KR101125946B1 - 급배기 덕트의 연결방향을 가변할 수 있는 구조의 열교환기 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물 실내외 공기의 급배기 과정에서 폐열을 회수하는 열교환기 조립체에 관한 것으로서, 급배기 덕트의 연장 방향에 맞추어서, 급배기 덕트와 열교환기 조립체의 연결방향을 가변할 수 있어 급배기 덕트가 구부러지거나 겹쳐지지 않게 설치될 수 있도록 하는 신규한 구조의 열교환기 조립체에 관한 것이다.
본 발명에서는 사각형의 판부재로 이루어지며, 가장자리에는 높이를 가지도록 돌출된 마감돌기(11)가 형성되어 판부재를 둘러싸고 있고, 제1 가로측면개방부(12), 세로측면개방부(13) 및 제2 가로측면개방부(14)가 형성되어 있고 서로 거울 대칭 관계를 가지는 제1 형식 열교환판(10a)과 제2 형식 열교환판(10b)이, 교대로 적층되어 육면체 형상의 조립체로 형성되는 판형 열교환기(100)와; 급배기 덕트 연결을 위한 덕트 연결구(200)로서, 판형 열교환기(100)에 제1 가로측면개방부(12) 또는 세로측면개방부(13)에 의해 형성되는 개방구를 폐쇄하는 폐쇄판(201)과, 급배기 덕트와 연통되는 관통공이 형성되어 있어 판형 열교환기(100)의 개방되어 있는 개방구가 급배기 덕트와 연통되도록 하는 연통판(202)이, 서로 결합되어 ㄱ자로 절곡된 형태로 이루어진 덕트 연결구(200)를 포함하여 구성되는 열교환기 조립체가 제공된다.

Description

급배기 덕트의 연결방향을 가변할 수 있는 구조의 열교환기 조립체{Heat Exchanger}

본 발명은 건축물 실내외 공기의 급배기 과정에서 폐열을 회수하는 열교환기 조립체에 관한 것으로서, 구체적으로는 실내외 공기를 급배기하기 위한 급배기 덕트를 열교환기 조립체에 연결함에 있어서, 급배기 덕트의 연장 방향에 맞추어서, 급배기 덕트와 열교환기 조립체의 연결방향을 가변할 수 있어 급배기 덕트가 구부러지거나 겹쳐지지 않게 설치될 수 있도록 하는 신규한 구조의 열교환기 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 건물에는 환기장치가 설치되고, 환기장치에는 열교환기 조립체가 구비되어, 건물의 실내외 간에 환기가 이루어질 때 상기 열교환기 조립체를 통해서 폐열을 회수하게 된다.

이를 위해서 공기가 실내로 공급되거나 또는 실내의 공기가 외부로 빠져나가게 하는 통로인 급배기 덕트가 열교환기 조립체에 결합되는데, 건물의 형태에 따라 급배기 덕트가 연장되는 방향이 수평, 수직 등 다양하게 달라진다. 반면에 종래의 열교환기 조립체의 경우, 급배기 덕트가 연결되는 방향은 고정되어 있다.

따라서 이러한 종래의 열교환기 조립체를 건물에 설치할 때, 경우에 따라서는 급배기 덕트가 연장되는 방향과, 열교환기 조립체에 연결되는 방향이 서로 상이한 상황이 생기게 되고, 그에 따라 급배기 덕트의 단부가 직각으로 꺾인 채로 열교환기 조립체에 연결되거나 또는 급배기 덕트의 연장된 부분이 서로 겹쳐지게 되는 등의 현상이 발생한다.

급배기 덕트의 연장 부분이 겹치거나 연결 부분이 꺾이게 되면 시각적으로도 좋지 않을 뿐만 아니라, 급배기 덕트를 통해서 공기가 원활하게 흘러가는 것에도 지장을 주게 된다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 급배기 덕트가 열교환기 조립체에 연결되는 방향을 급배기 덕트의 연장 방향에 맞추어서 용이하게 변경할 수 있도록 열교환기 조립체를 구성함으로써, 위와 같은 문제점 즉, 급배기 덕트의 연장 부분이 겹치거나 연결 부분이 꺾임으로 인한 시각적인 불량함과 기능적인 장애가 발생하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 사각형의 판부재로 이루어지며, 가장자리에는 높이를 가지도록 돌출된 마감돌기가 형성되어 판부재를 둘러싸고 있고, 상기 판부재의 일측 모서리에서 제1 장변측과 단변측에는 마감돌기가 존재하지 아니한 구간인 제1 가로측면개방부와 세로측면개방부가 각각 형성되어 있으며, 상기 제1 가로측면개방부와 세로측면개방부가 만나는 모서리에 대각선 반대방향에 위치한 모서리로부터 상기 제1장변측과 나란한 제2 장변측에는 마감돌기가 존재하지 아니한 구간인 제2 가로측면개방부가 형성되어 있고 서로 거울 대칭 관계를 가지는 제1 형식 열교환판과 제2 형식 열교환판이, 교대로 적층되어 육면체 형상의 조립체로 형성되는 판형 열교환기와; 급배기 덕트 연결을 위한 덕트 연결구로서, 판형 열교환기에 제1 가로측면개방부 또는 세로측면개방부에 의해 형성되는 개방구를 폐쇄하는 폐쇄판과, 급배기 덕트와 연통되는 관통공이 형성되어 있어 판형 열교환기의 개방되어 있는 개방구가 급배기 덕트와 연통되도록 하는 연통판이, 서로 결합되어 ㄱ자로 절곡된 형태로 이루어진 덕트 연결구를 포함하여 구성되며; 상기 덕트 연결구는, 폐쇄판이 단변측에 결합되어 세로측면개방부에 의해 형성되는 개방구를 폐쇄하게 되면 상기 연통판은 제1 가로측면개방부에 의해 형성되는 개방구가 급배기 덕트와 연통되도록 제1 장변측에 결합되며, 폐쇄판이 제1 장변측에 결합되어 제1 가로측면개방부에 의해 형성되는 개방구를 폐쇄하게 되면 상기 연통판은 세로측면개방부에 의해 형성되는 개방구가 급배기 덕트와 연통되도록 단변측에 결합되도록, 상기 판형 열교환기의 제1 장변측에 존재하는 양측 모서리에 조립되어, 연통판을 통해서 열교환기 조립체의 내부로 유입되는 공기가 각 층을 따라 흐르면서 서로 열교환되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 열교환기 조립체가 제공된다.

이러한 본 발명에 있어서, 상기 제1 형식 열교환판과 제2 형식 열교환판에서, 제1 가로측면개방부와 세로측면개방부가 만나는 모서리에는, 위쪽에 적층되는 다른 열교환판 사이의 간격유지를 위하여 모서리 돌기가 상기 마감돌기와 동일한 높이로 형성될 수 있으며, 위,아래 배치되는 제1 형식 및 제2 형식 열교환판의 조립을 위하여, 위에 배치되는 열교환판의 저면에는 끼움돌기를 형성하고, 아래에 배치되는 열교환판에서 가장자리 마감돌기의 대응되는 상면 위치에 돌기끼움홈을 형성하여 열교환판이 위,아래로 적층될 때 끼움돌기가 돌기끼움홈에 끼워져서 조립되는 구조를 가질 수도 있다. 또한 상기 폐쇄판에는, 판형 열교환기(100)에 격층으로 형성된 개방구에 끼워지는 끼움폐쇄부가 돌출되어 구비될 수도 있다.

위와 같은 본 발명에 있어서, 판형 열교환기의 양측 모서리에 구비되는 모든 덕트 연결구는, 연통판이 세로측면개방부 위치에 결합되고, 폐쇄판이 제1 장변측의 제1 가로측면개방부 위치에 결합되는 구조를 가질 수도 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 판형 열교환기의 양측 모서리에 구비되는 모든 덕트 연결구는, 연통판이 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부 위치에 결합되고, 폐쇄판이 세로측면개방부 위치에 결합되는 구조를 가질 수도 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 판형 열교환기의 일측 모서리에 구비되는 덕트 연결구는, 폐쇄판이 세로측면개방부 위치에 결합되고 연통판이 판형 열교환기의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부 위치에 결합되며; 판형 열교환의 타측 모서리에 구비되는 덕트 연결구는, 폐쇄판이 판형 열교환기의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부 위치에 결합되어 있고 연통판이 세로측면개방부 위치에 결합되는 구조를 가질 수도 있다.

또한 본 발명에 있어서, 판형 열교환기의 일측 모서리에 구비되는 덕트 연결구는, 폐쇄판이 판형 열교환기의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부 위치에 결합되고 연통판이 세로측면개방부 위치에 결합되며; 판형 열교환의 타측 모서리에 구비되는 덕트 연결구는, 폐쇄판이 세로측면개방부 위치에 결합되어 있고 연통판이 판형 열교환기의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부 위치에 결합되는 구조를 가질 수도 있다.

본 발명의 열교환기 조립체에 의하면, 현장 상황에 따라 급배기 덕트의 연결방향에 맞추어서 덕트 연결구의 결합 방향과 위치를 변경하여 조립할 수 있으므로, 건물에서 급배기 덕트의 연결방향이 현장 상황에 따라 달라지더라도 급배기 덕트가 구부러지거나 겹쳐지지 않은 상태로 열교환기 조립체에 조립될 수 있다. 따라서 위와 같은 종래의 문제점, 즉 급배기 덕트가 무리하게 구부러지거나 겹쳐진 형태가 되어 미관을 해치는 상황이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 원활한 기체 소통 방해에 의한 기능적인 성능 저하 문제도 발생하지 않게 되는 효과가 발휘된다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 열교환기 조립체에서 사용되는 판형 열교환기를 이루는 제1형식의 열교환판(도 1)과 제2형식의 열교환판(도 2)의 개략적인 사시도이다.
도 3 및 도 4는 각각 도 1 및 도 2의 제1형식 열교환판과 제2형식 열교환판이 교대로 적층되어 판형 열교환기를 형성하는 것을 보여주는 개략적인 분해사시도와 조립사시도이다.
도 5는 판형 열교환기와 급배기 덕트를 연결하기 위한 덕트 연결구의 개략적인 사시도이다.
도 6 및 도 7은 각각 판형 열교환기의 한쪽 단변측과 배면방향의 제1 장변측이 만나는 모서리 부분에 덕트 연결구를 결합하되, 급배기 덕트의 연결 방향이 달라지도록 덕트 연결구의 연결 방향을 달리하여 판형 열교환기에 조립하는 상태를 보여주는 개략적인 분해사시도이다.
도 8 내지 도 11은 각각 판형 열교환기에 덕트 연결구를 다양한 방향으로 조립함으로써, 급배기 덕트의 연결 방향을 변화시킨 본 발명의 열교환기 조립체의 다양한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 12 및 도 13은 각각 본 발명의 또다른 실시예에 따라 정육면체로 이루어진 열교환기 조립체에 대한 개략적인 분해사시도와 조립사시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 열교환기 조립체를 구비한 환기장치의 실시예에 대한 개략적인 사시도이다.
도 15 내지 도 17은 각각 도 14에 도시되어 있는 실시예에서 공기 흐름 형태를 달리한 예를 보여주는 개략적인 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 열교환기 조립체(1)에서 사용되는 판형 열교환기(100)를 이루는 제1형식의 열교환판(10a)(도 1의 것)과 제2형식의 열교환판(10b)(도 2의 것)의 개략적인 사시도가 각각 도시되어 있다.

우선 도 1 및 도 2를 참조하여 판형 열교환기(100)를 구성하는 제1형식 및 제2형식 열교환판(10a, 10b)의 구성 및 그 적층구조에 대해 설명한다. 도 1에 도시된 것처럼, 제1형식 및 제2형식 열교환판(10a, 10b)은 4개의 변을 가지는 사각형 판부재로 이루어지며 가장자리에는 높이를 가지도록 돌출된 마감돌기(11)가 형성되어 판부재를 둘러싸고 있는데, 일측 모서리에서부터 양쪽 변에는 각각 마감돌기(11)가 존재하지 아니한 제1 가로측면개방부(12)와 세로측면개방부(13)가 소정 길이로 형성되어 있다. 즉, 제1형식 및 제2형식 열교환판(10a, 10b)은 사각형의 판부재에 마감돌기(11)가 돌출된 형태로 가장자리를 둘러싸도록 형성되어 있는데, 양변이 만나게 되는 모서리 중의 하나에서는 그 모서리의 꼭지점으로부터 각각의 변에는 마감돌기(11)가 존재하지 않는 구간인 제1 가로측면개방부(12)와 세로측면개방부(13)가 형성되어 있는 것이다. 제1 가로측면개방부(12)와 세로측면개방부(13)가 형성되는 모서리에서는 위에 적층되는 다른 열교환판 사이의 간격유지를 위하여 모서리 돌기(15)가 상기 마감돌기(11)와 동일한 높이로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1 가로측면개방부(12)와 세로측면개방부(13)가 만나는 일측 모서리에 대각선 방향의 모서리에서는, 그 모서리로부터 제1 가로측면개방부(12)가 형성된 변과 나란한 변에 소정 길이로 마감돌기(11)가 존재하지 아니한 제2 가로측면개방부(14)가 형성되어 있다.

이와 같이, 사각형의 제1 형식 및 제2 형식 열교환판(10a, 10b)의 4개 변 중에서 서로 나란한 2개의 변에는 각각 제1 및 제2 가로측면개방부(12, 14)가 형성되고, 상기 제1 가로측면개방부(12)와 수직하게 만나는 1개의 변에는 세로측면개방부(13)가 형성되는 것이다. 정사각형의 경우, 각 변의 길이가 동일하므로 장변(長邊)과 단변(短邊)을 구분할 수 없으나, 도면에서는 예시로서 직사각형의 편의상 사각형의 열교환판(10a, 10b)이 도시되어 있으므로, 편의상 본 명세서에서는 열교환판(10a, 10b)에서 제1 가로측면개방부(12)가 형성되어 있는 변을 "제1 장변측"이라고 하고, 제2 가로측면개방부(14)가 형성되어 있는 변을 "제2 장변측"이라고 하며, 세로측면개방부(13)가 형성되어 있는 변을 "단변측"이라고 표현한다.

도 1 및 도 2에서 알 수 있는 것처럼, 제1형식 열교환판(10a)과 제2형식 열교환판(10b)은 동일한 크기와 구성을 가지고 있되, 제1 가로측면개방부(12), 세로측면개방부(13), 제2 가로측면개방부(14)의 위치가 거울 대칭 형태로 배치되어 있다는 점에서 서로 차이가 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 제1형식 열교환판(10a)에서는 사각형 판부재를 정면에서 볼 때 좌측 상단의 모서리에서 단변측으로 세로측면개방부(13)가 형성되고, 상기 좌측 상단의 모서리에서 제1 장변측으로 제1 가로측면개방부(12)가 형성되어 있으며, 우측 하단의 모서리에서 제2 장변측으로 제2 가로측면개방부(14)가 형성되어 있는 구조를 가지고 있다. 도 2에 도시된 제2형식 열교환판(10b)은 상기 제1형식 열교환판(10a)이 거울을 바라봤을 때의 형태를 가지는데, 구체적으로 제2형식 열교환판(10b)은, 직사각형 판부재를 정면에서 바라볼 때에서 좌측 하단의 모서리에서 제2 장변측으로 제2 가로측면개방부(14)가 형성되어 있고, 우측 상단의 모서리에서 단변측에 세로측면개방부(13)가 형성되고, 상기 우측 상단의 모서리에서 제1 장변측으로 제1 가로측면개방부(12)가 형성되어 있는 구조를 가지고 있다. 편의상 이와 같이 제1형식 열교환판(10a)의 형상과 제2형식 열교환판(10b)의 형상이 서로 거울을 바라보는 것과 같은 관계에 있는 것을 "거울 대칭 관계"라고 부른다.

비록 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제1형식 열교환판(10a)과 제2형식 열교환판(10b)의 내부 표면 즉, 공기가 흘러가는 표면에는 열전달을 촉진시키기 위한 물결무늬 돌기나 기타 다양한 형태의 돌기가 형성될 수도 있다.

도 3 및 도 4에는 도 1 및 도 2의 제1형식 열교환판(10a)과 제2형식 열교환판(10b)이 교대로 적층되어 판형 열교환기(100)를 형성하는 것을 보여주는 개략적인 분해사시도와 조립사시도가 각각 도시되어 있다.

제1형식 열교환판(10a)과 제2형식 열교환판(10b)은 교대로 적층되어 육면체 형상의 조립체로 이루어진 판형 열교환기(100)를 형성하게 된다. 앞서 설명한 것처럼, 열교환판(10a, 10b)에서 세로측면개방부(13)는 단변측에 위치하고, 제1 가로측면개방부(12)와 제2 가로측면개방부(14)는 각각 제1 및 제2 장변측에서 서로 대각선 방향에 위치하며, 제1형식 열교환판(10a)과 제2형식 열교환판(10b)에서 측면개방부의 위치는 서로 거울 대칭 관계에 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에서 제1형식 열교환판(10a)과 제2형식 열교환판(10b)은 직사각형으로 이루어져 있고, 세로측면개방부(13)가 직사각형의 단변 전체에 형성되어 있다. 따라서 위 실시예의 경우, 판형 열교환기(100)의 단변측에는 세로측면개방부(13)에 의해 각각 열교환판의 한 층씩 건너뛰면서 개방구(140)가 형성되어 있되, 한 층에서 한쪽 단변측에 개방구(140)가 형성되면 그 반대쪽 단변측은 개방구가 없이 폐쇄되어 있는 구조를 가지게 된다.

판형 열교환기(100)의 제1 장변측에는 제1 가로측면개방부(12)에 의한 개방구(140)가 형성되며, 제1 장변측과 나란한 제2 장변측에는 제2 가로측면개방부(14)에 의한 개방구(140)가 형성된다. 즉, 판형 열교환기의 제2 장변측을 도 4의 정면방향에서(화살표 A의 방향) 바라봤을 때, 양측 모서리부터 일정 구간에는 한 층씩 건너뛰면서 개방구가 형성되어 있는데, 정면에서 봤을 때 좌측에서 각 층의 개방구의 배열순서와 정면에서 봤을 때 우측에서 각 층의 개방구의 배열순서는 서로 반대가 되는 것이다. 또한 정면에서 바라봤을 때, 판형 열교환기(100)의 정면에 해당하는 제2 장변측에 형성된 위와 같은 개방구는 제2 가로측면개방부(14)에 의해 형성되는 것이고, 반대 방향인 판형 열교환기(100)의 배면에 해당하는 제2 장변측에 형성된 위와 같은 개방구는 제1 가로측면개방부(12)에 의해 형성되는 것이다.

한편, 본 발명에서 위,아래 배치되는 열교환판(10a, 10b)의 편리하고 간편한 조립을 위하여, 도면에 도시된 것처럼, 위에 배치되는 열교환판의 저면에는 끼움돌기(16)를 형성하고, 아래에 배치되는 열교환판에서 가장자리 마감돌기(11)의 대응되는 상면 위치에 돌기끼움홈(17)을 형성하여 열교환판(10a, 10b)이 위,아래로 적층될 때 끼움돌기(16)가 돌기끼움홈(17)에 끼워져서 서로 견고하게 조립되도록 할 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 상기 끼움돌기(16)가 제1 가로측면개방부(12) 및 제2 가로측면개방부(14)의 저면에 각각 형성되어 있다. 그러나 끼움돌기(16)의 형성 위치는 실시예에 한정되지 않으며, 필요에 따라 변경될 수 있다.

위와 같이 열교환판(10a, 10b)의 조립에 의해 형성된 판형 열교환기(100)에는 급배기 덕트 연결을 위한 덕트 연결구(200)가 결합되어 본 발명의 열교환기 조립체(1)를 구성하게 된다. 도 5에는 판형 열교환기(100)와 급배기 덕트를 연결하기 위한 덕트 연결구(200)의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼 덕트 연결구(200)는, 판형 열교환기(100)에 개방구를 폐쇄하는 폐쇄판(201)과, 덕트가 연결되는 관통공이 형성되어 판형 열교환기(100)의 다른 개방구과 연결부(203)가 서로 연통하게 하는 연통판(202)이 서로 직각으로 연결되도록 ㄱ자로 절곡된 형태의 부재로 이루어진다. 도 5에서 부재번호 206은 밀봉을 위하여 연통판(202)의 테두리에 구비될 수 있는 밀봉재(206)이다.

상기 연통판(202)에는 관통공(204)이 형성되어 있는데, 상기 관통공에 덕트의 관이 쉽게 연결될 수 있도록 도면에 도시된 실시예와 같이 관형상의 연결부(203)가 상기 관통공(204)에 미리 끼워져 결합되어 있을 수도 있다.

상기 연통판(202)과 직각으로 연결되는 폐쇄판(201)에는, 판형 열교환기(100)에 격층으로 형성된 개방구(140)에 끼워지는 끼움폐쇄부(205)가 돌출되어 구비될 수 있다. 이와 같이 끼움폐쇄부(205)가 돌출 구비되는 경우, 끼움폐쇄부(205)가 개방구(140)에 끼워지게 되어 개방구가 완전하게 폐쇄됨은 물론이고, 폐쇄판(201)이 견고하게 판형 열교환기(100)에 고정되며, 그에 따라 연통판(202) 역시 판형 열교환기(100)에 밀착되어 고정되는 효과가 발휘된다.

상기 덕트 연결구(200)는 제1 가로측면개방부(12)와 세로측면개방부(13)에 동시 결합되거나, 또는 제2 가로측면개방부(14)와 세로측면개방부(13)에 동시 결합된다. 즉, 연통판(202)이 판형 열교환기(100)의 단변측에 결합되면 폐쇄판(201)은 장변측에 결합되고, 그 반대로 연통판(202)이 장변측에 결합되면 폐쇄판(201)은 단변측에 결합되는 것이다.

도 6 및 도 7에는 각각 판형 열교환기(100)의 한쪽 단변측과 배면방향의 제1 장변측이 만나는 모서리 부분에 덕트 연결구(200)를 결합하되, 급배기 덕트의 연결 방향이 달라지도록 덕트 연결구(200)의 연결 방향을 달리하여 판형 열교환기(100)에 조립하는 상태를 보여주는 개략적인 분해사시도가 도시되어 있다.

도 6에 도시된 경우는, 덕트 연결구(200)의 연통판(202)이 판형 열교환기(100)의 단변측에 형성된 세로측면개방부(13) 쪽으로 결합되고, 폐쇄판(201)이 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 형성되는 제1 가로측면개방부(12) 방향으로 결합되는 경우이다.

도 6에서 판형 열교환기(100)의 단변측으로 개방되어 있는 세로측면개방부(13)에 의해 형성되는 개방구(140)는 연통판(202)의 관통공(204)과 연통되며, 따라서 관통공(204)을 통해서 기체가 유입되는 경우, 유입된 기체는 세로측면개방부(13)의 개방구(140)를 통해서 판형 열교환기(100)의 해당 층으로 흐르게 된다. 반대로 세로측면개방부(13)의 개방구(140)를 통해서 기체가 배출되는 경우, 상기 관통공(204)을 통해서 나가게 된다. 제1 가로측면개방부(12)에 의해 만들어지는 개방구는 폐쇄판(201)에 의해 폐쇄되므로, 제1 가로측면개방부(12)로는 기체의 소통이 가능하지 않다.

한편, 도 7에 도시된 경우는 덕트 연결구(200)의 연통판(202)이 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 형성되는 제1 가로측면개방부(12) 방향으로 결합되고, 폐쇄판(201)이 판형 열교환기(100)의 세로측면개방부(13) 방향으로 결합되는 경우이다. 따라서 세로측면개방부(13)로는 기체의 소통이 이루어지지 않고, 제1 가로측면개방부(12)를 통해서 기체의 소통이 이루어진다.

이와 같이 본 발명의 덕트 연결구(200)는, 폐쇄판(201)과 연통판(202)이 필요에 따라 위치를 바꾸어서 각각 판형 열교환기(100)의 제1 장변측과 단변측에 선택적으로 결합되므로, 급배기 덕트의 결합 방향을 필요에 따라 자유롭게 바꿀 수 있다. 본 발명에서 덕트 연결구(200)의 결합 방향이 바뀌더라도, 덕트 연결구(200)는 항상 판형 열교환기(100)의 제1 장변측과 단변측이 만나는 양쪽 모서리에 각각 구비되는 것이며, 따라서 판형 열교환기(100)의 제2 장변측에 형성된 제2 가로측면개방부(14)는 덕트 연결구(200)에 의해 폐쇄되지는 않는다.

도 8 내지 도 11에는 각각 판형 열교환기(100)에 덕트 연결구(200)를 다양한 방향으로 조립함으로써, 급배기 덕트의 연결 방향을 변화시킨 본 발명의 열교환기 조립체(1)의 다양한 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 8 내지 도 11에서 테두리가 실선으로 표시된 화살표는 외기가 실내로 공급되는 흐름을 나타내며, 테두리가 점선으로 표시된 화살표는 실내의 공기가 외부로 배출되는 흐름을 나타낸다.

도 8에 도시된 열교환기 조립체(1)의 실시예에서 판형 열교환기(100)의 일측 모서리에 각각 덕트 연결구(200)가 조립되는데, 각각의 덕트 연결구(200)의 연통판(202)은 세로측면개방부(13) 위치에 결합되고, 폐쇄판(201)은 제1 장변측의 제1 가로측면개방부(12) 위치에 결합되는 구조를 가지고 있다. 예를 들어, 판형 열교환기(100)의 일측 모서리에 조립된 덕트 연결구(200)의 연통판(202)을 통해 외기가 유입되면 일측의 단변측에 형성된 세로측면개방부(13)에 의한 개방구(140)를 통해 판형 열교환기(100)로 유입되어 판형 열교환기(100)를 지나면서 열교환되고 대각선으로 반대쪽에서 제2 장변측에 형성된 제2 가로측면개방부(14)로 흘러 제2 가로측면개방부(14)에 의해 형성되는 개방구를 통해 판형 열교환기(100)를 벗어나서 실내로 급기된다. 한편, 실내로부터의 환기되어온 공기는, 판형 열교환기(100)의 제2 장변측의 다른 위치에 존재하는 제2 가로측면개방부(14)에 의한 개방구를 통해 유입되어 판형 열교환기(100)를 지나면서 열교환되고 타측 단변측에 형성된 세로측면개방부(13)에 의해 형성되는 개방구(140)를 통해 판형 열교환기(100)를 빠져나가고 타측 모서리에 구비된 덕트 연결구(200)의 연통관(202)을 통해 외부로 배기된다.

도 9에 도시된 실시예에서는, 도 8에 도시된 상태에서 연통판(202)과 폐쇄판(201)의 위치가 뒤바뀌도록 덕트 연결구(200)가 판형 열교환기(100)에 결합되어 있다. 즉, 양쪽 모서리에서 각각의 덕트 연결구(200)의 연통판(202)은 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부(12) 위치에 결합되고, 폐쇄판(201)은 세로측면개방부(13) 위치에 결합되는 구조를 가지고 있는 것이다.

이 경우, 예를 들어 판형 열교환기(100)의 일측 모서리에 조립된 덕트 연결구(200)의 연통판(202)을 통해 외기가 유입되면 판형 열교환기(100)의 일측 모서리로부터 제1 장변측으로 형성된 제1 가로측면개방부(12)에 의한 개방구를 통해 판형 열교환기(100)로 들어와서 판형 열교환기(100)를 지나면서 열교환되고, 대각선으로 반대방향에 위치한 모서리에서 제2 장변측에 형성된 제2 가로측면개방부(14)로 흘러 판형 열교환기(100)를 벗어나서 실내로 급기된다. 한편, 실내에서 환기되어 판형 열교환기(100)의 제2 장변측에 제2 가로측면개방부(14)에 의한 개방구를 통해 유입되는 공기는 판형 열교환기(100)를 지나면서 열교환된 후 판형 열교환기(100)의 타측 모서리에서 제1 장변측에 위치하는 제1 가로측면개방부(12)의 개방구를 통해 타단부에 구비된 덕트 연결구(200)의 연통관(202)을 통해 외부로 배기된다.

도 10에 도시된 실시예에서는, 판형 열교환기(100)의 일측 모서리에서는 덕트 연결구(200)의 폐쇄판(201)이 세로측면개방부(13) 위치에 결합되어 있고, 연통판(202)은 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부(12) 위치에 결합되어 있다. 판형 열교환(100)의 타측 모서리에서는 이와 반대로 덕트 연결구(200)의 폐쇄판(201)이 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부(12) 위치에 결합되어 있고, 연통판(202)은 세로측면개방부(13) 위치에 결합되어 있다.

이 경우, 예를 들어 판형 열교환기(100)의 일측 모서리에 조립된 덕트 연결구(200)의 연통판(202)을 통해 외기가 유입되면 판형 열교환기(100)의 일측 모서리에서 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부(12)를 통해 판형 열교환기(100)를 지나면서 열교환된 후 대각선으로 반대쪽에 위치한 모서리로부터 제2 장변측에 위치한 제2 가로측면개방부(14)로 흘러 판형 열교환기(100)를 벗어나서 실내로 급기된다. 한편, 실내에서 환기되어 판형 열교환기(100)의 정면에 위치한 다른쪽 제2 가로측면개방부(14)를 통해 유입되는 공기는 판형 열교환기(100)를 지나면서 열교환된 후 판형 열교환기(100)의 단변측에 형성된 세로측면개방부(13)를 거쳐 타측 모서리에 구비된 덕트 연결구(200)의 연통관(202)을 통해 외부로 배기된다.

도 11에 도시된 실시예에서는 판형 열교환기(100)의 일측 모서리에서는, 덕트 연결구(200)의 폐쇄판(201)이 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부(12) 위치에 결합되어 있고, 연통판(202)은 세로측면개방부(13) 위치에 결합되어 있다. 판형 열교환(100)의 타측 모서리에서는 덕트 연결구(200)의 폐쇄판(201)이 세로측면개방부(13) 위치에 결합되어 있고, 연통판(202)은 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부(12) 위치에 결합되어 있다.

이 경우, 예를 들어 판형 열교환기(100)의 일측 모서리에 조립된 덕트 연결구(200)의 연통판(202)을 통해 외기가 유입되면 세로측면개방부(13)를 통해 판형 열교환기(100)를 지나면서 열교환되고 대각선으로 반대쪽에 위치한 모서리의 제2 장변측에 형성된 제2 가로측면개방부(14)로 흘러 판형 열교환기(100)를 벗어나서 실내로 급기된다. 한편, 실내에서 환기된 공기는 판형 열교환기(100)의 제2 가로측면개방부(14)를 통해 유입되어 판형 열교환기(100)를 지나면서 열교환되고 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부(12)를 통해 타측 모서리에 구비된 덕트 연결구(200)의 연통관(202)을 통해 외부로 배기된다. 상기한 각각의 경우에서 연통관(202)에는 급배기 덕트가 각각 연결될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 열교환기 조립체는 판형 열교환기(100)와, 그 제1 장변측의 양쪽 모서리에 조립되는 덕트 연결구(200)로 구성되며, 각각의 덕트 연결구(200)의 폐쇄판(201)과 연통판(202)을 판형 열교환기(100)의 양쪽 모서리에서 제1 장변측과 단변측에 어떤 위치로 결합하는지에 따라 공기의 흐름이 달라지고, 급배기 덕트의 연결 방향이 달라진다.

종래에는 급배기 덕트가 연결되는 방향이 고정된 형태로 열교환기 조립체가 구성되었으므로, 열교환기 조립체의 연결 방향과, 급배기 덕트의 진입방향(연장방향)이 일치하지 않는 경우에는, 급배기 덕트를 구부리거나 또는 이웃하는 급배기 덕트가 겹치거나 꼬이게 배치하여야 한다. 이 경우, 급배기 덕트가 무리하게 구부러지거나 겹쳐진 형태가 되어 미관상 좋지 않을 뿐만 아니라, 원활한 기체 소통에도 방해가 되어 기능적인 성능 또한 저하되는 문제가 있다.

그러나 본 발명에 따른 열교환기 조립체(1)의 경우, 현장 상황에 따라 급배기 덕트의 연결방향에 맞추어서 덕트 연결구(200)의 결합 방향과 위치를 변경하여 조립할 수 있으므로, 건물에서 급배기 덕트의 연결방향이 현장 상황에 따라 달라지더라도 급배기 덕트가 구부러지거나 겹쳐지지 않은 상태로 열교환기 조립체에 조립될 수 있다. 따라서 위와 같은 종래의 문제점, 즉 급배기 덕트가 무리하게 구부러지거나 겹쳐진 형태가 되어 미관을 해치는 상황이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 원활한 기체 소통 방해에 의한 기능적인 성능 저하 문제도 발생하지 않게 된다.

한편, 본 발명의 열교환기 조립체(1)를 구성함에 있어서, 위와 같이 판형 열교환기(100)의 양단에 덕트 연결구(200)를 결합한 상태에서, 공기의 유입과 유출을 위하여 개방되어야 하는 부분을 제외하고, 다른 부분에서 판형 열교환기(100)의 외부를 둘러싸도록 케이스부재(210)를 설치할 수도 있다. 또한, 후술하는 것처럼, 한쪽의 장변측에서 제2 가로측면개방부(14)에 의해 형성되는 개방구(140)를 필요에 따라 선택적으로 개방 또는 폐쇄할 수 있도록, 슬라이딩 되는 차단판이나 커튼, 또는 롤브라인드 같은 차단부재(600)가 설치될 수도 있다. 예를 들면, 도 11에 예시된 것처럼, 차단판으로 이루어진 차단부재(600)가 케이스부재(210)와 덕트 연결구(200) 사이에 슬라이딩 상태로 끼워져서 제2 가로측면개방부(14)를 폐쇄할 수도 있는 것이다.

위에서는 직육면체 형상의 열교환기 조립체(1)를 예시하여 설명하였으나, 열교환기 조립체(1)는 정육면체로 이루어질 수 있다. 도 12 및 도 13은 각각 정육면체로 이루어진 열교환기 조립체(1)에 대한 개략적인 분해사시도와 조립사시도이다. 앞서 도 1 내지 도 11에서 설명한 실시예와 대비할 때 도 12 및 도 13에 도시된 실시예는 열교환판(10a, 10b)이 정사각형으로 이루어지고, 세로측면개방부(13)가 단변측의 전체 길이에 형성되는 것이 아니라, 제1 가로측면개방부(12)와 동일한 길이로 모서리로부터 단변측 일부 구간에 형성된다는 점만이 차이가 있다. 그 외의 구성 및 효과는 앞서 설명한 직육면체 열교환기 조립체와 동일하므로 반복 설명을 생략한다.

다음에서는 위와 같은 본 발명의 열교환기 조립체(1)의 사용예로서, 본 발명의 열교환기 조립체(1)를 이용한 환기장치(2)에 대해 설명한다.

도 14에는 본 발명에 따른 환기장치(2)의 실시예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 것처럼, 환기장치(2)는, 상자형 케이스(302)로 이루어지고 내부에는 휀(301)이 설치되어 있는 휀 공급기(300)가 한 쌍을 이루어서 서로 나란하게 배치되고, 상기 한 쌍의 휀 공급기(300)의 단부에 열교환기 조립체(1)가 결합되어 있는 구조를 가질 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여, 도면에서 볼 때, 좌측에 위치하는 휀 공급기(300)를 "제1 휀 공급기(300a)"라고 부르고 우측에 위치하는 휀 공급기(300)를 "제2 휀 공급기(300b)"라고 부른다. 그러나 좌측에 위치하는 것과 우측에 위치하는 것을 구분할 필요가 없을 때에는 "휀 공급기(300)"라고 통칭한다.

상기 휀 공급기(300)는 상자형 공급기 케이스(302) 내에 휀(301)이 설치되어 있는 구성을 가지는데, 두 개의 공급기 케이스(302)의 나란하게 설치되었을 때 서로 마주하게 되는 면(배면)과 반대되는 면(정면)으로는 기체가 유입 또는 배출되는 기체 연통부(303)가 구비되어 있다.

상기 공급기 케이스(302)의 측면에 상기한 본 발명의 열교환기 조립체(1)가 결합되는데, 도 14에 도시된 환기장치(2)에서는 한 쌍의 휀 공급기(300)의 양 측면에 각각 본 발명의 열교환기 조립체(1)가 결합되어 있다. 구체적으로, 상기 공급기 케이스(302)의 측면에 열교환기 조립체(1)가 결합됨에 있어서, 한 쌍의 공급기 케이스(302)가 나란하게 배치된 상태에서 각 공급기 케이스(302)의 개방된 측면이 열교환기 조립체(1)의 제2 장변측에 형성된 제2 가로측면개방부(14)에 의한 개방구(140)와 연통되도록, 열교환기 조립체(1)가 한 쌍의 공급기 케이스(302)에 걸쳐서 결합된다.

도 15에는 도 14에 도시되어 있는 실시예에서 대향류 형태로 급배기 덕트를 연결하되 두 개의 열교환기 조립체(1)를 모두 사용할 때의 공기 흐름 상태의 일예를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 15에서도 테두리가 실선으로 표시된 화살표는 외기가 실내로 공급되는 흐름을 나타내며, 테두리가 점선으로 표시된 화살표는 실내의 공기가 외부로 배출되는 흐름을 나타낸다.

도 15에서는 한쪽 방향으로부터 외기가 각각의 본 발명의 열교환기 조립체(1)로 유입되어 제2 휀 공급기(300b)를 거쳐 실내로 급기되며, 외기가 유입되는 방향과 반대쪽으로부터 실내로부터 환기되는 공기가 열교환기 조립체(1)로 들어와서 제1 휀 공급기(300a)를 거쳐 외부로 배기된다. 이와 같이 외기와 실내로부터의 환기가 본 발명의 열교환기 조립체(1)를 지나면서 서로 열교환된다.

도 16에는 두 개의 열교환기 조립체(1) 중에서 하나의 열교환기 조립체(1)만을 사용할 때의 공기 흐름 상태의 일예를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 16에 예시된 것처럼, 하나의 열교환기 조립체(1)를 사용할 경우, 사용하지 않는 나머지 열교환기 조립체(1)의 제2 장변측에 형성된 제2 가로측면개방부(14)에 의한 개방부(140) 사이와 공급기 케이스(302)의 개방된 측면 사이를 서로 단절시키게 된다. 즉, 공급기 케이스(302)의 개방된 측면 또는 열교환기 조립체(1)의 케이스에, 슬라이딩 되는 차단판이나 커튼, 또는 롤브라인드 같은 차단부재(600)를 설치하여, 차단부재(600)로 하여금 일측 열교환기 조립체(1)의 제2 장변측에 형성된 제2 가로측면개방부(14)에 의한 개방부(140) 사이와 공급기 케이스(302)의 개방된 측면 사이를 차단하여 기체의 소통을 단절시키게 되면, 다른 하나의 열교환기 조립체(1)만을 이용하여 실내외 공기를 열교환시키면서 흐르게 할 수 있다.

또한 환기장치(2)를 사용함에 있어서, 실내외 공기의 열교환이 이루어지지 않은 상태로 흐르는 것 즉, 바이패스 상태로 이용하는 것도 가능하다. 도 17에는 이러한 바이패스 상태의 공기 흐름일 때를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도 17에는 한쪽 열교환기 조립체(1)의 제2 장변측에 형성된 제2 가로측면개방부(14)와 제1 휀 공급기(300a)의 개방 측면 사이를 차단하고, 반대쪽 열교환기 조립체(1)의 제2 장변측에 형성된 제2 가로측면개방부(14)와 제2 휀 공급기(300b)의 개방 측면 사이를 차단한 것이 예시되어 있다. 본 발명에 따른 열교환기 조립체(1)를 포함하는 환기장치(2)를 구성함에 있어서, 공급기 케이스(302)의 개방된 측면 또는 열교환기 조립체(1)의 케이스에, 슬라이딩 되는 차단판이나 커튼, 또는 롤브라인드 같은 차단부재(600)를 설치하여, 필요한 경우 차단부재(600)로 하여금 열교환기 조립체(1)의 제2 장변측에 형성된 제2 가로측면개방부(14)에 의한 개방부(140) 사이와 공급기 케이스(302)의 개방된 측면 사이를 차단하는 구성을 가질 수 있다. 따라서 필요할 때에는 한쪽 열교환기 조립체(1)를 이용하여 실내외 공기를 열교환시키면서 흐르게 할 수 있고, 실내 환기와 외기 간의 열교환이 이루어지지 아니하는 바이패스 상태로 공기가 흐르게도 할 수 있다.

1: 열교환기 조립체 100: 판형 열교환기 200: 덕트 연결구

Claims (8)

1. 사각형의 판부재로 이루어지며, 가장자리에는 높이를 가지도록 돌출된 마감돌기(11)가 형성되어 판부재를 둘러싸고 있고, 상기 판부재의 일측 모서리에서 제1 장변측과 단변측에는 마감돌기(11)가 존재하지 아니한 구간인 제1 가로측면개방부(12)와 세로측면개방부(13)가 각각 형성되어 있으며, 상기 제1 가로측면개방부(12)와 세로측면개방부(13)가 만나는 모서리에 대각선 반대방향에 위치한 모서리로부터 상기 제1장변측과 나란한 제2 장변측에는 마감돌기(11)가 존재하지 아니한 구간인 제2 가로측면개방부(14)가 형성되어 있고 서로 거울 대칭 관계를 가지는 제1 형식 열교환판(10a)과 제2 형식 열교환판(10b)이, 교대로 적층되어 육면체 형상의 조립체로 형성되는 판형 열교환기(100)와;
   급배기 덕트 연결을 위한 덕트 연결구(200)로서, 판형 열교환기(100)에 제1 가로측면개방부(12) 또는 세로측면개방부(13)에 의해 형성되는 개방구를 폐쇄하는 폐쇄판(201)과, 급배기 덕트와 연통되는 관통공이 형성되어 있어 판형 열교환기(100)의 개방되어 있는 개방구가 급배기 덕트와 연통되도록 하는 연통판(202)이, 서로 결합되어 ㄱ자로 절곡된 형태로 이루어진 덕트 연결구(200)를 포함하여 구성되며;
   상기 덕트 연결구(200)는, 폐쇄판(201)이 단변측에 결합되어 세로측면개방부(13)에 의해 형성되는 개방구(140)를 폐쇄하게 되면 상기 연통판(202)은 제1 가로측면개방부(12)에 의해 형성되는 개방구가 급배기 덕트와 연통되도록 제1 장변측에 결합되며, 폐쇄판(201)이 제1 장변측에 결합되어 제1 가로측면개방부(12)에 의해 형성되는 개방구를 폐쇄하게 되면 상기 연통판(202)은 세로측면개방부(13)에 의해 형성되는 개방구(140)가 급배기 덕트와 연통되도록 단변측에 결합되도록, 상기 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 존재하는 양측 모서리에 조립되어, 연통판(202)을 통해서 열교환기 조립체(1)의 내부로 유입되는 공기가 각 층을 따라 흐르면서 서로 열교환되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 열교환기 조립체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 형식 열교환판(10a)과 제2 형식 열교환판(10b)에서, 제1 가로측면개방부(12)와 세로측면개방부(13)가 만나는 모서리에서는, 위쪽에 적층되는 다른 열교환판 사이의 간격유지를 위하여 모서리 돌기(15)가 상기 마감돌기(11)와 동일한 높이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기 조립체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   위,아래 배치되는 제1 형식 및 제2 형식 열교환판(10a, 10b)의 조립을 위하여, 위에 배치되는 열교환판의 저면에는 끼움돌기(16)를 형성하고, 아래에 배치되는 열교환판에서 가장자리 마감돌기(11)의 대응되는 상면 위치에 돌기끼움홈(17)을 형성하여 열교환판(10a, 10b)이 위,아래로 적층될 때 끼움돌기(16)가 돌기끼움홈(17)에 끼워져서 조립되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 열교환기 조립체.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 폐쇄판(201)에는, 판형 열교환기(100)에 격층으로 형성된 개방구에 끼워지는 끼움폐쇄부(205)가 돌출되어 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기 조립체.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   판형 열교환기(100)의 양측 모서리에 구비되는 모든 덕트 연결구(200)는, 연통판(202)이 세로측면개방부(13) 위치에 결합되고, 폐쇄판(201)이 제1 장변측의 제1 가로측면개방부(12) 위치에 결합되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 열교환기 조립체.
   
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   판형 열교환기(100)의 양측 모서리에 구비되는 모든 덕트 연결구(200)는, 연통판(202)이 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부(12) 위치에 결합되고, 폐쇄판(201)이 세로측면개방부(13) 위치에 결합되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 열교환기 조립체.
   
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   판형 열교환기(100)의 일측 모서리에 구비되는 덕트 연결구(200)는, 폐쇄판(201)이 세로측면개방부(13) 위치에 결합되고 연통판(202)이 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부(12) 위치에 결합되며;
   판형 열교환(100)의 타측 모서리에 구비되는 덕트 연결구(200)는, 폐쇄판(201)이 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부(12) 위치에 결합되어 있고 연통판(202)이 세로측면개방부(13) 위치에 결합되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 열교환기 조립체.
   
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   판형 열교환기(100)의 일측 모서리에 구비되는 덕트 연결구(200)는, 폐쇄판(201)이 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부(12) 위치에 결합되고 연통판(202)이 세로측면개방부(13) 위치에 결합되며;
   판형 열교환(100)의 타측 모서리에 구비되는 덕트 연결구(200)는, 폐쇄판(201)이 세로측면개방부(13) 위치에 결합되어 있고 연통판(202)이 판형 열교환기(100)의 제1 장변측에 형성된 제1 가로측면개방부(12) 위치에 결합되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 열교환기 조립체.
   

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