KR20130133437A

KR20130133437A - 고효율 열교환장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20130133437A
Application number: KR1020120056671A
Authority: KR
Inventors: 박문수
Original assignee: (주)센도리
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2013-12-09
Also published as: WO2013180335A1; KR101401443B1

Abstract

본 발명은 고효율 열교환장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구획판(10)과 또 다른 구획판 사이에 구획판 상측과 우측모서리를 차단되게 엘패드(30)을 배치하고 엘패드의 상측과 좌우측에 형성된 브이(V)홈부와; 엘패드 하단에 밀착배치한 구획판(10)사이의 골판(20) 좌우테두리에 실란트(40)로 밀봉하여 형성된 제1흡입구(1A)와 그 내부 공간인 제1흡입실(1AR)이 형성되며, 제1흡입실 하측으로 골판의 각 길이방향으로 형성된 제1흡입실과 연통된 열교환유로(1AB)의 출구인 제1배출구(1B)와; 상기 제1흡입구(1A)와 제1흡입실(1AR), 제1배출구(1B)와 인접된 구획판과 또 다른 구획판 사이에는 구획판 하측과 좌측모서리가 차단되게 엘패드(30)을 배치하고 엘패드의 하측과 좌우측에 형성된 브이(V)홈부와; 엘패드 상단에 밀착배치한 구획판사이의 골판(20) 좌우테두리에 실란트(40)로 밀봉하여 형성된 제2흡입구(2A)와 그 내부공간인 제2흡입실(2AR)이 형성되며, 제2흡입실 상측으로 골판의 각 길이방향으로는 제2흡입실과 연통된 열교환유로(2AB)의 출구인 제2배출구(2B)가 골판 상단부에 형성된 셀단위 열교환소자(100)가 중첩형성된 열교환소자그룹(100M)에 각각 마련된 맞흐름방식의 전열교환유로(1AB;2AB)에 의해 동급의 전열교환장치에 비해 열교환 면적이 넓고 열에너지 회수율이 높은 고효율 열교환장치로 유용하게 적용되도록 한 발명인 것이다.

Description

고효율 열교환장치 및 그 제조방법{the high efficiency total heat exchanger system and the manufacture method}

본 발명은 고효율 열교환장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세히는 열교환방식이 맞 흐름 방식으로 구비되어, 동급의 열교환장치에 비해 열교환 면적이 넓고 열에너지 회수율이 높은 고 효율 열교환장치를 제공하고자 하는 것이다.

일반적으로 가열기, 냉각기, 증발기,응축기 등에 사용되는 교환기에는 유체에 열을 주기 위해 사용되는 열매체를 열매라고 하며, 이와는 반대로 열을 뺏는 데 사용되는 것을 냉매라고 한다.

상기 열매체로는 물,수증기,공기,연도가스,석유,수은,나트륨, 칼륨 및 비페닐에테르와 비페닐의 혼합물인 다우섬(dowtherm) 등이 있다.

열교환기의 형식에서 가장 일반적으로 사용되는 것은 전열벽을 금속관인 것으로, 열이 높은 유체와 낮은 유체의 흐름에서 같은 방향으로 흐르는 것을 병류형, 반대방향으로 흐르는 것을 역류형, 직각방향으로 흐르는 것을 직교류형으로 분류된다.

상기와 같은 열교환기를 기초로 실내공기 정화를 위한 방식으로는 음이온 공기청정기로 오염된 공기를 팬으로 흡입하고 필터에 의해 0.01μm정도까지의 미세한 먼지나 세균류를 집진하여 체취나 담배냄새를 탈취하고, 또 오염 때문에 감소된 음이온을 이온발생기에 의해 회복시킨다. 필터로는 몰트프렌이나 유리섬유를 사용해서 집진하는 기계식 필터, 유리섬유와 셀룰로오스 섬유를 사용해서 미립자를 집진하는 고성능 필터 및 활성탄을 사용한 탈취필터의 3종류가 있다. 또 이들 필터에 첨가하여 먼지를 고압방전에 의해 대전시켜서 집진하는 전기 집진장치가 함께 사용함이 좋지만, 기기구입이나 유지비용상 수시로 창호를 개폐하여 충분히 환기를 하는 것이 보편적이다.

한편, 창호개폐에 의한 환기는 외부소음과 먼지의 유입과 실내공기의 열에지가 손실되는 단점이 있어서, 근래에는 환기와 열에너지의 손실을 절감한 전열교환장치로 기존 창호에 전열교환장치 설치공간을 별도로 마련하거나, 창호나 창틀에 환기시스템을 접목하는 방식의 경제적인 전열교환소자를 이용하고 있는 실정이다.

상기의 전열교환소자와 관련된 본 출원인의 대한민국 등록특허 제10-1083598호 '입출구확장형 전열교환장치'에서의 전열교환소자는 사인파형으로 4열의 독립된 연직의 개구부를 갖추고 상하측을 확장시킨 스탠드형 전열교환소자를 구비하고 있다. 이에 채택된 전열교환소자는 연직의 직사각관체 전구간에 걸쳐 4개의 경계시트로 구획된 사인파형의 전열교환골판으로 각 칸마다 반호상의 개구부를 갖추고, 상하단 일부는 각 칸별 전열교환골판과 일측의 골판경계시트가 분리되어 V형 틈새가 형성되도록 하는 것으로 전열교환효율이 높으나, 전열교환소자의 외양 구조로 인하여 유로가 복잡하여 전열교환소자모듈 복잡한 외양구조로 제조원가가 높은 실정이다.

또 다른, 본 출원인의 대한민국 등록특허 제10-1089708호 '창틀형 수평전열교환 환기장치'에서의 전열교환소자는 각 수평창틀 내부에 내재시켜 실내외 공기를 전열교환시키는 수평 전열교환소자모듈을 채택하여, 실내공간을 점유하지 않는 방식으로 신축건물에 적용되는 것이 바람직하고, 전열교환효과가 높다.

그러나, 창틀형수평전열교환소자는 직사각기둥체로, 직사각기둥체내부는 전길이구간에 걸쳐 짝수단위로 구획된 각열 내부에 사인파형의 전열교환소자로 구획되어 그 좌우편에 구비되는 좌측공기유로분배기나 우측공기유로분배기와 같은 복잡한 외양구조의 실외공기가 리턴되는 수단과 사인파형의 전열교환소자의 각각의 유로에 맞는 유로공기전환판과 같은 부대수단과 복잡한 조립과정과, 특히 다양한 규격의 전열교환소자모듈을 구축하는데 설비투자를 요하고 있다.

또, 본 출원인의 대한민국 등록특허 제10-1127006호 '스탠드형 전열교환 환기장치'에서는 기존의 창호 창틀의 구조를 크게 벗어나지 않고 시공할 수 있어, 제조원가와 시공비 절감과 미관에 크게 벗어나지 않는다. 그러나, 수직창틀내부에 내재되어 실내외 공기를 전열교환시키는 수직 전열교환소자모듈은 하부공기유로커버, 하부공기유로분배기, 공기유로전환판, 상부공기유로분배기, 상부공기유로커버 및 흡배기후드와 같은 부자재를 수반하고 있어 제조원가가 상승되며, 특히 다양한 규격의 전열교환소자모듈을 구축하는 초기 설비투자를 요하고 있다.

또, 대한민국 등록특허 제10-0044623호 '창틀형 수직전열교환 환기장치'는 종래 크로스 교차방식의 전열교환소자를 맞 흐름방식의 전열교환소자에 의하여 전열교환체면적의 극대화와 전열교환효과가 높아 실내에너지사용의 감소효과와, 창틀내부공간에 전열교환장치모듈과 그 부대장치를 수용해 기존의 창호 창틀의 구조를 크게 벗어나지 않고 시공할 수 있어, 제조원가와 시공비 절감과 미관에 크게 벗어나지 않도록 하였으나, 수직전열교환소자모듈의 전열교환소자, 상부공기유로커버, 하부공기유로커버,공기유로전환판, 하부공기유로분배기와 같은 부자재로 인해 제조원가가 높으며, 다양한 규격의 전열교환소자모듈을 구축하는 초기 설비투자를 요하고 있다.

또 다른, 선원기술로 대한민국 특허 공개번호 10-2010-0082430호에서는 창틀 프레임에 장착하여 환기팬에 의해 공기를 순환시키고 내기와 외기가 통과하는 통로에 열교환기를 장착한 환기장치로 열교환기의 높이 방향으로 이등분하여, 실 외측은 내기와 외기가 통하는 통로가 교호로 적층되며, 상기 통로는 대각선 방향으로 형성된 판형상의 열교환부를 구비하고 있는 것이나, 열교환 체면적이 적어 효율이 높지 않은 편이다.

[문헌 1] KR 10-1083598 B1 (2011.11.09) [문헌 2] KR 10-1089708 B1 (2011.11.29) [문헌 3] KR 10-1127006 B1 (2012.03.08) [문헌 4] KR 10-1144591 B1 (2012.05.02) [문헌 5] KR 10-2010-0082430 A(2010.07.19)

상기와 같은 점을 감안하여, 본 발명의 목적은 고효율 열교환장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세히는 열교환방식이 맞 흐름 방식으로 구비되어, 동급의 열교환소자에 비해 열교환 면적이 넓고 열에너지 회수율이 높은 고 효율 열교환장치를 제공하고자 함을 목적으로 한다.

특히, 셀단위 전열교환소자만으로 판상구조의 슬립형이나 블럭구조의 입방형등 다양한 규격의 열교환장치를 조립구축하는 초기비용을 절감하고 같은 동급의 열교환장치보다 효율적인 공간이용 및 열 회수율이 높은 열교환장치를 제공함을 목적으로 한다.

또, 설치환경에 따라 전열매체인 유체의 흐름을 반대로 해도 열교환효율이나, 공간이용성과 같은 효과가 동일하도록 하며, 다양한 열매체의 열교환소자로 이용성이 높은 열교환장치로 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 위하여, 본 발명에서는 알루미늄, 동, 스텐레스, 펄프 중 선택되는 어느 한 소재의 구획판(10)과; 상기 구획판과 폭은 같고, 길이방향 규격보다 50∼70㎜ 짧은 골판(20)과; 상기 구획판과 폭은 같고 높이는 50∼70㎜ 규격이며, 두께는 골판의 골 높이이며, 상측과 좌우측테가 브이(V)홈을 가진 'L' 구조의 엘패드(30)를 형성해, 상기 구획판(10) 길이방향 일면 하단과; 이면 상단에 준비된 골판(20)을 골방향이 상호 맞 대접되게 부착하고, 골판이 부착된 구획판의 일면 상단에는 좌측상단모서리를; 이면 하단에는 우측하단 모서리를 각각 폐쇄하는 형태로 부착한 골판(20)과 엘패드(30) 위로 구획판을 부착하되, 길이방향의 골판 양측테와 엘패드 상측과 좌우측의 브이(V)홈부에 실란트(40;sealant)로 코킹처리한 셀단위 열교환소자(100)를 형성하고, 형성된 셀단위 열교환소자의 최 외곽 구획판(10) 표면에는 각각 인접된 구획판의 이면에 부착된 골판과 엘패드의 부착위치와 방식으로 반복 중첩 형성하되, 중첩된 길이방향의 골판 양측테와 엘패드 상측과 좌우측의 브이(V)홈 부마다 실란트(40;sealant)로 코킹처리해 직사각기둥 형태의 열교환소자다발(100M)를 형성하고, 형성된 열교환소자다발 일측 상단부에 마련되는 제1흡입구(1A) 그룹과; 이측 하단부에 마련되는 제2흡입구(2A) 그룹 상하로는 각각 열교환소자다발의 외곽테두리와 제1흡입구 그룹과, 제2흡입구 그룹의 좌우테두리를 일체로 잇는 골판 골 높이의 정방 굵기로 이루어진 패킹밴드(50)를 부착함을 특징으로 하는 고효율 열교환장치 및 그 제조방법을 제공하게 된 것이다.

본 발명에 따른 고효율 열교환장치 및 그 제조방법에 따른 열교환소자그룹(100M)은 길이방향으로 셀단위 열교환소자(100)가 중첩되어 상호 맞 흐름방식으로 열교환유로(1AB;2AB)를 통해 전열매체간에 이루어지는 열교환방식은 열교환 면적율이 종래의 병류형 열교환방식이나, 직교류형에 비하여 매우 커 열교환효과가 높다.

한편, 열교환소자그룹(100M)의 판상구조의 셀단위 열교환소자(100)의 중첩 갯수만으로 슬립형이나 블럭구조의 입방형 등 다양한 규격의 열교환장치를 조립구축하는 초기비용을 절감하고 길이의 조정으로도 열회수율이 같은 다양한 형태의 열교환기기를 간편히 구성할 수 있도록 하였다.

그리고, 본 발명에 따른 셀단위 열교환소자(100)나 열교환소자그룹(100M)을 채택하는 열교환기기는 상부공기유로커버, 하부공기유로커버, 공기유로전환판, 하부공기유로분배기와 같은 부자재를 도입해야 하는 종전에 열교환장치에 비해 초기투자비용이 저렴하고 다양한 모델에 호환성이 높아 그 이용성이 높은 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 열교환소자의 전체사시도.
도 2는 본 발명에 따른 열교환소자의 분리사시도.
도 3은 본 발명에 따른 열교환소자의 사용상태를 나타낸 일실시 참고단면도.
도 4는 도 3의 사용상태 참고사시도
도 5는 본 발명에 따른 셀단위 열교환소자의 참고사시도.
도 6은 본 발명에 따른 셀단위 열교환소자의 내부유로를 나타낸 참고단면도로, (i)는 도 5의 A-A'선 단면도, (ii)는 도 5의 B-B'선단면도, (iii)는 도 5의 C-C'선단면도.
도 7은 본 발명에 따른 셀단위 열교환소자의 분해조립 참고사시도.

상기와 같은 목적을 이루기 위하여, 이하 본 발명의 일실시 구조를 첨부 도면에 의하여, 상세히 알아보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 열교환소자의 전체사시도, 도 2는 본 발명에 따른 열교환소자의 분리사시도, 도 3은 본 발명에 따른 열교환소자의 사용상태를 나타낸 일실시 참고단면도이며, 도 4는 도 3의 사용상태 참고사시도, 도 5는 본 발명에 따른 셀단위 열교환소자의 참고사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 셀단위 열교환소자의 내부유로를 나타낸 참고단면도로, (i)는 도 5의 A-A'선 단면도, (ii)는 도 5의 B-B'선단면도, (iii)는 도 5의 C-C'선단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 셀단위 열교환소자의 분해조립 참고사시도를 각각 참조하도록 한다.

본 발명에 따른 고효율 열교환소자장치의 제조방법은 다음과 같다.

알루미늄, 동, 스텐레스, 펄프 중 선택되는 어느 한 소재의 구획판(10)을 준비하는 제1단계;

제1단계에서 준비된 구획판과 폭은 같고, 길이방향 규격보다 50∼70㎜ 짧은 골판(20)을 준비하는 제2단계;

제1단계의 구획판과 폭은 같고 높이는 50∼70㎜ 규격이며, 두께는 제2단계의 골판 골 높이이며, 상측과 좌우측테가 브이(V)홈을 가진 'L' 구조의 엘패드(30) 를 준비하는 제3단계;

제1단계에서 준비된 구획판(10) 길이방향 일면 하단과; 이면 상단에 2단계에서 준비된 골판을 골방향이 상호 맞 대접되게 부착하는 제4단계와;

제4단계에서 골판이 부착된 구획판의 일면 상단에는 좌측상단모서리를; 이면 하단에는 우측하단 모서리를 각각 폐쇄하는 형태로 3단계에서 준비된 엘패드(30)를 각각 부착하는 제5단계와;

제5단계에서 준비된 골판의 일면과 이면 각각에 부착된 골판과 엘패드 위로 제1단계에서 준비된 구획판을 부착하는 제6단계와;

제6단계에서 준비된 길이방향의 골판 양측테와 엘패드 상측과 좌우측의 브이(V)홈부에 실란트(40;sealant)로 코킹처리해 셀단위 열교환소자(100)를 준비하는 제7단계와;

제7단계에서 준비된 셀단위 열교환소자(100) 양측 최 외곽 구획판(10) 표면에는 각각 인접된 구획판의 이면에 부착된 골판과 엘패드의 부착위치와 방식으로 반복 중첩시켜, 중첩되는 길이방향의 골판 양측테와 엘패드 상측과 좌우측의 브이(V)홈 부마다 실란트(40;sealant)로 코킹처리해 사각기둥 형태의 열교환소자다발(100M)을 형성하는 제8단계와;

8단계에서 형성된 열교환소자다발(100M)의 일측 상단부에 마련되는 제1흡입구(1A) 그룹과; 이측 하단부에 마련되는 제2흡입구(2A) 그룹 상하로 열교환소자다발의 외곽테두리와 제1흡입구 그룹과 제2흡입구 그룹의 좌우테두리를 일체로 잇는 골판골 높이의 정방 굵기로 이루어진 패킹밴드(50)를 부착하는 제9단계를 포함한다.

상기와 같이 제조방법으로 제공되는 본 발명의 고효율 열교환장치의 상세구조 및 작용을 첨부도면에 의해 상세히 알아보면 다음과 같다.

먼저, 셀단위 열교환소자(100)의 전열매체의 흐름 상태를 도 4 내지 도 6를 참조하여 알아보면 다음과 같다.

구획판(10)과 구획판 사이에 구획판 상측과 우측모서리가 차단되게 엘패드(30)을 배치하고 엘패드의 상측과 좌우측에 형성된 브이(V)홈부와; 엘패드 하단에 밀착배치한 구획판(10)사이의 골판(20) 좌우테두리에 실란트(40)로 밀봉하여 형성된 제1흡입구(1A)와 그 내부 공간인 제1흡입실(1AR)이 형성되며, 제1흡입실 하측으로 골판의 각 길이방향으로는 제1흡입실과 연통된 열교환유로(1AB)의 출구인 제1배출구(1B)가 골판 하단부에 형성된다.

한편, 상기 제1흡입구(1A)와 제1흡입실(1AR), 제1배출구(1B)와 인접된 구획판과 구획판 사이에는 구획판 하측과 좌측모서리가 차단되게 엘패드(30)을 배치하고 엘패드의 하측과 좌우측에 형성된 브이(V)홈부와; 엘패드 상단에 밀착배치한 구획판사이의 골판(20) 좌우테두리에 실란트(40)로 밀봉하여 형성된 제2흡입구(2A)와 그 내부공간인 제2흡입실(2AR)이 형성되며, 제2흡입실 상측으로 골판의 각 길이방향으로는 제2흡입실과 연통된 열교환유로(2AB)의 출구인 제2배출구(2B)가 골판 상단부에 형성된다.

상기와 같이 구성된 셀단위 열교환소자(100)의 전열매체의 흐름 상태를 알아보면 다음과 같다.

상기, 셀단위 열교환소자(100)의 전열매체로 실내공기를 열매,실외공기를 냉매라 간주하면, 제1흡입구(1A)와 제1흡입실(1AR)를 통해 유입된 냉매는 골판의 각 골사이인 열교환유로(1AB)를 통해 하단의 제1배출구(1B)를 통해 냉매가 배출된다.

한편, 열매인 실내공기는 제2흡입구(2A)와 제2흡입실(2AR)를 통해 유입되어 골판의 각 골사이인 열교환유로(2AB)과 상단의 제2배출구(2B)를 통해 열매가 배출되면서, 구획판(10)를 사이에 두고 골판(20) 사이의 열교환유로(1AB;2AB)를 맞 흐르는 동안 효과적으로 열 교환이 이루어지는 것이다.

상기와 같은 셀단위의 열교환소자(100) 수개가 중첩되어 이루어진 열교환소자 다발(100M)에 의한 작용을 도 1 내지 도 4에 도시된 도면에 의하여 알아보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 열교환소자의 전체사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 열교환소자의 분리사시도의 도시와 같이, 셀단위 열교환소자(100) 수개가 중첩된 열교환소자 다발(100M)의 일측 상단부에 마련되는 제1흡입구(1A) 그룹과; 이측 하단부에 마련되는 제2흡입구(2A) 그룹 상하로 열교환소자다발의 외곽테두리와 제1흡입구 그룹과 제2흡입구 그룹의 좌우테두리를 일체로 잇는 골판골 높이의 정방 굵기로 이루어진 패킹밴드(50)를 부착한 형태로 수직타입의 열교환카트리지(200)에 내재되어 사용되는 예시로써, 도 3과 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 열교환소자의 사용상태를 나타낸 일실시 참고단면도이며, 도 4는 도 3의 사용상태 참고 사시도로 패킹밴드(50)가 부착된 정사각기둥 형태의 열교환소자다발(100M)은 열교환카트리지(200)내부에 수납되는 것으로 열교환카트리지(200)는 길이방향 측면에 카트리지커버(210)가 마련되며, 카트리지커버(210) 하측에 마련되는 제2흡입덕트(2AD)는 실내 열매의 흡기구로 열교환소자다발(100M)의 길이방향 하측면에 형성된 제2흡입구(2A)와 밀착설치되도록 한다.

또, 열교환소자다발(100M)의 제2흡입구(2A)와 대향되는 이측면 상단에 형성된 제1흡입구(1A)는 열교환카트리지(200)의 이측면 상단에 형성된 제1흡입덕트(1AD)와 밀착설치되도록 한다.

한편, 열교환카트리지(200)내부에 설치된 열교환소자다발(100M)의 길이방향 상측으로는 흡입팬카트리지(60a)에 조립된 흡입팬(60)이 밀착되며, 흡입팬 상측부의 열교환카트리지 내부공간에는 제2배출실(2BR)이 마련되며, 카트리지커버가 설치된 쪽의 제2배출실 측벽에는 제2배출덕트(2BD)가 마련되며, 열교환소자다발(100M)의 길이방향 하측으로는 배출팬카트리지(70a)에 조립된 배출팬(70)이 밀착되며, 배출팬 하측부의 열교환카트리지 내부공간에는 제1배출실(1BR)이 마련되며, 제1흡입덕트(1AD)가 설치된 열교환카트리지 하측면에는 제1배출덕트(1BD)가 마련되는 스탠드형 열교환기를 구성하는 것이다.

상기와 같이 일실시 구성되는 스탠드형 열교환장치가 실 내외측 창틀벽(SL)에 설치되기 위해 다음과 같은 덕트커버(80;90)가 구비되어 설치된다.

덕트커버(80;90)은 열교환카트리지 길이방향의 길이와 폭 규격의 이면이 오픈된 상자형태로 실내위치와 실외위치의 덕트커버 구조는 동일하나 상하 대칭설치하는 것으로, 덕트커버 길이방향 상부테와 하부테에는 제1배출덕트(1BD)와 제2배출덕트(2BD)규격의 상부그릴(80a;90a)과 하부그릴(80b;90b)이 각각 형성되며, 상부그릴(80a) 내측 하부와 하부그릴(90b) 내측 상부에는 각각 격실(80c;90c)이 형성되는 것이다.

상기와 같은 덕트커버(80;90)중 덕트커버(80)의 상부그릴(80a)은 열교환카트리지(200)의 실외쪽에 배치한 제2배출덕트(2BD)쪽에 정합시키며, 하부그릴(80b)은 제1배출실(1BR) 외측면에 정합시키고, 또 다른 덕트커버(90)의 상부그릴(90a)은 열교환카트리지(200)의 실내쪽에 배치한 제2배출실(2BR) 외측면에 정합시키며, 하부그릴(90b)은 열교환카트리지(200)의 제1배출덕트(1BD)쪽에 정합되는 구조로 이루어진다.

상기 덕트커버(80;90)와 열교환카트리지(200)와의 정합은 상부그릴(80a;90a)과 하부그릴(80b;90b) 사이의 격실(80c;90c)에 의하여 상호 열매와 냉매가 상호 혼합되지 않도록 실리콘으로 씰링 조립되는 것이다.

상기의 도 3과 도 4에 참고도시와 같이, 실내의 열매는 배출팬(60)의 동작으로 덕트커버(90)에 마련된 상부그릴(90a)를 통해 유입되어 제2흡입덕트(2AD)와 제2흡입구(2A) 및 제2흡입실(2AR)를 통해 상단의 골판에 마련된 열교환유로(2AB)를 거쳐 상방의 제2배출구(2B)과 제2배출실(2BR)를 통해 실외측의 덕트커버(80)에 마련된 상부그릴(80a)로 배출되면서 열교환이 이루어진다.

한편, 흡입팬(70)의 동작에 의하여, 실외의 냉매는 실외측 덕트커버(80)의 하부그릴(80b)를 통해 유입되어 열교환카트리지의 상측변에 마련된 제1흡입덕트(1AD)와 제1흡입구(1A)를 통해 제1흡입실(1AR)로 유입되어, 하단의 골판에 마련된 열교환유로(1AB)를 통해 하방의 제1배출실(1BR)를 통해 덕트커버(90)의 하부그릴(90b)로 유출되어 실내로 배출되면서 상호 열매와 냉매가 반복적으로 맞흐르는 방식으로 배치된 열교환유로(1AB;2AB)에 의하여 열매 냉매가 효과적으로 열교환되어 실외로 배출되는 실내의 열매에 의해 실외의 냉매가 실내로 가온 유입되어 실내의 열손실이 최소로 되는 실내외 열교환이 이루어지도록 한 것이다.

상기와 같이, 열매체인 열매와 냉매가 본 발명의 열교환소자그룹(100M)의 길이방향으로 셀단위 열교환소자(100)가 중첩되어 상호 맞 흐름방식으로 열교환유로(1AB;2AB)를 통해 열매체간에 이루어지는 열교환방식은 종래의 병류형 열교환방식이나, 직교류형에 비하여 열교환면적율이 매우 커 열교환효과가 높다.

한편, 열교환소자그룹(100M)의 셀단위 열교환소자(100)는 중첩 갯수나 길이의 조정으로도 슬립형에서부터 가로와 세로 두께가 다양한 형태의 열교환기기를 간편히 구성할 수 있도록 하였다.

그리고, 본 발명에 따른 셀단위 열교환소자(100)나 열교환소자그룹(100M)을 채택하는 열교환기기는 상부공기유로커버, 하부공기유로커버, 공기유로전환판, 하부공기유로분배기와 같은 부자재로부터 자유스럽고 호환성이 높아 제조원가와 구축비용이 절감되는 유용한 발명인 것이다.

10:구획판 20:골판
30:엘패드(L-pad) 40:실란트(sealant)
50:패킹밴드(Packing-band) 60:흡입팬
60a:흡입팬카트리지 70:배출팬
70a:배출팬카트리지
80;90:덕트커버 80a;90a:상부그릴
80b;90b:하부그릴 80c;90c:격실
100:셀단위 열교환소자 100M:열교환소자 다발
200:열교환카트리지 210:카트리지커버
1A:제1흡입구 1B:제1배출구
1AR:제1흡입실 1AD:제1흡입덕트
1BR:제1배출실 1BD:제1배출덕트
1AB;2AB:열교환유로
2A:제2흡입구 2B:제2배출구
2AR:제2흡입실 2AD:제2흡입덕트
2BR:제2배출실 2BD:제2배출덕트
SL:창틀벽

Claims

알루미늄, 동, 스텐레스, 펄프 중 선택되는 어느 한 소재의 구획판(10)을 준비하는 제1단계;
제1단계에서 준비된 구획판과 폭은 같고, 길이방향 규격보다 50∼70㎜ 짧은 골판(20)을 준비하는 제2단계;
제1단계의 구획판과 폭은 같고 높이는 50∼70㎜ 규격이며, 두께는 제2단계의 골판 골 높이이며, 상측과 좌우측테가 브이(V)홈을 가진 'L' 구조의 엘패드(30) 를 준비하는 제3단계;
제1단계에서 준비된 구획판(10) 길이방향 일면 하단과; 이면 상단에 2단계에서 준비된 골판을 골방향이 상호 맞 대접되게 부착하는 제4단계와;
제4단계에서 골판이 부착된 구획판의 일면 상단에는 좌측상단모서리를; 이면 하단에는 우측하단 모서리를 각각 폐쇄하는 형태로 3단계에서 준비된 엘패드(30)를 각각 부착하는 제5단계와;
제5단계에서 준비된 골판의 일면과 이면 각각에 부착된 골판과 엘패드 위로 제1단계에서 준비된 구획판을 부착하는 제6단계와;
제6단계에서 준비된 길이방향의 골판 양측테와 엘패드 상측과 좌우측의 브이(V)홈부에 실란트(40;sealant)로 코킹처리해 셀단위 열교환소자(100)를 준비하는 제7단계와;
제7단계에서 준비된 셀단위 열교환소자(100) 양측 최 외곽 구획판(10) 표면에는 각각 인접된 구획판의 이면에 부착된 골판과 엘패드의 부착위치와 방식으로 반복 중첩시켜, 중첩되는 길이방향의 골판 양측테와 엘패드 상측과 좌우측의 브이(V)홈 부마다 실란트(sealant)로 코킹처리해 직사각기둥 형태의 열교환소자다발(100M)을 형성하는 제8단계와;
8단계에서 형성된 열교환소자다발(100M)의 일측 상단부에 마련되는 제1흡입구(1A) 그룹과; 이측 하단부에 마련되는 제2흡입구(2A) 그룹 상하로 열교환소자다발의 외곽테두리와 제1흡입구 그룹과 제2흡입구 그룹의 좌우테두리를 일체로 잇는 골판골 높이의 정방 굵기로 이루어진 패킹밴드(50)를 부착하는 최종 제9단계를 포함함을 특징으로 하는 고효율 열교환장치제조방법.
알루미늄, 동, 스텐레스, 펄프 중 선택되는 어느 한 소재의 구획판(10)과; 상기 구획판과 폭은 같고, 길이방향 규격보다 50∼70㎜ 짧은 골판(20)과; 상기 구획판과 폭은 같고 높이는 50∼70㎜ 규격이며, 두께는 골판의 골 높이이며, 상측과 좌우측테가 브이(V)홈을 가진 'L' 구조의 엘패드(30)를 형성해, 상기 구획판(10) 길이방향 일면 하단과; 이면 상단에 준비된 골판(20)을 골방향이 상호 맞 대접되게 부착하고, 골판이 부착된 구획판의 일면 상단에는 좌측상단모서리를; 이면 하단에는 우측하단 모서리를 각각 폐쇄하는 형태로 부착한 골판(20)과 엘패드(30) 위로 구획판을 부착하되, 길이방향의 골판 양측테와 엘패드 상측과 좌우측의 브이(V)홈부에 실란트(40;sealant)로 코킹처리한 셀단위 열교환소자(100)를 형성하고, 형성된 셀단위 열교환소자의 최 외곽 구획판(10) 표면에는 각각 인접된 구획판의 이면에 부착된 골판과 엘패드의 부착위치와 방식으로 반복 중첩 형성하되, 중첩된 길이방향의 골판 양측테와 엘패드 상측과 좌우측의 브이(V)홈 부마다 실란트(sealant)로 코킹처리해 직사각기둥 형태의 열교환소자다발(100M)를 형성하고, 형성된 열교환소자다발 일측 상단부에 마련되는 제1흡입구(1A) 그룹과; 이측 하단부에 마련되는 제2흡입구(2A) 그룹 상하로는 각각 열교환소자다발의 외곽테두리와 제1흡입구 그룹과, 제2흡입구 그룹의 좌우테두리를 일체로 잇는 골판 골 높이의 정방 굵기로 이루어진 패킹밴드(50)를 부착한 열교환소자다발(100M)를 직사각수직타입의 열교환카트리지(200)에 수납됨을 특징으로 하는 고효율 열교환장치.
제2항에 있어서, 열교환소자다발(100M) 일측 상단부에 마련되는 제1흡입구(1A)는 그 내부 공간인 제1흡입실(1AR)이 구비되며, 제1흡입실 하측으로 골판의 각 길이방향으로는 제1흡입실과 연통된 열교환유로(1AB)의 출구인 제1배출구(1B)가 골판 하단부에 형성됨을 특징으로 하는 고효율 열교환장치.
제2항에 있어서, 열교환소자다발(100M) 이측 하단부에 마련되는 제2흡입구(2A)는 그 내부공간인 제2흡입실(2AR)이 구비되며, 제2흡입실 상측으로 골판의 각 길이방향으로는 제2흡입실과 연통된 열교환유로(2AB)의 출구인 제2배출구(2B)가 골판 상단부에 형성됨을 특징으로 하는 고효율 열교환장치.
제2항에 있어서, 열교환소자다발(100M)가 수납되는 직사각수직타입의 열교환카트리지(200)는 길이방향 측면에 카트리지커버(210)가 마련되며, 카트리지커버(210) 하측에 마련되는 제2흡입덕트(2AD)는 실내 열매의 흡기구로 열교환소자다발(100M)의 길이방향 하측면에 형성된 제2흡입구(2A)와 밀착설치되며, 제2흡입구(2A)와 대향되는 이측면 상단에 형성된 제1흡입구(1A)는 열교환카트리지(200)의 이측면 상단에 형성된 제1흡입덕트(1AD)와 밀착설치되며, 열교환소자다발(100M)의 길이방향 상측으로는 흡입팬카트리지(60a)에 조립된 흡입팬(60)이 밀착되며, 흡입팬 상측부의 열교환카트리지 내부공간에는 제2배출실(2BR)이 마련되며, 카트리지커버가 설치된 쪽의 제2배출실 측벽에는 제2배출덕트(2BD)가 마련되며, 열교환소자다발(100M)의 길이방향 하측으로는 배출팬카트리지(70a)에 조립된 배출팬(70)이 밀착되며, 배출팬 하측부의 열교환카트리지 내부공간에는 제1배출실(1BR)이 마련되며, 제1흡입덕트(1AD)가 설치된 열교환카트리지 하측면에는 제1배출덕트(1BD)가 형성됨을 특징으로 하는 고효율 열교환장치.
제5항에 있어서, 열교환카트리지(200)는 열교환카트리지 길이방향의 길이와 폭 규격의 이면이 오픈된 상자형태로 구조는 동일하나, 상하 대칭 설치하는 덕트커버(80;90)를 씰리콘으로 정합시켜, 덕트커버 길이방향 상부테와 하부테에는 제1배출덕트(1BD)와 제2배출덕트(2BD)규격의 상부그릴(80a;90a)과 하부그릴(80b;90b)이 각각 형성되며, 상부그릴(80a) 내측 하부와 하부그릴(90b) 내측 상부에는 각각 격실(80c;90c)이 형성됨을 특징으로 하는 고효율 열교환장치.