KR102193840B1 - 천장형 공기순환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천장형 공기순환기에 관한 것으로, 내·외기흡입구(11, 12), 내·외기배출구(13, 14) 및 내·외기유로(15, 16)가 형성되는 케이싱(10); 케이싱(10)의 내부에 설치되는 전열교환기(20); 외기유로(16) 상에 설치되어 외기배출구(14)와 연통되는 급기유닛(30); 내기유로(15) 상에 설치되어 내기배출구(13)와 연통되는 배기유닛(40); 외기흡입구(12)와 인접하도록 외기유로(16) 상에 설치되는 전기집진기(50)를 포함하며, 급기유닛(30)은 양축모터(32); 양축모터(32)의 일축에 연결되는 제1 시로코팬(34); 양축모터(32)의 타축에 연결되는 제2 시로코팬(36)으로 이루어진다.
이에 따라, 천장형 공기순환기의 기능성 및 사용성을 상대적으로 향상시킬 수 있다.

Description

천장형 공기순환기 {CEILING TYPE AIR CIRCULATOR}

본 발명은 천장형 공기순환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 천장에 설치되어 내·외기를 간편하고 효율적으로 순환시킬 수 있는 천장형 공기순환기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기순환기는 실내의 환기 등을 위하여 일정의 장소에 설치되어, 실내공기(내기)를 실외로 배출시킴과 아울러 실외공기(외기)를 실내로 흡입하는 역할을 한다.

이러한 공기순환기는 그 사용목적 또는 용도 등에 따라 여러 다양한 형태로 구분된다.

특히, 천장에 설치되는 천장형 공기순환기에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이다.

종래의 천장형 공기순환기는 실외공기흡입구, 실외공기배출구, 실내공기흡입구 및 실내공기배출구가 구비되는 하우징; 하우징에 착탈 가능하게 내장되는 열교환기; 하우징에 내장되며, 실외공기흡입구로부터 실외공기를 흡입하여 실내공기배출구로 이송시키는 흡기팬; 하우징에 내장되며, 실내공기흡입구로부터 실내공기를 흡입하여 실외공기배출구로 이송시키는 배기팬; 하우징의 일측에 장착되는 공기청정유닛을 포함하여 구성된다.

이와 같은 천장형 공기순환기는 등록특허공보 제10-1982971호에 개시되어 있다.

그러나 위와 같은 구성의 천장형 공기순환기는 흡기팬을 통해 실외공기흡입구로부터 흡입된 실외공기가 전열교환기 및 공기청정유닛 등을 거치는 과정에서 발생되는 저항으로 인해 유량손실이 발생되어, 하나의 흡기팬을 통해서는 실내공기배출구를 통해 실내로 배출되는 실외공기의 유량을 충분히 확보하기 어렵다는 문제점이 있다.

이를 극복하기 위하여 흡기팬을 복수 개 설치할 경우에는 그 설치가 복잡할 뿐 아니라 추가적인 공간확보가 필요하며, 또한 흡기팬의 회전속도를 최대화할 경우에는 그에 따른 소음 및 진동 발생이 증가될 뿐 아니라 소모전력이 상대적으로 많이 소요된다.

이는 결국, 천장형 공기순환기의 기능성 및 사용성을 저하시키는 결과를 초래한다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 흡기팬의 설치가 간편할 뿐 아니라 그 설치공간을 최소화시킬 수 있으며, 실내로 공급되는 외부공기의 유량을 충분하게 확보할 수 있는 천장형 공기순환기를 제공하고자 하는 데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 천장형 공기순환기는, 내·외기흡입구와 내·외기배출구 및 내·외기유로가 형성되는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 설치되는 전열교환기; 상기 외기유로 상에 설치되어 상기 외기배출구와 연통되는 급기유닛; 상기 내기유로 상에 설치되어 상기 내기배출구와 연통되는 배기유닛; 상기 외기흡입구와 인접하도록 상기 외기유로 상에 설치되는 전기집진기를 포함하며, 상기 급기유닛은 양축모터; 상기 양축모터의 일축에 연결되는 제1 시로코팬; 상기 양축모터의 타축에 연결되는 제2 시로코팬으로 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 천장형 공기순환기는 급기유닛의 구조적 특징으로 인해, 그 설치가 간편할 뿐 아니라 설치공간을 최소화시킬 수 있으며, 실내로 공급되는 외부공기의 유량을 충분히 확보할 수 있을 뿐 아니라 그에 따른 소모전력을 최소화시킬 수 있다.

또한 급기유닛의 작동으로 인해 발생되는 진동 및/또는 소음을 최소화시킬 수 있다.

그로 인해, 천장형 공기순환기의 기능성 및 사용성을 상대적으로 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 사시도,
도 2는 도 1의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 내부를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 외기흐름을 도시한 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 내기흐름을 도시한 개략도,
도 6은 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 급기유닛 설치상태를 도시한 사시도,
도 7은 도 6의 배면도,
도 8은 도 6의 측면도,
도 9는 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 급기유닛의 가이드덕트를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 배기유닛 및 바이패스/먼지유입 겸용 도어의 설치상태를 도시한 사시도,
도 11은 도 10의 정면도,
도 12는 도 10의 측면도,
도 13의 (a), (b)는 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 바이패스/먼지유입 겸용 도어의 다른 실시예를 도시한 개략도,
도 14는 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 일반모드 시 공기흐름을 도시한 개략도,
도 15는 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 바이패스모드 시 공기흐름을 도시한 개략도,
도 16은 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 전기집진기 청소모드 시 공기흐름을 도시한 개략도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 천장형 공기순환기를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 천장형 공기순환기는 내·외기흡입구(11, 12), 내·외기배출구(13, 14) 및 내·외기유로(15, 16)가 형성되는 케이싱(10); 케이싱(10)의 내부에 설치되는 전열교환기(20); 케이싱(10)의 내부에 설치되는 급기유닛(30); 케이싱(10)의 내부에 설치되는 배기유닛(40); 외기흡입구(12)와 인접하도록 외기유로(16) 상에 설치되는 전기집진기(50); 내기유로(15) 및 외기유로(16)을 연통시키는 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60); 내기유로(15) 상에 설치되는 제1 필터(70); 외기유로(16) 상에 설치되는 제2 필터(80)를 포함하여 구성된다.

케이싱(10)은 직육면체 형상을 가지며, 물적 특성이 우수한 금속 또는 합성수지 재질로 이루어진다.

내·외기흡입구(11, 12)는 내·외기를 케이싱(10)의 내부로 흡입하기 위한 것이고, 내·외기배출구(13, 14)는 내·외기를 케이싱(10)의 외부로 배출하기 위한 것이다. 또한 내기유로(15)는 내기흡입구(11)를 통해 흡입된 내기(실내공기)를 내기배출구(13)로 안내하며, 외기유로(16)는 외기흡입구(12)를 통해 흡입된 외기(실외공기)를 외기배출구(14)로 안내하는 역할을 한다.

그리고 내기흡입구(11) 및 외기배출구(14)는 케이싱(10)의 일측면에 함께 위치하고, 외기흡입구(12) 및 내기배출구(13)는 케이싱(10)의 타측면에 함께 위치한다.

한편, 케이싱(10)의 내부에는 그 상태를 안정적으로 유지하기 위한 지지대(17, 18)가 구비되고, 케이싱(10)의 측면에는 전열교환기(20) 및 제1·2 필터(70, 80)의 점검을 위한 점검커버(18) 및 천장형 공기순환기의 운전을 위한 컨트롤러(미도시)가 구비되며, 외기흡입구(12) 및 내기배출구(13)에는 풍량 조절을 위한 댐퍼(미도시)가 구비된다.

전열교환기(20)는 케이싱(10)의 내부 중앙에 착탈 가능하게 결합되며, 내기흡입구(11)를 통해 흡입된 내기와 외기흡입구(12)를 통해 흡입된 외기를 서로 열교환시키는 역할을 한다.

이러한 전열교환기(20)는 마름모 형상의 단면을 가지며, 전열교환을 원활하게 구현할 수 있는 범위 내에서 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.

한편, 전열교환기(20)는 공지된 기술이므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

급기유닛(30)은 케이싱(10)의 외기흡입구(12)를 통해 외기를 흡입하여 외기배출구(14)를 통해 실내로 공급하기 위한 것으로, 외기유로(16) 상에 설치되어 외기배출구(14)와 연통된다.

이러한 급기유닛(30)은 도 6 내지 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 양측에 축이 각각 구비되어 있는 양축모터(32); 양축모터(32)의 일축에 연결되는 제1 시로코팬(34); 양축모터(32)의 타축에 연결되는 제2 시로코팬(36)으로 이루어진다. 제1·2 시로코팬(34, 36)은 일렬로 나란하게 배치되어, 양축모터(32)의 구동에 의해 동작된다.

위에서 설명한 급기유닛(30)의 구성적 특징으로 인해, 케이싱(10) 내에서의 설치 및 유지보수가 간편할 뿐 아니라 그 설치공간을 최소화시킬 수 있으며, 실내로 공급되는 외부공기의 유량을 충분히 확보할 수 있다. 아울러 급기유닛(40)의 작동으로 인한 소모전력은 물론이고 그로 인해 발생되는 진동 및/또는 소음을 최소화시킬 수 있다.

그리고 급기유닛(30)은 제1·2 시로코팬(34, 36) 및 외기배출구(14) 사이에 연통 설치되는 가이드덕트(38)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 가이드덕트(38)는 제1·2 시로코팬(34, 36)을 통해 배출되는 외기를 외기배출구(14)로 안정되게 가이드하여 외기의 분산으로 발생되는 풍량손실을 최소화시킬 수 있다. 예컨대, 가이드덕트(38)가 없을 경우에는 제1·2 시로코팬(34, 36)을 통해 2개소에서 배출되는 외기가 1개소의 외기배출구(14)로 합류하는 과정에서 와류 또는 병목 현상 등의 원인에 의해 풍량손실이 발생된다.

특히 가이드덕트(38)는 도 9에서와 같이 칸막이(38a)에 의해 제1·2 유로(38b, 38c)로 구분되고, 제1 유로(38b)는 제1 시로코팬(34)과 연통됨과 아울러 제2 유로(38c)는 제2 시로코팬(36)과 연통된다. 또한 가이드덕트(38)의 측면의 형상은 최소 저항을 유도하기 위하여 곡선으로 이루어지며, 제1·2 유로(38b, 38c)는 그 폭이 점차적으로 좁아지게 형성되도록 하여 유속을 증가시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 미설명 도면부호‘B1’는 내기유로(15) 및 외기유로(16)를 구획하기 위한 격벽을 나타낸 것이다.

배기유닛(40)은 케이싱(10)의 내기흡입구(11)를 통해 내기를 흡입하여 내기배출구(13)를 통해 실외로 배출하기 위한 것으로, 내기유로(15) 상에 설치되어 내기배출구(13)와 연통된다.

이러한 배기유닛(40)은 도 10 내지 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 일측에 축이 구비되어 있는 단축모터(42); 단축모터(42)의 축에 연결되는 시로코팬(44)으로 이루어진다.

그리고 시로코팬(44)은 케이싱(10)의 내기배출구(13)와 서로 연통되도록 설치된다.

한편, 배기유닛(40)의 상부에는 내기유로(15) 및 외기유로()를 구획하기 위한 격벽(B2)이 구비되어 있다.

전기집진기(50)는 케이싱(10)의 외기흡입구(12)를 통해 외기유로(16)로 흡입된 외기에 포함되어 있는 먼지 등을 포집하기 위한 것이며, 이러한 전기집진기(50)는 정전기력을 이용하여 먼지를 포집한다.

물론, 전기집진기(50)의 경우 정전기력이 해제되면 먼지가 전기집진기(50)로부터 이탈 가능한 상태가 된다.

이러한 전기집진기(50)로는 필요에 따라 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.

바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)는 도 10 내지 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 배기유닛(40)의 상부에 구비되는 격벽(B2)에 개폐 가능하게 설치되며, 열회수를 위한 바이패스모드 시에는 그 개방동작에 의해 내기를 전기집진기(50)가 위치하고 있는 외기유로(16)로 바이패스시키거나 또는 전기집진기(50)의 청소를 위한 청소모드 시에는 그 개방동작에 의해 전기집진기(50)를 통해 포집된 먼지를 배기유닛(40)이 위치하는 내기유로(15)로 유입시키는 역할을 한다.

또한 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)는 전기집진기(50)와 서로 인접하게 배치되며, 전기집진기(50)로부터의 먼지유입 효율을 상대적으로 높이기 위해서는 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)와 전기집진기(60)가 일렬로 배치되는 것이 바람직하다.

그리고 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)는 모터(M)에 의해 자동으로 회전 개폐되며, 이러한 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)를 통한 먼지유입을 원활하고 안정적으로 가이드하기 위해서는 도 13에서와 같이 그 양측에 주름진 형상(통상의 자바라 형상)으로 이루어진 한 쌍의 가이드날개부(W)가 구비됨과 아울러 그 전방에는 기밀패드(P)가 구비된다. 한 쌍의 가이드날개부(W) 각각은 그 일단이 격벽(B2)에 연결됨과 아울러 타단은 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)의 양측에 연결되어, 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)의 개방 시 연동되어 펼쳐짐과 아울러 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)의 폐쇄 시 연동되어 접혀진다. 특히 기밀패드(P)는 고무 재질로 이루어짐으로써 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)의 폐쇄시 기밀을 유지함과 아울러 충격을 완화시키는 역할을 수행한다.

한편, 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)의 개폐수단으로는 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있다

제1 필터(70)는 전열교환기(20)의 전방에 위치하여 실내에서 실외로 배출되는 내기에 포함되어 있는 먼지 등을 제거하기 위한 것으로, 망사필터가 사용되는 것이 바람직하다.

제2 필터(80)는 전열교환기(20)의 전방에 위치하여 실외에서 실내로 흡입되는 외기에 포함되어 있는 먼지 등을 제거하기 위한 것으로, 탄소필터가 사용되는 것이 바람직하다.

이러한 제1·2 필터(70, 80)는 케이싱(10)의 내부에 착탈 가능하게 설치되며, 망사필터 및 탄소필터 외 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있음은 물론이다.

도 14는 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 일반모드 시 공기흐름을 도시한 개략도이다.

도면에 도시되어 있는 바와 같이, 급기유닛(30)의 작동에 따라 외기흡입구(12)를 통해 흡입된 외기가 외기유로(16)로 안내되고, 이러한 외기는 전기집진기(50)와 제2 필터(80) 및 전열교환기(20)를 거친 후 외기배출구(14)를 통해 실내로 공급된다.

아울러 배기유닛(40)의 작동에 따라 내기흡기구(11)를 통해 흡입된 내기가 내기유로(15)로 안내되고, 이러한 내기는 제1 필터(70) 및 전열교환기(20)를 거친 후 내기배출구(13)를 통해 실외로 배출된다.

도 15는 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 바이패스모드 시 공기흐름을 도시한 개략도이다.

먼저, 댐퍼를 이용하여 외기흡입구(12)의 일부 또는 전부를 폐쇄하여 외기의 유입이 조절된 상태를 유지하고, 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)는 완전히 개방된 상태를 유지한다.

이 상태에서 급기유닛(30) 및 배기유닛(40)이 작동되면 내기유입구(11)를 통해 내기유로(15)로 유입되어 제1 필터(70) 및 전열교환기(20)를 거친 내기의 전체 또는 일부가 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)의 개방부를 통해 외기유로(16)로 바이패스되어 제2 필터(80) 및 전열교환기(20)를 거친 후 외기배출구(14)를 통해 실내로 공급된다.

도 16은 본 발명에 따른 천장형 공기순환기의 전기집진기 청소모드 시 공기흐름을 도시한 개략도이다.

먼저, 급기유닛(30)의 작동을 정지시킴과 아울러 전기집진기(50)의 정전기력을 해제시켜 포진된 먼지 등의 이탈이 가능하도록 한다.

그리고 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)를 완전히 개방시킨 상태에서 배기유닛(40)을 작동시키게 되면, 배기유닛(40)의 흡입력에 의해 전기집진기(50)에 포짐된 먼지 등이 내기유로(15)로 자연스럽게 유입되어 내기배출구(13)를 통해 실외로 배출된다.

10 : 케이싱 11 : 내기흡입구
12 : 외기흡입구 13 : 내기배출구
14 : 외기배출구 15 : 내기유로
16 : 외기유로 20 : 전열교환기
30 : 급기유닛 32 : 양축모터
34 : 제1 시로코팬 36 : 제2 시로코팬
38 : 가이드덕트 38a : 칸막이
38b : 제1 유로 38c : 제2 유로
40 : 배기유닛 50 : 전기집진기
60 : 바이패스/먼지유입 겸용 도어 B2 : 격벽

Claims (6)

1. 내·외기흡입구(11, 12), 내·외기배출구(13, 14) 및 내·외기유로(15, 16)가 형성되는 케이싱(10); 상기 케이싱(10)의 내부에 설치되는 전열교환기(20); 상기 외기유로(16) 상에 설치되어 상기 외기배출구(14)와 연통되는 급기유닛(30); 상기 내기유로(15) 상에 설치되어 상기 내기배출구(13)와 연통되는 배기유닛(40); 상기 외기흡입구(12)와 인접하도록 상기 외기유로(16) 상에 설치되는 전기집진기(50)를 포함하며, 상기 급기유닛(30)은 양축모터(32); 상기 양축모터(32)의 일축에 연결되는 제1 시로코팬(34); 상기 양축모터(32)의 타축에 연결되는 제2 시로코팬(36)으로 이루어지며,
   상기 급기유닛(30)은 상기 제1·2 시로코팬(34, 36) 및 상기 외기배출구(14) 사이에 연통 설치되는 가이드덕트(38)를 더 포함하며, 상기 가이드덕트(38)는 칸막이(38a)에 의해 제1·2 유로(38b, 38c)로 구분되고, 상기 제1 유로(38b)는 상기 제1 시로코팬(34)과 연통됨과 아울러 상기 제2 유로(38c)는 상기 제2 시로코팬(36)과 연통되며,
   상기 배기유닛(40)의 상부에는 상기 내기유로(15) 및 상기 외기유로(16)를 구획하는 격벽(B2)이 구비되고, 상기 격벽(B2)에는 내기를 상기 외기유로(16)로 바이패스시키거나 또는 상기 전기집진기(50)에 포집된 먼지를 상기 내기유로(15)로 유입시키기 위한 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)가 개폐 가능하게 설치되며, 상기 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60) 및 상기 전기집진기(50)는 일렬로 인접하게 배치되고, 상기 바이패스/먼지유입 겸용 도어(60)는 모터(M)에 의해 회전 개폐되며,
   상기 내·외기유로(15, 16) 상에 설치되는 제1·2 필터(70, 80)를 더 포함하며, 상기 케이싱(10)의 내부에는 지지대(17, 18)가 구비되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기순환기.
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