KR100583043B1 - 폐열회수 환기장치 - Google Patents

Abstract

이러한 본 발명은 환기장치 본체 중앙에 원판형의 회전형 열교환 유닛을 설치하고, 열교환 유닛 양측면의 반을 상호 겹치지 않도록 밀폐한 다음 열교환 유닛 양측면에 대칭으로 실내공기용 송풍기와 실외공기용 송풍기를 설치하여 밀폐된 일측면과 밀폐되지 않은 일측면에 송풍기 각각의 흡입, 배출구를 연결함으로써 내부 구조물을 단순화시켜 환기장치의 부피를 최소화 시킬 수 있으면서 열교환 유닛의 회전에 의한 열전달 효율을 최대화 시킬 수 있는 구조로 형성된 것이다.

특히, 상기와 같이 환기장치 본체 내부에서 회전하면서 열을 전달해 주는 열 교환 유닛에 사용하는 열전달 담체로는 보온성이 뛰어나고 오염물질 정화능력 및 항균작용이 우수한 숯 또는 카본필터를 사용하는 것과 실내·외 공기 공급라인 입 출구에 여과필터를 사용함에 따라 환경친화적인 폐열회수 환기장치가 되는 것을 특징으로 한다.

폐열회수 환기장치, 전열, 열교환유닛, 송풍기, 숯, 카본필터

Description

폐열회수 환기장치{the Ventilator using the waste heat}

도1은 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치 공기 흐름도.

도2는 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치 구성도.

도3은 본 발명에 따른 열교환 유닛 구성도의 일실시예.

도4는 본 발명에 따른 숯판 담체 또는 카본필터 제조방법의 일실시예.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ***

10. 환기장치 11. 구동모터

12, 13. 실내외 공기 밀폐통

14, 15. 실내외 공기 송풍기

21, 22, 23, 24. 실내외 공기흡입, 배출구

31, 32. 실내외 공기 여과필터

33, 34. 실내외 공기필터 도어

40. 회전원판형 열교환 유닛

42. 고정핀홀 43. 고정핀

44. 중앙홀 45. 구동축

47. 메시망

48. 벨트 49. 고정롤러

50. 섬유메시망

본 발명은 폐열회수 환기장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 실내·외 공기를 환기시킬 때 필연적으로 발생하는 에너지의 손실을 최소화하기 위하여 환기장치 중앙에 회전형 열교환 유닛을 설치하고 열교환 담체로 보온성이 높은 숯 또는 카본필터를 사용하여 열교환 효율을 최대화 시키면서 숯 또는 카본필터의 정화능력을 이용하여 정화된 공기를 공급할 수 있는 폐열회수 환기장치에 관한 것이다.

밀폐된 공간에서 냉·난방을 위하여 공기를 환기시키지 않으면 실내에 이산화탄소량의 증가에 의하여 빌딩 증후군이 발생하게 되어 대부분 창문을 개방하여 공기를 환기시킴에 따라 냉 ·난방에 의한 열에너지의 급격한 손실이 초래되었다.

상기와 같은 단점을 보완하기 위하여 별도의 공기 청정능력을 가진 냉·난방기 제품이 많이 개발되었으나 이러한 제품들은 실내의 오염된 공기를 정화시켜주는 능력은 있지만 근본적으로 이산화탄소의 양을 줄여 줄 수 없는 단점이 있다.

따라서, 최근에는 실외의 공기를 직접 실내에 공급하면서 실내 공기가 보유한 열에너지를 공급되는 실외공기에 전달해 주는 에너지 절약형 환기장치가 많이 보급되고 있지만 열교환 유닛이 고정되어 있어 환기장치 내부의 공기 유로가 복잡해져서 환기장치가 부피가 커지며 취급이 용이하지 못하고 설치공간 확보가 어려운 단점이 있다.

또한, 부피를 줄이기 위하여 열교환 유닛을 회전 드럼형으로 변경하기는 하였으나 열교환 담체로 열교환 효율이 낮은 알루미늄 박판, 섬유 등을 사용하여 만족할 만한 열교환 성능이 나오지 않은 단점도 노출되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써,

환기장치 본체 중앙에 회전원판형 열교환 유닛을 설치하고 열교환 유닛 양면에 대칭으로 실내·외 공기의 흡입 및 배출을 유도할 수 있는 송풍기를 각각 설치하고, 원판형 열교환 유닛의 양면의 반면씩만 밀폐 공간을 두어 이 공간을 실내·외 공기 송풍기들의 흡입, 출구로 사용함으로써 환기장치의 부피를 최소화 하여 설치 및 유지보수에 편리성을 제공하였다.

또한, 열교환 유닛의 열교환 담체로 보온성과 단열성이 뛰어난 숯 또는 카본필터를 사용하여 열교환 효율을 최대로 높였으며 실내·외 공기 흡입구에 설치된 여과필터와 더불어 숯 또는 카본필터의 항균 및 오염정화능력을 배가시켜 정화된 깨끗한 공기가 환기될 수 있도록 함으로써 종래기술이 갖는 문제점을 해결할 수가 있다.

이하 본 발명의 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치의 공기흐름도를 나타낸 것으로써,

외부공기는 외부공기 유입구(21)를 통하여 환기장치(10)내부로 유입되며 이때 여과필터(31)에서 공기속에 포함된 미세먼지는 제거된다.

유입된 외부공기는 환기장치(10)내에 구성된 밀폐통로를 따라 회전 원판형 열교환 유닛(40)에서 실내공기가 가진 열을 전달받아 온도가 상승 또는 저하되어 밀폐통(12)에 저장된 후 외부공기 송풍기(14)에 의해서 실내공기 유출구(22)를 통해서 신선한 공기로 실내로 공급되는 한편, 실내의 공기는 실내공기 유출구(23)를 통해서 여과필터(32)를 통과하며 이때, 실내 공기중에 포함된 미세먼지가 제거된 후 환기장치(10) 내부로 유입되고, 환기장치(10) 내부에서 밀폐된 통로를 따라 회전 원판형 열교환 유닛(40)에서 실내공기 속에 포함된 열에너지를 전달하면서 온도가 저하 또는 상승되어 밀폐통(13)에 저장된 후 실내 공기 송풍기(15)에 의해서 실외공기 유출구(24)를 통해서 외부로 배출된다.

이상과 같은 폐열회수 환기장치는 열교환 유닛을 회전원판형으로 구성하여 회전하면서 열을 흡수, 전달할 수 있도록 구성하였기 때문에 실내·외 공기의 흐름에 저항이 적어서 송풍기의 동력이 적게 소요되며 장치의 구조가 간단하여 부피를 최소화 시킬 수 있다.

도2는 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치의 구성도를 나타낸 것으로써,

필요한 모든 구성품은 환기장치(10) 본체 내부에 구성되어 있으며, 외부에는 실내·외 공기의 유입, 유출구(21, 22, 23, 24)만 돌출되어 있다.

여과필터(31, 32)는 사용중에 미세먼지가 많이 걸러지면 필터층이 막혀서 교 체하여야 하므로 환기장치(10) 본체의 상단 또는 하단에 필터 교체도어(34, 35)를 설치한다.

실내 ·외 공기 송풍기는 환풍기 형태로 회전모터와 송풍날개가 일체화된 형태를 사용하는 것이 환기장치(10)의 부피를 줄이는데 유리하지만 회전모터가 별도 분리된 송풍기를 사용하여도 무방하며 본 발명에서는 송풍기의 종류를 제한하지는 않는다.

회전원판형 열교환 유닛(40)은 보온 및 단열성이 우수한 숯판담체 또는 카본필터(46)를 열교환 담체로 사용하여 열교환 효율을 높임과 동시에 숯 또는 카본필터의 자정작용을 이용하여 공기를 깨끗하게 정화시키도록 하였으며, 또한 구동모터(11)에 기어를 사용하여 회전속도를 조절하거나 벨트(50)를 사용하여 회전시킬 수도 있으므로 본 발명에서는 회전방법에 대하여는 제한하지 않는다.

도3은 본 발명에 따른 열교환 유닛 구성도의 일실시예를 나타낸, 것으로써, 회전원판형 열교환 유닛(40)은 원판형의 회전체로 제작되는데 회전체의 원형을 유지하기 위하여 지지대(41)가 4∼8개 정도로 구성되고 지지대(41)가 모이는 중심부에는 중앙홀(44)이 있어서 회전원판형 열교환 유닛(40)이 회전할 때 중심을 잡아주는 구동축(45)을 끼울 수 있도록 되어 있다.

숯판담체 또는 카본필터(46)는 지지대(41) 숫자에 따라 분할 제작되어 숯판 담체 또는 카본필터(46) 두께는 장착을 용이하게 할 수 있도록 회전원판형 열교환 유닛(40)의 두께보다 약간 얇게 제조된다.

회전원판형 열교환 유닛(40) 일면에는 숯판담체 또는 카본필터(45)를 지지 할 수 있는 메시망(47)이 부착되어지고 각 지지대(41) 상부에 고정핀 홀(42)을 뚫어 회전원판형 열교환 유닛(40)에 숯판담체 또는 카본필터(46)를 장착한 후 회전시 숯판담체 또는 카본필터(46)의 탈락을 방지하기 위하여 고정핀(43)으로 고정한다.

한편, 회전원판형 열교환 유닛(40)은 하부에 설치된 구동모터(11) 및 고정롤러(49)에 걸린 벨트(48)에 의하여 회전을 하게 되는데, 벨트(48)에 의한 회전뿐만 아니라 구동모터(11)에 직격된 기어에 의해 회전을 시킬 수도 있다.

도4는 본 발명에 따른 숯판담체 또는 카본필터(46)의 제조방법의 일실시예를 나타낸 것으로써,

숯판담체(46)는 회전원판형 열교환 유닛(40)의 지지대(41) 숫자에 따라 원형으로 조립되기 위한 조각숫자가 결정되며, 숯판담체(46) 제조는 숯을 분쇄 후 유기바인더로 접착시켜 형틀에 넣어 제조한 후 재가열하여 유기바인더를 연소시켜서 담체 형태로 제조하거나, 숯가루를 무기바인더와 혼합한 후 형틀에 넣어 제조한 후 건조시켜 담체 형태로 제조하거나, 참나무 등과 같은 숯 제조에 유리한 생나무를 숯판담체(46) 형태로 깎은 후 일반 숯을 제조하는 탄화방법으로 제조하여도 무관하며 통기성이 우수하고 보온력 및 공기정화능력만 우수하면 된다.

또한 카본필터(46)도 섬유대에 카본을 점착시키거나 숯 대신 활성탄을 사용하여 상기의 숯판담체(46)의 제조방법으로 제조할 수도 있다.

따라서, 본 발명에서는 숯판담체 또는 카본필터(46)의 제조방법에 대한 제한을 두지 않는다. 숯판담체 또는 카본필터(46)의 제조가 완성되면 모기장과 같은 섬유메시망(50)을 외부에 부착시켜 사용시 숯 또는 활성탄가루의 이탈을 방지한다.

이와 같이 본 발명은 열교환방식의 회전 원판형 열교환 유닛을 사용하여 전열효율을 높임과 동시에 실내·외 공기 흐름을 직선으로 하여 통기저항을 줄여서 송풍기의 동력 사용량을 절감시켰으며, 열교환 담체로 숯판 또는 카본필터를 사용하여 더욱 높은 열교환 효율을 유지시키면서 숯 또는 카본필터 자체의 공기정화능력으로 정화된 신선한 공기를 실내에 공급할 수 있는 폐열회수 환기장치를 제공함에 있다.

이상에서 제시한 바와 같이 본 발명은 회전원판형 열교환 유닛을 사용하고 열교환 담체로 숯판 또는 카본필터를 이용함으로써 열교환 될 실내공기의 보유량 손실을 최소화 시켜 열교환에 따른 에너지 보존능력을 향상시키고 숯판 또는 카본필터에 의한 오염물질 정화능력을 이용하여 실내로 깨끗한 공기를 공급하는 환경 친화적인 폐열회수 환기장치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 장치의 부피가 최소화 되어 향후 아파트 등에서 개별 환기장치를 설치할 때 화장실의 천정에도 설치할 수 있을 만큼 소형화가 가능하여 공간확보는 물론 운전유지보수가 편리하므로 폐열회수 환기장치의 대중화에도 기여를 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 회전원판형 열교환 유닛이 본체 중앙에 장착되고 열교환 유닛 양측에 대칭되게 실내·외 공기의 흡배기를 위한 송풍기가 설치되어 환기장치 외부에 돌출된 실내·외 공기 흡, 배기구와 연결된 구조를 가진 것을 특징으로 하는 폐열회수 환기장치
2. 제1항의 회전원판형 열교환 유닛의 구성에 있어서,

   숯판 또는 카본필터로 열교환 담체를 구성한 것을 특징으로 한 폐열회수 환기장치

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