KR101431211B1 - Electrical Heating Element Using Counterflow Ventilation Unit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전열소자를 이용한 대향류 환기장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 환기장치의 소형 제작이 가능하도록 콤팩트한 형상으로 제조되어 제조비용을 절감할 수 있으며, 취급 및 설치가 용이하고, 설치 공간 역시 효율적으로 사용할 수 있는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a countercurrent ventilator using a heating element. More particularly, the present invention relates to a countercurrent ventilation apparatus using a heating element which is manufactured in a compact shape so as to enable miniature manufacturing of a ventilation apparatus, which can reduce manufacturing cost, can be easily handled and installed, .
일반적으로, 실내 공기에 대한 관심이 높아지고 특히 새 건물에서 각종 유해 물질로 인해 발생되는 새집증후군 문제가 심각해지는 상황에서 환기에 대한 중요성은 부각되고 있지만 에너지 절감을 이유로 건물은 고기밀화 및 고단열화 되고 있다. In general, the interest in indoor air is increasing, and especially in the situation where sick house syndrome problem caused by various harmful substances in new buildings becomes serious, the importance of ventilation is emphasized. However, due to energy saving, .
따라서 사람이 거주하는 건물 실내에서의 쾌적한 주거 환경을 위해 필요한 신선 외기를 공급하고 오염된 내부 공기를 배출하며, 특히 동절기 및 하절기의 환기시에 버려지는 열과 수분을 동시에 회수하여 냉난방 부하를 줄임으로써 에너지를 절약하는 전열 교환기에 의한 환기 및 급기 시스템의 개발은 고기밀 및 고단열 주택에서 쾌적하고 건강한 삶을 제공받을 수 있게 하고 있다Therefore, it supplies the fresh outside air required for a comfortable living environment in a residential building and discharges the contaminated internal air. In particular, it recovers heat and moisture discarded at the time of ventilation of the winter season and the summer season, The development of a ventilation and air supply system using an all-air heat exchanger that saves energy is provided to provide a pleasant and healthy life in high airtight and high insulation houses
이러한 전열 교환기는 실내의 열은 빼앗기지 않으면서 상대적으로 오염도가 낮은 실외공기를 실내로 유입시키고, 이때, 전열교환 메카니즘에 의해 환기로 인해 유실되는 실내 에너지를 회수하여 유입되는 공기에 전달하므로 에너지 손실을 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.This total heat exchanger recovers the indoor energy that is lost due to the ventilation by the heat exchange mechanism and transfers it to the incoming air. It can be minimized.
한편, 현재 국내에서 개발되어 적용되고 있는 환기유니트는 크게 2∼3타입 정도로 분류되나, 대체로 주상복합건물용의 덕트형으로 개발되어 있어 일반 판상형 아파트로의 직접적인 적용이 어려운 실정이다. 하지만, 2006년부터 개정된 소방법에 따라 일반 판상형 아파트에도 200mm 정도의 천장매립공간이 확보되어 초슬림형 환기유니트 개발이 요구되고 있다.Meanwhile, the ventilation units developed and applied in Korea are classified into two or three types, but they are generally developed as a duct type for a residential building, making it difficult to directly apply the ventilation unit to a flat-plate type apartment. However, according to the Fire Service Act revised in 2006, it is required to develop a ultra slim type ventilation unit because a ceiling land space of about 200mm is secured in a flat plate type apartment.
도 1은 종래 기술에 따른 전열소자를 이용한 환기 유니트를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a ventilation unit using a heating element according to the related art.
도시된 바와 같이 종래 기술의 전열소자를 이용한 환기 유니트는 케이싱(110) 내부에 설치되며, 스페이서(122)와 라이너(124)가 순차적으로 적층된 구조로 이루어지고, 각각의 스페이서(122) 및 라이너(124)에는 한쪽 방향으로 다수의 환기통로(126)가 관통되는 엘리먼트 코어(120)와, 케이싱(110)의 일측에 형성되어 외기가 유입되는 유입구(112) 및 실내공기가 외부로 배출되는 유출구(114)와, 유입구(112) 및 유출구(114)로 공기를 강제적으로 유입 배출시키도록 하는 급기팬(130) 및 배기팬(140)과, 유입구(112) 및 유출구(114)와 엘리먼트 코어(120)를 사이에 두고 케이싱(110)에 연결되는 급기덕트(118) 및 배기덕트(116)로 구성된다. As shown in the drawing, the ventilation unit using the heating element of the related art is installed inside the
여기서, 엘리먼트 코어(120)는 스페이서(122)와 라이너(124)의 환기통로(126)가 서로 직교방향으로 교차하며 위치하도록 적층하여 설치됨에 따라, 직교방향으로 별개의 환기통로(126)가 형성되어 하나의 환기통로(126)를 통하여 유입구(112)와 급기덕트(118)는 서로 통하도록 이루어지고, 다른 환기통로(126)를 통하여 유출구(114)와 배기덕트(116)는 서로 통하도록 이루어진다.Since the
이러한 환기 과정의 중간에 위치한 엘리먼트 코어(120) 내부로는 각각의 공기가 통과하면서 열교환이 이루어져 내부 공기가 유지하고 있는 엔탈피가 외부공기로 전달되어 실내로 재순환이 이루어지게 된다. 이로 인해 실내의 냉각된 찬공기나 난방된 따뜻한 공기가 외부로 유출되는 일반환기시의 문제점이 보완되어 냉난방에너지가 현격하게 절감된다.In the
그러나, 종래 기술에 따른 전열소자를 이용한 환기 유니트는 전열면적 대비열교환 효율이 적고 동일 열교환량에 대해 크기가 커지게 되는 문제점이 있다.However, the ventilation unit using the heating element according to the related art has a problem that the heat exchange efficiency with respect to the heat transfer area is small and the size is increased with respect to the same heat exchange capacity.
서로 직교방향으로 교차 위치하는 스페이서(112)와 라이너(114)로 구성되는 엘리먼트 코어(120)의 경우, 설치 제조공정이 복잡하여 제조단가가 높을 수밖에 없고, 환기통로(126)가 길어짐에 따른 열교환기의 압력강하가 크게 발생되어 송풍기의 전력소모가 클 뿐만 아니라, 열효율이 저하되는 문제점이 있다.The
아울러, 슬림형 환기 유닛에 적용할 경우, 기술적인 발전 없이 종래의 타입에서 제품의 높이만 낮추어 적용하다보니 효율의 문제로 인해 자연적으로 제품의 폭과 너비가 커지면서 또 다른 문제점을 야기시키고 있는 실정이다.In addition, when applied to a slim-type ventilation unit, since the product height is lowered in the conventional type without technological development, the width and width of the product naturally increase due to the efficiency problem.
한편, 선행기술문헌 2에는 공기용 대향류 열교환기가 개시된 바 있다. 그러나, 이 대향류 열교환기는 공기의 유동을 위한 엘리먼트 코어의 제작이 난해함에 따라 생산성이 현저하게 떨어짐은 물론, 공기의 흡입, 배출을 위한 헤더가 별도로 제작되어야 하는 문제점이 있었다.
On the other hand, Prior
(특허문헌 1) 대한민국 공개특허 제2009-0077179호 (2009.07.15.)(Patent Document 1) Korean Published Patent Application No. 2009-0077179 (July 15, 2009)
(특허문헌 2) 대한민국 등록실용신안 제0255179호 (2001. 11.12.)(Patent Document 2) Utility Model No. 0255179 registered in Republic of Korea (Nov. 12, 2001)
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 공기의 통과가 이루어지는 유로를 대향류 형태로 구성한 전열교환기를 통하여 기존 직교류 형상보다 전열 성능을 현저하게 향상시키는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention aims at significantly improving the heat transfer performance through the total enthalpy heat exchanger having the flow path through which the air passes, in a counterflow configuration, rather than the existing cross flow configuration.
또한, 본 발명은 환기장치의 소형 제작을 가능하도록 하며, 제조비용을 절감하고, 다양한 형태로 제조할 수 있으며, 취급 및 설치가 용이하고, 설치 공간 역시 효율적으로 사용할 수 있는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention provides a ventilation device that can be manufactured in a small size, can be manufactured in various forms, can be manufactured in various forms, can be easily handled and installed, And an object of the present invention is to provide a ventilation device.
또한, 본 발명은 구조가 간단하고 복수의 엘리먼트 코어를 통해 대향류 환기가 이루어지도록 하여 전열교환기의 효율을 향상시켜 에너지 손실을 최소화하고, 냉난방 부하를 줄임으로써 에너지를 절약하는데 그 목적이 있다.
It is another object of the present invention to reduce the energy loss by reducing the cooling / heating load by improving the efficiency of the total enthalpy heat exchanger by making the structure simple and counterflow ventilation through a plurality of element cores.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은 파형으로 형성되어 강성 및 그 형태를 유지하며, 내부로 실내외의 공기가 통과될 수 있도록 열교환통로를 형성하는 스페이서와, 이 스페이서의 하부면에 결합되며, 열 및 수분이 전달되어 전열교환이 이루어지는 멤브레인으로 이루어진 복수의 대향류 엘리먼트 코어(Element Core); 실내측의 공기가 유입 및 배출되는 유입부 및 배출부와, 실외측의 공기가 급기 및 배기되는 급기부 및 배기부가 서로 대향되는 방향에 각각 형성되되, 상기 엘리먼트 코어가 유입부 및 배출부와, 급기부 및 배기부에 설치되되 서로 교대로 하나씩 엇갈리게 설치되며, 상기 배출부와 연통하여 실내공기를 외부로 배출하는 배출 헤더부와, 상기 배기부와 연통하며 실외공기를 실내측으로 배기시키는 배기 헤더부를 포함하여 구성되는 환기장치 본체부; 및 상기 배출 헤더부와 배기 헤더부에 구성되어 배출 또는 배기되는 공기를 2차 열교환시키는 직교류 열교환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 제공한다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a plasma display device comprising: a spacer formed in a corrugated shape to maintain rigidity and a shape thereof and forming a heat- A plurality of countercurrent element cores comprising a membrane through which moisture is transferred to effect total heat exchange; Wherein the inlet core and the outlet core are respectively formed in a direction in which the inlet and outlet of air in and out of the indoor side are opposed to each other and a supply and exhaust part in which the outdoor air is supplied and exhausted, An exhaust header part installed in the air supply part and the exhaust part and alternately one by the other and disposed in a staggered manner so as to communicate with the exhaust part and to discharge the indoor air to the outside, and an exhaust header part communicating with the exhaust part and exhausting the outdoor air to the indoor side A ventilation device main body portion including the ventilation device main body portion; And a cross-flow heat exchanger configured to perform secondary heat exchange between the discharge header and the air discharged or exhausted in the exhaust header. The present invention also provides a countercurrent ventilator using the heat transfer element.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 대향류 엘리먼트 코어는 상기 환기장치 본체부의 유입부와 배출부에 소정간격 이격되게 복수 설치되는 유입측 엘리먼트 코어와, 이 유입측 엘리먼트 코어의 하측부에 위치하며, 양단이 환기장치 본체부의 급기부와 배기부에 설치되는 복수의 급기측 엘리먼트 코어가 순차적으로 적층되게 구성되는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 제공한다.In addition, in the present invention, the counter-current element core includes a plurality of inflow-side element cores spaced apart from each other at a predetermined interval between the inflow portion and the discharge portion of the ventilator main body portion, And a plurality of supply-side element cores provided on the discharge portion and the supply portion of the ventilator main body portion are stacked in this order.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 유입측 엘리먼트 코어와 급기측 엘리먼트 코어는 스페이서의 방향이 서로 수평한 방향으로 설치되며, 실내외측의 공기는 서로 대향되는 방향으로 공급되도록 설치가 이루어지는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 제공한다.Further, in the present invention, the inflow-side element cores and the air supply-side element cores are installed so that the directions of the spacers are set to be horizontal to each other and the air outside the room is supplied in a direction opposite to each other A countercurrent ventilation device using a device is provided.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 배출 헤더부는 배출부와 급기부 사이의 공간에 형성되며, 유입 송풍기와 연결되어 실내측의 공기가 배출되고, 상기 배기 헤더부는 유입부와 배기부 사이의 공간에 형성되며, 급기 송풍기와 연결되어 실외측의 공기를 급기시키는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 제공한다.In addition, in the present invention, the discharge header portion is formed in a space between the discharge portion and the air supply portion, and is connected to the inflow blower to discharge the room-side air, and the discharge header portion is formed in a space between the inlet portion and the discharge portion And the outdoor air is connected to the air supply blower so that outdoor air is supplied.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 배출부와 배기부에는 각각 실내외측의 공기를 배출 또는 배기가 이루어지도록 덕트와 연결되는 배출 플랜지 및 배기 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the exhaust unit and the exhaust unit are respectively formed with a discharge flange and an exhaust flange connected to the duct so as to discharge or exhaust air outside the room. Lt; / RTI >
또한, 본 발명에 있어서, 상기 배출 헤더부 및 배기 헤더부에는 엘리먼트 코어의 상부면을 밀폐시켜 실내외측의 공기가 각각 배출 및 배기 헤더부측으로 이동할 수 있도록 안내하는 헤더 멤브레인이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 제공한다.According to the present invention, the exhaust header and the exhaust header are further comprised of a header membrane that hermetically seals the upper surface of the element core to guide the air outside the chamber to the exhaust and exhaust header portions, respectively. A countercurrent ventilator using a heating element is provided.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 직교류 열교환부는 상기 대향류 엘리먼트 코어와 직교방향으로 배출 헤더부와 배기 헤더부에 각각 구성되는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 제공한다.
Further, in the present invention, the crossflow heat exchanger is formed in a discharge header portion and an exhaust header portion in a direction orthogonal to the counterflow element core, respectively.
이와 같은 본 발명에 따르면, 공기의 통과가 이루어지는 유로를 대향류 형태로 구성한 전열교환기를 통하여 기존 직교류 형상보다 전열 성능을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the heat transfer performance can be remarkably improved over the existing cross flow type through the total enthalpy heat exchanger in which the flow path for passing air is formed in the counter flow type.
또한, 본 발명에 따르면, 환기장치의 소형 제작을 가능하도록 하며, 제조비용을 절감하고, 다양한 형태로 제조할 수 있으며, 취급 및 설치가 용이하고, 설치 공간 역시 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, it is possible to make a small-sized production of the ventilation device, to reduce manufacturing cost, to manufacture in various forms, to facilitate handling and installation, and to use the installation space efficiently.
또한, 본 발명에 따르면, 구조가 간단하고 복수의 엘리먼트 코어를 통해 대향류 환기가 이루어지도록 하여 전열교환기의 효율을 향상시켜 에너지 손실을 최소화하고, 냉난방 부하를 줄임으로써 에너지를 절약할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, the structure is simple and counterflow ventilation is performed through a plurality of element cores, thereby improving the efficiency of the total enthalpy heat exchanger, minimizing energy loss, and reducing energy consumption by reducing cooling and heating load. have.
도 1은 종래 기술에 따른 전열소자를 이용한 환기 유니트를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 개략적으로 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 개략적으로 나타낸 종단면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 개략적으로 나타낸 횡단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 개략적으로 나타낸 요부 확대도,
도 7 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전열소자를 이용한 환기장치의 대향류 열교환기 및 직교류 열교환기의 성능에 대한 유효도를 나타낸 그래프이다.1 shows a ventilation unit using a heating element according to the related art,
2 is a perspective view schematically showing a countercurrent ventilator using a heating element according to a preferred embodiment of the present invention,
3 is a longitudinal sectional view schematically showing a countercurrent ventilator using a heating element according to a preferred embodiment of the present invention,
4A and 4B are cross-sectional views schematically showing a countercurrent ventilator using a heating element according to a preferred embodiment of the present invention,
5 and 6 are enlarged views schematically showing a countercurrent ventilator using a heating element according to a preferred embodiment of the present invention,
7 to 9 are graphs showing the effectiveness of the countercurrent heat exchanger and the cross-flow heat exchanger of the ventilator using the heating element according to the preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 개략적으로 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 개략적으로 나타낸 종단면도, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 개략적으로 나타낸 횡단면도, 도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전열소자를 이용한 대향류 환기장치를 개략적으로 나타낸 요부 확대도, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전열소자를 이용한 환기장치의 대향류 열교환기 및 직교류 열교환기의 성능에 대한 유효도를 나타낸 그래프이다.BACKGROUND OF THE
도시된 바와 같이, 본 발명의 대향류 환기장치는 환기로 인해 발생하는 실내 에너지손실을 전열교환 메카니즘에 의해 에너지를 회수하여 유입되는 공기에 전달하는 엘리먼트 코어(Element Core: 210)와, 이 엘리먼트 코어(210)가 소정 간격 이격되게 복수 설치되며, 실내외 공기가 유입 및 배출되는 환기장치 본체부(310)를 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the countercurrent ventilator of the present invention includes an
엘리먼트 코어(210)는 파형으로 형성되며, 내부로 실내외의 공기가 통과될 수 있도록 공기의 유로를 이루며, 엘리먼트 코어(210)의 강성 및 그 형태를 유지하는 스페이서(212)와 이 파형의 스페이서(212)의 하부면에 결합되어 열 및 수분이 전달되는 멤브레인(214)을 포함하여 구성된다. The
또한, 스페이서(212)와 멤브레인(214) 사이에는 실내외의 공기가 서로 대향되는 방향으로 통과되면서 직교류 및 대향류에 의해 열교환이 이루어지는 열교환통로(216)가 형성된다.Between the
여기서, 스페이서(212)의 하부에는 실내외 공기의 혼합, 다시말해 오염된 공기와 정화된 공기가 혼합되는 것을 방지하고, 열 및 수분이 전달되어 전열교환이 이루어지는 멤브레인(214)이 구성되며, 이 멤브레인(214)은 접착에 의해 스페이서(212)의 하부에 결합이 이루어지게 되고, 이에 따라 파형의 스페이서(212)와 멤브레인(214) 사이에 소정의 공간을 통해 공기가 통과되는 열교환통로(216)가 형성된다.Here, the lower part of the
이러한 엘리먼트 코어(210)는 PP(Polypropylene) 재질, 또는 종이재질로 이루어지고, 환기장치 본체부(310)에 소정 간격 이격되게 복수 구성되어 실내측의 공기를 실외측으로 유출시킬 뿐만 아니라, 실외측의 공기를 실내측으로 배기될 수 있도록 구성된다.The
즉, 본 발명의 엘리먼트 코어(210)는 그 양단이 도 3에 도시된 바와 같이, 환기장치 본체부(310)의 일측면에 구성되는 유입부(312)와 배출부(314)에 각각 위치하도록 설치되되 상측에서 하측으로 소정간격 이격되게 복수 설치되는 유입측 엘리먼트 코어(220)와, 이 유입측 엘리먼트 코어(220)의 하측부에 위치하며, 양단이 각각 환기장치 본체부(310)의 타측면에 구성되는 급기부(317)와 배기부(319)에 위치하도록 설치되는 복수의 급기측 엘리먼트 코어(230)를 포함하여 구성된다. That is, the
이와 같은 본 발명의 엘리먼트 코어(210)는 유입측 엘리먼트 코어(220)와 급기측 엘리먼트 코어(230)가 순차적으로 적층되게 구성되며, 서로 교대로 하나씩 엇갈리게 환기장치 본체부(310)에 고정 결합이 이루어지는 것이다.The
예를 들어, 유입측 엘리먼트 코어(220)가 환기장치 본체부(310)의 유입부(312) 최상단에 위치하도록 설치가 이루어지면, 다음으로 급기측 엘리먼트 코어(230)를 급기부(317)와 배기부(319)에 위치하도록 설치하고, 이후 유입측 엘리먼트 코어(220)를 재차 전술한 급기측 엘리먼트 코어(230)의 하부면에 밀착되게 설치함으로써, 유입측 엘리먼트 코어(220)와 급기측 엘리먼트 코어(230)가 서로 번갈아(alternately) 환기장치 본체부(310)에 설치가 이루어지도록 구성되는 것이다.For example, when the
이때, 유입측 엘리먼트 코어(220)와 급기측 엘리먼트 코어(230)의 스페이서(212)와 열교환통로(216)의 방향은 서로 수평한 방향으로 설치가 이루어지도록 구성되며, 각각의 코어들 중 실내측 또는 실외측의 공기가 공급되는 방향은 서로 대향되는 방향에 위치하도록 설치가 이루어지도록 구성된다.At this time, the direction of the
환기장치 본체부(310)는 전술한 엘리먼트 코어(210)가 서로 교대로 하나씩 엇갈리게 설치되어 실내외 공기의 환기 및 열교환이 이루어지도록 주택의 베란다, 건물의 실내와 실외에 구성된 덕트를 통해 설치가 이루어지는 구성요소이다.The ventilation device
이러한 환기장치 본체부(310)는 일측 단부에 구성되며, 유입측 엘리먼트 코어(220)의 전방부가 설치되어 실내측의 공기가 유입되는 유입부(312)와, 유입측 엘리먼트 코어(220)의 후방부가 설치되어 실내측의 공기를 외부로 배출시키는 배출부(314)가 구성된다. The ventilation device
또한, 환기장치 본체부(310)에는 타측 단부에 구성되며, 급기측 엘리먼트 코어(230)의 후방부가 설치되어 실외측의 공기가 급기되는 급기부(317)와, 급기측 엘리먼트 코어(230)의 전방부가 설치되어 실외측의 공기를 실내측으로 배기시키는 배기부(319)가 구성된다.The
즉, 유입부(312)와 급기부(317), 그리고 배출부(314)와 배기부(319)는 서로 대향되는 방향에 각각 형성되는 것이다.That is, the
이와 같이 구성된 배출부(314)와 배기부(319)에는 각각 실내외측의 공기를 배출 또는 배기가 이루어지도록 덕트와 연결되는 배출 플랜지(322) 및 배기 플랜지(332)가 형성됨이 바람직하다.The
여기서, 환기장치 본체부(310)에는 유입부(312)에 구성된 유입측 엘리먼트 코어(220)를 통해 유입된 실내공기가 배출부(314)에 의해 외부로 배출이 이루어질 때, 급기측 엘리먼트 코어(230)측으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 배출 헤더부(320)가 형성된다. When the indoor air introduced through the inflow-
그리고, 급기부(317)에 구성된 급기측 엘리먼트 코어(230)를 통해 급기되는 실외공기가 배기부(319)에 의해 실내측으로 배기될 때, 유입측 엘리먼트 코어(220)측으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 배기 헤더부(330)가 형성된다. When the outdoor air supplied through the air
즉, 배출 헤더부(320)는 배출부(314)와 급기부(317) 사이의 공간에 형성되며, 이 급기부(317)에 연결 설치되는 급기측 엘리먼트 코어(230)들의 서로 이격된 공간에 형성되는 것이고, 배기 헤더부(330)는 유입부(312)와 배기부(319) 사이의 공간, 유입측 엘리먼트 코어(220)들의 서로 이격된 공간에 형성되는 것이다.That is, the
아울러, 배출 헤더부(320)와 배기 헤더부(330)에는 각각 급기부(317)와 유입부(312)에 연결된 급기 송풍기(324) 및 유입 송풍기(334)가 직접 연결 구성되어 실내외 공기의 흡입하여 엘리먼트 코어(210)에 의해 전열교환이 이루어지도록 구성된다.The
아울러, 본 발명의 배출 및 배기 헤더부(320, 330)에는 배출 또는 배기가 이루어지는 오염된 공기가 유입부(312) 또는 급기부(317)측으로 유입되는 것을 방지하기 위해 배출 및 배기 헤더부(320, 330)에 위치하는 엘리먼트 코어(210)의 상부면을 밀폐시키고, 배출 또는 배기가 이루어지는 오염된 공기가 각각 배출 및 배기 헤더부(320, 330)측으로 이동할 수 있도록 안내하는 헤더 멤브레인(260)이 구성된다. The exhaust and
또한, 배출 및 배기 헤더부(320, 330)의 단부에는 배출공기, 유입공기와 배기가 혼합되어 섞이는 것을 방지하기 위해 혼합 방지부재(250)가 유입측 및 급기측 엘리먼트 코어(220, 230)와 직교방향으로 형성되도록 내장되며, 이 혼합 방지부재(250)는 스페이서(212) 및 멤브레인(214)으로 이루어지는 엘리먼트 코어(210)로 구성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.In order to prevent the exhaust air, the inflow air and the exhaust from being mixed with each other and mixed with each other at the ends of the exhaust and
한편, 본 발명의 배출 및 배기 헤더부(320, 330)는 실내측의 오염된 공기 또는, 실외에서 급기된 공기가 실내측으로 토출(배출 또는 배기)이 이루어질 때, 2차 전열교환을 통해 열과 수분을 회수하여 냉난방 부하를 줄임으로써 에너지를 절약할 수 있도록 직교류 열교환부(B)가 구성된다.In the meantime, the exhaust and
여기서, 직교류 열교환부(B)는 배출 및 배기 헤더부(320, 330)에 각각 구성되는 것으로, 배출 헤더부(320)에 형성된 헤더 멤브레인(260) 및 급기부(317)의 급기측 엘리먼트 코어(230)와, 배기 헤더부(330)에 형성된 헤더 멤브레인(260)과 유입부(312)의 유입측 엘리먼트 코어(220)로 이루어져 이 배출 및 배기 헤더부(320, 330)의 내부에서 공기의 직교 유동이 이루어지도록 함으로써, 2차 전열교환이 이루어지게 되는 것이다. The cross-flow heat exchanging unit B is formed in the exhaust and
다시말해, 배출 헤더부(320)를 통해 토출되는 공기의 유동 방향과, 급기측 엘리먼트 코어(230)로 급기되는 공기의 유동 방향이 서로 직교 유동이 이루어지도록 함으로써, 직교류 열교환이 이루어지도록 하여 2차 열교환이 이루어지도록 하는 것이다.In other words, the flow direction of the air discharged through the
이때 배출 헤더부(320)에 형성된 헤더 멤브레인(260) 및 혼합 방지부재(250)에 의해 배출되는 공기와, 급기되는 공기가 혼합되는 것을 방지하도록 함은 물론이다.In this case, it is needless to say that mixing of the air discharged from the
즉, 본 발명의 대향류 환기장치는 엘리먼트 코어(210)가 대향류 열교환부(A)를 구성하여 1차 열교환이 이루어지도록 구성되는 것이고, 배출 및 배기 헤더부(320, 330)에 구성된 직교류 열교환부(B)를 통해 엘리먼트 코어(210)를 통과한 공기가 직교류에 의해 2차 열교환이 이루어지도록 구성되는 것이다. That is, in the countercurrent ventilator of the present invention, the
이와 같이 구성된 본 발명의 전열소자를 이용한 대향류 환기장치는 실내측의 공기를 환기시키기 위해 유입부(312)와 연결된 유입 송풍기(334)가 작동하면, 유입측 엘리먼트 코어(220)의 내부로 실내 공기가 도 3의 대향류 열교환부(A)측으로 유입되면서 대향류에 의해 1차 열교환이 이루어지게 된다. When the
이때, 엘리먼트 코어(210)는 대향류 열교환기로서의 기능을 수행하며, 이러한 엘리먼트 코어(210)는 도 7에 도시된 바와 같이, 대향류 열교환시 공기의 전달단위(열교환의 크기)가 3인 경우, 그 유효도(열교환 효율)는 76%의 효율을 나타내고 있다.In this case, the
이후, 배출부(314)를 통해 1차 열교환이 이루어진 실내 공기가 토출되면, 배출 헤더부(320)의 직교류 열교환부(B)측에 의해 2차 열교환이 이루어지면서 실외측으로 배출이 이루어지게 되는 것이다. Thereafter, when indoor air having undergone the primary heat exchange is discharged through the
아울러, 실외측의 공기를 실내로 공급하기 위해서는 실내측 공기 환기 방식과 마찬가지로, 급기부(317)에 연결된 급기 송풍기(324)의 작동에 의해 급기부(317)와 배기부(319)에 구성된 급기 엘리먼트 코어(230)측으로 실외 공기의 급기가 이루어지면서 1차 환기가 이루어지고, 이후 배기부(319)를 통해 1차 환기가 이루어진 실외 공기가 토출되면, 직교류 열교환부를 통해 2차 환기가 이루어지면서 실내측으로 배기가 이루어지게 되는 것이다. In order to supply outdoor air to the room, the
이때, 직교류 열교환부는 직교류 열교환기로서의 기능을 수행하며, 이러한 직교류 열교환부는 도 8에 도시된 바와 같이, 대향류 열교환시 공기의 전달단위(열교환의 크기)가 1인 경우, 그 유효도(열교환 효율)는 47%의 효율을 나타낸다.In this case, the cross-flow heat exchanger functions as a cross-flow heat exchanger. In the cross flow heat exchanger, as shown in FIG. 8, when the air transfer unit (heat exchange size) (Heat exchange efficiency) shows an efficiency of 47%.
이와 같은 본 발명은 배출 및 배기 헤더부(320, 330)로부터 토출되는 실내외 공기를 엘리먼트 코어(210) 및 직교류 열교환부에 의해 2차 열교환이 이루어지도록 구성되는 것이다.In the present invention, the outdoor air discharged from the discharge and
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 대향류에 의한 열교환의 효율과 직교류에 의한 열교환 효율을 대비한 결과, 종래의 직교류 방식의 환기장치에 비해 8% ~ 10%의 열교환 효율의 향상이 이루어지도록 구성된다. That is, as shown in FIG. 9, as a result of comparing the efficiency of heat exchange by the countercurrent and the heat exchange efficiency by cross flow according to the present invention, the heat exchange efficiency of 8% to 10% Is improved.
이와 같은 본 발명의 전열소자를 이용한 대향류 환기장치는 공기의 통과가 이루어지는 유로를 대향류 형태로 구성한 전열교환기를 통하여 기존 직교류 형상보다 전열 성능을 현저하게 향상시킬 수 있고, 환기장치의 소형 제작을 가능하도록 하며, 제조비용을 절감하고, 다양한 형태로 제조할 수 있으며, 취급 및 설치가 용이하고, 설치 공간 역시 효율적으로 사용할 수 있음은 물론, 그 구조가 간단하고 복수의 엘리먼트 코어를 통해 대향류 환기가 이루어지도록 하여 전열교환기의 효율을 향상시켜 에너지 손실을 최소화하고, 냉난방 부하를 줄임으로써 에너지를 절약할 수 있는 발명이다.In the countercurrent ventilator using the heating element of the present invention, the heat transfer performance can be remarkably improved over the existing cross flow type through the total heat exchanger having the flow path through which the air passes, It is possible to reduce the manufacturing cost, to manufacture in various forms, to facilitate handling and installation, to efficiently use the installation space, and to provide a simple structure and a large number of counter- Ventilation is performed so as to improve the efficiency of the total enthalpy heat exchanger to minimize energy loss and to save energy by reducing cooling and heating load.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.
210: 엘리먼트 코어 212: 스페이서
214: 멤브레인 216: 열교환통로
220: 유입측 엘리먼트 코어 230: 급기측 엘리먼트 코어
250: 혼합 방지 부재 260: 헤더 멤브레인
310: 환기장치 본체부 312: 유입부
314: 배출부 317: 급기부
319: 배기부 320: 배출 헤더부
324: 배출 송풍기 330: 배기 헤더부
334: 배기 송풍기 210: element core 212: spacer
214: Membrane 216: Heat exchange passage
220: Inflow-side element core 230: Supply-side element core
250: Mixing prevention member 260: Header membrane
310: Ventilation device body 312: Inflow part
314: discharge part 317:
319: exhaust part 320: exhaust header part
324: exhaust blower 330: exhaust header section
334: Exhaust blower
Claims (7)
실내측의 공기가 유입 및 배출되는 유입부 및 배출부와, 실외측의 공기가 급기 및 배기되는 급기부 및 배기부가 서로 대향되는 방향에 각각 형성되되, 상기 엘리먼트 코어가 유입부 및 배출부와 급기부 및 배기부에 설치되고, 서로 교대로 하나씩 엇갈리게 설치되며, 상기 배출부와 연통하여 실내공기를 외부로 배출하는 배출 헤더부와, 상기 배기부와 연통하며 실외공기를 실내측으로 배기시키는 배기 헤더부를 포함하여 구성되는 환기장치 본체부; 및
상기 배출 헤더부와 배기 헤더부에 구성되어 배출 또는 배기되는 공기를 2차 열교환이 이루어지도록 구성된 직교류 열교환부를 포함하고,
상기 배출 헤더부는 배출부와 급기부 사이의 공간에 형성되며, 유입 송풍기와 연결되어 실내측의 공기가 배출되고, 상기 배기 헤더부는 유입부와 배기부 사이의 공간에 형성되며, 급기 송풍기와 연결되어 실외측의 공기를 급기시키는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치.
A spacer which is formed as a corrugated shape and maintains its rigidity and its shape and forms a heat exchange passage so that air can be passed through the inside and outside, A plurality of counter-current element cores formed of a plurality of counterparts;
Wherein the inlet core and the outlet core are respectively formed in a direction in which the inlet and outlet of air in and out of the room are opposed to each other, An exhaust header part installed in the base and the exhaust part and alternately arranged alternately one after the other and communicating with the exhaust part to discharge indoor air to the outside and an exhaust header part communicating with the exhaust part and exhausting the outdoor air to the indoor side A ventilation device main body portion including the ventilation device main body portion; And
And a cross flow heat exchanger configured to perform the secondary heat exchange with air discharged or exhausted in the discharge header portion and the exhaust header portion,
The exhaust header part is formed in a space between the exhaust part and the air supply part, and is connected to the inflow blower to exhaust air on the indoor side. The exhaust header part is formed in a space between the inflow part and the exhaust part, And the outdoor air is supplied to the outdoor heat exchanger.
상기 대향류 엘리먼트 코어는
상기 환기장치 본체부의 유입부와 배출부에 소정간격 이격되게 복수 설치되는 유입측 엘리먼트 코어와, 이 유입측 엘리먼트 코어의 하측부에 위치하며, 양단이 환기장치 본체부의 급기부와 배기부에 설치되는 복수의 급기측 엘리먼트 코어가 순차적으로 적층되게 구성되는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치.
The method according to claim 1,
The countercurrent element core
A plurality of inlet element cores disposed at a predetermined distance from the inlet and outlet of the ventilator main body portion; a plurality of inlet element cores disposed at a lower portion of the inlet element core, both ends of which are installed in an air supply portion and an exhaust portion of the ventilator main body; Wherein a plurality of supply-side element cores are stacked in order.
상기 유입측 엘리먼트 코어와 급기측 엘리먼트 코어는 스페이서의 방향이 서로 수평한 방향으로 설치되며, 실내외측의 공기는 서로 대향되는 방향으로 공급되도록 설치가 이루어지는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the inlet element core and the air supply element core are installed so that the directions of the spacers are parallel to each other and the air outside the compartment is supplied in a direction opposite to each other. .
상기 배출부와 배기부에는 각각 실내외측의 공기를 배출 또는 배기가 이루어지도록 덕트와 연결되는 배출 플랜지 및 배기 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치.
The method according to claim 1,
Wherein the exhaust part and the exhaust part are respectively formed with a discharge flange and an exhaust flange connected to the duct so as to discharge or exhaust air outside the indoor space.
상기 배출 헤더부 및 배기 헤더부에는 엘리먼트 코어의 상부면을 밀폐시켜 실내외측의 공기가 각각 배출 및 배기 헤더부측으로 이동할 수 있도록 안내하는 헤더 멤브레인이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치.
The method according to claim 1,
Wherein the exhaust header portion and the exhaust header portion further comprise a header membrane that hermetically closes an upper surface of the element core to guide the air outside the chamber to the exhaust and exhaust header portions, respectively. Ventilation system.
상기 직교류 열교환부는 상기 대향류 엘리먼트 코어와 직교방향으로 배출 헤더부와 배기 헤더부에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 전열소자를 이용한 대향류 환기장치.The method according to claim 1,
Wherein the cross-flow heat exchanger is formed in a discharge header portion and an exhaust header portion in a direction orthogonal to the counter-current element core, respectively.
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CN108369018A (en) * | 2015-12-22 | 2018-08-03 | 松下知识产权经营株式会社 | Heat exchange ventilator |
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- 2013-08-12 KR KR1020130095503A patent/KR101431211B1/en active IP Right Grant
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