KR100617103B1 - 공기조화 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 환기기능을 가지는 공기조화 시스템을 제공하기 위한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은, 실내환기를 위해 실외에서 공급되는 실외공기와 실외로 배출되는 실외공기를 상호 열교환시키는 재생 열교환부와, 실내로 공급되는 공기의 공기조화를 위한 열교환기와 상기 재생 열교환부와 상기 열교환기를 수용하는 캐비닛을 가지는 실내 공조장치; 실외공기와 열교환하는 실외 열교환기를 가지는 실외기; 그리고 실내와 상기 실내 공조장치를 연통시키는 덕트부를 포함하여 구성되는 공기조화 시스템을 제공한다. 따라서, 상기 공기조화 시스템은 실내환경을 보다 쾌적하게 유지할 수 있다.
공기 조화기, 실내 공조장치, 재생 열교환부, 실외기, 팬파워 유닛

Description

공기조화 시스템{Air Conditioning System}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템이 실내에 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 실내 공조장치의 제 1 실시예의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 사시도
도 3은 도 2에 도시된 실내 공조장치의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 평면도
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 실내 공조장치에 제공되는 송풍기의 일 실시예인 양흡입 시로코 팬을 나타낸 사시도와 단면도
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 실내 공조장치에 제공되는 송풍기의 다른 실시예인 X-팬 및 X-팬 어셈블리를 나타낸 사시도와 평면도
도 6은 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 실내 공조장치의 제 2 실시예의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 평면도
도 7은 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 실외기의 제 1 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도
도 8은 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 실외기의 제 2 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도
도 9는 도 8에 도시된 실외기에 제공되는 팬의 일 실시예를 나타낸 측면도
도 10은 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 덕트의 종단면도
도 11은 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 덕트의 횡단면도
도 12는 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 팬파워 유닛의 제 1 실시예를 개략적으로 나타낸 종단면도
도 13은 도 12에 도시된 팬파워 유닛를 하부 일측에서 바라본 사시도
도 14a 및 도 14b는 각각 도 13에 도시된 팬파워 유닛의 바이패스 유로가 열린 상태를 나타낸 상태도와 도 13에 도시된 팬파워 유닛의 바이패스 유로가 닫힌 상태를 나타낸 상태도
도 15는 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 팬파워 유닛의 제 2 실시예를 개략적으로 나타낸 종단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 실내 공조장치 110 : 재생 열교환부
120 : 열교환기 130 : 캐비닛
140 : 제 1 송풍기 150 : 제 2 송풍기
200 : 실외기 300 : 덕트부
400 : 팬파워 유닛
본 발명은 공기조화 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 실내의 환기 기능이 선택적으로 수행하는 공기조화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화 시스템은, 주거공간, 식당, 도서관, 또는 사무실 등과 같은 실내 공간을 냉방 또는 난방 시키는 기능을 한다.
이를 위하여, 일반적인 공기조화 시스템에는, 압축기, 응축기, 팽창장치, 그리고 증발기가 구비되고, 상기 압축기, 응축기, 팽창장치, 그리고 증발기를 지나는 냉매의 상변화에 의해 실내 공기가 냉각 또는 가열된다.
상기 공기조화 시스템은, 실외기와 실내기가 일체로 구성되는 일체형 공기조화 시스템과 실외기와 실내기가 각각 별도로 분리되어 설치되는 분리형 공기조화 시스템으로 분류된다.
여기서, 상기 일체형 공기조화 시스템은, 실내 공기와 열교환하는 실내기, 그리고 실외 공기와 열교환하는 실외기가 하나의 케이스 내부에 통합 설치되는 구조로서, 주로 창문에 설치된다.
그리고, 상기 분리형 공기조화 시스템에 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 공기조화 시스템은, 단순히 실내 공기를 순환시키면서 실내를 냉방 또는 난방시키는 구조로 구성되므로, 근래에는 보다 쾌적한 실내 환경을 유지하기 위하여, 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 환기기능이 구비된 공기조화 시스템의 개발이 요구되고 있다.
또한, 상기 공기조화 시스템에 제공되어, 실내의 환기시 열손실을 최소화하는 동시에 설치가 간편하고 실내 공간을 효율적으로 활용하는 공기조화 시스템의 실내기, 즉 실내 공조장치의 개발도 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 목적은 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 환기기능이 구비되어 보다 쾌적한 실내 환경을 유지하는 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 실내의 환기시 열손실을 최소화하는 동시에, 설치가 간편한 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 실내환기를 위해 실외에서 공급되는 실외공기와 실외로 배출되는 실내공기를 상호 열교환시키는 재생 열교환부와, 실내로 공급되는 공기의 공기조화를 위한 열교환기와 상기 재생 열교환부와 상기 열교환기를 수용하는 캐비닛을 가지는 실내 공조장치; 실외공기와 열교환하는 실외 열교환기를 가지는 실외기; 그리고 실내와 상기 실내 공조장치를 연통시키는 덕트부를 포함하여 구성되는 공기조화 시스템을 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 제공된 공기조화 시스템을 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은, 실내로 공급되는 공기의 온도 조절 기능을 가지는 실내 공조장치(100), 실외 공기와 열교환 하는 실외기(200), 그리고 상기 실내 공조장치에 연결되어 공기를 안내하는 덕트부(300)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 실내 공조장치(100)은, 실내로 공급되는 공기를 냉각 또는 가열하는 통상의 실내기의 기능을 수행하는 동시에, 환기시 실내의 열손실을 방지하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 실내 공조장치(100)은, 실내로 공급되는 실외공기와 실외로 배출되는 실내공기를 상호 열교환시켜 열손실을 최소화하는 기능을 수행하도록 구성된다.
상기의 기능을 하는 실내 공조장치(100)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 실내 공조장치(100)의 설치를 위해, 실내의 천장이나 벽에 상 기 실내 공조장치(100)을 수용하는 소정 크기의 수용 공간을 형성할 필요가 없다.
또한, 상기 실내 공조장치(100)의 설치로 인해, 실내의 미관을 해치는 문제점도 제거되며, 하나의 실내 공조장치로 다수개의 룸들을 냉방 또는 난방시킬 수 있게 된다.
그리고, 상기 실외기(200)는 건물의 외벽 또는 베란다에 설치되며, 실외 공기와 열교환하는 열교환기와 실외 공기와 상기 열교환기의 열교환 효율을 증대시키기 위하여 공기의 유동을 강제하는 송풍기가 구비된다.
다음으로, 상기 덕트부(300)는, 실내의 공기를 상기 실내 공조장치(100)로 안내하고, 상기 실내 공조장치(100)에서 실내로 공급되는 공기를 안내하는 기능을 한다.
이를 위하여, 상기 덕트부(300)는, 실내의 공기를 상기 실내 공조장치(100)로 안내하는 제 1 덕트(310), 그리고 상기 실내 공조장치(100)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 바람직하며, 상기 이중관 구조의 덕트에 대해서는 후술한다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 실내로 공급되는 공기의 공기조화를 위한 실내 공조장치의 제 1 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 실내 공조장치의 내부 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 실내 공조장치의 내부 구성을 나타낸 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 실내 공조장치(100)은, 환기를 위하여 외부에서 공급되는 실외 공기와 실외로 배출되는 실내 공기를 상호 열교환시키는 재생 열교환부(110), 실내로 공급되는 공기의 온도 조절을 위한 실내 열교환기(120), 그리고 상기 재생 열교환부(110)와 상기 실내 열교환기(120)를 수용하는 캐비닛(130)을 포함하여 구성된다.
상기 캐비닛(130)의 내부 일측에는 상기 재생 열교환부(110)가 수용되고, 타측에는 상기 실내 열교환기(120)가 수용된다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 캐비닛(130)은, 실내 공기가 유입되는 제 1 흡입구(131), 상기 실내 열교환기(120)에서 실내로 공급되는 공기를 배출하는 제 1 배출구(132), 상기 재생 열교환부(110)로 실외공기를 공급하기 위한 제 2 흡입구(133), 그리고 상기 재생 열교환부(110)에서 열교환된 실내공기를 외부로 배출하기 위한 제 2 배출구(134)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 캐비닛(130)은 실질적으로 사각 박스 형상으로서, 상기 제 1 흡입구(131)에는 상기 제 1 덕트(310)가 연결되고, 상기 제 1 배출구(132)에는 상기 제 2 덕트(320)가 연결된다.
그리고, 상기 제 2 흡입구(133)에는 상기 재생 열교환부(110)로 유입되는 실외 공기를 가열하기 위한 예열기(133a)가 구비될 수도 있다.
한편, 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132)는 상기 캐비닛(130)의 일측면, 즉 배면에 형성되는 것이 좋다. 그리고, 상기 제 2 흡입구(133)와 상기 제 2 배출구(134)는 상기 일측면에 대향되는 타측면, 즉 전면에 형성되는 것이 바람직하다.
상기의 구성을 가지는 캐비닛(130)은, 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132)가 형성되는 상기 캐비닛(130)의 배면이 실내를 향하도록, 베란다의 천장에 설치되며, 보다 바람직하게는 상기 캐비닛(130)의 전면과 배면에 수직한 다른 측면이 상기 베란다의 일측벽에 밀착되도록, 상기 베란다의 천장 모서리부에 설치되는 것이 좋다.
여기서, 실내의 환기를 위해 상기 재생 열교환부(110)에서 배출되는 실외 공기는 별도의 덕트(미도시)를 통해 실내로 직접 공급될 수도 있으나, 실내 거주자에게 보다 쾌적한 공기를 공급하기 위해, 상기 재생 열교환부(110)에서 배출되는 실외 공기는 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 냉각 또는 가열된 후 실내로 공급되는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 상기 제 1 흡입구(131)는 상기 제 2 배출구(134)와 선택적으로 연통하고, 상기 제 2 흡입구(133)는 상기 제 1 배출구(132)와 선택적으로 연통하도록 구성된다.
상기 재생 열교환부(110)의 구조를 보다 상세하게 설명하면, 상기 재생 열교환부(110)에는, 상기 제 2 흡입구(133)로 흡입되는 실외 공기를 상기 실내 열교환기(120)측으로 배출하는 제 1 연통구(111), 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130)으로 흡입되는 실내 공기가 유입되는 제 2 연통구(112), 상기 제 1 연통구(111)에 개폐 가능하게 구비되는 제 1 댐퍼(113), 그리고 상기 제 2 연통구(112) 에 개폐 가능하게 구비되는 제 2 댐퍼(114)가 형성된다.
그리고, 상기 재생 열교환부(110)에는, 상기 제 1 연통구(111)와 상기 제 2 연통구(112)가 형성되며, 상기 실내 열교환기(120)가 수용되는 공간을 형성하는 경계벽(115)이 구비된다.
또한, 상기 재생 열교환부(110)의 내측에는 실질적으로 사각 박스 형상의 재생 열교환기(116)가 구비되나, 상기 재생 열교환기(116)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 재생 열교환기(116)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(116)의 열교환 효율을 높이기 위해, 상기 재생 열교환기(116)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(112)와 상기 제 2 배출구(134)와 연통하며, 상기 제 2 유로는 상기 제 1 연통구(111)와 상기 제 2 흡입구(133)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(116)는, 설계 조건에 따라 다양한 방향으로 설치될 수 있으나, 상기 제 1 유로와 상기 제 2 유로 중 어느 하나가 상기 캐 비닛(130)의 전면에 직교하도록, 상기 캐비닛 내부 일측에 구비될 수도 있다.
예를 들면, 상기 제 2 유로의 입구부가 형성되는 상기 재생 열교환기(116)의 일측면이 상기 캐비닛(130)의 전방 내벽에 밀착 또는 인접하게 설치되고, 상기 재생 열교환기(116)의 일측면에 대응되는 상기 캐비닛(130)의 전면에는 실외공기가 유입되는 제 2 흡입구가 형성된다. 이러한 경우, 상기 캐비닛(130)의 전장을 줄일 수 있는 잇점이 있다.
한편, 상기 캐비닛(130)의 바닥, 특히 상기 재생 열교환기(116)의 하측에는, 상기 재생 열교환기(116)의 보수를 위해 형성되는 점검구(미도시)가 형성되고, 상기 점검구에는 개폐 가능한 도어(미도시)가 구비되는 것이 좋다.
여기서, 상기 점검구의 상부 테두리에는 상기 재생 열교환기(116)의 가장자리를 지지하는 받침대(미도시)가 구비되어, 상기 도어가 개방될 때 상기 재생 열교환기가 낙하하는 것을 방지한다.
상기와 달리, 상기 재생 열교환기(116)의 하부는 금속 재질로 형성되고, 상기 도어에는 상기 재생 열교환기(116)를 고정하는 자석이 구비될 수도 있다.
이에 따라, 상기 재생 열교환기(116)의 보수를 위해 상기 도어가 열릴 때, 상기 재생 열교환기(116)가 낙하하지 않고 상기 도어에 부착된 상태로 상기 점검구를 통해 외부로 인출된다.
물론, 상기와 같이 도어에 부착된 상태로 외부로 인출되는 경우에는, 상기 재생 열교환기(116)가 가벼운 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)는, 회전에 의해 개폐 되도록 구성된다.
상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)는, 상기 공기 조화기의 운전 모드에 따라, 개폐각이 조절된다.
여기서, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내 공기 전체를 상기 제 2 배출구(134)로 배출하는 전체환기 모드, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내 공기의 일부를 상기 제 2 배출구(134)로 배출하는 일부환기 모드, 그리고 상기 제 1 흡입구를 통해 상기 캐비닛(130)으로 유입되는 공기 전체를 상기 제 1 배출구(132)를 통해 다시 실내로 공급하는 실내공기 순환모드로 운전될 수 있도록 구성되는 것이 좋으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이를 위하여, 상기 제 2 댐퍼(114)는, 상기 전체환기 모드 운전시에 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내 공기 전체를 상기 제 2 연통구(112)로 안내한다.
그리고, 상시 일부환기 모드 운전시에는, 상기 제 2 댐퍼(114)가 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내공기의 일부를 상기 제 2 연통구(112)로 안내한다.
다음으로, 실내공기 순환모드 운전시에 있어서, 상기 제 2 댐퍼(114)는, 상기 제 2 연통구(112)를 차단하여, 상기 제 1 흡입구(131)로 흡입되는 실내 공기가 전체가 상기 실내 열교환기(120)로 유입되도록 한다.
여기서, 상기 실내 열교환기(120)에는 냉매가 유동하는 냉매 배관(미도시)이 연결되며, 상기 실내 열교환기(120) 내부를 유동하는 냉매는, 상기 실내 열교환기(120)를 통과하는 공기로부터 열을 흡수하거나 상기 실내 열교환기(120)를 통과하는 공기로 열을 방출함으로써, 공기조화 기능을 수행하게 된다.
물론, 상기 공기조화 시스템은, 상기 전체환기 모드 또는 상기 실내공기 순환모드로 선택적으로 운전되도록 구성될 수 있음은 물론이고, 상기 일부환기 모드 또는 상기 실내공기 순환모드로 선택적으로 운전되도록 구성될 수도 있다.
상기의 구성에 더하여, 상기 캐비닛(130)의 내부에는, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 유입되는 실내 공기의 흡입유로와, 상기 흡입유로와 연통하며 상기 제 1 배출구(132)를 통해 배출되는 공기의 배기유로를 형성하는 가이드 벽(135)이 구비되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 배기유로에는 상기 실내 열교환기(120)가 구비되며, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 유입되는 실내공기 및/또는 상기 제 1 연통구(111)를 통해 공급되는 실외 공기는 상기 실내 열교환기(120)에서 냉각 또는 가열된 후, 상기 제 1 배출구(132)에 연결된 상기 제 2 덕트(320)를 통해 실내로 공급된다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 가이드 벽(135)은, 일단이 상기 제 1 흡입구(131)상기 제 1 배출구(132) 사이의 캐비닛 내벽에 연결되고, 타단이 상기 재생 열교환부(110)에서 소정 거리 이격되어, 상기 흡입유로와 상기 배기유로가 연통하는 연통홀(미도시)을 형성한다.
그리고, 상기 가이드 벽(135)은, 상기 전체환기 모드 운전시에 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 유입되는 실내 공기가 상기 재생 열교환부(110)의 상기 제 2 연 통구(112)로 유입되도록, 상기 제 2 댐퍼(114)에 연결된다.
또한, 본 발명에 따른 실내 공조장치(100)에는, 상기 실내 열교환기(120)측에서 상기 제 1 배출구(132)측으로 공기의 유동을 강제하는 제 1 송풍기(140), 그리고 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 2 배출구(134)의 연통시, 상기 제 1 흡입구(131)에서 상기 제 2 배출구(134)로 공기의 유동을 강제하는 제 2 송풍기(150)가 구비되는 것이 바람직하다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제 1 송풍기(140)는, 상기 실내 열교환기(120)와 상기 제 1 배출구(132) 사이, 즉 상기 배기유로에 구비되어, 상기 제 1 흡입구(131)에서 유입되는 실내공기 및/또는 상기 제 1 연통구(111)에서 배출되는 실외공기를 흡입하여 상기 제 1 배출구(132)로 송풍한다.
그리고, 상기 제 2 송풍기(150)는, 상기 흡입유로에 구비되어 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 실내 공기를 강제로 흡입하여, 상기 제 2 연통구(112)측으로 토출한다.
여기서, 상기 제 2 송풍기(150)의 토출부에는, 상기 토출부를 소정 비율로 분할하는 격막(151)이 구비되는 것이 바람직하다
상기 격막(151)은, 상기 토출부에서 토출되는 공기를 소정 비율로 분할하며, 상기 일부환기 모드 운전시에 소정 각도 개방되는 상기 제 2 댐퍼(114)에 연결되도록, 상기 재생 열교환부(110)의 경계벽(115)를 향해 연장 형성되는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하여, 상기 제 2 연통구(112)가 상기 제 2 댐퍼(114)에 의 해 차폐된 경우, 상기 제 2 송풍기(150)에서 토출되는 공기가 상기 배기유로로 유입되어, 상기 실내 열교환기(120)에서 열교환 과정을 거친다.
그리고, 상기 제 2 댐퍼(114)가 상기 가이드 벽(135)에 연결되어 상기 흡입유로와 상기 배기유로의 연통홀을 차단한 경우에는, 상기 제 2 송풍기(150)에서 토출되는 공기가 상기 제 2 연통구(112)를 통해 상기 재생 열교환기(116)로 유입된 후, 상기 제 2 배출구(134)를 통해 외부로 배출된다.
다음으로, 상기 제 2 댐퍼(114)가 소정 각도 회전하여 상기 제 2 연통구(112) 및 상기 배기유로와 상기 흡입유로의 연통홀이 모두 개방된 경우, 즉 상기 제 2 댐퍼(114)가 상기 격막(151)에 연결되는 경우에는, 상기 제 2 송풍기(150)에서 토출되는 공기가 상기 배기유로 및 상기 재생 열교환기(116)로 소정 비율로 분할되어 유입된다.
물론, 상기 제 2 송풍기(150)는 상기 제 2 배출구(134)의 일측이나, 상기 재생 열교환기의 제 1 유로와 상기 제 2 연통구(112) 사이에 구비될 수도 있다.
더 나아가, 공기의 유동을 강제하는 송풍기들은, 상기 실내 공조장치(100)에 구비되지 않고 상기 덕트부(300)에 구비될 수도 있다.
그리고, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)는 하나의 모터에 의해 구동될 수도 있다.
본 실시예에서는, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)의 일 예로서 제공되는 시로코 팬을 설명한다.
상기 시로코 팬은, 축방향으로 공기를 흡입하여 원주방향으로 공기를 토출하 도록 구성되는 팬으로서, 상기 시로코 팬은 발생되는 유동 소음이 작고, 상기 캐비닛(130) 내부에 설치하기 용이하며, 정압을 상승시켜 풍량을 증가시키는 장점을 가지고 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 시로코 팬은, 양측면에 각각 흡입구가 형성되는 양흡입 시로코 팬(160)으로 구성되어 공기 흡입량을 증가시키는 것이 바람직하다.
이하, 상기 각 송풍기의 일 실시예를 도 4a 및 도 4b를 참조하여, 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
여기서, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 실내 공조장치에 제공되는 송풍기의 일 실시예를 구성하는 양흡입 시로코 팬을 나타낸 사시도와 단면도이다.
상기 양흡입 시로코 팬(160)은, 외관을 형성하며 양측면에 각각 흡입구(161a)가 형성된 팬 하우징(161), 상기 팬 하우징(161)의 내부에 제공되어 모터에 의해 회전하는 다수개의 블레이드(162)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 팬 하우징(161)에는 대략 접선 방향의 토출부(161b)가 형성되고, 상기 토출부(161b)에는 상기 토출부(161b)를 소정 비율로 분할하는 격막(161c)이 구비될 수가 있다.
더 나아가, 상기 격막(161c)은, 상기 팬 하우징(161)의 일측 흡입구로 흡입되는 공기와 타측 흡입구로 흡입되는 공기가 소정 비율이 되도록 상기 팬 하우징(161)의 내부를 분할하도록 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 있어서, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)는 양자 모두 양흡입 시로코 팬(160)으로 구성될 수 있다.
상기 양흡입 시로코 팬(160)이 상기 제 1 송풍기(140)에 제공되는 경우, 상기 양흡입 시로코팬의 격막(161c)은, 상기 일부환기 모드 운전시에 소정 각도 개방된 상기 제 1 댐퍼(113)에 연결되도록, 상기 실내 열교환기(120)를 관통하여 상기 재생 열교환부의 제 1 연통구(111)를 향해 연장 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 양흡입 시로코 팬(160)이 상기 제 2 송풍기(150)에 제공되는 경우, 상기 양흡입 시로코팬의 격막(161c)은, 상기 일부환기 모드 운전시에 소정 각도 개방된 상기 제 2 댐퍼(114)에 연결되도록, 상기 재생 열교환부(110)의 제 2 연통구(112)를 향해 연장 형성되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 일부환기 모드 운전시의 경우, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 흡입되는 실내 공기는 소정 비율로 분할되어 상기 실내 열교환기(120)와 상기 재생 열교환기(116)로 각각 유입된다.
그리고, 상기 제 1 송풍기(140)에도 실외로 배출되는 실내공기의 양에 대응되는 실외 공기가 유입되어, 상기 제 1 흡입구(131)에서 상기 실내 열교환기(120)로 유입되는 실내공기와 함께, 상기 제 1 배출구(132)로 토출된다.
물론, 상기 제 1 송풍기(140) 및/또는 제 2 송풍기(150)는, 터보팬, 안내가이드를 가지는 축류팬, 또는 횡류팬 등으로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제 1 송풍기(140)는, 상기 실내 열교환기(120)와 상기 캐비닛 (130)의 내벽에 의해 둘러싸이도록 구성되어, 상기 제 1 송풍기(140)에 흡입되는 공기 전체가 상기 실내 열교환기(120)에서 냉각 또는 가열된다.
이를 위하여, 상기 실내 열교환기(120)의 일단은 상기 가이드 벽(135)이 연결된 상기 캐비닛의 내벽, 즉 배면에 연결되고, 타단은 상기 가이드 벽(135)이 연결된 상기 캐비닛의 배면에 수직한 다른측 내벽, 즉 측면 내벽에 연결되어, 전체적으로 "ㄴ" 형상으로 구성된다.
물론, 상기 실내 열교환기(120)는 일단이 상기 가이드 벽(135)이 연결되고, 타단이 상기 가이드 벽(135)에 대향되는 상기 캐비닛(130)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 실내 열교환기(120)가 "ㄴ" 형상으로 구성되는 경우, 상기 실내 열교환기(120)의 유입측, 특히 절곡부와 인접하는 위치에는, 상기 실내 열교환기(120)로 유입되는 공기의 편중을 방지하는 유동 가이드(136)가 구비되는 것이 좋다.
물론, 상기 유동 가이드(136)는, 상기 실내 열교환기(120)로 유입되는 공기를 상기 실내 열교환기(120)의 전체 표면에 고르게 분포시키기 위하여 제공되는 것이므로, 상기 실내 열교환기(120)의 형상보다는 상기 흡입유로에서 상기 실내 열교환기(120)로 유입되는 공기의 유동 방향과 더 깊은 관계가 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 실내 공조장치에 제공되는 송풍기의 다른 실시예인 X-팬 및 X-팬 어셈블리를 설명한다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 X-팬 어셈블리(170)는 다수개의 X-팬이 축방향으로 연결되는 다단 구조를 가진다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 X-팬(171)은, 구동모터(미도시)에 결합되어 회전하는 회전축(171a)과, 이 회전축(171a)의 단부에 고정되는 원통형의 허브(171b)와, 상기 허브(171b)의 외주면에 나선 방향으로 형성된 블레이드들(171c)을 포함한다. 상기 X-팬 어셈블리를 측면에서 보는 경우, 상기 블레이드들은 'X' 자 형상을 이룬다.
여기서, 상기 허브(171b)는 입구단과 출구단이 개방된 중공형으로 형성되며, 허브(171b)의 중공부 내측에는 회전축(171a)과의 결합 및 지지강도 확보를 위해 4개의 리브(171d)가 원주 방향으로 90˚간격으로 형성된다.
또한, 상기 허브(171b)의 내측에 상기 리브(171d)를 형성하는 대신에 나선형 보조 블레이드를 형성하여 상기 허브(171b)의 내측을 통해서도 공기를 송풍하도록 구성할 수도 있다.
상기 블레이드(171c)들은 대략 반원형으로 만곡된 형태로 형성되어 있다. 그리고, 상기 블레이드(171c)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(171b)의 외주면에는 상기 각 블레이드(171c)의 입구단에서 이웃한 다른 블레이드의 출구단을 연결하는 상, 하부 금형에 의한 분할선(partition line)(171e)이 형성된다.
그리고, 상기 블레이드(171c)는, 그 두께가 일정하지 않고 허브측에 가까울수록 반경 방향 외측의 팁(tip)측보다 두껍게 형성되는 것이 진동 특성에 좋은데, 이는 블레이드(171c)의 무게중심을 내측으로 유도함으로써 송풍팬의 회전시 발생하는 모멘트를 줄여 진동을 줄일 수 있기 때문이다.
또한, 상기 블레이드(171c)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(140) 및 상기 제 2 송풍기(150)가 설치되는 공간이 좁은 것을 고려하여, 상기 X-팬 어셈블리의 허브(171b)의 회전축 방향 길이를 짧게 하는 대신에, 상기 허브(171b)의 외주면에 구비되는 블레이드의 수를 2개 이상 다수개로 구성할 수도 있다. 즉, 상기 허브(171b)의 외주면에 다수개의 블레이드들이 구비된 멀티 블레이드 X-팬 어셈블리가 사용됨이 바람직하다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 제 2 배출구(134)에는 실외로 배출되는 공기의 송풍력을 향상시키는 보조 송풍기가 구비될 수도 있다. 물론, 상기 보조 송풍기는 상기 제 1 유로와 상기 제 2 댐퍼(114) 사이에 구비될 수도 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 실내 공조장치(100)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자가 실내공기 순환모드를 지정하고, 실내 희망 온도를 설정한 경우, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼가 상기 제 1 연통구(111)와 상기 제 2 연통구(112)를 차폐한다.
그리고, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)가 모터에 의해 구동되면, 실내 공기가 상기 제 1 덕트(310)에 연결된 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된다.
상기 캐비닛(130) 내부로 유입된 실내공기는 상기 흡입유로를 지나 상기 배기유로에 구비된 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 열교환 과정을 거친다.
상기 실내 열교환기(120)에서 열교환 과정을 거친 공기는 상기 제 2 송풍기(150)에 흡입된 후, 상기 제 1 배출구(132)로 토출되고, 상기 제 1 배출구(132)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(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)가 소정 각도 개방되어, 각각 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)를 구성하는 상기 양흡입 시로코 팬(160)의 격막(161c)에 연결된다.
그리고, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)가 모터에 의해 구동되면, 실내 공기가 상기 제 1 덕트(310)에 연결된 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된다.
여기서, 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된 실내공기의 일부는 상기 제 2 댐퍼(114)에 의해 상기 제 2 연통구(112)와 연통하는 상기 재생 열교환기(116)의 제 1 유로로 유입되고, 나머지는 상기 배기유로에 구비된 상기 실내 열교환기(120)로 유 입되어 열교환 과정을 거친다.
이와 동시에, 상기 제 1 송풍기(140)의 구동에 의해 실외 공기가, 상기 제 2 흡입구(133)를 통해 상기 재생 열교환기(116)의 제 2 유로로 유입되어, 상기 제 1 유로를 지나는 실내 공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 1 연통구(111)를 통해 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 열교환 과정을 거친다. 그리고, 상기 제 1 유로로 유입된 실내 공기는 상기 제 2 유로를 따라 유동하는 실외공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 2 배출구(134)를 통해 실외로 배출된다.
상기 실내 열교환기(120)에서 열교환 과정을 거친 실내공기와 실외공기는 상기 제 2 송풍기(150)에 의해 실내로 공급되어, 실내를 환기시키는 동시에 실내를 냉방 또는 난방시킨다.
한편, 사용자가 전체환기 모드를 선택하고, 실내의 희망온도를 설정하는 경우, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)가 완전히 개방되어, 상기 제 1 댐퍼(113)는 상기 가이드 벽(135)에 연결된다.
그리고, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)가 모터에 의해 구동되면, 실내 공기가 상기 제 1 덕트(310)에 연결된 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된다.
여기서, 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된 실내공기 전체는, 상기 제 2 댐퍼(114)에 의해 상기 제 2 연통구(112)와 연통하는 상기 재생 열교환기(116)의 제 1 유로로 유입된다.
이와 동시에, 상기 제 1 송풍기(140)의 구동에 의해 실외 공기가, 상기 제 2 흡입구(133)를 통해 상기 재생 열교환기(116)의 제 2 유로로 유입되어, 상기 제 1 유로를 지나는 실내 공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 1 연통구(111)를 통해 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 열교환 과정을 거친다. 그리고, 상기 제 1 유로로 유입된 실내 공기는 상기 제 2 유로를 따라 유동하는 실외공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 2 배출구(134)를 통해 실외로 배출된다.
상기 실내 열교환기(120)에서 열교환 과정을 거친 실외공기는 상기 제 1 송풍기(140)에 의해 실내로 공급되어, 실내를 환기시키는 동시에 실내를 냉방 또는 난방시킨다.
상기 실내 공조장치의 운전 모드는, 사용자에 의해 수동으로 선택되거나, 소정의 온도 센서와 실내공기의 탁도 센서 등에 연결된 제어부에 의하여 자동으로 선택될 수도 있다.
그리고, 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화 시스템이, 일부환기 모드 또는 실내공기 순환모드로 운전되도록 구성되거나, 전체환기 모드 또는 실내공기 순환모드로 운전되도록 구성될 수 있도록, 변경 가능함은 상술한 내용으로 보아 자명하다.
한편, 상기 제 1 실시예에 따른 실내 공조장치(100)에 제공되는 상기 가이드 벽(135)과 상기 격막(151)은, 공기의 유동을 더욱 원활하게 하기 위한 구성이다.
다만, 상기 제 2 송풍기(150)가 상기 덕트부(300)에 설치되거나, 제 2 배출구(134)의 일측 또는 상기 재생 열교환부(110) 내에 설치되는 경우, 그리고 송풍기의 하우징이 상기 가이드 벽을 기능을 하는 경우 등에는 상기 가이드 벽이 구비되 지 않을 수도 있다.
그리고, 상기 격막(151)은 이하에서 설명될 본 발명에 따른 실내 공조장치의 다른 실시예들에서 생략되나, 구비되는 경우에는 환기공기와 실내로 재공급되는 순환공기의 비율을 유지하는데 효과적인 장점이 있다.
다음으로, 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 공기조화 시스템에 제공되는 실내 공조장치의 다른 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 공기조화 시스템에 제공되는 실내 공조장치의 다른 실시예를 설명함에 있어서, 전술한 일 실시예에 따른 실내 공조장치의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일명칭과 동일부호를 사용하며, 이에 대한 반복 설명은 생략된다.
상기 다른 실시예 실내 공조장치(100a)에 있어서, 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 재생 열교환기(116)의 제 1 유로와 상기 제 2 배출구(134)를 서로 연통시키는 상기 제 2 송풍기(150)는, 상기 제 2 댐퍼(114)에 의해 개폐되는 제 2 연통구(112)와 상기 재생 열교환기(116)의 제 1 유로 사이에 구비된다.
그리고, 전술한 일 실시예에 따른 실내 공조장치(100)에 구비된 가이드 벽(135)은 생략되었다.
한편, 상기 캐비닛(130)의 내부에는 상기 열교환기(120)과 상기 캐비닛(130)의 내벽에 의해 둘러싸인 터보팬(180)이 구비된다.
상기 터보팬(180)은 적어도 2단의 팬을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 터보팬(180)은, 팬 하우징(181) 내부에 수용되는 1단팬(182), 그리고 상기 1단팬(182)의 회전축에 직렬로 연결되는 2단팬(183) 를 포함하여 구성된다.
상기 1단팬(182)은, 상기 열교환기(120)측의 공기를 흡입하여 가압한 후 상기 팬 하우징 내부에 형성된 내부 유로(184)로 토출한다.
그리고, 상기 2단팬(183)은, 상기 1단팬(181)에서 가압되어 상기 내부 유로(184)로 토출된 공기를 흡입하여 가압한 후, 상기 제 1 배출구(132)를 향해 토출하도록 구성된다.
이에 따라, 상기 터보팬(180)에서 토출되는 공기의 정압이 상승하고, 공기의 유동력이 향상된다.
기타의 구성은 전술한 제 1 실시예에 따른 실내 공조장치(100)에서와 동일 또는 유사하므로, 전술한 바와 같이 설명을 생략한다.
다만, 상기 재생 열교환기(116)의 배치 구조와 상기 경계벽(115)의 형상이 다소 변경되었으나, 전술한 제 1 실시예 내지 제 5 실시예에 따른 실내 공조장치(100)로부터 변경 가능한 사항이다.
다음으로, 본 발명에 따른 공기조화 시스템에 제공되는 실외기의 실시예들을 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
여기서, 도 7은 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 실외기의 제 1 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 실외기의 제 2 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 9는 도 8에 도시된 실외기에 제공되는 팬의 일 실시예를 나타낸 측면도이다.
먼저, 도 7을 참조하면, 상기 제 1 실시예에 따른 실외기(200)의 외관을 이 루는 실외기 캐비닛(201)의 전면에는 전면흡입구(201a)가 형성되고, 일측면에는 측면토출구(201b)가 형성된다. 상기 실외기 캐비닛(201)에서 상기 측면토출구(201b)가 형성된 면의 타측에는 기계실(202)이 형성된다.
여기서, 외부에서 부피가 큰 이물질이 상기 실외기 캐비닛(201)의 내측으로 유입되는 것을 방지하기 위하여, 상기 전면흡입구(201a) 및 측면토출구(201b)에는 흡입그릴(미도시) 및 토출그릴(미도시)이 장착됨이 바람직하다.
상기 기계실(202)에는 냉매를 압축하여 순환시키는 압축기(203) 등의 각종 기계부품과 전장품이 장착된다. 그러나, 상기 압축기(203)는 상기 실내 공조장치(100)에 장착하여 상기 실내기의 전체 부피를 감소시킬 수도 있다.
더욱이, 상기 실외기 캐비닛(201)의 전면뿐만 아니라, 상기 측면토출구(201b)에 대향되는 반대측면, 그리고 상기 실외기 캐비닛(201)의 상면에도 별도의 흡입구를 형성할 수 있다.
따라서, 상기 실외기 캐비닛(201)의 3면을 통하여 실외공기를 흡입하여 일측면을 통하여 토출하므로, 실외공기의 흡입저항이 감소된다.
또한, 상기 전면흡입구(201a)의 내측에는 실외 열교환기(205)가 장착된다. 여기서, 상기 실외 열교환기(205)의 일 예로서 핀-튜브형 열교환기가 제공될 수 있으며, 상기 실외 열교환기(205)의 내부에 구비된 튜브를 흐르는 냉매와 실외공기가 상호 열교환함으로써 냉매가 상변화 한다.
그리고, 상기 실외 열교환기(205)는 상기 전면 흡입구(201a)만을 커버하도록 정방형으로 이루어질 수도 있으나, 일측이 밴딩되고 상기 밴딩된 일측이 상기 기계 실(202)과 마주보도록 하여 전체적으로 'L'자 형상을 이루도록 구성될 수도 있다. 이를 통하여, 상기 실외 열교환기(205)의 열교환 면적을 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 실외 열교환기(205)의 후방에는 팬이 구비되는데, 상기 팬은 상기 실외기 캐비닛(201)의 전면에 형성된 흡입구(201a)를 통하여 공기를 흡입하여 상기 측면토출구(201b)를 통하여 토출한다.
이를 통하여, 아파트의 베란다와 같은 협소한 공간에 상기 흡입구(201a)가 외부를 향하도록 상기 실외기(200)가 설치되는 경우에도, 상기 실외기(200)는 전면을 통하여 실외공기를 원활히 흡입한 후에 측면을 통하여 토출할 수 있다.
따라서, 상기 실외기(200)와 아파트 벽면 사이에 간격을 유지할 필요가 없고, 오히려 상기 실외기를 아파트의 벽면에 밀착되도록 설치함으로써 아파트 베란다의 협소한 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
이때, 상기 실외공기는 아파트 주변에 형성된 기류의 방향과 동일한 방향으로 흡입되므로 보다 용이하게 흡입된다. 또한, 상기 측면으로 토출되는 공기는 아파트의 주변에 형성된 기류의 영향을 받지 않고 용이하게 토출될 수 있다.
상기 팬은 시로코팬(sirocco fan; 204)으로 이루어짐이 바람직하다. 상기 시로코팬(204)은 전술한 바와 같이 소음이 작고, 상기 설치가 용이하며, 토출 정압을 상승시켜 풍량을 증가시키는 장점을 가지고 있다.
여기서, 상기 시로코팬(204)은 원주방향을 따라 구비되는 다수개의 블레이드(207)들과 상기 블레이드(207)들을 수용하는 팬 하우징(206)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 블레이드(207)들은 구동모터에서 회전력을 전달받아 고속으로 회 전되면서 축방향으로 공기를 흡입하여 원주방향으로 토출한다.
그리고, 상기 팬 하우징(206)은, 전면에 상기 블레이드(207)의 축방향에 수직한 전면 흡입부(204a)가 형성되고, 대략 접선방향으로는 상기 실외기 캐비닛의 측면토출구(201b)로 공기를 토출하는 토출부(204b)가 형성된다.
따라서, 상기 블레이드(207)들의 회전에 의해 상기 측면 흡입부(204a)로 흡입된 실외공기는 상기 토출부(204b)를 통하여 토출된다.
보다 바람직하게는, 상기 시로코 팬(204)은, 양흡입 시로코 팬으로 구성될 수도 있다.
상기 양흡입 시로코 팬은 상기 블레이드(207)의 축방향에 수직한 상기 팬 하우징(206)의 후면에 형성되는 후면 흡입부(미도시)를 더 포함하여 이루어진다.
상기 실외기 캐비닛(201)에 상기 양흡입 시로코 팬이 구비되는 경우에는 상기 실외기 캐비닛(201)의 후면에도 후방흡입구(미도시)가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 양흡입 시로코 팬과 상기 실외기 캐비닛의 후면 사이에도 실외 열교환기가 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 상기 실외기 캐비닛의 내부에는 서로 평행한 두개의 실외 열교환기들 또는 "ㄷ" 단면 형상의 실외 열교환기가 구비될 수 있다.
한편, 상기 팬 하우징 토출부(204b)의 방향을 상측 또는 하측으로 소정 각도 경사지게 배치함으로써, 실외 공기를 상기 실외기 캐비닛(201) 측면의 상측 또는 하측으로 토출할 수도 있다.
그리고, 상기 실외기 캐비닛(201)에는, 상기 흡입구의 내측에 상하방향으로 병렬로 적어도 2개 이상 팬들이 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 실외 열교환기(205)의 면적이 증가됨에 대응하여 상기 실외기 캐비닛(201)의 상하부에 상기 시로코 팬(204)들이 병렬로 설치된다.
또한, 상기 시로코 팬들이 상하방향으로 2개 이상 구비됨에 대응하여, 상기 실외기(100)를 상하로 분리 가능하게 모듈화하여 제작할 수도 있다. 즉, 하나의 모듈화된 실외기에는 하나의 팬과 실외 열교환기가 각각 장착되고, 상기 모듈화된 실외기를 상하로 적층함으로써, 요구되는 열교환량에 따라서 하나 이상 다수개의 실외기 모듈들을 조합하여 사용할 수 있다.
상기와 달리, 상기 팬은 X-팬 어셈블리로 이루어질 수 있다. 상기 X-팬 어셈블리에 대해서는 전술한 상기 실내 공조장치(100)에서 설명되어 있으므로, 이에 대한 반복 설명은 생략한다.
상기의 구성에 더하여, 상기 실외기 캐비닛(201)에는 상기 실외기 캐비닛 외부로 토출되는 공기를 전방으로 안내하는 제1유로 가이드(240)가 구비될 수도 있다.
상기 측면토출구(201b)에서 토출되는 공기의 이동을 부드럽게 안내하기 위하여, 상기 제 1 유로 가이드(240)는 후방측면이 유선형으로 전방으로 라운드진 형상을 가지며, 상기 실외기 캐비닛(201)의 측면토출구(201b)를 통하여 토출되는 공기는 상기 제 1 유로 가이드(240)에 의하여 안내되어 상기 실외기(200)의 전방을 향하여 토출된다. 상기 제 1 유로 가이드(240)는 상기 캐비닛(201)의 측면에 일체로 형성되거나 별도로 제작되어 상기 실외기 캐비닛(201)에 조립될 수도 있다.
그러나, 상기 실외기 캐비닛(201)의 전면을 통하여 실외공기를 흡입하여 전면을 통하여 토출하기 때문에, 상기 캐비닛에 흡입되는 공기와 토출되는 공기가 혼합되어 상기 실외기(200)에서의 열교환 효율이 저하될 수도 있다.
상기의 문제점을 방지하기 위하여, 상기 전면흡입구(201a)와 상기 제 1 유로 가이드(240)의 경계부에는 상기 실외기 캐비닛(201)으로 유입되는 공기와 상기 실외기 캐비닛(201)에서 토출되는 공기의 유동을 분리하는 구획판(250)이 설치됨이 바람직하다.
여기서, 상기 구획판(250)은 흡입공기와 토출공기를 분리하기 위하여 단순히 플레이트 형상으로 이루어질 수 있으나, 공기의 유동을 효과적으로 분리하기 위하여 전방으로 갈수록 폭이 넓어지는 'V'자 형상을 갖도록 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 구획판(250)과 상기 캐비닛(201)은 힌지에 의해 회전 가능하게 연결됨으로써 상기 구획판(250) 사이의 폭을 조절할 수도 있다.
물론, 상기 실외기 캐비닛(201)에는 토출되는 공기를 상방으로 안내하는 형태의 유로 가이드가 구비될 수도 있다.
상기 유로 가이드의 형태는, 상기 실외기(200)에서 토출되는 공기를 아파트나 건물 밖으로 배출하는 구조에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
즉, 상기 실외기(200)에서 토출되는 공기를 베란다의 벽이나 샷시를 통해 직접 배출하고자 하는 경우에는 전술한 전방 안내형의 제 1 유로 가이드가 구비되고, 상기 실외기(200)에서 토출되는 공기를 별도의 덕트를 통해 배출하고자 하는 경우에는 상방 안내형 유로 가이드가 구비되는 등 설계 조건에 따라 변경될 수 있다.
상기와 같이 상기 유로 가이드를 이용하면, 아파트의 벽면의 구조로 인하여 상기 캐비닛의 일측면을 통하여 공기를 토출하기 어려운 공간에서도 본 발명에 따른 실외기를 사용할 수 있다.
다음으로, 도 8 및 도 9를 참조하여, 상기 제 2 실시예에 따른 실외기(200a)를 설명하면 다음과 같다.
상기 제 2 실시예에 따른 실외기(200a)의 외관을 이루는 실외기 캐비닛(210)의 전면 및 후면에는 각각 공기가 통과하는 전면 통기구(210a) 및 후면 통기구(210b)가 형성되고, 상기 실외기 캐비닛(210)의 내부 일측에는 압축기(미도시) 등의 부품들이 수용되는 기계실(212)이 형성된다.
상기 기계실(212)은 실내에 장착된 실내기와 연결되는 냉매 배관 및 응축수 배관을 포함하는 배관부(215)와 연결된다. 여기서, 상기 배관부(215)는 아파트 등의 건물 외벽을 관통하여 설치된다.
또한, 외부로부터 부피가 큰 이물질이 상기 실외기 캐비닛(210)의 내부로 유입되는 것을 방지하기 위하여, 상기 각 통기구(210a, 210b)에는 그릴이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 실외기 캐비닛(210)의 내부의 전방부 또는 후방부에는 실외 열교환기(220)가 구비되고, 상기 실외 열교환기(220)의 일측에는 공기의 유동을 강제하기 위한 정역팬 어셈블리(230)가 구비된다.
도시된 바와 같이, 상기 실외기 케이스(110)의 후면 및 상기 기계실(212)이 구비되는 일측면은 아파트와 같은 구조물의 벽면과 마주보도록 설치된다. 여기서, 상기 아파트의 벽면과 마주보지 않는 상기 실외기 캐비닛(210)의 타측면에는 보조 공기 흡입구(미도시)가 형성됨이 바람직하다.
상기의 경우, 상기 실외기 캐비닛(210)에는 상기 보조 공기 흡입구를 통해 유입되는 공기와 열교환하는 열교환부가 구비된 'L' 자 형상의 실외 열교환기가 구비되는 것이 좋다.
이에 따라, 상기 정역팬 어셈블리(230)에 의한 공기 유동 방향에 따라, 상기 전면 통기구(210a)와 상기 후면 통기구(210b) 중 어느 일측과 상기 보조 공기 흡입구을 통해 상기 실외기 캐비닛(210) 내부로 유입되는 공기는, 상기 전면 통기구(210a)와 상기 후면 통기구(210b) 중 다른 일측을 통해 상기 실외기 캐비닛(210)의 외부로 배출된다.
한편, 상기 정역팬 어셈블리(230)는 수평방향 또는 상하방향으로 적어도 2개 이상 병렬로 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 실외 열교환기(220)의 면적이 큰 경우에, 2개 이상의 정역팬 어셈블리(230)를 수평방향으로 병렬로 설치함으로써 송풍되는 공기의 양을 증가시킬 수 있다.
상기 정역팬 어셈블리(230)는 상기 실외기(200)의 설치방향에 따라서 공기를 전방 또는 후방으로 선택적으로 토출시킨다.
이하, 상기 제 2 실시예에 따른 실외기(200a)에 구비되는 상기 정역팬 어셈블리(230)의 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 8를 참조하면, 상기 실외기(200)의 전면은 아파트의 외부를 향하고, 후면은 상기 아파트의 외벽을 향하며, 상기 실외기의 기계실(212)은 아파트의 돌출된 외벽의 측면을 향하도록 설치된다.
이에 따라, 상기 후면 통기구(210b)를 통하여 흡입된 실외공기는, 상기 실외 열교환기(220)를 거치면서 냉각 또는 가열된 후, 상기 전면 통기구(210a)를 통하여 외부로 토출된다. 물론, 상기 정역팬 어셈블리(230)는 상기 실외기(100)의 전면에서 공기를 흡입하고, 후면을 통하여 상기 공기를 토출하도록 작동된다.
한편, 상기 실외기(200a)의 전면이 상기 아파트의 외벽을 향하고 상기 실외기(200a)의 후면이 상기 아파트의 외부를 향하도록 설치되는 경우가 있다.
이는 아파트의 외벽 형상에 따라, 즉 상기 아파트의 돌출된 외벽이 형성되는 위치에 따라 정해진다.
상기와 같이 상기 실외기(200a)의 전면이 상기 아파트의 외벽을 향하고 상기 실외기(200a)의 후면이 상기 아파트의 외부를 향하도록 설치되는 경우에는, 상기 정역팬 어셈블리(230)는 상기 실외기(200)의 전면을 통하여 실외공기를 흡입하여, 후면을 통하여 공기를 토출시킨다.
전술한 바와 같이, 상기 정역팬 어셈블리(230)는 상기 실외기(200)의 설치방향에 따라서 전방 또는 후방으로 선택적으로 공기를 토출시킨다.
상기와 같이 작동되는 상기 정역팬 어셈블리(230)의 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 9를 참조하면, 상기 정역팬 어셈블리(230)는 선택적으로 회전방향을 변경시키는 가변모터(미도시)와, 상기 가변모터의 회전축(232)에 연결된 허브(234)의 외주면에 구비되며 리드각이 선택적으로 변경되는 다수개의 블레이드(233)들을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 정역팬 어셈블리(230)는, 상기 가변모터의 회전방향을 변경함으로써 송풍되는 공기의 방향을 변경시킨다.
이를 위하여, 상기 블레이드(233)들은, 상기 가변모터의 회전방향에 따라, 상기 회전축에 수직한 면을 기준으로 +θ° 또는 -θ°, 보다 상세하게는 대략 +45˚ 또는 -45˚ 정도의 리드각을 가지도록 조절된다. 여기서, 상기 리드각은 상기 회전축에 수직한 면, 즉 상기 블레이드의 회전면에 대한 팬의 블레이드의 기울기를 말한다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 블레이드들(233)은 회전면에 대하여 소정각도(+θ°) 만큼 경사진 상태로 고정된다. 상기와 같이 일방향으로 경사지게 고정된 블레이드들(233)이 일방향으로 회전되면 공기는 상기 블레이드의 후방에서 전방측으로 송풍된다.
상기와 달리, 상기 블레이드들(233)이 회전면에 대하여 -θ°만큼 경사진 상태로 고정되면, 공기는 상기 블레이드의 전방에서 후방측으로 송풍된다.
따라서, 상기 실외기(200a)의 설치방향에 대응하여, 상기 정역팬 어셈블리(230)의 블레이드들(233)의 리드각을 변경함으로써 공기의 송풍방향을 변경시킬 수 있다.
여기서, 상기 블레이드(233)의 리드각은 수동으로 조절될 수 있도록 구비됨이 바람직하다. 일반적으로, 비행기 또는 선박에 사용되는 가변피치 프로펠러의 허브는 내측에 상기 블레이드의 피치각도 변경을 위한 유압장치가 구비되므로 상대적으로 큰 부피를 갖는다. 따라서, 상기 허브를 소형화하기 위하여, 상기 블레이드는 사용자에 의하여 수동으로 각도가 조절될 수 있도록 제공됨이 바람직하다. 상기 블레이드(233)의 피치각도가 대략 +45˚므로, 상기 가변모터의 회전방향이 정방향 또는 역방향으로 변경되면 상기 팬에 의하여 송풍되는 공기의 유동방향도 전방측 또는 후방측으로 변경된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 실외기에 제공되는 상기 정역팬 어셈블리(230)는 실외기(200)의 설치방향에 따라서 전방 또는 후방으로 선택적으로 공기의 유동 방향을 변경한다.
다음으로, 도 10 및 도 11을 참조하여, 상기 실내 공조장치(100,100a)에 연결되는 덕트부(300)를 구성하는 각 덕트(310,320)를 설명한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 각 덕트(310, 320)는, 유동하는 공기를 안내하는 내부 연장관(311,321), 그리고 상기 내부 연장관(311,321)을 둘러싸는 외부 연장관(312,322)을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 내부 연장관(311,321)과 외부 연장관(312,322) 사이에는 단열 기능을 하는 공기층(311a,321a)이 형성되어, 상기 내부 연장관(311,321)을 따라 공기가 유동하는 과정에서의 열손실을 최소화한다.
이를 위하여, 상기 내부 연장관(311,321)의 외벽과 상기 외부 연장관(312,322)의 내벽 사이에는 다수개의 지지대(313,323)들이 구비되어, 상기 내부 연장관(311,321)의 외벽과 상기 외부 연장관(312,322)의 내벽 사이의 간격을 유지한다.
그리고, 상기 각 덕트(310, 320)의 분지관들의 경계부에는 공기의 유동을 안내하는 가이드 플레이트(316,326)가 구비되는 것이 바람직하다.
예를 들면, 상기 가이드 플레이트(316,326)는 상기 각 덕트(310, 320)의 제 1 분지관(314,324)과 제 2 분지관(315,325)의 경계부에서 소정 각도 경사지게 내측으로 연장되어, 공기의 유동이 어느 일측 분지관으로 집중되는 것을 방지한다.
상기의 구성에 더하여, 상기 제 2 덕트(320)의 단부에는, 실내에서 흡입되는 실내공기와 상기 실내 공조장치(100)에서 공급되는 공기조화된 공기를 실내로 토출하는 팬파워 유닛(400)이 구비된다.
이하, 상기 팬파워 유닛의 몇 가지 실시예들을 도 12 내지 도 15를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 12 내지 도 13을 참조하여, 제 1 실시예에 따른 팬파워 유닛(400)을 설명한다.
상기 팬파워 유닛(400)은, 외관를 형성하는 하우징(410), 상기 하우징 내부에 설치되는 팬(430), 상기 팬을 구동하는 모터(미도시)를 포함하여 구성된다.
상기 하우징(410)에는, 상기 제 2 덕트(320)에 연결되어 상기 실내 공조장치(100)에서 공기조화된 공기가 흡입되는 덕트흡입구(421), 실내공기가 흡입되는 실내흡입구(423), 상기 하우징(410) 외부로 공기를 실내로 토출하는 실내토출구(425)가 각각 별도로 형성되어 있다.
그리고, 상기 덕트흡입구(421)과 실내흡입구(423)에는 각각 상기 하우징(410) 내부로 흡입되는 공기량을 조절하는 댐퍼(450)가 개폐 가능하게 설치된다.
또한, 상기 흡입구들(421, 423)과 상기 실내토출구(425) 사이에는 공기의 흡입/배출을 위한 팬(430)이 설치되고, 상기 팬의 일측에는 상기 팬(430)을 구동시키는 모터(미도시)가 설치된다.
한편, 상기 하우징(410) 내부의 공기유동을 따라 상기 팬(430)의 전단 또는 후단 중 적어도 어느 일측에는, 상기 토출구(425)에서 토출되는 공기에 포함된 불순물을 제거하기 위한 필터(460)가 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 실내토출구(425)의 전단에는 토출되는 공기의 온도를 측정하는 온도센서(470)가 설치되며, 상기 실내토출구(425)의 후단에는 토출되는 공기량을 조절할 수 있는 루버(480)가 개폐 가능하게 설치된다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 하우징(410)은 실내공간의 천장, 벽면, 창문 등에 설치되며, 결합수단(미도시)을 이용하여 소정 구조물에 고정적으로 설치되거나 이동 가능하게 설치될 수 있다. 그리고, 상기 하우징(410)에 형성된 덕트흡입구(421)는 상기 하우징(410)의 전면부에 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 덕트흡입구는 상기 하우징의 상면부에 형성될 수도 있으며, 다수개의 홀들로 구성될 수도 있다.
상기 실내흡입구(423)는 실내공간과 대향하는 하우징(410)의 일측면, 즉 상기 하우징(410)이 실내의 천장에 설치되는 경우 상기 하우징(410) 바닥의 전방부에 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 실내토출구(425)는, 실내공간과 대향하는 하우징(10) 바닥의 후방부에 형성된다. 즉, 본 실시예에서 상기 실내흡입구(423)와 상기 실내토출구(425)는 상기 하우징의 동일 측면에 형성되나 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 덕트흡입구(421), 실내흡입구(423), 토출구(425)는 같은 크기를 가질 수도 있지만, 서로 다른 크기로 형성될 수도 있다. 다만, 공기 유동량을 기준으로 볼 때, 상기 실내토출구가 가장 큰 것이 바람직하다.
상기 팬(430)은 상기 덕트흡입구(421)를 통해서는 상기 실내 공조장치(100)에서 공조된 공기를 흡입하고, 상기 실내흡입구(423)을 통해서는 실내로부터 실내공기를 흡입한다.
그리고, 상기 팬(430)은 흡입된 공기를 혼합하여 상기 실내토출구(425)를 통하여 실내로 배출한다. 상기 팬(430)은 적어도 한 개 이상 설치되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 팬은 시로코팬, 특히 양흡입형 시로코팬을 사용하여 일측 흡기구는 덕트흡입구를 통하여 들어온 공조된 공기를 흡입하고, 타측 흡기구는 실내공기를 흡입할 수도 있으며, 상기 팬은 전술한 X-팬이나 횡류팬 등으로 구성될 수도 있다.
이 때, 상기 양흡입 시로코 팬에는 전술한 격막이 형성되어, 상기 덕트흡입구(421)와 상기 실내흡입구(423)를 통해 유입되는 공기를 소정 비율로 흡입할 수도 있다.
상기 하우징(410) 내부에 적어도 두 개 이상의 팬이 설치되는 경우, 상기 팬들은 회전축이 동축상에 위치하도록 직렬로 배치될 수도 있다. 상기의 경우, 상기 모터는 상기 팬(430)들의 사이에 설치될 수도 있다.
상기 필터(460)는 하우징 내부의 공기 유동방향을 기준으로, 상기 실내토출 구(425)의 상부에 설치되어 상기 실내토출구(425)를 통해 실내로 공급되는 공기 중의 불순물을 제거하는 역할을 한다.
상기 필터(460)는 상기 하우징 내부의 공기유동방향을 기준으로 상기 토출구(125)의 상부에 설치될 수도 있지만, 상기 각 흡입구(421,423)의 일측에 설치될 수도 있다.
상기 루버(480)는 상기 실내토출구(425)에서 토출되는 공기의 풍량을 조절하기 위하여 상기 실내토출구(425)의 일측 테두리에 회전 가능하게 연결된다. 또한, 상기 루버(480)는 실내로 공급되는 공기의 풍향을 조절하는 기능도 할 수 있다.
상기 온도센서(470)는 상기 실내토출구(425)의 테두리부에 설치되며, 상기 공기조화 시스템의 제어부(미도시)와 연결되어 있다.
이에 따라, 상기 온도센서(470)는 상기 토출구(425)에서 토출되는 공기의 온도를 측정하고, 상기 측정된 온도데이터는 공기조화기의 제어부로 전송한다.
그리고, 상기 제어부는 측정된 온도데이터를 바탕으로 덕트흡입구(421)와 실내흡입구(423)에 설치된 각 댐퍼(451,453)를 조절한다.
상기의 구성에 더하여, 상기 팬파워 유닛(400)은, 상기 하우징(410)의 내부에 구비되어 상기 덕트흡기구(421)에서 공기가 흡입되는 공기 일부를 바이패스시켜, 실내로 직접 공급하는 바이패스 유로(427)를 더욱 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 바이패스 유로(427)는 상기 하우징(410)의 전면과 후면에 수직한 양측면 중 적어도 어느 일측부에 형성되고, 상기 덕트흡입구(421)에 근접한 위치에 상 기 바이패스 유로입구가 형성된다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면. 상기 바이패스 유로(427)에는 상기 하우징 내부의 공기가 실내측으로만 흐르도록 하는 체크밸브가 설치된다. 상기 체크밸브는 상기 하우징 내부의 공기유동에 따라 개폐여부가 결정되며, 적어도 한개 이상의 차단막(428)을 포함하여 구성된다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 바이패스 유로(427)는 덕트흡입구(421)에서 공조된 공기가 흡입되고, 실내흡입구(423)에서 공기가 흡입되는 경우에만 작동을 한다. 즉, 실내흡입구(423)를 통하여 실내공기만 흡입되는 경우에는 상기 바이패스는 작동되지 않는다.
즉, 상기 차단막(428)은 상기 덕트흡입구(421)에서 흡입되는 공기의 유동력에 의해서만 개방되도록 구성되고, 상기 덕트흡입구(421)로부터 공조된 공기가 흡입되지 않는 경우에는 탄성에 의해 상기 바이패스 유로를 차단하도록 구성된다.
한편, 상기 하우징(410)의 내부에는 상기 덕트흡입구(421)와 상기 실내흡입구(423)를 통하여 흡입된 공기를 균일하게 혼합하는 공기혼합기(미도시)를 더욱 포함하여 구성될 수도 있다
일반적으로 온도차이가 큰 공기들 사이에는 경계층이 형성되고, 상기 경계층에서는 응축 현상이 발생된다. 따라서, 상기 공기혼합기는 온도가 다른 두 공기를 균일하게 혼합함으로써 상기 공기가 응축되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 공기혼합기의 일 예로는, 공기의 유동력에 의해 회전하는 무동력 팬 등이 있으나, 모터에 의해 회전하는 동력 팬이 사용될 수도 있다.
다음으로, 도 15를 참조하여, 제 2 실시예에 따른 팬파워 유닛(400a)를 설명하면 다음과 같다.
상기 제 2 실시예에 따른 팬파워 유닛(400a)은, 외관을 형성하는 하우징(410), 상기 하우징 내부에 설치되는 팬들(431, 432), 상기 팬들을 구동하는 모터(미도시)를 포함하여 구성된다.
상기 하우징(410)에는 상기 실내 공조장치(100)에서 공조된 공기가 흡입되는 덕트흡입구(421), 실내공기가 흡입되는 실내흡입구(423), 상기 덕트흡입구(421)에서 흡입된 공조된 공기를 실내로 토출하는 제 1 실내토출구(424), 그리고 상기 실내흡입구(423)로 흡입된 공기를 실내로 토출하는 제 2 실내토출구(426)가 형성된다.
그리고, 상기 하우징(410)의 내부에는, 상기 실내흡입구(423)로 흡입된 공기와 상기 덕트흡입구(421)로 흡입되는 공기의 혼합을 방지하는 분리막(490)이 구비된다.
상기 분리막(490)은 상단이 상기 하우징(410)의 천장에 연결되고, 하단이 상기 하우징(410)의 바닥에 연결되어, 상기 하우징을 전방부와 후방부로 구획한다.
여기서, 상기 덕트흡입구(421)는 상기 하우징(410)의 전면에 형성되고, 상기 실내흡입구(423)는 상기 하우징 바닥의 후방부에 형성되며, 상기 제 1 실내토출구(424)와 상기 제 2 실내토출구(426)는 각각 상기 분리막의 전후방에 각각 형성된다.
그리고, 상기 분리막(490)의 상단부에는 상기 팬파워 유닛 내부로 흡입된 공기의 유동 저항을 감소시키는 곡률부(493)가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 분리막(490)은 상기 하우징(410)의 내부를 실내공기가 흐르는 영역과 공조된 공기가 흐르는 영역으로 구획함으로써 공조된 공기와 실내공기가 서로 섞이지 않게 하여 공기의 응축을 방지한다.
상기 덕트흡입구(421)와 상기 제 1 실내토출구(424) 사이, 그리고 상기 실내흡입구(423)와 제 2 실내토출구(425) 사이에는 공기의 흡입/배출을 위한 팬(431,432)이 적어도 하나씩 설치된다.
한편, 상기 덕트흡입구(421)과 실내흡입구(423)에는 상기 각 흡입구(421, 423)에서 흡입되는 공기량을 조절하는 댐퍼(451, 453)가 각각 설치된다.
그리고, 상기 하우징 내부, 보다 상세하게는 상기 제 1 실내토출구(424)와 상기 제 2 실내토출구(426)에는 실내로 토출되는 공기에 포함된 불순물을 제거하기 위한 필터(160)가 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 각 실내토출구(424, 426)의 전단 테두리에는, 토출되는 공기의 온도를 측정하는 온도센서(471, 473)가 설치되며, 상기 각 실내토출구(125, 127)의 후단에는 토출되는 공기량을 조절할 수 있는 루버(481, 483)가 설치된다.
앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지와 범주에서 벗어남 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 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 실내 공조장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은, 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 공기조화 시스템의 실내 공조장치에 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 공기조화 시스템에는 유동하는 공기의 토출 정압을 극대화시키는 구조의 송풍기가 구비되어, 공기의 유동력이 향상된다.
넷째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템에 제공되는 실내 공조장치의 송풍기에는 실내로 재 순환되는 공기와 실외로 배출되는 공기를 소정 비율로 분할하는 격막이 구비되어, 실내 환기시 환기량이 적절하게 유지되고, 과도한 열손실이 방지된다.
다섯째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 실내 공조장치는 베란다의 천장에 설치가 가능하므로, 실내 공간 활용도가 향상되고 종래와 같이 실내의 천장에 매립할 필요가 없고 설치가 간편하다.
여섯째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템에 제공되는 실외기는 전면 흡입구와 측면 토출구가 구비되어, 베란다 벽면에 밀착된 상태로 설치될 수 있으므로, 아파트 베란다와 같은 협소한 공간의 활용도를 높일 수 있으며, 아파트의 베란다를 향해 불어오는 공기의 흡입이 용이하다.
일곱째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템에 제공되는 실외기에는 토출되는 공기의 방향을 전방측 또는 상측으로 변경시키는 유동가이드가 구비되어, 실외기의 설치 자유도가 향상된다.
여덟째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 실외기에 정역팬 어셈블리가 제공되는 경우, 아파트 외관에 따른 설치 자유도가 향상된다.
아홉째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템에 제공되는 팬파워 유닛에 의하면, 공조된 공기가 실내공기와 혼합되어 실내공간으로 공급됨으로써 국지적인 위치의 급격한 온도 변화를 방지하여, 거주자에 대한 쾌적감을 향상시키고, 온도변화에 민감한 물품도 안전하게 보관할 수 있는 잇점이 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 팬파워 유닛에는 공기 중의 불순물을 제거하는 필터가 구비되어, 실내 거주자에게 정화된 공기를 공급할 수 있다.

Claims (38)

  1. 실내환기를 위해 실외에서 공급되는 실외공기와 실외로 배출되는 실내공기를 상호 열교환시키는 재생 열교환부와, 실내로 공급되는 공기의 공기조화를 위한 열교환기와 상기 재생 열교환부와 상기 열교환기를 수용하며, 실내 공기가 유입되는 제 1 흡입구와, 상기 열교환기에서 실내로 공급되는 공기를 배출하는 제 1 배출구와, 상기 재생 열교환부로 실외공기를 공급하기 위한 제 2 흡입구와, 상기 재생 열교환부에서 열교환된 실내공기의 배출을 위한 제 2 배출구를 구비한 캐비닛을 가지는 실내 공조장치;
    실외공기와 열교환하는 실외 열교환기를 가지는 실외기; 그리고
    실내와 상기 실내 공조장치를 연통시키는 덕트부를 포함하며,
    상기 제 1 흡입구는 상기 제 2 배출구와 선택적으로 연통하고, 상기 제 2 흡입구는 상기 제 1 배출구와 선택적으로 연통하는 공기조화 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 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 공기가 유입되는 제 2 연통구;
    상기 제 1 연통구에 개폐 가능하게 구비되는 제 1 댐퍼; 그리고
    상기 제 2 연통구에 개폐 가능하게 구비되는 제 2 댐퍼를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 댐퍼와 상기 제 2 댐퍼는, 회전에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 댐퍼는,
    전체환기 모드 운전시에 상기 제 1 흡입구를 통해 상기 캐비닛 내부로 유입 되는 실내 공기 전체를 상기 제 2 연통구로 안내하는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 댐퍼는,
    일부환기 모드 운전시에 상기 제 1 흡입구를 통해 상기 캐비닛 내부로 유입되는 실내공기의 일부가 상기 제 2 연통구로 유입되도록, 소정 각도 개방되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    상기 제 1 흡입구를 통해 유입되는 실내 공기의 흡입유로와 상기 흡입유로와 연통하며 상기 제 1 배출구를 통해 배출되는 공기의 배기유로를 형성하는 가이드 벽을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  9. 제 8 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 공기조화 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 댐퍼는,
    상기 전체환기 모드 운전시에 상기 가이드 벽에 연결되어, 상기 흡입유로와 상기 배기유로의 연통홀을 차단하는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  11. 제 8 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 구성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 송풍기는,
    상기 제 2 배출구의 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 송풍기는,
    상기 흡입유로에 구비되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 송풍기는,
    격막에 의하여 소정 비율로 분할된 토출부를 가지며, 상기 격막은 일부환기 모드시에 소정 각도 개방되는 상기 제 2 댐퍼에 연결되도록 상기 재생 열교환부를 향해 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 송풍기와 상기 제 2 송풍기 중 적어도 어느 하나는 시로코 팬으로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 시로코 팬은,
    양측면에 각각 흡입구가 형성되는 양흡입 시로코 팬으로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  17. 제 16 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 공기조화 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 격막은,
    상기 제 2 송풍기를 구성하는 시로코 팬에 제공되어, 일부환기 모드시에 소정 각도 개방된 상기 제 2 댐퍼에 연결되도록 상기 재생 열교환부를 향해 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  19. 제 11 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 공기조화 시스템.
  20. 제 4 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 공기조화 시스템.
  21. 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 공기조화 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    상기 제 1 흡입구와 상기 제 1 배출구가 실내를 향하도록 베란다의 천장에 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 실외기는,
    전면에 흡입구가 형성되고, 측면에 측면토출구가 형성된 실외기 캐비닛;
    상기 실외기 캐비닛의 내측에 구비된 실외 열교환기; 그리고
    상기 실외 열교환기의 후방에 구비되어 상기 흡입구를 통하여 공기를 흡입하여 상기 측면토출구를 통하여 토출하는 팬을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 실외기 캐비닛은,
    상기 측면토출구에서 토출되는 공기를 상측으로 안내하는 유로 가이드를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 실외기 캐비닛은,
    상기 측면토출구에서 토출되는 공기를 전방측으로 안내하는 유로 가이드를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 유로가이드와 상기 흡입구의 사이에 제공되어 공기의 유동을 분리하는 구획판이 구비됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 팬은 상하방향을 따라서 병렬로 적어도 2개 이상 구비됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 실외기는,
    전면 및 후면에 각각 통기구가 형성된 실외기 캐비닛;
    상기 실외기 캐비닛 내부에 구비되는 실외 열교환기; 그리고
    상기 실외 열교환기의 일측에 제공되어, 상기 실외기의 설치방향에 따라서 공기를 전방 또는 후방측으로 선택적으로 유동시키는 정역팬 어셈블리를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 정역팬 어셈블리는
    선택적으로 회전방향을 정역회전시키는 가변모터와,
    상기 가변모터에 연결된 허브에 구비되어, 상기 실외기의 설치방향에 따라서 리드각이 변화되는 블레이드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  30. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트부는,
    공기가 유동하는 내부연장관과 상기 내부연장관을 둘러싸는 외부연장관을 가지는 덕트를 포함하여 구성되며, 상기 내부연장관과 외부연장관 사이에는 단열을 위한 공기층이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  31. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트부는,
    적어도 두개의 분지관들을 가지는 덕트를 포함하여 구성되며, 상기 분지관들의 경계부에는 일측 분지관으로 공기의 유동이 집중되는 것을 방지하는 가이드 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  32. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트부에 연결되어, 상기 실내 공조장치에서 공급되는 공조된 공기와 실내에서 흡입되는 실내공기를 실내로 공급하는 팬파워 유닛을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 팬파워 유닛은,
    상기 덕트부에 연결되어 상기 실내 공조장치에서 공조된 공기가 흡입되는 덕트흡입구, 실내공기가 흡입되는 실내흡입구, 그리고 상기 각 흡입구를 통해 흡입되는 공기를 혼합하여 실내로 토출하는 실내토출구를 가지는 하우징; 그리고
    상기 실내 토출구에서 토출되는 공기의 온도에 따라 상기 하우징 내부로 흡입되는 공기량을 조절하는 댐퍼부를 포함하여 구성되는 공기조화 시스템.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 하우징 내부의 공기 유동을 강제하는 적어도 하나의 팬을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  35. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
    상기 실내 토출구를 통해 실내로 공급되는 공기에 포함된 불순물을 제거하기 위한 필터를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  36. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 실내 공조장치에서 공급되는 공기의 일부를 실내로 직접 안내하는 적어도 하나의 바이패스 유로를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
  37. 제 32 항에 있어서,
    상기 팬파워 유닛은,
    상기 덕트부에 연결되어 상기 실내 공조장치에서 공조된 공기가 흡입되는 덕트흡입구, 실내공기가 흡입되는 실내흡입구, 상기 공조된 공기가 토출되는 제 1 실내토출구, 그리고 상기 실내흡입구에서 흡입된 실내공기가 토출되는 제 2 실내토출구가 각각 형성되어, 공조된 공기와 실내에서 흡입된 공기를 분리하여 토출하는 하우징; 그리고
    상기 각 실내토출구에서 토출되는 공기의 온도에 따라 상기 하우징 내부로 흡입되는 공기량을 조절하는 댐퍼부를 포함하여 구성되는 공기조화 시스템.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에는 상기 각 실내토출구를 통해 실내로 공급되는 공기에 포함된 불순물을 제거하기 위한 필터를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
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