KR101596831B1

KR101596831B1 - 환기장치 및 환기장치의 제어방법

Info

Publication number: KR101596831B1
Application number: KR1020090047442A
Authority: KR
Inventors: 양태만; 김정훈; 박형호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2016-03-07
Also published as: KR20100128814A; EP2264372A2; US8517356B2; CN101900377A; EP2264372B1; CN101900377B; US20100300649A1; EP2264372A3

Abstract

본 발명은 환기장치 및 환기장치의 제어방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 가습효율이 향상되고 내구성이 증가된 가습유닛을 구비하는 환기장치 및 환기장치의 제어방법에 관한 것이다.

환기, 가습, 소자, 내구성

Description

환기장치 및 환기장치의 제어방법{VENTILATING DEVICE AND CONTROLLING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 가습효율이 향상되고 내구성이 증가된 가습유닛을 구비하는 환기장치 및 환기장치의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 환기장치는 실내의 오염된 공기를 배출하고, 실외의 신선하고 깨끗한 공기를 흡입하여 실내로 공급하는 장치를 말한다. 환기기능이 없는 공기조화장치는 실내 공기를 순환시키며 냉각 또는 가열하여 실내를 냉방 또는 난방한다. 공기조화장치에 필터 등이 구비되는 경우가 있으나, 실내의 오염도는 서서히 증가하게 되고, 필터 등에 의한 공기청정기능은 한계가 있으므로, 실내공기의 환기과정이 필요하게 된다.

따라서, 실내공기를 순환시키며 실내를 냉난방하는 공기조화장치가 설치된 경우에도 별도의 환기장치가 구비되는 경우가 많다.

또한, 냉난방된 실내 공기와 실외 공기를 환기하는 과정에서 열손실을 최소화하기 위하여 실외에서 흡입되는 흡입공기와 실외로 배출되는 배출공기 사이에 열교환을 수행하는 열교환기를 환기장치에 구비하여, 환기과정에서 발생될 수 있는 열손실을 최소화할 수 있다.

또한, 환기장치에 가습기능을 제공하는 가습유닛을 구비하여, 실내로 공급되는 흡입공기를 가습할 수 있다.

이러한 가습유닛은 물을 특정방향에서 흡수하는 가습부재를 구비하고, 실외에서 흡입된 흡입공기를 물이 일정한 방향으로 흐르는 가습부재 사이로 투과시켜 물입자가 흡입공기와 함께 실내로 공급되도록 하는 방식을 사용할 수 있다.

종래의 가습유닛은 가습부재의 일단이 급수통에 저장된 물을 흡수하여 아래 방향으로 흘려 보내며 흡입공기를 가습하게 된다. 그러나, 상기 가습부재에 물이 일방향으로만 흘러내리는 방식을 사용하면, 가습과정에서 낭비되는 물의 양이 많아진다.

즉, 실제로 기화되어 흡입공기와 함께 실내로 공급되는 물의 양은 기화되지 못하고 버려지는 물의 양보다 훨씬 많다.

그리고, 가습부재에 흡수되어 가습부재를 타고 흐르는 물의 양이 많아지면, 가습부재의 표면에 이물질 등이 축적되어 그 수명이 단축될 수 있다.

본 발명은 가습효율이 향상되고 내구성이 증가된 가습유닛을 구비하는 환기장치 및 환기장치의 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

배출되는 배출공기와 흡입되는 흡입공기를 열교환하는 열교환기를 구비하는 환기유닛 및, 서로 다른 높이에 구비되는 제1 및 제2 급수통, 상기 제1 및 제2 급수통을 연결하는 물공급 파이프 및, 상기 제1 및 제2 급수통에 저장된 물을 흡수하여 상기 환기유닛에서 공급된 흡입공기를 투과시켜 가습하는 가습부재를 구비하는 가습유닛;을 포함하며, 상기 제1 급수통이 상기 제2 급수통 상부에 구비되며, 상기 제1 및 제2 급수통에 공급되는 물은 상기 제1 급수통으로 공급되며, 상기 물공급 파이프는 상기 제1 급수통과 상기 제2 급수통을 상하방향으로 연결하며, 상기 제1 급수통의 일정 수위 이상의 물은 상기 물공급 파이프를 통해 상기 제2 급수통으로 공급되며, 상기 가습부재의 상부는 상기 제1급수통에서 물이 흡수되며, 상기 가습부재의 하부는 상기 제2 급수통에서 물이 흡수되는 환기장치를 제공한다.

상기 제1 급수통이 상기 제2 급수통 상부에 구비되며, 상기 제1 및 제2 급수통에 공급되는 물은 상기 제1 급수통으로 공급될 수 있다.

이 경우, 상기 물공급 파이프는 상기 제1 급수통과 상기 제2 급수통을 상하방향으로 연결하며, 상기 제1 급수통의 일정 수위 이상의 물은 상기 물공급 파이프를 통해 상기 제2 급수통으로 공급될 수 있다.

또한, 상기 가습부재의 상부는 상기 제1급수통에서 물이 흡수되며, 상기 가습부재의 하부는 상기 제2 급수통에서 물이 흡수될 수 있다.

여기서, 상기 가습부재의 상부는 절곡되어 상기 제1급수통 내부로 연장되어 물을 흡수하는 절곡부를 갖을 수 있다.

그리고, 상기 제1 및 제2 급수통 중 적어도 하나에 수위센서를 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 수위센서는 플로트 스위치일 수 있다.

또한, 상기 제1급수통에 물을 공급하는 급수배관에 급수밸브를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 급수밸브는 상기 수위센서에 의하여 감지된 급수통 수위가 미리 결정된 수위에 도달하면 차단되고, 급수통 수위가 미리 결정된 수위보다 낮아지면 개방될 수 있다.

그리고, 상기 제1 급수통 및 상기 제2 급수통에 각각 수위센서가 구비되고, 상기 급수밸브가 개방된 상태에서 상기 제1 급수통의 수위와 제2 급수통의 수위 중 적어도 어느 하나의 수위가 각각의 미리 결정된 수위를 초과하는 경우 상기 급수밸브는 차단되고, 상기 급수밸브가 차단된 상태에서 상기 제1 급수통의 수위와 제2 급수통의 수위가 모두 각각의 미리 결정된 수위 이하인 경우 상기 급수밸브는 개방될 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 흡기팬과 배기팬을 구비한 환기유닛을 구동하여 실내공기를 환기하는 환기단계; 상기 환기단계 중 선택적으로 가습유닛에 물을 공급하여 상기 환기유닛에 의해 흡입된 흡입공기를 가습하는 가습단계; 상기 가습단계 중 상기 가습유닛을 구성하는 급수통의 수위를 측정하는 급수통 수위측정단계; 및, 상기 급수통 수위측정단계의 결과에 따라 급수밸브를 제어하는 급수밸브 제어단계;를 포함하는 환기장치의 제어방법을 제공한다.

여기서, 상기 수위측정단계는 일정시간 간격으로 반복될 수 있다.

그리고, 상기 가습유닛은 서로 다른 높이에 구비되는 제1 및 제2 급수통, 상기 제1 및 제2 급수통을 연결하는 물공급 파이프 및, 상기 제1 및 제2 급수통에 저장된 물을 흡수하여 상기 환기유닛에서 공급된 흡입공기를 투과시켜 가습하는 가습부재를 구비하며, 상기 수위측정단계에서 상기 제1 급수통의 수위와 제2 급수통의 수위 중 적어도 어느 하나의 수위가 미리 결정된 각각의 수위를 초과하는 경우, 상기 급수밸브 제어단계는 상기 급수밸브를 차단할 수 있다.

이 경우, 상기 급수밸브가 차단된 뒤, 상기 수위측정단계에서 측정된 상기 제1 급수통의 수위 및 제2 급수통의 수위가 미리 결정된 각각의 수위 이하로 하강하면, 상기 급수밸브 제어단계는 상기 급수밸브를 개방할 수 있다.

여기서, 상기 급수밸브가 차단된 뒤, 상기 수위측정단계에서 측정된 상기 제1 급수통의 수위와 제2 급수통의 수위 중 적어도 어느 하나의 수위가 미리 결정된 각각의 수위를 초과하는 경우, 상기 급수밸브 제어단계는 상기 급수밸브의 차단상태를 유지할 수 있다.

본 발명에 따른 가습유닛이 구비된 환기장치 및 그 제어방법에 의하면, 실내 공기를 환기함과 동시에 실내로 유입되는 건조한 공기에 수분을 공급하여, 실내 공기를 쾌적하게 할 수 있다.

본 발명에 따른 환기장치 및 환기장치의 제어방법에 의하면, 환기장치에 구비되는 가습유닛을 구성하는 가습부재의 내구성이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 환기장치 및 횐기장치의 제어방법에 의하면, 가습유닛을 구성하는 가습부재의 물소비량을 줄일 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 환기장치(1000)의 사시도이다.

상기 환기장치(1000)는 실내공기와 실외공기를 환기하는 환기유닛을 구비한다. 또한, 상기 환기장치는 추가적으로 환기유닛에서 흡입된 흡입공기를 가열 또는 냉각하기 위한 냉난방유닛과 상기 환기유닛에서 흡입된 흡입공기를 가습하는 가습유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 냉난방유닛과 상기 가습유닛은 상기 환기유닛과 함께 실내로 공급되는 흡입공기의 쾌적도를 향상시켜, 사용자의 만족감을 증대시킬 수 있다.

도 1에 도시된 환기장치를 이하 자세히 설명하기로 한다. 상기 환기장치는 상기 환기유닛과 함께 전술한 냉난방유닛 및 가습유닛을 모두 포함하는 경우로 가정하여 설명하기로 한다.

상기 환기장치의 환기기능을 담당하는 환기유닛은 적어도 1개의 송풍팬을 구비할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 상기 환기장치의 환기유닛(100)은 흡기팬(130)과 배기팬(120)을 구비한다. 상기 흡기팬(130)과 배기팬(120)은 실외공기를 흡입하고 실내공기를 배출하게 된다. 상기 흡기팬(130)과 배기팬(120)은 각각 상기 환기유닛(110)의 양단에 위치할 수 있다. 상기 흡기팬(130)은 상기 환기유닛(110)의 실내방향 일단에 구비되며, 상기 배기팬(120)은 상기 환기유닛(110)의 실외방향 일단에 구비될 수 있다.

상기 흡기팬(130)과 배기팬(120) 사이에 흡입되는 공기와 배기되는 공기를 상호 열교환하는 열교환기(110)를 구비할 수 있다. 상기 열교환기(110)는 흡입되는 공기와 배기되는 공기를 열교환시켜, 실내 공기의 급격한 온도변화를 막을 수 있으며, 실내공간의 공조부하를 낮출 수 있다.

예를 들어, 실내의 냉방과정에서 환기과정이 수행되면, 실내의 냉각된 공기가 배출되고, 뜨거운 실외공기가 흡입되어, 공기조화장치 등의 냉방부하(공조부하)가 증가하게 된다.

따라서, 상기 열교환기(110)에서 흡입되는 흡입공기와 배출되는 배출공기가 서로 열교환하여, 냉방부하 또는 난방부하를 줄이고, 사용자가 느끼는 온도편차를 최소화할 수 있다. 상기 열교환기(110)의 구체적인 구조는 뒤에서 자세히 설명하기 로 한다.

상기 흡기팬(130)과 배기팬(120)은 크로스 플로우팬으로 구성될 수 있으며, 상기 열교환기(110)는 상기 흡기팬(130)과 배기팬(120) 사이에 배치될 수 있다.

상기 흡기팬(130)은 상기 열교환기(110)를 통과한 실외공기(흡입공기)를 후술하는 냉난방유닛(200) 측으로 송풍하고, 상기 배기팬(120)은 상기 열교환기(110)를 통과한 실내공기(배출공기)를 실외로 토출하는 역할을 수행한다.

상기 흡기팬(130)에서 흡입된 흡입공기는 냉난방유닛(200) 측으로 송풍될 수 있다. 상기 냉난방유닛(200)은 냉매가 증발 또는 응축되어 투과되는 흡입공기를 냉각 또는 가열하는 냉난방코일(210)과 냉매를 선택적으로 차단 또는 팽창시킬 수 있는 팽창밸브(미도시)를 포함한다.

상기 냉난방코일에 공급되는 냉매는 환기장치와 별도로 구비된 공기조화장치의 실외기에서 공급될 수 있다.

물론, 상기 환기장치 내부에 압축기와 열교환기를 구비하는 것도 가능하지만, 환기장치의 부피를 줄이고 소음 발생을 최소화하고, 냉난방 효율의 증가를 위하여 실외에 설치된 공기조화장치의 실외기로부터 냉매를 공급받을 수 있다. 상기 냉난방유닛(200)을 구성하는 냉난방코일에 대한 설명은 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.

상기 환기장치는 상기 냉난방유닛(200) 후방에 가습유닛(300)을 더 포함할 수 있다. 상기 가습유닛(300)은 물을 흡수하여 흘러내리며, 공기를 투과시켜 투과되는 공기를 가습하는 가습부재를 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후 술하기로 한다.

도 2는 도 1에 도시된 환기장치를 다른 각도에서 도시한 사시도이다. 상기 환기장치는 실내에 실내공기를 흡입하는 흡입구(미도시)와 실내공기가 도출되는 토출구(미도시)를 통해 실내공기를 흡입하거나 배출하게 된다.

실내공기를 흡입하여 상기 환기장치를 거쳐 배기하는 과정은 상기 환기장치에 각각 연결된 제1 및 제2 배기덕트(430,440)에 의하며, 실외공기를 흡입하여 상기 환기장치를 거쳐 흡기하는 과정은 상기 환기장치에 각각 연결된 제1 및 제2 흡기덕트(410,420)에 의한다.

상기 제1흡기덕트(410)을 통해 흡입된 흡입공기(OA)는 상기 흡입유닛(100)의 열교환기에서 열교환된 뒤, 상기 냉난방유닛(200)을 구성하는 냉난방코일(210)에서 냉각 또는 가열되고, 상기 가습유닛(300)에서 가습되어 실내로 공급(SA)된다.

상기 가습유닛(300)은 특히 동절기 상기 냉난방유닛(200)에서 가열된 흡입공기가 투과되면서 온도는 하강하고 습도는 상승시켜 실내를 쾌적하게 할 수 있다. 즉, 상기 냉난방유닛(200)에서 가열된 공기는 상기 가습유닛에서 가습되기 쉬워진다. 따라서, 상기 가습유닛(300)는 난방모드에서 건조하고 가열된 공기의 온도를 낮추고 습도를 높이는데 더 큰 의미를 갖는다.

반면, 실내에서 흡입되는 실내공기(RA)는 상기 가습유닛(300) 또는 상기 냉난방유닛(200)을 통과하지 않고 우회하여 상기 환기유닛(100)의 열교환기(110)에서 열교환된 뒤 실외로 배출(EA)된다.

도 3은 상기 환기장치의 환기유닛(100)의 열교환기(110)과 냉난방유닛(200) 의 냉난방코일(210)을 도시한다. 도 3(a)는 환기유닛(100)의 열교환기(110)를 도시하며, 도 3(b)는 냉난방유닛(200)의 냉난방코일(210)을 도시한다.

도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 상기 열교환기(110)는, 평판형의 평면판재(113)와, 물결형상의 절곡판재(114)가 교대로 적층되어 구성될 수 있다. 상기 평면판재(113)를 사이에 두고 배치된 상기 절곡판재(114)는 직각으로 교차하도록 구성될 수 있다. 그리고 열교환기(110)는 전체적으로 사각 기둥 형상으로 형성될 수 있다.

상기 열교환기(110)는 평면판재(113) 및 절곡판재(114)의 적층에 의하여 제1유로(115)와 제2유로(116)가 형성된다. 상기 제1유로(115)와 제2유로(116)는 서로 직교하는 유로이다.

상기 열교환기(110)를 구성하는 평면판재(113)의 표면 또는 절곡판재(114)의 표면에는 수증기를 흡착하기 위한 흡착재가 도포될 수 있다.. 이러한 종류의 흡착재로는, 예를 들어 실리카겔, 제올라이트, 이온교환수지 등일 수 있다.

또한, 상기 열교환기(110)를 구성하는 평면판재(113)의 표면 또는 절곡판재(114)는 그 표면에 흡착재가 도포되고 박막 필름 재질 등으로 구성되어, 상기 제1유로(115)와 제2유로(116)를 각각 통과하는 공기는 열교환과 함께 수분교환도 가능하게 된다.

즉, 실내에서 공급된 배출공기(RA)가 상기 제1유로(115)로 유동하고, 실외에서 흡입된 흡입공기(OA)가 제2유로(116)로 유동하는 경우, 상기 제1유로(115)에서 흡착제에 의하여 수분이 흡착되어 제2유로(116)의 흡입공기(OA)로 수분을 공급하 여, 흡입공기(OA)의 습도를 상승시킬 수 있다. 상기 가습유닛(300)이 환기장치에 구비되는 경우, 가습유닛(300)에 의한 가습과정이 수행될 수 있으나, 가습유닛이 구비되지 않는 경우에도 흡입공기(OA)와 배출공기(RA)의 습도차를 일차적으로 줄일 수 있다.

도 3(b)는 상기 냉난방유닛(200)를 구성하는 냉난방코일(210)의 사시도이다. 상기 냉난방코일(210)은 크로스핀 식의 Fin-Tube형 열교환기로 구성될 수 있다. 상기 냉난방코일(210)은 장방형 판 형상으로 형성된 알루미늄 등과 같은 금속 재질의 다수 핀(213)과, 이 핀(213)을 관통하는 냉매관(215)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 도 3에 도시되지 않았으나, 상기 냉난방코일(210)에 냉매를 선택적으로 공급하는 팽창밸브(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 팽창밸브는 전자팽창밸브(Electric expansion valve, EEV) 등일 수 있다. 상기 팽창밸브는 냉매를 선택적으로 차단 또는 공급하거나, 냉난방코일(210) 내부로 유입되는 냉매를 팽창시키는 역할을 수행할 수 있다.

따라서, 실내를 냉방하는 경우, 상기 냉난방코일(210)은 증발기로 작동되며, 실내를 난방하는 경우 상기 냉난방코일(210)은 응축기로 작동될 수 있다.

상기 환기장치 단독으로 충분한 냉난방 기능을 제공하기 어려울 수 있으므로, 별도의 공기조화장치와 연동되어 운전될 수 있으며, 환기장치 내부에 압축기 등이 구비되지 않는 경우 공기조화장치의 실외기에서 냉매를 공급받을 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 환기장치의 가습부재의 하나의 실시예를 도시한다. 구체적으로 도 4(a)는 상기 가습부재(310)의 사시도이며, 도 4(b)는 상기 가습부 재(310)의 측면도이다.

도 4에 도시된 상기 가습부재는 물을 흡수하고, 물을 흡수한 가습부재 사이로 흡입공기를 통과시키는 방법으로 가습과정이 수행될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가습부재는 전체적으로 직육면체 형상을 갖을 수 있다. 상기 가습부재(310)은 여러 장의 흡습재(315)가 나란히 포개진 형태로 구성될 수 있다. 상기 흡습재(315)는 부직포 등과 같은 재질로 구성되어, 상기 가습부재(310)에 흡수되는 물은 물이 그 표면을 타고 흘러내리거나 흡습재(315) 내부로 흡수되며, 하부로 이동한다.

또한, 상기 가습부재의 상부에 연장 후 절곡된 절곡부(312)를 갖을 수 있으며, 상기 절곡부(312)는 하방으로 연장된 형상을 갖을 수 있다.

도 4(b)에 도시된 가습부재의 측면도에 도시된 바와 같이, 상기 가습부재는 가습부재(310)의 하단부(314)와 상단 절곡부(312)에서 물을 흡수할 수 있다. 상기 열교환기(110) 및 냉난방코일(210)에서 열교환 후 가열 또는 냉각된 흡입공기(OA )는 물의 흡수방향과 수직한 방향으로 투과되는 과정에서 가습되어 실내로 공급(SA)된다.

상기 가습부재(310)가 2곳에서 물을 흡수하도록 하는 이유는 상기 가습부재에서 소비되는 물의 양을 줄이고, 상기 가습부재의 수명을 연장하도록 하기 위함이다. 그 구체적인 이유는 후술하기로 한다. 상기 가습부재는 적어도 2개의 분리된 급수통(미도시, 후술함)에서 물을 흡수하도록 구성될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 가습부재(310)의 다른 실시예를 도시한다. 도 5(a)는 가습부재(310)의 사시도이며, 도 5(b)는 도 5(a)에 도시된 가습부재의 부분(A)의 확대도를 도시한다.

도 5(a)에 도시된 가습부재(310) 역시 전체적인 형상은 도 4에 도시된 가습부재(310)과 대응되는 형상을 갖는다.

그러나, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 상기 가습부재(310)는 도 4에 도시된 가습부재와 달리 흡습재(315)가 평면 흡습재(315a)와 절곡 흡습재(315b)가 교대로 구비된다. 상기 평면 흡습재(315a)와 절곡 흡습재(315b)는 어느 정도의 간격을 갖으며 반복적으로 배치될 수 있다. 흡수된 물이 그 표면을 타고 하방으로 흘러내리는 것을 용이하게 하기 위함이다.

상기 절곡 흡습재(315b)는 그 표면을 타고 흐르는 물의 유로를 연장하는 효과를 얻을 수 있으므로, 결국 가습부재의 높이를 확대하는 효과를 얻을 수 있으며, 가습부재(310)에 흡수된 물의 증발가능성을 높일 수 있다.

또한, 절곡 흡습재(315b)는 그 표면을 타고 흐르는 물의 유로를 절곡시키는 것이므로, 가습부재(310)에 흡수된 물이 가습부재(310)에 머무르는 시간을 연장시켜 가습효율을 향상시킬 수 있다.

상기 평면 흡습재(315a) 사이의 거리는 5mm 내외이며, 절곡 흡습재(315b)의 절곡부분의 거리는 9mm 내외인 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛의 개념도를 도시한다. 상기 가습유닛(300)을 구성하는 가습부재(310)은 적어도 2개의 급수통에서 물을 흡습하는 구조를 갖을 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 가습부재(310)은 상기 가습부재(310)의 절곡부(312)와 하단(314)이 각각 제1급수통(320)과 제2급수통(330)에서 물을 흡수하는 구조를 이룬다. 상기 제1급수통과 제2급수통은 상기 가습부재(310)의 절곡부(312)와 하단(314)이 삽입되어 물을 흡수할 수 있는 수 있도록 위쪽으로 개방된 구조를 갖을 수 있다.

상기 제1급수통(320)과 제2급수통(330)은 도 6에 도시된 바와 같이, 그 내부로 연통되어 물을 일방향으로 공급할 수 있는 물공급 파이프(370)을 구비할 수 있다. 도 6에 도시된 실시예에서, 상기 제1급수통(320)과 제2급수통(330)은 각각 상기 가습부재(310)의 절곡부(312)와 하단(314)이 물을 흡수할 수 있는 위치에 배치되므로, 상기 제1급수통(320)이 상기 제2급수통(330) 상부에 위치한다. 그리고, 외부의 상수도 등에서 물이 공급되는 급수통은 제1급수통(320)이다. 상기 물공급파이프(370)는 상부에 위치한 제1급수통(320)의 일정 수위 이상의 물을 하부에 구비된 제2급수통(330)으로 운반하게 된다.

그리고, 밀폐된 구조가 아닌 제1급수통(320)과 제2급수통(330)은 그 내부로 공급되는 물이 흘러 넘치는 것을 방지하기 위하여 각각 수위센서를 구비할 수 있다. 상기 수위센서는 플로트 스위치일 수 있다.

도 6에 도시된 실시예에서, 상기 제1급수통(320)과 제2급수통(330)은 각각 제1수위센서(322)와 제2수위센서(332)를 구비한다.

그리고, 상기 제1급수통(320)에 물을 공급하는 급수배관(360)에 공급되는 물을 선택적으로 차단할 수 있는 급수밸브(362)를 더 구비할 수 있다.

상기 급수밸브(362)는 급수통의 물이 일정한 수위 이상으로 상승하는 경우 또는 환기장치가 작동중단되는 경우에 차단될 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 제1급수통(320) 내부의 일정한 수위 이상의 물은 상기 물공급 파이프(370)에 의하여 제2급수통(330)로 이동한다. 또한, 상기 제1수위센서(322)는 일정한 수위 이상의 물이 공급되는 경우, 물넘침을 방지하기 위하여 물공급이 중단되어야 한다.

마찬가지로, 상기 제2수위센서(332)는 일정한 수위 이상의 물이 공급되는 경우, 물넘침을 방지하기 위하여 물공급이 중단되어야 한다.

따라서, 상기 급수밸브(362)는 상기 제1수위센서(322)와 제2수위센서(332)에 의하여 측정되는 수위에 따라 급수배관(360)을 선택적으로 개방 또는 차단해야 한다. 그 구체적인 환기장치의 제어방법은 후술하기로 한다.

도 7은 가습유닛(300)의 다른 실시예를 도시한다.

도 7에 도시된 실시예에서, 상기 가습유닛은 제2급수통(330) 하부에 드레인팬(drain pan, 340)을 더 구비할 수 있다. 상기 급수밸브(362) 등이 오작동하여 물공급이 제어될 수 없는 경우, 넘치는 물이 외부로 흘러 내리지 않도록 하기 위함이다. 또한, 상기 드레인팬(340)에 수집되는 물을 배수하기 위한 배수배관(350)이 더 구비될 수 있다. 상기 배수배관(350)은 하수도 등에 연결되도록 구성될 수 있다. 물론, 드레인팬 자체를 착탈식으로 구성할 수도 있다.

도 8은 상기 가습유닛(300a)의 다른 실시예를 도시한다. 도 6 및 도 7에 도시된 실시예를 위한 설명 중 중복되는 부분은 생략하기로 한다.

상기 가습유닛(300a)을 구성하는 가습부재(310a)는 도 6 또는 도 7에 도시된 실시예와 달리, 상부에 절곡된 절곡부를 갖지 않으며, 직육면체 형상을 갖는다. 따라서, 가습부재 (310a)의 상단부(312a)에서 물을 흡습하기 위해 상기 제1급수통(320a)은 상기 가습부재(310a)의 상부에 얹혀진 구조를 갖을 수 있다.

따라서, 상기 제1급수통(320a) 하부에 슬릿(미도시) 또는 급수홀(미도시) 등이 형성되어 물을 공급하는 구조를 갖을 수 있다.

따라서, 상기 제1급수통(320a)은 가습부재(310a)의 절곡된 일부가 개방된 상부로 삽입되는 구조가 아니므로 상부가 개방된 구조를 갖지 않아도 된다.

도 6 및 도 7에 도시된 실시예는, 물이 흡수되는 제1급수통(320a)과 제2급수통(330a)에서 모두 하부에서 상부 방향이었으나, 도 8에 도시된 실시예에서는 서로 반대가 된다.

상기 제1급수통 하면에 형성되는 슬릿 또는 급수홀의 면적은 제1급수통(320a)과 제2급수통(330a) 중 특정 급수통에서 흡수되는 물의 수압에 의하여 다른 급수통에서 물이 흡수되지 않는 정도인 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제1급수통에서 흡수된 물의 수압에 의하여 제2급수통(330a)에서 물이 흡수되지 못하고, 제2급수통(330a) 내부의 수위가 상승한다면 상기 슬릿 또는 급수홀의 면적이 지나치게 큰 상태이므로, 그 면적을 줄여야 한다.

또한, 도 8에 도시된 실시예에서, 급수통 사이를 연결하며 높은 곳에 위치한 급수통에 저장된 물을 낮은 급수통으로 공급하는 물공급파이프(370a)는 절곡된 형상을 갖을 수 있다.

도 9는 상기 가습부재와 상기 급수통의 수위관계를 도시한다. 구체적으로, 도 9는 도 6 및 도 7에 도시된 가습유닛의 가습부재와 급수통의 관계를 도시한다.

상기 가습부재(310)의 절곡부(312)와 하단(314)가 물을 흡수하기 위해서는 제1급수통의 수위(A)와 제2급수통의 수위(B)가 각각 제1수위(h1)와 제2수위(h2) 이상으로 유지되어야 한다.

그리고, 상부에 위치한 제1급수통(320)은 상기 물공급 파이프(370)가 제1급수통(320) 하부에 위치한 제2급수통(330)에 물을 공급하기 위해 제2수위(h2) 이상의 물이 저장되어야 하며, 물넘침이 발생되지 않아야 하므로, 제3수위(h3) 이하로 유지되어야 한다. 따라서, 상기 제1급수통의 수위(A)는 제2수위(h2)와 제3수위(h3) 사이를 유지하는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 제2급수통(330)의 수위는 물넘침이 방지되기 위하여 제5수위(h5) 이하로 구비되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 제1급수통의 수위(A)는 제2수위(h2)와 제3수위(h3) 사이를 갖도록 상기 급수밸브(362)가 제어되는 것이 바람직하며, 상기 제2급수통의 수위(B)는 제4수위(h4)와 제5수위(h5) 사이의 수위가 되도록 제어되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 물공급파이프(370)는 정상적인 속도로 물을 공급하는 경우, 상기 제1급수통의 수위(A)가 제2수위(h2)에 도달되는 경우, 제2급수통의 수위(B)는 제4수위(h4)에 도달되도록 설정되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 제1급수통의 수위(A)인 제2수위(h2)는 제2급수통의 수위(B)인 제4수위(h4)에 대응된다고 볼 수 있다.

상기 제1급수통의 수위(A)와 제2급수통의 수위(B)가 전술한 바와 같은 관계를 갖는 경우, 구체적으로 상기 환기장치의 가습유닛에 물을 공급하기 위한 환기장치의 제어방법을 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명에 따른 환기장치의 제어방법에 대한 블록선도이다.

전술한 바와 같이, 가습기능은 환기기능을 전제로 해야 하므로, 본 발명에 따른 환기장치의 제어단계는 환기유닛을 통해 실내공기를 환기하는 환기운전단계(S100)가 수행된다.

그리고, 사용자의 선택 또는 설정에 따라, 가습기능이 선택 또는 작동되었는지를 판단하는 가습기능 판단단계(S200)가 수행되며, 가습기능 판단단계에서 급수기능이 선택되었다고 판단되면, 환기장치의 제어부는 급수밸브(362)를 개방(S300)하여 급수통 급수단계가 수행된다.

상기 급수밸브(362)를 개방하여 물을 공급받는 급수통 급수단계는 전술한 바와 같이, 상기 제1급수통(320) 및 상기 제2급수통(330)에서 물이 넘치지 않도록 제어되어야 한다.

따라서, 상기 급수밸브가 개방(S300)된 뒤 상기 제1급수통(320) 및 상기 제2급수통(330)의 수위를 판단하는 제1급수통 수위 측정단계(S400)가 수행될 수 있다.

급수통의 수위를 판단하는 단계는 급수통 내부에 구비된 수위센서(322,332)에 의한다. 따라서, 제1수위센서 및 제2수위센서에 의하여 측정된 제1 급수통의 수위(A)와 제2 급수통의 수위(B) 중 어느 하나라도 각각의 제한 수위인 제3특정수위(h3)와 제5특정수위(h5)를 초과하게 되면 상기 급수밸브(362)를 차단(S500)하여, 급수단계를 종료해야 한다. 예를 들어, 일시적으로 급수배관에서 공급되는 물이 물공급 파이프(370)에 의하여 시간당 전달되는 물의 양보다 많아서, 제1 급수통의 수위(A)가 제3특정수위(h3)를 초과하는 경우, 일시적으로 급수밸브를 차단할 필요가 있다.

그리고 급수단계가 종료된 뒤, 환기운전이 종료되지 않는 경우, 각각의 급수통에 저장된 물의 양은 줄어들 수 있다.

따라서, 다시 급수통의 수위를 판단하는 제2급수통 수위 측정단계(S600)가 수행될 수 있다. 상기 제2급수통 수위 측정단계(S600)에서 상기 제1급수통(320) 및 상기 제2급수통(330)의 수위가 각각 제3특정수위(h3)와 제5특정수위(h5)를 초과하지 않는 것이 확인되면, 다시 급수통으로 물공급이 재개되어야 한다. 상기 제1급수통(320) 및 상기 제2급수통(330)의 수위가 제1특정수위(h1) 및 제2특정수위(h2) 이하로 내려가는 것을 방지하기 위함이다.

상기 제1급수통 수위 측정단계와 제2급수통 수위 측정단계는 가습기능이 켜져 있는 경우 일정시간 간격으로 반복될 수 있다.

상기 급수밸브(362)를 차단(S500)한 뒤, 일정한 시간이 경과되어도 제2급수통 수위 측정단계(S600)에서 측정된 제1 급수통의 수위(A)와 제2 급수통의 수위(B) 중 어느 하나라도 각각 제3특정수위(h3)와 제5특정수위(h5)를 초과하는 경우라면, 급수계통의 이상이 발생된 것으로 간주될 수 있으므로 환기장치의 작동이 중단되는 것이 바람직하다. 환기장치의 작동을 종료(S700)는 급수밸브를 차단을 포함한다. 따라서, 환기장치의 작동이 종료되는 경우, 급수 및 배수계통의 이상을 알릴 수 있 는 알림단계를 더 포함할 수 있다.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 환기장치의 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 환기장치를 다른 각도에서 도시한 사시도이다.

도 3은 상기 환기장치의 환기유닛의 열교환기과 냉난방유닛

의 냉난방코일을 도시한다.

도 4는 본 발명에 따른 환기장치의 가습부재의 하나의 실시예를 도시한다.

도 5는 본 발명에 따른 가습부재의 다른 실시예를 도시한다.

도 6은 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛의 개념도를 도시한다.

도 7은 가습유닛의 다른 실시예를 도시한다.

도 8은 상기 가습유닛의 다른 실시예를 도시한다.

도 9는 상기 가습부재와 상기 급수통의 수위관계를 도시한다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 환기유닛 110 : 열교환기

200 : 냉난방 유닛 210 : 냉난방코일

300 : 가습유닛 310 : 가습부재

370 : 물공급 파이프

Claims

배출되는 배출공기와 흡입되는 흡입공기를 열교환하는 열교환기를 구비하는 환기유닛; 및,

서로 다른 높이에 구비되는 제1 및 제2 급수통, 상기 제1 및 제2 급수통을 연결하는 물공급 파이프 및, 상기 제1 및 제2 급수통에 저장된 물을 흡수하여 상기 환기유닛에서 공급된 흡입공기를 투과시켜 가습하는 가습부재를 구비하는 가습유닛;을 포함하며,

상기 제1 급수통이 상기 제2 급수통 상부에 구비되며, 상기 제1 및 제2 급수통에 공급되는 물은 상기 제1 급수통으로 공급되며, 상기 물공급 파이프는 상기 제1 급수통과 상기 제2 급수통을 상하방향으로 연결하며, 상기 제1 급수통의 일정 수위 이상의 물은 상기 물공급 파이프를 통해 상기 제2 급수통으로 공급되며, 상기 가습부재의 상부는 상기 제1급수통에서 물이 흡수되며, 상기 가습부재의 하부는 상기 제2 급수통에서 물이 흡수되고,

상기 제1급수통에 물을 공급하는 급수배관에 급수밸브가 구비되며

상기 제1 급수통에 제1수위센서가 구비되고, 상기 제2 급수통에 제2수위센서가 구비되며,

상기 급수밸브는 상기 제1수위센서와 상기 제2수위센서에 의해 측정되는 수위에 따라 선택적으로 개폐되도록 형성되고,

상기 급수밸브가 개방된 상태에서 상기 제1 급수통의 수위와 제2 급수통의 수위 중 적어도 어느 하나의 수위가 각각의 미리 결정된 수위를 초과하는 경우 상기 급수밸브는 차단되고, 상기 급수밸브가 차단된 상태에서 상기 제1 급수통의 수위와 제2 급수통의 수위가 모두 각각의 미리 결정된 수위 이하인 경우 상기 급수밸브는 개방되며,

상기 가습부재는 상기 가습부재의 상부의 적어도 일부가 상기 제1 급수통 내의 물에 잠기고, 상기 가습부재의 하부의 적어도 일부가 상기 제2 급수통 내의 물에 잠기도록 배치되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제1항에 있어서,

상기 가습부재의 상부는 절곡되어 상기 제1급수통 내부로 연장되어 물을 흡수하는 절곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 환기장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 제1수위센서 및 제2수위센서는 플로트 스위치인 것을 특징으로 하는 환기장치.
삭제
삭제
삭제
서로 다른 높이에 구비되는 제1 및 제2 급수통, 상기 제1 및 제2 급수통을 연결하는 물공급 파이프 및, 상기 제1 및 제2 급수통에 저장된 물을 흡수하여 환기유닛에서 공급된 흡입공기를 투과시켜 가습하는 가습부재를 구비하는 가습유닛을 포함하는 환기장치의 제어방법으로서,

흡기팬과 배기팬을 구비한 환기유닛을 구동하여 실내공기를 환기하는 환기단계;

상기 환기단계 중 선택적으로 가습유닛에 물을 공급하여 상기 환기유닛에 의해 흡입된 흡입공기를 가습하는 가습단계;

상기 가습단계 중 상기 가습유닛을 구성하는 급수통의 수위를 측정하는 급수통 수위측정단계; 및,

상기 급수통 수위측정단계의 결과에 따라 급수밸브를 제어하는 급수밸브 제어단계;를 포함하고,

상기 가습유닛은 서로 다른 높이에 구비되는 제1 및 제2 급수통, 상기 제1 및 제2 급수통을 연결하는 물공급 파이프 및, 상기 제1 및 제2 급수통에 저장된 물을 흡수하여 환기유닛에서 공급된 흡입공기를 투과시켜 가습하는 가습부재를 구비하며,

상기 제1급수통에 물을 공급하는 급수배관에 급수밸브가 구비되고,

상기 제1 급수통에 제1수위센서가 구비되고, 상기 제2 급수통에 제2수위센서가 구비되며,

상기 급수밸브 제어단계에서, 상기 급수밸브는 상기 제1수위센서와 상기 제2수위센서에 의해 측정되는 수위에 따라 선택적으로 개폐하도록 제어되고,

상기 수위측정단계에서 상기 제1 급수통의 수위와 제2 급수통의 수위 중 적어도 어느 하나의 수위가 미리 결정된 각각의 수위를 초과하는 경우, 상기 급수밸브 제어단계는 상기 급수밸브를 차단하며,

상기 급수밸브가 차단된 뒤, 상기 수위측정단계에서 측정된 상기 제1 급수통의 수위 및 제2 급수통의 수위가 미리 결정된 각각의 수위 이하로 하강하면, 상기 급수밸브 제어단계는 상기 급수밸브를 개방하고,

상기 가습부재는 상기 가습부재의 상부의 적어도 일부가 상기 제1 급수통 내의 물에 잠기고, 상기 가습부재의 하부의 적어도 일부가 상기 제2 급수통 내의 물에 잠기도록 배치되는 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법.
제8항에 있어서,

상기 수위측정단계는 일정시간 간격으로 반복되는 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법.
삭제
삭제
제9항에 있어서,

상기 급수밸브가 차단된 뒤, 상기 수위측정단계에서 측정된 상기 제1 급수통의 수위와 제2 급수통의 수위 중 적어도 어느 하나의 수위가 미리 결정된 각각의 수위를 초과하는 경우, 상기 급수밸브 제어단계는 상기 급수밸브의 차단상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 환기장치의 제어방법.