KR102538501B1 - 공기 정화 및 살균 기능을 가지는 전열 교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기는 내부 공간을 가지는 전열 교환 본체; 상기 전열 교환 본체의 상기 내부 공간에 설치되며 실외 공기와 실내 공기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어지는 전열 교환 소자; 상기 전열 교환 본체에 설치되며 상기 실외 공기 및 상기 실내 공기가 흡입 및 배출되는 통로인 공기 순환부; 상기 공기 순환부의 일부에 연결되며 상기 실외 공기를 상기 실내로 배출하는 공기 배출 덕트; 상기 공기 배출 덕트의 내부에 설치되며 양이온 및 음이온을 생성하는 이온 발생기; 그리고 상기 이온 발생기를 상기 공기 배출 덕트의 내부에 고정 설치하는 고정 장치를 포함하고, 상기 고정 장치는 상기 이온 발생기와 직접 접촉하며 상기 이온 발생기를 지지하는 지지부, 상기 지지부를 상기 공기 배출 덕트에 체결하는 체결부, 그리고 상기 지지부에 체결되며 상기 이온 발생기의 위치를 고정하는 위치 고정부를 포함한다.

Description

공기 정화 및 살균 기능을 가지는 전열 교환기{TOTAL HEAT EXCHANGER WITH AIR PURIFICATION AND STERILIZATION FUNCTION}
본 발명은 전열 교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 정화 및 살균 기능을 가지는 전열 교환기에 관한 것이다.
일반적으로 건물의 내부에 구비되는 밀폐된 활동 공간의 공기는 거주자의 호흡이나 활동에 의해 시간이 지나면서 이산화탄소의 함량이 증가하거나 오염되어 거주자의 내부 활동이나 건강에 많은 영향을 끼치게 된다. 따라서, 사무실과 같은 밀폐공간과 같이 협소한 공간에 사람이 머물게 되는 경우, 내부 공간의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 수시로 대체해 환기시켜 주어야 한다. 이때, 통상적으로 사용되는 것이 환기 장치이다. 일반적인 환기 장치는 하나의 송풍팬을 이용하여 실내의 공기만을 외부로 강제 배출시키는 방식을 채택하고 있다. 그런데, 하나의 송풍팬을 이용하여 실내의 공기만을 강제로 배출시킬 경우, 실내의 냉기 또는 열기가 여과없이 외부로 배출됨과 더불어 실외의 공기가 문이나 창틈 등을 통해 열교환 없이 유입됨으로 인해 실내를 난방 및 냉방시키는데 드는 경비가 불필요하게 많이 들게 되었다.
또한, 갑작스러운 냉기 및 열기가 외부에서 내부로 유입됨으로 인해 실내공기의 급격한 온도변화로 그 내부에 있는 사람들이 불쾌감을 느끼게 되고, 특히 실내의 창문이나 문틀이 닫혀진 상태에서 실내공기만을 외부로 배출시키는 경우 외부의 신선한 공기의 유입이 차단되어 산소결핍현상이 발생될 수 있음은 물론, 실내공기의 습도조절이 전혀 이루어지지 않게 되어 환기 장치가 구비되어 있는데도 불구하고 쾌적한 실내환경을 유지시키지 못하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 실내공기를 실외로 배출시킬 때 그 배출되는 실내공기와 먼저 열교환시킨 다음 실외공기를 실내로 공급하는 전열교환 방식의 환기 장치인 전열 교환기가 개발되었다.
그러나, 전열 교환기는 온도 및 습도를 유지하면서 환기시키기는 하나, 세균, 바이러스 등이 포함되어 오염된 실외 공기의 유입을 차단하지는 못한다.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 공기 정화 및 살균 기능을 가지는 이온 발생기를 용이하게 설치 가능한 전열 교환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기는 내부 공간을 가지는 전열 교환 본체; 상기 전열 교환 본체의 상기 내부 공간에 설치되며 실외 공기와 실내 공기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어지는 전열 교환 소자; 상기 전열 교환 본체에 설치되며 상기 실외 공기 및 상기 실내 공기가 흡입 및 배출되는 통로인 공기 순환부; 상기 공기 순환부의 일부에 연결되며 상기 실외 공기를 상기 실내로 배출하는 공기 배출 덕트; 상기 공기 배출 덕트의 내부에 설치되며 양이온 및 음이온을 생성하는 이온 발생기; 그리고 상기 이온 발생기를 상기 공기 배출 덕트의 내부에 고정 설치하는 고정 장치를 포함하고, 상기 고정 장치는 상기 이온 발생기와 직접 접촉하며 상기 이온 발생기를 지지하는 지지부, 상기 지지부를 상기 공기 배출 덕트에 체결하는 체결부, 그리고 상기 지지부에 체결되며 상기 이온 발생기의 위치를 고정하는 위치 고정부를 포함한다.
상기 공기 순환부는 상기 실외 공기를 흡입하며 상기 전열 교환 소자의 일측 일부에 연결되는 실외 공기 흡입구, 상기 실내 공기를 흡입하며 상기 전열 교환 소자의 타측 일부에 연결되는 실내 공기 흡입구, 상기 실외 공기를 배출하며 상기 전열 교환 소자의 타측 타부에 연결되는 실외 공기 배출구, 그리고 상기 실내 공기를 배출하며 상기 전열 교환 소자의 일측 타부에 연결되는 실내 공기 배출구를 포함할 수 있다.
상기 이온 발생기는 상기 공기 배출 덕트와 직접 접촉하지 않으며, 산소 음이온 및 산소 양이온을 발생시킬 수 있다.
상기 지지부는 상기 이온 발생기의 저면과 직접 접촉하며 상기 이온 발생기의 저면과 평행한 수평 지지부, 그리고 상기 수평 지지부의 일단에서 수직으로 연장되며 상기 공기 배출 덕트의 내벽과 직접 접촉하는 수직 지지부를 포함할 수 있다.
상기 위치 고정부는 상기 수평 지지부에 형성된 제1 슬라이딩 절개부에 체결될 수 있다.
상기 체결부는 상기 수직 지지부에 형성된 제2 슬라이딩 절개부에 체결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기는 고정 장치를 이용하여 이온 발생기를 공기 배출 덕트에 용이하게 설치하고, 다양한 크기의 이온 발생기를 용이하게 설치할 수 있다.
또한, 이온 발생기를 전열 교환기에 설치함으로써, 외부로부터 유입되는 실외 공기를 살균하여 실내 공기를 정화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기의 평면도이다.
도 3은 도 1의 III-III'를 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기의 이온 발생기에 고정 장치가 부착된 상태를 도시한 사시도이다.
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.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기의 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기는 전열 교환 본체(100), 전열 교환 소자(200), 공기 순환부(300), 공기 배출 덕트(400), 이온 발생기(500), 그리고 고정 장치(600)를 포함한다.
전열 교환 본체(100)는 대략 육면체 형상을 가지며 내부 공간을 가질 수 있다.
전열 교환 소자(200)는 전열 교환 본체(100)의 내부 공간의 중앙에 설치될 수 있다. 전열 교환 소자(200)에는 실외 공기와 실내 공기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어질 수 있다.
전열 교환 본체(100)의 내부 공간은 전열 교환 본체(100)의 내부를 분할하는 격벽(F)과 전열 교환 소자(200)에 의해 제1 공간(P1), 제2 공간(P2), 제3 공간(P3), 그리고 제4 공간(P4)으로 분할될 수 있다. 여기서, 격벽(F)은 일 방향으로 연장되는 제1 격벽(F1, F2)과 제1 격벽(F1, F2)과 교차하며 연장되는 제2 격벽(F3, F4)을 포함할 수 있다.
공기 순환부(300)는 전열 교환 본체(100)의 일측단 및 타측단에 설치될 수 있다. 공기 순환부(300)는 실외 공기 및 실내 공기가 흡입 및 배출되는 통로일 수 있다.
구체적으로 공기 순환부(300)는 실외 공기 흡입구(310), 실내 공기 흡입구(320), 실외 공기 배출구(330), 실내 공기 배출구(340), 배기팬(350), 그리고 흡기팬(360)을 포함할 수 있다.
실외 공기 흡입구(310)는 실외 공기를 흡입하며 전열 교환 소자(200)의 일측 일부에 연결될 수 있다. 이러한 실외 공기 흡입구(310)는 전열 교환 본체(100)의 일측 일부에 인접한 제1 공간(P1)을 통해 전열 교환 소자(200)에 연결될 수 있다.
실내 공기 흡입구(320)는 실내 공기를 흡입하며 전열 교환 소자(200)의 타측 일부에 연결될 수 있다. 이러한 실내 공기 흡입구(320)는 전열 교환 본체(100)의 타측 일부에 인접한 제2 공간(P2)을 통해 전열 교환 소자(200)에 연결될 수 있다.
실외 공기 배출구(330)는 전열 교환 소자(200)를 통과한 실외 공기를 실내로 배출하며 전열 교환 소자(200)의 타측 타부에 연결될 수 있다. 이러한 실외 공기 배출구(330)는 전열 교환 본체(100)의 타측 타부에 인접한 제3 공간(P3)을 통해 전열 교환 소자(200)에 연결될 수 있다.
실내 공기 배출구(340)는 전열 교환 소자(200)를 통과한 실내 공기를 실외로 배출하며 전열 교환 소자(200)의 일측 타부에 연결될 수 있다. 이러한 실내 공기 배출구(340)는 전열 교환 본체(100)의 일측 타부에 인접한 제4 공간(P4)을 통해 전열 교환 소자(200)에 연결될 수 있다.
배기팬(350)은 제4 공간(P4)에 설치되며, 실내 공기를 실외로 배출하기 위한 압력을 제공할 수 있다.
흡기팬(360)은 제3 공간(P3)에 설치되며, 실외 공기를 실내로 흡입하기 위한 압력을 제공할 수 있다.
배기팬(350)이 작동하면 오염된 실내 공기가 실외로 배출되면서 실내 공기가 전열 교환 소자(200)를 통과하게 된다. 그리고, 흡기팬(360)이 작동하면 실외 공기가 실내로 흡입되면서 실외 공기가 전열 교환 소자(200)를 통과하게 된다. 이 때, 실내 공기와 실외 공기간의 열교환이 이루어지게 된다.
공기 배출 덕트(400)은 공기 순환부(300)의 실외 공기 배출구(330)에 연결되어 실외 공기를 실내로 배출할 수 있다. 공기 배출 덕트(400)는 내부에 실외 공기가 흐를 수 있는 통로를 가질 수 있다.
이온 발생기(500)는 공기 배출 덕트(400)의 내부에 설치되며 양이온 및 음이온을 생성할 수 있다.
이온 발생기(500)는 플라즈마 방전 시스템을 포함하므로, 플라즈마를 이용하여 산소 분자를 해리시켜 산소 양이온(O2+) 및 산소 음이온(O2-)을 생성할 수 있다. 이온 발생기(500)는 대략 육면체 형상을 가지며, 산소 양이온(O2+) 및 산소 음이온(O2-)는 이온 배출구(H)를 통해 공기 배출 덕트(400)의 내부에 토출된다. 이러한 산소 양이온(O2+) 및 산소 음이온(O2-)은 매우 높은 화학적 활성을 가지며 공기 중의 물 분자(H2O)와 반응하여 OH 라디칼과 과산화수소(H2O2)를 생성한다. 이러한 과산화수소는 OH 라디칼과 함께 유해입자 주변에 모이고, 화학 반응을 일으켜 산화제가 오염 물질의 단백질 구조를 분해하고 에너지원인 수소(H)를 제거해 무력화시킴으로써, 세균, 바이러스 등을 제거하여 공기를 정화할 수 있다.
이러한 이온 발생기(500)는 공기 배출 덕트(400)와 직접 접촉하지 않고, 공기 배출 덕트(400)의 중앙에 위치하므로, 생성된 산소 양이온(O2+) 및 산소 음이온(O2-)이 공기 배출 덕트(400)로 유입된 실외 공기와의 접촉 면적을 최대화하여 실외 공기를 최대로 정화시킬 수 있다. 이러한 이온 발생기(500)는 스테리오나이저(STERIONIZER)를 포함할 수 있다.
고정 장치(600)는 이온 발생기(500)를 공기 배출 덕트(400)의 내부에 고정 설치할 수 있다.
도 3은 도 1의 III-III'를 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기의 이온 발생기에 고정 장치가 부착된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 고정 장치(600)는 지지부(610), 체결부(620), 그리고 위치 고정부(630)를 포함할 수 있다.
지지부(610)는 이온 발생기(500)와 직접 접촉하며 이온 발생기(500)를 지지할 수 있다. 지지부(610)는 수평 지지부(611), 그리고 수직 지지부(612)를 포함할 수 있다.
수평 지지부(611)는 이온 발생기(500)의 저면과 직접 접촉하며 이온 발생기(500)의 저면과 평행하게 연장될 수 있다. 수평 지지부(611)는 길이 방향을 따라 연장되며 형성되는 제1 슬라이딩 절개부(611a)를 가질 수 있다.
수직 지지부(612)는 수평 지지부(611)의 일단에서 수직으로 연장되며 공기 배출 덕트(400)의 내벽과 직접 접촉할 수 있다. 수직 지지부(612)는 제1 슬라이딩 절개부(611a)와 연결되는 제2 슬라이딩 절개부(612a)를 가질 수 있다.
체결부(620)는 수직 지지부(612)를 공기 배출 덕트(400)에 체결할 수 있다. 이 때, 체결부(620)는 수직 지지부(612)에 형성된 제2 슬라이딩 절개부(612a)에 체결될 수 있다. 이러한 체결부(620)는 나사 및 너트 결합 부재를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 체결 구조가 가능하다.
이와 같이, 체결부(620)가 제2 슬라이딩 절개부(612a)에 체결될 수 있으므로, 이온 발생기(500)의 크기가 변경되는 경우에 이에 맞추어 체결부(620)가 제2 슬라이딩 절개부(612a)에 체결되는 위치는 용이하게 변경될 수 있다.
위치 고정부(630)는 수평 지지부(611)에 체결되며 이온 발생기(500)의 위치를 고정할 수 있다. 이 때, 위치 고정부(630)는 수평 지지부(611)에 형성된 제1 슬라이딩 절개부(611a)에 체결될 수 있다. 이러한 위치 고정부(630)는 나사 및 너트 결합 부재를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 체결 구조가 가능하다.
이와 같이, 위치 고정부(630)가 제1 슬라이딩 절개부(611a)에 체결될 수 있으므로, 이온 발생기(500)의 크기가 변경되는 경우에 이에 맞추어 위치 고정부(630)가 제1 슬라이딩 절개부(611a)에 체결되는 위치는 용이하게 변경될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전열 교환기는 고정 장치를 이용하여 이온 발생기(500)를 공기 배출 덕트(400)에 용이하게 설치하고, 다양한 크기의 이온 발생기(500)를 용이하게 설치할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100: 전열 교환 본체 200: 전열 교환 소자
300: 공기 순환부 310: 실외 공기 흡입구
320: 실내 공기 흡입구 330: 실외 공기 배출구
340: 실내 공기 배출구 350: 배기팬
360: 흡기팬 400: 공기 배출 덕트
500: 이온 발생기 600: 고정 장치
610: 지지부 620: 체결부
630: 위치 고정부

Claims (6)

  1. 내부 공간을 가지는 전열 교환 본체; 상기 전열 교환 본체의 상기 내부 공간에 설치되며 실외 공기와 실내 공기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어지는 전열 교환 소자; 상기 전열 교환 본체에 설치되며 상기 실외 공기 및 상기 실내 공기가 흡입 및 배출되는 통로인 공기 순환부; 상기 공기 순환부의 일부에 연결되며 상기 실외 공기를 상기 실내로 배출하는 공기 배출 덕트; 상기 공기 배출 덕트와 직접 접촉하지 않고 상기 공기 배출 덕트의 내부에 설치되며 양이온 및 음이온을 생성하는 이온 발생기; 및 상기 이온 발생기를 상기 공기 배출 덕트의 내부에 고정 설치하는 고정 장치를 포함하고,
    상기 이온 발생기는 플라즈마를 이용하여 산소 분자를 해리시켜 산소 양이온(O2+) 및 산소 음이온(O2-)을 생성하여 상기 공기 배출 덕트의 내부에 토출되며,
    상기 고정 장치는 상기 이온 발생기와 직접 접촉하며 상기 이온 발생기를 지지하는 지지부와, 상기 지지부를 상기 공기 배출 덕트에 체결하는 체결부와, 상기 지지부에 체결되며 상기 이온 발생기의 위치를 고정하는 위치 고정부를 포함하되,
    상기 지지부는 상기 이온 발생기의 저면과 직접 접촉하며 상기 이온 발생기의 저면과 평행한 수평 지지부와, 상기 수평 지지부의 일단에서 수직으로 연장되며 상기 공기 배출 덕트의 내벽과 직접 접촉하는 수직 지지부를 포함하고,
    상기 위치 고정부는 상기 수평 지지부에 형성된 제1 슬라이딩 절개부에 체결되고, 상기 체결부는 상기 수직 지지부에 형성된 제2 슬라이딩 절개부에 체결되는 것을 특징으로 하는 전열 교환기.
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