KR102011247B1 - 온도조절장치 및 이를 구비하는 환기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주거 공간이나 사무공간을 환기시키는 환기장치의 설치 위치에서 점유공간을 최소화하며 환기장치에 직결되고, 환기 모드에서 발생될 수 있는 열손실 및 내부 결로 현상을 최소화하고, 더 나아가 공기 정화 기능을 제공할 수 있는 환기장치용 온도조절장치 및 이를 구비하는 환기 시스템에 관한 것이다.

Description

온도조절장치 및 이를 구비하는 환기 시스템{Temperature Controlling Device And Ventilation System Having the Same}

본 발명은 환기장치용 온도조절장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 주거 공간이나 사무공간을 환기시키는 환기장치의 설치 위치에서 점유공간을 최소화하며 환기장치에 직결되고, 환기 모드에서 발생될 수 있는 열손실 및 내부 결로 현상을 최소화하고, 더 나아가 공기 정화 기능을 제공할 수 있는 환기장치용 온도조절장치 및 이를 구비하는 환기 시스템에 관한 것이다.

통상적으로 실내공기 환기 기능은 사무용 공간 또는 공장 등의 대형건물에만 제공되는 것이 일반적이었다. 그러나, 최근에는 신축되는 공동주택의 각각의 세대에 실내공기의 오염도를 조절하기 위한 환기 기능을 제공하는 경우가 많다. 실내 활동이 많아지면, 실내 공기의 오염도가 증가되므로, 주기적으로 신선한 실외 공기를 실내로 공급하고 오염된 실내 공기를 실외로 배출하는 환기 과정이 필요하다. 최근에는 조리용 연소가스, 새집 증후군 또는 헌집 증후군 등의 이유로 실내 공기의 환기의 필요성이 이슈화되고 있다.

이러한 환기는 실내로 신선한 공기를 공급하고 오염된 공기를 외부로 배출한다는 측면에서는 바람직하지만, 최적의 온도로 난방(또는 냉방)이 수행된 실내 공기를 배출하고 외부의 차가운(또는 뜨거운) 공기를 실내로 유입하는 과정에서 열손실(공조부하 증가 또는 에너지 손실) 등을 유발하게 된다. 환기 과정에서 발생될 수 있는 열손실 등을 방지하기 위하여 환기장치에는 실내로 공급되는 공기와 실외로 배출되는 공기의 열교환을 위한 열교환기가 구비되지만 교차되는 유로 상에서 빠르게 유동하는 급기와 배기 간의 온도차는 쉽게 좁혀지지 않기 때문에 열손실을 완벽하게 차단하는 순수 환기는 불가능하다.

또한, 종래의 환기장치는 동절기 등에 실내에서 배출되는 실내공기와 실내로 공급되는 실외공기의 온도차가 심하여 환기장치 내부의 유로 또는 열교환기 근방에 결로 현상이 발생될 수 있다. 이와 같은 결로 현상이 반복되면 열교환기를 통한 배기와 급기 간의 열교환 효율이 저하되고, 결로 현상에 의하여 발생되는 수분은 세균 번식을 용이하게 할 수 있다.

환기장치는 구조적으로 사용자가 내부를 세척하기 어려워 반복적으로 내부에서 결로 현상이 발생되는 경우, 환기장치를 통해 실내로 공급되는 공기를 오히려 오염시키는 위생상 문제를 발생시킬 수 있다.

그리고, 최근 미세먼지 농도가 상승하는 추세이며, 미세먼지 농도가 높은 상황에서의 순수 환기 운전은 오히려 실내 공기를 더 오염시킬 수 있다.

최근의 아파트 등에 적용되는 열교환기가 구비되는 환기장치의 일반적인 형태는 납작한 직육면체 형태로 구성되고 베란다 생활공간의 점유를 최소화하며 베란다 등의 공간의 천장에 장착되어, 실내 공기와 실외 공기를 배기하거나 급기하며 열교환기를 통해 열손실을 최소화하는 구조를 채용한다.

전술한 문제점들을 해결하기 위한 새로운 부가 설비 등을 고려할 수 있겠으나 일반적인 환기장치가 설치된 공간에 추가적으로 적용이 가능하고, 협소한 공간 제약 문제까지 해결할 수 있는 방법이 요구되나 아직 이와 같은 부가 설비가 소개된 바가 없다.

본 발명은 주거 공간이나 사무공간을 환기시키는 환기장치의 설치 위치에서 점유공간을 최소화하며 환기장치에 직결되고, 환기 모드에서 발생될 수 있는 열손실 및 내부 결로 현상을 최소화하고, 더 나아가 공기 정화 기능을 제공할 수 있는 환기장치용 온도조절장치 및 이를 구비하는 환기 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전열 교환기를 구비하고 마주보는 측면에 급기구와 배기구가 각각 구비된 환기장치의 실외 방향 측면에 직결 장착되는 환기장치용 온도조절장치에 있어서, 하우징; 상기 하우징의 마주보는 양 측면에 각각 공기가 유입되는 한 쌍의 급기구; 상기 하우징의 마주보는 양 측면에 각각 공기가 배출되는 한 쌍의 배기구; 및, 상기 하우징의 실외측 측면에 구비되는 급기구와 배기구에 구비되어 선택적으로 급기구와 배기구를 개폐하는 제1 댐퍼부재 및 제2 댐퍼부재; 상기 하우징 내부의 유로 상에 장착되며, 상기 하우징 내부로 유입된 실내 공기를 흐름을 선택적으로 차단하기 위한 제3 댐퍼부재;를 포함하며, 상기 하우징의 일측면에 각각 구비된 급기구와 배기구는 상기 하우징의 일측면과 마주보는 타측면에 구비된 배기구와 급기구와 마주보게 배치되며, 상기 제1 댐퍼부재 내지 상기 제3 댐퍼부재의 열림 또는 닫힘에 따라 실내 공기의 오염 물질이 제거되어 실내로 재공급되는 공기 정화 모드, 실내 공기는 실외로 배출되며 실외 공기는 실내로 공급되는 환기 모드 또는 실내 공기의 일부는 실외 공기와 혼합되어 실내로 공급되며 실내 공기의 나머지는 실외로 배출되는 온도 조절 환기 모드로 구동되는 것을 특징으로 하는 환기장치용 온도조절장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 공기 정화 모드에서 상기 제1 댐퍼 부재 및 상기 제2 댐퍼 부재는 닫힘 상태가 되고, 상기 제3 댐퍼 부재는 열림 상태가 되어, 상기 환기장치를 경유한 실내 공기가 상기 하우징을 순환 후 환기장치로 공급될 수 있다.

이 경우, 상기 환기 모드에서 상기 제1 댐퍼 부재 및 상기 제2 댐퍼 부재는 열림 상태가 되고, 상기 제3 댐퍼 부재는 닫힘 상태가 되어, 상기 환기장치를 경유한 실내 공기는 상기 하우징을 관통하여 실외로 배출되며, 실외에서 상기 하우징 내부로 공급된 실외 공기는 상기 환기장치로 공급될 수 있다.

그리고, 상기 온도 조절 환기 모드에서 상기 제1 댐퍼 부재 내지 상기 제3 댐퍼 부재는 일부 열림 상태로 제어되고, 상기 환기장치를 경유하여 상기 하우징으로 공급된 실내 공기의 일부가 실외에서 상기 하우징 내부로 공급된 실외 공기와 혼합되어 상기 환기장치로 공급됨과 동시에 상기 환기장치를 경유한 실내 공기의 나머지가 상기 하우징을 관통하여 실외로 배출될 수 있다.

여기서, 상기 제1 댐퍼 부재 내지 상기 제3 댐퍼 부재 중 적어도 하나의 댐퍼 부재의 일부 열림 상태의 열림 비율은 서로 다를 수 있다.

또한, 상기 하우징의 높이와 폭은 상기 환기장치의 높이와 폭과 일치될 수 있다.

또한, 상기 온도조절장치의 상단과 하단에 상기 환기장치의 측면 단부를 안착시켜 클램핑하기 위한 클램프를 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 온도조절장치의 하우징을 경유하는 실내 공기, 실외 공기 또는 실내 공기와 실외 공기의 혼합 공기의 먼지 제거를 위한 필터유닛이 구비될 수 있다.

그리고, 상기 필터유닛은 상기 하우징 내부를 유동하는 공기를 필터링하며, 상기 필터유닛은 제3 댐퍼 부재 및 마주보고 배치된 실외 공기의 급기구와 환기장치에 체결되는 배기구 사이에 배치될 수 있다.

여기서, 상기 필터유닛의 교체를 위하여 상기 온도조절장치의 하우징 하면에 하방으로 개폐 가능한 관리구가 구비될 수 있다.

또한, 상기 온도조절장치의 두께는 환기장치의 두께의 1/3 배 이하일 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 케이스, 상기 케이스 내부에 구비된 전열 교환기, 상기 케이스의 마주보는 측면에 마주보도록 구비되는 한 쌍의 급기구 및 한 쌍의 배기구를 구비하는 환기장치; 및, 상기 환기장치의 실외측 측면에 장착되는 전술한 온도조절장치;를 포함하는 환기 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 환기장치용 온도조절장치에 의하면, 일반적인 환기장치에 온도조절장치를 부가하여, 환기 모드, 공기 정화 모드 또는 온도 조절 환기모드의 선택적 운전을 가능하게 하며, 공기 정화 모드에서는 실내 공기를 순환시키는 방법으로 공기 정화 운전이 가능하고, 온도 조절 환기모드에서 환기장치의 열교환기를 경유하여 배기되는 실내 공기의 일부를 실외 공기와 혼합하여 실내로 공급하는 방법을 환기 기능을 제공하면서도 열손실 및 그에 따른 온도 편차로 인한 결로 발생을 억제 또는 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 환기장치용 온도조절장치에 의하면, 온도조절장치의 내부에 예를 들면, 헤파필터 등을 포함하는 착탈 가능한 필터부를 온도조절장치의 하우징 내의 유로 상에 구비하여 온도조절장치를 경유하는 공기를 다시 한번 필터링하여 미세먼지의 농도를 더욱 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 환기장치용 온도조절장치에 의하면, 기존의 통상적인 환기장치에 부가하여 다양한 공조 운전을 가능하게 할 수 있으므로 미세 먼지 증가 또는 실내외의 큰 온도차 등의 이유 등으로 사용을 꺼려하는 환기장치에 다양한 기능을 추가할 수 있으므로 환기 시스템의 활용성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환기 시스템이 설치된 주거공간의 평면 예시도이며, 도 2는 공조실의 천장에 장착된 일반적인 환기장치의 설치상태와 본 발명의 환기 시스템의 설치 상태를 도시한다.
도 3은 도 1의 환기장치와 온도조절장치의 직결 조립된 상태의 환기 시스템의 사시도를 도시한다.
도 4는 도 3의 본 발명의 환기 시스템을 구성하는 환기장치와 온도조절장치의 분리된 상태의 사시도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 환기 시스템을 구성하는 환기장치와 온도조절장치가 일반 환기 모드로 운전되는 상태에서의 공기의 유로를 도시한다.
도 6은 본 발명의 환기 시스템을 구성하는 환기장치와 온도조절장치가 공기 정화 모드로 운전되는 상태에서의 공기의 유로를 도시한다.
도 7은 본 발명의 환기 시스템을 구성하는 환기장치와 온도조절장치가 온도 조절 환기 모드로 운전되는 상태에서의 공기의 유로를 도시한다.
도 8은 본 발명의 환기 시스템의 다른 실시예를 도시한다.

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 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환기 시스템이 설치된 주거공간의 평면 예시도이며, 도 2는 공조실의 천장에 장착된 일반적인 환기장치의 설치상태와 본 발명의 환기 시스템의 설치 상태를 도시한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 환기 시스템은 환기장치(100), 온도조절장치(200)를 포함할 수 있고, 상기 환기장치(200)는 환기덕트(10a, 10b) 연결되어 실내로 연장되고, 상기 환기덕트(10a, 10b)의 실내측 단부에 실내 디퓨저(140a, 140b)가 구비될 수 있다.

환기배관은 주로 옥내 천장에 배치되므로, 환기장치(100) 역시 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 베란다 등의 공조실(as)의 천장에 구비될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 환기 시스템을 구성하는 환기 시스템(1)는 열회수형 환기장치(100)를 포함하고, 본 발명의 환기 시스템은 환기장치에 선택적으로 직결될 수 있는 온도조절장치(200)를 더 포함할 수 있다.

일반적인 환기장치는 실내의 오염된 공기를 환기덕트를 통해 흡입하여 실외로 배출하고, 실외의 신선한 공기를 흡입하여 환기덕트를 통해 실내로 공급하며, 실내 공기와 실외 공기의 온도차에 의한 에너지 손실을 최소화하기 위하여 열회수를 위한 전열교환기 등을 구비한다.

그러나, 최근 미세먼지 농도 증가로 인해 순수 환기시 실내 공기가 더 오염되는 문제가 발생될 수 있으므로, 본 발명에 따른 환기 시스템(1)은 통상적인 환기장치에도 적용이 가능한 온도조절장치(200)를 더 구비하여 후술하는 바와 같이 다양한 운전 모드를 제공할 수 있다.

상기 환기장치(100)의 일측면으로는 실내 방향으로 배치되는 환기덕트(10a, 10b)가 장착되며, 그 타측면에 온도조절장치(200)가 별도의 배관없이 직결 장착되며, 온도조절장치(200)의 실외측 측면에는 실외 연결용 덕트(10c, 10d)가 연결되어 실외와 연통 가능하게 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 환기 시스템(1)은 실외 공기와 실내 공기가 급기용 또는 배기용 디퓨저(20a, 20b)로 급기 또는 배기될 수 있다.

도 2는 공조실의 천장에 장착된 일반적인 환기장치의 설치상태와 본 발명의 환기 시스템의 설치 상태를 도시한다.

도 2(a)에 도시된 바와 같이, 환기장치가 설치되는 공조실(as)은 베란다 또는 다용도실 등의 공간이 사용되고, 충분한 환기량과 열교환량을 확보하기 위한 모터와 열교환기의 크기 등을 고려하면, 환기장치(100)의 공기의 흐름 방향 폭은 공조실의 실내외 방향 폭의 대부분을 차지할 수 있다.

즉, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 공조실(as)은 베란다 또는 다용도실 천장 공간은 환기장치(100)가 설치되면 환기용 덕트(10a, 10b, 10c, 10d)가 실내방향 및 실외 방향으로 장착되며, 실내 방향 벽면과 실외 방향 벽면과 환기장치 사이의 여유 공간이 상당히 협소하며, 그 여유 공간의 폭(g1, g2)은 크지 않다.

그러나, 단순 환기 운전 이외의 다양한 기능을 환기장치에서 구현하기 위하여 부가 설비를 환기장치(100)에 연결하는 경우, 환기장치의 배관을 하방으로 내리고 천장이 아닌 다른 곳에 부가 설비를 설치하고 부가 설비를 경유한 공기를 다시 실외 방향으로 연결해야 하므로 배관이 복잡해지고 공조실 공간을 상당히 점유하게 된다.

그러나, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 온도조절장치(200)는 그 두께가 크지 않고 별도의 배관없이 통상적인 환기장치에 직결되는 구조를 가지므로 온도조절장치(200) 환기장치(100)에 부가하여 다양한 모드의 공조 운전을 가능하게 할 수 있다.

즉, 본 발명에 다른 온도조절장치는 기존의 통상적인 환기장치에 부가하여 다양한 공조 운전을 가능하게 할 수 있으므로 미세 먼지 증가 또는 실내외의 큰 온도차 등의 이유 등으로 사용을 꺼려하는 환기장치에 다양한 기능을 추가할 수 있으므로 환기 시스템의 활용성을 향상시킬 수 있다.

도 3 이하를 참조하여 본 발명의 환기장치용 온도조절장치(200)에 대하여 자세하게 설명한다.

도 3은 도 1의 환기장치(100)와 온도조절장치(200)의 직결 조립된 상태의 사시도이고, 도 4는 도 3의 환기장치(100)와 온도조절장치(200)의 분리된 상태의 사시도를 도시한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 환기장치(100)는 공조실 천장 등에 수평설치되고 상기 온도조절장치(200)은 환기장치의 실외측 측면에 직결 설치된다.

전술한 바와 같이 상기 환기장치(100)와 실외측 벽면 사이의 공간이 협소하고, 통상적으로 일정 부피가 존재하는 환기장치(100)는 베란다 등의 공조실의 가장자리에 배치하여 공조실 공간의 간섭 및 미관 저해를 최소화하는 방식으로 설치된다.

또한, 온도조절장치(200)의 폭(w)과 높이(h)는 환기장치(100)의 폭과 높이에 대응되는 크기로 구성되고, 그 두께(t)는 환기장치에 비해 현저하게 작으므로 도 3에 도시된 바와 같이 조립된 상태에서 원래의 환기장치의 형상과 크기와 큰 차이가 없다. 상기 온도조절장치(200)의 두께(t)는 환기장치의 두께의 1/3 배 이하 바람직하게는 1/6 배 내지 1/5 배 정도로 구성될 수 있다.

따라서, 환기장치와 온도조절장치가 조립된 상태에서도 환기 시스템 전체 부피와 환기장치의 부피의 차이를 최소화하여, 다양한 공조 운전을 위한 온도조절장치(100)를 부가하면서도 공조실 천장의 추가적인 공간 점유가 필요하지 않으므로, 천장에 설치되는 조명 등과의 간섭 등 설치 환경과 관련된 설치 변수들을 최소화할 수 있다.

본 발명의 온도조절장치(100)는 전열 교환기(130)를 구비하고 마주보는 측면에 급기구(150, 170)와 배기구(160, 180)가 각각 구비된 환기장치(100)의 실외 방향 측면에 직결 장착되며, 하우징(210); 상기 하우징의 마주보는 양 측면에 각각 공기가 유입되는 한 쌍의 급기구(270, 280); 상기 하우징의 마주보는 양 측면에 각각 공기가 배출되는 한 쌍의 배기구(250, 260); 및, 상기 하우징(210)의 실외측 측면에 구비되는 급기구(270)와 배기구(260)에 구비되어 선택적으로 급기구(270)와 배기구(260)를 개폐하는 제1 댐퍼부재(271) 및 제2 댐퍼부재(261); 상기 하우징(210) 내부의 유로 상에 장착되며, 상기 하우징(210) 내부로 유입된 실내 공기를 흐름을 선택적으로 차단하기 위한 제3 댐퍼부재(231, 도 5 이하 참조);를 포함하며, 상기 하우징(210)의 일측면에 각각 구비된 급기구(270 또는 280)와 배기구(250 또는 260)는 상기 하우징의 일측면과 마주보는 타측면에 구비된 배기구(250 또는 260)와 급기구(270 또는 280)와 마주보게 배치되며, 상기 제1 댐퍼부재(271) 내지 상기 제3 댐퍼부재(231)의 열림 또는 닫힘에 따라 실내 공기의 오염 물질이 제거되어 실내로 재공급되는 공기 정화 모드, 실내 공기는 실외로 배출되며 실외 공기는 실내로 공급되는 환기 모드 또는 실내 공기의 일부는 실외 공기와 혼합되어 실내로 공급되며 실내 공기의 나머지는 실외로 배출되는 온도 조절 환기 모드로 구동될 수 있다.

본 발명의 온도조절장치(200)가 장착되는 환기장치(100)는 급기와 배기의 온도차를 줄이기 위한 전열 교환기(130) 및 급기의 오염물질을 필터링하기 위한 적어도 하나의 필터부(140a, 140b) 및 적어도 하나의 송풍팬(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 전열 교환기(130)는 유로가 교차되는 방식으로 구성되어 유동하는 공기의 열교환이 수행되는 방식일 수 있으며, 통상적인 환기장치(100)에 관한 것이므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 상기 환기장치에 필터부가 구비된 경우에는 필터부의 성능 보완 또는 상기 환기장치에 필터부가 없는 경우에는 공기정화을 제공하기 위하여, 본 발명의 온도조절장치는 후술하는 바와 같이 필터부가 유로 상에 더 구비될 수도 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 8을 참조하여 후술한다.

또한, 상기 환기장치(100)는 실내 방향과 실외 방향 마주보는 측면에 각각 한 쌍의 급기구(150, 170)와 배기구(160, 180)가 구비될 수 있다. 상기 급기구 중 환기장치의 실내 방향 측면에 구비되는 급기구(150)는 실내 공기가 환기장치로 공급되는 급기구이며, 그 마주보도록 상기 환기장치의 온도조절장치 방향 측면에 구비된 급기구(170)는 상기 온도조절장치(200)를 경유한 공기가 급기되는 급기구이다.

각각의 유로를 연결하는 급기구와 배기구는 대각선 방향으로 연통되어 급기와 배기가 실내 방향 및 실외 방향으로 유동할 수 있다.

상기 온도조절장치의 급기구 중 환기장치 방향 측면에 구비된 급기구를 제1 급기구(280) 및 실외 방향 측면의 급기구는 제2 급기구(270)로 규정하며, 제1 급기구(280)와 마주보게 배치되며 실내 공기가 실외로 배기되는 배기구를 제1 배기구로 하며, 상기 온도조절장치(200)에서 상기 환기장치로 공급되는 공기가 배기되며 상기 제2 급기구(270)와 마주보도록 배치되는 배기구를 제2 배기구(250)로 규정 한다.

상기 온도조절장치(200)에 구비된 상기 제1 급기구(280)로 공급되는 실내 공기는 제1 배기구(260)를 통해 전량 실외로 배출되거나, 온도조절장치(200)의 하부 영역(lp)을 경유하여 실내로 전량 회수되거나, 일부는 실외로 제1 배기구(260)을 통해 배출되고 나머지는 제2 급기구(270)을 통해 유입된 실외 공기와 혼합되어 실내로 공급될 수도 있다.

또한, 상기 온도조절장치(200)에 구비된 제2 급기구(270)에서 공급된 실외 공기는 단독으로 제2 배기구(250)와 환기장치(100)를 경유하여 실내로 공급되거나, 상기 제1 급기구(280)로 공급되어 실외로 배출되지 않고 하부 영역(lp)을 경유한 실내 공기와 혼합되어 제2 배기구(250)와 환기장치(100)를 경유하여 실내로 공급될 수 있다.

그리고, 상기 온도조절장치(200)의 하우징(210)의 상단과 하단에 상기 환기장치(100)의 측면 단부를 안착시켜 클램핑하기 위한 클램프(233)가 구비되어 조립성을 향상시키고 조립 상태를 안정적으로 지지할 수 있다.

그리고, 상기 온도조절장치(200)의 실외 방향 측면에 구비된 급기구와 배기구에 유로를 선택적으로 차단하기 위한 댐퍼부재가 구비될 수 있다.

구체적으로, 도 3 및 도 4에 구비된 바와 같이, 상기 제1 배기구(260) 및 제2 급기구(270) 상에 각각 제1 및 제2 댐퍼부재(261, 271)가 구비되어, 공기 정화 모드에서 상기 제1 배기구(260) 및 제2 급기구(270)를 폐쇄할 수 있고, 환기 모드에서 상기 제1 배기구(260) 및 제2 급기구(270)를 개방할 수 있으며, 온도 조절 환기 모드에서 상기 제1 배기구(260) 및 제2 급기구(270)의 개방 정도를 조절할 수 있다.

이외에도 상기 온도조절장치(200) 내부 유로 상에 제3 댐퍼부재(231, 도 5 참조)가 더 구비될 수 있다. 상기 제3 댐퍼부재(231)는 상기 환기장치(100)에서 공급된 실내 공기가 하우징 내부를 경유하는 유로를 선택적으로 차폐할 수 있다.

이러한, 환기 모드, 공기 정화 모드 및 온도 조절 환기 모드에 대한 자세한 설명은 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

즉, 상기 댐퍼부재들(261, 271, 231)은 유로를 차단하기 위한 회전형 셔터 및 회전형 셔터의 구동을 위한 구동 모터를 구비할 수 있으며, 온도조절장치의 제어부는 모터의 회전 제어만으로 댐퍼부재의 열린 정도를 조절할 수 있다.

도 5는 본 발명의 환기장치(100)와 온도조절장치(200)가 일반 환기 모드로 운전되는 상태에서의 공기의 유로를 도시한다. 실외 공기와 실내 공기의 온도차가 크지 않고 환기가 필요한 상태에 선택될 수 있는 운전 모드이며, 일반적으로 환기장치를 통한 공조 운전의 기본 모드에 해당될 수 있다.

상기 환기 모드에서 상기 제1 댐퍼 부재(261) 및 제2 댐퍼 부재(271)는 열림 상태가 되며, 상기 제3 댐퍼부재(231)는 닫힘 상태로 제어되어, 상기 환기장치(100)를 경유한 실내 공기는 상기 온도조절장치를 관통하여 실외로 배출되며, 실외에서 공급된 공기는 상기 온도조절장치를 관통하여 상기 환기장치(100)로 공급되어 오염된 실내 공기와 신선한 실외 공기를 교환하여 환기 기능을 제공할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 환기장치(100)를 경유하며 실외 공기와 열교환된 실내 공기는 온도조절장치(200)의 제1 급기구(280)로 공급되고 제1 배기구(260)를 통해 실외로 배출되며, 실외 공기는 제2 급기구(270)를 통해 공급된 후 상기 제2 배기구(250)와 환기장치(100)를 통해 실내로 공급될 수 있다.

이 경우 상기 온도조절장치(200)가 환기 모드로 구동되는 경우, 전술한 바와 같이, 상기 제1 댐퍼 부재(261) 및 제2 댐퍼 부재(271)는 열림 상태가 되며, 상기 제3 댐퍼부재(231)는 닫힘 상태로 제어되어 실외로 배기되는 실내 공기와 실내로 공급되는 실외 공기가 온도조절장치(200)에서 혼합 또는 간섭되지 않도록 할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 댐퍼부재(261) 및 상기 제2 댐퍼부재(271)는 열림 상태로 제어되고 상기 제3 댐퍼부재(231)만 닫힘 제어된 상태로 환기장치(100)를 구동하면, 환기장치(100)를 통해 온도조절장치(200)로 유입되는 공기는 제3 댐퍼부재(231)에 의하여 온도조절장치(200)의 하우징 내부 유로를 경유하지 못하고 배출될 수 있다.

반면, 온도조절장치(200)로 유입되는 실외 공기는 실내 공기와 혼합되지 않고 제2 배기구(250) 및 상기 환기장치(100)를 경유하여 실내로 공급될 수 있다.

도 6은 본 발명의 환기장치(100)와 온도조절장치(200)가 공기 정화 모드로 운전되는 상태에서의 공기의 유로를 도시한다.

일반적인 종래의 환기장치의 경우 전열 교환기를 중심으로 배기 유로와 급기 유로가 크로스되는 방식으로 구성되고, 환기 운전시 실내 공기가 환기장치를 경유하여 실내로 공급되는 유로가 존재하지 않았으나, 본 발명의 환기 시스템은 일반적인 환기장치에 간단하게 추가할 수 있는 온도조절장치를 부가하여 실내 공기의 환기장치 순환 구조를 제공할 수 있다.

따라서, 본 발명은 실내 공기의 환기장치 순환 구조를 이용하여 환기장치 내에 구비된 필터부 등을 통해서 공기정화 운전을 수행할 수 있다.

상기 공기 정화 모드에서 상기 제1 댐퍼 부재(261) 및 제2 댐퍼 부재(271)는 닫힘 상태가 되며, 상기 제3 댐퍼부재(231)는 열림 상태로 제어되어, 상기 환기장치(100)를 경유한 실내 공기가 상기 하우징 내부 유로를 순환한 후 환기장치(100)로 다시 공급될 수 있다.

도 6에 도시된 실시예는 도 8을 참조하여 후술하는 실시예와 달리 상기 온도조절장치(200)는 자체적으로 필터부를 구비하지 않으나 환기장치(100)의 유로상에 2개의 필터부가 구비되므로, 실내 공기가 온도조절장치(200)를 통해 환기장치를 순환하도록 하여 실내 공기에 포함된 오염 물질을 제거할 수 있다.

상기 환기장치(100)의 유로 상에 구비된 필터부(140a, 140b)는 실외 공기의 오염도가 높은 경우 환기 모드에서 실내로 공급되는 실내 공기를 정화하기에 정화 용량이 부족할 수 있으나, 상기 온도조절장치(200)를 통해 실내 공기가 환기장치를 왕복 순환하도록 하여 2개의 필터부를 경유하도록 하는 경우 실내 공기에 포함된 오염물질은 효과적으로 제거할 수 있는 것을 반복적으로 실험을 통해 확인하였다.

상기 환기장치(100)에 구비된 필터부는 환기장치 케이스 등에 구비된 서비스구를 통해 정기적으로 교체가 가능하게 구성될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 온도조절장치(200)가 공기 정화 모드로 구동되는 경우, 실내 공기의 배기 및 실외 공기의 급기가 불필요하므로 상기 제1 댐퍼부재(261) 및 상기 제2 댐퍼부재(271)는 닫힘 상태로 제어하고 상기 제3 댐퍼부재(231)만 열림 상태에서 환기장치(100)를 구동하면, 오염된 실내 공기는 상기 환기장치(100)를 경유하며 필터부(140a, 140b)를 통해 오염물질이 제거된 후 실내로 공급될 수 있다.

도 7은 본 발명의 환기장치(100)와 온도조절장치(200)가 온도 조절 환기 모드로 운전되는 상태에서의 공기의 유로를 도시한다.

상기 온도 조절 환기 모드에서 상기 제1 댐퍼 부재(261) 및 제2 댐퍼 부재(271)는 일부 열림 상태로 제어되고, 상기 제3 댐퍼부재(231)는 열림 상태 또는 일부 열림 상태로 제어되어 상기 환기장치(100)를 경유한 실내 공기의 일부가 실외에서 공급된 실외 공기와 혼합되어 상기 환기장치(100)로 공급됨과 동시에 상기 환기장치(100)를 경유한 실내 공기의 나머지가 실외로 배출될 수 있다.

실내 공기의 이산화 탄소 또는 일산화 탄소 농도 등이 증가하여 환기 운전도 필요하고, 미세먼지 농도가 증가하여 공기 정화 운전이 모두 필요하며, 실내 공기와 실외 공기의 온도차도 커 일반 환기 모드로 운전되는 경우 에너지 손실이 클 것으로 예상되는 경우 본 발명의 온도조절장치(200)는 온도 조절 환기 모드로 구동될 수 있다.

상기 제1 댐퍼부재(261), 상기 제2 댐퍼부재(271) 및 상기 제3 댐퍼부재(231)를 일부 개방(일부 열림)된 상태에서 환기장치(100)를 구동하면, 환기장치(100)를 통해 온도조절장치(200)로 유입되는 실내 공기의 일부는 상기 제3 댐퍼부재(231) 역시 개방 또는 일부 개방된 상태이므로 상기 온도조절장치(200) 내부 유로로 유동하고 나머지 공기는 제1 배기구(260)를 통해 실외로 배출된다. 상기 온도조절장치(200) 내부 유로로 유동하는 공기는 일부 개방된 제2 댐퍼부재(271)가 장착된 제2 급기구(270)를 통해 공급되어 상기 온도조절장치의 하우징 내부 유로를 유동한 실내 공기와 혼합되어 제2 배기구(250) 및 상기 환기장치(100)를 경유하여 실내로 공급될 수 있다.

즉, 실내 공기와 실외 공기를 일부 섞어 에너지 낭비 또는 열충격을 최소화하는 운전 모드를 제공할 수 있으며, 이와 같은 방법으로 혹한 또는 폭염시 환기를 수행하면서도, 배기되는 실내 공기와 급기되는 실외 공기를 혼합하여 실내 열충격을 완화하여 공조 부하를 최소화할 수 있다.

도 5 내지 도 7을 참조한 실시예에서, 각각의 댐퍼부재(261, 271, 231)는 닫히거나 열림되거나, 일부 개방시에는 45도로 개방되는 것으로 예상할 수 있으나, 실외와 실내의 온도차 또는 열손실량 등을 고려하여, 적어도 하나의 댐퍼 부재의 일부 열림 상태의 열림 비율은 나머지 댐퍼 부재의 열림 비율은 서로 다르게 구성(예를 들면, 30도 또는 60도)될 수 있다. 정리하면, 적어도 하나의 댐퍼 부재의 일부 열림 상태의 열림 비율은 나머지 댐퍼 부재의 열림 비율은 서로 다를 수 있다.

이와 같이, 실내와 실외의 온도차가 크지만 환기가 필요한 경우, 실내 공간의 공조 부하를 줄이며 환기를 수행하도록 하면서도 공기 정화 운전을 동시에 수행할 수 있다.

도 5 내지 도 7을 참조한 바와 같이, 본 발명은 댐퍼부 및 피톤치드액 분사부(240)를 제어하는 것으로 별도의 송풍팬 등을 구비하지 않아도 환기장치(100)의 동작에 따라 다양한 모드로 구동될 수 있다.

도 8은 본 발명의 환기 시스템의 다른 실시예를 도시한다. 전술한 실시예와 관련된 설명은 생략한다.

전술한 실시예와 달리, 도 8에 도시된 온도조절장치(200)는 하우징 내의 유로 상에 필터유닛(290)을 더 구비한다.

전술한 바와 같이 상기 환기장치(100) 자체적으로 필터부가 구비되는 경우가 많지만, 공기 정화 모드 또는 온도조절 공기 정화 모드 운전시 공기 정화 기능을 강화하기 위하여 온도조절장치 자체에도 필터유닛(290)을 더 구비할 수 있다.

상기 필터유닛(290)은 프리필터, 헤파필터 등의 먼지필터(291), 활성탄 필터 등의 탈취필터(293) 중 적어도 하나 또는 모두를 구비하도록 구성될 수 있다.

따라서, 도 6 및 도 7에 도시된 운전 모드에서 상기 온도조절장치를 경유하는 공기는 환기장치의 필터부에 의한 정화 이외에도 온도조절장치(200) 자체적으로 구비된 필터유닛(200)에 의하여 정화 과정이 수행되어 더욱 깨끗한 공기를 실내로 공급할 수 있다.

상기 필터유닛은 상기 하우징(210)을 내부 유로 상에 구비될 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 필터유닛(290)이 상기 필터유닛은 제3 댐퍼 부재(231) 및 마주보고 배치된 실외 공기의 급기구와 환기장치에 체결되는 배기구 사이, 즉 상기 제3 댐퍼 부재(231) 전방에 배치되는 것으로 도시되나 그 위치는 제3 댐퍼 부재(231) 전방으로 위치가 제한되지 않으며 상기 제3 댐퍼 부재(231) 후방에 배치될 수도 있다. 또한, 상기 필터유닛(290)의 교체를 위하여 상기 온도조절장치(200)를 구성하는 하우징의 하면에 하방으로 개폐 가능한 관리구(219)가 구비되어 공조실 등에서 사용자가 간편하게 필터유닛(290)의 교체가 가능하도록 구성될 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.

1 : 환기 시스템
100 : 환기장치
200 : 온도조절장치

Claims (12)

1. 전열 교환기를 구비하고 마주보는 측면에 급기구와 배기구가 각각 구비된 환기장치의 실외 방향 측면에 직결 장착되는 환기장치용 온도조절장치에 있어서,
   하우징;
   상기 하우징의 마주보는 양 측면에 각각 공기가 유입되는 한 쌍의 급기구;
   상기 하우징의 마주보는 양 측면에 각각 공기가 배출되는 한 쌍의 배기구; 및,
   상기 하우징의 실외측 측면에 구비되는 급기구와 배기구에 구비되어 선택적으로 급기구와 배기구를 개폐하는 제1 댐퍼부재 및 제2 댐퍼부재;
   상기 하우징 내부의 유로 상에 장착되며, 상기 하우징 내부로 유입된 실내 공기를 흐름을 선택적으로 차단하기 위한 제3 댐퍼부재;를 포함하며,
   상기 하우징의 일측면에 각각 구비된 급기구와 배기구는 상기 하우징의 일측면과 마주보는 타측면에 구비된 배기구와 급기구와 마주보게 배치되며,
   상기 제1 댐퍼부재 내지 상기 제3 댐퍼부재의 열림 또는 닫힘에 따라 실내 공기의 오염 물질이 제거되어 실내로 재공급되는 공기 정화 모드, 실내 공기는 실외로 배출되며 실외 공기는 실내로 공급되는 환기 모드 또는 실내 공기의 일부는 실외 공기와 혼합되어 실내로 공급되며 실내 공기의 나머지는 실외로 배출되는 온도 조절 환기 모드로 구동되는 것을 특징으로 하는 환기장치용 온도조절장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공기 정화 모드에서 상기 제1 댐퍼 부재 및 상기 제2 댐퍼 부재는 닫힘 상태가 되고, 상기 제3 댐퍼 부재는 열림 상태가 되어, 상기 환기장치를 경유한 실내 공기가 상기 하우징을 순환 후 환기장치로 공급되는 것을 특징으로 하는 환기장치용 온도조절장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 환기 모드에서 상기 제1 댐퍼 부재 및 상기 제2 댐퍼 부재는 열림 상태가 되고, 상기 제3 댐퍼 부재는 닫힘 상태가 되어, 상기 환기장치를 경유한 실내 공기는 상기 하우징을 관통하여 실외로 배출되며, 실외에서 상기 하우징 내부로 공급된 실외 공기는 상기 환기장치로 공급되는 것을 특징으로 하는 환기장치용 온도조절장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 온도 조절 환기 모드에서 상기 제1 댐퍼 부재 내지 상기 제3 댐퍼 부재는 일부 열림 상태로 제어되고, 상기 환기장치를 경유하여 상기 하우징으로 공급된 실내 공기의 일부가 실외에서 상기 하우징 내부로 공급된 실외 공기와 혼합되어 상기 환기장치로 공급됨과 동시에 상기 환기장치를 경유한 실내 공기의 나머지가 상기 하우징을 관통하여 실외로 배출되는 것을 특징으로 하는 환기장치용 온도조절장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 댐퍼 부재 내지 상기 제3 댐퍼 부재 중 적어도 하나의 댐퍼 부재의 일부 열림 상태의 열림 비율은 서로 다른 것을 특징으로 하는 환기장치용 온도조절장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 하우징의 높이와 폭은 상기 환기장치의 높이와 폭과 일치되는 것을 특징으로 하는 환기장치용 온도조절장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 온도조절장치의 상단과 하단에 상기 환기장치의 측면 단부를 안착시켜 클램핑하기 위한 클램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 환기장치용 온도조절장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 온도조절장치의 하우징을 경유하는 실내 공기, 실외 공기 또는 실내 공기와 실외 공기의 혼합 공기의 먼지 제거를 위한 필터유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는 환기장치용 온도조절장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 필터유닛은 상기 하우징 내부를 유동하는 공기를 필터링하며, 상기 필터유닛은 제3 댐퍼 부재 및 마주보고 배치된 실외 공기의 급기구와 환기장치에 체결되는 배기구 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 환기장치용 온도조절장치.
10. 제8항에 있어서,
    상기 필터유닛의 교체를 위하여 상기 온도조절장치의 하우징 하면에 하방으로 개폐 가능한 관리구가 구비되는 것을 특징으로 하는 환기장치용 온도조절장치.
11. 제6항에 있어서,
    상기 온도조절장치의 두께는 환기장치의 두께의 1/3 배 이하인 것을 특징으로 하는 환기장치용 온도조절장치.
12. 케이스, 상기 케이스 내부에 구비된 전열 교환기, 상기 케이스의 마주보는 측면에 마주보도록 구비되는 한 쌍의 급기구 및 한 쌍의 배기구를 구비하는 환기장치; 및,
    상기 환기장치의 실외측 측면에 장착되는 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항의 온도조절장치;를 포함하는 환기 시스템.

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