KR102115696B1 - Waste Heat Recovery Ventilation System with Air Purification Function - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 환기에 의해 외부로 버려지는 에너지를 회수하여 실내 환기가 가능하도록 하는 청정 기능을 가지는 폐열 회수형 환기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물 내부의 환기를 전열교환소자 및 열전소자를 통하여 이중으로 열 교환시켜 에너지 절감을 도모하게 함과 동시에 실외 공기 도입량을 줄이면서 실내 공기를 재순환시켜 건물 실내에 외부의 미세먼지 유입을 줄이도록 함으로써 실내 공기를 정화 시키고자 하는 것으로, 특히 건물의 소형 오피스텔이나 원룸 등 소형 실내에 적합한 환기장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention relates to a waste heat recovery type ventilation device having a clean function that enables indoor ventilation by recovering energy that is wasted to the outside by ventilation, and more specifically, ventilation of a building interior through a heat exchange element and a thermoelectric element. It is intended to purify the indoor air by heat exchange to reduce energy while reducing the amount of outdoor air introduced and recirculating indoor air to reduce the inflow of fine dust from the inside of the building. It is intended to provide a ventilation device suitable for a small room such as a studio or a studio.
건물의 실내공기는 시간이 지남에 따라 잔존 산소량은 줄어들며 이산화탄소량은 늘어나게 되고, 인위적으로 발생 되는 냄새, 먼지 등에 의해 혼탁하여 지는 것을 볼 수 있다. 따라서, 건물의 실내는 신선한 외기를 주기적으로 공급해 주어야만 신선하고 쾌적한 실내환경을 유지하게 된다.It can be seen that the indoor air in the building decreases the amount of remaining oxygen and increases the amount of carbon dioxide over time and becomes turbid by artificially generated odor and dust. Therefore, the fresh indoor air must be periodically supplied to the interior of the building to maintain a fresh and pleasant indoor environment.
그런데, 일반적인 아파트나 주택 등의 건축물은 별도의 환기장치가 시공되지 않으므로 실내 환기를 위해서는 거실 등의 창문을 통해 환기를 시켜야만 한다. However, in a typical apartment or house, a separate ventilation device is not installed, and therefore, ventilation is required through a window such as a living room for indoor ventilation.
그러나, 거실 등의 창문 개방을 통한 환기는 외부의 공기가 실내로 급속하게 유입되어 환기가 신속하게 이루어지는 장점이 있으나, 실내의 냉·난방된 공기의 대부분이 쉽게 손실되므로 실내의 온도가 급격하게 변화되어 보일러나 에어컨 등의 냉·난방장치를 다시 가동시키게 되는 등 에너지를 효율적으로 사용할 수 없는 문제점이 발생할 뿐 아니라 냉, 난방을 위해서는 냉매의 기화열을 사용하여 실내 공기의 에너지를 빼앗아 실내 공기를 순환시켜 냉, 난방하는 방법을 채택하고 있어 환기가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 지적되어 근래 들러서는 국내 등록특허 제10-1689869호(특허문헌 1)와 같이 전열교환소자를 채택하여 실내와 실외의 공기를 열 교환시켜 실내 공기를 환기시키고, 버려지는 에너지를 회수하도록 하는 환기장치가 공개되고 있으나, 이 경우의 선행기술은 전열교환소자를 통한 실내 및 실외 공기의 열교환이 70% 정도의 효율을 발생시키게 되므로 충분한 열교환이 이루어지지 않는 문제점이 지적될 수 있고, 실내 공기를 송풍 팬에 의하여 외부로 전부 배출시킴과 동시에 실내 공기를 흡입 팬에 의하여 실내로 도입하는 구성이므로 실내 공기의 환기 순환이 늦어 신속한 환기가 이루어지지 않는 문제점과 외부 공기에 포함된 음식물 냄새 또는 담배 냄새 또는 미세먼지가 실내로 유입될 확률이 높아 실내 공기 정화 가능이 매우 부족한 문제점이 지적된다.However, ventilation through the opening of a window in a living room, etc. has the advantage that the outside air is rapidly introduced into the room and ventilation is performed quickly, but since most of the air in the room is easily lost, the temperature of the room changes rapidly. This causes the problem of not being able to efficiently use energy such as re-operation of cooling and heating devices such as boilers and air conditioners. In addition, for cooling and heating, the heat of refrigerant is used to take the energy of the indoor air and circulate the indoor air. Since the method of cooling and heating is adopted, the problem of poor ventilation is pointed out, and recently, a heat exchange element, such as Korean Patent No. 10-1689869 (Patent Document 1), was adopted to heat indoor and outdoor air. Ventilation devices are disclosed to ventilate indoor air by replacing and recover waste energy, but the prior art in this case is sufficient because heat exchange between indoor and outdoor air through an electrothermal exchange element generates an efficiency of about 70%. The problem that heat exchange is not made can be pointed out, and since the indoor air is exhausted to the outside by the blower fan and the indoor air is introduced into the room by the suction fan, the ventilation circulation of the indoor air is slow and rapid ventilation is achieved. It is pointed out that the problem that is not supported and that the smell of food or cigarettes or fine dust contained in the outside air is highly likely to flow into the room is very insufficient to purify the indoor air.
한편, 일반적인 상업용 빌딩 및 오피스텔에는, 건물의 내부 환기를 위해 국내 등록특허 제10-0925706호(특허문헌 2)와 같이 천정에 건물의 외부공기를 내부로 흡입하는 급기덕트와 건물의 내부공기를 외부로 배출하는 배기덕트가 설치되고, 급기덕트와 배기덕트에는 급기 팬과 배기 팬이 각각 설치된다. 또한, 배기덕트를 통한 열 손실을 막기 위해, 종래에는 각 배기덕트와 연결된 중앙 집중 열회수 장치가 별도로 설치된다. 이와 같은, 환기 장치는 전열교환을 통하여 폐열 회수가 가능한 장점이 있으나, 시공비가 많이 들고, 덕트를 통하여 유입 및 유출되는 급기 및 배기로 인하여 송풍기의 동력이 커야하므로 전력 소모량이 증가하는 문제점이 있다.On the other hand, in general commercial buildings and officetels, for the internal ventilation of buildings, air supply ducts that suck the outside air of the building into the ceiling and the inside air of the building are external, as in Korean Patent No. 10-0925706 (Patent Document 2). The exhaust duct to be discharged is installed, and an air supply fan and an exhaust fan are respectively installed in the air supply duct and the exhaust duct. In addition, in order to prevent heat loss through the exhaust duct, a centralized heat recovery device connected to each exhaust duct is conventionally installed. Such a ventilation device has an advantage in that it is possible to recover waste heat through total heat exchange, but there is a problem in that power consumption is increased because the construction cost is high and the power of the blower must be large due to supply and exhaust air flowing in and out through the duct.
또한, 상기 환기 장치는 덕트의 내부 오염시 청소 등 처리 작업이 곤란한 문제점이 지적될 뿐 아니라 외부 공기가 유입될 시 강한 풍압이 동반할 경우 급기덕트 내부에서 공기와의 풍압에 의하여 심한 소음이 발생 되고, 이러한 소음은 실내로 유입되어 실내 거주자의 불쾌감 유발 등 제반 문제점이 지적된다.In addition, the ventilation device not only points out a problem that is difficult to process such as cleaning in the case of internal contamination of the duct, but also when a strong wind pressure is accompanied when external air flows in, severe noise is generated due to air pressure with air inside the supply duct. , These noises are introduced into the room, and various problems such as causing discomfort of indoor residents are pointed out.
본 발명은 건물 내부의 환기를 전열교환소자 및 열전소자를 통하여 이중으로 열 교환시켜 에너지 절감을 도모하게 함과 동시에 실외 공기 도입량을 줄이면서 실내 공기를 재순환시켜 건물 실내에 음식물 냄새, 담배 냄새 및 외부의 미세먼지 유입 등을 줄이도록 함으로써 실내 공기를 정화 시키고자 함을 기술적 과제로 삼는다.The present invention doubles the heat exchange through the heat exchange element and the thermoelectric element inside the building to promote energy saving while reducing the amount of outdoor air introduced and recirculating the indoor air to re-circulate the indoor air, thereby smelling food, cigarettes and the outside of the building. The technical task is to purify the indoor air by reducing the inflow of fine dust.
본 발명은 공기 배출 구멍 및 공기 유입 구멍이 형성된 하부 커버에 결합 된 제1 함체 내부에 전열교환소자를 설치하고, 상기 제1 함체 일측에 흡입구를 설치하며, 상기 제1 함체 상부에 결합된 제2 함체 내부에 듀얼 송풍기 및 열전소자를 설치하고, 상기 제2 함체 일측에 배기구를 설치하되, 상기 전열교환소자에 의하여 열 교환된 실내 및 실외 공기를 듀얼 송풍기에 의하여 배기구 및 흡기구를 통하여 배출 및 흡입하도록 하되, 상기 제1 함체는 하부 커버의 중앙 바닥면 상부에 설치된 전열교환소자를 고정 시키는 4방향의 지지부재에 의하여 상기 제1 함체 내부를 제1 공기 체류실, 제2 공기 체류실, 제3 공기 체류실 및 제4 공기 체류실로 구획하고, 상기 제3 공기 체류실에 전열교환소자 일측에 근접하게 헤파 필터를 설치하되, 상기 하부 커버의 공기 유입 구멍 상부로 공기 유도관을 상부로 돌출시켜 제1 함체의 바닥면에 뚫어진 공기 유입구멍에 끼워 실외 공기가 실내로 유입되게 구성하고, 상기 제2 공기 체류실의 하부 커버 바닥면에 바이패스 댐퍼를 설치하며, 상기 제2 및 제4 공기 체류실의 하부 바닥면에 듀얼 송풍기를 구성하는 제1 송풍 팬 커버의 실외 공기 배출용 흡입구 및 제2 송풍 팬 커버의 실내 공기 흡입용 흡입구에 대응하는 공기구멍을 뚫어 형성하고, 상기 제2 함체는 바닥면에 돌출시킨 세로 방향의 제1 및 제2 구획판과 가로 방향의 제1 및 제2 구획판에 의하여 제1-1 공기 체류실, 제2-1 공기 체류실, 제3-1 공기 체류실 및 제4-1 공기 체류실로 구획하고,상기 제2-1 공기 체류실 및 제4-1 공기 체류실 각각에 설치된 제1 및 제2 송풍 팬 커버의 배출구를 세로방향의 제1 및 제2 구획판 각각에 뚫은 공기배출 구멍과 연통시켜 송풍기에 의한 배출 공기가 제1-1 및 제4-1 공기 체류실로 유입되게 구성하며, 상기 제3-1 공기 체류실의 바닥면에 공기 청정용 댐퍼를 설치하되, 상기 가로방향의 제1 구획판 중앙의 끼움 구멍 내부에 삽입된 열전소자의 냉각핀 및 방열핀이 상기 제1-1 및 제3-1 공기 체류실에 노출되게 설치하여 구성함을 특징으로 한다.The present invention is to install a heat exchange element inside the first housing coupled to the lower cover having an air discharge hole and an air inlet hole, a suction port is installed on one side of the first enclosure, and a second coupled to the upper portion of the first enclosure A dual blower and a thermoelectric element are installed inside the enclosure, and an exhaust port is installed on one side of the second enclosure, and the indoor and outdoor air heat-exchanged by the heat exchange element is discharged and sucked through the exhaust port and the intake vent by the dual blower. However, the first housing has a first air residence chamber, a second air residence chamber, and third air inside the first enclosure by a four-way support member for fixing the heat exchange element installed on the upper central bottom surface of the lower cover. It is divided into a residence chamber and a fourth air residence chamber, and a hepa filter is installed close to one side of the heat exchange element in the third air residence chamber, but the air guide tube is projected upward to the upper portion of the air inlet hole of the lower cover. It is configured to fit into the air inlet hole drilled in the bottom surface of the enclosure to allow outdoor air to enter the room, to install a bypass damper on the bottom surface of the lower cover of the second air residence room, and to An air hole corresponding to the intake port for outdoor air intake of the first blower fan cover and the intake port for indoor air intake of the second blower fan cover is formed on the bottom bottom surface by forming a dual blower, and the second enclosure is provided on the bottom surface. The first and second partition plates in the vertical direction and the first and second partition plates in the horizontal direction protruding the 1-1 air residence chamber, the 2-1 air residence chamber, the 3-1 air residence chamber, and the first It is divided into 4-1 air residence chambers, and the first and second partition plates of the first and second blower fan covers installed in each of the 2-1 air residence chambers and 4-1 air residence chambers are respectively vertically divided. It is configured to communicate with the air discharge hole drilled in the air so that the exhaust air by the blower flows into the 1-1 and 4-1 air retention chambers, and a damper for air cleaning is installed on the bottom surface of the 3-1 air retention chamber. , Cooling fin of the thermoelectric element inserted in the fitting hole in the center of the first partition plate in the horizontal direction And it characterized in that the heat dissipation fins are configured to be exposed to the 1-1 and 3-1 air retention chamber.
본 발명은 실내 냉, 난방 시 전열교환소자 및 열전소자를 통하여 2차적으로 열 교환시켜 실내 온도를 냉, 난방 온도에 맞추어 질 수 있도록 함으로써 폐열을 효율적으로 이용하여 에너지 절감을 도모하고, 하나의 환기장치에 공기 청정 기능을 포함 시켜 실내 공기의 정화를 증진시킴은 물론 실내 공기의 흐름을 신속하게 처리하되, 외부 실외 공기의 유입을 최소화시켜 미세먼지의 유입을 방지하게 하고, 열전소자에서 발생하는 결로 현상을 대폭 줄여 결로현상에 따른 환기장치의 파손 등을 방지하는 효과를 가진다.The present invention provides energy saving by efficiently using waste heat by allowing heat to be matched to the cooling and heating temperature by secondary heat exchange through a total heat exchange element and a thermoelectric element during indoor cooling and heating. By including the air cleaning function in the device, it not only promotes the purification of indoor air, but also quickly processes the flow of indoor air, but minimizes the inflow of outside air to prevent the inflow of fine dust, and condensation generated in the thermoelectric element. The effect is greatly reduced to prevent damage to the ventilation system due to condensation.
도 1은 본 발명에 따른 환기장치의 결합 사시도 이다.
도 2는 본 발명에 따른 환기장치의 분리 사시도 이다.
도 3은 본 발명에 따른 환기장치의 내부를 본 사시도 이다.
도 4는 본 발명에 따른 환기장치의 제1 함체의 평면도이다.
도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 환기장치의 바이패스 댐퍼의 작동상태 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 환기장치의 제2 함체의 평면도이다.
도 5a, 도 5b는 본 발명에 따른 환기장치의 공기 청정용 댐퍼의 작동상태 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 환기장치의 내부를 본 측면도이다.
도 6a는 본 발명에 따른 환기장치의 열전소자의 다른 실시예에 의한 설치상태 측 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 환기장치의 제1 함체 내부를 본 사시도 이다.
도 8은 본 발명에 따른 환기장치의 냉방 시 공기 흐름 개략도이다.
도 9는 본 발명에 따른 환기장치의 난방 시 공기 흐름 개략도이다.
도 10은 본 발명에 따른 환기장치의 공기 청정 시 흐름 개략도이다.
도 11은 본 발명에 따른 환기장치의 환기 시 공기 흐름 개략도이다.
도 12는 본 발명에 따른 환기장치의 실내 공기 재순환 시 공기 흐름 개략도이다.1 is a combined perspective view of a ventilation device according to the present invention.
2 is an exploded perspective view of a ventilation device according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view of the interior of the ventilation device according to the present invention.
4 is a plan view of a first enclosure of a ventilation device according to the present invention.
4A and 4B are cross-sectional views of an operating state of a bypass damper of a ventilation device according to the present invention.
5 is a plan view of a second enclosure of a ventilation device according to the present invention.
5A and 5B are cross-sectional views of an operating state of a damper for cleaning air in a ventilation device according to the present invention.
Figure 6 is a side view of the interior of the ventilation device according to the present invention.
Figure 6a is a cross-sectional side view of the installation state according to another embodiment of the thermoelectric element of the ventilation device according to the present invention.
7 is a perspective view of the interior of the first housing of the ventilation device according to the present invention.
8 is a schematic diagram of air flow during cooling of a ventilation device according to the present invention.
9 is a schematic diagram of air flow during heating of a ventilation device according to the present invention.
10 is a flow schematic diagram of air cleaning of a ventilation device according to the present invention.
11 is a schematic diagram of air flow during ventilation of a ventilation device according to the present invention.
12 is a schematic diagram of air flow when recirculating indoor air of a ventilation device according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 환기장치의 결합 사시도 이고, 도 2는 본 발명에 따른 환기장치의 분리 사시도 이고, 도 3은 본 발명에 따른 환기장치의 내부를 본 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 환기장치의 제1 함체의 평면도, 도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 환기장치의 바이패스 댐퍼의 작동상태 단면도, 도 5는 본 발명에 따른 환기장치의 제2 함체의 평면도, 도 5a, 도 5b는 본 발명에 따른 환기장치의 공기 청정용 댐퍼의 작동상태 단면도, 도 6은 본 발명에 따른 환기장치의 내부를 본 측면도, 도 6a는 본 발명에 따른 환기장치의 열전소자의 다른 실시예에 의한 설치상태 측단면도, 도 7은 본 발명에 따른 환기장치의 제1 함체 내부를 본 사시도, 도 8은 본 발명에 따른 환기장치의 냉방 시 공기 흐름 개략도, 도 9는 본 발명에 따른 환기장치의 난방 시 공기 흐름 개략도, 도 10은 본 발명에 따른 환기장치의 공기 청정 시 흐름 개략도, 도 11은 본 발명에 따른 환기장치의 환기 시 공기 흐름 개략도, 도 12는 본 발명에 따른 환기장치의 실내 공기 재순환 시 공기 흐름 개략도이다.1 is a combined perspective view of the ventilation device according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the ventilation device according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view of the interior of the ventilation device according to the present invention, and FIG. 4 is according to the present invention Top view of the first enclosure of the ventilation system, Figures 4a, 4b is a cross-sectional view of the operating state of the bypass damper of the ventilation system according to the present invention, Figure 5 is a plan view of the second enclosure of the ventilation system according to the present invention, Figure 5a, Figure 5b is a cross-sectional view of an operating state of a damper for air cleaning of a ventilation device according to the present invention, FIG. 6 is a side view of the inside of the ventilation device according to the present invention, and FIG. 6a is a view showing another embodiment of the thermoelectric element of the ventilation device according to the present invention. 7 is a perspective view of the interior of the first enclosure of the ventilation system according to the present invention, FIG. 8 is a schematic diagram of air flow during cooling of the ventilation system according to the present invention, and FIG. 9 is a ventilation system according to the present invention. Schematic diagram of the air flow during heating, FIG. 10 is a schematic flow diagram of the air of the ventilation apparatus according to the present invention, FIG. 11 is a schematic diagram of the air flow during ventilation of the ventilation apparatus according to the invention, and FIG. 12 is the indoor air of the ventilation apparatus according to the invention Schematic diagram of air flow during recirculation.
이하 본 발명을 첨부한 도면을 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through the accompanying drawings.
본 발명은 공기 배출 구멍(11) 및 공기 유입 구멍(12)이 형성된 하부 커버(10)에 결합 된 제1 함체(20) 내부에 전열교환소자(30)를 설치하고, 상기 제1 함체(20)일측에 흡입구(21)를 설치하며, 상기 제1 함체(20) 상부에 결합된 제2 함체(40) 내부에 듀얼 송풍기(50) 및 열전소자(60)를 설치하고, 상기 제2 함체(40) 일측에 배기구(41)를 설치하되, 상기 전열교환소자(30)에 의하여 열 교환된 실내 및 실외 공기를 듀얼 송풍기(50)에 의하여 배기구(41) 및 흡입구(21)를 통하여 배출 및 흡입하도록 하되, 상기 제1 함체(20)는 하부 커버(10)의 중앙 바닥면(10A) 상부에 설치된 전열교환소자(30)를 고정 시키는 4방향의 지지부재(20A), (20B), (20C), (20D)에 의하여 상기 제1 함체(20) 내부를 제1 공기 체류실(20-1), 제2 공기 체류실(20-2), 제3 공기 체류실(20-3) 및 제4 공기 체류실(20-4)로 구획하고, 상기 제3 공기 체류실(20-3) 일측의 전열교환소자(30) 일측면에 근접하게 헤파 필터(70)를 설치하되, 상기 하부 커버(10)의 공기 유입 구멍(12) 상부로 공기 유도관(12A)을 상부로 돌출시켜 제1 함체(20)의 상부 바닥면(211)에 뚫어진 공기 유입구멍(211A)에 끼워 실외 공기가 실내로 유입되게 구성하고, 상기 제2 공기 체류실(20-2)의 하부 커버(10) 바닥면(10A)에 뚫은 공기구멍(10A')에 바이패스 댐퍼(80)를 설치하며, 상기 제2 및 제4 공기 체류실(20-2)(20-4)의 바닥면(10A)에 듀얼 송풍기(50)를 구성하는 제1 송풍 팬 커버(51)의 실외 공기 배출용 흡입구(51A) 및 제2 송풍 팬 커버(52)의 실내 공기 흡입용 흡입구(52A)에 대응하는 공기구멍(10A-1)(10A-2)을 뚫어 형성하고, 상기 제2 함체(40)는 바닥면에 하향 돌출시킨 세로 방향의 제1 및 제2 구획판(40-1)(40-2)과 가로 방향의 제1 및 제2 구획판(40-3)(40-4)에 의하여 제1-1 공기 체류실(40A), 제2-1 공기 체류실(40B), 제3-1 공기 체류실(40C) 및 제4-1 공기 체류실(40D)로 구획하고, 상기 제2-1 공기 체류실(40B) 및 제4-1 공기 체류실(40D) 각각에 설치된 제1 및 제2 송풍 팬 커버(51)(52)의 배출구(51B)(52B)를 세로방향의 제1 및 제2 구획판(40-1)(40-2) 각각에 뚫은 공기배출 구멍(40-1')(40-2')과 연통시켜 송풍기(50)에 의한 배출 공기가 제1-1 및 제4-1 공기 체류실(40A)(40D)로 유입되게 구성하며, 상기 제3-1 공기 체류실(40C)의 바닥면(211)에 뚫어진 공기구멍(211-1)에 공기 청정용 댐퍼(90)를 설치하되, 상기 가로방향의 제1 구획판(40-3) 중앙의 끼움 구멍(40-3') 내부에 삽입된 열전소자(60)의 냉각핀(60-1) 및 방열핀(60-2)이 상기 제1-1 및 제3-1 공기 체류실(40A)(40C)에 노출되게 설치 구성하여 환기장치(100)를 제공할 수 있고, 특히 상기 구성에서 제1 함체(20) 내부에는 전열교환소자(30)를 설치하고, 제2 함체(40) 내부에는 열전소자(60)를 설치하도록 하는 구성은 후술하는 공기 흐름에 있어서 전열교환소자(30)를 통한 실내, 실외 공기의 열교환에 의한 공기 흐름과 열전소자(60)를 통한 실내, 실외 공기의 열교환에 의한 공기 흐름이 상호 충돌하여 공기 흐름을 방해하거나 열교환 능률을 저하 시키는 것을 방지하기 위한 이층구조를 제공하기 위한 것이다.In the present invention, the
도면 중 10B는 하부 커버(10)와 결합 되는 받침 프레임이고, 50A는 송풍기를 구동하는 모터부 이고, 제1 및 제2 송풍 팬 커버(51)(52) 내부에는 시로코 팬이 설치되며, 상기 모터부(50A)는 가로 방향의 제2 구획판(40-4)에 뚫어진 구멍에 끼우게 하여 설치할 수 있다.In the drawing, 10B is a supporting frame coupled with the
상기에서, 열전소자(60) 및 바이패스 댐퍼(80) 그리고 공기 청정용 댐퍼(90)각각의 동작은 본 발명의 환기장치(100)를 제어하는 미 도시한 조작 제어부 내의 마이크로 프로세서 유니트의 제어 프로그램에 의하여 제어되며, 특히 상기 열전소자(60)에는 냉방 및 난방 환기 시 전류방향을 상호 반대로 공급하여 냉각핀(60-1) 및 방열핀(60-2)의 기능이 반대로 수행되도록 제어하고, 상기 제2 공기 체류실(20-2)의 하부 커버(10) 바닥면(10A)에 뚫은 공기구멍(10A')은 실내 공기를 열교환 없이 보다 신속하게 재순환되게 하여 실외의 미세먼지 유입 정도를 줄이고 또한 봄 또는 가을에 실외의 시원한 공기가 실내로 유입되도록 실내 공기를 열교환 없이 유입하도록 하는 공기구멍으로, 이는 송풍기(50)의 제1 송풍 팬 커버(51)의 실외 공기 배출용 흡입구(51A)를 통하여 흡입되게 한다.In the above, each operation of the
그리고, 상기 제1-1 공기 체류실(40A) 및 제3-1 공기 체류실(40C) 내부에는 열전소자(60)를 덮는 돔 형상의 결로방지용 덮개(60A)를 설치하여 열전소자(60) 동작 시 발생하는 물방울 등에 의한 습기가 제2 함체(40) 내부 표면에 달라붙지 않게하여 결로현상에 의한 제2 함체(40)의 파손을 방지하도록 제공할 수 있고, 상기 열전소자(60)의 냉각핀(60-1) 및 방열핀(60-2)은 도 6a에 도시한 바와 같이 양측 각각 내측으로 경사지고 중앙에 배출구멍(60-1')(60-2')이 형성되게 하되, 상기 냉각핀(60-1) 및 방열핀(60-2) 각각의 배출구멍(60-1')(60-2') 직 하방의 제1 함체(20)의 상부 바닥면(211)에 드레인 구멍(211B)(211C)을 뚫어 냉각핀(60-1) 및 방열핀(60-2)에서 발생하는 결로에 의한 물방울을 종이로 형성된 전열교환소자(30) 상부로 낙하시켜 열교환 시 발생하는 열에 의하여 건조 시키게 함으로써 결로현상을 방지하도록 할 수 있고, 상기 열전소자(60)의 냉각핀(60-1) 및 방열핀(60-2) 각각의 양단을 내측으로 경사지게 형성한 것은 본 발명에 따른 환풍장치(100)가 실내 냉방을 위하여 열전소자(60)를 동작 시 냉각핀(60-1)이 냉각되면서 온도차에 의한 물방울이 냉각핀(60-1)에 맺히게 되는데, 이 물방울을 경사진 냉각핀(60-1)의 경사면을 따라 배출구멍(60-1')으로 낙하 되게 하는 것이고, 반대로 본 발명에 따른 환풍장치(100)가 실내 난방을 위하여 열전소자(60)를 동작 시 방열핀(60-2)가 냉각핀으로 변환되어 냉각되면서 온도차에 의한 물방울이 냉각핀(60-2)에 맺히게 되는데, 이 물방울을 경사진 방열핀(60-2)의 경사면을 따라 배출구멍(60-2')으로 낙하 되도록 하여 제2 함체(40) 내부의 결로현상을 방지하도록 하는 것이다.And, inside the 1-1 air residence chamber (40A) and 3-1 air residence chamber (40C), a thermoelectric element (60) is provided by installing a dome-shaped condensation preventing cover (60A) covering the thermoelectric element (60). The moisture caused by water droplets, etc., generated during operation may be prevented from sticking to the inner surface of the
한편, 바이패스 댐퍼(80)의 구성은 밀폐부(81)와 개방부(82)를 가지는 원형의 판재를 소형 모터(83)에 의하여 회전되게 하는 구성으로 소형 모터(83)의 구동에 의하여 상기 원형의 판재를 회전시켜 하부 커버(10)의 공기구멍(10A')을 밀폐부(81)에 의하여 밀폐시키거나 개방부(82)에 의하여 개방시키도록 하고, 상기 원형의 판재는 하부 커버(10)의 공기구멍(10A') 상부에 원형의 안내레일에 끼워지게 구성할 수 있으며, 공기 청정용 댐퍼(90)의 구성은 밀폐부(91)와 개방부(92)를 가지는 원형의 판재를 소형 모터(93)에 의하여 회전되게 하는 구성으로 소형 모터(93)의 구동에 의하여 상기 원형의 판재를 회전시켜 제1 함체(20)의 상부 바닥면(211)의 공기구멍(211-1)을 밀폐부(91)에 의하여 밀폐시키거나 개방부(92)에 의하여 개방시키도록 하고, 상기 원형의 판재는 제1 함체(20)의 상부 바닥면(211)의 공기구멍(211-1) 상부에 원형의 안내레일에 끼워지게 구성할 수 있다.On the other hand, the configuration of the
이와 같은 구성의 본 발명을 도 8에 제시한 실내 상태가 냉방 시 본 발명에 따른 환풍장치(100)의 공기 흐름도를 따라 설명하면 다음과 같다.The present invention of this configuration will be described in accordance with the air flow diagram of the
미 도시한 조작 제어부 내의 마이크로 프로세서 유니트의 제어 프로그램에 의하여 송풍기(50)를 작동시킴과 동시에 열전소자(60)를 동작시키면 실내의 낮은 온도를 가지는 실내 공기는 공기 배출 구멍(11)을 통하여 제1 함체(20)의 제1 공기 체류실(20-1)을 통하여 상승하여 전열교환소자(30) 일측을 통하여 제2 공기 체류실(20-2)로 유입되면서 흡입구멍(10A-1)을 통하여 송풍기(50)의 실외 공기 배출용 흡입구(51A)로 흡입되어 송풍기(50)의 배출구(51B)를 통하여 제2 함체(40)의 제3-1 공기 체류실(40C) 내부의 열전소자(60)의 방열핀(60-2)에 의하여 열 교환되면서 배기구(41)를 통하여 실외로 배출됨과 동시에 실외 공기는 흡입구(21)를 통하여 제1 함체(20)의 제3 공기 체류실(20-3)로 유입되어 헤파 필터(70)에 의하여 외부 미세먼지나 냄새를 여과시킨 후 전열교환소자(30)를 통과하여 제1 함체(20)의 제4 공기 체류실(20-4)로 유입되고, 상기 유입된 실외 공기는 흡입구멍(10A-1)을 통하여 송풍기(50)의 실내 공기 흡입용 흡입구(52A)로 흡입되어 송풍기(50)의 배출구(52B)를 거쳐 제2 함체(40)의 제1-1 공기 체류실(40A) 내부의 열전소자(60)의 냉각핀(60-1)에 의하여 열 교환되면서 공기 유도관(12A)을 통하여 공기 유입 구멍(12)을 통하여 실내로 정화된 공기가 낮은 온도로 유입되게 된다.When the
상기에서 실내의 낮은 온도를 가지는 실내 공기가 공기 배출 구멍(11)을 통하여 제1 함체(20)의 제1 공기 체류실(20-1)을 통하여 상승하여 전열교환소자(30) 일측을 통과할 때 전열교환소자(30) 타측으로 유입되는 높은 온도를 가지는 실외의 공기는 상기 전열교환소자(30)를 통과하는 낮은 온도의 공기에 의하여 열교환 되면서 실외의 높은 온도보다 낮은 온도로 열 교환되나, 열 교환 효율이 전열교환소자(30)의 특성상 70% 정도의 열 교환이 이루어지므로 이를 보상하기 위하여 본 발명은 상기와 같이 실외의 높은 온도의 공기를 1차적으로 전열교환소자(30)에 의하여 낮은 온도로 열 교환시킨 후 2차적으로 열전소자(60)의 냉각핀(60-1)에 의하여 더욱 낮은 온도로 열 교환시켜 실내로 공급하게 되므로 냉방 시 실내 온도를 냉방 온도에 적정하게 맞추어 설정할 수 있게 되어 폐열을 효율적으로 이용할 수 있음과 동시에 에너지 절약을 크게 절감할 수 있게 되는 것이다.In the above, the indoor air having a low temperature in the room rises through the first air residence chamber 20-1 of the
또한, 도 9와 같이 본 발명을 난방 시 적용할 경우에는 상기 도 8과 같은 공기 흐름을 가지나, 열전소자(60)의 냉각핀(60-1)과 방열핀(60-2)의 기능이 반대로 변경되면서 실외의 낮은 온도를 가지는 공기를 2차적으로 보상하여 보다 높은 온도의 공기가 실내로 유입되게 함으로써 냉방 효율을 증진시킬 수 있게 된다.In addition, when applying the present invention when heating as shown in FIG. 9, it has the air flow as shown in FIG. 8, but the functions of the cooling fins 60-1 and the radiating fins 60-2 of the
도 10은 본 발명에 따른 환풍장치(100)를 이용하여 실내 공기를 청정 시키기 위한 공기 흐름도로서, 이 경우에는 실외 공기 유입을 최소화하고, 실내 공기를 신속하게 재순환시켜 실내 공기를 정화 시키고자 하는 것으로, 열전소자(60)의 동작은 정지시키고, 송풍기(50) 및 공기 청정용 댐퍼(90)를 동작시키면 상기 공기 청정용 댐퍼(90)가 동작하여 제1 함체(20)의 상부 바닥면(211)의 공기구멍(211-1)을 밀개방부(92)에 의하여 개방시킨 상태가 되고, 이 상태에서 실내 공기는 공기 배출 구멍(11)을 통하여 제1 함체(20)의 제1 공기 체류실(20-1)을 거치면서 상승하여 전열교환소자(30) 일측을 통하여 제2 공기 체류실(20-2)로 유입되면서 흡입구멍(10A-1)을 통하여 송풍기(50)의 실외 공기 배출용 흡입구(51A)로 흡입되어 송풍기(50)의 배출구(51B)를 통하여 제2 함체(40)의 제3-1 공기 체류실(40C) 내부로 유입되고, 유입된 실내 공기의 일부는 배기구(41)를 통하여 실외로 배출됨과 동시에 나머지 일부는 상기 공기 청정용 댐퍼(90)의 동작에 의하여 개방된 제1 함체(20)의 상부 바닥면(211)의 공기구멍(211-1)을 통하여 제3 공기 체류실(20-3)로 유입함과 동시에 실외 공기도 흡입구(21)를 통하여 제1 함체(20)의 제3 공기 체류실(20-3)로 유입되어 헤파 필터(70)에 의하여 외부 및 실내의 미세먼지나 냄새를 여과시킨 후 전열교환소자(30)를 통과하여 제1 함체(20)의 제4 공기 체류실(20-4)로 유입되고, 상기 유입된 실외 공기는 흡입구멍(10A-1)을 통하여 송풍기(50)의 실내 공기 흡입용 흡입구(52A)로 흡입되어 송풍기(50)의 배출구(52B)를 통하여 제2 함체(40)의 제1-1 공기 체류실(40A) 내부를 통하여 공기 유도관(12A)을 거쳐 공기 유입 구멍(12)을 통하여 실내로 정화된 공기가 유입되게 되게 됨으로써 실내 공기의 재순환을 통하여 실내 공기를 정화 시킬 수 있게 되는 것으로, 이는 실내 및 실외 공기를 헤파 필터(70)에 의하여 여과시키면서 실내로 공급하게 함으로써 보다 신속한 공기 흐름이 이루어지고, 미세먼지가 많이 함유된 실외 공기를 실내 공기와 함께 정화 시킬 수 있어 실질적으로 실외 공기의 유입은 적은 상태에서 실내 공기를 정화시킬 수 있어 공기 청정 기능을 수행할 수 있게 되고, 이때 상기 전열교환소자(30)의 열 교환에 의하여 실내 공기의 온도는 적정하게 맞추어진다.10 is an air flow diagram for purifying indoor air using the
도 11은 본 발명에 따른 환기장치(100)를 이용하여 실내 공기를 환기시키는 상태의 공기 흐름도로서, 상기 도 8 및 도 9와 같은 공기 흐름을 유지하나, 단지 열전소자(60)의 동작은 정지된 상태에서 환기가 이루어지는 것으로 구체적인 동작 설명은 생략한다.11 is an air flow diagram of a state in which indoor air is vented using the
도 12는 본 발명에 따른 환기장치(100)를 이용하여 전열교환소자(30) 및 열전소자(60)에 의한 열 교환 없이 외부의 시원한 공기가 실내로 유입되게 하는 봄, 가을철에 사용하도록 하는 환기를 위한 공기 흐름 및 실내 공기의 재순환 흐름도로서, 이 경우에는 바이패스 댐퍼(80)를 동작시켜 소형 모터(83)의 구동에 의하여 원형의 판재를 회전시켜 하부 커버(10)의 공기구멍(10A')을 개방부(82)에 의하여 개방시키도록 하여 실내의 공기를 제2 공기 체류실(20-2)로 유입시킨 다음 흡입구멍(10A-1)을 통하여 송풍기(50)의 실외 공기 배출용 흡입구(51A)로 흡입되어 송풍기(50)의 배출구(51B)를 통하여 제2 함체(40)의 제3-1 공기 체류실(40C) 내부로 유입되고, 유입된 실내 공기는 배기구(41)를 통하여 실외로 배출시키고, 실외 공기는 흡입구(21)를 통하여 제1 함체(20)의 제3 공기 체류실(20-3)로 유입되어 헤파 필터(70)에 의하여 외부 및 실내의 미세먼지나 냄새를 여과시킨 후 전열교환소자(30)를 통과하여 제1 함체(20)의 제4 공기 체류실(20-4)로 유입되고, 상기 유입된 실외 공기는 흡입구멍(10A-1)을 통하여 송풍기(50)의 실내 공기 흡입용 흡입구(52A)로 흡입되어 송풍기(50)의 배출구(52B)를 통하여 제2 함체(40)의 제1-1 공기 체류실(40A) 내부를 통하여 공기 유도관(12A)을 통하여 공기 유입 구멍(12)을 통하여 실내로 정화된 공기가 유입되게 되는데, 이때 상기 하부 커버(10)의 공기구멍(10A')을 통해 배출되는 공기는 전열교환소자(30)를 통과하지 않게 되므로 외부의 실외 공기는 전열교환소자(30)를 통과하더라도 열 교환이 이루어지지 않게 되므로 봄, 가을 외부의 신선한 공기를 실내에 공급하게 할 수 있게 되고, 이러한 상태에서 바이패스 댐퍼(80)의 동작은 물론 공기 청정용 댐퍼(90)를 동작시키면 도 10과 같이 실내 공기의 신속한 재순환을 통하여 외부의 미세먼지 유입을 최소화할 수 있게된다.12 is a ventilation for use in the spring and autumn to allow cool air from outside to enter the room without heat exchange by the
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.Although the embodiments have been mainly described above, these are merely examples and do not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains are not exemplified above in the range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various modifications and applications are possible.
그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.And, the differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.Although the embodiments have been mainly described above, these are merely examples and do not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains are not exemplified above in the range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various modifications and applications are possible.
그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.And, the differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
10 : 하부 커버 20 : 제1 함체
21 : 흡입구 30 : 전열교환소자
40 : 제2 함체 41 : 배기구
50 : 듀얼 송풍기 60 : 열전소자
70 : 헤파 필터 80 : 바이패스 댐퍼
90 : 공기 청정용 댐퍼 100 : 환기장치10: lower cover 20: first housing
21: suction port 30: heat exchange element
40: second housing 41: exhaust
50: dual blower 60: thermoelectric element
70: HEPA filter 80: Bypass damper
90: air cleaner damper 100: ventilation
Claims (8)
According to claim 1, By operating the bypass damper (80) and the air cleaning damper (90) a part of the indoor air through the HEPA Peter (70) and the heat exchange element (30) to purify and heat exchange to the room A waste heat recovery type ventilation device having an air cleaning function, characterized in that it is configured to supply.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190035727A KR102115696B1 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Waste Heat Recovery Ventilation System with Air Purification Function |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190035727A KR102115696B1 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Waste Heat Recovery Ventilation System with Air Purification Function |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102115696B1 true KR102115696B1 (en) | 2020-05-26 |
Family
ID=70914855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190035727A KR102115696B1 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Waste Heat Recovery Ventilation System with Air Purification Function |
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