KR102393582B1 - 미세먼지 제거효율이 향상된 열교환 환기장치 - Google Patents

Abstract

집진 효율이 향상된 열교환 환기장치가 개시된다. 개시된 열교환 환기장치는 제1 측벽에 실외공기 흡입구 및 실내공기 배출구가 형성되고 상기 제1 측벽과 마주하는 제2 측벽에 실내공기 흡입구 및 실외공기 배출구가 형성된 하우징; 상기 하우징 내에 배치될 때, 상기 실외공기 흡입구와 연결된 제1 챔버와, 상기 실외공기 배출구와 연결된 제2 챔버와, 상기 실내공기 흡입구와 연결된 제3 챔버와, 상기 실내공기 배출구와 연결된 제4 챔버를 형성하고, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이를 연결하는 유로와 상기 제3 챔버와 상기 제4 챔버 사이를 연결하는 유로가 상호 열교환하도록 형성된 열교환부; 및 상기 실외공기 배출구를 덮도록 상기 제2 측벽의 외부면에 설치되어, 상기 실외공기 배출구를 통해 배출된 실외 공기 중의 미세먼지를 제거하여 실내로 급기하는 급기 필터 조립체를 포함하며, 상기 급기 필터 조립체는, 급기유입구를 포함하며, 상기 급기유입구가 상기 실외공기 배출구와 연결되도록 상기 하우징의 제2 측벽에 결합되는 베이스부와, 내부 둘레벽과 내부 전방벽을 포함하고, 상기 내부 둘레벽이 상기 베이스부에 연결되어, 필터 챔버를 형성하며, 헤파필터가 상기 내부 둘레벽의 적어도 일부를 구성하는, 입체필터구조체와, 상기 베이스부에 연결되어 상기 입체필터구조체를 수용하는 외부 챔버를 형성하고, 상기 외부 챔버와 연결된 실내급기구가 형성된 외부케이스를 포함한다.

Description

미세먼지 제거효율이 향상된 열교환 환기장치{Heat exchange ventilator with improved removal efficiency of fine dust}

본 발명은 열교환 환기장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 집진 효율이 향상된 급기 집진필터 조립체를 이용하여, 집진 효율을 획기적으로 향상시킨 열교환 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열교환 환기장치는 창문을 통한 환기가 아니라 송풍기에 의하여 강제로 실내의 오염된 공기를 실외로 배출시키고 외부 공기를 실내로 유입시키며, 이때 외부에서 실내로 공급되는 공기와 실내에서 외부로 배출되는 공기를 상호 열교환시킴으로써, 실내공기와 외부공기의 온도차가 큰 절기(예컨대, 여름 또는 겨울)에는 냉·난방 에너지를 절감하는데 기여한다.

이러한 열교환 환기장치는 실내에서 외부로 배출되는 공기(배기)와 외부에서 실내로 공급되는 공기(급기)를 열교환하는 열교환부를 내부에 포함한다. 또한, 열교환 환기장치는 집진필터를 통하여 황사 또는 미세먼지를 포함하는 먼지 등의 이물질을 제거하여 정화된 공기를 실내로 공급하도록 구성된다.

종래의 열교환 환기장치는, 열교환부의 공기 유입부 측에 필터가 설치되는데, 공기 유입구와 가까운 영역에 유입 공기량이 많아져, 이 영역이 다른 영역에 비해 빨리 오염되고, 이로 인해, 필터 수명이 감소되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 열교환 환기장치는, 실내로 공급되는 공기 중의 먼지 등 이물질을 제거하기 위해, 열교환부가 내장된 사각형 하우징의 내측에 배치된 집진필터를 이용한다. 이때, 집진필터는 열교환부의 일측 모서리와 하우징의 일측벽 중간을 잇는 구획벽의 단부에 설치된 유지틀과 열교환부의 인접 타측 모서리와 하우징의 인접 타측벽 중간을 잇는 구획벽 단부에 설치된 유지틀의 유지홈들에 양 측단이 끼워져 배치된다.

이와 같은 종래 구조에 있어서, 유지틀들과 집진필터 사이에는 유격이 생길 수밖에 없어 기밀을 유지하기 어렵다. 또한, 하우징에도 공기가 샐 수 있는 미세 틈 들이 존재하여 이 또한 기밀을 유지하기 어렵게 만드는 원인이 된다. 또한, 챔버에 배치된 송풍팬 또한 기밀을 어렵게 만든다. 이러한 이유로 실내로 공급되는 공기 중 집진필터를 통과하지 못하는 공기의 양이 많을 수밖에 없고, 이는 청정 환기를 실내에 제공하기 어렵게 만든다. 또한, 종래기술은 집진필터가 2차원 판상의 구조로 이루어져 있어서 집진 효율을 높이는데 한계가 있다.

한편, 먼지는 입경이 작을수록 제거하기가 어려워지므로 미세먼지의 제거율이 높을수록 좋은 필터이다. 그러므로 0.3 ㎛ 초미세먼지의 제거율로 필터의 성능이 결정된다. 0.3 ㎛ 정도의 초미세먼지는 주된 집진 기전이 확산이다. 확산은 필터를 통과하는 함진공기의 유속(여과 속도)이 느릴수록 효율이 높아진다. 유량이 동일할 때 필터의 집진 면적이 넓을수록 여과 속도는 느려져 집진효율이 높아진다.

대한민국 등록특허 10-2291184(등록일자 2021년 8월 12일)

본 발명은, 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 헤파필터가 실내로 공급되는 공기와 넓은 면적으로 누설 없이 기 시간 접촉하도록 하여, 집진 효율을 획기적으로 향상시킨, 열교환 환기장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따른 집진 효율이 향상된 열교환 환기장치는, 제1 측벽에 실외공기 흡입구 및 실내공기 배출구가 형성되고 상기 제1 측벽과 마주하는 제2 측벽에 실내공기 흡입구 및 실외공기 배출구가 형성된 하우징; 상기 하우징 내에 배치될 때, 상기 실외공기 흡입구와 연결된 제1 챔버와, 상기 실외공기 배출구와 연결된 제2 챔버와, 상기 실내공기 흡입구와 연결된 제3 챔버와, 상기 실내공기 배출구와 연결된 제4 챔버를 형성하고, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이를 연결하는 유로와 상기 제3 챔버와 상기 제4 챔버 사이를 연결하는 유로가 상호 열교환하도록 형성된 열교환부; 및 상기 실외공기 배출구를 덮도록 상기 제2 측벽의 외부면에 설치되어, 상기 실외공기 배출구를 통해 배출된 실외 공기 중의 미세먼지를 제거하여 실내로 급기하는 급기 필터 조립체를 포함하며, 상기 급기 필터 조립체는, 급기유입구를 포함하며, 상기 급기유입구가 상기 실외공기 배출구와 연결되도록 상기 하우징의 제2 측벽에 결합되는 베이스부와, 내부 둘레벽과 내부 전방벽을 포함하고, 상기 내부 둘레벽이 상기 베이스부에 연결되어, 필터 챔버를 형성하며, 헤파필터가 상기 내부 둘레벽의 적어도 일부를 구성하는, 입체필터구조체와, 상기 베이스부에 연결되어 상기 입체필터구조체를 수용하는 외부 챔버를 형성하고, 상기 외부 챔버와 연결된 실내급기구가 형성된 외부케이스를 포함한다.

상기 외부 케이스는 상기 내부 둘레벽을 소정의 간격을 두고 둘러싸는 외부 둘레벽과, 상기 내부 전방벽과 소정의 간격을 두고 이격되되, 상기 실내급기구가 형성되는 외부 전방벽을 포함하며, 상기 헤파필터가 상기 입체필터구조체의 내부 둘레벽 전체를 구성하며, 상기 헤파필터는 상기 입체필터구조체의 전방 연장 방향과 나란한 다수의 주름을 구비하며, 상기 헤파필터는, 주름들과 평행한 4개의 절곡부가 형성되어, 네개의 코너가 라운드진 사각 환형 단면의 내부 둘레벽을 구성하며, 상기 내부 전방벽은, 상기 내부 둘레벽의 전단부에 연결된 막힌 내부 전방벽이며, 상기 막힌 내부 전방벽은, 전방으로 송풍되는 급기 외부 공기를 가로막아, 상기 급기 외부 공기의 유속을 낮추고 넓게 분산시켜, 상기 헤파필터 측으로 유도한다.

상기 외부 케이스는 상기 내부 둘레벽을 소정의 간격을 두고 둘러싸는 외부 둘레벽과, 상기 내부 전방벽과 소정의 간격을 두고 이격되되, 상기 실내급기구가 형성되는 외부 전방벽을 포함하며, 상기 헤파필터가 상기 입체필터구조체의 내부 둘레벽 중 3개의 필터 측벽을 구성하며, 상기 내부 둘레벽은, 필터 측벽이 없는 측벽 개방면을 막도록 결합된 하나의 막힌 측벽을 더 포함하며, 상기 3개의 필터 측벽과 상기 막힌 측벽이 사각 환형 단면을 형성하며, 상기 내부 전방벽은, 상기 내부 둘레벽의 전단부에 연결된 막힌 내부 전방벽이며, 상기 막힌 내부 전방벽은, 전방으로 송풍되는 급기 외부 공기를 가로막아, 상기 급기 외부 공기의 유속을 낮추고 넓게 분산시켜, 상기 헤파필터 측으로 유도한다.

본 발명에 따른 열교환 환기장치, 외부로부터 실내로 유입되는 공기 중 0.3 ㎛ 초미세분진의 집진율을 획기적으로 향상시킨다. 헤파필터의 공기가 통과하는 유효 면적이 정해진 공간 내에서 최대가 되므로 초미세먼지에 대한 집진 효율을 보다 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 환기장치를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 열교환 환기장치를 급기 집진 필터 조립체가 분해된 상태에서 도시한 사시도이고,
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 열교환 환기장치를 도시한 평단면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환 환기장치를 설명하기 위한 도면이며,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환 환가장치를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환 환기장치(1)는 제1 측벽(101)에는 중간 일 지점을 기준으로 일측 및 타측에 실외공기 흡입구(12) 및 실내공기 배출구(13)가 형성되고 그와 마주하는 제2 측벽(102)에는 중간 일 지점을 기준으로 일측 및 타측에 실내공기 흡입구(14) 및 실외공기 배출구(15)가 형성된 하우징(10)을 포함한다.

또한, 본 실시예에 따른 열교환 환기장치(1)는 상기 하우징(10) 내에 배치된 직육면체형 열교환부(30)를 포함한다. 상기 직육면체형 열교환부(30)는 4개의 측면 모서리들이 상기 하우징(10)의 네 측벽 각각의 중간 부분들 또는 그 중간부분들에 설치된 구획벽들에 연결되어, 상기 실외공기 흡입구(12)와 연결된 제1 챔버(A)와 상기 제1 챔버(A)에 대하여 대각선 방향에 있고 상기 실외공기 배출구(15)와 연결된 제2 챔버(B)와 상기 실내공기 흡입구(14)와 연결된 제3 챔버(C)와 상기 제3 챔버(C)에 대하여 대각선 방향에 있고 상기 실내공기 배출구(13)와 연결된 제4 챔버(D)를 형성한다.

또한, 상기 열교환부(30)는 상기 제1 챔버(A)와 접하는 실외공기 흡입면(31)과 상기 제2 챔버(B)와 접하는 실내 공기 배출면(32) 사이에 실외 공기 공급 유로들이 형성되고 상기 제3 챔버(C)와 접하는 실내공기 흡입면(33)과 상기 제4 챔버(D)와 접하는 실내공기 배출면(34) 사이에 실내공기 배출 유로들이 형성된다.

상기 하우징(10)은 상단 개방형을 갖는 사각 박스형의 하우징 본체(10a)와 하우징 본체의 상단을 덮는 하우징 커버(10b)로 구성될 수 있다. 또한, 이와 같은 하우징(10)은 상기 제1 측벽(101)의 중간부분에서 상기 열교환부(30)의 제1 모서리를 향해 이어진 구획벽(1011)의 선단에 상기 열교환부(30)의 실외공기 흡입면(31)과 평행한 제1 유지홈이 형성된 제1 유지편(1012)을 구비한다. 또한, 상기 하우징(10)은 상기 제3 측벽(103)의 중간부분에서 상기 열교환부(30)의 제2 모서리를 향해 있고 상기 열교환부(30)의 실외공기 흡입면(31)과 평행한 제2 유지홈 및 상기 열교환부(30)의 실내공기 흡입면(33)과 평행한 제3 유지홈이 형성된 제2 유지편(1032)을 구비한다. 또한, 상기 하우징(10)은 상기 제2 측벽(102)의 중간부분에서 상기 열교환부(30)의 제3 모서리를 향해 이어진 구회벽(1021)의 선단에 상기 열교환부(30)의 실외공기 흡입면(31)과 평행한 제4 유지홈이 형성된 제3 유지편(1022)를 구비한다. 또한, 상기 하우징(10)은 상기 제4 측벽(104)의 중간부분에서 상기 열교환부(30)의 제4 모서리를 향해 구획벽(1041)이 이어지고, 그 구획벽(1041)의 선단에 유지편이 구비될 수 있으나, 그 유지편을 생략하는 것도 가능하다. 또한, 전술한 유지편들 각각은 상기 열교환부(30)의 모서리들 각각이 끼워지는 홈을 구비한다.

한편, 상기 제2 챔버(C)에는 실외공기를 흡입하여 실내에 배출하도록 작동하는 제1 송풍팬(41)이 설치되고, 상기 제4 챔버(D)에는 실내공기를 흡입하여 실외로 배출하도록 작동하는 제2 송풍팬(42)이 설치된다. 상기 제1 송풍팬(41)의 작동에 의해, 실외공기가 실외공기 흡입구(12)를 통해 제1 챔버(A)로 흡입되어 상기 열교환부(30)의 실외공기 공급유로들을 통과한 후 상기 제2 챔버(B)를 거쳐 실외공기 배출구(15)를 통해 실내로 공급되고, 제2 송풍팬(42)의 작동에 의해, 실내공기가 실내공기 흡입구(14)를 통해 제3 챔버(C)로 흡입되어 상기 열교환부(30)의 실내공기 배출유로를 통과한 후 상기 제4 챔버(D)를 거쳐 상기 실내공기 배출구(13)을 통해 실외로 배출된다. 이 과정에서, 열교환부(30) 내에서는 실외공기 공급유로들을 통과하는 실외공기와 실내공기 배출유로들을 통과하는 실내공기 사이에 열교환이 이루어질 수 있으며, 이러한 열교환에 의해, 예컨대, 여름철 냉방 에너지 또는 겨울철 난방 에너지를 줄이는 것이 가능하다.

또한, 상기 고효율 열교환 환기장치는 실외공기 흡입구(12)를 통해 제1 챔버(A)로 들어온 실외공기를 상기 열교환부(30)의 실외공기 흡입면(31)에 대하여 넓고 균일하게 분배시키기 위해 상기 제1 챔버(A) 내에 상기 실외공기 흡입면(31)과 평행하게 배치되고 다수의 홀이 형성된 정류판(40)을 포함할 수 있다. 또한, 정류판(40)을 통과하여 넓게 분배되는 실외공기 중의 먼지 등을 제거하기 위한 면상 필터(2)를 상기 정류판(40)과 상기 열교환부(30)의 실외공기 흡입면(31) 사이에 포함할 수 있다. 이때, 실외공기 흡입면(31) 측에서 설치되는 면상 필터(2) 및 정류판(40)이 생략될 수 있다.

또한, 상기 고효율 열교환 환기장치는 실외공기 흡입구(14)를 통해 제3 챔버(C)로 들어온 실내공기를 상기 열교환부(30)의 실내공기 흡입면(33)에 대하여 넓고 균일하게 분배시키기 위해 상기 제3 챔버(C) 내에 상기 실내공기 흡입면(33)과 평행하게 배치된 정류판(50)을 더 포함할 수 있다. 또한, 이와 같은 정류판(50)을 통과하여 넓게 분배되는 실내 중의 먼지 등을 제거하기 위한 면상 필터(3)를 정류판(50)과 상기 열교환부(30)의 실내공기 흡입면(33) 사이에 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예예 따른 고효율 열교환 환기장치는 실외공기 배출구(15)를 덮도록 하우징(100)의 제2 측벽(102)의 외부면에 결합되어 기밀성능이 향상된 급기 집진 필터 조립체(70)를 포함한다.

상기 급기 필터 조립체(70)는 실외공기 배출구(15)와 직접 연결된 필터 챔버(C1)와 실내급기구(749)와 직접 연결된 외부 챔버 사이를 포함하고, 이 필터 챔버와 외부 챔버가 실외 공기의 급기 흐름을 지연시키는 구조와 입체 구조를 갖는 헤파필터를 포함하여, 집진 효율, 특히, 미세먼지 제거 효율이 크게 향상된 특징을 갖는다.

종래에 실외공기 배출구와 통해 있는 집진확산부 내에 정류판과 면상 집진필터, 즉, 일정 두께를 갖는 판 형상의 집진 필터를 배치한 집진확산부가 이용된 바 있지만, 이 기술은 정류판이 설치됨에도 불구하고, 급기되는 외부 공기가 전방을 향해서만 진행하여 얇고 작은 면적의 면성 집진 필터만을 통과하므로 집진 효율이 떨어질 수밖에 없었다. 또한, 하우징의 내벽면과 집진 필터의 외주면 사이가 신뢰성 있게 결합되기 어려우며, 이들 사이를 신뢰성 있게 기밀하기 어려워 급진 필터를 통과하지 못하고 바로 실내에 배칠되는 실외공기가 있을 수 있다는 문제가 있었다. 또한, 본 실시예에 따른 급기 필터 조립체(70)는 실외공기 배출구(15)를 덮도록 하우징(10)의 제2 측벽(102)에 기밀적으로 설치되므로, 기존 문제점을 해결한다.

상기 급기 필터 조립체(70)는, 본 발명의 중요한 특징을 이루는 것으로서, 급기유입구(711)를 포함하며, 급기유입구(711)가 상기 실외공기 배출구(15)와 연결되도록 상기 하우징(10)의 제2 측벽(102)에 결합되는 베이스부(71)와, 상기 베이스부(71)의 전방면에 결합되어 필터 챔버(C1)를 형성하되, 헤파필터(720)로 이루어진 내부 둘레벽과 내부 둘레벽의 전방에 구비된 막힌 내부 전방벽(721)을 포함하는 입체필터구조체(72)와, 상기 입체필터구조체(72)를 수용하는 외부 챔버(C2)를 형성하도록 베이스부(71)에 결합되며 실내급기구(749)가 형성된 외부케이스(74)를 포함한다.

급기유입구(711)를 통해 필터 챔버(C1) 내로 유입된 공기는 유속이 저하된 상태로 입체필터구조체(72)에 구비된 헤파필터(720)를 통과하여 외부 챔버(C2)로 흐른 후 외부케이스(74)에 형성된 실내급기구(749)을 통해 실내로 배출, 급기된다.

상기 베이스부(71)는 상기 실외공기 배출구(15)와 일치하는 관통형의 급기유입구(711)를 포함한다. 상기 베이스부(71)는 두개의 판을 적층하여 형성될 수 있고, 대안적으로 하나의 판으로 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 베이스부(71)가 외부케이스(74)와 일체로 형성된 것일 수도 있다.

한편, 급기유입구(711)는 상기 실외공기 배출구(15)에 대응하도록 일측으로 편심되게 위치할 수 있다. 또한, 상기 베이스부(71)의 배면에는 씰링홈이 형성될 수 있으며, 상기 씰링홈에는 그 씰링홈에 삽입된 채 후방으로 돌출되어 하우징(10)의 제2 측벽(102)에 가압 밀착디는 씰링이 삽입 설치될 수 있다.

위에서 언급한 바와 같이, 상기 입체필터구조체(72)는 후단부가 상기 베이스부(71)에 기밀적으로 결합되는 내부 둘레벽과, 내부 둘레벽의 전단부에 기밀적으로 결합되는 판상의 막힌 내부 전방벽(721)을 포함한다. 헤파필터(720)가 상기 입체필터구조체(72)의 내부 둘레벽 전체를 구성한다. 더 구체적으로, 상기 헤파필터(720)는, 상기 입체필터구조체(72)의 전방 연장 방향과 나란한 다수의 주름을 포함하되, 네 코너가 라운드진 사각 환형 단면의 내부 둘레벽을 형성하도록, 원단 상태에서 4번 구부려짐으로써, 주름과 평행한 4개의 절곡부들을 포함하게 된다. 따라서, 입체필터구조체(72)의 내부 둘레벽에 구비된 4개의 측벽 모두는 헤파필터(720)로 구성될 수 있다.

또한, 상기 막힌 내부 전방벽(721)은, 상기 내부 둘레벽의 전단부에 기밀적으록 결합되며, 전방으로 송풍되는 급기 외부 공기를 가로막아, 그 급기 외부 공기의 유속을 낮추고, 그 급기 외부 공기가 넓게 확산되어 내부 둘레벽을 구성하는 사각형 단면의 헤파필터(720)를 통과하도록 해주는 역할을 하게 된다. 상기 막힌 내부 전방벽(721)의 후방면에는 외부 공기의 확산을 돕도록 복수의 돌기를 포함하는 패턴 또는 와류를 형성시키는 공기 분산 패턴(721a)이 유리하게 적용될 수 있다. 상기 막힌 내부 전방벽(721)은 예컨대 아크릴과 같은 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 또한, 상기 베이스부(71)에는 입체필터구조체(72)의 내부 둘레벽 전단이 삽입되는 홈(712)이 형성될 수 있으며, 상기 홈(712)에는 씰링이 상기 홈(712)의 기저면과 상기 입체필터구조체(72)의 후단부 사이에서 압축된 상태로 개재될 수 있다.

또한, 상기 외부 케이스(74)는 상기 입체필터구조체(72)를 둘러싸도록 상기 베이스부(71)에 일체로 결합될 수 있다. 상기 외부케이스(74)의 내측, 더 구체적으로는, 상기 외부 케이스(74)와 상기 입체필터구조체(72) 사이에는 외부 챔버(C2)가 형성된다. 상기 외부 케이스(74)는 4 코너가 라운진 사각 단면 헤파필터(720)로 이루어진 내부 둘레벽을 소정의 간격을 두고 둘러싸는 외부 둘레벽(741)과, 상기 입체필터구조체(72)의 막힌 내부 전방벽(721)과 소정의 간격을 두고 이격된 외부 전방벽(742)을 포함하며, 상기 외부 전방벽(742)에는 상기 필터 챔버(C1)를 거쳐 상기 외부 챔버(C2)로 흐른 급기 실외 공기를 실내측으로 배출하는 실내급기구(749)가 형성된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진 효율이 향상된 열교환 환기장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 고효율 열교환 환기장치는 실외공기 배출구(15)를 덮도록 하우징(100)의 제2 측벽(102)의 외부면에 결합되어 기밀성능이 향상된 급기 집진 필터 조립체(70)를 포함한다.

상기 급기 필터 조립체(70)는, 앞선 실시예와 마찬가지로, 실외공기 배출구(15)와 직접 연결된 필터 챔버와 실내급기구와 직접 연결된 외부 챔버를 포함하고, 이 필터 챔버와 외부 챔버가 실외 공기의 급기 흐름을 지연시키는 구조와 입체 구조를 갖는 헤파필터를 포함하여, 집진 효율, 특히, 미세먼지 제거 효율이 크게 향상된 특징을 갖는다.

본 실시예에 따르면, 상기 급기 필터 조립체(70)는, 급기유입구(711)를 포함하며, 급기유입구(711)가 상기 실외공기 배출구(15)와 연결되도록 상기 하우징(10)의 제2 측벽(102)에 결합되는 베이스부(71)와, 상기 베이스부(71)의 전방면에 결합되어 필터 챔버를 형성하되, ㄷ형 단면을 이루도록 절곡되어 3개의 필터 측벽(720a, 720b, 720c)과 하나의 측벽 개방면을 갖는 헤파필터(720)와 측벽 개방면을 막도록 결합된 하나의 막힌 측벽(723)을 포함하여 대략 사각형 단면으로 형성된 내부 둘레벽과 내부 둘레벽의 전방에 구비된 막힌 내부 전방벽(721)을 포함하는 입체필터구조체(72)와, 상기 입체필터구조체(72)를 수용하는 외부 챔버를 형성하도록 베이스부(71)에 결합되며 실내급기구(749)가 형성된 외부케이스(74)를 포함한다. 급기유입구(711)를 통해 필터 챔버 내로 유입된 공기는 유속이 저하된 상태로 입체필터구조체(72)에 구비된 헤파필터(720)의 필터 측벽들(720a, 720b, 720c) 통과하여 외부 챔버로 흐른 후 외부케이스(74)에 형성된 실내급기구(749)를통해 실내로 급기된다.

앞선 실시예와 마찬가지로, 상기 베이스부(71)는 상기 실외공기 배출구(15)와 일치하는 관통형의 급기유입구(711)를 포함한다. 이때, 급기유입구(711)는 상기 실외공기 배출구(15)에 대응하도록 일측으로 편심되게 위치한다. 또한, 상기 베이스부의 배면에는 씰링홈이 형성될 수 있으며, 상기 씰링홈에는 그 씰링홈에 삽입된 채 후방으로 돌출되어 하우징(10)의 제2 측벽(102)에 가압 밀차되는 씰링이 삽입 설치될 수 있다.

위에서 언급한 바와 같이, 상기 입체필터구조체(72)는 후단부가 상기 베이스부(71)에 기밀적으로 결합되는 내부 둘레벽과, 내부 둘레벽의 전단부에 기밀적으로 결합되는 판상의 내부 전방벽(721)을 포함한다. 내부 둘레벽은 3개의 필터 측벽(720a, 720b, 720c)을 포함하는 ㄷ형 단면부를 형성하는 헤파필터(720)와, ㄷ형 단면으로 인해 열려 있는 측벽 개방면을 기밀적으로 막도록 결합된 플라스틱 재질의 막힌 측벽(723)을 포함한다. 또한, 상기 헤파 필터(720)는 상기 입체필터구조체(72)의 전방 연장 방향과 나란한 다수의 주름을 구비한 헤파 필터(720)를 3 코너가 라운드진 ㄷ형 단면을 이루도록 해당 주름들과 일치하는 3개의 절곡선들을 따라 3번 구부려 형성될 수 있다.

상기 내부 전방벽(721)은, 상기 내부 둘레벽의 전단부에 기밀적으로 결합되며, 전방으로 송풍되는 급기 외부 공기를 가로막아, 그 급기 외부 공기의 유속을 낮추고, 그 급기 외부 공기가 넓게 확산되어 측벽 둘레벽의 3 측면을 구성하는 헤파필터(720)를 통과하도록 해주는 역할을 하게 된다. 상기 내부 전방벽(721)의 후방면에는 외부 공기의 확산을 돕도록 복수의 돌기를 포함하는 패턴 또는 와류를 형성시키는 패턴이 유리하게 적용될 수 있다. 상기 내부 전방벽(721)은 예컨대 아크릴과 같은 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 또한, 상기 베이스부(71)에는 입체필터구조체(72)의 내부 둘레벽 전단이 삽입되는 홈(712)이 형성될 수 있으며, 상기 홈(712)에는 쌀링이 상기 홈(712)의 기저면과 상기 입체필터구조체(72)의 후단면 사이에서 압축된 상태로 개재될 수 있다.

또한, 상기 외부 케이스(74)는 상기 입체필터구조체(72)를 둘러싸도록 상기 베이스부(71)에 일체로 결합될 수 있다. 상기 외부케이스(74)의 내측, 더 구체적으로는, 상기 외부 케이스(74)와 상기 입체필터구조체(72) 사이에는 외부 챔버가 형성된다. 상기 외부 케이스(74)는 입체필터구조체(72)의 내부 둘레벽을 소정의 간격을 두고 둘러싸는 외부 외부 둘레벽(741)과, 상기 입체필터구조체(72)의 막힌 내부 전방벽(721)과 소정의 간격을 두고 이격된 외부 전방벽(742)을 포함하며, 상기 외부 전방벽(742)에는 상기 필터 챔버를 거처 상기 외부 챔버로 흐른 급기 실외 공기를 실내측으로 배출하는 실내급기구(749)가 형성된다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집진 효율이 향상된 열교환 환기장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 실시에에 따른 고효율 열교환 환기장치는 실외공기 배출구(15)를 덮도록 하우징(100)의 제2 측벽(102)의 외부면에 결합되어 기밀성능이 향상된 급기 집진 필터 조립체(70)를 포함한다.

상기 급기 필터 조립체(70)는, 앞선 실시예와 마찬가지로, 실외공기 배출구(15)와 직접 연결된 필터 챔버와 실내급기구(749)와 직접 연결된 외부 챔버를 포함하고, 이 필터 챔버와 외부 챔버가 실외 공기의 급기 흐름을 지연시키는 구조와 입체 구조를 갖는 헤파필터를 포함하여, 집진 효율, 특히, 미세먼지 제거 효율이 크게 향상된 특징을 갖는다.

본 실시예에 따르면, 상기 급기 필터 조립체(70)는, 급기유입구(711)를 포함하며, 급기유입구(711)가 상기 실외공기 배출구(15)와 연결되도록 상기 하우징(10)의 제2 측벽(102)에 결합되는 베이스부(71)와, 상기 베이스부(71)의 전방면에 결합되어 필터 챔버를 형성하되, ㄷ형 단면을 이루도록 절곡되어 서로 평행한 한 쌍의 필터 측벽(72A, 72A)과 한 쌍의 필터 측벽(720A, 720A)의 전방을 연결하는 필터 전방벽(720B)을 구성하는 헤파필터(720)와, 한 쌍의 필터 측벽(720A, 72A)과 각각 인접한 한 쌍의 측벽 개방면을 막도록 결합된 한 쌍의 막힌 측벽(724, 724)을 포함하는 입체필터구조체(72)와, 상기 입체필터구조체(72)를 수용하는 외부 챔버를 형성하도록 베이스부(71)에 결합되며 실내급기구(749) 형성된 외부케이스(74)를 포함한다. 급기유입구(711)를 통해 필터 챔버 내로 유입된 공기는 유속이 저하된 상태로 입체필터구조체(72)에 구비된 헤파필터(720)를 통과하여 외부 챔버로 흐른 후 외부케이스(74)에 형성된 실내급기구(749)을 통해 실내로 배출된다.

나머지 구성은 앞선 실시예와 실질적으로 동일하며 중복을 피하기 위해 구체적인 설명을 생략한다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.

상기 입체필터구조체의 다양한 형태로 적용 가능한데, 예를 들면, 다수의 주름을 갖는 헤파틸터가 원형 단면을 갖도록 제작되어, 원주 전체가 헤파필터로 이루어진 측면 둘레벽과, 측면 둘레벽의 전방을 막도록 결합된 막힌 전방벽을 포함하는 입체필터구조체 또한 본 발명의 범위 내에 있다 할 것이다.

또한, 입체필터구조체는 전술한 것과 같이 네 코너가 라운드진 원환형 단면을 가지면서 전방으로 연장된 헤파필터 또는 ㄷ형 단면을 갖는 헤파필터는 물론이고 원환형 다면 또는 타원 환형 단면 등을 포함하는 헤파필터를 이용할 있다. 또한, 입체필터구조체는 공기 흐름을 막아 공기 유속을 감소시키는 벽, 특히, 막히 내부 전방벽을 포함하는 것이 바람직하다.

10: 하우징 15: 실외공기 배출구
30: 열교환부 70: 급기 필터 조립체
71: 베이스부 72: 입체필터구조체
74: 외부 케이스 720: 헤파필터

Claims (3)

1. 제1 측벽에 실외공기 흡입구 및 실내공기 배출구가 형성되고 상기 제1 측벽과 마주하는 제2 측벽에 실내공기 흡입구 및 실외공기 배출구가 형성된 하우징;
   상기 하우징 내에 배치될 때, 상기 실외공기 흡입구와 연결된 제1 챔버와, 상기 실외공기 배출구와 연결된 제2 챔버와, 상기 실내공기 흡입구와 연결된 제3 챔버와, 상기 실내공기 배출구와 연결된 제4 챔버를 형성하고, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이를 연결하는 유로와 상기 제3 챔버와 상기 제4 챔버 사이를 연결하는 유로가 상호 열교환하도록 형성된 열교환부; 및
   상기 실외공기 배출구를 덮도록 상기 제2 측벽의 외부면에 설치되어, 상기 실외공기 배출구를 통해 배출된 실외 공기 중의 미세먼지를 제거하여 실내로 급기하는 급기 필터 조립체를 포함하며,
   상기 급기 필터 조립체는,
   급기유입구를 포함하며, 상기 급기유입구가 상기 실외공기 배출구와 연결되도록 상기 하우징의 제2 측벽에 결합되는 베이스부와,
   내부 둘레벽과 내부 전방벽을 포함하고, 상기 내부 둘레벽이 상기 베이스부의 전방면에 결합되어 필터 챔버를 형성하며, 상기 필터 챔버의 둘레 전체를 둘러싸도록 구부려진 헤파필터가 상기 내부 둘레벽의 전체를 구성하고, 상기 내부 전방벽은 완전히 막혀 있는, 입체필터구조체와,
   상기 베이스부에 연결되어 상기 입체필터구조체를 수용하는 외부 챔버를 형성하되, 상기 내부 둘레벽을 소정의 간격을 두고 둘러싸는 외부 둘레벽과, 상기 내부 전방벽과 소정의 간격을 두고 이격되되, 상기 외부 챔버와 연결된 실내급기구가 형성된 외부 전방벽을 포함하는 외부케이스를 포함하며,
   상기 베이스부에는 상기 내부 둘레벽의 단부가 삽입되는 홈이 형성되고, 상기 홈에는 씰링이 상기 홈의 기저면과 상기 내부 둘레벽의 단부 사이에서 압축된 상태로 개재되며,
   상기 헤파필터는 상기 입체필터구조체의 전방 연장 방향과 나란한 다수의 주름을 구비한 것이고, 상기 내부 둘레벽은 상기 주름을 따라 상기 헤파필터를 구부리는 것에 의해 형성된 것이며,
   상기 내부 전방벽은, 전방으로 송풍되는 급기 외부 공기를 가로막아, 상기 급기 외부 공기의 유속을 낮추고 넓게 분산시켜, 상기 헤파필터 측으로 유도하는 것을 특징으로 하는 집진 효율이 향상된 열교환 환기장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 헤파필터는, 상기 주름들과 평행한 4개의 절곡부가 형성되어, 4개의 코너가 라운드진 사각 환형 단면의 내부 둘레벽을 구성하는 것을 특징으로 하는 집진 효율이 향상된 열교환 환기장치.
3. 제1 측벽에 실외공기 흡입구 및 실내공기 배출구가 형성되고 상기 제1 측벽과 마주하는 제2 측벽에 실내공기 흡입구 및 실외공기 배출구가 형성된 하우징;
   상기 하우징 내에 배치될 때, 상기 실외공기 흡입구와 연결된 제1 챔버와, 상기 실외공기 배출구와 연결된 제2 챔버와, 상기 실내공기 흡입구와 연결된 제3 챔버와, 상기 실내공기 배출구와 연결된 제4 챔버를 형성하고, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이를 연결하는 유로와 상기 제3 챔버와 상기 제4 챔버 사이를 연결하는 유로가 상호 열교환하도록 형성된 열교환부; 및
   상기 실외공기 배출구를 덮도록 상기 제2 측벽의 외부면에 설치되어, 상기 실외공기 배출구를 통해 배출된 실외 공기 중의 미세먼지를 제거하여 실내로 급기하는 급기 필터 조립체를 포함하며,
   상기 급기 필터 조립체는,
   급기유입구를 포함하며, 상기 급기유입구가 상기 실외공기 배출구와 연결되도록 상기 하우징의 제2 측벽에 결합되는 베이스부와,
   내부 둘레벽과 내부 전방벽을 포함하고, 상기 내부 둘레벽이 상기 베이스부의 전방면에 결합되어 필터 챔버를 형성하되, 상기 내부 둘레벽은 헤파필터가 ㄷ형을 갖도록 구부려져 형성된 3개의 필터 측벽과 필터 측벽이 없는 측벽 개방면을 막도록 결합된 하나의 막힌 측벽을 포함하고, 상기 3개의 필터 측벽과 상기 막힌 측벽이 사각 환형 단면을 형성하며, 상기 내부 전방벽은 완전히 막혀 있는, 입체필터구조체와,
   상기 베이스부에 연결되어 상기 입체필터구조체를 수용하는 외부 챔버를 형성하되, 상기 내부 둘레벽을 소정의 간격을 두고 둘러싸는 외부 둘레벽과, 상기 내부 전방벽과 소정의 간격을 두고 이격되되, 상기 외부 챔버와 연결된 실내급기구가 형성된 외부 전방벽을 포함하는 외부케이스를 포함하며,
   상기 베이스부에는 상기 내부 둘레벽의 단부가 삽입되는 홈이 형성되고, 상기 홈에는 씰링이 상기 홈의 기저면과 상기 내부 둘레벽의 단부 사이에서 압축된 상태로 개재되며,
   상기 헤파필터는 상기 입체필터구조체의 전방 연장 방향과 나란한 다수의 주름을 구비한 것이고,
   상기 3개의 필터 측벽은 상기 주름을 따라 상기 헤파필터를 ㄷ형으로 구부리는 것에 의해 형성된 것이며,
   상기 내부 전방벽은, 전방으로 송풍되는 급기 외부 공기를 가로막아, 상기 급기 외부 공기의 유속을 낮추고 넓게 분산시켜, 상기 헤파필터 측으로 유도하는 것을 특징으로 하는 집진 효율이 향상된 열교환 환기장치.

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