KR102106702B1 - 전열교환기 - Google Patents

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박현신
신수연
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 전열교환기에 관한 것이다. 일 측면에 따른 전열교환기는, 일측면에 환기구와 급기구가 형성되고, 상기 일측면의 반대면인 타측면에 외기구와 배기구가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 환기구, 상기 급기구, 상기 외기구 및 상기 배기구와 각각 마주하도록 홀이 형성되는 에어가이드; 및 상기 에어가이드 내부에 수용되고, 상기 외기구로 흡입된 공기와 상기 환기구로 흡입된 공기를 열교환시키는 전열교환소자를 포함하는 열교환 유닛을 포함하며, 상기 에어가이드는 상기 에어가이드의 내면으로부터 돌출되어 상기 열교환유닛의 외면에 각각 결합되며, 상기 에어가이드의 내부 공간을 4 영역으로 구획시키는 구획부를 포함한다.

Description

전열교환기{HEAT EXCHANGER}
본 실시예는 전열교환기에 관한 것이다.
건물의 내부에는 실내의 오염된 공기를 외부로 배출시키고 외부의 새로운 공기를 실내공간으로 공급할 수 있도록 환기장치(Ventilation Unit)가 설치된다.
학교 교실 및 병실 등과 같은 대중시설이나 아파트, 빌라와 같은 단일세대의 경우에는 실내의 공기가 급격하게 오염될 수 있어 환기장치의 사용이 필수적이며, 이를 통해 신선한 외부공기를 탁한 실내공기와 환기시켜 공기오염도를 낮출수 있다.
특히, 근래에는 실내공기와 실외공기의 교환시 서로 열회수하여 온도차이를 최소화시킬 수 있는 열교환소자가 설치된 열회수형 환기장치를 많이 설치하고 있다.
한편, 국내를 기준으로 3월 중순에서 6월 중순까지, 9월 중순에서 11월 중순까지(통상 중간기로 불림)는 전열교환 환기에 따른 냉, 난방부하가 단순 외기도입이나 일반(바이패스)환기 대비 증가하는 경향이 있으므로, 이러한 중간기에는 전열 교환기보다는 단순 외기도입을 통한 일반(바이패스)환기가 냉, 난방 에너지를 절감할 수 있다.
특히, 이러한 외기도입을 통한 외기냉방은 냉난방 에너지의 사용량이 많은 학교 교실이나 병실 등에 매우 효과적이어서 효율적 냉난방 에너지 절감할 수 있다.
또한, 화재시와 같이 실내공기의 배출이 급격하게 이루어져야 할 경우, 실내 공기가 열교환기를 통과하며 배출되면 공기의 이동 속도가 현저히 저하되므로 바이패스 통로를 통해 실내의 공기가 신속하게 배출될 수 있다.
한국 공개특허공보 제10-2017-0130917호(2017. 11. 29. 공개)
본 발명은 하우징 내 부품들을 컴팩트하게 배치하여 넓은 공간을 확보하고, 각 부품들을 견고하게 고정시킬 수 있는 전열교환기를 제공하는 것에 있다.
본 실시예에 따른 전열 교환기는, 일측면에 환기구와 급기구가 형성되고, 상기 일측면의 반대면인 타측면에 외기구와 배기구가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 환기구, 상기 급기구, 상기 외기구 및 상기 배기구와 각각 마주하도록 홀이 형성되는 에어가이드; 및 상기 에어가이드 내부에 수용되고, 상기 외기구로 흡입된 공기와 상기 환기구로 흡입된 공기를 열교환시키는 전열교환소자를 포함하는 열교환 유닛을 포함하며, 상기 에어가이드는 상기 에어가이드의 내면으로부터 돌출되어 상기 열교환유닛의 외면에 각각 결합되며, 상기 에어가이드의 내부 공간을 4 영역으로 구획시키는 구획부를 포함한다.
본 실시예를 통해 구획부에 의해 환기 공간과 급기 공간 사이, 급기 공간과 배기 공간 사이, 배기 공간과 외기 공간 사이, 외기 공간과 환기 공간 사이가 구획될 수 있는 장점이 있다.
또한, 각 구획부는 내부 부품들을 수용할 수 있는 홈이 구비되므로, 작업자는 각 부품들을 손쉽게 에어가이드 내에 조립할 수 있어 생산 효율이 향상되는 장점이 있다.
또한, 에어가이드의 내면에 곡면 구간을 형성함으로써, 공기의 유동이 원활하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.
또한, 에어가이드 내 전기적인 연결을 수행하는 배선들을 배선홈 내에 배치시킴으로써, 배선들이 서로 엉키거나 타 구성과 접촉되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전열교환기의 사시도.
도 2는 도 1의 전열교환기에서 탑 커버를 제거하여 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 전열교환기에서 에어가이드를 제거하여 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전열교환기의 분해 사시도.
도 5는 도 3의 전열교환기를 상부에서 바라본 평면도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 열교환 유닛의 사시도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 에어가이드의 사시도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 에어가이드의 분해 사시도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 에어가이드의 하면의 모습을 도시한 단면도.
도 10은 도 7에서 내부 배치 부품을 제거하여 도시한 에어가이드의 사시도.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 도 9의 에어가이드에서 내부 배치 부품을 제거하여 도시한 단면도.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 에어가이드 내에서 공기 유동 방향을 보인 단면도.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 에어가이드 내에 배선의 연결 상태를 도시한 단면도.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결', '결합' 또는 '접속'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전열교환기의 사시도 이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전열교환기(1)는 하우징(10)에 의해 외형이 형성된다. 상기 하우징(10)은 박스(box) 형태일 수 있고, 내부에 열교환 유닛(30)와 같은 내부 부품을 설치할 수 있는 수용 공간이 형성될 수 있다.
하우징(10)은 금속 재질로 형성되어 강성이 확보될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 하우징(10)의 외부에는 설치의 편의성 등을 위한 브래킷(Bracket) 등이 부착될 수 있다. 따라서, 상기 브래킷을 통해 상기 전열교환기(1)가 설치 영역에 고정될 수 있다.
하우징(10)은 탑 커버(11), 사이드 커버(12) 및 바텀 커버(13)를 포함할 수 있다. 탑 커버(11)는 사이드 커버(12)의 상측에 위치하고, 바텀 커버(13)는 사이드 커버(12)의 하측에 위치할 수 있다. 탑 커버(11)와 바텀 커버(12)는 상, 하 방향으로 서로 마주볼 수 있다.
바텀 커버(13)와 사이드 커버(12)는 서로 일체로 형성될 수 있다. 탑 커버(11)는 내부 부품의 교체 편의성을 위해 사이드 커버(12)에 탈부착 가능하게 설치됨이 바람직하다. 탑 커버(11)도 사이드 커버(12)와 일체로 형성될 수 있음은 물론이다. 사이드 커버(12)는 일체로 형성될 수도 있고, 둘 이상의 측면 커버가 결합되어 형성될 수 있다.
사이드 커버(12)에는 실외 공기(OA: Outdoor Air)가 흡입되는 외기구(17)와, 실내 공기(RA: Return Air)가 흡입되는 환기구(15, 도 4 참조)가 형성될 수 있다. 또한, 사이드 커버(12)에는 배기(EA: Exhaust Air)가 토출되는 배기구(16)와, 급기(SA: Supply Air)가 토출되는 급기구(18, 도 4 참조)가 형성될 수 있다.
외기는 실외 공기일 수 있다. 외기는 일반적으로 온도가 낮고 이산화 탄소의 함량이 낮을 수 있다. 반면, 실내공기는 실내에서 활동하는 사람들의 체온 등에 의해 온도가 상대적으로 높을 수 있다. 또한, 사람들의 호흡에 의해 이산화 탄소의 함량이 높을 수 있다.
즉, 전열교환기(1)는 환기구(15) 및 배기구(16)를 통해 실내 공기를 실외로 배출하고, 외기구(17) 및 급기구(18)를 통해 신선한 실외 공기를 실내로 공급할 수 있다.
사이드 커버(12)의 일면에는 외기구(17) 및 배기구(16)가 형성될 수 있고, 상기 일면의 반대면인 타면에는 환기구(15) 및 급기구(18)가 형성될 수 있다. 즉, 사이드 커버(12)에서 외기구(17)와 배기구(16)가 형성되는 면은, 환기구(15) 및 급기구(18)가 형성되는 면과 대향할 수 있다.
환기구(15)는 외기구(17)를 마주보게 배치될 수 있고, 배기구(16)는 급기구(18)를 마주보게 배치될 수 있다.
환기구(15), 배기구(16), 외기구(17), 급기구(18) 중 적어도 하나에는 댐퍼(Damper)가 설치될 수 있다. 예를 들어, 환기구(15)에는 환기 댐퍼(미도시)가 설치될 수 있다. 배기구(16)에는 배기 댐퍼(16a)가 설치될 수 있다. 외기구(17)에는 외기 댐퍼(17a)가 설치될 수 있다. 급기구(18)에는 급기 댐퍼(미도시)가 설치될 수 있다.
이 때, 공기가 흡입되는 외기구(17) 및 환기구(15)에 설치되는 댐퍼는 전동 댐퍼(Actuator Damper)임이 바람직하다. 전동 댐퍼는 회전 각도에 따라 공기가 유동되는 유로의 개도를 조절하는 베인(vane)과, 상기 베인을 동작시키는 댐퍼 엑추에이터(actuator)를 포함할 수 있다. 제어부(59)는 댐퍼 엑추에이터를 작동하여 각 댐퍼의 개도를 제어할 수 있다. 댐퍼 개도의 증가는 댐퍼가 오픈(open)되는 것을 의미할 수 있다. 댐퍼 개도의 감소는 댐퍼가 클로즈(close)되는 것을 의미할 수 있다.
제어부(59)의 제어하에 댐퍼 엑추에이터가 동작됨으로써, 상기 베인의 회전 각도가 제어될 수 있다. 이로써, 외기구(17)나 환기구(15)를 통한 공기의 흡입이 제어될 수 있다.
공기가 토출되는 배기구(16) 및 급기구(18)에 설치되는 댐퍼는 역류방지 댐퍼(BDD: Back Draft Damper)임이 바람직하다. 따라서, 배기구(16) 및 급기구(18)를 통해 공기가 흡입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제어부(59)는 하우징(10)에 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(59)는 사이드 커버(12)에 설치될 수있다. 사이드 커버(12)에는 제어부 설치용 개구부가 형성될 수 있고, 제어부(59)는 상기 제어부 설치용 개구부에 설치될 수 있다. 제어부(59)는 하우징(10)의 내부 방향으로 돌출되도록 설치될 수 있다.
제어부(59)는 사이드 커버(12) 중 환기구(15), 배기구(16), 외기구(17) 및 급기구(18)가 형성되지 않은 면에 설치될 수 있다. 예를 들어, 환기구(15) 및 급기구(18)가 하우징(10)의 배면에 형성되고, 외기구(17) 및 배기구(16)가 하우징(10)의 전면에 형성되면, 제어부(59)는 하우징(10)의 우측면 또는 좌측면에 설치될 수 있다.
제어부(59)는 통신부, 인터페이스 부, 인버터 부 등을 포함할 수 있고, 전열교환기(1)의 운전 전반을 제어하는 것이 가능하다.
도 2는 도 1의 전열교환기에서 탑 커버를 제거하여 도시한 사시도 이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전열교환기(1)는 에어가이드(200)를 포함할 수 있다. 에어가이드(200)는 하우징(10)의 내부에 배치되는 부품들의 상면 및 측면을 커버한다는 점에서 어퍼 에어가이드로도 이름될 수 있다. 즉, 에어가이드(200)는 사이드 커버(12) 및 바텀 커버(13)의 내측에 형성되는 내부 공간의 상면을 커버하도록 결합된다. 이 때, 에어가이드(200)의 측면은 사이드 커버(12)의 내면에 마주하도록 배치되고, 에어가이드(200)의 내측에 전열교환기(1)의 일부 부품들이 수용될 수 있다.
에어가이드(200)는 바이패스 유로(210, 도 8 참조)를 형성하여 환기구(15)로 흡입된 실내공기가 열교환 유닛(30)를 바이패스하여 배기구(16)로 토출되도록 하는 역할을 수행할 수 있다. 이에 대해서는 이후 자세히 설명한다.
에어가이드(200)는 다양한 재질로 제작될 수 있으나, 발포폴리스티렌(EPS: Expandable Polystyrene) 재질임이 바람직하다. 발포폴리스트렌(EPS)은 가볍고 단열성, 방음성, 완충성 등이 우수하여 전열교환기(1) 내부의 단열을 유지하고, 송풍기(16b, 18b, 도 4 참조) 등에서 발생하는 소음을 저감시키며, 외부의 충격으로부터 전열교환기(1)의 내부 구성들을 보호할 수 있는 이점이 있다. 에어가이드(200)는 단일의 사출 성형물로 제작될 수 있어 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
에어가이드(200)의 상면은 탑 커버(11)의 저면에 접할 수 있다. 즉, 에어가이드(200)의 상면은 사이드커버(12)의 상면과 일치할 수 있다. 바꾸어 말하면, 에어가이드(200)는 하우징(10)의 내부에 배치되는 부품들의 상면을 커버하도록 결합될 수 있다. 따라서, 상기 부품들의 하부에는 바텀커버(13)가 배치되고, 상부에는 에어가이드(200)가 배치된다. 그리고, 에어가이드(200)의 측면 중 적어도 일부는 사이드 커버(12)의 내측면에 접할 수 있다. 또한, 에어가이드(200)의 전체 높이는, 바텀 커버(13)의 상면과 탑 커버(11)의 저면 사이의 거리와 동일할 수 있다.
도 3은 도 2의 전열교환기에서 에어가이드를 제거하여 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전열교환기의 분해 사시도이며, 도 5는 도 3의 전열교환기를 상부에서 바라본 평면도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 열교환 유닛의 사시도 이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전열교환기(1)는 열교환 유닛(30)를 포함할 수 있다. 열교환 유닛(30)은 외기와 실내공기를 상호 열교환시킬 수 있다.
열교환 유닛(30)은 대략 직육면체 또는 정육면체 형상일 수 있다. 열교환 유닛(30)은 하우징(10) 내에 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 열교환 유닛(30)은 어퍼 에어가이드(200)의 하측에 위치할 수 있다.
열교환 유닛(30)의 높이는 하우징(10) 내부공간의 높이보다 낮을 수 있다. 이는 열교환 유닛(30)의 상측에 에어가이드(200)가 위치하여 바이패스 유로(210)를 형성하기 위함이다.
열교환 유닛(30)은 열교환 유닛(30)의 측면이 사이드 커버(12)와 평행하지 않고 비스듬히 설치될 수 있다. 바람직하게는, 열교환 유닛(30)은 그 측면이 사이드 커버(12)와 약 45도 기울어진 상태로 배치될 수 있다. 이로 인해, 에어가이드(200)의 내부 공간은 열교환 유닛(30)에 의해 4개의 영역으로 구획될 수 있다. 이는, 하우징(10)의 내부공간 또한 열교환 유닛(30)에 의해 4개의 영역으로 구획되는 것으로 설명될 수도 있다.
즉, 열교환 유닛(30)이 비스듬히 설치됨에 따라, 하우징(10) 내부 공간은 환기구(15)와 연통되는 환기 공간(51), 배기구(16)와 연통되는 배기 공간(52), 외기구(17)와 연통되는 외기 공간(53), 급기구(18)와 연통되는 급기 공간(54)을 포함할 수 있다. 에어가이드(200)에는 열교환 유닛(30)의 외면과 접촉되어, 내부 공간을 상호 구획시키는 복수의 열교환 유닛 결합홈(224, 231, 248, 252, 도 9참조)이 형성될 수 있다. 열교환 유닛 결합홈(224, 231, 248, 252)은 열교환 유닛(30)의 각 모서리 영역을 수용하여, 에어가이드(200)의 내측에 열교환 유닛(30)을 배치시킬 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
환기 공간(51), 배기 공간(52), 외기 공간(53) 및 급기 공간(54)은 에어가이드(200) 및 열교환 유닛(30)에 의해 서로 구획될 수 있다. 이로써, 하우징(10) 내부에는 덕트(Duct)가 형성될 수 있다. 이 때, 덕트는 흡입된 공기가 유동되고 토출되는 통로를 의미할 수 있다.
덕트는, 외기구(17)로 외기가 흡기되고, 이러한 외기를 실내로 급기하기 위한 급기구(18)로 공기가 토출되는 실외-실내 덕트와, 환기구(15)로 실내공기가 흡기되고, 이러한 실내공기를 실외로 배기하기 위한 배기구(16)로 공기가 토출되는 실내-실외 덕트를 포함할 수 있다. 실내-실외 덕트는 환기 공간(51)과 배기 공간(52)을 포함할 수 있고, 실외-실내 덕트는 외기 공간(53)과 급기 공간(54)을 포함할 수 있다.
실내-실외 덕트와, 실외-실내 덕트는 열교환 유닛(30)를 공유하도록 하여, 열교환 유닛(30)에 각 덕트로 유동되는 공기 간의 열교환이 일어날 수 있다. 이를 위해, 외기구(17)와 급기구(18)는 서로 엇갈리게 배치될 수 있고, 환기구(15)와 배기구(16)는 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 즉, 열교환 유닛(30)은 실내-실외 덕트와 실외-실내 덕트의 교차 영역에 배치될 수 있다.
다만, 실내-실외 덕트에는 유로변환 댐퍼가 설치되어 실내-실외 덕트로 유동되는 공기가, 열교환 유닛(30)을 바이 패스하여 실외 공기와 열교환되지 않게 조절될 수 있다.
열교환 유닛(30)의 측면에는 적어도 하나의 필터(31, 32, 33)가 제공될 수 있다. 필터(31, 32, 33)는 열교환 유닛(30)에 접하여 설치될 수 있고, 이격되어 설치되는 것도 가능하다. 필터(31, 32, 33)는 공기에 포함된 이물질을 걸러내고, 공기를 정화하는 역할을 수행할 수 있다.
상세히, 열교환 유닛(30)의 둘레면 중 환기 공간(51) 측면, 외기 공간(53) 측면, 급기 공간(54) 측면에는 각각 필터(31, 32, 33)가 설치될 수 있다. 이로써, 환기구(15)를 통해 흡입되는 실내공기는 환기 공간(51) 측면에 설치된 제1필터(32)를 통과하며 정화된 이후 열교환 유닛(30)로 유입될 수 있다. 또한, 외기구(17)를 통해 흡입되는 실외 공기는 외기공간(53) 측면에 설치된 제2필터(31)에서 정화되어 열교환 유닛(30)로 유입되고, 열교환기(30)에서 취출되며 급기공간(54) 측면에 설치된 제3필터(33)에서 다시 정화되어 급기구(18)로 토출될 수 있다.
필터(31, 32, 33)는 부직포 필터, 헤파 필터 등 다양한 주지의 필터일 수 있다. 또한, 열교환 유닛(30)의 각 측면에 설치되는 복수개의 필터(31, 32, 33)들은 서로 다른 종류의 필터일 수 있다. 예를 들어, 급기 공간(54) 측 제3필터(33)는 고청정 필터인 헤파 필터일 수 있고, 환기 공간(51) 측 제1필터(32)나 외기공간(53) 측 제2필터(31)는 부직포 필터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전열교환기(1)는 배기용 송풍기(16b)와 급기용 송풍기(18b)를 포함할 수 있다. 배기용 송풍기(16b)와 급기용 송풍기(18b)는 블로워(blower)일 수 있다. 배기용 송풍기(16b)는 배기 공간(52)에 설치될 수 있고, 급기용 송풍기(18b)는 급기 공간(54)에 설치될 수 있다.
배기용 송풍기(16b)는 환기구(15) 및 배기구(16)와 연통되도록 설치될 수 있다. 배기용 송풍기(16b)는 환기구(15)로 실내공기를 흡입시키고, 열교환 유닛(30) 또는 바이패스 유로(210)를 통과한 실내공기를 배기구(16)로 토출 시킬 수 있다.
급기용 송풍기(18b)는 외기구(17) 및 급기구(18)와 연통되도록 설치될 수 있다. 급기용 송풍기(18b)는 외기구(17)로 실외공기를 흡입시키고, 열교환 유닛(30)를 통과한 실외공기를 급기구(18)로 토출 시킬 수 있다.
제어부(59)는 배기용 송풍기(16b)와 급기용 송풍기(18b) 각각을 온오프 제어할 수 있고, 각 송풍기(16b, 18b)의 운전 주파수를 제어하여 공기의 유동량을 조절하는 것도 가능하다. 제어부(59)는 외기 공간(53)에 설치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다만, 환기 공간(51)에는 유로 가이드(40)가 설치되고, 배기 공간(52)에는 배기용 송풍기(16b)가 설치되고, 급기 공간(54)에는 급기용 송풍기(18b)가설치되므로, 제어부(59)는 외기 공간(53)에 설치됨이 바람직하다.
전열교환기(1)는 난방 히터(미도시)를 포함할 수 있다. 난방 히터는 외기 공간(53)에 설치되어, 외기구(17)로부터 흡입된 실외 공기를 가열시킬 수 있다. 예를 들어, 겨울철에는 실외 공기의 온도가 매우 낮을 수 있고, 열교환 유닛(30)에서 실내공기와의 열교환 만으로는 충분히 따뜻해지지 않을 수 있다. 따라서 차가운 실외공기가 급기구(18)로 토출되어 실내의 온도가 지나치게 낮아질 수 있다. 이를 방지하기 위해, 외기구(16)로 흡입된 실외 공기를 난방 히터로 일차적으로 가열하고 이후 열교환 유닛(30)에서 실내공기와 열교환되도록 하여 급기구(18)로 공급되는 공기의 온도를 따뜻하게 유지할 수 있다. 제어부(59)는 난방히터의 온오프를 제어할 수 있고, 난방히터의 온도를 조절하는 것도 가능하다.
본 실시 예에 따른 전열교환기(1)는 에어가이드 결합부(미도시)를 포함할 수 있다. 일 예로, 하우징(10) 내에는 하우징(10)의 내면으로부터 돌출되는 돌출리브가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 돌출리브와 마주하는 에어가이드(20)의 외면 또는 내면에는 돌출리브를 수용하기 위한 리브홈이 형성될 수 있다. 따라서, 하우징(10) 내 에어가이드(200)가 결합 시, 돌출리브가 리브홈에 수용되어, 하우징(10)과 에어가이드(200)의 결합이 견고하게 유지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전열교환기(1)는 유로 가이드(40)를 포함할 수 있다. 유로 가이드(40)는 환기 공간(51)에 설치될 수 있다. 유로 가이드(40)는 열교환 유닛(30)에 접하도록 설치될 수 있다. 유로 가이드(40)는 환기구(15)를 통해 흡입된 실내공기를 열교환 유닛(30) 또는 바이패스 유로(210)으로 안내하는 역할을 수행할 수 있다. 유로 가이드(40)의 상세한 구성 및 작용에 관해서는 이후에 설명한다.
한편, 하우징(10)의 바텀 커버(13)에는 개구부(14)가 형성될 수 있다. 개구부(14)는 열교환 유닛(30) 설치공 일수 있다. 즉, 열교환 유닛(30)는 개구부(14)를 통해 하우징(10) 내부로 삽입 설치되거나 분리 될 수 있다. 따라서, 개구부(14)의 형상은 열교환 유닛(30)의 형상에 대응되는 사각 형상일 수 있다.
바텀커버(13)에는 개구부(14)을 개폐가능한 도어(14a)가 구비될 수 있다. 일반적으로, 전열교환기(1)는 실내의 천장 부분에 설치되므로, 사용자는 전열교환기(1)의 하측에서 접근하는 것이 용이할 수 있다. 사용자는 도어(14a)를 열어 개구부(14)를 통해 열교환 유닛(30)을 설치하거나 분리할 수 있다. 이로써, 열교환 유닛(30)의 점검, 유지보수 및 교체 등이 용이해질 수 있다.
이외에도, 하우징(10) 내 또는 하우징(10)의 외면에는 각종 센서가 구비될 수 있다. 센서에는 실외 온도센서와, 실내 온도센서 등이 포함될 수 있다.
도 6을 참조하면, 열교환 유닛(30)는 어퍼 플레이트(35), 로어 플레이트(36), 전열교환소자(38), 서포터(37)를 포함할 수 있다. 전열교환소자(38)는 어퍼 플레이트(35)와 로어 플레이트(36)의 사이에 구비될 수 있다.
전열교환소자(38)에서는 실내공기와 실외공기가 열교환될 수 있다. 좀 더 상세히, 전열교환소자(38)에는 복수의외기 안내층 및 내기 안내층이 상호 교차되도록 적층될 수 있다. 외기 안내층은 외기 공간(53)과 급기 공간(54)을 연통할 수 있고, 내기 안내층은 환기 공간(51)과 배기 공간(52)을 연통할 수 있다.
이로써, 외기구(17)를 통해 흡입된 실외 공기는 외기 안내층으로 유동되고, 환기구(15)를 통해 흡입된 실내 공기는 내기 안내층으로 유동되어 서로 열교환될 수 있다. 일반적으로 실내공기는 사람들의 체온 등에 의해 가열되어 실외 공기보다 온도가 높으므로, 상기 열교환에 의해 실외 공기의 온도가 상승할 수 있다.
이후 열교환된 실내 공기는 배기구(16)로 토출될 수 있고, 열교환된 실외 공기는 급기구(18)로 토출될 수 있다. 즉, 급기구(18)를 통해 실내로 따뜻한 실외 공기를 공급할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 열교환 유닛(30)의 측면에는 전열교환소자(38)로 유입되는 공기를 정화하는 적어도 하나의 필터(31, 32, 33)가 구비될 수 있다.
어퍼 플레이트(35)는 전열교환소자(38)의 상측에 위치할 수 있다. 어퍼 플레이트(35)의 상면은 열교환 유닛(30)의 상면일 수 있다.
어퍼 플레이트(35)는 후술할 바이패스 유로(210)와 전열교환소자(38)의 사이에 위치할 수 있다. 좀 더 상세히, 어퍼 플레이트(35)의 상측에는 바이패스 유로(210)가 위치하고, 어퍼 플레이트(35)의 하측에는 전열교환소자(38)가 위치할 수 있다. 즉, 어퍼 플레이트(35)는 바이패스 유로(210)와 전열교환소자(38)를 구획할 수 있다. 따라서, 어퍼 플레이트(35)는 바이패스모드 시 바이패스 유로(210)로 유동되는 공기가 전열교환소자(38)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
로어 플레이트(36)는 전열교환소자(38)의 하측에 위치할 수 있다. 로어 플레이트(36)의 저면은 열교환 유닛(30)의 저면일 수 있다. 로어 플레이트(36)는 어퍼 플레이트(35)를 마주보게 배치될 수 있다. 로어 플레이트(36)의 저면에는 핸들(미도시)이 구비될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 사용자는 개구부(14)를 통해 열교환 유닛(30)을 분리할 수 있다. 이 때, 도어(14a)를 열면 개구부(14)를 통해 곧바로 열교환 유닛(30)의 저면이 보이므로, 사용자는 핸들을 잡고 열교환 유닛(30)을 쉽게 분리할 수 있다.
서포터(37)는 열교환 유닛(30)의 수직 모서리부일 수 있다. 서포터(37)는 어퍼 플레이트(35)와 로어 플레이트(36)와 수직하게 연결될 수 있다. 서포터(37)는 에어가이드(200)의 열교환 유닛 결합홈(224, 231, 248, 252)에 결합될 수 있다.
사용자는 개구부(14)를 통해 열교환 유닛(30)을 삽입하여 설치할 수 있다. 예를 들어, 열교환 유닛(30)이 정육면체 형상이고, 서포터(37)는 4개가 구비될 수 있다. 이 때, 사용자가 개구부(14)로 열교환 유닛(30)을 삽입하면, 4개의 서포터(37)는 4개의 열교환 유닛 결합홈(224, 231, 248, 252)에 각각 결합됨으로써, 열교환 유닛(30)이 올바른 위치에 설치되도록 할 수 있다.
이하에서는, 에어가이드(200)의 구조에 대해 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 에어가이드의 사시도 이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 에어가이드의 분해 사시도 이며, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 에어가이드의 하면의 모습을 도시한 단면도 이고, 도 10은 도 7에서 내부 배치 부품을 제거하여 도시한 에어가이드의 사시도이며, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 도 9의 에어가이드에서 내부 배치 부품을 제거하여 도시한 단면도이다.
도 7 내지 11은 설명의 편의를 위해, 에어가이드(200)의 상, 하 방향을 바꾸어 도시하였다. 따라서, 에어가이드(200)에서 내부 부품이 배치되는 공간을 개구시키는 개구면은 하면이 되어, 하우징(10)의 바텀커버(13)의 상면에 결합될 수 있다.
하우징(10)은 전열 열교환기(1)의 아우터 케이스이고, 에어가이드(200)는 전열 열교환기(1)의 이너 케이스일 수 있다. 열교환 유닛(30), 유로 가이드(40) 등의 내부 부품들은 에어가이드(200)의 내부에 위치할 수 있다.
도 7 내지 11을 참조하면, 에어가이드(200)는 하면이 개방된 직육면체 또는 정육면체 형상일 수 있다. 에어가이드(200)는 상기 형상에서 일 수직 모서리를 절단한 형상일 수 있다.
예를 들어, 에어가이드(200)는 외기 공간(53) 측의 수직 모서리가 절단된 형상일 수 있다. 이로써, 외기 공간(53)은 에어가이드(200)의 외부에 위치할 수 있고, 환기 공간(51), 배기 공간(52), 급기 공간(54)은 에어가이드(200)의 내부에 위치할 수 있다.
에어가이드(200)의 둘레면 하단은 하우징(10)의 내측 저면에 접할 수 있다. 즉, 에어가이드(200)의 둘레면 하단은 바텀 커버(13)의 상면과 접할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이 에어가이드(200)의 외측면은 하우징(10)의 내측면에 접할 수 있다. 즉, 에어가이드(200)의 외측면은 사이드 커버(12)의 내면과 접할 수 있다.
에어가이드(200)의 측면에는 환기구(15), 배기구(16), 외기구(17) 및 급기구(18)에 대응되는 복수개의 홀이 형성될 수 있다. 에어가이드(200)의 형상에 따라, 상기 복수개의 홀의 개수는 달라질 수 있다.
예를 들어, 에어가이드(200)의 측면에는 환기구(15)와 일치하는 서브 환기구(201), 배기구(16)와 일치하는 서브 배기구(202), 급기구(18)와 일치하는 서브 급기구(203)가 형성될 수 있다. 외기 공간(53)은 에어가이드(200)의 외부에 위치하여 서브 외기구는 구비되지 않을 수 있다.
에어가이드(200)는 바이패스 유로(210)를 형성할 수 있다. 바이패스 유로(210)는 제1가이드부(208)와 제2가이드부(209) 사이 공간을 의미할 수 있다.
상세히, 제1가이드부(208)와 제2가이드부(209)는 환기 공간(51)에서 배기 공간(52)을 향하는 방향으로 길게 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 제1가이드부(208)와 제2가이드부(209)는 열교환 유닛(30)의 둘레면 중 외기 공간(53) 측면 및 급기 공간(54) 측면과 평행하게 형성될 수 있다.
제1가이드부(208) 및 제2가이드부(209)는 서로 마주보게 배치될 수 있다. 제1가이드부(208)와 제2가이드부(209)는 소정의 간격만큼 이격되어 위치할 수 있다. 좀 더 상세히, 제1가이드부(208)와 제2가이드부(209) 사이의 간격은 열교환 유닛(30)의 둘레면 중 외기공간(53) 측면 및 급기 공간(54) 측면 사이의 간격과 같거나 그보다 짧을 수 있다.
제1가이드부(208) 및 제2가이드부(209)는 에어가이드(200)의 저면에서 하방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 이 때, 돌출 높이는 에어가이드(200)의 저면과 어퍼 플레이트(35)의 상면 사이의 거리와 일치할 수 있다. 따라서, 제1가이드부(208) 및 제2가이드부(209)의 저면은 열교환 유닛(30)의 어퍼 플레이트(35) 상면에 접할 수 있다.
바꾸어 말하면, 제1가이드부(208)와 제2가이드부(209)는 에어가이드(200)의 상부를 형성하는 상부 플레이트(200a, 도 10참조)의 하면에서 타영역 보다 상대적으로 하방으로 돌출되어, 열교환 유닛(30)의 상면에 접촉된다. 그리고, 상부 플레이트(200a)의 하면 타 영역은 제1가이드부(208)와 제2가이드부(209)에 의해 홈 형상을 가질 수 있다. 이 중 제1가이드부(208)와 제2가이드부(209)의 사이에는 바이패스 유로(210)가 형성될 수 있고, 급기 공간(54)에는 급기용 송풍기(18b)가 배치되도록 급기용 송풍기 안착부(207)가 형성될 수 있다. 이 때, 급기용 송풍기(18b)는 급기용 송풍기 안착부(207)의 바닥면으로부터 소정거리 이격되게 배치될 수 있다.
바이패스 유로(210)는 에어가이드(200)의 저면, 제1,2 가이드부(208, 209)가 서로 마주보는 면, 어퍼 플레이트(35)의 상면으로 둘러싸인 내부의 통로일 수 있다. 이로써, 바이패스 유로(210)로 유동된 공기는 제1가이드부(208), 제2가이드부(209), 어퍼 플레이트(35)에 의해 형성되는 통로를 통과할 수 있다. 동시에, 제1가이드부(208) 및 제2가이드부(209)는 외기 공간(53) 및 급기공간(54)으로 유동되는 실외공기가 바이패스 유로(210)로 유입되지 않도록 하는 베리어의 역할을 수행할 수 있다.
유로 가이드(40)는 환기 공간(51)에 배치되어, 서브 환기구(201)로부터 유입되는 실내 공기의 이동 방향을 가이드한다. 상부 플레이트(200a)의 하면 중 유로 가이드(40)가 배치되는 면에는 타 영역보다 상방으로 함몰되어 유로 가이드(40)의 상면이 결합되는 유로 가이드 장착홈(206)이 형성될 수 있다.
유로 가이드(40)는 열교환 유닛(30)과 마주하는 제1유로 가이드 몸체(44)와, 바이패스 유로(210)와 마주하는 제2유로 가이드 몸체(47)를 포함할 수 있다. 그리고, 제1유로 가이드 몸체(44)에는 제1개구(46)가 형성되고, 제2유로 가이드 몸체(47)에는 제2개구(48)가 형성될 수 있다. 제1개구(46)와 제2개구(48)에는 각각 회전에 따라 제1개구(46) 또는 제2개구(48)를 선택적으로 개폐시키는 루버(45)가 구비될 수 있다. 따라서, 서브 환기구(201)로부터 유입된 실내 공기는 각 루버(45)의 회전에 따라 열교환 유닛(30) 또는 바이패스 유로(210)로 선택적으로 유동할 수 있다.
한편, 바이패스 유로(210)의 바닥면, 즉 상부 플레이트(200a)의 하면 중 환기 공간(51)에 대응되는 영역에는, 하면으로부터 하방으로 돌출되어 유로 가이드(40)를 지지하는 유로 가이드 지지부(212)가 구비된다. 유로 가이드 지지부(212)의 돌출 높이는 제1가이드부(208)와 제2가이드부(209)의 돌출 높이에 대응될 수 있다. 유로 가이드 지지부(212)는 유로 가이드(40)의 상면을 지지하여 바이패스 유로(210)의 바닥면으로부터 유로 가이드(40)를 이격시킨다. 따라서, 바이패스 유로(210)는 제2유로 가이드 몸체(47)에 의해 차폐되어, 제2개구(48)를 통해서만 선택적으로 환기 공간(51)과 연통될 수 있다.
이하에서는 에어가이드(200)의 구조에 대해 설명하기로 한다.
에어가이드(200)는 사출 성형에 의해 제조될 수 있어 제작이 용이하다. 어퍼 에어가이드(200)는 별도의 구성이 없이 바이패스 유로(210)의 구현, 열교환 유닛(30)의 가이드, 하우징(10) 내부 공간의 구획이 모두 가능한 이점이 있다.
에어가이드(200)는, 시계 방향을 따라 에어가이드(200)의 측면을 형성하도록, 제1플레이트(281), 제2플레이트(282), 제3플레이트(283), 제4플레이트(284)를 포함할 수 있다. 그리고, 제1 내지 4 플레이트(281, 282, 283, 284)의 상부에는 상부 플레이트(200a)가 배치될 수 있다. 즉, 제1 내지 4플레이트(281, 282, 283, 284)는 장방형의 상부 플레이트(200a)의 네 변으로부터 하방으로 연장되어, 에어가이드(200)의 측면을 형성하는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 제1 내지 4플레이트(281, 282, 283, 284)의 내측에 환기를 위한 부품들이 각각 배치될 수 있다.
제1플레이트(281)에는 서브 환기구(201)와, 서브 급기구(203)가 형성된다. 제1플레이트(281)는 급기 공간(54)과 환기 공간(51)의 일측면을 형성할 수 있다. 제2플레이트(282)는 환기 공간(51)의 타측면을 형성할 수 있다. 제3플레이트(283)에는 서브 배기구(202)가 형성된다. 제3플레이트(283)는 배기 공간(52)의 일측면을 형성할 수 있다. 제4플레이트(284)는 배기 공간(52)의 타측면 및 급기 공간(54)의 타측면을 형성할 수 있다.
바꾸어 설명하면, 급기 공간(54)은 제1플레이트(281), 제4플레이트(284) 및 열교환 유닛(30)의 일측면에 의해 타 영역과 구획된다. 그리고, 환기 공간(51)은 제1플레이트(282), 제2플레이트(282) 및 열교환 유닛(30)의 다른 일측면에 의해 타 영역과 구획된다. 그리고, 배기 공간(52)은 제3플레이트(283), 제4플레이트(284) 및 열교환 유닛(30)의 또 다른 일측면에 의해 타 영역과 구획된다. 그리고, 상술한 구성 중 일 수직 모서리를 절단한 영역은 제2플레이트(282) 및 제3플레이트(283)의 길이를 제1플레이트(281) 및 제4플레이트(284)의 길이 보다 작게하여 형성될 수 있다.
그리고, 에어가이드(200)의 내부는 중앙에 열교환 유닛(30)이 배치된다 할 때, 급기 공간(54)에 급기용 송풍기(18b)가 배치되고, 환기 공간(51)에 유로 가이드(40)가 배치되며, 배기 공간(52)에 배기용 송풍기(16b)가 배치될 수 있다. 또한, 열교환 유닛(30)의 각 측면에 필터(31, 32, 33)가 배치됨은 전술한 바이다.
그리고, 에어가이드(200)는 에어가이드(200)의 내면으로부터 내측으로 돌출되어 열교환 유닛(30)의 외면에 결합되며, 에어가이드(200)의 내부 공간을 4 영역으로 구획시키는 구획부(220, 240, 250, 230)를 포함할 수 있다.
상세히, 에어가이드(200)는 제1플레이트(281)의 내면에서 내측으로 돌출되는 제1구획부(220)와, 제2플레이트(282)의 내면에서 내측으로 돌출되는 제2구획부(240)와, 제3플레이트(283)의 내면에서 내측으로 돌출되는 제3구획부(250)와, 제4플레이트(284)의 내면에서 내측으로 돌출되는 제4구획부(230)를 포함할 수 있다. 제1 내지 4 구획부(220, 240, 250, 230)은, 장방형의 열교환 유닛(30)의 네 모서리 영역에 결합될 수 있다. 즉, 제1 내지 4구획부(220, 240, 250, 230)에는 열교환 유닛(30)의 네 모서리가 결합되는 홈이 형성될 수 있다. 여기서, 열교환 유닛(30)의 네 모서리가 결합되는 홈은 각 플레이트로부터 내측으로 돌출된 제1 내지 4구획부(220, 240, 250, 230)의 내측 단부에 형성될 수 있다.
상세히, 제1구획부(220)는 제1플레이트(281)의 내면에서 내측으로 돌출되어, 급기 공간(54)과 환기 공간(51) 사이에 배치된다. 제1구획부(220)는 급기 공간(54)과 환기 공간(51)을 구획시킨다. 제1구획부(220)에는 열교환 유닛(30)의 제1모서리를 수용하는 제1열교환 유닛 수용홈(224)이 형성될 수 있다. 제1열교환 유닛 수용홈(224)은 제1구획부(220)의 내측 단부에서 외측을 향해 함몰 형성될 수 있다.
제1구획부(220)의 내면 중 급기 공간(54)에 배치되는 면에는 내면으로부터 타 영역에 비해 함몰 형성되는 제1필터 수용홈(223)이 형성된다. 제1필터 수용홈(223)은 급기 공간(54)에 배치되는 제3필터(33)의 일측면을 수용할 수 있다. 그리고, 제1구획부(220)의 내면 중 환기 공간(51)에 배치되는 내면에는 내면으로부터 타 영역에 비해 함몰 형성되는 제2필터 수용홈(222)이 형성된다. 제2필터 수용홈(222)은 환기 공간(51)에 배치되는 제1필터(32)의 일측면을 수용할 수 있다. 제1구획부(220)의 내면 중 환기 공간(51)에 배치되며 제2필터 수용홈(222)과 이격되는 영역에는 유로 가이드(40)의 일측면을 수용하는 제1유로 가이드 수용홈(221)이 형성된다. 제1유로 가이드 수용홈(221)은 제2필터 수용홈(222) 보다 상대적으로 서브 환기구(201)에 가깝게 배치될 수 있다.
제1필터 수용홈(223), 제2필터 수용홈(222), 제1열교환 유닛 수용홈(224), 제1유로 가이드 수용홈(221)은 각각 제1구획부(220)의 하면으로부터 상방을 향해 연장되어 상부 플레이트(200a)의 하면까지 형성될 수 있다.
제2구획부(240)는 제2플레이트(282)의 내면에서 내측으로 돌출되어, 환기 공간(51)과, 에어가이드(200)의 외부 영역 사이에 된다. 여기서, 에어가이드(200)의 외부 영역이라 함은, 상술한 에어가이드(200)의 일 수직 모서리를 절단한 영역을 기준으로 에어가이드(200)의 내부 공간과 대향하는 영역일 수 있다. 따라서, 제2구획부(240)는 환기 공간(51)과 외기 공간(53)을 구획시키는 것으로도 이해될 수 있다.
제2구획부(240)에는 열교환 유닛(30)의 제2모서리를 수용하는 제2열교환 유닛 수용홈(248)이 형성될 수 있다. 제2열교환 유닛 수용홈(248)은 제2구획부(240)의 내측 단부에서 외측을 향해 함몰 형성될 수 있다.
제2구획부(240)의 내면 중 환기 공간(51)에 배치되는 면에는 내면으로부터 타 영역에 비해 외측으로 함몰되는 제3필터 수용홈(244)이 형성될 수 있다. 제3필터 수용홈(244)은 환기 공간(51)에 배치되는 제1필터(32)의 타측면을 수용할 수 있다. 따라서, 제1필터(32)는 일 측면이 제2필터 수용홈(222)에 결합되고, 타 측면이 제3필터 수용홈(244)에 결합되어, 에어 가이드(200)) 내에서 견고하게 고정될 수 있다. 제2필터 수용홈(222)과 제3필터 수용홈(244)은 서로 마주보게 배치될 수 있다.
제2구획부(240)의 내면 중 환기 공간(51)에 배치되며 제3필터 수용홈(244)과 이격되는 영역에는 유로 가이드(40)의 타측면을 수용하는 제2유로 가이드 수용홈(246)이 형성될 수 있다. 제2유로 가이드 수용홈(246)은 제3필터 수용홈(244) 보다 상대적으로 서브 환기구(201)에 가깝게 배치될 수 있다. 따라서, 유로 가이드(40)는 일 측면이 제1유로 가이드 수용홈(221)에 결합되고, 타 측면이 제2유로 가이드 수용홈(246)에 결합되어, 에어 가이드(200) 내에서 견고하게 고정될 수 있다. 제1유로 가이드 수용홈(221)과 제2유로 가이드 수용홈(246)은 서로 마주보게 배치될 수 있다.
제2구획부(240)의 내면 중 외기 공간(53)에 배치되는 면에는 내면으로부터 타 영역에 비해 외측으로 함몰되는 제4필터 수용홈(242)이 형성될 수 있다. 제4필터 수용홈(242)은 외기 공간(53)에 배치되는 제2필터(31)의 일측면이 결합된다.
제3필터 수용홈(244), 제2유로 가이드 수용홈(246), 제2열교환 유닛 수용홈(248) 및 제4필터 수용홈(242)은 각각 제2구획부(240)의 하면으로부터 상방을 향해 연장되어 상부 플레이트(200a)의 하면까지 형성될 수 있다.
제3구획부(250)는 제3플레이트(283)의 내면에서 내측으로 돌출되어, 배기 공간(52)과 외기 공간(53)을 구획시킨다. 즉, 제3구획부(250)는 배기 공간(52)과 외기 공간(53) 사이에 배치된다. 제3구획부(250)에는 열교환 유닛(30)의 제3모서리를 수용하는 제3열교환 유닛 수용홈(253)이 형성될 수 있다. 제3열교환 유닛 수용홈(253)은 제3구획부(250)의 내측 단부에서 외측을 향해 함몰 형성될 수 있다.
제3구획부(250)의 내면 중 외기 공간(53)에 배치되는 면에는 내면으로부터 타 영역에 비해 외측으로 함몰되는 제5필터 수용홈(252)이 형성된다. 제5필터 수용홈(252)은 외기 공간(53)에 배치되는 제2필터(31)의 타측면이 결합될 수 있다. 따라서, 제2필터(31)는 일측면이 제4필터 수용홈(242)에 결합되고, 타측면이 제5필터 수용홈(252)에 결합되어 에어가이드(200) 내부에 고정될 수 있다. 제4필터 수용홈(242)과 제5필터 수용홈(252)은 상호 마주보게 배치될 수 있다.
제3열교환 유닛 수용홈(253)과 제5필터 수용홈(252)은 각각 제3구획부(250)의 하면으로부터 상방을 향해 연장되어 상부 플레이트(200a)의 하면까지 형성될 수 있다.
제4구획부(230)는 제4플레이트(284)의 내면으로부터 내측으로 돌출되어, 배기 공간(52)과 급기 공간(54) 사이에 배치된다. 제4구획부(230)는 배기 공간(52)과 급기 공간(54)을 구획시킨다. 제4구획부(230)에는 열교환 유닛(30)의 제4모서리를 수용하는 제4열교환 유닛 수용홈(231)이 형성될 수 있다. 제4열교환 유닛 수용홈(232)은 제4구획부(230)의 내측 단부에서 외측을 향해 함몰 형성될 수 있다.
제4구획부(230)의 내면 중 급기 공간(54)에 배치되는 면에는 내면으로부터 타 영역에 비해 함몰 형성되는 제6필터 수용홈(232)이 형성된다. 제6필터 수용홈(232)은 급기 공간(54)에 배치되는 제3필터(33)의 타측면을 수용할 수 있다. 따라서, 제3필터(33)는 일측면이 제1필터 수용홈(223)에 결합되고, 타측면이 제6필터 수용홈(232)에 결합되어 에어가이드(200)의 내부에 고정될 수 있다. 제1필터 수용홈(223)과 제6필터 수용홈(232)은 상호 마주보게 배치될 수 있다.
제6필터 수용홈(232)과 제4열교환 유닛 수용홈(231)은 각각 제4구획부(230)의 하면으로부터 상방을 향해 연장되어 상부 플레이트(200a)의 하면까지 형성될 수 있다.
한편, 제1가이드부(208)의 하면과 제2가이드부(209)의 하면을 상부 플레이트(200a)의 하면이라 할 때, 제1가이드부(208)와 제2가이드부(209)의 사이에는 상부 플레이트(200a)의 하면보다 상방으로 함몰 형성되는 바이패스 유로(210)가 형성될 수 있음은 앞서 살펴본 바이다. 그리고, 제1가이드부(208)의 외측에 배치되는 급기 공간(54)의 바닥면 또한 제1가이드부(208)의 하면 보다 상대적으로 상방으로 함몰 형성될 수 있다.
한편 본 명세서에서, 상기 제1 내지 6필터 수용홈(223, 222, 244, 242, 252, 232), 상기 제1 내지 4열교환 유닛 수용홈(224, 248, 253, 231), 상기 제1 및 2 유로 가이드 수용홈(221, 246)은 설명의 편의를 위해 명칭의 앞에 서수를 부여하여 표기하였으나, 각 구획부의 내면에서 필터를 수용하는 홈일 경우 필터 수용홈, 열교환 유닛을 수용하는 홈일 경우 열교환 유닛 수용홈, 유로 가이드를 수용하는 홈일 경우 유로 가이드 수용홈으로 통일되어 이름될 수 있으며, 서수에는 서로 다름을 구별하는 것 외에 어떠한 의미도 없음을 밝혀둔다.
따라서, 본 실시 예에 따른 에어가이드(200)에 따르면 제1 내지 4구획부(220, 240, 250, 230)에 의해 환기 공간(51)과 급기 공간(54) 사이, 급기 공간(54)과 배기 공간(52) 사이, 배기 공간(52)과 외기 공간(53) 사이, 외기 공간(53)과 환기 공간(51) 사이가 구획될 수 있는 장점이 있다.
또한, 제1 내지 4구획부(220, 240, 250, 230)의 내면에 각각 에어가이드(200)의 내부 부품들을 수용할 수 있는 홈이 구비되므로, 각 부품들을 손쉽게 배치하여 조립할 수 있어 생산 효율이 좋아지는 장점이 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 에어가이드 내에서 공기 유동 방향을 보인 단면도 이다.
도 12를 참조하면, 전술한 바와 같이 배기용 송풍기(16b)의 동작에 의해 환기구(14)로부터 흡입된 실내공기는 열교환 유닛(30) 또는 바이패스 유로(210) 통과하여 배기구(16)로 토출될 수 있다.
또한, 급기용 송풍기(18b)의 동작에 의해 외기구(17)로부터 흡입된 실외 공기는 열교환 유닛(30)을 통과하여 급기구(18)로 토출될 수 있다.
따라서, 실내 또는 실외 공기의 원활한 유동을 위해 본 실시 예에 따른 에어가이드(200)의 내면에는 곡면이 형성될 수 있다.
상세히, 급기 공간(54)에 배치되는 제4구획부(230)의 내면과 제4플레이트(284)의 내면 사이, 배기 공간(52)에 배치되는 제4구획부(230)의 내면과 제4플레이트(284)의 내면 사이 및 급기 공간(54)에 배치되는 제1구획부(281)의 내면과 제1플레이트(281)의 내면 사이에는 각 내면들을 연결시키는 곡면(271, 272, 273, 274)가 형성될 수 있다.
배기 공간(52)을 구획하는 내면 중 제4구획부(230)의 내면과 제4플레이트(284)의 내면 사이에는 제1곡면(271)이 형성된다. 제1곡면(271)은 내면이 일정한 곡률을 가지며, 제4구획부(230)의 내면과 제4플레이트(284)의 내면을 연결시킨다. 그리고, 배기 공간(52)을 구획하는 내면 중 제3구획부(250)의 내면과 제3플레이트(283)의 내면 사이에는 제2곡면(272)이 형성된다. 제2곡면(272)은 내면이 일정한 곡률을 가지며, 제3구획부(250)의 내면과 제3플레이트(283)의 내면을 연결시킨다.
따라서, 바이패스 유로(210) 또는 열교환 유닛(30)을 통과한 실내 공기는 배기 공간(52)으로 유입 시, 제1곡면(271) 및 제2곡면(272)에 의해 배기용 송풍기(16b) 또는 환기구로 이동이 가이드될 수 있다. 즉, 배기용 송풍기(16b)의 흡입력에 의해 실내 공기가 배기 공간(52)으로 유입될 경우, 제1곡면(271) 및 제2곡면(272)에 의해 공기의 유동이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
그리고, 급기 공간(54)을 구획하는 내면 중 제4구획부(230)의 내면과 제4플레이트(284)의 내면 사이에는 제3곡면(273)이 형성된다. 제3곡면(273)은 내면이 일정한 곡률을 가지며, 제4구획부(230)의 내면과 제4플레이트(284)의 내면을 연결시킨다. 나아가, 급기 공간(54)을 구획하는 내면 중 제1구획부(220)의 내면과 제1플레이트(281)의 내면 사이에는 제4곡면(274)이 형성된다. 제4곡면(274)은 내면이 일정한 곡률을 가지며, 제1구획부(220)의 내면과 제1플레이트(281)의 내면을 연결시킨다.
따라서, 열교환 유닛(30)을 통과한 실외 공기는 급기 공간(54)으로 유입 시, 제3곡면(273)과 제4곡면(274)에 의해 급기용 송풍기(18b) 또는 외기구(17)로 이동이 가이드될 수 있다. 즉, 급기용 송풍기(18b)의 흡입력에 의해 실외 공기가 급기 공간(54)으로 유입될 경우, 제3곡면(273) 및 제4곡면(274)에 의해 공기의 유동이 원활하게 이루어질 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 에어가이드 내에 배선의 연결 상태를 도시한 단면도 이다.
도 10 및 13을 참조하면, 배기용 송풍기(16b)와 급기용 송풍기(18b)는 각각 제어부(59)와 전기적으로 연결되어, 환기를 위한 제어 명령을 송, 수신할 수 있다. 따라서, 제어부(59)는 배선을 통해 배기용 송풍기(16b) 또는 급기용 송풍기(18b)와 전기적으로 연결되어, 구동에 필요한 전원을 제공하거나, 제어 명령을 송, 수신할 수 있다.
상세히, 배기용 송풍기(16b)와 제어부(59)는 제1배선(301)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 급기용 송풍기(18b)와 제어부(59)는 제2배선(302)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 에어가이드(200)에는 내부 공간 내에서 제1배선(301)과 제2배선(302)의 고정을 위한 하나 이상의 배선홈(235, 225, 249)이 구비될 수 있다. 배선홈(235, 225, 249)은 내부에 배선들을 수용하여, 에어가이드(200) 내에 배선들이 서로 엉키거나, 타 구성과 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
상세히, 제4구획부(230)의 하면에는 하면으로부터 함몰 형성되어 제1배선(301)을 수용하는 제1배선홈(235)이 형성된다. 그리고, 제1구획부(220)의 하면에는 하면으로부터 함몰 형성되어 제1배선(301) 및 제2배선(302)을 수용하는 제2배선홈(225)이 형성된다. 그리고, 제2구획부(240)의 하면에는 하면으로부터 함몰 형성되어 제1배선(301) 및 제2배선(302)을 수용하는 제3배선홈(249)이 형성된다.
따라서, 제1배선(301)은 일단이 배기용 송풍기(16b)에 결합되어 제1배선홈(235), 제2배선홈(225) 및 제3배선홈(249)에 수용되어 에어가이드(200) 내에 일부가 고정되고 타단이 제어부(59)에 결합될 수 있다.
그리고, 제2배선(302)은 일단이 급기용 송풍기(18b)에 결합되어 제2배선홈(225) 및 제3배선홈(249)에 수용되어 에어가이드(200) 내에 일부가 고정되고, 타단이 제어부(59)에 결합될 수 있다.
배선홈(235, 225, 249) 은, 에어가이드(200)의 내부 공간에서 상대적으로 가장자리 영역에 배치되는 구획부(230, 220, 240) 의 하면에 형성되므로, 제1 및 2배선(301, 302)이 타 구성들과 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 또한 배선홈(235, 225, 249)은 수용되는 배선들의 단면적에 대응하도록 폭이 형성되어, 에어가이드(200) 내에 배선들이 견고하게 고정될 수 있는 장점이 있다.
한편 배선홈(235, 225, 249)들은 배선들의 설치 방향에 따라 하나 이상의 직선부와 하나 이상의 곡선부를 가질 수 있다.
이하에서는 본 실시 예에 따른 전열교환기(1)의 동작에 대해 설명하기로 한다.
제어부(59)는 유로 가이드(40)를 제어하여 전열교환 모드 또는 바이패스 모드를 수행할 수 있다.
전열교환 모드 시, 제어부(59)는 제2개구(48)가 차폐되도록 루버를 회전시키고, 제1개구(46)가 개구되도록 루버(45)를 회전시킨다. 이로 인해, 배기용 송풍기(16b)의 운전에 의해 환기구(15)로 흡입된 실내 공기는 열교환 유닛(30)의 전열교환소자(38)를 통과하며 실외 공기와 열교환될 수 있고, 배기구(16)로 토출될 수 있다.
바이패스 모드 시, 제어부(59)는 제2개구(48)가 개구되도록 루버(45)를 회전시키고, 제1개구(46)가 차폐되도록 루버(45)를 회전시킨다. 이로 인해, 배기용 송풍기(16b)의 운전에 의해 환기구(15)로 흡입된 실내 공기는 에어가이드(200)의 바이패스 유로(210)로 유동될 수 있고, 배기구(16)로 토출될 수 있다.
바이패스 모드는 실외 공기를 급속히 배출해야 할 경우에 실시될 수 있다. 또는, 실외 공기와 열교환이 불필요할 경우에 실시될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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.

Claims (13)

  1. 일측면에 환기구와 급기구가 형성되고, 상기 일측면의 반대면인 타측면에 외기구와 배기구가 형성되는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 환기구, 상기 급기구, 상기 외기구 및 상기 배기구와 각각 마주하도록 홀이 형성되는 에어가이드; 및
    상기 에어가이드 내부에 수용되고, 상기 외기구로 흡입된 공기와 상기 환기구로 흡입된 공기를 열교환시키는 전열교환소자를 포함하는 열교환 유닛을 포함하며,
    상기 에어가이드는 내면으로부터 돌출되어 상기 열교환유닛의 외면에 각각 결합되며, 상기 에어가이드의 내부 공간을 4 영역으로 구획시키는 구획부를 포함하며,
    상기 구획부는,
    상기 에어가이드의 제1측면을 형성하는 제1플레이트의 내면으로부터 돌출되어, 상기 열교환 유닛의 제1모서리와 결합되는 제1구획부;
    상기 에어가이드의 제2측면을 형성하는 제2플레이트의 내면으로부터 돌출되어, 상기 열교환 유닛의 제2모서리와 결합되는 제2구획부;
    상기 에어가이드의 제3측면을 형성하는 제3플레이트의 내면으로부터 돌출되어, 상기 열교환 유닛의 제3모서리와 결합되는 제3구획부; 및
    상기 에어가이드의 제4측면을 형성하는 제4플레이트의 내면으로부터 돌출되어, 상기 열교환 유닛의 제4모서리와 결합되는 제4구획부를 포함하고,
    상기 제1구획부, 상기 열교환 유닛의 제1측면 및 상기 제4구획부에 의해 타 영역과 구획되며, 상기 급기구와 연통되는 급기 공간과을 포함하고,
    상기 제1구획부, 상기 열교환 유닛의 제2측면 및 상기 제2구획부에 의해 타 영역과 구획되며, 상기 환기구와 연통되는 환기 공간을 포함하며,
    상기 제2구획부, 상기 열교환 유닛의 제3측면 및 상기 제3구획부에 의해 타 영역과 구획되며, 상기 외기구와 연통되는 외기 공간을 포함하고,
    상기 제3구획부, 상기 열교환 유닛의 제4측면 및 상기 제4구획부에 의해 타 영역과 구획되며, 상기 배기구와 연통되는 배기 공간을 포함하며,
    상기 배기 공간을 구획하는 내면 중 상기 제4구획부의 내면과 상기 제4플레이트의 내면 사이, 상기 제3구획부의 내면과 상기 제3플레이트의 내면 사이에는 곡면이 형성되고,
    상기 급기 공간을 구획하는 내면 중 상기 제4구획부의 내면과 상기 제4플레이트의 내면 사이, 상기 제1구획부의 내면과 상기 제1플레이트의 내면 사이에는 곡면이 형성되는 전열 교환기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1구획부, 상기 제2구획부, 상기 제3구획부 및 상기 제4구획부의 내면 중 상기 열교환 유닛의 모서리와 마주하는 영역에는, 타 영역보다 함몰 형성되는 열교환 유닛 수용홈이 형성되는 전열 교환기.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2측면과 마주하여, 상기 환기 공간에 배치되는 제1필터;
    상기 제3측면에 마주하여, 상기 외기 공간에 배치되는 제2필터; 및
    상기 제1측면에 마주하여, 상기 급기 공간에 배치되는 제3필터를 포함하는 전열 교환기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 에어가이드에는,
    상기 제1구획부와 상기 제2구획부의 내면에 상호 마주하게 배치되어, 상기 제1필터의 양 측면을 수용하는 제1필터 수용홈;
    상기 제2구획부와 상기 제3구획부의 내면에 상호 마주하게 배치되어, 상기 제2필터의 양 측면을 수용하는 제2필터 수용홈; 및
    상기 제1구획부와 상기 제4구획부의 내면에 상호 마주하게 배치되어, 상기 제3필터의 양 측면을 수용하는 제3필터 수용홈이 형성되는 전열 교환기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어 가이드에는, 상기 열교환 유닛의 상측에 배치되어 상기 환기구와 상기 배기구를 연통시키는 바이패스 유로가 형성되고,
    상기 환기 공간에는 상기 바이패스 유로 또는 상기 열교환 유닛으로 공기를 선택적으로 유동시키는 유로 가이드가 배치되는 전열 교환기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1구획부의 내면과 상기 제2구획부의 내면에는 상기 유로 가이드의 양 측면이 결합되는 유로 가이드 수용홈이 형성되는 전열 교환기.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기 공간에는 상기 배기구로 공기를 유동시키는 배기용 송풍기가 배치되고,
    상기 급기 공간에는 상기 급기구로 공기를 유동시키는 급기용 송풍기가 배치되는 전열 교환기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 하우징 내에 배치되어, 상기 배기용 송풍기 및 상기 급기용 송풍기와 전기적으로 연결되는 제어부를 더 포함하고,
    상기 배기용 송풍기는 상기 제어부와 제1배선을 통해 전기적으로 연결되고,
    상기 급기용 송풍기는 상기 제어부와 제2배선을 통해 전기적으로 연결되는 전열 교환기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제4구획부의 하면에는 타 영역보다 함몰 형성되어 상기 제1배선을 수용하는 제1배선홈이 형성되고,
    상기 제1구획부의 하면에는 타 영역보다 함몰 형성되어 상기 제1배선 및 상기 제2배선을 수용하는 제2배선홈이 형성되며,
    상기 제2구획부의 하면에는 타 영역보다 함몰 형성되어 상기 제1배선 및 상기 제2배선을 수용하는 제3배선홈이 형성되는 전열 교환기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1배선홈, 상기 제2배선홈 및 상기 제3배선홈은 상대적으로 상기 에어가이드의 가장자리 영역에 가깝게 배치되는 전열 교환기.
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