KR100755831B1 - 환기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내공기와 실외공기가 전열교환기에서 열교환하면서 생성된 응축수를 증발시켜 제거할 수 있는 환기장치에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 환기장치는 실외공기가 급기팬(15)의 작동으로 실내로 유입되는 급기덕트(10)와, 상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 배기팬(25)의 작동으로 실외로 배출되는 배기덕트(20)와, 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되며 내부에 상기 급기덕트와 연통되는 다수의 급기통로(5a)와 상기 배기덕트와 연통되는 다수의 배기통로(5b)가 서로 이웃하도록 구획되는 전열교환기(5)와, 상기 전열교환기의 하단에 구비되어 급기와 배기가 열교환하면서 생성된 응축수가 집수되며 집수된 응축수가 급기 또는 배기에 의해 증발되도록 상부면이 개방되는 집수통(30)과, 상기 전열교환기의 급기통로와 배기통로의 경계단으로부터 상기 집수통의 바닥면까지 구비되며 응축수만이 서로 교류되는 수분통과 필터(40)와, 상기 집수통의 하단에 구비되어 응축수를 강제로 증발시키는 히터(50)를 포함한다.

환기장치, 응축수, 증발

Description

환기장치{ventilating device}

도 1은 일반적인 환기장치의 구조를 개략적으로 도시한 구성도

도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 환기장치의 구조를 부분적으로 도시한 사시도

도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도시한 구성도

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도시한 구성도

도 4a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 환기장치의 구조를 부분적으로 도시한 사시도

도 4b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도시한 구성도

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도시한 구성도

도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도시한 구성도

도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도시한 구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 케이스 3 : 격벽

5 : 전열교환기 10 : 급기덕트

15 : 급기팬 20 : 배기덕트

25 : 배기팬 30 : 집수통

40 : 수분통과 필터 50 : 히터

55 : 수위센서 60 : 흡습제

본 발명은 환기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내공기와 실외공기가 전열교환기를 지나면서 생성되는 응축수를 급기되는 실외공기 또는 배기되는 실내공기를 이용하여 보다 간단하게 제거할 수 있는 환기장치에 관한 것이다.

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 도는 열기가 여과없이 외부로 배출됨과 더불어 실외의 공기가 문이나 창틈 등을 통해 열교환 없이 유입됨으로 인해 실내를 난방 및 냉방시키는데 드는 경비가 불필요하게 많이 들게 되었다.

또한, 갑작스런 냉기 및 열기가 외부에서 내부로 유입됨으로 인해 실내공기 의 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 열교환시킨 다음 실내로 공급하는 전열교환 방식의 환기장치가 제시되었다.

도 1은 일반적인 전열교환 방식 환기장치의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바에 따르면, 박스형태의 케이스(1) 내부에 실외공기가 실내로 안내되는 급기덕트(10)가 구비되고, 상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(20)가 구비된다. 그리고 상기 급기덕트(10)와 배기덕트(20)가 교차하는 지점에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열교환하는 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 연통되는 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 측에 실외공기를 강제 흡입하는 급기팬(15)이 구비되고, 상기 배기덕트(20)의 배기 배출구 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 급기통로와 이웃하며 배기덕트(20)와 연통되는 다수의 배기통로(5b)가 구비된다. 그리고 도시되진 않았으나, 상기 급기통로(5a)와 배기통로(5b)의 경계부분에는 열전도 효율이 뛰어난 열교환막이 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, 전열교환기의 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, 전열교환기의 급기통로(5a)를 지나 급기 배출구(13)를 통해 실내로 유입된다.

이 때, 상기 전열교환기(5)를 지나는 실내공기와 실외공기는 열교환막을 통해 열교환하게 된다. 이 과정을 상술하면, 상기 전열교환기(5)에서 일어나는 열교환은 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기 사이에 일어나는 현열교환과, 실내공 기 또는 실외공기 중 고온의 공기가 노점온도(dew point temp.) 이하의 상태가 되면서 생성된 응축수에 의한 잠열교환으로 이루어진다.

따라서, 상기 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.

한편, 상기 환기장치에는 전술한 바와 같이 상기 전열교환기(5)에서 생성된 응축수를 제거하기 위한 별도의 드레인 펌프(도시생략)와 드레인 호스(도시생략)가 구비된다. 즉, 도면에 도시되진 않았으나, 상기 케이스(1)의 일측에는 집수된 응축수를 드레인 호스를 통해 외부로 강제 배출하는 드레인 펌프가 구비된다.

그러나, 응축수를 제거하기 위해 드레인 펌프를 운용한다는 것은 에너지 측면에서 낭비적인 요소일 수 밖에 없으며, 또한 드레인 호스를 통해 케이스 외부에 집수된 응축수를 사용자가 일일이 제거해야 하는 사용상의 번거로운 문제점이 야기되었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실내공기와 실외공기가 전열교환기에서 열교환하면서 생성된 응축수를 증발시켜 배기되는 실내공기에 의해 제거할 수 있는 환기장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 실내공기와 실외공기가 전열교환기에서 열교환하면서 생성된 응축수를 이용하여 급기되는 실외공기의 온도를 낮출 수 있는 환기장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 환기장치는 실외공기가 급기팬의 작동으로 실내로 유입되는 급기덕트와, 상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 배기팬의 작동으로 실외로 배출되는 배기덕트와, 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되며 내부에 상기 급기덕트와 연통되는 다수의 급기통로와 상기 배기덕트와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 이웃하도록 구획되는 전열교환기와, 상기 전열교환기의 하단에 구비되어 급기와 배기가 열교환하면서 생성된 응축수가 집수되며 집수된 응축수가 급기 또는 배기에 의해 증발되도록 상부면이 개방되는 집수통을 포함한다.

그리고 본 발명의 다른 형태에 따른 환기장치는 실외공기가 급기팬의 작동으로 실내로 유입되는 급기덕트와, 상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 배기팬의 작동으로 실외로 배출되는 배기덕트와, 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되며 내부에 상기 급기덕트와 연통되는 다수의 급기통로와 상기 배기덕트와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 이웃하도록 구획되는 전열교환기와, 상기 전열교환기의 하단에 구비되어 급기와 배기가 열교환하면서 생성된 응축수가 집수되며 집수된 응축수가 급기 또는 배기에 의해 증발되도록 상부면이 개방되는 집수통과, 상기 전열교환기의 급기통로와 배기통로의 경계단으로부터 상기 집수통의 바닥면까지 구비되며 응축수만이 서로 교류되는 수분통과 필터와, 상기 집수통의 하단에 구비되어 응축수를 강제로 증발시키는 히터를 포함한다.

그리고 본 발명의 또 다른 형태에 따른 환기장치는 실외공기가 급기팬의 작 동으로 실내로 유입되는 급기덕트와, 상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 배기팬의 작동으로 실외로 배출되는 배기덕트와, 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되며 내부에 상기 급기덕트와 연통되는 다수의 급기통로와 상기 배기덕트와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 이웃하도록 구획되는 전열교환기와, 상기 전열교환기의 하단에 구비되어 급기와 배기가 열교환하면서 생성된 응축수를 흡수한 후 상기 응축수를 모세관 현상으로 급기유로 또는 배기유로 상으로 이동시키는 흡습제를 포함한다.

따라서, 본 발명에 따른 환기장치는 전열교환기에서 생성된 응축수를 자연 증발시키거나, 히터에 의한 강제 증발시키거나, 또는 흡습제를 이용하여 배기유로에 노출시킴으로써 실내공기와 함께 실외로 제거할 수 있는 장점을 제공한다.

그리고 본 발명에 따른 환기장치는 상기 응축수를 전열교환기 전방의 급기유로에 노출시킴으로써, 급기되는 실외공기의 온도를 낮출 수 있는 장점을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 환기장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 환기장치의 구조를 부분적으로 도시한 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도시한 구성도이다.

도 2a 및 2b에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 환기장치는 박스형태의 케이스(1) 내부에 구비되어 실외공기가 실내로 안내되는 급기덕트(10)와, 상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하도록 구비되고 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(20)와, 상기 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되며 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열교환하는 전열교환기(5)를 포함하여 구성된다.

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

상기 급기덕트(10)의 양단에 급기 흡입구(11) 및 급기 배출구(13)가 형성되고, 상기 배기덕트(20)의 양단에도 배기 흡입구(21) 및 배기 배출구(23)가 형성된다.

상기 급기덕트(10)의 급기 배출구 측에 실외공기를 강제 흡입하는 급기팬(15)이 구비되고, 상기 배기덕트(20)의 배기 배출구 측에 실내공기를 강제 배출하는 배기팬(25)이 구비된다.

상기 전열교환기(5)는 전술한 바와 같이 내부에 급기덕트(10)와 연통되는 다수의 급기통로(5a)와 상기 급기통로와 이웃하며 배기덕트(20)와 연통되는 다수의 배기통로(5b)가 구비되며, 상기 급기통로와 배기통로의 경계부분에는 열전도 효율이 뛰어난 열교환막(도시생략)이 구비된다. 이 때, 실선으로 도시된 부분이 급기통로(5a)이며 점선으로 도시된 부분이 배기통로(5b)이다.

한편, 상기 환기장치는 전열교환기(5)에서 생성된 응축수를 집수하기 위해, 상기 전열교환기의 하단에 구비되는 집수통(30)을 더 포함하여 구성된다. 상기 집수통(30)은 그 내부의 응축수가 급기되는 실외공기에 의해 자연 증발될 수 있도록 상부면(31)이 개방된다.

이 때, 상기 집수통(30)의 내부에는 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 서로 교류되지 않도록, 상기 전열교환기의 급기통로(5a)와 배기통로(5b)의 경계단으로부터 집수통의 바닥면(33)까지 수분통과 필터(40)가 더 구비된다. 상기 수분통과 필터(40)는 공기의 통과는 차단해야 하나, 응축수의 통과는 허용해야 한다. 이를 위해, 상기 수분통과 필터(40)는 수분이 통과할 수 있는 재질로 만들어져야 하며, 일례로 종이로 만들어진 것을 제시한다.

한편, 상기 집수통(30)의 응축수가 전열교환기(5)로 향하는 실외공기에 의해 자연 증발되기 위해서, 상기 전열교환기의 급기통로(5a)는 도면상 우측 하단 모서리로부터 좌측 상단 모서리까지 형성되어야 한다. 이 때, 배기통로(5b)는 전열교환기의 우측 상단 모서리로부터 좌측 하단 모서리까지 형성된다. 따라서, 상기 집수통(30)은 전열교환기로 향하는 급기덕트(10) 상에 노출된다.

이 경우, 상기 전열교환기(5)에서 생성된 응축수가 모두 증발될 수 있도록 상기 집수통의 바닥면(33)은 급기덕트(10) 측으로 갈수록 아래로 경사짐이 바람직하다.

이와 같이 구성된 환기장치의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다

도 2b에 도시된 바와 같이, 오염된 실외공기를 배출하기 위해 배기팬(25)과 급기팬(15)에 전원이 인가되면 실내공기는 실외로 배출되고 실외공기는 실내로 유입된다.

이를 상술하면, 배기팬(25)의 작동으로 실내공기는 배기 흡입구(21)를 통해 배기덕트(20)로 유입되고, 계속해서 전열교환기의 배기통로(5b)를 지나 배기 배출 구(23)를 통해 실외로 배출된다. 이와 동시에, 급기팬(15)의 작동으로 신선한 실외공기가 급기 흡입구(11)를 통해 급기덕트(10)로 유입되고, 계속해서 전열교환기의 급기통로(5a)를 지나 급기 배출구(13)를 통해 실내로 유입된다.

이 때, 상기 전열교환기(5)를 지나는 실내공기와 실외공기는 각각 배기통로(5b)와 급기통로(5a)를 지나면서 열교환막을 통해 열교환하게 된다.

전술한 열교환 과정 중에 상기 전열교환기(5)에서 생성된 응축수는 급기통로(5a) 또는 배기통로(5b)를 타고 집수통(30)에 모이게 된다. 이 때, 응축수는 집수통(30)의 형상에 기인하여 급기덕트(10) 측으로 모이게 된다. 이렇게 집수된 응축수는 급기되는 실외공기에 의해 자연 증발되어 실외공기의 온도를 낮추게 된다. 특히, 전술한 증발 현상은 급기되는 실외공기의 온도가 고온일 경우 더욱 활성화될 수 있으며, 이 경우 실외공기의 온도를 더욱 낮출 수 있다. 전술한 장점을 제공하는 환기장치는 실외온도가 실내온도보다 휠씬 높은 여름에 운영하기에 적합하다.

즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 환기장치는 열교환 과정에서 생성된 응축수를 급기되는 실외공기에 자연 증발시킴으로써, 별도의 드레인 펌프를 이용하지 않더라도 응축수를 제거함과 동시에 실외공기의 온도를 낮출 수 있다.

다음, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도시한 구성도이다.

도 3에 도시된 환기장치는 전열교환기의 급기통로(5a)와 배기통로(5b)가 형성되는 방향이 다를 뿐, 도 2b에 도시된 환기장치의 구조와 동일하다. 따라서, 도 2b에 도시된 환기장치와 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 3에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 환기장치는 전열교환기(5)에서 생성된 응축수가 배기되는 실내공기에 증발되어 외부로 배출되도록, 상기 집수통(30)이 전열교환기를 지난 배기덕트(20) 상에 노출된다.

이를 위해, 상기 전열교환기의 배기통로(5b)는 도면상 좌측 상단 모서리로부터 우측 하단 모서리까지 형성되며, 급기통로(5a)는 도면상 우측 상단 모서리로부터 좌측 하단 모서리까지 형성된다. 물론, 이 경우에도 응축수가 증발 부분에 집중될 수 있도록, 상기 집수통의 바닥면(33)은 배기덕트(20) 측으로 갈수록 아래로 경사짐이 바람직하다.

이와 같이 구성된 환기장치의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 오염된 실내공기는 배기팬(25)의 작동으로 배기 흡입구(21), 배기덕트(20), 전열교환기(5), 배기덕트, 배기 배출구(23)를 차례로 지나면서 실외로 배출되고, 반대로 신선한 실외공기는 급기팬(15)의 작동으로 급기 흡입구(11), 급기덕트(10), 전열교환기(5), 급기 배출구(13)를 차례로 지나면서 실내로 유입된다.

이 때, 상기 전열교환기(5)에서 실내공기와 실외공기가 열교환하면서 생성된 응축수는 급기통로(5a) 또는 배기통로(5b)를 타고 집수통(30)으로 모이게 된다. 계속해서 상기 응축수는 집수통(30)의 형상에 기인하여 배기덕트(20) 측으로 모이게 된다.

이렇게 집수된 응축수는 전열교환기(5)를 지난 실내공기에 의해 자연 증발되 어 실내공기와 함께 실외로 배출된다. 이러한 장점을 제공하는 환기장치는 실내온도가 실외온도보다 휠씬 높은 겨울에 운영하기에 적합하다.

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 환기장치는 열교환 과정에서 생성된 응축수를 배기되는 실내공기에 자연 증발시킴으로써, 별도의 드레인 펌프를 이용하지 않더라도 응축수를 제거할 수 있다.

다음, 도 4a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 환기장치의 구조를 부분적으로 도시한 사시도이고, 도 4b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도시한 구성도이다.

도 4a 및 4b에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 환기장치는 박스형태의 케이스(1) 내부에 구비되어 양단에 급기 흡입구(11) 및 급기 배출구(13)가 형성되어 실외공기가 실내로 안내되는 급기덕트(10)와, 상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하도록 구비되고 양단에 배기 흡입구(21) 및 배기 배출구(23)가 형성되어 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(20)와, 상기 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되며 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열교환하는 전열교환기(5)를 포함하여 구성된다.

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

상기 급기덕트(10)의 급기 배출구 측에 실외공기를 강제 흡입하는 급기팬(15)이 구비되고, 상기 배기덕트(20)의 배기 배출구 측에 실내공기를 강제 배출하는 배기팬(25)이 구비된다.

상기 전열교환기(5)는 전술한 바와 같이 내부에 급기덕트(10)와 연통되는 다수의 급기통로(5a)와 상기 급기통로와 이웃하며 배기덕트(20)와 연통되는 다수의 배기통로(5b)가 구비되며, 상기 급기통로와 배기통로의 경계부분에는 열전도 효율이 뛰어난 열교환막(도시생략)이 구비된다. 이 때, 실선으로 도시된 부분이 급기통로(5a)이며 점선으로 도시된 부분이 배기통로(5b)이다.

그리고 상기 전열교환기(5)의 하단에 실내공기와 실외공기가 열교환하면서 생성된 응축수가 집수되는 집수통(30)이 구비된다. 상기 집수통(30)은 그 내부의 응축수가 급기되는 실외공기에 의해 그리고 후술하는 히터(50)에 의해 증발될 수 있도록 상부면(31)이 개방된다.

이 때, 상기 집수통(30)의 내부에는 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 서로 교류되지 않도록, 상기 전열교환기의 급기통로(5a)와 배기통로(5b)의 경계단으로부터 집수통의 바닥면(33)까지 수분통과 필터(40)가 더 구비된다. 상기 수분통과 필터(40)는 공기의 통과를 차단하면서도 응축수의 통과를 허용하기 위해, 수분이 통과할 수 있는 재질로 만들어져야 하며, 일례로 종이로 만들어진 것을 제시한다.

한편, 상기 환기장치는 집수통(30)의 하단에 구비되어 응축수를 강제로 증발시키는 히터(50)를 더 포함하여 구성된다. 즉, 상기 히터(50)는 필요시 전원을 공급받아 집수통(30) 내부의 응축수를 증발시킴으로써, 자연 증발에 의존할 때보다 응축수를 제거하는데 더욱 유리한 작용을 제공하게 된다.

이 때, 상기 히터(50)의 구동여부를 결정하기 위해 상기 집수통(30)의 일측 에 응축수의 수위를 감지할 수 있는 수위센서(55)가 구비됨이 바람직하다. 상기 수위센서(55)로 여러 가지가 적용될 수 있으며, 일례로 응축수에 담겨지는 연장관(55a)을 이용하여 공기압 변화로 수위를 감지하고 이를 제어부(도시생략)에 전기적 신호로 인가하는 것을 제시한다.

한편, 상기 집수통(30)의 응축수가 증발되어 전열교환기(5)로 향하는 실외공기의 온도를 낮추기 위해서, 상기 전열교환기의 급기통로(5a)는 도면상 우측 하단 모서리로부터 좌측 상단 모서리까지 형성되어야 한다. 이 때, 배기통로(5b)는 전열교환기(5)의 우측 상단 모서리로부터 좌측 하단 모서리까지 형성된다. 따라서, 상기 집수통(30)은 전열교환기로 향하는 급기덕트(10) 상에 노출된다.

이 경우, 상기 전열교환기(5)에서 생성된 응축수가 모두 증발될 수 있도록 상기 집수통의 바닥면(33)은 급기덕트(10) 측으로 갈수록 아래로 경사짐이 바람직하다. 또한, 상기 히터(50) 역시 같은 이유로 급기덕트(10) 측에 위치하는 집수통(30)의 하단에 집중적으로 구비됨이 바람직하다.

이와 같이 구성된 환기장치의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 오염된 실내공기는 배기팬(25)의 작동으로 배기 흡입구(21), 배기덕트(20), 전열교환기(5), 배기덕트, 배기 배출구(23)를 차례로 지나면서 실외로 배출되고, 반대로 신선한 실외공기는 급기팬(15)의 작동으로 급기 흡입구(11), 급기덕트(10), 전열교환기(5), 급기 배출구(13)를 차례로 지나면서 실내로 유입된다.

이 때, 상기 전열교환기(5)에서 실내공기와 실외공기가 열교환하면서 생성된 응축수는 급기통로(5a) 또는 배기통로(5b)를 타고 집수통(30)으로 모이게 된다. 계속해서 상기 응축수는 집수통(30)의 형상에 기인하여 급기덕트(10) 측으로 모이게 된다.

한편, 상기 집수통(30)에 집수된 응축수의 수위를 수위센서(55)가 계속 검출하여 이를 제어부에 신호로 인가하게 되고, 상기 제어부에서 현재수위가 일정수위 이상이 되면 히터(50)에 전원을 공급하게 된다.

따라서, 상기 집수통(30)의 응축수는 전열교환기로(5) 향하는 실외공기에 의해 자연 증발됨과 동시에 상기 히터(50)의 발열로 인해 강제 증발되며, 이 때 증발된 응축수는 급기되는 실외공기의 온도를 낮추게 된다. 전술한 장점을 제공하는 환기장치는 실외온도가 실내온도보다 휠씬 높은 여름에 운영하기에 적합하다.

즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 환기장치는 열교환 과정에서 생성된 응축수를 급기되는 실외공기와 히터(50)를 이용하여 증발시킴으로써, 별도의 드레인 펌프를 이용하지 않더라도 응축수를 제거할 수 있다.

다음, 도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도시한 구성도이다.

도 5에 도시된 환기장치는 전열교환기(5)의 급기통로(5a)와 배기통로(5b)가 형성되는 방향이 다를 뿐, 도 4b에 도시된 환기장치의 구조와 동일하다. 따라서, 도 4b에 도시된 환기장치와 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 5에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 환기장치는 전열교환기(5)에서 생성된 응축수가 배기되는 실내공기에 증발되어 외부로 배출되도록, 상기 집수통(30)이 전열교환기를 지난 배기덕트(20) 상에 노출된다.

이를 위해, 상기 전열교환기의 배기통로(5b)는 도면상 좌측 상단 모서리로부터 우측 하단 모서리까지 형성되며, 급기통로(5a)는 도면상 우측 상단 모서리로부터 좌측 하단 모서리까지 형성된다.

물론, 이 경우에도 응축수가 증발 부분에 집중될 수 있도록, 상기 집수통의 바닥면(33)은 배기덕트(20) 측으로 갈수록 아래로 경사짐이 바람직하다. 또한, 상기 배기덕트(20) 측에 위치하는 집수통(30)의 하단에 히터(50)가 집중적으로 구비됨이 바람직하다.

이와 같이 구성된 환기장치의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이, 오염된 실내공기는 배기팬(25)의 작동으로 배기 흡입구(21), 배기덕트(20), 전열교환기(5), 배기덕트, 배기 배출구(23)를 차례로 지나면서 실외로 배출되고, 반대로 신선한 실외공기는 급기팬(15)의 작동으로 급기 흡입구(11), 급기덕트(10), 전열교환기(5), 급기 배출구(13)를 차례로 지나면서 실내로 유입된다.

이 때, 상기 전열교환기(5)에서 실내공기와 실외공기가 열교환하면서 생성된 응축수는 급기통로(5a) 또는 배기통로(5b)를 타고 집수통(30)으로 모이게 된다. 계속해서 상기 응축수는 집수통(30)의 형상에 기인하여 배기덕트(20) 측으로 모이게 된다.

한편, 상기 집수통(30)에 집수된 응축수의 수위를 수위센서(55)가 계속 검출하여 이를 제어부에 신호로 인가하게 되고, 상기 제어부에서 현재수위가 일정수위 이상이 되면 히터(50)에 전원을 공급하게 된다.

따라서, 상기 집수통(30)의 응축수는 전열교환기(5)를 지난 실내공기에 의해 자연 증발됨과 동시에 상기 히터(50)의 발열로 인해 강제 증발되며, 배기되는 실내공기와 함께 실외로 배출된다. 전술한 장점을 제공하는 환기장치는 실내온도가 실외온도보다 휠씬 높은 여름에 운영하기에 적합하다.

즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 환기장치는 열교환 과정에서 생성된 응축수를 배기되는 실내공기와 히터(50)를 이용하여 증발시킴으로써, 별도의 드레인 펌프를 이용하지 않더라도 응축수를 제거할 수 있다.

다음, 도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도시한 구성도이다.

도 6에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 환기장치는 박스형태의 케이스(1) 내부에 구비되어 양단에 급기 흡입구(11) 및 급기 배출구(13)가 형성되어 실외공기가 실내로 안내되는 급기덕트(10)와, 상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하도록 구비되고 양단에 배기 흡입구(21) 및 배기 배출구(23)가 형성되어 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(20)와, 상기 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되며 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열교환하는 전열교환기(5)를 포함하여 구성된다.

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

상기 급기덕트(10)의 급기 배출구 측에 실외공기를 강제 흡입하는 급기팬(15)이 구비되고, 상기 배기덕트(20)의 배기 배출구 측에 실내공기를 강제 배출하는 배기팬(25)이 구비된다.

상기 전열교환기(5)는 전술한 바와 같이 내부에 급기덕트(10)와 연통되는 다수의 급기통로(5a)와 상기 급기통로와 이웃하며 배기덕트(20)와 연통되는 다수의 배기통로(5b)가 구비되며, 상기 급기통로와 배기통로의 경계부분에는 열전도 효율이 뛰어난 열교환막이 구비된다. 이 때, 실선으로 도시된 부분이 급기통로(5a)이며 점선으로 도시된 부분이 배기통로(5b)이다.

한편, 상기 환기장치는 전열교환기(5)의 하단에 구비되어 실내공기와 실외공기가 열교환하면서 생성된 응축수를 제거할 수 있는 흡습제(60)를 더 포함한다. 상기 흡습제(60)는 일단 응축수를 흡수한 다음, 상기 응축수를 모세관 현상에 의해 급기덕트(10)에 노출되는 부분까지 상승시키는 역할을 수행한다. 이러한 흡습제(60)는 흡습성이 뛰어난 고분자 화합물이나 종이 기타 섬유재질을 이용하여 만들 수 있다.

이를 위해, 상기 전열교환기(5)의 하단에 응축수가 집수되는 집수통(30)이 구비되며, 상기 집수통의 내부에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 서로 교류되지 않도록, 상기 전열교환기의 급기통로(5a)와 배기통로(5b)의 경계단으로부터 집수통의 바닥면(33)까지 수분통과 필터(40)가 구비된다.

이 때, 급기되는 실외공기에 의해 응축수가 자연스럽게 제거될 수 있도록, 상기 전열교환기의 급기통로(5a)는 도면상 우측 하단 모서리로부터 좌측 상단 모서리까지 형성되어야 하며, 이 경우 배기통로(5b)는 전열교환기의 좌측 상단 모서리 로부터 우측 하단 모서리까지 형성된다. 따라서, 상기 집수통(30)은 전열교환기로 향하는 급기덕트(10) 상에 노출되며, 상기 흡습제(60)가 급기덕트 측에 위치하는 집수통(30)의 내부로부터 전열교환기로 향하는 급기덕트(10)의 내부까지 연장되어 지지됨으로써, 상기 흡습제를 타고 상승하는 응축수가 실외공기에 의해 제거될 수 있다.

이 경우, 상기 전열교환기(5)에서 생성된 응축수가 모두 증발될 수 있도록 상기 집수통의 바닥면(33)은 급기덕트(10) 측으로 갈수록 아래로 경사짐이 바람직하다.

이와 같이 구성된 환기장치의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 6에 도시된 바와 같이, 오염된 실내공기는 배기팬(25)의 작동으로 배기 흡입구(21), 배기덕트(20), 전열교환기(5), 배기덕트, 배기 배출구(23)를 차례로 지나면서 실외로 배출되고, 반대로 신선한 실외공기는 급기팬(15)의 작동으로 급기 흡입구(11), 급기덕트(10), 전열교환기(5), 급기 배출구(13)를 차례로 지나면서 실내로 유입된다.

이 때, 상기 전열교환기(5)에서 실내공기와 실외공기가 열교환하면서 생성된 응축수는 급기통로(5a) 또는 배기통로(5b)를 타고 집수통(30)으로 모이게 된다. 계속해서 상기 응축수는 집수통(30)의 형상에 기인하여 급기덕트(10) 측으로 모이게 된다.

이 후, 상기 응축수는 흡습제(60)에 흡수된 다음 모세관 현상에 의해 급기덕트(10) 상에 노출된 부분까지 계속 상승하게 되고, 급기되는 실외공기에 의해 증발 되거나 아니면 실외공기와 함께 실내로 유입된다.

따라서, 본 발명의 제5 실시예에 따른 환기장치는 열교환 과정에서 생성된 응축수를 흡습제(60)를 이용하여 일단 흡수한 다음 급기되는 실외공기에 의해 제거함으로써, 별도의 드레인 펌프를 이용하지 않더라도 응축수를 제거할 수 있으며, 이 경우 급기되는 실외공기의 온도를 낮출 수 있다.

다음, 도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 환기장치의 작용을 도시한 구성도이다.

도 7에 도시된 환기장치는 전열교환기의 급기통로(5a)와 배기통로(5b)가 형성되는 방향이 다를 뿐, 도 6에 도시된 환기장치의 구조와 동일하다. 따라서, 도 7에 도시된 환기장치와 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 7에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 환기장치는 전열교환기(5)에서 생성된 응축수가 배기되는 실내공기에 의해 제거되도록, 흡습제(60)의 일단이 배기덕트(20)의 내부에 연장되어 있다.

이 때, 배기되는 실내공기에 의해 응축수가 자연스럽게 제거될 수 있도록, 상기 전열교환기의 배기통로(5b)는 도면상 좌측 상단 모서리로부터 우측 하단 모서리까지 형성되며, 급기통로(5a)는 전열교환기의 우측 상단 모서리로부터 좌측 하단 모서리까지 형성된다. 따라서, 상기 집수통(30)은 전열교환기를 지난 배기덕트(20) 상에 노출되며, 상기 흡습제(60)가 배기덕트 측에 위치하는 집수통(30)의 내부로부터 전열교환기를 지난 배기덕트(20)의 내부까지 연장되어 지지됨으로써, 상기 흡습제를 타고 상승하는 응축수가 실내공기에 의해 제거될 수 있다.

이 경우, 상기 전열교환기(5)에서 생성된 응축수가 모두 증발될 수 있도록 상기 집수통의 바닥면(33)은 배기덕트(20) 측으로 갈수록 아래로 경사짐이 바람직하다.

이와 같이 구성된 환기장치의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 7에 도시된 바와 같이, 오염된 실내공기는 배기팬(25)의 작동으로 배기 흡입구(21), 배기덕트(20), 전열교환기(5), 배기덕트, 배기 배출구(23)를 차례로 지나면서 실외로 배출되고, 반대로 신선한 실외공기는 급기팬(15)의 작동으로 급기 흡입구(11), 급기덕트(10), 전열교환기(5), 급기덕트, 급기 배출구(13)를 차례로 지나면서 실내로 유입된다.

이 때, 상기 전열교환기(5)에서 실내공기와 실외공기가 열교환하면서 생성된 응축수는 급기통로(5a) 또는 배기통로(5b)를 타고 집수통(30)으로 모이게 된다. 계속해서 상기 응축수는 집수통(30)의 형상에 기인하여 배기덕트(20) 측으로 모이게 된다.

이 후, 상기 응축수는 흡습제(60)에 흡수된 다음 모세관 현상에 의해 배기덕트(20) 상에 노출된 부분까지 계속 상승하게 되고, 배기되는 실내공기에 의해 증발되거나 아니면 실내공기와 함께 실외로 배출된다.

따라서, 본 발명의 제6 실시예에 따른 환기장치는 열교환 과정에서 생성된 응축수를 흡습제(60)를 이용하여 일단 흡수한 다음 배기되는 실내공기에 의해 제거함으로써, 별도의 드레인 펌프를 이용하지 않더라도 응축수를 제거할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 변형된 형태의 실시예를 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위에 있는 변형된 형태는 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 환기장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명에 의하면 실내공기와 실외공기가 열교환하면서 생성된 응축수를 배기되는 실내공기에 의해 자연 증발시키거나, 히터에 의해 강제 증발시키거나 아니면 흡습제에 의해 제거할 수 있다. 따라서, 응축수 제거를 위한 별도의 드레인 펌프를 구비할 필요가 없으며, 이로 인해 에너지를 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

둘째, 본 발명에 의하면 실내공기와 실외공기가 열교환하면서 생성된 응축수를 실외공기가 급기되는 유로상에서 증발시킴으로써, 실외공기의 온도를 낮출 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (18)

1. 실외공기가 급기팬의 작동으로 실내로 유입되는 급기덕트;

   상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 배기팬의 작동으로 실외로 배출되는 배기덕트;

   상기 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되며, 내부에 상기 급기덕트와 연통되는 다수의 급기통로와 상기 배기덕트와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 이웃하도록 구획되는 전열교환기;

   상기 전열교환기의 하단에 구비되어 급기와 배기가 열교환하면서 생성된 응축수가 집수되며, 집수된 응축수가 급기 또는 배기에 의해 증발되도록 상부면이 개방되는 집수통을 포함하는 환기장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   급기와 배기가 서로 교류되지 않고 응축수만이 지날 수 있도록, 상기 전열교환기의 급기통로와 배기통로의 경계단으로부터 상기 집수통의 바닥면까지 구비되는 수분통과 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 수분통과 필터는 종이로 만들어지는 것을 특징으로 하는 환기장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   응축수가 급기되는 실외공기에 의해 증발되도록, 상기 집수통이 전열교환기로 향하는 급기덕트 상에 노출되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   응축수가 증발 부분에 집중되도록, 상기 집수통의 바닥면은 급기덕트 측으로 갈수록 아래로 경사지는 것을 특징으로 하는 환기장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   응축수가 배기되는 실내공기에 증발되어 실외로 배출되도록, 상기 집수통이 전열교환기를 지난 배기덕트 상에 노출되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   응축수가 증발 부분에 집중되도록, 상기 집수통의 바닥면은 배기덕트 측으로 갈수록 아래로 경사지는 것을 특징으로 하는 환기장치.
8. 실외공기가 급기팬의 작동으로 실내로 유입되는 급기덕트;

   상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 배기팬의 작동으로 실외로 배출되는 배기덕트;

   상기 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되며, 내부에 상기 급기덕 트와 연통되는 다수의 급기통로와 상기 배기덕트와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 이웃하도록 구획되는 전열교환기;

   상기 전열교환기의 하단에 구비되어 급기와 배기가 열교환하면서 생성된 응축수가 집수되며, 집수된 응축수가 급기 또는 배기에 의해 증발되도록 상부면이 개방되는 집수통;

   상기 전열교환기의 급기통로와 배기통로의 경계단으로부터 상기 집수통의 바닥면까지 구비되며, 응축수만이 서로 교류되는 수분통과 필터;

   상기 집수통의 하단에 구비되어 응축수를 강제로 증발시키는 히터를 포함하는 환기장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 히터의 구동여부를 결정하기 위해, 상기 집수통의 일측에 구비되어 응축수의 수위를 검출하는 수위센서를 더 포함하는 환기장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    응축수가 급기되는 실외공기에 증발되어 실내로 유입되도록, 상기 집수통이 전열교환기로 향하는 급기덕트 상에 노출되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    응축수가 증발 부분에 집중되도록, 상기 집수통의 바닥면은 급기덕트 측으로 갈수록 아래로 경사지는 것을 특징으로 하는 환기장치.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 급기덕트 측에 위치하는 집수통의 하단에 히터가 집중적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
13. 제 9 항에 있어서,

    응축수가 배기되는 실내공기에 증발되어 실외로 배출되도록, 상기 집수통이 전열교환기를 지난 배기덕트 상에 노출되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    응축수가 증발 부분에 집중되도록, 상기 집수통의 바닥면은 배기덕트 측으로 갈수록 아래로 경사지는 것을 특징으로 하는 환기장치.
15. 제 13 항에 있어서,

    상기 배기덕트 측에 위치하는 집수통의 하단에 히터가 집중적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
16. 실외공기가 급기팬의 작동으로 실내로 유입되는 급기덕트;

    상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 배기팬의 작동으로 실 외로 배출되는 배기덕트;

    상기 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되며, 내부에 상기 급기덕트와 연통되는 다수의 급기통로와 상기 배기덕트와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 이웃하도록 구획되는 전열교환기;

    상기 전열교환기의 하단에 구비되어 급기와 배기가 열교환하면서 생성된 응축수를 흡수한 후, 상기 응축수를 삼투압 현상으로 급기덕트 또는 배기덕트 상으로 이동시키는 흡습제를 포함하는 환기장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 흡습제의 일단이 전열교환기로 향하는 급기덕트 상에 연장되어, 응축수가 급기되는 실외공기와 함께 실내로 유입되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
18. 제 16 항에 있어서,

    상기 흡습제의 일단이 전열교환기를 지난 배기덕트 상에 연장되어, 응축수가 배기되는 실외공기와 함께 실외로 배출되는 것을 특징으로 하는 환기장치.

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