KR100625571B1 - Ventilating device - Google Patents

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김지용
배철호
주의성
공이구
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 전열교환기 내부를 흐르는 공기의 유동이 난류 유동이 되도록 함으로써 전열교환기의 열교환 효율을 향상시키고, 또 전열교환기의 라이너 표면에 오염물질이 누적되는 것을 방지하는 환기장치를 개시한다. 본 발명의 환기장치는 일정한 간격을 두고 적층되는 복수의 라이너와 상기 라이너 사이에 배치되어 공기의 흐름을 위한 공기유로를 형성하는 스페이서를 포함하여 급기되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기 사이의 열교환을 행하는 전열교환기를 구비하는 환기장치에 있어서, 상기 스페이서는 난류 발생을 위한 스페이서홀을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때 스페이서홀은 공기유로를 통과하는 공기의 흐름을 방해하지 않도록 공기유로 쪽으로 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.The present invention discloses a ventilator that improves the heat exchange efficiency of the heat exchanger by preventing the flow of air flowing inside the heat exchanger, and prevents the accumulation of contaminants on the liner surface of the heat exchanger. The ventilator of the present invention includes a plurality of liners stacked at regular intervals and a spacer disposed between the liners to form an air flow path for the flow of air to perform heat exchange between the supplied outdoor air and the exhausted indoor air. In the ventilation apparatus having a total heat exchanger, the spacer is characterized in that it comprises a spacer hole for generating turbulence. At this time, it is preferable that the spacer hole does not protrude toward the air passage so as not to disturb the flow of air passing through the air passage.

Description

환기장치{VENTILATING DEVICE}Ventilation device {VENTILATING DEVICE}

도 1은 환기장치에서 종래 전열교환기의 구성을 나타낸 사시도.      1 is a perspective view showing the configuration of a conventional total heat exchanger in a ventilator.

도 2는 본 발명에 따른 환기장치의 구성을 나타낸 평면도.      2 is a plan view showing the configuration of a ventilation device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 환기장치에서 전열교환기의 구성을 나타낸 사시도.      Figure 3 is a perspective view showing the configuration of the total heat exchanger in the ventilation device according to the invention.

도 4는 본 발명에 따른 환기장치에서 스페이서홀을 가지는 스페이서를 나타낸 사시도.      Figure 4 is a perspective view showing a spacer having a spacer hole in the ventilator according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*      * Description of symbols on the main parts of the drawings *

10 : 본체 11 : 흡기유로      10: main body 11: intake flow path

12 : 배기유로 20 : 전열교환기      12: exhaust passage 20: total heat exchanger

21 : 라이너 22 : 스페이서      21: liner 22: spacer

22a : 스페이서홀 23 : 공기유로      22a: spacer hole 23: air passage

본 발명은 환기장치에 관한 것으로, 특히 실외 공기와 실내 공기가 효율적으로 열교환할 수 있도록 개선된 전열교환기를 구비하는 환기장치에 관한 것이다.       TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ventilator, and more particularly, to a ventilator having an improved total heat exchanger to efficiently exchange heat between outdoor air and indoor air.

환기장치는 실내 공기를 실외로 배출하고 실외 공기를 실내로 흡입하여 실내 공간을 환기할 수 있는 장치이다. 그런데 실내 공간을 환기함에 있어서 실내의 열기 또는 냉기는 외부로 배출될 수 밖에 없고, 또 실외의 냉기 또는 열기는 실내로 유입될 수 밖에 없다. 그러므로 아무런 여과 과정 없이 환기를 하게 되면 실내의 열손실이 심해 실내를 냉난방하는데 많은 전력이 소모되게 된다. 이러한 문제점을 감안하여 실외 공기를 실내로 공급하기 앞서 실내에서 배출되는 공기와 열교환하도록 하여 실외로 버려지는 열을 재활용할 수 있도록 하고 있는데, 이러한 역할을 하는 것이 환기장치에 흔히 사용되는 전열교환기이다.       Ventilation device is a device that can ventilate the indoor space by discharging the indoor air to the outside and inhaling the outdoor air into the room. However, in ventilating the indoor space, the indoor heat or cold air can only be discharged to the outside, and the outdoor cold air or hot air can only be introduced into the indoor space. Therefore, if the ventilation without any filtration process is a lot of heat loss in the room, a lot of power is consumed to heat and cool the room. In consideration of these problems, the outdoor heat is exchanged with the air discharged from the room before the outdoor air is supplied to the room, whereby the heat that is discarded to the outside can be recycled. This is a heat exchanger commonly used in a ventilator.

도 1은 환기장치에서 종래 전열교환기의 구성을 나타낸 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전열교환기는 일정한 공간을 두고 상하 방향으로 적층되는 라이너(1)와 각각의 라이너(1) 사이에 배치되는 스페이서(2)를 구비한다. 라이너(1)는 그 상부와 하부를 흐르는 공기 사이의 열교환 매체로서 기능하고, 스페이서(2)는 주름판 형상을 가져서 전열교환기의 형상을 유지하며 공기의 흐름을 위한 공기유로(3)를 형성한다. 이 때 공기유로(3)는 도 1과 같이 서로 교차되도록 설계되는데, 이 중 하나의 유로는 실내 공기가 통과하는 유로(3a)가 되고, 다른 하나의 유로는 실외 공기가 통과하는 유로(3b)가 된다. 따라서 환기 시 실내 공기와 실외 공기는 라이너(1)를 사이에 두고 각각의 공기유로(3)를 통과하면서 서로 열교환하여 배출되는 실내 공기의 잠열 또는 현열이 흡입되는 실외 공기로 흡수되게 된다.      1 is a perspective view showing the configuration of a conventional total heat exchanger in a ventilator. As shown in FIG. 1, the total heat exchanger includes a liner 1 stacked in a vertical direction with a predetermined space and a spacer 2 disposed between each liner 1. The liner 1 functions as a heat exchange medium between the air flowing through the top and the bottom thereof, and the spacer 2 has a corrugated plate shape to maintain the shape of the heat exchanger and form an air flow path 3 for the flow of air. . At this time, the air flow path (3) is designed to cross each other as shown in Figure 1, one of the flow path is a flow path (3a) through which the indoor air passes, the other flow path (3b) through which the outdoor air passes through Becomes Therefore, during ventilation, indoor air and outdoor air are absorbed by outdoor air in which latent heat or sensible heat of indoor air discharged through heat exchange with each other is passed through each air flow path 3 with a liner 1 interposed therebetween.

그런데 종래의 전열교환기에서는 라이너(1) 사이에 형성된 공기유로(3)를 통과하는 공기의 흐름이 층류 흐름이어서 전열교환기의 열교환 효율이 낮은 문제점이 있다. 즉 층류 흐름에서는 공기유로(3)를 통과하는 공기 자체의 대류가 활발히 일어나지 않아 전열교환기의 열교환 효율이 떨어지는 것이다.      By the way, the conventional heat exchanger has a problem that the flow of air passing through the air flow path (3) formed between the liner (1) is a laminar flow so that the heat exchange efficiency of the heat exchanger is low. That is, in the laminar flow, convection of the air itself passing through the air passage 3 does not occur actively, so that the heat exchange efficiency of the total heat exchanger is lowered.

또한 종래 전열교환기에서는 라이너(1) 표면에 오염이 생기더라도 라이너(1) 표면을 지나가는 공기의 유동이 층류 유동이어서 위와 같은 오염을 제거하지 못해 오염 물질이 누적되는 문제점이 있다.       In addition, in the conventional total heat exchanger, even though contamination occurs on the surface of the liner 1, the flow of air passing through the surface of the liner 1 is a laminar flow, and thus, contaminants accumulate because the above contamination cannot be removed.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전열교환기를 통과하는 공기의 흐름이 난류가 되도록 하여 전열교환기의 열교환 효율이 향상되도록 함으로써 환기 시의 에너지 낭비를 막을 수 있는 환기장치를 제공하는데 있다.       The present invention is to solve such a problem, an object of the present invention is to provide a turbulent flow of air passing through the heat exchanger to improve the heat exchange efficiency of the heat exchanger ventilation device that can prevent energy waste during ventilation To provide.

또한 본 발명의 다른 목적은 전열교환기 라이너 표면에 오염물질이 누적되는 것을 방지할 수 있는 환기장치를 제공하는데 있다.       It is another object of the present invention to provide a ventilation device capable of preventing the accumulation of contaminants on the surface of the total heat exchanger liner.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 환기장치는 일정한 간격을 두고 적층되는 복수의 라이너와 상기 라이너 사이에 배치되어 공기의 흐름을 위한 공기유로를 형성하는 스페이서를 포함하여 급기되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기 사이의 열교환을 행하는 전열교환기를 구비하는 환기장치에 있어서, 상기 스페이서는 난류 발생을 위한 스페이서홀을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 스페 이서홀에 의해 생성된 난류는 급기되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기의 대류에 의한 열전달을 촉진하고, 또 라이너의 표면에 오염 물질이 누적되는 것을 방지한다.       Ventilation apparatus according to the present invention for achieving this object is a plurality of liners stacked at regular intervals and is disposed between the liner and the exhaust air and the outdoor air is provided, including a spacer to form an air flow path for the flow of air In the ventilator provided with a total heat exchanger for performing heat exchange between the indoor air, the spacer is characterized in that it comprises a spacer hole for generating turbulence. The turbulence generated by the spacer holes promotes heat transfer by the convection of the supplied outdoor air and the exhausted indoor air, and prevents the accumulation of contaminants on the surface of the liner.

상기 스페이서는 산과 골이 연속적으로 형성되어 그 단면이 파형을 이루는 판재로 구성된다.The spacer is formed of a plate material in which peaks and valleys are continuously formed and the cross section forms a wave shape.

특히 스페이서홀은 상기 공기유로를 통과하는 공기의 흐름을 방해하지 않도록 상기 공기유로 쪽으로 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이는 난류 발생을 위해 형성된 스페이서홀이 공기의 흐름을 저해하는 것을 방지하기 위한 것이다. In particular, it is preferable that the spacer hole does not protrude toward the air passage so as not to disturb the flow of air passing through the air passage. This is to prevent the spacer hole formed for generating turbulence from inhibiting the flow of air.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 환기장치의 구성을 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 환기장치에서 전열교환기의 구성을 나타낸 사시도이다.       Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. Figure 2 is a plan view showing the configuration of the ventilator according to the present invention, Figure 3 is a perspective view showing the configuration of the total heat exchanger in the ventilator according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 환기장치는 그 내부에 실외 공기가 흡입되는 흡기유로(11)와, 실내 공기가 배출되는 배기유로(12)가 서로 구획되도록 마련된 본체(10)를 구비한다. 흡기유로(11)와 배기유로(12)는 서로 대각선 방향으로 교차하도록 형성되며, 그 교차점에는 흡입되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기 사이에서 열교환이 행해질 수 있도록 전열교환기(20)가 설치된다.       As shown in FIG. 2, the ventilator according to the present invention includes a main body 10 provided such that an intake passage 11 through which outdoor air is sucked in and an exhaust passage 12 through which indoor air is discharged are partitioned from each other. Equipped. The intake passage 11 and the exhaust passage 12 are formed to cross each other in a diagonal direction, and the heat exchanger 20 is installed at an intersection thereof so that heat exchange can be performed between the sucked outdoor air and the exhausted indoor air.

흡기유로(11)의 일측에는 실외 공기가 본체(10)의 내부로 유입되는 실외측 흡기구(11a)가 마련되고, 타측에는 전열교환기(20)를 통과한 실외 공기가 실내 쪽으로 공급되는 실내측 배기구(11b)가 마련된다. 마찬가지로 배기유로(12)의 일측에는 실내 공기가 본체(10)의 내부로 유입되는 실내측 흡기구(12a)가 마련되고, 전열 교환기(20)를 통과한 실내 공기가 실외 쪽으로 배출되는 실외측 배기구(12b)가 마련된다.      One side of the intake passage 11 is provided with an outdoor side air inlet 11a through which outdoor air flows into the body 10, and an indoor side exhaust port through which the outdoor air passed through the heat exchanger 20 is supplied to the indoor side. 11b is provided. Similarly, one side of the exhaust passage 12 is provided with an indoor side air inlet 12a through which indoor air flows into the body 10, and an outdoor side exhaust port through which the indoor air passing through the heat exchanger 20 is discharged toward the outdoor side ( 12b) is provided.

또 본체(10)의 내부에는 실외 공기를 흡입하는데 필요한 송풍력을 제공하는 흡기팬(13)과 실내 공기를 배출하는데 필요한 송풍력을 제공하는 배기팬(14)이 설치된다.       In addition, an inside of the main body 10 is provided with an intake fan 13 for providing a blowing force for sucking outdoor air and an exhaust fan 14 for providing a blowing force for discharging indoor air.

도 3에 도시된 바와 같이, 전열교환기(20)는 실외에서 급기되는 공기와 실내에서 배출되는 공기가 서로 격리된 상태에서 열교환을 행할 수 있도록 구성되는데, 이를 위해 일정한 간격을 두고 적층되는 복수의 라이너(21)와 이 라이너(21) 사이의 공간에 배치되어 공기의 흐름을 위한 공기유로(23)를 형성하는 스페이서(22)를 구비한다. 스페이서(22)는 전열교환기의 형상을 유지하면서 라이너(21) 사이의 공간에 공기유로(23)를 형성할 수 있도록 산과 골이 연속적으로 형성되어 그 단면이 파형을 이루는 판재로 구성된다.       As shown in FIG. 3, the total heat exchanger 20 is configured to perform heat exchange in a state where air supplied from the outside and air discharged from the inside are separated from each other, and a plurality of liners stacked at regular intervals for this purpose. And a spacer 22 disposed in the space between the liner 21 and forming an air passage 23 for the flow of air. The spacer 22 is formed of a plate material in which a peak and a valley are continuously formed to form an air flow path 23 in the space between the liners 21 while maintaining the shape of the heat exchanger.

공기유로(23)는 흡기유로(11)와 연통되어 급기되는 실외 공기가 통과하는 제1공기유로(23a)와 배기유로(12)와 연통되어 배기되는 실내 공기가 통과하는 제2공기유로(23b)로 이루어지고, 제1공기유로(23a)와 제2공기유로(23b)는 서로 교차되는 방향성을 가지면서 교번하여 배치된다.       The air passage 23 is the first air passage 23a through which the outdoor air supplied through the intake passage 11 passes and the second air passage 23b through which the indoor air communicated with the exhaust passage 12 passes. ), And the first air flow passage 23a and the second air flow passage 23b are alternately arranged while having directionality intersecting with each other.

따라서 환기장치에 전원이 인가되면 흡기팬(13)에 의해 실외 공기가 흡기유로(11)로 유입되고, 배기팬(14)에 의해 실내 공기가 배기유로(12)로 유입되며, 이러한 실외 공기와 실내 공기는 각각 전열교환기(20)의 제1공기유로(23a) 및 제2공기유로(23b)를 통과하면서 라이너(21)를 사이에 두고 열교환을 행하게 된다.       Therefore, when power is supplied to the ventilation device, outdoor air is introduced into the intake passage 11 by the intake fan 13, and indoor air is introduced into the exhaust passage 12 by the exhaust fan 14. The air passes through the first air flow passage 23a and the second air flow passage 23b of the total heat exchanger 20, and performs heat exchange with the liner 21 interposed therebetween.

이와 같이 실외 공기와 실내 공기 사이의 직접적인 열전달은 라이너(21)를 통해 전도에 의해 행해지지만, 라이너(21)와 일정 거리 떨어진 공기 내부에서는 대류에 의해 열이 운반되므로 전열교환기의 열교환 효율을 높이기 위해서는 제1공기유로(23a) 및 제2공기유로(23b) 내에서 대류가 활발히 일어나도록 하여야 한다.       In this way, the direct heat transfer between the outdoor air and the indoor air is conducted by conduction through the liner 21, but heat is transferred by convection in the air spaced apart from the liner 21 so as to increase the heat exchange efficiency of the total heat exchanger. Convection should be actively performed in the first air passage 23a and the second air passage 23b.

도 4는 본 발명에 따른 환기장치에서 스페이서홀을 가지는 스페이서를 나타낸 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서의 스페이서(22)는 제1공기유로(23a) 및 제2공기유로(23b) 내의 공기의 유동이 난류 유동이 되도록 하여 전열교환기의 열전달 효율을 향상시키는 다수 개의 스페이서홀(22a)을 구비한다. 스페이서홀(22a)은 스페이서(22)의 일부 영역에 걸쳐 형성되거나 도 4와 같이 스페이서(22)의 전 영역에 걸쳐 형성될 수 있다.       4 is a perspective view showing a spacer having a spacer hole in the ventilation device according to the present invention. As shown in FIG. 4, the spacer 22 of the present invention allows the flow of air in the first air passage 23a and the second air passage 23b to be a turbulent flow, thereby improving heat transfer efficiency of the total heat exchanger. A plurality of spacer holes 22a are provided. The spacer hole 22a may be formed over a portion of the spacer 22 or may be formed over the entire region of the spacer 22 as shown in FIG. 4.

이와 같이 스페이서(22)에 홀을 형성하여 난류를 촉진하면, 다른 방법으로 난류 유동을 생성하는 경우, 예를 들면, 스페이서에 홈, 돌기구조를 적용하여 난류를 촉진하는 경우와과 비교할 때 다음과 같은 이점이 있다. 즉 스페이서(22)에 공기유로(23) 쪽으로 돌출되는 홈, 돌기 구조를 적용하는 경우에는 이러한 구조에 의해 유로 면적이 축소되어 유동 저항이 발생함으로써 압력 손실이 생기고, 또 라이너(21)에 쉽게 먼지가 쌓이게 되지만, 스페이서홀(22a)을 사용하는 경우에는 이러한 문제가 생기지 않는다.      In this way, when holes are formed in the spacer 22 to promote turbulence, turbulent flows are generated by other methods, for example, when compared with the case of promoting turbulence by applying grooves and protrusion structures to the spacer as follows. There is an advantage. In other words, in the case of applying the grooves and the protrusion structures protruding toward the air flow path 23 to the spacer 22, the flow path area is reduced by such a structure so that a flow resistance occurs, so that pressure loss occurs and the liner 21 is easily dusted. Is accumulated, this problem does not occur when the spacer hole 22a is used.

그러므로 이러한 점을 고려하여 스페이서홀(22a)이 공기유로(23)를 통과하는 실외 공기 또는 실내 공기의 흐름을 방해하지 않도록 하기 위하여 스페이서홀(22a)을 구현함에 있어 돌출 구조가 생기지 않도록 것이 바람직하다. Therefore, in consideration of this point, in order to prevent the spacer hole 22a from interfering with the flow of outdoor air or indoor air passing through the air flow path 23, it is preferable that a protrusion structure is not generated in implementing the spacer hole 22a. .

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 환기장치는 난류를 통해 전열교환기의 열효율을 증대시킴으로써 환기 시 실내 공기의 열손실을 최소화하여 에너지의 낭비를 막을 수 있는 효과가 있다.      As described above, the ventilator according to the present invention has the effect of minimizing the heat loss of the indoor air during ventilation by increasing the thermal efficiency of the total heat exchanger through turbulence to prevent waste of energy.

또한 본 발명에 따른 환기장치에서는 스페이서홀이 전열교환기 내부에서 유동 저항을 크게 발생시키지 않으므로 전열교환기 내부에 오염물질이 쉽게 가라앉지 않게 되는 효과가 있으며, 또 오염물질이 라이너 표면에 가라앉았더라도 스페이서홀에 의해 발생한 난류 유동에 의해 효과적으로 제거되므로 라이너 표면에 오염물질이 누적되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.      In addition, in the ventilator according to the present invention, since the spacer hole does not generate a large flow resistance in the heat exchanger, contaminants do not easily sink in the heat exchanger, and even if the contaminants sink to the liner surface, the spacer hole Since it is effectively removed by the turbulent flow generated by the there is an effect that can prevent the accumulation of contaminants on the liner surface.

Claims (3)

일정한 간격을 두고 적층되는 복수의 라이너와 상기 라이너 사이에 배치되어 공기의 흐름을 위한 공기유로를 형성하는 스페이서를 포함하여 급기되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기 사이의 열교환을 행하는 전열교환기를 구비하는 환기장치에 있어서, Ventilation including a plurality of liners stacked at regular intervals and a heat exchanger disposed between the liners and a heat exchanger between the supplied outdoor air and the exhausted indoor air, including a spacer disposed between the liners to form an air flow path for air flow. In the apparatus, 상기 스페이서는 난류 발생을 위한 스페이서홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.The spacer device characterized in that it comprises a spacer hole for generating turbulence. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스페이서는 산과 골이 연속적으로 형성되어 그 단면이 파형을 이루는 판재로 구성되는 것을 특징으로 하는 환기장치.The spacer is a ventilation device, characterized in that consisting of a plate that is formed in the valley and the valley is a cross-sectional shape of the continuous. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스페이서홀은 상기 공기유로를 통과하는 공기의 흐름을 방해하지 않도록 상기 공기유로 쪽으로 돌출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 환기장치.And the spacer hole does not protrude toward the air passage so as not to disturb the flow of air passing through the air passage.
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