KR102079214B1 - 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기 - Google Patents

소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실내공기를 환기시키는 전열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환소자가 구비되는 전열교환부와 전열교환부의 상부에 구비되어 외기가 실내로 토출되는 상부그릴부 및 전열교환부의 하부에 구비되어 실내공기를 외부로 배출시키는 하부그릴부로 구성되는 전열교환기에 있어, 열교환소자의 측면부에 상부는 넓고 하부는 좁은 상광하협 형상의 챔버를 설치하고 챔버의 입구부에 급기팬을 연통 설치함으로써 실내환기시 급기팬의 가동에 의해 외기가 열교환소자를 통과한 후 챔버를 거쳐 상부그릴부로 제공시에 발생되는 소음이 챔버를 통과하면서 획기적으로 저감시키는 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기에 관한 것이다.

Description

소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기{A Ventilator}
본 발명은 실내공기를 환기시키는 전열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환소자가 구비되는 전열교환부와 전열교환부의 상부에 구비되어 외기가 실내로 토출되는 상부그릴부 및 전열교환부의 하부에 구비되어 실내공기를 외부로 배출시키는 하부그릴부로 구성되는 전열교환기에 있어서, 열교환소자의 측면부에 상부는 넓고 하부는 좁은 상광하협 형상의 챔버를 설치하고 챔버의 입구부에 급기팬을 연통 설치함으로써 실내환기시 급기팬의 가동에 의해 외기가 열교환소자를 통과한 후 챔버를 거쳐 상부그릴부로 제공시에 발생되는 소음이 챔버를 통과하면서 획기적으로 저감시키는 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 건물의 내부에 구비되는 밀폐된 활동공간의 공기는 거주자의 호흡이나 활동에 의해 시간이 지나면서 이산화탄소의 함량이 증가하거나 오염되어 거주자의 내부 활동이나 건강에 많은 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 흡입하여 실내로 토출하는 과정에서, 실외로 배출하는 실내 공기와 실내로 유입하는 실외 공기 사이에서 이들을 서로 열교환시켜서, 실내로 유입시키는 실외 공기의 온도를 높여 실내 공기에 가깝게 한다.
이에, 실외 공기로 실내를 유입시켜 환기시키더라도 실내 온도의 변화를 낮추어서, 냉방 또는 난방에 소요되는 부하의 증가를 최소화한다.
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 상승시켰다.
하지만, 상기한 종래기술들에서 개시한 전열교환 방식의 환기장치는 환기할 시의 급기덕트와 배기덕트를 이용하여 열교환 효율을 개선하는 데 치우쳐서 실질적으로 단일 용도로만 사용되는 사용상 한계가 있다.
이에 종래에는 급기덕트와 배기덕트를 생략하고 전열기 본체의 상하단부에 공기가 출입하는 상하부 환기그릴부를 구비하는 무덕트형 전열교환기를 설치하여 단일 공간에서의 활용성을 높이도록 하였다.
이와 같은 무덕트형 전열교환기는 사무공간이나 생활공간의 설치환경에 따라 높이가 높은 스탠드형(가로형) 타입과 높이가 낮은 상치형(가로형) 타입이 있다.
그러나 종래의 무덕트형 전열교환기는 주로 밀폐된 단일 공간이나 사무실 등에 설치하여 사용하기 때문에, 내기나 외기를 강제로 급기 또는 배기하기 위해 전열교환기의 내부에 설치되는 급기팬과 배기팬에서 발생되는 소음(騷音)이 실내에서 생활하는 사람들에게는 환경 저해 요인으로 작용하는 문제가 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 전열교환부의 상부에 구비되어 외기가 실내로 토출되는 상부그릴부 및 전열교환부의 하부에 구비되어 실내공기를 외부로 배출시키는 하부그릴부로 구성되는 전열교환기에 있어, 열교환소자의 측면부에 상부는 넓고 하부는 좁은 상광하협 형상의 챔버를 설치하고 챔버에 급기팬을 연통 설치함으로써 실내환기시 급기팬의 가동에 의해 외기가 열교환소자를 통과한 후 챔버를 거쳐 상부그릴부로 제공시에 발생되는 소음이 챔버를 통과하면서 획기적으로 저감시키는 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 열교환소자의 측면부에 구비되는 상광하협의 챔버 입구부에 급기팬을 연결하고 급기팬에 의해 유입되는 외기를 챔버를 통해 상부그릴부로 공급하는 과정에서 발생되는 소음을 챔버에 구비되는 흡음재를 통해 이중으로 저감시키는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외기와 내기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어지는 열교환소자(111)가 몸체내부에 설치되고, 상기 열교환소자(111)의 하부측에 내부공기유입부(112) 및 정화공기부(113)가, 상기 열교환소자(111)의 상부측에 외기급기부(114) 및 오염공기배출부(115)가 각각 구획 형성되는 전열교환부(110)와; 상기 전열교환부(110)의 상부측에 구비되어 외기를 내부로 공급하는 상부그릴부(120); 및 상기 전열교환부(110)의 하부측에 구비되어 내기를 외부로 배출하도록 상기 내부공기유입부(112)로 흡기되는 하부그릴부(130);을 포함하고, 상기 전열교환부(110)에 구비되는 상기 열교환소자(111)의 측면부에는 상부측이 넓고 하부측으로 갈수록 좁아지는 상광하협의 외기공급챔버(140)가 설치되되, 상기 외기공급챔버(140)는 상부와 하부가 개방되고 양측면과 전후면이 폐쇄되게 형성되어 상부는 상기 상부그릴부(120)와 연통되고 하부에는 외기를 공급하는 급기팬(150)이 연통되는 구성을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 상기 외기공급챔버(140)는 상기 열교환소자(111)의 측면에 설치되되, 상기 외기급기부(114) 및 상기 오염공기배출부(115)의 일부 영역까지 상기 외기공급챔버(140)의 상부 양측이 확장 구비되어, 상기 외기급기부(114)는 급기구(114a)가 연통되는 외기메인공간부(114b)와 상기 외기메인공간부(114b)보다 작은 외기보조공간부(114c)로 이루어지고, 상기 오염공기배출부(115)도 배기구(115a)가 연통되는 메인공간부(115b)와 상기 메인공간부(115b)보다 작은 보조공간부(115c)로 이루어진다.
또한 본 발명의 상기 전열교환부(110)의 내부에 형성되는 외기급기부(114) 또는 상기 정화공기부(113)에는 악취제거용 광촉매가 도포된다.
또한 본 발명의 상기 외기공급챔버(140)에는 소음(騷音)을 저감시시키는 흡음재(A)가 충진 구비된다.
또한 본 발명의 외부로 공기를 배출하는 배기팬(160)은 보조공간부(115c)보다 폭이 넓은 메인공간부(115b)에 설치된다.
또한 본 발명의 상기 급기팬(150)이 설치되는 정화공기부(113)는 상기 메인공간부(115b)와 그 폭이 동일하다.
본 발명에 따른 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기는 전열교환기의 열교환소자 측면부에 상부는 넓고 하부는 좁은 상광하협 형상의 챔버를 설치하고 챔버에 급기팬을 연통 설치함으로써 실내환기시 급기팬의 가동에 의해 외기가 열교환소자를 통과한 후 챔버를 거쳐 상부그릴부로 제공시에 발생되는 소음이 챔버를 통과하면서 획기적으로 저감시키는 장점이 있다.
또한 본 발명은 열교환소자의 측면부에 구비되는 상광하협의 챔버에 흡음재를 더 설치함으로써 소음이 이중으로 저감된다.
도 1은 본 발명에 따른 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기의 스탠드형(세로형)과 상치형(가로형)에 대한 개략적인 사시상태도이고,
도 2와 3은 본 발명에 따른 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기의 전면과 후면에 대한 개략적인 내부 투영 사시상태도이고,
도 4와 5는 본 발명에 따른 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기의 전면과 후면의 상태단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기의 측면 상태단면도이고,
도 7과 8은 본 발명에 따른 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기의 챔버를 통해 공기가 유입 환기되는 전면과 후면의 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
본 발명에 따른 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기(100)는 도 1 내지 8에 도시되어 있는 바와 같이,
외기와 내기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어지는 열교환소자(111)가 몸체내부에 설치되고, 상기 열교환소자(111)의 하부측에 내부공기유입부(112) 및 정화공기부(113)가, 상기 열교환소자(111)의 상부측에 외기급기부(114) 및 오염공기배출부(115)가 각각 구획 형성되는 전열교환부(110)와;
상기 전열교환부(110)의 상부측에 구비되어 외기를 내부로 공급하는 상부그릴부(120); 및
상기 전열교환부(110)의 하부측에 구비되어 내기를 외부로 배출하도록 상기 내부공기유입부(112)로 흡기되는 하부그릴부(130);를 포함하고,
상기 전열교환부(110)에 구비되는 상기 열교환소자(111)의 측면부에는 상부측이 넓고 하부측으로 갈수록 좁아지는 상광하협의 외기공급챔버(140)가 설치되되, 상기 외기공급챔버(140)는 상부와 하부가 개방되고 양측면과 전후면이 폐쇄되는 육면체로 형성되어 상부는 상기 상부그릴부(120)와 연통되고 하부에는 외기를 공급하는 급기팬(150)이 연통된다. 상기 급기팬(150)은 외기공급챔버(140)와 직접적으롤 연결되거나 이격되어 설치될 수도 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 상기 열교환소자(111)를 통해 유입되면서 전열된 외기가 상기 외기급기부(114)를 통해 상기 정화공기부(113)로 들어가 이에 설치된 상기 급기팬(150)에 의해 상기 외기공급챔버(140)로 들어간 다음 상기 외기공급챔버(140)의 상부측에 구비되는 상기 상부그릴부(120)를 거쳐 실내로 공급되면서 환기되도록 하는 것이다.
상기 외기급기부(114)에는 외기가 유입되도록 외부와 연통되는 급기구(114a)가 설치되어 있다.
따라서 상기 급기팬(150)이 가동되면, 상기 외기급기부(114)로 외기가 외부와 연통 설치되는 상기 급기구(114a)를 통해 유입되고 이어 상기 열교환소자(111)를 지나면서 전열이 이루어진 다음 상기 정화공기부(113)로 들어가 상기 급기팬(150)을 통해 상기 외기공급챔버(140)로 들어간 다음 상기 상부그릴부(120)를 거쳐 실내로 공급 환기된다.
여기서 상기 열교환소자(111)의 입구부에는 외기를 정화시키는 필터(111a)가 설치될 수 있다.
또한 상기 오염공기배출부(115)에는 내기를 강제로 유입하여 실외로 배출하는 배기팬(160)이 설치되어 있다.
따라서 실내의 오염된 공기는 상기 배기팬(150)이 가동되면서 상기 하부그릴부(130)를 통해 상기 정화공기부(113)로 유입되고 상기 열교환소자(111)를 지나면서 전열이 이루어진 다음 상기 오염공기배출부(115)로 들어간 후 외부와 연통 설치되는 배기구(115a)를 통해 실외로 배출된다.
한편, 상기 외기공급챔버(140)는 상기 열교환소자(111)의 측면(도4에서는 후면에 해당됨)에 설치되되 상기 외기급기부(114) 및 상기 오염공기배출부(115)의 일부 영역까지 상기 외기공급챔버(140)의 상부 양측이 확장 설치되어, 상기 외기급기부(114)는 상기 급기구(114a)가 연통되는 외기메인공간부(114b)와 상기 외기메인공간부(114b)보다 작은 폭을 갖는 외기보조공간부(114c)로 나누어지고, 상기 오염공기배출부(115)도 상기 배기구(115a)가 연통되는 메인공간부(115b)와 상기 메인공간부(115b)보다 작은 폭을 갖는 보조공간부(115c)로 나누어진다.
그리고 상기 외기공급챔버(140)에는 소음(騷音)을 저감시시키는 흡음재(A)가 충진된다.
따라서 상기 급기팬(150)이 가동되면 상기 외기공급챔버(140)로 공기가 유동(통과)되면서 그 내부에 충진된 상기 흡음재(A)에 의해 상기 급기팬(150)에 의해 외기가 공급되는 소음이 저감된다.
급기팬(150)과 배기팬(160)은 넓은 폭을 갖는 정화공기부(113) 및 메인공간부(115b)에 설치되어 그 크기를 크게 할 수 있고, 보다 강한 풍력을 통하여 외기의 흡기와 실내의 공기를 강하게 급기 또는 배기할 수 있다. 여기에서 정화공기부(113)의 일측은 외기공급챔버(140)의 하부가 설치되나, 급기팬(150)은 외기공급챔버가 설치되지 않는 곳에 배치된다.
본 발명은 상기와 같이 상기 전열교환부(110)에 구비되는 상기 열교환소자(111)의 측면부에 상기 외기공급챔버(140)가 부가적으로 설치됨으로써 전체적으로 공간의 활용성이 다소 비효율적인 측면이 있으나, 상기 외기공급챔버(140)가 상기 열교환소자(111)의 측면부에 설치함으로써 여러가지 장점을 얻을 수 있다.
즉, 상기 전열교환부(110)에 구비되는 상기 내부공기유입부(112)과, 상기 정화공기부(113), 상기 외기급기부(114), 및 상기 오염공기배출부(115)는 상기 외기공급챔버(140)의 설치로 인해 더 큰 공간을 확보할 수 있고 그 확보된 공간으로 인해 소음이 동일한 용량의 급기팬과 배기팬이 설치된 경우에 비해 더욱 저감되는 효과를 얻게 된다.
또한 상기 정화공기부(113)에 설치되는 상기 급기팬(150)과 상기 오염공기배출부(115)에 설치되는 상기 배기팬(160)은 큰 공간의 확보를 통해 용량을 더 크게 설치할 수 있어 전열교환기의 성능을 높이는 것이 용이하다.
이와 같이 본 발명은 상기 전열교환부(110)을 통해 유입되는 외기가 상기 상부그릴부(120)를 통해 실내로 공급될 때 상기 외기공급챔버(140) 및 그 내부에 구비되는 흡음재(A)에 의해 팬의 구동 소음이 저감됨으로써 쾌적하고 조용한 실내 환경을 조성할 수가 있게 된다.
또한 본 발명은 환기되는 내부공기 또는 외부공기에서 발생되는 악취를 제거하기 위해 상기 전열교환부(110)의 내부에 형성되는 상기 외기급기부(114) 또는 상기 정화공기부(113)에 광촉매가 도포되어 있다. 그리고 상기 전열교환부(110)의 내부에 도포된 광촉매를 활성화하기 위해 상기 전열교환부(110)의 내부에는 빛을 제공하는 전구를 더 설치할 수 있다. 이는 실내에서 조사되는 빛에 의해 광촉매가 활성화될 수 있으나 상기 전열교환부(110)의 내부 전구를 통해 광촉매를 더욱 효과적으로 활성화시키는 것이 바람직하다.
일반적으로 광촉매란 빛이 조사되면 강한 산화력을 발생시키고, 이 산화력으로 악취성분인 유해 유기물을 쉽게 분해하여 악취를 제거하는 물질로 알려져 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기는 열교환소자가 구비되는 전열교환부와 전열교환부의 상부에 구비되어 외기가 실내로 토출되는 상부그릴부 및 전열교환부의 하부에 구비되어 실내공기를 외부로 배출시키는 하부그릴부로 구성되는 전열교환기에 있어, 열교환소자의 측면부에 상부는 넓고 하부는 좁은 상광하협 형상의 챔버를 설치하고 챔버의 입구부에 급기팬을 연통 설치함으로써 실내환기시 급기팬의 가동에 의해 외기가 열교환소자를 통과한 후 챔버를 거쳐 상부그릴부로 제공시에 발생되는 소음이 챔버를 통과하면서 획기적으로 저감시킬 수 있다.
100:소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기
110:전열교환부
111:열교환소자 112:내부공기유입부 111a:필터 113:정화공기부
114:외기급기부 114a:급기구 114b:외기메인공간부 114c:외기보조공간부
115:오염공기배출부 115a:배기구 115b:메인공간부
115c:보조공간부
120:상부그릴부
130:하부그릴부
140:외기공급챔버
150:급기팬 160:배기팬 A:흡음재

Claims (6)

  1. 외기와 내기가 교차 통과하면서 열교환이 이루어지는 열교환소자(111)가 몸체내부에 설치되고, 상기 열교환소자(111)의 하부측에 내부공기유입부(112) 및 정화공기부(113)가, 상기 열교환소자(111)의 상부측에 외기급기부(114) 및 오염공기배출부(115)가 각각 구획 형성되는 전열교환부(110)와;
    상기 전열교환부(110)의 상부측에 구비되어 외기를 내부로 공급하는 상부그릴부(120); 및
    상기 전열교환부(110)의 하부측에 구비되어 내기를 외부로 배출하도록 상기 내부공기유입부(112)로 흡기되는 하부그릴부(130);을 포함하고,
    상기 전열교환부(110)에 구비되는 상기 열교환소자(111)의 측면부에는 상부측이 넓고 하부측으로 갈수록 좁아지는 상광하협의 외기공급챔버(140)가 설치되되, 상기 외기공급챔버(140)는 상부와 하부가 개방되고 양측면과 전후면이 폐쇄되게 형성되어 상부는 상기 상부그릴부(120)와 연통되고 하부에는 외기를 공급하는 급기팬(150)이 연통되는 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외기공급챔버(140)는 상기 열교환소자(111)의 측면에 설치되되, 상기 외기급기부(114) 및 상기 오염공기배출부(115)의 일부 영역까지 상기 외기공급챔버(140)의 상부 양측이 확장 구비되어, 상기 외기급기부(114)는 급기구(114a)가 연통되는 외기메인공간부(114b)와 상기 외기메인공간부(114b)보다 작은 외기보조공간부(114c)로 이루어지고, 상기 오염공기배출부(115)도 배기구(115a)가 연통되는 메인공간부(115b)와 상기 메인공간부(115b)보다 작은 보조공간부(115c)로 이루어지는 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전열교환부(110)의 내부에 형성되는 외기급기부(114) 또는 상기 정화공기부(113)에는 악취제거용 광촉매가 도포되는 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외기공급챔버(140)에는 소음(騷音)을 저감시시키는 흡음재(A)가 충진 구비되는 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기.
  5. 제2항에 있어서,
    외부로 공기를 배출하는 배기팬(160)은 보조공간부(115c)보다 폭이 넓은 메인공간부(115b)에 설치되는 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 급기팬(150)이 설치되는 정화공기부(113)는 상기 메인공간부(115b)와 그 폭이 동일한 소음 개선용 챔버가 구비된 전열교환기.
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