可管理室内空气质量的热回收换气装置及其控制方法与流程

本发明涉及一种将内气和外气进行换气以交换热量并能够净化空气的热回收换气装置及其控制方法。

背景技术：

一般而言，建筑物中设有用于换气的换气装置。

这种换气装置通过鼓风机强制交换室内空气与室外空气来进行换气，但是，在气温差大的地区或季节，因室内与室外的气温差，温度差大的外气会流入到室内，从而存在供暖制冷效率下降的问题。

为了解决这种问题，换气装置中设有热交换装置，其进行热交换以使内气与外气的温度差最小化，从而能够将热交换的外气引入室内，由此防止供暖制冷效率的下降。

另外，现有的换气装置直接引入外气并供给到室内，因此，因热交换元件的污染及污染的外气而发生室内的污染，从而韩国授权专利公报第10-1132982号(2012年4月9日)中公开了“过滤器一体型全热交换器”。

现有的过滤器一体型全热交换器包括：盖体，形成有使室内空气流入的第一排气口、使流入的室内空气排出到室外的第二排气口、使室外空气流入的第一供气口、使室外空气排出到室内的第二供气口；风扇部件，通过由电源部供给的电源驱动并安装于所述盖体内，引导室内空气和室外空气的流动；全热交换元件，在所述盖体内，以一面与所述盖体的边角相对的方式配置，另一面分别与第一排气口、第二排气口、第一供气口及第二供气口相互分离地连接；以及过滤器装置，安装于所述第一供气口和第一排气口中的一个以上，用于过滤通过所述第一供气口的室外空气或通过第一排气口的室内空气，所述过滤器装置构成为根据过滤器的使用时间及灰尘积累量来更换过滤器。

具有这种结构的现有的过虑器一体型全热交换器，由于流入的空气在经过过滤器装置时异物会被过滤掉，从而能够防止由污染的外气导致的室内的污染。

但是，现有的过虑器一体型全热交换器因过滤器装置仅由过滤灰尘的预滤器构成，因此，存在外气中包含的异物的去除率下降的问题。

并且，当过滤器装置中堆积异物时，不仅存在需要直接更换的繁琐的问题，而且因只通过第二排气口排出室内空气，存在当室内空气被污染时无法执行紧急排气的问题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明是为了解决上述的问题而提出的，本发明所要解决的技术问题是提供一种可管理室内空气质量的热回收换气装置及其控制方法，其不仅能够过滤各种异物来提高空气的净化效率，而且在室内空气被污染时，能够在短时间内排出大量的内气以在短时间内快速换气，并可以根据需要清洗过滤器。

(二)技术方案

解决上述问题的本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置包括：主体外壳，形成有使内气流入的换气口、使流入到换气口的内气排出到外部的排气口、使外气流入的外气口以及使流入到外气口的外气排出到室内的供气口；热交换元件，设置在所述主体外壳的内部，使外气和内气交叉经过以进行热交换；供气鼓风机，设置在所述主体外壳以将外气供给到室内；排气鼓风机，设置在所述主体外壳以将内气排出到室外；以及过滤装置，设置在所述换气口或所述外气口以过滤流入到所述换气口或外气口的内气或外气中所包含的异物，其中，所述过滤装置包括：旋风部，设有使吸入的空气旋转来产生涡流的螺旋形状的涡流板；减速板，设有多个流通孔以降低由所述旋风部产生的涡流的引入速度；过滤器部，过滤通过所述减速板减速的涡流中所包含的异物；以及静电过滤器，通过静电吸附通过所述过滤器部的涡流中所包含的异物。

所述静电过滤器可以形成有多个间隙突起，将带有电荷的高分子合成树脂薄膜向与所述涡流旋转方向相同的方向卷成卷形状，从而涡流经过卷之间的同时吸附异物。

所述过滤装置可以包括：双极型过滤器，通过产生预先设置的频带的电磁波来产生基于水分解离的离子，以通过离子来去除经过所述静电过滤器的涡流中所包含的有害物质。

所述热回收换气装置可以包括：循环通道，连接所述外气口和所述排气口，以将通过所述排气口排出的内气重新供给到所述外气口；循环挡板，设置在所述循环通道，以打开或关闭循环通道；外气挡板，打开或关闭所述外气口；以及排气挡板，打开或关闭所述排气口。

形成在所述减速板的所述多个流通孔可以以直径从所述减速板的中心到周围逐渐增大的方式形成，使得所述旋风部中产生的涡流的损失最小化。

本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置的控制方法，可以包括以下步骤：测定室内的污染度；当所述室内的污染度高于预先设置的污染度时，控制挡板以使所述循环挡板打开所述循环通道，使所述外气挡板关闭所述外气口，使所述排气挡板打开所述排气口；通过所述排气鼓风机，通过排气口排出内气的同时，使所述供气鼓风机逆旋转以通过所述供气鼓风机向所述供气口吸入内气并通过所述外气口排气。

本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置的控制方法，可以包括以下步骤：测定室内的污染度；当所述室内的污染度低于预先设置的污染度时，控制挡板以使所述循环挡板打开所述循环通道，使所述排气挡板关闭所述排气口，使所述外气挡板关闭所述外气口；启动排气鼓风机以使通过所述排气口排出的内气通过所述循环通道向空气流入的反方向排出以吹走被所述过滤装置捕集的异物。

(三)有益效果

根据本发明，过滤装置中设有多种形态的过滤器以过滤各种异物，从而能够提高净化效率。

并且，设置产生电磁波的双极型过滤器，能够通过电磁波去除有机化合物、病毒等，并且，能够防止害虫的进入。

并且，吸入空气时产生涡流，并以卷形状形成静电过滤器，确保涡流经过静电过滤器的面积和时间，从而能够提高集尘效率。

并且，设置减速板以充分确保在静电过滤器中集尘的时间，从而能够提高集尘效率。

并且，设置连接外气口和排气口的循环通道，循环通道中设有打开或关闭循环通道的循环挡板，从而不仅能够通过循环通道执行紧急排气，而且还能使内气再循环，并可以根据需要，向过滤装置的反方向吹入空气来清洗过滤器。

附图说明

图1是示出本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置的概略的结构图。

图2是概略地示出本发明的实施例的构成可管理室内空气质量的热回收换气装置的过滤装置的侧截面图。

图3是概略地示出本发明的实施例的构成可管理室内空气质量的热回收换气装置的过滤装置的静电过滤器的主视图。

图4是概略地示出本发明的实施例的构成可管理室内空气质量的热回收换气装置的减速板的主视图。

图5是示出本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置的概略的结构图，表示循环模式情况下的空气流动。

图6是示出本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置的概略的结构图，表示紧急排气模式情况下的空气流动。

图7是示出本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置的概略的结构图，表示过滤器清洁模式情况下的空气流动。

附图说明标记

100：可管理室内空气质量的热回收换气装置

110：主体外壳111：外气口

112：供气口113：换气口

114：排气口115：热交换元件

117：供气鼓风机118：排气鼓风机

130：过滤器装置131：旋风部

132：涡流板133：减速板

133a：流通孔134：过滤器壳

135：过滤器部135a：预滤器

135b：高效微粒空气过滤器136：静电过滤器

136a：第一静电过滤器136b：第二静电过滤器

136c：间隙突起137：双极型过滤器

151：外气挡板153：排气挡板

155：循环挡板160：循环通道

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1所示，本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置100可以包括主体外壳110。

该主体外壳110可以具有方形的盒子形状，在主体外壳110的一侧周围可以并排形成使外气流入的外气口111和使内气排出的排气口114，在主体外壳的另一侧周围可以并排形成使流入到外气口111的外气供给到室内的供气口112和为了将内气排出到室外而吸入的换气口113。

此外，外气口111、供气口112、换气口113和排气口114可以以相互交叉的方式配置，使得在主体外壳110的内部中心使内气和外气交叉经过。

另外，外气口111、供气口112、换气口113和排气口114连接有管道，从而能够将内气和外气引入到室内或从室内排出。

如图1所示，本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置100可以包括热交换元件115。

该热交换元件115可以设置在主体外壳110的内部，并且，热交换元件115可以使内气和外气相互进行热交换以使向主体外壳110引入的内气和外气具有相似的温度和湿度。

另外，热交换元件115热交换元件115可以设置在主体外壳110中内气和外气相互交叉经过的中心部分，并且，热交换元件115与外气口111、供气口112、换气口113和排气口114之间可由隔板来划分。

其中，经过热交换元件115的内气和外气可以不混合而只交换热和湿度，而且热交换元件115是公知的构成，因此，省略更详细的说明。

如图1所示，本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置100可以包括鼓风机。

该鼓风机可以通过外气口111强制吸入外气并通过供气口112将吸入的外气供给到室内，并且，可以通过换气口113强制吸入内气并将内气通过排气口114排出。

另外，鼓风机可以包括吸入外气并排出到室内的供气鼓风机117和吸入内气并排出到室外的排气鼓风机118，供气鼓风机117可以设置在划分热交换元件115和供气口112的空间，排气鼓风机118可以设置在划分115和排气口114的空间。

如图1至图3所示，本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置100可以包括过滤装置130。

该过滤装置130可以过滤向主体外壳110引入的内气或向主体外壳110引入的外气中所包含的异物。

另外，过滤装置130可以设置在向主体外壳110引入内气的换气口113或与换气口113连接的管道上，或者可以设置在向主体外壳110引入外气的外气口111或与外气口111连接的管道上，或者可以同时设置在换气口113和外气口111。

以上对过滤装置130设置在外气口111的情况进行了说明，但是，也包含不与外气口111直接连接而设置在与外气口111连接的管道的意思。

过滤装置130可以包括过滤器壳134。

该过滤器壳134可以形成为圆筒形状，过滤器壳134的周长以具有大于管道或换气口113的周长的方式形成，从而能够处理大量空气中所包含的异物。

此外，过滤装置130可以包括旋风部131。

该旋风部131可以对流入到外气口111的外气产生涡流。

另外，旋风部131具有螺旋形状的涡流板132被插入到管道内部的形状，从而向旋风部131流入的外气沿着涡流板132旋转并流入，从而产生旋风形状的涡流。

其中，涡流可以使空气沿着以下说明的卷形状的静电过滤器136的形状容易地通过静电过滤器136。

此外，为了增大空气的流入速度，旋风部131可形成为插入涡流板132的部分的周长小于过滤器壳134的其他部分的周长。

如图4所示，过滤装置130可以包括减速板133。

为了确保静电过滤器136的特性上吸附异物所需要的时间，减速板133可以减少旋风部131中产生的涡流的速度。

另外，减速板133可以形成为圆盘状，在减速板133可以形成多个流通孔133a，使得涡流通过减速板133的流通孔133a时减速。

其中，因涡流的特性，外周的速度大于中心，因此，形成在减速板133上的多个流通孔133a可以以直径从中心到外周逐渐增大的方式形成，使旋风部131中产生的涡流的消失最小化而通过减速板133。

此外，减速板133不仅减少涡流的通过速度，而且还可以执行使因涡流的特性而向外周聚集的空气均匀分布的功能。

并且，过滤装置130可以包括过滤器部135。

过滤器部135可以过滤经过减速板133的涡流中所包含的异物。

另外，过滤器部135可以通过多孔部件过滤异物，并且，过滤器部135可以由过滤不同的粒子大小的多个过滤器重叠而构成。

实施例中，过滤器部135由预滤器135a和高效微粒空气过滤器135b构成，第一次通过预滤器135a过滤外气的异物，第二次通过相比预滤器135a能够过滤更微细的异物的高效微粒空气过滤器135b过滤异物。

如图3所示，过滤装置130可以包括静电过滤器136。

该静电过滤器136可以以通过静电吸附异物的方式过滤异物。

另外，例如，静电过滤器136可以通过10至40kv左右的电晕放电装置等充电装置使由聚丙烯或聚乙烯等组成的高分子合成树脂薄膜预先带有负电荷和正电荷，以在表面吸附带电荷的异物的方式过滤异物。

此外，构成静电过滤器136的高分子合成树脂薄膜的厚度约为0.1～1mm，因此可以具有刚性，静电过滤器136上可以不规则地形成多个间隙突起136c，静电过滤器136可以以卷形状卷取的方式制作。

其中，间隙突起136c的高度具有0.1～5mm的范围以使涡流经过间隙突起136c之间时吸附异物，当间隙突起136c的高度小于0.1mm时，因间距过小，涡流不容易通过而产生负荷，当间隙突起136c的高度超过5mm时，因间距过宽，无法吸附异物而增加直接通过的异物量。

此外，静电过滤器136可以以向与旋转的涡流的方向相同的方向卷成卷形状的方式制作，涡流向静电过滤器136的卷取的方向旋转并经过静电过滤器136，从而能够加宽与静电过滤器136的接触面积并增加与静电过滤器136的接触时间，由此能够捕集更多的异物。

并且，静电过滤器136由间隙突起136c的高度不同的第一静电过滤器136a和第二静电过滤器136b构成，在涡流经过第一静电过滤器136a之后，经过第二静电过滤器136b时吸附异物，从而能够增加吸附效率。

其中，使第二静电过滤器136b的间隙突起136c的高度小于第一静电过滤器136a的间隙突起136c的高度，从而使涡流快速通过第一静电过滤器136a并第一次过滤异物，然后使涡流通过第二静电过滤器136b并第二次过滤异物，从而能够提高异物的去除效率。

并且，过滤装置130可以包括双极型过滤器137。

该双极型过滤器137(bipolarfilter)可以通过对经过静电过滤器136的涡流产生电磁波来去除异物。

另外，双极型过滤器137通过产生预先设置的频带的电磁波来解离涡流中包含的水分的共价键，从而能够产生离子并通过离子去除细菌、有机化合物等异物。

其中，水分的共价键被解除时，产生过氧离子(o2^﹣)、超氧离子(o2^2﹣)、羟自由基(oh*)等负离子和诸如氢离子的各种正离子，从而不仅能够通过碳-氢结合、碳-碳结合等的反应性来完全分解挥发性有机化合物(tvoc)的分子结构，而且还能去除细菌、病毒、霉菌、微尘等。

不仅如此，利用强力的正负(+，-)电荷，用静电的引力吸引微尘表面瞬间产生的电荷，从而使粒子的大小增加至数百至数千倍，能够使漂浮在空气中的异物沉降到地面上。

另外，双极型过滤器137中产生的预先设置的频带产生25,000～50,00hz左右的超生波带的频率，从而能够消灭与涡流一起流入的害虫或周边的害虫等。

其中，双极型过滤器137在预先设置的频带内，以在每个预先设置的时间变动的方式产生频率，从而能够提高异物的去除效率并能够防止基于频率的害虫的耐性产生。

如图1所示，本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置100可以包括循环通道160。

该循环通道160相互连接外气口111和排气口114，使通过排气口114排出的内气再流入到外气口111，从而在室内外温度差较大的季节能够防止供暖制冷效率下降。

另外，循环通道160可通过连接与外气口111连接的管道和与排气口114连接的管道之间而形成，循环通道160可以连接设置外气口111和过滤单元130的中间部分。

如图1、图5至图7所示，本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置100可以包括外气挡板151、排气挡板153、循环挡板155。

外气挡板151设置在外气口111侧，能够供给或阻断从外部流入到外气口111的外气，排气挡板153设置在排气口114侧，能够将通过排气口114排出的内气排出到外部或者阻断。

此时，将外气挡板151和排气挡板153可以设置成使得循环通道160位于外气口111与外气挡板151之间及排气口114与排气挡板153之间。

此外，循环挡板155可以打开或关闭循环通道160。

其中，外气挡板151、排气挡板153和循环挡板155不仅可以打开或关闭各外气口111、排气口114、循环通道160，而且还可以通过调节开度来调节外气或内气的通过量。

本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置100可以包括控制器。

该控制器可以控制外气挡板151、排气挡板153、循环挡板155、鼓风机117、118以及其他各电气设备。

另外，控制器可以包括全热交换模式、循环模式、快速排气模式、过滤器清洁模式，并根据各选择的模式控制操作。

关于各模式的操作关系，将在以下说明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置100的控制方法中进行具体的说明。

此外，控制器包括测定室内空气的污染度的污染度测定传感器，可以根据由污染度测定传感器测定的污染度选择快速排气模式、过滤器清洁模式，并且，包括温度传感器，可以根据室内外的温度差来选择全热交换模式或循环模式。

下面，说明各构成之间的作用和效果，各构成之间的作用和效果将与本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置100的控制方法一起进行说明。

本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置100的控制方法，首先在当通过温度测定传感器测定到室内与室外的温度差位于预先设置的温度范围时，为了常规换气，控制器选择全热交换模式。

如图1所示，当选择全热交换模式时，控制器打开外气挡板151及排气挡板153，并仅由循环挡板155阻断循环通道160。

此外，控制器启动供气鼓风机117及排气鼓风机118，通过外气口111将外气引入到主体外壳110的内部，在引入的外气经过热交换元件通过供气口112排出的同时，通过换气口113将内气引入到主体外壳110的内部，将引入的内气经过热交换元件115通过排气口114排出，从而在热交换元件115中使内气和外气进行热交换。

其中，向外气口111吸入的外气经过过滤装置130时异物被去除，向过滤装置130流入的外气通过旋风部131的螺旋形状的涡流板132产生涡流并流入，产生的涡流通过减速板133的流通孔133a时被减速并被均匀地分散而流入。

此外，通过减速板133的涡流依次经过过滤器部135的预滤器135a和高效微粒空气过滤器135b而涡流中包含的异物被过滤掉，异物被过滤的涡流经过静电过滤器136而剩余的异物被静电过滤器136吸附而被去除。

其中，静电过滤器136以卷形状卷取的方式制作，因此，涡流以旋转的方式流入由间隙突起136a产生的间隙，从而可以通过确保静电过滤器136中去除异物的时间的同时加宽接触面积来提高异物的去除效果，而且因静电过滤器136由间隙宽的第一静电过滤器136a和间隙窄的第二静电过滤器136b构成，从而能够更有效地提高异物的去除效率。

另外，经过静电过滤器136的涡流经过双极型过滤器137而由被电磁波解离水分时产生的离子去除涡流中包含的有机化合物，最终通过外气口111流入主体外壳100。

如上所述，当选择全热交换模式时，在热交换元件115中外气和内气进行热交换，从而使外气的温度和湿度变成与内气相似之后供给到室内，因此，可以防止因温度差导致的不快感的产生的同时，可以将经过过滤装置130的干净的空气引入室内。

如图5所示，通过温度测定传感器测定的室内和室外的温度差超过预先设置的温度时，为了提高冷暖效率，控制器选择循环模式。

当选择循环模式时，控制器通过控制循环挡板155打开循环通道160的同时，通过控制外气挡板151阻断向外气口111流入的外气，通过控制排气挡板153阻断向外部排出的内气，并同时启动排气鼓风机118和供气鼓风机117。

此外，排气鼓风机118通过换气口113吸入内气，吸入的内气经过热交换元件115，通过排气口114排出的内气的一部分向外部排出，剩余部分通过循环通道160重新流入到外气口111，流入的外气经过热交换元件115并通过供气口112重新供给到室内。

其中，设置在排气口114的管道可以构成为，为了通过排气口114排出的内气不向外部排出而全部流入循环通道160，排气挡板153完全阻断内气排出的部分，使得通过排气口114排出的全部内气经过循环通道160并通过外气口111重新流入，或者使排气挡板153仅部分阻断内气排出的部分，使得一部分通过排气口114排出，仅使其余一部分流入循环通道160。

如上所述，循环模式可以通过执行供暖制冷来防止在室内外温度差较大的夏季或冬季因温度差较大的外气的引入而导致的冷暖效率的下降。

如图6所示，当通过污染度测定传感器测定的室内的污染度高于预先设置的污染度时，控制器选择快速排气模式。

当选择快速排气模式时，控制器使循环挡板155打开循环通道160的同时，关闭外气挡板151以防止从外部流入外气，打开排气挡板153以使内气排出。

此外，控制器启动排气鼓风机118，通过换气口113吸入内气并通过排气口114排出的同时，使供气鼓风机117逆运行而使内气通过供气口112并通过外气口111排出。

其中，向外气口111排出的内气通过循环通道160与通过排气口114排出的内气汇流并一同排出到外部。

如上所述，当选择快速排气模式时，并不是通过供气口112向室内引入外气，而是使内气通过换气口113和供气口112排出到外部，从而快速执行排出并能够迅速净化室内污染。

如图7所示，当通过温度测定传感器测定的室内的污染度低于预先设置的污染度时，即，由于室内清洁，没必要通过过滤装置130引入外气时，控制器选择过滤器清洁模式。

当选择过滤器清洁模式时，控制器使循环挡板155打开循环通道160的同时，打开外气口111侧的外气挡板151，关闭排气口114侧的排气挡板153，仅启动排气鼓风机118。

如此操作时，向换气口113流入的内气通过排气鼓风机118经过排气口114及循环通道160并通过过滤装置130向外气流入的相反方向排出内气。

如上所述，过滤器清洁模式将通过排气口114排出的内气通过循环通道160向设在外气口111的过滤装置的外气流入的相反方向排出，从而可以向反方向吹走堆积在静电过滤器136或过滤器部135中的异物以清洗过滤装置130。

因此，本发明的实施例的可管理室内空气质量的热回收换气装置100，通过在过滤装置130设置过滤器部135来过滤异物的同时，设置静电过滤器136来吸附异物，从而不仅能够提高异物的去除效率，而且通过设置双极型过滤器137去除有机化合物及病毒等，从而能够将清洁的空气提供到室内。

并且，静电过滤器136形成为卷形状，并且设有旋风部131，从而使吸入的空气产生涡流以增加与静电过滤器136接触的时间和面积，从而能够提高异物的捕集效率。

并且，根据污染度，通过供气口112和换气口113同时排出内气，从而提高排气量以执行迅速的换气，而且可以通过向过滤装置130的反方向喷射通过排气口114排出的内气来清洗过滤装置130。

以上对本发明的实施例进行说明，但是，本发明的权利范围并不限定于此，还包括由本领域技术人员容易地进行变更并认定为属于等同范围内的所有变更及修改。