换气装置的制作方法

本发明涉及一种换气装置，具体而言，涉及一种如下的换气装置：将从室外导入到室内的空气和室内空气混合而再循环，从而防止在设备内部及外部发生结露，同时能够满足室内侧需要的换气量，并能够最大化能量的效率，尤其能够通过将室内保持为正压来防止外部引起的污染。

背景技术：

一般的家庭和办公室等为了执行基于季节变化的室内制冷、制热而设置了制冷制热装置，而这种制冷制热装置包括用于通过将空气冷却及加热的方式执行制冷、制热的空调、暖炉等。

为了提高制冷、制热效率，设置有如上所述的制冷、制热装置的一般的家庭及办公室等的室内保持封闭状态，而封闭的室内空间在经过预定的时间之后会增加空气的污染度，因此室内会产生恶臭或者发生灰尘等杂物的浮游。因此，为了去除这种恶臭或者灰尘，每过预定时间对室内空气进行换气，此时使用一种用于维持室内温度并更为迅速地向室外排放污染的室内空气，且向室内供应新鲜的空气的换气装置。

一般来讲，如上所述的换气装置设置于楼层或建筑物的外墙隔热的空间的情况下，能够最小化换气装置内部发生结露，但是在设置于建筑物的外墙未隔热的空间的情况下，设置有换气装置的空间变成与室外空间几乎相似的条件，从而会在换气装置的内部发生结露。

即，在像冬天一样室外空气的温度较低的情况下，设置有换气装置的空间的温度降低，而在长时间不使用换气装置的情况下，在换气装置的内部发生结露。

作为用于防止在换气装置发生结露现象的方案，在现有技术中，启动用于吸入室内空气并向室外排放的排气风扇，或者在换气装置的内部设置加热器并通过加热器所产生的热量来去除结露。

然而如果使排气管工作预定时间以上，则室内的压力可能会变成负压而被污染，并且室外冷空气混入室内，而且存在如下的限度：只能在室内空气向室外流动的通道中防止结露，而在外部空气流入的空间内无法防止结露。而且，在借助加热器的发热来去除结露的情况下，具有电能消耗会变大的问题。

作为与用于防止结露的换气装置相关的现有技术，在韩国授权专利第10-1162973号(具备除湿功能的热回收型换气装置)中，提出了如下的技术：将风门(damper)设置于用于在换气装置的内部划分室外空气的流入通道和室内空气的排放通道的侧壁，从而使流入到排放通道的室内空气借助风门的开放而向室外空气的流入通道侧绕流(bypass)，并使其向室内侧再循环，以执行除湿功能。

但是根据如上所述的构成，由于在换气装置的内部的侧壁设置有风门，所以存在为了确保风门的设置空间则需要使换气装置的体积变大的缺点，而且室内空气再循环的流动路径有限，因此存在不能在换气装置的整个区域内防止结露的问题。

另外，在现有的换气装置中存在一种用于执行外空气制冷的绕流型换气装置。其以如下方式构成：通过使排放的室内空气和供应的室外空气之间无法实现热交换，并执行外空气制冷以使室外空气直接导入到室内，从而能够将室内的温度降低预定的水平。这种外空气制冷通常在春天或秋天的换季期执行，而在冬季不使用，然而在不使用绕流模式的情况下，空气会停滞在绕流通道内，导致结露的发生以及空气的污染，因此存在引起细菌繁殖的问题。

另外，在韩国授权专利第10-0577252号中公开了一种兼备空气净化功能和换气功能的空气净化兼用换气系统，但是由于换气装置和空气净化装置相对独立地构成，所以存在着装置的体积较大且费用增加的问题。

技术实现要素：

本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种如下的换气装置：在设备的内部及外部有效地防止结露的发生，并且能够充分地满足室内人员所需要的换气量，同时能够最大化能量效率，尤其，始终将室内保持在正压，从而能够防止源自外部的污染。

用于实现上述的目的的本发明的换气装置1包括：第一排气室10，室内空气流入到该第一排气室10；第二排气室20，用于向室外排放经过所述第一排气室10的室内空气；第一供气室30，室外空气流入到该第一供气室30；第二供气室40，用于将经过所述第一供气室30的室外空气供应至室内；全热交换器50，实现从所述第一排气室10流动至第二排气室20的室内空气和从所述第第一供气室30流动至第二供气室40的室外空气之间的热交换，其特征在于，在所述第一排气室10、第二排气室20、第一供气室30、第二供气室40、全热交换器50的一侧隔着隔板60形成有旁通通道70，所述旁通通道70，在旁通模式下，提供使流入到所述第一排气室10的室内空气不经过所述全热交换器50而向所述第二排气室20侧流动的流路；在空气净化模式下，提供使流入到所述第一排气室10的全部的室内空气向所述第一供气室30侧流动的流路；在结露控制模式的情况下，提供向所述第一供气室30侧流动的流路，以使流入到所述第一排气室10的室内空气的全部或者一部分与流入到所述第一供气室30的室外空气进行混合。

在所述第一排气室10可以配备有：第一连通口10a，形成于隔板60以使第一排气室10与旁通通道70连通；空气净化风门12，开闭使室内空气向所述全热交换器50侧流动的通道，在所述第二排气室20配备有：第二连通口20a，形成于隔板60以使第二排气室20与旁通通道70连通；旁通风门22，开闭所述第二连通口20a；排气风门23，开闭使流入到所述第二排气室20的室内空气向室外排出的通道，在所示第一供气室30配备有：第三连通口30a，形成于隔板60以使第一供气室30与旁通通道70连通；混合风门32，开闭所述第三连通口30a；供气风门33，开闭使室外空气流入到所述第一供气室30的通道。

可以构成为，在所述空气净化模式下，所述混合风门32开启，所述空气净化风门12、旁通风门22、排气风门23及供气风门33关闭，而且供气用送风机43被驱动。

可以构成为，在所述结露控制模式下，所述空气净化风门12、排气风门23、混合风门32及供气风门33开启，所述旁通风门22关闭，而且排气用送风机25和供气用送风机43被驱动。

在所述第一排气室10可以配备有用于测量室内侧空气的露点的第一温度传感器13和第一湿度传感器14，在所述第二供气室40配备有用于测量向室内供应的室外空气的温度的第二温度传感器42，在从所述第二温度传感器42测量的温度低于所述室内侧空气的露点的情况下，所述混合风门32被控制为开启，并且供气用送风机43的旋转数被控制为增加。

在所述第一排气室10可以配备有用于测量室内侧空气的露点的露点温度传感器15，在所述第二供气室40配备有用于测量向室内供应的室外空气的温度的第二温度传感器42，在从所述第二温度传感器42测量的温度低于所述室内侧空气的露点的情况下，所述混合风门32被控制为开启，并且供气用的送风机43的旋转数被控制为增加。

在所述第二排气室20可以配备有用于测量排放的室内空气的湿度的第二湿度传感器24，在从所述第二湿度传感器24测量的湿度低于预设湿度值的情况下，所述混合风门32被控制为开启，并且供气用送风机43的旋转数被控制为增加。

所述混合风门32可以包括：旋转轴32a，以与通过所述第三连通口30a的室内空气的流动方向垂直的方式布置；风门板32b，以所述旋转轴32a为中心而旋转，从而开闭所述第三连通口30a；面状发热体32c，贴附于所述风门板32b的室外空气导入侧的面；水分感测传感器32d，配备于所述风门板32b的室内空气导入侧的面，在从所述水分感测传感器32d感测到水分的情况下，所述面状发热体32c被控制为发热。

所述供气的送风机43的送风容量可以被设定为比所述排气用送风机25的送风容量大：在所述结露控制模式下流入到所述第一排气室10的室内空气中向所述第一供气室30旁通的流量。

在与所述第一供气室30面对的全热交换器50的一侧面可以配备有用于将包含在流入到所述全热交换器50的空气中的杂物过滤的过滤器51。

基于根据本发明的换气装置，可以把能够将用于外空气制冷的室内空气的旁通流路、用于室内空气的净化的流路以及用于防止换气装置的结露的流路兼用而使用的旁通通道一体化形成在换气装置的下部或上部，从而能够在换气装置的内部及外部有效地防止结露的发生，并满足室内人员所需的换气量，从而造成舒适的室内环境。

此外，在旁通模式、空气净化模式及结露控制模式下，将旁通通道兼用为室内空气所流经的流路，并且将与旁通通道连接的连通口形成在隔板，从而能够确保用于开闭连通口风门的设置空间，因此可以减小换气装置的体积，并能够降低制造成本。

此外，在空气净化模式和结露模式下，室内空气会经由旁通通道而流动，因此与现有的只将排气风扇驱动或者使用自由加热器的情况相比，可以在扩大防止换气装置的结露现象的区域的同时防止能量的浪费，从而能够最大化能量利用效率。

此外，在从第二供气室向室内供气的温度变得低于在第一排气室测量测量的室内侧空气的露点，或者在从第二排气室向室外排放的室内空气的湿度超过预设的湿度值的情况下，能够自动进行控制来时混合风门开启，并且供气用送风机的旋转数增加，从而能够提高用于防止结露的发生的换气装置的使用方便性。

附图说明

图1的(a)和(b)分别是根据本发明的一实施例的换气装置的平面示意图及侧面示意图。

图2是图1所示出的换气装置的原理图。

图3是图1所示出的换气装置的控制框图。

图4的(a)和(b)分别是示出图1所示出的换气装置的热交换模式的平面示意图以及侧面示意图。

图5是示出图1所示出的换气装置的热交换模式的原理图。

图6的(a)和(b)是示出图1所示出的换气装置的绕流模式的平面示意图以及侧面示意图。

图7是示出图1所示出的换气装置的绕流模式的原理图。

图8的(a)和(b)是示出图1所示出的换气装置中示出空气净化模式的平面示意图以及侧面示意图。

图9是示出图1所示出的换气装置的空气净化模式的原理图。

图10的(a)和(b)分别是示出图1所示出的换气装置的结露控制模式的平面示意图及侧面示意图。

图11是示出图1所示出的换气装置的结露控制模式的原理图。

图12的(a)和(b)分别是根据本发明的另一实施例的换气装置的平面示意图及平面示意图。

图13是图12所示出的换气装置的原理图。

图14是图12所示出的换气装置的控制框图。

符号说明

1：换气装置10：第一排气室

10a：第一连通口11：室内空气流入口

12：空气净化风门13：第一温度传感器

14：第一湿度传感器15：露点温度传感器

20：第二排气室20a：第二连通口

21：室内空气排出口22：旁通风门

23：排气风门24：第二湿度传感器

25：排气用送风机30：第一供气室

30a：第三连通口31：室外空气流入口

32：混合风门32a：旋转轴

32b：风门板32c：面状发热器

32d：水分感测传感器33：供气风门

40：第二供气室41：室外空气排出口

42：第二温度传感器43：供气用送风机

50：全热交换器51：过滤器

60：隔板70：旁通通道

80：模式设定部90：控制部

具体实施方式

以下，若参照附图而对根据本发明的优选实施例的构成及作用进行详细的说明，则如下。

参照图1至图3，根据本发明的一实施例的换气装置1包括：第一排气室10，室内空气流入到该第一排气室10；第二排气室20，用于向室外排放经过所述第一排气室10的室内空气；第一供气室30，室外空气流入到该第一供气室30；第二供气室40，用于将经过所述第一供气室30的室外空气供应至室内；全热交换器50，实现从所述第一排气室10流动至第二排气室20的室内空气和从所述第二排气室20流动至第一排气室10的室外空气之间的热交换。而且，本发明的换气装置1以隔板60为基准，在隔板60的上侧配备所述第一排气室10、第二排气室20、第一供气室30、第二供气室40、全热交换器50，并且在隔板60的下侧配备有旁通通道70。

只不过，在本实施例中，将旁通通道70配备于换气装置1的下部的情形作为一例，但是还可以构成为旁通通道70配备于换气装置1的上部。

此外，本发明的换气装置1被构成为还包括用于选择热交换模式、旁通模式、空气净化模式、结露控制模式的模式设定部80和基于从所述模式设定部80设定的模式来控制换气装置1的操作的控制部90，其中，在热交换模式下，实现排放的室内空气和供应的室外空气之间的热交换；在旁通模式下，将室外空气不与室内空气进行热交换而供应至室内侧以对室内进行外空气制冷；在空气净化模式下，将室内空气再循环，以实现室内空气的净化以及换气装置的结露防止；在结露控制模式下，将排放的室内空气的全部或一部分与向室内侧供应的室外空气混合，以实现室外换气及换气装置的结露防止。

在旁通模式的情况下，所述旁通通道70提供使流入到所述第一排气室10的室内空气不经过所述全热交换器50而向所述第二排气室20侧流动的流路；在空气净化模式的情况下，所述旁通通道70提供用于使流入到所述第一排气室10的全部的室内空气向所述第一供气室30侧流动的流路；在结露控制模式的情况下，所述旁通通道70提供用于向所述第一供气室30侧流动的路径以使流入到所述第一排气室10的室内空气的全部或者一部分与流入到所述第一供气室30的室外空气混合。

在所述第一排气室10的室内侧配备有用于使室内空气流入的室内空气流入口11。在第一排气室10配备有：第一连通口10a，形成于隔板60以使第一排气室10与旁通通道70连通；空气净化风门12，用于开闭室内空气向全热交换器50侧流动的通道；第一温度传感器13和第一湿度传感器14，用于测量用来计算室内侧空气的露点(结露点)的室内侧温度和湿度。

在所述第二排气室20的室外侧配备有用于使室内空气向室外侧排放的室内空气排出口21，并且在所述室内空气排出口21的内侧配备有用于开闭室内空气向室外排放的流路的排气风门23。在第二排气室20配备有：第二连通口20a，形成于隔板60以使第二排气室20与旁通通道70连通；旁通风门22，用于使所述第二连通口20a开闭；第二湿度传感器24，用于测量从第二排气室20排放的室内空气的湿度；排气用送风机25，将室内空气强制抽吸至室外侧。

在所述第一供气室30的室外侧配备有用于使室外空气流入的室外空气流入口31，而且在室外空气流入口31的内侧配备有用于开闭使室外空气流入的流路的供气风门33。在第一供气室30配备有：第三连通口30a，形成于隔板60以使第一供气室30与旁通通道70连通；混合风门32，用于开闭所述第三连通口30a。

参照图1，所述混合风门32被构成为包括：旋转轴32a，以与通过所述第三连通口30a的室内空气的流动方向垂直的方式布置；风门板32b，以所述旋转轴32a为中心而旋转，从而开闭所述第三连通口30a；面状发热体32c，贴附于所述风门板32b的室外空气导入侧面；水分感测传感器32d，配备于所述风门板32b的室内空气导入侧面。在所述水分感测传感器32d感测到水分的情况下，控制部90进行控制来使所述面状发热体32c发热。

根据如上所述的构成，以设置有所述混合风门32的第三连通口30a为基准，在位于其下侧的旁通通道70中流动的相对高温状态的室内空气和流入到在位于其上侧的第一供气室30的相对低温状态的室外空气之间存在温度差，并且在由于所述温度差所引起的结露现象而在风门板32b产生水分的情况下，根据从所述水分感测传感器32d感测的信号，控制部90进行控制来使面状发热体32c被施加电源，从而可以借助面状发热体32c的发热而对风门板32b的室外空气导入侧的面进行加热，以减少上下面之间的温度偏差，据此防止结露的发生。

在所述第二供气室40的室内侧配备有用于使室外空气向室内侧排出的室外空气排出口41，而且在第二供气室40配备有：第二温度传感器42，用于测量向室内供应的室外空气的温度；排气用送风机43，用于将室外空气强制抽吸至室内侧。

所述全热交换器50的内部交替地形成有室内空气所流动的流路和室外空气所流动的流路，从而构成为能够实现室内空气和室外空气之间的热交换的结构。而且，在与所述第一供气室30面对的全热交换器50的一侧面配备有过滤器51，以过滤将供应的室外空气或者在以空气净化模式或结露控制模式下再循环的室内空气中包含的杂物。所述过滤器51可以采用中效过滤器(mediumfilter)、高效过滤器(hepafilter)、除臭过滤器等。

以下，参照图4至图11对根据本发明的一实施例的换气装置1的热交换模式、旁通模式、空气净化模式及结露控制模式的操作进行说明。

首先，参照图4和图5，在热交换模式下，空气净化风门12和排气风门23以及供气风门33开启；旁通风门22和混合风门32关闭；排气用送风机25和供气用送风机43被驱动。

因此，在热交换模式下，室内空气在通过室内空气流入口11而流入到第一排气室10之后，经过全热交换器50和第二排气室20而通过室内空气排出口21向室外侧排出。室外空气在通过室外空气流入口31而流入到第一供气室30之后，经过全热交换器50和第二供气室40并通过室外空气排出口41而向室内侧排出。所述室内空气和室外空气通过全热交换器50而实现热交换。

参照图6和图7，在旁通模式下，旁通风门22和排气风门23以及供气风门33开启；空气净化风门12和混合风门32关闭；用于排气的送风机25和用于供气的送风机43被驱动。

因此，在旁通模式下，室内空气在通过室内空气流入口11而流入到第一排气室10之后，通过第一连通口10a而将流动方向转换为下方向，并通过旁通通道70，而且经由旁通通道70的室内空气通过第二连通口20a而将流动方向转换为上方向，并流入到第二排气室20之后通过室内空气排出口21而向室外侧排出。室外空气通过室外空气流入口31而流入到第一供气室30，之后经由全热交换器50和第二供气室40并通过室外空气排出口41而向室内侧排出。

因此，在旁通模式下，在排放的室内空气和供应的室外空气之间不形成热交换，而且室外空气没有温度变化的情况下供应到室内侧。

在图6的(a)中，虚线箭头表示室内空气通过旁通通道70的途中的流动路径，在图7中的相对较粗的线表示室内空气和室外空气的流动路径，这些在以下的附图中也相同。

参照图8和图9，在空气净化模式下，混合风门32开启，空气净化风门12、旁通风门22、排气风门23及供气风门33关闭，而且供气用送风机43被驱动。

因此，在再循环模式下，室内空气在通过室内空气流入口11而流入到第一排气室10之后，通过第一连通口10a而将流动方向转换为下方向，并通过旁通通道70，而且经由旁通通道70的室内空气通过第三连通口30a而将流动方向转换为上方向，并流入到第一供气室30，之后通过全热交换器50和第二供气室40而排出到室内侧。

如上所述，在空气净化模式下，包含在室内空气中的杂物被过滤器51过滤，因此能够将室内空气实现为清净的状态，不仅如此，还可以构成为室内空气经由旁通通道70循环，从而可以使室内空气在贯穿换气装置1的整个下部而形成的旁通通道70流动，因此能够在换气装置1的整体区域防止结露的发生，并且能够预防当空气的流动在旁通通道70的内部停滞的情况下可能会引起的空气污染所造成的细菌的繁殖。

参照图10和图11，在结露控制模式下，空气净化风门12、排气风门23、混合风门32及供气风门33开启，并且旁通风门22关闭，而且排气用送风机25和供气用送风机43被驱动。

因此，在结露控制模式下，通过室内空气流入口11而流入到第一排气室10的室内空气中的一部分通过第一连通口10a而将流动方向转换为下方向，并通过旁通通道70，而且经由旁通通道70的室内空气在通过第三连通口30a而将流动方向转换为上方向，并流入到第一供气室30之后，与流入到第一供气室30的室外空气混合并通过全热交换器50和第二供气室而被排出到室内侧，而且通过室内空气流入口11而流入到第一排气室10的室内空气的剩余部分通过全热交换器50和第二排气室20而被排放到室外。只不过，在结露控制模式下，还可以构成为使通过室内空气流入口11而流入到第一排气室10的室内空气的全部经由第一连通口10a和旁通通道70及第三连通口30a而流动到第一供气室30，在此情况下，空气净化风门12可以被控制为关闭。

如上所述，在结露控制模式下，能够在进行室内空气的再循环的同时使新鲜的室外空气向室内侧流入，因此能够充分地满足室内人员所需的换气量，并能够造成适宜的室内环境，并且由于防止了在室内空间发生负压，因此能够防止在发生负压时可能会引起的被污染的室外冷空气的室内流入。此外，在结露控制模式下，与上述的空气净化模式的情形相同地，室内空气会在贯穿换气装置1的整个下部而形成的旁通通道70流动，因此能够在换气装置1的整体的区域防止结露的发生，并且能够预防当空气的流动在旁通通道70的内部停滞的情况下可能会引起的空气污染所造成的细菌的繁殖。

另外，所述控制部90可以将根据从第一温度传感器13和第二湿度传感器14测量的温度和湿度值而计算出的室内侧空气的露点和在第二温度传感器42测量的向室内供应的室外空气的温度进行比较，并在从所述第二温度传感器测量的温度低于所述室内侧空气的露点的情况下，进行控制来使所述混合风门32开启，并且使供气用送风机43的旋转数增加，从而防止结露的发生。

此外，在从所述第二湿度传感器24测量的排放的室内空气的湿度超过预设的湿度值(例如，相对湿度80～90％)的情况下，所述控制部90进行控制来使所述混合风门32开启，并且使供气用送风机43的旋转数增加，从而防止结露的发生。

另外，图12至图14所示出的根据本发明的另一实施例的换气装置1在将作为上述实施例的构成的第一温度传感器13和第一湿度传感器14代替为露点温度传感器15而构成的方面存在差异，而其余的构成可以构成为与上述的实施例相同。

在本实施例中，控制部90将从露点温度传感器15测量的室内侧空气的露点和从第二温度传感器42测量的向室内供应的室外空气的温度进行比较，从而在从所述第二温度传感器42测量的温度低于从所述露点温度传感器15测量的室内侧空气的露点的情况下，进行控制来使所述混合风门32开启，并且供气用送风机43的旋转数增加，从而防止结露的发生。

另外，所述供气用送风机43的送风容量被设定为比所述排气用送风机25的送风容量大：与在所述结露控制模式下流入到所述第一排气室10的室内空气向所述第一供气室30旁通的预设流量对应的程度。

例如，当设定为通过室外空气排出口21而排放的空气的流量为100，通过室外空气流入口31而供应的空气的流量为100，与供应的室外空气中混合的室内空气流量为50的情况下，在室内空气流入口11流入150的室内空气，并且150的流量的室内空气中的100流量通过全热交换器50和第二排气室20的排气用送风机25而向室外排放，而且150流量的室内空气中的50流量经由旁通通道70而流入到第一供气室30之后与通过室外空气流入口31而流入到第一供气室30的100流量的室外空气混合，从而在第一供气室30混合的150流量的空气通过全热交换器50和第二供气室40的供气用送风机43而供应至室内。

在此情况下，排气用送风机25被设定为能够送风100流量的空气的容量，而且供气用送风机43被设定为能够送风150流量的空气的容量。

基于以上述方式构成的根据本发明的换气装置1，在换气装置1的下部或上部配备有能够在旁通模式和空气净化模式及结露控制模式下兼用为室内空气所经由的流路的旁通通道70，并进行控制来使换气装置1能够根据按各个模式的条件而工作，从而具有如下的优点：能够在换气装置的整个区域有效地防止结露的发生，并能够充分地满足室内人员所需的换气量，同时能够将能量的效率最大化。