KR102065895B1 - 냉난방 환기 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 냉난방 환기 시스템은 내기와 외기를 교차시킴에 따라 열교환하며, 유입되는 외기를 여과하는 환기 시스템에 있어서, 내기와 외기가 교차하며, 열교환하는 열교환유닛과. 상기 열교환유닛에서 공급되는 외기를 여과필터에서 여과하여 실내로 공급하는 여과유닛과,상기 여과유닛 내부에 형성되며, 여과된 외기의 온도를 제어하는 열제어장치와, 상기 여과필터를 동력에 의하여 구동하며, 자동으로 교체하는 필터교체장치를 구비하고, 상기 여과유닛은 상기 열교환유닛과 상기 여과유닛 사이에 형성되며, 상기 열교환유닛에서 유입되는 외기가 공급되는 공급덕트와, 상기 공급덕트에 형성되며, 외기의 미세먼지를 정전기로 여과하는 정전기필터와, 상기 여과유닛 내부에 형성되며, 상기 여과필터에서 여과된 외기를 실내로 공급하는 여과송풍기와, 상기 여과유닛에서 연장되어 실내의 천장에 설치되며, 여과된 외기가 실내로 공급되는 환기구와, 상기 환기구에 형성되며, 외기의 공급을 차단하는 차단밸브를 구비하고, 상기 열제어장치는 상기 여과필터와 이격되어 형성되며, 상기 여과유닛의 외측에 설치되는 제어소자와, 상기 제어소자에 일단부가 결합되며, 타단부는 상기 여과유닛을 관통하여 형성되는 복수의 열전소자를 구비하고, 상기 열제어장치는 상기 제어소자에 공급되는 전류에 따라 여과된 외기가 냉기 및 온기로 변환될 수 있다.

Description

냉난방 환기 시스템{Cooling Heating and Ventilation System}
본 발명은 냉난방 환기 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내의 공기를 환기시키며,냉기 및 온기를 실내로 공급시키는 냉난방 환기 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건축물에는 쾌적한 실내생활을 위해 내기와 외기를 환기시키는 환기장치가 설치된다.
환기장치는 송풍기에 의해 내기와 외기를 강제적으로 흡입 및 토출하는 형태로 환기를 수행하며, 근래에는 내기와 외기의 온도차이에 의한 냉난방 에너지 소비량이 증대되는 것을 방지하기 위해 내기와 외기를 간접교차시키면서 열교환하는 열교환 환기장치가 개시된 바가 있다.
이러한 열교환 환기장치는 내부에 내기와 외기를 상호 열교환시키는 열교환소자가 설치되어 내기와 외기의 온도차를 최소화으로써, 냉난방 에너지 소비효율이 하락되는 것을 방지할 수 있었다.
한편, 일정크기 이상의 대규모 건축물에는 중앙식 공조장치가 설치되기 때문에 냉난방 및 가습 또는 제습과 공기청정 및 환기기능을 구비하고 있어서 법정 최소 환기량을 확보하고, 필터 시스템이 설치되어 오염된 공기를 정시켜 공급함으로써, 쾌적한 실내환경을 제공할 수 있었다.
그러나, 일정크기 이하의 중소규모의 건축물에서는 대규모 건축물에 설치되는 중앙식 공조장치를 구비하기에는 공간적으로나 비용적으로 경제적이지 않아 시스템 에어컨에 의존하여 냉난방을 수행하지만, 시스템 에어컨은 환기 기능이 없고 냉난방 열량만을 최소화할 정도의 송풍량을 가짐으로써, 충분한 송풍기류를 확보할 수 없어 실내에서 발생하는 오염물질을 충분히 제거하지 못하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0809093호(2008.03.03)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 내기를 배출시키고 외기를 여과하여 실내로 유입시켜 효과적으로 환기를 수행할 수 있는 냉난방 환기 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 여과되어 유입되는 외기의 온도를 조절하여 냉기 및 온기를 실내로 유입할 수 있는 냉난방 환기 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 외기를 여과하는 여과필터를 자동으로 교체할 수 있는 냉난방 환기 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 냉난방 환기 시스템은 내기와 외기를 교차시킴에 따라 열교환하며, 유입되는 외기를 여과하는 환기 시스템에 있어서, 내기와 외기가 교차하며, 열교환하는 열교환유닛과. 상기 열교환유닛에서 공급되는 외기를 여과필터에서 여과하여 실내로 공급하는 여과유닛과,상기 여과유닛 내부에 형성되며, 여과된 외기의 온도를 제어하는 열제어장치와, 상기 여과필터를 동력에 의하여 구동하며, 자동으로 교체하는 필터교체장치를 구비하고, 상기 여과유닛은 상기 열교환유닛과 상기 여과유닛 사이에 형성되며, 상기 열교환유닛에서 유입되는 외기가 공급되는 공급덕트와, 상기 공급덕트에 형성되며, 외기의 미세먼지를 정전기로 여과하는 정전기필터와, 상기 여과유닛 내부에 형성되며, 상기 여과필터에서 여과된 외기를 실내로 공급하는 여과송풍기와, 상기 여과유닛에서 연장되어 실내의 천장에 설치되며, 여과된 외기가 실내로 공급되는 환기구와, 상기 환기구에 형성되며, 외기의 공급을 차단하는 차단밸브를 구비하고, 상기 열제어장치는 상기 여과필터와 이격되어 형성되며, 상기 여과유닛의 외측에 설치되는 제어소자와, 상기 제어소자에 일단부가 결합되며, 타단부는 상기 여과유닛을 관통하여 형성되는 복수의 열전소자를 구비하고, 상기 열제어장치는 상기 제어소자에 공급되는 전류에 따라 여과된 외기가 냉기 및 온기로 변환될 수 있다.
상기 열교환유닛은 외벽을 관통하며, 내기가 배출되는 배출덕트와, 상기 배출덕트와 이격되어 형성되며, 외기가 유입되는 유입덕트와, 상기 배출덕트와 상기 유입덕트가 접하며, 내기와 외기가 교차하는 열교환기와, 상기 배출덕트와 상기 유입덕트에 형성되며, 외기와 내기를 공급 및 배출하는 송풍장치와,상기 열교환기에서 연장되어 실내의 천장에 설치되며, 실내의 공기가 배출되는 배기구를 구비할 수 있다.
상기 배출덕트는 상기 유입덕트와 연결되며, 내기를 상기 유입덕트로 순환시키는 순환덕트와, 상기 순환덕트에 형성되며, 내기의 방향을 조절하는 조절밸브를 구비할 수 있다.
상기 열교환유닛은 상기 배출덕트와 상기 유입덕트의 단부에 형성되며, 외벽에 설치됨에 따라 상기 배출덕트와 상기 유입덕트로 이물질의 유입을 방지하는 이물질방지장치를 더 구비할 수 있다.
상기 이물질방지장치는 외벽에 결합되는 결합판과, 상기 결합판에서 외측으로 돌출되며, 빗물 및 풍압에 의한 이물질의 유입을 방지하는 케이스와, 상기 케이스의 하단에 형성되며, 이물질의 유입을 방지하는 이물질방지필터를 구비할 수 있다.
상기 정전기필터는 상기 공급덕트의 외측면에 결합되며, 전류가 공급되는 전류소자와, 상기 공급덕트를 관통하도록 등간격으로 설치되며, 상기 전류소자에서 공급되는 전류에 의하여 정전기를 발생시키는 정전기판을 구비할 수 있다.
상기 필터교체장치는 상기 여과유닛 측면에 결합되어 형성되는 교체유닛과, 상기 교체유닛과 상기 여과유닛을 서로 구획하며, 상기 여과필터가 관통하는 관통홀이 형성되는 구획판과, 상기 교체유닛 내부에 형성되며, 상기 여과필터가 교체되면 동력에 의하여 전진하는 전진장치와, 상기 전진장치의 일측면에 형성되며, 상기 여과필터를 상기 여과유닛으로 이동시키는 이동장치를 구비할 수 있다.
상기 필터교체장치는 상기 여과필터의 오염도를 측정하여 상기 여과필터를 교체하는 제어장치를 구비할 수 있다.
상기 전진장치는 상기 교체유닛의 하단에 형성되며, 상부에 복수의 상기 여과필터가 삽입된 삽입판과, 상기 삽입판의 측면에 형성되며, 동력에 의하여 회전함에 따라 상기 삽입판을 전진시키는 회전모터를 구비할 수 있다.
상기 이동장치는 상기 관통홀과 동일한 위치에 형성되며, 상기 교체유닛의 상부에 결합되는 이동케이스와, 상기 이동케이스의 하부에 돌출되며, 상기 여과필터에 착탈 가능하도록 돌기가 형성되는 이송체와, 상기 이동케이스 내부에 형성되며, 상기 이송체와 상기 여과필터를 상기 여과유닛으로 이송시키기 위하여 동력에 의하여 회전하는 회전체를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 냉난방 환기 시스템에 의하면, 실내의 오염된 내기를 배출시키고, 외기는 여과유닛을 관통함에 따라 여과되어 실내롤 공급할 수 있는 것이다.
그리고 여과유닛에 구비되는 열제어장치의 온도에 따라 열제어장치를 관통하여 실내로 유입되는 여과된 외기의 온도가 조절되는 것이다.
또한, 여과유닛에 구비되는 여과필터를 필터교체장치에서 자동으로 교체할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉난방 환기 시스템을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 내기를 순환시키는 냉난방 환기 시스템을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이물질방지필터를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전기필터를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 여과유닛을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터교체장치를 나타낸 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 필터교체장치를 나타낸 단면도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 조금 더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 냉난방 환기 시스템에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉난방 환기 시스템을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 내기를 순환시키는 냉난방 환기 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉난방 환기 시스템은 내기와 외기가 교차하며, 열교환하는 열교환유닛(100)과. 상기 열교환유닛(100)에서 공급되는 외기를 여과필터(201)에서 여과하여 실내로 공급하는 여과유닛(200)과, 상기 여과유닛(200) 내부에 형성되며, 여과된 외기의 온도를 제어하는 열제어장치(300)와, 상기 여과필터(201)를 동력에 의하여 구동하며, 자동으로 교체하는 필터교체장치(400)를 구비한다.
본 발명의 냉난방 환기 시스템은 내기와 열교환이 이루어져 실내로 유입되는 외기를 여과함과 동시에 온도를 조절하는 냉난방 환기 시스템에 대한 것으로, 실외에서 유입되는 외기와 실내에서 배출되는 내기가 교차되어 열교환되며, 유입되는 외기를 여과하여 청정한 공기를 실내로 공급하는 것이다. 이때, 외기는 냉기 및 온기로 실내에 유입되는 것으로 에어컨 설치에 따른 전류 소비량을 줄일 수 있다. 종래의 환기 시스템은 외기와 내기가 교차할 때 외기를 여과하여 열교환이 이루어지도록 하는 것으로 외기를 여과하기 위한 필터의 교체가 어렵고, 환기 시스템의 역할이 단순 환기를 위한 것으로 별도의 냉난방 장치를 사용하여야 하므로 전류 소비량의 손해가 많았다. 이에 반해, 본 발명의 냉난방 환기 시스템은 외기를 여과하는 여과필터(201)의 교체를 자동으로 진행함과 동시에 여과되어 실내로 유입되는 외기의 온도를 조절하여 냉난방 장치의 사용을 줄일 수 있는 것이다.
상기 열교환유닛(100)은 외벽(10)을 관통하며, 내기가 배출되는 배출덕트(110)와, 상기 배출덕트(110)와 이격되어 형성되며, 외기가 유입되는 유입덕트(120)와, 상기 배출덕트(110)와 상기 유입덕트(120)가 접하며, 내기와 외기가 교차하는 열교환기(130)와, 상기 배출덕트(110)와 상기 유입덕트(120)에 형성되며, 외기와 내기를 공급 및 배출하는 송풍장치(140)와, 상기 열교환기(130)에서 연장되어 실내의 천장(20)에 설치되며, 실내의 공기가 배출되는 배기구(150)를 구비할 수 있다.
상기 배출덕트(110)와 상기 유입덕트(120)는 일단부가 외벽(10)을 관통하도록 형성되며, 내기와 외기가 실외로 전달되도록 형성된다. 그리고 배출덕트(110)와 유입덕트(120)는 상기 열교환기(130)의 양측면에 각각 형성되는 것으로 배출덕트(110)는 열교환기(130)와 벽체 사이에 형성되고, 유입덕트(120)는 열교환기(130)와 벽체 사이에 형성된다.
그리고 배출덕트(110)와 유입덕트(120)의 단부는 외벽(10) 벽체를 관통하여 형성되는 것으로 내기는 실외로 배출되고 외기는 실내로 유입되는 것이다. 이때, 배출덕트(110)와 유입덕트(120)가 관통되는 벽체는 내기가 배출되거나 외기가 유입될 때 이물질을 거르는 이물질방지장치(180)가 형성된다.
도 3을 참조하면, 이물질방지장치(180)는 외벽(10)에 결합되는 결합판(181)과, 상기 결합판(181)에서 외측으로 돌출되며, 빗물 및 풍압에 의한 이물질의 유입을 방지하는 케이스(182)와, 상기 케이스(182)의 하단에 형성되며, 이물질의 유입을 방지하는 이물질방지필터(183)를 구비할 수 있다.
결합판(181)은 배출덕트(110)와 유입덕트(120)의 상부에 각각 형성되며, 볼트 등의 고정철물에 의하여 외벽(10)에 형성된다. 그리고 결합판(181)의 하부에 곡면으로 형성되는 케이스(182)는 배출덕트(110)와 유입덕트(120)로 빗물, 낙엽 등의 이물질이 유입되지 못하도록 방지한다. 이러한 케이스(182)는 철재로 형성되며, 하단이 개방되도록 형성되어 이물질방지필터(183)가 결합된다. 이물질방지필터(183)는 메시망으로 형성되며, 내기 및 외기가 배출되거나 유입될 때 직경이 큰 이물질의 배출 및 유입을 방지한다. 이에 대해 자세히 설명하면, 외기가 유입덕트(120)로 유입될 때 직경이 큰 낙엽 등의 이물질을 방지하여 유입덕트(120)의 유지 관리를 원활히 할 수 있으며, 배출덕트(110)에서 내기가 배출될 때 직경이 큰 이물질이 하부로 하강하여 벽체 아래에 있는 사용자나 물건을 파손하는 것을 방지할 수 있다.
이러한 이물질방지필터(183)는 케이스(182)에서 착탈 가능하도록 결합되는 것으로 파손 및 이물질이 쌓이면 교체를 진행할 수 있다.
상기 열교환기(130)는 유입덕트(120)에서 유입되는 외기와 배출덕트(110)에서 배출되는 내기가 서로 교차하도록 형성되며, 온도가 다른 공기가 교차함에 따라 실내로 유입되는 온도가 조절된다. 예를 들어, 여름일 경우 실내의 온도가 낮은 상태로 배출되면 온도가 높은 외기는 내기와 교차함에 따라 실내로 유입될 때 온도가 낮아져 유입된다. 반대로, 겨울일 경우 실내의 온도가 높은 상태로 배출되면 온도가 낮은 외기는 내기와 교차함에 따라 온도가 높아져 유입된다.
이와 같이, 실내로 유입되는 온도가 조절되어 공급되므로 냉난방 소비량이 줄어들 수 있다.
상기 송풍장치(140)는 배출덕트(110)와 유입덕트(120)에 각각 구비되며, 내기를 강제로 배출시키고, 외기를 강제로 유입시키기 위하여 열교환기(130)의 양측에 각각 형성된다. 이러한 송풍장치(140)의 위치 및 수량은 한정하지 않으며, 송풍장치(140)는 동력에 의하여 구동된다.
상기 배기구(150)는 실내의 천장(20)에 설치되는 것으로 송풍장치(140)에 의하여 실내의 공기가 열교환기(130)로 전달된다. 이러한 배기구(150)는 실내의 공기가 배출되는 것을 조절하기 위하여 차단밸브(250)가 형성되며, 차단밸브(250)는 모터에 의하여 회전하여 내기의 배출을 차단하거나 내부에 차단막이 회전하는 등 다양하게 구동될 수 있다.
이와 같이, 배기구(150)에서 전달되는 내기는 열교환기(130)에서 외기와 교차하며, 열교환이 이루어지나 열교환기(130)에 설치되는 온도센서에 의하여 내기의 온도가 외기보다 실내 온도와 비슷하다고 측정되면 배출덕트(110)와 유입덕트(120)를 서로 연결하는 순환덕트(160)에 의하여 재유입된다. 이때, 순환덕트(160)는 배출덕트(110)와 접하는 위치에서 회전함에 따라 내기의 배출 방향을 조절하는 조절밸브(170)가 형성된다. 조절밸브(170)는 힌지(171)에 의하여 선택적으로 회전하며, 배출덕트(110)를 막거나 순환덕트(160)를 막아 내기의 배출 방향을 조절한다.
이에 대해 자세히 설명하면, 배기구(150)에서 배출되는 내기는 열교환기(130)를 관통한 후 온도센서에 의하여 온도가 측정된다. 이때, 내기의 온도가 외기의 온도보다 실내의 온도와 근접하면 내기를 외부로 배출시키지 않고 순환배관을 통해 유입덕트(120)로 순환시켜 재여과한 후 실내로 유입시킨다. 이때, 온도센서에서 측정한 내기의 온도가 기준치에 해당하면 조절밸브(170)를 회전시켜 배출덕트(110)를 차단함에 따라 내기는 순환덕트(160)로 방향이 조절된다. 따라서, 외기의 온도를 실내의 온도와 일정 수준 유지하기 위하여 내기와 외기를 혼합하여 실내로 유입하는 것이다.
그리고 유입덕트(120)도 순환배관과 조절밸브(170)에 의하여 차단될 수 있으며, 비가 오거나 외부 환경이 안좋을 때는 배출덕트(110)와 유입덕트(120)를 차단하여 내기가 순환배관을 거쳐 다시 여과되어 실내로 공급될 수 있다.
그리고 열교환유닛(100)에서 열교환이 완료된 외기는 여과유닛(200)으로 공급된다. 이러한 여과유닛(200)은 상기 열교환유닛(100)과 상기 여과유닛(200) 사이에 형성되며, 상기 열교환유닛(100)에서 유입되는 외기가 공급되는 공급덕트(210)와, 상기 공급덕트(210)에 형성되며, 외기의 미세먼지를 정전기로 여과하는 정전기필터(220)와, 상기 여과유닛(200) 내부에 형성되며, 상기 여과필터(201)에서 여과된 외기를 실내로 공급하는 여과송풍기(230)와, 상기 여과유닛(200)에서 연장되어 실내의 천장(20)에 설치되며, 여과된 외기가 실내로 공급되는 환기구(240)를 구비한다.
공급덕트(210)는 도 4에 도시된 바와 같이 열교환유닛(100)과 여과유닛(200) 사이에 형성되며, 열교환유닛(100)을 관통한 외기가 공급덕트(210)를 관통하여 여과유닛(200)으로 공급된다. 이때, 공급덕트(210)로 유입되는 외기는 이물질방지장치(180)에 의하여 1차적으로 여과되어 공급되는 것으로 입자가 작은 미세먼지로 형성된다. 그리하여 공급덕트(210)는 정전기필터(220)가 형성되어 여과유닛(200)으로 전달되는 외기는 관통시키고, 일정량의 미세먼지는 여과할 수 있다.
이러한 정전기필터(220)는 상기 공급덕트(210)의 외측면에 결합되며, 전류가 공급되는 전류소자(221)와, 상기 공급덕트(210)를 관통하도록 등간격으로 설치되며, 상기 전류소자(221)에서 공급되는 전류에 의하여 정전기를 발생시키는 정전기판(222)을 구비할 수 있다. 전류소자(221)는 공급덕트(210)의 외측면에 결합되어 형성되는 것으로 전선이 결합되어 전류가 공급된다. 정전기판(222)은 공급덕트(210)를 관통하도록 등간격으로 복수가 형성되며, 각각의 정전기판(222)은 서로 이격되어 형성됨에 따라 외기가 관통하는 통로를 제공한다. 이러한 정전기판(222)은 전도체로 형성되어 전류소자(221)에 전류가 공급되면 정전기를 발생시킴에 따라 외기가 관통할 때 미세먼지가 부착된다.
이와 같이, 복수의 정전기판(222)을 관통하는 외기는 미세먼지가 여과된 후 여과유닛(200)을 공급된다.
그리고 정전기판(222)에 부착된 미세먼지를 세척하기 위해서는 전류소자(221)에서 정전기판(222)에 전류가 공급되는 것을 차단한 후 외기에 의하여 여과유닛(200)으로 미세먼지가 전달되도록 한다. 이와 같이 전달된 미세먼지는 여과필터(201)에 부착되어 여과필터(201)를 교체할 때 제거될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 여과유닛(200)은 공급덕트(210)의 단부에 결합되며, 내부에 외기를 최종 여과하는 여과필터(201)가 형성된다. 여과필터(201)는 초미세먼지와 같이 나노 단위의 먼지를 제거하는 헤파필터로 형성될 수 있으며, 필터교체장치(400)에 의하여 교체될 수 있다.
이러한 여과필터(201)는 여과유닛(200)의 내측면에 형성되는 가이드레일(260)에서 이송되어 교체되며, 여과필터(201)를 관통한 외기의 압력을 측정하여 여과필터(201)의 오염도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 여과필터(201)에 초미세먼지가 부착되지 않으면 여과필터(201)를 관통하는 외기의 압력은 낮게 형성되나 여과필터(201)가 오염되면 외기의 압력이 높아지게 되므로 일정 수준의 압력으로 올라가게 되면 여과필터(201)를 교체할 수 있다.
그리고 여과유닛(200)은 여과필터(201)를 관통한 외기의 온도를 제어하기 위하여 열제어장치(300)가 형성된다. 열제어장치(300)는 외기가 관통하는 위치에 형성되며, 전류에 의하여 외기를 냉기나 온기로 변환할 수 있다.
이러한 열제어장치(300)는 상기 여과필터(201)와 이격되어 형성되며, 상기 여과유닛(200)의 외측에 설치되는 제어소자(310)와, 상기 제어소자(310)에 일단부가 결합되며, 타단부는 상기 여과유닛(200)을 관통하여 형성되는 복수의 열전소자(320)를 구비한다.
제어소자(310)는 여과유닛(200)의 외측에 설치되는 것으로 전류를 공급받으며, 공급 전류의 방향에 따라 열전소자(320)가 냉각되거나 방열된다. 그리고 열전소자(320)는 제어소자(310)와 단부가 연결되며, 여과필터(201)의 후면에서 여과필터(201)를 관통하도록 형성된다. 열전소자(320)는 복수가 등간격으로 배치되며, 열전소자(320)를 관통하며 실내로 유입되는 외기의 온도를 조절한다. 이에 대해 자세히 설명하면, 열전소자(320)는 전류에 의하여 냉각되거나 방열되는 것으로 외기가 열전소자(320)를 관통할 때 열전소자(320)에서 와류가 발생함에 따라 외기의 온도가 조절된다. 이때, 열전소자(320)는 전류의 양에 따라 온도를 조절하여 외기의 온도까지 조절할 수 있다.
그리고 열제어장치(300)에서 온도가 조절된 외기는 여과송풍기(230)에 의하여 실내로 유입될 수 있으며, 실내의 천장(20)에는 배기구(150)와 함께 환기구(240)가 형성된다. 환기구(240)는 배기구(150)와 동일하게 차단밸브(250)가 형성되어 외기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 여과된 외기는 실내에 공급된 후 배기구(150)를 통해 외부로 배출되는 것이며, 배출되는 외기는 외부 환경이 환기에 적합하지 않으면 실외로 배출되지 않고 순환되어 여과되면서 실내로 재공급될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터교체장치를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 필터교체장치를 나타낸 단면도이다.
도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터교체장치(400)는 여과유닛(200)의 측면에 결합되어 형성되며, 동력에 의하여 전진하며 여과유닛(200) 내부의 여과필터(201)를 교체할 수 있다.
이러한 필터교체장치(400)는 상기 여과유닛(200) 측면에 결합되어 형성되는 교체유닛(410)과, 상기 교체유닛(410)과 상기 여과유닛(200)을 서로 구획하며, 상기 여과필터(201)가 관통하는 관통홀이 형성되는 구획판(420)과, 상기 교체유닛(410) 내부에 형성되며, 상기 여과필터(201)가 교체되면 동력에 의하여 전진하는 전진장치(430)와, 상기 전진장치(430)의 일측면에 형성되며, 상기 여과필터(201)를 상기 여과유닛(200)으로 이동시키는 이동장치(440)를 구비할 수 있다.
상기 교체유닛(410)은 여과유닛(200) 측면에 결합되는 것으로 구획판(420)에 의하여 구획된다. 구획판(420)은 여과필터(201)가 교체유닛(410)과 여과유닛(200) 사이를 이동하며, 교체될 수 있도록 관통홀이 형성된다. 관통홀은 여과필터(201)와 동일한 높이 및 폭으로 형성됨에 따라 여과필터(201)가 여과유닛(200)에 위치할 경우 외기가 배출되지 않는다. 그리고 교체유닛(410)은 내부에 복수의 여과필터(201)가 결합되는 전진장치(430)가 형성되며, 전진장치(430)는 여과유닛(200)에 설치된 여과필터(201)가 안착된 후 전진하며, 다음 여과필터(201)가 관통홀과 동일한 위치에 설치되도록 이동한다.
이러한 전진장치(430)는 상기 교체유닛(410)의 하단에 형성되며, 상부에 복수의 상기 여과필터(201)가 삽입된 삽입판(431)과, 상기 삽입판(431)의 측면에 형성되며, 동력에 의하여 회전함에 따라 상기 삽입판(431)을 전진시키는 회전모터(433)를 구비할 수 있다.
삽입판(431)은 상부에 복수의 여과필터(201)가 안착되는 안착홈(432)이 형성되며, 안착홈(432)은 여과유닛(200) 방면으로 개방되도록 형성되어 이동장치(440)에 의하여 여과필터(201)가 여과유닛(200)으로 이동하도록 가이드한다. 그리고 삽입판(431)은 하부에 톱니가 형성되어 회전모터(433)에 의하여 전진과 후진을 진행할 수 있다. 이때, 삽입판(431)은 회전모터(433)에 의하여 전진되나 컨베이어벨트 등 다양한 방법으로 전진이 진행될 수 있다.
이와 같은 삽입판(431)은 교체유닛(410)에서 전진과 후진으로만 이동이 가능하도록 교체유닛(410)의 내부에 안내돌기가 형성되는 안내장치가 형성된다. 그리고 삽입판(431)에 안착된 복수의 여과필터(201)를 모두 사용하면 삽입판(431)은 교체유닛(410)에서 이탈되어 여과필터(201)를 교체할 수 있다. 따라서, 사용자가 여과유닛(200)에서 여과필터(201)를 교체하는 번거로움 줄일 수 있으며, 교체시기를 확인하는 단점을 줄일 수 있다.
상기 이동장치(440)는 상기 관통홀과 동일한 위치에 형성되며, 상기 교체유닛(410)의 상부에 결합되는 이동케이스(450)와, 상기 이동케이스(450)의 하부에 돌출되며, 상기 여과필터(201)에 착탈 가능하도록 돌기가 형성되는 이송체(460)와, 상기 이동케이스(450) 내부에 형성되며, 상기 이송체(460)와 상기 여과필터(201)를 상기 여과유닛(200)으로 이송시키기 위하여 동력에 의하여 회전하는 회전체(470)를 구비할 수 있다.
상기 이동케이스(450)는 교체유닛(410)의 상부에 결합되며, 이송체(460)가 수평으로 이동할 수 있는 이동홈이 형성된다. 그리고 이동케이스(450)는 교체유닛(410)과 여과유닛(200)을 서로 연결하도록 형성되어 이송체(460)에 의하여 여과필터(201)를 이동시킬 수 있다.
이러한 이동케이스(450)는 회전체(470)를 회전시키는 모터가 형성되며, 모터는 전류가 공급됨에 따라 구동된다.
상기 이송체(460)는 회전체(470)를 감싸도록 형성되며, 회전체(470)가 회전함에 따라 수평으로 이동한다. 이때, 이송체(460)는 여과필터(201)의 측면에 착탈 가능하도록 결합되어 이송체(460)가 수평으로 이동할 때 여과필터(201)가 이송될 수 있다. 이러한 이송체(460)는 회전체(470)를 감싸는 본체(461)와 본체(461)의 하단으로 돌출되는 제 1연장체(462)와 제 1연장체(462)의 단부에서 여과필터(201) 방면으로 연장되는 제 2연장체(463)가 형성된다. 상기 본체(461)는 회전체(470)에 의하여 이송되도록 내부에 나선홈이 형성된다. 그리고 제 2연장체(463)의 단부에는 억지끼움으로 여과필터(201)에 착탈 되도록 결합돌기(464)가 형성된다. 이러한 이송체(460)의 단부가 삽입되어 결합되도록 여과필터(201)는 측면에 삽입홈(202)이 형성된다. 삽입홈(202)에는 탄성체(203)가 상부와 하부에 각각 형성되어 이송체(460)의 결합돌기(464)가 억지끼움으로 삽입되도록 한다.
그리고 회전체(470)는 나선돌기가 외측에 형성되며, 이동케이스(450) 내부에 양단부가 안착되어 형성된다. 이때, 회전체(470)는 모터에 의하여 회전하는 것으로 이동케이스(450)에서 이동하지 않고 제자리에서 회전한다.
이와 같이 이동장치(440)는 모터에 의하여 회전체(470)가 회전하면 이송체(460)가 수평으로 이동함에 따라 여과필터(201)의 삽입홈(202)에 삽입된다. 그리고 삽입홈(202)의 탄성체(203)와 결합돌기(464)가 억지끼움으로 결합되며, 이송체(460)가 여과유닛(200)으로 이동하면 삽입판(431)에 안착된 여과필터(201)는 여과유닛(200)으로 이동할 수 있다. 이때, 이송체(460)는 여과필터(201)를 교체하기 까지 여과필터(201)에 결합되어 형성되며, 여과필터(201)가 오염되었다 판단하면 회전체(470)를 역으로 회전시켜 이송체(460)를 교체유닛(410) 방면으로 이동시킨다. 이때, 이송체(460)는 여과필터(201)가 삽입판(431)의 안착홈(432)에 걸려 멈추면 여과필터(201)에서 이탈될 수 있으며, 여과필터(201)는 삽입판(431)이 전진함에 따라 새로운 여과필터(201)로 교체된다. 그리고 이송체(460)는 다시 모터가 회전하여 여과필터(201)를 여과유닛(200)으로 이동하여 교체되는 것이다.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉난방 환기 시스템에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 외벽 20: 천장
100: 열교환유닛 110: 배출덕트
120: 유입덕트 130: 열교환기
140: 송풍장치 150: 배기구
160: 순환덕트 170: 조절밸브
171: 힌지 180: 이물질방지장치
181: 결합판 182: 케이스
183: 이물질방지필터 200: 여과유닛
201: 여과필터 202: 삽입홈
203: 탄성체 210: 공급덕트
220: 정전기필터 221: 전류소자
222: 정전기판 230: 여과송풍기
240: 환기구 250: 차단밸브
260: 가이드레일 300: 열제어장치
310: 제어소자 320: 열전소자
400: 필터교체장치 410: 교체유닛
420: 구획판 430: 전진장치
431: 삽입판 432: 안착홈
433: 회전모터 440: 이동장치
450: 이동케이스 460: 이송체
461: 본체 462: 제 1연장체
463: 제 2연장체 464: 결합돌기
470: 회전체 500: 제어장치

Claims (10)

  1. 내기와 외기를 교차시킴에 따라 열교환하며, 유입되는 외기를 여과하는 환기 시스템에 있어서,
    내기와 외기가 교차하며, 열교환하는 열교환유닛과,
    상기 열교환유닛에서 공급되는 외기를 여과필터에서 여과하여 실내로 공급하는 여과유닛과,
    상기 여과유닛 내부에 형성되며, 여과된 외기의 온도를 제어하는 열제어장치와,
    상기 여과필터를 동력에 의하여 구동하며, 자동으로 교체하는 필터교체장치를 구비하고,
    상기 여과유닛은 상기 열교환유닛에서 유입되는 외기가 공급되는 공급덕트와,
    상기 공급덕트에 형성되며, 외기의 미세먼지를 정전기로 여과하는 정전기필터와,
    상기 여과유닛 내부에 형성되며, 상기 여과필터에서 여과된 외기를 실내로 공급하는 여과송풍기와,
    상기 여과유닛에서 연장되어 실내의 천장에 설치되며, 여과된 외기가 실내로 공급되는 환기구와,
    상기 환기구에 형성되며, 외기의 공급을 차단하는 차단밸브를 구비하고,
    상기 열제어장치는 상기 여과필터와 이격되어 형성되며, 상기 여과유닛의 외측에 설치되는 제어소자와,
    상기 제어소자에 일단부가 결합되며, 타단부는 상기 여과유닛을 관통하여 형성되는 복수의 열전소자를 구비하고,
    상기 필터교체장치는 상기 여과유닛 측면에 결합되어 형성되는 교체유닛과,
    상기 교체유닛과 상기 여과유닛을 서로 구획하며, 상기 여과필터가 관통하는 관통홀이 형성되는 구획판과,
    상기 교체유닛 내부에 형성되며, 상기 여과필터가 교체되면 동력에 의하여 전진하는 전진장치와,
    상기 전진장치의 일측면에 형성되며, 상기 여과필터를 상기 여과유닛으로 이동시키는 이동장치를 구비하고,
    상기 이동장치는 상기 관통홀과 동일한 위치에 형성되며, 상기 교체유닛의 상부에 결합되는 이동케이스와,
    상기 이동케이스의 하부에 돌출되며, 상기 여과필터에 착탈 가능하도록 결합돌기가 형성되는 이송체와,
    상기 이동케이스 내부에 형성되며, 상기 이송체와 상기 여과필터를 상기 여과유닛으로 이송시키기 위하여 동력에 의하여 회전하는 회전체를 구비하고,
    상기 열제어장치는 상기 제어소자에 공급되는 전류에 따라 여과된 외기가 냉기 및 온기로 변환되는 것을 특징으로 하는 냉난방 환기 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환유닛은 외벽을 관통하며, 내기가 배출되는 배출덕트와,
    상기 배출덕트와 이격되어 형성되며, 외기가 유입되는 유입덕트와,
    상기 배출덕트와 상기 유입덕트가 접하며, 내기와 외기가 교차하는 열교환기와,
    상기 배출덕트와 상기 유입덕트에 형성되며, 외기와 내기를 공급 및 배출하는 송풍장치와,
    상기 열교환기에서 연장되어 실내의 천장에 설치되며, 실내의 공기가 배출되는 배기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉난방 환기 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 배출덕트는 상기 유입덕트와 연결되며, 내기를 상기 유입덕트로 순환시키는 순환덕트와,
    상기 순환덕트에 형성되며, 내기의 방향을 조절하는 조절밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉난방 환기 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 열교환유닛은 상기 배출덕트와 상기 유입덕트의 단부에 형성되며, 외벽에 설치됨에 따라 상기 배출덕트와 상기 유입덕트로 이물질의 유입을 방지하는 이물질방지장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 냉난방 환기 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 이물질방지장치는 외벽에 결합되는 결합판과,
    상기 결합판에서 외측으로 돌출되며, 빗물 및 풍압에 의한 이물질의 유입을 방지하는 케이스와,
    상기 케이스의 하단에 형성되며, 이물질의 유입을 방지하는 이물질방지필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉난방 환기 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 정전기필터는 상기 공급덕트의 외측면에 결합되며, 전류가 공급되는 전류소자와,
    상기 공급덕트를 관통하도록 등간격으로 설치되며, 상기 전류소자에서 공급되는 전류에 의하여 정전기를 발생시키는 정전기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉난방 환기 시스템.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 필터교체장치는 상기 여과필터의 오염도를 측정하여 상기 여과필터를 교체하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉난방 환기 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 전진장치는 상기 교체유닛의 하단에 형성되며, 상부에 복수의 상기 여과필터가 삽입된 삽입판과,
    상기 삽입판의 측면에 형성되며, 동력에 의하여 회전함에 따라 상기 삽입판을 전진시키는 회전모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉난방 환기 시스템.

  10. 삭제
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