KR200237404Y1 - 전열교환기용 열교환 유니트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 환기시 실내외의 공기가 서로 열교환되도록 하여 실내로 유입되는 외부의 공기에 의해서 실내온도가 급격히 변화되는 것을 방지하는 전열교환기의 열교환 유니트에 관한 것으로,

전방과 후방에 흐르는 공기의 혼합을 방지하기 위해 사각형상의 얇은 막으로 형성되는 제1멤브레인과;

상기 제1멤브레인의 전방측의 상하 끝단을 연결하며 일정 두께(t)로 형성되는 상/하측 테두리와;

상기 제1멤브레인의 후방측의 좌우 끝단을 연결하며, 일정 두께(t)로 상기 상/하측 테두리와 일체로 형성되는 좌/우측 테두리와;

일정형상의 파형이 일정 두께(t)로 좌우로 연속해서 형성되며 그 양 끝단이 상기 제1멤브레인의 전방측으로 상기한 좌/우측 테두리와 일체로 연결되어지되, 그 파형이 상하로 일정간격을 두고 서로 대칭되도록 여러개가 나열되므로서 확장부와 축소부가 연속되는 유로가 형성되는 좌우 가이드와;

일정형상의 파형이 일정 두께(t)로 상하로 연속해서 형성되며 그 양 끝단이 상기 제1멤브레인의 후방측으로 상기한 상/하측 테두리와 일체로 연결되어지되, 그 파형이 상하로 일정간격을 두고 서로 대칭되도록 여러개가 나열되므로서 확장부와 축소부가 연속되는 유로가 형성되는 상하 가이드와;

상기 상하 가이드에 의해 다수 형성되는 유로가 서로 격리되도록 상기 좌/우측 테두리의 후면과 상하 가이드의 후면에 씌워지는 제2멤브레인; 으로 구성되는 것을 특징으로 하며,

상기한 제1멤브레인 및 제2멤브레인은 천연펄프로 형성되어지되, 인체에 유해한 세균번식을 방지하기 위해 인(P)이 첨가되는 것을 특징으로 한다.

Description

전열교환기용 열교환 유니트{Unit of heat exchanging system}

본 고안은 전열교환기용 열교환 유니트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물의 환기구와 같이 실내외의 공기가 환기되는 곳에 설치되며, 실내에서 강제배출되는 공기의 온도와 실외에서 강제흡입되는 공기의 온도가 서로 열교환되도록 하여 환기에 의해서 실내공기의 온도가 급격히 변화되는 것을 방지하는 전열교환기에 사용되는 열교환 유니트에 관한 것이다.

일반적으로 주거공간, 사무실, 영업장소, 공장 등이 입주된 건물에는 실내의 오염된 공기를 실외로 배출하기 위한 환기장치이 형성된다. 상기한 것처럼 실내의 공기를 환기하기 위한 방법에는, 건물에 따라서 천정 등에 형성되는 덕트를 통해 건물의 여러곳을 전체적으로 환기시키는 방법과, 건물의 벽에 환풍기를 형성하여 개별적으로 환기하는 환기시키는 방법 등이 있다.

또한, 최근에는 생활수준의 향상에 따라 각 가정이나 사무실, 영업장소, 공장 등 거의 모든 공간에 냉/난방기가 설치된다. 상기한 바와 같이 냉/난방기가 설치되는 실내의 경우에는, 냉각 및 가열된 공기가 실내공간에서 계속 순환되면서 오염되어진다. 따라서 이와 같은 냉/난방기에는 실내의 오염된 공기를 환기시키기 위한 환기시설이 부가적으로 형성되는 것이 일반적이다.

그리고 상기와 같은 별도의 환기시설이 마련되지 않는 공간에서는 창문을 열어 외부의 공기와 내부의 공기를 환기시키고 있는 실정이다.

그러나, 상기와 모든 환기 방법에서는 실내의 공기를 외부로 강제배출시키고실외의 공기를 실내로 강제유입시키는 과정에서 실외의 차갑거나 뜨거운 공기가 그대로 실내로 유입되므로서, 여름철의 경우에는 냉방효율이 떨어지며 겨울철의 경우에는 난방효율이 떨어지므로서 에너지 손실의 한 원인이 되고 있다. 또한, 실외의 공기 중에 포함된 유해물질이 실내로 유입되므로서 인체에 나쁜 영향을 미치게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 건물의 환기구와 같이 실내외의 공기가 환기되는 곳에 설치되며, 실내에서 강제배출되는 공기의 온도와 실외에서 강제흡입되는 공기의 온도가 서로 열교환되도록 하여 환기에 의해서 실내공기의 온도가 급격히 변화되는 것을 방지하는 전열교환기의 성능을 향상시키고 실내로 흡입되는 유해물질을 제거하기 위한 열교환기용 열교환 유니트을 제공하는 데 목적이 있는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

환기시 실내외의 공기가 서로 열교환되도록 하여 실내로 유입되는 외부의 공기에 의해서 실내온도가 급격히 변화되는 것을 방지하는 전열교환기의 열교환 유니트에 있어서,

전방과 후방에 흐르는 공기의 혼합을 방지하기 위해 사각형상의 얇은 막으로 형성되는 제1멤브레인과;

상기 제1멤브레인의 전방측의 상하 끝단을 연결하며 일정 두께(t)로 형성되는 상/하측 테두리와;

상기 제1멤브레인의 후방측의 좌우 끝단을 연결하며, 일정 두께(t)로 상기 상/하측 테두리와 일체로 형성되는 좌/우측 테두리와;

일정형상의 파형이 일정 두께(t)로 좌우로 연속해서 형성되며 그 양 끝단이 상기 제1멤브레인의 전방측으로 상기한 좌/우측 테두리와 일체로 연결되어지되, 그 파형이 상하로 일정간격을 두고 서로 대칭되도록 여러개가 나열되므로서 확장부와 축소부가 연속되는 유로가 형성되는 좌우 가이드와;

일정형상의 파형이 일정 두께(t)로 상하로 연속해서 형성되며 그 양 끝단이 상기 제1멤브레인의 후방측으로 상기한 상/하측 테두리와 일체로 연결되어지되, 그 파형이 상하로 일정간격을 두고 서로 대칭되도록 여러개가 나열되므로서 확장부와 축소부가 연속되는 유로가 형성되는 상하 가이드와;

상기 상하 가이드에 의해 다수 형성되는 유로가 서로 격리되도록 상기 좌/우측 테두리의 후면과 상하 가이드의 후면에 씌워지는 제2멤브레인; 으로 구성되는 것을 특징으로 하며,

상기한 좌우 가이드의 좌우측 끝단을 연결하는 일정 두께(t)의 결합돌부가 형성되고, 상기한 좌우측 테두리의 후방에는 상기 결합돌부가 수용되는 결합요부가 형성되는 것을 특징으로 하고,

상기한 제1멤브레인 및 제2멤브레인은 천연펄프로 형성되어지되, 인체에 유해한 세균번식을 방지하기 위해 인(P)이 첨가되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 의해 형성된 열교환 유니트의 사시도.

도 2는 본 고안에 의해 형성된 열교환 유니트의 배면사시도.

도 3은 본 고안에 의해 형성된 열교환 유니트의 정면도.

도 4는 본 고안에 의해 형성된 열교환 유니트의 배면도.

도 5는 열교환 유니트가 여러개 적층된 상태의 사시도.

도 6은 본 고안에 의해 형성된 열교환 유니트의 사용상태도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전열교환기 24 : 필터

20,21 : 송풍기 30 : 열교환 유니트

31 : 상측 테두리 32 : 하측 테두리

33 : 좌측 테두리 34 : 우측 테두리

35 : 좌우 가이드 36 : 유로

37 : 결합돌부 38 : 결합요부

40 : 상하 가이드 41 : 유로

50 : 제1멤브레인 51 : 제2멤브레인

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의해 형성된 열교환 유니트의 사시도이며, 도 2는 본 고안에 의해 형성된 열교환 유니트의 배면사시도이고, 도 3은 본 고안에 의해 형성된 열교환 유니트의 정면도이며, 도 4는 본 고안에 의해 형성된 열교환 유니트의 배면도이며, 도 5는 열교환 유니트가 여러개 적층된 상태의 사시도이며, 도 6은 본 고안에 의해 형성된 열교환 유니트의 사용상태도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 10은 환기시설에 설치되는 전열교환기를 지시하는 것이며, 도면부호 30은 본 고안에 의해 형성된 열교환 유니트를 지시하는 것이다.

상기한 전열교환기(10)는 도 6과 같이, 케이스(11)의 일측에는 실내의 공기를 유입하기 위한 배기 유입구(12)와 실외의 공기를 실내로 전달하기 위한 외기 유출구(13)가 형성되고, 상기 케이스(11)의 다른 일측에는 실외의 공기를 유입하기 위한 외기 유입구(14)와 실내의 공기를 실외로 배출하기 위한 배기 유출구(15)가 형성된다.

그리고 상기 케이스(11)의 내측 공간은 격벽(11a)에 의해서, 실내의 공기를 흡입하기 위한 내기 흡입실(16), 실외의 공기를 흡입하는 외기 흡입실(17), 실내의 공기를 외부로 강제배출하기 위한 송풍기(20)가 수용되는 배기 송풍실(18), 실외의 공기를 실내로 강제급기하기 위한 송풍기(21)가 수용되는 급기 송풍실(19)로 크게 네개의 공간으로 구분되어진다.

상기와 같이 형성되는 케이스(11)의 외기 유입구(14) 내측 전방에는 실외에서 유입되는 공기를 정화하기 위한 1차필터(22)가 형성되고, 케이스(11)의 외기 유출구(13) 내측 전방에는 열교환된 외기를 정화하기 위한 2차 필터(23)가 형성된다.

그리고 격벽(11a)이 교차되는 상기 케이스(11)의 중앙부에는 외부로 배출되는 실내 공기의 온도와 실외에서 유입되는 공기의 온도가 열교환되도록 하기 위한 열교환 유니트(30)가 여러겹 적층된 상태로 장착된다. 실내외의 공기가 유입되는 열교환 유니트(30)의 전방측에는 공기 중에 포함된 이물질을 제거하여 열교환 유니트(30)의 손상을 방지하기 필터(24)가 형성된다.

상기한 열교환 유니트(30)는 도 5와 같이 여러 개가 적층되어 형성되는 것으로, 그 낱개의 구성은 다음과 같다.

천연펄프에 인(P)이 함유된 얇은 막으로 인서트 사출되는 제1멤브레인(50) 전면의 상하측으로 일정두께(t)의 상/하측 테두리(31,32)가 형성되고, 상기 제1멤브레인(50) 후면의 좌우측으로 일정두께(t)의 좌우측 테두리(33,34)가 형성된다. 즉, 상기 상하측 테두리(31,32)와 좌우측 테두리(33,34)는 각 테두리의 두께만큼 단차지고, 그 중심에 상기 제1멤브레인(50)이 개재된 상태로 형성되는 것이다.

그리고 상기한 좌측 테두리(33)와 우측 테두리(34) 사이에는 상기 제1멤브레인(50)의 전면으로 상기 상/하측 테두리(31,32)의 높이로 좌우 가이드(35)가 형성되는데, 상기 좌우 가이드(35)는 좌우로 연속되는 일정모양의 파형 형상으로 형성된다. 이 좌우 가이드(35)는 상하로 일정간격을 두고 여러개가 형성되는데, 상하로 서로 이웃하는 좌우 가이드(35)는 그 파형이 서로 대칭되도록 형성되어 유로(36)가 확장된 확장부(36a)와 유로(36)가 축소된 축소부(36b)가 연속된다. 즉, 상기유로(36)로 공기가 통과될 때 확장부(36a)와 축소부(36b)를 거치면서 통과되는 공기가 반복적으로 압축 및 팽창되도록 하기 위한 것이다.

그리고 상기한 상측 테두리(31)와 하측 테두리(32) 간에는 상기한 제1멤브레인(50)의 후면으로 상기 좌/우측 테두리(33,34)의 높이(t)로 상하 가이드(40)가 형성되는데, 상기 상하 가이드(40)는 상하로 연속되는 일정모양의 파형 형상으로 형성된다. 이 상하 가이드(40)는 좌우로 일정간격을 두고 나열되는데, 서로 이웃하는 상하 가이드(40)는 그 파형이 서로 대칭되도록 형성되어 유로(41)가 확장된 확장부(41a)와 유로가 축소된 축소부(41b)를 거치면서 통과되는 공기가 반복적으로 압축 및 팽창되도록 하기 위한 것이다.

특히, 상기한 상하 가이드(40)에 의해 형성되는 각각의 유로(41)가 서로 격리될 수 있도록 상기 좌/우측 테두리(33,34)의 후면과 상하 가이드(40)의 후면은 제2멤브레인(51)으로 씌워진다.

그리고 상기 좌우 가이드(35)의 좌우측 끝단의 전방측으로는 상기한 두께(t) 만큼 앞으로 돌출되는 결합돌부(37)가 형성되고, 상기 좌/우 테두리(33,34)의 후면측에는 상기 결합돌부(37)가 수용되는 결합요부(38)가 형성된다. 이 결합돌부(37) 및 결합요부(38)는 상기 열교환 유니트(30)를 여러개 적층하였을 경우 차곡차곡 적층되도록 하기 위한 것이다.

이와 같이 열교환 유니트(30)에 좌우 가이드(35)와 상하 가이드(40)의 방향을 서로 어긋나게 하는 이유는, 도 5와 같이 상기 열교환 유니트(30)를 여러 겹으로 적층한 상태에서, 예를 들어 좌측면과 하측면에서 공기를 공급하였을 경우, 좌측면에서 공급되는 공기는 우측으로만 흐르게 하고, 하측면에서 공급된 공기는 상측으로만 흐르게 하기 위한 것이다.

이상과 같이 구성되는 열교환 유니트가 장착된 전열교환기의 사용상태 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 형성되는 전열교환기(10)는 건물의 환기시설에 장착된다. 특히, 아파트의 경우에는 발코니에 설치하는 것이 바람직한데, 케이스(11)의 배기 유입구(12)와 외기 유출구(13)는 덕트에 의해서 실내 공간과 연결되고, 상기 케이스(11)의 외기 유입구(14)와 배기 유출구(15)는 실외공간과 연결된다.

실내공기의 환기를 위해서 별도로 형성되는 스위치를 온하게 되면 배기 송풍실(18)과 급기 송풍실(19)에 형성된 송풍기(20,21)가 작동하게 된다. 상기 송풍기(20,21)가 작동됨에 따라서 실내의 공기는 배기 유입구(12)를 통해 내기 흡입실(16)로 유입되고, 실외의 공기는 외기 유입구(14)를 통과 하면서 그 후방에 형성된 1차 필터에 의해서 1차 정화된 후 외기 흡입실(17)로 유입된다. 이렇게 내기 흡입실(16) 및 외기 흡입실(17)로 유입된 공기는 각각 열교환 유니트(30) 전방에 형성된 필터(24)에 의해서 이물질이 제거된 후, 상기 열교환 유니트(30)에 형성된 유로(36,41)로 흡입되어진다.

즉, 내기 흡입실(16)에서 유입된 공기는 좌우 가이드(35)에 의해서 형성된 유로(36)를 통해 배기 송풍실(18)로 흐르게 되고, 외기 흡입실(17)에서 유입된 공기는 상하 가이드(40)에 의해 형성된 유로(41)를 통해 급기 송풍실(19)로 흐르게 된다. 이 과정에서 외기와 내기는 얇은 막으로 형성된 멤브레인(50,51)을 사이에두고 여러 층으로 교차되어 흐르게 되지만, 외기와 내기는 혼합되지 않고 내기의 온도만 외기에 전달되어진다. 특히, 상기한 유로(36,41)를 통과하는 공기는 확장부(36a,41a)와 축소부(36b,41b)를 반복적으로 거치면서 열교환이 활발히 이루어진다.

따라서 상기와 같이 형성된 열교환 유니트가 장착된 전열교환기를 이용하여 환기를 하게 되면, 여름철의 경우에는 냉방에 의해 차가워진 실내공기에 의해서 실외에서 유입되는 공기의 온도를 어느정도 낮추어 주므로서 냉방성능을 향상되며, 겨울철의 경우에는 난방에 의해 따뜻해진 실내공기에 의해서 실외에서 유입되는 공기의 온도를 어느정도 높여 주므로서 난방효율을 향상된다.

이상과 같이 구성되는 열교환 유니트는 실외의 공기에 의해서 실내의 기온이 급격히 변화되는 것을 방지하게 되므로서, 여름철의 경우에는 냉방효율을 향상시키고 겨울철의 경우에는 난방효율을 향상시킬 뿐만이 아니라, 천연펄프에 함유된 인(P)에 의해서 실내공기와 실외공기의 열교환 과정에서 발생되는 세균의 번식을 방지하게 되므로서 위생적인 환기가 이루어지는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 환기시 실내외의 공기가 서로 열교환되도록 하여 실내로 유입되는 외부의 공기에 의해서 실내온도가 급격히 변화되는 것을 방지하는 전열교환기의 열교환 유니트에 있어서,

   전방과 후방에 흐르는 공기의 혼합을 방지하기 위해 사각형상의 얇은 막으로 형성되는 제1멤브레인(50)과;

   상기 제1멤브레인(50)의 전방측의 상하 끝단을 연결하며 일정 두께(t)로 형성되는 상/하측 테두리(31,32)와;

   상기 제1멤브레인(50)의 후방측의 좌우 끝단을 연결하며, 일정 두께(t)로 상기 상/하측 테두리(31,32)와 일체로 형성되는 좌/우측 테두리(33,34)와;

   일정형상의 파형이 일정 두께(t)로 좌우로 연속해서 형성되며 그 양 끝단이 상기 제1멤브레인(50)의 전방측으로 상기한 좌/우측 테두리(33,34)와 일체로 연결되어지되, 그 파형이 상하로 일정간격을 두고 서로 대칭되도록 여러개가 나열되므로서 확장부(36a)와 축소부(36b)가 연속되는 유로(36)가 형성되는 좌우 가이드(35)와;

   일정형상의 파형이 일정 두께(t)로 상하로 연속해서 형성되며 그 양 끝단이 상기 제1멤브레인(50)의 후방측으로 상기한 상/하측 테두리(31,32)와 일체로 연결되어지되, 그 파형이 상하로 일정간격을 두고 서로 대칭되도록 여러개가 나열되므로서 확장부(41a)와 축소부(41b)가 연속되는 유로(41)가 형성되는 상하 가이드(40)와;

   상기 상하 가이드(40)에 의해 다수 형성되는 유로(41)가 서로 격리되도록 상기 좌/우측 테두리(33,34)의 후면과 상하 가이드(40)의 후면에 씌워지는 제2멤브레인(51); 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전열교환기용 열교환 유니트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 좌우 가이드(35)의 좌우측 끝단을 연결하는 일정 두께(t)의 결합돌부(37)가 형성되고, 상기한 좌우측 테두리(33,34)의 후방에는 상기 결합돌부(37)가 수용되는 결합요부(38)가 형성되는 것을 특징으로 하는 전열교환기용 열교환 유니트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 제1멤브레인(50) 및 제2멤브레인(51)은 천연펄프로 형성되어지되, 인체에 유해한 세균번식을 방지하기 위해 인(P)이 첨가되는 것을 특징으로 하는 전열교환기용 열교환 유니트.