KR102582080B1 - 결로방지와 미세먼지의 차단을 위한 열교환기의 필터장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기에 장착되는 필터장치에 관한 것으로, 결로방지와 미세먼지의 차단시 공기의 흐름이 용이토록 하면서도 필터효율을 우수하게 할 수 있는 필터장치에 관한 것이다.

Description

결로방지와 미세먼지의 차단을 위한 열교환기의 필터장치{A FITER DEVICE}

본 발명은 실내의 공기를 실외로 배출하고, 실외공기를 실내로 흡임할 경우에 발생되는 배출되는 실내의 온기를 실외에서 실내로 유입되는 차가운 공기와 열교환기에 의하여 가온되면서 실내로 유입토록 할 경우에 발생되는 결로는 물론 미세먼지 등을 차단가능토록 하기 위한 필터장치에 관한 것으로, 필터장치를 사용한 상태에서도 공기의 흐름이 용이토록 하면서도 필터효율을 우수하게 할 수 있는 것이다.

현재 다층(고층)건물에서는 난방을 위하여 대부분의 창문이 개폐될 수 없도록 밀폐되어짐으로서 수시로 강제순환방식에 의하여 실내공기를 신선한 실외공기로 순환시키게 되는 것이다.

이때 난방에 의하여 가온되어진 실내공기가 빠져나가게 되면서 차가운 실외공기가 유입될 경우에 실내공기가 급격하게 하강하게 되면서 실내의 온도가 낮아져 일정온도로 셋팅된 실내공기를 상승시키기 위하여 보일러가 계속적으로 작동되면서 불필요한 에너지가 낭비될 수 있는 것이다.

따라서 실내공기를 실외공기로 순환토록 하는 환기장치에 열교환수단을 결합하여 실내공기를 배출할 경우에 실내공기에 함유되어진 열기를 열교환수단에서 저장했다가 차가운 실외공기가 이러한 열교환수단을 통과토록 하면서 신선하면서도 가온된 공기로 유입토록 함으로서 이러한 문제점을 해소토록 하고 있는 것이다.

그러나 이러한 열교환수단(200)의 단점은 열교환수단(200)은 실내에 위치되어지고, 상기 열교환수단(200)에 연결되는 환기배관의 토출관(10)와 흡입관(20)이 토출구(10a)와 흡입구(20a)만을 남겨두고 대부분 실내에 위치되어지기 때문에 실외의 차가운 공기가 토출관이나 흡입관의 외벽에 결로가 발생되어 그 주변에 많은 응결수의 낙하로 지저분함을 제공함은 물론 이러한 응결수로 인하여 일정시간이 경과 되면서 세균이 번식하여 곰팡이와 악취가 발생되는 문제가 있는 것이다.

또한 최근에는 잦은 미세먼지나 황사 또는 차량 등에서 발생되는 배기가스 등에 의하여 실외에서 실내로 유입되는 공기가 신선하지 못하게 됨으로 실내공기를 실외공기와 순환하고자 할 경우에 더 나쁜 공기를 교환하게 되는 문제점이 발생될 수 있는 것이다.

따라서 최근에 이러한 공기의 유입을 차단하기 위하여 열교환기의 토출구 및 흡입구에 댐퍼를 사용하여 차가운 공기의 유입을 차단하고 있는데 이러한 댐퍼는 단지 유입되는 것을 차단하는 것에 불과하여 온도차이에 의하여 발생되는 결로를 방지할 수 없다는 문제점과 특히 미세먼지나 황사 등에 의한 유입을 차단하는 것이 불가능하다는 것이다.

등록실용신안공보 제20-0407836호 공개특허공보 제 10-2012-0001982호

따라서 본 발명은 열교환수단을 통하여 실내.외의 공기를 환기할 경우에 공기의 흐름을 방해하지 않으면서, 열교환시 발생되는 결로가 토출관이나 흡입관에 발생되지 않게 되고 동시에 환기될 경우에 실외의 미세먼지 등이 실내로 유입되는 것을 차단할 수 있도록 한 것이다.

또한 실외의 공기가 역류되는 현상도 댐퍼가 없이도 가능토록 한 것이다.

이를 위하여 본 발명의 필터장치를 실외로 노출되는 환기배관의 토출구와 유입구의 후단과 실내에 위치되어지는 토출관과 유입관의 선단의 사이에 설치하여 토출구 또는 유입구와 토출관 또는 유입관이 서로 이격되어지도록 하여 결로가 발생되는 것을 방지토록 하고,

동시에 토출구나 유입구를 통하여 유입될 수 있는 미세먼지 등을 완벽하게 차단토록 하면서 토출구를 통하여 토출될 경우에 또는 유입구를 통하여 유입될 경우에 공기의 흐름을 원활하게 하기 위하여 복수의 필터가 일정간격으로 이격되게 설치하고, 필터도 양면이 서로 다르게 형성하여 공기의 흐름을 원활하게 히면서도 미세먼지 등의 흡착이 우수하게 하면서 필터에서도 미세하게 열교환이 발생토록 한 것이다.

또한 상기 필터를 교환할 경우에도 교환의 용이성을 제공하면서 필터의 효율을 우수하게 하기 위하여 필터를 카드리지에 내입토록 한 상태에서 상기 카트리지가 단열판에 수용된 상태에서 하우징에 내입토록 한 것이다.

또한 상기 단열판이나 필터가 내장된 카트리지는 하우징에 내입되어진 상태에서 단열판이나 카트리지의 교환이 용이하도록 개폐되어지는 덮개판이 구비되어지는 것이다.

또한 상기 단열판은 카트리지의 교환을 용이토록 하기 위하여 카트리지의 일측에 돌출되게 손잡이가 구비된 상태에서도 단열효과를 높이기 위하여 별도의 단열마개를 구비토록 하거나 단열판에 손잡이가 노출되게 개구되어질 수 있는 것이다.

또한 상기 단열판은 단열의 효과는 물론 조립의 용이성을 제공하기 위하여 하우징의 내측에 일체로 발포성형할 수 있는 것이다.

또한 상기 단열판은 일정한 두께면을 갖게 됨으로 이러한 두께면에 의하여 통기로가 형성되면서 노출되는 필터와 실외공기가 충돌할 경우에 필터에 균일한 면적으로 필터가 이루어지도록 한 것이다.

또한 하우징의 일측에는 관통되어진 벽체에 끼움되어 고정토록 하기 위한 연결돌출관이 구비되고, 그 상태에서 고정유도돌기에 의하여 볼트나 나사못등으로 고정되어지는 것이고, 타측에는 토출관이나 유입관의 선단이 끼임되어 연결될 수 있도록 연결관을 길게 구비토록 한 것이다.

따라서 공기가 순환될 경우에 하우징에 구비된 단열판에 의하여 토출관이나 유입관이 외부와 차단되어 실내에 위치되어지는 토출관이나 유입관에 결로가 발생되지 않게 되고, 유입되는 외부공기에 함유된 미세먼지와 황사와 유해가스 등의 이물질 및 세균들이 필터에 걸러져 정화되면서 열교환되는 것이고, 또한 필터의 효율이 두께턱에 의한 통기로가 형성되면서 확산되어 균일한 필터능을 구현할 수 있는 것이고, 또한 필터를 2중으로 사용하면서도 이격되어짐으로 공기의 흐름이 원활함을 유지할 수 있는 것이다.

또한 필터의 교환도 카트리지의 넣고 빼냄이 간단하여 용이하게 교환가능하게 될 수 있는 것이고, 필터의 양면이 서로 다른 재질과 형태로 이루어져 공기의 흐름은 원활하면서 미세먼지의 흡착은 우수하게 되고 이로 인하여 미세하게 열교환도 이루어질 수 있는 것이다.

도1은 본 발명의 필터장치가 벽체에 장착된 일 실시 예의 단면도.
도2는 본 발명의 필터장치와 열교환기가 장착된 일 실시 예의 단면도.
도3은 본 발명의 필터가 필터카트리지와 단열판에 조립되는 일 실시 예의 분해사시도.
도4는 필터의 분해도의 일 실시 예의 분해사시도.
도5는 필터의 배면사시도.
도6은 필터 후레임의 3면에 탄성시트가 부착되는 사시도.
도7은 도3의 분해조립단면도.
도8은 도3의 조립된 상태의 단면도.
도9는 본 발명의 필터장치의 일 실시 예를 나타낸 전체적인 분해사시도
도10은 도9의 조립된 상태의 단면도
도11은 본 발명의 필터장치를 통하여 실외공기가 유입되는 일 실시에의 상태를 나타낸 단면도.
도12는 본 발명의 하우징과 단열판이 일체로 발포성형된 상태의 일 실시 예의 분해사시도.

이하 첨부된 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1과 도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 필터장치(100)의 설치위치는 실외로 노출되는 환기배관의 토출구(10)와 유입구(20)의 후단과 실내에 위치되어지는 토출관(30)과 유입관(40)의 선단의 사이에 설치하는 것이다
이렇게 설치됨으로서 토출구(10)와 유입구(20)에서 각각 연통되는 토출관(30)과 유입관(40)이 서로 이격되어지도록 하여 단열이 되면서 실내에 위치되어지는 토출관(30)이나 유입관(40)에 결로발생을 방지토록 할 수 있는 것이다,

또한 상기 필터장치(100)는 댐퍼가 없으면서도 토출구(10)나 유입구(20)를 통하여 바람이 역류되거나 또는 유입될 수 있는 미세먼지 등을 완벽하게 차단토록 하면서 토출구(10)를 통하여 열교환된 실내공기를 토출하거나 또는 유입구(20)를 통하여 실외공기가 유입될 경우에 공기의 흐름을 원활하게 하기 위하여 복수의 필터(110a,110b)가 카트리지(120) 내에서 이격공간(121)이 확보되도록 항상 동일하게 일정간격으로 이격되게 장착된다.

이때 일정한 이격공간(121)을 안정적으로 확보하기 위하여 카트리지(120)의 내벽의 중앙에 돌기테(122)가 구비되어져 단순 조립만으로 항상 일정한 이격공간(121)이 확보되어지는 것이다.

본 발명에서는 돌기테(122)의 형태로 도시되어 있지만 일정간격이 이격되게 돌기로 형성할 경우에도 동일한 효과를 발생할 수 있는 것이다.

그러나 기밀유지를 위하여는 가능하면 돌기테(122)로 형성하는 것이 필터능의 효율을 향상토록 할 수 있는 것이다.

또한 상기 카트리지(120)에 장착되는 필터(110a,110b)도 필터체(111)와 필터체(111)를 감싸는 후레임(112)으로 구분되어지고, 상기 후레임(112)의 외벽으로는 카트리지(120)의 내벽에 긴밀한 밀착을 유도하기 위하여 탄성시트(113)가 일정두께로 부착되어진다.
이때 상기 탄성시트(113)는 후레임(112)의 3면으로만 구비토록 함으로서 카트리지(120)에 장착할 경우에 탄성시트(113)가 카트리지(120) 내벽에 가압되면서 카트리지(120)에 장착의 용이성을 제공할 수 있는 것이다.

또한 상기 필터체(111)가 후레임(112)에 기밀이 유지되게 장착될 경우에 장착의 용이성과 공기의 흐름시에 보강을 위하여 공기가 흐름이 이루어지는 반대측에는 보강살(114)이 일정간격으로 구비되어지는 것이고 상기 보강살(114)는 필터면적을 확보하기 위하여 주름진 상태로 이루어지고, 상기 보강살은 필터체(111)의 주름의 피치간격과 동일하게 유지하여 후레임(112)의 내벽에 필터체(111)가 융착되어지는 것이다.

또한 상기 필터체(111)는 후레임(112)의 내벽과 융착이 가능한 망체(111a)와 망체에 일정두께로 이루어진 솜층(111b)으로 이루어진 상태에서 융착되어 고정되는 것이다.

이때 외부의 공기가 진입되는 방향으로 솜층(111b)이 형성되는 것이고, 이는 공기가 유입될 경우에 망체(111a)로 지지되면서 미세먼지등을 걸려낼 수 있게 되면서 이러한 솜층(111b)에 의하여 열교환도 이루어질 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 필터(110a,110b)를 교환할 경우에도 교환의 용이성을 제공하면서 필터의 효율을 우수하게 하기 위하여 필터(110a,110b)가 카드리지(120)의 돌기테(122)를 기준으로 좌우로 내입토록 한 상태에서, 상기 카트리지(120)가 일정두께를 갖는 단열판(130)의 사이에 결합되는 것이다.
상기 단열판(130)에는 중앙에 통기로(131)를 형성하는 두께면(132)에 의하여 필터체(111)의 위치가 두께면(132)의 후방에 위치토록 함으로서 단열판(130)의 통기로(131)를 통과한 공기의 흐름이 두께면(132)에 의하여 필터체(111)에 전체적으로 확산되면서 펴짐이 발생되면서 필터(110a,110b)의 일부분으로 필터능이 쏠리는 현상을 방지토록 할 수 있는 것이다.

본 발명에서 상기 단열판(130)의 사이에 결합되는 필터(110a,110b)가 내장된 카트리지(120)는 카트리지(12)가 단열판(130)으로 감싸여지게 되는 것이고, 이 상태에서 단열판(130)이 하우징(140)에 내입토록 한 것이다.
이때 상기 하우징(140)에는 단열판(130)이나 카트리지(120)의 보호와 교환이 용이하도록 개폐되어지는 덮개판(141)이 구비되어지는 것이다.

또한 상기 하우징(140)의 일측에는 토출구(10)와 유입구(20)가 실외에 노출되게 장착된 상태에서 연통되게 하고자 벽체에 고정토록 하기 위한 일정길이의 돌출관(142)이 형성되는 것이고, 이때 돌출관(142)은 가능하면 벽체에 끼임고정토록 할수 있을 정도로 구비되어지고, 타측에는 토출관(30)이나 유입관(40)의 선단이 끼임되어 연결될 수 있도록 연결관(143)이 구비토록 한 것이다.

이러한 돌출관(142)이나 연결관(143)의 길이는 벽체에 삽입된 상태에서 필터장치(100)를 포함하는 하우징(140)이 벽체에 고정유도돌기(144)에 의하여 볼트나 나사등으로 고정되는 것이고, 이때 토출구(10)나 유입구(20)와 연통토록 하면서 서로 접촉되지 않토록 도1 도2 및 도11에 도시된 바와 같이 서로 연결되지 않게 이격되게 끼임토록 하는 것이고, 이러한 벽체에 끼임고정하기 위하여 도시되어진 돌출되는 길이는 본 발명의 목적을 제한하는 것이 아니다.

그러나 연결관(143)은 가능하면 실내에 위치되어지는 토출관(30)이나 유입관(40)의 선단과 결합되는 부분을 길게할 경우에는 기밀유지에 도움을 줄 수 있는 장점이 있다.

본 발명에서의 단열판(130)은 등분된 상태에서 각각에 내측으로만 일정힌 깊이로 내단턱면(133)이 구비되고, 상기 내단턱면(133)에 카트리지(120)가 내입되어진다.
이때 내입된 카트리지(120)에 필터(110a,110b)의 교환시 꺼냄이 용이하도록 손잡이(123)가 구비될 수 있고, 상기 손잡이는 단열판에 수용되거나 손잡이만이 노출되게 할 수 있는 것이다.
또한 도12에 도시된 바와 같이 단열판에 수용될 경우에는 단열판을 스티로품으로 일체로 성형한 상태에서 단열마개(134)로 개폐토록 할 수 있는 것이다.

또한 본 발명에서의 상기 하우징(140)은 플라스틱으로 사출성형한 것으로 사용하고, 단열판(130)은 스티로폼을 사용하여 조립하거나 일체로 사용할 수 있는 것이다.
또한 단열판(130a)을 스티로폼으로 일체로 성형한 것을 사용할 경우에는 도12에 도시된 바와 같이 일측으로 카트리지(120)가 출입가능하게 측방으로 공간부(133a)를 형성하도록 일체로 발포성형하고, 공간부(133a)와 직교하는 방향으로는 통기로(131)를 형성하는 두께면(132a)을 구비하고, 상기 공간부(133a)를 차단토록 하는 손잡이가 구비되는 단열마개(134)를 구비하여 개폐가능토록 함으로서 단열아 우수하게 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.

본 발명에서 언급되어지는 열교환수단(200)는 도2에 도시된 바와 같이 실내로 유입되는 실외공기와 실내에서 토출되는 공기가 서로 다른 층에서 교차되면서 전열판에 열이 전도되면서 교환이 이루어지는 것으로 이러한 구조는 현재 다양한 방식이 사용될 수 있는 것으로, 본 발명에서는 이러한 구조의 언급이 본 발명의 요지를 오해할 수 있어 설명을 생략토록 한다.

10:토출구 20:유입구
30:토출관 40:유입관
100:필터장치
110:필터 111:필터체
111a:망체 111b:솜층
112:후레임 113:탄성시트
114:보강살
120:카트리지
121:이격공간 122:돌기테
123:손잡이
130,130a:단열판
131:통기로 132,132a:두께면
133:내단턱면 134:단열마개
133a:공간부
140:하우징
141:덮개판 142:돌출관
143:연결관 144:고정유도돌기

Claims (6)

1. 실내공기와 실외공기를 열교환수단(200)을 통하여 열교환토록 할 경우에 그 전방으로 필터장치(100)의 전방으로는 실외로 연결되는 흡입구와 토출구로 연통되게 연결하고, 후방으로는 흡입관과 토출관에 의하여 열교환수단과 연결되도록 되며, 상기 필터장치는 복수의 필터(110a,110b)가 카트리지(120) 내에서 이격공간(121)이 확보되도록 일정간격으로 이격되게 장착되는 것에 있어서,
   상기 복수의 필터(110a,110b)는 필터체(111)와 필터체(111)를 감싸는 후레임(112)으로 구분되어지고, 상기 후레임(112)의 외벽으로는 카트리지(120)의 내벽에 긴밀한 밀착을 유도하기 위하여 탄성시트(113)가 구비되며,
   
   상기 후레임이 카드리지(120)에 내입토록 할 경우에 상기 카트리지(120)의 내벽의 중앙에 돌기테(122)가 구비되어져 단순 조립만으로 항상 일정한 필터의 이격공간(121)이 확보되어지며,
   상기 카트리지(120)는 일정두께를 갖는 등분된 단열판(130)의 내단턱면에 내입되고,
   상기 단열판(130)에는 중앙에 통기로(131)를 형성하는 두께면(132)에 의하여 필터체(111)의 위치가 두께면(132)의 후방에 위치토록 함으로서 단열판(130)의 통기로(131)를 통과한 공기의 흐름이 두께면(132)에 의하여 필터체(111)에 전체적으로 확산토록 하고,
   상기 카트리지가 수용된 단열판(130)은 하우징(140)에 내입토록 하고,
   상기 하우징(140)의 일측에는 토출구(10)와 유입구(20)에 각각 연통되면서 밀착되지 않게 이격되게 벽체에 고정토록 돌출관(142)이 형성되고,
   타측에는 열교환수단의 토출관(30)이나 유입관(40)의 선단이 끼임되어 연결될 수 있도록 연결관(143)이 구비되며,
   상기 필터장치(100)를 포함하는 하우징(140)은 벽체에 고정가능토록 고정유도돌기(144)가 구비되어짐을 특징으로 하는 결로방지와 미세먼지의 차단을 위한 열교환기의 필터장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 필터체(111)는 후레임(112)과 필터(110)로 이루어지고,
   상기 필터체(111)가 후레임(112)에 장착될 경우에 후레임에는 지그재그로 이루어진 보강살(114)이 일정간격으로 구비되어지고
   상기 보강살(114)는 필터면적을 확보하기 위하여 필터체가 지그재그로 주름진 상태로 보강살의 피치간격과 동일하게 유지되는 것을 특징으로 하는 결로방지와 미세먼지의 차단을 위한 열교환기의 필터장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 필터체(111)는 후레임(112)의 내벽과 융착이 가능한 망체(111a)와 망체에 일정두께로 이루어진 솜층(111b)이 융착되어 고정되는 것을 특징으로 하는 결로방지와 미세먼지의 차단을 위한 열교환기의 필터장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 필터(110a,110b)를 구성하는 후레임(112)의 외벽으로는 카트리지(120)의 내벽에 긴밀한 밀착을 유도하기 위하여 탄성시트(113)가 후레임(112)의 3면으로만 구비토록 하는 것을 특징으로 하는 결로방지와 미세먼지의 차단을 위한 열교환기의 필터장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 단열판(130a)을 스티로폼으로 일체로 성형한 것으로 이루어질 경우에
   상기 단열판의 일측으로 카트리지(120)가 출입가능하게 측방으로 공간부(133a)를 형성하고,
   상기 공간부(133a)와 직교하는 방향으로는 통기로(131)를 형성하는 두께면(132a)을 구비하고,
   상기 공간부(133a)를 차단토록 하는 손잡이가 구비되는 단열마개(134)를 구비하여 개폐가능토록 함을 특징으로 하는 결로방지와 미세먼지의 차단을 위한 열교환기의 필터장치.
   

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