KR20040040169A - 공기조화기용 열교환소자 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정 간격을 두고 적층구조로서 장착된 복수개의 방형 격판과, 상기 각 격판 사이의 공간마다 일방향 공기유로를 형성하도록 상기 각 격판의 양측변을 연결하는 복수개의 격벽을 구비함과 아울러, 상기 각 격벽이 각 층마다 상기 각 격판의 다른 양측변을 연결함으로써 상기 각 공기유로가 각 층마다 상호 직각되게 반복적으로 형성된 공기조화기용 열교환소자 조립체에 있어서, 상기 각 격판의 일부 또는 전부의 상면에 엠보싱 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 구조를 제시함으로써, 공기조화기를 통과하는 유입공기와 유출공기 상호간의 열교환을 보다 효율적으로 할 수 있도록 한다.

Description

공기조화기용 열교환소자 조립체{HEAT EXCHANGE STRUCTURE IN AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 상세하게는, 공기조화기를 통과하는 유입공기와 유출공기 상호간의 열교환을 보다 효율적으로 할 수 있도록 하는 열교환소자 조립체에 관한 것이다.

공기조화기란, 일정한 실내 공간을 인간이 활동하기에 알맞은 온도, 습도, 기류(氣流) 분포로 조절하고, 동시에 공기 속의 먼지 등을 제거하는 장치를 말하는 것으로서, 일반적으로 공기의 냉난방장치를 포함하는 개념으로 사용된다.

본 발명은 상기와 같은 광의의 공기조화기의 개념 중, 냉난방장치의 효율을 증대시키기 위해, 내외부 공기가 직접적으로 혼합되는 것을 방지하면서도, 내외부 공기의 상호 접촉을 최대화함으로써 출입공기의 온도차를 최소화할 수 있도록 하는 구조의 열교환소자에 관한 것이다.

도 1은 열교환소자 조립체(10)가 장착된 공기조화기(1)의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 열교환소자 조립체(10)의 구조를 상세히 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 공기조화기용 열교환소자 조립체(10)는 소정 간격을 두고 적층구조로서 장착된 복수개의 방형 격판(11)과, 각 격판(11) 사이의 공간마다 일방향 공기유로(13)를 형성하도록 각 격판(11)의 양측변을 연결하는 복수개의 격벽(12)을 구비함과 아울러, 각 격벽(12)이 각 층마다 각 격판(11)의 다른 양측변을 연결함으로써 각 공기유로(13)가 각 층마다 상호 직각되게 반복적으로 형성된 구조를 취하고 있다.

또한, 각 격판(11)에 의한 전열면적을 확대하기 위해 각 공기유로(13) 방향의 투영면(投影面)이 파상(波狀)을 형성하도록 각 격판(12)의 상면에는 주름진 판 구조로서 전열면적 확대부(14)가 설치된다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 다른 성질의 공기가 서로 다른 공기유로(13A,13B)를 통해 열교환소자 조립체(10)를 통과하게 되는 경우, 이들 공기는 각 층을 구성하는 격판(11) 및 격벽(12)에 의해 직접적으로 혼합되지는 않으나, 격판(11) 및 전열면적 확대부(14)에 의해 접촉면적이 확대됨에 따라 상호 열전달이 활발하게 진행되므로, 상기 서로 다른 성질의 공기가 본 열교환소자 조립체(10)를 통과하면서 그 공기 사이의 온도차가 최소화될 수 있는 것이다.

이러한 구조의 열교환소자 조립체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 공기조화기(1)에 장착되게 되고, 송풍팬(미도시)에 의해 실내외 공기가 열교환소자 조립체(10)를 서로 수직하게 통과하면서 상기와 같은 열교환을 일으키게 되는 바, 오염된 실내 공기가 실외로 배출되고 신선한 실외 공기가 실내로 유입되는 공기조화의 기본적 목적을 달성하면서도, 양 공기의 온도차가 최소화된 상태에서 공기의 출입이 이루어지도록 함으로써 냉난방장치의 효율적인 운용을 가능하게 하는 것이다.

즉, 겨울철과 같이 실내의 온도가 실외에 비해 높게 유지되어야 하는 경우에는, 유출되는 공기가 함유한 열이 열교환소자 조립체(10)에 의해 유입되는 공기에 전달되므로 그만큼 난방장치의 구동을 절약할 수 있게 되고, 여름철과 같이 실내의 온도가 실외에 비해 낮게 유지되어야 하는 경우에는, 유입되는 공기가 함유한 열이 열교환소자 조립체(10)에 의해 유출되는 공기에 전달되므로 그만큼 냉방장치의 구동을 절약할 수 있는 것이다.

도 3은 열교환소자 조립체(10)의 각 층의 구조로서, 전열면적 확대부(14)를 포함하여 하나의 열교환소자를 구성하는 격판(11)의 구조 및 공기유로(13)를 간략하게 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 공기유로(13)를 통과하는 공기는 인접 공기유로(13a,13b)를 통과하는 공기와 격판(11) 및 전열면적 확대부(14)에 의해 간접적으로 접촉하면서 열전달을 일으키게 되는데, 이러한 열전달은 대류, 전도 및 복사에 의해 이루어지게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 열교환소자 조립체에 있어서는, 전열면적 확대부(14)에 의해 형성된 공기유로가 유입구 및 유출구를 단지 직선적으로 관통하는 구조를 취하고 있었는 바, 보다 효율적인 열전달 효과를 얻기 위해 공기유로를 통과하는 공기의 풍속을 조절할 수 있도록 하는 구조에 관한 고안이 절실히 요청되는 실정이었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 공기조화기를 통과하는 유입공기와 유출공기 상호간의 열교환을 보다 효율적으로 할 수 있도록 하는 열교환소자 조립체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 열교환소자 조립체가 장착된 공기조화기의 구조를 개략적으로 도시한 사시도

도 2는 열교환소자 조립체의 구조를 상세히 도시한 사시도

도 3은 종래의 단위 열교환 소자의 구조를 도시한 분해사시도

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,

도 4는 단위 열교환 소자 일층의 구조를 도시한 분해사시도

도 5는 단위 열교환 소자 이층의 구조를 도시한 분해사시도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1 : 공기조화기10 : 열교환소자 조립체

11 : 격판12 : 격벽

13 : 공기유로14 : 전열면적 확대부

100 : 엠보싱 구조

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 소정 간격을 두고 적층구조로서 장착된 복수개의 방형 격판과, 상기 각 격판 사이의 공간마다 일방향공기유로를 형성하도록 상기 각 격판의 양측변을 연결하는 복수개의 격벽을 구비함과 아울러, 상기 각 격벽이 각 층마다 상기 각 격판의 다른 양측변을 연결함으로써 상기 각 공기유로가 각 층마다 상호 직각되게 반복적으로 형성된 공기조화기용 열교환소자 조립체에 있어서, 상기 각 격판의 일부 또는 전부의 상면에 엠보싱 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화기용 열교환소자 조립체를 제시한다.

또한, 상기 각 공기유로 방향의 투영면이 파상을 형성하도록 상기 격판의 상면에 주름진 판 구조로서 설치된 전열면적 확대부를 더 구비하고, 상기 엠보싱 구조와 전열면적 확대부는 상기 격판의 상면에 각 층마다 번갈아 가면서 반복적으로 형성된 것이 바람직하다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시례에 관하여 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서, 도 4는 단위 열교환 소자 일층의 구조를 도시한 분해사시도, 도 5는 단위 열교환 소자 이층의 구조를 도시한 분해사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 공기조화기용 열교환소자 조립체는 기본적으로, 소정 간격을 두고 적층구조로서 장착된 복수개의 방형 격판(11)과, 각 격판(11) 사이의 공간마다 일방향 공기유로(13)를 형성하도록 각 격판(11)의 양측변을 연결하는 복수개의 격벽(12)을 구비함과 아울러, 각 격벽(12)이 각 층마다 각 격판(11)의 다른 양측변을 연결함으로써 각 공기유로(13)가 각 층마다 상호 직각되게 반복적으로 형성된 구조를 취한다는 점에서 종래의 구조와 동일하다.

그러나, 상기 각 격판(11)의 일부 또는 전부의 상면에 엠보싱 구조(100)가 형성된다는 점에서 특징을 갖는다.

여기서, 엠보싱(embossing)이란, 직물, 종이, 플라스틱 기타 재료의 표면에 열과 압력을 가하여 오목볼록한 형상을 구현하는 가공 기법을 말한다.

이와 같은 엠보싱 구조(100)를 열교환소자 조립체(10)의 각 격판(11) 상에 구현할 경우, 그 격판(11)에 의해 형성된 공기유로(13)를 통과하는 공기는 상기 엠보싱 구조(100)에 의해 직선운동을 구속받게 되므로, 풍속이 감소하게 되고, 각 격판(11)을 통해 간접적으로 전달되는 열의 양이 증가하게 되는 것이다.

다만, 풍속의 감소는 공기조화기를 통과하는 공기(환기)의 절대량의 감소를 의미하는 것이므로, 그 감소가 언제나 바람직하다고는 할 수 없을 것인 바, 열전달 효율과 필요한 환기량을 적절히 고려하여 엠보싱 구조(100)의 밀도를 조정하여야 할 것이다.

또한, 열교환소자 조립체(10)를 통과하는 공기(흡기, 배기)의 종류에 따라, 각 격판(11)의 열전달 확대 구조를 달리 할 수 있다.

즉, 공기유로(13) 방향의 투영면이 파상을 형성하도록 격판(11)의 상면에 주름진 판 구조로서 설치되는 종래의 전열면적 확대부(14)와 본 발명에 의한 엠보싱 구조(100)를 각 층마다 번갈아 가면서 반복적으로 형성함으로써, 각 층별 공기유로(13)를 통과하는 공기의 풍속을 다르게 할 수 있는 것이다.

따라서, 흡기량과 배기량을 달리 하고자 하는 경우에는, 많은 공기량을 원하는 측에 빠른 풍속을 얻을 수 있는 전열면적 확대부(14) 구조를 채택하고, 상대적으로 적은 공기량을 원하는 측에 느린 풍속을 얻을 수 있는 엠보싱 구조(100)를 채택함으로써, 풍속 조절을 통한 보다 효율적인 열교환 시스템을 구현할 수 있는 것이다.

기타의 구조 및 작용원리는 종래의 구조와 동일하다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 다른 성질의 공기가 서로 다른 공기유로(13A,13B)를 통해 열교환소자 조립체(10)를 통과하게 되는 경우, 이들 공기는 각 층을 구성하는 격판(11) 및 격벽(12)에 의해 직접적으로 혼합되지는 않으나, 격판(11) 및 전열면적 확대부(14)에 의해 접촉면적이 확대됨에 따라 상호 열전달이 활발하게 진행되므로, 상기 서로 다른 성질의 공기가 본 열교환소자 조립체(10)를 통과하면서 그 공기 사이의 온도차가 최소화될 수 있는 것이다.

이러한 구조의 열교환소자 조립체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 공기조화기(1)에 장착되게 되고, 송풍팬(미도시)에 의해 실내외 공기가 열교환소자 조립체(10)를 서로 수직하게 통과하면서 상기와 같은 열교환을 일으키게 되는 바, 오염된 실내 공기가 실외로 배출되고 신선한 실외 공기가 실내로 유입되는 공기조화의 기본적 목적을 달성하면서도, 양 공기의 온도차가 최소화된 상태에서 공기의 출입이 이루어지도록 함으로써 냉난방장치의 효율적인 운용을 가능하게 하는 것이다.

즉, 겨울철과 같이 실내의 온도가 실외에 비해 높게 유지되어야 하는 경우에는, 유출되는 공기가 함유한 열이 열교환소자 조립체(10)에 의해 유입되는 공기에 전달되므로 그만큼 난방장치의 구동을 절약할 수 있게 되고, 여름철과 같이 실내의온도가 실외에 비해 낮게 유지되어야 하는 경우에는, 유입되는 공기가 함유한 열이 열교환소자 조립체(10)에 의해 유출되는 공기에 전달되므로 그만큼 냉방장치의 구동을 절약할 수 있는 것이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 각 격판(11)의 일부 또는 전부의 상면에는 엠보싱 구조(100)가 형성되는데, 이는 그 격판(11)의 양측면에 형성된 공기유로(13)를 통과하는 공기의 풍속을 조절함으로써, 보다 효율적인 열전달을 가능하게 한다.

본 발명은 공기조화기를 통과하는 유입공기와 유출공기 상호간의 열교환을 보다 효율적으로 할 수 있도록 하는 열교환소자 조립체를 제공한다.

Claims (2)

1. 소정 간격을 두고 적층구조로서 장착된 복수개의 방형 격판과, 상기 각 격판 사이의 공간마다 일방향 공기유로를 형성하도록 상기 각 격판의 양측변을 연결하는 복수개의 격벽을 구비함과 아울러, 상기 각 격벽이 각 층마다 상기 각 격판의 다른 양측변을 연결함으로써 상기 각 공기유로가 각 층마다 상호 직각되게 반복적으로 형성된 공기조화기용 열교환소자 조립체에 있어서,

   상기 각 격판의 일부 또는 전부의 상면에 엠보싱 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화기용 열교환소자 조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 각 공기유로 방향의 투영면이 파상을 형성하도록 상기 격판의 상면에 주름진 판 구조로서 설치된 전열면적 확대부를 더 구비하고,

   상기 엠보싱 구조와 전열면적 확대부는 상기 격판의 상면에 각 층마다 번갈아 가면서 반복적으로 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화기용 열교환소자 조립체.