KR20190059338A - 무덕트 급배기 축열회수 환기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단독주택, 원룸, 오피스텔, 패시브하우스 등 소형 주거공간을 위한 환기장치에 관한 것으로, 그 목적은 종래 환기장치의 긴 덕트배관설치 및 결로방지를 위한 프리히터 설치 의무화에 따른 자재비 및 설치비 증가, 전력소비 증가, 과열시 화재발생의 위험 등을 개선하고, 또한 바닥매립형 환기시스템의 문제점인 바닥열 이용으로 인한 난방가동율 증가와 화장실 직배기 연동으로 인한 에너지 손실을 개선하고자, 덕트배관설치가 필요없고 급기와 배기를 교번하여 작동하며 열손실을 감소하는 축열소자와 급배기겸용 댐퍼를 내설한 환기장치를 외벽을 관통하도록 설치하여, 배관설치에 따른 자재비 및 인건비를 절감하고 외기유입이 봉쇄되며 결로발생 및 열손실을 방지하여 프리히터 설치가 필요없어 설치비 및 전력소비가 절감되고 바닥매립형 환기시스템의 문제점을 해소하여 에너지 회수효율을 향상시킨 무덕트 급배기 축열회수 환기장치를 제공하는 것이다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 외벽을 관통하여 설치되는 원통형상의 슬리브와; 상기 슬리브에 내설되며 미사용시 블레이드가 밀폐되어 외부공기의 유입을 차단하고 급기시 외부공기의 유입을 위해 블레이드가 실내측으로 개방되며 배기시 실내공기의 배출을 위해 블레이드가 실외측으로 개방되는 급배기겸용 댐퍼와; 상기 슬리브 내측 급배기겸용 댐퍼의 일측에 설치되고 슬리브의 길이방향으로 다수의 통공이 형성된 축열소자와; 상기 슬리브에 내설되거나 슬리브와 연통되어 상기 급배기겸용 댐퍼와 축열소자를 통해 외부공기 급기 또는 실내공기 배기가 되도록 공기의 흐름을 발생시키는 급배기겸용 팬과; 상기 급배기겸용 팬과 전기적으로 연결되어 팬의 정/역회전을 이용하여 급기와 배기 시간을 조절하고 교번하여 이루어질 수 있도록 급배기겸용 팬의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무덕트 급배기 축열회수 환기장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

무덕트 급배기 축열회수 환기장치{DUCTLESS HEAT-RECOVERY VENTILATING APPARATUS}

본 발명은 단독주택, 원룸, 오피스텔, 패시브하우스 등 소형 주거공간을 위한 환기장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래 환기장치의 긴 덕트배관설치 및 결로방지를 위한 프리히터 설치 의무화에 따른 자재비 및 설치비 증가, 전력소비 증가, 과열시 화재발생의 위험 등을 개선하고, 또한 바닥매립형 환기시스템의 문제점인 바닥열 이용으로 인한 난방가동율 증가와 화장실 직배기 연동으로 인한 에너지 손실을 개선하고자, 덕트배관설치가 필요없고 급기와 배기를 교번하여 작동하며 열손실을 감소하는 축열소자와 급배기겸용 댐퍼를 내설한 환기장치를 외벽을 관통하도록 설치하여, 배관설치에 따른 자재비 및 인건비를 절감하고 외기유입이 봉쇄되며 결로발생 및 열손실을 방지하여 프리히터 설치가 필요없어 설치비 및 전력소비가 절감되고 바닥매립형 환기시스템의 문제점을 해소하여 에너지 회수효율을 향상시킨 무덕트 급배기 축열회수 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로 환기장치는 급기팬(114a)의 구동에 의해 급기구(111a)를 통해 유입된 외부공기를 급기용 덕트배관(115a)을 거쳐 각 실내공간(S)의 천장 또는 벽면을 통하여 급기하는 급기장치와, 배기팬(114b)의 구동에 의해 각 실내공간(S)의 천장 또는 벽면을 통해 유입된 실내공기를 배기용 덕트배관(115b)을 거쳐 배기구(111b)를 통해 실외로 배기하는 배기장치를 함께 구비하는 환기시스템으로 이루어진다.

이러한 종래의 환기시스템은 근래 중요시 하는 특징에 따라, 도 1에서 보는 바와 같이 덕트배관(115a,115b)을 천장에 매립하는 천장매립형 환기시스템(101a)과, 도 2에서 보는 바와 같이 급기용 덕트배관의 일부(115c)를 온돌바닥에 매립하는 바닥매립형 환기시스템(101b)으로 나눌 수 있다.

그런데, 이러한 환기시스템은 동절기 외부공기의 유입시 찬 온도의 급기공기와 실내의 따뜻한 공기가 직접 만나게 되어 결로발생으로 곰팡이 발생 등 인체에 유해한 문제점으로 국내에선 급기장치 내에 프리히터(PRE-HEATER)를 설치하도록 의무화하고 있어 전력소비 및 화재 위험의 증가 등 개선이 요구되고 있는 실정이다.

또한, 도 2에서 보는 바와 같이 바닥매립형 환기시스템(101b)은, 급기배관 중 일부(115c)를 온돌바닥에 매립하여 동절기 급기되는 찬공기를 온돌의 열로 데워 실내로 공급하는데, 급기공기가 온돌의 열을 빼앗아 난방가동율이 높아지는 문제점과, 배기시 화장실의 배기장치(114b)를 통해 실내공기를 외부로 그대로 배기하고 있어 열손실이 매우 높은 문제점이 있었다.

이와 같은 종래의 환기시스템은 단독주택, 원룸, 오피스텔, 패시브하우스 등과 같은 소형 주거공간에 적용시 면적대비 과다한 설치비용 및 설치공간의 협소 등의 문제점이 있었다.

대한민국 등록실용신안번호 제20-433079호(출원일: 2006년 12월 7일), 고안의 명칭: "공동주택용 급,배기 연동형 환기시스템" 대한민국 등록특허번호 제10-1137453호(출원일: 2012년 3월 9일), 발명의 명칭: "공동주택에서 개선된 세대별 환기시스템"

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 종래 환기장치의 긴 덕트배관설치 및 결로방지를 위한 프리히터 설치 의무화에 따른 자재비 및 설치비 증가, 전력소비 증가, 과열시 화재발생의 위험 등을 개선하고, 또한 바닥매립형 환기시스템의 문제점인 바닥열 이용으로 인한 난방가동율 증가와 화장실 직배기 연동으로 인한 에너지 손실을 개선하고자, 덕트배관설치가 필요없고 급기와 배기를 교번하여 작동하며 열손실을 감소하는 축열소자와 급배기겸용 댐퍼를 내설한 환기장치를 외벽을 관통하도록 설치하여, 배관설치에 따른 자재비 및 인건비를 절감하고 외기유입이 봉쇄되며 결로방지 및 열손실을 방지하여 프리히터 설치가 필요없어 설치비 및 전력소비가 절감되고 바닥매립형 환기시스템의 문제점을 해소하여 에너지 회수효율을 향상시킨 무덕트 급배기 축열회수 환기장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외벽을 관통하여 설치되는 원통형상의 슬리브와; 상기 슬리브에 내설되며 미사용시 블레이드가 밀폐되어 외부공기의 유입을 차단하고 급기시 외부공기의 유입을 위해 블레이드가 실내측으로 개방되며 배기시 실내공기의 배출을 위해 블레이드가 실외측으로 개방되는 급배기겸용 댐퍼와; 상기 슬리브 내측 급배기겸용 댐퍼의 일측에 설치되고 슬리브의 길이방향으로 다수의 통공이 형성된 축열소자와; 상기 슬리브에 내설되거나 슬리브와 연통되어 상기 급배기겸용 댐퍼와 축열소자를 통해 외부공기 급기 또는 실내공기 배기가 되도록 공기의 흐름을 발생시키는 급배기겸용 팬과; 상기 급배기겸용 팬과 전기적으로 연결되어 팬의 정/역회전을 이용하여 급기와 배기 시간을 조절하고 교번하여 이루어질 수 있도록 급배기겸용 팬의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무덕트 급배기 축열회수 환기장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.

또한, 상기 무덕트 급배기 축열회수 환기장치에 있어서, 상기 제어부는 급배기겸용 팬의 정/역회전 구동을 30초 내지 30분의 주기로 교번하도록 제어하고, 1분 내지 10분의 주기로 교번하도록 제어하는 것이 더 바람직하며, 1분 30초 내지 5분의 주기로 교번하도록 제어하는 것이 보다 바람직한 것이다.

또한, 상기 무덕트 급배기 축열회수 환기장치에 있어서, 상기 급배기겸용 댐퍼는, 하나의 댐퍼블레이드를 정/역회전하여 개방되도록 별도의 구동모터(33)를 구비한 M.D.댐퍼로 구성하거나, 일측으로 개방되는 댐퍼블레이드의 중앙에 타측으로 개방되는 제2 댐퍼블레이드를 형성하여 급기시와 배기시 각각 다른 댐퍼블레이드를 이용하여 개방되도록 형성되고 상기 댐퍼블레이드는 급배기겸용 팬의 압력에 의해 개방되는 B.D.D 댐퍼로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 무덕트 급배기 축열회수 환기장치에 있어서, 상기 슬리브의 실외측 단부에 결합되고 개구를 하향하여 형성되며 이물 유입방지를 위한 철망이 내설되는 캡그릴과; 상기 슬리브에 내설되며 외부공기 공급시 미세먼지 유입 방지를 위한 필터와; 상기 슬리브의 실내측 단부에 설치되거나, 또는 슬리브로부터 연장되는 플렉시블 덕트의 단부에 결합되어 천장에 관통하여 설치되어 환기되는 공기의 량을 조절할 수 있는 구조를 갖는 실내측 그릴;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 효과는 다음과 같다.

종래 환기장치의 긴 덕트배관설치 및 결로방지를 위한 프리히터 설치 의무화에 따른 자재비 및 설치비 증가, 전력소비 증가, 과열시 화재발생의 위험 등을 개선하고, 또한 바닥매립형 환기시스템의 문제점인 바닥열 이용으로 인한 난방가동율 증가와 화장실 직배기 연동으로 인한 에너지 손실을 개선하고자, 덕트배관설치가 필요없고 급기와 배기를 교번하여 작동하며 열손실을 감소하는 축열소자와 급배기겸용 댐퍼를 내설한 환기장치를 외벽을 관통하도록 설치하여, 배관설치에 따른 자재비 및 인건비를 절감하고 외기유입이 봉쇄되며 결로방지 및 열손실을 방지하여 프리히터 설치가 필요없어 설치비 및 전력소비가 절감되고 바닥매립형 환기시스템의 문제점을 해소하여 에너지 회수효율을 향상시킨 무덕트 급배기 축열회수 환기장치를 제공할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1 은 종래의 천장매립식 환기시스템의 개략도
도 2 는 종래의 바닥매립식 환기시스템의 개략도
도 3 은 본 발명을 적용한 환기장치의 결합도
도 4 는 본 발명을 적용한 환기장치의 분해도
도 5 는 본 발명을 적용한 환기장치의 설치상태도A
도 6 은 본 발명을 적용한 환기장치의 설치상태도B

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.

(실시예1)

먼저, 본 발명은 단독주택, 원룸, 오피스텔, 패시브하우스 등 소형 주거공간에 적합한 환기장치로서, 덕트배관을 모두 제거하고 급기팬과 배기팬을 겸용으로 사용하며 축열소자를 내설하여 배기시 실내공기의 열에너지를 축열하였다가 급기시 축열된 열에너지를 회수하여 열손실을 감소시키고 급배기겸용 댐퍼를 구비하여 급배기시 정/역방향으로 교번하여 개폐되면서도 미사용시 밀폐되어 이물질 유입 방지 및 실내외 격리가 가능하며 단순한 구조 및 저렴한 비용으로 설치가 가능한 환기장치를 제공하고자 한다.(도 3,4 참조)

도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 무덕트 급배기 축열회수 환기장치(1)는, 슬리브(20)와 급배기겸용 댐퍼(30)와 축열소자(40)와 급배기겸용 팬(60)과 제어부(80)와 캡그릴(10)과 필터(50)와 실내측 그릴(70)을 포함하여 구성된다.

상기 슬리브(20)는, 환기를 위해 실외와 실내를 연통하도록 설치되되 통상 원통형상으로 형성되지만, 사각형상 등 다각형상으로 형성되는 것도 가능하다.

다음, 상기 급배기겸용 댐퍼(30)는, 상기 슬리브(20)에 내설되며 미사용시 블레이드가 밀폐되어 외부공기의 유입을 차단하고 급기시 외부공기의 유입을 위해 블레이드가 실내측으로 개방되며 배기시 실내공기의 배출을 위해 블레이드가 실외측으로 개방되는 구조를 갖는다.

또한, 상기 급배기겸용 댐퍼(30)는, 하나의 댐퍼블레이드(31)를 구비하여 정/역회전하여 개방되도록 별도의 구동모터(33)를 구비한 M.D.댐퍼로 구성할 수 있다.

또한, 일측으로 개방되는 댐퍼블레이드(31)의 중앙에 타측으로 개방되는 제2 댐퍼블레이드(32)를 형성하여 급기시와 배기시 각각 다른 댐퍼블레이드(31,32)를 이용하여 개방되도록 형성되고 상기 댐퍼블레이드(31,32)는 급배기겸용 팬(60)의 압력에 의해 개방되는 B.D.D 댐퍼로 구성할 수도 있다.

다음, 상기 축열소자(40)는, 상기 슬리브 내측 급배기겸용 댐퍼(30)의 일측에 설치되고 슬리브의 길이방향으로 다수의 통공이 형성되어 구성된다. 이러한 축열소자(40)는 급배기시 흐르는 공기가 상기 다수의 통공을 통해 지나가면서 공기 내의 열에너지를 축열소자(40)에 전달해주거나 축열소자(40)로부터 전달받게 된다.

다음, 상기 급배기겸용 팬(60)은, 상기 슬리브(20)에 내설되거나 슬리브(20)와 연통되어 상기 급배기겸용 댐퍼(30)와 축열소자(40)를 통해 외부공기 급기 또는 실내공기 배기가 되도록 공기의 흐름을 발생시킨다.

상기 급배기겸용 팬(60)의 용량과 크기는 종래 덕트배관에 사용되던 것보다 대폭 작은 용량의 것으로도 환기를 할 수 있다.

다음, 상기 제어부(80)는, 상기 급배기겸용 팬과 전기적으로 연결되어 팬의 정/역회전을 이용하여 급기와 배기 시간을 조절하고 교번하여 이루어질 수 있도록 급배기겸용 팬의 구동을 제어한다.

또한, 상기 제어부는 급배기겸용 팬의 정/역회전 구동을 30초 내지 30분의 주기로 교번하도록 제어하고, 1분 내지 10분의 주기로 교번하도록 제어하는 것이 더 바람직하며, 1분 30초 내지 5분의 주기로 교번하도록 제어하는 것이 보다 바람직하다.

다음, 상기 캡그릴(10)은, 상기 슬리브의 실외측 단부에 결합되고 낙엽과 빗물의 이물 유입방지를 위해 개구를 하향하여 형성되며 쥐,새 등의 동물 유입방지를 위한 철망이 내설된다.

다음, 상기 필터(50)는, 상기 슬리브에 내설되며 외부공기 공급시 미세먼지 유입 방지를 위한 것으로, 필터의 종류는 매우 다양하므로 종류는 한정하지 아니한다.

다음, 상기 실내측 그릴(70)은, 도 5에서 보는 바와 같이 상기 슬리브(20)의 실내측 단부에 설치되거나, 또는 도 6에서 보는 바와 같이 슬리브(20)로부터 연장되는 플렉시블 덕트(90)의 단부에 결합되어 천장에 관통하여 설치되고, 환기되는 공기의 량을 조절할 수 있는 구조를 갖는다.

상기 실내측 그릴(70)의 공기량 조절구조는 수동으로 구현가능하나 전동으로 제어할 수도 있다.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 무덕트 급배기 축열회수 환기장치(1)는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 상기 환기장치(1) 본체의 일측 또는 전선을 연결하여 벽면에 설치된 제어부(80)를 이용하여 전원을 인가하고, 급배기겸용 팬(60)의 정/역회전 구동시간을 조절하여 구동을 시작한다.

다음, 기설정된 바에 따라 실내공기가 배기되는 방향으로 급배기겸용 팬(60)이 정회전 구동됨과 동시에 급배기겸용 댐퍼(30)의 댐퍼블레이드(31)가 배기되는 방향으로 개방되어, 실내공기의 배기가 시작된다. 상기 급배기겸용 댐퍼(30)는 B.D.D 댐퍼인 경우 바람의 힘에 의해 댐퍼블레이드가 배기되는 방향으로 개방되고, M.D 댐퍼인 경우에는 구동모터에 의해 댐퍼블레이드가 개방된다.

다음, 실내공기가 실내측 그릴(70)과 필터(50)와 축열소자(40)와 급배기겸용 댐퍼(30)와 캡그릴(10)을 지나 배기된다. 이때, 슬리브(20)에 내설된 축열소자(40)의 다수의 통공을 지나면 축열소자(40)는 실내공기의 열에너지를 회수하고 저장한다.

다음, 기설정된 바에 따라 배기가 종료되고 급배기겸용 팬(60)이 역회전 구동됨과 동시에 급배기겸용 댐퍼(30)의 댐퍼블레이드(31,32)가 급기되는 방향으로 개방되어, 실외공기의 급기가 시작된다. 상기 급배기겸용 댐퍼(30)는 B.D.D 댐퍼인 경우 바람의 힘에 의해 댐퍼블레이드가 급기되는 방향으로 개방되고, M.D 댐퍼인 경우에는 구동모터에 의해 댐퍼블레이드가 개방된다.

다음, 실외공기는 캡그릴(10)과 급배기겸용 댐퍼(30)와 축열소자(40)와 필터(50)와 실내측 그릴(70)을 지나 실내로 급기된다. 이때, 실외공기가 슬리브(20)에 내설된 축열소자(40)의 다수의 통공을 지나면서 축열소자(40)에 저장된 열에너지를 다시 회수되어 실외공기에 전달한다.

다음, 기설정된 바에 따라 배기와 급기를 교번하여 구동하되 기설정된 회수를 진행한 뒤에 자동으로 종료된다.

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>
W: 외벽 B: 거실 S: 방
1: 무덕트 급배기 축열회수 환기장치 10: 캡그릴
20: 슬리브 30: 급배기겸용 댐퍼 31: 댐퍼블레이드
32: 제2 댐퍼블레이드 33: 전동모터 40: 축열소자
50; 필터 60: 급배기겸용 팬 70: 실내측 그릴
80: 제어부 90: 플렉시블 덕트

Claims (4)

1. 외벽을 관통하여 설치되는 원통형상의 슬리브와;
   상기 슬리브에 내설되며 미사용시 블레이드가 밀폐되어 외부공기의 유입을 차단하고 급기시 외부공기의 유입을 위해 블레이드가 실내측으로 개방되며 배기시 실내공기의 배출을 위해 블레이드가 실외측으로 개방되는 급배기겸용 댐퍼와;
   상기 슬리브 내측 급배기겸용 댐퍼의 일측에 설치되고 슬리브의 길이방향으로 다수의 통공이 형성된 축열소자와;
   상기 슬리브에 내설되거나 슬리브와 연통되어 상기 급배기겸용 댐퍼와 축열소자를 통해 외부공기 급기 또는 실내공기 배기가 되도록 공기의 흐름을 발생시키는 급배기겸용 팬과;
   상기 급배기겸용 팬과 전기적으로 연결되어 팬의 정/역회전을 이용하여 급기와 배기 시간을 조절하고 교번하여 운전이 이루어질 수 있도록 급배기겸용 팬의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무덕트 급배기 축열회수 환기장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 급배기겸용 팬의 정/역회전 구동을 30초 내지 30분의 주기로 교번하도록 제어하고, 1분 내지 10분의 주기로 교번하도록 제어하는 것이 더 바람직하며, 1분 30초 내지 5분의 주기로 교번하도록 제어하는 것이 보다 바람직한 것을 특징으로 하는 무덕트 급배기 축열회수 환기장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 급배기겸용 댐퍼는, 하나의 댐퍼블레이드를 정/역회전하여 개방되도록 별도의 구동모터를 구비한 M.D.댐퍼로 구성하거나, 일측으로 개방되는 댐퍼블레이드의 중앙에 타측으로 개방되는 제2 댐퍼블레이드를 형성하여 급기시와 배기시 각각 다른 댐퍼블레이드를 이용하여 개방되도록 형성되고 상기 댐퍼블레이드는 급배기겸용 팬의 압력에 의해 개방되는 B.D.D 댐퍼로 구성되는 것을 특징으로 하는 무덕트 급배기 축열회수 환기장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 슬리브의 실외측 단부에 결합되고 개구를 하향하여 형성되며 이물 유입방지를 위한 철망이 내설되는 캡그릴과;
   상기 슬리브에 내설되며 외부공기 공급시 미세먼지 유입 방지를 위한 필터와;
   상기 슬리브의 실내측 단부에 설치되거나, 또는 슬리브로부터 연장되는 플렉시블 덕트의 단부에 결합되어 천장에 관통하여 설치되어 환기되는 공기의 량을 조절할 수 있는 구조를 갖는 실내측 그릴;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무덕트 급배기 축열회수 환기장치.
   

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