KR200471320Y1 - 태양열 가온형 열회수 환기장치 - Google Patents

Abstract

태양열 가온형 열회수 환기장치가 개시된다.
본 고안은 건물의 실내와 연결되어 내부 공기와 외부 공기를 열교환시키는 것으로, 실내로부터 공기가 유입되는 유입덕트부와, 가온된 공기가 실내로 공급되는 유출덕트부 및 외기 흡입구가 형성된 함체; 상기 함체의 일측에 형성되고, 상기 유입덕트부와 통하며 내부 공기를 걸러주는 필터와, 열교환소자가 형성된 열교환기를 포함하고, 열교환소자를 통과한 공기를 태양열 수광부로 이동시키도록 제1토출공이 형성된 열교환부; 상기 함체의 타측에 형성되고, 상기 열교환부에서 가열된 공기가 이동되는 덕트가 형성되며, 태양열에 의해 가온되도록 흡열수단이 형성된 태양열 수광부를 포함하여 구성된다.
이에 따르면 외기를 태양열 수광부에서 1차적으로 가온시킨 후 이를 실내에 공급하여 에너지 절감이 가능한 효과가 있다.

Description

태양열 가온형 열회수 환기장치{SOLAR ENERGY HEATER RECYCLE VENTILATOR}

본 고안은 태양열 가온형 열회수 환기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내에 설치되어 내기와 외기를 열교환시키면서 환기되도록 하되, 외부의 태양열 수광부에서 1차 가온된 외기가 도입되도록 하여 에너지 절감을 도모할 수 있도록 한 태양열 가온형 열회수 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로 아파트나 주택 등과 같은 건축물의 경우에는 실내의 내부공기를 환기시켜 주기 위한 환기장치가 별도로 시공되어 있지 않기 때문에 실내의 냉/난방에 따른 내부공기를 환기시켜 주기 위해서는 대부분 거실 등의 창문을 이용하게 된다.

그러나 이와 같이 창문 등의 개방을 통해서 실내를 환기시키는 경우에는 외부공기가 실내로 빠르게 유입되면서 실내의 냉/난방된 공기가 쉽게 손실되거나 내부공기가 급격하게 변화되는 단점이 있었다.

최근에는 이러한 단점들을 보완하고자 여러 가지 형태의 열교환기가 다수 고안되어 실용화되고 있다.

대한민국 등록특허 10-0692710호의 「열교환기」가 개시된 바 있다.

상기 선행기술은 실내의 공기를 실외로 배출시키고 실외의 공기를 실내로 공급하되, 실내/외 공기의 에너지를 보존하여 여름철에는 더운 실외의 공기가 열교환 후 쿨링되어 실내로 공급되고, 겨울철에는 차가운 실외의 공기가 열교환 후 히팅되어 실내로 공급되도록 한다.

그러나 종래에는 열교환에 의해서만 내기의 열이 외기로 전달되도록 하여 유입되는 외기를 다소 가온된 상태가 되도록 하였으나 실질적으로 가온효과는 미미하였다.

따라서 차가운 외기가 유입됨에 따라 실내 온도가 저하되므로 이를 가열하기 위해 난방을 계속 가동하게 되어 여전히 에너지 소비가 과다한 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 외기를 태양열 수광부에서 1차적으로 가온시킨 후 이를 실내에 공급되도록 하여 에너지 절감이 가능하도록 한 태양열 가온형 열회수 환기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 고안의 목적은, 건물의 실내와 연결되어 내부 공기와 외부 공기를 열교환시키는 것으로, 실내로부터 공기가 유입되는 유입덕트부와, 가온된 공기가 실내로 공급되는 유출덕트부 및 외기 흡입구가 형성된 함체; 상기 함체의 일측에 형성되고, 상기 유입덕트부와 통하며 내부 공기를 걸러주는 필터와, 열교환소자가 형성된 열교환기를 포함하고, 열교환소자를 통과한 공기를 태양열 수광부로 이동시키도록 제1토출공이 형성된 열교환부; 상기 함체의 타측에 형성되고, 상기 열교환부에서 가열된 공기가 이동되는 덕트가 형성되며, 태양열에 의해 가온되도록 흡열수단이 형성된 태양열 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 가온형 열회수 환기장치에 의해 달성될 수 있다.

본 고안에 따르면 외기를 태양열 수광부에서 1차적으로 가온시킨 후 이를 실내에 공급하여 에너지 절감이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 태양열 가온형 열회수 환기장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 고안에 따른 태양열 가온형 열회수 환기장치의 주간 운전시 평면도,
도 3은 본 고안에 따른 태양열 가온형 열회수 환기장치의 야간 운전시 평면도.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 중에서 도 1은 본 고안에 따른 태양열 가온형 열회수 환기장치를 나타낸 사시도, 도 2는 본 고안에 따른 태양열 가온형 열회수 환기장치의 주간 운전시 평면도, 도 3은 본 고안에 따른 태양열 가온형 열회수 환기장치의 야간 운전시 평면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 태양열 가온형 열회수 환기장치(A)는, 건물의 실내와 연결되어 내부 공기와 외부 공기를 열교환시키는 목적을 갖는다.

그 구성을 살펴보면, 실내로부터 공기가 유입되는 유입덕트부(100)와, 가온된 공기가 실내로 공급되는 유출덕트부(200) 및 외기 흡입구(300)가 형성된 함체(1); 함체(1)의 일측에 형성되고, 유입덕트부(100)와 통하며 내부 공기를 걸러주는 필터와, 열교환소자가 형성된 열교환기(21)를 포함하고, 열교환소자를 통과한 공기를 태양열 수광부(4)로 이동시키도록 제1토출공(32)이 형성된 열교환부(2); 함체(1)의 타측에 형성되고, 상기 열교환부(2)에서 가열된 공기가 이동되는 제3유로(43)가 형성되며, 태양열에 의해 가온되도록 흡열수단(미도시)이 형성된 태양열 수광부(4)를 포함한다.

함체(1)는 육면체로 형성되며, 내부 일측에 열교환부(2)가 형성되고, 타측에 태양열 수광부(4)가 형성되며, 태양열 수광부(4)에는 태양열을 흡수할 수 있도록 흡열수단이 형성된다.

흡열수단은 함체(1)를 열전도성 금속판재로 제작하거나 또는 함체(1)의 외면에 도포된 흡열페인트이거나 또는 내부에 장착되는 흡열진공관 중 선택되는 어느 하나로 이루어진다.

함체(1)의 일측에는 주택의 실내와 공기의 순환이 가능하도록 유입덕트부(100)와 유출덕트부(200)가 연결되고, 타측에는 외기흡입구(300)가 형성되며, 아울러 열교환기(21)에서 방출되는 오염공기를 배출할 수 있도록 배기구(400)가 형성된다.

바람직하게는 유입덕트부(100)는 열교환부(2)와 통하도록 연결되고, 유출덕트부(200)는 태양열 수광부(4)와 통하도록 연결된다.

열교환부(2)는 대략 사각형이며, 제1격벽(3)에 의해 형성된다. 함체(1)의 내측 일부위에 형성된 제1격벽(3)은 일측에 제1토출공(32)이 형성되어 내부의 열교환기(21)에서 배출된 공기가 태양열 수광부(4)로 공급되도록 한다.

제1토출공(32)에 제1휀(F1)이 장착되어 보다 신속하고 대량으로 열교환기(21)에서 열교환된 공기를 태양열 수광부(4)로 이송되도록 한다.

그리고 제1격벽(3)의 타측에 제2토출공(34)이 형성되고, 이 제2토출공(34)에 제2휀(F2)이 장착되어 열교환부(2)의 오염된 공기를 배출덕트로 이송시켜 배기구(400)를 통해 배출시킨다.

또한 태양열 수광부(4)에는 상기 제1격벽(3)과 일정 간격으로 이격되어 제2격벽(5)이 형성되어 태양열 수광부(4)와 통하는 제1유로(51)와, 태양열 수광부(4)에서 가온된 공기를 유출덕트부(200)로 안내하는 제2유로(52)가 형성된다.

열교환부(2)의 제1휀(F1)의 가동에 의해 제1토출공(32)으로부터 송기된 공기는 제1 및 제2유로(51,52) 중 선택된 어느 한 방향으로 이송된다.

즉 태양열을 얻을 수 있는 주간과 그렇지 않은 야간에는 열교환부(2)를 거친 공기의 흐름을 각기 다른 방향으로 제어한다.

제1토출공(32)의 일측에는 제1유로(51)로 공기 이송을 제어하는 제1댐퍼(61)가 형성되고, 상기 제2유로(52)의 끝단과 유출덕트부(200)가 통하는 위치에 공기 이송을 제어하는 제2댐퍼(62)가 형성된다.

주간에는 제1댐퍼(61)가 열리고, 제2댐퍼(62)는 닫힘으로써 열교환부(2)에서 송기된 공기는 태양열 수광부(4)를 경유하게 된다.

태양열 수광부(4)는 이송되는 공기의 체류시간이 길어지도록 하여 가열효율을 증대시키기 위해 미로 형상의 제3유로(43)가 형성된다.

즉 지그재그로 형성된 제3유로(43)를 통과하는데 시간이 지체되므로 충분한 가열이 이루어지게 된다.

또한 열교환부(2)에는 열교환기(21)가 장착되어 유입덕트부(100)로 유입된 실내 공기를 가열 및 여과시키게 된다.

열교환기(21)는 장방형의 박스 형태로 이루어지며, 상면에 열교환소자가 장착되고, 외부의 전원이 공급되며, 측면에는 필터가 장착된다.

바람직하게는 도시된 바와 같이, 열교환기(21)는 마름모꼴로 배치되고, 각 모서리 부위에 격벽이 형성되어 열교환부(2)의 내부에 고정 설치된다.

아울러 열교환기(21)의 모서리 부위에 형성된 격벽(27)에 의해 공기의 이동은 열교환기(21)의 각기 대향되는 측면으로만 공기 이송 방향이 정해지게 된다. .

즉 외기 흡입구(300)와 제1토출공(32)이 하나의 공기 이동로가 되고, 유입덕트부(100)와 제2토출공(34)이 다른 하나의 공기 이동로가 될 수 있는 것이다.

또한 유입덕트부(100)와 제1토출공(32) 사이에 제3댐퍼(D3)가 장착된다.

제3댐퍼(D3)의 개폐율을 조절함으로써 환기량을 조절할 수 있게 된다.

제1 및 제2휀(F1,F2)은 열교환기(21)의 각기 다른 측면에 대응되도록 설치된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작동을 설명하면 다음과 같다.

열교환기(21)에 전원을 인가한 후 유입덕트부(100)를 통해 실내의 공기가 열교환부(2)로 유입된다.

유입된 실내 공기는 필터를 통해 여과되고, 열교환소자에 의해 가열된 후 제1휀(F1)의 동작에 의해 제1토출공(32)을 통해 배출된다.

주간에는 태양열에 의해 태양열 수광부(4)가 가온되므로, 제2댐퍼(62)는 닫히고, 제1댐퍼(61)는 개방된다.

따라서 제1토출공(32)으로부터 토출된 공기는 제1유로(51)를 통해 태양열 수광부(4)를 통과한 후 제2유로(52)를 통해 유출덕트부(200)로 이송되어 실내로 공급된다.

이렇게 태양열 수광부(4)를 통과하는 동안 복사열에 의해 가열될 수 있어 공기의 온도가 상승되므로 실내로 공급되면 따뜻한 온기를 느낄 수 있다. 그러므로 실내 온도를 올리기 위한 에너지 사용이 절감될 수 있다.

한편 야간에는 태양열이 없는 상태이므로, 제1댐퍼(61)를 폐쇄하고, 제2댐퍼(62)를 개방시켜 제1토출공(32)을 통해 토출된 공기가 곧바로 유출덕트부(200)로 유입되도록 하여 실내로 공급된다.

한편 열교환부(2)의 오염된 공기는 제2휀(F2)을 구동시켜 제2토출공(34)을 통해 배기구(400)로 배출시켜 청결한 공기를 유지할 수 있다.

비록 본 고안이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

1 : 함체 2 : 열교환부
4 : 태양열 수광부 21 : 열교환기

Claims (6)

1. 건물의 실내와 연결되어 내부 공기와 외부 공기를 열교환시키는 것으로,
   실내로부터 공기가 유입되는 유입덕트부와, 가온된 공기가 실내로 공급되는 유출덕트부 및 외기 흡입구가 형성된 함체;
   상기 함체 내에 장착된 제1격벽에 의해 형성되며, 상기 유입덕트부와 통하며 내부 공기를 걸러주는 필터와, 열교환소자가 형성된 열교환기를 포함하고, 열교환소자를 통과한 공기를 태양열 수광부로 이동시키도록 제1토출공이 형성된 열교환부;
   상기 함체의 타측에 형성되고, 상기 열교환부에서 가열된 공기가 이동되는 덕트가 형성되며, 태양열에 의해 가온되도록 흡열수단이 형성된 태양열 수광부를 포함하고,
   상기 태양열 수광부는
   상기 제1격벽과 일정 간격으로 이격되어 제2격벽이 형성되어 태양열 수광부와 통하는 제1유로와, 태양열 수광부에서 가온된 공기를 유출덕트부로 안내하는 제2유로가 형성된 것을 특징으로 하는 태양열 가온형 열회수 환기장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 흡열수단은 열전도성 금속판재, 흡열페인트, 흡열진공관 중 택일된 것을 특징으로 하는 태양열 가온형 열회수 환기장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 열교환부는
   상기 제1격벽의 일측에 상기 제1토출공이 형성되고, 상기 제1토출공에 제1휀이 장착되며,
   외기 유입구가 일측에 형성되고, 타측에는 내부의 오염공기를 배출하는 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 태양열 가온형 열회수 환기장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제1유로와 제2유로에는 각기 공기 이송을 제어하는 제1댐퍼와 제2댐퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 태양열 가온형 열회수 환기장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 열교환부는
   상기 열교환기의 모서리 부위에 격벽이 형성되고,
   상기 유입덕트부와 제1토출공 사이에 제3댐퍼가 장착되어 환기량을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 태양열 가온형 열회수 환기장치.
   
   

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