KR100620029B1 - 환기 장치용 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실외 공기통로와 실내 공기통로에 연통되는 열교환기 하우징과, 환기 장치의 케이스의 일측에 회전 가능하게 지지되는 회전축과, 상기 회전축에 외주면에 일정 간격을 두고 장착되고 상기 실외 공기통로를 통과하는 실외공기와, 상기 실내 공기통로를 통과하는 실내공기의 풍압에 의해 회전되면서 상기 실외공기와 실내공기의 열교환 작용을 수행하는 열교환 소자들로 구성되어, 열교환기를 구동시키기 위한 별도의 구동기구가 불필요하기 때문에 제조비용을 감소시킬 수 있고, 환기장치의 크기를 줄일 수 있으며, 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 환기 장치용 열교환기를 제공한다.

Description

환기 장치용 열교환기 {HEAT EXCHANGING SYSTEM OF VENTILATING DEVICE}
본 발명은 실내공기와 실외공기를 교환하여 실내를 환기시키는 환기 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환기할 때 실외로 배출되는 실내공기와 실내로 공급되는 실외공기 사이를 상호 열교환시키는 환기 장치의 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 환기 장치는 오염된 실내공기를 실외로 배출함과 아울러 실외의 신선한 공기를 실내로 흡입하는 장치로서, 실외공기 중에 함유된 먼지 및 이물질을 제거하는 공기 정화기와 실외로 토출되는 실내공기의 열을 실내로 흡입되는 실외 공기로 전달하는 열교환기가 구비된다.
도 1은 종래 기술에 따른 환기 장치의 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 환기 장치의 열교환기를 나타낸 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선의 단면도이다.
종래 기술에 따른 환기 장치는 실내와 실외를 구획하는 벽에 관통되어 장착되고, 그 일측은 실외에 위치되고 타측은 실내에 위치되는 케이스(102)과, 상기 케이스(102)의 내부에 회전 가능하게 장착되어 실내공기와 실외공기 사이의 열교환 작용을 수행하는 열교환기(104)와, 상기 케이스(102)의 일측에 장착되어 상기 열교환기(104)를 회전시키는 구동력을 발생시키는 구동기구(106)로 구성된다.
상기 케이스(102)의 내부에는 실외공기가 통과하는 실외 공기통로(108)와 실 내공기가 통과하는 실내 공기통로(110)가 각각 형성되고, 상기 케이스(102)의 실외에 위치되는 일측면에는 실외공기가 흡입되는 실외 흡입구(112)와 실내 공기가 실외로 토출되는 실외 토출구(114)가 각각 형성되고, 상기 케이스(102)의 실내측에 위치되는 타측면에는 실내 공기가 흡입되는 실내 흡입구(116)와 실외공기가 실내로 토출되는 실내 토출구(118)가 각각 형성된다.
상기 실외 공기통로(108)에는 상기 실외공기를 흡입하는 흡입력을 부여하는 제1송풍팬(120)이 설치되고, 상기 실내 공기통로(110)에는 실내공기를 흡입하는 흡입력을 부여하는 제2송풍팬(124)이 설치된다.
상기 열교환기(104)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(102)의 중앙에 회전 가능하게 지지되는 회전축(130)과, 상기 회전축(130)에 끼워져 고정되고 원통형태로 형성되는 허브(hub:132)와, 상기 허브(132)에 방사상으로 장착되어 실외로 토출되는 실내공기의 함유된 열을 흡수하여 실내로 흡입되는 실외공기에 전달하는 열교환 소자(134)로 구성된다.
그리고, 상기 구동기구는 상기 케이스(102)의 일측에 고정되는 구동모터(140)와, 상기 구동모터(140)에 연결되는 구동풀리(142)와, 상기 회전축에 고정되는 피동풀리(144)와, 상기 구동풀리(142)와 피동풀리(144) 사이에 감겨지는 벨트(146)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 환기장치의 작용을 다음에서 설명한다.
종래의 환기 장치는 동작 스위치가 온(ON)되면 제1송풍팬(120)과 제2송풍팬 (124)이 구동되어 상기 실외 공기통로(108)를 통해 실외 공기가 실내로 공급되고, 상기 실내 공기통로(110)를 통해 실내 공기가 실외로 토출된다.
그리고, 구동모터(140)가 구동되어 구동풀리(142) 및 벨트(146) 그리고 피동풀리(146)에 의해 회전축(130)이 회전되면 허브(132)와 같이 열교환 소자(134)가 회전되면서 실외로 토출되는 실내공기에 함유된 열을 흡수하여 상기 실내로 흡입되는 실외공기에 전달한다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 환기장치의 열교환기는 열교환기를 구동시키기 위한 구동기구 및 상기 구동기구의 구동력을 상기 열교환기로 전달하기 위한 동력 전달기구를 필요로 하기 때문에 제조비용이 증대되고 설치 공간을 필요로 하여 환기 장치의 크기가 커지고, 구동 모터의 구동에 따른 소음 및 진동이 발생되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실외 공기와 실내 공기가 흐르는 풍압에 의해 열교환기가 회전되도록 함으로써, 상기 열교환기를 구동시키기 위한 별도의 구동기구가 불필요하기 때문에 제조비용을 감소시킬 수 있고, 환기장치의 크기를 줄일 수 있으며, 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 환기 장치용 열교환기를 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 환기 장치용 열교환기는 실외 공기통로와 실내 공기통로에 연통되는 열교환기 하우징과; 환기 장치의 케이스의 일측에 회전 가능하게 지지되는 회전축과; 상기 회전축에 외주면에 일정 간격을 두고 장착되고 상기 실외 공기통로를 통과하는 실외공기와, 상기 실내 공기통로를 통과하는 실내공기의 풍압에 의해 회전되면서 상기 실외공기와 실내공기의 열교환 작용을 수행하는 열교환 소자들을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환기의 상기 회전축의 외주면에는 상기 열교환 소자들의 내면이 장착되는 허브가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환기의 상기 열교환 소자들은 상기 허브의 외주면에 일정 간격을 두고 장착되고 곡면 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환기의 상기 열교환 소자의 외면에는 상기 열교환 소자들이 일정 간격을 두고 배열되도록 지지하는 지지리브가 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환기의 상기 열교환 소자들은 곡면의 안쪽면이 상기 실외공기가 흐르는 방향과 상기 실내공기가 흐르는 방향과 각각 대향되게 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환기의 상기 열교환 소자는 부직포로 형성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 환기 장치의 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 환기 장치의 열교환기를 나타낸 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치의 열교환기를 나타낸 도 4의 Ⅲ-Ⅲ 선의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2 : 실외공기통로 4 : 실내공기통로
6 : 케이스 8 : 열교환기
10 : 제1송풍팬 12 : 제2송풍팬
16 : 실외흡입구 18 : 실외토출구
20 : 실내토출구 22 : 실내흡입구
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발명의 실시를 위한 최선의 형태
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 환기 장치용 열교환기의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 환기 장치용 열교환기의 실시 예로서는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 환기 장치의 단면도이다.
본 발명에 따른 환기 장치는 실외와 실내를 구획하는 벽에 관통되게 장착되고 실외공기가 통과하는 실외 공기통로(2)와 실내공기가 통과하는 실내 공기통로(4)가 각각 형성되는 케이스(6)와, 상기 케이스(6)의 내부에 회전 가능하게 장착되어 실내공기와 실외공기 사이의 열교환 작용을 수행하는 열교환기(8)와, 상기 실외 공기통로(2) 및 실내 공기통로(4)에 각각 장착되어 송풍압을 제공하는 제1 및 제2송풍팬(10,12)으로 구성된다.
상기 케이스(6)는 상기 실외 공기통로(2)와 실내 공기통로(4)를 구획하는 격벽이 형성되고, 상기 케이스(6)의 실외측에 위치되는 측면에는 상기 실외 공기통로(2)와 연결되어 실외 공기가 흡입되는 실외 흡입구(16)와 상기 실내 공기통로(4)와 연결되어 실내공기가 실외로 토출되는 실외 토출구(18)가 형성된다. 그리고, 상기 케이스(6)의 실내측에 위치되는 측면에는 실외공기 통로(2)와 연결되어 실외공기가 실내로 토출되는 실내 토출구(20)와 상기 실내공기 통로(4)와 연결되어 실내공기가 흡입되는 실내 흡입구(22)가 형성된다.
상기 열교환기(8)는 상기 실외 공기통로(2)와 실내 공기통로(4) 사이에 상호 연통되게 형성되는 열교환기 하우징(30)과, 상기 케이스(6)의 일측에 회전 가능하게 지지되는 회전축(32)과, 상기 회전축(32)에 고정되고 열교환기 하우징(30)에 내장되어 실외 공기와 실내공기의 송풍압에 의해 회전되면서 실내공기와 실외공기 사이의 열교환 작용을 수행하는 다수의 열교환 소자들(34)로 구성된다.
상기 회전축(32)은 그 양쪽이 각각 상기 케이스(6)의 일측에 베어링들(36)이 개재되어 회전 가능하게 지지되고, 상기 회전축(32)의 외주면에는 상기 열교환 소자(34)의 내면이 장착되는 허브(38)가 고정되고, 상기 열교환 소자들(34)의 외면에는 상기 열교환 소자들(34)의 외면을 지지하기 위한 지지 리브(40)가 장착된다.
상기 열교환 소자(34)는 일정 두께를 갖고 일정 곡면 형태로 형성되어 상기 허브(38)의 외주면에 등 간격을 두고 원주방향으로 장착되고, 상기 지지리브(40)에 의해 그 외면이 지지된다.
즉, 상기 열교환 소자들(34)은 곡면의 안쪽면이 상기 실내공기와 실외공기가 흐르는 방향과 대향되게 배치되어 상기 실내공기 및 실외공기의 풍압에 의해 회전된다.
이와 같은 열교환 소자들(34)는 실내공기에 함유된 열을 흡수하기 용이한 재질로 형성되며, 특히 부직포로 형성됨이 바람직하다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 환기 장치의 작용을 다음에서 설명한다.
사용자가 환기 장치의 작동 스위치를 온시키면 제1 및 제2송풍팬(10,12)이 구동된다. 상기 제1송풍팬(10)의 구동되면 실외공기가 실외 흡입구(16)로 흡입되어 실외 공기통로(2)를 통과하여 실내 토출구(20)를 통해 실내로 공급된다. 그리고, 제2송풍팬(12)이 구동되면 실내공기가 실내 흡입구(22)로 흡입되어 상기 실내 공기통로(4)를 통과하여 실외 토출구(18)를 통해 실외로 토출된다.
이때, 상기 실외 공기통로(2)를 통과하는 실외공기와 상기 실내 공기통로(4)를 통과하는 실내공기가 각각 상기 열교환 소자들(34)의 정면에 부딪히면 상기 열교환소자들(34)이 상기 회전축(32)을 중심으로 회전된다.
그리고, 상기 실내공기가 열교환 소자들(34)에 부딪히면 상기 열교환 소자들(34)은 실내공기에 함유된 열을 흡수하고, 상기 실내공기의 열을 흡수한 열교환 소자들(34)이 회전되면서 상기 실외공기가 부딪히면 상기 실외 기에 열을 전달하여 상기 실내공기와 실외공기 사이의 열교환 작용을 수행한다.
이상과 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 의한 환기 장치의 열교환기는 열교환기가 실외 공기통로와 실내 공기통로 사이에 회전 가능하게 장착되어 상기 실외 공기통로를 통과하는 실외공기의 풍압과 상기 실내 공기통로를 통과하는 실내공기의 풍압에 의해 회전되면서 열교환 작업을 수행함으로써, 상기 열교환기를 회전시키기 위한 별도의 구동기구가 불필요하기 때문에 제조비용을 줄일 수 있고 환기 장치의 전체크기를 줄일 수 있고, 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 실외 공기통로와 실내 공기통로에 연통되는 열교환기 하우징과;
    환기 장치의 케이스의 일측에 회전 가능하게 지지되는 회전축과;
    상기 회전축에 외주면에 일정 간격을 두고 장착되고 상기 실외 공기통로를 통과하는 실외공기와, 상기 실내 공기통로를 통과하는 실내공기의 풍압에 의해 회전되면서 상기 실외공기와 실내공기의 열교환 작용을 수행하는 열교환 소자들을 포함하는 환기 장치용 열교환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축의 외주면에는 상기 열교환 소자들의 내면이 장착되는 허브가 형성되는 것을 특징으로 하는 환기 장치용 열교환기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 열교환 소자들은 상기 허브의 외주면에 일정 간격을 두고 장착되고 곡면 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 환기 장치용 열교환기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환 소자의 외면에는 상기 열교환 소자들이 일정 간격을 두고 배열되도록 지지하는 지지리브가 장착되는 것을 특징으로 하는 환기 장치용 열교환기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환 소자들은 곡면의 안쪽면이 상기 실외공기가 흐르는 방향과 상기 실내공기가 흐르는 방향과 각각 대향되게 배치되는 것을 특징으로 하는 환기 장치용 열교환기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 열교환 소자는 부직포로 형성되는 것을 특징으로 하는 환기 장치용 열교환기.
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