KR20080063726A - 환기 장치 및 환기 장치의 열교환기 - Google Patents

환기 장치 및 환기 장치의 열교환기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 환기 장치의 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 열교환막의 처짐 현상을 방지하기 위한 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 환기 장치의 열교환기에 의하여, 열교환막이 공기 습도 또는 시간 경과에 의하여 처지는 현상이 방지되는 효과가 있다.
또한, 열교환막이 처지는 현상을 방지함으로써, 열교환기의 내구성이 강화되는 효과가 있다.
또한, 열교환막이 처지는 현상을 방지함으로써, 열교환기를 통과하는 실내 및 실외 공기의 압력 손실이 감소되는 효과가 있다.
환기 장치, 열교환기, 가이드 리브

Description

환기 장치 및 환기 장치의 열교환기{Ventilating apparatus and heat exchanger thereof}
본 발명은 환기 장치 및 환기 장치의 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 열교환막의 처짐 현상을 방지하기 위한 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 환기 장치는 실내 환기를 위하여 사용되는 공기 조화 장치로서, 흡입되는 실외 공기가 실내로 유입되기 전에 배출되는 실내 공기와 열교환되도록 하는 장치이다. 다시 말하면, 흡입되는 실외 공기에 의하여 환기 과정에서 실내 온도가 급격히 떨어지거나 급격히 상승하지 않는 상태로 실내 환기가 이루어지도록 하는 공기 조화 장치의 일종이다.
상세히, 상기 환기 장치에는 흡배기구가 형성되는 케이스와, 상기 케이스 내부에 제공되는 열교환기 및 실외 공기 또는 실내 공기를 흡입하기 위한 팬으로 구성된다. 그리고, 상기 열교환기는 제품의 종류에 따라 사각 기둥 형상 또는 육각 기둥 형상을 취하며, 복수 개의 열교환막이 일정 간격으로 이격된 상태로 적층되는 구조를 이룬다. 그리고, 흡입되는 실외 공기와 배출되는 실내 공기가 서로 섞이지 않는 상태에서 열교환만 일어나도록, 실외 공기 유로와 실내 공기 유로가 교번하여 적층되는 형상을 이룬다. 그리고, 상기 열교환막은 얇은 종이 재질로 이루어진다.
이러한 환기 장치에 제공되는 열교환기는 실외 공기와 실내 공기가 열교환막을 통하여 열교환되는 과정에서, 공기 중에 포함되는 수분 등에 의하여 또는 공기 중에 노출되는 시간의 경과에 따라 열교환막이 젖어서 아래로 처지는 문제가 발생한다.
상세히, 상기 열교환막이 아래로 처지는 경우, 그 하측에 적층된 열교환 막들이 함께 처지게 된다. 그 결과, 공기 유동 통로가 좁아져서 급기 또는 배기 과정에서 공기의 압력 손실이 발생하는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 환기 장치의 열교환막이 처짐으로 인하여 발생되는 공기 유로 축소 및 압력 손실을 최소화할 수 있는 환기 장치 및 환기 장치의 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 열교환막 사이에 형성되는 공기 유로 중 직선 유로를 확보함으로써, 열전달 효율을 개선할 수 있는 환기 장치 및 환기 장치의 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 열교환막의 처짐 현상을 제거함으로써 열교환기의 내구성이 강화되도록 하는 환기 장치 및 환기 장치의 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 환기 장치에는, 외관을 이루는 케이스; 상기 케이스 내부에 수용되어 실내 공기와 실외 공기가 열교환되도록 하는 열교환기; 상기 케이스의 내부에 수용되어 실외 공기를 흡입하는 급기팬;및 상기 케이스의 내부에 수용되어 실내 공기를 흡입하는 배기팬이 포함되고, 상기 열교환기에는, 적층되는 다수의 열교환막과, 상기 열교환막의 일측면에 배열되는 급기 가이드 리브와, 상기 열교환막의 타측면에 배열되는 배기 가이드 리브가 포함되고, 상기 급기 가이드 리브의 직선부와 배기 가이드 리브의 직선부는 겹쳐짐이 없이 배열되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 환기 장치의 열교환기에는, 다수의 열교환 막; 인접하는 열교환막 사이에 배치되는 복수 개의 급기 가이드 리브 및 배기 가이드 리브가 포함되고, 상기 급기 가이드 리브와 배기 가이드 리브는 하나의 열교환막 상하면에 부착되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명에 따른 환기 장치 및 환기 장치의 열교환기에 의하여, 열교환막이 공기 습도 또는 시간 경과에 의하여 처지는 현상이 방지되는 효과가 있다.
또한, 열교환막이 처지는 현상을 방지함으로써, 열교환기의 내구성이 강화되는 효과가 있다.
또한, 열교환막이 처지는 현상을 방지함으로써, 열교환기를 통과하는 실내 및 실외 공기의 압력 손실이 감소되는 효과가 있다.
또한, 열교환막이 처지는 현상을 방지함과 동시에 열교환기 내부의 직선 유로가 충분히 확보됨으로써, 열교환 효율이 증가하는 장점이 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 환기 장치의 내부 구성을 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 환기 장치(10)에는 외관을 이루는 케이스(11)와, 상기 케이스(11) 내부에 수용되어 실내 공기와 실외 공기가 열교환되도록 하는 열교환기(20)와, 실외 공기를 흡입하는 급기팬(16 : 도 2 참조) 및 실내 공기를 흡입하는 배기팬(17 : 도 3 참조)이 포함된다.
상세히, 상기 케이스(11)의 일측에는 실외 공기를 흡입하기 위한 급기 흡입구(12)와, 실내 공기를 실외로 배출하기 위한 배기 토출구(15)가 형성된다. 그리고, 상기 케이스(11)의 타측에는 흡입된 실외 공기를 실내로 토출하기 위한 급기 토출구(13)와, 실내 공기를 흡입하기 위한 배기 흡입구(14)가 제공된다.
또한, 상기 급기 흡입구(12)와 급기 토출구(13)는 덕트에 의하여 급기 유로가 형성되며, 상기 급기 유로 중간에 상기 열교환기(20)가 개입된다. 그리고, 상기 배기 흡입구(14)와 배기 토출구(15)도 덕트에 의하여 배기 유로가 형성되며, 상기 배기 유로 중간에 상기 열교환기(20)가 개입된다.
또한, 상기 급기 흡입구(12)를 통하여 흡입되는 실외 공기와 배기 흡입구(14)를 통하여 흡입되는 실내 공기는 서로 섞이지 않고 상기 열교환기(20)를 통과하면서 상호 열교환하게 된다.
도 2는 본 발명의 사상에 따른 환기 장치에서 일어나는 실외 공기 흡토출 과정을 보여주는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 사상에 따른 환기 장치에서 일어나는 실내 공기 흡토출 과정을 보여주는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 급기 토출구(13)측의 덕트 내부에 급기팬(16)이 장착되어, 실외 공기를 흡입하게 된다.
상세히, 상기 급기팬(16)의 작동에 의하여 상기 급기 흡입구(12)로 흡입된 실외 공기는 상기 열교환기(20)를 가로질러 통과하면서, 실내 공기와 열교환하게 된다.
도 3을 참조하면, 상기 배기 토출구(15)측의 덕트 내부에 배기팬(17)이 장착되어, 실내 공기를 흡입하게 된다.
상세히, 상기 배기팬(17)의 작동에 의하여 상기 배기 흡입구(14)로 흡입된 실내 공기는 상기 열교환기(20)를 가로질러 통과하면서, 실외 공기와 열교환하게 된다.
여기서, 상기 열교환기(20)는 복수 개의 열교환 막이 적층되고, 상기 열교환막 사이에 가이드 리브가 형성되어, 흡입되는 실내 공기 또는 실외 공기의 유로를 형성한다. 그리고, 실내 공기가 흐르는 유로와 실외 공기가 흐르는 유로가 상기 열교환막을 기준으로 교번하여 적층된다. 따라서, 실외 공기와 실내 공기는 상기 열교환기(20) 내부를 통과하면서 섞이지 않고 열교환만 수행하게 된다.
도 4는 본 발명의 사상에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발며에 따른 열교환기는 육각 기둥 형상을 이룬다.
상세히, 육각형 형상의 급기 유닛(21)과 배기 유닛(22)이 교번하여 적층되고, 상기 급기 유닛(21)과 배기 유닛(22) 사이에 각각 급기 유로와 배기 유로가 형성된다.
더욱 상세히, 상기 급기 유닛(21)에는 얇은 종이 재질의 열교환막(211)과, 상기 열교환막(211)의 일면에 소정 간격을 두고 배열되는 급기 가이드 리브(212) 및 상기 열교환막(211)의 테두리부에 제공되어 급기 유닛(21)의 형상이 유지되도록 하는 프레임(213)이 포함된다.
여기서, 상기 급기 가이드 리브(212)는 실외 공기 흡입 구간과, 중앙부 및 실외 공기 토출 구간으로 나뉘어진다. 그리고, 상기 실외 공기 흡입 구간과 실외 공기 토출 구간은 상기 중앙부의 양단에 각각 형성된다. 그리고, 상기 실외 공기 흡입 구간 및 실외 공기 토출 구간을 형성하는 부분에서, 상기 급기 가이드 리브(212)는 상기 중앙부의 가이드 리브와 소정 각도 경사지게 휘어진다.
다시 말하면, 상기 급기 가이드 리브(212)는 흡입부(212a)와, 상기 흡입부(212a)로부터 소정 각도 경사지게 연장되는 직선부(212b)와, 상기 직선부(212b)의 단부에서 소정 각도 경사지게 더 연장되는 토출부(212c)로 이루어진다.
또한, 상기 배기 유닛(22)도 상기 급기 유닛(21)과 마찬가지로 열교환막(221)과, 상기 열교환막(221)의 일면에 부착되는 배기 가이드 리브(222) 및 프레임(223)으로 구성된다. 그리고, 상기 배기 가이드 리브(222)도 흡입부(222a)와, 직선부(222b) 및 토출부(222c)로 구성된다.
그러나, 상기 배기 가이드 리브(222)의 흡입부(222a) 및 토출부(222c)는 상기 급기 가이드 리브(212)의 흡입부(212a) 및 토출부(212c)와 서로 대칭되는 방향으로 각각 경사진다.
다시 말하면, 상기 도 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 급기 가이드 리브(212)의 흡입부(212a)는 배기 가이드 리브(222)의 흡입부(222a)와 서로 교차되는 방향으로 경사진다. 물론, 상기 토출부(212c, 222c)도 동일한 방식으로 서로 교차되는 방향으로 경사진다.
상기와 같이 급기 유닛(21)의 흡입부와 배기 유닛(22)의 흡입부, 또는 급기 유닛(21)의 토출부와 배기 유닛(22)의 토출부가 서로 교차되는 방향으로 형성됨으로써, 실외 공기와 실내 공기의 열교환 면적이 넓어져서 열교환 효율이 증가된다.
한편, 상기 직선부(212b, 222b) 구간에서 실질적으로 실외 공기와 실내 공기의 열교환이 가장 많이 일어난다. 즉, 직선 구간의 길이가 길기 때문에 실외 공기와 실내 공기가 상기 열교환막(211,221)을 통하여 충분히 열교환된다.
도 5는 본 발명의 사상에 따른 열교환기의 적층된 모습을 보여주는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 상술한 바와 같이 급기 가이드 리브(212)의 흡입부(212a)와 배기 가이드 리브(222)의 흡입부(222a), 그리고, 상기 급기 가이드 리브(212)의 토출부(212c)와 배기 가이드 리브(222)의 토출부(222c)는 서로 교차되는 방향으로 형성된다.
또한, 상기 급기 가이드 리브(212)와 배기 가이드 리브(222)의 직선부(212b,222b)는 서로 평행하게 형성된다.
단, 상기 급기 가이드 리브(212)의 직선부(212b)는 상기 배기 가이드 리브(222)의 직선부(222b)와 일치하지 않는다. 다시 말하면, 상기 열교환막(211,221)을 사이에 두고, 상기 급기 가이드 리브(212)의 직선부(212b)와 배기 가이드 리브(222)의 직선부(222b)는 서로 접촉하지 않는 지점에 제공된다.
따라서, 도시된 바와 같이 급기 가이드 리브(212)의 직선부(212b)와 배기 가이드 리브(222)의 직선부(222b)는 소정 거리(t)만큼 이격되는 위치에 제공된다.
상기와 같은 결합 구조에 의하여, 상기 열교환막(211,221)은 상기 가이드 리브의 직선부(212b,222b)와 접촉되는 면적이 종래의 열교환기 구조에 비하여 2배로 증가하게 된다.
따라서, 상기 열교환막이 실외 공기 또는 실내 공기 중에 포함된 습기에 의하여, 또는 열교환기(20)가 시간이 지남에 따라 처지는 현상을 감소시킬 수 있다.
나아가, 상기 열교환막이 처지는 현상이 방지됨으로써, 열교환기(20) 내부에서의 공기 유로, 즉 실내 공기 유로 및 실외 공기 유로가 확보된다. 따라서, 열교환기 내부에서의 압력 손실이 감소되는 효과가 있다.
도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절개되는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 열교환기(20)는 급기 유닛(21)과 배기 유닛(22)이 서로 교번하여 적층되어 이루어진다.
즉, 실내 공기 유로와 실외 공기 유로가 교번하여 형성되고, 열교환막을 통하여 열교환이 이루어진다.
그리고, 급기 가이드 리브(212)와 배기 가이드 리브(211)의 직선부는 상기 열교환막의 상부면과 하부면에 서로 평행하게 결합되되, 서로 접촉하지 않게 결합된다. 따라서, 열교환막의 지지 면적이 넓어져서 열교환막의 처짐 또는 형상 변형이 최소화된다. 즉, 열교환막이 항상 팽팽한 상태를 유지하게 되어, 공기 유로가 충분히 확보된다.
도 7은 본 발명의 사상에 따른 열교환기의 결합 구조를 보여주는 또다른 실시예이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환기(50)는 급기 가이드 리브(502)와 배기 가이드 리브(503)가 양면에 각각 부착되는 제 1 열교환막(501)과, 가이드 리브가 부착되지 않는 제 2 열교환막(504)이 교번하여 적층되는 것을 특징으로 한다.
상세히, 상기 제 2 열교환막(504)의 상측 및 하측에 상기 제 1 열교환막(501) 위치된다. 도시된 바와 같이, 상기 제 2 열교환막(504)의 상측에는 배기 가이드 리브(503)가 위치되고, 하측에는 급기 가이드 리브(502)가 위치된다. 따라서, 급기 유로와 배기 유로가 상기 제 2 열교환막(504)에 의하여 구획된다.
상기 도 6에 제시된 실시예에서는 열교환막의 일면에만 가이드 리브가 형성되고, 그러한 가이드 리브가 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 반면, 본 실시예에서는 상하면에 모두 가이드 리브가 부착된 열교환막과, 가이드 리브가 부착되지 않은 열교환막이 교번하여 적층되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하여, 급기 가이드 리브(212)에 의하여 형성되는 유로를 따라 실외 공기가 흐르고, 배기 가이드 리브(222)에 의하여 형성되는 유로를 따라 실내 공기가 흐른다. 그리고, 상기 열교환막(211)을 통하여 실외 공기와 실내 공기가 서로 열교환하게 된다.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 환기 장치의 내부 구성을 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명의 사상에 따른 환기 장치에서 일어나는 실외 공기 흡토출 과정을 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명의 사상에 따른 환기 장치에서 일어나는 실내 공기 흡토출 과정을 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 사상에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 사상에 따른 열교환기의 적층된 모습을 보여주는 평면도.
도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절개되는 단면도.
도 7은 본 발명의 사상에 따른 열교환기의 결합 구조를 보여주는 또다른 실시예.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 환기 장치 11 : 케이스
12 : 급기 흡입구 13 : 급기 토출구
14 : 배기 흡입구 15 : 배기 토출구
20 : 열교환기 21 : 급기 유닛
22 : 배기 유닛

Claims (3)

  1. 다수의 열교환막;
    인접하는 열교환막 사이에 배치되는 복수 개의 급기 가이드 리브 및 배기 가이드 리브가 포함되고,
    상기 급기 가이드 리브와 배기 가이드 리브는 하나의 열교환막 상하면에 부착되는 것을 특징으로 하는 환기 장치의 열교환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 급기 가이드 리브의 직선부와, 상기 배기 가이드 리브의 직선부는 수평 방향으로 이격되는 형태로 상기 열교환막에 부착되는 것을 특징으로 하는 환기 장치의 열교환기.
  3. 외관을 이루는 케이스;
    상기 케이스 내부에 수용되어 실내 공기와 실외 공기가 열교환되도록 하는 열교환기;
    상기 케이스의 내부에 수용되어 실외 공기를 흡입하는 급기팬;및
    상기 케이스의 내부에 수용되어 실내 공기를 흡입하는 배기팬이 포함되고,
    상기 열교환기에는,
    적층되는 다수의 열교환막과,
    상기 열교환막의 일측면에 배열되는 급기 가이드 리브와,
    상기 열교환막의 타측면에 배열되는 배기 가이드 리브가 포함되고,
    상기 급기 가이드 리브의 직선부와 배기 가이드 리브의 직선부는 겹쳐짐이 없이 배열되는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
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KR101364240B1 (ko) * 2011-05-12 2014-02-14 주식회사 윈드림 확장된 열교환기를 구비한 환기장치
KR101362895B1 (ko) * 2011-03-30 2014-02-14 주식회사 윈드림 환기장치용 열교환기

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KR101362895B1 (ko) * 2011-03-30 2014-02-14 주식회사 윈드림 환기장치용 열교환기
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