KR100598795B1 - 댐퍼 시스템이 적용된 냉난방 겸용 공기조화장치 - Google Patents

댐퍼 시스템이 적용된 냉난방 겸용 공기조화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 댐퍼 시스템이 적용된 냉난방 겸용 공기조화장치에 관한 것으로, 냉매의 순환 사이클에 의해 냉기가 발생되는 증발기 및 응축열이 발생되는 응축기를 포함하는 공기 공기조화장치에 있어서, 상기 증발기가 위치되는 전면 상단으로부터 순차적으로 공기의 유ㆍ출입 부분인 제1토출부, 제1흡입부 및 제2토출부가 형성되고, 상기 응축기가 위치되는 후면 하단에는 제2흡입부가 형성되며, 후면 중앙에는 공기가 유통되도록 상기 제2토출부와 동일한 수평선상에 제1배기호스가 연결되고, 상면 중앙에는 공기가 유통되도록 연결된 제2배기호스가 구비되는 몸체; 상기 몸체 내부를 가로지르며 고정되는 제1회전축 상에 연장성형되며 상기 몸체 내부를 구획하여 상기 제2토출부 및 제1배기호스를 통해 유통되는 공기의 흐름 방향을 변환시키는 넓은 판형상의 제1댐퍼; 상기 제2배기호스의 초입부에 고정되는 제2회전축 상에 연장성형되며 상기 제2배기호스를 개폐하는 원판형상의 제2댐퍼; 및 상기 제1댐퍼 및 제2댐퍼의 상기 제1,제2회전축에 각각 연결되어 시계 또는 반시계방향의 회전력을 제공하는 제1구동모터 및 제2구동모터를 포함하여 이루어진 것이다.
공기조화장치, 냉방, 난방, 댐퍼, 회전축, 구동모터, 겸용

Description

댐퍼 시스템이 적용된 냉난방 겸용 공기조화장치{Heating and Cooling Air Conditioner with Damper System}
도 1은 본 발명에 따라 냉방 기능이 수행되는 모습을 도시한 공기조화장치의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따라 난방 기능이 수행되는 모습을 도시한 공기조화장치의 개략적인 구성도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10 : 몸체 20 : 제1흡입부
30 : 제1토출부 40 : 제2흡입부
50 : 제2토출부 60 : 증발기
70 : 제1팬 80 : 응축기
90 : 제2팬 100 : 제1배기호스
110 : 제1구동모터 130 : 제2구동모터
120 : 제1댐퍼 121: 제1회전축
141 : 제2회전축 140 : 제2댐퍼
150 : 제2배기호스
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본 발명은 공기조화장치에 관한 것으로, 특히 공기의 흐름 방향을 변경시키는 댐퍼를 통해 냉매의 순환 사이클을 변환시키지 않고 냉방 기능과 난방 기능이 가능하도록 된 댐퍼 시스템이 적용된 냉난방 겸용 공기조화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공기조화장치는 실내에 붙박이 형태로 고정 설치되는 고정형 공기조화장치와 소정 범위 내에서 이동이 가능한 이동형 공기조화장치로 구분할 수 있는데, 이들 모두는 동일한 냉방사이클을 갖는다.
냉방사이클은 주지된 바와 같이 액체 냉매가 증발기 내에서 저온ㆍ저압으로 증발하면서 주변의 열을 흡수하는 한편, 기체로 변환된 냉매는 흡입관을 통하여 압축기를 거치면서 고온ㆍ고압의 기체로 변환되어 응축기에 보내지며, 응축기에서는 기체 상태의 냉매가 액체 상태로 변환되면서 응축열이 방출되는 일련의 과정을 일컬는다.
이에 따라, 공기조화장치의 냉방 기능을 작동시키게 되면, 상기 증발기에서 열교환된 냉기가 실내로 토출되는 한편, 상기 응축기에서 열교환되면서 발생된 응축열은 배기호스를 통해 실외로 배출된다.
한편, 실내의 냉방과 아울러, 난방 기능을 함께 수행할 수 있도록 된 냉난방 겸용 공기조화장치는 냉매의 흐름 방향을 변환시키는 사방밸브를 통해 냉매의 순환사이클을 반대로 변환시켜 냉방 및 난방 기능을 수행하도록 된 히트펌트 타입으로 이루어져 있거나, 별도의 전기히터를 추가하여 난방 기능을 수행하도록 이루어져 있었다.
하지만 전술한 바와 같이, 냉매의 순환사이클을 변환시키도록 된 히트펌프 타입의 공기조화장치는 별도의 부품인 사방밸브를 추가해야 되는 문제점이 있었고, 전기히터 역시 난방열이 불충분하고 전력 낭비가 심한 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 공기의 흐름 방향을 변경시키는 댐퍼 시스템을 마련하여 냉매의 순환 사이클을 변환시키지 않고 냉방 기능과 난방 기능이 가능하도록 된 댐퍼 시스템이 적용된 냉난방 겸용 공기조화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매의 순환 사이클에 의해 냉기가 발생되는 증발기 및 응축열이 발생되는 응축기를 포함하는 공기 공기조화장치에 있어서, 상기 증발기가 위치되는 전면 상단으로부터 순차적으로 공기의 유ㆍ출입 부분인 제1토출부, 제1흡입부 및 제2토출부가 형성되고, 상기 응축기가 위치되는 후면 하단에는 제2흡입부가 형성되며, 후면 중앙에는 공기가 유통되도록 상기 제2토출부와 동일한 수평선상에 제1배기호스가 연결되고, 상면 중앙에는 공기가 유통되도록 연결된 제2배기호스가 구비되는 몸체; 상기 몸체 내부를 가로지르며 고정되는 제1회전축 상에 연장성형되며 상기 몸체 내부를 구획하여 상기 제2토출부 및 제1배기호스를 통해 유통되는 공기의 흐름 방향을 변환시키는 넓은 판형상의 제1댐퍼; 상기 제2배기호스의 초입부에 고정되는 제2회전축 상에 연장성형되며 상기 제2배기호스를 개폐하는 원판형상의 제2댐퍼; 및 상기 제1댐퍼 및 제2댐퍼의 제1,제2회전축에 연결되어 시계 또는 반시계방향의 회전력을 제공하는 제1구동모터 및 제2구동모터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 공기조화장치의 냉방 기능시, 상기 제1구동모터의 회전력에 의해 상기 제1회전축을 회전 중심점으로 상기 제1댐퍼가 회전하여 상기 제2토출부를 폐쇄하고 상기 제1배기호스를 개방하는 한편, 상기 제2구동모터의 회전력에 의해 상기 제2회전축을 회전 중심점으로 상기 제2댐퍼가 회전하여 상기 제2배기호스의 초입부를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 공기조화장치의 난방 기능시, 상기 제1구동모터의 회전력에 의해 상기 제1회전축을 회전 중심점으로 상기 제1댐퍼가 회전하여 상기 제2토출부를 개방하고 상기 제1배기호스를 폐쇄하는 한편, 상기 제2구동모터의 회전력에 의해 상기 제2회전축을 회전 중심점으로 상기 제2댐퍼가 회전하여 상기 제2배기호스의 초입부가 개방되는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따라 냉방 기능이 수행되는 모습을 도시한 공기조화장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따라 난방 기능이 수행되는 모습을 도시한 공기조화장치의 개략적인 구성도이다.
본 발명에 따른 냉난방 겸용 공기조화장치는, 몸체(10)의 전면 상단으로부터 순차적으로 공기의 유ㆍ출입 부분인 제1토출부(30), 제1흡입부(20) 및 제2토출부(50)가 형성되고, 응축기(80)가 위치되는 후면 하단에는 제2흡입부(40)가 형성되며, 후면 중앙에는 공기가 유통되도록 상기 제2토출부(50)와 동일한 수평선상에 제 1배기호스(100)가 연결되고, 상면 중앙에는 공기가 유통되도록 연결된 제2배기호스(150)가 연결된다.
또한, 상기 몸체(10) 내부를 가로지르며 고정되는 제1회전축(121)상에 연장성형되며 상기 몸체(10) 내부를 구획하여 상기 제2토출부(50) 및 제1배기호스(100)를 통해 유통되는 공기의 흐름 방향을 변환시키는 넓은 판형상의 제1댐퍼(120)가 구비되며, 상기 제2배기호스(150)의 초입부에 고정되는 제2회전축(141)상에 연장성형되며 상기 제2배기호스(150)를 개폐하는 원판형상의 제2댐퍼(140)가 구비되고, 상기 제1댐퍼(100) 및 제2댐퍼(140)의 제1회전축(121) 및 제2회전축(141)에 연결되어 시계 또는 반시계방향의 회전력을 제공하는 제1구동모터(110) 및 제2구동모터(130)가 구비된다.
또한, 상기 제1토출부(30)의 후방에는 냉방사이클에 의해 냉기가 발생되는 증발기(60) 및 송풍력을 제공하는 제1팬(70)이 구비되고, 상기 제2흡입부(40)의 후방에는 냉방사이클에 의해 응축열이 발생되는 응축기(80) 및 송풍력을 제공하는 제2팬(100)이 구비된다.
여기서, 상기 제1댐퍼(120)는 상기 몸체(10)의 단면형상과 유사하게 성형되는 것이 바람직하며, 상기 제2댐퍼(140)는 상기 제2배기호스(150)의 단면형상과 유사하게 성형되는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 작동을 상세히 설명한다.
본 발명에 따라 냉방 기능을 작동시키면, 도 1에서 보는 바와 같이, 냉방사이클이 이루어지면서 상기 제1구동모터(110)의 회전력에 의해 상기 제1회전축(121)을 회전 중심점으로 회전된 상기 제1댐퍼(120)는 상기 제2흡입부(40)를 통해 유입되는 실내공기가 상기 응축기(80)에서 열교환된 후 상기 제1배기호스(100)를 통해 배출되도록 위치되는 한편, 상기 제2구동모터(130)의 회전력에 의해 상기 제2회전축(141)을 회전 중심점으로 회전된 상기 제2댐퍼(140)는 상기 제2배기호스(150)를 폐쇄하도록 위치된다.
이에 따라, 상기 제1흡입부(20)를 통해 유입된 실내공기는 상기 제1팬(70)의 송풍력에 의해 상기 증발기(60)를 경유하면서 열교환된 후, 상기 제1토출부(30)를 통해 토출되어 실내는 냉방이 이루어지는 한편, 상기 제2흡입부(40)를 통해 유입되는 실내공기는 상기 응축기(80)에서 열교환된 후 상기 제2팬(90)의 송풍력에 의해 상기 제1배기호스(100)를 통해 실외로 배출되는데, 이때 응축열은 상기 제1댐퍼(120)에 의해 상기 배기호스(100) 쪽으로만 배출된 뿐, 상기 제1토출부(30), 제1흡입부(20) 및 제2토출부(50) 쪽으로는 전달되지 않는다.
한편, 본 발명에 따라 난방 기능을 작동시키면, 전술한 냉방 기능시와 동일한 냉방사이클이 진행되지만, 상기 제1댐퍼(120) 및 제2댐퍼(140)의 위치가 역전되어 실내에는 더운 공기가 토출되고 차가운 공기는 실외로 배출된다.
즉, 도 2 에서 보는 바와 같이, 상기 제1구동모터(110)의 회전력에 의해 상기 제1회전축(121)을 회전 중심점으로 회전된 상기 제1댐퍼(120)는 상기 제2흡입부(40)를 통해 유입되는 실내공기가 상기 응축기(80)에서 열교환된 후 상기 제2토출부(50)를 통해 실내로 토출되도록 위치되는 한편, 상기 제2구동모터(130)의 회전력에 의해 상기 제2회전축(141)을 회전 중심점으로 회전된 상기 제2댐퍼(140)는 상기 제2배기호스(150)를 개방하도록 위치된다.
이에 따라, 상기 제2흡입부(40)를 통해 유입되는 실내공기는 상기 응축기(80)에서 열교환된 후 상기 제2팬(90)의 송풍력에 의해 상기 제2토출부(50)를 통해 실내로 토출되는데, 이때 토출되는 더운 공기는 상기 제1댐퍼(120)에 의해 상기 제2토출부(50) 쪽으로만 토출된다.
한편, 상기 제1흡입부(20)를 통해 유입된 실내공기는 상기 제2댐퍼(140)가 개방되어 있기 때문에 상기 제1팬(70)의 송풍력에 의해 상기 증발기(60)를 경유하면서 열교환된 후, 상기 제2배기호스(150)를 통해 실외로 배출된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 공기의 흐름 방향을 변경시키는 제1댐퍼 및 제2댐퍼를 통해 냉매의 순환 사이클을 변환시키지 않고 냉방 기능과 난방 기능을 수행할 수 있게 되어, 사방밸브 또는 전기히터와 같은 별도의 부품을 배제한 상태에서 단순히 공기의 흐름만을 조절하여 냉난방을 실현할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않고 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (3)

  1. 냉매의 순환 사이클에 의해 냉기가 발생되는 증발기 및 응축열이 발생되는 응축기를 포함하는 공기 공기조화장치에 있어서,
    상기 증발기가 위치되는 전면 상단으로부터 순차적으로 공기의 유ㆍ출입 부분인 제1토출부, 제1흡입부 및 제2토출부가 형성되고, 상기 응축기가 위치되는 후면 하단에는 제2흡입부가 형성되며, 후면 중앙에는 공기가 유통되도록 상기 제2토출부와 동일한 수평선상에 제1배기호스가 연결되고, 상면 중앙에는 공기가 유통되도록 연결된 제2배기호스가 구비되는 몸체;
    상기 몸체 내부를 가로지르며 고정되는 제1회전축 상에 연장성형되며 상기 몸체 내부를 구획하여 상기 제2토출부 및 제1배기호스를 통해 유통되는 공기의 흐름 방향을 변환시키는 넓은 판형상의 제1댐퍼;
    상기 제2배기호스의 초입부에 고정되는 제2회전축 상에 연장성형되며 상기 제2배기호스를 개폐하는 원판형상의 제2댐퍼; 및
    상기 제1댐퍼 및 제2댐퍼의 제1,제2회전축에 각각 연결되어 시계 또는 반시계방향의 회전력을 제공하는 제1구동모터 및 제2구동모터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 댐퍼 시스템이 적용된 냉난방 겸용 공기조화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기조화장치의 냉방 기능시, 상기 제1구동모터의 회전력에 의해 상기 제1회전축을 회전 중심점으로 상기 제1댐퍼가 회전하여 상기 제2토출부를 폐쇄하고 상기 제1배기호스를 개방하는 한편, 상기 제2구동모터의 회전력에 의해 상기 제2회전축을 회전 중심점으로 상기 제2댐퍼가 회전하여 상기 제2배기호스의 초입부를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 댐퍼 시스템이 적용된 냉난방 겸용 공기조화장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공기조화장치의 난방 기능시, 상기 제1구동모터의 회전력에 의해 상기 제1회전축을 회전 중심점으로 상기 제1댐퍼가 회전하여 상기 제2토출부를 개방하고 상기 제1배기호스를 폐쇄하는 한편, 상기 제2구동모터의 회전력에 의해 상기 제2회전축을 회전 중심점으로 상기 제2댐퍼가 회전하여 상기 제2배기호스의 초입부가 개방되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 시스템이 적용된 냉난방 겸용 공기조화장치.
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