KR20120136661A - 결로방지형 열교환 환기 시스템 - Google Patents

결로방지형 열교환 환기 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내기 유입구, 외기 유입구, 외기 배출구 및 내기 배출구를 단열함으로써 이들 공기 흐름 경로에서 결로 현상이 발생되지 않도록 하고, 내기 유입구 및 외기 유입구를 강제 개폐하기 위한 전동 댐퍼를 케이싱 내측에 배치함으로써, 내기 유입구 및 외기 유입구의 단열을 용이하게 함과 아울러 전동 댐퍼의 고장 수리시 케이싱에 마련된 유지보수 개구를 통하여 간단히 수리할 수 있도록 한 결로방지형 열교환 환기 시스템을 개시한다. 개시된 본 발명은, 일측에는 실내측 덕트와 연결되는 내기 유입구 및 외기 배출구가 마련되고, 타측에는 실외측 덕트와 연결되는 외기 유입구 및 내기 배출구가 마련된 케이싱; 상기 케이싱 내에 설치된 외기 유입팬, 내기 배출팬 및 열교유닛; 및 상기 내기 유입구 및 외기 유입구를 각각 개폐 제어하는 전동 댐퍼;를 포함하며, 상기 전동 댐퍼는 상기 케이싱의 내부에서 상기 내기 유입구 및 외기 유입구를 각각 개폐 제어하도록 구성되고, 상기 내기 유입구와 상기 외기 유입구에는 결로 현상을 방지하기 위한 단열재가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

결로방지형 열교환 환기 시스템{HEAT EXCHANGING TYPE VENTILITION SYSTEM}
본 발명은 열교환 환기 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 실내/외의 온도 차이에 의해 덕트 연결부에 발생되는 결로 현상을 방지할 수 있는 결로방지형 열교환 환기 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 환기 시스템은 실내 또는 실외측의 공기를 강제로 인입하여 실외 또는 실내측으로 송풍시키기 위한 것으로, 학교, 병원, 조리실, 오피스건물, 지하철 역사, 지하도 상가, 터미널 대합실, 공항 시설, 도서관, 박물관, 찜질방, PC방 및 사무실 등과 같이 많은 인원이 함께 이용하는 다중이용시설의 환기용으로 많이 사용된다.
이와 같은 환기 시스템은 통상, 케이싱의 일측단에 외기 유입구와 내기 배출구가 형성되고, 타측단에는 외기 배출구와 내기 유입구가 형성되며, 케이싱의 내측에는 외기 유입팬과 내기 배출팬이 각각 내설되고, 그 내측 중앙에 전열교환부재와 필터 등이 설치된 구조로 이루어진다.
상기와 같은 환기 시스템은 다중이용시설의 기계실에 설치되고, 상기 외기 유입구 및 내기 배출구는 실외측 덕트와 연결되며, 상기 외기 배출구 및 내기 유입구는 실내측 덕트와 연결된다. 그리고, 상기 외기 유입구 및 내기 유입구에는 이들을 통한 공기 흐름을 강제로 제어하기 위한 전동 댐퍼(MD)가 설치되고, 상기 외기 배출구 및 내기 배출구에는 이들을 통하는 공기 압력에 의해 개폐되는 역풍방지댐퍼(BDD)가 설치된다.
도 1a 및 1b는 일반적인 열교환 환기 시스템의 외기 유입구 부분을 발췌하여 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 케이싱(1)의 외기 유입구(2)에는 전동 댐퍼(3)가 설치되어 있다. 상기 전동 댐퍼(3)는 상기 외기 유입구(2)의 내부에 회동 가능하게 위치된 밸브(3a) 및 상기 외기 유입구(2)의 외부에 설치되어 상기 밸브(3a)를 구동시키는 모터(3b)를 구비한다. 도면에서 미설명 부호 4는 내부 단열재이다. 도시하지 않았으나, 상기 내기 유입구에도 동일한 구조의 전동 댐퍼가 설치된다.
이러한 구조를 갖는 열교환 환기 시스템은, 실외 공기를 외기 유입팬에 의해 케이싱 내측으로 유입시켜서 실내로 배출하고, 동시에 실내 공기를 내기 배출팬에 의해 케이싱 내측으로 유입시켜서 실외로 배출하며, 이 과정에서 열교환부재에 의해 겨울철에는 배출되는 실내 공기의 열을 흡수하여 유입되는 실외 공기의 온도를 상승시켜 난방 손실을 줄이고, 여름철에는 배출되는 실내 공기의 냉기를 흡수하여 유입되는 실외 공기의 온도를 낮추어 냉방 손실을 줄이는 효과를 얻는다.
그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 열교환 환기 시스템은, 동절기에 기계실의 온도가 실외 조건과 유사하게 낮기 때문에, 고온의 실내 공기가 통과하는 내기 유입구에 온도 차이로 인한 결로가 발생되는 문제가 있다. 상기와 같은 결로 현상은 장비 손상, 전기 누전, 벽체 및 천장 훼손 등을 야기시키므로 발생하지 않도록 해야 한다.
또한, 상기 내기 유입구 뿐만 아니라 외기 유입구, 외기 배출구 및 내기 배출구에서도 온도 차이로 인한 결로가 발생될 수 있는데, 종래의 경우 이러한 결로 현상을 방지하기 위한 구조가 구비되어 있지 않으며, 특히 상기 내기 유입구 및 외기 유입구에는 전동 댐퍼(3)가 유입구의 외부에 설치되어 있기 때문에, 결로 현상을 방지하기 위한 구조를 구현하기가 어려운 문제가 있다.
또한, 종래의 열교환 환기 시스템은 전동 댐퍼(3)가 케이싱의 내부가 아닌 케이싱 외측의 기계실 벽 사이에 위치되어 있기 때문에, 전동 댐퍼의 점검을 위한 별도의 점검구를 설치해야 하는 등 시공 공수 증가 및 이로 인한 공사비 증가의 요인이 되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 내기 유입구, 외기 유입구, 외기 배출구 및 내기 배출구를 단열함으로써 이들 공기 흐름 경로에서 결로 현상이 발생되지 않도록 한 결로방지형 열교환 환기 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 다른 목적은, 내기 유입구 및 외기 유입구를 강제 개폐하기 위한 전동 댐퍼를 케이싱 내측에 배치함으로써, 내기 유입구 및 외기 유입구의 단열을 용이하게 함과 아울러 전동 댐퍼의 고장 수리시 케이싱에 마련된 유지보수 개구를 통하여 간단히 수리할 수 있도록 한 결로방지영 열교환 환기 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 결로방지형 열교환 환기 시스템은, 일측에는 실내측 덕트와 연결되는 내기 유입구 및 외기 배출구가 마련되고, 타측에는 실외측 덕트와 연결되는 외기 유입구 및 내기 배출구가 마련된 케이싱; 상기 케이싱 내에 설치된 외기 유입팬, 내기 배출팬 및 열교유닛; 및 상기 내기 유입구 및 외기 유입구를 각각 개폐 제어하는 전동 댐퍼;를 포함하며, 상기 전동 댐퍼는 상기 케이싱의 내부에서 상기 내기 유입구 및 외기 유입구를 각각 개폐 제어하도록 구성되고, 상기 내기 유입구와 상기 외기 유입구에는 결로 현상을 방지하기 위한 단열재가 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 외기 배출구 및 내기 배출구에도 결로 현상을 방지하기 위한 단열재가 설치될 수 있다. 여기서, 상기 단열재는 스치로폼, 고강도 스치로폼, 아이소 핑크, 발포 폴리스티렌 보온재, 발포 폴리프로필렌, 경질 우레탄폼 보온재 및 인조 광물 섬유 보온재 등으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 외기 배출구 및 내기 배출구에는 역류 및 누기 차단을 위한 자력역풍방지댐퍼 또는 역풍방지댐퍼가 각각 설치될 수 있다.
그리고, 상기 전동 댐퍼는, 상기 내기 유입구 및 외기 유입구의 내부에 회전 가능하게 설치된 원형 밸브 플레이트; 및 상기 케이싱 내부의 상기 내기 유입구 및 외기 유입구에 인접하게 설치되며, 상기 원형 밸브 플레이트를 회전시키는 모터;로 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 실내측 덕트가 연결되는 내기 유입구가 단열재에 의해 둘러싸여 있기 때문에, 이 부분에서 종래와 같은 결로 현상이 발생되지 않으며, 또한, 상기 내기 유입구 뿐만 아니라 외기 유입구, 외기 배출구 및 내기 배출구에도 단열재가 설치되어 있기 때문에, 이들 유입구나 배출구에서 결로 현상이 발생되지 않는다. 따라서, 결로 현상으로 인해 발생될 수 있는 장비 손상, 전기 누전, 벽체 및 천장 훼손 등의 문제를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 전동 댐퍼가 케이싱 내부에 설치되어 있기 때문에, 전동 댐퍼를 점검할 필요가 있을 때 케이싱에 마련되어 있는 유지보수 개구를 통하여 간단히 점검할 수 있다. 즉, 종래의 환기 시스템은 전동 댐퍼가 케이싱의 외측에 설치되어 있었기 때문에, 환기 시스템의 시공시 별도의 전동 댐퍼 점검구를 설치하여야 하였으나, 본 발명에 의하면 종래와 같은 별도의 전동 댐퍼 점검구를 설치할 필요가 없기 때문에, 공사기간 및 공사비를 절감할 수 있다.
도 1a 및 1b는 일반적인 열교환 환기 시스템의 내기 유입구 부분을 발췌하여 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 결로방지형 열교환 환기 시스템을 개략적으로 나타낸 도면, 그리고,
도 3은 도 2의 A부 상세도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시예들을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 결로방지형 열교환 환기 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도면에서 부호 W1 및 W2는 기계실을 구성하는 양측벽으로서, 본 발명에 의한 결로방지형 열교환 환기 시스템은 상기 기계실에 설치된다.
케이싱(10)의 일측에는 실내측 덕트와 연결되는 내기 유입구(11) 및 외기 배출구(12)가 마련되고, 타측에는 실외측 덕트와 연결되는 외기 유입구(13) 및 내기 배출구(14)가 마련되어 있다. 또한, 상기 케이싱(10)의 내부에는 외기 유입팬(21)과 내기 배출팬(22)이 적소에 설치되며, 중앙부에는 열교환유닛(30)이 설치되어 있다.
또한, 상기 케이싱(10) 내부의 상기 내기 유입구(11)와 외기 유입구(13)에 인접한 곳에는 내기 유입구(11)와 외기 유입구(13)를 개폐 제어하기 위한 전동 댐퍼(41,42)가 설치되어 있다. 상기 전동 댐퍼(41,42)는 도면에 구체적으로 도시하지 않았으나, 상기 내기 유입구(11) 및 외기 유입구(13)의 내부에 각각 회전 가능하게 설치된 원형 밸브 플레이트와 상기 원형 밸브 플레이트를 회전시키기 위한 모터로 구성되어 있다.
이러한 전동 댐퍼의 구성은 종래와 크게 다르지 않으나, 그 설치 위치가 종래와 다르다. 즉 종래에는 전동 댐퍼가 케이싱(10) 외측의 내기 유입구 및 외기 유입구에 설치됨으로써, 별도의 전동 댐퍼 점검구를 설치해야 하는 문제가 있었으나, 본 발명에서는 전동 댐퍼가 케이싱의 내부에 위치되어 있기 때문에, 케이싱에 마련된 유지보수 개구를 통하여 전동 댐퍼를 점검할 수 있으므로, 별도의 전동 댐퍼 점검구를 마련할 필요가 없어 장비 설치가 용이해지고 이로 인해 공사비를 절감할 수 있는 것이다.
또한, 상기 내기 유입구(11) 및 외기 유입구(13)의 외주면에는 단열재(51,52)가 각각 설치되어 있다. 이 단열재(51,52)에 의해 내기 유입구(11) 및 외기 유입구(13)가 보온됨으로써 내기 유입구(11) 및 외기 유입구(13)에 온도 차이로 인한 결로 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 외기 배출구(12) 및 내기 배출구(14)에도 결로 현상을 방지하기 위한 단열재(53,54)가 설치되어 있다. 이들 단열재(51,52,53,54)로는 꼭 한정하는 것은 아니나, 스치로폼이나 고강도 스치로폼이 바람직하게 이용될 수 있으며, 그 외에도 아이소 핑크, 발포 폴리스티렌 보온재, 발포 폴리프로필렌, 경질 우레탄폼 보온재 및 인조 광물 섬유 보온재 등이 이용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 요부인 내기 유입구 부분을 보인 도 2의 A부 상세도이다. 도시된 바와 같이, 내기 유입구(11)의 외측에는 단열재(51)가 설치되어 있다. 이 때, 본 발명에 의하면, 상기 내기 유입구(11) 외측에 종래와 같은 전동 댐퍼가 위치되지 않기 때문에, 내기 유입구(11)에 단열재(51)를 설치함에 있어서 아무런 방해를 받지 않으므로 단열재(51)를 매우 용이하게 설치할 수 있다. 외기 유입구(13) 역시 내기 유입구(11)의 경우와 같다. 도 3에서 미설명 부호 70은 덕트이다.
한편, 본 발명에 의한 결로방지형 열교환 환기 시스템은 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 외기 배출구(12) 및 내기 배출구(14)에 이 배출구를 통하여 흐르는 공기의 압력에 따라 개폐되는 역풍방지댐퍼(43,44)가 설치되어 있다. 이 역풍방지댐퍼(43,44)는 평상시에는 배출구(12,14)를 막고 있어 공기가 역류하거나 누기되는 것을 차단한다. 그러나, 공기의 흐름이 있으면, 즉 환기 시스템이 작동하여 외기 배출구(12)를 통한 공기 배출이나 내기 배출구(14)를 통한 내기 배출이 있으면, 그 압력에 의해 배출구(12,14)를 개방시킨다. 도 2에서 미설명 부호 60은 컨트롤 보드이다. 상기 역풍방지댐퍼(43,44)의 바람직한 실시예로서, 자력역풍방지댐퍼가 이용될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 결로방지형 열교환 환기 시스템의 작용을 간단히 살펴본다.
환기 시스템이 동작하지 않을 때, 케이싱(10)의 내기 유입구(11) 및 외기 유입구(13)는 전동 댐퍼(41,42)에 의해 막혀 있으며, 외기 배출구(12) 및 내기 배출구(14)는 역풍방지댐퍼(43,44)에 의해 막혀 있다.
환기 시스템을 동작시키면, 외기 유입팬(21) 및/또는 내기 배출팬(22)이 기동함과 아울러 전동 댐퍼(41,42)가 작동하여 외기 유입구(13) 및 내기 유입구(11)가 개방됨으로써, 외기 유입구(13)를 통하여 유입되는 실외 공기는 열교환유닛(30)을 거쳐 외기 배출구(12)를 통하여 실내로 송풍되고, 실내의 오염된 공기는 내기 유입구(11)를 통하여 열교환유닛(30)을 거쳐 내기 배출구(14)를 통하여 실외로 배출된다.
이 과정에서 실내의 비교적 고온의 공기와 실외에서 유입되는 저온의 공기가 열교환하여 실내로 유입됨으로써 동절기에 난방 손실이 방지되며, 하절기에는 냉방 손실이 방지될 수 있다.
한편, 상기와 같은 작동 과정 중 동절기에, 실내의 고온의 공기가 내기 유입구(11)를 통하여 케이싱으로 유입될 때, 환기 시스템이 설치된 기계실의 온도는 실외 조건과 유사하게 낮기 때문에, 상기 내기 유입구(11)에 결로 현상이 발생될 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 상기 내기 유입구(11)에 단열재(51)가 설치되어 있기 때문에, 내기 유입구(11)에 종래와 같은 결로 현상이 발생되지 않는다.
이러한 내기 유입구(11)에 발생될 수 있는 결로 현상은 외기 유입구(13), 외기 배출구(12) 및 내기 배출구(14)에서도 발생될 수 있는데, 상기 외기 유입구(13), 외기 배출구(12) 및 내기 배출구(14)에도 보온을 위한 단열재(52,53,54)가 설치되어 있기 때문에, 유입구나 배출구에서의 결로 현상은 발생되지 않는다.
또한, 본 발명에 의한 환기 시스템은 전동 댐퍼가 케이싱 내부에 설치되어 있기 때문에, 전동 댐퍼를 점검할 필요가 있을 때 케이싱에 마련되어 있는 유지보수 개구를 통하여 간단히 점검할 수 있다. 즉, 종래의 환기 시스템은 전동 댐퍼가 케이싱의 외측에 설치되어 있었기 때문에, 환기 시스템의 시공시 별도의 전동 댐퍼 점검구를 설치하여야 하였으나, 본 발명에 의하면 종래와 같은 별도의 전동 댐퍼 점검구를 설치할 필요가 없기 때문에, 공사기간 및 공사비를 절감할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명되었으나, 본 발명의 본질적 특성들을 벗어남 없이 본 발명이 다른 특정 형태들로 실시될 수 있음이 당업자들에게 자명하다. 따라서 나타내어진 실시예들은 모든 관점에서 예시적인 것으로 비제한적인 것으로 고려되어야 하며, 따라서 당업자들에게 자명한 모든 변경들은 그 안에 포함되는 것이다.
10;케이싱 11;내기 유입구
12;외기 배출구 13;외기 유입구
14;내기 배출구 21,22;외기 유입팬, 내기 배출팬
30;열교환유닛 41,42;전동 댐퍼
43,44;역풍방지댐퍼 51,52,53,54;단열재

Claims (5)

  1. 일측에는 실내측 덕트와 연결되는 내기 유입구 및 외기 배출구가 마련되고, 타측에는 실외측 덕트와 연결되는 외기 유입구 및 내기 배출구가 마련된 케이싱; 상기 케이싱 내에 설치된 외기 유입팬, 내기 배출팬 및 열교유닛; 및 상기 내기 유입구 및 외기 유입구를 각각 개폐 제어하는 전동 댐퍼;를 포함하는 열교환 환기 시스템에 있어서,
    상기 전동 댐퍼는 상기 케이싱의 내부에서 상기 내기 유입구 및 외기 유입구를 각각 개폐 제어하도록 구성되고,
    상기 내기 유입구와 상기 외기 유입구에는 결로 현상을 방지하기 위한 단열재가 설치된 것을 특징으로 하는 결로방지형 열교환 환기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외기 배출구 및 내기 배출구에 결로 현상을 방지하기 위한 단열재가 설치된 것을 특징으로 하는 결로방지형 열교환 환기 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단열재는 스치로폼, 고강도 스치로폼, 아이소 핑크, 발포 폴리스티렌 보온재, 발포 폴리프로필렌 보온재, 경질 우레탄폼 보온재 및 인조 광물 섬유 보온재 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 결로방지형 열교환 환기 시스템.
  4. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외기 배출구 및 내기 배출구에는 역류 및 누기 차단을 위한 역풍방지댐퍼 또는 자력역풍방지댐퍼가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 결로방지형 열교환 환기 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전동 댐퍼는,
    상기 내기 유입구 및 외기 유입구의 내부에 회전 가능하게 설치된 원형 밸브 플레이트; 및
    상기 케이싱 내부의 상기 내기 유입구 및 외기 유입구에 인접하게 설치되며, 상기 원형 밸브 플레이트를 회전시키는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 결로방지형 열교환 환기 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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