KR101126308B1 - 흡음관이 내장된 직접 급기 방식의 벽걸이형 복합 기능 환기 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 덕트 설치가 어려운 기존 건물이나 천장 공간이 협소하여 설치 공간 확보에 어려운 곳은 물론 많은 인원이 많이 모이는 장소로서 다양한 오염 원인 물질로 인한 오염부하가 높고 악취가 많이 발생하여 환기는 물론 집진, 흡착, 살균 및 탈취가 포함된 복합적 공기 정정화, 온습도 관리 등 특수 환경하의 오염 물질 발생 장소별로 고도의 집중적이고 복합적으로 실내 공기 관리가 필요한 병원이나 요양원, 숙박시설, 미용실, 피부관리실, 동물병원 등에 장착하여 실내 공기질을 개선하는 환기장치로서, 실내 오염된 공기가 가장 가까운 거리에서 직접 배출되도록 직사각형 환기장치 내측에 구조물 내에서 발생하는 기계 소음을 차단하는 수평 방향의 차단판을 중심으로 측면에 제습, 탈취, 축열의 복합 기능을 수행하는 세라믹 또는 탄소체의 고 비표면적 축열식 열교환기를 중심으로 양측에 프리 집진 필터와 고효율 포스트 집진 필터, 급기팬과 배기팬 및 전기적인 방전으로 공기 속의 오염물질을 이온화시켜 공기를 살균 탈취하여 정화시키는 음이온 발생장치가 일체로 구비된 기계 장치부와 그 하부로 급기팬에 연통되어 꺽여서 흐르는 기류를 고르게 유도하고 좁은 공간에서도 최대의 흡음성능을 발휘하는 플렉서블한 주름관 형상의 흡음관이 수평 방향으로 견고하게 장착되고 안내된 공기를 수직 하방으로 토출시키는 라인 디퓨져가 각각 구비된 2단계 소음 차단 구조 복합 기능 환기장치이다.

Description

흡음관이 내장된 직접 급기 방식의 벽걸이형 복합 기능 환기 장치{Multiple purpose ventilating apparatus}

본 발명은 흡음관이 내장된 직접 급기 방식의 벽걸이형 복합 기능 환기 장치에 관한 것으로서,

더욱 자세히는 덕트 설치가 어려운 기존 건물이나 천장 공간이 협소하여 설치 공간 확보에 어려운 곳은 물론 많은 인원이 많이 모이는 장소이므로 먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 이산화질소, 휘발성 유기화합물질, 박테리아, 바이러스, 균류 등이 포함된 다양한 오염 원인 물질로 인한 오염부하가 높고 악취가 많이 발생하여 환기는 물론 집진, 흡착, 살균 및 탈취가 포함된 복합적 공기 정화, 온습도 관리 등 특수 환경하의 오염 물질 발생 장소별로 고도의 집중적이고 복합적으로 실내 공기 관리가 필요한 병원이나 요양원, 숙박시설, 미용실, 피부관리실, 동물병원 등에 장착하여 실내 공기질을 개선하는 복합 기능 환기장치인바,

실내 오염된 공기가 가장 가까운 거리에서 직접 배출되도록 공간효율을 고려한 판상형 구조의 직사각형 콤팩트한 케이스 내측에 구조물내에서 발생하는 기계 소음을 차단하는 수평 방향의 차단판을 중심으로 측면에 공기 유통공이 다수 개 형성되어 제습, 탈취, 축열의 복합 기능을 수행하는 세라믹 또는 탄소체의 고 비표면적 축열식 열교환기를 중심으로 양측에 프리 필터와 고효율 집진 포스트 필터, 외부의 신선한 공기를 공급하는 급기팬과 내부의 오염 공기를 배출하는 배기팬 및 전기적인 방전으로 공기 속의 오염물질을 이온화시켜 공기를 살균 탈취하여 정화시키는 음이온 발생장치가 일체로 구비된 1-way방식의 일자형 유로의 구조 기계 장치부가, 그 하부로는 급기팬에 접속된 급기구에 연통되어 꺽여서 흐르는 기류를 고르게 유도하여 외부 공기를 공급하되 좁은 공간에서도 최대의 흡음성능을 발휘하여 유입되는 공기의 압력에 의하여 발생되는 소음을 최대한 흡수하게끔 플렉서블한 주름관 형상의 흡음관이 수평 방향으로 견고하게 장착되고 수평방향으로 안내된 공기를 실내에 수직 하방으로 토출시키는 라인 디퓨져가 각각 구비된 2단계 소음 차단 구조의 복합 기능 환기장치로서,

별도의 환기장치나 공기정화장치, 열교환장치를 각각 구비하지 않고도 기계장치와 안내 덕트가 차지하는 체적공간이 최소화되게끔 고밀도로 압축 내장한 세련되고 초경량화된 복합 기능 연계 구조로서,

낮은 운전소음을 실현하여 고효율 송풍 능력과 함께 외부 공기를 집중적으로 유입시키거나 오염공기를 집중적으로 배출하는 정숙 운전이 가능하며 덕트 시공이 불가능하거나 층고가 낮은 공간에서도 시공이 용이하고 미세먼지가 없고, 세균이 없으며, 유독 기체 성분이 없는 깨끗하면서도 적절한 습도 및 건강에 좋은 음이온이 풍부한 공기를 온도차 없이 공급할 수 있게 되는 복합상승효과를 구현할 수 있다.

답답하고 탁한 실내공기는 우리의 건강을 해치는 주범으로서 사람은 90% 이상을 실내에서 생활하는데 여러 가지 이유로 오염물질이 끊임없이 발생하게 되어 실내의 오염된 공기로 인하여 건강을 해칠 수 있기 때문에 실내 공기질 향상을 위한 환기가 절실히 요구된다.

특히 최근의 신축 건물들은 기밀성이 좋아 열 손실을 약 25%-50% 줄일 수 있으나, 자연환기율은 저하된다. 따라서 이러한 건물에는 외부의 신선한 공기 공급과 더불어 실내의 공기 오염 물질과 과잉 습기를 배출하기 위한 경제적이며 효과적인 기계적 환기 장치가 필요하게 된다.

그리고 공공시설뿐만 아니라 민간시설에 대해서도 실내공기질 관리 대상이 확대되고 아파트와 주상복합아파트, 학교 등 100세대 이상 다중이용시설에의 환기장치 설치가 법규로 의무화되면서 실내공기질 관리 대상이 확대됨으로써 밀폐된 공간에서 실내와 외부 공기의 열교환을 통해 냉난방 에너지손실을 최소화하며 공기를 정화시킬 수 있는 에너지 절약형 첨단 강제 환기장치의 수요가 크게 늘어나고 있으나 고객요구를 충분히 만족시키지 못하고 있다.

최근 조사에 의하면 특수 환경으로 일정 수준 이상의 청정도가 필요한 병원이나 요양원, 숙박시설, 미용실, 피부관리실 등 밀폐된 공간에 많은 시민이 모이는 다중이용 시설이 특히 먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 이산화질소, 휘발성 유기화합물질, 박테리아, 바이러스, 균류 등이 포함된 다양한 오염 원인 물질로 인하여 오염부하가 높고 악취가 많이 발생하여 실내 공기질이 나쁜 것으로 조사됨으로써,

실내 환기는 물론 집진, 흡착, 살균 및 탈취가 포함된 복합적 공기 정정화, 온습도 관리 등 오염 물질 발생 장소에서 고도의 집중적이고 복합적인 실내 공기 관리가 필요하게 되었다.

상기와 같이 고도의 공기질이 요구되는 특수 환경하의 다중 이용 시설에 복합적이고 집중적인 환기를 위해서는 실내에서 배출되는 오염된 공기에서 열과 수분을 70％ 이상 회수해 다시 실내에 공급하는 전열교환방식의 에너지 절약적인 방법으로 실내의 오염된 공기를 외부로 배출시키고 동시에 신선한 외부공기를 실내에 공급하는 기계적인 환기 장치와 가습기 등을 구비하고 필요환기량을 충족시키는 충분한 외기량을 확보하여 산소농도의 감소에 의한 재실자의 불쾌감을 감소시키고 온습도도 관리하여 미생물 등 다양한 오염물질에 의한 공기오염전파를 방지하면서 공기청정기도 설치하여 먼지 등의 여러 가지 오염물질을 고효율로 제거해 줌으로써 지속적인 환기효과로 고도의 공기 청정도를 유지하여야 한다.

상기한 문제점을 해결하여 본 출원인은 별도의 환기장치나 공기정화장치, 열회수 열교환장치를 각각 구비하지 않고도 하나의 장치로 필요한 환기를 수행하면서 에너지절약을 도모하기 위하여 배기되는 공기로부터 에너지를 회수함으로써 환기에 의한 냉난방 부하를 절감시킬 수 있는 열회수형 환기와 동시에 미세먼지 제거, 살균, 탈취 유해가스를 제거하여 오염공기를 정화하는 공기 정화 기능, 건강 온습도를 유지하는 온습도 관리의 기능 연계 구조로서 밀폐된 공간으로서 다중이용시설의 용도에 따른 필요환기량을 제공하여 실내 공기질 관리 기준을 충족시키는 복합 기능 환기장치를 제안한 바 있다.

그러나 상기한 본 출원인의 복합 기능 환기장치는,

배기구와 급기구가 양단의 배기부와 급기부에 각각 형성되고 힌지 개폐식의 개폐 덮개가 본체에 형성된 길다랗고 납작하고 폭이 좁은 직사각 형상의 케이스 내측 중앙으로는 미세 다공성 재질의 탄소(숯)재질로 전열 교환기 몸체 양측면에 원형의 관통공이 상하좌우 등간격으로 다수 개 형성된 전열 교환기를 중심으로 급기구와 연통되는 일측의 급기부로는 급기팬이, 배기구가 연통되는 타측의 배기부로는 배기팬이 양쪽 대칭의 직선상에 구비되어 송풍능력을 향상시키면서도 전열효율을 향상시키는 직사각형 환기장치 기구적 구성으로서,

1-Way 덕트방식으로 간단하면서도 설치 공간을 최소화시키는 공간절약적인 케이스 외형 구조와 세라믹 및 숯의 성분을 분말 압축 성형하여 우수한 축열 및 열 교환 성능과 탈취 및 항균, 제습 기능 및 오염물질 흡착기능을 수행하는 소재 특성의 열교환장치 및 플라즈마 방전에 의한 살균/탈취와 음이온을 발생시키는 음이온 발생장치의 유기적 결합으로 유통 공기의 정화와 함께 배기되는 공기로부터 에너지를 효율적으로 회수하면서 축열시켜 실내가 냉방 또는 난방시에도 환기에 따른 냉난방 부하를 효과적으로 절감시키면서도 실내온도의 급격한 상승이나 하강 없이 정화된 공기를 실내에 공급하는 복합 상승 효과가 있음에도 불구하고,

상기한 종래 기술의 열 회수형 환기장치는 천정고가 높고 천정 설치공간이 충분한 곳에서는 외부에서 유입되는 한 라인의 실외 공기를 실내의 여러 곳으로 분산 공급하는 덕트 연결의 간접 급기 방식 또는 무덕트 방식으로 설치하거나 운전하여 실내공기질을 개선시키는데 지장이 없으나 건축 외관과 공간효율성을 고려한 판상형 구조로 천정고가 낮고 설치공간이 협소한 곳에서는 최적의 설치 공간인 천정이 확보되지 않아 덕트와 디퓨져를 설치하기 어려우며 실내 공간에 설치 장애물이 많아 환기장치 설치하기 어렵고 또한 대풍량 고 유속으로 실별로 고도의 집중적인 환기로 실내 공기 관리가 필요한 병원이나 요양원, 숙박시설 등에서는 외부 공기 흡입이나 내부 공기 배기시 송풍 압력손실이 발생하여 송풍팬으로부터 원거리에 위치하게 되는 실내 공기는 신속히 방출 정화할 수 없게 되거나 외부 공기 흡입에 많은 시간이 소요됨으로써 요구되는 시간 내에 적정환기량을 충족시키지 못하게 되어 환기의 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명자는 종래 본인이 창안한 환기 시스템 기술이 가지는 장점은 살리면서 문제점을 종합적으로 해결하고자 노력한 결과 계속 개량 발명으로서 본 발명을 완성하게 된 것이다.

전술한 바와 같이 종래 기술의 환기장치는 제반 문제점을 가지고 있는바,

천정고가 낮고 설치공간이 협소하여 덕트나 환기장치 설치가 어려운 곳이나 오염부하가 높아 환기가 불량하기 쉬우므로 대풍량 고 유속으로 실별로 대응하는 고도의 집중적인 환기로 실내 공기 관리가 필요한 병원이나 요양원, 숙박시설 등에 적용할 수 있는 직접 급기 방식의 복합 기능 환기 장치를 개발함에 있어서,

급배기 라인이 하나의 일자형 유로로서 덕트나 기계장치 등의 많은 부품을 커버할 수 있는 부품 실장 능력이 있어 공간 절약적으로 슬림화시켜 천정고, 천정 덕트 설치 여부 등에 관계 없이 취출구가 적정 거리에 있게 되는 오염원의 설치 현장에서도 시공상의 제약이 없이 직접 설치가 가능하여 적절한 유인비로 고풍량 고속의 직접 환기를 수행할 수 있게 하면서도,

기계 부품의 실장으로 인한 기계적인 소음을 차단하고 발생된 소음은 효과적으로 흡수시키는 저 소음 정숙 운전을 실현하여 에너지절약형 고품질의 정화된 공기를 제공하여 쾌적한 실내 공기질을 유지시키게 하는 복합 기능의 환기 장치를 개발하여야 하는 기술적 과제가 있다.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서,

실내 오염된 공기가 가장 가까운 거리에서 직접 배출되도록 공간효율을 고려한 판상형 구조의 직사각형 콤팩트한 케이스 내측에 구조물내에서 발생하는 기계 소음을 차단하는 수평 방향의 차단판을 중심으로 측면에 공기 유통공이 다수 개 형성되어 제습, 탈취, 축열의 복합 기능을 수행하는 탄소체의 고 비표면적 축열식 열교환기를 중심으로 양측에 프리 필터와 고효율 집진 포스트 필터, 외부의 신선한 공기를 공급하는 급기팬과 내부의 오염 공기를 배출하는 배기팬 및 전기적인 방전으로 공기 속의 오염물질을 이온화시켜 공기를 살균 탈취하여 정화시키는 음이온 발생장치가 일체로 구비된 1-way방식의 일자형 유로의 구조 기계 장치부가, 그 하부로는 급기팬에 접속된 급기구에 연통되어 꺽여서 흐르는 기류를 고르게 유도하여 외부 공기를 전달하되 좁은 공간에서도 최대의 흡음성능을 발휘하여 유입되는 공기의 압력에 의하여 발생되는 소음을 최대한 흡수하게 하는 플렉서블한 주름관 형상의 흡음관이 수평 방향으로 견고하게 장착되고 수평방향으로 안내된 공기를 실태에 수직 하방으로 토출시키는 라인 디퓨져가 각각 구비된 2단계 소음 차단의 복합 기능 환기장치로서,

별도의 환기장치나 공기정화장치, 열교환장치를 각각 구비하지 않고도 기계장치와 안내 덕트가 차지하는 체적공간이 최소화되게끔 고밀도로 압축 내장한 세련되고 초경량화된 복합 기능 연계 구조로서,

덕트 설치가 어려운 기존 건물이나 천장 공간이 협소하여 설치 공간 확보에 어려운 곳은 물론 많은 인원이 많이 모이는 장소이므로 먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 이산화질소, 휘발성 유기화합물질, 박테리아, 바이러스, 균류 등이 포함된 다양한 오염 원인 물질로 인한 오염부하가 높고 악취가 많이 발생하여 환기는 물론 집진, 흡착, 살균 및 탈취가 포함된 복합적 공기 정정화, 온습도 관리 등 특수 환경하의 오염 물질 발생 장소별로 고도의 집중적이고 복합적으로 실내 공기 관리가 필요한 병원이나 요양원, 숙박시설, 미용실, 피부관리실, 동물병원 등에 장착하여 실내 공기질을 개선시키는 흡음관이 내장된 복합 기능 환기장치를 제공하는데 목적이 있다.

이와 같이 된 본 발명의 흡음관이 내장된 직접 급기 방식의 벽걸이형 복합 기능 환기 장치는,

실내 오염된 공기가 가장 가까운 거리에서 직접 배출되도록 공간효율을 고려한 판상형 구조의 직사각형 콤팩트한 케이스로 외관을 형성하여 경량화를 통한 시공의 편의성을 제공하되,

급배기 라인이 하나의 일자형 유로로서 덕트나 기계장치 등의 많은 부품을 커버할 수 있는 부품 실장 능력으로 덕트나 라인 디퓨저 등의 기계 부품을 내장(built in)할 수 있게끔 공간 절약적으로 슬림화됨으로써 천정고, 천정 덕트 설치 여부 등에 관계 없이 취출구가 적정 거리에 있게 되는 오염원의 설치 현장에서도 시공상의 제약이 없이 직접 설치가 가능하여 적절한 유인비로 고풍량 고속의 직접 환기를 수행할 수 있게 하면서도,

기계 부품의 실장으로 인한 기계적인 소음을 차단하고 발생된 소음은 효과적으로 흡수시켜 최대의 차음 및 흡음성능이 구현되는 저 소음 정숙 운전을 실현하여 에너지절약형 고품질의 정화된 공기를 제공함으로써 실별 혹은 세대별 직접 집중 환기 방식으로 쾌적한 실내 공기질을 유지시키고 오염원으로부터 재실자를 보호하게 된다.

특히 본 발명은 다양한 오염 원인 물질로 인한 오염부하가 높고 악취가 많이 발생하여 환기는 물론 집진, 흡착, 살균 및 탈취가 포함된 복합적 공기 청정화, 온습도 관리 등 특수 환경하의 오염 물질 발생 장소별로 고도의 집중적이고 복합적인 오염원별 실내 공기 관리가 가능하여 사각지대로 머물렀던 각종 다중이용시설을 쾌적한 공간으로 탈바꿈시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예의 복합 기능 축열식 환기 장치 구성도
도 2는 본 발명에 따른 일실시예의 축열식 열교환기 구성도
도 3은 본 발명의 제어장치 회로 구성도
도 4a는 본 발명에 적용되는 플라즈마 방전관의 외관 구성도
도 4b는 본 발명에 적용되는 플라즈마 방전관의 단면 구성도
도 5는 본 발명에 따른 환기장치의 사용상태 예시도

본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 자세하게 상술하면 다음과 같으며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구체적인 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은,

실별 또는 세대별로 설치되며 실내 오염된 공기가 가장 가까운 거리에서 직접 배출되도록 공간효율을 고려한 판상형 구조의 직사각형으로 구성되어 배기팬(130)에 의하여 내부의 오염 공기를 배출시키는 배기구(131)와 급기팬(120)에 의하여 외부의 깨끗한 공기를 공급하는 급기구(121)가 각각 구비되고 급기 및 배기시 유통 공기의 현열 및 잠열을 교환 회수하는 축열식 열교환기(140)가 구비되며 소음을 감소시키게끔 덕트 형태의 흡음관(180)이 내장된 직접 급기 방식의 벽걸이형 복합 기능 환기 장치(100)에 있어서,

상기 환기장치(100) 내측에 케이스형 구조물 내에서 발생하는 기계 소음을 차단하는 수평 방향의 차단판(110)을 중심으로 축열식 열교환기 몸체(141) 측면에 공기가 유통되게 하는 관통공(142)이 다수 개 형성되어 제습, 탈취, 축열의 복합 기능을 수행하는 세라믹 또는 탄소체의 고 비표면적 축열식 열교환기(140)를 중심으로 양측에 프리 집진 필터(150)와 고효율의 포스트 집진 필터(151), 급기구(121)로 외부의 신선한 공기를 공급하는 급기팬(120)과 배기구(131)로 실내의 오염 공기를 실외로 배출하는 배기팬(130) 및 방전관(161)의 전기적인 방전으로 공기 속의 오염물질을 이온화시켜 공기를 살균 탈취하여 정화시키게끔 방전관 일체형의 음이온 발생장치(160)가 각각 구비된 1-way방식의 일자형 유로 구조 기계 장치부(A)가, 그 하부로는 급기팬(120)일측에 구비된 급기구(121)에 연통되어 꺽여서 흐르는 기류를 고르게 유도하여 외부 공기를 전달하되 좁은 공간에서도 최대의 흡음성능을 발휘하여 유입되는 공기의 압력에 의하여 발생되는 소음을 흡수하게끔 플렉서블한 주름관 형상의 흡음관(180)이 수평 방향의 일체로 견고하게 장착되고 기계 장치부(A)에서 수평방향으로 안내된 공기를 실내로 하향 토출시키는 라인 디퓨져(190)가 각각 구비된 흡음 및 유통 공기 안내부(B)로 분리 구성되는 2단계 소음 차단 방식의 복합 기능 환기장치로서,

별도의 덕트나 환기 장치, 공기정화장치, 축열식 열교환장치를 각각 구비하지 않고도 실장되는 기계장치와 안내 덕트가 차지하는 체적공간이 최소화되게끔 고밀도로 압축 내장한 세련되고 초경량화된 복합 기능 연계 구조이고,

낮은 운전소음을 실현하여 고효율 송풍 능력과 함께 실외 외부 공기를 집중적으로 유입시키거나 실내 오염공기를 집중적으로 배출하는 정숙 운전이 가능하며 덕트 시공이 불가능하거나 층고가 낮은 공간에서도 시공이 용이하고 미세먼지가 없고, 세균이 없으며, 유독 기체 성분이 없는 깨끗하면서도 적절한 습도 및 건강에 좋은 음이온이 풍부한 공기를 온도차 없이 공급할 수 있게 되는 복합상승효과를 구현할 수 있게 하는 직접 급기 방식의 벽걸이형 복합 기능 환기 장치(100)이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명한다.

본 발명은 전술한 바와 같이,

설비자가 시공하기 편리하도록 공간효율을 고려하여 폭의 길이가 상대적으로 큰 납작한 직사각형 케이스 형태로서 환기 장치(100) 내측에 수평으로 구비되며 격벽형태로 기계 소음의 전달을 저지하는 차단판(110)을 중심으로 상부로는 1-way방식의 일자형 유로 구조 기계 장치부(A)가, 그 하부로는 수평으로 취출되는 공기를 수직으로 유도 배출시키게 하는 흡음 및 유통 공기 안내부(B)로 분리 구성되고 덕트 기능의 흡음관(180)이 내장되어 있는 기밀성이 좋은 2단 구성의 환기장치로서 배기팬(130)에 연통되는 배기구(131)는 측벽(210)을 통해 실외(220)로 급기팬(120)에 접속되는 급기구(121)는 실내(200)로 외기를 공급하는 라인 디퓨저(190)에 연통되게 형성되어 각 세대나 실별로 측벽(210)에 1:1 직접 대응 설치가 가능함으로써 덕트 노출 없이 세대별 직접 급기 방식의 집중 환기가 가능한데 본 발명의 환기장치는 공간절약적 구조의 납작한 케이스 형태로서 힌지 개폐식의 덮개와 몸체로 구성하는 것이 바람직하다.

따라서 상기한 환기장치(100) 구성에서 배기구(131)는 실외로 통하는 측벽(210)을 통하여 외부로 돌출 연통되게끔 환기장치(100) 일측면에 급기구(121)는 실내(200)와 통하는 흡음 및 유통 공기 안내부(B)의 라인 디퓨저(190)에 연통되게끔 환기장치 내측에 각각 구비되어 배기구(131)를 통하여 측벽(210)으로 들어온 외기가 일자형 유로 구조 기계 장치부(A)를 거치되, 일자형 유로 구조 기계 장치부(A) 하부의 흡음 및 유통 공기 안내부(B)를 거치면서 급기구(121)에 연통되는 흡음관(180)으로 안내되고 소음이 감소된 상태로 라인 디퓨저(190)를 통하여 신선한 외기가 실내로 공급되는 급배기 유로를 형성하게 된다.

상기 1-way방식의 일자형 유로 구조 기계 장치부(A)는 축열식 열교환기(140)의 몸체(141) 측면에 공기 유통 기능의 관통공(142)이 다수 개 형성되어 제습, 탈취, 축열의 복합 기능을 수행하는 세라믹 또는 탄소체의 고 비표면적 축열식 열교환기(140)를 중심으로 양측 대칭으로 프리 집진 필터(150)와 고효율 포스트 집진 필터(151), 일측에 형성된 배기구(131)로 내부의 오염 공기를 배출하는 배기팬(130) 및 급기구(121)로 외부의 신선한 공기를 공급하는 급기팬(120)과 플라즈마 방전관(161)의 전기적인 방전으로 유통 공기 속의 오염물질을 이온화시켜 공기를 살균 탈취하여 정화시키는 음이온 발생장치(160)가 일체로 구비되어,

실내 공기의 흡입과 배출방향을 조건에 따라 가변할 수 있는 급기팬(120) 및 배기팬(130)에 의한 급배기 기능을 교차로 수행하여 송풍 능력의 저하 없이 실내의 탁한 공기를 바깥의 맑은 공기로 서로 교환해주는 환기기능은 물론, 급배기과정에서 축열식 열교환기(140)가 유통 공기의 현열 및 잠열을 회수하여 유통공기에 공급하며 습도도 조절하는 축열식 열교환기능 및 복수 개의 프리 집진 필터(150)와 고효율 포스트 집진 필터(151)로 미세한 먼지까지도 집진 회수하는 2단계 필터링 기능 및 전처리 필터링된 유통 공기를 다시 음이온 발생장치(160)로 공기 속의 오염물질을 이온화시켜 공기를 흡착 살균 탈취하여 정화시키는 공기 정화 기능을 하나의 장치로 수행하게 되는데 이는 배경 기술에서 설명한 바와 같이 본 출원인의 종래 기술의 구성과 유사하다.

상기한 기계 장치부(A) 구성에서 급기팬(120)과 배기팬(130)은 고효율 저소음이면서도 실내 공기의 흡입과 배출방향을 조건에 따라 변환이 가능한 송풍팬으로서 세우거나 눕혀서 장착할 수 있으며, 축열식 열교환기(140)는 몸체(141) 측면으로 공기의 유통을 가능케 하여 송풍능력 저하없이 실내의 탁한 공기를 바깥의 맑은 공기로 서로 교환하는 다수개의 관통공(142)이 형성되고 열전달을 위한 표면적이 크게 형성되는 탄소재질로 몸체(141)를 형성함으로써 축열식 열교환기(140)를 통과하는 배기 및 급기의 2개 공기 흐름 간에 현열 및 잠열 에너지를 전달하여 에너지 절약적으로 온도차 없는 적정 온습도의 외부 공기를 전달하여 쾌적한 실내를 유지시켜 주는데,

다공성의 숯 또는 세라믹 재질의 에너지 절약적이고 환경 친화적 탄소체로 몸체(141)가 형성되어 있기 때문에 습기 흡착 및 방출에 의한 양 방향성 습도 조절기능이 있고 이슬 맺힘도 방지하고 습도도 낮게 유지할 수 있기 때문에 진드기, 바퀴벌레 등 해충의 서식이 방지되고 유해세균도 없애주며, 흡착에 의한 탈취효과로 전술한 집진 기능의 복수 개 프리 집진 필터(150)와 고효율 포스트 집진 필터(151) 및 살균/탈취 기능의 음이온 발생장치(160)와 더불어 상호 보완적으로 공기를 정화시키는 작용을 다단계로 수행할 수 있어 실내 공기도 맑게 해주고 습기도 제거하여 주기 때문에 여름에 시원하고 겨울에 실내온도를 높여주는 양 방향성의 항온항습기능을 복합적으로 수행하게 된다.

그리고 상기 축열식 열교환기(140)에 연접하여 좌우 양측으로 공기 중의 오염물질 유입을 1차적으로 차단하는 프리 집진 필터(150)와 헤파 필터와 같은 포스트 집진 필터(151)를 복수 개 구비함으로써, 프리 집진 필터(pre filter)는 굵은 먼지 등의 오염물을 1차적으로 제거하여 후단의 포스트 집진 필터(151)가 그물 눈 막힘 등이 없도록 전처리 집진 기능을 수행하되 전처리 여과된 통과공기를 다시 집진하게 되는 고효율의 포스트 집진 필터(151)는 헤파 필터(HEPA, High Efficiency Particulate Air)를 채용함으로써 프리 집진 필터(pre filter)(150)와 더불어 강한 흡착력으로 공기에 함유되어 인체에 해로운 집먼지, 진드기, 바이러스, 곰팡이 등과 같은 유해물질과 인체에 가장 해로운 미립자인 대략 0.3마이크론 크기의 오염먼지까지도 깨끗하게 제거하는 상호 보완적 다중 필터링 기능을 수행하게 된다.

그리고 상기 음이온 발생장치(160)는 음이온을 발생시키는 플라즈마 방전관(161)과 일체형으로 구성되어 고전압을 인가받아 플라즈마 방전을 일으켜서 방전관(161)으로 통과하는 공기 중의 산소분자를 플러스와 마이너스 이온 클러스터로 변화시켜 이온을 생성함으로써 통과 공기의 살균 및 탈취 기능을 수행하여 청정화된 공기를 실내에 공급하게 된다

상기 플라즈마 방전관(160)은 본 발명 환기장치의 급기 통로측인 급기팬(120)과 축열식 열교환기(140) 사이에 설치되어 실외에서 실내로 유입되는 공기의 오염물질을 제거하게 되며, 제어장치(170)에 연결된 고전압발생기(165)와도 전기적으로 연결되어 있어, 제어장치(170)의 지시로 고전압발생기(165)는 생성된 교류 전압을 일정시간 상기 방전관(160)에 인가하여 플라즈마 방전에 의한 양이온과 음이온을 발생시키게 되는데, 상기 방전관(160)은 상기 고전압발생기(165)로부터 발생된 전압을 일정시간 동안 인가받기 위한 고전압 전극(162)과 상기 고전압 전극(162)을 감싸는 접지 전극(163), 상기 고전압 전극(162)과 접지 전극(163) 사이에서 인가전압을 낮추기 위해 두께를 얇게 하고 양 전극과 최대한 밀착시킨 표면에 편극 전하가 나타나는 유전체(164), 그리고 유전체(164) 내부를 밀봉함으로써 고전압 전극(162)과 접지 전극(163)을 완전히 절연하기 위한 절연체(166)로 구성되어 있는데 이는 통상의 플라즈마 방전방식에 의한 방전관 구성이다

또한 상기 플라즈마 방전관(161)은 마이크로 프로세서로 구동되는 제어장치(170)에 연결되어 있으며 제어장치(170)는 전원 공급 스위치(171), 실내 공기질을 가늠하는 CO₂센서(173) 및 급기팬(120), 배기팬(130), 타이머(176)와 함께 연결되어 환기장치(100)의 동작을 실시간으로 제어하게 되는데 시스템의 동작 상태를 LED로 표시하는 표시장치(172) 이외에 온도 센서(175), 습도센서(174)가 추가로 장착될 수 있으며 본 발명의 환기장치는 리모콘 구동에 의한 자동은 물론 수동 모드로 조작이 가능하다.

상기 음이온 발생 장치(160)를 구성하게 되는 방전관(161)은 상기 고전압발생기(165)에서 발생된 저주파 고전압을 고전압발생기(165)와 연결되어 있는 원통 형상의 고전압 전극(162)을 통해 일정시간 동안 인가받게 되며, 상기 고전압 전극(162)과 일정 간격을 두고서 상기 고전압 전극(162)을 감싸는 접지 전극(163)을 통해 접지되어 전기적 무성방전에 의해 이온 클러스터를 발생시키게 되는데 이는 종래 본 출원인 제안한 환기 장치의 구성과 유사하다.

또한 상기 기계 장치부(A) 하부로는 소음이 발생하지 않도록 급기팬(120)에 장착된 급기구(121)로 부터 공급되는 외부 공기가 방향 전환이 가능하게끔 주름지게 형성된 흡음관(180)을 거쳐 나오도록 급기구(121)에 연통되는 흡음관(180)과 흡음관(180)에 공기 누설이 없게끔 긴밀히 연결부착되어 흡출을 수행하는 라인 디퓨져(190)가 각각 구비되어 좁은 공간에서도 최대의 흡음성능을 발휘하는 흡음 및 유통 공기 안내부(B)가 구비되어 있는데,

흡음관(180)은 급기구(121)에 연통되어 꺽여서 흐르는 기류를 고르게 유도하여 외부 공기를 전달하되 좁은 공간에서도 최대의 흡음성능을 발휘하여 유입되는 공기의 압력에 의하여 발생되는 소음을 최대한 흡수할 수 있게끔 흡음면적이 큰 플렉서블한 주름관 형상으로 수평 방향으로 견고하게 장착되어 있으며 라인 디퓨져(190)는 흡음관(180)에 의하여 안내된 공기를 수직 하방으로 유인하여 실내로 토출시키게 되는 구성으로, 흡음 및 유통 공기 안내부(B)는 덕트 형태의 흡음관(180)이 환기 장치 공간에서 차지하는 체적을 최소화시킨 압축형으로서 기계 장치부(A)에서 정화되어 공급되는 정화 공기를 하나의 덕트 라인으로 집중시켜 압력 손실을 예방하고 적정한 풍량을 유지시키면서도 자연스럽게 유통공기를 라인 디퓨져(190)에 안내하여 고속 대용량의 집중적으로 급배기하게 되며, 격벽 형상의 차단판(110)에 의한 차음효과 유입되는 공기의 압력에 의하여 발생되는 소음을 흡수하는 흡음효과를 동시에 구현하게 됨으로써 낮은 천정고나 설치 공간이 협소한 곳에서도 설치가 용이하고 공기 토출 압력과 흡입 압력이 적절히 조화되는 고속 대용량의 정숙 송풍 운전을 가능하게 하는 것이다.

본 발명에 있어서 내장형 덕트 형태의 흡음관(180)은 천정의 높이가 낮은 것과 소음 감쇄 등을 고려하여 도달거리가 짧으면서도 비표면적이 넓은 주름관 형상으로서 경성과 탄성을 동시에 가지는 물성의 합성수지 재질로 이루어져 절곡 부위에서 유연한 설치가 가능하게끔 유연성 있는 재질로 형성하되 환기장치 내측 공간에 견고히 밀착시켜 장착시킴으로써 견고히 지지되어 흔들림이나 떨림으로 인한 소음이 최소화되도록 고정시키는 것이 바람직하며 본 발명 환기 장치 일측면에는 미도시한 전원 플러그와 리모콘을 당연히 구비한다.

결국 본 발명은 천정고 등의 제약 없이 용이하게 설치 가능하여 환기와 온습도 조절 작용은 물론 집진, 흡착, 음이온 발생 등의 다단계 정화작용으로 미세먼지 제거, 살균, 탈취 . 유해가스 제거 등의 방법으로 오염공기를 정화할 수 있어 미세먼지가 없고, 세균이 없으며, 유독 기체 성분이 없는 깨끗하면서도 적절한 온습도 및 건강에 좋은 음이온이 풍부한 공기를 온도차 없이 공급할 수 있게 되는 복합 기능을 구현하게 된다.

상기와 같이 형성된 본 발명의 복합 기능 축열식 환기 장치는 도 5에 도시한 바와 같이 덕트 없이 공간 절약적으로 고정 고리(101) 등을 이용하여 직접 실내(200)와 실외(220)의 경계선에 구비된 측벽(210)에 걸어서 장착할 수 있어 세대별 직접 집중 급배기가 가능하며 사정에 따라 천정에도 장착할 수 있다.

결국 본 발명의 흡음관이 내장된 직접 급기 방식의 벽걸이형 복합 기능 환기 장치는 별도의 덕트나 환기장치, 공기정화장치, 열교환장치를 각각 구비하지 않고도 기계장치와 안내 덕트가 차지하는 체적공간이 최소화되게끔 고밀도로 압축 내장한 세련되고 초경량화되면서도 소음을 차단 및 흡수시키는 복합 기능 연계 구조로 형성하여,

덕트 설치가 어려운 기존 건물이나 천장 공간이 협소하여 설치 공간 확보에 어려운 곳은 물론 많은 인원이 많이 모이는 장소이므로 먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 이산화질소, 휘발성 유기화합물질, 박테리아, 바이러스, 균류 등이 포함된 다양한 오염 원인 물질로 인한 오염부하가 높고 악취가 많이 발생하여 환기는 물론 집진, 흡착, 살균 및 탈취가 포함된 복합적 공기 정정화, 온습도 관리 등 특수 환경하의 오염 물질 발생 장소별로 고도의 집중적이고 복합적으로 실내 공기 관리가 필요한 병원이나 요양원, 숙박시설, 미용실, 피부관리실, 동물병원 등에 장착하여 실내 공기질을 복합적으로 개선하는 복합 상승 효과가 있다.

결국 상기와 같이 구성된 본 발명은 전원이 온(on)되면 배기팬(130) 가동(3분간)→ 배기팬(130) 정지 → 급기팬(120) 가동(3분간)→ 급기팬(120) 정지→배기팬(130) 가동의 순서대로 배기 및 급기를 반복적으로 수행하게 되는데, 프리 집진필터(150) 및 포스트 집진 필터(151)를 거치면서 공기가 여과되며 음이온 발생장치(160)의 방전관(161)도 동시에 작동하여 급배기 과정에서 공기의 살균 및 탈취를 반복하여 청정 공기를 공급하게 되며 흡음관(180)을 거친 청정 공기를 저소음의 정숙한 상태로 라인 디퓨저(190)를 통하여 실내(200)로 공급시키는 방법으로써 기류를 집중 유인시킨 다음 실내로 확산시키게 되는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변경이 가능하므로 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

100:환기장치 101:고정 고리
A:기계장치부 B:흡음 및 유통 공기 안내부
110:차단판
120:급기팬 121:급기구
130:배기팬 131:배기구
140:축열식 열교환기
141:몸체 142:관통공
150:프리 필터 151:포스트 필터
160:음이온 발생장치
161:방전관 162:고전압전극
163:접지전극 164:유전체
165:고전압발생기 166:절연체
170:제어장치 171:전원스위치
172:표시장치 173:CO₂센서
174:습도센서 175:온도센서
176:타이머
180:흡음관 190:라인 디퓨저
200:실내 210:측벽
220:실외

Claims (2)

1. 실별 또는 세대별로 설치되며 오염된 실내 공기가 가장 가까운 거리에서 직접 배출되도록 공간효율을 고려한 판상형 구조의 직사각형으로 구성되어 배기팬(130)에 의하여 내부의 오염 공기를 배출시키는 배기구(131)와 급기팬(120)에 의하여 외부의 깨끗한 공기를 공급하는 급기구(121)가 각각 구비되고 급기 및 배기시 유통 공기의 현열 및 잠열을 교환 회수하는 축열식 열교환기(140)가 구비되며 소음을 감소시키게끔 덕트 형태의 흡음관(180)이 내장된 직접 급기 방식의 벽걸이형 복합 기능 환기 장치(100)에 있어서,
   상기 환기장치(100) 내측에 케이스형 구조물 내에서 발생하는 기계 소음을 차단하는 수평 방향의 차단판(110)을 중심으로 축열식 열교환기 몸체(141) 측면에 공기가 유통되게 하는 관통공(142)이 다수 개 형성되어 제습, 탈취, 축열의 복합 기능을 수행하는 세라믹 또는 탄소체의 고 비표면적 축열식 열교환기(140)를 중심으로 양측에 프리 집진 필터(150)와 고효율의 포스트 집진 필터(151), 급기구(121)로 외부의 신선한 공기를 공급하는 급기팬(120)과 배기구(131)로 실내의 오염 공기를 실외로 배출하는 배기팬(130) 및 방전관(161)의 전기적인 방전으로 공기 속의 오염물질을 이온화시켜 공기를 살균 탈취하여 정화시키게끔 방전관 일체형의 음이온 발생장치(160)가 각각 구비된 1-way방식의 일자형 유로 구조 기계 장치부(A)가, 그 하부로는 급기팬(120)일측에 구비된 급기구(121)에 연통되어 꺽여서 흐르는 기류를 고르게 유도하여 외부 공기를 전달하되 좁은 공간에서도 최대의 흡음성능을 발휘하여 유입되는 공기의 압력에 의하여 발생되는 소음을 흡수하게끔 플렉서블한 주름관 형상의 흡음관(180)이 수평 방향의 일체로 견고하게 장착되고 기계 장치부(A)에서 수평방향으로 안내된 공기를 실내로 하향 토출시키는 라인 디퓨져(190)가 각각 구비된 흡음 및 유통 공기 안내부(B)로 분리 구성되는 2단계 소음 차단 방식의 복합 기능 환기장치로서, 별도의 덕트나 환기 장치, 공기정화장치, 축열식 열교환장치를 각각 구비하지 않고도 실장되는 기계장치와 안내 덕트가 차지하는 체적공간이 최소화되게끔 고밀도로 압축 내장한 세련되고 초경량화된 복합 기능 연계 구조로서 낮은 운전소음을 실현하여 고효율 송풍 능력과 함께 외부 공기를 집중적으로 유입시키거나 오염공기를 집중적으로 배출하는 정숙 운전을 특징으로 하는 흡음관이 내장된 직접 급기 방식의 벽걸이형 복합 기능 환기 장치
2. 제 1항에 있어서, 상기한 환기장치(100) 배기구(131)는 실외로 통하는 측벽(210)을 통하여 외부로 돌출 연통되게끔 환기장치(100) 일측면에 급기구(121)는 실내(200)와 통하는 흡음 및 유통 공기 안내부(B)의 라인 디퓨저(190)에 연통되게끔 환기장치 내측에 각각 구비되어 배기구(131)를 통하여 측벽(210)으로 들어온 외기가 일자형 유로 구조 기계 장치부(A)를 거치되, 일자형 유로 구조 기계 장치부(A) 하부의 흡음 및 유통 공기 안내부(B)를 거치면서 급기구(121)에 연통되는 흡음관(180)으로 안내되고 소음이 감소된 상태로 라인 디퓨저(190)를 통하여 신선한 외기가 실내로 공급되는 급배기 유로를 형성함을 특징으로 하는 흡음관이 내장된 직접 급기 방식의 벽걸이형 복합 기능 환기 장치

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