KR102278222B1 - 미세먼지 저감형 흡배기 이중덕트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세먼지의 저감이 가능한 흡배기 이중덕트 장치에 있어서: 공조기(10)에 연결되는 흡기관(21)과 배기관(22)을 동심으로 배치하면서 지지대(23)를 개재하여 연결한 본체(20); 및 상기 흡기관(21)의 내부로 노출되는 분무노즐(31)을 갖추고, 다수의 분무노즐(31)을 급수관(33)으로 연결한 제진수단(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 건물의 벽면에서 실내의 열교환기에 연결되어 외기와 연통하는 이중덕트 구조로서 미세먼지의 기상상황에 대응하여 미스트를 부가하는 기능으로 실내 공기 쾌적성을 유지하는 효과가 있다.

Description

미세먼지 저감형 흡배기 이중덕트 장치 {Fine dust reduction type dual duct apparatus with integrated air intake and exhaust}

본 발명은 흡배기 덕트 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 건물의 벽면에 설치되어 외기와 연통하도록 실내의 열교환기에 연결되는 미세먼지 저감형 흡배기 이중덕트 장치에 관한 것이다.

통상적으로 각종 건물의 환기설비에 적용되는 현열교환기 또는 전열교환기는 실내의 오염된 공기를 배출하는 경로와 실외의 공기를 유입하는 경로를 교차적으로 형성하여 현열 그리고/또는 잠열 회수에 의한 열효율 향상을 도모한다. 이와 같은 구조에서 실내측으로 실내흡입(RA)과 실내급기(SA)가 유도되고, 실외의 대기측으로 실외흡입(OA)과 실외배기(EA)가 유도된다. 어느 경우에나 실외측의 OA용 덕트와 EA용 덕트가 건물의 벽면을 관통하는데, 2개의 라인을 시공하는 것보다 하나의 라인으로 통합하는 것이 선호된다.

이와 관련하여 하기의 한국 공개특허공보 제2010-0109666호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1048867(선행문헌 2) 등을 참조할 수 있다.

선행문헌 1에 의하면 하우징의 일측단 및 타측단에 제1급기구 및 제1배기구를 각각 형성하고, 하우징의 후단에 제2급기구가 형성되는 급기덕트 및 제2배기구가 형성되는 배기덕트를 각각 설치함으로써, 하나의 하우징을 통하여 외부공기를 실내로 급기시키거나, 실내공기를 외부로 배기시킨다.

그러나, 이는 반원형 단면으로 양분하는 급기덕트와 배기덕트를 형성되므로 현열교환기의 OA용 덕트 및 EA용 덕트에 연결하기에 적합하지 않다.

선행문헌 2는 메인덕트의 둘레에 보조덕트가 구비되어 그 사이에 공간부가 형성된 이중 구조를 이루며, 보조덕트 내부에는 공간부를 통해 실외 공기를 실내로 분사하여 에어커튼을 형성할 수 있도록 분사수단이 구비된다. 이에, 실내에 오염물질의 확산을 방지하여 실내 오염도를 신속하게 낮추는 효과를 기대한다.

그러나, 이는 실내 오염물질의 흡입에 의한 환기와 오염도 저감을 요체로 하므로 열효율 향상을 실현하는 현열/전열교환기에 적용하기 미흡하다.

그리고, 상기한 선행문헌 1 및 2는 빈번하게 발생하는 미세먼지와 같은 기상현상에 대처하기 곤란하다.

한국 공개특허공보 제2010-0109666호 "일체형 급배기 후드" (공개일자 : 2010.10.11.) 한국 등록특허공보 제1048867호 "에어커튼을 이용한 이중덕트형 환기장치" (공개일자 : 2010.05.20.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 건물의 벽면에서 실내의 열교환기에 연결되어 외기와 연통하는 구조로서 미세먼지의 기상상황에 대응하여 미스트를 부가할 수 있는 미세먼지 저감형 흡배기 이중덕트 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 미세먼지의 저감이 가능한 흡배기 이중덕트 장치에 있어서: 공조기에 연결되는 흡기관과 배기관을 동심으로 배치하면서 지지대를 개재하여 연결한 본체; 및 상기 흡기관의 내부로 노출되는 분무노즐을 갖추고, 다수의 분무노즐을 급수관으로 연결한 제진수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 본체는 이중관 구조의 연통부재와 이중관 구조의 이음관을 개재하여 공조기에 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제진수단은 집적된 미세먼지를 세척하기 위한 분사노즐과 급수관을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 제진수단은 다수의 방전침과 다수의 집진판을 동심의 방사상으로 배치한 전기집진기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 제어기를 기반으로 하는 제어수단을 더 구비하고, 상기 제어기는 환경검출기를 통한 미세먼지 조건에 대응하여 펌프, 방전침, 집진판에 인가되는 전원을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 건물의 벽면에서 실내의 열교환기에 연결되어 외기와 연통하는 이중덕트 구조로서 미세먼지의 기상상황에 대응하여 미스트를 부가하는 기능으로 실내 공기 쾌적성을 유지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치를 설치 상태로 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 제진수단을 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 제진수단의 변형예를 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 제어수단의 회로를 나타내는 블록도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 미세먼지의 저감이 가능한 흡배기 이중덕트 장치에 관하여 제안한다. 공조기(10)인 현열교환기에 흡기와 배기를 이중의 덕트로 연결한 장치를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 공조기(10)는 실내측으로 실내흡입(RA)과 실내급기(SA)의 포트를 갖추고, 실외의 대기측으로 실외흡입(OA)과 실외배기(EA)의 포트를 갖춘다. 국내 대기환경기준에 해당하는 PM-2.5의 미세먼지에 적용되지만 이에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 본체(20)는 공조기(10)에 연결되는 흡기관(21)과 배기관(22)을 동심으로 배치하면서 지지대(23)를 개재하여 연결한 구조이다. 도 1을 참조하면, 공조기(10)의 실외측의 OA포트 및 EA포트에 각각 연결되는 흡기관(21) 및 배기관(22)의 이중덕트가 벽면(11)을 관통한다. 본체(20)의 이중덕트는 2개의 라인을 시공하는 것보다 하나의 라인으로 통합하는 측면에서 시공성을 높인다. 흡기관(21)은 배기관(22)의 내부에 다수의 지지대(23)를 이용하여 동심으로 배치된다. 흡기관(21)의 내단과 외단은 배기관(22)보다 더 길게 돌출된다.

한편, 흡기관(21)의 외단에는 흡기캡(25)이 설치되고, 배기관(22)의 외단에는 배기캡(26)이 설치된다. 흡기캡(25)과 배기캡(26)은 흡배기 기류의 방향을 다르게 유지하여 배기의 실내 유입을 방지한다.

또한, 본 발명에 따르면 제진수단(30)이 상기 흡기관(21)의 내부로 노출되는 분무노즐(31)을 갖추고, 다수의 분무노즐(31)을 급수관(33)으로 연결한 구조를 이루고 있다. 도 2에서 상류측 및 하류측의 분무노즐(31)이 급수관(33)으로 연결된 상태를 예시한다. 분무노즐(31)은 유로단면적 축소를 방지하도록 지지대(23)의 내부에 설치하는 것이 선호되지만 이에 한정되는 것은 아니다. 급수관(33)은 배기관(22)의 내면이나 외면에 설치되고, 외부의 관로를 통하여 펌프(43) 및 급수원(도시 생략)과 연결된다. 급수원은 수도관을 사용하는 것이 선호되지만 별도의 저수탱크를 배제하는 것은 아니다. 이에, 펌프(43)가 가동되면 급수관(33)으로 압송되는 물이 분무노즐(31)을 통하여 흡기관(21)의 내부에 분무된다. 흡기관(21)의 내부에 형성되는 미스트는 미세먼지를 비롯한 이물질의 침강을 유발한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 본체(20)는 이중관 구조의 연통부재(12)와 이중관 구조의 이음관(17)을 개재하여 공조기(10)에 연결되는 것을 특징으로 한다.

도 1에서, 공조기(10)가 연통부재(12)와 이음관(17)을 개재하여 본체(20)에 연결된 상태를 예시한다. 내부관(14)과 외부관(15)을 갖춘 연통부재(12)는 공조기(10)에서 본체(20)에 이르는 경로에 배치되도록 유연한 구조로 형성한다. 내부관(14)은 흡기관(21)에 외부관(15)은 배기관(22)에 연통된다. 이음관(17)은 본체(20)와 연통부재(12) 사이에 연결되도록 본체(20)와 동일한 흡기관(21)과 배기관(22)을 갖춘 이중관 구조이다. 흡기관(21)과 배기관(22)은 다수의 지지대(13)를 개재하여 동심으로 배치된다. 본체(20)의 내부에 침강된 미세먼지와 이물질을 제거하는 작업시 이음관(17)을 분리하거나 이음관(17)에 형성된 수거대(38)를 개방한다. 수거대(38)는 흡기관(21)의 내부로 접근 가능한 구조로 형성한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제진수단(30)은 집적된 미세먼지를 세척하기 위한 분사노즐(32)과 급수관(33)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 2에서, 흡기관(21)의 하측의 2개의 분무노즐(31)에 더하여 상측의 1개의 분사노즐(32)을 설치한 상태를 예시한다. 분사노즐(32)도 분무노즐(31)과 동일하게 지지대(23)의 내부에 설치하는 것이 선호되고, 급수관(33)과 펌프(43)를 통하여 급수원에 연결한다. 분사노즐(32)은 물을 분사하여 흡기관(21)의 내부에 침강된 미세먼지 등의 이물질을 세척하는 용도이다. 물론 펌프(43)를 통한 분사압력 조절로 분사노즐(32)에서 미스트와 유사한 입자상으로 분무할 수 있다.

한편, 분무노즐(31)과 분사노즐(32)의 배치 수량 및 위치는 다양한 변형이 가능하다. 흡기관(21), 흡기캡(25), 이음관(17), 연통부재(12) 등에 미세먼지를 여과하는 필터를 부가할 수도 있다.

본 발명의 변형예로서, 상기 제진수단(30)은 다수의 방전침(45)과 다수의 집진판(46)을 동심의 방사상으로 배치한 전기집진기(35)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 3을 참조하면, 이음관(17)의 내부에 전기집진기(35)를 설치한 상태를 예시하지만, 본체(20) 또는 연통부재(12) 중 적어도 하나에 설치하는 구성도 가능하다. 전기집진기(35)는 흡기관(21)의 내부에 방전침(45)과 집진판(46)을 갖춘 구조이다. 방전전극인 방전침(45)은 상류측에서 방사상 및 복렬로 배치되고 지지대(13)를 통하여 외부와 결선된다. 집진전극인 집진판(46)은 집진판(46)의 하류측에서 방사상으로 배치되고 지지대(13)를 통하여 외부와 결선된다. 집진판(46)과 집진판(46)은 복렬이면서 나선형으로 배치될 수도 있다.

이때, 전기집진기(35)의 방전침(45) 또는 집진판(46) 중 적어도 하나는 모터의 동력이나 공기의 유동력으로 회전하도록 구성할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 제어기(41)를 기반으로 하는 제어수단(40)을 더 구비하고, 상기 제어기(41)는 환경검출기(42)를 통한 미세먼지 조건에 대응하여 펌프(43), 방전침(45), 집진판(46)에 인가되는 전원을 제어하는 것을 특징으로 한다.

도 4를 참조하면, 제어수단(40)의 제어기(41)에 환경검출기(42), 펌프(43), 방전침(45), 집진판(46) 등이 연결된 상태를 예시한다. 제어기(41)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 탑재한 마이컴 회로로 구성한다. 제어기(41)의 제어 알고리즘은 메모리에 프로그램 및 데이터 형태로 저장되고 실행된다. 환경검출기(42)는 미세먼지 농도를 검출하는 외에 온습도 등의 기상과 관련된 신호를 생성한다.

작동의 일예로서, 제어수단(40)을 사용하지 않는 수동 방식과 제어기(41)를 가동하는 자동 방식으로 구현된다. 전자의 경우 미세먼지를 감지한 사용자가 분무노즐(31)로 물을 공급하여 제진한다. 이는 펌프(43)를 가동하거나 급수관(33) 상의 밸브(도시 생략) 개폐하는 방식으로 구현된다. 후자의 경우 제어기(41)가 미세먼지를 감지하여 분무노즐(31)로 미스트를 형성하는 외에 부가적으로 전기집진기(35)도 가동할 수 있다.

어느 경우에나 본체(20)의 흡기관(21)과 전기집진기(35)에 미세먼지가 침강되고 축적되면 분사노즐(32)을 가동한 다음 이음관(17)을 분리하거나 수거대(38)를 개방하여 수거한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 공조기 11: 벽면
12: 연통부재 13: 지지대
14: 내부관 15: 외부관
17: 이음관 20: 본체
21: 흡기관 22: 배기관
23: 지지대 30: 제진수단
31: 분무노즐 32: 분사노즐
33: 급수관 35: 전기집진기
38: 수거대 40: 제어수단
41: 제어기 42: 환경검출기
43: 펌프 45: 방전침
46: 집진판

Claims (5)

1. 미세먼지의 저감이 가능한 흡배기 이중덕트 장치에 있어서:
   공조기(10)에 연결되는 흡기관(21)과 배기관(22)을 동심으로 배치하면서 지지대(23)를 개재하여 연결한 본체(20); 및
   상기 흡기관(21)의 내부로 노출되는 분무노즐(31)을 갖추고, 다수의 분무노즐(31)을 급수관(33)으로 연결한 제진수단(30);을 포함하되,
   상기 본체(20)는 이중관 구조의 연통부재(12)와 이중관 구조의 이음관(17)을 개재하여 공조기(10)에 연결되고,
   상기 제진수단(30)은 집적된 미세먼지를 세척하기 위한 분사노즐(32)과 급수관(33)을 더 구비하고,
   상기 제진수단(30)은 다수의 방전침(45)과 다수의 집진판(46)을 동심의 방사상으로 배치한 전기집진기(35)를 더 구비하며,
   제어기(41)를 기반으로 하는 제어수단(40)을 더 구비하고, 상기 제어기(41)는 환경검출기(42)를 통한 미세먼지 조건에 대응하여 펌프(43), 방전침(45), 집진판(46)에 인가되는 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감형 흡배기 이중덕트 장치.
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