KR102317253B1 - 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환소자가 설치된 본체하우징에서 실내로 공기를 배출하는 급기구 외부측에, 중심부에 길이방향으로 설치된 광원부 외주연에 광촉매가 도포된 루바와 필터가 설치된 원통형의 광촉매 필터장치를 장착하여 실내로 유입되는 공기를 살균하고 소음을 줄일 뿐만 아니라 실내공기가 열교환소자를 거쳐 실외로 배출되지 않고 다시 실내로 유입되도록 배기구와 급기구 사이에 댐퍼를 설치하여 실내공기가 재순환되며 정화될 수 있도록 하므로 열교환소자의 피로도와 에너지 소모가 감소되는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기에 관한 것이다.

Description

흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기{Heat exchanger with cylindrical photo-catalyst filter with sound absorption function}
본 발명은 전열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환소자가 설치된 본체하우징에서 실내로 공기를 배출하는 급기구 외부측에, 중심부에 길이방향으로 설치된 광원부 외주연에 광촉매가 도포된 루바와 필터가 설치된 원통형의 광촉매 필터장치를 장착하여 실내로 유입되는 공기를 살균하고 소음을 줄일 뿐만 아니라 실내공기가 열교환소자를 거쳐 실외로 배출되지 않고 다시 실내로 유입되도록 배기구와 급기구 사이에 댐퍼를 설치하여 실내공기가 재순환되며 정화될 수 있도록 하므로 열교환소자의 피로도와 에너지 소모가 감소되는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 오피스텔이나 아파트, 주택과 같이 다수의 룸들이 형성된 건축물의 경우에 실내의 내부공기를 환기시키기 위해서는 주로 창문을 이용하고, 환기장치가 별도로 시공되어 있는 경우에는 환기장치를 이용하여 환기시키도록 한다.
창문 등의 개방을 통해서 실내를 환기시키는 경우에는 외부공기가 실내로 급속하여 유입되며 실내의 냉, 난방된 공기가 쉽게 손실되거나 내부공기가 급격하게 변화하는 문제와 함께 열에너지가 손실되는 문제점이 있었다.
이에 대한 문제점을 해결하기 위해 다수의 룸들과 연통되게 천장에 덕트를 설치하고, 외기 흡기용 팬과 실내 공기 배출용 팬을 구비하고 열교환소자와 필터를 내장한 열교환기를 이용한 환기시스템을 덕트와 연결하여 환기하도록 하며 열교환기로서 급기와 배기 공기가 서로 교차되게 유동하도록 하여 상대적으로 찬 외기의 급기 공기의 온도를 상승시켜 에너지 손실을 저감시키도록 하는 전열교환기를 사용하도록 한다.
이러한 전열교환기는 환기를 실행할 때 실내의 열을 놓치지 않고 그 열을 외부로부터의 급기로 옮겨 실내로 되돌아오게 하는 방식의 열교환기를 의미하며, 석면, 알루미늄, 나일론 등을 벌집 보양으로 적층한 구조를 갖는다.
종래의 전열교환기는 실내공기가 유입되는 제1배기구와, 유입된 실내공기가 실외로 배출되는 제2배기구와, 실외공기가 유입되는 제1급기구와, 실외공기가 실내로 배출되는 제2급기구가 형성되는 커버; 전원부를 통해 공급되는 전원에 의해 구동되고 상기 커버 내에 실장되어 실내공기와 실외공기의 흐름을 유도하는 팬부재; 상기 커버 내에서 상기 커버의 모서리에 일면이 대향되게 배치되고 제1배기구, 제2배기구, 제1급기구 및 제2급기구 각각과 타면에서 서로 분리되게 연결되는 전열교환요소; 상기 제1급기구와 제1배기구 중 하나 이상에 장착되어 상기 제1급기구를 통과하는 실외공기 또는 제1배기구를 통과하는 실내공기를 필터링하는 필터장치를 포함하고, 상기 필터장치는 필터의 사용시간 및 먼지집적량에 따라 필터교환이 이루어지도록 구성된다.
이러한 구성의 전열교환기는 팬부재에 의해 실내공기와 실외공기가 유도되어 전열교환요소에 의해 열교환이 수행되며, 이에 따라 실내의 냉난방 수행 및 실내공기와 실외공기의 환기를 수행할 수 있게 된다. 그리고 종래의 전열교환기는 냉방 또는 난방이나 환기를 수행한 후 적정한 실내온도에서 실내의 공기를 순환하는 과정을 수행하게 된다.
이와 같은 종래의 전열교환기는 주로 밀폐된 단일 공간이나 사무실 등에 설치하여 사용하기 때문에 내기나 외기를 강제로 급기 또는 배기하기 위해 전열교환기 내부에 설치되는 급기팬과 배기팬에서 발생하는 소음이 실내에서 생활하는 사람들에게 환경 저해 요인으로 작용하며, 천장에 설치되어 커버를 분리하고 필터를 교체하는데 어려운 문제가 있다.
그리고, 종래의 전열교환기는 필터 여과시 살균처리를 도모하기 위해 장치 내부에 살균램프를 내장하였으나, 내장형 살균램프 또한 필터와 마찬가지로 천장에 설치된 커버를 분리하고 좁은 내부로 직접 들어가야 하므로 청소 및 교환이 어렵고 외부에서 살균램프의 운전 상태를 확인할 수 없는 단점이 있다.
또한, 종래의 전열교환기는 급기팬을 통해 실내로 유입되는 공기에 유해물질이나 세균이 함유된 경우 이를 제거하는 기능이 취약한 단점이 있다.
KR 10-2010-0029789 (공개번호) 2010.03.17. KR 10-2079214 (등록번호) 2020.02.13. KR 10-2105006 (등록번호) 2020.04.21.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,
열교환소자가 설치된 본체하우징에서 실내로 공기를 배출하는 급기구 외부측에, 중심부에 길이방향으로 광원부가 설치되고, 상기 광원부의 외주연에 광촉매가 도포되는 루바와, 공기를 정화시키는 원통형의 필터가 장착되는 원통형 광촉매 필터장치를 부착하여 별도의 흡음재가 구비되지 않아도 실내로 유입되는 공기를 살균 및 정화하고 소음을 감소시키는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 본체하우징에서 원통형 광촉매 필터장치를 슬라이딩식으로 탈부착가능하여 수리 및 교체가 용이한 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 실내공기가 열교환소자를 거쳐 실외로 배출되지 않고 다시 실내로 유입되도록 실내공기가 유입되는 배기구와 급기구 사이에 댐퍼를 설치하고 청정모드에서 댐퍼를 열어 실내공기가 순환되므로 열교환소자의 피로도와 에너지 소모가 감소되며 필터교체 주기가 길어질 뿐만 아니라 실내공기가 순환되며 원통형 광촉매 필터장치를 통과할 수 있도록 하므로 순환되는 실내공기를 살균하여 실내에서 생활하는 사람들의 호흡기 계통질환을 예방하는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 길이방향으로 설치된 광원부를 중심으로 방사상에 설치되는 루바에 광촉매를 도포하여 광촉매의 도포면적으로 넓혀 오염물질을 산화시켜 분해하고 공기를 살균 정화하는 효율을 상승시키며 루바로 인해 난반사가 일어나 광촉매 효과가 상승되는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 원통형 광촉매 필터장치가 급기구로부터 공기가 유입되되, 광원부가 있는 중심통로를 따라 공기가 이동되고 광촉매가 도포된 루바와 필터를 통과하여 가장자리통로로 배출되므로 광촉매에서의 체류시간을 길게 하여 광촉매의 기능을 최대한 향상시키는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 실외공기가 나쁠 때 청정모드로 설정하면 급기구와 배기구가 사이의 댐퍼가 열려 실내공기가 순환되며 실외공기의 실내 유입을 막을 수 있고, 실외공기가 좋을 때 일반모드를 설정하면 댐퍼가 닫혀 실외공기와 실내공기의 순환이 용이한 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 댐퍼가 실외공기가 실내로 배출되는 급기구와 실내공기가 유입되는 배기구 사이의 격벽플레이트에 설치되어 실내공기가 최단거리로 이동할 수 있도록 하는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 원통형 광촉매 필터장치가 흡음기능을 갖으므로 흡음재가 따로 필요없는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외기와 내기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어지는 열교환소자(110)가 내부에 설치되고, 상기 열교환소자(110)를 통과하여 내기가 유출되는 배기통로가 형성되는 배기부(120)와, 상기 열교환소자(110)를 통과하여 외기가 유입되는 유입통로가 형성되는 급기부(130)로 구성되되, 상기 배기부(120)는 실내공기가 유입되는 제1배기구(121)와, 유입된 실내공기가 실외로 배출되는 제2배기구(122)가 구비되고, 상기 급기부(130)는 실외공기가 유입되는 제1급기구(131)와, 실외공기가 실내로 배출되는 제2급기구(132)가 구비되며, 상기 제1배기구(121)와 제2급기구(132) 사이 격벽플레이트(140)에 개폐가능한 격벽댐퍼(141)가 설치되는 본체하우징(100)과; 상기 제2급기구(132)의 외부측에 탈부착되고, 내부 중심부에 길이방향을 따라 배치되고 빛을 조사하는 광원부(210)와, 상기 광원부(210)를 중심으로 방사상에 상기 광원부(210)와 평행하게 배치되고 광촉매가 도포된 다수의 날개로 이루어지는 루바(220)와, 상기 루바(220) 외주연에 공기를 정화시키고 공기의 이동방향이 변경되는 원통형 필터부(230)가 삽입되는 원통체로 이루어지는 원통형 광촉매 필터장치(200);를 포함하며, 상기 원통형 광촉매 필터장치(200)는 제2급기구(132)로부터 공기가 유입되되, 광원부(210)가 있는 중심부에 제2급기구(132)와 연결되는 유입구(201)가 형성되어 유입구(201)로 공기가 유입되고, 길이방향으로 설치된 광원부(210)와 루바(220)를 따라 중심통로(202)에서 이동하다가 필터부(230)를 통과해 필터부(230) 외주연의 빈공간인 가장자리통로(203)를 통해 테이퍼진 직경을 갖는 배출구(204)로 배출되는 흡음기능을 갖는다.
본 발명의 상기 원통형 광촉매 필터장치(200)는 제2급기구(132)로부터 공기가 유입되되, 광원부(210)가 있는 중심부에 제2급기구(132)와 연결되는 유입구(201)가 형성되어 유입구(201)로 공기가 유입되고, 길이방향으로 설치된 광원부(210)와 루바(220)를 따라 중심통로(202)에서 이동하다가 필터부(230)를 통과해 필터부(230) 외주연의 빈공간인 가장자리통로(203)를 통해 테이퍼진 직경을 갖는 배출구(204)로 배출되는 흡음기능을 갖는다.
본 발명의 상기 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기는 상기 격벽댐퍼(141)를 열어 제1배기구(121)에서 배출된 실내공기가 제2급기구(132)를 통해 실내로 재순환되는 공기청정모드와, 상기 격벽댐퍼(141)를 닫아 제1배기구(121)에서 배출된 실내공기가 제2배기구(122)를 통해 외부로 배출되고, 제1급기구(131)에서 유입된 실외공기가 제2급기구(132)를 통해 실내로 배출되는 일반환기모드 중 어느 하나의 모드로 운용되는 흡음기능을 갖는다.
본 발명의 상기 광원부(210)는 방사상에 루바(220)가 설치되되, 어느 하나의 루바에 결합되어 고정되며, 상기 루바(220)는 원형의 고정수단(221)에 의해 서로 연결결합된다.
본 발명의 상기 원통형 광촉매 필터장치(200)는 전단면이 제2급기구(132)의 플랜지(132a)에 장착되고, 필터부(230) 후단면에서 필터부(230)와 광원부(210)를 고정하도록 2단으로 돌기(241)가 형성되는 고정부(240)가 중심통로(202)에서 필터부(230) 후단면까지 공기의 흐름을 차단한다.
본 발명의 상기 고정부(240)는 중심통로(202)와 필터부(230)에서 공기가 후단으로 흐르는 것을 차단하여 중심통로(202)에서 필터부(230)를 통과하여 가장자리통로(203)를 지나 배출구(204)로 배출되도록 유도한다.
본 발명의 상기 일반환기모드는 상기 급기팬(133), 배기팬(123), 상기 제1배기구(121)에 설치된 배기구댐퍼(121a), 상기 제2배기구(122)에 설치된 제2배기구댐퍼(122a) 및 상기 제1급기구(131)에 설치된 급기구댐퍼(131a)가 ON되고, 상기 격벽댐퍼(141)는 OFF되면서, 외부공기(OA)가 상기 급기구댐퍼(131a)를 통해 상기 제1급기구(131)가 구비되는 제1공간부(101)로 유입되고, 프리필터(111)를 지나 상기 열교환소자(110)를 통과한 후 상기 제2급기구(132)가 구비되는 제2공간부(102)에서 유동되면서 상기 급기팬(133)과 상기 제2급기구(132) 및 원통형 광촉매 필터장치(200)를 통해 실내로 공급되고, 실내공기(RA)는 상기 배기구댐퍼(121a)를 통해 상기 제1배기구(121)가 구비되는 제3공간부(103)로 들어가 상기 열교환소자(110)를 거치면서 외기와 열교환한 후 상기 제2배기구(122)가 구비되는 제4공간부(104)와 상기 배기팬(123)을 통해 외부로 배출된다.
본 발명의 상기 공기청정모드는 급기팬(133)이 ON되고, 상기 배기팬(123)은 OFF되며, 상기 상기 제1배기구(121)에 설치된 배기구댐퍼(121a) 및 격벽댐퍼(141)는 ON되고, 상기 상기 제1급기구(131)에 설치된 급기구댐퍼(131a) 및 제2배기구(122)에 설치된 제2배기구댐퍼(122a)가 OFF되면서, 실내공기(RA)가 상기 배기구댐퍼(121a)를 통해 상기 제1배기구(121)가 구비되는 제3공간부(103)로 유입되고 이어 격벽댐퍼(141)를 거쳐 상기 제2급기구(132)가 구비되는 제2공간부(102)로 유동되며 이어 상기 급기팬(133)과 상기 제2급기구(132) 및 원통형 광촉매 필터장치(200)를 통해 살균되면서 실내로 재공된다.
따라서, 본 발명의 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기는 열교환소자가 설치된 본체하우징의 제2급기구 외부측에, 중심부에 길이방향으로 광원부가 설치되고, 상기 광원부의 외주연에 광촉매가 도포되는 루바와, 공기를 정화시키는 원통형의 필터부가 장착되는 원통형 광촉매 필터장치를 부착하여 실내로 유입되는 공기를 살균하고 별도의 흡음재가 구비되지 않아도 소음을 감소시킬 뿐만 아니라 상기 원통형 광촉매 필터장치를 전열교환기 외부에서 슬라이딩식으로 탈부착가능하여 수리 및 교체가 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 실내공기가 열교환소자를 거쳐 실외로 배출되지 않고 다시 실내로 유입되도록 실내공기가 유입되는 제1배기구와 실내로 공기를 배출하는 제2급기구 사이의 격벽플레이트에 댐퍼를 설치하고 공기청정모드에서 댐퍼를 열어 실내공기가 순환될 수 있도록 하므로 열교환소자의 피로도와 에너지 소모가 감소되며 프리필터의 교체주기가 길어질 뿐만 아니라 공기가 원통형 광촉매 필터장치를 통과하며 유해물질이나 세균이 제거되므로 실내에서 생활하는 사람들의 호흡기 계통질환을 예방하는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 길이방향으로 설치된 광원을 중심으로 방사상에 설치되는 다수개의 날개로 이루어지는 루바에 광촉매를 도포하여 광촉매의 도포면적으로 넓혀 오염물질을 산화시켜 분해하고 공기를 살균 정화하는 효율을 상승시키며 루바로 인해 난반사가 일어나 광촉매 효과가 상승되는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 본체하우징의 급기구에서 원통형 광촉매 필터장치의 유입구로 공기가 유입되되, 광원부와 광촉매가 도포된 루바가 있는 중심통로를 따라 공기가 이동되고 필터부를 통과하여 가장자리통로로 배출되므로 광촉매에서의 체류시간을 길게 하여 광촉매의 기능을 최대한 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 실외공기가 나쁠 때 공기청정모드로 설정하면 댐퍼가 열려 실내공기가 순환되며 실외공기의 실내 유입을 막을 수 있고, 실외공기가 좋을 때 일반환기모드를 설정하면 댐퍼가 닫혀 실외공기와 실내공기의 순환이 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기에 대한 개략적인 사시상태도이고,
도 2는 본 발명에 따른 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기에 대한 평면상태도이고,
도 3은 본 발명에 따른 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기에서 원통형 광촉매 필터장치가 절단된 상태의 사시도와, 광원부와 루바의 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기에서 원통형 광촉매 필터장치의 단면도와, 공기의 흐름상태도이고,
도 5는 본 발명에 따른 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기를 통해 실내가 환기되는 공기의 일반환기모드에 대한 공기 흐름상태도이고,
도 6은 본 발명에 따른 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기를 통해 내기가 다시 실내로 들어가는 공기청정모드에 대한 공기 흐름상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
본 발명은 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기로서, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이,
외기와 내기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어지는 열교환소자(110)가 내부에 설치되고, 상기 열교환소자(110)를 통과하여 내기가 유출되는 배기통로가 형성되는 배기부(120)와, 상기 열교환소자(110)를 통과하여 외기가 유입되는 유입통로가 형성되는 급기부(130)로 구성되되, 상기 배기부(120)는 실내공기(RA)가 유입되는 제1배기구(121)와, 유입된 실내공기가 실외로 배출되는 제2배기구(122)가 구비되고, 상기 급기부(130)는 실외공기(OA)가 유입되는 제1급기구(131)와, 실외공기가 실내로 배출되는 제2급기구(132)가 구비되며, 상기 제1배기구(121)와 제2급기구(132) 사이에서 공간을 구획하는 격벽플레이트(140)에 개폐가능한 격벽댐퍼(141)가 설치되는 본체하우징(100)과,
상기 제2급기구(132)의 외부측에 슬라이딩식으로 탈부착되고, 내부 중심부에 길이방향으로 배치되어 빛을 조사하는 광원부(210)와, 상기 광원부(210)를 중심으로 방사상에 광촉매가 도포된 다수의 날개로 이루어지는 루바(220)와, 상기 루바(220) 외주연에 공기를 정화시키고 공기의 이동방향이 변경되는 원통형 필터부(230)가 삽입 장착되는 원통체로 이루어지는 원통형 광촉매 필터장치(200)를 포함한다.
상기 본체하우징(100)은 중심부에 열교환소자(110)가 설치되고, 실외공기(OA)가 유입되는 제1급기구(131)가 구비되는 제1공간부(101)와, 실외공기(OA)가 실내로 배출되는 제2급기구(132)가 구비되는 제2공간부(102)가 급기부(130)로 이루어지고, 실내공기(RA)가 유입되는 제1배기구(121)가 구비되는 제3공간부(103)와, 실내공기(RA)가 실외로 배출되는 제2배기구(122)가 구비되는 제4공간부(104)가 배기부(120)로 구비되며, 상기 급기부(130)와 배기부(120)가 열교환소자(110)를 중심으로 교차형성된다.
본 발명의 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기는 실외공기가 좋을 때는 제1급기구(131)의 급기구댐퍼(131a)와 제2배기구(122)의 제2배기구댐퍼(122a)를 열어 실외공기가 실내로 유입시키면서 동시에 실내 공기를 실외로 배출하는 일반환기모드로 설정하고, 실외공기가 나쁠 때는 급기구댐퍼(131a)를 닫아(OFF) 실외공기가 유입되지 못하도록 하고 제1배기구(121)의 배기구댐퍼(121a)를 통해 유입된 실내공기가 격벽플레이트(140)의 격벽댐퍼(141)를 통과하고 제2급기구(132)로 배출되게 순환시켜 공기를 정화시키는 공기청정모드로 설정할 수 있다. 이때 제2배기구댐퍼(122a)는 닫아(OFF) 제2배기구(122)를 통한 실외 공기 유입을 차단한다.
일반환기모드에서 실외공기가 열교환소자(110)를 통과한 후에 실내로 유입될때에 제2급기구(132)를 통해 배출되며 원통형 광촉매 필터장치(200)를 통과하여 실내공기가 순환되며 살균소독이 이루어지도록 구비된다.
또한, 공기청정모드에서 상기 격벽댐퍼(141)를 열어 제1배기구(121)에서 유입된 실내공기가 제2급기구(132)를 통해 배출되며 원통형 광촉매 필터장치(200)를 통과하여 실내공기가 순환되며 살균소독이 이루어지도록 구비된다. 이때, 공기청정모드에서 제2배기구(122)에 설치된 제2배기구댐퍼(122a)와 배기팬(123)은 OFF되고 제2급기구(132)에 설치된 급기팬(133)만 ON 되도록 구비된다.
이와 같이 본 발명은 상기 격벽댐퍼(141)를 열어 제1배기구(121)에서 흡기된 실내공기가 제2급기구(132)를 통해 실내로 재순환되는 공기청정모드와, 상기 격벽댐퍼(141)를 닫아 제1배기구(121)에서 배출된 실내공기가 제2배기구(122)를 통해 외부로 배출되고, 제1급기구(131)에서 유입된 실외공기가 제2급기구(132)를 통해 실내로 배출되는 일반환기모드 중 어느 하나의 모드로 운용된다.
일반환기모드와 공기청정모드 모두 제2급기구(132)를 통하여 실내로 공기가 유입되며, 제2급기구(132)를 지난 공기는 원통형 광촉매 필터장치(200)를 통과하여야 하며, 원통형 광촉매 필터장치(200)를 통과하는 과정에서 광촉매에 의한 유해세균의 살균과 필터를 통한 공기 정화는 물론이고, 별도의 흡음재 없이도 필터부(243)를 통과하는 과정에서 흡음처리되어 급기팬(133)의 소음이 감소된다.
그리고, 본 발명은 공기청정모드에서 제2배기구(122)에 설치되는 제2배기구댐퍼(122a)와 배기팬(123)이 꺼지고(OFF) 제1급기구(131)의 급기구댐퍼(131a)가 닫히며 제2급기구(132)에 설치되는 급기팬(133)이 켜져(ON) 제1배기구(121)에서 배출된 실내공기가 제2급기구(132)를 통해 실내로 재순환되며 열교환소자를 거치지 않고 실내공기를 정화하면서 실외공기의 실내 유입을 막을 수 있고, 일반환기모드에서는 배기팬(123)과 급기팬(133)이 켜지고(ON) 급기구댐퍼(131a), 제2배기구댐퍼(122a) 및 배기구댐퍼(121a)가 열려(ON) 제1배기구(121)에서 유입된 실내공기가 제2배기구(122)를 통해 외부로 배출되고, 제1급기구(131)를 통해 유입된 실외공기가 제2급기구(132)를 통해 실내로 배출되어 실외공기와 실내공기의 순환이 용이하게 된다.
한편, 상기 배기부(120)와 급기부(130)를 통해 유입된 공기가 통과하며 열교환이 이루어지는 열교환소자(110)의 입구부에는 제1급기구(131)에서 유입되는 외기를 정화시키는 프리필터(111)가 설치되며, 본 발명에서 공기청정모드 사용시 프리필터(111)와, 열교환소자(110)를 사용하지 않으므로 열교환소자(110)의 피로도를 낮추고 프리필터(111)의 교체 주기가 길어지게 된다. 전열교환기는 통상 층과 층 사이에 배치되며, 이러한 층과 층 사이는 대상 공간에서 천장에 해당되므로, 좁은 천장공간에서의 교체 작업이 매우 어렵다.
이와 같이 상기 본체하우징(100)은 공기청정모드에서 격벽댐퍼(141)를 열어 상기 제1배기구(121)에서 유입된 실내공기가 열교환소자(110)를 통과하지 않고 제2급기구(132)로 바로 이동하게 되며, 열교환소자(110)의 피로도 없이 실내 공기를 정화시키면서 이때 본체하우징(100) 내부에서 실내공기의 이동거리가 최단거리로 구비된다.
한편, 상기 제2급기구(132)에는 본체하우징(100) 내부측으로 급기팬(133)이 설치되고, 제2배기구(122)에는 본체하우징(100) 내부측으로 배기팬(123)이 설치되는데, 상기 급기팬(133) 및 배기팬(123)이 가동하며 진동과 소음이 발생된다. 특히 급기팬(133)은 실내쪽에 배치되는 팬으로 열교환소자(110)를 통과하여 공기를 흡기하여야 하므로 충분한 용량이 확보되어야 하고, 이러한 용량의 확보는 소음의 증가로 이어진다. 이러한 급기팬(133)의 소음 감소를 위하여 흡음재를 두거나, 격벽을 형성하기도 한다.
본 발명은 상기 제2급기구(132)에 본체하우징(100)의 외부측으로 결합되는 원통형 광촉매 필터장치(200)가 급기팬(133)과 실내 공간 사이의 거리를 이격시키며, 필터부(230)가 공기의 이동 방향을 변경시켜 급기팬(133)에서 발생되는 소음을 저감시킬 수 있다. 본 발명은 제2급기구(132)에서 배출된 공기가 유입구(201)에서 중심통로(202)를 따라 후면으로 이동하다가 중심통로(202)와 필터부(230)의 후단에 부착된 고정부(240)에 의하여 공기 이동방향이 수직으로 변경되어 필터부(230)를 통과하고, 이후 가장자리통로(203)를 거쳐 이동한다. 따라서 원통형 광촉매 필터장치(200)에서 공기의 이동방향은 중심통로(202)와 가장자리통로(203)에서 같고, 필터부(230)에서 수직인 형태가 되어 크게 2번 변경된다. 이러한 2번 공기 흐름 방향의 변경으로 공기는 필터부(230)를 통과하여야만 실내로 급기될 수 있다.
통과시 저항이 큰 필터부(230) 전에 저항없이 이동가능한 중심통로(202)에서 공기는 앞뒤로 이동하며 광촉매가 도포된 루바(220)와 연속적인 접촉을 하여 광촉매로 인한 살균과 탈취의 효과를 높이고, 이후 급기팬(133)의 가압으로 필터부(230)를 통과하며 정화된 후 저항없이 가장자리통로(203)를 통과한다.
본 발명에서 실내로 배출되는 공기는 필터부(230)를 통과하여야만 하고, 이러한 필터부는 공기의 이동방향을 변경시키고, 필터를 통과하면서 급기팬(133)의 소음을 감소시키게 된다.
이와 같이 상기 원통형 광촉매 필터장치(200)는 제1급기구(131)를 통해 제2급기구(132)로 유입된 실외공기 또는 제1배기구(121)를 통해 제2급기구(132)로 유입되는 실내공기를 살균할 뿐만 아니라, 급기팬(133)에서 발생되는 소음을 저감시킬 수 있게 된다.
그리고, 상기 원통형 광촉매 필터장치(200)는 제2급기구(132)로부터 공기가 유입되되, 광원부(210)가 있는 중심부에 제2급기구(132)와 결합되는 유입구(201)가 형성되어 유입구(201)로 실외 또는 실내공기가 유입되고, 길이방향으로 설치된 광원부(210)의 외주연에 설치된 루바(220)을 따라 형성되는 중심통로(202)에서 공기가 이동하다가 필터부(230)를 통과해 필터부(230) 외주연의 가장자리통로(203)를 통해 이동하며 중심부로 갈수록 폭이 좁아지는 배출구(204)로 배출된다.
본 발명은 본체하우징(100) 내부에 헤파필터를 따로 설치하지 않고 원통형 광촉매 필터장치(200)에 설치된 필터부(230)가 헤파필터로 이루어져 미세한 입자를 대부분 걸러내도록 구비된다.
이와 같이 상기 원통형 광촉매 필터장치(200)는 길이방향으로 광원부(210)가 설치되며, 상기 광원부(210) 외주연에 광촉매가 도포되는 루바(220)와 원통형의 관 형상을 갖는 필터부(230)가 설치된다.
상기 광원부(210)는 자외선을 방출하는 UV-A 또는 UV-C로 이루어질 수 있고, 상기 광원부(210)가 UV-C로 이루어질 경우 UV-A에 비해 살균효과가 더 높게 구비되며, LED로 이루어져 전구에 비해 수명이 긴 장점을 가지게 된다.
한편, 상기 광원부(210)로부터 빛에너지를 흡수하여 광화학반응을 개시하고 촉매로서 광화학 반응을 촉진하기 위해 광원부(210)의 외주연에 설치되는 루바(220)에는 광촉매인 이산화 타이타늄(Ti02)가 도포된다.
상기 루바(220)는 광촉매가 도포되어 광촉매의 기능을 더욱 활성화시키기 위해 광원부(210)의 외주연에 설치된다. 루바(220)는 그 단면이 타원형이며, 광원부(210)의 주위에서 상기 광원부(210)와 평행하고 방사상으로 다수개 구비된다. 루바(220)는 길이방향을 따라 길게 형성되어 필터부(230)를 통과하기 전에 공기의 이동에 따라 그 표면이 길게 노출되며 오랜시간 공기와 접촉한다. 루바(220)는 광원부(210)와 필터부(230) 사이에 위치하며, 이때, 상기 광원부(210)는 하나 이상의 루바에 결합되어 고정된다. 상기 어느 하나의 루바는 광원부(210)로부터 연장형성되고 필터부(230) 사이에서 광원부(210)를 고정할 수 있도록 한다. 또한, 다수개로 구비되는 상기 루바(220)는 루바 사이를 연결하는 원형의 고정수단(221)에 의해 서로 연결결합된다. 고정수단(221)은 루바 사이를 관통하여 서로를 느슨하게 연결하며, 광원부(210)의 주변에서 루바가 서로 충돌하는 것을 방지하면서 유입되는 공기에 의하여 약간의 유동을 제공한다.
상기 루바(220)는 광원부(210)가 설치되는 중심방향으로 방사형을 이루도록 배열되고 표면에 공기를 살균 및 탈취시키는 광촉매가 도포된 다수의 날개로 형성된다.
루바(220)는 유입구(201)에서 광원부(210)보다 후면으로 들어가 유입된 공기는 중심에 위치하는 광원부(210)와 만난후에 루바와 접촉하며 루바 사이로 이동한다. 루바(220) 사이로 이동하며 탈취와 살균을 한 공기는 끝단에 배치된 고정부(240)에 의하여 더 이상 이동을 못하고, 어쩔 수 없이 저항력이 큰 필터부(230)를 통과하여 가장자리통로(203)로 이동한다.
한편, 상기 필터부(230)는 제2급기구(132) 내측에 장착되는 급기팬(133)에 의해 발생되는 소음을 제거하는 흡음역할을 하고, 통과하는 공기를 정화시킨다.
상기 원통형 광촉매 필터장치(200)는 전면 중심부로 공기가 바로 유입되도록 유입구(201)가 제2급기구(132)와 연통되게 설치된다. 그리고, 상기 제2급기구(132)는 외부로 돌출된 플랜지(132a)를 구비하고 상기 원통형 광촉매 필터장치(200)가 연결 설치되므로 장착 및 탈착이 용이하게 이루어질 수 있으며, 상기 플랜지(132a)에 원통형 광촉매 필터장치(200)를 설치하는 구성은 슬라이딩식으로 이루어짐이 바람직하나, 끼움식 또는 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 상기 플랜지(132a)는 유입구(201) 내측과, 원통형 광촉매 필터장치(200)의 외주면이 삽입되며 안정적으로 고정설치될 수 있도록 형성된다. 이에, 상기 플랜지(132a)는 중심부가 관통되고, 원통형 광촉매 필터장치(200)에 대응하는 폭을 가지는 원통형의 결합수단으로 형성된다. 이와 같이 제2급기구(132)에서 배출된 공기는 유입구(201)를 통해 원통형 광촉매 필터장치(200)로 유입되고 광원부(210)와 루바(220)가 있는 중심통로(202)를 거쳐 필터부(230)를 통과해 가장자리통로(203)에서 배출구(204)로 배출될 수 있도록 유도된다.
그리고, 상기 원통형 광촉매 필터장치(200)는 필터부(230) 후단면에서 필터부(230)와 광원부(210)를 고정하도록 2단으로 돌기(241)가 형성되는 고정부(240)가중심통로(202)에서 필터부(230) 후단면까지 공기의 흐름을 차단한다. 이에 상기 고정부(240)는 광원부(210)와 필터부(230)의 후단면에서 공기의 흐름을 차단하여 공기가 필터부(230)를 통과하여 가장자리통로(203)를 지나 배출구(204)로 배출되도록 유도한다. 필터부(230)는 일반 공간보다 공기 이동에 저항이 크나, 고정부(240)가 막혀 공기 이동을 불가능하므로 유입된 공기는 강제적으로 필터부(230)를 통과하게 된다.
그리고, 상기 원통형 광촉매 필터장치(200)는 후단에 배출구(204)에서 연장되는 자바라 형태의 탄성주름관(250)이 형성되어 탄성적으로 지지 고정될 수 있도록 구비된다.
원통형 광촉매 필터장치(200)는 필터부(230)가 구비되는 후면까지 동일한 직경으로 형성되며, 필터부(230)를 지나 후면이 경사지고, 이후 직경이 작은 탄성주름관(250)이 형성된다.
한편, 상기 원통형 광촉매 필터장치(200)는 광원부(210)과, 광원부(210)를 고정하는 루바(220)가 설치되는 광촉매부분과, 필터부(230)가 설치되는 필터부분을 다단으로 분리형성하여 광원부(210)와 루바(220)를 통과한 공기가 필터부(230)를 통과해 실내로 배출될 수 있도록 구비될 수 있다.
본 발명에서 일반환기모드는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 급기팬(133), 배기팬(123), 배기구댐퍼(121a), 제2배기구댐퍼(122a) 및 급기구댐퍼(131a)가 ON되고, 상기 격벽댐퍼(141)는 OFF되면서, 외부공기(OA)가 상기 급기구댐퍼(131a)를 통해 상기 제1공간부(101)로 유입되고, 상기 프리필터(111)를 지나 상기 열교환소자(110)를 통과한 후 상기 제2공간부(102)에서 유동되면서 상기 급기팬(133)과 상기 제2급기구(132) 및 원통형 광촉매 필터장치(200)를 통해 실내로 공급되고, 실내공기(RA)는 상기 배기구댐퍼(121a)를 통해 제3공간부(103)로 들어가 상기 열교환소자(110)를 거치면서 외기와 열교환한 후 상기 제4공간부(104)와 상기 배기팬(123)을 통해 외부로 배출된다.
그리고, 상기 공기청정모드는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 급기팬(133)이 ON되고, 상기 배기팬(123)은 OFF되며, 상기 배기구댐퍼(121a) 및 격벽댐퍼(141)는 ON되고, 상기 급기구댐퍼(131a) 및 제2배기구댐퍼(122a)가 OFF되면서, 실내공기(RA)가 상기 배기구댐퍼(121a)를 통해 상기 제3공간부(103)로 유입되고 이어 격벽댐퍼(141)를 거쳐 상기 제2공간부(102)로 유동되며 이어 상기 급기팬(133)과 상기 제2급기구(132) 및 원통형 광촉매 필터장치(200)를 통해 살균되면서 실내로 재공급된다.
따라서, 본 발명의 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기는 열교환소자(110)가 설치된 본체하우징(100)의 제2급기구(132) 외부측에, 중심부에 길이방향으로 광원부(210)가 설치되고, 상기 광원부(210)의 외주연에 광촉매가 도포되는 루바(220)와, 공기를 정화시키는 원통형의 필터부(230)가 장착되는 원통형 광촉매 필터장치(200)를 부착하여 실내로 유입되는 공기를 탈취 및 살균하고 별도의 흡음재가 구비되지 않아도 소음을 감소시킬 뿐만 아니라 상기 원통형 광촉매 필터장치를 전열교환기 외부에서 슬라이딩식으로 탈부착가능하여 수리 및 교체가 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 실내공기가 열교환소자(110)를 거쳐 실외로 배출되지 않고 다시 실내로 유입되도록 실내공기가 유입되는 제1배기구(121)와 제2급기구(132) 사이의 격벽플레이트(140)에 격벽댐퍼(141)를 설치하고 공기청정모드에서 격벽댐퍼(141)를 열어 실내공기가 순환될 수 있도록 하므로 열교환소자(110)의 피로도와 에너지 소모가 감소되며 프리필터(111)의 교체주기가 길어질 뿐만 아니라 실내공기가 원통형 광촉매 필터장치(200)를 통과하며 유해물질이나 세균이 제거되므로 실내에서 생활하는 사람들의 호흡기 계통질환을 예방하는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 길이방향으로 설치된 광원부(210)를 중심으로 방사상에 설치되는 루바(220)에 광촉매를 도포하여 광촉매의 도포면적으로 넓혀 오염물질을 산화시켜 분해하고 공기를 살균 정화하는 효율을 상승시키며 루바(220)로 인해 난반사가 일어나 광촉매 효과가 상승되는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 본체하우징(100)의 제2급기구(132)에서 원통형 광촉매 필터장치(200)의 유입구(201)로 공기가 유입되되, 광원부(210)와 광촉매가 도포된 루바(220)가 있는 중심통로(202)를 따라 공기가 이동되고 필터부(230)를 통과하여 가장자리통로(203)로 배출되므로 광촉매에서의 체류시간을 길게 하여 광촉매의 기능을 최대한 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 실외공기가 나쁠 때 공기청정모드로 설정하면 격벽댐퍼(141)가 열려 실내공기가 순환되며 실외공기의 실내 유입을 막을 수 있고, 실외공기가 좋을 때 일반환기모드를 설정하면 격벽댐퍼(141)가 닫혀 실외공기와 실내공기의 순환이 용이한 효과가 있다.
100 : 본체하우징 101 : 제1공간부
102 : 제2공간부 103 : 제3공간부
104 : 제4공간부 110 : 열교환소자
111 : 프리필터 120 : 배기부
121 : 제1배기구 121a : 배기구댐퍼
122 : 제2배기구 123 : 배기팬
130 : 급기부 131 : 제1급기구
131a : 급기구댐퍼 132 : 제2급기구
132a : 플랜지 133 : 급기팬
140 : 격벽플레이트 141 : 격벽댐퍼
200 : 원통형 광촉매 필터장치 201 : 유입구
202 : 중심통로 203 : 가장자리통로
204 : 배출구 210 : 광원부
220 : 루바 221 : 고정수단
230 : 필터부 240 : 고정부
241 : 돌기 250 : 탄성주름관

Claims (8)

  1. 외기와 내기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어지는 열교환소자(110)가 내부에 설치되고, 상기 열교환소자(110)를 통과하여 내기가 유출되는 배기통로가 형성되는 배기부(120)와, 상기 열교환소자(110)를 통과하여 외기가 유입되는 유입통로가 형성되는 급기부(130)로 구성되되, 상기 배기부(120)는 실내공기가 유입되는 제1배기구(121)와, 유입된 실내공기가 실외로 배출되는 제2배기구(122)가 구비되고, 상기 급기부(130)는 실외공기가 유입되는 제1급기구(131)와, 실외공기가 실내로 배출되는 제2급기구(132)가 구비되며, 상기 제1배기구(121)와 제2급기구(132) 사이 격벽플레이트(140)에 개폐가능한 격벽댐퍼(141)가 설치되는 본체하우징(100)과;
    상기 제2급기구(132)의 외부측에 탈부착되고, 내부 중심부에 길이방향을 따라 배치되고 빛을 조사하는 광원부(210)와, 상기 광원부(210)를 중심으로 방사상에 상기 광원부(210)와 평행하게 배치되고 광촉매가 도포된 다수의 날개로 이루어지는 루바(220)와, 상기 루바(220) 외주연에 공기를 정화시키고 공기의 이동방향이 변경되는 원통형 필터부(230)가 삽입되는 원통체로 이루어지는 원통형 광촉매 필터장치(200);를 포함하며,
    상기 원통형 광촉매 필터장치(200)는 제2급기구(132)로부터 공기가 유입되되, 광원부(210)가 있는 중심부에 제2급기구(132)와 연결되는 유입구(201)가 형성되어 유입구(201)로 공기가 유입되고, 길이방향으로 설치된 광원부(210)와 루바(220)를 따라 중심통로(202)에서 이동하다가 필터부(230)를 통과해 필터부(230) 외주연의 빈공간인 가장자리통로(203)를 통해 테이퍼진 직경을 갖는 배출구(204)로 배출되는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기는 상기 격벽댐퍼(141)를 열어 제1배기구(121)에서 배출된 실내공기가 제2급기구(132)를 통해 실내로 재순환되는 공기청정모드와, 상기 격벽댐퍼(141)를 닫아 제1배기구(121)에서 배출된 실내공기가 제2배기구(122)를 통해 외부로 배출되고, 제1급기구(131)에서 유입된 실외공기가 제2급기구(132)를 통해 실내로 배출되는 일반환기모드 중 어느 하나의 모드로 운용되는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원부(210)는 방사상에 루바(220)가 설치되되, 어느 하나의 루바에 결합되어 고정되며, 상기 루바(220)는 원형의 고정수단(221)에 의해 서로 연결결합되는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 광촉매 필터장치(200)는 전단면이 제2급기구(132)의 플랜지(132a)에 장착되고, 필터부(230) 후단면에서 필터부(230)와 광원부(210)를 고정하도록 2단으로 돌기(241)가 형성되는 고정부(240)가 중심통로(202)에서 필터부(230) 후단면까지 공기의 흐름을 차단하는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정부(240)는 중심통로(202)와 필터부(230)에서 공기가 후단으로 흐르는 것을 차단하여 중심통로(202)에서 필터부(230)를 통과하여 가장자리통로(203)를 지나 배출구(204)로 배출되도록 유도하는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 일반환기모드는
    상기 제2급기구(132)에 설치된 급기팬(133), 배기팬(123), 상기 제1배기구(121)에 설치된 배기구댐퍼(121a), 상기 제2배기구(122)에 설치된 제2배기구댐퍼(122a) 및 상기 제1급기구(131)에 설치된 급기구댐퍼(131a)가 ON되고, 상기 격벽댐퍼(141)는 OFF되면서, 외부공기(OA)가 상기 급기구댐퍼(131a)를 통해 상기 제1급기구(131)가 구비되는 제1공간부(101)로 유입되고, 프리필터(111)를 지나 상기 열교환소자(110)를 통과한 후 상기 제2급기구(132)가 구비되는 제2공간부(102)에서 유동되면서 상기 급기팬(133)과 상기 제2급기구(132) 및 원통형 광촉매 필터장치(200)를 통해 실내로 공급되고, 실내공기(RA)는 상기 배기구댐퍼(121a)를 통해 상기 제1배기구(121)가 구비되는 제3공간부(103)로 들어가 상기 열교환소자(110)를 거치면서 외기와 열교환한 후 상기 제2배기구(122)가 구비되는 제4공간부(104)와 상기 배기팬(123)을 통해 외부로 배출되는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 공기청정모드는
    상기 제2급기구(132)에 설치된 급기팬(133)이 ON되고, 상기 제2배기구(122)에 설치된 배기팬(123)은 OFF되며, 상기 제1배기구(121)에 설치된 배기구댐퍼(121a) 및 격벽댐퍼(141)는 ON되고, 상기 제1급기구(131)에 설치된 급기구댐퍼(131a) 및 제2배기구(122)에 설치된 제2배기구댐퍼(122a)가 OFF되면서, 실내공기(RA)가 상기 배기구댐퍼(121a)를 통해 상기 제1배기구(121)가 구비되는 제3공간부(103)로 유입되고 이어 격벽댐퍼(141)를 거쳐 상기 제2급기구(132)가 구비되는 제2공간부(102)로 유동되며 이어 상기 급기팬(133)과 상기 제2급기구(132) 및 원통형 광촉매 필터장치(200)를 통해 살균되면서 실내로 재공급되는 흡음기능을 갖는 원통형 광촉매 필터장치를 구비한 전열교환기.
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