KR100846208B1

KR100846208B1 - 대향류형 조립식 열교환기

Info

Publication number: KR100846208B1
Application number: KR1020070088832A
Authority: KR
Inventors: 김영숙
Original assignee: 김영숙
Priority date: 2007-09-03
Filing date: 2007-09-03
Publication date: 2008-07-14
Also published as: WO2009031765A2; WO2009031765A3

Abstract

본 발명은, 육면체의 형상으로 형성된 지지틀과 열교환플레이트를 반복적으로 적층하고, 서로 인접하는 상측과 하측의 각 지지틀에는 실내에서 실외로 배출되는 내기와 실외에서 실내로 유입되는 외기를 열교환플레이트의 상하에서 서로 교차 유통시켜 내기와 외기가 열 교환하도록 하되, 상기 지지틀은 기체유통공이 일정한 간격으로 형성된 내외 측의 기체유통지지바와 폐쇄바 및 모서리연결구로 분할 형성하여 조립하고, 열교환플레이트는 중앙부에 콜게이트형상부를 형성하며, 반복적으로 적층되는 지지틀과 열교환플레이트의 각 모서리를 장볼트 및 너트로 결속하여 조립 및 분해할 수 있도록 형성된 대향류형 조립식 열교환기에 관한 것이다.

본 발명은, 열교환플레이트과 반복적으로 적층되는 지지틀을 기체유통공이 일정한 간격으로 형성된 내측기체유통지지바와 외측기체유통지지바 그리고 별도의 폐쇄바와 모서리연결구로 각각 분할 형성하고, 반복적으로 적층되는 지지틀과 열교환플레이트의 각 모서리를 장볼트 및 너트로 결속하여 함으로써, 용이하게 조립 및 분해할 수 있다.

또 본 발명은, 열교환플레이트과 반복적으로 적층되는 지지틀을 형성함에 있어 한 쌍씩의 내측기체유통지지바와 폐쇄바를 모서리연결구에 의해 서로 대등되게 조립하여 장방형의 유통실을 형성하고, 유통실을 형성하는 각 내측기체유통지지바의 외측에는 외측기체유통지지바와 폐쇄바를 모서리연결구에 의해 삼각형상으로 조립하여 유통실의 양측으로 인입실과 배출실을 형성하여 줌으로써, 인입 및 배출되 는 기체(내기 및 외기)가 인입실과 유통실 및 배출실을 순차적으로 통과할 때에 지체되도록 하고 열교환시간을 길게 유지시켜 열효율(열교환 효과)을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은, 지지틀과 반복적으로 적층되는 열교환플레이트는 중앙부에 콜게이트형상부를 형성하여 줌으로서 열교환면적(접촉면적)을 넓게 하여 열교환효율(열 회수율)을 향상시킬 수 있다.

대향류형조립식열교환기. 상측플레이트. 하측플레이트. 장볼트. 열교환플레이트. 육각형플레이트. 콜게이트형상부. 지지틀. 기체유통지지바. 기체유통공, 폐쇄바.

Description

대향류형 조립식 열교환기{A SECTIONAL TYPE HEAT EXCHANGER OF VENTILATING SYSTEM}

본 발명은 실내공기를 정화시켜 순환 공급하는 공조장치에 설치되어 실내공기를 신선하게 유지시키기 위하여 실내공기의 일부를 외부로 배출시키면서 외기를 도입하여 공급하되, 도입되는 외기를 가온시켜 주기 위하여 배출되는 외기와 열교환시켜 주는 대향류형 조립식 열교환기에 관한 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 육면체의 형상으로 형성된 지지틀과 열교환플레이트를 반복적으로 적층하고, 서로 인접하는 상측과 하측의 각 지지틀에는 실내에서 실외로 배출되는 내기와 실외에서 실내로 유입되는 외기를 열교환플레이트의 상하에서 서로 교차 유통시켜 내기와 외기가 열 교환하도록 된 것에 있어서,

상기 지지틀은 기체유통공이 일정한 간격으로 형성된 내외 측의 기체유통지지바와 폐쇄바 및 모서리연결구로 분할 형성하여 조립할 수 있도록 하고, 열교환플레이트는 중앙부에 콜게이트형상부를 형성하여 열교환면적(접촉면적)을 넓게 하여 열교환효율(열 회수율)을 향상시키며, 반복적으로 적층되는 지지틀과 열교환플레이트의 각 모서리를 장볼트 및 너트로 결속하여 조립 및 분해할 수 있도록 형성된 대향류형 조립식 열교환기를 제공하려는 것이다.

종래의 대향류형 열교환기로서는, 국내의 실용신안등록 제20-281171호 및 실용신안등록 제20-305350호와 실용신안등록 제20-343593호 및 공개특허공개번호 제10-2005-87798호와 특허등록 제10-437531호가 알려져 있다.

실용신안등록 제20-281171호의 "배기열 회수용 플라스틱 열교환기"는, 테두리에 대향하는 요입면과 접합면이 서로 교차되도록 반복적으로 형성된 전열판에 유로통로를 파형으로 형성하여 전열면적을 넓게 유지시켜 주도록 된 것이다.

실용신안등록 제20-305350호의 "배기열 회수용 플라스틱 열교환기"는, 플라스틱으로 형성되는 전열판의 양측에 접합면을 돌출되게 형성하되 전열판의 상면에는 지지돌기와 난류성형돌기를 일 열씩 반복적으로 형성하여 유체가 지지돌기와 나류성형돌기를 지그재그로 통과하도록 된 것이다.

실용신안등록 제20-343593호의 "열교환기용 판형 열교환체"는, 사각형(정사각형 또는 다이아몬드 형)으로 형성되는 지지틀의 내부에 전열판과 기체유도휜을 상하로 형성하되, 상기 기체유도휜을 따라 유통되는 기체의 열기를 전열시키는 전열판과 기체유도휜이 형성된 지지틀로 분리 형성하고, 전열판을 습기가 흡수되는 지류전열판과 습기가 흡수되지 않는 비지류전열판으로 분할 형성하며, 분할 형성된 전열판을 통상의 접착수단에 의해 지지틀의 내부에 일체형으로 부착 고정시켜서 된 것이다.

공개특허공개번호 제10-2005-87798호의 "환기 장치용 열교환기"는, 실내공기 가 통과하는 제1공기통로와 실외공기가 통과하는 제2공기통로가 순차적으로 형성되도록 적층되는 전열판, 제1공기통로에 부착되어 실외공기의 통과공간을 확보하는 제1주름판, 제2공기통로에 부착되어 실외공기의 통과공간을 확보하는 제2주름판, 상기 전열판을 미세 다공을 갖는 종이재질로 형성한 것이다.

특허등록 제10-437531호의 "배기열 회수용 플라스틱 열교환기"는, 적층되는 전열판을 플라스틱으로 성형하고, 전열판의 상면에는 나란한 나류촉진프레임의 사이에 난류촉진바를 일정한 간격으로 형성하되 난류촉진바에는 와류발생돌기를 일정한 간격으로 형성하여 줌으로서 와류발생돌기 주변에 말굽와류가 발생되도록 하고, 상기 적층되는 전열판은 상하 인접하는 난류촉진바가 서로 교차되도록 적층시켜서 된 것이다.

그러나, 상기와 같이 형성된 열교환기들은, 전열판이 정사각(또는 다이아몬드)형으로 형성되어 있으므로 내기와 외기의 열교환면적이 작아 교차(열교환)시간이 짧아지는 문제가 있고, 전열판의 상측 또는 하측에 형성되는 유통공간(내기 또는 외기 유통공간)이 일괄 유통형으로 형성되어 있으므로 입구를 통하여 유입된 기류(내기 또는 외기)가 전열판의 내부에서 체류하지 못하고 즉시 배출되어 열교환시간이 매우 짧아 열효율(열교환)이 현저히 떨어지는 문제가 있다.

또한 이들 열교환기들은 전열판이 적층된 적층전열체의 외부의 함체(하우징)가 일체형으로 씌워져 형성되어 있으므로 적층전열체와 함체(하우징)를 분리시킬 수 없는 문제가 있고, 적층전열체와 함체(하우징)를 분리시킬 수 없으므로 적층전열체를 분해하여 청소할 수 없는 문제가 있으며, 따라서 장기간 사용하게 되면 적 층전열체와 함체(하우징)에 이물질 등이 끼어(적층 되어) 열효율이 떨어지게 되는 문제가 있다.

이와 같은 문제를 다소 나마 해소할 수 있도록 하기 위하여 제안된 것으로는 실용신안등록 제20-255149호의 "고정식 열교환기"와 특허등록 제10-724225의 "열교환기"가 알려져 있다.

이들은, 육각형으로 형상으로 형성되고 프레임이 양단(양측)에 나란하게 형성된 분할열교환판의 일면(상면 또는 밑면)에는 유로구획살을 일체로 형성하되, 상기 유로구획살을 사다리꼴 형상으로 형성하여 유체가 경사지게 유입되고 수평으로 이동한 후에 동일방향의 반대 측으로 경사지게 배출되도록 하며, 유로구획살에 의해 전열면적을 다소 넓히고 통과시간을 지체시킬 수 있도록 된 것이다.

그러나, 이들은 분할열교환판이 육면체의 형상으로 형성되어 기체의 유통길이가 길어져 전열시간을 다소 길게 유지시킬 수 있으나, 분할열교환판의 상측 또는 하측에 형성되는 유통공간(내기 또는 외기 유통공간)이 일괄 유통형으로 형성되고 유로구획살에 의해 기체를 유도하도록 되어 있으므로 입구를 통하여 유입된 기류(내기 또는 외기)가 분할열교환판 내에서 체류하지 못하고 즉시 배출되며, 따라서 열교환시간이 매우 짧아 열효율(열교환)이 현저히 떨어지는 문제가 있다.

또, 이들은 분할열교환판이 적층된 적층열교환체를 밴드에 의해 결속시키므로 결속력이 떨어지는 문제가 있고, 밴드에 의해 결속된 적층열교환체를 분해하고자 할 때에는 밴드를 절단하여야 하고 재차 결속시키고자 할 때에는 새로운 밴드로 결속시켜야 하므로 용이하게 결속시킬 수 없을 뿐만 아니라 매우 번거로운 문제가 있다.
또한, 적층열교환체의 외측에 함체(하우징)를 일체형으로 씌워 형성하므로 적층열교환체와 함체(하우징)를 분리시킬 수 없게 되고, 적층열교환체를 분해하여 청소할 수 없는 문제가 있으며, 따라서 장기간 사용하게 되면 적층열교환체와 함체(하우징)에 이물질 등이 끼어(적층 되어) 열효율이 떨어지게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소할 수 있도록 된 대향류형 조립식 열교환기를 제공하려는 것이다.

본 발명은, 육면체의 형상으로 형성된 지지틀과 열교환플레이트를 반복적으로 적층하고, 서로 인접하는 상측과 하측의 각 지지틀에는 실내에서 실외로 배출되는 내기와 실외에서 실내로 유입되는 외기를 열교환플레이트의 상하에서 서로 교차 유통시켜 내기와 외기가 열 교환하도록 하되,

상기 지지틀은 기체유통공이 일정한 간격으로 형성된 내외 측의 기체유통지지바와 폐쇄바 및 모서리연결구로 분할 형성하여 조립하고, 열교환플레이트는 중앙부에 콜게이트형상부를 형성하며, 반복적으로 적층되는 지지틀과 열교환플레이트의 각 모서리를 장볼트 및 너트로 결속하여 조립 및 분해할 수 있도록 형성된 대향류형 조립식 열교환기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 열교환플레이트과 반복적으로 적층되는 지지틀을 기체유통공이 일정한 간격으로 형성된 내측기체유통지지바와 외측기체유통지지바 그 리고 별도의 폐쇄바와 모서리연결구로 각각 분할 형성하고, 반복적으로 적층되는 지지틀과 열교환플레이트의 각 모서리를 장볼트 및 너트로 결속하여 함으로써, 용이하게 조립 및 분해할 수 있도록 된 대향류형 조립식 열교환기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 열교환플레이트과 반복적으로 적층되는 지지틀을 형성함에 있어 한 쌍씩의 내측기체유통지지바와 폐쇄바를 모서리연결구에 의해 서로 대등되게 조립하여 장방형의 유통실을 형성하고, 유통실을 형성하는 각 내측기체유통지지바의 외측에는 외측기체유통지지바와 폐쇄바를 모서리연결구에 의해 삼각형상으로 조립하여 유통실의 양측으로 인입실과 배출실을 형성하여 줌으로써, 인입배출되는 기체(내기 및 외기)가 인입실과 유통실 및 배출실을 순차적으로 통과할 때에 지체되도록 하고 열교환시간을 길게 유지시켜 열효율(열교환 효과)을 향상시킬 수 있도록 된 대향류형 조립식 열교환기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 지지틀과 반복적으로 적층되는 열교환플레이트는 중앙부에 콜게이트형상부를 형성하여 줌으로써, 열교환면적(접촉면적)을 넓게 하여 열교환효율(열 회수율)을 향상시킬 수 있도록 된 대향류형 조립식 열교환기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은,

육면체의 일체형으로 형성된 열교환플레이트(20)과 지지틀(30)을 반복적으로 적층하고, 열교환플레이트(20)의 상측과 하측에 형성된 각 지지틀(30)에는 실내에서 실외로 배출되는 내기(IA)와 실외에서 실내로 유입되는 외기(OA)를 열교환플레이트(20)의 상하에서 서로 교차하도록 분리 유통시켜 내기(IA)와 외기(OA)가 열 교환하도록 된 것에 있어서;

상기 지지틀(30)은 분해/조립할 수 있도록 분할 형성되는, 기체유통공(33)이 일정한 간격으로 뚫어지고 사각형을 이루는 폐쇄바(40-2)와 교차되게 설치되는 한 쌍의 기체유통지지바(31), 기체유통공(37)이 일정한 간격으로 뚫어지고 기체유통지지바(31)의 외측에서 폐쇄지지바(40-1)와 인접하여 서로 대향하도록 나란하게 설치되는 한 쌍의 기체유통지지바(36), 나란하게 설치되는 각 기체유통지지바(36)의 사이에 연속적으로 설치되는 폐쇄지지바(40), 기체유통지지바(31)(36)와 폐쇄지지바(40)의 단부를 서로 연결시키는 모서리연결구(50)와;

열교환플레이트(20)의 중앙부에 형성된 콜게이트형상부(23)와;

반복적으로 적층되는 열교환플레이트(20)과 지지틀(30)의 각 모서리 결속하는 장볼트(13) 및 너트(14);를 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 대향류형조립식열교환기(10)에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 대향류형조립식열교환기(10)는,

육면체의 형상으로 형성된 지지틀과 열교환플레이트를 반복적으로 적층하고, 서로 인접하는 상측과 하측의 각 지지틀에는 실내에서 실외로 배출되는 내기와 실외에서 실내로 유입되는 외기를 열교환플레이트의 상하에서 서로 교차 유통시켜 내기와 외기가 열 교환하도록 하되, 상기 지지틀은 기체유통공이 일정한 간격으로 형성된 내외 측의 기체유통지지바와 폐쇄바 및 모서리연결구로 분할 형성하여 조립하고, 열교환플레이트는 중앙부에 콜게이트형상부를 형성하며, 반복적으로 적층되는 지지틀과 열교환플레이트의 각 모서리를 장볼트 및 너트로 결속하여 조립 및 분해할 수 있도록 형성된 것이다.

또한 본 발명은, 열교환플레이트과 반복적으로 적층되는 지지틀을 형성함에 있어 한 쌍씩의 내측기체유통지지바와 폐쇄바를 모서리연결구에 의해 서로 대등되게 조립하여 장방형의 유통실을 형성하고, 유통실을 형성하는 각 내측기체유통지지바의 외측에는 외측기체유통지지바와 폐쇄바를 모서리연결구에 의해 삼각형상으로 조립하여 유통실의 양측으로 인입실과 배출실을 형성하여 줌으로써, 인입 및 배출되는 기체(내기 및 외기)가 인입실과 유통실 및 배출실을 순차적으로 통과할 때에 지체되도록 하고 열교환시간을 길게 유지시켜 열효율(열교환 효과)을 향상시킬 수 있다.

뿐만 아니라 본 발명은, 지지틀과 반복적으로 적층되는 열교환플레이트는 중앙부에 콜게이트형상부를 형성하여 줌으로서 열교환면적(접촉면적)을 넓게 하여 열교환효율(열 회수율)을 향상시킬 수 있는 것이다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은 첨부 도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

첨부된 도면 도 2 내지 도 8d는 본 발명에 따른 대향류형조립식열교환기(10)의 구체적인 실현 예를 보인 것으로서, 도 2와 도 3a 및 도 3b와 도 4는 본 발명에 따른 대향 형조립식열교환기(1)를 보인 사시도와 평면도 및 정면도이고, 도 5a 내지 도 5c와 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 설치되는 각기 다른 실시 예의 열교환플레이트(20)를 보인 사시도 및 단면도이며, 도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 설치되는 기체유통지지바(31)(36)와 폐쇄바(40)의 각기 다른 실시 예를 보인 사시도이며, 도 8a 내지 도 8d는 본 발명에 설치되는 모서리연결구(50)를 보인 평면도와 정면도와 배면도 및 좌측명도와 우측면도이다.

본 발명에 따른 대향류형조립식열교환기(10)는 도 2 내지 도 4에 예시된 바와 같이, 지지틀(30)과 열교환플레이트(20)를 반복적으로 적층하였고, 이와 같이 적층된 상단과 하단에는 상측플레이트(11)와 하측플레이트(12)를 결합시킨 상태에서 각 모서리에 장볼트(13)를 끼워 주었으며, 상측플레이트(11)와 하측플레이트(12)의 외측으로 돌출되는 장볼트(13)의 상단과 하단에는 너트(14)를 각각 나사 결합하여 형성하였다.

열교환플레이트(20)는 도 5a 내지 도 6b에 예시된 바와 같이, 육각형플레이트(21)를 통상의 합성수지ㆍ금속ㆍ지류를 사용하여 육각형의 형상으로 형성하였고, 육각형플레이트(21)의 각 모서리(6군데)에는 장착공(22)을 각각 뚫어 주었으며, 육각형플레이트(21)의 중앙부에는 콜게이트형상부(23)를 길이방향으로 유통되도록 파 형으로 형성하였다.

상기 육각형플레이트(21)의 중앙부에 형성되는 콜게이트형상부(23)는 상돌부(24)와 하돌부(25)를 반복적으로 형성하여 상측유통로(24-1)와 하측유통로(25-1)가 형성되도록 하되, 도 5a 내지 도 5c에 예시된 바와 같이 육각형플레이트(21)를 기준으로 상돌부(24)와 하돌부(25)가 상하로 돌출되게 형성하거나, 도 6a 및 도 6b에 예시된 바와 같이 상돌부(24)와 하돌부(25)가 육각형플레이트(21)의 하측(또는 상측)으로 편향되게 형성할 수 있다.

이와 같이 상돌부(24)와 하돌부(25)가 육각형플레이트(21)를 기준으로 상하로 돌출되게 형성하거나 하측(또는 상측)으로 편향되게 형성함으로써, 대향류형조립식열교환기(10)의 조립 및 설치 장소의 특성에 따라 선택적으로 사용할 수 있도록 하였다.

지지틀(30)은 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같이, 내측에 설치되는 한 쌍의 기체유통지지바(31)와 외측에 설치되는 한 쌍의 기체유통지지바(36) 및 한 쌍의 폐쇄바(40:40-1,40-2)를 각 모서리에 설치되는 6개의 모서리연결구(50)로 서로 조립하여 형성하였다.

내측에 설치되는 기체유통지지바(31)는 도 8a에 예시된 바와 같이, 유통지지바(31-1)를 길이가 긴 직육면체의 형상으로 형성하였고, 유통지지바(31-1)의 내부에는 기체유통공(33)을 폭으로 연통되도록 등 간격으로 형성하였으며, 유통지지바(31-1)의 양단에는 절결부(35)를 각각 형성하여 유통지지바(31-1)보다 폭이 짧은 결속편(32)이 동일한 방향에 형성되도록 하였다.

외측에 설치되는 기체유통지지바(36)는 도 8b에 예시된 바와 같이, 유통지지바(36-1)를 길이가 긴 직육면체의 형상으로 형성하였고, 유통지지바(36-1)의 내부에는 기체유통공(37)을 폭으로 연통되도록 등 간격으로 형성하였으며, 유통지지바(36-1)의 양 단면에는 결속홈(38)을 외측으로 연통되게 형성하였다.

폐쇄바(40:40-1,40-2)는 도 8c 및 도 8d에 예시된 바와 같이, 길이가 긴 직육면체의 형상으로 형성하되 내부에는 일체형으로 된 결속홈(41) 또는 분할결속공(42)을 양단으로 연통되도록 길이방향으로 형성하였으며, 결속홈(41) 또는 분할결속공(42)을 양단으로 연통되게 형성함으로써 제품의 특성에 따라 선택적으로 사용할 수 있도록 하였다.

상기와 같은 기체유통지지바(31)(36) 및 폐쇄바(40:40-1,40-2)는 합성수지(플라스틱) 재질로 성형되는 통상의 플라스틱 골판지(PLASTIC CORRUGATED SHEET)(일명: 단프라 시트)를 재단하여 형성할 수 있고, 합성수지(플라스틱)를 이용하여 별도로 성형할 수 있다.

각 모서리에 설치되는 모서리연결구(50)는 도 7a 내지 도 7e에 예시된 바와 같이, 절곡체(51)를 양단이 소정의 각도를 유지하도록 형성하였고, 절곡체(51)의 내측에는 결속공(54)을 상하로 연통되게 형성하되 결속공(54)의 상단 주연에는 결속홈(55)을 형성하고 결속공(54)의 하단 외주에는 결속돌부(56)를 하측으로 돌출되게 형성하였으며, 절곡체(51)의 양측 단면에는 일체형결속편(52)과 분할결속편(53)을 외측으로 돌출되도록 일체로 형성하였다.

이와 같이 각각 형성된 한 쌍씩의 내측에 설치되는 기체유통지지바(31)와 외측에 설치되는 기체유통지지바(36) 및 폐쇄바(40:40-1,40-2)와 6개의 모서리연결구(50)를 이용하여 지지틀(30)을 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같이 조립 형성하였다.

한 쌍의 기체유통지지바(31)를 구비하여 각 기체유통지지바(31)의 양단에 형성된 결속편(32)에는 모서리연결구(50)의 분할결속편(53)을 절결부(35)측에서 결속공(34)에 삽입하여 각각 결합시켰고, 양단에 모서리연결구(50)가 결합된 기체유통지지바(31)를 이격시키되 양단의 결속편(32)으로 돌출되는 분할결속편(53)이 내측을 향하도록 이격시켰다.

기체유통지지바(31)를 이격시킨 상태에서 결속편(32)으로 돌출되는 분할결속편(53)과의 사이에는 폐쇄바(40-2)를 결합시키되 분할결속편(53)에 분할결속공(42)을 삽입시켜 4개의 모서리연결구(50)에 의해 사각형으로 결합되는 한 쌍의 기체유통지지바(31)와 폐쇄바(40-2)와의 사이에는 유통실(30-2)이 형성되도록 하였다.

양측 기체유통지지바(31)의 외측에서 동일한 기체유통지지바(31)의 양측에 결합된 각 모서리연결구(50)의 일체형결속편(52)에는 기체유통지지바(36)와 폐쇄바(40-1)의 각 일단에 형성된 결속홈(38)(41)을 각각 삽입하여 결합시키고 인접하는 기체유통지지바(36)와 폐쇄바(40-1)의 각 타단에 형성된 결속홈(38)(41)에는 별도로 구비되는 모서리연결구(50)의 일체형결속편(52)과 분할결속편(53)을 각각 결합하여 양측 기체유통지지바(31)의 외측으로 인입실(30-1)과 배출실(30-3)이 각각 형성되도록 하였으며, 상기 인입실(30-1)의 기체유통지지바(36)와 폐쇄바(40-1)는 배출실(30-3)의 기체유통지지바(36)와 폐쇄바(40-1)와 서로 대각선으로 교차(대향) 되도록 결합시켰다.

상기와 같이 조립 형성된 지지틀(30)과 별도로 성형된 열교환플레이트(21)를 반복적으로 적층하여 조립하여 도 2 내지 도 4에 예시된 바와 같은 대향류형조립식열교환기(10)를 형성하였다.

지지틀(30)과 열교환플레이트(21)를 반복적으로 적층시키되 동일한 열교환플레이트(21)의 상하에 위치하는 상측 지지틀(30)과 하측 지지틀(30)은 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같이 기체유통지지바(36)가 위치를 달리하도록 하면서 적층시켰으며, 상하로 위치하는 지지틀(30)을 적층시킬 때에 상측에 위치하는 모서리연결구(50)의 결속돌부(56)가 하측에 위치하는 모서리연결구(50)의 결속홈(55)에 삽입되므로 상하로 적층되는 지지틀(30)의 모서리연결구(50)를 견실하게 결합시킬 수 있다.

상기와 같이 지지틀(30)과 열교환플레이트(21)를 반복적으로 적층시킨 상태에서 상면과 밑면에는 상측플레이트(11)와 하측플레이트(12)를 각각 씌워 주었다.

결합 및 적층된 상측플레이트(11)와 하측플레이트(12) 및 적층된 지지틀(30)과 열교환플레이트(21)에서 각 모서리에는 장볼트(13)를 각각 삽입시키고, 상측플레이트(11)와 하측플레이트(12)의 외측으로 돌출되는 각 장볼트(13)의 단부에 너트(14)를 각각 나사 결합하여 줌으로서 대향류형조립식열교환기(10)이 조립을 완료하게 된다.

상기와 같이 조립 형성된 본 발명에 따른 대향류형조립식열교환기(10)의 사용상태(작동관계)를 설명한다.

상기와 같이 조립 형성된 본 발명에 따른 대향류형조립식열교환기(10)는 도 1에 예시된 바와 같이 공조시스템(1)을 형성하는 공조장치(4)에 설치하여 사용한다.

공조시스템(1)은 공조장치(4)의 흡기실(5)에 설치된 흡기용송풍기(5-1)와 배출실(7)에 설치된 급기용송풍기(7-1)가 동시에 작동하면서 내기(RA)를 천장(3)에 설치되는 흡입구를 통하여 흡입하고 정화시킨 후에 천장(3)의 분사구를 통해 배출(공급)시키는 순환과정을 실시하게 된다.

공조장치(4)의 흡기실(5)에 설치된 흡기용송풍기(5-1)가 작동하면 실내(2)에 있는 내기(RA)가 흡입되어 제1흡실(6-1)로 공급되고, 제1흡입실(6-1)로 공급되는 내기(RA)는 댐퍼(8-1)를 통과하여 제2인입실(6-2)로 공급되며, 제2인입실(6-2)로 공급되는 내기(RA)는 배출실(7)의 급기용송풍기(7-1)가 작동하면서 발생하는 흡입력에 의해 필터(8-2)를 통과하면서 정화된 후에 급기용송풍기(7-1)에 의해 실내(2)로 공급된다.

상기와 같이 내기(RA)를 흡입하여 필터(8-2)에 의해 정화시킨 후에 실내로(2)로 재차 공급시키는 순환과정을 실시할 때에 댐퍼(8-1)를 완전히 개방시키게 되면 내기(RA)의 흡입량을 100%라 할 때에 댐퍼(8-1)를 통과한 후에 흡입량(100%) 만큼 배출(100%)되어 실내(2)로 공급된다.

반면에 순환되는 내기(RA)를 환기시키기 위해 외기(OA)를 일부 도입하여 내기(RA)와 함께 공급시키거나, 도입되는 일부 외기(OA)의 온도를 가온시켜 공급하고자 할 때에 본 발명에 따른 대향류형조립식열교환기(10)를 작동시키게 된다.

댐퍼(8-1)의 개방상태를 50%로 유지시키게 되면 흡입실(5)로 흡입되는 내기(RA)의 흡입량(100%) 중에서 일부(50%)만 댐퍼(8-1)를 통과하게 되고, 댐퍼(8-1)를 통과하지 못한 나머지 50%는 제1인입실(6-1)에서 본 발명에 따른 대향류형조립식열교환기(10)로 공급되어 외부로 배기(EA)된다.

이때에 배출실(7)에 설치된 급기용송풍기(7-1)의 작동(흡입력)에 의해 외기(OA)가 흡입되면서 공급되지 못한 량(50%)만큼이 대향류형조립식열교환기(10)를 통과한 후에 제2인입실(6-2)로 공급(흡입)되고, 제2인입실(6-2)로 공급(흡입)되는 외기(OA: 50%)는 댐퍼(8-1)를 통과한 내기(RA: 50%)와 혼합되면서 필터(8-2)를 통과하여 정화된 후에 실내(2)로 공급되며, 이와 같이 내기(RA)와 외기(OA)가 각각 50%씩 공급되면서 공기를 정화시키게 된다.

특히, 상기와 같이 내기(RA)의 일부(50%)와 외기(OA)가 공급(50%)되어 대향류형조립식열교환기(10)를 통과할 때에 각 열교환플레이트(20)의 상측 또는 하측에 설치된 지지틀(30)을 각각 통과하면서 다음과 같이 열교환을 하게 된다.

제1인입실(6-1)에서 공급되는 내기(RA)의 도 3a에 예시된 바와 같이, 기체유통지지바(36)의 기체유통공(37)을 통해 인입실(30-1)로 공급되고, 인입실(30-1)로 공급된 내기(RA)는 인입측 기체유통지지바(31)의 기체유통공(33)을 통하여 유통실(30-2)로 인입되어 통과하게 되며, 유통실(30-2)을 통과한 내기(RA)는 배출측 기체유통지지바(31)의 기체유통공(33)을 통과하여 배출실(30-3)로 공급되며, 배출실(30-3)로 공급되는 내기(RA)는 기체유통지지바(36)의 기체유통공(37)을 통하여 실외로 배출된다.

반면에 도입되는 외기(OA)는 도 3b에 예시된 바와 같이, 외기(OA)가 공급 방향과 반대편에 위치하는 기체유통지지바(36)의 기체유통공(37)을 통해 인입실(30-4)로 공급되고, 인입실(30-4)로 공급된 외기(OA)는 인입측 기체유통지지바(31)의 기체유통공(33)을 통하여 유통실(30-5)로 인입되어 통과하게 되며, 유통실(30-6)을 통과한 외기(OA)는 배출측 기체유통지지바(31)의 기체유통공(33)을 통과하여 배출실(30-6)로 공급되며, 배출실(30-6)로 공급되는 외기(OA)는 기체유통지지바(36)의 기체유통공(37)을 통하여 제2인입실(6-2)로 공급된다.

이와 같이 내기(RA)와 외기(OA)가 열교환플레이트(20)의 상측 또는 하측에 설치된 지지틀(30)의 유통실(30-2)(30-6)을 각각 통과할 때에 열교환이 이루어진다.

내기(RA)가 열교환플레이트(20)의 상측으로 통고하고 외기(OA)가 열교환플레이트(20)의 하측으로 통과한다고 가정할 때에 도 5b 및 도 6b에 예시된 바와 같이, 내기(RA)는 육각형플레이트(21)의 상면과 상돌부(24)와 하돌부(25)의 사이에 형성된 상측유통로(24-1)의 사이를 통과하고, 외기(OA)는육각형플레이트(21)의 밑면과 상돌부(24)와 하돌부(25)의 사이에 형성된 상측유통로(25-1)의 사이를 통과하며, 이 때에 상호 간에 열교환이 이루어지게 된다.

가령, 배출되는 내기(RA)의 온도가 약 25℃의 상태를 유지하여 지지틀(30)로 인입되고 지지틀(30)를 통과하여 열교환이 이루어진 후에 배출될 때에는 거의 약 5℃ 상태로 낮아져 배출되며, 반면에 인입되는 외기(OA)가약 0℃의 상태로 인입되고 열교환이 이루진 후에는 약 20℃의 상태로 가온되어 공급되며, 따라서 열 회수 율(열 교환율)을 극대화시켜 에너지 소비를 방지할 수 있게 된다.

특히, 본 발명에 따른 대향류형조립식열교환기(10)는 상기와 같이 공조장치(4)의 열교환하우징(9-1)에 설치하여 사용하고, 필요에 따라 분리하고 분해하여 청소를 실시할 수 있다.

열교환하우징(9-1)에서 본 발명에 따른 대향류형조립식열교환기(10)를 분리하여 인출하고, 분리 인출된 대향류형조립식열교환기(10)는 장볼트(13)의 상단과 하단에 나사 결합된 너트(14)를 풀어준 후에 장볼트(13)를 인출하여 줌으로서 상측플레이트(11)와 하측플레이트(12) 및 적층된 지지틀(30)과 열교환플레이트(20)를 각각 분리시킬 수 있다.

분리된 상측플레이트(11)와 하측플레이트(12) 및 열교환플레이트(20)들은 상면과 밑면을 깨끗하게 세척하여 청소하고, 분리된 지지틀(30)들은 기체유통지지바(31)(36)와 폐쇄바(40) 및 모서리연결구(50)로 재차 분해하여 청소(세척)한다.

청소를 완료한 후에 재차 결합시키고자 할 때에는, 분리된 기체유통지지바(31)(36)와 폐쇄바(40) 및 모서리연결구(50)를 결합하여 지지틀(30)을 형성하고, 지지틀(30)과 청소된 열교환플레이트(20)를 순차적으로 적층시키며, 적층체의 상단과 하단에 상측플레이트(11)와 하측플레이트(12)를 결합시킨 후에 각 모서리에 장볼트(13)와 너트(14)를 체결하여 줌으로서 본 발명에 따른 대향류형조립식열교환기(10)를 결합시킬 수 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당 연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 대향류형 조립식 열교환기가 설치되는 공조시스템을 보인 예시도.

도 2와 도 3a 및 도 3b와 도 4는 본 발명에 따른 대향류형 조립식 열교환기를 보인 사시도와 평면도 및 정면도.

도 5a 내지 도 5c와 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 대향류형 조립식 열교환기에 설치되는 각기 다른 실시 예의 열교환플레이트를 보인 사시도 및 단면도.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 대향류형 조립식 열교환기에 설치되는 모서리연결구를 보인 평면도와 정면도와 배면도 및 좌측명도와 우측면도.

도 8a 내지 도 8d는 본 발명에 따른 대향류형 조립식 열교환기에 설치되는 기체유통지지바와 폐쇄바의 각기 다른 실시 예를 보인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 공조시스템 2: 실내 3: 천장

5: 공조장치 10: 대향류형조립식열교환기

11: 상측플레이트 12: 하측플레이트 13: 장볼트

20: 열교환플레이트 21: 육각형플레이트 23: 콜게이트형상부

30: 지지틀 31.36: 기체유통지지바 32: 결속편

33: 기체유통공 34: 결속공 35: 절결부

40: 폐쇄바 41: 결속홈

Claims

육면체의 일체형으로 형성된 열교환플레이트(20)과 지지틀(30)을 반복적으로 적층하고, 열교환플레이트(20)의 상측과 하측에 형성된 각 지지틀(30)에는 실내에서 실외로 배출되는 내기(RA)와 실외에서 실내로 유입되는 외기(OA)를 열교환플레이트(20)의 상하에서 서로 교차하도록 분리 유통시켜 내기(RA)와 외기(OA)가 열 교환하도록 된 것에 있어서;

상기 지지틀(30)은 분해/조립할 수 있도록 분할 형성되는, 기체유통공(33)이 일정한 간격으로 뚫어지고 사각형을 이루는 폐쇄바(40-2)와 교차되게 설치되는 한 쌍의 기체유통지지바(31), 기체유통공(37)이 일정한 간격으로 뚫어지고 기체유통지지바(31)의 외측에서 폐쇄지지바(40-1)와 인접하여 서로 대향하도록 나란하게 설치되는 한 쌍의 기체유통지지바(36), 나란하게 설치되는 각 기체유통지지바(36)의 사이에 연속적으로 설치되는 폐쇄지지바(40), 기체유통지지바(31)(36)와 폐쇄지지바(40)의 단부를 서로 연결시키는 모서리연결구(50)와;

열교환플레이트(20)의 중앙부에 형성된 콜게이트형상부(23)와;

반복적으로 적층되는 열교환플레이트(20)과 지지틀(30)의 각 모서리 결속하는 장볼트(13) 및 너트(14);를 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 대향류형 조립식 열교환기.
청구항 1에 있어서, 지지틀(30)은;

기체유통지지바(31)의 양단에 형성된 결속편(32)의 결속공(34)에는 모서리연결구(50)의 분할결속편(53)을 절결부(35)측에서 각각 결합시키고, 양단에 모서리연결구(50)가 결합된 한 쌍의 기체유통지지바(31)를 이격시켜 결속편(32)의 외측으로 돌출되는 분할결속편(53)과의 사이에 폐쇄바(40-2)를 결합시켜 형성된 유통실(30-2)과;

일측 기체유통지지바(31)의 양단에 결합된 각 모서리연결구(50)의 일체형결속편(52)에는 기체유통지지바(36)와 폐쇄바(40-1)의 각 일단을 각각 결합시키고, 인접하는 기체유통지지바(36)와 폐쇄바(40-1)의 각 타단에는 별도로 구비된 모서리연결구(50)의 일체형결속편(52)과 분할결속편(53)을 각각 결합하여, 유통실(30-2)의 일측에 형성된 인입실(30-1)과;

타측 기체유통지지바(31)의 양단에 결합된 각 모서리연결구(50)의 일체형결속편(52)에는 기체유통지지바(36) 및 폐쇄바(40-1)를 상기 인입실(30-1)의 기체유통지지바(36) 및 폐쇄바(40-1)와 교차되게 결합시키고, 인접하는 기체유통지지바(36)와 폐쇄바(40-1)의 각 타단에는 별도로 구비된 모서리연결구(50)의 일체형결속편(52)과 분할결속편(53)을 각각 결합하여, 유통실(30-2)의 타측에 형성된 배출실(30-3);로 형성한 것을 특징으로 하는 대향류형 조립식 열교환기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 내측에 설치되는 기체유통지지바(31)는;

길이가 긴 직육면체의 형상으로 형성된 유통지지바(31-1)와;

유통지지바(31-1)의 내부에 등 간격으로 형성된 기체유통공(33)과;

유통지지바(31-1)보다 폭이 짧도록 유통지지바(31-1)의 양단에 형성된 결속편(32);으로 형성한 것을 특징으로 하는 대향류형 조립식 열교환기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 외측에 설치되는 기체유통지지바(36)는;

길이가 긴 직육면체의 형상으로 형성된 유통지지바(36-1)와;

유통지지바(36-1)의 내부에 등 간격으로 형성된 기체유통공(37)과;

외측으로 연통되도록 유통지지바(36-1)의 양 단면에 형성된 결속홈(38);으로 형성한 것을 특징으로 하는 대향류형 조립식 열교환기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 폐쇄바(40)는;

길이가 긴 직육면체 형상으로 형성된 폐쇄바(40)의 내부 양단에는 길이 방향으로 결속홈(41) 또는 분할결속공(42)을 형성한 것;을 특징으로 하는 대향류형 조립식 열교환기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 각 모서리에 설치되는 모서리연결구(50)는;

양단이 소정의 각도를 유지하도록 형성된 절곡체(51)와;

상하로 연통되도록 절곡체(51)의 내측에 형성된 결속공(54)과;

결속공(54)의 상단 주연에 형성된 결속홈(55)과;

결속공(54)의 하단 외주에 하측으로 돌출되게 형성된 결속돌부(56)와;

외측으로 돌출되도록 절곡체(51)의 양측 단면에 각각 일체로 형성된 일체형결속편(52)과 분할결속편(53);으로 형성한 것을 특징으로 하는 대향류형 조립식 열교환기.
청구항 1에 있어서, 기체유통지지바(31)(36) 및 폐쇄바(40:40-2)는;

플라스틱으로 성형 된 플라스틱 골판지(PLASTIC CORRUGATED SHEET)인 것;을 특징으로 하는 대향류형 조립식 열교환기.