KR20130025419A

KR20130025419A - 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치

Info

Publication number: KR20130025419A
Application number: KR1020130008504A
Authority: KR
Inventors: 남명수
Original assignee: 주식회사 제일테크
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2013-01-25
Publication date: 2013-03-11
Also published as: KR101271554B1

Abstract

본 발명은 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환기용 급기장치의 유입구에 설치되는 전동댐퍼외에 추가적으로 일측면 또는 양측면에 단열재 부착된 결로방지댐퍼를 급기팬의 배출구측 및 전동댐퍼 외측에 하나 이상을 설치하여 급기팬 미작동시 온도차가 큰 외기와 내기가 직접 만나지 못하도록 그 사이에 밀폐된 온도차 완충공간을 형성하고, 또한 상기 본체의 내주면 또는 외주면에 단열재를 감싸도록 부착하고 결로방지댐퍼의 구조를 변경함으로써 단열효율을 향상시켜 급기팬 미작동시 발생되는 결로를 방지하는 환기용 급기장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 본체에 내설된 급기팬의 작동과 동시에 본체의 유입구측 전동댐퍼가 개방되고 건물 외부로부터 외기를 유입하여 건물 내부의 천정이나 실내 바닥층을 통하여 건물의 각 세대실로 연통되어 설치되는 급기배관을 통하여 급기하는 환기용 급기장치에 있어서, 급기팬 미작동시 상기 본체(10)와 실내측 급기배관(4)이 연통되지 않도록 급기팬(11)의 배출구(111) 전방에 설치되되 하나 이상을 이격되게 설치하는 결로방지댐퍼(30)와, 미사용시 외부와 상기 전동댐퍼(20)가 연통되지 않도록 전동댐퍼(20)로부터 외부벽측으로 이격되어 설치되는 제2 결로방지댐퍼(40)를 더 구비하되, 상기 전동댐퍼(20)와 결로방지댐퍼(30)와 제2 결로방지댐퍼(40) 중 하나 이상은 댐퍼블레이드(21,31,41)의 일측면 또는 양측면에 일정두께를 갖는 단열재(60)가 부착된 것을 특징으로 하는 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는지로 한다.

Description

결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치{Ventilator prevented dew codensation by using of The Anti-dew Condensation Damper}

본 발명은 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환기용 급기장치의 유입구에 설치되는 전동댐퍼외에 추가적으로 일측면 또는 양측면에 단열재 부착된 결로방지댐퍼를 급기팬의 배출구측 및 전동댐퍼 외측에 하나 이상을 설치하여 급기팬 미작동시 온도차가 큰 외기와 내기가 직접 만나지 못하도록 그 사이에 밀폐된 온도차 완충공간(본 출원인이 만들어낸 용어로서, 온도차가 많이 나는 외기와 내기가 직접 만나 결로가 발생되는 것을 방지하고자 그 사이에 의도적으로 밀폐된 공간)을 형성하고, 또한 상기 본체의 내주면 또는 외주면에 단열재를 감싸도록 부착하고 결로방지댐퍼의 구조를 변경함으로써 단열효율을 향상시켜 급기팬 미작동시 발생되는 결로를 방지하는 환기용 급기장치에 관한 것이다.

일반적으로 아파트, 빌딩 등과 같은 공동주택, 다중시설 건물내 세대별 환기는 창문의 개폐를 통해 이루어지는데 환기시 냉,난방 에너지 손실이 커서 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 개선하고자 공동주택, 다중시설 건물의 세대 환기를 위하여 별도의 환기시스템을 설치하고 있다.

예를 들면, 종래의 환기시스템의 급기장치에 개시된 바와 같이, 도 1을 참조하면 급기팬(101)의 작동에 의해 건물의 외부공기를 캡그릴(107)을 통하여 급기하도록 건물 내부의 천정이나 실내 바닥층을 통하여 설치되는 급기배관(102)과 상기 급기배관을 통해 공급되는 외부공기를 건물의 각 세대실(S)로 분기공급하도록 연결설치되는 분기배관(103)을 구성하고 분기배관(103) 단부에 설치된 디퓨져(104)를 통해 급기를 행하고, 배기는 종래 설치된 욕실의 환기팬(105)을 통해 수직배기관(106)으로 직접 배출토록 하는 환기용 급기장치를 개시한 바 있다. 상기 급기장치의 미사용시 외부공기와 먼지가 실내로 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 급기팬(101)이 구비된 급기장치의 유입구측에 전동댐퍼(110,M.D.댐퍼)가 구비되어 외부공기와 실내를 차단한다.

그런데, 본 출원인은 종래의 환기시스템을 계속적으로 실험 및 연구를 거듭하여 급기장치(100)의 작동중에 전동댐퍼(110)는 개방되고 급기팬(101)이 구동됨으로 외기가 넓은 실내로 빠른 속도로 유입되어 급기가 일어나는 중에는 결로현상이 발생되지 않았다.

그러나, 급기장치(100)를 미사용시 전동댐퍼(110)는 밀폐되고 급기팬(101)은 미작동되어 급기가 정지된 상태에서 결로현상이 많이 발생되는 것을 알게 되었다.

보다 상세히 설명하면, 도 2에서 보는 바와 같이 급기팬(101)이 구비된 급기장치(100)의 전동댐퍼(110)는 얇은 댐퍼블레이드(110a)를 사이에 두고 하절기에는 더운 외기(28~33℃)와 냉방된 내기(18~24℃)가 만나게 되고, 동절기에는 차가운 외기(0~ -13℃)와 따뜻한 내기(18~23℃)가 만나게 된다.

이때, 상기 전동댐퍼(110)의 얇은 댐퍼블레이드(110a)를 사이에 두고 양측면에 접하게 되는 외기와 내기의 온도차가 많이 나게 되면 고온측 공기에서 습도가 포화되어 노점온도(dew point temp.)를 지나 결로(5,結露)가 발생되는데, 하절기에도 발생가능하나, 동절기에는 대부분 발생되어 댐퍼블레이드(110a)를 따라 흘러내려 급기장치(100)에 괴어있거나 내부를 부식시키고 유출구와 연통된 급기배관(102)을 따라 넘쳐서 도 3에서 보는 바와 같이 바닥에 매립된 급기배관(102)에 괴여있게 되는데, 이와 같이 결로(5)가 괴어있는 급기장치(100)와 급기배관(102)에서는 유해한 각종 곰팡이균(6)이 발생되고 급기시 곰팡이균(6)은 급기되는 외기를 타고 실내로 유입되어 온 집안에 곰팡이균(6)을 전파하게 되는 문제점이 있었다.

이러한 결로현상은 동일하게 사용되는 환기시스템의 급/배기장치에서도 발생가능하다. 그러나, 상기 환기시스템의 급/배기장치의 경우에는 급기와 배기가 동시에 작동하여 실내의 오염된 공기를 실외로 배출하기 때문에 곰팡이균을 실내로 전파할 가능성은 상대적으로 적다.

또한, 상기와 같이 실내로 유입된 곰팡이균(6)은 실내에 분포되어 곳곳에 곰팡이를 유발할 뿐만아니라 내실자의 호흡기를 통해 체내로 유입되어 건강을 해치게 되는 유해한 문제점이 있었다.

이러한 문제점들을 깨닫고 이를 개선하고자 본 발명을 개발하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 환기용 급기장치의 유입구에 설치되는 전동댐퍼외에 추가적으로 일측면 또는 양측면에 단열재 부착된 결로방지댐퍼를 급기팬의 배출구측 및 전동댐퍼 외측에 하나 이상을 설치하여 급기팬 미작동시 온도차가 큰 외기와 내기가 직접 만나지 못하도록 그 사이에 밀폐된 온도차 완충공간을 형성하고, 또한 상기 본체의 내주면 또는 외주면에 단열재를 감싸도록 부착하고 결로방지댐퍼의 구조를 변경함으로써 단열효율을 향상시켜 급기팬 미작동시 발생되는 결로를 방지하는 환기용 급기장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본체에 내설된 급기팬의 작동과 동시에 본체의 유입구측 전동댐퍼가 개방되고 건물 외부로부터 외기를 유입하여 건물 내부의 천정이나 실내 바닥층을 통하여 건물의 각 세대실로 연통되어 설치되는 급기배관을 통하여 급기하는 환기용 급기장치에 있어서, 급기팬 미작동시 상기 본체(10)와 실내측 급기배관(4)이 연통되지 않도록 급기팬(11)의 배출구(111) 전방에 설치되되 하나 이상을 이격되게 설치하는 결로방지댐퍼(30)를 더 구비함으로써; 상기 전동댐퍼(20)와 결로방지댐퍼(30)가 밀폐됨에 따라 그 사이의 공간에 구획되는 온도차 완충공간(A1)을 형성하는 것을 특징으로 하는 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.

또한, 상기 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치에 있어서, 급기팬 미작동시 외부와 상기 전동댐퍼(20)가 연통되지 않도록 전동댐퍼(20)로부터 외측으로 하나 이상이 이격되어 설치되는 제2 결로방지댐퍼(40)를 더 구비함으로써, 상기 제2 결로방지댐퍼(40)와 전동댐퍼(20)가 밀폐됨에 따라 그 사이의 공간에 구획되는 제2의 온도차 완충공간(A2)을 추가적으로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치에 있어서, 상기 결로방지댐퍼(30) 및 제2 결로방지댐퍼(40)는 전동으로 구동되는 전동댐퍼 또는 급기팬(11)의 작동에 따른 압력에 의해 자동으로 개폐되는 B.D.D.댐퍼(Back Draft Damper)인 것이 바람직하다.

또한, 상기 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치에 있어서, 상기 전동댐퍼(20)와 결로방지댐퍼(30) 중 하나 이상은 댐퍼블레이드(21,31)의 일측면 또는 양측면에 일정두께를 갖는 단열재(60)가 부착된 것이 바람직하다.

또한, 상기 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치에 있어서, 상기 전동댐퍼(20)와 결로방지댐퍼(30)와 제2 결로방지댐퍼(40) 중 하나 이상은 댐퍼블레이드(21,31,41)의 일측면 또는 양측면에 일정두께를 갖는 단열재(60)가 부착된 것이 바람직하다.

또한, 상기 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치에 있어서, 상기 본체(10)는 내주면 또는 외주면을 감싸도록 일정두께의 단열재(60)가 부착된 것이 바람직하다.

본 발명의 효과는 다음과 같다.

환기용 급기장치의 유입구에 설치되는 전동댐퍼외에 추가적으로 일측면 또는 양측면에 단열재 부착된 결로방지댐퍼를 급기팬의 배출구측 및 전동댐퍼 외측에 하나 이상을 설치하여 급기팬 미작동시 온도차가 큰 외기와 내기가 직접 만나지 못하도록 그 사이에 밀폐된 온도차 완충공간(본 출원인이 만들어낸 용어로서, 온도차가 많이 나는 외기와 내기가 직접 만나 결로가 발생되는 것을 방지하고자 그 사이에 의도적으로 밀폐된 공간)을 형성하고, 또한 상기 본체의 내주면 또는 외주면에 단열재를 감싸도록 부착하고 결로방지댐퍼의 구조를 변경함으로써 단열효율을 향상시켜 급기팬 미작동시 발생되는 결로를 방지하는 환기용 급기장치를 제공할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1 은 종래의 환기용 급기장치를 보이는 개략도
도 2 는 도 1의 A부 내부 확대도
도 3 은 도 1의 BB선 단면 확대도
도 4 는 본 발명을 적용한 환기용 급기장치의 실시예1을 보이는 개략도
도 5 는 본 발명을 적용한 환기용 급기장치의 실시예1의 변형예를 보이는 개략도
도 6 은 본 발명을 적용한 환기용 급기장치의 실시예2를 보이는 개략도
도 7 은 본 발명을 적용한 환기용 급기장치의 전동댐퍼와 결로방지댐퍼의 구성을 보이는 개략도
도 8 은 본 발명을 적용한 연구실험에 사용된 급/배기장치와 실험장치의 내부 형상을 보이는 개략도 및 사진
도 9 는 본 발명에 적용한 연구실험에 사용된 실험장치의 내부형상을 보이는 개략도
도 10 은 습공기선도 그래프
도 11 은 실내온도와 상대습도 변화에 따른 노점온도 테이블
도 12 는 본 발명을 적용한 환기용 급기장치의 변형예1을 보이는 사시도 및 단면도
도 13 은 본 발명을 적용한 환기용 급기장치의 변형예2를 보이는 사시도 및 단면도

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예들은 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있도록 설명하는 것으로 이해되어야 하며, 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되고, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 하며, 본 발명을 이에 한정하는 것으로 이해되어서는 안될 것이다.

먼저, 일반적인 환기시스템은 급기팬(11)과 배기팬의 구동시 외기를 차단하는 측에 설치된 전동댐퍼(20)를 개방하여 외기가 실내의 넓은 공간으로 급기팬(11)에 의하여 빠른 속도로 유입됨에 따라 온도차가 많이 나는 외기와 내기가 만나더라도 결로는 발생되지 않는다.

따라서, 본 발명은 환기시스템의 급기팬(11)이나 배기팬의 작동이 모두 멈추고 전동댐퍼(20)가 밀폐된 상태에서 발생되는 결로를 방지하기 위한 것임을 밝혀둔다.

(실시예1)

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예1은 1개의 유입구(14)와 3개의 유출구(15)를 갖는 환기용 급기장치의 경우로서, 상기 환기용 급기장치(1)의 본체(10)의 유입구(14)측에 전동댐퍼(20)를 구비하고 내부에 필터(12)와 급기팬(11)이 내설되고 급기팬(11)의 배출구(111)측에는 팬부착벽(13)이 설치된다.

상기 급기팬(11)의 배출구(111) 전방에 하나 이상의 결로방지댐퍼(30)를 이격되어 설치하는 것이 본 발명 실시예1의 기술적 특징이다.

상기 결로방지댐퍼(30)는 급기팬(11)의 배출구(111) 전방 일정위치에 축고정되어 설치되는 회전축(32)과, 상기 회전축(32)과 함께 회전가능하게 결합되어 배출구(111)로부터 연통되는 실내측 급기배관(4)을 개방 또는 밀폐하도록 개폐되는 판형상의 댐퍼블레이드(31)와, 상기 댐퍼블레이드(31)의 가장자리를 둘러싸도록 결합되어 급기배관의 내경에 밀착되는 패킹(33)과, 상기 댐퍼블레이드(31)의 일측면 또는 양측면에 일정두께로 부착되는 단열재(60)를 포함하여 이루어진다.

도 4에서 보는 바와 같이, 상기 환기용 급기장치(1)는 사용시 본체(10)의 유입구(14)측 전동댐퍼(20)가 개방되고 급기팬(11)의 배출구(111) 전방에 설치된 결로방지댐퍼(30)도 개방됨으로써, 외기가 유입되어 필터링된 후 실내로 급기될 수 있다.

이후, 상기 환기용 급기장치(1)를 상기 전동댐퍼(20)가 밀폐되는 미사용시에는 본체(10)의 유입구(14)측 전동댐퍼(20)가 닫히고 급기팬(11)의 배출구(111) 전방을 결로방지댐퍼(30)가 밀폐함으로써, 상기 전동댐퍼(20)로부터 결로방지댐퍼(30)까지의 공간이 밀폐되어 새롭게 구획되면서 별도로 분리되어진다.

상기 공간은 본 출원인이 '온도차 완충공간(A1)'으로 명명한 공간으로, 전동댐퍼(20)의 좌측 외부급기배관 공간과 분리되고 결로방지댐퍼(30)의 우측 실내급기배관 공간과 분리되는 독립공간이며, 외부급기배관 공간과 실내급기배관 공간 사이에 발생되는 온도차를 중간에서 완충시키는 역할을 담당한다.

예를 들어, 동절기 외부온도는 0 ~ -13℃인 경우, 실내온도는 18~23℃ 정도가 되는데 이때, 외부온도와 실내온도가 그대로 만나게 되면 전동댐퍼(20)의 실내측 우측면에 결로(結露)가 밤새 발생되어 철철 흘러내려 본체(10) 내에 고이고 흘러 급기배관(4) 내까지 고이게 된다.

그러나, 본 발명에 의해 온도차 완충공간(A1)이 형성되면 외부온도는 0 ~ -13℃이고 실내온도가 18~23℃라 해도, 온도차 완충공간(A1)은 7.4℃ 정도가 되고 노점온도가 -2.1℃가 되어 결로가 발생되나, 동절기 평균상대습도인 30%일 때를 기준으로 살펴보면 습도가 포화되지 않아 결로발생이 억제되는 효과가 있다. 이러한 효과는 결로방지댐퍼(30)와 이격되어 다른 결로방지댐퍼를 추가적으로 설치하면 그 효과가 향상된다.

또한, 환기를 위하여 급기팬(11)의 구동시에는 전동댐퍼(20)는 전동으로 개방되고 결로방지댐퍼(30)는 B.D.D.댐퍼(Back Draft Damper)인 경우에는 급기팬(11)의 압력의 의해 자동으로 개방되도록 구성할 수 있다.

물론, 상기 결로방지댐퍼(30)는 B.D.D.댐퍼(Back Draft Damper)가 아닌 전동으로 구동되도록 구성하여도 무관하다.

또한, 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 결로방지 효과를 보다 향상시키기 위해서는 전동댐퍼(20)의 댐퍼블레이드(21)의 일측면 또는 양측면에도 일정두께를 갖는 단열재(60)를 부착하여 온도차 완충효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 도 6에서 보는 바와 같이, 전동댐퍼(20)의 좌측 곧 외부측에 제2 결로방지댐퍼(40)를 추가 구성함으로써 전동댐퍼(20)의 좌측에 제2 온도차 완충공간(A2)을 하나 더 추가할 수도 있다. 이 부분은 이하 실시예3에서 보다 상세히 설명한다.

(실시예2)

먼저, 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예2는 1개의 유입구(14)와 1개의 유출구(15)를 갖는 환기용 급기장치(1)의 경우로서, 유출구(15)에 결로방지댐퍼(30)를 설치하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 결로방지댐퍼(30)는 실시예1과 동일한 구성으로 설명을 생략하며, 설치 위치만 본체(10)의 유출구(15)에 설치된 것이다.

도 5에서 보는 바와 같이, 상기 환기용 급기장치(1)는 사용시 본체(10)의 유입구(14)측 전동댐퍼(20)와 동시에 본체(10)의 유출구(15)에 설치된 결로방지댐퍼(30)도 개방됨으로써, 외기가 유입되어 필터링된 후 실내로 급기될 수 있다.

이후, 상기 환기용 급기장치(1)를 미사용시 급기팬(11)이 정지되고 본체(10)의 유입구(14)측 전동댐퍼(20)가 닫히며 본체(10)의 유출구(15)에 설치된 결로방지댐퍼(30)가 밀폐됨으로써, 좌측 외부급기배관 내부의 냉기와 우측 실내급기배관 내부의 온기가 직접 만나지 않고 상기 전동댐퍼(20)와 결로방지댐퍼(30) 사이에 구획된 온도차 완충공간(A1)이 사이에 끼게 된다.

상기 결로방지댐퍼(30)에 의해 구획되는 전동댐퍼(20)로부터 결로방지댐퍼(30) 사이의 공간 즉, 환기용 급기장치(1)의 본체(10)의 내부 공간이 모두 온도차 완충공간(A1)이 된다.

상기 온도차 완충공간(A1)은 전동댐퍼(20)의 좌측 외부급기배관 공간과 결로방지댐퍼(30)의 우측 실내급기배관 공간을 분리시켜 외부와 실내의 온도차를 중간에서 완충시키는 역할을 담당한다.

예를 들어, 동절기 외부온도는 0 ~ -13℃인 경우, 실내온도는 18~23℃ 정도가 되는데 이때, 외부공기와 실내공기가 그대로 만나게 되면 전동댐퍼(20)의 실내측 우측면에 결로(結露)가 밤새 발생되어 철철 흘러내려 본체(10) 내에 고이고 지속되면 흘러 넘쳐 급기배관(4) 내까지 고이게 된다.

그러나, 본 발명에 의해 온도차 완충공간(A1)이 형성되면 외부온도는 0 ~ -13℃이고 실내온도가 18~23℃라 해도, 온도차 완충공간(A1)은 7.4℃ 정도가 되고 상대습도 50%일 때 노점온도는 -2.1℃가 되어 결로가 발생되나, 동절기 평균상대습도인 30%일 때를 기준으로 살펴보면 습도가 포화되지 않아 결로발생이 억제되는 효과가 있다.

이러한 효과는 실시예1에서 언급된 바와 같이 결로방지댐퍼(30)와 이격되어 다른 결로방지댐퍼를 추가적으로 설치하면 그 효과가 향상되고, 도 7에서 보는 바와 같이 전동댐퍼(20)의 댐퍼블레이드(21)의 일측면 또는 양측면에도 일정두께를 갖는 단열재(60)를 부착하면 온도차 완충효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 결로방지댐퍼(30)는 B.D.D.댐퍼(Back Draft Damper)이거나 전동으로 구동되도록 구성하여도 무관하다.

(실시예3)

먼저, 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예3은 실시예2와 같은 1개의 유입구(14)와 1개의 유출구(15)를 갖는 환기용 급기장치(1)의 경우로서, 결로방지 효과를 향상시키기 위하여 유입구(14)측 전동댐퍼(20) 외측에 제2 결로방지댐퍼(40)를 설치하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 제2 결로방지댐퍼(40)는 전동댐퍼(20)로부터 캡그릴(50)측으로 이격된 외부측 급기배관의 일정위치에 축고정되어 설치되는 회전축(42)과, 상기 회전축(42)과 함께 회전가능하게 결합되어 캡그릴(50)과 연통되는 외부측 급기배관을 개방 또는 밀폐하도록 개폐되는 판형상의 댐퍼블레이드(41)와, 상기 댐퍼블레이드(41)의 가장자리를 둘러싸도록 결합되어 급기배관의 내경에 밀착되는 패킹(43)과, 상기 댐퍼블레이드(41)의 일측면 또는 양측면에 일정두께로 부착되는 단열재(60)를 포함하여 이루어진다.

도 6에서 보는 바와 같이, 상기 환기용 급기장치(1)는 사용시 본체(10)의 유입구(14)측 전동댐퍼(20)와 동시에 전동댐퍼(20) 외측에 설치된 제2 결로방지댐퍼(40)가 개방되고 본체(10)의 유출구(15)에 설치된 결로방지댐퍼(30)도 개방됨으로써, 외기가 유입되어 필터링된 후 실내로 급기될 수 있다.

이후, 상기 환기용 급기장치(1)를 미사용시에는 급기팬(11)이 정지되고 본체(10)의 유입구(14)측 전동댐퍼(20)가 닫히며 전동댐퍼(20)의 외측에 설치된 제2결로방지댐퍼(40)와 본체(10)의 유출구(15)에 설치된 결로방지댐퍼(30)가 밀폐됨으로써, 상기 제2 결로방지댐퍼(40)에 의해 외부와 차단되는 제2 결로방지댐퍼(40)와 전동댐퍼(20) 사이의 밀폐된 공간과 상기 전동댐퍼(20)와 결로방지댐퍼(30) 사이의 공간과 실내급기배관 공간으로 분리되어진다.

실시예2와 마찬가지로, 상기 결로방지댐퍼(30)에 의해 구획되는 전동댐퍼(20)로부터 결로방지댐퍼(30) 사이의 공간 즉, 환기용 급기장치(1)의 본체(10)의 밀폐된 내부 공간이 모두 온도차 완충공간(A1)이 되며, 상기 제2 결로방지댐퍼(40)와 전동댐퍼(20)의 사이에 밀폐되어 구획되는 제2 온도차 완충공간(A2)이 형성되어, 외부온도와 온도차 완충공간(A1) 사이에서 추가적으로 온도차를 완충시키는 역할을 담당하게 되므로 결로방지 효과를 높일 수 있게 된다.

예를 들어, 외부온도는 0 ~ -13℃이고 실내온도가 18~23℃라 하면, 온도차 완충공간(A1)은 7.3℃ 정도가 되고 제2 온도차 완충공간(A2)은 6.9℃ 정도가 되며 이 때 노점온도 -2.1℃로 습도가 포화되는 것을 막아 결로발생이 억제되는 효과가 있다.

상기 결로방지댐퍼(30)와 제2 결로방지댐퍼(40)는 모두 급기팬(11)의 압력에 의해 개방되는 B.D.D.댐퍼(Back Draft Damper)로 구성하거나, 전동으로 개방되도록 구성하여도 무방하다.

또한, 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 결로방지 효과를 보다 향상시키기 위해서는 전동댐퍼(20)의 댐퍼블레이드(21)의 일측면 또는 양측면에 일정두께를 갖는 단열재(60)를 부착하여 온도차 완충효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 댐퍼블레이드(21,31,41)의 소재를 열전도율이 낮은 재질을 이용하여 제작함으로써 온도차 완충효과를 향상시킬 수 있다.

본 출원인은 한국항공대학교 산학협력단과 기계항공산업 신뢰성기술 연구센터에 의뢰하여 본 발명에 대하여, 『Blower Unit 내-외부 온도 변화에 따른 수분 응결 발생 연구』라는 명칭으로 그 효과를 확인하기 위해 실험을 실시하였으며, 그 과정 및 결과를 다음과 같이 발췌하여 게재한다.

본 연구실험은 도 8과 같이 급/배기장치가 장착된 단열 실험 장치를 사용하여 각 구획별 복수의 결로방지댐퍼 개폐에 따른 온도변화와 특성을 파악하도록 하였다.

(실험예1) : 종래 전동댐퍼만 있는 경우 ( 급기팬 미작동시)

- 실험조건

(1) 제2 결로방지댐퍼 개방/전동댐퍼 폐쇄/결로방지댐퍼 개방

(2) 외기온도 약 -5 ~ -13 ℃, 평균상대습도 30 ~ 50 %(냉동창고의 냉기)

(3) 실내온도 약 20 ~ 26 ℃, 평균상대습도 30 ~ 50 %(열풍기의 열기)

(4) 발코니(실험장치 내부)온도 약 4 ~ 10 ℃, 상대습도 30 ~ 50 %

- 실험결과

도 9와 같은 실험장치를 이용하여, 다음과 같은 온도측정결과를 얻었다.

[결과표 1] : 실험예1의 온도 측정결과

[그래프 1] : 시간에 따른 온도 분포 그래프

- 결과분석

전동댐퍼의 좌측 외기온도는 -13℃이고 전동댐퍼의 우측 내기온도는 20℃가 전동댐퍼의 댐퍼블레이드를 사이에 두고 접촉하는 경우, 습공기선도 그래프를 통해 건구온도 20℃, 상대습도 50%일때의 노점온도는 9.2℃이므로 전동댐퍼의 댐퍼블레이드에 결로가 발생된다.

또한, 환기용 급기장치의 내부온도 20℃와 발코니온도 5℃가 급기장치 본체를 사이에 두고 접촉하는 경우, 건구온도 20℃, 상대습도 50%일때의 노점온도는 9.2℃이므로 본체 내측에 결로가 발생된다.

따라서, 종래 전동댐퍼(20)만 구비하는 환기용 급기장치의 경우, 미사용시 전동댐퍼의 댐퍼블레이드 및 급기장치 내측면에 결로가 발생됨을 실험으로 확인할 수 있었다.

(실험예2) : 실시예2의 전동댐퍼 + 결로방지댐퍼가 있는 경우 ( 급기팬 미작동시)

- 실험조건

(1) 제2 결로방지댐퍼 개방/전동댐퍼 폐쇄/결로방지댐퍼 폐쇄

(4) 발코니(실험장치 내부)온도 약 4 ~ 10 ℃, 상대습도 30 ~ 50 %

(5) 전동댐퍼와 결로방지댐퍼의 댐퍼블레이드에는 단열재(60)를 부착하지 않고 실시된 실험

- 실험결과

[결과표 2] : 실험예2의 온도 측정결과

[그래프 2] : 시간에 따른 온도 분포 그래프

- 결과분석

전동댐퍼의 좌측 외기온도는 -13℃이고 전동댐퍼의 우측 공기온도는 7.4℃가 전동댐퍼의 댐퍼블레이드를 사이에 두고 접촉하는 경우, 습공기선도 그래프를 통해 건구온도 7.4℃, 상대습도 50%일때의 노점온도는 -2.1℃이므로 전동댐퍼의 댐퍼블레이드에 결로가 발생될 수 있으나, 이는 약 4.6℃이상의 온도차를 극복할 수 있는 단열재를 이용하면 결로를 방지할 수 있다.

또한, 전동댐퍼 좌측 공기온도는 7.4℃이고 결로방지댐퍼 우측 공기온도는 23℃가 결로방지댐퍼의 댐퍼블레이드를 사이에 두고 접촉하는 경우, 습공기선도 그래프를 통해 건구온도 23℃, 상대습도 50%일때의 노점온도는 12℃이므로 결로가 발생될 수 있으나, 동절기 허용범위인 평균상대습도 30%일때를 기준으로 하면 노점온도 4.5℃이므로 결로가 발생되지 않는다.

또한, 환기용 급기장치의 내부온도 7.4℃와 발코니온도 5℃가 급기장치 본체를 사이에 두고 접촉하는 경우, 건구온도 7.4℃, 상대습도 50%일때의 노점온도는 -2.1℃이므로 본체 내측에 결로가 발생되지 않는다.

따라서, 본 발명의 실시예2와 같이 전동댐퍼(20)와 결로방지댐퍼(30)를 구비하는 환기용 급기장치의 경우, 미사용시 전동댐퍼의 댐퍼블레이드에는 결로가 발생될 수 있으나 이는 약 4.6℃이상의 온도차를 극복할 수 있는 단열재를 이용하면 결로를 방지할 수 있고, 결로방지댐퍼와 본체 내에는 결로가 발생되지 않는 것을 실험으로 확인할 수 있었다.

(실험예3) : 실시예3의 제2 결로방지댐퍼 + 전동댐퍼 + 결로방지댐퍼가 있는 경우 ( 급기팬 미작동시)

- 실험조건

(1) 제2 결로방지댐퍼 폐쇄/전동댐퍼 폐쇄/결로방지댐퍼 폐쇄

(4) 발코니(실험장치 내부)온도 약 4 ~ 10 ℃, 상대습도 30 ~ 50 %

- 실험결과

[결과표 3] : 실험예3의 온도 측정결과

[그래프 3] : 시간에 따른 온도 분포 그래프

- 결과분석

제2 결로방지댐퍼의 좌측 외기온도는 -13℃이고 제2 결로방지댐퍼의 우측 공기온도는 6.9℃가 제2 결로방지댐퍼의 댐퍼블레이드를 사이에 두고 접촉하는 경우, 습공기선도 그래프를 통해 건구온도 6.9℃, 상대습도 50%일때의 노점온도는 -2.7℃이므로 전동댐퍼의 댐퍼블레이드에 결로가 발생될 수 있으나, 이는 약 4.6℃이상의 온도차를 극복할 수 있는 단열재를 이용하면 결로를 방지할 수 있다.

또한, 제2 결로방지댐퍼와 전동댐퍼 사이의 덕트내 공기온도 6.9℃와 본체 외부온도 5℃가 덕트를 중심으로 접촉하는 경우, 습공기선도 그래프를 통해 건구온도 6.9℃, 상대습도 50%일때의 노점온도는 -2.7℃이므로 덕트내에 결로가 발생되지 않는다.

또한, 전동댐퍼의 좌측 공기온도 6.9℃와 우측 공기온도 7.3℃가 전동댐퍼의 댐퍼블레이드를 사이에 두고 접촉하는 경우, 습공기선도 그래프를 통해 건구온도 7.3℃, 상대습도 50%일때의 노점온도는 -2℃이므로 전동댐퍼의 댐퍼블레이드에는 결로가 발생되지 않는다.

또한, 전동댐퍼와 결로방지댐퍼 사이의 덕트내 공기온도 7.3℃와 본체 외부온도 5℃가 덕트를 중심으로 접촉하는 경우, 습공기선도 그래프를 통해 건구온도 7.3℃, 상대습도 50%일때의 노점온도는 -2.0℃이므로 덕트내에 결로가 발생되지 않는다.

또한, 결로방지댐퍼의 좌측 공기온도 7.3℃와 우측 내기온도 23℃가 결로방지댐퍼의 댐퍼블레이드를 사이에 두고 접촉하는 경우, 습공기선도 그래프를 통해 건구온도 23℃, 상대습도 50%일때의 노점온도는 12℃이므로 전동댐퍼의 댐퍼블레이드에는 결로가 발생될 수도 있지만, 동절기 평균상대습도 30%일때를 기준으로 하면 노점온도 4.5℃보다 높기 때문에 결로가 발생되지 않는다. 또한, 모든 상대습도에 결로발생을 방지하려면 약 4.7℃이상의 온도차를 극복할 수 있는 단열재를 이용하면 결로를 용이하게 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예3과 같이 제2 결로방지댐퍼(40)와 전동댐퍼(20)와 결로방지댐퍼(30)를 구비하는 환기용 급기장치의 경우, 미사용시 제2 결로방지댐퍼의 댐퍼블레이드와 결로방지댐퍼의 댐퍼블레이드에는 결로가 발생될 수 있으나 이는 약 4.7℃이상의 온도차를 극복할 수 있는 단열재를 이용하면 용이하게 결로를 방지할 수 있고, 전동댐퍼와 본체 내에는 결로가 발생되지 않는다는 것을 실험으로 확인할 수 있었다.

그러므로, 본 출원인이 의뢰한 상기 실험예1,2,3의 결과를 통하여, 본 발명의 결로방지댐퍼(30)와 제2 결로방지댐퍼(40)의 댐퍼블레이드 소재를 단열성이 우수한 소재를 채택하거나, 하나 이상의 댐퍼블레이드의 일측 또는 양측면에 단열재(60)를 부착하게 되면, 모든 위치 및 상대습도에서 결로방지효과를 얻을 수 있어 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

또한, 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 결로방지 효과를 보다 향상시키기 위해서는 전동댐퍼(20)와 결로방지댐퍼(30)와 제2 결로방지댐퍼(40)의 댐퍼블레이드(21,31,41)의 일측면 또는 양측면 모두에 일정두께를 갖는 단열재(60)를 부착하여 온도차 완충효과를 향상시킬 수 있다.

(변형예1)

먼저, 도 12에서 보는 바와 같이, 본 발명의 변형예1은 상기 실험예1,2,3을 통하여 얻어진 결과를 통해, 결로방지 효과를 향상시키기 위하여 단열재(60)를 부착하는 것 외에 실시예2,3에 사용되는 결로방지댐퍼(30,40)의 구조를 변경하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 변형예1의 결로방지댐퍼(30,40)는 회전축(32,42)의 일단에 구동부와 제어부를 내설하는 컨트롤박스(35)가 결합되어 전동으로 구동되며, 상기 회전축(32,42)에 회전가능하게 결합되는 판형상의 댐퍼블레이드(31,41)를 2개 구비하여 회전축(32,42)을 중심으로 전방측과 후방측에 일정간격 이격되어 회전가능하게 고정되어 구성된다.

상기 컨트롤박스(35)는 본 출원인의 선등록 제10-612774호에서 개시된 기술로서 그 상세한 구성의 설명은 생략한다.

상기 2개의 댐퍼블레이드(31,41)는 회전축(32,42)과 함께 동시에 회전되어 개폐되는데, 밀폐시 댐퍼블레이드(31,41)의 패킹(33,43)이 2개이고 댐퍼블레이드(31,41)가 2개이므로 밀폐성이 향상되어 단열효율과 결로방지 효과가 향상된다.

(변형예2)

먼저, 도 13에서 보는 바와 같이, 본 발명의 변형예2는 상기 실험예1,2,3을 통하여 얻어진 결과를 통해, 결로방지 효과를 향상시키기 위하여 단열재(60)를 부착하는 것 외에 실시예2,3에 사용되는 결로방지댐퍼(30,40)의 구조를 변경하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 변형예2의 결로방지댐퍼(30,40)는 회전축(32,42)의 일단에 구동모터와 감속기어를 내설하는 컨트롤박스(35)가 결합되어 전동으로 구동되며, 상기 회전축(32,42)의 타단에 결합되는 구동풀리(321,421)와, 상기 회전축(32,42)으로부터 일정간격 이격된 뒤 축고정되어 설치되는 제2 회전축(36,46)의 일단에 결합되는 종동풀리(361,461)와, 제2 회전축(36,46)에 회전가능하게 결합되는 제2 댐퍼블레이드(311,411)와, 상기 구동풀리(321,421)와 종동풀리(361,461)가 연동되어 일정각도 회전되도록 형성되는 타이밍벨트(37,47)를 포함하여 구성된다.

상기 컨트롤박스(35)에서 전달되는 구동력에 의해 회전되는 회전축(32,42)과 연동되어 제2 회전축(36,46)이 회전됨으로써, 댐퍼블레이드(31,41)와 제2 댐퍼블레이드(311,411)가 연동되어 동시에 개폐된다.

상기 변형예1에서와 동일하게 2개의 댐퍼블레이드가 동시에 개폐됨으로써, 밀폐시 댐퍼블레이드(31,41)의 패킹(33,43)이 2개이고 댐퍼블레이드(31,41)가 2개이므로 밀폐성이 향상되어 단열효율과 결로방지 효과가 향상되며, 이에 부가하여, 상기 이격된 댐퍼블레이드(31,41)와 제2 댐퍼블레이드(311,411)의 사이에 폐쇄된 공간이 새로운 온도차 완충공간이 됨으로써 단열효율 및 결로방지 효과가 향상된다.

추가적으로, 본 발명의 환기용 급기장치(1)의 본체(10)의 내부 또는 외부를 일정두께의 단열재(60)로 감싼다면 그 효과는 더욱 증대될 것이다.

미설명부호 2는 외벽, 3은 실내벽, 108a은 콘크리트층, 108b은 차음제층, 108c은 기포층, 108d은 냉온수배관, 108e은 모르타르층, B는 베란다, R은 화장실이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 환기용 급기장치 2: 외벽
3: 실내벽 4: 급기배관
5: 결로 6: 곰팡이균
10: 본체 11: 급기팬
111: 배출구 12: 필터
13: 팬부착벽 14: 유입구
15: 유출구 20: 전동댐퍼
21: 댐퍼블레이드 30: 결로방지댐퍼
31,41: 댐퍼블레이드 32,42: 회전축
311,411: 제2 댐퍼블레이드 321,421: 구동풀리
33,43: 패킹 35,45: 컨트롤박스
36,46: 제2 회전축 361,461: 종동풀리
37,47: 타이밍벨트 40: 제2 결로방지댐퍼
50: 캡그릴 60: 단열재
A1: 온도차 완충공간 A2: 제2 온도차 완충공간

Claims

본체에 내설된 급기팬의 작동과 동시에 본체의 유입구측에 설치된 전동댐퍼가 개방되어 건물 외부로부터 외기를 유입하여 건물 내부의 천정이나 실내 바닥층을 통하여 건물의 각 세대실로 연통되도록 설치되는 급기배관을 통해 급기하는 환기용 급기장치에 있어서,
상기 전동댐퍼(20)는 급기팬(11)과 연동하여 급기팬(11)의 미작동시에 본체(10)의 유입구(14)측 급기배관을 밀폐하고;
상기 급기팬(11)의 배출구(111) 전방 일정위치에 축고정되어 설치되는 회전축(32)과, 상기 회전축(32)과 함께 회전가능하게 결합되어 배출구(111)로부터 연통되는 실내측 급기배관(4)을 개방 또는 밀폐하도록 개폐되는 판형상의 댐퍼블레이드(31)와, 상기 댐퍼블레이드(31)의 가장자리를 둘러싸도록 결합되어 급기배관의 내경에 밀착되는 패킹(33)과, 상기 댐퍼블레이드(31)의 일측면 또는 양측면에 일정두께로 부착되는 단열재(60)를 포함하여 이루어지는 결로방지댐퍼(30)를 하나 이상 이격되게 구비하여;
상기 결로방지댐퍼(30)는 급기팬(11)과 연동하여 급기팬(11)의 미작동시에 상기 실내측 급기배관(4)을 댐퍼블레이드(31)로 밀폐함으로써, 상기 전동댐퍼(20)와 결로방지댐퍼(30) 사이에 밀폐된 온도차 완충공간(A1)을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전동댐퍼(20)로부터 캡그릴(50)측으로 이격된 외부측 급기배관의 일정위치에 축고정되어 설치되는 회전축(42)과, 상기 회전축(42)과 함께 회전가능하게 결합되어 캡그릴(50)과 연통되는 외부측 급기배관을 개방 또는 밀폐하도록 개폐되는 판형상의 댐퍼블레이드(41)와, 상기 댐퍼블레이드(41)의 가장자리를 둘러싸도록 결합되어 급기배관의 내경에 밀착되는 패킹(43)과, 상기 댐퍼블레이드(41)의 일측면 또는 양측면에 일정두께로 부착되는 단열재(60)를 포함하여 이루어지는 제2 결로방지댐퍼(40)를 하나 이상 이격되게 구비하여;
상기 제2 결로방지댐퍼(40)는 급기팬(11)과 연동하여 급기팬(11)의 미작동시에 상기 외부측 급기배관을 댐퍼블레이드(41)로 밀폐함으로써, 상기 제2 결로방지댐퍼(40)와 전동댐퍼(20) 사이에 밀폐된 제2 온도차 완충공간(A2)을 추가적으로 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치.
제 2 항에 있어서,
상기 결로방지댐퍼(30) 및 제2 결로방지댐퍼(40) 중 하나 이상은 급기팬(11)의 작동에 따른 압력에 의해 자동으로 개폐가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치.
제 2 항에 있어서,
상기 결로방지댐퍼(30)와 제2 결로방지댐퍼(40) 중 하나 이상은,
상기 회전축(32,42)의 일단에 구동부와 제어부를 내설하는 컨트롤박스(35)를 결합하여 전동으로 회전축(32,42)을 구동하며;
상기 댐퍼블레이드(31,41)를 2개 구비하여 회전축(32,42)을 중심으로 전방측과 후방측에 일정간격 이격된 채로 회전가능하게 고정되어 구성되는 것을 특징으로 하는 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치.
제 2 항에 있어서,
상기 결로방지댐퍼(30)와 제2 결로방지댐퍼(40) 중 하나 이상은,
상기 회전축(32,42)의 일단에 구동부와 제어부를 내설하는 컨트롤박스(35)를 결합하여 전동으로 회전축(32,42)을 구동하며;
상기 회전축(32,42)의 타단에 결합되는 구동풀리(321,421)와, 상기 회전축(32,42)으로부터 일정간격 이격된 뒤 축고정되어 설치되는 제2 회전축(36,46)의 일단에 결합되는 종동풀리(361,461)와, 상기 제2 회전축(36,46)과 함께 회전가능하게 결합되는 판형상의 제2 댐퍼블레이드(311,411)와, 상기 구동풀리(321,421)와 종동풀리(361,461)가 연동되어 일정각도 회전되도록 형성되는 타이밍벨트(37,47)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체(10)는 내주면 또는 외주면을 감싸도록 일정두께의 단열재(60)가 부착된 것을 특징으로 하는 결로방지댐퍼를 이용하여 결로를 방지하는 환기용 급기장치.