KR200409688Y1

KR200409688Y1 - 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치

Info

Publication number: KR200409688Y1
Application number: KR2020050029437U
Authority: KR
Inventors: 김성영
Original assignee: (주)어플라이드플라즈마
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2005-10-17
Publication date: 2006-03-03

Abstract

본 고안은 폐열회수형 환기장치에 관한 것으로, 실내로 유입되는 공기에 잔류되어 있는 각종 유해한 세균을 살균시킴과 아울러 VOC 및 PFC 물질을 제거시키고 유입되는 냄새성분을 제거시키며, 음이온에 의한 공기가 신선해지고 인체에 유익하게 하는 데 목적이 있다. 이를 위해 하우징(101)의 내부가 4등분의 구획으로 나누어지고 상기 4등분의 구획 중앙에 설치되는 열교환필터(111);와 상기 4등분의 구획 중 하나이면서 외측에 실내공기유입구(110)가 설치되는 실내공기유입부;와 상기 실내공기유입부와 대각선에 위치하는 4등분의 구획 중 하나이면서 외측에 실내공기배출구(113)가 설치되고, 자체 내부에 실내공기배출팬(112)이 설치되는 실내공기배출부;와 상기 4등분의 구획 중 하나이면서 외측에 실외공기유입구(120)가 설치되는 실외공기유입부;와 상기 실외공기유입부와 대각선에 위치하는 4등분의 구획 중 하나이면서 외측에 실외공기배출구(125)가 설치되고, 자체 내부에 실외공기배출팬(123)이 설치되며, 플라즈마발생기구(122)가 실내로 유입되는 공기흐름의 길목에 설치되는 실외공기배출부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치 {DEVICE OF CHANGING AIR FOR WASTING HEAT ATTACHED PLASMA STERILIZER}

도 1은 종래의 폐열회수형 환기장치의 전체 구성상태도.

도 2는 종래의 폐열회수형 환기장치의 전체 구성상태도.

도 3은 본 고안에 따른 폐열회수형 환기장치의 전체 구성상태도.

도 4a 및 도 4b는 본 고안에 따른 실내공기와 실외공기의 출입흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110. 실내공기유입구 111. 열교환필터

113. 실내공기배출구 120. 실외공기유입구

122. 플라즈마발생기구 124. 음이온발생기구

125. 실외공기배출구

본 고안은 일반 주택, 아파트, 식당 및 사무실 내부의 공기를 외부공기와 순 환시킴과 동시에 열교환 효율과 습도효율을 계절별로 적절히 조절함으로서 냉방 및 난방시 사용되는 에너지를 절약할 목적으로 하는 폐열회수형 환기장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내외공기를 흡입하여 열교환필터에 의해 온도와 습도를 교환하고 플라즈마발생기구를 거쳐 살균 및 유해 화학물이나 악취 등을 제거하며, 또한 음이온발생기구에 의해 음이온을 발생시켜 신선한 공기로 환기시키는 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치에 관한 것이다.

주거생활 또는 업무를 목적으로 하는 주택, 아파트, 식당 및 사무실은 물론 특히 세균의 온상과 악취의 주된 역할을 하는 주방 등의 실내 공기에는 미세한 분진이나 악취입자 등에 의해 오염되어 있다.

사회적으로 심각한 문제를 야기하는 새집 증후군의 주범인 접착제나 본드로부터 방출되는 포름알데히드 같은 VOC 가스와 PFC 가스 등의 유해한 화학물이나 개미 및 진드기 같은 곤충들로부터 전염되는 각종 유해 세균으로부터 심각하게 오염되어 있다. 만일 이러한 유해한 화학물이나 유해세균들로부터 오염된 실내 공기를 인체가 호흡하여 인체 내로 유입되면 만성천식이나 비염 같은 각종 호흡기 질환은 물론 아토피 같은 알레르기 질환이 유발될 수 있다.

최근에는 웰빙시대라 해서 이러한 각종 유해 화학물과 유해세균들로 오염된 실내 공기를 정화시킬 수 있는 다양한 기능과 효과를 갖는 공기정화기나 공기청정기 등이 시장에서 판매되고 있지만, 이들 제품들은 외부공기를 유입시키는 과정이 없이 단순히 잔류되어 있는 실내 공기만을 계속적으로 순환시켜 청정하게 만들기 때문에 가장 효과적인 방법이라 할 수 없고, 그 청정효율은 매우 떨어질 수밖에 없 다.

한편, 상기와 같은 외부로부터 유입되는 과정이 없는 실내 공기정화기가 문제가 있다고 하여 빈번히 외부 공기를 유입시켜 환기를 시킨다면, 실내외 공기의 온도차이를 현격히 줄여 에너지 낭비를 초래한다. 그뿐만 아니라, 역시 자동차 배기가스나 폐기물 가스 같은 각종 대기오염 물질들과 중국의 심각한 황사현상 및 각종 화분들이 부유하는 실외공기가 여과 없이 역시 실내로 들어오기 때문에 이것 또한 충분히 환기를 시킬 수 없는 상태이다.

상기와 같은 문제점을 극복하기 위한 폐열회수형 환기장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(101)의 내부는 차단벽에 의해 4등분으로 나뉘고 4등분의 중간에 열교환필터(111)가 설치된다.

4등분의 하우징의 일측과 타측에 대각선으로 실내공기유입구(110)와 실내공기배출구(113)가 각각 형성되고, 4등분의 하우징 중 실내공기유입구와 실내공기배출구가 설치되지 않은 부분에 대각선으로 실외공기유입구(120)와 실외공기배출구(125)가 각각 형성된다. 실내공기배출구와 실외공기배출구가 형성된 4등분의 하우징 중 2곳의 내부에 각각 배출팬(112), (123)이 장착된다.

겨울에는 따뜻한 실내공기를 차가운 온도의 실외로 배출함과 동시에 차가운 실외공기를 따뜻한 실내로 유입시키면서 열교환기를 거쳐 적절한 온도와 습도를 유지한다. 여름에는 더운 실내공기를 실외로 배출함과 동시에 상대적으로 차가운 실외공기를 따뜻한 온도를 갖는 실내로 유입시키면서 역시 적절한 온도와 습도를 유지하는 주된 기능을 가져 에너지 낭비를 방지하고 있지만, 이들 만으로는 상기에서 언급한 각종 유해 화학물이나 유해 세균들을 처리할 수 있는 기능을 갖지 못한 열교환기가 제안되었다.

또한 다른 폐열회수형 환기장치는 도 2에서 보는 바와 같이, 양측 상,하부에 흡,배기공(6)(6')이 형성된 함체(1) 내부에 회전 가능한 열교환필터(2)가 내장되고, 별도의 차단벽(3)에 의해 함체(1)의 내부를 상,하 구획공간(7)(7')으로 분할한다. 별도의 구동모터(4)에 의해 상기 열교환필터(2)가 회전되게 하며, 상기 열교환필터(2)의 상,하 타측에는 각기 흡입팬(5)(5')이 장착된다. 상부 분할공간(7)에는 분사타이머(도시 생략)에 의해 저장통(도시 생략) 내의 방향제가 분사노즐(도시 생략)을 통해 토출되게 한 방향수단(10)과 자외선램프(20)를 각각 장착하고, 하부 분할공간(7')에는 또다른 자외선램프(20')를 장착하되, 상기한 각각의 자외선램프(20)(20')는 열교환필터(2)와 상,하 대칭상으로 위치되어 그 열교환필터(2) 내의 세균이 멸균되게 함을 특징으로 한다.

흡배기공(6), (6')을 통해 실내공기를 실외로 배출하면서도 실외공기가 실내로 토출된다. 흡기필터(2)와 배기필터(2) 부분에 자외선램프(20), (20')를 장착하여 흡배기 집진필터(2)에 포집되어 있는 각종 유해세균을 살균시켜 필터의 교환주기를 연장시킴은 물론 집진된 유해 세균에 의해 실내가 재오염되는 것을 방지한다. 그러나 이 역시 상기에서 언급한 VOC 가스나 PFC 가스 같은 각종 유해 화학물을 제거할 수 있는 기능을 가지지 못하였다.

즉, 상기한 바와 같은 환기장치에서는 각종 세균들이 자외선램프(20), (20')에 의해 살균된다는 것은 이미 제안되었지만, 이러한 자외선램프(20), (20')에 의 해 최근에 심각한 문제를 야기하는 새집증후군의 주범인 포름알데히드 같은 VOC 가스나 헤어스프레이 및 냉매에서 사용하는 대표적인 오존파괴 물질인 PFC 가스가 없어진다는 실험적 결과는 없고, 단순히 자외선램프(20), (20')에 의해 열교환필터(2)에 집진된 유해세균을 살균하는 단순기능만을 가지고 있다. 이러한 자외선램프(20), (20') 기능만을 가지고 있다면, 앞에서도 언급하였듯이 유해한 각종 세균들도 문제이지만, 사회문화 및 경제가 발달하면서 점점 더 심각해지는 대기오염들로부터 발생된 각종 유해 화학물이나 황사 등에 의한 문제가 더욱더 크기 때문에 살균기능과 아울러 각종 유해 화학물이나 악취 등을 제거하여 주는 기능이 없다면 2차 오염 및 질병유발이라는 문제점을 초래할 것이다.

따라서 본 고안에서 이루고자 하는 기술적 과제는, 실외 공기를 흡입하여 실내로 유입시켜주는 부분에 살균, 휘발성 유기물(VOC)과 오존파괴 물질인 불소화합물(PFC) 제거, 탈취 및 집진 기능을 갖는 고전압 방전 플라즈마발생기구를 장착하여 실내로 유입되는 공기에 잔류되어 있는 각종 유해한 세균을 살균시킴과 아울러 VOC 및 PFC 물질을 제거시키고 유입되는 냄새성분을 제거시키며, 음이온발생기구가 부착되어 음이온에 의한 공기가 신선해지고 인체에 유익한 효능을 얻을 수 있는 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 고안의 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치는, 실내공기가 실내공기유입부를 통해 유입되어 열교환필터를 통과한 후 실내공기배출부를 통해 실외로 배출되고, 실외공기가 실외공기유입부를 통해 유입되어 열교환필터를 통과한 후 실외공기배출부를 통해 실내로 배출되되는 폐열회수형 환기장치에 있어서,

하우징(101)의 내부가 4등분의 구획으로 나누어지고 상기 4등분의 구획 중앙에 설치되는 열교환필터(111);와 상기 4등분의 구획 중 하나이면서 외측에 실내공기유입구(110)가 설치되는 실내공기유입부;와 상기 실내공기유입부와 대각선에 위치하는 4등분의 구획 중 하나이면서 외측에 실내공기배출구(113)가 설치되고, 자체 내부에 실내공기배출팬(112)이 설치되는 실내공기배출부;와 상기 4등분의 구획 중 하나이면서 외측에 실외공기유입구(120)가 설치되는 실외공기유입부;와 상기 실외공기유입부와 대각선에 위치하는 4등분의 구획 중 하나이면서 외측에 실외공기배출구(125)가 설치되고, 자체 내부에 실외공기배출팬(123)이 설치되며, 플라즈마발생기구(122)가 실내로 유입되는 공기흐름의 길목에 설치되는 실외공기배출부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 실외공기배출부에서는 실외공기배출구의 내측에 음이온발생기구(124)가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치를 제공한다.

본 고안의 플라즈마발생기구에 전원(126)이 연결되고, 상기 전원(126)은 9 - 20 KHz의 고주파수와, 10 - 20 KV의 고전압이 플라즈마발생기구(122)에 인가되어 플라즈마를 발생시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치를 제공한다.

본 고안의 실내공기유입부와 실외공기유입부 사이의 차단벽에는 실내공기순환전환밸브가 형성되어 내부 실내공기만을 순환시켜 정화시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치를 제공한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 예시도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다. 도 3은 본 고안에 따른 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치의 전체 구성상태를 나타낸다.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 고안에 따른 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치는 실내공기가 실내공기유입부를 통해 유입되어 열교환필터를 통과한 후 실내공기배출부를 통해 실외로 배출되고, 실외공기가 실외공기유입부를 통해 유입되어 열교환필터를 통과한 후 실외공기배출부를 통해 실내로 배출되도록 구성된다.

본 고안의 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치는 도 3에서 보는 바와 같이 하우징의 내부가 차단벽에 의해 4등분의 구획으로 나누어져 4등분된 하우징의 좌측 하부 구획에 실내공기유입부가 위치하고, 4등분된 하우징의 우측 상부 구획에 실내공기배출부가 위치한다. 4등분된 하우징의 우측 하부 구획에는 실외공기유입부가 위치하며, 4등분된 하우징의 좌측 상부 구획에는 실외공기배출부가 위치한다.

열교환필터(111,121)는 차단벽의 크로스 중앙에 설치되어 유입되는 실내외공기를 필터링시킨 후 배출한다.

열교환필터는 교차형이나 구분된 평행형 패턴을 가지며, 열전달 효율을 높이기 위해 비표면적이 매우 넓으면서도 아주 조밀하게 배치된다. 열교환필터로 사용하기에 적합한 재료는 다공질이면서도 흡수성과 발수성이 뛰어나며, 열전달계수가 적은 재질이어야 한다. 이러한 재질로 만들어진 열교환필터는 각종 분진을 필터링할 뿐만 아니라 실내의 열을 차단함과 동시에 흡수성과 발수성에 의한 습도를 교환해 주는 역할을 하므로 실내온도 및 습도저하를 방지한다.

실내공기유입부는 4등분의 구획 중 하나인 도 3의 좌측 하부에 위치하면서 그 외측에 실내공기유입구(110)가 설치된다.

실내공기배출부는 실내공기유입부와 대각선인 4등분된 하우징의 우측 상부 구획에 위치하면서 그 외측에 실내공기배출구(113)가 설치되고, 실내공기배출구의 내부에는 폐열회수장치를 사용하지 않을 때 실외공기의 유입을 차단하는 실외공기차단밸브(132)가 설치된다. 실내공기배출부의 내부에 실내공기배출팬(112)이 설치되고, 실내공기배출팬에는 공기유입을 원활하게 하기 위해 구동모터가 장착된다.

실외공기유입부는 4등분된 하우징의 우측 하부 구획에 위치하면서 그 외측에 실외공기유입구(120)가 설치된다. 실외공기유입구의 내부에는 역시 사용하지 않을 때, 실외공기가 유입되는 것을 차단하는 실외공기차단밸브(133)가 설치된다.

실외공기배출부는 실외공기유입부와 대각선에 위치하여 4등분된 하우징의 좌측 상부 구획에 위치하면서 그 외측에 실외공기배출구(125)가 설치된다. 실외공기배출구의 내부에는 실내공기의 유입을 차단하는 실내공기차단밸브(131)가 설치된다.

실외공기배출부의 내부에는 실외공기배출팬(123)이 설치되며, 실외공기배출팬은 공기유입을 원활하게 하기위해 구동모터가 장착된다.

열교환필터와 실외공기배출팬(123)의 사이에 플라즈마발생기구(122)가 설치되고, 플라즈마발생기구는 전원에 연결된다. 전원(126)은 9 - 20 KHz의 고주파수와, 10 - 20 KV의 고전압이 플라즈마발생기구(122)에 인가되어 플라즈마를 발생시킨다. 실외공기배출구의 내측에는 음이온발생기구(124)가 설치되어 인체에 유익한 음이온을 발생시킨다.

실내공기유입부와 실외공기유입부 사이의 차단벽에는 실내공기순환전환밸브가 형성되어 내부 실내공기만을 순환시켜 정화시킨다.

상기와 같이 이루어진 본 고안에 따른 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

실내공기가 실내공기유입부를 통해 유입되어 열교환필터를 거쳐서 실내공기배출부로 배출되고, 실외공기가 실외공기유입부를 통해 유입되어 열교환필터를 거쳐서 실외공기배출부로 배출된다. 도 4a 및 도 4b는 본 고안에 따른 실내공기와 실외공기의 출입흐름을 나타낸다.

보다 상세히 설명하면 도 3 및 도 4a에서 보는 바와 같이 실내공기는 실내공기유입구를 통해 실내공기유입부의 내부로 유입된다. 실내공기유입부의 내부로 유입된 실내공기는 열교환필터(111)를 거치고 실내공기배출팬에 의해 실내공기배출구로 강제 배출된다. 여기서 실내공기는 열교환필터를 통해 온도와 습도를 교환하고, 실내공기배출구 내부의 실외공기차단밸브는 폐열회수장치를 사용하지 않을 때, 실외공기가 실내공기배출구로 유입되지 않도록 차단한다.

한편 실외공기는 실외공기유입구를 통해 실외공기유입부의 내부로 유입된다. 실외공기유입부의 내부로 유입된 실외공기는 열교환필터(121)를 통과한 후 플라즈마발생기구를 통과한다. 플라즈마발생기구를 거친 실외공기는 실외공기배출팬에 의해 강제 배출되되, 음이온발생기구를 거쳐 실외공기배출구로 강제 배출된다. 여기서 실내공기차단밸브는 역시 폐열회수장치를 사용하지 않을 때, 실내공기가 실외공기배출구로 유입되지 않도록 차단한다.

실외공기유입구(120)를 통해 유입되는 실외공기가 열교환필터를 통해 온도와 습도를 교환하고, 방전플라즈마기구(122)에는 고주파 고전압의 전원(126)이 인가된다. 외부로부터 유입된 실외공기 내에 잔류하는 각종 유해 화학물이나 각종 유해세균들이 방전플라즈마기구의 플라즈마 에너지와 광 에너지에 의해 화학적으로 제거 또는 살균된 후, 신선하고 깨끗한 공기만이 실내로 보내진다.

플라즈마발생기구(122)는 실외로부터 유입되는 공기나 실내에서 순환되는 공기 내에 잔류하는 각종 유해세균들이나 포름알데히드 같은 VOC 가스 및 헤어스프레이나 냉매 같은 PFC 가스, 황사 등을 제거한다. 음이온발생기구(124)는 다량의 음이온을 발생시켜 신선하고 쾌적한 실내 환경을 조성한다.

실내공기유입부와 실외공기유입부 사이의 차단벽에 형성된 실내공기순환전환밸브는 내부 실내공기만을 순환시켜 정화시킨다. 즉, 외부공기를 유입하지 않고 내부 실내공기만을 순환시키되 살균과 악취 및 오염제거만을 목적으로 하는 경우에 사용된다.

본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 상기의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이상, 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안의 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치는 실내로 외부공기가 유입되는 흡입측 필터 후단에 고주파 고전압 특성을 갖는 플라즈마발생기구를 설치하여 외부로부터 유입되는 실외공기에 잔류된 각종 유해세균들이 살균됨은 물론 외부공기로부터 유입되거나 또는 내부 공기순환에 의 해 유입된 포름알데히드 같은 각종 유해 화학물(VOC가스와 PFC 가스) 들이 고주파 고전압 에너지 및 광 에너지를 받아 산화과정을 거쳐 무해한 화학물질들로 전환시키며, 유해 화학물과 악취가 제거된 신선한 공기가 유입된다.

음이온발생기구가 설치되어 실내로 유입되는 공기 속에 가능한 많은 음이온을 실려 보냄으로서 신선하고 쾌적한 실내 환경이 조성되는 등 인체에 유익한 효과를 기대할 수 있다.

Claims

실내공기가 유입되어 열교환필터를 거쳐서 배출되고, 실외공기가 유입되어 열교환필터를 거쳐서 배출되는 폐열회수형 환기장치에 있어서,

하우징(101)의 내부가 4등분의 구획으로 나누어지고 상기 4등분의 구획 중앙에 설치되는 열교환필터(111);

상기 4등분의 구획 중 하나이면서 외측에 실내공기유입구(110)가 설치되는 실내공기유입부;

상기 실내공기유입부와 대각선에 위치하는 4등분의 구획 중 하나이면서 외측에 실내공기배출구(113)가 설치되고, 자체 내부에 실내공기배출팬(112)이 설치되는 실내공기배출부;

상기 4등분의 구획 중 하나이면서 외측에 실외공기유입구(120)가 설치되는 실외공기유입부; 및

상기 실외공기유입부와 대각선에 위치하는 4등분의 구획 중 하나이면서 외측에 실외공기배출구(125)가 설치되고, 자체 내부에 실외공기배출팬(123)이 설치되며, 플라즈마발생기구(122)가 실내로 유입되는 공기흐름의 길목에 설치되는 실외공기배출부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치.
청구항 1에 있어서,

상기 실외공기배출부에서는 실외공기배출구의 내측에 음이온발생기구(124)가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치.
청구항 1에 있어서,

상기 플라즈마발생기구에 전원(126)이 연결되고, 상기 전원은 9 - 20 KHz의 고주파수와, 10 - 20 KV의 고전압이 플라즈마발생기구(122)에 인가되어 플라즈마를 발생시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치.
청구항 1에 있어서,

상기 실내공기유입부와 실외공기유입부 사이의 차단벽에는 실내공기순환전환밸브가 형성되어 내부 실내공기만을 순환시켜 정화시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 살균정화기가 부착된 폐열회수형 환기장치.