KR102257376B1 - 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기 - Google Patents

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김현숙
강광옥
오준봉
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주식회사 더숨
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Abstract

본 발명은 환기를 수행하는 전열교환기에 설치된 프리필터를 청소할 수 있는 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기는 외기가 도입되는 외기구, 외기구로 도입된 외기를 실내로 공급하는 급기구, 내기가 유입되는 환기구, 환기구로 유입된 내기를 외부로 배출하는 배기구가 형성된 교환기케이싱, 상기 교환기케이싱의 내부에 설치되어 상기 환기구로 유입되는 내기와 외기구로 도입되는 외기가 서로 열교환하는 열교환소자, 상기 배기구에 연결되어 상기 급기구로 유입되는 내기를 상기 배기구를 통해 외부로 강제적으로 배출하는 배기송풍기, 상기 환기구와 상기 외기구에 설치되어 상기 교환기케이싱의 내부로 유입되는 내기 또는 외기에 포함된 이물질을 걸러내는 프리필터, 및 상기 프리필터를 청소하는 청소장치를 포함하고, 상기 청소장치는 상기 프리필터를 회전하여 청소하는 브러시, 상기 브러시를 회전시키는 구동모터, 상기 브러시에 의해 상기 프리필터에서 청소되는 이물질을 상기 배기송풍기에 의해 상기 배기구로 배출되는 배기압력에 의해 흡입하여 외부로 배출하도록 상기 배기구와 상기 환기구 및 상기 외기구를 서로 연결하여 공기와 함께 이물질이 이동하는 이물질덕트부를 포함한다.

Description

프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기{Heat exchanger with pre-filter cleaning device}
본 발명은 환기를 수행하는 전열교환기에 설치된 프리필터를 청소할 수 있는 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 일정 규모 이상의 건축물에는 환기를 수행하기 위한 환기장치가 설치되며, 환기장치는 송풍팬에 의해 외기를 실내로 도입하고, 실내의 내기를 외부로 배출하여 환기를 수행한다.
환기장치는 외기와 내기의 온도차이가 크게 발생할 경우, 외기를 실내로 도입함에 따라 냉난방효율이 하락되기 때문에 외기와 내기의 온도를 맞추기 위해 열교환소자가 설치된 전열교환기가 개시되었다.
전열교환기는 내기와 외기가 열교환소자를 교차하여 지나면서 서로 열교환함으로써, 내기와 외기의 온도차를 감소시켜 실내로 공급할 수 있었다.
한편, 열교환소자는 내기와 외기가 지남에 따라 내기와 외기에 포함된 이물질에 의해 쉽게 오염되어 악취와 유해세균이 증식하기 때문에 열교환소자에 프리필터가 설치된다.
하지만, 프리필터는 이물질이 쌓일 경우, 내기와 외기의 흡입성이 하락될 뿐만 아니라, 이물질에 의한 오염이 발생하기 때문에 주기적으로 청고해야하기 때문에 청소를 수행하기 위한 번거로움이 존재하는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 종래에는 한국등록특허공보 제10-1921271호(2018.11.22.공고)의 "환기시스템의 급기구필터 자동청소장치"가 개시된 바가 있다.
상기한 종래의 환기시스템의 급기구필터 자동청소장치는 한쪽에 실내측 급기구와 실내측 배기구가 구비되고 다른 한쪽에 실외측 급기구와 실외측 배기구가 구비되며, 내부에 실내 공기가 실외로 배출되는 배출유로와 실외 공기가 실내로 유입되는 유입유로가 구비된 하우징; 상기 실외측 배기구에 인접하도록 배출유로에 구비되어 배출유동을 발생시키는 배기용 송풍기; 상기 실내측 급기구에 인접하도록 유입유로에 구비되어 유입 유동을 발생시키는 급기용 송풍기; 상기 실외측 급기구에 연결되는 공기유입덕트; 상기 공기유입덕트를 통하여 외부 공기와 함께 유입되는 미세먼지를 여과하는 필터부재; 상기 공기유입덕트의 내부에 회전 가능하게 구비되는 브러쉬구동형 임펠러; 상기 배기용 송풍기에 의해 발생되는 유동을 선택적으로 상기 공기유입덕트로 안내하여 상기 브러쉬구동형 임펠러를 회전시키는 선택적 공기안내유닛; 상기 브러쉬구동형 임펠러에 장착되며, 상기 브러쉬구동형 임펠러의 회전에 따라 함께 회전하면서 상기 필터부재에 여과된 미세먼지를 털어내는 브러쉬;를 포함하여 구성하였다.
이러한 구성의 종래의 환기시스템의 급기구필터 자동청소장치는 공기의 흡입력에 의해 브러시가 회전하며 필터를 용이하게 청소할 수 있었다.
하지만, 종래의 환기시스템의 급기구필터 자동청소장치는 브러시가 회전하더라도 필터에서 탈리되는 먼지가 급기구의 흡입력에 의해 탈리되지 못하고 다시 부착되어 먼지의 청소성이 하락되며, 필터에서 먼지가 탈리되더라도 탈리된 먼지를 처리할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 실외측 급기구에 설치되는 필터의 먼지만 청소할 수 있을 뿐 실내측 급기구에 설치되는 필터의 먼지는 청소할 수 없을 뿐만 아니라, 송풍팬과 공기유입덕트을 연결해야하기 때문에 기존의 환기장치에는 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 프리필터에 청소장치를 설치하여 프리필터의 청소에 따른 번거로움을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 이물질덕트부를 통해 배기구로 탈리되는 이물질을 보내 외부로 배출하는 형태로 이물질을 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 기존에 환기장치에도 용이하게 적용하여 설치할 수 있으며, 외기구에 설치된 프리필터와 내기구에 설치된 프리필터를 모두 청소할 수 있는 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기는 외기가 도입되는 외기구, 외기구로 도입된 외기를 실내로 공급하는 급기구, 내기가 유입되는 환기구, 환기구로 유입된 내기를 외부로 배출하는 배기구가 형성된 교환기케이싱, 상기 교환기케이싱의 내부에 설치되어 상기 환기구로 유입되는 내기와 외기구로 도입되는 외기가 서로 열교환하는 열교환소자, 상기 배기구에 연결되어 상기 급기구로 유입되는 내기를 상기 배기구를 통해 외부로 강제적으로 배출하는 배기송풍기, 상기 환기구와 상기 외기구에 설치되어 상기 교환기케이싱의 내부로 유입되는 내기 또는 외기에 포함된 이물질을 걸러내는 프리필터, 및 상기 프리필터를 청소하는 청소장치를 포함하고, 상기 청소장치는 상기 프리필터를 회전하여 청소하는 브러시, 상기 브러시를 회전시키는 구동모터, 상기 브러시에 의해 상기 프리필터에서 청소되는 이물질을 상기 배기송풍기에 의해 상기 배기구로 배출되는 배기압력으로 흡입하여 외부로 배출하도록 상기 배기구와 상기 환기구 및 상기 외기구를 상기 교환기케이싱의 외부에서 서로 연결하여 공기와 함께 이물질이 이동하는 이물질덕트부를 포함한다.
상기 청소장치는 상기 이물질덕트부에 설치되어 상기 이물질덕트부를 개방하거나 차단하는 청소댐퍼를 포함할 수 있다.
상기 청소장치는 상기 프리필터 및 상기 프리필터의 중앙에서 상기 브러시가 상기 구동모터에 의해 회전하도록 설치되며 상기 환기구에 연결되는 환기덕트와 상기 환기구, 또는 상기 외기구에 연결되는 외기덕트와 상기 외기구를 연결하는 흡입하우징, 및 상기 흡입하우징의 하부에 위치되어 상기 프리필터에서 청소되는 이물질을 받아 모으며, 상기 이물질덕트부와 연결되는 이물질받이부를 포함할 수 있다.
상기 청소장치는 상기 배기구에 연결되는 배기덕트와 상기 배기구를 연결하며 상기 이물질덕트부와 연결되는 배기하우징을 포함할 수 있다.
상기 청소장치는 상기 배기하우징의 내부공간을 좁혀 유속을 증대시킴에 따라 상기 배기하우징의 압력을 낮춰 상기 이물질덕트부로부터 상기 배기하우징으로 이물질이 유입되도록 상기 이물질덕트부가 연결되는 부분에 설치되어 상기 배기하우징의 내부공간을 선택적으로 좁히거나 넓히는 노즐댐퍼를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 구동모터에 의해 회전하는 브러시에 의해 프리필터에 걸러진 이물질을 청소하여 청소에 따른 번거로움을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 브러시와 구동모터가 외기구와 환기구에 각각 설치되어 외기구에 설치된 프리필터 및 환기구에 설치된 프리필터를 모두 청소할 수 있다.
또한, 프리필터를 청소 시 탈리되는 이물질을 배기송풍기의 베르누이 원리에 따라 이물질덕트부를 통해 배기구로 유입하여 배출되는 배기와 함께 외부로 토출하기 때문에 프리필터에서 탈리되는 이물질을 처리할 수 있다.
또한, 배기구에 배기하우징을 끼워 결합하고, 환기구와 외기구에 흡입하우징을 끼워 결합하는 형태로 설치되기 때문에 기존의 전열교환기에도 청소장치를 용이하게 적용하여 설치할 수 있다.
또한, 배기하우징에 노즐댐퍼가 설치되어 이물질덕트부를 통해 배기구 측으로 이물질의 유입시키는 힘을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기의 흡입하우징을 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기의 흡입하우징을 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기의 배기하우징을 도시한 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기를 도시한 측단면도로서, 프리필터의 청소 시의 내기와 이물질의 이동 상태를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기(100)는 교환기케이싱(110)을 포함할 수 있다.
이 교환기케이싱(110)은 내부가 빈 박스 형상으로 형성될 수 있으며, 교환기케이싱(110)의 내부에는 내기와 외기가 도입될 수 있다.
교환기케이싱(110)에는 외부로부터 외기가 도입되는 외기구(117)가 형성되고, 외기구(117)와 마주하는 측벽면에는 외기구(117)로부터 도입된 외기가 실내로 급기되는 급기구(111)가 형성될 수 있다.
또한, 교환기케이싱(110)에는 실내로부터 내기가 유입되는 환기구(113)가 형성되고, 환기구(113)와 마주하는 측벽면에는 환기구(113)를 통해 유입된 내기를 실외로 배출하기 위한 배기구(115)가 형성될 수 있다.
여기서, 교환기케이싱(110)에는 내기와 외기가 교차되어 지날 수 있도록 급기구(111) 및 외기구(117), 배기구(115)와 환기구(113)가 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기(100)는 열교환소자(120)를 포함할 수 있다.
열교환소자(120)는 내기와 외기의 열을 서로 교환하여 실내로 공급되는 외기의 온도를 실내와 유사하게 조절하여 실내로 공급할 수 있다.
예를 들어 외기와 내기의 온도차이가 계절 특히, 겨울철 또는 여름철에 외기의 실내도입으로 인한 냉난방효율이 하락될 수 있기 때문에 열교환소자(120)에서 내기와 외기를 열교환 함으로써, 외기와 내기의 온도차이를 감소시켜 외기를 실내로 도입할 수 있다.
열교환소자(120)는 현열 또는 잠열을 교환할 수 있는 열교환소자(120)일 수 있으며, 열교환소자(120)는 형성되는 재료에 따라 습기를 함께 교환하여 내기와 외기의 습도차이를 최소화시켜 실내로 도입할 수도 있다.
열교환소자(120)는 공지된 다양한 형태의 전열 또는 현열 교환소자로 구현될 수 있으므로 열교환소자(120)에 의한 열교환 또는 습도교환의 원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 열교환소자(120)는 마름모의 형상으로 형성될 수 있으며, 열교환소자(120)의 각 측면은 급기구(111), 배기구(115), 환기구(113), 외기구(117)를 바라보도록 설치되며 교환기케이싱(110)의 내부공간을 급기구(111)와 연통되는 급기공간, 배기구(115)와 연통되는 배기공간, 환기구(113)와 연통되는 환기공간 및 외기구(117)와 연통되는 외기공간으로 구획하도록 설치될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기(100)는 송풍기(130)를 포함할 수 있다.
이 송풍기(130)는 교환기케이싱(110)의 내부에 설치되어 강제적으로 외기를 흡입하여 토출하거나, 내기를 흡입하여 토출할 수 있다.
송풍기(130)는 외기를 실내로 급기하는 급기송풍기(133)과 내기를 외부로 배출하는 배기송풍기(131)를 포함할 수 있으며, 송풍기(130)는 팬모터에 의해 팬을 회전시켜 강제적으로 내기와 외기를 흡입하여 배출할 수 있다.
급기송풍기(133)는 급기구(111)와 연통되는 급기공간에 설치되어 급기공간에서 흡입력을 발생시켜 외기구(117)로부터 교환기케이싱(110)의 내부로 외기를 도입하고, 도입된 외기는 열교환소자(120)를 거쳐 급기구(111)를 통해 실내로 공급될 수 있다.
배기송풍기(131)는 배기구(115)와 연통되는 배기공간에 설치되어 배기공간에서 흡입력을 발생시켜 환기구(113)로부터 교환기케이싱(110)의 내부로 내기를 도입하고, 도입된 내기는 열교환소자(120)를 거쳐 배기구(115)를 통해 실외로 배출될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기(100)는 프리필터(155)를 포함할 수 있다.
이 프리필터(155)는 환기구(113) 및 외기구(117)에 설치되어 교환기케이싱(110)의 내부로 도입되는 내기에 포함되는 이물질 및 외기에 포함되는 이물질을 걸러내어 깨끗한 내기와 외기만 교환기케이싱(110)의 내부로 도입할 수 있다.
프리필터(155)는 미리 설정된 크기 이상의 이물질을 걸러낼 수 있도록 공기가 통과하는 공극이 형성될 수 있으며, 프리필터(155)는 망 또는 다공판 또는 부직포 형태로 형성될 수 있으며, 프리필터(155)는 금속 또는 합성수지로 형성될 수 있다.
프리필터(155)는 하기에 설명할 브러시(151)의 회전에 따라 용이하게 청소될 수 있도록 원형으로 형성될 수 있으며, 프리필터(155)에 의해 걸러지는 이물질은 먼지일 수 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기(100)는 청소장치(140)를 포함할 수 있다.
이 청소장치(140)는 프리필터(155)에 쌓인 이물질을 청소할 수 있다.
청소장치(140)는 환기구(113)에 설치된 프리필터(155) 및 외기구(117)에 설치되는 프리필터(155)를 청소할 수 있으며, 청소장치(140)는 프리필터(155)를 쓸어 청소할 수 있는 브러시(151)를 구동모터(153)에 의해 회전시키는 형태로 프리필터(155)를 청소할 수 있다.
브러시(151)는 천 또는 모(毛)가 막대의 일면에 설치되고, 구동모터(153)는 브러시(151)의 중앙 부분을 회전시켜 브러시(151)를 회전시킴으로써, 프리필터(155)를 청소할 수 있다.
청소장치(140)는 이물질덕트부(160)를 포함할 수 있다.
이물질덕트부(160)는 베르누이원리에 따라 배기구(115)로 배기되는 내기의 유속에 의해 프리필터(155)에서 탈리되는 이물질을 배기구(115)로 이동시켜 배기구(115)에 연결된 배기덕트(116)를 통해 외부로 배출할 수 있다.
이물질덕트부(160)는 배기구(115)와, 외기구(117) 및 환기구(113)를 연결하여 외기구(117) 및 환기구(113)에서 브러시(151)를 통해 프리필터(155)에서 제거되는 이물질을 공기와 함께 배기구(115) 측으로 이송할 수 있다.
이물질덕트부(160)는 관으로 구현될 수 있으며, 이물질덕트부(160)는 베르누이원리에 따라 배기송풍기(131)에 의해 배출되는 내기의 유속에 의해 외기구(117) 및 환기구(113)에서 탈리되는 이물질을 배기구(115)측으로 이동시켜 외부로 토출할 수 있다.
실시예에서 이물질덕트부는 외기구(117)와 환기구(113)을 서로 연결하고, 중앙부분에서 다시 배기구(115)로 연결하는 형태로 설치하였지만, 배기구(115)와 외기구(117) 및 배기구(115)와 환기구(113)을 각각 개별적으로 연결하도록 설치될 수 있다.
또한, 이물질덕트부(160)에서 배기구(115)와 연결되는 부분에는 이물질덕트부(160)를 개방 또는 폐쇄하는 청소댐퍼(165)가 설치될 수 있으며, 청소댐퍼(165)가 이물질덕트부(160)를 개방하면, 배기구(115)로 토출되는 유속에 의해 이물질덕트부(160)로부터 이물질이 배기구(115)로 배출되면서 배기구(115)에 연결되는 배기덕트(116)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
그리고, 환기구(113)와 외기구(117)를 연결하는 이물질덕트부(160)의 부분에는 통상의 외기를 도입하거나 내기를 배출할 때, 환기구(113)와 외기구(117)간의 공기가 서로 이동하는 것을 방지하기 위한 차단댐퍼(미도시)가 설치될 수 있으며, 차단댐퍼는 청소댐퍼(165)와 연동하여 이물질덕트부(160)를 폐쇄할 때 함께 폐쇄하고 이물질덕트부(160)를 개방할 때 함께 개방할 수 있다.
청소댐퍼(165)는 전기적인 신호에 의해 도어를 모터에 의해 회전시켜 이물질덕트부(160)를 개폐할 수 있다.
청소장치(140)는 흡입하우징(150), 및 이물질받이부(150a)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 흡입하우징(150)은 외기구(117)와 환기구(113)에 각각 설치될 수 있으며, 외기구(117)에 결합되는 흡입하우징(150)은 외기구(117)에 연결되는 외기덕트(118)와 외기구(117)를 연결하며, 환기구(113)에 결합되는 흡입하우징(150)은 환기구(113)에 연결되는 환기덕트(114)와 환기구(113)를 연결할 수 있다.
흡입하우징(150)은 일단에 외기구(117) 또는 환기구(113)가 끼워져 결합되며, 타단에 각 구멍과 연결할 덕트가 끼워져 결합될 수 있다.
그리고, 흡입하우징(150)에는 상기한 프리필터(155)가 설치되어 환기구(113) 또는 외기구(117)에 흡입하우징(150)이 끼워지는 형태로 환기구(113) 또는 외기구(117)에 프리필터(155)를 설치할 수 있다.
또한, 흡입하우징(150)에는 상기한 구동모터(153) 및 브러시(151)가 함께 설치되어 프리필터(155)를 청소할 수 있다.
이때, 브러시(151)가 프리필터(155)의 외측에서 접촉하여 구동모터(153)의 회전에 따라 청소할 수 있도록 설치됨은 물론이다.
흡입하우징(150)에는 브러시(151)에 의해 청소되어 프리필터(155)에서 탈리되는 이물질을 받아 모으는 이물질받이부(150a)가 형성될 수 있으며, 이물질받이부(150a)에는 이물질을 이송하기 위한 이물질덕트부(160)가 연결될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 청소장치(140)는 배기하우징(170)을 포함할 수 있다.
배기하우징(170)은 배기구(115)와 배기구(115)에 연결되는 배기덕트(116)를 서로 연결할 수 있으며, 배기하우징(170)은 원통형상으로 형성되어 일단에는 배기구(115)가 끼워지며 타단에는 배기덕트(116)가 끼워지는 형태로 배기구(115)와 배기덕트(116)를 연결할 수 있다.
배기하우징(170)에는 이물질덕트부(160)가 연결되어 배기송풍기(131)에 의해 배기되는 내기의 압력에 의해 이물질덕트부(160)로부터 이물질이 유입되어 배기덕트(116)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
배기하우징(170)에는 내기가 지나는 내부공간을 선택적으로 확장하거나 축소하는 노즐댐퍼(175)가 설치될 수 있으며, 노즐댐퍼(175)는 배기하우징(170)의 중앙을 중심으로 상부 또는 하부를 밀폐하는 반원의 형상으로 형성되어 노즐댐퍼(175)가 회전함에 따라 배기하우징(170)의 내부공간을 개방하거나, 내부공간을 반으로 감소시켜 배기하우징(170)을 통과하는 유속을 증가시킴으로써, 이물질덕트부(160)로부터 배기하우징(170)으로 이물질이 유입되는 압력을 높일 수 있다.
이때, 배기하우징(170)에 연결되는 이물질덕트부(160)의 단부는 배기하우징(170)에서 내기가 배출되는 방향을 향해 기울어져 설치될 수 있으며, 이물질덕트부(160)는 배기하우징(170)의 내부공간보다는 작은 직경을 가지도록 형성되는 것은 당연하다.
노즐댐퍼(175)는 전기적인 신호에 따라 도어를 모터에 의해 회전시켜 개폐하도록 구성될 수 있으며, 노즐댐퍼(175)는 반타원의 형상으로 형성되어 배기하우징(170)의 상부를 밀폐한 상태에서는 내기가 진입하기 전에서 진입한 후로 갈수록 점점 내부공간이 작아지도록 경사지게 밀폐하여 내기의 배출에 흐름을 방해하지 않을 뿐만 아니라, 노즐댐퍼(175)는 반타원의 형상에서 상부로 볼록한 곡면을 가지도록 형성되어 유체의 흐름성을 개선할 수 있다.
한편, 노즐댐퍼(175)는 배기하우징(170)의 내기의 이동 경로와 나란하게 회전한 상태에서는 밀폐되었던 배기하우징(170)의 상부의 공간을 개방하여 배기하우징(170)의 상부와 하부를 통해 내기가 배출됨으로써, 배기하우징(170)의 내부공간을 최대한 확보하면서, 내기에 의한 저항성을 최소화할 수 있다.
이때, 배기하우징(170)에 연결되는 이물질덕트부(160)는 노즐댐퍼(175)에 의해 가장 면적이 좁아져 유속이 가장 빠르게 발생하는 부분에 연결될 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기(100)는 교환기케이싱(110)의 일측면에는 급기구(111)와 환기구(113)가 이격되도록 형성되며, 교환기케이싱(110)의 타측면에는 배기구(115)와 외기구(117)가 이격되도록 형성된다.
교환기케이싱(110)에는 환기구(113)로 도입되는 내기와, 외기구(117)로 도입되는 외기의 열을 서로 교환하기 위한 열교환소자(120)가 설치되며, 열교환소자(120)는 내기와 외기가 교차되어 지나면서, 상호간의 열교환하여 냉난방의 효율이 하락되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 환기구(113)와 외기구(117)에는 내기와 외기에 포함된 이물질을 걸러내어 교환기케이싱(110)의 내부로 유입하기 위한 프리필터(155)가 설치되며, 환기구(113)와 외기구(117)에는 프리필터(155)를 청소하기 위한 청소장치(140)가 설치된다.
청소장치(140)는 흡입하우징(150)과 배기하우징(170), 및 이물질덕트부(160)를 포함하는데, 흡입하우징(150)에는 이물질을 걸러내기 위한 프리필터(155)가 설치되어 흡입하우징(150)이 환기구(113) 및 외기구(117)에 끼워지는 형태로 환기구(113) 및 외기구(117)에 프리필터(155)가 설치될 수 있다.
또한, 흡입하우징(150)에는 프리필터(155)의 이물질을 기계적으로 떨어내기 위한 브러시(151)와 브러시(151)를 회전시키는 구동모터(153)가 설치되는 형태로 흡입구와 외기구(117)에 설치되며, 흡입하우징(150)에는 브러시(151)에 의해 탈리되는 이물질을 모아 받치는 이물질받침부가 형성될 수 있다.
그리고, 환기구(113)에 끼워지는 흡입하우징(150)에는 실내에서 내기를 도입하는 배기덕트(116)가 끼워져 연결되며, 외기구(117)에 끼워지는 흡입하우징(150)에는 외기를 실내로 도입하는 외기덕트(118)가 끼워져 연결된다.
배기하우징(170)은 배기구(115)와 배기덕트(116)의 사이를 연결하며, 배기하우징(170)과 환기구(113)에 끼워지는 흡입하우징(150) 및 외기구(117)에 끼워지는 흡입하우징(150)은 이물질덕트부(160)에 의해 서로 연결되어 환기구(113)와 외기구(117)의 프리필터(155)에서 탈리되는 이물질이 배기구(115)로 공급되어 배기덕트(116)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
그리고, 이물질덕트부(160)에는 배기하우징(170)과 근접한 부분에는 이물질덕트부(160)로부터 이물질 및 공기의 유입을 개방 또는 차단하는 청소댐퍼(165)가 설치될 수 있으며, 배기하우징(170)의 내부에는 선택적으로 배기하우징(170)의 내부공간을 축소 또는 확장하기 위한 노즐댐퍼(175)가 설치된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기(100)는 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기(100)를 작동하면, 배기송풍기(131)와 급기송풍기(133)가 구동한다.
배기송풍기(131)가 구동하면, 환기구(113)에 연결된 환기덕트(114)를 통해 내기가 흡입되어 교환기케이싱(110)의 내부로 유입되고, 교환기케이싱(110)의 내부로 유입된 내기는 열교환소자(120)를 거치고 배기송풍기(131)를 통해 배기구(115)로 배출되어 배기덕트(116)를 통해 외부로 배출된다.
급기송풍기(133)가 구동하면, 외기구(117)에 연결된 외기덕트(118)를 통해 외기가 흡입되어 교환기케이싱(110)의 내부로 유입되고, 교환기케이싱(110)의 내부로 유입된 외기는 열교환소자(120)를 거치고 급기송풍기(133)를 통해 급기구(111)와 연결된 급기덕트(112)를 통해 실내로 공급된다.
이때, 내기와 외기는 모두 열교환소자(120)를 교차하여 지나면서, 열교환소자(120)에서 열교환하여 서로 유사한 온도 및 습도로 조절되어 외기는 실내로 공급되고, 내기는 실외로 배출된다.
물론 이물질덕트부(160)의 청소댐퍼(165)는 이물질덕트부(160)를 밀폐한 상태이고, 노즐댐퍼(175)는 일부 밀폐하였던 배기하우징(170)의 공간을 완전히 개방한 상태이다.
한편, 프리필터(155)에 이물질이 쌓여 공기질이 하락되거나, 흡입력이 약해지는 경우, 프리필터(155)의 청소를 수행한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 프리필터(155)의 청소를 수행하면, 청소댐퍼(165)가 이물질덕트부(160)를 개방하고, 노즐댐퍼(175)가 배기하우징(170)의 내부공간을 일부 축소시킨 상태에서 배기송풍기(131)가 작동한다.
배기송풍기(131)가 작동하면, 배기구(115)를 통해 배출되는 내기가 노즐댐퍼(175)를 지나면서 유속이 증가되고, 유속이 증가되면 베르누이원리에 의해 배기하우징(170)의 내부 압력이 낮아지면서, 이물질덕트부(160)의 공기가 배기하우징(170) 측으로 이동한다.
이와 동시에 구동모터(153)가 구동하여 브러시(151)가 회전하며, 브러시(151)에 의해 프리필터(155)에 쌓인 이물질을 떨어낸다.
환기구(113)에 끼워지는 흡입하우징(150), 및 외기구(117)에 설치되는 흡입하우징(150)에 설치된 프리필터(155)에서 탈리되는 이물질은 각 흡입하우징(150)의 이물질받이부(150a)에 모이고 이물질받이부(150a)는 이물질덕트부(160)에서 배기하우징(170) 측에서 발생하는 흡입력에 의해 이물질덕트부(160)를 타고 배기하우징(170)으로 이동하고 배기하우징(170)의 연결된 배기덕트(116)를 통해 외부로 배출되어 프리필터(155)에 쌓인 이물질을 청소할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기(100)는 외기구(117)로 외기가 도입되기 이전 및 환기구(113)로 내기가 도입되기 이전에 프리필터(155)에 의해 이물질을 걸러내어 이물질에 의한 교환기케이싱(110)의 내부 및 열교환소자(120)에 오염이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 청소장치(140)의 브러시(151)에 의해 프리필터(155)를 청소하고 탈리된 이물질은 이물질덕트부(160)를 통해 배기구(115) 측으로 이동하여 외부로 배출됨으로써, 프리필터(155)를 분리해서 청소해야하는 번거로움을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 프리필터(155)에 이물질이 쌓여 흡입력이 하락되거나, 바이러스의 증식에 따른 실내 공기질의 오염을 최소화할 수 있다.
또한, 배기하우징(170)에 노즐댐퍼(175)가 설치되어 이물질덕트부(160)의 흡입력을 증가시켜 이물질을 외부로 배출하는 처리성을 향상시킬 수 있으며, 배기하우징(170)을 배기구(115)에 끼워 결합하고 흡입하우징(150)을 급기구(111)와 외기구(117)에 끼워 결합하는 형태로 설치하기 때문에 기존의 전열교환기(100)에도 용이하게 적용하여 설치할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기
110: 교환기케이싱 111: 급기구
112: 급기덕트 113: 환기구
114: 환기덕트 115: 배기구
116: 배기덕트 117: 외기구
118: 외기덕트 120: 열교환소자
130: 송풍기 131: 배기송풍기
133: 급기송풍기 140: 청소장치
150: 흡입하우징 150a: 이물질받이부
151: 브러시 153: 구동모터
155: 프리필터 160: 이물질덕트부
165: 청소댐퍼 170: 배기하우징
175: 노즐댐퍼

Claims (5)

  1. 외기가 도입되는 외기구, 외기구로 도입된 외기를 실내로 공급하는 급기구, 내기가 유입되는 환기구, 환기구로 유입된 내기를 외부로 배출하는 배기구가 형성된 교환기케이싱,
    상기 교환기케이싱의 내부에 설치되어 상기 환기구로 유입되는 내기와 외기구로 도입되는 외기가 서로 열교환하는 열교환소자,
    상기 배기구에 연결되어 상기 급기구로 유입되는 내기를 상기 배기구를 통해 외부로 강제적으로 배출하는 배기송풍기,
    상기 환기구와 상기 외기구에 설치되어 상기 교환기케이싱의 내부로 유입되는 내기 또는 외기에 포함된 이물질을 걸러내는 프리필터, 및
    상기 프리필터를 청소하는 청소장치를 포함하고,
    상기 청소장치는
    상기 프리필터를 회전하여 청소하는 브러시,
    상기 브러시를 회전시키는 구동모터, 및
    상기 브러시에 의해 상기 프리필터에서 청소되는 이물질을 상기 배기송풍기에 의해 상기 배기구로 배출되는 배기압력으로 흡입하여 외부로 배출하도록 상기 배기구와 상기 환기구 및 상기 외기구를 상기 교환기케이싱의 외부에서 서로 연결하여 공기와 함께 이물질이 이동하는 이물질덕트부,
    상기 배기구에 연결되는 배기덕트와 상기 배기구를 연결하며 상기 이물질덕트부와 연결되는 배기하우징, 및
    상기 배기하우징의 내부공간을 좁혀 유속을 증대시킴에 따라 상기 배기하우징의 압력을 낮춰 상기 이물질덕트부로부터 상기 배기하우징으로 이물질이 유입되도록 상기 이물질덕트부가 연결되는 부분에 설치되어 상기 배기하우징의 내부공간을 선택적으로 좁히거나 넓히는 노즐댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 청소장치는
    상기 이물질덕트부에 설치되어 상기 이물질덕트부를 개방하거나 차단하는 청소댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 청소장치는
    상기 프리필터 및 상기 프리필터의 중앙에서 상기 브러시가 상기 구동모터에 의해 회전하도록 설치되며 상기 환기구에 연결되는 환기덕트와 상기 환기구, 또는 상기 외기구에 연결되는 외기덕트와 상기 외기구를 연결하는 흡입하우징, 및
    상기 흡입하우징의 하부에 위치되어 상기 프리필터에서 청소되는 이물질을 받아 모으며, 상기 이물질덕트부와 연결되는 이물질받이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리필터 청소장치를 갖는 전열교환기.
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