KR100628059B1 - Total heat exchanger and ventilation system using the same - Google Patents

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KR100628059B1 KR1020050046327A KR20050046327A KR100628059B1 KR 100628059 B1 KR100628059 B1 KR 100628059B1 KR 1020050046327 A KR1020050046327 A KR 1020050046327A KR 20050046327 A KR20050046327 A KR 20050046327A KR 100628059 B1 KR100628059 B1 KR 100628059B1
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heat exchanger
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김경환
최동환
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 열교환소자의 구조를 개선하여 전열효율이 높은 전열교환기와 이를 이용한 환기시스템을 제공하기 위한 것이다. 본 발명은, 실외공기가 실내로 공급되는 통로가 되는 급기유로와 실내공기가 외부로 토출되는 통로가 되는 배기유로가 교차하는 영역에 설치되어, 상기 실외공기와 실내공기가 열교환 하도록 하는 열교환소자; 상기 급기유로와 연결되어 상기 실외공기를 흡입하여 실내로 토출하는 급기팬; 그리고, 상기 배기유로와 연결되어 상기 실내공기를 흡입하여 실외로 토출하는 배기팬을 포함하며, 상기 열교환소자는 복수 개로 이루어지고, 각각의 열교환소자는 공기의 유동방향에 대하여 병렬로 배치되는 전열교환기와 이를 이용한 환기시스템을 제공한다.The present invention is to provide a heat exchanger having a high heat transfer efficiency and a ventilation system using the same by improving the structure of the heat exchange element. The present invention provides a heat exchange device that is installed in an area where an air supply passage that serves as a passage through which outdoor air is supplied to an indoor space and an exhaust passage that serves as a passage through which indoor air is discharged to the outside intersects the heat exchanger; An air supply fan connected to the air supply passage and configured to suck the outdoor air and discharge the indoor air; And an exhaust fan connected to the exhaust passage for inhaling the indoor air and discharging it to the outside, wherein the heat exchange elements are formed in plural, and each heat exchange element is arranged in parallel with respect to the flow direction of air. And a ventilation system using the same.

상기의 구성에 의하여, 전열교환기의 높이와 공기 유동에 의한 압력손실을 증가시키지 않으면서 전열교환기의 전열효율을 높일 수 있다.By the above configuration, it is possible to increase the heat transfer efficiency of the heat exchanger without increasing the height of the heat exchanger and the pressure loss due to the air flow.

전열교환기, 열교환소자, 환기시스템 Heat exchanger, heat exchange element, ventilation system

Description

전열교환기 및 이를 이용한 환기시스템{Total heat exchanger and ventilation system using the same}Total heat exchanger and ventilation system using the same

도 1은 종래의 전열교환기의 내부구조를 나타내는 사시도;1 is a perspective view showing the internal structure of a conventional total heat exchanger;

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전열교환기의 내부구조를 나타내는 사시도;2 is a perspective view showing the internal structure of the total heat exchanger according to the first embodiment of the present invention;

도 3a는 열교환소자를 직렬로 배치한 경우 열교환소자와 열교환소자를 통과하는 공기의 유동을 나타내는 횡단면도;Figure 3a is a cross-sectional view showing the flow of air passing through the heat exchange element and the heat exchange element when the heat exchange element is arranged in series;

도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환소자와 열교환소자를 통과하는 공기의 유동을 나타내는 횡단면도;Figure 3b is a cross-sectional view showing the flow of air passing through the heat exchange element and the heat exchange element according to the first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 전열교환기의 내부구조를 나타내는 사시도;4 is a perspective view showing the internal structure of the total heat exchanger according to the second embodiment of the present invention;

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기시스템을 나타내는 개략도.5 is a schematic view showing a ventilation system according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

10: 급기유로 11: 급기유로 유입구 10: supply flow path 11: supply flow path inlet

12: 급기유로 배출구 13: 급기팬 12: Air supply passage outlet 13: Air supply fan

17: 급기측 챔버 20: 배기유로 17: supply side chamber 20: exhaust passage

21: 배기유로 유입구 22: 배기유로 배출구 21: exhaust passage inlet 22: exhaust passage outlet

23: 배기팬 24: 배기유로 제1유입공 23: exhaust fan 24: exhaust passage first inlet hole

25: 배기유로 제2유입공 26: 배기용 바이패스유로 25: exhaust flow passage second inlet hole 26: exhaust bypass passage

27: 배기측 챔버 100: 전열교환기 27: exhaust chamber 100: total heat exchanger

130: 급기용 팬-모터 어셈블리 131: 급기팬130: supply fan-motor assembly 131: supply fan

132: 급기유로 모터 200: 전열교환기
230: 배기용 팬-모터 어셈블리 231: 배기팬
232: 배기유로 모터 500: 제1덕트부
510: 제1덕트부 디퓨져 600: 제2덕트부
610: 제2덕트부 디퓨져132: air supply flow path motor 200: total heat exchanger
230: exhaust fan-motor assembly 231: exhaust fan
232: exhaust passage motor 500: first duct portion
510: first duct portion diffuser 600: second duct portion
610: second duct unit diffuser

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본 발명은 전열교환기 및 이를 이용한 환기시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조를 개선하여 열교환 면적을 증가시켜 전열효율을 증가시킬 수 있는 환기시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a total heat exchanger and a ventilation system using the same, and more particularly to a ventilation system that can increase the heat transfer efficiency by increasing the heat exchange area by improving the structure.

밀폐된 실내의 공기는 실내에서 활동하는 사람의 호흡 등에 의해 시간이 지남에 따라 점차 오염된다. 따라서, 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 수시로 대체해야 하는데, 이를 위해 일반적으로 전열교환기와 이를 이용한 환기시스템을 이용된다. 상기 전열교환기는 실내 공기의 온도를 유지하면서 외부 공기를 급기하고, 실내 공기를 배기하기 위한 장치이다.The air in a closed room is gradually polluted over time, such as by the breathing of a person active in the room. Therefore, the indoor polluted air should be replaced with the fresh air from the outside from time to time. For this purpose, a heat exchanger and a ventilation system using the same are generally used. The total heat exchanger is a device for supplying outside air and exhausting the indoor air while maintaining the temperature of the indoor air.

도 1을 참조하여, 종래기술에 따른 전열교환기를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1, when describing the heat exchanger according to the prior art as follows.

일반적인 전열교환기는, 실외공기가 실내로 공급되는 통로가 되는 급기유로(10)와 실내공기가 외부로 토출되는 통로가 되는 배기유로(20)가 교차하는 영역에 설치되어, 상기 실외공기와 실내공기가 열교환 하도록 하는 열교환소자(5), 상기 급기유로(10)와 연결되어 상기 실외공기를 흡입하여 실내로 토출하는 급기팬(13), 상기 배기유로(20)와 연결되어 상기 실내공기를 흡입하여 실외로 토출하는 배기팬(23)을 포함하여 이루어진다.The general heat exchanger is installed in an area where an air supply passage 10 serving as a passage through which outdoor air is supplied to an interior and an exhaust passage 20 serving as a passage through which indoor air is discharged to the outside are intersected. Is connected to the heat exchange element (5), the air supply passage (10) for the heat exchange, and the air supply fan (13) for sucking and discharging the outdoor air into the room, and connected to the exhaust flow path (20) to suck the indoor air. And an exhaust fan 23 for discharging to the outside.

상기 열교환소자(5)는 급기유로(10)와 배기유로(20)가 교차하는 영역에 설치되며, 상기 열교환소자(5) 내부에는 실내공기가 통과하는 유로(미도시)와 실외공기가 통과하는 유로(미도시)가 형성되어 있다. 이 때, 전열교환기(1)는 서로 다른 유로의 층을 형성하는 열교환막에서 온도 및 습도차를 이용하여 실내공기와 실외공기를 열교환시킨다.The heat exchange element 5 is installed in a region where the air supply passage 10 and the exhaust passage 20 cross each other, and a heat passage (not shown) through which indoor air passes and outdoor air pass through the heat exchange element 5. A flow path (not shown) is formed. At this time, the total heat exchanger (1) heat-exchanges the indoor air and the outdoor air by using a temperature and humidity difference in the heat-exchange film forming the layers of different flow paths.

보다 상세하게는, 상기 열교환소자(5)는 온도 차이가 발생하는 각각의 공기를 서로 다른 유로를 통하게 함으로써, 상기 서로 다른 유로의 층을 형성하는 고효율의 열교환막에 의하여 잠열을 교환하는 습기와 현열을 교환하는 열에 의해서 전열 교환을 일으키는 원리를 따른다.More specifically, the heat exchange element 5 allows each air having a temperature difference to pass through different flow paths, whereby moisture and sensible heat exchange latent heat by high-efficiency heat exchange membranes forming layers of the different flow paths. Follow the principle of electrothermal exchange by heat exchanging.

그리고, 상기 열교환소자(5)는 일반적으로 단면이 사각형인 사각기둥 형상을 이루어진다.In addition, the heat exchange element 5 generally has a square pillar shape having a rectangular cross section.

한편, 상기 열교환소자(5)의 일측에는 필터(미도시)가 설치될 수 있다.상기 필터는 공기 중에 포함된 이물질을 걸러내는 역할을 하는 것으로서 상기 전열교환기와는 별도로 착탈 가능하게 결합되는 것이 일반적이다.On the other hand, one side of the heat exchange element 5 may be provided with a filter (not shown). The filter serves to filter out foreign substances contained in the air, which is generally detachably coupled to the heat exchanger. to be.

그리고, 급기유로(10)의 일단에는 실외와 연통되는 급기유로 흡입구(11)가 형성되고, 타단에는 실내와 연통되는 급기유로 배출구(12)가 형성된다. 그리고, 배기유로(20)의 일단에는 실내와 연통되는 배기유로 흡입구(21)가 형성되고, 타단에는 실외와 연통되는 배기유로 배출구(22)가 형성된다.In addition, one end of the air supply passage 10 is formed with an air supply passage inlet 11 communicating with the outdoors, and the other end is formed with an air supply passage outlet 12 communicating with the interior. At one end of the exhaust flow path 20, an exhaust flow path inlet 21 communicating with the interior is formed, and at the other end, an exhaust flow path outlet 22 communicating with the outside is formed.

또한, 상기 급기유로(10) 상에는 실외로부터 실외공기를 강제 흡입하여 실내로 공급하는 급기팬(13)이 구비되며, 상기 배기유로(20) 상에는 실내의 오염공기를 강제로 흡입하여 실외로 배출하는 배기팬(23)이 구비된다. 그리고, 상기 급기팬(13)과 상기 배기팬(23)은 각각의 급/배기팬 하우징 내부에 위치하게 된다. 한편, 상기 급기팬 하우징 및 배기팬 하우징의 전방측에는 상기 팬을 구동시키는 모터(미도시)가 장착된다. In addition, the air supply passage 10 is provided with an air supply fan 13 for forcibly suctioning the outdoor air from the outside to the room, and on the exhaust flow path 20 to forcibly suck the polluted air in the room to discharge to the outside. An exhaust fan 23 is provided. In addition, the air supply fan 13 and the exhaust fan 23 are positioned inside each air supply / exhaust fan housing. On the other hand, a motor (not shown) for driving the fan is mounted on the front side of the air supply fan housing and the exhaust fan housing.

상술한 바와 같이 구성된 환기시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the ventilation system configured as described above are as follows.

먼저, 실내공기가 어느 정도 오염되었을 때 배기팬(23)에 전원이 인가되면, 실내공기가 배기유로 흡입구(21)를 통해 배기유로(20)로 유입되고, 상기 배기유로(20)를 경유한 실내공기는 열교환소자(5)를 대각선방향으로 가로지르며 관통한다. 그리고, 상기 열교환소자(5)를 통과한 실내공기는 배기유로(20)를 따라 유동한 후, 배기유로 배출구(22)를 통해 실외로 배출된다.First, when power is applied to the exhaust fan 23 when the indoor air is somewhat contaminated, the indoor air flows into the exhaust flow path 20 through the exhaust flow inlet 21 and passes through the exhaust flow path 20. Indoor air passes through the heat exchange element 5 in a diagonal direction. The indoor air passing through the heat exchange element 5 flows along the exhaust flow path 20, and then is discharged to the outside through the exhaust flow path outlet 22.

이와 동시에, 실외공기가 급기유로 유입구(11)를 통해 급기유로(10)로 유입된 다음, 열교환소자(5)를 대각선 방향으로 가로지르며 관통한다. 그리고, 상기 열교환소자(5)를 통과한 실외공기는 급기유로를 따라 유동한 후 급기유로 배출구(12)를 통해 실내로 공급된다.At the same time, the outdoor air flows into the air supply passage 10 through the air supply passage inlet 11, and then passes through the heat exchange element 5 in a diagonal direction. The outdoor air passing through the heat exchange element 5 flows along the air supply passage and then is supplied to the room through the air supply passage outlet 12.

이러한 과정을 거치면서, 상기 열교환소자(5)를 관통하는 실내공기와 실외공기는 상호 열교환되어 실내에 적절한 온도를 가진 실외공기가 공급된다.Through this process, the indoor air and the outdoor air passing through the heat exchange element 5 are mutually heat exchanged so that outdoor air having an appropriate temperature is supplied to the room.

한편, 실내공기는 크게 두 방향으로 통해 외부로 배기된다. 우선, 상기 배기유로 흡입구(21)에서 유입되는 공기가 배기유로 제1유입공(24)를 거쳐 상기 급기유로 흡입구(11)에서의 실외공기와 열교환소자(5)를 통해 열교환 된 후 외부로 배출되거나, 실외공기가 상기 열교환소자(5)를 거치지않고 상기 배기팬(23)의 강제 흡입력에 의하여 직접 실외로 배출된다.On the other hand, indoor air is largely exhausted to the outside through two directions. First, the air flowing into the exhaust flow path inlet 21 is heat-exchanged through the heat exchange element 5 and the outdoor air at the air supply flow path inlet 11 via the exhaust flow path first inlet 24 and then discharged to the outside. Alternatively, the outdoor air is directly discharged to the outside by the forced suction force of the exhaust fan 23 without passing through the heat exchange element 5.

후자의 경우, 실내공기를 직접 배기유로 배출구(22)로 토출할 수 있도록 배기용 바이패스유로(26)를 포함하며, 배기유로 유입구(21)을 통해 유입된 공기는 배기유로 제2유입공(25)를 거쳐, 바이패스유로(26)을 유동하게 된다. 그리고, 상기 바이패스유로(26)로 공기를 유동시키기 위해 배기유로 유입구에 댐퍼(Damper)가 구비될 수 있다.In the latter case, it includes an exhaust bypass passage 26 so that the indoor air can be directly discharged to the exhaust passage outlet 22, and the air introduced through the exhaust passage inlet 21 is the exhaust passage second inlet hole ( Through 25, the bypass flow path 26 flows. In addition, a damper may be provided at the inlet of the exhaust passage to flow air into the bypass passage 26.

이러한 구성을 통해, 봄, 가을과 같이 실내와 실외의 온도,습도 차이가 적을 경우 열교환소자(5)를 거치지 않기 때문에 열교환소자(5)를 통한 압력손실이 발생하지 않게되고, 결과적으로 팬에 걸리는 부하감소로 소비전력을 절약할 수 있게 된다.Through such a configuration, when the temperature and humidity difference between indoor and outdoor is small, such as spring and autumn, since the heat exchange element 5 does not go through, the pressure loss through the heat exchange element 5 does not occur, and as a result, Reduced load can save power consumption.

하지만, 상술한 전열교환기는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the above-mentioned heat exchanger had the following problems.

첫째, 건축설계시 천장고의 높이 제한으로 인해 전열교환기의 높이는 한계가 있어, 이로 인해 열교환소자의 높이에는 한계가 있다. 따라서, 열교환소자의 높이의 제한으로 인해, 열교환면적에 한계가 있고, 결과적으로 전열교환기의 전열효율 이 상대적으로 낮은 문제점이 있었다.First, the height of the heat exchanger is limited due to the height limitation of the ceiling in the architectural design, and thus the height of the heat exchange element is limited. Therefore, due to the limitation of the height of the heat exchange element, there is a limit in the heat exchange area, as a result there was a problem that the heat transfer efficiency of the total heat exchanger is relatively low.

둘째, 열교환소자를 통과하는 공기의 유속이 높아서, 열교환소자에서 열교환이 효과적으로 이루어지지 않아, 전열교환기의 효율이 낮았다.Second, because the flow rate of air passing through the heat exchange element is high, the heat exchange is not effective in the heat exchange element, the efficiency of the total heat exchanger was low.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전열교환기의 높이를 증가시키지 않으면서, 열교환면적과 유로의 길이를 증가시켜 전열교환기의 전열효율을 높은 전열교환기와 이를 이용한 환기시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to increase the heat exchange area and the length of the flow path without increasing the height of the total heat exchanger, to increase the heat transfer efficiency of the total heat exchanger and the ventilation using the same heat exchanger To provide a system.

본 발명의 다른 목적은, 공기의 유속을 낮추어 열교환소자에서 열교환이 효과적으로 이루어지는 전열교환기와 이를 이용한 환기시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a total heat exchanger and a ventilation system using the same, in which heat exchange is effectively performed in a heat exchange element by lowering a flow rate of air.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 실외공기가 실내로 공급되는 통로가 되는 급기유로와 실내공기가 외부로 토출되는 통로가 되는 배기유로가 교차하는 영역에 설치되어, 상기 실외공기와 실내공기가 열교환 하도록 하는 열교환소자; 상기 급기유로와 연결되어 상기 실외공기를 흡입하여 실내로 토출하는 급기팬; 그리고, 상기 배기유로와 연결되어 상기 실내공기를 흡입하여 실외로 토출하는 배기팬을 포함하며, 상기 열교환소자는 복수 개로 이루어지고, 각각의 열교환소자는 공기의 유동방향에 대하여 병렬로 배치되는 전열교환기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is installed in the area where the air supply passage which is a passage for supplying the outdoor air and the exhaust passage which is a passage for discharging the indoor air to the outside is intersected, Heat exchange elements for allowing indoor air to heat exchange; An air supply fan connected to the air supply passage and configured to suck the outdoor air and discharge the indoor air; And an exhaust fan connected to the exhaust passage for inhaling the indoor air and discharging it to the outside, wherein the heat exchange elements are formed in plural, and each heat exchange element is arranged in parallel with respect to the flow direction of air. To provide.

그리고, 상기 열교환소자의 단면은 실질적으로 사각형이고, 실질적으로 마름모 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 열교환소자는 상기 전열교환 기에 착탈 가능하게 결합되는 것이 더욱 바람직하다.In addition, the cross section of the heat exchange element is substantially rectangular, and preferably made of a rhombus shape. In addition, the heat exchange element is more preferably coupled to the heat exchanger detachably.

한편, 상기 배기유로와 구획되어, 실외공기가 상기 열교환소자를 거치지않고 상기 배기팬의 강제 흡입력에 의하여 직접 실외로 배출되는 배기용 바이패스유로를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 급기유로와 구획되어, 실외공기가 상기 열교환소자를 거치지않고 상기 흡기팬의 강제 흡입력에 의하여 직접 실내로 공급되는 급기용 바이패스유로를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.On the other hand, it is preferable to include an exhaust bypass passage that is partitioned from the exhaust passage, and the outdoor air is discharged to the outside directly by the forced suction force of the exhaust fan without passing through the heat exchange element. In addition, the air supply passage may be partitioned, and the outdoor air may further include an air supply bypass passage that is directly supplied to the room by the forced suction force of the intake fan without passing through the heat exchange element.

또한, 상기 전열교환기는, 상기 급기유로 상에 실외공기 중에 포함된 이물질을 거르는 프리필터를 포함하는 것이 바람직하다.The electrothermal heat exchanger may further include a prefilter for filtering foreign substances contained in outdoor air on the air supply passage.

본 발명에 따른 전열교환기의 제2의 실시형태에 의하면, 상기 급기팬과 배기팬의 회전축은 실외공기의 토출방향 및 실내공기의 토출방향에 대하여 각각 수직하게 구성된다.According to the second embodiment of the total heat exchanger according to the present invention, the rotation shafts of the air supply fan and the exhaust fan are configured perpendicular to the discharge direction of the outdoor air and the discharge direction of the indoor air, respectively.

한편, 본 발명에 따른 환기시스템은, 상기 전열교환기; 상기 전열교환기의 급기유로와 실내를 연통시키며, 끝단에 실외공기를 공급하는 디퓨져가 설치되는 제1덕트부; 그리고, 상기 전열교환기의 배출유로와 실내를 연통시키며, 끝단에 실내공기를 흡입하는 디퓨져가 설치되는 제2덕트부를 포함하여 구성된다.On the other hand, the ventilation system according to the present invention, the total heat exchanger; A first duct portion communicating with the air supply passage of the heat exchanger and the interior, and having a diffuser for supplying outdoor air at an end thereof; In addition, the exhaust passage of the total heat exchanger and the inside of the room, and comprises a second duct portion is provided with a diffuser for suctioning the indoor air at the end.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 진공청소기의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the vacuum cleaner according to the present invention.

도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 전열교환기의 제1실시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 2, the first embodiment of the total heat exchanger according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 전열교환기의 제1실시예의 기본적인 구성은 종래의 전열교환 기와 동일하다. 즉, 실외공기와 실내공기가 열교환 하도록 하는 열교환소자(50), 상기 급기유로(10)와 연결되어 상기 실외공기를 흡입하여 실내로 토출하는 급기팬(13), 상기 배기유로(20)와 연결되어 상기 실내공기를 흡입하여 실외로 토출하는 배기팬(23)을 포함하여 구성된다. 다만, 상기 열교환소자(50)은 복수 개로 이루어지고, 각각의 열교환소자는 공기의 유동방향에 대하여 병렬로 배치된다.The basic configuration of the first embodiment of the total heat exchanger according to the present invention is the same as that of the conventional total heat exchanger. That is, a heat exchange element 50 for exchanging outdoor air and indoor air, and an air supply fan 13 connected to the air supply passage 10 to suck and discharge the outdoor air into the room, and the exhaust air passage 20 are connected. And an exhaust fan 23 which sucks the indoor air and discharges it to the outside. However, the heat exchange element 50 is composed of a plurality, each heat exchange element is arranged in parallel with respect to the flow direction of air.

상기 전열교환기는, 상기 급기유로 흡입구(10)를 통해 유입된 실외공기는 다수 개의 급기유로 흡입공에 의해 열교환소자가 위치하는 챔버 내로 유입하게 되고, 상기 배기유로 흡입구(20)와 배기유로 흡입공을 거쳐 챔버 내로 유입된 실내공기와 열교환소자에 대해 대각선으로 교차하면서 열교환을 하게 된다.The total heat exchanger, the outdoor air introduced through the air supply passage inlet 10 is introduced into the chamber in which the heat exchange element is located by a plurality of air supply passage suction holes, the exhaust flow path suction port 20 and the exhaust oil suction hole The heat exchange is performed while crossing diagonally with respect to the heat exchanger and the indoor air introduced into the chamber through.

상술한 바와 같이, 전열교환기를 건물의 천장에 설치하는 경우 건축설계상상의 제한으로 인하여, 전열교환기의 높이에 한계가 있다. 따라서, 전열교환기의 높이와 직결되는 열교환소자(50)의 수직방향 길이 또한 제한이 따르게 된다.As described above, when the total heat exchanger is installed on the ceiling of the building, the height of the total heat exchanger is limited due to limitations in the architectural design. Therefore, the vertical length of the heat exchange element 50 directly connected with the height of the total heat exchanger also comes with limitations.

한편, 전열교환기의 전열효율은 열교환소자(50)에서 실내공기와 실외공기가 얼마나 효율적으로 열교환 될 수 있는가에 좌우되고, 따라서 소정의 전열효율을 얻기위해서는 열교환소자(50)의 단면적을 증가시켜야 한다. 하지만, 건축설계상의 제약 때문에 열교환소자(50)의 수직방향 길이를 증가시키는 데는 한계가 따른다.On the other hand, the heat transfer efficiency of the total heat exchanger depends on how efficiently the indoor air and the outdoor air can be heat exchanged in the heat exchange element 50, and therefore, in order to obtain a predetermined heat transfer efficiency, the cross-sectional area of the heat exchange element 50 must be increased. . However, there is a limit in increasing the vertical length of the heat exchange element 50 due to architectural design constraints.

이와같이, 전열효율의 향상과 열교환소자(50)의 수직방향 길이 최소화는 서로 상충되는 관계가 있다. 이러한 문제점을 인식하여, 본 발명에서는 열교환소자(50)를 복수 개로 구성하여, 각각을 공기 유동방향에 대하여 병렬로 배치하여, 열교환소자(50)의 높이를 증가시키지 않으면서 열교환소자(50)의 단면적을 증가시킬 수 있다는 것을 알아내었다.As such, the improvement in heat transfer efficiency and the minimization of the vertical length of the heat exchange element 50 have a mutually conflicting relationship. Recognizing this problem, in the present invention, a plurality of heat exchange elements 50 are configured, and each of them is arranged in parallel with respect to the air flow direction, thereby increasing the height of the heat exchange element 50 without increasing the height of the heat exchange element 50. It was found that the cross sectional area can be increased.

열교환소자(50)을 복수 개로 구성하여 병렬로 배치함으로써, 전열교환기기 설치되는 천장의 높이를 증가시키지 않더라도 열교환소자(50)에 의한 열교환량을 증가시켜 결과적으로 전열교환기의 전열효율을 높일 수 있다는 아주 큰 장점이 있다.By arranging the heat exchange elements 50 in parallel and arranging them in parallel, even if the height of the ceiling on which the heat exchanger is installed is not increased, the amount of heat exchanged by the heat exchange elements 50 is increased, and consequently, the heat transfer efficiency of the heat exchanger can be increased. There is a big advantage.

상기와 같은 기술적 특징을 지니는 열교환소자(50)의 단면 형상에는 제한이 없으나, 현재 전열교환기에서 일반적으로 적용하고 있는 사각형 단면에서는 상기 열교환소자(50)의 단면은 마름모 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.The cross-sectional shape of the heat exchange element 50 having the above technical characteristics is not limited, but in the rectangular cross section generally applied in the current heat exchanger, the cross-section of the heat exchange element 50 is preferably formed in a rhombus shape.

상기와 같은 마름모 형상으로 열교환소자를 형성함으로써, 열교환소자(50)의 높이를 증가시키지 않으면서 열교환소자(50)의 단면적을 증가시킬 수 있으며, 열교환소자(50)를 유동하는 공기의 유로 길이가 증가시키고, 유동하는 공기의 유속을 감소시킴으로써, 상기 열교환소자(50)에서 열교환이 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.By forming the heat exchange element in a rhombus shape as described above, it is possible to increase the cross-sectional area of the heat exchange element 50 without increasing the height of the heat exchange element 50, the length of the flow path of air flowing through the heat exchange element 50 By increasing and decreasing the flow rate of the flowing air, heat exchange in the heat exchange element 50 can be made more efficient.

한편, 복수개의 열교환소자를 배치할 때, 열교환소자를 공기의 유동방향에 대하여 직렬로 배치하는 경우보다 병렬로 배치하는 것이 유로저항 측면에서 유리하다. 이러한 잇점은 도 3a와 도 3b를 통해 보다 명확하게 알 수 있다.On the other hand, when arranging a plurality of heat exchanger elements, it is advantageous in terms of flow resistance in that the heat exchanger elements are arranged in parallel than when arranged in series with respect to the flow direction of air. This advantage can be seen more clearly through FIGS. 3A and 3B.

도 3a는 열교환소자를 직렬로 배치한 경우 열교환소자와 열교환소자를 통과하는 공기의 유동을 나타내는 횡단면도이고, 도 3b는 본 실시예에 따라 열교환소자를 병렬로 배치한 경우 열교환소자와 열교환소자를 통과하는 공기의 유동을 나타내는 횡단면도이다.Figure 3a is a cross-sectional view showing the flow of air passing through the heat exchange element and the heat exchange element when the heat exchange element is arranged in series, Figure 3b is passed through the heat exchange element and the heat exchange element when the heat exchange elements are arranged in parallel according to the present embodiment It is a cross-sectional view showing the flow of air.

일반적으로, 공기는 유동을 하면서 유동저항이 발생하게 되고, 이러한 유동저항은 압력손실로 이어진다. 따라서, 유로의 길이가 증가하면서 압력손실은 증가하게 된다. 도 3a와 도 3b는 모두 열교환소자(50)를 세 개로 구성하여 직렬과 병렬로 배치한 것이다. 도 3a에서 도시한 바와 같이 열교환소자(50)를 직렬 배치의 경우 실내공기와 실외공기는 각각 세 개의 열교환소자(50)를 지그재그 형태로 모두 통과하게 되어, 열교환소자(50)가 한 개일 때보다 열교환면적은 세 배로 증가하며, 이와 함께 유로의 길이 증가에 압력손실 또한 대략 세 배로 늘어나게 된다.In general, air flows and flow resistance is generated, and this flow resistance leads to pressure loss. Therefore, the pressure loss increases as the length of the flow path increases. 3A and 3B, all three heat exchange elements 50 are arranged in series and in parallel. As shown in FIG. 3A, when the heat exchange elements 50 are arranged in series, the indoor air and the outdoor air pass through all three heat exchange elements 50 in a zigzag form, respectively, than when there is only one heat exchange element 50. The heat exchange area is tripled and the pressure loss is also approximately tripled as the length of the flow path increases.

하지만, 도 3b에서 도시한 바와 같이 병렬로 배치한 경우에는 각각의 열교환소자(50)에서 열교환이 일어나므로, 열교환면적은 세 배로 증가한다. 반면, 실내공기와 실외공기는 각각 하나의 열교환소자(50) 만을 통과하게 되므로 공기가 통과하는 유로의 길이에는 변함이 없고, 결과적으로 압력손실도 증가하지 않게 된다. 또한, 본 실시예에 따라 열교환소자(50)를 병렬로 배치하는 경우, 유입되는 실내공기와 실외공기는 각각의 열교환소자(50)로 나눠져서 통과하기 때문에, 각각의 열교환소자(50)를 통과하는 유량이 줄어들게 되어 열교환 효율 측면에서 유리하다.However, when arranged in parallel as shown in Fig. 3b, since heat exchange occurs in each heat exchange element 50, the heat exchange area is tripled. On the other hand, since indoor air and outdoor air pass through only one heat exchange element 50, the length of the passage through which air passes does not change, and consequently, pressure loss does not increase. In addition, in the case where the heat exchange elements 50 are arranged in parallel according to the present embodiment, since the indoor air and the outdoor air introduced therein are divided into the respective heat exchange elements 50 and pass through, the heat exchange elements 50 pass through each heat exchange element 50. The flow rate is reduced, which is advantageous in terms of heat exchange efficiency.

한편, 상기 열교환소자는 상기 전열교환기에 착탈 가능하게 결합된다. 이러한 착탈구조에 의해 열교환소자를 용이하게 조립하거나 분리할 수 있게 된다.On the other hand, the heat exchange element is detachably coupled to the total heat exchanger. By this detachable structure, the heat exchange element can be easily assembled or separated.

그리고, 상기 전열교환기는 배기용 바이패스유로(26)를 포함하여 구성된다. 이를 통해, 봄, 가을과 같이 실내와 실외의 온도습도차이가 적을 경우 열교환소자(50)를 거치지 않아, 열교환소자(50)를 통한 압력손실이 발생하지 않아 팬에 걸리는 부하감소에 의해 소비전력을 절약할 수 있게 된다. 그리고, 도면 상에는 나타나 지 않았으나, 상기 전열교환기는 급기용 바이패스유로도 포함하는 것이 보다 바람직하다.The electrothermal heat exchanger includes an exhaust bypass passage 26 for exhaust gas. Through this, when the temperature and humidity difference between the indoor and outdoor is small, such as spring and autumn, it does not go through the heat exchange element 50, so that pressure loss does not occur through the heat exchange element 50, thereby reducing power consumption by the load on the fan. You can save. And, although not shown in the drawings, it is more preferable that the electrothermal heat exchanger also includes a bypass flow path for supplying air.

또한, 상기 전열교환기는, 상기 급기유로 상에 실외공기 중에 포함된 이물질을 거르는 필터부(미도시)를 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 상기 필터부를 통해 실외공기가 상기 필터부를 통과하면서 청정한 공기가 실내에 공급될 수 있게 된다.The electrothermal heat exchanger may further include a filter unit (not shown) that filters foreign substances contained in outdoor air on the air supply passage. Clean air can be supplied to the room while the outdoor air passes through the filter part through the filter part.

상기 필터부는, 광촉매 공기 정화장치는 공기 내에 있는 세균을 제거하는 항균필터, 큰 먼지와 같이 입자가 큰 물질을 포집하기 위하여 섬유매트 형태로 구성된 필터부, 상기 필터부를 통과한 미세먼지 및 휘발성 유기 화합물을 제거하는 광촉매 콜렉터, 냄새를 제거시키기 위한 탈취필터, 음이온 발생부로 구성되거나, 이들의 조합에 의해 구성될 수 있다.The filter unit, the photocatalyst air purifier is an antibacterial filter for removing bacteria in the air, a filter unit configured in the form of a fiber mat to collect large particles such as large dust, fine dust and volatile organic compounds passed through the filter unit It may be composed of a photocatalyst collector to remove the odor, a deodorizing filter to remove the odor, and anion generator, or a combination thereof.

도 4을 참조하여, 본 발명에 따른 전열교환기의 제2실시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 4, a second embodiment of the total heat exchanger according to the present invention will be described.

본 실시예에서는, 급기용 팬-모터 어셈블리(130)와 배기용 팬-모터 어셈블리(230)이 각각 구비되고, 상기 급기팬(131)과 배기팬(231)의 회전축이 실외공기의 토출방향 및 실내공기의 토출방향에 대하여 각각 수직하게 구성된다. 그리고, 상기 급기팬(131)과 배기팬(231)은 복수 개가 구비되고, 상기 복수 개의 급기팬(131)과 배기팬(231)은 각각 하나의 모터(132, 232)에 의해 구동된다. 또한, 상기 급기팬(131) 측과 배기팬(231) 측에는 상기 팬에 의해 토출된 공기를 저장하는 급기유로 챔버(17)와 배기유로 챔버(27)가 구비된다.In the present embodiment, the air supply fan-motor assembly 130 and the exhaust fan-motor assembly 230 are provided, respectively, and the rotation shafts of the air supply fan 131 and the exhaust fan 231 are discharge direction of the outdoor air and Each of them is perpendicular to the discharge direction of the indoor air. The air supply fan 131 and the exhaust fan 231 are provided in plural numbers, and the plurality of air supply fans 131 and the exhaust fan 231 are driven by one motor 132 and 232, respectively. In addition, an air supply passage chamber 17 and an exhaust flow passage chamber 27 for storing the air discharged by the fan are provided at the air supply fan 131 side and the exhaust fan 231 side.

급기팬(131)과 배기팬(231)의 회전축은 실외공기의 토출방향 및 실내공기 토 출방향과 동일한 방향으로 구성되는 것이 일반적이었다. 하지만, 본 실시예에서는 급기팬(131)과 배기팬(231)의 회전축이 실외공기의 토출방향 및 실내공기의 토출방향에 대하여 각각 수직하게 구성된다.The rotation shafts of the air supply fan 131 and the exhaust fan 231 were generally configured in the same direction as the discharge direction of the outdoor air and the discharge direction of the indoor air. However, in this embodiment, the rotation shafts of the air supply fan 131 and the exhaust fan 231 are configured perpendicularly to the discharge direction of the outdoor air and the discharge direction of the indoor air, respectively.

그리고, 상기 급기팬(131)과 배기팬(231)은 복수 개가 구비되고, 상기 복수 개의 급기팬(131)과 배기팬(231)은 하나의 모터에 의해 구동됨으로써, 풍량을 증대시킬 수 있다. 도 4에는 급기팬(131)과 배기팬(231)이 각각 두 개로 이루어져 있다.The air supply fan 131 and the exhaust fan 231 may be provided in plural, and the air supply fan 131 and the exhaust fan 231 may be driven by a single motor, thereby increasing the air volume. In Figure 4, the air supply fan 131 and the exhaust fan 231 is composed of two.

한편, 상기 급기팬(131) 측과 배기팬(231) 측에는 팬에 의해 토출된 공기를 저장하는 급기유로 챔버(17)와 배기유로 챔버(27)가 각각 구비되어, 두 개의 팬에서 토출된 풍량을 모을 수 있다.Meanwhile, an air supply passage chamber 17 and an exhaust flow passage chamber 27 for storing air discharged by the fan are provided at the air supply fan 131 side and the exhaust fan 231 side, respectively, and the amount of air discharged from the two fans is provided. Can be collected.

도 5을 참조하여, 본 발명에 따른 환기시스템의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 5, an embodiment of a ventilation system according to the present invention will be described.

본 실시예에서의 환기시스템은, 상기 전열교환기(1000)와, 제1덕트부(500), 제2덕트부(600)을 포함하여 구성된다.The ventilation system in the present embodiment includes the heat exchanger 1000, the first duct part 500, and the second duct part 600.

상기 제1덕트부(500)는, 상기 전열교환기(1000)의 급기유로와 실내를 연통시키며, 상기 제1덕트부(500) 상에는 전열교환기(1000)가 위치한다. 그리고, 상기 제1덕트부(500)의 끝단에는 실외공기를 실내로 공급하는 공급하는 제1덕트부 디퓨져(510)가 설치된다. 그리고, 상기 제2덕트부(600)은, 상기 전열교환기(1000)의 배출유로와 실내를 연통시키며, 상기 제2덕트부(600) 상에는 전열교환기(1000)가 위치하도록 구성된다. 그리고, 상기 제2덕트부(600)의 끝단에는 실내공기를 흡입하는 제2덕트부 디퓨져(610)가 설치된다.The first duct unit 500 communicates with the air supply passage of the total heat exchanger 1000 and the room, and the total heat exchanger 1000 is positioned on the first duct unit 500. A first duct diffuser 510 is provided at the end of the first duct unit 500 to supply outdoor air to the room. In addition, the second duct unit 600 is configured to communicate the discharge passage of the total heat exchanger 1000 with the room, and the total heat exchanger 1000 is positioned on the second duct unit 600. A second duct diffuser 610 for sucking indoor air is installed at the end of the second duct 600.

상기와 같은 구성을 통해, 천장고를 증가시키지 않으면서 전열효율로 실내공기와 실외공기는 상호 열교환됨으로써, 실내 공기의 온도를 유지하면서 외부 공기를 급기하고, 실내 공기를 배기할 수 있게 된다.Through the above configuration, the indoor air and the outdoor air can be heat-exchanged with each other with heat transfer efficiency without increasing the ceiling height, thereby supplying the outside air while maintaining the temperature of the indoor air, and exhausting the indoor air.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the above-described embodiments without departing from the spirit or scope thereof has ordinary skill in the art. It is obvious to them.

그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.Therefore, the above-described embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus, the present invention is not limited to the above description and may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 전열교환기와 이를 이용한 환기시스템의 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effect of the heat exchanger and the ventilation system using the same according to the present invention described above are as follows.

첫째, 다수의 열교환 소자를 공기유동 방향에 대하여 병렬로 배치함으로써, 전열교환기의 높이와 유동에 의한 압력손실을 증가시키지 않으면서 전열교환기의 전열효율을 높일 수 있다.First, by arranging a plurality of heat exchange elements in parallel with the air flow direction, it is possible to increase the heat transfer efficiency of the total heat exchanger without increasing the pressure loss due to the height and flow of the total heat exchanger.

둘째, 열교환소자를 통과하는 공기의 유속을 감소시켜, 열교환소자에서 열교환이 효과적으로 이루어지게 된다.Second, by reducing the flow rate of the air passing through the heat exchange element, heat exchange is effectively performed in the heat exchange element.

셋째, 팬-모터 어셈블리 구조를 개선하여, 풍량을 증가시켜 결과적으로 실내 공기와 실외공기의 열교환량을 증대시킬 수 있다.Third, by improving the fan-motor assembly structure, the air volume can be increased, and consequently, the amount of heat exchange between indoor air and outdoor air can be increased.

Claims (9)

실외공기가 실내로 공급되는 통로가 되는 급기유로와 실내공기가 외부로 토출되는 통로가 되는 배기유로가 교차하는 영역에 설치되어, 상기 실외공기와 실내공기가 열교환 하도록 하는 열교환소자;A heat exchange element installed in a region where an air supply passage serving as a passage for supplying outdoor air to the indoor space and an exhaust passage serving as a passage for discharging the indoor air to the outside intersect the heat exchanger; 상기 급기유로와 연결되어 상기 실외공기를 흡입하여 실내로 토출하는 급기팬; 그리고,An air supply fan connected to the air supply passage and configured to suck the outdoor air and discharge the indoor air; And, 상기 배기유로와 연결되어 상기 실내공기를 흡입하여 실외로 토출하는 배기팬을 포함하여 구성되며,It is configured to include an exhaust fan connected to the exhaust flow path to suck the indoor air and to discharge to the outside, 상기 열교환소자는 복수 개로 이루어지고, 그 단면은 마름모 형상으로 형성되며, 각각의 열교환소자는 공기의 유동방향에 대하여 병렬로 배치되는 전열교환기.The heat exchange element is composed of a plurality, the cross section is formed in a rhombus shape, each heat exchange element is arranged in parallel with respect to the flow direction of air. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열교환소자는 상기 전열교환기에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 전열교환기.And the heat exchange element is detachably coupled to the heat exchanger. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전열교환기는,The total heat exchanger, 상기 배기유로와 구획되어, 실내공기가 상기 열교환소자를 거치지않고 상기 배기팬의 강제 흡입력에 의하여 직접 실외로 배출되는 배기용 바이패스유로를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.And an exhaust bypass passage which is partitioned from the exhaust passage and in which indoor air is discharged to the outside directly by the forced suction force of the exhaust fan without passing through the heat exchange element. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전열교환기는,The total heat exchanger, 상기 급기유로와 구획되어, 실외공기가 상기 열교환소자를 거치지않고 상기 흡기팬의 강제 흡입력에 의하여 직접 실내로 공급되는 급기용 바이패스유로를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.And an air supply bypass passage, which is partitioned from the air supply passage, in which outdoor air is directly supplied to the room by a forced suction force of the intake fan without passing through the heat exchange element. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전열교환기는,The total heat exchanger, 상기 급기유로 상에 실외공기 중에 포함된 이물질을 거르는 프리필터를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.And a prefilter for filtering foreign substances contained in outdoor air on the air supply passage. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 급기팬과 배기팬의 회전축은 실외공기의 토출방향 및 실내공기의 토출방향에 대하여 각각 수직인 것을 특징으로 하는 전열교환기.The rotation shaft of the air supply fan and the exhaust fan is perpendicular to the discharge direction of the outdoor air and the discharge direction of the indoor air, respectively. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전열교환기의 급기유로와 실내를 연통시키며, 끝단에 실외공기를 공급하는 디퓨져가 설치되는 제1덕트부; 그리고,A first duct portion communicating with the air supply passage of the heat exchanger and the interior, and having a diffuser for supplying outdoor air at an end thereof; And, 상기 전열교환기의 배출유로와 실내를 연통시키며, 끝단에 실내공기를 흡입하는 디퓨져가 설치되는 제2덕트부를 포함하여 구성되는 환기시스템.And a second duct portion communicating with the discharge flow path of the total heat exchanger and the inside of the room, and having a diffuser installed at the end thereof to suck the indoor air.
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