KR20090112230A - 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치에 관한 것으로서, 특히 창틀의 상부 또는 하부에 환기장치가 내설되는 환기케이스를 일체로 형성하고, 상기 환기케이스의 전면과 배면에 서로 대각선 방향에 위치하도록 내기입구 및 내기출구와 외기입구 및 외기출구를 각각 형성하며, 상기 환기케이스의 내부에 내벽을 설치하여 환기케이스의 내부가 내기입구와 연통되는 내기유동실과 외기입구 및 외기출구와 연통되는 외기유동실로 구획되도록 하고, 상기 내기유동실 내에 제 1 팬을 설치하면서 외기유동실을 경유하여 내벽과 내기출구를 연결하는 내기유동관을 구비하여 제 1 팬의 작동에 의해 실내 공기가 내기유동관을 유동하여 내기출구로 배출되도록 하며, 상기 외기유동실에 제 2 팬을 설치하면서 제 2 팬과 외기출구 사이에 내기유동관으로부터 열에너지를 흡수하여 외기유동실을 통과하는 외기에 방열하는 방열부재를 설치하여 구성하므로서, 환기장치가 창틀에 일체로 설치됨에 따라 별도의 환기장치를 실내에 설치하지 않아도 되므로 제품의 설치가 간편하고, 환기시 실내 공기가 갖고 있는 열에너지를 실내로 유입되는 외기가 열교환하여 실내로 공급되므로 실내의 온도변화가 크게 발생하지 않도록 한 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치에 관한 것이다.

창틀, 열교환, 환기장치, 방열부재, 팬, 숯바닥층, 태양광 발전판

Description

창틀에 설치되는 열교환식 환기장치{Ventilation device}

본 발명은 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 창틀의 상부 또는 하부에 환기케이스를 일체로 형성하고, 상기 환기케이스 내부에 내기(실내공기)를 외부로 배출시키는 내부공기 배출수단, 외기(실외공기)를 실내로 유입시키는 외부공기 유입수단 및 외부로 배출되는 내기로부터 열에너지를 빼앗아 외기와 열교환시키는 방열수단을 형성한 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로 환기장치라 함은 실내의 공기를 실외로 배출하고, 실외의 공기를 실내로 유입시켜 실내 공기가 환기되도록 하는 장치를 말한다.

종래의 환기장치는 대부분이 실내의 별도 장소에 설치되고, 환기를 위한 덕트를 실내와 실외에 연결설치하여 구성하는 것이다.

그러나, 종래의 환기장치는 실내에 별도 설치되도록 구성된 것이기 때문에 설치시 일정한 공간을 차지하게되는 문제점이 있었고, 또한 덕트의 설치를 위하여 실내의 벽에 구멍을 뚫어야만 하는 등 작업이 용이하지 못한 문제점이 발생하고 있 었으며,

실내에 덕트가 배선되므로 실내 미관이 미려해지지 못하는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 환기장치가 창틀에 일체로 설치됨에 따라 별도의 환기장치를 실내에 설치하지 않아도 되므로 제품의 설치가 간편하고, 환기시 실내 공기가 갖고 있는 열에너지를 실내로 유입되는 외기가 열교환하여 실내로 공급되므로 실내의 온도변화가 크게 발생하지 않도록 한 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

창틀의 상부 또는 하부에 환기장치가 내설되는 환기케이스를 일체로 형성하고, 상기 환기케이스의 전면과 배면에 서로 대각선 방향에 위치하도록 내기입구 및 내기출구와 외기입구 및 외기출구를 각각 형성하며, 상기 환기케이스의 내부에 내벽을 설치하여 환기케이스의 내부가 내기입구와 연통되는 내기유동실과 외기입구 및 외기출구와 연통되는 외기유동실로 구획되도록 하고, 상기 내기유동실 내에 제 1 팬을 설치하면서 외기유동실을 경유하여 내벽과 내기출구를 연결하는 내기유동관을 구비하여 제 1 팬의 작동에 의해 실내 공기가 내기유동관을 유동하여 내기출구로 배출되도록 하며, 상기 외기유동실에 제 2 팬을 설치하면서 제 2 팬과 외기출구 사이에 내기유동관으로부터 열에너지를 흡수하여 외기유동실을 통과하는 외기에 방열하는 방열부재를 설치하여 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 환기장치가 창틀의 상부 또는 하부에 일체로 형성됨에 따라 별도의 장소에 환기장치를 설치하지 않아도 됨은 물론 환기장치를 설치하기 위하여 덕트를 실내에 설치하지 않아도 되므로 제품의 설치작업이 매우 용이해지면서 덕트가 실내에 존재하지 않으므로 실내 미관이 미려해지는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 실내와 실외의 온도차이가 별도 발생하지 않는 봄, 가을 철에는 환기장치의 일측에 설치된 환풍실을 개방시켜 자연환기가 이루어지도록 하므로서 별도의 전력소모를 유발하지 않도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

그리고, 환기케이스 내부에 설치되는 방열부재를 방열케이스 및 방열판으로 모듈화된 방열부재를 이용하여 구현함에 따라 제품의 조립이 보다 용이해지도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 창틀의 환기케이스 외측에 태양광을 이용하여 발전하는 태양광 발전장치를 설치하여 신재생에너지를 활용할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 9 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1 은 일반 아파트 또는 사무실에 설치되는 창틀을 나타내는 것으로서, 상기 창틀(1)에는 개폐용 창이 설치된다.

본 발명에서는 상기 창틀(1)의 상부 또는 하부에 환기장치를 일체로 설치하는 것이며, 본 발명에서는 창틀(1)의 상부에 환기장치가 설치된 것을 일예로 도시하였다.

상기 창틀(1)의 상부에 환기장치의 설치를 위한 별도의 환기케이스(2)를 일체로 형성한다.

상기 환기케이스(2)의 전면과 배면에 서로 대각선 방향에 위치하도록 내기입구(3) 및 내기출구(4)와 외기입구(11) 및 외기출구(12)를 각각 형성하는데, 이를 좀더 상세히 설명하면, 도면과 같이 환기케이스(2)의 전면 우측에 내기입구(3)를 형성하고, 이와 대각선 방향에 위치하도록 환기케이스(2)의 배면 좌측에 내기출구(4)를 형성하며, 또한 환기케이스(2)의 배면 우측에 외기입구(11)를 형성하면서 이와 대각선 방향에 위치하도록 환게케이스(2)의 전면 좌측에 외기출구(12)를 형성한다.

상기 내기입구(3) 및 내기출구(4) 와 외기입구(11) 및 외기출구(12)에는 철망(16)을 형성하여 큰 곤충이나 이물질이 환기케이스(2) 내부로 유입되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 환기케이스(2)의 내부에 내벽(5)을 설치하여 환기케이스(2)의 내부가 내기입구(3)와 연통되는 내기유동실(6)과 외기입구(11) 및 외기출구(12)와 연통되는 외기유동실(13)로 구획되도록 하여 환기되는 내기와 외기가 서로 혼합되지 못하도록 한다.

한편, 상기 내기유동실(6) 내에 제 1 필터(7)와 제 1 팬(8)을 순차적으로 설 치하면서 외기유동실(13)을 경유하여 내벽(5)과 내기출구(4)를 연결하는 내기유동관(9)을 상기 내벽(5)에 설치하는데, 상기 내기출구(4)의 내측에 외기유동실(13)과 내기출구(4)를 구획하는 출구내벽(10)을 형성하고, 상기 출구내벽(10)과 내벽(5)을 내기유동관(9)으로 연결하여 제 1 팬(8)의 구동에 의해 실내의 공기가 내기입구(3)로 유입된 후 내기유동관(9)을 따라 유동하여 내기출구(4)를 통해 실외로 배출될 수 있도록 한다.

이때, 상기 내기유동관(9)은 지그재그 형태로 형성되어 내기유동관(9)을 통과하는 내기가 보다 많은 시간동안 후설하는 방열부재(20)와 열교환할 수 있도록 한다.

상기 외기유동실(13)에 제 2 필터(14)와 제 2 팬(15)을 순차적으로 설치하면서 제 2 팬(15)과 외기출구(12) 사이에 내기유동관(9)으로부터 열에너지를 흡수하여 외기유동실(13)을 통과하는 외기에 방열하는 방열부재(20)를 설치하는데, 상기 방열부재(20)는 다수의 방열판(21)을 내기유동관(9)에 접촉되도록 외기유동실(13) 내부에 세로방향으로 설치하여 구성한다.

상기 방열판(21)은 열전도율이 우수한 알루미늄과 같은 금속재로서 형성하는 것이 바람직하다.

상기 제 1 필터(7)와 제 2 필터(14)는 미세먼지를 필터링할 수 있는 통상적인 필터를 사용하면 된다.

도 6 내지 도 9 에는 방열부재(20)의 다른 실시예를 도시하였는데,

상기 방열부재(20)의 다른 실시예는 내기유동관(9)이 지그재그방향으로 관통하는 금속재 방열케이스(22)를 외기유동실(13)의 중간부에 수평하게 설치하고, 상기 방열케이스(22)의 상하부에 다수의 방열판(24)을 돌출 형성하여 구성하며, 상기 방열케이스(22)의 일측, 더욱 상세하게는 외기입구(11)로 부터 외기가 유입되는 방향의 방열케이스(22) 일측에 공기저항 감소를 위한 첨단부(22a)를 형성하여 구성한다.

상기 방열부재(20)의 다른 실시예는 모듈화하여 외기유동실(13) 내부에 간편하게 설치할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 방열케이스(22)에 설치된 내기유동관(9)을 내벽(5) 및 출구내벽(10)에 용접 또는 클램프기구를 이용하여 연결한다.

이에따라, 내기가 내기유동관(9)을 통과할때 내기가 갖고 있는 열에너지가 금속재인 방열케이스(22)와 방열판(24)을 통해 외기와 열교환하게 되므로 외기출구(12)를 통해 실내로 유입되는 외기는 내기유동관(9)을 통과하는 내기로 부터 열에너지를 빼앗은 상태이므로 실내온도와 비슷한 온도를 유지하게 되는 것이므로 환기시 실내의 온도가 급변하지 않게되는 것이다.

한편, 본 발명에서는 상기 환기케이스(2)의 바닥부에 숯가루를 압축한 숯바닥층(17)을 형성하는데, 상기 숯바닥층(17)은 내기유동관(9)을 통과하는 내기와 외기유동실(13)을 통과하는 외기의 열교환시 발생할 수 있는 응결수를 머금고 있다가 외기유동실(13)을 통과하는 외기를 통해 수분을 배출하게 되므로 습도조절기능을 갖게된다.

한편, 본 발명의 팬(8)(15)을 실내 공기 오염도에 따라 선택적으로 구동시키기 위한 제어수단으로서,

실내의 공기 오염도(CO2:이산화탄소, 냄새 등)를 측정하는 공기감지부(40)와;

상기 공기감지부(40)에서 감지된 실내 공기 오염도에 따라 상기 제 1 팬(8)과 제 2 팬(15)을 선택적으로 작동시키는 제어장치부(44);를 더 구성한다.

상기 공기감지부(40)는 이산화탄소 또는 냄새를 측정할 수 있는 공지의 센서기구로서, 실내의 천정에 설치되어 공기중의 이산화탄소 함유량 또는 냄새등을 감지하여 제어장치부(44)에 공급하고, 상기 제어장치부(44)는 공기감지부(40)에서 감지된 정보에 따라 이산화탄소 함유량 또는 냄새가 기준레벨 이상 감지될 경우 상기 제 1 및 제 2 팬(8)(15)을 구동시켜 환기가 이루어지도록 한다.

그리고, 상기 제 1 팬(8)의 출구측에 공기량을 감지하는 에어플로우센서(41)를 설치하고, 제어장치부(44)는 에어플로우센서(41)에서 감지된 공기량이 기준값 이하일때 필터교환을 위한 부저음을 출력하도록 구성하여 사용자가 환기케이스(2)에 내장된 제 1 필터(7)와 제 2 필터(14)의 교환시기를 확인하여 적절한 시기에 필터를 교체할 수 있도록 한다.

도면상에는 상기 에어플로우센서(41)를 제 1 팬(8)의 출구측, 더욱 상세하게는 내기유동관(9)의 입구에 설치한 것을 예로하였으나 에어플로우센서(41)를 제 2 팬(15)의 출구측에 설치하여도 무방하다.

또한, 본 발명에서는 상기 환기케이스(2)의 외측에 태양빛으로 발전하는 다수의 쏠라셀이 배열된 태양광 발전판(42)을 설치하고, 환기케이스(2)의 내부에는 태양광 발전판(42)에서 발전된 전기를 충전하여 제어장치부(44) 및 팬(8)(15)의 구동전원으로 공급하는 충전밧데리(43)를 더 설치하여 태양열을 이용하는 전기에너지를 이용하여 환기장치를 구동시킬 수 있도록 한다.

상기 태양광 발전판(42)에서 발전되는 전기는 제어장치부(44) 및 팬(8)(15)을 구동시키는 보조전원으로 활용토록 하는 것이 바람직하며, 제어장치부(44)는 미도시된 전원장치를 통해 공급되는 상용전원 또는 상기 충전밧데리(43)에 충전된 전원을 선택적으로 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서는 상기 환기케이스(2)의 일측에 환풍실(30)을 별도로 형성하고, 상기 환풍실(30)의 전면과 배면에 각각 환풍구(31)를 형성하며, 상기 환풍구(31)에 연결축(33)으로 연결되어 사용자의 조작에 따라 동시에 개폐 작동하는 개폐도어(32)를 설치하여 봄 또는 가을과 같이 실외와 실내의 온도차이가 크지않은 시기에는 상기 개폐도어(32)를 개방시켜 환풍구(31)를 통해 자연환기가 이루어지도록 한다.

상기 환풍구(31)에는 도면에는 미도시되었지만 철망 또는 그물망을 형성하여 곤충 또는 나뭇잎과 같은 이물질이 실내로 유입되는 것을 차단하는 것이 바람직하며, 환풍실(30)의 내부에는 미세먼지를 걸러주는 필터를 설치할 수 있다.

그리고, 도 10 은 본 발명의 환기장치를 창틀(1)의 양측면부에 설치한 실시 예를 도시한 것이며, 이때, 환풍구(31)가 환기케이스(2)의 상부에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

도 1 은 본 발명의 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치를 보인 사시도.

도 2 는 본 발명의 열교환식 환기장치를 보인 평단면도.

도 3 은 본 발명의 열교환식 환기장치를 보인 종단면도.

도 4 는 본 발명의 열교환식 환기장치를 보인 측단면도.

도 5 는 본 발명에 적용된 제어수단을 보인 블럭도.

도 6 은 본 발명에 적용된 방열부재의 다른 실시예를 보인 도면.

도 7 내지 도 9 는 방열부재의 다른 실시예가 적용된 열교환식 환기장치를 보인 도면.

도 10 은 본 발명의 환기장치가 창틀의 양측에 설치된 실시예를 보인 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 창틀, 2: 환기케이스,

3: 내기입구, 4: 내기출구,

5: 내벽, 6; 내기유동실,

9: 내기유동관, 11: 외기입구,

12; 외기출구, 13: 외기유동실,

20: 방열부재, 22: 방열케이스,

21,24: 방열판, 17: 숯바닥층,

30: 환풍실, 40: 공기감지부,

41: 에어플로우센서, 42: 태양광 발전판,

43: 충전밧데리, 44: 제어장치부,

Claims (12)

1. 창틀(1)의 상부 또는 양측면에 환기장치가 내설되는 환기케이스(2)를 일체로 형성하고, 상기 환기케이스(2)의 전면과 배면에 서로 대각선 방향에 위치하도록 내기입구(3) 및 내기출구(4)와 외기입구(11) 및 외기출구(12)를 각각 형성하며, 상기 환기케이스(2)의 내부에 내벽(5)을 설치하여 환기케이스(2)의 내부가 내기입구(3)와 연통되는 내기유동실(6)과 외기입구(11) 및 외기출구(12)와 연통되는 외기유동실(13)로 구획되도록 하고, 상기 내기유동실(6) 내에 제 1 팬(8)을 설치하면서 외기유동실(13)을 경유하여 내벽(5)과 내기출구(4)를 연결하는 내기유동관(9)을 구비하여 제 1 팬(8)의 작동에 의해 실내 공기가 내기유동관(9)을 유동하여 내기출구(4)로 배출되도록 하며, 상기 외기유동실(13)에 제 2 팬(15)을 설치하면서 제 2 팬(15)과 외기출구(12) 사이에 내기유동관(9)으로부터 열에너지를 흡수하여 외기유동실(13)을 통과하는 외기에 방열하는 방열부재(20)를 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 팬(8) 및 제 2 팬(15)의 입력측에 미세먼지를 걸러주는 제 1 및 제 2 필터(7)(14)를 장착한 것을 특징으로 하는 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 방열부재(20)는 다수의 방열판(21)을 내기유동관(9)에 접촉되도록 외기유동실(13) 내부에 세로방향으로 설치한 것을 특징으로 하는 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 방열부재(20)는 내기유동관(9)이 지그재그방향으로 관통하는 금속재 방열케이스(22)를 외기유동실(13)의 중간부에 수평하게 설치하고, 상기 방열케이스(22)의 상하부에 다수의 방열판(24)을 돌출 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 환기케이스(2)의 바닥부에 숯가루를 압축한 숯바닥층을 형성한 것을 특징으로 하는 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치.
6. 제 1 항에 있어서, 실내의 공기 오염도를 측정하는 공기감지부(40)와;

   상기 공기감지부(40)에서 감지된 실내 공기 오염도에 따라 상기 제 1 팬(8)과 제 2 팬(15)을 선택적으로 작동시키는 제어장치부(44);

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 팬(8)의 출구측에 공기량을 감지하는 에어플로우센서(41)를 설치하고, 제어장치부(44)는 에어플로우센서(41)에서 감지된 공기량이 기준값 이하일때 필터교환을 위한 부저음을 출력하는 것을 특징으로 하는 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 환기케이스(2)의 외측에 태양빛으로 발전하는 다수의 쏠라셀이 배열된 태양광 발전판(42)을 설치하고, 환기케이스(2)의 내부에는 태양광 발전판(42)에서 발전된 전기를 충전하여 구동전원으로 공급하는 충전밧데리(43)를 더 설치한 것을 특징으로 하는 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 환기케이스(2)의 일측에 환풍실(30)을 별도로 형성하고, 상기 환풍실(30)의 전면과 배면에 각각 환풍구(31)를 형성하며, 상기 환풍구(31)에 연결축(33)으로 연결되어 사용자의 조작에 따라 동시에 개폐 작동하는 개폐도어(32)를 설치한 것을 특징으로 하는 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 내기출구(4)의 내측에 외기유동실(13)과 내기출구(4)를 구획하는 출구내벽(10)을 형성하고, 상기 출구내벽(10)과 내벽(5)을 내기유동관(9)으로 연결한 것을 특징으로 하는 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 내기유동관(9)은 지그재그 형태로 형성되어 내기유동관(9)을 통과하는 내기가 보다 많은 시간동안 방열부재(20)와 열교환할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치.
12. 제 4 항에 있어서, 상기 방열케이스(22)의 일측에 공기저항 감소를 위한 첨단부(22a)가 형성된 것을 특징으로 하는 창틀에 설치되는 열교환식 환기장치.

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