KR20220039216A - 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈 - Google Patents

폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈에 관한 것으로서, 특히 열교환기와 건물외벽 사이에 설치되어 열교환기에서 배출되는 공기로부터 폐열을 회수하도록 하는 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈은, 일단이 열교환기의 외부흡입구와 연통되는 흡입관과, 일단이 열교환기의 외부배출구와 연통되는 배출관으로 이루어진 연결부재와; 일단이 상기 연결부재의 타단에 결합되는 중공형상의 연장슬리브와; 상기 연장슬리브의 내부에 상기 연장슬리브의 길이방향으로 길게 설치되어, 상기 연장슬리브의 내부를 흡입유로와 배출유로로 분할하는 열교환패널과; 일단이 상기 연장슬리브의 타단에 결합되고, 타단에 상기 흡입유로와 연통되는 흡입공과 상기 배출유로와 연통되는 배출공이 각각 형성된 후드캡;을 포함하여 이루어지되, 상기 흡입유로는 상기 흡입관과 연통되고 상기 배출유로는 상기 배출관과 연통되며, 외부공기는 상기 흡입공, 흡입유로 및 흡입관을 통해 열교환기의 외부흡입구로 이동하고, 열교환기의 외부배출구에서 배출된 내부공기는 상기 배출관, 배출유로 및 배출공을 통해 외부로 배출되며, 상기 흡입유로와 배출유로를 통해 이동하는 외부공기와 내부공기는 상기 열교환패널을 통해 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈 { DUCT MODULE HAVING HEAT RECOVERY FUNCTION }
본 발명은 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈에 관한 것으로서, 특히 열교환기와 건물외벽 사이에 설치되어 열교환기에서 배출되는 공기로부터 폐열을 회수하도록 하는 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈에 관한 것이다.
공동주택인 아파트나 주상복합 건물에는 실내의 오염공기는 외부로 배출하고, 실외의 신선한 공기는 실내로 공급하는 환기장치가 설치된다.
이러한 환기장치에서 외부로 오염공기를 배기시킬 때 외부에서 유입되는 신선한 공기와 열교환이 이루어지도록 함으로써 에너지 손실을 최소화하기 위한 폐열회수 수단으로서 열교환기를 설치한다.
이러한 종래의 열교환기를 이용한 환기장치는, 열교환기와, 상기 열교환기에 연통되어 미리 설정된 복수개의 구역들로 연장된 급기덕트와 배기덕트, 각 구역에서 각각의 배기덕트와 급기 덕트에 설치된 다수개의 디퓨저들을 포함하여 이루어진다.
열교환기에는 외부공기가 유입되기 위한 외부흡입구가 형성되어 있고, 내부공기를 외부로 배출하기 위한 외부배출구가 형성되어 있다.
이러한 외부흡입구와 외부배출구는 상호 이격되어 있기 때문에, 종래에는 건물 외벽에 2개의 홀을 형성하고 여기에 각각 상기 외부흡입구와 외부배출구를 설치하였는바, 작업 및 설치가 번거롭고 그만큼 비용도 증가하게 되었다.
그리고, 열교환기에서 열을 교환하고 난 공기에도 열이 존재하기 되는데, 이를 외부로 그냥 배출하기 때문에 열손실이 높다.
또한, 외부의 강풍 및 빗물이 외부흡입구 및 외부배출구를 통해 열교환기 내부로 쉽게 유입됨으로서, 열교환기가 고장나는 경우가 종종 발생하고 있다.
공개특허 10-2015-0138678 공개특허 10-2012-0103069
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존의 열교환기에서 열교환을 하고 난 공기를 이용하여 다시 열교환을 하여 폐열회수를 극대화하고, 작업 및 설치가 용이하며, 외부의 강풍 및 빗물이 열교환기로 유입되는 것을 최소화하여 고장을 줄일 수 있는 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈은, 일단이 열교환기의 외부흡입구와 연통되는 흡입관과, 일단이 열교환기의 외부배출구와 연통되는 배출관으로 이루어진 연결부재와; 일단이 상기 연결부재의 타단에 결합되는 중공형상의 연장슬리브와; 상기 연장슬리브의 내부에 상기 연장슬리브의 길이방향으로 길게 설치되어, 상기 연장슬리브의 내부를 흡입유로와 배출유로로 분할하는 열교환패널과; 일단이 상기 연장슬리브의 타단에 결합되고, 타단에 상기 흡입유로와 연통되는 흡입공과 상기 배출유로와 연통되는 배출공이 각각 형성된 후드캡;을 포함하여 이루어지되, 상기 흡입유로는 상기 흡입관과 연통되고 상기 배출유로는 상기 배출관과 연통되며, 외부공기는 상기 흡입공, 흡입유로 및 흡입관을 통해 열교환기의 외부흡입구로 이동하고, 열교환기의 외부배출구에서 배출된 내부공기는 상기 배출관, 배출유로 및 배출공을 통해 외부로 배출되며, 상기 흡입유로와 배출유로를 통해 이동하는 외부공기와 내부공기는 상기 열교환패널을 통해 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부재는, 상기 흡입관의 일단과 상기 배출관의 일단이 상호 이격되어 있고, 상기 흡입관의 타단과 상기 배출관의 타단이 일체로 연결되어 이루어진다.
상기 연결부재는, 열교환기와 연결되는 일단의 하부의 높이가 상기 연장슬리브에 결합되는 타단의 하부의 높이보다 높게 형성되어, 상기 연결부재의 하부는 상기 연장슬리브 방향으로 하향 경사지게 형성된다.
상기 열교환패널에는 상기 연장슬리브의 길이방향에 대하여 수직방향으로 다수개의 주름이 형성되어 있다.
상기 후드캡은, 중공형상으로 이루어지고 일단이 상기 연장슬리브의 타단에 결합되는 하우징과; 상기 하우징의 타단에 결합되어 상기 하우징의 타단을 막는 커버부와; 상기 하우징의 타단 외측면에 상기 연장슬리브의 길이방향과 직교되는 외주 일방향으로 형성된 흡입공과; 상기 하우징의 타단 외측면에 상기 연장슬리브의 길이방향과 직교되는 외주 타방향으로 형성되고, 상기 흡입공과 반대방향으로 형성된 배출공과; 서로 반대방향으로 개방 형성된 상기 흡입공과 배출공 사이에 형성되어 상기 흡입공과 배출공의 연통을 차단하는 차단판;을 포함하여 이루어진다.
상기 후드캡은, 상기 하우징의 일단에 결합되는 메쉬부재;를 더 포함하여 이루어진다.
상기 후드캡은, 상기 하우징의 일단과 타단 사이의 내부에서 상기 흡입공에 인접하게 설치된 제1유도날개와; 상기 하우징의 일단과 타단 사이의 내부에서 상기 배출공이 인접하게 설치된 제2유도날개;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 제1유도날개는 상기 흡입공 방향으로 경사지게 설치되고, 상기 제2유도날개는 상기 배출공 방향으로 경사지게 설치되어, 상기 제1유도날개와 제2유도날개는 상호 반대방향으로 경사지게 설치된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 덕트 모듈은, 기존의 열교환기에서 열교환을 하고 난 공기를 이용하여 다시 열교환을 하기 때문에 폐열회수를 극대화할 수 있다.
그리고, 건물 외벽에 1개의 홀만을 타공하여 설치하면 되기 때문에, 작업 및 설치가 용이하다.
또한, 본 발명의 덕트 모듈은 열교환기와 건물 외벽 사이에 설치됨으로서, 외부의 강풍 및 빗물이 열교환기로 유입되는 것을 최소화하여 열교환기의 고장을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈의 측면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈의 일방향 분해사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈의 타방향 분해사시도,
도 5는 도 1의 A-A선을 취하여 본 평단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈을 설치한 상태의 평면구조도.
본 발명의 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈은, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 연결부재(10)와, 연장슬리브(20)와, 열교환패널(30)과, 후드캡(40)을 포함하여 이루어진다.
상기 연결부재(10)에는 흡입관(11)과 배출관(12)으로 이루어진다.
상기 흡입관(11)은 도 6에 도시된 바와 같이 일단이 열교환기(100)의 외부흡입구(101)와 연통된다.
상기 배출관(12)은 도 6에 도시된 바와 같이 일단이 열교환기(100)의 외부배출구(102)와 연통된다.
상기 열교환기(100)와 연통되는 상기 흡입관(11)의 일단과 상기 배출관(12)의 일단은 상호 이격되어 있고, 상기 흡입관(11)의 타단과 상기 배출관(12)의 타단은 일체로 연결되어 이루어진다.
본 실시예에서 상기 연결부재(10)는 'Y'자 형상으로 형성되어 있다.
위와 상기 연결부재(10)의 형상이 'Y'자 형상으로 이루어져, 상기 흡입관(11)의 일단과 상기 배출관(12)의 일단이 상호 이격됨으로서, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 흡입관(11)의 일단과 상기 배출관(12)의 일단을 상기 열교환기(100)의 외부흡입구(101) 및 외부배출구(102)에 용이하게 연결할 수 있다.
그리고, 상기 흡입관(11)의 타단과 상기 배출관(12)의 타단이 일체로 연결되어 하나의 구성으로 이루어져 있기 때문에, 상기 연결부재(10)와 상기 연장슬리브(20)의 조립이 용이하다.
또한, 상기 연결부재(10)는, 열교환기(100)와 연결되는 일단의 하부의 높이가 상기 연장슬리브(20)에 결합되는 타단의 하부의 높이보다 높게 형성되어, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 연결부재(10)의 하부는 상기 연장슬리브(20) 방향으로 하향 경사지게 형성된다.
위와 같이 상기 연결부재(10)의 하부를 경사지게 형성함으로서, 외부에서 빗물 등이 상기 연장슬리브(20)를 통해 상기 연결부재(10)로 유입되더라도 상기 연결부재(10)의 하부가 상기 열교환기(100)와 연결되는 방향으로 높게 경사져 있기 때문에 빗물 등이 열교환기(100)로 유입되는 것을 막을 수 있다.
상기 연장슬리브(20)는 중공형상으로 이루어지고, 일단이 상기 연결부재(10)의 타단에 결합되고, 타단에는 상기 후드캡(40)이 결합된다.
상기 열교환패널(30)은 상기 연장슬리브(20)의 내부에 상기 연장슬리브(20)의 길이방향으로 길게 설치되어, 상기 연장슬리브(20)의 내부를 흡입유로(21)와 배출유로(22)로 분할한다.
상기 흡입유로(21)는 상기 흡입관(11)과 연통되고, 상기 배출유로(22)는 상기 배출관(12)과 연통된다.
상기 열교환패널(30)은 금속 등으로 이루어져, 상기 흡입유로(21)와 배출유로(22)를 통해 유동하는 공기 상호간의 열을 받아 전달함으로서 열교환이 이루어지도록 한다.
이러한 상기 열교환패널(30)에는 상기 연장슬리브(20)의 길이방향에 대하여 수직방향으로 다수개의 주름이 형성되어 있도록 함이 바람직하다.
상기 열교환패널(30)은 상기 열교환기(100)에서 이미 열교환이 이루어진 공기 중에서 남아 있는 열을 다시 교환하도록 한다는 점에서 폐열회수 기능을 갖는다.
상기 후드캡(40)은 일단이 상기 연장슬리브(20)의 타단에 결합된다.
상기 후드캡(40)의 타단에는 상기 흡입유로(21)와 연통되는 흡입공(43)과, 상기 배출유로(22)와 연통되는 배출공(44)이 각각 형성되어 있다.
상기 후드캡(40)은, 하우징(41)과, 커버부(42)와, 흡입공(43)과 배출공(44)과, 차단판(45)과, 메쉬부재(46) 등으로 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(41)은 중공형상으로 이루어지고 일단이 상기 연장슬리브(20)의 타단에 결합된다.
상기 커버부(42)는 상기 하우징(41)의 타단에 결합되어 상기 하우징(41)의 타단을 막는다.
상기 흡입공(43)은 상기 하우징(41)의 타단 외측면에서 상기 연장슬리브(20)의 길이방향과 직교되는 외주 일방향으로 관통 형성되어, 상기 하우징(41)의 내부와 외부를 외주 일방향으로 연통시킨다.
상기 배출공(44)은 상기 하우징(41)의 타단 외측면에 상기 연장슬리브(20)의 길이방향과 직교되는 외주 타방향으로 관통 형성되어, 상기 하우징(41)의 내부와 외부를 외주 타방향으로 연통시킨다.
이러한 상기 흡입공(43)과 배출공(44)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 하우징(41)에서 서로 반대방향에 형성된다.
상기 차단판(45)은 상기 하우징(41)의 내부에서 상기 흡입공(43)과 배출공(44) 사이에 형성되어, 상기 흡입공(43)과 배출공(44)의 연통을 차단한다.
상기 흡입공(43)과 상기 배출공(44)은 서로 반대방향으로 개방 형성되어 있는데, 그 사이에 상기 차단판(45)이 설치됨으로서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 흡입공(43)과 배출공(44)은 상기 하우징(41)의 내부에서 상호 연통됨이 없이 차단되게 된다.
위와 같이 상기 커버부(42)에 의해 상기 하우징(41)의 타단이 막히게 되고, 상기 흡입공(43)과 배출공(44)이 상기 하우징(41)의 외측면에서 서로 반대방향으로 형성되어 있기 때문에, 외풍이 상기 하우징(41)의 내부로 강하게 유입되는 것을 방지할 수 있고, 또한 빗물이 상기 하우징(41)의 내부로 유입되는 것도 최소화할 수 있다.
상기 메쉬부재(46)는 상기 하우징(41)의 일단에 결합되어, 상기 흡입공(43)을 통해 외부로부터 유입되는 이물질을 필터링한다.
또한, 상기 후드캡(40)은 제1유도날개(47)와 제2유도날개(48)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1유도날개(47)는 상기 하우징(41)의 일단과 타단 사이의 내부에서 상기 흡입공(43)에 인접하게 설치된다.
이러한 상기 제1유도날개(47)는 다수개로 이루어져 상기 흡입공(43) 방향으로 경사지게 설치된다.
상기 제1유도날개(47)는 상기 하우징(41)의 일단과 타단 사이의 내부에서 상기 배출공(44)이 인접하게 설치된다.
이러한 상기 제2유도날개(48)는 다수개로 이루어져 상기 배출공(44) 방향으로 경사지게 설치된다.
상기 제1유도날개(47)와 제2유도날개(48)는 상호 반대방향으로 경사지게 설치된다.
위와 같은 상기 제1유도날개(47)에 의해 외부공기가 상기 흡입공(43)을 통해 상기 하우징(41)의 내부로 유입되었을 때, 공기의 유동 방향을 보다 잘 안내하여 상기 흡입유로(21)로 잘 이동하도록 할 수 있다.
그리고, 상기 제2유도날개(48)에 의해 내부공기가 상기 배출공(44)을 통해 상기 하우징(41)의 외부로 배출되고자 할 때, 공기의 유동 방향을 보다 잘 안내하여 외부로 잘 배출되도록 할 수 있다.
이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동과정에 대하여 살펴본다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 덕트 모듈을 설치한 상태에서 상기 열교환기(100)의 작동시, 열교환기(100)의 외부배출구(102)에서 배출된 내부공기는 상기 배출관(12)을 통해 상기 연장슬리브(20)의 배출유로(22)로 이동하고, 이는 다시 상기 후드캡(40)의 배출공(44)을 통해 외부로 배출된다.
이때, 상기 연장슬리브(20)를 통과하는 공기는 상기 연장슬리브(20)의 내부에 설치된 상기 열교환패널(30)에 열을 전달하게 된다.
그리고, 외부공기는 상기 흡입공(43)을 통해 상기 후드캡(40)의 내부로 유입되고, 이는 상기 연장슬리브(20)의 상기 흡입유로(21)를 통해 상기 연결부재(10)의 흡입관(11)으로 이동하여, 상기 열교환기(100)의 외부흡입구(101)로 유입된다.
상기 흡입유로(21)를 통해 이동하던 외부공기는 상기 열교환패널(30)로부터 열을 전달받아 상기 열교환기(100)로 유입되기 때문에, 상기 열교환기(100)에서 배출된 폐열을 다시 활용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 열교환기(100)와 건물외벽 사이에 설치되어, 유입 비말의 잠열과 습기를 유입초기에 1차 방호하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 열교환기(100)를 통해 외부로 배출되는 폐열의 회수를 극대화할 수 있고, 상기 후드캡(40)의 형상 및 구조에 의해 강풍 및 빗물 등이 열교환기(100) 내부로 유입되는 것을 최소화할 수 있다.
그리고, 본 발명은 하나의 후드캡(40)에 흡입공(43)과 배출공(44)이 모두 형성되어 있기 때문에 건물 외벽에 홀을 형성하여 설치할 경우, 건물 외벽에 1개의 홀만을 형성하여 되기 때문에 작업 및 설치가 용이하다.
본 발명인 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 연결부재, 11 : 흡입관, 12 : 배출관,
20 : 연장슬리브, 21 : 흡입유로, 22 : 배출유로,
30 : 열교환패널,
40 : 후드캡, 41 하우징, 42 : 커버부, 43 : 흡입공, 44 : 배출공, 45 : 차단판, 46 : 메쉬부재, 47 : 제1유도날개, 48 : 제2유도날개,
100 : 열교환기. 101 : 외부흡입구, 102 : 외부배출구.

Claims (7)

  1. 일단이 열교환기의 외부흡입구와 연통되는 흡입관과, 일단이 열교환기의 외부배출구와 연통되는 배출관으로 이루어진 연결부재와;
    일단이 상기 연결부재의 타단에 결합되는 중공형상의 연장슬리브와;
    상기 연장슬리브의 내부에 상기 연장슬리브의 길이방향으로 길게 설치되어, 상기 연장슬리브의 내부를 흡입유로와 배출유로로 분할하는 열교환패널과;
    일단이 상기 연장슬리브의 타단에 결합되고, 타단에 상기 흡입유로와 연통되는 흡입공과 상기 배출유로와 연통되는 배출공이 각각 형성된 후드캡;을 포함하여 이루어지되,
    상기 흡입유로는 상기 흡입관과 연통되고 상기 배출유로는 상기 배출관과 연통되며,
    외부공기는 상기 흡입공, 흡입유로 및 흡입관을 통해 열교환기의 외부흡입구로 이동하고,
    열교환기의 외부배출구에서 배출된 내부공기는 상기 배출관, 배출유로 및 배출공을 통해 외부로 배출되며,
    상기 흡입유로와 배출유로를 통해 이동하는 외부공기와 내부공기는 상기 열교환패널을 통해 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 연결부재는,
    상기 흡입관의 일단과 상기 배출관의 일단이 상호 이격되어 있고, 상기 흡입관의 타단과 상기 배출관의 타단이 일체로 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈.
  3. 청구항2에 있어서,
    상기 연결부재는,
    열교환기와 연결되는 일단의 하부의 높이가 상기 연장슬리브에 결합되는 타단의 하부의 높이보다 높게 형성되어, 상기 연결부재의 하부는 상기 연장슬리브 방향으로 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈.
  4. 청구항1에 있어서,
    상기 열교환패널에는 상기 연장슬리브의 길이방향에 대하여 수직방향으로 다수개의 주름이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈.
  5. 청구항1에 있어서,
    상기 후드캡은,
    중공형상으로 이루어지고 일단이 상기 연장슬리브의 타단에 결합되는 하우징과;
    상기 하우징의 타단에 결합되어 상기 하우징의 타단을 막는 커버부와;
    상기 하우징의 타단 외측면에 상기 연장슬리브의 길이방향과 직교되는 외주 일방향으로 형성된 흡입공과;
    상기 하우징의 타단 외측면에 상기 연장슬리브의 길이방향과 직교되는 외주 타방향으로 형성되고, 상기 흡입공과 반대방향으로 형성된 배출공과;
    서로 반대방향으로 개방 형성된 상기 흡입공과 배출공 사이에 형성되어 상기 흡입공과 배출공의 연통을 차단하는 차단판;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈.
  6. 청구항5에 있어서,
    상기 후드캡은,
    상기 하우징의 일단에 결합되는 메쉬부재;를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈.
  7. 청구항5에 있어서,
    상기 후드캡은,
    상기 하우징의 일단과 타단 사이의 내부에서 상기 흡입공에 인접하게 설치된 제1유도날개와;
    상기 하우징의 일단과 타단 사이의 내부에서 상기 배출공이 인접하게 설치된 제2유도날개;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 제1유도날개는 상기 흡입공 방향으로 경사지게 설치되고,
    상기 제2유도날개는 상기 배출공 방향으로 경사지게 설치되어,
    상기 제1유도날개와 제2유도날개는 상호 반대방향으로 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 폐열 회수 기능을 갖는 덕트 모듈.

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