具有热交换和空气净化功能的窗户通风系统的制作方法

本申请要求于2016年10月24日提交的申请号为10-2016-0138274的韩国专利的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本实用新型涉及一种窗户通风系统并且更特别地，涉及一种具有热交换和空气净化功能的窗户通风系统，其将室内空气的一部分排放至室外，并且净化然后返回室内空气的剩余部分至内部以减少能量损失。该系统由位于任何地点的任何有线/无线通信单元控制。

背景技术：

通常，安装在建筑物中的窗户使在内部的人看到外部并向内部提供自然采光。当被污染时窗户也使内部空气通风。这种窗户是以滑动式或铰链式安装在一定尺寸的窗户框架中。当打开窗户以使室内空气通风时，室内空气在短时间内通过打开的窗户进行通风。然而，在通过打开的窗户进行通风期间，存在外部噪音、废气、细粉尘、黄尘以及花粉等没有被过滤就进入内部而污染室内空气的问题。进一步地，当冬季期间需要通过打开窗户对室内空气进行通风时，寒冷的室外空气进入内部使室内温度降低。这造成通过操作加热系统以提升降低的室内温度而导致额外的能量损失的另一个问题。

目前，随着室内活动的时间增加，对室内环境和室内空气的重要性的意识增加了。窗户的气密性越高，能量损失越少。然而，由于通风量变少，因此无法避免室内空气的质量的恶化。为了净化污染的室内空气，空气净化器已经被开发和销售。然而，由于空气净化器在净化污染的室内空气的同时阻挡了室外空气的流入并且仅重复地循环内部的空气，因此室内空气的质量出现问题。

提出解决上述问题的技术之一是专利号为1364240的标题为“具有热交换器的通风器”的韩国专利。在这个专利中，由于安装在通风器中的热交换器排放所有室内空气并且使室外空气进入，室内空气被全部排放并且因此热损失增加。换言之，在冬季期间，由于温暖的室内空气被排放至外部并且为替换它寒冷的室外空气被带入内部，因此室内温度下降。相反，在夏季期间，由于冷的室内空气被排放至外部并且热的外部空气进入内部，因此室内温度上升。因此，根据加热系统或空调系统的操作的这种传统技术增加了能量损失。进一步地，由于这种传统技术不是通过有线/无线通信单元被控制并且由用户直接操作，因此这是不便利的。

技术实现要素：

因此，本实用新型的目的是解决上述问题并且提供一种具有热交换和空气净化功能的窗户通风系统，其通过安装在通风系统内部的热交换器将室内空气的一部分排出至外部，并且净化然后返回室内空气的剩余部分至内部以减少能量损失，并且在任何时间和任何地点通过任何有线/无线通信单元控制该窗户通风系统。

根据本实用新型的实施例，提供一种具有热交换和空气净化功能的窗户通风系统，其包括：通风套件，其安装在型材中，并且包括在其外部处形成的室外空气吸入口和室内空气排放口，以及分别安装在其上部和下部处的第一通风扇和第二通风扇；热交换器，其安装在通风套件中，对室外空气和室内空气进行热交换，以重新将室内空气的一部分供应至内部并且将室内空气的剩余部分排放至外部；分隔板，其将通风套件的内部划分为室内空气流动通道和室外空气流动通道；第一过滤器和第二过滤器，其分别安装在热交换器的上部和下部处；第一传感器，其安装在室外空气流动通道的室外空气被吸入处；第二传感器，其安装在室内空气流动通道的室内空气被吸入处；以及控制单元，其控制整个通风系统的操作，其中热交换器包括：板状的热交换单元，其相对地朝向外部定位，在热交换单元中当热交换器在其高度方向上被划分为两个时，室内空气和室外空气通过的通道交替地堆叠，并且通道在对角线方向上形成；以及通道单元，其相对地朝向内部定位，在通道单元中当热交换器在其长度方向上被划分为两个时，在室外空气流动通道处形成的通道被关闭并且在室内空气流动通道处形成的通道被打开，以允许已经通过吸入室内空气的第二通风扇进入的室内空气的一些重新进入内部。

优选地，第一过滤器是复合过滤器并且第二过滤器是活性碳过滤器，以及第一传感器是PM传感器并且第二传感器是CO₂传感器。

优选地，窗户通风系统进一步包括：室内空气吸入口和室内净化空气供应出口，其分别安装在通风系统的内部的下部和上部处；以及盖，其被安装以打开和关闭室内空气吸入口和室内净化空气供应出口并且由控制单元操作地控制。

优选地，控制单元安装有通信模块以通过有线/无线通信来控制通风系统。

实用新型的有益效果

根据本实用新型的窗户通风系统，安装在通风系统内部的热交换器具有这样的结构：在与进入内部的室外空气进行热交换后，通过热交换器的室内空气的一部分被排放至外部，并且室内空气的剩余部分被净化然后重新进入内部，从而回收热量并因此显著降低能量损失。进一步地，由于测量对人体有害的空气污染物质的密度的CO₂传感器和PM传感器被安装，因此设备根据空气污染物质的密度被控制以被操作以及打开/关闭，并且其信息被提供给用户(管理者)以使得用户(管理者)能在任何时间和任何地点通过有线/无线通信单元容易地控制系统。

附图说明

通过参照附图详细地描述本实用新型的优选实施例，本实用新型的以上和其它特征以及优点对于本领域的普通技术人员将变得更显而易见，其中：

图1是根据本实用新型的通风系统的剖视图；

图2是安装在通风系统中的热交换器的分离的透视图；

图3示出空气在安装在通风系统中的热交换器的热交换单元和通道单元中流动；以及

图4示出通过无线通信单元控制通风系统的构思。

用于附图中构件的标号说明

10：型材 11：内盖

12：分隔板 13：通风套件

21：室内空气吸入口 22：室内空气排放口

23：室内空气流动通道

31：室内净化空气供应出口 32：室外空气吸入口

33：室外空气流动通道

40：热交换器 41：热交换单元

42：通道单元 43：分离板

44：支撑构件

51：第一过滤器 52：第二过滤器

53：第一传感器 54：第二传感器

55：第一通风扇 56：第二通风扇

60：控制单元

具体实施方式

现在将参照附图在下文中更全面地描述本实用新型，其中示出本实用新型的优选实施例以使得本领域的普通技术人员能容易地实现本实用新型。

根据本实用新型的通风系统的技术特性是：室内空气的一部分被净化然后重新进入内部，而不排放所有的室内空气，从而显著减少能量损失，并且通过使用多种传感器测量空气污染物质的密度来根据空气污染物质的密度控制设备的操作和打开/关闭，并将其信息提供至用户(管理者)使得用户(管理者)能够在任何时间以及任何地点通过有线/无线通信单元容易地控制通风系统。

在图1中，根据本实用新型的窗户通风系统被安装至窗户框架中。通风系统基本上包括：型材(profile)10、通风套件(ventilation kit)13、将通风套件13的内部划分为两个空气流动通道的分隔板12、热交换器40、第一通风扇55和第二通风扇56、第一过滤器51和第二过滤器52以及第一传感器53和第二传感器54。

室内空气排放口22和室外空气吸入口32在型材10和通风套件13的外部处形成。将室外空气和重新进入的室内空气排放至内部的第一通风扇被安装在通风套件13的上部，以及吸入室内空气的第二通风扇56被安装在通风套件13的下部。内盖11附于型材10的内部。吸入室内空气的室内空气吸入口21和供应空气至内部的室内净化空气供应出口31分别形成在内盖11的上部和下部。待被控制以自动打开/关闭的盖分别附于室内空气吸入口21和室内净化空气供应出口31。进一步地，待被控制以自动打开/关闭以防止任何异物从外部进入的其它盖也分别附于室内空气排放口22和室外空气吸入口32的外部。

热交换器40被安装在位于型材10内部的通风套件13中。热交换器40包括将室外空气和室内空气热交换的热交换单元41，以及向内部提供一些通过第二通风扇56被吸入至通风套件13中的室内空气的通道单元42(见图2)。

在热交换单元41中，室内空气通过的通道和室外空气通过的通道交替地堆叠。通道以板状形成，其中循环在对角线方向上进行。由于形成室内空气和室外空气通过的通道的板彼此接触并堆叠，因此室内空气和室外空气在通过通道期间彼此热交换。

当热交换器40的高度方向(即，当通风系统被纵向的安装在墙壁时，墙壁的厚度方向)被划分为两个时，通道单元42是位于内部的部分。通道单元42沿着热交换器40的长度方向(即，通风套件13的长度方向)被分离板43划分为两部分。形成在室外空气流动通道33的侧面处的通道在其中间部分中被关闭并且形成在室内空气流动通道23的侧面处的通道被打开，从而如通过安装在热交换器40的下部处的吸入室内空气的第二通风扇56进入的一些室内空气通过安装在热交换器40的上部处的第一过滤器51重新进入至内部中。

分隔板12固定地连接在室内空气排放口22和热交换器40的支撑构件44之间，以及在室外空气吸入口32和通风套件13中的热交换器40的另一个支撑构件44之间。分隔板12将通风套件13的内部划分为通过第二通风扇56被吸入的空气(室内空气)通过的内部空气流动通道23以及通过室外空气吸入口32被吸入的空气(室外空气)通过的室外空气流动通道33。

第一过滤器51和第二过滤器52被安装在热交换器40的上部和下部处。安装在热交换器40的上部处的第一过滤器51在通过室外空气吸入口32吸入的空气(室外空气)和通过第二通风扇56吸入的空气(室内空气)进入内部之前过滤空气。安装在热交换器40的下部处的第二过滤器52过滤通过第二通风扇56吸入的污染的室内空气。第一过滤器51和第二过滤器52使用相同类型的过滤器是没有问题的。然而，通过使用不同类型的过滤器，即通过使用复合过滤器作为第一过滤器51以及活性碳过滤器作为第二过滤器52，净化效率将进一步地提高。

被安装在其中室外空气流动通道33的室外空气被吸入的部分处的第一传感器53是PM(颗粒物)传感器以感测包含在室外空气中的细粉尘。被安装在其中室内空气流动通道23的室内空气被吸入的部分处的第二传感器54是CO₂传感器以感测包含在室内空气中的二氧化碳(CO₂)的密度。测量内部的温度和湿度的传感器可以进一步地被安装至第二传感器54。由第一传感器53和第二传感器54测量的数据通过有线/无线通信被传送至控制单元60和用户(管理者)。用户(管理者)能够基于测量的数据通过远程控制来操作通风系统，即使他(她)不在安装通风系统的空间中。

进一步地，控制构成通风系统的每个设备的操作的控制单元60被设置在通风系统的内盖11或型材10的内部中。控制单元60操作自动模式或手动模式。当设置为自动模式时，第一传感器53和第二传感器54感测内部和外部的污染水平，并且如果污染水平高于设定的某一水平，则控制第一通风扇55、第二通风扇56以及盖以被操作。例如，如果内部污染水平高，则允许室外空气进入并且排放室内空气至外部。当由温度传感器感测的温度高于设定的某一温度时，则允许冷的室外空气进入内部以维持恒定的内部温度。如果室内空气的细粉尘的水平高于某一水平，则阻止室外空气进入内部。

当控制单元60在手动模式下操作时，用户(管理者)通过使用操作开关(未示出)直接操作第一通风扇55和第二通风扇56以循环内部/室外空气。另外，本实用新型的通风系统可以被安装在建筑物、学校和办公室等中。当安装多个通风系统时，通过使用诸如一个PC或智能装置等的电子产品的无线通信来控制绑定为一套的通风系统的操作是可能的。(参见图4)

通信模块被安装在控制单元60中以通过有线/无线通信控制通风系统的全部操作。进一步地，由于通风系统的状态被传输至服务器，因此可以知道通风系统的每个设备是否发生故障。因此，不仅用户(管理者)能知道任何设备是否发生故障，而且即使用户(管理者)没有进行A/S请求也可以自动地修理和修复任何问题。此外，用于替换诸如过滤器的消耗品的时间被检查以通知其用户(管理者)。当通风系统通过有线通信被控制时，其由外部控制器和串行通信(RS422、485等)控制。由于特定通信方法已经在很多领域中使用，因此不对其进行任何进一步描述。

已经使用优选的示例性实施例描述了本实用新型。然而，应当理解的是本实用新型的范围不限于所公开的实施例。相反，本实用新型的范围旨在包括使用当前已知或未来的技术以及等同物的本领域技术人员的能力范围内的各种修改和替代布置。因此，示例性实施例不用于限制本实用新型的技术思想而用于解释本实用新型，因此本实用新型的技术思想范围不应由示例性实施例限制。

本实用新型的保护范围应当由权利要求的范围解释，并且等同物(全部的这些修改和类似布置)内的全部技术思想应当被解释为包含在本实用新型的权利要求的范围内。