KR102482735B1 - 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치 - Google Patents

조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외기와 내기를 열교환하여 환기하기 위한 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치는 내기와 외기를 열교환하는 전열교환소자, 상기 전열교환소자가 내부에 수용하며 내기와 외기가 도입되는 환기케이싱, 및 상기 환기케이싱의 내부에 조립 및 유지보수가 용이하도록 탈착 가능하게 결합되며, 냉매의 순환에 따라 냉동을 수행하는 냉동사이클의 구성이 하나의 모듈케이싱에 수용되어 상기 환기케이싱에서 실내로 급기되는 공기를 제습하는 제습모듈을 포함하고, 상기 환기케이싱은 상기 전열교환소자를 중심으로 상기 환기케이싱의 내부로 도입된 공기를 실내로 급기하는 급기구와 연통된 급기공간, 상기 전열교환소자를 중심으로 상기 급기공간과 인접하게 배치되어 상기 환기케이싱의 내부로 도입된 공기를 실외로 배기하는 배기구와 연통된 배기공간, 및 상기 제습모듈의 일부는 상기 급기공간에 위치하고, 나머지 일부는 상기 배기공간에 위치하도록 상기 제습모듈이 설치되는 모듈공간부를 포함한다. 따라서, 제습한 외기를 실내로 공급하여 쾌적함으로 제공할 수 있다.

Description

조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치{Heat recovery type ventilation device with dehumidification module that is easy to assemble and maintain}
본 발명은 외기와 내기를 열교환하여 환기하기 위한 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치에 관한 것이다.
일반적으로 환기장치는 실내외 강제적으로 공기를 환기하기 위한 장치로서, 팬에 의해 실내공기를 강제적으로 외부로 배출하거나, 실외공기를 강제적으로 실내로 도입한다.
환기장치는 냉난방을 수행할 때, 외기와 내기의 온도차에 따라 냉난방효율이 하락됨에 따라 이를 보완하기 위해 내기와 외기를 열교환하여 공급하는 전열교환소자가 설치된 환기장치가 개시된 바가 있다.
그러나, 전열교환소자를 설치한 환기장치는 내기와 외기의 온도를 유사하게 조절하는 기능만 있을 뿐, 특히 여름철에 습도가 높은 공기가 그대로 실내로 들어옴에 따라 불쾌감을 갖기 때문에 종래에는 한국등록특허공보 제10-2314183호(2021.10.18.공고)의 "외기냉방 바이패스와 제습 및 공기청정이 가능한 올인원 열교환 환기장치"가 개시된 바가 있다.
상기한 종래의 올인원 열교환 환기장치는 제습 또는 냉방을 수행할 수 있도록 냉매를 증발시키는 증발기, 냉매를 압축시키는 압축기, 냉매를 응축시키는 응축기 등의 냉동사이클의 구성을 적용함으로써, 외기에 제습을 수행함으로써 제습된 쾌적한 외기를 실내로 도입할 수 있었다.
하지만, 종래의 올인원 열교환 환기장치는 환기케이싱의 내부에 압축기, 증발기, 응축기의 구성이 각각 별도로 구성되어 냉동사이클의 구성들의 고장이 발생할 경우, 유지보수가 어렵고 냉매가 유출되지 않도록 각 구성을 파이프로 용접해야 하기 때문에 조립성이 하락되어 생산성이 높지 않은 문제점이 있었다.
또한, 냉동사이클의 구성을 제거 시에는 각 구성을 연결하기 위해 구멍이 발생하기 때문에 환기장치로서의 기능을 상실하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 냉동사이클의 모든 구성을 하나의 제습모듈의 형태로 구성하하여 환기케이싱에 탈착하도록 구성함으로써, 제습모듈의 고장에 따른 교체 및 유지보수가 용이할 뿐만 아니라, 조립성을 향상시켜 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제습모듈을 분리 시에 모듈공간부에 공간구획부재를 설치하여 환기장치의 기능을 그대로 사용할 수 있는 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 외기의 오염도가 높을 때에 리턴유로를 통해 제습모듈로 외기를 순환시켜 공급함에 따라 외기에 의해 응축기와 열교환하여 냉매의 응축성을 향상시킴에 따라 제습성능을 향상시킬 수 있는 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 환기케이싱에 가이드부를 설치하여 제습모듈을 용이하게 탈착할 수 있을 뿐만 아니라, 제습모듈에 차음재를 설치하여 제습모듈의 작동에 따른 소음의 발생을 최소화할 수 있는 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치는 내기와 외기를 열교환하는 전열교환소자, 상기 전열교환소자가 내부에 수용하며 내기와 외기가 도입되는 환기케이싱, 및 상기 환기케이싱의 내부에 조립 및 유지보수가 용이하도록 탈착 가능하게 결합되며, 냉매의 순환에 따라 냉동을 수행하는 냉동사이클의 구성이 하나의 모듈케이싱에 수용되어 상기 환기케이싱에서 실내로 급기되는 공기를 제습하는 제습모듈을 포함하고, 상기 환기케이싱은 상기 전열교환소자를 중심으로 상기 환기케이싱의 내부로 도입된 공기를 실내로 급기하는 급기구와 연통된 급기공간, 상기 전열교환소자를 중심으로 상기 급기공간과 인접하게 배치되어 상기 환기케이싱의 내부로 도입된 공기를 실외로 배기하는 배기구와 연통된 배기공간, 및 상기 제습모듈의 일부는 상기 급기공간에 위치하고, 나머지 일부는 상기 배기공간에 위치하도록 상기 제습모듈이 설치되는 모듈공간부를 포함한다.
상기 제습모듈은 상기 배기공간에 위치하며 상기 냉동사이클의 응축기가 배치되어 배기되는 공기와 열교환하여 냉매를 응축시키는 응축부, 및 상기 급기공간에 위치하며 상기 냉동사이클의 증발기가 배치되어 실내로 급기되는 공기가 상기 증발기와 열교환하여 냉각되면서 제습되는 증발부를 포함할 수 있다.
상기 환기케이싱은 상기 환기케이싱에서 상기 제습모듈을 분리 시에 상기 모듈공간부를 상기 급기공간과 상기 배기공간으로 각각 연통하도록 구획하는 공간구획부재를 포함할 수 있다.
상기 환기케이싱은 상기 환기케이싱에서 배기구로 배기되는 내기의 일부를 외기구로 리턴시켜 외기와 혼합하는 리턴유로를 포함하고, 상기 리턴유로는 상기 외기구로 도입되는 외기를 상기 리턴유로를 통해 상기 배기공간으로 도입하여 배기하도록 상기 배기공간과 상기 리턴유로를 개폐하는 리턴배기댐퍼를 포함할 수 있다.
상기 리턴유로는 상기 외기구로 도입되는 외기를 상기 외기구와 대응되는 상기 전열교환소자 사이의 외기공간으로 도입하거나, 상기 리턴유로로 도입하도록 상기 외기공간과 상기 리턴유로를 개폐하는 리턴외기댐퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 제습모듈은 상기 냉동사이클의 구성의 작동에 따른 소음을 차음하기 위해 상기 제습모듈의 내부에 설치되는 차음재를 포함할 수 있다.
상기 환기케이싱은 상기 제습모듈의 탈착을 가이드하는 가이드부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제습모듈에 의해 제습된 외기를 실내로 도입하여 습도가 낮은 쾌적한 공기를 실내로 급기할 수 있을 뿐만 아니라, 제습모듈의 내부에 냉동사이클의 구성을 모두 구성하여 환기케이싱에 탈착 가능하도록 설치함으로써, 제습모듈의 유지보수가 용이할 뿐만 아니라, 조립성을 향상시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제습모듈을 분리 시에 모듈공간부에 공간구획부재를 설치하여 환기장치의 기능을 그대로 사용할 수 있다.
또한, 환기케이싱에 가이드부를 설치하여 제습모듈을 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 제습모듈에 차음재를 설치하여 냉동사이클의 구성의 작동 시 소음의 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 외기의 오염도가 높을 때 리턴유로를 통해 제습모듈의 응축부로 외기를 순환시켜 공급함으로써, 외기에 의해 응축기의 냉매 응축성을 향상시켜 제습성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치를 도시한 평면도로서, 제습모듈을 분리한 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치를 도시한 평면도로서, 제습모듈의 변형예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치를 도시한 평면도로서, 전열모드 또는 전열+제습모드의 작동상태를 나타낸다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치를 도시한 평면도로서, 바이패스모드 또는 바이패스+제습모드의 작동상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치를 도시한 평면도로서, 청정모드의 작동상태를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치를 도시한 평면도로서, 청정+제습모드의 작동상태를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치를 도시한 평면도로서, 내부리턴모드의 작동상태를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈(150)을 갖는 열회수형 환기장치(100)는 전열교환소자(120)를 포함할 수 있다.
이 전열교환소자(120)는 내기와 외기를 전열, 및 현열을 교환하여 내기와 외기가 서로 유사한 온도로 열교환하여 실내로 외기를 도입하거나, 실외로 내기를 배기할 수 있다.
전열교환소자(120)는 내기와 외기가 서로 만나지는 않고 서로 교차하여 지나면서, 서로 열교환하도록 구성될 수 있으며, 전열교환소자(120)는 열전도성이 높은 금속 또는 합성수지로 형성될 수 있으며, 전열교환소자(120)는 열 뿐만 아니라, 습기를 흡수할 수 있는 열전도성이 높으면서 수분 흡수성을 갖는 재료로 형성되어 내기와 외기가 유사한 습도를 가지도록 내기와 외기의 습기도 교환할 수 있다.
전열교환소자(120)는 사각 또는 다각형으로 형성될 수 있으며, 내기와 외기는 전열교환소자(120)의 둘레를 내기와 외기가 서로 만나지는 않고 통과하면서 서로 열교환할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈(150)을 갖는 열회수형 환기장치(100)는 환기케이싱(110)을 포함할 수 있다.
이 환기케이싱(110)은 내부 공간을 구획하여 내기와 외기의 이동을 가이드할 수 있다.
환기케이싱(110)의 내부 중앙에는 전열교환소자(120)가 위치할 수 있으며, 환기케이싱(110)은 사각 또는 다각형상의 내부가 빈 박스형태로 형성될 수 있다.
환기케이싱(110)에는 외기가 내부로 도입되는 외기구(111), 내부로 도입된 외기를 실내로 급기하는 급기구(112), 실내의 공기가 내부로 도입되는 환기구(113), 및 내부로 도입된 내기를 외부로 배출하는 배기구(114)가 형성될 수 있다.
환기케이싱(110)에서 내기와 외기는 중앙을 중심으로 서로 교차하여 지나도록 외기구(111), 급기구(112), 환기구(113), 및 배기구(114)가 환기케이싱(110)의 둘레에 형성될 수 있다.
실시예에서는 환기케이싱(110)을 사각의 형태로 형성하고, 외기구(111)와 배기구(114)를 서로 이격되도록 동일한 일면에 형성하고, 환기구(113)와 급기구(112)는 외기구(111)와 배기구(114)가 형성된 면과 마주하는 면에 급기구(112)는 배기구(114)와 마주하고, 환기구(113)는 외기구(111)와 마주하는 위치에 형성하여 중앙에 전열교환소자(120)를 중심으로 내기와 외기가 서로 교차되어 지나도록 구성하였다
전열교환소자(120)는 환기케이싱(110)에 대해 평면상에서 바라볼 때, 사각의 전열교환소자(120)의 각 면이 각각의 외기구(111), 급기구(112), 환기구(113), 배기구(114)를 향하도록 마름모의 형태로 배치될 수 있다.
한편, 환기케이싱(110)의 내부공간을 전열교환소자(120)를 중심으로 각각의 외기구(111), 급기구(112), 환기구(113), 배기구(114)와 연통되는 공간이 형성될 수 있다.
예를 들어 외기구(111)와 전열교환소자(120)의 사이에는 외기구(111)로 도입된 외기를 전열교환소자(120)로 공급하기 위한 외기공간(111a)이 형성되고, 급기구(112)와 전열교환소자(120)의 사이에는 전열교환소자(120)를 거친 외기를 급기구(112)를 통해 실내로 도입하기 위한 급기공간(112a)이 형성되며, 환기구(113)와 전열교환소자(120)의 사이에는 환기구(113)로 도입된 내기를 전열교환소자(120)로 공급하기 위한 환기공간(113a)이 형성되고, 배기구(114)와 전열교환소자(120)의 사이에는 전열교환소자(120)를 거친 내기를 배기구(114)를 통해 실외로 배출하기 위한 배기공간(114a)이 형성될 수 있다.
물론, 각 외기공간(111a), 급기공간(112a), 환기공간(113a), 배기공간(114a)은 전열교환소자(120)의 모서리에서 환기케이싱(110)의 내측 둘레면으로 직선상으로 연장되는 케이싱격벽(115a)에 의해 구획될 수 있다.
이때, 배기공간(114a)과 급기공간(112a)은 하나의 케이싱격벽(115a)을 사이에 두고 전열교환소자(120)를 중심으로 서로 인접하게 배치될 수 있다.
환기케이싱(110)은 모듈공간부(115)를 포함할 수 있다.
이 모듈공간부(115)는 하기에 설명할 내기를 제습하기 위한 제습모듈(150)이 탈착 가능하게 설치될 수 있다.
모듈공간부(115)는 환기케이싱(110)에서 서로 인접하게 배치되는 배기공간(114a)과 급기공간(112a) 둘 모두를 걸쳐 안착되도록 전열교환소자(120)를 중심으로 배기공간(114a)과 급기공간(112a)이 위치하는 일측에 형성될 수 있다.
모듈공간부(115)는 배기공간(114a)과 급기공간(112a)을 구획하는 케이싱격벽(115a)을 일부 절개한 절개부를 포함하여 절개부를 중심으로 제습모듈(150)의 일부는 배기공간(114a)에 위치하고 나머지 일부는 급기공간(112a)에 위치하도록 안착될 수 있다.
한편, 모듈공간부(115)는 공간구획부재(160)를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 공간구획부재(160)는 모듈공간부(115)에 제습모듈(150)이 미결합시에 배기공간(114a)과 급기공간(112a)을 전열교환소자(120)에서 구획하여 내기와 외기의 혼입을 방지할 수 있다.
공간구획부재(160)는 제습모듈(150)을 모듈공간부(115)에서 분리 시에 외기와 내기가 혼입되지 않도록 모듈공간부(115)를 배기공간(114a)과 급기공간(112a)으로 구획할 수 있다.
공간구획부재(160)는 배기공간(114a)과 급기공간(112a)을 구획하는 케이싱격벽(115a)에서 전열교환소자(120) 측으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 슬라이딩 이동함에 따라 급기공간(112a)과 배기공간(114a)을 연통시켜 모듈공간부(115)를 형성하거나, 급기공간(112a)과 배기공간(114a)으로 다시 구획할 수 있다.
물론 공간구획부재(160)는 급기공간(112a)과 배기공간(114a)을 구획하는 케이싱격벽(115a)에 탈착 가능하게 결합되어 케이싱격벽(115a)에 설치하여 급기공간(112a)과 배기공간(114a)으로 다시 구획하거나, 케이싱격벽(115a)에서 제거하여 모듈공간부(115)를 형성할 수도 있다.
환기케이싱(110)은 리턴유로(117) 및 바이패스유로(119)를 포함할 수 있다.
리턴유로(117)는 배기되는 내기와 외기를 혼합하여 실내로 공급할 수 있다.
리턴유로(117)는 배기공간(114a)과 외기공간(111a)을 연결하여 배기공간(114a)에 위치한 내기를 외기공간(111a)으로 일부 또는 전부를 공급하여 외기구(111)를 통해 외기구(111)로 도입되는 외기와 혼합하여 전열교환소자(120)를 거치도록 함으로써, 냉난방효율이 하락되는 것을 방지할 수 있다.
리턴유로(117)는 배기공간(114a)과 외기공간(111a)이 서로 마주하는 측면에 형성될 수 있다.
그리고, 리턴유로(117)에는 배기공간(114a)의 내기가 리턴유로(117)로 유입되는 것을 차단하거나, 개방하는 제1 리턴댐퍼(117a)가 설치될 수 있으며, 배기공간(114a)에서 리턴유로(117)로 유입된 내기가 외기공간(111a)으로 유입되는 것을 차단하거나 개방하는 제2 리턴댐퍼(117b)가 설치될 수 있다.
또한, 리턴유로(117)에는 제2 리턴댐퍼(117b)가 외기공간(111a)으로 내기의 진입을 차단한 상태에서 다시 배기공간(114a)으로 도입하거나 차단하는 리턴배기댐퍼(114c)가 설치될 수 있으며, 리턴유로(117)로 공급되는 내기를 외기공간(111a)으로 도입하거나, 차단하는 리턴외기댐퍼(111c)가 설치될 수 있다.
여기서, 리턴배기댐퍼(114c)는 리턴유로(117)로 공급되는 내기가 모듈공간부(115)에 설치된 제습모듈(150)을 거쳐 다시 환기공간(113a)으로 도입될 수 있도록 리턴유로(117)에서 모듈공간부(115)가 위치한 방향으로 내기를 공급 또는 차단할 수 있다.
바이패스유로(119)는 환기구(113)를 통해 환기공간(113a)으로 도입되는 내기가 전열교환소자(120)를 거치지 않고 배기공간(114a)으로 도입될 수 있도록 환기케이싱(110)의 바닥 부분을 구획하여 형성될 수 있다.
그리고, 환기공간(113a)에는 환기구(113)를 통해 도입되는 내기를 선택적으로 바이패스유로(119) 측으로 공급하거나, 전열교환소자(120) 측으로 공급하는 바이패스댐퍼(113b)가 설치될 수 있다.
또한, 바이패스유로(119)는 바이패스공간으로 도입되는 내기를 다시 전열교환소자(120)를 통해 실내로 순환시켜 공급할 수 있도록 환기공간(113a)과 연통되는 내기순환공(119a)이 형성될 수 있으며, 내기순환공(119a)에는 선택적으로 내기순환공(119a)을 개폐하는 내기순환댐퍼(119b)가 설치될 수 있다.
물론, 환기케이싱(110)의 배기구(114)에는 배기구(114)로 내기를 배기하거나, 차단하는 배기댐퍼(114b)가 설치될 수 있으며, 외기구(111)에는 외기구(111)로 외기를 도입하거나, 차단하는 외기댐퍼(111b)가 설치될 수 있다.
환기케이싱(110)은 점검구(미도시)를 포함할 수 있다.
점검구는 하기에 설명할 구성들의 작동상태를 점검할 수 있다. 점검구는 작업자의 선택에 따라 개폐할 수 있으며, 점검구는 전열교환소자(120)와 대응되는 위치에 형성되어 전열교환소자(120)를 용이하게 교체 또는 청소하도록 구성될 수 있다.
물론 점검구의 개방 시 모듈공간부(115)도 함께 외부로 노출되어 모듈공간부(115)에 제습모듈(150)을 점검구를 통해 탈착할 수도 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈(150)을 갖는 열회수형 환기장치(100)는 배기팬(131) 및 급기팬(133)을 포함할 수 있다.
배기팬(131)은 내기를 실외로 배기하고, 급기팬(133)은 외기를 실내로 급기할 수 있으며, 각 댐퍼의 작동에 따라 내기와 외기를 혼합하여 배기하거나, 내기와 외기를 혼합하여 실내로 공급할 수 있다.
배기팬(131)은 배기공간(114a)에 설치되어 배기공간(114a)에서 강제적으로 공기를 흡입하는 형태로 환기구(113)를 통해 내기를 흡입하고 흡입된 내기를 제1 리턴댐퍼(117a)의 작동에 따라 리턴유로(117)로 공급하거나, 배기구(114)를 통해 배기할 수 있다.
급기팬(133)은 급기구(112)에 설치되어 급기공간(112a)에서 강제적으로 공기를 흡입하는 형태로 외기구(111)를 통해 외기를 흡입하고, 흡입된 외기를 급기구(112)를 통해 실내로 급기할 수 있다.
실시예에서는 배기팬(131)과 급기팬(133)은 배기공간(114a)와 급기공간(112a)에 각각 설치된 것으로 설명하지만, 환기케이싱(110)의 내부 유로에 따라 하나의 팬에 의해 외기와 내기를 도입하거나, 급기할 수 있으며, 배기팬(131)과 급기팬(133)은 외기공간(111a) 또는 환기공간(113a)에 설치될 수도 있음은 물론이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈(150)을 갖는 열회수형 환기장치(100)는 제습모듈(150)을 포함할 수 있다.
제습모듈(150)은 예를 들어 장마철과 같이 외기의 습도가 높은 때에 제습하여 실내로 공급함으로써, 실내의 습도가 높아짐에 따른 불쾌감을 해소할 수 있다.
제습모듈(150)은 외기의 온도를 낮추는 형태로 외기의 이슬점을 낮춰 강제적인 결로를 발생하는 형태로 습도를 낮출 수 있다.
예를 들면, 제습모듈(150)은 여름에 에어컨을 가동하면 드레인(결로수)가 발생하는 데, 이는 공기중의 습기가 매우 차가운 열교환기 표면에 접촉하면서 응결되어 모이면서 공기 중의 습기를 제거하는 형태로 냉각제습을 수행할 수 있다.
냉각제습을 수행하는 경우, 외기의 온도를 낮출 뿐만 아니라 습도도 낮출 수 있다.
제습모듈(150)은 냉동사이클에 의해 냉매가 냉각되는 증발기(158)를 외기가 지나면서 냉각함에 따라 제습하도록 구성될 수 있다.
제습모듈(150)은 하나의 모듈케이싱(151)의 냉동사이클의 모든 구성이 수용된 형태일 수 있다.
여기서, 냉동사이클의 구성은 압축기(152), 응축기(154), 증발기(158), 팽창밸브(156)를 포함할 수 있으며, 냉동사이클은 압축기(152)에서 압축된 냉매가 응축기(154)을 거치면서 기체가 액체로 상변화하고, 팽창밸브(156)를 거치면서 팽창되면서 팽창되는 냉매가 증발기(158)를 거쳐 액체가 기체로 상변화되면서 주변을 냉각시키며, 증발기(158)에서 증발된 냉매는 다시 압축기(152)를 거쳐 압축되는 형태로 냉매에 의해 냉동을 수행할 수 있다.
제습모듈(150)은 모듈케이싱(151)에서 증발기(158)가 위치하는 증발부와 응축기(154)가 위치하는 응축부로 구획될 수 있으며, 제습모듈(150)은 모듈공간부(115)에 탈착 가능하게 안착될 수 있다.
이때, 제습모듈(150)은 증발부의 부분이 급기공간(112a)과 대응되고, 응축부의 부분이 배기공간(114a)과 대응되도록 모듈공간부(115)에 안착될 수 있다.
그리고, 모듈케이싱(151)의 증발부의 부분에는 급기공간(112a)으로 공급되는 공기가 증발기(158)를 지나면서 열교환하여 냉각되도록 관통된 형태일 수 있으며, 모듈케이싱(151)의 응축부의 부분에는 배기공간(114a)으로 공급되는 공기가 응축부를 거쳐 응축기(154)를 냉각하도록 관통된 형태일 수 있다.
한편, 응축부에는 열이 발생하는 압축기(152)가 함께 위치할 수 있으며, 팽창밸브(156)는 증발부에 함께 위치할 수 있다.
모듈공간부(115)에는 제습모듈(150)을 정확한 위치에 탈착할 수 있도록 제습모듈(150)의 모서리의 외측 부분이 탈착하는 방향으로 가이드되어 끼워지는 가이드부가 형성될 수 있다.
제습모듈(150)의 내부에는 차음재가 설치되어 특히 압축기(152)의 작동에 따라 발생하는 소음이 외부로 방출되는 것을 최소화할 수 있다.
제습모듈(150)은 사각로 구성될 수도 있지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 제습모듈(150)은 급기공간(112a)과 배기공간(114a)을 각각 모두 채우는 형태로도 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈(150)을 갖는 열회수형 환기장치(100)는 청정필터를 포함할 수 있다.
이 청정필터는 내기 또는 외기에 포함된 이물질을 걸러낼 수 있다.
청정필터는 외기구(111)와 대응되는 전열교환소자(120)의 면에 설치되어 전열교환소자(120)를 지나기 전 외기에 포함된 이물질을 걸러내어 신선한 외기를 실내로 도입하거나, 환기구(113)와 대응되는 전열교환소자(120)의 면에 설치되어 전열소자를 지나기 전 내기에 포함된 이물질을 걸러내어 전열교환소자(120)의 오염을 방지한 후 실외로 배기할 수 있다.
청정필터는 외기구(111) 및 환기구(113)와 대응되는 전열교환소자(120)의 면이 아니더라도 내기와 외기가 지나는 경로상에 설치될 수 있으며, 청정필터는 청정도에 따라 헤파필터 또는 프리필터를 설치하거나, 살균 또는 방취를 위한 기능성필터 들이 겹쳐 설치될 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 작동모드별로 설명하도록 한다.
도5에 도시된 바와 같이, 전열모드: 실내외의 온도차가 큰 겨울철 또는 여름철에 작동할 수 있으며, 내기와 외기를 열교환하여 서로 유사한 온도로 맞춰 실내의 냉난방부하를 감소시킬 수 있다.
전열모드는 급기팬(133)과 배기팬(131)이 작동하며, 배기팬(131)에 의해 내기가 환기구(113)를 통해 환기케이싱(110)의 환기공간(113a)으로 도입되며, 환기공간(113a)의 내기는 전열교환소자(120)를 거쳐 배기공간(114a)과 배기구(114)를 통해 실외로 배기된다.
이때, 제1 리턴댐퍼(117a)는 리턴유로(117)를 폐쇄하여 배기구(114)로 배기되는 내기가 리턴유로(117)로 유입되는 것을 차단하고, 바이패스댐퍼(113b)는 바이패스유로(119) 측으로 내기의 공급을 차단한다.
이와 동시에 급기팬(133)에 의해 외기가 외기구(111)를 통해 외기공간(111a)으로 도입되고, 외기공간(111a)의 외기는 전열교환소자(120)를 거쳐 내기와 열교환한 후 급기공간(112a)와 급기구(112)를 통해 실내로 공급되어 환기를 수행한다.
이때, 제2 리턴댐퍼(117b)는 리턴유로(117)를 폐쇄하고, 리턴외기댐퍼(111c)는 외기댐퍼(111b)는 개방되어 외기를 외기공간(111a)으로 바로 도입한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전열+제습모드: 전열+제습모드는 상기한 전열모드을 수행하는 동시에 제습모듈(150)이 가동하여 냉각사이클의 구성을 냉매가 순환하는 데, 환기구(113)를 통해 전열교환소자(120)를 거쳐 배기공간(114a)으로 도입되는 내기는 응축기(154)를 거치면서 응축기(154)와 열교환하여 응축기(154)를 지나는 냉매를 응축시킨 후 배기구(114)를 통해 배기된다.
그리고, 외기구(111)를 통해 전열교환소자(120)를 통해 급기공간(112a)으로 도입되는 외기는 제습모듈(150)의 증발기(158)를 거치면서 냉각되어 제습을 수행한 후 제습된 외기가 급기구(112)를 통해 실내로 공급된다.
따라서, 전열+제습모드는 제습모듈(150)의 응축부를 내기가 지나면서 응축기(154)와 열교환하여 응축기(154)에서 냉매를 응축시키는 응축효율을 향상시키고, 외기가 제습모듈(150)의 증발부를 지나면서 증발기(158)와 열교환하여 냉각되면서 제습되어 습도가 낮은 쾌적한 외기를 실내로 도입할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 바이패스모드: 바이패스모드는 실내외의 온도가 크지 않는 간절기 때 수행될 수 있으며, 바이패스모드는 간절기 때 외기의 온도를 유지한 상태로 신선한 외기를 실내로 도입할 수 있다.
바이패스모드는 바이패스댐퍼(113b)에 의해 환기구(113)로 도입되는 내기가 전열교환소자(120)를 거치지 않고 바이패스유로(119)를 통해 배기공간(114a)으로 이동하고 배기공간(114a)으로 이동한 내기는 배기구(114)를 통해 실외로 배기된다.
이때, 제1 리턴댐퍼(117a)는 리턴유로(117)를 폐쇄하여 배기구(114)로 배기되는 내기가 리턴유로(117)로 유입되는 것을 차단하고, 바이패스댐퍼(113b)는 전열교환소자(120) 측으로 내기의 공급을 차단한다.
반면, 외기는 외기구(111)를 통해 외기공간(111a)을 거쳐 전열교환소자(120)를 지난 후, 급기공간(112a)으로 이동하고, 급기구(112)를 통해 실내로 공급되어 내기가 전열교환소자(120)를 지나지 않기 때문에 외기의 온도를 그대로 유지한 채 실내로 공급될 수 있다.
이때, 제2 리턴댐퍼(117b)는 리턴유로(117)를 폐쇄하고, 리턴외기댐퍼(111c)는 외기댐퍼(111b)는 개방되어 외기를 외기공간(111a)으로 바로 도입한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 바이패스+제습모드: 바이패스+제습모드는 상기한 바이패스모드을 수행하는 동시에 제습모듈(150)이 가동하여 냉각사이클의 구성을 냉매가 순환하는 데, 환기구(113)를 통해 바이패스유로(119)를 거쳐 배기공간(114a)으로 도입되는 내기는 응축기(154)를 거치면서 응축기(154)와 열교환하여 응축기(154)를 지나는 냉매를 응축시킨 후 배기구(114)를 통해 배기된다.
그리고, 외기구(111)를 통해 전열교환소자(120)를 통해 급기공간(112a)으로 도입되는 외기는 제습모듈(150)의 증발기(158)를 거치면서 냉각되어 제습을 수행한 후 제습된 외기가 급기구(112)를 통해 실내로 공급된다.
따라서, 바이패스+제습모드는 제습모듈(150)의 응축부를 내기가 지나면서 응축기(154)와 열교환하여 응축기(154)에서 냉매를 응축시키는 응축효율을 향상시키고, 외기가 제습모듈(150)의 증발부를 지나면서 증발기(158)와 열교환하여 냉각되면서 제습되어 습도가 낮은 쾌적한 외기를 실내로 도입할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 청정모드: 청정모드는 외기의 오염도가 높은 경우, 외기를 실내로 도입하지 않고, 내기를 청정필터에 의해 청정시킨 후 다시 실내로 도입할 수 있다.
청정모드는 배기댐퍼(114b)와 외기댐퍼(111b)는 배기구(114)와 외기구(111)를 밀폐한 상태이고, 제2 리턴댐퍼(117b)와 리턴외기댐퍼(111c) 및 제1 리턴댐퍼(117a)는 모두 밀폐한 상태이며, 순환댐퍼(119b)는 내기순환공(119a)을 개방하고, 바이패스댐퍼(113b)는 바이패스유로(119) 측으로 내기를 보내도록 제어된다.
이 상태에서 급기팬(133)만이 작동하여 청정을 수행하는 데, 급기팬(133)이 작동하면 환기구(113)를 통해 환기공간(113a)으로 도입되는 내기는 바이패스댐퍼(113b)에 의해 바이패스유로(119) 측으로 공급되고, 바이패스유로(119)를 거친 내기는 내기순환공(119a)을 통해 환기공간(113a)으로 도입되어 환기구(113)와 마주하는 전열교환소자(120)에 설치된 청정필터를 거친 후, 이물질이 걸러진 상태에서 전열교환소자(120)를 지나 급기공간(112a)와 급기구(112)를 통해 실내로 다시 공급된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 청정+제습모드: 상기한 청정모드를 수행하는 동시에 제습모듈(150)이 가동하여 제습을 수행한다.
한편, 청정+제습모드는 급기댐퍼와 외기댐퍼(111b)는 급기구(112)와 외기구(111)를 모두 개방하고, 제2 리턴댐퍼(117b)와 리턴배기댐퍼(114c)를 개방하고, 리턴외기댐퍼(111c) 및 제1 리턴댐퍼(117a)는 모두 밀폐한 상태이며, 순환댐퍼(119b)는 내기순환공(119a)을 개방하고, 바이패스댐퍼(113b)는 바이패스유로(119) 측으로 내기를 보내도록 제어된다.
이렇게 댐퍼가 제어된 상태에서 급기팬(133)과 배기팬(131)이 작동하며, 급기팬(133)에 의해 환기구(113)를 통해 환기공간(113a)으로 도입되는 내기는 바이패스댐퍼(113b)에 의해 바이패스유로(119)측으로 공급되고, 바이패스유로(119)를 거친 내기는 내기순환공(119a)을 통해 환기공간(113a)으로 도입되어 환기구(113)와 마주하는 전열교환소자(120)에 설치된 청정필터를 거친 후 전열교환소자(120)를 지나 급기공간(112a)과 증발기(158)를 거치면서 제습된 후 급기구(112)를 통해 제습된 내기가 실내로 재공급된다.
반면, 외기는 배기팬(131)에 의해 외기구(111)로 도입되는 데, 리턴외기댐퍼(111c)가 외기공간(111a)을 폐쇄하고 제2 리턴댐퍼(117b)는 개방되기 때문에 외기구(111)로 도입되는 외기가 외기공간(111a)으로 도입되지 못하고 리턴유로(117)를 통해 배기공간(114a)으로 도입된다.
배기공간(114a)으로 도입된 외기는 응축부에 설치된 응축기(154)와 열교환하여 냉매를 응축시킨 후 배기팬(131)을 통해 다시 배기구(114)로 배출된다.
따라서, 청정+제습모드는 내기를 순환시켜 청정시킴과 동시에 제습을 수행하고, 외기를 실내로 반입하지 않고 제습모듈(150)의 응축기(154)를 거쳐 다시 실외로 배출되도록 함으로써, 냉각사이클의 효율을 향상시켜 효과적으로 제습을 수행할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 내부리턴모드: 실내외의 온도차이로 인한 결로의 발생을 방지하기 위해 수행될 수 있다.
내부리턴모드는 외기댐퍼(111b)와 배기댐퍼(114b)는 모두 개방하고, 제1 리턴댐퍼(117a) 및 제2 리턴댐퍼(117b), 리턴외기댐퍼(111c)도 모두 개방하며, 순환댐퍼(119b)는 폐쇄하고, 리턴배기댐퍼(114c)도 폐쇄하며, 바이패스댐퍼(113b)는 전열교환소자(120) 측으로 내기를 공급하도록 선택된다.
이와 같이 내부리턴모드에서 댐퍼가 제어되면, 배기팬(131)과 급기팬(133)이 모두 가동하여 내기는 환기구(113)를 통해 전열교환소자(120)를 거쳐 배기공간(114a)으로 도입되고, 배기공간(114a)으로 도입되는 일부의 내기는 배기구(114)로 배출되며, 나머지 일부는 리턴유로(117)를 통해 다시 환기공간(113a)으로 유입되면서, 환기구(113)로 유입되는 외기와 혼합된다.
한편, 외기는 리턴유로(117)를 통해 유입되는 내기와 혼합되면서 외기공간(111a)으로 도입되고, 전열교환소자(120)를 거쳐 급기공간(112a)을 통해 급기되어 실내로 공급되는 데, 외기가 공급될 때, 내기가 리턴유로(117)를 통해 혼합되면서 공급되기 때문에 차가운 외기온도를 보상하기 때문에 환기케이싱(110)의 내부에 큰 온도차가 발생하는 것을 방지함으로써, 결로의 발생을 방지할 수 있다.
이 외, 댐퍼의 개폐 및 급기팬(133) 및 배기팬(131)의 작동에 따라 설명하지 않은 다양한 모드들로 작동할 수 있음은 물론이다.
한편, 제습모듈(150)의 고장이 발생하는 경우, 환기케이싱(110)에서 점검구를 개방한 후 제습모듈(150)을 분리하고 다시 수리하거나, 새로운 제습모듈(150)을 장착할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈(150)을 갖는 열회수형 환기장치(100)는 제습모듈(150)을 설치하여 여름철 제습된 공기를 실내로 공급하여 쾌적환 환기를 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 제습 시 공기의 냉각으로 인한 냉방효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제습모듈(150)에 냉동사이클의 각 부품을 모두 수용하여 환기케이싱(110)에서 용이하게 탈착 가능하도록 구성함으로써, 제습모듈(150)의 유지보수가 용이할 뿐만 아니라, 조립성을 향상시켜 생산시간을 단축할 수 있다.
또한, 제습모듈(150)을 급기공간(112a)과 배기공간(114a)이 인접한 부분에 설치하여 급기공간(112a)으로 급기되는 외기를 제습하여 실내로 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 배기되는 내기가 응축기(154)를 지나면서 응축기(154)와 열교환함으로써, 냉동사이클에 의한 냉각성능을 향상시켜 제습성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 제습모듈(150)을 탈착 가능하게 구성하여 환기장치의 모든 성능을 그대로 구현하면서, 제습성능을 선택적으로 제공할 수 있다.
또한, 외기의 오염도가 높을 때에 외기의 도입을 차단한 상태에서 리턴유로(117)를 통해 외기를 응축기(154)측으로 순환시킴에 따라 냉매의 응축성을 향상시켜 제습성을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 열회수형 환기장치 110: 환기케이싱
111: 외기구 111a: 외기공간
111b: 외기댐퍼 111c: 리턴외기댐퍼
112: 급기구 112a: 급기공간
113: 환기구 113a: 환기공간
113b: 바이패스댐퍼 114: 배기구
114a: 배기공간 114b: 배기댐퍼
114c: 리턴배기댐퍼 115: 모듈공간부
115a: 케이싱격벽 117: 리턴유로
117a: 제1 리턴댐퍼 117b: 제2 리턴댐퍼
119: 바이패스유로 119a: 내기순환공
119b: 순환댐퍼 120: 전열교환소자
131: 배기팬 133: 급기팬
150: 제습모듈 151: 모듈케이싱
152: 압축기 154: 응축기
156: 팽창밸브 158: 증발기
160: 공간구획부재

Claims (7)

  1. 내기와 외기를 열교환하는 전열교환소자,
    상기 전열교환소자가 내부에 수용하며 내기와 외기가 도입되는 환기케이싱, 및
    상기 환기케이싱의 내부에 조립 및 유지보수가 용이하도록 탈착 가능하게 결합되며, 냉매의 순환에 따라 냉동을 수행하는 냉동사이클의 구성이 하나의 모듈케이싱에 수용되어 상기 환기케이싱에서 실내로 급기되는 공기를 제습하는 제습모듈을 포함하고,
    상기 환기케이싱은
    상기 전열교환소자를 중심으로 상기 환기케이싱의 내부로 도입된 공기를 실내로 급기하는 급기구와 연통된 급기공간,
    상기 전열교환소자를 중심으로 상기 급기공간과 인접하게 배치되어 상기 환기케이싱의 내부로 도입된 공기를 실외로 배기하는 배기구와 연통된 배기공간,
    상기 제습모듈의 일부는 상기 급기공간에 위치하고, 나머지 일부는 상기 배기공간에 위치하도록 상기 제습모듈이 탈착 가능하게 설치되는 모듈공간부, 및
    상기 모듈공간부는 상기 제습모듈의 탈착을 가이드하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제습모듈은
    상기 배기공간에 위치하며 상기 냉동사이클의 응축기가 배치되어 배기되는 공기와 열교환하여 냉매를 응축시키는 응축부, 및
    상기 급기공간에 위치하며 상기 냉동사이클의 증발기가 배치되어 실내로 급기되는 공기가 상기 증발기와 열교환하여 냉각되면서 제습되는 증발부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 환기케이싱은
    상기 환기케이싱에서 상기 제습모듈을 분리 시에 상기 모듈공간부를 상기 급기공간과 상기 배기공간으로 각각 연통하도록 구획하는 공간구획부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 환기케이싱은
    상기 환기케이싱에서 배기구로 배기되는 내기의 일부를 외기구로 리턴시켜 외기와 혼합하는 리턴유로를 포함하고,
    상기 리턴유로는
    상기 외기구로 도입되는 외기를 상기 리턴유로를 통해 상기 배기공간으로 도입하여 배기하도록 상기 배기공간과 상기 리턴유로를 개폐하는 리턴배기댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 리턴유로는
    상기 외기구로 도입되는 외기를 상기 외기구와 대응되는 상기 전열교환소자 사이의 외기공간으로 도입하거나, 상기 리턴유로로 도입하도록 상기 외기공간과 상기 리턴유로를 개폐하는 리턴외기댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제습모듈은
    상기 냉동사이클의 구성의 작동에 따른 소음을 차음하기 위해 상기 제습모듈의 내부에 설치되는 차음재를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립 및 유지보수가 용이한 제습모듈을 갖는 열회수형 환기장치.
  7. 삭제
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KR102635410B1 (ko) * 2023-04-28 2024-02-13 은성화학(주) 습도조절모듈을 구비한 열회수형 환기장치

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KR200457692Y1 (ko) * 2009-10-30 2011-12-29 주식회사 일진엔지니어링 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기
KR101424578B1 (ko) * 2012-11-27 2014-08-01 주식회사 삼양발브종합메이커 공기정화 및 전열교환 기능을 갖는 제습장치
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