KR960006757Y1 - 에너지 보존형 환기장치 - Google Patents

Abstract

내용없음

Description

에너지 보존형 환기장치

제1도는 본인의 선출원 구성을 나타낸 분해사시도

제2도는 본인의 선출원 내부구성 및 공기 흐름도

제3도는 본인의 선출원 요부 구성도

제4도는 본 고안의 전체구성을 나타낸 분해사시도

제5도는 본 고안의 환기장치를 조립한 분해사시도

제6도는 본 고안의 구성 및 공기흐름을 나타낸 단면도

제7도는 본 고안에 사용되는 엘리먼트의 또 다른 구성상태도

제8도는 제7도의 요부확대 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 그릴형 덮개 30 : 환기장치본체

34 : 격벽 40 : 구동모터

41,42 : 환기팬 50 : 엘리먼트

51 : 유통관 52 : 열교환핀

60 : 몸체 61 : 격판

62 : 덮개 70 : 집진휠터

80 : 냄새제거휠터

본 고안은 열교환기능을 가진 엘리먼트를 설치하여 실내공기가 배출되고 실외공기가 유입될 때 이들이 가지고 있는 열에너지를 서로 교환하도록 하여 실내공기를 환기시킬 때 열에너지 방출을 최소로 하고 실내온도를 항상 실온에서 유지하는 등 쾌적한 상태를 제공하기 위한 에너지 보존형 환기장치에 관한 것이다.

즉, 본인의 선출원인 실용신안등록출원 제93-347호인 전열교환형 환기장치에서 실내공기와 외부공기가 교환될 때 상호간의 열교환이 이루어져 외부에서 들어오는 신기의 온도가 내부공기의 온도에 거의 가깝게 되도록하는 열교환수단의 중요부분인 엘리먼트의 구조를 변경하여서, 환기장치 본체를 창문 등에 직접 설치하지 않고 벽걸이로 사용시 공기유도를 보다 효과적으로 함과 동시에 설치의 호완성을 부여하도록 한 공기유도수단을 첨부하여 작용효과를 일층 고양시키고 사용이 편리하도록 함에 그 목적을 둔 것이다.

종래의 일반적인 환기장치는 단순히 실내공기를 외부로 강제송풍시켜 배출하거나 외부의 공기를 실내로 흡입하는 기능만을 수행하였으며, 공기조화기는 실내공기를 강제 대류식으로 순환시키면서 실내의 냉·난방 상태를 공조하는 기능을 가졌던것이다.

따라서, 외부공기의 실내흡입이나 실내공기의 외부배출기능만을 수행하는 단순한 환기장치는 하절기의 냉방시에는 냉방에너지가 방출되고, 동절기의 난방시에는 실내 열에너지가 외부로 방출되어 에너지 손실이 막대함은 물론 갑작스러운 온도변화로 인체에 미치는 악영향이 크기 때문에 감기유발등의 한 원인이 되었다.

상기한 제결함을 감안하여 실내공기와 실외공기가 교환될 때 서로 열교환이 이루어지도록 한 일본국 특허공고 소48-17178호 및 미국특허 제77-4,051,898호가 있으나 이들은 그 구성상으로 자기가 보유한 열량을 직접 마찰되지 않고는 전달하지 않는 공기의 특성을 감안할 때 열교환 기능이 매우 좋지 않을 뿐만 아니라 얇은면을 사이에 두고 서로 온도차이가 많은 실내공기와 실외공기가 갑자기 열교환됨으로써 결로 현상 등이 발생하여 엘리먼트의 사용수명을 단축하는 등 많은 문제점이 있었다.

상기한 제결함을 감안하여 안출된 본인의 선출원은 환기장치 본체를 이등분하여 형성시킨 일측에 격리형성된 공간부를 형성하고 각 공간부에는 하나의 구동모터로서 두개의 환기팬을 동시에 동일 방향으로 회전작동시키면서 하나의 팬은 오염된 실내공기의 외부배출기능을 하고, 다른 하나의 팬은 외부의 신선한 공기를 실내로 공급하여 주는 기능을 수행하도록 설치하였다.

또한 타측에는 외주면에 다수개의 방열핀을 가진 다수개의 유통관을 지그재그로 배열하므로서 상호 직교하는 방향으로 별개의 환기통로를 형성하는 환기엘리먼트를 설치하였다.

이와같은 구성에서 모터의 구동으로 상기 역기능을 가진 두개의 팬이 회동되면, 장치본체의 내·외측면에 각각 형성된 외부공기유입구멍과 실내공기 흡출구멍 및 외부공기흡입구멍과 실내공기배출구멍을 통하여 실내공기는 장치본체의 내측면에 형성된 실내공기흡출구멍으로 흡출되어 환기엘리먼트의 다수개의 유통관 외부를 통과하면서 그 내부로 흡입되는 실외공기와 열교환이 된 다음 장치본체의 외측면에 형성된 실내공기 배출구멍으로 배출된다.

또한 외부의 신선한 공기는 장치본체의 외측면에 형성된 외부공기흡입구멍으로 흡입되어 환기엘리먼트의 다수개의 유통관 내부를 통과하면서 그 외부로 통과하는 실내공기와 열교환이 되어 예열된 다음 장치본체의 내측면에 형성된 외부공기 유입구멍으로 실내로 유입됨으로써 실내의 온도 및 습도가 큰 변화를 일으키지 않도록 하는 것이다.

첨부도면 제1도는 본인의 선출원인 환기장치를 나타낸 분해사시도로서 전기전원장치를 생략하고 개략적인 기본구성만을 나타낸 일부절결상태의 분해도이고, 제2도는 실내·외 공기의 흐름을 나타내는 환기상태의 설명을 위한 예시도이며, 제3도는 환기엘리먼트를 구성하는 단위요소인 외주면에 다수개의 방열핀을 가진 유통관 및 유통관의 내부에 삽입설치되는 와류형 배플판을 분리하여 나타낸 사시도이다.

즉, 실내 공기를 배출함과 동시에 외부공기를 내부로 유입하여 실내공기 흡출구멍(2)과 외부공기유입구멍(1) 및 외부공기흡입구멍(4)과 실내공기배출구멍(3)을 가지며, 하나의 구동모터(5)에 의해 동시 작동하는 두개의 역기능을 가진 환기팬(7)(8)을 구비한 환기장치본체(9)를 구성함에 있어서, 장치본체(9)의 일측에 격벽(9a)으로 분리된 격리공간부(2a)(4a)에는 안내깃(9b)(9c)을 형성한 다음, 상기 환기팬(7)(8)을 각각 삽입설치하고, 일측에는 다수개의 유통관(11)을 지그재그로 배열설치하여 상기 유통관(11)과 그 외주연에 형성되는 유통공간부(2b)가 상호 직교방향으로 별개의 환기통로를 형성하는 환기엘리먼트(10)를 설치하여서 구성하였다.

여기서 상기 환기엘리먼트(10)를 형성하는 다수개의 유통관(11) 외주면에는 다수개의 방열핀(12)을 부착설치하고, 유통관(11)의 내부에는 나선형으로 꼬아진 와류형 배플판(13)을 삽입설치하여서 상기 유통관(11)을 통과하여 실내로 강제흡입되는 외부공기는 와류되어 유통관(11)의 내주면에 부딪히면서 그 외주면에 삽설된 다수의 방열핀(12) 사이인 유통공간부(2b)를 통과하여 실외로 강제배출되는 내부공기와 사이에 활발한 열교환을 이루도록 하여서 환기시 내부공기를 따라 방출되는 에너지를 다시 환수하도록 하였다.

이상과 같은 본인의 선출원에서는 실내공기를 순환함에 있어서 엘리머트(10)내에 형성된 유통관(11) 내부에 나선형으로 뒤틀린 와류형 배플판(13)을 삽입하여 상기 유통관(11)속을 흐르는 공기를 유통관(11) 벽면에 최대한 부딪히게 하여 공기가 포지하고 있는 열량이 유통관(11)을 통하여 최대한 전도되도록 함으로써 에너지 손실이 거의 없는 상태로 환기시키는 것은 물론 실내공기와 실외공기가 순차로 열교환을 일으키면서 순환되기 때문에 급격한 온도차로 발생되는 결로현상 또한 전혀 발생되지 않도록 되었다.

그러나 상기한 선출원은 엘리먼트의 유통관을 직선으로 하였기 때문에 배출공기가 통과시 관벽면에 보다 많은 접속을 갖도록 하는 별도의 장치가 필요할 뿐만 아니라 환기장치를 유리창등 외부와 직접 관통되는 곳에 설치하도록 구성함으로써 벽면등 외부와 관통되지 않은 곳에서는 설치하기가 매우 불편하였다.

본 고안은 상기한 종래의 결함을 감안하여 안출된 것으로, 일측에 격벽으로 분리된 공기흡입통로와 배출통로를 형성하고 환기팬을 각각 삽입설치하여 공기를 강제순환시키는 공기순환수단과,

상기 강제순환수단으로 순환되는 공기의 흐름통로에 설치하여 외부공기와 실내공기의 열교환을 일으키도록한 에너기 회수수단을 구비한 환기장치 본체와;

상기 환기장치 본체에 결합되어 공기의 흐름을 안내하는 공기유도수단으로 구성한 것이다.

상기한 본 고안을 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제4도 내지 제5도에 도시된 바와같이 실내 공기를 배출함과 동시에 실외공기를 흡입하도록 실내공기 흡출구멍(22)과 외부공기유입구멍(21)을 형성한 그릴형 덮개(20)가 결합되고, 이와 연통되는 외부공기흡입구멍(32)과 실내공기배출구멍(31)을 형성하며, 하나의 구동모터(40)에 의해 동시 작동하는 두개의 역기능을 가진 환기팬(41)(42)을 격벽(34)으로 분리하여 안내깃(23)(33)을 형성한 격리공간부(30a)(20a)에 각각 삽입설치하고, 다른 일측에는 다수개의 유통관(51)을 배열설치하여서 상기 유통관(51)과 그 외주연에 형성되는 열교환핀(52) 사이로 별개의 환기통로를 직교방향으로 형성하는 환기엘리먼트(50)를 설치하여 환기장치본체(30)를 구성한다.

여기서 상기 환기엘리먼트(50)는 유통관(5l)을 파형으로 굴곡시켜서 이를 통과하는 공기가 벽면과의 접촉이 최대가 되도록 하였다.

이때 상기 엘리먼트는 첨부도면 제7도 내지 8도와 같이 S자 형상으로 굴곡된 유도골(56a)을 연속적으로 형성한 스레트 형상의 안내판(56)을 구성하고, 상기 안내판(56)을 얇은 박판으로된 열교환판(57)을 경계로 서로 직교되도록 적층하여 다수의 굴곡된 공기흐름공(55a)을 형성하도록 구성하여 사용할 수도 있다.

이와같이 구성된 엘리먼트(55)는 종래 일본특허와는 달리 공기흐름공(55a)을 통과하는 공기가 안내판(56)과 열교환판(57)에 최대한 부딪히면서 흐르기 때문에 그 열환기능 또한 월등하다.

즉, 실내공기를 배출하고 외부공기를 유입시 공기흐름에 저항을 주어 공기와 벽면의 마찰을 최대로 한 것이다.

그리고 상기 환기장치본체(30)에 부착설치되는 상기 공기유도수단은 몸체(60) 일측에 덮개(62)를 결합하여 건물등에 별도로 설비한 닥트와 연결되는 공기흡출구(63)(64)를 형성하고, 상기 흡출구(63)(64)와, 연통되는 공기유도로(60a)(60b)를 서로 이격시키는 격벽(61)이 S자 형상으로 구성하여 환기장치를 좌,우 어느 방향으로도 결합이 가능하도록 구성하였다.

또한 상기 환기장치본체(30)에 공기흐름통로를 구성하는 흡입공기 유통공간부(35)의 일측에는 집진휠터(70)를 설치하고, 엘리먼트(50)의 일측에 냄새제거 휠터(80)를 설치하여 보다 맑은 공기가 실내로 흡입되어서 환기되도록 하였다.

상기한 본 고안을 이용하여 실내의 오염된 공기를 외부로 배출하고 외부의 신선한 공기를 실내로 유입하는 과정과 그에 따른 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 환기시키고자 하는 주택이나 공장의 창문등 외부과 연통될 수 있는 곳에 환기장치본체(30)를 배면에 형성된 외부공기흡입구멍(32)과 실내공기배출구멍(31)이 실외와 연통되고, 그릴형상의 덮개(20)에 형성된 외부공기유입구멍(21)과 실내공기흡출구멍(22)이 실내에 위치하도록 직접 설치한다.

상기와 같이 창문에 설치할 수 없거나 밀폐된 곳에서는 벽면에 본 고안의 공기유도수단을 구성하는 구성하는 몸체(60)를 이용하여 환기장치본체(30)를 설치하게 되는데, 덮개(62)가 결합되어서 형성하는 몸체(60) 일측의 흡출구(63)(64)와 연통되면서 S자형 격판(61)으로 분리되어 형성된 공기유도로(60a)(60b) 전면에 환기장치본체(30)를 그 배면에 형성된 외부공기흡입구멍(32)과 실내공기배출구멍(31)이 일치되도록 설치한다.

이때 상기 몸체(60)의 격판(61)이 S자형으로 형성되어 공기유도로(60a)(60b)가 대칭을 이루기 때문에 환기장치본체(30)를 좌,우 어느방향으로 돌려서 설치하여도 무방하다.

상기와 같이 설치된 환기장치본체(30)에는 그릴형상의 덮개(20)가 설치되는데, 이때 그릴형상의 덮개(20)전면에는 실내공기흡출구멍(22)이 형성되고, 측면에는 외부공기유입구멍(21)이 형성된다.

이와같이 본 고안의 설치가 끝나고 도시되지 않은 전원스위치를 조작하여 구동모터(40)를 작동시키면, 격벽(34)으로 분리형성된 격리공간부(30a)(20a)에 각각 설치된 두개의 외부공기흡입용 환기팬(42)과 실내공기배출용 환기팬(41)이 동시에 회전작동하면서 상호 역기능의 환기작용을 하게 되는 것이다.

이때 실내공기는 실내공기배출용 환기팬(41)의 작용에 의하여 제6도에 표시된 바와같이 실내에 위치한 장치본체(30)의 덮개(20)에 형성된 실내공기흡출구멍(22)으로 흡입되어서 덮개(20)와 일체로 구성된 안내깃(23)에 안내된 다음, 상기 환기엘리먼트(50)의 다수개의 유통관(51)을 통과하면서 열교환을 하게 된다.

이와같이 열교환된 공기는 장치본체(30)의 실내공기배출구멍(31)으로 강제배출되어서 공기유도수단의 몸체(60)에 형성된 공기유도로(60b)와 흡출구(64)를 통하여 외부로 방출된다.

이때 상기 유통관(51)을 통과하여 외부로 배출되는 실내공기는 굴곡된 유통관(51)을 흐르면서 유통관(51)의 내주면에 고르게 부딪쳐 공기중에 포함된 열기를 상기 유통관(51)에 전달하여 열교환을 하게 된다.

또한 외부공기는 외부공기흡입용 환기팬(42)의 작용으로 공기유도수단의 공기흡출구(63)와 공기유도로(60a)를 통하여 환기장치본체(30)의 외부공기흡입구멍(32)으로 흡입된 다음 환기장치본체(30)와 일체로 된 안내깃(33)에 안내되어 유통공간부(35)로 흐르면서 상기 유통공간부(35) 일측에 설치한 집진휠터(70)에 1차집진이 된 다음 내부로 실내공기가 흐르는 엘리먼트(50)의 다수의 유통관(51) 외연에 삽설한 열교환핀(52) 사이를 통과하면서 열교환을 하여 외부로 방출되는 열에너지나 냉방에너지를 흡수한다.

상기와 같이 엘리먼트(50)에서 열교환을 수행한 공기는 상기 엘리먼트(50) 일측에 형성된 악취제거휠터(80)를 통과하면서 악취가 제거된 신선한 공기로 변화되어 덮개(20)에 형성된 외부공기유입구멍(21)을 통하여 실내로 유입된다.

상기의 환기작용에 따른 실내,외 온도차를 실시예로서 설명하면, 하절기에 외부온도가 높고, 실내온도가 낮은 경우에 상기 환기엘리먼트(50)에서 외부로부터 유입되는 외부공기와 실내에서 배출되는 내부공기가 열교환을 이루어 실내로 유입되는 외부공기는 일정온도로 냉각되어 유입된다.

또한 동절기에 외부온도가 낮고, 실내온도가 높은 경우에 실내공기와 외부공기가 엘리먼트(50)에서 열교환되어서 실내로 유입되는 외부공기는 일정온도로 가열되어 유입되는 것이다.

이와같은 본 고안의 환기장치는 상호 직교하는 방향으로 별개의 환기통로를 형성하는 환기엘리먼트의 열교환작용에 의하여 외부에서 유입되는 공기를 냉각 또는 가열하여 주므로서 외부공기의 유입에 상관없이 실내의 온도 및 습도에 큰 영향이 없으며, 강제흡입배출과 강제흡입유입으로 실내의 오염된 공기물 100% 환기시켜줄 뿐만 아니라, 계절에 따른 냉난비시의 에너지 절감효과를 얻을 수 있는 것이다.

본 고안은 특히, 실내의 탁한 공기를 강제배출로 100% 환기하고 외부의 공기가 유입되는 흡입경로에 집진휠터와 악취제거휠터를 설치하여 보다 신선한 공기를 유입함으로써 실내공기를 쾌적하고 신선하게 하여 주며, 습도조절 기능을 유발하여서 동절기에 실내벽이나 유리창등에 발생하는 결로현상을 방지하여 주고 하절기에 실내의 습도를 건조시켜 주는 효과를 얻을 수 있는 것은 물론 외부와 관통되지 않은 실내의 벽면등에도 설치하여 별도의 닥트등으로 연결하여 사용할 수 있는 등 시공이 손쉬운 매우 실용적이며 유용한 고안인 것이다.

Claims (5)

1. (1회정정) 일측에 격벽으로 분리된 공기흡입통로와 배출통로를 형성하고 환기팬을 각각 삽입설치하여 공기를 강제순환시키는 공기순환수단과,

   상기 공기순환수단으로 순환되는 공기의 흐름통로에 설치하여 외부공기와 실내공기의 열교환을 일으키도록한 에너지 회수수단을 구비한 환기장치 본체와,

   상기 환기장치 본체에 결합되어 공기의 흐름을 안내하는 공기유도수단으로 구성하되,

   여기서 상기 공기순환수단의 공기흡입통로 일측에 통상의 집진휠터와 냄새제거휠터를 설치하며,

   상기 에너지회수수단은,

   외주연에 다수의 방열관을 감삽한 엘리먼트의 유통관을 공지의 기술인 파형으로 굴국시켜서 공기의 흐름에 저항을 주어 공기와 유통관 표면의 마찰이 커지도록 구성하고,

   상기 공기유도수단은 일측에 닥트와 연결되는 배출공과 흡입공을 형성하고 상기 배출공과 흡입공을 서로 이격시키는 격벽이 S자형상으로 구성하여 환기장치를 좌.우 어느 방향으로도 결합이 가능하도록 함을 특징으로하는 에너지 보존형 환기장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. (1회정정) 제1항에 있어서,

   상기 엘리먼트를 얇은 박판으로 서로 교차되도록 흡입공과 배출공을 설치하되 상기 흡입공과 배출공을 길이방향으로 길게 파행으로 굴곡하여 공기의 흐름에 저항을 주고 공기와 벽면과의 마찰이 최대가 되도록 구성함을 특징으로 하는 에너지 보존형 환기장치.