KR102517416B1 - 환기장치의 하이브리드 공기청정 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 환기용 전열교환기와 연결된 급기디퓨저 및 배기디퓨저를 순환덕트로 연결하여 환기시 상기 순환덕트가 차단되고 실내 공기청정시 상기 순환덕트가 개방되어 실내 공기를 강제 순환시키되 각 디퓨저에 필터를 장착하여 실내공기를 정화시킬 수 있는 환기장치의 하이브리드 공기청정 시스템에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명 한 실시예는 전열교환기와 급기덕트를 통하여 연결되는 급기디퓨저 및 상기 전열교환기와 배기덕트를 통하여 연결되는 배기디퓨저가 실내 천장에 서로 떨어져 구비되고; 상기 급기덕트 및 배기덕트에 급기삼방밸브 및 배기삼방밸브를 통하여 순환덕트가 구비되고, 상기 급기삼방밸브 및 배기삼방밸브가 개방되면 상기 급기덕트 및 배기덕트는 차단된 상태에서 상기 급기디퓨저 및 배기디퓨저가 상기 순환덕트를 통하여 서로 연결되며; 상기 급기디퓨저 및 배기디퓨저는 급기모터로 회전되는 급기팬 및 배기모터로 회전되는 배기팬이 구비되고, 개방된 각각의 하부에 필터가 구비되어서 상기 순환덕트가 개방되면 실내공기가 각 상기 급기디퓨저 및 배기디퓨저로 순환되면서 상기 필터에서 실내공기가 정화되도록 한 특징이 있다.

Description

환기장치의 하이브리드 공기청정 시스템{Hybrid air cleaning system of ventilation system}
본 발명은 환기장치의 하이브리드 공기청정 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 환기용 전열교환기와 연결된 급기디퓨저 및 배기디퓨저를 순환덕트로 연결하여 환기시 상기 순환덕트가 차단되고 실내 공기청정시 상기 순환덕트가 개방되어 실내 공기를 강제 순환시키되 각 디퓨저에 필터를 장착하여 실내공기를 정화시킬 수 있는 환기장치의 하이브리드 공기청정 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전열교환기는 실내에서 배기하는 열(온열·냉열)에 의하여 외기에서 들어오는 공기를 따뜻하게(또는 차갑게) 해 주기 위한 열교환기로서, 이러한 전열교환기를 사용하면 창문 등의 개방을 통해서 실내를 환기시키는 경우에는 외부공기가 실내로 유입되며 실내의 냉, 난방된 공기가 쉽게 손실되거나 내부공기가 급격하게 변화하는 문제와 함께 열에너지가 손실되는 문제점이 해소된다.
실내에는 상기 전열교환기와 연결되는 급기디퓨저 및 배기디퓨저가 구비되는데, 이들 디퓨저는 공기를 토출하거나 흡입하는 단순 기능만 하기 때문에 개선이 필요하였다.
종래 특허 제1425867호는 급기디퓨저에 필터를 장착하여 유입되는 공기중의 미세먼지 및 유해성 세균을 제거하는 기술을 제안한 바 있다.
그러나 종래 특허는 급기디퓨저가 고정식으로 천장에 구비되기 때문에 실내에서 발생되는 미세먼지 또는 부유물로 인하여 필터 표면이 오염되는 문제점이 있으며, 또한 사용하지 않더라도 필터가 항상 노출되기 때문에 미관상 좋지 않는 등의 단점이 있었다.
종래 특허 제2181911호는 급기디퓨저에 원통형 필터를 장착하고 팬을 설치한 것으로서, 필터의 용량이 커서 팬으로 공기를 강제 송풍하면서 미세먼지가 걸러지도록 한 기술을 제안한 바 있다.
그러나 종래 특허는 필터가 고정식으로 천장에 매달려 구비되기 때문에 실내의 부유먼지로 인하여 필터 표면이 오염되는 문제가 있으며, 특히 필터 용량이 크기 때문에 천장에서 많이 돌출되는 단점이 있었다.
본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 급기디퓨저에 필터를 장착하여 미세먼지가 걸러지도록 하고, 급기디퓨저가 출몰식으로 천장에 장착되어서 사용하지 않는 동안 천장 내부로 들어가 천장 표면이 평탄해지도록 하는 기능을 추가하였으며, 특히 급기디퓨저 및 배기디퓨저를 순환덕트로 연결하여서 환기장치용 전열교환기를 사용하지 않는 동안 이들 급,배기디퓨저를 순환덕트로 연결하여 실내공기가 이들 디퓨저를 순환하면서 내장된 필터에서 미세먼지가 걸러지도록 한 환기장치의 하이브리드 공기청정 시스템을 제공함에 있다.
이를 위하여 본 발명 한 실시예는 전열교환기와 급기덕트를 통하여 연결되는 급기디퓨저 및 상기 전열교환기와 배기덕트를 통하여 연결되는 배기디퓨저가 실내 천장에 서로 떨어져 구비되고; 상기 급기덕트 및 배기덕트에 급기삼방밸브 및 배기삼방밸브를 통하여 순환덕트가 구비되고, 상기 급기삼방밸브 및 배기삼방밸브가 개방되면 상기 급기덕트 및 배기덕트는 차단된 상태에서 상기 급기디퓨저 및 배기디퓨저가 상기 순환덕트를 통하여 서로 연결되며; 상기 급기디퓨저 및 배기디퓨저는 급기모터로 회전되는 급기팬 및 배기모터로 회전되는 배기팬이 구비되고, 개방된 각각의 하부에 필터가 구비되어서 상기 순환덕트가 개방되면 실내공기가 각 상기 급기디퓨저 및 배기디퓨저로 순환되면서 상기 필터에서 실내공기가 정화되도록 한 특징이 있다.
본 발명에 따르면 급기디퓨저와 배기디퓨저에 필터가 장착되고, 이들 디퓨저가 순환덕트로 연결되는 특징으로 인하여 실내공기가 이들 급,배기디퓨저로 순환되는 과정에서 필터에서 실내공기중의 미세먼지 및 부유세균이 걸러져 정화된다. 따라서 별도의 공기청정기를 사용하지 않아도 되는 이점이 있으며, 또한 각 디퓨저는 출몰식으로 구성되어서 사용하지 않는 동안 천장 내부로 들어가 보관되기 때문에 필터용량을 크게 하여 공기정화 능력을 높일 수 있는 등의 이점이 있다.
도 1은 본 발명 한 실시예의 공기청정 시스템의 개념도
도 2는 본 발명 한 실시예의 공기청정 시스템의 필터 분리 사시도
도 3은 본 발명 한 실시예의 공기청정 시스템의 급기쪽 단면도
도 4는 본 발명 한 실시예의 공기청정 시스템의 배기쪽 단면도
도 1 내지 도 4에서 본 발명 한 실시예의 공기청정 시스템은 실내 천장 내부에 급기디퓨저(10) 및 배기디퓨저(20)가 고정식으로 구비되고, 상기 급기디퓨저(10)의 급기구(11) 및 배기디퓨저(20)의 배기구(21)는 순환덕트(50)를 통하여 서로 연결된다. 또한 상기 급기디퓨저(10)와 전열교환기(60)를 연결하는 급기덕트(11a)는 급기삼방밸브(51)를 통하여 상기 순환덕트(50)와 연결되고, 상기 배기디퓨저(20)와 전열교환기(60)를 연결하는 배기덕트(21a)는 배기삼방밸브(52)를 통하여 상기 순환덕트(50)와 연결된다. 따라서 상기 급기삼방밸브(51) 및 배기삼방밸브(52)가 폐쇠되면 급기디퓨저(10)와 급기덕트(11a) 및 배기디퓨저(20)와 배기덕트(21a)가 각각 연결되고, 반대로 상기 급기삼방밸브(51) 및 배기삼방밸브(52)가 개방되면 급기디퓨저(10)와 배기디퓨저(20)가 순환덕트(50)를 통하여 서로 연결된다.
상기 급기디퓨저(10)는 중공상의 원통형으로 구성되는데, 상부는 상기 급기덕트(11a)와 연결되는 급기구(11)가 구비되고, 하부는 실내쪽으로 개방되어 있으며, 개방된 하부에는 중공상의 원통형 필터(30)가 구비된다. 상기 급기디퓨저(10) 내부에는 상기 필터(30)가 실내쪽으로 돌출되게 승강시키는 승강모터(40)가 모터브래킷(42)을 통하여 구비되어서 상기 필터(30)는 사용하지 않을 때 상기 승강모터(40)를 통하여 상기 급기디퓨저(10) 내부에 보관된다. 이를 위하여 상기 승강모터(40)는 정역회전되는 나사축(41)이 구비되고, 상기 필터(30)는 상기 나사축(41)에 체결되는 중공상의 승강축(32)을 갖는 필터체결부(31) 하단에 탈착식으로 매달려 설치된다.
상기 필터체결부(31)는 상기 급기디퓨저(10) 내주면과 근접되는 외주면을 갖는 중공상의 원통형으로 구성되어서 상기 급기디퓨저(10) 내부에서 승강되며, 중공상의 개방된 상,하단으로 바람이 통한다. 또한 상기 필터체결부(31)는 개방된 상단 중앙에 상기 승강축(32)이 십자형 브래킷을 통하여 구비되고, 개방된 하단에 상기 필터(30)가 탈착식으로 결합되며, 내부에는 상기 필터(30) 직 상부에 급기모터(13)와 급기팬(12)이 내장된다. 또한 상기 승강축(32)은 상기 모터브래킷(42)에 구비된 중공상의 승강안내부(43)에 끼워져 흔들림이 억제되며, 상기 승강축(32) 외주면에는 일직선으로 키(33)가 구비되고 상기 승강안내부(43) 내주면에는 키홈(44)이 일직선으로 구비되어서 상기 나사축(41)이 정역회전되는 동안 상기 승강축(32)은 상기 나사축(41)을 따라 회전없이 승강된다. 따라서 상기 필터체결부(31)는 급기팬(12), 급기모터(13) 및 상기 필터(30)와 함께 승강되면서 바람을 실내쪽으로 강제송풍 시킨다.
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상기 배기디퓨저(20)는 중공상의 원통형으로 구성되는데, 상부는 상기 배기덕트(21a)와 연결되는 배기구(21)가 구비되고, 하부는 실내쪽으로 개방되어 있으며, 개방된 하부에는 중공상의 원통형 필터(30)가 구비된다. 상기 배기디퓨저(20) 내부에는 승강모터(40)가 모터브래킷(42)을 통하여 구비되고, 상기 필터(30)는 상기 승강모터(40)의 나사축(41)에 체결되는 중공상의 승강축(32)을 갖는 필터체결부(31) 하단에 탈착식으로 매달려 설치된다.
상기 필터체결부(31)는 상기 배기디퓨저(20) 내주면과 근접되는 외주면을 갖는 중공상의 원통형으로 구성되어서 상기 배기디퓨저(20) 내부에서 승강되며, 중공상의 개방된 상,하단으로 바람이 통한다. 또한 상기 필터체결부(31)는 개방된 상단 중앙에 상기 승강축(32)이 십자형 브래킷을 통하여 구비되고, 개방된 하단에 상기 필터(30)가 탈착식으로 결합되며, 내부에는 상기 필터(30) 직 상부에 배기모터(23)와 배기팬(22)이 내장된다. 그리고 상기 승강축(32)은 중공상의 승강안내부(43)에 키(33)와 키홈(44)을 통하여 일직선으로 승강되게 끼워지고, 상기 나사축(41)이 정역회전되는 동안 상기 승강축(32)은 상기 나사축(41)을 따라 회전없이 승강된다. 따라서 상기 필터체결부(31)는 배기팬(22), 배기모터(23) 및 상기 필터(30)와 함께 승강되면서 바람을 실외쪽으로 강제 배기시킨다.
이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 작동과정은 다음과 같다.
상기 급기디퓨저(10) 및 배기디퓨저(20)에 내장되는 상기 필터(30)는 필터체결부(31)를 통하여 승강모터(40)에 연결된다. 따라서 상기 승강모터(40)가 한방향으로 회전되면 상기 나사축(41)이 제자리에서 회전되고 이때 상기 나사축(41)과 치합된 승강축(32)이 키(33) 및 키홈(44)을 통하여 회전 없이 상승되면 필터체결부(31)를 통하여 상기 필터(30)가 상기 급기디퓨저(10) 및 배기디퓨저(20)에 내장된다.
환기시 또는 실내 공기청정시 상기 승강모터(40)가 반대방향으로 회전되면 상기 필터(30)가 필터체결부(31)를 통하여 하강되어 급기디퓨저(10) 및 배기디퓨저(20)에서 빠져나와 실내로 돌출된다. 환기를 위해 상기 필터(30)가 실내로 돌출되면, 상기 급기삼방밸브(51) 및 배기삼방밸브(52)가 폐쇄되고 상기 급기디퓨저(10) 및 배기디퓨저(20)는 급기덕트(11a) 및 배기덕트(21a)를 통하여 전열교환기(60)와 연결된다. 따라서 외기가 실내로 유입되고 실내공기가 배출되는 과정에서 전열교환기(60)에서 열교환되면서 열손실이 감소된다.
만약 실내 공기청정을 위해 상기 필터(30)가 실내로 돌출되면, 상기 급기삼방밸브(51) 및 배기삼방밸브(52)가 개방되고 상기 급기디퓨저(10) 및 배기디퓨저(20)는 순환덕트(50)를 통하여 서로 연결된다. 이후 급기팬(12) 및 배기팬(22)이 작동되면 실내공기가 배기디퓨저(20)와 순환덕트(50)를 거쳐서 급기디퓨저(10)로 순환되는 과정이 반복되고 이때 각 디퓨저에 구비된 필터(30)에서 실내공기의 미세먼지 및 유해세균이 걸러진다. 상기 필터(30)는 하부는 막히고 상부는 개방된 중공상의 원통형으로 구성되기 때문에 필터(30)의 사방 측면으로 공기가 통하면서 넓은 면적으로 공기를 확산시키고 또한 공기를 흡입하는 과정에서 실내공기를 정화시킨다.
10 : 급기디퓨저 11 : 급기구
12 : 급기팬 13 : 급기모터
20 : 배기디퓨저 21 : 배기구
22 : 배기팬 23 : 배기모터
30 : 필터 31 : 필터체결부
32 : 승강축 33 : 키
40 : 승강모터 41 : 나사축
42 : 모터브래킷 43 : 승강안내부
44 : 키홈 50 : 순환덕트
51 : 급기삼방밸브 52 : 배기삼방밸브

Claims (3)

  1. 전열교환기와 급기덕트를 통하여 연결되는 급기디퓨저 및 상기 전열교환기와 배기덕트를 통하여 연결되는 배기디퓨저가 구비되고; 상기 급기덕트와 순환덕트는 급기삼방밸브를 통하여 상기 급기디퓨저에 선택적으로 연결되고, 상기 배기덕트와 상기 순환덕트는 배기삼방밸브를 통하여 상기 배기디퓨저에 선택적으로 연결되어서 실내 공기청정시 상기 급기디퓨저 및 배기디퓨저가 상기 순환덕트로 연결되도록 한 환기장치의 하이브리드 공기청정 시스템에 있어서,
    상기 급기디퓨저는 중공상의 원통형으로 구성되어 천장 내부에 고정되고, 내측 상부에는 나사축을 정역회전 시키는 승강모터가 구비되며, 상기 급기디퓨저의 내주면과 근접되는 외주면을 갖는 중공상의 필터체결부는 상,하측으로 개방되고, 개방된 상부 중앙에는 십자형 브래킷을 통하여 상기 나사축에 체결되는 중공상의 승강축이 구비되며;
    상기 필터체결부의 개방된 하단에 탈착식으로 결합되는 필터가 구비되고, 상기 필터체결부 내부에는 급기팬 및 급기모터가 내장되며, 상기 승강모터를 통하여 상기 필터체결부가 하강되면 상기 급기팬과 급기모터가 함께 하강되고, 상기 필터는 상기 급기디퓨저 내부에서 실내로 돌출되며, 상기 급기모터로 회전되는 급기팬을 통하여 공기가 상기 필터를 거쳐 실내로 강제 송풍되고;
    상기 배기디퓨저는 중공상의 원통형으로 구성되어 천장 내부에 고정되고, 내측 상부에는 나사축을 정역회전 시키는 승강모터가 구비되며, 상기 배기디퓨저의 내주면과 근접되는 외주면을 갖는 중공상의 필터체결부는 상,하측으로 개방되고, 개방된 상부 중앙에는 십자형 브래킷을 통하여 상기 나사축에 체결되는 중공상의 승강축이 구비되며;
    상기 필터체결부의 개방된 하단에 탈착식으로 결합되는 필터가 구비되고, 상기 필터체결부 내부에는 배기팬 및 배기모터가 내장되며, 상기 승강모터를 통하여 상기 필터체결부가 하강되면 상기 배기팬과 배기모터가 함께 하강되고, 상기 필터는 상기 배기디퓨저 내부에서 실내로 돌출되며, 상기 배기모터로 회전되는 배기팬을 통하여 실내 공기가 상기 필터를 거쳐 상기 순환덕트로 향하게 한 것을 특징으로 하는 환기장치의 하이브리드 공기청정 시스템.
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