KR102189251B1 - 회전식 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 헤어 회전식 열교환기는, 실내 공기를 흡입하는 실내 공기 흡입구, 실외 공기를 흡입하는 실외 공기 흡입구, 실내에서 흡입된 실내 공기를 실외로 배출하는 실내 공기 배출구, 실외에서 흡입된 실외 공기를 실내로 공급하는 실외 공기 배출구가 위치되며, 내부에는 흐름 공간이 형성된 케이스; 흐름 공간에 위치되어 흐름 공간을 제 1 공간 내지 제 4 공간으로 분할하는 파티션; 및 파티션에 위치되어 실외 공기 및 실내 공기가 통과하며, 일부가 실내 공기 흡입구와 실내 공기 배출구 사이에 위치되고 나머지 일부가 실외 공기 흡입구와 실외 공기 배출구 사이에 위치되며, 구동부에 연결되어 회전되면서 실내 공기의 흐름에서 흡수된 열을 실외 공기의 흐름으로 전달하는 열교환부를 포함하되, 실내 공기 흡입구, 실외 공기 흡입구, 실내 공기 배출구 및 실외 공기 배출구는 각각 제 1 공간 내지 제 4 공간에 연결되도록 위치되고, 파티션은 제 1 공간 내지 제 4 공간의 크기를 변경시킬 수 있으며, 열교환부가 위치된 파티션은 수평방향에 대하여 경사지도록 위치되고, 실내 공기 배출구 및 실외 공기 배출구에는 토출팬이 장착된 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

회전식 열교환기{Rotary heat exchanger}

본 발명은 회전식 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열교환 기능 및 공기 여과 기능을 수행하는 회전식 열교환기에 관한 것이다.

현대인들은 상당한 시간동안 실외 공기로부터 차단된 실내에서 생활한다. 여기서, 실내 공기를 실외 공기와 교환하기 위한 환기장치는 필수적이다. 일반적인 환기장치는 송풍기를 이용하여 실내 공기를 실외로 배출시키는 방식을 이용하고 있다. 이러한 방식으로 실내 공기를 배출시킬 경우, 실내 공기의 냉기 또는 열기가 여과없이 실외로 배출되고, 실외 공기가 창문 또는 문의 틈을 통해 실내로 유입됨으로써 실내의 냉난방된 열을 잃어 냉난비의 불필요한 소비가 초래될 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 폐열 회수 환기장치가 제안되었으며, 폐열 회수 환기장치는 오염된 실내 공기를 방출시키는 동시에 실외 공기를 여과 및 정화, 열교환을 거쳐 실내로 공급하는 양방향 환기 시스템을 의미한다. 여기서, 전열 교환 소자는 냉난방 중 환기시 실내 공기의 열에너지를 보전하여 유입되는 실외 공기에 그 열에너지를 부여하는 열교환 기능을 제공할 수 있다. 즉, 전열 교환 소자는 환기되는 공기에 포함된 열에너지(현열 및 잠열)을 흡수하고 급기되는 공기에 그 열에너지를 전달하는 기능을 한다.

상기와 같은 열 회수 환기장치는 오염된 실내 공기를 실외로 배출시키는 동시에 신선한 실외 공기를 실내로 공급하는 양방향 환기시스템으로서, 폐열 회수 전열 교환 소자는 실외 공기를 실내로 공급하는 급기 유로와 실내 공기를 실외로 배출하는 배기 유로가 교차하는 지점에 위치될 수 있다. 폐열 회수 환기장치는 급배기되는 공기의 열교환이 이루어지는 전열 교환 소자와 급기 유로측과 배기 유로측에 설치되는 송풍기를 포함할 수 있다. 전열 교환소자를 통해 실내 공기가 갖고 있는 현열 및 잠열을 보존 및 배출하여 급배기시 열에너지의 교환이 이루어질 수 있다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 회전식 열교환기(1)는 실내 공기를 흡입하는 실내 공기 흡입구(15), 실외 공기를 흡입하는 실외 공기 흡입구(17), 실내에서 흡입된 실내 공기를 실외로 배출하는 실내 공기 배출구(16), 실외에서 흡입된 실외 공기를 실내로 공급하는 실외 공기 배출구(18)를 포함한다. 케이스(10)의 내부는 수평 분리판(11) 및 수직 분리판(12)에 의해 4개의 공간으로 분할되며, 수평 분리판(11)에는 열교환 소자(21)가 장착된 열교환부(20)가 위치된다.

상기와 같이 4개로 분할된 공간에는 실내 공기 흡입구(15), 실내 공기 배출구(16), 실외 공기 흡입구(17), 실외 공기 배출구(18)가 하나씩 위치되며, 실내 공기 흡입구(15)가 위치된 4개의 분할 공간의 하측 공간에 실내 공기 배출구(16)가 위치되고, 실외 공기 흡입구(17)가 위치된 공간의 상측 공간에 실외 공기 배출구(18)가 위치된다. 따라서, 실외 또는 실내에서 유입된 공기는 열교환 소자(21)를 통과한 후 공기 배출구(16, 18)를 통하여 배출된다. 즉, 실내 공기의 열기가 열교환 소자(21)에 열을 전달하고, 열교환 소자(21)는 회전되어 실외 공기와 다시 열교환하여 실외 공기를 가열한 상태로 실내에 공급한다. 따라서, 실내 공기와 실외 공기가 열교환 소자(21)를 통하여 열교환되어, 에너지 절감의 효과를 가져올 수 있다.

하지만, 상기와 같은 방식의 열교환기(1)는 수직/수평 분할 구조를 사용하고 있어서 토출팬(40, 50)의 높이, 토출팬(40, 50)과 열교환 소자(21) 사이의 거리에 의해 열교환기의 높이가 커져, 공간을 많이 차지하며, 열교환 소자(21)를 통하여 실제 열교환하는 면적이 토출팬(40, 50)의 주위 영역(A)로 제한되어 열교환 소자(21)가 제 역할을 못한다는 문제점이 있다. 또한, 천정에 설치되기 때문에 제한된 높이로 인하여 토출팬(40, 50)과 열교환부(20)가 인접하여 공기의 흡입이 곤란할 뿐만 아니라, 이로 인한 소음이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명의 기술적 사상에 따른 회전식 열교환기가 이루고자 하는 기술적 과제는, 공간을 적게 차지하면서도 열교환 성능이 우수한 회전식 열교환기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 회전식 열교환기가 이루고자 하는 기술적 과제는, 열교환 소자의 교체가 용이한 구조의 회전식 열교환기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 회전식 열교환기가 이루고자 하는 기술적 과제는, 공기 흐름이 원활하여 소음 발생이 적은 회전식 열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 사상에 따른 회전식 열교환기가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 헤어 회전식 열교환기는, 실내 공기를 흡입하는 실내 공기 흡입구, 실외 공기를 흡입하는 실외 공기 흡입구, 실내에서 흡입된 실내 공기를 실외로 배출하는 실내 공기 배출구, 실외에서 흡입된 실외 공기를 실내로 공급하는 실외 공기 배출구가 위치되며, 내부에는 흐름 공간이 형성된 케이스; 흐름 공간에 위치되어 흐름 공간을 제 1 공간 내지 제 4 공간으로 분할하는 파티션; 및 파티션에 위치되어 실외 공기 및 실내 공기가 통과하며, 일부가 실내 공기 흡입구와 실내 공기 배출구 사이에 위치되고 나머지 일부가 실외 공기 흡입구와 실외 공기 배출구 사이에 위치되며, 구동부에 연결되어 회전되면서 실내 공기의 흐름에서 흡수된 열을 실외 공기의 흐름으로 전달하는 열교환부를 포함하되, 실내 공기 흡입구, 실외 공기 흡입구, 실내 공기 배출구 및 실외 공기 배출구는 각각 제 1 공간 내지 제 4 공간에 연결되도록 위치되고, 파티션은 제 1 공간 내지 제 4 공간의 크기를 변경시킬 수 있으며, 열교환부가 위치된 파티션은 수평방향에 대하여 경사지도록 위치되고, 실내 공기 배출구 및 실외 공기 배출구에는 토출팬이 장착된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 토출팬은 양면으로 공기를 흡입하여 토출할 수 있다.

또한, 토출팬은 평면 상에서 열교환부의 일부가 겹치도록 위치될 수 있다.

또한, 토출팬은 수평 방향에 대하여 열교환부와 반대 방향으로 경사지도록 설치될 수 있다.

또한, 실내 공기의 흐름과, 실외 공기의 흐름이 수평으로 형성되도록 실내 공기 흡입구, 실외 공기 흡입구, 실내 공기 배출구 및 실외 공기 배출구가 동일 평면에 위치되어, 열교환부가 상기 공기의 흐름을 경사져 가로지를 수 있다.

또한, 열교환부는 분할된 복수 개의 열교환 소자와 열교환 소자를 수용하는 프레임을 포함하되, 프레임은 원기둥 형상으로 형성되고, 열교환 소자는 부채꼴 기둥 형상으로 형성되며, 프레임은 열교환 소자를 교체할 수 있도록 하는 개방도어와, 열교환 소자의 각각이 개별적으로 수용되도록 하는 구획부재를 포함하고, 개방도어는 열교환 소자의 각각을 교체할 수 있도록 열교환 소자에 대응되도록 복수 개로 형성되며, 개방도어는 외주면으로부터 중앙으로 연장된 개폐부와, 개폐부의 중앙측 단부에서 프레임에 개방도어를 연결하는 접철부를 포함하고, 개폐부가 접철부를 중심으로 회전됨으로써, 개방도어는 프레임을 개방할 수 있다.

또한, 파티션은, 판 형상으로 이루어지되, 중앙에는 열교환부가 위치되고, 흐름 공간에서 수평 방향에 대하여 경사지도록 위치되고 회동가능하며, 일종단이 케이스의 하면에 인접하고 상기 일종단의 반대편인 타종단이 케이스의 상면에 인접한 횡방향 파티션; 및 실내 공기의 흐름과 실외 공기의 흐름을 분리하도록 횡방향 파티션의 상면과 케이스의 상면, 및 횡방향 파티션의 하면과 케이스의 하면을 연결하는 수직 파티션을 포함하되, 횡방향 파티션이 흐름 공간에서 회동되어, 수직 파티션은 접히거나 펼쳐지도록 변형되고, 제 1 공간 내지 제 4 공간의 크기는 변경될 수 있다.

또한, 횡방향 파티션은, 판 형상으로 이루어지되, 중앙에는 열교환부가 위치되고, 흐름 공간에서 수평 방향에 대하여 경사지도록 위치되고 회동가능하며, 양종단면에는 각각 삽입 공간이 폭방향을 따라 오목하게 형성된 횡방향 베이스; 판 형상으로 이루어지되, 각각의 일부가 횡방향 베이스의 삽입 공간에 삽입되어 케이스의 실내측면의 내측 및 실외측면의 내측에 접촉되고, 삽입 공간에 더 삽입되거나 삽입 공간으로부터 더 돌출되도록 이동가능한 한 쌍의 횡방향 가이드; 삽입 공간에 삽입되어 삽입 공간의 내측 종단면 및 횡방향 가이드의 종단면에 지지되는 횡방향 탄성체를 포함하되, 수직 파티션은 횡방향 베이스 및 횡방향 가이드를 따라 위치되며, 횡방향 베이스가 수평방향에 대하여 경사지도록 위치될 때, 횡방향 가이드는 횡방향 탄성체에 의해 케이스의 일면 및 타면 접촉되고, 횡방향 베이스가 케이스의 상면 및 하면으로부터 멀어지도록 회동될 때, 횡방향 가이드는 케이스의 실내측면의 내측 및 실외측면의 내측에 접촉되어 삽입 공간에 더 삽입되고 횡방향 탄성체를 압축시킬 수 있다.

또한, 수직 파티션은, 접히거나 펼쳐지도록 횡방향 베이스 및 횡방향 가이드의 상면과 케이스의 상면, 및 횡방향 베이스 및 횡방향 가이드의 하면과 케이스의 하면을 연결하면서 케이스의 실내측면의 내측 및 실외측면의 내측에 연결되는 수직 베이스; 및 수직 베이스의 내부에서 횡방향 가이드의 상면과 케이스의 상면에 힌지 연결되면서 케이스의 실내측면의 내측 및 실외측면의 내측에 인접하도록 위치되고, 횡방향 가이드의 하면과 케이스의 하면에 힌지 연결되면서 케이스의 실내측면의 내측 및 실외측면의 내측에 인접하도록 위치되며, 길이가 조절될 수 있는 수직 가이드를 포함하되, 횡방향 베이스가 회동될 때, 수직 가이드는 길이 조절되고, 수직 베이스의 일부는 접히고 수직 베이스의 다른 일부는 펼쳐질 수 있다.

또한, 횡방향 베이스의 일측면의 중앙에는 제어 구동부가 설치되고, 제어 구동부는 토출팬에 연결되고, 토출팬을 통과하는 공기의 유량에 따라 횡방향 베이스를 회동시키도록 작동될 수 있다.

본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 회전식 열교환기는 하기와 같은 효과를 가진다.

(1) 회전식 열교환기는 공간을 적게 차지하면서도 우수한 열교환 성능을 제공한다ㅏ.

(2) 회전식 열교환기는 열교환 소자의 교체가 용이한 구조를 갖는다.

(3) 회전식 열교환기는 공기 흐름이 원활하여 소음 발생이 적다.

도 1은 종래 기술에 따른 회전식 열교환기를 도시하는 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 회전식 열교환기를 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전식 열교환기를 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전식 열교환기를 도시하는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전식 열교환기를 도시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 회전식 열교환기를 도시하는 측면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전식 열교환기의 열교환부를 도시하는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 회전식 열교환기를 도시하는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 회전식 열교환기를 도시하는 측면도이다.
도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 회전식 열교환기에서 횡방향 파티션이 회동되는 모습을 도시하는 측면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 '~부'로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전식 열교환기를 도시하는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전식 열교환기를 도시하는 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전식 열교환기를 도시하는 평면도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 회전식 열교환기(100)는 케이스(110)를 가지며, 케이스(110)의 실외측면(111)에 실내에서 흡입된 실외 공기를 실외로 배출하는 실내 공기 배출구(116) 및 실외 공기를 흡입하는 실외 공기 흡입구(117)가 위치되며, 실내측면(113)에 실내 공기를 흡입하는 실내 공기 흡입구(115) 및 실외에서 흡입된 실외 공기를 실내로 공급하는 실외 공기 배출구(118)가 위치된다. 케이스(110)는 하면(112) 및 나머지 면(양측면 및 상면)을 덮는 분리부(미도시)를 포함한다. 여기서, 실외측면(111)은 케이스(110)에서 실외와 마주하는 평면 부분을 의미하고, 실내측면(113)은 케이스(110)에서 실내와 마주하는 평면 부분을 의미하며, 케이스(110)의 측면은 케이스(110)에서 실외측면(111)과 실내측면(113)에 연결되는 평면 부분을 의미한다.

케이스(110)의 흐름 공간은 횡방향 파티션(125) 및 수직 파티션(121)에 의해 제 1 공간 내지 제 4 공간(171, 172, 173)으로 4개로 분할된다. 수직 파티션(121)은 실내로 유입되는 공기와 실외로 나가는 공기를 분리하며, 횡방향 파티션(125)은 케이스(110)의 내부로 들어온 공기가 횡방향 파티션(125)의 열교환부(130)를 통과하도록 한다.

수직 파티션(121)과 횡방향 파티션(125)에 의해 구획된 제 1 공간 내지 제 4 공간(171, 172, 173)에는 실내 공기 흡입구, 실내 공기 배출구, 실외 공기 흡입구 및 실외 공기 배출구(115, 116, 117, 118)가 각각 연결된다. 구체적으로 제 1 공간(171)에는 실내 공기 배출구(116)가 연결되며, 제 2 공간(172)에는 실외 공기 흡입구(117)가 연결되고, 제 3 공간(173)에는 실내 공기 흡입구(115)가 연결되며, 제 4 공간(미도시)에는 실외 공기 배출구(118)가 위치된다. 또한, 실내 공기 흡입구(115) 및 실외 공기 배출구(118)은 케이스(110)의 실내측면(113)에 형성될 수 있고, 실내 공기 배출구(116) 및 실외 공기 흡입구(117)은 케이스(110)의 실외측면(111)에 형성될 수 있다.

횡방향 파티션(125)에는 열교환부(130)가 위치된다. 열교환부(130)는 횡방향 파티션(125)을 따라 위치되는 짧은 높이를 가지는 원기둥 형상으로 형성되며, 제 1 공간 내지 제 4 공간(171, 172, 173) 모두에 접하도록 위치될 수 있다.

열교환부(130)의 내부에는 열교환 소자(140)를 내부에 포함하도록 구성된다. 열교환부(130)의 구체적 구성은 도 7 및 도 8을 참고로 하여 구체적으로 후술하도록 한다. 열교환부(130)는 그 중앙이 구동부(150)에 연결되며, 구동부(150)의 구동에 의해, 열교환부(130)는 전체적으로 회전될 수 있다.

본 실시예에서 횡방향 파티션(125)은 수평방향에 대하여 경사지도록 위치된다. 구체적으로 횡방향 파티션(125)의 일종단은 케이스(110)의 하면(112)에 인접하며, 횡방향 파티션(125)의 타종단은 케이스(110)의 상면(미도시)에 인접하게 위치되어, 횡방향 파티션(125)은 전체적으로 경사지도록 위치된다. 즉, 각각의 공간(171, 172, 173)은 측면에서 봤을 때, 대략 삼각형의 단면을 가질 수 있다.

횡방향 파티션(125)에서 실외 공기가 들어오는 실외 공기 흡입구(117) 측에는 열교환부(130)의 전면에 필터부(127; 도 5)가 위치될 수 있도록 필터 장착부(126)가 구비된다. 필터부(127)는 실외에서 유입되는 실외 공기를 1차적으로 여과한 상태에서 실내로 유입시키는 데에 이용된다.

한편, 실내 공기 배출구(116) 및 실외 공기 배출구(118)에는 토출팬(160)이 장착된다. 토출팬(160)은 실내 공기 배출구(116) 및 실외 공기 배출구(118)에 연결되어 실내 공기 또는 실외 공기를 흡입하여 배출구로 배출하게 된다. 여기서, 토출팬(160)은 양측으로 흡입공(161, 162)이 형성되는 것이 바람직하다. 토출팬(160)의 구체적 구성을 널리 알려져 있으므로 생략하기로 한다.

또한, 케이스(110)의 상면에서 바라보았을 때, 토출팬(160)의 일부는 열교환부(130)의 일부와 겹쳐지도록 위치된다. 즉, 케이스(110)의 상면에서 바라보았을 때, 토출팬(160)이 열교환부(130)와 겹쳐지기에, 열교환부(130)의 상부에 토출팬(160)이 위치하게 된다. 하측의 열교환부(130)를 통과한 공기는 토출팬(160)의 하면 흡입공(161)으로 유입되고, 상측의 열교환부(130)를 통과한 공기는 토출팬(160)의 상면 흡입공(162)으로 유입된다.

실내에 대한 유입 공기(실외 공기) 또는 유출 공기(실내 공기)는 공기 흡입구(115, 117)로부터 공기 배출구(116, 118)로 배출되는데 중간에 열교환부(130)를 통과한다. 여기서, 공기 흡입구(115, 117) 및 공기 배출구(116, 118)는 평행하게 형성되는데, 열교환부(130)는 공기 흡입구 및 공기 배출구(115, 116, 117, 118)에 대하여 경사를 갖는다. 즉, 열교환부(130)는 공기 흐름을 경사지도록 가로질러 위치된다.

또한, 본 실시예에서, 열교환부(130)가 수평 방향에 대하여 경사져 위치되기에, 공기 흡입구(115, 117)와 공기 배출구(116, 118)는 대략 동일 평면에 위치된다. 여기서 '동일 평면에 위치된다' 것은 공기 흡입구(115, 117)와 공기 배출구(116, 118)가 높이 방향에서 겹치게 된다는 것을 의미한다.

본 실시예에서 공기 흡입구(115, 117)와 공기 배출구(116, 118)는 대략 동일 평면에 위치되기에, 회전형 열교환기(100)의 높이가 낮아질 수 있을 뿐만 아니라, 공기 흡입구(115, 117)를 통하여 유입된 공기가 토출팬(160)의 양면으로 동시에 흡입될 수 있다. 이로 인해, 열교환부(130)의 열교환 소자(140) 전체는 흡입 공기와 열교환 할 수 있다.

열교환부(130)의 열교환 소자(140)의 일부가 아닌 전체에 걸쳐 열교환이 일어나기 때문에, 열교환 효율이 상승될 수 있다. 이로 인해, 실내에서 실외로 배출되는 공기는 실외에서 실내로 들어오는 공기에 많은 열을 전달할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 열교환부(130)를 포함한 횡방향 파티션(125)은 공기 흡입구(115, 117) 또는 공기 배출구(116, 118)와는 경사져 위치되기에, 공기 배출구(116, 118)에 연결된 토출팬(160)의 흡입공(161, 162)과 열교환부(130) 사이의 공간이 확보될 수 있을 뿐만 아니라, 공기 흐름이 자연스럽게 연결되어, 공기 난류로 인해 발생하는 소리도 감소될 수 있다.

본 실시예에 따른 회전식 열교환기(100)는 실내에 위치되는 것이기 때문에, 소리가 사용자에게 직접 들리게 되며, 소리가 커지는 경우에 사용자의 불만이 증대될 수 있다. 하지만, 본원 발명의 회전식 열교환기(100)는 종래 기술의 회전식 열교환기(1)(도 1과 도 2 참조)에 비하여 소음을 절반 이하의 수준으로 감소시킬 수 있기에, 사용자의 만족도를 상승시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예의 회전식 열교환기를 도시하는 측면도이다.

도 6에 도시된 회전식 열교환기(100)는 도 3 내지 도 5의 회전식 열교환기(100)와 실질적으로 동일하다. 다만, 도 6의 회전식 열교환기(100)에서 배출구(116)에 장착되는 토출팬(160)이 배출구(116)의 연장 방향에 대하여 경사지도록 브라켓(165)을 통하여 연결된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 배출구(116)는 수평방향으로 연장될 수 있으나, 토출팬(160)은 수평방향에 대하여 - 경사(α)를 갖도록 배출구(116)에 연결될 수 있다. 여기서, 토출팬(160)의 경사 방향은 열교환부(130)를 포함하는 횡방향 파티션(125)이 수평 방향에 대하여 경사진 방향과 반대 방향으로 경사질 수 있다.

따라서, 토출팬(160)과 열교환부(130)를 포함하는 횡방향 파티션(125)이 이루는 각(β)이 감소하게 되며, 공기는 토출팬(160)의 상부 흡입공(162)으로 용이하게 유입될 수 있다. 이로 인해, 공기 흡입으로 인한 소음은 감소될 수 있다. 또한, 공기가 상부 흡입공(162)으로 용이하게 유입되면서, 공기는 열교환부(130)의 상부 및 하부로 고르게 분산되어 흐르게 되어, 열교환부(130)의 활용 효율은 상승될 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전식 열교환기의 열교환부를 도시하는 사시도이다.

도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 열교환부(130)는 분할된 복수 개의 열교환 소자(140)와 열교환 소자를 수용하는 프레임(131)을 포함한다. 여기서, 프레임(131)은 원기둥 형상으로 형성되고, 열교환 소자(140)는 부채꼴 기둥 형상으로 형성된다. 프레임(131)은 구동부(150)와 연결되는 돌기부(138)를 포함할 수 있다.

프레임(131)은 열교환 소자(140)의 각각이 개별적으로 수용되도록 하는 구획부재(132) 및 열교환 소자(140)가 위치되는 위치 공간(145)을 개방하여 열교환 소자(140)를 교체할 수 있도록 하는 개방도어를 포함한다. 상기 개방도어는 열교환 소자(140)의 각각을 교체할 수 있도록 열교환 소자(140)에 대응되는 위치에 복수 개로 형성된다.

상기 개방도어는 프레임(131)의 외주면으로부터 중앙으로 연장 형성된 개폐부(135)와, 개폐부(135)의 중앙측 단부에서 프레임(131)에 상기 개방도어를 연결하는 접철부(136)를 포함한다. 본 발명에서 개폐부(135)가 접철부(136)를 중심으로 회전함으로써 상기 개방도어는 프레임(131), 특히 위치 공간(145)을 개방할 수 있다.

개폐부(135)는 반경 방향으로 연장한 제 1 리브(133)와 원주 방향으로 연장한 제 2 리브(134)를 포함하며, 제 1 리브(133) 및 제 2 리브(134)는 각 열교환 소자(140)가 위치되는 위치 공간(145)에 위치될 수 있도록 잡아주는 기능을 제공할 뿐만 아니라, 열교환부(130)의 구조적 강성을 확보하는 기능을 제공할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 열교환부(130)는 외주면으로부터 중앙으로 연장하는 개폐부(135)를 포함하고, 개폐부(135)가 접철부(136)에 연결되며, 열교환 소자(140)가 부채꼴 기둥 형상을 갖기에, 개폐부(135)를 열어서 열교환 소자(140)를 용이하게 뺄 수 있을 뿐만 아니라, 열교환 소자(140)를 용이하게 삽입하는 것도 가능하다.

열교환 소자(140)는 일정 시간이 지나면 교체되어야 하는 소모품이기에, 회전식 열교환기(100)가 장착된 이후에서 주기적으로 교체될 필요가 있다. 본 발명에서는 열교환 소자(140)는 주기적으로 용이하게 교체될 수 있으며, 설치된 장소에서 바로 열교환 소자(140)를 교체할 수 있도록 간단한 교체 구조의 열교환부(130)를 제공한다.

특히, 본 실시예에서 열교환부(130)는 수평 방향에 대하여 경사지도록 삼각형 단면의 내부 공간을 갖는다(도 4 참고). 여기서, 넓은 면에서 개폐부(135)에 의한 개방이 이루어지면, 열교환 소자(140)를 교체하기에 충분한 공간이 확보될 수 있다. 이는 보통 천정에 회전식 열교환기(100)가 장착되어 작업자가 교체 작업을 수행하기 곤란하다는 문제를 해결하는 것으로, 전문 작업자가 아닌 개인 사용자가 열교환 소자(140)를 교체하는 것을 가능하게 할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 회전식 열교환기를 도시하는 사시도이고, 도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 회전식 열교환기를 도시하는 측면도이며, 도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 회전식 열교환기에서 횡방향 파티션이 회동되는 모습을 도시하는 측면도이다.

도 9 내지 도 11에 도시된 회전식 열교환기(100)는 도 3 내지 도 5의 회전식 열교환기(100)와 기본 구성은 실질적으로 동일하다. 다만, 도 9 내지 도 11의 회전식 열교환기(100)에서 케이스(110)의 흐름 공간을 4개로 분할하여 형성된 제 1 공간 내지 제 4 공간(171, 172, 173)의 크기를 변경하도록 하는 횡방향 파티션(125) 및 수직 파티션(121)을 포함할 수 있다.

횡방향 파티션(125)은 판 형상으로 이루어지되, 케이스(110)의 흐름 공간에서 수평 방향에 대하여 경사지도록 위치될 수 있다. 여기서, 횡방향 파티션(125)의 일종단은 케이스(110)의 하면(112)에 인접하도록 위치될 수 있고, 횡방향 파티션(125)의 타종단은 횡방향 파티션(125)의 일종단의 반대편으로서 케이스(110)의 상면에 인접하도록 위치될 수 있다. 특히, 케이스(110)의 일측면에는 제어 구동부(129)가 위치되고, 제어 구동부(129)는 횡방향 파티션(125)의 일측면 중앙에 연결될 수 있다. 횡방향 파티션(125)은 케이스(110)의 흐름 공간에서 회동가능하도록 위치되고, 제어 구동부(129)에 의해 회동되어 회동된 상태로 유지될 수 있다.

또한, 횡방향 파티션(125)의 중앙에는 열교환부(130)가 위치될 수 있다.

또한, 횡방향 파티션(125)는 횡방향 베이스(1251), 횡방향 가이드(1253) 및 황방향 탄성체(1255)를 포함할 수 있다.

횡방향 베이스(1251)는 판 형상으로 이루어지되, 케이스(110)의 흐름 공간에서 수평 방향에 대하여 경사지도록 위치될 수 있다. 제어 구동부(129)는 횡방향 베이스(1251)의 일측면 중앙에 연결될 수 있고, 횡방향 베이스(1251)는 제어 구동부(129)에 의해 회동될 수 있다.

또한, 횡방향 베이스(1251)의 양종단면에는 각각 삽입 공간(125a)이 형성될 수 있다. 삽입 공간(125a)은 횡방향 베이스(1251)의 폭방향을 따라 횡방향 베이스(1251)의 종단면에 오목하게 형성될 수 있다. 여기서, 삽입 공간(125a)은 케이스(110)의 실외측면(111)의 내측 및 실내측면(113)의 내측에 마주하도록 형성될 수 있다.

횡방향 가이드(1253)는 판 형상으로 이루어지되, 일부가 횡방향 베이스(1251)의 삽입 공간(125a)에 삽입될 수 있다. 여기서, 횡방향 가이드(1253)는 횡방향 베이스(1251)의 폭방향과 직교하는 길이방향을 따라 이동될 수 있어, 삽입 공간(125a)에 더 삽입될 수 있거나, 삽입 공간(125a)으로부터 더 돌출될 수 있다.

또한, 횡방향 가이드(1253)의 일부가 삽입 공간(125a)에 삽입된 상태에서, 횡방향 가이드(1253)는 케이스(110)의 실외측면(111)의 내측 및 실내측면(113)의 내측에 접촉될 수 있다. 즉, 횡방향 가이드(1253)는 케이스(110)의 흐름 공간의 내측 종단면에 접촉될 수 있다.

횡방향 탄성체(1255)는 복수 개로 이루어지되, 횡방향 베이스(1251)의 폭방향을 따라 삽입 공간(125a)에 삽입되어 위치될 수 있다. 각각의 횡방향 탄성체(1255)는 압축 스프링의 형태로 이루어질 수 있다. 횡방향 가이드(1253)의 일부가 삽입 공간(125a)에 삽입될 때, 횡방향 탄성체(1255)는 삽입 공간(125a)의 내측 종단면과 횡방향 가이드(1253)의 종단면에 지지될 수 있다. 여기서, 횡방향 가이드(1253)는 횡방향 탄성체(1255)에 의해 케이스(110)의 실외측면(111)의 내측 및 실내측면(113)의 내측에 밀착될 수 있다. 즉, 횡방향 가이드(1253)는 케이스(110)의 흐름 공간의 내측 종단면에 밀착될 수 있다. 또한, 횡방향 베이스(1251) 및 횡방향 가이드(1253)는 상호 간에 조합하여 흐름 공간에서 수평 방향에 대하여 경사지도록 위치되면서, 변경된 길이로 유지될 수 있다.

한편, 횡방향 베이스(1251)가 제어 구동부(129)에 의해 회동될 수 있다. 특히, 횡방향 베이스(1251)가 케이스(110)의 상면 및 하면으로부터 멀어지도록 회동될 때, 횡방향 가이드(1253)은 케이스(110)의 실외측면(111)의 내측 및 실내측면(113)의 내측에 밀착된 상태에서 횡방향 탄성체(1255)를 압축시키면서 점점 더 삽입 공간(125a)에 삽입될 수 있다.

반면에, 횡방향 베이스(1251)가 케이스(110)의 상면 및 하면에 가까워지도록 회동될 때, 횡방향 탄성체(1255)는 점점 신장되어 횡방향 가이드(1253)를 점점 더 삽입 공간(125a)으로부터 돌출시키면서 케이스(110)의 실외측면(111)의 내측 및 실내측면(113)의 내측에 밀착시킬 수 있다.

수직 파티션(121)은 변형가능한 시트 형상으로 이루어지되, 횡방향 파티션(125)의 상면과 케이스(110)의 상면을 연결하고, 횡방향 파티션(125)의 하면과 케이스(110)의 하면(112)을 연결한다. 여기서, 실내 공기의 흐름과 실외 공기의 흐름은 수직 파티션(121)에 의해 분리될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 횡방향 파티션(125)가 케이스(110)의 흐름 공간에서 회동될 때, 수직 파티션(121)은 변형되어 접히거나 펼쳐질 수 있다.

또한, 수직 파티션(121)은 수직 베이스(1211) 및 수직 가이드(1213)를 포함할 수 있다.

수직 베이스(1211)는 케이스(110)의 흐름 공간에 위치되고, 변형가능한 시트 형상으로 이루어지되, 접히거나 펼쳐질 수 있다. 여기서, 수직 베이스(1211)는 횡방향 베이스(1251) 및 횡방향 가이드(1253)의 상면과 케이스(110)의 상면을 연결할 수 있고, 횡방향 베이스(1251) 및 횡방향 가이드(1253)의 하면과 케이스(110)의 하면을 연결할 수 있다. 또한, 수직 베이스(1211)는 케이스(110)의 실외측면(111)의 내측 및 실내측면(113)의 내측에 연결될 수 있다.

수직 가이드(1213)은 각각 바아 형상으로 이루어지되, 길이가 조절될 수 있다. 여기서, 수직 가이드(1213)는 텔레스코프 타입으로 조립될 수 있다.

수직 가이드(1213)는 수직 베이스(1211)의 내부에서 횡방향 가이드(1253)의 상면과 케이스(110)의 상면에 힌지 연결되면서 케이스(110)의 실외측면(111)의 내측 및 실내측면(113)의 내측에 인접하도록 위치되고, 횡방향 가이드(1253)의 하면과 케이스(110)의 하면에 힌지 연결되면서 케이스(110)의 실외측면(111)의 내측 및 실내측면(113)의 내측에 인접하도록 위치될 수 있다.

횡방향 베이스(1251)이 회동될 때, 수직 가이드(1231)는 길이가 조절되고, 수직 베이스(1211)의 일부는 접히기도 하고 수직 베이스(1211)의 다른 일부는 펼쳐지기도 한다.

예를 들어, 도 10에 도시된 상태에서 횡방향 베이스(1251)가 케이스(110)의 상면 및 하면으로부터 멀어지도록 회동될 때, 횡방향 베이스(1251)의 상면에 연결되고 실내측면(113)에 인접한 수직 가이드(1213)의 길이는 증가되는 동시에 횡방향 베이스(1251)의 상면에 연결되고 실외측면(111)에 인접한 수직 가이드(1213)의 길이는 감소될 수 있고, 횡방향 베이스(1251)의 하면에 연결되고 실내측면(113)에 인접한 수직 가이드(1213)의 길이는 감소되는 동시에 횡방향 베이스(1251)의 하면에 연결되고 실외측면(111)에 인접한 수직 가이드(1213)의 길이는 증가될 수 있다(도 11을 참조). 여기서, 길이가 증가되는 수직 가이드(1213)는 수직 베이스(1211)를 펼치고 길이가 감소되는 수직 가이드(1213)는 수직 베이스(1211)를 접을 수 있다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 횡방향 베이스(1251)가 케이스(110)의 상면 및 하면으로부터 멀어지도록 회동된 상태에서, 횡방향 베이스(1251)는 케이스(110)의 상면 및 하면에 가까워지도록 회동될 수도 있다(도 10을 참조). 여기서, 횡방향 베이스(1251)의 상면에 연결되고 실내측면(113)에 인접한 수직 가이드(1213)의 길이는 감소되는 동시에 횡방향 베이스(1251)의 상면에 연결되고 실외측면(111)에 인접한 수직 가이드(1213)의 길이는 증가될 수 있고, 횡방향 베이스(1251)의 하면에 연결되고 실내측면(113)에 인접한 수직 가이드(1213)의 길이는 증가되는 동시에 횡방향 베이스(1251)의 하면에 연결되고 실외측면(111)에 인접한 수직 가이드(1213)의 길이는 감소될 수 있다.

횡방향 파티션(125)이 케이스(110)의 흐름 공간에서 회동되어, 제 1 공간 내지 제 4 공간((171, 172, 173)의 변경이 이루어질 때, 수직 파티션(121)은 상기와 같은 구성으로 인해 제 1 공간 내지 제 4 공간((171, 172, 173)의 변경에 따라 변형되면서 실내 공기의 흐름과 실외 공기의 흐름을 견고하게 분리할 수 있다.

토출팬(160)은 열교환부(130)를 통과하는 공기의 유량을 조절할 수 있다. 여기서, 제어 구동부(129)는 토출팬(160)에 연결되어 토출팬(160)에 의해 작동될 수 있다.

토출팬(160)이 열교환부(130)를 통과하는 공기의 유량을 증가시키도록 작동시킬 수 있다. 여기서, 제어 구동부(129)는 토출팬(160)의 작동으로 인해, 횡방향 베이스(1251)를 케이스(110)의 상면 및 하면에 가까워지도록 회동시킬 수 있다. 이로 인해, 공기 흐름의 방향과 직교하는 방향에 따른 열교환부(130)의 단면적은 증가될 수 있고, 흐르는 공기에 의해 열교환부(130)에 가해지는 하중은 감소될 수 있다. 즉, 열교환부(130)를 갖는 횡방향 파티션(125)이 공기의 유량에 따라 제어 구동부(129)에 의해 회동되어, 공기 흐름의 방향과 직교하는 방향에 따른 열교환부(130)의 단면적은 변경될 수 있다. 이로 인해, 공기의 유량의 증가에 따른 열교환부(130)의 손상이 현저하게 감소될 수 있다.

이상, 본 발명의 기술적 사상을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.

100: 회전식 열교환기 110: 케이스
121: 수직 파티션 125: 횡방향 파티션
130: 열교환부 131: 프레임
135: 개폐부 140: 열교환 소자
150: 구동부 160: 토출팬

Claims (10)

1. 실내 공기를 흡입하는 실내 공기 흡입구, 실외 공기를 흡입하는 실외 공기 흡입구, 실내에서 흡입된 실내 공기를 실외로 배출하는 실내 공기 배출구, 실외에서 흡입된 실외 공기를 실내로 공급하는 실외 공기 배출구가 위치되며, 내부에는 흐름 공간이 형성된 케이스;
   흐름 공간에 위치되어 흐름 공간을 제 1 공간 내지 제 4 공간으로 분할하는 파티션; 및
   파티션에 위치되어 실외 공기 및 실내 공기가 통과하며, 일부가 실내 공기 흡입구와 실내 공기 배출구 사이에 위치되고 나머지 일부가 실외 공기 흡입구와 실외 공기 배출구 사이에 위치되며, 구동부에 연결되어 회전되면서 실내 공기의 흐름에서 흡수된 열을 실외 공기의 흐름으로 전달하는 열교환부를 포함하되,
   실내 공기 흡입구, 실외 공기 흡입구, 실내 공기 배출구 및 실외 공기 배출구는 각각 제 1 공간 내지 제 4 공간에 연결되도록 위치되고, 파티션은 제 1 공간 내지 제 4 공간의 크기를 변경시킬 수 있으며,
   열교환부가 위치된 파티션은 수평방향에 대하여 경사지도록 위치되고, 실내 공기 배출구 및 실외 공기 배출구에는 토출팬이 장착되며,
   파티션은,
   판 형상으로 이루어지되, 중앙에는 열교환부가 위치되고, 흐름 공간에서 수평 방향에 대하여 경사지도록 위치되고 회동가능하며, 일종단이 케이스의 하면에 인접하고 상기 일종단의 반대편인 타종단이 케이스의 상면에 인접한 횡방향 파티션; 및
   실내 공기의 흐름과 실외 공기의 흐름을 분리하도록 횡방향 파티션의 상면과 케이스의 상면, 및 횡방향 파티션의 하면과 케이스의 하면을 연결하는 수직 파티션을 포함하며,
   횡방향 파티션이 흐름 공간에서 회동되어, 수직 파티션은 접히거나 펼쳐지도록 변형되고, 제 1 공간 내지 제 4 공간의 크기는 변경되는 것을 특징으로 하는 회전식 열교환기.
   
2. 제1항에 있어서,
   토출팬은 양면으로 공기를 흡입하여 토출하는 것을 특징으로 하는 회전식 열교환기.
   
3. 제2항에 있어서,
   토출팬은 평면 상에서 열교환부의 일부가 겹치도록 위치되는 것을 특징으로 하는 회전식 열교환기.
   
4. 제3항에 있어서,
   토출팬은 수평 방향에 대하여 열교환부와 반대 방향으로 경사지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 회전식 열교환기.
   
5. 제1항에 있어서,
   실내 공기의 흐름과, 실외 공기의 흐름이 수평으로 형성되도록 실내 공기 흡입구, 실외 공기 흡입구, 실내 공기 배출구 및 실외 공기 배출구가 동일 평면에 위치되어, 열교환부가 상기 공기의 흐름을 경사져 가로지르는 것을 특징으로 하는 회전식 열교환기.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   열교환부는 분할된 복수 개의 열교환 소자와 열교환 소자를 수용하는 프레임을 포함하되,
   프레임은 원기둥 형상으로 형성되고, 열교환 소자는 부채꼴 기둥 형상으로 형성되며,
   프레임은 열교환 소자를 교체할 수 있도록 하는 개방도어와, 열교환 소자의 각각이 개별적으로 수용되도록 하는 구획부재를 포함하고,
   개방도어는 열교환 소자의 각각을 교체할 수 있도록 열교환 소자에 대응되도록 복수 개로 형성되며,
   개방도어는 외주면으로부터 중앙으로 연장된 개폐부와, 개폐부의 중앙측 단부에서 프레임에 개방도어를 연결하는 접철부를 포함하고,
   개폐부가 접철부를 중심으로 회전됨으로써, 개방도어는 프레임을 개방하는 것을 특징으로 하는 회전식 열교환기.
   
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 횡방향 파티션은,
   판 형상으로 이루어지되, 중앙에는 열교환부가 위치되고, 흐름 공간에서 수평 방향에 대하여 경사지도록 위치되고 회동가능하며, 양종단면에는 각각 삽입 공간이 폭방향을 따라 오목하게 형성된 횡방향 베이스;
   판 형상으로 이루어지되, 각각의 일부가 횡방향 베이스의 삽입 공간에 삽입되어 케이스의 실내측면의 내측 및 실외측면의 내측에 접촉되고, 삽입 공간에 더 삽입되거나 삽입 공간으로부터 더 돌출되도록 이동가능한 한 쌍의 횡방향 가이드; 및
   삽입 공간에 삽입되어 삽입 공간의 내측 종단면 및 횡방향 가이드의 종단면에 지지되는 횡방향 탄성체를 포함하되,
   수직 파티션은 횡방향 베이스 및 횡방향 가이드를 따라 위치되며,
   횡방향 베이스가 수평방향에 대하여 경사지도록 위치될 때, 횡방향 가이드는 횡방향 탄성체에 의해 케이스의 일면 및 타면 접촉되고,
   횡방향 베이스가 케이스의 상면 및 하면으로부터 멀어지도록 회동될 때, 횡방향 가이드는 케이스의 실내측면의 내측 및 실외측면의 내측에 접촉되어 삽입 공간에 더 삽입되고 횡방향 탄성체를 압축시키는 것을 특징으로 하는 회전식 열교환기.
   
9. 제8항에 있어서, 수직 파티션은,
   접히거나 펼쳐지도록 횡방향 베이스 및 횡방향 가이드의 상면과 케이스의 상면, 및 횡방향 베이스 및 횡방향 가이드의 하면과 케이스의 하면을 연결하면서 케이스의 실내측면의 내측 및 실외측면의 내측에 연결되는 수직 베이스; 및
   수직 베이스의 내부에서 횡방향 가이드의 상면과 케이스의 상면에 힌지 연결되면서 케이스의 실내측면의 내측 및 실외측면의 내측에 인접하도록 위치되고, 횡방향 가이드의 하면과 케이스의 하면에 힌지 연결되면서 케이스의 실내측면의 내측 및 실외측면의 내측에 인접하도록 위치되며, 길이가 조절될 수 있는 수직 가이드를 포함하되,
   횡방향 베이스가 회동될 때, 수직 가이드는 길이 조절되고, 수직 베이스의 일부는 접히고 수직 베이스의 다른 일부는 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 회전식 열교환기.
   
10. 제8항에 있어서,
    횡방향 베이스의 일측면의 중앙에는 제어 구동부가 설치되고, 제어 구동부는 토출팬에 연결되고, 토출팬을 통과하는 공기의 유량에 따라 횡방향 베이스를 회동시키도록 작동되는 것을 특징으로 하는 회전식 열교환기.
    

Images