KR101364240B1 - 확장된 열교환기를 구비한 환기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 확장된 열교환기를 구비한 환기장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 격판과 전열지가 순차적으로 적층된 열교환기를 내설하되 열교환기의 양측면과 환기장치 본체 내면이 접하도록 설치하여 장치 부피를 줄일 수 있도록 하고, 상기 열교환기 내에는 가이드띠를 다수 형성하여 유입 및 배출되는 공기가 열교환기의 전면으로 고르게 통과되게 함으로써 열교환효율을 증대시키는 확장된 열교환기를 구비한 환기장치에 관한 것이다.

Description

확장된 열교환기를 구비한 환기장치{VENTILATING APPARATUS WITH EXTENDED HEAT EXCHANGE}

본 발명은 벽 또는 천정에 설치되는 확장된 열교환기를 구비한 환기장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 격판과 전열지가 순차적으로 적층된 열교환기를 내설하되 열교환기의 양측면과 환기장치 본체 내면이 접하도록 설치하여 장치 부피를 줄일 수 있도록 하고, 상기 열교환기 내에는 가이드띠를 다수 형성하여 유입 및 배출되는 공기가 열교환기의 전면으로 고르게 통과되게 함으로써 열교환효율을 증대시키는 확장된 열교환기를 구비한 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로 환기장치는 가정이나 사무실 또는 식당 등에서 실내의 오염된 공기를 외부로 유출시키고 실외의 신선한 공기를 실내로 유입시켜 실내의 공기를 환기시키기 위한 장치이다.

이러한, 환기장치를 이용하여 실내 공기를 실외로 유출하고, 실외 공기를 실내로 흡입하는 과정에서 실내와 실외의 온도나 습도 차이에 의한 열 손실이 발생하여 에너지 낭비의 원인이 되는 문제점이 있었다.

즉, 여름철에는 에어컨과 같은 공조기에 의해 냉방된 실내 오염 공기가 실외로 유출되고 실외의 뜨겁고 신선한 공기가 실내로 유입되어 환기가 이루어지기 때문에, 외부의 뜨거운 공기 유입으로 인해 실내 공기의 온도가 올라가 냉방 효율을 저하시키는 바, 냉방 효율을 높이기 위한 에너지 사용 증가를 야기한다. 또한, 겨울철에는 보일러와 같은 난방 장치에 의해 난방된 실내 오염 공기가 실외로 유출되고 실외의 차갑고 신선한 공기가 실내로 유입되어 환기가 이루어지기 때문에, 외부의 차가운 공기 유입으로 인해 실내의 공기 온도가 떨어져 난방 효율이 저하되므로, 난방을 위한 에너지 사용량이 증가되는 것이다.

이에 따라, 환기 과정에서 온도나 습도차에 의해 발생하는 열손실을 최소화하기 위하여 배출되는 실내 공기와 흡입되는 실외 공기 사이에 열교환이 이루어지도록 하는 열교환기가 구비된 환기장치가 제시되고 있다.

상기 환기장치 내부에 설치된 열교환기의 대표적인 예로는 도 1에 도시된 바와같이 격판(91)과 주름판(92)이 순차적으로 적층되어 상하공간을 다수 구획하고 있으며, 상기 주름판은 상하 인접층의 주름판과 교차되도록 배치한 구조이다.

여기서 상기 주름판은 격판 사이의 간격을 유지하는 기능과 공기유로를 형성하는 기능이 있고, 격판에 의해 구획된 층 내에서 이동되는 공기와의 접촉면적을 증가시켜 열전달이 용이하게 이루어지도록 한 것이다. 즉, 상기 주름판에 의해 공기유로가 교차되도록 형성된 열교환기를 통해 흡기 및 배기되는 공기가 서로 열교환되도록 한 것이다.

그러나 상기 사각기둥 형태의 열교환기는 흡기구 또는 배기구인 입출구가 열교환기를 구성하는 사면 전체에 형성됨으로 공기의 흡배기가 용이하게 이루어지기 위해서는 도 2를 참조한 바와같이 환기장치(95) 내벽에 열교환기(90) 측면의 모서리 부분이 접하도록 설치되어야 하는데, 이는 환기장치의 폭이나 높이 중 어느 하나가 반드시 열교환기의 대각선길이와 대응되어야 함으로 환기장치의 크기를 증대시키는 요인으로 작용한다. 물론 열교환기의 면적을 줄이는 방법을 적용할 수 있으나, 이는 열교환면적이 줄어듬으로 성능이 저하되는 단점이 있다.

따라서, 열교환 성능의 저하없이 부피를 줄일 수 있는 환기장치에 대한 연구가 필요하다.

이에 본 발명에 따른 확장된 열교환기를 구비한 환기장치는,

육면체로 측면 4개면 중 2개면에만 입출구가 형성된 열교환기를 내장하고, 상기 열교환기 측면에서 입출구가 형성되지 않은 측면을 내면에 접하도록 설치하여 장치부피를 최소화하는 구조를 갖는 환기장치의 제공을 목적으로 한다.

또한, 상기 다층으로 형성된 열교환기는 내부로 유입된 공기를 가이드띠개에 의해 전면으로 확산되면서 배출되게 하여 입출구의 크기를 반폭으로 줄여도 열교환효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 장치의 제공을 다른 목적으로 한다.

또한, 환기장치의 유입구측에 필터를 장착하여 이물질을 제거하게 함으로써 열교환기의 성능저하를 방지하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 확장된 열교환기를 구비한 환기장치는,

벽 또는 천장에 설치되어 실내외공기 환기시 배출되는 실내공기와 유입되는 실외공기를 열교환시켜 열손실을 최소화하는 환기장치에 있어서, 가장자리를 따라 측벽이 형성된 격판과, 온도 습도 교환이 가능한 전열지를 순차적으로 적층하여 내부에 공기유동층을 다수 형성한 육면체로, 육면체의 2개면에는 내부로 공기를 유입 또는 배출시키는 입출구를 다수 형성하고, 상기 격판 내부의 상하면에는 입출구를 구성하는 입구와 출구를 연결하는 가이드띠를 일정간격으로 돌출시켜 층간 간격을 유지시키고 유입된 공기를 격판 내부로 최대한 확산된 다음 배출이 이루어지도록 하여 열교환면적을 증가시키게 하는 열교환기와; 상기 열교환기가 내설되는 직육면통체로, 상기 육면체의 중앙부분에 상기 열교환기의 육면 중 입출구가 형성되지 않은 4개면이 통체 내부면과 접하도록 설치되는 본체와; 상기 본체 내부에서 열교환기로 구획된 양측 공간에 각각 설치되어 실외공기를 열교환기로 유입하는 실외공기유입챔버, 열교환기를 통과한 실외공기를 실내로 배출하는 실외공기배출챔버, 실내공기를 열교환기로 유입하는 실내공기유입챔버 열교환기를 통과한 실내공기를 실외로 배출하는 실내공기배출챔버로 구획하는 구획판과; 상기 구획판에 의해 구획된 실외공기배출챔버에 설치되어 실외공기는 유입시키는 흡기팬과; 상기 구획판에 의해 구획된 실내공기배출챔버에 설치되어 실내공기를 배출시키는 배기팬;을 포함하여 구성된다.

이상에서 상세히 기술한 바와 같이 본 발명의 확장된 열교환기를 구비한 환기장치는,

육면체 열교환기를 측면2개면과 상하 2개면 등 총 4면이 본체 내면과 접하게 하여 설치구조를 단순화하여 환기장치의 크기를 줄일 수 있다. 또한, 열교환기의 입출구를 열교환기 일면의 반폭으로 형성되어도 열교환기로 유입된 공기를 가이드띠가 열교환기 내부로 고르게 확산시킨 다음 배출되게 함으로써 열교환효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

아울러 환기장치에서 유입유로와 배출유로 상의 공기유입측 챔버에는 필터를 장착하여 유입된 공기를 필터링함으로써 이물질에 의한 열교환효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 열교환기를 도시한 개략사시도.
도 2는 종래 열교환기가 장착된 환기장치를 도시한 간략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 환기장치를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환기장치를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 적층구조를 나타낸 단면도.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 다른 실시예의 격판을 도시한 평면도.
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 격판의 단면도 및 사시도.
도 10은 본 발명의 실시예에서 개폐댐퍼가 장착된 환기장치를 도시한 개략단면도.
도 11 내지 도 13은 본 발명에서 장착되는 필터의 다양한 예를 도시한 개략단면도 및 다른 실시예에 따른 필터확대도.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 환기장치를 도시한 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 확장된 열교환기를 구비한 환기장치(10)는 도 3과 도 4를 참조한 바와같이 직육면체의 통체인 본체(20)와, 상기 본체의 길이방향 중간 부분에 설치되는 열교환기(30)와, 상기 열교환기의 양측의 본체내 공간에 설치되어 공간을 구획하는 구획판(40)과, 상기 구획판에 의해 구획된 공간에 설치되는 흡기팬(60) 및 배기팬(70)을 포함하여 구성된다.

상기 열교환기(30)는 도 5 내지 도 8에서와 같이 가장자리를 따라 측벽(311)이 형성된 격판(31,31a,31b,31c)과, 온도 습도 교환이 가능한 전열지(32)를 순차적으로 적층하여 내부에 공기유동층(33)을 다수 형성한 육면체이다. 이러한 열교환기는 6개면 중 4개면이 본체의 내면과 접하여 설치되고, 나머지 본체와 접하지 않은 2개면에 공기를 열교환기 내부로 유입 또는 배출시키는 입출구(34)가 형성된다. 이와같이 본 발명은 열교환기가 본체와 면으로 접하기 때문에 기존에 모서리에 의한 결합방식보다는 본체의 크기를 줄일 수 있어 열교환효율을 유지하면서 장치를 소형화 할 수 있다.

또한, 상기 입출구(34)는 격판 측면폭의 반폭 이내로 형성하여 한 면에 입출구를 구성하는 입구(341)와 출구(342)가 모두 형성되도록 할 수 있다. 즉, 상기 입출구(34)는 도 6에 도시된 바와같이 하나의 격판 일측면에 입출구를 구성하는 입구(341)와 출구(342)를 모두 형성하거나, 도 7과 도 8에 도시된 바와같이 본체와 접하지 않는 2개의 면에 각각 입구(341)와 출구(342)가 형성되도록 할 수 있다.

상기한 바와같이 격판(31,31a,31b,31c)은 적층방향의 인접된 다른 격판과 서로 입출구 형성방향이 다르게 배치되도록 적층하여 열교환기를 구성한다. 예컨대 도 6의 격판(31a)을 적층할 경우 하부의 격판은 입출구(34)가 좌측에 위치하도록 안치하고, 그 상부에는 입출구가 우측에 위치하도록 격판을 안치하고, 그 상부에는 다시 입출구가 좌측에 위치하도록 적층하는 등 입출구의 형성방향을 지그재그 형태로 배치하는 것이다. 이러한 격판과 격판 사이에는 전열지(32)가 개재됨으로, 상하 격판사이인 전열지(32)의 하부 공기유동층과 상부 공기유동층은 서로 다른 공간에서 공기를 유입받아 배출이 되도록 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 격판 내측의 상하면에는 도 6과 도 7과 도 8에 도시된 바와같이 입출구(34)의 입구와 출구를 연결하는 가이드띠(312)를 일정간격으로 돌출시킨다. 상기 가이드띠는 층간간격을 유지시켜 전열지의 처짐을 방지해 공기유동층 간격을 일정하게 유지시키고, 유입된 공기를 격판 내면(측벽 내측부분)에 최대한 확산된 다음 배출이 이루어지도록 하여 전열지를 통한 열교환면적을 최대한으로 증가시키게 하고 공기를 고르게 배분시켜 이동되게 함으로 열교환효율성도 향상시키도록 한다.

또한, 상기 격판의 내면에는 입출구인 입구(341)와 출구(342) 사이에 격벽(313)을 형성하여 입구로 유입된 공기가 격벽을 우회해 출구로 배출되게 함으로써 유로길이를 증가시켜 열교환시간을 증대시키도록 할 수 있다. 상기 격벽(313)은 도 6에서와 같이 일면에 입출구인 입구와 출구가 모두 형성된 격판(31a)에서는 격벽의 길이방향 일측단부가 입출구가 형성된 면과 접하고 격벽의 타측단부는 입출구가 형성되지 않은 면과 이격되도록 함으로써 상기 이격된 부분을 통해 입구로 유입된 공기가 이동되어 출구로 배출되도록 하여 내부의 유로 길이를 최대화하며, 도 7과 같이 입출구의 입구와 출구가 서로 대향되는 면에 각각 형성될 경우에는 상기 입구와 출구 사이에서 수직방향으로 격벽(313)을 형성하고 도시된 바와같이 입구와 출구를 연결한 라인에서 최외각부분인 도면의 상층부분에 개구부를 형성하여 내부유로 길이를 최대화할 수 있는 것이다.

또한, 도 8에서와 같이 격판(31,31c)은 본체와 접하지 않는 2개면에 각각 형성된 입출구(34)를 서로 대각선으로 배치하여 격벽없이 유로길이가 연장되도록 할 수 있으며, 격판 내부에 가이드띠(312)를 형성하여 유입된 공기가 격판 내부공간을 고르게 확산된 다음 배출되도록 한다.

아울러 상기 격판은 도 9를 참조한 바와같이 다수의 리브(314)가 일정간격으로 배열된 형태로 제공될 수 있다. 상기 리브형의 격판(31d)은 공기저항을 최소화하기 위해 단면을 유선형으로 형성할 수 있다. 이러한 유선형 단면은 유동되는 공기의 난류를 형성하여 리브의 상하층으로 유동되는 공기가 혼합 또는 확산되도록 하여 열교환성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 리브는 도시된 유선형 이외에 마름모 등 다각형으로 형성할 수 있고, 리브 단면의 장폭과 단폭의 길이를 짧게 하거나 길게 형성하는 등 다양한 형태로 형성할 수 있으며, 리브간의 간격도 실시형태에 따라서 좁게 또는 리브폭보다 넓게 형성하는 등 다양하게 변화될 수 있다. 또한, 상기 리브형 격판(31d)을 사용하게 되면 적층된 전열지(32)와 전열시 사이를 하나의 공간으로 구획할 수 있어 공간의 상하부를 통해 인접층과 열교환이 이루어지도록 할 수 있으며, 가이드띠(312)를 더 형성하여 두 전열지 사이 간격 유지와 공기의 흐름을 안내하도록 할 수 있다.

다음으로 상기 구획판(40,50)은 본체 내부공간에서 중앙에 배치된 열교환기의 양측의 공간에 설치되어 설치된 공간을 구획한다. 이러한 구획판(40,50)은 측면이 열교환기(30)와 본체(20) 내면에 밀착되도록 설치하여 구획한 두 공간이 기밀되도록 하며, 이 때 구획판은 상기 열교환기의 입출구 배치와 대응되도록 설치된다. 즉, 상기 구획판은 열교환기(30) 면 중 입출구가 형성된 면에 면접되도록 설치되되 격판면과 수직으로 교차되도록 면접시킴으로써 반폭으로 형성된 입출구의 입구(341)와 출구(342)를 각각 구획된 다른 공간에 배치되게 함으로써 일측공간으로 유입된 공기는 열교환기를 통과하여 타측공간으로 이동되도록 구성된다.

예컨대 도 3과 4를 참조하면 본 발명의 환기장치(10)는 도 6에 도시된 격판을 적층한 형태의 열교환기(30)를 본체 내부에 설치하였다. 설치된 열교환기의 상측 공간에 구획판(40)을 수직설치하여 좌측의 실외공기배출챔버(B)와 우측의 실외공기유입챔버(A)로 구획한다. 상기 실외공기배출챔버(B)에는 흡기팬(60)이 설치되고, 실외공기배출챔버에 표출되는 열교환기(30)면에는 입출구 중 출구가 다수 형성되며, 본체에는 실내로 공기를 공급하는 공기배출구(12)가 형성된다. 또한, 상기 실외공기유입챔버(A)에는 실외로부터 공기를 유입하는 공기유입구(11)가 형성되고, 실외공기유입챔버에 표출되는 열교환기 면에는 입출구중 입구가 다수 형성된다. 따라서, 흡기팬(60)을 구동시키면 공기유입구(11)를 통해 실외공기가 실외공기유입챔버(A)로 유입되고, 유입된 공기는 열교환기(30)의 입출구 중 입구를 통해 내부 유로를 따라 확산 된 다음 입출구의 출구를 통해 실외공기배출챔버(B)로 이동되고, 흡기팬(60)과 실외공기유입측 공기배출구(12)를 통해 실내로 공급된다.

또한, 본체(20) 내부에서 열교환기의 하측 공간에도 구획판(50)을 수직설치하여 좌측의 실내공기유입챔버(C)와 우측의 실내공기배출챔버(D)로 구획한다. 상기 실내공기배출챔버(D)에는 배기팬(70)이 설치되고, 실내공기배출챔버에 표출되는 열교환기(30)면에는 입출구 중 출구가 다수 형성되며, 본체에는 실외로 공기를 배출하는 공기배출구(12)가 형성된다. 또한, 상기 실내공기유입챔버(C)에는 실내로부터 공기를 유입하는 공기유입구(11)가 형성되고, 실내공기유입챔버에 표출되는 열교환기 면에는 입출구중 입구가 다수 형성된다. 따라서, 배기팬(70)을 구동시키면 공기유입구를 통해 실내공기가 실내공기유입챔버(C)로 유입되고, 유입된 공기는 열교환기의 입출구 중 입구를 통해 내부 유로를 따라 확산 된 다음 입출구의 출구를 통해 실내공기배출챔버(D)로 이동되고, 배기팬(70)과 실내공기배출측 공기배출구(12)를 통해 실외로 배출된다.

여기서 상기 열교환기 내부에는 실외공기유입챔버에서 유입되어 실외공기배출챔버로 배출되는 실외공기 유입유로와, 실내공기유입챔버에서 유입되어 실내공기배출챔버로 배출되는 실내공기 배출유로가 서로 교차되도록 엇갈리게 배치되어 양 유로 사이에 열교환이 이루어져 환기로 인한 실내 공기의 열손실을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 각 챔버에 형성된 공기유입구(11) 및 공기배출구(12)를 실내공간과 실외공간에 직접 표출되게 할 수 있으나, 덕트를 이용하여 설치장소에 제한없이 실내공기 배출과 실외공기 유입이 자유롭게 이루어지도록 할 수 있으며, 상기 공기유입구와 공기배출구를 환기장치의 다양한 방향으로 형성할 수 있어 장치의 설치위치를 다변화시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 환기장치를 벽면이나 천정에 거치 또는 매립형태로 설치하는 등 다양한 설치예를 제공할 수 있다. 또한, 상기 구획판에 의해 구획된 실외공기유입챔버, 실외공기배출챔버, 실내공기유입챔버, 실내공기배출챔버의 배치는 열교환기의 격판에 형성된 입출구 배치와 흡기팬 또는 배기팬의 설치위치에 따라 다양하게 배치될 수 있으므로 이러한 변형예도 본 발명의 권리에 포함된다할 수 있다.

상기 상부 구획판(40)에 의해 구획된 실외공기배출챔버(B)에는 흡기팬(60)을 설치하여 실외공기를 실내로 유입시키고, 상기 하부 구획판(50)에 의해 구획된 실내공기배출챔버(D)에는 배기팬(70)을 설치하여 실내공기를 실외로 배출시키도록 한다. 물론 상기 실외공기유입챔버와 실내공기유입챔버에 각각 흡기팬과 배기팬을 설치할 수 있으나, 이는 팬에서 발생된 송풍력으로 공기가 열교환기를 통과되도록 해야 함으로 상대적으로 큰 용량을 요구하여 비효율적이어서 도시된 바와같이 실외공기배출챔버와 실내공기배출챔버에 설치되는 것이 바람직하다.

아울러 본 발명의 환기장치(10)는 상기 상하부 구획판(40, 50)에 개폐댐퍼(41,51)를 더 구비할 수 있다. 도 10을 참조한 바와같이 상기 개폐댐퍼는 일측면에 열교환기의 입출구가 모두 형성된 도 6의 격판을 적층한 열교환기를 사용한 환기장치에 적용가능한 것으로, 상부 구획판(40) 또는 하부 구획판(50) 또는 상하부 구획판 모두에 설치될 수 있다. 상기 설치된 개폐댐퍼(41,51)를 개방하여 흡기팬(60)과 배기팬(70)을 구동시키면 실외공기유입챔버(A)와 실내공기유입챔버(C)로 유입된 실내외공기는 열교환기(30)를 통하지 않고 직접 인접 챔버인 실외공기배출챔버(B)와 실내공기배출챔버(D)를 통해 실내 또는 실외로 배출되도록 한다.

상기 개폐댐퍼(41,51)는 래크와 피니언을 설치하여 모터의 동력에 의해 개폐가 이루어지도록 하거나, 공지된 다양한 개폐수단이 적용될 수 있으며, 흡기구획판과 배기구획판에 설치된 각각의 개폐댐퍼를 동시에 작동되게 하거나 선택적으로 작동되도록 할 수 있다.

본 발명의 환기장치(10)는 실외공기유입챔버(A)와 실내공기유입챔버(C)에 필터(80)가 더 설치될 수 있다. 상기 필터(80)는 외부에서 환기장치로 공기가 유입되는 챔버에 설치되는 것으로, 열교환기(30)를 통과하는 공기의 이물질을 제거하여 열교환기에 이물질이 묻거나 쌓여서 열교환 효율이 떨어지는 것을 방지하고 실내공기로 유입되는 공기를 1차 정화시키도록 한다.

이러한 필터는 도 11에 도시된 바와같이 판형필터(81)로 구성하되 챔버내에서 대각선으로 배치하여 최대한 넓은 면이 제공되도록 할 수 있으며, 필터의 재질로는 일반적인 미세번지를 제거하기 위한 부직포 이외에 탄소흡착제 등 다양한 공지기술이 적용될 수 있다. 또한 도시된 일단 필터 이외에 다수의 필터를 다단으로 설치하여 이물질 제거효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 상기 필터는 도 12에 도시된 바와같이 필터포(82)로 구성하고 공급롤(821)에 감겨 일정 길이만큼 인출하여 이물질제거가 이루어지도록 하는 형태로 제공될 수 있다. 상기 필터는 길이방향으로 길게 형성된 필터포(82)와, 상기 필터포를 감아 일정량씩 인출하여 공급하는 공급롤(821)과, 상기 공급된 필터포를 다시 감는 권취롤(822)을 실외공기유입챔버 및/또는 실내공기유입챔버의 대향되는 내벽에 각각 설치된 형태로 제공될 수 있다. 이러한 필터포(82)는 챔버의 유로 폭만큼 공급롤(821)에서 인출되고 유로를 차단시켜 유입되는 공기로부터 이물질을 분리제거하게 된다. 또한, 필터포가 오염되어 교체가 필요할 경우에는 공급롤에 감긴 새로운 필터포를 인출시키고, 기존에 사용된 필터포는 권취롤(822)에 감기게 함으로써 환기장치의 분해없이 필터교체가 가능하도록 할 수 있다. 여기서 상기 공급롤과 권취롤이 설치된 본체 내면에는 상기 공급롤과 권취롤을 내포하는 포켓실(824)을 더 설치하여 유입된 공기가 공급롤 및 권취롤과 본체 벽면 사이의 이격틈으로 공기유출을 차단하도록 할 수 있다.

아울러 상기 필터포(82)는 도 13에 도시된 바와같이 공급롤(821)와 권취롤(822) 사이에 다수의 지지롤(823)을 설치하여 필터포가 상하방향으로 굴곡지게함으로써 유입되는 공기와의 접촉면적을 증가시켜 이물질제거 효과을 증대시킬 수 있다.

또한, 상기 필터(80)의 설치위치로는 개폐댐퍼와 열교환기 사이에 설치하여 개폐댐퍼를 통해 직접 공기가 이동할 경우에는 필터를 통과하지 않도록 하거나, 도시된 바와같이 환기장치(10)로 유입된 공기는 반드시 필터(80)를 통과하여 열교환기(30)나 개폐댐퍼(41,51)를 통해 이동되도록 함으로써 공기정화기능이 수행되도록 할 수 있다.

한편, 상기 구획판은 본체 내부와 접하지 않는 열교환기의 양측면이 표출되는 공간을 앞선 바와같이 등분으로 구획하지 않고 일측방향으로 편향되도록 비등분되게 구획할 수 있다. 도 14는 본 발명에 따른 다른 실시예인 천정매입형 환기장치로 본체(20) 내부공간에서 열교환기(30)에 의해 구획된 양측공간을 다시 구획하는 구획판(40,50)을 어느 일측으로 편향되도록 설치한 예이다.

도시된 바와같이 격판(31) 측면은 구획판에 의해 구획된 양측공간으로 표출되는 면적이 서로 비등분으로 형성되며, 상기 표출되는 면의 각층에 형성된 입출구(34)는 각층의 표출되는 전체면적과 유사 또는 동일한 크기로 형성되게 함으로써 하나의 격판에 형성되는 2개의 입출구는 서로 다른 크기를 갖도록 할 수 있다. 즉, 흡기팬(60) 또는 배기팬(70)이 설치된 챔버공간으로 노출되는 입출구 크기를 다른 챔버공간의 입출구 크기보다 작게 형성하게 하는 등 입구보다 출구의 크기를 축소시켜 열교환기로 유입된 공기는 저속으로 가이드띠를 따라 격판 전면으로 고르게 확산되어 이동된 다음 점차적으로 이동속도가 증가되면서 입출구의 출구를 통해 신속하게 배출되도록 한 것이다.

아울러 도시된 환기장치는 천정매입형이므로 환기장치의 두께를 최대한 얇게 형성하여 천장매입 부담을 낮출수 있고, 열교환기의 격판 면적을 넓게하여 열교환효율을 증대시킬 수 있다. 또한 실외공기의 유입과 배출 및 실내공기의 유입과 배출은 덕트에 의해 이루어질 수 있으므로, 다양하게 공기유입구와 공기배출구를 형성할 수 있다.

상기 도 12를 참조하여 본 발명의 작동상태를 개략적으로 설명하면,

흡기팬(60)을 작동시키면 실외공기는 실외공기유입챔버(A)로 유입되고, 필터(80)에서 이물질이 제거된 다음 열교환기(30)를 통과하여 실외공기배출챔버(B)로 유입되고, 상기 실외공기배출챔버에서는 흡기팬(60)을 통해 실외공기가 실내로 공급된다.

또한, 배기팬(70)을 작동시키면 실내공기는 실내공기유입챔버(C)로 유입되고, 필터(80)에서 이물질이 제거된 다음 열교환기(30)를 통과하여 실내공기배출챔버(D)로 유입되고, 상기 실내공기배출챔버에서는 배기팬(70)을 통해 실내공기를 실외로 배출시킨다.

이때 상기 열교환기(30)는 유입되는 실외공기와 배출되는 실내공기 간에 열교환 및 습도 조절이 이루어지게 되어 여름철 냉기 또는 겨울철 온기 등의 실내열손실을 최소화할 수 있는 것이다.

아울러, 급속한 환기를 위해서는 구획판(40,50)의 개폐댐퍼(41,51)를 개방하여 실내로 유입되는 공기와 실외로 배출되는 공기가 열교환기(30)를 통하지 않고 직접 이동되도록 할 수 있다.

10 : 환기장치
11 : 공기유입구 12 : 공기배출구
20 : 본체
30 : 열교환기 31,31a,31b,31c,31d : 격판
32 : 전열지 33 : 공기유동층
34 : 입출구
311 : 측벽 312 : 가이드띠
313 : 격벽 314 : 리브
341 : 입구 342 : 출구
40, 50 : 구획판
41,51 : 개폐댐퍼
60 : 흡기팬
70 : 배기팬
80 : 필터
81 : 판형필터 82 : 필터포
821 : 공급롤 822 : 권취롤
823 : 지지롤 824 : 포켓실
A : 실외공기유입챔버
B : 실외공기배출챔버
C : 실내공기유입챔버
D : 실내공기배출챔버

Claims (11)

1. 벽 또는 천장에 설치되어 실내외공기 환기시 배출되는 실내공기와 유입되는 실외공기를 열교환시켜 열손실을 최소화하는 환기장치에 있어서,
   가장자리를 따라 측벽이 형성된 격판(31,31a,31b,31c,31d)과, 온도 습도 교환이 가능한 전열지(32)를 순차적으로 적층하여 내부에 공기유동층(33)을 다수 형성한 육면체로, 육면체의 2개면에는 내부로 공기를 유입 또는 배출시키는 입출구(34)를 다수 형성하고, 상기 격판 내부의 상하면에는 입출구를 구성하는 입구(341)와 출구(342)를 연결하는 가이드띠(312)를 일정간격으로 돌출시켜 층간 간격을 유지시키고 유입된 공기를 격판 내부로 최대한 확산된 다음 배출이 이루어지도록 하여 열교환면적을 증가시키게 하는 열교환기(30)와;
   상기 열교환기가 내설되는 직육면통체로, 상기 육면체의 중앙부분에 상기 열교환기의 육면 중 입출구가 형성되지 않은 4개면이 통체 내부면과 접하도록 설치되는 본체(20)와;
   상기 본체 내부에서 열교환기로 구획된 양측 공간에 각각 설치되어 실외공기를 열교환기로 유입하는 실외공기유입챔버(A), 열교환기를 통과한 실외공기를 실내로 배출하는 실외공기배출챔버(B), 실내공기를 열교환기로 유입하는 실내공기유입챔버(C) 열교환기를 통과한 실내공기를 실외로 배출하는 실내공기배출챔버(D)로 구획하는 구획판(40,50)과;
   상기 구획판에 의해 구획된 실외공기배출챔버(B)에 설치되어 실외공기는 유입시키는 흡기팬(60)과;
   상기 구획판에 의해 구획된 실내공기배출챔버(D)에 설치되어 실내공기를 배출시키는 배기팬(70);을 포함하여 구성되되,
   상기 격판(31d)은 일측벽과 이에 대향되는 측벽을 연결하는 다수의 리브(314)를 서로 일정간격 이격시켜 형성하고, 상기 리브는 유동되는 공기의 난류를 형성하여 리브의 상하층으로 유동되는 공기가 혼합 또는 확산되도록 하여 열교환성능을 향상시킬 수 있도록 공기저항을 최소화하는 유선형으로 형성한 것을 특징으로 하는 열교환기를 구비한 환기장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 구획판(40,50)은 본체 내부에서 열교환기로 구획된 양측 공간을 등분되게 구획하고, 상기 열교환기의 입출구(34)는 격판 측면폭의 반폭으로 형성되어 각 공간에 표출되도록 한 것을 특징으로 하는 열교환기를 구비한 환기장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 구획판(40,50)은 본체 내부에서 열교환기로 구획된 양측 공간을 어느 한 방향으로 편향되도록 비등분으로 구획하고, 상기 격판 측면에는 각 구획공간으로 표출된 비등분된 면에 대해 입출구(34)가 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 열교환기를 구비한 환기장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 열교환기는
   격판(31a)의 입출구(34)를 모두 일면에 형성되도록 하고, 내면에는 입구와 출구 사이에 격벽(313)을 형성하여 입출구의 입구로 유입된 공기가 격벽을 우회하여 출구로 배출되게하여 유로길이를 증가시키고,
   상기 격판(31a)의 입출구는 상하 인접된 격판의 입출구 방향과 서로 반대가 되도록 적층하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기를 구비한 환기장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 열교환기는,
   격판(31b)의 입출구를 본체와 접하지 않은 일면과 이에 대향된 면에 각각 입구와 출구를 형성하고, 입구와 출구 사이에 수직으로 격벽(313)을 형성하여 입출구의 입구로 유입된 공기가 격벽을 우회하여 출구로 배출되게하여 유로길이를 증가시키고,
   상기 격판(31b)은 입출구는 상하 인접된 격판의 입출구 방향과 서로 어긋나게 지그재그로 적층하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기를 구비한 환기장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 열교환기는,
   본체와 접하지 않는 일면에 각층의 격판(31c)마다 입출구(34)를 지그재그로 형성시키고, 이에 대향되는 본체면에는 동일층의 입출구와 대각선부분에 입출구를 지그재그 형태로 형성하여 각층으로 유입된 공기의 이동은 대각선으로 이동되면서 배출되게 한 것을 특징으로 하는 열교환기를 구비한 환기장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 실외공기유입챔버(A)와 실내공기유입챔버(C)에는 필터(80)가 더 설치되어 유입된 공기가 필터링된 다음 열교환기(30)로 이동되게 한 것을 특징으로 하는 열교환기를 구비한 환기장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 필터(80)는 판형필터(81)로 구성하고, 이를 대각선으로 장착하여 필터링 면적을 증가시킨 것을 특징으로 하는 열교환기를 구비한 환기장치.
10. 제8항에 있어서,
    상기 필터(80)는 길이방향으로 길게 형성된 필터포(82)로 구성하고, 상기 필터포를 감은 공급롤(821)과 권취롤(822)을 챔버의 양벽면에 서로 대향되게 설치하여 필터포의 필터링효과가 저하되면 공급롤에서 일정길이단위로 필터포를 공급하고, 공급된 길이만큼 권취롤이 사용된 필터포를 권취하여 제거하도록 한 것을 특징으로 하는 열교환기를 구비한 환기장치.
    
11. 삭제

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