KR100662386B1 - 공기조화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 실내의 환기 기능이 선택적으로 수행하는 공기조화장치에 관한 것이다.

본 발명은 실내공기가 실외로 배기되는 경로인 배기유로와; 실외공기가 실내로 흡입되는 경로인 흡기유로와; 상기 배기유로와 흡기유로상에 각각 구비되며 공기의 이동경로를 변경할 수 있도록, 공기가 통할 수 있는 연통홀이 형성되고 서로 소정각도를 이루는 적어도 1개 이상의 배리어로 이루어지는 유로 절환체와; 상기 배기유로와 흡기유로상에 각각 구비되며, 상기 각 배리어의 연통홀을 선택적으로 개폐하는 댐퍼와; 상기 댐퍼가 연통홀을 개폐하도록 상기 댐퍼에 각각 구비되는 댐퍼를 구동하는 구동부:를 포함하여 이루어지는 공기조화장치를 제공한다.

첫째, 본 발명에 따른 공기조화장치는, 전술한 바와 같이, 실내 공간의 난방, 냉방 기능뿐만 아니라, 실내의 환기 기능도 수행할수 있으므로, 실내 거주자에게 보다 쾌적한 환경을 제공한다.

공기 조화기, 실내공조장치, 재생 열교환부, 댐퍼, 모터

Description

공기조화장치{Device for air-conditioning}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기조화장치가 실내에 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면,

도 2는 도 1에 도시된 공기조화장치에 제공되는 실내 공조장치를 도시한 사시도,

도 3은 도 2의 실내 공조장치의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 평면도,

도 4는 도 3의 실내 공조장치중 유로절환부를 도시한 사시도,

도 5는 도 4의 유로절환부중 유로절환체의 구성을 발췌하여 개략적으로 나타낸 평면도,

도 6은 도 5의 유로절환체중 구동부의 구성을 발췌하여 나타낸 사시도,

도 7은 도 3의 실내 공조장치가 전체순환모드로 작동되는 상태를 나타낸 평면도,

도 8은 도 3의 실내 공조장치가 환기/순환모드로 작동되는 상태를 나타낸 평면도,

도 9는 도 3의 실내 공조장치가 전체환기모드로 작동되는 상태를 나타낸 평면도.

* 도면의 주요한 부위에 대한 부호설명 *

100 : 실내 공조장치 102 : 흡기유로

103 : 제1송풍기 106 : 배기유로

107 : 제2송풍기 110 : 재생열교환부

112 : 재생열교환기 120 : 실내 열교환기

130 : 캐비닛 131 : 제 1 흡입구

132 : 제 1 배출구 133 : 제2흡입구

134 : 제2배출구 135 : 가이드 벽

137 : 격막 139 : 유동가이드

150 : 유로절환부 152 : 유로절환체

153 : 연통홀 154 : 제1배기배리어

156 : 제2배기배리어 158 : 제3배기배리어

162 : 제1흡기배리어 164 : 제2흡기배리어

170 : 구동부 172 : 댐퍼

176 : 기어 어셈블리 177 : 모터

178a : 구동기어 178b : 종동기어

179 : 로드 200 : 실외기

300 : 덕트부 400 : 팬파워유닛

α : 제1각도 β : 제2각도

γ : 제3각도

본 발명은 공기조화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 실내의 환기 기능이 선택적으로 수행하는 공기조화장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화장치는, 주거공간, 식당, 도서관, 또는 사무실 등과 같은 실내 공간을 냉방 또는 난방 시키는 기능을 한다.

이를 위하여, 일반적인 공기조화장치에는, 압축기, 응축기, 팽창장치, 그리고 증발기가 구비되고, 상기 압축기, 응축기, 팽창장치, 그리고 증발기를 지나는 냉매의 상변화에 의해 실내 공기가 냉각 또는 가열된다.

상기 공기조화장치는, 실외기와 실내기가 일체로 구성되는 일체형 공기조화장치와 실외기와 실내기가 각각 별도로 분리되어 설치되는 분리형 공기조화장치로 분류된다.

여기서, 상기 일체형 공기조화장치는 실내 공기와 열교환하는 실내기, 그리고 실외 공기와 열교환하는 실외기가 하나의 케이스 내부에 통합 설치되는 구조로서, 주로 창문에 설치된다.

그리고, 상기 분리형 공기조화장치는 실내 공기와 열교환하는 실내기가 실내의 벽 또는 천장에 부착되고, 실외공기와 열교환하는 실외기는 상기 실내기와 별개로 구성되어 아파트의 베란다나 건물 외벽에 설치된다.

그러나, 상술한 일반적인 공기조화장치는, 단순히 실내 공기를 순환시키면서 실내를 냉방 또는 난방시키는 구조로 구성되므로, 근래에는 보다 쾌적한 실내 환경을 유지하기 위하여, 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 환기기능이 구비된 공기조화장치의 개발이 요구되고 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 목적은 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 환기기능이 구비되어 보다 쾌적한 실내 환경을 유지하는 공기조화장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실내공기가 실외로 배기되는 경로인 배기유로와; 실외공기가 실내로 흡입되는 경로인 흡기유로와; 공기가 통하는 연통홀이 형성된 복수개의 배리어로 이루어져 배기유로와 흡기유로를 유동하는 공기의 유동경로를 변경하는 유로 절환체와; 상기 각 배리어의 연통홀을 선택적으로 개폐하는 댐퍼와; 상기 댐퍼가 연통홀을 개폐하도록 상기 댐퍼를 구동하는 구동부:를 포함하여 이루어지는 공기조화장치를 제공한다.

또한, 상기 유로 절환체는 상기 배기유로와 흡기유로상에 각각 구비되며, 상기 유로 절환체를 이루는 복수개의 배리어는 서로 소정각도를 이루도록 구비될 수 있다.

그리고, 상기 구동부는 입력되는 신호에 의해 소정각도 회전하는 모터와; 상기 모터를 따라 회전하는 기어 어셈블리와; 일단은 상기 기어 어셈블리에, 타단은 상기 댐퍼의 일측에 각각 결합되어 상기 모터의 회전력으로 댐퍼를 구동하는 로드: 를 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 기어 어셈블리는 상기 모터의 회전축에 결합되는 구동기어와; 상기 구동기어에 의해 구동되며, 외주면에 상기 로드가 힌지결합되는 종동기어:를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 모터의 회동각도는 배기유로에 흡입된 실내공기의 전부가 흡기유로로 안내되어 실내로 재순환 되도록 각 댐퍼를 위치시키는 제1각도와; 배기되는 실내공기중 일부는 실내로 재순환되고 일부는 실외공기와 환기되도록 각 댐퍼를 위치시키는 제2각도와; 배기유로에 흡입된 실내공기의 전부가 실외로 토출되고, 흡기유로에 흡입된 실외공기의 전부가 실내로 토출되도록 각 댐퍼를 위치시키는 제3각도:를 포함하여 제어되도록 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

그리고, 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공기조화장치는 실내로 공급되는 공기의 온도 조절 기능을 가지는 실내공조장치(100), 실외 공기와 열교환 하는 실외기(200), 그리고 상기 실내공조장치에 연결되어 공기를 안내하는 덕트부(300) 및, 실내에 설치되어 상기 실내공조장치에서 공급되는 공기를 실내로 토출하는 팬파워 유닛(400)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 실내공조장치(100)는 실내로 공급되는 공기를 냉각 또는 가열 하는 통상의 실내기의 기능을 수행하는 동시에 환기시 실내의 열손실을 방지하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 실내공조장치(100)는 실내로 공급되는 실외공기와 실외로 배출되는 실내공기를 상호 열교환시켜 열손실을 최소화하는 기능을 수행하도록 구성된다.

상기의 기능을 하는 실내공조장치(100)는 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 실내공조장치(100)의 설치를 위해, 실내의 천장이나 벽에 상기 실내공조장치(100)를 수용하는 소정 크기의 수용 공간을 형성할 필요가 없다.

또한, 상기 실내공조장치(100)의 설치로 인해, 실내의 미관을 해치는 문제점도 제거되며, 하나의 실내공조장치로 다수개의 룸들을 냉방 또는 난방시킬 수 있다.

그리고, 상기 실외기(200)는 건물의 외벽 또는 베란다에 설치되며, 실외 공기와 열교환하는 실외열교환기와 실외 공기와 상기 실외열교환기의 열교환 효율을 증대시키기 위하여 공기의 유동을 강제하는 송풍기가 구비된다.

다음으로, 상기 덕트부(300)는, 실내의 공기를 상기 실내공조장치(100)로 안내하고, 상기 실내공조장치(100)에서 실내로 공급되는 공기를 안내하는 기능을 한다.

이를 위하여, 상기 덕트부(300)는, 실내의 공기를 상기 실내공조장치(100)로 안내하는 제 1 덕트(310), 그리고 상기 실내공조장치(100)에서 실내로 공급되는 공기를 실내로 안내하는 제 2 덕트(320)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 덕트부(300)를 구성하는 각 덕트(310, 320)는, 실내의 천장에 내설되며, 열손실을 최소화하는 이중관 구조로 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 실내로 공급되는 공기의 공기조화를 위한 실내공조장치의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실내공조장치의 내부 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실내공조장치의 내부 구성을 나타낸 평면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실내공조장치(100)은, 실내공기가 실외로 배출되는 경로인 배기유로(106), 실외공기가 실내로 급기되는 경로인 흡기유로(102), 환기를 위하여 외부에서 공급되는 실외 공기와 실외로 배출되는 실내 공기를 상호 열교환시키는 재생 열교환부(110), 실내로 공급되는 공기의 온도 조절을 위한 실내 열교환기(120), 배기유로(106)와 흡기유로(102)를 유동하는 공기의 이동경로를 변경시키는 유로절환부(150), 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.

즉, 상기 제 1 흡입구(131)와 제 2 배출구(134)는 각각 상기 실내공조장치(100)내의 배기유로(106)의 양단을 구성하고, 상기 제 2 흡입구(133)와 제 1 배출구(132)는 흡기유로(102)의 양단을 구성하는 것이다.

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.

본 실시예에서, 캐비닛의 전측에는 재생열교환부(110)가 위치되고, 그 후측에 실내 열교환기(120)가 설치됨이 바람직하다.

또한, 본 발명의 공기조화기의 바람직한 실시예에 의하면, 실내공기가 외기와 환기되기도 하고, 일부만이 환기되며 일부는 실내로 순환되기도 하며, 실내공기로만 순환되기도 하는등 여러가지 운전모드를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

그러므로, 상기 재생열교환부(110)와 실내 열교환기(120)의 사이에 운전모드의 절환을 위한 유로절환부(150)가 설치되는 것이 좋다.

상기 유로절환부(150)는 흡기유로(102)와 배기유로(106)를 지나는 공기의 유동경로를 절환하는 장치로서 실내공기와 실외공기가 환기되는 전체환기모드와, 흡입된 실내공기의 일부가 실내로 재순환되고 일부는 외기와 환기되는 환기/순환 모드와, 흡입된 실내공기의 전부가 실내로 재순환되는 전체순환모드중 어느 하나의 모드로 선택되도록 이루어진다.

이하, 상기 재생열교환부(110)의 구조를 보다 상세하기 설명하기로 한다.

상기 재생열교환부(110)는 상기 제 2 흡입구(133)와 제 2 배출구(134)가 형성된 캐비닛(130) 내부의 전방측에 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 재생열교환부(110)의 내측에는 실질적으로 사각 박스 형상의 재생 열교환기(112)가 구비되나, 상기 재생 열교환기(112)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.

여기서, 상기 재생 열교환기(112)에는, 실외로 배출되는 실내공기가 유동하는 제 1 유로(미도시)와 실내로 공급되는 실외공기가 유동하며 상기 제 1 유로에 직교하는 제 2 유로(미도시)가 구비된다.

상기 제 1 유로는 실내공조장치(100)의 배기유로(106)와 연통되고, 상기 제 2 유로는 실내공조장치(100)의 흡기유로(102)와 연통되도록 구비된다.

상기 재생 열교환기(112)의 열교환 효율을 높이기 위하여, 상기 재생 열교환기(112)는 상기 제 1 유로와 제 2 유로가 교대로 교차하여 적측되는 다수개의 층상 구조를 이루는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이러한 구성에 의하여, 상기 제 1 유로를 통과하는 실내공기는, 상기 제 2 유로를 통과하는 실외공기와 상호 열교환을 하게 되어 열손실이 최소화 된다.

한편, 상기 흡기유로(102)에는 유로내부의 공기를 실내쪽으로 강제송풍하는 제1송풍기(103)가 구비되고, 상기 배기유로(106)에는 유로내부의 공기를 실외쪽으로 강제송풍하는 제2송풍기(107)가 구비된다.

여기서, 상기 제1송풍기(103)는 상기 제 1 배출구(132)측에 구비되고 상기 제2송풍기(107)는 제 1 흡입구(131)측에 구비되는 것이 바람직하다.

물론, 상기 제1송풍기(103)와 제2송풍기(107)의 설치위치는 상기에 설명한 것에 한정되지 않으며, 실내공조장치(100)에 구비되지 않고 그 외부, 즉 상기 덕트부(300)에 구비될 수도 있다.

그리고, 실내로 유입되는 공기를 가열 내지는 냉각하는 실내 열교환기(120)가 설치된다.

상기 실내 열교환기(120)는 실내로 흡입및 순환되는 공기의 냉방 및 난방을 위한 열교환기로서, 냉매의 압축-팽창 및 상변화를 통해 공기를 가열 및 냉각시키는 구성요소이다. 또한, 상기 실내 열교환기(120)는 압축기 및 실외 열교환기(미도시), 그리고 팽창장치등(미도시)과 함께 구성되며, 상기 실내 열교환기(120)를 제외한 구성은 실내공조장치(100) 내부에 구성될 수도 있으며, 외부에 따로 구성될 수도 있다. 이러한 구성은 당업자에게는 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기 흡기유로(102)를 유동하여 제 2 덕트(320)로 향하는 공기가 상기 실내 열교환기(120)를 반드시 통과하도록 상기 실내 열교환기(120)의 일단은 상기 캐비닛(130)의 내벽, 즉 배면을 향하는 내측에 연접되고, 타단은 상기 배면과 수직한 다른측 내벽, 즉 측면 내벽에 연접되어 전체적으로 "ㄴ"의 절곡된 형상을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.

물론, 상기 흡기유로(102)를 대각선으로 가로지르는 "ㅣ"형으로 구성될 수도 있으나, 상기와같이 "ㄴ"의 절곡된 형상으로 구성되는 경우 열교환 면적이 증가하는 잇점이 있다.

또한, 상기 캐비닛(130)의 내부에는 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 실내공조장치(100)로 유입되는 실내 공기가 유동하는 배기유로(106)와, 제 1 배출구(132)를 통해 실내로 토출되는 실외공기가 유동하는 흡기유로(102)를 구획하며 형성하는 가이드 벽(135)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 가이드 벽(135)은 일단이 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132) 사이의 캐비닛(130) 내벽에 연접되고, 타단은 상기 재생열교환부(110)에서 소정거리 이격되도록 연장된다.

그리고, 상기 흡기유로(102)의 제1송풍기(103)가 설치된 부분과 배기유로(106)의 제2송풍기(107)가 설치된 부분에는 각 송풍기의 토출부 및 흡입부를 소정비율로 분할하는 격막(137)이 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 격막(137)은 상기 각 송풍기로부터 재생열교환부(110)를 향하여 소정길이 연장되도록 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 이하에서는 상기 유로절환부(150)에 대하여 설명하기로 한다.

도4 내지 도5는 본 실시예의 유로 절환부를 도시한 도면이다.

상기 유로절환부(150)는 위에서 설명한 바와 같이, 흡기유로(102)와 배기유로(106)를 지나는 공기의 유동경로를 절환하는 장치로서 복수개의 판 형상의 배리어로 이루어진 유로절환체(152)와, 댐퍼(172), 그리고 상기 댐퍼(172)를 구동하는 구동부(170)를 포함하여 이루어진다.

상기 유로절환체(152)에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기 유로절환체(152)는 공기가 통할 수 있는 연통홀(153)이 각각 형성된 판 형태의 배리어가 서로 소정각도를 이루면서 복수개가 구비되어 이루어진다.

또한, 상기 복수개의 배리어는 상기 배기유로(106)와 흡기유로(102)에 각각 구비되도록 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 복수개의 배리어들은 일단은 서로 연접되어 있고 반대편 끝단들이 방사상의 형태로 소정각도를 이루도록 서로 다른 각도를 향하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 유로절환체(152)는 상기 흡기유로(102)와 배기유로에 걸쳐 구비되어 상기 실내공조장치(100)내의 재생열교환부(110)를 실질적으로 구획하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

그 중, 배기유로(106)에 구비된 유로 절환체의 배리어는 제1배기배리어(154)와 제2배기배리어(156) 및 제3배기배리어(158)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1배기배리어(154)는 상기 배기유로(106)를 횡으로 가로지르도록 형성되며, 상기 제2배기배리어(156)는 그 끝단이 상기 배기유로(106)에 형성된 격막과 연접되어 상기 배기유로(106)를 실질적으로 종으로 구획하도록 이루어진다. 그리고, 상기 제3배기배리어(158)는 상기 제2송풍기(107)의 측면을 향하여 그 끝단이 상기 가이드 벽(135)과 연접되어 실질적으로 흡기유로(102)와 배기유로(106)를 구획하도록 형성된다.

또한, 흡기유로(102)에 구비된 유로절환체(152)의 배리어는 제1흡기배리어(162)와, 제2흡기배리어(164)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1흡기배리어(162)는 상기 흡기유로(102)를 횡으로 가로지르도록 형성되며, 상기 제2흡기배리어(164)는 그 끝단이 상기 흡기유로(102)에 형성된 격막(137)과 연접되어 상기 흡기유로(102)를 실질적으로 종으로 구획하도록 이루어진다.

도면에서, 상기 각 배리어에 형성된 연통홀은 그 각도에 따라 안 보일수도 있기 때문에, 본 설명에서는 그 대표로서 제1배기배리어(154)에 형성된 연통홀(153)에만 번호를 부여하며, 나머지 배리어에 형성된 연통홀에는 도면번호를 생략하기로 한다.

그리고, 배기유로(106)와 흡기유로(102)에 각각 구비된 유로절환체(152)에 댐퍼(172)가 각각 구비된다.

상기 댐퍼(172)는 상기 각 배리어(154,156,158,162,164)에 형성된 연통홀(153)을 선택적으로 차단하거나 개방시킴으로써, 유로를 흐르는 공기가 통할 수 있는 경로를 선택하는 구성요소이다.

상기와 같은 댐퍼(172)는 상기 흡기유로(102)에 구비된 유로절환체(152)와 배기유로(106)에 구비된 유로절환체(152)에 각각 1개 씩 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 댐퍼(172)는 상기 각 배리어에 형성된 연통홀(153)에 대응하는 크기를 가지도록 형성되어, 상기 댐퍼(172)가 각 배리어에 형성된 연통홀(153)을 지나면서 연통홀을 개방시키거나 폐쇄시키도록 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 각 댐퍼(172)는 상기 배기유로(106)에 설치된 유로 절환체(152) 또는 흡기유로(102)에 설치된 유로 절환체(152)의 각 배리어가 서로 연접되 어 있는부분에 힌지결합(173)되어 이를 축으로 회전하면서 상기 각 배리어에 형성된 연통홀(153)을 통과하도록 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 댐퍼(172)를 구동하는 구동부(170)가 구비된다.

상기 구동부(170)는 상기 흡기유로(102)에 구비된 유로절환체(152)와, 배기유로(106)에 구비된 유로절환체(152)에 각각 설치되어 상기 댐퍼(172)를 구동하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 구동부(170)는 입력되는 신호에 의해 소정각도 회전하는 모터(177)와, 상기 모터(177)를 따라 회전하는 기어 어셈블리(176)와, 일단은 상기 기어 어셈블리(176)에 힌지결합되고 타단은 상기 댐퍼(172)의 일측에 힌지결합되어 모터(177)의 회전력으로 댐퍼(172)를 구동하는 로드(179)를 포함하여 이루어진다.

도 6은 본 실시예에 따른 기어 어셈블리를 도시한 도면이다.

또한, 상기 기어 어셈블리(176)는 상기 모터(177)의 회전축에 결합되는 구동기어(178a)와, 상기 구동기어(178a)에 의해 구동되며 외주면에 상기 로드(179)의 일측끝단이 힌지결합되는 종동기어(178b)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 상기 종동기어(178b)의 외주면 일측에는 상기 로드(179)와 힌지결합을 할 수 있도록 반경외측으로 소정부분 연장되어 그 연장된 부분에 로드(179)와의 힌지결합을 위한 돌기(178c)가 형성되도록 이루어지는 것이다.

본 실시예에서는 상기 기어 어셈블리(176)가 구동기어(178a)와 종동기어(178b) 2개로 이루어지는 것을 예로 들어 설명하나, 반드시 이에 한정되지는 않으며 상기 구동기어(178a)에 치합되어 구동기어(178a)의 회전력을 종동기어(178b)로 전하는 또다른 기어가 구비되는 것도 가능하다.

본 실시예에서, 상기 모터(177)는 회전각도의 제어가 용이한 스텝모터가 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 모터(177)가 회전하면, 모터(177)의 회전축에 결합된 구동기어(178a)도 그에 따라 회전하며, 상기 구동기어(178a)에 치합된 종동기어(178b) 또한 회전한다. 그러면, 상기 종동기어(178b)의 외주면에 힌지 결합된 로드(179)가 상기 댐퍼(172)를 밀거나 당겨 댐퍼(172)의 위치를 이동시킨다.

그리고, 상기 모터(177)는 상기 댐퍼(172)가 각 배리어(154,156,158,162,164)에 형성된 연통홀(153)중 어느 하나의 연통홀에 위치되어 상기 각 배리어의 연통홀을 개방시키거나 폐쇄시키도록 상기 댐퍼(172)를 이동시키는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 종동기어(178b)의 직경은 상기 구동기어(178a)의 직경보다 큰 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 종동기어(178b)의 직경이 구동기어(178a)보다 클 때 상기 댐퍼(172)를 구동하는데 필요한 구동력이 보다 적게 필요하며 이에 더하여 상기 댐퍼(172)의 위치를 보다 정밀하게 제어할 수 있기 때문이다.

또한, 상기 배기유로(106)의 유로절환체(152)에 설치된 모터(177)와 흡기유로(102)의 유로절환체(152)에 설치된 모터(177)는 그 회전방향과 회전각도가 동일한 것이 바람직하다.

상기 모터(177)의 회전방향과 회전각도가 동일하다면 댐퍼(172)의 회동을 제어하는 기구 및 제어부의 구성이 단일해지므로 제작이 용이하게 되며, 동일한 부품 을 사용할 수 있어 생산단가도 절감할 수 있기 때문이다.

상기 각 모터(177)의 회전방향이 동일하도록 하기 위하여 본 실시예에서는 상기 각 모터(177)가 서로 대향된 방향으로 설치되는 것을 제시한다.

그러면 모터(177)가 같은 방향으로 회전하여도 각 댐퍼(172)는 서로 반대방향으로 회전하게 된다.

즉, 상기 배기유로(106)의 유로절환체(152)에 설치된 모터(177)와 흡기유로(102)의 유로절환체(152)에 설치된 모터(177)중 어느 하나는 모터축이 상측을 향하도록 설치되고, 다른 하나는 하측을 향하도록 설치되는 것이다.

또한, 상기 모터(177)의 회전각도를 동일하도록 하기 위하여, 상기 배기유로(106)의 유로절환체(152)를 구성하는 각 배리어(154,156,158)가 이루는 각도와, 상기 흡기유로(102)의 유로절환체(152)를 구성하는 각 배리어(162,164)가 이루는 각도가 동일하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 이하에서는 상기 모터의 회전각도에 대하여 설명하기로 한다.

본 실시예에서 상기 모터는, 도 5에 도시된 바와같이, 상기 실내공조장치(100)가 전체순환모드로 작동되도록 상기 댐퍼(172)를 위치시키는 제1각도(α)와, 상기 실내공조장치(100)가 환기/순환모드로 작동되도록 댐퍼(172)를 위치시키는 제2각도(β), 그리고, 상기 실내공조장치(100)가 전체환기모드로 작동되도록 상기 댐퍼(172)를 위치시키는 제3각도(γ)로 회전제어되는 것이 바람직하다.

또한, 반드시 상기한 예와같이 3가지 각도로 제어되는 것에 한정되지는 않으며, 그 외의 여러가지 회동각도로 제어될 수도 있다.

상기 제1각도(α)는 상기 배기유로(106)에 흡입된 실내공기의 전부가 흡기유로(102)로 안내되어 실내로 재순환되도록 상기 댐퍼(172)가 제1배기배리어(154)의 연통홀과 제1흡기배리어(162)의 연통홀에 각각 위치되는 각도이다.

여기서, 상기 배기유로(106)에 구비된 댐퍼(172)가 제1배기배리어(154)의 연통홀에 위치될 때 상기 배기유로(106)에 구비된 모터(177)가 회전하는 각도와, 상기 흡기유로(102)에 구비된 댐퍼(172)가 제1흡기배리어(162)의 연통홀에 위치될 때 상기 흡기유로(102)에 구비된 모터(177)가 회전하는 각도는 동일하게 된다.

또한, 상기 제2각도(β)는 배기유로(106)에 흡입된 실내공기중 일부는 실내로 재순환되고 일부는 실외공기와 환기되도록 상기 댐퍼(172)가 제2배기배리어(156)의 연통홀과 제2흡기배리어(164)의 연통홀에 각각 위치되는 각도이다. 이 때에도 상기 배기유로(106)에 구비된 모터(177)와 흡기유로(102)에 구비된 모터(177)의 회전각도는 동일함이 바람직하다.

또한, 상기 제3각도(γ)는 상기 배기유로(106)에 흡입된 실내공기의 전부가 실외로 토출되고, 흡기유로(102)에 흡입된 실외공기의 전부가 실내로 토출되도록 각 댐퍼(172)를 위치시키는 각도이다. 이 때, 상기 배기유로(106)의 유로절환체에 구비된 댐퍼(172)는 상기 제3배기배리어(158)의 연통홀에 위치되며, 상기 흡기유로(102)의 유로절환체(152)에 구비된 댐퍼(172)는 상기 제2배기배리어(156)를 벗어나 상기 배기유로(106)를 방햐는 방향으로 위치되게 된다.

그리고, 도 3에 도시된 바와같이, 상기 제3배기배리어(158)의 연통홀의 외측, 제3배기배리어(158)와 실내 열교환기(120)의 사이, 특히 실내 열교환기(120)가 "ㄴ"자로 절곡된 부위의 사이에는 상기 제3배기배리어(158)의 연통홀을 통하여 실내 열교환기(120)로 유입되는 공기의 편중을 방지하는 유동 가이드(139)가 구비되는 것이 바람직하다.

물론, 상기 유동 가이드(139)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 실내 열교환기(120)로 유입되는 공기의 유동방향과 더 깊은 관계가 있다.

이하, 본 발명의 공기조화장치중 실내공조장치의 작용에 관하여 설명하기로 한다.

먼저, 전체순환모드로 작동될 경우를 설명하기로 한다. 도 7은 본 실시예의 실내공조장치(100)가 전체순화모드로 작동되는 것을 도시한 단면도이다.

상기 배기유로(106)의 유로절환체(152)에 구비된 모터(177)와 흡기유로(102)에 구비된 모터(177)가 제1각도(α)로 회전하여 상기 각 댐퍼(172)가 제1배기배리어(154)의 연통홀 및 제1흡기배리어(162)의 연통홀에 위치되된다. 그러면 상기 댐퍼(172)가 제1배기배리어(154) 및 제1흡기배리어(162)의 연통홀을 폐쇄하여 공기가 제1배기배리어(154) 및 제1흡기배리어(162)를 통과하지 못하게 된다.

그러면, 상기 제2송풍기(107)에 의해 배기유로(106)로 흡입된 실내공기는 상기 제2배기배리어(156)의 연통홀 및 제3배기배리어(158)의 연통홀을 통하여 흡기유로(102)로 향하게 된다.

상기 흡기유로(102)로 보내진 실내공기중 일부는 상기 유동 가이드(139)를 타고 상기 흡기유로(102)에 구비된 실내 열교환기(120)를 통과하면서 냉각 또는 가열된 후 제2덕트(320)를 통해 실내로 순환한다.

또한, 흡기유로(102)로 보내진 실내공기중 나머지 일부는 상기 제2흡기배리어(164)에 형성된 연통홀을 통과하여 실내 열교환기(120)를 통과하면서 냉각 또는 가열된후 제1송풍기(103) 및 제2덕트(320)를 통해 실내로 순환된다.

그리고, 환기/순환모드로 작동될 경우를 설명한다. 도 8은 본 실시예의 실내공조장치가 환기/순환모드로 작동되는 것을 도시한 도면이다.

상기 실내공조장치가 환기/순환모드의 경우에는 모터가 제2각도(β)로 회전하여 각 댐퍼(172)를 제2흡기배리어(164) 및 제2배기배리어(156)에 일치되도록 한다. 그러면, 상기 각 댐퍼(172)가 상기 제2흡기배리어(164) 및 제2배기배리어(156)에 형성된 연통홀을 폐쇄한다.

여기서, 상기 배기유로(106) 및 흡기유로(102)에는 격막(137)이 형성되어 있으므로, 제1송풍기(103) 및 제2송풍기(107)에 의해 흡입되는 공기는 상기 격막(137)과 제2흡기배리어(164)및 제2배기배리어(156)의 각 연통홀을 폐쇄한 댐퍼(172)에 의해 양쪽으로 분할된다.

따라서, 상기 제2송풍기(107)에 의해 제1덕트(310)로부터 흡입된 실내공기중 배기유로(106)의 격막(137) 안쪽으로 흡입된 공기는 상기 제2배기배리어(156) 및 댐퍼(172)에 의해 재생열교환부(110)로 이동하지 못하고 상기 제3배기배리어(158)의 연통홀을 통하여 흡기유로(102)로 유동하게 된다. 그리고, 이 공기는 상기 실내 열교환기(120)를 통과하면서 냉각 또는 가열되고 흡기유로(102)의 격막(137) 안쪽 을 통하여 상기 제1송풍기(103)로 흡입되어 실내로 재순환한다.

그리고, 상기 제2송풍기(107)에 의해 제1덕트(310)로부터 흡입된 실내공기중 배기유로(106)의 격막(137) 바깥쪽으로 흡입된 공기는 상기 제1배기배리어(154)의 연통홀을 통하여 재생열교환부(110)로 향하게 되고, 상기 재생 열교환기(112)를 통과하게 된다.

한편, 상기 제1송풍기(103)에 의해 제 2 흡입구(133)로부터 흡입된 실외공기는 상기 재생열교환부(110)에 구비된 재생 열교환기(112)를 통과하면서 배기되는 실내공기와 1차적으로 열교환된 후에 상기 제1흡기배리어(162)의 연통홀을 통해 실내 열교환기(120)를 거치게 된다. 상기 실내 열교환기(120)를 거치면서 2차적으로 열교환이 이루어지고, 열교환된 공기는 상기 흡기유로(102)의 격막(137) 바깥쪽으로 제1송풍기(103)를 통하여 제2덕트(320)로 보내져 실내로 공급된다.

그리고, 전체환기모드로 작동될 경우를 설명한다. 도 9는 본 실시예의 실내공조장치가 전체환기모드로 작동되는 것을 도시한 도면이다.

상기 실내공조장치(100)가 전체환기모드로 작동되는 경우에는 상기 각 모터(177)가 제3각도(γ)로 회전한다. 그리고, 상기 배기유로(106)의 유로절환체(152)에 설치된 댐퍼(172)는 상기 제3배기배리어(158)와 일치하여 제3배기배리어(158)의 연통홀을 막아 상기 배기유로(106)와 흡기유로(102)를 완전히 구획하고, 상기 흡기유로(102)의 유로절환체(152)에 설치된 댐퍼(172)는 상기 제2흡기배리어(164)보다 더 안쪽을 향하도록 위치되어 상기 제1흡기배리어(162)와 제2흡기배리어(164)에 형성된 연통홀 모두가 개방된다.

상기 배기유로(106)와 흡기유로(102)가 완전히 구획되어 있으므로, 상기 제2송풍기(107)에 의해 흡입된 실내공기는 그 전부가 상기 제1배기배리어(154)와 제2배기배리어(156)에 형성된 연통홀을 통하여 재생열교환부(110)로 향하여 재생 열교환기(112)를 통하여 실외로 배출된다.

한편, 상기 제1송풍기(103)에 의해 흡입되는 실외공기는 상기 재생열교환부(110)에서 상기 재생열교환기(112)를 통과하면서 실외로 배기되는 실내공기와 1차적으로 열교환을 한다. 그리고 상기 제1흡기배리어(162)와 제2흡기배리어(164)의 연통홀을 통하여 흡입되고, 상기 실내 열교환기(120)를 통과하면서 2차적으로 열교환이 이루어진 후에 제2덕트(320)를 통하여 실내로 공급된다.

상기와 같은 전체순환모드와, 순환/환기모드와, 전체환기모드는 공기조화장치의 제어부에 의하여 실내외 온도 및 습도와 오염도등을 체크하여 자동으로 변환될 수도 있고, 사용자의 입력으로 모드가 변환될 수도 있다.

앞서 설명된 실시예 외에도 본 발명이 그 치취와 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 수 있다.

이상에서 살펴본 바와같이, 본 발명의 공기조화장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 따른 공기조화장치는, 전술한 바와 같이, 실내 공간의 난방, 냉방 기능뿐만 아니라, 실내의 환기 기능도 수행할수 있으므로, 실내 거주자에게 보다 쾌적한 환경을 제공한다.

둘째, 본 발명에 따른 공기조화장치는, 실내공기의 환기시 열손실을 최소화하는 재생 열교환기와 실내의 냉난방을 위한 실내 열교환기가 설치되므로, 환기시 열손실이 최소화되는 효과가 있다.

셋째, 상기와 같은 재생 열교환기와 실내 열교환기가 하나의 캐비닛 내부에 수용되므로, 상기 재생 열교환기와 실내공기조화장치가 별개로 구비되는 경우와 비교하여 설치가 용이하다.

넷째, 배기유로 및 흡기유로에 각각 구비되어 댐퍼를 구동하는 모터의 회전각도 및 회전방향이 동일하므로, 모터 및 회전을 위한 기구 또는 모터를 제어하기 위한 제어부를 따로 둘 필요가 없이 동일하게 구성할 수 있으므로, 제작의 편의성 및 생산단가를 줄일 수 있는 잇점이 있다.

다섯째, 댐퍼를 회전시키기 위하여 모터축에 결합된 구동기어에 치합된 종동기어의 지름이 구동기어보다 크므로 댐퍼에 작용되는 토크가 증가되어 댐퍼를 보다 확실하게 구동할 수 있으며, 또한, 상기 댐퍼를 보다 정밀하게 구동할 수 있고, 댐퍼에 작용되는 구동력이 커진만큼 작은 구동력의 모터를 사용할 수도 있으므로 제작비가 절감되는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 실내공기가 실외로 배기되는 경로인 배기유로;

   실외공기가 실내로 흡입되는 경로인 흡기유로;

   공기가 통하는 연통홀이 형성된 복수개의 배리어로 이루어져 배기유로와 흡기유로를 유동하는 공기의 유동경로를 변경하는 유로 절환체;

   상기 각 배리어의 연통홀을 선택적으로 개폐하는 댐퍼;

   상기 댐퍼가 연통홀을 개폐하도록 상기 댐퍼를 구동하는 구동부:를 포함하여 이루어지는 공기조화장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유로 절환체는 상기 배기유로와 흡기유로에 걸쳐 구비되며, 상기 유로 절환체를 이루는 복수개의 배리어는 서로 소정각도를 이루도록 구비되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 구동부는

   입력되는 신호에 의해 소정각도 회전하는 모터;

   상기 모터를 따라 회전하는 기어 어셈블리;

   일단은 상기 기어 어셈블리에, 타단은 상기 댐퍼의 일측에 각각 결합되어 상 기 모터의 회전력으로 댐퍼를 구동하는 로드:를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 기어 어셈블리는,

   상기 모터의 회전축에 결합되는 구동기어;

   상기 구동기어에 의해 구동되며, 외주면에 상기 로드가 힌지결합되는 종동기어:를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 종동기어의 직경은 상기 구동기어의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
6. 제3항에 있어서,

   상기 모터는 서로 반대방향을 향하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
7. 제3항에 있어서,

   상기 모터의 회동각도는

   배기유로에 흡입된 실내공기의 전부가 흡기유로로 안내되어 실내로 재순환 되도록 각 댐퍼를 위치시키는 제1각도;

   배기되는 실내공기중 일부는 실내로 재순환되고 일부는 실외공기와 환기되도록 각 댐퍼를 위치시키는 제2각도;

   배기유로에 흡입된 실내공기의 전부가 실외로 토출되고, 흡기유로에 흡입된 실외공기의 전부가 실내로 토출되도록 각 댐퍼를 위치시키는 제3각도:를 포함하여 제어되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 유로절환체중 배기유로에 구비된 유로절환체는

   상기 배기유로를 횡으로 가로지로도록 형성되는 제1배기배리어;

   상기 배기유로를 종으로 구획하도록 형성되는 제2배기배리어;

   상기 배기유로와 흡기유로를 구획하는 제3배기배리어:를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 유로절환체중 흡기유로에 구비된 유로절환체는

   상기 흡기유로를 횡으로 가로지르도록 형성되는 제1흡기배리어;

   상기 흡기유로를 종으로 구획하도록 형성되는 제2흡기배리어:를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
10. 제3항 또는 제7항에 있어서,

    상기 배기유로에 구비된 모터와 흡기유로에 구비된 모터는 회전방향 및 회전각도가 동일한 것을 특징으로 하는 공기조화장치.

Images