KR100588592B1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 상하로 일정간격 이격된 열교환판(20)이 복층으로 구성되고 이들 각층마다 반복적으로 열교환판(20)을 사이에 두고 실내기와 실외기가 유동되면서 열교환이 이루어지도록 하는 열교환기에 있어서, 건물 벽체(22)를 기준으로 실내로 돌출된 열교환기의 선단부 측면에 격층으로 관통 형성된 실내기흡입구(24)와, 상기 각각의 실내기흡입구(24)와 연통되고 이 실내기흡입구(24)와 직각을 이루는 방향을 따라 실외로 연장되어 그 선단부에 실내기토출구(26)를 갖는 실내기유로(28)와, 상기 실내기토출구(26)와 직각을 이루는 인접 측면에 이 실내기토출구(26)와 격층을 이루며 관통 형성된 실외기흡입구(30) 및 상기 각각의 실외기흡입구(30)와 연통되고 이 실외기흡입구(30)와 직각을 이루는 방향을 따라 실내로 연장되어 그 선단부에 실외기토출구(32)를 갖는 실외기유로(34)가 형성됨을 특징으로 한다. 따라서, 공기가 양측방에서 동시에 유입된 후 충돌에 의해 난류를 일으키면서 실내 또는 실외로 흐르도록 하고 이러한 과정 중 실외기와 실내기 사이에서 열교환이 일어나도록 함으로써 결과적으로 난류발생에 따른 열교환 효율이 향상되는 등의 효과를 얻는다.

열교환기, 실내기흡입구, 실외기흡입구, 밀폐커버, 공기통로

Description

열교환기{Heat exchanger}

도 1은 종래 기술에 따른 열교환기를 나타낸 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 열교환기를 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 4는 도 2의 열교환기를 특징적으로 나타낸 개념도이다.

도 5는 본 발명에 따른 열교환기 상에 흡, 배기팬이 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 6은 도 5의 분해사시도이다.

도 7은 도 5에서 배기팬에 의해 실내기가 열교환기로 유입되는 과정을 나타낸 사시도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 열교환판 11 : 벽체

12 : 실외기유입구 14 : 실내기유출구

16, 18 : 밀폐벽 20 : 열교환판

22 : 벽체 24 : 실내기흡입구

26 : 실내기토출구 28 : 실내기유로

30 : 실외기흡입구 32 : 실외기토출구

34 : 실외기유로 36 : 중앙돌출부

36a : 돌출선단면 36b : 돌출양측면

38 : 배기팬 40 : 밀폐커버

42 : 공기통로 44 : 흡기팬

46 : 밀폐커버 48 : 공기통로

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대향류 열교환 방식으로 실내기 또는 실외기가 양측 방향에서 동시에 유입되는 과정에서 충돌과 함께 난류를 일으키면서 실내 또는 실외로 각각 흐르도록 하고 이들 실내기와 실외기가 열교환판을 사이에 두고 반복 교차되면서 흐르는 동안 서로간의 열교환이 일어나도록 하는 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기는 각 가정, 사무실 및 식당 등의 장소에서 실내의 오염된 공기는 외부로 배출시키고 실외의 신선한 공기는 내부로 유입시키면서 실내를 환기시키기 위한 환기장치 내에 설치되어 실내기와 실외기 간에 상호 열교환이 일어나도록 하는 것이다.

일례로 첨부된 도면에 의거 종래 기술의 열교환기를 살펴보면 다음과 같다.

도 1에서 나타낸 것과 같이, 종래 기술의 열교환기는 상하로 일정간격 이격된 복층 열교환판(10)으로 구성되고 이들 각층마다 반복적으로 열교환판(10)을 사이에 두고 실내기와 실외기가 교차 유동되면서 열교환이 이루어지도록 하는 사각박 스 형상으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 열교환기는, 보다 상세히 설명하면, 육면체 형상 중 건물의 벽체(11)를 기준으로 해서 실외로 노출된 일측면에 실외기유입구(12)가 형성되고 이 실외기유입구(12)를 따라 직선방향으로 관통되어 실내로 연통되며, 또한, 상기 실외기유입구(12)가 형성된 면과 직각으로 면접하고 실내에 배치되어 있는 일측면에 실내기유출구(14)가 형성되고 이 실내기유출구(14)를 따라 직선방향으로 관통되어 실외로 연통되는 구조를 갖는다.

그리고, 상기 각 실외기유입구(12)와 실내기유출구(14)의 양단에는 각각 밀폐벽(16,18)이 형성되어 실외기 및 실내기가 양측으로 새지 않고 직진하여 실내 또는 실외로 흐르도록 되어 있다.

그러나, 이러한 종래 기술의 열교환기는 실내로 유입되는 실외기와 실외로 유출되는 실내기가 일정한 직류 흐름만을 갖으면서 열교환이 이루어지기 때문에 결과적으로 열교환 효율이 떨어지는 등의 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 실내기와 실외기가 각각 양측에서 열교환기 내부로 유입된 후 충돌과 동시에 난류를 일으키면서 각자 실내 또는 실외로 흐르는 동안 열교환판을 사이에 두고 이들 실내기와 실외기가 서로 열교환이 이루어지도록 함으로써 열교환 효율이 향상되게 하는 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기는 상하로 일정간격 이격된 열교환판이 복층으로 구성되고, 건물 벽체를 기준으로 각각 실외와 실내로 노출되어 상기 각층마다 반복적으로 열교환판을 사이에 두고 실내기와 실외기가 유동되면서 열교환이 이루어지도록 하는 열교환기에 있어서, 건물 벽체에 위치되는 양측면이 이 벽체에 대응되는 폭 만큼 밀폐되고, 상기 건물 벽체를 기준으로 실내로 노출되는 열교환기의 소정층 선단부가 밀폐되며 이 소정층 선단부와 동일층 상에서 직각 절곡된 측면에 관통되고 상하방을 따라 격층으로 다수개 형성된 실내기흡입구와; 상기 각각의 실내기흡입구와 연통되고 이 실내기흡입구와 직각을 이루는 방향을 따라 실외로 연장되어 그 선단부에 실내기토출구를 갖는 실내기유로와; 상기 실내기토출구와 직각을 이루는 인접 양측면에 이 실내기토출구와 격층을 이루며 관통 형성된 실외기흡입구; 및 상기 각각의 실외기흡입구와 연통되고 이 실외기흡입구와 직각을 이루는 방향을 따라 실내로 연장되어 그 선단부에 실외기토출구를 갖는 실외기유로가 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 열교환기에 있어서, 상기 실내기흡입구는 서로 마주보는 면을 관통하여 양측에 각각 형성되게 함이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 열교환기에 있어서, 상기 실외기흡입구는 서로 마주보는 면을 관통하여 양측에 각각 형성되게 함이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 열교환기에 있어서, 상기 실내기흡입구는 폭방향으로 일정길이 절개되고 이 절개된 기존 테두리를 따라 밀폐커버가 설치되며 이 밀폐커 버에 배기팬으로부터 유입되는 공기가 통하는 공기통로가 형성됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 열교환기에 있어서, 상기 실외기흡입구는 폭방향으로 일정길이 절개되고 이 절개된 기존 테두리를 따라 밀폐커버가 설치되며 이 밀폐커버에 흡기팬으로부터 유입되는 공기가 통하는 공기통로가 형성됨이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명의 일 실시예에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 7에서 나타낸 것과 같이, 본 발명에 따른 열교환기는 평면 형상이 열십자형으로 형성된 다수개의 열교환판(20)이 상하로 일정간격 이격되어 복층을 형성하는 사각박스 형상으로 구성되고, 건물 벽체(22)를 기준으로 일단부 양측면에 격층으로 관통 형성된 실내기흡입구(24)와, 상기 각각의 실내기흡입구(24)와 연통되고 실내기토출구(26)를 갖는 실내기유로(28)와, 상기 실내기토출구(26)와 직각을 이루는 인접 양측면에 관통 형성된 실외기흡입구(30) 및 상기 각각의 실외기흡입구(30)와 연통되고 실외기토출구(32)를 갖는 실외기유로(34)가 형성된 구성으로 되어 있다.

상기 실내기흡입구(24)는 건물 벽체(22)를 기준으로 해서 건물의 실내쪽으로 돌출된 열교환기의 일단부에서 바로 면접되는 양측면에 상하방향을 따라 격층으로 관통된 형상을 하고 있다.

여기서, 상기 실내기흡입구(24)는 건물의 실내로 돌출된 선단면에서부터 건물 벽체(22)에 위치되는 열교환기의 중앙돌출부(36), 즉, 벽체(22) 방향을 따라 양측으로 돌출되고 그 돌출선단면(36a) 및 이 돌출선단면(36a)과 면접되는 돌출양측 면(36b)이 상하방향을 따라 모두 밀폐된 형상을 하고 있는 중앙돌출부(36)까지의 폭길이를 가지고 형성되어 있다.

상기 실내기유로(28)는 상기 각각의 실내기흡입구(24)와 연통되고 이 실내기흡입구(24)와 직각을 이루는 방향을 따라 실외 방향으로 연장되며 그 연장된 선단부에 실내기토출구(26)를 갖는 유로 형상을 하고 있다.

여기서, 상기 실내기유로(28)는 상기 각각의 실내기흡입구(24)와 바로 연결되는 형상으로, 열교환기의 평면넓이(열십자형, 중앙돌출부를 포함) 만큼의 크기를 갖는다.

상기 실외기흡입구(30)는 건물 벽체(22)를 기준으로 해서 건물의 실외쪽으로 돌출된 열교환기의 선단부에서 바로 면접되는 양측면에 상하방향을 따라 격층으로 관통된 형상을 하고 있다.

즉, 상기 실외기흡입구(30)는 상기 실내기토출구(26)와 직각을 이루는 인접 양측면에 이 실내기토출구(26)와 상하방향을 따라 교대로 관통 형성되어 있다.

다시 말해서, 상기 소정의 실내기토출구(26)와 그 상부 또는 하부에 형성된 실내기토출구(26) 사이가 밀폐되어 있고, 또한, 소정의 실외기흡입구(30)와 그 상부 또는 하부에 형성된 실외기흡입구(30) 사이 역시 밀폐되어 있으며, 이들 실내기토출구(26)와 실외기흡입구(30)는 서로 층층이 엇갈리게 배치되어 있다.

그리고, 상기 실외기흡입구(30)는 건물의 실외로 돌출된 선단면에서부터 건물 벽체(22)에 위치되는 열교환기의 중앙돌출부(36), 즉, 벽체방향을 따라 양측으로 돌출되고 그 돌출선단면(36a) 및 이 돌출선단면(36a)과 면접되는 양측면이 상하 방향을 따라 모두 밀폐된 형상을 하고 있는 중앙돌출부(36)까지의 폭길이를 가지고 형성되어 있다.

상기 실외기유로(34)는 상기 각각의 실외기흡입구(30)와 연통되고 이 실외기흡입구(30)와 직각을 이루는 방향을 따라 실내 방향으로 연장되어 그 선단부에 실외기토출구(32)를 갖는 유로 형상을 하고 있다.

여기서, 상기 실외기유로(34)는 상기 각각의 실외기흡입구(30)와 바로 연결되는 형상으로, 열교환기의 평면넓이(열십자형, 중앙돌출부를 포함) 만큼의 크기를 갖는다.

따라서, 상기 실내기유로(28)와 실외기유로(34)는 층층이 일정거리 이격 배치된 열교환판(20)을 사이에 두고 상하 방향을 따라 교대로 반복 형성되는 구성으로 되어 있는 것이다.

그리고, 본 발명의 열교환기 중 폭방향으로 일정길이 잘려 나간 각 절단면 위치에 해당되는 실내기흡입구(24)에는 열교환기의 상면에 배치되는 배기팬(38)에 의해 실내기흡입구(24)로 유입되는 공기가 사방으로 새어나가지 않도록 상기 실내기흡입구(24)를 덮는 밀폐커버(40)와, 이 밀폐커버(40)에서 배기팬(38)으로 연결되어 공기를 안내하는 공기통로(42)가 마련되어 있다.

즉, 상기 공기통로(42)는 열교환기의 상면에 배치되고 그 양단부가 양쪽 실내기흡입구(24) 바깥쪽으로 더 길게 연장 형성되며, 밀폐커버(40)는 각 실내기흡입구(24)의 전면과 측면 및 저면을 밀폐시키는 형상으로 형성되어, 상기 배기팬(38)을 통해 유입된 공기가 공기통로(42)를 통해 흐르다가 실내기흡입구(24)가 형성된 위치에서 각각 하방으로 방향이 전환되어 흐르면서 실내기흡입구(24)로 유입될 수 있도록, 상기 공기통로(42)를 통해 실내기흡입구(24)로 이어지는 유로를 제외한 나머지 부분은 모두 밀폐시키는 형상을 하고 있다.

이와 동일하게, 폭방향으로 일정길이 잘려 나간 각 절단면 위치에 해당되는 실외기흡입구(30)에는 열교환기의 상면에 배치되는 흡기팬(44)에 의해 실외기흡입구(30)로 유입되는 공기가 사방으로 새어나가지 않도록 상기 실외기흡입구(30)를 덮는 밀폐커버(46)와, 이 밀폐커버(46)에서 흡기팬(44)으로 연결되어 공기를 안내하는 공기통로(48)가 마련되어 있다.

즉, 상기 공기통로(48)는 열교환기의 상면에 배치되고 그 양단부가 양쪽 실외기흡입구(30) 바깥쪽으로 더 길게 연장 형성되며, 밀폐커버(46)는 실외기흡입구(30)의 전면과 측면 및 저면을 밀폐시키는 형상으로 형성되어, 상기 흡기팬(44)을 통해 유입된 공기가 공기통로(48)를 통해 흐르다가 실외기흡입구(30)가 형성된 위치에서 각각 하방으로 방향이 전환되어 흐르면서 실외기흡입구(30)로 유입될 수 있도록, 상기 공기통로(48)를 통해 실외기흡입구(30)로 이어지는 유로를 제외한 나머지 부분은 모두 밀폐시키는 형상을 하고 있다.

이러한 구성에 따른 본 발명의 열교환기는 배기팬(38)의 작동에 의해 실내의 공기가 양측의 실내기흡입구(24)를 통해 실내기유로(28)로 유입되면서 충돌 및 난류를 일으키고, 상기 실내기 유입방향과 직각을 이루는 방향으로 실내기유로(28)를 따라 흐르다가 실내기토출구(26)를 통해 실외로 토출되며, 이와 반대로, 흡기팬(44)의 작동에 의해 실외의 공기가 양측의 실외기흡입구(30)를 통해 실외기유로 (34)로 유입되면서 충돌 및 난류를 일으키고 상기 실외기 유입방향과 직각을 이루는 방향으로 실외기유로(34)를 따라 흐르다가 실외기토출구(32)를 통해 실내로 토출되는 일련의 과정을 통해 상기 실내기와 실외기가 상하 방향으로 층층이 배치되어 있는 열교환판(20)을 사이에 두고 열교환이 일어나는 것이다.

한편, 상기 난류를 일으키며 흐르는 실내기와 실외기는 각각의 실내기유로(28)와 실외기유로(34)의 중앙돌출부(36)까지 퍼져나가면서 상호간의 열교환이 이루어지게 된다.

그리고, 상기 중앙돌출부(36)에서의 열교환에 의해 본 발명의 열교환 효율이 보다 향상되는 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명의 열교환기는 대향류 열교환 방식으로 공기가 양측방에서 동시에 유입된 후 충돌에 의해 난류를 일으키면서 실내 또는 실외로 흐르도록 하고 이러한 과정 중 실외기와 실내기 사이에서 열교환이 일어나도록 함으로써 결과적으로 난류발생에 따른 열교환 효율이 향상되는 등의 효과를 얻는다.

Claims (5)

1. 상하로 일정간격 이격된 열교환판(20)이 복층으로 구성되고, 건물 벽체(22)를 기준으로 각각 실외와 실내로 노출되어 상기 각층마다 반복적으로 열교환판(20)을 사이에 두고 실내기와 실외기가 유동되면서 열교환이 이루어지도록 하는 것이고,

   건물 벽체(22)에 위치되는 양측면이 이 벽체(22)에 대응되는 폭 만큼 밀폐되고, 상기 건물 벽체(22)를 기준으로 실내로 노출되는 열교환기의 소정층 선단부가 밀폐되며 이 소정층 선단부와 동일층 상에서 직각 절곡된 측면에 관통되고 상하방을 따라 격층으로 다수개 형성된 실내기흡입구(24);

   상기 각각의 실내기흡입구(24)와 연통되고 이 실내기흡입구(24)와 직각을 이루는 방향을 따라 실외로 연장되어 그 선단부에 실내기토출구(26)를 갖는 실내기유로(28);

   상기 실내기토출구(26)와 직각을 이루는 인접 측면에 이 실내기토출구(26)와 격층을 이루며 관통 형성된 실외기흡입구(30); 및

   상기 각각의 실외기흡입구(30)와 연통되고 이 실외기흡입구(30)와 직각을 이루는 방향을 따라 실내로 연장되어 그 선단부에 실외기토출구(32)를 갖는 실외기유로(34);

   가 형성된 열교환기에 있어서,

   상기 실내기흡입구(24)는 폭방향으로 일정길이 절개되고 이 절개된 기존 테두리를 따라 밀폐커버(40)가 설치되며 이 밀폐커버(40)에 배기팬(38)으로부터 유입되는 공기가 통하는 공기통로(42)가 형성됨을 특징으로 하는 열교환기.
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3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 실외기흡입구(30)는 폭방향으로 일정길이 절개되고 이 절개된 기존 테두리를 따라 밀폐커버(46)가 설치되며 이 밀폐커버(46)에 흡기팬(44)으로부터 유입되는 공기가 통하는 공기통로(48)가 형성됨을 특징으로 하는 열교환기.

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