WO2010137869A2 - 가습유닛 및 이를 구비한 환기장치 - Google Patents

가습유닛 및 이를 구비한 환기장치 Download PDF

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WO2010137869A2
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humidifying
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humidifying member
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양태만
김정훈
박형호
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엘지전자 주식회사
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    • Y02B30/56—Heat recovery units

Definitions

  • the present invention relates to a humidifying unit having an improved humidification efficiency and increased durability, and a ventilation apparatus having the same.
  • the present invention relates to a ventilator.
  • the present invention relates to a humidifying unit having a humidification efficiency and increased durability, and a ventilation apparatus having the same.
  • the ventilator is a device for discharging indoor polluted air and sucking and supplying fresh and clean air to the room.
  • An air conditioner without a ventilation function circulates indoor air and cools or heats the room to cool or heat the room.
  • the air conditioner is provided with a filter or the like, but the pollution level of the room is gradually increased, and the air cleaning function by the filter is limited, so that the ventilation process of the indoor air is required.
  • a separate ventilation device is often provided even when an air conditioner for circulating indoor air and cooling the room is installed.
  • the ventilation device is provided with a heat exchanger that performs heat exchange between the intake air sucked outdoors and the exhaust air discharged outdoors. The heat loss that can be generated can be minimized.
  • the humidifying unit is provided with a humidifying member that absorbs water in a specific direction, and uses the method of permeating the suction air sucked from the outside through the humidifying member through which water flows in a certain direction so that the water particles are supplied to the room together with the suction air. do.
  • one end of the humidifying member absorbs the water stored in the water supply tank and flows downward to humidify the suction air.
  • water is used in the humidification member in only one direction, the amount of water wasted during the humidification process increases.
  • the amount of water particles that are actually vaporized and supplied to the room together with the intake air is much higher than the amount of water that is not vaporized and is discarded.
  • the humidifying members included in the conventional humidification unit are different from each other in the direction of absorbing water and the direction in which the water flows down.
  • the upper end of the humidifying member is provided with a bent portion bent downward, the end of the bent portion is extended into the water supply tank to absorb the water and flow the water in the direction of gravity and the humidification process is performed.
  • the bent shape of the bent portion of the humidifying member may change the direction in which water is absorbed and the direction in which the water flows down, thereby controlling the amount of water absorption. It may have a problem that the life is shortened.
  • the present invention is to solve the problem to provide a humidifying unit and a ventilation device having the same is improved humidification efficiency and durability.
  • the present invention is a ventilation unit having a heat exchanger for heat exchange between the exhaust air discharged indoors and the suction air sucked outdoors, water for humidifying the suction air sucked by the ventilation unit is stored
  • a humidifying unit having a humidifying member through which heat exchanged by the heat exchanger of the water supply tank and the heat exchanger of the ventilation unit passes, and a water collecting tank collecting water which is not absorbed into the humidifying member among the water supplied from the water supply bucket;
  • a recovery unit including a recovery pipe for guiding the water collected in the sump to the sump, wherein the sump is provided at an upper portion of the humidification member, and the sump is disposed at a lower portion of the humidification member.
  • the humidification unit may be provided with a water supply pipe having a water level sensor and a water supply valve provided in the water supply container.
  • the water supply valve may be shut off when the water supply level detected by the water level sensor reaches a predetermined maximum level, and may be opened when the water supply level is lower than the predetermined minimum level.
  • the humidifying unit may include a water supply pump for pumping the water collected in the sump and the recovery pipe for guiding the water pumped by the water supply pump to the water supply.
  • the water supply tank may be formed at a position where a plurality of water supply holes to which water stored therein is supplied is spaced apart in the width direction of the humidifying member, or at least one water supply slit may be formed in the width direction of the humidifying member.
  • the humidifying member of the humidifying unit may include a plurality of corrugated bending sheet spaced at a predetermined interval and a plurality of flat sheet provided between the bending sheet.
  • the humidifying member of the humidifying unit may have a flat panel shape in the direction that the air heat exchanged in the heat exchanger of the ventilation unit passes.
  • the humidifying member and the water supply tank are provided with a guide rail on one side, and the guide groove is provided on the other side so that the humidifying member can be selectively inserted or drawn out.
  • a sealing member may be provided between the water container and the humidifying member.
  • the humidifying member and the water supply tank is provided with a guide rail on one side, the guide groove is provided on the other side, the humidifying member is selectively slide inserted or drawn out, the sealing member is parallel to the guide rail or guide groove It may be provided.
  • the sealing member may be composed of a band surrounding the guide rail and the guide groove.
  • the collecting tank of the recovery unit may collect the water flowing down to the outside of the humidifying member is not absorbed to the upper portion of the humidifying member of the water supplied from the water supply tank to the humidifying member.
  • the sump may be provided with an open opening between the ring-shaped accommodation space and the accommodation space.
  • the recovery unit may include a recovery pump for pumping the water collected in the receiving space of the sump to the water supply via the recovery pipe.
  • the water supply to the humidifying member may further include a drainage unit having a drain pipe and a drain pan for draining the water introduced into the opening.
  • the cooling and heating unit may be provided with a heating and cooling coil and expansion valve having a plurality of fins and a refrigerant pipe passing through the fins.
  • the present invention absorbs water supplied from the water supply reservoir, the water supply reservoir, the humidifying member to the air passing through the humidification member, the humidifying member of the water supplied to the humidification member
  • It provides a humidifying unit comprising; a drain pan for draining the drained water.
  • the humidifying member may include a plurality of corrugated bending sheets spaced at regular intervals and a plurality of flat sheets provided between the bending sheets, and may have a flat panel shape in a direction through which air passes.
  • the humidifying member and the water supply tank is provided with a guide rail on one side, the guide groove is provided on the other side of the humidification member is selectively slide inserted or drawn out, the sealing member is provided between the water supply tank and the humidifying member Can be.
  • the drain pan may drain the water discharged from the humidifying member through the opening of the sump.
  • the indoor air can be made comfortable by ventilating the indoor air and supplying moisture to the dry air flowing into the room.
  • the durability of the humidifying member constituting the humidifying unit provided in the ventilation device can be improved.
  • the ventilation device according to the present invention, it is possible to reduce the water consumption of the humidifying member constituting the humidifying unit.
  • the size of the ventilation device can be reduced.
  • FIG. 1 is a perspective view of a ventilation device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the ventilator illustrated in FIG. 1 from another angle.
  • FIG. 4 shows one embodiment of the humidifying member of the ventilator according to the present invention.
  • Figure 5 shows a conceptual diagram of one embodiment of a humidifying unit of the ventilator according to the present invention.
  • Figure 6 shows a conceptual diagram of another embodiment of the humidifying unit of the ventilator according to the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of the humidifying member shown in FIG. 6.
  • Figure 8 shows a conceptual diagram of another embodiment of the humidifying unit of the ventilator according to the present invention.
  • FIG. 10 shows a conceptual diagram of another embodiment of the humidifying unit of the ventilator according to the present invention.
  • 11 is a perspective view of the sump and the drain pan.
  • FIG. 1 is a perspective view of a ventilation device 1000 according to the present invention.
  • Ventilation apparatus is a ventilation unit 100 having a heat exchanger for heat-exchanging the exhaust air discharged indoors and the suction air sucked outdoors, the water for humidifying the suction air sucked by the ventilation unit is stored
  • Humidification unit 300 is provided with a humidifying member that passes through the heat exchanger in the heat exchanger of the water supply tank and the ventilation unit, the house for collecting water that is not absorbed into the humidifying member of the water supplied from the water supply tank
  • a collecting unit (not shown) including a collecting tube for guiding water collected in the sump and the sump into the sump, wherein the sump is provided at an upper portion of the humidifying member, and the sump is in the humidifying member. It may be disposed at the bottom.
  • the ventilation device 1000 includes a ventilation unit for ventilating indoor air and outdoor air.
  • the ventilation apparatus may further include at least one of a heating and cooling unit for heating or cooling the suction air sucked in the ventilation unit and a humidifying unit for humidifying the suction air sucked in the ventilation unit.
  • the air-conditioning unit and the humidifying unit may improve the comfort of the intake air supplied to the room together with the ventilation unit, thereby increasing user satisfaction.
  • the ventilator shown in FIG. 1 will be described in detail below.
  • the ventilation device will be described on the assumption that the ventilation unit includes both the above-described heating and cooling unit and a humidification unit.
  • Ventilation unit in charge of the ventilation function of the ventilation device may be provided with at least one blowing fan.
  • the ventilation unit 100 of the ventilation device has an intake fan 130 and the exhaust fan 120.
  • the intake fan 130 and the exhaust fan 120 suck the outdoor air and discharge the indoor air.
  • the intake fan 130 and the exhaust fan 120 may be located at both ends of the ventilation unit 110, respectively.
  • the intake fan 130 may be provided at one end of an indoor direction of the ventilation unit 110, and the exhaust fan 120 may be provided at one end of an outdoor direction of the ventilation unit 110.
  • a heat exchanger 110 may be provided to exchange heat between the air sucked between the intake fan 130 and the exhaust fan 120 and the exhaust air.
  • the heat exchanger 110 heat exchanges the sucked air with the exhaust air, thereby preventing a sudden temperature change of the indoor air and lowering the air conditioning load of the indoor space.
  • the ventilation process is performed in the indoor cooling process
  • the cooled air in the room is discharged, the hot outdoor air is sucked in, and the cooling load (air load) of the air conditioner or the like is increased.
  • the suction air and the discharged air discharged from the heat exchanger 110 exchange heat with each other, thereby reducing the cooling load or the heating load and minimizing the temperature deviation felt by the user.
  • the detailed structure of the heat exchanger 110 will be described in detail later.
  • the intake fan 130 and the exhaust fan 120 may be configured as a cross flow fan, and the heat exchanger 110 may be disposed between the intake fan 130 and the exhaust fan 120.
  • the intake fan 130 blows the outdoor air (intake air) that has passed through the heat exchanger 110 to the cooling and heating unit 200, which will be described later, and the exhaust fan 120 passes through the heat exchanger 110. Serves to discharge air (emission air) to the outside,
  • the intake air sucked from the intake fan 130 may be blown to the cooling and heating unit 200.
  • the air conditioning unit 200 includes a cooling and heating coil 210 for cooling or heating the intake air through which the refrigerant is evaporated or condensed and permeated, and an expansion valve (not shown) capable of selectively blocking or expanding the refrigerant.
  • the refrigerant supplied to the air conditioning heating coil may be supplied from an outdoor unit of the air conditioner provided separately from the ventilation device.
  • the refrigerant may be supplied from the outdoor unit of the air conditioner installed outdoors.
  • a description of the air conditioning heating coil constituting the air conditioning unit 200 will be described in detail later.
  • the ventilation device may further include a humidifying unit 300 at the rear of the cooling and heating unit 200.
  • the humidifying unit 300 may include a humidifying member that absorbs and flows water, and humidifies the air that is permeated by passing air. Detailed description thereof will be described later.
  • FIG. 2 is a perspective view of the ventilator illustrated in FIG. 1 from another angle.
  • the ventilation device sucks or discharges indoor air through an intake port (not shown) for sucking indoor air into the room and a discharge hole (not shown) through which the indoor air is derived.
  • first and second exhaust ducts 430 and 440 respectively connected to the ventilator
  • the process of inhaling outdoor air and inhaling the ventilator through the ventilator is the ventilator.
  • first and second intake ducts 410 and 420 respectively.
  • the suction air OA sucked through the first intake duct 410 is heat-exchanged in the heat exchanger of the suction unit 100, and then cooled or heated in the air-conditioning coil 210 constituting the air-conditioning unit 200. And, humidified in the humidifying unit 300 is supplied to the room (SA).
  • the humidifying unit 300 can comfortably indoors by decreasing the temperature and increasing the humidity while the suction air heated in the air-conditioning unit 200 is transmitted in winter. That is, the air heated in the air conditioning unit 200 is easily humidified in the humidifying unit. Therefore, the humidifying unit 300 may have a greater meaning in lowering the temperature of the air heated and dried in the heating mode and increasing the humidity.
  • the indoor air (RA) sucked indoors bypasses the humidifying unit 300 or the cooling and heating unit 200 without passing through the heat exchanger 110 of the ventilation unit 100, and then discharges it to the outside. (EA).
  • Figure 3 shows a heat exchanger 110 of the ventilation unit 100 and the heating and cooling coils 210 of the heating and cooling unit 200 of the ventilation device.
  • Figure 3 (a) shows a heat exchanger 110 of the ventilation unit 100
  • Figure 3 (b) shows a heating and cooling coil 210 of the air conditioning unit 200.
  • the heat exchanger 110 may be configured by alternately stacking a flat planar sheet 113 and a wavy bending sheet 114.
  • the bending sheet 114 disposed with the planar sheet 113 therebetween may be configured to intersect at a right angle.
  • the heat exchanger 110 may be formed in a quadrangular pillar shape as a whole.
  • the heat exchanger 110 has a first flow path 115 and a second flow path 116 formed by stacking the planar sheet 113 and the bent sheet 114.
  • the first passage 115 and the second passage 116 are orthogonal to each other.
  • An adsorbent for adsorbing water vapor may be applied to the surface of the planar sheet 113 or the surface of the bent sheet 114 constituting the heat exchanger 110.
  • this kind of adsorbent for example, silica gel, Zeolite, ion exchange resin and the like.
  • the surface or the bending sheet 114 of the flat sheet 113 constituting the heat exchanger 110 is coated with an adsorbent on the surface and composed of a thin film material or the like, the first flow path 115 and the second The air passing through each of the flow paths 116 may also exchange moisture with heat exchange.
  • the first passage 115 flows.
  • Moisture is adsorbed by the adsorbent and supplies water to the intake air OA of the second flow path 116 to increase the humidity of the intake air OA.
  • the humidification unit 300 is provided in the ventilation device, the humidification process by the humidification unit 300 may be performed, but even when the humidification unit is not provided, the humidity of the intake air (OA) and the exhaust air (RA). The car can be reduced first.
  • the air-conditioning coil 210 may be composed of a cross-fin Fin-Tube type heat exchanger.
  • the heating / cooling coil 210 may include a plurality of fins 213 made of a metal material such as aluminum formed in a rectangular plate shape, and a refrigerant pipe 215 penetrating the fins 213.
  • an expansion valve (not shown) for selectively supplying the refrigerant to the cooling and heating coil 210 may be provided.
  • the expansion valve may be an electric expansion valve (EEV).
  • the expansion valve may serve to selectively block or supply the refrigerant or expand the refrigerant introduced into the cooling / heating coil 210.
  • the cooling and heating coil 210 when cooling the room, the cooling and heating coil 210 is operated as an evaporator, when heating the room, the cooling and heating coil 210 may be operated as a condenser.
  • the ventilation device may be operated in conjunction with a separate air conditioner.
  • the refrigerant may be supplied from the outdoor unit of the air conditioner. have.
  • Figure 4 shows one embodiment of the humidifying member of the ventilator according to the present invention.
  • Figure 4 (a) is a perspective view of the rectangular parallelepiped humidifying member 310
  • Figure 4 (b) is an enlarged view in which a portion (A) of Figure 4 (a) is enlarged.
  • the humidifying member illustrated in FIG. 4 may absorb the water, and the humidifying process may be performed by passing suction air between the humidifying members absorbing the water.
  • the humidifying member 310 of the humidifying unit 300 may have a flat panel shape in a direction in which air heat exchanged in the heat exchanger 110 of the ventilation unit passes.
  • the humidifying member 310 may be configured in a form in which a plurality of absorbent materials 315a and 315b are stacked side by side.
  • the moisture absorbents 315a and 315b are made of a nonwoven fabric or the like, and the water absorbed by the moisture absorbents 315a and 315b flows down the surface or is absorbed into the moisture absorbents 315a and 315b. , Move to the bottom.
  • the humidifying member 310 continuously absorbs and flows water, and simultaneously penetrates air through the moisture absorbents 315a and 315b to humidify the intake air.
  • the humidifying member 310 has a hygroscopic material 315 that is alternately provided with a planar hygroscopic material 315a and a bending hygroscopic material 315b.
  • the planar hygroscopic material 315a and the bending hygroscopic material 315b may be repeatedly arranged at a certain interval. This is to facilitate the flow of absorbed water down the surface.
  • the bent absorbent material 315b may have an effect of extending the flow path of water flowing through the surface thereof, and thus, may increase the height of the humidifying member, and may evaporate water absorbed by the humidifying member 310. It can increase.
  • the bending absorbent 315b is to bend the flow path of the water flowing through the surface thereof, so that the water absorbed by the humidifying member 310 stays in the humidifying member 310 to improve the humidification efficiency.
  • the distance between the planar absorbent material 315a is about 5 mm, and the distance of the bent portion of the bent absorbent material 315b is preferably about 9 mm.
  • FIG. 5 shows a conceptual diagram of one embodiment of a humidifying unit of the ventilator according to the present invention.
  • the humidifying member 310 may have a structure for absorbing water from the water supply tank 320 provided on the humidifying member.
  • the water supply container 320 is formed at a position where a plurality of water supply holes (not shown) to which water stored therein is supplied is spaced apart in the width direction of the humidifying member 310, or at least one water supply slit (not shown). It may be formed in the width direction of the humidifying member.
  • the plurality of water supply holes may be formed at a position spaced apart from each other in the width direction of the humidifying member on a lower surface of the water supply container 320, and the water supply slit may be formed in the width direction of the humidifying member.
  • the water supply tank 320 By adjusting the water level in the interior and the area of the water supply hole and the water supply slit can be determined the amount of water supply or consumption per hour.
  • the humidifying unit 300 may include a water supply pipe 360 having a water level sensor 322 and a water supply valve 362 provided inside the water supply container 320.
  • the water container 320 may be provided with a water level sensor 322 to prevent water overflow.
  • the water level sensor may be a float switch.
  • a water supply valve 362 may be further provided to selectively block the water supplied to the water supply pipe 360 for supplying water to the water supply container 320.
  • the water supply valve 362 may be shut off when the water supply level detected by the water level sensor 322 reaches a predetermined maximum level, and may be opened when the water supply level is lower than the predetermined minimum level.
  • the water supply valve 362 is operated when the ventilation device is operated but only the humidification function is stopped, or when the entire ventilation device is stopped. Can be blocked.
  • the humidifying unit 300 may further include a drain pan 340 under the second water supply tank 330.
  • a drain pipe 350 for draining the water collected in the drain pan 340 may be further provided.
  • the drain pipe 370 may be configured to be connected to the sewer.
  • the drain pan itself can also be configured detachably.
  • the water consumption may be adjusted by the area of the slit (not shown) or the water supply hole (not shown) formed in the lower portion of the water supply tank 320. Water supply amount adjustment is also possible by adjusting the opening degree of the water supply valve 362.
  • the humidifying member is alternately provided with the planar hygroscopic material 315a and the bending hygroscopic material 315b, so that an effect of extending the flow path of water flowing through the surface thereof can be obtained.
  • the effect of enlarging can be obtained, and the humidification performance of the humidifying member 310 can be improved.
  • Corrugation shape of the humidifying member having such a structure may minimize the amount of water drained to the drain pipe 360 through the drain pan 340.
  • shape of the humidifying member 310 is provided in a rectangular parallelepiped, it is possible to minimize the accumulation of scale included in the water to be supplied.
  • Minimizing the scale accumulation phenomenon has the advantage of improving the durability of the humidifying member 310.
  • the humidifying member 310 is a component that needs to be replaced regularly. Therefore, it is necessary to consider a structure that can easily replace the humidifying member.
  • FIG. 6 shows a conceptual diagram of another embodiment of the humidifying unit of the ventilator according to the present invention. Descriptions overlapping with the description with reference to FIG. 5 will be omitted.
  • the humidifying member 310 and the water supply container 320 are provided with a guide rail on one side and a guide groove on the other side. Is provided so that the humidifying member may be configured to be selectively inserted or withdrawn in the direction perpendicular to the permeation direction of the air and the water supply direction.
  • the humidifying member 310 illustrated in FIG. 6 may be configured to be drawn out in a state in which the humidifying member 310 is mounted on the mounting member 370, thereby improving service convenience.
  • the guide rail 374 is provided in the mounting member 370 coupled to the upper part of the humidifying member 310 in FIG. 6, and a guide groove for guiding the guide rail 374 below the water supply tank 320 is provided.
  • the positions of the guide rail and the guide groove may be changed. Therefore, the humidifying member 320 is drawn out by the guide rail and the guide groove in a direction perpendicular to the ground (perpendicular to the ground) of the intake air (left to right) and the water supply direction (upper to lower). As it can be replaced or repaired, user convenience and product quality can be improved.
  • FIG. 7 is a perspective view of the humidifying member 310 shown in FIG.
  • the humidifying member 310 has a mounting member 370 is mounted on the upper portion, the guide rail 374 may be integrally formed.
  • Water supplied from a water supply hole or a water supply slit formed below the water supply tank 320 may be absorbed by the humidifying member 310 through an opening 376 formed in the mounting portion.
  • Figure 8 shows a conceptual diagram of another embodiment of the humidifying unit of the ventilator according to the present invention. A description overlapping with the description with reference to FIGS. 5 and 6 will be omitted.
  • the water supply tank 320 has a structure that is mounted on the humidification unit 310, even if the water supplied from the water supply tank 320 controls the area of the water supply slit or water supply hole, the humidifying member 310 ) May not be absorbed and may leak to the surroundings.
  • a sealing member may be provided between the water supply tank 310 and the humidifying member 320, in the embodiment shown in Figure 8, to constitute the water supply tank 310 and the humidifying member 320
  • the sealing member 500 may be provided between the mounting members 370.
  • the sealing member 500 may be provided in parallel with the guide rail 374 or the guide groove 324.
  • the sealing member 500 may be made of rubber, silicon, or the like, and may have a band shape having the opening 506 at a position corresponding to the opening 376 of the mounting member 370.
  • the sealing member 500 serves to reduce the amount of water that is not absorbed by the humidifying member 310 out of the water supplied from the water supply tank 320 to some extent.
  • a predetermined amount of water may be absorbed by the drain member 340 without being absorbed by the possible member and drained.
  • water that is absorbed by the humidifying member 310 and is not evaporated and falls to the bottom is drained through the drain pan 340.
  • Water that is absorbed by the humidifying member 310 and does not evaporate and falls below the humidifying member 310 moves between the moisture absorbents 315a and 315b in the humidifying member 310 and remains in the dregs (scale, etc.) remaining therein. Water is contaminated by water, so it is preferable to drain.
  • the life of the humidifying member may be shortened.
  • FIGS. 5, 6, and 8 show a conceptual diagram of another embodiment of the humidifying unit in the present invention. Descriptions duplicated with those described with reference to FIGS. 5, 6, and 8 will be omitted.
  • the humidifying unit absorbs the water supplied from the water supply tank 320 and the water supply tank 320 in which water is stored, and is supplied to the humidifying member 310 and the humidifying member 310 through which the air passing through is humidified.
  • Provided may include a recovery pipe 460, a drain pan 340 is drained after the water is absorbed by the humidifying member 310 of the water supplied to the humidifying member 310.
  • the humidifying unit illustrated in FIG. 10 may include a water collecting container 390 around the lower portion of the humidifying member 310.
  • the water collecting container 390 is provided to collect water falling into the outside of the humidifying member 310 without being absorbed by the humidifying member 310 among the water supplied from the water feeding container 320. Water that is not absorbed by the humidifying member 310 of the water supplied from the water supply tank 320 and falls to the outside of the humidifying member 310 may be collected for reuse because of low pollution. Therefore, the water collected in the sump 390 may be recovered to the sump 320 and supplied to the humidifying member 310.
  • the humidification unit 300 includes a recovery pump 462 for pumping the water collected in the sump container 320 and a recovery pipe 460 for guiding the water pumped by the recovery pump 462 to the water supply tank. can do.
  • Water collected in the sump 390 may be recovered by a recovery pipe 460 connecting the sump 390 and the sump 320.
  • the recovery pipe 460 is provided with a recovery pump 462 to pump the water collected in the sump 390 into the water sump 320.
  • the sump 390 and its recovery structure can minimize the amount of water wasted to implement the humidification function.
  • a drainage unit having a drain pipe 360 and a drain pan 340 for draining the water introduced into the opening 394 among the water supplied to the humidifying member 310 may be provided.
  • the sump 390 has a ring-shaped accommodation space 392 and has a structure in which water collected by one recovery pipe can be recovered to the sump 320, and an opening of the humidifying member. 394 is preferably larger than the lower surface area of the humidifying member 310.

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Abstract

본 발명은 환기장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 가습효율이 향상되고 내구성이 증가된 가습유닛 및 이를 구비하는 환기장치에 관한 것이다.

Description

가습유닛 및 이를 구비한 환기장치
본 발명은 가습효율이 향상되고 내구성이 증가된 가습유닛 및 이를 구비하는 환기장치에 관한 것이다.
본 발명은 환기장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 가습효율이 향상되고 내구성이 증가된 가습유닛 및 이를 구비하는 환기장치에 관한 것이다.
일반적으로 환기장치는 실내의 오염된 공기를 배출하고, 실외의 신선하고 깨끗한 공기를 흡입하여 실내로 공급하는 장치를 말한다. 환기기능이 없는 공기조화장치는 실내 공기를 순환시키며 냉각 또는 가열하여 실내를 냉방 또는 난방한다. 공기조화장치에 필터 등이 구비되는 경우가 있으나, 실내의 오염도는 서서히 증가하게 되고, 필터 등에 의한 공기청정기능은 한계가 있으므로, 실내공기의 환기과정이 필요하게 된다.
따라서, 실내공기를 순환시키며 실내를 냉난방하는 공기조화장치가 설치된 경우에도 별도의 환기장치가 구비되는 경우가 많다.
또한, 냉난방된 실내 공기와 실외 공기를 환기하는 과정에서 열손실을 최소화하기 위하여 실외에서 흡입되는 흡입공기와 실외로 배출되는 배출공기 사이에 열교환을 수행하는 열교환기를 환기장치에 구비하여, 환기과정에서 발생될 수 있는 열손실을 최소화할 수 있다.
또한, 환기장치에 가습기능을 제공하는 가습유닛을 구비하여, 실내로 공급되는 흡입공기를 가습할 수 있다.
이러한 가습유닛은 물을 특정방향에서 흡수하는 가습부재를 구비하고, 실외에서 흡입된 흡입공기를 물이 일정한 방향으로 흐르는 가습부재 사이로 투과시켜 물입자가 흡입공기와 함께 실내로 공급되도록 하는 방식을 사용한다.
종래의 가습유닛은 가습부재의 일단이 급수통에 저장된 물을 흡수하여 아래 방향으로 흘려 보내며 흡입공기를 가습하게 된다. 그러나, 상기 가습부재에 물이 일방향으로만 흘러내리는 방식을 사용하면, 가습과정에서 낭비되는 물의 양이 많아진다.
즉, 실제로 기화되어 흡입공기와 함께 실내로 공급되는 물입자의 양은 기화되지 못하고 버려지는 물의 양보다 훨씬 많다.
그리고, 가습부재에 흡수되어 가습부재를 타고 흐르는 물의 양이 많아지면, 가습부재의 표면에 이물질 등이 축적되어 그 수명이 단축될 수 있다.
특히, 종래에 소개된 가습유닛에 포함된 가습부재들은 물을 흡수하는 방향과 물이 흘러내려가는 방향이 서로 다르다.
즉, 가습부재의 상단은 하방으로 절곡된 절곡부를 구비하고, 절곡부의 끝단이 급수통 내부로 연장되어 물을 흡수하고 중력방향으로 물을 흘려 보내며 가습과정이 수행된다. 이와 같은 가습부재의 절곡부의 절곡된 형상은 물이 흡수되는 방향과 물이 흘러내리는 방향을 변화시켜, 물의 흡수량을 제어할 수 있다는 장점이 있으나 절곡부에서 이물질(스케일 등)이 축적되어 가습부재의 수명이 단축된다는 문제점을 갖을 수 있다.
본 발명은 가습효율이 향상되고 내구성이 증가된 가습유닛 및 이를 구비하는 환기장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 실내에서 배출되는 배출공기와 실외에서 흡입되는 흡입공기를 열교환하는 열교환기를 구비하는 환기유닛, 상기 환기유닛에 의해 흡입된 흡입공기를 가습하기 위한 물이 저장되는 급수통 및 상기 환기유닛의 열교환기에서 열교환된 공기가 통과하며 가습되는 가습부재가 구비된 가습유닛, 상기 급수통에서 공급되는 물 중 상기 가습부재 내부로 흡수되지 못한 물을 수집하는 집수통 및 상기 집수통에 수집된 물을 상기 급수통으로 안내하는 회수 파이프를 포함하는 회수유닛;을 포함하며, 상기 급수통은 상기 가습부재의 상부에 구비되고, 상기 집수통은 상기 가습부재 하부에 배치되는 환기장치를 제공한다.
또한, 상기 가습유닛은 상기 급수통 내부에 구비되는 수위센서 및 급수밸브를 구비하는 급수배관을 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 급수밸브는 상기 수위센서에 의하여 감지된 급수통 수위가 미리 결정된 최고 수위에 도달하면 차단되고, 급수통 수위가 미리 결정된 최저 수위보다 낮아지면 개방될 수 있다.
여기서, 상기 가습유닛은 상기 집수통에 수집된 물을 펌핑하는 급수펌프 및 상기 급수펌프에 의해 펌핌된 물을 상기 급수통으로 안내하는 회수파이프;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 급수통은 그 하부에 저장된 물이 공급되는 복수 개의 급수홀이 가습부재의 폭방향으로 이격된 위치에 형성되거나, 적어도 1개 이상의 급수슬릿이 가습부재의 폭방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 가습유닛의 가습부재는 일정간격으로 이격된 복수 개의 주름진 절곡시트 및 상기 절곡시트의 사이에 구비되는 복수 개의 평면시트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가습유닛의 가습부재는 상기 환기유닛의 열교환기에서 열교환된 공기가 통과하는 방향으로 납작한 패널 형상을 갖을 수 있다.
이 경우, 상기 가습부재 및 상기 급수통은 일측에 가이드 레일이 구비되고, 타측에 가이드홈이 구비되어 상기 가습부재는 선택적으로 슬라이드 삽입 또는 인출될 수 있다.
여기서, 상기 급수통 및 상기 가습부재 사이에 실링부재가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 가습부재 및 상기 급수통은 일측에 가이드 레일이 구비되고, 타측에 가이드홈이 구비되어 상기 가습부재는 선택적으로 슬라이드 삽입 또는 인출되며, 상기 실링부재는 상기 가이드 레일 또는 가이드홈과 평행하게 구비될 수 있다.
또한, 상기 실링부재는 상기 가이드레일과 가이드홈을 둘러싸는 밴드로 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 회수유닛의 집수통은 상기 급수통에서 상기 가습부재로 공급되는 물 중 상기 가습부재의 상부로 흡수되지 못하고 상기 가습부재의 외부로 흘러 내리는 물을 수집할 수 있다.
여기서, 상기 집수통은 링형태의 수용공간과 상기 수용공간 사이에 개방된 개방구가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 회수유닛은 상기 집수통의 수용공간에 수집된 물을 상기 회수 파이프를 경유하여 상기 급수통으로 펌핑하는 회수펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가습부재에 공급된 물 중 상기 개방구로 투입되는 물을 배수하기 위한 배수배관 및 드레인팬을 구비하는 배수유닛을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 가습유닛에 공급되는 흡입공기를 가열 또는 냉각하는 냉난방 유닛을 더 포함하며, 상기 냉난방 유닛은 복수 개의 핀과 핀을 관통하는 냉매관을 구비하는 냉난방 코일과 팽창밸브를 구비할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 물이 저장되는 급수통, 상기 급수통에서 공급된 물을 흡수하며, 통과하는 공기가 가습되는 가습부재, 상기 가습부재로 공급된 물 중 상기 가습부재로 흡수되지 못하고 외부로 흘러내린 물을 수집하는 집수통, 상기 집수통에 수집된 물을 상기 급수통으로 회수하기 위한 유로를 제공하는 회수 파이프, 상기 가습부재로 공급된 물 중 상기 가습부재로 흡수된 뒤 배출된 물이 배수되는 드레인팬;을 포함하는 가습유닛을 제공한다.
여기서, 상기 가습부재는 일정간격으로 이격된 복수 개의 주름진 절곡시트 및 상기 절곡시트의 사이에 구비되는 복수 개의 평면시트를 포함하며, 공기가 통과하는 방향으로 납작한 패널 형상을 갖을 수 있다.
그리고, 상기 가습부재 및 상기 급수통은 일측에 가이드 레일이 구비되고, 타측에 가이드홈이 구비되어 상기 가습부재는 선택적으로 슬라이드 삽입 또는 인출되고, 상기 급수통 및 상기 가습부재 사이에 실링부재가 구비될 수 있다.
또한, 상기 집수통은 링형태의 수용공간과 상기 수용공간 사이에 개방된 개방구가 구비되며, 상기 드레인팬은 상기 집수통의 개방구를 통해 가습부재에서 배출되는 물을 배수할 수 있다.
본 발명에 따른 환기장치에 의하면, 실내 공기를 환기함과 동시에 실내로 유입되는 건조한 공기에 수분을 공급하여, 실내 공기를 쾌적하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 환기장치에 의하면, 환기장치에 구비되는 가습유닛을 구성하는 가습부재의 내구성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 환기장치에 의하면, 가습유닛을 구성하는 가습부재의 물소비량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 환기장치에 의하면, 가습유닛을 구성하는 가습부재의 면적과 두께를 줄일 수 있으므로, 환기장치의 크기를 축소할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 환기장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 환기장치를 다른 각도에서 도시한 사시도이다.
도 3은 상기 환기장치의 환기유닛의 열교환기과 냉난방유닛
의 냉난방코일을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 환기장치의 가습부재의 하나의 실시예를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛의 하나의 실시예의 개념도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛의 다른 실시예의 개념도를 도시한다.
도 7은 도 6에 도시된 가습부재의 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛의 다른 실시예의 개념도를 도시한다.
도 9는 실링부재의 하나의 예를 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛의 다른 실시예의 개념도를 도시한다.
도 11은 상기 집수통과 상기 드레인팬의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 환기장치(1000)의 사시도이다.
본 발명에 따른 환기장치는 실내에서 배출되는 배출공기와 실외에서 흡입되는 흡입공기를 열교환하는 열교환기를 구비하는 환기유닛(100), 상기 환기유닛에 의해 흡입된 흡입공기를 가습하기 위한 물이 저장되는 급수통 및 상기 환기유닛의 열교환기에서 열교환된 공기가 통과하며 가습되는 가습부재가 구비된 가습유닛(300), 상기 급수통에서 공급되는 물 중 상기 가습부재 내부로 흡수되지 못한 물을 수집하는 집수통 및 상기 집수통에 수집된 물을 상기 급수통으로 안내하는 회수 파이프를 포함하는 회수유닛(미도시)을 포함하며, 상기 급수통은 상기 가습부재의 상부에 구비되고, 상기 집수통은 상기 가습부재 하부에 배치될 수 있다.
상기 환기장치(1000)는 실내공기와 실외공기를 환기하는 환기유닛을 구비한다. 또한, 상기 환기장치는 추가적으로 환기유닛에서 흡입된 흡입공기를 가열 또는 냉각하기 위한 냉난방유닛과 상기 환기유닛에서 흡입된 흡입공기를 가습하는 가습유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 냉난방유닛과 상기 가습유닛은 상기 환기유닛과 함께 실내로 공급되는 흡입공기의 쾌적도를 향상시켜, 사용자의 만족감을 증대시킬 수 있다.
도 1에 도시된 환기장치를 이하 자세히 설명하기로 한다. 상기 환기장치는 상기 환기유닛과 함께 전술한 냉난방유닛 및 가습유닛을 모두 포함하는 경우로 가정하여 설명하기로 한다.
상기 환기장치의 환기기능을 담당하는 환기유닛은 적어도 1개의 송풍팬을 구비할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 상기 환기장치의 환기유닛(100)은 흡기팬(130)과 배기팬(120)을 구비한다. 상기 흡기팬(130)과 배기팬(120)은 실외공기를 흡입하고 실내공기를 배출하게 된다. 상기 흡기팬(130)과 배기팬(120)은 각각 상기 환기유닛(110)의 양단에 위치할 수 있다. 상기 흡기팬(130)은 상기 환기유닛(110)의 실내방향 일단에 구비되며, 상기 배기팬(120)은 상기 환기유닛(110)의 실외방향 일단에 구비될 수 있다.
상기 흡기팬(130)과 배기팬(120) 사이에 흡입되는 공기와 배기되는 공기를 상호 열교환하는 열교환기(110)를 구비할 수 있다. 상기 열교환기(110)는 흡입되는 공기와 배기되는 공기를 열교환시켜, 실내 공기의 급격한 온도변화를 막을 수 있으며, 실내공간의 공조부하를 낮출 수 있다.
예를 들어, 실내의 냉방과정에서 환기과정이 수행되면, 실내의 냉각된 공기가 배출되고, 뜨거운 실외공기가 흡입되어, 공기조화장치 등의 냉방부하(공조부하)가 증가하게 된다.
따라서, 상기 열교환기(110)에서 흡입되는 흡입공기와 배출되는 배출공기가 서로 열교환하여, 냉방부하 또는 난방부하를 줄이고, 사용자가 느끼는 온도편차를 최소화할 수 있다. 상기 열교환기(110)의 구체적인 구조는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
상기 흡기팬(130)과 배기팬(120)은 크로스 플로우팬으로 구성될 수 있으며, 상기 열교환기(110)는 상기 흡기팬(130)과 배기팬(120) 사이에 배치될 수 있다.
상기 흡기팬(130)은 상기 열교환기(110)를 통과한 실외공기(흡입공기)를 후술하는 냉난방유닛(200) 측으로 송풍하고, 상기 배기팬(120)은 상기 열교환기(110)를 통과한 실내공기(배출공기)를 실외로 토출하는 역할을 수행한다,
상기 흡기팬(130)에서 흡입된 흡입공기는 냉난방유닛(200) 측으로 송풍될 수 있다. 상기 냉난방유닛(200)은 냉매가 증발 또는 응축되어 투과되는 흡입공기를 냉각 또는 가열하는 냉난방코일(210)과 냉매를 선택적으로 차단 또는 팽창시킬 수 있는 팽창밸브(미도시)를 포함한다.
상기 냉난방코일에 공급되는 냉매는 환기장치와 별도로 구비된 공기조화장치의 실외기에서 공급될 수 있다.
물론, 상기 환기장치 내부에 압축기와 열교환기를 구비하는 것도 가능하지만, 환기장치의 부피를 줄이고 소음 발생을 최소화하고, 냉난방 효율의 증가를 위하여 실외에 설치된 공기조화장치의 실외기로부터 냉매를 공급받을 수 있다. 상기 냉난방유닛(200)을 구성하는 냉난방코일에 대한 설명은 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
상기 환기장치는 상기 냉난방유닛(200) 후방에 가습유닛(300)을 더 포함할 수 있다. 상기 가습유닛(300)은 물을 흡수하여 흘러내리며, 공기를 투과시켜 투과되는 공기를 가습하는 가습부재를 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 환기장치를 다른 각도에서 도시한 사시도이다. 상기 환기장치는 실내에 실내공기를 흡입하는 흡입구(미도시)와 실내공기가 도출되는 토출구(미도시)를 통해 실내공기를 흡입하거나 배출하게 된다.
실내공기를 흡입하여 상기 환기장치를 거쳐 배기하는 과정은 상기 환기장치에 각각 연결된 제1 및 제2 배기덕트(430,440)에 의하며, 실외공기를 흡입하여 상기 환기장치를 거쳐 흡기하는 과정은 상기 환기장치에 각각 연결된 제1 및 제2 흡기덕트(410,420)에 의한다.
상기 제1흡기덕트(410)을 통해 흡입된 흡입공기(OA)는 상기 흡입유닛(100)의 열교환기에서 열교환된 뒤, 상기 냉난방유닛(200)을 구성하는 냉난방코일(210)에서 냉각 또는 가열되고, 상기 가습유닛(300)에서 가습되어 실내로 공급(SA)된다.
상기 가습유닛(300)은 특히 동절기 상기 냉난방유닛(200)에서 가열된 흡입공기가 투과되면서 온도는 하강하고 습도는 상승시켜 실내를 쾌적하게 할 수 있다. 즉, 상기 냉난방유닛(200)에서 가열된 공기는 상기 가습유닛에서 가습되기 쉬워진다. 따라서, 상기 가습유닛(300)는 난방모드에서 건조하고 가열된 공기의 온도를 낮추고 습도를 높이는데 더 큰 의미를 갖을 수 있다.
반면, 실내에서 흡입되는 실내공기(RA)는 상기 가습유닛(300) 또는 상기 냉난방유닛(200)을 통과하지 않고 우회하여 상기 환기유닛(100)의 열교환기(110)에서 열교환된 뒤 실외로 배출(EA)된다.
도 3은 상기 환기장치의 환기유닛(100)의 열교환기(110)과 냉난방유닛(200)의 냉난방코일(210)을 도시한다. 도 3(a)는 환기유닛(100)의 열교환기(110)를 도시하며, 도 3(b)는 냉난방유닛(200)의 냉난방코일(210)을 도시한다.
도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 상기 열교환기(110)는, 평판형의 평면시트(113)와, 물결형상의 절곡시트(114)가 교대로 적층되어 구성될 수 있다. 상기 평면시트(113)를 사이에 두고 배치된 상기 절곡시트(114)는 직각으로 교차하도록 구성될 수 있다. 그리고 열교환기(110)는 전체적으로 사각 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
상기 열교환기(110)는 평면시트(113) 및 절곡시트(114)의 적층에 의하여 제1유로(115)와 제2유로(116)가 형성된다. 상기 제1유로(115)와 제2유로(116)는 서로 직교하는 유로이다.
상기 열교환기(110)를 구성하는 평면시트(113)의 표면 또는 절곡시트(114)의 표면에는 수증기를 흡착하기 위한 흡착재가 도포될 수 있다.. 이러한 종류의 흡착재로는, 예를 들어 실리카겔, 제올라이트, 이온교환수지 등일 수 있다.
또한, 상기 열교환기(110)를 구성하는 평면시트(113)의 표면 또는 절곡시트(114)는 그 표면에 흡착재가 도포되고 박막 필름 재질 등으로 구성되어, 상기 제1유로(115)와 제2유로(116)를 각각 통과하는 공기는 열교환과 함께 수분교환도 가능하게 된다.
즉, 실내에서 공급된 배출공기(RA)가 상기 제1유로(115)로 유동하고, 실외에서 흡입된 흡입공기(OA)가 제2유로(116)로 유동하는 경우, 상기 제1유로(115)에서 흡착제에 의하여 수분이 흡착되어 제2유로(116)의 흡입공기(OA)로 수분을 공급하여, 흡입공기(OA)의 습도를 상승시킬 수 있다. 상기 가습유닛(300)이 환기장치에 구비되는 경우, 가습유닛(300)에 의한 가습과정이 수행될 수 있으나, 가습유닛이 구비되지 않는 경우에도 흡입공기(OA)와 배출공기(RA)의 습도차를 일차적으로 줄일 수 있다.
도 3(b)는 상기 냉난방유닛(200)를 구성하는 냉난방코일(210)의 사시도이다. 상기 냉난방코일(210)은 크로스핀 식의 Fin-Tube형 열교환기로 구성될 수 있다. 상기 냉난방코일(210)은 장방형 판 형상으로 형성된 알루미늄 등과 같은 금속 재질의 다수 핀(213)과, 이 핀(213)을 관통하는 냉매관(215)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 도 3에 도시되지 않았으나, 상기 냉난방코일(210)에 냉매를 선택적으로 공급하는 팽창밸브(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 팽창밸브는 전자팽창밸브(Electric expansion valve, EEV) 등일 수 있다. 상기 팽창밸브는 냉매를 선택적으로 차단 또는 공급하거나, 냉난방코일(210) 내부로 유입되는 냉매를 팽창시키는 역할을 수행할 수 있다.
따라서, 실내를 냉방하는 경우, 상기 냉난방코일(210)은 증발기로 작동되며, 실내를 난방하는 경우 상기 냉난방코일(210)은 응축기로 작동될 수 있다.
상기 환기장치 단독으로 충분한 냉난방 기능을 제공하기 어려울 수 있으므로, 별도의 공기조화장치와 연동되어 운전될 수 있으며, 환기장치 내부에 압축기 등이 구비되지 않는 경우 공기조화장치의 실외기에서 냉매를 공급받을 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 환기장치의 가습부재의 하나의 실시예를 도시한다. 구체적으로 도 4(a)는 직육면체 형상 가습부재(310)의 사시도이며, 도 4(b)는 도 4(a)의 일부분(A)를 확대한 확대도이다.
도 4에 도시된 상기 가습부재는 물을 흡수하고, 물을 흡수한 가습부재 사이로 흡입공기를 통과시키는 방법으로 가습과정이 수행될 수 있다. 상기 가습유닛(300)의 가습부재(310)는 상기 환기유닛의 열교환기(110)에서 열교환된 공기가 통과하는 방향으로 납작한 패널 형상을 갖을 수 있다.
상기 가습부재(310)은 여러 장의 흡습재(315a, 315b)가 나란히 포개진 형태로 구성될 수 있다. 상기 흡습재(315a, 315b)는 부직포 등과 같은 재질로 구성되어, 상기 흡습재(315a, 315b)에 흡수되는 물은 물이 그 표면을 타고 흘러내리거나 흡습재(315a, 315b) 내부로 흡수되며, 하부로 이동한다.
상기 가습부재(310)는 지속적으로 물을 흡수하여 흘려 보냄과 동시에 흡습재(315a, 315b)로 공기를 투과시켜 흡입공기를 가습하게 된다.
상기 가습부재(310)는 도 4(b)에 도시된 가습부재와 달리 흡습재(315)가 평면 흡습재(315a)와 절곡 흡습재(315b)가 교대로 구비된다. 상기 평면 흡습재(315a)와 절곡 흡습재(315b)는 어느 정도의 간격을 갖으며 반복적으로 배치될 수 있다. 흡수된 물이 그 표면을 타고 하방으로 흘러내리는 것을 용이하게 하기 위함이다.
상기 절곡 흡습재(315b)는 그 표면을 타고 흐르는 물의 유로를 연장하는 효과를 얻을 수 있으므로, 결국 가습부재의 높이를 확대하는 효과를 얻을 수 있으며, 가습부재(310)에 흡수된 물의 증발가능성을 높일 수 있다.
또한, 절곡 흡습재(315b)는 그 표면을 타고 흐르는 물의 유로를 절곡시키는 것이므로, 가습부재(310)에 흡수된 물이 가습부재(310)에 머무르는 시간을 연장시켜 가습효율을 향상시킬 수 있다.
상기 평면 흡습재(315a) 사이의 거리는 5mm 내외이며, 절곡 흡습재(315b)의 절곡부분의 거리는 9mm 내외인 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛의 하나의 실시예의 개념도를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가습부재(310)은 가습부재 상부에 구비된 급수통(320)에서 물을 흡수하는 구조를 갖을 수 있다. 상기 급수통(320)은 그 하부에 저장된 물이 공급되는 복수 개의 급수홀(미도시)이 가습부재(310)의 폭방향으로 이격된 위치에 형성되거나, 적어도 1개 이상의 급수슬릿(미도시)이 가습부재의 폭방향으로 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 급수홀은 상기 급수통(320) 하면에 가습부재의 폭방향으로 이격된 위치에 형성될 수 있으며, 상기 급수슬릿이 가습부재의 폭방향으로 형성될 수 있다.
상기 급수홀 및 급수슬릿의 면적과 상기 급수통(320)에 저장된 물의 수위는 시간당 상기 급수통(320)에서 상기 가습부재(310)으로 공급되는 물의 양을 결정하는 변수이므로, 급수통(320) 내부의 수위와 상기 급수홀 및 급수슬릿의 면적을 조절하여 시간당 물공급량 또는 물소비량을 결정할 수 있다.
상기 가습유닛(300)은 상기 급수통(320) 내부에 구비되는 수위센서(322) 및 급수밸브(362)를 구비하는 급수배관(360)을 구비할 수 있다.
상기 급수통(320)이 상부로 밀폐된 구조가 아니라면, 물넘침을 방지하기 위하여 수위센서(322)를 구비할 수 있다. 상기 수위센서는 플로트 스위치일 수 있다.
그리고, 상기 급수통(320)에 물을 공급하는 급수배관(360)에 공급되는 물을 선택적으로 차단할 수 있는 급수밸브(362)를 더 구비할 수 있다.
그리고, 상기 급수밸브(362)는 상기 수위센서(322)에 의하여 감지된 급수통 수위가 미리 결정된 최고 수위에 도달하면 차단되고, 급수통 수위가 미리 결정된 최저 수위보다 낮아지면 개방될 수 있다.
또한, 상기 급수밸브(362)는 급수통에 저장된 물의 수위가 미리 결정된 최소 수위 이상으로 상승하는 경우, 환기장치는 작동되지만 가습기능만 정지되는 경우 또는 환기장치 전체가 작동중단되는 경우에 물공급이 차단될 수 있다.
도 5에 도시된 실시예에서, 상기 가습유닛(300)은 제2급수통(330) 하부에 드레인팬(drain pan, 340)을 더 구비할 수 있다.
상기 급수밸브(362) 등이 오작동하여 물공급이 제어될 수 없는 경우, 넘치는 물이 외부로 흘러 내리지 않도록 하기 위함이다. 또한, 상기 드레인팬(340)에 수집되는 물을 배수하기 위한 배수배관(350)이 더 구비될 수 있다. 상기 배수배관(370)은 하수도 등에 연결되도록 구성될 수 있다. 물론, 드레인팬 자체를 착탈식으로 구성할 수도 있다.
상기 급수통(320) 하부에 형성된 슬릿(미도시) 또는 급수홀(미도시)의 면적에 의하여 물소비량 등이 조절될 수 있다. 급수량 조절은 상기 급수밸브(362)의 개도 조절에 의해서도 가능하다.
상기 가습부재는 전술한 바와 같이, 평면 흡습재(315a)와 절곡 흡습재(315b)가 교대로 구비되어, 그 표면을 타고 흐르는 물의 유로를 연장하는 효과를 얻을 수 있으므로, 결국 가습부재의 높이를 확대하는 효과를 얻을 수 있으며, 가습부재(310)에 가습성능을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 가습부재의 코러게이션(Corrugation) 형상에 의하여 상기 드레인팬(340)을 통해 배수배관(360)으로 배수되는 물의 양을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 가습부재(310)의 형상이 직육면체로 제공되므로, 공급되는 물에 포함된 스케일(Scale) 누적현상을 최소화할 수 있다.
스케일(Scale) 누적현상을 최소화하면, 가습부재(310)의 내구성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
그러나, 내구성이 향상될 수 있다고 하여도 상기 가습부재(310)는 정기적으로 그 교체가 필요한 부품이다. 따라서, 상기 가습부재를 용이하게 교체할 수 있는 구조를 고려할 필요가 있다.
도 6은 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛의 다른 실시예의 개념도를 도시한다. 도 5를 참조한 설명과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.도 6에 도시된 실시예에서, 상기 가습부재(310) 및 상기 급수통(320)은 일측에 가이드 레일이 구비되고, 타측에 가이드홈이 구비되어 상기 가습부재가 공기의 투과방향과 물공급방향과 수직한 방향으로 선택적으로 삽입 또는 인출될 수 있도록 구성될 수 있다.
도 6에 도시된 가습부재(310)는 장착부재(370)에 장착된 상태로 인출될 수 있도록 구성하여, 서비스 편리성이 향상될 수 있다.
구체적으로 도 6에서 상기 가습부재(310) 상부에 결합된 장착부재(370)에 가이드 레일(374)가 구비되고, 상기 급수통(320) 하부에 상기 가이드 레일(374)를 안내하기 위한 가이드홈(324)이 구비된 것으로 도시되었으나, 가이드 레일과 가이드 홈의 위치는 서로 변경될 수 있다. 따라서, 상기 가이드 레일과 상기 가이드 홈에 의하여 상기 가습부재(320)는 흡입공기의 투과방향(좌측에서 우측)과 물공급방향(상부에서 하부)과 수직한 방향(지면에 수직한 방향)으로 인출되어 교체 또는 수리될 수 있으므로 사용자 편의를 도모하며 상품성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 가습부재(310)의 사시도이다. 상기 가습부재(310)은 그 상부에 장착부재(370)가 장착되어 있으며, 가이드 레일(374)이 일체로 형성될 수 있다.
상기 급수통(320) 하부에 형성된 급수 홀 또는 급수 슬릿에서 공급되는 물은 상기 장착부에 형성된 개구부(376)을 통해 상기 가습부재(310)에 흡수될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 환기장치의 가습유닛의 다른 실시예의 개념도를 도시한다. 도 5 및 도 6을를 참조한 설명과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 급수통(320)이 상기 가습유닛(310) 상부에 얹혀지는 구조를 갖으므로, 상기 급수통(320)에서 공급되는 물은 그 급수 슬릿 또는 급수 홀의 면적을 조절하여도, 상기 가습부재(310)에 흡수되지 못하고 주변으로 유출될 가능성을 갖을 수 있다.
그리고, 상기 급수통(310) 및 상기 가습부재(320) 사이에 실링부재가 구비될 수 있으며, 도 8에 도시된 실시에에서, 상기 급수통(310)과 상기 가습부재(320)를 구성하는 장착부재(370) 사이에 실링부재(500)가 구비될 수 있다. 상기 실링부재(500)는 상기 가이드 레일(374) 또는 가이드 홈(324)과 평행하게 구비될 수 있다.
도 9는 실링부재(500)의 하나의 예를 도시한다.
상기 실링부재(500) 고무 또는 실리콘 등으로 제조될 수 있으며, 상기 장착부재(370)의 개구부(376)에 대응되는 위치에 개구부(506)을 갖는 밴드 형태일 수 있다.
따라서, 상기 실링부재(500)는 상기 급수통(320)에서 공급되는 물 중 상기 가습부재(310)에서 흡습되지 못하고 유출되는 물의 양을 어느 정도 줄이는 역할을 한다.
그러나, 실링부재(500)를 구비하는 경우에도 일정량의 물은 상기 가급부재에 흡수되지 못하고 드레인팬(340)으로 낙하하여 배수될 수 있다. 이 경우, 상기 가습부재(310)에 흡수된 뒤 증발되지 못하고 그 하부로 떨어지는 물은 상기 드레인팬(340)을 통해 배수된다. 상기 가습부재(310)에 흡수된 뒤 증발되지 못하고 그 하부로 떨어지는 물은 상기 가습부재(310) 내부에서 흡습재(315a, 315b) 사이를 이동하며 그 내부에 잔류되는 물찌꺼기(스케일 등)에 의하여 오염된 물이므로 배수되는 것이 바람직하다.
오염된 물을 다시 상기 가습부재(310)를 통해 흡수시켜 가습에 사용하면, 가습부재의 수명을 단축시킬 수 있다.
그러나, 상기 급수통(320)에서 공급되는 물 중 상기 가습부재(310)에 흡수되지 못하고 가습부재(310)의 외부로 떨어지는 물은 오염되지 않은 물이므로 사용되지 못하고 배수되는 것은 물소비량을 증가시킬 수 있으므로, 재사용이 가능한 구조가 필요하다.
도 10은 본 발명에 가습유닛의 다른 실시예의 개념도를 도시한다. 도 5, 도 6 및 도 8을 참조한 설명과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 가습유닛은 물이 저장되는 급수통(320), 상기 급수통(320)에서 공급된 물을 흡수하며, 통과하는 공기가 가습되는 가습부재(310), 상기 가습부재(310)로 공급된 물 중 상기 가습부재(310)로 흡수되지 못하고 외부로 흘러내린 물을 수집하는 집수통(390), 상기 집수통(390)에 수집된 물을 상기 급수통(390)으로 회수하기 위한 유로를 제공하는 회수 파이프(460), 상기 가습부재(310)로 공급된 물 중 상기 가습부재(310)로 흡수된 뒤 배출된 물이 배수되는 드레인팬(340)을 포함할 수 있다.
도 10에 도시된 가습유닛은 상기 가습부재(310) 하부 둘레에 집수통(390)을 구비할 수 있다. 상기 집수통(390)은 상기 급수통(320)에서 공급되는 물 중 상기 가습부재(310)에 흡수되지 못하고 가습부재(310)의 외부로 떨어지는 물을 수집하기 위하여 구비된다. 상기 급수통(320)에서 공급되는 물 중 상기 가습부재(310)에 흡수되지 못하고 가습부재(310)의 외부로 떨어지는 물은 오염도가 낮으므로 이를 재사용하기 위하여 수집될 수 있다. 따라서, 상기 집수통(390)에 수집된 물은 다시 급수통(320)으로 회수되어, 가습부재(310)로 공급될 수 있다.
상기 가습유닛(300)은 상기 집수통(320)에 수집된 물을 펌핑하는 회수펌프(462) 및 상기 회수펌프(462)에 의해 펌핌된 물을 상기 급수통으로 안내하는 회수파이프(460)를 포함할 수 있다.
상기 집수통(390)에 수집된 물은 상기 집수통(390)과 상기 급수통(320)을 연결하는 회수파이프(460)에 의하여 회수될 수 있다. 상기 회수파이프(460)에는 회수펌프(462)가 구비되어 상기 집수통(390)에 수집된 물을 상기 급수통(320)으로 펌핑한다.
상기 집수통(390)과 그 회수구조에 의하여 가습기능을 구현하는데 낭비되는 물의 양을 최소화할 수 있다.
그리고, 상기 가습부재(310)에 공급된 물 중 상기 개방구(394로 투입되는 물을 배수하기 위한 배수배관(360) 및 드레인팬(340)을 구비하는 배수유닛을 구비할 수 있다.
도 11은 상기 집수통(390)과 상기 드레인팬(340)의 사시도이다. 상기 집수통(390)은 링형태의 수용공간(392)을 구비하여 하나의 회수파이프에 의하여 수집된 물이 상기 급수통(320)으로 회수될 수 있는 구조를 갖으며, 그 가습부재의 개방구(394)는 상기 가습부재(310)의 하면 면적보다 큰 것이 바람직하다.
상기 가습부재(310)에 흡수된 뒤 증발되지 못하고 드레인팬(340)으로 낙하하는 물과 상기 가습부재(310)에 흡수되지 못하고 낙하하는 물이 섞이지 않도록 하기 위함이다. 따라서, 상기 가습부재(310)에 흡수된 뒤 증발되지 못하고 드레인팬(340)으로 낙하하는 물은 상기 개방구(394)를 관통하여 상기 드레인팬(340)으로 배수되며, 상기 가습부재(310)에 흡수되지 못하고 낙하하는 물은 상기 집수통(390)의 수용공간(392)에 수집된 후 상기 급수통(320)으로 회수될 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

Claims (20)

  1. 실내에서 배출되는 배출공기와 실외에서 흡입되는 흡입공기를 열교환하는 열교환기를 구비하는 환기유닛;
    상기 환기유닛에 의해 흡입된 흡입공기를 가습하기 위한 물이 저장되는 급수통 및 상기 환기유닛의 열교환기에서 열교환된 공기가 통과하며 가습되는 가습부재가 구비된 가습유닛;
    상기 급수통에서 공급되는 물 중 상기 가습부재 내부로 흡수되지 못한 물을 수집하는 집수통 및 상기 집수통에 수집된 물을 상기 급수통으로 안내하는 회수 파이프를 포함하는 회수유닛;을 포함하며,
    상기 급수통은 상기 가습부재의 상부에 구비되고, 상기 집수통은 상기 가습부재 하부에 배치되는 환기장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가습유닛은 상기 급수통 내부에 구비되는 수위센서 및 급수밸브를 구비하는 급수배관을 구비하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 급수밸브는 상기 수위센서에 의하여 감지된 급수통 수위가 미리 결정된 최고 수위에 도달하면 차단되고, 급수통 수위가 미리 결정된 최저 수위보다 낮아지면 개방되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가습유닛은 상기 집수통에 수집된 물을 펌핑하는 급수펌프 및 상기 급수펌프에 의해 펌핌된 물을 상기 급수통으로 안내하는 회수파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 급수통은 그 하부에 저장된 물이 공급되는 복수 개의 급수홀이 가습부재의 폭방향으로 이격된 위치에 형성되거나, 적어도 1개 이상의 급수슬릿이 가습부재의 폭방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가습유닛의 가습부재는 일정간격으로 이격된 복수 개의 주름진 절곡시트 및 상기 절곡시트의 사이에 구비되는 복수 개의 평면시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가습유닛의 가습부재는 상기 환기유닛의 열교환기에서 열교환된 공기가 통과하는 방향으로 납작한 패널 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가습부재 및 상기 급수통은 일측에 가이드 레일이 구비되고, 타측에 가이드홈이 구비되어 상기 가습부재는 선택적으로 슬라이드 삽입 또는 인출되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 급수통 및 상기 가습부재 사이에 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가습부재 및 상기 급수통은 일측에 가이드 레일이 구비되고, 타측에 가이드홈이 구비되어 상기 가습부재는 선택적으로 슬라이드 삽입 또는 인출되며, 상기 실링부재는 상기 가이드 레일 또는 가이드홈과 평행하게 구비되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 실링부재는 상기 가이드레일과 가이드홈을 둘러싸는 밴드로 구성되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 회수유닛의 집수통은 상기 급수통에서 상기 가습부재로 공급되는 물 중 상기 가습부재의 상부로 흡수되지 못하고 상기 가습부재의 외부로 흘러 내리는 물을 수집하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 집수통은 링형태의 수용공간과 상기 수용공간 사이에 개방된 개방구가 구비되는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 회수유닛은 상기 집수통의 수용공간에 수집된 물을 상기 회수 파이프를 경유하여 상기 급수통으로 펌핑하는 회수펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 가습부재에 공급된 물 중 상기 개방구로 투입되는 물을 배수하기 위한 배수배관 및 드레인팬을 구비하는 배수유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 가습유닛에 공급되는 흡입공기를 가열 또는 냉각하는 냉난방 유닛을 더 포함하며, 상기 냉난방 유닛은 복수 개의 핀과 핀을 관통하는 냉매관을 구비하는 냉난방 코일과 팽창밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  17. 물이 저장되는 급수통;
    상기 급수통에서 공급된 물을 흡수하며, 통과하는 공기가 가습되는 가습부재;
    상기 가습부재로 공급된 물 중 상기 가습부재로 흡수되지 못하고 외부로 흘러내린 물을 수집하는 집수통;
    상기 집수통에 수집된 물을 상기 급수통으로 회수하기 위한 유로를 제공하는 회수 파이프;
    상기 가습부재로 공급된 물 중 상기 가습부재로 흡수된 뒤 배출된 물이 배수되는 드레인팬;을 포함하는 가습유닛.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 가습부재는 일정간격으로 이격된 복수 개의 주름진 절곡시트 및 상기 절곡시트의 사이에 구비되는 복수 개의 평면시트를 포함하며, 공기가 통과하는 방향으로 납작한 패널 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 가습유닛.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 가습부재 및 상기 급수통은 일측에 가이드 레일이 구비되고, 타측에 가이드홈이 구비되어 상기 가습부재는 선택적으로 슬라이드 삽입 또는 인출되고, 상기 급수통 및 상기 가습부재 사이에 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 가습유닛.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 집수통은 링형태의 수용공간과 상기 수용공간 사이에 개방된 개방구가 구비되며, 상기 드레인팬은 상기 집수통의 개방구를 통해 가습부재에서 배출되는 물을 배수하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
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