KR20170001706U - 바이패스식 열교환 환기장치 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치는, 내부에 수평방향으로 바이패스커버가 설치되어 그 내부공간이 상기 바이패스커버를 기준으로 그 상부의 열교환유로와, 상기 그 하부의 바이패스유로로 구획형성되는 케이스, 상기 케이스의 실외측면에 구성되는 외기흡입포트와 내기배출포트, 상기 케이스의 실내측면에 구성되는 내기흡입포트와, 외기배출포트, 상기 케이스내에 구비된 챔버, 상기 챔버 내에 구비되어 그 배치각도가 달라짐으로써, 상기 외기흡입포트와 상기 열교환유로와 바이스패스유로가 선택적으로 연통되도록 하는 유로전환댐퍼를 포함하여 이루어진다.
상기 챔버는 외기흡입포트로부터 단순 하향절곡되어 바이패스유로와 연통되도록 이루어지며, 상기 유로전환댐퍼는 상하로 회전되는 구조로 이루어지고, 상기 챔버내에는 상기 유로전환댐퍼의 일면을 받치는 단턱부가 구성된다.
본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치는 상기 챔버로 유입되는 외기를 선택적으로 가열하기 위한 가열수단을 포함하여 이루어진다.
상기 가열수단은 챔버의 후방에 구비되어 챔버로 유입되는 외기와 접하도록 구성되며 전기공급에 의해 발열되는 히터로 이루어지며, 상기 히터는 챔버의 상단에 부착된 지지브라켓에 의해 지지된다.
상기 챔버는 상기 케이스내에서 내기흡입포트와 상기 열교환유로 및 바이패스유로를 연결하도록 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치에 의하면, 외기흡입포트에서 바이패스유로로 유동되는 외기의 유동저항이 크게 발생하지 않기 때문에 환기효율이 저하되기 않으며, 유로전환댐퍼의 배치각도가 안정적으로 유지되기 때문에 열교환유로와 바이패스유로간의 공기누설이 발생하지 않게 되는 등, 열교환모드와 바이패스모드의 전환 사용에 따른 안정성이 향상된다는 이점이 있다.

Description

바이패스식 열교환 환기장치{Heat exchange type ventilator}

본 고안은 바이패스 유로가 구비됨으로써 열교환 모드와 바이패스 모드가 선택적으로 전환되는 바이패스식 열교환 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로, 실내공간의 오염된 공기를 외부로 배출시키고 실외의 신선한 공기를 실내로 공급할 수 있도록 하는 다양한 형태의 환기장치가 사용되어 왔다.

한편 하절기 및 동절기와 같이 실내와 실외의 기온차가 큰 계절에는 실내공간의 쾌적한 온도유지를 위하여 냉방 및 난방을 가동하는 것이 일반적인데, 이때 환기장치에 의해 실외의 공기가 그대로 실내로 유입되면, 실내의 냉난방 효율이 저하되므로 에너지 낭비가 심하다고 볼 수 있다.

이러한 문제를 조금이라도 줄이기 위하여 실외공기가 실내로 유입되기에 앞서, 배기되는 실내공기와 열교환되도록 함으로써, 온도차로 인한 냉난방부하의 증가요인이 감소되도록 하는 이른바 열교환식 환기장치가 사용되고 있다.

종래의 일반적인 열교환식 환기장치는, 내부공간을 형성하는 케이스과, 케이스의 실외측면에 구비되는 외기흡입포트와 내기배출포트, 케이스의 실내측면에 구비되는 외기배출포트와 내기흡입포트, 케이스내에 구비되는 열교환기 및 다수개의 송풍팬으로 이루어진다.

여기서, 각 포트의 명칭의미는 다음과 같이 케이스를 기준으로 하는 공기의 유동을 기준으로 부여된 것이다.

외기흡입: 실외공기가 케이스내로 흡입

내기배출: 케이스내로 흡입된 실내공기가 케이스으로부터 실외측으로 배출

외기배출: 케이스내로 흡입된 실외공기가 케이스으로부터 실내측으로 배출

내기흡입: 실내공기가 케이스내로 흡입

이와 같은 종래의 열교환식 환기장치는 외기흡입포트에서 외기배출포트로 이어지는 이른바 흡기유로와, 내기흡입포트에서 내기배출포트로 이어지는 배기유로가 케이스내의 열교환기에서 교차하는 구성을 이루게 된다.

따라서, 하절기와 같이 실내에 냉방이 가동되는 계절에는, 흡기유로를 통해 실내측으로 유입되는 실외의 더운공기가, 배기유로를 통해 실외측으로 배출되는 실내의 차거운 공기와 열교환되어 그 온도가 낮아진 상태에서 실내로 유입된다.

반대로, 동절기와 같이 실내에 난방이 가동되는 계절에는 흡기유로를 통해 실내측으로 유입되는 실외의 차거운 공기가, 배기유로를 통해 실외측으로 배출되는 실내의 따뜻한 공기와 열교환되어 그 온도가 높아진 상태에서 실내로 유입된다.

이에 따라 겨울철에서는 실내로 유입되는 실외공기의 온도를 높여서 난방손실을 줄이고, 여름철에는 실내로 유입되는 실외공기의 온도를 낮추어서 냉방손실을 줄이는 효과를 얻게 되는 것이다.

한편, 초봄이나 늦여름과 같은 간절기에는 아침저녁으로 기온차가 심한 외기에 비하여 실내의 기온이 정체되어 있기 때문에, 외기를 그대로 실내로 받아들임으로써 보다 쾌적한 생활환경을 유지할 필요가 있으나, 종래의 열교환식 환기장치에 의하면 실외공기와 실내공기가 강제적으로 열교환되기 때문에 이러한 요건을 만족시키지 못한다는 문제점이 있었다.

때문에 이러한 문제점을 해결하기 위하여 바이패스유로가 구비된 이른바 바이패스식 열교환 환기장치가 안출되었다.

종래의 바이패스식 열교환 환기장치는 케이스의 내부 또는 외부에, 열교환기를 거치지 않으면서, 외기흡입포트로부터 외기배출포트로 이어지는 바이패스유로를 구성하고, 외기흡기포트와 바이패스유로가 선택적으로 연통되도록 하는 댐퍼를 구비하여 이루어진다.

이러한 종래기술에 의하면 열교환유로가 열리고 바이패스유로가 닫히는 일반모드, 열교환유로가 닫히고 바이패스유로가 열리는 바이패스모드가 댐퍼의 작동에 의해 선택적으로 전환되도록 함으로써 필요에 따라 강제적인 열교환을 피할 수 있게 된다.

이러한 바이패스식 환기장치의 일례로서 한국특허등록 제10-1117523호(예시 1, 출원인 은성화학 주식회사)가 있다.

이러한 종래기술 예시 1에 의하면 바이패스모드 선택시에 환기구(15a)(내기흡입포트)를 통해 바이패스부(40)의 몸체(44)케이스로 유입된 내기가 몸체(44) 내부의 제1공간(44a)과 몸체 외부의 제2공간(44b)을 거치면서 수평방향으로 절곡되고, 제2공간(44b)에서 유로형성부(20)의 아래로 이어지면서 다시 수직방향으로 절곡되는 형태로 이루어진다.

따라서, 이와 같은 특성상 종래기술에 의하면 바이패스모드 선택시 실내측에서 배출되는 내기의 유동에 많은 저항이 발생하기 때문에 환기효율이 저하된다는 문제점이 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 바이패스모드 사용시에 외기의 유동저항이 최대한 감소되는 형태로 이루어짐으로써 환기기능의 효율이 저하되지 않도록 하는 바이패스식 열교환 환기장치의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치는, 내부에 수평방향으로 바이패스커버가 설치되어 그 내부공간이 상기 바이패스커버를 기준으로 그 상부의 열교환유로와, 상기 그 하부의 바이패스유로로 구획형성되는 케이스, 상기 케이스의 실외측면에 구성되는 외기흡입포트와 내기배출포트, 상기 케이스의 실내측면에 구성되는 내기흡입포트와, 외기배출포트, 상기 케이스내에 구비된 챔버, 상기 챔버 내에 구비되어 그 배치각도가 달라짐으로써, 상기 외기흡입포트와 상기 열교환유로와 바이스패스유로가 선택적으로 연통되도록 하는 유로전환댐퍼를 포함하여 이루어진다.

상기 챔버는 외기흡입포트로부터 단순 하향절곡되어 바이패스유로와 연통되도록 이루어지며, 상기 유로전환댐퍼는 상하로 회전되는 구조로 이루어지고, 상기 챔버내에는 상기 유로전환댐퍼의 일면을 받치는 단턱부가 구성된다.

본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치는 상기 챔버로 유입되는 외기를 선택적으로 가열하기 위한 가열수단을 포함하여 이루어진다.

상기 가열수단은 챔버의 후방에 구비되어 챔버로 유입되는 외기와 접하도록 구성되며 전기공급에 의해 발열되는 히터로 이루어지며, 상기 히터는 챔버의 상단에 부착된 지지브라켓에 의해 지지된다.

상기 챔버는 상기 케이스내에서 내기흡입포트와 상기 열교환유로 및 바이패스유로를 연결하도록 이루어질 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치에 의하면, 외기흡입포트에서 바이패스유로로 유동되는 외기의 유동저항이 크게 발생하지 않기 때문에 환기효율이 저하되기 않으며, 유로전환댐퍼의 배치각도가 안정적으로 유지되기 때문에 열교환유로와 바이패스유로간의 공기누설이 발생하지 않게 되는 등, 열교환모드와 바이패스모드의 전환 사용에 따른 안정성이 향상된다는 이점이 있다.

도 1: 본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치의 내부구조를 나타낸 사시도
도 2: 본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치에 포함되는 챔버와 유로전환댐퍼의 구성을 나타낸 사시도
도 3a: 본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치의 열교환모드 작동상태를 예시적으로 나타낸 사시도
도 3b: 본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치의 열교환모드 작동상태를 예시적으로 나타낸 단면도
도 4a: 본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치의 바이패스모드 작동상태를 예시적으로 나타낸 사시도
도 4b: 본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치의 바이패모드 작동상태를 예시적으로 나타낸 단면도

이하, 본 고안을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도 1 부터 도 4b 까지 참조로 하여 상세하게 설명한다.

본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치는, 도 1에 나타난 것과 같이 그 내부에 수평방향으로 바이패스커버(52)가 설치되어 내부공간이 상기 바이패스커버(52)를 기준으로 그 상부의 열교환유로와, 그 하부의 바이패스유로로 구획형성되는 케이스(50)와, 상기 케이스(50)의 실외측면에 구성되는 외기흡입포트(52)와, 내기배출포트(54), 상기 케이스(50)의 실내측면에 구성되는 내기흡입포트(56)와, 외기배출포트(58)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 케이스(50)내에는 챔버(70)가 구비되고, 도 2에 나타난 것과 같이 상기 챔버(70)내에는 그 배치각도가 달라짐으로써 상기 열교환유로와 바이스패스유로가 선택적으로 외기흡입포트(52)와 연통되도록 하는 유로전환댐퍼(72)가 구비된다.

상기 챔버(70)는 외기흡입포트(52)로부터 하향절곡되어 바이패스유로로 이어지도록 이루어지는데, 보다 상세하게는 케이스(50)내에서 그 전면이 외기흡입포트(52)와 연통되고 후면 상부가 개방되어 열교환유로와 연통되며, 하단이 바이패스커버(52)에 접하여 바이패스유로와 연통되는 구조로 이루어진다.

상기 유로전환댐퍼(72)는 상기 챔버(70)의 후면에 그 상단이 힌지 연결되어 상하로 회전되는 구조로 이루어지며, 그 작동은 챔버(70)의 외측에 구비된 구동모터(74)에 의해 이루어진다.

또한, 본 고안에 따른 바이패스식 열교환 환기장치는 상기 챔버(70)로 유입되는 외기를 선택적으로 가열하기 위한 가열수단을 포함하여 이루어진다.

상기 가열수단은 챔버(70)의 후방에 구비되어 열교환유로 측으로 유입되는 외기와 접하도록 구성되며 전기공급에 의해 발열되는 히터(80)로 이루어진다.

상기 히터(80)는 챔버(70)의 상단에 부착되는 지지브라켓(82)에 의해 지지됨으로써 탈부착 가능한 형태로 챔버(70)에 장착된다.

상기 챔버(70)의 내부에는 상기 유로전환댐퍼(72)의 일측면을 지지하는 단턱부(701)(702)가 각각 형성된 구조로 이루어짐으로써 외기흡입포트(52)를 통한 외기의 압력에 의해 상기 유로전환댐퍼(72)가 챔버(70)에 밀착되도록 이루어진다.

상술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 바이패스유로식 환기장치의 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 통상적인 열교환모드에서는 도 3a, 3b에 나타난 것과 같이 상기 유로전환댐퍼(72)의 배치각도가 상향조절됨으로써 챔버(70) 후면의 상단이 열리고 하단이 닫히게 됨으로써 외기흡입포트(52)를 통하여 흡입되는 외기가 바이패스커버(52) 상방의 열교환유로측으로 유입된다.

따라서, 이때에는 케이스(50)내로 유입된 외기가 실내측에서 케이스(50)내로 유입된 내기와 열교환소자(90)를 통해 열교환됨으로써 통상적인 열교환작용이 이루어지게 된다.

그리고, 바이패스모드에서는 도 4a, 4b에 나타난 것과 같이 상기 유로전환댐퍼(72)의 배치각도가 하향조절됨으로써 챔버(70)의 후면의 하단이 열리고 상단이 닫히게 됨으로써 외기흡입포트(52)를 통하여 흡입되는 외기가 바이패스커버(52) 하방의 바이패스유로측으로 유입된다.

바이패스모드에서는 케이스(50)내로 유입된 외기가 내기와 열교환되지 않고 그대로 실내측으로 공급됨으로써 불필요한 열교환작용이 이루어지지 않는다.

이때, 본 고안에 의하면 챔버(70)의 구조적인 특성상 외기흡입포트(52)에서 바이패스유로로 유동되는 외기의 유동저항이 크게 발생하지 않기 때문에 바이패스모드에서의 환기효율이 저하되지 않는다.

또한, 본 고안에 의하면 전술한 바와 같이 유로전환댐퍼(72)의 배치각도가 고정된 상태에서는 유로전환댐퍼(72)가 챔버(70)의 내부에 형성된 단턱부(701)(702)에 의해 받쳐진다.

따라서, 챔버(70)로 유입된 외기에 의한 유동압력이 유로전환댐퍼(72)로 가해지는 만큼 유로전환댐퍼(72)가 단턱부(701)(702)와 더욱 밀착되기 때문에 유로전환댐퍼(72)의 배치상태는 더욱 안정적으로 유지되며, 열교환유로와 바이패스유로간의 공기누설이 발생하지 않게 된다.

그리고, 본 고안에 의하면 열교환모드에서, 극한 동절기와 같이 외기의 온도가 지나치게 낮은 경우에 외기흡기포트(52)를 통해 챔버(70)로 유입된 차거운 외기가 상기 히터(80)에 의해 1차적으로 가열된 다음 재차 열교환되어 실내로 공급되기 때문에 환기에 따른 실내 온도저하를 방지하게 된다.

여기서, 상기 히터(80)는 지지브라켓(82)에 지지됨으로서 탈부착 가능한 형태로 챔버(70)에 장착되기 때문에 필요에 따라서는 상기 지지브라켓(82)을 탈거하는 간단한 방법으로 상기 히터(80)를 분리할 수 있다.

때문에, 계절에 따른 기온차가 크지 않은 지역에서는 상기 히터(80)를 제외한 구성으로 환기장치를 구성하여 사용함으로써 불필요한 에너지 사용에 따른 낭비요소가 발생하지 않게 된다.

본 고안에 의하면, 상기 챔버(70)가 상기 케이스(50)내에서 내기흡입포트(56)와 연통되도록 구성될 수도 있다.(미도시)

이 경우에는 바이패스모드 선택시 실내에서 상기 내기흡입포트(56)를 통하여 케이스(50)로 유입되는 내기가 열교환되지 않고 바이패스유로를 통하여 실외로 빠져나가게 된다.

따라서, 실외에서 외기흡입포트(52)를 통하여 유입된 외기가 열교환유로를 통과하더라도 실내공기와 열교환되지 않고 그대로 실내로 유입된다.

50: 케이스 52: 외기흡입포트
54: 내기배출포트 56: 내기흡입포트
58: 외기배출포트 60: 바이패스커버
70: 챔버 701, 702: 단턱부
72: 유로전환댐퍼 74: 구동모터
80: 히터 82: 지지브라켓

Claims (7)

1. 내부에 수평방향으로 바이패스커버가 설치되어 그 내부공간이 상기 바이패스커버를 기준으로 그 상부의 열교환유로와, 상기 그 하부의 바이패스유로로 구획형성되는 케이스,
   상기 케이스의 실외측면에 구성되는 외기흡입포트와 내기배출포트,
   상기 케이스의 실내측면에 구성되는 내기흡입포트와, 외기배출포트
   상기 케이스내에 구비된 챔버,
   상기 챔버 내에 구비되어 그 배치각도가 달라짐으로써, 상기 외기흡입포트와 상기 열교환유로와 바이스패스유로가 선택적으로 연통되도록 하는 유로전환댐퍼
   를 포함하는 바이패스식 열교환 환기장치에 있어서,
   상기 챔버는 외기흡입포트로부터 단순 하향절곡되어 바이패스유로와 연통되도록 이루어지는 것
   을 특징으로 하는 바이패스식 열교환 환기장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유로전환댐퍼는 상하로 회전되는 구조로 이루어지는 것
   을 특징으로 하는 바이패스식 열교환 환기장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 챔버내에는 상기 유로전환댐퍼의 일면을 받치는 단턱부가 구성됨으로써 챔버로 유입되는 외기의 압력에 의해 상기 유로전환댐퍼가 상기 단턱부에 밀착되어 상기 유로전환댐퍼의 배치각도가 안정적으로 유지되는 것
   을 특징으로 하는 바이패스식 열교환 환기장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 챔버로 유입되는 외기를 선택적으로 가열하기 위한 가열수단을 포함하여 이루어지는 바이패스식 열교환 환기장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 가열수단은 챔버의 후방에 구비되어 챔버로 유입되는 외기와 접하도록 구성되며 전기공급에 의해 발열되는 히터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이패스식 열교환 환기장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 히터는 챔버의 상단에 부착된 지지브라켓에 의해 지지됨으로써 탈부착 가능한 형태로 챔버에 장착되는 것
   을 특징으로 하는 바이패스식 열교환 환기장치.
   
7. 제2항에 있어서,
   상기 챔버는 상기 케이스내에서 내기흡입포트와 상기 열교환유로 및 바이패스유로를 연결하도록 이루어지는 것
   을 특징으로 하는 바이패스식 열교환 환기장치.

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