KR100850943B1 - 환기장치의 전열교환기 지지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환기장치의 전열교환기 지지구조에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 전열교환기를 용이하게 착탈할 수 있음과 동시에 상기 전열교환기 및 이를 지지하는 부재 사이에 기밀을 완벽하게 유지할 수 있는 환기장치의 전열교환기 지지구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 환기장치는 육면체의 네 측면중 서로 마주보는 측면을 통해 급기유로(10)와 연통되는 다수의 급기통로(31) 및 배기유로(20)와 연통되는 다수의 배기통로(33)가 서로 이웃하도록 형성되어 급기와 배기가 열교환하는 전열교환기(30)와, 상기 전열교환기의 각 측면 모서리로부터 연장되는 판형의 연장부(35)와, 케이스(1) 등에 고정되며 상기 연장부가 자력에 의해 탈착가능하게 결합되는 지지부재(40)를 포함하는 전열교환기의 지지구조를 갖는다.

이 때, 상기 전열교환기의 착탈을 용이하게 할 수 있도록, 상기 지지부재는 전자석으로 이루어지며, 상기 연장부와 지지부재 사이에 공기의 누설을 방지하는 실링부재(50)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

환기장치, 전열교환기, 지지구조, 전자석

Description

환기장치의 전열교환기 지지구조{structure for supporting HRV in ventilating machine}

도 1은 일반적인 전열 교환방식 환기장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도

도 2는 본 발명에 따른 환기장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도

도 3은 본 발명에 따른 환기장치의 전열교환기 지지구조를 도시한 분해 사시도

도 4는 본 발명에 따른 환기장치의 전열교환기 지지구조를 도시한 정면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

30 : 전열교환기 31 : 급기통로

33 : 배기통로 35 : 연장부

40 : 지지부재 41 : 권선부

43 : 결합부 45 : 절연부

47 : 코일 50 : 실링부재

본 발명은 환기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배기되는 실내공기와 급기되는 실외공기가 열교환하는 전열교환기를 용이하게 착탈할 수 있음과 동시에 실내공기 및 실외공기가 누설되는 것을 방지할 수 있는 환기장치의 전열교환기 지지구조에 관한 것이다.

밀폐된 공간의 공기는 생명체의 호흡에 의해 시간이 지나면서 이산화탄소의 함량이 증가하게 되어 생명체의 호흡에 지장을 주게 된다. 따라서, 사무실이나 차량과 같이 많은 사람이 협소한 공간에 머물게 되는 경우, 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 수시로 대체해 주어야 한다. 이 때, 통상적으로 사용되는 것이 환기장치이다.

종래에 알려진 대부분의 환기장치는 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 외부로 강제 배출시키는 방식을 채택하고 있다. 그런데, 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 강제로 배출시킬 경우, 실내의 냉기 도는 열기가 여과없이 외부로 배출됨과 더불어 실외의 공기가 문이나 창틈 등을 통해 열교환 없이 유입됨으로 인해 실내를 난방 및 냉방시키는데 드는 경비가 불필요하게 많이 들게 되었다.

또한, 갑작스런 냉기 및 열기가 외부에서 내부로 유입됨으로 인해 실내공기의 급격한 온도변화로 그 내부에 존재하는 사람들이 불쾌감을 느끼게 되고, 특히 실내의 창문이나 문틀이 닫혀진 상태에서 실내공기만을 외부로 배출시키는 경우 외부의 신선한 공기의 유입이 차단되어 산소결핍현상이 발생될 수 있음은 물론, 실내공기의 습도조절이 전혀 이루어지지 않게 되어 환기장치가 구비되어 있는데도 불구 하고 쾌적한 실내환경을 유지시키지 못하는 문제점 등이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자, 실외공기를 실외로 배출되는 실내공기와 먼저 열교환시킨 다음 실내로 공급하는 전열교환 방식의 환기장치가 제시되었다.

도 1은 일반적인 전열교환 방식 환기장치의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바에 따르면, 박스형태의 케이스(1) 내부에 실외공기가 실내로 안내되는 급기유로(10)가 형성되고, 상기 급기유로와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 실외로 안내되는 배기유로(20)가 형성된다. 그리고 상기 급기유로(10)와 배기유로(20)가 교차하는 지점에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열교환하는 전열교환기(5)가 구비된다.

이 때, 상기 급기유로(10)의 일단에 실외와 연통되는 급기 흡입구(11)가 형성되고 타단에 실내와 연통되는 급기 배출구(13)가 형성되며, 상기 배기유로(20)의 일단에 실내와 연통되는 배기 흡입구(21)가 형성되고 타단에 실외와 연통되는 배기 배출구(23)가 형성된다.

상기 급기유로(10)상의 급기 배출구 측에 실외공기를 강제 흡입하는 급기팬(15)이 구비되고, 상기 배기유로(20)상의 배기 배출구 측에 실내공기를 강제 배출하는 배기팬(25)이 구비된다. 그리고 상기 급기 흡입구와 전열교환기 사이에 실외공기를 정화하는 공기정화필터(17)가 구비된다.

상기 전열교환기(5)는 육면체 형상으로, 그 내부에 급기유로(10)와 연통되는 다수의 급기통로(5a)와, 상기 급기통로와 이웃하며 배기유로(20)와 연통되는 다수 의 배기통로(5b)가 구비된다. 그리고 도시되진 않았으나, 상기 급기통로(5a)와 배기통로(5b)의 경계부분에는 열전도 효율이 뛰어난 열교환막이 구비된다.

이 때, 실선으로 도시된 부분이 급기통로(5a)이며 점선으로 도시된 부분이 배기통로(5b)이다.

상기 전열교환기(5)를 지지하기 위해 케이스(1)의 상하면과 상기 케이스를 구획하는 격벽(3)에 각각 Ｖ홈이 형성된 4개의 가이드(7)가 나사 체결되어 구비된다. 따라서, 상기 전열교환기(5)는 마름모꼴로 세워진 상태로 네 측면 모서리가 상기 가이드(7)에 각각 삽입되어 고정된다.

한편, 상기 케이스(1)의 저면에 실내공기와 실외공기가 전열교환기(5)를 지나면서 생성되는 응축수가 집수되는 집수통(9)이 구비되며, 상기 집수통의 응축수를 외부로 펌핑하는 드레인펌프(도시생략)가 구비된다.

이와 같이 구성된 전열교환 방식 환기장치의 작용을 상술하면 다음과 같다.

먼저, 실내공기가 어느 정도 오염되었을 때 배기팬(25)에 전원이 인가되면서 실내공기가 배기 흡입구(21)를 통해 배기유로(20)로 유입된 다음, 전열교환기의 배기통로(5b)를 지나 배기 배출구(23)를 통해 실외로 배출된다.

이와 동시에, 급기팬(15)에 전원이 인가되면서 신선한 실외공기가 급기 흡입구(11)를 통해 급기유로(10)로 유입된 다음, 전열교환기의 급기통로(5a)를 지나 급기 배출구(13)를 통해 실내로 유입된다.

이 때, 상기 전열교환기(5)를 지나는 실내공기와 실외공기는 열교환막을 통해 열교환하게 된다. 이 과정을 상술하면, 상기 전열교환기(5)에서 일어나는 열교 환은 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기 사이에 일어나는 현열교환과, 실내공기 또는 실외공기 중 고온의 공기가 노점온도(dew point temp.) 이하의 상태가 되면서 생성된 응축수에 의한 잠열교환으로 이루어진다.

전술한 바와 같이, 전열교환 방식 환기장치의 경우 실내가 냉방 또는 난방 분위기일 때 급기되는 실외공기가 실내공기와 1차적으로 열교환된 다음 실내로 유입됨에 따라, 실내온도의 급격한 상승이나 하강을 방지할 수 있다.

한편, 실내로 급기되는 실외공기에는 먼지 및 기타 이물질을 포함한 다량의 오염물이 함유되어 있기 마련이다. 이러한 오염물은 공기정화필터(17)를 지나더라도 완전히 제거되지 않으며, 결국 실외공기와 함께 전열교환기(5)로 유입되어 비교적 미세한 크기를 갖는 급기통로(5a) 상에 누적된다. 오염물이 전열교환기의 급기통로(5a) 상에 누적될 경우, 급기되는 실외공기는 유동에 상당한 장애를 받게 되어 유량이 감소하는 악영향이 발생될 뿐만 아니라, 급기팬(15)의 부하 증가에 따른 동력비 상승의 원인이 된다.

이 경우, 상기 전열교환기(5)를 케이스(1)로부터 분리하여 급기통로(5a) 상의 오염물을 제거해야 하는데, 종래 전열교환기의 지지구조상 상기 전열교환기의 분리 및 재결합 작업은 상당히 곤란한 작업이 아닐 수 없었다. 즉, 상기 전열교환기(5)가 가이드(7)에 비교적 견고하게 삽입되어 있는 바, 상기 가이드와 전열교환기 사이에 작용하는 마찰 등에 의해 상기 전열교환기를 가이드로부터 분리시키는데 상당한 힘이 요구되었다. 물론, 상기 전열교환기를 가이드에 삽입하는 재결합 작업 역시 마찬가지이다.

또한, 상기 전열교환기(5)는 가이드(7)를 중심으로 그 이웃한 면이 각각 급기유로(10)와 배기유로(20)에 연통되는 구조이다. 즉, 임의의 가이드(7)를 중심으로 그 일측면은 급기유로(10)와 연통되고 타측면은 배기유로(20)와 연통된다. 그런데, 상기 전열교환기와 가이드 사이에 완벽한 기밀을 기대할 수 없으며, 결국 실외공기와 실내공기가 상기 전열교환기와 가이드 사이의 틈을 통해 서로 교류되는 문제점이 야기되었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전열교환기를 용이하게 착탈할 수 있음과 동시에 상기 전열교환기 및 이를 지지하는 부재 사이에 기밀을 완벽하게 유지할 수 있는 환기장치의 전열교환기 지지구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 환기장치는 육면체의 네 측면중 서로 마주보는 측면을 통해 급기유로와 연통되는 다수의 급기통로 및 배기유로와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 이웃하도록 형성되어 급기와 배기가 열교환하는 전열교환기와, 상기 전열교환기의 각 측면 모서리로부터 연장되는 판형의 연장부와, 케이스 등에 고정되며 상기 연장부가 자력에 의해 탈착가능하게 결합되는 지지부재를 포함하는 전열교환기의 지지구조를 갖는다.

이 때, 상기 전열교환기의 착탈을 용이하게 할 수 있도록, 상기 지지부재는 전자석으로 이루어지며, 상기 연장부와 지지부재 사이에 공기의 누설을 방지하는 실링부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 환기장치의 전열교환기 지지구조는 지지부재에 전원을 공급하는 여부에 따라 전열교환기를 용이하게 탈착할 수 있으며, 상기 전열교환기와 지지부재 사이에 구비된 별도의 실링부재에 의해 공기의 누설을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 환기장치의 전열교환기 지지구조를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 환기장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 따른 환기장치는 박스형태의 케이스(1) 내부에 구비된 실외공기의 급기유로(10)와, 상기 급기유로와 소정 위치에서 교차하는 실내공기의 배기유로(20)와, 상기 급기유로(10)와 배기유로(20)가 교차하는 지점에 구비되며 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열교환하는 전열교환기(30)를 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 급기유로(10)의 양단에 각각 실외와 연통되는 급기 흡입구(11) 및 실내와 연통되는 급기 배출구(13)가 형성되며, 상기 배기유로(20)의 양단에도 각각 실내와 연통되는 배기 흡입구(21) 및 실외와 연통되는 배기 배출구(23)가 형성된다.

그리고 상기 급기유로(10)상의 급기 배출구 측에 실외공기를 강제 흡입하는 급기팬(15)이 구비되고, 상기 배기유로(20)상의 배기 배출구 측에 실내공기를 강제 배출하는 배기팬(25)이 구비되며, 상기 급기 흡입구와 전열교환기 사이에 실외공기 를 정화하는 공기정화필터(17)가 구비된다.

상기 전열교환기(30)는 육면체 형상으로, 네 측면중 서로 마주보는 측면을 통해 급기유로(10)와 연통되는 다수의 급기통로(31) 및 배기유로(20)와 연통되는 다수의 배기통로(33)가 서로 이웃하도록 형성되며, 상기 급기통로를 지나는 실외공기와 배기통로를 지나는 실내공기가 서로 열교환하게 된다. 이 때, 실선으로 도시된 부분이 급기통로(31)이며 점선으로 도시된 부분이 배기통로(33)이다.

상기 전열교환기(30)를 케이스(1)에 지지하기 위해, 상기 전열교환기의 각 측면 모서리에 판형의 연장부(35)가 구비되고, 상기 연장부가 자력에 의해 결합되는 지지부재(40)가 구비된다. 상기 지지부재(40)는 전열교환기(30)의 모서리 수와 동일하게 총 4쌍이 구비되며, 각각 케이스(1)의 상하면과 상기 케이스를 구획하는 격벽(3)에 고정된다.

한편, 상기 케이스(1)의 저면에 실내공기와 실외공기가 전열교환기(30)를 지나면서 생성되는 응축수가 집수되는 집수통(9)이 구비되며, 상기 집수통의 응축수를 외부로 펌핑하는 드레인펌프(도시생략)가 구비된다.

이하, 전술한 전열교환기(30)의 지지구조를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 환기장치의 전열교환기 지지구조를 도시한 분해 사시도이다.

도 3에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 따른 환기장치는 전열교환기(30)의 측면 모서리를 따라 구비된 판형의 연장부(35)와, 상기 연장부와 형합되는 형상을 가지며 자력으로 연장부와 결합되는 지지부재(40)가 구비되어 전열교환기가 탈착가능하게 지지된다.

상기 연장부(35)는 전열교환기(30)를 구성하는 몸체부에 별도로 고정되는 부재일 수도 있으나, 전열교환기의 지지력을 확보하기 위해 상기 몸체부로부터 소정 폭만큼 연장된 부재임이 더 바람직하다.

상기 지지부재(40)는 연장부(35)와의 착탈을 용이하게 달성할 수 있도록 일종의 전자석으로 구성됨이 바람직하다. 이를 위해, 상기 지지부재(40)는 전원을 인가받는 코일(47)이 감기는 권선부(41)와, 상기 권선부의 일면으로부터 연장되며 연장부(35)와 대응하는 판형으로 권선부의 자력에 의해 연장부와 결합하는 결합부(43)로 구성된다. 이 때, 상기 결합부(43)는 권선부(41)의 일면에 결합되는 별도의 부재일 수 있으나, 상기 권선부의 일면으로부터 연장된 동일 부재임이 바람직하다.

이 때, 상기 지지부재(40)가 케이스 및 격벽에 고정되는 바, 상기 지지부재와 케이스 등의 사이에 통전을 차단하는 절연부(45)가 구비됨이 바람직하다. 물론, 상기 절연부(45)는 나무 또는 합성수지와 같은 부도체로 이루어져야 한다.

따라서, 상기 권선부(41)에 전원이 인가되어 자력이 형성될 때, 상기 결합부(43)와 연장부(35)가 결합하면서 전열교환기가 지지부재에 단단히 고정될 수 있다.

이 때, 상기 전열교환기의 연장부(35)가 결합부(43)에 확실하게 안착될 수 있도록, 상기 권선부(41)와 결합부(43)는 연장부가 안착되는 ㄱ자 형상의 홈을 형 성함이 바람직하다. 이를 위해, 상기 결합부(43)는 권선부(41)의 폭보다 작은 폭을 갖도록 형성되어 권선부와의 사이에 연장부(35)가 안착되는 홈을 형성할 수 있다.

이와 같이 구성된 지지부재(40)는 총 4쌍이며, 각각의 권선부(41)가 전원공급수단(도시생략)에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 환기장치의 전열교환기 지지구조를 도시한 정면도로서, 한쌍의 지지부재와 연장부가 결합된 상태를 도시한 것이다.

도 4에 도시된 바에 따르면, 전열교환기(30)와 지지부재(40) 사이에 기밀을 확실히 보장할 수 있도록, 상기 연장부(35)와 결합부(43) 사이에 공기의 누설을 방지하는 별도의 실링부재(50)가 더 구비된다.

상기 실링부재(50)는 결합부(43)와 연장부(35)의 결합면을 따라 구비되며, 상기 결합부 또는 연장부 중 어느 일측에 부착된다. 따라서, 상기 전열교환기(30)의 각 측면 모서리를 중심으로 양측에 존재하는 실외공기와 실내공기의 교류는 상기 연장부(35) 및 결합부(43)와 그 사이에 구비된 실링부재(50)에 의해 완벽하게 차단될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 환기장치의 전열교환기(30)는 권선부(41)에 전원이 인가될 때 발생되는 자력에 의해 연장부(35)와 결합부(43)가 결합하면서 지지부재(40)에 고정되고, 상기 권선부에 인가되는 전원을 차단함으로써 전열교환기를 지지부재로부터 용이하게 분리시킬 수 있다. 이 때, 상기 전열교환기(30)가 지지부재(40)에 고정된 상태에서 권선부(41)의 전원이 케이스 또는 격벽으로 통전되는 것은 절연부(45)에 의해 차단될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 변형된 형태의 실시예를 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위에 있는 변형된 형태는 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 환기장치의 전열교환기 지지구조는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명에 의하면 전열교환기가 전자석으로 이루어진 지지부재에 고정되는 바, 상기 지지부재에 전원을 공급하고 차단하는 간단한 조작만으로 전열교환기를 용이하게 탈착시킬 수 있다.

둘째, 본 발명에 의하면 전열교환기와 지지부재 사이에 별도의 실링부재가 구비됨으로써 기밀을 확실하게 보장할 수 있으며, 따라서 상기 전열교환기를 지나는 실외공기와 실내공기가 서로 교류되는 것을 차단할 수 있다.

Claims (5)

1. 육면체의 네 측면중 서로 마주보는 측면을 통해 급기유로와 연통되는 다수의 급기통로 및 배기유로와 연통되는 다수의 배기통로가 서로 이웃하도록 형성되어 급기와 배기가 열교환하는 전열교환기;

   상기 전열교환기의 네 측면사이 각각의 네 모서리로부터 연장되는 판형의 연장부;

   케이스 등에 고정되며 상기 연장부가 자력에 의해 탈착가능하게 결합되는 지지부재를 포함하는 환기장치의 전열교환기 지지구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전열교환기의 착탈을 용이하게 할 수 있도록, 상기 지지부재는 전자석으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 환기장치의 전열교환기의 지지구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 지지부재는

   코일이 감기는 권선부와,

   상기 권선부의 일면으로부터 연장되며 연장부와 대응하는 판형으로 권선부의 자력에 의해 연장부와 결합하는 결합부와,

   상기 권선부의 타면에 구비되며 부도체로 이루어져 결합부 이외에 통전을 차단하는 절연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치의 전열교환기 지지구조.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 결합부는 상기 연장부가 안착되는 ㄱ자 형상의 홈이 형성되도록 상기 권선부의 폭보다 작은 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 환기장치의 전열교환기 지지구조.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 연장부와 결합부 사이에 공기의 누설을 방지하는 실링부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 환기장치의 전열교환기 지지구조.

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