KR100851927B1 - 열교환기 - Google Patents

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KR100851927B1
KR100851927B1 KR1020070047357A KR20070047357A KR100851927B1 KR 100851927 B1 KR100851927 B1 KR 100851927B1 KR 1020070047357 A KR1020070047357 A KR 1020070047357A KR 20070047357 A KR20070047357 A KR 20070047357A KR 100851927 B1 KR100851927 B1 KR 100851927B1
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오원모
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수공아이엔씨(주)
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements

Abstract

본 발명의 열교환기에 관한 것으로서, 상면이 개방된 박스 형상으로서 제 1 측면에 외기 유입구 및 내기 배출구가 상기 제 1 측면에 대향하는 제 2 측면에 외기 배출구 및 내기 유입구가 형성된 케이스, 상기 외기 유입구의 내측 상부에 설치되어 상기 외기 유입구를 통해 유입된 외기를 안내하는 외기 안내 프레임, 상기 내기 배출구의 내측에 구획된 공간을 형성하도록 설치되고, 상면에 내기가 흡입되는 내기 흡입공이 형성되어 상기 내기 흡입공을 통해 흡입된 공기가 상기 내기 배출구로 배출되도록 하는 내기 배출 프레임, 상기 내기 흡입공의 하부에 설치되어 상방으로부터 상기 내기를 흡입하여 측방으로 송풍하는 제 1 송풍팬, 상기 내기 유입구의 내측 상부에 설치되어 상기 내기 유입구를 통해 유입된 상기 내기를 안내하는 내기 안내 프레임, 상기 외기 배출구의 내측에 구획된 공간을 형성하도록 설치되고, 상면에 상기 외기가 흡입되는 외기 흡입공이 형성되어 상기 외기 흡입공을 통해 흡입된 공기가 상기 외기 배출구로 배출되도록 하는 외기 배출 프레임, 상기 외기 흡입공의 하부에 설치되어 상방으로부터 상기 외기를 흡입하여 측방으로 송풍하는 제 2 송풍팬 및 상기 제 1 송풍팬과 제 2 송풍팬의 사이에 설치되는 필터 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 배출 프레임은 상면 일측에 흡입공이 형성되고, 흡입공의 하부에 송풍팬이 설치되며, 흡입공과 배출구가 공간적으로 연결되면서 밀폐된 구조로 설치됨으로써 상방에서 흡입되는 공기가 누설 없이 측방의 배출구로 배출되어 열교환기의 효율이 극대화되는 효과가 있다.
송풍, 열, 교환기.

Description

열교환기{Heat Exchanger}
도 1은 종래기술에 따른 열교환기의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 열교환기의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 V - V 선 단면도이다.
도 4는 도 2의 V' - V' 선 단면도이다.
<주요도면부호에 관한 설명>
10 : 케이스 10a: 내기 유입구
10b: 외기 배출구 10c: 외기 유입구
10d: 내기 배출구 11 : 외기 배출 프레임
11a, 17a: 흡입공 13 : 내기 안내 프레임
15 : 외기 안내 프레임 17 : 내기 배출 프레임
19 : 결합 플레이트 19a: 결합홈
20 : 가이드 부재 21 : 제 1 필터부재
23 : 제 2 필터부재 30, 35 : 송풍팬
40 : 모터 41 : 회전축
45 : 모터 지지대
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흡입되는 공기의 누설이 없어 효율이 극대화되는 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 회사, 공장, 가정 등의 건물에서 내부의 공기를 외부로 배출하고, 외부의 공기를 내부로 유입시키기 위해 사용된다.
도 1은 종래기술에 따른 열교환기의 개략적인 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 열교환기는 케이스(100), 내기 안내 프레임(130), 내기 배출 프레임(170), 외기 안내 프레임(150), 외기 배출 프레임(110), 송풍팬(200, 250) 및 필터부재(300)를 포함하여 구성된다.
케이스(100)는 일측에 내기 유입구(100a) 및 외기 배출구(100b)가 형성되고, 대향되는 일측에 외기 유입구(100c) 및 내기 배출구(100d)가 형성된다.
내기 유입구(100a)가 형성된 케이스(100)의 내측으로는 내기를 안내하기 위한 내기 안내 프레임(130)이 설치되고, 외기 유입구(100c)가 형성된 케이스(100)의 내측으로는 외기를 안내하기 위한 외기 안내 프레임(150)이 설치된다.
외기 배출구(100b)가 형성된 케이스(100)의 내측으로는 외기를 배출하기 위한 외기 배출 프레임(110)이 설치되고, 내기 배출구(100d)가 형성된 케이스(100)의 내측으로는 내기를 배출하기 위한 내기 배출 프레임(170)이 설치된다.
여기서 상술한 각각의 프레임(110, 130, 150, 170)은 스티렌수지로 형성된다.
외기 배출 프레임(110) 및 내기 배출 프레임(170)은 일측에 외기 및 내기를 흡입하기 위한 송풍팬(200, 250)이 세워진 상태로 설치되고, 세워진 상태의 송풍팬(200, 250)은 전방의 공기를 흡입하여 측방의 배출구(100b, 100d)로 배출한다.
송풍팬(200, 250)의 전방측에는 가이드 패널(210, 260)이 설치되는데, 가이드 패널(260)은 내기 유입구(100a)를 통해 유입된 내기가 송풍팬(250)에 흡입되어 다시 외기 배출구(100b)를 통해 배출되는 것을 방지하고, 가이드 패널(210)은 외기 유입구(100c)를 통해 유입된 외기가 송풍팬(200)에 흡입되어 다시 내기 배출구(100d)를 통해 배출되는 것을 방지하기 위함이다.
이러한 가이드 패널(210, 260)은 송풍팬(200, 250)의 풍량을 확보하기 위해서 소정 거리 이격되도록 설치된다.
하지만 종래 기술에 따른 열교환기는 송풍팬(200, 250)의 전방측에 설치된 가이드 패널(210, 260)이 송풍팬(200, 250)의 풍량 확보를 위해 소정 거리 이격되도록 설치됨으로써 송풍팬(200, 250)의 전방에 공간이 형성되어 전방에서 송풍팬(200, 250)을 통해 흡입된 공기가 측방으로 배출되는 과정에서 누설되어 효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 송풍팬(200, 250)이 세로 방향으로 설치되어 송풍팬(200, 250) 후방 측에 공간이 형성되고, 이에 따라 흡입되는 공기가 송풍팬(200, 250) 후방 측의 공 간으로 누설되어 열교환기의 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배출 프레임의 상면 일측에 흡입공을 형성하고, 흡입공의 하부에 송풍팬을 설치하며, 흡입공과 배출구가 공간적으로 연결되면서 밀폐된 구조로 설치함으로써 상방에서 흡입되는 공기가 누설 없이 측방의 배출구로 배출되어 효율이 극대화되는 열교환기를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 상면이 개방된 박스 형상으로서 제 1 측면에 외기 유입구 및 내기 배출구가 상기 제 1 측면에 대향하는 제 2 측면에 외기 배출구 및 내기 유입구가 형성된 케이스, 상기 외기 유입구의 내측 상부에 설치되어 상기 외기 유입구를 통해 유입된 외기를 안내하는 외기 안내 프레임, 상기 내기 배출구의 내측에 구획된 공간을 형성하도록 설치되고, 상면에 내기가 흡입되는 내기 흡입공이 형성되어 상기 내기 흡입공을 통해 흡입된 공기가 상기 내기 배출구로 배출되도록 하는 내기 배출 프레임, 상기 내기 흡입공의 하부에 설치되어 상방으로부터 상기 내기를 흡입하여 측방으로 송풍하는 제 1 송풍팬, 상기 내기 유입구의 내측 상부에 설치되어 상기 내기 유입구를 통해 유입된 상기 내기를 안내하는 내기 안내 프레임, 상기 외기 배출구의 내측에 구획된 공간을 형성하도록 설치되고, 상면에 상기 외기가 흡입되는 외기 흡입공이 형성되어 상기 외기 흡입공을 통해 흡입된 공기가 상기 외기 배출구로 배출되도록 하는 외기 배출 프레임, 상기 외기 흡입공의 하부에 설치되어 상방으로부터 상기 외기를 흡입하여 측방으로 송풍하는 제 2 송풍팬 및 상기 제 1 송풍팬과 제 2 송풍팬의 사이에 설치되는 필터 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 교환기가 제공된다.
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여기서 상기 필터부재는 상기 제 1 송풍팬 및 제 2 송풍팬의 전면에 설치되는 제 1 필터부재 및 상기 제 1 송풍팬측 제 1 필터부재와 상기 제 2 송풍팬측 제 1 필터부재 사이에 설치되는 제 2 필터부재를 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 열교환기의 개략적인 사시도, 도 3은 도 2의 V - V 선 단면도이고, 도 4는 도 2의 V`- V`선 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기는 케이스(10), 내기 안 내 프레임(13), 내기 배출 프레임(17), 외기 안내 프레임(15), 외기 배출 프레임(11), 송풍팬(30, 35), 결합 플레이트(19), 가이드 부재(20), 제 1 필터부재(21) 및 제 2 필터부재(23)를 포함하여 구성된다.
금속재질의 케이스(10)는 상부가 개방된 박스 형상으로서, 일측에 내기(A2)를 유입하기 위한 내기 유입구(10a) 및 외기(A1)를 배출하기 위한 외기 배출구(10b)가 각각 형성되고, 대향되는 일측에 외기(A1)를 유입하기 위한 외기 유입구(10c) 및 내기(A2)를 배출하기 위한 내기 배출구(10d)가 각각 형성된다.
내기 안내 프레임(13) 및 외기 안내 프레임(15)은 내기(A2) 또는 외기(A1)를 안내하기 위한 프레임으로서, 각각 내기 유입구(10a) 또는 외기 유입구(10c) 측에 설치된다.
내기 배출 프레임(17) 및 외기 배출 프레임(11)은 내기(A2) 또는 외기(A1)를 배출하기 위한 프레임으로서, 상면 일측에 흡입공(17a, 11a)이 각각 형성되고, 내기 배출구(10d) 또는 외기 배출구(10b) 측에 설치된다.
각각의 프레임(11, 13, 15, 17)은 종래에는 스티렌수지로 형성되었던 것에 반해 본 발명의 일 실시예에서는 금속재로 형성된다.
송풍팬(30, 35)은 다수 개의 날개가 형성되고, 흡입공(17a, 11a)의 하부에 각각 설치된다.
결합 플레이트(19) 및 가이드 부재(20)는 제 1 필터부재(21) 및 제 2 필터부재(23)의 탈, 부착을 위한 지지구조물로서, 결합 플레이트(19)는 막대 형상의 가이드 부재(20)의 설치를 위해 다수 개의 결합홈(19a)이 형성된다.
제 1 필터부재(21) 및 제 2 필터부재(23)는 공기의 정화를 위해 케이스(10)의 내부 공간에 설치된다.
본 발명에 따른 열교환기의 설치상태를 설명하면, 각각의 유입구(10a, 10c) 및 배출구(10b, 10d)는 공기의 유입 및 배출을 위해 안내 프레임(13, 15) 및 배출 프레임(11, 17)이 설치된다.
내기 유입구(10a)가 형성된 케이스(10)의 내측으로는 유입되는 내기(A2)를 안내하기 위한 내기 안내 프레임(13)이 설치되고, 외기 유입구(10c)가 형성된 케이스(10)의 내측으로는 유입되는 외기(A1)를 안내하기 위한 외기 안내 프레임(15)이 설치된다.
이때 설치되는 내기 및 외기 안내 프레임(13, 15)은 유입되는 내기(A2) 및 외기(A1)를 이후에 케이스(10) 내부 공간에 설치되는 제 1 필터부재(21) 및 제 2 필터부재(23) 측으로 안내하도록 설치되는 것이 바람직하다.
외기 배출구(10b)가 형성된 케이스(10)의 내측으로는 외기(A1)를 배출하기 위한 외기 배출 프레임(11)이 설치되고, 내기 배출구(10d)가 형성된 케이스(10)의 내측으로는 내기(A2)를 배출하기 위한 내기 배출 프레임(17)이 설치된다.
이러한 외기 배출 프레임(11) 및 내기 배출 프레임(17)은 각각의 흡입공(11a, 17a)과 배출구(10b, 10d) 간이 공간적으로 연결되면서 내부 공간이 밀폐되도록 설치된다.
또한, 외기 배출 프레임(11) 및 내기 배출 프레임(17)은 흡입공(11a, 17a) 하부의 밀폐된 공간에 송풍팬(30, 35)이 상방으로부터 공기를 흡입하여 측방으로 송풍하도록 눕혀서 설치된다.
송풍팬(30, 35)은 하부의 모터 지지대(45)에 설치된 모터(40)의 회전축(41)에 축결합되고, 모터(40)의 회전에 따라 회전되어 내기(A2) 또는 외기(A1)를 흡입한다.
즉, 상방으로부터 흡입공(11a, 17a)으로 흡입된 공기는 밀폐된 내부 공간을 통해 누설 없이 각각의 측방의 배출구(10b, 10d)로 배출되는 구조를 갖는다.
송풍팬(30)과 송풍팬(35) 간에는 공기의 정화를 위해 제 1 필터부재(21) 및 제 2 필터부재(23)가 설치된다.
이때 제 1 필터부재(21) 및 제 2 필터부재(23)를 설치하기 위해서 다수 개의 가이드 부재(20)가 설치되고, 이러한 가이드 부재(20)는 케이스(10)의 일측에 설치된 결합 플레이트(19)의 결합홈(19a)에 각각의 일단이 취부되고 타단이 케이스(10)의 타측에 취부됨으로써 설치된다. 본 실시예에서 가이드 부재(20)는 하부 및 양 측면의 3개의 가이드 부재(20-1 ~ 20-3)로 이루어지고, 각 가이드 부재(20-1 ~ 20-3)에는 필터부재(21, 23)가 슬라이딩 결합가능하도록 1 이상의 레일홈이 형성되는 것이 바람직하다.
제 1 필터부재(21)는 가이드 부재(20-1, 20-2)와 제 1 송풍기(30) 사이 및 가이드 부재(20-1, 20-3)와 제 2 송풍기(35)의 사이 공간에 위치하여 일면이 하부의 가이드 부재(20-1)와 측면의 가이드 부재(20-2, 20-3)에 슬라이딩 결합되며, 제 2 필터부재(23)는 제 1 필터부재(21) 사이의 위치에서 세 모서리가 각 가이드 부재(20-1 ~ 20-3)에 결합된다.
도 3 ~ 4를 참조하여, 본 발명에 따른 열교환기의 동작을 설명하면, 열교환기를 구동시키면 양측의 송풍팬(30, 35)이 회전되고, 송풍팬(30, 35)의 회전에 따라 내기 유입구(10a)를 통해 내기(A2)가 유입되며, 외기 유입구(10c)를 통해 외기(A1)가 케이스(10) 내부로 유입된다(도 3의 ①).
유입된 내기(A2) 및 외기(A1)는 내기 안내 프레임(13) 또는 외기 안내 프레임(15)의 안내에 따라 제 1 필터부재(21) 및 제 2 필터부재(23)를 통과하며 정화된다(도 3의 ②).
필터부재(21, 23)을 통과한 내기(A2) 및 외기(A1)는 송풍팬(30, 35)의 흡입력에 의해 송풍팬(30, 35)으로 흡입된 후(도 3의 ③, ④, 도 4의④), 송풍팬(30, 35)의 측방으로 배출되어(도 3, 4의 ⑤), 내기 배출 프레임(17) 및 외기 배출 프레임(11)의 밀폐된 내부 공간을 통해 누설 없이 측방의 배출구(10d, 10b)로 배출된다(도 3, 4의 ⑥).
동일한 부피의 종래기술에 따른 열교환기와 본 발명에 따른 열교환기에 있어서, 종래기술에 따른 열교환기는 750W의 정격전력을 갖는 모터(40) 2개를 설치하고, 본 발명에 따른 열교환기는 250W의 정격전력을 갖는 모터(40) 2개를 설치하고 열교환기를 구동하여 풍량을 측정하였다.
측정 결과에 따르면, 종래기술에 따른 열교환기는 1000cmh의 풍량이 측정되었고, 본 발명에 따른 열교환기는 1200cmh의 풍량이 측정되었다.
종래기술에 따른 열교환기는 본 발명에 따른 열교환기보다 더 큰 용량의 모터(40)를 설치하였지만 흡입되는 공기의 누설에 의해 오히려 200cmh 더 낮은 풍량이 측정되었다.
즉, 본 발명에 따른 열교환기는 보다 작은 용량의 모터(40)를 설치하고도 더 효율적이라는 결과를 얻는다.
또한, 소음도를 측정한 결과 본 발명에 따른 열교환기는 종래기술에 따른 열교환기에 비해 절반 수준(-3dB) 정도로 측정되어 향상된 성능을 볼 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 배출 프레임은 상면 일측에 흡입공이 형성되고, 흡입공의 하부에 송풍팬이 설치되며, 흡입공과 배출구가 공간적으로 연결되면서 밀폐된 구조로 설치됨으로써 상방에서 흡입되는 공기가 누설 없이 측방의 배출구로 배출되어 열교환기의 효율이 극대화되는 효과가 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (4)

  1. 상면이 개방된 박스 형상으로서 제 1 측면에 외기 유입구 및 내기 배출구가 상기 제 1 측면에 대향하는 제 2 측면에 외기 배출구 및 내기 유입구가 형성된 케이스;
    상기 외기 유입구의 내측 상부에 설치되어 상기 외기 유입구를 통해 유입된 외기를 안내하는 외기 안내 프레임;
    상기 내기 배출구의 내측에 구획된 공간을 형성하도록 설치되고, 상면에 내기가 흡입되는 내기 흡입공이 형성되어 상기 내기 흡입공을 통해 흡입된 공기가 상기 내기 배출구로 배출되도록 하는 내기 배출 프레임;
    상기 내기 흡입공의 하부에 설치되어 상방으로부터 상기 내기를 흡입하여 측방으로 송풍하는 제 1 송풍팬;
    상기 내기 유입구의 내측 상부에 설치되어 상기 내기 유입구를 통해 유입된 상기 내기를 안내하는 내기 안내 프레임;
    상기 외기 배출구의 내측에 구획된 공간을 형성하도록 설치되고, 상면에 상기 외기가 흡입되는 외기 흡입공이 형성되어 상기 외기 흡입공을 통해 흡입된 공기가 상기 외기 배출구로 배출되도록 하는 외기 배출 프레임;
    상기 외기 흡입공의 하부에 설치되어 상방으로부터 상기 외기를 흡입하여 측방으로 송풍하는 제 2 송풍팬; 및
    상기 제 1 송풍팬과 제 2 송풍팬의 사이에 설치되는 필터 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터부재는
    상기 제 1 송풍팬 및 제 2 송풍팬의 전면에 설치되는 제 1 필터부재; 및
    상기 제 1 송풍팬측 제 1 필터부재와 상기 제 2 송풍팬측 제 1 필터부재 사이에 설치되는 제 2 필터부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
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