KR102297456B1 - 열전소자가 포함된 공기청정 기능을 구비한 공조장치 - Google Patents

열전소자가 포함된 공기청정 기능을 구비한 공조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열전소자가 포함된 공기청정 기능을 구비한 공조장치에 관한 것으로서, 외기가 실내로 유입되는 유로가 형성되는 케이스; 케이스 내에 형성되고 유체가 수용되는 유체수용부; 유체수용부의 일면에 배치되어 유체와 열교환을 수행하는 열교환핀; 및 열교환에 의해 온도차로부터 전력을 발생시키는 열전소자;를 포함하는, 열전소자를 포함하는 공조장치가 제공된다.

Description

열전소자가 포함된 공기청정 기능을 구비한 공조장치{AIR CONDITIONER WITH THERMOELECTRIC MODULE}
본 발명은 열전소자가 포함된 공기청정 기능을 구비한 공조장치에 관한 것이다.
공기조화기(空氣調和器) 또는　공조기는 실내 공기의 환경을 조절할 때 사용하는 장치다. 최근에는 대기중 미세먼지 문제 때문에 환기시 미세먼지 필터링이 중요하게 다루어지고 있다. 실내공기 개선을 위해 환기를 시키는 경우 겨울과 같이 내외부 온도 차이가 비교적 크게 형성되는 경우에는 찬공기가 실내로 유입되면서 벽면 등에 결로가 발생하기도 한다. 이에 따라, 벽지에 곰팡이가 증식하게 되고 이는 공기질을 지속적으로 악화시키는 악순환이 진행될 수 있다. 또한, 기존 환기장치의 필터에 결로가 생기면서 결로수가 얼어서 필터가 막히는 문제가 발생하기도 한다. 이러한 경우 건물에 설치되는 환기장치가 무용지물이 되는 경우가 발생할 수 있다.
한편, 겨울철 환기시에 결로수가 발생하지 않으면서도, 공기청정(미세먼지 필터링) 가능하고, 환기 기능을 하는 장치이면서, 무전력으로 동작이 가능한 공조기가 요구되고 있다. 이는, 공조장치를 발코니, 창문 등에 설치할 경우에 배선 작업이 곤란해지기 때문에 전기를 사용하지 않으면서 동작 가능한 장치로 개발이 요구되고 있는 것이다. 또한, 소음이 적은 공조장치를 요구하는 소비자들의 눈높이에 맞춰 전동기로부터 발생하는 소음을 발생시키지 않는 공조장치의 필요성이 점차 증대되고 있다.
대한민국 공개실용신안 제 1999-0017297 호 (1999. 05. 25)
본 발명의 일 실시예는 창문 또는 외벽에 설치가능하여 내기와 외기를 순환시키되, 공기정화를 수행함으로써 실내공기의 공기질 개선을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 외부전력의 개입없이 열교환을 수행하여 외기의 유입과정에서 공기의 온도를 증가시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 열전소자가 포함된 공기청정 기능을 구비한 공조장치에 관한 것으로서, 외기가 실내로 유입되는 유로가 형성되는 케이스; 케이스 내에 형성되고 유체가 수용되는 유체수용부; 유체수용부에 배치되어 유체와 열교환을 수행하도록 열교환핀을 포함하는 열교환부; 및 열교환부의 열교환에 의한 온도차로부터 전력을 발생시키는 열전소자; 및 유로 상에 배치되고, 열전소자에 의해 발생된 전력에 의해 구동되어 강제대류를 발생시키는 송풍부;를 포함하는, 열전소자를 포함하는 공조장치가 제공된다.
그리고, 열교환부는, 일측이 유체수용부를 향하고 타측이 실외측을 향하는 제1열교환부 및 일측이 유체수용부를 향하고 타측이 유로에 노출되는 제2열교환부를 포함할 수 있다.
또한, 케이스 내에 배치되고, 열전소자로부터 발생되는 잉여전력을 저장하는 배터리부; 배터리부는 열전소자에 의해 전력이 발생되지 않거나 송풍부 구동에 필요한 전력이 부족한 경우에 송풍부로 전력을 제공하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 유로 상에 필터부가 마련되고, 필터부의 일단으로 외기가 유입되며, 타단으로 필터링된 외기가 토출될 수 있다.
또한, 제1열교환부는 유체수용부의 내측으로 연장된 제1흡열핀과 외기 측으로 연장된 제1방열핀을 포함하고, 제1흡열핀 및 제1방열핀 사이에 열전소자가 개재되도록 배치될 수 있다.
또한, 유체수용부에는 유체가 유입되는 보충구와 유체를 외부로 배출하는 배출구가 형성되며, 보충구는 외부의 보일러 온수 배관과 연결될 수 있도록 마련될 수 있다.
또한, 상대습도 또는 이슬점을 측정하는 센서부를 더 포함하며, 제어부는 상시 센서부에서 측정된 상대습도 또는 이슬점이 기설정조건에 해당하는 경우에 열전소자에 전류를 인가하여 발열시켜 유입되는 외기를 가열하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 창문 또는 외벽에 설치가능하여 내기와 외기를 순환시키되, 외기가 유입되는 경로 중에 필터가 배치된 구간을 형성하여 공기정화를 수행함으로써 실내공기의 공기질이 개선되는 효과가 발휘된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열전소자를 적용하여 온도차에 따른 자가발전을 통해 별도의 전동기의 개입 없이 열교환을 수행하여 외기의 유입과정에서 공기의 온도가 증가되고 이에 따라 결로발생이 방지되는 효과가 발휘된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조장치의 투시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조장치의 투시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조장치의 투시도,
도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1흡열핀을 나타낸 도면이고, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자 및 제1방열핀을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유입유로를 나타낸 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자(160)를 포함하는 공조장치(이하, 공조장치)의 사시측 투시도이다.
본 발명의 일 실시예인 공조장치는 주택의 창문 근처, 외벽에 미리 형성된 개구부에 설치될 수 있다. 즉, 신축건물의 경우 건물 설계 과정에 미리 설치를 염두에 두고 설계에 반영된 경우에 설치될 수도 있다. 또는, 기존 건물에도 창틀의 일부를 교체하는 과정에서 설치가 가능하다. 예를 들어, 베란다 샷시 도어 상부에 설치될 수 있고, 또는 보일러 실에 인접한 창문에 설치될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 공조장치는 외기가 실내로 유입되는 유로가 형성되는 케이스(101), 케이스(101) 내에 형성되고 유체가 수용되는 유체수용부(1), 유체수용부(1)의 일면에 배치되어 유체와 열교환을 수행하는 열교환핀 및 열교환에 의해 온도차로부터 전력을 발생시키는 열전소자(Thermoelectric Module)(160)를 포함할 수 있다.
여기서 열전소자(160)란, 열에너지와 전기에너지를 변환시키는 소자를 의미하며, 열과 전기의 상호작용으로 나타나는 각종 효과를 이용한 소자를 뜻한다. 본 발명에서는 열전소자(160)를 통해 제벡(Seebeck) 효과 및 펠티에(Peltier) 효과 등을 이용하여 에너지를 제어할 수 있다. 여기서 제벡 효과는 두 종류의 금속선을 접속해서 폐회로를 만들고 그 두 접합부를 서로 다른 온도로 유지하면 회로에 전류가 흐르는 효과를 의미한다. 그리고, 펠티에 효과는 열전대에 전류를 흐르게 했을 때, 전류에 의해 발생하는　줄열　외에도 열전대의 각 접점에서 발열 혹은 흡열 작용이 일어난 현상을 의미한다. 이와 같이 두 금속의 접합점에서 한 쪽은 열이 발생하고, 다른 쪽은 열을 빼앗기는 현상을 이용하여 냉각 또는 가열을 수행할 수 있다.
구체적으로 케이스(101)는 창문이나 외벽(도 5의 W)에 설치될 수 있도록 형성될 수 있으며, 금속 또는 플라스틱 소재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 육면체의 형태를 갖출 수 있으며, 외벽(W)을 기준으로 외측으로부터 외기가 유입되도록 하여 외기가 필터링 및 열교환 과정을 거쳐 실내로 유입되도록 할 수 있다. 여기서 열교환은 외기가 유입되면서 유체수용부(1)에 저장된 온수와 열교환이 이루어질 수 있다. 여기서 온수는 열용량이 기체보다 높게 형성되는 액체인 것이 바람직하며 예시로서 온수로 지칭하기로 한다. 온수의 온도는 외기의 온도와 온도차가 클수록 열교환 효율이 증가되므로, 온수의 온도는 상대적으로 높을수록 유리하다. 예를 들어, 보일러에 의해 가열된 온수가 유입될 수 있다. 이는 상온(적어도 외기의 온도를 초과하는 온도)이상의 온도 상태인 물을 넣을 수 있는 것을 의미하며, 보다 효과적으로는 보일러 온수를 상기 유체수용부(1)에 충진시키고 보일러 온수의 열이 열전소자에 전달되면 열전소자에서 전력이 발생될 수 있다. 물론, 보일러 온수를 주입하면 온도차가 크므로 발전량이 증가하기 때문에 보다 바람직한 예로서 개시한 것이고, 적어도 외기온도를 초과하는 온도범위일 수 있다. 이러한 온수의 유입이 보다 자유로울 수 있도록 보충구(101a)는 외부의 보일러 온수 배관과 연결될 수 있도록 마련될 수 있다.
여기서, 유체수용부(1)에 수용되는 온수는 케이스(101)의 외측 상면에 형성된 보충구(101a)를 통해 보충될 수 있다. 열교환이 수행된 후에는 케이스(101)의 외측 하면에 형성된 배출구(101b)를 통해 배출될 수 있다.
물론, 여기서 냉수를 유입시키는 것도 가능하며 이때의 열교환은 유체수용부(1)로부터 방열하는 것이 아니고 흡열을 함으로써 내기온도를 저하시키는데 도모할 수 있다. 다만 본 예시에서는 온수와의 열교환을 통해 실내로 유입되는 외기의 온도를 증가시키는 경우로 설명하기로 한다.
나아가, 케이스(101) 내에 배치되고, 열전소자(160)로부터 발생되는 잉여전력을 저장하는 배터리(150)를 더 포함할 수 있다. 배터리(150)는 별도의 전력제공수단이지만 공조기 자체적으로 생산하는 전력을 의미하고 외부로부터 공조기에 제공되는 전력은 아니다. 즉, 공조기는 별도의 전력공급수단과의 전기적인 연결이 안된 상태에서 구동될 수 있다. 이는 열교환을 통해 전력생산을 자체적으로 수행할 수 있다. 구체적으로는 열교환핀에 의한 것일 수 있다.
열교환핀을 포함하는 열교환부는 일면이 유체수용부(1)를 향하고 타면이 외기 측을 향하는 제1열교환핀을 포함한다. 제1열교환핀은 유체수용부(1)에 수용된 온수에 의해 온도가 증가되고, 증가된 온도는 외기 측에 노출된 제1열교환핀에 의해 방열될 수 있다. 이 과정에서 제1열교환핀 내측에는 열전소자(160)가 마련되어 열교환되는 온도차에 의해 전력을 발생시킬 수 있다. 여기서 발생된 전력은 배터리(150)로 전달되어 저장되거나 또는 송풍부(140)를 구동하는데 이용될 수 있다. 즉, 제1열교환핀을 통한 열교환은 전력을 자체적으로 생산하기 위한 구성일 수 있다. 여기서 송풍부(140)는 팬, 팬을 지지하는 프레임 및 팬을 구동하는 모터 등을 포함하는 구성일 수 있다.
또한, 열교환핀을 포함하는 열교환부는 일면이 유체수용부(1)를 향하고 타면이 유로에 노출되는 제2열교환핀을 포함할 수 있고, 제2열교환핀은 케이스(101) 내부의 유로를 통과하는 외기와 열교환할 수 있다. 상기 열교환을 통해 외기의 온도가 증가되어 실내로 토출될 수 있다. 물론, 제2열교환핀에도 제1열교환핀과 같은 구조로 내측에 열전소자(160)가 배치될 수 있다. 제2열교환핀에 배치되는 열전소자(160)는 선택적이나 제1열교환핀에는 열전소자(160)가 필수적으로 배치될 수 있다.
구체적으로, 제1열교환핀은 유체수용부(1) 측으로 연장된 제1흡열핀(112)과 외기 측으로 연장된 제1방열핀(111)을 포함하고, 제1흡열핀(112) 및 제1방열핀(111) 사이에 열전소자(160)가 개재되도록 배치될 수 있다. 물론, 제2열교환핀도 유체수용부(1) 측으로 연장된 제2흡열핀(121)과 유로 측으로 연장된 제2방열핀(122)을 포함한다. 전술한 바와 같이 제2흡열핀(121) 및 제2방열핀(122) 사이에 선택적으로 열전소자(160)가 개재될 수 있다.
여기서, 유로는 외기가 유입되는 유입구(132)와 실내로 외기가 토출되는 토출구(135) 사이 구간일 수 있다. 상기 유로 상에는 필터부(130)가 마련되고, 필터부(130)는 일단이 외기가 유입되도록 외기 측으로 노출되고, 타단이 케이스(101) 내측에 위치될 수 있다. 즉, 유입구(132)는 필터부(130)가 외기 측으로 노출된 부분에 형성될 수 있다. 물론, 이는 일 예시에 불과하고, 필터부(130)가 유로 상에 위치하되, 상기 유입구(132)가 외기 측으로 미노출되도록 배치된 상태로 배치되는 것 또한 가능하다. 다만, 본 발명의 일 실시예를 통해 공조장치를 설명하기 위해 유입구(132)가 외기 측으로 노출된 예시로 설명하기로 한다.
상기 필터부(130)는 케이스(101) 내에 위치되되, 유체수용부(1)의 측면에 위치되고, 제2열교환핀은 유체수용부(1)를 기준으로 필터부(130)로부터 직교한 측면에 위치될 수 있다. 따라서, 유로의 형성방향은 적어도 1회 절곡되어 연장 형성될 수 있다. 이는 유로를 연장시킴으로써 열교환구간을 증가시켜 보다 적극적인 열교환이 이루어지도록 하기 위한 설계일 수 있다.
또한, 필터부(130)의 유입구(132)가 형성된 측에는 외기가 유입되는 각도를 결정하고, 우천시 필터부(130) 내측으로 빗물의 유입을 방지하기 위해 경사진 블레이드(131)를 더 포함할 수 있다. 여기서 블레이드(131)는 필터부(130)에 형성된 유입구(132)의 상측에 수평방향으로 연장되는 형태로 마련될 수 있고, 수직방향으로 다수 개가 배열될 수 있다. 나아가, 블레이드(131)의 경사각도는 가변적으로 조절이 가능하며, 유입구(132)의 개폐여부를 결정할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조장치의 사시측 투시도이다.
도 3을 참조하면, 배터리(150)는 열전소자(160)로부터 전력이 발생되지 않는 경우 또는 송풍부(140)의 구동전력이 부족한 경우에 송풍부(140)으로 전력을 제공하여 송풍부(140) 구동이 가능하도록 할 수도 있다. 배터리(150)는 열전소자(160)로부터 발생한 전력을 저장할 수 있고, 내장형 또는 외장형일 수 있다. 외장형인 경우에는 교체를 통해 여분의 배터리(150)를 충전할 수도 있다. 이때는 배터리(150)의 교체를 위해 배터리(150)가 케이스(101)로부터 분리될 수 있도록 배터리(150)측에 케이스(101)는 도어를 마련할 수 있다.
또한, 상기 도어와 같이 개방, 유지보수 및 열람이 가능한 열람부(105)는 필터부(130) 측에 마련될 수 있다. 상기 열람부(105)는 필터부(130)에 내장되는 필터의 교체를 위해 열람이 되는 것으로 유입구(132)의 반대측이 개방될 수 있도록 할 수 있다. 즉, 실내공간에서 열람이 가능하도록 열람부(105)가 마련될 수 있다. 본 예시에서 열람부(105)는 외기가 필터부(130)에 의해 여과된 직후이자, 제2열교환핀에 의해 열교환이 이루어지기 직전의 위치일 수 있다. 그리고, 열람부(105)는 사용자의 열람 편의를 위해 파지부(105b)를 포함할 수 있으며, 케이스(101)와 결합된 힌지(105a)를 중심으로 회동되며 개방될 수 있다.
나아가, 일반적으로 필터를 통과한 공기가 실내의 기류에 노출된 열람부(105) 측의 내부 위치에서 결로수가 발생할 가능성이 상대적으로 높으나, 본 발명의 일 실시예에서는 필터부(130)에 의해 필터링된 공기가 열교환을 통해 데워지면서 실내 유입되므로, 유입되는 공기의 온도가 이슬점 (노점, dew point) 이하로 내려가지 않은 상태로 실내로 토출되어 공기중 수증기가 응결되지 않을 수 있다. 또한, 상대습도 또는 이슬점을 감지하는 센서부(미도시)를 더 포함하며, 제어부(미도시)는 센서부에서 측정된 상대습도 또는 이슬점이 기 설정조건에 해당하는 경우에 열전소자(160)에 전류가 인가되도록 하여 실내공간으로 유입되는 외기를 가열하도록 제어할 수 있다.
또한, 리모컨(미도시)을 이용하여 본체의 동작을 ON/OFF 시킬 수도 있다. 즉, 케이스(101)의 일측에는 리모컨의 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 위치하고, 사용자가 공조장치의 가동을 원하는 경우에 리모컨으로 신호를 송신하고 수신부(미도시)가 신호를 수신하여 공조장치가 가동될 수도 있다. 수신부가 수신하는 신호에는 전원 ON/OFF, 열교환부의 ON/OFF, 송풍부 ON/OFF 등에 대한 신호가 포함될 수 있다.
한편, 송풍부(140)은 제2열교환핀 및 필터부(130) 사이에 위치될 수 있다. 송풍부(140)은 유로를 따라 외기가 이동되는 방향으로 강제대류를 발생시킬 수 있으며, 강제대류에 의해 제2열교환핀 측은 압력상승이 되어 토출구(135)로 공기가 토출될 수 있다. 반면에 필터부(130) 측은 송풍부(140)의 동작에 의해 압력강하가 됨으로써 필터부(130)의 유입구(132)를 통해 외기가 유입되도록 할 수 있다.
여기서, 송풍부(140)은 복수개 마련되고, 구동되는 송풍부(140)의 수를 선택적으로 결정함으로써 토출구(135)로 토출되는 공기의 양을 조절할 수 있다. 여기서 공기의 양을 조절하는 것은 토출구(135)의 유체통과 단면적이 동일하므로, 유로 내에서 제2열교환핀 측의 압력상승이 상대적으로 느리게 형성되는 것을 의미한다. 이는 보다 오랜시간 제2열교환핀과 외기가 접촉하는 것을 의미하고 토출부로부터 토출되는 공기의 온도를 기 결정된 범위 내에서 결정할 수 있다.
물론, 토출되는 공기의 온도는 온수의 온도, 제2열교환핀의 노출면적, 송풍부(140)의 강제대류 성능, 유로의 유체통과단면적 및 토출구(135)의 유체통과 단면적 등을 요인으로 변경될 수 있는 결과이다.
도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1흡열핀(112)을 나타낸 도면이고, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자(160) 및 제1방열핀(111)을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 제1흡열핀(112)은 유체수용부(1)로 연장되고 연장방향 반대면은 평면의 제1흡열면(112a)이 마련될 수 있다. 제1흡열면(112a)은 열전소자(160)와 접촉될 수 있다. 즉, 제1흡열면(112a)은 제1흡열핀(112)으로부터 전달되는 온수의 온도를 열전소자(160)로 접촉을 통해 전달할 수 있다. 제1흡열면(112a)과 접촉된 열전소자(160)의 일면의 온도는 증가되는 반면에 열전소자(160)의 타면은 제1방열면(111a)과 접촉되어 제1방열핀(111)을 통해 방열할 수 있다. 따라서, 열전소자(160)는 상기 일면과 타면 간의 온도차가 지속적으로 발생할 수 있다. 이러한 온도차는 열전소자(160)로부터 전력을 발생시키게 되고 발생되는 전력은 전로(161)를 따라 송풍부(140) 및 배터리(150) 중 하나 이상으로 전달될 수 있다.
여기서 열전소자(160)는 하나 이상이 마련될 수 있는데, 본 예시와 같이 다수개 마련된 경우 직렬 또는 병렬연결방식을 통해 서로 연결될 수 있다. 도시된 바를 통한 일 예로서 상단에 가로방향으로 배치된 10 개의 열전소자(160)는 직렬방식으로 서로 연결되고 하단에 가로방향으로 배치된 10 개의 열전소자(160)도 직렬방식으로 서로 연결될 수 있다. 각각의 10 개 단위의 열전소자(160)는 거로 독립적으로 구동될 수고 있고, 병렬연결이 되어 연결될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유입유로(F)를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 공조장치는 케이스(101) 내부에 임의의 영역이 형성될 수 있다. 상기 임의의 영역은 제1영역(S1) 및 제2영역(S2)일 수 있다. 상기 제1영역(S1)은 온수가 저장되는 공간일 수 있다. 제1영역(S1)은 상대적으로 외기 및 실내공간의 온도보다 높은 온도일 수 있다. 바람직한 온도는 온수의 온도가 가장 높고 실내공간의 온도와 외기의 온도가 순차적으로 높을 수 있다.
따라서 온도차에 의해 제1영역(S1)으로부터는 방열이 수행될 수 있다. 방열은 제1방열방향(HT1) 및 제2방열방향(HT2)으로 수행될 수 있다. 도시상 상하방향으로 표시된 방향이며, 좌우방향은 유체수용부(1) 내표면에 단열재 또는 차열재의 도포 및 부착을 통해 열손실이 발생하는 것을 방지하고 온수의 열로 인한 필터의 수명단축이 진행되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2영역(S2)은 케이스(101) 내에서 유로가 형성되는 영역일 수 있다. 제2영역(S2)은 제1유로구간(F1) 및 제2유로구간(F2)으로 구분될 수 있다. 상기 제1유로구간(F1)의 경우 필터부(130)를 경유하는 구간으로서 외기가 여과되며 미세먼지 등 이물이 여과되는 구간이고, 제2유로구간(F2)은 외기가 제2방열방향(HT2)으로 방열되는 열에 의해 열교환되어 외기의 온도가 증가되는 구간이다. 외기의 온도는 케이스(101) 내에서 증가되므로, 케이스(101) 내부의 유입유로(F) 상에는 외기의 온도가 이슬점(노점; dew point) 이하로 저하되는 것을 방지할 수 있어 공기 중 수증기가 응결되는 것을 예방할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1 : 유체수용부
101 : 케이스
101a : 보충구
101b : 배출구
105 : 열람부
105a : 힌지
105b : 파지부
111 : 제1방열핀
111a : 제1방열면
112 : 제1흡열핀
112a : 제1흡열면
121 : 제2흡열핀
122 : 제2방열핀
130 : 필터부
131 : 블레이드
132 : 유입구
135 : 토출구
140 : 송풍부
150 : 배터리
160 : 열전소자
161 : 전로
HT1 : 제1방열방향
HT2 : 제2방열방향
F : 유입유로
F1 : 제1유로구간
F2 : 제2유로구간
W : 외벽
S1 : 제1영역
S2 : 제2영역

Claims (7)

  1. 건물의 외벽 개구부에 설치되며, 외기가 실내로 유입되는 유로가 형성되는 케이스;
    상기 케이스 내에 형성되고 유체가 수용되며, 유입되는 외기가 상기 유체와 열교환이 이루어지도록 마련된 유체수용부;
    일측이 상기 유체수용부를 향하고 타측이 실외측을 향하여 상기 유체 및 외기와 열교환을 수행하는 제1열교환부 및 일측이 상기 유체수용부를 향하고 타측이 상기 유로에 노출되어 상기 유체와 열교환을 수행하는 제2열교환부를 포함하는 열교환부;
    상기 열교환부의 열교환에 의한 온도차로부터 전력을 발생시키는 열전소자;
    상기 유로 상에 배치되고, 상기 열전소자에 의해 발생된 전력에 의해 구동되어 강제대류를 발생시키는 송풍부;
    상기 케이스 내에 배치되고, 상기 열전소자로부터 발생되는 잉여전력을 저장하는 배터리부; 및
    상기 유로 상에 마련되며, 일단으로 외기가 유입되고, 타단으로 미세먼지가 필터링된 외기가 토출되도록 하여 공기청정 기능을 수행하는 필터부;를 포함하는, 열전소자를 포함하는 공조장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리부는 상기 열전소자에 의해 전력이 발생되지 않거나 상기 송풍부 구동에 필요한 전력이 부족한 경우에 상기 송풍부로 전력을 제공하도록 제어하는 제어부를 포함하는, 열전소자를 포함하는 공조장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1열교환부는 상기 유체수용부의 내측으로 연장된 제1흡열핀과 상기 외기 측으로 연장된 제1방열핀을 포함하고, 상기 제1흡열핀 및 상기 제1방열핀 사이에 상기 열전소자가 개재되도록 배치되는, 열전소자를 포함하는 공조장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 유체수용부에는 유체가 유입되는 보충구와 유체를 외부로 배출하는 배출구가 형성되며, 상기 보충구는 외부의 보일러 온수 배관과 연결될 수 있도록 마련되는, 열전소자를 포함하는 공조장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상대습도 또는 이슬점을 측정하는 센서부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상시 센서부에서 측정된 상대습도 또는 이슬점이 기 설정조건에 해당하는 경우에 상기 열전소자에 전류를 인가하여 발열시켜 유입되는 외기를 가열하도록 제어하는, 열전소자를 포함하는 공조장치.
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