KR20210129339A - Heat exchanger having the shape of passage for improving heat exchange efficency - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전열소자의 상단 모서리와 맞닿는 위치에 급기유로와 배기유로 양방향으로 돌출된 형상의 차단벽을 형성하여 급기유로와 배기유로에 유로단면적이 급격하게 축소되는 구간을 형성함으로써 유로단면적의 변화에 따른 압력차에 의한 내기 및 외기의 유동 방향의 변화를 발생시켜 외기와 내기가 각각 전열소자의 전체 면적에 걸쳐 유동하면서 열교환을 수행하도록 하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 전열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency, and more particularly, by forming a barrier wall protruding in both directions from an air supply flow path and an exhaust flow path at a position in contact with the upper edge of the heat transfer element, By forming a section in the exhaust flow path in which the flow passage cross-sectional area is rapidly reduced, the flow direction of the bet and the outside air is changed due to the pressure difference according to the change of the flow passage cross-sectional area, so that the outside air and the outside air flow over the entire area of the heat transfer element, respectively, and heat exchange It relates to a total heat exchanger that can improve heat exchange efficiency by performing
일반적으로 전열교환기는 실내 공기 조화가 유지되는 상황에서 실내 공기질 향상 및 에너지 효율 향상을 위하여 급기 공기와 배기 공기를 열교환기에 통과하게 함으로써, 배기측 공기의 엔탈피를 흡입측 공기에 전달하는 장치이다.In general, a total heat exchanger is a device that transfers the enthalpy of exhaust air to intake air by passing supply air and exhaust air through a heat exchanger in order to improve indoor air quality and energy efficiency in a situation where indoor air conditioning is maintained.
즉, 통상의 전열교환기는 실내의 공기를 환기시킴에 있어, 갑작스런 냉기 및 열기가 외부에서 내부로 유입되지 않도록 실외공기를 실외로 배출되는 실내공기와 먼저 열교환시켜주는 장치이다.That is, a general total heat exchanger is a device that first exchanges outdoor air with indoor air discharged to the outdoors so that sudden cold and hot air do not flow into the interior when ventilating the indoor air.
따라서, 전열교환기는 실내에서 발생한 휘발성 유기화합물질을 배기를 통하여 배출하고, 필터링한 외부의 신선한 공기를 실내로 흡입하는 방법으로 실내의 공기를 쾌적하게 유지한다.Therefore, the total heat exchanger discharges the volatile organic compounds generated in the room through exhaust, and maintains the indoor air comfortably by sucking the filtered fresh air into the room.
이에, 일반적인 전열교환기의 작동을 설명하면, 공조된 실내의 공기를 외부로 배출할 때는 전열교환기 내에 설치된 배기팬이 작동하고, 이때의 정압으로 전열교환기 소자를 통과하면서 실내에서 실외로 오염된 공기가 외부로 배출된다.Therefore, when explaining the operation of a general total heat exchanger, when exhausting the air from the conditioned room to the outside, the exhaust fan installed in the total heat exchanger operates, and at this time, the air polluted from the indoor to the outdoor is removed while passing through the total heat exchanger element at the positive pressure. discharged to the outside
반대로, 전열교환기 내에 설치된 급기팬이 작동하면 발생한 정압으로 외부에서 전열교환기 소자를 통과하면서 실내로 공기가 흡입되도록 형성된다.Conversely, when the air supply fan installed in the total heat exchanger operates, air is sucked into the room while passing through the total heat exchanger element from the outside with a static pressure generated.
이러한 종래의 전열교환기는 전열소자의 전체 면적 중 일부 면적을 통해서만 실내외 공기가 유동하면서 열교환을 수행하여 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.Such a conventional total heat exchanger has a problem in that heat exchange efficiency is lowered because indoor and outdoor air flows only through a partial area of the total area of the heat transfer element to perform heat exchange.
한편, 전열교환기에 관한 종래기술로는 대한민국공개특허 제10-2010-0056382호가 있다.On the other hand, as a prior art related to a total heat exchanger, there is Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0056382.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전열소자의 상단 모서리와 맞닿는 위치에 급기유로와 배기유로 양방향으로 돌출된 형상의 차단벽을 형성하여 급기유로와 배기유로에 유로단면적이 급격하게 축소되는 구간을 형성함으로써 유로단면적의 변화에 따른 압력차에 의한 내기 및 외기의 유동 방향의 변화를 발생시켜 외기와 내기가 각각 전열소자의 전체 면적에 걸쳐 유동하면서 열교환을 수행하도록 하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 전열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, by forming a blocking wall in the shape of protruding in both directions of the supply and exhaust passages at the position in contact with the upper edge of the heating element, the flow passage cross-sectional area is rapidly reduced in the supply and exhaust passages. By forming a section, heat exchange efficiency can be improved by generating a change in the flow direction of the outside air and the outside air due to the pressure difference according to the change of the flow path cross-sectional area, so that the outside air and the outside air flow over the entire area of the heat transfer element, respectively. It aims to provide a total heat exchanger with
본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기는 제1 및 제2교차식유로가 형성된 전열소자; 상기 제1교차식유로와 연결되는 급기유로; 상기 제2교차식유로와 연결되는 배기유로; 상기 제1교차식유로 및 급기유로를 통해 실외의 공기가 실내로 배출되도록 하는 급기팬; 상기 제2교차식유로 및 배기유로를 통해 실내의 공기가 실외로 배출되도록 하는 배기팬; 및 상기 급기유로 및 배기유로 양방향으로 돌출된 형상으로 상기 전열소자의 상단 모서리에 형성되는 차단벽;을 포함하는 것을 특징으로 한다.A total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to the present invention for achieving the above object includes: a heat transfer element having first and second cross-type flow paths; an air supply passage connected to the first crossed flow passage; an exhaust passage connected to the second cross-type passage; an air supply fan for discharging outdoor air to the indoor through the first crossed flow passage and the air supply passage; an exhaust fan for discharging indoor air to the outdoors through the second crossed flow passage and the exhaust passage; and a blocking wall formed at an upper edge of the heating element in a shape protruding in both directions of the air supply passage and the exhaust passage.
이때, 상기 차단벽이 상기 급기유로 및 배기유로에 유로단면적이 축소되는 구간을 형성하여 실내 및 실외의 공기의 유동 방향에 변화를 발생시킴으로써 실내 및 실외의 공기가 상기 전열소자의 전체면적을 통해 유동하면서 열교환을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.At this time, the blocking wall forms a section in which the cross-sectional area of the flow passage is reduced in the air supply passage and the exhaust passage to generate a change in the flow direction of indoor and outdoor air, so that indoor and outdoor air flows through the entire area of the heating element It is characterized in that it performs heat exchange while doing.
또한, 상기 전열교환기의 외기흡입구에는, 상기 외기흡입구를 통해 유입되는 실외 공기 중의 이물질을 걸러내는 필터; 및 상기 전열교환기의 내측에 있던 공기가 상기 외기 흡입구를 통해 실외로 역류하는 것을 방지하는 역류방지날개;가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the outdoor air intake of the total heat exchanger, the filter for filtering out foreign substances in the outdoor air introduced through the outdoor air intake; and a backflow prevention wing that prevents the air inside the total heat exchanger from flowing back to the outside through the outdoor air intake port.
본 발명에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기는 전열소자의 상단 모서리와 맞닿는 위치에 급기유로와 배기유로 양방향으로 돌출된 형상의 차단벽을 형성하여 급기유로와 배기유로에 유로단면적이 급격하게 축소되는 구간을 형성함으로써 유로단면적의 변화에 따른 압력차에 의한 내기 및 외기의 유동 방향의 변화를 발생시켜 외기와 내기가 각각 전열소자의 전체 면적에 걸쳐 유동하면서 열교환을 수행하도록 하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.The total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to the present invention forms a barrier wall protruding in both directions from the supply air flow path and the exhaust flow path at the position in contact with the upper edge of the heat transfer element, so that the flow path cross-sectional area is in the supply air flow path and the exhaust flow path. By forming a section that is rapidly reduced, a change in the flow direction of the outside air and the outside air is generated due to the pressure difference according to the change of the flow path cross-sectional area, so that the outside air and the outside air flow over the entire area of the heat transfer element to perform heat exchange, respectively, and heat exchange efficiency can improve
구체적으로, 종래의 전열교환기는 급기 및 배기유로의 유로단면적이 거의 일정하게 형성되었으며, 이 경우 급기팬 및 배기팬의 동작에 의해 외기 및 내기가 유입된 후 전열소자의 전체 면적 중 일부 면적(주로 중앙 영역)을 통해서만 집중 유동하여 전열소자의 전체 면적 중 일부 면적에서만 외기와 내기간의 열교환이 이루어져 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 급기유로와 배기유로에, 급기유로와 배기유로 양방향으로 돌출된 형상의 차단벽을 형성하되, 차단벽을 마름모 형상으로 설치된 전열소자의 상단 모서리에 형성하여 급기유로와 배기유로에 유로단면적이 급격하게 축소되는 구간을 형성함으로써 유로단면적의 변화에 따른 압력차에 의해 전열소자의 교차식 유로에 유입된 내기와 외기의 유동 방향에 변화가 발생하여 외기와 내기가 각각 전열소자의 좌우측 모서리 부근과 중앙 부근뿐 만 아니라 전열소자의 상단 모서리 부분까지 유동하게 되어, 즉, 전열소자의 전체면적에 걸쳐 유동하면서 열교환을 수행하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.Specifically, in the conventional total heat exchanger, the flow passage cross-sectional area of the supply and exhaust passages is formed to be almost constant. There was a problem that heat exchange efficiency was lowered because heat exchange between the outside and the inside was performed only in a partial area of the total area of the heat transfer element due to concentrated flow only through the central region). A barrier wall with a protruding shape is formed, but the barrier wall is formed at the upper edge of the heating element installed in a diamond shape to form a section in which the flow passage cross-sectional area is rapidly reduced in the air supply and exhaust passages. As a result, the flow direction of the bet and the outside air flowing into the alternating flow path of the heating element is changed by the That is, it is possible to improve heat exchange efficiency by performing heat exchange while flowing over the entire area of the heat transfer element.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기의 우측면사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기의 좌측면사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기의 부분확대도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기에 포함된 전열소자의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기에서의 외기 및 내기의 유동 흐름을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기에서 차단벽에 의해 구분 형성된 유로를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기의 유로 형상을 도시한 개략도이다.1 is a right side perspective view of a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a left side perspective view of a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a front view of a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a partially enlarged view of a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a heat transfer element included in a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a view showing the flow flow of the outside air and the inside in a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a view showing a flow path divided by a barrier wall in a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram illustrating a flow path shape of a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to another preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, but already known technical parts will be omitted or compressed for the sake of brevity of description.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기의 우측면사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기의 좌측면사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기의 부분확대도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기에 포함된 전열소자의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기에서의 외기 및 내기의 유동 흐름을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기에서 차단벽에 의해 구분 형성된 유로를 도시한 도면이다.1 is a right side perspective view of a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention. It is a left side perspective view, and FIG. 3 is a front view of a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention. 5 is a perspective view of a heat transfer element included in a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. It is a view showing the flow flow of outside air and inside air in a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to the present invention. It is a view showing a flow path divided by a wall.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기(100, 이하 '전열교환기'라 함)의 내부에는 전열소자(110)가 마름모 형태로 결합되며, 전열소자(100)에는 외기와 내기가 서로 혼합되지 않으면서 열교환을 할 수 있도록 내부에 외기가 통과하는 제1교차식유로(111a)와 내기가 통과하는 제2교차식유로(111b)가 상하로 적층되어 있다.1 to 7, a
또한, 외기가 통과하는 제1교차식유로(111a)는 외기를 실내로 안내하는 급기유로(140)와 연결되고, 내기가 통과하는 제2교차식유로(111b)는 내기를 실외로 안내하는 배기유로(150)와 연결되며, 급기유로(140)와 배기유로(150)에는 송풍력을 발생시키는 급기팬(141)과 배기팬(151)이 각각 배치되고, 급기팬(141)과 배기팬(151)의 동작에 따라 외기와 내기가 각각 제1교차식유로(111a)와 급기유로(140) 및 제2교차식유로(111b)와 배기유로(150)를 따라 유동하여 실내의 환기가 이루어진다.In addition, the first crossed
전열교환기(100)의 하단에는 실내 공기가 흡입되는 내기흡입구(130)와 실외 공기가 흡입되는 외기흡입구(120)가 형성되고, 전열교환기(100)의 상단에는 실외 공기가 실내로 배출되는 외기배출구(121)와 실내 공기가 실외로 배출되는 내기 배출구(131)가 형성된다. 이때, 외기흡입구(120)와 외기배출구(121)는 제1교차식유로(111a) 및 급기유로(140)에 의해 연결되고, 내기흡입구(130)과 내기배출구(131)는 제2교차식유로(111b) 및 배기유로(150)에 의해 연결되며, 전열소자(110)가 전열교환기(100)의 내부에 마름모 형태로 설치되면서 전열소자(110)의 좌우측 모서리가 격벽(161)과 맞닿아 제1 및 제2교차식유로(111a, 111b) 이외의 공간을 모두 폐쇄하여 외기 흡입구(120) 및 내기 흡입구(130)를 통해 유입된 실내외 공기가 제1 및 제2교차식유로(111a, 111b)를 통해서만 유동할 수 있도록 한다. 또한, 전열소자(110)의 상단 모서리와 맞닿는 위치에 급기유로(140)와 배기유로(150) 양방향으로 돌출된 형상의 차단벽(160)이 형성되며, 차단벽(160)에 의해 급기유로(140)와 배기유로(150)에 단면적이 급격하게 축소되는 구간이 형성되면서 유로 단면적의 변화에 따른 압력차에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 내기 및 외기의 유동 방향에 변화가 발생하여 외기와 내기가 각각 전열소자(110)의 전체 면적에 걸쳐 유동하면서 열교환을 수행하여 열교환 효율이 향상된다.At the lower end of the
또한, 전열소자(110)가 마름모 형태로 설치됨에 따라 도 7에 도시된 바와 같이 급기팬(141)으로부터 거리가 먼 유로(도 7의 ①)와 거리가 가까운 유로(도 7의 ②)가 형성되는데, 거리가 먼 유로(도 7의 ①)의 경우 급기팬(141)으로부터 멀리 떨어져 있어 유로 내부의 공기를 흡입하는 강도가 낮아 공기의 유동 속도가 낮은 반면 유로가 직선 형태로 형성되며 유로에 공기의 유동을 방해하는 방해물이 없어 공기의 유동 속도가 그대로 유지되고, 거리가 가까운 유로(도 7의 ②)의 경우 급기팬(141)으로부터 가까이 위치하여 유로 내부의 공기를 흡입하는 강도가 높아 공기의 유동 속도가 높은 반면 돌출된 형태의 차단벽(160)에 의해 유로에 막힌 공간이 발생하여 공기가 차단벽(160)에 의해 막힌 공간을 우회하여 유동하여야 하기 때문에 공기의 유동에 방해가 생겨 공기의 유동 속도가 감소된다. 이에 따라 거리가 먼 유로(도 7의 ①)의 경우 급기팬(141)의 흡입 강도가 낮아 공기의 유동 속도가 낮아도 공기가 직선 형태의 유로를 흐르며 아무런 방해를 받지 않고 유동하여 유동 속도가 그대로 유지되고, 거리가 가까운 유로(도 7의 ②)의 경우 급기팬(141)의 흡입 강도가 높아 공기의 유동 속도가 높지만 차단벽(160)에 의해 막힌 공간을 우회하여 유동함에 따라 공기의 유동 속도가 감소하게 되어, 결과적으로 거리가 먼 유로(도 7의 ①)와 거리가 가까운 유로(도 7의 ②)를 유동하는 공기들의 유동 속도가 거의 비슷하게 유지되면서 전열소자(110)의 전체면적에 공기가 균일하게 유동하게 되어 전열소자(110)의 전체 면적에 걸쳐 열교환을 수행함으로써 열교환 효율이 향상된다. 상기에서는 급기유로(140)를 기준으로 설명하였으나 배기유로(150)에도 동일한 작용효과가 발생하여 실외의 공기 및 실내의 공기가 전열소자(110)의 전체면적에서 균일하게 유동하면서 열교환을 수행하여 열교환 효율이 향상되는 것이다.In addition, as the
또한, 외기흡입구(120)에는 역류방지날개(120b) 및 필터(120a)가 형성되며, 도 4에 도시된 바와 같이 역류방지날개(120b)는 전열교환기(100)의 내측으로만 일정 각도 접히도록 형성되어 전열교환기(100)의 내측에 있던 공기가 외기 흡입구(120)를 통해 실외로 역류하는 것을 방지한다. 또한, 필터(120a)는 외기흡입구(120)를 통해 유입되는 실외 공기 중의 이물질을 걸러내는 것으로서 실외 공기가 통과할 때 공기 중의 큰 먼지가 걸러지는 프리필터와, 외기의 수분을 제거하는 제습필터와, 미세먼지가 걸러지는 고성능의 헤파필터 등이 적어도 하나 이상 설치될 수 있다.In addition, the
이하, 도 1 내지 도 7을 참고하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기(100)의 작동 과정 및 그에 따른 작용 효과에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 7 , the operation process of the
급기팬(141)과 배기팬(151)이 구동되면, 급기팬(141)의 송풍력에 의해 외기흡입구(120)로 실외의 공기가 유입되어 필터(120a)를 거치면서 필터링 된 후 전열소자(110)의 제1교차식유로(111a)와 급기유로(140)를 통과하여 외기배출구(121)를 통해 실내로 배출되고, 배기팬(151)의 송풍력에 의해 내기흡입구(130)로 실내의 공기가 유입된 후 전열소자(110)의 제2교차식유로(111b)와 배기유로(150)를 통과하여 내기배출구(131)를 통해 실외로 배출된다. 이때, 실외의 공기 및 실내의 공기는 전열소자(110)의 제1 및 제2교차식유로(111a, 111b)를 거치면서 열교환을 수행하게 되는데, 본 발명에서는 전열소자(110)의 상단 모서리와 맞닿는 위치에 급기유로(140)와 배기유로(150) 양방향으로 돌출된 형상의 차단벽(160)을 형성하여 급기유로(140)와 배기유로(150)에 유로단면적이 급격하게 축소되는 구간을 형성함으로써 도 6에 도시된 바와 같이 유로단면적의 변화에 따른 압력차에 의한 내기 및 외기의 유동 방향의 변화를 발생시켜 외기와 내기가 각각 전열소자(110)의 전체 면적에 걸쳐 유동하면서 열교환을 수행하도록 하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.When the
종래의 전열교환기는 급기 및 배기유로의 유로단면적이 거의 일정하게 형성되었으며, 이 경우 급기팬 및 배기팬의 동작에 의해 외기 및 내기가 유입된 후 전열소자의 전체 면적 중 일부 면적을 통해서만 집중 유동하여 전열소자의 전체 면적 중 일부 면적에서만 외기와 내기간의 열교환이 이루어져 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 급기유로(140)와 배기유로(150)에, 급기유로(140)와 배기유로(150) 양방향으로 돌출된 형상의 차단벽(160)을 형성하되, 차단벽(160)을 마름모 형상으로 설치된 전열소자(110)의 상단 모서리에 형성하여 급기유로(140)와 배기유로(150)에 유로단면적이 급격하게 축소되는 구간을 형성함으로써 유로단면적의 변화에 따른 압력차에 의해 전열소자(110)의 교차식 유로(111)에 유입된 내기와 외기의 유동 방향에 변화가 발생하여 외기와 내기가 각각 전열소자(110)의 좌우측 모서리 부근과 중앙 부근뿐 만 아니라 전열소자(110)의 상단 모서리 부분까지 유동하게 되어, 즉, 전열소자(110)의 전체면적에 걸쳐 유동하면서 열교환을 수행하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.In the conventional total heat exchanger, the flow passage cross-sectional area of the supply air and exhaust passages is formed to be almost constant. There was a problem in that heat exchange efficiency between the outside and the inside was performed only in a part of the total area of the heat transfer element, so that the heat exchange efficiency was lowered. 150) A blocking
또한, 전열소자(110)가 마름모 형태로 설치됨에 따라 도 7에 도시된 바와 같이 급기팬(141)으로부터 거리가 먼 유로(도 7의 ①)와 거리가 가까운 유로(도 7의 ②)가 형성되는데, 거리가 먼 유로(도 7의 ①)의 경우 급기팬(141)으로부터 멀리 떨어져 있어 유로 내부의 공기를 흡입하는 강도가 낮아 공기의 유동 속도가 낮은 반면 유로가 직선 형태로 형성되며 유로에 공기의 유동을 방해하는 방해물이 없어 공기의 유동 속도가 그대로 유지되고, 거리가 가까운 유로(도 7의 ②)의 경우 급기팬(141)으로부터 가까이 위치하여 유로 내부의 공기를 흡입하는 강도가 높아 공기의 유동 속도가 높은 반면 돌출된 형태의 차단벽(160)에 의해 유로가 막힌 공간이 발생하여 공기가 차단벽(160)에 의해 막힌 공간을 우회하여 유동하여야 하기 때문에 공기의 유동에 방해가 생겨 공기의 유동 속도가 감소된다. 이에 따라 거리가 먼 유로(도 7의 ①)의 경우 급기팬(141)의 흡입 강도가 낮아 공기의 유동 속도가 낮아도 공기가 직선 형태의 유로를 흐르며 아무런 방해를 받지 않고 유동하여 유동 속도가 그대로 유지되고, 거리가 가까운 유로(도 7의 ②)의 경우 급기팬(141)의 흡입 강도가 높아 공기의 유동 속도가 높지만 차단벽(160)에 의해 막힌 공간을 우회하여 유동함에 따라 공기의 유동 속도가 감소하게 되어, 결과적으로 거리가 먼 유로(도 7의 ①)와 거리가 가까운 유로(도 7의 ②)를 유동하는 공기들의 유동 속도가 거의 비슷하게 유지되면서 전열소자(110)의 전체면적에 공기가 균일하게 유동하게 되어 전열소자(110)의 전체 면적에 걸쳐 열교환을 수행함으로써 열교환 효율이 향상된다. 상기에서는 급기유로(140)를 기준으로 설명하였으나 배기유로(150)에도 동일한 작용효과가 발생하여 실외의 공기 및 실내의 공기가 전열소자(110)의 전체면적에서 균일하게 유동하면서 열교환을 수행하여 열교환 효율이 향상되는 것이다.In addition, as the
한편, 도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기의 유로 형상을 도시한 개략도이다.Meanwhile, FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a flow path shape of a total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to another preferred embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기는 급기팬(141)과 배기팬(151)이 각각 배치된 급기유로(140)와 배기유로(150)의 상단부에 단면적이 급격하게 축소되는 구간이 형성되며, 상기 급기팬(141) 및 배기팬(151)이 단면적이 급격하게 축소되는 구간의 상단부, 즉 단면적이 급격하게 축소되는 지점을 지난 부분에 형성되어 유로단면적의 변화에 따른 압력차에 의한 내기 및 외기의 유동 방향의 변화를 발생시켜 외기와 내기가 각각 전열소자(110)의 전체 면적에 걸쳐 유동하면서 열교환을 수행하도록 하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 8, the total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to another preferred embodiment of the present invention includes a supply
만약 급기팬(141) 및 배기팬(151)이 유로가 급격하게 좁아지는 구간의 하단부, 즉 단면적이 급격하게 축소되는 지점의 이전 구간에 형성되면 유로단면적의 변화에 따른 공기 유동 방향의 변화가 발생하지 않고 급기팬(141) 및 배기팬(151)의 흡입 강도가 높은 중앙부근에만 공기의 유동이 집중되어 전열소자의 전체 면적 중 일부 면적(중앙 부근)에서만 외기와 내기간의 열교환이 이루어져 열교환 효율이 떨어지게 되나, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기 급기유로(140)와 배기유로(150)의 상단부에 단면적이 급격하게 축소되는 구간을 형성하고, 급기팬(141) 및 배기팬(151)을 단면적이 급격하게 축소되는 구간의 상단부, 즉 단면적이 급격하게 축소되는 지점을 지난 부분에 설치하여 유로단면적의 변화에 따른 급기팬(141) 및 배기팬(151)에 의한 흡입력이 협소유로를 지나서 광대유로에서는 비교적 전체단면적에 걸쳐 균일한 압력을 형성하기 때문에 전열교환기의 일단에서도 전체면적에 걸쳐 균일한 압력이 형성되고, 그 결과 전열교환기의 전체면적에 걸쳐 균일한 흡입이 이루어져 실외의 공기 및 실내의 공기가 전열소자(110)의 전체면적에서 균일하게 유동하면서 열교환을 수행하여 열교환 효율이 향상되는 것이다.If the
이상과 같은 본 발명에 따른 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기는 전열소자의 상단 모서리와 맞닿는 위치에 급기유로와 배기유로 양방향으로 돌출된 형상의 차단벽을 형성하여 급기유로와 배기유로에 유로단면적이 급격하게 축소되는 구간을 형성함으로써 유로단면적의 변화에 따른 압력차에 의한 내기 및 외기의 유동 방향의 변화를 발생시켜 외기와 내기가 각각 전열소자의 전체 면적에 걸쳐 유동하면서 열교환을 수행하도록 하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.The total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency according to the present invention as described above forms a blocking wall protruding in both directions of the supply air flow path and the exhaust flow path at a position in contact with the upper edge of the heat transfer element, and is located in the supply air flow path and the exhaust flow path. By forming a section in which the flow passage cross-sectional area is rapidly reduced, a change in the flow direction of the bet and the outside air occurs due to the pressure difference according to the change in the flow passage cross-sectional area, so that the outside air and the inside air flow over the entire area of the heat transfer element to perform heat exchange. Thus, heat exchange efficiency can be improved.
구체적으로, 종래의 전열교환기는 급기 및 배기유로의 유로단면적이 거의 일정하게 형성되었으며, 이 경우 급기팬 및 배기팬의 동작에 의해 외기 및 내기가 유입된 후 전열소자의 전체 면적 중 일부 면적을 통해서만 집중 유동하여 전열소자의 전체 면적 중 일부 면적에서만 외기와 내기간의 열교환이 이루어져 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 급기유로와 배기유로에, 급기유로와 배기유로 양방향으로 돌출된 형상의 차단벽을 형성하되, 차단벽을 마름모 형상으로 설치된 전열소자의 상단 모서리에 형성하여 급기유로와 배기유로에 유로단면적이 급격하게 축소되는 구간을 형성함으로써 유로단면적의 변화에 따른 압력차에 의해 전열소자의 교차식 유로에 유입된 내기와 외기의 유동 방향에 변화가 발생하여 외기와 내기가 각각 전열소자의 좌우측 모서리 부근과 중앙 부근뿐 만 아니라 전열소자의 상단 모서리 부분까지 유동하게 되어, 즉, 전열소자의 전체면적을 통해 유동하면서 열교환을 수행하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.Specifically, in the conventional total heat exchanger, the flow path cross-sectional area of the supply air and exhaust passages is formed to be almost constant. There was a problem in that heat exchange efficiency was lowered because heat exchange between the outside and the inside was performed only in a partial area of the total area of the heat transfer element due to concentrated flow. A wall is formed, but a blocking wall is formed at the upper edge of the heating element installed in a rhombus shape to form a section in which the flow passage cross-sectional area is rapidly reduced in the supply and exhaust passages. A change occurs in the flow direction of the outside air and the outside air flowing into the crossed flow path, so that the outside air and the outside air flow not only near the left and right corners and the center of the heating element, respectively, but also to the upper edge of the heating element, that is, the heat transfer element. It is possible to improve heat exchange efficiency by performing heat exchange while flowing through the entire area.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments with reference to the accompanying drawings, but since the above-described embodiments have only been described with preferred examples of the present invention, the present invention is limited only to the above embodiments It should not be understood as being, and the scope of the present invention should be understood as the following claims and their equivalent concepts.
100 : 전열교환기
110 : 전열소자
111 : 교차식유로
111a : 제1교차식유로
111b : 제2교차식유로
120 : 외기흡입구
120a : 필터
120b : 역류방지날개
121 : 외기배출구
130 : 내기흡입구
131 : 내기배출구
140 : 급기유로
141 : 급기팬
150 : 배기유로
151 : 배기팬
160 : 차단벽
161 : 격벽100: total heat exchanger
110: electric heating element
111: cross flow path
111a: the first cross-type flow path
111b: 2nd crossed flow path
120: outside air intake
120a: filter
120b: backflow prevention wing
121: outdoor air outlet
130: bet inlet
131: bet outlet
140: air supply flow path
141: air supply fan
150: exhaust flow path
151: exhaust fan
160: barrier
161: bulkhead
Claims (3)
상기 제1교차식유로와 연결되는 급기유로;
상기 제2교차식유로와 연결되는 배기유로;
상기 제1교차식유로 및 급기유로를 통해 실외의 공기가 실내로 배출되도록 하는 급기팬;
상기 제2교차식유로 및 배기유로를 통해 실내의 공기가 실외로 배출되도록 하는 배기팬; 및
상기 급기유로 및 배기유로 양방향으로 돌출된 형상으로 상기 전열소자의 상단 모서리에 형성되는 차단벽;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기.
a heating element having first and second crossed flow passages formed thereon;
an air supply passage connected to the first crossed flow passage;
an exhaust passage connected to the second cross-type passage;
an air supply fan for discharging outdoor air to the indoor through the first crossed flow passage and the air supply passage;
an exhaust fan for discharging indoor air to the outdoors through the second crossed flow passage and the exhaust passage; and
The total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency, comprising: a barrier wall formed at an upper edge of the heat transfer element in a shape protruding in both directions of the air supply flow path and the exhaust flow path.
상기 차단벽이 상기 급기유로 및 배기유로에 유로단면적이 축소되는 구간을 형성하여 실내 및 실외의 공기의 유동 방향에 변화를 발생시킴으로써 실내 및 실외의 공기가 상기 전열소자의 전체면적을 통해 유동하면서 열교환을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기.
According to claim 1,
The blocking wall forms a section in which the cross-sectional area of the flow passage is reduced in the air supply flow path and the exhaust flow path to generate a change in the flow direction of indoor and outdoor air, so that indoor and outdoor air flows through the entire area of the heating element and heat exchanges A total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency, characterized in that to perform.
상기 전열교환기의 외기흡입구에는,
상기 외기흡입구를 통해 유입되는 실외 공기 중의 이물질을 걸러내는 필터; 및
상기 전열교환기의 내측에 있던 공기가 상기 외기 흡입구를 통해 실외로 역류하는 것을 방지하는 역류방지날개;가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환 효율 향상을 위한 유로형상을 갖는 전열교환기.3. The method of claim 2,
At the outdoor air intake of the total heat exchanger,
a filter for filtering out foreign substances in the outdoor air introduced through the outdoor air intake; and
A total heat exchanger having a flow path shape for improving heat exchange efficiency, characterized in that a backflow prevention blade for preventing the air inside the total heat exchanger from flowing back to the outside through the outdoor air intake port is formed.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |