KR101414246B1 - 에어 하우스의 여과 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부의 공기를 흡입하는 과정에서 외부 공기에 존재하는 이물질을 확실하게 여과시키고 땅속에서 열교환하여 건물 내부로 제공함으로써 쾌적한 냉난방 환경을 제공할 수 있는 에어 하우스의 여과 냉각장치를 개시한다. 본 발명의 구성은 외부 공기를 흡입하는 흡입부와, 지층에 매설되어 상기 흡입부로부터 흡입된 상기 외부 공기가 이동하며 상기 지층의 지열과 열교환이 이루어지게 하는 열교환 배관부와, 상기 열교환 배관부를 통해 열교환된 상기 외부 공기를 건물 내부로 공급하는 배기부로 구성되어 지열을 이용하여 열교환이 이루어지는 에어 하우스의 여과 냉각장치에 있어서, 상기 흡입부는, 프레임 본체; 상기 프레임 본체의 내부에 장착된 흡기팬; 상기 프레임 본체의 상부에 설치되어 공급관을 통해 물을 공급받아 다수의 노즐을 통해 하부로 상기 물을 분사하는 물공급 라인; 상기 프레임 본체의 측벽에 각각 장착되며 복수의 통공이 패턴을 이루도록 형성되되, 상기 통공은 평면상에서 서로 교차하는 방향을 이루도록 형성되며 상기 물공급 라인으로부터 떨어지는 상기 물을 흡수하는 재질로 이루어져 상기 외부 공기 중에 이물질을 제거하는 필터; 및 상기 물공급 라인에서 떨어지는 상기 물을 회수할 수 있도록 상기 프레임 본체의 하부에 형성된 배수라인을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

에어 하우스의 여과 냉각장치{APPARATUS FOR COOLING AND FILTERING OF AIR HOUSE}

본 발명은 에어 하우스의 여과 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부의 공기를 흡입하는 과정에서 외부 공기에 존재하는 이물질을 확실하게 여과시키고 땅속에서 열교환하여 건물 내부로 제공함으로써 쾌적한 냉난방 환경을 제공할 수 있는 에어 하우스의 여과 냉각장치에 관한 것이다.

인구의 증가에 따라 급속한 산업화로 주거공간이 급진적으로 늘어나고 있다. 또한 이러한 주거공간의 증가는 급격한 냉난방의 증가를 가져와 에너지 사용이 급격하게 늘어나고 있는 실정이다.

이러한 에너지의 급격한 증가는 전기 에너지를 생산하기 위해 막대한 비용이 소요되고, 불필요한 전력사용이나 과도한 냉난방으로 인하여 심각한 경제적 손실이 발생되고 있다.

또한 전기 에너지를 생산하기 위하여 화석연료를 연소하는 과정에서 발생되는 공해물질로 인해 사람들의 생활 환경과 자연 환경이 파괴되는 등의 심각한 사회문제가 발생되고 있다.

최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 산업현장 또는 주거공간에서 사용할 수 있고 공해의 발생과 환경에 대한 영향이 최소화될 수 있는 에너지 개발에 많은 연구와 투자가 이루어지고 있다.

이 중 근래 들어서는 지열을 이용한 냉난방 공기조화방식이 대두되고 있는데, 이와 같은 지열은 공해가 없고 태양열을 이용한 지속적인 충전이 가능하며 더운 여름 동안 축적된 에너지를 겨울 동안 사용할 수 있는 이점이 있었다.

그러나 이러한 지열을 이용한 냉난방 방식은 외부의 공기를 흡입하여 땅속에서 열교환시켜 건물 내부로 송풍하는 방식을 취하고 있다. 이에 따라 외부로 흡입된 공기 내에 오염물질 내지는 이물질을 제거하지 못하면 건물 내로 송풍되는 송풍공기에도 이물질이나 유해물질이 그대로 송풍되고, 이로 인해 실내공기가 오염되는 문제점이 있었다.
<특허문헌>
대한민국 특허공개 제2007-0017679호(공개일자: 2007년 2월 13일)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 외부의 공기를 흡입하는 과정에서 외부 공기에 존재하는 이물질을 확실하게 여과시키고 땅속에서 열교환하여 건물 내부로 제공함으로써 쾌적한 냉난방 환경을 제공할 수 있는 에어 하우스의 여과 냉각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 외부 공기를 흡입하는 흡입부와, 지층에 매설되어 상기 흡입부로부터 흡입된 상기 외부 공기가 이동하며 상기 지층의 지열과 열교환이 이루어지게 하는 열교환 배관부와, 상기 열교환 배관부를 통해 열교환된 상기 외부 공기를 건물 내부로 공급하는 배기부로 구성되어 지열을 이용하여 열교환이 이루어지는 에어 하우스의 여과 냉각장치에 있어서, 상기 흡입부는, 프레임 본체; 상기 프레임 본체의 내부에 장착된 흡기팬; 상기 프레임 본체의 상부에 설치되어 공급관을 통해 물을 공급받아 다수의 노즐을 통해 하부로 상기 물을 분사하는 물공급 라인; 상기 프레임 본체의 측벽에 각각 장착되며 복수의 통공이 패턴을 이루도록 형성되되, 상기 통공은 평면상에서 서로 교차하는 방향을 이루도록 형성되며 상기 물공급 라인으로부터 떨어지는 상기 물을 흡수하는 재질로 이루어져 상기 외부 공기 중에 이물질을 제거하는 필터; 및 상기 물공급 라인에서 떨어지는 상기 물을 회수할 수 있도록 상기 프레임 본체의 하부에 형성된 배수라인을 포함하여 이루어진 에어 하우스의 여과 냉각장치를 제공한다.

바람직하게 상기 필터는 제1부재와 제2부재가 서로 교차하여 다수 개가 적층되어 이루어지되, 상기 제1부재는 일정 폭을 갖는 다수의 곡면이 고저차를 갖도록 연속되게 형성되며, 상기 곡면은 평면상에서 사선방향을 이루도록 형성되고, 상기 제2부재는 상기 제1부재와 동일한 형태를 가지되, 상기 제1부재의 상기 곡면의 상기 사선방향과 교차되는 방향으로 형성된다.

바람직하게 상기 프레임 본체에는 상기 필터의 전면에 설치되어 외부로부터 해충이 유입되는 것을 차단하는 보호망이 장착될 수 있다..

본 발명에 따르면, 외부의 공기를 흡입하는 과정에서 외부 공기에 존재하는 이물질을 확실하게 여과시키고 땅속에서 열교환하여 건물 내부로 제공함으로써 쾌적한 냉난방 환경을 제공할 수는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치를 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치의 사용상태를 나타내는 예시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치의 흡입부의 구조를 보여주는 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치의 필터를 나타내는 상세도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치의 필터를 나타내는 평면도, 및
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치의 여과필터의 공기흐름을 나타내는 상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치의 사용상태를 나타내는 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치의 흡입부의 구조를 보여주는 구성도이다.

도 1과 같이, 본 발명의 에어 하우스의 여과 냉각장치는 지열을 이용하여 외부의 공기를 열교환시켜 건물 내로 공급하는 방식을 취하고 있다.

구체적으로, 지면(200)을 기준으로 지상에는 흡입부(100)와 배기부(400)가 형성되고 지층에는 열교환 배관부(300)가 매립되며, 이 열교환 배관부(300)의 양단으로 흡입부(100)와 배기부(400)가 각각 연통된다.

또한, 흡입부(100)에는 기본적으로 외부 공기를 흡입하기 위한 팬(110)이 형성되고, 마찬가지로 배기부(400)에도 팬(410)이 형성된다.

아울러 배기부(400)에는 공급관(420)이 형성되어 건물의 실내로 열교환된 공기를 공급할 수 있다.

한편, 도 2와 같이 본 발명의 에어 하우스의 여과 냉각장치는 건물 이외에 하우스와 같은 시설물에도 적용가능하다.

구체적으로, 도 1과 같이 원하는 설정온도를 위해 열교환 배관부(300)의 길이를 길거나 짧게 설정할 수 있다. 즉 난방을 하고자 하는 경우 열교환 배관부(300)의 길이가 길수록 난방효율을 향상될 수 있으므로 매설 깊이와 길이를 깊게 설정할 수 있다. 바람직하게는 열교환 배관부(300)의 매설깊이는 3m일 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 주요특징인 흡입부의 구조에 대해 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치의 흡입부의 구조를 보여주는 구성도이다.

도 3과 같이 본 발명의 흡입부(100)는 프레임 본체(20)와, 물공급 라인(70)과, 필터(30)와, 배수라인(21)을 포함한다.

구체적으로 프레임 본체(20)는 상부가 밀폐되고 측면이 개방되고 이 개방된 측면에 필터(30a,30b)가 장착된 구성을 갖는다. 또한, 중심에는 흡기팬(10)이 장착될 수 있다. 이에 따라 흡기팬(10)의 가동에 따라 외부 공기를 열교환관(60)으로 흡입할 수 있다.

한편, 프레임 본체(20)의 상단 가장자리로는 물공급 라인(70)이 형성된다. 이 물공급 라인(70)은 하부로 다수의 노즐이 형성될 수 있어 급수모터(80)를 통해 물을 끌어들여 공급관(81)으로 물 공급라인(70)에 제공할 수 있다. 이에 따라 물공급 라인(70)을 통해 물이 낙수되어 하부로 흐르도록 구성할 수 있다. 이때 공급관(81)에는 제어밸브(V1)가 설치될 수 있어 공급량 및 개폐가 이루어질 수 있다.

또한 프레임 본체(20)의 하부에는 배수라인(21)이 형성된다. 이 배수라인(21)은 물공급 라인(70)으로부터 떨어지는 물을 회수하기 위한 수단으로 회수된 물은 별도의 저장용 수조에 저장되어 재순환시킬 수 있다.

바람직하게, 물공급 라인(70)은 프레임 본체(20)에 설치된 필터(30a,30b)의 직상방에 설치되어 공급된 물을 필터(30a,30b) 상에 낙수되도록 함으로써 필터(30a,30b)에 물기가 스며들게 한다.

또한, 프레임 본체(20)에는 필터(30)의 전면에 설치되어 외부로부터 해충이 유입되는 것을 차단하는 보호망(25)을 포함한다. 이에 따라 외부 환경에 설치되는 흡입부(100)를 통해 해충(모기나 하루살이 등)이 유입되는 것을 차단할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 구성인 필터(30)에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치의 필터를 나타내는 상세도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치의 필터를 나타내는 평면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 하우스의 여과 냉각장치의 여과필터의 공기흐름을 나타내는 상태도이다.

도 4 내지 도 6과 같이 필터(30)는 제1부재(31)와 제2부재(32)와 같은 요소가 다수개가 형성되어 서로 적층되어 이루어진다.

구체적으로 제1부재(31)는 일정 폭을 갖는 다수의 곡면(31a,31b)이 고저차를 갖도록 연속되게 형성된다. 이 곡면(31a,31b)은 평면상에서 사선방향을 이루도록 형성된다. 한편, 제2부재(32)는 제1부재(31)와 동일한 형태(즉 상하 고저차를 갖는 곡면을 갖는 형태)를 가지되, 제1부재(31)의 곡면(31a,31b)의 상기 사선방향과 교차되는 방향으로 곡면이 형성된다.

이에 따라 제1부재(31)와 제2부재(32)가 서로 접합되면 서로 평면상에서 교차하는 복수의 통공(36,37)이 형성된다. 이때 통공(36,37)은 관통된 각도가 서로 교차된다. 즉 제1통공(36)과 제2통공(37)은 서로 다른 사선방향으로 관통방향을 갖는다. 아울러 필터(30)는 종이재질 등으로 형성될 수 있어 물공급 라인(70)으로부터 떨어지는 상기 물을 흡수한 상태로 여과가 이루어질 수 있다.

따라서 외부 공기를 흡입하는 과정 속에서 서로 다른 방향(서로 다른 사선방향)으로 형성된 통공(36,37)을 통해 흡입되는 공기의 흡입 유속을 지연시키게 된다. 따라서 물을 흡수한 상태의 필터(30)에 흡입된 공기의 체류시간을 높이는 효과가 있고, 아울러 필터(30)가 물을 흡수한 상태에 있으므로 흡입된 공기에 존재하는 이물질은 필터(30)의 각각의 통공면에 흡착되기 용이하다. 이를 통해 외부 공기에 포함된 이물질을 매우 효율적으로 여과시키고, 이를 통해 청정공기를 지층(80)에 매설된 열교환 관(60)을 통해 유입시켜 열교환 시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

10: 흡기팬 20: 프레임 본체
25: 보호망 30: 필터
31: 제1부재 32: 제2부재
36: 제1통공 37: 제2통공

Claims (3)

1. 외부 공기를 흡입하는 흡입부와, 지층에 매설되어 상기 흡입부로부터 흡입된 상기 외부 공기가 이동하며 상기 지층의 지열과 열교환이 이루어지게 하는 열교환 배관부와, 상기 열교환 배관부를 통해 열교환된 상기 외부 공기를 건물 내부로 공급하는 배기부로 구성되어 지열을 이용하여 열교환이 이루어지는 에어 하우스의 여과 냉각장치에 있어서,
   상기 흡입부는, 프레임 본체; 상기 프레임 본체의 내부에 장착된 흡기팬; 상기 프레임 본체의 상부에 설치되어 공급관을 통해 물을 공급받아 다수의 노즐을 통해 하부로 상기 물을 분사하는 물공급 라인; 상기 프레임 본체의 측벽에 각각 장착되며 복수의 통공이 패턴을 이루도록 형성되되, 상기 통공은 평면상에서 서로 교차하는 방향을 이루도록 형성되며 상기 물공급 라인으로부터 떨어지는 상기 물을 흡수하는 재질로 이루어져 상기 외부 공기 중에 이물질을 제거하는 필터; 및 상기 물공급 라인에서 떨어지는 상기 물을 회수할 수 있도록 상기 프레임 본체의 하부에 형성된 배수라인을 포함하고,
   상기 필터는 제1부재와 제2부재가 서로 교차하여 다수 개가 적층되어 이루어지고, 상기 제1부재는 일정 폭을 갖는 다수의 곡면이 고저차를 갖도록 연속되게 형성되며, 상기 곡면은 평면상에서 사선방향을 이루도록 형성되고, 상기 제2부재는 상기 제1부재와 동일한 형태를 가지며, 상기 제1부재의 상기 곡면의 사선방향에 교차되는 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 에어 하우스의 여과 냉각장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 프레임 본체에는 상기 필터의 전면에 설치되어 외부로부터 해충이 유입되는 것을 차단하는 보호망이 장착된 것을 특징으로 하는 에어 하우스의 여과 냉각장치.

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