KR100606799B1

KR100606799B1 - 초박형 환기장치

Info

Publication number: KR100606799B1
Application number: KR1020050013653A
Authority: KR
Inventors: 김경환
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2006-08-01

Abstract

본 발명은 환기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 환기장치의 두께를 얇게 제작하여 천장속에 설치시킬 수 있는 초박형 환기장치에 관한 것이다.

본 발명은 급기덕트와 배기덕트가 서로 교차되게 형성되는 본체와; 상기 본체 내부의 급기덕트와 배기덕트가 교차되는 부분에 설치되는 전열교환기와; 상기 본체 내부의 전열교환기의 측부에 지면과 수평한 방향으로 설치되되, 실외공기를 흡입하는 급기팬과 실내공기를 토출하는 배기팬이 상/하로 배열되어 구성되며, 상기 급기팬과 배기팬의 송풍압력이 서로 다르게 구성되는 양흡입팬:을 포함하여 이루어지는 초박형 환기장치를 제공한다.

또한, 상기 본체의 내부에는 상기 흡입부 및 토출부에는 기류가 원활히 유동할 수 있도록 흡기 유동가이드블록 및 배기 유동가이드블록이 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 초박형 환기장치에 의하면, 본체 내부를 유동하는 기류의 유동저항이 최소화되며, 적절한 풍량을 가지는 초박형 환기장치가 제공된다.

환기장치, 초박형, 전열교환기, 헤파필터, 유로저항

Description

초박형 환기장치{Thin-type ventilating device}

도 1은 일반적인 전열교환방식 환기장치가 설치된 구조를 개략적으로 나타낸 구성도

도 2는 도 1은 환기장치를 도시한 구성도

도 3은 일반적인 프리필터를 사용할 때와 헤파필터를 사용할 때의 정압과 풍량의 관계를 도시한 그래프

도 4는 본 발명의 초박형 환기장치를 도시한 사시도.

도 5는 본 발명의 초박형 환기장치를 도시한 저면 사시도.

도 6a는 도 4의 초박형 환기장치의 Ⅰ-Ⅰ단면을 따라 도시한 단면도.

도 6b는 도 4의 초박형 환기장치의 Ⅱ-Ⅱ단면을 따라 도시한 단면도.

도 7a 는 도 4의 흡기 유동가이드블록을 확대하여 도시한 사시도.

도 7b 는 도 4의 흡기 유동가이드블록의 다른 실시예를 도시한 사시도.

도 7c 는 도 4의 흡기 유동가이드블록의 또다른 실시예를 도시한 사시도.

* 도면의 주요한 부위에 대한 부호설명 *

100 : 본체 110 : 전열부

120 : 급배기부 122 : 급기 스크롤

124 : 배기 스크롤 130 : 전열교환기

140 : 급기덕트 142 : 실외공기 흡입부

144 : 흡입부 146 : 급기팬

148 : 실외공기 토출구 150 : 배기덕트

152 : 실내공기 토출구 154 : 토출부

156 : 배기팬 158 : 실내공기 흡입구

160 : 공기정화필터 172 : 흡기 유동가이드블록

174 : 배기 유동가이드블록 176 : 홈

h₀ : 본체의 높이 h₁ : 급기팬의 높이

h₂ : 배기팬의 높이

밀폐된 공간의 공기는 생명체의 호흡에 의해 시간이 지나면서 이산화탄소의 함량이 증가하게 되어 생명체의 호흡에 지장을 주게 된다. 따라서, 사무실이나 차량과 같이 많은 사람이 협소한 공간에 머물게 되는 경우, 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 수시로 대체해 주어야 한다. 이 때, 통상적으로 사용되는 것이 환기장치이다.

종래에 알려진 대부분의 환기장치는 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 외부로 강제 배출시키는 방식을 채택하고 있다. 그런데, 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 강제로 배출시킬 경우, 실내의 냉기 또는 열기가 여과 없이 외부로 배출됨과 더불어 실외의 공기가 문이나 창틈 등을 통해 열 교환 없이 유입됨으로 인해 실내를 난방 및 냉방시키는데 드는 경비가 불필요하게 많이 들게 되었다.

또한, 갑작스런 냉기 및 열기가 외부에서 내부로 유입됨으로 인해 실내공기의 급격한 온도변화로 그 내부에 존재하는 사람들이 불쾌감을 느끼게 되고, 특히 실내의 창문이나 문틀이 닫혀진 상태에서 실내공기만을 외부로 배출시키는 경우 외부의 신선한 공기의 유입이 차단되어 산소결핍현상이 발생될 수 있음은 물론, 실내공기의 습도조절이 전혀 이루어지지 않게 되어 환기장치가 구비되어 있는데도 불구하고 쾌적한 실내환경을 유지시키지 못하는 문제점 등이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자, 실외공기를 실외로 배출되는 실내공기와 먼저 열 교환시킨 다음 실내로 공급하는 전열교환 방식의 환기장치가 제시되었다.

도 1은 일반적인 전열교환 방식 환기장치과 공기청정장치가 분리되어 실내에 설치된 구조를 개략적으로 나타낸 개략도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 환기장치의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바에 따르면, 박스형태의 케이스(1) 내부에 실외공기가 실내로 안내되는 급기덕트(10)가 구비되고, 상기 급기덕트(10)와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(20)가 구비된다.

그리고, 상기 급기덕트(10)와 배기덕트(20)가 교차하는 지점에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열 교환하는 전열교환기(5)가 구비된다.

이 때, 상기 급기덕트(10)와 배기덕트(20)는 케이스(1)의 내부를 상하로 구획하는 격벽(3)에 의해 서로 간섭을 받지 않게 된다.

상기 급기덕트(10)의 일단에 실외와 연통(連通)되는 급기 흡입구(11)가 형성되고 타단에 실내와 연통되는 급기 배출구(13)가 형성되며, 상기 배기덕트(20)의 일단에 실내와 연통되는 배기 흡입구(21)가 형성되고 타단에 실외와 연통되는 배기 배출구(23)가 형성된다.

상기 급기덕트(10)의 급기 배출구(13) 측에 실외공기를 강제 흡입하는 급기팬(15)이 구비되고, 급기 흡입구 측에 급기되는 실외공기중의 각종 오염물질을 걸러주기위하여 부직포등으로 이루어진 공기정화필터(30)가 구비되며, 상기 배기덕트(20)의 배기 흡입구(21) 측에 실내공기를 강제 배출하는 배기팬(25)이 구비된다.

한편, 상기 전열교환기(5)는 상하 모서리가 케이스(1)에 의해 지지되고 좌우 모서리가 격벽(3)에 의해 지지되는 육면체 형상으로, 그 내부에 급기덕트(10)와 연통되는 다수의 급기통로(5a)와 상기 급기통로(5b)와 이웃하며 배기덕트(20)와 연통되는 다수의 배기통로(5b)가 구비된다.

그리고, 도시되진 않았으나, 상기 급기통로(5a)와 배기통로(5b)의 경계부분에는 열전도 효율이 뛰어난 열교환막(미도시)이 구비된다.

이 때, 실선으로 도시된 부분이 급기통로(5a)이며 점선으로 도시된 부분이 배기통로(5b)이다.

이와 같이 구성된 전열교환 방식 환기장치의 작용을 상술하면 다음과 같다.

먼저, 실내공기가 어느 정도 오염되었을 때 배기팬(25)에 전원이 인가되면서 실내공기가 배기 흡입구(21)를 통해 배기덕트(20)로 유입된 다음, 전열교환기(5)의 배기통로(5b)를 지나 배기 배출구(23)를 통해 실외로 배출된다.

이와 동시에, 급기팬(15)에 전원이 인가되면서 신선한 실외공기가 급기 흡입구(11)를 통해 급기덕트(10)로 유입된 다음, 전열교환기(5)의 급기통로(5a)를 지나 급기 배출구(13)를 통해 실내로 유입된다.

이 때, 상기 전열교환기(5)를 지나는 실내공기와 실외공기는 열교환막을 통해 열 교환하게 된다.

이 과정을 상술하면, 상기 전열교환기(5)에서 일어나는 열 교환은 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기 사이에 일어나는 현열교환과, 실내공기 또는 실외공기 중 고온의 공기가 노점온도(dew point temp.) 이하의 상태가 되면서 생성된 응축수에 의한 잠열교환으로 이루어진다.

전술한 바와같이, 전열교환 방식 환기장치의 경우 실내가 냉방 또는 난방 분위기일 때 급기되는 실외공기가 실내공기와 1차적으로 열교환된 다음 실내로 유입됨에 따라, 실내온도의 급격한 상승이나 하강을 방지할 수 있다.

그러나, 종래와 같은 전열교환 방식 환기장치는 상기 전열교환기가 마름모꼴로 세워진 상태로 설치되며, 상기 급기팬과 배기팬도 지면에 수직한 방향으로 설치되기 때문에 그 상하길이가 대략 300mm 이상으로 매우 길어 공간이 한정된 천장부에 설치되기 어려운 문제를 가지고 있으며, 천장부에 설치하게 되면 천장높이가 낮아지게 되는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 아파트등에서는 베란다등에 별도의 공간을 마련하여 그 내부에 설치하는데, 이는 아파트의 공간을 차지하므로 설치비가 증대되며 사용자의 불만을 야기하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 환기장치를 천장내부에 설치하고자 초박형으로 설계하다보면 실내와 실외공기가 유동하는 유로의 높이도 낮아지게 되어 유로저항이 증대되게 되므로 환기장치의 내부를 유동하는 공기의 저항을 최소화 할 수 있는 구조의 공기유동덕트가 필요해지게 된다.

또한, 실외에서 흡입하는 공기중에 포함된 이물질을 여과하는 공기정화필터는 흡입저항이 낮은 부직포등으로 제작되어 비교적 큰 입자의 먼지를 여과하는 프리필터의 역할로 그치기 때문에 미세먼지등을 여과하지 못하여 실내공기가 오염될수 있는 문제점을 가지고 있는데, 이러한 문제를 해결하고자 상기 공기정화필터에 여과율이 높은 헤파(HEPA : High Efficiency Particulate Arrestor)필터 등을 적용할 경우 압력손실이 높아져 적절한 풍량을 가지게 하기위한 정압이 도 3에 도시된 바와같이 높아지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공기의 유동저항이 최소화되는 공기덕트의 구조를 가진 초박형 환기장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 초박형 구조의 공기유동덕트와 헤파필터의 적용에도 불구하고 적절한 풍량을 가지는 초박형 환기장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 급기덕트와 배기덕트가 서로 교차되게 형성되는 본체와; 상기 본체 내부의 급기덕트와 배기덕트가 교차되는 부분에 설치되는 전열교환기와; 상기 본체 내부의 전열교환기의 측부에 지면과 수평한 방향으로 설치되되, 실외공기를 흡입하는 급기팬과 실내공기를 토출하는 배기팬이 상/하로 배열되어 구성되며, 상기 급기팬과 배기팬의 송풍압력이 서로 다르게 구성되는 양흡입팬:을 포함하여 이루어지는 초박형 환기장치를 제공한다.

여기서, 상기 급기팬의 송풍압력이 배기팬의 송풍압력보다 크며, 상기 급기팬과 배기팬중 급기팬의 높이가 배기팬의 높이보다 높은 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체의 내부에는 급기팬과 배기팬이 각각 수용되는 급기 스크롤과 배기 스크롤이 형성되며, 상기 급기 스크롤과 배기 스크롤에는 급/배기 덕트와 연통(連通)되는 흡입부 및 토출부가 형성되며, 상기 흡입부 및 토출부에는 기류가 원활히 유동할 수 있도록 흡기 유동가이드블록 및 배기 유동가이드블록이 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 초박형 환기장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 종래와 동일한 구성요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며, 이에 대한 설명은 생략한다.

도 4 내지 도 7b는 본 발명의 초박형 환기장치의 바람직한 실시예를 도시한 도면이다.

먼저, 도 4에 도시된 바와같이 박스 형태의 본체(100)가 구비된다.

상기 본체(100)는 비교적 그 높이(h₀), 즉 두께는 얇고 너비가 긴 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 더욱 바람직하게는 상기 본체(100)의 높이(h₀)가 100㎜이하인 것이나, 반드시 상기 수치에 구속될 필요는 없다.

그리고, 상기 본체(100)의 내부에는 실외공기가 실내로 안내되는 급기덕트(140)와, 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(150)가 상기 본체(100)내의 소정부분에서 서로 교차되도록 구비된다.

여기서, 상기 급기덕트(140)와 배기덕트(150)는 상기 본체(100)의 두께 (h₀)를 줄이기 위하여 본체(100) 내부의 좌/우로 구획되어 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체(100)는 내부에 전열교환기가 설치되는 전열부(110)와, 송풍팬이 설치되는 급배기부(120)로 구획되는데, 상기 전열부(110)와 급배기부(120)는 본체 두께 (h₀)를 줄이기 위하여 전/후 방향으로 구획되는 것이 바람직하다. 즉, 흡입공기의 유동방향을 기준으로 볼 때 상기 전열부(110)가 전측에 형성되고, 상기 급배기부(120)가 후측에 형성되는 것이다.

여기서, 상기 급기덕트(140)와 배기덕트(150)가 교차되는 부분은 상기 전열부(110)에서 교차되도록 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 전열부(110)에는 전열교환기(130)가 설치되는데, 상기 전열교환기(130)는 두께를 얇게 하기 위하여 지면과 수평하게 설치되며, 상기 전열부(110)에 마름모꼴로 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 초박형 환기장치에서 상기 전열교환기(130)는 종래와 동일한 열교환 성능에 두께가 얇은 것이 바람직하므로, 두께가 줄어든 것을 보상하기 위하여 너비가 다소 긴 것이 바람직하다.

그리고, 상기 전열교환기(130)는 종래의 기술에서 설명한 바와같이 내부에 급기덕트(140)와 연통되는 다수의 급기통로(미도시)와, 상기 급기통로와 이웃하며 배기덕트(150)와 연통(連通)되는 다수의 배기통로(미도시)가 구비되며, 상기 급기통로와 배기통로는 서로 연통되지 않으면서 교차되도록 독립적으로 형성된다.

따라서, 상기 급기덕트(140)와 배기덕트(150)는 상기 전열교환기(130)의 내부에서 교차되는 것이다.
이하, 본 명세서에서, 연통(連通)이란 단어의 의미는 "서로 연결되어 통함"의 의미로 사용되는 것임을 밝힌다.

그리고, 상기 급기통로와 배기통로의 경계부분은 열전도 효율이 뛰어난 재질로 이루어져 있어 상기 급기통로와 배기통로를 통과하는 공기가 간접적으로 열교환될 수 있도록 형성된다.

아울러, 흡입되는 실외공기를 여과하도록 상기 본체(100)의 내부에 공기정화필터(160)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기정화필터(160)는 상기 전열교환기(130)의 실외공기가 흡입되는 면에 설치되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 공기정화필터(160)로는 집진성능이 우수한 헤파(HEPA : High Efficiency Particulate Arrestor)필터가 쓰이는 것이 바람직하다.

상기 헤파필터는 0.3㎛이상의 먼지, 박테리아등의 오염물질의 입자를 99.7%제거할 수 있다.

또한, 상기 헤파필터보다 여과성능이 한단계높은 울파(Ultra Low Penetration Absolut : ULPA)필터가 사용될 수도 있는데, 상기 울파필터는 헤파필터의 0.3㎛의 집진효능과 비교해 볼 때, 0.1~0.01㎛의 미세먼지와 바이러스, 곰팡이, 꽃가루, 라돈 붕괴산물, 각종 매연등의 입자를 99.999%정도까지 제거할 수 있다.

한편, 상기 급배기부(120)에는 실외공기를 흡입하는 급기팬(146)과 실내공기를 토출하는 배기팬(156)이 설치되는데, 상기 급기팬(146)과 배기팬(156)은 그 설치두께를 줄이기 위하여 지면과 수평한 방향으로 설치되며, 상기 급기팬(146)과 배기팬(156)이 상/하로 배열되어 구성되는 양흡입팬인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 급배기부(120)는 상/하로 구획되어 상측에는 상기 급기팬(146)을 수용하는 급기 스크롤(122)이 형성되고, 하측에는 상기 배기팬(156)을 수용하는 배기 스크롤(124)이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 급기팬(146)이 설치된 급기 스크롤(122)은 상기 급기덕트(140)에 연통되도록 형성되고, 상기 배기팬(156)이 설치된 배기 스크롤(124)은 배기덕트(150)와 연통되어 설치되며, 상기 급기팬(146)과 배기팬(156)은 동축을 가지며, 동일한 모터에 의해 회전되는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시예에서 상기 급기팬(146)과 배기팬(156)은 터보팬인 것이 바람 직하다.

본 실시예에서 상기 급기팬(146)과 배기팬(156)으로서 터보팬을 사용하는 것은 초박형으로 만들기 위하여 상기 급기덕트(140) 및 배기덕트(150)의 유로저항이 증대되며, 또한, 공기정화필터(160)로서 집진성능은 우수하나 압력손실이 큰 헤파필터 또는 울파필터를 사용함으로써, 흡배기시 적절한 공기유량을 확보하는데 필요한 정압이 높아지게 되는데, 상기 터보팬의 특성이 정압을 높이는데 유리하기 때문이다.

또한, 상기 급기팬(146)과 배기팬(156)은 동축으로 회전되므로 그 회전방향이 같은데, 상기 급기팬(146)은 실외공기를 흡입하고 배기팬(156)은 실내공기를 흡입하므로, 상기 급기팬(146)과 배기팬(156)의 블레이드는 그 방향이 서로 반대방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

아울러, 본 실시예에서는 헤파필터 또는 울파필터의 공기정화필터(160)가 전열교환기(130)의 실외공기 흡입면에 설치되므로써, 급기덕트(140)에 작용되는 유로저항이 배기덕트(150)에 작용되는 유로저항보다 크게 된다.

따라서, 본 실시예에서는 상기 급기덕트(140)와 배기덕트(150)의 유로저항의 불균형을 보상하기 위하여 실외공기를 흡입하는 급기팬(146)과 실내공기를 토출하는 배기팬(156)의 송풍압력을 다르게 하여 구성하는 것이 바람직하다.

즉, 실외공기가 흡입되는 급기덕트(140)에 작용되는 유로저항이 더 크므로, 상기 급기팬(146)의 송풍압력을 배기팬(156)의 송풍압력보다 크게 하는 것이 바람직하다.

여기서, 본 실시예에서는 상기 급기팬(146)의 송풍압력을 배기팬(156)보다 크게 하기 위하여, 도 6a 또는 도 6b에 도시한 바와같이, 상기 급기팬의 높이(h₁)를 배기팬의 높이(h₂)보다 높도록 형성하는 것을 제시한다.

여기서, 상기 터보팬 형식의 급기팬(146)과 배기팬(156)은 공기를 팬의 중심부에서 흡입하여 주변부로 토출하므로, 상기 급기팬(146)이 설치된 급기 스크롤(122)은 본체(100)의 상측면과 소정간격 공간을 이루도록 이격되어 설치되는 것이 바람직하며, 상기 급기팬(146)이 급기덕트(140)와 연통되도록 상기 급기 스크롤(122)의 상면은 상기 급기팬(146)의 중심부에 해당하는 부분이 개방되도록 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 급기 스크롤(122)이 본체(100) 상측면과 이격되어 그 사이에 형성된 공간을 흡입부(144)라 칭하기로 하며, 상기 흡입부(144)는 상기 전열부(110)의 급기덕트(140)와 연통되도록 형성된다.

여기서, 상기 흡입부(144)는 본체(100)의 높이를 고려하여 대략 20mm정도인 것이 바람직하나, 상기 수치에 한정될 필요는 없다.

또한, 상기 배기팬(156)도 상기 전열부(110)의 배기덕트(150)와 연통되도록 상기 배기 스크롤(124)의 전열부(110)의 배기덕트(150)에 연접한 부분이 개방되어 토출부(154)가 형성된다.

즉, 상기 급기팬(146)이 상측에 설치되고 상기 배기팬(156)이 하측에 설치되므로, 상기 흡입부(144)는 본체(100) 내부의 상측에 형성되고, 상기 토출부(154)는 본체(100) 내부의 하측에 형성되는 것이다.

한편, 상기 흡입부(144)는 본체(100)의 상측면에 형성되어 있으며, 그 면적이 전열부(110)의 급기덕트(140)에 비하여 좁아 상기 급기덕트(140)에서 전열교환기(130)를 통과한 실외공기가 상기 흡입부(144)로 흐를때 급축소되기 때문에 유동저항이 나타나게 되는데 이러한 유동저항을 최소한으로 줄이기 위하여, 도 4에 도시된 바와같이, 상기 흡입부(144)의 전열부(110)측에 흡기되는 공기의 유동을 안내하는 흡기 유동가이드블록(172)을 설치하는 것이 바람직하다.

상기 흡기 유동가이드블록(172)은, 도 7a에 도시된 바와같이, 대략 삼각 프리즘의 형태를 취하고 있어 상기 전열교환기(130)를 통과한 실외공기가 상기 흡기 유동가이드블록(172)의 경사면을 타고 상측에 형성된 흡입부(144)로 원활히 유동되게 된다.

또한, 상기 전열교환기(130)에서 토출된 공기가 상기 흡기 유동가이드블록(172)의 경사면으로 원활히 흐르도록 상기 흡기 유동가이드블록(172)의 일측면은 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 흡기 유동가이드블록(172)의 경사면에는 경사면을 흐르는 공기의 유동이 일측으로 편중되지 않고 경사면의 너비에 걸쳐 골고루 퍼지도록 공기의 유동방향과 평행한 방향으로 홈(176)이 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 홈(176)의 단면은 도 7b에 도시된 바와같은 U자형으로 형성되는 것이 가장 바람직하나 이에 한정된 것은 아니며, 도 7c에 도시된 바와같은 V자 형의 놋치(notch : 178)형태등 여러가지 형태로 형성할 수 있다.

여기서, 상기 홈(176)은 상기 흡기 유동가이드블록(172)의 경사면의 너비에 걸쳐 복수개가 소정간격으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 토출부(154)의 면적이 연접해 있는 전열부의 배기덕트(150)의 면적보다 좁으므로 상기 토출부(154)를 통해서 토출되는 공기는 토출부(154)를 벗어난 지점에서 급팽창을 하게 되는데, 이 공기의 급팽창 또한 유동저항으로 작용하게 되므로, 토출부(154)에서 토출되는 공기가 서서히 팽창하도록 하기 위하여, 도 4에 도시된 바와같이, 상기 토출부(154)의 배기되는 측에 공기의 유동을 안내하는 배기 유동가이드블록(174)이 설치되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 배기 유동가이드블록(174)은 상기 흡기 유동가이드블록(172)과 상하 대칭인 형태로서 상기 토출부(154)의 상측면에 설치되며, 상기 흡기 유동가이드블록(172)과 마찬가지로 일측면이 라운드 지고, 경사면에 홈(미도시)이 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 본체(100)의 일측부분이 개방되어 상기 급기덕트(140)의 실외공기 흡입구(142)가 형성되며, 상기 본체(100)의 타측부분이 개방되어 상기 배기덕트(150)의 실내공기 토출구(152)가 형성된다.

또한, 도 5에 도시된 바와같이, 상기 배기 스크롤(124)의 저면중 상기 배기팬(156)의 중앙부에 해당하는 부분이 개방되어 실내와 연통되어 실내공기를 흡입하는 실내공기 흡입구(158)가 형성된다.

또한, 상기 급기 스크롤(122)의 일측면이 실내와 연통되도록 개방되어 상기 급기팬(146)이 흡입한 실외공기를 실내로 토출하는 실외공기 토출구(148)가 형성된 다.

여기서, 상기 실내공기 흡입구(158)와 실외공기 토출구(148)는 실내에 직접 연통되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 별도의 덕트를 통해 실내에 연결되어도 무방하다.

또한, 상기 실외공기 흡입구(142)와 실내공기 토출구(152)도 실외로 직접 연통될 수도 있고, 별도의 덕트를 통하여 연장되어 실외에 연결될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 초박형 환기장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 모터가 회전하여 상기 급기팬(146)과 배기팬(156)이 작동한다. 상기 급기팬(146)과 배기팬(156)은 동축으로 연결되어 같은 방향으로 회전되나 블레이드의 방향이 서로 다르기 때문에 상기 급기팬(146)은 실외공기를 흡입하고, 상기 배기팬(156)은 실내공기를 흡입한다.

따라서, 실외공기는 상기 상기 실외공기 흡입구(142)를 통해 본체(100) 내부의 급기덕트(140)로 흡입된다. 그리고, 상기 전열교환기(130)에 흡입되기 전에 상기 공기정화필터(160)를 거치게 되어 흡입되는 공기중에 포함되어 있는 이물질이 여과된다.

여기서, 상기 공기정화필터(160)는 전술한 바와같이 전열교환기(130)의 실외공기 흡입면에 설치되는 것이 바람직한데, 그 이유는 실외공기가 전열교환기(130)에 흡입되기 전에 여과됨으로써, 전열교환기(130)의 내부에 먼지가 쌓이는 것이 방지할 수 있기 때문이다.

물론, 상기 공기정화필터(160)의 설치위치는 상기한 전열교환기(130)의 실외공기 흡입면에 제한되는 것이 아니고, 실외공기가 흡기되는 급기덕트(140)의 임의의 부분에 설치해도 무방하다.

상기 공기정화필터(160)를 거쳐 여과된 흡입공기는 상기 전열교환기(130)를 거치면서 열교환이 이루어진다.

그리고, 도 6a에 도시된 바와같이, 상기 급기 스크롤(122)과 본체(100) 상면과의 사이에 형성된 흡입부(144)를 통하여 상기 급기 스크롤(122)의 중앙부에 개방된 부분을 통하여 상기 급기팬(146)으로 흡기된다.

여기서, 상기 급기팬(146)으로 흡기될 때 상기 전열교환기(130)를 통과한 흡입공기는 상기 흡기 유동가이드블록(172)의 경사면을 타고 상승하여 상기 흡입부(144)로 유동된다.

따라서, 상기 흡입부(144)로 흡입되는 공기가 서서히 상승되어 좁은 면적의 흡입부(144)를 통과하게 되므로 유동저항의 발생이 저감된다.

또한, 흡입되는 공기가 상기 흡기 유동가이드블록(172)의 경사면을 타고 상승할 때, 상기 경사면에 홈(176)이 형성되어 있으므로, 일측으로 편중되지 않고 경사면의 너비에 걸쳐 고르게 분포되어 유동되므로 유동저항이 더욱 감소된다.

또한, 상기 흡기 유동가이드블록(172)의 일측면이 라운드지게 형성되어 있으므로, 상기 전열교환기(130)의 측부에서 토출된 공기도 상기 흡기 유동가이드블록(172)의 경사면을 타고 흡입부(144)로 유동될 수 있다.

그리고, 상기 급기팬(146)으로 흡입된 공기는 상기 실외공기 토출구(148)를 통해 실내로 토출된다.

한편, 실내공기는 도 6b에 도시된 바와같이, 상기 배기 스크롤(124)의 중앙에 형성된 실내공기 흡입구(158)를 통해 배기팬(156)으로 흡입된다.

그리고 상기 배기팬(156)에 의해 가압된 실내공기는 상기 배기 스크롤(124)의 측면에 형성된 토출부(154)를 통해 전열부(110)의 배기덕트(150)로 토출된다.

여기서, 상기 실내공기가 토출부(154)를 통해 배기덕트(150)로 토출될 때, 상기 배기덕트(150)내에서 급팽창되지 않고 상기 배기 유동가이드블록(174)의 경사면을 타고 서서히 팽창되면서 상기 배기덕트(150)로 토출되므로 유동저항의 발생이 방지되게 된다.

또한, 상기 흡기 유동가이드블록(172)과 유사하게 상기 배기 유동가이드블록(174)의 일측면이 라운드져있고 경사면에는 홈(미도시)이 형성되어 있으므로, 상기 토출부(154)에서 토출된 실내공기가 전열교환기(130)로 원활히 유동된다.

상기 전열부(110)의 배기덕트(150)로 토출된 실내공기는 상기 전열교환기(130)를 통과하면서 흡기되는 실외공기와 열교환을 하게된다.

즉, 실내공기의 온도가 실외공기보다 낮은 여름철에는 상기 전열교환기(130)를 통과하면서 실외공기를 열을 흡수하여 실외공기를 냉각시키며, 실내공기의 온도가 실외공기보다 높은 겨울철에는 상기 전열교환기(130)를 통과하면서 실외공기에 열을 방출하여 실외공기를 가열시키게 된다.

그리고, 실외공기와 열교환된 실내공기는 실내공기 토출구(152)를 통하여 실외로 토출된다.

따라서, 본 발명의 초박형 환기장치에 의하면 상기 급/배기팬이 상/하로 배열된 양흡입팬으로 구성되고, 상기 양흡입팬이 전열교환기의 상/하부가 아닌 측부에 구비됨에 따라 본체의 높이가 대폭 낮아져 천장내부에 설치될 수 있으며, 상기 흡입부와 토출부등 공기의 급축소/급팽창이 발생하는 부분에 흡기 유동가이드블록과 배기 유동가이드블록을 설치하여 공기의 유동저항을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 급기팬의 송풍압력을 배기팬보다 크게 함으로써, 공기정화필터의 유동저항에 따른 유로저항 불균형을 해소할 수 있는 효과가 있다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 초박형 환기장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명의 초박형 환기장치에 의하면 상기 급/배기팬이 상/하로 배열된 양흡입팬으로 구성되고, 상기 양흡입팬이 전열교환기의측부에 구비됨에 따라 본체의 높이가 대폭 낮아져 천장내부에 설치되어도 천장높이가 낮아지지 않으므로 사용자의 만족감을 높일 수 있는 효과가 있다.

둘째, 상기 공기정화필터가 전열교환기의 실외공기 흡입면에 설치됨에 따라 전열교환기의 내부에 먼지가 쌓이는것이 방지되고, 전열교환기에 흡입되는 실외공기가 전열 교환기의 내부에 고르게 분산되어 유동함으로써 열교환의 효율이 향상되는 효과가 있다.

셋째, 상기 공기정화필터로서 헤파필터가 사용됨에 따라 실내로 흡입되는 공기중에 포함된 이물질의 대부분을 여과할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 상기 급/배기팬으로서 터보팬을 사용함에 따라 충분한 정압을 확보할 수 있어 헤파필터의 흡입저항으로 인해 풍량이 떨어지는것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 상기 흡입부와 토출부등 공기의 급축소/급팽창이 발생하는 부분에 공기가 서서히 축소/팽창 할 수 있도록 흡기 유동가이드블록과 배기 유동가이드블록을 설치하여 공기의 유동저항을 줄일 수 있는 효과가 있다.

여섯째, 상기 흡기 유동가이드블록과 배기 유동가이드블록에 공기의 유동방향과 평행한 방향으로 형성되어 상기 흡기 유동가이드블록과 배기 유동가이드블록의 표면을 유동하는 공기가 일측으로 편중되지 않고 고르게 분포되어 유동하므로 유동저항이 더욱 감소되는 효과가 있다.

일곱째, 상기 급기팬의 높이를 배기팬의 높이보다 높게 형성하여 급기팬의 송풍압력을 더 강하게 하므로써, 헤파필터등 공기정화필터에 의한 유로저항을 보상할 수 있어 급기압력과 배기압력의 균형을 이룰 수 있는 효과가 있다.

Claims

급기덕트와 배기덕트가 서로 교차되게 형성되는 본체;

상기 본체 내부의 급기덕트와 배기덕트가 교차되는 부분에 설치되는 전열교환기;

상기 본체 내부의 전열교환기의 측부에 지면과 수평한 방향으로 설치되되, 실외공기를 흡입하는 급기팬과 실내공기를 토출하는 배기팬이 상/하로 배열되어 구성되며, 상기 급기팬과 배기팬의 송풍압력이 서로 다르게 구성되는 양흡입팬:을 포함하여 이루어지는 초박형 환기장치.
제 1 항에 있어서,

상기 급기팬의 송풍압력이 배기팬의 송풍압력보다 더 크도록 구성되는 것을특징으로 하는 초박형 환기장치.
제 2 항에 있어서,

상기 급기팬과 배기팬중 급기팬의 높이가 배기팬의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 초박형 환기장치.
제 1 항에 있어서,

상기 급기팬과 배기팬은 동축을 가지는 것을 특징으로 하는 초박형 환기장 치.
제 1 항에 있어서,

상기 본체 내부에 상기 급기팬이 수용되는 급기 스크롤;

상기 급기 스크롤과 구획되어 배기팬이 수용되는 배기 스크롤:이 형성되는 것을 특징으로 하는 초박형 환기장치.
제 5 항에 있어서,

상기 급기 스크롤은 급기덕트와 연통되는 흡입부가 형성되도록 본체 상측면과 소정간격 이격되는 것을 특징으로 하는 초박형 환기장치.
제 5 항에 있어서,

상기 배기팬이 배기덕트와 연통되도록 상기 배기 스크롤의 일측면이 개방되어 토출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 초박형 환기장치.
제 6 항에 있어서,

상기 전열교환기를 통과한 기류가 상기 흡입부로 원활히 유동될 수 있도록 상기 급기 스크롤의 외측에 유동가이드블록이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초박형 환기장치.
제 7 항에 있어서,

상기 배기 스크롤에서 토출되는 기류가 전열교환기로 원활히 유동될 수 있도록 상기 토출부에 유동가이드블록이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초박형 환기장치.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,

상기 유동가이드블록은 삼각 프리즘의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 초박형 환기장치.
제 10 항에 있어서,

상기 유동가이드블록의 일측면은 라운드 지게 형성되는 것을 특징으로 하는 초박형 환기장치.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,

상기 유동가이드블록의 공기가 유동하는 면에는 공기의 흐름을 안내하는 홈이 적어도 1개 이상 형성되는 것을 더 포함하여 특징으로 하는 초박형 환기장치.
제 12 항에 있어서,

상기 홈은 공기의 유동방향에 수평한 길이방향을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 초박형 환기장치.
제 1 항에 있어서,

실내로 흡입되는 흡입공기의 이물질을 여과하는 필터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초박형 환기장치.
제 14 항에 있어서,

상기 필터는 상기 전열교환기의 실외공기가 흡입되는 면에 설치되는 것을 특징으로 하는 초박형 환기장치.