KR100620502B1

KR100620502B1 - 열교환기 및 이를 이용한 열교환 환기장치

Info

Publication number: KR100620502B1
Application number: KR1020050002115A
Authority: KR
Inventors: 한건수; 정인숙
Original assignee: 정인숙
Priority date: 2005-01-10
Filing date: 2005-01-10
Publication date: 2006-09-13
Also published as: CN101115959A; JP2008527296A; US7441586B2; US20080017347A1; WO2006073232A1; JP4642864B2; KR20060081602A

Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면, 제1 회전축선을 중심으로 회전하는 제1 밸브부재와, 제2 회전축선을 중심으로 회전하는 제2 밸브부재와, 기체가 통과할 수 있는 유로를 구비하며 통과하는 고온의 기체로부터 열에너지를 전달받아 저장하고 저장된 열에너지를 통과하는 저온의 기체에 전달해주는 열교환매체를 포함하며, 상기 제1 밸브부재와 제2 밸브부재가 회전함에 따라 상기 열교환매체를 통과하는 기체의 흐름방향이 반복적으로 바뀌는 열교환기가 제공된다. 상기 열교환기는 상기 열교환매체와 양측에 각각 연결되며 열교환매체를 지나가는 기체를 안내하는 통로를 구비하는 제1 가이드부와 제2 가이드부를 더 포함할 수 있다.

열교환기, 열교환 환기장치, 열교환매체, 제1 밸브부재, 제2 밸브부재, 구동기

Description

열교환기 및 이를 이용한 열교환 환기장치 {HEAT EXCHANGER AND HEAT EXCHANGING VENTILATOR USING THE SAME}

도1은 종래의 열교환 환기장치의 일예를 도시한 사시도

도2는 도1에 도시한 열교환 환기장치에 구비되는 판형 열교환기의 사시도

도3은 종래의 열교환 환기장치의 다른 예를 도시한 사시도

도4는 도3에 도시한 열교환 환기장치에 구비되는 회전형 열교환기의 사시도

도5는 도3에 도시한 열교환 환기장치의 작동상태를 개략적으로 도시한 평면도

도6a 내지 도6d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 주요부를 작동단계별로 도시한 사시도

도7a는 도6a에 도시한 열교환매체를 확대하여 도시한 도면

도7b는 도7a에 도시한 열교환매체의 다른 실시예를 도시한 도면

도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 사시도

도9는 도8에 도시한 열교환기의 분해 사시도

도10은 도9에 도시한 열교환기에 구비되는 제1 공기분배유닛의 분해 사시도

도11의 (a) 내지 (c)는 도10에 도시한 열교환기에 구비되는 밸브부재에 사용되는 3 종류의 단위밸브의 사시도

도12는 도8에 도시한 열교환기의 작동상태를 설명하기 위하여 주요부를 도시한 사시도

도13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 사시도

도14는 도13에 도시한 열교환기의 분해 사시도

도15는 도14에 도시한 열교환기에 구비되는 열교환모듈의 분해 사시도

도16은 도13에 도시한 열교환기를 구비하는 본 발명의 일실시예에 따른 열교환 환기장치의 사시도로서, 내부가 보이도록 덮개를 개방하여 도시한 도면

도17은 도16에 도시한 열교환 환기장치의 분해 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 열교환 환기장치 20 : 열교환기

33 : 열교환부재 50 : 제1 밸브부재

60 : 제2 밸브부재 72a : 가이드부재

95b : 구동부

본 발명은 고온의 공기로부터 열에너지를 회수하여 저온의 공기로 이동시키는 열교환기에 관한 것으로서, 특히 고온의 공기와 저온의 공기를 혼합하지 않으며 열에너지와 함께 습기도 이동시키는 열교환기와 이를 이용한 환기장치에 관한 것이다.

최근 건축기술의 발달로 인해 건물들이 고층화, 밀폐화되면서 신선한 외부공기의 자연스러운 실내 유입이 차단되므로 실내 공기 오염도가 높아져 건물 내에 상주하는 사람들의 건강에 매우 나쁜 영향을 끼치고 있다. 이런 문제를 해결하기 위한 가장 좋은 방법은 적극적인 환기를 통해 많은 양의 신선한 외부 공기를 실내로 유입시키는 것이지만, 실내공기의 온도와 습도를 유지하기 위해 실내로 유입되는 공기를 가열, 가습, 냉각, 제습하는 추가 에너지 비용이 발생하므로 충분한 환기에 어려움이 따른다.

열교환 환기장치는 고온의 공기로부터 저온의 공기로 열에너지를 이동시켜주는 열교환기를 구비하는 환기장치로서, 오염된 실내공기를 외부로 배출하고 신선한 외부공기를 실내로 유입시키면서 고온의 공기에 포함된 열에너지를 회수하여 저온의 공기에 전달한다. 따라서 이러한 열교환 환기장치는 환기시 발생하는 추가 에너지 비용을 절감할 수 있어 유용하게 사용되고 있다. 종래의 열교환 환기장치에서는 사용되는 열교환기는 열교환 방법에 따라 판형과 회전형으로 구분된다.

도1은 종래의 열교환 환기장치의 일예로서, 판형 열교환기를 구비하는 열교환 환기장치를 도시한 것이다. 도1을 참조하면, 열교환 환기장치(10e)는 케이스(11e)와, 판형 열교환기(20e)와, 4개의 분할벽(12e, 13e, 14e, 15e)과, 배기 송풍기(16e)와, 급기 송풍기(17e)를 구비한다. 도1과 도2를 참조하면, 판형 열교환기(20e)는 직육면체 형상으로서 여러개의 층으로 형성된다. 각 층은 공기가 통과하는 좁고 긴 다수의 유로를 갖는 구조로서, 홀수 층의 유로와 짝수 층의 유로가 90도를 이루도록 형성된다. 도1을 참조하면, 판형 열교환기(20e)는 케이스(11e) 내부의 중 앙에 위치한다. 4개의 분할벽(12e, 13e, 14e, 15e)은 열교환기(20e)의 측면 네모서리로부터 연장되어 케이스(11e) 내부를 4개의 공간으로 나눈다. 케이스(11e) 내부에 형성된 4개의 공간 중 대각선으로 위치하는 두 공간이 열교환기(20e)에 의해 연통된다. 배기 송풍기(16e)와 급기 송풍기(17e)는 각각 케이스(11e) 내부에 형성된 4개의 공간 중 인접한 두 공간에 설치된다. 이러한 구성에 의해 배기 송풍기(16e)과 급기 송풍기(17e)가 작동하면, 저온 급기류(21e)는 판형 열교환기(20e)의 좁고 긴 유로를 통과하면서 고온의 배기류(19e)로부터 열에너지를 전달받아 고온의 급기류(18e)로 실내에 유입되고, 고온 배기류(19e)는 열교환기(20e)의 좁고 긴 유로을 통과하면서 저온 급기류(21e)에 열에너지를 전달하고 저온 배기류(22e)로 실외로 배기되며, 환기가 이루어진다. 판형 열교환기(20e)의 온도교환효율은 도2에 도시한 길이 L, 높이 H와 유로의 단면형상, 크기와 통과 풍량에 의해 결정되며, 공기 중에 포함된 수분의 교환은 일어나지 않는다.

판형 열교환기를 사용하는 환기장치는 온도교환효율 70 ~ 80%, 엔탈피교환효율 40 ~ 50% 정도이며, 회전형 열교환기를 사용하는 환기장치에 비해 구조가 간단하고, 외부 형상에 대한 디자인 자유도가 높고, 슬림화할 수 있어 주로 소형의 열교환 환기장치에 많이 적용된다. 그러나 열교환 중 공기에 포함된 수분의 교환이 일어나지 않으므로 실내로 유입되는 공기(18)는 건조하고, 에너지 절감의 척도인 엔탈피교환효율이 회전형에 비해 상대적으로 낮아 그 효용가치가 떨어진다. 또한 환기장치(10e) 내부로 유입되는 외부 급기류(21e)와 내부 배기류(19e)에 포함된 분진이 열교환기(20e)에 형성된 좁고 긴 유로에 적층되면 온도 및 엔탈피교환효율이 감소되고, 풍량이 급속히 감소하는 문제가 발생하므로 사용 중 주기적으로 열교환기(20e)를 청소해야 하지만 좁고 긴 유로에 적층된 분진을 청소하기 어려워 일정시간 사용 후 교체해야 하는 경우가 빈번히 발생하므로 열교환 환기장치의 경제적 가치를 반감시키는 원인이 된다.

도3은 종래의 열교환 환기장치의 다른 일예로서, 회전형 열교환기를 구비하는 열교환 환기장치를 도시한 것이다. 도3을 참조하면, 열교환 환기장치(10f)는 케이스(11f)와, 회전형 열교환기(20f)와, 배기 송풍기(16f)와, 급기 송풍기(17f)를 구비한다. 도3과 도4를 참조하면, 회전형 열교환기(20f)는 열교환매체(23f)가 내장된 회전휠(24f)을 구비하며 교차하는 제1, 제2 분리벽(12f, 13f)에 의해 네 구역으로 분할된다. 회전휠(24f)은 제1 분리벽(12f) 상에 회전축선이 제1 분리벽(12f)이 직각을 이루도록 설치되며 모터(25f)와 동력전달장치(26f)에 의해 회전한다. 케이스(11f) 내부는 두 분리벽(12f, 13f)에 의해 4개의 공간으로 분리된다. 배기 송풍기(16f)와 급기 송풍기(17f)는 각각 케이스(11f) 내부에 형성된 4개의 공간 중 대각선으로 위치하는 두 공간에 설치된다. 도3과 도5를 참조하면, 고온 배기류(19f)는 열교환매체(23f)를 통과하면서 열교환매체(23f)의 일부분에 열에너지와 습기를 전달하고 저온 배기류(22f)로 실외로 배기되고, 고온 배기류(19f)의 열에너지와 습기를 받은 열교환매체(23f)의 일부분은 회전휠(24f)과 같이 회전이동하여 저온 급기류(21f)와 접촉한다. 저온 급기류(21f)는 고온 배기류(19f)의 열에너지와 습기를 받은 열교환매체(23f)의 일부분을 통과하면서 열교환매체(23f)가 보유한 열에너지와 습기를 전달받아 고온 급기류(18f)로 실내로 유입된다. 이러한 회전형 열교환기 를 이용하는 환기장치는 온도교환효율이 80 ~ 95%, 엔탈피교환효율이 60 ~ 75% 정도이며, 판형 열교환기를 사용하는 환기장치와는 달리 열교환 중 공기에 포함된 수분 교환도 동시에 일어나므로 실내로 유입되는 공기는 판형 열교환기를 사용하는 환기장치에 비해 덜 건조하고, 에너지 절감의 척도인 엔탈피교환효율이 상대적으로 높아 그 효용가치가 높다. 반면에 급기 송풍기(17f)와 배기 송풍기(16f)가 회전휠(24f)의 양쪽에 위치해야 하므로 판형 열교환기를 사용하는 환기장치에 비해 상대적으로 부피가 크고, 열교환매체(23f)가 디스크 형상의 회전휠(24f)에 고정되어 있으므로 외부형상에 대한 디자인 자유도가 떨어져 주로 대형의 열교환 환기장치에 사용된다.

또한 회전형 열교환기를 사용하는 환기장치는 누설공기로 인한 효율의 저하가 발생한다. 이것이 도5에 도시되어 있다. 도5를 참조하면, 회전휠(24f)이 회전하면서 열과 습기를 전달하므로 회전휠(24f)과 두 분리벽(12f, 13f) 사이에는 틈새가 존재하고, 이 틈새를 통해 누설공기가 발생한다. 제1 분리벽(12f)과 회전휠(24f) 사이의 틈새에 발생하는 축방향 누설공기(27f)는 열교환 효율을 저하시키는 원인이 되고, 제2 분리벽(13f)과 회전휠(24f) 사이의 틈새에서 발생하는 두 반경방향 누설공기(28f, 29f) 중 실내쪽의 누설공기(28f)는 오염된 내부 배기류(19f)의 일부로서 내부 급기류(18f)와 혼합하여 실내로 다시 유입되며 실질적인 내부 급기류를 감소시키는 원인이 되므로 반경방향 누설공기(28f)의 양을 10% 미만으로 제한하고 있으며 이를 위해 추가적인 제조경비와 운전 중 동력손실이 발생하므로 판형에 비해 우수한 열교환효율을 가지고 있음에도 불구하고 그 사용에 제한을 받고 있다.

회전형 열교환기에서 사용하는 열교환매체는 열에너지와 습기의 교환효율을 향상시키고 공기가 열교환매체를 통과할 때 발생하는 압력손실을 줄이기 위해 보다 효율적이고 합리적인 열교환매체들이 개발되어 왔다. 미국특허 제4,497,361에는 흡습제가 코팅된 플라스틱이나 금속와이어로 만든 망사구조를 디스크에 내장하여 적절한 공극률을 유지하면서 열교환매체를 자동으로 세척할 수 있는 구조가 개시된 바 있다. 미국특허 제4,093,435호에는 특정한 조성, 밀도 및 두께를 갖는 골판지를 휠에 복수층으로 형성시켜 공기의 유동방향으로 복수개의 평행통로를 만든 허니컴 형태가 개시된 바 있다.

그러나 이들 망사구조나 허니컴 형태의 열교환매체는 공기에 포함된 이물질로 인해 사용 중 쉽게 오염되지만 회전하는 휠 내장된 열교환매체를 분리하여 세척 후 다시 조립하는데 어려움이 많다. 특히 소형의 경우 오염된 열교환매체를 분리하여 세척한 후 다시 조립하는 것은 매우 힘들어 회전형 열교환기를 소형 열교환 환기장치에 적용하기 어렵게 만드는 원인으로 작용하고 있다. 더구나 미국특허 제4,093,435호에 제시된 골판지로 만든 열교환매체는 휠에 롤 형상으로 감아서 제조하므로 열교환매체의 분해, 조립이 불가능하고 사용 중 온도변화에 따라 길이가 변화하여 열교환매체의 형상이 변화하므로 궁극적으로 열교환기의 내구 수명이 단축된다.

최근에는 망사구조나 허니컴 형태의 열교환매체가 가지는 단점을 보완하기 위해 미국특허 제5,069,272에는 상호 연결된 작은 직경의 열보유성 섬유질 재료가 복수개로 이루어진 랜덤 매트릭스 메디아(random matrix media)가 개시되어 있다. 이러한 랜덤 매트릭스 메디아는 주로 니들펀칭과 같은 기계적 수단에 의해 상호 연결되어 있으며, 한 개 이상의 구역으로 구분된 휠에 쉽게 장탈착할 수 있어 사용 중 오염된 메디아의 세척이 용이하고 보다 슬림한 형태로 제작할 수 있는 장점을 가진다. 그러나 환기 작용시 니들펀칭에 의해 상호 연결된 단섬유 형태의 재료가 분리되어 실내로 유입되는 공기흐름과 섞여서 부유하고, 세척시에도 단섬유 형태의 재료가 분리되어 유실되므로 원래의 열교환효율 및 습도교환효율을 유지하기 어려움은 물론 장시간 사용시 랜덤 매트릭스 메디아가 압착되어 공극률이 현저히 줄어들게 되어 공기유동에 대한 저항이 커지는 되는 단점이 노출되어 궁극적인 해결 방안을 제시하지 못하고 있다.

최근 환기에 대한 새로운 인식으로 에너지 절감 환기장치로 각광 받고 있는 열교환 환기장치, 특히 사무실이나 주택용의 소형 열교환 환기장치는 온도교환효율, 습도교환효율, 엔탈피교환효율, 소요동력, 소음, 외관형상 및 크기, 유지보수의 편의성 및 경제성, 설치 편의성 등을 고려하여 제품을 선택하여 설치한다.

회전형 열교환기를 사용하는 열교환 환기장치는 온도, 습도, 엔탈피교환효율은 우수하지만 누설공기량이 많고, 외관형상에 대한 자유도가 떨어져 슬림화가 어려우며, 열교환매체가 내장된 휠을 회전하기 위한 추가동력이 많이 소모된다. 그리고 열교환매체가 회전하는 휠에 내장되어 있으므로 사용 중 청소를 위해 열교환매체를 분리하고 조립하기 어렵다.

판형 열교환기를 사용하는 열교환 환기장치는 구조가 간단하고, 열교환기를 분리하고 조립하기 간단하며, 회전형 열교환기를 사용하는 환기장치에 비해 소요동력이 적고, 외관형상에 대한 자유도가 높아 슬림화가 용이한 반면에 사용 중 유지보수의 시기를 놓치면 고가의 판형 열교환기를 교체해야 하는 경제적 부담이 있으며, 온도, 습도, 엔탈피교환효율, 특히 습도교환효율이 매우 낮아 경제적 가치가 반감된다.

본 발명의 목적은 온도, 습도, 엔탈피교환효율이 회전형 열교환기보다 우수한 열교환기 및 그 열교환기를 사용하는 열교환 환기장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 누설공기량이 회전형 열교환기보다 현저히 적은 열교환기 및 그 열교환기를 사용하는 열교환 환기장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 열교환매체의 분리 및 조립이 용이하며, 소형이면서 슬림화가 용이한 열교환기 및 그 열교환기를 이용한 열교환 환기장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용 중 유지보수가 용이한 구조를 갖는 열교환매체를 구비하는 열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면,

제1 회전축선을 중심으로 회전하는 제1 밸브부재와,

제2 회전축선을 중심으로 회전하는 제2 밸브부재와,

상기 제1 밸브부재와 제2 밸브부재 사이에 형성되는 기체흐름 경로상에 위치하고, 기체가 통과할 수 있는 유로를 구비하며, 통과하는 고온의 기체로부터 열에 너지를 전달받아 저장하고 저장된 열에너지를 통과하는 저온의 기체에 전달해주는 열교환매체를 포함하며,

상기 제1 밸브부재와 제2 밸브부재가 회전함에 따라 상기 열교환매체를 통과하는 기체의 흐름방향이 반복적으로 바뀌는 열교환기가 제공된다.

상기 열교환기는 상기 열교환매체의 양측에 각각 연결되며 열교환매체를 지나가는 기체를 안내하는 통로를 구비하는 제1 가이드부와 제2 가이드부를 더 포함할 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재의 내부에는 분리된 제1 공간과 제2 공간이 마련되고, 상기 제2 밸브부재의 내부에는 분리된 제3 공간과 제4 공간이 마련되며,

상기 제1 밸브부재는 상기 제1 회전축선의 원주방향을 따라 배치되는 제1 반경방향 개구부와 제2 반경방향 개구부를 구비하며, 상기 제1 반경방향 개구부는 상기 제1 공간과 통하고 상기 제2 반경방향 개구부는 상기 제2 공간과 통하며,

상기 제2 밸브부재는 상기 제2 회전축선의 원주방향을 따라 배치되는 제3 반경방향 개구부와 제4 반경방향 개구부를 구비하며, 상기 제3 반경방향 개구부는 상기 제3 공간과 통하고 상기 제4 반경방향 개구부는 상기 제4 공간과 통하며,

상기 제1 밸브부재가 상기 제1 회전축선을 중심으로 회전함에 따라 상기 제1 반경방향 개구부와 제2 반경방향 개구부가 교대로 상기 제1 가이드부의 통로와 연결되며, 상기 제1 반경방향 개구부를 통해서는 상기 제1 공간 내의 기체가 상기 제1 밸브부재 밖으로 배출되고 상기 제2 반경방향 개구부를 통해서는 상기 제1 밸브 부재의 외부기체가 상기 제2 공간으로 유입되며,

상기 제2 밸브부재가 상기 제2 회전축선을 중심으로 회전함에 따라 상기 제3 반경방향 개구부와 제4 반경방향 개구부가 교대로 상기 제2 가이드부의 통로와 연결되며, 상기 제3 반경방향 개구부를 통해서는 상기 제3 공간 내의 기체가 상기 제2 밸브부재 밖으로 배출되고 상기 제4 반경방향 개구부를 통해서는 상기 제2 밸브부재의 외부기체가 상기 제4 공간으로 유입될 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재는 상기 제1 공간과 통하는 제1 유입 개구부와 상기 제2 공간과 통하는 제1 배출 개구부를 더 구비하며, 상기 제2 밸브부재는 상기 제3 공간과 통하는 제2 유입 개구부와 상기 제4 공간과 통하는 제2 배출 개구부를 더 구비할 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재의 제1 유입 개구부와 제1 배출 개구부는 상기 제1 회전축선 상의 양단부에 마련되며, 상기 제2 밸브부재의 제2 유입 개구부와 제2 배출 개구부는 상기 제2 회전축선 상의 양단부에 마련될 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재는 내부에 상기 제1 공간과 제2 공간을 분리하는 제1 분리벽을 구비하며, 상기 제2 밸브부재는 내부에 상기 제3 공간과 제4 공간을 분리하는 제2 분리벽을 구비할 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 분리벽과 제2 분리벽은 각각 상기 제1 회전축선과 제2 회전축선을 따라 비틀어지며 연장될 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 분리벽과 제2 분리벽의 비틀어진 방향은 반대일 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재와 제2 밸브부재의 형상은 대체로 중심축이 각각 상기 제1 회전축선과 제2 회전축선 상에 위치하는 원통형일 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재와 제2 밸브부재를 각각 감싸는 제1 원통형 실과 제2 원통형 실을 포함하며, 상기 제1 원통형 실에는 상기 제1 가이드부의 통로와 연결되는 개구부가 마련되고 상기 제2 원통형 실에는 상기 제2 가이드부의 통로와 연결되는 개구부가 마련될 수 있다.

상기 열교환기는 상기 제1 원통형 실과 제2 원통형 실을 감싸는 다수의 링형상의 실을 더 포함할 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 열교환매체는 2개 이상이 분리되어 구비되며, 상기 제1 가이드부와 제2 가이드부의 통로는 상기 각 열교환매체를 각각 통과하는 기체가 서로 섞이지 않도록 형성될 수 있다.

상기 열교환기는 상기 분리된 2개 이상의 열교환매체가 고정되어 형성된 열교환부재를 구비할 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재의 제1 반경방향 개구부와 제2 반경방향 개구부는 상기 제1 회전축선을 따라 다수개가 구비되며, 상기 제2 밸브부재의 제3 반경방향 개구부와 제4 반경방향 개구부는 상기 제2 회전축선을 따라 배치되는 다수개가 구비될 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 열교환매체는 상기 각 제1, 제2 반경방향 개구부 및 제3, 제4 반경방향 개구부와 대응하도록 다수개가 이웃하여 배치되고, 상 기 제1 가이드부와 제2 가이드부의 통로는 상기 열교환매체에 대응하여 서로 분리되어 다수개가 구비될 수 있다.

상기 열교환기는 상기 이웃하는 적어도 2개의 열교환매체가 고정되어 형성된 열교환부재를 구비할 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 다수의 열교환매체는 상기 두 밸브부재 사이의 기체흐름 경로와 기울어지게 배치될 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 다수의 반경방향 개구부는 상기 제1, 제2 회전축선을 따라 가면서 원주방향 일측으로 비틀어져서 배치될 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재 또는 제2 밸브부재는 축선방향을 따라 이웃하는 두 반경방향 개구부 사이에 형성되는 중간 유입 개구부를 더 구비할 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재 또는 제2 밸브부재는 하나의 원주 상에 위치하는 두 반경방향 개구부를 구비하는 다수의 단위밸브가 축선방향을 따라 차례대로 결합되어 형성될 수 있다.

상기 열교환기는 상기 열교환부재가 수용되는 하우징을 더 포함하며, 상기 하우징에는 상기 열교환부재를 삽입하고 뺄 수 있도록 마련된 입구가 마련될 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 열교환부재는 사각형상일 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 열교환매체는 서로 다른 형상의 제1 필름과 제2 필름을 교대로 적층함으로써 상기 유로를 형성할 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 필름은 상하 요철을 구비하며 제2 필름이 편평할 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 인접한 두 필름 사이의 간격은 0.15mm ~ 0.5mm이며, 상기 유로의 길이는 20mm ~ 80mm일 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 제1 필름은 주름진 형상이며 상기 제2 필름은 편평할 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 열교환매체는 내부에 하나 또는 다수의 통로가 형성된 다수의 스트로우(빨대)가 적층되어 형성될 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 유로의 수력학적 지름은 0.3mm ~ 1.5mm이며, 길이는 20mm ~ 80mm일 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 필름의 표면에는 흡습제가 코팅될 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 필름의 재질은 플라스틱, 종이, 금속 중 어느 하나일 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 열교환매체는 직경 0.015 ~ 0.25mm의 열보유성 섬유를 이용하여 공극률 80 ~ 96%의 부직포로 형성될 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 열보유성 섬유의 표면에는 흡습제가 코팅될 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재와 제2 밸브부재를 회전시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 열교환기의 구동부는 구동모터와, 상기 두 밸 브부재에 각각 회전력을 전달하는 두 개의 출력축을 구비하는 감속기를 구비할 수 있다.

상기 열교환기에 있어서, 상기 열교환기의 구동부는 상기 두 밸브부재에 회전력을 각각 전달하는 두 개의 동력전달장치를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면,

상기 열교환기와,

배기용 송풍기와,

급기용 송풍기를 포함하는 열교환 환기장치가 제공된다.

상기 열교환 환기장치는 상기 열교환기가 내부에 수용되는 케이스를 더 포함하며, 상기 케이스는 케이스 외부의 기체가 내부로 유입되는 유입통로와, 상기 유입통로 상에 설치되는 필터를 구비할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도6a 내지 도6d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 주요부를 작동단계별로 도시한 것이다. 도6a를 참조하면, 열교환기(20)는 열교환부재(33)와, 제1 분리판(36)과, 제2 분리판(37)과, 제1 밸브부재(50)와, 제2 밸브부재(60)를 구비한다. 제1 밸브부재(50)와 제2 밸브부재(60)는 각각 서로 평행한 제1 회전축선(100)과 제2 회전축선(110)을 중심으로 회전한다. 열교환부재(33)는 제1 밸브부재(50)와 제2 밸브부재(60) 사이에 위치한다. 제1 분리판(36)과 제2 분리판(37)은 열교환부재(33)를 사이에 두고 제1 밸브부재(50)가 위치하는 쪽과 제2 밸브부재(60)가 위치하는 쪽에 각각 위치한다. 보다 용이한 설명을 위하여 x-y-z 직교좌표계를 도입한 다. 제1, 제2 회전축선(100, 110)의 연장방향을 x축으로 하고, x축과 직각을 이루며 제2 밸브부재(60), 열교환부재(33), 제1 밸브부재(50)가 배치되는 방향을 y축으로 하고, x축 및 y축과 직각을 이루는 나머지 하나를 z축으로 한다.

열교환부재(33)는 사각판 형상으로서 y축과 대체로 수직을 이루도록 배치며 제1 열교환매체(34)와, 제2 열교환매체(35)를 구비한다. 제1 열교환매체(34)와 제2 열교환매체(35)는 두 열교환매체(34, 35) 사이에 형성된 경계부(331)에 의해 분리되며, 두 열교환매체(34, 35)는 z축 방향을 따라 위치한다. 두 열교환매체(34, 35)에 의해 열교환부재(33)에 의해 나누어진 두 공간이 통기된다. 열교환매체(34, 35)의 구조가 도7a의 (a)와 (b)에 상세히 도시되어 있다.

도7a를 참조하면, 열교환매체는 플라스틱, 종이, 금속 등의 재료로 제작된 다수의 제1 필름(90)과 제2 필름(91)이 교대로 적층되어 형성된다. 제1 필름(90)에는 각각 반대편으로 돌출되어 요철을 형성하는 다수의 제1 돌출부(901)와 제2 돌출부(902)를 구비한다. 제2 필름(91)은 편평하다. 이러한 형상의 두 종류의 필름(90, 91)이 교대로 적층됨으로써 각 필름(90, 91) 사이에는 공기가 흐르는 유로가 되는 간극이 형성된다. 각 필름 사이의 간극은 적절한 열교환 효율, 즉 온도교환효율 80 ~ 98%를 유지하면서 공기가 간극을 통과할 때 발생하는 압력손실을 최소화하기 위해 0.15mm ~ 0.5mm의 간극 높이와 공기 이동방향으로의 간극 길이 20mm ~ 80mm를 유지한다. 이 열교환매체를 형성하는 각 필름(90, 91)들은 양 끝단 외에는 상호 고정되어 연결되지 않으므로 간극에 오염물질이 누적되어도 열교환매체를 열교환기로부터 분해하여 쉽게 제거할 수 있다. 그리고 습도교환효율을 높이기 위해 필요하면 필름의 표면에 흡습제를 코팅하여 사용한다.

도7b에는 열교환매체의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도7b의 (a)와 (b)를 참조하면, 열교환매체는 공기가 통과하는 유로 형성을 위해 지그재로로 주름진 제1 필름(92)과 편평한 제2 필름(93)이 교대로 적층되어 형성된다. 유로의 단면 형상을 유지하기 위해 제1 필름(92)과 제2 필름(93)은 상호 고정 연결된다. 적절한 열교환 효율, 즉 온도교환효율 80 ~98%를 유지하면서 공기가 유로를 통과할 때 발생하는 압력손실을 최소화하기 위해 유로의 수력학적 지름은 0.3mm ~ 1.5mm, 길이는 20mm ~ 80mm를 유지한다. 그리고 습도교환효율을 높이기 위해 필요하면 필름의 표면에 흡습제를 코팅하여 사용한다.

도7a 및 도7b에 도시한 열교환매체 외에 직경 0.015 ~ 0.25mm의 열보유성 섬유를 이용하여 공극률 80 ~ 96%인 부직포 형태의 열교환매체도 온도교환효율 80 ~ 98%를 유지할 수 있으므로 열교환기의 열교환매체로 사용할 수 있다. 이 부직포 형태의 열교환매체는 오염되면 세척하기 어려운 단점이 있으나 저렴한 가격으로 제작할 수 있으므로 1 ~ 2회용 열교환매체로 적절하다.

또한, 다수의 스트로우(빨대)를 적층하여 형성한 열교환매체를 사용할 수 있다. 이때, 스트로우는 내부에 다수의 통로가 구비되도록 제조될 수도 있음을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.

그러나 본 발명에서 사용되는 열교환매체가 도7a와 도7b에 도시한 것으로 제한되는 것은 아니다. 다른 형태의 열교환매체도 사용될 수 있음을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.

다시 도6a를 참조하면, 제1 분리판(36)과 제2 분리판(37)은 열교환부재(33)를 사이에 두고 양측에 각각 배치되며, 열교환부재(33)의 제1 열교환매체(34)를 통과하는 공기와 제2 열교환매체(35)를 통과하는 공기가 서로 섞이지 않도록 제1 열교환매체(34)와 제2 열교환매체(35)의 경계부(331)로부터 연장된다. 도면에서는 두 분리판(36, 37)이 두 밸브부재(50, 60) 및 열교환부재(33)와 떨어져 있는 것으로 도시되어 있으나, 실질적으로 두 분리판(36, 37)은 두 밸브부재(50, 60) 및 열교환부재(33)와 접촉한다. 제1 밸브부재(50)와 제2 밸브부재(60)는 열교환부재(33) 및 제1, 제2 분리판(36, 37)을 사이에 두고 양측에 각각 배치된다. 두 밸브부재(50, 60) 중 제1 분리판(36) 쪽에 배치되는 것을 제1 밸브부재(50)라 하고 제2 분리판(37) 쪽에 배치되는 것을 제2 밸브부재(60)라 한다. 제1 밸브부재(50)와 제2 밸브부재(60)는 원통형상으로서 서로 평행한 제1 회전축선(100)과 제2 회전축선(110)을 중심으로 반대방향으로 각각 회전한다. 원통형상인 제1 밸브부재(50)의 중심축과 제2 밸브부재(60)의 중심축이 각각 제1 회전축선(100) 및 제2 회전축선(110)이 된다.

도6a와 도6b를 참조하면, 제1 밸브부재(50)는 내부가 빈 중공형으로서 제1 단부벽(52)과, 제2 단부벽(54)과, 두 단부벽(52, 54)을 연결하며 원주면을 형성하는 측벽(56)을 구비한다. 제1 밸브부재(50)의 내부에는 제1 회전축선(100)을 따라 연장된 보스(51)와, 보스(51)를 중심으로 대칭을 이루며 제1 회전축선(100)을 따라 스크루 형상으로 90도 비틀어진 분리날개(53)가 마련된다. 보스(51)에 회전력을 제공하는 회전축(도시되지 않음)이 삽입되어 결합된다. 분리날개(53)에 의해 제1 밸 브부재(50)의 내부공간은 제1 공간(55)과 제2 공간(57)으로 분리된다. 제1 단부벽(52)에는 제1 공간(55)과 통하는 반원형의 제1 축방향 유입 개구부(521)가 마련되고, 제2 단부벽(54)에는 제2 공간(57)과 통하는 반원형의 제1 축방향 배출 개구부(541)가 마련된다. 측벽(56)에는 제1 공간(55)과 통하는 제1 반경방향 개구부(561)와 제2 공간(57)과 통하는 제2 반경방향 개구부(562)가 마련되다. 제1 반경방향 개구부(561)와 제2 반경방향 개구부(562)는 180도 간격을 배치된다. 이러한 구성에 의해 제1 밸브부재(50)는 제1 축방향 유입 개구부(521)를 통해 공기가 제1 공간(55)으로 유입되고 제1 공간(55)으로 유입된 공기는 제1 반경방향 개구부(561)를 통해 배출되며, 제2 반경방향 개구부(562)를 통해 공기가 제2 공간(57)으로 유입되고 제2 공간(57)으로 유입된 공기는 제1 축방향 배출 개구부(541)를 통해 배출되도록 제1 회전축선(100)을 중심으로 회전한다. 제2 밸브부재(60)는 분리날개(63)의 비틀어진 방향이 제1 밸브부재(50)의 분리날개(53)의 비틀어진 방향과 반대인 것을 제외하면 제1 밸브부재(50)와 동일한 구성이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 제2 밸브부재(60)는 제2 축방향 유입 개구부(621)를 통해 공기가 제3 공간(65)으로 유입되고 제3 공간(65)으로 유입된 공기는 제3 반경방향 개구부(661)를 통해 배출되고, 제4 반경방향 개구부(662)를 통해 공기가 제4 공간(도6d의 67)으로 유입되고 제4 공간(도6d의 67)으로 유입된 공기는 제2 축방향 배출 개구부(도6d의 641)를 통해 배출되도록 제2 회전축선(110)을 중심으로 회전한다.

도6a 내지 도6d는 본 실시예의 원리를 설명하기 위해 주요부만을 개략적으로 도시한 도면이다. 도6a 내지 도6d에는 도시되지 않았으나, 열교환기(20)는 두 밸브 부재(50)와 열교환매체(33) 사이의 공기흐름을 유지하기 위한 가이드부를 구비하는데, 이러한 가이드부의 구성은 후술하는 도8 내지 도10에 도시된 바와 같은 구성으로부터 충분히 이해할 수 있을 것이다.

이제, 도6a 내지 도6d를 참조하여 상기 제1 실시예의 작용을 상세히 설명한다. 이하, 제1 밸브부재(50)가 위치하는 쪽을 실내로 하고 제2 밸브부재(60)가 위치하는 쪽을 실외로 한다. 또한, 실내공기가 실외공기보다 상대적으로 고온이고 절대습도가 높은 것으로 한다. 먼저 도6a를 참조하면, 제1 밸브부재(50)의 제1 반경방향 개구부(561)와 제2 밸브부재(60)의 제4 반경방향 개구부(662)가 각각 열교환부재(33)의 양측면을 향해 있다. 이때, 제1 밸브부재(50)와 제2 밸브부재(60)는 서로 반대방향으로 동일한 속도로 동조되어 회전한다. 실내에 있던 고온의 배기류는 제1 축방향 유입 개구부(521)를 통해 제1 밸브부재(50) 내의 제1 공간(55)으로 유입되고 제1 반경방향 개구부(561)를 통해 열교환부재(33) 쪽으로 배출된다. 제1 밸브부재(50)의 제1 반경방향 개구부(561)를 통해 배출된 공기는 제1 분리판(36)에 의해 둘로 나누어져 각각 열교환부재(33)의 제1 열교환매체(34)와 제2 열교환매체(35)를 지나가게 된다. 이때, 제1 열교환매체(34)와 제2 열교환매체(35)를 지나가는 고온의 배기류는 제1 열교환매체(34)와 제2 열교환매체(35)에 열에너지와 습기를 전달하고 저온의 배기류가 되어 제2 밸브부재(60)의 제4 반경방향 개구부(662)를 통해 제2 밸브부재(60)의 제4 공간(67)으로 유입된다. 제1 열교환매체(34)와 제2 열교환매체(35)를 통과한 후 제2 밸브부재(60)의 제4 공간(67)으로 유입된 저온의 배기류는 제2 축방향 배출 개구부(641)를 통해 실외로 배출된다. 이 상태에서 제1 밸브부재(50)와 제2 밸브부재(60)가 각각 90도 반대방향으로 회전하면 열교환기는 도6b에 도시한 상태가 된다.

도6b를 참조하면, 제1 분리판(36)과 제2 분리판(37)에 의해 제1 열교환매체(34)는 제1 밸브부재(50)의 제2 반경방향 개구부(562) 및 제2 밸브부재(60)의 제3 반경방향 개구부(661)와 연결되고, 제2 열교환매체(35)는 제1 밸브부재(50)의 제1 반경방향 개구부(561) 및 제2 밸브부재(60)의 제4 반경방향 개구부(662)와 연결된다. 제1 열교환매체(34)를 통과하는 공기의 흐름은 도6a에 도시한 경우와 반대가 된다. 즉, 실외에 있던 저온의 급기류가 제2 밸브부재(60)의 제2 축방향 유입 개구부(621)를 통해 제2 밸브부재(60) 내부의 제3 공간(65)으로 유입되고, 제3 공간(65)으로 유입된 저온의 급기류는 제3 반경방향 개구부(661)를 통해 제1 열교환매체(34)를 지나가며 제1 열교환매체(34)에 저장된 열에너지와 습도를 전달받아 고온의 급기류가 된다. 제1 열교환매체(34)를 통과한 고온의 급기류는 제1 밸브부재(50)의 제2 반경방향 개구부(562)를 통해 제1 밸브부재(50) 내의 제2 공간(57)으로 유입되고, 제2 공간(57)으로 유입된 고온의 급기류는 제1 축방향 배출 개구부(541)를 통해 배출되어 실내로 유입된다. 제2 열교환매체(35)를 통과하는 공기의 흐름은 도6a에 도시한 경우와 같다. 즉, 실내에 있던 고온의 배기류가 제1 밸브부재(50)의 제1 축방향 유입 개구부(521)를 통해 제1 밸브부재(50) 내부의 제1 공간(55)으로 유입되고, 제1 공간(55)으로 유입된 고온의 배기류는 제1 반경방향 개구부(561)를 통해 제2 열교환매체(35)를 지나가며 제2 열교환매체(35)에 열에너지와 습도를 전달하고 저온의 배기류가 된다. 제2 열교환매체(35)를 통과한 저온의 배기류는 제2 밸브부재(60)의 제4 반경방향 개구부(662)를 통해 제2 밸브부재(60) 내의 제4 공간(도6d의 67)으로 유입되고, 제4 공간(도6d의 67)으로 유입된 공기는 제2 축방향 배출 개구부(도6d의 641)를 통해 실외로 배출된다. 이 상태에서 제1 밸브부재(50)와 제2 밸브부재(60)가 각각 90도 반대방향으로 회전하면 열교환기는 도6c에 도시한 상태가 된다.

도6c를 참조하면, 제1 밸브부재(50)의 제2 반경방향 개구부(562)와 제2 밸브부재(60)의 제3 반경방향 개구부(661)가 각각 열교환부재(33)의 양측면을 향해 있다. 실외에 있던 저온 급기류는 제2 축방향 유입 개구부(621)를 통해 제2 밸브부재(60) 내의 제3 공간(65)으로 유입되고 제3 반경방향 개구부(661)를 통해 열교환부재(33) 쪽으로 배출된다. 제2 밸브부재(60)의 제3 반경방향 개구부(661)를 통해 배출된 저온 급기류는 제2 분리판(37)에 의해 둘로 나누어져 각각 열교환부재(33)의 제1 열교환매체(34)와 제2 열교환매체(35)를 지나가게 된다. 이때, 제1 열교환매체(34)와 제2 열교환매체(35)를 지나가는 저온 급기류는 제1 열교환매체(34)와 제2 열교환매체(35)에 저장된 열에너지와 습기를 전달받고 고온 급기류가 된 후, 제1 밸브부재(50)의 제2 반경방향 개구부(562)를 통해 제1 밸브부재(50)의 제2 공간(57)으로 유입된다. 제1 밸브부재(50)의 제2 공간(57)으로 유입된 고온 급기류는 제1 축방향 배출 개구부(541)를 통해 배출되어 실내로 유입된다. 즉, 공기의 흐름은 도6a에 도시한 상태와 정반대가 된다. 이 상태에서 제1 밸브부재(50)와 제2 밸브부재(60)가 각각 90도 반대방향으로 회전하면 열교환기는 도6d에 도시한 상태가 된다.

도6d를 참조하면, 제1 분리판(36)과 제2 분리판(37)에 의해 제1 열교환매체(34)는 제1 밸브부재(50)의 제1 반경방향 개구부(561) 및 제2 밸브부재(60)의 제2 반경방향 개구부(662)와 연결되고, 제2 열교환매체(35)는 제1 밸브부재(50)의 제2 반경방향 개구부(562) 및 제2 밸브부재(60)의 제1 반경방향 개구부(661)와 연결된다. 제1 열교환매체(34)와 제2 열교환매체(35)를 통과하는 공기의 흐름은 도6b에 도시한 경우와 정반대가 된다. 즉, 실내에 있던 고온의 배기류가 제1 밸브부재(50)의 제1 축방향 유입 개구부(521)를 통해 제1 밸브부재(50) 내부의 제1 공간(55)으로 유입되고, 제1 공간(55)으로 유입된 공기는 제1 반경방향 개구부(561)를 통해 제1 열교환매체(34)를 지나가며 제1 열교환매체(34)에 열에너지와 습도를 전달하고 저온의 배기류가 된다. 제1 열교환매체(34)를 통과한 저온의 배기류는 제2 밸브부재(60)의 제4 반경방향 개구부(662)를 통해 제2 밸브부재(60) 내의 제4 공간(60)으로 유입되고, 제4 공간(67)으로 유입된 공기는 제2 축방향 배출 개구부(641)를 통해 실외로 배출된다. 또한, 실외에 있던 저온의 급기류가 제2 밸브부재(60)의 제2 축방향 유입 개구부(621)를 통해 제2 밸브부재(60) 내부의 제3 공간(65)으로 유입되고, 제3 공간(65)으로 유입된 저온의 급기류는 제3 반경방향 개구부(661)를 통해 제2 열교환매체(35)를 지나가며 제2 열교환매체(35)에 저장된 열에너지와 습도를 전달받아 고온의 급기류가 된다. 제2 열교환매체(35)를 통과한 고온의 급기류는 제1 밸브부재(50)의 제2 반경방향 개구부(562)를 통해 제1 밸브부재(50) 내의 제2 공간(도6b의 57)으로 유입되고, 제2 공간(도6b의 57)으로 유입된 공기는 제1 축방향 배출 개구부(도6b의 541)를 통해 배출되어 실내로 유입된다.

도6a 내지 도6d에 도시한 단계를 반복하면서 제1 밸브부재(50)가 위치하는 쪽의 실내공기의 환기가 이루어지며 동시에 열에너지 및 습기가 유입되는 실외공기에 전달된다. 도6a 내지 도6d에 도시한 바와 같이 두 열교환매체는 고정되어 있지만, 두 밸브부재(50, 60)가 동조되어 반대방향으로 회전하면 두 열교환매체(34, 35)에 유입, 유출되는 공기가 교대로 바뀌게 되어 회전형 열교환기와 동일한 형태의 열교환이 이루어진다. 그러나 두 밸브부재(50, 60)의 회전위치에 따라 풍량이 급격히 변화하는 단점이 있다. 이러한 단점은 보완, 즉 밸브부재의 회전위치에 관계없이 풍량을 균일화하기 위한 구조가 필요하다. 이러한 구조를 갖는 열교환기가 본 발명의 제2 실시예로서 제시된다.

도8 내지 도12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기에 대한 도면이다. 도8과 도9를 참조하면, 열교환기(20a)는 제1, 제2, 제3, 제4 열교환부재(33a, 41a, 42a, 43a)를 구비하는 열교환유닛(40a)과, 제1 밸브부재(50a)를 구비하는 제1 공기분배유닛(70a)과, 제2 밸브부재(60a)를 구비하는 제2 공기분배유닛(80a)을 구비한다. 열교환유닛(40a)을 사이에 두고 양측에 제1 공기분배유닛(70a)과 제2 공기분배유닛(80a)이 배치된다. 제1 실시예와 동일한 방식으로 x-y-z 직교좌표계를 도입한다. 열교환유닛(40a)은 제1, 제2, 제3, 제4 열교환부재(33a, 41a, 42a, 43a)와, 하우징(46a)을 구비한다. 제1, 제2, 제3, 제4 열교환부재(33a, 41a, 42a, 43a)는 제1 실시예에서 설명한 열교환부재(도6a의 33)와 동일한 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 하우징(46a)은 x축 방향을 따라 차례대로 배치된 제1, 제2, 제3, 제4 수납실(461a, 462a, 463a, 464a)을 구비한다. 제1 수납실(461a)에 제1 열교환 부재(33a)가 꼭 맞게 끼워져 수용되도록 형성되며, z축 방향 일단부에는 제1 열교환부재(33a)가 들어가고 나올 수 있도록 마련된 입구(4611a)가 마련된다. 제1 수납실(461a)의 양측(제1 공기분배유닛(70a)과 제2 공기분배유닛(80a)을 각각 바라보는 쪽)에는 수용된 제1 열교환부재(33a)의 두 열교환매체(34a, 35a)가 각각 노출되도록 형성된 측면 개구부(4612a, 4613a, 4614a, 4615a)가 마련된다. 제2, 제3, 제4 수납실(462a, 463a, 464a)의 구성은 제1 수납실(461a)의 구성과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 제2 수납실(462a)에는 제2 열교환부재(41a)가 수용되고, 제3 수납실(463a)에는 제3 열교환부재(42a)가 수용되며, 제4 수납실(464a)에는 제4 열교환부재(43a)가 수용된다. 이러한 열교환유닛(40a)의 구성은 열교환매체(33a, 41a, 42a, 43a)의 교체를 용이하게 해준다.

도9와 도10을 참조하면, 제1 공기분배유닛(70a)은 제1 밸브부재(50a)와, 가이드부재(72a)와, 제1, 제2 원통형 실(74a, 75a)과, 6개의 링형 실(76a)과, 제1, 제2 커버(77a, 78a)를 구비한다. 도10을 참조하면, 제1 밸브부재(50a)는 제1 회전축선(100a)을 따라 연장된 원통형으로서, 제1, 제2, 제3, 제4 단위밸브(52a, 53a, 54a, 55a)가 제1 회전축선(100a)을 따라 연결되어 형성된다. 제1 단위밸브(52a)는 도11의 (a)에 도시되어 있다. 도11의 (a)를 참조하면, 제1 단위밸브(52a)는 도6a에 도시한 제1 밸브부재(50)에서 제2 단부벽(54)이 없는 형상이다. 제2 단위밸브(53a)와 제3 단위밸브(54a)는 도11의 (b)에 도시되어 있다. 도11의 (b)를 참조하면, 제2, 제3 단위밸브(53a, 54a)는 도6a에 도시한 제1 밸브부재(50)에서 두 단부벽(52, 54)이 없는 형상이다. 제4 단위밸브(55a)는 도11의 (c)에 도시되어 있다. 도11의 (c)를 참조하면, 제4 단위밸브(55a)는 도6a에 도시한 제1 밸브부재(50)에서 제1 단부벽(52)이 없는 형상이다. 4개의 단위밸브(52a, 53a, 54a, 55a)는 각 분리날개(51a)가 연속적으로 연장되도록 연결되어 제1 밸브부재(50a)를 형성한다. 도10을 참조하면, 제1 밸브부재(50a)의 내부는 분리날개(51a)에 의해 제1 단위밸브(52a)의 제1 축방향 유입 개구부(521a)와 통하는 제1 공간(56a)과 제4 단위밸브(55a)의 제1 축방향 배출 개구부(551a)와 통하는 제2 공간(57a)으로 나누어진다. 제1 밸브부재(50a)는 제2 단위밸브(53a)와 제3 단위밸브(54a)가 연결되는 부분의 측벽에 제1 공간(56a)과 통하는 중간 개구부(58a)를 구비한다. 제1 밸브부재(50a)와 제2 밸브부재(60a)는 각각 도11에서 도시한 바와 같이 제1, 제2 축방향 유입 개구부(521a, 621a)를 통해 유입된 공기를 반경방향으로 유출시켜 각 열교환매체(도9의 33a, 41a, 42a, 43)로 분배하여 공급함과 동시에 열교환매체(도9의 33a, 41a, 42a, 43)를 통과한 공기를 제1, 제2 축방향 배출 개구부(551a, 651a)를 통해 배출시키는 기능을 한다.

도9와 도10을 참조하면, 가이드부재(72a)는 열교환유닛(40a)의 각 열교환매체(34a, 35a, 411a, 412a, 421a, 422a, 431a, 432a)와 연결되는 8개의 안내통로(721a, 722a, 723a, 724a, 725a, 726a, 727a, 728a)를 구비한다. 제1 열교환부재(33a)의 두 열교환매체(34a, 35a)와 각각 연결되는 제1A, 제1B 안내통로(721a, 722a)는 제1 밸브부재(50a)의 제1 단위밸브(52a)의 외측면과 연결된다. 따라서 제1 밸브부재(50a)의 회전에 따라 제1 밸브부재(50a)의 제1 단위밸브(52a)에 형성된 제1, 제2 반경방향 개구부(522a, 523a)는 가이드부재(72a)의 제1A 안내통로(721a) 또 는 제1B 안내통로(722a)와 연결될 수 있다. 제2 열교환부재(41a)의 두 열교환매체(411a, 412a)와 각각 연결되는 제2A, 제2B 안내통로(723a, 724a)는 제1 밸브부재(50a)의 제2 단위밸브(53a)의 외측면과 연결된다. 따라서 제1 밸브부재(50a)의 회전에 따라 제1 밸브부재(50a)의 제2 단위밸브(53a)에 형성된 제1, 제2 반경방향 개구부(531a, 532a)는 가이드부재(72a)의 제2A 안내통로(723a) 또는 제2B 안내통로(724a)와 연결될 수 있다. 제3 열교환부재(42a)의 두 열교환매체(421a, 422a)와 각각 연결되는 제3A, 제3B 안내통로(725a, 726a)는 제1 밸브부재(50a)의 제3 단위밸브(54a)의 외측면과 연결된다. 따라서 제1 밸브부재(50a)의 회전에 따라 제1 밸브부재(50a)의 제3 단위밸브(54a)에 형성된 제1, 제2 반경방향 개구부(541a, 542a)는 가이드부재(72a)의 제3A 안내통로(725a) 또는 제3B 안내통로(726a)와 연결될 수 있다. 제4 열교환부재(43a)의 두 열교환매체(431a, 432a)와 각각 연결되는 제4A, 제4B 안내통로(727a, 728a)는 제1 밸브부재(50a)의 제4 단위밸브(55a)의 외측면과 연결된다. 따라서 제1 밸브부재(50a)의 회전에 따라 제1 밸브부재(50a)의 제4 단위밸브(55a)에 형성된 제1, 제2 반경방향 개구부(552a, 553a)는 가이드부재(72a)의 제4A 안내통로(727a) 또는 제4B 안내통로(728a)와 연결될 수 있다.

도10을 참조하면, 제1 원통형 실(74a)은 제1 밸브부재(50a)의 제1 단위밸브(52a)와 제2 단위밸브(53a)의 외부를 둘러싸고, 제2 원통형 실(75a)은 제1 밸브부재(50a)의 제3 단위 밸브(54a)와 제4 단위밸브(55a)의 외부를 둘러싼다. 제1 원통형 실(74a)에는 가이드부재(72a)의 제1A, 제1B 안내통로(721a, 722a)와 연결되는 제1 개구부(741a)와, 가이드부재(72a)의 제2A, 제2B 안내통로(723a, 724a)와 연결 되는 제2 개구부(742a)가 형성된다. 제2 원통형 실(75a)에는 가이드부재(72a)의 제3A, 제3B 안내통로(725a, 726a)와 연결되는 제3 개구부(751a)와, 가이드부재(72a)의 제4A, 제4B 안내통로(727a, 728a)와 연결되는 제4 개구부(752a)가 형성된다. 제1 원통형 실(74a)과 제2 원통형 실(75a) 사이의 틈으로 제1 밸브부재(50a)의 중간 개구부(58a)가 외부로 노출된다. 6개의 링형 실(76a)은 두 원통형 실(74a, 75a)의 외부에 감싸도록 설치된다. 고정된 제1, 제2 원통형 실(74a, 75a)과 회전하는 제1 밸브부재(50a) 사이의 틈새를 최소화하고, 마찰력 감소를 위해 원통형 실(74a, 75a)의 내부 또는 제1 밸브부재(50a)의 외부는 마찰계수가 작은 재료가 코팅 또는 접착된다.

제1, 제2 커버(77a, 78a)는 링형 실(76a)의 감싸며 가이드부재(72a)와 결합된다. 제1, 제2 커버(77a, 78a)는 제1 밸브부재(50a)를 보호하고 두 원통형 실(74a, 75a)과 제1 밸브부재(50a)에 의해 형성된 외주면 틈새에서 발생하는 미량의 누설공기를 차단한다.

도8, 도9 및 도12를 참조하면, 제2 공기분배유닛(80a)은 제2 밸브부재(60a)를 구비하는데, 제2 밸브부재(60a)는 제2 밸브부재(60a)에 형성되는 분리날개(61a)의 비틀어진 방향이 제1 밸브부재(50a)의 분리날개(51a)의 비틀어진 방향과 반대인 것을 제외하면 제1 밸브부재(50a)와 그 구성이 동일하다. 또한, 제2 공기분배유닛(80a)의 나머지 구성은 제1 공기분배유닛(70a)과 열교환유닛(40a)을 기준으로 대칭이다.

이제, 도12를 참조하여 상기 제2 실시예의 작용을 상세히 설명한다. 도12를 참조하면, 제1 밸브부재(50a)와 제2 밸브부재(60a)가 서로 반대방향으로 동조되어 회전한다. 도12에 도시된 상태에서 제1A, 제1B 열교환매체(34a, 35a)와 제1 밸브부재(50a)의 제1 단위밸브(52a)와 제2 밸브부재(60a)의 제1 단위밸브(62a)의 작용은 도6c에 도시한 작용과 동일하다. 그리고 제2A, 제2B 열교환매체(411a, 412a)와 제1 밸브부재(50a)의 제2 단위밸브(53a)와 제2 밸브부재(60a)의 제2 단위밸브(63a)의 작용은 도6b에 도시한 작용과 동일하다. 또한, 제3A, 제3B 열교환매체(421a, 422a)와 제1 밸브부재(50a)의 제3 단위밸브(54a)와 제2 밸브부재(60a)의 제3 단위밸브(64a)의 작용은 도6a에 도시한 작용과 동일하다. 또한, 제4A, 제4B 열교환매체(431a, 432a)와 제1 밸브부재(50a)의 제4 단위밸브(55a)와 제2 밸브부재(60a)의 제4 단위밸브(65a)의 작용은 도6d에 도시한 작용과 동일하다. 그리고 이 상태에서 두 밸브부재(50a, 60a)가 반대방향으로 동조되어 계속 회전하면 각 열교환매체에 유입, 유출되는 공기가 순차적으로 바뀌고, 두 밸브부재(5a, 60a)의 회전위치에 상관없이 항상 균일한 풍량을 갖게 된다.

상기 제2 실시예에 따른 열교환기(20a)의 효율을 높이거나 풍량을 증가사키기 위해서는 열교환매체의 총 면적이 증가되어야 하지만 회전형 열교환기와는 달리 면적증가를 위해 열교환매체의 높이, 길이방향의 치수를 적절히 조합하여 구성할 수 있으므로 외부형상에 대한 디자인 자유도가 높고, 열교환매체의 외부 단면 형상이 사각형이므로 원형인 회전형에 비해 여러 가지 형태의 열교환매체를 제작하기 용이한 장점이 있다.

도13 내지 도15는 열교환매체의 총면적을 보다 증가시키기 위해 제시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기를 도시한 것이다. 도13과 도14를 참조하면, 열교환기(20b)는 열교환모듈(21b)과, 제1, 제2 회전축 지지부재(91b, 92b)와, 구동부(95b)를 구비한다. 도14와 도15를 참조하면, 열교환매체의 총면적을 증가시키기 위해 열교환매체가 내장된 직사각형 판상의 다수의 열교환부재(33b, 41b, 42b, 43b)를 지그재그로 배치한다. 다수의 열교환부재가 설치되는 열교환유닛(40b)은 제1 하우징(46b)과, 제2 하우징(47b)과, 두 하우징(46b, 47b) 사이를 실하는 판형 실(48b)을 구비한다. 열교환모듈(21b)의 그 외 구성은 도8 및 도9에 도시한 열교환기(20a)의 구성과 대체로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도8에서 도시한 열교환기(20a)의 효율증가와 풍량증가를 위해 열교환매체의 면적을 증가시킬 경우 높이제한으로 인해 길이방향의 치수가 과도하게 커질 경우 도14 및 도15에 도시한 열교환기(20b)는 매우 효과적인 대안이 된다.

도13과 도14를 참조하면, 제1 회전축 지지부재(91b)와 제2 회전축 지지부재(92b)는 각각 제1 밸브부재(50b) 및 제2 밸브부재(60b)의 양단에 설치되어 제1 밸브부재(50b)와 제2 밸브부재(60b)의 회전축을 베어링 지지한다. 구동부(95b)는 제2 회전축 지지부재(92b) 쪽에 설치되는데, 구동모터(951b)와, 감속기(952b)와, 동력전달장치인 제1, 제2 기어(953b, 954b)를 구비한다. 감속기(952b)는 구동모터(951b)에 의한 하나의 입력축(도시되지 않음)과 두 개의 출력축(9521b, 9522b)을 구비한다. 제1 기어(953b)와 제2 기어(954b)는 감속기(952b)의 두 출력축(9521b, 9522b)에 각각 하나씩 연결된다. 제1 기어(953b)와 제2 기어(954b)는 각각 제1 밸브부재(50b)의 회전축과 제2 밸브부재(60b)의 회전축에 연결된다. 구동부(95b)는 제1 밸브부재(50b)와 제2 밸브부재(60b)를 반대방향으로 동조하여 회전시킨다. 그 외의 구성 및 작용은 도8 및 도9에 도시한 열교환기와 대체로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도16과 도17은 도13에 도시한 열교환기(20b)를 이용한 열교환 환기장치(10b)의 사시도 및 분해 사시도이다. 도16과 도17을 참조하면, 열교환 환기장치(10b)는 케이스(11b)와, 열교환기(20b)와, 제1, 제2, 제3 분할벽(97b, 98b, 99b)과, 제1, 제2 송풍기(15b, 16b)를 구비한다. 케이스(11b)는 직육면체 형상으로서 측벽에는 네 모서리 부근에 마련된 제1, 제2, 제3, 제4 통로(115b, 116b, 117b, 118b)를 구비한다. 네 통로(115b, 116b, 117b, 118b)를 통해 케이스(11b)의 내부와 외부가 통기된다. 네 통로(115b, 116b, 117b, 118b) 중 케이스(11b) 내로 공기가 유입되는 두 통로(115b, 117b)에는 이물질의 유입을 막는 역할을 하는 필터(150b)가 설치된다. 열교환기(20b)는 케이스(11b) 내부에서 제1 공기분배유닛(70b)이 제1, 제2 통로(115b, 116b) 쪽에 위치하고 제2 공기분배유닛(80b)이 제3, 제4 통로(117b, 118b) 쪽에 위치하도록 수용된다. 케이스(11b) 내부는 열교환유닛(40b)과 제1 분할벽(97b)에 의해 제1 공기분배유닛(70b)이 위치하는 공간과 제2 공기분배유닛(80b)이 위치하는 공간으로 나누어진다. 케이스(11b) 내부에서 제1 공기분배유닛(70b)이 위치하는 공간은 제2 분할벽(98b)에 의해 제1 통로(115b)와 연결되며 제1 공기분배유닛(70b) 내로 공기가 유입되는 제1 공간(111b)과, 제2 통로(116b)와 연결되며 제1 공기분배유닛(70b)으로부터 공기가 배출되는 제2 공간(112b)으로 나누어진다. 또한 케이스(11b) 내부에서 제2 공기분배유닛(80b)이 위치하는 공간은 제3 분할벽 (99b)에 의해 제3 통로(117b)와 연결되며 제2 공기분배유닛(80b) 내로 공기가 유입되는 제3 공간(111b)과, 제4 통로(118b)와 연결되며 제2 공기분배유닛(80b)으로부터 공기가 배출되는 제4 공간(114b)으로 나누어진다. 제1 송풍기(15b)는 제2 공간(112b)에 설치되고, 제2 송풍기(16b)는 제4 공간(114b)에 설치된다.

이제, 도16을 참조하여 열교환 환기장치(20b)에 의한 환기작용을 상세히 설명한다. 이하, 케이스(11b)의 제1, 제2 통로(115b, 116b)가 위치하는 쪽을 실내로, 하고 케이스(11b)의 제3, 제4 통로(117b, 118b)가 위치하는 쪽을 실외라 정하며, 실내공기가 실외공기보다 상대적으로 온도와 절대습도가 높은 것으로 한다. 열교환기(20b)와 제1, 제2 송풍기(15b, 16b)가 작동하면, 실내공기가 케이스(11b)의 제1 통로(115b)를 통해 케이스(11b) 내로 들어와 열교환기(20b)를 거쳐 케이스(11b)의 제4 통로(118b)를 통해 실외로 배출된다. 이때, 실외로 배출되는 실내공기의 열에너지와 습기는 열교환기(20b)에 내장된 열교환매체(도시되지 않음)에 전달된다. 또한, 실외공기가 케이스(11b)의 제3 통로(117b)를 통해 케이스(11b) 내로 들어와 열교환기(20b)를 거쳐 케이스(11b)의 제2 통로(116b)를 통해 실내로 유입된다. 이때, 실내로 유입되는 실외공기는 열교환기(20b)의 열교환매체(도시되지 않음)에 저장된 열에너지와 습기를 전달받는다. 이와 같은 방식으로 실내공기가 환기되며 동시에 배출공기와 유입공기 사이에 열에너지와 습기가 전달된다.

본 발명의 구성을 따르면 앞에서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는 첫째, 회전형 열교환기 이상의 열교환효율을 가지면서, 판형 열교환기의 장점인 슬림화가 용이한 장점을 공유한 열교환기를 제공한다. 둘째, 동일 공간 내에서 열교환매체의 단면적을 가장 많이 확보할 수 있으므로 열교환기의 효율을 극대화할 수 있고, 열교환 환기장치의 소형화가 용이하다. 셋째, 열교환매체의 분해와 조립이 용이하므로 오염된 열교환매체를 반복 세척하여 사용할 수 있으므로 유지보수비용이 저렴하다. 넷째, 소형 회전형 열교환기에 사용하기 어렵지만 저렴한 제조경비와 우수한 성능을 나타내는 열교환매체를 사용할 수 있어 적용 가능한 열교환매체의 영역을 확대할 수 있다. 다섯째, 누설공기의 양을 극소화할 수 있어 열교환효율을 극대화할 수 있고, 유효한 외부 급기류의 양을 증가시키므로 궁극적으로 열교환기의 성능향상을 쉽게 이룰 수 있다. 여섯째, 회전형 열교환기와 달리 상대적으로 큰 휠을 제작할 필요가 없으므로 제조경비가 저렴하다.

이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

Claims

제1 회전축선을 중심으로 회전하는 제1 밸브부재와,

제2 회전축선을 중심으로 회전하는 제2 밸브부재와,

상기 제1 밸브부재와 제2 밸브부재 사이에 형성되는 기체흐름 경로상에 위치하고, 기체가 통과할 수 있는 유로를 구비하며, 통과하는 고온의 기체로부터 열에너지를 전달받아 저장하고 저장된 열에너지를 통과하는 저온의 기체에 전달해주는 열교환매체를 포함하며,

상기 제1 밸브부재와 제2 밸브부재가 회전함에 따라 상기 열교환매체를 통과하는 기체의 흐름방향이 반복적으로 바뀌는 열교환기.
제1항의 열교환기에 있어서, 상기 열교환매체의 양측에 각각 연결되며 열교환매체를 지나가는 기체를 안내하는 통로가 형성되는 제1 가이드부와 제2 가이드부를 더 포함하는 열교환기.
제2항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재의 내부에는 분리된 제1 공간과 제2 공간이 마련되고, 상기 제2 밸브부재의 내부에는 분리된 제3 공간과 제4 공간이 마련되며,

상기 제1 밸브부재는 상기 제1 회전축선의 원주방향을 따라 배치되는 제1 반경방향 개구부와 제2 반경방향 개구부를 구비하며, 상기 제1 반경방향 개구부는 상 기 제1 공간과 통하고 상기 제2 반경방향 개구부는 상기 제2 공간과 통하며,

상기 제2 밸브부재는 상기 제2 회전축선의 원주방향을 따라 배치되는 제3 반경방향 개구부와 제4 반경방향 개구부를 구비하며, 상기 제3 반경방향 개구부는 상기 제3 공간과 통하고 상기 제4 반경방향 개구부는 상기 제4 공간과 통하며,

상기 제1 밸브부재가 상기 제1 회전축선을 중심으로 회전함에 따라 상기 제1 반경방향 개구부와 제2 반경방향 개구부가 교대로 상기 제1 가이드부의 통로와 연결되며, 상기 제1 반경방향 개구부를 통해서는 상기 제1 공간 내의 기체가 상기 제1 밸브부재 밖으로 배출되고 상기 제2 반경방향 개구부를 통해서는 상기 제1 밸브부재의 외부기체가 상기 제2 공간으로 유입되며,

상기 제2 밸브부재가 상기 제2 회전축선을 중심으로 회전함에 따라 상기 제3 반경방향 개구부와 제4 반경방향 개구부가 교대로 상기 제2 가이드부의 통로와 연결되며, 상기 제3 반경방향 개구부를 통해서는 상기 제3 공간 내의 기체가 상기 제2 밸브부재 밖으로 배출되고 상기 제4 반경방향 개구부를 통해서는 상기 제2 밸브부재의 외부기체가 상기 제4 공간으로 유입되는 열교환기.
제3항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재는 상기 제1 공간과 통하는 제1 유입 개구부와 상기 제2 공간과 통하는 제1 배출 개구부를 더 구비하며, 상기 제2 밸브부재는 상기 제3 공간과 통하는 제2 유입 개구부와 상기 제4 공간과 통하는 제2 배출 개구부를 더 구비하는 열교환기.
제4항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재의 제1 유입 개구부와 제1 배출 개구부는 상기 제1 회전축선 상의 양단부에 마련되며, 상기 제2 밸브부재의 제2 유입 개구부와 제2 배출 개구부는 상기 제2 회전축선 상의 양단부에 마련되는 열교환기.
제3항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재는 내부에 상기 제1 공간과 제2 공간을 분리하는 제1 분리벽을 구비하며, 상기 제2 밸브부재는 내부에 상기 제3 공간과 제4 공간을 분리하는 제2 분리벽을 구비하는 열교환기.
제6항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 분리벽과 제2 분리벽은 각각 상기 제1 회전축선과 제2 회전축선을 따라 비틀어지며 연장되는 열교환기.
제7항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 분리벽과 제2 분리벽의 비틀어진 방향은 반대인 열교환기.
제3항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재와 제2 밸브부재의 형상은 대체로 중심축이 각각 상기 제1 회전축선과 제2 회전축선 상에 위치하는 원통형인 열교환기.
제9항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재와 제2 밸브부재를 각각 감싸 는 제1 원통형 실과 제2 원통형 실을 포함하며, 상기 제1 원통형 실에는 상기 제1 가이드부의 통로와 연결되는 개구부가 마련되고 상기 제2 원통형 실에는 상기 제2 가이드부의 통로와 연결되는 개구부가 마련되는 열교환기.
제10항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 원통형 실과 제2 원통형 실을 감싸는 다수의 링형상의 실을 더 포함하는 열교환기.
제2항의 열교환기에 있어서, 상기 열교환매체는 2개 이상이 분리되어 구비되며, 상기 제1 가이드부와 제2 가이드부의 통로는 상기 각 열교환매체를 각각 통과하는 기체가 서로 섞이지 않도록 형성되는 열교환기.
제12항의 열교환기에 있어서, 상기 분리된 2개 이상의 열교환매체가 고정되어 형성된 열교환부재를 구비하는 열교환기.
제3항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재의 제1 반경방향 개구부와 제2 반경방향 개구부는 상기 제1 회전축선을 따라 다수개가 구비되며, 상기 제2 밸브부재의 제3 반경방향 개구부와 제4 반경방향 개구부는 상기 제2 회전축선을 따라 배치되는 다수개가 구비되는 열교환기
제14항의 열교환기에 있어서, 상기 열교환매체는 상기 각 제1, 제2 반경방향 개구부 및 제3, 제4 반경방향 개구부와 대응하도록 다수개가 이웃하여 배치되고, 상기 제1 가이드부와 제2 가이드부의 통로는 상기 열교환매체에 대응하여 서로 분리되어 다수개가 구비되는 열교환기.
제15항의 열교환기에 있어서, 상기 이웃하는 적어도 2개의 열교환매체가 고정되어 형성된 열교환부재를 구비하는 열교환기.
제15항의 열교환기에 있어서, 상기 다수의 열교환매체는 상기 두 밸브부재 사이의 기체흐름 경로와 기울어지게 배치되는 열교환기.
제14항의 열교환기에 있어서, 상기 다수의 반경방향 개구부는 상기 제1, 제2 회전축선을 따라 가면서 원주방향 일측으로 비틀어져서 배치되는 열교환기.
제14항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재 또는 제2 밸브부재는 축선방향을 따라 이웃하는 두 반경방향 개구부 사이에 형성되는 중간 유입 개구부를 더 구비하는 열교환기.
제14항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재 또는 제2 밸브부재는 하나의 원주 상에 위치하는 두 반경방향 개구부를 구비하는 다수의 단위밸브가 축선방향을 따라 차례대로 결합되어 형성되는 열교환기.
제13항의 열교환기에 있어서, 상기 열교환부재가 수용되는 하우징을 더 포함하며, 상기 하우징에는 상기 열교환부재를 삽입하고 뺄 수 있도록 마련된 입구가 마련되는 열교환기.
제21항의 열교환기에 있어서, 상기 열교환부재는 사각형상인 열교환기.
제1항의 열교환기에 있어서, 상기 열교환매체는 서로 다른 형상의 제1 필름과 제2 필름을 교대로 적층함으로써 상기 유로를 형성하는 열교환기.
상기 제23항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 필름은 상하 요철을 구비하며 제2 필름이 편평한 열교환기.
제24항의 열교환기에 있어서, 상기 인접한 두 필름 사이의 간격은 0.15mm ~ 0.5mm이며, 상기 유로의 길이는 20mm ~ 80mm인 열교환기
제23항의 열교환기에 있어서, 제1 필름은 주름진 형상이며 상기 제2 필름은 편평한 열교환기.
제26항의 열교환기에 있어서, 상기 유로의 수력학적 지름은 0.3mm ~ 1.5mm이며, 길이는 20mm ~ 80mm인 열교환기.
제23항의 열교환기에 있어서, 상기 필름의 표면에는 흡습제가 코팅되는 열교환기.
제23항의 열교환기에 있어서, 상기 필름의 재질은 플라스틱, 종이, 금속 중 어느 하나인 열교환기.
제1항의 열교환기에 있어서, 상기 열교환매체는 직경 0.015 ~ 0.25mm의 열보유성 섬유를 이용하여 공극률 80 ~ 96%인 부직포로 형성되는 열교환기
제30항의 열교환기에 있어서, 상기 열보유성 섬유의 표면에는 흡습제가 코팅되는 열교환기.
제1항의 열교환기에 있어서, 상기 열교환매체는 내부가 하나 또는 다수의 유로가 형성된 스트로우(빨대)를 다수 개 적층되어 형성되는 열교환기.
제32항의 열교환기에 있어서, 상기 유로의 수력학적 지름은 0.3mm ~ 1.5mm이며, 길이는 20mm ~ 80mm인 열교환기.
제32항의 열교환기에 있어서, 상기 스트로우의 표면에는 흡습제가 코팅되는 열교환기.
제32항의 열교환기에 있어서, 상기 스트로우의 재질은 플라스틱, 종이, 금속 중 어느 하나인 열교환기.
제1항의 열교환기에 있어서, 상기 제1 밸브부재와 제2 밸브부재를 회전시키는 구동부를 더 포함하는 열교환기.
제36항의 열교환기에 있어서, 상기 열교환기의 구동부는 구동모터와, 상기 두 밸브부재에 각각 회전력을 전달하는 두 개의 출력축을 구비하는 감속기를 구비하는 열교환기.
제37항의 열교환기에 있어서, 상기 열교환기의 구동부는 상기 두 밸브부재에 회전력을 각각 전달하는 두 개의 동력전달장치를 더 구비하는 열교환기.
제1항 내지 제38항 중 어느 하나의 청구항의 열교환기와,

배기용 송풍기와,

급기용 송풍기를 포함하는 열교환 환기장치.
제39항의 열교환 환기장치에 있어서, 상기 열교환기가 내부에 수용되는 케이스를 더 포함하며, 상기 케이스는 케이스 외부의 기체가 내부로 유입되는 유입통로와, 상기 유입통로 상에 설치되는 필터를 구비하는 열교환 환기장치.