本申请要求于2016年8月11日提交的申请号为10-2016-0102279的韩国专利申请的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。
本申请涉及一种空气循环系统，并且更特别地，涉及一种具有内部空气的循环、排出和吸入功能的空气循环系统，以根据期望的目的、用途或情况仅通过使内部空气循环来用作空气净化器，以运行为空气吸入模式或空气排出模式，或者以运行为空气吸入和排出模式。
背景技术：
安装在建筑物中的窗户允许内部人员观看外部并且向内部提供自然采光。当室内空气变得污浊或污染时，窗户也使室内空气通风。这些窗户以滑动窗或铰链窗的形式以一定的尺寸被安装在窗框中。当窗户被打开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通风。然而，在通过打开的窗户执行通风的时间期间，存在外部噪音、废气、烟雾、灰尘、黄尘、花粉和细粉尘等在未被过滤的情况下进入内部从而污染室内空气的问题。进一步地，在冬季期间，当室内空气需要通过打开窗户来通风时，寒冷的室外空气进入内部，使室内温度降低。这产生通过运行加热系统来使降低的室内温度升高而导致额外的能量损失的另一问题。
进一步地，最近，随着用于室内活动的时间增加，对室内环境和室内空气的重要性的认知已经提高。公共房屋或办公室的窗户的气密性越高，能量损失越少。然而，由于通风量变少，因此不能避免室内空气质量的劣化。为了净化污染的室内空气，许多不同的空气净化器已经被使用。然而，由于空气净化器在堵住室外空气流入的同时还净化污染的室内空气并且仅使空气在内部重复地循环，因此存在其效率降低的问题。
用于解决上述问题的技术包括，例如，注册号为476156、名称为“具有通风设备的窗户(windowwithventilationapparatus)”的韩国专利以及注册号为1237259、名称为“具有内部空气净化功能的配备有过滤器和热交换器的窗式通风设备(window-typeventilationapparatusequippedwithfilterandheatexchangerhavinginsideairpurifyingfunction)”的韩国专利。然而，这些专利也具有以下问题：
第一，由于不可能完全堵住外部空气进口和出口，因此当外部空气包含黄尘或细粉尘时，即使使用非常好的过滤器执行过滤，黄尘和细粉尘仍进入内部。
第二，由于外部空气进口和出口不能被完全堵住，因此当风较强且风压变高时，产生正压，并且因此呼啸的风声通过外部空气进口和出口通过管道被传输到内部，在内部产生严重的噪音。进一步地，即使打开风扇以排出空气，也可能无法恰当地执行空气排出以允许空气流回房间。
第三，为了减少能量损失，由于全热交换器被安装以使待排出到外部的内部空气与待进入内部的外部空气热交换，因此通风设备需要被拆卸以更换热交换器，并且因此不便于维护和维修热交换器。并且，不可能根据使用通风设备的目的将热交换器更换为功能和种类不同的诸如全热交换器、显热交换器等的其它热交换器。
技术实现要素：
因此，本发明的一个目的是解决上述问题并且提供一种具有内部空气的循环、排出和吸入功能的空气循环系统，由用户手动设置运行模式或根据由传感器感测的情况通过输入程序自动地驱动空气管道控制器来控制进口管道或出口管道的打开或关闭，以仅通过使内部空气循环来用作空气净化器，以运行为空气吸入模式或空气排出模式，或者以运行为空气吸入和排出模式。
本发明的另一目的是提供一种具有内部空气的循环、排出和吸入功能的空气循环系统，以根据运行模式通过打开/关闭分别安装在下部位置和上部位置的风扇来控制速度和空气流动，并且通过将主要部件模块化成可附接/可拆卸地构造在设备被安装的情况下，使得能够更换内部的主要部件而无需拆卸整个设备，从而很容易维护和维修部件。
根据本发明的实施例，提供一种具有内部空气的循环、排出和吸入功能的空气循环系统，其包括：壳体，其具有用于排出内部空气的位于壳体的朝向内部的前部的下部处的空气通风口、用于供给空气的位于壳体的前部的上部处的空气供给进口、用于吸入外部空气的位于壳体的朝向外部的后部的下部处的外部空气吸入口以及用于将空气排出到外部的位于壳体的后部的上部处的空气排出出口；空气吸入风扇，其具有第一风扇和第一过滤器模块，并且位于空气供给进口和空气排出出口之间；空气排出风扇，其具有第三风扇和第二过滤器模块，并且位于空气通风口和外部空气吸入口之间；热交换模块，其位于外部空气吸入口和空气排出出口之间；第一驱动单元，其位于空气吸入风扇下方、朝向外部的侧部处，以驱动第一管道控制单元打开/关闭空气排出出口；第二驱动单元，其位于空气排出风扇上方、朝向外侧的侧部处，以驱动第二管道控制单元打开/关闭外部空气吸入口；以及电源单元和控制器，其用于将电力供给到空气循环系统并且控制空气循环系统的运行。
优选地，空气循环系统进一步包括：内部传感器和外部传感器，其分别用于收集内部空气和外部空气的信息。
优选地，热交换模块、第一过滤器模块和第二过滤器模块被可附接/可拆卸地安装到壳体，第一过滤器模块位于第一风扇和第二风扇之间，并且第二过滤器模块位于第三风扇和第四风扇之间。
优选地，空气吸入风扇进一步包括第二风扇，使得第一过滤器模块位于第一风扇和第二风扇之间，空气排出风扇进一步包括第四风扇，使得第二过滤器模块位于第三风扇和第四风扇之间，并且空气吸入风扇和空气排出风扇被分别控制以独立运行。
本发明的有益效果
在本发明的空气循环系统中，基于通过外部传感器和内部传感器收集的信息(pm2.5、co2、温度、湿度等)，运行模式可以由用户手动设置，或者空气管道控制单元根据情况由输入程序自动驱动，以通过控制空气进口或空气出口的打开/关闭来作为空气净化器执行来使内部空气循环，以运行为空气吸入模式或空气排出模式，或者以运行为空气吸入和排出模式。也可以根据运行模式通过打开/关闭分别安装在设备的下部位置和上部位置的风扇来控制速度和空气流动。
进一步地，由于主要部件被模块化成可附接/可拆卸地构造，因此可以在设备被安装的情况下仅在房间内更换需要的模块而无需拆卸整个设备。因此，可以根据使用的目的将部件更换为诸如手动过滤器、有源过滤器(电沉淀过滤器、阴离子发生器等)、加热器模块等的功能装置。此外，由于可以将热交换器模块更换为显热交换器或全热交换器并且可以使用不具有热交换的简单的空气管道模块，因此很容易维护和维修部件。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的优选实施例，本发明的上述和其它特征及优点对于本领域普通技术人员将变得更加显而易见，其中：
图1是根据本发明的空气循环系统的截面图；
图2示出当以内部空气循环的模式运行空气循环系统时的运行和空气流动；
图3示出当以吸入和排出模式运行空气循环系统时的运行和空气流动；
图4示出当以吸入模式运行空气循环系统时的运行和空气流动；
图5示出当以排出模式运行空气循环系统时的运行和空气流动；以及
图6示出热交换模块的外观。
[用于附图中构件的附图标记]
11：空气通风口12：空气供给进口
13：外部空气吸入口14：空气排出出口
21：第一风扇22：第二风扇
23：第一过滤器模块25：第三风扇
26：第四风扇27：第二过滤器模块
31：第一驱动单元32：第一管道控制单元
35：第二驱动单元36：第二管道控制单元
41：热交换模块
51：内部传感器52：外部传感器
61：电源单元和控制器
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出本发明的优选实施例，使得本领域普通技术人员可以容易地实施本发明。
根据本发明的空气循环系统的技术特征在于：通过根据使用目的、使用和情况调整空气通道控制单元，空气循环系统以内部空气的净化功能、吸入和排出功能、吸入功能以及排出功能可运行；并且主要部件被模块化成可附接/可拆卸地构造，以在设备被安装的情况下在内部被更换而无需拆卸整个设备。
本发明的空气循环系统包括：位于壳体(轮廓)的朝向内部的前部的空气通风口11和空气供给进口12、位于壳体的朝向外部的后部的外部空气吸入口13和空气排出出口14以及位于壳体中的其它构件、空气吸入风扇、空气排出风扇、热交换模块41、第一驱动单元31和第二驱动单元35和电源单元和控制器61。
用于排出内部空气的空气通风口11位于壳体(轮廓)的前部的下部处，用于将空气供给到内部的空气供给进口12位于壳体的前部的上部处。用于吸入外部空气的外部空气吸入口13位于壳体的后部的下部处。用于将空气排出到外部的空气排出出口14位于壳体的后部的上部处。空气通风口11位于空气排出风扇下方，并且空气供给进口12位于空气吸入风扇上方。外部空气吸入口13位于空气排出风扇上方，并且空气排出出口14位于空气吸入风扇下方。用于将内部空气排出到外部的空气排出出口14和用于吸入外部空气的外部空气吸入口13可以在其外侧处具有用于打开或关闭以防止异物从外部进入的盖。
用于将空气吸入到内部的空气吸入风扇被安装在空气供给进口12和空气排出出口14之间并且主要包括第一风扇21和第一过滤器模块23，其中第一风扇21被安装成靠近空气供给进口12。空气吸入风扇可以进一步包括第二风扇22以增加空气流动。当空气吸入风扇包括两个风扇时，用于过滤空气的第一过滤器模块23位于第一风扇21和第二风扇22之间。
用于排出内部空气的空气排出风扇被安装在空气通风口11和外部空气吸入口13之间并且主要包括第三风扇25和第二过滤器模块27，其中第二过滤器模块27被安装成靠近空气通风口11。空气排出风扇可以进一步包括第四风扇26以增加空气流动。当空气排出风扇包括两个风扇时，用于过滤在内部中排气的空气的第二过滤器模块27位于第三风扇25和第四风扇26之间。
由于空气吸入风扇和空气排出风扇被分别控制以独立运行，并且第一风扇21、第二风扇22、第三风扇25和第四风扇26也被控制成独立运行，因此通过控制每个风扇的速度和运行来控制空气流动，并因此根据情况来有效地使空气通风。
电源线/控制线接触端子位于其中定位有第一过滤器模块23和第二过滤器模块27的壳体的内部处。电源信号和控制信号通过电源线/控制线接触端子被传输到模块。过滤器模块可以根据使用的目的被更换为诸如手动过滤器、有源过滤器(电沉淀过滤器、阴离子发生器等)、加热器模块等的功能装置。第一过滤器模块23和第二过滤器模块27可以使用相同的过滤器，然而也可以使用不同类型的过滤器。进一步地，由于过滤器是可附接/可拆卸的模块的形式，因此其在外壳的前部中被更换，并因此其维护和维修非常容易。
被构造成使外部空气和内部空气热交换的热交换模块41安装在外部空气吸入口13和空气排出出口14之间。由于热交换模块41被模块化，因此其可以根据使用目的或用途被更换为显热交换模块或全热交换模块。还可以使用不具有热交换的简单的空气管道模块。由于热交换模块41呈可附接/可拆卸地安装的模块的形式，因此其可以在壳体的前部中被更换，并因此其维护和维修非常容易。
图6示出热交换模块41的外观。热交换模块41的位于壳体的后部处的后侧呈(相对于图6)具有较小宽度的矩形形状，该宽度是一定高度(当在使用中定位时，该宽度是相对于其它附图被放置在向上方向的较长侧)。热交换模块41的位于壳体的前部处的前侧呈具有一定高度的相对较大宽度的矩形。每个膨胀单元呈锥形以连接前侧和后侧。当热交换模块41位于壳体中时，热交换模块41的膨胀单元被定位成彼此竖直面对，并且其前侧和后侧均为平坦表面。
第一驱动单元31被安装在壳体的后部处、空气吸入风扇下方，以控制第一管道控制单元32的运行。第一管道控制单元32根据运行模式通过位于壳体的后部处的空气排出出口14、热交换模块41的膨胀单元或热交换模块41来打开或关闭进入空气吸入风扇的管道。
第二驱动单元35被安装在壳体的后部处、空气排出风扇上方，以控制第二管道控制单元36的运行。第二管道控制单元36根据运行模式通过位于壳体的后部处的外部空气吸入口13、热交换模块41的膨胀单元或空气排出风扇来打开或关闭向热交换模块41排气的管道。
电源单元和控制器61用于将电力供给到空气循环系统的每个构件并且通过传感器来控制程序运行或通过用户请求来控制运行。
内部传感器51和外部传感器52分别收集内部空气和外部空气的信息。可以根据使用目的选择性地安装诸如pm2.5传感器、co2传感器、温度传感器、湿度传感器等的各种传感器。
以下将描述根据本发明的空气循环系统的运行模式：
将参照图2描述用于仅使内部空气循环的空气循环模式。当空气循环系统以空气循环模式运行时，第一管道控制单元32和第二管道控制单元36堵住并关闭外部空气通过其排出的空气排出出口14和外部空气通过其进入的外部空气吸入口13。当第三风扇25和第四风扇26运行并且负压在空气通风口11中产生时，内部空气进入以通过第二过滤器模块27。由于空气通风口13被堵住，因此空气被供给到热交换模块41。由于空气排出出口14被堵住，因此通过热交换模块41的空气朝向空气吸入风扇流动，以在第一过滤器模块23中被过滤，从而通过空气供给进口12被供给到内部。这种运行用于仅使内部空气循环，并且因此，当循环的空气通过第二过滤器模块27和第一过滤器模块23时，污染元素被去除以净化内部空气。
将参照图3描述空气吸入和排出运行模式。当空气循环系统以空气吸入和排出运行模式运行时，第一管道控制单元32的前端和第二管道控制单元36的前端与热交换模块14的膨胀单元的外表面接触，以被固定在适当位置并且以打开外部空气吸入口13和空气排出出口14。然后，外部空气通过空气吸入风扇的运行通过外部空气吸入口13进入并且通过热交换模块41，使得外部空气的温度被传递到热交换器，并且空气通过第二风扇22、第一过滤器模块23、第一风扇21和空气供给进口12而进入内部。进一步地，当内部空气通过空气排出风扇的运行通过空气通风口11处的负压而通过第四风扇26、第二过滤器模块27、第三风扇25和热交换模块41时，执行与外部空气的热交换，以将内部空气排出到空气排出出口14。
将参照图4描述空气吸入运行模式。当空气循环系统以空气吸入运行模式运行时，第一管道控制单元32堵住待被关闭的空气排出出口14并且第二管道控制单元36关闭通过空气排出风扇向热交换模块41排气的管道并堵住空气通风口11，使得空气排出风扇的运行停止并且仅空气吸入风扇运行。然后，当第一风扇21和第二风扇22运行时，外部空气通过负压从外部空气吸入口13进入。外部空气通过依次经过第二风扇22、第一过滤器模块23和第一风扇21而通过空气供给进口12进入内部。仅纯外部空气被供给到内部，并且在热交换模块41中不执行热交换。
将参照图5描述空气排出运行模式。当空气循环系统以空气排出运行模式运行时，第二管道控制单元36堵住待被关闭的外部空气进口13并且第一管道控制单元32关闭通过热交换模块41进入空气吸入风扇的管道并堵住空气供给进口12，使得空气吸入风扇的运行停止并且仅空气排出风扇运行。然后，当第三风扇25和第四风扇26运行时，内部空气通过负压从空气通风口11排出。内部空气通过依次经过第四风扇26、第二过滤器模块27和第三风扇25通过空气排出出口14被排出到外部。仅纯内部空气被供给到外部，并且在热交换模块41中不执行热交换。
已经使用优选的示例性实施例描述本发明。然而，将理解的是，本发明的范围不限于公开的实施例。相反，本发明的范围旨在在本领域技术人员使用当前已知或将来的技术和等同物的能力范围内包括各种变型和可选布置。
本发明的简单的变型或类似的布置属于本发明的类别，并且因此本发明的保护范围将由权利要求而显而易见。