KR20100088598A

KR20100088598A - 열교환장치

Info

Publication number: KR20100088598A
Application number: KR1020100069910A
Authority: KR
Inventors: 강창희
Original assignee: 강창희
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2010-08-09
Also published as: WO2012011681A3; KR101014241B1; WO2012011681A2

Abstract

본 발명에 따른 열교환장치는 제2횡형산을 형성하는 다수의 상부 횡형골과 제1횡형산을 형성하는 다수의 하부 횡형골이 형성되는 굴곡판과, 상기 굴곡판의 상부에 올려지는 상판과, 상기 굴곡판의 하부에 올려지는 하판과, 상기 굴곡판과 상판과 하판의 둘레를 막는 테두리판과, 상기 굴곡판과 상판 사이에 형성되어 상부 횡형골을 상호 연통시키는 제1유체통로수단과, 상기 굴곡판과 하판 사이에 형성되어 하부 횡형골을 상호 연통시키는 제2유체통로수단과, 상기 테두리판에 구비되어 굴곡판의 상부 횡형골들로 유체가 확산 이동되어 배출되도록 하는 제1유체 공급 및 배출관과, 상기 테두리판에 구비되어 굴곡판의 하부 횡형골들로 유체가 확산 이동되어 배출되도록 하는 제2유체 공급 및 배출관으로 구성된다.

Description

열교환장치{Heat exchanger}

본 발명은 열교환장치에 관한 것으로서, 특히 차가운 실외공기로 실내를 환기할 때 환기되는 실내공기로부터의 열을 회수하여 실내로 유입되는 실외공기의 온도를 높일 수 있는 열교환장치에 관한 것이다.

열교환장치는 연료비의 절감을 위해 다양한 곳에 사용되고 있다. 특히, 폐기처분되는 물과 같은 유체로부터 열을 회수하기 위해 열교환장치가 많이 사용되고 있다.

그러나, 이와 같은 열교환장치는 뜨겁게 데워진 물 또는 기름과 같은 유체로부터 폐열을 회수하는데 주로 사용되지만, 공기와 같은 유체에 적용하는 것은 드물다.

통상적으로 일반 가정집이나 큰 빌딩에서는 실내환기를 위해 다양한 수단을 사용하고 있다. 이러한 수단에는 실내공기를 정화하는 정화기와, 실내공기를 실외공기로 환기하는 장치 등이 있다. 실내공기를 정화하는 정화기를 사용하는 경우에는 많은 비용이 소모되기 때문에 적극적으로 사용하지 않고, 대부분은 환풍기와 같은 환풍수단을 이용하여 실내를 환기하고 있다.

환풍수단을 이용하여 실내공기를 환기하는 경우, 봄 또는 가을철에는 실내공기의 온도와 실외공기의 온도가 거의 동일하기 때문에 열손실 등의 문제가 발생하지 않게 된다. 그러나, 여름철 또는 겨울철의 경우에 실내공기를 환기하게 되면, 여름철의 경우 뜨거운 실외공기가 실내로 유입되면서 실내온도가 상승하게 되어 결국 에어컨과 같은 냉방장치의 가동시간이 늘어나게 되어 전기와 같은 연료의 낭비가 많아지고, 겨울철의 경우 차가운 실외공기가 실내로 유입되면서 실내온도가 떨어져 보일러와 같은 난방장치의 가동시간이 늘어나게 되어 전기 또는 화석연료의 낭비가 많아지게 된다.

이와 같이, 여름철, 겨울철과 같은 계절에 실내환기를 할 때, 외부로 유출되는 실내공기로부터 열을 회수하여 실내로 유입되는 공기의 온도를 낮추거나 올려주는 열교환장치가 거의 없는 실정이다.

따라서, 여름철 및 겨울철에 실내환기를 할 때 실내에서 실외로 유출되는 공기에서 열을 회수하여 이를 실내로 유입되는 공기에 사용하여 실내온도의 급격한 강하 또는 상승을 방지하여 연료비를 절약할 수 있는 열교환장치가 제공되는 것이 바람직하다 할 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 실내공기를 실외공기로 환기할 때 실내에서 실외로 유출되는 공기로부터 열을 회수하여 이를 실외에서 실내로 유입되는 공기의 온도를 높이거나 낮출 수 있는 열교환장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환장치는 제2횡형산을 형성하는 다수의 상부 횡형골과 제1횡형산을 형성하는 다수의 하부 횡형골이 형성되는 굴곡판과, 상기 굴곡판의 상부에 올려지는 상판과, 상기 굴곡판의 하부에 올려지는 하판과, 상기 굴곡판과 상판과 하판의 둘레를 막는 테두리판과, 상기 굴곡판과 상판 사이에 형성되어 상부 횡형골을 상호 연통시키는 제1유체통로수단과, 상기 굴곡판과 하판 사이에 형성되어 하부 횡형골을 상호 연통시키는 제2유체통로수단과, 상기 테두리판에 구비되어 굴곡판의 상부 횡형골들로 유체가 확산 이동되어 배출되도록 하는 제1유체 공급 및 배출관과, 상기 테두리판에 구비되어 굴곡판의 하부 횡형골들로 유체가 확산 이동되어 배출되도록 하는 제2유체 공급 및 배출관으로 구성된다.

제1실시예에 따른 상기 제1유체통로수단은 상기 상부 횡형골들 사이에 형성되는 다수의 제1횡형산에 하나 이상으로 형성되는 제1함몰부를 특징으로 한다.

제1실시예에 따른 상기 제2유체통로수단은 상기 하부 횡형골들 사이에 형성되는 다수의 제2횡형산에 하나 이상으로 형성되는 제2함몰부를 특징으로 한다.

제1실시예에 따라 상기 제1 및 제2횡형산에 형성된 제1 및 제2함몰부들은 다수로 형성되고, 각각의 함몰부들은 이웃하는 횡형산에 형성된 함몰부 각각에 대해 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

제1실시예에 따라 상기 횡형산에 형성된 각 함몰부의 횡단면적의 합은 각 횡형골의 종단면적보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2실시예에 따라 상기 제1유체통로수단은 상기 상부 횡형골 사이에 형성되는 제1횡형산 각각이 밀착되는 상판 하면에 횡렬로 다수 형성되는 상부 함몰부으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2실시예에 따라 상기 제2유체통로수단은 상기 하부 횡혈골 사이에 형성되는 제2횡형산 각각이 밀착되는 하판 상면에 횡렬로 다수 형성되는 하부 함몰부으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2실시예에 따라 상기 상판 및 하판에 각각 형성된 상부 및 하부 함몰부들은 다수로 형성되고, 각각의 함몰부들은 이웃하는 횡형산에 형성된 함몰부 각각에 대해 엇갈리도록 형성된다.

본 발명의 제2실시예에 따라 상기 상판 및 하판에 형성된 상부 및 하부 함몰부의 횡단면적의 합은 각 횡형골의 종단면적보다 작도록 형성된다.

본 발명의 제3실시예에 따른 열교환장치는, 상판과, 하판과, 상판과 하판 사이에 위치하여 그 내부로 유체가 흐르는 파이프와, 상기 상판과 하판의 둘레 사이에 설치되는 테투리판과, 상기 상판과 하판들 중 하나에 형성되어 파이프의 직선부들 간의 공간 사이를 상호 연통시키는 유체통로수단과, 상기 테두리판에 설치되어 파이프의 직선부들 간의 공간 사이로 유체가 확산 이동되어 배출되도록 하는 유체 공급 및 배출관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제3실시예에 따라 상기 유체통로수단은 상기 파이프의 직선부들이 접촉하는 상판 또는 하판의 면에 하나 이상으로 형성된 함몰부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제3실시예에 따라 상기 파이프의 직선부들이 접촉하는 상판 또는 하판의 면에 각각 형성되는 함몰부는 다수 개로 형성되고, 하나의 직선부와 접촉하는 상판 또는 하판의 면에 형성되는 다수의 함몰부는 이웃하는 직선부와 접촉하는 상판 또는 하판의 면에 형성되는 함몰부에 대해 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3실시예에 따라 상기 함몰부가 상판 및 하판 둘 다에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3실시예에 따라 상기 상판 및 하판에 형성되는 함몰부 각각의 횡단면적의 합은 파이프의 직선부들 간의 공간의 종단면적보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4실시예에 따른 열교환장치는, 상판과, 하판과, 상판과 하판 사이에 위치하여 그 내부로 유체가 흐르는 파이프와, 상기 상판과 하판의 둘레 사이에 설치되는 테투리판과, 상기 상판과 하판들 접촉하는 파이프의 면들 중 하나에 형성되어 파이프의 직선부들 간의 공간 사이를 상호 연통시키는 유체통로수단과, 상기 테두리판에 설치되어 파이프의 직선부들 간의 공간 사이로 유체가 확산 이동되어 배출되도록 하는 유체 공급 및 배출관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4실시예에 따라, 상기 유체통로수단은 상기 상판 또는 하판과 접촉하는 파이프의 상면 또는 하면에 하나 이상으로 형성되는 함몰홈으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4실시예에 따라, 상판 또는 하판과 접촉하는 파이프의 상면 또는 하면에 형성되는 함몰홈은 다수 개로 형성되고,

파이프의 하나의 직선부에 형성되는 함몰홈들은 이웃하는 직선부에 형성되는 함몰홈들에 대해 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4실시예에 따라, 상기 함몰홈들은 상판과 하판에 접촉하는 파이프의 직선부들 상면과 하면 둘 다에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4실시예에 따라, 상기 파이프의 상면과 하면에 형성되는 함몰홈들을 서로 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4실시예에 따라, 상기 함몰홈들의 횡단면적의 합은 파이프의 직선부들 간의 공간의 종단면적보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 열교환장치를 환기장치에 적용하는 경우, 실내와 실외의 온도차이가 심한 여름철이나 겨울철에 실내온도에 거의 영향을 주지 않고서도 환기를 할 수 있기 때문에, 여름철의 경우 냉방장치의 가동에 따른 비용을 절감할 수 있고 겨울철의 경우 난방장치의 가동에 따른 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환장치의 분해사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환장치의 사시도.
도 3은 도 2의 선 A-A를 따라 절취한 단면도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환장치의 분해사시도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환장치의 사시도.
도 6은 도 5의 선 B-B를 따라 절취한 단면도.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환장치의 분해사시도.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환장치의 결합 사시도.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 열교환장치의 분해사시도.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 열교환장치의 결합 사시도.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환장치의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 선 A-A를 따라 절취한 단면도이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 열교환장치는, 제2횡형산을 형성하는 다수의 상부 횡형골(11)과 제1횡형산을 형성하는 다수의 하부 횡형골(12)이 형성되는 굴곡판(1)과, 조립시 상기 굴곡판(1)의 상부에 위치하는 상판(2)과, 조립시 상기 굴곡판의 하부에 위치하는 하판(7)과, 조립시 상기 굴곡판과 상판과 그리고 하판 둘레에 위치하여 상기 상판과 굴곡판 사이의 공간과 상기 하판과 굴곡판 사이의 공간을 분리밀폐하는 테두리판(3)과, 상기 상판과 굴곡판 사이에 형성되어 상부 횡형골을 상호 연통시키는 제1유체통로수단(4)과, 상기 굴곡판과 하판 사이에 형성되어 하부 횡형골을 상호 연통시키는 제2유체통로수단(4')과, 상기 테두리판에 설치되어 굴곡판의 상부 횡형골들로 유체가 확산 이동되어 배출되도록 하는 제1유체 공급 및 배출관(5, 6)과, 상기 테두리판에 구비되어 굴곡판의 하부 횡형골들로 유체가 확산 이동되어 배출되도록 하는 제2유체 공급 및 배출관(5', 6')으로 구성된다.

상기 굴곡판은 대략적으로 옆으로 누은 "ㄹ" 단면 형상의 연속으로 이루어져 상부 횡형골과 하부 횡형골을 형성하게 된다. 상기 굴곡판은 단일의 금속판에 프레싱과 같은 굴곡 작업을 수행함으로써 형성될 수 있다. 또한, 상기 굴곡판은 상부 횡형골과 하부 횡형골을 흐르게 되는 유체 간의 열교환이 효율적으로 이루어지도록 하기 위하여 알루미늄이나 동과 같은 열전도율이 높은 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하지만, 꼭 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1유체 공급관(5)은 굴곡판의 제일 전방의 상부 횡형골(11)에서 테두리판의 일측에 상부 횡형골과 연통되도록 설치되고, 제1유체 배출관(6)은 굴곡판의 제일 후방의 횡형골의 타측에서 상부 횡혈골과 연통되도록 테두리판의 일측에 형성된다.

상기 제2유체 공급관(5')은 상기 제1유체 공급관이 설치되는 동일 테두리판에서 제일 후방의 하부 횡형골(12)에 연통되도록 설치되고, 제1유체 배출관(6')은 제1유체 배출관이 설치되는 동일 테두리판에서 제일 전방의 횡형골(12)에 연통되도록 설치된다.

제1유체통로수단(4)은 상기 상부 횡형골(11)들의 사이에서 하부 횡형골(12)을 형성하는 제1횡형산에 제1함몰부(41)로서 구성된다. 상기 제1횡형산에 형성되는 상기 제1함몰부(41)들은 이웃하는 제1횡형산에 형성된 제1함몰부들에 대해 엇갈리도록 형성된다. 따라서, 제1함몰부를 통해 이동하는 유체의 경로가 늘어날 뿐만 아니라 유체의 급격한 이동도 방지하게 된다.

제2유체통로수단(4')은 상기 하부 횡형골(12)들의 사이에서 상부 횡형골(11)을 형성하는 제2횡형산에 제2함몰부(41')로서 구성된다. 상기 제2횡형산에 형성되는 제2함몰부(41')들은 이웃하는 제2횡형산에 형성된 제2함몰부들에 대해 엇갈리도록 형성된다. 따라서, 제2함몰부를 통해 이동하는 유체의 경로가 늘어날 뿐만 아니라 유체의 급격한 이동도 방지하게 된다.

상기 제1 및 제2유체 공급 및 배출관을 테두리판에 설치하는 것은 도면에 한정되지 않고서 다른 방법으로도 가능하다. 일례로 제1유체 공급관(5) 옆에서 제2유체 배출관(6')을 설치하고, 제1유체 배출관(6) 옆에서 제2유체 공급관(5')을 설치하여 사용할 수 있고, 상판, 하판 또는 테두리판 4측면 어느 부분에도 설치할 수 있다.

상기 테두리판(3) 및 상판과 하판은 열교환장치 내부를 흐르게 되는 유체의 열손실을 최소화하기 위한 단열재로 이루어지는 것이 바람직하고, 별도로 상판, 하판, 테두리판 외부에 단열처리도 할 수 있다.

상기 상부 횡형골(11)들 사이에서 하부 횡형골(12)을 형성하는 제1횡형산에 형성되는 제1함몰부(41)들의 횡단면적의 합은 하나의 상부 횡형골의 종단면적보다 작도록 형성되고,하부 횡형골(12)들 사이에서 제1횡형골(11)을 형성하는 제2횡형산에 형성되는 제2함몰부(41')들의 횡단면적의 합은 하나의 하부 횡형골의 종단면적보다 작도록 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환장치의 작동관계를 도 1 내지 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제1실시예에 따른 열교환장치는 통상적으로 주택이나 건물의 벽체 내에 매립형태로 설치한 후 실내환기를 위한 장치의 일부로서 사용되게 된다. 제1유체 공급 및 배출관(5, 6)은 실내 공기를 외부로 내보기 위한 것으로서 사용되고, 제2유체 공급 및 배출관(5', 6')은 실외 공기를 실내로 도입하는데 사용하기 위한 것이다.

상기 제1유체 배출관(6)과 제2유체 공급관(5')은 벽체 외부, 실외에 설치되는 환풍팬과 같은 소정의 환풍기구에 각각 연결이 되고, 상기 제1유체 공급관(5)과 제2유체 배출관(6')은 실내에 위치하게 된다.

제1유체 배출관(6)에 설치되는 환풍기구를 작동시키게 되면, 제1유체 공급관(5)을 통해 실내 공기가 열교환장치 내부로 유입되어 상부 횡형골(11) 각각과 제1횡형산을 구성하는 하부 횡형골(12)에 형성되어 횡형골들을 연통시키는 제1함몰부(41)들을 통해 제1유체 배출관(6)을 통해 외부로 방출되게 한다.

한편, 제1유체 배출관(6)에 설치되는 환풍기구를 작동시킴과 동시에 제2유체 공급관(5')에 설치되는 환풍기구를 작동시키면, 제2유체 공급관(5')을 통해 실외 공기가 열교환장치 내부로 유입되어 하부 횡형골(12) 각각과 제2횡형산을 구성하는 상부 횡형골(11)에 형성되어 하부 횡형골들을 연통시키는 제2함몰부(41')를 통해 제2유체 배출관(6')을 통해 실내로 방출되게 된다.

이때, 굴곡판(1)은 열전도율이 높은 소재로 이루어지기 때문에, 제1유체 공급 및 배출관(5, 6)을 통해 이동하는 유체와 제2유체 공급 및 배출관(5', 6')을 통해 이동하는 유체 간에 열교환이 이루어지게 된다.

즉, 실내와 실외 간의 온도차이가 많이 나는 겨울철의 경우에, 제1유체 공급 및 배출관(5, 6)을 통해 실내에서 실외로는 배출되는 더운 공기는 열전도율이 높은 굴곡판을 통해, 제2유체 공급 및 배출관(5', 6')을 통해 실내로 유입되는 차가운 공기를 데우기 때문에 실내온도는 떨어지지 않으면서도 환기가 이루어지게 된다.

여름철의 경우에도 마찬가지로 실내로 유입되는 더운 외부 공기가 실외로 배출되는 차가운 실내 공기와 열교환을 통해 식혀지기 때문에 실내의 온도는 환기에 의해 더워지지는 않게 된다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환장치의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환장치의 사시도이고, 도 6은 단면도이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 열교환장치는, 상기 제1실시예에 따른 열교환장치에서 제1 및 제2유체통로수단(4, 4')만 제외하고 다른 부분은 전부 동일하다.

본 발명의 제2실시예에 따른 열교환장치의 제1 및 제2유체통로수단(4, 4')은 상기 제1실시예와는 달리 상부 횡형골(11)들 사이에서 하부 횡형골(12)을 형성하는 제1횡형산에 접촉하는 상판(2)의 하면에 하나 이상의 제3함몰부(42)를 다수의 횡렬로 형성하고 또한 하부 횡형골(12)들 사이에서 상부 횡형골(11)을 형성하는 제2횡형산에 접촉하는 하판(7)의 상면에 다수의 하나 이상의 제4함몰부(42')를 다수의 횡렬로 형성함으로써 이루어진다.

상기 제3 및 제4함몰부(42, 42')들은 서로 이웃하는 함몰부에 대해 엇갈리도록 형성된다.

이와 같이 형성된 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환장치의 작동관계를 살펴보면 다음과 같다. 제1유체 공급관(5)을 통해 공급되는 유체는 먼저 제1횡형골(11)을 따라 수평으로 이동한 다음, 제3함몰홈(42)을 통해 다음 횡형골로 이동한다. 이런 식으로 유체가 이동하여 최종적으로 제1유체 배출관(6)을 통해 외부로 배출되게 된다. 제2유체 공급 및 배출관(5', 6')을 통해서도 상기와 동일한 유체의 흐름이 이루어지게 된다.

따라서, 제1유체 공급 및 배출관을 통해 이동하는 유체와 제2유체 공급 및 배출관을 통해 이동하는 유체들은 굴곡판(1)을 통해 서로 열교환을 하게 된다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환장치의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 8은 제3실시예에 따른 열교환장치의 결합구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도면의 이해를 돕기 위하여 측벽(3)의 구성은 생략하였고, 또한 실내공기를 유입하기 위한 유체 공급 및 배출관의 구성도 생략하였다. 또한, 상기 실시예들과 동일한 구성에는 별도의 참조번호를 부여하지 않고 상기 실시예들의 참조번호를 사용한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 열교환장치는, 상기의 제1 및 제2실시예와는 달리 별도의 굴곡판을 사용하여 상하로 두 개의 유체 흐름통로를 형성하는 대신에 파이프(30)을 사용하여 두 개의 유체 흐름통로를 형성한다. 즉, 유체가 공기이고, 실내공기와 실외공기를 열교환 하고자 하는 경우에 실내공기는 상판과 하판 사이의 공간을 통해 이동하고, 실외공기는 파이프(30)를 통해 이동하게 된다. 그리고, 상판(2)과 하판(7)에는 제2실시예와 같이 제1 및 제2유체통로수단(4, 4')를 형성한다. 따라서, 상판과 하판 사이의 공간에 유입된 유체는 유체통로수단을 통해 파이프의 직선부들 간의 한 공간에서 직선부들 간의 다른 공간으로 이동하게 된다.

본 발명의 제3실시예에서 사용되는 유체통로수단(24)들은 제2실시예와 마찬가지로 상판(2)과 하판(7)의 내측면에 하나 이상의 횡렬로 형성되어 파이프(30)의 직선부와 각각 접촉하는 함몰홈(42, 42')으로 이루어진다.

따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환장치는, 조립시에 도 8에 도시된 것과 같은 구성을 가지게 되고, 제2실시예와 유사한 방식으로 유체가 흐르게 되므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다. 도 8에서는 상판과 하판의 구성이 동일하기 때문에 도면의 이해를 돕기 위해 상판의 구성만을 도시하고 하판의 구성은 생략하였다.

상기 상판과 하판에 각각 형성되는 함몰홈들은 서로 이웃하는 함몰홈에 대해 엇갈리도록 형성되어, 함몰홈을 통해 이동하는 유체의 경로가 늘어나도록 할 뿐만 아니라 유체의 급격한 이동을 방지하게 된다.

또한, 함몰홈들의 횡단면적의 합은 파이프들의 직선부들 간의 공간의 종단면적보다 작도록 형성된다. 따라서, 열교환장치로 유입된 실내공기가 어느 한쪽에 치우쳐 흐르는 것을 방지하여 열교환의 효율을 높이게 된다.

상기에서, 상판과 하판 둘 다에 함몰홈을 형성하는 것으로 설명하였지만, 상판 및 하판들 중 하나에만 함몰홈을 형성하는 것도 가능하다.

도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 열교환장치의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 10은 제4실시예에 따른 열교환장치의 결합구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도면의 이해를 돕기 위하여 측벽(3)의 구성은 생략하였고, 또한 실내공기를 유입하기 위한 유체 공급 및 배출관의 구성도 생략하였다. 또한, 상기 실시예들과 동일한 구성에는 별도의 참조번호를 부여하지 않고 상기 실시예들의 참조번호를 사용한다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 제4실시예는 제3실시예와 유사한 구성을 가지지만, 상판과 하판에 제1및 제2유체통로수단을 형성하는 대신에, 상판 또는 하판에 마주하는 파이프(30)의 직선부의 상면 또는 하면에 유체통로수단(34)을 형성한다(도면에서는 상면에만 형성).

상기 유체통로수단(34)은 파이프에 형성되는 함몰홈(342)으로 형성된다. 따라서, 상판과 하판으로 파이프(30)를 상하로 밀폐하게 되면, 함몰홈(342)에 의해 상판과 파이프 사이에 또는 하판과 파이프 사이에 유체통로가 형성되어 유체가 흐르게 된다. 파이프의 직선부에 형성되는 함몰홈은 이웃하는 직선부에 형성되는 함몰홈에 대해 엇갈리도록 형성된다.

한편, 파이프의 상면과 하면 둘 다에 함몰홈들을 형성할 수 있다. 이때, 파이프의 상하에 설치되는 함몰홈들은 서로 대응하는 위치에 각각 형성될 수 있지만, 상면과 하면에 설치되는 홈들을 서로 엇갈리게 형성할 수 있다. 파이프의 상면과 하면 둘 다에 설치하는 홈들을 서로 엇갈리게 형성하면, 파이프의 직선부들 간의 한 공간에서 다른 공간으로 이동하는 유체의 흐름에 와류가 발생하여, 파이프의 직선부들 사이에서 유체가 잘 혼합되어 일정한 온도를 유지할 수 있게 해준다. 즉, 유체가 실내공기인 경우에 파이프의 직선부들 사이의 공간 전체에 걸쳐 실내공기의 온도가 일정하도록 하여, 파이프 내부를 흐르는 실외공기와 열교환이 잘 이루어지도록 해준다.

또한, 함몰홈들의 횡단면적의 합은 파이프의 직선부들 간의 공간의 종단면적보다 작도록 형성된다. 따라서, 열교환장치로 유입된 실내공기가 어느 한쪽에 치우쳐 흐르는 것을 방지하여 열교환의 효율을 높이게 된다.

1 : 굴곡판 11 : 상부 횡형골(제2횡형산)
12 : 하부 횡형골(제1횡형산) 2 : 상판
3 : 테두리판 4 : 제1유체통로수단
4' : 제2유체통로수단 41 : 제1함몰부
41' : 제2함몰부 42 : 제3함몰부
42' : 제4함몰부 5 : 제1유체 공급관
5' : 제2유체 공급관 6 : 제1유체 배출관
6' : 제2유체 배출관 7 : 하판
30 : 파이프 34 : 유체통로수단
342 : 함몰홈

Claims

제2횡형산을 형성하는 다수의 상부 횡형골(11)과 제1횡형산을 형성하는 다수의 하부 횡형골(12)이 형성되는 굴곡판(1)과,
상기 굴곡판(1)의 상부에 위치하는 상판(2)과,
상기 굴곡판(1)의 하부에 위치하는 하판(7)과,
상기 굴곡판과 상판과 그리고 하판 둘레에 위치하여 상기 상판과 굴곡판 사이의 공간과 상기 하판과 굴곡판 사이의 공간을 분리밀폐하는 테두리판(3)과,
상기 상판과 굴곡판 사이에 형성되어 상부 횡형골(11)들을 상호 연통시키는 제1유체통로수단(4)과,
상기 하판과 굴곡판 사이에 형성되어 하부 횡형골(12)들을 상호 연통시키는 제2유체통로수단(4')과,
굴곡판의 상부 횡형골들로 유체가 확산 이동되어 배출되도록 하는 제1유체 공급 및 배출관(5, 6)과,
굴곡판의 하부 횡형골들로 유체가 확산 이동되어 배출되도록 하는 제2유체 공급 및 배출관(5', 6')
으로 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제1항에 있어서,
상기 제1유체통로수단(4)은 상부 횡형골(11) 사이에 위치하는 제1횡형산의 상부에 하나 이상으로 형성된 제1함몰부(41)로 구성되고,
상기 제2유체통로수단은 하부 횡형골(12) 사이에 위치하는 제2횡형산의 상부에 하나 이상으로 형성된 제2함몰부(41')로 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제2항에 있어서,
상기 제1횡형산과 제2횡형산에 각각 형성되는 제1함몰부(41)와 제2함몰부(41')는 다수 개로 형성되고,
제1횡형산과 제2횡형산에 각각 다수로 형성되는 제1함몰부와 제2함몰부들을 이웃하는 제1함몰부와 제2함몰부 각각에 대해 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1횡형산에 형성되는 제1함몰부들의 횡단면적의 합은 상부 횡형골(11)의 종단면적보다 작도록 형성되고,
상기 제2횡형산에 형성되는 제2함몰부들의 횡단면적의 합은 하부 횡형골(12)의 종단면적보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제1항에 있어서,
상기 제1유체통로수단(4)은 조립시 상부 횡형골(11) 사이에 위치하는 제1횡형산의 상부와 밀착하게 되는 상판(2)의 하면에 다수의 횡렬로 하나 이상 형성되는 제3함몰부(42)로 구성되고,
상기 제2유체통로수단은 조립시 하부 횡형골(11) 사이에 위치하는 제2횡형산의 상부와 밀착하게 되는 하판(7)의 상면에 다수의 횡렬로 하나 이상 형성되는 제4함몰부(42')로 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제5항에 있어서,
상기 상판(2)과 하판(7) 각각 형성되는 제3함몰부(42)와 제4함몰부(42')는 다수 개로 형성되고,
하나의 횡렬에 형성되는 제3함몰부들은 이웃하는 횡렬에 형성되는 제3함몰부들에 대해 엇갈리도록 형성되고,
하나의 횡렬에 형성되는 제4함몰부들은 이웃하는 횡렬에 형성되는 제4함몰부들에 대해 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 상판의 하면에 형성되는 제3함몰부들의 횡단면적의 합은 상부 횡형골(11)의 종단면적보다 작도록 형성되고,
상기 하판의 상면에 형성되는 제4함몰부들의 횡단면적의 합은 하부 횡형골(12)의 종단면적보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
상판(2)과,
하판(7)과,
상판과 하판 사이에 위치하여 그 내부로 유체가 흐르는 파이프(30)와,
상기 상판과 하판의 둘레 사이에 설치되는 테투리판과,
상기 상판과 하판들 중 하나에 형성되어 파이프의 직선부들 간의 공간 사이를 상호 연통시키는 유체통로수단(4 또는 4')과,
파이프의 직선부들 간의 공간 사이로 유체가 확산 이동되어 배출되도록 하는 유체 공급 및 배출관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제8항에 있어서,상기 유체통로수단(4 또는 4')은 상기 파이프의 직선부들이 접촉하는 상판 또는 하판의 면에 하나 이상으로 형성된 함몰부(42 또는 42')로 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제9항에 있어서, 상기 파이프의 직선부들이 접촉하는 상판 또는 하판의 면에 각각 형성되는 함몰부(42 또는 42')는 다수 개로 형성되고,
하나의 직선부와 접촉하는 상판 또는 하판의 면에 형성되는 다수의 함몰부는 이웃하는 직선부와 접촉하는 상판 또는 하판의 면에 형성되는 함몰부에 대해 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제10항에 있어서, 상기 함몰부가 상판 및 하판 둘 다에 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상판 및 하판에 형성되는 함몰부(42, 42') 각각의 횡단면적의 합은 파이프(30)의 직선부들 간의 공간의 종단면적보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
상판(2)과,
하판(7)과,
상판과 하판 사이에 위치하여 그 내부로 유체가 흐르는 파이프(30)와,
상기 상판과 하판의 둘레 사이에 설치되는 테투리판과,
상기 상판과 하판들 접촉하는 파이프(30)의 면들 중 하나에 형성되어 파이프의 직선부들 간의 공간 사이를 상호 연통시키는 유체통로수단(34)과,
파이프의 직선부들 간의 공간 사이로 유체가 확산 이동되어 배출되도록 하는 유체 공급 및 배출관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제13항에 있어서, 상기 유체통로수단(34)은 상기 상판 또는 하판과 접촉하는 파이프의 상면 또는 하면에 하나 이상으로 형성되는 함몰홈(342)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제14항에 있어서, 상판 또는 하판과 접촉하는 파이프의 상면 또는 하면에 형성되는 함몰홈(342)은 다수 개로 형성되고,
파이프의 하나의 직선부에 형성되는 함몰홈들은 이웃하는 직선부에 형성되는 함몰홈들에 대해 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함몰홈(342)들은 상판과 하판에 접촉하는 파이프의 직선부들 상면과 하면 둘 다에 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제16항에 있어서, 상기 파이프의 상면과 하면에 형성되는 함몰홈들을 서로 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 함몰홈(342)들의 횡단면적의 합은 파이프의 직선부들 간의 공간의 종단면적보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환장치.