KR102524895B1 - 자동 환기창 - Google Patents

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서은교
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주식회사 서정
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Abstract

본 발명은 자동 환기창에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건물의 창틀 등에 설치되면서 구동에 따라 창문의 개방 없이 외부 공기가 정화되며 실내로 급기될 수 있도록 하는 한편, 실내 공기가 외부로 배기될 수 있도록 하여 창문 개방으로 인한 각종 불편함을 해소하면서 실내 환기와 함께 실내 공기의 정화가 가능하도록 하기 위한 자동 환기창에 관한 것이다.

Description

자동 환기창{AUTOMATIC VENTILATION WINDOW}
본 발명은 자동 환기창에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건물의 창틀 등에 설치되면서 실내 환기시, 외부공기가 정화되며 실내로 공급되도록 하고 실내 공기가 외부로 배출되도록 하여 창문의 개방 없이 실내 환기가 가능하도록 하는 한편, 실내 정화시, 실내공기가 정화되며 재순환되도록 하여 여름철이나 겨울철 등 에너지 손실을 최소화하면서 실내 공기를 청정하게 유지 가능하도록 하기 위한 자동 환기창에 관한 것이다.
일반적으로 실내공기는 실내에서 음식을 만드는 과정에서 발생되는 연소가스나 악취, 각종 건축자재 또는 전자기기 등에 의해 발생되는 유해물질 등에 의해 쉽게 오염될 수 있다.
이렇게 오염된 공기가 실내에 지속적으로 축적되면 거주자의 건강을 악화시키는 것은 물론, 각종 질병을 유발시킬 수 있으므로 주기적인 환기가 필요하다.
환기는 생활 공간의 공기 환경을 조정하기 위해 이산화탄소의 농도가 낮은 신선한 공기를 외부로부터 공급받고, 실내의 더러운 공기를 외부로 내보내는 것으로 이해될 수 있으며, 모든 실내 공간에 있어 필수적이라 할 수 있다.
환기 방법으로는 창문을 열어 환기시키는 자연식 환기와 팬을 이용하여 실내의 공기를 강제로 배기시키는 기계식 환기로 나눌 수 있다.
자연식 환기의 경우, 창문의 개방을 통해 환기가 쉽게 이루어질 수 있으나 외부로부터 소음, 매연, 먼지, 황사 및 꽃가루가 여과 없이 실내로 유입되어 실내공기를 오염시키는 것은 물론, 여름철 및 겨울철 등 실내,외의 온도차로 인한 열에너지의 손실 등이 발생되는 문제점이 있다.
기계식 환기의 경우, 자연식 환기의 문제를 일부 해결할 수는 있으나 팬의 구동에 따라 실내공기를 외부로 강제 이송하기 위한 덕트 등을 설치해야 하는 문제점이 있다.
이와 같이 오염된 실내공기를 정화할 목적으로 공기청정기가 사용되고는 있으나, 이러한 공기청정기는 신선한 외부공기의 유입을 차단한 채, 실내의 오염된 공기를 정화하여 단순히 실내에서 반복하여 순환시키기 때문에 그 실효성이 떨어지는 문제점이 있다.
이러한 문제를 일부 개선한 종래기술로 대한민국 등록특허공보 제10-2186948호(2020.12.04.)에는 '창문형 공기 청정기'가 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 창문형 공기 청정기는 오염된 실내공기를 외부로 배기하기 어려운 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2186948호(2020.12.04.) '창문형 공기 청정기'
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 건물의 창틀 등에 설치되면서 실내 환기시, 외부공기가 정화되며 실내로 공급되도록 하고 실내 공기가 외부로 배출되도록 하여 창문의 개방 없이 실내 환기가 가능하도록 하는 한편, 실내 정화시, 실내공기가 정화되며 재순환되도록 하여 여름철이나 겨울철 등 에너지 손실을 최소화하면서 실내 공기를 청정하게 유지 가능하도록 하기 위한 자동 환기창을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사용자가 사용자 단말기를 통해 실내 공기질을 모니터링하는 한편, 제어서버로 명령을 전달하여 자동 환기창에 대한 원격 제어가 가능하도록 하기 위한 자동 환기창을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 급,배기팬의 구동에 따라 몸체의 내부를 통과하는 공기의 흐름을 통해 전기에너지를 발생하여 자동 환기창에서 소모되는 전력에 도움이 될 수 있도록 하기 위한 자동 환기창을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 창틀에 설치되는 자동 환기창(100)에 있어서, 다수의 제1,2유로(111,112)가 구비되는 전열교환기(110); 내부에 전열교환기(110)가 배치되면서 내부공간이 제1유로(111)에 의해 연통되는 제1,2급기실(A,B)과 제2유로(112)에 의해 연통되는 제1,2배기실(C,D)로 나뉘며, 제1,2급기실(A,B)과 연통되는 제1,2급기구(121,122)와 제1,2배기실(C,D)과 연통되는 제1,2배기구(123,124)가 형성되는 몸체(120); 제1급기실(A)에 마련되면서 외부공기가 실내로 유입되도록 하는 급기팬(130); 제1배기실(C)에 마련되면서 실내 공기가 외부로 배출되도록 하는 배기팬(140); 제1급기실(A)에 마련되면서 공기를 정화하는 필터(150); 급기,배기팬(130,140)의 구동을 제어하는 제어부(160); 실내 공기질을 측정하고 측정된 공기질 정보를 제어부(160)로 전송하는 공기질 감지센서(180); 실내 정화시, 실내 공기가 필터(150)를 통과하며 실내로 재유입되도록 하는 순환부(190)를 포함하며, 제어부(160)는 공기질 감지센서(180)의 감지신호에 따른 실내 공기질의 상태에 따라 실내 환기시, 급,배기팬(130,140)이 구동되도록 하여 외부공기가 필터(150)를 통과하며 실내로 공급되도록 하고 실내공기가 외부로 배출되도록 하며, 실내 정화시, 급기팬(130)이 정지되고 배기팬(140)이 구동되도록 하여 실내공기가 필터(150)를 통과하며 실내로 재유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 환기창을 제공한다.
본 발명에 따른 순환부(190)는 배기팬(140)보다 상부에 위치되도록 제1배기실(C)에 구비되며 배출구(191)가 형성되는 순환판(192); 제1급기실(A)과 제1배기실(C) 간을 나누는 하부격판(172)에 필터(150)보다 하부에 위치되도록 형성되는 순환구(193); 배출구(191)와 순환구(193)를 개폐하는 차단판(194); 및 차단판(194)을 이동시켜 배출구(191)와 순환구(193) 중 어느 하나가 개방되고 다른 하나가 닫히도록 하는 이동수단(195); 및 하부격판(172)으로부터 순환판(192) 방향으로 연장 형성되며 차단판(194)의 양측이 결합되면서 이동수단(195)의 구동에 따른 차단판(194)의 이동을 가이드하는 한 쌍의 가이드바(196)를 포함하며, 이동수단(195)은 제어부(160)의 제어에 따라 구동되면서 실내 환기시, 순환구(193)가 닫히도록 하는 한편, 배출구(191)가 개방되도록 하고, 실내 정화시, 순환구(193)가 개방되도록하는 한편, 배출구(191)가 닫히도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 순환부(190)는 실내 정화시, 배기팬(140)의 구동에 따라 순환구(193)를 통해 제1급기실(A)로 유입되는 실내공기가 제1급기구(121)를 통해 외부로 배출되는 것을 방지하는 순환유도수단(197)을 더 포함하며, 순환유도수단(197)은 상면, 양측면 및 전면을 가지면서 후단부가 몸체(120)의 내측 후면으로 밀착되며 제1급기구(121)를 덮는 한편, 내측으로 급기팬(130)이 수용되며 전면에 개방구(198a)가 형성되는 케이스(198); 및 개방구(198a)를 개폐하는 개폐판(199)을 포함하며, 개폐판(199)은 상부가 케이스(198)의 전면 상측에 힌지결합되면서 실내 환기시, 급기팬(130)의 구동에 따라 케이스(198)의 내부로 유입되는 외부공기의 가압에 의해 회전되며 개방되고, 실내 정화시, 배기팬(140)의 구동에 따라 순환구(193)를 통해 제1급기실(A)로 유입되는 실내공기의 가압에 의해 닫힌 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 하부격판(172)은 수직을 이루고, 순환판(192)은 수평인 상태로부터 전단부가 상방향을 향하도록 기울어지면서 경사를 가지며, 차단판(194)은 플렉시블판으로 이루어져 이송수단(185)의 구동에 따라 하부격판(172)과 순환판(192)을 통과하면서 휘어짐 가능하며, 전면에 양측방향으로 연장 형성되는 접이홈(194a)이 상하 방향으로 복수 형성되면서 휘어짐이 원활하게 이루어지고, 가이드바(196)는 'ㄴ'자 형태를 이루면서 차단판(194)을 지지하는 한편, 차단판(194)의 진행을 가이드하는 것을 특징으로 한다.
또한, 몸체(120)의 내부를 통과하는 공기의 흐름을 통해 전기에너지를 발생하는 전력발생부(200); 및 몸체(120)의 전면에 구비되는 램프(210); 몸체(120)에 구비되면서 사용자가 자동 환기창(100)으로 접근함에 따라 이를 감지하는 근접 감지센서(220)를 포함하고, 제어부(160)는 근접 감지센서(220)의 감지신호에 따라 램프(210)가 점등되도록 하여 자동 환기창(100)이나 자동 환기창(100)의 주변이 조명되도록 하며, 전력발생부(200)는 제2급기실(B)과 제2배기실(D) 중 적어도 하나에 회전 가능하게 고정되는 회전축(201a)과, 회전축(201a)에 방사상으로 배치되는 복수의 탄성날개(201b)를 포함하는 회전체(201); 회전축(201a)을 중심으로 방사상으로 배치되어 회전체(201)의 회전에 따라 함께 회전하는 탄성날개(201b)의 타격에 의해 전기에너지를 발생하는 복수의 압전소자(202); 몸체(120)로부터 압전소자(202)를 지지하는 복수의 지지바(203); 및 압전소자(202)에서 발생되는 전기에너지를 집전 및 교류로 변환하여 램프(220)로 전원을 인가하는 발전기(204)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제어부(160)는 급,배기팬(130,140)과 전기적으로 연결되는 제어서버(161); 및 사용자의 명령을 제어서버(161)로 전달하는 컨트롤러(162)를 포함하고, 컨트롤러(162)는 몸체(120)의 전면에 구비되는 터치패널(162a) 및 무선 리모컨(162b)을 포함하면서 사용자가 입력하는 명령에 따라 제어서버(161)가 급,배기팬(130,140)의 구동을 제어하도록 하며, 제어서버(161)는 공기질 감지센서(180)에서 출력한 신호를 받아 이를 사용자 단말기(163)를 통해 사용자에게 전달하고, 사용자는 사용자 단말기(163)를 통해 실내 공기질을 모니터링하는 한편, 제어서버(161)로 명령을 전달하여 원격 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 건물의 창틀 등에 설치되면서 실내 환기시, 외부공기가 정화되며 실내로 공급되도록 하고 실내 공기가 외부로 배출되도록 함으로써 창문의 개방 없이 실내 환기가 가능한 효과가 있다.
또한, 실내 정화시, 실내공기가 정화되며 재순환됨으로써 여름철이나 겨울철 등 에너지 손실을 최소화하면서 실내 공기를 청정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 환기창이 창틀에 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 환기창을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 환기창을 나타낸 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 환기창에서 전열교환기를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동 환기창에서 몸체 내부로 전력발생부가 설치된 상태를 나타낸 부분 단면 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동 환기창에서 복수의 압전소자에서 발생되는 전기에너지가 발전기로 저장되면서 다른 곳으로 사용되는 상태를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 자동 환기창의 다른 실시예로 몸체 내부에 순환부가 설치된 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
그리고
도 8은 도 7에서 순환부를 나타낸 부분 단면 사시도이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 보면, 본 발명은 창틀(1)에 설치되는 자동 환기창(100)으로서, 전열교환기(110), 내부에 전열교환기(110)가 마련되면서 내부공간이 제1,2급기실(A,B)과 제1,2배기실(C,D)로 나뉘며 제1,2급기실(A,B)과 연통되는 제1,2급기구(121,122)와 제1,2배기실(C,D)과 연통되는 제1,2배기구(123,124)가 형성되는 몸체(120), 제1급기실(A)에 마련되면서 외부 공기가 실내로 유입되도록 하는 급기팬(130), 제1배기실(C)에 마련되면서 실내 공기가 외부로 배출되도록 하는 배기팬(140), 외부 공기를 필터링하여 실내로 유입되도록 하는 필터(150) 및 급기,배기팬(130,140)의 구동을 제어하는 제어부(160)를 포함한다.
자동 환기창(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 건물의 실내 창틀(1)에 설치되거나 건물의 실내 벽체와 창틀(1) 사이 등에 설치되면서 외부공기의 유입과 실내공기의 배출로 인한 실내 환기나, 실내공기를 필터링함으로 인한 실내 정화가 가능하도록 한다. 여기서, 외부와 실내는 창틀(1)을 기준으로 나뉠 수 있으며, 본 발명의 명확한 설명의 위해 외부로부터 자동 환기창(100)으로 유입되는 공기를 외부공기, 실내로부터 자동 환기창(100)으로 유입되는 공기를 실내공기로 하기로 한다.
몸체(120)는 상하 방향으로 연장 형성되는 직육면체 형태를 이루며 전면이 실내를 향하고 후면이 외부를 향하도록 창틀 등에 설치된다.
몸체(120)는 상,하,좌,우측면 중 창틀과 접하는 적어도 하나의 면에 홈 등이 형성되면서 창틀로의 밀착 설치가 용이하게 이루어질 수 있다.
몸체(120)는 전면 상,하부에 형성되는 제2급기구(122)와 제1배기구(123)가 내부와 연통되도록 형성되고 후면 상,하부에 형성되는 제2배기구(124)와 제1급기구(121)가 내부와 연통되도록 형성된다.
제1,2급기구(121,122) 및 제1,2배기구(123,124)는 다수의 구멍을 갖는 다양한 형태를 이룰 수 있으며, 이에 따라 외부로부터 일정크기 이상의 이물질 등이 몸체(120) 내부로 유입되면서 발생될 수 있는 자동 환기창(100)의 오염이나 실내 거주자의 손 등의 신체부위가 몸체(120) 내부로 유입되면서 발생될 수 있는 부주의 사고 등을 방지할 수 있다.
제1,2급기구(121,122)는 급기팬(130)의 구동에 따라 외부공기가 몸체(120)를 통과하여 실내로 유입되도록 하고, 제1,2배기구(123,124)는 배기팬(140)의 구동에 따라 실내공기가 몸체(120)를 통과하여 외부로 배출되도록 한다.
이때, 제1급기구(121)와 제1배기구(123)는 몸체(120)의 내부로 공기가 유입되는 유입구의 역할을 하고, 제2급기구(122)와 제2배기구(124)는 몸체(120)의 내부로 유입된 공기가 몸체(120) 밖으로 배출되도록 하는 배출구의 역할을 한다.
전열교환기(110)는 급,배기팬(130,140)의 구동에 따라 실내로 유입되는 외부공기와 실내로부터 외부로 배출되는 실내공기 간에 열교환이 이루어지도록 한다.
이는, 실내 환기시, 실내외의 열 에너지 차이를 줄임으로써 온도차로 인한 결로 현상 등을 방지하는 한편, 여름철이나 겨울철 등의 냉,난방에 필요한 에너지 소모를 크게 줄일 수 있도록 하기 위함이다.
전열교환기(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 외부공기의 흐름을 안내하는 다수의 제1유로(111)와 실내공기의 흐름을 안내하는 다수의 제2유로(112)가 서로 연통되지 않도록 교차 형성된 형태를 이룬다.
예를 들면, 전열교환기(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 직육면체 형태를 이루면서 양측면이 밀폐되고 제1유로(111)가 상,하면으로 연장 형성되며 제2유로(112)가 전,후면으로 연장 형성될 수 있다.
전열교환기(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 몸체(120)로의 고정 설치시, 상부면이 전방으로 기울어지면서 마름모 형태를 이룬다.
이에 따라 전열교환기(110)는 양측면이 몸체(120)의 내부 양측으로 밀착되고 제1유로(111)가 제1,2급기실(A,B)과 연통되며 제2유로(112)가 제1,2배기실(C,D)과 연통된다.
전열교환기(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 양측 방향으로 제1유로(111)가 형성되는 제1유로층(E)과 제2유로(112)가 형성되는 제2유로층(F)이 번갈아 형성되면서 제1유로(111)를 통과하는 외부공기와 제2유로(112)를 통과하는 실내공기 간에 열교환이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
자동 환기창(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 전열교환기(110)를 몸체(120)에 고정하는 고정수단(170)을 더 포함한다.
고정수단(170)은 전열교환기(110)의 상부를 몸체(120)의 상부에 고정하면서 몸체(120)의 상부공간을 제2급기실(B)과 제2배기실(D)로 나누는 상부격판(171), 전열교환기(110)의 하부를 몸체(120)의 하부에 고정하면서 몸체(120)의 하부를 제1급기실(A)과 제1배기실(C)로 나누는 하부격판(172) 및 전열교환기(110)의 전,후방부를 몸체(120)의 전,후면에 고정하는 한 쌍의 중앙격판(173)을 포함한다.
상부격판(171)은 상부가 몸체(120)의 상부에 고정되고 하부가 전열교환기(110)의 상부에 고정되면서 몸체(120)로부터 전열교환기(110)의 상부를 지지하는 한편, 양측이 몸체(120)의 양측으로 밀착 고정되면서 제2급기실(B)과 제2배기실(D) 간이 기밀되도록 한다.
하부격판(172)은 하부가 몸체(120)의 하부에 고정되고 상부가 전열교환기(110)의 하부에 고정되면서 몸체(120)로부터 전열교환기(110)의 하부를 지지하는 한편, 양측이 몸체(120)의 양측으로 밀착 고정되면서 제1급기실(A)과 제1배기실(C) 간이 기밀되도록 한다.
중앙격판(173)은 일단부가 전열교환기(110)에 고정되고 타단부가 몸체(120)로 고정되면서 몸체(120)로부터 전열교환기(110)의 중앙부를 지지하는 한편, 양측이 몸체(120)의 양측으로 밀착 고정되면서 제2급기실(B)과 제1배기실(C) 및 제2배기실(D)과 제1급기실(A)이 기밀되도록 한다.
급기팬(130)은 외부로부터 인가되는 전원에 의해 구동되며, 제1급기실(A)에 마련되면서 구동에 따라 외부공기가 실내로 공급되도록 한다. 이와 같은 급기팬(130)은 공지된 다양한 형태를 이룰 수 있다.
즉, 급기팬(130)은 제1급기구(121)를 통해 몸체(120)로 유입되는 외부공기가 제1급기실(A), 전열교환기(110) 및 제2급기실(B)을 순차적으로 통과하면서 제2급기구(122)를 통해 실내로 공급되도록 한다.
배기팬(140)은 외부로부터 인가되는 전원에 의해 구동되며, 제1배기실(C)에 마련되면서 구동에 따라 실내공기가 외부로 배출되도록 한다. 이와 같은 배기팬(140)은 공지된 다양한 형태를 이룰 수 있다.
즉, 배기팬(140)은 제1배기구(123)를 통해 몸체(120)로 유입되는 실내공기가 제1배기실(C), 전열교환기(110) 및 제2배기실(D)을 순차적으로 통과하면서 제2배기구(124)를 통해 외부로 배출되도록 한다.
이때의 전열교환기(110)는 외부공기가 제1유로(111)를 통해 실내로 공급되도록 하고 실내공기가 제2유로(112)를 통해 외부로 배출되도록 하여 실내공기와 외부 공기 사이에 열교환이 이루어지도록 한다.
필터(150)는 제1급기실(A)에 마련되면서 급기팬(130)의 구동에 따라 제1급기실(A)로 유입되는 외부공기가 제1유로(111)를 통과하기 전에 필터링되면서 외부공기 중에 포함된 미세먼지 등의 이물질이 여과될 수 있도록 한다.
필터(150)는 프리필터, 헤파필터, 탈취 필터 등을 포함하면서 외부공기에 포함된 이물질과 함께 습기나 악취 등을 제거할 수 있다. 즉, 필터(150)는 프리필터, 헤파필터, 탈취필터 등이 중첩되면서 복수층을 이룰 수 있다.
자동 환기창(100)은 실내 공기질을 측정하고 측정된 공기질 정보를 제어부(160)로 전송하는 공기질 감지센서(180)를 더 포함한다.
공기질 감지센서(180)는 실내공기 중에 포함된 미세먼지나 이산화탄소 등의 감지를 통해 감지신호를 출력한다.
예를 들어, 공기질 감지센서(180)는 미세먼지나 이산화탄소 등의 감지를 통해 실내 공기질을 좋음, 보통, 나쁨 등으로 나뉘어 감지할 수 있다.
제어부(160)는 급,배기팬(130,140)과 전기적으로 연결되는 제어서버(161), 사용자의 명령을 제어서버(161)로 전달하는 컨트롤러(162)를 포함한다.
제어서버(161)는 공기질 감지센서(180)에서 감지된 신호를 입력받을 수 있도록 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 감지신호에 따른 실내 공기질에 따라 급,배기팬(130,140)의 구동을 제어할 수 있다.
제어서버(161)는 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 공기질 감지센서(180)의 감지신호에 따라 실내 공기질을 좋음, 보통, 나쁨 등으로 나누어 급,배기팬(130,140)을 제어하는 제어 알고리즘이 저장되어 있다 실행됨으로써 동작할 수 있다.
컨트롤러(162)는 몸체(120)의 전면에 구비되는 터치패널(162a) 및 무선 리모컨(162b) 등을 포함하면서 사용자가 입력하는 명령에 따라 제어서버(161)가 급,배기팬(130,140)의 구동을 제어하도록 한다.
터치패널(162a) 및 무선 리모컨(162b)에는 전원버튼, 환기버튼, 정화(순환)버튼, 풍량조절버튼, 공기질 상태 확인버튼, 자동전환버튼 등이 마련될 수 있다. 이와 같은 터치패널(162a) 및 무선 리모컨(162b)은 공지된 다양한 형태를 이룰 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
제어부(160)는 실내 공기질의 상태에 따라 급,배기팬(130,140)의 세기와 함께 급,배기팬(130,140)이 동시에 구동되도록 제어하거나 급,배기팬(130,140) 중 어느 하나의 팬만이 구동되도록 제어할 수 있다.
즉, 제어부(160)는 공기질 감지센서(180)의 감지신호에 따라 급기팬(130)이 구동되도록 하여 외부공기가 실내로 공급되도록 하거나 배기팬(140)이 구동되도록 하여 실내공기가 외부로 배출되도록 할 수 있다.
또는, 제어부(160)는 급,배기팬(130,140)이 동시에 구동되도록 하여 외부공기가 실내로 공급되면서 실내공기가 외부로 배출되도록 할 수 있다.
자동 환기창(100)은 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이 실내공기가 필터(150)를 통과하며 필터링되면서 실내로 재유입되도록 하는 순환부(190)를 더 포함한다.
순환부(190)는 배기팬(140)보다 상부에 위치되도록 제1배기실(C)에 구비되며 제1배기구(123)로 유입되는 실내공기가 통과하는 배출구(191)가 형성되는 순환판(192), 필터(150)보다 하부에 위치되도록 하부격판(172)에 형성되는 순환구(193), 배출구(191)와 순환구(193)를 개폐하는 차단판(194) 및 차단판(194)을 이동시켜 배출구(191)와 순환구(193) 중 어느 하나가 개방되고 다른 하나가 닫히도록 하는 이동수단(195)을 포함한다.
순환판(192)은 제1배기실(C)을 이루는 둘레와 동일한 형태를 이루면서 가장자리가 제1배기실(C)을 이루는 둘레로 밀착 고정되며 제1배기구(123)와 제2유로(112)가 연통되는 것을 차단한다.
순환판(192)은 수평으로 이루어져도 무방하나 도 7에 도시된 바와 같이 수평인 상태로부터 전단부가 상방향을 향하도록 기울어지면서 경사를 갖는 것이 더 바람직하다.
이에 따라 차단판(194)은 이송수단(195)의 구동시, 하부격판(172)과 순환판(192)이 접하는 부분 미끄러지며 원활하게 이동될 수 있다. 차단판(194)은 필요에 따라 순환판(192) 및 하부격판(172)과 접하는 면에 미끄럼이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 미끄럼부재가 구비될 수 있다.
배출구(191)는 순환판(192)의 상,하부면을 관통하면서 제1배기구(123)와 제2유로(112)가 연통되도록 한다.
순환구(193)는 하부격판(172)의 전,후면을 관통하면서 제1급기실(A)과 제1배기실(C)이 연통되도록 한다.
차단판(194)은 플렉시블판으로 이루어져 이송수단(195)의 구동에 따라 수직을 이루는 하부격판(172)으로부터 경사를 이루는 순환판(193)을 통과하는 과정이나 경사를 이루는 순환판(193)으로부터 수직을 이루는 하부격판(172)을 통과하면서 변형 즉, 휘어질 수 있다.
순환부(190)는 하부격판(172)으로부터 순환판(192)으로 연장 형성되며 차단판(194)의 양측을 가이드하는 한 쌍의 가이드바(196)를 더 포함한다.
가이드바(196)는 'ㄴ'자 형태를 이루면서 차단판(194)을 지지하는 한편, 차단판(194)의 진행을 가이드할 수 있다.
차단판(194)은 전면에 양측방향으로 연장 형성되는 접이홈(194a)이 상하 방향으로 복수 형성되면서 접이가 원활하게 이루어질 수 있다.
이동수단(195)은 실린더로 이루어질 수 있으며 제1배기실(C)에 마련되면서 제어부(160)의 제어에 의해 정방향 또는 역방향 구동된다. 여기서, 실린더는 배출구(191)를 통과하는 공기의 흐름을 최대한 방해하지 않는 위치에 설치되어야 한다.
제어부(160)는 실내 정화시, 이동수단(195)을 제어하여 배출구(191)가 닫히도록 하고 순환구(193)가 개방되도록 하며, 실내 환기시, 이동수단(195)을 제어하여 순환구(193)가 닫히도록 하고 배출구(191)가 개방되도록 한다.
이동수단(195)은 직진구동 즉, 정방향 구동에 따라 개폐판(194)을 상방향으로 가압하여 순환구(193)가 개방되도록 하고 배출구(191)가 닫히도록 하며, 후진구동 즉, 역방향 구동에 따라 개폐판(194)을 하방향으로 당겨 순환구(193)가 닫히도록 하고 배출구(191)가 개방되도록 한다.
자동 환기창(100)은 실내 환기가 필요한 경우, 제어부(160)의 제어에 의한 이동수단(195)의 구동에 따라 배출구(191)가 개방되고 순환구(193)가 닫힌 상태에서 이루어지며, 배기팬(140)의 구동에 의해 실내공기가 배출구(191)를 통과하면서 외부로 배출되도록 하고 급기팬(130)의 구동에 의해 외부공기가 필터(150)를 통과하면서 실내로 공급되도록 한다.
자동 환기창(100)은 실내 정화가 필요한 경우, 제어부(160)의 제어에 의한 이동수단(195)의 구동에 따라 순환구(193)가 개방되고 배출구(191)가 닫힌 상태에서 이루어지며, 배기팬(140)의 구동에 의해 실내 공기가 순환구(193)를 통해 제1급기실(A)로 유입되는 한편, 필터(150), 전열교환기(110) 및 제2급기실(B)을 순차적으로 통과하면서 필터링되며 제2급기구(122)를 통해 실내로 재순환되도록 한다.
순환부(190)는 차단판(194)의 상단부를 몸체(120)의 전면에 연결하는 스프링(미도시)을 더 포함할 수 있다.
스프링은 실린더의 정방향 구동에 따라 차단판(194)을 상방향으로 당겨 차단판(194)에 대한 개방이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.
순환부(190)는 도 7에 도시된 바와 같이 실내 정화시, 배기팬(140)의 구동에 따라 순환구(193)를 통해 제1급기실(A)로 유입되는 실내공기가 제1급기구(121)를 통해 외부로 배출되는 것을 방지하는 순환유도수단(197)을 더 포함할 수 있다.
순환유도수단(197)은 실내 정화시, 배기팬(140)의 구동에 의해 제1배기실(C)에서 제1급기실(A)로 유입되는 실내공기가 제1급기구(121)를 통해 외부로 배출됨이 없이 필터(150) 및 제1유로(111)를 통과할 수 있도록 한다.
순환유도수단(197)은 제1급기실(A)에 구비되어 제1급기구(121)와 함께 급기팬(130)을 덮으며 전면에 개방구(198a)가 형성되는 케이스(198) 및 개방구(198a)를 개폐하는 개폐판(199)을 포함한다.
케이스(198)는 상면, 양측면 및 전면을 가지면서 후단부가 몸체(120)의 하부 내측 후면으로 고정되고 하단부가 몸체(120)의 바닥으로 고정되면서 제1급기구(121)를 덮는 한편, 내측으로 급기팬(130)이 수용되도록 한다.
개방구(198a)는 케이스(198)의 전면에 형성되면서 급기팬(130)과 전후 대향된다.
개폐판(199)은 상부가 케이스(198)의 전면 상측에 힌지결합된다. 이와 같은 힌지결합은 공지된 다양한 형태를 이룰 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
개폐판(199)은 급기팬(130)의 구동에 따라 케이스(198)로 유입되는 외부공기의 가압에 의해 회전되며 개방될 수 있는 정도의 무게를 갖는다.
개폐판(199)은 평상시, 대략 수직을 이루며 닫힌 상태를 유지하다 실내 환기 등에 따른 급기팬(130)의 구동시, 제1급기구(121)를 통해 케이스(198)의 내부로 유입되는 외부공기의 가압에 의해 회전되며 개방된다. 이때의 외부공기는 개방구(198a)를 통과하면서 실내로 공급될 수 있다.
이와 반대로, 개폐판(199)은 급기팬(130)이 구동되지 않는 상태에서 실내 정화 등에 따른 배기팬(140)의 구동시, 순환구(193)를 통해 제1급기실(A)로 유입되는 실내공기의 가압에 의해 케이스(198)로 밀착되며 닫힌 상태를 유지한다. 이때의 실내공기는 필터(150)를 통과하면서 실내로 재순환될 수 있다.
한편, 도 2를 참조하여 보면, 제어서버(161)는 공기질 감지센서(180)에서 센싱한 신호를 받아 이를 사용자 단말기(163)를 통해 사용자에게 알려줄 수 있다.
사용자는 사용자 단말기(163)를 통해 실내 공기질을 모니터링하는 한편, 제어서버(161)로 명령을 전달하여 원격 제어할 수 있다.
즉, 사용자 단말기(163)는 제어서버(161)를 통해 실내 공기질 정보를 제공받으면서 실내 공기질에 대한 모니터링이 가능하도록 하는 한편, 제어서버(161)로 명령을 전달하여 원격 제어가 가능하도록 한다.
자동 환기창(100)은 도 3 또는 도 5에 도시된 바와 같이 몸체(120)의 내부를 통과하는 바람 즉, 공기의 흐름을 통해 전기에너지를 발생하는 전력발생부(200)를 더 포함할 수 있다.
전력발생부(200)는 제2급기실(B)과 제2배기실(D) 중 적어도 하나에 회전 가능하게 고정되는 회전축(201a)과 회전축(201a)에 방사상으로 배치되는 복수의 탄성날개(201b)를 포함하면서 전열교환기(110)를 통과하는 공기의 흐름에 의해 회전하는 회전체(201), 회전축(201a)을 중심으로 방사상으로 배치되어 회전체(201)의 회전에 따라 함께 회전하는 탄성날개(201b)의 타격에 의해 전기에너지를 발생하는 복수의 압전소자(202), 몸체(120)로부터 압전소자(202)를 지지하는 복수의 지지바(203) 및 압전소자(202)에서 발생되는 전기에너지를 집전 및 교류로 변환하는 발전기(204)를 포함한다.
회전축(201a)은 양단부가 베어링 등에 의해 몸체(120)의 내부 양측에 회전 가능하게 고정된다.
탄성날개(201b)는 급기팬(130) 또는 배기팬(140))의 구동에 따라 전열교환기(110)를 통과하는 공기의 가압에 의해 회전체(201)와 함께 회전되면서 압전소자(202)를 통과할 수 있는 정도의 두께나 탄성력을 갖는 것이 바람직하다. 이를 위해, 탄성날개(201b)는 다양한 재질로 이루어질 수 있으나 합성수지로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
탄성날개(201b)는 일단부가 회전축(201b)에 고정되고 타단부가 외측으로 연장 형성되면서 회전체(201)와 교차를 이룬다. 탄성날개(201b)는 회전체(201)의 회전 속도에 따라 개수를 달리하는 것이 바람직하며 2개 내지 4개로 이루어질 수 있다.
탄성날개(201b)는 회전축(201a)의 회전에 따라 함께 회전되면서 타단부가 압전소자(202)를 타격하는 한편, 일정 탄성력을 가지면서 압전소자(202)와 반대되는 방향으로 수축 즉, 휘어지고 압전소자(202)를 통과함에 따라 이완 즉, 원상태로 복원된다.
압전소자(202)는 회전체(201)의 회전시, 탄성날개(201b)가 반복적으로 타격하며 외력을 가함에 따라 전기에너지를 발생한다. 이와 같은 압전소자(202)는 외력을 가함에 따라 전기에너지를 발생하는 공지된 일반적인 형태를 이루므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
지지바(203)는 탄성날개(201b)의 개수와 동일하게 이루어지는 것이 바람직하며 양측단부가 회전축(201a)의 길이방향으로 연장 형성되면서 일측단부가 몸체(120)의 내부 일측에 고정된다.
지지바(203)는 회전체(201)의 회전방향을 기준으로 탄성날개(201b)와 접촉하는 일면에 압전소자(202)가 구비된다.
자동 환기창(100)은 회전체(201)와 전열교환기(110) 사이에 위치되도록 몸체(120) 내부에 고정되면서 전열교환기(110)를 통과하는 바람이 회전축(201a)을 중심으로 회전체(201)의 일측으로 진행하도록 유도하는 진행유도판(125)을 더 포함한다. 여기서, 바람은 급,배기팬(130,140)의 구동에 따라 전열교환기(110)를 통과하는 외부공기 또는 실내공기가 일정 속도를 가지므로 이를 바람으로 표현한 것으로 이해되어야 한다.
진행유도판(125)은 전열교환기(110)를 통과하는 바람이 상부격판(171)과 진행유도판(125) 간을 통해 회전축(201a)을 중심으로 회전체(201)의 일측으로 편향되어 진행되도록 하여 회전체(201)에 대한 회전이 보다 원활하게 이루어지도록 한다.
진행유도판(125)은 양측단부가 몸체(120)의 양측 방향으로 연장 형성되면서 일측단부가 몸체(120)의 내부 일측에 고정되며, 하부가 몸체의 전면 또는 후면에 고정되면서 하부로부터 상방향으로 돌출되는 곡면판을 이루는 것이 바람직하다.
발전기(204)는 복수의 압전소자(202)와 전기적으로 연결되면서 압전소자(202)에서 발생되는 전기가 저장된다.
발전기(204)는 급,배기팬(130,140)과 전기적으로 연결되면서 외부로부터 급,배기팬(130,140)으로 전원 공급이 이루어지지 않은 상태에서의 전원 공급이 가능하도록 할 수 있다.
또는, 발전기(204)는 자동 환기창(100)에서 필요로 하는 곳으로 전원이 인가되도록 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들면, 몸체(120)에는 램프(210)가 설치될 수 있으며, 발전기(204)는 램프(210)로 전원을 공급할 수 있다.
램프(210)는 엘이디 등으로 이루어질 수 있으며, 몸체(120)의 전면 상부에 설치되는 것이 바람직하다.
몸체(120)에는 근접 감지센서(220)가 설치되면서 자동 환기창(100)으로 사용자가 접근함에 따라 감지신호를 제어부(160)로 전달한다.
제어부(160)는 근접 감지센서(220)의 감지신호에 따라 램프(210)가 점등되도록 하여 자동 환기창(100)이나 자동 환기창(100)의 주변을 밝게 조명할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 자동 환기창을 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100 : 자동 환기창 110 : 전열교환기
111 : 제1유로 112 : 제2유로
120 : 몸체 121 : 제1급기구
122 : 제2급기구 123 : 제1배기구
124 : 제2배기구 125 : 상부격판
126 : 하부격판 127 : 전격판
128 : 후격판
126 : 상부프레임
130 : 급기팬
140 : 배기팬 150 : 필터
160 : 제어부 161 : 제어서버
162 : 컨트롤러 163 : 사용자 단말기
170 : 고정수단
180 : 공기질 감지센서 190 : 순환부
191 : 배출구 192 : 순환판
193 : 순환구 194 : 차단판
195 : 이동수단 196 : 가이드바
200 : 전력발생부
201 : 회전체 202 : 압전소자
203 : 지지바 204 : 발전기
210 : 램프 220 : 근접 감지센서
A : 제1급기실 B : 제2급기실
C : 제1배기실 D : 제2배기실

Claims (5)

  1. 창틀(1)에 설치되는 자동 환기창(100)에 있어서,
    다수의 제1,2유로(111,112)가 구비되는 전열교환기(110);
    내부에 전열교환기(110)가 배치되면서 내부공간이 제1유로(111)에 의해 연통되는 제1,2급기실(A,B)과 제2유로(112)에 의해 연통되는 제1,2배기실(C,D)로 나뉘며, 제1,2급기실(A,B)과 연통되는 제1,2급기구(121,122)와 제1,2배기실(C,D)과 연통되는 제1,2배기구(123,124)가 형성되는 몸체(120);
    제1급기실(A)에 마련되면서 외부공기가 실내로 유입되도록 하는 급기팬(130);
    제1배기실(C) 내에서 몸체(120)에 결합되고, 실내 공기가 외부로 배출되도록 하는 배기팬(140);
    제1급기실(A)에 마련되면서 공기를 정화하는 필터(150);
    급기,배기팬(130,140)의 구동을 제어하는 제어부(160);
    실내 공기질을 측정하고 측정된 공기질 정보를 제어부(160)로 전송하는 공기질 감지센서(180);
    실내 정화시, 실내 공기가 필터(150)를 통과하며 실내로 재유입되도록 하는 순환부(190)를 포함하며,
    제어부(160)는 공기질 감지센서(180)의 감지신호에 따른 실내 공기질의 상태에 따라 실내 환기시, 급,배기팬(130,140)이 구동되도록 하여 외부공기가 필터(150)를 통과하며 실내로 공급되도록 하고 실내공기가 외부로 배출되도록 하며, 실내 정화시, 급기팬(130)이 정지되고 배기팬(140)이 구동되도록 하여 실내공기가 필터(150)를 통과하며 실내로 재유입되도록 하고,
    순환부(190)는 몸체(120) 내에서 제1급기실(A)과 제1배기실(C)에 걸쳐 마련되고,
    순환부(190)는
    배기팬(140)보다 상부에 위치되도록 제1배기실(C)에 구비되며 배출구(191)가 형성되는 순환판(192);
    제1급기실(A)과 제1배기실(C) 간을 나누는 하부격판(172)에 필터(150)보다 하부에 위치되도록 형성되는 순환구(193);
    배출구(191)와 순환구(193)를 개폐하는 차단판(194); 및
    차단판(194)을 이동시켜 배출구(191)와 순환구(193) 중 어느 하나가 개방되고 다른 하나가 닫히도록 하는 이동수단(195); 및
    하부격판(172)으로부터 순환판(192) 방향으로 연장 형성되며 차단판(194)의 양측이 결합되면서 이동수단(195)의 구동에 따른 차단판(194)의 이동을 가이드하는 한 쌍의 가이드바(196)를 포함하며,
    이동수단(195)은 제어부(160)의 제어에 따라 구동되면서 실내 환기시, 순환구(193)가 닫히도록 하는 한편, 배출구(191)가 개방되도록 하고, 실내 정화시, 순환구(193)가 개방되도록하는 한편, 배출구(191)가 닫히도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 환기창.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    순환부(190)는
    실내 정화시, 배기팬(140)의 구동에 따라 순환구(193)를 통해 제1급기실(A)로 유입되는 실내공기가 제1급기구(121)를 통해 외부로 배출되는 것을 방지하는 순환유도수단(197)을 더 포함하며,
    순환유도수단(197)은 제1급기실(A)에 배치되고,
    순환유도수단(197)은
    상면, 양측면 및 전면을 가지면서 후단부가 몸체(120)의 내측 후면으로 밀착되며 제1급기구(121)를 덮는 한편, 내측으로 급기팬(130)이 수용되며 전면에 개방구(198a)가 형성되는 케이스(198); 및
    개방구(198a)를 개폐하는 개폐판(199)을 포함하며,
    개폐판(199)은 상부가 케이스(198)의 전면 상측에 힌지결합되면서 실내 환기시, 급기팬(130)의 구동에 따라 케이스(198)의 내부로 유입되는 외부공기의 가압에 의해 회전되며 개방되고, 실내 정화시, 배기팬(140)의 구동에 따라 순환구(193)를 통해 제1급기실(A)로 유입되는 실내공기의 가압에 의해 닫힌 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 자동 환기창.
  4. 제 1항에 있어서,
    하부격판(172)은 수직을 이루고,
    순환판(192)은 수평인 상태로부터 전단부가 상방향을 향하도록 기울어지면서 경사를 가지며,
    차단판(194)은 플렉시블판으로 이루어져 이동수단(195)의 구동에 따라 하부격판(172)과 순환판(192)을 통과하면서 휘어짐 가능하며, 전면에 양측방향으로 연장 형성되는 접이홈(194a)이 상하 방향으로 복수 형성되면서 휘어짐이 원활하게 이루어지고,
    가이드바(196)는 'ㄴ'자 형태를 이루면서 차단판(194)을 지지하는 한편, 차단판(194)의 진행을 가이드하는 것을 특징으로 하는 자동 환기창.
  5. 제 1항에 있어서,
    제2급기실(B)과 제2배기실(D) 중 적어도 하나에 배치되고, 몸체(120)의 내부를 통과하는 공기의 흐름을 통해 전기에너지를 발생하는 전력발생부(200); 및
    몸체(120)의 전면에 구비되는 램프(210);
    몸체(120)에 구비되면서 사용자가 자동 환기창(100)으로 접근함에 따라 이를 감지하는 근접 감지센서(220)를 포함하고,
    제어부(160)는 근접 감지센서(220)의 감지신호에 따라 램프(210)가 점등되도록 하여 자동 환기창(100)이나 자동 환기창(100)의 주변이 조명되도록 하며,
    전력발생부(200)는
    제2급기실(B)과 제2배기실(D) 중 적어도 하나에 회전 가능하게 고정되는 회전축(201a)과, 회전축(201a)에 방사상으로 배치되는 복수의 탄성날개(201b)를 포함하는 회전체(201);
    회전축(201a)을 중심으로 방사상으로 배치되어 회전체(201)의 회전에 따라 함께 회전하는 탄성날개(201b)의 타격에 의해 전기에너지를 발생하는 복수의 압전소자(202);
    일측이 몸체(120) 상에 결합된 복수의 지지바(203)로서, 압전소자(202)는 지지바(203)의 타측에서 회전체(201)의 회전방향을 기준으로 탄성날개(201b)와 접촉하는 일면에 배치되고, 압전소자(202)는 지지바(203)를 통해 몸체(120)에 지지되는 것인, 복수의 지지바(203); 및
    압전소자(202)에서 발생되는 전기에너지를 집전 및 교류로 변환하여 램프(220)로 전원을 인가하는 발전기(204)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 환기창.
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