KR20210048731A - 전열교환기 및 전열교환기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로 구분된 공간을 형성하는 제1챔버, 제2챔버, 제3챔버, 및 제4챔버가 구비된 하우징; 실내 공기를 상기 제1챔버로 안내하는 내기 유입구; 상기 제2챔버 내부의 공기를 실외로 안내하는 내기 배출구; 실외 공기를 상기 제3챔버로 안내하는 외기 유입구; 상기 제4챔버 내부의 공기를 실내로 안내하는 외기 공급구; 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 연결하며, 상기 제1챔버에서 상기 제2챔버로 이동하는 공기로부터 열을 흡수하는 흡열부; 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 제3챔버와 상기 제4챔버를 연결하며, 상기 제3챔버에서 상기 제4챔버로 이동하는 공기를 가열하는 발열부; 상기 흡열부로 유입되는 열에너지를 상기 발열부로 전달하는 열전달부; 상기 제1챔버와 상기 제2챔버 중 어느 하나에 구비되어 실내 공기를 상기 내기 유입구로 이동시키는 제1팬; 상기 제3챔버와 상기 제4챔버 중 어느 하나에 구비되어 실외 공기를 상기 외기 유입구로 이동시키는 제2팬; 및 상기 제3챔버와 상기 제4챔버 중 적어도 어느 하나에 구비되어, 공기를 살균하는 살균부;를 포함하는 전열교환기에 관한 것이다.

Description

전열교환기 및 전열교환기의 제어방법 {Heat Exchanger and Control Method for the Same}

본 발명은 전열교환기 및 전열교환기의 제어방법에 관한 것이다.

실내 공간의 냉방이나 난방 시 실내 공간에는 이산화탄소의 양이 증가하는데, 이를 막기 위해서는 실내를 주기적으로 환기시킬 필요가 있다. 그러나, 냉방이나 난방이 진행 중인 실내 공간을 주기적으로 환기시키는 것은, 열에너지의 급격한 손실을 야기하는 단점이 있다.

상술한 단점을 해결하기 위해 공기 정화가 가능한 장치들이 많이 개발되고 있는 추세이나, 상술한 기능을 구현하는 종래 장치들은 오염된 실내 공기를 정화하는 능력은 있지만 근본적으로 이산화탄소의 양을 줄여 줄 수 없는 한계가 있었다.

본 발명은 실내 공기의 환기가 가능할 뿐 아니라, 환기에 따른 열에너지 손실을 최소화 가능한 전열교환기 및 전열교환기의 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 본 발명은 실내로 유입되는 공기, 실내로 유입되는 공기를 여과하는 필터의 살균이 가능한 전열교환기 및 전열교환기의 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 본 발명은 실내 공기의 정화, 및 살균이 가능한 전열교환기 및 전열교환기의 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 서로 구분된 공간을 형성하는 제1챔버, 제2챔버, 제3챔버, 및 제4챔버가 구비된 하우징; 실내 공기를 상기 제1챔버로 안내하는 내기 유입구; 상기 제2챔버 내부의 공기를 실외로 안내하는 내기 배출구; 실외 공기를 상기 제3챔버로 안내하는 외기 유입구; 상기 제4챔버 내부의 공기를 실내로 안내하는 외기 공급구; 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 연결하며, 상기 제1챔버에서 상기 제2챔버로 이동하는 공기로부터 열을 흡수하는 흡열부; 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 제3챔버와 상기 제4챔버를 연결하며, 상기 제3챔버에서 상기 제4챔버로 이동하는 공기를 가열하는 발열부; 상기 흡열부로 유입되는 열에너지를 상기 발열부로 전달하는 열전달부; 상기 제1챔버와 상기 제2챔버 중 어느 하나에 구비되어 실내 공기를 상기 내기 유입구로 이동시키는 제1팬; 상기 제3챔버와 상기 제4챔버 중 어느 하나에 구비되어 실외 공기를 상기 외기 유입구로 이동시키는 제2팬; 및 상기 제3챔버와 상기 제4챔버 중 적어도 어느 하나에 구비되어, 공기를 살균하는 살균부;를 포함하는 전열교환기를 제공한다.

상기 살균부는 상기 제3챔버로 유입된 공기에 자외선을 조사하는 램프;와 상기 제4챔버로 유입된 공기에 자외선을 조사하는 램프 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 제3챔버로 유입된 공기를 여과하여 여과부;를 더 포함하고, 상기 살균부는 상기 제3챔버에 구비되어 상기 제3챔버로 유입된 공기 및 상기 여과부에 자외선을 공급하는 램프;를 포함할 수 있다.

상기 흡열부는 도체로 구비된 흡열바디 및 상기 흡열바디에 구비되어 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 연결하는 유로를 형성하는 흡열핀;을 포함하고, 상기 발열부는 도체로 구비되어 상기 흡열부의 상부 또는 하부에 위치하는 발열바디, 및 상기 발열바디에 구비되어 상기 제3챔버와 상기 제4챔버를 연결하는 유로를 형성하는 발열핀;을 포함하며, 상기 살균부는 상기 발열핀이 형성하는 유로 내부로 자외선을 공급하도록 구비된 램프;를 포함할 수 있다.

상기 흡열부는 도체로 구비된 흡열바디 및 상기 흡열바디에 구비되어 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 연결하는 유로를 형성하는 흡열핀;을 포함하고, 상기 발열부는 도체로 구비되어 상기 흡열부의 상부 또는 하부에 위치하는 발열바디, 및 상기 발열바디에 구비되어 상기 제3챔버와 상기 제4챔버를 연결하는 유로를 형성하는 발열핀;을 포함하며, 상기 살균부는 상기 제3챔버에 구비되어 상기 발열핀이 형성하는 유로에 평행한 직선과 교차하는 방향으로 빛을 방출하는 램프; 및 상기 제3챔버에 구비되어 상기 램프에서 방출된 빛을 상기 발열핀이 형성하는 유로 내부로 반사하는 제1반사판;을 포함할 수 있다.

상기 살균부는 상기 제3챔버에 구비되어 상기 램프에서 방출된 빛이 상기 제1반사판이 위치된 방향으로 이동하게 하는 제2반사판;을 더 포함할 수 있다.

상기 열전달부는 직류전원의 양극에 연결되어 상기 흡열바디에 고정된 제1도체; 상기 직류전원의 음극에 연결되어 상기 흡열바디에 고정되며, 상기 제1도체와 이격된 제2도체; 상기 제1도체와 상기 흡열핀을 연결하는 P형 반도체; 및 상기 제2도체와 상기 흡열핀을 연결하는 N형 반도체;를 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 제2챔버와 상기 제3챔버를 연통시키는 챔버 연통유로; 상기 챔버 연통유로를 개폐 가능하게 구비된 제1개폐부; 및 상기 내기 배출구를 개폐 가능하게 구비된 제2개폐부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 흡열부, 상기 열전달부, 및 상기 발열부가 상기 하우징의 높이 방향을 따라 순차적으로 적층되는 공간을 형성하는 장착부; 일단은 상기 내기 유입구와 상기 외기 공급구 사이에 고정되고, 타단은 장착부에 고정되어 상기 제1챔버와 상기 제4챔버를 구분하는 제1격벽; 일단은 상기 외기 공급구와 상기 내기 배출구 사이에 고정되고, 타단은 상기 장착부에 고정되어 상기 제4챔버와 상기 제2챔버를 구분하는 제2격벽; 일단은 상기 내기 배출구와 상기 외기 유입구 사이에 고정되고, 타단은 상기 장착부에 고정되어 상기 제2챔버와 상기 제3챔버를 구분하는 제3격벽; 일단은 상기 외기 유입구와 상기 내기 유입구 사이에 고정되고, 타단은 상기 장착부에 고정되어 상기 제3챔버와 상기 제1챔버를 구분하는 제4격벽; 상기 제3격벽을 관통하도록 구비되어 상기 제2챔버와 상기 제3챔버를 연통시키는 챔버 연통유로; 상기 챔버 연통유로를 개폐 가능하게 구비된 제1개폐부; 및 상기 내기 배출구를 개폐 가능하게 구비된 제2개폐부;를 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 제3챔버에 구비되어 공기를 여과하는 제1여과부; 및 상기 하우징의 일면을 관통하도록 구비되어 상기 제3챔버와 상기 하우징의 외부를 연결하며, 상기 제1여과부의 출입구를 형성하는 제1장착홀;을 더 포함할 수 있다.

상기 제1여과부는 상기 외기 유입구와 상기 장착부 사이에 위치된 제1필터; 및 상기 제1필터보다 작은 직경의 여과홀을 구비하여 상기 제1필터를 통과한 공기를 여과하는 제2필터;를 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 제1챔버에 구비되어 공기를 여과하는 제2여과부; 및 상기 하우징의 일면을 관통하도록 구비되어 상기 제1챔버와 상기 하우징의 외부를 연결하며, 상기 제2여과부의 출입구를 형성하는 제2장착홀;을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 실내 공기의 환기가 가능할 뿐 아니라, 환기에 따른 열에너지 손실을 최소화 가능한 전열교환기 및 전열교환기의 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 실내로 유입되는 공기, 실내로 유입되는 공기를 여과하는 필터의 살균이 가능한 전열교환기 및 전열교환기의 제어방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 실내 공기의 정화, 및 살균이 가능한 전열교환기 및 전열교환기의 제어방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명 전열교환기의 일례를 도시한 것이다.
도 2는 환기장치에 구비된 열교환부의 일례를 도시한 것이다.
도 3은 실내 공기의 환기 모드를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명 전열교환기의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 실내 공기의 정화 모드를 도시한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 이하에 기술될 장치의 구성이나 제어방법은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명 전열교환기(100)의 일례를 도시한 것으로, 상기 전열교환기(100)는 실내 공기의 배출유로(11, C1, C2, 12) 및 실외 공기의 공급유로(13, C3, C4, 14)를 형성하는 하우징(1, 2), 상기 하우징 내부에 구비되어 실내 공기로부터 열에너지를 흡수하여 실외 공기에 공급하는 열교환부(5)를 포함한다.

상기 하우징은 상기 배출유로(11, C1, C2, 12) 및 공급유로(13, C3, C4, 14)가 형성 가능한 한 어떠한 형상으로도 구비될 수 있는데, 도 1은 상기 하우징(1, 2)이 상부면이 개방된 육면체 형상의 바디(1), 및 상기 바디에 고정되어 상기 육면체의 상부면을 형성하는 커버(2)로 구비된 경우를 일례로 도시한 것이다.

상기 하우징(1, 2)의 일면은 실내 공간에 위치하고, 상기 하우징의 타면은 실외 공간에 위치되도록 구비되어야 한다. 도 1은 상기 하우징(1, 2)의 우측면은 실내 공간에 위치하고, 상기 하우징(1, 2)의 좌측면은 실외 공간에 위치하는 경우를 일례로 도시한 것이다.

이 경우, 상기 바디(1)의 우측면에는 실내 공기를 하우징 내부로 유입시키는 제1유입구(11, 내기 유입구) 및 실외 공기를 실내 공간에 공급하는 제2배출구(14, 외기 공급구)가 구비되고, 상기 바디(1)의 좌측면에는 상기 제1유입구(11)로 유입된 공기를 실외로 배출하는 제1배출구(12, 내기 배출구), 및 실외 공기를 상기 하우징(1, 2) 내부로 유입시키는 제2유입구(13, 외기 유입구)가 구비된다.

상기 하우징(1, 2) 내부에는 서로 구분된 공간을 형성하는 제1챔버(C1), 제2챔버(C2), 제3챔버(C3), 및 제4챔버(C4)가 구비된다. 상기 제1챔버(C1)는 상기 내기 유입구(11)에 연통하고, 상기 제2챔버(C2)는 상기 내기 배출구(12)에 연통하며, 상기 제3챔버(C3)는 상기 외기 유입구(13)에 연통하며, 상기 제4챔버(C4)는 상기 외기 공급구(14)에 연통하도록 구비될 수 있다.

상기 하우징(1, 2) 내부에는 상기 열교환부(5)가 수용되는 공간을 제공하는 장착부가 구비되는데, 상기 장착부는 육면체형상으로 구비되되 상부면과 하부면을 제외한 4개의 면 중 마주보는 두 개의 면은 상기 제1챔버(C1)와 제2챔버(C2) 각각에 연결되도록 구비되고, 마주보는 나머지 두 개의 면은 상기 제3챔버(C3) 및 상기 제4챔버(C4) 각각에 연결되도록 구비될 수 있다.

상기 제1챔버(C1)와 상기 제2챔버(C2)는 상기 장착부를 중심으로 대각 방향에 배치되고, 상기 제3챔버(C3)와 상기 제4챔버(C4)는 상기 장착부를 중심으로 대각 방향에 배치되도록 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 제1챔버와(C1) 상기 제4챔버(C4)는 제1격벽(15)에 의해 구분되고, 상기 제4챔버(C4)와 상기 제2챔버(C2)를 구분하는 제2격벽(16)에 의해 구분되며, 상기 제2챔버(C2)와 제3챔버(C3)는 제3격벽(17)에 의해 구분되며, 상기 제3챔버(C3)와 상기 제1챔버(C1)는 제4격벽(18)에 의해 구분되도록 구비될 수 있다.

즉, 상기 제1격벽(15)은 일단은 상기 내기 유입구(11)와 상기 외기 공급구(14) 사이에 위치하고, 타단은 상기 장착부의 모서리에 위치하도록 상기 바디(1)에 고정될 수 있다. 상기 제2격벽(16)은 일단은 상기 외기 공급구(14)와 상기 내기 배출구(12) 사이에 고정되고, 타단은 상기 장착부의 모서리에 고정될 수 있다. 상기 제3격벽(17)은 일단은 상기 내기 배출구(12)와 상기 외기 유입구(13) 사이에 위치하고, 타단은 상기 장착부의 모서리에 위치하도록 상기 바디(1)에 고정될 수 있다. 또한, 상기 제4격벽(18)은 일단은 상기 외기 유입구(13)와 상기 내기 유입구(11) 사이에 위치하고, 타단은 상기 장착부의 모서리에 위치하도록 상기 바디(1)에 고정될 수 있다.

상기 열교환부(5)는 상기 장착부에 구비되어 상기 제1챔버(C1)에서 상기 제2챔버(C2)로 이동하는 공기로부터 열을 흡수하는 흡열부(51), 상기 장착부 내부에 구비되어 상기 제3챔버(C3)에서 상기 제4챔버(C4)로 이동하는 공기를 가열하는 발열부(54), 및 상기 흡열부(51)로 유입되는 열에너지를 상기 발열부(54)로 전달하는 열전달부를 포함하도록 구비될 수 있다. 본 발명에 구비된 열교환부(5)는 펠티어 효과를 이용하는 모듈(Peltier Module)로 구비될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 흡열부(51), 상기 열전달부(55, 57, 58), 및 상기 발열부(54)는 상기 장착부 내부에 상기 하우징의 높이 방향(Z축 방향)을 따라 순차적으로 적층된 형태로 구비될 수 있다.

상기 흡열부(51)는 도체로 구비된 흡열바디(511, 513) 및 상기 흡열바디에 고정되어 상기 제1챔버(C1)와 상기 제2챔버(C2)를 연결하는 유로를 형성하는 흡열핀(512, 514)을 포함하도록 구비될 수 있다. 상기 발열부(54)는 도체로 구비되어 상기 흡열부(511, 513)의 상부 또는 하부에 위치하는 발열바디(541, 543), 및 상기 발열바디에 구비되어 상기 제3챔버(C3)와 상기 제4챔버(C4)를 연결하는 유로를 형성하는 발열핀(542, 544)을 포함하도록 구비될 수 있다.

도 2는 상기 흡열부(51)가 제1흡열바디(511) 및 상기 제1흡열바디의 하부에 위치하는 제2흡열바디(513), 상기 제1흡열바디의 바닥면에서 상기 제2흡열바디를 향해 돌출된 제1흡열핀(512, 도체), 상기 제2흡열바디(513)에서 상기 바디(1)의 바닥면을 향해 돌출된 제2흡열핀(514, 도체)으로 구비된 경우를 일례로 도시한 것이다. 이 경우, 상기 발열부(54)는 상기 제1흡열바디(511)의 상부에 위치하는 제1발열바디(541), 상기 제1발열바디(541)의 바닥면에서 상기 제1흡열바디(511)를 향해 돌출된 제1발열핀(542, 도체), 상기 제1흡열바디(511)와 제2흡열바디(513) 사이에 위치하는 제2발열바디(543), 상기 제2발열바디(543)의 바닥면에서 상기 제2흡열바디(513)를 향해 돌출된 제2발열핀(544, 도체)을 포함하도록 구비될 수 있다.

상기 열전달부는 직류전원(55)의 양극(positive pole)에 연결되어 상기 흡열바디(511, 513)에 고정된 제1도체(551), 상기 직류전원(55)의 음극(negative pole)에 연결되어 상기 흡열바디(511, 513)에 고정되는 제2도체(553), 상기 제1도체(551)를 상기 발열핀(542, 544)에 연결하는 P형 반도체(57), 및 상기 제2도체(553)를 상기 발열핀(542, 544)에 연결하는 N형 반도체(58)를 포함하도록 구비될 수 있다. 상기 제1도체(551)와 제2도처(553)는 서로 이격되어 구비되어야 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 흡열부가 제1흡열바디(511) 및 제2흡열바디(513)로 구비되고, 상기 발열부가 상기 제1발열바디(541) 및 제2발열바디(543)로 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 제1도체(551)는 상기 제1흡열바디(511)에 고정되는 제1흡열바디 제1도체, 및 상기 제2흡열바디(513)에 고정되는 제2흡열바디 제1도체로 구비되고, 상기 제2도체(553)는 상기 제1흡열바디(511)에 고정되는 제1흡열바디 제2도체, 및 상기 제2흡열바디(513)에 고정되는 제2흡열바디 제2도체로 구비되어야 한다.

또한, 상기 P형 반도체(57)는 상기 제1흡열바디 제1도체와 상기 제1발열핀(542)을 연결하는 P형 제1반도체, 및 상기 제2흡열바디 제1도체와 상기 제2발열핀(544)을 연결하는 P형 제2반도체를 포함하도록 구비되고, 상기 N형 반도체(58)는 상기 제1흡열바디 제2도체와 상기 제1발열핀(542)을 연결하는 N형 제1반도체, 및 상기 제2흡열바디 제2도체와 상기 제2발열핀(544)을 연결하는 N형 제2반도체를 포함하도록 구비되어야 한다.

상기 하우징(1, 2) 내부에는 실내 공기를 실외로 배출하는 제1팬(6), 및 실외 공기를 실내로 이동시키는 제2팬(7)이 구비된다. 상기 제1팬(6)은 상기 제1챔버(C1)와 제2챔버(C2) 중 어느 하나에 구비될 수 있는데, 도 3은 상기 제1팬(6)이 제2챔버(C2)에 구비된 경우를 일례로 도시한 것이다. 상기 제2팬(7)은 상기 제3챔버(C3)와 상기 제4챔버(C4) 중 어느 하나에 구비될 수 있는데, 도 3은 상기 제2팬(7)이 상기 제4챔버(C4)에 구비된 경우를 일례로 도시한 것이다.

본 발명 전열교환기(100)는 여과부(8)가 더 구비될 수 있는데, 상기 여과부(8)는 실내로 유입되는 공기를 여과하는 제1여과부(81), 및 상기 실외로 배출되는 공기를 여과하는 제2여과부(83) 중 적어도 어느 하나를 포함하도록 구비될 수 있다. 도 1은 상기 여과부(8)가 제3챔버(C3)에 구비되어 실외에서 유입되는 공기를 여과하는 제1여과부(81), 및 상기 제1챔버(C1)에 구비되어 실내에서 배출되는 공기를 여과하는 제2여과부(83)를 모두 포함하는 경우를 일례로 도시한 것이다.

상기 제1여과부(81)는 상기 외기 유입구(13)와 상기 열교환부(5) 사이에 위치된 제1필터(811), 및 상기 제1필터(811)와 상기 열교환부(5) 사이에 위치하여 제1필터를 통과한 공기를 여과하는 제2필터(813)를 포함하도록 구비될 수 있다. 상기 제2필터(813)의 여과홀의 직경은 상기 제1필터(811)에 구비된 여과홀의 직경보다 작게 구비됨이 바람직하다. 크기가 서로 다른 이물질을 순차적으로 여과하기 위함이다.

상기 제1여과부(81)는 상기 커버(2)에 구비된 제1장착홀(21)을 통해 상기 제3챔버(C3)에 착탈 가능하고, 상기 제2여과부(83)는 상기 커버(2)에 구비된 제2장착홀(23)을 통해 상기 제1챔버(C1)에 착탈 가능하게 구비될 수 있다. 상기 제1장착홀(21)은 상기 커버(2)를 관통하여 상기 제3챔버(C3)에 연통하도록 구비되고, 상기 제2장착홀(23)은 상기 커버(2)를 관통하여 제1챔버(C1)에 연통하도록 구비될 수 있다. 상기 제1장착홀(21)과 제2장착홀(23)이 구비되면, 사용자는 상기 커버(2)를 바디(1)에서 분리하지 않고도, 각 여과부(81, 83)를 챔버(C3, C1)에서 분리 가능한 효과가 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 전열교환기(100)에는 상기 하우징(1, 2) 내부로 유입된 공기를 살균하는 살균부(9)를 더 포함할 수 있다.

상기 살균부(9)는 상기 제3챔버(C3)로 유입된 공기에 자외선을 조사하는 램프, 및 상기 제4챔버(C4)로 유입된 공기에 자외선을 조사하는 램프 중 적어도 어느 하나를 포함하도록 구비될 수 있는데, 도 3은 상기 살균부(9)가 상기 제3챔버(C3)에 위치된 램프(91)로 구비된 경우를 일례로 도시한 것이다. 상기 램프(91)가 상기 제3챔버(C3)에 구비되면, 상기 램프(91)는 상기 제3챔버(C3)로 유입된 공기뿐만 아니라 상기 제1여과부(81)도 살균하는 기능을 수행할 수 있다.

나아가, 상기 램프(91)는 상기 열교환부의 발열핀들(542, 544)에 의해 형성하는 유로(P2) 내부로 자외선을 공급하도록 구비될 수도 있다. 상기 램프(91)를 통해 공기, 제1여과부(81), 및 열교환부(5)를 모두 살균하기 위함이다.

상기 램프(91)는 상기 발열핀들이 형성하는 유로(P2)에 평행한 직선 상에 위치하도록 구비될 수도 있고(도 4 참고), 상기 발열핀들이 형성하는 유로(P2)에 평행한 직선과 교차하는 방향으로 빛을 방출하도록 구비될 수도 있다(도 3 참고). 후자의 경우, 상기 제3챔버(C3)에는 상기 램프(91)에서 방출된 빛을 상기 발열핀에 의해 형성되는 유로(P2) 내부로 반사하는 제1반사판(93), 및 상기 램프(91)에서 방출된 빛을 상기 제1반사판이 위치된 방향으로 반사하는 제2반사판(95)이 더 구비될 수 있다. 상기 제1반사판(93)은 상기 외기 유입구(13)로 유입된 공기를 상기 발열핀에 의해 형성되는 유로(P2)로 안내할 수 있도록, 상기 외기 유입구(13)와 상기 제4격벽(18)을 연결하도록 구비될 수 있다.

도면에 도시되지는 않았지만, 상기 흡열핀에 의해 형성되는 유로(P1) 및 상기 제2여과부(83)의 세척을 위해, 상기 제1챔버(C1)나 제2챔버(C2) 중 적어도 어느 하나에는 자외선을 방출하는 램프가 더 구비될 수 있다.

본 발명에 구비된 살균부(9)는 상술한 기능을 구현 가능한 한 다양한 형태로 구비될 수 있다. 즉, 상기 살균부(9)는 오존을 이용하여 공기 및 여과부를 살균하도록 구비될 수도 있다.

한편, 본 발명 전열교환기(100)는 실내 공기의 정화를 위한 수단이 더 구비될 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명 전열교환기(100)에는 상기 제2챔버(C2)와 제3챔버(C3)를 연결하는 챔버 연통유로(19), 상기 챔버 연통유로(19)의 개폐 및 상기 내기 배출구(12)의 개폐를 제어하는 유로전환부(3)가 더 구비될 수 있다. 도 1은 상기 챔버 연통유로(19)는 상기 제3격벽(17)을 관통하도록 구비되고, 상기 유로전환부(3)는 상기 챔버 연통유로(19)를 개폐하는 제1개폐부(31), 및 상기 내기 배출구(12)를 개폐하도록 구비된 제2개폐부(33)로 구비된 경우를 일례로 도시한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상술한 구조를 가진 전열교환기(100)는, 상기 제1개폐부(31)는 상기 챔버 연통유로(19)를 폐쇄하고 상기 제2개폐부(33)는 상기 내기 배출구(12)를 개방한 상태에서 상기 두 팬(6, 7)을 작동시킬 수 있다. 이 경우, 실내 공기는 제1챔버(C1), 흡열핀에 의해 형성된 유로(P1), 및 제2챔버(C2)를 통해 실외로 배출되고, 실외 공기는 제3챔버(C3), 발열핀에 의해 형성된 유로(P2), 및 제4챔버(C4)를 통해 실내로 공급될 것이다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전열교환기(100)는 상기 제1개폐부(31)는 상기 챔버 연통유로(19)를 개방하고, 상기 제2개폐부(33)는 상기 내기 배출구(12)를 폐쇄한 상태에서 상기 제2팬(7)을 작동시킬 수도 있다. 이 경우, 실내 공기는 제1챔버(C1), 흡열핀에 의해 형성된 유로(P1), 제2챔버(C2), 챔버 연통유로(19), 제3챔버(C3), 발열핀에 의해 형성된 유로(P2), 및 제4챔버(C4)를 통해 실내로 공급될 것이다. 이 과정에서 공기는 제3챔버(C3)에 구비된 제1여과부(81)를 통과할 것이므로, 본 발명 전열교환부(100)는 실내 공기는 여과가 가능하다.

이하에서는 도 3과 도 5를 참고하여, 상술한 구조를 가진 전열교환기(100)의 작동과정에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명 전열교환기(100)가 환기 모드로 작동하는 경우를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명 전열교환기(100)가 정화 모드로 작동하는 경우를 일례로 도시한 것이다.

도 3의 환기 모드에서 상기 전열교환기(100)는 상기 챔버 연통유로(19)는 폐쇄하되, 상기 내기 배출구(12)는 개방한 상태에서 두 팬(6, 7)을 작동시킨다. 그러면, 실내 공기는 제1챔버(C1), 흡열핀에 의해 형성된 유로(P1), 및 제2챔버(C2)를 통해 실외로 배출되고, 실외 공기는 제3챔버(C3), 발열핀에 의해 형성된 유로(P2), 및 제4챔버(C4)를 통해 실내로 공급될 것이다. 이 과정에서 실내 공기가 가진 열에너지는 상기 열교환부(5)를 통해 실외 공기에 전달되므로, 본 발명은 환기에 따른 열에너지 손실을 최소화 가능하다.

또한, 상술한 환기 모드는 상기 제3챔버(C3)에 구비된 제1여과부(81) 및 살균부(9)를 통해 실외 공기의 여과 및 살균이 가능하므로, 본 발명은 실내로 공급되는 공기의 질을 높일 수 있다.

도 5의 정화 모드에서 상기 전열교환기(100)는 상기 챔버 연통유로(19)는 개방하되, 상기 내기 배출구(12)는 폐쇄한 상태로 상기 제2팬(7)을 작동시킨다. 이 경우, 실내 공기는 제1챔버(C1), 흡열핀에 의해 형성된 유로(P1), 제2챔버(C2), 챔버 연통유로(19), 제3챔버(C3), 발열핀에 의해 형성된 유로(P2), 및 제4챔버(C4)를 순차적으로 거친 뒤 실내로 공급될 것이다. 상기 정화 모드에서 실내 공기는 제3챔버(C3)에 구비된 제1여과부(81) 및 살균부(9)를 통과하므로, 본 발명은 환기없이 실내 공기의 정화가 가능하다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100: 전열교환기 1: 바디 11: 내기 유입구
12: 내기 배출구 13: 외기 유입구 14: 외기 공급구
15: 제1격벽 16: 제2격벽 17: 제3격벽
18: 제4격벽 C1: 제1챔버 C2: 제2챔버
C3: 제3챔버 C4: 제4챔버 19: 챔버 연통유로
2: 커버 21: 제1장착홀 23: 제2장착홀
3: 유로전환부 31: 제1개폐부 33: 제2개폐부
5: 열교환부 51: 흡열부 511: 제1흡열바디
512: 제1흡열핀 513: 제2흡열바디 514: 제2흡열핀
54: 발열부 541: 제1발열바디 542: 제1발열핀
543: 제2발열바디 544: 제2발열핀 55: 전원
551: 제1도체 553: 제2도체 57: p형 반도체
58: n형 반도체 6: 제1팬 7: 제2팬
8: 여과부 81: 제1여과부 811: 제1필터
813: 제2필터 83: 제2여과부 9: 살균부
91: 램프 93: 제1반사판 95: 제2반사판

Claims (10)

1. 서로 구분된 공간을 형성하는 제1챔버, 제2챔버, 제3챔버, 및 제4챔버가 구비된 하우징;
   실내 공기를 상기 제1챔버로 안내하는 내기 유입구;
   상기 제2챔버 내부의 공기를 실외로 안내하는 내기 배출구;
   실외 공기를 상기 제3챔버로 안내하는 외기 유입구;
   상기 제4챔버 내부의 공기를 실내로 안내하는 외기 공급구;
   상기 하우징 내부에 구비되어 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 연결하며, 상기 제1챔버에서 상기 제2챔버로 이동하는 공기로부터 열을 흡수하는 흡열부;
   상기 하우징 내부에 구비되어 상기 제3챔버와 상기 제4챔버를 연결하며, 상기 제3챔버에서 상기 제4챔버로 이동하는 공기를 가열하는 발열부;
   상기 흡열부로 유입되는 열에너지를 상기 발열부로 전달하는 열전달부;
   상기 제1챔버와 상기 제2챔버 중 어느 하나에 구비되어 실내 공기를 상기 내기 유입구로 이동시키는 제1팬;
   상기 제3챔버와 상기 제4챔버 중 어느 하나에 구비되어 실외 공기를 상기 외기 유입구로 이동시키는 제2팬; 및
   상기 제3챔버와 상기 제4챔버 중 적어도 어느 하나에 구비되어, 공기를 살균하는 살균부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 살균부는 상기 제3챔버로 유입된 공기에 자외선을 조사하는 램프;와 상기 제4챔버로 유입된 공기에 자외선을 조사하는 램프 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제3챔버로 유입된 공기를 여과하여 여과부;를 더 포함하고,
   상기 살균부는 상기 제3챔버에 구비되어 상기 제3챔버로 유입된 공기 및 상기 여과부에 자외선을 공급하는 램프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 흡열부는 도체로 구비된 흡열바디 및 상기 흡열바디에 구비되어 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 연결하는 유로를 형성하는 흡열핀;을 포함하고,
   상기 발열부는 도체로 구비되어 상기 흡열부의 상부 또는 하부에 위치하는 발열바디, 및 상기 발열바디에 구비되어 상기 제3챔버와 상기 제4챔버를 연결하는 유로를 형성하는 발열핀;을 포함하며,
   상기 살균부는 상기 발열핀이 형성하는 유로 내부로 자외선을 공급하도록 구비된 램프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
5. 제2항에 있어서,
   상기 흡열부는 도체로 구비된 흡열바디 및 상기 흡열바디에 구비되어 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 연결하는 유로를 형성하는 흡열핀;을 포함하고,
   상기 발열부는 도체로 구비되어 상기 흡열부의 상부 또는 하부에 위치하는 발열바디, 및 상기 발열바디에 구비되어 상기 제3챔버와 상기 제4챔버를 연결하는 유로를 형성하는 발열핀;을 포함하며,
   상기 살균부는 상기 제3챔버에 구비되어 상기 발열핀이 형성하는 유로에 평행한 직선과 교차하는 방향으로 빛을 방출하는 램프; 및 상기 제3챔버에 구비되어 상기 램프에서 방출된 빛을 상기 발열핀이 형성하는 유로 내부로 반사하는 제1반사판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 살균부는 상기 제3챔버에 구비되어 상기 램프에서 방출된 빛이 상기 제1반사판이 위치된 방향으로 이동하게 하는 제2반사판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
7. 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 열전달부는
   직류전원의 양극에 연결되어 상기 흡열바디에 고정된 제1도체;
   상기 직류전원의 음극에 연결되어 상기 흡열바디에 고정되며, 상기 제1도체와 이격된 제2도체;
   상기 제1도체와 상기 흡열핀을 연결하는 P형 반도체; 및
   상기 제2도체와 상기 흡열핀을 연결하는 N형 반도체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
8. 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2챔버와 상기 제3챔버를 연통시키는 챔버 연통유로;
   상기 챔버 연통유로를 개폐 가능하게 구비된 제1개폐부; 및
   상기 내기 배출구를 개폐 가능하게 구비된 제2개폐부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
9. 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하우징 내부에 구비되어 상기 흡열부, 상기 열전달부, 및 상기 발열부가 상기 하우징의 높이 방향을 따라 순차적으로 적층되는 공간을 형성하는 장착부;
   일단은 상기 내기 유입구와 상기 외기 공급구 사이에 고정되고, 타단은 장착부에 고정되어 상기 제1챔버와 상기 제4챔버를 구분하는 제1격벽;
   일단은 상기 외기 공급구와 상기 내기 배출구 사이에 고정되고, 타단은 상기 장착부에 고정되어 상기 제4챔버와 상기 제2챔버를 구분하는 제2격벽;
   일단은 상기 내기 배출구와 상기 외기 유입구 사이에 고정되고, 타단은 상기 장착부에 고정되어 상기 제2챔버와 상기 제3챔버를 구분하는 제3격벽;
   일단은 상기 외기 유입구와 상기 내기 유입구 사이에 고정되고, 타단은 상기 장착부에 고정되어 상기 제3챔버와 상기 제1챔버를 구분하는 제4격벽;
   상기 제3격벽을 관통하도록 구비되어 상기 제2챔버와 상기 제3챔버를 연통시키는 챔버 연통유로;
   상기 챔버 연통유로를 개폐 가능하게 구비된 제1개폐부; 및
   상기 내기 배출구를 개폐 가능하게 구비된 제2개폐부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제3챔버에 구비되어 공기를 여과하는 제1여과부; 및
    상기 하우징의 일면을 관통하도록 구비되어 상기 제3챔버와 상기 하우징의 외부를 연결하며, 상기 제1여과부의 출입구를 형성하는 제1장착홀;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기.

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