KR20180100226A - 환기 시스템을 위한 필터 어셈블리, 이러한 유형의 필터 어셈블리를 포함하는 분산형 생활 공간 환기 시스템 및 환기 유닛 - Google Patents

환기 시스템을 위한 필터 어셈블리, 이러한 유형의 필터 어셈블리를 포함하는 분산형 생활 공간 환기 시스템 및 환기 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분산형 실내 공간 환기 시스템을 위한 환기 유닛에 관한 것이며, 상기 환기 유닛에서, 적어도 하나의 가역 팬 수단(16) 및 열 저장 요소(24)가 공기 정화를 위하여 전기 집진기에 의해 공급된다. 또한, 환기 시스템, 특히 분산형 실내 공간 환기 시스템을 위한 필터 어셈블리가 제공되고, 상기 필터 어셈블리는 정화될 기류가 이를 통해 가압되는 전기 집진기를 갖는 에어 덕트(30)를 포함하고, 상기 전기 집진기는 상기 에어 덕트(30)의 미리 결정된 섹션에 걸쳐서 연장한다. 필터 어셈블리는 또한 에어 덕트의 미리 결정된 전기 집진기 섹션(18)에서 기류에 의해 충돌되는 적어도 하나의 열 저장 요소(24)를 가지며, 전기 집진기 및 열 저장 요소는 따라서 서로에 대하여 공간적으로 제한된다.

Description

환기 시스템을 위한 필터 어셈블리, 이러한 유형의 필터 어셈블리를 포함하는 분산형 생활 공간 환기 시스템 및 환기 유닛
본 발명은 환기 시스템, 특히 분산형 생활 공간 환기 시스템을 위한 필터 어셈블리, 이러한 필터 어셈블리를 갖는 분산형 생활 공간 환기 시스템 및 특히 분산형 생활 공간 환기 시스템을 위한 환기 유닛에 관한 것이다.
제어된 생활 공간 환기 시스템은 에너지 효율적이며 대부분 기밀 방식으로 구성되는 건물의 마찰 없는 작동을 위한 핵심 구성 요소이다. 생활 공간 공기의 질은 제어된 생활 공간 환기 시스템을 사용하여 유지할 수 있고, 여기서 창문을 통한 자연 환기로 인한 열 손실을 최소화한다. 결과적으로, 공기 습도는 또한 제어된 레벨로 유지되어, 습기로 인한 곰팡이 및 다른 구조적 손상의 형성이 방지된다.
"생활 공간"이라는 용어는 이러한 맥락에서 공기의 질이 사람의 존재를 위해 개선되어야 하는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 시스템은 예를 들어 사무실 공간에도 사용될 수 있으므로, "생활 공간 환기 시스템"이란 용어는 주거용 건축물에 그 용도를 제한하는 것을 의미하지 않는다.
상업적 측면에서, 중앙 집중식 생활 공간 환기 시스템과 분산형 생활 공간 시스템 간에 차별화가 이루어진다.
최근에, 중앙 집중형 생활 공간 환기 시스템에 비해, 주거용 건축 분야에서 분산형 환기 시스템이 널리 보급되고 있다. 이것은 한편으로는 생산 비용이 상대적으로 낮아서 기존 건물에 설치하기에 적합하다는 것을 의미한다. 분산형 시스템의 중요한 장점은, 접근하기에 길거나 어려운 또는 심지어 접근 불가능한 중앙 열 교환기로 이어지는 에어 덕트를 없애는 것이 가능하다는 것이다. 이는 유지 보수 및 위생 측면에서 큰 이점을 제공한다.
열 손실을 최소화하기 위해, 전술한 바와 같은 분산된 생활 공간 환기 시스템으로, 일반적으로 환기 모드에서 환기 수단의 반전 작동에 의해 외측으로 전도되는 따뜻한 내부 공기에 의해 가열된 열 저장소가 제공되고, 작동 모드가 반전될 때, 유입되는, 대체로 비교적 차가운 외부 공기가 예열된다. 따라서, 알려진 시스템에서 80%를 초과하는 열 회수율이 성취된다.
또한, 이러한 생활 공간에서, 독일에서는, 적어도 실내 공간으로 유입되는 공기를 필터링하는 환기 시스템이 법적으로 규정된다. 이 필터링은 일반적으로 필터 매트 등을 사용하여 수행된다.
지난 몇 년간, 10㎛ 이하의 공기 역학적 직경을 가진 공기 입자(소위 미세 먼지)가 인체 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있음이 인지되었다. 이러한 미세한 먼지 입자가 호흡되는 경우, 이러한 입자들이 상부 기도 또는 폐로 통과하여 특정 환경에서 혈류로 유입되어 그 형태 및 독성에 따라 신체의 건강에 중대한 손상을 줄 수 있다. 최근 연구에서, 독일 연방 환경청은, 독일에서 미세 먼지 오염으로 인해, 예컨대 급성 호흡기 질환 또는 폐암으로 인하여 평균 47,000명의 조기 사망자가 발생하는 것으로 추정한다. 전 세계의 다른 대도시들, 특히 아시아 지역은 독일보다 상황이 더욱 심각하다.
예를 들어, 필터 매트와 같은 종래의 필터는 특히 미세 먼지와 같은 상대적으로 작은 입자의 경우 필터 효율면에서 그리 효율적이지 않으며 그리고 상대적으로 큰 압력 손실을 피할 수 없을 경우 확실히 비효율적이다. 또한, 이러한 필터 매체는 쉽게 세척될 수 없거나 정기적으로 새로 교체되어야 한다. 이것이 이루어지지 않으면, 한편으로는 위생 문제가 발생하게 되고, 다른 한편으로는, 입자들로 "막히는" 필터가 높은 압력 손실을 초래하고 시스템의 효과는 떨어진다.
종래의 필터에 대한 대안은 수 킬로 볼트의 고전압으로 작동하는 전기 집진기(electrostatic precipitator) 또는 정전 필터(electrostatic filter)(전자 먼지 침강을 위한 장치라고도 함)이다. 이와 관련하여, 공기 중에 존재하는 입자는 전하에 의해 집진된다.
특히 소위 페니(Penney) 원리에 따른 2단 전기 집진기는 생활 공간 공기 정화에 있어서 알려져 있다. 이러한 맥락에서, 집진될 입자는 먼저 소위 이온화기에에 의해 전기적으로 하전된다. 이것은 일반적으로 양으로 하전되고(charged) 음으로 하전된 플레이트들 사이에 배열되는 얇은 코로나 와이어를 사용하는 소위 코로나 방전(corona discharge)에 의해 수행된다. 하전된 입자를 갖는 공기는 서로 평행하게 배열되고 대향하는 각각의 전하인 플레이트로 구성된 소위 콜렉터로 전달된다. 하전된 입자는 플레이트(특히 음으로 하전된 플레이트) 상에 집진되어, 플레이트 뒤의 공기는 대부분 입자가 없다.
페니 원리에 따른 전기 집진기는 낮은 오존으로 그리고 신뢰할 수 있는 방식으로 작동한다. 그러나, 이러한 전기 집진기는 한편으로 2단 설계로 인해, 다른 한편으로 우수한 산출량으로 발생될 수 있는 입자 집진을 위해 콜렉터를 따라 공기가 이동해야 하는 요구된 최소 거리로 인해 상당한 전체 길이를 갖는다.
일반적인 분산형 환기 시스템은 벽 돌파구에 직접 배치되어 있기 때문에 사용 가능한 전체 길이는 사용 가능한 벽 두께로 제한되며 심미적으로 보기 좋지 않거나 건설 기술 측면에서 비실용적인 내부 또는 외부 구조는 피해야 한다. 따라서 종래의 생활 공간 환기 시스템에서, 이용 가능한 전체 길이로, 특히, 예컨대 기존 주택을 보수할 때 규정된 좁은 벽 두께의 경우, 요구되는 구성요소, 그중에서도, 팬, 종래의 필터, 열의 회복을 위한 열 저장소 등을 수용하기 위한 기술적 요건을 이미 충족시킨다.
전기 집진기의 또 다른 측면은 에너지 소비이다. 전형적인 전기 집진기의 전력 소모는 매우 높지 않지만, 고전압 전원 공급 장치의 변환 손실과 연속적으로 흐르는 방전 전류로 인해 약 10W 정도의 전력 드레인 값이 생활 공간 분야에서 전기 집진기의 경우에 필수적이다. 연속 작동에 있어서, 그리고 분산형 생활 공간 환기 시스템의 경우 복수의 (적어도 2개의) 유닛이 일반적으로 제공되어야 하는 것에 비추어 보아, 이러한 전력 드레인 값은 무시할 수 없다.
따라서, 본 발명은 콤팩트한 설계 사이즈 및 에너지 효율적인 방식으로 최적의 미세 먼지 필터링을 가능하게 하는 필터 어셈블리 및 이러한 필터 어셈블리 및 환기 유닛을 구비한 분산형 생활 공간 환기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적은 특허 청구항 8의 특징을 갖는 분산형 생활 공간 환기 시스템 및 특허 청구항 12의 특징을 갖는 환기 유닛에 의해 특허 청구항 1의 특징을 갖는 필터 어셈블리에 의해 성취된다.
본 발명의 바람직한 개선점은 각각의 종속 특허 청구항에서 설명된다.
정화될 기류가 통과해 흐르게 되는 그리고 에어 덕트의 미리 규정된 섹션에 걸쳐서 연장되는 전기 집진기를 갖는 에어 덕트를 갖는, 환기 시스템, 특히 분산형 생활 공간 환기 시스템을 위한 본 발명의 필터 어셈블리에서, 상기 에어 덕트의 미리 규정된 전기 집진기 섹션내에 기류가 맞서 흐르는 적어도 하나의 열 저장 요소가 제공된다.
본 발명은 특히 분산형(생활 공간) 환기 시스템에 적절하지만, 2개의 공기 측 사이에 동시 온도 차가 있을 때, 예를 들어, 중앙 집중형 환기 시스템 또는 차량 공조 시스템 등에 있어서도 필터링을 필요로 하는 다른 환기 시스템에 사용될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 전기 집진기 및 열 저장소가 결합된다. 종래의 전기 집진기의 구성 요소는 당연히 특정 내재된 열 저장 용량을 가지지만, 이 용량 만이 일반적으로 80% 내지 90% 범위의 목표 열 회수율을 위한 충분한 열 용량을 구현하는 데 필요한 것보다 훨씬 낮다. 본 발명에 따르면, 그 목적은 또한 열 저장 용량이 전기 집진기(및 필요한 부착물 등)의 전극의 본래의 열 저장 용량을 상당히 초과하는 추가의 열 저장 요소를 제공하는 것이다.
적어도 하나의 열 저장 요소는 - 전기 집진기의 전극과 달리 - 바람직하게는 전기 절연 재료 또는 열악한 전기 전도체인 재료로 제조될 수 있다.
충분한 비열 용량 및 열 교환기와 공기 스트림 사이의 충분한 열교환 계수에 더하여, 충분한 저장 질량(storage mass)은 효율적인 열 회복에 필수적이고, 이러한 저장 질량은 일반적으로 전기 집진기의 필수적인 구성요소에 의해서만 이용가능해질 수 없다. 따라서, 바람직한 일 실시예에서 열 저장 요소는 전기 집진기에 기술적으로 필요한 구성 요소의 질량의 50% 만큼 큰, 바람직하게는 100% 만큼 큰 전체 질량을 가질 수 있다.
이러한 방식으로, 본 발명에 따르면, 어셈블리의 열 저장 용량의 적어도 상당 부분, 바람직하게는 큰 부분, 전형적으로는 5% 내지 100%, 특히 바람직하게는 25% 내지 100%가 결합된 열 저장소/필터 유닛에 의해 이용가능해질 것이다. 적절한 경우, 추가 열 저장 용량은 또한 필터 어셈블리의 상류 또는 하류에 개별적으로 위치하는 추가 전용 열 저장소를 사용하여 부가적으로 이용할 수 있으며; 마찬가지로, 추가 필터, 예컨대 필터 매트를 기본으로 하는 종래의 필터를 사용하는 것도 가능하다.
필터에 통합된 추가 열 저장 용량은, 예를 들어 커패시터 플레이트들 사이에 배치된 추가 열 저장 요소에 의해 제공될 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 금속 특성으로 인해 물론 우수한 전도체인 커패시터 플레이트는 특히 열 저장 방식으로 구현될 수도 있지만, 집진된 입자에 의한 열 전달은 특정 환경하에서 부정적인 영향을 받는다. 따라서, 양 하전된 입자는 페니 방전의 경우에 선호되는 입자의 포지티브 예비 이온화 동안 콜렉터의 네거티브 플레이트 상에 집진되기 때문에, 이는 바람직하게는 양으로 하전된 커패시터 플레이트에 적합하다.
전체적으로, 적어도 하나의 열 저장 요소와 전기 집진기는, 상기 적어도 하나의 열 저장 요소와 인터리브된(interleaved) 상기 전기 집진기의 축방향 범위가 상응하게 강력한 별도의 전기 집진기의 축방향 범위와 하나 이상의 상응하게 강력한 별도의 열 저장 요소의 축방향 범위의 총 합보다 작도록 서로 인터리브된다.
이는 전체 길이를 효과적으로 줄이므로, 본 발명에 따른 필터 어셈블리는 벽 돌파구에 설치되고 본 발명의 용도가 그에 제한되지 않더라도 벽 두께가 좁은 분산형 환기 시스템에 특히 적합하다.
본 발명에 따른 필터 어셈블리에 사용되는 전기 집진기는 바람직하게는 이른바 페니 원리에 따라 이온화기 및 콜렉터를 갖는 2단 전기 집진기로서 구현된다.
상기 적어도 하나의 열 저장 요소는 빗 모양식(comb-like fashion)으로 구현되며, 적어도 하나의 빗 모양 요소의 개별 투쓰들은 바람직하게 플레이트 형태인 상기 전기 집진기의 콜렉터 전극들 사이의 중간 공간으로 바람직하게 돌출한다. 따라서, 콜렉터 전극 또는 콜렉터 플레이트 사이의 공간이 효율적으로 사용된다. 열 저장 요소의 유전 특성에 따른 입자 집진에 관해서, 상기 콜렉터 플레이트들 사이의 나머지 공간 내의 전계 특성이 개선되거나 적어도 열화되지 않는다. 빗 모양의 요소는 공통적인(collective) 플레이트들의 부분 영역에 제공되거나 또는 콜렉터 플레이트들 사이의 비교적 큰 영역에 플레이트 모양으로 연장될 수 있으며, 이는 공기 역학적 최적화의 문제이다.
적어도 하나의 열 저장 요소는 바람직하게 전기 전도성이 아닌, 특히 플라스틱 재료 또는 세라믹 재료로부터 높은 열 전도성 및 높은 열 저장 용량을 갖는 재료로 필수적으로 제조되는 것이 바람직하다.
또한, 전술한 바와 같은 필터 어셈블리를 갖는 분산형 생활 공간 환기 시스템이 본 발명의 범위 내에서 제안된다.
컨트롤러에 의해 제어되고 상기 생활 공간 환기 시스템의 정상 작동 모드에서 반전 방식으로 작동되는 적어도 하나의 전기 팬이 상기 필터 어셈블리의 업스트림 또는 다운스트림에 연결되어서, 내외부간의 온도차가 있을 때 열 회복이 상기 적어도 하나의 열 저장 요소에 의해 성취될 수 있다.
상기 전기 집진기는 바람직하게는 유입 공기 작동 모드에서 내부 공간으로 흐르는 공기를 주로 필터링하기 위해 구현되는 것, 그리고, 상기 전기 집진기, 특히 이온화기는 상기 생활 공간 환기 시스템의 유입 공기 작동 모드에서만 전압을 공급 받으며 유출 공기 작동 모드에서 스위치 오프된다.
결과적으로, 연속 작동과 비교하여, 외부 공기 공급의 50% 부분이 가정되는 경우, 전기 집진기는 전형적으로 작동 시간의 50%의 에너지만을 요구하므로, 상당한 에너지 절약이 성취될 수 있다. 분산형 생활 공간 환기 시스템이 특정 상황에서 작동하지 않는 경우, 예컨대 내부 공기의 질 때문에 오염 물질 센서 또는 CO2 센서의 신호로 인해 이것이 필요하지 않은 경우, 전기 집진기도 자동으로 스위치 오프 될 수 있다.
이러한 배경에 대해, 본 발명의 가능한 대안적인 기본 설명은 또한 반전 작동에 의한 적어도 하나의 팬 및 적어도 하나의 팬의 하나의 작동 방향으로만 완전한 집진 전력(precipitation power)으로 작동되는 선택적 열 저장소를 구비하는 환기 시스템을 제공하는 것으로 이루어져 있다.
또한, 일 실시예에서, 컨트롤러는 주기적으로 작동되고 및/또는 수동으로 작동될 수 있는 정화 모드를 가질 수 있고, 여기서, 전기 집진기가 스위치 오프될 때, 공기는 최대 파워로 외향하여 송풍되고 따라서 집진된 먼지 입자는 가능한 멀리 제거된다.
선택적으로 또는 추가적으로, 집진된 먼지 입자의 제거를 유발하거나 용이하게 하는 액추에이터(예를 들어, 진동기 또는 비터(beater))가 제공될 수 있다.
하나의 선호되는 실시예에서, 상기 이온화기의 작동 전압 및 상기 콜렉터의 작동 전압을 포함하는 상기 전기 집진기의 작동 전압은 다양한 파라미터들의 함수로서 변화될 수 있으며, 이러한 파라미터들은 공기 공급 속도, 공기 스루풋율(throughput rate), 작동 레벨, 달력 표시 일자와 시간, 내부 온도, 외부 온도, 공기 습도, 네트워크를 통해 전송되는 위치별 미세 먼지 값, 일반적인 평균 입자 크기에 대한 사전 정의(국가 모드/도시 모드) 뿐만 아니라 먼지 저항 센서의 신호의 그룹으로부터 선택될 수 있다. 이는 개별적인 작동 조건에 대한 개별적인 적응을 위한 다양한 가능성을 야기한다. 예컨대, 입자 센서가 외부 공기의 낮은 입자 부하만을 표시할 경우 정전 필터의 전력 드레인은 감소되거나 제거될 수 있고 또는 이것은 네트워크(예컨대, 인터넷)으로부터 또는 날씨 데이터를 기초로 결정될 수 있다. 소위 먼지 저항 센서는 제거될 먼지 입자의 비저항에 대한 정보를 공급하며 최적화될 전기 집진기의 작동 파라미터를 허용한다. 또한, 현재 공기 습도가 코로나 방전의 제어를 위해 그리고 매우 높은 공기 습도 레벨의 경우에 콜렉터 전극들 간의 플래시오버(flashover)를 회피하도록 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 목적을 성취하기 위해, 환기 유닛 - 분산형 생활 공간 환기 시스템을 위한 환기 유닛 - 이 제안되고, 상기 환기 유닛은 본질적으로 수평 범위로 건물의 외벽에 설치되도록 설계된 에어 덕트, 상기 에어 덕트 내에 배치된 적어도 하나의 가역 환기 수단 및 상기 에어 덕트 내에 배치되는 적어도 하나의 열 저장 요소를 갖는다. 이러한 환기 유닛은, 정화될 기류가 바람직하게는 이를 통해 흐르게 되는 적어도 하나의 전기 집진기가 또한 에어 덕트에 배치되는 것에 의해 구분된다.
따라서, 이러한 환기 유닛은 에어 덕트 내에 배치된 추가의 적어도 하나의 전기 집진기와 관련하여 분산형 생활 공간 환기 시스템을 위한 알려진 환기 유닛과 다르다. 일반적으로 벽 구조체의 두께에 의해 제한되는 에어 덕트의 길이에 이들 요소를 수용하기 위해, 요소, 특히 열 저장 요소 및 전기 집진기는 전술한 바와 같이 서로 인터리브될 수 있다. 충분한 전체 길이가 이용 가능하다면, 이들 요소는 또한 인터리빙(interleaving)없이 하나씩 배치될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 예시적인 실시예를 참조하여 이하에서 더 상세히 설명 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 분산형 생활 공간 환기 유닛의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2는 결합된 전기 집진기/열 저장 유닛의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 3은 도 2의 분해도를 도시한다.
도 4는 공기 스루풋 기하학적 형상의 상세도를 나타내는, 결합된 전기 집진기/열 저장 유닛의 또 다른 도면을 도시한다.
도 5는 대안적인 공기 스루풋 기하학적 형상과 함께 도 4와 유사한 도면을 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 분산형 생활 공간 환기 유닛 - 전체적으로 10으로 표시됨 - 을 도시하고, 상기 환기 유닛은, 건물의 외측과, 벽 돌파구에 배치된 에어 덕트(30)의 내부 패널(12)을 통한 내부 공간을 외부 패널(14)을 통해 연결한다. 기류는 가역적 축방향 환기 장치(ventilator)(16)에 의해 강제로 생성되므로, 외부 공기(28)는 선택적으로 알려진 방식으로 내부로 공급되거나 내부 공기가 외부로 공급될 수 있다. 이것은 바람직하게는 반전된 공기 방향으로 적어도 하나의 추가 생활 공간 환기 유닛(미도시)을 갖는 대안으로, 대안적인 방식으로 각각 알려져 있는 바와 같이 발생하고, 양쪽 생활 공간 환기 유닛은 내부 공간을 통해 서로 흐름 연결을 갖는다. 일반적으로 마이크로프로세서로 제어되고 상응하는 사용자 오퍼레이터 제어 요소를 갖는 상응하는 전자 제어 유닛이 도시된다. 열 저장 요소(24)는 방출된 내부 공기의 결과 이것이 먼저 가열되고 저장된 열이 다시 외측으로부터 공급되어 내부 공기로 출력되는 열의 회복을 보장한다.
본 발명의 범위 내에서, 이러한 열 저장 소자(24)는 하나의 공통 유닛(18)을 형성하기 위하여 전기 집진기와 인터리브된다(interleaved). 전기 집진기는 페니(Penney) 원리에 따라 복수의 단계로 작동하며 양의 고전압이 인가되는 와이어 하프(wire harp)에 의해 형성되는 이온화기(26) 및 작용의 방향의 다운스트림에 연결되며 교번하여 양으로 그리고 음으로 고전압으로 하전되는 커패시터 플레이트(24)로 필수적으로 구성되는 콜렉터로 구성된다. 상응하는 고 전압 공급 라인 및 전력 유닛은 도시되지 않는다. 또한, 종래의 필터 매트(20)에 의해 구현되는 기계적인 사전 필터링 수단은 전기 집진기의 업스트림에 배치된다.
유지 보수 및 세척 목적으로, 내부 또는 외부 패널(12, 14)의 제거 후에 대응하는 구성 요소가 벽 피드스루(wall feedthrough)로부터 풀 아웃(pull out)될 수 있는데, 고 전압 공급원은 바람직하게는 접촉 스트립 및 핀(도시되지 않음)을 통해 자동적으로 연결 및 분리된다. 전압 공급 라인, 부착 요소 및 고전압 전원 유닛과 같은 세부 사항은 도면에 개별적으로 도시되지 않는다.
전기 집진기 및 열 저장소의 인터리빙은 도 2 내지 도 5에서 더욱 상세히 설명된다. 도 2 및 도 3에 따르면, 고전압이 각각 교번하는 방식으로 인가되는 콜렉터의 평면 전극들(22a, 22b, 22c 등)은 예시적인 실시예에서 수직으로 배치되며 수평의 빗 모양(comb-like) 열 저장 요소(24a, 24b, 24c)에 의해 규칙적인 간격으로 관통된다. 전극들(22a, 22b, 22c)은 빗 모양 열 저장 요소(24a, 24b, 24c)보다 더 짧게 만들어지므로, 이온화기(26)로부터 멀리 면하는 후방 영역에서, 열 저장 요소는 콜렉터 전극 위로 돌출한다. 그러나, 응집물의 방출 및 입자의 저장에 관한 요건에 따라, 90°로 회전되는 기하학적 구조(수직 열 저장 요소 및 수평 콜렉터 전극) 또는 45°또는 일정 다른 각도로 회전되는 기하학적 구조 또는 전극 내로의 열 저장 요소의 통합을 포함하는, 전극들과 열 저장 면들 사이의 완전히 상이한 분포가 또한 고려될 수 있다.
전체적으로, 예시적인 실시예에서, 대략 정사각형의 에어 덕트에서 각각 이용 가능하게 되는 크로스 격자형 구조(도 4 참조)가 생성된다. 열 저장 요소는 본질적으로 비전도성인 플라스틱 재료 또는 높은 열 용량성을 갖는 세라믹 재료로 구현된다. 도 5에 따른 대안적인 실시예에서, 열 저장 요소들 및 전기 집진기로 구성된 공통 유닛(18')은, 공기 통로들이 (장착 위치에 대한) 그 밑면에 지붕 형상을 갖도록 하나의 형상을 가지므로, 발생 가능한 응축물의더 나은 방출이 보장된다.
대안적인 실시예(미도시)에서, 열 저장 요소 및 전기 집진기는 벽의 통로를 통해 연장하되 서로 인터리빙되지 않는 에어 덕트에서 (적절한 경우, 팬과 같은 다른 요소에 의해 서로 분리되어) 차례로 하나씩 선형으로 배치된다.

Claims (13)

  1. 환기 시스템, 특히 분산형 생활 공간 환기 시스템을 위한 필터 어셈블리로서, 상기 필터 어셈블리는, 정화될 기류가 통과해 흐르게 되는 그리고 에어 덕트(30)의 미리 규정된 섹션에 걸쳐서 연장되는 전기 집진기를 갖는 상기 에어 덕트(30)를 갖고,
    상기 에어 덕트(30)의 미리 규정된 전기 집진기 섹션(18)내에, 기류가 맞서 흐르는 적어도 하나의 열 저장 요소(24)가 추가로 제공되는 것을 특징으로 하는 필터 어셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 열 저장 요소(24) 및 상기 전기 집진기는, 상기 적어도 하나의 열 저장 요소와 인터리브된(interleaved) 상기 전기 집진기의 축방향 범위가, 상응하게 강력한 별도의 전기 집진기의 축방향 범위와 하나 이상의 상응하게 강력한 별도의 열 저장 요소의 축방향 범위의 총 합보다 작도록 서로 인터리브되는 것을 특징으로 하는 필터 어셈블리.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 적어도 하나의 열 저장 요소(24)는 전기 전도성이 아니거나 불량한 전기 전도체인 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 필터 어셈블리.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    열 저장 요소 또는 열 저장 요소들(24)은 상기 전기 집진기용으로 기술적으로 필요한 구성 요소들의 질량의 적어도 50% 만큼 큰, 바람직하게는 적어도 100% 만큼 큰 전체 질량을 갖는 것을 특징으로 하는 필터 어셈블리.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 열 저장 요소(24)는 본질적으로 높은 열 전도성 및 높은 열 저장 용량을 갖는 재료, 특히 플라스틱 재료 또는 세라믹 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 필터 어셈블리.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 집진기는 이온화기(26) 및 콜렉터(22)를 갖는 2-단(two-stage) 전기 집진기로서 구현되는 것을 특징으로 하는 필터 어셈블리.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 열 저장 요소(24)는 빗 모양식(comb-like fashion)으로 구현되며, 적어도 하나의 빗 모양 요소의 개별 투쓰들은 바람직하게 상기 전기 집진기의 콜렉터 전극들(22) 사이의 중간 공간들로 돌출하는 것을 특징으로 하는 필터 어셈블리.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 필터 어셈블리를 갖는 분산형 생활 공간 환기 시스템으로서,
    컨트롤러에 의해 제어되고 상기 생활 공간 환기 시스템의 정상 작동 모드에서 반전 방식으로 작동되는 적어도 하나의 전기 팬(16)이 상기 필터 어셈블리의 업스트림 또는 다운스트림에 연결되어, 결과적으로 내외부간의 온도차가 있을 때 열 회복이 상기 적어도 하나의 열 저장 요소(24)에 의해 성취될 수 있는 것을 특징으로 하는 분산형 생활 공간 환기 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 전기 집진기는 유입 공기 작동 모드에서 내부 공간으로 흐르는 공기를 주로 필터링하도록 구현되는 것, 그리고, 상기 전기 집진기, 특히 이온화기(26)는 상기 생활 공간 환기 시스템의 유입 공기 작동 모드에서만 전압을 공급 받으며 유출 공기 작동 모드에서 스위치 오프되는 것을 특징으로 하는 분산형 생활 공간 환기 시스템.
  10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 컨트롤러는 주기적으로 작동되는 그리고/또는 수동으로 작동될 수 있는 정화 모드를 가지며, 상기 정화 모드에서, 상기 전기 집진기가 스위치 오프될 때, 공기는 최대 파워로 외향하여 송풍되는 것, 및/또는, 기계적 액추에이터가 주기적으로 집진된 입자들을 제거하기 위하여 구비되는 것을 특징으로 하는 분산형 생활 공간 환기 시스템.
  11. 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이온화기(26)의 작동 전압 및 상기 콜렉터(22)의 작동 전압을 포함하는 상기 전기 집진기의 작동 전압은 다양한 파라미터들의 함수로서 변화될 수 있으며, 이러한 파라미터들은 공기 공급 속도, 공기 스루풋율(throughput rate), 작동 레벨, 달력 표시 일자와 시간, 내부 온도, 외부 온도, 공기 습도, 네트워크를 통해 전송되는 위치별 미세 먼지 값, 일반적인 평균 입자 크기에 대한 사전 정의(국가 모드/도시 모드) 뿐만 아니라 먼지 저항 센서의 신호의 그룹으로부터 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 분산형 생활 공간 환기 시스템.
  12. 환기 유닛으로서, 특히 청구항 8 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 분산형 생활 공간 환기 시스템을 위한 환기 유닛으로서, 상기 환기 유닛은,
    - 본질적으로 수평 범위로 건물의 외벽에 설치되도록 설계된 에어 덕트(30),
    - 상기 에어 덕트(30)내에 배치된 적어도 하나의 가역 환기 수단(16) 및
    - 상기 에어 덕트 내에 배치되는 적어도 하나의 열 저장 요소(24)를 갖고,
    - 적어도 하나의 전기 집진기가 또한 상기 에어 덕트(30) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 환기 유닛.
  13. 청구항 12에 있어서,
    청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 필터 어셈블리를 갖는 것을 특징으로 하는 환기 유닛.
KR1020187023143A 2016-01-14 2017-01-14 환기 시스템을 위한 필터 어셈블리, 이러한 유형의 필터 어셈블리를 포함하는 분산형 생활 공간 환기 시스템 및 환기 유닛 KR20180100226A (ko)

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