WO2013035950A1 - 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치 - Google Patents

자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치 Download PDF

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WO2013035950A1
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ventilation
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forced ventilation
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김학성
김학겸
이윤규
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한국건설기술연구원
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Definitions

  • the present invention relates to a hybrid hybrid ventilation apparatus capable of natural ventilation and forced ventilation, and more particularly, in the case of natural ventilation, the pressing member rotates while the worm gear rotates in the forward direction by the power of the power transmission unit under the control of the control unit.
  • the flow path is opened while the damper is rotated by engaging the guide member, and the worm gear is rotated in the reverse direction by the power of the power transmission unit to restore the pressure member.Then, the roller is rotated up and down by the user to rotate the damper to open the flow path.
  • the present invention relates to a hybrid hybrid ventilation apparatus capable of natural ventilation and forced ventilation, which can prevent a cold graft phenomenon in which the temperature of indoor air drops rapidly by blocking an inflow of outdoor air.
  • the opening and closing plate attached to the mounting plate in the state in which the mounting plate is installed inside the housing is in communication with the through-hole of the mounting plate and the opening of the opening and closing plate by the operation of the motor is made natural ventilation, intake, exhaust fan Intake of the indoor and outdoor air by the rotation of the heat exchanger in the heat exchanger, and forced ventilation is discharged to the indoor and outdoor.
  • the pre-registered patent in the case of natural ventilation, the through-hole of the mounting plate and the opening of the opening and closing plate to communicate horizontally by the operation of the motor, but it is difficult to adjust the opening area of the through the user arbitrarily according to the amount of wind, can not cope with the strong wind
  • rainy weather rain was introduced into the housing, resulting in malfunction of the product due to rainwater, and outdoor air flowed directly into the room.
  • the object of the present invention is, in the case of natural ventilation, the pressing member protruding from the worm gear while the worm gear rotates in the forward direction by the power of the power transmission unit under the control of the control unit. Is engaged with the rotation guide member to open the flow path while rotating the damper, and the worm gear is rotated in the reverse direction by the power of the power transmission unit to restore the pressure member, and then the user rotates the damper while the roller rotates up and down by the user.
  • the open area of the to provide a hybrid hybrid ventilation device capable of natural ventilation and forced ventilation that can block the rapid inflow of outdoor air.
  • Another object of the present invention is to contact the side wall of the housing located on the indoor side of the building with the forced ventilation member with the heat transfer element in close contact, thereby preventing the deformation of the heat transfer element due to temperature changes in the outdoor
  • the present invention provides a hybrid hybrid ventilation device capable of ventilation and forced ventilation.
  • the natural ventilation unit for natural ventilation of the inside and outside air of the building and the forced ventilation unit for forced ventilation are installed on the bottom plate, and the cover having the inlet opening downward while receiving and protecting the natural ventilation unit and the forced ventilation unit on the bottom plate.
  • the inlet and the flow path are installed in the housing so that the worm gear rotates in the forward direction by the power transmission unit power under the control of the controller, and the pressure member protruding from the worm gear is engaged with the rotation guide member to open the flow path while rotating the damper.
  • the roller is rotated up and down by the user to rotate the damper to adjust the opening area of the flow path.
  • natural ventilation unit for natural ventilation of the air;
  • the forced ventilation member having the heat transfer element embedded in the upper part of the natural ventilation unit is installed to be in close contact with the side wall of the housing located on the indoor side of the building, and the indoor and outdoor air is forced by the rotation of the supply / exhaust fan under the control of the controller. It is characterized in that it comprises a forced ventilation to vent.
  • the worm gear in the case of natural ventilation, is rotated in the forward direction by the power of the power transmission unit under the control of the control unit, while the pressure member is engaged with the rotation guide member to open the flow path while rotating the damper.
  • the roller is rotated up and down by the user to rotate the damper to adjust the opening area of the flow path, thereby preventing the rapid inflow of outdoor air and causing the temperature of the indoor air to abruptly increase. It is possible to have an advantage that can prevent the cold graft (falling cold graft) phenomenon.
  • the filter of the double filtration structure wrapped with the pre-filter can filter even the fine dust such as coarse dust and yellow dust of the outdoor air to prevent the contamination of the heat exchanger, thereby prolonging the service life. Not only can it be improved, since the inlet of the housing is opened downward, it is possible to have the advantage of preventing the malfunction by blocking the inflow of rain in the rain.
  • FIG. 3 is a plan view of FIG.
  • Figure 6 is a cross-sectional configuration diagram of the natural ventilation unit of the present invention
  • FIG. 12 is an enlarged view of FIG. 11;
  • FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of FIG.
  • filter 140 control unit
  • FIG. 1 is a perspective view of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the natural ventilation of the present invention
  • Figure 3 is a plan view of Figure 2
  • Figure 4 is a front view of the present invention
  • Figure 5 is a side view of the present invention
  • 6 is a cross-sectional configuration diagram of the natural ventilation unit of the present invention
  • Figure 7 is a flat cross-sectional configuration diagram of the forced ventilation unit of the present invention.
  • the hybrid hybrid ventilator capable of natural ventilation and forced ventilation is a ventilation device 100 for naturally and forcibly ventilating indoor and outdoor air in a building, and a natural ventilation unit for naturally ventilating indoor and outdoor air in the building ( 120 and a forced ventilation unit 130 for forced ventilation is installed on the bottom plate 111, the inlet 112 'is opened downward while receiving and protecting the natural ventilation unit 120 and the forced ventilation unit 130.
  • the housing 110 has a cover 112 is mounted to the bottom plate 111, the inlet 112 'and the flow path (121a') is installed in the housing 110 to communicate with the control of the control unit 140
  • the pressing member 123c protruding from the worm gear 123b is engaged with the rotation guide member 122c to damper 122 and 122.
  • the worm gear 12 is driven by the power of the power transmission unit 123.
  • a natural ventilation unit 120 is configured to naturally ventilate indoor and outdoor air through an open flow passage 121a ', and the heat transfer element 132 is disposed on the natural ventilation unit 120.
  • the built-in forced ventilation member 131 is installed to be in close contact with the side wall of the housing 110 located at the indoor side of the building, and is controlled by the rotation of the supply / exhaust fans 133a and 133b under the control of the controller 140.
  • it is configured to include a forced ventilation unit 130 for forced ventilation of the outside air, which will be described in more detail as follows.
  • the natural ventilation unit 120 is a pair of natural ventilation members installed to face the bottom plate 111 of the housing 110 so that the inlet 112 'and the flow passage 121a' of the housing 110 communicate with each other.
  • (121) (121 ') are provided, each of which is built into the pair of natural ventilation members (121, 121') while rotating by the pressure of the pressure member (123c) rotated by the power of the power transmission unit (123)
  • Dampers 122 and 122 ' are provided to open and close the flow passage 121a', and the flow passage 121a 'is rotated up and down by the dampers 122 and 122' rotated to open the flow passage 121a '.
  • the natural ventilation members 121 and 121 ' are provided with a rectangular ventilation body 121a through which the flow passage 121a' is penetrated, and the control unit 140 inside the flow passage 121a 'of the ventilation body 121a.
  • the damper (122) 122 'rotating in the reverse direction is in close contact with the flow path closing protrusion (121b) for closing the flow path (121a')
  • the damper (122) on both sides of the ventilation body (121a) 122 ' is provided including a rotation guide hole 121c rotatably mounted.
  • the dampers 122 and 122 ' are provided with an opening and closing plate 122a for opening and closing the flow passage 121a', and formed at both ends of the opening and closing plate 122a to guide the rotation of the natural ventilation member 121.
  • a rotation guide shaft 122b coupled to 121c is provided, and includes a rotation guide member 122c protruding to the side of the rotation guide shaft 122b.
  • the power transmission unit 123 is provided with a motor 123a having a shaft, and is provided with a worm gear 123b coupled to the shaft to transmit power of the motor 123a, and intersect with the shaft. It is provided with a pressing member 123c is fixed to the (123b) for pressing the rotation guide member 122c of the dampers (122, 122 ').
  • the manual adjustment unit 124 is provided with a timing belt 124a for connecting the rotary guide shaft 122b provided in the dampers 122 and 122'and a pair of rollers 124b and 124b '. And a pair of rollers 124b and 124b 'connected to the timing belt 124a to rotate dampers 122 and 122', and to connect the pair of rollers 124b and 124b '. It is provided including a connecting shaft 124c.
  • the forced ventilation unit 130 is provided with a forced ventilation member 131 formed to cross the inflow path 131a and the discharge path 131b on the natural ventilation unit 120, the inflow path 131a and At the point where the discharge passage 131b intersects, an inflow passage 131a and a heat transfer element 132 through which heat exchange of air moved to the discharge passage 131b is provided, and a rear end and the discharge passage of the inflow passage 131a ( 131b) includes a supply and exhaust fan 133a and 133b mounted to move air at the tip.
  • a filter 134 is mounted to the front end of the inlet passage (131a) for filtering foreign matter in the air.
  • the filter 134 has a double filtration structure in which the high efficiency filter 134a is wrapped with the prefilter 134b.
  • the rear end portions of the inflow passage 131a and the discharge passage 131b are formed to communicate with the flow passages 121a 'of the natural ventilation members 121 and 121', respectively.
  • the housing 110 is configured to further include a carbon dioxide sensor 160 to measure the pollution degree of the indoor air to operate the forced ventilation unit 130 under the control of the controller 140.
  • the pressing member 123c fixed to the worm gear 123b so as to intersect the shaft of the motor 123a rotates in the forward direction, and one side 122c 'of the rotation guide member 122c of the dampers 122 and 122'.
  • the opening and closing plate integrally formed on the rotation guide shaft (122b) As the end of the opening and closing plate 122a is rotated in the forward direction and the end of the opening and closing plate 122a is separated from the passage closing protrusion 121b, the flow passage 121a 'of the natural ventilation members 121 and 121' is opened.
  • the motor 123a of 123 is rotated by 90 ° in the set direction so that the opening and closing plate 122a of the dampers 122 and 122 'is kept horizontal in the ventilation body 121a.
  • the user may adjust the open area of the flow passage 121a', as shown in FIGS. 13 to 15, by a pair of rollers of the manual adjustment unit 124.
  • the roller 124b which protrudes into the guide hole 113 of the housing 110 among the 124b and 124b 'is rotated.
  • the manual adjustment unit 124 is a space between the pressing member 123c of the power transmission unit 123 and the rotation guide member 122c of the dampers 122 and 122 ', that is, the rotation guide member 122c is provided.
  • the dampers 122 and 122 ' may be rotated by the rollers 124b and 124b' until they are in close contact with the pressing member 123c, and the dampers 122 and 122 are caused by the rollers 124b and 124b '.
  • the forced ventilation unit 130 is operated under the control of the 140, and the motor 123a of the power transmission unit 123 is driven in the reverse direction under the control of the control unit 140 and coupled to the shaft of the motor 123a.
  • the worm gear 123b is rotated in the reverse direction.
  • the supply / exhaust fans 133a and 133b of the forced ventilation unit 130 are driven under the control of the controller 140.
  • the air supply fan 133a rotates, outdoor air flows into the inlet 112 'of the housing 110, and at the same time, foreign matter is filtered out of the filter 134 installed at the front end of the inlet passage 131a.
  • the filter 134 is a double filtration structure wrapped around the high efficiency filter 134a with the prefilter 134b.
  • the filter 134 may also filter and sterilize yellow dust or fine dust, and the outdoor air passing through the filter 134 may be forced ventilation.
  • the heat transfer element 132 installed at the intersection of the inflow passage 131a and the discharge passage 131b of the member 131 is moved.
  • the description corresponding to the winter time should be described as the low temperature when the outdoor air is high in summer and the indoor air is lower than the temperature of the outdoor air.
  • the heat transfer element 132 is installed and embedded at a point where the inflow path 131a and the discharge path 131b of the forced ventilation member 131 intersect, and the heat transfer element 132 is embedded
  • the ventilation member 131 is installed in close contact with the side wall of the housing 110 located on the indoor side of the building, and thus is cold because it is kept at a predetermined distance from the side wall of the housing 110 located on the outdoor side. Since the temperature of the hot air is prevented from being directly transmitted to the heat transfer element 132, the heat exchange efficiency may be prevented from dropping rapidly due to the characteristics of the product in which the air supply and the exhaust are simultaneously performed.
  • the outdoor air moved to the rear end of the inflow path 131a via the heat transfer element 132 is introduced into the room through the detection sensor 150 formed in the flow path 121a 'of the natural ventilation member 121'.
  • the indoor air moved to the rear end of the discharge path 131b via the heat transfer element 132 is moved to the flow path 121a 'of the natural ventilation member 121', and the flow path 121a 'is a damper ( Since it is closed by 122, it is discharged to the outside only through the inlet 112 '.

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Abstract

본 발명은, 자연환기의 경우, 제어부의 제어에 따라 동력전달부의 동력으로 워엄기어가 정방향으로 회전하면서 가압부재가 회전안내부재에 맞물려 댐퍼를 회전시키면서 유로를 개방시킴과 동시에 동력전달부의 동력으로 워엄기어가 역방향으로 회전하여 가압부재가 복원된 후, 사용자에 의해 상,하로 롤러가 회전하면서 댐퍼를 회전시켜 유로의 개방면적을 조절할 수 있도록 함으로써, 실외 공기의 급격한 유입을 차단하여 실내 공기의 온도가 급격하게 떨어지는 것을 방지할 수 있는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치에 관한 것이다.

Description

자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치
본 발명은, 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 자연환기의 경우, 제어부의 제어에 따라 동력전달부의 동력으로 워엄기어가 정방향으로 회전하면서 가압부재가 회전안내부재에 맞물려 댐퍼를 회전시키면서 유로를 개방시킴과 동시에 동력전달부의 동력으로 워엄기어가 역방향으로 회전하여 가압부재가 복원된 후, 사용자에 의해 상,하로 롤러가 회전하면서 댐퍼를 회전시켜 유로의 개방면적을 조절할 수 있도록 함으로써, 실외 공기의 급격한 유입을 차단하여 실내 공기의 온도가 급격하게 떨어지는 콜드그래프트(cold graft) 현상을 방지할 수 있는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치에 관한 것이다.
일반적으로 빌딩이나 아파트와 같은 건축물의 경우에는 실내의 오염된 공기를 환기시킬 때, 대부분 창문을 이용하여 환기시키고 있으나, 이는 실외공기가 실내로 급속하게 유입되므로 냉,난방된 공기를 쉽게 손실시킴과 동시에 냉,난방된 공기가 창문으로 배출됨에 따라 열효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제0964979호로 하이브리드 환기장치가 등록된 바 있다.
선 등록된 특허는, 하우징 내부에 설치판이 설치된 상태에서 상기 설치판에 부착된 개폐판이 모터의 동작으로 설치판의 통공과 개폐판의 통공을 일치되면서 연통되어 자연환기가 이루어지고, 흡,배기팬의 회전으로 실내,외 공기를 흡입하여 전열교환기에서 열교환시킨 후, 실내,외로 배출되는 강제환기가 이루어진다.
그러나 선 등록된 특허는, 자연환기의 경우, 모터의 동작으로 설치판의 통공과 개폐판의 통공이 수평으로 연통되도록 하나, 풍량에 따라 통공의 개방 면적을 사용자 임의로 조절하기 어려워 강풍에 대응할 수 없고, 우천시, 비가 하우징 내부로 유입되는 구조로 설계되어 빗물에 의한 제품의 오동작을 일으키는 문제점이 있었고, 실외의 저온 공기가 실내로 직접 유입되어 실내 온도가 급격하게 떨어지므로 열효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 실외측에 위치하는 하우징의 측벽에 밀착되도록 바닥판에 전열교환기가 설치되어 있으므로, 실외의 덮고 차가운 온도가 전열교환기 표면에 직접 전달됨에 따라 전열교환기의 열교환효율이 급격히 떨어지는 문제점이 있었고, 이로 인해 심한 결로 현상으로 곰팡이균이 발생하여 사용자의 건강을 해칠 수 있는 결과를 초래할 수 있을 뿐만 아니라 필터에서 실외 공기의 굵은 먼지는 여과하나 황사와 같은 미세먼지는 제거되지 않은 상태로 전열교환기로 이동되어 전열교환기의 오염으로 인한 수명을 단축시키는 문제점이 있었고, 실외의 온도 변화에 따라 전열교환기의 수축,팽창이 발생하여 급기와 배기가 동시에 이루어지는 제품의 특성상, 기밀성이 유지되지 않아 제품의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 자연환기의 경우, 제어부의 제어에 따라 동력전달부의 동력으로 워엄기어가 정방향으로 회전하면서 워엄기어에 돌출된 가압부재가 회전안내부재에 맞물려 댐퍼를 회전시키면서 유로를 개방함과 동시에 동력전달부의 동력으로 워엄기어가 역방향으로 회전하여 가압부재가 복원된 후, 사용자에 의해 상,하로 롤러가 회전하면서 댐퍼를 회전시켜 유로의 개방면적을 조절함으로써, 실외 공기의 급격한 유입을 차단할 수 있는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 전열엘라멘트가 내장된 강제환기부재를 건물의 실내측에 위치하는 하우징의 측벽에 밀착시킴으로써, 실외의 온도 변화에 따른 전열엘라멘트의 변형을 방지할 수 있는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치를 제공함에 있다.
본 발명 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치는,
건물의 실,내외 공기를 자연적 및 강제적으로 환기시키는 환기장치로서,
상기 건물의 실,내외 공기를 자연환기시키는 자연환기부와 강제환기시키는 강제환기부가 바닥판에 설치되고, 상기 자연환기부와 강제환기부를 수용하여 보호하면서 유입구가 하향으로 개구된 커버가 바닥판에 장착되는 하우징과;
상기 유입구와 유로가 연통되도록 하우징에 설치되어 제어부의 제어에 따라 동력전달부 동력으로 워엄기어가 정방향을 회전함과 동시에 워엄기어에 돌출된 가압부재가 회전안내부재에 맞물려 댐퍼를 회전시키면서 유로를 개방함과 동시에 동력전달부의 동력으로 워엄기어가 역방향으로 회전하여 가압부재가 복원된 후, 사용자에 의해 상,하로 롤러가 회전하면서 댐퍼를 회전시켜 유로의 개방면적을 조절하며, 개방된 유로를 통해 실내,외 공기를 자연환기시키는 자연환기부와;
상기 자연환기부 상부에 전열엘라멘트가 내장된 강제환기부재를 건물의 실내측에 위치하는 하우징의 측벽에 밀착되도록 설치하고, 제어부의 제어에 따라 급,배기팬의 회전으로 실내,외 공기를 강제환기시키는 강제환기부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 자연환기의 경우, 제어부의 제어에 따라 동력전달부의 동력으로 워엄기어가 정방향으로 회전하면서 가압부재가 회전안내부재에 맞물려 댐퍼를 회전시키면서 유로를 개방시킴과 동시에 동력전달부의 동력으로 워엄기어가 역방향으로 회전하여 가압부재가 복원된 후, 사용자에 의해 상,하로 롤러가 회전하면서 댐퍼를 회전시켜 유로의 개방면적을 조절함으로써, 실외 공기의 급격한 유입을 차단하여 실내 공기의 온도가 급격하게 떨어지는 콜드그래프트(cold graft) 현상을 방지할 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 의하면, 전열엘라멘트가 내장된 강제환기부재를 건물의 실내측에 위치하는 하우징의 측벽에 밀착되도록 설치하여 실외의 온도 변화에 따른 전열엘라멘트의 변형을 방지하여 기밀성을 유지함과 아울러 고효율필터를 프리필터로 감싼 이중 여과구조의 필터에서 실외 공기의 굵은 먼지 및 황사와 같은 미세먼지까지도 여과시켜 전열교환기의 오염을 방지하여 수명을 연장시킬 수 있음으로 사용자로 하여금 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 하우징의 유입구가 하향으로 개구되어 있으므로, 우천시, 빗물의 유입을 차단하여 오동작을 방지할 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명 자연환기부의 분리사시도
도 3은 도 2의 평면구성도
도 4는 본 발명의 정면구성도
도 5는 본 발명의 측면구성도
도 6은 본 발명 자연환기부의 평단면구성도
도 7은 본 발명 강제환기부의 평단면구성도
도 8 내지 도 11은 본 발명 자연환기부의 작동상태도
도 12은 도 11의 확대도
도 13 내지 도 14은 본 발명 수동조절부의 작동상태도
도 15는 도 14의 확대단면도
도 16는 본 발명 자연환기부의 작동상태도
도 17은 본 발명 강제환기부의 작동상태도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 환기장치 110: 하우징
111: 바닥판 112: 커버
113: 안내공 120: 자연환기부
121, 121': 자연환기부재 122, 122': 댐퍼
123: 동력전달부 124: 수동조절부
130: 강제환기부 131: 강제환기부재
132: 전열엘라멘트 133a, 133b: 급,배기팬
134: 필터 140: 제어부
150: 감지센서 160: 이산화탄소센서
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 사시도이고, 도 2는 본 발명 자연환기부의 분리사시도이며, 도 3은 도 2의 평면구성도이고, 도 4는 본 발명의 정면구성도이며, 도 5는 본 발명의 측면구성도이고, 도 6은 본 발명 자연환기부의 평단면구성도이며, 도 7은 본 발명 강제환기부의 평단면구성도이다.
본 발명 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치는, 건물의 실,내외 공기를 자연적 및 강제적으로 환기시키는 환기장치(100)로서, 상기 건물의 실,내외 공기를 자연환기시키는 자연환기부(120)와 강제환기시키는 강제환기부(130)가 바닥판(111)에 설치되고, 상기 자연환기부(120)와 강제환기부(130)를 수용하여 보호하면서 유입구(112')가 하향으로 개구된 커버(112)가 바닥판(111)에 장착되는 하우징(110)이 구성되고, 상기 유입구(112')와 유로(121a')가 연통되도록 하우징(110)에 설치되어 제어부(140)의 제어에 따라 동력전달부(123) 동력으로 워엄기어(123b)가 정방향으로 회전함과 동시에 워엄기어(123b)에 돌출된 가압부재(123c)가 회전안내부재(122c)에 맞물려 댐퍼(122)(122')를 회전시키면서 유로(121a')를 개방한 후, 동력전달부(123)의 동력으로 워엄기어(123b)가 역방향으로 회전하여 가압부재(123c)가 복원된 후, 사용자에 의해 상,하로 롤러(124b)(123b')가 회전하면서 댐퍼(122)(122')를 회전시켜 유로(121a')의 개방면적을 조절하며, 개방된 유로(121a')를 통해 실내,외 공기를 자연환기시키는 자연환기부(120)가 구성되며, 상기 자연환기부(120) 상부에 전열엘라멘트(132)가 내장된 강제환기부재(131)를 건물의 실내측에 위치하는 하우징(110)의 측벽에 밀착되도록 설치하고, 제어부(140)의 제어에 따라 급,배기팬(133a)(133b)의 회전으로 실내,외 공기를 강제환기시키는 강제환기부(130)를 포함하여 구성되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 자연환기부(120)는, 상기 하우징(110)의 유입구(112')와 유로(121a')가 연통되도록 하우징(110)의 바닥판(111)에 대향하게 설치되는 한 쌍의 자연환기부재(121)(121')가 구비되고, 상기 한 쌍의 자연환기부재(121)(121')에 각각 내장되어 동력전달부(123)의 동력으로 회전하는 가압부재(123c)의 가압으로 회전하면서 유로(121a')를 개폐시키는 댐퍼(122)(122')가 구비되며, 상기 유로(121a')가 개방되도록 회전된 댐퍼(122)(122')를 상,하로 회전시키면서 유로(121a')의 개방면적을 조절하도록 하는 수동조절부(124)를 더 포함하여 구비된다.
상기 자연환기부재(121)(121')는, 상기 유로(121a')가 관통된 사각형상의 환기몸체(121a)가 구비되고, 상기 환기몸체(121a)의 유로(121a') 내부에 제어부(140)의 제어에 따라 역방향으로 회전하는 댐퍼(122)(122')가 밀착되어 유로(121a')를 폐쇄시키는 유로폐쇄돌기(121b)가 구비되며, 상기 환기몸체(121a)의 양측에 댐퍼(122)(122')가 회전가능하게 장착되는 회전안내공(121c)을 포함하여 구비된다.
상기 댐퍼(122)(122')는, 상기 유로(121a')를 개폐시키는 개폐판(122a)이 구비되고, 상기 개폐판(122a)의 양단에 형성되어 자연환기부재(121)의 회전안내공(121c)에 결합되는 회전안내축(122b)이 구비되며, 상기 회전안내축(122b) 측면에 대향하게 돌출된 회전안내부재(122c)를 포함하여 구비된다.
상기 동력전달부(123)는, 축이 형성된 모터(123a)가 구비되고, 상기 축에 결합되어 모터(123a)의 동력을 전달하는 워엄기어(123b)가 구비되며, 상기 축과 교차되도록 워엄기어(123b)에 고정되어 댐퍼(122)(122')의 회전안내부재(122c)를 가압하는 가압부재(123c)를 포함하여 구비된다.
상기 수동조절부(124)는, 상기 댐퍼(122)(122')에 구비된 회전안내축(122b)과 한 쌍의 롤러(124b)(124b')를 연결하는 타이밍벨트(124a)가 구비되고, 상기 타이밍벨트(124a)에 연결되어 댐퍼(122)(122')를 회전시키는 한 쌍의 롤러(124b)(124b')가 구비되며, 상기 한 쌍의 롤러(124b)(124b')를 연결하는 연결축(124c)을 포함하여 구비된다.
상기 한 쌍의 롤러(124b)(124b') 중 어느 하나는 하우징(110)에 형성된 안내공(113)을 통해 단부가 돌출되는 것이 바람직하다.
상기 강제환기부(130)는, 상기 자연환기부(120) 상부에 유입로(131a)와 배출로(131b)가 교차되게 형성된 강제환기부재(131)가 구비되고, 상기 유입로(131a)와 배출로(131b)가 교차되는 지점에 유입로(131a)와 배출로(131b)로 이동되는 공기의 열교환이 이루어지는 전열엘라멘트(132)가 구비되며, 상기 유입로(131a) 후단 및 배출로(131b) 선단에 공기를 이동시키도록 장착된 급,배기팬(133a)(133b)를 포함하여 구비된다.
상기 유입로(131a)의 선단부에 장착되어 공기 중의 이물질을 여과하는 필터(134)를 더 포함하여 구비된다.
상기 필터(134)는, 고효율필터(134a)를 프리필터(134b)로 감싼 이중 여과구조이다.
상기 유입로(131a)와 배출로(131b) 후단부는 자연환기부재(121)(121')의 유로(121a')와 각각 연통되도록 형성된다.
상기 유로(121a') 단부에 장착되어 공기의 흐름과 압력을 측정하는 감지센서(150)를 더 포함하여 구성된다.
또한, 상기 하우징(110) 일측에 실내 공기의 오염도를 측정하여 제어부(140)의 제어에 따라 강제환기부(130)를 작동시키도록 하는 이산화탄소센서(160)를 더 포함하여 구성된다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동과정을 설명한다.
먼저, 이산화탄소센서(160)에서 측정된 실내 공기의 오염도에 따라 자연환기가 필요로 할 경우, 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 이산화탄소센서(160) 및 온도센서(미도시)에서 측정된 결과에 의해 제어부(140)의 제어에 따라 자연환기부(120)를 작동시키는데, 상기 자연환기부(120)는 제어부(140)의 제어에 따라 동력전달부(123)의 모터(123a)를 정방향으로 구동시켜 모터(123a) 축에 결합된 워엄기어(123b)를 정방향으로 회전시킨다.
이때, 상기 워엄기어(123b)에 모터(123a) 축과 교차되도록 고정된 가압부재(123c)가 정방향으로 회전하면서 댐퍼(122)(122')의 회전안내부재(122c)의 일측면(122c')을 가압함과 동시에 상기 회전안내부재(122c)가 측면에 돌출된 회전안내축(122b)이 회전안내공(121c) 내부에서 회전하고, 상기 회전안내축(122b)에 일체로 형성된 개폐판(122a)이 정방향으로 회전하면서 개폐판(122a)의 단부가 유로폐쇄돌기(121b)로부터 이탈됨에 따라 자연환기부재(121)(121')의 유로(121a')를 개방하게 되는데, 상기 동력전달부(123)의 모터(123a)는 세팅된 상태에서 정방향으로 90° 회전하여 댐퍼(122)(122')의 개폐판(122a)이 환기몸체(121a)에서 수평을 유지하도록 한다.
상기 댐퍼(122)(122')의 회전에 따라 자연환기부재(121)(121')의 유로(121a')가 개방되면, 제어부(140)의 제어에 따라 동력전달부(123)의 모터(123a)를 역방향으로 구동시켜 모터(123a) 축에 결합된 워엄기어(123b)를 역방향으로 회전시키고, 워엄기어(123b)의 역방향 회전에 따라 워엄기어(123b)에 고정된 가압부재(123c)가 역방향으로 회전하여 회전안내부재(122c)의 타측면(122c")에 밀착된 상태를 유지하게 된다.
상기의 과정으로 개방된 유로(121a')로 하우징(110)의 커버(112)에 하향으로 개방된 유입구(112')를 통해 실외 공기가 유입되는데, 상기 실외 공기는 유로(121a')의 단부에 형성된 감지센서(150)를 통과하여 건물의 실내로 유입됨과 동시에 프리필터(F)를 통과하여 유입된다.
상기 유로(121a')로 실외 공기가 유입될 때, 사용자가 유로(121a')의 개방면적을 조절하려면, 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 수동조절부(124)의 한 쌍의 롤러(124b)(124b') 중 하우징(110)의 안내공(113)으로 돌출된 롤러(124b)를 회전시킨다.
상기 롤러(124b)의 회전에 따라 롤러(124b)의 회전력에 의해, 롤러(124b)와 연결축(124c)으로 연결된 롤러(124b') 및 상기 롤러(124b)(124b')와 타이밍벨트(124a)가 회전함과 동시에 상기 타이밍벨트(124a)가 연결된 댐퍼(122)(122')의 회전안내축(122b)이 회전하면서 개폐판(122a)이 회전하여 유로(121a')의 개방면적을 조절할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 댐퍼(122)(122')의 회전에 따라 회전안내축(122b) 측면에 돌출된 회전안내부재(122c)가 가압부재(123c)로부터 댐퍼(122)(122')의 회전각도 만큼 이탈된다.
상기 수동조절부(124)는 상기 동력전달부(123)의 가압부재(123c)와 댐퍼(122)(122')의 회전안내부재(122c) 사이의 공간 즉, 상기 회전안내부재(122c)가 가압부재(123c)에 밀착되기 전까지 롤러(124b)(124b')에 의해 댐퍼(122)(122')의 회전이 가능하며, 상기 롤러(124b)(124b')에 의해 댐퍼(122)(122')를 회전시키면서 유로(121a')의 개방면적을 조절함으로써, 유입구(112')를 통해 유로(121a')로 실외 공기의 급격한 유입을 차단하여 실내 공기의 급격한 온도 변화를 줄일 수 있는 것이다.
또한, 상기 댐퍼(122)(122')의 회전각도는 이산화탄소센서(160)와 온도센서(미도시) 및 감지센서(150) 등을 통해 제어부(140)의 제어에 따라 모터(123a)의 회전각도를 조절하여 다양한 각도로 설정할 수도 있는 것이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 상기의 자연환기 작동 중, 이산화탄소센서(160)에서 측정한 실내 공기의 오염도가 개선되지 않거나, 사용자에 의한 강제환기를 요할 경우, 도 17에 도시된 바와 같이, 제어부(140)의 제어에 따라 강제환기부(130)를 작동시키는데, 상기 제어부(140)의 제어에 따라 동력전달부(123)의 모터(123a)를 역방향으로 구동시켜 모터(123a) 축에 결합된 워엄기어(123b)를 역방향으로 회전시킨다.
이때, 상기 워엄기어(123b)에 모터(123a) 축과 교차되도록 고정된 가압부재(123c)가 역방향으로 회전함과 동시에 댐퍼(122)(122')가 정방향으로 회전된 상태를 유지할 경우,는 댐퍼(122)(122')의 회전안내부재(122c) 타측면(122c")을 바로 가압하게 되고, 수동조절부(124)에 의해 댐퍼(122)(122')의 회전각도를 조절했을 경우는, 가압부재(123)가 역방향으로 소정각도 회전한 후, 댐퍼(122)(122')의 회전안내부재(122c) 타측면(122c")을 가압하게 된다.
상기 가압부재(123c)가 댐퍼(122)(122')의 회전안내부재(122c) 타측면(122c")을 가압함과 동시에 회전안내부재(122c)가 측면에 돌출된 회전안내축(122b)이 회전안내공(121c) 내부에서 회전하고, 상기 회전안내축(122b)에 일체로 형성된 개폐판(122a)이 역방향으로 회전하면서 개폐판(122a) 단부에 유로폐쇄돌기(121b)에 밀착되면서 자연환기부재(121)(121')의 유로(121a')를 폐쇄시키는데, 상기 동력전달부(123)의 모터(123a)는 세팅된 상태에서 역방향으로 90° 회전하여 댐퍼(122)(122')의 개폐판(122a)이 환기몸체(121a)에 수직을 유지하도록 한다.
상기 댐퍼(122)(122')의 회전으로 유로(121a')가 폐쇄되면, 제어부(140)의 제어에 따라 동력전달부(123)의 모터(123a)를 정방향으로 구동시켜 모터(123a) 축에 결합된 워엄기어(123b)를 정방향으로 회전시키고, 워엄기어(123b)의 정방향 회전에 따라 워엄기어(123b)에 고정된 가압부재(123c)가 정방향으로 회전하여 회전안내부재(122c)의 일측면(122c')에 밀착된 상태를 유지하게 된다.
상기 유로(121a')가 댐퍼(122)(122')에 의해 폐쇄되면, 제어부(140)의 제어에 따라 강제환기부(130)의 급,배기팬(133a)(133b)을 구동시키는데, 상기 급기팬(133a)의 회전으로 실외 공기가 하우징(110)의 유입구(112')로 유입됨과 동시에 유입로(131a) 선단부에 설치된 필터(134)에서 이물질이 여과된다.
상기 필터(134)는 고효율필터(134a)를 프리필터(134b)로 감싼 이중 여과구조로, 황사나 미세먼지의 여과 및 제균기능도 가능하며, 상기 필터(134)를 통과한 실외 공기는 강제환기부재(131)의 유입로(131a)와 배출로(131b)의 교차지점에 설치된 전열엘라멘트(132)로 이동된다.
또한, 상기 배기팬(133b)의 회전으로 실내 공기가 그릴(미도시)를 통해 배출로(131b) 선단부로 유입되어 전열엘라멘트(132)로 이동되는데, 상기 전열엘라멘트(132)에서는 배출로(131b)로 이동되는 고온의 실내 공기와 유입로(131a)로 유입되는 저온의 실외 공기의 열교환이 이루어지면서 온도가 낮은 실외 공기가 온도가 높은 실내 공기의 열을 흡수함으로 실외 공기의 온도가 높아짐과 아울러 실내 공기는 온도가 낮아진 상태로 유입로(131a)와 배출로(131b)의 후단부로 각각 이동된다.
상기 실외 공기의 온도가 저온이면서 실내 공기의 온도가 고온일 경우는, 겨울철에 해당되는 설명으로 여름철에는 실외 공기가 고온이고, 실내 공기가 실외 공기의 온도보다 낮은 저온으로 설명되어야 한다.
여기서, 상기 전열엘라멘트(132)는, 강제환기부재(131)의 유입로(131a)와 배출로(131b)가 교차되는 지점에 설치되어 내장되고, 상기 전열엘라멘트(132)가 내장된 강제환기부재(131)는 건물의 실내 측에 위치하는 하우징(110)의 측벽에 밀착되어 설치됨으로써, 실외 측에 위치하는 하우징(110)의 측벽으로부터 소정거리 이격된 상태를 유지하기 때문에 실외의 차갑고, 더운 공기의 온도가 전열엘라멘트(132)로 직접 전달되는 것을 차단하므로 급기와 배기가 동시에 이루어지는 제품의 특성상 열교환효율이 급격히 떨어지는 것을 방지할 수 있는 것이다.
상기 전열엘라멘트(132)를 경유하여 유입로(131a)의 후단부로 이동되는 실외 공기는 자연환기부재(121')의 유로(121a')에 형성된 감지센서(150)를 통과하여 실내로 유입됨과 동시에 상기 전열엘라멘트(132)를 경유하여 배출로(131b)의 후단부로 이동되는 실내 공기는 자연환기부재(121')의 유로(121a')로 이동되는데, 상기 유로(121a')는 댐퍼(122)에 의해 폐쇄된 상태이므로 유입구(112')를 통해서만 실외로 배출된다.
상기 감지센서(150)를 통과하는 공기의 흐름과 압력을 측정하고, 측정된 결과에 따라 제어부(140)의 제어로 급,배기팬(133a)(133b)의 회전속도를 줄여 공기의 이동속도를 조절할 수도 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (12)

  1. 건물의 실,내외 공기를 자연적 및 강제적으로 환기시키는 환기장치(100)로서,
    상기 건물의 실,내외 공기를 자연환기시키는 자연환기부(120)와 강제환기시키는 강제환기부(130)가 바닥판(111)에 설치되고, 상기 자연환기부(120)와 강제환기부(130)를 수용하여 보호하면서 유입구(112')가 하향으로 개구된 커버(112)가 바닥판(111)에 장착되는 하우징(110)과;
    상기 유입구(112')와 유로(121a')가 연통되도록 하우징(110)에 설치되어 제어부(140)의 제어에 따라 동력전달부(123) 동력으로 워엄기어(123b)가 정방향으로 회전함과 동시에 워엄기어(123b)에 돌출된 가압부재(123c)가 회전안내부재(122c)에 맞물려 댐퍼(122)(122')를 회전시키면서 유로(121a')를 개방한 후, 동력전달부(123)의 동력으로 워엄기어(123b)가 역방향으로 회전하여 가압부재(123c)가 복원된 후, 사용자에 의해 상,하로 롤러(124b)(124b')가 회전하면서 댐퍼(122)(122')를 회전시켜 유로(121a')의 개방면적을 조절하며, 개방된 유로(121a')를 통해 실내,외 공기를 자연환기시키는 자연환기부(120)와;
    상기 자연환기부(120) 상부에 전열엘라멘트(132)가 내장된 강제환기부재(131)를 건물의 실내측에 위치하는 하우징(110)의 측벽에 밀착되도록 설치하고, 제어부(140)의 제어에 따라 급,배기팬(133a)(133b)의 회전으로 실내,외 공기를 강제환기시키는 강제환기부(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 자연환기부(120)는,
    상기 하우징(110)의 유입구(112')와 유로(121a')가 연통되도록 하우징(110)의 바닥판(111)에 대향하게 설치되는 한 쌍의 자연환기부재(121)(121')와;
    상기 한 쌍의 자연환기부재(121)(121')에 각각 내장되어 동력전달부(123)의 동력으로 회전하는 가압부재(123c)의 가압으로 회전하면서 유로(121a')를 개폐시키는 댐퍼(122)(122')와;
    상기 유로(121a')가 개방되도록 회전된 댐퍼(122)(122')를 상,하로 회전시키면서 유로(121a')의 개방면적을 조절하도록 하는 수동조절부(124)를 더 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 자연환기부재(121)(121')는,
    상기 유로(121a')가 관통된 사각형상의 환기몸체(121a)와;
    상기 환기몸체(121a)의 유로(121a') 내부에 제어부(140)의 제어에 따라 역방향으로 회전하는 댐퍼(122)(122')가 밀착되어 유로(121a')를 폐쇄시키는 유로폐쇄돌기(121b)와;
    상기 환기몸체(121a)의 양측에 댐퍼(122)(122')가 회전가능하게 장착되는 회전안내공(121c)을 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 댐퍼(122)(122')는,
    상기 유로(121a')를 개폐시키는 개폐판(122a)과;
    상기 개폐판(122a)의 양단에 형성되어 자연환기부재(121)의 회전안내공(121c)에 결합되는 회전안내축(122b)과;
    상기 회전안내축(122b) 측면에 대향하게 돌출된 회전안내부재(122c)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 동력전달부(123)는,
    축이 형성된 모터(123a)와;
    상기 축에 결합되어 모터(123a)의 동력을 전달하는 워엄기어(123b)와;
    상기 축과 교차되도록 워엄기어(123b)에 고정되어 댐퍼(122)(122')의 회전안내부재(122c)를 가압하는 가압부재(123c)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 수동조절부(124)는,
    상기 댐퍼(122)(122')에 구비된 회전안내축(122b)과 한 쌍의 롤러(124b)(124b')를 연결하는 타이밍벨트(124a)와;
    상기 타이밍벨트(124a)에 연결되어 댐퍼(122)(122')를 회전시키는 한 쌍의 롤러(124b)(124b')와;
    상기 한 쌍의 롤러(124b)(124b')를 연결하는 연결축(124c)을 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 한 쌍의 롤러(124b)(124b') 중 어느 하나는 하우징(110)에 형성된 안내공(113)을 통해 단부가 돌출되는 것을 특징으로 하는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 강제환기부(130)는,
    상기 자연환기부(120) 상부에 유입로(131a)와 배출로(131b)가 교차되게 형성된 강제환기부재(131)와;
    상기 유입로(131a)와 배출로(131b)가 교차되는 지점에 유입로(131a)와 배출로(131b)로 이동되는 공기의 열교환이 이루어지는 전열엘라멘트(132)와;
    상기 유입로(131a) 후단 및 배출로(131b) 선단에 공기를 이동시키도록 장착된 급,배기팬(133a)(133b)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 유입로(131a)의 선단부에 장착되어 공기 중의 이물질을 여과하는 필터(134)를 더 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 필터(134)는, 고효율필터(134a)를 프리필터(134b)로 감싼 이중 여과구조인 것을 특징으로 하는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 유로(121a') 단부에 장착되어 공기의 흐름과 압력을 측정하는 감지센서(150)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징(110) 일측에 실내 공기의 오염도를 측정하여 제어부(140)의 제어에 따라 강제환기부(130)를 작동시키도록 하는 이산화탄소센서(160)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자연환기와 강제환기가 가능한 혼합형 하이브리드 환기장치.
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