KR20060121052A - 폐열회수 환기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 덕트와 열교환기를 포함하는 폐열회수 환기장치로서, 상기 급기덕트 및 상기 배기덕트 상의 공기 흐름을 소통시키거나 차단하도록 상기 급기덕트 및 상기 배기덕트를 개폐시키는 한 쌍의 댐퍼; 실외의 열기를 감지하도록 상기 덕트의 외부에 구비되는 적어도 하나의 열감지센서; 및 상기 열감지센서로부터 신호를 제공받아 기설정된 정보와 비교하여 상기 댐퍼들의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 열감지센서에서 제공받은 정보가 기설정된 온도를 초과했을 경우 상기 댐퍼를 폐쇄하고 기설정된 온도를 미달하였을 경우 상기 댐퍼를 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

폐열회수환기장치,제어부,센서,댐퍼.

Description

폐열회수 환기장치{Energy recovery ventilation}

도 1은 종래기술에 따른 폐열회수 환기장치의 개략적인 구성을 도시한 구성도이고,

도 2는 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치의 개략적인 구성을 도시한 구성도이고,

도 3은 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치의 개략적인 구성을 도시한 블록도이고,

도 4는 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치에서 댐퍼부의 개방동작을 개략적으로 도시한 동작상태도이고,

도 5는 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치에서 댐퍼부의 폐쇄동작을 개략적으로 도시한 동작상태도이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

101; 덕트 103; 격벽

110; 급기덕트 111; 급기흡입구

113; 급기배출구 115; 급기팬

115a; 급기팬의 모터 120; 배기덕트

121; 배기흡입구 123; 배기배출구

125; 배기팬 125a; 배기팬의 모터

130; 열교환기 137; 급기통로

139; 배기통로 140; 열감지센서

150; 제1 댐퍼 150a; 제1 댐퍼의 모터

150b; 제1 댐퍼의 힌지 150c; 제1 댐퍼의 차단판

151; 제2 댐퍼 151a; 제2 댐퍼의 모터

151b; 제2 댐퍼의 힌지 151c; 제2 댐퍼의 차단판

160; 제어부 170; 램프

본 발명은 폐열회수 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로, 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 환기장치이다.

종래에 알려진 대부분의 환기장치는 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 외부로 강제 배출시키는 방식을 채택하고 있다.

그런데, 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 강제로 배출시킬 경우, 실내의 냉기 및 열기가 여과없이 외부로 배출됨과 더불어 실외의 공기가 문이나 창틈 등을 통해 열교환 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 환기장치가 구비되어 있는데도 불구하고 쾌적한 실내환경을 유지시키지 못하는 문제점 등이 있었다.

이러한 종래의 문제점을 해결하고자, 실외공기를 실외로 배출되는 실내공기와 먼저 열교환시킨 다음 실내로 공급하는 폐열회수 환기장치가 제시되었다.

이 폐열회수 환기장치의 실시예는 도 1에 도시된 바와 같이, 박스형태의 덕트(1) 내부에 실외공기가 실내로 유입되는 급기덕트(10)가 구비되고, 상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(20)가 구비된다.

그리고 급기덕트(10)와 배기덕트(20)가 교차하는 지점에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열교환하는 열교환기(30)가 구비된다.

이 때, 급기덕트(10)와 배기덕트(20)는 덕트(1)의 내부를 상하로 구획하는 격벽(3)에 의해 서로 간섭을 받지않게 된다.

상기 급기덕트(10)의 일단에 실외와 연통되는 급기흡입구(11)가 형성되고 타 단에 실내와 연통되는 급기배출구(13)가 형성되며, 상기 배기덕트(20)의 일단에 실내와 연통되는 배기흡입구(21)가 형성되고 타단에 실외와 연통되는 배기배출구(23)가 형성된다.

급기덕트(10)의 급기흡입구(11) 측에 실외공기를 강제 흡입하는 급기팬(15)이 구비되고, 상기 배기덕트(20)의 배기배출구(23) 측에 실내공기를 강제 배출하는 배기팬(25)이 구비된다.

한편, 열교환기(30)는 상하 모서리가 덕트(1)에 의해 지지되고 좌우 모서리가 격벽(3)에 의해 지지되는 육면체 형상으로 그 내부에 급기덕트(10)와 연통되는 다수의 급기통로(37)와 상기 급기통로(37)와 이웃하며 배기덕트(20)와 연통되는 다수의 배기통로(39)가 구비된다.

그리고 도면에 별도로 도시되지는 않았으나, 급기통로(37)와 배기통로(39)의 경계부분에는 열전도 효율이 뛰어난 열교환판이 구비된다.

이 때, 실선으로 도시된 부분이 급기통로(37)이며, 점선으로 도시된 부분이 배기통로(39)이다.

이러한 구성을 가진 폐열회수 환기장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 실내공기가 어느 정도 오염되었을 때 배기팬(25)에 전원이 인가되면서 실내공기가 배기흡입구(21)를 통해 배기덕트(20)로 유입된 다음, 열교환기(30)의 배기통로(39)를 지나 배기배출구(23)를 통해 실외로 배출된다.

이와 동시에, 급기팬(15)에 전원이 인가되면서 신선한 실외공기가 급기흡입구(11)를 통해 급기덕트(10)로 유입된 다음, 열교환기(30)의 급기통로(37)를 지나 급기배출구(13)를 통해 실내로 유입된다.

이 때, 열교환기(30)를 지나는 실내공기와 실외공기는 열교환판을 통해 열교환하게 된다. 이 과정을 상술하면, 열교환기(30)에서 일어나는 열교환은 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기 사이에 일어나는 현열교환과, 실내공기 또는 실외공기 중 고온의 공기가 노점온도(dew point temp.) 이하의 상태가 되면서 생성된 응축수에 의한 잠열교환으로 이루어진다.

이러한 열교환 방식의 환기장치의 경우, 실내가 냉방 또는 난방 분위기일 때 급기되는 실외공기가 실내공기와 1차적으로 열교환된 다음 실내로 유입됨에 따라, 실내온도의 급격한 상승이나 하강을 방지할 수 있다.

하지만, 종래의 폐열회수 환기장치는 가동 중에 외부에서 화재가 발생하게 되면, 불똥이 급기흡입구를 통해 실외에서 실내로 진입하므로써, 이 불똥으로 인해 전혀 예상치못한 화재가 실내에 발생하게 되는 문제점이 있었다.

아울러, 종래의 폐열회수 환기장치는 가동 중에 외부에서 각종 세균들이 급기흡입구를 통해 실외에서 실내로 진입하므로써, 실내가 각종 세균들로 오염되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 화재로 인한 불똥의 실내 진입을 효과적으로 차단하여 사용자가 화재로부터 안전하게 보호받을 수 있도록 하고, 실외의 세균이 실내로 유입되는 것을 방지하여 거주자가 항시 쾌적한 실내생활을 유지하게 하는 폐열회수 환기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 급기팬에 의해 실외공기를 실내로 유입하는 급기덕트 및 상기 급기덕트와 교차되어 실내공기를 실외로 유출하는 배기덕트로 분할되는 덕트와, 상기 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되되 상기 급기덕트와 연통되는 다수의 급기통로와 상기 배기덕트와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 인접하게 구획되며 상기 급기통로 및 배기통로에 내재하는 공기를 서로 열교환시키는 열교환기를 포함하는 폐열회수 환기장치로서, 상기 급기덕트 및 상기 배기덕트 상의 공기 흐름을 소통시키거나 차단하도록 상기 급기덕트 및 상기 배기덕트를 개폐시키는 한 쌍의 댐퍼; 실외의 열기를 감지하도록 상기 덕트의 외부에 구비되는 적어도 하나의 열감지센서; 및 상기 열감지센서로부터 신호를 제공받아 기설정된 정보와 비교하여 상기 댐퍼들의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 열감지센서에서 제공받은 정보가 기설정된 온도를 초과했을 경우 상기 댐퍼를 폐쇄하고 기설정된 온도를 미달하였을 경우 상기 댐퍼를 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 폐열회수 환기장치를 제공한다.

상기 댐퍼는 상기 급기덕트에서 급기흡입구와 상기 배기덕트에서 배기배출구에 각각 구비되는 것이 바람직하며, 상기 댐퍼는 상기 제어부와 전기적으로 연결되는 모터와, 상기 모터의 축과 고정되는 힌지축과, 상기 모터의 정역회전에 따라 상기 힌지축을 중심으로 회동하도록 상기 힌지축과 고정되는 차단판으로 이루어진다.

상기 제어부는 상기 급기팬 및 배기팬의 모터들와 전기적으로 연결되며, 상기 댐퍼들이 개방되었을 경우 상기 제어부는 기설정된 시간에 따라 상기 급기팬보 다 상기 배기팬의 회전 속도를 일정시간 동안 주기적으로 증가시켜 상기 덕트 내부가 실외에 비해 양압(陽壓)을 유지하도록 상기 급기팬의 모터와 상기 배기팬의 모터를 제어한다. 그리고 제어부는 상기 덕트의 외부에 구비되는 화재경보용 램프 또는 스피커와 전기적으로 연결된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치에 관한 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치의 개략적인 구성을 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치의 개략적인 구성을 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치에서 댐퍼부의 개방동작을 개략적으로 도시한 동작상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치에서 댐퍼부의 폐쇄동작을 개략적으로 도시한 동작상태도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 급기팬(115)에 의해 실외공기를 실내로 유입하는 급기덕트(110) 및 급기덕트(110)와 교차되어 실내공기를 실외로 유출하는 배기덕트(120)로 분할되는 덕트(101)와, 급기덕트(110)와 배기덕트(120)가 교차하는 지점에 구비되되 급기덕트(110)와 연통되는 다수의 급기통로(137)와 배기덕트(120)와 연통되는 다수의 배기통로(139)가 서로 인접하게 구획되며 급기통로(137) 및 배기통로(139)에 내재하는 공기를 서로 열교환시키는 열교환기(130)를 포함하는 폐열회수 환기장치로서, 한 쌍의 댐퍼(150,151), 열감지센서(140), 및 제어부(160)를 포함한다.

먼저, 덕트(101)는 급기팬(115)의 가동으로 실외공기가 실내로 유입되도록 하는 급기덕트(110)와, 상기 급기덕트(110)와 교차되며 배기팬(125)의 가동으로 실내공기가 실외로 유출되도록 하는 배기덕트(120)로 분할된다.

이러한 덕트(101)는 박스형태로서 상기 급기덕트(110)와 배기덕트(120)는 소정 위치에서 서로 교차하게 된다.

그리고 급기덕트(110)와 배기덕트(120)는 덕트(101)의 내부를 상하로 구획하는 격벽(103)으로 인해 서로 간섭을 받지 않는다.

상기 격벽(103)은 덕트(101)를 급기덕트(110)와 배기덕트(120)로 구획하도록 상기 덕트(101) 내부에 사방으로 구비된다.

그리고 급기덕트(110)의 일단에는 실외와 연통되는 급기흡입구(111)가 형성되고, 그에 대향하는 타단에는 실내와 연통되는 급기배출구(113)가 형성되며, 상기 배기덕트(120)의 일단에는 실내와 연통되는 배기흡입구(121)가 형성되고, 그에 대향하는 타단에 실외와 연통되는 배기 배출구(123)가 형성된다.

상기 급기덕트(110)의 급기흡입구(111) 측에 실외공기를 강제 흡입하는 급기팬(115)이 구비되고, 배기덕트(120)의 배기배출구(123) 측에 실내공기를 강제 배출하는 배기팬(125)이 구비된다.

한편, 열교환기(130)는 상기 급기덕트(110)와 상기 배기덕트(120)가 교차하는 지점에 구비되고, 상기 급기덕트(110)와 연통되는 다수의 급기통로(137)와 상기 배기덕트(120)와 연통되는 다수의 배기통로(139)가 서로 인접하게 구획되며, 상기 급기통로(137) 및 상기 배기통로(139)에 내재한 공기를 서로 열교환시킨다.

실시예에서, 열교환기(130)는 급기덕트(110)와 배기덕트(120)가 교차하는 지 점에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기를 열교환시킨다.

이 열교환기(130)의 내부에 급기덕트(110)와 연통되는 다수의 급기통로(137)와 이 급기통로(137)와 이웃하며 배기덕트(120)와 연통되는 다수의 배기통로(139)가 구비된다.

도면에 별도로 도시되지는 않았으나, 급기통로(137)와 배기통로(139)의 경계부분에는 열전도 효율이 뛰어난 열교환판이 구비된다. 이 때, 실선으로 도시된 부분이 급기통로(137)이며 점선으로 도시된 부분이 배기통로(139)이다.

한편, 댐퍼(150,151)는 급기덕트(110) 및 배기덕트(120) 상의 공기 흐름을 소통시키거나 차단하도록 급기덕트(110) 및 배기덕트(120)를 개폐시킨다.

실시예에서, 댐퍼(150,151)는 급기덕트(110)에서 급기흡입구(111)에 구비되는 제1 댐퍼(150)와, 상기 배기덕트(120)에서 배기배출구(123)에 구비되는 제2 댐퍼(151)로 이루어진다.

이 제1 댐퍼(150)와 제2 댐퍼(151)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 하기된 제어부(160)와 전기적으로 연결되는 모터(150a,151a)와, 모터(150a,151a)의 축과 고정되는 힌지축(150b,151b)과, 모터(150a,151a)의 정역회전에 따라 힌지축(150b,151b)을 중심으로 회동하도록 상기 힌지축(150b,151b)과 고정되는 차단판(150c,151c)으로 이루어진다.

하지만, 필요에 따라 제1 댐퍼(150)와 제2 댐퍼(151)는 다른 형태로써 상기 급기흡입구(111)와 배기배출구(123)를 걔폐하도록 설계되어도 무방하다.

상기 센서(140)는 열감지센서(140)로써, 실외의 열기를 감지하도록 덕트 (101)의 외부에 적어도 하나가 구비된다.

상기 제어부(160)는 열감지센서(140)로부터 신호를 제공받아 기설정된 정보와 비교하여 상기 제1 및 제2 댐퍼(150,151)의 개폐를 제어한다.

도 3에서, 제어부(160)는 제1 댐퍼(150)의 모터(150a), 제2 댐퍼(151)의 모터(151a), 급기팬(115)의 모터(115a), 배기팬(125)의 모터(125a), 및 열감지센서(140)와 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.

그리고 제어부(160)는 상기 덕트(101)의 외부에 구비되는 화재경보용 램프(170)와 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다. 필요에 따라서, 램프(170)는 화재경보용 스피커로 교체되어도 무방하다.

상기한 구성으로 이루어진 폐열회수 환기장치에서 제어부(160)의 제어에 의한 댐퍼(150,151)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제어부(160)는 열감지센서(140)에서 제공받은 정보가 기설정된 온도를 초과했을 경우 도 4에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 댐퍼(150,151)의 모터(150a,151a)를 가동시켜 제1 및 제2 댐퍼(150,151)를 각각 폐쇄한다.

이 때, 급기흡입구(111)와 배기배출구(123)는 각각 차단판(150c,151c)에 의해 폐쇄된 상태이며, 제어부(160)는 상기 램프(170)에 신호를 인가하여 램프(170)가 온상태를 유지하도록 한다.

제어부(160)는 열감지센서(140)에서 제공받은 정보가 기설정된 온도를 미달하였을 경우에 도 5에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 댐퍼(150,151)의 모터(150a,151a)를 가동시켜 제1 및 제2 댐퍼(150,151)를 각각 개방하도록 제어한다.

이 때, 급기흡입구(111)와 배기배출구(123)는 각각 차단판(150c,151c)에 의해 개방된 상태이며, 제어부(160)는 램프(170)에 신호를 인가하지 않으므로써, 램프(170)의 상태는 오프상태를 유지한다.

이와 같이, 열감지센서(140)에서 제어부(160)로 제공되는 온도의 정보가 제어부(160)에 기설정된 온도 이상일 때 댐퍼(150,151)들을 차단하므로써, 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치가 가동 중에 외부에서 화재가 발생하게 되더라도, 불똥이 급기흡입구(111)를 통해 실외에서 실내로 진입하지 못하므로써, 예상치못한 화재로부터 안전하게 보호받을 수 있다.

아울러, 제어부(160)는 급기팬(115) 및 배기팬(125)의 모터(115a,125a)들과 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 댐퍼(150,151)가 개방되었을 경우 제어부(160)는 기설정된 시간에 따라 급기팬(115)보다 배기팬(125)의 회전속도를 일정시간 동안 주기적으로 증가시켜 주기적으로 덕트(101)의 내부가 실외에 비해 양압을 유지하도록 급기팬(115)의 모터(115a)와 배기팬(125)의 모터(125a)를 제어한다.

이와 같이, 급기팬(115)보다 배기팬(125)의 회전속도를 일정시간 동안 주기적으로 증가시켜 주기적으로 덕트(101)의 내부가 실외에 비해 양압을 유지하게 되면, 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치가 가동 중에 외부에서 세균들이 급기흡입구(111)를 통해 실외에서 실내로 진입하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 폐열회수 환기장치로서, 가동 중에 외부에서 화재가 발생하게 되더라도, 불똥이 급기흡입구를 통해 실외에서 실내로 진입하지 못하도록 댐퍼가 차단하므로써, 전혀 예상치못한 화재가 실내에 발생하는 것을 방지하는 우수한 효과가 있다.

아울러, 본 발명에 따른 폐열회수 환기장치는 급기팬보다 배기팬의 회전속도를 일정시간 동안 주기적으로 증가시키므로써, 덕트의 내부가 실외에 비해 양압을 유지하기 때문에 가동 중에 외부에서 급기흡입구를 통해 실외에서 실내로 진입하는 각종 세균들을 용이하게 차단할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (5)

1. 급기팬에 의해 실외공기를 실내로 유입하는 급기덕트 및 상기 급기덕트와 교차되어 실내공기를 실외로 유출하는 배기덕트로 분할되는 덕트와, 상기 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 구비되되 상기 급기덕트와 연통되는 다수의 급기통로와 상기 배기덕트와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 인접하게 구획되며 상기 급기통로 및 배기통로에 내재하는 공기를 서로 열교환시키는 열교환기를 포함하는 폐열회수 환기장치로서,

   상기 급기덕트 및 상기 배기덕트 상의 공기 흐름을 소통시키거나 차단하도록 상기 급기덕트 및 상기 배기덕트를 개폐시키는 한 쌍의 댐퍼;

   실외의 열기를 감지하도록 상기 덕트의 외부에 구비되는 적어도 하나의 열감지센서; 및

   상기 열감지센서로부터 신호를 제공받아 기설정된 정보와 비교하여 상기 댐퍼들의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하며,

   상기 제어부는 상기 열감지센서에서 제공받은 정보가 기설정된 온도를 초과했을 경우 상기 댐퍼를 폐쇄하고 기설정된 온도를 미달하였을 경우 상기 댐퍼를 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 폐열회수 환기장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 댐퍼는 상기 급기덕트에서 급기흡입구와 상기 배기덕트에서 배기배출구 에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 폐열회수 환기장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 댐퍼는 상기 제어부와 전기적으로 연결되는 모터와, 상기 모터의 축과 고정되는 힌지축과, 상기 모터의 정역회전에 따라 상기 힌지축을 중심으로 회동하도록 상기 힌지축과 고정되는 차단판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐열회수 환기장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 급기팬 및 배기팬의 모터들와 전기적으로 연결되며, 상기 댐퍼들이 개방되었을 경우 상기 제어부는 기설정된 시간에 따라 상기 급기팬보다 상기 배기팬의 회전 속도를 일정시간 동안 주기적으로 증가시켜 상기 덕트 내부가 실외에 비해 양압을 유지하도록 상기 급기팬의 모터와 상기 배기팬의 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 폐열회수 환기장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 덕트의 외부에 구비되는 화재경보용 램프 또는 스피커와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 폐열회수 환기장치.

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