KR20090111509A - 열교환식 환기장치 - Google Patents

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KR20090111509A
KR20090111509A KR1020080037156A KR20080037156A KR20090111509A KR 20090111509 A KR20090111509 A KR 20090111509A KR 1020080037156 A KR1020080037156 A KR 1020080037156A KR 20080037156 A KR20080037156 A KR 20080037156A KR 20090111509 A KR20090111509 A KR 20090111509A
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롯데알미늄 주식회사
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Abstract

본 발명은 벽면에 설치되는 환기장치에 있어서, 실내공기 유입구(11)와 실외공기 유입구(12)가 서로 마주보는 면에 있고, 상기 실내공기 유입구(11)의 외측에 실외공기 배출구(13)가 있으며, 상기 실외공기 배출구(13)의 반대측에 실내공기 배출구(14)가 있는 본체(10)와; 상기 본체(10)의 내부에 설치되고, 실내공기 유입구(11) 및 실내공기 배출구(14)를 연결하는 실내공기 유로(21)와, 실외공기 유입구(12) 및 실외공기 배출구(13)를 연결하는 실외공기 유로(21)가 번갈아가며 적층되어 있는 열교환기(20)와; 상기 본체(10)의 실내공기 유입구(11)의 내측에 위치하는 실내공기 이송팬(31)과; 상기 본체(10)의 실외공기 유입구(12)의 내측에 위치하는 실외공기 이송팬(32);으로 구성된 것을 특징으로 하는 열교환식 환기장치에 관한 것으로, 본 발명의 환기장치는 벽면이나 창문 등에 설치사용이 가능하고, 본체 내부에 설치된 열교환기에 의해 환기시 열교환기 내에서 실내공기와 실외공기간의 열교환이 이루어지도록 하여 냉방 혹은 난방된 실내의 온도변화를 최소화함으로써 이에 사용되는 냉·난방에너지의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.
열교환식, 환기장치, 이송팬, 유입구, 배출구, 유로

Description

열교환식 환기장치{Heat exchanging ventilation device}
본 발명은 열교환식 환기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내공기와 실외공기간에 열교환을 통해 실내로 유입되는 실외의 온도로 인한 실내의 온도변화를 줄여 냉·난방 에너지를 감소시킬 수 있는 열교환식 환기장치에 관한 것이다.
일반적으로 환풍기는 건물 내부의 오염된 공기를 흡입하여 건물 외부로 배출하는 장치로서, 오염된 실내 공기를 건물 외부로 강제이송하여 배출함으로써 실내 공기를 정화하도록 한다.
도 5는 종래 환풍기를 나타낸 사시도이다.
이에 도시된 바와 같이, 종래의 환풍기는 벽면이나 창문 등에 결합되고, 외부와 통하게 설치되는 케이스(100)와; 상기 케이스(100) 내부에 장착되어 실내공기를 실외로 강제이송시키는 회전 팬(200)으로 구성된다.
이와 같은 환풍기는 실내공기의 외부배출에 따른 외부공기의 유입을 전제로 한 것으로, 통상적인 경우 문틈이나 창호 등의 틈새를 통하여 외부공기가 유입되므로 환풍기가 작동되는 상태에서 실내공기 밀도를 어느 정도 유지할 수 있으나, 밀폐된 공간이나 외부공기의 유입이 차단되는 건물의 경우 환풍기 단독 사용은 실내 공기밀도의 약화를 가져와 매우 위험한 상황을 초래하게 된다.
따라서, 바람직한 환풍기 구조는 내부의 오염된 공기의 배출과 외부의 신선한 공기의 유입이 동시에 이루어지는 구조라 할 수 있는데, 이와 같은 구조는 실외공기의 유입 및 오염된 실내공기의 배출이 동시에 이루어지기 때문에 겨울철이나 여름철처럼 실내 및 실외공기의 온도차가 심한 경우, 실외의 찬 공기 혹은 더운 공기가 실내로 그대로 유입되어 냉·난방을 통해 적정온도를 유지하고 있던 실내공기가 환풍장치에 의해 유입된 실외공기에 의해 다시 데워지거나 차가워져 열손실이 발생하게 되고, 이로 인한 에너지의 낭비가 발생하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실내의 열손실을 줄일 수 있고, 환풍기를 대체하여 사용가능한 열교환식 환기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전력소모를 감소하고, 구조가 단순화된 열교환식 환기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공기의 유입 및 배출과정에서 상호간섭에 의한 공기흐름의 왜곡현상이 없는 열교환식 환기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 실내 혹은 실외로 유입된 공기가 다시 환기장치로 유입되지 않고 원활하게 환기가 이루어지도록 하는 열교환식 환기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
벽면에 설치되는 환기장치에 있어서,
실내공기 유입구(11)와 실외공기 유입구(12)가 서로 마주보는 면에 있고, 상기 실내공기 유입구(11)의 외측에 실외공기 배출구(13)가 있으며, 상기 실외공기 배출구(13)의 반대측에 실내공기 배출구(14)가 있는 본체(10)와;
상기 본체(10)의 내부에 설치되고, 실내공기 유입구(11) 및 실내공기 배출구(14)를 연결하는 실내공기 유로(21)와, 실외공기 유입구(12) 및 실외공기 배출 구(13)를 연결하는 실외공기 유로(21)가 번갈아가며 적층되어 있는 열교환기(20)와;
상기 본체(10)의 실내공기 유입구(11)의 내측에 위치하는 실내공기 이송팬(31)과;
상기 본체(10)의 실외공기 유입구(12)의 내측에 위치하는 실외공기 이송팬(32);으로 구성된 것을 특징으로 하는 열교환식 환기장치를 제공함으로써 달성된다.
또한, 본 발명은 상기 실내공기 이송팬(31)과, 실외공기 이송팬(32)은 상기 열교환기(20)를 관통하는 동일 회전축(40)에 결합되고, 상기 회전축(40)을 구동시키는 구동모터(41)가 구비된 것 특징으로 하는 열교환식 환기장치를 제공함으로써 달성된다.
또한, 본 발명은 상기 본체(10)의 내측으로 실내공기 유입구(11)와 실외공기 배출구(13) 및, 실외공기 유입구(12)와 실내공기 배출구(14)의 사이를 차단하는 격벽(15)이 형성된 것을 특징으로 하는 열교환식 환기장치를 제공함으로써 달성된다.
또한, 본 발명은 상기 실내공기 유입구(11)와, 실외공기 유입구(12)는 본체(10)의 외측방으로 직경이 커지면서 경사지게 형성된 가이드(50)가 구비된 것을 특징으로 하는 열교환식 환기장치를 제공함으로써 달성된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 열교환식 환기장치는 벽면이나 창문 등에 설치 사용이 가능하고, 본체 내부에 설치된 열교환기에 의해 환기시 열교환기 내에서 실내공기와 실외공기간의 열교환이 이루어지도록 하여 냉방 혹은 난방된 실내의 온도변화를 최소화함으로써 이에 사용되는 냉·난방에너지의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 동일 회전축에 실내공기 이송팬과 실외공기 이송팬이 결합되도록 하여 환기장치의 구조를 보다 단순화시킬 수 있고, 동일 회전축에 하나의 구동모터를 구비하여 각 이송팬을 작동시키는 것이 가능하기 때문에 환기장치를 작동시키는데 필요한 전력소모를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 실내공기 유입구 및 실외공기 유입구의 내측에 상기 실내공기 유입구와 실외공기 배출구 사이 및, 실외공기 유입구와 실내공기 배출구 사이에 격벽을 형성함으로써 서로 인접하고 있는 유입구 및 배출구가 분리되기 때문에 환기장치 작동시 각 유입구 및 배출구 사이에 발생할 수 있는 실내공기 및 실외공기의 상호간섭으로 인한 공기흐름의 왜곡현상이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 공기흐름의 왜곡현상없이 원활하게 환기시키는 것이 가능해지는 효과가 있다.
아울러, 본 발명의 열교환식 환기장치는 각 유입구의 외측방으로 점점 직경이 커지면서 경사지게 형성된 가이드가 구비되어 있어 실내공기 배출구 혹은 실외공기 배출구를 통해 배출된 실내 혹은 실외공기가 다시 실외공기 유입구 혹은 실내공기 유입구내에서 작동하는 이송팬에 의해 환기장치로 유입되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 도시된 실시예에 따라 구체적으로 설명하기는 하나, 본 발명이 도면에 도시한 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환식 환기장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 실내공기 유입구(11)와 실외공기 유입구(12)가 서로 마주보는 면에 있고, 상기 실내공기 유입구(11)의 외측에 실외공기 배출구(13)가 있으며, 상기 실외공기 배출구(13)의 반대측에 실내공기 배출구(14)가 있는 본체(10)와; 상기 본체(10)의 내부에 설치되고, 실내공기 유입구(11) 및 실내공기 배출구(14)를 연결하는 실내공기 유로(21)와, 실외공기 유입구(12) 및 실외공기 배출구(13)를 연결하는 실외공기 유로(22)가 번갈아가며 적층되어 있는 열교환기(20)와; 상기 본체(10)의 실내공기 유입구(11)의 내측에 위치하는 실내공기 이송팬(31)과; 상기 본체(10)의 실외공기 유입구(12)의 내측에 위치하는 실외공기 이송팬(32);으로 구성된다.
먼저, 상기 본체(10)는 벽면이나 창문 등에 설치되는 것으로, 서로 마주보는 면의 중앙부에 실내공기 유입구(11)와 실외공기 유입구(12)가 형성되고, 상기 각각의 유입구(11,12)의 외측에는 실내공기 배출구(14)와 실외공기 배출구(13)가 형성되는데, 여기서 실내공기 유입구(11)의 동일면에는 실외공기 배출구(13)가 형성되고, 실외공기 유입구(12)의 동일면에는 실내공기 배출구(14)가 형성된다.
상기 실내공기 유입구(11)는 각각 실내의 오염된 공기를 환기장치 내로 유입 시키기 위한 것이고, 실외공기 유입구(12)는 실외의 신선한 공기를 환기장치 내로 유입시기 위한 것으로, 각각의 유입구(11,12) 내측에는 추후 설명하는 실내공기 이송팬(31) 및 실외공기 이송팬(32)이 각각 구비되어 이송팬(31,32)에 의해 각 유입구(11,12)로 실내 및 실외공기가 유입된다.
상기 실내공기 배출구(14)는 마주보는 면에 위치한 실내공기 유입구(11)로 유입된 오염된 실내공기를 실외로 배출시키기 위한 것이고, 실외공기 배출구(13)는 마주보는 면에 위치한 실외공기 유입구(12)로 유입된 신선한 실외공기를 실내로 배출시키기 위한 것이다.
상기 열교환기(20)는 상기 본체(10)의 내부에 설치되는 것으로, 그 내부에는 실내공기 유입구(11)및 실내공기 배출구(14)를 연결하는 실내공기 유로(21)와, 실외공기 유입구(12) 및 실외공기 유입구(12)를 연결하는 실외공기 유로(22)가 서로 번갈아가며 적층되어 있다.
이러한 열교환기(20)는 그 형태가 사각형, 팔각형, 육각형 등 다양한 형태의 것이 사용가능한데, 본 발명에서는 도면에 도시된 바와 같이, 팔각형 형태의 열교환기(20)를 예로 들어 설명한다. 이러한 팔각형 형태의 열교환기(20)는 그 상단면과 하단면이 본체(10) 내부의 상단과 하단과 맞닿게 설치되고, 열교환기(20)의 양측면은 본체(10)의 실내공기 유입구(11) 및 실외공기 유입구(12)와 동일선상에 위치되도록 하며, 상기 양측면의 상단과 하단에 위치된 빗면은 각각의 유로(21,22)를 통해 이송된 공기가 본체(10)의 실외공기 배출구(13) 및 실내공기 배출구(14)로 배출될 수 있도록 한다.
여기서 상기 실외공기 유로(22)와 실내공기 유로(21)는 열교환기(20) 내부에서 실내공기와 실외공기가 교차되어 서로 간의 열교환을 통해 실내 및 실외공기의 온도차를 감소시켜주기 위한 것으로, 다양한 형태의 유로(21,22)가 사용될 수 있지만, 가장 짧은 경로의 유로(21,22)를 형성하기 위하여 Y자 형태의 유로(21,22)를 사용하는 것이 좋다.
이러한 실내공기 유로(21) 및 실외공기 유로(22)는 본체(10)에 형성된 각각의 유입구(11,12)에서 연결되어 반대편에 형성된 각각의 배출구(13,14)와 연결되도록 설치되어 상기 유로(21,22)를 따라 공기가 이동되도록 하는데, 상기 각각의 유로(21,22)는 서로 번갈아가며 적층됨으로써 실내에서 유입되는 실내공기 유로(21)내의 공기와 실외에서 유입되는 실외공기 유로(22)내의 공기가 서로 적층되는 면을 통과하면서 열교환되도록 하여 실내와 실외의 온도차를 감소시킨다.
즉, 겨울철을 예로 들면, 상기 실내공기 유로(21)를 통과하는 실내의 더운공기가 실외공기 유로(22)를 통과하는 실외의 찬공기를 가열시켜 실외의 찬공기가 데워진 상태로 실내로 유입되도록 하여 실내의 열손실없이 외부의 신선한 공기가 실내로 유입되도록 하는 것이다. 이를 통해 실내로 유입된 실외공기로 인한 실내의 열손실이 발생하는 것을 방지할 수 있게 되고, 이로 인하여 에너지의 낭비를 예방할 수 있게 된다.
또한, 상기 각 유로(21,22)는 다수의 칸으로 나뉘어지도록 형성되어 각 유로(21,22)로 유입된 공기가 접촉하는 유로(21,22) 내의 표면적이 커지게 하여 실내공기 유로(21) 및 실외공기 유로(22)내 공기의 열전달이 빨라져 보다 짧은 시간내 에 열교환이 이루어지도록 한다.
아울러, 번갈아가며 적층되는 실내공기 유로(21)과 실외공기 유로(22) 사이에는 서로 독립적으로 실내공기 및 실외공기를 이송할 수 있도록 이들을 분리하는 판이 구비되는데, 하나 혹은 둘 이상의 판을 실내공기 유로(21) 및 실외공기 유로(22) 사이에 구비하여 분리하나, 바람직하게는 하나의 판만으로 유로(21,22)가 분리되도록 하는 것이 그 내부에 이송되는 실내공기 및 실외공기간의 열전달이 빨리 이루어질 수 있어 좋다.
상기 실내공기 이송팬(31) 및 실외공기 이송팬(32)은 각각 실내공기 유입구(11) 및 실외공기 유입구(12)의 내측에 구비되어 상기 실내공기 이송팬(31)은 실내의 공기가 환기장치내로 유입되도록 하고, 상기 실외공기 이송팬(32)은 실외의 공기가 환기장치내로 유입되도록 하기 위한 것으로, 하나 혹은 두개의 구동모터(41)에 의해 작동이 되어 각 이송팬(31,32)의 회전에 의해 공기가 강제로 이송되도록 한다.
이때, 상기 실내공기 이송팬(31) 및 실외공기 이송팬(32)은 상기 열교환기(20)를 관통하는 동일 회전축(40)에 결합되고, 상기 회전축(40)을 구동시키는 구동모터(41)가 구비되는 것이 바람직한데, 이와 같이 두 이송팬(31,32)이 동일회전축(40)에 결합함으로 인하여 하나의 구동모터(41)만이 구비되어도 작동을 시키는데 무리가 없으며, 하나의 구동모터(41)를 사용하기 때문에 전력소모를 감소시킬 수 있고, 구조가 보다 단순화될 수 있다.
여기서 각 이송팬(31,32)은 동일 회전축(40)에 날개의 방향이 서로 반대로 결합되도록 하여 한방향으로 축을 회전시켜도 각각 실내공기 및 실외공기를 유입시킬 수 있도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 열교환식 환기장치는 벽면이나 창문 등에 설치사용이 가능하고, 본체(10) 내부에 설치된 열교환기(20)에 의해 환기시 열교환기(20) 내에서 실내공기와 실외공기간의 열교환이 이루어지도록 하여 냉방 혹은 난방된 실내의 온도변화를 최소화함으로써 이에 사용되는 냉·난방에너지의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 동일 회전축에 실내공기 이송팬(31)과 실외공기 이송팬(32)이 결합되도록 하여 환기장치의 구조를 보다 단순화시킬 수 있고, 동일 회전축(40)에 하나의 구동모터(41)를 구비하여 각 이송팬(31,32)을 작동시키는 것이 가능하기 때문에 환기장치를 작동시키는데 필요한 전력소모를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 열교환식 환기장치는 본체(10)의 내측에 실내공기 유입구(11)와 실외공기 배출구(13) 및, 실외공기 유입구(12)와 실내공기 배출구(14)의 사이를 차단하는 격벽(15)이 형성된다.
이와 같이 형성된 격벽(15)은 환기장치의 작동시, 실내공기 유입구(11)와 실외공기 배출구(13) 또는 실외공기 유입구(12)와 실내공기 배출구(14) 사이에서 실내공기 및 실외공기의 상호간섭에 의하여 공기흐름의 왜곡현상이 발생하는 것을 방지하기 위하여 형성된 것으로, 격벽(15)에 의해 서로 인접한 유입구(11,12) 및 배출구(13,14)가 분리되도록 하기 때문에 공기흐름의 왜곡현상없이 원활하게 환기시키는 것이 가능해진다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환식 환기장치를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 열교환식 환기장치는 상기 실내공기 유입구(11)와, 실외공기 유입구(12)는 본체(10)의 외측방으로 직경이 커지면서 경사지게 형성된 가이드(50)가 구비된다.
상기와 같이 환기장치의 각 유입구(11,12)에 본체(10)의 외측방으로 점점 직경이 커지면서 경사지게 형성된 가이드(50)는 실내공기 배출구(14) 혹은 실외공기 배출구(13)를 통해 배출된 실내 혹은 실외공기가 다시 실외공기 유입구(12) 혹은 실내공기 유입구(11)내에서 작동하는 각 이송팬(31,32)에 의해 환기장치로 재유입되는 것을 방지하여 실내의 환기가 원활히 이루어지도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환식 환기장치를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환식 환기장치를 나타낸 사시도.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 종래 환풍기를 나타낸 사시도.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
10: 본체
11: 실내공기 유입구
12: 실외공기 유입구
13: 실외공기 배출구
14: 실내공기 배출구
15: 격벽
20: 열교환기
21: 실내공기 유로
22: 실외공기 유로
31: 실내공기 이송팬
32: 실외공기 이송팬
40: 회전축
41: 구동모터
50: 가이드

Claims (4)

  1. 벽면에 설치되는 환기장치에 있어서,
    실내공기 유입구(11)와 실외공기 유입구(12)가 서로 마주보는 면에 있고, 상기 실내공기 유입구(11)의 외측에 실외공기 배출구(13)가 있으며, 상기 실외공기 배출구(13)의 반대측에 실내공기 배출구(14)가 있는 본체(10)와;
    상기 본체(10)의 내부에 설치되고, 실내공기 유입구(11) 및 실내공기 배출구(14)를 연결하는 실내공기 유로(21)와, 실외공기 유입구(12) 및 실외공기 배출구(13)를 연결하는 실외공기유로가 번갈아가며 적층되어 있는 열교환기(20)와;
    상기 본체(10)의 실내공기 유입구(11)의 내측에 위치하는 실내공기 이송팬(31)과;
    상기 본체(10)의 실외공기 유입구(12)의 내측에 위치하는 실외공기 이송팬(32);으로 구성된 것을 특징으로 하는 열교환식 환기장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 실내공기 이송팬(31)과, 실외공기 이송팬(32)은 상기 열교환기(20)를 관통하는 동일 회전축(40)에 결합되고, 상기 회전축(40)을 구동시키는 구동모터(41)가 구비된 것 특징으로 하는 열교환식 환기장치.
  3. 청구항 1 또는 2항에 있어서, 상기 본체(10)는 내측으로 실내공기 유입구(11)와 실외공기 배출구(13) 및, 실외공기 유입구(12)와 실내공기 배출구(14)의 사이를 차단하는 격벽(15)이 형성된 것을 특징으로 하는 열교환식 환기장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 실내공기 유입구(11)와, 실외공기 유입구(12)는 본체(10)의 외측방으로 직경이 커지면서 경사지게 형성된 가이드(50)가 구비된 것을 특징으로 하는 열교환식 환기장치.
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