KR102006448B1 - 실내공기 환기장치 - Google Patents

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KR102006448B1
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heating
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정연태
정경민
정인식
최원재
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주식회사 이노에코
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Abstract

본 발명은 실내공기의 환기를 위해 유입되는 외기가 연속적으로 공급되면서 가열이 이루어질 수 있어 실내공기의 환기효율을 저하시키지 않고, 가열수단에 의해 유동하는 외기의 가열이 효율적으로 이루어질 수 있는 구조의 실내공기 환기장치를 제공한다. 본 발명은, 실내공간의 공기가 흡입하는 흡기구와, 실내공간으로 외기가 배출되는 출구인 급기구와, 외부에서 급기구로 이동하는 공기와, 흡기구에서 외부로 이동하는 공기가 서로 열교환하는 열교환부와, 상기 열교환부와 급기구 사이에 설치되는 가열부와, 상기 열교환부와 급기구 사이에 설치되는 가습부를 포함하되, 상기 가열부는 발열봉과, 상기 발열봉의 길이방향을 따라 이동하는 공기가, 지그재그 경로에 의해 상기 발열봉과 교차하면서 가열되도록, 공기의 이동을 안내하는 교차유동로를 구비한다.

Description

실내공기 환기장치{VENTILATING APPARATUS OF INDOOR AIR}
본 발명은 실내공기 환기장치에 관한 것으로서, 실내공기와 외기를 열교환하여 환기시키고 실내로 유입되는 외기를 연속적으로 가열 및 가습하여 공급할 수 있도록 구성된 실내공기 환기장치에 관한 것이다.
건물의 환기장치는 건물의 실내와 실외를 연결하는 덕트가 설치되고, 그 덕트를 통해 송풍팬이 강제로 공기를 배출 및 유입시킴으로써 건물의 실내와 실외의 공기를 환기하도록 구성되고 있다.
이러한 구성의 환기장치는 창을 통해 직접적으로 환기를 시키지 않고, 배출되는 실내공기에서 폐열을 회수하여 외기를 공급하기 때문에 건물의 냉난방효율을 향상시키고, 창이 없는 실내에서도 환기가 가능하다.
도 1은 전술한 종래의 환기장치를 도시하는 것으로서, 등록특허공보 제10-0803108호에 기재된 것이다.
도 1을 참고하면, 배기공간(1)으로 유입되는 실내공기는 열교환기(2)를 통과하면서 폐열이 회수된 후 외부로 배출되고, 급기공간(3)으로 유입되는 실외공기는 열교환기(2)를 통해 이동하면서 회수된 폐열에 의해 가열되어 실내로 공급된다.
또한, 실외공기의 온도가 낮은 경우, 히터(6)에 의해 가열됨으로서 승온된 공기가 실내로 공급될 수 있다.
실외공기의 온도를 보다 높여 실내에 공급하는 경우에는, 댐퍼(4)를 구동시켜, 귀환 덕트(5)의 양끝을 개방하고, 급기공간(3)의 입구(3a)와 출구(3b)를 폐쇄하며, 급기공간(3)으로 이미 유입된 실외공기를 히터(6) 및 열교환기(2)에 의해 반복적으로 가열되도록 순환시킨 후, 공급할 수 있다.
그러나, 전술한 종래의 환기장치의 경우, 유입되는 실외공기를 가열하는 히터(6)가 열교환기(2)의 전방에 배치되어 열교환기(2)로 실외공기가 유입되기 전에 이미 승온되어 있어 열교환기(2)에서의 열교환이 효과적으로 이루어질 수 없는 구조이다.
또한, 실외공기의 온도를 보다 높여 실내에 공급하기 위해, 급기공간(3)의 입구(3a)와 출구(3b)를 폐쇄하고, 급기공간(3)으로 이미 유입된 실외공기를 히터(140) 및 열교환기(2)에 의해 반복적으로 가열되도록 순환시키는 구성을 채택하고 있으나, 이러한 구성에서는 실외공기를 연속적으로 실내로 공급할 수 없고 간헐적인 공급만이 가능하므로, 실내공기를 환기시키는 환기효율을 저하시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 관점에서 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실내공기의 환기를 위해 유입되는 외기가 연속적으로 공급되면서 가열이 이루어질 수 있어 실내공기의 환기효율을 저하시키지 않고, 가열수단에 의해 유동하는 외기의 가열이 효율적으로 이루어질 수 있는 구조의 실내공기 환기장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 실내공기 환기장치는, 실내공간의 공기가 외부로 배출되기 위해 흡입되는 입구인 흡기구와, 상기 실내공간의 외기공급을 위해 상기 실내공간으로 외기가 배출되는 출구인 급기구와, 외부에서 상기 급기구로 이동하는 공기와, 상기 흡기구에서 외부로 이동하는 공기가 서로 열교환하는 열교환부와, 상기 열교환부와 상기 급기구 사이에 설치되어 상기 급기구로 이동하는 공기가 가열되는 가열부와, 상기 열교환부와 상기 급기구 사이에 설치되어 상기 급기구로 이동하는 공기를 가습하는 가습부를 포함하되, 상기 가열부는 발열봉과, 상기 발열봉의 길이방향을 따라 이동하는 공기가, 상기 발열봉의 좌측에서 우측으로 및 우측에서 좌측으로 반복해서 이동하는 지그재그 경로에 의해 상기 발열봉과 교차하면서 가열되도록, 공기의 이동을 안내하는 교차유동로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 실내공기 환기장치는, 상기 교차유동로가 하단부의 경로입구와, 상기 경로입구의 상측에 위치하는 경로출구를 포함하되, 상기 경로입구와 상기 경로출구 사이에서 복수의 층으로 구획시키는 적층판이 서로 간격을 두고 상하로 배치되고, 각 상기 적층판에는 통과공이 형성되며, 상기 적층판의 이웃하는 통과공은 서로 어긋나게 배치됨으로써 상기 지그재그 경로가 형성되고, 상기 발열봉은 상하방향으로 상기 적층판을 순차적으로 관통하여 배치되고 상기 발열봉을 감싸는 지지부재에 의해 상기 적층판에 고정되는 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 실내공기 환기장치는, 상기 가습부가 상부에 설치되는 수분공급부와, 상기 수분공급부의 하측에서 상기 수분공급부의 수분이 하강유동하고 통과하는 공기에 수분을 공급하여 공기의 습도를 높이는 공기접촉부와, 상기 수분공급부와 상기 공기접촉부가 판상체를 이루도록 외곽을 따라 설치되어 지지하는 프레임을 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 실내공기 환기장치는, 상기 프레임은 수직으로 세워진 사각의 프레임으로 형성되고, 상기 수분공급부는 상기 사각의 프레임의 상단부에 판상으로 설치된 포집부재와, 상기 포집부재에 물을 분사하는 노즐을 포함하고, 상기 공기접촉부는 상기 사각의 프레임의 하부에서 상측의 포집부재와 연결되어 상기 포집부재의 물이 흘러내리는 것으로서 소정의 간격으로 수직으로 서로 나란히 설치되며 사이사이의 간격에서 공기가 통과하는 복수의 섬유다발을 포함하며, 상기 사각의 프레임에 설치되는 수직의 회전축부와, 상기 회전축부와 결합되어 상기 공기접촉부가 공기의 흐름에 수직으로 배치되거나 나란히 배치될 수 있도록 상기 사각의 프레임을 선회시키는 구동기를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 실내공기 환기장치는, 상기 열교환부가, 상기 흡기구로부터 흡입되어 배출되는 공기가, 외부에서 상기 급기구로 이동하는 외기와 최초로 열교환하는 1차열교환기와, 상기 흡기구로부터 흡입되어 배출되는 공기가, 상기 1차열교환기를 통과한 후 상기 1차열교환기로 이동하는 외기와 추가로 열교환하는 2차열교환기를 포함하되, 상기 2차열교환기는, 상기 배출되는 공기가 통과하는 배출공기층과, 상기 외기가 통과하는 급기공기층이 교번하여 적층되되, 배출공기층을 연결하도록 각 급기공기층에 각각 설치되는 배출연결관과, 급기공기층을 연결하도록 각 배출공기층에 각각 설치되는 급기연결관을 포함하며, 각각 설치되는 상기 배출연결관은 공기가 통과하는 방향을 기준으로 서로 간에 어긋난 위치에 설치되고, 각각 설치되는 상기 급기연결관도 외기가 통과하는 방향을 기준으로 서로 간에 어긋나 위치에 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따른 실내공기 환기장치는, 실내공기를 환기시킴에 있어서, 열교환부와 급기구 사이에 가열부가 설치되고, 가열부는 발열봉과, 상기 발열봉의 길이방향을 따라 이동하는 공기가, 상기 발열봉의 좌측에서 우측으로 및 우측에서 좌측으로 반복해서 이동하는 지그재그 경로에 의해 상기 발열봉과 교차하면서 가열되도록, 공기의 이동을 안내하는 교차유동로를 구비하도록 구성되어 있다.
이에 따라, 실내공기의 환기를 위해 유입되는 외기가 연속적으로 공급되면서 가열이 이루어질 수 있어 실내공기의 환기효율을 저하시키지 않고, 가열수단에 의해 유동하는 외기의 가열이 효율적으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실내공기 환기장치는, 열교환부와 급기구 사이에 가습부가 설치되고, 상기 가습부는 상부에 설치되는 수분공급부와, 상기 수분공급부의 하측에서 수분공급부의 수분이 하강유동하고 통과하는 공기에 수분을 공급하여 공기의 습도를 높이는 공기접촉부와, 상기 수분공급부와 공기접촉부가 판상체를 이루도록 외곽을 따라 설치되어 지지하는 프레임을 포함하도록 구성된다.
이에 따라, 보다 간단한 구성에 의해 효과적인 가습 및 가습량의 조절이 이루어질 수 있고, 별도의 저수조 등을 구비할 필요가 없어 저수조의 설치에 따른 공간확보, 저장수의 오염 등의 문제가 없는 장점이 있다.
도 1은 종래의 실내공기 환기장치의 구성 및 작용설명도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실내공기 환기장치의 구성을 도시하는 구성설명도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실내공기 환기장치에서 1차열교환기의 구성을 도시하는 사시구성도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실내공기 환기장치에서 2차열교환기의 구성을 도시하는 사시구성도
도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 실내공기 환기장치에서 가열부의 구성 및 작용을 설명하는 구성 및 작용설명도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 실내공기 환기장치에서 가열부 및 가습부가 설치된 구성을 도시하는 구성설명도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 실내공기 환기장치에서 가습부의 구성을 도시하는 구성설명도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 실내공기 환기장치에서 가열가습부에 설치된 가열부 및 가습부의 구성과, 회전축부를 중심으로 가습부가 소정각도로 회전하는 작용을 설명하는 구성 및 작용설명도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 실내공기 환기장치에서 중간개폐도어를 개방하여 흡기구에서 흡입되어 배출되는 일부의 공기가 급기구로 다시 환류되는 작용을 설명하는 작용설명도
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 실내공기 환기장치는, 실내공간의 공기가 외부로 배출되기 위해 흡입되는 입구인 흡기구(22)와, 상기 실내공간의 외기공급을 위해 실내공간으로 외기가 배출되는 출구인 급기구(21)와, 외부에서 상기 급기구(21)로 이동하는 공기와 흡기구(22)에서 외부로 이동하는 공기가 서로 열교환하는 열교환부(30)와, 상기 열교환부(30)와 급기구(21) 사이에 설치되어 급기구(21)로 이동하는 공기가 가열되는 가열부(60)와, 상기 열교환부(30)와 급기구(21) 사이에 설치되어 급기구(21)로 이동하는 공기를 가습하는 가습부(70)를 포함한다.
상기 흡기구(22)는 실내공간과 연결 또는 실내공간과 연결된 덕트와 연결되는 부분으로서, 실내공간의 공기가 외부로 배출되기 위해 흡입되는 환기장치의 입구부분이다.
상기 급기구(21)는 실내공간과 연결 또는 실내공간과 연결된 덕트와 연결되는 부분으로서, 실내공간으로 외기가 공급되도록 실내공간으로 공기가 나가는 환기장치의 출구부분이다.
상기 열교환부(30)는 외부로 배출될 실내공기의 폐열을 활용하여 효율적인 열관리가 이루어지도록, 외부에서 급기구(21)로 이동하는 공기와, 상기 흡기구(22)에서 외부로 이동하는 공기가 서로 열교환이 이루어진다.
상기 열교환부(30)는, 흡기구(22)로부터 흡입되어 배출되는 공기가, 외부에서 급기구(21)로 이동하는 외기와 최초로 열교환하는 1차열교환기(40)와, 상기 흡기구(22)로부터 흡입되어 배출되는 공기가, 1차열교환기(40)를 통과한 후 1차열교환기(40)로 이동하는 외기와 추가로 열교환하는 2차열교환기(50)를 포함한다.
상기 1차열교환기(40)는 흡기구(22)로부터 흡입되어 배출되는 공기가, 외부에서 급기구(21)로 이동하는 외기와 최초로 열교환하는 부분으로서, 배출되는 공기의 온도가 가장 높은 상태에서 열교환이 이루어진다.
도 3을 참조하면, 1차열교환기(40)는 직육면체인 박스형상을 가진 몸체(43)로 이루어지고 일측면에 몸체(43)를 관통하는 다수의 유입측 통과공(41)이 형성되고, 그 일측면과 직각인 측면에서도 몸체(43)을 관통하는 다수의 배출측 통과공(42)이 형성된다.
유입측 통과공(41)과 배출측 통과공(42)은 서로 교차하는 방향으로 관통되어 있으나, 서로 층으로 구분됨으로써 연통되지 않아, 유입되는 외기와 배출되는 공기가 서로 만나지 않는다.
다만, 몸체(43)가 알루미늄, 구리 재질 등의 금속재로 이루어짐으로써 통과하는 외기와 공기는 몸체(43)를 매개로 열을 주고받으면서 열교환이 이루어진다.
미설명부호 35는 유입측 통과공(41)의 전방에 설치되어 먼지 등을 제거하는 필터이다.
상기 2차열교환기(50)는 흡기구(22)로부터 흡입되어 배출되는 공기가, 1차열교환기(40)를 통과한 후 1차열교환기(40)로 이동하는 외기와 추가로 열교환하는 부분이다.
2차열교환기(50)는 1차열교환기(40)를 통과하여 배출되는 공기에서 추가로 폐열을 흡수하기 위한 것으로서, 도 4에 그 구조가 도시되어 있다.
도 4를 참고하면, 2차열교환기(50)는 배출되는 공기가 통과하는 배출공기층(51)과, 상기 외기가 통과하는 급기공기층(52)이 교번하여 적층되되, 배출공기층(51)을 연결하도록 각 급기공기층(52)에 각각 설치되는 배출연결관(53)과, 급기공기층(52)을 연결하도록 각 배출공기층(51)에 각각 설치되는 급기연결관(54)을 포함한다.
즉, 1차열교환기(40)가 비교적 공기유동이 원활하도록 유입측 통과공(41)과 배출측 통과공(42)을 단순한 관통통로로 형성하여 외기와 실내로부터 배출되는 공기가 통과하도록 구성함에 비해, 2차열교환기(50)에서는 열교환이 보다 효과적으로 이루어질 수 있도록, 외기와 배출되는 공기가 각 층을 교번하여 유동하며 통과하도록 하여, 상대적으로 체류하는 시간이 증가되도록 구성되었다.
이러한 효과를 보다 증대시키기 위해, 각각 설치되는 배출연결관(53)은 공기가 통과하는 방향을 기준으로 서로 간에 어긋난 위치에 설치되고, 각각 설치되는 급기연결관(54)도 외기가 통과하는 방향을 기준으로 서로 간에 어긋나 위치에 설치됨으로써, 외기 및 배출되는 공기가 유동하는 궤적이 길어지도록 구성되어 있다.
이에 따라, 배출되는 공기는 적층구조 중 배출공기층(51)을 유동하면서 열을 2차열교환기(50)의 몸체에 전달하고, 외기는 적층구조 중 배출공기층(51)의 사이사이에 위치하는 급기공기층(52)에 유동하면서 2차열교환기(50)의 몸체로부터 열을 흡수하면서 진행한다.
2차열교환기(50)는 배출되는 공기가 최종적으로 외부로 배출되는 부분에 설치되어 버려지는 폐열의 흡수를 극대화할 수 있도록 구성되었다.
2차열교환기(50)에서 배출공기층(51) 및 급기공기층(52)의 개수는 필요에 따라 가감될 수 있다.
한편, 도 2 및 도 8을 참조하면, 열교환기를 통과한 외기가 급기구(21)를 향해 유동시 선택적으로 가열부(60) 및 가습부(70)를 통과할 수 있도록 가열가습통로(85)가 설치된다.
상기 가열가습통로(85) 내에 가열부(60)와 가습부(70)가 설치되고, 가열가습통로(85)의 입구 및 출구는 제1개폐도어(86) 및 제2개폐도어(84)가 각각 설치되어 입구 및 출구를 개방 또는 폐쇄함으로써, 외기가 가열가습통로(85)를 선택적으로 통과할 수 있다.
상기 가열부(60)는 열교환부(30)와 급기구(21) 사이에 설치되어 급기구(21)로 이동하는 공기가 가열되는 부분이다.
도 5를 참조하면, 상기 가열부(60)는 발열봉(61)과, 상기 발열봉(61)의 길이방향을 따라 이동하는 공기가, 상기 발열봉(61)의 좌측에서 우측으로 및 우측에서 좌측으로 반복해서 이동하는 지그재그 경로에 의해 발열봉(61)과 교차하면서 가열되도록, 공기의 이동을 안내하는 교차유동로(62)를 구비한다.
상기 발열봉(61)은 적외선 등에 의해 공기를 가열할 수 있는 발광램프가 채택되고, 교차유동로(62)와 교차할 수 있도록 수직으로 세워져 설치된다.
발열봉(61)은 교차유동로(62)를 형성하는 적층판(65)을 관통하고 발열봉(61)을 감싸는 지지부재(67)에 의해 적층판(65)에 지지된다. 지지부재(67)는 세라믹링이 채택될 수 있다.
상기 교차유동로(62)는, 다수의 적층판(65)에 의해 발열봉(61)을 교차하는 지그재그경로를 이루는 것으로서, 하단부의 경로입구(63)와, 상기 경로입구(63)의 상측에 위치하는 경로출구(64)를 포함하되, 경로입구(63)와 경로출구(64) 사이에서 복수의 층으로 구획시키는 적층판(65)이 서로 간격을 두고 상하로 배치되고, 각 적층판(65)에는 통과공(66)이 형성되며, 적층판(65)의 이웃하는 통과공(66)은 서로 어긋나게 배치됨으로써 상기 지그재그 경로를 형성하고 있다.
이에 따라, 급기구(21)로 이동하는 공기가 교차유동로(62)의 경로입구(63)를 통해 유입되어 상단부의 경로출구(64)로 유동하는 동안 지그재그 경로를 따라 발열봉(61)과 수차례 교차하면서 가열될 수 있다.
이러한 구성은 구성이 단순하면서도 발열봉(61)에 의해 공기의 가열을 용이하게 하고 연속적인 공기흐름이 가능하도록 하며, 짧은 시간에 효과적인 공기의 승온이 이루어지도록 한다.
한편, 상기 가습부(70)는, 열교환부(30)와 급기구(21) 사이에 설치되어 급기구(21)로 이동하는 공기를 가습하는 부분으로서, 가열부(60)에 의해 급기구(21)로 이동하는 공기가 가열된 후 가습하는 것이 바람직하므로, 가열부(60)의 후측 즉, 하류측에 설치된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 가습부(70)는, 상부에 설치되는 수분공급부(71)와, 상기 수분공급부(71)의 하측에서 수분공급부(71)의 수분이 하강유동하고 통과하는 공기에 수분을 공급하여 공기의 습도를 높이는 공기접촉부(72)와, 상기 수분공급부(71)와 공기접촉부(72)가 판상체를 이루도록 외곽을 따라 설치되어 지지하는 프레임(73)을 포함한다.
상기 수분공급부(71)는 가습하기 위한 물을 공급하는 부분으로서 사각의 프레임(73)의 상단부에 판상으로 설치된 포집부재(75)와, 포집부재(75)에 물을 분사하는 노즐(76)을 포함한다.
상기 노즐(76)은 포집부재(75)와 대향하도록 배치되어 물공급호스로부터 물을 공급하여 포집부재(75)에 분사하는 부분이다. 노즐(76)에 의해 물의 분사는 간헐적으로 이루어진다.
상기 포집부재(75)는 노즐(76)에서 분사한 물이 함침 또는 일시저장되어 하측의 공기접촉부(72)로 물을 흘려보낸다.
포집부재(75)는 부직포 등 물을 함침하여 일시적으로 저장할 수 있는 섬유막으로 형성하는 것이 바람직하고 노즐(76)에서 포집부재(75)를 향해 간헐적으로 물을 분사하면 포집부재(75)가 물을 함침한 후 중력에 의해 조금씩 하측으로 내려 보낼 수 있다.
포집부재(75)는 사각의 프레임(73)의 상부에 펼쳐져 설치되고, 포집부재(75)의 하단부에는 경사진 안내부재(75a)가 설치되어 물을 공기접촉부(72)의 섬유다발(77)로 안내하고 있다.
프레임(73)은 수직으로 세워진 사각의 프레임(73)으로 형성되며, 포집부재(75)와 공기접촉부(72)를 외곽을 따라 지지하여 전체적으로 판상체를 이루도록 한다.
상기 사각의 프레임(73)에 수직의 회전축부(74)가 설치되어 회전축부(74)와 결합된 사각의 프레임(73)이 회전축부(74)를 중심으로 선회하여 공기의 유동방향에 대하여 각도를 변경할 수 있도록 한다.
프레임(73)의 상측에 회전축부(74)와 결합된 구동기(74a)가 설치되고, 구동기(74a)가 소정각으로 회전축부(74)를 회전시킴으로써, 프레임(73)에 설치된 공기접촉부(72)가 공기의 흐름에 수직으로 배치되거나 나란히 배치될 수 있다.
상기 공기접촉부(72)는 사각의 프레임(73)의 하부에서 상측의 포집부재(75)와 연결되어 포집부재(75)의 물이 흘러내리는 것으로서 소정의 간격으로 수직으로 서로 나란히 설치되며 사이사이의 간격에서 공기가 통과하는 복수의 섬유다발(77)을 포함하고 있다.
상기 섬유다발(77)은 물이 타고 흐를 수 있도록 섬유재를 서로 꼬아 긴 길이로 연장시킨 것으로서, 복수의 섬유다발(77)이 일정간격으로 상하방향으로 서로 나란히 배열된다.
이에 따라, 섬유다발(77)에는 포집부재(75)로부터 물이 타고 하측으로 흐르게 되고, 섬유다발(77)의 사이사이의 간격(78)으로는 공기가 통과하면서 섬유다발(77)의 물을 증발시키면서 가습이 이루어진다.
원활한 공기 가습이 이루어지기 위해 공기접촉부(72)는 공기가 통과하는 방향을 가로지르도록 대향하여 배치되고, 가습이 불필요한 경우에는 공기의 통과방향과 나란하도록 배치하는 것으로서, 이러한 작동은 구동기(74a)가 회전축부(74)를 회전시켜 프레임(73)이 자세를 변경시킴으로써 이루어질 수 있다.
위와 같은 가습부(70)의 구성은 보다 간단한 구성에 의해 효과적인 가습 및 가습량의 조절이 이루어질 수 있고, 별도의 저수조 등을 구비할 필요가 없어 저수조의 설치에 따른 공간확보, 저장수의 오염 등의 문제가 해소될 수 있다.
미설명부호 79는 섬유다발(77)의 물을 모아 배수시키는 배수관체이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 실내공기 환기장치의 작용을 설명한다.
도 2를 참조하면, 실내공기의 환기를 위해 급기구팬(21a) 및 흡기구팬(22a)을 작동시키면, 급기구(21)를 통해 외기의 유입이 시작되고 흡기구(22)를 통해 실내공기가 외부로의 배출이 시작된다.
흡기구(22)에서 외부로 배출되는 실내의 공기는 1차열교환기(40)에서 외기와 열교환후, 2차열교환기(50)에서 외기와 재차 열교환된 후 외부로 배출된다.
외기는 환기장치로 유입되면서 2차열교환기(50)에서 열교환에 따른 흡열이 이루어지고, 1차열교환기(40)를 통과하면서 추가적인 열교환이 이루어져 승온된 상태로 실내로 급기구(21)를 통해 유입된다.
만일, 여름철 냉방상태인 경우에는 열교환에 의해 외기는 배출되는 실내공기의 낮은 온도로 인해 온도가 하강한 상태로 실내로 유입될 수 있다.
실내 냉난방의 에너지 절감을 위해, 절반의 공기를 환기시키는 경우에는 도 9와 같이, 1차열교환기(40)의 일측에 배치된 중간개폐도어(83)를 개방하여 일부의 공기가 급기구(21)로 환류될 수 있도록 한다.
한편, 1차열교환기(40)를 통과하여 급기구(21)를 향해 유동하는 외기는 가열부(60)에 의해 가열된다.
가열부(60)에 의해 가열되는 경우는 주로 동절기에 해당되고 하절기 등 가열이 불필요한 시점에서는 제1개폐도어(86) 및 제2개폐도어(84)가 가열가습통로(85)의 입구와 출구를 각각 폐쇄하도록 한다.
가열부(60)에 의해 가열시는, 제1개폐도어(86) 및 제2개폐도어(84)가 개방되어 1차열교환기(40)를 통과한 외기가 가열가습통로(85)를 통과하도록 한다.
도 6을 참고하면, 가열가습통로(85)의 입구를 통해 진입한 외기는 가열부(60)의 하단부의 경로입구(63)를 통해 진입한 후, 지그재그 경로를 따라 발열봉(61)을 수차례 반복적으로 만나면서 점차 승온되고 가열된 공기의 상승이 이루어진다.
하단부에 경로입구(63)가 설치되고 상단부에 경로출구(64)가 설치됨으로써 가열된 공기의 원활한 유동이 유도될 수 있다.
도 5의 (b)와 같이 지그재그 경로의 중간에 선택적으로 개폐되는 중간도어(68)가 설치되어 경로출구(64)가 중간높이에 설치될 수 있다. 이러한 구성은 발열봉(61)에 의해 외기가 가열되는 정도를 조절할 수 있도록 한다.
가열부(60)의 경로출구(64)를 통해 배출된 공기는 가습부(70)를 통과하면서 가습이 이루어진다.
가습부(70)에서는 노즐(76)에 의해 분사된 물이 포집부재(75)에 함침된 후 공기접촉부(72)의 복수의 섬유다발(77)을 타고 내린다.
가열가습통로(85)를 통과하는 공기가 복수의 섬유다발(77)의 사이사이의 간격(78)에서 공기가 통과하고, 그 통과시 섬유다발(77)의 습기를 증발시켜 가습이 이루어진다.
가습의 정도를 조절하기 위해서는 구동기(74a)에 의해 프레임(73)을 선회시켜 도 8과 같이 각도를조절함으로써, 외기가 공기접촉부(72)를 통과하는 양을 조절한다.
가습부(70)를 통과한 외기는 급기구(21)를 통해 실내로 유입됨으로써 가열가습된 공기에 의해 실내공기의 환기가 이루어질 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
21; 급기구 22; 흡기구
30; 열교환부 35; 필터
40; 1차열교환기 41; 유입측 통과공
42; 배출측 통과공 43; 몸체
50; 2차열교환기 51; 배출공기층
52; 급기공기층 53; 배출연결관
54; 급기연결관 60; 가열부
61; 발열봉 62; 교차유동로
63; 경로입구 64; 경로출구
65; 적층판 66; 통과공
67; 지지부재 68; 중간도어
70; 가습부 71; 수분공급부
72; 공기접촉부 73; 프레임
74; 회전축부 74a; 구동기
75; 포집부재 75a; 안내부재
76; 노즐 77; 섬유다발
83; 중간개폐도어 84; 제2개폐도어
85; 가열가습통로 86; 제1개폐도어

Claims (5)

  1. 실내공간의 공기가 외부로 배출되기 위해 흡입되는 입구인 흡기구(22)와,
    상기 실내공간의 외기공급을 위해 상기 실내공간으로 외기가 배출되는 출구인 급기구(21)와,
    외부에서 상기 급기구(21)로 이동하는 공기와, 상기 흡기구(22)에서 외부로 이동하는 공기가 서로 열교환하는 열교환부(30)와,
    상기 열교환부(30)와 상기 급기구(21) 사이에 설치되어 상기 급기구(21)로 이동하는 공기가 가열되는 가열부(60)와,
    상기 열교환부(30)와 상기 급기구(21) 사이에 설치되어 상기 급기구(21)로 이동하는 공기를 가습하는 가습부(70)를 포함하되,
    상기 가열부(60)는
    발열봉(61)과,
    상기 발열봉(61)의 길이방향을 따라 이동하는 공기가, 상기 발열봉(61)의 좌측에서 우측으로 및 우측에서 좌측으로 반복해서 이동하는 지그재그 경로에 의해 상기 발열봉(61)과 교차하면서 가열되도록, 공기의 이동을 안내하는 교차유동로(62)를 구비하며,
    상기 가습부(70)는
    상부에 설치되는 수분공급부(71)와,
    상기 수분공급부(71)의 하측에서 상기 수분공급부(71)의 수분이 하강유동하고 통과하는 공기에 수분을 공급하여 공기의 습도를 높이는 공기접촉부(72)와,
    상기 수분공급부(71)와 상기 공기접촉부(72)가 판상체를 이루도록 외곽을 따라 설치되어 지지하는 프레임(73)을 포함하고,
    상기 프레임(73)은 수직으로 세워져 설치되며,
    상기 수분공급부(71)는
    상기 프레임(73)의 상단부에 판상으로 설치된 포집부재(75)와,
    상기 포집부재(75)에 물을 분사하는 노즐(76)을 포함하고,
    상기 공기접촉부(72)는
    상기 프레임(73)의 하부에서 상측의 포집부재(75)와 연결되어 상기 포집부재(75)의 물이 흘러내리는 것으로서 소정의 간격(78)으로 수직으로 서로 나란히 설치되며 사이사이의 간격(78)에서 공기가 통과하는 복수의 섬유다발(77)을 포함하며,
    상기 프레임(73)에 설치되는 수직의 회전축부(74)와,
    상기 회전축부(74)와 결합되어 상기 공기접촉부(72)가 공기의 흐름에 수직으로 배치되거나 나란히 배치될 수 있도록 상기 프레임(73)을 선회시키는 구동기(74a)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내공기 환기장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교차유동로(62)는,
    하단부의 경로입구(63)와, 상기 경로입구(63)의 상측에 위치하는 경로출구(64)를 포함하되,
    상기 경로입구(63)와 상기 경로출구(64) 사이에서 복수의 층으로 구획시키는 적층판(65)이 서로 간격을 두고 상하로 배치되고, 각 상기 적층판(65)에는 통과공(66)이 형성되며, 이웃하는 상기 통과공(66)은 서로 어긋나게 배치됨으로써 상기 지그재그 경로가 형성되고,
    상기 발열봉(61)은 상하방향으로 상기 적층판(65)을 순차적으로 관통하여 배치되고 상기 발열봉(61)을 감싸는 지지부재(67)에 의해 상기 적층판(65)에 고정되는 것을 특징으로 하는 실내공기 환기장치
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열교환부(30)는,
    상기 흡기구(22)로부터 흡입되어 배출되는 공기가, 외부에서 상기 급기구(21)로 이동하는 외기와 최초로 열교환하는 1차열교환기(40)와,
    상기 흡기구(22)로부터 흡입되어 배출되는 공기가, 상기 1차열교환기(40)를 통과한 후 상기 1차열교환기(40)로 이동하는 외기와 추가로 열교환하는 2차열교환기(50)를 포함하되,
    상기 2차열교환기(50)는,
    상기 배출되는 공기가 통과하는 배출공기층(51)과, 상기 외기가 통과하는 급기공기층(52)이 교번하여 적층되되, 배출공기층(51)을 연결하도록 각 급기공기층(52)에 각각 설치되는 배출연결관(53)과, 급기공기층(52)을 연결하도록 각 배출공기층(51)에 각각 설치되는 급기연결관(54)을 포함하며,
    각각 설치되는 상기 배출연결관(53)은 공기가 통과하는 방향을 기준으로 서로 간에 어긋난 위치에 설치되고,
    각각 설치되는 상기 급기연결관(54)도 외기가 통과하는 방향을 기준으로 서로 간에 어긋나 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 실내공기 환기장치
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