KR20080007856A - 열교환기와 이를 가지는 환기장치 - Google Patents

열교환기와 이를 가지는 환기장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열교환기를 통과하는 공기가 누설되지 것을 방지할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 열교환기와 이를 가지는 환기장치를 개시한다. 본 발명에서 열교환기는 일정한 간격을 두고 적층되는 복수의 라이너와, 라이너 사이에 배치되어 공기유로를 형성하는 스페이서를 가지는 열교환 소자와, 열교환 소자의 모서리부에 결합되는 코너가이드를 포함하여 구성된다. 특히 코너가이드는 열교환 소자의 모서리를 수용하기 위한 공간을 형성하는 가이드채널을 가지는데, 이러한 가이드채널을 통해 코너가이드를 열교환 소자에 안정적으로 밀착할 수 있고, 또 열교환 소자와 코너가이드 사이에 도포되는 접착제로 인해 코너가이드가 들뜨는 것을 최소화할 수 있다.

Description

열교환기와 이를 가지는 환기장치{HEAT EXCHANGER AND VENTILATOR HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 환기장치의 구성을 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 열교환기의 구성을 나타낸 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 열교환기가 조립된 상태에서 요부를 발췌하여 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 열교환기에서 열교환 소자에 코너가이드가 결합되는 모습을 보인 평단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10 : 환기장치 본체 11 : 가이드레일
100 : 열교환기 110 : 열교환 소자
111 : 라이너 112 : 스페이서
120 : 커버 121 : 플랜지부
130 : 코너가이드 131, 132 : 접촉부
133 : 가이드채널 133a : 코너수용부
133b : 고정부
본 발명은 환기장치에 적용되는 열교환기에 관한 것으로, 특히 모서리부를 통해 공기가 누설되는 것을 최소화할 수 있는 열교환기에 관한 것이다.
환기장치는 실내 공기를 실외로 배출하고 실외 공기를 실내로 흡입하여 실내 공간을 환기할 수 있는 장치이다. 그런데 실내 공간을 환기함에 있어서 실내의 열기 또는 냉기는 외부로 배출될 수 밖에 없고, 또 실외의 냉기 또는 열기는 실내로 유입될 수 밖에 없다. 그러므로 아무런 여과 과정 없이 환기를 하게 되면 실내의 열손실이 심해 실내를 냉난방하는데 많은 전력이 소모되게 된다. 이러한 문제점을 감안하여 환기장치에는 실외로 배출되는 공기와 실내로 흡입되는 공기를 서로 열교환시켜 실외로 버려지는 열을 재활용할 수 있도록 하는 열교환기가 설치된다.
이러한 열교환기의 예는 일본 공개특허 평06-313694호에 개시되어 있다. 개시된 종래의 열교환기는 열교환 시트와 스페이서를 교대로 적층하여 형성되는 열교환기 본체와, 열교환기 본체의 양단에 배치되는 금속판과, 열교환기 본체 및 금속판의 모서리부에 각각 결합되는 4개의 모서리부재를 포함하여 구성된다. 모서리부재는 열교환기 본체의 모서리부에 감합되도록 그 단면 형상이 L자형을 가지며, 모서리부재와 열교환 시트와의 틈새를 통해 공기가 누설되지 않도록 실리콘을 통해 열교환기 본체에 접착된다.
그러나 위와 같은 종래의 열교환기에서는 모서리부재의 내측면 모서리가 열교환기 본체의 모서리에 맞닿는 구조로 되어 있기 때문에 적층되어 있는 열교환 시 트와 스페이서의 치수가 정확히 일치하지 않는 경우에 모서리부재와 열교환기 본체 사이에 틈이 생기게 되고, 이에 따라 공기의 누설이 발생하게 된다.
위와 같은 틈을 통한 공기의 누설은 실리콘과 같은 접착제를 이용하면 어느 정도 방지할 수는 있다. 그러나 종래의 열교환기에서는 모서리부재와 열교환기 본체의 모서리부 사이에 실리콘이 도포되는 경우 모서리부재가 들뜰 수 밖에 없고, 실리콘이 균일하게 도포되지 않은 상황에서는 모서리부재와 열교환기 본체 사이의 틈새로 여전히 공기의 누설이 발생하게 된다.
또한 위와 같이 모서리부재가 들뜨게 되면 열교환기를 환기장치에 장착하는데 있어 문제가 될 수 있다. 즉 열교환기가 환기장치에 장착될 때 모서리부재는 환기장치에 마련된 가이드 레일의 내측에 삽입되는데, 위와 같이 모서리부재가 들뜨게 되면 모서리부재와 가이드 레일이 간섭되어 열교환기의 장착 작업이 어려워지게 된다.
또한 개시된 종래의 열교환기에서는 열교환기 양단에 배치되는 금속판과 모서리부재를 열교환기 본체 쪽에서 스크류를 통해 고정하기 때문에 스크류가 삽입되면서 열교환 시트와 스페이서가 손상되어 공기의 누설이 발생할 가능성이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 열교환기를 통과하는 공기가 누설되지 것을 방지할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 열교환기와 이를 가지는 환기장치를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 열교환기의 모서리부가 환기장치 내의 구조물에 간섭되는 일 없이 환기장치의 내부에 용이하게 장착될 수 있도록 한 열교환기와 이를 가지는 환기장치를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열교환기는 일정한 간격을 두고 적층되는 복수의 라이너와, 상기 라이너 사이에 배치되는 스페이서를 가지는 열교환 소자;와 상기 열교환 소자의 모서리부에 결합되는 코너가이드;를 포함하고, 상기 코너가이드는 상기 열교환 소자의 모서리와 상기 코너가이드의 내측면 사이에 공간을 형성하는 가이드채널을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환 소자의 양단을 덮는 커버를 더 포함하고, 상기 커버는 상기 코너가이드에 고정된다. 이 때 상기 가이드채널은 상기 열교환 소자의 모서리가 삽입되는 코너수용부와, 상기 코너수용부로부터 확장되어 상기 커버를 고정하기 위한 체결수단이 삽입되는 고정부를 포함하여 구성될 수 있다.
한편 상기 커버는 상기 코너가이드의 외측을 덮어 상기 코너가이드를 상기 열교환 소자에 밀착시키는 플랜지부를 가지는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 열교환기는 일정한 간격을 두고 적층되는 복수의 라이너와, 상기 라이너 사이에 배치되어 공기유로를 형성하는 스페이서를 가지는 열교환 소자;와 상기 열교환 소자의 측면 모서리부에 결합되고, 상기 열교환 소자의 모서리를 수용하기 위한 공간을 가지는 코너가이드;와 상기 열교환 소자와 코너가이드의 상부와 하부에 각각 배치되고, 상기 공간에 대응하는 위치에서 상기 코너가이드에 체결되는 커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 환기장치는 일정한 간격을 두고 적층되는 복수의 라이너와 상기 라이너 사이에 배치되는 스페이서를 포함하여 급기되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기 사이의 열교환을 행하는 열교환기를 구비하는 환기장치에 있어서, 상기 열교환기는 상기 라이너와 스페이서의 모서리부에 결합되는 코너가이드를 포함하고, 상기 코너가이드는 상기 라이너와 스페이서의 모서리가 삽입될 수 있도록 공간을 형성하는 가이드채널을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때 상기 열교환기는 상기 열교환기의 상면과 하면을 형성할 수 있도록 상기 코너가이드에 고정되는 커버를 가질 수 있고, 상기 가이드채널은 리이너와 스페이서의 모서리가 삽입되는 코너수용부와, 상기 코너수용부로부터 확장되어 상기 커버를 고정하기 위한 체결수단이 삽입되는 고정부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한 상기 열교환기는 상기 열교환기의 상면과 하면을 형성함과 동시에 상기 코너가이드를 상기 라이너와 스페이서의 측면에 밀착시키는 커버를 가질 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 환기장치의 구성을 보인 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 환기장치는 실외 공기가 흡입되는 흡기유로(20)와, 실내 공기가 배출되는 배기유로(30)가 서로 구획되도록 마련된 본체(10)를 구비한다. 흡기유로(20)와 배기유로(30)는 서로 대각선 방향으로 교차하도록 형성되며, 그 교차점에는 흡입되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기 사이에서 열교환이 행해질 수 있도록 열교환기(100)가 배치된다.
본체(10)의 내부에는 열교환기(100)의 설치 위치를 안내하기 위한 가이드레일(11)이 구비된다. 가이드레일(11)은 열교환기(100)의 코너가이드(130)에 대응하는 형상을 가지며, 열교환기(100)의 장착 시에 코너가이드(130)의 외측면을 지지한다. 코너가이드(130)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
흡기유로(20)의 일측에는 실외 공기가 본체(10)의 내부로 유입되는 실외측 흡기구(21)가 마련되고, 타측에는 열교환기(100)를 통과한 실외 공기가 실내 쪽으로 공급되는 실내측 배기구(22)가 마련된다. 마찬가지로 배기유로(30)의 일측에는 실내 공기가 본체(10)의 내부로 유입되는 실내측 흡기구(31)가 마련되고, 열교환기(100)를 통과한 실내 공기가 실외 쪽으로 배출되는 실외측 배기구(32)가 마련된다.
또 본체(10)의 내부에는 실외 공기를 흡입하는데 필요한 송풍력을 발생시키는 흡기팬(12)과 실내 공기를 배출하는데 필요한 송풍력을 발생시키는 배기팬(13)이 설치된다.
도 2는 본 발명에 따른 열교환기의 구성을 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 열교환기가 조립된 상태에서 요부를 발췌하여 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 열교환기에서 열교환 소자에 코너가이드가 결합되는 모습을 보인 평단면도이다. 도 2에서는 편의상 두 개의 코너가이드만을 도시하였다. 도 4a는 코너가이드가 결합되기 전의 모습을 나타낸 것이고, 도 4b는 코너가이드가 결합된 후의 모습을 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 열교환기(100)는 실외에서 급기되는 공기 와 실내에서 배출되는 공기가 서로 격리된 상태에서 열교환을 행할 수 있도록 구성되는 열교환 소자(110)를 가진다. 열교환 소자(110)는 일정한 간격을 두고 적층되는 복수의 라이너(111)와, 이 라이너(111) 사이의 공간에 배치되어 공기의 흐름을 위한 공기유로(113)를 형성하는 스페이서(112)로 이루어진다. 스페이서(112)는 산과 골이 연속적으로 형성된 파형의 판재로 구성되어 열교환 소자(110)의 형상을 유지하면서 라이너(111) 사이의 공간에 공기유로(113)를 형성한다.
공기유로(113)는 흡기유로(20)와 연통되어 급기되는 실외 공기가 통과하는 제1공기유로(113a)와 배기유로(30)와 연통되어 배기되는 실내 공기가 통과하는 제2공기유로(113b)로 이루어지고, 제1공기유로(113a)와 제2공기유로(113b)는 서로 교차되는 방향성을 가지면서 교번하여 배치된다.
또한 열교환기(100)는 열교환 소자(110)의 상부와 하부를 덮는 금속제의 커버(120)와, 열교환 소자(110)의 측면 모서리부에 각각 결합되는 코너가이드(130)를 가진다. 여기서 코너가이드(130)는 열교환 소자(110)의 모서리부를 보호하는 한편, 흡입되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기가 모서리부에서 섞이는 것을 방지하는 역할을 한다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 코너가이드(130)는 열교환 소자(110)에 결합될 때 열교환 소자(110)의 모서리에 인접한 두 측면에 접촉하는 접촉부(131, 132)와, 열교환 소자(110)의 모서리와 코너가이드(130)의 내측면 사이에 공간을 형성시키는 가이드채널(133)을 포함하여 구성된다. 이와 같이 본 발명에서는 열교환 소자(110)의 모서리가 코너가이드(130)에 간섭되지 않고 코너가이 드(130)에 마련된 가이드채널(133)에 수용되므로 코너가이드(130)의 접촉부(131, 132)가 열교환 소자(110)의 두 측면에 확실히 밀착되고, 이에 따라 열교환 소자(110)와 코너가이드(130) 사이의 틈새로 인한 공기의 누설이 방지된다.
가이드채널(133)은 코너가이드(130)의 접촉부(131, 132)와 연결되고 열교환 소자(110)와의 결합 시에 열교환 소자(110)의 모서리가 삽입되는 코너수용부(133a)와, 코너수용부(133a)에서 열교환 소자(110)의 반대쪽으로 확장되는 고정부(133b)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 고정부(133b)는 스크류와 같은 체결수단(40, 도 2, 3 참조)을 통해 커버(120)를 코너가이드(130)에 고정하기 위한 것이다. 이 때 커버(120)는 코너가이드(130)와의 결합을 위한 결합부(121)를 가지고, 이 결합부(121)에는 가이드채널(133)의 고정부(133b)에 대응하는 결합공(121a)이 형성된다.
이와 같이 코너수용부(133a)를 기준으로 열교환 소자(110)의 반대쪽에 위치되는 고정부(133b)를 이용해 커버(120)를 코너가이드(130)에 체결하면, 커버(120)와 코너가이드(130)를 체결하는 과정에서 열교환 소자(110)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
코너가이드(130)의 조립 시 코너가이드(130)에는 도 4와 같이 실리콘과 같은 접착제(101)가 도포될 수 있다. 코너가이드(130)에 접착제(101)가 도포된 상태에서 코너가이드(130)에 열교환 소자(110)의 모서리가 진입하면 일부 접착제는 열교환 소자(110)와 코너가이드(130)의 접촉부(131, 132) 사이로 스며들면서 열교환 소자(110)와 코너가이드(130) 사이의 틈을 밀봉하고, 잉여 접착제는 코너가이드(130) 의 코너수용부(133a)에서 열교환 소자(110)의 모서리에 부착되거나, 고정부(133b)를 통해 외부로 배출된다. 따라서 본 발명에서는 접착제로 인해 코너가이드(130)가 들뜨게 되는 것을 최소화할 수 있다.
한편 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 커버(120)는 열교환 소자(110)의 측면 쪽으로 절곡되는 플랜지부(122)를 가지는 것이 바람직한데, 플랜지부(122)는 코너가이드 접촉부(131, 132)의 상단과 하단을 가압하여 코너가이드(130)를 열교환 소자(110)에 밀착시킨다. 그러면 열교환 소자(110)와 코너가이드(130) 사이의 밀봉성이 더욱 향상된다.
또 접촉부(131, 132)의 외측면은 플랜지부(122)가 안착될 수 있도록 형성된 단차면(131a, 132a)를 가지는 것이 바람직한데, 단차면(131a, 132a)은 플랜지부(122)가 코너가이드(130)의 외측으로 가능한 돌출되지 않도록 하기 위한 것이다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 코너가이드에 열교환 소자의 모서리를 수용할 수 있는 공간을 마련하여 코너가이드가 열교환 소자에 안정적으로 밀착되도록 하고, 또 열교환 소자와 코너가이드 사이에 도포되는 접착제로 인해 코너가이드가 들뜨는 것을 최소화하는 효과가 있다. 따라서 열교환 소자와 코너가이드 사이의 틈을 통해 공기가 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 열교환기의 조립 시에 열교환 소자가 손상되는 것을 방지하고, 열교환기를 환기장치 내에 장착할 때 열교환기의 코너가이드가 환기장치 내의 가이드레일에 간섭되지 않도록 하여 열교환기의 설치 작업이 용이하게 이루어지게 하는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 일정한 간격을 두고 적층되는 복수의 라이너와, 상기 라이너 사이에 배치되는 스페이서를 가지는 열교환 소자;
    상기 열교환 소자의 모서리부에 결합되는 코너가이드;를 포함하고,
    상기 코너가이드는 상기 열교환 소자의 모서리와 상기 코너가이드의 내측면 사이에 공간을 형성하는 가이드채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열교환 소자의 양단을 덮는 커버를 더 포함하고, 상기 커버는 상기 코너가이드에 고정되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드채널은 상기 커버를 상기 코너가이드에 체결하기 위한 체결수단이 삽입되는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가이드채널은 상기 열교환 소자의 모서리가 삽입되는 코너수용부와, 상기 코너수용부로부터 확장되어 상기 커버를 고정하기 위한 체결수단이 삽입되는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열교환 소자의 양단에 배치되는 커버를 더 포함하고, 상기 커버는 상기 코너가이드의 외측을 덮어 상기 코너가이드를 상기 열교환 소자에 밀착시키는 플랜지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 일정한 간격을 두고 적층되는 복수의 라이너와, 상기 라이너 사이에 배치되어 공기유로를 형성하는 스페이서를 가지는 열교환 소자;
    상기 열교환 소자의 측면 모서리부에 결합되고, 상기 열교환 소자의 모서리를 수용하기 위한 공간을 가지는 코너가이드;
    상기 공간에 대응하는 위치에서 상기 코너가이드에 결합되는 결합부를 가지고, 상기 열교환 소자와 코너가이드의 상부와 하부에 각각 배치되는 커버;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커버는 상기 열교환 소자의 측면 쪽으로 절곡되는 플랜지부를 포함하고, 상기 플랜지부는 상기 코너가이드의 상단과 하단을 덮어 상기 코너가이드를 상기 열교환 소자에 밀착시키는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 일정한 간격을 두고 적층되는 복수의 라이너와 상기 라이너 사이에 배치되는 스페이서를 포함하여 급기되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기 사이의 열교환을 행하는 열교환기를 구비하는 환기장치에 있어서,
    상기 열교환기는 상기 라이너와 스페이서의 모서리부에 결합되는 코너가이드를 포함하고, 상기 코너가이드는 상기 라이너와 스페이서의 모서리가 삽입될 수 있도록 공간을 형성하는 가이드채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 열교환기는 상기 열교환기의 상면과 하면을 형성할 수 있도록 상기 코너가이드에 고정되는 커버를 더 포함하고,
    상기 가이드채널은 리이너와 스페이서의 모서리가 삽입되는 코너수용부와, 상기 코너수용부로부터 확장되어 상기 커버를 고정하기 위한 체결수단이 삽입되는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 열교환기는 상기 열교환기의 상면과 하면을 형성함과 동시에 상기 코너가이드를 상기 라이너와 스페이서의 측면에 밀착시키는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
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