KR100834101B1 - Heat exchanger using evaporation latent heat of water and heat exchange cell - Google Patents

Heat exchanger using evaporation latent heat of water and heat exchange cell Download PDF

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Abstract

A heat exchanger using evaporation latent heat of water and a heat exchange cell are provided to reduce a cooling load for reducing the cooling cost by supplying air into a room after indirect cooling carried out by the latent heat of water, thereby reducing the environmental pollution. A heat exchanger using evaporation latent heat of water includes an exhaust part(10) for exhausting room air to the outside, a spraying unit(20) for spraying water to the exhaust part, heat exchange cells(30) mounted in the exhaust part and having moisture permeative elements mounted on heating plates which is formed with slits for passing the sprayed water so as to be cooled by the air passing through the exhaust part which is cooled by the latent heat of the sprayed water, and air supply parts(40) mounted in the vicinity of the heat exchange cells for supplying atmospheric air into a room space and cooling the supplied air via the heat transfer between the air and the heat exchange cell.

Description

물의 증발잠열을 이용한 열교환장치 및 열교환셀{Heat Exchanger Using Evaporation Latent Heat of Water and Heat Exchange Cell}Heat Exchanger Using Evaporation Latent Heat of Water and Heat Exchange Cell}

도1은 본 발명에 따른 예시적인 열교환장치의 개략도, 1 is a schematic view of an exemplary heat exchanger according to the present invention;

도2는 본 발명에 따른 예시적인 열교환셀의 단면도, 2 is a cross-sectional view of an exemplary heat exchange cell according to the present invention;

도3은 본 발명에 따른 예시적인 열교환장치의 열교환셀 배치도, 3 is a layout view of a heat exchange cell of an exemplary heat exchanger according to the present invention;

도4는 본 발명에 따른 열교환장치의 열교환셀의 열교환 원리를 보여주는 개략도. Figure 4 is a schematic diagram showing the heat exchange principle of the heat exchange cell of the heat exchanger according to the present invention.

도5는 본 발명에 따른 다른 예시적인 열교환장치의 개략도, 5 is a schematic view of another exemplary heat exchanger according to the present invention;

도6은 본 발명에 따른 또 다른 예시적인 열교환장치의 개략도, 6 is a schematic view of another exemplary heat exchanger according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1: 본 발명의 열교환장치 10: 배기부 11: 배기팬1: heat exchange device 10 of the present invention 10 exhaust 11 exhaust fan

12: 메인배기관 13: 바이패스관 20: 분무장치12: main exhaust pipe 13: bypass pipe 20: spraying device

21: 분무 30: 열교환셀 31: 전열판21: spray 30: heat exchange cell 31: heat transfer plate

32: 투습성 소재 33: 슬릿 40: 급기부32: breathable material 33: slit 40: air supply

41: 전열판 42: 센서 43: 급기팬41: heat transfer plate 42: sensor 43: air supply fan

44: 급기가압챔버44: air supply pressure chamber

(기술분야)(Technology)

본 발명은 열교환장치 및 열교환장치에 적용되는 열교환셀에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 실외로부터 실내로 급기되는 공기를 환경 친화적인 물의 증발잠열을 이용하여 간접적으로 냉각시켜 공급함으로써, 실내의 냉방부하를 감소시켜 냉방비용을 절감할 수 있는 물의 증발잠열을 이용한 열교환장치 및 이런 열교환장치에 적용되는 열교환셀에 관한 것이다. The present invention relates to a heat exchanger and a heat exchanger cell applied to the heat exchanger, and more particularly, by cooling the air supplied from the outdoor to the indoor indirectly by using the latent heat of evaporation of environmentally friendly water, thereby cooling the indoor cooling load. The present invention relates to a heat exchanger using latent heat of evaporation of water, which can reduce cooling costs and a heat exchange cell applied to such a heat exchanger.

(배경기술)(Background)

일반적으로 증발냉각장치는 물이 수증기로 상태 변화를 할 때 필요한 기화열을 주변으로부터 흡수하면서 주변의 온도를 낮추게 되는 원리를 응용한 것인바, 이런 증발을 이용한 열교환은 증발에 따른 잠열을 이용하는 것이므로, 현열교환방식에 비하여 냉각성능을 상대적으로 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. In general, the evaporative cooling device applies the principle of lowering the ambient temperature while absorbing the evaporation heat required when water changes state with water vapor. Since the heat exchange using evaporation uses latent heat due to evaporation, sensible heat Compared with the exchange method, there is an advantage that the cooling performance can be relatively improved.

그러나 증발냉각방식을 이용한 열교환은 덥고 건조한 기후조건에서는 매우 효과적이지만 상대습도가 높은 지역에서는 냉각효과가 상당히 저하되는 문제점이 있다. However, the heat exchange using the evaporative cooling method is very effective in hot and dry climatic conditions, but the cooling effect is considerably lowered in the region of high relative humidity.

실제적으로 증발 냉각에 의해 냉각된 공기의 상태는 증발에 의한 기화열에 의하여 공기 온도는 낮아지게 되지만, 공기가 함유하게 되는 수증기의 증가로 인하여 습도는 높아지게 된다. 따라서 이러한 냉각공기가 갖게 되는 전체적인 열량은 동일한 상태로 볼 수 있으므로, 실내로 공급할 경우 거주공간의 냉방효과를 기대하기는 어렵게 된다. In practice, the air cooled by evaporative cooling has a lower air temperature due to the heat of vaporization due to evaporation, but the humidity is increased due to the increase in water vapor contained in the air. Therefore, since the overall amount of heat to have such cooling air can be seen in the same state, it is difficult to expect the cooling effect of the living space when supplied indoors.

본 발명의 목적은, 실외로부터 실내로 급기되는 공기를 환경 친화적인 물의 증발잠열로 간접적으로 냉각시켜 공급함으로써, 실내의 냉방부하를 감소시켜 냉방비용을 절감할 수 있도록 하고, 결과적으로 냉방장치 사용으로부터 유발되는 환경오염요인을 줄이고자 하는 것이다. An object of the present invention is to indirectly cool and supply the air supplied from the outside to the room by the latent heat of evaporation of environmentally friendly water, thereby reducing the cooling load of the room and reducing the cooling cost, and consequently from the use of the cooling device. The aim is to reduce the environmental pollution caused.

본 발명의 목적은, 실내로부터 실외로 배기되는 공기에 물을 분무하여 물의 증발잠열에 의한 흡열이 일어나도록 하고, 이런 증발잠열이 주변 공기를 현열 냉각시키도록 하고, 이렇게 현열 냉각된 공기를 실외로부터 실내로 급기되는 공기와 열교환하여 실내로 급기되는 공기를 현열 냉각시킴으로써, 결과적으로 실내급기공기를 냉각할 수 있는 열교환장치 및 이런 열교환장치에 적용되는 열교환셀을 제공하고자 하는 것이다. An object of the present invention is to spray water into the air exhausted from the indoor to the outdoor to endothermic by the latent heat of evaporation of the water, the latent heat of evaporation to sensible cooling the ambient air, and the sensible cooling air from the outside By heat-exchanging the air supplied to the room by heat-exchanging with the air supplied to the room, it is intended to provide a heat exchange device capable of cooling the indoor air as a result and a heat exchange cell applied to such a heat exchange device.

본 발명에 따라, 물의 증발잠열을 이용한 열교환장치가 제공된다. According to the present invention, a heat exchange apparatus using latent heat of evaporation of water is provided.

본 발명에 따른 물의 증발잠열을 이용한 열교환장치는, 배기부, 분무장치, 열교환셀, 및 급기부를 포함한다. The heat exchanger using the latent heat of evaporation of water according to the present invention includes an exhaust part, a spray device, a heat exchange cell, and an air supply part.

상기 배기부는, 실내의 공기를 실외로 배기한다. The exhaust unit exhausts indoor air to the outside.

상기 분무장치는, 상기 배기부에 물의 분무를 분사한다. The spray device sprays water spray on the exhaust part.

상기 열교환셀은, 상기 배기부 내에 설치되고, 상기 분무가 통과되는 슬릿이 형성되어 있는 전열판과 상기 전열판에 적층된 투습성 소재를 구비하며, 상기 분무의 증발잠열에 의해 냉각된 상기 배기부를 통과하는 공기에 의해 냉각된다. The heat exchange cell is provided in the exhaust portion, and includes a heat transfer plate having a slit through which the spray passes, and a moisture-permeable material laminated on the heat transfer plate, and air passing through the exhaust portion cooled by latent heat of vaporization of the spray. Is cooled by.

상기 급기부는, 상기 열교환셀에 인접 설치되어 실외의 공기를 실내로 급기하고, 전열판으로 형성되어 냉각된 상기 열교환셀과의 열교환으로 상기 실내로 급기되는 공기가 냉각되도록 한다. The air supply unit is installed adjacent to the heat exchange cell to supply outdoor air to the room, and the air supplied to the room is cooled by heat exchange with the heat exchange cell cooled by being formed as a heat transfer plate.

바람직하게, 상기 열교환셀은 지그재그 형상으로 형성되어 있고, 상기 열교환셀의 상기 전열판에 적층되는 상기 투습성 소재는 상기 전열판의 테두리에서만 접합되어 있다. Preferably, the heat exchange cell is formed in a zigzag shape, and the moisture-permeable material laminated on the heat transfer plate of the heat exchange cell is joined only at the edge of the heat transfer plate.

바람직하게, 상기 급기부를 통해 급기되는 공기의 상태를 측정하는 센서를 더 포함하고, 상기 분무장치를 통한 분무의 공급은 상기 센서에 의해 측정된 상기 급기부를 통해 급기되는 공기의 상태에 의해 제어된다. Preferably, the apparatus further includes a sensor for measuring a state of air supplied through the air supply unit, and the supply of the spray through the spraying device is controlled by the state of air supplied through the air supply unit measured by the sensor. do.

바람직하게, 상기 급기부를 통과한 공기의 일부는 상기 배기부를 통과하고, 상기 급기부와 상기 배기부에의 공기 공급은 상기 급기부에 설치된 급기팬에 의해 이루어진다. Preferably, a part of the air passing through the air supply portion passes through the exhaust portion, and the air supply to the air supply portion and the exhaust portion is made by an air supply fan provided in the air supply portion.

바람직하게, 실내로부터 배기되는 공기의 일부가 상기 급기부를 통해 다시 실내로 급기되고, 상기 배기부와 상기 급기부에의 공기 공급은 각각에 설치된 배기팬과 급기팬에 의해 이루어진다. Preferably, a part of the air exhausted from the room is supplied to the room again through the air supply unit, and the air supply to the air exhaust unit and the air supply unit is made by an exhaust fan and an air supply fan respectively provided.

본 발명에 따라, 지그재그 형상으로 형성되어 실내의 공기를 실외로 배기하는 배기부에 설치되고, 물의 분무가 통과되는 슬릿이 형성되어 있는 전열판과 상기 전열판에 적층된 투습성 소재를 구비하며, 상기 분무의 증발잠열에 의해 냉각된 상기 배기부를 통과하는 공기에 의해 냉각되어서, 상기 배기부에 인접 설치된 급기부를 통해 실외에서 실내로 공급되는 공기를 냉각하는 것을 특징으로 하는 열교환셀이 제공된다. According to the present invention, a zigzag shape is provided in the exhaust unit for exhausting the indoor air to the outside, and a heat transfer plate and a moisture-permeable material laminated to the heat transfer plate is formed, the slit is formed to pass the spray of water, A heat exchange cell is provided, which is cooled by air passing through the exhaust portion cooled by latent heat of evaporation, thereby cooling the air supplied from the outside to the interior through an air supply portion adjacent to the exhaust portion.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 열교환장치와 열교환셀을 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 열교환장치와 열교환셀을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다. Hereinafter, a heat exchanger and a heat exchange cell according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are only illustrative of the heat exchanger and the heat exchange cell according to the present invention, but are not intended to limit the scope of the present invention.

본 발명에 따른 물의 증발잠열을 이용한 열교환장치(1)는, 도1 내지 도6에 도시된 바와 같이, 크게 배기부(10), 분무장치(20), 열교환셀(30) 및 급기부(40)를 포함하는 구성으로 되어 있다. Heat exchanger 1 using the latent heat of evaporation of water according to the present invention, as shown in Figures 1 to 6, largely the exhaust unit 10, the sprayer 20, the heat exchange cell 30 and the air supply unit 40 ) Is configured to include.

상기 배기부(10)는 실내(IN)의 오염된 공기를 실외(OUT)로 배기한다. 도3에 도시된 바와 같이 배기부(10)는 일정한 간격으로 배치된 다수의 급기부(40) 사이의 공간이 배기부(10)로 구획되도록 할 수 있다. The exhaust unit 10 exhausts the polluted air of the indoor IN to the outdoor OUT. As shown in FIG. 3, the exhaust unit 10 may allow the space between the plurality of air supply units 40 arranged at regular intervals to be partitioned into the exhaust unit 10.

상기 분무장치(20)는 배기부(10)의 상부에 설치되어 배기부(10)의 상부로부터 하부로 물의 분무(21)를 공급한다. 분무장치(20)는 물을 미스트 형태로 분무하여 배기부(10)에 공급함으로써, 분무(21)에 의한 흡열 증발잠열에 의해 배기부(10)를 통과하는 공기가 냉각되도록 하는 작용을 한다. The spray device 20 is installed on the upper portion of the exhaust portion 10 to supply the spray 21 of water from the upper portion of the exhaust portion 10 to the lower portion. The spray device 20 sprays water in the form of a mist and supplies the exhaust unit 10 to cool the air passing through the exhaust unit 10 by the endothermic evaporative latent heat of the spray 21.

분무장치(20)는 본 발명에 따른 열교환장치(1)의 사용조건과 기후 조건 등에 따라 분무(21)의 양을 수동 또는 자동으로 조절할 수 있고, 배기부(10)에 분무(21)를 균일하게 공급할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. Spray device 20 can be manually or automatically adjust the amount of the spray 21 according to the operating conditions and climatic conditions of the heat exchanger 1 according to the present invention, uniform spray 21 to the exhaust 10 It is preferable to configure so that supply can be carried out easily.

배기부(10) 내부에는 열교환셀(30)이 설치되며, 열교환셀(30)은 알루미늄판과 같이 열전도율이 양호한 전열판(31)과 그 표면에 적층된 투습성 소재(32)로 이루어진다. The heat exchanging cell 30 is installed inside the exhaust unit 10, and the heat exchanging cell 30 includes a heat transfer plate 31 having good thermal conductivity, such as an aluminum plate, and a moisture-permeable material 32 stacked on the surface thereof.

배기부(10)에서 발생하는 분무(21)의 흡열 증발잠열에 의해 냉각된 배기부(10)를 통과하는 공기는 전열판(31)을 냉각시키며, 이런 전열판(31)의 냉각 효율을 향상시키기 위해, 바람직하게 전열판(31)은 알루미늄판과 같은 열전도율이 우수한 소재로 형성한다. Air passing through the exhaust portion 10 cooled by the endothermic evaporative latent heat of the spray 21 generated in the exhaust portion 10 cools the heat transfer plate 31, and in order to improve the cooling efficiency of the heat transfer plate 31. Preferably, the heat transfer plate 31 is formed of a material having excellent thermal conductivity such as an aluminum plate.

투습성 소재(32)는 열교환셀(30)에 공급되는 분무(21)가 일시적으로 머물면서 통과되도록 하여 열교환셀(30)을 습한 상태로 유지함으로써, 열교환셀(30)을 통과하는 공기가 분무(21)의 흡열 증발잠열에 의해 효율적으로 냉각되도록 하고, 배기부(10)를 통과하는 냉각된 공기와 전열판(31)이 효율적으로 열교환 하도록 하는 작용을 한다. The moisture-permeable material 32 allows the spray 21 supplied to the heat exchange cell 30 to temporarily stay therethrough to maintain the heat exchange cell 30 in a humid state, whereby air passing through the heat exchange cell 30 is sprayed ( By the endothermic evaporation latent heat of 21), and the cooled air passing through the exhaust portion 10 and the heat transfer plate 31 serves to efficiently heat exchange.

투습성 소재(32)는 공급되는 분무(21)를 일시적으로 머물면서 통과되도록 하는 소재라면 특히 제한되지 않으며, 분무(21)를 투습할 수 있는 성질을 가진 섬유로 제작된 시트로 형성할 수 있다. The moisture-permeable material 32 is not particularly limited as long as it is a material that allows the spray 21 to be temporarily supplied while being passed therethrough, and may be formed of a sheet made of a fiber having a property capable of breathing the spray 21.

전열판(31)에 투습성 소재(32)를 적층 부착하는 것에 접착제를 사용할 경우, 접착제가 투습성 소재(32)의 투습성을 저하시켜 열교환셀(30)의 열전도율의 저하를 초래할 수 있으므로, 전열판(31)과 투습성 소재(32)의 전면에 접착제를 도포하지 않고 전열판(31)의 테두리에만 접착제를 도포하여 접착하는 것이 바람직하다. When the adhesive is used to laminate the moisture-permeable material 32 on the heat transfer plate 31, the adhesive may lower the moisture permeability of the moisture-permeable material 32 and cause a decrease in the thermal conductivity of the heat exchange cell 30. It is preferable to apply and apply an adhesive only to the edge of the heat transfer plate 31 without applying an adhesive to the entire surface of the moisture-permeable material 32.

도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 열교환셀(30)에는 분무(21)가 통과되는 슬릿(33)들이 규칙적으로 형성되어 있다. 따라서 상부로부터 하부로 공급된 분무(21)는 이들 슬릿(33)을 통과하여 아래로 이동하여 전체의 열교환셀(30)에 공급되고, 투습성 소재(32)를 통과하면서 전체의 전열판(31)에 균일하게 접하면서 아래로 흐르게 된다. 1 to 3, the heat exchange cell 30 is regularly formed with slits 33 through which the spray 21 passes. Therefore, the spray 21 supplied from the top to the bottom moves through these slits 33 to be supplied to the entire heat exchange cell 30, and passes through the moisture-permeable material 32 to the entire heat transfer plate 31. It flows downward while contacting uniformly.

바람직하게, 열교환셀(30)은 평평하게 형성으로 되어 있는 것이 아니라 지그재그 형상으로 형성되어 있기 때문에, 공급된 분무(21)와의 접촉 면적을 최대한 증가시켜 열교환셀(30)의 열전달 효율을 최대화하고 있다. Preferably, since the heat exchange cell 30 is not formed flat but is formed in a zigzag shape, the heat transfer efficiency of the heat exchange cell 30 is maximized by maximally increasing the contact area with the supplied spray 21. .

분무장치(20)의 분무(21)가 열교환셀(30)이 설치된 배기부(10)의 상부로부터 하부로 원활하게 공급되도록 하기 위해, 분무(21)의 공급 압력은 배기부(10)를 통과하는 배기공기의 풍압을 초과하게 설정된다. In order for the spray 21 of the spraying device 20 to be smoothly supplied from the upper part to the lower part of the exhaust part 10 in which the heat exchange cell 30 is installed, the supply pressure of the spray 21 passes through the exhaust part 10. It is set to exceed the wind pressure of the exhaust air.

이와 같은 열교환셀(30)의 작용에 따라, 분무(21)의 흡열 증발잠열에 의해 냉각된 배기부(10)의 공기는 열교환셀(30)과 열교환함으로써 열교환셀(30)의 전열판(31)을 냉각시키게 된다. According to the action of the heat exchange cell 30, the air of the exhaust unit 10 cooled by the endothermic evaporative latent heat of the spray 21 is heat-exchanged with the heat exchange cell 30 to heat transfer plate 31 of the heat exchange cell 30. To cool.

상기 급기부(40)는 실외(OUT)의 공기를 실내(IN)로 급기하는 통로로서, 배기부(10)의 열교환셀(30)에 인접 설치된다. The air supply unit 40 is a passage for supplying air of the outside (OUT) to the room (IN), it is installed adjacent to the heat exchange cell 30 of the exhaust (10).

급기부(40)의 적어도 열교환셀(30)과 접하는 면은, 알루미늄판과 같이 열전도율이 양호한 전열판(41)으로 형성되어 있으며, 이로써 냉각된 열교환셀(30)과의 열교환으로 실내(IN)로 급기되는 공기가 냉각되도록 한다. At least the surface of the air supply unit 40, which is in contact with the heat exchange cell 30, is formed of a heat transfer plate 41 having a good thermal conductivity, such as an aluminum plate, and is thereby heated to the interior IN by heat exchange with the cooled heat exchange cell 30. Allow the air to be supplied to cool.

즉, 본 발명에 따른 열교환장치(1)는, 도4에 도시된 바와 같이, 실내(IN)의 공기를 실외(OUT)로 배기하는 배기부(10)와 실외(OUT)의 공기(IN)를 실내로 급기하 는 급기부(40) 사이를 열전도가 잘 되는 소재(도시된 구체예에서는 급기부의 알루미늄 전열판: 41)로 구획하여, 분무장치(20)로 배기부(10)에 미스트 형태의 분무(21)를 살포하면, 분무(21)의 흡열 증발잠열에 의해 배기부(10)의 공기가 냉각되고, 배기부(10)의 냉각된 배기공기와 열교환셀(30)의 열교환 및 냉각된 열교환셀(30)과 급기부(40)의 급기공기의 열교환을 통해, 결과적으로 실외에서 실내로 급기되는 공기가 냉각되도록 하는 원리로 작동되는 장치인 것이다. That is, the heat exchanger 1 according to the present invention, as shown in Figure 4, the exhaust unit 10 for exhausting the air of the indoor (IN) to the outdoor (OUT) and the air (IN) of the outdoor (OUT) Is divided into a material having good thermal conductivity (in the illustrated embodiment, an aluminum heat plate: 41 of the air supply unit) between the air supply units 40 for supplying air to the room, and mist form the exhaust unit 10 by the spraying device 20. When the spray 21 is sprayed, the air of the exhaust unit 10 is cooled by the endothermic evaporative latent heat of the spray 21, and the heat exchange and cooling of the cooled exhaust air of the exhaust unit 10 and the heat exchange cell 30 are performed. Through the heat exchange of the air supply air of the heat exchange cell 30 and the air supply unit 40, as a result, it is a device that operates on the principle to cool the air supplied from the outdoor to the indoor.

급기부(40)를 통해 급기되는 공기(즉, 실외공기)는 계절에 따라 그 온도와 습도에 차이가 있는바, 본 발명의 열교환장치(1)는 이런 실외공기(급기공기)의 상태(온도 및 습도)를 측정하는 센서(42)를 더 포함할 수 있고, 분무장치(20)를 통한 분무(21)의 공급량은 센서(42)에 의해 측정된 급기공기의 상태에 따라 제어되도록 하 수 있다. The air (that is, outdoor air) supplied through the air supply unit 40 has a difference in temperature and humidity according to the season, and the heat exchanger 1 of the present invention has a state (temperature) of such outdoor air (air supply air). And a sensor 42 measuring humidity), and the supply amount of the spray 21 through the spray apparatus 20 may be controlled according to the state of the supply air measured by the sensor 42. .

예를 들어 센서(42)에 의해 측정된 급기공기의 온도가 상대적으로 높은 경우에는 분무량을 증가시키고 반대의 경우에는 분무량을 감소시키며, 급기공기를 냉각시킬 필요성이 적은 동절기의 경우 분무장치(20)의 가동을 중지시킬 수 있도록 센서(42)에 의해 분무장치(20)를 제어할 수 있다. For example, when the temperature of the air supply air measured by the sensor 42 is relatively high, the spray amount is increased and vice versa, the spray amount is decreased, and in the case of the winter season when the need for cooling the air supply is small, the spray device 20 is used. The spray device 20 may be controlled by the sensor 42 so as to stop the operation.

도5와 도6은 도1에 도시된 본 발명에 따른 열교환장치(1)를 변형한 본 발명에 따른 열교환장치(1)의 다른 예들이다. 5 and 6 are other examples of the heat exchanger 1 according to the present invention, which is a modification of the heat exchanger 1 according to the present invention shown in FIG.

도5에 도시된 바와 같이, 본 구체예의 열교환장치(1)는 급기부(40)를 통과한 공기(A1)의 일부가 실내로 공급되지 않고 배기부(10)를 통과할 수 있도록 구성하고, 급기부(40)와 배기부(10)의 통기가 급기부(40)에 설치된 급기팬(43)에 의해서 만 이루어지도록 구성되어 있다. As shown in FIG. 5, the heat exchanger 1 of the present embodiment is configured such that a part of the air A1 passing through the air supply unit 40 can pass through the exhaust unit 10 without being supplied to the room. It is comprised so that the ventilation of the air supply part 40 and the exhaust part 10 may be made only by the air supply fan 43 provided in the air supply part 40.

즉, 급기부(40)에 공기를 공급하는 급기팬(43)의 가압으로 급기부(40)를 통과한 급기공기(A1)의 일부(A2: 예, 50%)는 그대로 실내(IN)로 유입되지만, 나머지 일부(A3: 예, 50%)는 도시를 생략한 바이패스경로를 통해 배기부(10)로 보내짐으로써 흡열 증발잠열과 열교환셀(30)을 매개한 급기공기의 냉각에 사용된다. That is, part of the air supply air A1 (eg, 50%) that has passed through the air supply unit 40 by the pressure of the air supply fan 43 that supplies air to the air supply unit 40 is left as it is (IN). The remaining part (A3: eg, 50%) is sent to the exhaust unit 10 through a bypass path not shown in the drawing, so that it is used for endothermic evaporative latent heat and cooling of the supply air through the heat exchange cell 30. do.

도5와 같은 구성의 열교환장치(1)의 장점은 급기팬(43)만으로 급기와 배기를 동시에 실시할 수 있다는 것이다. An advantage of the heat exchanger 1 having the configuration as shown in FIG. 5 is that air supply and exhaust can be performed simultaneously with only the air supply fan 43.

도5에서 급기부(40)의 하류에는 급기공기가 충전되어 급기압력을 형성하는 급기가압챔버(44)가 구비되어 있는바, 급기가압챔버(44)에 소정의 압력으로 충전된 급기공기는 그 압력에 의해 일부는 실내로 보내지고 일부는 배기부(10)로 보내진다. In FIG. 5, an air supply pressure chamber 44 is provided downstream of the air supply unit 40 so as to supply air supply air to form the air supply pressure, and the air supply air filled at the predetermined pressure in the air supply pressure chamber 44 is By pressure, some are sent to the room and some to the exhaust 10.

도6에 도시된 바와 같이, 본 구체예의 열교환장치(1)는, 실내로부터 배기되는 공기(B1)의 일부가 실외로 바로 배기되지 않고 급기부(40)를 통해 다시 실내로 급기되도록 구성된 것이다. 이때 배기부(10)와 급기부(40)에 각각 별도의 배기팬(11)과 급기팬(43)이 설치된다. As shown in Fig. 6, the heat exchanger 1 of this embodiment is configured such that a part of the air B1 exhausted from the room is supplied to the room again through the air supply unit 40 without being directly exhausted to the outside. In this case, a separate exhaust fan 11 and an air supply fan 43 are installed in the exhaust unit 10 and the air supply unit 40, respectively.

즉, 실내와 연결되는 배기부(10)는 실내(IN)에서 열교환셀(30)이 설치된 곳으로 공기를 배기하는 메인배기관(12)과, 배기의 일부를 열교환셀(30)을 거치지 않고 급기부(40)의 상류로 공급하여 급기부(40)를 통해 다시 실내로 공급하도록 하는 바이패스관(13)으로 분지되어 있다. That is, the exhaust part 10 connected to the room has a main exhaust pipe 12 for exhausting air from the indoor IN to the place where the heat exchange cell 30 is installed, and a part of the exhaust gas is not supplied through the heat exchange cell 30. It is branched into the bypass pipe 13 which supplies the upstream of the base 40, and supplies it back to the room via the air supply part 40 again.

장마철과 같이 실외의 공기의 습도가 매우 높은 경우, 이런 높은 습도의 공 기를 그대로 급기부(40)를 통해 실내로 공급하여 증발잠열을 이용하여 급기공기를 냉각할 경우에 급기공기의 잠열 감소가 일어나 현열 감소가 미약하게 되기 때문에 급기공기의 냉각효과가 저하되는바, 도6의 열교환장치(1)는 습도가 상대적으로 낮은 실내의 배기공기의 일부를 급기공기로 사용하므로, 열교환셀(30)의 현열냉각효과를 높일 수 있는 장점이 있다. When the humidity of the outdoor air is very high, such as during the rainy season, the latent heat of the air supply decreases when the air of high humidity is supplied to the room through the air supply unit 40 as it is, and the air is cooled using latent heat of evaporation. Since the decrease in sensible heat is reduced, the cooling effect of the air supply air is reduced. Since the heat exchanger 1 of FIG. 6 uses a part of the exhaust air in the room having relatively low humidity as the air supply air, the heat exchange cell 30 There is an advantage that can increase the sensible heat cooling effect.

예를 들어 외기(실외)의 공기가 온도 33℃ 및 상대습도 60%일 때, 도6의 열교환장치(1)를 적용하여 배기공기 중 50%를 다시 급기부(40)로 공급할 경우에, 급기부(40)를 통해 실내로 유입된 공기는, 33℃에서 31℃로 냉각되고 상대습도 차이 없이 절대습도가 0.196kg/kg에서 0.0168kg/kg로 감소되는 정도의 효과가 있는바, 이로써 실내로 급기되는 공기의 적정 상대습도의 설정이 가능하게 된다. For example, when air in the outside air (outdoor) has a temperature of 33 ° C. and a relative humidity of 60%, when the heat exchanger 1 of FIG. 6 is applied to supply 50% of the exhaust air to the air supply unit 40 again, The air introduced into the room through the base 40 is cooled from 33 ° C. to 31 ° C. and has an effect of decreasing absolute humidity from 0.196 kg / kg to 0.0168 kg / kg without a difference in relative humidity. It is possible to set an appropriate relative humidity of the air to be supplied.

실내에서 배기되는 공기 중 어느 정도의 공기를 급기부(40)를 통해 다시 실내로 급기할 것인가는, 앞서 설명한 센서(42)에 의해 급기부(40)를 통해 급기되는 공기의 상태(습도 등)를 측정하여, 측정된 결과에 따라, 메인배기관(12)과 바이패스관(13)의 유량을 조절하고 배기팬(11)과 급기팬(43)의 속도를 조절하는 제어에 의해 달성할 수 있다. How much of the air exhausted from the inside of the air is supplied to the room again through the air supply unit 40, the state of the air supplied through the air supply unit 40 by the sensor 42 described above (humidity, etc.). And by controlling the flow rate of the main exhaust pipe 12 and the bypass pipe 13 and the speed of the exhaust fan 11 and the air supply fan 43 according to the measured results. .

이상에서 설명한 본 발명에 따른 물의 증발잠열을 이용한 열교환장치는 다음과 같은 효과가 있다. The heat exchanger using the latent heat of evaporation of water according to the present invention described above has the following effects.

첫째, 본 발명의 열교환장치 및 열교환셀은, 실외로부터 실내로 급기되는 공기를 환경 친화적인 물의 증발잠열로 간접적으로 냉각시켜 공급함으로써, 실내의 냉방부하를 감소시켜 냉방비용을 절감할 수 있고, 결과적으로 냉방장치 사용으로부터 유발되는 환경오염을 저감시킬 수 있다. First, the heat exchanger and the heat exchange cell of the present invention, by indirectly cooling the air supplied from the outside to the room by the latent heat of evaporation of environmentally friendly water, it is possible to reduce the cooling load of the room to reduce the cooling cost, and consequently This can reduce the environmental pollution caused by the use of air conditioners.

둘째, 본 발명의 열교환장치 및 열교환셀은 물의 흡열 증발잠열을 이용하여 실내에 공급되는 공기를 냉각하되, 직접적으로 흡열 증발잠열을 이용하지 아니하고 실내에서 실외로 배기되는 공기를 1차로 냉각시킨 후에 열교환셀을 중개하여 급기공기를 냉각시키는 것이므로, 잠열부하 상승을 최소화하면서 현열감소를 통해 급기공기를 냉각시킬 수 있으며, 따라서 급기의 습도를 증가시키지 않고 실질적인 냉각효과를 얻을 수 있으므로 습도가 높은 환경에도 적용할 수 있다. Secondly, the heat exchanger and the heat exchange cell of the present invention cools the air supplied to the room by using the endothermic evaporative latent heat of water, but does not directly use the endothermic evaporative latent heat, and then directly heats the air exhausted from the indoor to the outdoor first. As it cools the air supply by mediating the cell, it is possible to cool the air supply by reducing the sensible heat while minimizing the increase of latent heat load. Therefore, it can be applied to the environment with high humidity because the actual cooling effect can be obtained without increasing the humidity of the air supply. can do.

셋째, 열교환셀(30)을 구성하는 전열판(31)에 투습성 소재(32)를 피복함에 따라 열교환 효율이 증가된다. Third, as the moisture-permeable material 32 is coated on the heat transfer plate 31 constituting the heat exchange cell 30, the heat exchange efficiency is increased.

넷째, 급기부(40)를 통과한 공기의 일부가 다시 배기부(10)를 통과하도록 구성함으로써 급기부(40)와 배기부(10)의 통기를 급기부(40)에 공기를 공급하는 급기팬(43)만으로 실현할 수 있다. Fourth, a part of the air passing through the air supply unit 40 passes through the exhaust unit 10 again, thereby supplying air to the air supply unit 40 for supplying air to the air supply unit 40 and the air supply unit 40 and the exhaust unit 10. This can be achieved only by the fan 43.

다섯째, 실외의 공기의 습도가 매우 높을 경우에, 실내에서 배기되는 공기의 일부를 실외로 배기시키지 않고 다시 급기부(40)를 통해 실내로 급기되도록 함으로써, 높은 습도에서 열교환셀(30)의 현열냉각효과가 감소되는 것을 어느 정도 방지할 수 있는 효과가 있다. Fifth, when the humidity of the outdoor air is very high, the sensible heat of the heat exchange cell 30 at high humidity by allowing the air to be supplied to the room again through the air supply unit 40 without exhausting a part of the air exhausted from the outside to the outside. There is an effect that can be prevented to some extent to reduce the cooling effect.

Claims (6)

실내(IN)의 공기를 실외(OUT)로 배기하는 배기부(10); An exhaust unit 10 for exhausting the indoor air IN to the outdoor OUT; 상기 배기부(10)에 물의 분무(21)를 분사하는 분무장치(20); A spraying device (20) for injecting a spray of water (21) to the exhaust (10); 상기 배기부(10) 내에 설치되고, 상기 분무(21)가 통과되는 슬릿(33)이 형성되어 있는 전열판(31)과 상기 전열판(31)에 적층된 투습성 소재(32)를 구비하며, 상기 분무(21)의 증발잠열에 의해 냉각된 상기 배기부(10)를 통과하는 공기에 의해 냉각되는 열교환셀(30); 및 It is provided with the heat exchanger plate 31 which is installed in the said exhaust part 10, the slit 33 through which the said spray 21 passes, and the moisture-permeable material 32 laminated | stacked on the said heat exchanger plate 31, The said spraying A heat exchange cell (30) cooled by air passing through the exhaust unit (10) cooled by latent heat of evaporation (21); And 상기 열교환셀(30)에 인접 설치되어 실외(OUT)의 공기를 실내(IN)로 급기하고 전열판(41)으로 형성되어 냉각된 상기 열교환셀(30)과의 열교환으로 상기 실내(IN)로 급기되는 공기가 냉각되도록 하는 급기부(40); It is installed adjacent to the heat exchange cell 30 to supply the air of the outside (OUT) to the indoor (IN) and formed into a heat transfer plate 41 to supply to the indoor (IN) by heat exchange with the cooled heat exchange cell (30) An air supply unit 40 for cooling the air to be cooled; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 물의 증발잠열을 이용한 열교환장치. Heat exchanger using a latent heat of evaporation, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서, 상기 열교환셀(30)은 지그재그 형상으로 형성되어 있고, 상기 열교환셀(30)의 상기 전열판(31)에 적층되는 상기 투습성 소재(32)는 상기 전열판(31)의 테두리에서만 접합되어 있는 것을 특징으로 하는, 물의 증발잠열을 이용한 열교환장치. According to claim 1, wherein the heat exchange cell 30 is formed in a zigzag shape, the moisture-permeable material 32 laminated on the heat transfer plate 31 of the heat exchange cell 30 is only at the edge of the heat transfer plate 31 Heat exchanger using the latent heat of evaporation of water, characterized in that bonded. 제1항에 있어서, 상기 급기부(40)를 통해 급기되는 공기의 온도와 습도를 측정하는 센서(42)를 더 포함하고, 상기 센서(42)에 의해 측정된 온도와 습도에 따라 상기 분무장치(20)에 의한 분무(21)의 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는, 물의 증발잠열을 이용한 열교환장치. According to claim 1, further comprising a sensor 42 for measuring the temperature and humidity of the air supplied through the air supply unit 40, the spray device according to the temperature and humidity measured by the sensor 42 A heat exchange apparatus using latent heat of evaporation of water, characterized in that the supply of the spray (21) by 20 is controlled. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 급기부(40)를 통과한 공기의 일부는 상기 배기부(10)를 통과하고, 상기 급기부(40)와 상기 배기부(10)에의 공기 공급은 상기 급기부(40)에 설치된 급기팬(43)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 물의 증발잠열을 이용한 열교환장치. A part of the air which passed the said air supply part 40 passes through the said exhaust part 10, The air supply part 40 and the said exhaust part 10 are in any one of Claims 1-3. The air supply to the heat exchanger using a latent heat of evaporation of water, characterized in that made by the air supply fan 43 installed in the air supply unit (40). 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 실내로부터 배기되는 공기의 일부가 상기 급기부(40)를 통해 다시 실내로 급기되고, 상기 배기부(10)와 상기 급기부(40)에의 공기 공급은 각각에 설치된 배기팬(11)과 급기팬(43)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 물의 증발잠열을 이용한 열교환장치. A part of the air exhausted from the room is supplied to the room again through the air supply unit 40, and to the exhaust unit 10 and the air supply unit 40. The air supply is a heat exchanger using the latent heat of evaporation of water, characterized in that made by the exhaust fan 11 and the air supply fan 43 provided in each. 지그재그 형상으로 형성되어 실내(IN)의 공기를 실외(OUT)로 배기하는 배기부(10)에 설치되고, 물의 분무(21)가 통과되는 슬릿(33)이 형성되어 있는 전열판(31)과 상기 전열판(31)에 적층된 투습성 소재(32)를 구비하며, 상기 분무(21)의 증발잠열에 의해 냉각된 상기 배기부(10)를 통과하는 공기에 의해 냉각되어서, 상기 배기부(10)에 인접 설치된 급기부(40)를 통해 실외(OUT)에서 실내(IN)로 공급되는 공기를 냉각하는 것을 특징으로 하는, 물의 증발잠열을 이용한 열교환장치용 열교환셀. The heat transfer plate 31 is formed in a zigzag shape and is installed in the exhaust unit 10 for exhausting the air of the indoor IN to the outside, and the slit 33 through which the spray 21 of water passes is formed. It is provided with a moisture-permeable material 32 laminated on the heat transfer plate 31, and is cooled by the air passing through the exhaust portion 10 cooled by the latent heat of evaporation of the spray 21, to the exhaust portion 10 Heat exchanger cell using a latent heat of evaporation of water, characterized in that for cooling the air supplied from the outside (OUT) to the indoor (IN) through the adjacent air supply unit 40 is installed.
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