KR101276562B1 - 전열 교환기 및 그 제조법 - Google Patents

Abstract

접착 부분을 적게 하여 유효 전열 교환기 면적을 확대하고, 원리적으로 열교환 효율이 높은 대향류형 전열 교환기를 실현하는 것을 목적으로 한다.

칸막이막(1)과 칸막이막(1)에 접착되어 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)로 이루어지는 열교환 부재(20)를 복수장 상하로 적층하고, 칸막이막(1)을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 대향류형 전열 교환기에 있어서, 유로 형성 부재(2)가, 칸막이막(1)의 외연(1a)을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재(3)와, 2개의 프레임 부재(3) 사이에 소정 간격으로 배열설치됨과 아울러 프레임 부재(3)의 폭치수보다 작은 폭치수의 가는 리브재(4)를 구비하고, 유로(7)의 입구(5)·출구(6)에 입구(5)·출구(6)의 형상 변화를 방지하기 위한 띠판형상 골판지 부재(9A)를 더 구비한다.

대향류형 전열 교환기, 칸막이막, 유로 형성 부재, 열교환 부재,프레임 부재, 리브재, 골판지 부재, 현열, 잠열

Description

전열 교환기 및 그 제조법{TOTAL HEAT EXCHANGER AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 칸막이막을 통하여 신선한 외기의 급기와 오염된 실내 공기의 배기를 행함으로써 현열 및 잠열을 동시에 열교환시키는 전열(全熱) 교환기에 관한 것이며, 공기 조절 시스템이나 환기 기기에 내장하여 사용되는 대향류형 또는 직교류형의 전열 교환기 및 그 제조법에 관한 것이다.

최근, 냉난방 효과를 높이기 위하여 거주 공간의 고단열화, 고기밀화가 진행됨에 따라, 실내 공기의 오염이 문제가 되며, 환기의 중요성이 재인식되고 있다. 냉난방 효과를 해치지 않고 환기를 행하는 방법으로서, 급기와 배기 사이에서 열교환하는 방법이 효과적이다. 이 때, 온도(현열)와 함께 습도(잠열)의 교환도 동시에 행할 수 있다면 그 효과는 현저하다. 이러한 요구에 부응하는 것으로서, 예컨대 특허 문헌 1의 도면에 기재되어 있는 바와 같은 급기와 배기를 칸막이판을 통하여 전열 교환시키는 직교류형 전열 교환기가 있다.

이 직교류형 전열 교환기는, 도 28에 도시한 바와 같이, 평평한 열교환판(41)과 파형의 유로 형성판(42)(단, 도 28에서는 이 유로 형성판(42)은 과대하게 그려져 있으나 실제로는 충분히 작은 피치와 높이의 파형임)을 서로 맞붙인 열교환 부재(43)를 교대로 적층할 때, 유로 형성판(42)의 방향을 한 단 걸러 직교시킴으로써 급기 유로와 배기 유로를 형성한다. 예컨대 급기로서 겨울철의 옥외의 신선하지만 차고 건조한 공기를 통과시키고, 배기로서 난방된 실내의 오염되었으나 따뜻하고 습도가 높은 공기를 통과시켜 주면, 상기 열교환판(41)을 통하여 온도와 습도의 교환이 행해지고, 급기는 따뜻해지며, 가습되어 실내로 급기된다. 한편 배기는 차가워지고 감습되어 옥외로 배기된다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공고 소 47-19990호 공보

평평한 열교환판(41)과 파형을 한 유로 형성판(42)을 접착한 상기 직교류형 전열 교환기는 제조 방법이 용이하므로 종래부터 시판되고 있으나, 접착 부분이 현열의 전열에는 유효하지만 잠열의 전열(수증기의 투과)에는 무효하다. 또한, 직교류형 전열 교환기는 원리적으로 대향류형 전열 교환보다 열교환 효율이 낮고, 상기 2개의 이유에서 전열 교환 효율은 50%∼60%가 한계이었다. 따라서 본 발명은, 열교환 효율이 높은 전열 교환기를 실현하는 것을 목적으로 한다. 또한, 장기간의 사용 또는 한냉지에서 결로한 경우에 있어서, 풍로가 형상 변화하여 압력 손실이 증가하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다. 특히, 개구부(입구·출구)가 변형하여 바람이 통과하기 어려워져(풍량이 저하하여), 효율이 나빠지거나 압력 손실이 상승하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 평판형상 골판지 부재를 유효하게 활용하여 제조 비용을 저감할 수 있는 전열 교환기의 제조법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전열 교환기는, 칸막이막과 이 칸막이막에 접착되어 유로를 형성하는 유로 형성 부재로 이루어지는 열교환 부재를 복수장 상하로 적층하고, 이 칸막이막을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 전열 교환기에 있어서, 상기 유로 형성 부재가, 상기 칸막이막의 외연(外緣)을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재와, 2개의 이 프레임 부 재 사이에 소정 간격으로 배열설치됨과 아울러 이 프레임 부재의 폭치수보다 작은 폭치수의 가는 리브재를 구비하고, 상기 유로의 입구·출구에 이 입구·출구의 형상 변화를 방지하기 위한 띠판형상 골판지 부재를 더 구비하고, 상기 골판지 부재가, 상벽면, 하벽면 그리고 이 상벽면과 하벽면을 연결하는 다수의 리브편이, 일체적으로 형성된 것으로 이루어지는 것이다.

또한, 육각형상의 칸막이막과 이 칸막이막에 접착되어 유로를 형성하는 유로 형성 부재로 이루어지는 열교환 부재를 복수장 상하로 적층하고, 이 칸막이막을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 대향류형의 전열 교환기에 있어서, 상기 유로 형성 부재(2)가, 상기 칸막이막의 외연을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재와, 2개의 이 프레임 부재 사이에 소정 간격으로 배열설치됨과 아울러 이 프레임 부재의 폭치수보다 작은 폭치수의 가는 리브재를 구비하고, 상기 유로의 입구·출구 측의 삼각형부에 대응하는 삼각형상 윤곽을 가지며, 상기 삼각형부의 면적의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 하나 또는 복수의 관통구멍을 형성한 보강용 삼각형 평판형상 골판지 부재를 더 구비하고, 상기 골판지 부재가, 상벽면, 하벽면 그리고 이 상벽면과 하벽면을 연결하는 다수의 리브편이, 일체적으로 형성된 것으로 이루어지는 것이다.

또한, 육각형상의 칸막이막과 이 칸막이막에 접착되어 유로를 형성하는 유로 형성 부재로 이루어지는 열교환 부재를 복수장 상하로 적층하고, 이 칸막이막을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 대향류형의 전열 교환기에 있어서, 상기 유로 형성 부재가, 상기 칸막이막의 외연을 따라 배열설치되어 있는 복수 의 프레임 부재와, 상기 유로의 입구·출구 측의 삼각형부에 대응하는 삼각형상 윤곽을 가지며 상기 삼각형부의 면적의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 하나 또는 복수의 관통구멍을 형성한 보강용 삼각형 평판형상 골판지 부재와, 상기 입구·출구측의 삼각형부에 끼인 사각형부에 대응하는 사각형상 윤곽을 가지며 상기 사각형부의 면적의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 하나 또는 복수의 관통구멍을 형성한 보강용 사각형 평판형상 골판지 부재를 구비하고, 상기 골판지 부재가, 상벽면, 하벽면 그리고 이 상벽면과 하벽면을 연결하는 다수의 리브편이, 일체적으로 형성된 것으로 이루어지는 것이다.

또한, 육각형상의 칸막이막과 이 칸막이막에 접착되어 유로를 형성하는 유로 형성 부재로 이루어지는 열교환 부재를 복수장 상하로 적층하고, 이 칸막이막을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 대향류형의 전열 교환기에 있어서, 상기 유로 형성 부재가, 상기 칸막이막의 외연을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재와, 상기 프레임 부재에 끼인 육각형부에 대응하는 육각형상 윤곽을 가지며 상기 육각형부의 면적의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 하나 또는 복수의 관통구멍을 형성한 보강용 육각형 평판형상 골판지 부재를 구비하고, 상기 골판지 부재가, 상벽면, 하벽면 그리고 이 상벽면과 하벽면을 연결하는 다수의 리브편이, 일체적으로 형성된 것으로 이루어지는 것이다.

또한, 상기 프레임 부재와 상기 골판지 부재를 끼워맞춤에 의해 고정한 것이다.

또한, 칸막이막과 이 칸막이막에 접착되어 유로를 형성하는 유로 형성 부재 로 이루어지는 열교환 부재를 복수장 상하로 적층하고, 이 칸막이막을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 대향류형의 전열 교환기에 있어서, 상기 유로 형성 부재가, 상기 칸막이막의 외연을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재와, 2개의 이 프레임 부재 사이에 배열설치된 띠판형상 골판지 부재로 이루어지고, 상기 유로의 입구·출구에 이 입구·출구의 형상 변화를 방지하기 위한 띠판형상 골판지 부재를 배열설치하고, 또한 상기 프레임 부재와 상기 띠판형상 골판지 부재를 끼워맞춤에 의해 고정하고, 상기 골판지 부재가, 상벽면, 하벽면 그리고 이 상벽면과 하벽면을 연결하는 다수의 리브편이, 일체적으로 형성된 것으로 이루어지는 것이다.

또한, 유로의 흐름 방향 중간부에 띠판형상 골판지 부재를 배열설치한 것이다.

또한, 칸막이막과 이 칸막이막에 접착되어 유로를 형성하는 유로 형성 부재로 이루어지는 열교환 부재를 복수장 상하로 적층하고, 이 칸막이막을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 직교류형의 전열 교환기에 있어서, 상기 유로 형성 부재가, 상기 칸막이막의 외연을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재와, 2개의 이 프레임 부재 사이에 소정 간격으로 배열설치됨과 아울러 이 프레임 부재의 폭치수보다 작은 폭치수의 가는 리브재를 구비하고, 상기 유로의 입구·출구에 이 입구·출구의 형상 변화를 방지하기 위한 띠판형상 골판지 부재를 더 구비하고, 상기 골판지 부재가, 상벽면, 하벽면 그리고 이 상벽면과 하벽면을 연결하는 다수의 리브편이, 일체적으로 형성된 것으로 이루어지는 것이다.

또한, 칸막이막과 이 칸막이막에 접착되어 유로를 형성하는 유로 형성 부재로 이루어지는 열교환 부재를 복수장 상하로 적층하고, 이 칸막이막을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 직교류형의 전열 교환기에 있어서, 상기 유로 형성 부재가, 상기 칸막이막의 외연을 따라 배열설치되어 있는 외연 가는 리브재와, 2개의 이 외연 가는 리브재 사이에 소정 간격으로 배열설치됨과 아울러 이 외연 가는 리브재의 폭치수와 동일한 폭치수의 가는 리브재를 구비하고, 상기 유로의 입구·출구에 이 입구·출구의 형상 변화를 방지하기 위한 띠판형상 골판지 부재를 더 구비하고, 상기 골판지 부재가, 상벽면, 하벽면 그리고 이 상벽면과 하벽면을 연결하는 다수의 리브편이, 일체적으로 형성된 것으로 이루어지는 것이다.

또한, 정방형상의 칸막이막과 유로를 형성하는 유로 형성 부재를 교대로 상하로 적층하고, 이 칸막이막을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 직교류형의 전열 교환기에 있어서, 상기 유로 형성 부재가, 상기 칸막이막에 대응하는 정방형상 윤곽을 가지며 상기 칸막이막의 면적의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 복수의 관통구멍을 형성한 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재로 이루어지고, 상기 골판지 부재가, 상벽면, 하벽면 그리고 이 상벽면과 하벽면을 연결하는 다수의 리브편이, 일체적으로 형성된 것으로 이루어지는 것이다.

또한, 상기 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재가, 복수의 분할 평판형상 골판지 부재로 이루어지고, 상기 분할 평판형상 골판지 부재 중 적어도 하나가 빗(櫛) 형상이다.

또한, 상기 골판지 부재 리브편이, 상하 방향의 직선형 또는 연속파 형상으 로 형성되어 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 전열 교환기의 제조법은, 칸막이막과 유로를 형성하는 유로 형성 부재를 교대로 상하로 적층하고, 이 칸막이막을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 직교류형의 전열 교환기의 제조법이며, 상벽면, 하벽면 그리고 이 상벽면과 하벽면을 연결하는 다수의 리브편이, 일체적으로 형성된 것으로 이루어지는 한 장의 평판형상 골판지 부재로부터, 두 개의 빗 형상의 분할 골판지 부재를 마주보게 하여 맞물림 형상으로 절단하고, 이 분할 골판지 부재를 이용하여 상기 칸막이막에 대응하는 정방형상 윤곽을 가지고 있는 복수의 관통구멍을 가지고 있는 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재를 형성하고, 이 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재를 가지고 상기 유로 형성 부재로 한 방법이다.

본 발명의 전열 교환기에 의하면, 현열 교환 효율, 잠열 교환 효율 및 전열 교환 효율을 높게 함과 아울러 압력 손실을 낮게 할 수 있다. 예컨대, 현열 교환 효율을 85% 이상, 잠열 교환 효율을 70% 이상, 전열 교환 효율을 75% 이상, 압력 손실을 45Pa 이하로 할 수 있다. 특히, 입구·출구가 충분히 보강되어 변형할 일이 없으며, 따라서 바람이 통과하기 쉽고, 압력 손실도 감소하여 전열 교환 효율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 전열 교환기의 제조법에 의하면, 평판형상 골판지 부재를 효율적으로 활용하여 제조 비용을 저감할 수 있다.

도 1∼도 4는 본 발명의 제1 실시 형태를 나타낸다. 이 전열 교환기는, 육각형상의 칸막이막(1)과 칸막이막(1)에 접착되어 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)로 이루어지는 열교환 부재(20)를 복수장 상하로 적층하고, 칸막이막(1)을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 대향류형의 전열 교환기이다. 열교환 부재(20)는 사각형부(35)와, 그 양단에 배열설치되어 있는 삼각형부(34)를 가지고 있는 육각형부(36)의 형상으로 형성되어 있다. 급기 유로(10)를 형성하는 급기용 열교환 부재(20A)와 배기 유로(11)를 형성하는 배기용 열교환 부재(20B)가 교대로 적층되어 있다. 급기용 열교환 부재(20A)와 배기용 열교환 부재(20B)는 방향이 다르다. 즉, 급기용 열교환 부재(20A)와 배기용 열교환 부재(20B)의 입구(5)(급기 입구(32)·배기 입구(22))·출구(6)(급기 출구(31)·배기 출구(21))가 상하로 겹치지 않도록 육각형의 서로 다른 변에 배열설치(형성)되어 있다.

도 14는 본 발명의 사용 상태의 일례를 도시한 도면이며, 실내(X)와 옥외(Y)를 나누는 벽(Z)에는 내부에 전열 교환기(40)를 구비한을 케이싱(25)이 부설되어 있다. 또한, 케이싱(25) 내에는 급기 송풍기(12)와 배기 송풍기(13)가 설치되고, 실내(X) 측의 흡입구(26a)와 옥외(Y) 측의 흡입구(26b) 근방에는 필터(24)가 부착되어 있다. 급기 송풍기(12)는 급기 유로(10)(도 2 참조)의 하류측에 배열설치됨과 아울러, 배기 송풍기(13)는 배기 유로(11)의 하류측에 배열설치되어, 이 전열 교환기(40)는 양 흡입 방식으로 형성된다. A는 유로 형성 부재(2)에 의해 형성된 급기 유로(10)를 흐르는 공기(급기 공기)의 흐름을 나타내고, B는 유로 형성 부재(2)에 의해 형성된 배기 유로(11)를 흐르는 공기(배기 공기)의 흐름을 나타낸다. 케이싱(25) 내에서 급기 공기와 배기 공기를 혼재시키지 않고 전열 교환기(40)를 통과시키기 위하여 복수개의 칸막이판(27)이 설치된다.

도 4로 돌아가 제1 실시 형태를 설명한다. 유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)의 외연(1a)을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재(3)와, 2개의 프레임 부재(3) 사이에 소정 간격으로 배열설치됨과 아울러 프레임 부재(3)의 폭치수(D₃)보다 작은 폭치수(D₄)의 가는 리브재(4)를 구비하고, 유로(7)의 입구(5)·출구(6)에 입구(5)·출구(6)의 형상 변화를 방지하기 위한 띠판형상 골판지 부재(절단 부재)(9A)를 더 구비하고 있다.

칸막이막(1)은, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아세트산 셀룰로오스, 폴리테트라플루오로에틸렌 등을 소재로 하는 다공질 시트의 표면에 친수성 고분자의 박막을 도포한 투습막으로 이루어진다.

프레임 부재(3)는, 예컨대, 종이, 수지 등으로 이루어진다. 프레임 부재(3)의 두께 치수(T₃)(도 2 참조)는 1.5mm 이상 2.5mm 이하로 설정된다. 두께 치수(T₃)가 하한값 미만인 경우, 강도 부족이 된다. 두께 치수(T₃)가 상한값을 초과하는 경우, 열교환 효율이 나빠진다.

가는 리브재(4)는, 예컨대, 종이, 수지 등으로 이루어진다. 가는 리브재(4)의 두께 치수(T₄)(도 2 참조)는 1.5mm 이상 2.5mm 이하로 설정된다. 두께 치수(T₄)가 하한값 미만인 경우, 강도 부족이 된다. 두께 치수(T₄)가 상한값을 초과하는 경 우, 열교환 효율이 나빠진다.

골판지 부재(9)는, 예컨대, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 수지제, 또는 종이제, 또는 알루미늄 등의 금속박을 형성한 것 등으로 이루어진다. 구체적으로는, 도 15에 도시한 바와 같이, 골판지 부재(9)는, 상벽면(16)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이, 일체 성형된 것으로 이루어진다. 도 15에서는 골판지 부재(9)의 리브편(18)이 상하 방향의 직선형이다. 도 16에 도시한 바와 같이, 골판지 부재(9)의 리브편(18)이 연속파 형상으로 형성되어 있을 수도 있다. 골판지 부재(9)의 두께 치수(T₉)는 1.5mm 이상 2.5mm 이하로 설정된다. 두께 치수(T₉)가 하한값 미만인 경우, 제조하기가 어렵다. 두께 치수(T₉)가 상한값을 초과하는 경우, 열교환 효율이 나빠진다.

다음, 전열 교환기(40)를 제작하는 순서에 대하여 설명한다.

도 2에 있어서, 보강용 기판(15)은, 적층 방향에서 보았을 때 칸막이막(1)과 동일 형상을 가지며, 두께가 2∼20mm인 플라스틱판이나 금속판 또는 나무판으로 이루어지고, 기판(15)의 각 꼭지점 부위(C)에는 구멍부(19)가 설치되어 있다.

그리고, 한 쌍의 기판(15)을 복수의 열교환 부재(20)을 끼도록 배열설치하고, 각 열교환 부재(20)의 꼭대기부에 형성된 구멍부(29)을 관통형으로 하여 보강 막대(28)로 연결한다. 구체적으로는, 일측의 기판(15)의 각 꼭지점 부위(C)의 구멍부(19)에 보강 막대(28)의 일단부를 끼워넣고, 그리고 각 열교환 부재(20)를 그 유로 형성 부재(2)(프레임 부재(3))의 구멍부(29)를 가지고 보강 막대(28)에 관통 시킨다. 이와 같이 복수의 열교환 부재(20)를 잇달아 적층하여 보강 막대(28)에 통과시키고, 보강 막대(28)의 타단부에, 타측의 기판(15)의 구멍부(19)에 끼워넣는다. 그리고, 보강 막대(28)의 양단부는 나사 고정이나 접착제에 의한 접착이나 융착 등에 의해 기판(15, 15)에 고정된다. 보강 막대(28)는 알루미늄, 철, 스테인리스 등의 금속 또는 수지로 형성된다.

또한, 도 1은 간략도이며, 전열 교환기(40)는 급기 유로(10)를 가지고 있는 급기용 열교환 부재(20A)와 배기 유로(11)를 가지고 있는 배기용 열교환 부재(20B)를 교대로 150∼250단, 바람직하게는 약 200단 적층되어 있다.

도 5는 제2 실시 형태를 나타낸다. 유로 형성 부재(2)가 유로(7)의 입구(5)·출구(6) 측의 삼각형부(34)에 대응하는 삼각형상 윤곽을 가지며, 삼각형부(34)의 면적(S₁)의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 3개의 관통구멍(37)을 형성한 보강용 삼각형 평판형상 골판지 부재(펀칭 부재)(90a)(즉, 삼각형의 평판형상 골판지 부재(9B))를 구비한다. 그 이외의 구성은 제1 실시 형태와 동일하다.

도 6은 제3 실시 형태를 나타낸다. 유로 형성 부재(2)가 유로(7)의 입구(5)·출구(6) 측의 삼각형부(34)에 대응하는 삼각형상 윤곽을 가지며 삼각형부(34)의 면적(S₁)의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 3개의 관통구멍(37)을 형성한 보강용 삼각형 평판형상 골판지 부재(90a)와, 입구(5)·출구(6) 측의 삼각형부(34)에 끼인 사각형부(35)에 대응하는 사각형상 윤곽을 가지며 사각형부(35)의 면적(S₂)의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 3개의 관통구멍(38)을 형성한 보강용 사각형 평판형상 골판지 부재(펀칭 부재)(90b)(즉, 사각형의 평판형상 골판지 부재(9B))를 구비한다. 그 이외의 구성은 제1 실시 형태와 동일하다.

도 7은 제4 실시 형태를 나타낸다. 유로 형성 부재(2)가 프레임 부재(3)에 끼인 육각형부(36)에 대응하는 육각형상 윤곽을 가지며 육각형부(36)의 면적의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 9개의 관통구멍(39)을 형성한 보강용 육각형 평판형상 골판지 부재(펀칭 부재)(90c)(즉, 육각형의 평판형상 골판지 부재(9B))를 구비한다. 그 이외의 구성은 제1 실시 형태와 동일하다.

도 8은 제5 실시 형태를 나타낸다. 프레임 부재(3)와 골판지 부재(9)가 끼워맞춤에 의해 고정되어 있다. 즉, 프레임 부재(3)와 골판지 부재(9)의 일측에 더브테일 홈(dovetail groove; 23)을 형성함과 아울러, 타측에 더브테일 홈(23)과 착탈 가능하게 끼워맞춤되는 돌조(33)가 형성되어 있다. 삼각형 평판형상 골판지 부재(90a)와 사각형 평판형상 골판지 부재(90b)가 끼워맞춤에 의해 고정되어 있다. 즉, 삼각형 평판형상 골판지 부재(90a)와 사각형 평판형상 골판지 부재(90b)의 일측에 더브테일 홈(23)을 형성함과 아울러, 타측에 더브테일 홈(23)과 착탈 가능하게 끼워맞춤되는 돌조(33)가 형성되어 있다. 그 이외의 구성은 제6 실시 형태와 동일하다.

도 9는 제6 실시 형태를 나타낸다. 프레임 부재(3)와 골판지 부재(9)가 끼워맞춤에 의해 고정되어 있다. 그 이외의 구성은 제4 실시 형태와 동일하다.

도 10은 제7 실시 형태를 나타낸다. 유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)의 외연(1a)을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재(3)와, 2개의 프레임 부재(3) 사이에 배열설치된 띠판형상 골판지 부재(9A)로 이루어진다. 유로(7)의 입구(5)·출구(6)에 입구(5)·출구(6)의 형상 변화를 방지하기 위한 띠판형상 골판지 부재(9A)가 배열설치되어 있다. 폭방향(도 10의 상하 방향)으로 4개의 띠판형상 골판지 부재(9A)가 배열설치되어 있다. 삼각형부(34)의 입구(5)·출구(6)가 형성되는 변과 평행하게 띠판형상 골판지 부재(9A)가 배열설치되어 있다. 프레임 부재(3)와 띠판형상 골판지 부재(9A)가 끼워맞춤에 의해 고정되어 있다. 2개의 띠판형상 골판지 부재(9A)의 접촉부가 끼워맞춤에 의해 고정되어 있다. 그 이외의 구성은 제1 실시 형태와 동일하다.

도 11은 제8 실시 형태를 나타낸다. 유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)의 외연(1a)을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재(3)와, 2개의 프레임 부재(3) 사이에 배열설치된 띠판형상 골판지 부재(9A)로 이루어진다. 유로(7)의 입구(5)·출구(6)에 입구(5)·출구(6)의 형상 변화를 방지하기 위한 띠판형상 골판지 부재(9A)가 배열설치되어 있다. 폭방향(도 11의 상하 방향)으로 4개의 띠판형상 골판지 부재(9A)가 일직선형으로 배열설치됨과 아울러, 길이 방향(도 11의 좌우 방향)으로 5개의 띠판형상 골판지 부재(9A)가 배열설치되어 있다. 프레임 부재(3)와 띠판형상 골판지 부재(9A)가 끼워맞춤에 의해 고정되어 있다. 2개의 띠판형상 골판지 부재(9A)의 접촉부가 끼워맞춤에 의해 고정되어 있다. 그 이외의 구성은 제1 실시 형태와 동일하다.

도 12는 제9 실시 형태를 나타낸다. 유로(7)의 흐름 방향 중간부에 띠판형상 골판지 부재(9A)가 배열설치되어 있다. 이 띠판형상 골판지 부재(9A)로는, 예 컨대, 도 17에 도시한 바와 같이, 가는 리브재(4)를 꽂아넣기 위한 노치(30)를 가지고 있는 것이 바람직하다. 또한, 이 흐름 방향 중간부의 띠판형상 골판지 부재(9A)의 폭치수(D₉)는 예컨대, 10mm 이상 20mm 이하로 설정된다. 폭치수(D₉)가 하한값 미만인 경우, 강도 부족이 된다. 폭치수(D₉)가 상한값을 초과하는 경우, 열교환율이 나빠진다. 그 이외의 구성은 제1 실시 형태와 동일하다.

도 13은 제10 실시 형태를 나타낸다. 유로(7)의 흐름 방향 중간부에 띠판형상 골판지 부재(9A)가 배열설치되어 있다. 그 이외의 구성은 제2 실시 형태와 동일하다.

또한, 본 발명의 대향류형 전열 교환기는, (전술한 바와 같이) 칸막이막(1)의 외연(1a)의 전부에 걸쳐 프레임 부재(3) 또는 유로 형성 부재(2)가 배열설치되어 있다. 그리고, 입구(5)·출구(6)가 장기간의 사용 등에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있다.

다음, 도 18과 도 19는 제11 실시 형태를 나타내며, 직교류형의 전열 교환기의 요부(주요 구성 부품)를 예시한다. 정방형의 칸막이막(1)과 유로 형성 부재(2)를 구비한 열교환 부재(20)를 복수장 차례대로 90°의 위상을 바꾸면서 적층한다(조립도는 도시 생략).

유로 형성 부재(2)가 정방형의 칸막이막(1)의 외연(평행한 2변)(1a, 1a)을 따라 배열설치된 2개의 프레임 부재(3, 3)와, 이 프레임 부재(3, 3) 사이에 소정 간격으로 배열설치된 가는 리브재(4)를 구비하고 있다. 이 가는 리브재(4)의 폭치 수(D₄)는 프레임 부재(3)의 폭치수(D₃)보다 작다. 도 18과 도 19의 열교환 부재(20)를 차례대로 90° 위치를 바꾸면서 적층하는데(도시 생략, 또한 도 1 참조), 유로(7)의 입구(5)·출구(6)에 입구(5)·출구(6)의 형상 변형을 방지하고 보강의 역할을 하는 띠판형상 골판지 부재(절단 부재)(9A)를 부설하였다.

프레임 부재(3)와 가는 리브재(4)와 띠판형상 골판지 부재(9)의 각각의 재질이나 각 치수는 이미 설명한 실시 형태와 동일하다.

다음, 도 20과 도 21은 제12 실시 형태를 나타내며, 직교류형의 전열 교환기의 요부(주요 구성 부품)를 예시하고, 도 18과 도 19의 차이나는 점에 대하여 설명하면, 유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)의 외연(평행한 변)(1a, 1a)을 따라 배열설치되어 있는 것이 (프레임 부재(3) 대신) 외연 가는 리브재(3A)이다. 따라서, 외연 가는 리브재(3A)의 폭치수(D₃)는 그 사이에 평행하게 배열설치된 가는 리브재(4)와의 폭치수(D₄)와 동일하다.

또한, 도 19∼도 21에 있어서, 직교형으로 접착하여 복수장을 차례대로 적층하므로, 가는 리브재(4)가 직각으로 교차하여(직교하여) 강성과 강도가 크고, 도 2에 예시한 보강 막대(28)가 생략 가능하며, 기판(15)도 바람직하게는 생략할 수도 있다.

도 22와 도 23은 제13 실시 형태를 나타내며, 직교류형의 전열 교환기의 요부(주요 구성 부품)를 예시한다. 정방형상의 칸막이막(1)과 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)가 교대로 상하로 적층되어 있다(조립도는 도시 생략). 칸막이 막(1)과 유로 형성 부재(2)는 결과적으로 교대로 상하로 적층되어 있으면 된다. 즉, 적층하는 방법은 정방형상의 칸막이막(1)과 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)를 일단 열교환 부재(20)로 하고나서 열교환 부재(20)를 차례대로 90°의 위상을 바꾸면서 적층할 수도 있고, 또는 정방형상의 칸막이막(1)과 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)를 각각 단독으로(유로 형성 부재(2)를 차례대로 90°의 위상을 바꾸면서) 교대로 적층할 수도 있다.

유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)에 대응하는 정방형상 윤곽을 가지며 칸막이막(1)의 (상면의) 면적(S₄)의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 복수의 관통구멍(44)을 형성한 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재(90d)로 이루어진다. 구체적으로는, 유로 형성 부재(2)가 정방형의 평판형상 골판지 부재(9B)로 이루어진다. 골판지 부재(9)의 재질이나 각 치수는 이미 설명한 실시 형태와 동일하다.

도 24는 제14 실시 형태를 나타내며, 유로 형성 부재(2)가 띠판형상 골판지 부재(9A)와 빗 형상의 평판형상 골판지 부재(9B)로 이루어진다. 바꾸어 말하면, 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재(9)가 2개의 분할 평판형상 골판지 부재(100)로 이루어진다. 그리고, 분할 평판형상 골판지 부재(100) 중 하나가 (전체가 칸막이막(1)과 대략 동일한 크기의) 빗 형상, 나머지 하나가 띠판형상이다. 그 이외의 구성은 제13 실시 형태와 동일하다.

도 25는 제15 실시 형태를 나타내며, 유로 형성 부재(2)가 2개의 (전체가 칸막이막(1)의 절반의 크기인) 빗 형상의 평판형상 골판지 부재(9B)로 이루어진다. 바꾸어 말하면, 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재(9)가 2개의 분할 평판형상 골판지 부재(100)로 이루어진다. 그리고, 분할 평판형상 골판지 부재(100)가 2개 모두 빗 형상이다. 그 이외의 구성은 제13 실시 형태와 동일하다.

다음, 제14 실시 형태의 전열 교환기의 제조법의 요부(제조법 1)에 대하여 설명한다.

도 26에 도시한 바와 같이, 상벽면(16)(도 15·도 16 참조)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체적으로 형성된 것으로 이루어지는 1장의 평판형상 골판지 부재(9)로부터 (전체가 칸막이막(1)과 대략 동일한 크기인) 2개의 빗 형상의 분할 골판지 부재(100)를 서로 마주보게 하여 맞물림 형상으로 절단한다. 즉, 분할 골판지 부재(100)는 예컨대, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 수지제, 또는 종이제, 또는 알루미늄 등의 금속박을 형성한 것 등으로 이루어진다. 이 중 하나의 빗 형상 분할 골판지 부재(100)와 별도 준비한 띠판형상의 분할 골판지 부재(100)(도 24 참조)를 이용하여 칸막이막(1)에 대응하는 정방형상 윤곽을 가지고 있는 복수의 관통구멍(44)을 가지고 있는 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재(9)를 형성하고, 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재(9)를 가지고 유로 형성 부재(2)로 한다. 또한, 도면에서 E는 스크랩(불필요 폐기 부분)을 나타낸다.

다음, 제15 실시 형태의 전열 교환기의 제조법의 요부(제조법 2)에 대하여 설명한다. 상벽면(16)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체적으로 형성된 것으로 이루어지는 1장의 평판형상 골판지 부재(9)로부터, (전체가 칸막이막(1)의 절반의 크기인) 2개의 빗 형상의 분할 골판지 부재(100)를 서로 마주보게 하여 맞물림 형상으로 절단한다. 이 2개의 빗 형상 분할 골판지 부재(100)를 이용하여, 칸막이막(1)(도 25 참조)에 대응하는 정방형상 윤곽을 가지고 있는 복수의 관통구멍(44)을 가지고 있는 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재(9)를 형성하고, 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재(9)를 가지고 유로 형성 부재(2)로 한다.

본 발명은 설계 변경이 가능하며, 예컨대 골판지 부재(9)가 종이제로서 상벽면(16)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체적으로 형성된 것으로 이루어질 수도 있다. 또한, 프레임 부재(3), 가는 리브재(4)의 수는 증감 가능하다. 또한, 보강용 삼각형 평판형상 골판지 부재(90a)의 관통구멍(37)의 수, 보강용 사각형 평판형상 골판지 부재(90b)의 관통구멍(38)의 수, 보강용 육각형 평판형상 골판지 부재(90c)의 관통구멍(39)의 수는 증감 가능하다. 또한, 제7 실시 형태(도 10), 제8 실시 형태(도 11)의 띠판형상 골판지 부재(9A)의 형상 및 배열설치 위치는 변경 가능하다. 또한, 급기용 열교환 부재(20A)의 두께 치수를 배기용 열교환 부재(20B)의 두께 치수보다 작게 설정하는 것도 바람직하다. 이 경우, 보다 열교환율이 양호하다.

또한, 제조법 1에서의 빗 형상의 분할 골판지 부재(100)의 형상은 빗 형상이면 되며, 예컨대, 빗(櫛)의 날 부분의 길이가 모두 동일해지도록 평판형상 골판지 부재(9)를 절단하면 된다. 또한, 제조법 2에서의 빗 형상의 분할 골판지 부재(100)의 형상은 빗 형상이면 되며, 예컨대, 빗의 날 부분의 길이를 스크랩의 수 가 적어지도록 일부 단축·연장한 빗 형상으로 평판형상 골판지 부재(9)를 절단하여도 된다.

<실시예>

실시예 1은 다음과 같이 제작하였다. 즉, 렌고 가부시키가이샤가 개발한 투습막(칸막이막(1))을 도 3과 같이 폭치수(P₃) 390mm, 길이 치수(P₂) 780mm, 대향류부 치수(P₁) 420mm의 육각형으로 자르고, 프레임 부재(3), 가는 리브재(4) 및 띠판형상의 골판지 부재(9)를 도 4와 같이 접착한 열교환 부재(20)를 제작하였다. 육각형의 칸막이막(1)의 주변(외인(1a))에는 폭치수 18mm, 두께 치수 2mm인 프레임 부재(3)를 접착하고, 그 내측에 폭치수 4mm, 두께 치수 2mm의 가는 리브재(4)를 7개 접착하였다. 풍로(유로(7))의 입구(5)·출구(6)에는 길이 치수 247mm, 폭치수 20mm, 두께 치수 2mm인 띠판형상의 골판지 부재(9)를 접착하였다. 육각형상의 투습막의 면적은 2418cm²이고, 프레임 부재(3), 가는 리브재(4) 및 띠판형상 골판지 부재(9A)의 전체 면적은 약 580cm²이므로, 유효 전열 면적은 1838cm²가 되고, 투습막의 76%가 되는 것을 확인하였다. 방향이 서로 다른 2종류의 열교환 부재(20)를 도 2와 같이 보강용 기판(15) 상에 교대로 200단 적층하고, 또한 보강용 기판(15)으로 끼워 각 꼭지점 부위(C)에 보강 막대(28)를 통과시켜 고정하고, 도 1과 같은 대향류형 전열 교환기를 제작하였다.

실시예 2는 다음과 같이 제작하였다. 즉, 렌고 가부시키가이샤가 개발한 투습막을 도 3과 같이 폭치수(P₃) 390mm, 길이 치수(P₂) 780mm, 대향류부 치수(P₁) 420mm의 육각형으로 자르고, 프레임 부재(3), 가는 리브재(4) 및 삼각형의 평판형상 골판지 부재(9B)를 도 5와 같이 접착한 열교환 부재(20)를 제작하였다. 육각형의 칸막이막(1)의 주변에는 폭치수 18mm, 두께 치수 2mm의 프레임 부재(3)를 접착하고, 그 내측에 폭치수 4mm, 두께 치수 2mm의 가는 리브재(4)을 7개 접착하였다. 삼각형의 평판형상 골판지 부재(9B)에 표면적의 60%의 범위를 차지하는 관통구멍(37)을 형성하였다. 육각형상의 투습막의 면적은 2418cm²이며, 프레임 부재(3), 가는 리브재(4) 및 삼각형의 평판형상 골판지 부재(9B)의 전체 면적은 약 600cm²이므로, 유효 전열 면적은 1818cm²가 되고, 투습막의 75%가 되는 것을 확인하였다. 방향이 서로 다른 2종류의 열교환 부재(20)를 도 2와 같이 보강용 기판(15) 상에 교대로 200단 적층하고, 또한 보강용 기판(15)으로 끼워 각 꼭지점 부위(C)에 보강 막대(28)를 통과시켜 고정하고, 도 1과 같은 대향류형 전열 교환기를 제작하였다.

실시예 3은 다음과 같이 제작하였다. 즉, 렌고 가부시키가이샤가 개발한 투습막을 도 3과 같이 폭치수(P₃) 390mm, 길이 치수(P₂) 780mm, 대향류부 치수(P₁) 420mm의 육각형으로 자르고, 프레임 부재(3)와 삼각형 및 사각형으로 절단한 평판형상 골판지 부재(9B)를 도 6과 같이 접착한 열교환 부재(20)를 제작하였다. 육각형의 칸막이막(1)의 주변에는 폭치수 18mm, 두께 치수 2mm의 프레임 부재(3)를 접 착하고, 그 내측에 삼각형 및 사각형으로 절단한 평판형상 골판지 부재(9B)를 조립해 넣었다. 삼각형으로 절단한 평판형상 골판지 부재(9B)에 표면적의 75%의 범위를 차지하는 관통구멍(37)을 형성하였다. 사각형으로 절단한 평판형상 골판지 부재(9B)에 표면적의 75%의 범위를 차지하는 관통구멍(38)을 형성하였다. 육각형상의 투습막의 면적은 2418cm²이고, 프레임 부재(3) 및 평판형상 골판지 부재(9B)의 전체 면적은 약720cm²이므로, 유효 전열 면적은 1698cm²가 되고, 투습막의 70%가 되는 것을 확인하였다. 방향이 서로 다른 2종류의 열교환 부재(20)를 도 2와 같이 보강용 기판(15) 상에 교대로 200단 적층하고, 또한 보강용 기판(15)으로 끼워 각 꼭지점 부위(C)에 보강 막대(28)를 통과시켜 고정하고, 도 1과 같은 대향류형 전열 교환기를 제작하였다. 또한, 도 7과 같이 삼각형과 사각형의 평판형상 골판지 부재(9B)를 일체로 한 대향류형 전열 교환기도 동등한 성능을 갖는다.

실시예 4는 다음과 같이 제작하였다. 즉, 실시예 3의 대향류형 전열 교환기의 프레임 부재(3)와 평판형상 골판지 부재(9B)를 끼워맞춤하여 일체화한 것을 제작하였다.

실시예 5는 다음과 같이 제작하였다. 즉, 렌고 가부시키가이샤가 개발한 투습막을 도 3과 같이 폭치수(P₃) 390mm, 길이 치수(P₂) 780mm, 대향류부 치수(P₁) 420mm의 육각형으로 자르고, 프레임 부재(3) 및 띠판형상 골판지 부재(9A)를 도 10과 같이 접착한 열교환 부재(20)를 제작하였다. 육각형의 칸막이막(1)의 주변에는 폭치수 18mm, 두께 치수 2mm인 프레임 부재(3)를 접착하고, 그 내측에 폭치수 10mm, 두께 치수 2mm의 가는 리브재를 6개 접착하였다. 풍로의 입구(5)·출구(6)에는 길이 치수 247mm, 폭치수 20mm, 두께 치수 2mm의 띠판형상의 평판형상 골판지 부재(9B)를 접착하였다. 육각형상의 투습막의 면적은 2418cm²이고, 프레임 부재(3), 가는 리브재(4) 및 띠판형상 골판지 부재(9A)의 총면적은 550cm²이므로, 유효 전열 면적은 1868cm²가 되고, 투습막의 77%가 되는 것을 확인하였다. 방향이 서로 다른 2종류의 열교환 부재(20)를 도 2와 같이 보강용 기판(15) 상에 교대로 200단 적층하고,또한 보강용 기판(15)으로 끼워 각 꼭지점 부위(C)에 보강 막대(28)를 통과시켜 고정하고, 도 1과 같은 대향류형 전열 교환기를 제작하였다. 또한, 도 11과 같이 띠판형상 골판지 부재(9A)를 일체로 한 대향류형 전열 교환기도 동등한 성능을 갖는다.

실시예 6은 다음과 같이 제작하였다. 즉, 렌고 가부시키가이샤가 개발한 투습막을 도 18과 같이 480mm의 정방형으로 자르고, 평행한 2변에는 폭치수 9mm, 두께 2mm의 프레임 부재(3)를 접착하고, 가는 리브재(4)도 전술한 실시예와 동일하며 동일한 구성으로 도 18의 것을 90°씩 위상을 바꾸면서 200단 적층하였다.

비교예 1은 다음과 같이 제작하였다. 즉, 렌고 가부시키가이샤가 개발한 투습막을 도 28과 같이 한 변이 500mm인 정사각형으로 자르고, 강성이 높은 크래프트지를 도 28과 같이 콜게이트 가공한 열교환 부재를 제작하였다. 콜게이트 가공한 크래프트지의 높이는 2.0mm, 폭은 2.5mm, 접착폭은 약 1mm로 하였다. 정방형상의 투습막의 면적은 2500cm²이고, 접착부의 총면적은 1000cm²이므로, 유효 전열 면적은 1500cm²가 되고, 투습막의 60%가 되는 것을 확인하였다. 열교환 부재를 도 28과 같이 기류의 방향이 직교하도록 교대로 200단 적층하고, 또한 보강판으로 끼워 각 꼭지점에 보강 막대를 통과시켜 고정하고, 도 28과 같은 직교류형 전열 교환기를 제작하였다.

상기 실시예 및 비교예에서 제작한 대향류형 전열 교환기(실시예 1∼5), 직교류형 전열 교환기(비교예 1)에 대하여 현열 교환 효율, 잠열 교환 효율, 및 전열 교환 효율을 측정하였다. 또한, 압력 손실을 측정하였다. JIS-B8628에 규정된 겨울철 난방시의 공기 조건에서의 현열 교환 효율, 잠열 교환 효율 및 전열 교환 효율의 측정 결과를 표 1에 나타내었다. 또한, 하기 냉방시의 공기 조건에서의 현열 교환 효율, 잠열 교환 효율 및 전열 교환 효율의 측정 결과를 표 2에 나타내었다. 압력 손실의 측정 결과를 표 1, 2에 병기한다.

표 1, 표 2로부터 본 발명에 의한 실시예의 현열 교환 효율은 85% 이상으로 뛰어나며, 잠열 교환 효율도 70% 이상으로 뛰어난 것을 확인하였다. 전열 교환 효율은 공기 조건에 따라 다르지만, 실시예 1∼5에서는 겨울철 난방시의 공기 조건에서는 80% 이상, 여름철 냉방시의 공기 조건에서는 75% 이상으로 뛰어난 것을 확인하였다. 한편, 직교류형 전열 교환기인 실시예 6의 현열 교환 효율, 잠열 교환 효율 및 전열 교환 효율은 각각 85%, 70%, 75%로 비교적 양호하다. 그러나, 종래형의 비교예 1에서는 각각 50%∼65% 정도로 높지 않은 것도 확인하였다. 압력 손실에 관해서도 실시예는 60Pa 이하로 낮으며, 비교예 1의 약 1/2인 것을 확인하였다.

이상과 같이 본 발명은, 칸막이막(1)과 칸막이막(1)에 접착되어 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)로 이루어지는 열교환 부재(20)를 복수장 상하로 적층하고, 칸막이막(1)을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 전열 교환기에 있어서, 유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)의 외연(1a)을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재(3)과, 2개의 프레임 부재(3) 사이에 소정 간격으로 배열설치됨과 아울러 프레임 부재(3)의 폭치수(D₃)보다 작은 폭치수(D₄)의 가는 리브재(4)를 구비하고, 유로(7)의 입구(5)·출구(6)에 입구(5)·출구(6)의 형상 변화를 방지하기 위한 띠판형상 골판지 부재(9(9A))를 더 구비하며, 골판지 부재(9)가, 상벽면(16)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체 성형된 것으로 이루어지므로, 현열 교환 효율, 잠열 교환 효율, 및 전열 교환 효율을 높게 함과 아울러 압력 손실을 낮게 할 수 있다. 장기간의 사용 또는 한냉지에서 결로한 경우에 있어서, 유로(7)가 형상 변화하여 압력 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 개구부(입구(5)·출구(6))가 변형하여 바람이 잘 통하지 않게 되어(풍량이 저하하여), 효율이 나빠지거나 압력 손실이 상승하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 육각형상의 칸막이막(1)과 칸막이막(1)에 접착되어 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)로 이루어지는 열교환 부재(20)를 복수장 상하로 적층하고, 칸막이막(1)을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 대향류형의 전열 교환기에 있어서, 유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)의 외연(1a)을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재(3)와, 2개의 프레임 부재(3) 사이에 소정 간격으로 배열설치됨과 아울러 프레임 부재(3)의 폭치수(D₃)보다 작은 폭치수(D₄)의 가는 리브재(4)를 구비하고, 유로(7)의 입구(5)·출구(6) 측의 삼각형부(34)에 대응하는 삼각형상 윤곽을 더 가지며, 삼각형부(34)의 면적(S₁)의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 하나 또는 복수의 관통구멍(37)을 형성한 보강용 삼각형 평판형상 골판지 부재(9(90a))를 구비하고, 골판지 부재(9)가, 상벽면(16)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체 성형된 것으로 이루어지므로, 현열 교환 효율, 잠열 교환 효율 및 전열 교환 효율을 높게 함과 아울러, 압력 손실을 낮게 할 수 있다. 장기간의 사용 또는 한냉지에서 결로한 경우에 있어서, 유로(7)가 형상 변화하여 압력 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 개구부(입구(5)·출구(6))가 변형하여 바람이 잘 통하지 않게 되어(풍량이 저하하여), 효율이 나빠지거나 압력 손실이 상승하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제조 공정을 간략화할 수 있다.

또한, 육각형상의 칸막이막(1)과 칸막이막(1)에 접착되어 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)로 이루어지는 열교환 부재(20)를 복수장 상하로 적층하고, 칸막이막(1)을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 대향류형의 전열 교환기에 있어서, 유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)의 외연(1a)을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재(3)와, 유로(7)의 입구(5)·출구(6) 측의 삼각형부(34)에 대응하는 삼각형상 윤곽을 가지며, 삼각형부(34)의 면적(S₁)의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 하나 또는 복수의 관통구멍(37)을 형성한 보강용 삼각형 평판형상 골판지 부재(9(90a))와, 입구(5)·출구(6) 측의 삼각형부(34)에 끼인 사각형부(35)에 대응하는 사각형상 윤곽을 가지며 사각형부(35)의 면적(S₂)의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 하나 또는 복수의 관통구멍(38)을 형성한 보강용 사각형 평판형상 골판지 부재(9(90b))를 구비하고, 골판지 부재(9)가, 상벽면(16)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체 성형된 것으로 이루어지므로, 현열 교환 효율, 잠열 교환 효율 및 전열 교환 효율을 높게 함과 아울러 압력 손실을 낮게 할 수 있다. 장기간의 사용 또는 한냉지에서 결로한 경우에 있어서, 유로(7)가 형상 변화하여 압력 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 개구부(입구(5)·출구(6))가 변형하여 바람이 잘 통하지 않게 되어(풍량이 저하하여) 효율이 나빠지거나 압력 손실이 상승하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제조 공정을 간략화할 수 있다.

또한, 육각형상의 칸막이막(1)과 칸막이막(1)에 접착되어 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)로 이루어지는 열교환 부재(20)를 복수장 상하로 적층하고, 칸막이막(1)을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 대향류형의 전열 교환기에 있어서, 유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)의 외연(1a)을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재(3)와, 프레임 부재(3)에 끼인 육각형부(36)에 대응하는 육각형상 윤곽을 가지며 육각형부(36)의 면적(S₃)의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 하나 또는 복수의 관통구멍(39)을 형성한 보강용 육각형 평판형상 골판지 부재(9(90c))를 구비하고, 골판지 부재(9)가, 상벽면(16)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체 성형된 것으로 이루어지므로, 현열 교환 효율, 잠열 교환 효율 및 전열 교환 효율을 높게 함과 아울러 압력 손실을 낮게 할 수 있다. 장기간의 사용 또는 한냉지에서 결로한 경우에 있어서, 유로(7)가 형상 변화하여 압력 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 개구부(입구(5)·출구(6))가 변형하여 바람이 잘 통하지 않게 되어(풍량이 저하하여) 효율이 나빠지거나 압력 손실이 상승하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제조 공정을 간략화할 수 있다.

또한, 프레임 부재(3)와 골판지 부재(9)를 끼워맞춤에 의해 고정하였으므로, 프레임 부재(3)와 골판지 부재(9)의 위치 어긋남을 방지할 수 있음과 아울러, 칸막이막(1)에 주름이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 유로(7)의 형상 유지 효과가 높고, 장기간의 사용이나 결로한 경우에 압력 손실의 상승을 억제할 수 있다.

또한, 칸막이막(1)과 칸막이막(1)에 접착되어 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)로 이루어지는 열교환 부재(20)를 복수장 상하로 적층하고, 칸막이막(1)을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 대향류형의 전열 교환기에 있어서, 유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)의 외연(1a)을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재(3)와, 2개의 프레임 부재(3) 사이에 배열설치된 띠판형상 골판지 부재(9(9A))로 이루어지고, 유로(7)의 입구(5)·출구(6)에 입구(5)·출구(6)의 형상 변화를 방지하기 위한 띠판형상 골판지 부재(9(9A))를 배열설치하고, 더욱이, 프레임 부재(3)와 띠판형상 골판지 부재(9(9A))를 끼워맞춤에 의해 고정하고, 골판지 부재(9)가, 상벽면(16)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체 성형된 것으로 이루어지므로, 현열 교환 효율, 잠열 교환 효율 및 전열 교환 효율을 높게 함과 아울러 압력 손실을 낮게 할 수 있다. 장기간의 사용 또는 한냉지에서 결로한 경우에 있어서, 유로(7)가 형상 변화하여 압력 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 개구부(입구(5)·출구(6))가 변형하여 바람이 잘 통하지 않게 되어(풍량이 저하하여), 효율이 나빠지거나 압력 손실이 상승하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 비교적 고가의 평판형상 골판지 부재(9B)를 효율적으로 활용할 수 있다. 그리고, 저비용화할 수 있다.

또한, 칸막이막(1)과 칸막이막(1)에 접착되어 유로(7)을 형성하는 유로 형성 부재(2)로 이루어지는 열교환 부재(20)를 복수장 상하로 적층하고, 칸막이막(1)을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 직교류형의 전열 교환기에 있어서, 유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)의 외연(1a)을 따라 배열설치되어 있는 복수의 프레임 부재(3)와, 2개의 프레임 부재(3) 사이에 소정 간격으로 배열설치됨과 아울러 프레임 부재(3)의 폭치수(D₃)보다 작은 폭치수(D₄)의 가는 리브재(4)를 구비하고, 유로(7)의 입구(5)·출구(6)에 입구(5)·출구(6)의 형상 변화를 방지하기 위한 띠판형상 골판지 부재(9)를 더 구비하고, 골판지 부재(9)가, 상벽면(16)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체 성형된 것으로 이루어지므로, 현열 교환 효율, 잠열 교환 효율 및 전열 교환 효율을 높게 함과 아울러 압력 손실을 낮게 할 수 있다. 장기간의 사용 또는 한냉지에서 결로한 경우에 있어서, 유로(7)가 형상 변화하여 압력 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 개구부(입구(5)·출구(6))가 변형하여 바람이 잘 통하지 않게 되어(풍량이 저하하여) 효율이 나빠지거나 압력 손실이 상승하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 칸막이막(1)과 칸막이막(1)에 접착되어 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)로 이루어지는 열교환 부재(20)를 복수장 상하로 적층하고, 칸막이막(1)을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 직교류형의 전열 교환기에 있어서, 유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)의 외연(1a)을 따라 배열설치되어 있는 외연 가는 리브재(3A)와, 2개의 외연 가는 리브재(3A) 사이에 소정 간격으로 배열설치됨과 아울러 외연 가는 리브재(3A)의 폭치수(D₃)와 동일한 폭치수(D₄)의 가는 리브재(4)를 구비하고, 유로(7)의 입구(5)·출구(6)에 입구(5)·출구(6)의 형상 변화를 방지하기 위한 띠판형상 골판지 부재(9)를 더 구비하고, 골판지 부재(9)가, 상벽면(16)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체 성형된 것으로 이루어지므로, 현열 교환 효율, 잠열 교환 효율 및 전열 교환 효율을 높게 함과 아울러 압력 손실을 낮게 할 수 있다. 장기간의 사용 또는 한냉지에서 결로한 경우에 있어서, 유로(7)가 형상 변화하여 압력 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 개구부(입구(5)·출구(6))가 변형하여 바람이 잘 통하지 않게 되어(풍량이 저하하여) 효율이 나빠지거나 압력 손실이 상승하는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 외연 가는 리브재(3A)와 가는 리브재(4)를 공통화하고, 소재의 종류를 저감하여 비용 절감과 재고 관리 등의 용이화를 도모할 수 있다.

또한, 유로(7)의 흐름 방향 중간부에 띠판형상 골판지 부재(9(9A))를 배열설치하였으므로, 칸막이막(1)를 팽팽하게 붙일 수 있고, 장기간의 사용이나 결로 등으로 젖은 경우에도 칸막이막(1)의 변형을 경감하고 압력 손실의 상승을 억제할 수 있다.

또한, 정방형상의 칸막이막(1)과 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)를 교대로 상하로 적층하고, 칸막이막(1)을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 직교류형의 전열 교환기에 있어서, 유로 형성 부재(2)가 칸막이막(1)에 대응하는 정방형상 윤곽을 가지며 칸막이막(1)의 면적(S₄)의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 복수의 관통구멍(44)을 형성한 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재(9)로 이루어지고, 골판지 부재(9)가, 상벽면(16)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체적으로 성형된 것으로 이루어지므로, 골판지 부재(9)의 접착 부분을 제외한 칸막이막(1)의 유효 전열 면적이 80% 이상이 되고, 열교환율을 향상할 수 있다. 또한, 유로(7)의 입구(5)·출구(6)의 형상 변화를 방지할 수 있으므로, 압력 손실이 저감함과 아울러, 장기 사용에 있어서도 압력 손실의 상승을 억제할 수 있다.

또한, 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재(9)가 복수의 분할 평판형상 골판지 부재(100)로 이루어지고, 분할 평판형상 골판지 부재(100) 중 적어도 하나가 빗 형상이므로, 1장의 평판형상 골판지 부재(9)로부터 2개의 빗 형상의 분할 골판지 부재(100)를 마주보게 하여 맞물림 형태로 절단하여 평판형상 골판지 부재(9)를 효율적으로 활용하여 제조할 수 있다.

또한, 골판지 부재(9)의 리브편이 상하 방향의 직선형 또는 연속파 형상으로 형성되어 있으므로, 간소한 구조이면서 강도적으로 뛰어나다.

또한, 칸막이막(1)과 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)를 교대로 상하로 적층하고, 칸막이막(1)을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 직교류형의 전열 교환기의 제조법으로서, 상벽면(16)과, 하벽면(17)과, 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체적으로 성형된 것으로 이루어지는 1장의 평판형상 골판지 부재(9)로부터 2개의 빗 형상의 분할 골판지 부재(100)를 마주보게 하여 맞물림 형상으로 절단하고, 분할 골판지 부재(100)를 이용하여 칸막이막(1)에 대응하는 정방형상 윤곽을 가지고 있는 복수의 관통구멍(44)을 가지고 있는 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재(9)를 형성하고, 보강용 정방형 평판형상 골판지 부재(9)를 가지고 유로 형성 부재(2)로 하였으므로, 평판형상 골판지 부재(9)를 효율적으로 활용할 수 있다(스크랩(E)을 감소시킬 수 있다). 그리고, 제조 비용을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태를 도시한 사시도이다.

도 2는 분해 간략 사시도이다.

도 3은 평면도이다.

도 4는 열교환 부재를 도시한 평면도이다.

도 5는 제2 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 6은 제3 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 7은 제4 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 8은 제5 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 9는 제6 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 10은 제7 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 11은 제8 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 12는 제9 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 13은 제10 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 14는 사용 상태의 일례를 도시한 단면 평면도이다.

도 15는 골판지 부재의 일례를 도시한 사시도이다.

도 16은 골판지 부재의 다른 예를 도시한 사시도이다.

도 17은 노치를 가지고 있는 띠판형상 골판지 부재를 도시한 측면도이다.

도 18은 제11 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 19는 제11 실시 형태를 도시한 종단면도이다.

도 20은 제12 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 21은 제12 실시 형태를 도시한 종단면도이다.

도 22는 제13 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 23은 제13 실시 형태를 도시한 종단면도이다.

도 24는 제14 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 25는 제15 실시 형태를 도시한 평면도이다.

도 26은 제14 실시 형태의 제조법을 도시한 설명도이다.

도 27은 제15 실시 형태의 제조법을 도시한 설명도이다.

도 28은 종래의 직교류형 전열 교환기를 도시한 사시도이다.

<부호의 설명>

1…칸막이막 1a…외연

2…유로 형성 부재 3…프레임 부재

3A…외연 가는 리브재 4…가는 리브재

5…입구 6…출구

7…유로 9…골판지 부재

9A…띠판형상 골판지 부재 16…상벽면

17…하벽면 18…리브편

20…열교환 부재 34…삼각형부

35…사각형부 36…육각형부

37…관통구멍 38…관통구멍

39…관통구멍 44…관통구멍

90a…삼각형 평판형상 골판지 부재

90b…사각형 평판형상 골판지 부재

90c…육각형 평판형상 골판지 부재

90d…정방형 평판형상 골판지 부재

100…분할 골판지 부재 D₃…폭치수

D₄…폭치수 S₁…면적

S₂…면적 S₃…면적

S₄…면적

Claims (13)

1. 육각형상의 칸막이막(1)과 이 칸막이막(1)에 접착되어 유로(7)를 형성하는 유로 형성 부재(2)로 이루어지는 열교환 부재(20)를 복수장 상하로 적층하고, 이 칸막이막(1)을 통하여 2종류의 기체의 현열 및 잠열을 열교환시키는 대향류형의 전열 교환기에 있어서,

   상기 열교환 부재(20)는 사각형부(35)와, 그 양단에 배열설치되어 있는 삼각형부(34, 34)를 가지고 있는 육각형부(36)로 형성되어 있고, 또한, 기체가 유입되는 입구(5)는 상기 삼각형부(34, 34)의 일방에 설치되고, 기체가 유출되는 출구(6)는 상기 삼각형부(34, 34)의 타방에 설치되고, 상기 입구(5)와 상기 출구(6)는 서로 평행하게 배열설치되고,

   상기 유로 형성 부재(2)는 상기 칸막이막(1)의 상기 육각형상의 외연(1a) 중에서 상기 입구(5)·출구(6)가 형성되어 있는 두 변을 남겨두고 사각형부(35)의 한 변을 포함하는 서로 이웃하는 두 변을 따라 배열설치되어 있는 분리된 두 개의 ∧ 형상의 프레임 부재(3)와, 상기 두 개의 상기 프레임 부재(3)에 끼워진 조립상태에서 육각형상 윤곽을 가지며 상기 육각형부(36)의 면적(S₃)의 70% 이상 95% 이하의 범위를 차지하는 복수의 관통구멍(39)을 형성한 보강용 육각형 평판형상 골판지 부재(9)를 구비하고,

   상기 골판지 부재(9)는 상벽면(16), 하벽면(17) 그리고 이 상벽면(16)과 하벽면(17)을 연결하는 다수의 리브편(18)이 일체적으로 형성된 것이고, 또한, 전체가 한 장의 소재로 이루어지고,

   상기 골판지 부재(9)의 다수의 상기 리브편(18)을 상기 육각형부(36)에 대응하는 육각형 중에서 상기 입구(5)·출구(6)가 형성되어 있는 변에 직교하는 방향으로 배열설치하고,

   상기 골판지 부재(9)는 상기 사각형부(35)에 유로와 평행한 중간 띠형상부를 구비하지 않고, 유로와 직교하는 방향의 띠형상부를 가지고 장방형의 관통구멍(39)을 형성하고, 상기 삼각형부(34)에 유로와 평행한 중간 띠형상부와 유로에 직교하는 중간 띠형상부를 각각 한 개만 구비한 것을 특징으로 하는 전열 교환기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임 부재(3)와 상기 골판지 부재(9)를 끼워맞춤에 의해 고정한 것을 특징으로 하는 전열 교환기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제

Images