KR101138478B1 - 폐열회수 환기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급기팬에 의해 실외공기를 실내로 유입하는 급기덕트 및 상기 급기덕트와 교차되어 실내공기를 배기팬에 의해 실외로 유출하는 배기덕트로 분할되는 덕트와, 상기 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되어 상기 급기덕트와 연통되는 다수의 급기통로와 상기 배기덕트와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 인접하게 구획되며 상기 급기통로 및 배기통로에 내재하는 공기를 서로 열교환시키는 열교환기를 포함하는 폐열회수 환기장치로서, 모터홀더에 고정되어 상기 급기팬을 구동하는 팬모터를 내부에 수용하는 모터박스; 상기 모터박스와 상기 급기팬이 구비된 측의 급기덕트를 연통하는 급기관; 및 상기 모터박스와 상기 배기팬이 구비된 측의 배기덕트를 연통하는 배기관을 포함하여 상기 급기관을 통해 상기 급기덕트의 공기가 상기 모터박스로 유입된 후 상기 배기관을 통해 상기 배기덕트로 유출되는 것을 특징으로 하여 팬모터에서 발생하는 열을 실외로 배출하여 팬모터의 발열에 의해 폐열회수 환기장치의 열교환 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

폐열회수 환기장치, 스크롤 하우징, 팬모터

Description

폐열회수 환기장치{Energy recovery ventilation}

도 1은 종래기술에 따른 폐열회수 환기장치를 개략적으로 도시한 구성도.

도 2는 도 1의 모터홀더에 고정된 팬모터를 개략적으로 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치의 제 1실시예를 개략적으로 도시한 구성도.

도 4는 도 3의 팬모터에서 발생하는 열을 배출하기 위한 구조를 개략적으로 도시한 구성도.

도 5는 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치의 제 2실시예를 개략적으로 도시한 구성도.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

101: 덕트 103: 격벽

110: 급기덕트 111: 급기흡입구

113: 급기배출구 115: 급기측 스크롤 하우징

116: 급기팬 120: 배기덕트

121: 배기흡입구 123: 배기배출구

125: 배기측 스크롤 하우징 126: 배기팬

130: 열교환기 137: 급기통로

139: 배기통로 140: 팬모터

141: 모터홀더 142: 모터박스

145: 급기관 146: 배기관

148: 체결부재 150: 팬

160: 발열부

본 발명은 폐열회수 환기장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 급기팬을 구동하는 팬모터에 급기관 및 배기관이 연결된 모터박스를 구비하여 팬모터에서 발생하는 열을 흡수하여 외부로 배출하도록 하는 발열부를 구비함으로써, 여름철 실내를 냉방하는 경우 팬모터에서 발생하는 열로 인해 폐열회수 환기장치의 열교환 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 폐열회수 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐된 공간의 공기는 생명체의 호흡에 의해 시간이 경과하게 되면서 이산화탄소의 함량이 증가하게 되어 생명체의 호흡에 지장을 주게 된다. 따라서 사무실이나 차량 등과 같이 많은 사람이 협소한 공간에 머물게 되는 경우, 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 수시로 대체해 주어야 한다.

이때, 통상적으로 사용되는 것이 환기장치이다. 종래의 알려진 대부분의 환기장치는 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 외부로 강제 배출하는 방식을 채택하고 있다.

그런데 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 강제로 배출할 경우, 실내의 냉기 및 열기가 여과없이 외부로 배출됨과 더불어 실외의 공기가 문이나 창틈 등을 통해 열교환 없이 유입됨으로 인해 실내를 난방 및 냉방하기 위해 필요한 경비가 불필요하게 많이 소요되었다.

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 발생할 수 있음은 물론, 실내공기의 습도조절이 전혀 이루어지지 않게 되어 환기장치가 구비되어 있는데도 불구하고 쾌적한 실내 환경을 유지하지 못하는 문제점 등이 있었다.

이러한 종래의 문제점을 해결하고자, 실외공기를 실외로 배출되는 실내공기와 먼저 열교환시킨 다음 실내로 공급하는 폐열회수 환기장치가 제시되었다.

이 폐열회수 환기장치의 실시예는 도 1에 도시된 바와 같이, 박스 형태의 덕트(1) 내부에 실외공기가 실내로 유입되는 급기덕트(10)가 구비되고, 상기 급기덕트(10)와 소정위치에서 교차하며 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(20)가 구비된다.

그리고 급기덕트(10)와 배기덕트(20)가 교차하는 지점에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열교환하는 열교환기(30)가 구비된다.

이때, 급기덕트(10)와 배기덕트(20)는 덕트(1)의 내부를 상하로 구획하는 격 벽(3)에 의해 서로 간섭을 받지 않게 된다.

상기 급기덕트(10)의 일단에 실외와 연통되는 급기흡입구(11)가 형성되고, 타단에 실내와 연통되는 급기배출구(13)가 형성되며, 상기 배기덕트(20)의 일단에 실내와 연통되는 배기흡입구(21)가 형성되고, 타단에 실외와 연통되는 배기배출구(23)가 형성된다.

급기덕트(10)의 급기배출구(13) 측에 실외공기를 강제 흡입하여 열교환 된 공기를 실내로 토출하도록 하는 급기팬(15)이 구비되고, 상기 배기덕트(20)의 배기배출구(23) 측에 실내공기를 강제 배출하는 배기팬(25)이 구비된다.

한편, 열교환기(30)는 상하 모서리가 덕트(1)에 의해 지지되고, 좌우 모서리가 격벽(3)에 의해 지지되는 육면체 형상으로 그 내부에 급기덕트(10)와 연통되는 다수의 급기통로(37)와 상기 급기통로(37)와 이웃하며 배기덕트(20)와 연통되는 다수의 배기통로(39)가 구비된다.

그리고, 도면에 별도로 도시되어 있지는 않았으나, 급기통로(37)와 배기통로(39)의 경계부분에는 열전도 효율이 뛰어난 열교환판이 구비된다.

이때, 실선으로 도시된 부분이 급기통로(37)이며, 점선으로 도시된 부분이 배기통로(39)이다.

이러한 구성을 갖는 폐열회수 환기장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 실내공기가 어느 정도 오염되었을 때 배기팬(25)에 전원이 인가되면서 실내공기가 배기흡입구(21)를 통해 배기덕트(20)로 유입된 다음, 열교환기(30)의 배기통로(39)를 지나 배기배출구(23)를 통해 실외로 배출된다.

이와 동시에, 급기팬(15)에 전원이 인가되면서 신선한 실외공기가 급기흡입구(11)를 통해 급기덕트(10)로 유입된 다음, 열교환기(30)의 급기통로(37)를 지나 급기배출구(13)를 통해 실내로 유입된다.

이때, 열교환기(30)를 지나는 실내공기와 실외공기는 열교환판을 통해 열교환하게 된다. 이 과정을 상술하면, 열교환기(30)에서 일어나는 열교환은 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.

이러한 열교환 방식의 환기장치의 경우, 실내가 냉방 또는 난방일 때 급기되는 실외공기가 실내공기와 1차적으로 열교환된 다음 실내로 유입됨에 따라, 실내온도의 급격한 상승이나 하강을 방지할 수 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 폐열회수 환기장치의 급기팬(15)을 구동하는 팬모터(40)는 도 2에 도시된 것처럼, 급기팬(15)을 수용하는 급기측 스크롤 하우징(미도시)의 내부에 장착되는 모터홀더(41)에 팬모터(40)가 그대로 노출되어 고정되기 때문에, 여름철 실내를 냉방하고 있는 경우, 팬모터(40)의 발열로 인해 열교환기를 통해 열교환된 실외공기가 실내로 급기될 때 실내로 급기되는 실외공기의 온도가 열교환기를 통과할 당시의 온도보다 높은 상태로 급기된다. 이는 실내의 열부하를 높이게 되므로 실내의 냉방 효율을 저하시키게 되는 문제를 유발한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 팬모터에 서 발생하는 열을 실외로 배출하여 팬모터의 발열에 의해 폐열회수 환기장치의 열교환 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 폐열회수 환기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 급기팬에 의해 실외공기를 실내로 유입하는 급기덕트 및 상기 급기덕트와 교차되어 실내공기를 배기팬에 의해 실외로 유출하는 배기덕트로 분할되는 덕트와, 상기 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되어 상기 급기덕트와 연통되는 다수의 급기통로와 상기 배기덕트와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 인접하게 구획되며 상기 급기통로 및 배기통로에 내재하는 공기를 서로 열교환시키는 열교환기를 포함하는 폐열회수 환기장치로서, 모터홀더에 고정되어 상기 급기팬을 구동하는 팬모터를 내부에 수용하는 모터박스; 상기 모터박스와 상기 급기팬이 구비된 측의 급기덕트를 연통하는 급기관; 및 상기 모터박스와 상기 배기팬이 구비된 측의 배기덕트를 연통하는 배기관을 포함하여 상기 급기관을 통해 상기 급기덕트의 공기가 상기 모터박스로 유입된 후 상기 배기관을 통해 상기 배기덕트로 유출되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 모터박스는 육면체 형상인 것을 특징으로 하고, 상기 배기관과 연통되며 내부에는 팬을 구비하여 상기 급기관으로부터 상기 모터박스를 거쳐 상기 배기관을 통해 상기 배기덕트로 공기가 원활하게 유동되도록 하는 발열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 발열부는 실외측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치는 팬모터에서 발생하는 열을 실외로 배출하여 팬모터의 발열에 의해 폐열회수 환기장치의 열교환 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 4는 도 3의 팬모터에서 발생하는 열을 배출하기 위한 구조를 개략적으로 도시한 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치의 제 2실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 급기측 스크롤 하우징(115)에 형성된 급기팬(116)에 의해 실외공기를 실내로 유입하는 급기덕트(110) 및 배기측 스크롤 하우징(125)에 형성된 배기팬(126)에 의해 상기 급기덕트(110)와 교차되어 실내공기를 실외로 유출하는 배기덕트(120)로 분할되는 덕트(101)와, 급기덕트(110)와 배기덕트(120)가 교차하는 지점에 구비되어 급기덕트(110)와 연통되는 다수의 급기통로(137)와 배기덕트(120)와 연통되는 다수의 배기통로(139)가 서로 인접하게 구획되며 급기통로(137) 및 배기통로(139)에 내재하는 공기를 서로 열교환시키는 열교환기(130)를 포함하는 폐열회수 환기장치로서, 모터홀더(141)에 고정되어 상기 급기팬(116)을 구동하는 팬모터(140)를 내부에 수용하는 모터박스(142), 상기 모터박스(142)와 상기 급기팬(116)이 구비된 측의 급기덕트(110)를 연통하는 급기관(145) 및 상기 모터박스(142)와 상기 배기팬(126)이 구비된 측의 배기덕트(120)를 연통하는 배기관(146)을 포함한다.

먼저, 덕트(101)는 급기팬(116)의 가동으로 실외공기가 실내로 유입되도록 하는 급기덕트(110)와, 상기 급기덕트(110)와 교차되며 배기팬(126)의 가동으로 실내공기가 실외로 유출되도록 하는 배기덕트(120)로 분할된다.

이러한 덕트(101)는 박스형태로서 상기 급기덕트(110)와 배기덕트(120)는 소정위치에서 서로 교차하게 된다.

그리고 급기덕트(110)와 배기덕트(120)는 덕트(101)의 내부를 상하로 구획하는 격벽(103)으로 인해 서로 간섭을 받지 않는다.

상기 격벽(103)은 덕트(101)를 급기덕트(110)와 배기덕트(120)로 구획하도록 상기 덕트(101) 내부에 사방으로 구비된다.

그리고 급기덕트(110)의 일단에는 실외와 연통되는 급기흡입구(111)가 형성되고, 그에 대향하는 타단에는 실내와 연통되는 급기배출구(113)가 형성되며, 상기 배기덕트(120)의 일단에는 실내와 연통되는 배기흡입구(121)가 형성되고, 그에 대향하는 타단에는 실외와 연통되는 배기배출구(123)가 형성된다.

상기 급기덕트(110)의 급기배출구(113) 측에 위치하는 급기측 스크롤 하우징(115)에는 실외공기를 강제 흡입하여 실내로 배출하는 급기팬(116)이 구비되고, 상기 배기덕트(120)의 배기배출구(123) 측에 위치하는 배기측 스크롤 하우징(125)에는 실내공기를 강제 배출하는 배기팬(126)이 구비된다.

상기 열교환기(130)는 상기 급기덕트(110)와 상기 배기덕트(120)가 교차하는 지점에 구비되고, 상기 급기덕트(110)와 연통되는 다수의 급기통로(137)와 상기 배기덕트(120)와 연통되는 다수의 배기통로(139)가 서로 인접하게 구획되며, 상기 급기통로(137) 및 배기통로(139)에 내재한 공기를 서로 열교환 시킨다.

실시예에서, 열교환기(130)는 급기덕트(110)와 배기덕트(120)가 교차하는 지점에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기를 열교환 시킨다.

이 열교환기(130)의 내부에 급기덕트(110)와 연통되는 다수의 급기통로(137)와 이 급기통로(137)와 이웃하며 배기덕트(120)와 연통되는 다수의 배기통로(139)가 구비된다.

그리고, 도면에 별도로 도시되지는 않았지만, 급기통로(137)와 배기통로(139)의 경게부분에는 열전도 효율이 뛰어난 열교환판이 구비된다. 이때, 실선으로 도시된 부분이 급기통로(137)이며, 점선으로 도시된 부분이 배기통로(139)이다.

한편, 급기측 스크롤 하우징(115)에 구비된 급기팬(116)을 구동하는 팬모터(140)는 모터박스(142)에 수용이 되고, 상기 모터박스(142)는 육면체의 형상을 가지며 팬모터(140)를 고정하는 모터홀더(141)의 양 측면에서 스크류 등의 체결부재(148)를 통해 모터홀더(141)에 체결이 된다.

이때, 상기 팬모터(140)를 수용하고 있는 모터박스(142)는 일측에 급기팬(116)이 구비된 측의 급기덕트(110)와 연통되는 급기관(145)이 연결되고, 타측에는 배기팬(126)이 구비된 측의 배기덕트(120)와 연통되는 배기관(146)이 연결되어 급기덕트(110)로 유입되어 열교환기(130)를 거쳐 열교환된 실외공기가 급기관(145)을 통해 모터박스(142) 내부로 유입되어 팬모터(140)에서 발생하는 열을 흡수한 후, 배기관(146)을 통해 배기덕트(120)로 유출되어 실외로 배출이 된다.

바람직하게는, 상기 배기관(146)과 연통되며 내부에는 팬(150)을 구비하여 상기 급기관(145)으로부터 상기 모터박스(142)를 거쳐 상기 배기관(146)을 통해 상기 배기덕트(120)로 공기가 원활하게 유동되도록 하는 발열부(160)를 더 포함한다.

도 5를 참조하면, 내부에 팬(150)을 구비하여 팬모터(140)에서 발생하는 열을 외부로 배출하도록 하는 발열부(160)가 실외측에 설치된다.

따라서, 급기관(145)을 통해 모터박스(142)로 유입되어 팬모터(140)에서 발생한 열을 흡수한 실외공기가 배기덕트(120)를 통하지 않고, 바로 실외로 배출이 된다.

본 발명은 상술한 바와 같이, 급기팬을 구동하는 팬모터에 급기관 및 배기관이 연결된 모터박스를 구비하여 팬모터에서 발생하는 열을 흡수하여 외부로 배출하도록 하는 발열부를 구비함으로써, 여름철 실내를 냉방하는 경우 팬모터에서 발생하는 열로 인해 폐열회수 환기장치의 열교환 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.

이상에서는, 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 급기팬에 의해 실외공기를 실내로 유입하는 급기덕트 및 상기 급기덕트와 교차되어 실내공기를 배기팬에 의해 실외로 유출하는 배기덕트로 분할되는 덕트와, 상기 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되어 상기 급기덕트와 연통되는 다수의 급기통로와 상기 배기덕트와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 인접하게 구획되며 상기 급기통로 및 배기통로에 내재하는 공기를 서로 열교환시키는 열교환기를 포함하는 폐열회수 환기장치로서,

   모터홀더에 고정되어 상기 급기팬을 구동하는 팬모터를 내부에 수용하는 모터박스;

   상기 모터박스와 상기 급기팬이 구비된 측의 급기덕트를 연통하는 급기관; 및

   상기 모터박스와 상기 배기팬이 구비된 측의 배기덕트를 연통하는 배기관을 포함하여 상기 급기관을 통해 상기 급기덕트의 공기가 상기 모터박스로 유입된 후 상기 배기관을 통해 상기 배기덕트로 유출되는 것을 특징으로 하는 폐열회수 환기장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 모터박스는 육면체 형상인 것을 특징으로 하는 폐열회수 환기장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 배기관과 연통되며 내부에는 팬을 구비하여 상기 급기관으로부터 상기 모터박스를 거쳐 상기 배기관을 통해 상기 배기덕트로 공기가 원활하게 유동되도록 하는 발열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열회수 환기장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 발열부는 실외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 폐열회수 환기장치.

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