KR200331063Y1 - 실내 공기 냉, 난방 및 정화장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 실내 공기 정화장치에 냉난방장치를 결합한 냉,난방 및 공기정화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열효율성을 높이기 위하여 건축되는 아파트, 사무실 등의 건축물에서는 창문 등이 극히 조밀하게 밀폐됨으로서 별도의 환기시설 없이는 환기가 어렵고 실내공기의 오염에 따른 폐단이 야기되어온 바 이러한 폐단을 개선하기 위한 건축물의 실내 공기 정화 장치를 제공하고 이와 함께 냉,난방장치를 일체로 구성시켜 실내의 냉,난방효과를 함께 부여하는 실내 공기 냉, 난방 및 정화장치에 관한 것이다.

본 고안은 열효율성을 높이기 위한 건축물에서 실내외간의 공기가 급, 배되는 환기기능을 부여코저 한 실내 공기 정화 장치와 함께 냉,난방장치를 함께 구성시켜 냉난방의 기능을 실시할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

외부공기를 유입시키기 위한 급기부와 실내오염공기를 배기하기 위한 배기부를 구성함과 함께 상기 급, 배기가 이동하면서 열교환기를 통과하여 외기의 찬공기를 가온시켜 실내로 공급하도록 함과,

상기 급기부에는 휠터와 광촉매장치, 음이온장치, 또는 산소발생장치 등을 구성시켜 급기 공기의 오염을 차단, 정화시켜 공기중의 인체에 유해한 이물질의 차단과 함께 광촉매 및 음이온 등의 발생으로 인체의 건강을 유지하며

열교환으로 유입되는 공기를 냉방장치 또는 난방장치를 거치면서 유입공기를 냉각시키거나 또는 가온시킨 실내로의 공급작용으로 실내온도를 여름철에는 냉각하고 겨울철에는 가온하는 냉난방장치를 구성하는 것이다.

Description

실내 공기 냉, 난방 및 정화장치{Indoor air heating, cooling, and cleaner system}

본 고안은 실내 공기 정화장치에 냉난방장치를 결합한 냉,난방 및 공기정화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열효율성을 높이기 위하여 건축되는 아파트, 사무실 등의 건축물에서는 창문 등이 극히 조밀하게 밀폐됨으로서 별도의 환기시설 없이는 환기가 어렵고 실내공기의 오염에 따른 폐단이 야기되어온 바 이러한 폐단을 개선하기 위한 건축물의 실내 공기 정화 장치를 제공하고 이와 함께 냉,난방장치를 일체로 구성시켜 실내의 냉,난방효과를 함께 부여하는 실내 공기 냉, 난방 및 정화장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 현대사회는 기술과 문명의 발전으로 생활환경 조건을 보다 풍요롭게 영위하고자 하는 욕구에 의하여 주택 및 건축물의 구조도 변화하고 있으며, 이러한 건축구조는 토지의 효과적인 이용과 함께 냉·난방효과 및 소음차단의 극대화를 위한 아파트와 고층건물이 주류를 이루고 있다.

상기목적에 따른 아파트, 주택(이하 건축물이라 함)은 냉, 난방 및 소음차단 기능을 향상시키기 위하여 밀폐된 구조로 설계 및 시공되어지므로 실내공기 또는 외부의 공기가 실내외로 순환되지 못함으로서 입주자가 호흡 할 때에 즉, 생물이 물질을 산화 또는 분해하여 생활활동에 필요한 에너지를 획득하는 작용을 할 때 폐 속으로 공기가 이동하고 폐에서 혈액으로 산소를 건네주고 혈액에 의하여 온몸의 세포로 산소를 운반하여 세포에 의한 산소의 이용과 이산화탄소를 생산한다.

상기 이산화탄소는 혈액에 의하여 폐로 운반되고 폐에서 외계(外界)로 공기를 내보내게 되는데 이러한 이산화탄소가 계속 누적됨으로써 실내 공기가 탁하고 건조하며 심할 경우 악취까지 발생시키게 된다.

이와 함께 실내에는 주방의 조리와 화장실의 악취 및 담배와 냉, 난방 등의연소로 유기물이 불완전연소 할 때 일산화탄소가 발생되며 이러한 일산화탄소를 흡입하면 폐에서 혈액 속의 헤모글로빈과 결합하여 일산화탄소헤모글로빈이 형성되며 혈액의 산소운반능력이 상실되고 내부적인 질식상태에 빠지게 되는 위험한 중독을 일으키며, 혹은 두통을 일으키는 등의 위험성을 야기하게 되며 화장실 또는 거실 등에서 발생되는 먼지와 냄새, 그리고 실내에서의 흡연 및 건축자재 등에서 발생되는 유해물질 등에 의해 오염되는데, 이러한 오염된 공기는 외부로 배출되지 못하고 그 공기에 의해 인체에 각종질병을 발생시키는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자하여 창문을 일시적으로 열어놓거나 자연통풍구를 설치하여 환기시켜 왔으나, 창문을 열게되면 외부의 소음 및 먼지 등이 함께 실내로 유입되어 쾌적한 환경을 얻지 못하고, 또한 냉·난방시에는 많은 열에너지를 낭비하게 되는 폐단이 있으며 특히 도시 중심가의 주택에서는 주변의 각종매연이 함께 유입됨으로서 불이익이 많은 단점이 있는 것이다.

이상과 같은 폐단을 개선하기 위하여 최근에는 건축분야와 주택의 주방에 설치된 레인지 후드를 이용한바 있다.

즉, 주방의 레인지 후드는 레인지에서 발생되는 악취와 열기를 외부로 배출하는 장치로서 구성되어 조리 중에 발생된 악취를 배기팬을 가동시켜 주방의 냄새와 열기를 배출하도록 한다.

그러나 상기한 레인지 후드는 주택이 밀폐된 상태에서 급기 없이 배기만을 실시함으로 실내가 진공상태로 형성되어 배기 효과가 극히 적은 단점과 주방에 한정되는 폐단이 있다.

이상과 같은 폐단을 개선하기 위한 대한민국 특허공개공보 제 2002-0078877호에서는 공조환기장치에서 에너지 회수기능을 갖는 열교환 엘리먼트는 현열교환 엘리먼트와 전열교환 엘리먼트로 분류되는 데, 현열교환 엘리먼트는 그 재질이 금속 및 합성수지로 이루어지고, 높은 온도와 습기가 많은 장소의 현열교환 환기장치에 적용되며, 전열교환 엘리먼트는 재질이 특수가공지로 되어 있고, 인간의 생활과 밀접한 관계가 있는 주택, 호텔, 사무실 등의 현열 및 잠열을 교환하는 전열교환 환기장치에 적용되며 이때의 전열교환 엘리먼트가 국내에서 개발되지 않아 수입에 따른 외화낭비를 개선코저 창호지 펄프와 활성탄이 배합된 창호지 펄프로써 제조되어 습도에 강하면서 질기고, 복원력이 뛰어나게 되었으며, 또한 탈취, 정화, 항균 능력을 고루 갖추게 되어 품질의 성능을 향상시키게 되는 공조환기장치의 전열교환 엘리먼트를 제공한 바 있다.

그러나 공기 정화 장치에서의 급기부에는 외부로부터 유입되는 이물질을 제거하기 위한 휠터를 구성하고 있고 또한 열교환기에 세균의 번식을 제어하거나 제작비의 절감을 위한 기술에 한정되어 있다.

따라서 열교환기 또는 휠터는 단순 오염물을 제거하는 기능만이 있어 미세 세균과 각종 오염물질 제거기능 및 살균기능과 유기물을 제거기능과 함께 공기를 살균, 정화시켜 생명체의 활동에 필요불가결한 양이온과 음이온의 균형을 조정하거나 여러 가지 독소들을 분해하는 능력을 가지고 있지 못하므로 오염원이 많은 공기가 실내로 급기됨으로써 인체내에 산소가 부족하게 되어 미처 분해되지 못한 독소들이 축적되고 각종 질병을 일으키게되는 요인이 되고 있다.

이에 따라 본 출원인의 선등록 실용신안 제 20-316167호에서는 외부공기를 유입시키기 위한 급기부와 실내오염공기를 배기하기 위한 배기부를 구성함과 함께 상기 급, 배기가 이동하면서 열교환기를 통과하여 외기의 찬공기를 가온시켜 실내로 공급하도록 함과,

상기 급기부에는 휠터와 광촉매장치, 음이온장치, 또는 산소발생장치 등을 구성시켜 급기 공기의 오염을 차단, 정화시켜 공기중의 인체에 유해한 이물질의 차단과 함께 광촉매 및 음이온 등의 발생으로 인체의 건강을 유지하며 실내를 항상 신선하게 유지시킬 수 있도록 한바 있다.

이러한 구성은 공기정화만을 목적으로 구성되어 실내의 난방과 냉방을 위하여 별도의 냉,난방장치를 설치하게 되는 폐단으로 많은 비용이 요구되고 특히 좁은 주택에서 별도의 기구설치에 따른 문제점을 야기하고 있는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출 된 것으로, 특히 열효율성을 높이기 위한 건축물에서 실내외간의 공기가 급, 배되는 환기기능을 부여코저 한 실내 공기 정화 장치와 함께 이 공기정화기에 냉,난방장치를 함께 구성시켜 냉,난방의 기능을 실시할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

즉, 외부공기를 유입시키기 위한 급기부와 실내오염공기를 배기하기 위한 배기부를 구성함과 함께 상기 급, 배기가 이동하면서 열교환기를 통과하여 외기의 찬공기를 가온시켜 실내로 공급하도록 함과,

상기 급기부에는 휠터와 광촉매장치, 음이온장치, 또는 산소발생장치 등을구성시켜 급기 공기의 오염을 차단, 정화시켜 공기중의 인체에 유해한 이물질의 차단과 함께 광촉매 및 음이온 등의 발생으로 인체의 건강을 유지하며

열교환으로 유입되는 공기를 냉방장치 또는 난방장치를 거처 유입공기를 냉각하고 또는 가온시켜 실내로의 공급으로 실내온도를 여름철에는 냉각하고 겨울철에는 가온하는 냉,난방장치를 구성하는 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예를 보인 외부 사시도.

도 2는 도 1의 실시상태를 보인 횡단면도.

도 3은 본 고안 열교환기를 보인 사시도.

도 4는 본 고안의 사용상태를 보인 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10;냉, 난방 정화장치 20;급기부 21;급기입구

22;레일 23;급기팬 24;급기닥트

25,33;개폐문 30;배기부 31;배기닥트

32;배기팬 40;열교환기 50;휠터

60;냉각기 61;난방기

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 외부공기의 유입을 위한 급기부와, 실내오염공기를 배기하기 위한 배기부를 구성하되 급, 배기공기가 열교환기를 통과하여 열교환을 이루고 급기부에서는 오염물질 제거기능의 휠터와 빛을 에너지원으로 한 반응을 일으켜 활성산소와 활성수산기를 생성시키는 물질을 이용하여 강력한 산화작용으로 대기중의 각종 세균, 유기화합물 등 인체에 무해한 물, 이산화탄소 등으로 산화시킴으로써 살균효과는 물론 악취제거, 각종 유기물을 제거하고, 자외선 차단, 방오(오염방지)/친수 기능이 발휘되는 광촉매장치와,

또는 HEPA(High Efficiency Particulate Air) 필터(-0.3㎛의 미세먼지를 99.97% 이상 제거하는 필터)와 음이온(ANION) 및 오존(O₃)을 이용하여 산소계를 극대화시켜 물, 공기를 살균, 정화하고 생명체의 활동에 필요불가결한 양이온과 음이온의 균형을 조정하고 대사물질인 치토크롬C의 합성을 증가시켜 철을 포함한 효소의 대사과정을 활성화하여 동식물의 성장 발육을 촉진, 생명력을 강하게 하는 음이온장치와 함께, 상기 배기부에는 공지의 냉각장치 또는 난방장치를 일체로 구성시켜 실내로 배기되는 공기를 가온 또는 냉각시켜 공급하므로 실내의 냉, 난방기능을 부여하고자 하는 것이다.

이러한 본 고안에 대한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 실시예를 보인 외부 사시도이고 도 2는 도 1의 실시상태를 보인 횡단면도 및 도 4는 본 고안의 사용상태를 보인 설명도를 도시한 것이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 실내 공기 냉, 난방정화장치(10)에 실외공기를 급기하는 급기부(20)와 실내공기를 외부로 배출시키는 배기부(30)를 성형하고 급, 배기부(20)(30)로부터 공급되는 공기가 열교환기(40)를 거처 열교환을 이루고 상기 급기부(20)에는 휠터(50)가 구성된다.

상기 급기부(20)는 급기입구(21)에 다수의 레일(22)을 구성하여 레일(22)로 안내되어 체결되는 광촉매장치, 음이온장치 또는 산소발생장치 등으로 구성되는 휠터(50)를 순차적으로 구성하여 급기팬(23)으로 급기되는 공기의 휠터링하도록 하며 급기팬(23)은 다시 열교환기(40)로 급기하여 열교환후 냉각기(60)를 거치면서 공기를 저온으로 냉각시켜 실내로 급기하도록 함으로 서 실내의 냉방기능을 부여하는 것이다.

이때 냉각된 급기공기는 실내의 각방으로 분배되는 급기닥트(24)로 급기하고 또는 바로 실내로 급기 될 수 있음은 물론이다.

상기 급기닥트(24)는 실내 각방으로 연결되고 이와 같이 배기닥트(31)가 함께 구성되며 배기닥트(31)는 실내의 각방에서 오염공기 및 고온의 가열공기를 흡기하여 배기팬(32)으로 흡기하여 열교환기(40)를 통과하면서 열교환을 이루고 외부로배출되도록 구성되는 것이다.

상기 급기닥트(24)와 배기닥트(31)는 급,배기량을 조절하기 위한 개폐문(25)(33)을 구성한다.

이와 함께 본 고안의 냉각기(60)는 가열수단으로 이루워지는 난방기(61)로 교환설치되어 여름철에는 냉방과 겨울철에는 난방을 할 수 있도록 교체할 수 있도록 한다.

상기 휠터(50)는 방향제 또는 탈취제 등을 결합시켜 휠터링과 함께 악취제거 또는 향발산을 촉진시킬 수 있음은 물론이다.

본 고안에서 사용되는 휠터, 광촉매장치, 음이온장치 또는 산소발생기와 열교환장치 등은 이미 그 구성이 알려지고 많은 상품들이 판매되고 있는 관용된 기술이므로 이들에 대한 상세한 설명을 생략한다.

그리고 급기부(20)는 급기입구(21)에는 휠터교환 및 청소를 위한 여닫이문이구성되며 냉,난방기의 전선, 냉각장치의 외부기기의 연결 및 오일공급관등은 본체외부로 구성된다.

미설명부호 63은 냉각장치의 냉매파이프를 도시한 것이며 27은 닥트의 급기공, 34은 배기공이며 28은 개폐문의 개폐조작부를 도시한 것이다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 사용효과에 따른 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안 사용상태의 설명도를 도시한 것으로 도시된 바와 같이 건축물의 소정한 위치에 본 고안의 실내 공기 냉, 난방정화장치(10)를 상기도면에서와같이 설치한다.

그리고 여름철에는 냉방을 위하여 또는 겨울철에는 난방을 위하여 열손실을 줄일 수 있도록 창문을 닫으므로 극히 밀폐된 상태를 유지하게 된다.

이와 같은 밀폐상태를 장시간 유지함으로 실내의 공기가 오염되고 산소의 결핍으로 인체에 지대한 문제를 야기하게 된다.

따라서 이러한 폐단을 방지하기 위한 본 고안은 미도시된 콘트롤의 조절장치부의 스위치를 온시켜 본 고안의 실내 공기 정화 장치를 가동함과 함께 냉각기(60)를 가동하게 되는 것이다.

이에 따른 전원의 온으로 급기팬(23)이 가동되어 급기부(20)에서는 외부의 공기를 흡기하게 되고 이때에 급기팬(23)으로 급기되는 외부의 공기는 주지하는 바와 같이 도시의 차량운행과 공장의 매연 등으로 상당히 오염되어 있다.

이러한 오염공기는 상기 급기팬(23)으로부터 급기되어지면서 급기입구(21)의 레일(22)에 체결된 휠터(50)를 지나면서 공기중의 이물질을 휠터링하고 다시 이동되어 공지의 광촉매장치와 음이온장치 또는 산소발생장치를 순차적으로 거치면서 오염원을 제거하게 된다.

즉, 휠터(50)는 공지된 바와 같이 공기중의 먼지와 매연 등의 이물질을 휠터링하고 광촉매장치는 공지에서와 같이 빛을 에너지원으로 한 반응을 일으켜 활성산소와 활성수산기를 생성시키는 물질을 이용 강력한 산화작용을 통하여 대기중의 각종 세균, 유기화합물 등 인체에 무해한 물, 이산화탄소 등으로 산화시킴으로써 살균효과는 물론 악취제거, 각종 유기물을 제거하고, 자외선 차단, 방오(오염방지)/친수 기능이 발휘하여 특히, 휘발성오염물유기물(VOC)과 기상오염물질을 보다 깨끗한 공기로 순화시켜 산업발전에 따른 환경오염원을 정화시켜 환경오염에 따른 현대병의 예방효과를 기대하게 되며 이와 같은 정화와 함께 다시 음이온장치로 보내고 이 음이온장치에서는 음이온(ANION) 및 오존(O₃)을 이용하여 산소계를 극대화시켜 물, 공기를 살균, 정화하여 생명체의 활동에 필요불가결한 양이온과 음이온의 균형을 조정하고 대사물질인 치토크롬C의 합성을 증가시켜 철을 포함한 효소의 대사과정을 활성화하여 동식물의 성장 발육을 촉진, 생명력을 강하게 하는 음이온을 공기 중에 활성화하여 보내어진다.

상기에서 정화된 급기 공기는 다시 열교환기(40)를 거치면서 고온의 배기공기와 열교환하여 일정한 온도로 냉각된 상태에서 급기되어 선단에 구성된 냉각기(60)를 거처 공지의 냉각기(60)에 의해 소정온도로 냉각된 찬공기를 급기닥트(24)로 보내고 각방으로 연결된 급기닥트(24)의 급배기공(28)으로 급기되어 각각의 방에 냉각된 신선한 공기를 공급하게 되는 것이다.

이와 함께 배기팬(32)의 작동으로 각방으로 연결 설치된 배기닥트(31)의 배기공(34)은 고온된 오염공기를 흡입하여 배기닥트(31)와 배기팬(32)을 거처 배기된다.

배기팬(32)흡입력이 각방에서 오염된 공기를 흡기하여 배기하게 되고 이러한 배기 중 고온의 오염공기는 열교환기(40)를 거치면서 외부에서 급기되는 더운공기를 소정온도로 냉각시키게 되며 냉각된 공기가 냉각기를 거처 냉각됨으로 열손실을 줄일 수 있게 되면 빠른 냉각으로 전력낭비를 방지하게되는 것이다.

겨울철에는 본 고안의 실내 공기 냉, 난방정화장치(10)의 급기부에 난방기(61)를 구성하면 휠터링된 급기공기를 가온시켜 급기함으로 실내의 온도를 상승시키는 난방기능을 할 수 있다.

이러한 냉,난방을 위하여 냉,난방기를 일체형 또는 교체형으로 구성하여 필요에 따라 설치할 수 있다.

또한 일체형은 공지된 냉난방기가 상품으로 이용되고 있어 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상과 같이 밀폐된 공간의 오염공기를 배출하고 이와 함께 신선한 외기를 실내로 급기하되 급기의 오염물질을 제거와 냉각시켜 공급함으로 실내로 급기된 정화공기는 인간이 숨쉬는 공기에 포함된 여러 가지 독소들이 정화되어 종래의 폐단을 개선함으로서 인간의 활동에 필요불가결한 양이온과 음이온의 균형을 조정하고 대사물질의 합성을 증가시켜 인체의 생명력을 강하게 함으로서 실내공기를 쾌적하게 관리하여 건강을 유지하고 각종 오염물에서 오는 현대병의 예방효과를 얻을 수 있는 특징의 고안이다.

이상과 함께 급기부 휠터는 휠터링에 따른 오염물질이 부착되며 이러한 부착물을 제거하기 위하여 휠터(50)를 청소 및 교환을 위해 인출시킬 때에는 미도시된 휠터교환용 여닫이문을 열어 휠터의 교환 및 청소할 수 있고 급기닥트(24)와 배기닥트(31)은 급,배기량을 조절하기 위한 개폐문(25)(33)을 구성시켜 급개기량을 조절할 수 있다.

그리고 실내에 공기 오염센서를 구성하고 이에 의한 신호에 따라 컨트롤의온/오프를 설정하여 센서감지에 따른 작동을 온/오프 할 수 있으며 이와 달리하는 전자동화 컨트롤을 구비하여 편리성을 증대시킬 수 있음은 물론이다.

또한 본 고안의 휠터에는 광촉매 필터와 HEPA필터(HEPA-High Efficiency Particulate Air; -0.3㎛의 미세먼지를 99.97% 이상 제거하는 필터) 방향제 또는 탈취제 등을 결합시켜 휠터링과 함께 악취제거 또는 향발산을 촉진시킬 수 있도록 하며 이러한 방향제로는 주지된바 있는 다 종류 천연식물의 줄기나 잎 등으로부터 극히 미량으로 대기에 방출되고 있는 성분 피톤치드(PHYTONCIDE) 즉, 식물이 분비하는 살균물질을 이용함으로서 포도상구균·연쇄상구균·디프테리아 따위의 미생물을 죽이는 휘발성물질을 이용함으로서 인간에게 적합하고 부작용도 없고 탈취, 살균력을 발휘하여 식물성장촉진, 상쾌감촉진, 면역촉진 등의 힘을 갖게 한다．

이상에서와 같이 본 고안은 실내외의 공기를 급,배기하는 급,배기부를 형성하여 열교환기에 의한 열교환으로 열손실을 방지하며 급기부에는 휠터와 공지의 광촉매장치 및 음이온장치 또는 산소발생장치를 구성시켜 외부의 오염물질을 제거하여 급기하되 냉각기 또는 난방기를 거처 급기공기의 냉,난방을 이루도록 함으로 별도의 냉,난방기를 구비하는 비용의 절감효과와 설치장소의 축소 및 경제성이 향상된 효과와 함께 오염된 공기로 인한 폐단을 개선하고 에너지의 절약 및 구성이 간단하여 제조가 용이한 특징을 발휘하는 고안이다.

Claims (2)

1. 실내 공기 냉, 난방정화장치(10)에 실외공기를 급기하는 급기부(20)와 실내공기를 외부로 배출시키는 배기부(30)를 성형하고 급, 배기부(20)(30)로부터 공급되는 공기가 열교환기(40)를 거쳐 열교환을 이루고 상기 급기부(20)에는 휠터(50)가 구성하는 통상의 공기정화기에 있어서,

   상기 급기부(20)는 급기팬으로 급기되는 공기가 광촉매휠터, 헤파휠터(50)와 필요에 따라 음이온 발생장치, 산소발생장치와 열교환기(40)를 거쳐 급기하되, 급기부에 냉각기(60)를 구성시켜 급기공기를 냉각시켜 실내의 각 지점에 닥트를 통하여 급기함과 함께 오염된 공기를 배기하도록 함을 특징으로 하는 실내 공기 냉, 난방 및 정화장치
2. 제 1항에 있어서,

   상기 급기부(20)는 급기팬으로 급기되는 공기가 광촉매 필터, 헤파필터, 음이온 발생장치, 산소발생창치를 거친 후 열교환기(40)를 거쳐 급기하되, 급기부에 난방기(61)를 구성시켜 급기공기를 가온시켜 실내의 각 지점에 닥트를 통하여 급기 하고 동시에 오염된 공기를 배기 하도록 함을 특징으로 하는 실내 공기 냉, 난방 및 정화장치