KR102072071B1

KR102072071B1 - 전열교환기

Info

Publication number: KR102072071B1
Application number: KR1020180058217A
Authority: KR
Inventors: 김정환; 임태규; 김시홍; 정재희; 권호성
Original assignee: 주식회사 힘펠
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2020-01-31
Also published as: KR20190133374A

Abstract

본 발명은 전열교환기의 체적을 유지하면서 공기청정 및 바이패스 기능이 부가된 전열교환기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로서, 외부 공기가 유입되는 실외측입구, 상기 실외측입구로부터 유입된 공기가 실내로 배출되는 실내측출구, 내부 공기가 유입되는 실내측입구 및 상기 실내측입구로부터 유입된 공기가 실외로 배출되는 실외측출구가 형성되는 함체 형상의 외부케이스; 상기 외부케이스의 중앙부에 설치되며, 상기 외부 공기 및 내부 공기끼리 열교환이 되도록 전열소자를 포함하는 전열교환모듈; 및 상기 전열교환모듈의 하부에 상기 외부케이스의 내부를 가로지르도록 설치되어 상기 외부케이스의 상부 공간 및 하부 공간을 형성하는 내부패널; 을 포함하고, 상기 내부패널은, 상기 실내측입구와 인접한 부분에 실내공기유입공이 형성되며, 상기 실외측입구와 인접한 부분에 제1연통공이 형성되고, 상기 하부 공간에는, 상기 실내공기유입공 및 제1연통공에 의하여 상기 상부 공간과 연통하며 상기 실내측입구 및 실외측입구를 연결하는 공기청정용유로가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

전열교환기{Total Heat Exchanger}

본 발명은 실내 공기 및 실외 공기의 흡배기와 동시에 열을 교환하는 전열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전열교환기 내부에 젼열교환소자를 거치지 않고 실내와 실외를 직접 연결하는 바이패스 유로를 포함하는 전열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 전열교환기는 건물의 공조시스템 일부 구성요소로 사용되는 것으로, 건물의 환기를 위해 실내 공기를 실외로 배출하고 실외 공기를 실내로 흡입하는 과정에서 배출되는 실내 공기와 흡입되는 실외 공기가 서로 열 교환하게 함으로써, 실내의 열적 컨디션을 유지함에 있어 환기 시 발생하는 손실을 절감시킬 수 있도록 한 장치이다.

이러한 전열교환기는 알려진 바와 같이 실내 공기가 배출되도록 실내측에 유입구와 실외측에 배출구를 구비하고 그 사이에 유로를 형성하며, 마찬가지로 실외 공기가 흡입되도록 실외측에 유입구와 실내측에 배출구를 구비하고 그 사이에 유로를 형성한다.

전열교환소자를 포함하는 전열교환모듈은 각 유입구 및 배출구가 형성되는 함체 형상의 케이스 내부에 설치되는 것으로서, 각 유로의 교차 지점에 복수 개의 격벽을 형성하고 그 중앙부분에 전열교환소자를 형성하여, 실내 공기 및 실외 공기가 격벽 사이에 형성된 유로를 통과하며 전열교환소자에 의해 열교환을 하는 구성을 갖는다. 따라서 실외 공기는 실내 공기와 유사한 온도로 변화되어 실내로 유입됨으로써 실내 열손실을 최소화 할 수 있다.

그러나 실내외 온도가 비슷하거나, 실내 온도를 실외 온도와 유사하게 변경하고자 하는 경우에는 전열교환소자를 거치지 않고, 실내 공기를 실외로 그대로 배출하거나 실외 공기를 실내로 그대로 유입시킬 필요가 있다. 이에 따라 별도의 바이패스 배관이나 유로를 형성하고 있어, 전연교환기의 타 부품과의 간섭을 최소화하며 공간활용도를 높일 수 있는 구조에 대한 방안이 계속하여 제고되고 있다.

또한, 환기 외에 실내 공기 환경을 개선하기 위한 다른 기능을 전열교환기에 포함시키는 경우, 해당 기능 실현을 위한 추가 부품이 필요하며, 그 부품과 실내 및 실외측에 형성된 유입구 및 유출구를 연결하는 별도의 배관이 필요하게 된다. 따라서 구조가 복잡해지며 제품 크기가 방대해지는 문제가 발생하게 되므로, 종래의 전열교환기는 오로지 실내 공기를 환기시키며 실내 및 실외 공기의 열을 교환하는 본연의 기능만을 가지고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구체적으로는 종래의 전열교환기에 공기청정 기능을 부가하되, 종래의 부품 및 체적을 그대로 유지하거나 크게 증가시키지 않으면서 공기청정 기능을 구현하는 전열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 공기청정 기능을 가짐과 동시에, 실내 공기를 실외로 곧바로 배기하는 바이패스 기능을 가지며, 공기청정 기능 및 바이패스 기능을 구현하기 위한 구성이 종래의 전열교환기에 컴팩트하게 수용되는 전열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 외부 공기가 유입되는 실외측입구, 상기 실외측입구로부터 유입된 공기가 실내로 배출되는 실내측출구, 내부 공기가 유입되는 실내측입구 및 상기 실내측입구로부터 유입된 공기가 실외로 배출되는 실외측출구가 형성되는 함체 형상의 외부케이스; 상기 외부케이스의 중앙부에 설치되며, 상기 외부 공기 및 내부 공기끼리 열교환이 되도록 전열소자를 포함하는 전열교환모듈; 및 상기 전열교환모듈의 하부에 상기 외부케이스의 내부를 가로지르도록 설치되어 상기 외부케이스의 상부 공간 및 하부 공간을 형성하는 내부패널; 을 포함하고, 상기 내부패널은, 상기 실내측입구와 인접한 부분에 실내공기유입공이 형성되며, 상기 실외측입구와 인접한 부분에 제1연통공이 형성되고, 상기 하부 공간에는, 상기 실내공기유입공 및 제1연통공에 의하여 상기 상부 공간과 연통하며 상기 실내측입구 및 실외측입구를 연결하는 공기청정용유로가 형성된 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 하부 공간 자체가 유로가 될 수 있으며, 상기 실내공기유입공 및 제1연통공을 연결하는 별도의 유로가 형성될 수 있다.

또한 본 발명은 상기 전열교환모듈의 상기 실외측입구를 향하는 면에 설치되는 필터; 및 상기 실내측출구에 설치되는 흡기팬;을 더 포함하여, 상기 실내측입구로 유입되는 실내 공기가 상기 공기청정용유로 및 필터를 통과해 상기 실내측출구로 용이하게 배출되는 것을 특징으로 한다.

따라서 실내 공기가 공기청정유로를 따라 실외측입구로 이동하여 필터를 통과하여 실내로 다시 유입되도록 구성됨에 따라, 전열교환기가 공기청정 기능을 갖게 된다. 이에, 본 발명은 건물 공조시 설치되는 전열교환기만으로도 공기청정 기능을 구현할 수 있으므로, 공기청정기를 별도로 설치하지 않아도 되는 장점이 있다.

또한 본 발명의 상기 외부케이스는, 상기 실내측입구의 둘레로부터 외부케이스의 내측 방향으로 연장형성되는 플랜지를 더 포함하며, 상기 플랜지의 하측에는 유로공이 관통형성되고, 상기 실내공기유입공과 상기 유로공을 연결하는 연결유로를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 실내 공기가 연결유로를 통해 외부케이스의 하부 공간에 형성된 공기청정용유로로 유입될 수 있다.

나아가 본 발명은 상기 플랜지 내측에 수평방향의 축을 중심으로 회전가능하게 설치되는 제1전동댐퍼를 더 포함하며, 상기 제1전동댐퍼는, 상기 실내측입구를 전면 폐쇄하는 제1방향, 제1방향으로부터 소정 각도 회전된 방향으로써 상기 실내측입구 중 상기 유로공만을 개방하는 제2방향, 상기 제1방향 및 제2방향으로부터 소정 각도 회전된 방향으로써 상기 실내측입구를 전면 개방하는 제3방향으로 회전 가능하게 마련될 수 있다.

따라서 본 발명은 제1전동댐퍼를 회전시킴으로써, 전열교환기의 실내측입구를 완전히 폐쇄하거나, 공기청정용유로만 개방하여 공기청정 모드로만 사용하거나, 전면 개방시켜 실내 공기를 환기할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 실외측입구를 개폐하는 제2전동댐퍼를 더 포함할 수 있다. 제2전동댐퍼는 환기를 위하여 실외 공기를 실내로 유입시킬 때 실외측입구를 개방하며, 전열교환기를 사용하지 않거나 공기청정 모드로만 사용하고자 하는 경우 실외측입구를 폐쇄하여 실내 공기만이 순환되도록 함이 바람직하다. 즉, 상기 제1전동댐퍼가 제2방향으로 회전되어 있는 경우, 공기청정 모드로만 이용하고자 하는 경우로서, 제2전동댐퍼는 실외측입구를 폐쇄하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기 제1연통공을 개폐하는 공기청정용댐퍼를 더 포함할 수 있다. 이는 전열교환기의 공기청정 모드 사용 여부에 따라 제1연통공을 개폐하기 위함이다.

또한 본 발명의 상기 내부패널에는 상기 실외측출구와 인접한 부분에 제2연통공이 형성되고, 상기 하부 공간에는 상기 실내공기유입공 및 제2연통공에 의하여 상기 상부 공간과 연통하며 상기 실내측입구 및 실외측입구를 연결하는 바이패스용유로가 형성될 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 실외측출구 측에 형성된 연통공을 개폐하는 바이패스용댐퍼; 및 상기 실외측출구에 설치되는 배기팬; 을 더 포함하여, 상기 실내측입구로 유입되는 실내 공기가 바이패스용유로를 통과해 상기 실외측출구로 용이하게 배출되도록 마련될 수 있다.

또한 본 발명의 상기 하부 공간에는, 상기 실내측출구 방향으로의 공기 흐름을 제한하도록 상기 실내측입구 및 실외측출구를 연결하는 방향으로 설치되는 제1가이드벽; 및 상기 실외측입구에서 실외측출구 방향으로의 공기 흐름을 제한하도록 상기 실내측입구 및 실외측출구를 일부 연결하는 방향으로 설치되는 제2가이드벽; 을 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 외부케이스의 하부 공간을 유로로 이용하되, 공기청정용유로와 바이패스용유로는 각 유로가 실내측입구로부터 연결되는 것으로서, 실내측입구로부터 실외측출구 및 실외측입구 쪽으로의 공기 흐름이 용이하도록 제1가이드벽 및 제2가이드벽을 설치하는 것이다.

또한 본 발명의 상기 외부케이스의 상면 중앙부에는, 상기 전열교환모듈이 삽입 가능하도록 홀이 형성될 수 있다. 또한 상기 전열교환모듈의 상기 실외측입구를 향하는 면 및 상기 실내측입구를 향하는 면에는 각각 필터가 설치되고, 상기 필터는 전열교환모듈의 상면에 형성된 홀을 통해 삽입 가능하게 마련되며, 상기 홀의 일측에는 그립용 홈이 형성될 수 있다. 이를 통해, 외부케이스를 해체하지 않고도 전열교환모듈을 고정하는 볼트 등만을 해제하여 전열교환모듈을 간단하게 교체할 수 있으며, 그립용 홈을 이용하여 필터만을 용이하게 교체할 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면 실내 공기가 공기청정유로를 따라 실외측입구로 이동하여 필터를 통과하여 실내로 다시 유입되도록 구성됨에 따라, 전열교환기가 공기청정 기능을 갖게 된다. 이에, 본 발명은 건물 공조시 설치되는 전열교환기만으로도 공기청정 기능을 구현할 수 있으므로, 공기청정기를 별도로 설치하지 않아도 되는 장점이 있다. 또한, 전열교환기 내부 공간을 유로로 이용하고, 필터 등 전열교환기에 포함되는 부품을 이용함에 따라 제작이 간단하며, 구성이 컴팩트하고, 경제적이다.

또한 본 발명은 외부케이스의 하부 공간을 유로로 사용하되, 제1가이드벽 및 제2가이드벽을 추가로 설치함으로써, 실내측입구로 유입된 실내 공기가 실외측출구 또는 실외측입구 측으로 용이하게 이동할 수 있다.

또한 외부케이스를 해체하지 않고도 전열교환모듈을 고정하는 볼트만을 해제하여 전열교환모듈을 간단하게 교체할 수 있으며, 그립용 홈을 이용하여 필터를 용이하게 교체할 수 있다.

도 1은 본 발명 전열교환기의 사시도,
도 2는 본 발명의 내부패널 및 하부케이스의 분해사시도,
도 3은 도 1에서 외부케이스 및 전열교환모듈을 제거한 상태의 평면도,
도 4는 도 2의 저면도,
도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ' 단면을 A방향에서 바라본 단면도,
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 제1전동댐퍼가 제1방향, 제2방향, 제3방향으로 위치된 작동 상태를 나타내는 단면도,
도 7은 도 1의 Ⅶ-Ⅶ' 단면을 B방향에서 바라본 단면도,
도 8a 및 도 8b는 도 7의 제2전동댐퍼가 실외측입구를 개폐하는 작동 상태를 나타내는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 함체 형상의 외부케이스(100), 외부케이스(100) 중앙부에 설치되는 전열교환모듈(500), 외부케이스(100)의 내부를 가로지르도록 설치되며 외부케이스(100)의 상부 공간 및 하부 공간을 형성하는 내부패널(110)을 포함한다.

도 1을 참조하면, 외부케이스(100)는 외부 공기가 유입되는 실외측입구(103), 실외측입구(103)로부터 유입된 공기가 실내로 배출되는 실내측출구(104), 내부 공기가 유입되는 실내측입구(101) 및 실내측입구(101)로부터 유입된 공기가 실외로 배출되는 실외측출구(102)가 형성된다. 각 입구 및 출구는 외부케이스(100)의 측면에 형성된다. 도면상 각 입구 및 출구는 외부케이스(100)의 각 측면 모서리에 두 개씩 형성되어 있으나, 도면부호는 플랜지(120)가 형성된 부분에만 표시하였다.

외부케이스(100)는 조립성을 위하여 상부케이스(100a) 및 하부케이스(100b)로 구성되며, 도 1과 같이, 상부케이스(100a)의 중앙부를 통해 전열교환모듈(500)이 삽입된다. 전열교환모듈(500)은 상면이 상부케이스(100a)의 상면과 일치하도록 배치된다.

전열교환모듈(500)은 도시하지는 않았으나, 복수 개의 격벽을 포함하여 격벽 사이로 실내 공기와 실외 공기가 교차하여 흐를 수 있도록 마련되고, 격벽에 전열소자를 설치하여 실내 공기 및 실외 공기가 열에너지를 교환할 수 있다. 따라서 각 입구 및 출구는 중앙부에 설치된 전열교환모듈(500)의 전열교환소자를 통과하며, 따라서 실내측입구(101), 전열교환모듈(500), 실외측출구(102)를 통해 실내 공기가 실외로 배출되며, 실외측입구(103), 전열교환모듈(500), 실내측출구(104)를 통해 실외 공기가 실내로 유입될 수 있다.

전열교환모듈(500)은 볼트 등에 의해 상부케이스(100a)에 조립되어, 외부케이스(100)를 분해하지 않고도 전열교환모듈(500)을 교체 할 수 있도록 마련된다.

전열교환모듈(500)의 실외측입구(103)를 향하는 면 및 실내측입구(101)를 향하는 면에는 필터(400)가 설치된다. 필터(400)는 공기가 전열교환모듈(500)을 통과하기 전에 공기 중의 이물질을 거르는 역할을 한다. 필터(400) 또한 전열교환모듈(500)의 상면에 형성된 홀을 통해 전열교환모듈(500)의 내측으로 삽입 가능하게 마련된다. 나아가, 상기 홀의 일측에는 필터(400)를 그립하여 탈착하기 용이하도록 그립용 홈(410)이 형성됨이 바람직하다. 따라서 전열교환모듈(500)이나 외부케이스(100)를 분해하지 않고도 필터(400)를 교환할 수 있는 장점이 있다.

다시 도 2를 참조하면, 하부케이스(100b)에는 내부패널(110)이 장착된다. 하부케이스(100b)의 내측에는 하측 둘레를 따라 유로형성벽(201)이 형성된다. 유로형성벽(201)은 각 측면의 중앙 부분에서 내측으로 돌출된 형태로 형성될 수 있다.

유로형성벽(201)에 의하여 형성되는 턱 상에 내부패널(110)이 안착되어 조립된다. 내부패널(110)의 하면에는 유로형성벽(201)에 대응하는 형태의 돌기(111)가 형성되어 조립성을 향상시키며, 내부패널(110)의 둘레를 따라 형성되는 리브(112)에 의해 유로형성벽(201) 상부에 안착 및 조립될 수 있다.

따라서 유로형성벽(201)에 의하여 하부케이스(100b) 및 내부패널(110) 사이에는 공간이 형성되며, 이 공간은 후술하는 공기청정용유로(200) 및 바이패스용유로(200)가 된다.

도 3은 외부케이스(100)를 제거한 후 내부패널(110)의 상면을 도시한 것으로, 내부패널(110)의 상면에는 유체 흐름을 강제하는 흡배기팬(300)과 전열교환모듈(500)이 설치된다. 흡기팬(301)은 실외 공기를 실내로 흡입하기 위한 것으로 실내측출구(104)와 인접한 모서리에 설치되며, 배기팬(302)은 실내 공기를 실외로 배출하기 위한 것으로 실외측출구(102)와 인접한 모서리에 설치된다.

또한, 실외측출구(102)의 둘레를 따라 외부케이스(100) 내측 방향으로 히터케이스(130)가 설치될 수 있으며, 히터케이스(130)의 외주에 열선을 감아 히터를 설치할 수 있다. 이는 실내 온도를 실외보다 높게 유지하고자 하는 경우, 실외 공기를 가열하여 흡기하기 위함이다.

또한, 실내측입구(101)의 둘레를 따라 외부케이스(100)의 내측 방향으로 원통형상의 내측플랜지(120a)가 연장형성될 수 있다. 내측플랜지(120a)는 실내 공기가 전열교환모듈(500)을 통과하는 것을 용이하게 가이드할 뿐만 아니라, 후술하는 바에 따라 내부패널(110) 하부에 형성되는 유로(200)로 실내 공기를 가이드할 수 있다.

도 4는 내부패널(110)의 하면을 도시한 것으로, 내부패널(110)에는 실내측입구(101)와 인접한 부분에 실내공기유입공(230)이 형성되며, 실외측입구(103)와 인접한 부분에는 제1연통공(214)이 형성되고, 실외측출구(102)와 인접한 부분에는 제2연통공(212)이 형성된다. 제1연통공(214)에는 공기청정용댐퍼(213)가 설치되며, 제2연통공(212)에는 바이패스용댐퍼(211)가 설치된다.

또한 내부패널(110)의 하면에는 실내측출구(104) 방향으로의 공기 흐름을 제한하도록 실내측입구(101) 및 실외측출구(102)를 연결하는 방향으로 설치되는 제1가이드벽(221)과, 실외측입구(103)에서 실외측출구(102) 방향으로의 공기흐름을 제한하면서 실내측입구(101) 및 실외측출구(102)를 일부 연결하는 방향으로 설치되는 제2가이드벽(222)이 형성되어 있다. 즉, 제2가이드벽(222)은 실내측입구(101)로부터 실외측입구(103) 방향으로의 공기 흐름은 제한하지 않으면서 실내측입구(101)로부터 실외측출구(102) 방향으로의 공기 흐름은 용이하도록 형성된다. 제1가이드벽(221) 및 제2가이드벽(222)은 내부패널(110) 하면에 형성된 것으로 도시하였으나, 동일한 방식으로 하부케이스(100b)에 형성되어도 무방하다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 실내측입구(101)의 내측플랜지(120a)와 내부패널(110) 하부의 유로(200)를 연결하는 연결유로(232)가 형성되고, 실내측입구(101)에 제1전동댐퍼(240)가 설치된다.

내측플랜지(120a)의 하측에는 둘레방향으로 유로공(231)이 관통형성되며, 유로공(231)과 내부패널(110)에 형성된 실내공기유입공(230)을 연결하는 연결유로(232)가 형성된다. 따라서 실내 공기는 실내측입구(101)를 및 내측플랜지(120a)를 통과하여 전열교환모듈(500)로 유입되거나 연결유로(232)를 통해 내부패널(110)의 하측으로 유입될 수 있다.

제1전동댐퍼(240)는 내측플랜지(120a)의 내측에 실내측입구(101)를 개폐하도록 설치된다. 제1전동댐퍼(240)는 원판의 형태로서, 수평방향의 축(240a)을 가지며, 축(240a)의 양 단이 내측플랜지(120a)에 회전 가능하게 설치된다. 제1전동댐퍼(240)는 모터에 의해 회전되도록 마련될 수 있다.

제1전동댐퍼(240)는 실내측입구(101)를 전면 폐쇄하는 제1방향(도 6a 참조), 제1방향으로부터 소정 각도 회전된 방향으로써 실내측입구(101) 중 유로공(231)만을 개방하는 제2방향(도 6b 참조), 제1방향 및 제2방향으로부터 소정 각도 회전된 방향으로써 실내측 입구를 전면 개방하는 제3방향(도 6c 참조)으로 회전 가능하게 마련된다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 실외측입구(103)에는 제2전동댐퍼(250)가 설치된다. 제2전동댐퍼(250)는 외부케이스(100)의 실외측입구(103)를 형성하는 홀 또는 실외측입구(103)로부터 연장형성되는 플랜지(120)에 형성될 수 있다. 또한 제2전동댐퍼(250)는 실외측입구(103)를 개폐할 수 있는 것이면 어떤 종류라도 무방하나, 일 실시예로서 원판의 형태이며 중앙부에 축(250a)을 두고 모터에 의해 회전 가능하게 마련될 수 있다.

따라서 제2전동댐퍼(250)는 실외측입구(103)를 완전히 폐쇄하는 폐쇄상태(도 8a) 및 실외측입구(103)를 개방하는 개방상태(도 8b)로 회전 가능하게 구성된다.

본 발명은 환기 기능을 가진 전열교환기에, 공기청정 기능 및 바이패스 기능을 더한 것으로, 이하에서는 환기 모드, 공기청정 모드, 바이패스 모드에서의 작동관계를 설명한다.

일반적인 환기 모드에서, 공기청정용댐퍼(213) 및 바이패스용댐퍼(211)는 각각 제1연통공(214) 및 제2연통공(212)을 폐쇄하고, 제1전동댐퍼(240)는 실내측입구(101)를 전면 개방하는 제3방향으로 위치되고, 제2전동댐퍼(250)는 실외측입구(103)를 개방하는 상태로 위치된다. 따라서 실내 공기는 실외측출구(102)로만 배출되고, 공기청정용댐퍼(213) 및 바이패스용댐퍼(211)에 의해 내부패널(110) 하부에 형성된 유로(200)로는 공기가 배출되지 않는다. 이러한 일반적인 공기 흐름에 대하여 도 3에 화살표로 도시되어 있다.

공기청정 모드에서는, 제1전동댐퍼(240)가 유로공(231)만을 개방하는 제2방향으로 위치되고, 공기청정용댐퍼(213)가 제1연통공(214)을 개방하고, 바이패스용댐퍼(211)가 제2연통공(212)을 폐쇄하며, 제2전동댐퍼(250)는 실외측입구(103)를 폐쇄하는 상태로 위치된다. 따라서 실외 공기는 제2전동댐퍼(250)에 의해 실내로 유입되지 못하고 실내 공기만이 전열교환기 내부를 순환한다. 실내측입구(101)로 유입되는 실내 공기의 흐름은 도 4에 X-X'선 화살표로 도시되어 있다. 이를 참조하면, 전열교환기 내부로 유입된 실내 공기는 연결유로(232)를 통해 내측패널 하부 유로(200)로 흐르며, 제1연통공(214)을 통해 상부로 이동하여 필터(400) 및 전열소자를 거쳐 정화된 상태로 실내측출구(104)를 통해 배출된다. 즉, 공기청정 모드에서 내측패널 하부에는 공기청정용유로(200)가 형성된다.

바이패스 모드에서는, 공기청정용댐퍼(213)가 제1연통공(214)을 폐쇄하고, 바이패스용댐퍼(211)는 제2연통공(212)을 개방하고, 제1전동댐퍼(240)는 유로공(231)만을 개방하는 제2방향으로 위치된다. 실내 공기가 실외로 바이패스되는 경로는 도 4에 Y-Y'선 화살표로 도시되어 있다. 이를 참조하면, 실내측입구(101)를 통해 유입된 실내 공기는 연결유로(232)를 통해 내측패널 하부 유로(200)로 흐르며, 제2연통공(212)을 통해 상부로 이동하여 실외측출구(102)를 통해 전열교환모듈(500)을 거치지 않고 바로 배출될 수 있다. 즉, 바이패스 모드에서 내측패널 하부에는 바이패스용유로(200)가 형성된다.

이로써 본 발명은 종래의 전열교환기에 공기청정 기능 및 바이패스 기능을 매우 컴팩트하게 구현함으로써 전열교환기의 체적을 유지할 수 있고, 공기청정 기능을 함에 있어, 종래에 이미 사용하는 필터(400) 및 구조를 그대로 이용함으로써 구조 및 경제적으로 매우 효율적인 장점이 있다. 실내공기유입공(230) 및 제1연통공(214), 제2연통공(212)을 통해 내부패널(110) 상하로의 공기 흐름을 가능하게 함과 동시에 댐퍼를 설치하여 각 모드에서의 기능이 신뢰성 있게 구현될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 외부케이스 100a : 상부케이스
100b : 하부케이스 101 : 실내측입구
102 : 실외측출구 103 : 실외측입구
104 : 실외측출구 110 : 내부패널
111 : 돌기 112 : 리브
120 : 플랜지 120a : 내측플랜지
130 : 히터케이스 200 : 유로
201 : 유로형성벽 211 : 바이패스용댐퍼
212 : 제2연통공 213 : 공기청정용댐퍼
214 : 제1연통공 221 : 제1가이드벽
222 : 제2가이드벽 230 : 실내공기유입공
231 : 유로공 232 : 연결유로
240 : 제1전동댐퍼 250 : 제2전동댐퍼
300 : 흡배기팬 301 : 흡기팬
302 : 배기팬 400 : 필터
410 : 그립용 홈 500 : 전열교환모듈

Claims

외부 공기가 유입되는 실외측입구, 상기 실외측입구로부터 유입된 공기가 실내로 배출되는 실내측출구, 내부 공기가 유입되는 실내측입구 및 상기 실내측입구로부터 유입된 공기가 실외로 배출되는 실외측출구가 형성되는 함체 형상의 외부케이스;
상기 외부케이스의 중앙부에 설치되며, 상기 외부 공기 및 내부 공기끼리 열교환이 되도록 전열소자를 포함하는 전열교환모듈; 및
상기 전열교환모듈의 하부에 상기 외부케이스의 내부를 가로지르도록 설치되어 상기 외부케이스의 상부 공간 및 하부 공간을 형성하는 내부패널;
을 포함하고,
상기 내부패널은, 상기 실내측입구와 인접한 부분에 실내공기유입공이 형성되며, 상기 실외측입구와 인접한 부분에 제1연통공이 형성되고,
상기 하부 공간에는, 상기 실내공기유입공 및 제1연통공에 의하여 상기 상부 공간과 연통하며 상기 실내측입구 및 실외측입구를 연결하는 공기청정용유로가 형성되고,
상기 하부 공간에는,
상기 실내측출구 방향으로의 공기 흐름을 제한하도록 상기 실내측입구 및 실외측출구를 연결하는 방향으로 설치되는 제1가이드벽; 및
상기 실외측입구에서 실외측출구 방향으로의 공기 흐름을 제한하도록 상기 실내측입구 및 실외측출구를 일부 연결하는 방향으로 설치되는 제2가이드벽;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
제1항에 있어서,
상기 전열교환모듈의 상기 실외측입구를 향하는 면에 설치되는 필터; 및
상기 실내측출구에 설치되는 흡기팬;
을 더 포함하여,
상기 실내측입구로 유입되는 실내 공기가 상기 공기청정용유로 및 필터를 통과해 상기 실내측출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
제2항에 있어서,
상기 외부케이스는, 상기 실내측입구의 둘레로부터 외부케이스의 내측 방향으로 연장형성되는 플랜지를 더 포함하며,
상기 플랜지의 하측에는 유로공이 관통형성되고,
상기 실내공기유입공과 상기 유로공을 연결하는 연결유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
제3항에 있어서,
상기 플랜지 내측에 수평방향의 축을 중심으로 회전가능하게 설치되는 제1전동댐퍼를 더 포함하며,
상기 제1전동댐퍼는, 상기 실내측입구를 전면 폐쇄하는 제1방향, 제1방향으로부터 소정 각도 회전된 방향으로써 상기 실내측입구 중 상기 유로공만을 개방하는 제2방향, 상기 제1방향 및 제2방향으로부터 소정 각도 회전된 방향으로써 상기 실내측입구를 전면 개방하는 제3방향으로 회전 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 전열 교환기.
제2항에 있어서,
상기 실외측입구를 개폐하는 제2전동댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
제1항에 있어서,
상기 제1연통공을 개폐하는 공기청정용댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
제1항에 있어서,
상기 내부패널은, 상기 실외측출구와 인접한 부분에 제2연통공이 형성되고,
상기 하부 공간에는, 상기 실내공기유입공 및 제2연통공에 의하여 상기 상부 공간과 연통하며 상기 실내측입구 및 실외측입구를 연결하는 바이패스용유로가 형성된 것을 특징으로 하는 전열교환기.
제7항에 있어서,
상기 제2연통공을 개폐하는 바이패스용댐퍼; 및
상기 실외측출구에 설치되는 배기팬;
을 더 포함하여,
상기 실내측입구로 유입되는 실내 공기가 바이패스용유로를 통과해 상기 실외측출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 외부케이스의 상면 중앙부에는, 상기 전열교환모듈이 삽입 가능하도록 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
제1항에 있어서,
상기 전열교환모듈의 상기 실외측입구를 향하는 면 및 상기 실내측입구를 향하는 면에는 각각 필터가 설치되고,
상기 필터는 전열교환모듈의 상면에 형성된 홀을 통해 삽입 가능하게 마련되며,
상기 홀의 일측에는 그립용 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전열교환기.