 모터(24)는 상기 열교환기(8)의 양측 중앙을 향하도록 설치된다.
그러나, 종래 기술에 따른 환기장치는 상기 급기팬(10) 및 배기팬(20)이 단순히 일정한 크기의 시로코 팬으로만 구성되기 때문에 송풍능력에 한계가 있고, 상기 급기팬(10) 및 배기팬(20)이 축방향으로 흡입하여 반경방향으로 토출시키도록 유로를 구성하기 때문에 상기 급기팬(10) 및 배기팬(20)을 통과하는 유동이 급격하게 꺽임으로 유동저항이 커져 송풍효율이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공기를 송풍시키는 급기팬와 배기팬 및 유로 구성을 변경하여 송풍능력 및 송풍효율을 높일 수 있는 환기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 환기장치는 실외공기가 흡/토출되는 실외공기 흡입공 및 실외공기 배출공과 실내공기가 흡/토출되는 실내공기 흡입공 및 실내공기 배출공이 형성된 케이스와, 상기 케이스 내부에 가로지르도록 설치되어 실외공기와 실내공기가 별도의 유로를 따라 유동되면서 열교환 작용이 이루어지는 열교환기와, 상기 실외공기 흡입공 및 실외공기 배출공 사이에 실외공기가 유동되는 유로 상에 설치되거나, 상기 실내공기 흡입공 및 실내공기 배출공 사이에 실내공기가 유동되는 유로 상에 크로스 플로우 팬(Cross flow fan)이 모터에 의해 회전 구동되면서 팬의 원주방향으로 공기를 흡입하여 토출시키는 송풍수단을 포함하여 구성된다.
본 발명에서, 상기 케이스는 일측 일면에 상기 실외공기 흡입공 및 실내공기 배출공이 나란히 형성되고, 이와 대향되는 면에 상기 실외공기 배출공 및 실내공기 흡입공이 나란히 형성된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 환기장치는 상기 실외공기 흡입공 및 실내공기 배출공 내측 케이스에 설치되어 상기 실외공기 흡입공으로 흡입된 실외공기를 상기 열교환기의 일측면으로 안내하는 동시에 이와 구획되도록 상기 열교환기를 통과한 실내공기를 상기 실내공기 배출공으로 안내하는 실외공기 유로가이드와, 상기 실외공기 배출공 및 실내공기 흡입공 내측 케이스에 설치되어 상기 열교환기를 통과한 실내공기를 상기 실외공기 배출공으로 안내하는 동시에 이와 구획되도록 상기 실내공기 흡입공으로 흡입된 실내공기를 상기 열교환기의 타측면으로 안내하는 실내공기 유로가이드가 더 포함되어 구성된다.
또한, 본 발명에서, 상기 케이스는 일측 일면에 상기 실외공기 흡입공 및 실내공기 흡입공이 나란히 형성되고, 이와 대향되는 면에 상기 실외공기 배출공 및 실내공기 배출공이 나란히 형성된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 환기장치는 상기 실외공기 흡입공 및 실내공기 흡입공 내측 케이스에 설치되어 상기 실외공기 흡입공 및 실내공기 흡입공으로 흡입된 실외공기 및 실내공기를 별도의 유동공간을 따라 상기 열교환기 일측면에 서로 다른 부분으로 안내하는 흡입 유로가이드와, 상기 열교환기의 타측면에 서로 다른 부분을 통과한 실외공기 및 실내공기를 별도의 유동공간을 따라 상기 실외공기 배출공 및 실내공기 배출공으로 안내하는 토출 유로가이드가 더 포함되어 구성된다.
본 발명에서, 상기 송풍수단은 상기 실외공기 배출공 내측에 설치되어 실외공기를 송풍시키는 크로스 플로우 팬인 급기팬과, 상기 열교환기를 통과한 실외공기를 팬의 원주방향으로 흡입하여 토출되도록 유동을 안내하는 팬 하우징과, 상기 급기팬과 연결 설치되어 상기 급기팬을 구동시키는 모터로 이루어진 급기송풍수단이거나, 상기 송풍수단은 상기 실내공기 배출공 내측에 설치되어 실내공기를 송풍시키는 크로스 플로우 팬인 배기팬과, 상기 열교환기를 통과한 실내공기를 팬의 원주방향으로 흡입하여 토출되도록 유동을 안내하는 팬 하우징과, 상기 배기팬과 연결 설치되어 상기 배기팬을 구동시키는 모터로 이루어진 배기송풍수단인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 송풍수단은 상기 실외공기 배출공 내측에 설치되어 실외공기를 송풍시키는 크로스 플로우 팬인 급기팬과, 상기 실내공기 배출공 내측에 설치되어 실내공기를 송풍시키는 크로스 플로우 팬인 배기팬과, 상기 열교환기를 통과한 실외공기 또는 실내공기를 각각 팬의 원주방향으로 흡입하여 토출되도록 유동을 안내하는 한 쌍의 팬 하우징과, 상기 급기팬 및 배기팬이 양측에 연결 설치되어 상기 급기팬 및 배기팬을 동시에 구동시키는 양축모터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 환기장치의 제1실시예가 도시된 사시도 및 평면도이고, 도 5와 도 6은 도 4의 A-A선 및 B-B선에 따른 단면도이다.
상기 본 발명에 따른 환기장치의 제1실시예는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 실외공기가 흡/토출되는 실외공기 흡입공(42) 및 실외공기 배출공(44)과 실내공기가 흡/토출되는 실내공기 흡입공(46) 및 실내공기 배출공(48)이 형성된 케이스(32)와, 상기 케이스(32) 내측에 가로지르도록 설치되어 실외공기와 실내공기가 대향되는 방향으로 유동되면서 열교환 작용이 이루어지도록 하는 열교환기(50)와, 상기 실외공기 배출공(44) 내측에 축방향으로 길게 설치된 크로스 플로우 팬(Cross flow fan)인 급기팬(62)이 모터(66)에 의해 구동되면서 실외공기를 송풍시키는 급기송풍수단(60)과, 상기 실내공기 배출공(48) 내측에 축방향으로 길게 설치된 크로스 플로우 팬(Cross flow fan)인 배기팬(72)이 별도의 모터(76)에 의해 구동되면서 실내공기를 송풍시키는 배기송풍수단(70)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 케이스(32)는 상기 열교환기(50)를 기준으로 일측 일면에 나란히 상기 실외공기 흡입공(42) 및 실내공기 배출공(48)이 형성되고, 이와 대향되는 면에 나란히 상기 실외공기 배출공(44) 및 실내공기 흡입공(46)이 형성되며, 상기 실외공기 배출공(44) 내측에 상기 급기송풍수단(60)이 설치됨과 아울러 상기 실내공기 배출공(48) 내측에 상기 배기송풍수단(70)이 설치된다.
이때, 상기 실외공기 흡입공(42) 및 실내공기 배출공(48)에는 실외 측과 연결된 덕트(미도시)와 각각 연결 설치되고, 상기 실외공기 배출공(44) 및 실내공기 흡입공(46)에는 실내 측과 연결된 덕트(미도시)와 각각 연결 설치된다.
그리고, 상기 케이스(32)의 일측면에는 상기 열교환기(50)가 슬라이딩 탈착 가능하도록 점검구(34h)가 형성되고, 상기 점검구(34h)에는 점검커버(34)가 탈착 가능하게 설치된다.
다음, 상기 열교환기(50)는 복수개의 제1,2열교환 유닛(52,54)이 교대로 적층되도록 구성되어 실외공기와 실내공기가 별도의 공간으로 유동되면서 열교환 작용이 이루어지도록 하는데, 상기 제1,2열교환 유닛(52,54)은 사각형상 또는 육각형상의 열교환막(52a,54a)에 복수개의 가이드 리브(52b,54b)가 설치된 것으로써, 상기 가이드 리브(52b,54b)의 설치방향에 따라 구분된다.
이때, 상기 열교환기(50)는 길이방향으로 길게 구성되어 상기 케이스(32) 내부에 가로지르도록 설치되고, 상기 케이스(32) 내부에는 실외공기가 상기 열교환기(50)의 일측면 하부로 유입되어 상기 열교환기(50)의 타측면 상부로 토출되도록 유로가 구성됨과 아울러 실내공기가 상기 열교환기(50)의 타측면 하부로 유입되어 상기 열교환기(50)의 일측면 상부로 토출되도록 유로가 구성된다.
구체적으로, 상기 케이스(32) 내부에는 상기 열교환기(50)의 일측에 상기 실외공기 흡입공(42)으로 유입된 실외공기를 상기 열교환기(50)의 일측면 하부로 안내하는 동시에 이와 구획되도록 상기 열교환기(50)의 일측면 상부에서 토출된 실내공기를 상기 실내공기 배출공(48)으로 안내하는 실외공기 유로가이드(82)가 설치되고, 상기 열교환기(50)의 타측에 상기 실내공기 흡입공(46)으로 유입된 실내공기를 상기 열교환기(50)의 타측면 하부로 안내하는 동시에 이와 구획되도록 상기 열교환기(50)의 타측면 상부에서 토출된 실외공기를 상기 실외공기 배출공(44)으로 안내하는 실내공기 유로가이드(84)가 설치된다.
이때, 상기 실외공기 유로가이드(82)는 상기 실외공기 흡입공(42)을 통하여 유입된 실외공기를 상기 열교환기(50)의 일측면 하부로 안내할 수 있도록 상기 실외공기 흡입공(42)과 연결되는 부분이 상향 돌출되게 형성되고, 상기 열교환기(50)의 일측면 상부로 토출된 실내공기를 상기 급기송풍수단(60) 측으로 안내하도록 상기 급기송풍수단(60)과 연결된 부분이 하향 경사지도록 형성된다.
아울러, 상기 실내공기 유로가이드(84)는 상기 실내공기 흡입공(46)을 통하여 유입된 실내공기를 상기 열교환기(50)의 타측면 하부로 안내할 수 있도록 상기 실내공기 흡입공(46)과 연결되는 부분이 상향 돌출되게 형성되고, 상기 열교환기(50)의 타측면 상부로 토출된 실외공기를 상기 배기송풍수단(70) 측으로 안내하도록 상기 배기송풍수단(70)과 연결된 부분이 하향 경사지도록 형성된다.
물론, 상기 열교환기(50) 양측에 상기 실외공기 유로가이드(82) 및 실내공기 유로가이드(84)가 위치되도록 설치되는데, 상기 열교환기(50)는 상기 점검구(34h)를 통하여 상기 케이스(32) 내부에 슬라이딩 장착될 수 있도록 상기 열교환기(50)의 양측단에 길이방향으로 길게 가이드 돌기(50a,50b)가 형성되고, 상기 실외공기 유로가이드(82) 및 실내공기 유로가이드(84) 끝단에는 각각 상기 가이드 돌기(50a,50b)가 슬라이딩 끼움될 수 있도록 길이방향으로 길게 가이드 홈(82a,84a)이 형성되며, 상기 열교환기(50)의 상,하단이 슬라이딩 장착될 있도록 상기 케이스(32)의 내측 상,하면에 각각 가이드 홈(36)이 형성된다.
다음, 상기 급기송풍수단(60)은 상기 실외공기 배출공(44) 내측에 수평하게 설치되어 실내공기를 원주방향으로 흡입하여 원주방향으로 토출시키는 크로스 팬인 급기팬(62)과, 상기 급기팬(62)이 내장되도록 상기 실외공기 배출공(44) 측에 설치되어 실외공기를 상기 급기팬(62)의 원주방향으로 흡입하여 원주방향으로 토출되도록 유동을 안내하는 팬 하우징(64)과, 상기 급기팬(62)과 연결되어 상기 급기팬(62)을 구동시키는 모터(66)와, 상기 모터(66)를 지지하여 상기 팬 하우징(64) 외측에 고정시키는 모터 지지대(68)를 포함하여 구성된다.
아울러, 상기 배기송풍수단(70) 상기 실내공기 배출공(48) 내측에 수평하게 설치되어 실내공기를 원주방향으로 흡입하여 원주방향으로 토출시키는 크로스 팬인 배기팬(72)과, 상기 배기팬(72)이 내장되도록 상기 실내공기 배출공(48) 측에 설치되어 실내공기를 상기 배기팬(72)의 원주방향으로 흡입하여 원주방향으로 토출되도록 유동을 안내하는 팬 하우징(74)과, 상기 배기팬(72)과 연결되어 상기 배기팬(72)을 구동시키는 모터(76)와, 상기 모터(76)를 지지하여 상기 팬 하우징(74) 외측에 고정시키는 모터 지지대(78)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 팬 하우징들(64,74)은 서로 대향되는 면에 흡입구 및 토출구가 개방되도록 형성됨과 아울러 팬을 근접하게 감싸도록 형성되고, 그 내부에 상기 급기팬(62) 및 배기팬(72)이 수평하도록 설치되기 때문에 상기 모터들(66,76)이 작동되어 상기 급기팬(62) 및 배기팬(72)이 회전됨에 따라 공기가 상기 팬 하우징들(64,74)의 흡입구를 통하여 팬의 원주방향으로 흡입된 다음, 상기 급기팬(62) 및 배기팬(72)을 통과하여 팬의 원주방향으로 토출되어 상기 팬 하우징들(64,74)의 토출구를 통하여 배출되도록 하는 직선 유로를 구성하게 된다.
상기와 같이 구성된 환기장치의 제1실시예의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
상기 환기장치를 작동시키면, 상기 모터들(66,76)이 작동되어 상기 급기팬(62) 및 배기팬(72)이 회전됨에 따라 실외공기 및 실외공기가 상기 케이스(32) 내부로 흡입되고, 각각 상기 실외공기 유로가이드(82) 및 실내공기 유로가이드(84)에 의해 서로 구획된 공간을 따라 상기 열교환기(50)로 유입되며, 상기 열교환기(50)를 대향되는 방향으로 통과하면서 실외공기와 실내공기 사이에 열교환 작용이 이루어진 다음, 실외공기는 실내 측으로 공급됨과 아울러 실내공기는 실외 측으로 배출된다.
구체적으로, 실외공기가 실내 측으로 공급되는 과정을 도 5를 참조로 하여 살펴보면, 상기 급기팬(62)이 회전됨에 따라 실외공기는 실외 측과 연결된 덕트에 의해 안내되어 상기 실외공기 흡입공(42)을 통하여 상기 케이스(32) 내부로 유입되고, 상기 케이스(32) 내부로 유입된 실외공기는 상기 실외공기 유로가이드(82)에 의해 상기 열교환기(50)의 일측면 하부로 안내되며, 상기 열교환기(50)를 통과하면서 실내공기와 열교환 작용이 이루어진다.
이후, 상기 열교환기(50)를 통과한 실외공기는 상기 열교환기(50)의 타측면 상부로 토출된 다음, 상기 급기팬(62)이 회전됨에 따라 실외공기가 팬의 원주방향으로 유입되어 원주방향으로 토출되어 상기 케이스(32) 외부로 배출되는데, 상기 실외공기 배출공(44)을 통하여 실내 측과 연결된 덕트에 의해 안내되어 실내 측으로 공급된다.
이때, 상기 급기팬(62)이 회전됨에 따라 상기 열교환기(50)를 통과한 실외공기는 상기 실내공기 유로가이드(84)에 의해 상기 급기송풍수단(60)의 팬 하우징(64) 측으로 안내되고, 상기 팬 하우징(64)의 흡입구로 유입되어 상기 급기팬(62)을 통과한 다음, 상기 팬 하우징(64)의 토출구 및 실외공기 배출공(44)을 통하여 배출된다.
물론, 상기 급기팬(62)은 축방향으로 길게 형성되도록 구성되기 때문에 한꺼번에 많은 실외공기를 송풍시킬 수 있어 송풍능력을 향상시킬 수 있고, 상기 팬 하우징(64)은 공기가 상기 급기팬(62)의 원주방향으로 흡입되어 원주방향으로 토출되도록 직선 유로를 형성하도록 구성되기 때문에 유동 꺽임으로 인한 유동저항을 줄일 수 있어 송풍효율을 향상시킬 수 있다.
아울러, 실내공기가 실외 측으로 배출되는 과정을 도 6을 참조로 하여 살펴보면, 상기 배기팬(72)이 회전됨에 따라 실내공기는 실내 측과 연결된 덕트에 의해 안내되어 상기 실내공기 흡입공(46)을 통하여 상기 케이스(32) 내부로 유입되고, 상기 케이스(32) 내부로 유입된 실내공기는 상기 실내공기 유로가이드(84)에 의해 상기 열교환기(50)의 타측면 하부로 안내되며, 상기 열교환기(50)를 통과하면서 실내공기와 열교환 작용이 이루어진다.
이후, 상기 열교환기(50)를 통과한 실내공기는 상기 열교환기(50)의 일측면 상부로 토출된 다음, 상기 배기팬(72)이 회전됨에 따라 실내공기가 팬의 원주방향으로 유입되어 원주방향으로 토출되어 상기 케이스(32) 외부로 배출되는데, 상기 실내공기 배출공(48)을 통하여 실외 측과 연결된 덕트에 의해 안내되어 실외 측으로 배출된다.
이때, 상기 배기팬(72)이 회전됨에 따라 상기 열교환기(50)를 통과한 실내공기는 상기 실외공기 유로가이드(82)에 의해 상기 배기송풍수단(70)의 팬 하우징(74) 측으로 안내되고, 상기 팬 하우징(74)의 흡입구로 유입되어 상기 배기팬(72)을 통과한 다음, 상기 팬 하우징(74)의 토출구 및 실내공기 배출공(48)을 통하여 배출된다.
물론, 상기 배기팬(72) 역시 상기 급기팬(62)과 마찬가지로 축방향으로 길게 형성되도록 구성되기 때문에 한꺼번에 많은 실내공기를 송풍시킬 수 있어 송풍능력을 향상시킬 수 있고, 상기 팬 하우징(74)은 공기가 상기 배기팬(72)의 원주방향으로 흡입되어 원주방향으로 토출되도록 직선 유로를 형성하도록 구성되기 때문에 유동 꺽임으로 인한 유동저항을 줄일 수 있어 송풍효율을 향상시킬 수 있다.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 환기장치의 제2실시예가 도시된 사시도 및 평면도이고, 도 9와 도 10은 도 8의 C-C선 및 D-D선에 따른 단면도이다.
상기 본 발명에 따른 환기장치의 제2실시예는 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 실외공기가 흡/토출되는 실외공기 흡입공(142) 및 실외공기 배출공(144)과 실내공기가 흡/토출되는 실내공기 흡입공(146) 및 실내공기 배출공(148)이 형성된 케이스(132)와, 상기 케이스(132) 내측에 가로지르도록 설치되어 실외공기와 실내공기가 동일한 방향으로 유동되면서 열교환 작용이 이루어지도록 하는 열교환기(150)와, 상기 실외공기 배출공(144) 내측에 설치되어 실외공기를 원주방향으로 흡입하여 토출시키는 크로스 플로우 팬인 급기팬(162)이 포함된 급기송풍수단(160)과, 상기 실내공기 배출공(148) 내측에 설치되어 실내공기를 원주방향으로 흡입하여 토출시키는 크로스 플로우 팬인 배기팬(72)이 포함된 배기송풍수단(170)과, 상기 급기팬(162) 및 배기팬(172)을 동시에 구동시키는 양축모터(180)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 케이스(132)는 상기 열교환기(150)를 기준으로 일측 일면에 나란히 상기 실외공기 흡입공(142) 및 실내공기 흡입공(146)이 형성되고, 이와 대향되는 면에 나란히 상기 실외공기 배출공(144) 및 실내공기 배출공(148)이 형성되며, 상기 실외공기 배출공(144) 내측에 상기 급기송풍수단(160)이 설치됨과 아울러 상기 실내공기 배출공(148) 내측에 상기 배기송풍수단(170)이 설치된다.
이때, 상기 실외공기 흡입공(142) 및 실내공기 배출공(148)에는 실외 측과 연결된 덕트(미도시)와 각각 연결 설치되고, 상기 실외공기 배출공(144) 및 실내공기 흡입공(146)에는 실내 측과 연결된 덕트(미도시)와 각각 연결 설치된다.
그리고, 상기 케이스(132)의 일측면에는 상기 열교환기(150)가 슬라이딩 탈착 가능하도록 점검구(134h)가 형성되고, 상기 점검구(134h)에는 점검커버(134)가 탈착 가능하게 설치된다.
다음, 상기 열교환기(150)는 상기 제1실시예의 열교환기(50)와 마찬가지로 복수개의 제1,2열교환 유닛(152,154)이 교대로 적층되도록 구성되어 실외공기와 실내공기가 별도의 공간으로 유동되면서 열교환 작용이 이루어지도록 하는데, 상기 제1,2열교환 유닛(152,154)은 사각형상 또는 육각형상의 열교환막(152a,154a)에 복수개의 가이드 리브(152b,154b)가 설치된 것으로써, 상기 가이드 리브(152b,154b)의 설치방향에 따라 구분된다.
이때, 상기 열교환기(150)는 길이방향으로 길게 구성되어 상기 케이스(132) 내부에 가로지르도록 설치되고, 상기 케이스(132) 내부에는 실외공기가 상기 열교환기(150)의 일측면 하부로 유입되어 상기 열교환기(150)의 타측면 상부로 토출되도록 유로가 구성됨과 아울러 실내공기가 상기 열교환기(150)의 일측면 상부로 유입되어 상기 열교환기(150)의 타측면 하부로 토출되도록 유로가 구성된다.
구체적으로, 상기 케이스(132) 내부에는 상기 열교환기(150)의 일측에 상기 실외공기 흡입공(142)으로 유입된 실외공기를 상기 열교환기(150)의 일측면 하부로 안내하는 동시에 이와 구획되도록 상기 실내공기 흡입공(146)으로 유입된 실내공기를 상기 열교환기(150)의 일측면 상부로 안내하는 흡입 유로가이드(182)가 설치되고, 상기 열교환기(150)의 타측에 상기 열교환기(150)의 타측면 상부에서 토출된 실외공기를 상기 실외공기 배출공(144)으로 안내하는 동시에 이와 구획되도록 상기 열교환기(150)의 타측면 하부에서 토출된 실내공기를 상기 실내공기 배출공(148)으로 안내하는 토출 유로가이드(184)가 설치된다.
이때, 상기 흡입 유로가이드(182)는 상기 실외공기 흡입공(142)을 통하여 유입된 실외공기를 상기 열교환기(150)의 일측면 하부로 안내할 수 있도록 상기 실외공기 흡입공(142)과 연결된 부분(182a)이 상기 열교환기(150)의 일측면으로부터 상기 실외공기 흡입공(142) 측으로 갈수록 상향 경사지도록 형성되고, 상기 실내공기 흡입공(146)을 통하여 유입된 실내공기를 상기 열교환기(150)의 일측면 상부로 안내할 수 있도록 상기 실내공기 흡입공(146)과 연결된 부분(182b)이 상기 열교환기(150)의 일측면으로부터 상기 실내공기 흡입공(146) 측으로 갈수록 하향 경사지도록 형성된다.
아울러, 상기 토출 유로가이드(184)는 상기 열교환기(150)의 타측면 상부로 토출된 실외공기를 상기 급기송풍수단(160) 측으로 안내하도록 상기 급기송풍수단(160)과 연결된 부분이 상기 열교환기(150)의 타측면으로부터 상기 급기송풍수단(160)으로 갈수록 하향 경사지게 형성되고, 상기 열교환기(150)의 타측면 하부에서 토출된 실외공기를 상기 배기송풍수단(170) 측으로 안내하도록 상기 배기송풍수단(170)과 연결된 부분이 상기 열교환기(150)의 타측면으로부터 상기 배기송풍수단(170)으로 갈수록 상향 경사지도록 형성된다.
물론, 상기 열교환기(150)는 역시 상기 점검구(134h)를 통하여 상기 케이스(132) 내부에 슬라이딩 가능하게 탈착되도록 상기 열교환기(150)의 양측단에 길이방향으로 길게 가이드 돌기(150a,150b)가 형성되고, 상기 흡입 유로가이드(182) 및 토출 유로가이드(184) 끝단에는 각각 상기 가이드 돌기(150a,150b)가 슬라이딩 끼움될 수 있도록 길이방향으로 길게 가이드 홈(182a,184a)이 형성되며, 상기 열교환기(150)의 상,하단이 슬라이딩 장착될 있도록 상기 케이스(132)의 내측 상,하면에 각각 가이드 홈(136)이 형성된다.
다음, 상기 급기송풍수단(160)은 상기 실외공기 배출공(144) 내측에 수평하게 설치되어 실외공기를 원주방향으로 흡입하여 토출시키는 크로스 플로우 팬인 급기팬(162)과, 상기 급기팬(162)이 내장되도록 상기 실외공기 배출공(144) 측에 설치되어 실외공기를 상기 급기팬(162)의 원주방향으로 흡입하여 원주방향으로 토출되도록 유동을 안내하는 팬 하우징(164)으로 구성되고, 상기 배기송풍수단(170) 역시 상기 실내공기 배출공(148) 내측에 수평하게 설치되어 실내공기를 원주방향으로 흡입하여 토출시키는 크로스 플로우 팬인 배기팬(172)과, 상기 배기팬(172)이 내장되도록 상기 실내공기 배출공(148) 측에 설치되어 실내공기를 상기 배기팬(172)의 원주방향으로 흡입하여 원주방향으로 토출되도록 유동을 안내하는 팬 하우징(174)으로 구성된다.
이때, 상기 팬 하우징들(164,174)은 서로 대향되는 면에 흡입구 및 토출구가 개방되도록 형성됨과 아울러 팬을 근접하게 감싸도록 형성되고, 그 내부에 상기 급기팬(162) 및 배기팬(172)이 수평하도록 설치되기 때문에 상기 급기팬(162) 및 배기팬(172)이 회전됨에 따라 공기가 상기 팬 하우징들(164,174)의 흡입구를 통하여 팬의 원주방향으로 흡입된 다음, 상기 급기팬(162) 및 배기팬(172)을 통과하여 팬의 원주방향으로 토출되어 상기 팬 하우징들(164,174)의 토출구를 통하여 배출되도록 하는 직선 유로를 구성하게 된다.
다음, 상기 양축모터(180)는 양단에 돌출된 회전축에 각각 상기 급기팬(162)과 배기팬(172) 연결되어 구동시키게 되는데, 상기 양축모터(180)는 상기 급기팬(162) 및 배기팬(172) 사이의 토출 유로가이드(184) 상측에 모터 지지대(181)에 의해 고정 설치된다.
상기와 같이 구성된 환기장치의 제2실시예의 작동을 도 9와 도 10을 참조로 하여 살펴보면, 다음과 같다.
상기 환기장치를 작동시키면, 상기 양축모터(180)가 작동되어 상기 급기팬(162) 및 배기팬(172)이 회전됨에 따라 실외공기 및 실외공기가 상기 케이스(132) 내부로 흡입되고, 상기 흡입 유로가이드(182)에 의해 서로 구획된 공간을 따라 상기 열교환기(150)의 일측면 상,하부로 유입되며, 상기 열교환기(150)를 동일한 방향으로 통과하면서 실외공기와 실내공기 사이에 열교환 작용이 이루어진 다음, 상기 토출 유로가이드(184)에 의해 서로 구획된 공간을 따라 상기 케이스(132) 외부로 배출되고, 실외공기는 실내 측으로 공급됨과 아울러 실내공기는 실외 측으로 배출된다.
구체적으로, 실외공기가 실내 측으로 공급되는 과정을 도 9를 참조로 하여 살펴보면, 상기 급기팬(162)이 회전됨에 따라 상기 실외공기 흡입공(142)을 통하여 상기 케이스(132) 내부로 흡입된 실외공기는 상기 흡입 유로가이드(182)에 의해 상기 열교환기(150)의 일측면 하부로 안내되며, 상기 열교환기(150)를 통과하면서 실내공기와 열교환 작용이 이루어진 다음, 상기 열교환기(150)의 타측면 상부에서 토출되어 상기 토출 유로가이드(184)에 의해 안내되고, 상기 실외공기 토출공(144)을 통하여 상기 케이스(132) 외부로 토출되어 실내 측으로 공급된다.
아울러, 실내공기가 실외 측으로 배출되는 과정을 도 10을 참조로 하여 살펴보면, 상기 배기팬(172)이 회전됨에 따라 상기 실내공기 흡입공(146)을 통하여 흡입된 실내공기는 상기 흡입 유로가이드(182)에 의해 상기 열교환기(150)의 일측면 상부로 안내되며, 상기 열교환기(150)를 통과하면서 실외공기와 열교환 작용이 이루어진 다음, 상기 열교환기(150)의 타측면 하부에서 토출되어 상기 토출 유로가이드(184)에 의해 안내되고, 상기 실내공기 토출공(148)을 통하여 상기 케이스(132) 외부로 토출되어 실외 측으로 배출된다.
물론, 상기 급기팬(162) 및 배기팬(172)은 상기 제1실시예와 마찬가지로 크로스 플로우 팬인 길이방향으로 길게 형성되도록 구성되기 때문에 한꺼번에 많은 실내공기를 송풍시킬 수 있어 송풍능력을 향상시킬 수 있고, 상기 팬 하우징들(164,174)은 공기가 상기 급기팬(162) 및 배기팬(172)의 원주방향으로 흡입되어 원주방향으로 토출되도록 직선 유로를 형성하도록 구성되기 때문에 유동 꺽임으로 인한 유동저항을 줄일 수 있어 송풍효율을 향상시킬 수 있다.
아울러, 상기 케이스(132)의 일측 일면에 나란히 상기 실외공기 흡입공(142) 및 실내공기 흡입공(146)이 형성되어 실외공기 및 실내공기가 동일한 방향에서 유입되도록 구성하기 때문에 실외 측에서 바로 상기 실외공기 흡입공(142)을 통하여 실외공기가 유입되는 동시에 실내 측에서 바로 상기 실내공기 흡입공(146)을 통하여 실내공기가 유입되도록 하여 상기 케이스(132) 내부에 흡입영역에서 비교적 온도차가 크게 발생됨으로 상기 흡입 유로가이드(182) 상에서 일차적으로 열전달 작용이 활발하게 이루어지고, 이후 상기 열교환기(150)를 통과하면서 적층된 복수개의 열교환 유닛(152,154)을 통과하면서 실외공기 및 실내공기 사이에 전열면적이 넓어짐으로 상기 열교환기(150)에서 이차적으로 열전달 작용이 이루어져 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 환기장치에서 공기를 송풍시키는 급기팬 및 배기팬은 길이방향으로 길게 형성된 크로스 플로우 팬으로 구성되기 때문에 한꺼번에 많은 양의 공기를 송풍시킬 수 있어 송풍능력을 증대시킬 수 있고, 급기팬 또는 배기팬이 내장되는 팬 하우징은 공기가 크로스 플로우 팬의 원주방향으로 흡입되어 원주방향으로 토출되도록 직선유로를 형성하도록 구성되기 때문에 유로 꺽임에 의한 유동저항을 줄일 수 있어 송풍효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 환기장치가 도시된 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 환기장치가 도시된 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 환기장치의 제1실시예가 도시된 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 환기장치의 제1실시예가 도시된 평면도,
도 5는 도 4의 A-A선에 따른 단면도,
도 6은 도 4의 B-B선에 따른 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 환기장치의 제2실시예가 도시된 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 환기장치의 제2실시예가 도시된 평면도,
도 9는 도 8의 C-C선에 따른 단면도,
도 10은 도 8의 D-D선에 따른 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
32 : 케이스 42 : 실외공기 흡입공
44 : 실외공기 배출공 46 : 실내공기 흡입공
48 : 실내공기 배출공 50 : 열교환기
60 : 급기송풍수단 62 : 급기팬
66 : 모터 70 : 배기송풍수단
72 : 배기팬 76 : 모터
82 : 실외공기 유로가이드 84 : 실내공기 유로가이드
Claims (8)
- 실외공기가 흡/토출되는 실외공기 흡입공 및 실외공기 배출공과 실내공기가 흡/토출되는 실내공기 흡입공 및 실내공기 배출공이 형성된 케이스와,상기 케이스 내부에 가로지르도록 설치되어 실외공기와 실내공기가 별도의 유로를 따라 유동되면서 열교환 작용이 이루어지는 열교환기와,상기 실외공기 흡입공 및 실외공기 배출공 사이에 실외공기가 유동되는 유로 상에 설치되거나, 상기 실내공기 흡입공 및 실내공기 배출공 사이에 실내공기가 유동되는 유로 상에 크로스 플로우 팬이 모터에 의해 회전 구동되면서 팬의 원주방향으로 공기를 흡입하여 토출시키는 송풍수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 환기장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 케이스는 일측 일면에 상기 실외공기 흡입공 및 실내공기 배출공이 나란히 형성되고, 이와 대향되는 면에 상기 실외공기 배출공 및 실내공기 흡입공이 나란히 형성된 것을 특징으로 하는 환기장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 환기장치는 상기 실외공기 흡입공 및 실내공기 배출공 내측 케이스에 설치되어 상기 실외공기 흡입공으로 흡입된 실외공기를 상기 열교환기의 일측면으로 안내하는 동시에 이와 구획되도록 상기 열교환기를 통과한 실내공기를 상기 실내공기 배출공으로 안내하는 실외공기 유로가이드와, 상기 실외공기 배출공 및 실내공기 흡입공 내측 케이스에 설치되어 상기 열교환기를 통과한 실내공기를 상기 실외공기 배출공으로 안내하는 동시에 이와 구획되도록 상기 실내공기 흡입공으로 흡입된 실내공기를 상기 열교환기의 타측면으로 안내하는 실내공기 유로가이드가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 환기장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 케이스는 일측 일면에 상기 실외공기 흡입공 및 실내공기 흡입공이 나란히 형성되고, 이와 대향되는 면에 상기 실외공기 배출공 및 실내공기 배출공이 나란히 형성된 것을 특징으로 하는 환기장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 환기장치는 상기 실외공기 흡입공 및 실내공기 흡입공 내측 케이스에 설치되어 상기 실외공기 흡입공 및 실내공기 흡입공으로 흡입된 실외공기 및 실내공기를 별도의 유동공간을 따라 상기 열교환기 일측면에 서로 다른 부분으로 안내하는 흡입 유로가이드와, 상기 열교환기의 타측면에 서로 다른 부분을 통과한 실외공기 및 실내공기를 별도의 유동공간을 따라 상기 실외공기 배출공 및 실내공기 배출공으로 안내하는 토출 유로가이드가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 환기장치.
- 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,상기 송풍수단은 상기 실외공기 배출공 내측에 설치되어 실외공기를 송풍시키는 크로스 플로우 팬인 급기팬과, 상기 열교환기를 통과한 실외공기를 팬의 원주방향으로 흡입하여 토출되도록 유동을 안내하는 팬 하우징과, 상기 급기팬과 연결 설치되어 상기 급기팬을 구동시키는 모터로 이루어진 급기송풍수단인 것을 특징으로 하는 환기장치.
- 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,상기 송풍수단은 상기 실내공기 배출공 내측에 설치되어 실내공기를 송풍시키는 크로스 플로우 팬인 배기팬과, 상기 열교환기를 통과한 실내공기를 팬의 원주방향으로 흡입하여 토출되도록 유동을 안내하는 팬 하우징과, 상기 배기팬과 연결 설치되어 상기 배기팬을 구동시키는 모터로 이루어진 배기송풍수단인 것을 특징으로 하는 환기장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 송풍수단은 상기 실외공기 배출공 내측에 설치되어 실외공기를 송풍시키는 크로스 플로우 팬인 급기팬과, 상기 실내공기 배출공 내측에 설치되어 실내공기를 송풍시키는 크로스 플로우 팬인 배기팬과, 상기 열교환기를 통과한 실외공기 또는 실내공기를 각각 팬의 원주방향으로 흡입하여 토출되도록 유동을 안내하는 한 쌍의 팬 하우징과, 상기 급기팬 및 배기팬이 양측에 연결 설치되어 상기 급기팬 및 배기팬을 동시에 구동시키는 양축모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 환기장치.
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