KR100721256B1

KR100721256B1 - 산소발생 환기장치

Info

Publication number: KR100721256B1
Application number: KR1020060079122A
Authority: KR
Inventors: 백정용
Original assignee: 백정용
Priority date: 2006-08-22
Filing date: 2006-08-22
Publication date: 2007-05-23
Also published as: KR20060098347A

Abstract

본 발명은 오염된 실내 공기와 지나친 습기와 냄새 등 일상 생활에서 발생되는 오염된 공기를 배출시키고 신선한 외부 공기를 실내로 공급하는 환기장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내공기와 실외공기의 교환으로 인해 발생되는 열손실 등을 방지하는 열교환기가 설치되고, 차가운 실외공기에 의한 실내 온도의 하강을 방지하기 위하여 외기흡입구 측에 히터가 설치되며, 충분한 산소를 실내에 공급하기 위하여 산소가 발생된 외기를 실내로 공급하는 산소발생기가 설치되고, 음이온을 실내로 공급하는 음이온발생기가 설치된 산소발생 환기장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 흡입팬의 작동을 통해 외기흡입구로 흡입되는 외기와, 배출팬의 작동을 통해 내기흡입구로 흡입되는 내기가 열교환기 내부에서 열교환되면서 외기배출구와 내기배출구로 각각 배출되게 하는 환기장치에 있어서, 상기 외기흡입구 측에 흡입된 외기를 예열하는 히터가 설치되고, 상기 내기흡입구 측에 산소를 발생시켜 외기배출구로 공급하는 산소발생기가 설치됨을 특징으로 한 산소발생 환기장치가 제공된다.

산소발생, 환기장치, 열교환기, 산소발생기, 음이온발생기, 히터, RVSA 방식, PSA 방식, 멤브레인 방식

Description

산소발생 환기장치{A ventilator making the oxygen enrichment}

도 1은 본 발명의 전체 사시도

도 2는 본 발명의 내부 상세 사시도

도 3은 본 발명의 내부를 나타낸 단면도

도 4는 본 발명의 산소발생기의 사시도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 흡입팬 2 : 외기흡입구 3 : 배출팬

4 : 내기흡입구 5 : 열교환기 6 : 외기배출구

7 : 내기배출구 8 : 히터 9 : 산소발생기

10 : 음이온발생기 11 : 본체 12 : 산소공급팬

13 : 본체커버 14 : 열교환기커버 15 : 질소관로

16 : 온도조절다이얼 17 : 작동타이머 18 : 외기흡입조절밸브

19 : 고정걸이 20 : 손잡이

100 : 산소발생 환기장치

실내공기는 실내 공간의 사용에 따라 냄새, 먼지, 세균, 습기, 탄산가스(일산화탄소) 등이 일정한도 이상 포함되게 된다.

따라서 더러워진 실내공기를 외부공기와 교환하고 열이나 습기 등을 제거하는 환기가 필요한데, 창문이나 환기통 등을 이용하는 자연환기와 송풍기나 환풍기를 사용하는 강제환기의 방식이 사용된다.

종래의 강제환기에 사용되는 환기장치는 열회수를 기본으로 하는 구조를 가진다. 즉, 내기흡입구와 이에 연결된 내기배출구가 형성되고, 외기흡입구와 이에 연결된 외기배출구가 형성되며, 상기의 실내공기와 실외공기의 관로 중 어느 부분에는 서로 교차되는 부분이 형성되고, 상기 내기와 외기가 교차하는 관로의 위치에 열교환기가 설치된 구조를 가진다.

그리고 외기의 실내 유입을 원활히 하기 위하여 외기흡입구측에는 흡입팬이 설치되고, 내기의 배출을 원활하게 하기 위하여 내기배출구측에는 배출팬이 부착된다.

따라서 상기의 구조에 의하여, 내기와 외기는 교환되면서 열교환기에서 열교환이 이루어 진다. 즉, 따뜻한 내기는 열교환기에서 차가운 외기로 전달되어 외기 유입에 의해 실내의 온도가 하락하는 것이 방지되어 에너지를 절감할 수 있게 되는 구조이다.

상기와 같이 내기와 외기를 교환하는 환기장치가 다수 개발되어 사용되고 있으나, 실내에서 부족한 산소의 공급이나 음이온을 발생시켜 공급하는 기능이 없어 별도로 구비하여야 하는 문제점이 있게 된다. 즉, 환기를 행하더라도 산소는 부족하게 되어 항상 위험에 노출되므로, 외기 수준의 쾌적한 산소환경을 유지하기 위하여 산소 소모량을 보충해 줄 수 있는 공조설비가 요구된다.

본 발명의 목적은 외기에서 질소를 분리하여 배출시켜 산소가 발생된 외기를 실내로 유입시키고, 이에 음이온도 함께 발생시켜 유입시킴으로써, 풍부한 산소와 음이온에 의한 쾌적하고 건강한 실내환경을 조성토록 하는 산소발생 환기장치에 관한 것이다.

이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 산소발생 환기장치를 도시한 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명의 산소발생 환기장치의 내부를 상세하게 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 산소발생 환기장치의 내부를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 산소발생 환기장치의 산소발생기를 도시한 사시도이다.

본 발명의 산소발생 환기장치(100)는 흡입팬(1)의 작동을 통해 외기흡입구(2)로 흡입되는 외기와, 배출팬(3)의 작동을 통해 내기흡입구(4)로 흡입되는 내기가 열교환기(5) 내부에서 열교환되면서 외기배출구(6)와 내기배출구(7)로 각각 배출되게 하는 환기장치(100)에 있어서, 상기 외기흡입구(2) 측에 흡입된 외기를 예열하는 히터(8)가 설치되고, 상기 내기흡입구(4) 측에 산소를 발생시켜 외기배출구(6)로 공급하는 산소발생기(9)가 설치됨을 특징으로 한다. 여기서 내기흡입구(4)와 외기배출구(6)는 실내를 향하고, 외기흡입구(2)와 내기배출구(7)는 실외를 향하도록 설치된 구조를 가진다.

상기 외기배출구(6) 측에 음이온을 발생시켜 실내로 공급하는 음이온발생기(10)가 설치되어 있다.

도면 중 미설명 부호 11은 본체이고, 12는 산소발생기(9)의 산소공급팬이며, 13는 본체커버이고, 14는 열교환기커버이며, 15는 질소관로이고, 16은 온도조절다이얼이며, 17은 작동타이머이고, 18은 외기흡입조절밸브이며, 19는 고정걸이이고, 20은 손잡이이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 산소발생 환기장치(100)는 더러워진 내기를 외부로 배출함과 동시에 신선한 외기를 내부로 유입하여 실내공기를 쾌적하게 환기시키기 위한 장치이다.

특히, 본 발명은 외기와 내기의 교환하는 환기에 의해 발생하는 열손실을 최대한 줄이면서 산소가 발생된 외기를 실내로 유입시키고, 이에 음이온도 함께 발생시켜 유입시킴으로써, 풍부한 산소와 음이온에 의한 쾌적하고 건강한 실내환경을 조성하기 위함이 특징이다.

이는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 외기흡입구(2) 측에 히터(8)가 설치되고, 내기흡입구(4) 측에는 외기배출구(6)로 산소를 발생시켜 실내로 내 보내는 산소발생기(9)가 설치되며, 외기배출구(6) 측에 음이온발생기(10)가 설치됨에 의해 가능하게 되는 것인데, 이의 작용을 상세하기 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 흡입팬(1)의 작동으로 인하여 외기흡입구(2)를 통해 신선한 외기가 열교환기(5)로 흡입되고, 이와 동시에 배출팬(3)의 작동으로 인하여 내기흡입구(4)로 더러워진 내기가 열교환기(5)로 흡입되어 외기와 내기의 사이에 열교환이 이루어지게 된다.

여기서 외기흡입구(2) 측에 히터(8)가 설치됨에 따라 흡입되는 외기가 예열된다.

이에 따라 겨울철에는 열교환기(5)에 의해 내기와 열교환이 이루어질 때 외기의 온도가 상승되어 열교환시 발생되는 내기의 열손실을 최대한으로 줄일 수 있게 된다.

이때 히터(8)의 온도는 온도조절다이얼(16)을 통해 용이하게 조절할 수 있 다. 그리고 외기흡입구(2)로 흡입되는 외기의 양은 외기흡입조절밸브(18)로 용이하게 조절할 수 있고, 사용하지 않을 때에는 상기 외기흡입조절밸브(18)로 외기흡입구(2)를 폐쇄하면 된다.

상기와 같이 열교환기(5)의 내부에서 외기와 내기의 열교환이 이루어진 후에는 내기는 내기배출구(7)를 통해 실외로 배출되고, 외기는 외기배출구(6)를 통해 실내로 유입된다.

따라서 신선한 외기가 히터(8)에 의한 예열과, 더러운 내기와의 열교환을 통해 적절한 온도를 가지게 됨으로써 실내공기와 실외공기를 교환할 수 있게 되는 것이다.

이에 따라 여름에는 실내로 들어오는 열과 습기를 방지하고, 겨울에는 실외로 나가는 열과 건조를 방지하여, 항온항습 유지가 가능하고 이로 인해 결로현상이 방지되는 쾌적한 환경을 제공할 수 있게 된다.

이때 내기흡입구(4) 측에 산소발생기(9)가 설치됨에 따라 열교환된 외기에 보다 많은 산소를 공급하여 산소가 30~40%정도로 발생된 외기를 실내로 공급할 수 있게 된다. 상기 산소발생기(9)의 설치 위치는 상기의 예와 같은 곳은 물론이고 어떠한 곳도 가능하고, 단지 발생된 산소는 유입되는 외기와 함께 외기배출구(6)를 통해 실내로 유입되도록하는 구조이면 된다.

상기 산소발생기(9)는 멤브라인 방식으로 된 것을 설치하거나 RVSA(Rapid Vacuum Swing Adsorption) 방식으로 된 것을 설치하거나 PSA(Pressure Swing Adsorption) 방식으로 된 것을 설치하면 되는데, 상기한 방식 외에도 산소보호막을 이용하여 다른 방식으로 산소를 발생시키는 것을 설치하는 것도 무방하다.

먼저, 멤브레인 방식은 공기를 압력차와 농도차 등의 추진력을 이용한 산소발생막으로 산소와 질소로 분리하는 방식이다.

이는 공기를 산소발생막 표면에 흐르게 하여 그 이면을 감압으로 유지시키면 공기중의 산소와 질소가스분자는 막 표면에 용해된 후 산소발생막 내로 확산되고, 산소발생막의 이면으로부터 탈리하는 것에 의해 산소발생막을 투과한다. 이의 과정에서 산소의 용해확산속도가 질소의 용해확산속도보다 크기 때문에 저압측에서는 산소를 얻을 수 있게 된다.

RVSA와 PSA 방식은 공기를 제올라이트(Zeolite)라는 흡착제를 이용하여 산소와 질소로 분리하는 방식이다. 이는 공기를 제올라이트가 채워진 흡착탑에 넣고 압력을 높이면, 제올라이트에 흡착선택도가 높은 질소가 흡착되고, 산소를 선택적으로 분리하여 얻을 수 있게 된다.

따라서 분리된 산소는 산소공급팬(12)에 의해 외기와 함께 외기배출구(6)를 통해 실내로 유입되고, 질소는 본체(11)의 내부에 설치된 질소관로(15)를 통해 내기배출구(7)를 거쳐 외부로 배출된다.

이에 따라 실내의 부족한 산소량을 채워 산소량을 적정하게 유지시켜 줄 수 있게 된다.

그리고, 외기배출구(6) 측에 설치된 음이온발생기(10)의 작용을 통해 산소가 발생된 외기와 함께 음이온도 외기와 함께 실내로 공급할 수 있게 된다.

상기 음이온발생기(10)는 시중에 유통되는 음이온발생기(10) 중의 하나를 채택하여 구성하면 된다.

또한, 필요에 따라 산소발생기(9)와 음이온발생기(10)만을 작동되게 하여, 실내공기와 실외공기를 교환하지 않더라도 실내공기에 부족한 산소와 음이온을 공급할 수 있게 된다.

그리고 본체(11)의 설치된 작동타이머(17)를 통해 환기장치(100)의 작동시간을 임의로 설정하여 실내공기를 실외공기와 교환할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 실내공기를 환기시키기 위해 더러워진 실내공기와 신선한 실외공기를 교환할 때 외기가 유입되는 외기흡입구(2) 측에 히터(8)를 설치하여 열교환으로 인해 발생되는 열손실을 최대한으로 줄일 수 있게 되고, 산소발생기(9)에 의해 산소가 발생되어 외기배출구(6)를 통해 실내로 배출되며, 외기배출구(6) 측에 음이온발생기(10)가 설치되어 외기에 산소와 동시에 음이온이 공급될 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 내기와 외기의 열교환으로 인해 발생되는 열손실을 최대한으로 줄이고, 적정한 산소와 음이온을 공급하여 실내환경을 쾌적하게 할 수 있게 되고, 이러한 환경에서 생활하는 인체에 적정한 산소와 음이온을 공급하여 산소의 부족으로 인한 각종 질병을 예방하고 피부를 좋게 하며 노화를 방지하고 뇌기능을 향상시키며 집중력도 증대시키고 혈관의 확장과 헤모글로빈의 활동을 촉진하여 혈압을 안정적으로 유지시켜 주며 각 장기조직이 원활하게 활동하게 하며혈액의 정화작용을 하고 세포의 활동을 원활하게 하며 자율신경을 조정하고, 인체의 산화를 방지하는 등의 건강에 탁월한 효과가 있다.

Claims

본체(11)의 내부에 외기와 내기가 교차하여 열교환하는 열교환기(5)가 설치되고; 외기가 유입되는 외기흡입구(2)와, 내기가 배출되는 내기배출구(7)가 상기 본체(11)의 일측에 형성되며; 유입된 외기가 실내로 배출되는 외기배출구(6)와, 내기 유입되는 내기흡입구(4)가 상기 본체(11)의 타측에 형성되고; 상기 내기배출구(7)측에 배출팬(3)이 설치되며; 외기흡입구(2)측에 흡입팬(1)이 설치된 환기장치(100)에 있어서, 상기 외기흡입구(2)와 흡입팬(1)의 사이에 흡입된 외기를 예열하는 히터(8)가 설치됨을 특징으로 한 산소발생 환기장치.
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