KR20010098172A - 댐퍼장치가 구비된 실내환기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내환기장치에 관한 것으로, 특히 흡기를 흡입송풍기(25)로 강제흡입하여 흡기필터(42)로 여과시킨 후 실내로 공급하고, 배출송풍기(28)로 실내공기를 외부로 강제배출시키며, 상기 흡기를 실내로 공급하기전에 배기와 열교환기(20)에서 열교환시켜 그 배기의 폐열을 이용함으로써 에너지를 절감하고, 상기 열교환장치(10)에서 흡기채널(21)과 배기채널(22)의 입구측을 서로 엇갈리게 댐퍼(50,60)로써 선택적으로 밀폐하여 흡기와 배기 사이의 열교환을 허용하거나 차단하는 것을 선택함으로써 흡기의 온도를 별도의 공기조화기 없이 조절할 수 있는 실내환기장치이다.

Description

댐퍼장치가 구비된 실내환기장치{ Room air conditioner with air damper}

본 발명은 흡기온도조절용 댐퍼장치를 구비한 실내환기장치에 관한 것으로, 특히 흡기와 배기를 선택적으로 열교환시켜 흡기의 온도를 조절하는 댐퍼장치를 구비한 실내환기장치에 관한 것이다.

겨울철 난방이나 여름철 난방중에는 냉난방효율을 높이기 위해 실내공간은 밀폐된다. 따라서 냉난방중인 실내공간은 환기가 되지 않아 산소가 부족하고, 시간이 경과함에 따라 실내공기는 점차 오염되게 되는 문제가 있다. 따라서 최근에는 냉난방시설이 갖추어진 실내의 벽이나 창문에 실내환기장치를 설치하여 오염된 실내공기를 배출하고 외부의 신선한 공기를 실내로 강제유입시킴으로써 상기와 같은 문제점을 해결하고 있다.

그런데 상기와 같은 종래 실내환기장치는 여러가지 단점을 가지고 있다. 즉 종래 실내환기장치에 의해 실내로 유입되는 외기는 외기온도를 유지한 채 실내공기와 혼합됨으로써 실내온도를 변화시키게 되고, 따라서 외기의 영향에 의해 변화된 실내온도를 원래 설정해두었던 실내온도로 유지하기위해 에너지가 낭비되는 단점이 있다.

즉 실내를 냉방하는 경우, 실내환기장치를 통하여 실내로 강제유입되는 외기는 실내온도보다 상대적으로 높아서 실내온도를 상승시키게 되고, 이 상승한 온도를 원하는 소정온도로 낮추기 위해서는 그만큼 냉방장치를 가동하여야 하므로 이 냉방장치를 가동하는 데 에너지소모가 따르게 된다. 그리고 실내난방의 경우는 그 반대의 현상으로 난방장치를 가동하는 데 에너지가 추가로 소요되는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 흡기와 배기를 열교환시켜 흡기를 미리 예열하거나 예냉함으로써 실내공기를 설정온도로 유지하는 데 소요되는 에너지를 절감하는 한편, 흡기와 배기 사이에 서로 열교환이 이루지게 하거나 이루어지지 않게 하는 것을 선택조절할 수 있도록하여 실내로 흡입되는 흡기의 온도를 조절할 수 있는 실내환기장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

실내로 유입되는 흡기와 실내에서 외부로 배출되는 배기를 서로 열교환시켜 흡기를 예열 또는 예냉하는 열교환기와; 실외로 노출된 외기흡입구를 가지고 상기 열교환기의 흡기채널 입구측에 연결되며, 외기를 여과하는 흡기필터가 구비된 흡기체임버와; 입구가 상기 열교환기의 흡기채널 출구측에 연결되어 외기를 실내쪽으로 강제흡입하는 흡입송풍기와; 입구선단이 실내로 노출된 흡입구를 가지고 상기 열교환기의 배기채널 입구측에 연결되며, 유입되는 실내공기를 여과하는 배기필터가 구비된 배기체임버 및 입구가 상기 열교환기의 배기채널 출구측에 연결되어 실내공기를 상기 배기체임버를 통하여 실외측으로 강제배출하는 배출송풍기를 포함하고,

상기 열교환기는 실내로 유입되는 흡기가 통과하는 흡기채널과 실내에서 외부로 배출되는 배기가 통과하는 배기채널이 교대로 복수개 적층되고, 서로 인접하는 흡기채널과 배기채널끼리는 격판으로 서로 분리차단되어 상기 흡기채널을 통과하는 흡기와 배기채널을 통과하는 배기사이에 열교환이 이루어지게 한 판형 열교환기로 구성되며, 상기 흡기채널의 입구측의 대략 절반은 힌지축을 중심으로 회동하는 흡기댐퍼에 의해 선택적으로 개방 또는 밀폐되게 되어 있고, 상기 흡기댐퍼가 설치된 흡기채널의 입구부분을 제외한 나머지 흡기채널과 수평방향으로 대응하는 배기채널의 입구측은 힌지축을 중심을 회동하는 배기댐퍼에 의해 선택적으로 개폐되게 되며, 상기 흡기채널과 배기채널은 각각의 엑츄에이터의 작동에 의해 회동하게 되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명은 상기 엑츄에이터를 작동시켜 흡기댐퍼와 배기댐퍼로 흡기채널의 상부와 배기채널의 하부를 각각 막으면, 상기 흡기와 배기는 열교환기에서 열교환이 이루어지지 않으므로 외기온도를 그대로 유지한 흡기가 실내로 공급되고, 반대로 상기 흡기댐퍼와 배기댐퍼를 모두 개방하여 흡기채널의 입구 전부와 배기채널 전부를 개방시키면 흡기와 배기 사이에 열교환이 이루어져 흡기를 예냉하거나 예열시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실내환기장치의 구조를 개략적으로 도시한 결합단면도,

도 2는 도 1의 본 발명에 따라 댐퍼장치가 설치된 열교환기를 도 1의 'A'방향에서 도시한 개략적 일부 분리사시도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10: 케이싱 20: 열교환기

21: 흡기채널 22: 배기채널

23: 격벽 24: 흡기유도덕트

25: 흡입송풍기 26: 흡기배출덕트

27: 배기유도덕트 28: 배출송풍기

29: 배기배출덕트 30: 배기체임버

31: 실내공기흡입구 32: 배기필터

30: 흡입송풍기 31: 흡기유도덕트

32: 흡기배출덕트 40: 흡기체임버

41: 외기흡입구 42: 흡기필터

50: 배기댐퍼 51: 힌지축

52: 영구자석 53: 전자석

60: 흡기댐퍼 61: 힌지축

62: 영구자석 63: 전자석

이하, 본 발명에 따른 실내환기장치를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 환기장치를 상하 길이방향으로 절단하여 내부구조를 도시한 결합단면도이고, 도 2는 열교환기를 분리하여 도시한 사시도이다.

본 발명에 따른 실내환기장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 대략 직사각통형태로 된 케이싱(10)으로 둘러싸여 있다. 실내로 유입되는 흡기와 실내에서 외부로 배출되는 배기를 서로 열교환시켜 흡기를 예열 또는 예냉하는 열교환기(20)가 상기 케이싱(10)의 대략 중앙에 배치되어 전면과 후면이 각각 케이싱(10)의 전후면에 밀착하게 설치되어 있다.

상기 열교환기(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 흡기가 통과하는 흡기채널(21)과 실내측에서 외부로 배출되는 배기가 통과하는 배기채널(22)이 서로 교대로 복수개 적층되어 이루어지고, 서로 인접하는 흡기채널(21)가 배기채널(22)은 격벽(23)으로 서로 차단된 구조로 되어 있다.

그리고 상기 흡기채널(21)과 배기채널(22)은, 도 1에서 볼 때, 폭보다는 상하높이가 상대적으로 긴 대략 마름모형으로 이루어지고, 상기 흡기채널(21)의 입구는 사각형의 상단 좌측변쪽으로 개방되게 형성되며, 상기 배기채널(22)의 입구는 사각형의 상단 우측변쪽으로 개방되게 형성된다.

따라서 흡기와 배기는 각각의 채널(21,22)들을 통과하면서 그들의 상하 격벽(23)을 매개로 서로 열교환을 하게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 열교환기(20)의 흡기채널(21)의 입구측에는 흡기체임버(40)가 연통되고 이 흡기체임버(40)는 외부의 공기(점선테두리 화살표로도시)가 유입되는 외기흡입구(41)를 구비한다. 그리고 상기 흡기체임버(40)가 연결되는 상기 열교환기(20)의 흡기채널(21)의 입구측에는 흡기를 여과하는 흡기필터(42)가 설치된다.

상기 열교환기(20)의 배기채널(22)의 입구측에는 배기체임버(30)가 연결되고 이 배기체임버(30)는 실내공기(실선 테두리의 검은 색 화살표로 도시)가 유입되는 실내공기흡입구(31)를 구비한다. 그리고 상기 배기체임버(30)가 연결되는 상기 열교환기(20)의 배기채널(22)의 입구측에는 실내공기를 여과하는 배기필터(32)가 설치된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 흡기채널(21)의 입구측, 흡기필터(42)의 앞쪽에는 그 입구 전체면적의 하측 대략 절반정도를 선택적으로 밀폐하는 흡기댐퍼(60)가 힌지축(61)으로 힌지결합되고, 상기 배기채널(22)의 입구측에는 그 입구 전체면적의 상측 대략 절반정도를 선택적으로 밀폐하는 배기댐퍼(50)가 힌지축(51)으로 힌지결합되어 있다.

그리고 상기 흡기댐퍼(60)의 외측면에 부착된 영구자석편(62)과, 상기 흡기체임버(40)의 측벽에 설치되어 전원이 인가될 때 상기 영구자석편(62)과 다른 극성을 띠어 상기 영구자석편(62)을 당김으로써 흡기댐퍼(60)를 개방시키고 전원이 차단되었을 때에는 상기 영구자석편(62)과 동일한 극성을 띠어 영구자석편(62)을 밀어줌으로써 흡기댐퍼(60)를 밀폐시키는 전자석(63)으로 이루어진 흡기댐퍼 개폐수단이 구비된다.

그리고 상기 배기댐퍼(50)의 외측면에 부착된 영구자석편(52)과, 상기 배기체임버(30)의 측벽에 설치되어 전원이 인가될 때 상기 영구자석편(52)과 다른 극성을 띠어 상기 영구자석편(52)을 당김으로써 배기댐퍼(50)를 개방시키고 전원이 차단되었을 때에는 상기 영구자석편(52)과 동일한 극성을 띠어 영구자석편(52)을 밀어줌으로써 배기댐퍼(50)를 밀폐시키는 전자석(53)으로 이루어진 흡기댐퍼 개폐수단이 구비된다.

이상에서는 흡기댐퍼 개폐수단과 배기댐퍼 개폐수단이 모두 자력으로 개폐되는 구성에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 위 구성에 한정하지 않고 다른 구성으로도 될 수 있다. 예컨대 상기 흡/배기댐퍼 개폐수단은 힌지축(51,61)을 소형전동모터에 연결하고, 이 전동모터에 전원을 인가하여 회전시킴으로써 흡/배기댐퍼(60,50)를 적시에 개폐시킬 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 열교환기(20)의 흡기채널(21)의 출구는 흡입송풍기(25)의 입구와 흡기유도덕트(24)를 매개로 연통되고, 상기 흡입송풍기(25)의 출구는 흡기배출덕트(26)를 통하여 실내에 연통된다. 따라서 상기 흡입송풍기(25)를 운전시키면 외기는 외기흡입구(41)를 통하여 흡기체임버(40)안으로 강제유입된 후 흡기필터(42)를 통과하면서 여과되어 열교환기(20)의 흡기채널(21)을 통과하고나서 흡입송풍기(25)의 흡기배출덕트(26)를 통하여 실내로 공급된다.

상기 열교환기(20)의 배기채널(22)의 출구는 배출송풍기(28)의 입구와 배기유도덕트(27)를 매개로 연통되고, 상기 배출송풍기(28)의 출구는 배기배출덕트(29)를 통하여 외부로 연통된다. 따라서 상기 배출송풍기(28)를 운전하면 실내공기는 실내공기흡입구(31)를 통하여 배기체임버(30)안으로 강제유입된 후 배기필터(32)를통과하여 여과되고나서 열교환기(20)의 배기채널(22)을 통과하면서 흡기채널(21)의 흡기와 열전달한 후, 배출송풍기(28)의 배기배출덕트(29)를 통하여 외부로 배출되게 되는 것이다.

따라서 상기 흡기댐퍼(60)와 배기댐퍼(50)를 모두 닫아서 흡기채널(21)의 입구의 하측 개방된 부분으로만 흡기가 유입되게 하고, 배기는 배기채널의 입구 상측의 개방된 부분으로만 유입되게 하면, 이들 흡기와 배기사이에서는 열전달이 이루어지지 않아 흡기를 외기온도 그대로 유지한 채 실내로 공급되게 함으로써 실내온도를 자동조절할 수 있다.

예컨대 겨울철 실내온도가 원하는 온도보다 높은 경우 상기 흡기댐퍼와 배기댐퍼를 모두 닫아서 상대적으로 낮은 외기온도를 유지한 흡기가 그대로 실내로 유입되어 실내에 잔존하고 있는 실내공기와 혼합됨으로써 실내온도를 낮추어주게 된다. 여름철 냉방의 경우도 마찬가지로 과냉된 실내온도를 적절히 조절할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실내환기장치는 흡기를 흡입하여 필터로 여과한 후 실내로 공급하므로 실내에 신선하고 정화된 공기를 공급하고, 흡기를 실내로 공급하기 전에 그 흡기를 외부로 배출되는 배기와 열전달시켜 미리 예냉하거나 예열하므로 외부에서 새로 유입되는 흡기에 의한 실내공기의 온도변화량을 감소시켜 실내를 냉방 또는 난방하는 데 소요되는 에너지를 절감할 수 있다.

특히 본 발명의 실내환기장치는 필요한 경우 흡기와 배기를 서로 열교환시키지 않으므로써 실내의 공기를 외기와 그대로 혼합하여 실내온도를 다른 별도의 공기조화기를 사용함이 없이 조절할 수 있다.

Claims (2)

1. 실내로 유입되는 흡기와 실내에서 외부로 배출되는 배기를 서로 열교환시켜 흡기를 예열 또는 예냉하는 열교환기(20); 실외로 노출된 외기흡입구(41)를 가지고 상기 열교환기(20)의 흡기채널(21) 입구측에 연결되며, 외기를 여과하는 흡기필터(42)가 구비된 흡기체임버(40); 입구가 상기 열교환기(20)의 흡기채널(21) 출구측에 연결되어 외기를 실내쪽으로 강제흡입하는 흡입송풍기(25); 입구선단이 실내로 노출된 실내공기흡입구(31)를 가지고 상기 열교환기(20)의 배기채널(22) 입구측에 연결되며, 유입되는 실내공기를 여과하는 배기필터(32)가 구비된 배기체임버(30); 및 입구가 상기 열교환기(20)의 배기채널(22) 출구측에 연결되어 실내공기를 상기 배기체임버(30)를 통하여 실외측으로 강제배출하는 배출송풍기(28)를 포함하고,

   상기 열교환기(20)는 실내로 유입되는 흡기가 통과하는 흡기채널(21)과 실내에서 외부로 배출되는 배기가 통과하는 배기채널(22)이 교대로 복수개 적층되고, 서로 인접하는 흡기채널(21)과 배기채널(22)끼리는 격판(23)으로 서로 분리차단되어 상기 흡기채널(21)을 통과하는 흡기와 배기채널(22)을 통과하는 배기사이에 열교환이 이루어지게 한 판형 열교환기(20)로 구성되고,

   상기 흡기채널(21)의 입구측에는 그 입구 전체면적의 하측 대략 절반정도를 선택적으로 밀폐하는 흡기댐퍼(60)가 힌지축(61)으로 힌지결합되고, 상기 배기채널(22)의 입구측에는 그 입구 전체면적의 상측 대략 절반정도를 선택적으로밀폐하는 배기댐퍼(50)가 힌지축(51)으로 힌지결합되며, 상기 흡기댐퍼(60)와 배기댐퍼(50)를 각각 개폐작동시키는 댐퍼개폐기구를 더 포함한 것을 특징으로 하는 댐퍼장치를 구비한 실내환기장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 댐퍼개폐기구는 상기 흡기댐퍼(60)와 배기댐퍼(50)의 외측면에 각각 부착된 영구자석편(62,52)과, 상기 흡기체임버(40)와 배기체임버(30)의 측벽에 각각 설치되어 상기 영구자석편(62,52)과 다른 극성일때 상기 영구자석편(62,52)을 당겨 흡기댐퍼(60)와 배기댐퍼(50)를 각각 개방시키고 동일한 극성일 때 영구자석편(62,52)을 밀어 흡기댐퍼(60)와 배기댐퍼(50)를 닫는 전자석(63,53)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 댐퍼장치를 구비한 실내환기장치.