KR102541476B1

KR102541476B1 - 전열교환기

Info

Publication number: KR102541476B1
Application number: KR1020210005547A
Authority: KR
Inventors: 김정환; 김시홍
Original assignee: 주식회사 힘펠
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2023-06-12
Also published as: KR20220102967A

Abstract

본 발명은 송풍팬의 설치 방향 및 하우징 내부 구조를 변경함으로써 전열교환기의 사이즈를 획기적으로 축소시킬 수 있는 전열교환기를 제공하는 것을 목적으로 하며,
하우징 내에 전열교환소자가 설치되어 환기되는 공기끼리 상기 전열교환소자를 통해 열교환 되는 전열교환기에 있어서, 상기 전열교환기는 상기 하우징의 전면측에 설치되며, 상기 하우징은, 실외 공기가 상기 하우징에 유입되어 상기 전열교환소자에 이르는 유로를 형성하는 외기룸, 상기 외기룸과 상기 전열교환소자를 통해 연결되며 공기가 실내로 공급되는 유로를 형성하는 급기룸 및 상기 하우징의 후면측에 배치되며 실내와 상기 전열교환소자를 통해 연결되며 실내 공기가 실외로 배기되는 유로를 형성하는 배기룸을 포함하도록 구획되며, 상기 급기룸에는 공기를 실내 방향으로 이송하기 위한 급기팬이 설치되고, 상기 외기룸에는 공기를 실외 방향으로 이송하기 위한 배기팬이 설치되고, 상기 급기팬 및 배기팬은, 회전축이 서로 상이한 방향으로 형성되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

전열교환기 {Heat Exchanger}

본 발명은 실내 공기를 실외로 환기시키기 위한 환풍기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 환풍기 중 하나로써 전열교환소자를 포함하며 실내외 공기의 열교환으로 냉난방 손실을 줄일 수 있는 전열교환기에 관한 것이다.

전열교환소자는 복수의 간격지가 서로 교차하는 방향으로 층층히 번갈아 배치된 것으로, 교차하는 두 방향의 유로를 형성한다. 전열교환기는 이러한 전열교환소자를 이용하여 실내외 공기가 교차되며 열교환되는 환풍기를 일컬으며, 보통의 환풍기보다 냉난방 효율을 높일 수 있는 장치이다.

도 1은 종래의 전열교환기의 내부 구조를 도시하는 평면도이다. 이를 참조하면 전열교환기(1)는 함체 형상의 하우징(2) 내에 전열교환소자(3)가 비스듬하게 배치되어 유로의 흡입 및 배출구가 확보된다. 그리고 전열교환소자(3)의 꼭지점부터 하우징(2) 내벽에 이르는 격벽(4)이 각각 형성되어 외기와 내기가 혼합되지 않는 구조를 가진다. 이에 따라 내기(RA)는 송풍팬(5)에 의해 하우징(2) 내부로 흡입되어 전열교환소자(3) 및 송풍팬(5)을 거쳐 실외로 배기(EA)된다. 그리고 외기(OA)는 송풍팬(5)에 의해 하우징(2) 내부로 흡입되어 전열교환소자(3) 및 송풍팬(5)을 거쳐 실내로 급기(SA)된다.

한편 실내외 온도차가 크지 않은 경우에는 전열교환소자(3)를 거치지 않고 내기(RA)를 바로 배기(EA)하는 바이패스(bypass)모드를 추가로 구현할 수 있다. 바이패스 모드는 격벽(4)에 구멍을 형성하고 구멍을 개폐하는 전동댐퍼를 설치하여 구성될 수 있다. 따라서 전동댐퍼를 개방한 채로 배기(EA)측 송풍팬(5)만을 구동하면 내기(RA)가 전열교환소자(3)를 거치지 않고 바로 배기(EA)될 수 있는 것이다. 하기 특허문헌 1 또한 이와 동일한 구조를 취하고 있다.

그러나 이렇게 격벽(4)을 형성하거나, 격벽(4)에 전동댐퍼를 설치하는 형식의 구조는 격벽(4)의 너비로 인해 하우징의 전체 폭(W)이 증가하게 되는 문제를 야기하며, 사이즈의 문제로 전열교환기를 천장 내부 매립형이나 실내 바닥에 스탠딩 형식으로밖에 설치하지 못하는 한계가 있다.

그리고 송풍팬(5)의 설치 방향이 한정됨에 따라 송풍팬 설치를 위한 공간을 확보하기 위해 전열교환기의 사이즈가 증대되는 문제도 있다.

10-1638065 B1, 바이패스와 필터를 이용한 공기청정기형 환기시스템 및 이를 이용한 실내외 공기의 급배기방법

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구체적으로는 송풍팬의 설치 방향 및 하우징 내부 구조를 변경함으로써 전열교환기의 사이즈를 획기적으로 축소시킬 수 있는 전열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 다음과 같은 전열교환기를 제공한다.

본 발명은, 하우징 내에 전열교환소자가 설치되어 환기되는 공기끼리 상기 전열교환소자를 통해 열교환 되는 전열교환기에 있어서, 상기 전열교환기는 상기 하우징의 전면측에 설치되며, 상기 하우징은, 실외 공기가 상기 하우징에 유입되어 상기 전열교환소자에 이르는 유로를 형성하는 외기룸, 상기 외기룸과 상기 전열교환소자를 통해 연결되며 공기가 실내로 공급되는 유로를 형성하는 급기룸 및 상기 하우징의 후면측에 배치되며 실내와 상기 전열교환소자를 통해 연결되며 실내 공기가 실외로 배기되는 유로를 형성하는 배기룸을 포함하도록 구획되며, 상기 급기룸에는 공기를 실내 방향으로 이송하기 위한 급기팬이 설치되고, 상기 외기룸에는 공기를 실외 방향으로 이송하기 위한 배기팬이 설치되고, 상기 급기팬 및 배기팬은, 회전축이 서로 상이한 방향으로 형성되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 급기팬 및 배기팬은, 회전축이 서로 수직한 방향으로 형성되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 급기팬은 회전축이 상기 하우징의 측면에 수직하도록 설치되며, 상기 배기팬은 회전축이 상기 하우징의 후면에 수직하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 배기룸에는 상기 배기팬을 구동하기 위한 배기모터가 설치되며, 상기 하우징은, 후면에 상기 배기모터가 수납되도록 실외 방향으로 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 제1항내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기팬은 임펠러와, 상기 임펠러를 감싸며 유로를 형성하는 케이싱으로 형성되고, 상기 케이싱의 일측면에 상기 배기팬을 구동하기 위한 배기모터가 설치되며, 상기 케이싱의 일측면에는 상기 배기모터를 원주방향으로 감싸는 방향으로 원형리브가 돌출형성되고, 상기 하우징과 상기 원형리브에 의해 형성되는 공간에 상기 배기모터가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 원형리브의 외측 및 상기 하우징 사이에 상기 원형리브의 둘레방향을 따라 단열재가 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 단열재는 테이프 형상이며, 일면은 상기 원형리브에 부착되고, 타면은 상기 하우징에 접하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 단열재는, 두께방향으로 신축 가능하며, 상기 원형리브 및 상기 하우징 사이를 밀폐시키는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면 배기팬의 방향을 종래와 다르게 전열교환소자를 향하는 방향으로 설치함으로써, 전열교환기의 배기룸 깊이를 획기적으로 줄일 수 있다. 따라서 전열교환기를 벽면과 근사한 두께로 형성할 수 있어 창틀 등에 설치하는 것이 가능하다.

이 경우 배기모터가 실외에 접하는 방향으로 설치되어 결로에 취약한 문제가 제기될 수 있으나, 본 발명은 임펠러 케이싱에 원형리브를 형성하고 원형리브 및 하우징에 의해 배기모터가 수납되는 공간을 별도로 형성함으로써 단열 효과를 높이고 결로 현상을 방지할 수 있다. 나아가 원형리브 및 하우징 사이에 단열재를 배치함으로써 위 효과를 더욱 극대화할 수 있다.

도 1은 종래의 전열교환기의 내부 구조를 도시하는 평면도,
도 2는 본 발명 전열교환기가 창틀에 설치된 상태를 도시하는 사시도,
도 3은 도 2의 전열교환기가 창틀에 설치되는 방향을 도시하는 사시도,
도 4는 도 2의 전열교환기의 분해사시도,
도 5는 도 4의 이너패널의 사시도,
도 6은 도 4의 전열교환소자의 사시도,
도 7은 도 4의 헤파필터부의 사시도,
도 8은 도 4의 하부그릴패널의 사시도,
도 9는 도 4의 후면그릴의 사시도,
도 10은 도 2의 전열교환기를 측면에서 바라본 종단면도,
도 11은 도 2의 전열교환기를 정면에서 바라본 종단면도,
도 12는 본 발명의 배기모터를 둘러싼 원형리브의 형상을 도시하기 위한 종단면도,
도 13은 본 발명의 일반모드 작동 시의 공기 흐름을 표시한 도면,
도 14는 본 발명의 바이패스모드 작동 시의 공기흐름을 표시한 도면,
도 15는 본 발명의 공기청정모드 작동 시의 공기흐름을 표시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 전열교환기가 창틀에 설치된 상태를 도시하는 사시도, 도 3은 도 2의 전열교환기가 창틀에 설치되는 방향을 도시하는 사시도, 도 4는 도 2의 전열교환기의 분해사시도, 도 5는 도 4의 이너패널의 사시도, 도 6은 도 4의 전열교환소자의 사시도, 도 7은 도 4의 헤파필터부의 사시도, 도 8은 도 4의 하부그릴패널의 사시도, 도 9는 도 4의 후면그릴의 사시도, 도 10은 도 2의 전열교환기를 측면에서 바라본 종단면도, 도 11은 도 2의 전열교환기를 정면에서 바라본 종단면도, 도 12는 본 발명의 배기모터를 둘러싼 원형리브의 형상을 도시하기 위한 종단면도, 도 13은 본 발명의 일반모드 작동 시의 공기 흐름을 표시한 도면, 도 14는 본 발명의 바이패스모드 작동 시의 공기흐름을 표시한 도면, 도 15는 본 발명의 공기청정모드 작동 시의 공기흐름을 표시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명 전열교환기(10)는 건물의 측면을 이루는 벽면 내부에 설치될 수 있으며, 특히 창틀(20)의 일부분을 구성하도록 설치될 수 있다. 도 2에서는 창틀(20)에 본 발명 전열교환기(10)가 설치된 것을 도시하고 있으며, 도면 상 전면이 실내측, 후면이 실외측이 된다. 도 3을 참조하면 창틀(20)에는 실내외를 관통하는 설치공간(30)이 형성되며, 설치공간(30)의 상하부에는 전열교환기(10)의 삽입 또는 공기 흐름을 안내하는 가이드(40)가 설치될 수 있다. 본 발명 전열교환기(10)는 창틀(20)에 형성된 설치공간(30)에 실내에서 실외방향으로 삽입됨으로써 설치될 수 있다. 설치를 위하여 창틀(20) 및 전열교환기(10)의 상하부에는 서로 조립 가능한 레일 등이 형성될 수 있다.

도 4에는 전열교환기(10)의 전면 및 후면 방향에서의 분해도를 도시하고 있다. 이를 참조하면, 하우징(20)의 전면에서 이너패널(160)이 조립되며, 이너패널(160)의 전면(163)에서 전열교환소자(130), 헤파필터부(140), 하부그릴패널(150)이 삽입되며, 이후 전면패널(110)을 조립하여 마감한다. 그리고 하우징(20)의 후면에서 후면그릴(170)이 조립된다.

이너패널(160)은 도 2 및도 5에 자세히 도시되어 있다. 이를 참조하면 이너패널(160)은 전면(163) 및 얇은 측면(164)으로 형성되며, 측면(164)에는 실내 공기가 하우징(20) 내로 유입될 수 있도록 제1유입부(161) 및 제2유입부(162)가 길이방향으로 이격되어 홈 형상으로 요입형성될 수 있다. 즉 제1유입부(161) 및 제2유입부(162)는 측면(164)을 관통하는 형상으로 형성될 수 있다. 이너패널(160)의 전면에는 제어 상태를 나타내는 표시부(165)가 형성될 수 있으며, 전열교환소자(130)와 헤파필터(145)를 각각 삽입 및 탈거할 수 있도록 소자수납홀(166)과 필터수납홀(167)이 길이방향으로 배치되어 관통형성될 수 있다. 소자수납홀(166)은 전열교환소자(130)의 일 면과 상응하는 형태로 형성될 수 있으며, 수자수납홀의 측부에 제1유입부(161)가 형성되어, 실내로부터 유입된 공기가 소자수납홀(166)에 의해 형성되는 공간을 통해 전열교환소자(130)의 유로 내로 유동될 수 있는 것이다. 필터수납홀(167)의 측면은 폐쇄되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 따라서 헤파필터(145)를 필터수납홀(167)을 통해 설치 및 교체할 수 있는 것이 가능함과 동시에 헤파필터(145)가 불필요하게 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한 필터수납홀(167)의 하부에는 제3유입부(168)가 관통형성될 수 있다. 제3유입부(168)의 측면에는 제2유입부(162)가 형성되는 것이 바람직하며, 이들 구성을 통해 실내 공기가 하우징(20) 내로 유입될 수 있도록 하며 전열교환소자(130)와 별개의 유로를 구성할 수 있다.

도 6에는 전열교환소자(130)가 도시되어 있다. 전열교환기(10)는 상술한 소자수납홀(166)을 통해 하우징(20)에 삽입된다. 전열교환소자(130)는 일반적으로 전열교환기(10)의 하우징(20)에 유로가 형성되지 않은 방향으로 삽입되어 설치되지만, 본 발명은 교차하는 유로 중 일 유로가 형성되는 방향으로 삽입되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 유로 방향으로 형성되는 모서리(130a)를 따라 이를 지지하는 소자 설치리브(132)가 하우징(20) 내에 형성될 수 있다. 또한 전열교환소자(130)의 일 면 중 내기가 유입되는 면 상에는 내기프리필터(131)가 장착될 수 있다. 더불어 전열교환소자(130)를 유로 방향으로 삽입 및 탈거할 수 있도록 유로가 형성된 면에 소자손잡이(131a)가 형성될 수 있으며, 소자손잡이(131a)는 내기프리필터(131)에 형성될 수 있고, 내기프리필터(131)의 프레임에 오목한 홈 형상으로 형성될 수 있다.

도 7에는 헤파필터부(140)가 도시되어 있다. 헤파필터부(140)는 실내로 공급되는 공기를 정화시키기 위한 구성이며, 상술한 필터수납홀(167)을 통해 하우징(20)에 삽입된다. 또한 헤파필터(145)(hepa-filter)가 수납되는 서랍 형상의 필터케이스(141)를 포함한다. 필터케이스(141) 상단에는 하우징(20)에 형성되는 필터레일(142)에 슬라이딩 방식으로 수납 및 지지될 수 있도록 필터플랜지(143)가 외측 방향으로 돌출형성될 수 있다.

도 8에는 하부그릴패널(150)이 도시되어 있으며, 하부그릴패널(150)의 일측에는 하부그릴(151)이 복수의 홀 형상으로 형성되어 있다. 하부그릴패널(150)을 통해 내기가 하우징(20) 내로 유입될 수 있다.

도 9에는 후면그릴(170)이 도시되어 있으며, 후면그릴(170)은 하우징(20)의 후면에 설치되어, 외기를 도입하거나 내기를 배기하도록 형성된다. 후면그릴(170)은 얕은 상자 형상으로 형성되며, 하우징(20) 후면과 마주보도록 배치되는 그릴바디(171)와, 그릴바디(171)의 양 측에서 측하방으로 연장형성되는 그릴날개(172)를 포함한다. 또한 도입되는 외기와 배기되는 내기가 혼합되지 않도록 입구의 위치를 칸막이(175)를 이용하여 도면과 같이 분리할 수 있다. 더욱 상세히는, 외관상 그릴날개(172)를 측면에 전부에 형성하였으나, 배기홀(174)은 도 9 (b)의 상부 일측면에, 외기홀(173)은 하부 타측면에 형성하고, 배기홀(174)과 외기홀(173)이 형성된 공간을 칸막이(175)로 막아 외기와 배기가 공간적으로 분리되어 환기되도록 할 수 있다. 칸막이(175)로 분리된 부분의 중앙 부분은, 컴팩트한 설치를 위하여 배기모터(233)의 일부가 수납될 수 있다. 또한 본 발명은 창틀(20)에 설치될 수 있는 바, 창틀(20) 너머에는 난간(A)이 형성될 수 있다. 또한 전열교환기(10)의 효율 및 조작 편의를 위하여 전열교환기(10)가 창틀(20)의 중앙 또는 중상부에 형성되는 것이 바람직하여, 설치 시 난간과 후면그릴(170) 간의 간섭이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명은 도 9 (a)와 같이 후면그릴(170)의 상부가 하부보다 더욱 돌출되게 하고, 그 사이에 경사면(171a)을 형성함으로써, 배기홀(174)을 크게 형성하면서 난간(A)과 간섭되는 것을 회피할 수 있다.

도 10 및 도 12에는 본 발명의 종단면도가 도시되어 있다. 이를 참조하여 하우징(20) 및 내부 설치 구성을 상세히 설명한다. 하우징(20)의 내부 공간은 외기가 도입되는 외기룸(210)과, 외기가 실내로 배출되는 급기룸(220)과, 내기가 실외로 배출되는 배기룸(230)이 형성될 수 있다. 전열교환소자(130)를 사이에 두고 외기룸(210)과 급기룸(220)이 배치되며, 배기룸(230)은 전열교환소자(130)의 나머지 모서리 측에 배치된다. 한편 본 발명의 하우징(20)에는 일반경인 경우와 달리 내기가 도입되는 공간이 확보되지 않거나 매우 좁은 공간에 형성되며, 이는 종래 전열교환기(10)에서 전열교환소자(130)가 하우징(20) 내에 대각으로 형성되는 것과 비교할 때, 본 발명은 별도의 공간없이 내기가 하우징(20) 외부에서 하우징(20) 내부로 들어오면서 바로 전열교환소자(130)에 유입되도록 하우징(20)의 일면과 전열교환소자(130)의 일면을 나란하게 배치하였기 때문이다. 이에 따라 전열교환기(10)의 폭을 획기적으로 감소시켜 컴팩트하게 형성될 수 있다.

외기룸(210)에는 외기홀(173)로 도입된 외기가 거쳐 들어오며 개폐가 가능한 외기측댐퍼(211), 외기에 포함된 이물질이나 해충 등을 거르기 위한 외기프리필터(212)가 설치될 수 있다. 외기프리필터(212)를 거친 공기는 헤파필터부(140)를 거쳐 전열교환소자(130)를 통과하여 급기룸(220)으로 유입되도록 배치될 수 있다.

급기룸(220)에는 급기모터(221)와 급기팬(222)이 설치되어 급기룸(220) 내로 공기를 흡입할 수 있다. 급기팬(222)은 원심팬이 사용될 수 있으며, 임펠러에 의해 공기를 흡입하고, 임펠러 외측에 형성된 유로를 통해 공기가 유동되어 토출된다. 급기팬(222)의 토출측 단부에는 팬 플랜지(222a)가 형성된다. 팬 플랜지(222a)는 팬 설치패널(223)에 급기팬(222)을 설치하기 위한 구성이다. 팬 플랜지(222a)는 도 10에 확대된 그림과 같이 팬 설치패널(223)에 형성된 팬 설치레일(223a)을 따라 삽입할 수 있는 구조이다.

또한 급기룸(220)으로부터 토출되는 공기는 소음방(225)을 통해 실내로 공급된다. 일반적인 전열교환기(10)는 급기룸(220)에서 하우징(20) 외측으로 곧장 배출되는 구조를 가지나 본 발명은 급기룸(220)에서 소음방(225)을 거쳐 배출되도록 구성하였다. 더불어 급기팬(222)의 공기 토출 위치와 급기그릴(226)의 위치를 소음방(225) 내에서 멀리 떨어지도록 대각 위치에 설정함으로써 급기시까지 충분한 길이의 유로를 거치도록 하였다. 이는 공기의 유동 방향을 바꿔줌으로써 소음 파동이 간섭을 유도하기 위한 구성이고, 이로 인해 소음 진폭이 줄어든 상태에서 급기그릴(226)에 형성된 구멍을 통해 공기가 실내로 공급될 수 있다.

한편 하우징(20)에는 팬 설치패널(223)이 설치될 수 있도록 패널 설치레일(224)이 형성될 수 있다. 다시 도 10의 확대된 부분을 참고하면, 팬 설치패널(223)의 양단부를 지지할 수 있는 형상의 패널 설치레일(224)이 하우징(20)의 폭방향(전면을 기준)을 따라 연장형성되어 팬 설치패널(223)을 패널 설치레일(224)을 따라 끼워넣음으로서 소음방(225)이 형성될 수 있다. 더불어 팬 설치패널(223)을 레일에 끼워넣는 구성에 의하여 팬 설치패널(223)에 추가의 단열재, 소음재를 부착할 수 있어, 소음 및 단열을 위한 추가 구성 없이 간단한 구성으로 설치할 수 있으며 소음 저감 및 단열 효율을 높일 수 있다.

배기룸(230)에는 배기홀(174)과 연통하는 출구를 개폐하는 배기측댐퍼(231)와, 외기룸(210)과 배기룸(230) 사이를 개폐하는 바이패스댐퍼(232)와, 임펠러를 포함하는 배기팬(234)과, 배기팬(234)을 구동하는 배기모터(233)를 포함할 수 있다. 일반적인 전열교환기(10)는 본 발명의 급기팬(222)과 같이, 임펠러에 의해 토출되는 공기방향이 전열교환소자(130)의 유로 방향과 일치되도록 설치된다. 그러나 본 발명의 배기팬(234) 및 배기모터(233)는, 전열교환소자(130)의 유로 방향과 수직으로 공기를 토출하도록 배치될 수 있다. 즉 도면과 같이 급기팬(222) 및 급기모터(221)와 수직한 방향으로 설치된다. 이러한 설치 방향에 의하여 모터 설치를 위한 공간을 크게 줄일 수 있다.

한편 이와 같이 배기팬(234) 및 배기모터(233)의 설치 방향을 취할 경우, 모터가 실외측에 완전히 접하게 되어 결로에 취약한 구조가 된다. 이를 보완하기 위하여 본 발명은 모터를 보호할 수 있는 단열 구조를 가진다. 도 10의 X부분을 확대한 도 12를 참조하면, 임펠러를 감싸며 유로를 형성하는 케이싱에는 배기모터(233)를 감싸는 방향으로 원형리브(235)가 돌출형성될 수 있다. 그리고 하우징의 후면에 배기모터(233)가 수납되도록 실외 방향으로 돌출 수납부(124)가 돌출 형성될 수 있다. 돌출 수납부(124)는 배기모터(233)의 측면과 평행한 수납 측면부(124a)와, 수납 측면부(124b)에서 연장되며 배기모터(233)의 후면과 평행한 수납 후면부(124b)를 포함할 수 있다. 수납 측면부(124a)와 수납 후면부(124b)와 원형리브(235)에 의해 배기모터(233)가 배치되는 공간이 형성될 수 있다. 더불어 원형리브(235)의 외주면과 수납 측면부 사이에 테이프 형상으로 형성된 단열재를 부착함으로써, 배기모터(233)가 형성된 공간 내를 밀폐시켜 밀폐룸(235a)을 형성할 수 있다. 밀폐룸(235a)으로 단열 공간을 형성함으로써, 실외와 하우징(20) 내부의 온도차로 인해 배기모터(233) 측에 결로가 생기는 문제점을 방지할 수 있다. 이는 본 발명 창틀(20)형 전열교환기(10)가 일반적인 전열교환기(10)와 달리, 일면이 실외에 직접 노출되도록 설치됨에 따라, 발생할 수 있는 결로 문제를 해결한 특징적 기술이라 할 수 있다.

또한 도 11에는 전열교환소자(130) 및 헤파필터부(140)의 탈착을 위한 구성이 확대도시되어 있다. 이를 참조하면, 전열교환소자(130)는 실내에서 실외 방향으로 삽입가능하며, 이는 전열교환소자(130) 내부에 형성된 유로와 동일한 방향이다. 설치 및 해체를 위하여 하우징(20)에는 전열교환소자(130)의 상하부에 형성된 네 모서리를 가이드하며 지지할 수 있도록 소자 설치리브(132)가 하우징(20) 내측으로 돌출되어 연장형성될 수 있다. 따라서 사용자는 전열교환소자(130)를 소자 설치리브(132)를 따라 끼워넣거나 잡아당겨 빼내는 방식으로 설치 및 탈거 할 수 있어 편리하게 교체할 수 있다.

마찬가지로 헤파필터부(140)의 필터케이스(141)의 상단에는 필터플랜지(143)가 형성되어 있으며, 필터플랜지(143)를 지지하며 가이드할 수 있는 필터레일(142)이 하우징(20)의 내측벽면에 돌출될 수 있으며, 실내에서 실외방향으로 연장형성될 수 있다. 따라서 사용자는 필터케이스(141)의 전면에 형성된 필터손잡이(144)를 이용하여 용이하게 필터케이스(141)를 삽입 및 탈거할 수 있으며, 탈거 상태에서 헤파필터(145)를 교체할 수 있다.

한편 외기룸(210)과 하부그릴(151) 사이를 개폐하는 내기측댐퍼(241)를 더 포함할 수 있다. 내기측댐퍼(241)는 실내공기를 전열교환소자(130)를 거치지 않고 하우징(20) 내로 도입하기 위한 구성이며, 바이패스모드 동작 시 개방되도록 구성된다.

또한 하우징(20)에는 밀폐된 공간으로 제1 내지 제3단열룸(123)이 형성될 수 있다. 이는 본 발명 전열교환기(10)가 실외에 직접 노출되도록 설치됨에 따라 결로에 더욱 ㅍ취약한 점을 보완하기 위한 구성이다. 제1단열룸(121)은 급기룸(220)의 실외측 벽면에 형성되고, 제2단열룸(122)은 배기팬(234)이 설치된 실외측 벽면에 형성되며, 제3단열룸(123)은 외기룸(210)과 하우징(20) 하부에 형성되는 제어 기판들이 형성된 제어부 사이에 형성된다. 여기서 제어부는 하우징(20) 내의 다른 부분과 물리적으로 구획되도록 형성될 수 있다. 따라서 제1단열룸(121) 제2단열룸(122)에 의해 하우징(20) 내부를 실외와 차단하는 효과가 있으며, 기판 등 전장품이 설치되는 부분에는 제3단열룸(123)을 통해 이중으로 단열 공간을 마련하여 결로를 더욱 확실히 방지하는 효과가 있다. 더불어, 제1 내지 제3단열룸(123) 내에는 단열재를 삽입하여 끼워 넣음으로써 단열 효과를 더욱 극대화할 수 있다.

도 13 내지 도 15에는 각각 일반모드, 바이패스모드, 공기청정모드 동작 시의 공기 흐름을 도시하고 있다. 일반모드는 실외공기와 실내공기를 전열교환소자(130)를 통하여 환기시키는 모드이며, 바이패스모드는 실내공기를 전열교환소자(130)를 거치지 않고 실외로 배기하는 모드이며, 공기청정모드는 실내공기를 전열교환소자(130)를 거쳐 다시 실내로 급기하는 모드이다.

도 13을 보면, 일반모드에서 실외공기는 후면그릴(170)의 외기홀(173)을 통해 도입되어 외기측댐퍼(211), 외기프리필터(212), 헤파필터(145), 전열교환소자(130), 급기팬(222), 소음방(225), 급기그릴(226)을 통하여 실내에 급기된다. 그리고 실내공기는 이너패널(160) 측면의 제1유입부(161)를 통해 전열교환소자(130)로 도입되며, 전열교환소자(130), 배기팬(234), 배기측댐퍼(231), 후면그릴(170)의 배기홀(174)을 통해 실외로 배기된다. 이 때, 외기측댐퍼(211) 및 배기측댐퍼(231)는 개방되며, 내기측댐퍼(241) 및 바이패스댐퍼(232)는 폐쇄되도록 작동된다.

도 14를 보면, 바이패스모드에서 실내공기는 이너패널(160)의 제2유입부(162) 및 하부그릴(151)을 통해 하우징(20) 내부로 도입되며, 내기측댐퍼(241), 외기프리필터(212), 바이패스댐퍼(232), 배기팬(234), 배기측댐퍼(231), 후면그릴(170)의 배기홀(174)을 통해 실외로 배출된다. 이때, 내기측댐퍼(241), 바이패스댐퍼(232), 배기측댐퍼(231)는 개방되고, 외기측댐퍼(211)는 폐쇄되도록 작동된다.

도 15를 보면, 공기청정모드에서 실내공기는 이너패널(160)의 제2유입부(162) 및 하부그릴(151)을 통해 하우징(20) 내부로 도입되며, 헤파필터(145), 전열교환소자(130), 급기팬(222), 소음방(225), 급기그릴(226)을 통해 실내로 급기된다. 그리고 헤파필터(145) 및 전열교환소자(130)를 통하여 실내공기가 정화되어 공급될 수 있다. 이 때 내기측댐퍼(241)는 개방되고, 외기측댐퍼(211) 및 바이패스댐퍼(232)는 폐쇄되도록 작동된다.

상술한 구성에 의하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 전열교환소자(130)의 유로가 형성된 일면이 하우징(20)의 일면과 나란하게 배치됨으로써, 내기 도입을 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않아 전열교환기(10)의 깊이방향 길이(벽면 두께 길이에 대응되는 길이)를 대폭 줄일 수 있다. 따라서 전열교환기(10)를 벽면 내부에 설치할 수 있게 된다.

둘째, 제1 내지 제3단열룸(123)을 통하여 독립된 단열 공간을 마련함으로써, 실외측에 노출됨으로써 생길 수 있는 결로 현상을 효과적으로 보완할 수 있다.

셋재, 소음방(225)을 통하여 팬소음 등이 저감된 후 실내에 공기가 공급되도록 할 수 있으며, 팬 설치패널(223)에 소음재를 부착시켜 간단하게 조립할 수 있는 구조를 제공한다.

넷째, 배기모터(233) 및 배기팬(234)의 설치 방향을 변경함으로써, 컴팩트하게 설치하여 전열교환기(10)의 깊이방향 길이를 대폭 줄일 수 있다. 또한 설치 방향을 바꿈으로써 결로에 취약해지는 문제를 보완하기 위하여 원형리브(235)를 추가하여 밀폐룸(235a)을 형성하였다.

다섯째, 후면그릴(170)의 칸막이(175) 구조 및 외기홀(173) 및 배기홀(174)의 방향을 달리하는 구조에 의하여, 외기와 배기가 혼합되지 않는 효과가 있으며, 후면 그릴을 컴팩트하게 형성하였다.

본 명세서에서는 각 세부 구성을 나누어 설명하였으나, 일부 구성을 조합하여 도출될 수 있는 실시예 역시 본 발명의 권리범위 내에 속하는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 전열교환기 2 하우징
3 전열교환소자 4 격벽
5 송풍팬
10 전열교환기 20 창틀
30 설치공간 40 가이드
110 전면패널 120 하우징
121 제1단열룸 122 제2단열룸
123 제3단열룸 124: 돌출 수납부
124a: 수납 측면부 124b: 수납 후면부
130 전열교환소자 130a 모서리
131 내기프리필터 131a 소자손잡이
132 소자 설치리브 140 헤파필터부
141 필터케이스 142 필터레일
143 필터플랜지 144 필터손잡이
145 헤파필터 150 하부그릴패널
151 하부그릴 160 이너패널
161 제1유입부 162 제2유입부
163 전면 164 측면
165 표시부 166 소자수납홀
167 필터수납홀 168 제3유입부
170 후면그릴 A 난간
171 그릴바디 171a 경사면
172 그릴날개 173 외기홀
174 배기홀 175 칸막이
210 외기룸 211 외기측댐퍼
212 외기프리필터 220 급기룸
221 급기모터 222 급기팬
222a 팬 플랜지 223 팬 설치패널
223a 팬 설치레일 224 패널 설치레일
225 소음방 226 급기그릴
230 배기룸 231 배기측댐퍼
232 바이패스댐퍼 233 배기모터
234 배기팬 235 원형리브
235a 밀폐룸 241 내기측댐퍼

Claims

하우징 내에 전열교환소자가 설치되어 환기되는 공기끼리 상기 전열교환소자를 통해 열교환 되는 전열교환기에 있어서,
상기 전열교환기는 상기 하우징의 전면측에 근접 설치되며,
상기 하우징은, 실외 공기가 상기 하우징에 유입되어 상기 전열교환소자에 이르는 유로를 형성하는 외기룸, 상기 외기룸과 상기 전열교환소자를 통해 연결되며 공기가 실내로 공급되는 유로를 형성하는 급기룸 및 상기 하우징의 후면측에 배치되며 실내와 상기 전열교환소자를 통해 연결되며 실내 공기가 실외로 배기되는 유로를 형성하는 배기룸을 포함하도록 구획되며,
상기 급기룸에는 공기를 실내 방향으로 이송하기 위한 급기팬이 설치되고,
상기 외기룸에는 공기를 실외 방향으로 이송하기 위한 배기팬이 설치되고,
상기 배기팬은 회전축이 상기 하우징의 전면과 후면을 마주하는 상기 전열교환소자의 면에 수직으로 관통되며 근접 배치되고,
상기 급기팬 및 배기팬은, 회전축이 서로 상이한 방향으로 형성되도록 설치되되, 회전축이 서로 수직한 방향으로 형성되도록 설치되고,
상기 급기팬은 회전축이 상기 하우징의 측면에 수직하도록 설치되며, 상기 배기팬은 회전축이 상기 하우징의 후면에 수직하도록 설치되되,
상기 배기룸에는 상기 배기팬을 구동하기 위한 배기모터가 설치되며,
상기 하우징은, 후면에 상기 배기모터가 수납되도록 실외 방향으로 돌출형성된 돌출 수납부를 포함하고,
상기 돌출 수납부는 상기 배기모터의 측면과 평행한 수납 측면부와, 상기 수납 측면부에서 연장되며 상기 배기모터의 후면과 평행한 수납 후면부를 포함하고,
상기 배기팬은 임펠러와, 상기 임펠러를 감싸며 유로를 형성하는 케이싱으로 형성되고,
상기 케이싱의 일측면에 상기 배기모터가 배치되며,
상기 케이싱의 일측면에는 상기 배기모터를 원주방향으로 감싸는 방향으로 원형리브가 돌출형성되고,
상기 돌출 수납부와 상기 원형리브에 의해 형성되는 공간에 상기 배기모터가 설치되고,
상기 수납 측면부의 내주면과 상기 원형리브의 외주면이 소정의 거리로 이격됨에 따라, 상기 수납 측면부의 내주면과 상기 원형리브의 외주면 사이에 단열재가 배치 가능한 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
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제1항에 있어서,
상기 원형리브의 외주면 및 상기 하우징의 수납 측면부의 내주면 사이에 상기 원형리브의 둘레방향을 따라 단열재가 배치되는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
제6항에 있어서,
상기 단열재는 테이프 형상이며, 일면은 상기 원형리브의 외주면에 부착되고, 타면은 상기 하우징의 수납 측면부의 내주면에 접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
제7항에 있어서,
상기 단열재는, 두께방향으로 신축 가능하며, 상기 원형리브 및 상기 하우징의 수납 측면부 사이를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 전열교환기.