KR100617102B1 - 환기겸용 열교환 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 환기기능이 가지는 공기조화기의 환기겸용 열교환 유닛을 제공하는 것이다. 이를 위하여, 본 발명은, 본 발명은, 실내 공기가 유입되는 제 1 흡입구, 상기 실내로 공기를 배출하기 위한 제 1 배출구, 환기를 위해 실외공기가 유입되는 제 2 흡입구, 그리고 상기 제 1 흡입구로 유입된 실내공기를 실외로 배출하기 위한 제 2 배출구를 가지는 캐비닛; 상기 캐비닛의 내부에 제공되어, 환기를 위하여 실내로 공급되는 실외 공기와 실외로 배출되는 실내 공기를 상호 열교환시키는 재생 열교환부; 그리고 상기 제 1 배출구를 통해 실내로 공급되는 공기의 온도 조절을 위한 열교환기를 포함하여 구성되며, 상기 캐비닛으로 유입되는 실내공기 전체를 실내로 재공급하는 실내공기 순환모드와 상기 캐비닛으로 유입되는 실내공기의 일부를 실외로 배출하는 일부환기 모드로 운전되는 환기겸용 열교환 유닛을 제공한다. 상기의 구성에 의하여, 설치가 간편하고 실내환경이 보다 쾌적하게 유지될 수 있다.
공기 조화기, 환기겸용 열교환 유닛, 재생 열교환부, 열교환기, 송풍기

Description

환기겸용 열교환 유닛{Heat exchange unit with vent}
도 1은 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛이 제공되는 공기조화기가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 내부 구성을 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 내부 구성을 나타낸 평면도
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 일부 종단면도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛에 제공되는 양흡입 시로코 팬을 나타낸 사시도와 단면도
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛을 개략적으로 나타낸 평면도
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛을 개략적으로 나타낸 평면도
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛을 개략적으로 나타낸 평면도
도 9a는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛이 일부환기 모드로 운전되는 상태를 나타낸 평면도
도 9b는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛이 실내공기 순환모드로 운전되는 상태를 나타낸 평면도
도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명의 제 5 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛에 제공되는 X-팬 어셈블리 및 X-팬을 나타낸 평면도와 사시도
도 11는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛을 개략적으로 나타낸 평면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 실외기 200 : 환기겸용 열교환 유닛
210 : 재생 열교환부 211, 212 : 연통구
213, 214 : 댐퍼 215 : 경계벽
216 : 재생 열교환기 220 : 열교환기
230 : 캐비닛 240 : 제 1 송풍기
250 : 제 2 송풍기
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기조화기에 구비되어 실내의 환기와 실내로 공급되는 공기의 온도 조절을 위한 환기겸용 열교환 유 닛에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는, 주거공간, 식당, 도서관, 또는 사무실 등과 같은 실내 공간을 냉방 또는 난방 시키는 장치이다.
이를 위하여, 일반적인 공기조화기에는, 압축기, 응축기, 팽창장치, 그리고 증발기가 구비되고, 상기 압축기, 응축기, 팽창장치, 그리고 증발기를 지나는 냉매의 상변화에 의해 실내 공기가 냉각 또는 가열된다.
상기 공기조화기는, 실외기와 실내기가 일체로 구성되는 일체형 공기조화기와 실외기와 실내기가 각각 별도로 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기로 분류된다.
여기서, 상기 일체형 공기조화기는, 실내 공기와 열교환하는 실내기, 그리고 실외 공기와 열교환하는 실외기가 하나의 케이스 내부에 통합 설치되는 구조로서, 주로 창문에 설치된다.
그리고, 상기 분리형 공기조화기에 있어서는, 실내 공기와 열교환하는 실내기가 실내의 벽 또는 천장에 부착되고, 실외공기와 열교환하는 실외기는 상기 실내기와 별개로 구성되어 아파트의 베란다나 건물 외벽에 설치된다.
그러나, 상술한 일반적인 공기조화기의 실내기는, 단순히 실내 공기를 순환시면서 실내를 냉방 또는 난방시키는 구조로 구성되므로, 근래에는 보다 쾌적한 실내 환경을 유지하기 위하여, 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 환기기능이 구비된 공기조화기의 개발이 요구되고 있다.
또한, 실내의 환기시 열손실을 최소화하는 동시에, 설치가 간편하고, 실내 공간을 효율적으로 활용하는 공기조화기의 실내기, 즉 환기겸용 열교환 유닛의 개발도 요구되고 있다.
더 나아가, 하나의 열교환 유닛으로 다수개의 룸을 냉, 난방시킬 수 있는 공기조화기의 개발도 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 목적은 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 환기기능이 구비되어 보다 쾌적한 실내 환경을 유지하는 공기조화기의 환기겸용 열교환 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 실내의 환기시 열손실을 최소화하는 동시에, 설치가 간편한 환기겸용 열교환 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 공기의 유동성이 향상되는 환기겸용 열교환 유닛을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 실내 공기가 유입되는 제 1 흡입구, 상기 실내로 공기를 배출하기 위한 제 1 배출구, 환기를 위해 실외공기가 유입되는 제 2 흡입구, 그리고 상기 제 1 흡입구로 유입된 실내공기를 실외로 배출하기 위한 제 2 배출구를 가지는 캐비닛; 상기 캐비닛의 내부 일측에 제공되어, 환기를 위하여 실내로 공급되는 실외 공기와 실외로 배출되는 실내 공기를 상호 열교환시키는 재생 열교환부; 그리고 상기 제 1 배출구를 통해 실내로 공급되는 공기의 온도 조절을 위한 열교환기를 포함하여 구성되며, 상기 캐비닛으로 유입되는 실내 공기 전체를 실내로 재공급하는 실내공기 순환모드와 상기 캐비닛으로 유입되는 실내공기의 일부를 실외로 배출하는 일부환기 모드로 운전되는 환기겸용 열교환 유닛을 제공한다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛이 제공된 공기 조화기를 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛이 제공되는 공기 조화기는, 실외 공기와 열교환 하는 실외기(100), 환기기능과 실내로 공급되는 공기의 온도 조절 기능을 가지는 환기겸용 열교환 유닛(200), 그리고 상기 환기겸용 열교환 유닛에 연결되어 공기를 안내하는 덕트부(300)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 실외기(100)는 건물의 외벽 또는 베란다에 설치되며, 순환하는 냉매를 압축하여 토출하는 압축기(미도시), 실외 공기와 열교환하는 실외 열교환기(미도시), 상기 실외 열교환기의 일측에 제공되어 공기의 유동을 강제하는 송풍기(미도시), 그리고 상기 압축기와 실외 열교환기와 송풍기를 수용하며 외관을 형성하는 실외기 케이스(미도시)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 환기겸용 열교환 유닛(200)은, 실내로 공급되는 공기를 냉각 또는 가열하는 통상의 실내기의 기능을 수행하는 동시에, 환기 기능을 수행한다.
또한, 상기 환기겸용 열교환 유닛(200)은, 실내로 공급되는 실외공기와 실외로 배출되는 실내공기를 상호 열교환시켜 열손실을 최소화하는 기능을 수행하도록 구성된다.
상기의 기능을 하는 환기겸용 열교환 유닛(200)은, 실내의 천장이나 벽에 설치될 수도 있으나, 실내 공간을 효율적으로 활용하기 위하여 베란다의 천장에 설치되는 것이 바람직하다.
일반적으로, 베란다는 거실과 인접하도록 설치되며, 상기 베란다의 천장은 거실이나 방의 천장보다 더 높게 건축된다.
따라서, 상기 환기겸용 열교환 유닛(200)의 설치를 위해, 실내의 천장이나 벽에 상기 환기겸용 열교환 유닛(200)을 수용하는 소정 크기의 수용 공간을 형성할 필요가 없다.
또한, 상기 환기겸용 열교환 유닛(200)의 설치로 인해, 실내의 미관을 해치는 문제점도 제거되며, 하나의 환기겸용 열교환 유닛으로 다수개의 룸들을 냉방 또는 난방시킬 수 있게 된다.
그리고, 상기 덕트부(300)는, 실내의 공기를 상기 환기겸용 열교환 유닛(200)으로 안내하는 제 1 덕트(310), 그리고 상기 환기겸용 열교환 유닛(200)에서 실내로 공급되는 공기를 실내로 안내하는 제 2 덕트(320)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 덕트부(300)를 구성하는 각 덕트(310, 320)는, 실내의 천장에 내설되며, 열손실을 최소화하는 이중관 구조로 구성되는 것이 바람직하다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 각 덕트(310, 320)는, 유동하는 공기를 안내하는 내부연장관, 그리고 상기 내부 연장관(미도시)을 둘러싸는 외부 연장관(미도시)을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 내부 연장관과 외부 연장관 사이에는 단열 기능을 하는 공기층이 형성되어, 공기가 유동하는 과정에서의 열손실을 최소화한다.
상기의 구성에 더하여, 상기 제 2 덕트(320)의 단부에는, 실내 공기를 흡입하여 상기 환기겸용 열교환 유닛(200)에서 공급되는 공기와 함께 실내로 토출하는 팬파워 유닛(400)이 구비된다.
상기 팬파워 유닛(400)은, 외관을 형성하는 하우징(미도시), 그리고 상기 하우징 내부에 수용되는 송풍기(미도시)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 하우징 내부에는 실내로 토출되는 공기를 정화하기 위한 필터부가 구비되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 제 1 실시예를 설명한다.
여기서, 도 2는 본 발명의 환기겸용 열교환 유닛의 제 1 실시예를 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 제 1 실시예를 나타낸 평면도, 그리고 도 4는 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 제 1 실시예를 나타낸 일부 종단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200)은, 환기를 위하여 외부에서 공급되는 실외 공기와 실외로 배출되는 실내 공기를 상호 열교환시키는 재생 열교환부(210), 실내로 공급되는 공기의 온도 조절을 위한 열교환기(220), 그리고 상기 재생 열교환부(210)와 상기 열교환기(220)를 수용하는 캐비닛(230)을 포함하여 구성된다.
상기 캐비닛(230)의 내부 일측에는 상기 재생 열교환부(210)가 수용되고, 타측에는 상기 열교환기(220)가 수용된다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 캐비닛(230)은, 실내 공기가 유입되는 제 1 흡입구(231), 상기 열교환기(220)에서 실내로 공급되는 공기를 배출하는 제 1 배출구(232), 상기 재생 열교환부(210)로 실외공기를 공급하기 위한 제 2 흡입구(233), 그리고 상기 재생 열교환부(210)에서 열교환된 실내공기를 외부로 배출하기 위한 제 2 배출구(234)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 캐비닛(230)은 실질적으로 사각 박스 형상으로서, 상기 제 1 흡입구(231)에는 상기 제 1 덕트(310)가 연결되고, 상기 제 1 배출구(232)에는 상기 제 2 덕트(320)가 연결된다.
그리고, 상기 제 2 흡입구(233)에는 상기 재생 열교환부(210)로 유입되는 실외 공기를 가열하기 위한 예열기(233a)가 구비될 수도 있다.
한편, 상기 제 1 흡입구(231)와 상기 제 1 배출구(232)는 상기 캐비닛(230)의 일측면, 즉 배면에 형성되는 것이 좋다. 그리고, 상기 제 2 흡입구(233)와 상기 제 2 배출구(234)는 상기 일측면에 대향되는 타측면, 즉 전면에 형성되는 것이 바람직하다.
상기의 구성을 가지는 캐비닛(230)은, 상기 제 1 흡입구(231)와 상기 제 1 배출구(232)가 형성되는 상기 캐비닛(230)의 배면이 실내를 향하도록, 베란다의 천장에 설치되며, 보다 바람직하게는 상기 캐비닛(230)의 전면과 배면에 수직한 다른 측면이 상기 베란다의 일측벽에 밀착되도록, 상기 베란다의 천장 모서리부에 설치되는 것이 좋다.
여기서, 실내의 환기를 위해 상기 재생 열교환부(210)에서 배출되는 실외 공기는 별도의 덕트(미도시)를 통해 실내로 직접 공급될 수도 있으나, 실내 거주자에게 보다 쾌적한 공기를 공급하기 위해, 상기 재생 열교환부(210)에서 배출되는 실외 공기는 상기 열교환기(220)로 유입되어 냉각 또는 가열된 후 실내로 공급되는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 상기 제 1 흡입구(231)는 상기 제 2 배출구(234)와 선택적으로 연통하고, 상기 제 2 흡입구(233)는 상기 제 1 배출구(232)와 선택적으로 연통하도록 구성된다.
상기 재생 열교환부(210)의 구조를 보다 상세하게 설명하면, 상기 재생 열교환부(210)에는, 상기 제 2 흡입구(233)로 흡입되는 실외 공기를 상기 열교환기(220)측으로 배출하는 제 1 연통구(211), 상기 제 1 흡입구(231)를 통해 상기 캐비닛(230)으로 흡입되는 실내 공기가 유입되는 제 2 연통구(212)가 형성된다.
그리고, 상기 제 1 연통구(211)는 제 1 개폐부에 의하여 선택적으로 개폐되며, 상기 제 2 연통구(212)에는 제 2 개폐부가 개폐 가능하게 구비된다.
본 실시예에 있어서, 상기 제 1 개폐부는 회전에 의해 개폐되는 제 1 댐퍼(213)로 구성되고, 상기 제 2 개폐부 역시 회전에 의해 개폐되는 제 2 댐퍼(214)로 구성되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제 1 개폐부와 상기 제 2 개폐부는 슬라이딩 방식이나 수평 이동 방식 등 다양한 방식으로 개폐될 수 있다.
그리고, 상기 재생 열교환부(210)에는, 상기 제 1 연통구(211)와 상기 제 2 연통구(212)가 형성되며, 상기 열교환기(220)가 수용되는 공간을 형성하는 경계벽(215)이 구비된다.
또한, 상기 재생 열교환부(210)의 내측에는 실질적으로 사각 박스 형상의 재생 열교환기(216)가 구비되나, 상기 재생 열교환기(216)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 재생 열교환기(216)에는, 실외로 배출되는 실내공기가 유동하는 제 1 유로(미도시)와 실내로 공급되는 실외 공기가 유동하며 상기 제 1 유로에 직교하는 제 2 유로(미도시)가 구비된다.
상기 재생 열교환기(216)의 열교환 효율을 높이기 위해, 상기 재생 열교환기(216)는 상기 제 1 유로와 제 2 유로가 교대로 교차하여 적층되는 다수개의 층상 구조를 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 제 1 유로는 상기 제 2 연통구(212)와 상기 제 2 배출구(234)와 연통하며, 상기 제 2 유로는 상기 제 1 연통구(211)와 상기 제 2 흡입구(233)와 연통한다.
상기의 구성에 의하여, 상기 제 1 유로를 통과하는 실내 공기는, 상기 제 2 유로를 통과하는 실외공기와 상호 열교환을 하게 되어, 열손실이 최소화 된다.
상기와 같이 구성되는 재생 열교환기(216)는, 설계 조건에 따라 다양한 방향 으로 설치될 수 있으나, 상기 제 1 유로와 상기 제 2 유로 중 어느 하나가 상기 캐비닛(230)의 전면에 직교하도록, 상기 캐비닛 내부 일측에 구비될 수도 있다.
예를 들면, 상기 제 2 유로의 입구부가 형성되는 상기 재생 열교환기(216)의 일측면이 상기 캐비닛(230)의 전방 내벽에 밀착 또는 인접하게 설치되고, 상기 재생 열교환기(216)의 일측면에 대응되는 상기 캐비닛(230)의 전면에는 실외공기가 유입되는 제 2 흡입구가 형성된다. 이러한 경우, 상기 캐비닛(230)의 전장을 줄일 수 있는 잇점이 있다.
한편, 상기 캐비닛(230)의 바닥, 특히 상기 재생 열교환기(216)의 하측에는, 상기 재생 열교환기(216)의 보수를 위해 형성되는 점검구(235)가 형성되고, 상기 점검구(235)에는 개폐 가능한 도어(236)가 구비되는 것이 좋다.
여기서, 상기 점검구(235)의 상부 테두리에는 상기 재생 열교환기(216)의 가장자리를 지지하는 받침대(237)가 구비되어, 상기 도어(236)가 개방될 때 상기 재생 열교환기(216)가 낙하하는 것을 방지한다.
상기와 달리, 상기 재생 열교환기(216)의 하부는 금속 재질로 구성되고, 상기 도어(236)에는 상기 재생 열교환기(216)를 고정하는 자석이 구비될 수도 있다.
이에 따라, 상기 재생 열교환기(216)의 보수를 위해 상기 도어(236)가 열릴 때, 상기 재생 열교환기(216)가 낙하하지 않고 상기 도어(236)에 부착된 상태로 상기 점검구(235)를 통해 외부로 인출된다.
물론, 상기의 경우에는 상기 재생 열교환기(216)가 가벼운 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 제 1 댐퍼(213)와 상기 제 2 댐퍼(214)는, 상기 공기 조화기의 운전 모드에 따라, 선택적으로 개폐되도록 구성된다.
여기서, 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛은, 상기 제 1 흡입구(231)를 통해 상기 캐비닛(230) 내부로 유입되는 실내 공기의 일부를 상기 제 2 배출구(234)로 배출하는 일부환기 모드, 그리고 상기 제 1 흡입구를 통해 상기 캐비닛(230)으로 유입되는 공기 전체를 상기 제 1 배출구(232)를 통해 다시 실내로 공급하는 실내공기 순환모드로 운전된다.
상기 일부환기 모드 운전시에, 상기 제 2 댐퍼(214)는, 상기 제 1 흡입구(231)를 통해 상기 캐비닛(230) 내부로 공급되는 실내공기의 일부가 상기 제 2 연통구(212)로 유입되도록, 상기 제 2 연통구(212)를 개방한다.
그리고, 상기 제 1 댐퍼(213)는, 상기 제 2 흡입구(233)를 통해 상기 재생 열교환부(210)로 공급되는 실외공기가 상기 열교환기(220)로 유입되도록, 상기 제 1 연통구를 개방한다.
여기서, 상기 열교환기(220)에는 냉매가 유동하는 냉매 배관(미도시)이 연결되며, 상기 열교환기(220) 내부를 유동하는 냉매는, 상기 열교환기(220)를 통과하는 공기로부터 열을 흡수하거나 상기 열교환기(220)를 통과하는 공기로 열을 방출함으로써, 공기조화 기능을 수행하게 된다.
다음으로, 실내공기 순환모드 운전시에 있어서, 상기 제 1 댐퍼(213)는 상기 제 1 연통구(211)를 차단하고, 상기 제 2 댐퍼(214)는 상기 제 2 연통구(212)를 차단하여, 상기 제 1 흡입구(231)로 흡입되는 실내 공기가 전체가 상기 열교환기 (220)로 유입되도록 한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제 1 댐퍼(213)와 상기 제 2 댐퍼(214)는 일회전상기의 구성에 더하여, 상기 캐비닛(230)의 내부에는, 상기 제 1 흡입구(231)를 통해 유입되는 실내 공기의 흡입유로와, 상기 흡입유로와 연통하며 상기 제 1 배출구(232)를 통해 배출되는 공기의 배기유로를 형성하는 가이드 벽(238)이 구비되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 배기유로에는 상기 열교환기(220)가 구비되며, 상기 제 1 흡입구(231)를 통해 유입되는 실내공기와 상기 제 1 연통구(211)를 통해 유입되는 실외 공기는 상기 열교환기(220)에서 냉각 또는 가열된 후, 상기 제 1 배출구(232)에 연결된 상기 제 2 덕트(320)를 통해 실내로 공급된다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 가이드 벽(238)은, 일단이 상기 제 1 흡입구(231)상기 제 1 배출구(232) 사이의 캐비닛 내벽에 연결되고, 타단이 상기 재생 열교환부(210)에서 소정 거리 이격되어, 상기 흡입유로와 상기 배기유로가 연통하는 연통홀(미도시)을 형성한다.
그리고, 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200)에는, 상기 열교환기(220)측에서 상기 제 1 배출구(232)측으로 공기의 유동을 강제하는 제 1 송풍기(240), 그리고 상기 제 1 흡입구(231)와 상기 제 2 배출구(234)의 연통시, 상기 제 1 흡입구(231)에서 상기 제 2 배출구(234)로 공기의 유동을 강제하는 제 2 송풍기(250)가 구비될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제 1 송풍기(240)는, 상기 열교환기(220)와 상기 제 1 배출구(232) 사이, 즉 상기 배기유로에 구비되어, 상기 열교환기(220) 측의 공기를 흡입하여 상기 제 1 배출구(232)로 송풍한다.
그리고, 상기 제 2 송풍기(250)는, 상기 흡입유로에 구비되어 상기 제 1 흡입구(231)를 통해 실내 공기를 강제로 흡입하여, 상기 제 2 연통구(212)측으로 토출한다.
또한, 상기 제 2 송풍기(250)의 토출부에는, 상기 토출부를 소정 비율로 분할하는 격막(251)이 구비되는 것이 바람직하다
상기 격막(251)은, 상기 토출부에서 토출되는 공기를 소정 비율로 분할하며, 상기 일부환기 모드 운전시에 소정 각도 개방되는 상기 제 2 댐퍼(214)에 연결되도록, 상기 재생 열교환부(210)의 경계벽(215)를 향해 연장 형성되는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하여, 상기 제 2 연통구(212)가 상기 제 2 댐퍼(214)에 의해 차폐된 경우, 상기 제 2 송풍기(250)에서 토출되는 공기가 상기 배기유로로 유입되어, 상기 열교환기(220)에서 열교환 과정을 거친다.
그리고, 상기 제 2 댐퍼(214)가 소정 각도 회전하여 상기 제 2 연통구(212) 및 상기 배기유로와 상기 흡입유로의 연통홀이 모두 개방된 경우, 즉 상기 제 2 댐퍼가 상기 격막(251)에 연결되는 경우에는, 상기 제 2 송풍기(250)에서 토출되는 공기가 상기 배기유로 및 상기 재생 열교환기(216)로 소정 비율로 분할되어 유입된다.
물론, 상기 제 2 송풍기(250)는 상기 제 2 배출구(234)의 일측이나, 상기 재 생 열교환기의 제 1 유로와 상기 제 2 연통구(212) 사이에 구비될 수도 있다.
더 나아가, 공기의 유동을 강제하는 송풍기들은, 상기 환기겸용 열교환 유닛(200)에 구비되지 않고 상기 덕트부(300)에 구비될 수도 있다.
이하, 상기 각 송풍기의 일 실시예를 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
여기서, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 제 1 실시예의 각 송풍기의 일 실시예를 구성하는 양흡입 시로코 팬을 나타낸 사시도와 단면도이다.
상기 제 1 송풍기(240)와 상기 제 2 송풍기(250) 중 적어도 어느 하나는 시로코 팬으로 구성될 수 있다.
상기 시로코 팬은, 축방향으로 공기를 흡입하여 원주방향으로 공기를 토출하도록 구성되는 팬으로서, 상기 시로코 팬은 발생되는 유동 소음이 작고, 상기 캐비닛(230) 내부에 설치하기 용이하며, 정압을 상승시켜 풍량을 증가시키는 장점을 가지고 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 시로코 팬은, 양측면에 각각 흡입구가 형성되는 양흡입 시로코 팬(260)으로 구성되어 공기 흡입량을 증가시킨다.
여기서, 상기 양흡입 시로코 팬(260)은, 외관을 형성하며 양측면에 각각 흡입구(261a)가 형성된 팬 하우징(261), 상기 팬 하우징(261)의 내부에 제공되어 모터에 의해 회전하는 다수개의 블레이드(262)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 팬 하우징(261)은 대략 접선 방향으로 연장된 토출부(261b)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 양흡입 시로코 팬(260)에는, 일측 흡입구로 흡입되는 공기와 타측 흡입구로 흡입되는 공기의 비율이 소정 비율이 되도록 내부를 분할하는 격막(263)이 구비되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 있어서, 상기 제 1 송풍기(240)와 상기 제 2 송풍기(250)는 양자 모두 양흡입 시로코 팬(260)으로 구성된다.
상기 양흡입 시로코 팬(260)이 상기 제 1 송풍기를 구성하는 경우, 상기 격막(263)은, 상기 일부환기 모드 운전시에 소정 각도 개방된 상기 제 1 댐퍼(213)에 연결되도록, 상기 열교환기(220)를 관통하여 상기 재생 열교환부의 제 1 연통구(211)를 향해 연장되도록 구성될 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 양흡입 시로코 팬(260)이 상기 제 2 송풍기를 구성하는 경우, 상기 격막(263)은, 상기 일부환기 모드 운전시에 소정 각도 개방된 상기 제 2 댐퍼(214)에 연결되도록, 상기 재생 열교환부(210)의 제 2 연통구(212)를 향해 연장되도록 구성될 수도 있다.
이에 따라, 상기 일부환기 모드 운전시의 경우, 상기 제 1 흡입구(231)를 통해 흡입되는 실내 공기는 소정 비율로 분할되어 상기 열교환기(220)와 상기 재생 열교환기(216)로 각각 유입된다.
또한, 상기 제 2 송풍기를 구성하는 상기 양흡입 시로코 팬(260)의 토출부(261b)에는 토출되는 공기가 상기 캐비닛의 바닥이나 천장으로 집중되는 것을 방지하는 가이드 판(261c)이 구비될 수도 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 양흡입 시로코팬의 토출부(261b)가 상부에 위치되도록 설치되는 경우, 상기 양흡입 시로코팬의 토출부(261b)에서 토출되는 공기는 상기 캐비닛(230)의 바닥을 향해 토출된다.
따라서, 공기의 유동 저항이 증가하는 동시에 공기의 유동이 상기 캐비닛의 바닥에 집중되므로, 상기 열교환기(220)에서의 열교환 효율이 저하된다.
이를 방지하기 위하여, 상기 토출부(261b)의 하측 모서리에 대략 사각 형상의 가이드 판(261c)이 구비되어, 토출되는 공기가 상기 캐비닛 바닥으로 집중되는 것을 방지한다.
그리고, 상기 제 1 송풍기(240)에도 실외로 배출되는 실내공기의 양에 대응되는 실외 공기가 유입되어, 상기 제 1 흡입구(231)에서 상기 열교환기(220)로 유입되는 실내공기와 함께, 상기 제 1 배출구(232)로 토출된다.
물론, 상기 제 1 송풍기(240) 및/또는 제 2 송풍기(250)는, 터보팬, 안내가이드를 가지는 축류팬, 또는 횡류팬 등으로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제 1 송풍기(240)는, 상기 열교환기(220)와 상기 캐비닛(230)의 내벽에 의해 둘러싸이도록 구성되어, 상기 제 1 송풍기(240)에 흡입되는 공기 전체가 상기 열교환기(220)에서 냉각 또는 가열된다.
이를 위하여, 상기 열교환기(220)의 일단은 상기 가이드 벽(238)이 연결된 상기 캐비닛의 내벽, 즉 배면에 연결되고, 타단은 상기 가이드 벽(238)이 연결된 상기 캐비닛의 배면에 수직한 다른측 내벽, 즉 측면 내벽에 연결되어, 전체적으로 "ㄴ" 형상으로 구성된다.
그리고, 상기 열교환기(220)에서 상기 제 2 송풍기(250)의 격막(251)을 향하여 연장되는 보조 열교환기(미도시)가 더 구비될 수도 있다.
상기 보조 열교환기는, 상기 제 1 흡입구(231)을 통해 유입되는 공기 중에 상기 일부환기 모드시에 상기 열교환기(220)측으로 유입되는 공기를 냉각 또는 가열하기 위해 구비된다.
물론, 상기 열교환기(220)는 일단이 상기 가이드 벽(238)이 연결되고, 타단이 상기 가이드 벽(238)에 대향되는 상기 캐비닛(230)의 내벽, 즉 측면 내벽에 연결되어 "ㅣ" 형상으로 구성될 수도 있으나, 상기와 같이 "ㄴ" 형상으로 구성되는 경우 열교환 면적이 증가하는 잇점이 있다.
상기와 같이, 상기 열교환기(220)가 "ㄴ" 형상으로 구성되는 경우, 상기 열교환기(220)의 유입측, 특히 절곡부와 인접하는 위치에는, 상기 열교환기(220)로 유입되는 공기의 편중을 방지하는 유동 가이드(239)가 구비되는 것이 좋다.
물론, 상기 유동 가이드(239)는, 상기 열교환기(220)로 유입되는 공기를 상기 열교환기(220)의 전체 표면에 고르게 분포시키기 위하여 제공되는 것이므로, 상기 열교환기(220)의 형상보다는 상기 흡입유로에서 상기 열교환기(220)로 유입되는 공기의 유동 방향과 더 깊은 관계가 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자가 실내공기 순환모드를 지정하고, 실내 희망 온도를 설정한 경우, 상기 제 1 댐퍼(213)와 상기 제 2 댐퍼가 상기 제 1 연통구(211)와 상기 제 2 연통구(212)를 차폐한다.
그리고, 상기 제 1 송풍기(240)와 상기 제 2 송풍기(250)가 모터에 의해 구동되면, 실내 공기가 상기 제 1 덕트(310)에 연결된 상기 제 1 흡입구(231)를 통해 상기 캐비닛(230) 내부로 유입된다.
상기 캐비닛(230) 내부로 유입된 실내공기는 상기 흡입유로를 지나 상기 배기유로에 구비된 상기 열교환기(220)로 유입되어 열교환 과정을 거친다.
상기 열교환기(220)에서 열교환 과정을 거친 공기는 상기 제 2 송풍기(250)에 흡입된 후, 상기 제 1 배출구(232)로 토출되고, 상기 제 1 배출구(232)를 통해 배출되는 공기는 상기 제 2 덕트(320)에 의해 실내로 안내되어 실내를 냉방 또는 난방시킨다.
다음으로, 사용자가 일부환기 모드를 선택하고, 실내의 희망온도를 설정하는 경우, 상기 제 1 댐퍼(213)와 상기 제 2 댐퍼(214)가 소정 각도 개방되어, 각각 상기 제 1 송풍기(240)와 상기 제 2 송풍기(250)를 구성하는 상기 양흡입 시로코 팬(260)의 격막(263)에 연결된다.
그리고, 상기 제 1 송풍기(240)와 상기 제 2 송풍기(250)가 모터에 의해 구동되면, 실내 공기가 상기 제 1 덕트(310)에 연결된 상기 제 1 흡입구(231)를 통해 상기 캐비닛(230) 내부로 유입된다.
여기서, 상기 캐비닛(230) 내부로 유입된 실내공기의 일부는 상기 제 2 댐퍼(214)에 의해 상기 제 2 연통구(212)와 연통하는 상기 재생 열교환기(216)의 제 1 유로로 유입되고, 나머지는 상기 배기유로에 구비된 상기 열교환기(220)로 유입되 어 열교환 과정을 거친다.
이와 동시에, 상기 제 1 송풍기(240)의 구동에 의해 실외 공기가, 상기 제 2 흡입구(233)를 통해 상기 재생 열교환기(216)의 제 2 유로로 유입되어, 상기 제 1 유로를 지나는 실내 공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 1 연통구(211)를 통해 상기 열교환기(220)로 유입되어 열교환 과정을 거친다.
상기 열교환기(220)에서 열교환 과정을 거친 실내공기와 실외공기는 상기 제 2 송풍기(250)에 의해 실내로 공급되어, 실내를 환기시키는 동시에 실내를 냉방 또는 난방시킨다.
그리고, 상기 제 1 유로로 유입된 실내 공기는 상기 제 2 유로를 따라 유동하는 실외공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 2 배출구(234)를 통해 실외로 배출된다.
상기 환기겸용 열교환 유닛의 운전 모드는, 사용자에 의해 수동으로 선택되거나, 소정의 온도 센서와 실내공기의 탁도 센서 등에 연결된 제어부에 의하여 자동으로 선택될 수도 있다.
한편, 상기 제 1 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200)에 제공되는 상기 가이드 벽(238)과 상기 격막(251)은, 공기의 유동을 더욱 원활하게 하기 위한 구성이다.
다만, 상기 제 2 송풍기(250)가 상기 덕트부(300)에 설치되거나, 제 2 배출구(234)의 일측 또는 상기 재생 열교환부(210) 내에 설치되는 경우, 그리고 송풍기의 하우징이 상기 가이드 벽을 기능을 하는 경우 등에는 상기 가이드 벽이 구비되 지 않을 수도 있다.
그리고, 상기 격막(251)은 이하에서 설명될 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 다른 실시예들에서 생략되나, 구비되는 경우에는 환기공기와 실내로 재공급되는 순환공기의 비율을 유지하는데 효과적인 장점이 있다.
다음으로, 도 6 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 다른 실시예들을 설명한다.
본 발명의 따른 환기겸용 열교환 유닛의 다른 실시예들을 설명함에 있어서, 전술한 제 1 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일명칭과 동일부호를 사용하며, 이에 대한 반복 설명은 생략된다.
먼저, 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 제 2 실시예를 설명한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200a)은, 상기 캐비닛(230) 내부에 파이프 수용부(270)가 구비된다.
상기 파이프 수용부(270)는, 상기 제 2 흡입구(233)와 상기 제 2 배출구(234)가 형성되는 상기 캐비닛(230)의 타측면과 직교하는 측면의 내벽과 상기 재생 열교환부(210) 사이에 형성되어, 상기 열교환기(220)에서 발생하는 응축수의 배출을 위한 응축수 파이프(271)와 상기 열교환기와 연결되는 냉매 파이프(272)를 수용한다.
이에 따라, 상기 파이프 수용부(270)가 상기 베란다의 벽면을 향하도록, 상기 캐비닛(230)이 베란다의 천장 모서리부에 설치되는 경우, 상기 응축 파이프 (271)와 냉매 파이프(272)의 처리가 용이해진다.
기타의 구성은 전술한 제 1 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200)에서와 동일하므로, 전술한 바와 같이 설명을 생략한다.
다음은, 상기 제 1 송풍기(240)와 상기 제 2 송풍기(250)이 하나의 모터에 의해 구동되는 구조를 가지는 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 제 3 실시예 및 제 4 실시예를 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200b)에 있어서, 상기 제 1 송풍기(240)와 상기 제 2 송풍기(250)가 상기 가이드 벽(238)을 관통하여 설치되는 모터(280)의 회전축에 연결된다.
다만, 상기 제 1 송풍기(240)와 상기 제 2 송풍기(250)가 동일한 구조의 송풍기, 예를 들면 전술한 양흡입 시로코 팬(260)으로 각각 구성되는 경우가 문제된다.
다시 말해서, 상기 제 1 송풍기(240)를 구성하는 양흡입 시로코 팬과 상기 제 2 송풍기(250)를 구성하는 양흡입 시로코 팬의 공기 토출 방향이 서로 반대되도록, 상기 캐비닛(230) 바닥에 수직한 축을 기준으로 180도 회전된 상태로 설치되면, 상기 블레이드(262)가 동일 방향으로 회전하면, 어느 하나의 양흡입 시로코 팬은 공기의 송풍을 제대로 수행하지 못하게 된다.
이를 방지하기 위하여, 상기 제 2 송풍기(250)와 상기 모터(280) 사이에는. 회전 방향을 변경하기 위한 기어들(281, 282)이 서로 맞물려 연결되고, 각 기어(281, 282)에는 상기 모터(280)의 회전축과 상기 제 2 송풍기(250)의 회전축이 연 결된다.
물론, 상기 기어들(281, 282)은, 상기 제 1 송풍기(240)와 상기 모터(280) 사이에 제공될 수도 있음은 자명한 사항이다.
그리고, 본 실시예에는, 일단이 상기 가이드 벽(238)이 연결되고, 타단이 상기 가이드 벽(238)에 대향되는 상기 캐비닛(230)의 내벽에 연결되어 "ㅣ" 형상으로 구성되는 열교환기(200a)가 구비된다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200c)에 있어서, 상기 제 1 송풍기(240)와 상기 제 2 송풍기(250)는 상기 가이드 벽(238)을 관통하여 설치되는 모터(280)의 회전축에 연결된다.
다만, 상기 제 1 송풍기(240)를 구성하는 양흡입 시로코 팬과 상기 제 2 송풍기(250)를 구성하는 양흡입 시로코 팬이 상호 점 대칭하는 상태로 설치된다.
따라서, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200c)에서와 같은 기어들이 구비되지 않아도 무방하다.
기타의 구성은 전술한 제 1 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200)에서와 동일하므로, 전술한 바와 같이 설명을 생략한다.
다음으로, 도 9a, 도 9b, 도 10a, 및 도 10b를 참조하여, 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 제 5 실시예를 설명한다.
여기서, 도 9a는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛이 일부환기 모드로 운전되는 상태를 나타낸 평면도이고, 도 9b는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛이 실내공기 순환모드로 운전되는 상태를 나타낸 평면도이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛에는, 상기 제 1 연통구(211)를 선택적으로 개폐하는 제 1 루버부(213a), 그리고 상기 제 2 연통구(212)를 선택적으로 개폐하는 제 2 루버부(214a)가 구비된다.
그리고, 상기 배기유로와 상기 흡입유로에는, 적어도 하나의 X-팬을 포함하여 구성되는 제 1 송풍기(240a)와 적어도 하나의 X-팬을 포함하여 구성되는 제 2 송풍기(250a)가 각각 구비된다.
여기서, 상기 제 1 송풍기(240a)와 상기 제 2 송풍기(250a)의 기능과 위치관계는 전술한 제 1 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛에서와 동일하다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 상기 제 1 송풍기(240a)와 상기 제 2 송풍기(250a)는 상기 적어도 하나의 X-팬(280)을 가지는 X-팬 어셈블리를 포함하여 구성된다.
본 실시예에 있어서, 상기 X-팬 어셈블리는 다수개의 X-팬이 축방향으로 연결되는 다단 구조를 가진다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 X-팬(280)은, 구동모터(미도시)에 결합되어 회전하는 회전축(281)과, 이 회전축(281)의 단부에 고정되는 원통형의 허브(282)와, 상기 허브(282)의 외주면에 나선 방향으로 형성된 블레이드들(283)을 포함한다. 상기 X-팬 어셈블리를 측면에서 보는 경우, 상기 블레이드들은 'X' 자 형상을 이룬다.
여기서, 상기 허브(282)는 입구단과 출구단이 개방된 중공형으로 형성되며, 허브(282)의 중공부 내측에는 회전축(281)과의 결합 및 지지강도 확보를 위해 4개의 리브(284)가 원주 방향으로 90도 간격으로 형성된다.
또한, 상기 허브(282)의 내측에 상기 리브(284)를 형성하는 대신에 나선형 보조 블레이드를 형성하여 상기 허브(282)의 내측을 통해서도 공기를 송풍하도록 구성할 수도 있다.
상기 블레이드(283)들은 대략 반원형으로 만곡된 형태로 형성되어 있다. 그리고, 상기 블레이드(283)들은 회전축 방향으로 바라보았을 때 상호 중첩되는 영역이 없도록 형성되어 상부 금형 및 하부 금형에 의한 사출성형이 가능한 구조를 이룬다.
따라서, 본 발명의 송풍팬을 사출성형시 허브(282)의 외주면에는 상기 각 블레이드(283)의 입구단에서 이웃한 다른 블레이드의 출구단을 연결하는 상, 하부 금형에 의한 분할선(partition line)(285)이 형성된다.
그리고, 상기 블레이드(283)는, 그 두께가 일정하지 않고 허브측에 가까울수록 반경 방향 외측의 팁(tip)측보다 두껍게 형성되는 것이 진동 특성에 좋은데, 이는 블레이드(283)의 무게중심을 내측으로 유도함으로써 송풍팬의 회전시 발생하는 모멘트를 줄여 진동을 줄일 수 있기 때문이다.
또한, 상기 블레이드(283)가 소정의 곡률반경을 갖도록 만곡되게 형성되는 경우에는 입구측의 곡률반경이 크고 출구측의 곡률반경이 작도록 하는 것이 바람직한데, 이렇게 할 경우 입구측에서 공기 유입이 원활해지고 출구측에서는 공기를 모아서 토출하는 효과가 있으므로, 토출 공기의 정압을 상승시킬 수 있다.
한편, 상기 제 1 송풍기(240a) 및 상기 제 2 송풍기(250a)가 설치되는 공간이 좁은 것을 고려하여, 상기 X-팬 어셈블리의 허브(282)의 회전축 방향 길이를 짧게 하는 대신에, 상기 허브(282)의 외주면에 구비되는 블레이드의 수를 2개 이상 다수개로 구성할 수도 있다. 즉, 상기 허브(282)의 외주면에 다수개의 블레이드들이 구비된 멀티 블레이드 X-팬 어셈블리가 사용됨이 바람직하다.
한편, 상기 제 2 배출구(234)에는 실외로 배출되는 공기의 송풍력을 향상시키는 보조 송풍기(250b)가 구비될 수도 있다. 상기 보조 송풍기(250b)는 상기 제 1 유로와 상기 제 2 댐퍼(214) 사이에 구비될 수도 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 제 2 흡입구(233)의 일측이나 상기 제 2 유로와 상기 제 1 댐퍼 사이에도 실내로 유입되는 공기의 송풍력을 향상시키는 별도의 보조 송풍기가 구비될 수 있다.
다음으로, 도 11을 참조하여, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200e)를 설명한다.
도 11을 참조하면, 상기 제 1 흡입구(231)와 상기 재생 열교환기의 제 1 유로와 상기 제 2 배출구(234)를 연통시키는 상기 제 2 송풍기(250)는, 상기 제 2 댐퍼(214)에 의해 개폐되는 제 2 연통구(212)와 상기 재생 열교환기(216)의 제 1 유로 사이에 구비된다.
그리고, 전술한 제 1 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200)에 구비된 가이드 벽(238)은 생략되었다.
한편, 상기 캐비닛(230)의 내부에는 상기 열교환기(220)과 상기 캐비닛(230) 의 내벽에 의해 둘러싸인 터보팬(240b)이 구비된다.
상기 터보팬(240b)은 적어도 2단의 팬을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 터보팬(240b)은, 팬 하우징 내부에 수용되는 1단팬(241b), 그리고 상기 1단팬(241b)의 회전축에 직렬로 연결되는 2단팬(242b)를 포함하여 구성된다.
상기 1단팬(241b)은, 상기 열교환기(220)측의 공기를 흡입하여 가압한 후 상기 팬 하우징 내부에 형성된 내부 유로(243b)로 토출한다.
그리고, 상기 2단팬(242b)은, 상기 1단팬(241b)에서 가압되어 상기 내부 유로(243b)로 토출된 공기를 흡입하여 가압한 후, 상기 제 1 배출구(232)를 향해 토출하도록 구성된다.
이에 따라, 상기 터보팬(240b)에서 토출되는 공기의 정압이 상승하고, 공기의 유동력이 향상된다.
기타의 구성은 전술한 제 1 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200)에서와 동일 또는 유사하므로, 전술한 바와 같이 설명을 생략한다.
다만, 상기 재생 열교환기(216)의 배치 구조와 상기 경계벽(215)의 형상이 다소 변경되었으나, 전술한 제 1 실시예 내지 제 5 실시예에 따른 환기겸용 열교환 유닛(200)로부터 변경 가능한 사항이다.
앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지와 범주에서 벗어남 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들 에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술된 상세한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 공기조화기의 환기겸용 열교환 유닛은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛은, 전술한 바와 같이 실내 공간의 냉, 난방 기능뿐만 아니라, 실내의 환기 기능도 동시에 수행 가능하므로, 실내 거주자에게 보다 쾌적한 환경을 제공한다.
둘째, 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛에 의하면, 실내 환기시 열손실을 최소화하는 재생 열교환기와 실내의 냉난방을 위한 열교환기가 하나의 캐비닛 내부에 수용되므로, 상기 재생 열교환기와 실내기가 별개로 구비되는 경우와 비교하여 설치가 용이하다.
셋째, 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛은 실내공기 순환모드, 그리고 일부환기 모드로 운전될 수 있으므로, 실내 환경을 최적의 상태로 유지할 수 있다.
넷째, 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛에는 공기의 토출 정압이 극대화 된 구조의 제 1 송풍기와 제 2 송풍기가 구비되어, 공기의 유동성이 향상된다.
다섯째, 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛의 송풍기에는 실내로 재 순환되는 공기와 실외로 배출되는 공기를 소정 비율로 분할하는 격막이 구비되어, 실내 환기시 환기량이 적절하게 유지되고, 과도한 열손실이 방지된다.
여섯째, 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛에 제공되는 제 1 송풍기와 제 2 송풍기는 하나의 모터에 의하여 구동되므로, 구조가 단순하고 생산성이 향상되며 상기 캐비닛 내부의 공간 활용도가 향상된다.
일곱째, 본 발명에 따른 환기겸용 열교환 유닛은 베란다의 천장에 설치가 가능하므로, 실내 공간 활용도가 향상되고 종래와 같이 실내의 천장에 매립할 필요가 없고 설치가 간편하다.

Claims (32)

  1. 실내 공기가 유입되는 제 1 흡입구, 실내로 공기를 배출하기 위한 제 1 배출구, 환기를 위해 실외공기가 유입되는 제 2 흡입구, 그리고 상기 제 1 흡입구로 유입된 실내공기를 실외로 배출하기 위한 제 2 배출구를 가지는 캐비닛;
    상기 캐비닛의 내부에 제공되어, 환기를 위하여 실내로 공급되는 실외 공기와 실외로 배출되는 실내 공기를 상호 열교환시키는 재생 열교환부; 그리고
    상기 제 1 배출구를 통해 실내로 공급되는 공기의 온도 조절을 위한 열교환기를 포함하여 구성되며,
    상기 캐비닛으로 유입되는 실내공기 전체를 실내로 재공급하는 실내공기 순환모드와 상기 캐비닛으로 유입되는 실내공기의 일부를 실외로 배출하는 일부환기 모드로 운전되는 환기겸용 열교환 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재생 열교환부는,
    상기 제 2 흡입구로 흡입되는 실외 공기를 상기 열교환기로 배출하는 제 1 연통구;
    상기 제 1 흡입구를 통해 상기 캐비닛으로 흡입되는 실내 공기의 일부가 유입되는 제 2 연통구;
    상기 제 1 연통구를 선택적으로 개폐하는 제 1 개폐부; 그리고
    상기 일부환기 모드시에 상기 제 1 흡입구를 통해 유입되는 실내공기의 일부가 상기 제 2 연통구로 유입되도록 상기 제 2 연통구에 개폐 가능하게 구비되는 제 2 개폐부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐부는 일단을 기준으로 회전에 의해 개폐되는 제 1 댐퍼로 구성되고, 상기 제 2 개폐부는 일단을 기준으로 회전에 의해 개폐되는 제 2 댐퍼로 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 댐퍼는,
    상기 일부환기 모드 운전시에는 상기 제 1 흡입구를 통해 상기 캐비닛 내부로 유입되는 실내공기의 일부를 상기 제 2 연통구로 안내하는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 열교환기와 상기 제 1 배출구 사이에 제공되어, 상기 열교환기측에서 상기 제 1 배출구측으로 공기의 유동을 강제하는 제 1 송풍기; 그리고
    상기 제 1 흡입구와 상기 제 2 배출구의 연통시, 상기 제 1 흡입구에서 상기 제 2 배출구로 공기의 유동을 강제하는 제 2 송풍기를 더 포함하여 이루어지는 환 기겸용 열교환 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    상기 열교환기의 유입측에 제공되어, 상기 열교환기로 유입되는 공기의 편중을 방지하는 유동 가이드를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 송풍기는,
    상기 제 2 배출구의 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 송풍기는,
    상기 제 1 흡입구의 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 송풍기와 상기 제 2 송풍기는, 동일한 모터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 송풍기와 상기 제 2 송풍기는, 시로코 팬으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 송풍기와 상기 제 2 송풍기가 서로 반대 방향으로 회전하도록, 상기 모터의 축에 제공되는 기어들을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 송풍기는,
    격막에 의하여 소정 비율로 분할된 토출부를 가지며, 상기 격막은 상기 일부환기 모드시에 소정 각도 개방되는 상기 제 2 댐퍼에 연결되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 송풍기와 상기 제 2 송풍기 중 적어도 어느 하나는 시로코 팬으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 시로코 팬은,
    양측면에 각각 흡입구가 형성되는 양흡입 시로코 팬으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 양흡입 시로코 팬은,
    일측 흡입구로 흡입되는 실외 공기와 타측 흡입구로 흡입되는 실내 공기의 비율이 소정 비율이 되도록 내부를 분할하는 격막을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 격막은,
    상기 제 1 송풍기를 구성하는 시로코 팬에 제공되어, 상기 일부환기 모드시에 소정 각도 개방된 상기 제 1 댐퍼에 연결되도록, 상기 열교환기를 관통하여 상기 재생 열교환부를 향해 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 격막은,
    상기 제 2 송풍기를 구성하는 시로코 팬에 제공되어, 상기 일부환기 모드시에 소정 각도 개방된 상기 제 2 댐퍼에 연결되도록 상기 재생 열교환부를 향해 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 시로코 팬은,
    공기 토출부의 일측에 구비되어, 토출되는 공기가 상기 캐비닛의 바닥이나 천장으로 집중되는 것을 방지하는 가이드 판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  19. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 송풍기와 상기 제 2 송풍기 중 적어도 어느 하나는, 나선형의 블레이드를 포함하여 구성되는 적어도 하나의 X-팬을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  20. 제 5 항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    상기 제 2 송풍기가 구비되는 흡입유로와 상기 흡입유로와 연통하며 상기 제 1 송풍기가 구비되는 배기유로를 형성하는 가이드 벽을 더 포함하여 구성됨을 특징 으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 가이드 벽은,
    일단이 상기 제 1 흡입구와 상기 제 1 배출구 사이의 캐비닛 내벽에 연결되고, 타단이 상기 재생 열교환부에서 소정 거리 이격되어, 상기 흡입유로와 상기 배기유로가 연통하기 위한 연통홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  22. 제 2 항에 있어서,
    상기 재생 열교환부는,
    상기 제 1 연통구와 상기 제 2 연통구가 형성되며, 상기 열교환기가 수용되는 공간을 형성하는 경계벽을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  23. 제 2 항에 있어서,
    상기 재생 열교환부는,
    실외로 배출되는 실내공기가 유동하는 제 1 유로, 그리고 실내로 공급되는 실외공기가 유동하도록 상기 제 1 유로에 직교하는 제 2 유로를 가지며, 실질적으로 사각 박스 형상으로 구성되는 재생 열교환기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 재생 열교환기는,
    일측면이 상기 캐비닛 내부 일측면에 인접하는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 캐비닛은
    상기 재생 열교환기의 보수를 위해 상기 재생 열교환기의 하측에 형성되는 점검구; 그리고
    상기 점검구에 개폐 가능하게 구비된 도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 재생 열교환기의 하부는 금속 재질로 구성되며, 상기 도어에는 상기 재생 열교환기가 부착되는 자석이 구비되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    상기 재생 열교환기의 가장자리를 지지하는 받침대를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  28. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐부와 상기 제 2 개폐부 중 적어도 어느 하나는, 회전에 의해 선택적으로 개폐되는 루버부로 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    일측면에 상기 제 1 흡입구와 상기 제 1 배출구가 형성되고, 상기 일측면에 대향되는 타측면에 상기 제 2 흡입구와 상기 제 2 배출구가 형성되며, 실질적으로 사각 박스 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    상기 제 1 흡입구와 상기 제 1 배출구가 실내를 향하도록 베란다의 천장에 설치되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    상기 타측면과 상기 재생 열교환부 사이에 형성되어, 상기 열교환기에서 발생하는 응축수의 배출을 위한 응축수 파이프와 상기 열교환기와 연결되는 냉매 파이프를 수용하는 파이프 수용부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
  32. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    상기 제 2 흡입구를 통해 상기 재생 열교환기로 공급되는 실외 공기를 가열하는 예열기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환기겸용 열교환 유닛.
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