KR102079212B1

KR102079212B1 - 대용량 필터가 구비된 전열교환기

Info

Publication number: KR102079212B1
Application number: KR1020190074384A
Authority: KR
Inventors: 오충록
Original assignee: 오충록
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2020-02-19

Abstract

본 발명은 실내공기를 환기시키는 전열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환소자가 구비되는 전열교환부와 공기에 함유된 먼지나 이물질을 제거하는 필터부로 구성되되, 필터부는 전열교환부와는 별도로 분리 운영하도록 그 하부측에 구비되어 하부챔버와 상부챔버로 나뉘고 이들 사이에는 필터유니트를 설치 구성함으로써, 필터의 용량을 극대화할 수 있도록 이를 독립적으로 운용하는 동시에 필터의 장착 및 탈착이 전열교환부와는 무관하게 그 하부에서 이루어지도록 함으로써 전열교환기의 환기 성능 향상은 물론 필터의 교환을 쉽게 하여 환기 효율 및 정비의 편의성이 획기적으로 향상되는 대용량 필터가 구비된 전열교환기에 관한 것이다.

Description

대용량 필터가 구비된 전열교환기{A Ventilator}

일반적으로 건물의 내부에 구비되는 밀폐된 활동공간의 공기는 거주자의 호흡이나 활동에 의해 시간이 지나면서 이산화탄소의 함량이 증가하거나 오염되어 거주자의 내부 활동이나 건강에 많은 해로운 영향을 끼치게 된다.

따라서, 사무실과 같은 밀폐공간과 같이 협소한 공간에 사람이 머물게 되는 경우, 내부 공간의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 수시로 대체해 환기시켜 주어야 한다. 이때, 통상적으로 사용되는 것이 환기장치이다.

종래에 알려진 대부분의 환기장치는 하나의 송풍팬을 이용하여 실내의 공기만을 외부로 강제 배출시키는 방식을 채택하고 있다. 그런데 하나의 송풍팬을 이용하여 실내의 공기만을 강제로 배출시킬 경우, 실내의 냉기 또는 열기가 여과없이 외부로 배출됨과 더불어 실외의 공기가 문이나 창틈 등을 통해 열교환 없이 유입됨으로 인해 실내를 난방 및 냉방시키는데 드는 경비가 불필요하게 많이 들게 되었다.

또한, 갑작스런 냉기 및 열기가 외부에서 내부로 유입됨으로 인해 실내공기의 급격한 온도변화로 그 내부에 있는 사람들이 불쾌감을 느끼게 되고, 특히 실내의 창문이나 문틀이 닫혀진 상태에서 실내공기만을 외부로 배출시키는 경우 외부의 신선한 공기의 유입이 차단되어 산소결핍현상이 발생될 수 있음은 물론, 실내공기의 습도조절이 전혀 이루어지지 않게 되어 환기장치가 구비되어 있는데도 불구하고 쾌적한 실내환경을 유지시키지 못하는 문제점 등이 있었다.

이러한 종래의 문제점을 해결하고자, 실내공기를 실외로 배출시킬 때 그 배출되는 실내공기와 먼저 열교환시킨 다음 실외공기를 실내로 공급하는 전열교환 방식의 환기장치가 제시되었다

상기와 같은 전열교환 방식의 환기장치는 실내 공기를 실외로 배출함과 동시에 실외 공기를 급기하여 실내로 토출하는 과정에서, 실외로 배출하는 실내 공기와 실내로 유입하는 실외 공기 사이에 이들을 서로 열교환시켜서, 실내로 유입시키는 실외 공기의 온도를 높여 실내 공기에 가깝게 하여 급기한다.

이에, 실외 공기로 실내를 유입시켜 환기시키더라도 실내 온도의 변화를 낮추어서, 냉방 또는 난방에 소요되는 부하의 증가를 최소화할 수 있다.

일반적인 전열교환 방식 환기장치의 구성을 대략적으로 살펴보면, 중공형상의 몸체 내부에 실외공기가 실내로 안내되는 급기덕트가 구비되고, 상기 급기덕트와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트가 구비된다. 그리고 상기 급기덕트와 배기덕트가 교차하는 지점에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열교환하는 전열교환기가 구비된다. 이때, 상기 급기덕트와 배기덕트는 몸체의 내부를 상하로 구획하는 격벽에 의해 서로 간섭을 받지 않게 된다.

이와 관련된 종래기술로서 등록특허 제10-1272674호 및 공개특허 제10-2008-0024379호는 실내외 공기의 유동을 고르게 하여 열교환 효율을 향상시켰다.

그러나 종래의 전열교환기는 천장에 설치되어 운용되기 때문에 열교환 소자에 구비되는 필터(프리필터)의 교환 및 장착이 공간 협소로 매우 까다로롭고 어렵다고 하는 문제가 있다.

또한 종래의 전열교환기에 구비되는 필터는 연교환소자의 외기 급기부에 설치되기 때문에 설치 공간의 한계로 필터의 크기(용량)를 크게 할 수 없다는 한계가 있다.

KR 10-1272674 (등록번호) 2013.07.03. KR 10-2008-0024379 (공개번호) 2008.03.18. KR 10-0532188 (등록번호) 2005.11.23.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,

열교환소자가 구비되는 전열교환부와 공기에 함유된 먼지나 이물질을 제거하는 필터부로 구성되되, 필터부는 전열교환부와는 별도로 분리 운영하도록 그 하부측에 구비되어 하부챔버와 상부챔버로 나뉘고 이들 사이에는 필터유니트를 설치 구성하여, 열교환소자의 크기 등에 구애받지 않도록 열교환소자의 입구부에 설치되는 프리필터를 제거하는 대신에 전열교환부의 하부측으로 별도의 대용량 필터유니트를 필터부에 설치 구비함으로써, 필터의 용량을 키워 환기 성능을 획기적으로 개선하는 대용량 필터가 구비된 전열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 필터부의 상부측과 하부측에 각각 하부챔버와 상부챔버를 구비하고, 이들 상부챔버와 하부챔버 사이에 구비되는 필터부의 필터유니트를 측면으로 장착 및 탈착이 가능하도록 함으로써 필터의 교환이 용이한 전열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 공기를 정화시키는 필터의 크기가 열교환소자를 포함한 전열교환부와 동일한 대면적으로 구비할 수 있어, 필터의 성능을 향상시키고, 필터의 사용 기간을 길게하여 교환시기를 늦출 수 있는 전열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 실내의 공기를 열교환소자를 거치지 않고 단순히 필터부를 통해 다시 실내로 순환시키는 내부청정모드를 운용하여 운용 비용을 줄이도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외기와 내기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어지는 열교환소자(111)와, 공기를 실내로 공급하는 급기팬(112), 공기를 외부로 배출하는 배기팬(113)으로 이루어지는 전열교환부(110)와; 상기 전열교환부(110)의 하부에 구비되며 상부챔버(121)와, 하부챔버(122), 및 이들 사이에 설치되어 공기가 상하 유동되면서 먼지를 제거하는 필터유니트(123)로 이루어지는 필터부(120); 상기 전열교환부(110) 하부에는 상기 필터부(120)와 공기 흐름을 차단하는 차단 바닥판(110ab)이 배치되고; 상기 필터유니트(123)와 상기 열교환소자(111)는 사각형으로 이루어지며, 상기 필터유니트(123)가 열교환소자(111)의 하부측에 설치되어, 상부에서 보았을 때에 상기 열교환소자(111)의 4꼭지점이 상기 필터유니트(123)의 각 측면 모서리의 연장선상에 접하도록 구성된다.

또한 본 발명의 상기 필터유니트(123)는 상기 상부챔버(121)와 상기 하부챔버(122) 사이 경계부에 삽입 설치되되, 상기 상부챔버(121)와 상기 하부챔버(122)의 경계 내벽면부 양측에는 상기 필터유니트(123)의 양측 모서리부가 슬라이딩 되도록 삽입되는 요홈(124a)이 형성된 가이드브라케트(124)가 설치된다.

또한 본 발명은 실내의 공기가 유입되는 실외로 배출하는 RA, 실외에서 유입된 공기가 실내로 배출되는 SA, 실내의 공기가 실외로 배출되는 EA는 상기 차단 바닥판(110ab)의 상부에 배치되고; 실외가 공기가 유입되는 OA는 상기 필터유니트(123) 아래에 배치된다.

또한 본 발명의 상기 필터유니트(123)는 상기 전열교환부(110)의 하부 측면 방향으로 인출된다.

또한 본 발명의 상기 차단 바닥판(110ab)은 상기 전열교환부(110)와 분리되어 마련된다.

또한 본 발명의 상기 필터유니트(123)의 하부에는 상기 열교환소자(111)를 거치지 않고 실내로 배출되는 공기가 유입되는 댐퍼가 추가적으로 구비된다.

또한 본 발명의 상기 하부챔버(122)의 일측면에는 외부 공기의 유입을 제어하는 제1뎀퍼(D1)가 구비되고, 상기 하부챔버(122)의 타측면에는 실내 공기의 유입을 제어하는 제2뎀퍼(D2)가 구비되며, 상기 전열교환부(110)의 측면부에는 실내공기의 유입을 제어하는 제3뎀퍼(D3)가 구비되고, 상기 급기팬(112)과 상기 배기팬(113)에는 공기의 유동을 제어하는 제4,5뎀퍼(D4,D5)가 각각 구비되며, 상기 차단 바닥판(110ab)의 일측에는 상기 상부챔버(121)의 공기가 상기 열교환소자(111)로의 공급을 제어하는 제6뎀퍼(D6)가 구비되고, 상기 차단 바닥판(110ab)의 타측에는 상기 제6뎀퍼(D6)와 대향되면서 상기 급기팬(112)과 연통되도록 공기의 유동을 제어하는 제7뎀퍼(D7)가 구비되어, 실내공기를 외부로 내보내면서 실외공기를 실내로 공급하여 환기시키는 일반환기모드와, 실내공기를 열교환소자를 거치지 않고 필터부만을 통해 재순환하여 실내를 청정하게 환기시키는 실내공기 청정모드, 외기는 열교환소자를 거치지 않고 필터부만을 통해 실내로 공급하고 내기는 열교환소자를 거쳐 외부로 배출하는 바이패스 환기모드 중 어느 하나의 모드로 운용된다.

또한 본 발명의 상기 일반환기모드는, 상기 급기팬(112)과 상기 배기팬(113)은 ON되고, 상기 제2 및 제7뎀퍼(D2,D7)는 OFF되고 상기 제1, 제3 내지 제6뎀퍼(D1, D3 내지 D6)는 ON되면서, 상기 제1뎀퍼(D1)를 통해 외기가 상기 하부챔버(122)의 내부로 유입되고, 상기 하부챔버(122)의 내부로 유입된 외기는 상기 필터유니트(123)를 통해 상기 상부챔버(121)로 들어간 다음 상기 제6뎀퍼(D6)를 통해 상기 열교환소자(111)를 통과한 후 상기 급기팬(112)를 통해 실내로 공급되고, 실내공기는 상기 제3뎀퍼(D3)를 통해 상기 전열교환부(110)의 상기 열교환소자(111)로 들어가 외기와 열교환을 한 후 상기 배기팬(113)을 통해 외부로 배출된다.

또한 본 발명의 상기 실내공기 청정모드는, 상기 급기팬(112)은 ON되고, 상기 배기팬(113)은 OFF되며, 상기 제2뎀퍼, 상기 제4, 7뎀퍼(D2,D4,D7)는 ON되고, 상기 제1뎀퍼(D1), 제3뎀퍼(D3), 제5뎀퍼(D5), 제6뎀퍼(D6)는 OFF되면서, 상기 제2뎀퍼(D2)를 통해 실내공기가 상기 하부챔버(122)로 유입되면 내기는 상기 필터유니트(123)에서 필터링되면서 상기 상부챔버(121)로 들어가고, 상기 상부챔버(121)로 유입된 내기는 상기 제7뎀퍼(D7)를 통해 상기 급기팬(112)로 들어가 실내로 재 공급된다.

또한 본 발명의 상기 바이패스 환기모드는, 상기 급기팬(112)과 상기 배기팬(113)은 ON되고, 상기 제1,3,4,5,7뎀퍼(D1,D3,D4,D5,D7)는 ON되며, 상기 제2뎀퍼(D2)와 상기 제6뎀퍼(D6)는 OFF되면서, 상기 제1뎀퍼(D1)를 통해 외기가 상기 하부챔버(122)의 내부로 유입되고, 상기 하부챔버(122)의 내부로 유입된 외기는 상기 필터유니트(123)를 통해 상기 상부챔버(121)로 들어간 다음 상기 제7뎀퍼(D7)를 통해 상기 급기팬(112)을 거쳐 실내로 공급되고, 실내공기는 상기 제3뎀퍼(D3)를 통해 상기 전열교환부(110)의 상기 열교환소자(111)로 들어간 후 상기 배기팬(113)을 통해 외부로 배출된다.

본 발명에 따른 대용량 필터가 구비된 전열교환기는 외기를 교환하는 전열교환부와 먼지를 필터링하는 필터부를 별도로 설치함으로써 열교환소자의 크기 등에 구애받지 않고 필터부의 필터유니트 크기(용량)를 대용량으로 자유롭게 변경 설치할 수 있어 전열교환기의 성능 개선에 효과적인 대처가 가능하다는 장점이 있다.

또한 본 발명은 필터부의 상부측과 하부측에 각각 상부챔버와 하부챔버를 구비하고, 이들 상부챔버와 하부챔버 사이에 구비되는 필터부의 필터유니트를 덕트의 측면부를 따라 슬라이딩으로 장착 및 탈착이 가능하도록 함으로써 필터의 교환이 편리하다는 장점도 있다.

또한, 본 발명은 공기를 정화시키는 필터의 크기가 열교환소자를 포함한 전열교환부와 동일한 대면적으로 구비할 수 있어, 필터의 성능을 향상시키고, 필터의 사용 기간을 길게하여 교환시기를 늦출 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 실내의 공기를 열교환소자를 거치지 않고 단순히 필터부를 통해 다시 실내로 순환시키는 내부청정모드를 운용할 수 있도록 함으로써 비용을 절감하는 장점도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 대용량 필터가 구비된 전열교환기에 대한 개략적인 사시상태도이고,
도 2는 본 발명에 따른 대용량 필터가 구비된 전열교환기에 대한 분리 사시상태도이고,
도 3은 본 발명에 따른 대용량 필터가 구비된 전열교환기에 대한 측면 상태단면도와 정면상태도이고,
도 4는 본 발명에 따른 대용량 필터가 구비된 전열교환기를 통해 실내가 환기되는 공기의 흐름상태도(일반모드)이고,
도 5는 본 발명에 따른 대용량 필터가 구비된 전열교환기를 통해 실내 공기가 열교환소자를 통과하지 않고 필터를 통과하면서 먼지를 제거한 후 다시 실내로 들어가는 공기의 흐름상태도(청정모드)이고,
도 6은 본 발명에 따른 대용량 필터가 구비된 전열교환기를 통해 외기가 열교환 소자를 거치지 않고 실내가 들어가 환기되는 공기의 흐름상태도(바이패드모드)이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

본 발명에 따른 대용량 필터가 구비된 전열교환기(100)는 도 1 내지 7에 도시되어 있는 바와 같이,

외기와 내기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어지는 열교환소자(111)와, 공기를 실내로 공급하는 급기팬(112), 공기를 외부로 배출하는 배기팬(113)으로 이루어지는 전열교환부(110)와;

상기 전열교환부(110)의 하부에 구비되며 상부챔버(121)와, 하부챔버(122), 및 이들 사이에 설치되어 공기가 상하 유동되면서 먼지를 제거하는 필터유니트(123)로 이루어지는 필터부(120);

상기 전열교환부(110) 하부에는 상기 필터부(120)와 공기 흐름을 차단하는 차단 바닥판(110ab)이 배치되고;

상기 필터유니트(123)와 상기 열교환소자(111)는 사각형(육면체)으로 이루어지며, 상기 필터유니트(123)가 열교환소자(111)의 하부측에 설치되어, 상부에서 보았을 때에 상기 열교환소자(111)의 4꼭지점이 상기 필터유니트(123)의 각 측면 모서리의 연장선상에 접하도록 구성된다.

상기 열교환소자(111)의 4꼭지점이 상기 필터유니트(123)의 각 측면 모서리의 중앙부의 연장선상에 접하도록 구성되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 상기 필터유니트(123)는 상기 열교환소자(111)의 폭(너비)에 대응하는 크기로 상기 열교환소자(111)의 하부에 위치됨으로써, 열교환소자(111)보다 큰 면적으로 구비할 수 있어 상기 필터유니트(123)를 매우 크게 마련할 수 있다. 본 발명에서는 필터유니트(123)의 크기를 상기 전열교환부(110)와 동일한 정도까지 할 수 있다. 종래에는 필터(프리필터)가 상기 열교환소자(111)의 입구부에 설치되어 있어 상기 열교환소자(111)로 출입되는 공기만을 필터링하기 때문에 필터의 크기나 기능에 있어 매우 한정되는 범위내에서 운용될 수밖에 없었다.

본 발명의 상기 필터유니트(123)는 크기는 물론 두께를 크게 할 수 있는 공간을 확보할 수 있기에 다양한 기능을 구비하는 헤파필터, 미디움필터, 광촉매 필터 등 다양한 필터가 모인 집합적인 필터로 제작하여도 충분한 공간이 형성된다.

이는 상기 필터유니트(123)의 투영 면적 내부에 상기 열교환소자(111)의 투영 면적이 모두 포함되기 때문에 전열교환기에 요구되는 필터를 가장 크게 설치할 수 있다.

한편, 상부챔버(121)와 하부챔버(122)는 내부가 빈 공간으로 형성되고 그 내부로 유입된 공기는 자체적으로 쉽게 이동할 수 있으며, 이들 내부로 유입된 공기는 이들 사이에 구비된 상기 필터유니트(123)의 상부와 하부로 자유롭게 이동하고, 상기 필터유니트(123)의 어느 특정 부위에만 공기 이동이 몰리도록 하지 않는다.

상기 하부챔버(122)의 일측면(전면 또는 외면이라 할 수도 있다)에는 외부 공기의 유입을 제어하는 제1뎀퍼(D1)가 구비되어 있고, 또 상기 하부챔버(122)의 타측면(내면이라 할 수 있다)에는 실내 공기의 유입을 제어하는 제2뎀퍼(D2)가 구비되어 있다.

또한 상기 전열교환부(110)의 측면부에는 실내공기의 유입을 제어하는 제3뎀퍼(D3)가 구비되어 있다. 따라서 상기 제3뎀퍼(D3)를 통해 실내 공기를 상기 열교환소자(111)로 공급한 후 상기 배기팬(113)을 거쳐 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 상기 제1뎀퍼(D1)을 통해 유입되는 외기를 상기 하부챔버(122)와 상기 필터유니트(123)를 통해 상기 상부챔버(121)로 유입된다.

상기 전열교환부(110)는 통상적으로 실내의 천장 등에 구비되는 환기덕트(미도시)에 삽입 설치되는 몸체프레임(110a)의 내부에 상기 열교환소자(111)가 마름모꼴(사각 육면체) 형태로 설치된다. 때문에 상기 몸체프레임(110a)의 각 코너부에는 공기의 유동공간부가 형성되고 이 유동공간부에 상기 급기팬(112)과 상기 배기팬(113)이 연결 설치된다.

상기 급기팬(112)은 상기 열교환소자(111)의 내측면에 형성되는 유동공간부에 설치되어 공기를 실내로 공급하도록 설치되고, 상기 급기팬(112)에는 공기의 유동을 제어하는 제4뎀퍼(D4)가 구비되어 있다.

또한 상기 배기팬(113)은 상기 전열교환부(110)로 유입된 실내 공기를 실외로 배출하도록 설치되고, 상기 배기팬(113)에는 공기의 유동을 제어하는 제5뎀퍼(D5)가 구비되어 있다.

따라서 상기 제4뎀퍼(D4)를 개방하고 상기 급기팬(112)을 가동함으로써 상기 열교환소자(111)로 유입된 외기를 실내로 공급할 수 있고, 상기 제5뎀퍼(D5)를 개방하고 상기 배기팬(113)을 가동함으로써 상기 제3뎀퍼(D3)를 통해 상기 열교환소자(111)로 유입된 내기를 외부로 배출할 수가 있다.

한편, 상기 필터부(120)는 상술한 바와 같이 상기 전열교환부(110)의 하부측에 구비되어 있다. 이때, 필터부와 전열교환부 사이의 공기의 흐름을 차단하는 상기 차단 바닥판(110ab)은 상기 전열교환부(110)의 몸체프레임(110a)과 일체형으로 형성될 수도 있고, 몸체프레임에서 분리되어 그 하부에 연접하여 형성할 수 있다.

도1 내지 5에서는 차단 바단판과 전열교환부가 일체형으로 형성된 것으로 도시하였다.

상기 필터부(120)는 상부측에 형성되면서 공기가 유동되는 상부챔버(121)와, 하부측에 형성되면서 공기가 유동되는 하부챔버(122), 및 이들 사이의 경계부에 설치되어 실내로 공급되는 공기에 함유된 먼지를 제거하는 필터유니트(123)로 구성되어 있다.

이와 같이 본 발명은 상기 열교환소자(111)가 구비되는 전열교환부(110)와 상기 필터유니트(123)가 구비되는 필터부(120)로 분리됨으로써, 상기 열교환소자(111)는 상기 전열교환부(110)의 내부에서 최대한도로 키워 설치할 수 있고, 또 상기 필터유니트(123)도 상기 열교환소자(111)와는 별도로 상기 전열교환부(110)의 하부측에 최대한도로 크게 하여 대용량으로 설치가 가능하게 된다. 이로 인해 환기 성능이 더욱 향상될 수 있는 것이다.

상기 필터유니트(123)는 상기 상부챔버(121)와 상기 하부챔버(122) 사이 경계부에 삽입 설치되며, 상기 상부챔버(121)와 상기 하부챔버(122)의 경계 내벽면부 양측에는 상기 필터유니트(123)의 양측 모서리부가 슬라이딩 되도록 삽입되는 요홈(124a)이 형성된 가이드브라케트(124)가 설치되어 있다. 좀더 구체적으로, 상기 필터유니트(123)는 그 측면 방향으로 인출되도록 설치되어 있어 덕트가 설치된 공간에서 필터유니트만을 장착하고 탈착하는 공간적인 여유가 있다.

이와 같은 구성에 의해 상기 필터유니트(123)의 양측 모서리부를 상기 가이드브라케트(124)에 형성된 상기 요홈(124a)에 삽입하여 밀어주면 상기 가이드브라케트(124)에 상기 필터유니트(123)가 안정적으로 삽입 설치된다. 또한 상기 필터유니트(123)를 탈거하기 위해서는 상기와는 반대로 상기 요홈(124a)을 따라 상기 필터유니트(123)를 당겨 주면 간단하게 빼내어 탈거할 수가 있다.

이와 같이 본 발명은 상기 필터유니트(123)를 열교환소자와 별도로 설치함으로써 정비시에 상기 필터유니트(123)의 탈장착이 매우 편리하다.

그리고 상기 몸체프레임(110a)을 형성하는 상기 차단 바닥판(110ab)의 일측에는 상기 상부챔버(121)의 공기가 상기 열교환소자(111)로 공급되는 것을 제어하는 제6뎀퍼(D6)가 구비되어 있다.

따라서 상기 제6뎀퍼(D6)를 개방하여 상기 상부챔버(121)의 공기를 상기 열교환소자(111)로 공급할 수가 있게 된다.

또한 상기 몸체프레임(110a)을 형성하는 상기 차단 바닥판(110ab)의 타측에는 상기 제6뎀퍼(D6)와 대향되면서 상기 급기팬(112)과 연통되도록 공기의 유동을 제어하는 제7뎀퍼(D7)가 구비되어 있다.

이와 같은 구성으로, 상기 제1뎀퍼(D1)는 제어부(미도시)에 의해 작동되면서 실외 공기를 상기 하부챔버(122), 상기 필터유니트(123), 상기 상부챔버(121)를 차례로 거치면서 상기 열교환소자(111)로 공급하고, 상기 열교환소자(111)를 통과한 외기는 상기 급기팬(112)을 통해 실내로 공급 환기된다.

또한 상기 제3뎀퍼(D3)는 제어부(미도시)에 의해 작동되면서 실내 공기를 상기 열교환소자(111)로 유입시키고, 이어 상기 열교환소자(111)를 통과한 내기는 상기 배기팬(113)을 통해 실외로 배출된다.

또한 본 발명은 상기 열교환소자(111)를 거치지 않고 환기를 시킬 수 있다는데에 큰 특징이 있다. 즉, 제어부를 통해 상기 제1뎀퍼(D1)와 상기 급기팬(112) 및 상기 제4,7뎀퍼(D4,D7)를 작동시키게 되면, 상기 제1뎀퍼(D1)를 통해 유입된 외기는 상기 하부챔버(122)와 상기 필터유니트(123) 및 상기 상부챔버(121)로 유입되고 이어 상기 제7뎀퍼(D7)를 거쳐 상기 급기팬(112)을 통해 내부로 공급된다. 이와 같은 환기모드는 실내 공기의 온도와 실외 공기의 온도차가 별로 나지 않을 때 유용하게 운용된다.

또한 본 발명은 실외공기가 미세먼지 등으로 좋지 않을 때 실내공기를 필터링하여 재 공급하여 운용할 수가 있다. 즉, 제어부를 통해 상기 제2뎀퍼(D2)와 상기 급기팬(112) 및 상기 제4,7뎀퍼(D4,D7)를 작동시키게 되면, 상기 제2뎀퍼(D2)를 통해 유입된 내기는 상기 하부챔버(122)와 상기 필터유니트(123) 및 상기 상부챔버(121)로 유입되고 이어 상기 제7뎀퍼(D7)를 거쳐 상기 급기팬(112)을 통해 내부로 공급된다.

본 발명의 전열교환기는 상기 전열교환부(110)를 구성하는 상기 차단 바닥판(110ab)의 상부측으로 실내공기를 배출하는 배기팬부와 외부공기를 실내로 공급하는 급기팬부 및 실내공기를 상기 열교환소자로 공급하는 실내공기 유입부를 설치하고, 상기 차단 바닥판(110ab)의 하부측으로는 실외 공기를 유입하는 제1뎀퍼와 실내 공기를 유입하는 제2뎀퍼가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 전열교환기는 실내공기(내기,RA)를 외부로 내보내면서 실외공기(외기,OA)를 실내로 공급하여 환기시키는 일반환기모드와, 실내공기를 열교환소자를 거치지 않고 필터부만을 통해 재순환하여 실내를 청정하게 환기시키는 실내공기 청정모드, 실내외의 온도차가 크지 않은 경우 외기는 열교환소자를 거치지 않고 필터부만을 통해 실내로 공급하고 내기는 열교환소자를 거쳐 외부로 배출하는 바이패스 환기모드 중 어느 하나의 모드를 운용할 수 있다.

이하, 상기 각 모드별 실내외 공기의 흐름도를 살펴보면 다음과 같다.

일반환기모드는, 도 4에 도시된 바와 같이, 실내공기를 외부로 배출하고 외기를 실내로 공급하여 환기시키는 모드로,

제어부(미도시)에 의해 상기 급기팬(112)과 상기 배기팬(113)은 ON되고, 상기 제2 및 제7뎀퍼(D2,D7)은 OFF되고 D1, D3 내지 D6는 ON되면서,

상기 제1뎀퍼(D1)를 통해 외기(OA)가 상기 하부챔버(122)의 내부로 유입되고, 상기 하부챔버(122)의 내부로 유입된 외기는 상기 필터유니트(123)를 통해 상기 상부챔버(121)로 들어간 다음 제6뎀퍼(D6)를 통해 상기 열교환소자(111)를 통과한 후 상기 급기팬(112)를 통해 실내로 공급된다.

이와 동시에, 실내공기는 상기 제3뎀퍼(D3)를 통해 상기 전열교환부(110)의 상기 열교환소자(111)로 들어가 외기와 열교환을 한 후 상기 배기팬(113)을 통해 외부로 배출되면서 일반환기모드의 사이클이 이루어지게 된다.

실내공기 청정모드는, 도 5에 도시된 바와 같이, 실내공기를 열교환소자를 거치지 않고 필터부만을 통과하도록 하면서 내기에 함유된 먼지를 제거한 후 이를 다시 실내로 재공급하여 실내를 청정하게 환기시키는 모드로,

제어부(미도시)에 의해 상기 급기팬(112)은 ON되고, 상기 배기팬(113)은 OFF되며, 상기 제2뎀퍼, 제4, 7뎀퍼(D2,D4,D7)는 ON되고, D1, D3, D5, D6은 OFF되면서,

상기 제2뎀퍼(D2)를 통해 실내공기가 상기 하부챔버(122)로 유입되면 내기는 상기 필터유니트(123)에서 필터링되면서 상기 상부챔버(121)로 들어가고, 상기 상부챔버(121)로 유입된 내기는 상기 제7뎀퍼(D7)를 통해 상기 급기팬(112)로 들어가 실내로 재 공급되면서 실내공기 청정모드의 사이클이 이루어지게 된다.

이와 같이 실내 공기 청정모드에서는 상기 열교환소자를 운용하지 않고 환기시킬 수 있어 비용을 절감할 수 있다.

바이패스 환기모드는, 도 6에 도시된 바와 같이, 실내외의 온도차가 크지 않은 경우 외기는 열교환소자를 거치지 않고 필터부만을 통해 실내로 공급하고 내기는 열교환소자를 거쳐 외부로 배출하면서 실내를 청정하게 환기시키는 모드로,

제어부(미도시)에 의해 상기 급기팬(112)과 상기 배기팬(113)은 ON되고, 상기 제1,3,4,5,7뎀퍼(D1,D3,D4,D5,D7)은 ON되며 D2와 D6은 OFF되면서,

상기 제1뎀퍼(D1)를 통해 외기(OA)가 상기 하부챔버(122)의 내부로 유입되고, 상기 하부챔버(122)의 내부로 유입된 외기는 상기 필터유니트(123)를 통해 상기 상부챔버(121)로 들어간 다음 제7뎀퍼(D7)를 통해 상기 급기팬(112)을거쳐 실내로 공급된다.

이와 동시에, 실내공기는 상기 제3뎀퍼(D3)를 통해 상기 전열교환부(110)의 상기 열교환소자(111)로 들어간 후 상기 배기팬(113)을 통해 외부로 배출되면서 바이패스 환기모드의 사이클이 이루어지게 된다.

이와 같이 전열교환기는 일반환기모드와, 실내공기 청정모드, 바이패스환기모드 중 어느 하나의 모드를 운용하게 되는데 이때 필터유니트를 영교환소자와는 별도로 설치하여 그 크기를 최대한도로 키워 설치할 수 있어 환기 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 상기 필터유니트를 그 측면을 통해 슬라이딩으로 장착 또는 탈착할 수 있도록 하여 상기 필터유니트의 교환작업이 매우 신속하고 편리하게 이루어질 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 대용량 필터가 구비된 전열교환기는 열교환소자가 구비되는 전열교환부와 공기에 함유된 먼지나 이물질을 제거하는 필터부로 구성되되, 필터부는 전열교환부와는 별도로 분리 운영하도록 그 하부측에 구비되어 하부챔버와 상부챔버로 나뉘고 이들 사이에는 필터유니트를 설치 구성함으로써, 필터의 용량을 극대화할 수 있도록 이를 독립적으로 운용하는 동시에 필터의 장착 및 탈착이 전열교환부와는 무관하게 그 하부에서 이루어지도록 함으로써 전열교환기의 환기 성능 향상은 물론 필터의 교환을 쉽게 하여 환기 효율 및 정비의 편의성이 획기적으로 향상된다.

100:대용량 필터가 구비된 전열교환기
110:전열교환부 110a:몸체프레임 110ab:차단 바닥판
111:열교환소자 112:급기팬 113:배기팬
120:필터부
121:상부챔버 122:하부챔버 123:필터유니트
124:가이드브라케트 124a:요홈
D1:제1뎀퍼 D2:제2뎀퍼 D3:제3뎀퍼 D4:제4뎀퍼
D5:제5뎀퍼 D6:제6뎀퍼 D7:제7뎀퍼

Claims

외기와 내기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어지는 열교환소자(111)와, 공기를 실내로 공급하는 급기팬(112), 공기를 외부로 배출하는 배기팬(113)으로 이루어지는 전열교환부(110)와;
상기 전열교환부(110)의 하부에 구비되며 상부챔버(121)와, 하부챔버(122), 및 이들 사이에 설치되어 공기가 상하 유동되면서 먼지를 제거하는 필터유니트(123)로 이루어지는 필터부(120);
상기 전열교환부(110) 하부에는 상기 필터부(120)와 공기 흐름을 차단하는 차단 바닥판(110ab)이 배치되고;
상기 필터유니트(123)와 상기 열교환소자(111)는 사각형으로 이루어지며, 상기 필터유니트(123)가 열교환소자(111)의 하부측에 설치되어, 상부에서 보았을 때에 상기 열교환소자(111)의 4꼭지점이 상기 필터유니트(123)의 각 측면 모서리의 연장선상에 접하도록 구성되는 대용량 필터가 구비된 전열교환기
제1항에 있어서,
상기 필터유니트(123)는 상기 상부챔버(121)와 상기 하부챔버(122) 사이 경계부에 삽입 설치되되, 상기 상부챔버(121)와 상기 하부챔버(122)의 경계 내벽면부 양측에는 상기 필터유니트(123)의 양측 모서리부가 슬라이딩 되도록 삽입되는 요홈(124a)이 형성된 가이드브라케트(124)가 설치되는 대용량 필터가 구비된 전열교환기.
제1항에 있어서,
실내의 공기가 유입되는 실외로 배출하는 RA, 실외에서 유입된 공기가 실내로 배출되는 SA, 실내의 공기가 실외로 배출되는 EA는 상기 차단 바닥판(110ab)의 상부에 배치되고;
실외가 공기가 유입되는 OA는 상기 필터유니트(123) 아래에 배치되는 대용량 필터가 구비된 전열교환기.
제2항에 있어서,
상기 필터유니트(123)는 상기 전열교환부(110)의 하부 측면 방향으로 인출되는 대용량 필터가 구비된 전열교환기.
제1항에 있어서,
상기 차단 바닥판(110ab)은 상기 전열교환부(110)와 분리되어 마련되는 대용량 필터가 구비된 전열교환기.
제3항에 있어서,
상기 필터유니트(123)의 하부에는 상기 열교환소자(111)를 거치지 않고 실내로 배출되는 공기가 유입되는 댐퍼가 추가적으로 구비되는 대용량 필터가 구비된 전열교환기.
제6항에 있어서,
상기 하부챔버(122)의 일측면에는 외부 공기의 유입을 제어하는 제1뎀퍼(D1)가 구비되고, 상기 하부챔버(122)의 타측면에는 실내 공기의 유입을 제어하는 제2뎀퍼(D2)가 구비되며, 상기 전열교환부(110)의 측면부에는 실내공기의 유입을 제어하는 제3뎀퍼(D3)가 구비되고, 상기 급기팬(112)과 상기 배기팬(113)에는 공기의 유동을 제어하는 제4,5뎀퍼(D4,D5)가 각각 구비되며,
상기 차단 바닥판(110ab)의 일측에는 상기 상부챔버(121)의 공기가 상기 열교환소자(111)로의 공급을 제어하는 제6뎀퍼(D6)가 구비되고, 상기 차단 바닥판(110ab)의 타측에는 상기 제6뎀퍼(D6)와 대향되면서 상기 급기팬(112)과 연통되도록 공기의 유동을 제어하는 제7뎀퍼(D7)가 구비되어,
실내공기를 외부로 내보내면서 실외공기를 실내로 공급하여 환기시키는 일반환기모드와, 실내공기를 열교환소자를 거치지 않고 필터부만을 통해 재순환하여 실내를 청정하게 환기시키는 실내공기 청정모드, 외기는 열교환소자를 거치지 않고 필터부만을 통해 실내로 공급하고 내기는 열교환소자를 거쳐 외부로 배출하는 바이패스 환기모드 중 어느 하나의 모드로 운용되는 대용량 필터가 구비된 전열교환기.
제7항에 있어서,
상기 일반환기모드는, 상기 급기팬(112)과 상기 배기팬(113)은 ON되고, 상기 제2 및 제7뎀퍼(D2,D7)는 OFF되고 상기 제1, 제3 내지 제6뎀퍼(D1, D3 내지 D6)는 ON되면서,
상기 제1뎀퍼(D1)를 통해 외기가 상기 하부챔버(122)의 내부로 유입되고, 상기 하부챔버(122)의 내부로 유입된 외기는 상기 필터유니트(123)를 통해 상기 상부챔버(121)로 들어간 다음 상기 제6뎀퍼(D6)를 통해 상기 열교환소자(111)를 통과한 후 상기 급기팬(112)를 통해 실내로 공급되고,
실내공기는 상기 제3뎀퍼(D3)를 통해 상기 전열교환부(110)의 상기 열교환소자(111)로 들어가 외기와 열교환을 한 후 상기 배기팬(113)을 통해 외부로 배출되는 대용량 필터가 구비된 전열교환기.
제7항에 있어서,
상기 실내공기 청정모드는, 상기 급기팬(112)은 ON되고, 상기 배기팬(113)은 OFF되며, 상기 제2뎀퍼, 상기 제4, 7뎀퍼(D2,D4,D7)는 ON되고, 상기 제1뎀퍼(D1), 제3뎀퍼(D3), 제5뎀퍼(D5), 제6뎀퍼(D6)는 OFF되면서,
상기 제2뎀퍼(D2)를 통해 실내공기가 상기 하부챔버(122)로 유입되면 내기는 상기 필터유니트(123)에서 필터링되면서 상기 상부챔버(121)로 들어가고, 상기 상부챔버(121)로 유입된 내기는 상기 제7뎀퍼(D7)를 통해 상기 급기팬(112)로 들어가 실내로 재 공급되는 대용량 필터가 구비된 전열교환기.
제7항에 있어서,
상기 바이패스 환기모드는, 상기 급기팬(112)과 상기 배기팬(113)은 ON되고, 상기 제1,3,4,5,7뎀퍼(D1,D3,D4,D5,D7)는 ON되며, 상기 제2뎀퍼(D2)와 상기 제6뎀퍼(D6)는 OFF되면서,
상기 제1뎀퍼(D1)를 통해 외기가 상기 하부챔버(122)의 내부로 유입되고, 상기 하부챔버(122)의 내부로 유입된 외기는 상기 필터유니트(123)를 통해 상기 상부챔버(121)로 들어간 다음 상기 제7뎀퍼(D7)를 통해 상기 급기팬(112)을 거쳐 실내로 공급되고,
실내공기는 상기 제3뎀퍼(D3)를 통해 상기 전열교환부(110)의 상기 열교환소자(111)로 들어간 후 상기 배기팬(113)을 통해 외부로 배출되는 대용량 필터가 구비된 전열교환기.