KR102154259B1 - 공기정화 환기 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 창틀의 수직 프레임에 고정되는 고정용 브라켓과, 상기 고정용 브라켓에 슬라이드 결합되고, 실외공기 및 실내공기가 통과하는 통로 역할을 하고, 실내공기와 실외공기를 열교환하는 열교환 유닛과, 실내 벽면에 설치되고, 상기 열교환 유닛과 연결되어 실외공기를 강제로 흡입 및 정화하여 실내로 공급하고 실내공기를 실외로 배출하는 본체 유닛으로 구성되어, 창틀의 설치면적을 최소화하고 설치작업이 쉽고 간단하며, 실내공기와 실외공기를 열교환하여 실내공기의 온도변화를 최소화할 수 있다.

Description

공기정화 환기 시스템{SYSTEM FOR VENTILATION AND FILTERING AIR}
본 발명은 창틀에 설치되어 실외공기를 직접 정화하여 실내로 유입시킬 수 있고, 실외공기와 실내공기를 열교환하여 실내공기의 온도변화를 최소화할 수 있는 공기정화 환기 시스템에 관한 것이다.
최근 환경오염에 따른 대기 오염이 심각해지고 황사나 미세먼지의 발생이 증가하면서 공기정화장치가 발전하고 있다.
현재 실내에 설치되어 실내공기를 정화시키는 공기정화장치가 대부분이다. 하지만, 실내에 설치되는 공기정화장치는 이미 오염된 실내공기를 정화시키기 때문에 미세 먼지나 각종 이물질을 정화하지만 환기가 되지 않아 실내 산소량이 감소하고 이산화탄소 증가하는 등 환기에 의해서만 해결할 수 있는 각종 문제가 발생된다.
이러한 문제를 해결하고자 실외공기를 직접 정화한 후 실내로 공급하여 환기와 공기 정화 역할을 동시에 수행하는 환기형 공기정화 시스템이 개발되고 있다.
환기와 공기정화를 동시에 수행하는 공기정화시스템은 현재, 창문에 설치되는 창문형과, 창문 이외의 환기장치에 설치되는 타입으로 분리될 수 있다.
창문형 공기정화 시스템의 경우 창문에 설치되기 때문에 벽을 뚫는 등의 별도의 구조 변경없이 설치가 가능하지만, 창문을 가리게 되어 창문의 고유기능인 햇빛 투과 기능과 시인성이 저하되는 문제가 있다.
창문형 공기정화 시스템의 문제점을 해결하고자 환기형 공기정화 시스템은 대한민국 등록특허공보 10-1518624(2015년 04월 30일)에 개시된 바와 같이, 공기정화 시스템은 실내에 배치되고, 외부공기를 흡입하는 흡입덕트가 건물의 외부와 연결되도록 건물의 벽에 흡입덕트가 통과하는 관통홀을 형성하였다.
이 경우 창문에 설치되어 창문을 가리는 문제는 해결할 수 있지만, 건물에 관통홀을 형성함에 따라 건물이 손상되고, 관통홀을 뚫기 위해 전문 작업자가 필요하며, 작업이 어렵고 비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 외부공기를 실내로 공급하여 정화가 이루어지므로 외부공기에 의해 실내의 온도 변화가 심한 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 10-1518624(2015년 04월 30일)
따라서, 본 발명의 목적은 창틀에 장착하여 건물이 손상되는 것을 방지하고, 설치 작업이 쉽고 간편한 공기정화 환기 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 창틀의 설치 공간을 최소화할 수 있어 창문의 햇빛 투과 및 시야 확보 기능을 유지할 수 있는 공기정화 환기 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 외부로 배출되는 실내공기와 실내로 공급되는 실외공기를 열교환하여 실내의 온도변화를 최소화할 수 있는 공기정화 환기 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따르면,
창틀의 수직 프레임에 고정용 브라켓이 고정되고, 상기 고정용 브라켓에 실외공기가 유입되는 통로 역할을 수행하는 공기 배관부가 고정되며, 실내 벽면에 설치되고 상기 공기 배관부와 연결되는 본체부가 실외공기를 강제로 흡입 및 정화하여 실내로 공급할 수 있다.
고정용 브라켓은 전면에 배치되는 전면판과, 상기 전면판의 양쪽 가장자리에서 절곡되어 수직 프레임의 양쪽 측면에 배치되는 측면판과, 상기 측면판에 결합되어 상기 고정용 브라켓을 수직 프레임에 고정하는 창틀 고정부재를 포함할 수 있다.
창틀 고정부재는 상기 측면판의 길이방향을 따라 복수로 형성되는 볼트 체결홀에 나사 결합되는 고정용 볼트가 사용될 수 있다.
공기 배관부는 창틀의 수평방향으로 배치되는 폭(T1)보다 창틀의 수직방향으로 배치되는 높이(T2)가 더 크게 형성되고, 상기 창틀의 수직방향으로 배치되는 높이(T2)는 창틀의 높이와 대응되게 형성될 수 있다.
공기 배관부는 외부공기가 통과하는 실외공기통로를 포함하며, 입구에 이물질 유입을 방지하는 그릴이 장착될 수 있다.
창틀의 공기 배관부가 고정되고 남는 공간에는 밀폐부재가 설치되어 실내공간을 밀폐할 수 있다.
공기 배관부와 본체부는 직각으로 연결될 수 있다.
본체부는 공기 배관부와 연결되고 정화된 외부공기를 실내로 공급하는 공기 공급구가 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 설치되어 실외공기를 필터링하는 필터와, 상기 하우징 내부에 설치되어 실외공기를 강제로 흡입하는 송풍유닛을 포함할 수 있다.
상기 송풍유닛은 복수의 시로코 팬들이 상기 공기 배관부의 길이방향으로 설치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 창틀의 수직 프레임에 고정용 브라켓이 고정되고, 고정용 브라켓에 열교환 유닛이 슬라이드 방식으로 결합되도록 하여 건물이 손상되는 것을 방지하고, 설치 작업이 쉽고 간단하다.
또한, 열교환 유닛은 창틀의 수평방향으로 배치되는 폭(T1)은 작게 하고 창틀의 수직방향으로 배치되는 길이(T2)를 크게 하여, 창틀의 설치 공간을 최소화할 수 있고 이에 따라 창문의 햇빛 투과 및 시야 확보 기능을 유지할 수 있도록 하였다.
또한, 열교환 유닛이 구비되어 실외로 배출되는 실내공기와 실내로 공급되는 실외공기 사이를 열교환하도록 하여 실내의 온도변화를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템이 창틀에 장착된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템이 창틀에 장착된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템의 고정용 브라켓이 창틀에 장착된 사시도이다.
도 6은 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템의 고정용 브라켓에 공기정화유닛이 장착된 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템의 고정용 브라켓에 공기 배관부가 장착된 것을 보여주는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템의 열교환 유닛의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템의 열교환 유닛의 평면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템의 열교환 유닛의 공기 흐름도를 보여주는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템의 열교환기의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템의 열교환기의 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화 환기 시스템은 창틀(100)의 수직 프레임(120)에 고정되는 고정용 브라켓(200)과, 고정용 브라켓(200)에 결합되고 실외공기와 실내공기가 통과하는 통로 역할을 하고 실외공기와 실내공기를 열교환하는 열교환 유닛(10)과, 열교환 유닛(10)과 연결되고 실내에 배치되어 외부공기를 정화한 후 실내로 공급하고 실내공기를 외부로 배출하는 본체 유닛(20)을 포함한다.
창틀(100)은 건물의 개구부에 장착되는 사각틀 형태이고, 창문(150)이 슬라이드 방식으로 열고 닫히도록 장착되며, 창문(150)의 상면과 하면이 각각 슬라이드 이동 가능하도록 레일이 설치되는 수평 프레임(110)과, 수평 프레임(110)의 좌우 측면에 연결되는 수직 프레임(120)을 포함할 수 있다.
본체 유닛(20)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 열교환 유닛(10)과 연결되고 전면에 정화된 실외공기를 실내로 공급하는 실외공기 공급구(32)와 실내공기가 흡입되는 실내공기 흡입구(34)가 각각 형성되는 하우징(24)과, 하우징(24)의 내부에 설치되어 실외공기를 필터링하는 필터(26)와, 하우징(24)의 내부에 설치되어 실외공기를 강제 송풍하는 제1송풍유닛(28)과, 실내공기를 강제 송풍하는 제2송풍유닛(30)을 포함할 수 있다.
본체 유닛(20)은 열교환 유닛(10)과 직각으로 연결되고 창틀(100) 옆 실내 벽면에 배치되어 창문(150)이 가려지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 열교환 유닛(10)과 본체 유닛(20)은 직각으로 연결되기 때문에 열교환 유닛(10)이 창틀(100)에 설치되면 본체 유닛(20)은 창틀 옆의 실내 벽면에 배치되어 본체 유닛(20)에 의해 창문(150)이 가려지는 것을 방지할 수 있다.
본체 유닛(20)의 하우징(24)과 열교환 유닛(10)의 케이스(12)는 직각으로 연결된다. 이들은 일체로 형성될 수 있고, 이송 및 보관의 편리성을 위해 각각 별도로 제조된 후 결합되는 구조를 가질 수도 있다.
필터(26)는 하우징(24)의 측면에 인출 및 인입 가능하게 설치되어 필터 교체가 편리한 구조를 가질 수 있다.
제1송풍유닛(28) 및 제2송풍유닛(30)은 축방향으로 공기를 흡입하고 반경방향으로 공기를 토출하는 복수의 시로코 팬으로 구성될 수 있고, 하우징(24)의 폭 방향으로 복수로 설치될 수 있다.
시로코 팬의 개수는 하우징(24)의 폭 방향 길이에 따라 결정될 수 있다. 즉, 하우징의 폭과 열교환 유닛의 폭이 동일하기 때문에 열교환 유닛의 폭이 길면 시로코 팬의 개수도 늘어난다.
열교환 유닛(10)은 창틀(100)에 수직으로 세워지게 배치되고 열교환 유닛(10)의 높이방향이 창틀(100)의 수평방향으로 배치되고 열교환 유닛(10)의 폭 방향이 창틀(100)의 수직 방향으로 배치될 수 있다.
따라서, 열교환 유닛(10)의 높이를 최소화하고 폭을 크게 하여 창틀(100)의 폭 방향으로 차지하는 면적을 작게 할 수 있어 창문의 시야 확보 기능 및 햇빛투과 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
필터(26)는 하우징(24)의 측면에서 인출될 수 있는 구조로 형성되어 필터 교체작업이 편리하게 이루어질 수 있도록 하였다.
열교환 유닛(10)은 본체 유닛(20)의 하우징(24)에 연결되고 창틀(100)의 수직 프레임(120)에 고정되며, 전방 및 후방이 실내공기와 실외공기가 흡입 및 배출되도록 개방된 케이스(12)와, 케이스(12) 내부에 수평하게 배열되어 실외공기와 실내공기를 열교환하는 복수의 열교환기(14)를 포함할 수 있다.
고정용 브라켓(200)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 창틀(100)의 수직 프레임(120)의 내면에 배치되는 전면판(202)과, 전면판(202)의 양쪽 가장자리에서 직각으로 연결되고 수직 프레임(120) 안쪽 및 바깥쪽 측면에 배치되는 측면판(204,206)을 포함할 수 있다.
고정용 브라켓(200)은 창틀(100)에 삽입하면 전면판(202)이 수직 프레임(120)의 내면에 밀착되고, 측면판(204,206)이 각각 수직 프레임(120)의 양쪽 측면에 배치된다. 이때, 전면판(202)의 폭(L)은 수직 프레임(120)의 폭에 비해 크게 형성되어 고정용 브라켓(200)을 창틀(100)에 쉽게 삽입할 수 있도록 한다.
고정용 브라켓(200)의 길이는 창틀(100)의 높이와 동일하거나 창틀(100)의 높이에 비해 작게 형성되고, 고정용 브라켓(200)의 길이가 창틀(100)의 높이보다 작게 형성될 경우 고정용 브라켓(200)을 설치하고 남는 공간부분은 별도의 밀폐부재를 장착하여 밀폐할 수 있다.
고정용 브라켓(200)의 측면판(204,206)에는 고정용 브라켓(200)을 창틀(120)에 고정하는 창틀 고정부재(210)가 장착된다.
창틀 고정부재(210)는 두 측면판(204,206) 중 적어도 하나에 길이방향으로 일정 간격으로 형성되는 볼트 체결홀(212)에 나사 결합되고 측면판(204,206)의 표면에 가압되는 볼트 타입으로 형성되며, 볼트 머리 부분은 일반적인 볼트 머리와 같이, 공구를 사용하여 회전시킬 수 있는 구조로 형성될 수 있고, 공구를 사용하지 않고 작업자가 손으로 잡고 돌릴 수 있는 손잡이부가 형성될 수 있다.
이러한 창틀 고정부재(210)는 그 끝부분이 뾰족한 형태로 형성되어 창틀(100)에 나사 결합될 수 있고, 창틀 고정부재(210)의 끝부분이 평면으로 형성되어 창틀(100)의 수직 프레임(120)에 가압될 수 있으며, 창틀(100)이 손상되는 것을 방지하기 위해 창틀 고정부재(210)의 끝부분에 밀착부재가 장착될 수 있다. 이때, 밀착부재는 창틀 고정부재(210)와 창틀(100) 사이의 밀착성을 높일 수 있는 고무재질의 밀착부재가 사용될 수 있다.
고정용 브라켓(200)과 열교환 유닛(10)의 케이스(12) 사이에는 도 7에 도시된 바와 같이, 열교환 유닛(10)이 슬라이드 방식으로 고정용 브라켓(200)에 결합되는 슬라이드 결합부(220)가 형성될 수 있다.
슬라이드 결합부(220)는 고정용 브라켓(200)의 전면판(202)에 폭방향으로 형성되는 슬라이드홈부(222)와, 열교환 유닛(10)의 케이스(12)에 형성되어 슬라이드홈부(222)에 슬라이드 방식으로 삽입되는 슬라이드 돌기부(224)를 포함할 수 있다.
슬라이드홈부(222)는 고정용 브라켓(200)의 전면판(202)의 양쪽 가장자리에 돌출되게 형성되고, 그 마주보는 면에 오목한 형태의 슬라이드 홈(226)이 형성된다. 그리고, 슬라이드 돌기부(224)는 열교환 유닛(10)의 케이스(12) 외면에 형성되고 그 양쪽에는 슬라이드 홈(226)과 동일한 슬라이드 돌기(228)가 형성되어 슬라이드홈(226)을 따라 슬라이드 방식으로 삽입될 수 있다.
슬라이드 결합부(220)에는 고정용 브라켓(200)에 열교환 유닛(10)을 슬라이드 방식으로 삽입한 후 열교환 유닛(10)이 고정용 브라켓(200)에서 이탈되는 것을 방지하는 고정장치가 별도로 설치될 수 있다.
이와 같이, 고정용 브라켓(200)은 창틀(100)에서 창문(150)을 일정 정도 열고 창틀(100)의 수직 프레임(120)에 고정용 브라켓(200)을 삽입한 후 창틀 고정부재(210)를 조이면 고정용 브라켓(200)이 창틀(100)에 고정되기 때문에 고정용 브라켓(200)을 창틀(100)에 고정하기 쉽고 숙련자가 아닌 일반인도 충분히 작업이 가능하다.
그리고, 열교환 유닛(10)에 형성되는 슬라이드 돌기부(224)를 고정용 브라켓(200)에 형성되는 슬라이드홈부(222)에 삽입한 후 슬라이드 이동시키면 고정용 브라켓(200)에 열교환 유닛(10)이 슬라이드 방식으로 장착되어 설치가 쉽고 편리하다.
이와 같이, 열교환 유닛(10)을 창틀(100)에 설치하면 열교환 유닛(10)이 연결되는 본체 유닛(20)이 창틀(100)에 고정되고, 창문(150)을 닫으면 창문(150)의 측면이 열교환 유닛(10)에 밀착되어 외부공기가 실내로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
열교환 유닛(10)은 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본체 유닛(20)의 하우징(24)에 연결되고 창틀(100)의 수직 프레임(120)에 고정되며, 전방 및 후방이 실외공기와 실내공기가 흡입 및 배출되도록 개방된 케이스(12)와, 케이스(12) 내부에 수평하게 배열되어 실내공기와 실외공기를 열교환하는 복수의 열교환기(14)를 포함할 수 있다.
열교환 유닛(10)은 실외공기 및 실내공기가 통과하는 공기 통로 역할을 하면서 창틀(100)에 장착되는 부분으로, 그 폭(T1)이 두꺼우면 그만큼 창틀(100)에 차지하는 면적이 커지게 되고, 창문의 시야 확보 및 햇빛 투과 기능이 저하될 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 열교환 유닛(10)의 폭(T1)을 최소화하면서 그 높이(T2)를 최대화하여 외부공기 흡입량이 줄어드는 것을 방지하면서도 창틀(100)에서의 설치공간은 최소화될 수 있도록 하였다.
열교환 유닛(10)은 그 폭(T1)이 창틀(100)의 수평 프레임(110) 방향이고, 높이(T2)는 창틀(100)의 수직 프레임(120) 방향이다.
본 실시예에서의 열교환기(14)는 케이스(12)내에서 창틀(100)의 수직 프레임(120) 방향, 즉 높이(T2) 방향으로 복수로 배열되도록 하여 열교환 유닛(10)의 폭은 작게 하면서도 열교환 면적은 충분하게 확보할 수 있도록 하였다.
열교환기(14)는 도 12에 도시된 바와 같이, 제1공기가 통과하는 제1공기통로(44)가 형성되는 제1열교환부(40)와, 제1열교환부(40)와 교대로 적층되고 제2공기가 통과하는 제2공기통로(46)가 형성되는 제2열교환부(42)를 포함할 수 있고, 제1공기통로(44)와 제2공기통로(46)는 서로 직교되도록 배치되어 제1공기통로(44)를 통과하는 제1공기와 제2공기통로(46)를 통과하는 제2공기가 열교환이 이루어질 수 있다.
제1열교환부(40)는 도 13에 도시된 바와 같이, 제1공기통로(44)가 형성되도록 주름진 형태의 제1파형판(40a)과, 제1파형판(40a)의 하면, 양쪽 측면 및 상면에 감싸지게 배치되어 제1공기통로(44)를 밀봉하는 평판(40b)을 포함할 수 있다.
제2열교환부(42)는 제1열교환부(40)와 교대로 적층되고 제2공기통로(46)가 형성되도록 주름진 형태의 제2파형판으로 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 열교환기(14)는 높이를 낮추고 수평방향으로 복수로 배열함으로써 슬림형 타입으로 구현하는 것이 가능하여 설치 공간을 최소화할 수 있고, 환기장치의 용량에 따라 둘 또는 셋 이상으로 열교환기 설치가 가능ㅎ하다는 이점이 있다.
복수의 열교환기(14)는 일 예로, 열교환기가 2개일 경우 케이스(12) 내부에는 수평방향으로 제1열교환기(16)가 설치되는 제1공간부(50)와, 제1공간부(50)와 격벽(54)에 의해 구획되고, 제2열교환기(18)가 설치되는 제2공간부(52)가 형성될 수 있다.
케이스(12)의 전면에는 실외공기가 흡입되는 제1흡입구(60)와 실내공기가 배출되는 제2배출구(62)가 형성되고, 케이스(12)의 후면에는 실내공기가 흡입되는 제2흡입구(64)와 실외공기가 배출되는 제1배출구(66)가 각각 형성될 수 있다.
케이스(12)의 전면에는 케이스(12)의 전면을 열교환기의 높이(L) 방향으로 분리하는 제1분리판(72)이 설치되고, 케이스(12)의 후면에는 케이스(12)의 후면을 상하로 분리하는 제2분리판(74)이 설치될 수 있다.
케이스(12)의 전면은 제1분리판(72)에 의해 높이방향으로 분리되고 그 상부는 실외공기가 흡입되는 제1흡입구(60)가 형성될 수 있고, 하부는 실외공기가 배출되는 제2배출구(62)가 형성될 수 있다.
그리고, 케이스(12)의 후면은 제2분리판(74)에 의해 높이방향으로 분리되고 그 상부는 실내공기가 흡입되는 제2흡입구(64)가 형성되고, 그 하부는 실외공기가 배출되는 제1배출구(66)가 형성될 수 있다.
제1흡입구(60)는 복수의 열교환기(14)의 제1공기통로(44)와 연통되고, 제2배출구(62)는 복수의 열교환기(14)의 제2공기통로(46)와 연통될 수 있다.
제1흡입구(60)에는 복수의 열교환기(14,16)의 제2공기통로(46)와 제1흡입구(60) 사이를 차단하여 제1흡입구(60)로 흡입되는 실외공기가 제2공기통로(46)로 유입되는 것을 방지하는 제1차단판(80)이 설치될 수 있다.
제2배출구(62)에는 복수의 열교환기(14)의 제1공기통로(44)와 제2배출구(62) 사이를 차단하여 제2배출구(62)로 배출되는 제2공기가 제1공기통로(44)로 유입되는 것을 차단하는 제2차단판(82)이 설치될 수 있다.
제2흡입구(64)에는 복수의 열교환기(14)의 제1공기통로(44)와 제2흡입구 (64) 사이를 차단하여 제2흡입구(64)로 흡입된 실내공기가 제1공기통로(44)로 유입되는 것을 방지하는 제3차단판(84)이 설치될 수 있다.
제1배출구(66)에는 복수의 열교환기(14)의 제2공기통로(46)와 제1배출구(66) 사이를 차단하여 제2공기통로를 통과하는 실내공기가 제1배출구(66)로 배출되는 것을 방지하는 제4차단판(86)이 설치될 수 있다.
케이스(12)의 전면 내부에는 케이스(12)의 전면 상부에 형성되는 제1흡입구로 흡입된 실외공기가 열교환기(14)의 제1공기통로(44)로 유입될 수 있도록 가이드하는 경사진 제1가이드판(90)이 설치될 수 있고, 케이스(12)의 후면 내부에는 열교환기(14)의 제1공기통로(44)를 통과한 실외공기를 케이스(12)의 후면 하부에 형성되는 제1배출구(66)로 가이드하는 경사진 제2가이드판(92)이 설치될 수 있다.
그리고, 케이스(12)의 전면 내부에는 열교환기(14)의 제2공기통로(46)를 통과한 실내공기를 케이스(12)의 전면 하부에 형성되는 제2배출구(62)로 안내하는 경사진 제3가이드판(94)이 설치될 수 있고, 케이스(12)의 후면 내부에는 케이스(12)의 후면 상부에 형성되는 제2흡입구(64)로 흡입된 실내공기를 열교환기(14)의 제2공기통로(46)로 가이드하는 제4가이드판(96)이 설치될 수 있다.
하나의 케이스(12) 내부에 복수의 열교환기(14)가 배열될 경우 케이스(12) 내부에 복수의 열교환기의 대각선이 일직선을 이루도록 배열되기 때문에 케이스(12)의 전면에는 제1흡입구 및 제2배출구가 케이스(12)의 폭 방향으로 각각 교대로 형성되고, 케이스의 후면에는 제2흡입구 및 제1배출구가 각각 교대로 형성될 수 밖에 없다. 이 경우 공기통로가 복수로 형성되어 배관을 연결하기 어렵고 제1공기와 제2공기가 서로 혼합되는 문제가 발생될 수 있다.
본 실시예에서는 제1흡입구(60)와 제2배출구(62)가 케이스(12)의 전면에 상하방향으로 구획되고 제2흡입구(64) 및 제1배출구(66)가 케이스(12)의 후면에 상하방향으로 구획되어 하나의 통로로 형성되기 때문에 배관을 각각 연결하기 쉽고, 제1공기와 제2공기가 서로 혼합되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 환기장치용 열교환 유닛의 실외공기의 흐름을 보면, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1공기는 화살표 C와 같이, 케이스(12)의 전면 상부에 형성되는 제1흡입구(60)로 흡입되고 열교환기(14,16)의 제1공기통로(44)를 통과하면서 실내공기와의 열교환이 이루어지고 케이스(12)의 후면 하부에 형성되는 제1배출구(66)를 통해 배출된다.
이때, 제1흡입구(60)에는 제1차단판(80)이 설치되어 제1흡입구(60)로 흡입된 실외공기가 제2공기통로(46)로 유입되는 것을 차단하고, 제1배출구(66)에는 제4차단판(86)이 설치되어 실외공기가 제2흡입구(64) 방향으로 유입되는 것을 차단한다.
그리고, 실내공기의 흐름을 보면, 도 11에 도시된 바와 같이, 실내공기는 화살표 D와 같이, 케이스(12)의 후면 상부에 형성되는 제2흡입구(64)를 통해 흡입되고 열교환기(14,16)의 제2공기통로(46)를 통과하면서 실외공기와 열교환이 이루어지고 케이스(12)의 전면 하부에 형성되는 제2배출구(62)를 통해 배출된다.
이때, 제2흡입구(64)에는 제3차단판(84)이 설치되어 제2흡입구(64)로 흡입된 실내공기가 제1공기통로(44)로 유입되는 것을 차단하고, 제2배출구(62)에는 제2차단판(82)이 설치되어 실내공기가 제1흡입구(60) 방향으로 유입되는 것을 차단한다.
필터(26)는 다공성 나노 웹으로 형성되고, 다공성 나노 웹은 전기 방사 가능한 고분자 물질과 용매를 일정 비율로 혼합하여 방사용액을 만들고, 이 방사용액을 전기 방사 방법에 의해 방사하여 나노섬유를 제조하고, 나노섬유가 축적되어 미세 기공을 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 고분자물질은 전기방사가 가능한 것으로 예를 들면, 합성 및 천연 고분자가 사용될 수 있으며, 이러한 고분자들을 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
고분자물질 중에서 본 발명의 필터재료로 특히 바람직한 것은 폴리아크릴로 나이트릴(PAN), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF), 폴리에스테르 설폰(PES: Polyester Sulfone), 폴리스티렌(PS), 폴리비닐 클로라이드(PVC, Poly Vinychloride), 폴리카보네이트 (PC, Poly carbonate), 폴리우레탄 (PU, polyurethane) 등을 단독으로 사용하거나, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF)와 폴리아크릴로니트릴(PAN)을 혼합하거나, PVdF와 PES, PVdF와 열가소성 폴리우레탄(TPU: Thermoplastic Polyurethane), PVC, PC등을 혼합하여 사용할 수 있다.
다공성 나노 웹은 PM 2.5 이하의 미세 먼지를 필터링하기 적합한 기공 평균 사이즈로 제조할 수 있다. 나노 섬유의 직경은 0.5~3㎛ 범위이고, 평균 기공의 크기는 0.2~10㎛ 이하인 것이 바람직하다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10: 열교환 유닛 12: 케이스
14: 열교환기 20: 본체 유닛
50: 제1공간부 52: 제2공간부
60: 제1흡입구 62: 제2배출구
64: 제2흡입구 66: 제1배출구
72: 제1분리판 74: 제2분리판
80: 제1차단판 82: 제2차단판
84: 제3차단판 86: 제4차단판
200: 고정용 브라켓 210: 창틀 고정부재
220: 슬라이드 결합부 100: 창틀
110: 수평 프레임 120: 수직 프레임

Claims (13)

  1. 수평 프레임과 수직 프레임으로 이루어지는 창틀의 수직 프레임에 고정되는 고정용 브라켓;
    상기 고정용 브라켓에 슬라이드 결합되고, 실외공기 및 실내공기가 통과하는 통로 역할을 하며, 실내공기와 실외공기를 열교환하는 열교환 유닛; 및
    실내 벽면에 설치되고, 상기 열교환 유닛과 연결되어 실외공기를 강제로 흡입 및 정화하여 실내로 공급하고 실내공기를 실외로 배출하는 본체 유닛을 포함하는 공기정화 환기 시스템이고,
    상기 열교환 유닛은
    전면에 실외공기가 흡입되는 제1흡입구와, 실내공기가 배출되는 제2배출구가 형성되고, 후면에 실외공기가 배출되는 제1배출구와 실내공기가 흡입되는 제2흡입구가 형성되며, 상기 실내공기가 통과하는 제1공기통로와 실외공기가 통과하는 제2공기통로가 형성되는 케이스; 및 상기 케이스 내에 배열되는 복수의 열교환기;를 포함하며,
    상기 복수의 열교환기는 상기 케이스 내에서 창틀의 수직 프레임 방향으로 복수로 배열되는 공기정화 환기 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고정용 브라켓은,
    전면에 배치되는 전면판;
    상기 전면판의 양쪽 가장자리에서 절곡되어 수직 프레임의 양쪽 측면에 배치되는 측면판; 및
    상기 측면판에 결합되어 상기 고정용 브라켓을 수직 프레임에 고정하는 창틀 고정부재를 포함하는 공기정화 환기 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 창틀 고정부재는 상기 측면판의 길이방향을 따라 복수로 형성되는 볼트 체결홀에 나사 결합되는 고정용 볼트인 공기정화 환기 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열교환 유닛은 창틀의 수평방향으로 배치되는 폭(T1)보다 창틀의 수직방향으로 배치되는 높이(T2)가 더 크고,
    상기 창틀의 수직방향으로 배치되는 높이(T2)는 창틀의 높이와 동일한 공기정화 환기 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열교환 유닛과 고정용 브라켓 사이에는 고정용 브라켓에 열교환 유닛을 슬라이드 방식으로 결합하는 슬라이드 결합부가 형성되고,
    상기 슬라이드 결합부는 고정용 브라켓의 전면판 양쪽 가장자리에 돌출되고, 그 마주보는 면에 슬라이드 홈이 형성되는 슬라이드홈부; 및
    상기 열교환 유닛의 케이스에 장착되고 그 양쪽 끝부분에 상기 슬라이드 홈과 동일한 슬라이드 돌기가 형성되는 슬라이드 돌기부;를 포함하는 공기정화 환기 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열교환 유닛과 본체 유닛은 직각으로 연결되는 공기정화 환기 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 본체 유닛은
    상기 열교환 유닛과 연결되고 전면에 정화된 실외공기를 실내로 공급하는 제1공기 공급구와 실내공기가 흡입되는 제2공기 흡입구가 각각 형성되는 하우징;
    상기 하우징 내부에 설치되어 실외공기를 필터링하는 필터;
    상기 하우징 내부에 설치되어 실외공기를 강제 송풍하는 제1송풍유닛; 및
    실내공기를 강제 송풍하는 제2송풍유닛을 포함하는 공기정화 환기 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 필터는 전기방사된 나노 섬유가 축적되어 미세 기공을 가지는 다공성 나노 웹으로 형성되는 공기정화 환기 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 전면에는 상하방향으로 제1흡입구와 제2배출구를 분리하는 제1분리판이 설치되고, 상기 케이스의 후면에는 상하방향으로 상기 제2흡입구와 제1배출구를 분리하는 제2분리판이 설치되는 공기정화 환기 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 전면 상부에는 제1흡입구가 형성되고, 상기 케이스의 전면 하부는 제2배출구가 형성되고,
    상기 케이스의 후면 상부에는 제2흡입구가 형성되고, 상기 케이스의 후면 하부는 제1배출구가 형성되는 공기정화 환기 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 열교환기의 제1통로와 제1흡입구 사이는 연통되고, 복수의 열교환기의 제2공기통로와 제1흡입구 사이는 제1차단판에 의해 차단되며,
    상기 복수의 열교환기의 제1통로와 제1배출구 사이는 연통되고, 복수의 열교환기의 제2통로와 제1배출구 사이는 제4차단판에 의해 차단되는 공기정화 환기 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 열교환기의 제2통로와 제2배출구 사이는 연통되고, 복수의 열교환기의 제1공기통로와 제2배출구 사이는 제2차단판에 의해 차단되고,
    상기 복수의 열교환기의 제2통로와 제2흡입구 사이는 연통되고, 복수의 열교환기의 제1공기통로와 제2흡입구 사이는 제3차단판에 의해 차단되는 공기정화 환기 시스템.
  13. 삭제
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