KR200334100Y1 - 전열 교환형 환기장치 - Google Patents

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KR200334100Y1
KR200334100Y1 KR20-2003-0029082U KR20030029082U KR200334100Y1 KR 200334100 Y1 KR200334100 Y1 KR 200334100Y1 KR 20030029082 U KR20030029082 U KR 20030029082U KR 200334100 Y1 KR200334100 Y1 KR 200334100Y1
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    • F24F12/006—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an air-to-air heat exchanger

Abstract

본 고안은 광촉매 공기 정화 장치가 구비된 전열교환형 환기장치에 관한 것으로, 케이스의 한 측면에 외부 공기를 흡입할 수 있도록 형성된 외부 공기 흡입공(10); 상기 외부 공기 흡입공(10)으로부터 흡입된 외부 공기와 실내 공기의 온도차를 이용하여 외부 공기를 냉각 또는 가열할 수 있는 수단을 개재한 전열 교환기(12); 상기 전열 교환기(12)를 통과한 외부공기를 실내로 내보내는 외부공기 배기팬(14); 상기 외부공기가 실내로 유입될 수 있도록 형성된 외부공기 배기공(100); 실내측에 설치되어 실내 공기를 흡입하는 실내 공기 흡입공(20); 상기 실내 공기 흡입공(20)으로부터 흡입되어 실내 공기가 전열 교환기(12)를 통과한 실내공기를 외부로 배기될 수 있도록 형성된 실내 공기 배기팬(22); 상기 실내 공기 배기팬(22)에 의하여 실내 공기가 외부로 배기될 수 있도록 구성된 실내 공기 배기공(200)을 포함하여 이루어진 전열 교환형 환기장치에 있어서, 상기 케이스(1) 내로 흡입되는 외부 공기를 정화시키는 광촉매 공기정화장치(11)가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 전열 교환형 환기 장치 내에 광촉매 공기 정화 장치를 설치하여 외부공기가 상기 공기 정화 장치와 전열 교환기를 통과시키도록 함으로써 일정한 온·습도와 청정한 실내 환경을 유지할 수 있다.
또한, 상기 광촉매 공기정화장치의 각 요소가 교환이 가능하므로 반영구적으로 본 고안의 전열교환형 환기장치를 사용할 수 있다.

Description

전열 교환형 환기장치{electric heat exchange -type ventilation apparatus}
본 고안은 전열 교환형 환기 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환기장치의 내부에 광촉매 모듈을 포함한 광촉매 공기 정화장치를 구비하여, 아파트, 주택 등 건물내의 공기를 공기 역학적으로 급기 또는 배기하고, 배기되는 실내 공기의 열에너지를 전열 교환 방식으로 회수하여, 실내로 유입되는 외부 공기에 포함되어 있는 세균, 배기 가스를 제거하고, 실내의 공기 온도를 적정하게 유지시켜 주는 광촉매 공기 정화 장치가 구비된 전열 교환형 환기 장치에 관한 것이다.
폐쇄 공간의 공기는 시간이 지남에 따라 점차 이산화탄소 등의 증가로 인해 오염되어 생명체의 호흡을 저해한다. 따라서, 사무실이나 차량 등과 같은 많은 사람이 협소한 공간에 머물게 된 곳은 수시로 환기를 시켜야 한다, 이 때 통상적으로 전열 교환 방식을 이용한 환기 장치가 이용된다. 상기 전열 교환 환기 장치는 실내 공기의 온도를 유지하면서 외부 공기를 급기하고, 실내 공기를 배기하기 위한 장치이다.
다음으로, 종래의 기술에 따른 전열 교환형 환기 장치를 도 1 내지 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하겠다.
도 1은 종래의 전열교환형 환기장치의 기본 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전열 교환형 환기 장치는 실내 공기는 전열 교환기 및 실내 공기 배기팬 등을 통해 실외로 배기되며, 실외 공기는 전열교환기, 외부 공기 배기팬 및 그릴을 통해 실내로 배기되도록 이루어진다.
다음은 상기와 같은 전열 교환형 환기 장치를 일실시예를 통해 보다 상세히 설명한 것이다.
도 2는 종래의 일실시예에 의한 전열 교환형 환기 장치의 분해 사시도이며, 도 3은 종래의 일실시예에 의한 전열 교환형 환기 장치의 실내ㆍ외 공기의 순환 블럭도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 종래의 전열 교환형 환기 장치는 외관을 형성하고 있는 본체 케이스(1) 한 측면에 외부 공기를 흡입할 수 있도록 외부 공기 흡입공(10)이 형성된다.
상기 외부 공기 흡입공(10)의 주변에는 외부로부터 전열 교환기(12)를 보호할 수 있도록 개폐 장치가 구비되어 있고, 외부 공기 흡입공(10)으로부터 흡입되는 외부 공기가 전열 교환기 방향으로 도달할 수 있도록 전열 교환기(12)와의 사이에 흡입 덕트가 형성되어 외부공기의 통로가 될 수 있도록 형성된다.
상기 전열 교환기(12)는 온도 차이가 발생하는 각각의 공기를 서로 다른 유로를 통하게 함으로써, 상기 서로 다른 유로의 층을 형성하는 고효율의 열교환막에 의하여 잠열을 교환하는 습기와 현열을 교환하는 열에 의해서 전열 교환을 일으키는 원리를 따른다.
상기 외부 공기 흡입공(10)으로부터 열교환기(12)를 통한 외부공기는 외부 공기 흡입공(10)의 타측에 위치하고 본체 케이스(1)에 형성되어 있는 외부 공기 배기부에 의하여 실내로 외부공기 배기공(100)을 통해 배출된다.
상기 외부 공기 배기부는 전원을 인가 받아 구동되는 전동기(13)와, 상기 전동기(13)에 구동력에 따라 회전되는 외부 공기 배기팬(14)과, 상기 전동기(13)와 급기팬(14)을 지지하면서 공기의 흐름을 제어하도록 본체 케이스의 소정 높이에 설치되는 덕트(15)로 구성된다.
한편, 전열 교환형 환기 장치 본체 케이스(1)에는, 상기 외부공기 흡입공(10)과 타측에 형성되어 실내공기를 흡입하여 배기할 수 있도록 실내공기 흡입공(20)이 형성된다.
상기 도면에 의하면, 실내공기는 크게 두 방향으로 통해 외부로 배기된다. 첫째, 상기 실내 공기 흡입공(20)을 통하여 흡입되는 실내 공기는 상기 외부 공기흡입공(10)에서의 외부 공기와 같이 전열 교환기(12)를 통하여 배기된다. 둘째, 사용자 편의에 따라 실내 공기를 직접 실내 공기 배기공 방향으로 토출할 수 있도록 실내 공기 흡입공 덕트에 댐퍼(Damper)를 구비시킬 수도 있다.
후자의 경우를 보다 상세히 설명하면, 실내공기 흡입공을 케이스 내로 흡입된 실내공기는 바이패스 배기 덕트(21c), 실내 공기 배기팬(22) 및 실내 공기 배기공(200)을 통해 배기된다.
다음으로 도 3을 참조하여 상시 실시예에 의한 실내ㆍ외 공기의 순환을 설명하겠다.
먼저, 외부공기의 실내로의 급기는 '외부 -> 외부공기 흡입공 ->전열교환기 -> 외부공기 급기팬 -> 외부공기 급기공 -> 실내'가 되는 경로를 따른다.
또한, 실내 공기의 외부로의 배기는 '실내 -> 실내 공기 흡입공 -> 전열 교환기 -> 실내 공기 배기팬 -> 실내 공기 배기공 -> 외부공기'가 되는 경로와, '실내 -> 실내 공기 흡입공 -> 바이패스 배기 덕트-> 실내 공기 배기팬 -> 실내 공기 배기공 -> 외부 공기'가 되는 경로를 따른다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 종래의 전열교환형 환기장치의 구성은 단순히 실내공기를 배기하고 외부공기를 흡입하는 구조로 구성되어있기 때문에, 실내가 오염된 공기에 노출된다.
따라서, 종래의 전열교환형 환기장치는 다음과 같은 문제점을 내포하고 있다.
종래의 전열교환형 환기장치는 프리필터(Pre-Filter)만을 내장하고 있기 때문에, 세균, 배기가스, 먼지 등이 전열교환기내로 흡입되어 전열교환기의 고장을 유발할 수 있고, 장기간 누적 및 퇴적된 오염물질에 의해 전열교환기의 효율이 떨어지고, 동력비 상승의 원인이 된다.
또한, 종래의 전열교환형 환기장치는 외부공기의 세균, 배기가스, 먼지 등이 걸러지지 않은 상태로 실내에 급기되기 때문에, 실내에 있는 사람들의 건강을 해칠 우려가 있다.
뿐만 아니라 종래의 전열교환기는 냄새 제거용 탈취필터를 내장하고 있지 않기 때문에 함진공기중에 악취가 있을 경우, 실내에 있는 사람들에게 불쾌감을 준다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 전열 교환형 환기 장치 내에 광촉매 공기 정화 장치를 설치하여 외부공기가 상기 공기정화 장치와 전열 교환기를 통과하면서 청정한 공기가 실내에 공급이 이루어질수 있도록 하는데 있다.
본 고안의 다른 목적은 상기 광촉매 공기정화장치의 각 요소가 교환이 가능하도록 분리되게 구성시키는데 있다.
다음은 상기 광촉매의 원리에 대해 간략히 설명한 것이다.
상기 광촉매는 반도체 특성을 갖는 화합물로 촉매에 밴드갭(band gap)과 같거나 그 이상의 빛 에너지 (자외선 영역:250-420 nm)를 조사하면 촉매 내부에 가전자대(valence band:VB)의 전자는 전도대(conduction band:CB)로 여기한다. 상기 가전자대는 전자가 빠져나간 자리에 정공(hole)이 생성되고 여기된 전자는 전도대에 머물게 되어 정공-전자쌍( charge carrier pair: ole-electron)을 형성한다. 상기 정공은 촉매 표면에 흡착된 수분을 산화하여 산화력이 강한 히드록시라디칼(hydroxyl radical:OH)을 생성하거나 또는 흡착된 유기물을 직접산화 시킨다. 전도대의 전자는 흡착된 산소에 전자를 줌으로써 superoxide인 O2 -를 생성시키고 생성된 O2 -는 유기물 또는 물 등과 산화, 반응한다. 이러한 여러종의 산화력이 우수한 화학종들은 촉매 표면에서 형성시켜 휘발성유기물을 탄산가스(CO2)와 물로 분해시켜주는 작용을 이용하여 수중이나 공기중의 오염물질의 제거, 살균, 부패방지, 탈취 등의 용도로 사용된다.
도 1은 종래의 전열 교환형 환기 장치의 기본 구성도.
도 2는 종래의 일실시예에 의한 전열 교환형 환기 장치의 분해 사시도.
도 3은 종래의 일실시예에 의한 전열 교환형 환기 장치의 실내ㆍ외 공기의 순환 블럭도.
도 4는 본 고안의 전열 교환형 환기 장치의 기본 구성도.
도 5a는 본 고안의 일실시예에 의한 전열 교환형 환기 장치의 분해사시도.
도 5b는 본 고안의 다른 일실시예에 전열 교환형 환기 장치의 분해사시도.
도 6은 본 고안에 의한 광촉매 공기 정화 장치의 간략 구성도.
도 7은 본 고안의 실시예에 의한 전열 교환형 환기 장치의 실내ㆍ외 공기의 순환 블럭도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
1 : 케이스 10 : 외부 공기 흡입공
11 : 광촉매 공기 정화 장치 11a : 항균 필터
11b : 프리필터 11c : 광촉매 콜렉터
11c' : 흡착용 광촉매 필터 11c" : UV 램프
11c"' : 분해용 광촉매 필터 11d : 음이온 발생부
11e : 탈취 필터 12 : 전열 교환기
13 : 전동기 14 : 외부 공기 배기팬
15 : 덕트 20 : 실내 공기 흡입공
21 : 배기덕트 댐퍼 모듈 21a : 바이패스 배기공
21b : 배기덕트 배기 21c : 바이패스 배기덕트
22 : 실내 공기 배기팬 100 : 외부 공기 배기공
200 : 실내 공기 배기공
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 케이스의 한 측면에 외부 공기를 흡입할 수 있도록 형성된 외부 공기 흡입공; 상기 외부 공기 흡입공으로부터 흡입된 외부 공기와 실내 공기의 온도차를 이용하여 외부 공기를 냉각 또는 가열할 수 있는 수단을 개재한 전열 교환기; 상기 전열 교환기를 통과한 외부공기를 실내로 내보내는 외부공기 배기팬; 상기 외부공기가 실내로 유입될 수 있도록 형성된 외부공기 배기공;
실내측에 설치되어 실내 공기를 흡입하는 실내 공기 흡입공; 상기 실내 공기 흡입공으로부터 흡입되어 실내 공기가 전열 교환기를 통과한 실내공기를 외부로 배기될 수 있도록 형성된 실내 공기 배기팬; 상기 실내 공기 배기팬에 의하여 실내 공기가 외부로 배기될 수 있도록 구성된 실내 공기 배기공을 포함하여 이루어진 전열 교환형 환기장치에 있어서,
상기 케이스 내로 흡입되는 외부 공기를 정화시키는 광촉매 공기정화장치가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 광촉매 공기 정화 장치는 외부공기 흡입공과 전열 교환기 사이에 형성된 것이 바람직하다.
상기 광촉매 공기 정화 장치는 공기 내에 있는 세균을 제거하는 항균 필터; 큰 먼지와 같이 입자가 큰 물질을 포집하기 위하여 섬유매트 형태로 구성된 프리필터; 상기 프리필터를 통과한 미세 먼지 및 휘발성 유기 화합물을 제거하는 광촉매 콜렉터; 및 음이온 발생부를 포함한다.
또한, 본 고안은 상기 광촉매 콜렉터에 의해 미세 먼지가 제거된 공기의 냄새를 제거시키기 위한 탈취필터가 광촉매 콜렉터의 후단에 더 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 본 고안은 상기 광촉매 공기 정화 장치의 각 요소(항균 필터, 프리필터, 광촉매 콜렉터, 음이온 발생부, 탈취 필터 등)가 교체 가능하도록 분리되는 것이 바람직하다.
상기 광촉매 콜렉터는 냄새 또는 세균을 흡착하는 흡착용 광촉매 필터; 냄새또는 세균을 분해하는 분해용 광촉매 필터; 및 상기 흡착용 광촉매 필터와 분해용 광촉매 필터 사이에 위치하여 상기 두 필터에 자외선을 조사하는 UV램프를 포함하여 이루어진다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 4는 본 고안의 전열교환형 환기장치의 기본 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안의 전열교환형 환기장치는 실내공기는 종래와 같이, 전열교환기 및 실내 공기 배기팬 등을 통해 실외로 배기되며, 실외공기는 광촉매 공기정화장치, 전열교환기, 외부급기팬 및 그릴을 통해 실내로 배기되도록 이루어진다.
도 5a는 본 고안의 일실시예에 의한 전열교환형 환기장치의 분해사시도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 본 고안의 전열 교환형 환기 장치는 케이스(1), 외부 공기 흡입공(10), 전열 교환기(12), 외부 공기 배기부, 외부 공기 배기공(100), 실내 공기 흡입공(20), 배기덕트 댐퍼 모듈(21), 바이패스 배기공(21a), 배기덕트 배기공(21b), 바이패스 배기덕트(21c), 실내 공기 배기팬(22), 실내 공기 배기공(200), 광촉매 공기 정화 장치(11)를 포함한다.
상기 외부 공기 배기부는 전원을 인가받아 구동되는 전동기(13)와, 상기 전동기의 구동력에 따라 회전되는 외부 공기 배기팬(14)과, 상기 전동기(13)와 외부 공기 배기팬(14)을 지지하면서 공기의 흐름을 제어하도록 본체 케이스(1)의 소정 높이에 설치되는 덕트(15)로 구성된다.
상기 전열 교환기(12)는 흡입된 외부 공기와 실내 공기의 온도차를 이용하여외부 공기를 냉각 또는 가열하는 장치로, 상기 장치를 구비함으로써 냉방비 또는 난방비를 절약할 수 있다.
상기 외부 공기 배기공(100) 및 실내 공기 흡입공(20)은 실내측에 설치되며, 상기 실내 공기 배기공(200) 및 외부 공기 흡입공(10)은 실외측에 설치된다.
상기 도 5a에 도시된 바와 같이, 본 고안은 광촉매 공기 정화 장치(11)가 외부공기 흡입공(10)과 전열 교환기(12) 사이에 형성되는 것이 바람직하다. 만약 상기 광촉매 공기 정화 장치(11)를 전열 교환기(12)와 외부 공기 배기공(100) 사이에 설치하면, 먼지 등의 이물질이 상기 전열 교환기(12)에 달라붙게 되어 전열 교환기(12) 등의 장치들의 수명이 짧아지는 문제점이 생긴다.
도 5b는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전열 교환형 환기 장치의 분해 사시도로, 도 5a의 광촉매 공기 정화 장치에 탈취필터가 더 구비된 것을 보여준다.
상기 광촉매 공기 정화 장치는 도6을 참조하여 보다 상세히 설명하겠다.
도 6은 본 고안에 의한 광촉매 공기 정화장치의 간략 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 광촉매 공기 정화장치는 외부 공기 흡입공(10)을 통해 흡입된 외부 공기 속의 세균을 제거하는 항균 필터(11a)와, 큰 먼지와 같이 입자가 큰 물질을 포집하기 위하여 섬유매트 형태로 구성된 프리필터(11b)와, 상기 프리필터(11b)를 통과한 미세먼지 및 휘발성 유기 화합물을 제거하는 광촉매 콜렉터(11c); 및 음이온 발생부(11d)를 포함한다.
상기 광촉매 콜렉터(11c)는 냄새 또는 세균을 흡착하는 흡착용 광촉매 필터(11c'); 냄새 또는 세균을 분해하는 분해용 광촉매 필터(11c"'); 및 상기 흡착용 광촉매 필터(11c')와 분해용 광촉매 필터(11c"') 사이에 위치하여 상기 두 필터에 자외선을 조사하는 UV 램프(11c")를 포함한다.
상기 음이온 발생부에서는 1cc당 100,000개의 음이온이 발생되는데, 이로 인해 실내 환경을 더욱 쾌적해진다.
또한, 본 고안은 음이온 발생부(11d)의 앞단 또는 뒷단에 냄새 제거용 탈취 필터(11e)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 광촉매 공기 정화 장치(11c)의 각 요소가 배열되는 것이 가장 바람직하나, 순서를 바꾸어도 무관하다. 단, 광촉매 콜렉터(11c)에서 UV 램프(11c")는 흡착용 광촉매 필터(11c')와 분해용 광촉매 필터(11c"') 사이어야 한다.
상기 냄새 제거용 탈취 필터(11e)는 상기 광촉매 공기 정화 장치의 각 필터, 음이온 발생기와 더불어 교체 가능하도록 분리가 되는 것이 바람직하다. 이에 따라 주기적으로 상기 각 요소(필터, 음이온 발생기 등)를 교체 또는 청수를 해주면 훨씬 친환경적인 실내 생활을 할 수 있으며, 본 고안의 전열 교환형 환기 장치의 수명도 연장시킬 수 있다.
다음 도 7을 참조하여 본 고안의 실시예에 의한 전열교환형 환기장치의 실내ㆍ외 공기의 흐름을 살펴보겠다.
도 7에 도시된 바와 같이, 외부 공기의 실내로의 유입은 '외부 -> 외부공기 흡입공 -> 광촉매 공기 정화 장치 -> 전열 교환기 -> 외부공기 배기팬 -> 외부 공기 배기공 -> 실내'가 되는 경로를 따른다.
또한, 실내 공기의 외부로의 배기는 '실내 -> 실내 공기 흡입공 -> 전열 교환기 -> 실내 공기 배기팬 -> 실내 공기 배기공 -> 외부공기', 또는 '실내 -> 실내 공기 흡입공 -> 바이패스 배기덕트-> 실내 공기 배기팬 -> 실내 공기 배기공 -> 외부 공기'가 되는 경로를 따른다.
상기와 같이, 전열 교환형 환기 장치 내에 광촉매 공기 정화 장치를 설치하여 외부공기가 상기 공기 정화 장치와 전열 교환기를 통과시키도록 함으로써 일정한 온·습도와 청정한 실내 환경을 유지할 수 있다.
또한, 상기 광촉매 공기정화장치의 각 요소가 교환이 가능하므로 반영구적으로 본 고안의 전열교환형 환기장치를 사용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 케이스의 한 측면에 외부 공기를 흡입할 수 있도록 형성된 외부 공기 흡입공; 상기 외부 공기 흡입공으로부터 흡입된 외부 공기와 실내 공기의 온도차를 이용하여 외부 공기를 냉각 또는 가열할 수 있는 수단을 개재한 전열 교환기; 상기 전열 교환기를 통과한 외부공기를 실내로 내보내는 외부공기 배기팬; 상기 외부공기가 실내로 유입될 수 있도록 형성된 외부공기 배기공;
    실내측에 설치되어 실내 공기를 흡입하는 실내 공기 흡입공; 상기 실내 공기 흡입공으로부터 흡입되어 실내 공기가 전열 교환기를 통과한 실내공기를 외부로 배기될 수 있도록 형성된 실내 공기 배기팬; 상기 실내 공기 배기팬에 의하여 실내 공기가 외부로 배기될 수 있도록 구성된 실내 공기 배기공을 포함하여 이루어진 전열 교환형 환기장치에 있어서,
    상기 케이스 내로 흡입되는 외부 공기를 정화시키는 광촉매 공기정화장치가 형성된 것을 특징으로 하는 전열 교환형 환기장치.
  2. 제 1항에 있어서, 광촉매 공기 정화 장치는 외부 공기 흡입공과 전열 교환기 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 전열 교환형 환기장치.
  3. 제 1항에 있어서, 광촉매 공기 정화장치는 공기 내에 있는 세균을 제거하는 항균필터; 큰 먼지와 같이 입자가 큰 물질을 포집하기 위하여 섬유매트 형태로 구성된 프리필터; 상기 프리필터를 통과한 미세먼지 및 휘발성 유기 화합물을 제거하는 광촉매 콜렉터; 및 음이온 발생부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전열교환형 환기장치.
  4. 제 3항에 있어서, 광촉매 콜렉터에 의해 미세먼지가 제거된 공기의 냄새를 제거시키기 위한 탈취필터가 광촉매 콜렉터의 후단에 더 설치되는 것을 특징으로 하는 전열교환형 환기장치
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 광촉매 공기 정화장치의 각 요소는 교체 가능하도록 분리되는 것을 특징으로 하는 전열교환형 환기장치.
  6. 제 3항에 있어서, 광촉매 콜렉터는 냄새 또는 세균을 흡착하는 흡착용 광촉매 필터; 냄새 또는 세균을 분해하는 분해용 광촉매 필터; 및 상기 흡착용 광촉매 필터와 분해용 광촉매 필터 사이에 위치하여 상기 두 필터에 자외선을 조사하는 UV램프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전열 교환형 환기장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100675771B1 (ko) * 2006-04-28 2007-01-30 이영준 바이패스수단과 공기정화수단이 구비된 환기유니트
KR102083020B1 (ko) 2020-01-14 2020-05-15 오경철 환기유닛용 살균탈취장치
KR20220008634A (ko) 2020-07-14 2022-01-21 주식회사 세진에너지 광촉매필터, 항균필터 및 항바이러스필터를 포함하는 환기장치
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