KR101975714B1

KR101975714B1 - 열회수환기장치

Info

Publication number: KR101975714B1
Application number: KR1020180113488A
Authority: KR
Inventors: 박재근; 박태훈
Original assignee: (주) 성일; (주)에스테크이앤씨
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2019-08-28

Abstract

본 발명의 열회수환기장치는 실외 공기를 실내 공기와 열교환시켜 실내로 도입하기 위한 것으로, 상기 열회수환기장치는 바닥면과, 상기 바닥면과 이격하여 대향하도록 배치되는 천정면과, 상기 바닥면과 상기 천정면 사이에 상기 바닥면으로부터 기립하는 형태로 배치되는 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면 및 제4 측면을 가지는 케이스와, 케이스 내부에 배치되는 열교환유닛을 포함하도록 구성되어 있다. 상기 케이스의 내부는, 상기 케이스, 상기 케이스에 형성된 격벽 및 열교환유닛에 의해 실내공기도입실, 실외공기도입실, 실내공기배출실 및 실외공기배출실로 구획되어 있다. 상기 실내공기도입실은 실내 공기를 상기 케이스의 상기 바닥면에 형성된 제1 개구부를 통해 상기 케이스 내부로 직접 도입하도록 형성되어 있다. 또한, 상기 실외공기배출실은 상기 열교환유닛을 통과한 실외 공기가 상기 제1 측면에 형성된 제2 개구부를 통해 실내로 직접 배출되도록 형성되어 있다. 상기 실외공기도입실은 상기 제1 측면에 대향하도록 형성된 제2 측면에 배치된 제3 개구부를 통해 실외 공기를 상기 케이스 내부로 도입하도록 형성되어 있다. 상기 실내공기배출실은 상기 열교환유닛을 통과한 실내 공기가 상기 제2 측면에 형성된 제4 개구부를 통해 실외로 배출되도록 형성되어 있다.

Description

열회수환기장치{Heat Recovery Ventilation Apparatus}

본 발명은 열회수환기장치에 관한 것이다.

실내의 공기를 환기할 때 실내 공간에 형성된 창문을 개방하는 등의 방법으로는 실내 공기와 실외 공기에 온도 차이가 있는 경우 열 에너지 손실이 발생한다. 예를 들어 여름철에 실내가 냉방되고 있거나 겨울철에 실내가 난방되고 있는 경우, 창문을 개방하는 방법으로 실내 환기를 시도하면 실내의 온도가 실외 공기로 인해 변화되고 그만큼 추가의 냉방 또는 난방을 실시하여야 하기 때문에 효율적이지 않다.

이를 해결하기 위해 배출할 실내 공기와 도입할 실외 공기를 열교환시켜 배출할 실내 공기가 가지고 있는 열 에너지의 일부를 실외 공기로 전이시키고 실내로 도입되는 실외 공기로 인한 열 에너지 손실을 저감하는 열회수환기장치가 제안되어 있다.

예를 들어 특허문헌 1에는 덕트를 통해 실외 공기를 열회수환기장치로 도입하고, 마찬가지로 덕트를 통해 실내 공기를 열회수환기장치로 도입한 뒤, 열교환유닛에서 이들 실외 공기와 실내 공기가 열교환하도록 구성된 열회수환기장치가 제안되어 있다.

특허문헌 1의 열회수환기장치는 특허문헌 1의 도 4에 도시된 바와 같이 천정에 설치되는 것이지만, 열회수환기장치 및 실내외 공기 도입을 위한 덕트를 설치하여야 하기 때문에 천정에 천공 등의 방법으로 별도의 공간을 마련하여야 하고, 이 때문에 막대한 설치 비용을 발생시킨다고 하는 문제가 있는 등 실내 공간에 저렴한 비용으로 설치될 수 있는 열회수형환기장치에 대해서는 고려되어 있지 않다.

한편, 최근 실외 공기가 미세 먼지, 각종 세균, 다양한 화학물질 등으로 오염되어 있어 실외 공기로 실내를 환기하더라도 실내에 별도의 공기청정기 등의 공기정화장치를 설치하고 있는 실정이다. 그러나 공기정화장치는 공기정화장치의 주변 공기만을 정화할 수 있을 뿐 실내로 도입되는 실외 공기를 근본적으로 정화할 수는 없다. 따라서 열회수형환기장치가 도입되는 실외 공기를 공기청정기 수준으로 정화할 수 있으면 실내에 별도의 공기정화장치를 구비할 필요가 없어 더욱 유리한 효과를 가질 수 있다.

또한, 실내에 설치되는 열회수형환기장치는 소음이 저감되어야 이를 이용하는 사용자의 편익이 증대될 수 있다.

또한, 열회수형환기장치의 열교환유닛, 공기정화필터 등을 쉽고 간편하게 교체할 수 있는 열회수형환기장치가 필요하다.

등록특허공보 10-1317934호(2013년 10월 30일 공고)

본 발명의 해결하고자 하는 과제 중 하나는 별도의 덕트를 없이 실내 공기를 도입하여 실외 공기와 열교환시킨 뒤 실외로 배출할 수 있는 열회수환기장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제 중 하나는 실외 공기를 정화하여 실내 공기와 열 교환시킨 뒤 실내로 도입할 수 있는 열회수환기장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제 중 하나는 실내에 설치되었을 때 소음이 저감될 수 있는 열회수환기장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제 중 하나는 열교환유닛을 쉽고 간편하게 교체할 수 있는 열회수환기장치를 제공하는 것이다..

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제 중 하나는 공기정화필터를 쉽고 간편하게 교체할 수 있는 열회수환기장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제 중 하나는 실내 공간의 천정면에 설치될 수 있는 열회수환기장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 여기에 명시되어 있지 않은 것이라고 하더라도 뒤에서 상세히 설명할 본 발명의 구체적인 구성으로부터 본 발명이 해결하고자 하는 추가의 과제를 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 열회수환기장치는 실외 공기를 실내 공기와 열교환시켜 실내로 도입하기 위한 것으로, 상기 열회수환기장치는 바닥면과, 상기 바닥면과 이격하여 대향하도록 배치되는 천정면과, 상기 바닥면과 상기 천정면 사이에 상기 바닥면으로부터 기립하는 형태로 배치되는 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면 및 제4 측면을 가지는 케이스와, 케이스 내부에 배치되는 열교환유닛을 포함하도록 구성되어 있다. 상기 케이스의 내부는, 상기 케이스, 상기 케이스에 형성된 격벽 및 열교환유닛에 의해 실내공기도입실, 실외공기도입실, 실내공기배출실 및 실외공기배출실로 구획되어 있다. 상기 실내공기도입실은 실내 공기를 상기 케이스의 상기 바닥면에 형성된 제1 개구부를 통해 상기 케이스 내부로 직접 도입하도록 형성되어 있다. 또한, 상기 실외공기배출실은 상기 열교환유닛을 통과한 실외 공기가 상기 제1 측면에 형성된 제2 개구부를 통해 실내로 직접 배출되도록 형성되어 있다. 상기 실외공기도입실은 상기 제1 측면에 대향하도록 형성된 제2 측면에 배치된 제3 개구부를 통해 실외 공기를 상기 케이스 내부로 도입하도록 형성되어 있다. 상기 실내공기배출실은 상기 열교환유닛을 통과한 실내 공기가 상기 제2 측면에 형성된 제4 개구부를 통해 실외로 배출되도록 형성되어 있다. 상기 제1 측면에는 상기 제2 개구부가 적어도 2개 형성되어 있고, 상기 실외공기배출실에는 상기 열교환유닛을 통과한 실외 공기가 적어도 2개의 상기 제2 개구부를 통해 실내로 직접 배출되도록 적어도 2개의 제1 송풍팬이 구비되어 있고, 상기 실내공기배출실에는 상기 열교환유닛을 통과한 실내 공기가 상기 제2 측면에 형성된 상기 제4 개구부를 통해 실외로 배출되도록 적어도 1개의 제2 송풍팬이 구비되어 있다. 상기 천정면은 실내 공간의 천정에 맞닿도록 설치된다. 상기 실내공기도입실과 상기 실외공기배출실은, 상기 바닥면으로부터 상기 열교환유닛의 일측 모서리를 향해 비스듬히 경사 방향으로 연장 형성되는 격벽에 의해 구획되어 상기 실내공기도입실보다 상부에 상기 실외공기배출실이 배치되어 있다. 상기 실외공기도입실에는 실외 공기가 상기 열교환유닛을 통과하기 전에 실외 공기를 정화하기 위한 공기정화필터모듈 및 UV모듈이 배치되어 있고, 상기 공기정화필터모듈은 상기 바닥면에 형성된 지지 슬릿과, 상기 천정면으로부터 상기 바닥면을 향해 연장 형성된 연장부의 선단부에 형성되어 있는 지지 슬릿에 의해 지지되어 상기 공기정화필터모듈이 상기 바닥부와 상기 연장부의 상기 선단부 사이의 거리에 대응하는 높이를 가진다.

본 명세서에 있어서 실내 공기를 케이스 내부로 직접 도입한다는 기재의 의미는 실내 공기를 도입하기 위해 열회수환기장치와 실내 공간을 연결하는 별도의 덕트를 필요로 하지 않는다는 것을 의미하고, 이에 해당하는 경우에는 열회수환기장치의 실내 공기를 도입하기 위한 부분에 추가의 다른 부재 예를 들어 방충망 등을 구비하거나, 실내 공기를 케이스 내부로 도입하기 위해 흡입 수단 예를 들면 팬 등을 구비하는 경우에도 실내 공기를 케이스 내부로 직접 도입하는 것에 해당하는 것으로 이해되어야 한다.

마찬가지로 본 명세서에 있어서 열교환유닛을 통과한 실외 공기를 실내로 직접 배출한다는 기재의 의미 역시 열교환유닛을 통과한 실외 공기를 실내로 배출하기 위해 열회수환기장치와 실내 공간을 연결하는 별도의 덕트를 필요로 하지 않는다는 것을 의미하고, 이에 해당하는 경우에는 열회수환기장치의 실외 공기를 실내 공간으로 배출하는 부분에 추가의 다른 부재 예를 들어 소음 방지를 위한 공기배출덮개 등의 부가적인 구성이 구비되어 있어, 열회수환기장치로부터 실내로 배출될 공기가 위 부가적인 구성을 거치도록 구성되어 있는 경우에도 열교환유닛을 통과한 실외 공기를 실내로 직접 배출하는 것에 해당하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에 있어서 열교환유닛은 뒤에서 설명할 열교환유닛 자체 이외에도, 필요에 따라 당해 열교환유닛에 부가적으로 구비되는 구성, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 바와 같이 열교환유닛의 적어도 한쪽 면에 인접하여 배치되는 필터를 구비하는 경우에는 이들 필터 및 열교환유닛을 아울러 본 발명의 열교환유닛에 해당하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에 있어서 케이스, 케이스에 형성된 격벽 및 열교환유닛에 의해 실내공기도입실, 실외공기도입실, 실내공기배출실 및 실외공기배출실로 구획되어 있다는 기재의 의미는. 실내공기도입실, 실외공기도입실, 실내공기배출실 및 실외공기배출실이 실내로부터 도입되는 공기, 실외로부터 도입되는 공기, 열교환유닛을 통과한 실내 공기, 열교환유닛을 통과한 실외 공기가 케이스 내부에서 실질적으로 서로 혼입되지 않도록 각각 구분된 공간으로 나뉘어 있는 것을 의미한다. 하지만, 이들 공간 간에 공기가 전혀 혼입되지 않도록 밀폐 구성하는 것은 공학적으로 지나치게 큰 비용의 발생을 초래하기 때문에 예를 들면 케이스 또는 격벽 사이의 미세한 공간을 통해 소량의 공기가 혼입되는 경우에도 본 발명의 케이스, 케이스에 형성된 격벽 및 열교환유닛에 의해 실내공기도입실, 실외공기도입실, 실내공기배출실 및 실외공기배출실로 구획되어 있는 것에 해당하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 실내공기도입실과 실내공기배출실, 실외공기도입실과 실외공기배출실 간에 열교환유닛을 통해 공기가 연통하도록 구성되어 있는 것은 열회수환기장치에서 일반적인 구성이므로 이러한 경우에는 당연히 본 발명의 케이스, 케이스에 형성된 격벽 및 열교환유닛에 의해 실내공기도입실, 실외공기도입실, 실내공기배출실 및 실외공기배출실로 구획되어 있는 것에 해당하는 것으로 이해되어야 한다.

삭제

본 발명의 일 실시형태에서 상기 공기정화필터모듈은 적어도 전처리필터(Pre-filter), 활성탄필터(charcoal filter) 및 헤파필터(HEPA filter)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서 상기 UV모듈은 UV 램프 및 알루미늄 원소를 포함하는 금속으로 이루어지는 알루미늄 망을 포함하고, 상기 알루미늄 망은 상기 UV 램프에 끼워지는 형태로 배치될 수 있다.

삭제

본 발명의 일 실시형태에서 상기 케이스의 상기 제3 측면 또는 상기 제4 측면의 적어도 어느 하나에는, 상기 열교환유닛을 교환 또는 청소 가능하도록 제5 개구부가 형성되어 있고, 상기 열교환유닛을 교환 또는 청소할 때 상기 케이스부터 분리되고, 상기 열교환유닛을 교환 또는 청소한 뒤 상기 케이스의 상기 제5 개구부를 덮을 수 있는 제1 덮개부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서 상기 케이스의 상기 제3 측면 또는 상기 제4 측면의 적어도 어느 하나에는, 상기 공기정화필터모듈을 교환 또는 청소 가능하도록 제6 개구부가 형성되어 있고, 상기 공기정화필터모듈을 교환 또는 청소할 때 상기 케이스로부터 분리되고, 상기 공기정화필터모듈을 교환 또는 청소한 뒤 상기 케이스의 상기 제6 개구부를 덮을 수 있는 제2 덮개부를 더 포함할 수 있다.

삭제

본 발명의 일 실시형태에서 상기 제1 측면에 형성된 상기 제2 개구부보다 실내 공간측에 배치되고, 공기배출구멍이 형성된 공기배출덮개를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 별도의 덕트를 없이 실내 공기를 도입하여 실외 공기와 열교환시킨 뒤 실외로 배출할 수 있고, 실내 공기와 열교환한 실외 공기를 실내 공간으로 배출할 수 있는 열회수환기장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면 실외 공기를 정화하여 실내 공기와 열 교환시킨 뒤 실내로 도입할 수 있는 열회수환기장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면 실내에 설치되었을 때 소음이 저감될 수 있는 열회수환기장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면 열교환유닛을 쉽고 간편하게 교체할 수 있는 열회수환기장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면 공기정화필터를 쉽고 간편하게 교체할 수 있는 열회수환기장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면 실내 공간의 천정면에 설치될 수 있는 열회수환기장치를 제공할 수 있다.

또한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 여기에 명시되어 있지 않은 것이라고 하더라도 뒤에서 상세히 설명할 본 발명의 구체적인 구성으로부터 본 발명에 의한 추가의 효과를 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 열회수환기장치의 일 실시형태를 하방에서 바라본 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 열회수환기장치의 내부 구조를 상방에서 바라본 평면도이다.
도 3은 본 발명의 열회수환기장치에서 이용되는 열교환유닛의 일 실시형태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 열회수환기장치에서 외부 공기를 도입하여 실내로 배출하는 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 열회수환기장치에서 실내 공기를 도입하여 실외로 배출하는 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 열회수환기장치를 하방에서 바라본 저면도이다.
도 7은 본 발명의 열회수환기장치에서 이용되는 UV모듈의 각 구성을 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 열회수환기장치에서 천정면의 구성을 설명하기 위한 사시도로 천정면을 케이스로부터 분리한 뒤 아래쪽에서 바라본 사시도이다.

이하 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 설명함에 있어서 동일한 도면 부호로 지시된 구성은 동일 또는 대등한 구성이므로 중복하여 설명하지 않고, 통상의 기술자가 자명하게 이해할 수 있는 사항에 대해서는 도면에의 도시 또는 설명을 생략하는 경우가 있다.

본 발명의 열회수환기장치(1)는 실외 공기를 실내 공기와 열교환시켜 실내로 도입하기 위한 것으로, 바닥면(10)과, 이에 이격하여 대향하도록 배치되는 천정면(20)과, 이들 바닥면(10) 및 천정면(20) 사이에 바닥면(10)으로부터 기립하는 형태로 배치되는 제1 측면(60), 제2 측면(40), 제3 측면(30) 및 제4 측면(50)을 가지는 케이스를 포함한다.

제1 측면(60), 제2 측면(40), 제3 측면(30) 및 제4 측면(50)은 각각, 일부 또는 전부가 바닥면(10) 또는 천정면(20)과 하나의 판으로 형성된 뒤 구부림 가공 등에 의해 일체로 형성되어 있어도 되고, 바닥면(10) 또는 천정면(20)과 별도로 형성된 뒤 용접 등에 의해 결합되어 있어도 되며, 도 4에 예시된 제1 측면(60)처럼 바닥면(10) 또는 천정면(20)에 대해 소정 각도로 경사를 가지면서 기립하는 형태로 배치되어도 되고, 도 4 및 도 5에 예시된 제2 측면(40), 제3 측면(30) 및 제4 측면(50)처럼 바닥면(10) 또는 천정면(20)에 대해 수직 방향으로 기립하는 형태로 배치되어도 되며, 바닥면(10) 또는 천정면(20)에 대해 심미감 등을 더하기 위한 곡면을 가져도 된다. 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면 및 제4 측면이 바닥면과 천정면을 연결하는 형태로 배치되어 있기만 하면, 어떠한 경우에도 모두 본 발명의 바닥면으로부터 기립하는 형태로 배치되는 것에 해당한다고 할 수 있다.

열회수환기장치(1)의 내부에는 열교환유닛(200)이 배치되어 있고, 케이스에 형성된 격벽(101, 102, 103, 104, 105) 및 열교환유닛(200)에 의해 실내공기도입실(A1), 실외공기도입실(B1), 실내공기배출실(A2), 실외공기배출실(B2)로 구획되어 있다.

실내공기도입실(A1)은 실내 공기를 케이스의 바닥면(10)에 형성된 제1 개구부(11)를 통해 케이스 내부로 직접 도입하도록 형성되어 있다. 실내공기배출실(A2)은 열교환유닛(200)을 통과한 실내 공기가 제2 측면(40)에 형성된 제4 개구부(13)를 통해 실외로 배출되도록 형성되어 있다. 실외공기도입실(B1)은 제1 측면(60)에 대향하도록 배치된 제2 측면(40)에 형성된 제3 개구부(12)를 통해 실외 공기를 케이스 내부로 도입하도록 형성되어 있다. 실외공기배출실(B2)은 열교환유닛(200)을 통과한 실외 공기가 제1 측면(60)에 형성된 제2 개구부(61)를 통해 실내로 직접 배출되도록 형성되어 있다.

보다 상세히 설명하면, 실내공기도입실(A1)은 도 4 및 도 5를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 케이스의 바닥면(10)에 형성된 제1 개구부(11)로부터 실내 공기를 도입하도록 케이스의 바닥측에 형성되어 있다. 실내공기도입실(A1)은 케이스의 바닥면으로부터 열교환유닛(200)의 일측 모서리를 향해 연장 형성되어 열교환유닛(200)을 지지하는 격벽(105), 열교환유닛(200)의 다른 일측 모서리를 향해 연장되어 열교환유닛(200)을 지지하는 격벽(103) 및 케이스의 바닥면(10)에 의해 구획되어, 실외공기도입실(B1) 및 실외공기배출실(B2)과 공기가 혼입되지 않도록 구분된 공간을 이루고 있다.

케이스의 바닥면(10)에 형성된 제1 개구부(11)로부터 실내공기도입실(A1)로 직접 실내 공기를 도입하도록 구성되어 있기 때문에, 본 발명의 열회수환기장치(1)는 실내 공기를 도입하기 위한 별도의 덕트를 설치할 필요가 없다.

실내공기배출실(A2)은 도 2 및 도 5를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 케이스의 바닥면으로부터 열교환유닛(200)의 일측 모서리를 향해 연장 형성되어 열교환유닛(200)을 지지하는 격벽(102) 및, 제3 측면(30) 및 제4측면(50) 사이에서 연장 형성되고 열교환유닛(200)의 일측 모서리를 지지하는 격벽(104), 실외공기도입실(B1)과의 사이에 도 2의 가로 방향으로 연장 형성된 격벽(101), 케이스의 제2 측면(40), 케이스의 제3 측면(30) 및 천정면(20)에 의해 구획되어, 실외공기도입실(B1) 및 실외공기배출실(B2)와 공기가 혼입되지 않도록 구분된 공간을 이루고 있다.

실내공기배출실(A2)에는 열교환유닛(200)을 통과한 실내 공기가 제2 측면(40)에 형성된 제4 개구부(13)를 통해 실외로 배출되도록 적어도 1개의 송풍팬(F3)이 구비되어 있다. 또한 실내공기배출실(A2)에는 구동 모듈(90)이 배치되어 있다. 구동 모듈(90)은 송풍팬(F1, F2, F3), UV모듈(800) 및 도시하지 않은 이산화탄소 센서, 음이온 발생 수단, 통신 모듈 등을 구동 및 제어한다. 구동 모듈(90)의 구성 및 구동 모듈(90)과 연결되는 각 부품들의 연결 방식이나 제어 방식은 통상의 기술자가 필요에 따라 적절히 채택할 수 있다.

실외공기도입실(B1)은 도2 및 도 4를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 케이스의 바닥면(10), 케이스의 바닥면(10)으로부터 연장 형성되고 도 2의 도면 가로 방향으로 연장형성된 격벽(101), 케이스의 바닥면으로부터 천정면을 향해 연장 형성된 격벽(102) 및 천정면(20)에 의해 구획되어, 실내공기도입실(A1), 실내공기배출실(A2)과 공기가 혼입되지 않도록 구분된 공간을 이루고 있다.

실외공기도입실(B1)에는 공기정화필터모듈(600) 및 UV모듈(800)이 구비되어 있다. 케이스의 제2 측면(40)에 형성된 개구부(12)로부터 도입되는 실외 공기는 공기정화필터모듈(600) 및 UV모듈(800)에 의해 정화된 뒤 열교환유닛(200)으로 도입된다. 또한, 도 2 및 4를 대비하면, 격벽(102)은 실외공기도입실(B1)을 구획하는 부분에서는 공기 흐름(C1)이 가능하도록 하부가 개구되어 있고, 반대로 실내공기배출실(A2)를 구획하는 부분에서는 공기 흐름(C2)가 가능하도록 상부가 개구되어 있다는 것을 알 수 있다.

실외공기배출실(B2)은 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 제3 측면(30) 및 제4측면(50) 사이에서 연장 형성되고 열교환유닛(200)의 일측 모서리를 지지하는 격벽(104), 열교환유닛(200)의 다른 일측 모서리를 향해 연장되어 열교환유닛(200)을 지지하는 격벽(103), 케이스의 제1 측면(60) 및 천정면(20)에 의해 구획되어, 실내공기도입실(A1) 및 실내공기배출실(A2)과 공기가 혼입되지 않도록 구분된 공간을 이루고 있다.

실외공기배출실(B2)이 케이스의 제1 측면(60)에 형성된 제2 개구부(61)로부터 직접 열교환 후의 실외 공기를 실내 공간으로 배출하도록 구성되어 있기 때문에, 본 발명의 열회수환기장치(1)는 실외 공기를 실내로 배출하기 위한 덕트를 설치할 필요가 없다.

실내공기배출실(B2)에는 열교환유닛(200)을 통과한 실외 공기가 제1 측면(60)에 형성된 제2 개구부(61)를 통해 실내로 배출될 수 있도록 숭풍팬(F1, F2)이 설치되어 있는데, 이들 각 송풍팬(F1, F2)에 대응하도록 제2 개구부(61)가 송풍팬에 대응하도록 2개 마련되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 2개의 송풍팬(F1, F2)을 설치하는 경우, 1개의 송풍팬 만으로 실외 공기를 실내로 배출하는 경우에 비해 각각의 송풍팬이 부담하는 풍량이 작아지고, 따라서 송풍팬에 걸리는 부하도 경감되기 때문에 실내 공간에서 송풍팬(F1, F2)에 의해 발생하는 소음을 저감할 수 있다. 또한 도면에는 2개의 송풍팬(F1, F2)가 구비된 것을 예시하였지만 필요에 따라서는 3개 이상의 송풍팬을 구비할 수 있고, 그에 따라 제2 개구부도 더 마련할 수 있다.

또한 실내공기배출실(B2)의 제1 측면(60)에 인접하여 제2 개구부(61)보다 실내 공간 측에는 열회수환기장치(1)로부터 실내 공간으로 공기가 배출될 수 있는 다수의 공기배출구멍(81)이 형성되어 있는 공기배출덮개(80)가 배치되어 있다. 공기배출덮개(80)에 의해 열회수환기장치(1)의 송풍팬(F1, F2)에서 발생하는 소음을 더 차폐할 수 있기 때문에 실내 공간에서 열회수환기장치(1)에 의한 소음을 더욱 저감할 수 있다.

본 발명에서 이용되는 열교환유닛(200)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 공기 통로(210) 및 제2 공기 통로(220)가 서로 공기가 혼입되지 않고 열교환 가능하도록 교대로 배치되어 있는 것을 이용할 수 있고, 도 3에 도시된 것 이외에도 다양한 형태의 열교환유닛을 채택할 수 있음을 물론이다. 실내 공기 및 실외 공기는 열교환유닛(200)을 지나갈 때 서로 열교환함으로써 배출될 실내 공기의 열 에너지가 도입될 실외 공기로 전달되고, 따라서 새로 도입된 실외 공기가 실내 공기에 근접한 온도를 갖게 되어, 환기에 의해 새롭게 도입된 실외 공기로 인한 실내의 냉난방에 추가로 소비될 에너지를 최소화할 수 있다.

도2 및 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이, 케이스의 제2 측면(40)에 형성된 제3 개구부(12)를 통해 실외공기도입실(B1)로 도입된 실외 공기는 공기정화모듈(60) 및 UV모듈(800)을 거쳐 정화 및 살균된 상태에서 열교환유닛(200)을 통과하면서 실내 공기와 열 교환한 뒤, 실외공기배출실(B2)에 구비된 송풍팬(F1, F2)를 통해 케이스의 제1 측면(60)에 형성된 제2 개구부(61)를 거친 뒤, 공기배출덮개(80)의 공기배출구멍(81)을 통해 실내 공간으로 배출된다. 이러한 공기의 흐름은 도 4에 화살표 C1으로 묘사되어 있다.

마찬가지로, 도 2 및 도 5를 통해 알 수 있는 바와 같이, 케이스의 바닥면(10)에 형성된 제1 개구부(11)를 통해 실내공기도입실(A1)으로 도입된 실내 공기는 열교환유닛(200)을 통과하면서 실외 공기와 열 교환한 뒤, 실내공기배출실(A2)에 구비된 송풍팬(F3)을 통해 케이스의 제2 측면(40)에 형성된 제4 개구부(13)를 통해 실외로 배출된다. 이러한 공기의 흐름은 도 5에 화살표 C2로 묘사되어 있다.

본 발명에 따른 열회수환기장치(1)는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 케이스의 바닥면(10)에 개구부(11)가 형성되어 있고, 케이스의 상부에 복수 설치된 고정 수단인 슬롯(70)을 이용하여 앵커나 고정 볼트 등으로 실내 공간의 천정면에 고정 설치할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 본 발명에 따른 열회수환기장치(1)는 고정 수단을 이용하여 천정면(20)이 실내공간의 천정면에 맞닿도록 설치될 수 있다.

이 경우 케이스의 바닥면(10)에 형성된 개구부(11)를 통해 실내 공기를 열회수환기장치(1)로 직접 도입할 수 있고, 케이스의 제1 측면(60)에 형성된 개구부(61)를 통해 실외 공기를 실내로 직접 배출할 수 있으므로, 열회수환기장치(1)에 별도의 덕트를 구비할 필요가 없어 매우 간편한 방법으로 실내의 천정에 열회수환기장치(1)를 설치할 수 있다.

또한, 본 발명의 열회수환기장치(1)는 외부공기도입실(B1)의 개구부(12) 근처에 공기정화필터모듈(800)을 구비하고 있는데, 공기정화모듈(800)은 전처리필터(Pre-filter; 610), 활성탄필터(charcoal filter; 620) 및 헤파필터(HEPA filter; 630) 등을 포함할 수 있다. 따라서 외부로부터 도입되는 공기가 열교환유닛(200)을 통과하기 전에 상당한 수준으로 정화되기 때문에, 단순히 열교환유닛(200)에 인접하여 단순 필터를 부착한 종래 기술에 비해 열교환유닛 자체의 오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 실외 공기의 미세 먼지나 오염 물질 등을 상당한 수준으로 저감할 수 있어 실내에 별도의 공기청정기 등을 설치할 필요가 없게 하거나, 실내에 설치되는 공기청정기에 의한 공기 청정 효과를 더욱 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명의 열회수환기장치(1)는 외부공기도입실(B1)의 개구부(12) 근처에 공기정화필터모듈(800)을 통과한 공기를 더욱 살균 정화하는 UV모듈(800)을 구비하고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 UV모듈(800)은 UV 램프(810) 및 알루미늄 원소를 포함하는 금속으로 이루어지는 알루미늄 망(820)을 포함하고, 알루미늄 망(820)이 UV 램프(810)에 끼워지는 형태로 배치되어, 알루미늄 망(820)에 형성된 작은 개구들을 통해 UV 램프(810)의 UV 광이 실외 공기를 정화하도록 구성되어 있다. UV모듈(800)의 위치는 특별히 제한되지 않고, 도입되는 실외 공기의 저항 및 UV 램프에 의한 정화 작용이 원활히 이루어질 수 있는 위치에 배치되면 된다. 따라서 UV모듈(800)은 열교환유닛(200)으로 도입될 실외 공기의 공기 흐름을 방해하지 않도록 높이 방향으로는 격벽부(102)의 하방 개구부보다 약간 위쪽에, 가로 방향으로는 공기정화필터모듈(600)과 격벽부(102) 사이에 배치될 수 있다.

이와 같이 UV모듈을 구성한 경우의 효과에 대해, 본 발명의 열회수환기장치(1)를 이용하지 않고 단순히 실내 공기와 실외 공기를 환기한 경우(CASE 1), 본 발명의 열회수환기장치(1)를 이용하고 있지만 UV모듈로서 UV 램프(810)만을 이용하여 실내 공기와 실외 공기를 환기한 경우(CASE 2), 본 발명의 열회수환기장치(1)를 이용하고 UV모듈로서 UV 램프(810)에 알루미늄 만으로 이루어진 알루미늄 망(820)을 끼운 모듈을 이용한 경우(CASE 3)의 각각에 대해 실내 공기의 오염도를 측정한 뒤 이를 표로 나타내면 아래 표 1과 같다.

	포름알데히드(HCHO) 단위: mg/㎥	미세먼지 PM2.5 단위: ㎛/㎥	휘발성유기화합물(TVOC) 단위: mg/㎥
CASE 1	0.010	10	0.105
CASE 2	0.005	7	0.054
CASE 3	0.000	8	0.009

위 표에서 알 수 있는 바와 같이, 열회수환기장치를 이용하지 않고 실내 공기를 실외 공기로 환기한 경우(CASE 1)에 비해 본 발명의 열회수환기장치(1)를 이용한 경우(CASE 2, 3)가 실내에 잔류하는 포름알데히드, 미세먼지 및 휘발성유기화합물 등의 양이 상당히 저감되는 것을 알 수 있다. 또한, 발명의 열회수환기장치(1)를 이용한 경우에도 UV 모듈로서 UV 램프만을 이용한 경우(CASE 2)에 비해 UV 램프에 알루미늄 망(820)을 끼운 모듈을 이용한 경우 포름알데히드 및 휘발성유기화합물이 현저히 저감되고 있음을 알 수 있다. 이는 정확한 이유는 알 수 없지만, 알루미늄 망이 UV 램프에서 조사되는 UV 광과 상승 작용을 하는 것으로 추측할 수 있다.

한편, 본 발명의 열회수환기장치(1)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스의 제3 측면(30)에 제5 개구부(31)가 형성되어 있고, 제5 개구부(31)를 덮는 제1 덮개부(300)를 구비하고 있다. 제1 덮개부(300)는 제5 개구부(31)에 비해 약간 큰 치수를 가지고, 케이스의 제3 측면(30)에 볼트 등의 고정 수단에 의해 고정되어 케이스의 제3 측면(30)으로부터 분리되거나 또는 제3 측면(30)에 고정될 수 있다. 열교환유닛(200)을 교환 또는 청소할 때에는 먼저 케이스로부터 제1 덮개부(300)를 분리시키고, 제5 개구부(31)를 통해 열교환유닛(200)을 케이스의 제3 측면(30) 쪽으로 빼낸 뒤, 열교환유닛(200)을 교환 또는 청소하고, 열교환유닛(200)을 교환 또는 청소한 뒤에는 열교환유닛(200)을 다시 제5 개구부(31)로 삽입한 뒤 제1 덮개부(300)로 제5 개구부(31)를 덮을 수 있다. 이러한 구성에 의해 열회수환기장치(1)의 열교환유닛(200)의 교환 또는 청소를 매우 손쉽게 할 수 있다. 여기서는 열교환유닛(200)의 교체를 위한 제5 개구부(31) 및 제1 덮개부(300)를 케이스의 제3 측면(30)에 형성한 것을 예로 들어 설명하였지만, 이들은 제4 측면(50)에 형성되어 있을 수 있다.

마찬가지로, 본 발명의 열회수환기장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 체4 측면(50)에 제6 개구부(51)가 형성되어 있고, 제6 개구부(51)를 덮는 제2 덮개부를 구비하고 있다. 제2 덮개부의 상세한 구성은 도시를 생략하고 있지만, 제1 덮개부와 마찬가지의 구성으로 할 수 있다. 공기정화필터모듈(600)의 각 필터(610, 620, 630)을 교환 또는 청소할 때에는, 먼저 케이스로부터 제2 덮개부를 분리시키고, 제6 개구부(51)를 통해 공기정화필터모듈(600)의 각 필터(610, 620, 630)를 케이스의 제4 측면(50) 측으로 빼낸 뒤, 필터(610, 620, 630)을 교환 또는 청소하고, 필터의 교환 또는 청소가 완료된 뒤에는 필터들을 다시 제6 개구부(51)로 삽입한 뒤 제2 덮개부로 제6 개구부(51)를 덮을 수 있다. 이러한 구성에 의해 열회수환기장치(1)의 공기정화필터모듈(600)의 각 필터(610, 620, 630)의 교환 또는 청소를 매우 손쉽게 할 수 있다. 여기서는 필터의 교체를 위한 제6 개구부(51) 및 제2 덮개부를 케이스의 제4 측면(50)에 형성한 것을 예로 들어 설명하였지만, 이들이 제3 측면(30)에 형성되어 있을 수 있다.

본 발명의 열회수환기장치(1)의 케이스를 구성하는 부재인 천정면(20)은 도 2 및 도 8을 참조하여 알 수 있는 바와 같이 케이스의 각 측면(30, 40, 50, 60)의 상부측를 덮는 치수를 가지고 측면(30, 40, 50, 60)에 볼트 등의 고정 수단으로 고정된다. 또한 천정면(20)에는 케이스 안쪽 방향, 즉 외부공기도입실(B1)을 향하는 방향으로 연장돌출하는 연장부(21)가 구비되어 있고, 연장부(21)의 끝에는 각 필터(610, 620, 630)의 상단부를 지지하는 지지 슬릿(21)이 형성되어 있다.

상세한 도시는 생략하였지만 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 열회수환기장치(1)의 케이스를 구성하는 부재인 바닥면(10)에도 지지 슬릿이 형성되어 각 필터(610, 620, 630)의 하단부를 지지하도록 구성되어 있다.

이처럼 바닥면(10)에 형성된 지지슬릿 및 천정면(20)에 형성된 지지슬릿(21)에 의해 필터(610, 620, 630)의 상단부 및 하단부가 지지되어 있으면 필터(610, 620, 630)를 교환 또는 청소할 때, 필터(610, 620, 630)들을 지지슬릿의 길이 방향, 즉 제4 측면(50)의 제6 개구부(51) 방향으로 쉽게 끼우거나 뺄 수 있어 필터(610, 620, 630)의 교환 또는 청소 작업을 용이하게 할 수 있다.

또한, 각 필터(610, 620, 630)가 천정면(20)에 형성된 연장부(21)와 바닥면(10) 사이에 유지되어 있기 때문에, 필터(610, 620, 630)가 연장부(21)와 바닥면(10) 사이의 거리에 대응하는 크기만 가지면 충분하므로, 소형의 필터(610, 620, 630)를 가지는 경우에도 제2 측면(40)의 개구부(12)를 통해 도입된 실외 공기가 모두 필터를 통과한 뒤에 열교환유닛(200) 측으로 이동하도록 할 수 있다. 따라서, 비교적 저렴한 소형 필터를 이용할 수 있게 된다.

이상 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 설명하였지만 이는 어디까지나 예시일 뿐, 본 발명의 권리범위를 구체적인 실시예로 한정할 의도는 아니다. 본 발명의 구체적인 실시예는 물론 특허청구범위에 기재된 사항에 일부 변경 내지 치환이 있는 경우에도 그 균등범위에 속하는 한 본 발명의 권리범위에 속하는 것임에 유의하여야 한다.

본 발명은 열회수환기장치를 제공할 수 있다고 하는 산업상 이용가능성이 있다.

1 : 열회수환기장치, 10 : 바닥면, 11: 제1 개구부,
20: 천정면, 21: 연장부, 22: 지지슬릿,
60: 제1 측면, 61: 제2 개구부,
40: 제2 측면, 12: 제3 개구부, 13: 제4 개구부,
30: 제3 측면, 31: 제5 개구부,
50: 제4 측면, 51: 제6 개구부,
80: 공기배출덮개, 81: 공기배출구멍
101, 102, 103, 104, 105: 격벽,
F1, F2, F3: 송풍팬,
600: 공기정화필터모듈, 전처리필터: 610,
활성탄필터: 620, 헤파필터: 630,
800: UV 모듈, 810: UV 램프, 820: 알루미늄 망,
열교환유닛: 200
A1: 실내공기도입실, A2: 실내공기배출실
B1: 실외공기도입실, B2: 실외공기배출실

Claims

실외 공기를 실내 공기와 열교환시켜 실내로 도입하기 위한 열회수환기장치에 있어서,
상기 열회수환기장치는,
바닥면과, 상기 바닥면과 이격하여 대향하도록 배치되는 천정면과, 상기 바닥면과 상기 천정면 사이에 상기 바닥면으로부터 기립하는 형태로 배치되는 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면 및 제4 측면을 가지는 케이스와,
케이스 내부에 배치되는 열교환유닛을 포함하고,
상기 케이스의 내부는, 상기 케이스, 상기 케이스에 형성된 격벽 및 열교환유닛에 의해 실내공기도입실, 실외공기도입실, 실내공기배출실 및 실외공기배출실로 구획되어 있고,
상기 실내공기도입실은 실내 공기를 상기 케이스의 상기 바닥면에 형성된 제1 개구부를 통해 상기 케이스 내부로 직접 도입하도록 형성되어 있고,
상기 실외공기배출실은 상기 열교환유닛을 통과한 실외 공기가 상기 제1 측면에 형성된 제2 개구부를 통해 실내로 직접 배출되도록 형성되어 있고,
상기 실외공기도입실은 상기 제1 측면에 대향하도록 배치된 제2 측면에 형성된 제3 개구부를 통해 실외 공기를 상기 케이스 내부로 도입하도록 형성되어 있고,
상기 실내공기배출실은 상기 열교환유닛을 통과한 실내 공기가 상기 제2 측면에 형성된 제4 개구부를 통해 실외로 배출되도록 형성되어 있고,
상기 제1 측면에는 상기 제2 개구부가 적어도 2개 형성되어 있고,
상기 실외공기배출실에는 상기 열교환유닛을 통과한 실외 공기가 적어도 2개 이상의 상기 제2 개구부를 통해 실내로 직접 배출되도록 적어도 2개의 제1 송풍팬이 구비되어 있고,
상기 실내공기배출실에는 상기 열교환유닛을 통과한 실내 공기가 상기 제2 측면에 형성된 상기 제4 개구부를 통해 실외로 배출되도록 적어도 1개의 제2 송풍팬이 구비되어 있고,
상기 천정면이 실내 공간의 천정면에 맞닿도록 설치되고,
상기 실내공기도입실과 상기 실외공기배출실은, 상기 바닥면으로부터 상기 열교환유닛의 일측 모서리를 향해 비스듬히 경사 방향으로 연장 형성되는 격벽에 의해 구획되어 상기 실내공기도입실보다 상부에 상기 실외공기배출실이 배치되어 있고,
상기 실외공기도입실에는 실외 공기가 상기 열교환유닛을 통과하기 전에 실외 공기를 정화하기 위한 공기정화필터모듈 및 UV모듈이 배치되어 있고,
상기 공기정화필터모듈은 상기 바닥면에 형성된 지지 슬릿과, 상기 천정면으로부터 상기 바닥면을 향해 연장 형성된 연장부의 선단부에 형성되어 있는 지지 슬릿에 의해 지지되어 상기 공기정화필터모듈이 상기 바닥면과 상기 연장부의 상기 선단부 사이의 거리에 대응하는 높이를 가지는 열회수환기장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 공기정화필터모듈은 적어도 전처리필터(Pre-filter), 활성탄필터(charcoal filter) 및 헤파필터(HEPA filter)를 포함하는 열회수환기장치.
제1항에 있어서,
상기 UV모듈은 UV 램프 및 알루미늄 원소를 포함하는 금속으로 이루어지는 알루미늄 망을 포함하고,
상기 알루미늄 망은 상기 UV 램프에 끼워지는 형태로 배치되는 열회수환기장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 케이스의 상기 제3 측면 또는 상기 제4 측면의 적어도 어느 하나에는, 상기 열교환유닛을 교환 또는 청소 가능하도록 제5 개구부가 형성되어 있고,
상기 열교환유닛을 교환 또는 청소할 때 상기 케이스부터 분리되고, 상기 열교환유닛을 교환 또는 청소한 뒤 상기 케이스의 상기 제5 개구부를 덮을 수 있는 제1 덮개부를 더 포함하는 열회수환기장치.
제1항에 있어서,
상기 케이스의 상기 제3 측면 또는 상기 제4 측면의 적어도 어느 하나에는, 상기 공기정화필터모듈을 교환 또는 청소 가능하도록 제6 개구부가 형성되어 있고,
상기 공기정화필터모듈을 교환 또는 청소할 때 상기 케이스로부터 분리되고, 상기 공기정화필터모듈을 교환 또는 청소한 뒤 상기 케이스의 상기 제6 개구부를 덮을 수 있는 제2 덮개부를 더 포함하는 열회수환기장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 측면에 형성된 상기 제2 개구부보다 실내 공간측에 배치되고, 공기배출구멍이 형성된 공기배출덮개를 더 포함하는 열회수환기장치.