KR100626452B1 - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡입공기를 안내하는 오리피스의 일측에 히터가 구비되는 공기조화기에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 흡입되는 공기를 안내하는 오리피스(410)와; 상기 오리피스(410)의 일측에 구비되어, 흡입되는 공기를 가열하는 히터(430)와; 상기 오리피스(410)에 개구되도록 형성된 관통홀(412)의 양측에 설치되어, 상기 히터(430)가 상기 관통홀(412)을 가로지르도록 설치될 수 있도록 상기 히터(430)의 양단을 지지하는 체결브라켓(440)과; 상기 체결브라켓(440)의 일측에 구비되어, 상기 히터(430)로 과전류가 공급되는 것을 방지하는 과전류방지장치(444)를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 공기조화기에 의하면, 난방운전시 히터의 사용으로 공기조화기의 난방효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

공기조화기, 난방, 히터, 피티시

Description

공기조화기 { Air conditioner }

도 1 은 종래 기술에 의한 공기조화기의 구조를 보인 분해사시도.

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 공기조화기의 외형을 보인 사시도.

도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 공기조화기의 구조를 보인 분해사시도.

도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 공기조화기의 내부 구성을 보인 분해 사시도.

도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 공기조화기의 요부구성인 히터의 외형을 보인 평면도.

도 6 은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 공기조화기의 오리피스에 히터가 장착된 모습을 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 베이스팬 200. 프론트그릴

210. 전면흡입구 215. 측면흡입구

220. 실내토출구 230. 토출구도어

232. 플라즈마필터 260. 디스플레이

300. 에어가이드 310. 좌우베리어

312. 실내팬설치홀 320. 실내측베이스

350. 토출가이드 380. 컨트롤박스

400. 실내열교환기 410. 오리피스

412. 관통홀 420. 실내팬

430. 히터 432. 전극판

434. 피티시홀더 436. 방열핀

438. 절연캡 440. 체결브라켓

442. 지지플레이트 444. 과전류방지장치

450. 팬모터 452. 중심축

460. 실외팬 500. 쉬라우드

510. 통공 550. 실외열교환기

560. 압축기 600. 캐비넷커버

620. 설치안내부 700. 캐비넷

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡입공기를 안내하는 오리피스의 일측에 히터가 구비되는 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 차량이나 사무실 또는 가정 등과 같은 실내의 한 공간 또는 벽면에 설치되어 실내를 냉방하거나 난방하는 냉/난방기기로서, 압축기-실외열교환기-팽창밸브-실내열교환기로 이루어진 일련의 냉동사이클을 구성하는 기기이다.

특히, 공기조화기는 통상적으로 주로 실외에 설치되는 실외측(또는 실외기)과, 주로 실내에 설치되는 실내측(또는 실내기)으로 나뉘어지는데, 주로 냉방장치에서는 상기 실외측을 방열측이라 하고 실내측을 흡열측이라 한다. 그리고, 상기 실외측에는 실외열교환기와 압축기가 설치되고, 상기 실내측에는 실내열교환기가 설치된다.

공기조화기는 주지된 바와 같이, 실외측과 실내측이 분리된 분리형 공기조화기와 실외측과 실내측이 일체로된 일체형 공기조화기로 크게 나눌 수 있다. 그리고, 분리형 공기조화기는 장착형태에 따라서는 패키지형, 벽부착형, 천장부착형 등으로 나뉘어진다.

또한, 일체형 공기조화기는 창문을 중심으로 실내에는 실내측이 형성되고 실외에는 실외측이 위치되는 창문형 공기조화기가 있으며, 창문외에 벽속에 설치되는 것도 있다.

도 1 은 종래 기술에 의한 일체형 공기조화기의 구조를 보인 분해사시도로서, 이를 참고로 일체형 공기조화기의 내부구성을 살펴보면, 공기조화기의 바닥을 베이스팬(1)이 형성하고, 상기 베이스팬(1)의 실내측 전면에는 프론트그릴(3)이 설치된다. 상기 프론트그릴(3)은 공기조화기의 정면 외관을 형성하게 되는 것으로 실질적으로는 아래에서 설명될 캐비넷(30)의 전면에 장착된다.

이와 같은 프론트그릴(3)의 일측에는 공기조화를 위한 공간의 공기가 공기조화기의 내부로 흡입되는 흡입부(3i)가 형성되어 있고, 타측에는 공기조화기에서 열교환된 공기가 다시 실내로 토출되는 토출부(3e)가 형성되어 있다. 한편, 상기 흡입부(3i)에는 흡입그릴(4)이 설치되어 있다. 그리고 상기 토출부(3e)의 하부에는 공기조화기의 동작을 조작하기 위한 컨트롤패널부(3c)가 구비된다.

상기 프론트그릴(3)의 내측에는 실내열교환기(7)가 설치된다. 상기 실내열교환기(7)는 상기 프론트그릴(3)의 흡입부(3i)를 통해 흡입되는 공기와 공기조화사이클의 작동유체 사이의 열교환을 위한 것으로, 보다 정확하게는 아래에서 설명될 에어가이드(9)에 설치된다.

상기 실내열교환기(7)가 설치되는 에어가이드(9)의 구성을 설명하면, 에어가이드(9)에는 상기 실내열교환기(7)를 통과한 공기가 안내되는 통공(10)이 형성되어 있고, 상기 프론트그릴(3)의 토출부(3e)에 대응되는 위치에는 토출가이드(9e)가 형성된다. 이와 같은 에어가이드(9)의 바닥면에는 상기 실내열교환기(7)에서 발생된 응축수를 배수하기 위한 배수구조(9')가 형성되어 있다.

상기 에어가이드(9)의 후방에는 상기 에어가이드(9)와 결합되는 스크롤(11)이 설치된다. 상기 스크롤(11)의 내면에는 유동가이드면(12)이 형성되어 아래에서 설명될 시로코팬(19)에 의해 형성되는 기류를 안내하게 된다.

그리고 상기 프론트그릴(3)의 컨트롤패널부(3c)에 대응되는 베이스팬(1) 상에는 공기조화기의 제어를 위한 각종 전장부품이 구비되는 컨트롤박스(14)가 설치된다. 상기 컨트롤박스(14)는 그 전단에서 2개의 나사로 상기 베이스팬(1)에 체결 되고, 그 후단에서 상기 에어가이드(9)에 나사로 체결되어 고정된다.

다음으로 상기 스크롤(11)의 후면에 밀착되어 공기조화기의 실내측과 실외측을 구획하는 베리어(15)가 설치된다. 상기 베리어(15)는 공기조화기의 실내측과 실외측을 구획하여 실내측 환경과 실외측 환경이 서로 영향을 받지 않도록 한다. 그리고 상기 베리어(15)의 상단 일측에는 전선통과구(16)가 형성되어 있다.

한편, 상기 베리어(15)의 후단, 즉 실외측에는 모터마운트(18)가 베이스팬(1)에 안착되어 설치되고, 이에는 모터(17)가 설치된다. 상기 모터(17)는 그 축이 각각 실내측과 실외측으로 돌출형성되는 것으로, 일측 축은 상기 베리어(15)를 관통하여 실내측의 스크롤(11) 내부로 돌출 된다. 상기 실내측으로 돌출된 축에는 시로코팬(19)이 설치된다. 상기 시로코팬(19)은 공기조화를 위한 공간의 공기를 흡입하여 상기 실내열교환기(7)를 통과시키고 다시 상기 토출가이드(9e)로 안내하여 실내로 다시 토출되도록 하는 역할을 하는 것이다.

상기 모터(17)의 실외측 축에는 송풍팬(21)이 설치된다. 상기 송풍팬(21)은 실외의 공기를 흡입하여 공기조화기 실외측의 실외열교환기(27)를 통과하면서 열교환되도록 하는 것이다.

한편, 상기 실외측에는 상기 송풍팬(22)에 의해 형성되는 기류를 안내하는 쉬라우드(23)가 설치된다. 상기 쉬라우드(23)는 실외열교환기(27)로 외부에서 흡입된 공기를 고르게 전달하는 역할을 한다. 이와 같은 쉬라우드(23)에는 상기 송풍팬(21)이 설치되는 통공(23')이 형성되어 있다. 도면부호 24는 쉬라우드(23)의 상면을 형성하는 커버이다. 그리고 도면부호 25는 상기 에어가이드(9)와 쉬라우드(23)의 상단을 연결하여 그 설치상태를 견고하게 하는 브레이스이다.

다음으로, 실외열교환기(27)는 상기 베이스팬(1) 상에 설치되는 것으로 실외측 가장 외곽에 설치된다. 상기 실외열교환기(27)는 실외에서 흡입된 공기와 작동유체 사이에서 열교환이 일어날 수 있도록 하는 것이다.

그리고 상기와 같이 베이스팬(1) 상에 설치되는 각종 부품은 차폐하도록 캐비넷(30)이 구비된다. 상기 캐비넷(30)은 상기 베이스팬(1)과 체결되어 설치되고, 공기조화기의 양측면과 상단을 차폐한다.

여기서, 도면으로 도시되지는 않았지만 상기 실외측에는 공기조화사이클의 구성요소인 압축기와 팽창밸브 등이 구비된다.

이와 같은 구성을 가지는 일체형 공기조화기는 상기 실내측에 해당되는 부분이 공기조화를 위한 공간을, 상기 실외측에 해당되는 부분이 실외측을 향하도록 설치되어 사용된다.

한편, 공기조화기가 냉방을 위해 동작되는 것을 살펴본다.

공기조화기가 구동되면, 공기조화사이클이 동작되고 상기 모터(17)가 상기 시로코팬(19) 및 송풍팬(21)을 회전시키게 된다. 따라서 실내측에서는 공기조화를 위한 공간의 공기가 프론트그릴(3)의 흡입부(3i)를 통해 흡입되어 실내열교환기(7)로 전달된다. 상기 공기는 실내열교환기(7)를 통과하면서 작동유체와 열교환하여 상대적으로 낮은 온도로 된다.

그리고 상기 시로코팬(19)의 회전에 의해 상기 열교환된 공기는 상기 에어가이드(9)의 통공(10)을 통해 시로코팬(19)으로 흡입된다. 그리고 시로코팬(19)에서 토출되어 스크롤(11)의 내부를 따라 안내되면서 상기 토출가이드(9e)로 전달된다. 상기 토출가이드(9e)로 전달된 공기는 프론트그릴(3)의 토출부(3e)를 통해 공기조화를 위한 공간으로 토출된다.

그리고 상기 실외측에서는 상기 실내열교환기(7)에서 작동유체가 전달받은 열을 외부로 배출하는 동작이 진행된다. 즉 상기 송풍팬(21)에 의해 외부의 공기가 공기조화기의 실외측으로 흡입되고, 상기 쉬라우드(23)에 의해 안내되어 상기 실외열교환기(27)를 통과하면서 작동유체와 열교환하여 외부로 열을 방출하게 된다.

한편, 공기조화기가 난방운전을 할 경우에는 상기한 바와 유사한 작용을 하게 된다. 다만, 상기 실내측와 실외측의 내부에 장착된 각각의 실내열교환기(7)와 실외열교환기(27)의 작용이 반전되어 실내열교환기(7)는 실내공기로 발열을 하는 열교환작용을 수행하는 응축기의 역할을 하게 되고, 실외열교환기(27)는 흡열을 하는 열교환을 수행하는 증발기의 역할을 하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 공기조화기에는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 공기조화기는 계절에 따른 기온의 차이가 심한 우리나라나 혹한지 에서는 난방운전시 열교환기의 작용만으로 난방운전을 하게 되면 난방효율이 비교적 낮아 원하는 수준의 난방운전을 수행하는데 있어서 많은 에너지의 소모가 필요한 문제점이 있다.

또한, 보조히터로서 공기조화기의 내부에 일반적인 전기히터를 장착할 수 있으나 이는 온도조절을 위해서 부수적인 장치가 다수 구비되어야 하므로 효율적이지 못하고, 과전류의 유입으로 인한 과열이나 오작동이 발생하거나 사용상 안전의 문제 등 다양한 불편을 초래하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 흡입공기를 안내하는 오리피스에 난방운전을 돕기위한 보조히터인 피티시(PTC)히터가 설치된 공기조화기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 흡입되는 공기를 안내하는 오리피스와; 상기 오리피스의 일측에 구비되어, 흡입되는 공기를 가열하는 히터와; 상기 오리피스에 개구되도록 형성된 관통홀의 양측에 설치되어, 상기 히터가 상기 관통홀을 가로지르도록 설치될 수 있도록 상기 히터의 양단을 지지하는 체결브라켓과; 상기 히터의 양측단에 구비되며, 절연소재로 형성되어 상기 히터의 양단이 절연된 채로 상기 지지브라켓에 결합되도록 하는 절연캡과; 상기 체결브라켓의 일측에 구비되어, 상기 히터로 과전류가 공급되는 것을 방지하는 과전류방지장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 과전류방지장치는 상기 관통홀의 외측에 구비되어 상기 체결브라켓의 양측단을 연결하는 지지플레이트에 장착된다.

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이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 공기조화기에 의하면, 흡입공기를 안내하는 오리피스의 일측에 형성된 피티시(PTC)히터에 의해 흡입공기가 가열되어 공기조화기를 냉방뿐 아니라 난방용으로도 사용가능하게 되는 이점이 있다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 일체형 공기조화기의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 공기조화기의 외형을 보인 사시도로서 도면에 도시된 바에 따르면, 공기조화기는 전면외관을 형성하는 프론트그릴(200)과 측면 및 후면외관을 형성하는 캐비넷(700)과 상면의 외관을 형성하는 캐비넷커버(600)에 의해서 대략 육면체 형상으로 형성된다.

도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 공기조화기의 구조를 보인 분해사시도이고, 도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 공기조화기의 내부 구성을 보인 분해 사시도로서 도면에 의하면, 공기조화기의 바닥면을 구성하는 베이스팬(100) 상면은 실내측과 실외측으로 구획되어 각종 부품이 설치된다. 먼저 실내측의 최전방에는 프론트그릴(200)이 설치된다.

상기 프론트그릴(200)의 하단부에는 공기조화를 위한 공간의 공기를 공기조화기의 실내측으로 흡입하는 통로인 전면흡입구(210)가 형성되어 있고, 프론트그릴(200)의 양측면에는 측면흡입구(215)가 형성된다.

상기 프론트그릴(200)의 상단부에는 열교환된 공기를 다시 공기조화를 위한 공간으로 토출하는 실내토출구(220)가 형성되어 있으며, 상기 실내토출구(220)의 전면에는 상기 실내토출구(220)를 상하로 슬라이딩하면서 선택적으로 개폐하는 토출구도어(230)가 설치된다. 그리고, 상기 실내토출구(220)의 상측에는 공기조화기의 작동을 제어하고, 공기조화기의 상태를 표시하는 디스플레이(260)가 가로방향으로 길게 형성된다.

상기 프론트그릴(200)의 후방에는 상기 전면흡입구(210)와 측면흡입구(215)로 흡입되는 공기중의 미세한 먼지입자들을 포집하는 플라즈마필터(232)가 형성된 다.

상기 베이스팬(100) 상에는 실내측과 실외측을 구획하고 실내측에서의 공기유동을 안내하는 에어가이드(300)가 형성되고, 상기 에어가이드(300)의 하단에는 실내측베이스(320)가 일체로 형성된다.

상기 에어가이드(300)는 아래에서 설명할 오리피스(410)와 결합하여 상기 에어가이드(300)의 전면을 형성하게 되고 상기 실내팬(420)에 의해서 흡입된 공기들이 보다 원활하게 상기 에어가이드(300)의 내측 벽면을 따라 안내될 수 있도록 상기 오리피스(410)의 하측 일부와 면접촉하여 결합하게 된다.

상기 에어가이드(300)의 상부에는 아래에서 설명할 실내팬(420)으로부터 유도되어 배출되는 공기를 상기 프론트그릴(200) 상부의 실내토출구(220)로 안내하는 토출가이드(350)가 형성된다.

상기 토출가이드(350)는 에어가이드(300)의 상단에 슬라이딩 결합하여 형성되고, 후단으로부터 전방으로 일정부분 돌출되게 형성되며 선단부는 상기 프론트그릴(200)의 실내토출구(220)와 대응되도록 형성된다. 그리고, 상기 토출가이드(350)의 상면과 우측면에 걸쳐서 설치된다.

한편, 상기 에어가이드(300)의 전방에는 실내열교환기(400)가 설치된다. 상기 실내열교환기(400)는 열교환사이클의 작동유체가 공기조화를 위한 공간에서 흡입된 공기와 열교환을 수행한다.

상기 실내열교환기(400)와 상기 에어가이드(300) 사이에는 상기 실내열교환기(400)에서 열교환된 공기를 안내하는 역할을 하는 오리피스(410)가 설치된다. 그 리고, 상기 오리피스(410)에는 상기 에어가이드(300)의 실내팬설치홀(312)과 대응되는 관통홀(412)이 각각 좌우에 쌍으로 형성된다.

한편, 상기 에어가이드(300)의 내부에는 실내측에서의 공기유동을 위한 원동력을 제공하는 실내팬(420)이 상기 에어가이드(300)의 좌우에 형성되는 실내팬설치홀(312)에 형성된다.

그리고, 상기 실내팬(420)의 후측에는 팬모터(450)가 설치된다. 상기 팬모터(450)의 중심축(452) 선단은 상기 실내팬(420)의 중심부에 삽입되고, 후단은 아래에서 설명할 실외팬(460)의 중심부에 삽입된다. 따라서, 상기 팬모터(450)는 상기 실내팬(420) 및 실외팬(460)에 회전동력을 제공하게 된다.

상기 에어가이드(300)로부터 소정 거리를 두고 후방에는 실외측에서의 공기유동을 안내하는 쉬라우드(500)가 설치되고, 상기 쉬라우드(500)의 내측에는 실외의 공기를 강제 송풍하여 열교환이 일어나게 하는 실외팬(460)이 설치된다.

상기 쉬라우드(500)의 후측에 해당되는 상기 베이스팬(100)의 후단에는 실외열교환기(550)가 설치된다. 상기 실외열교환기(550)는 열교환사이클의 작동유체와 실외에서 흡입된 공기가 열교환되게 한다.

한편, 상기 실외측의 베이스팬(100) 상에는 열교환사이클을 구성하는 작동유체를 고온고압으로 압축시키는 압축기(560)가 설치된다.

상기와 같은 공기조화기의 외관 후면과 양측면은 캐비넷(700)에 의해서 형성되고, 상기 공기조화기의 상면외관은 상방으로 탈거가능한 캐빈넷커버(600)에 의해서 형성된다. 상기 캐비넷(700)과 캐비넷커버(600)는 상기 구성요소들을 차폐하고 공기조화기의 내부에 공기유로를 형성하도록 구성된다.

도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 공기조화기의 요부구성인 히터의 외형을 보인 평면도이고, 도 6 은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 공기조화기의 오리피스에 히터가 장착된 모습을 보인 사시도로서 도면에 따르면, 상기 오리피스(410) 전면의 각 관통홀(412)에는 상기 오리피스(410)를 거쳐서 상기 에어가이드(300)로 유입되는 공기를 가열하기 위한 히터(430)가 장착되어 있다.

상기 히터(430)는 일정한 온도를 유지하면서 발열을 반복하는 정온유지가 가능한 피티시(PTC:Positive Thermal Coefficient)히터로서 상기 관통홀(412)을 가로질러 형성된다.

일반적으로 피티시히터는 온도가 상승하면 저항이 증가하는 특성을 가진 티탄산바륨(BaTiO₃)과 희토류원소 등으로 이루어진 피티시소자를 이용한 히터로서 전원을 인가할 경우 제반요건의 설정에 따라 적정온도 조절이 가능하여 별도의 온도조절장치 없이 적정온도를 유지하는 히터이다.

보다 상세하게는, 상기 피티시소자는 저온에서는 저항감소로 인한 급속한 발열이 일어나고, 고온에서는 일정온도에 도달하면 저항상승으로 인한 과열 및 과전류를 방지하는 기능을 가지고 있다. 따라서 일정온도영역 내에서 정온유지가 가능하게 된다.

상기 피티시히터는 다수개의 정온유지 특성을 가진 피티시소자(도시되지 않음)와 구리 전극판(432)이 절연재(도시되지 않음)에 의해서 감싸져서 형성되고, 상 기 절연재에 의해서 절연된 피티시소자와 전극판(432)은 난연성 소재의 피티시홀더(494)의 내부에 장착된다. 그리고 상기 피티시소자에 의해서 발생되는 열을 방출하는 방열핀(436)이 상기 피티시홀더(494)를 중심으로 양쪽으로 다수개 형성된다.

그리고 상기 전극판(432)이 형성된 히터(430)의 양쪽단부에는 절연을 위한 절연캡(438)이 형성되어 아래에서 설명할 체결브라켓(440)에 상기 히터(430)가 장착되도록 한다. 상기 체결브라켓(440)은 상기 히터(430)를 상기 오리피스(410)에 장착하기 위한 것으로 상기 히터(430)가 상기 오리피스(410)의 관통홀(412)을 가로지르면서 지지될 수 있도록 형성된다.

상기 체결브라켓(440)은 상기 오리피스(410)의 관통홀(412)을 기준으로 상하측으로 각각 형성되며 상기 체결브라켓(440)의 상면에 상기 히터(430)가 장착된다. 그리고 상기 체결브라켓(440)의 일측 다시 말해서, 상기 오리피스(410)의 중앙부쪽은 다소 돌출성형되어 아래에서 설명할 과전류방지장치(444)가 부착되는 지지플레이트(442)가 형성된다.

상기 지지플레이트(442)는 절연소재로 형성되고, 일측이 돌출된 대략 사각판 형상으로 양측단부가 상기 체결브라켓(440)에 스크류에 의해서 고정되어진다. 그리고 상기 지지플레이트(442)의 넓은 부분에는 과전류방지장치(444)가 부착된다.

상기 과전류방지장치(444)는 히터(430)의 오작동이나 전원부에서 과전류가 공급되는 것을 방지하기 위한 안전장치로서 내부에는 바이메탈(Bimetal)이 구비되어있고 외부는 절연소재로 피복이 되어있다. 그리고 상기 과전류방지장치(444)의 일측은 상기 히터(430)와 전원선에 의해 연결되어 있으며, 다른 일측은 전원선에 의해 공기조화기의 전원장치에 연결되어 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

사용자가 공기조화기에 전원을 인가하고 상기 디스플레이(260)를 사용의도에 맞게 조작하게되면 상기 컨트롤박스(380)에서 공기조화기 내부의 구성요소를 제어하여 공기조화기를 구동시킨다.

본 발명의 공기조화기가 냉방모드로 동작될때는 상기 공기조화기가 구동되면 상기 좌우의 팬모터(450)가 동작되어 상기 팬모터(450)의 중심축(452)에 연결된 실내팬(420)과 실외팬(460)이 각각 회전된다. 그리고, 상기 압축기(560)가 구동되어 작동유체를 고온고압으로 압축하여 열교환사이클을 순환하게 한다.

그리고 좌우측에 각각 구비되어 있는 상기 실내팬(420)의 구동에 의해서는, 공기조화를 위한 공간의 공기가 상기 전면흡입구(210) 및 측면흡입구(215)를 통해 흡입되어 상기 실내열교환기(400)를 거쳐 열교환 되면서 실내측의 내부로 유입된다.

상기 실내열교환기(400)에서 열교환되어 상대적으로 낮은 온도로 된 공기는 상기 실내팬(420)의 전방으로 흡입되는데, 이때 도 3 에 도시된 바와 같이 상기 오리피스(410)에 쌍으로 형성된 관통홀(412)을 통해 실내의 공기가 유입된다.

상기 실내팬(420)으로 유입된 공기는 실내팬(420)의 회전에 따라 실내팬(420)의 원주방향으로 토출된다. 즉, 상기 실내팬(420)은 상기 팬모터(450)에 의해 회전하게 되고, 이러한 실내팬(420)의 회전에 의해 전방으로부터 유입된 공기가 원 주방향으로 토출되는 것이다.

이와 같이 상기 실내팬(420)의 원주방향으로 토출된 공기는 상기 에어가이드 (300의 측면과 좌우베리어(310)에 의해 안내되어 상기 에어가이드(300) 의 상방에 설치되는 토출가이드(350) 내부로 유동된다. 그리고, 상기 토출가이드(350)의 내부로 유입된 공기는 전방으로 안내되어 실내토출구(220)를 통해 전방으로 토출된다.

다음으로 상기 실외팬(460)의 구동에 의해서는 실외의 공기가 상기 캐비넷과 캐비넷커버의 흡입통공을 통해서 기조화기의 내부로 흡입된다. 공기조화기 내부로 유입된 공기는 상기 쉬라우드(500)에 의해 안내되어 상기 실외팬(460)으로 흡입되고, 상기 실외팬(460)에 의해 후방으로 토출되는 공기는 상기 실외열교환기(550)를 통과하면서 열교환사이클의 작동유체와 열교환하게 된다.

상기 실외열교환기(550)에 의해서 열교환된 냉매는 상기 실내열교환기(400)로 유입되어 실내공간을 냉방하게 된다.

한편, 상기 공기조화기를 난방용으로 사용할 경우에는 상기와 유사한 작용을 수행하게 된다. 다만 상기 실내열교환기(400)와 실외열교환기(550)의 기능이 반전되어 상기 실내열교환기(400)는 실내의 공기에 열을 방출하는 발열 열교환을 수행하게 되고, 상기 실외열교환기(550)는 실외 공기의 열을 흡열하는 흡열 열교환을 수행하게 된다.

즉, 상기 실내열교환기(400)는 응축기로서의 작용을 하게 되며, 실외열교환기(550)는 증발기로서의 작용을 수행하게 된다.

따라서 상기 실내열교환기(400)는 난방을 필요로하는 공간의 공기를 상기 실 내팬(420)이 생성하는 흡인력으로 상기 전면흡입구(210)와 측면흡입구(215)로 흡입한다. 그리고, 흡입된 공기는 상기 실내열교환기(400)를 통과하면서 열교환을 수행하여 고온의 공기로 전환된다.

이때, 상기 실내열교환기(400) 후방에 형성된 오리피스(410)의 관통홀(412)을 가로질러 장착된 히터(430)에 의해서 흡입되는 실내공기는 추가로 가열되게 된다. 상기 히터(430)는 전원이 인가되면 상기 히터(430) 내부의 피티시소자가 일정한 온도까지 저항의 감소로 급속발열을 하면서 온도를 상승시키게 된다.

상기 피티시소자가 미리 설정해 놓은 온도까지 상승하게 되면 저항의 상승으로 더이상의 발열이 일어나지 않아 다시 온도가 하강하게 된다. 그리고, 온도가 하강하면 다시 저항이 상승하여 발열을 하고, 이러한 과정을 반복수행하면서 상기 피티시소자는 일정온도를 유지하면서 발열을 하게 된다.

그리고 상기 피티시소자의 온도설정은 피티시소자의 주요구성재료가 되는 티탄산바륨(BaTiO₃)과 희토류원소의 성분비를 조합하여 임의의 온도로 설정하게 된다. 그리고 피티시소자가 발산하는 열은 상기 절연재(도시되지 않음)와 피티시홀더(494)를 거쳐서 상기 방열핀(436)을 통해 공기중으로 발산된다.

한편, 상기 히터(430)는 피티시소자가 가진 자체의 물질특성으로 인해 자동으로 온도조절에 의한 정온유지기능을 가지고 있지만 과전류의 유입등과 같은 외부요인에 의한 오작동을 방지하기 위해 상기 히터(430)로 전원을 공급하는 전원선에 연결된 바이메탈이 삽입된 과전류방지장치(444)에 의해서 유입전류를 제한해 주게 된다.

상기 히터(430)의 발열로 상기 실내열교환기(400)를 통해 열교환된 공기는 추가로 가열되어 상기 오리피스(410)의 관통홀(412)을 통해서 상기 에어가이드(300)로 안내된다. 상기 에어가이드(300)로 안내된 공기는 토출가이드(350)를 거쳐 상기 실내토출구(220)로 토출되어 실내 공간의 온도를 상승시키는 난방운전을 수행하게 된다.

그리고 상기 실외측의 작용은 실외열교환기(550)가 실내공기로부터 흡열하는 증발기와 같은 작용을 하는것을 제외하고는 동일하므로 생략하도록 한다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어 본 발명의 실시예에서는 상기 히터(430)를 상기 오리피스(410)의 전면에 형성하였으나, 필요에 따라 상기 히터(430)를 오리피스(410)의 후면에 설치하는 것도 가능할 것이다.

그리고, 본 발명의 실시예에서는 상기 관통홀(412)이 2개인 공기조화기에 히터(430)를 적용하였으나, 필요에 따라 상기 관통홀(412)과 히터(430)는 한개 혹은 다수개 등 다양하게 구성하는것도 가능함은 물론이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 공기조화기에서는 상기 오리피스의 관통홀에 정온유지가 가능하고 자체발열이 가능한 피티시소자가 장착된 히터를 사용하여 상기 실내열교환기를 통과하여 열교환된 공기를 추가로 가열하게 된다.

따라서 공기조화기의 난방운전 효율을 극대화 할 수 있으며 적은 에너지로도 보다 효과적인 난방을 수행할 수 있게 된다.

그리고 보조가열수단으로 히터를 사용하여 피티시소자가 가진 자체의 발열기능과 정온유지기능에 의해 별도의 온도조절장치를 구비하지 않고도 효과적인 발열이 가능하게 된다.

따라서 추가의 구성물이 차지하던 공간을 줄일 수 있게 되어 보다 컴팩트한 공기조화기를 구성할 수 있고 내부의 구조도 한층 더 간결해질 뿐만 아니라 재료비의 절감효과도 얻을 수 있게 된다.

그리고 상기 히터로 과전류가 유입되는 것을 방지하는 과전류방지장치를 형성하여 과전류에 의한 오작동을 방지하여 공기조화기의 작동신뢰도를 높일 뿐아니라 과열로 인한 사용자에게 발생하는 위험을 방지할 수 있는 효과도 기대할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 흡입되는 공기를 안내하는 오리피스와;

   상기 오리피스의 일측에 구비되어, 흡입되는 공기를 가열하는 히터와;

   상기 오리피스에 개구되도록 형성된 관통홀의 양측에 설치되어, 상기 히터가 상기 관통홀을 가로지르도록 설치될 수 있도록 상기 히터의 양단을 지지하는 체결브라켓과;

   상기 히터의 양측단에 구비되며, 절연소재로 형성되어 상기 히터의 양단이 절연된 채로 상기 지지브라켓에 결합되도록 하는 절연캡과;

   상기 체결브라켓의 일측에 구비되어, 상기 히터로 과전류가 공급되는 것을 방지하는 과전류방지장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 과전류방지장치는,

   상기 관통홀의 외측에 구비되어 상기 체결브라켓의 양측단을 연결하는 지지플레이트에 장착됨을 특징으로 하는 공기조화기.

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