KR100849197B1 - Air exchanger - Google Patents
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- F24F2012/005—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid using heat pipes
Abstract
Description
도 1은 본 발명의 하절기 가동상태를 나타낸 평면구성도1 is a plan view showing a summer operation state of the present invention
도 2는 본 발명의 동절기 가동상태를 나타낸 평면구성도Figure 2 is a plan view showing a winter operating state of the present invention
도 3은 본 발명에 적용되는 열교환기의 측면구성도Figure 3 is a side configuration diagram of a heat exchanger applied to the present invention
도 4는 도 3의 일부 발췌 단면구성도4 is a partial cross-sectional view of Figure 3 excerpt
도 5는 도 3의 평면구성도5 is a plan view of FIG.
도 6은 종래 환기장치의 평면구성도6 is a plan view of a conventional ventilation device
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 본체 11 : 격판10: body 11: diaphragm
20A : 환기구 20B : 배기구20A:
20C : 유입구 20D : 급기구20C:
30 : 열교환기 31 : 구획대30
32 : 히트파이프 33 : 흡열핀32: heat pipe 33: heat absorbing fin
34 : 방열핀 40 : 필터34: heat sink fin 40: filter
50 : 양방향팬50: bidirectional fan
본 발명은 환기장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ventilator.
본 발명은 계절 및 실내환경에 따라 환기장치의 선택적인 조절사용은 물론 슬림화를 가능하게 하여 설치공간상의 제약을 극복할 수 있도록 함과 아울러 냉매(冷媒)가 수용된 히트파이프를 통해 수용된 냉매가 한쪽 부분에 있는 열을 다른쪽 부분으로 전달시켜 주기 위한 열교환기를 수평형태로 구성함으로써 방열면적 확대는 물론 중력에 의한 냉매의 순환 이동을 원활히 하여 열교환 성능을 극대화시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention enables the selective adjustment and use of the ventilation device according to the season and the indoor environment, as well as slimming, to overcome the limitation of the installation space, and the refrigerant contained through the heat pipe containing the refrigerant is one part By forming a heat exchanger in a horizontal form to transfer the heat to the other part in the horizontal form to maximize the heat exchange performance by expanding the heat dissipation area as well as smoothly circulating the refrigerant by gravity.
환기장치는 실내의 오염된 공기를 밖으로 배출함과 동시에 실외의 신선한 공기를 실내로 공급하기 위한 목적으로 제공되고 있다.Ventilators are provided for the purpose of discharging indoor polluted air and supplying fresh outdoor air to the room.
이를 위해 종래 제공되는 환기장치의 경우 도 6에 도시된 바와 같이 소정형상의 몸체(100) 내부 중앙에는 열교환이 이루어지는 열교환기(200)가 배치되고, 상기 열교환기(200)를 둘러싸며 설치된 다수개의 격막(300)에 의해 서로 구획되어 각각 환기부(A), 급기부(B), 배기부(C) 및 유입부(D)가 형성되며, 상기 환기부(A), 급기부(B), 배기부(C) 및 유입부(D)와 각각 연통되는 환기구(400), 급기구(700), 배기구(500) 및 유입구(600)가 형성된다.To this end, in the case of the conventionally provided ventilation apparatus, as shown in FIG. 6, a
또한, 유입 및 배출되는 공기의 원활한 흐름을 유도하기 위해 상기 배기부(C)에는 배기팬(800)이 구비되고, 상기 급기부(B)에는 급기팬(850)이 구비되며, 상기 환기부(A) 및 유입부(D) 측에는 환기되는 실내공기 및 유입되는 실외공기에 포함된 이물질이 열교환기(200) 쪽으로 유입되는 것을 방지하도록 필터(350,350')가 각각 설치되는 한편, 상기 유입부(D) 내에는 낮은 온도의 실외공기가 직접 열교환기(200) 쪽으로 유입되는 것을 방지하기 위해 전열기구인 전기히터(900)가 구비되어 있다. In addition, an
이에 따라, 폐열회수 환기장치의 배기팬(800)이 작동하게 되면, 실내공기는 상기 환기구(400)를 통해 환기부(A)로 유입되어 상기 필터(350)를 거치면서 각종 이물질이 여과된 상태로 상기 열교환기(200)를 경유하여 상기 배기부(C)를 거쳐 배기구(500)를 통해 실외로 배출되는 동시에, 급기팬(850)의 작동에 의해 실외공기가 유입구(600)를 통해 유입부(D)로 유입되어 상기 필터(350')를 거치면서 각종 이물질이 여과된 상태로 상기 열교환기(200)를 경유하여 상기 급기부(B)를 거쳐 급기구(700)를 통해 실내로 유입되는데, 이 과정에서 상기 열교환기(200)를 경유하는 실내공기와 실외공기는 열교환판을 통해 열교환이 이루어지도록 하는 작용을 하게 된다.Accordingly, when the
그러나 상기와 같은 구조로 제공되는 종래의 환기장치는 열교환기가 내부공간의 대부분을 차지하고 있기 때문에 전체적인 크기가 과도하게 커질 뿐만 아니라 전기히터(900) 이용에 따른 전력소모가 과도하게 요구되는 문제점이 있다.However, the conventional ventilator provided in the above structure has a problem that the heat exchanger occupies most of the internal space, so that the overall size is excessively large and power consumption is excessively required due to the use of the
본 발명은 계절 및 실내환경에 따라 환기장치의 선택적인 조절사용은 물론 슬림화를 가능하게 하여 설치공간상의 제약을 극복할 수 있도록 함과 아울러 냉매(冷媒)가 수용된 히트파이프를 통해 수용된 냉매가 한쪽 부분에 있는 열을 다른쪽 부분으로 전달시켜 주기 위한 열교환기를 수평형태로 구성함으로써 방열면적 확대는 물론 중력에 의한 냉매의 순환 이동을 원활히 하여 열교환 성능을 극대화시킬 수 있도록 함을 목적으로 한다.The present invention enables the selective adjustment and use of the ventilation device according to the season and the indoor environment, as well as slimming, to overcome the limitation of the installation space, and the refrigerant contained through the heat pipe containing the refrigerant is one part The heat exchanger is configured in a horizontal form to transfer the heat to the other part in order to maximize the heat exchange performance by expanding the heat dissipation area and smoothly circulating the refrigerant by gravity.
이를 위해 본 발명은 내부 중앙에 횡방향의 격판이 설치되고 일측면 및 타측면에 각각 환기구와 급기구, 그리고 배기구와 유입구가 각각 설치되는 본체와, 상기 본체의 내부 중앙에 종방향으로 설치되며 본체의 내부 중앙에 횡방향으로 설치되는 격판의 중앙에 양측면 중앙이 상기 격판에 밀착 설치되는 열교환기와, 상기 열교환기의 양측에 각각 배치되어 환기되는 실내공기 및 유입되는 실외공기에 포함된 이물질을 걸러내기 위해 설치되는 필터와, 상기 격판에 의해 분리된 공간부에 각각 수용되어 계절 및 실내환경에 따라 환기장치의 선택적인 조절을 가능하게 하는 양방향팬이 포함되어 구성되는 환기장치에 있어서, 상기 열교환기는 히트파이프를 경사지게 배치하되, 상기 냉매가 수용된 히트파이프의 흡열핀측을 수평으로부터 가깝게 위치시킴과 동시에 상기 흡열핀의 반대편 방열핀측을 상대적으로 높게 위치시켜 냉매의 중력 이동을 가능하게 하는 한편, 상기 경사구조로 확보된 히트파이프의 좌측 및 우측공간에 흡열핀 및 방열핀을 각각 연장 형성하여 흡열 및 방열면적을 확대할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 일련의 환기장치를 제공함으로써 상기 목적을 달성하고자 한다.To this end, the present invention is installed in the transverse diaphragm in the inner center and the main body and the air inlet and the air inlet, and the exhaust and inlet are respectively installed on one side and the other side, respectively, is installed in the longitudinal direction in the inner center of the body The heat exchanger is installed in the center of the diaphragm in the transverse direction at the inner center of the heat exchanger is installed in close contact with the diaphragm, and disposed in both sides of the heat exchanger to filter the foreign matter contained in the ventilated indoor air and the incoming outdoor air In the ventilator is configured to include a filter and a bi-directional fan accommodated in each of the space separated by the diaphragm to allow selective adjustment of the ventilator according to the season and the indoor environment, the heat exchanger is heat Arrange the pipe in an inclined manner, and place the heat absorbing fin side of the heat pipe containing the refrigerant close to the horizontal. At the same time, the heat dissipation fin side opposite to the heat absorbing fin is positioned relatively high to enable gravity movement of the refrigerant, and the heat absorbing fin and the heat dissipation fin are formed in the left and right spaces of the heat pipe secured by the inclined structure, respectively. It is an object of the present invention to provide a series of ventilation devices characterized in that the area can be enlarged.
이하, 본 발명 환기장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention, the ventilator in detail as follows.
첨부도면 도 1은 본 발명의 하절기 가동상태를 나타낸 평면구성도이고, 도 2는 본 발명의 동절기 가동상태를 나타낸 평면구성도이며, 도 3은 본 발명에 적용되는 열교환기의 측면구성도이고, 도 4는 도 3의 일부 발췌 단면구성도이며, 도 5는 도 3의 평면구성도를 나타내고 있다.1 is a plan view showing a summer operation state of the present invention, Figure 2 is a plan view showing a winter operation state of the present invention, Figure 3 is a side view of a heat exchanger applied to the present invention, FIG. 4 is a partial cross-sectional configuration diagram of FIG. 3, and FIG. 5 illustrates a plan view of FIG. 3.
본 발명은 내부 중앙에 횡방향의 격판(11)이 설치되고 일측면 및 타측면에 각각 환기구(20A)와 급기구(20D), 그리고 배기구(20B)와 유입구(20C)가 각각 설치되는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 내부 중앙에 종방향으로 설치되며 본체(10)의 내부 중앙에 횡방향으로 설치되는 격판(11)의 중앙에 양측면 중앙이 상기 격판(11)에 밀착 설치되는 열교환기(30)와, 상기 열교환기(30)의 양측에 각각 배치되어 환기되는 실내공기 및 유입되는 실외공기에 포함된 이물질을 걸러내기 위해 설치되는 필터(40)와, 상기 격판(11)에 의해 분리된 공간부에 각각 수용되어 계절 및 실내환경에 따라 환기장치의 선택적인 조절을 가능하게 하는 양방향팬(50)이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a
본 발명에 적용되는 열교환기(30)는 알려진 일반적인 구조에서와 같이 내부에 열교환을 위한 냉매가 수용되는 다수의 히트파이프(32)와, 상기 히트파이프(32)의 고정 및 공기차단을 위해 히트파이프(32)의 중앙에 설치되는 구획대(31)와, 상기 구획대(31)를 기준으로 냉매가 수용된쪽 히트파이프(32)에 설치되는 흡열핀(33) 및 상기 흡열핀(33)의 반대편쪽 히트파이프(32)에 설치되는 방열핀(34)으로 이루어져 있다. The
다만, 본 발명은 상기 히트파이프(32)를 경사지게 배치하되, 상기 냉매가 수용된 히트파이프(32)의 흡열핀(33)측을 수평으로부터 가깝게 위치시킴과 동시에 상기 흡열핀(33)의 반대편 방열핀(34)측을 상대적으로 높게 위치시켜 냉매의 중력 이동을 가능하게 하는 한편, 상기 경사구조로 확보된 히트파이프(32)의 좌측 및 우측공간에 흡열핀(33) 및 방열핀(34)을 각각 연장 형성하여 흡열 및 방열면적을 확대할 수 있도록 하고 있는 것이다.However, in the present invention, the
상기 히트파이프(32)는 수용된 냉매의 중력이동을 원활히 함과 동시에 흡열핀(33) 및 방열핀(34)의 방열면적 조절을 감안하여 10∼45도의 각도(A)로 설치하는 것이 바람직하며 또한 본 발명 열교환기(30)에 적용되는 히트파이프(32)는 바아타입을 배제하고 이보다 열교환 능력이 우수한 루프타입을 적용하고 있다.The
본 발명은 환기장치 설치시 실내의 공간을 효율적으로 사용하려고 하거나 극히 제한된 공간에 환기장치를 설치해야 하는 상황에 적합한 환기장치를 제공하는데 주안점을 두고 있다.The present invention focuses on providing a ventilation device suitable for a situation in which a ventilation device is to be used efficiently or when a ventilation device is to be installed in an extremely limited space.
이와 같은 본 발명 슬림형의 환기장치는 종래 환기장치와 비교하여 환기성능을 그대로 유지하면서 설치공간상의 제약을 극복하게 되며 열교환기(30)의 경우에 있어서도 응결된 냉매를 원래의 위치로 되돌리기 위해 한쪽(왼쪽 또는 오른쪽)이 약간 낮고 다른 쪽이 약간 높도록 경사지게 설치되어 있다. The slim ventilator of the present invention overcomes the limitations of the installation space while maintaining the ventilation performance as compared to the conventional ventilator. In the case of the
물론 경사가 낮은 쪽은 주변의 열을 흡수한 냉매가 증발되는 곳이고, 경사가 높은 쪽은 증기상태의 냉매가 주변에 열을 방출함으로써 응축되어 액체상태로 변화됨과 동시에 상기와 같이 액체로 변화된 냉매가 기울여져 있는 히트파이프(32)의 경사를 따라 아래로 자연스럽게 모이게 되는 것이다.Of course, the lower slope is where the refrigerant that absorbs the surrounding heat is evaporated, while the higher slope is where the refrigerant in the vapor state is condensed and released into the liquid state by releasing heat to the surroundings, and at the same time, the refrigerant is changed into liquid. Is naturally gathered down along the slope of the inclined heat pipe (32).
상기와 같이 열교환기(30)의 구조적인 특성상 낮은 쪽은 언제나 상대적으로 더 높은 온도의 공기가 흐르도록 하기 위해 공기를 흡입하고 배출하는 팬을 흡입 또는 배출이 가능하도록 회전방향이 자유롭게 조절 가능한 양방향팬(50)을 사용하게 되며, 이것은 곧 계절에 따라 열교환기(30)의 위치를 바꾸거나 아예 열교환기(30) 자체를 교환해야 하는 번거로움을 완전히 배제한 것이다. 또, 흡입되는 공기에 포함된 먼지를 제거하기 위한 필터(40) 역시 필수적이다.As described above, the lower side of the
본 발명의 작동은 먼저 하절기 가동상태를 보여주고 있는 도 1에서와 같이 열교환기(30)의 히트파이프(32) 구조상 경사가 낮은 쪽의 부분으로 상대적으로 온도가 더 높은 공기가 지나가야 한다. 따라서 하절기의 경우에는 아랫부분으로 실외의 더운 공기가 지나가고 윗부분으로 실내의 시원한 공기가 배출되도록 한다.In the operation of the present invention, as shown in FIG. 1 showing the summer operation state, the air having a higher temperature must pass to the portion of the
이를 위해서는 설치된 두개의 양방향팬(50) 중 도면상 아래에 장착된 양방향팬(50)이 공기를 흡입하도록 프로펠러의 회전방향을 설정하고 위에 장착된 양방향팬(50)은 실내의 공기를 실외로 배출시킬 수 있도록 프로펠러의 회전방향을 설정하게 되면 실외로부터 히트파이프(32)의 아랫부분으로 흡입된 공기는 온도가 높으므로 히트파이프(32)의 온도를 높이게 되며 상기 높은 온도에 의해 히트파이프(32) 내부의 냉매는 증발함과 동시에 상기 히트파이프(32) 주변의 열을 흡수함으로써 실내로 공급되는 공기의 온도를 낮추어 낮은 온도의 공기가 실내로 공급될 수 있도록 한다.To this end, among the two
한편, 상기와 같이 증발된 냉매는 순식간에 히트파이프(32)의 윗부분으로 전해지게 되고 실내로부터 순환 배출되는 시원한 공기에 의해 응결되면서 주변에 열을 발산하게 되며 이는 곧 열교환기(30)의 히트파이프(32) 온도를 높여서 실내로부터 실외로 배출되는 공기의 온도를 높이게 되는 것이다.On the other hand, the refrigerant evaporated as described above is immediately delivered to the upper portion of the
상기와 같은 과정은 실외로부터 흡입되는 공기의 열을 빼앗아 실내에서 배출되는 시원한 공기를 통해 밖으로 다시 배출함으로써 결국 실외에서 흡입되는 공기의 온도를 낮추는 작용을 하게 되는 것이다.The above process takes the heat of the air sucked from the outside and discharges it out again through the cool air discharged from the room, thereby lowering the temperature of the air sucked from the outside.
이와는 반대로 동절기에는 도 2에서와 같이 히트파이프(32)의 아랫부분으로 실내의 따뜻한 공기가 배출됨과 동시에 히트파이프(32)의 윗부분으로 실외의 차가운 공기가 흡입될 수 있도록 하고 있는 바, 실내로부터 실외로 배출되는 따뜻한 공기는 열전도판 내부의 냉매를 증발시켜 주변의 열이 흡수되도록 하여 결과적으로 실외로 배출되는 공기의 열을 상당부분 흡수하게 되며 이렇게 증발된 냉매는 순식간에 열교환기(30)의 히트파이프(32) 윗부분으로 올라가 실외에서 흡입되는 차가운 공기에 의해 응축되면서 주변에 열을 발산하게 됨과 동시에 상기 발산된 열은 실외에서 실내로 흡입되는 공기의 온도를 높일 수 있게 됨에 따라 실내에서 배출되는 따뜻한 공기로부터 흡수된 열이 실외에서 흡입되는 차가운 공기의 온도를 높일 수 있게 되는 것이다.On the contrary, in winter, as shown in FIG. 2, the indoor warm air is discharged to the lower portion of the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.In the above described and illustrated with respect to the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention claimed in the claims and having ordinary skill in the art Anyone can make various modifications as well as such changes are within the scope of the appended claims.
본 발명은 계절 및 실내환경에 따라 환기장치의 선택적인 조절사용은 물론 슬림화가 가능하여 설치공간상의 제약을 극복할 수 있으며 아울러 냉매(冷媒)가 수용된 히트파이프를 통해 수용된 냉매가 한쪽 부분에 있는 열을 다른쪽 부분으로 전달시켜 주기 위한 열교환기가 수평형태로 구성됨에 따라 방열면적 확대는 물론 중력에 의한 원활한 냉매의 순환 이동이 가능하여 환기장치의 열교환 성능을 보다 극대화시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.The present invention can overcome the limitations of the installation space as well as the selective adjustment and use of the ventilation device according to the season and the indoor environment, and the heat contained in one side of the refrigerant received through the heat pipe containing the refrigerant (冷媒) As the heat exchanger is configured in a horizontal form to transfer the heat transfer to the other part, the heat dissipation area can be expanded and the circulation of the refrigerant can be smoothly circulated by gravity, which is a very useful invention that can maximize the heat exchange performance of the ventilator.
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- 2007-05-30 KR KR1020070052596A patent/KR100849197B1/en active IP Right Grant
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