JP2008101892A

JP2008101892A - 換気装置

Info

Publication number: JP2008101892A
Application number: JP2006341878A
Authority: JP
Inventors: Jinchoru In; 仁▲チョル▼ 尹; Kook-Jeong Seo; 國正徐; Chiyu Kim; 智勇金
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2008-05-01
Anticipated expiration: 2026-12-19
Also published as: CN101165416A; KR20080035900A; JP5259951B2; KR101151713B1; CN101165416B

Abstract

【課題】構成を単純化しながらも熱交換器の吸入面に流入する空気の流速分布を均一化することによって熱交換効率を向上させうるようにした換気装置を提供する。
【解決手段】室内に流入する外気と室外に排出される内気との熱交換のための熱交換器と、熱交換器の吸入面に設置されたフィルターと、を備え、フィルターは、熱交換器に流入する空気の流速均一化のために吸入位置によって空気の流動抵抗が異なる構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、換気装置に係り、より詳細には、熱交換器に吸入される空気の流速を均一化して熱交換効率を向上させうるようにした換気装置に関する。

換気装置は、室内空気を室外に排出させる一方で新鮮な室外空気を室内に流入させることによって室内環境を改善する装置のことをいう。

かかる換気装置には、室内から室外に排出される空気と室外から室内に流入する空気との熱交換のための全熱交換器と、室外空気を室内に送風する給気送風ユニットと、室内空気を外部に排出させる排気送風ユニットとを備えてなるものがある（例えば、特許文献１）。この場合、給気送風ユニットが動作する際には、室外側の外気流入口を通じて吸入された外部空気が、全熱交換器を通過したのち室内側の外気排出口から室内に供給される。一方、排気送風ユニットが動作する際には、室内側の内気流入口を通じて吸入された室内空気が、全熱交換器を通過したのち室外側の内気排出口から排出される。

この換気装置は、全熱交換器の吸入面側に設置された複数のバッフルをさらに備える。これらのバッフルは、外気流入口または内気流入口から流入する空気が、全熱交換器の吸入面全域へ分配されるように案内する。

大韓民国登録特許公報１０−６１７０７８号（公告日：２００６年８月３０日）

しかしながら、上記のような換気装置は、全熱交換器の吸入面側に複数のバッフルが設置されるため、構成が複雑で、部品数が多いだけでなく、製造が難しいという欠点があった。なお、バッフルによる流動抵抗によって送風効率が低下し、全熱交換器の吸入面側に流入する空気の流速を全域にわたって均一化するうえで満足できるほどの効果が得られなかった。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、構成を単純化しながらも、熱交換器の吸入面に流入する空気の流速分布を均一化して熱交換効率を向上させうるようにする換気装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、熱交換器の吸入面側に設置されるフィルターを用いて熱交換器の吸入面に流入する空気の流速分布を均一化できるようにする換気装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明に係る換気装置の一つは、室内に流入する外気と室外に排出される内気との熱交換のための熱交換器と、前記熱交換器の吸入面に設置されたフィルターとを備え、前記フィルターは、前記熱交換器に流入する空気の流速均一化のために吸入位置によって空気の流動抵抗が異なっている構成とした。

なお、上記目的を達成する本発明に係る換気装置のもう一つは、外気流入口、外気排出口、内気流入口、内気排出口を備えた本体；室内に流入する外気と室外に排出される内気との熱交換のために前記本体内に設置された熱交換器；内気と外気の送風のための給気及び排気送風ユニット；を備える換気装置であって、前記熱交換器に流入する空気の流速均一化のために、前記熱交換器の吸入面側に設置され、吸入位置によって空気の流動抵抗が異なるフィルターを備える構成とした。

また、前記フィルターは、室内に流入する外気を浄化し、前記給気送風ユニットと近い方の抵抗が大きい給気フィルターと、室外に排出される内気を浄化し、前記排気送風ユニットと近い方の抵抗が大きい排気フィルターと、を備えることを特徴とする。

また、前記外気流入口と前記給気送風ユニットが、前記本体の対角方向にそれぞれ配置され、前記内気流入口と前記排気送風ユニットが、前記本体の他の対角方向にそれぞれ配置され、前記熱交換器は、前記外気流入口側の空気が吸入される第１吸入面と、前記内気流入口側の空気が吸入される第２吸入面と、を備え、前記給気フィルターは、前記第１吸入面に設置され、前記排気フィルターは、前記第２吸入面に設置されたことを特徴とする。

また、前記給気フィルターは、前記外気流入口側よりも前記給気送風ユニット側の抵抗が大きく、前記排気フィルターは、前記内気流入口側よりも前記排気送風ユニット側の抵抗が大きいことを特徴とする。

前記給気及び排気フィルターは、しわを有するろ過紙を含み、前記熱交換器の吸入位置によって空気の流動抵抗が異なるように、しわのピッチが異なっていることを特徴とする。

前記給気及び排気フィルターは、前記熱交換器の吸入位置によって空気の流動抵抗が異なるように、厚さが異なっていることを特徴とする。

また、前記給気及び排気フィルターは、前記熱交換器の吸入位置によって空気の流動抵抗が異なるように、ろ過部の密度が異なっていることを特徴とする。

前記給気及び排気フィルターは、前記熱交換器の吸入位置によって格子の密度が異なる網形態であることを特徴とする。

本発明に係る換気装置によれば、熱交換器の吸入面に設置されるフィルターの位置によって空気流動抵抗を異ならせて、熱交換器の吸入面に流入する空気の流速を調節できるため、熱交換器の吸入面全体に亘って流速分布を均一化でき、その結果、熱交換器の熱交換効率を向上させることが可能になる。

なお、本発明は、熱交換器の吸入面側にバッフルを設置することなく熱交換器の吸入面側に流入する空気の流速分布を均一化できるため、従来に比べて換気装置の構成を単純化できるという効果が得られる。

以下、本発明に係る換気装置の好適な実施例について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。

本発明による換気装置は、図１及び図２に示すように、箱型の本体１０を備え、本体１０の内部に設置された熱交換器３０を備える。本体１０には、室外側の側面１１の両側に外気流入口１５と内気排出口１６がそれぞれ形成され、室内側の側面１２の両側に内気流入口１７と外気排出口１８がそれぞれ形成される。

熱交換器３０は、図１及び図２に示すように、室外から室内に流入する空気が通過する第１流路３１と、室内から室外に排出される空気が通過する第２流路３２とを備える全熱交換器または顕熱交換器である。この熱交換器３０は、外気流入口１５側の空気が流入する第１吸入面３３、内気流入口１７側の空気が流入する第２吸入面３４、第１吸入面３３の反対側に設けられる第１排出面３５、及び第２吸入面３４の反対側に設けられる第２排出面３６を備える。第１吸入面３３と第１排出面３５は、第１流路３１を介して連通し、第２吸入面３４と第２排出面３６は、第２流路３２を介して連通する。第１流路３１と第２流路３２は、熱交換器３０内に相互交差する方向に形成され、相互区画される。このような熱交換器３０では、第１流路３１に流れる室外空気（破線矢印)と、第２流路３２に流れる室内空気（実線矢印）との熱交換がなされる。

本体１０内部の内気排出口１６側には、室内空気の排気のための排気送風ユニット４０が設置され、本体１０の外気排出口１８側には、室外空気の流入のための給気送風ユニット５０が設置される。すなわち、排気送風ユニット４０は、内気流入口１７の対角方向側に配置され、給気送風ユニット５０は外気流入口１５の対角方向側に配置される。排気送風ユニット４０は、内気排出口１６に関わる排気ファンダクト４１、排気ファンダクト４１内に設置される排気送風ファン４２、排気送風ファン４２を駆動する排気モーター４３を備える。また、図面に具体的に示されてはいないが、給気送風ユニット５０も排気送風ユニット４０と同様に構成される。

熱交換器３０の第１吸入面３３には、外気流入口１５から本体１０の内部に流入する室外空気の浄化のための給気フィルター６０が設置され、熱交換器３０の第２吸入面３４には、内気流入口１７から本体１０の内部に流入する室内空気の浄化のための排気フィルター７０が設置される。

このように構成される換気装置は、排気送風ユニット４０が動作すると、内気流入口１７から流入した室内空気が、排気フィルター７０と熱交換器３０の第２流路３２を通過して排気送風ユニット４０側に流れ、排気送風ユニット４０を経て内気排出口１６から排出される。一方、給気送風ユニット５０が動作すると、外気流入口１５から流入した室外空気が、給気フィルター６０と熱交換器３０の第１流路３１を通過して給気送風ユニット５０に流れ、給気送風ユニット５０を経て外気排出口１８から排出される。このような換気動作がなされる際は、室内空気と室外空気が熱交換器３０内部を相互交差して通過しつつ熱交換を行うため、室内の熱損失を最小限に抑えることができる。また、室外に排出される空気と室内に流入する空気は、排気フィルター７０と給気フィルター６０によってそれぞれ浄化されるため、熱交換器３０内には異物が積もらない。

一方、このような換気装置は、給気及び排気送風ユニット４０，５０が外気流入口１５と内気流入口１７の対角方向にそれぞれ配置されるため、熱交換器３０の両側に働く空気の吸入力が異なる。このため、通常、熱交換器３０の第１吸入面３３に流入する空気の流速は、給気送風ユニット５０と近い方が外気流入口１５の方よりも速く、熱交換器３０の第２吸入面３４に流入する空気の流速は、排気送風ユニット４０と近い方が内気流入口１７の方よりも速い。このように第１吸入面３３の両側の流速と第２吸入面３４の両側の流速がそれぞれ異なると、熱交換器３０の熱交換効率の低下につながるおそれがある。そこで、このような問題を解決するために、本発明では、給気フィルター６０の両側の流動抵抗及び排気フィルター７０の両側の流動抵抗をそれぞれ異ならせている。

図３乃至図５に、本発明の第１実施例による給気フィルター６０と排気フィルター７０を示す。この給気及び排気フィルター６０，７０は、しわを有するろ過紙形態のフィルターとすることができる。

給気フィルター６０は、図４に示すように、外気流入口１５と近い方に配され、しわのピッチの小さい第１フィルター部６１と、外気流入口１５と遠い方（給気送風ユニット５０と近い方）に配され、しわのピッチの大きい第２フィルター部６２とからなる。これは、しわのピッチが小さい（しわの数が多い）第１フィルター部６１側の流動抵抗を小さくし、しわのピッチが大きい（しわの数が少ない）第２フィルター部６２側の流動抵抗を大きくするためである。しわを有するろ過紙形態のフィルターは、しわのピッチが小さくてしわの数が多いほど空気の通過できる面積が広くなるため流動抵抗が小さくなる。したがって、このような給気フィルター６０によれば、給気送風ユニット５０と近い方の第２フィルター部６２の流動抵抗が、外気流入口１５と近い方の第１フィルター部６１の流動抵抗よりも大きいため、熱交換器３０の第１吸入面３３に流入する空気の流速を全体的に均一にすることが可能になる。

排気フィルター７０も同様に、図５に示すように、内気流入口１７と近い方に配され、しわのピッチの小さい第１フィルター部７１と、内気流入口１７と遠い方（排気送風ユニット４０と近い方）に配され、しわのピッチの大きい第２フィルター部７２とからなる。このような排気フィルター７０も同様に、排気送風ユニット４０と近い方の第２フィルター部７２の流動抵抗が、内気流入口１７と近い方の第１フィルター部７１の流動抵抗よりも大きいため、熱交換器３０の第２吸入面３４に流入する空気の流速を全体的に均一化させることができる。排気フィルター７０は、第１フィルター部７１と第２フィルター部７２の位置が給気フィルター６０のそれと異なる以外は、給気フィルター６０と実質的に同様に構成される。

このように本発明の給気及び排気フィルター６０，７０はそれぞれ、給気送風ユニット５０及び排気送風ユニット４０と近い方の流動抵抗が大きいため、熱交換器３０の第１及び第２吸入面３３，３４に流入する空気の流速分布を全体的に均一にさせることができ、結果として熱交換器３０の熱交換効率を向上させることができる。また、このような給気及び排気フィルター６０，７０を用いる換気装置は、従来のバッフルを用いる換気装置よりも空気の流動抵抗が小さいため、従来に比べて換気効果を高めるとともに、流動騒音を低減することができる。

図６に、第２実施例による給気フィルター１６０を示す。この給気フィルター１６０は、外気流入口１５と近い方からその反対側（給気送風ユニットと近い方）へ行くほど、しわのピッチが次第に大きくなるようにしたものである。これは、外気流入口１５側から給気送風ユニット５０側に行くほど、給気フィルター１６０を通過する空気の流動抵抗が次第に大きくなるようにすることによって、第１吸入面３３に流入する空気の流速分布を全体的に均一にさせるためである。図示してはいないが、排気フィルターも、これと同じ形態で構成すれば良い。すなわち、排気フィルターも、内気流入口１７側からその反対側へ行くほど、しわのピッチを次第に大きくして流動抵抗が大きくなるようにすることができる。

図７は、第３実施例による給気フィルター２６０を示す図である。この給気フィルター２６０は、外気流入口１５側の第１フィルター部２６１、第１フィルター部２６１よりも厚さの厚い第２フィルター部２６２、第２フィルター部２６２よりも厚さの厚い第３フィルター部２６３とからなる。また、第１、第２、第３フィルター部２６１，２６２，２６３を外気流入口１５側からその反対側に向かって順に配置させる。これは、外気流入口１５側から給気送風ユニット５０側に行くほど、給気フィルター２６０を通過する空気の流動抵抗が次第に大きくなるようにするためである。図示してはいないが、排気フィルターもこれと同じ形態で構成すれば良い。すなわち、排気フィルターも、内気流入口１７側からその反対側へ行くほどフィルターの厚さを段階的に増加させて、流動抵抗が大きくなるようにすることができる。

図８は、第４実施例による給気フィルター３６０を示す図である。この給気フィルター３６０は、外気流入口１５側からその反対側へ行くほど厚さが漸次厚くなるようにして、給気フィルター３６０を通過する空気の流動抵抗が漸次大きくなるようにしたものである。図示してはいないが、排気フィルターも、これと同じ形態で構成すれば良い。

図９は、第５実施例による給気フィルター４６０と排気フィルター４７０を示す図である。第５実施例は、給気フィルター４６０と排気フィルター４７０を網形態にしたものである。給気フィルター４６０は、外気流入口１５と近い方に配され、網の格子が大きい第１フィルター部４６１と、外気流入口１５と遠い方（給気送風ユニットに近い方）に配され、網の格子が小さい第２フィルター部４６２とからなる。これは、第１フィルター部４６１と第２フィルター部４６２の格子密度を異ならせて、第１フィルター部４６１を通過する空気の流動抵抗よりも第２フィルター部４６２を通過する空気の流動抵抗を大きくするためである。これと同様に、排気フィルター４７０も、内気吸入口１７と近い方に配され、網の格子が大きくて流動抵抗が小さい第１フィルター部４７１と、内気吸入口１７と遠い方に配され、網の格子が小さくて流動抵抗が大きい第２フィルター部４７２とからなる。

本発明による換気装置を示す斜視図である。図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図１のＢ−Ｂ’線に沿った断面図で、給気及び排気フィルターの第１実施例を示す。図３のＣ−Ｃ’線に沿った断面図で、給気フィルターの第１実施例を示す。図３のＤ−Ｄ’線に沿った断面図で、排気フィルターの第１実施例を示す。本発明による換気装置給気フィルターの第２実施例を示す図である。本発明による換気装置給気フィルターの第３実施例を示す図である。本発明による換気装置給気フィルターの第４実施例を示す図である。本発明による換気装置給気及び排気フィルターの第５実施例を示す図である。

符号の説明

１０本体
１５外気流入口
１６内気排出口
１７内気流入口
１８外気排出口
３０熱交換器
４０排気送風ユニット
５０給気送風ユニット
６０給気フィルター
７０排気フィルター

Claims

室内に流入する外気と室外に排出される内気との熱交換のための熱交換器と、前記熱交換器の吸入面に設置されたフィルターとを備え、
前記フィルターは、前記熱交換器に流入する空気の流速均一化のために吸入位置によって空気の流動抵抗が異なっていることを特徴とする、換気装置。
空気の送風のための送風ユニットをさらに備え、
前記フィルターは、前記送風ユニットと近い方の流動抵抗が大きいことを特徴とする、請求項１に記載の換気装置。
前記フィルターは、しわを有するろ過紙を含み、前記熱交換器の吸入位置によって空気の流動抵抗が異なるように、しわのピッチが異なっていることを特徴とする、請求項２に記載の換気装置。
前記フィルターは、前記熱交換器の吸入位置によって空気の流動抵抗が異なるように、厚さが異なっていることを特徴とする、請求項２に記載の換気装置。
前記フィルターは、前記熱交換器の吸入位置によって空気の流動抵抗が異なるように、ろ過部の密度が異なっていることを特徴とする、請求項２に記載の換気装置。
前記フィルターは、前記熱交換器の吸入位置によって格子の密度が異なる網形態であることを特徴とする、請求項２に記載の換気装置。
外気流入口、外気排出口、内気流入口、内気排出口を備えた本体；室内に流入する外気と室外に排出される内気との熱交換のために前記本体内に設置された熱交換器；内気と外気の送風のための給気及び排気送風ユニット；を備える換気装置であって、
前記熱交換器に流入する空気の流速均一化のために、前記熱交換器の吸入面側に設置され、吸入位置によって空気の流動抵抗が異なるフィルターを備えることを特徴とする、換気装置。
前記フィルターは、室内に流入する外気を浄化し、前記給気送風ユニットと近い方の抵抗が大きい給気フィルターと、室外に排出される内気を浄化し、前記排気送風ユニットと近い方の抵抗が大きい排気フィルターと、を備えることを特徴とする、請求項７に記載の換気装置。
前記外気流入口と前記給気送風ユニットが、前記本体の対角方向にそれぞれ配置され、前記内気流入口と前記排気送風ユニットが、前記本体の他の対角方向にそれぞれ配置され、
前記熱交換器は、前記外気流入口側の空気が吸入される第１吸入面と、前記内気流入口側の空気が吸入される第２吸入面と、を備え、
前記給気フィルターは、前記第１吸入面に設置され、前記排気フィルターは、前記第２吸入面に設置されたことを特徴とする、請求項８に記載の換気装置。
前記給気フィルターは、前記外気流入口側よりも前記給気送風ユニット側の抵抗が大きく、前記排気フィルターは、前記内気流入口側よりも前記排気送風ユニット側の抵抗が大きいことを特徴とする、請求項９に記載の換気装置。
前記給気及び排気フィルターは、しわを有するろ過紙を含み、前記熱交換器の吸入位置によって空気の流動抵抗が異なるように、しわのピッチが異なっていることを特徴とする、請求項１０に記載の換気装置。
前記給気及び排気フィルターは、前記熱交換器の吸入位置によって空気の流動抵抗が異なるように、厚さが異なっていることを特徴とする、請求項１０に記載の換気装置。
前記給気及び排気フィルターは、前記熱交換器の吸入位置によって空気の流動抵抗が異なるように、ろ過部の密度が異なっていることを特徴とする、請求項１０に記載の換気装置。
前記給気及び排気フィルターは、前記熱交換器の吸入位置によって格子の密度が異なる網形態であることを特徴とする、請求項１０に記載の換気装置。