KR102438514B1

KR102438514B1 - 냉온 공기 공급장치

Info

Publication number: KR102438514B1
Application number: KR1020210064681A
Authority: KR
Inventors: 홍성일
Original assignee: 홍성일
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2022-08-31

Abstract

본 발명은 실내공기 또는 실외공기가 공기유입부를 통해 하우징체로 유입된 후 배출되는 과정에서 여름철 뜨겁고 습한 공기를 차가운 공기로 열교환하고 겨울철 차고 건조한 공기를 따뜻한 공기로 열교환한 후 배출함에 따라 배출되는 공기의 적정온도 및 적정 습기를 유지하도록 함은 물론 먼지는 물론 미세먼지가 제1여과실과 제2여과실에 의해 1차 및 2차 여과된 후 배출되기 때문에 쾌적하고 청결한 상태의 공기를 배출하여 공급해줄 수 있으며 온도와 습도를 적정하게 조절하여 배출함에 따라 가습기 등 별도의 추가장치가 구비되지 않아되되며 제어부에 의한 자동제어가 가능하기 때문에 자동환기가 가능하며 편의성과 사용성이 크게 향상될 수 있으며, 유입되는 공기에 포함된 세균에 대한 살균이 가능하고 실내는 물론 실외에서의 사용이 가능할 뿐만 아니라 열교환실 내부가 외부 온도에 영향을 받지 않아 열교환성이 크게 향상될 수 있으며, 구성을 간단하게 하여 소비자들로 하여금 구입비용에 부담을 주지 않도록 하며 솔라전지부에 의해 필요한 전력을 공급받도록 하여 친환경 경제효과를 얻을 수 있는 냉온 공기 공급장치가 개시된다.

Description

냉온 공기 공급장치{Cold and hot air supply device}

본 발명은 냉온 공기 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여름철 뜨겁고 습한 공기를 차가운 공기로 열교환하여 공급하고 겨울철 차고 건조한 공기를 따뜻한 공기로 열교환하여 공급하도록 하며 공기중 미세먼지가 물에 의해 흡착되어 여과되도록 하여 깨끗한 공기를 공급하며 센서에 의해 온도와 습도 및 먼지농도에 의해 공급공기를 가변시키도록 하여 사용성과 편의성을 향상시킬 수 있도록 한 냉온 공기 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 에너지를 절감할 수 있는 실내 냉풍 및 온풍 기기로는 기화식 냉풍기, 즉 냉풍기와 온풍기가 사용되고 있으며 냉풍기는 물에 적셔진 필터를 외기가 통과하는 과정에서 외기가 기화 냉각되어 실내로 냉풍을 공급하도록 하는 장치이고 온풍기는 전기 발열히터가 설치된 장치 사이로 공기가 통과하면서 간접 가열되어 공기를 가열하도록 하는 장치이다.

종래 냉풍기는 외기의 습도가 높으면 기화 효율이 떨어지면서 기화 냉각 효율이 크게 떨어지는 문제가 있으며 제습기를 별도 설치하여 외기를 제습하고 제습된 공기를 냉풍기로 공급하는 것으로 해결하고 있다.

또한, 종래 온풍기는 전기 발열체 등을 통해 간접 가열되는 구조이므로 공기 중의 습기가 제거되기 때문에 실내로 지나치게 건조한 공기가 토출되는 문제가 있으며 이에 따라 실내에 별도의 가습기를 설치하는 것으로 해결하고 있다.

이와 같이 종래의 냉풍기와 온풍기는 각각 외기 중의 습도와 실내로 토출되는 공기 중의 습도에 영향을 주기 때문에 별도로 제습기나 가습기와 같은 가전기기들을 함께 사용해야 하고, 또한 계절에 따라 냉풍기와 온풍기가 각각 설치되어 사용되는 번거로움도 있다.

이에 따라 냉풍은 물론 온풍을 공급하고 음이온이 발생되도록 하며 가습기 기능 등 다양한 기능을 갖는 냉온풍기가 제안되고 있다.

일예로, 등록실용 20-0243239호인 음이온 발생 및 가습기 기능을 갖는 냉온풍기가 안출된 바 있으며, 이는 전면 일측에 배출공을 형성하고 후면에 흡기공을 형성한 케이스 내부에 구동 모터에 의하여 회전되는 팬이 구비되고 이 팬의 선단이나 후단에 열을 발생하는 발열선이 설치된 냉온풍기에 있어서, 케이스의 내부에 다수개의 전하 방출침이 납땜된 방출기 기판을 구비하고, 그 일측에 발진기 기판이 연결되어 이루어진 음이온 발생장치가 설치되며 외부의 음이온 조작레버에 의해 작동되도록 하고, 케이스의 배출공 하부에는 상부가 개구된 수납통이 삽탈되며, 수납통 내부에는 수조통의 상부가 힌지 결합되어 회동 가능하게 설치되는 가습장치로 구성된 구조에 의하여 사용자가 필요시 음이온을 발생시켜 공기 중에 양전기성을 갖는 먼지나 이물을 중화하여 상쾌한 느낌을 갖도록 하는 한편, 가습 장치를 설치하여 온도가 올라감에 따라 건조해진 실내의 습도를 적당하게 조절하여 쾌적한 상태를 유지시키도록 하고 있다.

다른 예로, 등록실용 20-0281306호인 냉온수겸용 냉온풍기가 안출된 바 있으며, 이는 화목 보일러에서 가열된 온수나 지하수가 본체의 내측에 구비된 직경이 서로 같은 열 교환기 급수구로 입수되어 배수구로 통과되는 과정에서 하부에 위치한 송풍휀으로부터 적정한 풍속을 제공하여 상기 열 교환기에서 발생되는 고온의 열기나 저온의 냉기를 송풍 배출구 그릴을 통해서 배출시켜 실내공기를 조절하도록 하고 있다.

이러한 구성을 갖는 종래 기술 중 전자의 경우, 케이스 내부에 전하방출침이 납땜된 방출기 기판을 구비하고 음이온발생장치와 가습장치를 각각 구비하여야 하기 때문에 구성이 복잡하여 소비자들로 하여금 구입비용에 적지않은 부담을 갖게 하는 문제점이 있으며 미세먼지 등 외부에서 유입되는 공기에 포함된 세균이나 이물질이 제대로 여과되지 않는 문제점이 있다.

또한 후자의 경우, 온풍을 공급하기 위해 온수를 가열하기 위해서는 화목 보일러가 반드시 필요하기 때문에 구성이 복잡해지는 문제점이 있으며 냉풍의 경우 자연적으로 공급되는 지하수를 이용하기 때문에 냉기의 효율성이 크게 저하되는 문제점이 있으며 미세먼지 등 세균이나 이물질의 여과가 이루어지지 않는 문제점이 있다.

특허문헌 1 : 대한민국등록실용 20-0243239호(2001.08.06. 등록) 특허문헌 2 : 대한민국등록실용 20-0281306호(2002.06.27. 등록)

본 발명은 실내공기 및 실외공기를 유입시킨 후 유입된 공기가 열교환부를 통과하여 여름철 뜨겁고 습한 공기는 차가운 공기로 열교환되고 겨울철 차고 건조한 공기는 따뜻한 공기로 열교환되어 공급하도록 하여 공급되는 공기를 항상 쾌적한 상태로 유지하도록 함은 물론 센서에 의해 공급되는 공기의 온도와 습도를 자동으로 조절하도록 하며 유입되는 공기에 포함된 미세먼지가 샤워수에 의해 깨끗하게 여과된 후 공급되도록 하여 항상 깨끗하고 청결한 상태의 공기를 공급하도록 하며 가습기나 온풍기 등 별도의 추가 장치가 필요치 않아 구성을 간단하게 하여 소비자들로 하여금 구입비용에 부담을 주지 않도록 하며 솔라전지부에 의해 필요한 전력을 공급받도록 하여 친환경 경제효과를 얻을 수 있도록 한 냉온 공기 공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명인 냉온 공기 공급장치는, 일측에 공기유입구멍과 타측에 공기배출구멍이 각각 구비되는 하우징체와; 상기 하우징체의 공기유입구멍에 일측이 연결되고 실내 공기가 유입되는 실내공기유입구와 실외 공기가 유입되는 실외공기유입구를 갖는 공기유입부와; 상기 공기유입부로부터 유입된 공기를 여과시키는 제1여과실과; 상기 제1여과실과 일측이 연결되고 제1여과실 내부에서 1차 여과된 공기가 유입되어 열교환되는 열교환부가 구비된 열교환실과; 상기 열교환실 내부에 구비된 열교환부의 타측이 연결되고 열교환실 내부에서 열교환된 공기가 유입되는 제2여과실과; 상기 제2여과실 내부에서 2차 여과된 공기가 배출되는 공기배출부를 갖는 냉온 공기 공급장치에 있어서, 상기 하우징체의 하부에는 제1여과실 내부의 여과수를 교체하기 용이하도록 제1여과실 내부와 연통되는 솔레노이드밸브가 구비되고, 상기 공기유입부는, 상기 하우징체의 공기유입구멍과 연결된 공기유입관과; 상기 공기유입관 내부와 연통되도록 공기유입관의 일측으로 연장되고 내부에 실내공기개폐덕트를 갖는 실내공기유입관과; 상기 공기유입관 내부와 연통되도록 공기유입관의 타측으로 연장되고 끝단에 실외공기개폐덕트를 갖는 실외공기유입관으로 구비되고, 상기 제1여과실은, 상기 공기유입부의 공기유입관 상부측에 위치하도록 하우징체의 내부에 구비되고 제1낙수구멍을 갖는 제1낙수가이드와; 상기 제1낙수가이드의 상부측으로 여과수를 순환공급하여 순환된 여과수가 제1낙수가이드의 제1낙수구멍을 통해 낙수되는 것에 의해 제1여과실 내부로 유입된 공기를 1차 샤워여과시키는 제1순환펌프와; 상기 제1순환펌프에 일측이 연결되고 타측은 상기 제1낙수가이드의 상부측에 위치되는 제1순환호스로 구비되며, 상기 열교환실은, 상기 제1여과실과 제2여과실을 구획하는 제1보온벽 및 제2보온벽과; 상기 제1보온벽에 일측이 연결되어 제1여과실과 연통되고 제2보온벽에 타측이 연결되어 제2여과실과 연통되어 제1여과실 내부의 공기가 유입되어 열교환실에 내부에서 열교환된 후 제2여과실 내부로 열교환된 공기를 배출시키는 열교환부와; 상기 열교환실 내부에 구비된 열교환수와; 상기 열교환실 내부에 구비된 열교환수를 데워주는 히팅부와; 상기 열교환부에 의해 공기의 열교환이 용이하게 이루어지도록 상기 열교환수를 열교환실 내부에서 순환시키는 순환팬으로 구비되며, 상기 제2보온벽에는 열교환실 내부의 열교환수가 제2여과실측으로 배출되는 열교환수배출구멍이 구비되고, 상기 제2여과실은, 상기 열교환수배출구멍의 하부측에 위치하도록 하우징체의 내부에 구비되되 상기 제2보온벽에 밀착되도록 구비되고 제2낙수구멍을 갖는 제2낙수가이드와; 상기 제2낙수가이드의 제2낙수구멍을 통해 낙수된 후 제2여과실 내부에 채워지는 열교환수를 상기 열교환실 내부로 순환공급시키는 제2순환펌프와; 상기 제2순환펌프에 일측이 연결되고 타측은 상기 제2보온벽을 관통하여 열교환실 상부측에 위치되는 제2순환호스로 구비되며, 상기 공기배출부는, 상기 제2여과실과 연결되고 제2여과실 내부를 개폐하는 공기배출덕트를 갖는 공기배출관과; 상기 공기배출관의 내부에 구비되어 제2여과실의 공기를 공기배출관측으로 강제 배출하는 저속배출팬과; 상기 공기배출관을 통해 배출되는 공기의 온도와 습도 및 미세먼지농도를 감지하는 배출공기센서부로 구비되며, 상기 제1순환펌프와 히팅부, 순환팬, 제2순환펌프, 저속배출팬, 배출공기센서부와 각각 전기적으로 연결되고 이들 제1순환펌프와 히팅부, 순환팬, 제2순환펌프, 저속배출팬, 배출공기센서부를 제어하는 제어부가 구비된다.

본 발명은 실내공기 또는 실외공기가 공기유입부를 통해 하우징체로 유입된 후 배출되는 과정에서 여름철 뜨겁고 습한 공기를 차가운 공기로 열교환하고 겨울철 차고 건조한 공기를 따뜻한 공기로 열교환한 후 배출함에 따라 배출되는 공기의 적정온도 및 적정 습기를 유지하도록 함은 물론 먼지는 물론 미세먼지가 제1여과실과 제2여과실에 의해 1차 및 2차 여과된 후 배출되기 때문에 쾌적하고 청결한 상태의 공기를 배출하여 공급해줄 수 있으며 온도와 습도를 적정하게 조절하여 배출함에 따라 가습기 등 별도의 추가장치가 구비되지 않아도 되며 제어부에 의한 자동제어가 가능하기 때문에 자동환기가 가능하며 편의성과 사용성이 크게 향상될 수 있으며, 유입되는 공기에 포함된 세균에 대한 살균이 가능하고 실내는 물론 실외에서의 사용이 가능할 뿐만 아니라 열교환실 내부가 외부 온도에 영향을 받지 않아 열교환성이 크게 향상될 수 있으며, 구성을 간단하게 하여 소비자들로 하여금 구입비용에 부담을 주지 않도록 하며 솔라전지부에 의해 필요한 전력을 공급받도록 하여 친환경 경제효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명인 냉온 공기 공급장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명인 냉온 공기 공급장치의 작용상태를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명인 냉온 공기 공급장치의 실내공기 유입 후 작용상태를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명인 냉온 공기 공급장치의 실외공기 유입 후 작용상태를 나타낸 구성도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명인 냉온 공기 공급장치의 열교환부의 실시예를 각각 나타낸 일부생략 사시도이다.
도 10은 본 발명인 냉온 공기 공급장치의 제어부와 전기적으로 연결된 구성요소들을 나타낸 개념구성도이다.

이하, 상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 냉온 공기 공급장치를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

도시된 바와 같이 본 발명은, 일측에 공기유입구멍(11)과 타측에 공기배출구멍(12)이 각각 구비되는 하우징체(10)와, 상기 하우징체(10)의 공기유입구멍(11)에 일측이 연결되고 실내 공기가 유입되는 실내공기유입구(21)와 실외 공기가 유입되는 실외공기유입구(22)를 갖는 공기유입부(20)와, 상기 공기유입부(20)로부터 유입된 공기를 여과시키는 제1여과실(30)과, 상기 제1여과실(30)과 일측이 연결되고 제1여과실(30) 내부에서 1차 여과된 공기가 유입되어 열교환되는 열교환부(43)가 구비된 열교환실(40)과, 상기 열교환실(40) 내부에 구비된 열교환부(43)의 타측이 연결되고 열교환실(40) 내부에서 열교환된 공기가 유입되는 제2여과실(50)과, 상기 제2여과실(50) 내부에서 2차 여과된 공기가 배출되는 공기배출부(60)로 구비된다.

상기 하우징체(10)는 내부가 중공된 것으로 도시된 바와 같이 중앙에 열교환실(40)이 구비되고 열교환실(40)의 도면상 좌측에는 제1여과실(30)이 구비되며 열교환실(40)의 도면상 우측에는 제2여과실(50)이 구비되는 것으로 이 때 제1여과실(30)과 제2여과실(50)의 위치는 선택에 따라 달라질 수 있음은 당연하다.

상기 공기유입부(20)의 실내공기유입구(21)는 실내의 공기를 하우징체(10)의 내부로 유입하기 위해 실내에 위치되고 실외공기유입구(22)는 실외의 공기를 하우징체(10)의 내부로 유입하기 위해 실외에 위치된다.

또한, 본 발명은 실내측으로 공기공급은 물론 필요에 따라 예를 들어 하우스 내부나 또는 하우스의 지붕 위에 설치될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 이루어진 본 발명은 공기유입부(20)를 통해 실내공기 또는 실외공기가 각각 하우징체(10)의 내부로 유입되거나 필요에 따라 실내공기와 실외공기 모두 하우징체(10)의 내부로 유입되고, 유입된 공기는 제1여과실(30)에 의해 1차 여과된 후 열교환실(40)에 의해 여름철 뜨겁고 습한 공기가 차가운 공기로 열교환되고 겨울철 차고 건조한 공기가 따뜻한 공기로 열교환된 후 제2여과실(50)에 의해 2차 여과된 후 공기배출부(60)에 의해 배출 공급된다.

이에 따라, 쾌적하고 청결한 상태의 공기를 배출하여 공급해줄 수 있으며 온도와 습도를 적정하게 조절하여 배출함에 따라 가습기 등 별도의 추가장치가 구비되지 않아도 된다.

본 발명의 공기유입부(20)는, 상기 하우징체(10)의 공기유입구멍(11)과 연결된 공기유입관(23)과, 상기 공기유입관(23) 내부와 연통되도록 공기유입관(23)의 일측으로 연장되고 내부에 실내공기개폐덕트(24)를 갖는 실내공기유입관(25)과, 상기 공기유입관(23) 내부와 연통되도록 공기유입관(23)의 타측으로 연장되고 끝단에 실외공기개폐덕트(26)를 갖는 실외공기유입관(27)으로 구비된다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 공기유입부(20)는, 실내공기가 공기유입부(20)의 실내공기유입구(21)를 통해 제1여과실(30) 내부로 유입되고 실외공기가 공기유입부(20)의 실외공기유입구(22)를 통해 제1여과실(30) 내부로 유입된다.

이 때, 상기 실내공기유입관(25)의 내부에 구비된 실내공기개폐덕트(24)를 열거나 닫아줌에 따라 실내공기가 제1여과실(30) 내부로 유입되는 것을 제어하고 실외공기유입관(27)의 끝단에 구비된 실외공기개폐덕트(36)를 열거나 닫아줌에 따라 실외공기가 제1여과실(30) 내부로 유입되는 것을 제어한다.

상기 실내공기개폐덕트(24)와 실외공기개폐덕트(36)의 열고 닫음 동작은 수작업 또는 모터(미도시)의 구동에 의해 자동 개폐하도록 하면 된다.

본 발명의 제1여과실(30)은, 상기 공기유입부(20)의 공기유입관(23) 상부측에 위치하도록 하우징체(10)의 내부에 구비되고 제1낙수구멍(31)을 갖는 제1낙수가이드(32)와, 상기 제1낙수가이드(32)의 상부측으로 여과수를 순환공급하여 순환된 여과수가 제1낙수가이드(32)의 제1낙수구멍(31)을 통해 낙수되는 것에 의해 제1여과실(30) 내부로 유입된 공기를 1차 샤워여과시키는 제1순환펌프(33)와, 상기 제1순환펌프(33)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제1낙수가이드(32)의 상부측에 위치되는 제1순환호스(34)로 구비된다.

상기 제1여과실(30)의 내부에는 외부의 물이 채워지는 것으로, 이를 위해 상기 하우징체(10)의 하부에는 제1여과실(30) 내부의 여과수를 교체하기 용이하도록 제1여과실(30) 내부와 연통되는 솔레노이드밸브(13)가 구비된다.

상기 솔레노이드밸브(13)는 도시하지는 않았으나, 외부의 수도 또는 지하수와 연결되어 솔레노이드밸브(13)의 열고 닫혀짐 동작에 의해 제1여과실(30) 내부로 깨끗한 여과수를 공급하여 채워준다.

이 때, 솔레노이드밸브(13)의 열고 닫혀짐 동작을 제1여과실(30) 내부에 수위센서(미도시)를 구비하여 설정된 수위값에 의해 제어하거나 별도 타이머를 전기적으로 연결하여 설정된 시간값에 의해 솔레노이드밸브(13)의 열고 닫혀짐 동작을 제어하여 제1여과실(30) 내부에 항상 깨끗한 여과수가 채워지도록 한다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 제1여과실(30)은 제1여과실(30) 내부에 채워진 여과수가 제1순환펌프(33)와 제1순환호스에 의해 상기 제1낙수가이드(32)의 상부측으로 공급되어 배출되고 제1낙수가이드(32)측으로 공급 배출된 여과수는 상기 제1낙수구멍(31)을 통해 제1여과실(30) 바닥면 측으로 낙수되는 바, 이 때 낙수되는 여과수가 샤워수와 같이 낙수된다.

이에 따라, 실내공기가 공기유입부(20)의 실내공기유입구(21)를 통해 제1여과실(30) 내부로 유입되고 실외공기가 공기유입부(20)의 실외공기유입구(22)를 통해 제1여과실(30) 내부로 유입된 후, 제1낙수구멍(31)을 통해 낙수되는 여과수를 통과한 후 여과실(50) 측으로 유입되는 바, 이 때 제1낙수구멍(31)을 통해 낙수되는 여과수에 의해 공기에 포함된 먼지나 미세먼지를 1차 여과한다.

본 발명의 열교환실(40)은, 상기 제1여과실(30)과 제2여과실(50)을 구획하는 제1보온벽(41) 및 제2보온벽(42)과, 상기 제1보온벽(41)에 일측이 연결되어 제1여과실(30)과 연통되고 제2보온벽(42)에 타측이 연결되어 제2여과실(50)과 연통되며 제1여과실(30) 내부의 공기가 유입되어 열교환실(40)에 내부에서 열교환된 후 제2여과실(50) 내부로 열교환된 공기를 배출시키는 열교환부(43)와, 상기 열교환실(40) 내부에 구비된 열교환수(44)와, 상기 열교환실(40) 내부에 구비된 열교환수(44)를 데워주는 히팅부(45)와, 상기 열교환부(43)에 의해 공기의 열교환이 용이하게 이루어지도록 상기 열교환수를 열교환실(40) 내부에서 순환시키는 순환팬(46)으로 구비된다.

상기 제1보온벽(41)과 제2보온벽(42)의 재질은 한정하는 것은 물론 아니나 열교환실(40) 내부 온도가 하우징체(10)의 외부온도에 의해 가변되는 것을 방지하기 위해 예컨대 스티로폼이나 단열재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 열교환부(43)는 도시된 바와 같이 제1보온벽(41)과 제2보온벽(42)에 각각 일측과 타측이 연결되는 것으로, 제1보온벽(41)으로부터 제2보온벽(42)측으로 갈수록 하향 경사지게 구비되는 것이 바람직하며 이는 제1여과실(30)에서 1차 여과된 공기가 열교환실(40)에서 열교환된 후 제2여과실(50)측으로 유입됨이 용이하도록 하기 위함이다.

이 때, 본 발명의 상기 열교환부(43)는, 상기 열교환실(40) 내부에 복수개 구비되는 일자형 원통관 또는 주름형 관 또는 일자형 사각관 또는 판형 관 또는 코일형 관 중 어느 하나로 구비되는 것으로, 열교환실(40)의 내부에 열교환부(43)를 복수개 구비하여 열교환성이 용이하고 향상되도록 함은 물론 열교환 시 결로현상에 의해 발생된 물이 자연스럽게 열교환실(40) 내부로 떨어지도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 열교환실(40)은, 제1여과실(30)에 의해 1차 여과된 공기가 열교환부(43)를 통해 제2여과실(50)측으로 이동하여 유입하는 과정에서 공기의 열교환이 이루어지는 것으로, 즉, 열교환부(43)를 통과할 때 열교환실(40)의 내부에 채워진 열교환수(44)에 의해 여름철 뜨겁고 습한 공기가 차가운 공기로 열교환되고 겨울철 차고 건조한 공기가 따뜻한 공기로 열교환된 후 제2여과실(50)측으로 이동한다.

이 때, 겨울철에는 상기 히팅부(45)를 작동시켜 열교환실(40) 내부에 채워진 열교환수(44)를 데워주면 되고 여름철의 경우에는 지하수 등 차가운 열교환수(44)를 주기적으로 교체하거나 또는 별도의 냉각수단을 열교환실(40) 내부에 구비하여 냉각수단에 의해 열교환수(44)를 차갑게 유지하면 된다.

또한, 열교환실(40) 내부에 열교환수(44)의 온도를 측정하기 위한 온도센서를 구비하여 항상 적정한 열교환수(44)의 온도가 유지되도록 하면 된다.

상기 순환팬(46)은 열교환실(40) 내부에 채워진 열교환수(44)를 하부측에서 상부측으로 순환시키는 것으로, 이와 같이 순환팬(46)에 의해 열교환수(44)가 열교환실(40)의 내부 전체적으로 순환되기 때문에 열교환부(43)를 통과하는 공기에 대한 열교환성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 상기 제2보온벽(42)에는 열교환실(40) 내부의 열교환수가 제2여과실(50)측으로 배출되는 열교환수배출구멍(47)이 구비된다.

또한 본 발명의 제2여과실(50)은, 상기 열교환수배출구멍(47)의 하부측에 위치하도록 하우징체(10)의 내부에 구비되되 상기 제2보온벽(42)에 밀착되도록 구비되고 제2낙수구멍(51)을 갖는 제2낙수가이드(52)와, 상기 제2낙수가이드(52)의 제2낙수구멍(51)을 통해 낙수된 후 제2여과실(50) 내부에 채워지는 열교환수를 상기 열교환실(40) 내부로 순환공급시키는 제2순환펌프(53)와, 상기 제2순환펌프(53)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제2보온벽(42)을 관통하여 열교환실(40) 상부측에 위치되는 제2순환호스(54)로 구비된다.

상기 제2여과실(50) 내부에는 열교환실(40)에 채워지는 열교환수(44)가 상기 열교환배출구멍(47)을 통해 제2여과실(50) 내부로 유입되고 유입된 열교환수(44)는 상기 제2낙수가이드(52)측으로 낙수된 후 제2낙수구멍(51)을 통해 제2여과실(50) 바닥면측으로 낙수되는 바, 이 때 낙수되는 열교환수(44)가 샤워수와 같이 낙수된다.

이에 따라 열교환실(40)의 열교환부(43)를 통과하면서 열교환된 공기가 제2여과실(50) 내부로 유입되면 제2낙수구멍(51)을 통해 낙수되는 열교환수(44)를 통과하여 상기 공기배출부(60)측으로 유입되는 과정에서 낙수되는 열교환수(44)에 의해 2차적으로 공기에 포함된 먼지나 미세먼지가 여과된다.

또한, 제2여과실(50) 바닥면측으로 낙수된 열교환수(44)는 상기 제2순환펌프(53)와 제2순환호스(54)를 통해 다시 열교환실(40)의 내부로 공급되어 채워지는 것으로, 이러한 작용의 반복에 의해 열교환실(40) 내부에 일정 수위만큼 열교환수(44)가 채워진다.

본 발명의 공기배출부(60)는, 상기 제2여과실(50)과 연결되고 제2여과실(50) 내부를 개폐하는 공기배출덕트(61)를 갖는 공기배출관(62)과, 상기 공기배출관(62)의 내부에 구비되어 제2여과실(50)의 공기를 공기배출관(62)측으로 강제 배출하는 저속배출팬(63)과, 상기 공기배출관(62)을 통해 배출되는 공기의 온도와 습도 및 미세먼지농도를 감지하는 배출공기센서부(64)로 구비된다.

상기 공기배출덕트(61)는, 수작업 또는 모터(미도시)의 구동에 의해 자동 개폐하도록 하면 된다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 공기배출부(60)는 제2여과실(50) 내부에서 2차 여과된 공기가 상기 공기배출덕트(61)의 개방에 의해 공기배출관(62)의 내부로 유입되는 바, 이 때 상기 저속배출팬(63)에 의해 강제 유입된 후 공기배출관(62)을 통해 강제 배출 공급된다.

또한, 공기배출관(62)에 구비된 배출공기센서부(64)에 의해 배출 공급되는 공기의 온도와 습도 및 먼지농도를 감지할 수 있다.

상기 저속배출팬(63)은, 공기배출관(62)을 통해 공기를 배출 공급함은 물론 상기 공기유입부(20)를 통해 실내공기 또는 실외공기가 제1여과실(30) 내측으로 강제 유입되도록 하는 것으로, 소음발생을 최소하하고 저속배출팬(63)에 의해 부하발생을 최소화하며 공기의 흐름이 자연스럽게 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 저속배출팬(63)의 개수를 도시한 바에 의하면 3개로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 물론 아니며 필요에 따라 저속배출팬(63)의 개수는 달라질 수 있음은 당연하다.

더욱이 배출공기센서부(64)에 의해 실내 공기의 온도와 습도 및 먼지농도를 측정하여 상기 제1순환펌프(33)와 히팅부(45), 순환팬(46), 제2순환펌프(53), 저속배출팬(63), 배출공기센서부(64)를 동작시키거나 정지시킴에 따라 자동으로 실내온도와 습도를 유지할 수 있으며 먼지를 제거할 수 있다.

본 발명은 상기 제1순환펌프(33)와 히팅부(45), 순환팬(46), 제2순환펌프(53), 저속배출팬(63), 배출공기센서부(64)와 각각 전기적으로 연결되고 이들 제1순환펌프(33)와 히팅부(45), 순환팬(46), 제2순환펌프(53), 저속배출팬(63), 배출공기센서부(64)를 제어하는 제어부(70)가 구비된다.

이에 따라 제어부(70)의 제어동작에 의해 상기 제1순환펌프(33)와 히팅부(45), 순환팬(46), 제2순환펌프(53), 저속배출팬(63), 배출공기센서부(64)가 작동되면서 깨끗하고 청결한 상태의 공기를 공급할 수 있다.

또한, 상기 제어부(70)는 관리자단말기 예를 들어 스마트폰과 연동되도록 구비하여 원거리에서 제어부(70)를 통해 제1순환펌프(33)와 히팅부(45), 순환팬(46), 제2순환펌프(53), 저속배출팬(63), 배출공기센서부(64)를 작동 제어할 수 있다.

본 발명의 상기 하우징체(10)의 상단에는 상기 제어부(70)와 전기적으로 연결되어 상기 제1순환펌프(33)와 히팅부(45), 순환팬(46), 제2순환펌프(53), 저속배출팬(63), 배출공기센서부(64)에 필요한 전력을 공급하는 솔라전지부(80)가 구비된다.

이와 같이 이루어진 본 발명은 솔라전지부(80)에 의해 태양광을 이용한 전력을 상기 제어부(70)를 통해 제1순환펌프(33)와 히팅부(45), 순환팬(46), 제2순환펌프(53), 저속배출팬(63), 배출공기센서부(64)에 전달하여 상기 제1순환펌프(33)와 히팅부(45), 순환팬(46), 제2순환펌프(53), 저속배출팬(63), 배출공기센서부(64)가 작동되도록 함에 따라 친환경적인 경제효과를 얻을 수 있으며 에너지 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.

본 발명의 상기 실외공기유입관(27)에는, 실외공기개폐덕트(24)의 개방시 실외공기유입관(27)측으로 유입된 실외공기에 포함된 세균을 살균하는 자외선살균부(27a)와, 실외공기개폐덕트(24)의 개방시 실외공기유입관(27)측으로 유입된 실외공기의 온도와 습도 및 미세먼지를 감지하는 유입공기센서부(27b)와, 실외공기개폐덕트(24)의 개방시 실외공기유입관(27)측으로 해충이 유입을 차단하는 해충차단망(275c)이 구비된다.

또한, 도시하지는 않았으나 해충기피라이트가 구비되어 해충이 실외공기유입관(27)을 통해 유입되는 것을 차단할 수 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명은 자외선살균부(27a)에 의해 실외공기유입괸(27)을 통해 유입되는 실외공기에 포함된 각종 유해균을 살균처리할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10 : 하우징체 11 : 공기유입구멍
12 : 공기배출구멍 13 : 솔레노이드밸브
20 : 공기유입부 21 : 실내공기유입구
22 : 실외공기유입구 23 : 공기유입관
24 : 실내공기개폐덕트 25 : 실내공기유입관
26 : 실외공기개폐덕트 27 : 실외공기유입관
27a : 자외선살균부 27b : 유입공기센서부
27c : 해충차단망
30 : 제1여과실 31 : 제1낙수구멍
32 : 제1낙수가이드 33 : 제1순환펌프
34 : 제1순환호스
40 : 열교환실 41 : 제1보온벽
42 : 제2보온벽 43 : 열교환부
44 : 열교환수 45 : 히팅부
46 : 순환팬 47 : 열교환수배출구멍
50 : 제2여과실 51 : 제2낙수구멍
52 : 제2낙수가이드 53 : 제2순환펌프
54 : 제2순환호스
60 : 공기배출부 61 : 공기배출덕트
62 : 공기배출관 63 : 저속배출팬
64 : 배출공기센서부
70 : 제어부 80 : 솔라전지부

Claims

일측에 공기유입구멍(11)과 타측에 공기배출구멍(12)이 각각 구비되는 하우징체(10)와; 상기 하우징체(10)의 공기유입구멍(11)에 일측이 연결되고 실내 공기가 유입되는 실내공기유입구(21)와 실외 공기가 유입되는 실외공기유입구(22)를 갖는 공기유입부(20)와; 상기 공기유입부(20)로부터 유입된 공기를 여과시키는 제1여과실(30)과; 상기 제1여과실(30)과 일측이 연결되고 제1여과실(30) 내부에서 1차 여과된 공기가 유입되어 열교환되는 열교환부(43)가 구비된 열교환실(40)과; 상기 열교환실(40) 내부에 구비된 열교환부(43)의 타측이 연결되고 열교환실(40) 내부에서 열교환된 공기가 유입되는 제2여과실(50)과; 상기 제2여과실(50) 내부에서 2차 여과된 공기가 배출되는 공기배출부(60)를 갖는 냉온 공기 공급장치에 있어서,
상기 하우징체(10)의 하부에는 제1여과실(30) 내부의 여과수를 교체하기 용이하도록 제1여과실(30) 내부와 연통되는 솔레노이드밸브(13)가 구비되고,
상기 공기유입부(20)는,
상기 하우징체(10)의 공기유입구멍(11)과 연결된 공기유입관(23)과;
상기 공기유입관(23) 내부와 연통되도록 공기유입관(23)의 일측으로 연장되고 내부에 실내공기개폐덕트(24)를 갖는 실내공기유입관(25)과;
상기 공기유입관(23) 내부와 연통되도록 공기유입관(23)의 타측으로 연장되고 끝단에 실외공기개폐덕트(26)를 갖는 실외공기유입관(27)으로 구비되고,
상기 제1여과실(30)은,
상기 공기유입부(20)의 공기유입관(23) 상부측에 위치하도록 하우징체(10)의 내부에 구비되고 제1낙수구멍(31)을 갖는 제1낙수가이드(32)와;
상기 제1낙수가이드(32)의 상부측으로 여과수를 순환공급하여 순환된 여과수가 제1낙수가이드(32)의 제1낙수구멍(31)을 통해 낙수되는 것에 의해 제1여과실(30) 내부로 유입된 공기를 1차 샤워여과시키는 제1순환펌프(33)와;
상기 제1순환펌프(33)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제1낙수가이드(32)의 상부측에 위치되는 제1순환호스(34)로 구비되며,
상기 열교환실(40)은,
상기 제1여과실(30)과 제2여과실(50)을 구획하는 제1보온벽(41) 및 제2보온벽(42)과;
상기 제1보온벽(41)에 일측이 연결되어 제1여과실(30)과 연통되고 제2보온벽(42)에 타측이 연결되어 제2여과실(50)과 연통되며 제1여과실(30) 내부의 공기가 유입되어 열교환실(40)에 내부에서 열교환된 후 제2여과실(50) 내부로 열교환된 공기를 배출시키는 열교환부(43)와;
상기 열교환실(40) 내부에 구비된 열교환수(44)와;
상기 열교환실(40) 내부에 구비된 열교환수(44)를 데워주는 히팅부(45)와;
상기 열교환부(43)에 의해 공기의 열교환이 용이하게 이루어지도록 상기 열교환수를 열교환실(40) 내부에서 순환시키는 순환팬(46)으로 구비되며,
상기 제2보온벽(42)에는 열교환실(40) 내부의 열교환수가 제2여과실(50)측으로 배출되는 열교환수배출구멍(47)이 구비되고,
상기 제2여과실(50)은,
상기 열교환수배출구멍(47)의 하부측에 위치하도록 하우징체(10)의 내부에 구비되되 상기 제2보온벽(42)에 밀착되도록 구비되고 제2낙수구멍(51)을 갖는 제2낙수가이드(52)와;
상기 제2낙수가이드(52)의 제2낙수구멍(51)을 통해 낙수된 후 제2여과실(50) 내부에 채워지는 열교환수를 상기 열교환실(40) 내부로 순환공급시키는 제2순환펌프(53)와;
상기 제2순환펌프(53)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제2보온벽(42)을 관통하여 열교환실(40) 상부측에 위치되는 제2순환호스(54)로 구비되며,
상기 공기배출부(60)는,
상기 제2여과실(50)과 연결되고 제2여과실(50) 내부를 개폐하는 공기배출덕트(61)를 갖는 공기배출관(62)과;
상기 공기배출관(62)의 내부에 구비되어 제2여과실(50)의 공기를 공기배출관(62)측으로 강제 배출하는 저속배출팬(63)과;
상기 공기배출관(62)을 통해 배출되는 공기의 온도와 습도 및 미세먼지농도를 감지하는 배출공기센서부(64)로 구비되며,
상기 제1순환펌프(33)와 히팅부(45), 순환팬(46), 제2순환펌프(53), 저속배출팬(63), 배출공기센서부(64)와 각각 전기적으로 연결되고 이들 제1순환펌프(33)와 히팅부(45), 순환팬(46), 제2순환펌프(53), 저속배출팬(63), 배출공기센서부(64)를 제어하는 제어부(70)가 구비되는 것을 특징으로 하는 냉온 공기 공급장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징체(10)의 상단에는 상기 제어부(70)와 전기적으로 연결되어 상기 제1순환펌프(33)와 히팅부(45), 순환팬(46), 제2순환펌프(53), 저속배출팬(63), 배출공기센서부(64)에 필요한 전력을 공급하는 솔라전지부(80)가 구비되는 것을 특징으로 하는 냉온 공기 공급장치.
제1항에 있어서,
상기 열교환부(43)는,
상기 열교환실(40) 내부에 복수개 구비되는 일자형 원통관 또는 주름형 관 또는 일자형 사각관 또는 판형 관 또는 코일형 관 중 어느 하나로 구비되는 것을 특징으로 하는 냉온 공기 공급장치.
제1항에 있어서,
상기 실외공기유입관(27)에는,
실외공기개폐덕트(24)의 개방시 실외공기유입관(27)측으로 유입된 실외공기에 포함된 세균을 살균하는 자외선살균부(27a)와;
실외공기개폐덕트(24)의 개방시 실외공기유입관(27)측으로 유입된 실외공기의 온도와 습도 및 미세먼지를 감지하는 유입공기센서부(27b)와;
실외공기개폐덕트(24)의 개방시 실외공기유입관(27)측으로 해충이 유입을 차단하는 해충차단망(275c)이 구비되는 것을 특징으로 하는 냉온 공기 공급장치.