KR102091061B1 - 복수 개의 회전식 열교환기를 포함한 환기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치는, 소정의 내부 공간이 형성되며, 실내 공기 유입구, 실외 공기 배출구, 실내 공기 배출구 및 실외 공기 유입구가 형성된 케이스; 내부 공간에 설치되어 실내 공기 및 실외 공기가 통과가능하고, 복수 개의 열교환 소자들이 수직 방향을 따라 상호 간에 이격되도록 설치되어 각각 회전가능하며, 통과되는 실내 공기 및 실외 공기가 상호 간에 열교환되는 열교환부; 열교환부에 연결되어 내부 공간에 설치되고, 내부 공간을 실내 공기 유입구와 실내 공기 배출구를 연결하는 실내 공기 유동 공간 및 실외 공기 유입구와 실외 공기 배출구를 연결하는 실외 공기 유동 공간으로 구획하는 파티션; 및 내부 공간에서 실내 공기 배출구 및 실외 공기 배출구에 각각 연결되는 유동팬을 포함하되, 유동팬은 작동되어, 실내 공기를 실내 공기 유입구, 열교환 소자들 각각의 일부 및 실내 공기 배출구를 통과시키거나 실외 공기를 실외 공기 유입구, 열교환 소자들 각각의 나머지 일부 및 실외 공기 배출구를 통과시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

복수 개의 회전식 열교환기를 포함한 환기장치{ventilator comprising plural rotary heat exchangers}

본 발명은 환기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 실내 공기 및 실외 공기를 교환하도록 유동시키면서 열교환 및 여과를 실시하는 환기장치에 관한 것이다.

전열교환 환기장치는 건물 공조 시스템의 일부 구성요소로 사용되는 것으로서, 건물을 환기하기 위하여 실내 공기를 실외로 배출하고 실외 공기를 실내로 흡입하며, 이러한 과정 중에 실내 공기 및 실외 공기가 상호 간에 열교환되도록 함으로써 열손실을 저감할 수 있는 장치이다.

일반적으로 전열교환 환기장치의 내부에는 전열교환 소자와, 실내 공기 및 실외 공기를 흡입하는 흡배기용 송풍팬이 장착되며, 전열교환 소자를 통과하는 실내 공기와 실외 공기가 섞이지 않고 열교환이 가능할 수 있다. 또한, 전열교환 환기장치에는 실외측과 실내측에 각각 흡기구 및 배기구가 형성되어, 실외 공기가 실내로 유입되도록 하는 동시에 실내 공기가 실외로 배출되도록 할 수 있다.

상기와 같은 전열교환 환기장치는 공장 등에 설치되었으나, 최근에는 미세 먼지의 발생 등과 같은 환경 오염 문제로 인해 가정에서도 설치되고 있다. 전열교환 환기장치는 공장에 설치되는 경우 크기에 상관없이 성능을 고려하여 선택되어 설치될 수 있었다. 하지만, 가정에 설치되는 전열교환 환기장치는 성능뿐 아니라 크기를 고려하여 선택된다. 여기서, 일반적으로 공장에 설치되는 전열교환 환기장치는 가정에 설치하는 데에 제약이 따르고, 상대적으로 작은 크기를 갖는 전열교환 환기장치가 가정에서는 설치되고 있으나 환기 성능(예를 들어, 환기 용량 및 열교환 효율 등)에서 아쉬움이 존재하고 있는 실정이다.

등록실용신안공보 제20-0274949호(2002.05.13.) 등록특허공보 제10-1227186호(2013.01.28.) 미국 특허출원공개공보 US2010/0170655호(2010.07.08.)

본 발명의 기술적 사상에 따른 환기장치가 이루고자 하는 기술적 과제는, 설치 면적을 감소시키면서 환기 성능을 향상시킬 수 있는 환기장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 환기장치가 이루고자 하는 기술적 과제는, 다양한 장소에 설치될 수 있는 환기장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 사상에 따른 환기장치가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 환기장치는, 소정의 내부 공간이 형성되며, 실내 공기 유입구, 실외 공기 배출구, 실내 공기 배출구 및 실외 공기 유입구가 형성된 케이스; 내부 공간에 설치되어 실내 공기 및 실외 공기가 통과가능하고, 복수 개의 열교환 소자들이 수직 방향을 따라 상호 간에 이격되도록 설치되어 각각 회전가능하며, 통과되는 실내 공기 및 실외 공기가 상호 간에 열교환되는 열교환부; 열교환부에 연결되어 내부 공간에 설치되고, 내부 공간을 실내 공기 유입구와 실내 공기 배출구를 연결하는 실내 공기 유동 공간 및 실외 공기 유입구와 실외 공기 배출구를 연결하는 실외 공기 유동 공간으로 구획하는 파티션; 및 내부 공간에서 실내 공기 배출구 및 실외 공기 배출구에 각각 연결되는 유동팬을 포함하되, 유동팬은 작동되어, 실내 공기를 실내 공기 유입구, 열교환 소자들 각각의 일부 및 실내 공기 배출구를 통과시키거나 실외 공기를 실외 공기 유입구, 열교환 소자들 각각의 나머지 일부 및 실외 공기 배출구를 통과시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 케이스는, 개방된 양면을 갖는 내부 공간이 형성된 몸체; 및 몸체의 양면에 각각 설치되어 내부 공간을 개폐하는 한 쌍의 덮개들을 포함하되, 열교환부는 덮개들을 마주하도록 덮개들 사이의 내부 공간에 설치될 수 있다.

또한, 덮개들 중 하나에는 실내 공기 유입구 및 실외 공기 배출구가 형성되고, 덮개들 중 다른 하나에는 실내 공기 배출구 및 실외 공기 유입구가 형성되며, 파티션은, 열교환부의 일면에 수직 방향을 따라 설치되어 열교환부의 일부에 대응되는 실외 공기 배출 공간을 형성하고, 실외 공기 배출구에 연결되는 제 1 파티션; 및 열교환부의 타면에 수직 방향을 따라 설치되어 열교환부의 나머지 일부에 대응되는 실내 공기 배출 공간을 형성하고, 실내 공기 배출구에 연결되는 제 2 파티션을 포함하되, 실내 공기 유입구는 덮개들 중 하나와 열교환부의 일면 사이에 형성되고 제 1 파티션에 접촉되는 실내 공기 유입 공간에 연결되고, 실외 공기 유입구는 덮개들 중 다른 하나와 열교환부의 타면 사이에 형성되고 제 2 파티션에 접촉되는 실외 공기 유입 공간에 연결될 수 있다.

또한, 덮개들 중 하나의 내측면에는 실외 공기 배출구에 대응하면서 소정의 공간을 형성하는 제 1 하우징이 형성되며, 제 1 하우징에는 제 1 연결 개구가 형성되고, 제 1 파티션에는 제 1 연결 개구에 대응되는 제 1 공간 개구가 형성되며, 제 1 연결 개구와 제 1 공간 개구가 상호 간에 연결될 때, 제 1 파티션에 의한 실외 공기 배출 공간은 제 1 하우징을 통해 실외 공기 배출구에 연결될 수 있다.

또한, 덮개들 중 다른 하나의 내측면에는 실내 공기 배출구에 대응하면서 소정의 공간을 형성하는 제 2 하우징이 형성되며, 제 2 하우징에는 제 2 연결 개구가 형성되고, 제 2 파티션에는 제 2 연결 개구에 대응되는 제 2 공간 개구가 형성되며, 제 2 연결 개구와 제 2 공간 개구가 상호 간에 연결될 때, 제 2 파티션에 의한 실내 공기 배출 공간은 제 2 하우징을 통해 실내 공기 배출구에 연결될 수 있다.

또한, 유동팬은 각각 제 1 파티션에 의한 실외 공기 배출 공간 및 제 2 파티션에 의한 실내 공기 배출 공간에 설치될 수 있다.

또한, 필터는 열교환부의 일면에서 열교환부의 나머지 일부에 대응되도록 설치되고, 열교환부의 타면에서 열교환부의 일부에 대응되도록 설치될 수 있다.

또한, 덮개들 중 하나에 인접한 몸체의 상면에는 실내 공기 유입구 및 실외 공기 유입구가 형성되고, 덮개들 중 다른 하나에 인접한 몸체의 상면에는 실내 공기 배출구 및 실외 공기 배출구가 형성되며, 파티션은, 열교환부의 일면 중앙에서 수직 방향을 따라 설치되어 실내 공기 유입구에 연결되는 실내 공기 유입 공간 및 실외 공기 유입구에 연결되는 실외 공기 유입 공간을 형성하는 제 1 파티션; 및 열교환부의 타면 중앙에서 수직 방향을 따라 설치되어 실내 공기 배출구에 연결되는 실내 공기 배출 공간 및 실외 공기 배출구에 연결되는 실외 공기 배출 공간을 형성하는 제 2 파티션을 포함하되, 실내 공기는 실내 공기 유입구를 통해 실내 유입 공간으로 유입되고 열교환 소자들 각각의 일부를 통해 실내 배출 공간으로 유입되어 실내 공기 배출구를 통해 배출되며, 실외 공기는 실외 공기 유입구를 통해 실외 유입 공간으로 유입되고 열교환 소자들 각각의 나머지 일부를 통해 실외 배출 공간으로 유입되어 실외 공기 배출구를 통해 배출될 수 있다.

또한, 유동팬은 각각 실외 공기 배출 공간 및 실내 공기 배출 공간에 설치되어 나란히 위치되며, 제 2 파티션이 유동팬들 사이에 위치될 수 있다.

또한, 환기장치는, 실내 공기 유입구 및 실외 공기 유입구에 각각 대응하도록 열교환부의 일면에 설치되는 필터를 더 포함하되, 제 1 파티션이 필터들 사이에 위치될 수 있다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 환기장치는 하기와 같은 효과를 가진다.

(1) 설치 면적이 감소될 수 있으면서도 환기 성능이 향상될 수 있다.

(2) 다양한 장소에 설치될 수 있다.

다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치가 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기장치를 제 1 커버를 통해 개방된 모습을 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기장치를 제 2 커버를 통해 개방된 모습을 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 환기장치를 도시하는 사시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 '~부'로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기장치를 도시하는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기장치를 제 1 커버를 통해 개방된 모습을 도시하는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기장치를 제 2 커버를 통해 개방된 모습을 도시하는 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기장치(100)는 케이스(101), 열교환부(102), 파티션(103) 및 유동팬(104)을 포함하고, 실내 공기를 실내로부터 실외로 유도하고 실외 공기를 실외로부터 실내로 유도하여 실내에 대한 환기를 구현하는 데에 이용된다. 여기서, 실내는 건물의 내부를 의미하고 실외는 건물의 외부를 의미한다.

케이스(101)는 소정의 내부 공간(110)을 갖는다. 케이스(101)에는 실외 공기 배출구(101a), 실내 공기 유입구(101b), 실내 공기 배출구(101c) 및 실외 공기 유입구(101d)가 형성된다.

본 실시예에서 케이스(101)는 직육면체 형상으로 도시되어 있다. 여기서, 내부 공간(110)도 케이스(101)에 대응하도록 직육면체 형상으로 도시되어 있다. 또한, 케이스(101)는 지면에서 수직 방향(A)으로 위치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 수직 방향(A)과 직교하는 수평 방향으로 위치될 수 있다.

또한, 케이스(101)는 몸체(111) 및 한 쌍의 커버들(113)을 포함할 수 있다.

몸체(111)에는 개방된 양면을 갖는 개방 공간(110)이 형성된다. 커버들(113)은 각각 몸체(111)의 양면에 설치되어 내부 공간(110)을 개폐할 수 있다. 또한, 본 실시예의 커버들(113) 중 하나는 제 1 커버(113a)라 하고, 커버들(113) 중 다른 하나는 제 2 커버(113b)라고 한다.

본 실시예에서 제 1 커버(113a)의 외측면에는 실외 공기 배출구(101a) 및 실내 공기 유입구(101b)가 형성된다. 여기서, 실외 공기 배출구(101a) 및 실내 공기 유입구(101b)는 각각 복수 개의 슬릿(slit)들로 이루어질 수 있다. 제 1 커버(113a)의 내측면에는 실외 공기 배출구(101a)에 대응하도록 소정의 공간을 형성하는 제 1 하우징(115)이 형성된다. 또한, 제 1 하우징(115)에는 제 1 연결 개구(115a)가 형성된다.

또한, 제 2 커버(113b)의 외측면에는 실내 공기 배출구(101c) 및 실외 공기 유입구(101d)가 형성된다. 여기서, 실내 공기 배출구(101c) 및 실외 공기 유입구(101d)는 각각 복수 개의 슬릿들로 이루어질 수 있다. 제 2 커버(113b)의 내측면에는 실내 공기 배출구(101c)에 대응하도록 소정의 공간을 형성하는 제 2 하우징(117)이 형성된다. 또한, 제 2 하우징(117)에는 제 2 연결 개구(117a)가 형성된다.

열교환부(102)는 실내 공기 및 실외 공기가 통과가능하도록 내부 공간(110)에 위치된다. 여기서, 열교환부(102)는 판 형상으로 이루어지되, 제 1 커버(113a)와 제 2 커버(113b) 사이에서 제 1 커버(113a) 및 제 2 커버(113b)를 마주하도록 위치될 수 있다.

또한, 열교환부(102)에는 복수 개의 열교환 소자(121)들이 설치되고, 열교환 소자(121)들은 수직 방향(A)을 따라 상호 간에 이격되도록 위치된다. 이러한 열교환 소자(121)들은 케이스(101) 및 내부 공간(110)의 형상을 고려하여 열교환부(102)에 배열될 수 있고, 경우에 따라 수직 방향(A)과 직교하는 방향을 따라 위치될 수 있다. 예를 들어, 케이스(101) 및 내부 공간(110)이 폭보다 현저하게 큰 높이를 갖는 형상으로 이루어진 경우에, 열교환 소자(121)들은 수직 방향(A)을 따라 열교환부(102)에 위치되는 것이 바람직하다. 한편, 케이스(101) 및 내부 공간(110)이 길이보다 현저하게 큰 폭을 갖는 형상으로 이루어진 경우에, 열교환 소자(121)들은 수직 방향(A)과 직교하는 수평 방향을 따라 열교환부(102)에 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시예의 열교환 소자(121)들이 2개로 이루어진 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 3개 이상으로 이루어질 수 있다.

또한, 열교환 소자(121)들은 각각 회전가능하다. 여기서, 열교환 소자(121)들은 각각 원형 판으로 이루어져 용이하게 회전될 수 있다. 실내 공기 및 실외 공기는 열교환 소자(121)들을 부분적으로 통과하면서 열교환될 수 있다.

한편, 본 실시예의 열교환 소자(121)들은 각각 공기 투과성 시트, 폴리에틸렌 부직포, 활성탄 도포 부직포, 폴리에틸렌 부직포, 활성탄 도포 부직포, 폴리에틸렌 부직포 및 공기 투과성 시트 순으로 적층되어 형성된 원형 판으로 이루어진다. 실내 공기 및 실외 공기가 열교환 소자(121)를 통과할 때, 폴리에틸렌 부직포 및 활성탄 도포 부직포는 열을 흡수한 상태로 어느 정도 유지할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌 부직포와 활성탄 도포 부직포 사이의 밀도 차이로 인해, 열교환 소자(121)는 일정한 온도 및 습도를 유지할 수 있고, 결로 현상을 발생시키지 않을 수 있다.

파티션(103)은 열교환부(102)에 연결되어 내부 공간(110)에 설치된다. 내부 공간(110)은 파티션(103)에 의해 실외 공기 유동 공간 및 실내 공기 유동 공간으로 구획된다. 여기서, 실외 공기 유동 공간은 실외 공기 배출구(101a) 및 실외 공기 유입구(101d)를 연결하도록 형성되고, 열교환부(102)의 일부가 실외 공기 유동 공간 상에 위치된다. 또한, 실내 공기 유동 공간은 실내 공기 유입구(101b) 및 실내 공기 배출구(101c)를 연결하도록 형성되고, 열교환부(102)의 나머지 일부가 실내 공기 유동 공간 상에 위치된다.

또한, 파티션(103)은 제 1 파티션(131) 및 제 2 파티션(133)을 포함한다.

제 1 파티션(131)은 열교환부(102)의 일면에서 열교환부(102)의 일부를 폐쇄하도록 설치된다. 여기서, 제 1 파티션(131)은 수직 방향(A)을 따라 위치되어 열교환부(102)의 일면에 실외 공기 배출 공간(110a')을 형성한다.

또한, 제 1 파티션(131)에는 제 1 공간 개구(131a)가 형성된다. 제 1 커버(113a)가 내부 공간(110)을 폐쇄할 때, 제 1 공간 개구(131a)는 제 1 하우징(115)의 제 1 연결 개구(115a)에 대응되도록 연결된다. 이로 인해, 실외 공기 배출 공간(110a')은 제 1 하우징(115)을 통해 실외 공기 배출구(101a)에 연결된다.

한편, 열교환부(102)와 제 1 커버(113a) 사이의 내부 공간(110)에서 제 1 파티션(131)은 실외 공기 배출 공간(110a')을 형성하면서 실외 공기 배출 공간(110a') 이외의 공간을 실내 공기 유입 공간(110b')으로 형성한다. 실내 공기 유입 공간(110b')은 제 1 파티션(131)에 접촉된다.

또한, 필터(119)는 열교환부(102)의 일면에서 열교환부(102)의 나머지 일부를 폐쇄하도록 설치될 수 있다.

제 2 파티션(133)은 열교환부(102)의 타면에서 열교환부(102)의 나머지 일부를 폐쇄하도록 설치된다. 여기서, 제 2 파티션(133)은 수직 방향(A)을 따라 위치되어 열교환부(102)의 타면에 실내 공기 배출 공간(110b")을 형성한다. 또한, 실내 공기 배출 공간(110b")은 열교환부(102)의 나머지 일부를 통해 실내 공기 유입 공간(110b')에 연결될 수 있다.

또한, 제 2 파티션(133)에는 제 2 공간 개구(133a)가 형성된다. 제 2 커버(113b)가 내부 공간(110)을 폐쇄할 때, 제 2 공간 개구(133a)는 제 2 하우징(117)의 제 2 연결 개구(117a)에 대응되도록 연결된다. 이로 인해, 실내 공기 배출 공간(110b")은 제 2 하우징(117)을 통해 실내 공기 배출구(101c)에 연결된다.

한편, 열교환부(102)와 제 2 커버(113b) 사이의 내부 공간(110)에서 제 2 파티션(133)은 실내 공기 배출 공간(110b")을 형성하면서 실내 공기 배출 공간(110b") 이외의 공간을 실외 공기 유입 공간(110a")으로 형성한다. 또한, 실외 공기 유입 공간(110a")은 열교환부(102)의 일부를 통해 실외 공기 배출 공간(110a')에 연결될 수 있다. 실외 공기 유입 공간(110a")은 제 2 파티션(133)에 접촉된다.

또한, 필터(119)는 열교환부(102)의 타면에서 열교환부(102)의 일부를 폐쇄하도록 설치될 수 있다.

상기와 같은 파티션(103)은 열교환부(102)와 조합을 통해 실외 공기 배출구(101a), 실외 공기 배출 공간(110a'), 실외 공기 유입 공간(110a") 및 실외 공기유입구(101d)를 연결함으로써 실외 공기 유동 공간을 형성하고, 실내 공기 유입구(101b), 실내 공기 유입 공간(110b'), 실외 공기 배출 공간(110b") 및 실내 공기 배출구(101c)를 연결함으로써 실내 공기 유동 공간을 형성한다.

열교환부(102)의 열교환 소자(121)들이 각각 회전될 때, 실내 공기 및 실외 공기는 열교환 소자(121)를 통과하면서 열교환될 수 있다. 예를 들어, 실내 공기가 열교환 소자(121)를 통과할 때, 실내 공기의 열기는 열교환 소자(121)에 열을 전달하고, 열교환 소자(121)는 회전되어 실외 공기와 열교환된다. 여기서, 실외 공기는 열을 전달받은 상태로 실내에 공급될 수 있다. 한편, 실외 공기가 열교환 소자(121)를 통과할 때, 실외 공기의 열기는 열교환 소자(121)에 열을 전달하고, 열교환 소자(121)는 회전되어 실외 공기와 열교환된다. 여기서, 실내 공기는 열을 전달받은 상태로 실외에 배출될 수 있다. 즉, 열교환 소자(121)는 실내 공기로부터 열을 흡수하여 실외 공기로 열을 전달하기도 하고, 실외 공기로부터 열을 흡수하여 실내 공기로 열을 전달하기도 한다. 열교환 소자(121)는 회전됨으로써, 실내 공기와 실외 공기 사이의 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.

유동팬(104)은 각각 실외 공기 배출구(101a) 및 실내 공기 배출구(101c)에 대응하도록 내부 공간(110)에 설치된다. 특히, 유동팬(104)은 각각 실내 공기 배출구(101a) 및 실외 공기 배출구(101c)에 직접 연결되는 것이 바람직하다. 여기서, 유동팬(104)은 작동하여 내부 공간(110)의 공기를 흡입하여 실외 공기 배출구(101a) 및 실내 공기 배출구(101c)를 통해 배출시킬 수 있다. 또한, 유동팬(104)이 내부 공간(110)의 공기를 흡입할 때, 공기는 실내 공기 유입구(101b) 및 실외 공기 유입구(101d)를 통해 내부 공간(110)으로 유입될 수 있다.

본 실시예에서 유동팬(104)은 제 1 파티션(131)에 의해 형성된 실외 공기 배출 공간(110a') 및 제 2 파티션(133)에 의해 형성된 실내 공기 배출 공간(110b")에 각각 설치될 수 있다.

실외 공기 배출 공간(110a')에 설치된 유동팬(104)이 작동될 때, 유동팬(104)은 실외 공기 배출 공간(110a')의 실외 공기를 흡입하여 제 1 공간 개구(131a) 및 제 1 연결 개구(115a)를 통해 제 1 하우징(115)으로 유도하고 실외 공기 배출구(101a)를 통해 실내로 배출시킬 수 있다. 여기서, 실외 공기는 실외 공기 유입구(101d)를 통해 실외 공기 유입 공간(110a")에 유입되고, 열교환 소자(121)를 통과한 이후에 실외 공간 배출 공간(110a')으로 유입될 수 있다. 또한, 실외 공기가 실외 공기 유입구(101d)를 통해 실외 공기 유입 공간(110a")으로 유입된 이후에, 앞서 언급된 필터(119)는 열교환 소자(121)를 통과하기 이전의 실외 공기에 포함된 이물질을 여과시키면서 실외 공기를 통과시킨다.

또한, 실내 공기 배출 공간(110b")에 설치된 유동팬(104)이 작동될 때, 유동팬(104)은 실내 공기 배출 공간(110b")의 실내 공기를 흡입하여 제 2 공간 개구(133a) 및 제 2 연결 개구(117a)를 통해 제 2 하우징(117)으로 유도하고 실내 공기 배출구(101c)를 통해 실외로 배출시킬 수 있다. 여기서, 실내 공기는 실내 공기 유입구(101b)를 통해 실내 공기 유입 공간(110b')에 유입되고, 열교환 소자(121)를 통과한 이후에 실내 공기 배출 공간(110b")으로 유입될 수 있다. 또한, 실내 공기가 실내 공기 유입구(101b)를 통해 실내 공기 유입 공간(110b')으로 유입된 이후에, 앞서 필터(119)는 열교환 소자(121)를 통과하기 이전의 실내 공기에 포함된 이물질을 여과시키면서 실내 공기를 통과시킨다.

본 실시예의 환기장치(100)는 실내 공기 및 실외 공기를 반대 방향을 유동시킬 수 있어, 실외 공기 배출구(101a) 및 실내 공기 유입구(101b)는 실내에 직접 연결될 수 있고, 실내 공기 배출구(101c) 및 실외 공기 유입구(101d)는 실외에 직접 연결될 수 있다.

또한, 필터(119)는 열교환부(102)의 일면 및 타면에 설치될 수 있다. 여기서, 제 1 커버(113a) 및 제 2 커버(113b)가 몸체(111)로부터 이격되어 내부 공간(110)을 개방한 상태에서, 필터(119)는 용이하게 확인될 수 있고, 교체될 수 있다.

특히, 본 실시예의 환기장치(100)에서 열교환부(102)의 열교환 소자(121)들이 복수 개로 이루어진다. 여기서, 열교환 소자(121)들은 수직 방향(A)을 따라 열교환부(102)에 위치된다. 복수 개의 열교환 소자(121)들의 전체 면적 및 동일한 면적의 하나의 열교환 소자를 비교하여 보면, 복수 개의 열교환 소자(121)들을 포함하는 환기장치(100)는 하나의 열교환 소자만을 갖는 환기장치에 비하여 상대적으로 좁은 폭 및 큰 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예의 환기장치(100)는 열교환 소자(121)로 인해 설치되는 바닥면적을 감소시킬 수 있다. 또한, 이러한 환기장치(100)는 실내에 거치될 수도 있고, 창문, 틈새 등에 설치될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 환기장치를 도시하는 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 환기장치(300)는 케이스(301), 열교환부(302), 파티션(303), 유동팬(304) 및 필터(305)를 포함하고, 실내 공기를 실내로부터 실외로 유도하고 실외 공기를 실외로부터 실내로 유도하여 실내에 대한 환기를 구현하는 데에 이용된다. 여기서, 실내는 건물의 내부를 의미하고 실외는 건물의 외부를 의미한다.

케이스(301)는 소정의 내부 공간(310)을 갖는다. 케이스(301)에는 실내 공기 유입구(301a), 실외 공기 유입구(301b), 실내 공기 배출구(301c) 및 실외 공기 배출구(301d)가 형성된다.

본 실시예에서 케이스(301)는 직육면체 형상으로 도시되어 있다. 여기서, 내부 공간(310)도 케이스(301)에 대응하도록 직육면체 형상으로 도시되어 있다. 또한, 케이스(301)는 지면에서 수직 방향으로 위치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 수직 방향과 직교하는 수평 방향으로 위치될 수 있다.

또한, 케이스(301)는 몸체(311) 및 한 쌍의 커버들(313)을 포함할 수 있다.

몸체(311)에는 개방된 양면을 갖는 개방 공간(310)이 형성된다. 커버들(313)은 각각 몸체(311)의 양면에 설치되어 내부 공간(310)을 개폐할 수 있다. 또한, 본 실시예의 커버들(313) 중 하나는 제 1 커버(313a)라 하고, 커버들(313) 중 다른 하나는 제 2 커버(313b)라고 한다.

본 실시예에서 제 1 커버(313a)에 인접한 몸체(311)의 상면에는 실내 공기 유입구(301a) 및 실외 공기 유입구(301b)가 형성되고, 제 2 커버(313b)에 인접한 몸체(311)의 상면에는 실내 공기 배출구(301c) 및 실외 공기 배출구(301d)가 형성된다.

한편, 실내 공기 유입구(301a) 및 실외 공기 배출구(301d)는 실내에 연결되는 덕트 또는 파이프에 연결될 수 있고, 실내 공기 배출구(301c) 및 실외 공기 유입구(301b)는 실외에 연결되는 덕트 또는 파이프에 연결될 수 있다.

열교환부(302)는 실내 공기 및 실외 공기가 통과가능하도록 내부 공간(310)에 위치된다. 여기서, 열교환부(302)는 판 형상으로 이루어지되, 제 1 커버(313a)와 제 2 커버(313b) 사이에서 제 1 커버(313a) 및 제 2 커버(313b)를 마주하도록 위치될 수 있다.

또한, 열교환부(302)에는 복수 개의 열교환 소자(321)들이 설치되고, 열교환 소자(321)들은 수직 방향을 따라 상호 간에 이격되어 위치된다. 이러한 열교환 소자(321)들은 케이스(301) 및 내부 공간(310)의 형상을 고려하여 열교환부(302)에 배열될 수 있고, 경우에 따라 수직 방향과 직교하는 방향을 따라 위치될 수 있다. 예를 들어, 케이스(301) 및 내부 공간(310)이 폭보다 현저하게 큰 높이를 갖는 형상으로 이루어진 경우에, 열교환 소자(321)들은 수직 방향을 따라 열교환부(302)에 위치되는 것이 바람직하다. 한편, 케이스(301) 및 내부 공간(310)이 길이보다 현저하게 큰 폭을 갖는 형상으로 이루어진 경우에, 열교환 소자(321)들은 수직 방향과 직교하는 수평 방향을 따라 열교환부(302)에 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시예의 열교환 소자(321)들이 2개로 이루어진 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 3개 이상으로 이루어질 수 있다.

또한, 열교환 소자(321)들은 각각 회전가능하다. 여기서, 열교환 소자(321)들은 각각 원형 판으로 이루어져 용이하게 회전될 수 있다. 실내 공기 및 실외 공기는 열교환 소자(321)들을 부분적으로 통과하면서 열교환될 수 있다.

한편, 본 실시예의 열교환 소자(321)들은 각각 공기 투과성 시트, 폴리에틸렌 부직포, 활성탄 도포 부직포, 폴리에틸렌 부직포, 활성탄 도포 부직포, 폴리에틸렌 부직포 및 공기 투과성 시트 순으로 적층되어 형성된 원형 판 형상으로 이루어진다. 실내 공기 및 실외 공기가 열교환 소자(321)를 통과할 때, 폴리에틸렌 부직포 및 활성탄 도포 부직포는 열을 흡수한 상태로 어느 정도 유지할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌 부직포와 활성탄 도포 부직포 사이의 밀도 차이로 인해, 열교환 소자(321)는 일정한 온도 및 습도를 유지할 수 있고, 결로 현상을 발생시키지 않을 수 있다.

파티션(303)은 열교환부(302)에 연결되어 내부 공간(310)에 설치된다. 내부 공간(310)은 파티션(303)에 의해 실내 공기 유동 공간(310a) 및 실외 공기 유동 공간(310b)으로 구획된다. 여기서, 실내 공기 유동 공간(310a)은 실내 공기 유입구(301a) 및 실내 공기 배출구(301c)를 연결하도록 형성되고, 열교환부(302)의 일부가 실내 공기 유동 공간(310a) 상에 위치된다. 또한, 실외 공기 유동 공간(310b)은 실외 공기 유입구(301b) 및 실외 공기 배출구(301d)를 연결하도록 형성되고, 열교환부(302)의 나머지 일부가 실외 공기 유동 공간(310b) 상에 위치된다.

또한, 파티션(303)은 제 1 파티션(331) 및 제 2 파티션(333)을 포함한다.

제 1 파티션(331)은 열교환부(302)의 일면 중앙에서 수직 방향을 따라 위치된다. 여기서, 제 1 파티션(331)은 제 1 커버(313a)의 내측면에 접촉될 수 있고, 제 1 커버(313a)와 열교환부(302) 사이의 내부 공간(310)을 실내 공기 유입 공간(310a') 및 실외 공기 유입 공간(310b')으로 구획한다. 실내 공기 유입 공간(310a')은 실내 공기 유입구(301a)에 연결되고, 실외 공기 유입 공간(310b')은 실외 공기 유입구(301b)에 연결된다.

제 2 파티션(333)은 열교환부(302)의 타면 중앙에서 수직 방향을 따라 위치된다. 여기서, 제 2 파티션(333)은 제 2 커버(313b)의 내측면에 접촉될 수 있고, 제 2 커버(313b)와 열교환부(302) 사이의 내부 공간(310)을 실내 공기 배출 공간(310a") 및 실외 공기 배출 공간(310b")으로 구획한다.

실내 공기 배출 공간(310a")은 실내 공기 배출구(301c)에 연결되고, 열교환부(302)의 일부를 통해 실내 공기 유입 공간(310a')에 연결된다. 또한, 실외 공기 배출 공간(310b")은 실외 공기 배출구(301c)에 연결되고, 열교환부(302)의 나머지 일부를 통해 실외 공기 유입 공간(310b')에 연결된다.

상기와 같은 파티션(303)은 열교환부(302)와 조합을 통해 실내 공기 유입구(301a), 실내 공기 유입 공간(310a'), 실내 공기 배출 공간(310a") 및 실내 공기배출구(301c)가 연결된 실내 공기 유동 공간(310a)을 형성하고, 실외 공기 유입구(301b), 실외 공기 유입 공간(310b'), 실외 공기 배출 공간(310b") 및 실외 공기 배출구(301d)가 연결된 실외 공기 유동 공간(310b)을 형성한다.

열교환부(302)의 열교환 소자(321)들이 각각 회전될 때, 실내 공기 및 실외 공기는 열교환 소자(321)를 통과하면서 열교환될 수 있다. 예를 들어, 실내 공기가 열교환 소자(321)를 통과할 때, 실내 공기의 열기는 열교환 소자(321)에 열을 전달하고, 열교환 소자(321)는 회전되어 실외 공기와 열교환된다. 여기서, 실외 공기는 열을 전달받은 상태로 실내에 공급될 수 있다. 한편, 실외 공기가 열교환 소자(321)를 통과할 때, 실외 공기의 열기는 열교환 소자(321)에 열을 전달하고, 열교환 소자(321)는 회전되어 실외 공기와 열교환된다. 여기서, 실내 공기는 열을 전달받은 상태로 실외에 배출될 수 있다. 즉, 열교환 소자(321)는 실내 공기로부터 열을 흡수하여 실외 공기로 열을 전달하기도 하고, 실외 공기로부터 열을 흡수하여 실내 공기로 열을 전달하기도 한다. 열교환 소자(321)는 회전됨으로써, 실내 공기와 실외 공기 사이의 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.

유동팬(304)은 각각 실내 공기 배출구(301c) 및 실외 공기 배출구(301d)에 대응하도록 내부 공간(310)에 설치된다. 특히, 유동팬(304)은 각각 실내 공기 배출구(301c) 및 실외 공기 배출구(301d)에 직접 연결되는 것이 바람직하다. 또한, 유동팬(304)들은 그 사이에 제 2 파티션(333)이 위치되고, 상호 간에 평행하게 위치될 수 있다.

유동팬(304)은 작동하여 내부 공간(310)의 공기를 흡입하여 실외 공기 배출구(301c) 및 실내 공기 배출구(301d)를 통해 배출시킬 수 있다. 또한, 유동팬(304)이 내부 공간(310)의 공기를 흡입할 때, 공기는 실내 공기 유입구(301a) 및 실외 공기 유입구(301b)를 통해 내부 공간(310)으로 유입될 수 있다.

본 실시예에서 유동팬(304)은 실내 공기 배출 공간(310a") 및 실내 공기 배출 공간(310b")에 각각 설치될 수 있다.

실내 공기 배출 공간(310a")에 설치된 유동팬(304)이 작동될 때, 유동팬(304)은 실내 공기 배출 공간(310a")의 실내 공기를 흡입하여 실내 공기 배출구(301c)를 통해 실외로 배출시킬 수 있다. 여기서, 실내 공기는 실내 공기 유입구(301a)를 통해 실내 공기 유입 공간(310a')에 유입되고, 열교환 소자(321)를 통과하여 실내 공간 배출 공간(310a")으로 유입될 수 있다.

또한, 실외 공기 배출 공간(310b")에 설치된 유동팬(304)이 작동될 때, 유동팬(304)은 실외 공기 배출 공간(310b")의 실외 공기를 흡입하여 실외 공기 배출구(301d)를 통해 실외로 배출시킬 수 있다. 여기서, 실외 공기는 실외 공기 유입구(301b)를 통해 실외 공기 유입 공간(310b')에 유입되고, 열교환 소자(321)를 통과하여 실외 공기 배출 공간(310b")으로 유입될 수 있다.

필터(305)는 내부 공간(310)에서 실내 공기 유입구(301a) 및 실외 공기 유입구(301b)에 대응하도록 열교환부(302)의 일면에 분리가능하도록 설치된다. 여기서, 필터(305)들은 그 사이에 제 1 파티션(331)이 설치되고, 제 1 커버(313a)의 내측면을 마주한다. 실내 공기 및 실외 공기는 각각 내부 공간(310)의 실내 공기 유입 공간(310a') 및 실외 공기 유입 공간(310b')에 유입되어 필터(305)를 통과한 이후에 열교환 소자(321)를 통과한다. 실내 공기 및 실외 공기가 필터(305)를 통과할 때, 실내 공기 및 실외 공기에 포함된 이물질(예를 들어, 먼지, 미세먼지 등)은 필터(305)에 여과된다. 즉, 실내 공기 및 실외 공기는 필터(305)를 통해 여과된 상태로 열교환 소자(321)로 유도될 수 있다.

한편, 필터(305)는 제 1 커버(313a)의 내측면에 실내 공기 유입구(301a) 및 실외 공기 유입구(301b)에 대응하도록 설치될 수 있다. 여기서, 실내 공기 및 실외 공기가 각각 실내 공기 유입구(301a) 및 실외 공기 유입구(301b)을 통과한 이후에, 실내 공기 및 실외 공기에 포함된 이물질은 바로 필터(305)에 여과될 수 있다.

본 실시예의 환기장치(300)에서 실내 공기 및 실외 공기가 내부 공간(310)에서 유동할 때, 실내 공기 및 실외 공기는 실내 공기 유입구(301a), 실외 공기 유입구(301b), 실내 공기 배출구(301c) 및 실외 공기 배출구(301d)의 위치로 인하여 동일한 방향으로 유동하여 상호 간에 유동에 영향을 미치지 않을 수 있다. 이로 인해, 실내 공기 및 실외 공기는 각각 누기(漏氣)를 최소화한 상태로 실외 및 실내로 유도될 수 있다.

특히, 본 실시예의 환기장치(300)에서 열교환부(302)의 열교환 소자(321)들이 복수 개로 이루어진다. 여기서, 열교환 소자(321)들은 수직 방향을 따라 열교환부(302)에 위치된다. 복수 개의 열교환 소자(321)들의 전체 면적 및 동일한 면적의 하나의 열교환 소자를 비교하여 보면, 복수 개의 열교환 소자(321)들을 포함하는 환기장치(300)는 하나의 열교환 소자만을 갖는 환기장치에 비하여 상대적으로 좁은 폭 및 큰 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예의 환기장치(300)는 열교환 소자(321)로 인해 설치되는 바닥면적을 감소시킬 수 있다. 또한, 이러한 환기장치(300)는 실내에 거치될 수도 있고, 창문, 틈새 등에 설치될 수 있다.

이상, 본 발명의 기술적 사상을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.

100, 300: 환기장치
101, 301: 케이스
102, 302: 열교환부
103, 303: 파티션
104, 304: 유동팬
305: 필터

Claims (10)

1. 소정의 내부 공간이 형성되며, 실내 공기 유입구, 실외 공기 배출구, 실내 공기 배출구 및 실외 공기 유입구가 형성된 케이스;
   내부 공간에 설치되어 실내 공기 및 실외 공기가 통과가능하고, 복수 개의 열교환 소자들이 수직 방향을 따라 상호 간에 이격되도록 설치되어 각각 회전가능하며, 통과되는 실내 공기 및 실외 공기가 상호 간에 열교환되는 열교환부;
   열교환부에 연결되어 내부 공간에 설치되고, 내부 공간을 실내 공기 유입구와 실내 공기 배출구를 연결하는 실내 공기 유동 공간 및 실외 공기 유입구와 실외 공기 배출구를 연결하는 실외 공기 유동 공간으로 구획하는 파티션; 및
   내부 공간에서 실내 공기 배출구 및 실외 공기 배출구에 각각 연결되는 유동팬을 포함하되,
   유동팬은 작동되어, 실내 공기를 실내 공기 유입구, 열교환 소자들 각각의 일부 및 실내 공기 배출구를 통과시키거나 실외 공기를 실외 공기 유입구, 열교환 소자들 각각의 나머지 일부 및 실외 공기 배출구를 통과시키고,
   케이스는,
   개방된 양면을 갖는 내부 공간이 형성된 몸체; 및
   몸체의 양면에 각각 설치되어 내부 공간을 개폐하는 한 쌍의 덮개들을 포함하며,
   열교환부는 덮개들을 마주하도록 덮개들 사이의 내부 공간에 설치되고,
   덮개들 중 하나에는 실내 공기 유입구 및 실외 공기 배출구가 형성되고, 덮개들 중 다른 하나에는 실내 공기 배출구 및 실외 공기 유입구가 형성되며,
   파티션은,
   열교환부의 일면에 수직 방향을 따라 설치되어 열교환부의 일부에 대응되는 실외 공기 배출 공간을 형성하고, 실외 공기 배출구에 연결되는 제 1 파티션; 및
   열교환부의 타면에 수직 방향을 따라 설치되어 열교환부의 나머지 일부에 대응되는 실내 공기 배출 공간을 형성하고, 실내 공기 배출구에 연결되는 제 2 파티션을 포함하고,
   실내 공기 유입구는 덮개들 중 하나와 열교환부의 일면 사이에 형성되고 제 1 파티션에 접촉되는 실내 공기 유입 공간에 연결되며,
   실외 공기 유입구는 덮개들 중 다른 하나와 열교환부의 타면 사이에 형성되고 제 2 파티션에 접촉되는 실외 공기 유입 공간에 연결되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
   
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4. 제1항에 있어서,
   덮개들 중 하나의 내측면에는 실외 공기 배출구에 대응하면서 소정의 공간을 형성하는 제 1 하우징이 형성되며,
   제 1 하우징에는 제 1 연결 개구가 형성되고, 제 1 파티션에는 제 1 연결 개구에 대응되는 제 1 공간 개구가 형성되며,
   제 1 연결 개구와 제 1 공간 개구가 상호 간에 연결될 때, 제 1 파티션에 의한 실외 공기 배출 공간은 제 1 하우징을 통해 실외 공기 배출구에 연결되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
   
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   덮개들 중 다른 하나의 내측면에는 실내 공기 배출구에 대응하면서 소정의 공간을 형성하는 제 2 하우징이 형성되며,
   제 2 하우징에는 제 2 연결 개구가 형성되고, 제 2 파티션에는 제 2 연결 개구에 대응되는 제 2 공간 개구가 형성되며,
   제 2 연결 개구와 제 2 공간 개구가 상호 간에 연결될 때, 제 2 파티션에 의한 실내 공기 배출 공간은 제 2 하우징을 통해 실내 공기 배출구에 연결되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   유동팬은 각각 제 1 파티션에 의한 실외 공기 배출 공간 및 제 2 파티션에 의한 실내 공기 배출 공간에 설치되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   필터는 열교환부의 일면에서 열교환부의 나머지 일부에 대응되도록 설치되고, 열교환부의 타면에서 열교환부의 일부에 대응되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
   
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