KR950012147B1 - 열교환 장치 - Google Patents

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KR950012147B1
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
열교환 장치
[도면의 간단한 설명]
이하, 첨부도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 환기 및 냉난방용 장치의 개방 상태를 나타낸 개략 사시도.
제2도 및 3도는 본 발명 장치의 수직 횡 단면도.
제4도는 본 발명 장치의 제2벽 역시 개방된 상태를 나타낸 사시도.
제5도는 본 발명의 변형예에 대한 제4도와의 유사도.
제6도는 본 발명에 따른 장치의 일실시예의 수직 횡단면도.
제7도는 본 발명에 따른 장치의 또다른 실시예로서 장치가 완전히 개방된 상태를 나타낸 사시도.
제8도는 본 발명에 따른 장치의 또다른 실시예의 단순 사시도.
제9도는 부엌용 후드로서 사용되는 본 발명에 따른 장치의 개략 수직 횡단면도.
제10도는 본 발명에 따른 장치의 또다른 변형예로서 장치가 완전히 개방된 상태를 나타낸 사시도.
제11도는 본 발명에 따른 장치의 또다른 실시예의 사시도.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 기술분야]
본 발명은 제1 및 제2유체, 특히 건물의 실내 또는 내부를 환기 및 냉난방하기 위한 공기 사이의 열교환을 위한 독립식 열교환 장치에 관한 것으로서, 이 장치는 태양열 집열기로서 뿐만 아니라, 예컨대 가정용수를 하수구에 배수하기 전에 그로부터 열을 회수하기 위한 소위 물대 물의 열교환기로서의 작동에 적합하다.
[발명의 배경]
실내 또는 내부를 독립적으로 환기 또는 냉난방 하는 장치는 이미 공지되어 있으며, 이러한 장치는 실내로 유입되는 외기와, 외부로 배출되는 내기 사이에서 작동하는 종래의 유형의 열교환기를 포함한다. 이들 열교환기는 매우 낮은 출력을 가지며, 급속히 오염이 되며, 그 결과 실제로 짧은 시간내에 사용불능 상태가 된다. 또한 가압 공기나 산을 사용한다 하더라도 그들을 깨끗이 세척하는 것이 거의 불가능하다. 또한, 이 형식의 열교환기를 통하여 충분한 양의 공기를 확실히 공급하기 위해 고속 회전의 팬(fan)과 조합하여 사용함으로써, 에너지 소모가 크고 특히 소음이 심해, 그 결과 사무실이나 실내에 그것을 설치하는 것이 매우 곤란하게 된다.
열펌프의 원리에 기초한 독립식 냉난방 장치도 공지되어 있다. 그러나 이들 장치는 기본 가격이 고가이며, 열펌프 고유의 성질에 따라 불편함을 감수해야 한다. 또한 이러한 형식의 냉난방 장치로는 장치가 설치된 실내나 내부의 환기를 할 수 없다.
본 발명의 목적은 전술한 단점을 갖지 않을 뿐만 아니라, 특히 기본가격이 저렴하고, 조작이 용이하며 소음없이 고출력으로 작동하며, 설치 및 보수가 극히 간단하며 용이하게 실시할 수 있는, 실내 또는 내부를 독립적으로 환기 및 냉난방할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
[발명의 간단한 요약]
따라서 본 발명은 제1유체와 제2유체, 특히 건물의 실내 또는 내부를 환기 및 냉난방하기 위한 공기가 통과하는 열교환기와, 이 열교환기내의 유체를 순환시키기 위한 1개 이상의 유체 순환 시스템을 갖는, 제1유체와 제2유체 사이의 열교환을 위한 독립식 열교환 장치에 있어서, 상기 열교환기가 거의 평행한 벽 갖는 케이싱의 형태로 되어 있으며, 상기 벽중 하나 이상의 벽은 용이하게 거동하거나 또는 그의 일측부를 중심으로 선회하도록 장착되어 타 벽으로 접근이 가능하며, 상기 벽돌은 상기 제1유체와 제2유체를 대향유로 순환시키는 거의 동일한 2개의 유체 통로를 벽 사이에서 한정하며, 또한 상기 유체 통로는 내부의 순환 유체 속도가 정상 사용시 매초당 1미터 이하가 되도록된 주름 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 장치를 제안하는 것이다.
이러한 형식의 장치는 메시 20 내지 40m3용적의 공기를 확실히 공급할 수 있으며, 따라서 이 장치를 저속회전하는 용적형 또는 다이나믹형 팬과 조합시켜, 예컨대 용적형 팬의 경우 500 내지 800rpm 정도, 축방향 다이나믹형 팬의 경우 약 1200rpm 정도의 저속으로 회전시킬 경우 통상의 치수를 갖는 실내 또는 내부를 매우 만족스럽게 확실히 환기시킬 수 있으며, 또한 팬의 작동에 따른 소음을 거의 들을 수 없게 된다.
제1공기와 제2공기 사이의 열교환은 통상 60% 이상의 수율을 갖고 일어나며, 경우에 따라 일반적으로는 75 내지 80%의 수율을 갖고 실내로 유입되는 외기가 외부로 배출되는 내기에 의해 냉각 또는 가압되며, 이때 실내의 환기는 실내 온도에 현저한 변화를 수반치 않고 행해진다.
추운 날씨에서는 실내의 환기시 항상 창문을 열어서 실내의 난기를 배출하고 찬 외기로 교체하여 소망의 온도까지 가열할 필요가 없기 때문에, 25 내지 30%정도의 상당한 열적 절약을 가져올 수 있다.
본 발명은 또한 더운 날씨에도 매우 유용한데 그것은 외기를 실내로 유입하기 전에, 외부로 배출되는 실내의 공기와의 열교환에 의해 외기를 냉각시킬 수 있기 때문이다.
또한, 열교환기 내의 유체 통로가 주름부를 가지며, 이 열교환기를 통과하여 실내로 유입된 외기의 먼지가 상기 유체 통로의 주룸부상에 쌓이기 때문에, 외기는 상당한 정도로 탈진(de-dusted)된다.
본 발명의 또다른 특징에 따라, 전술한 벽이 그의 일측부를 중심으로 용이하게 제거 또는 선회하도록 취부되는 사실에 기인하여, 외부로부터 이들 유체 통로의 거의 전 표면상으로의 접근이 용이하여 특히 유체통로이 용이한 세척이 가능해진다.
따라서, 본 발명의 장치를 구성하는 케이싱을 개방하여 유체 통로의 전 표면에 접근하는 것이 충분히 가능하며, 그에 따라 이들 유체 통로를 매우 용이하게 세척할 수 있어, 내부에 쌓여있는 먼지, 그리스 등을 제거하는 것이 가능하다.
본 발명의 또다른 특징에 따라, 각 유체 통로는 상기 유체 통로를 한정하는 양벽 사이에 위치되어 전술한 주름부를 횡단하여 신장하는 세장의 난류 발생 부재를 갖고 있으며, 각 난류 발생 부재는 바람직하게 일방의 벽의 주름부의 적어도 일부 및 타방의 벽의 주름부의 적어도 일부의 정부들과 접촉되어 있다.
이 난류 발생 부재는 전도 및 대류를 공히 행함으로써 제1유체와 제2유체 사이의 열교환을 증진시킨다.
또한 유체 통로를 형성하는 벽들의 외향면들은 제1유체와 제2유체 사이의 복사에 의한 열교환을 증대시키도록 열의 흡수 및 방출에 바람직한 색상으로 착색될 수 있다.
특정 실시예에서, 본 발명의 장치는 높이가 1.3미터, 폭이 80센티미터 내지 1미터 정도, 두께가 약15센티미터인 케이싱 형상을 가지며, 이 케이싱은 외벽의 내면에 맞대어 또는 이 내면에 수직으로 위치되어 있으며, 또한 유체 통로는 일반적으로 연직 방향으로 지향되어 있고, 그 상단부가 실내의 내부와, 그 하단부가 외벽을 관통 신장하는 도관에 의해 실내의 외부와 연통하고 있다.
일실시예에 있어서, 장치는 3개의 평행벽을 가지며, 그중 하나는 건물벽에 부착되어 있다.
또한, 건물벽과 장치의 대응벽 사이에는 하나의 단열재층을 설치하고, 실내의 내부로 향해 있는 장치의 벽면을 단열재층으로 덮어주는 것이 바람직하다.
또다른 실시예에 있어서, 본 발명의 장치는 2개의 평행벽을 가지며, 건물의 외벽이 제3의 벽의 역할을 한다.
또한, 필요에 따라 공기의 가열, 냉각, 건조 또는 가습을 위한 수단을 케이싱 내의 공기 통로의 일단부에 설치할 수도 있다.
[본 발명의 최량 실시예에 대한 상세한 설명]
우선 제1도 4도를 참조로 건물의 실내 또는 내부에서 예컨대 외벽(10)의 내면에 취부되어 있는 본 발명에 따른 환기 및 냉난방용 장치를 설명한다.
이 장치는 예컨대 높이가 1.3미터 정도, 폭이 80센티미터 내지 1미터 정도, 두께가 15 내지 20센티미터인 평행 육면체의 케이싱 형태로 되어 있다.
또한 상기 케이싱(12)은 외벽(10)의 내면에 설치된 대형 후방벽(14), 케이싱(12)의 수직 측부의 일방을 중심으로 용이하게 거동 또는 선회하도록 취부된 대형 전방벽(16), 2개의 수직 측벽(18), 공기 통로용 오리피스(22)를 갖는 상방 수평벽(20) 및, 이후 본문 내용으로부터 볼수 있듯이 일 부분이 가동 또는 선회 트랩을 형성할 수 있는 하방 수평벽(24)으로 구성된다.
예컨대, 장방형 단면을 갖는 수평도관(26)이 외벽(10)을 관통하며, 또한 이 도관(26)은 케이싱(12)의 하부내로 개방하며, 수직 분할부(32)에 의해 동일 치수를 갖는 2개의 격실(28 및 30)로 양분된다. 이들 2개의 격실(28 및 30)과 수직 분할부(32)는 케이싱(12)의 내부로 수평 신장하며, 케이싱의 측벽(18)의 하단부에 예컨대 가동하도록 취부된 수직 패널(34)에 의해 케이싱의 전방 측부에서 폐쇄된다.
각 격실(28,30)은 수평 회전축선을 갖는 용적형 팬 등의 팬(36,38)을 각각 포함하고 있으며, 이들 팬은 동일한 모우터 수단 예를들어, 전기 모우터 또는, 카운테 웨이트(counter weight)를 갖는 태엽 기구의 수단에 의해 서로 대향되는 회전 방향으로 추진된다.
격실(28 및 30)의 상부에서, 케이싱(12)은 케이싱의 전체폭에 걸쳐, 케이싱의 상단부까지 신장하는 2개의 공기 통로(40,42)를 가지며, 이때 일방의 공기 통로(40)는 그 하단부가 격실(28)과 연통하며 그 상단부는 케이싱의 상방 수평벽(20)과 케이싱의 전방벽(16)의 상단부 사이에 형성된 오리피스(44)에 의해 케이싱의 외부로 개구되어 있는 반면, 타방의 공기 통로(42)는 그 하단부가 격실(30)과 연통하고, 그 상단부가 오리피스(22)와 연통하도록 되어 있다.
이들 공기 통로(40)과 (42)는 한편으로는 케이싱의 측벽(18)에 의해, 다른 한편으로는 거의 평행한 3개의 주름 패널(46,48 및 50)에 의해 한정된다.
주름 패널(46)은 케이싱의 전방벽(16)의 내면에 고정되며, 사다리꼴 단면의 수평 주름부의 형태로 되어 있다. 이 패널(46)은 장방형 프레임(47)의 내부에 취부되어 패널의 수직 연부중의 하나를 따라 선회하도록 취부되어 있으며, 패널의 외면은 예컨대 주름부의 중공부를 충전하는 단열재 층(49)에 의해 덮여있고, 이충 자체는 케이싱의 전방벽(16)의 외면을 형성하는 면(52)에 의해 덮인다.
중간패널(48) 역시 사다리꼴 단면을 갖는 수평 주름부로 형성된 패널이며, 패널의 수직 축부중의 하나를 따라 케이싱의 측벽(18) 상에서 용이하게 가동 또는 선회하도록 취부되어 있다. 패널(46)과 공유되어, 중간패널(48)은 장방형 프레임의 내부에 취부되어, 케이싱의 내부에서 선회하도록 취부되어 있다.
제3패널(50) 역시 사다리꼴 단면의 수평 주름부를 가지며, 예를들어 패널(50)의 주름부의 중공부를 충전하는 단열재 층(54)이 삽입된 상태에서 케이싱의 후반벽(14)상에 고정되어 있다.
제2도 및 3도에서 보는 바와 같이, 주름패널(46,48 및 50)은 그들 주름부의 정부가 수평 방향으로 일치하도록 서로 위치되어 있으며, 또한 이 패널들은 수직 방향으로 서로 비틀어지지 않는다.
따라서, 이들 3개의 패널 사이에서 한정되는 유체 통로(40)과 (42)는 수직 방향으로 주름진 형상을 갖는다.
또한, 이들 각 유체 통로는 난류 발생 부재(56)를 가지며, 이들 난류 발생 부재는 도시된 실시예에서는, 중간패널(48)의 주름부의 정부상에 서로 균등 간격으로 평행하게 경사져 신장하는 한편 중간패널(48)의 양면 위에 설치된 작은 두께의 평탄한 바아로 되어 있다. 이들 평탄한 바아는 중간패널(48)의 주름부의 평탄한 정부상에 예컨대 접착, 납땜 또는 기타의 적절한 수단에 의해 고정되어 있다. 이들은 케이싱(12)의 밀폐시, 제1패널(46)의 주름부의 평탄한 정부가 난류 발생 부재(56)와 접촉하고, 또한 제3패널(50)의 주름부의 평탄한 정부가 중간패널(48)의 타면에 고정된 부재(56)와 접촉하도록 구성되어 있다.
개념을 명료하게 하기 위해, 예를들어 중간패널(48)의 주름부는 약 50밀리미터의 높이를, 패널(46)과 (50)의 주름부는 약 40밀리미터의 높이를 갖는다.
이하 본 장치의 작동을 설명한다.
케이싱의 밀폐시(제2도 3도에서 보는 바와 같이), 용적형 팬(36) 및 (38)의 회전자는 500 내지 800rpm 정도의 회전속도로 서로 대향 방향으로 추진된다.
팬(36)의 회전자는 화살표에 의해 나타낸 바와 같이, 팬이 격실(28)을 통하여 의기를 내부로 흡입하여 통로(40) 내로 가압시키고, 이어서 케이싱의 전방벽의 상부에 있는 오리피스(44)를 통하여 이들 공기를 방출시키도록 위치된 쉬드(sheath)(60)내에서 회전한다. 한편 팬(38)의 회전자는 상부가 오리프스(22)를 통하여 실내와 연통하는 통로(42)내로 공기를 흡입하여 격실(30)내로 가압시키고, 이어서 외부로 배출하도록 위치된 쉬드(62)내에서 회전한다.
따라서 실내로 유입되는 공기와 실내로부터 배출되는 공기는 케이싱(12)의 통로(40) 및 (42)내에서 대향유로 순환한다. 이들 통로의 주름 형상과 세장의 난류발생 부재(56)의 존재에 의해 외부로부터 실내로 유입되는 공기와, 실내로부터 외부로 배출되는 공기 사이에서는 고출력(75 내지 80%)의 열교환이 가능해진다. 또한 세장의 난류발생 부재(56)는 주름 진 패널(46)(48) 및 (50)사이에 온난 기류점을 형성한다.
또한 열교환을 더욱 촉진하기 위해, 패널(46)(48) 및 (50)의 대향면을 복사에 의한 열흡수와 전달에 바람직한 색상으로 착색시키는데, 이러한 착색은 페인팅(painting) 등의 수단으로 행해진다.
외부 온도가 실내의 내부 온도 보다 낮거나 높음에 따라, 실내로 유입되는 외기 공기는 실내로부터 외부로 방출되는 공기에 의해 케이싱(12)내에서 가열 또는 냉각된다.
공기 통로(40)과 (42)의 단면치수는 이들 통로 내의 공기 유속이 정상 사용시 매초당 1미터 이하, 일반적으로 매초당 0.4 또는 0.5미터이도록 선택된다.
이러한 공기 유속을 얻기 위해 필요한 용적형 팬(36)과 (38)의 회전 속도는 매우 낮으며, 그 결과 팬의 소비 에너지가 매우 작아지며, 실제로 소음이 없어, 침실 또는 사무실내에서 팬의 작동시 발생되는 소음을 거의 들을 수 없다.
실내로부터 흡수한 공기가 순환하는 공기 통로(42)의 하단부에는 물받이(64)를 설치하는 것이 바람직하다. 이에 따라 이 공기가 실내로 유입되는 공기와의 열교환에 의해 냉각될 경우, 상기 공기 통로(42)의 벽에는 응결이 형성될 수도 있으며, 이어서 이 응결수는 물받이(64)내에 집수된다.
또한 팬(38)의 하부에 설치된 케이싱(12)의 하방 수평벽(24) 부분에는 실내의 공기가 공기 통로(42)를 통과하지 않고 트랩에 의해 직접 흡수되도록 선회트랩(62)을 구성 또는 형성하는 것이 바람직하다. 또한 실내의 공기를 직접 흡입하고 이 공기를 팬(36)에 의해 흡입된 외기로 교체하여, 실내에 유입하기 전에 그의 먼지 입자를 제거키 위해 공기 통로(40) 내로 순환시키면서, 실내 공기를 외부로 직접 방출시킬 수 있다. 따라서 외기는내부공기와의 열교환 없이 실내로 유입될 수 있다. 이러한 작동의 특징은 여름 또는 고온 지방에서 실내 온도가 외부 온도보다 높은 야간에 장치를 작동하여 실내를 신기(fresh air)로 환기시킬 경우 바람직하다. 반대로, 외부 온도가 실내 온도보다 더 높은 주간에는 트랩을 폐쇄하여, 외기를 실내로 유입시키기 전에 내기와의 열교환에 의해 외기를 냉각시킨다.
본 발명 장치의 보수 및 세척은 특히 간단하다 : 즉, 상황에 따라 케이싱의 전방벽과 주름진 중간패널(48)을 제거 또는 선회시켜 개방함으로써, 공기 통로의 모든 표면에의 접근이 가능하며, 공기 통로상에 쌓여 있는 먼지, 그리스 등을 세척할 수 있다.
이러한 세척은 제5도에서 보는 바와 같이, 케이싱(12)의 측벽(18) 또는 주름진 중간패널(48)상에서 프레임의 수직 측부중의 하나를 따라 선회하도록 취부된 장방형 프레임(65)에 의해 세장의 난류 발생부재(56)를 서로 연결 구성함으로써 더욱 용이하게 행할 수 있다.
또한, 제2도 및 3도에서 보는 바와 같이, 환기 및 냉난방용 장치를 사용치 않을 경우에는, 외벽(10)을 관통하는 도관(26)을 밀폐 및 기밀시키기 위해 격실(28)과 (30)에 각각 선회 셔터(66)과 (68)을 설치할 수도 있다.
본 발명의 일실시예를 나타내는 제6도를 참조하면, 팬(36) 및 (38)이 케이싱(12)의 하부 대신에 상부에 취부되어 있다. 동 실시예의 기타의 구조 및 기능은 제1도 내지 4도에 도시된 장치의 구조 및 기능과 동일하다.
본 발명의 또다른 실시예를 나타내는 제7도를 참조하면, 수평 주름 패널(46)과 (50)이 수직 주름 패널(70)과 (72)로 대체된 반면, 중간패널(48)은 변형되지 않고 전술한 바와 같은 수평 주름부를 갖는다. 이경우 난류 발생 부재는 패널(70)(또는 72)의 각 주름부를 가로질러 위치되는 동시에 이들 주름부의 벽에 고정된 경사진 바아(74)로 될수 있다.
또한, 난류 발생 부재는 중간패널(48)의 수평 주름부를 가로질러 경사져서 위치할 수도 있으며, 따라서 패널(70)과 (72)의 수직 주름부내에 일부가 십입되도록된 돌출부를 가질 수 있다.
제8도에는 본 발명의 또다른 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 동 실시예에서는 제1도 내지 제4도에 도시된 주름패널(46)과 (50)이 평판 패널(76)과 (78)로 대체되어 있으며, 이 평판 패널의 일면에는 서로 평행하고 패널(76,78)에 수직하며, 중간패널(84)의 장방형 단면의 수평 주름부 내에 결합되는 소판(80,82)이 각각 설치되어 있다.
패널(76)(또는 78)의 소판(80)(및 82) 사이에는 경사하여 신장하며 케이싱으이 페쇄시 중간패널(84)의 주름부의 정부에 접촉하는 협소한 삽입 밴드(86)가 존재한다.
제9도에는 조리대(90) 상방의 건물의 외벽(88)에 취부된 부엌용 후드에 적용되는 본 발명의 일 적용예가 수직 횡단면으로 도시되어 있다. 후드 그 자체는 종래의 형식과 같이, 조리시의 연기와 증기에 의해 운반된 그리스 입자를 수용하도록된 필터(93)를 하부에 갖고 있다.
후드(92)의 상부는 본 발명에 따른 장치(96)의 공기 통로(94)와 연통하며, 후드(92)의 하부는 도관(97)에 연결되며, 이 도관(97)은 외벽을 통해 신장하는 동시에, 2개의 격실 즉, 일방은 공기 통로(94)에 연결되고, 타방은 장치(96)의 타공기 통로(98)에 연결되며, 상기 통로(98)의 상단부는 실내의 내부로 개구되는 격실을 갖는다.
여기에서, 조리시의 연기와 증기는 후드(92)의 내부로 흡입되어, 통로(94)내를 순환하여 도관(97)에 의해 외부로 배출되는 반면, 외기는 장치(96)내로 흡입되어, 통로(98) 내를 순환하며 실내로 유입되기 전에 조리시의 연기와 증기와의 열교환에 의해 가열된다.
제10도에는 본 발명의 매우 흥미있는 실시예가 도시되어 있다. 동 실시예에서 환기 및 냉난방용 장치는 제4도와 동일하게 프레임(100)내에 취부되어, 건물의 벽에 부착된 후방벽을 형성하는 주름 패널(50)을 갖는다. 그러나 제4도와 달리, 중간벽은 장방형 또는 사다리꼴형 단면을 갖는 경사 주름부의 패널(104)이며 이 패널은 프레임(106)내에 취부된다. 장치의 밀폐시, 패널(104)의 경사 주름부의 정부는 패널(46)과 (50)의 수평 주름부의 정부에 바로 인접하여 접촉하며, 따라서 상당한 굴곡 형상을 갖는 공기 통로를 한정한다.
동 실시예에 있어서, 외기는 패널(50) 및 (104) 사이에서 저부에서 상부로 순환하며, 내기는 패널(46) 및 (104) 사이에서 상부에서 저부로 순환한다. 장치내의 내부 공기의 통로를 짧게 하기 위해서는 패널(46)과 프레임(100)에 의해 형성된 장치의 전방벽을 약간 개방시킴으로써 충분하다. 또한 용적형 팬 대신 세척이 더 용이하고, 벽을 관통신장하는 도관(108,110)내에서 가동하도록 취부할 수 있는 축방향 형식의 다이나믹형 팬을 사용할 수도 있다.
제11도에는 본 발명의 장치의 또다른 실시예의 개략 사시도가 도시되어 있다. 동 실시예에서 장치는 전술한 실시예에서 처럼 3개가 아닌 2개의 패널 또는 벽(120)과 (122)을 각기 가지며, 건물의 벽(125)이 제3의 벽의 역할을 한다. 상기 벽에는 참고부호(126)으로 개략적으로 도시된 스크류에 의해 수직 앵글의 철제기구(128)가 고착되어 있으며, 이 철재 기구상에는 패널(120)의 후방 프레임(134)에 고정된 암부재(132)에 적절히 조합되는 수부재의 힌지(130)가 취부되어 있다. 또한 타패널(122) 그 자체는 힌지에 의해 패널(120)의 전방 연부에, 상기 패널에 대하여 약간 또는 완전히 개방되도록 취부되어 있다.
패널(120)은 건물의 벽(124)을 관통신장하며 내부에, 도시되지 않은 팬이 설치된 쉬드(136)를 통해 유입되는 공기에, 상승하는 주름 또는 굴곡로를 부과하는 주름진 패널(136)을 갖는다.
전술한 실시예에서와 같이, 배출될 공기는 패널(120)과 패널(122) 사이의주름진 공간부 내의 굴곡진 하강경로를 따라 유동하며, 주름진 패널은 제1패널에 고정되거나, 제2패널에 고정시킬 수 있다. 실내의 공기는 건물의 벽(124)을 관통하며 내부에 팬(140)이 설치된 쉬드(138)를 통하여 하부에서 배출된다.
수직 스트립(142) 및/또는 수평 스트립(144)으로 구성된 난류 장치는 유입 공기류와 유출 공기류 사이의 열교환을 증진시킨다. 이러한 난류 장치를 유출 공기류의 경로에 설치해도 좋다. 이 난류 장치가, 패널(122)의 일부를 구성하는 패널(148)상에 취부되어 참고부호(146)로 도시되어 있다.
이러한 장치의 착탈은 매우 간단히 신속하게 행할 수 있다. 또한 공기와 접촉하는 면의 세척을 용이하게 행할 수 있다. 작동의 일 모우드에 따라, 패널(122)의 일부를 구성하는 패널(148)은 부분적으로 개방된다.
제11도에 도시된 실시예에 있어서, 쉬드(136)는 벽내에 만입되지만, 그럼에도 불구하고, 그 부위를 세척하기 위해 접근하는 것이 가능하다.
한편, 쉬드(138)을 그의 팬, 그릴 및 방충망과 함께 벽으로부터 탈거하는 것이 용이하며, 이러한 탈거는 세척을 편리하게 한다.
본 발명의 환기 및 냉난방용 장치는 특히 습한 대기를 갖는 구역 내부의 환기용으로도 적합하다..
사실, 내부로 유입되는 외기는 내부로부터 유출되는 공기와의 열교환에 의한 재가열시 건조하게 된다. 따라서 내부 또는 실내로부터 습한 공기를 제거하는 것도 가능하다.
또한 실내로 유입되는 외기를 가습하기 위해 케이싱의 출구에 공기 가습 장치를 설치할 수도 있다. 이러한 가습 장치는 실내로 유입되는 공기가 통과할 천을 습하게 하는 역할을 하는 수조를 가질 수 있다.
또한 이러한 가습장치를 실내로부터 유출되어 외부로 배출되는 공기의 통로에 설치하여, 공기 통로의 입구에서 이 공기를 냉각시키고, 또한 실내로 유입될 공기를 냉각시키는 것도 가능하다.(고온의 기후 또는 날씨의 경우).
또한 실내로 유입될 공기를 가열키 위한 예컨대, 전기 저항체 등의 보조장치 또는 유입될 공기를 냉각키위한 예컨대, 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용한 보조장치를 설치하는 것도 가능하다.
일반적으로 본 발명에 의해, 외기를 실내로 유입하기 전에 필요 요건에 따라 자동적으로 가열 또는 냉각시키고, 유입 공기의 먼지 입자등을 종래의 필터를 사용하지 않고도 정화함으로써 실내의 환기와 냉난방을 확실히 보장할 수 있다. 또한 본 발명의 장치는 매우 간단하며 설치 및 보수가 편리하다.
또한 본 발명의 장치를, 유체 통로를 수밀하여 가정 용수를 하수구에 배수하기 전에 그로부터 열의 회수가 가능하도록 구성할 수도 있다.
본 발명의 또다른 이점은 매우 낮은 에너지 소비량을 갖는점과, 팬이 저속으로 추진되며 특히 작동시 소음이 적은 점이다.
공기 통로를 형성하는 패널은 어떠한 임의의 재료로도 제작이 가능하며, 수평, 수직 또는 경사형의 주름부로 구성할 수도 있다.
본 발명의 모든 실시예에서, 열교환이 배제되도록 직접 공기를 외부에서 실내로 유입 및/또는 실내에서 외부로 배출하는 것도 가능하다.

Claims (20)

  1. 제1유체와 제2유체가 통과하는 열교환기와, 이 열교환기 내에 1개 이상의 유체 순환 시스템을 가지며, 특히 건물의 실내 또는 내부를 환기 및 냉난방하기 위해 제1유체와 제2유체 사이의 열교환을 위한 독립식 열교환 장치에 있어서, 상기 열교환기가 거의 평행한 벽을 갖는 케이싱(12)의 형태를 가지며, 이때 상기 벽중 적어도 일방의 벽은 그의 일측부를 중심으로 용이하게 거동 또는 선회하도록 취부되어 타방의 벽으로 접근할 수 있으며, 상기 벽돌은 그들 사이에 상기 제1유체와 제2유체를 대향유로 순환시키는 거의 동일한 2개의 유체 통로(40,42)를 한정하며, 또한 상기 유체 통로는 내부의 순환 유체가 정상 사용시 매초당 1미터 이하의 낮은 유속을 갖도록된 주름 형상의 단면을 가짐을 특징으로 하는 열교환 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 장치가 3개의 거의 평행한 벽(46,48,50)을 가짐을 특징으로 하는 열교환 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 장치가 2개의 거의 평행한 벽(120,122)과, 건물의 벽이 제3의 벽의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 벽이 그들 측부중의 일방을 중심으로 용이하게 거동 또는 선회하도록 취부되어 있어서, 특히 세척시 외부로부터 열교환기의 유체 통로(40,42)의 거의 전체면을 따라 상기 유체 통로에 접근이 가능함을 특징으로 하는 열교환 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 각 유체 통로(40,42)는 통로를 형성하는 2개의 벽 사이에 위치되고 상기 주름부를 가로질러 신장하는 세장의 난류 발생 부재(56,142,144)를 가짐을 특징으로 하는 열교환 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 각 난류 발생 부재(56,142,144)는 일방의 벽의 적어도 일부 주름부와 타방의 벽의 적어도 일부 주름부의 정부와 접촉함을 특징으로 하는 열교환 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 난류 발생 부재(56,142,144)가 동일 평면에 서로 평행으로 위치하며, 유체 유동 방향에 대하여 경사져 지향되는 장방형의 평탄한 바아임을 특징으로 하는 열교환 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 난류 발생 부재는 상기 벽중 일방의 벽(48)의 주름부의 정부에 고정됨을 특징으로 하는 열교환 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 난류 발생 부재(56)는 그의 일측부를 중심으로 선회하도록 취부된 주변 프레임(65)에 의해 서로 접합됨을 특징으로 하는 열교환 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 유체 통로(40,42)의 주름부는 서로 평행하며, 유체 유동 방향에 수직임을 특징으로 하는 열교환 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 각 유체 통로는 횡방향 또는 경사진 주름부를 갖는 벽(48,104)과, 종방향 또는 횡방향 주름부를 갖는 일방의 벽(70,72 : 46,50)사이에 형성됨을 특징으로 하는 열교환 장치.
  12. 제1항에 있어서, 유체 통로의 벽이 주름진 패널(46,48,50,70,72), 서로 평행하며 패널에 수직인 일련의 플랜지(80,82)를 적어도 일면에 갖는 평판 패널(76,78), 또는 주름진 패널(46,48,50,70,72) 및 서로 평행하며 패널에 수직인 일련의 플랜지(80,82)를 적어도 일면에 갖는 평판 패널(76,78)임을 특징으로 하는 열교환 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 유체 통로를 한정하는 벽(46,48,50)의 외부면이 제1유체와 제2유체 사이의 복사에 의한 열교환을 증가시키는 색상으로 착색됨을 특징으로 하는 열교환 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 유체 순환 시스템이 저속의 회전 속도 및 작동시 저 소음 수준을 갖는 용적형 팬(36,38,140)임을 특징으로 하는 열교환 장치.
  15. 제14항에 있어서, 각 유체 통로(40,42)는 그의 일단부에 전술한 형식의 팬(36,38)을 가짐을 특징으로 하는 열교환 장치.
  16. 제1항에 있어서, 열교환기를 순환하는 제1유체와 제2유체가 공기 즉, 실내 또는 내부로부터 외부로 배출되는 제1공기와, 외부로부터 실내 또는 내부로 유입되는 제2공기임을 특징으로 하는 열교환 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 장치가 실내 또는 내부의 외벽(10)의 내면에 위치되며, 유체 통로(40,42)는 통상 수직 방향으로 지향되는 한편, 통로의 상단부는 실내의 내부와 연통하며, 통로의 하단부는 외벽(10)을 관통 신장하는 도관(26)을 통하여 실내 또는 내부 구역의 외부와 연통함을 특징으로 하는 열교환 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 실내 또는 내부의 외벽(10)과, 그에 대응하는 열교환기의 벽(14)사이에는 단열재 층(54)이 배치되는 한편, 실내 또는 내부의 내측을 향하는 열교환기의 벽(46)은 단열재의 층(50)으로 커버됨을 특징으로 하는 열교환 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 장치의 공기 통로에는 공기를 가열, 냉각, 건조 또는 가습하기 위한 장치가 설치됨을 특징으로 하는 열교환 장치.
  20. 제1항에 있어서, 상기 장치는 필요에 따라, 공기를 외부로부터 실내로 직접 유입시키는 수단, 공기를 실내로부터 외부로 직접 배출시키는 수단, 또는 공기를 외부로부터 실내로 직접 유입시키는 수단 및 공기를 실내로부터 외부로 직접 배출시키는 수단을 구비함을 특징으로 하는 열교환 장치.
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