KR100577479B1 - 창문형 공조장치 및 그 공조 장치가 이용되는 공조 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 공조 시스템은 실외 공기와 열 교환되는 실외 열교환기; 상기 실외 열교환기에 의해서 열교환된 작동 유체가 실내측에서 열교환되는 적어도 두대 이상의 실내 열교환기; 상기 실내 열교환기로 유입되는 냉매의 양이 조절되는 분배기; 및 상기 실내 열교환기가 내부에 설치되고, 개방이 가능한 상태에서 건물 벽의 측면에 외측창 및/또는 내측창이 지지되는 하우징이 포함된다.

본 발명에 의해서 건물의 내부 공간이 원활히 환기될 수 있고, 설치 비용을 줄일 수 있고, 건물의 외벽에 설치되는 밀폐형 창문을 적절한 구조로 변경 개선함으로써, 실내 공간의 활용도를 높일 수 있다.

창문, 건물, 빌딩, 창문형 공조 장치.

Description

창문형 공조장치 및 그 공조 장치가 이용되는 공조 시스템{air conditioning apparatus adapted in window and air conditioning system by using of the same}

도 1은 종래 건물의 외관 사시도

도 2는 종래 고층 건물의 공조 시스템을 설명하는 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 창문형 공조 장치의 설치모습.

도 4는 본 실시예에 따른 창문형 공조 장치의 사시도.

도 5는 본 발명 사상의 일 실시 형태에 따른 창문형 공조 장치의 종단면도.

도 6은 본 발명 사상의 일 실시 형태에 의해서 내측창의 동작을 설명하는 사시도.

도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 창문형 공조 장치의 종 단면도.

도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 창문형 공조 장치의 외부 사시도.

도 9내지 도 11은 본 발명의 실시형태에 따른 각각의 환기 상태를 설명하는 도면.

도 12는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 창문형 공조 장치의 설치모습.

도 13은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 창문형 공조 장치의 단면도.

도 14는 도 13의 "A"부분의 확대도.

도 15는 본 발명 사상의 또 다른 실시 형태에 따른 공조부 만에 별도의 흡입 구가 형성되는 창문형 공조 장치에서 공조부의 단면도.

도 16은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 공조부의 분해 사시도.

도 17 내지 도 20은 본 발명의 다른 실시형태에 따라서 구현이 가능한 창문형 공조 장치의 각각의 구동 상태를 설명하는 도면.

도 21은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 창문형 공조 장치가 시스템 공조기의 일 요소로 사용되는 상태를 설명하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 창틀 11 : 외측창 12 : 차양막

13 : 내측창 14 : 하우징

본 발명은 공조 장치에 관한 것으로서, 상세하게는, 빌딩의 창문에 적용되어 공기의 환기 및 조화가 편리하게 이루어지도록 하고, 나아가서, 특히 고층 빌딩에 적합하도록 구성함으로써, 공기 조화의 성능을 높일 수 있고, 사용자의 편의성을 증진할 수 있는 창문형 공조 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 빌딩의 가용면적을 높일 수 있는 창문형 공조 장치에 관한 것이다.

근래들어 도시의 중심에 고층의 빌딩이 증가하고 있는 추세이다. 그러한 고층 빌딩의 외벽은, 일반적으로 밀폐되도록 하여 빌딩 거주자의 안전을 높이도록 하고 있고, 중앙집중식으로 냉난방이 이루어지도록 함으로써, 거주자가 안락하게 생 활을 영위하도록 한다.

도 1은 종래 건물의 모습을 도시하고 있다. 도 1을 참조하면, 고층 건물의 외벽에는 거주자의 안전을 고려하고, 외부 조망 및 조광을 좋게 하도록 하기 위하여 외면에 투명한 밀폐형 창문(1)이 설치된다. 특히, 상기 밀폐형 창문(1)은 빌딩의 내부와 외부를 완전히 밀폐함으로써, 외부의 공기가 내부로 들어오지 않도록 하고 있다. 그리하여, 거주자가 외부의 신선한 공기를 쐬기 위해서는 건물의 옥상이나, 일층 출입구로 나가야 되는 불편함이 있었다.

또한, 종래 고층 건물에도 소정 형태의 공조 시스템이 구축되어 거주자의 생활에 편의를 제공해야 되는데, 건물의 구조 및 형태에 따라서 그 제약이 있었다.

도 2는 종래 고층 건물의 공조 시스템을 설명하는 도면이다.

도 2를 참조하여 종래 고층 건물에 적용되는 공조 시스템의 구현 형태를 설명하면, 건물의 외벽에는 기 설명된 바와 같이 건물의 내부와 외부를 완전히 밀폐하는 밀폐형 창문(1)이 형성되고, 건물의 옥상에는 실외기(3)가 놓인다.

상기 실외기(3)는 냉매유로(5)를 통하여 건물의 내부에서 각각으로 구획되는 실내공간으로 냉매가 유입되도록 하고, 상기 냉매유로(5)를 통해서 유입된 냉매는 실내기(2)에 의해서 열교환되어 실내의 온도를 조절하도록 한다. 상기 실내기(2) 및 실외기(3)가 열교환기인 것은 물론이다. 설명된 바와 같은 구조에 의해서 건물 내부의 공기가 적절한 온도로 조정될 수 있다.

또한, 먼지나 오물등에 의해서 오염된 실내 공기가 외부로 강제 환기되도록 하기 위한 환기 덕트(6)가 형성되고, 상기 환기 덕트(6)는 실내 공간의 환기구(4) 와 연결되어 외부의 공기가 실내로 유입되거나, 외부로 배출될 수 있도록 한다. 한편, 상기 환기 덕트(6)를 통해서 강제로 공기가 유입되거나 유출되도록 하기 위해서는 건물 내부 공간에 대용량의 모터와 팬이 설치되도록 하여 공기의 유입/유출이 조작되어야 한다. 그러나, 이와 같이 환기 덕트(6)가 설치되도록 하기 위해서 건물의 내부에는 복잡한 공기 유로 구조가 형성되어야 하고, 그러한 공기 유로 구조가 설치되도록 하기 위해서는 많은 비용과 공간이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 환기 덕트(6)를 통해서 공기가 강제 유동되도록 하기 위하여, 고용량의 모터 및 팬이 설치되는데, 그와 같은 고용량의 모터 및 팬이 설치되도록 하기 위해서 건물의 내부 공간중의 일정한 부분 이상이 점유되어야 한다. 이와 같이 환기 시스템이 구현되도록 하기 위하여 건물의 내부 공간이 점유되면, 그만큼 건물의 활용도가 떨어지게 되므로 바람직하지 아니하다.

특히, 고층 건물이 주로 대도시의 지가가 높은 곳에 위치하는 것을 감안할 때, 이러한 건물 내부 공간의 비효율적인 활용은 문제가 아닐 수 없다.

본 발명은 상기되는 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 건물의 내부 공간이 원활히 환기될 수 있고, 그러한 환기 장치가 설치되는 비용을 줄일 수 있는 공조 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 건물의 외벽에 설치되는 밀폐형 창문을 개선된 구조로 변경 개선함으로써, 실내 공간의 이용도를 높일 수 있고, 거주자가 직접 느끼게 되는 환기의 쾌감을 증가시킬 수 있는 창문형 공조 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 창문으로서의 본연의 기능과, 공조 장치의 기능이 합하여지도록 함으로써, 사용 기능상의 효율을 한층 더 증가시킬 수 있는 창문형 공조 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공조 시스템은 실외 공기와 열 교환되는 실외 열교환기; 상기 실외 열교환기에 의해서 열교환된 작동 유체가 실내측에서 열교환되는 적어도 두대 이상의 실내 열교환기; 상기 실내 열교환기로 유입되는 냉매의 양이 조절되는 분배기; 및 상기 실내 열교환기가 내부에 설치되고, 개방이 가능한 상태에서 건물 벽의 측면에 외측창 및/또는 내측창이 지지되는 하우징이 포함된다.

다른 측면에 따른 본 발명의 공조 시스템은 실외 공기와 열 교환되는 실외 열교환기와, 상기 실외 열교환기에 의해서 열교환된 작동 유체가 분배기에 의해서 분배되어 열교환되는 적어도 두대 이상의 공조 장치가 포함되는 공조 시스템에 있어서, 상기 공조 장치는 상기 건물의 외벽의 안쪽과 바깥쪽에 각각 형성되는 실내창 및/또는 실외창; 상기 실내창 및/또는 실외창을 지지하기 위한 사각 프레임; 및 상기 사각 프레임의 내부에 형성되어 상기 실이 열교환기와 연계되어 실내측에서 열교환이 수행되는 실내 열교환기가 포함된다.

본 발명에 따른 창문형 공조 장치는 열교환된 냉매가 분배기를 경유하여 다수로 유로로 분지되어 실내측의 공기와 열교환되는 적어도 두개 이상의 실내 열교환기가 포함되고; 상기 실내 열교환기가 건물의 외측창과 내측창으로 규정되는 하 우징의 사이 간격의 상하의 범위내에 수용된다.

제안되는 본 발명 사상에 의해서 실내 공기의 환기 및 실내 공기의 공조 효과를 높일 수 있고, 건물 내에 거주하는 사람이 느낄 수 있는 쾌적감을 한층 더 높일 수 있다. 또한, 건물 내의 공간 중에서 종래 공조 장치를 위해서 필요한 공간이 줄어들 수 있기 때문에, 건물의 활용도를 한층 더 높일 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한되지는 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 또 다른 실시 형태를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 창문형 공조 장치가 빌딩이 설치되는 모습을 보이고, 도 4는 본 실시예에 따른 창문형 공조 장치의 사시도이다.

도 3을 참조하여 본 발명 사상이 적용되는 빌딩을 바깥에서 관찰하면, 일반적인 밀폐형 창문이 보일뿐만 아니라, 본 발명에 따른 창문형 공조 장치에는, 상기 밀폐형 창문과 비슷한 위치 및 형상으로 형성되는 외측창(11)과, 상기 외측창(11)이 안정되게 놓이도록 하는 소정 형상의 창틀(10)과, 상기 외측창(11)의 안쪽으로 더 형성되는 차양막(12)이 보일 수 있다.

상기 외측창(11)은 바깥쪽으로 개방되어 외부 공기가 실내로 유입될 수 있도록 한다. 그리고, 상기 차양막(12)은 태양광이 비출 때, 빛을 차폐하여 실내 거주자의 거주 상의 편의가 증진될 수 있도록 한다.

도 4는 본 실시 형태에 따른 창문형 공조 장치의 사시도로서, 실내측에서 보 이는 것을 도시하는데, 창틀(10)과, 상기 창틀(10) 내주면의 소정 위치에 형성되는 사각 프레임 형상의 하우징(14)과, 상기 하우징(14)의 내측면에 형성되는 내측창(13)과, 상기 내측창(13)의 바깥쪽에 형성되는 차양막(12)이 포함된다. 상기 차양막(12)의 바깥쪽에 외측창(11)이 놓이는 것도 물론이다.

상세하게, 상기 하우징(14)의 상측 및 하측에 형성되어 공기가 토출될 수 있는 토출 가이드(15)와, 상기 하우징(14) 내측면의 하측에 형성되는 흡입부(16)와, 창문형 공조 장치의 동작 상태를 조작하는 조작부(17)가 더 형성된다. 물론, 상기 내측창(13)의 다른 쪽에는 일반적인 밀폐형 창문(18)이 놓여서, 실내와 실외를 밀폐시킬 수 있다. 다만, 동일한 창문형 공조 장치가 더 형성되는 것을 배제하지는 아니한다.

상기 내측창(13)은 실내쪽, 즉 지면을 기준으로 바깥쪽으로 동작되어, 상기 내측창(13)과, 하우징(14)의 사이에 소정의 간격이 형성되도록 할 수 있고, 내측창(13)이 실내쪽으로 움직여 상기 하우징(14)과의 사이에 마련되는 공간을 통해서 공기의 유동이 가능하다. 예시적으로, 상기 내측창(13)과 하우징(14)의 사이 공간으로 유입된 공기는 상기 흡입부(16)를 통해서 유입되고, 소정의 공조 과정이 수행된 뒤에, 상기 토출 가이드(15)를 통해서 유출될 수 있다. 상기 흡입부(16)는 하우징(14)의 하측뿐만 아니라 상측에도 형성될 수 있다.

또한, 상기 하우징(14)의 내부에는 공조 과정이 수행되도록 하는 기기가 수용될 수 있고, 예를 들면, 공기 중의 오염물질이 걸러지도록 하는 필터와, 공기의 냉각, 가열, 및 가습이 수행되도록 하는 공조 장치가 형성될 수도 있다. 또한, 상 기 하우징(14)의 상측과 하측에는 공기가 토출되는 토출 가이드(15)가 형성되어, 내측창(13)을 기준으로 할 때 상측과 하측으로 공기가 토출되도록 한다.

또한, 상기 차양막(12)은 다수의 블레이드가 포함되도록 함으로써, 구체적인 구성 및 동작을 블라인드 또는 차양막으로 제시되는 일반적인 구성이 적용되어 햇빛이 차단되도록 할 수 있고, 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 후술한다.

도 5 내지 도 8을 통해서 창문형 공조 장치의 각 부분들의 자세한 구성 및 동작을 설명한다.

도 5는 본 발명 사상의 실시 형태에 따른 창문형 공조 장치의 종단면도로서, 설명의 혼란을 방지하기 위하여 내측 창문 및 차양막과 관련되는 부분만을 도시하고 있다. 창틀(10)과, 상기 창틀(10)의 내측에 형성되는 하우징(14)과, 상기 하우징(14)의 두께방향으로 안쪽과 바깥쪽에 각각 형성되는 내측창(13) 및 외측창(11)과, 상기 내측창(13) 및 외측창(11)의 사이 공간에 상하방향으로 놓이는 차양막(12)이 포함된다. 그리고, 상기 하우징(14)에서 테두리 부분의 상측 및 하측에는 소정의 공조 과정이 수행되는 공조부(70)가 형성된다.

또한, 상기 하우징(14)의 양측 내면에 적어도 일 부분이 고정되는 가이더(19)와, 상기 가이더(19)에 의해서 안내되는 슬라이더(20)가 포함된다. 상기 슬라이더(20)의 적어도 일단부는 상기 가이더(19)에 안착되고, 다른 단부는 상기 내측창(13)과 연계되어, 상기 슬라이더(20)의 일방향 움직임이 원활히 일어날 수 있도록 한다. 상기 슬라이더(20) 및 가이드(19)는 내측창(13)의 양 측면쪽에 두개씩 형성되도록 하여, 내측창(13)의 자중이 상하로 안정스럽게 지지하는 것이 바람 직하고, 다만, 그 이상의 수가 형성되도록 할 수도 있다. 또한, 상기 내측창(13)의 전후 방향의 동작, 다시 말하면, 열리는 동작과 닫히는 동작이 안정되게 일어나고, 내측창(13)의 변위 상태가 지지되도록 하기 위하여, 내측창(13)의 닫힌 상태 및 열린 상태에서 위치가 지지되도록 하기 위한 소정의 걸림수단이 더 형성될 수 있다.

상세하게, 상기 공조부(70)에는 실내 공기 또는 실외 공기가 흡입되는 흡입부(16)와, 상기 흡입부(16)를 통해서 흡입된 공기 중에 섞여있는 오염물질이 걸러지는 필터(21)와, 강제로 공기 유동을 일으키기 위한 모터(미도시) 및 팬(23)과, 상기 하우징(14)의 전면에 형성되는 토출 가이드(15)가 포함된다. 그리고, 상기 팬(23)은 긴 원 기둥의 형상으로서, 길이 방향의 축과 접선 방향으로 유입된 뒤에 또한 축의 다른 접선방향으로 토출되는 크로스 플로우팬이 사용될 수 있다. 상기 팬(23)에 의한 공기의 유동 방향이 가이드되도록 하기 위한 유로 가이드(22)가 하우징(14)의 내부에 또한 형성된다. 상기 토출 가이드(15)는 상기 내측창(13)과는 다른 방향을 향하여 날개가 형성됨으로써, 일단 토출된 토출 가이드(15)가 다시금 내측창(13)쪽으로 유입되지 않도록 한다. 즉, 상기 토출 가이드(15)중에서 상측에 형성되는 토출 가이드는 상측을 향하고, 하측에 형성되는 토출 가이드는 하측을 향하도록 토출 가이드 각 날개의 방향이 설정되어 있다.

또한, 상기 공조부(70)는 하우징(14)의 상측과 하측에 각각 하나씩 형성되는데, 이와 같이 형성됨으로써, 공조 장치에서 멀리있는 사람과 가까이 있는 사람이 동시에 공조 장치의 효과를 누릴 수 있다.

상세하게, 상기 필터(21)는 헤파필터(HEPA filter : High Efficiency Particulate Arrest) 및/또는 플라즈마 필터 및/또는 산화 티타늄으로 예시되는 소정의 촉매가 포함되는 촉매형 필터 등 제한되지 아니하는 다양한 종류의 필터가 가능하다.

상세하게, 상기 차양막(12)은 햇빛이 선택적으로 조사되도록 하기 위한 것으로서, 다수의 블레이드가 노끈에 의해서 묶인 상태에서 상하로 동작되는 형태가 적용될 수 있다. 다만, 블레이드의 상측단이 소정의 노끈에 의해서 묶인 상태에서 좌우로 동작되는 형태, 또는 다수의 블레이드가 하우징(14)에 고정된 상태에서, 블레이드의 대략 중심부에 형성되는 소정의 축이 회전하는 동작에 의해서 차양정도가 조절되는 형태도 가능할 것이다. 상기 차양막(12)의 태양광이 선택적으로 차단될 수 있다만, 그 어떠한 형태도 가능할 것이고, 다만, 거주자가 전체적으로 실외를 조망할 수 있도록 하기 위하여, 블레이드 전체가 열리거나 닫히도록 할 수 있다.

도 6은 본 실시 형태에 의해서 내측창의 동작을 설명하는 사시도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시형태에서 상기 내측창(13)은 닫힌 상태에서는 상기 하우징(14)에 면접하고, 열린 상태에서는 상기 하우징(14)과 일정 거리로 떨어지게 된다. 이와 같이, 상기 내측창(13)이 닫힌 상태에서는 실외 공기가 내부로 들어올 수도 없고, 실내 공기가 순환될 수도 없다. 그러나, 내측창(13)이 열린 상태에서는 실외 공기가 유입될 수도 있고, 실내 공기가 순환될 수도 있다.

내측창(13)의 동작을 설명한다.

상기 하우징(14)에 대하여 고정되는 가이더(19)에 일측이 지지되는 슬라이더(20)의 미끄럼 동작에 의해서 내측창(13)이 바깥으로 밀려나올 수 있다. 다시 설명하면, 상기 가이더(19)의 적어도 일부분은 상기 하우징(14)에 대하여 고정되어 있고, 상기 슬라이더(20)의 적어도 일부분은 내측창(13)에 대하여 고정되어 있다. 그리고, 사용자의 외력 또는 인위적인 동력에 의해서 내측창(13)이 당겨지게 되면 내측창(13)이 밀려나오게 되고, 내측창(13)이 밀려나오는 동작은 상기 슬라이더(20)와 가이더(19)에 의해서 원활히 유도될 수 있다. 화살표는 이러한 슬라이더(20)의 병진운동을 설명한다.

한편, 상기 내측창(13)의 어느 일측에는 내측창(13)이 일방향으로 젖혀질 수 있도록 하는 고정바(24)가 포함된다. 상기 고정바(24)는, 상기 내측창(13)의 안쪽면에서 돌출되는 부분인 돌출부(25)와, 상기 슬라이더(20)에 같이 삽입되는 부품이다. 상기 고정바(24)는 돌출부(25)에 형성되는 홀과, 슬라이더(20)에 형성되는 홀이 정렬된 뒤에, 정렬된 홀에 삽입되도록 한다. 그리고, 상기 고정바(24)가 삽입된 뒤에 삽입 위치에 고정바(24)의 위치가 고정되도록 하기 위하여 고정바(24)의 상단은 일정한 각도로 꺾이는 형상으로 구성될 수 있다.

본 실시예의 공조 장치의 내부를 수리하기 위해서나, 필터를 교환하기 위하여, 상기 내측창(13)이 개방될 필요가 있다. 이와 같이 상기 내측창(13)의 개방이 필요한 경우에는, 상기 고정바(24)를 홀에서 뽑아낸 뒤에 내측창(13)의 다른 쪽 슬라이더에 형성되는 힌지(미도시)를 중심으로 젖힐 수 있다. 화살표는, 이와 같이 내측창(13)의 회전 방향을 도시하고 있다.

도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 창문형 공조 장치의 종 단면도로서, 외측창과 관련되는 부분을 중점적으로 도시하고, 다른 부분은 설명의 편의를 위하여 도시를 생략하였다. 도 7을 참조하면, 창틀(10), 내측창(13), 흡입부(16), 필터(21), 토출 가이드(15), 팬(23), 하우징(14), 유동 가이드(22)등은 이미 설명된 바와 같다.

또한, 상기 외측창(11)은 상기 창틀(10)을 중심으로 상단을 지지점으로 하여 타단은 회전이 가능하도록 구성된다. 이러한 동작이 가능하도록 하기 위하여, 상기 외측창(11)의 상단이 상기 창틀(10)과 회동이 가능하게 결합되기 위한 힌지(26)와, 상기 외측창(11)의 하측의 열림단(27)이 안정되게 열리도록 하기 위한 랙(28)과 피니언(29)이 포함된다. 상기 외측창(11)의 하단에 위치하는 상기 열림단(27)이 안정되게 회동되도록 하기 위하여, 상기 랙(28)은 부드럽게 만곡되는 형상으로 형성되고, 일단은 상기 하우징(14)의 내부에 놓이고, 타단은 상기 열림단(27)에 고정된다. 그리고, 상기 랙(28)은 하우징(14)의 내부에 놓일 수 있는 피니언(29)과 치합된다. 상기 피니언(29)은 소정의 모터와 연계되어 외부의 구동원에 의해서 회전운동이 일어날 수 있고, 피니언(29)의 운동에 의해서 랙(28)이 밀려나거나 안으로 들 수 있고, 랙(28)의 이동거리만큼 상기 열림단(27)이 열리는 방향으로 이동될 수 있다. 상기 외측창(11)이 열릴 때에도 동일한 작용에 의해서 외측창(11)이 움직일 수 있다. 다만, 상기 랙(28)과 피니언(29)만이 아니라, 다른 여타의 구동원이 적용될 수도 있을 것이다.

상기 외측창(11)이 열릴 때에는 외부의 공기가 유입될 수 있고, 유입된 공기는 상기 필터(21)에 의해서 정화된 뒤에 실내로 유입될 수 있다. 또한, 외측창(11)이 열림과 동시에 상기 내측창(13)이 열리는 때에는 상기 필터(21)를 경유함이 없 이, 내측창(13)과 하우징(14) 사이에 설정되는 간격을 통해서 실외공기가 실내쪽으로 자연적으로 유입될 수도 있다.

한편, 상기 랙(28)이 상기 하우징(14)의 내부에 놓일 수 있도록 하기 위하여, 상기 필터(21) 및/또는 팬(23)은 하우징(14)의 하측 부분 전체에 놓이지 아니하고, 상기 랙(28)이 놓이는 일정한 위치에서는 상기 필터(21) 또는 팬(23)이 없어지거나, 줄어들 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 창문형 공조 장치의 외부 사시도이다.

도 8을 참조하면, 상기 외측창(11)은 랙(28)에 의해서 밀려서 열림단(27)이 실외쪽으로 밀려 나갈 수 있음을 알 수 있고, 이와 같이, 외측창이 밀려나가게 됨으로써, 열림단(27)과 하우징(14) 사이의 간격을 통해서 실외로부터 신선한 공기가 유입될 수 있다. 또한, 상기 열림단(27)과 하우징(14)의 사이 간격을 통해서 유입되는 공기는 상기 팬(23)의 동작에 의해서 강제로 유입될 수도 있고, 상기 내측창(13)이 열려 있는 경우에는, 자연적으로 실내측으로 유입될 수도 있다.

도 9내지 도 11은 본 발명의 실시형태에 따른 환기 상태를 개별적으로 도시하고 있다.

도 9를 참조하면, 상기 내측창(13)은 실내쪽으로 이동되어 열려있고, 상기 외측창(11)은 열림단(27)이 실외쪽으로 이동되어 열려있다. 이와 같이 실내쪽의 내측창(13)과 실외쪽의 외측창(11)이 동시에 열린 상태에서는, 실외쪽의 공기가 자유로이 실내로 유입될 수 있고, 물론 실내쪽의 공기도 자유로이 실외로 배출될 수 있다. 결국에는 실내와 실외가 개방된 상태에서, 양자 간의 공기 소통이 자유로이 일 어날 수 있다. 그러므로, 이러한 상태를 "실외자연환기운전"으로 이름할 수 있을 것이다.

이러한 상태는 바깥공기가 쾌적하거나 실외 공기가 좋아서, 실외의 공기가 원활히 유입되는 것이 바람직할 때 사용될 수 있는 조건으로서, 봄 또는 가을과 같이 환경이 좋은 상태에 이용할 수 있다.

이와 같이 내측창(13)과 외측창(11)이 모두 열린 상태에서는, 상기 차양막(12)은 열려지도록 함으로써, 태양광의 거의 모든 광량이 실내로 들어오도록 할 수도 있을 것이다.

도 10을 참조하면, 상기 내측창(13)은 닫혀있고, 상기 외측창(11)은 열려있는 것을 볼 수 있다. 이 경우에는, 실외 공기는 직접적으로 실내로 들어올 수는 없으나, 상기 팬(23)과 필터(21)를 경유해서 실내로 유입될 수는 있다. 다시 말하면, 상기 팬(23)의 강제 유동에 의해서 실외공기가 흡입부(16)를 통해서 유입되고, 유입된 공기는 상기 필터(21)에 의해서 걸러진 뒤에, 상기 토출 가이드(15)를 통해서 실내로 유입될 수 있다. 그러므로, 이러한 상태를 "실외강제환기운전"으로 이름할 수 있다.

이러한 상태는 실외 공기의 상태가 좋지 아니한 상태로서, 매연이 심한 도심환경에서 바깥 공기가 직접 실내로 유입되도록 하는 것이 좋지 아니할 때, 실외 공기에 포함되는 이물질이 걸러진 뒤에, 실내로 유입되도록 할 때에 적절히 이용될 수 있다.

도 11을 참조하면, 상기 내측창(13)은 열려있고, 상기 외측창(11)은 닫혀있 는 것을 볼 수 있다. 이 경우에는, 실외 공기는 직접적으로 실내로 직접 들어올 수 없을 뿐만 아니라, 상기 팬(23)과 필터(21)를 경유해서도 실내로 유입될 수 없다. 다만, 내측창(13)이 열린 상태에서 내측창(13)과 하우징(14)의 사이 간격을 통해서 실내 공기가 유동될 수 있다. 상세하게는, 상기 팬(23)의 강제 유동에 의해서 실내공기가 흡입부(16)를 통해서 유입될 수 있다. 이때 유입된 공기는 상기 내측창(13)과 상기 하우징(14) 사이의 간격을 통해서 유입될 수 있다. 그리고, 흡입부(16)를 통해서 유입된 공기는 상기 필터(21)에 의해서 오염 물질이 걸러진 뒤에, 상기 토출 가이드(15)를 통해서 실내로 유입될 수 있다. 상기 토출 가이드(15)를 통해서 실내로 유입되는 공기는 오물이 걸러진 상태이므로, 사용자의 쾌적감은 한층 더 좋아질 수 있다. 그러므로, 이러한 상태를 "실내강제청정운전"으로 이름할 수 있다.

이러한 상태는 실외 공기의 상태가 좋지 아니하고, 실내 공기도 오염물질이 많은 상태에서, 실내 공기에 포함되는 오물이 걸러진 뒤에, 실내로 다시 유입되도록 하는 경우에 적절히 이용될 수 있다. 또한, 실외공기의 온도가 너무 높거나 너무 낮은 겨울과 여름이 선호될 수 있는 운전 상태이다.

한편, "실내강제청정운전" 상태에서, 상기 내측창(13)과 하우징(14)의 사이 공간에서 공기가 원활히 유입될 수 있고, 상기 토출 가이드(15)를 통해서 토출된 청정 공기가 곧바로 필터(21)쪽으로 유입되도록 하지 않기 위하여, 상기 토출 가이드(15)를 이루는 각 날개는 비수평으로서 꺾여져서 형성된다. 즉, 하우징(14)을 기준으로 하여 상측에 형성되는 토출 가이드의 각 날개는 상측으로 꺾여져 있고, 하측에 형성되는 토출 가이드의 각 날개는 하측으로 꺾여져 있는 것이다.

이상으로 제시되는 실시형태는 실내와 실외의 공기가 환기되도록 하는 기능만이 있을 뿐, 공기의 온도나 습도를 적극적으로 제시되지 못하는 단점이 있다.

도 12 내지 도 20은 이러한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 본 발명 사상의 다른 실시형태를 보이고 있다. 본 발명 사상의 다른 실시 형태는 공기의 온도 및 습도를 조절하는 공조장치가 더 형성되는 것에 일 특징이 있다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 형태는 빌딩 멀티의 형태로, 단일 또는 두개 이상의 실외기로, 다수개의 실내기가 운전되는 형태의 공조 시스템이 본원 발명인 창문형 공조 장치에 적용되어 있다. 이를 위하여, 건물에는 실외기(30)가 적어도 하나 이상 설치되고, 상기 실외기(30)에 의해서 열교환된 냉매는 냉매유로(31)를 거쳐서 각각의 창문형 공조 장치로 유입되도록 한다. 또한, 적정량의 냉매가 개별적인 공조 장치로 적정한 수준이 유입되도록 하기 위하여, 개별적인 공조장치로의 유입단에는 분배기(32)가 형성된다. 본 실시형태는 환기의 기능에 더하여 적극적인 공기 조화의 기능으로서, 예를 들면, 공기의 온도를 높이고 낮추는 기능이 더 구현되는 것이다.

도 13은 다른 실시 형태의 경우에 있어서 창문형 공조 장치의 단면도로서, 도시되는 바와 같이, 본 발명 사상의 원 실시예와 같이, 차양막(12)과, 외측창(11)과, 내측창(13)이 포함되고, 이들 구성은 원 실시예와 동일하거나, 대동소이하므로, 그 자세한 설명을 생략한다.

다만, 다른 실시형태에서는 상기 냉매유로(31)를 통해서 공급된 냉매에 의해서 열교환이 수행될 수 있도록 하는 열교환기(33)와 팽창밸브(60)가 더 형성된다. 상세하게는, 상기 실외기(30)에서 압축 및 응축된 공기가 냉매유로(31)를 통해서 실내측 공조 장치로 유입된 뒤에, 팽창밸브(60)에 의해서 팽창되고 열교환기(33)에 의해서 열교환이 수행되는 것이다. 다만, 상기 팽창밸브(60)가 반드시 도시되는 위치에 형성될 필요는 없고, 창문형 공조장치의 다른 부분에 형성될 수도 있을 것이다.

이러한 구성에 의해서, 흡입부(16) 및 필터(21)를 통해서 흡입된 공기가, 필터(21)에 의해서 이물질이 걸러질 뿐만 아니라, 열교환기(33)에 의해서 냉각 또는 가열되어 공기 조화가 수행된 뒤에 실내측으로 유입될 수 있다.

도 14는 도 13의 "A"부분의 확대도로서, 흡입부(16) 및 필터(21)와, 상기 필터(21)의 하측에 더 형성되는 열교환기(33)가 도시된다. 상기 열교환기(33)에 의해서 공기의 온도가 냉각또는 가열된 뒤에, 상기 토출 가이드(15)를 통해서 토출될 수 있으므로, 결국, 실내 공기의 온도 또한 조절할 수 있다. 상기 열교환기(33)는 양단부가 하측으로 향하도록 절곡 형성되어, 열교환기 수행되는 과정에서 발생되는 응축수가 소정의 물받이 구조에 의해서 외부로 원활히 배출되도록 한다. 다만, 하우징(14)을 기준으로 상측에 놓이는 열교환기에는 절곡되는 중심부의 하측에 물받이 구조가 형성될 수도 있다. 또한, 상기 열교환기(33)로 유입되는 냉매는 열교환기(33)에서 증발되기 전에, 팽창밸브(60)에 의해서 팽창되는 과정을 거치게 된다.

다만, 본 실시예에 의해서는 반드시 내측창(13)또는 외측창(11)이 열리는 경우에만 공조 장치가 동작될 수 있으므로, 불편한 점이 없지 않다.

도 15는 본 발명 사상의 또 다른 실시형태로서 공조부만에 별도의 흡입구가 형성되는 것에 있어서 일 특징이 있다.

상세하게는, 상기 공조부(70) 전면의 케이스(43)에 가공되는 다수의 홀로 형성되는 제 1 흡입유로(42)와, 상기 제 1 흡입유로(42)의 앞쪽에 더 형성되는 전면도어(41)와, 상기 케이스(43)의 뒷쪽에 더 형성되는 전면필터(44)와, 상기 전면필터(44)를 지지하는 필터 지지대(45)가 포함된다. 그리고, 하우징(14)의 하측면에서 제 2 흡입유로(47)가 가공되어 있는 흡입부(16)와, 상기 흡입부(16)의 하측면에 형성되는 상면필터(46)가 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 상면필터(46) 및 전면필터(44)를 통해서 유입된 공기의 온도가 조절될 수 있도록 하는 열교환기(48)와, 상기 열교환기(48)에 공급되는 냉매가 팽창되도록 하는 팽창밸브(61)가 더 포함될 수 있다. 물론, 강제 공기 유동을 일으키는 팬(50)과 유로 가이드(49)가 형성되는 것도 물론이다.

상세하게, 상기 전면도어(41)는 개방/폐쇄가 자유로운 형태로서, 하측단이 상기 케이스(43)와 힌지 결합되어 회동될 수 있다. 또한, 상기 전면필터(44) 및 상면필터(46)는 이미 설명된 바와 같은 다양한 형태의 필터가 사용될 수 있다.

상세하게, 상기 열교환기(48)는 상기 전면필터(44)의 토출부와, 상면필터(46)의 토출부 전체면을 커버할 수 있을 정도의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

상기되는 실시 형태의 동작을 설명하면, 팬(50)에 의해서 발생되는 음압에 의해서, 흡입부(16)와 상면필터(46)를 통해서 유입되는 공기 및/또는 케이스(43)와 전면필터(44)를 통해서 동시에 공기가 흡입된다. 흡입된 공기는 상기 열교환기(48) 에 의해서 동시에 열교환된 뒤에, 토출 가이드(51)를 통해서 실내로 토출된다.

도 16은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 공조부의 분해 사시도이다.

도 16을 참조하면, 제 1 흡입유로(42)가 형성되는 케이스(43)와, 상기 케이스(43)의 앞쪽에서 상기 케이스(43)의 하단과 힌지 결합되는 전면도어(41)와, 상기 전면 도어(41)의 하측에 형성되는 토출 가이드(51)와, 필터 지지대(45)에 의해서 지지되는 전면필터(44)와, 상기 팬(50)이 지지되도록 하는 팬 지지구(54)와, 팬과 길이 방향으로 체결되어 팬이 회전되도록 하는 팬 구동모터(52)와, 팬(50)의 구동시에 공기가 원활히 유동되도록 하는 유로 가이드(49)와, 상기 팬(50)의 앞쪽에 형성되어 열교환이 수행되는 열교환기(48)가 포함된다.

또한, 상기 필터 지지대(45)는 전면필터(44)가 지지되도록 할 뿐만 아니라, 열교환기가 형성되는 내부공간과, 실내 공간이 명확하게 구획되도록 함으로써, 이미 열교환이 수행된 공기가 실내측으로 역류하지 않도록 하여, 열교환 효율을 높이는 기능또한 수행될 수 있다.

또한, 상기 열교환기(48)가 팽창밸브(61)로부터 냉매를 공급받아 열교환이 수행될 수 있고, 소정의 물받이 구조가 더 형성되어, 응축수가 배출되는 것도 물론이다.

그외에, 도시되지는 아니하였으나, 토출 가이드(51)의 내부에 형성되어 토출되는 공기의 좌우 방향이 조절되도록 하는 방향지시바와, 응축수가 배수되도록 하는 배수펌프등의 구조가 더 포함될 수도 있다.

도 17 내지 도 20은 본 발명의 다른 실시형태에 따라서 구현이 가능한 창문 형 공조 장치의 구동 상태를 개별적으로 도시하고 있다.

도 17은 "실외자연환기운전" 상태를 도시하고 있는 것으로서, 내측창(13)과 외측창(11)이 모두 열려있는 상태이다. 이 상태는 실내 공기와 실외 공기가 자유환기되는 상태로서, 공조부(70)의 강제적인 운전은 이루어지지 아니하고, 실외의 공기가 자유로이 실내로 유입될 수 있다.

도 18은 "실외강제공조운전" 상태를 도시하는 것으로서, 내측창(13)은 닫혀있고, 외측창(11)은 열려있는 상태이다. 이 상태는 실내공기는 들어오지 아니하고, 실외 공기가 제 2 흡입유로(47) 및 흡입부(16)를 통하여 강제로 유입되는 상태로서, 특히는 팬(23)(50) 및 열교환기(33)(48)가 강제 운전됨으로써, 실외측에서 강제로 공기가 유입되도록 함으로써 환기가 수행될 뿐만 아니라, 유입되는 공기의 온도가 냉각 또는 가열될 수 있다.

또한, 열교환기(33)(48)는 운전되지 아니하고 팬(23)(50)만이 운전되도록 함으로써, 실외측에서 공기가 강제 유입되어 환기만이 수행되도록 할 수도 있다. 이러한 운전 상태는 이미 설명된 바와 같은 "실외강제환기운전"과 유사하다.

다만, "실외강제공조운전"상태에서 열교환기(33)(48)가 동작되지 아니하는 과정이 수행 중인 때에도, 실외에서 유입되는 외부의 공기는 필터에 의해서 걸러질 수 있기 때문에, 공기는 청정해질 수 있고 사용자의 쾌적감을 증진할 수 있다.

한편, "실외강제공조운전" 상태에서는 공조부(70)의 전면에 형성되는 전면도어(41)가 열리도록 하여, 제 1 흡입유로(42)를 통해서 실내공기가 유입되도록 할 수도 있다. 다만, 도면에서는 전면도어(41)가 닫혀있는 상태를 도시한다.

도 19는 "실내강제공조운전" 상태를 도시하는 것으로서, 내측창(13)은 열려있고, 외측창(11)은 닫혀있는 상태이다. 이 상태는 실외공기는 들어오지 아니하고, 실내 공기가 제 2 흡입유로(47) 및 흡입부(16)를 통하여 강제로 유입되는 상태로서, 특히는 팬(23)(50) 및 열교환기(33)(48)가 강제 운전됨으로써, 실내측에서 강제로 실내공기가 유입되도록 함으로써 공기 조화가 수행될 수 있다.

또한, 열교환기(33)(48)는 운전되지 아니하고 팬(23)(50)만이 운전되도록 함으로써, 실내측에서 공기가 강제 유입되어 공기 중의 오염물질이 걸러지도록 만 할 수 있고, 이러한 운전 상태는 이미 설명된 바와 같은 "실내강제청정운전"과 유사하다.

다만, "실내강제공조운전"이 수행중인 때에도 실내에서 유입되는 공기는 필터에 의해서 걸러질 수 있기 때문에, 공기는 청정해질 수 있고 사용자의 쾌적감을 증진할 수 있다.

한편, "실내강제공조운전" 상태에서는 공조부(70)의 전면에 형성되는 전면도어(41)가 열리도록 하여, 제 1 흡입유로(42)를 통해서 실내공기가 유입되도록 할 수도 있다.

도 20은 또 다른 "실내강제공조운전" 상태의 또 다른 운전상태를 보이는 도면으로서, 내측창 및 외측창이 닫혀진 상태에서 전면도어(41)가 열리도록 하여, 제 1 흡입유로(42)만을 통해서 실내공기가 유입되도록 한다. 이러한 운전상태는 일반적인 창문설치형 에어컨과 동일한 상태로 볼 수 있는데, 이러한 상태에서는 내측창(13)과 외측창(11)이 모두 닫힌 상태이기 때문에, 외부로부터 들리는 소음이 줄어드는 효과를 얻을 수 있다.

도 21은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 창문형 공조 장치가 공조 시스템의 일 요소로 사용되는 상태를 설명하는 도면이다.

도 21을 참조하면, 외부로 열이 방출되도록 하는 실외 열교환부(71)와, 상기 실외 열교환부(71)와, 설명된 바와 같은 창문형 공조 장치의 내부에 형성되는 제 1, 2, 3 실내 열교환부(76)(77)(78)와, 상기 제 1, 2, 3 실내 열교환부(76)(77)(78)로 유입되는 냉매가 적절히 분배되도록 하는 제 1, 2, 3 분배기(73)(74)(75)와, 상기 제 1, 2, 3 분배기(73)(74)(75)로 유입되는 냉매의 전체량이 제어되도록 하는 그룹 분배기(72)가 포함된다. 그리고, 도시되지는 아니하였으나, 상기 실외 열교환부(71)의 용량에 따라서 다수의 실내 연교환부가 설치될 수 있고, 설치되는 실내 열교환부는 그룹 분배기(72)에 의해서 일정의 개수로 그룹 지어질 수 있다. 다만, 그룹 분배기(72)의 사용이 반드시 필요하지는 아니하여 적용되지 아니할 수도 있다.

상기 실외 열교환부(71)는 이미 설명된 바가 있는 실외기(도 12의 30참조)일 수 있고, 실내 열교환부(76)(77)(78)는 열교환기(도 13의 33참조)일 수 있다. 또한, 분배기(72)(73)(74)(75)는 이미 설명된 바가 있는 분배기(도 12의 32참조)일 수 있다. 한편, 상기 실내 열교환부(76)(77)(78)는 이미 설명된 바가 있는 창문형 공조 장치의 공조부(70)에 내장되어 있어서, 본 발명의 실시 중에 냉기가 실내로 전달될 수 있다.

상기 시스템 공조기의 동작을 설명하면, 건물의 옥상 등의 위치에 형성되는 실외 열교환부(71)에서 응축된 냉매는, 그룹 분배기(72) 및 제 1, 2, 3 분배기(73)(74)(75)를 통해서 창문형 공조 장치로 유입된다. 그리고, 창문형 공조 장치로 유입된 냉매는 냉기를 실내로 토출하고, 다시금 실외 열교환기(71)로 회귀한다. 이러한 시스템 공조기로서 본 발명의 사상에 따른 창문형 공조 장치가 적용되면 실내로 연장되기 위하여 사용되는 긴 냉매 유로의 사용이 필요치 않게 되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 각각의 실내 열교환부(76)(77)(78)로 유입되는 냉매의 양이 분배기(73)(74)(75)에 의해서 각각 조절될 수 있고, 그룹 분배기(72)를 통해서 제어될 수 있다.

제시되는 바와 같은 시스템 공조기의 개략적인 모습에서 냉매의 흐름을 교차시키게 되면, 창문형 공조 장치는 열교환기로 사용될 수 있음을 간단히 짐작할 수 있을 것이다.

본 발명에 의해서 건물의 내부 공간이 원활히 환기될 수 있고, 그러한 환기 장치가 설치되는 비용을 줄일 수 있고, 건물의 외벽에 설치되는 밀폐형 창문을 적절한 구조로 변경 개선함으로써, 실내 공간의 활용도를 높일 수 있다.

또한, 실외 공기를 직접 쏘일 수 있기 때문에, 거주자가 직접 느끼게 되는 환기의 쾌감을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 창문으로서의 본연의 기능과, 공조 장치의 기능이 합하여지도록 함으로써, 사용 기능상의 효율을 한층 더 증가시킬 수 있다.

특히, 근래들어 그 사용이 증가하고 있는 빌딩 멀티에 편리하게 적용되어 열 교환의 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.

Claims (13)

1. 실외 공기와 열 교환되는 실외 열교환기;

   상기 실외 열교환기에 의해서 열교환된 작동 유체가 실내측에서 열교환되는 적어도 두대 이상의 실내 열교환기;

   상기 실내 열교환기로 유입되는 냉매의 양이 조절되는 분배기; 및

   상기 실내 열교환기가 내부에 설치되고, 개방이 가능한 상태에서 건물 벽의 측면에 외측창 및/또는 내측창이 지지되는 하우징이 포함되는 창문형 공조 장치가 이용되는 공조 시스템;
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 내측창과 상기 외측창의 사이 공간에 형성되는 차양막이 포함되는 창문형 공조 장치가 이용되는 공조 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 외측창의 일면은 상기 외벽에 대해서 적어도 일 모서리에서 힌지 결합되는 창문형 공조 장치가 이용되는 공조 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 실내창은 일방향으로 병진운동하는 창문형 공조 장치가 이용되는 공조 시스템.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 실내 열교환기와 인접되는 상기 하우징의 내부에는 강제 공기 유동이 일어나도록 하기 위한 팬이 포함되는 창문형 공조 장치가 이용되는 공조 시스템.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징의 내주면에 형성되어 상기 실내 열교환기측으로 공기가 흡입되는 흡입구; 및

   상기 실내 열교환기에 의해서 열교환된 공기가 토출되도록 하기 위하여 상기 하우징의 전면에 형성되는 토출구가 포함되는 창문형 공조 장치가 이용되는 공조 시스템.
8. 실외 공기와 열 교환되는 실외 열교환기와, 상기 실외 열교환기에 의해서 열교환된 작동 유체가 분배기에 의해서 분배되어 열교환되는 적어도 두대 이상의 공조 장치가 포함되는 공조 시스템에 있어서,

   상기 공조 장치는 상기 건물의 외벽의 안쪽과 바깥쪽에 각각 형성되는 실내창 및/또는 실외창;

   상기 실내창 및/또는 실외창을 지지하기 위한 사각 프레임; 및

   상기 사각 프레임의 내부에 형성되어 상기 실외 열교환기와 연계되어 실내측에서 열교환이 수행되는 실내 열교환기가 포함되는 창문형 공조 장치가 이용되는 공조 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 사각 프레임의 내주면에 형성되어 상기 실내 열교환기로 공기가 유입되는 흡입구가 포함되는 창문형 공조 장치가 이용되는 공조 시스템.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 사각 프레임의 실내측면에 형성되어 열교환된 공기가 토출되는 토출 가이드가 포함되는 창문형 공조 장치가 이용되는 공조 시스템.
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 실내 열교환기는 상기 사각 프레임의 어느 모서리 내부에 형성되는 창문형 공조 장치가 이용되는 공조 시스템
12. 열교환된 냉매가 분배기를 경유하여 다수의 유로로 분지되어 실내측의 공기와 열교환되는 적어도 두개 이상의 실내 열교환기가 포함되고;

    상기 실내 열교환기는 건물의 외측창과 내측창이 지지되는 하우징의 내부에 수용되는 창문형 공조 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 내측창 및/또는 외측창은 개방이 가능한 창문형 공조 장치.

Images