KR102501478B1 - 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈은 열교환 환기시스템에 부가되는 열교환 모듈(장치)에 관한 것으로, 슬림형 열교환 모듈에 있어서, 일방으로 경사진 사각 파이프 형상으로 실내공기가 배출되는 배출라인과 상기 배출라인과 동일하되 타방으로 경사져 실외공기가 유입되는 유입라인을 포함하고, 상기 유입라인과 배출라인은 폭 방향 단면이 'X'자 형상을 이루도록 결합하며, 공간적으로 분리된 상기 배출라인과 유입라인을 통해 실내공기와 실외공기의 유통은 'X'자 방향으로 이루어지고, 공기의 입구 또는 출구는 동일한 방향을 갖는 X형 유통부와, 상기 X형 유통부의 폭 방향과 높이 방향 전체에 걸쳐 설치되어 실내공기와 실외공기가 관통하고, 공간적으로 분리된 상기 배출라인과 유입라인 사이에서 열을 전달하는 열전도 수단을 포함하여 상기 배출라인을 통해 배출되는 실내공기와 상기 유입라인을 통해 유입되는 실외공기 사이에서 열교환이 이루어지도록 하는 열전도부를 포함하는 것을 특징으로 하여 열교환 환기시스템을 벽체 등에도 설치가 가능한 효과가 있고, 열교환 환기시스템의 설치에 따른 공간적인 제약을 해소할 수 있는 효과가 있으며, 공기 흐름에 대한 저항을 상대적으로 줄일 수 있어 원활하게 공기가 유통될 수 있는 효과가 있고, 동시에 효율적인 열교환이 이루어질 수 있는 효과가 있어 난방비 또는 냉방비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈{SLIM TYPE HEAT EXCHANGE MOUDLE INSTALLED IN HEAT ENERGY RECOVERY VENTILATION SYSTEM}

본 발명은 실내공간을 갖는 다양한 건축물 등에 설치되어 실내공간과 실외공간 사이의 환기가 이루어지며 열에너지를 회수하는 열교환 환기시스템에 부가되는 열교환 모듈(장치)에 관한 것으로, 특히 좁은 공간에 설치가 가능하도록 상대적으로 얇은 구조를 갖으면서 공기의 원활한 흐름이 이루어질 수 있도록 하고, 더 나아가 열교환 효율이 상대적으로 높은 슬림형 열교환 모듈에 관한 것이다.

최근 급진적인 도시화와 산업화가 진행되면서, 도시의 인구 및 경제활동 범위의 팽창에 따라 산업시설과 교통량이 증가되고, 이로 인해 대기환경 오염도는 심화되고 있다.

한편, 도심이 발전하고 생활수준이 높아짐에 따라 대부분의 사람들은 하루 중 80~90%의 시간을 사무실, 가정, 학교 등의 실내공간에서 보내게 되면서 실내 공기질의 청정도는 삶의 질을 결정하는 중요한 척도로 자리매김하게 되었다.

특히, 실내 공기질의 청정도를 유지하기 위해서는 적절한 환기가 요구됨에 따라 건축물에 설치되는 환기 시스템은 법제화되어 필수적으로 부가되고 있다.

이와 같이 건축물에 설치되는 환기 시스템은 난방 또는 냉방 에너지를 절감하기 위하여 실내공간과 실외공간 사이의 공기 순환시에 열에너지를 회수하는 기능을 갖는다.

예를 들어, 여름철 외부온도(실외공간의 온도)가 35℃ 이고, 냉방 장치가 운전 중인 실내온도(실내공간의 온도)가 20℃ 인 경우, 실내공간과 실외공간은 15℃ 의 온도차가 발생하고, 이러한 온도차로 인해 열교환 없이 이루어지는 환기의 경우, 실내공간의 차가운 공기가 실외공간으로 배출되고, 실외공간의 더운 공기가 실내공간으로 유입되어 열에너지의 손실이 상당히 발생한다.

이러한 환기로 인한 열에너지 손실 문제로 인하여, 통상의 환기 시스템은 배출되는 실내공간의 공기와 유입되는 실외공간의 공기 사이에서 열교환이 이루어질 수 있는 환경을 제공하는 열교환 모듈을 포함한다.

이와 같이 열교환이 이루어지는 환기 시스템의 종래기술로 출원번호 10-2018-0070964호 발명의 명칭 '열교환 환기시스템'이 개시된 바 있다.

상기 종래기술은 도 1 출원번호 10-2018-0070964호 발명의 명칭 '열교환 환기시스템'의 대표도에 도시된 바와 같이, 케이스의 내부 공간 일부를 구획하여 재순환유로를 형성하는 격벽패널과, 상기 격벽패널에 구비되어 상기 재순환유로와 외기공급공간이 선택적으로 연통되도록 하는 재순환댐퍼와, 상기 재순환유로으로 유입된 실내공기를 여과하는 필터수단으로 구성된 내부필터링모듈을 포함하여 이루어진다.

상기 격벽패널은 상기 케이스의 서로 대향하는 측벽에 대하여 그 양단이 각각 끼워지는 방식으로 장착되며, 격벽패널에는 케이스 내의 내기배출공간과 재순환유로가 연통되도록 하는 통기구가 형성된다.

상기 필터수단은 프리필터(pre-filter) 및 상기 프리필터와 밀착배치된 메인필터로 구성되며, 상기 메인필터로서는 미세입자포집 기능을 갖는 헤파필터 또는 미세입자포집 기능과 탈취 기능이 조합된 컴비네이션필터가 사용된다.

좀더 상세히 보면, 실외측면에 외기흡입포트와 내기배출포트가 구비되고, 실내측면에 내기흡입포트와 외기공급포트가 구비되며, 상기 외기흡입포트와 연통되는 외기흡입공간, 상기 내기배출포트와 연통되는 내기배출공간, 상기 내기흡입포트와 연통되는 내기흡입공간, 상기 외기공급포트와 연통되는 외기공급공간을 그 내부에 구성하는 케이스와, 상기 케이스 내에 구비되는 열교환기와, 상기 케이스 내로 실외공기를 흡입하여 실내측으로 공급하는 흡입송풍기와, 상기 케이스 내로 실내공기를 흡입하여 실외측으로 배출하는 배출송풍기와, 상기 케이스 내에서 열교환기의 하방에 구성되어 상기 열교환기를 거치지 않고 내기흡입공간과 내기배출공간이 연통되도록 하는 바이패스유로를 구성하는 바이패스커버와, 상기 내기흡입포트와 바이패스유로가 선택적으로 연통되도록 하는 바이패스댐퍼와, 상기 케이스 내에 장착되어, 케이스의 내부 공간 일부를 구획하여 재순환유로를 형성하는 격벽패널과, 상기 격벽패널에 구비되어 상기 재순환유로와 외기공급공간이 선택적으로 연통되도록 하는 재순환댐퍼와, 상기 재순환유로으로 유입된 실내공기를 여과하는 필터수단으로 구성된 내부필터링모듈을 포함하여 이루어지고, 이와 같은 구성을 통해 상기 종래기술은 일반 환기모드, 바이패스 환기모드, 재순환 모드의 선별적 사용이 가능함과 더불어 재순환 모드 작동시에 열교환기와 필터부를 교체하는 번거로움을 피할 수 있기 때문에 사용편의성이 향상된다는 이점이 있다.

한편, 상기 종래기술에서도 언급된 바와 같은 열교환기(열교환 모듈)는 실내공간의 공기와 실외공간의 공기가 서로 분리된 공간에서 서로 섞이지 않도록 유통되면서 상호 열교환이 이루어질 수 있도록 하기 위하여, 통상적으로 도 2 열교환기의 일반적인 형태를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 직육면체 형태로 서로 마주보는 면으로 방향으로만 각각 유통되어 상호 수직방향으로 유통되도록 하고, 열전도율이 높은 금속물질로 형성하여 온도차가 있는 실내공기와 실외공기 간에 섞이지 않으면서 열교환이 이루어지도록 한다.

이와 같은 구조적 특징으로 인해 종래의 열교환기는 상당한 부피를 갖으며, 공기가 유통되는 방향이 서로 수직 방향이 됨으로 인해 열교환기가 내장되는 열교환 환기시스템의 부피가 상당히 증가하는 문제가 있다.

이로 인하여, 주로 천정 공간에 열교환 환기시스템이 설치되고, 천정에 설치됨에 따른 부수적인 공사가 요구되는 등 건축물에 열교환 환기시스템을 설치함에 있어서 열교환기가 갖는 구조적인 특징으로 인하여 설치 위치가 매우 제한적인 문제점이 있고, 특히 벽체 등을 이용하여 열교환 환기시스템을 설치할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 열교환 환기시스템에 부가되는 열교환 모듈을 상대적으로 얇게 구성함으로써 벽체 등에도 설치가 가능하여 열교환 모듈로 인한 공간적인 제약을 해소할 수 있는 열교환 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈은 공기 흐름에 대한 저항을 상대적으로 줄여 원활하게 공기가 유통될 수 있는 구조로 이루어지고, 효율적인 열교환이 이루어질 수 있는 열교환 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 기술적 특징을 갖는다.

본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈은 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈에 있어서, 일방으로 경사진 사각 파이프 형상으로 실내공기가 배출되는 배출라인과 상기 배출라인과 동일하되 타방으로 경사져 실외공기가 유입되는 유입라인을 포함하고, 상기 유입라인과 배출라인은 폭 방향 단면이 'X'자 형상을 이루도록 결합하며, 공간적으로 분리된 상기 배출라인과 유입라인을 통해 실내공기와 실외공기의 유통은 'X'자 방향으로 이루어지고, 공기의 입구 또는 출구는 동일한 방향을 갖는 X형 유통부; 및 상기 X형 유통부의 폭 방향과 높이 방향 전체에 걸쳐 설치되어 실내공기와 실외공기가 관통하고, 공간적으로 분리된 상기 배출라인과 유입라인 사이에서 열을 전달하는 열전도 수단을 포함하여 상기 배출라인을 통해 배출되는 실내공기와 상기 유입라인을 통해 유입되는 실외공기 사이에서 열교환이 이루어지도록 하는 열전도부;를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 상기 X형 유통부는 복수개의 배출라인과 상기 복수개의 배출라인과 동일한 갯수의 유입라인으로 이루어지고, 각 배출라인과 각 유입라인을 번갈아서 배치한 것;을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 상기 X형 유통부는 상기 열전도부를 중심에 위치시키고, 상기 열전도부를 중심으로 양측에서 결합될 수 있도록 제1 분할부와 제2 분할부로 이루어지는 것;을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 상기 열전도부는 열전도 수단으로 구리선을 권취하여 이루어지고, 상기 배출라인과 유입라인을 유통하는 공기는 상기 열전도 수단을 관통하는 것;을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 상기 열전도 수단은 봉형태로 구리선을 권취할 수 있도록 가이드하는 가이드부와 상기 가이드부를 따라 감겨지는 구리선으로 이루어지는 것;을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 상기 열전도부는 열전도 수단으로 그라파이트판을 나란하게 배열하여 이루어지고, 상기 배출라인과 유입라인을 유통하는 공기는 상기 그라파이트판 사이를 관통하는 것;을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 상기 그라파이트판은 길이방향을 축으로 꼬여진 나선형으로 이루어지는 것;을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈은 일측은 상기 X형 유통부의 배출라인 및 유입라인의 입구측과 출구측에 체결되고, 타측은 배관과 연결하기 위한 연결관이 형성된 배관연결부;를 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈은 상기 X형 유통부의 외부를 감싸는 구조로 형성되고, 열의 출입을 방지하는 단열부;를 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈은 상기와 같은 과제의 해결 수단을 통해, 열교환 환기시스템에 부가되는 열교환 모듈을 상대적으로 얇게 구성함으로써 벽체 등에도 설치가 가능한 효과가 있고, 상대적으로 슬림한 열교환 모듈을 통하여 열교환 환기시스템의 설치에 따른 공간적인 제약을 해소할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈은 열전도부를 구리선 또는 그라파이트판으로 구성함으로써 공기 흐름에 대한 저항을 상대적으로 줄일 수 있어 원활하게 공기가 유통될 수 있는 효과가 있고, 동시에 효율적인 열교환이 이루어질 수 있는 효과가 있다.

위와 같은 효과를 통하여 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈은 실내공간의 실내공기를 환기함에 있어서 열에너지를 회수함에 따라 난방비 또는 냉방비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다른 효과는 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 발휘될 수 있다.

도 1은 출원번호 10-2018-0070964호 발명의 명칭 '열교환 환기시스템'의 대표도,
도 2는 열교환기의 일반적인 형태를 보인 도면,
도 3은 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 실시 예에 따른 구성을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 X형 유통부를 상세히 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 X형 유통부 실시 예를 보인 도면,
도 6은 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 열전도부를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 열전도부 실시 예를 보인 도면,
도 8은 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 구리선을 이용한 열전도 수단 실시 예를 보인 도면,
도 9는 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 그라파이트를 이용한 열전도 수단에 있어서 그라파이트를 이용한 실시 예를 보인 도면,
도 10은 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 그라파이트를 이용한 열전도 수단에 있어서 그라파이트를 이용한 또 다른 실시 예를 보인 도면,
도 11은 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 배관연결부를 설명하기 위한 도면,
도 12는 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 단열부를 설명하기 위한 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예 는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위 는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

도 3 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 실시 예에 따른 구성을 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 슬림형 열교환 모듈(10)은 X형 유통부(100)와 열전도부(200)를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 슬림형 열교환 모듈(10)은 상기 도 3에 도시한 바와 같이, 실내공간에서 배출되는 공기(A1)과 실외공간에서 유입되는 공기(A2) 모두 열전도부(200)를 거치면서 배출되는 공기(A1)와 유입되는 공기(A2) 간에 열교환이 이루어져 난방 에너지 또는 냉방 에너지와 같은 열에너지를 회수한다.

한편, 상기 X형 유통부(100)는 상기 도 2에 도시한 바와 같이 종래 열교환 모듈에 비해 상당히 슬림하게 형성되며, 배출되는 공기(A1)와 유입되는 공기(A2)가 모두 같은 방향에서 배출과 유입이 될 수 있는 구조적 특징을 갖는다.

이와 같은 X형 유통부(100)를 보다 상세히 설명하면, 도 4 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 X형 유통부를 상세히 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 상기 X형 유통부(100)는 일방으로 경사진 사각 파이프 형상으로 실내공기가 배출되는 배출라인(110)과 상기 배출라인(110)과 동일하되 타방으로 경사져 실외공기가 유입되는 유입라인(120)을 포함하고, 상기 유입라인(110)과 배출라인(120)은 상기 도 4에 도시한 바와 같이 , 폭 방향 단면(w1-w2)이 'X'자 형상을 이루도록 결합한다.

즉, 일방으로 경사진 배출라인(110)과 타방으로 경사진 배출라인(120)을 상기 도 4에 도시한 바와 같이 서로 측면 중심점이 일치하도록 결합시키면 'X'자 형상이 된다.

이렇게 'X'자 형상으로 결합되고 공간적으로 분리된 상기 배출라인(110)과 유입라인(120)을 통해 실내공기와 실외공기의 유통은 상기 도 3 및 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 'X'자 방향으로 이루어지고, 배출라인(110)의 입구와 유입라인(120)의 출구가 같은 방향이 되고, 배출라인(110)의 출구와 유입라인(120)의 입구가 같은 방향이 되어 공기의 입구 또는 출구는 동일한 방향을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 슬림형 열교환 모듈(10)의 상기 X형 유통부(100)는 상기 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 복수개의 배출라인(110)과 상기 복수개의 배출라인(110)과 동일한 갯수의 유입라인(120)으로 이루어지고, 각 배출라인(110)과 각 유입라인(120)을 번갈아서 배치하는 것이 바람직하다.

이는 상기 배출라인(110)을 통해 배출되는 실내공기와 상기 유입라인(120)을 통해 유입되는 실외공기 사이에서 열교환이 보다 효율적으로 이루어지도록 하기 위함이다.

한편, 위와 같은 X형 유통부(100)는 도 5 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 X형 유통부 실시 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 열전도부(200)를 중심에 위치시키고, 상기 열전도부(200)를 중심으로 양측에서 결합될 수 있도록 제1 분할부(100-1)와 제2 분할부(100-2)로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 이와 같은 X형 유통부(100)를 형성하는 소재는 열전도율이 낮은 합성수지 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 열전도부(200)는 상기 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, X형 유통부(100)의 중심부에 위치하여 상기 X형 유통부의 폭 방향과 높이 방향 전체에 걸쳐 설치된다.

따라서, X형 유통부(100)를 통해 배출되거나 유입되는 실내공기와 실외공기는 열전도부(200)를 거치게 되고, 이렇게 열전도부(200)를 거치는 과정에서 열전도부(200)에 포함된 열전도 수단(210)에 의해 공간적으로 분리된 상기 배출라인(110)과 유입라인(120) 사이에서 열이 전달되어 실내공기와 실외공기 간에 열교환이 이루어진다.

즉, 도 6 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 열전도부를 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 열전도부(200)는 X형 유통부(100) 전체에 걸쳐 형성됨으로써, 실내공간이 난방 중인 경우와 같이 실내공기의 온도가 실외공기의 온도에 비해 높은 경우, 실내공기는 배출라인(110)을 통해 배출되는 과정에서 열전도부(200)를 관통하면서 열전도부(200)의 열전도 수단(210)을 가열하게 되고, 가열된 열전도 수단(210)은 유입라인(120)을 통해 실내로 유입되는 실외공기가 열전도부(200)를 관통하는 과정에서 실외공기를 가열한다.

본 발명에 따른 슬림형 열교환 모듈(10)은 X형 유통부(100)를 통하는 실내공기와 실외공기가 모두 열전도부(200)를 거치는 구조로 이루어져, 실외공기보다 상대적으로 온도가 높은 실내공기에 포함된 열에너지가 환기를 위해 배출되는 실내공기에서 열전도부(200)를 통해 실외공기로 전달되어 가열된 실외공기에 의해 다시 회수될 수 있도록 한다.

한편, 실내공간이 냉방 중인 경우와 같이 실내공기의 온도가 실외공기의 온도에 비해 낮은 경우에는 상기 도 6과 반대로 열에너지의 이동이 이루어진다.

이와 같은, 상기 열전도부(200)는 열전도 수단(210)에 의해 열교환이 이루어짐으로 상기 열전도 수단(210)은 열전도 특성을 갖는 다양한 물질로 이루어질 수 있으나, 열전도도가 400 W/mk인 구리 소재의 금속이나, 1000 W/mk인 그라파이트 (graphite)소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

열전도 수단(210)으로 구리 소재를 이용하는 경우, 구리의 열전도도 특성에 따라 구리 두께(L)가 두꺼울 수록 어떤 시간(Δt)동안 전도된 열의 양(ΔQ)은 작아지므로 도 7 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 열전도부 실시 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈(10)의 상기 열전도부(200)는 열전도 수단(210)은 공기와의 접촉면적을 늘리고 구리의 열전도도 특성에 따른 전도된 열의 양을 상대적으로 높이기 위해 가능한 얇은 구리선(211)을 권취하여 이루어지고, 상기 배출라인(110)과 유입라인(120)을 유통하는 공기는 상기 얇은 구리선이 권취된 열전도 수단(210-c)을 관통하는 것이 바람직하다.

한편, 이와 같은 열전도 수단(210-c)은 상기 도 7에 도시한 바와 같이, 봉형태로 구리선(211)을 권취할 수 있도록 하고, 공기와의 원활한 접촉과 공기 저항을 줄일 수 있도록 하기 위하여, 도 8 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 구리선을 이용한 열전도 수단 실시 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 열전도 수단(210-c)은 구리선(211)이 권취되도록 가이드하는 가이드부(212)와 상기 가이드부를 따라 감겨지는 구리선(211)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 가이드부(212)는 정육각 형상의 가이드편(212-1)과 상기 가이드편(212-1)이 다수개 설치되는 결합관(212-2)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 가이편(212-1)은 상기 도 8에 도시한 바와 같이, 구리선(211)을 용이하게 권취하고, 권취된 구리선(211)이 소정의 면을 형성할 수 있도록 하는 역할을 하는 구성으로 구리선(211)이 모두 권취되면 6개의 면을 형성하고, 관통하는 공기는 최소한 2번 이상 구리선(211)으로 이루어진 면을 관통하게 된다.

이때, 상기 결합관(212-2)은 구리 소재의 파이프로 하여 결합관(212-2) 자체가 열전도 기능을 수행할 있도록 하는 것이 바람직하고, 상기 가이드편(212-1) 역시 합성수지를 비롯해 다양한 소재로 구현이 가능하지만 구리 또는 구리 합금 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 열전도 수단(210)으로 그라파이트 소재를 이용하는 경우, 도 9 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 그라파이트를 이용한 열전도 수단에 있어서 그라파이트를 이용한 실시 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 그라파이트 특성상 합성수지 소재의 기재에 그라파이트를 코팅하거나 그라파이트 필름을 부착한 그라파이트판(213)을 공기가 유통될 수 있도록 나란하게 배열하여 그라파이트로 이루어진 열전도 수단(210-g)을 구성하고, 상기 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이 상기 배출라인(110)과 유입라인(120)을 유통하는 공기는 상기 그라파이트판(213) 사이를 관통하면서 흡열과 방열이 상대적으로 높은 효율로 이루어지는 그라파이트판(213)에 의해 열이 공기로 전달되어 가열되거나 냉각된다.

한편, 이와 같은 그라파이트판(213)은 도 10 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 그라파이트를 이용한 열전도 수단에 있어서 그라파이트를 이용한 또 다른 실시 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 상기 그라파이트판(213)을 길이방향을 축으로 꼬여진 나선형으로 이루어진 그라파이트판(213-s)으로 하는 것이 바람직하다.

즉, 열전도 수단(210-g)을 다수의 나선형으로 이루어진 그라파이트판(213-s)으로 구성함으로써, 상기 도 9에 도시한 바와 같은 평평한 그라파이트판(213)을 이용하는 것에 비해 나선형 그라파이트판(213-s)을 이용함으로써 그라파이트판의 사용 갯수를 줄일 수 있는 장점이 있고, 유통되는 공기가 와류를 일으키도록 하여 상대적으로 많은 양의 공기가 상대적으로 오랜 시간 동안 그라파이트판과 인접할 수 있도록 하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 슬림형 열교환 모듈(10)은 도 11 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 배관연결부를 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같은 배관연결부(300)를 더 포함하거나, 도 12 본 발명 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈의 단열부를 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같은 단열부(400)를 더 포함할 수 있다.

상기 배관연결부(300)는 상기 도 11에 도시한 바와 같이, 일측은 상기 X형 유통부(100)의 배출라인(110) 및 유입라인(120)의 입구측과 출구측에 체결되고, 타측은 배관과 연결하기 위한 연결관(310)이 형성된다.

즉, 상기 배관연결부(300)는 다수개의 배출라인(110) 및 유입라인(120)을 하나의 배관에 용이하게 연결할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 슬림형 열교환 모듈(10)은 상기 도 12에 도시한 바와 같이, X형 유통부(110)의 외부를 감싸는 구조로 형성되고, 열의 출입을 방지하는 스폰지 또는 성형 스티로폴과 같은 단열 수단으로 이루어진 단열부(400)를 더 포함할 수 있다.

특히, 상기 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 단열부(400)를 성형 스티로폴로 하되, X형 유통부(110)의 경사진 부분으로 인해 발생하는 빈공간을 채우면서 평평한 외관을 이루는 단열부(400)를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 단열부(400)는 X형 유통부(110)를 관통하는 공기의 유속으로 인해 발생하는 공명음을 차단하는 부가기능을 갖는다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명 의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

10 : 본 발명에 따른 슬림형 열교환 모듈
100 : X형 유통부
100-1 : 제1 분할부
100-2 : 제2 분할부
110 : 배출라인
120 : 유입라인
200 : 열전도부
210 : 열전도 수단
210-c : 열전도 수단(구리)
210-g : 열전도 수단(그라파이트)
211 : 구리선
212 : 가이드부
212-1 : 가이드편
212-2 : 결합관
213 : 그라파이트판
213-s : 그라파이트판(나선형)
300 : 배관연결부
310 : 연결관
400 : 단열부

Claims (9)

1. 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈에 있어서,
   일방으로 경사진 사각 파이프 형상으로 실내공기가 배출되는 배출라인과 상기 배출라인과 동일하되 타방으로 경사져 실외공기가 유입되는 유입라인을 포함하고, 상기 유입라인과 배출라인은 폭 방향 단면이 'X'자 형상을 이루도록 결합하며, 공간적으로 분리된 상기 배출라인과 유입라인을 통해 실내공기와 실외공기의 유통은 'X'자 방향으로 이루어지고, 공기의 입구 또는 출구는 동일한 방향을 갖는 X형 유통부; 및 상기 X형 유통부의 폭 방향과 높이 방향 전체에 걸쳐 설치되어 실내공기와 실외공기가 관통하고, 공간적으로 분리된 상기 배출라인과 유입라인 사이에서 열을 전달하는 열전도 수단을 포함하여 상기 배출라인을 통해 배출되는 실내공기와 상기 유입라인을 통해 유입되는 실외공기 사이에서 열교환이 이루어지도록 하는 열전도부;를 포함하되,
   상기 X형 유통부는 복수개의 배출라인과 상기 복수개의 배출라인과 동일한 갯수의 유입라인으로 이루어지고, 각 배출라인과 각 유입라인을 번갈아서 배치하며, 상기 열전도부를 중심에 위치시키고, 상기 열전도부를 중심으로 양측에서 결합될 수 있도록 제1 분할부와 제2 분할부로 이루어져 상기 배출라인과 유입라인을 유통하는 공기는 상기 열전도 수단을 갖는 열전도부를 관통하도록 하고,
   일측은 상기 X형 유통부의 배출라인 및 유입라인의 입구측과 출구측에 각각 체결되고, 타측은 배관과 연결하기 위한 연결관이 형성된 배관연결부와, 상기 X형 유통부의 외부를 감싸는 구조로 형성되고, 열의 출입을 방지하는 단열부;를 더 포함하되,
   상기 열전도 수단은 봉형태로 구리선을 권취할 수 있도록 하고, 공기와의 원활한 접촉과 공기 저항을 줄일 수 있도록 하기 위하여, 구리선이 권취되도록 가이드하는 가이드부와 상기 가이드부를 따라 감겨지는 구리선으로 이루어지되, 상기 가이드부는 정육각 형상의 가이드편(212-1)과 상기 가이드편(212-1)이 다수개 설치되는 결합관(212-2)으로 이루어지고, 상기 가이드편(212-1)은 구리선을 용이하게 권취하고, 권취된 구리선이 소정의 면을 형성할 수 있도록 하여 구리선이 모두 권취되면 6개의 면을 형성하고, 관통하는 공기는 최소한 2번 이상 구리선으로 이루어진 면을 관통하도록 하고, 상기 가이드편(212-1)과 상기 결합관(212-2)은 합성수지 소재 또는 구리 합금 소재로 이루어지는 것;을 특징으로 하는 열교환 환기시스템에 적용되는 슬림형 열교환 모듈.
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