KR20030073506A - 환기시설의 전열교환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내외의 공기를 환기하는 과정에서 냉난방장치에 의해서 조절된 실내온도의 열손실을 줄일 수 있도록 하는 환기시설의 전열교환장치에 관한 것으로,

내부에 수용공간이 마련된 상자형상으로 창틀에 장착되는 본체와;

원통형으로 형성되어 상기한 본체의 중간부에 회전가능하도록 장착되며, 상하방향으로 공기가 통할 수 있도록 알루미늄 발포체로 형성되는 열교환유니트와;

상기한 열교환유니트의 일측을 통과하여 실내의 공기가 실외로 배출될 수 있도록 실내공기를 외부로 유도하는 배출통로와;

상기한 열교환유니트의 일측을 통과하여 실외의 공기가 실내로 유입될 수 있도록 실외의 공기를 실내로 유도하는 유입통로와;

실내의 공기를 실외로 내보내기 위해 열교환유니트의 상측에 장착되는 상부팬과;

실외의 공기를 실내로 유입시키기 위해 열교환유니트의 하측에 장착되는 하부팬; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

환기시설의 전열교환장치{Heat exchanging apparatus for a ventilator}

본 발명은 환기시설의 전열교환장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내외의 공기를 강제로 환기하는 과정에서 냉난방장치에 의해서 조절된 실내온도의 열손실을 줄이므로서 환기시에 실내기온이 급격하게 변화되는 것을 방지하기 위한 환기시설의 전열교환장치에 관한 것이다.

일반적으로 주거공간, 사무실, 영업장소, 공장 등 사람이 생활하는 건물의 실내에는 오염된 공기를 실외로 배출하기 위한 환기장치가 설치된다. 이와 같은 환기시설에는 창문, 환풍기, 공조기, 냉방장치 및 온방장치에 부착된 공기정화기 등이 있다.

특히, 창문은 환기시설의 가장 기본이 되는 것으로서, 실내공간과 실외공간을 직접 연결시켜 대기 중의 쾌적한 공기를 실내에서도 마실 수 있도록 하는 매개체였다. 하지만 최근의 경우에는 도시의 대기오염 및 소음, 방범, 단열, 건물의 구조적 특성, 생활의 편리성 등에 의하여 창문을 통한 환기보다는 환풍기의 환기나 공기정화기에 의한 정화가 많이 이루어지고 있는 실정이다.

그리고 실내 공간에는 사람의 활동에 지장이 없도록 하기 위해서 여름철에는 냉방을 겨울철에는 난방을 하기 위한 시설들이 설치되고 있다.

그런데, 상기와 같이 사람이 활동하는데 쾌적한 공기를 제공해주기 위해 실내의 공기를 환기시켜 주는 과정에서 냉난방장치에 의해서 조절된 실내공기의 온도는 공기와 함께 외부로 손실되고, 실외의 대기가 실내로 유입되므로서 실외공기에 의해 실내의 공기는 급격하게 변화하게 된다.

즉, 여름철 냉방을 하게 되는 경우에는 실외의 더운 공기가 실내로 유입되므로서 실내의 냉방효율이 떨어지게 되고, 겨울철 난방을 하게 되는 경우에는 실외의차가운 공기가 실내로 유입되므로서 실내의 냉방효율이 떨어지게 된다.

특히, 창가에 설치되어 실내외의 공기를 직접 연결시키는 송풍기는 환기시키는 과정에서는 실내온도가 외부공기에 의해서 급격하게 변동되는 것을 방지하기 위한 별도의 장치가 마련되지 않으므로서 실내의 냉난방효율을 떨어뜨리는 주원인이 되어 에너지 효율 측면에서 불리할 수 밖에 없었으며, 오염된 실내외의 공기를 정화하는 별도의 장치가 마련되지 않아 인체에 유해한 물질이 실내로 유입될 수 있는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 실내외의 공기를 강제로 환기하는 과정에서 냉난방장치에 의해서 조절된 실내온도의 열손실을 줄이므로서 환기시에 실내기온이 급격하게 변화되는 것을 방지하기 위한 환기시설의 전열교환장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

내부에 수용공간이 마련된 상자형상으로 창틀에 장착되는 본체와;

원통형으로 형성되어 상기한 본체의 중간부에 회전가능하도록 장착되며, 상하방향으로 공기가 통할 수 있도록 알루미늄 발포체로 형성되는 열교환유니트와;

상기한 열교환유니트의 일측을 통과하여 실내의 공기가 실외로 배출될 수 있도록 실내공기를 외부로 유도하는 배출통로와;

상기한 열교환유니트의 일측을 통과하여 실외의 공기가 실내로 유입될 수 있도록 실외의 공기를 실내로 유도하는 유입통로와;

실내의 공기를 실외로 내보내기 위해 열교환유니트의 상측에 장착되는 상부팬과;

실외의 공기를 실내로 유입시키기 위해 열교환유니트의 하측에 장착되는 하부팬; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의해 형성되는 전열교환장치의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 전열교환유니트의 평면도.

도 3은 본 발명에 위한 전열교환장치의 설치상태도.

도 4는 본 발명에 의한 전열교환장치의 작동상태도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 본체 21 : 상측지지대

22 : 하측지지대 23 : 배출통로

24 : 유입통로 25 : 상부필터

26 : 하부필터 30 : 열교환유니트

31 : 기공 32 : 축공

40 : 회전축 41,42 : 베어링

51 : 상부팬 52 : 하부팬

이하, 본 발명의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의해 형성되는 전열교환장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 열교환유니트의 평면도이며, 도 3은 본 발명에 위한 전열교환장치의 설치상태도이고, 도 4는 본 발명에 의한 전열교환장치의 작동상태도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성되는 전열교환장치의 본체를 지시하는 것으로서, 상기한 본체(20)의 내부 중간부에는 본 발명의 주요구성부품인 열교환유니트(30)가 수용되어 있다.

상기한 본체(20)는 실내의 벽면 일측에 세워서 설치될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하며, 실외의 공기가 실내로 유입되고 실내의 공기가 실외로 배출되는데 용이하도록 창가에 설치되는 것이 바람직하다.

그리고 상기한 본체(20)의 중간부에 장착되는 열교환유니트(30)는 실내에서 실외로 배출되는 공기의 선회력에 의해서 회전될 수 있도록 상기한 열교환유니트(30)의 회전축(40)의 상하단이 베어링(41,42)에 의해서 결합된다.

그리고 상기한 열교환유니트(30)의 상하단을 지지하기 위해 본체(20)의 내부상하측으로는 상측지지대(21)와 하측지지대(21)가 형성되는데, 상기한 상측지지대(21)와 하측지지대(22)는 상기한 열교환유니트(30)를 지지하는 역할뿐 만 아니라, 실내공기는 실외로 실외공기는 실내로 유도되도록 하는 공기 가이드 역할을 겸하도록 경사지게 형성된다. 즉, 상기 상측지지대(21)와 하측지지대(22)를 매개로 하여 상기한 본체(20)의 내부공간은 실내의 공기를 실외로 유도하기 위한 배출통로(23)와, 실외의 공기를 실내로 유도하기 위한 유입통로(24)로 분리되어진다.

그리고 상기한 배출통로(23)의 도중의 열교환유니트(30) 상부에는 실내의 공기를 실외로 내보내기 위한 상부팬(51)이 형성된다. 또한, 상기한 유입통로(24)의 도중의 열교환유니트(30) 하부에는 실외의 공기를 실내로 유입시키기 위한 하부팬(52)이 형성된다.

상기한 상부팬(51)과 하부팬(52)은 별도로 마련되는 전동모터(미도시)에 의해서 회전되는데, 특히 상부팬(51)이 회전속도는 하부팬(52)의 회전속도 보다 일정 수준 빠르게 회전될 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다.

상기한 열교환유니트(30)는 알루미늄을 발포하여 원통형상체로 제작되는데, 그 조직은 공기가 상하방향으로 연통될 수 있도록 무수한 기공(31)이 형성된 상태가 되고 알루미늄의 매끈한 이미지와는 달리 스폰지체와 같이 조직이 부푼 상태가 되는 것이다. 위와 같이 원통형상으로 형성된 열교환유니트(20)의 중앙에는 축공(32)이 형성되고, 상기 축공(32)에는 별도로 제작되는 회전축(40)이 끼워지는데 키이를 사용하거나 억지끼움하여 상기 회전축(40)과 열교환유니트(30)가 함께회전할 수 있도록 구성된다.

그리고 상기한 상부팬(51)의 전방에는 배출통로(23) 내부로 유입되는 실내공기에 포함된 이물질을 거르기 위한 상부필터(25)가 장착되고, 하부팬(52)의 하측에는 유입통로(24)로 유입되는 실외공기에 포함된 이물질을 거르기 위한 하부필터(26)가 장착된다.

또한, 상기한 본체(20) 내측에는 음이온 발생장치를 장착하여 실내로 음이온이 공급될 수 있도록 할 수도 있다.

그리고 상기한 열교환유니트(30)는 경우에 따라서 합성수지 발포체로 형성될 수도 있다.

이상과 같이 구성되는 환기장치의 작동 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기한 본체(20)는 창틀(60)에 장치되는 프레임(70)에 안치되어 실내의 공기를 외부로, 실외의 공기를 실내로 유입시키는 데 사용되어진다. 상기한 프레임은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 설명은 하지 않았지만 상기한 본체(20)의 분해조립이 용이하도록 창틀의 일측에 금속재로 형성되는 것이 바람직하며, 창틀의 크기 등에 따라서 그 형상은 여러 형태로 형성될 수 있는 것이다. 그리고 상기한 프레임(70)에 안치된 본체(20)는 별도의 서포터(71) 등에 의해서 고정되어지고, 본체(20)가 설치되고 남는 부분들은 칸막이(72)이 등으로 막아 외부와 차단시키면 된다.

한편, 실내공기를 환풍하기 위해 사용자가 환풍기의 스위치를 넣게 되면, 상기한 상부팬(51) 및 하부팬(52)이 회전된다. 이 때, 상부팬(51)은 하부팬(52)보다일정 수준 빠르게 회전되고, 그로 인해 발생되는 선회력에 의해서 상기한 열교환유니트(30)가 천천히 회전하게 된다.

그리고 실내의 오염된 공기는 상부팬(51)의 회전에 의해서 본체(20)의 배출통로(23)로 빨려 들어가게 되어 열교환유니트(30)의 무수한 기공(31)들을 통과하게 되고, 실외의 대기는 하부팬(52)의 회전에 의해서 유입통로(24)로 빨려 들어가게 되어 열교환유니트(30)의 무수한 기공(31)들을 통과하게 된다. 이 과정에서 상기한 열교환유니트(30)는 열전도율이 높은 알루미늄 발포체로 형성되므로서 높은 쪽의 열이 낮은 쪽으로 전달되어진다.

따라서 겨울철의 경우, 따뜻한 실내공기의 열이 외부로 방출되기 전에 열교환유니트(30)에서 내부로 유입되는 공기에 전달되므로서, 외부에서 유입되는 차가운 공기의 온도를 높이게 된다.

그리고 여름철에 실내를 냉방하게 되는 경우에는, 차가운 실내의 공기가 외부로 방출되는 과정에서 외부에서 유입되는 뜨거운 공기를 식히게 되므로서 실내의 냉방성능이 저하되는 것을 방지하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면 실내의 공기를 밖의 공기를 환기시키기 위해 환기시설을 작동할 때 실내공기에 포함된 채 손실되는 열에너지가 절약될 뿐만 아니라, 상하부팬의 전방에 형성된 필터에 의해서 실내외의 공기가 유출입되는 과정에서 오염인자가 정화되므로서 쾌적한 공기를 공급받을 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (4)

1. 내부에 수용공간이 마련되도록 상자형상으로 형성되어 창틀(70)에 장착되는 본체(20)와;

   원통형으로 형성되어 상기한 본체(20)의 중간부에 회전가능하도록 장착되며, 상하방향으로 공기가 통할 수 있도록 알루미늄 발포체로 형성되는 열교환유니트(30)와;

   상기한 열교환유니트(30)의 일측을 통과하여 실내의 공기가 실외로 배출될 수 있도록 실내공기를 외부로 유도하는 배출통로(23)와;

   상기한 열교환유니트(30)의 일측을 통과하여 실외의 공기가 실내로 유입될 수 있도록 실외의 공기를 실내로 유도하는 유입통로(24)와;

   실내의 공기를 실외로 내보내기 위해 열교환유니트(30)의 상측에 장착되는 상부팬(51)과;

   실외의 공기를 실내로 유입시키기 위해 열교환유니트(30)의 하측에 장착되는 하부팬(52); 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환기시설의 전열교환장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 상부팬(51) 및 하부팬(52)의 전방에는 이물질을 정화하기 위한 필터(25,26)가 형성되는 것을 특징으로 하는 환기시설의 전열교환장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 상부팬(51)은 하부팬(52)보다 빠르게 회전되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 환기시설의 전열교환장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기한 열교환유니트(30)의 재질은 합성수지 발포체로 형성되는 것을 특징으로 하는 환기시설의 전열교환장치.