KR101824145B1

KR101824145B1 - 환기장치

Info

Publication number: KR101824145B1
Application number: KR1020160016993A
Authority: KR
Inventors: 이기성; 김은호
Original assignee: 주식회사 경동나비엔
Priority date: 2016-02-15
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2018-01-31
Also published as: KR20170095519A

Abstract

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전열교환기의 수명을 증대시킴과 동시에 바이패스시 외기냉방 효율을 극대화 시키고, 아울러 환기장치 내부의 전체 영역에서 결로현상을 효과적으로 방지할 수 있는 환기장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명은, 제1배기실(10), 제2배기실(20), 제1급기실(30), 제2급기실(40) 및 전열교환기(50)의 상측 또는 하측에는 격판(60)을 사이에 두고 바이패스 통로(80)가 형성되되, 상기 바이패스 통로(80)는, 바이패스 모드시, 상기 제1배기실(10)로 유입된 실내공기가 상기 전열교환기(50)를 거치지 않고 상기 제2배기실(20) 측으로 유동하도록 하는 바이패스 배기통로(81)와, 상기 제1급기실(30)로 유입된 실외공기가 상기 전열교환기(50)를 거치지 않고 상기 제2급기실(40) 측으로 유동하도록 하는 바이패스 급기통로(82)가 이중 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

환기장치{VENTILATOR}

본 발명은 환기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바이패스 통로를 공간적으로 분리된 바이패스 배기통로와 바이패스 급기통로의 이중 구조로 형성함으로써 전열교환기의 수명을 연장하고 바이패스에 의한 외기냉방의 성능을 극대화 함과 아울러 제품을 컴팩트화 함과 동시에 환기장치의 전체 영역에서 결로현상을 효과적으로 방지할 수 있는 환기장치에 관한 것이다.

일반 가정 및 사무실 등에는 계절의 변화에 따른 실내 냉,난방을 수행하기 위해 냉,난방장치가 설치되며, 이러한 냉,난방장치에는 실내의 공기를 냉각 및 가열하는 방식으로 냉,난방을 수행하는 에어컨, 보일러 등이 있다.

이와 같은 냉,난방장치가 설치된 일반 가정 및 사무실 등의 실내는 냉,난방 효율을 향상시키기 위해 밀폐된 상태로 유지되고, 밀폐된 실내공간은 일정시간이 경과하면 공기의 오염도가 증가하기 때문에 실내에서 악취가 발생하거나 먼지 등의 이물질이 부유하게 된다. 따라서 이러한 악취나 먼지 등을 실내에서 제거하기 위해 일정시간마다 실내공기를 환기시키게 되는데, 실내온도를 유지하면서 보다 신속하게 오염된 실내공기를 실외로 배기하고, 신선한 실외공기를 실내로 급기하기 위한 환기장치가 이용된다.

종래 환기장치 중 외기냉방을 수행하기 위한 바이패스형 환기장치가 있다. 이는 배기되는 실내공기와 급기되는 실외공기 간에 열교환이 이루어지지 않도록 하여 실외공기가 실내로 직접 도입되도록 외기냉방을 실시함으로써 냉방기를 가동하지 않더라도 실내의 온도를 일정 수준 낮출 수 있어 냉방부하를 절감할 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같은 바이패스 기능을 갖는 환기장치와 관련된 선행기술은, 등록특허 제10-1279997호, 등록특허 제10-1560192호 등에 개시되어 있다.

상기 선행기술을 포함하여 종래의 환기장치는, 외기냉방을 위한 바이패스 모드시, 실내로 급기되는 실외공기와 실외로 배기되는 실내공기 간에 열교환이 이루어지지 않도록 하기 위한 구성으로, 실외공기와 실내공기 중 어느 하나는 전열교환기를 경유하지 않도록 바이패스유로를 형성하고 다른 하나는 전열교환기를 경유하도록 구성되어 있다. 즉, 실외공기는 바이패스유로를 통과하여 실내로 급기되고, 실내공기는 전열교환기를 통과하여 실외로 배기되도록 구성하거나, 이와 반대로 실외공기는 전열교환기를 통과하여 실내로 급기되고, 실내공기는 바이패스유로를 통과하여 실외로 배기되는 구조로 되어 있다.

그러나 이와 같은 구성에 의하면, 바이패스 모드시 전열교환기에는 실외공기 또는 실내공기가 통과하게 되므로, 실외공기 또는 실내공기에 포함된 이물질이 전열교환기를 구성하는 열교환소자에 누적되어 열교환소자의 수명이 단축되는 문제점이 있다.

그리고, 외기냉방은 통상 봄이나 가을의 간절기에 실시하게 되고, 동절기에는 미사용하게 되는데, 바이패스 모드 사용시 외기의 공기가 온도 및 습도 변화 없이 실내로 도입되어야 하지만, 댐퍼의 기밀도 문제로 인하여 효과적으로 외기냉방을 할 수 없으며, 바이패스 모드의 미사용시에는 바이패스 통로에 공기가 정체됨에 따라 결로의 발생과 함께 공기가 오염되어 세균의 번식을 초래하게 되는 문제점이 있다.

한편, 환기장치는 일반적으로 아파트나 건물에서 외벽이 단열된 공간에 설치될 경우에는 환기장치 내부에 결로 발생이 최소화될 수 있으나, 건물에서 외벽이 단열되지 않은 공간에 설치될 경우에는 환기장치가 설치된 공간이 실외공간과 거의 유사한 조건이 되어 환기장치 내부에 결로가 발생하게 된다.

즉, 겨울철과 같이 실외공기의 온도가 낮은 경우에는 환기장치가 설치된 공간의 온도도 낮아지는데, 환기장치를 장시간 사용하지 않고 있는 경우에는 환기장치 내부에 결로가 발생하게 된다.

환기장치에서 발생하는 결로현상을 방지하기 위한 방안으로, 종래에는 실내공기를 흡입하여 실외로 배기시키는 배기팬을 작동시키거나, 환기장치의 내부에 히터를 설치하여 히터에서 발생된 열에 의해 결로를 제거하였다.

그러나, 배기팬을 일정시간 이상 동작시키면, 실내 압력이 음압이 되어 오염되고 차가운 실외공기가 실내로 혼입될 수 있고, 실내공기가 실외로 유동하는 통로에서만 결로를 방지할 수 있으며, 외부공기가 유입되는 공간에서는 결로를 방지할 수 없는 한계가 있다. 그리고, 히터의 발열에 의해 결로를 제거하는 경우에는 전기 에너지의 소모가 커지게 되는 문제가 있다.

결로의 발생을 방지하기 위한 환기장치와 관련된 선행기술로서, 등록특허 제10-1162973호(제습기능이 구비된 열회수형 환기장치)에는, 환기장치 내부에서 실외공기의 유입통로와 실내공기의 배출통로를 구획하는 측벽에 댐퍼를 설치하여, 배출통로로 유입된 실내공기를 댐퍼의 개방에 의해 실외공기의 유입통로 측으로 바이패스시켜 실내측으로 재순환시킴으로써 제습 기능을 수행하는 기술이 나타나 있다.

그러나, 이와 같은 구성에 의하면, 환기장치 내부의 측벽에 댐퍼가 설치되므로 댐퍼의 설치공간의 확보를 위해서는 환기장치의 부피가 커지게 되는 단점이 있고, 실내공기가 재순환되는 유동 경로가 제한적이어서 환기장치의 전체 영역에 걸쳐서 결로를 방지할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전열교환기의 수명을 증대시킴과 동시에 바이패스시 외기냉방 효율을 극대화 시키고, 아울러 환기장치 내부의 전체 영역에서 결로현상을 효과적으로 방지할 수 있는 환기장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 환기장치(1)는, 실내공기가 유입되는 제1배기실(10), 상기 제1배기실(10)을 경유한 실내공기를 실외로 배출시키는 제2배기실(20), 실외공기가 유입되는 제1급기실(30), 상기 제1급기실(30)을 경유한 실외공기를 실내로 공급하는 제2급기실(40), 및 상기 제1배기실(10)에서 제2배기실(20)로 유동하는 실내공기와 상기 제1급기실(30)에서 제2급기실(40)로 유동하는 실외공기 간에 열교환이 이루어지는 전열교환기(50)를 포함하는 환기장치에 있어서, 상기 제1배기실(10), 제2배기실(20), 제1급기실(30), 제2급기실(40) 및 전열교환기(50)의 상측 또는 하측에는 격판(60)을 사이에 두고 바이패스 통로(80)가 형성되되, 상기 바이패스 통로(80)는, 바이패스 모드시, 상기 제1배기실(10)로 유입된 실내공기가 상기 전열교환기(50)를 거치지 않고 상기 제2배기실(20) 측으로 유동하도록 하는 바이패스 배기통로(81)와, 상기 제1급기실(30)로 유입된 실외공기가 상기 전열교환기(50)를 거치지 않고 상기 제2급기실(40) 측으로 유동하도록 하는 바이패스 급기통로(82)가 이중 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 바이패스 통로(80)에는 상기 바이패스 배기통로(81)와 바이패스 급기통로(82)를 상하 공간으로 서로 분리하기 위한 유로분리부재(70)가 구비될 수 있다.

상기 격판(60)에는, 상기 제1배기실(10)과 상기 바이패스 배기통로(81)를 연결하는 제1연통구(61)와, 상기 제2배기실(20)과 상기 바이패스 배기통로(81)를 연결하는 제2연통구(62)와, 상기 제1급기실(30)과 상기 바이패스 배기통로(81) 및 바이패스 급기통로(82)를 연결하는 제3연통구(63), 및 상기 제2급기실(40)과 상기 바이패스 급기통로(82)를 연결하는 제4연통구(64)가 형성될 수 있다.

상기 유로분리부재(70)의 양측부는 상기 제3연통구(63) 및 제4연통구(64)와 연통되고, 상기 유로분리부재(70)와 상기 격판(60) 사이에 상기 바이패스 급기통로(82)가 형성되며, 상기 유로분리부재(70)의 외측으로 상기 바이패스 배기통로(81)가 형성될 수 있다.

상기 제1급기실(30) 측에 위치하는 상기 유로분리부재(70)의 일측부에는, 상기 제3연통구(63)와 상기 바이패스 배기통로(81)를 연결하는 제1개구부(71)와, 상기 제3연통구(63)와 상기 바이패스 급기통로(82)를 연결하는 제2개구부(72)가 형성될 수 있다.

상기 제1배기실(10)과 대면하는 상기 전열교환기(50)의 일측면을 개폐하는 제1댐퍼(12)와, 상기 제1연통구(61)를 개폐하는 제2댐퍼(13)와, 상기 제1급기실(30)과 대면하는 상기 전열교환기(50)의 타측면을 개폐하는 제3댐퍼(32), 및 상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72)를 모두 폐쇄하거나, 상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72) 중 어느 하나를 선택적으로 개폐하기 위한 개폐수단을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 개폐수단은, 전열 모드시에는 상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72)를 모두 폐쇄하고, 바이패스 모드시에는 상기 제1개구부(71)는 폐쇄되고 상기 제2개구부(72)는 개방되도록 하고, 공기청정 모드시에는 상기 제1개구부(71)는 개방되고 상기 제2개구부(72)는 폐쇄되도록 구동될 수 있다.

상기 공기청정 모드시, 상기 제1댐퍼(12)와 제3댐퍼(32)는 개방되고, 상기 제2댐퍼(13)는 폐쇄되며, 상기 제1배기실(10)로 유입된 실내공기는, 상기 전열교환기(50)와 제2배기실(20)및 바이패스 배기통로(81)를 경유하여 제1급기실(30)로 유동한 후, 상기 전열교환기(50)와 제2급기실(40)을 통과하여 실내 측으로 공급될 수 있다.

일실시예로서, 상기 개폐수단은, 회전축(33a)을 중심으로 회전되며 소정 각도를 이루며 상기 회전축(33a)에 결합된 제1블레이드(33b)와 제2블레이드(33c)로 이루어지고, 상기 제1블레이드(33b)는 상기 제1개구부(71)를 개폐하고, 상기 제2블레이드(33c)는 상기 제2개구부(72)를 개폐하는 것일 수 있다.

다른 실시예로서, 상기 개폐수단은, 상기 제1개구부(71)를 개폐하는 댐퍼와, 상기 제2개구부(72)를 개폐하는 댐퍼로 이루어질 수 있다.

또 다른 실시예로서, 상기 개폐수단은, 회전축(36a)을 중심으로 회전되어, 회전되는 위상에 따라 상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72)를 모두 폐쇄하거나 상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72) 중 어느 하나를 선택적으로 개폐하는 반원형 블레이드(36b)를 포함하는 댐퍼로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 환기장치에 의하면, 환기장치의 상부 또는 하부에 바이패스 배기통로와 바이패스 급기통로가 이중 구조로 이루어진 바이패스 통로를 형성함으로써, 외기냉방을 위한 바이패스 모드시, 배기되는 실내공기와 급기되는 실외공기가 전열교환기를 거치지 않고 바이패스 통로를 경유하여 유동하도록 함으로써, 전열교환기의 수명을 연장하고 바이패스에 의한 외기냉방의 성능을 극대화 함과 아울러 제품을 컴팩트화 함과 동시에 환기장치의 전체 영역에서 결로현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한 재순환 모드시에는 실내공기가 바이패스 배기통로를 경유하여 재순환되도록 함으로써, 종래 배기팬만을 가동시키거나 프리히터를 사용하는 경우와 비교하여, 환기장치의 결로 현상이 방지되는 영역을 확장시킴과 동시에 에너지의 낭비를 방지할 수 있다.

또한 실내공기의 재순환 유로를 형성하기 위한 연통구와 이를 개폐하기 위한 댐퍼를 격판에 설치함으로써, 환기장치의 내부에 댐퍼의 설치공간을 확보할 수 있어 환기장치의 부피를 소형화 함과 동시에 환기장치의 제조 원가를 낮출 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 환기장치에서 전열 모드를 보여주는 평면 개략도,
도 2는 도 1의 측면 개략도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 환기장치에서 외기냉방을 위한 바이패스 모드를 보여주는 평면 개략도,
도 4는 도 3의 측면 개략도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 환기장치에서 실내공기 청정 및 결로방지를 위한 공기청정 모드를 보여주는 평면 개략도,
도 6은 도 5의 측면 개략도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 환기장치에서 전열 모드를 보여주는 측면 개략도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 환기장치에서 외기냉방을 위한 바이패스 모드를 보여주는 측면 개략도,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 환기장치에서 실내공기 청정 및 결로방지를 위한 공기청정 모드를 보여주는 측면 개략도,
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 환기장치에서 전열 모드를 보여주는 측면 개략도,
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 환기장치에서 외기냉방을 위한 바이패스 모드를 보여주는 측면 개략도,
도 12는 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 환기장치에서 실내공기 청정 및 결로방지를 위한 공기청정 모드를 보여주는 측면 개략도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 환기장치(1)는, 실내공기가 유입되는 제1배기실(10), 상기 제1배기실(10)을 경유한 실내공기를 실외로 배출시키는 제2배기실(20), 실외공기가 유입되는 제1급기실(30), 상기 제1급기실(30)을 경유한 실외공기를 실내로 공급하는 제2급기실(40), 및 상기 제1배기실(10)에서 제2배기실(20)로 유동하는 실내공기와 상기 제1급기실(30)에서 제2급기실(40)로 유동하는 실외공기 간에 열교환이 이루어지는 전열교환기(50)를 포함한다. 그리고, 본 발명의 환기장치(1)는, 격판(60)을 기준으로, 격판(60)의 하측에는 상기 제1배기실(10), 제2배기실(20), 제1급기실(30), 제2급기실(40) 및 전열교환기(50)가 구비되고, 격판(60)의 상측에는 바이패스 통로(80)가 마련된다.

상기 바이패스 통로(80)는 유로분리부재(70)에 의해 상하 공간으로 분리되어, 유로분리부재(70)를 기준으로 그 상측에는 바이패스 배기통로(81)가 마련되고, 유로분리부재(70)의 하측에는 바이패스 급기통로(82)가 마련된다.

또한, 본 발명의 환기장치(1)는, 배기되는 실내공기와 급기되는 실외공기 간에 열교환이 이루어지는 전열 모드와, 실외공기를 실내공기와의 열교환 없이 실내측으로 급기하여 실내를 외기냉방하기 위한 바이패스 모드, 및 실내공기를 재순환시켜 실내공기의 청정 및 환기장치의 결로방지를 위한 공기청정 모드 중 어느 하나의 모드로 선택하기 위한 모드설정부(미도시됨)와, 모드설정부에서 설정된 모드에 따라 환기장치(1)의 동작을 제어하는 제어부(미도시됨)를 포함한다.

상기 바이패스 배기통로(81)는, 바이패스 모드에서는 제1배기실(10)로 유입된 실내공기가 전열교환기(50)를 거치지 않고 제2배기실(20) 측으로 유동하도록 유로를 제공하고, 공기청정 모드시에서는 재순환되는 실내공기가 경유하는 유로를 제공하게 된다.

상기 바이패스 급기통로(82)는, 바이패스 모드시 제1급기실(30)로 유입된 실외공기가 전열교환기(50)를 거치지 않고 제2급기실(40) 측으로 유동하도록 유로를 제공하게 된다.

한편, 상기 격판(60)에는, 상기 제1배기실(10)과 상기 바이패스 배기통로(81)를 연결하는 제1연통구(61)와, 상기 제2배기실(20)과 상기 바이패스 배기통로(81)를 연결하는 제2연통구(62)와, 상기 제1급기실(30)과 상기 바이패스 배기통로(81) 및 바이패스 급기통로(82)를 연결하는 제3연통구(63), 및 상기 제2급기실(40)과 상기 바이패스 급기통로(82)를 연결하는 제4연통구(64)가 형성된다.

상기 유로분리부재(70)는 그 양측부가 상기 제3연통구(63) 및 제4연통구(64)에 연통되고, 도 1에 도시된 바와 같이 환기장치(1)의 상부에서 일부 영역을 점유하도록 구비되며, 유로분리부재(70)와 격판(60) 사이에 바이패스 급기통로(82)가 마련된다. 상기 유로분리부재(70)가 점유하는 영역을 제외한 환기장치(1) 상부의 대부분 영역에는 유로분리부재(70)의 외측으로 바이패스 배기통로(81)가 마련된다.

그리고, 상기 제1급기실(30) 측에 위치하는 유로분리부재(70)의 일측부에는 상기 제3연통구(63)와 바이패스 배기통로(81)를 연결하는 제1개구부(71)와, 상기 제3연통구(63)와 바이패스 급기통로(82)를 연결하는 제2개구부(72)가 형성된다.

상기 제1배기실(10)의 실내측에는 실내공기가 유입되는 실내공기 유입구(11)가 구비되고, 제1배기실(10)과 대면하는 전열교환기(50)의 일측면에는 제1배기실(10)로 유입된 실내공기가 전열교환기(50) 측으로 유동하는 유로를 개폐하기 위한 제1댐퍼(12)가 구비되며, 상기 제1연통구(61)에는 제1배기실(10)로 유입된 실내공기가 바이패스 배기통로(81) 측으로 유동하는 유로를 개폐하기 위한 제2댐퍼(13)가 구비된다.

상기 제2배기실(20)의 실외측에는 실내공기가 실외측으로 배출되는 실내공기 배출구(21)와, 제2배기실(20)로 유입된 실내공기를 실외측으로 강제흡인하는 배기용 송풍기(22)가 구비된다. 상기 제2연통구(62)에는 별도의 댐퍼가 구비되지 않으며 상시 개방된 상태로 유지된다.

상기 제1급기실(30)의 실외측에는 실외공기가 유입되는 실외공기 유입구(31)가 구비되고, 제1급기실(30)과 대면하는 전열교환기(50)의 타측면에는 제1급기실(30)로 유입된 실외공기가 전열교환기(50) 측으로 유동하는 유로를 개폐하기 위한 제3댐퍼(32)가 구비되며, 상기 제3연통구(63)와 연결되는 제1개구부(71)와 제2개구부(72)를 모두 폐쇄하거나, 상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72) 중 어느 하나를 선택적으로 개폐하기 위한 개폐수단으로서 제4댐퍼(33)가 구비된다.

상기 제4댐퍼(33)는 회전축(33a)을 중심으로 회전되며 소정 각도를 이루며 상기 회전축(33a)에 결합된 제1블레이드(33b)와 제2블레이드(33c)로 이루어진다.

상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72)의 경계에는 격판(60)의 상면에서 상측으로 돌출된 돌출편(73)이 형성되고, 상기 제1블레이드(33b)와 제2블레이드(33c)가 회전되는 각도의 위상에 따라서 상기 제1블레이드(33b)는 상기 제1개구부(71)를 개폐하고, 상기 제2블레이드(33c)는 상기 제2개구부(72)를 개폐하게 된다.

즉, 상기 제4댐퍼(300)는, 전열 모드시에는 도 2에 도시된 바와 같이 제2블레이드(33c)가 돌출편(73)의 일측면에 접촉되는 위치로 회전되어 제1개구부(71)와 제2개구부(72)가 모두 폐쇄되고, 바이패스 모드시에는 도 4에 도시된 바와 같이 제제2블레이드(33c)가 돌출편(73)의 일측면에서 이격되는 위치로 회전되어 제2블레이드(33c)와 돌출편(73) 사이의 제2개구부(72)는 개방되고 제1개구부(71)는 폐쇄되며, 공기청정 모드시에는 도 6에 도시된 바와 같이 제1블레이드(33b)가 돌출편(73)의 타측면에 접촉되는 위치로 회전되어 제1개구부(71)는 개방되고 제2개구부(72)는 폐쇄되도록 한다.

상기 제2급기실(40)의 실내측에는 실외공기가 실내측으로 배출되는 실외공기 배출구(41)가 구비되고, 상기 실외공기 배출구(41)의 내부에는 실외공기를 실내측으로 강제흡인하는 급기용 송풍기(42)가 구비된다. 상기 제4연통구(64)에는 별도의 댐퍼가 구비되지 않으며 상시 개방된 상태로 유지된다.

상기 전열교환기(50)는 그 내부에 실내공기가 유동하는 유로와 실외공기가 유동하는 유로가 교대로 형성되어 실내공기와 실외공기 간에 열교환이 가능한 구조로 이루어지고, 실내공기와 실외공기 간의 열교환은 이루어지되 실외공기의 오염원은 실내측으로 유입되지 않도록 여과하기 위한 열교환 소자를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 환기장치(1)의 전열 모드와 바이패스 모드 및 공기청정 모드시 동작을 설명한다.

먼저, 도 1과 도 2를 참조하면, 전열 모드시, 제1댐퍼(12)와 제3댐퍼(32)는 개방되고, 제2댐퍼(13)는 폐쇄되며, 제4댐퍼(33)는 제1개구부(71)와 제2개구부(72)가 모두 폐쇄되도록 구동된다.

따라서, 전열 모드시, 실내공기는 실내공기 유입구(11)를 통해 제1배기실(10)로 유입된 후 전열교환기(50)와 제2배기실(20)을 경유하여 실내공기 배출구(21)를 통해 실외측으로 배출된다. 실외공기는 실외공기 유입구(31)를 통해 제1급기실(30)로 유입된 후 전열교환기(50)와 제2급기실(40)을 경유하여 실외공기 배출구(41)를 통해 실내측으로 공급된다. 상기 실내공기와 실외공기는 전열교환기(50)를 통과하면서 열교환이 이루어진다.

도 3과 도 4를 참조하면, 바이패스 모드시, 제1댐퍼(12)와 제3댐퍼(32)는 폐쇄되고, 제2댐퍼(13)는 개방되며, 제4댐퍼(33)는 제1개구부(71)는 폐쇄되고 제2개구부(72)는 개방되도록 구동된다.

따라서, 바이패스 모드시, 실내공기는 실내공기 유입구(11)를 통해 제1배기실(10)로 유입된 후, 도 3의 ‘A’지점에서 유로가 상향으로 전환되어 제1연통구(61)를 통해 바이패스 배기통로(81)를 경유한 후에 ‘B’지점에서 유로가 하향으로 전환되어 제2연통구(62)를 통해 제2배기실(20)로 유입된 후 실내공기 배출구(21)를 통해 실외측으로 배출된다. 실외공기는 실외공기 유입구(31)를 통해 제1급기실(30)로 유입된 후, ‘C’지점에서 유로가 상향으로 전환되어 제3연통구(63)와 제2개구부(72)를 통해 바이패스 급기통로(82)를 경유한 후에‘D’지점에서 유로가 하향으로 전환되어 제4연통구(64)를 통해 제2급기실(40)로 유입된 후에 실외공기 배출구(41)를 통해 실내측으로 공급된다.

이와 같이 바이패스 모드시, 배기되는 실내공기와 급기되는 실내공기가 모두 전열교환기(50)를 거치지 않고 바이패스 통로(80)에 이중 구조로 마련된 바이패스 배기통로(81)와 바이패스 급기통로(82)을 통해 유동하게 되므로, 전열교환기(50)의 열교환 소자의 수명을 연장시킬 수 있으며, 유로분리부재(70)를 사이에 두고 유동하는 실내공기와 실외공기 간의 열교환은 미미하게 이루어지므로, 바이패스 모드의 목적인 외기냉방을 구현할 수 있다.

부연하여 설명하면, 일반적으로 전열 모드와 바이패스 모드의 동작은 댐퍼를 통하여 선택적으로 유로를 결정한다. 그러나, 댐퍼의 기밀성의 한계로 인하여 일정 수준 유량의 공기가 전열교환기의 열교환 통로를 통하여 교차되는 공기와 열교환을 이루기 때문에 외기냉방의 효과를 거두기가 어렵게 된다.

그러나, 본 발명에서와 같이 바이패스 통로(80)를 공간적으로 분리된 바이패스 배기통로(81)와 바이패스 급기통로(82)의 이중 구조로 구성할 경우에는, 누기되는 부분만 열교환을 하기 때문에 외기냉방의 효과를 극대화 할 수 있게 된다.

이를테면, 종래 환기장치의 경우 바이패스 모드에서 100%의 배기 중 30%의 배기가 전열교환기 측으로 누기되어 이송된다면, 전열교환기 내에서 30%의 배기와 100%의 급기 간에 열교환이 이루어지게 되어 외기냉방을 효과적으로 달성할 수 없는 문제가 있었으나, 본 발명에서와 같이 바이패스 배기통로(81)와 바이패스 급기통로(82)를 별도의 유로로 형성할 경우에는 100%의 배기와 100%의 급기 중 각각 전열교환기 측으로 누기되는 30%의 배기와 30%의 급기 간에만 열교환이 이루어지게 되므로 그만큼 열용량이 작아져 외기냉방의 효과를 극대화 할 수 있게 된다.

도 5와 도 6을 참조하면, 공기청정 모드시, 제1댐퍼(12)와 제3댐퍼(32)는 개방되고, 제2댐퍼(13)는 폐쇄되며, 제4댐퍼(33)는 제1개구부(71)는 개방되고 제2개구부(72)는 폐쇄되도록 구동된다.

따라서, 공기청정 모드시, 실내공기는 실내공기 유입구(11)를 통해 제1배기실(10)로 유입된 후 전열교환기(50)를 통과하여 제2배기실(20)로 유입되고, 도 5의‘E’지점에서 유로가 상향으로 전환되어 제2연통구(62)를 통해 바이패스 배기통로(81)를 경유한 후에‘F’지점에서 유로가 하향으로 전환되어 제1개구부(71)와 제3연통구(63)를 통해 제1급기실(30)로 유입된 후 전열교환기(50)와 제2급기실(40)을 경유하여 실외공기 배출구(41)를 통해 실내측으로 공급된다.

이와 같이 공기청정 모드시, 실내공기가 바이패스 배기통로(81)를 경유하며 순환되도록 구성함으로써, 환기장치(1)의 상부의 대부분 영역에 걸쳐 형성된 바이패스 배기통로(81)에 실내공기가 혼합되어 유동하게 되므로, 환기장치(1)의 전체 영역에서 결로 발생을 효과적으로 방지할 수 있고, 바이패스 배기통로(81)의 내부에서 공기 흐름이 원활하게 이루어져 공기 흐름이 정체될 경우에 초래될 수 있는 공기 오염에 의한 세균의 번식을 예방할 수 있다.

이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 환기장치(1)의 구성을 설명하되, 전술한 제1실시예와 동일한 부재에는 동일한 도면부호를 부여하고, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 환기장치(1)는 유로분리부재(70)에 형성된 제1개구부(71)와 제2개구부(72)를 개폐하기 위한 개폐수단의 구성에 있어서 전술한 제1실시예와 차이가 있고, 기타의 구성은 동일하게 적용될 수 있다.

본 실시에 따른 개폐수단은, 상기 제1개구부(71)를 개폐하는 제5댐퍼(34)와, 상기 제2개구부(72)를 개폐하는 제6댐퍼(35)로 구성될 수 있다. 상기 제5댐퍼(34)는 회전축(34a)을 중심으로 회전되어 회전되는 각도의 위상에 따라 제1개구부(71)를 개폐하는 블레이드(34b)로 구성되고, 상기 제6댐퍼(35)는 회전축(35a)을 중심으로 회전되어 회전되는 각도의 위상에 따라 제2개구부(72)를 개폐하는 블레이드(35b)로 구성될 수 있다. 상기 제5댐퍼(34)와 제6댐퍼(35)는 각각 독립적으로 구동될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이 전열 모드시 제5댐퍼(34)와 제6댐퍼(35)는 각각 제1개구부(71)와 제2개구부(72)를 폐쇄하는 위치로 회전되고, 도 8에 도시된 바와 같이 바이패스 모드시 제5댐퍼(34)는 제1개구부(71)가 폐쇄되는 위치로 회전되고 제6댐퍼(35)는 제2개구부(72)가 개방되는 위치로 회전되며, 도 9에 도시된 바와 같이 공기청정 모드시 제5댐퍼(34)는 제1개구부(71)가 개방되는 위치로 회전되고 제6댐퍼(35)는 제2개구부(72)가 폐쇄되는 위치로 회전하게 된다.

이하, 도 10 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 환기장치(1)의 구성을 설명하되, 전술한 제1실시예와 동일한 부재에는 동일한 도면부호를 부여하고, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 환기장치(1)는 유로분리부재(70)에 형성된 제1개구부(71)와 제2개구부(72)를 개폐하기 위한 개폐수단의 구성에 있어서 전술한 실시예와 차이가 있고, 기타의 구성은 동일하게 적용될 수 있다.

본 실시예에 따른 개폐수단은, 회전축(36a)을 중심으로 회전되어, 회전되는 위상에 따라 상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72)를 모두 폐쇄하거나 상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72) 중 어느 하나를 선택적으로 개폐하는 반원형 블레이드(36b)를 포함하는 제7댐퍼(36)로 구성될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이 전열 모드시 제7댐퍼(36)의 반원형 블레이드(36b)는 0°의 위상을 갖도록 위치되어 제1개구부(71)와 제2개구부(72)를 모두 폐쇄하게 되고, 도 11에 도시된 바와 같이 바이패스 모드시 제7댐퍼(36)의 반원형 블레이드(36b)는 시계방향으로 90°회전된 위상을 갖도록 위치되어 제1개구부(71)는 폐쇄되고 제2개구부(72)는 개방되며, 도 12에 도시된 바와 같이 공기청정 모드시 제7댐퍼(36)의 반원형 블레이드(36b)는 반시계방향으로 90°회전된 위상을 갖도록 위치되어 제1개구부(71)는 개방되고 제2개구부(72)는 폐쇄되도록 한다.

본 명세서에서는 상기 바이패스 통로(70)가 격판(60)의 상측에 마련된 경우를 예로들어 설명하였으나, 본 발명은 상기 바이패스 통로(70)가 격판(60)의 하측에 마련되도록 변형실시될 수 있으며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

1 : 환기장치 10 : 제1배기실
11 : 실내공기 유입구 12 : 제1댐퍼
13 : 제2댐퍼 20 : 제2배기실
21 : 실내공기 배출구 22 : 배기용 송풍기
30 : 제1급기실 31 : 실외공기 유입구
32 : 제3댐퍼 33 : 제4댐퍼
33a : 회전축 33b : 제1블레이드
33c : 제2블레이드 34 : 제5댐퍼
34a : 회전축 34b : 블레이드
35 : 제6댐퍼 35a : 회전축
35b : 블레이드 36 : 제7댐퍼
36a : 회전축 36b : 반원형 블레이드
40 : 제2급기실 41 : 실외공기 배출구
42 : 급기용 송풍기 50 : 전열교환기
60 : 격판 61 : 제1연통구
62 : 제2연통구 63 : 제3연통구
64 : 제4연통구 70 : 유로분리부재
71 : 제1개구부 72 : 제2개구부
73 : 돌출편 80 : 바이패스 통로
81 : 바이패스 배기통로 82 : 바이패스 급기통로

Claims

실내공기가 유입되는 제1배기실(10), 상기 제1배기실(10)을 경유한 실내공기를 실외로 배출시키는 제2배기실(20), 실외공기가 유입되는 제1급기실(30), 상기 제1급기실(30)을 경유한 실외공기를 실내로 공급하는 제2급기실(40), 및 상기 제1배기실(10)에서 제2배기실(20)로 유동하는 실내공기와 상기 제1급기실(30)에서 제2급기실(40)로 유동하는 실외공기 간에 열교환이 이루어지는 전열교환기(50)를 포함하는 환기장치에 있어서,
상기 제1배기실(10), 제2배기실(20), 제1급기실(30), 제2급기실(40) 및 전열교환기(50)의 상측 또는 하측에는 격판(60)을 사이에 두고 바이패스 통로(80)가 형성되되,
상기 바이패스 통로(80)는, 바이패스 모드시, 상기 제1배기실(10)로 유입된 실내공기가 상기 전열교환기(50)를 거치지 않고 상기 제2배기실(20) 측으로 유동하도록 하는 바이패스 배기통로(81)와, 상기 제1급기실(30)로 유입된 실외공기가 상기 전열교환기(50)를 거치지 않고 상기 제2급기실(40) 측으로 유동하도록 하는 바이패스 급기통로(82)가 이중 구조로 이루어지되,
상기 바이패스 통로(80)에는 상기 바이패스 배기통로(81)와 바이패스 급기통로(82)를 상하 공간으로 서로 분리하기 위한 유로분리부재(70)가 구비되고,
상기 격판(60)에는, 상기 제1배기실(10)과 상기 바이패스 배기통로(81)를 연결하는 제1연통구(61)와, 상기 제2배기실(20)과 상기 바이패스 배기통로(81)를 연결하는 제2연통구(62)와, 상기 제1급기실(30)과 상기 바이패스 배기통로(81) 및 바이패스 급기통로(82)를 연결하는 제3연통구(63), 및 상기 제2급기실(40)과 상기 바이패스 급기통로(82)를 연결하는 제4연통구(64)가 형성되며,
상기 유로분리부재(70)의 양측부는 상기 제3연통구(63) 및 제4연통구(64)와 연통되고, 상기 유로분리부재(70)와 상기 격판(60) 사이에 상기 바이패스 급기통로(82)가 형성되며, 상기 유로분리부재(70)의 외측으로 상기 바이패스 배기통로(81)가 형성되고,
상기 제1급기실(30) 측에 위치하는 상기 유로분리부재(70)의 일측부에는, 상기 제3연통구(63)와 상기 바이패스 배기통로(81)를 연결하는 제1개구부(71)와, 상기 제3연통구(63)와 상기 바이패스 급기통로(82)를 연결하는 제2개구부(72)가 형성된 것을 특징으로 하는 환기장치.
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제1항에 있어서,
상기 제1배기실(10)과 대면하는 상기 전열교환기(50)의 일측면을 개폐하는 제1댐퍼(12)와, 상기 제1연통구(61)를 개폐하는 제2댐퍼(13)와, 상기 제1급기실(30)과 대면하는 상기 전열교환기(50)의 타측면을 개폐하는 제3댐퍼(32), 및
상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72)를 모두 폐쇄하거나, 상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72) 중 어느 하나를 선택적으로 개폐하기 위한 개폐수단을 더 포함하는 환기장치.
제6항에 있어서,
상기 개폐수단은,
전열 모드시에는 상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72)를 모두 폐쇄하고,
바이패스 모드시에는 상기 제1개구부(71)는 폐쇄되고 상기 제2개구부(72)는 개방되도록 하고,
공기청정 모드시에는 상기 제1개구부(71)는 개방되고 상기 제2개구부(72)는 폐쇄되도록 구동되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제7항에 있어서,
상기 공기청정 모드시, 상기 제1댐퍼(12)와 제3댐퍼(32)는 개방되고, 상기 제2댐퍼(13)는 폐쇄되며,
상기 제1배기실(10)로 유입된 실내공기는, 상기 전열교환기(50)와 제2배기실(20)및 바이패스 배기통로(81)를 경유하여 제1급기실(30)로 유동한 후, 상기 전열교환기(50)와 제2급기실(40)을 통과하여 실내 측으로 공급되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제7항에 있어서,
상기 개폐수단은, 회전축(33a)을 중심으로 회전되며 소정 각도를 이루며 상기 회전축(33a)에 결합된 제1블레이드(33b)와 제2블레이드(33c)로 이루어지고,
상기 제1블레이드(33b)는 상기 제1개구부(71)를 개폐하고, 상기 제2블레이드(33c)는 상기 제2개구부(72)를 개폐하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제7항에 있어서,
상기 개폐수단은, 상기 제1개구부(71)를 개폐하는 댐퍼와, 상기 제2개구부(72)를 개폐하는 댐퍼로 이루어진 것을 특징으로 하는 환기장치.
제7항에 있어서,
상기 개폐수단은, 회전축(36a)을 중심으로 회전되어, 회전된 위상에 따라 상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72)를 모두 폐쇄하거나 상기 제1개구부(71)와 제2개구부(72) 중 어느 하나를 선택적으로 개폐하는 반원형 블레이드(36b)를 포함하는 댐퍼로 구성된 것을 특징으로 하는 환기장치.