KR20180080415A - 환기장치 - Google Patents

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KR20180080415A
KR20180080415A KR1020170000759A KR20170000759A KR20180080415A KR 20180080415 A KR20180080415 A KR 20180080415A KR 1020170000759 A KR1020170000759 A KR 1020170000759A KR 20170000759 A KR20170000759 A KR 20170000759A KR 20180080415 A KR20180080415 A KR 20180080415A
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홍현진
박찬정
이경환
강상우
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코웨이 주식회사
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Abstract

본 발명은 전열교환기를 사용하여 실내외간 온도차를 저감시키되, 필요에 따라 실외공기를 실내로 유입시키지 않고 실내공기를 정화하여 실내로 재순환시킬 수 있는 환기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치는 실내측 흡입부, 실내측 토출부, 실외측 흡입부 및 실외측 토출부를 구비하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비되며 상기 실내측 토출부로 공기를 토출하는 제1 송풍부; 상기 실외측 흡입부와 상기 제1 송풍부 사이에 구비되는 공기정화필터; 상기 하우징의 내부에 구비되며 상기 실내측 흡입부로 유입된 공기를 상기 실외측 토출부로 토출하는 제2 송풍부; 상기 제1 송풍부와 상기 공기정화필터 사이에 배치되며, 상기 제1 송풍부로 유동하는 공기와 상기 제2 송풍부로 유동하는 공기를 열교환시키는 전열교환기; 상기 실내측 흡입부에서 상기 공기정화필터로 연결된 순환유로; 및 상기 순환유로를 개폐하는 댐퍼부재;를 포함한다.

Description

환기장치{VENTILATION}
본 발명은 환기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외기유입 없이 실내공기를 순환시킬 수 있는 운전모드를 구비하는 환기장치에 관한 것이다.
일반적으로 환기장치 또는 공기조화기는 실내공기를 실외로 배출하고 실외공기를 정화하여 실내로 유입시킬 수 있는 장치이다.
한편, 이러한 환기장치 또는 공기조화기 중에는 실내외간 공기의 온도차이로 인해 실내 온도가 변하는 정도를 최소화하기 위해 실외로 배출되는 공기와 실내로 유입되는 공기를 서로 열교환시키는 전열교환기를 사용하는 타입이 있다.
그러나, 종래의 기술에 의한 전열교환기를 사용하는 환기장치는 전열교환기의 유로구조의 특성(흡기유로와 배기유로가 분리되어 있는 구조)으로 인해 실내공기를 장치 내부의 필터를 통과시킨 후 다시 실내로 유입시키는 실내공기의 순환유동을 발생시키기 어렵다는 단점이 있다.
등록특허공보 제10-1572002호에는 실내공기를 순환시키는 기능이 없는 종래의 기술에 의한 환기장치가 개시되어 있다.
KR 10-1572002 B1
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 전열교환기를 사용하여 실내외간 온도차를 저감시키되, 필요에 따라 실외공기를 실내로 유입시키지 않고 실내공기를 정화하여 실내로 재순환시킬 수 있는 환기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 실내측 흡입부, 실내측 토출부, 실외측 흡입부 및 실외측 토출부를 구비하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비되며 상기 실내측 토출부로 공기를 토출하는 제1 송풍부; 상기 실외측 흡입부와 상기 제1 송풍부 사이에 구비되는 공기정화필터; 상기 하우징의 내부에 구비되며 상기 실내측 흡입부로 유입된 공기를 상기 실외측 토출부로 토출하는 제2 송풍부; 상기 제1 송풍부와 상기 공기정화필터 사이에 배치되며, 상기 제1 송풍부로 유동하는 공기와 상기 제2 송풍부로 유동하는 공기를 열교환시키는 전열교환기; 상기 실내측 흡입부에서 상기 공기정화필터로 연결된 순환유로; 및 상기 순환유로를 개폐하는 댐퍼부재;를 포함하는 환기장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치는 실내공기 중의 먼지농도를 측정하는 먼지센서; 실내공기 중의 이산화탄소 농도를 측정하는 이산화탄소센서; 실내공기 중의 악취물질 농도 및 라돈(Radon) 농도를 측정하는 공기질센서; 실내공기의 온도를 측정하는 내기온도센서; 실외공기의 온도를 측정하는 외기온도센서; 상기 먼지센서, 상기 이산화탄소센서, 상기 공기질센서, 상기 내기온도센서 및 상기 외기온도센서의 측정값을 기초로 상기 제1 송풍부, 상기 제2 송풍부, 상기 루버 및 상기 댐퍼부재의 동작을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치는 실내공기를 상기 순환유로를 통해 상기 공기정화필터를 통과시킨 후 다시 실내로 토출시키는 실내순환모드를 구비할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전열교환기를 사용하여 실내온도 변화를 최소화하되, 필요에 따라 실외공기의 실내 유입 없이 실내공기를 정화하여 실내로 순환시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치의 정면 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 환기장치의 배면 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 환기장치의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 환기장치의 B-B'선에 따른 단면 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 환기장치에 포함되는 제1 송풍부 및 제2 송풍부를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 환기장치에 포함되는 공기정화필터 및 전열교환기의 인출구조를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시된 환기장치의 환기청정모드시 동작을 도시한 측단면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 환기장치의 실내순환모드시 동작을 도시한 측단면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 환기장치의 온도변화 저감형 환기모드시 동작을 도시한 측단면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 환기장치의 고속순환모드시 동작을 도시한 측단면도이다.
도 11은 도 1에 도시된 환기장치의 강제배기모드시 동작을 도시한 측단면도이다.
도 12는 도 1에 도시된 환기장치의 자연배기모드시 동작을 도시한 측단면도이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치(100)의 구성에 대해서 설명한다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치(100)는 하우징(110), 제1 송풍부(120), 제2 송풍부(130), 공기정화필터(140), 전열교환기(150), 루버(160), 배기유로(170), 순환유로(180), 댐퍼부재(190), 먼지센서(200), 이산화탄소센서(210), 공기질센서(220), 내기온도센서(230), 외기온도센서(240) 및 제어부를 포함할 수 있다.
상기 하우징(110)은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치(100)의 외관을 구성하며, 건물의 벽체를 관통하여 설치될 수 있다.
이러한 하우징(110)은 벽체를 관통하여 설치된 경우 실내에 배치되는 실내측과 실외에 배치되는 실외측으로 구분될 수 있다.
또한, 하우징(110)은 실내측 흡입부(111), 실내측 토출부(112), 실외측 흡입부(113) 및 실외측 토출부(114)를 구비할 수 있다.
여기서, 실내측 흡입부(111)는 하우징(110)이 건물의 벽체에 설치된 경우 하우징(110)의 실내측에 구비되어 실내공기가 하우징(110) 내부로 유입되는 경로를 구성하고, 실내측 토출부(112)는 하우징(110)의 실내측에 구비되어 하우징(110) 내부의 공기가 실내로 토출되는 경로를 구성한다.
또한, 실외측 흡입부(113)는 하우징(110)이 건물의 벽체에 설치된 경우 하우징(110)의 실외측에 구비되어 실외공기가 하우징(110) 내부로 유입되는 경로를 구성하고, 실외측 토출부(114)는 하우징(110)의 실외측에 구비되어 하우징(110) 내부의 공기가 실외로 토출되는 경로를 구성한다.
일 실시예에서, 실내측 흡입부(111) 및 실내측 토출부(112)는 항시 개방된 상태로 구성될 수 있고, 실외측 흡입부(113) 및 실외측 토출부(114)는 후술할 루버(160)에 의해 개폐 가능하게 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 실내측 흡입부(111) 및 실내측 토출부(112)도 별도의 개폐부재를 통해 개폐 가능하게 구성될 수도 있다.
상기 제1 송풍부(120)는 하우징(110)의 내부에 구비되며 하우징(110) 내부의 공기를 실내측 토출부(112)로 토출할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 송풍부(120)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 축방향으로 나란하게 배치되는 한 쌍의 양흡입 원심팬(122)과, 한 쌍의 양흡입 원심팬(122)을 일괄적으로 회전시키는 팬모터(124)를 포함할 수 있다.
이와 같이 한 쌍의 양흡입 원심팬(122)을 포함하는 제1 송풍부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 양흡입 원심팬(122) 각각이 양측으로 공기를 흡입할 수 있으므로, 높은 공기 흡입력을 발생시킬 수 있다.
또한, 한 쌍의 양흡입 원심팬(122)은 토출구가 실내측 토출부(112)에 대향하도록 설치될 수 있다.
상기 제2 송풍부(130)는 하우징(110)의 내부에 구비되며 실내측 흡입부(111)로 유입된 공기를 실외측 토출부(114)로 토출할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 송풍부(130)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 내부 바닥측에 배치되어 후술할 전열교환기(150)의 하단에 구비될 수 있으며, 흡입구가 전열교환기(150) 측을 향하고 토출구가 실외측 토출부(114)를 향하도록 설치되는 단흡입 원심팬(132)으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 일 실시예에서, 제2 송풍부(130)는 높은 흡입력을 구현하기 위해 전열교환기(150)의 길이방향을 따라 배열되는 복수의 단흡입 원심팬(132)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 일 실시예에서, 실외측 토출부(114)와 제2 송풍부(130) 사이에는 그릴부재(134)가 구비될 수 있다. 상기 그릴부재(134)는 실외측 토출부(114)를 통해 하우징(110) 내부로 유입되는 외부 이물질이 제2 송풍부(130)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 공기정화필터(140)는 실외측 흡입부(113)와 제1 송풍부(120) 사이에 구비되며 통과하는 공기를 여과할 수 있다.
일 실시예에서, 공기정화필터(140)는 실외측 흡입부(113)와 이격되게 배치될 수 있고, 실외측 흡입부(113)와 공기정화필터(140) 사이에는 후술할 순환유로(180)가 형성될 수 있다.
상기 전열교환기(150)는 제1 송풍부(120)와 공기정화필터(140) 사이에 배치되며, 제1 송풍부(120)로 유동하는 공기와 제2 송풍부(130)로 유동하는 공기를 열교환시킬 수 있다.
도시하지는 않았지만, 일 실시예에서, 전열교환기(150)는 전후방향으로 형성된 챔버(미도시)와 상하방향으로 형성된 챔버(미도시)가 서로 열전달 가능하도록 구성되어, 전후방향 챔버로 유동하는 공기와 상하방향 챔버로 유동하는 공기를 서로 열교환시킬 수 있다.
이와 같은 구조에서, 전열교환기(150)는 제1 유입단(151), 제1 배출단(152), 제2 유입단(153) 및 제2 배출단(154)을 구비할 수 있다.
상기 제1 유입단(151)은 전후방향 챔버의 일단에 해당하며 공기정화필터(140)를 통과한 공기가 유입되는 부분이다.
또한, 제1 배출단(152)은 제1 유입단(151)의 반대측에 형성되어 전후방향 챔버의 타단에 해당하며 전후방향 챔버로 유동한 공기가 제1 송풍부(120)로 배출되는 부분이다.
또한, 제2 유입단(153)은 상하방향 챔버의 일단에 해당하며 실내측 흡입부(111)를 통해 하우징(110) 내부로 유입된 공기가 유입되는 부분이다.
그리고, 제2 배출단(154)은 제2 유입단(153)의 반대측에 형성되어 상하방향 챔버의 타단에 해당하며 상하방향 챔버로 유동한 공기가 제2 송풍부(130)로 배출되는 부분이다.
상기 루버(160)는 실외측 흡입부(113) 및 실외측 토출부(114)를 개폐할 수 있다. 일 실시예에서, 루버(160)는 실외측 흡입부(113) 및 실외측 토출부(114)를 덮도록 구비되고 하우징(110)의 외측으로 회전 가능하게 구성될 수 있다.
이러한 루버(160)는 회전 각도를 조절하여 실외측 흡입부(113) 및 실외측 토출부(114)의 개방면적을 조절할 수 있다.
상기 배기유로(170)는 하우징(110)의 내부에 형성되어 공기가 유동하는 경로로서, 실내측 흡입부(111)에서 전열교환기(150)의 제2 유입단(153)으로 연결될 수 있다.
상기 순환유로(180)는 하우징(110)의 내부에 형성되어 공기가 유동하는 경로로서, 실내측 흡입부(111)에서 공기정화필터(140)로 연결될 수 있다. 즉, 순환유로(180)는 실내측 흡입부(111)를 통해 하우징(110) 내부로 유입된 공기가 공기정화필터(140)를 통과할 수 있도록 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 순환유로(180)는 배기유로(170)에서 공기정화필터(140)와 실외측 흡입부(113) 사이로 연장될 수 있다.
또한, 이러한 순환유로(180)는 실외측 토출부(114)까지 연장될 수 있다. 따라서, 루버(160)에 의해 실외측 토출부(114)가 폐쇄된 경우 제2 송풍부(130)에 의해 토출되는 공기가 순환유로(180)로 유입되어 공기정화필터(140)를 통과할 수 있다.
상기 댐퍼부재(190)는 순환유로(180)를 개폐할 수 있다.
이를 위해, 일 실시예에서, 댐퍼부재(190)는 배기유로(170)와 순환유로(180)의 경계에 구비될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 댐퍼부재(190)는 개도율 조절이 가능하도록 구성될 수 있다. 댐퍼부재(190)의 개도율 조절을 통해 배기유로(170)로 유동하는 공기 중에서 전열교환기(150)로 유입되는 유량과 순환유로(180)로 유동하는 유량을 조절할 수 있다.
한편, 일 실시예에서, 전열교환기(150) 및 공기정화필터(140)는 하우징(110)의 일 측면으로 슬라이드되어 하우징(110)에 인입 및 인출 가능하도록 구성될 수 있다.
이를 위해, 일 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 일 측면에는 필터인출구(117)가 형성될 수 있다.
전열교환기(150) 및 공기정화필터(140)는 필터인출구(117)를 통해 하우징(110)의 외부로 용이하게 인출될 수 있다. 이때, 사용자는 인출하는 전열교환기(150) 및 공기정화필터(140)가 벽체에 간섭되지 않도록 하우징(110) 전체를 실내측으로 이동시킨 후 실내에서 전열교환기(150) 및 공기정화필터(140)를 인출할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 하우징(110)에는 필터인출구(117)를 덮는 필터커버(118)가 장착될 수 있다.
상기 먼지센서(200)는 실내공기 중의 먼지농도를 측정할 수 있도록, 하우징(110)의 실내측 외면에 구비될 수 있다.
상기 이산환탄소센서는 실내공기 중의 이산화탄소 농도를 측정할 수 있도록, 하우징(110)의 실내측 외면에 구비될 수 있다.
상기 공기질센서(220)는 실내공기 중의 악취물질 농도 및 라돈(Radon) 농도를 측정할 수 있도록, 하우징(110)의 실내측 외면에 구비될 수 있다.
상기 내기온도센서(230)는 실내공기의 온도를 측정할 수 있도록, 하우징(110)의 실내측 외면에 구비될 수 있다.
상기 외기온도센서(240)는 실외공기의 온도를 측정할 수 있도록, 하우징(110)의 실외측 외면에 구비될 수 있다.
한편, 상기 제어부(미도시)는 먼지센서(200), 이산화탄소센서(210), 공기질센서(220), 내기온도센서(230) 및 외기온도센서(240)의 측정값을 기초로 제1 송풍부(120), 제2 송풍부(130), 루버(160) 및 댐퍼부재(190)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 일 실시예와 달리, 본 발명의 다른 일 실시예에서 상기 먼지센서(200), 이산화탄소센서(210), 공기질센서(220), 내기온도센서(230) 및 외기온도센서(240)가 하우징(110)으로부터 원방에 설치될 수 있고, 제어부는 먼지센서(200), 이산화탄소센서(210), 공기질센서(220), 내기온도센서(230) 및 외기온도센서(240)의 측정값을 유선 또는 무선으로 수신하도록 구성될 수도 있다.
이하, 도 7 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치(100)의 운전모드별 동작에 대해서 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치(100)는 운전모드로 환기청정모드, 실내순환모드, 온도변화 저감형 환기모드, 고속순환모드, 강제백모드 및 자연배기모드를 포함할 수 있다.
도 7에는 환기장치(100)의 환기청정모드가 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 환기청정모드에서, 실내공기는 실외로 배출되고 실외공기는 공기정화필터(140)를 통과하여 실내로 유입될 수 있다. 이때, 실내에서 실외로 배출되는 공기와 실외에서 실내로 유입되는 공기는 전열교환기(150)에서 열교환될 수 있다.
이러한 환기청정모드는 사용자의 제어명령에 의해 수동으로 실행될 수도 있고, 이산화탄소센서(210), 내기온도센서(230) 및 외기온도센서(240)의 측정값을 기초로 제어부에 의해 자동으로 실행될 수도 있다.
환기청정모드가 자동으로 실행되는 경우, 제어부는 실내공기 중의 이산화탄소 농도가 미리 설정된 이산화탄소 농도 이상이고 실내공기와 실외공기의 온도차이가 미리 설정된 제1 온도차이값 이상이면, 제1 송풍부(120) 및 제2 송풍부(130)를 작동하고 루버(160)를 열며 댐퍼부재(190)를 닫아서 환기청정모드를 실행할 수 있다.
이때, 실외공기는 제1 송풍부(120)의 흡입력에 의해 실외측 흡입부(113)로 흡입된 후 공기정화필터(140) 및 전열교환기(150)를 통과하여 실내로 토출될 수 있다. 또한, 실내공기는 제2 송풍부(130)의 흡입력에 의해 실내측 흡입부(111)로 흡입된 후 전열교환기(150)를 통과하여 실외측 토출부(114)를 통해 실외로 배출될 수 있다.
여기서, 댐퍼부재(190)가 순환유로(180)를 폐쇄한 상태이므로, 실내측 흡입부(111)를 통해 흡입되어 배기유로(170)로 유동하는 공기는 전량 전열교환기(150)를 통과하여 실외로 배출될 수 있다.
이러한 환기청정모드가 실행되면, 이산화탄소 농도가 낮고 산소 농도가 높은 실외공기가 공기정화필터(140)에 의해 여과되어 실내로 유입되고, 이산화탄소 농도가 높은 실내공기가 실외로 배출될 수 있다.
도 8에는 환기장치(100)의 실내순환모드가 도시되어 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 실내순환모드에서, 실외공기의 실내 유입이 차단되고, 실내공기는 순환유로(180)를 통해 공기정화필터(140)를 통과한 후 다시 실내로 토출될 수 있다.
이러한 실내순환모드는 사용자의 제어명령에 의해 수동으로 실행될 수도 있고, 먼지센서(200) 및 이산화탄소센서(210)의 측정값을 기초로 제어부에 의해 자동으로 실행될 수도 있다.
실내순환모드가 자동으로 실행되는 경우, 제어부는 실내공기 중의 먼지농도가 미리 설정된 제1 먼지농도 이상이고 실내공기 중의 이산화탄소 농도가 미리 설정된 이산화탄소 농도 미만이면, 제1 송풍부(120)를 작동하고 제2 송풍부(130)를 정지하며 루버(160)를 닫고 댐퍼부재(190)를 열어서 실내순환모드를 실행할 수 있다.
이때, 실내공기는 제1 송풍부(120)의 흡입력에 의해 실내측 흡입부(111)를 통해 배기유로(170)로 유입될 수 있고, 배기유로(170)로 유입된 공기는 순환유로(180)로 유동한 후 제1 송풍부(120)의 흡입력에 의해 공기정화필터(140) 및 전열교환기(150)를 통과하여 다시 실내로 토출될 수 있다.
여기서, 루버(160)가 실외측 흡입부(113) 및 실외측 배출부를 폐쇄한 상태이므로, 실외공기가 실내로 유입되지 않게 된다.
이러한 실내순환모드는 실내공기의 이산화탄소 농도가 낮은 편이며 실내공기의 먼지농도가 높은 경우에 외기도입 없이 실내공기를 정화하는데 적합한 운전모드이다.
도 9에는 환기장치(100)의 온도변화 저감형 환기모드가 도시되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 온도변화 저감형 환기모드에서, 실내공기의 일부가 실외로 배출되고 나머지가 순환유로(180)를 통해 공기정화필터(140)를 통과한 후 다시 실내로 토출될 수 있으며, 동시에, 실외공기도 공기정화필터(140)를 통과한 후 실내로 유입될 수 있다.
즉, 온도변화 저감형 환기모드는 환기청정모드와 실내순환모드가 동시에 실행되는 운전모드이다.
이러한 온도변화 저감형 환기모드는 사용자의 제어명령에 의해 수동으로 실행될 수도 있고, 이산화탄소센서(210), 내기온도센서(230) 및 외기온도센서(240)의 측정값을 기초로 제어부에 의해 자동으로 실행될 수도 있다.
온도변화 저감형 환기모드가 자동으로 실행되는 경우, 제어부는 실내공기 중의 이산화탄소 농도가 미리 설정된 이산화탄소 농도 이상이고 실내공기와 실외공기의 온도차이가 미리 설정된 제2 온도차이값 이상이면, 제1 송풍부(120) 및 제2 송풍부(130)를 작동하고 루버(160)를 열고 댐퍼부재(190)를 열어서, 온도변화 저감형 환기모드를 실행할 수 있다.
이때, 실외공기는 제1 송풍부(120)의 흡입력에 의해 실외측 흡입부(113)를 통해 유입된 후 공기정화필터(140) 및 전열교환기(150)를 통과하여 실내로 토출될 수 있다. 또한, 실내공기는 제1 송풍부(120) 및 제2 송풍부(130)의 흡입력에 의해 실내측 흡입부(111)를 통해 배기유로(170)로 유입될 수 있고, 배기유로(170)로 유입된 공기 중의 일부가 제2 송풍부(130)의 흡입력에 의해 전열교환기(150)를 통과한 후 실외측 토출부(114)를 통해 실외로 배출될 수 있으며, 배기유로(170)로 유입된 공기 중의 나머지가 제1 송풍부(120)의 흡입력에 의해 순환유로(180)로 유동한 후 공기정화필터(140) 및 전열교환기(150)를 통과하여 다시 실내로 토출될 수 있다.
일 실시예에서, 온도변화 저감형 환기모드시, 실내공기와 실외공기 간의 열교환율을 높이기 위해, 제어부는 제2 송풍부(130)를 제1 송풍부(120)의 풍량보다 낮은 풍량으로 작동시킬 수 있다.
제2 송풍부(130)가 낮은 풍량으로 작동되면, 전열교환기(150)를 통과하는 실내공기의 유속이 낮으므로 전열교환기(150)를 통과하는 실외공기에 전달하는 열량이 증가하여 실내의 온도변화가 저감될 수 있다.
한편, 온도변화 저감형 환기모드시, 댐퍼부재(190)가 과도하게 열리면 배기유로(170)로 유동하는 공기가 제1 송풍부(120)의 흡입력에 의해 대부분 순환유로(180)로 유동하게 되고 전열교환기(150)로 유입되는 유량이 적어지게 되어 실외공기의 승온효과가 저감될 수 있다.
이를 방지하기 위해, 일 실시예에서, 제어부는 온도변화 저감형 환기모드에서 댐퍼부재(190)를 개도율 80% 이하로 열 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 온도변화 저감형 환기모드의 실행조건 값인 상기 제2 온도차이값은 환기청정모드의 실행조건 값인 상기 제1 온도차이값보다 크게 설정된다.
즉, 온도변화 저감형 환기모드는 실내공기의 이산화탄소 농도가 높아서 환기가 필요하나 실내공기와 실외공기의 온도차이가 심한 경우 실내온도의 변화를 최소로 하여 소량씩 환기하는 경우에 적합한 운전모드이다.
도 10에는 환기장치(100)의 고속순환모드가 도시되어 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 고속순환모드에서, 실외공기의 실내 유입이 차단되고, 실내공기는 제1 송풍부(120)의 흡입력 및 제2 송풍부(130)의 흡입력에 의해 순환유로(180)로 유입되어 공기정화필터(140)를 통과한 후 다시 실내로 토출될 수 있다.
이러한 고속순환모드는 사용자의 제어명령에 의해 수동으로 실행될 수도 있고, 먼지센서(200) 및 이산화탄소센서(210)의 측정값을 기초로 제어부에 의해 자동으로 실행될 수도 있다.
고속순환모드가 자동으로 실행되는 경우, 제어부는 실내공기 중의 먼지농도가 미리 설정된 제2 먼지농도 이상이고 실내공기 중의 이산화탄소 농도가 미리 설정된 이산화탄소 농도 미만이면, 제1 송풍부(120) 및 제2 송풍부(130)를 작동하고 루버(160)를 닫고 댐퍼부재(190)를 닫아서 고속순환모드를 실행할 수 있다.
이때, 실내공기는 제1 송풍부(120)의 흡입력 및 제2 송풍부(130)의 흡입력이 합쳐진 흡입력에 의해 실내측 흡입부(111)를 통해 배기유로(170)로 유입될 수 있고, 배기유로(170)로 유입된 공기는 제2 송풍부(130)로 흡입되어 순환유로(180)로 토출된 후 공기정화필터(140) 및 전열교환기(150)를 통과하여 다시 실내로 토출될 수 있다.
여기서, 루버(160)가 실외측 흡입부(113) 및 실외측 배출부를 폐쇄한 상태이므로, 제2 송풍부(130)에 의해 토출된 공기는 전량 공기정화필터(140)를 통과하게 된다.
이러한 고속순환모드는 실내공기의 이산화탄소 농도가 낮은 편이나 실내공기의 먼지농도가 일정 수준 이상으로 높고 일정 시간이 지나도 먼지농도가 감소하지 않는 경우에 빠른 속도로 실내공기를 정화시키는데 적합한 운전모드이다.
따라서, 고속순환모드의 실행조건인 상기 제2 먼지농도는 실내순환모드의 실행조건인 제1 먼지농도보다 높게 설정될 수 있다.
도 11에는 환기장치(100)의 강제배기모드가 도시되어 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 강제배기모드에서, 실내공기는 제2 송풍부(130)의 흡입력에 의해 강제적으로 실외로 배출될 수 있다.
이러한 강제배기모드는 사용자의 제어명령에 의해 수동으로 실행될 수도 있고, 공기질센서(220)의 측정값을 기초로 제어부에 의해 자동으로 실행될 수도 있다.
강제배기모드가 자동으로 실행되는 경우, 제어부는 실내공기 중의 악취물질 및 라돈의 농도가 미리 설정된 농도 이상이면, 제1 송풍부(120)를 정지하고 제2 송풍부(130)를 작동하고 루버(160)를 열며 댐퍼부재(190)를 닫아서 강제배기모드를 실행할 수 있다.
이때, 실내공기는 제2 송풍부(130)의 흡입력에 의해 실내측 흡입부(111)를 통해 흡입된 후 실외측 배출부를 통해 실외로 배출될 수 있다.
여기서, 루버(160)가 실외측 흡입부(113) 및 실외측 배출부를 개방한 상태이므로, 실외공기가 실외측 흡입부(113) 및 실내측 토출부(112)를 통해 실내로 유입될 수도 있으나, 제1 송풍부(120)가 작동 정지된 상태이므로 실내로 유입되는 유량이 매우 미미할 것 이다.
이러한 강제배기모드는 실내공기 중에 다량의 악취물질이나 라돈(Radon)이 존재하는 경우 오염된 실내공기를 빠른 속도로 외부로 배출시키는 경우에 적합한 운전모드이다.
도 12에는 환기장치(100)의 자연배기모드가 도시되어 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 자연배기모드에서, 실내공기는 자연대류를 통해 실외로 배출될 수 있다.
이러한 자연배기모드는 사용자의 특정 제어명령에 의해 수동으로 실행될 수 있다.
자연배기모드를 실행하라는 제어명령이 입력되면, 제어부는 제1 송풍부(120) 및 제2 송풍부(130)를 정지하고 루버(160)를 열고 댐퍼부재(190)를 열 수 있다.
이때, 실내측 흡입부(111)와 실외측 흡입부(113) 사이에는 배기유로(170) 및 순환유로(180)의 일부로 이루어진 직선형태의 유로가 형성될 수 있다.
따라서, 실내공기가 실내측 흡입부(111)를 통해 하우징(110) 내부로 유입된 후 실외측 흡입부(113)를 통해 실외로 배출될 수 있고, 반대로, 실외공기가 실외측 흡입부(113)를 통해 하우징(110) 내부로 유입된 후 실내측 흡입부(111)를 통해 실내로 유입될 수도 있다.
이러한 자연배기모드는 실외공기의 먼지농도가 낮고 실내외 간 온도차이가 적을 때 전력소모 없이 실내공기를 환기시키는 경우에 적합한 운전모드이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100: 환기장치
110: 하우징 111: 실내측 흡입부
112: 실내측 토출부 113: 실외측 흡입부
114: 실외측 토출부 117: 필터인출구
118: 필터커버 120: 제1 송풍부
122: 양흡입 원심팬 124: 팬모터
130: 제2 송풍부 132: 단흡입 원심팬
134: 그릴부재 140: 공기정화필터
150: 전열교환기 151: 제1 유입단
152: 제1 배출단 153: 제2 유입단
154: 제2 배출단 160: 루버
170: 배기유로 180: 순환유로
190: 댐퍼부재 200: 먼지센서
210: 이산화탄소센서 220: 공기질센서
230: 내기온도센서 240: 외기온도센서

Claims (19)

  1. 실내측 흡입부, 실내측 토출부. 실외측 흡입부 및 실외측 토출부를 구비하는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 구비되며 상기 실내측 토출부로 공기를 토출하는 제1 송풍부;
    상기 실외측 흡입부와 상기 제1 송풍부 사이에 구비되는 공기정화필터;
    상기 하우징의 내부에 구비되며 상기 실내측 흡입부로 유입된 공기를 상기 실외측 토출부로 토출하는 제2 송풍부;
    상기 제1 송풍부와 상기 공기정화필터 사이에 배치되며, 상기 제1 송풍부로 유동하는 공기와 상기 제2 송풍부로 유동하는 공기를 열교환시키는 전열교환기;
    상기 실내측 흡입부에서 상기 공기정화필터로 연결된 순환유로; 및
    상기 순환유로를 개폐하는 댐퍼부재;
    를 포함하는 환기장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전열교환기는, 상기 공기정화필터를 통과한 공기가 유입되는 제1 유입단과, 상기 제1 유입단의 반대측에 형성된 제1 배출단과, 상기 실내측 흡입부를 통해 상기 하우징 내부로 유입된 공기가 유입되는 제2 유입단과, 상기 제2 유입단의 반대측에 형성된 제2 배출단을 포함하고,
    상기 하우징의 내부에는 상기 실내측 흡입부에서 상기 제2 유입단으로 연결된 배기유로가 형성되며,
    상기 순환유로는 상기 배기유로에서 상기 공기정화필터와 상기 실외측 흡입부 사이로 연장 형성된 환기장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 댐퍼부재는 상기 배기유로와 상기 순환유로의 경계에 구비된 환기장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 댐퍼부재는 개도율 조절이 가능한 환기장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실외측 흡입부 및 상기 실외측 토출부를 개폐하는 루버를 포함하는 환기장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전열교환기 및 상기 공기정화필터는 상기 하우징의 일 측면으로 슬라이드되어 상기 하우징에 인입 및 인출 가능하도록 구성된 환기장치.
  7. 제5에 있어서,
    실내공기 중의 먼지농도를 측정하는 먼지센서;
    실내공기 중의 이산화탄소 농도를 측정하는 이산화탄소센서;
    실내공기 중의 악취물질 농도 및 라돈(Radon) 농도를 측정하는 공기질센서;
    실내공기의 온도를 측정하는 내기온도센서;
    실외공기의 온도를 측정하는 외기온도센서;
    상기 먼지센서, 상기 이산화탄소센서, 상기 공기질센서, 상기 내기온도센서 및 상기 외기온도센서의 측정값을 기초로 상기 제1 송풍부, 상기 제2 송풍부, 상기 루버 및 상기 댐퍼부재의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 환기장치.
  8. 제7에 있어서,
    상기 먼지센서, 상기 이산화탄소센서, 상기 공기질센서, 상기 내기온도센서 및 상기 외기온도센서가 상기 하우징으로부터 원방에 설치되고,
    상기 제어부는 상기 먼지센서, 상기 이산화탄소센서, 상기 공기질센서, 상기 내기온도센서 및 상기 외기온도센서의 측정값을 유선 또는 무선으로 수신하도록 구성된 환기장치.
  9. 제7에 있어서,
    실내공기를 실외로 배출하고 실외공기를 상기 공기정화필터를 통과시킨 후 실내로 유입시키는 환기청정모드; 및
    실내공기를 상기 제2 송풍부의 흡입력을 사용하여 실외로 배출시키는 강제배기모드;를 구비하는 환기장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    실내공기 중의 이산화탄소 농도가 미리 설정된 이산화탄소 농도 이상이고 실내공기와 실외공기의 온도차이가 미리 설정된 제1 온도차이값 이상이면, 상기 제1 송풍부 및 상기 제2 송풍부를 작동하고 상기 루버를 열며 상기 댐퍼부재를 닫아서 상기 환기청정모드를 실행시키고,
    실내공기 중의 악취물질 및 라돈의 농도가 미리 설정된 농도 이상이면, 상기 제1 송풍부를 정지하고 상기 제2 송풍부를 작동하고 상기 루버를 열며 상기 댐퍼부재를 닫아서 상기 강제배기모드를 실행시키는 환기장치.
  11. 제7항에 있어서,
    실내공기를 상기 순환유로를 통해 상기 공기정화필터를 통과시킨 후 다시 실내로 토출시키는 실내순환모드를 구비하는 환기장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    실내공기 중의 먼지농도가 미리 설정된 제1 먼지농도 이상이고 실내공기 중의 이산화탄소 농도가 미리 설정된 이산화탄소 농도 미만이면, 상기 제1 송풍부를 작동하고 상기 제2 송풍부를 정지하며 상기 루버를 닫고 상기 댐퍼부재를 열어서 상기 실내순환모드를 실행시키는 환기장치.
  13. 제7항에 있어서,
    실내공기를 자연대류를 통해 실외로 배출시키는 자연배기모드를 구비하고,
    상기 제어부는 특정 제어명령에 따라 상기 제1 송풍부 및 상기 제2 송풍부를 정지하고 상기 루버를 열고 상기 댐퍼부재를 열어서, 상기 자연배기모드를 실행시키는 환기장치.
  14. 제7항에 있어서,
    실내공기의 일부를 실외로 배출하고 나머지를 상기 순환유로를 통해 상기 공기정화필터를 통과시킨 후 다시 실내로 토출시키며 동시에 실외공기를 상기 공기정화필터를 통과시킨 후 실내로 유입시키는 온도변화 저감형 환기모드를 구비하는 환기장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는,
    실내공기 중의 이산화탄소 농도가 미리 설정된 이산화탄소 농도 이상이고 실내공기와 실외공기의 온도차이가 미리 설정된 제2 온도차이값 이상이면, 상기 제1 송풍부 및 상기 제2 송풍부를 작동하고 상기 루버를 열고 상기 댐퍼부재를 열어서, 상기 온도변화 저감형 환기모드를 실행시키는 환기장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2 송풍부를 상기 제1 송풍부의 풍량보다 낮은 풍량으로 작동시키는 환기장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 댐퍼부재를 개도율 80% 이하로 여는 환기장치.
  18. 제7항에 있어서,
    실내공기를 상기 제2 송풍부의 흡입력을 사용하여 상기 순환유로로 유동시켜 상기 공기정화필터를 통과시킨 후 다시 실내로 토출시키는 고속순환모드를 구비하는 환기장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는,
    실내공기 중의 먼지농도가 미리 설정된 제2 먼지농도 이상이고 실내공기 중의 이산화탄소 농도가 미리 설정된 이산화탄소 농도 미만이면, 상기 제1 송풍부 및 상기 제2 송풍부를 작동하고 상기 루버를 닫고 상기 댐퍼부재를 닫아서, 상기 고속순환모드를 실행시키는 환기장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021080082A1 (ko) * 2019-10-24 2021-04-29 (주)제피로스 공기환기청정기

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WO2021080082A1 (ko) * 2019-10-24 2021-04-29 (주)제피로스 공기환기청정기

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CN207831574U (zh) 2018-09-07

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