KR20060023458A - Indoor air cleaning and ventilation apparatus - Google Patents
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Abstract
실외공기흡기공과, 먼지제거장치와, 전열교환기와, 흡기팬과, 실외공기배기공과, 실내공기흡기공과, 배기팬과, 실내공기배기공을 포함하되, 먼지제거장치는 사이클론인 것을 특징으로 하는 공기정화 및 환기장치를 제공한다. 별도의 에너지 소비 없이도 환기과정에서 유입되는 공기에 포함된 먼지 등의 오염을 제거하는 공기정화기능을 할 수 있는 효과가 있으며, 실외와 실내공기의 환기뿐만 아니라 실외공기와 실내공기의 유입량 조절을 통해 환기량을 조절할 수도 있으며, 실내공기만을 흡입하여 정화한 후 실내로 다시 급기할 수 있는 공기정화기 만으로 사용할 수 있는 효과가 있다.Outdoor air intake air, dust removal device, heat exchanger, intake fan, outdoor air exhaust air, indoor air intake air, exhaust fan, indoor air exhaust air, dust removal device is characterized in that the cyclone Provide purification and ventilation. The air purifying function can remove the contamination of dust contained in the air flowing in the ventilation process without extra energy consumption, and by controlling the inflow of outdoor air and indoor air as well as ventilation of outdoor and indoor air. It is also possible to adjust the amount of ventilation, it is effective to use only the air purifier that can be supplied to the room after purifying only by indoor air.
Description
도 1은 본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치를 보인 사시도이다.1 is a perspective view showing an air purification and ventilation apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치를 보인 평면도이다.2 is a plan view showing an air purification and ventilation apparatus according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 실외공기흡기공 2 : 상승 및 하강 유로1: outdoor air intake air 2: up and down flow path
3 : 실외공기배기공 4 : 제1실내공기흡기공3: outdoor air exhauster 4: first indoor air intake air
5 : 실내공기배기공 6 : 제2실내공기흡기공5: indoor air exhaust 6: second indoor air intake
11 : 제1댐퍼 12 : 사이클론11: first damper 12: cyclone
13 : 먼지저장부재 14 : 분리형 덮개13: dust storage member 14: removable cover
15 : 필터체 16 : 전열교환기15
17 : 흡기팬 18 : 제2댐퍼17: intake fan 18: second damper
19 : 배기팬 20 : 제3댐퍼19: exhaust fan 20: third damper
21 : UV램프21: UV lamp
본 발명은 공기정화 및 환기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존 전열교환기를 구비한 환기장치의 기능이외에도 사이클론을 구비하여 공기정화가 가능한 환기장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air purifying and ventilating apparatus, and more particularly, to a ventilating apparatus capable of purifying air with a cyclone in addition to the function of the ventilating apparatus provided with an existing heat exchanger.
일반적으로, 환기장치는 외부의 공기를 실내로 흡입하고 실내의 공기를 외부로 배기하여 실내의 탁한 공기를 실외의 신선한 공기와 교환시키는 장치인데, 실내공기와 실외공기의 온도차이와 습도차이를 완화시키기 위하여 전열교환기를 사용하는 경우가 많다. In general, the ventilation device is a device that sucks the outside air into the room and exhausts the indoor air to the outside to exchange the muddy air of the room with the fresh air of the outside, and to reduce the temperature difference and the humidity difference between the indoor air and the outdoor air. In order to achieve this, a heat exchanger is often used.
통상의 전열교환기는 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 의하여 전열교환을 일으키게 된다. Conventional total heat exchanger transfers each air having a temperature difference through different flow paths, thereby conducting total heat exchange by heat exchanging latent heat and sensible heat by high-efficiency heat exchange membranes forming layers of the different flow paths. Will cause.
이러한 종래의 환기장치는 외부공기와 실내공기를 환기하는 과정에서 외부공기의 오염이나 먼지가 그대로 실내로 공급되는 문제점이 있다. Such a conventional ventilation apparatus has a problem in that contamination or dust of external air is supplied to the room as it is in the process of ventilating the outside air and indoor air.
또한, 이를 방지하기 위하여 외부공기의 유입구 부근에 필터를 장착하더라도 필터가 저항요인이 되어 대용량의 환기를 하는 경우에는 환기장치의 성능을 크게 저하시키는 문제점이 있다. In addition, in order to prevent this, even if the filter is installed near the inlet of the outside air, the filter is a resistance factor, there is a problem that greatly reduces the performance of the ventilation device when a large amount of ventilation.
또한, 이러한 필터가 동력이 필요한 필터인 경우에는 에너지소비가 큰 문제점이 있다. In addition, when such a filter is a filter that requires power, energy consumption is large.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실내로 유입되는 공기의 속도만으로 고체 오염을 제거할 수 있는 사이클론을 구비하여 외부공기의 큰 먼지와 오염을 제거할 수 있는 것을 특징으로 하는 공기정화 및 환기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve such a problem, air purification and ventilation, characterized in that it is possible to remove the large dust and contamination of the outside air by having a cyclone to remove the solid contamination only by the speed of the air flowing into the room It is an object to provide a device.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치는,실외공기를 흡기하는 실외공기흡기공과, 흡기된 실외공기의 먼지를 제거하기 위한 먼지제거장치와, 흡입된 외부공기와 실내공기의 온도차를 이용하여 외부공기를 냉각 또는 가열할 수 있는 수단을 게재한 전열교환기와, 실외공기를 흡기하기 위한 흡기팬과, 정화된 실외공기를 실내에 급기하는 실외공기배기공과, 실내의 오염된 공기를 흡기하는 실내공기흡기공과, 실내공기를 배기하기 위한 배기팬과, 실내공기로 흡기된 공기를 실외로 배출하는 실내공기배기공을 포함하며, 먼지제거장치는 원통부분과 하단으로 갈수록 폭이 좁아지는 원추부분을 구비한 사이클론인 것을 특징으로 한다.In order to solve this problem, the air purifying and ventilating device according to the present invention includes an outdoor air intake air for intake of outdoor air, a dust removal device for removing dust from the intake of outdoor air, and an intake of external air and indoor air. The heat exchanger is provided with a means for cooling or heating the outside air by using a temperature difference, an intake fan for intake of outdoor air, an outdoor air exhaust air for supplying purified outdoor air to the room, and indoor contaminated air. Indoor air intake air to intake, exhaust fan for exhausting the indoor air, and indoor air exhaust air to exhaust the air intake to the indoor air, dust removal device is narrowed toward the cylindrical portion and the bottom It is characterized by a cyclone having a cone portion.
또한, 먼지제거장치는 사이클론에 의해 분리된 먼지가 상승하는 기류를 타지 못하고 바닥면 가까이에 머물도록 사이클론의 하단부에 상방으로 볼록한 먼지저장부재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the dust removal device is characterized in that it further comprises a convex dust storage member upwardly at the lower end of the cyclone so that the dust separated by the cyclone stays close to the bottom surface without riding the rising air flow.
또한, 먼지저장부재의 하단에는 저장된 먼지를 용이하게 분리 제거할 수 있도록 개방 가능한 분리형 덮개를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower end of the dust storage member is characterized in that it is provided with a removable cover that can be easily removed to remove the stored dust.
또한, 공기정화 및 환기장치는 먼지제거장치를 통과한 실외공기를 정화하기 위한 프리필터와 집진필터와 탈취필터 중 적어도 한 개 이상의 필터를 가지는 필터 체를 더 구비하되, 탈취필터는 광촉매 필터로서 중심부에 UV램프를 구비하여 재생이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the air purifying and ventilating device further includes a filter sieve having a prefilter for purifying outdoor air that has passed through the dust removing device, and at least one filter of a dust collecting filter and a deodorizing filter, wherein the deodorizing filter is a photocatalyst filter. It is characterized by having a UV lamp in the playable.
또한, 실외공기 흡기공과 실내공기 흡기공에는 각각의 유로를 개폐할 수 있는 댐퍼가 구비되어 실내공기와 실외공기의 양을 적절히 조절하여 환기하거나 실내공기만을 흡기하여 정화할 수도 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the outdoor air intake hole and the indoor air intake hole is provided with a damper that can open and close each flow path is characterized in that it is possible to ventilate by appropriately adjusting the amount of indoor air and outdoor air or to intake and purify only indoor air.
이하에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치를 보인 사시도이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective view showing an air purification and ventilation apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치는 기본적으로 실내와 연통되는 실외공기배기공과 실내공기흡기공과, 실외와 연통되는 실외공기흡기공과 실내공기배기공을 구비하고 이들을 연결시키는 유로를 구비하는데, 본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치는 실내공기만을 흡입하여 정화시키는 기능도 가지므로, 실내공기 흡기공이 사이클론(12)의 측부에 제2실내공기흡기공(6), 전열교환기의 측부에 제1실내공기흡기공(4) 각각 1개씩 모두 2개가 구비되므로, 실내와 연통되는 유로는 모두 3개가 된다. The air purifying and ventilating device according to the present invention basically includes an outdoor air exhaust hole and an indoor air intake hole communicating with an interior, an outdoor air intake hole and an indoor air exhaust hole communicating with an outside, and a flow path for connecting them. The air purifying and ventilating device according to the present invention also has a function of purifying only indoor air by suction, so that the indoor air intake hole has a second indoor
따라서, 본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치는 천장에 매입될 필요가 없이 실내와 실외의 경계인 벽 등에 설치될 수 있으며 흡기공과 배기공만 연통될 수 있으면 설치장소의 제약을 받지 않고 설치될 수 있다. Therefore, the air purifying and ventilating device according to the present invention can be installed on a wall, which is a boundary between indoor and outdoor, without being embedded in the ceiling, and can be installed without restriction of the installation location if only the intake and exhaust holes can communicate. .
좌측 하단부에는 실외공기를 흡기하는 실외공기흡기공(1)이 먼지제거장치 중 하나인 사이클론{cyclone}(12)과 연통되도록 구비되며, 유로 상에는 개폐가능한 제 1댐퍼(11)가 구비된다. In the lower left portion, the outdoor
실외공기 흡기공(1)과 연결되는 사이클론(12)은 원통부분과 원추부분으로 나누어지며 원통부분의 측벽에 흡기공(1)이 구비되어 접선방향으로 실외공기가 일정속도로 흡기되고 이러한 실외공기가 원추부분을 따라 와류를 형성하며 하단부로 이동하도록 형상이 구비된다. 본 발명에 따른 공기청정 및 조화기의 사이클론(12)은 실내공기만을 흡기하여 정화시킬 수 있는 기능도 가지고 있으므로, 원통부분의 측벽에는 실내와 연통되는 다른 흡기공(6)도 구비된다. The
이러한 사이클론(12)의 하단부에는 우산 내지는 버섯형상의 먼지저장부재(13)가 구비되는데, 상방으로 볼록하게 융기된 삿갓부분(13a)과 삿갓부분의 중심부에 바닥면으로부터 수직으로 연장되는 지지부(13b)를 구비한 구조물이다. 삿갓부분(13a)은 사이클론(12)에 의해 원추형상의 하단부로 배출되는 고형의 오염 즉 먼지 등이 다시 사이클론(12)에 의한 상승기류를 타고 상승하는 것을 막기 위한 구조로서, 먼지가 볼록한 삿갓부분(13a) 내부에 머물도록 한다. The lower end of the
이러한 먼지저장부재(13)의 하단에는 분리형 덮개(14)가 구비되는데, 이는 원통형의 통으로서 하단부에서 회전시켜 용이하게 분리할 수 있도록 구비되어, 먼지저장부재(13)에 의해 저장된 먼지를 사용자가 쉽게 제거할 수 있도록 한다.The lower end of the
사이클론(12)의 상단부에는 전열교환기(16)가 구비되는데, 본 발명에 의한 전열교환기(16)는 일반적인 직육면체형상의 전열교환기와 달리 원통형으로 구비되어 원통형의 유로 내부에 꼭 맞게 구비되며, 평판과 굴곡판재가 적층되어 온도차이가 발생하는 각각의 공기가 서로 다른 유로를 통하도록 구비된다. The upper end of the
이러한 전열교환기(16)와 실내의 연결부위에는 제1실내공기흡기공(4)이 구비되며, 실내공기만을 정화하는 경우 등에는 이 유로를 차단할 수 있도록 제2댐퍼(18)가 유로의 한 지점에 구비된다. The first indoor
또한, 전열교환기(16)와 실외공기배기공(3)의 사이에는 흡기팬(17)이 구비되어 실외공기를 실내로 배기하게 된다. 전열교환기(16)와 실내공기배기공(5) 사이에도 실내공기를 배기하기 위한 배기팬(9)이 구비되어, 실내공기를 실외로 배기하게 된다. 본 발명에 의한 흡기팬(17)과 배기팬(19)는 시로코팬을 채택하여 많은 풍량을 송풍할 수 있으면서도 정숙한 특성을 지닌다. In addition, an
도 2는 본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치를 보인 평면도이다.2 is a plan view showing an air purification and ventilation apparatus according to the present invention.
도2는 본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치가 벽면에 설치된 모습을 나타낸 것으로, 실외와 통하는 두 개의 유로 실외공기흡기공(1), 실내공기배기공(5)과 실내와 통하는 세 개의 유로 실외공기배기공(3), 제1실내공기흡기공(4)과 제2실내공기흡기공(6)을 구비한다. 2 is a view showing the air purifying and ventilating device installed on the wall surface according to the present invention, the two flow path outdoor air intake hole (1), the indoor air exhaust hole (5) communicating with the outdoor and three flow paths communicating with the indoor The
중심부에는 사이클론(12)과 전열교환기(16)가 구비되는 메인유로(2, 3)가 구비되며, 각 흡기공(1, 4, 6)과 배기공(3, 5)은 실내 또는 실외 중 어느 일방과 메인유로(2, 3)에 연통되도록 구비된다. 메인유로(2, 3)의 하단부에는 사이클론(12)이 설치되며 사이클론(12)의 상면에는 필터체(15)가 구비된다. 사이클론(12)의 원통부분의 측면 일측에는 실외공기 흡기공(1)이 구비되며, 다른 일측에는 제2실내공기 흡기공(6)이 구비된다. In the center, the
사이클론(12)과 실외공기배기공(3) 사이의 메인유로(2, 3)에는 필터체(15)가 구비되어 사이클론(12)을 통과하여 큰 입자를 가진 먼지가 제거된 실외공기를 더욱 깨끗이 정화하게 되는데, 본 발명의 실시예에 따른 필터체(15)는 사이클론(12)의 상면에 구비된다.The
필터체(15)는 비교적 입자가 큰 먼지를 걸러주는 프리필터와, 미세먼지를 제거하는 집진필터, 광촉매를 사용하여 냄새를 제거해주는 탈취필터 중 적어도 하나 이상의 필터로 구성된다. 본 발명에 따른 집진필터는 표면필터를 사용하여 필터표면에 쌓인 먼지를 자중에 의해 낙하시켜 집진필터의 수명이 연장되도록 한다. 탈취필터는 광촉매 필터를 사용하고 사이클론(12)의 중심부에 수직으로 UV램프를 장착하여 광촉매필터를 재생시킴으로써 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다. The
사이클론(12)의 하단에는 전술한 바와 같이 먼지저장부재(13)와 분리형 덮개(14)가 구비되며 사이클론(12)의 상단에는 메인유로(2, 3)를 따라 전열교환기(16)와 흡기팬(17)이 구비되며, 전열교환기(16)와 실내공기 배기공(5) 사이에는 배기팬(19)이 구비된다. At the bottom of the
이하에서 본 발명의 실시예에 따른 공기정화 및 환기장치의 동작 및 작용효과를 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예에 따른 공기정화 및 환기장치는 대략 3개의 모드로 동작가능한데, 외부공기를 도입하여 실내공기와 환기하고 오염된 실내공기를 배기하는 일반적인 환기모드, 실외와 실내의 공기를 혼합하여 정화시킨 후 실내로 유입시키고, 오염된 실내의 공기는 외부로 배출하는 혼합환기모드와, 실내공기만을 흡기하여 청정시킨 후 다시 실내로 공급하는 실내공기정화모드로 나뉜다. 그러나, 이는 본 발명의 실시예에 의한 것일 뿐 댐퍼의 숫자와 배열에 따라 가능한 모드는 매우 다양하게 된다. Hereinafter will be described the operation and effect of the air purification and ventilation device according to an embodiment of the present invention. Air purifying and ventilating apparatus according to an embodiment of the present invention is operable in about three modes, the general ventilation mode for ventilating the indoor air and exhaust the polluted indoor air by introducing external air, by mixing the outdoor and indoor air After purifying, the indoor air is polluted, and the indoor air is contaminated into a mixed ventilation mode, and the indoor air purification mode in which only the indoor air is inhaled and cleaned and then supplied to the room again. However, this is only an embodiment of the present invention, and the possible modes vary depending on the number and arrangement of the dampers.
일반적인 환기모드에서는 실외공기는 실외공기흡기공(1)을 통해 흡입된 후 열려진 제1댐퍼(11)를 통해 사이클론(12)의 원통부분으로 유입되고 선회하며 원추부분을 따라 하단부로 진행하며 고체이고 비중이 무거운 먼지와 오염을 원추의 하단부로 분리하게 된다. 분리된 먼지는 사이클론(12)의 중심부에 작용하는 상승기류를 타고 상부로 이동하게 되므로, 본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치에서는 사이클론(12)의 하단부에 상방으로 볼록한 먼지저장부재(13)를 구비하여 먼지가 바닥에 머무르게 하였다. In the general ventilation mode, the outdoor air is sucked through the outdoor air intake hole (1) and then flows into the cylindrical portion of the cyclone (12) through the first damper (11) opened and turns, proceeding to the lower portion along the cone portion and is solid. Heavy dust and dirt will be separated at the bottom of the cone. Since the separated dust is moved to the upper part in the upward air flow acting on the center of the
또한, 사용자가 먼지저장부재(13)의 하방에 쌓인 먼지를 쉽게 제거할 수 있도록 하기 위하여 분리형 덮개(14)를 구비하여 회전운동에 의하여 하방으로 분리되어 먼지를 용이하게 제거할 수 있도록 하였다.In addition, in order to allow the user to easily remove the dust accumulated under the
사이클론(12)에 의해 큰 먼지가 제거된 외부공기는 사이클론(12)의 내부에 생성되는 상승기류와 흡기팬(17)의 작용에 의해 상방으로 이동하여 필터체(15)에 의해 작은 먼지와 세균, 냄새 등이 제거되어 전열교환기(16)를 통과하게 된다. 이러한 전열교환기(16)에서 실외공기는 배출되는 실내공기와 다른 통로를 지나게 되며 서로 열 및 습기를 교환하고 흡기팬(17)을 통과하여 실외공기배기공(3)을 거쳐 실내로 유입된다. The outside air from which the large dust is removed by the
실내로 유입된 실외공기는 실내의 공기와 혼합되어 실내공기를 환기하게 되고, 오염된 실내공기는 제1실내공기흡입공(4)를 통해 전열교환기(16)을 거쳐 배기 팬(19)의 작용에 의해 실내공기배기공(5)를 통해 실외로 배기된다. 일반환기모드에서는 댐퍼(11, 18)는 개방되고, 댐퍼(20)는 폐쇄된다.The outdoor air introduced into the room is mixed with the indoor air to ventilate the indoor air, and the polluted indoor air is acted by the
혼합환기모드에서는 전술한 일반환기모드와 동작이 유사하나, 실외공기와 실내공기가 각각 실외공기흡기공(1)과 제2실내공기흡기공(6)을 통해서 함께 사이클론(12)의 내부로 유입되는 점만이 다르다. 혼합된 공기는 전열교환기(16)와 흡기팬(17)과 실외공기배기공(3)을 거쳐 실내공기와 교환된 후 실외로 배기된다. In the mixed ventilation mode, the operation is similar to the general ventilation mode described above, but the outdoor air and the indoor air flow into the
혼합환기모드는 운전시간과 댐퍼의 여는 정도 등으로 실내외 공기의 비를 자유롭게 조절할 수 있게 되며, 본 발명의 실시예에서는 모든 댐퍼가 개방된 상태에서 운전된다. In the mixed ventilation mode, the ratio of indoor and outdoor air can be freely adjusted according to the operation time and the degree of opening of the damper, and in the embodiment of the present invention, all dampers are operated in an open state.
실내공기정화모드는 실외와 연통되는 유로를 댐퍼(11)에 의해 차단하고, 실내공기만을 유입하여 사이클론(12), 필터체(15)와 전열교환기(16)를 거쳐 정화시킨 후 실외공기배기공(3)을 통해 정화된 실내공기를 다시 실내로 배기하는 것이다. 댐퍼(18, 20)는 개방되고 댐퍼(11)는 폐쇄된다. 즉, 환기장치를 실내공기정화기로 사용할 수 있게 되는 것이다.In the indoor air purifying mode, the flow path communicating with the outside is blocked by the
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치는 환기 뿐만 아니라 사이클론 구조에 의하여 별도의 에너지 소비 없이도 환기과정에서 유입되는 공기에 포함된 먼지 등의 오염을 제거하는 공기정화기능을 할 수 있는 효과가 있다. As described above in detail, the air purifying and ventilating apparatus according to the present invention performs an air purifying function to remove the contamination of dust and the like contained in the air flowing in the ventilation process without additional energy consumption by the cyclone structure as well as the ventilation. It can be effective.
또한, 실외공기 유입공과 실내공기 유입공에 각각 댐퍼를 설치하여, 실외와 실내공기의 환기뿐만 아니라 실외공기와 실내공기의 유입량 조절을 통해 환기량을 조절할 수도 있으며, 실내공기만을 흡입하여 정화한 후 실내로 다시 급기하여 공기 정화기로 사용할 수 있는 효과가 있다.In addition, dampers are installed in the outdoor air inlet and the indoor air inlet, respectively, to control the amount of ventilation by controlling the inflow of outdoor and indoor air as well as the ventilation of outdoor and indoor air. It is possible to supply air back to the air purifier.
또한, 본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치는 사이클론 형상의 먼지제거장치에 의하여 제거된 먼지를 바닥에 저장할 수 있고, 이를 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.In addition, the air purifying and ventilating device according to the present invention can store the dust removed by the cyclone-type dust removing device on the floor, there is an effect that can be easily removed.
또한, 본 발명에 따른 공기정화 및 환기장치는 별도의 필터체를 더 장착하여 공기를 더욱 깨끗하게 정화할 수 있으며, 필터 중 하나로서 광촉매필터를 사용하여 UV램프를 장착하여 필터가 자체적으로 재생 가능한 효과가 있다.In addition, the air purifying and ventilating device according to the present invention can further clean the air by further mounting a separate filter body, and the effect of the filter itself can be regenerated by mounting a UV lamp using a photocatalyst filter as one of the filters There is.
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