KR20050111158A - 환기시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환기시스템의 크기를 축소하여, 천장 내에 설치공간을 최소화 할 수 있도록 한 환기시스템을 제공함과 더불어 환기 여건에 적합한 화기시스템의 구조를 손쉽게 변형할 수 있도록 한 환기시스템을 제공하고자 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 실외 측에 설치되고, 실외공기를 흡입하는 급기 흡입구가 형성되며, 그 내부에는 상기 실외공기를 강제로 흡입하여, 실내로 공급하는 급기팬이 구비된 급기팬 케이스와; 실내 측에 설치되고, 실내오염공기를 흡입하는 배기 배출구가 형성되며, 그 내부에는 상기 실내오염공기를 강제로 흡입하여, 실외로 배출하는 배기팬이 구비된 배기팬 케이스와; 상기 급기팬의 작동으로 흡입된 실외공기를 실내로 공급하는 급기부와; 상기 급기부와 교차되게 설치되고, 상기 배기팬의 작동으로 흡입된 실내오염공기를 실외로 배출하는 배기부와; 상기 급기부와 배기부의 교차하는 지점에 구비되며, 실외공기와 실내오염공기 간의 열 교환되는 전열교환기가 구비된 전열교환기 케이스:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 환기시스템이 제공된다.

Description

환기시스템{Ventilation Systems}

본 발명은 환기시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 환기시스템의 구조를 개선한 것에 관한 것이다.

밀폐된 공간의 공기는 생명체의 호흡에 의해 시간이 지나면서 이산화탄소의 함량이 증가하게 되어 생명체의 호흡에 지장을 주게 된다. 따라서, 사무실이나 차량과 같이 많은 사람이 협소한 공간에 머물게 되는 경우, 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 수시로 대체해 주어야 한다. 이 때, 통상적으로 사용되는 것이 환기시스템이다.

종래에 알려진 대부분의 환기시스템은 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 외부로 강제 배출시키는 방식을 채택하고 있다. 그런데, 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 강제로 배출시킬 경우, 실내의 냉기 또는 열기가 여과 없이 외부로 배출됨과 더불어 실외의 공기가 문이나 창틈 등을 통해 열 교환 없이 유입됨으로 인해 실내를 난방 및 냉방시키는데 드는 경비가 불필요하게 많이 들게 되었다.

또한, 갑작스런 냉기 및 열기가 외부에서 내부로 유입됨으로 인해 실내공기의 급격한 온도변화로 그 내부에 존재하는 사람들이 불쾌감을 느끼게 되고, 특히 실내의 창문이나 문틀이 닫혀진 상태에서 실내공기만을 외부로 배출시키는 경우 외부의 신선한 공기의 유입이 차단되어 산소결핍현상이 발생될 수 있음은 물론, 실내공기의 습도조절이 전혀 이루어지지 않게 되어 환기시스템이 구비되어 있는데도 불구하고 쾌적한 실내환경을 유지시키지 못하는 문제점 등이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자, 실외공기를 실외로 배출되는 실내공기와 먼저 열 교환시킨 다음 실내로 공급하는 전열교환 방식의 환기시스템이 제시되었다.

도 1은 종래 기술에 따른 환기시스템의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바에 따르면, 박스형태의 케이스(1) 내부에 실외공기가 실내로 안내되는 급기덕트(10)가 구비되고, 상기 급기덕트(10)와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(20)가 구비된다.

그리고, 상기 급기덕트(10)와 배기덕트(20)가 교차하는 지점에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열 교환하는 전열교환기(5)가 구비된다.

상기 급기덕트(10)의 일단에는 실외와 연통되는 급기 흡입구(11)가 형성되고, 타단에는 실내와 연통되는 급기 배출구(13)가 형성되며, 상기 배기덕트(20)의 일단에는 실내와 연통되는 배기 흡입구(21)가 형성되고, 타단에는 실외와 연통되는 배기 배출구(23)가 형성된다.

그리고, 케이스(1) 내부에 설치된 상기 급기덕트(10) 상에는 실외로부터 실외공기를 강제 흡입하여 실내로 공급하는 급기팬(15)이 설치되고, 상기 배기덕트(20) 상에는 실내의 오염공기를 강제로 흡입하여 실외로 배출하는 배기팬(25)이 설치된다.

이와 같이 구성된 전열교환 방식 환기시스템의 작용을 상술하면 다음과 같다.

먼저, 실내공기가 어느 정도 오염되었을 때 배기팬(25)에 전원이 인가되면서 실내오염공기가 배기 흡입구(21)를 통해 배기덕트(20)로 유입된 다음, 전열교환기(5)를 지나 배기 배출구(23)를 통해 실외로 배출된다.

이와 동시에, 급기팬(15)에 전원이 인가되면서 신선한 실외공기가 급기 흡입구(11)를 통해 급기덕트(10)로 유입된 다음, 전열교환기(5)를 지나 급기 배출구(13)를 통해 실내로 공급된다.

이 때, 상기 전열교환기(5)를 지나는 실내공기와 실외공기는 상호 열 교환되어 실내에 적합한 온도의 실외공기가 공급된다.

그러나, 상기 전술한 구조의 환기시트템은 다음과 같은 문제점이 있다.

종래 환기시스템은 케이스(1) 내에 급기팬(15)과 배기팬(25)이 전열교환기(5)를 중심으로 양쪽으로 나뉘어져 설치된다.

이 때, 상기 급기팬(15) 및 배기팬(25)은 공기를 축방향으로 흡입하여 축방향으로 유동시키는 구조로 설치되어 있기 때문에, 전열교환기(5)의 높이(H)가 높게 제작될 수밖에 없고, 그 에 따른 각 덕트(10)(20)의 높이도 높게 제작되었다.

이로 인해, 전체적인 환기시스템의 크기는 크게 제작될 수밖에 없고, 건물 천장 등에 설치 시 많은 설치공간이 제공돼야 하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 환기시스템은 하나의 구성으로 일체화 되도록 제작되기 때문에 환기 여건에 적합한 구조로 대응하기가 어렵다는 문제점이 있었다.

일 예로, 환기시스템 각 덕트의 유로 저항으로 손실된 환기 량을 확보해야 하거나 열 교환이 충분히 이루어지도록 해야 할 경우에는 간단히 변경할 수 있는 것이 아니라 환기 여건에 적합하도록 다시 설계해야 됨으로써, 많은 시간과 비용이 수반되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 환기시스템의 크기를 축소하여, 천장 내에 설치공간을 최소화 할 수 있도록 한 환기시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 환기 여건에 적합한 화기시스템의 구조를 손쉽게 변형할 수 있도록 한 환기시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 실외 측에 설치되고, 실외공기를 흡입하는 급기 흡입구가 형성되며, 그 내부에는 상기 실외공기를 강제로 흡입하여, 실내로 공급하는 급기팬이 구비된 급기팬 케이스와; 실내 측에 설치되고, 실내오염공기를 흡입하는 배기 흡입구가 형성되며, 그 내부에는 상기 실내오염공기를 강제로 흡입하여, 실외로 배출하는 배기팬이 구비된 배기팬 케이스와; 상기 급기팬의 작동으로 흡입된 실외공기를 실내로 공급하는 급기부와; 상기 급기부와 교차되게 설치되고, 상기 배기팬의 작동으로 흡입된 실내오염공기를 실외로 배출하는 배기부와; 상기 급기부와 배기부의 교차하는 지점에 구비되며, 실외공기와 실내오염공기 간의 열 교환되는 전열교환기가 구비된 전열교환기 케이스:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 환기시스템을 제공한다.

본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면 2 내지 도 4를 참조하면서 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환기시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 환기시스템의 변형된 구조의 일 예를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 4는 본 발명의 실시예에 따른 환기시스템의 변형된 구조의 다른 예를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

즉, 도 2에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 환기시스템은 실외 측에 설치되고, 실외공기를 흡입하는 급기 흡입구(101)가 형성되며, 그 내부에는 상기 실외공기를 강제로 흡입하여, 실내로 공급하는 급기팬(110)이 구비된 급기팬 케이스(100)와, 실내 측에 설치되고, 실내오염공기를 흡입하는 배기 흡입구(201)가 형성되며, 그 내부에는 상기 실내오염공기를 강제로 흡입하여, 실외로 배출하는 배기팬(210)이 구비된 배기팬(210) 케이스(200)와, 상기 급기팬(110)의 작동으로 흡입된 실외공기를 실내로 공급하는 급기부와, 상기 급기부와 교차되게 설치되고, 상기 배기팬(210)의 작동으로 흡입된 실내오염공기를 실외로 배출하는 배기부와, 상기 급기부와 배기부의 교차하는 지점에 구비되며, 실외공기와 실내오염공기 간의 열 교환되는 전열교환기(510)가 구비된 전열교환기 케이스(500)를 포함하여 구성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 급기부는 제1급기덕트(310)와, 제2급기덕트(320) 그리고, 급기유로(330)를 포함하여 구성되며, 각 구성은 모듈(module)화로 이루어져, 필요에 따라 선택적으로 교환 및 변환이 가능하다.

여기서, 상기 제1급기덕트(310)는 일단이 상기 급기팬 케이스(100)와 연결되고, 타단이 상기 전열교환기 케이스(500)의 일측에 연결되어, 상기 급기팬 케이스(100)로부터 유동되는 실외공기를 전열교환기(510)로 안내한다.

그리고, 상기 제2급기덕트(320)는 일단이 상기 전열교환 케이스(500)의 타측과 연결되고, 타단이 상기 실내와 연통되게 연결되어, 상기 전열교환기(510)로 안내된 실외공기를 실내로 공급한다.

이 때, 상기 급기유로(330)는 상기 전열교환기 케이스(500) 내에 형성되되, 그 일단은 상기 제1급기덕트(310)와 연결되고, 타단은 상기 제2급기덕트(320)와 연결되어, 상기 제1급기덕트(310)로 안내된 실외공기를 전열교환기(510)를 통과한 후, 제2급기덕트(320)로 안내된다.

그리고, 상기 배기부는 제1배기덕트(410)와, 제2배기덕트(420) 그리고, 배기유로(430)를 포함하여 구성되며, 각 구성은 급기부와 동일하게 모듈화로 이루어져, 필요에 따라 선택적으로 교환 및 변환이 가능하다.

여기서, 상기 제1배기덕트(410)는 일단이 상기 배기팬 케이스(200)와 연결되고, 타단이 전열교환기 케이스(500)의 일측과 연결되어, 실내오염공기를 상기 전열교환기(510)로 안내한다.

그리고, 상기 제2배기덕트(420)는 일단이 상기 전열교환기 케이스(500)의 타측과 연결되고, 타단이 실외 측에 설치되어, 전열교환기(510)로 안내된 실내오염공기를 실외로 배출한다.

이 때, 상기 배기유로(430)는 상기 전열교환기 케이스(500) 내에 형성되되, 그 일단은 상기 제1배기덕트(410)와 연결되고, 타단은 상기 제2배기덕트(420)와 연결되어, 상기 제1배기덕트(410)로 안내된 실외공기가 전열교환기(510)를 통과한 후, 제2배기덕트(420)로 안내한다.

본 발명의 실시예에서는 상기 급기팬(110) 및 배기팬(210)이 실외공기를 상기 급기팬(110)의 축방향으로 흡입하여 반경 방향으로 배출할 수 있도록 하는 원심팬이 사용된 것이 제시된다.

여기서, 상기 급기팬(110) 및 배기팬(210)을 상기 원심팬으로 사용된 것은 상기 환기시스템의 높이를 줄이기 위한 것으로써, 높이가 낮은 원심팬을 사용할 경우, 예컨대 종래 환기시스템의 높이(H)에 비해 환기시스템을 대략 1/2정도로 낮은 높이(H')로 제작할 수 있다.

이와 같은 구조를 갖는 환기시스템의 작용을 설명하면 이하와 같다.

먼저, 상기 급기팬(110)을 가동하여 상기 급기팬 케이스(100)의 급기 흡입구(101)를 통해 실외공기를 흡입한다.

이 때, 상기 급기팬(110)의 축방향으로 흡입된 실외공기는 상기 급기팬(110)의 반경 방향으로 유동되어 상기 제1급기덕트(310)로 보내어진다.

다음, 상기 제1급기덕트(310)로 보내진 실외공기는 급기유로(330)를 지나 상기 제2급기덕트(320)로 유동된 후, 실내에 공급된다.

이 때, 상기 실외공기는 상기 급기유로(330)를 지나는 동안 상기 전열교환기(510)를 지나게 된다.

이와 더불어, 상기 배기팬(210)을 가동하여 배기팬 케이스의 배기 흡입구(201)로 실내오염공기를 흡입하여, 제1배기덕트(410)로 유동시킨다.

다음, 상기 제1배기덕트(410)로 유동된 실내오염공기는 배기유로(430)를 지나 상기 제2배기덕트(420)로 유동된다.

다음, 상기 제2배기덕트(420)로 유동된 실내오염공기는 상기 제2배기덕트(420)를 지나 실외로 배출된다.

한편, 상기 실외공기와 실내오염공기는 상기 전열교환기(510)를 지나면서 상호 연 교환이 이루어져 실외공기가 실외로 공급될 경우, 실내에 적합한 온도로 변하여 공급된다.

이와 같이하여, 상기 환기시스템의 전열환기 시, 작동이 이루어지는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에서 상기 급기부 및 상기 배기부의 각 구성이 모듈화로 이루어진 것은 환기 여건에 따라 환기시스템을 다양한 구조로 변화를 주기 위한 것이다.

일 예로, 상기 환기시스템의 설치 시, 급기부 및 배기부의 유로 저항으로 인한 손실이 적어, 실외공기의 급기 량 및 실내오염공기의 배기 량은 확보되나, 열손실이 큰 경우에는 다음과 같이 환기시스템의 구조를 변경할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 환기시스템의 변형된 구조의 일 예를 개략적으로 나타낸 것이다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전열교환기(510)를 필요한 만큼의 열 교환이 이루어지도록 하기 위해, 다수개의 전열교환기(510)를 설치한 후, 각 전열교환기(510)에 연결된 급기부의 제1급기덕트(310)와, 제2급기덕트(320) 그리고, 급기유로(330)의 수를 증가시키고, 배기부의 제1배기덕트(410)와, 제2배기덕트(420) 그리고, 배기유로(430)의 수를 증가시킨다.

이 때, 증가된 급기부 및 배기부를 통하여 실외공기 및 실내오염공기가 유동되게 한다.

이 때, 상기 급기팬 케이스의 급기 흡입구(101)를 통해 흡입된 실외공기를 상기 각 제1급기덕트(310)로 유동시키기 위해 급기연결덕트(340)가 설치되고, 상기 배기팬 케이스의 배기 흡입구(201)를 통해 흡입된 실내오염공기를 상기 각 제1배기덕트(410)로 유동시키기 위해 배기연결덕트(440)가 설치됨이 바람직하다.

이 때, 상기 급기연결덕트(340)의 일단은 상기 급기팬 케이스(100)에 열결되고, 타단은 각 제1급기덕트(310)에 연결된다.

또한, 상기 배기연결덕트(440)의 일단은 상기 배기팬 케이스(200)에 연결되고, 타단은 각 제1배기덕트(410)에 연결된다.

이와 같이 하면, 환기시스템의 설치 시, 다수개의 전열교환기(510)에 의해 열 손실이 줄어들어, 전열환기 시에, 적합한 온도의 실외공기를 실내로 제공할 수가 있다.

다른 예로, 환기시스템의 설치 시, 급기부 및 배기부의 유로 저항으로 인한 실외공기의 급기 량 및 실내오염공기의 배기 량의 손실이 큰 경우에는 다음과 같이 환기시스템의 구조를 변경할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환기시스템의 변형된 구조의 다른 예를 개략적으로 나타낸 것이다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 급기부와 배기부로 유동되는 실외공기의 급기 량 및 실내오염공기의 배기 량을 확보하기 위해, 급기팬(110)이 설치된 급기팬 케이스 및 배기팬(210)이 설치된 배기팬 케이스(200)를 환기시스템의 조건에 맞게 추가적으로 설치한다.

이 때, 상기 각 급기팬 케이스(100)와 상기 제1급기덕트(310)를 상호간 연결시켜 실외공기가 유동되도록 하기 위해 급기연결덕트(340)가 설치되고, 상기 각 배기팬 케이스(200)와 상기 제1배기덕트(410)를 상호간 연결시켜 실내오염공기가 유동되도록 하기 위해 배기연결덕트(440)가 설치됨이 바람직하다.

이 때, 상기 급기연결덕트(340)의 일단은 상기 각 급기팬 케이스(100)에 열결되고, 타단은 상기 제1급기덕트(310)에 연결된다.

또한, 상기 배기연결덕트(440)의 일단은 상기 각 배기팬 케이스(200)에 연결되고, 타단은 상기 제1배기덕트(410)에 연결된다.

이와 같이 하면, 환기시스템의 설치 시, 급기부 및 배기부의 유로 저항으로 인해 손실된 실외공기의 급기 량 및 실내오염공기의 배기 량을 확보하여, 적합한 실외공기를 실외로 제공하거나, 실내오염공기를 실외로 배출시킬 수가 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 환기시스템은 급기팬(110)과 배기팬(210), 그리고 전열교환기(510)의 설치 위치를 변경함과 더불어 상기 급기팬 (110)및 배기팬(120)을 원심팬으로 사용함으로써, 환기시스템의 높이(H')를 축소시킬 수 있다.

이에 따라, 상기 환기시스템의 높이가 축소됨으로써, 환기시스템을 설치하기 위한 공간활용 및 경제적으로 유리한 효과를 가진다.

또한, 환기시스템은 각 구성이 모듈화로 이루어지도록 제작됨으로써, 환기 여건에 따라 적합한 구조로 손쉽게 변형하여, 대응할 수가 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 환기시스템에 설치되는 급기팬과 배기팬, 그리고 전열교환기의 설치 위치를 변경함과 더불어 상기 급기팬 및 배기팬을 원심팬으로 사용함으로써, 환기시스템의 높이를 축소시킬 수 있는 효과를 가진다.

상기 환기시스템의 높이가 축소됨으로써, 환기시스템을 설치하기 위한 공간활용 및 경제적으로 유리한 효과를 가진다.

특히, 환기시스템은 각 구성이 모듈(module)화로 이루어지도록 제작됨으로써, 환기 여건에 따라 적합한 구조로 손쉽게 변형하여, 대응할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 종래 기술에 따른 환기시스템의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 사시도

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환기시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 환기시스템의 변형된 구조의 일 예를 개략적으로 나타낸 사시도

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환기시스템의 변형된 구조의 다른 예를 개략적으로 나타낸 사시도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100: 급기팬 케이스 101: 급기 흡입구

110: 급기팬 200: 배기팬 케이스

201: 배기 흡입구 210: 배기팬

310: 제1급기덕트 320: 제2급기덕트

330: 급기유로 340: 급기연결덕트

410: 제1배기덕트 420: 제2배기덕트

430: 배기유로 440: 배기연결덕트

500: 전열교환기 케이스 510: 전열교환기

Claims (5)

1. 실외측에 설치되고, 실외공기를 흡입하는 급기 흡입구가 형성되며, 그 내부에는 상기 실외공기를 강제로 흡입하여, 실내로 공급하는 급기팬이 구비된 급기팬 케이스와;

   실내측에 설치되고, 실내오염공기를 흡입하는 배기 흡입구가 형성되며, 그 내부에는 상기 실내오염공기를 강제로 흡입하여, 실외로 배출하는 배기팬이 구비된 배기팬 케이스와;

   상기 급기팬의 작동으로 흡입된 실외공기를 실내로 공급하는 급기부와;

   상기 급기부와 교차되게 설치되고, 상기 배기팬의 작동으로 흡입된 실내오염공기를 실외로 배출하는 배기부와;

   상기 급기부와 배기부의 교차하는 지점에 구비되며, 실외공기와 실내오염공기 간의 열 교환되는 전열교환기가 구비된 전열교환기 케이스:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 환기시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 급기부는

   일단이 상기 급기팬 케이스와 연결되고, 타단이 상기 전열교환기 케이스의 일측에 연결된 제1급기덕트와;

   일단이 상기 전열교환기 케이스의 타측과 연결되고, 타단이 상기 실내와 연통되게 연결된 제2급기덕트와;

   상기 전열교환기 케이스 내에 형성되며, 일단은 상기 제1급기덕트와 연결되고, 타단이 상기 제2급기덕트와 연결된 급기유로:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 환기시트템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 배기부는

   일단이 상기 배기팬 케이스와 연결되고, 타단이 상기 전열교환기 케이스의 일측과 연결된 제1배기덕트와;

   일단이 상기 전열교환기 케이스의 타측과 열결되고, 타단에 실외에 설치되는 제2배기덕트와;

   상기 전열교환기의 내에 형성되며, 일단은 상기 제1배기덕트와 연결되고, 다탄은 상기 제2배기덕트와 연결된 배기유로:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 환기시트템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 급기팬은

   실외공기가 상기 급기팬의 축방향으로 유입되어 반경 방향으로 유동할 수 있도록 하는 원심팬이 사용됨을 특징으로 하는 환기시스템.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 배기팬은

   실내오염공기가 상기 급기팬의 축방향으로 유입되어 반경 방향으로 유동할 수 있도록 하는 원심팬이 사용됨을 특징으로 하는 환기시스템.