KR100485441B1 - 냉매 순환구성의 수납구조를 갖는 공기조화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장치의 외부에 별도 설치되는 냉매 순환구성이 장치 내부에 수납되도록 구성하여 장치의 전체적인 크기를 축소할 수 있도록 하고, 냉매 순환구성에서 발생되는 열이 장치의 내부로 공급되도록 구성하여 난방시 열교환기의 제상 및 장치의 구동효율이 높아지도록 한 냉매 순환구성의 수납구조를 갖는 공기조화장치에 관한 것이다.
본 발명은, 케이스의 내부에 냉매가 순환되는 열교환기가 양측에 각각 설치되고, 양측의 열교환기로 냉매를 순환시키는 압축기 및 수액기 등의 냉매 순환구성이 갖추어지는 공기조화장치에 있어서, 상기 케이스의 일측에 냉매 순환구성이 투입/취출가능하게 수납되도록 한 크기로 형성된 챔버와; 상기 챔버의 배기측 열교환기가 장착된 방향의 면에 설치되어 냉매 순환구성에서 발생된 열기를 통과시키고, 통과되는 열기를 단속하는 댐퍼로 이루어진다.

Description

냉매 순환구성의 수납구조를 갖는 공기조화장치{Air conditioner having charging-construction of circulatory constitution for refrigerants}
본 발명은 냉매 순환구성의 수납구조를 갖는 공기조화장치에 관한 것으로써, 상세하게는 장치의 외부에 별도 설치되는 냉매 순환구성이 장치 내부에 수납되도록 구성하여 장치의 전체적인 크기를 축소할 수 있도록 하고, 냉매 순환구성에서 발생되는 열이 장치의 내부로 공급되도록 구성하여 난방시 열교환기의 제상 및 장치의 구동효율이 높아지도록 한 것이다.
최근에는 실내로 순환되는 냉, 온열을 회수하고 외기를 흡수하여 적절히 혼합순환시키므로써, 보다 적은 동력소비 및 보다 간단한 구성을 구현하고, 냉난방 효율을 높을 수 있도록 한 환기회수율 조절식 냉난방 공기조화기가 개발되어 실시되고 있다.
도 1은 상기된 환기회수율 조절식 냉난방 공기조화기의 배관도이다.
도면을 참조하면, 종래 공기조화기는 외장이 되는 케이스(1)와 실내의 공기를 순환시키기 위한 구성과 외기가 유입되는 구성을 형성하고, 실내 공기가 케이스(1)로 유입되는 순환덕트(2)에서 분기하여 난방시 열교환기(3)의 서리를 제거하기 위한 제상구성이 갖추어져 이루어진다.
상기 실내 공기를 순환시키기 위해 케이스(1)의 내부에는 내기챔버(4)와 외기챔버(5)를 구분형성하고, 이들 각 챔버의 양측에 각각 공기진행량을 조절하기 위한 댐퍼(6)가 설치된다.
또한, 상기 각 댐퍼(6)의 외측으로 내, 외기가 진행하여 실내의 냉, 난방을 수행하기 위한 열교환기(3)(일측은 응축기, 타측은 증발기)가 장착되고, 열교환기(3)의 외측으로 각각 내, 외기를 진행시키는 각각의 팬(7)이 설치된다.
여기서, 상기 각 열교환기(3)는 배관에 의해 냉매가 순환되는 구성이 설치되고, 배관에 간섭되어 냉매를 진행시키기 위한 구성으로 압축기(8)(통상 압축펌프) 및 응축된 냉매가 임시 저장되는 수액기(9) 등이 설치된다.
이와 같이 구성된 공기조화기는 압축기(8)에 의해 냉매가 각각의 열교환기(3)를 순환하여 냉난방 분위기를 형성하고, 상기 팬(7)을 구동시켜 내부의 공기를 순환하여 내기챔버(4)에서 양측의 댐퍼(6)에 의해 분기진행되도록 하며, 동시에 외부 공기가 외기챔버(5)에 유입되어 양측의 댐퍼(6)에 의해 분기진행되도록 한다.
이후, 내기와 외기를 분기진행시키면, 배기측의 팬(7)으로 진행되는 공기는 외부로 배기되며, 실내순환측 팬(7)으로 진행되는 공기는 열교환기에 의해 냉각 또는 가열되어 실내로 순환됨에 의해 실내공간을 냉방 또는 난방의 상태로 유지하게 된다.
상기된 종래의 공기조화장치는 냉매 순환구성 중 체적이 가장 큰 압축기와 수액기가 장치의 외부에 별도 설치됨으로 인해 전체적인 장치의 크기가 대형화되고, 이로인해 단위공간에서 장치를 설치할 때의 제약이 많이 발생되고 공간의 사용효율이 대단히 낮은 문제점이 발생된다.
또한, 상기 공기조화장치는 난방시 배기측 열교환기가 외부의 찬 공기에 의해 열교환효율이 낮아지거나 서리의 발생에 대하여 제상구성이 갖추어져 있는데, 이와 같은 제상구성은 실내의 순환열기 일부를 제상에 적용할 수 있도록 하고 있지만, 배기측 공간의 오염물질이 실내로 재순환되어 실내공간이 오염되는 문제점과 더불어 열교환기의 가동효율의 증가정도가 미미하여 설비의 증설에 따른 진보된 난방효과를 기대하기 어려운 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기된 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로써, 냉매 순환구성이 장치의 내부에 구비될 수 있는 공간을 마련하여 장치의 전체적인 크기를 소형화하고, 내부에 구비된 냉매 순환구성의 폐열을 배기측으로 공급하여 난방시 열교환기의 제상 및 장치의 구동효율을 높이도록 한 공기조화장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.
본 발명은, 케이스의 내부에 냉매가 순환되는 열교환기가 양측에 각각 설치되고, 양측의 열교환기로 냉매를 순환시키는 압축기 및 수액기 등의 냉매 순환구성이 갖추어지는 공기조화장치에 있어서,
상기 케이스의 일측에 냉매 순환구성이 투입/취출가능하게 수납되도록 한 크기로 형성된 챔버와; 상기 챔버의 배기측 열교환기가 장착된 방향의 면에 설치되어 냉매 순환구성에서 발생된 열기를 통과시키고, 통과되는 열기를 단속하는 댐퍼로 이루어진다.
또한, 본 발명은 실내와 케이스가 순환덕트에 의해 내기의 순환궤도가 형성되고, 외기가 케이스를 통해 유입되어 내기와 일부 혼합되며 공기조화를 수행하고, 순환되는 공기를 냉각 또는 가열하는 열교환장치부를 갖는 냉난방 공기조화장치에 있어서,
상기 케이스의 내부에서 양측의 열교환기 내측으로 이격되어 각 열교환기와의 사이에 순환 및 배기혼합실이 형성되도록 하는 격벽이 설치되며, 상기 격벽 사이의 공간이 내기가 순환되는 덕트와 연통되도록 구비된 내기챔버와; 상기 내기챔버의 양측 격벽에 각각 설치되며, 순환되는 내기의 일부가 재순환되도록 하고 나머지 일부가 배기되도록 하기 위한 분기비율을 설정하는 댐퍼와; 상기 케이스 내부의 배기혼합실로 외기가 유입되는 외기유입덕트가 결합되며, 외기유입덕트에서 분기된 분기덕트가 순환혼합실과 연통되도록 형성되며, 분기덕트에 외기유입덕트로 유입된 외기가 분기되는 정도를 설정하기 위한 분기댐퍼가 결합된 외기유입부와; 상기 케이스의 일측에 냉매 순환구성이 투입/취출가능하게 수납되도록 한 크기로 형성된 챔버; 및 상기 챔버의 배기측 열교환기가 장착된 방향의 면에 설치되어 냉매 순환구성에서 발생된 열기를 통과시키고, 통과되는 열기를 단속하는 댐퍼로 이루어진다.
이하, 상기 구성이 적용된 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 공기조화장치의 단면 개략도, 도 3은 본 발명에 의한 공기조화장치의 부분확대 사시도. 여기서, 상기 공기조화장치는 본 출원인이 2004.11.26자로 출원한 바 있는 출원번호 제10-2004-0098086호의 "제상기능을 갖는 내외기 혼합순환식 냉난방 공기조화장치"(이하, 기 출원발명)를 기본 구성으로 한다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 공기조화장치는 케이스(20), 열교환장치부(10), 내기챔버(30), 댐퍼(40), 외기유입부(50), 제상장치부(60) 및 냉매 순환구성인 압축기(71)와 수액기(72) 등이 수납되는 수납부(70)로 구성된다.
상기 케이스(20)는 실내(R)와 순환덕트(21)에 의해 연통되도록 형성되어 실내공기가 순환되는 궤도가 형성되도록 구성되며, 상기 열교환장치부(10)는 케이스(20)의 내부 양측에 설치된 증발기, 응축기를 구현하는 열교환기(11)와, 열교환기(11)의 각 외측에 설치되어 내기를 순환시키는 순환팬(12)과 외기를 배기하는 배기팬(13)으로 구성된다.
여기서, 상기 열교환장치부(10)는 양측의 열교환기(11)로 냉매를 순환시키기 위해 배관(73)으로 연결된 압축기(71), 수액기(72), 밸브(미도시) 등의 구성을 포함하게 되며, 이는 주지의 구성으로 더이상의 설명을 생략한다.
상기 내기챔버(30)는 케이스(20)의 내부에서 양측의 열교환기(11) 내측으로 이격되어 격벽(31)이 설치되어 형성되며, 상기 격벽(31) 사이의 공간은 내기가 순환되는 순환덕트(21)와 연통되도록 형성된다.
즉, 상기 구성에 의해 내기챔버(30)는 내기가 실내에서 냉난방을 수행한 후 케이스(20)로 유입되는 측의 순환덕트(21)를 사이에 두고 격벽(31)이 설치된 것이며, 양측의 격벽(31)과 각 열교환기(11) 사이의 공간은 내기와 후술될 외기가 혼합되기 위한 순환혼합실(33) 및 배기혼합실(34)로 형성되는 것이다.
여기서, 상기 격벽(31)은 케이스(20)의 대략 중심측에 사방이 밀폐된 형태로 형성되고, 순환혼합실(33)과 배기혼합실(34)을 구분하기 위해 도면상 케이스(20)의 내벽측으로 구분격벽(35)이 연장형성되어 케이스(20)의 내부공간을 순환측과 배기측으로 구분하게 되며, 이와 같은 구성은 장치를 보다 소형화하기 위한 것이다.
상기 댐퍼(40)는 내기챔버(30)의 양측 격벽(31)에 각각 설치되는 것이며, 이 댐퍼(40)는 별도의 구동수단(미도시)에 의해 공기의 통과/차단을 수행하게 된다.
따라서, 상기 댐퍼(40)는 공기가 통과하기 위한 공간이 개방된 정도에 따라 공기가 양측으로 분기되는 비율을 설정할 수 있는 구성으로 제시된 것이다.
상기 외기유입부(50)는 외기유입덕트(51), 분기덕트(52), 분기댐퍼(53)로 구성된다.
상기 외기유입덕트(51)는 케이스(20) 내부의 배기혼합실(34)로 외기가 유입되도록 연통형성되며, 분기덕트(52)는 외기유입덕트(51)에서 분기되어 순환혼합실(33)과 연통되도록 형성된다.
상기 분기댐퍼(53)는 분기덕트(52)에 외기유입덕트(51)로 유입된 외기가 분기되는 정도를 설정하기 위해 분기덕트(52) 또는 분기덕트(52)와 외기유입덕트(51)의 분기지점에 결합되어 구성된다.
여기서, 상기 외기유입부(50)의 외기유입덕트(51)와 분기덕트(53)는 내기가 내기챔버(30)를 통과하여 진행되는 방향과 직교 또는 일정한 각도를 가지며 케이스(20)에 결합되는데, 이는 내기의 진행방향에 대하여 외기의 혼합이 보다 효율적으로 혼합되도록 하기 위한 구성이다.
상기 제상장치부(60)는 제상덕트(61), 절환댐퍼(64, 65)로 구성되며, 상기 제상덕트(61)는 배기혼합실(34)과 연통된 외기유입덕트(51)에서 분기형성되어 배기챔버(62)에서 인출된 배기덕트(63)와 연통되도록 형성된다.
상기 절환댐퍼(64, 65)는 제상덕트(61)와 배기덕트(63)에 각각 결합되어 내기의 폐열을 이용한 제상이나 배기수행시 선택적으로 개방/폐쇄되도록 구성된다.
또한, 상기 제상장치부(60)는 열교환기(11)를 제상할 때의 보조 열원으로 외기유입덕트(51)의 배기혼합실(34)측 끝단에 히터(67)가 설치되어 구성된다.
상기 수납부(70)는 챔버(74)와 댐퍼(75)로 구성되며, 상기 챔버(74)는 케이스(20)의 일측에 구동시 열을 발생하는 냉매 순환구성인 압축기(71)와 수액기(72)가 투입/취출가능하게 수납되도록 한 크기로 형성되고, 상기 댐퍼(75)는 챔버(74)의 배기측 열교환기(11)가 장착된 방향의 면에 설치되어 냉매 순환구성에서 발생된 열기를 통과시키고, 통과되는 열기를 단속하도록 구성된다.
여기서, 상기 댐퍼(75)는 압축기(71), 수액기(72)에서 발생된 열기의 진행을 단속하기 위한 구동댐퍼로 구비함이 당연하며, 상기 구동댐퍼는 수동 및 모터, 실린더 등에 의해 자동구동될 수 있도록 구현함이 바람직하다.
또한, 상기 챔버(74)의 개방부분에는 냉매 순환구성이 투입/취출가능하도록 하기 위한 도어(76)가 설치되며, 도면에서는 양측에서 힌지결합된 여닫이 도어를 도시하며, 이외에도 일측 여닫이 또는 일측/양측 미닫이 도어를 구성할 수 있다.
상기와 같이 구성된 공기조화장치는 실/내외 공기를 혼합하며 냉난방 공기조화를 수행하며, 난방시 제상을 수행하는 과정은 기 출원발명에서와 같고, 이와 같은 공기조화장치의 구동시 압축기(71) 및 수액기(72)에서는 상당한 구동열(통상, 폐열이라 함)이 발생되며, 이 구동열은 수납부(70) 챔버(74)의 내부에서 댐퍼(75)를 통해 배기측 열교환기(11)로 공급된다.
상기와 같이 공급되는 폐열은 난방시 외부의 찬공기에 의해 열교환기(11)에 생성되는 서리를 항상(장치가 구동되는 동안) 제상할 수 있게 되며, 상기 폐열은 난방시 증발기의 기능을 수행하는 배기측 열교환기(11)에서의 증발효율을 증가시키므로써, 실내 난방의 효율을 높일 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 공기조화장치에서 상기 수납부(70)는 가장 바람직한 실시예로 기 출원발명의 구성에 적용되었지만, 케이스(20)의 내부에 냉매가 순환되는 열교환기(11)가 양측에 각각 설치되고, 양측의 열교환기(11)로 냉매를 순환시키는 압축기(71) 및 수액기(72) 등의 냉매 순환구성이 갖추어지는 여타의 공기조화장치에 모두 적용될 수 있는 것이다.
이상에서 설명된 것과 같이 본 발명은, 냉매 순환구성이 장치의 내부에 구비되어 장치의 전체적인 크기를 최소화하고, 이에 따라 설치공간의 제약이 대폭 완화되며, 축소된 공간에 대한 활용효율을 높일 수 있는 효과를 얻게 된다.
또한, 상기 장치의 내부에 구비된 냉매 순환구성은 난방시 배기측의 열교환기로 구동폐열이 진행되어 열교환기의 제상 및 구동효율이 증가되도록 하므로써, 전체적인 난방의 효율이 높아짐에 따른 에너지절약의 효과를 얻게 된다.
도 1은 종래 공기조화장치의 단면 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 공기조화장치의 단면 개략도.
도 3은 본 발명에 의한 공기조화장치의 부분확대 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 열교환장치부 20: 케이스
30: 내기챔버 40, 75: 댐퍼
50: 외기유입부 60: 제상장치부
70: 수납부 74: 챔버
76: 도어

Claims (3)

  1. 케이스(20)의 내부에 냉매가 순환되는 열교환기(11)가 양측에 각각 설치되고, 양측의 열교환기(11)로 냉매를 순환시키는 압축기(71) 및 수액기(72) 등의 냉매 순환구성이 갖추어지는 공기조화장치에 있어서,
    상기 케이스(20)의 일측에 냉매 순환구성이 투입/취출가능하게 수납되도록 한 크기로 형성된 챔버(74)와;
    상기 챔버(74)의 배기측 열교환기(11)가 장착된 방향의 면에 설치되어 냉매 순환구성에서 발생된 열기를 통과시키고, 통과되는 열기를 단속하는 댐퍼(75)로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉매 순환구성의 수납구조를 갖는 공기조화장치.
  2. 실내(R)와 케이스(20)가 순환덕트(21)에 의해 내기의 순환궤도가 형성되고, 외기가 케이스(20)를 통해 유입되어 내기와 일부 혼합되며 공기조화를 수행하고, 순환되는 공기를 냉각 또는 가열하는 열교환장치부(10)를 갖는 냉난방 공기조화장치에 있어서,
    상기 케이스(20)의 내부에서 양측의 열교환기(11) 내측으로 이격되어 각 열교환기(11)와의 사이에 순환 및 배기혼합실(33, 34)이 형성되도록 하는 격벽(31)이 설치되며, 상기 격벽(31) 사이의 공간이 내기가 순환되는 덕트(21)와 연통되도록 구비된 내기챔버(30)와;
    상기 내기챔버(30)의 양측 격벽에 각각 설치되며, 순환되는 내기의 일부가 재순환되도록 하고 나머지 일부가 배기되도록 하기 위한 분기비율을 설정하는 댐퍼(40)와;
    상기 케이스(20) 내부의 배기혼합실(34)로 외기가 유입되는 외기유입덕트(51)가 결합되며, 외기유입덕트(51)에서 분기된 분기덕트(53)가 순환혼합실(33)과 연통되도록 형성되며, 분기덕트(52)에 외기유입덕트(51)로 유입된 외기가 분기되는 정도를 설정하기 위한 분기댐퍼(53)가 결합된 외기유입부(50)와;
    상기 케이스(20)의 일측에 구동시 열을 발생시키는 압축기(71)와 수액기(72)로 된 냉매 순환구성이 투입/취출가능하게 수납되도록 한 크기로 형성된 챔버(74); 및
    상기 챔버(74)의 배기측 열교환기(11)가 장착된 방향의 면에 설치되어 냉매 순환구성에서 발생된 열기를 통과시키고, 통과되는 열기를 단속하는 댐퍼(75)로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉매 순환구성의 수납구조를 갖는 공기조화장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 챔버(74)는
    냉매 순환구성이 투입/취출가능하도록 하기 위해 개방부분에 도어(76)가 설치된 것을 특징으로 하는 냉매 순환구성의 수납구조를 갖는 공기조화장치.
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