KR102085717B1 - 현열교환식 환기장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 현열교환식 환기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게, 내부에 수용공간이 형성되는 케이스부와 상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되어, 실외공기가 실내로 유입될 수 있도록 하는 급기로와 상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되어, 실내공기가 실외로 유출될 수 있도록 하는 배기로와 상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되고, 상기 실외공기와 실내공기를 열 교환시키는 현열교환기와 상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되어, 실내로 유입되는 실외공기를 정화하는 소수성의 나노필터를 포함하고, 상기 현열교환기는 금속재질로 형성되는 금속형 현열교환소자를 포함하고, 상기 나노필터는 물을 이용한 세정 및 재사용이 가능하게 구성되어, 상기 현열교환기 및 나노필터 반영구적으로 사용될 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

현열교환식 환기장치{Heat-transfer type air condition device}
본 발명은 현열교환식 환기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나노섬유필터의 적용으로 사용시간에 따른 효율감소 없이 재사용 가능하며, 현열교환소자를 적용하여 에너지의 사용량을 감소시키는 현열교환식 환기장치에 관한 것이다.
미세먼지, 초미세먼지란 눈에 보이지 않을 만큼 매우 작기 때문에 공기 중에 머물러 있다 호흡기를 거쳐 폐 등에 침두하거나 혈관을 따라 체내로 이동하여 들어감으로써 건강에 나쁜 영향을 미칠 수 있는 공기로, 최근 공기정화에 대한 중요성이 부각되고 있다.
일상생활 속에서 실내 공기를 정화하는데 있어 가장 일반적인 방법은 공기청정기를 사용하는 것이며, 이들 제품의 성능은 시장의 규모가 증가하는 만큼이나 빠른 속도로 고도화되고 있어, 시중에 판매되고 있는 대부분 제품의 미세먼지 및 각종 오염물질 제거효율이 95% 이상으로 실내 공기를 정화하는 데는 부족함이 없다.
일례로, 대한민국 등록특허 공보 제10-1957095호(2019.03.11)를 살펴보면, 다량의 음이온을 방출하여 실내 공기 중의 미세먼지 등을 하전시키고 미세먼지 등이 하전된 실내 공기를 공기청정기 내로 흡입하여 정전기적 인력으로 집진하는 전기집진기능을 갖는 소형 공기청정기에 대해 게시하고 있다.
그러나, 창문을 닫은 상태에서 공기청정기를 사용하는 경우, 실내의 이산화탄소의 농도는 점점 증가하게 된다. 즉, 미세먼지를 차단하고자 창문을 닫은 상태로 공기청정기를 사용하면, 실내의 이산화탄소의 농도가 높아져 환기가 필요한 상태가 되는 것이다. 결과적으로 공기청정기만으로는 양호한 실내공기질을 유지할 수 없는 것이다. 이에 따라, 환기장치가 없는 가정에서는 집의 천장을 제거한 후 환기장치를 설치하는데, 설치에 많은 시간이 소요되며 비용이 큰 문제점이 있으며, 환기형 공기청정기의 경우 에너지의 회수가 전혀 이루어지지 않는다는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해, 대한민국등록실용신안 제20-0284643호(2002.08.05.)에서는 개폐되는 창문에 급기 및 배기 장치를 설치하여 창문으로의 사용과 함께 닫은 상태에서 환기가 이루어질 수 있도록 하는 창문형 환기장치에 대해 개시하고 있다.
그러나, 종래의 창문형 환기장치의 경우 일반 정전섬유필터를 사용함으로 3개월 내지 6개월 마다 필터를 교체해야하는 번거로움이 있고, 에너지 회수기능이 적용되어 있지 않아 비효율적이라는 문제점이 여전히 남아 있다.
대한민국등록특허 제10-1957095호(2019.03.11.) 대한민국등록실용신안 제20-0284643호(2002.08.05.)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 나노섬유필터의 적용으로 사용시간에 따른 효율감소 없이 재사용 가능하며, 현열교환소자를 적용하여 에너지의 사용량을 감소시키는 현열교환식 환기장치을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 현열교환식 환기장치에 있어서, 내부에 수용공간이 형성되는 케이스부와 상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되어, 실외공기가 실내로 유입될 수 있도록 하는 급기로와 상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되어, 실내공기가 실외로 유출될 수 있도록 하는 배기로와 상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되고, 상기 실외공기와 실내공기를 열 교환시키는 현열교환기와 상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되어, 실내로 유입되는 실외공기를 정화하는 소수성의 나노필터를 포함하고, 상기 현열교환기는 금속재질로 형성되는 금속형 현열교환소자를 포함하고, 상기 나노필터는 물을 이용한 세정 및 재사용이 가능하게 구성되어, 상기 현열교환기 및 나노필터 반영구적으로 사용될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 나노필터는, 섬유의 직경이 0.5 내지 10 마이크로미터로 형성되는 소수성 제1지지섬유층과 상기 제1지지섬유층의 상부에 적층되며, 섬유의 직경이 50 내지 200 나노미터로 형성되는 제1나노필터층과 상기 제1나노필터층의 상부에 적층되며, 섬유의 직경이 0.5 내지 10 마이크로미터로 형성되는 소수성 제2지지섬유층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 나노필터는, 섬유의 직경이 0.5 내지 10 마이크로미터로 형성되는 제3지지섬유층와 상기 제3지지섬유층의 상부에 적층되며, 섬유의 직경이 50 내지 200 나노미터로 형성되는 제2나노필터층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 본 발명은, 상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되어, 상기 실외공기 또는 실내공기에서 열을 회수할 수 있도록 하는 열전소자를 더 포함하고, 상기 열전소자는, 외부의 평균온도가 낮은 겨울철의 경우, 상기 실내공기가 실외로 유출될 때 유출된 공기로부터 열을 흡수하여 실내로 전달하고, 외부의 평균온도가 높은 여름철의 경우, 상기 실외공기가 실내로 유입될 때 유입된 공기로부터 열을 흡수하여 실외로 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 나노필터는, 실외공기가 상기 급기로와 나노필터 사이의 틈으로 누출되어 실내로 유입되는 것을 방지하는 차단부를 포함하여, 상기 나노필터의 정화효율을 상승시키는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 현열교환식 환기장치은, 설치가 용이하며 별도의 공사비용이 소요되지 않고 사용자가 직접 설치가 가능하다는데 그 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 현열교환식 환기장치은, 나노섬유필터를 적용하여 사용에 따른 효율감소가 없고 재사용이 가능하므로 사용수명이 연장되어 반영구적으로 사용가능하다는데 그 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 현열교환식 환기장치은, 현열교환소자 또는 헌열교환소자의 사용으로 최대 80%의 에너지를 회수할 수 있도록 설계되어 공기 청정에 필요한 에너지를 절감하는데 그 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 현열교환식 환기장치은, 열전소자의 적용으로 부분적인 냉난방이 가능하다는데 그 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 현열교환식 환기장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 전열교환소자와 현열교환소자의 교체주기를 비교한 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 나노필터의 반복 세정 시 차압 회복정도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 현열교환식 환기장치의 나노필터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 현열교환식 환기장치의 나노필터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 현열교환식 환기장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 현열교환식 환기장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 현열교환식 환기장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 현열교환식 환기장치의 차단부를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 현열교환식 환기장치의 차단부를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 현열교환식 환기장치의 차단부를 나타낸 도면이다.
도 12의 (a)는 종래의 환기장치에 있어서 필터 누기로 인한 효율 저하 사례를 나타낸 도면이다.
도 12의 (b)는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 현열교환식 환기장치의 차단부로 인한 나노필터의 효율을 나타낸 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 현열교환식 환기장치에 있어서, 내부에 수용공간이 형성되는 케이스부(100)와 상기 케이스부(100)의 내부 수용공간에 구비되어, 실외공기가 실내로 유입될 수 있도록 하는 급기로(200)와 상기 케이스부(100)의 내부 수용공간에 구비되어, 실내공기가 실외로 유출될 수 있도록 하는 배기로(300)와 상기 케이스부(100)의 내부 수용공간에 구비되고, 상기 실외공기와 실내공기를 열 교환시키는 현열교환기(400)와 상기 케이스부(100)의 내부 수용공간에 구비되어, 실내로 유입되는 실외공기를 정화하는 소수성의 나노필터(500)를 포함하고, 상기 현열교환기(400)는 금속재질로 형성되는 금속형 현열교환소자(410)를 포함하고, 상기 나노필터(500)는 물을 이용한 세정 및 재사용이 가능하게 구성되어, 상기 현열교환기(400) 및 나노필터(500) 반영구적으로 사용될 수 있도록 한다.
먼저, 상기 케이스부(100)가 마련된다. 상기 케이스부(100)는 내부에 수용공간이 형성되며 내부와 외부를 구분하여 상기 케이스부(100) 내부의 구성이 외부로부터 구분되도록 하고, 외부의 충격으로부터 보호하는 역할을 수행한다. 일례로, 상기 케이스부(100)는 창문형 환기장치일 수 있다.
보다 상세하게, 도 1은 상기 케이스부(100)의 평면투시도로, 상기 케이스부(100)를 기준으로 상기 케이스부(100)의 우측에는 실외공기가 유입되는 실외공기 유입구(110)가 마련되고, 상기 케이스부(100)의 좌측에는 실외공기가 유출되는 실외공기 유출구(120)가 마련되며, 상기 케이스부(100)의 하측에는 실내공기가 유입되는 실내공기 유입구(130)가 마련되고, 상기 케이스부(100)의 상측에는 실내공기가 유출되는 실내공기 유출구(140)가 마련된다.
즉, 상기 케이스부(100)는 상기 실외공기 유입구(110), 실외공기 유출구(120), 실내공기 유입구(130) 및 실내공기 유출구(140)를 포함하여, 실내외의 공기의 유입 및 유출을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 상기 케이스부(100)는 공기가 실내외로 유입 및 유출이 원활히 이루어지도록 하는 팬(도면 미도시)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 실외공기 유입구(110), 실외공기 유출구(120), 실내공기 유입구(130) 및 실내공기 유출구(140)는 필요에 따라 선택적으로 개방되거나 폐쇄되어 공기의 유동을 제어할 수 있도록 하는 개폐수단(도면 미도시)이 마련될 수 있다.
다음으로, 상기 급기로(200)가 마련된다. 상기 급기로(200)의 우측 단부는 상기 실외공기 유입구(110)와 연결되고, 좌측 단부는 상기 실외공기 유출구(120)와 연결된다. 즉, 상기 급기로(200)는 실외공기가 실내로 유입될 수 있도록 하는 관 형태로 형성될 수 있는 것이다. 또한, 상기 급기로(200)의 일측에는 상기 나노필터(500)가 마련된다. 구체적으로, 상기 나노필터(500)는 상기 급기로(200) 내에 상기 실외공기 유입구(110) 측에 구비되어, 상기 실외공기 유입구(110)로 들어오는 실외공기를 필터링한다.
다음으로, 상기 배기로(300)가 마련된다. 상기 배기로(300)의 하측 단부는 상기 실내공기 유입구(130)와 연결되고, 상측 단부는 상기 실내공기 유출구(140)와 연결된다. 즉, 상기 배기로(300)는 실내공기가 실외로 유출될 수 있도록 하는 관 형태로 형성될 수 있는 것이다.
다음으로, 상기 현열교환기(400)가 마련된다. 구체적으로, 상기 현열교환기(400)는 상기 케이스부(100)의 중앙부에 상기 급기로(200)와 배기로(300)가 중첩되어 겹쳐지는 지점에 마련된다.
그리고, 상기 현열교환기(400)는 금속재질로 형성되는 금속형 현열교환소자(410)를 포함한다. 즉, 기존의 전열교환소자는 종이재질로 형성되는 반면 본 발명의 상기 현열교환기(400)는 상기 현열교환소자(410)로 형성되어 현열교환효율을 향상시키며 반영구적으로 사용가능한 이점이 있다.
보다 상세하게, 기존의 전열교환소자는 잠열 및 현열을 모두 교환할 수 있도록 습자지 소재로 마련되는 반면, 상기 현열교환기(400)는 알루미늄, 스테인레스, 구리와 같은 금속형 상기 현열교환소자(410)의 사용으로 습자지 소재를 사용하는 기존의 전열교환소자에 비해 현열교환효율이 높으며, 수명이 증가할 수 있는 것이다.
도 2를 참조하면, 기존의 종이 소재의 전열교환소자는 3년 내지 5년 내에 교체가 필요한데에 비해, 상기 현열교환소자(410)는 20년 이상을 사용할 수 있다. 즉, 사용자가 상기 현열교환기(400)를 한번 설치하면, 추가적인 소모품을 교체하지 않더라도 지속적으로 사용할 수 있어 주기적으로 교체해야하는 번거로움을 해소할 수 있는 것이다.
또한, 상기 현열교환소자(410)를 사용함으로써, 국내 실내환경에서 필요성이 낮은 잠열교환 기능을 제거하고 현열교환효율을 향상시킬 수 있다. 보다 상세하게, 근래에는 국내 주거환경 특성 상, 겨울철에는 습식조리환경 등으로 잠열(습분)에 대한 필요성이 상대적으로 낮으며, 여름철에는 에어컨의 보급률이 높기 때문에 대부분 에어컨을 통한 잠열제거가 이루어지고 있다. 따라서, 현열교환효율을 높이고 또 반영구적인 사용이 가능한 상기 현열교환소자(410)가 기존의 종이 소재의 전열교환소자보다 더 국내 환경에 최적화된 열교환소자인 것이다.
다음으로, 상기 나노필터(500)가 마련된다. 상기 나노필터(500)는 소수성 나노 섬유로 형성됨으로써, 물을 통한 세정 및 재사용이 가능함으로써 교체하는 번거러움을 해소할 수 잇으며, 유지비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 3을 참조하면, 상기 나노필터(500)는 반복 세정을 하더라도 압력손실이 크지않아 세정하여 반복적으로 사용가능하다는 것을 알 수 있다. 필터의 경우, 반복적으로 사용을 함에 따라 걸러지는 입자가 누적되며, 누적된 입자에 의한 공기저항이 증가하여 압력손실이 커지게 되며, 이에 따른 압력손실의 증가로 필터의 입자 누적 여부를 판단할 수 있다. 따라서 필터의 재사용 여부 혹은 세정 가능 여부 또한 세정 후 초기필터의 압력손실 대비 획복된 정도를 통해 판단가능하며, 상기 나노필터(500)의 경우 초기 압력손실 대비 반복세정을 하더라도 압력손실증가 폭이 종래의 필터와 비교하여 크지 않기 때문에 원활한 재사용이 가능하다고 볼 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 상기 나노필터(500)는 섬유의 직경이 0.5 내지 10 마이크로미터로 형성되는 소수성 제1지지섬유층(510)과 상기 제1지지섬유층(510)의 상부에 적층되며, 섬유의 직경이 50 내지 200 나노미터로 형성되는 제1나노필터층(520)과 상기 제1나노필터층(520)의 상부에 적층되며, 섬유의 직경이 0.5 내지 10 마이크로미터로 형성되는 소수성 제2지지섬유층(530)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1나노필터층(520)이 상기 제1지지섬유층(510) 및 제2지지섬유층(530) 사이에 구비됨으로써, 외부압력으로부터 상기 제1나노필터층(520)을 보호할 수 있어, 상기 제1나노필터층(520)의 수명이 증가하게 되는 이점과 필터 제작측면에서 향상된 내구성으로 가공이 용이한 이점이 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 상기 나노필터(500)는 섬유의 직경이 0.5 내지 10 마이크로미터로 형성되는 제3지지섬유층(540)와 상기 제3지지섬유층(540)의 상부에 적층되며, 섬유의 직경이 50 내지 200 나노미터로 형성되는 제2나노필터층(550)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2나노필터층(550)이 외부에 노출되도록 형성되어, 상기 나노필터(500)의 필터링효율을 극대화할 수 있는 이점과 차압을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
다음으로, 상기 케이스부(100)의 내부 수용공간에 구비되어, 상기 실외공기 또는 실내공기에서 열을 회수할 수 있도록 하는 열전소자(600)를 더 포함하고, 상기 열전소자(600)는, 외부의 평균온도가 낮은 겨울철의 경우, 상기 실내공기가 실외로 유출될 때 유출된 공기로부터 열을 흡수하여 실내로 전달하고, 외부의 평균온도가 높은 여름철의 경우, 상기 실외공기가 실내로 유입될 때 유입된 공기로부터 열을 흡수하여 실외로 전달하여 효율을 높일 수 있다.
보다 상세하게, 상기 열전소자(600)는 전기를 인가함에 따라 흡열부(610)와 발열부(620)가 나뉘어 냉난방을 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 상기 열전소자(600)에 인가되는 전류의 흐름을 제어함으로써, 상기 흡열부(610)와 발열부(620)의 위치가 바뀌어 냉방과 난방을 전환할 수 있는 것이다. 따라서, 도 6을 참조하면, 겨울철의 경우 상기 헌열교환소자(410)를 통해 버려지는 공기에서 열을 추가로 회수하여 실내로 공급할 수 있으며, 도 7을 참조하면, 여름철의 경우 실내로 공급되는 공기에서 열을 회수하여 실외로 버림으로써 실내온도를 유지할 수 있는 이점이 있다.
다음으로, 도 8 내지 도 11을 참조하면, 상기 나노필터(500)는 실외공기가 상기 급기로(200)와 나노필터(500) 사이의 틈으로 누출되어 실내로 유입되는 것을 방지하는 차단부(700)를 포함하여, 상기 나노필터(500)의 정화효율을 상승시킨다. 일례로, 종래의 환기장치 필터는 고효율로 형성된다 하더라도 누기에 의해 실제 미세먼지 제거 성능이 저하되는 문제점이 있었다. 즉, 외부공기가 필터를 통과하여 필터링되지 않고, 누기되어 실내로 유입되는 문제로 인하여 실내로 유입된 공기의 질(미세먼지 함유량 등)이 낮아지게 되는 것이다. 따라서, 상기 차단부(700)는 실외공기가 상기 나노필터(500)에 의해 필터링 된 이후, 실내로 유입되도록 한다.
먼저, 도 9를 참조하면, 상기 차단부(700)는 상기 나노필터(500)의 양단부에 대응되도록 형성되어 상기 나노필터(500)를 고정하는 필터 장착부(710)를 포함한다. 또한, 상기 차단부(700)는 상기 나노필터(500)가 상기 필터 장착부(710)에 고정될 수 있도록 안내하는 레일부(720)를 포함한다. 즉, 상기 레일부(720)는 상기 필터 장착부(710)의 내측에 형성되어, 사용자가 상기 나노필터(500)를 상기 레일부(720)에 접촉시킨 후 힘을 가하여 밀어서 상기 필터 장착부(710)에 끼워짐으로써 고정될 수 있도록 한다. 결과적으로, 상기 나노필터(500)를 필요에 따라 선택적으로 탈착함으로써, 상기 나노필터(500)의 세정을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 도 10을 참조하면, 상기 필터 장착부(710)는 ‘ㄷ’자 형태로 형성되어, 상기 레일부(720)를 견고하게 고정할 수 있다. 그리고, 상기 차단부(700)는 상기 필터 장착부(710)와 레일부(720) 사이에 구비되어, 상기 필터 장착부(710)와 레일부(720) 사이의 틈을 메워주는 역할을 하는 개스킷(730)을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 개스킷(730)은 상기 필터 장착부(710)와 레일부(720) 사이의 틈으로 공기가 새어나가 누기되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 이때, 상기 개스킷(730)은 공기가 상기 나노필터(500)를 통과하여 필터링 될 수 있도록 한다면, 어떠한 형태로든 구비될 수 있으며, 복수개로 틈이 발생할 수 있는 부분에 구비될 수 있다.
또한, 도 11을 참조하면, 상기 차단부(700)는 상기 나노필터(500)와 개스킷(730) 사이의 틈을 메워주는 역할을 하는 영구자석(740)을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 영구자석(740)은 상기 나노필터(500)와 개스킷(730) 사이의 틈으로 공기가 새어나가 누기되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 이때, 상기 영구자석(740)은 공기가 상기 나노필터(500)를 통과하여 필터링 될 수 있도록 한다면, 어떠한 형태로든 구비될 수 있으며, 복수개로 틈이 발생할 수 있는 부분에 구비될 수 있다.
결과적으로, 도 12를 참조하면, 종래의 환기장치와 달리 상기 차단부(700)가 구비됨으로써, 상기 나노필터(500)의 효율을 극대화 시킬 수 있는 이점이 있다. 즉, 필터의 실제효율이 30% 내지 50% 감소하게 되는 종래의 환기장치와 달리 상기 차단부(700)가 구비됨으로써, 상기 나노필터(500)의 실제효율이 99% 내지 99.95% 로 보다 더 깨끗한 공기가 실내로 유입될 수 있도록 하는 이점이 있다.
이때, 도 12는 환기용 공기 필터 유닛(KS B 6141) 규정에 의하여 필터의 전후 입자제거효율과 필터가 환기장치에 설치된 상태에서 전후 입자제거효율을 비교한 결과를 나타낸 것이다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
또한 기술한 실시예들은 혼용하여 사용가능하다.
100 : 케이스부
110 : 실외공기 유입구
120 : 실외공기 유출구
130 : 실내공기 유입구
140 : 실내공기 유출구
200 : 급기로
300 : 배기로
400 : 현열교환기
410 : 현열교환소자
500 : 나노필터
510 : 제1지지섬유층
520 : 제1나노필터층
530 : 제2지지섬유층
540 : 제3지지섬유층
550 : 제2나노필터층
600 : 열전소자
610 : 흡열부
620 : 발열부
700 : 차단부
710 : 필터 장착부
720 : 레일부
730 : 개스킷
740 : 영구자석

Claims (5)

  1. 내부에 수용공간이 형성되는 케이스부;
    상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되어, 실외공기가 실내로 유입될 수 있도록 하는 급기로;
    상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되어, 실내공기가 실외로 유출될 수 있도록 하는 배기로;
    상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되고, 상기 실외공기와 실내공기를 열 교환시키는 현열교환기;
    상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되어, 실내로 유입되는 실외공기를 정화하는 나노필터; 및
    상기 케이스부의 내부 수용공간에 구비되어, 상기 실외공기 또는 실내공기에서 열을 회수할 수 있도록 하는 열전소자;를 포함하고,
    상기 현열교환기는,
    금속재질로 형성되는 금속형 현열교환소자;를 포함하며,
    상기 나노필터는,
    섬유의 직경이 0.5 내지 10 마이크로미터로 형성되는 소수성 제1지지섬유층;
    상기 제1지지섬유층의 상부에 적층되며, 0.3 마이크로미터의 입자까지 필터링할 수 있도록 섬유의 직경이 50 내지 200 나노미터로 형성되는 제1나노필터층;
    상기 제1나노필터층의 상부에 적층되며, 섬유의 직경이 0.5 내지 10 마이크로미터로 형성되는 소수성 제2지지섬유층; 및
    실외공기가 상기 급기로와 나노필터 사이의 틈으로 누출되어 실내로 유입되는 것을 방지하는 차단부;를 포함하고,
    상기 제1지지섬유층 및 제2지지섬유층은, 물을 이용한 상기 나노필터의 세정 시, 상기 제1나노필터층으로 물이 침투되어 상기 제1나노필터층이 손상되는 것을 방지하여, 상기 나노필터가 물을 이용한 세정 및 재사용이 가능하도록 함으로써, 상기 나노필터가 반영구적으로 사용될 수 있도록 하고,
    상기 차단부는,
    상기 나노필터의 양단부에 각각 마련되어, 상기 나노필터를 고정하는 필터 장착부;
    상기 나노필터가 상기 필터 장착부에 고정될 수 있도록 안내하는 레일부;
    상기 필터 장착부와 레일부 사이에 구비되어, 상기 필터 장착부와 레일부 사이의 틈을 메워주는 개스킷; 및
    상기 나노필터와 개스킷 사이의 틈을 메워주는 영구자석;을 포함하여,
    상기 나노필터의 효율이 99% 내지 99.95%로 상기 나노필터의 효율을 극대화하여 보다 더 깨끗한 공기가 실내로 유입될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 현열교환식 환기장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113218003A (zh) * 2021-05-24 2021-08-06 青岛海尔空调器有限总公司 水洗空气装置及空调柜机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200284643Y1 (ko) 2002-05-10 2002-08-05 주식회사 에이스랩 창문형 환기장치
KR100576557B1 (ko) * 2005-12-30 2006-05-03 (주)티알이엔씨 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치
JP2008145019A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Osaka Gas Co Ltd 空調装置
KR101957095B1 (ko) 2018-02-23 2019-03-11 (주)에어비타 전기집진 기능을 갖는 소형 공기청정기
KR20190097772A (ko) * 2018-02-13 2019-08-21 한국과학기술원 2차원 형상의 금속유기구조체가 서로 수직적으로 성장하여 형성된 계층구조가 결착된 멤브레인 및 이를 이용한 미세먼지 필터 및 그 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200284643Y1 (ko) 2002-05-10 2002-08-05 주식회사 에이스랩 창문형 환기장치
KR100576557B1 (ko) * 2005-12-30 2006-05-03 (주)티알이엔씨 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치
JP2008145019A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Osaka Gas Co Ltd 空調装置
KR20190097772A (ko) * 2018-02-13 2019-08-21 한국과학기술원 2차원 형상의 금속유기구조체가 서로 수직적으로 성장하여 형성된 계층구조가 결착된 멤브레인 및 이를 이용한 미세먼지 필터 및 그 제조 방법
KR101957095B1 (ko) 2018-02-23 2019-03-11 (주)에어비타 전기집진 기능을 갖는 소형 공기청정기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113218003A (zh) * 2021-05-24 2021-08-06 青岛海尔空调器有限总公司 水洗空气装置及空调柜机

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