KR100685757B1 - 폐열 회수 환기 에어컨 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어컨에 폐열 회수 환기 장치를 구비하여 환기 모드 작동시 폐열 회수 환기 장치를 통해 환기가 이루어지도록 하는 폐열 회수 환기 에어컨에 관한 것이다. 이를 위하여 실외 공기를 흡입하는 흡기 덕트와, 상기 흡기 덕트로부터 유입된 상기 실외 공기와 열교환하는 응축기와, 상기 응축기에서 열교환된 더운 공기를 실외로 배기하는 배기 덕트를 구비한 에어컨에 있어서, 상기 배기 덕트를 통해 실내 공기가 실외로 배기되도록 환기 통로를 구비하며, 상기 환기 통로를 통해 배기되는 상기 실내 공기와 상기 흡기 덕트로 흡입된 상기 실외 공기를 열교환하고, 상기 열교환된 실외 공기가 실내에 유입되도록 하는 폐열 회수 환기부를 포함한다. 에어컨에 폐열 회수 환기부를 설치하여 실내 공기를 환기하는 경우 폐열 회수 환기부를 통해 환기가 이루어지도록 하여 열손실을 방지하며 실내 공기를 환기할 수 있는 장점이 있다.
에어컨, 폐열, 환기장치

Description

폐열 회수 환기 에어컨{Air conditioner with energy recovery ventilation}
도 1 은 종래의 일체형 에어컨을 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 폐열 회수 환기 에어컨의 구성을 나타낸 블록도.
도 3 은 본 발명에 따른 폐열 회수 환기 에어컨의 상세한 구성을 나타낸 단면도.
도 4 는 도 3의 폐열 회수 환기 에어컨의 동작 상태를 나타낸 단면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
100: 에어컨 본체 110: 배기 덕트
120: 흡기 덕트 130: 환기통로
140: 급기구 150: 환기구
200: 입력부 300: 제어부
310: 응축기 320: 응축기 팬
400: 냉방부 500: 댐퍼 구동부
510: 제 1 댐퍼 520: 제 2 댐퍼
600: 폐열 회수 환기부 630: 열교환부
본 발명은 폐열 회수 환기 에어컨에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 에어컨에 폐열 회수 환기 장치를 구비하여 환기 모드 작동시 폐열 회수 환기 장치를 통해 환기가 이루어지도록 하는 폐열 회수 환기 에어컨에 관한 것이다.
일반적으로 에어컨은 압축기와, 실외 열교환기와, 모세관과, 실내 열교환기 등으로 이루어져 이들을 계속해서 순환하는 냉매의 열교환작용에 의해 실내의 온도를 원하는 수준으로 조절하게 된다.
이러한 에어컨의 동작은 압축기에서 압축되어 고온고압의 상태가 된 냉매가 냉매관을 통하여 응축기로 유입되고, 이 응축기에서 액상으로 변한 후 모세관을 거치면서, 저온 저압으로 된 냉매는 실내기로 유입되고, 주위의 열을 흡수하여 실내온도를 내리는 역할을 하게 된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이 실외 열교환기와 실내 열교환기가 일체로 형성된 일체형 에어컨(10)은 실외기를 설치하는 대신 벽(20)에 2개의 홀을 뚫어 흡기 덕트(30)와 배기 덕트(40)를 설치하고, 흡기 덕트(30)를 통해 실외 공기를 흡입하여 응축기(미도시)에서 열교환되도록 하고, 응축기에서 열교환된 더운 공기는 배기 덕트(40)를 통해 실외로 배출된다.
또한, 실내에서 열교환된 공기는 에어컨(10)의 후단부에 설치된 송풍구(50)를 통해 실내로 토출된다.
이러한 일체형 에어컨은 실외 열교환기를 외부에 설치할 필요가 없어 별도의 배관 작업이 필요 없고, 미려한 외관을 제공하는 장점이 있어 유럽 등지에서 많이 보급되어 있다.
그러나 이러한 일체형 에어컨 또한 실외 열교환기와 실내 열교환기가 분리된 에어컨과 동일하게 밀폐된 공간에서 사용하는 경우 실내를 환기시켜야 하는 문제점이 있어 환기를 위해 창문을 열어야 하는 문제점이 있다.
일반적으로 밀폐된 공간의 공기는 생명체의 호흡에 의해 시간이 지나면서 이산화탄소 및 각종 유해물질의 함량이 증가하게 되어 생명체의 호흡에 방해를 주게 된다.
따라서 가정이나 사무실과 같이 많은 사람이 협소한 공간에 머물게 되는 경우, 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 수시로 대체해 주어야 한다.
이때, 통상적으로 사용되는 것이 환기장치이다. 대부분의 환기장치는 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 외부로 강제 배출시키는 방식을 채택하고 있다.
그러나 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 강제로 배출시킬 경우, 실내의 냉기 및 열기가 여과 없이 외부로 배출됨과 더불어 실외의 공기가 문이나 창틈 등을 통해 열교환 없이 유입됨으로 인해 실내를 난방 및 냉방 시키는데 드는 경비가 불필요하게 많이 들게 되었다.
따라서 본 발명은 에어컨의 구동에 따른 실내의 환기 문제를 해결하고, 실내공기를 환기하면서 발생되는 열손실을 방지하는 폐열 회수 환기 에어컨을 제안하고자 한다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 일체형 에어컨에 폐열 회수 환기부를 설치하여 실내 공기를 환기하는 경우 폐열 회수 환기부를 통해 환기가 이루어지도록 하여 열손실을 방지하며 실내 공기가 환기될 수 있는 폐열 회수 환기 에어컨을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 실외 공기를 흡입하는 흡기 덕트와, 상기 흡기 덕트로부터 유입된 상기 실외 공기와 열교환하는 응축기와, 상기 응축기에서 열교환된 더운 공기를 실외로 배기하는 배기 덕트를 구비한 에어컨에 있어서, 상기 배기 덕트를 통해 실내 공기가 실외로 배기되도록 환기 통로를 구비하며, 상기 환기 통로를 통해 배기되는 상기 실내 공기와 상기 흡기 덕트로 흡입된 상기 실외 공기를 열교환하고, 상기 열교환된 실외 공기가 실내에 유입되도록 하는 폐열 회수 환기부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 폐열 회수 환기 에어컨은 상기 환기 통로를 개폐하는 제 1 댐퍼; 상기 흡기 덕트로 흡입된 실외 공기가 상기 응축기 또는 상기 폐열 회수 환기부 중 어느 하나에 유입되도록 하는 제 2 댐퍼; 및 상기 제 1 댐퍼 및 제 2 댐퍼가 동작되도록 하는 댐퍼 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폐열 회수 환기부는 상기 흡기 덕트로부터 흡입된 실외 공기와 상기 실내에서 배기되는 공기를 열교환하는 열교환부; 상기 열교환부에서 열교환된 상기 실외 공기가 실내에 토출되도록 하는 급기팬; 상기 열교환부에 상기 실내 공기가 흡입되도록 하는 환기팬; 및 상기 급기팬 및 환기팬을 구동하는 모터 구동부 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모터 구동부는 상기 급기팬 및 환기팬이 동일 회전축 상에서 회전되도록 하는 것을 특징으로 하고, 바람직하게 BLDC 모터인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 폐열 회수 환기 에어컨의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 폐열 회수 환기 에어컨은 에어컨의 냉방 모드 또는 환기 모드를 선택하기 위한 입력부(200)와, 에어컨의 냉방 동작 제어와 환기 동작시에 실외 공기 및 실내 공기의 이동 경로를 제어하기 위한 댐퍼 제어 신호를 출력하는 제어부(300)와, 제어부(300)로부터 출력된 냉방 동작 제어 신호에 따라 에어컨의 냉방 기능을 수행하는 냉방부(400)와, 실외 공기 및 실내 공기의 이동 경로를 제어하는 제 1 댐퍼(510) 및 제 2 댐퍼(520)를 구동하는 댐퍼 구동부(500)와, 환기되는 실내 공기와 상기 실외 공기가 열교환되도록 하고 상기 실내 공기가 환기되도록 하는 폐열 회수 환기부(600)를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 폐열 회수 환기 에어컨의 상세한 구성을 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3의 폐열 회수 환기 에어컨의 동작 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 다른 폐열 회수 환기 에어컨을 더욱 상세하게 설명한다.
에어컨 본체(100)는 실외 공기를 흡입하는 흡기 덕트(120)와, 흡기 덕트(120)로부터 유입된 상기 실외 공기와 열교환하는 응축기(310)와, 응축기(310)에서 열교환된 더운 공기를 실외로 배기하는 배기 덕트(110)와, 실외 공기와 실내에서 환기되는 실내 공기를 열교환하는 폐열 회수 환기부(600)를 포함한다.
또한, 에어컨 본체(100)의 일측에는 폐열 회수 환기부(600)에서 환기되는 실내 공기가 배기 덕트(110)로 이동되는 이동통로(130)가 설치된다.
또한, 배기 덕트(110)와 이동 통로(130)가 선택적으로 개폐되도록 제 1 댐퍼가 설치된다.
또한, 흡기 덕트(120)의 내부 일측에는 실외 공기가 응축기(310) 또는 폐열 회수 환기부(600)에 선택적으로 공급되도록 공기의 이동 경로를 변경하는 제 2 댐퍼(520)가 설치된다.
또한, 폐열 회수 환기부(600)는 흡기 덕트(120)로부터 흡입된 실외 공기를 실내에 토출되도록 하는 급기팬(610a)과, 급기팬(610a)으로 흡입된 실외 공기가 실내로 토출되도록 하는 급기구(140)와, 환기팬(610b)이 모터 구동부(620)의 회전에 따라 환기구(150)를 통해 흡입한 실내 공기를 열교환하는 열교환부(630)를 포함한다.
또한, 모터 구동부(620)는 급기팬(610a)과 환기팬(610b)이 동일 회전축 상에 설치되어 회전되도록 한다.
또한, 모터 구동부는 AC 모터, DC 모터 또는 BLDC 모터 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 바람직하게 BLDC 모터를 사용한다.
다음은 본 발명에 따른 폐열 회수 환기 에어컨의 동작을 설명하면 다음과 같다.
(냉방모드)
폐열 회수 환기 에어컨이 냉방 모드로 동작하는 경우 흡기 덕트(120)로 흡입된 실외 공기는 "B"구역으로 유입되고 "A"구역에 설치된 응축기 팬(320)을 통해 응축기(310)를 통과하며 열교환된 후 "A"구역과 연통된 배기 덕트(110)를 통해 더운 공기가 배기되도록 한다.
이 경우 배기 덕트(110)로 배기되는 더운 공기가 폐열 회수 환기부(600)로 유입되는 것을 방지하기 위하여 제 1 댐퍼(510)는 배기 덕트(110)와 환기 통로(130) 사이를 차단하여 더운 공기의 환기 통로(130) 유입을 방지한다.
또한, 흡기 덕트(120)로부터 흡입되는 실외 공기가 페열 회수 환기부(600)로 유입되는 것을 방지하기 위하여 제 2 댐퍼(520)는 "B"구역과 "C"구역이 차단되도록 한다.
따라서 제 2 댐퍼(520)에 의하여 "B"구역과 "C" 구역이 격리되고, 흡입된 실외 공기가 응축기(310)를 통과하여 "B"구역에서 "A"구역으로 이동된 실외 공기는 배기 덕트(110)를 통해 실외로 배기된다.
또한, 냉방 운전을 수행하는 경우 폐열 회수 환기부(600)는 작동하지 않는다.
(환기 모드)
도 4에 도시한 바와 같이, 에어컨이 환기 모드로 동작하는 경우 도 4에 도시한 바와 같이, 제 1 댐퍼(510)가 회전축(511)을 중심으로 회동하여 환기 통로(130)가 배기 덕트(110)와 연통된다.
또한, 제 2 댐퍼(520)가 회전축(521)을 중심으로 회동하여 흡기 덕트(120)로유입된 실외 공기가 열교환기(630)에 공급되도록 하여 열교환된 후 급기팬(610b)의 구동으로 열교환된 공기가 급기구(140)를 통해 실내에 토출된다.
따라서 환기 모드인 경우 제 1 댐퍼(510) 및 제 2 댐퍼(520)가 개방되어 흡기 덕트(120)로부터 흡입된 실외 공기는 "C"구역으로 공급되어 열교환기(630)에서 열교환된 공기가 급기구(140)를 통해 실내로 공급된다.
또한 환기구(150)를 통해 흡입된 실내 공기는 열교환기(630)에서 실외 공기와 열교환한 다음 "D"구역을 지나 환기 통로(130)를 따라 배기 덕트(110)를 통해 실외로 배기된다.
상기한 바와 같이 본 발명은 에어컨에 폐열 회수 환기부를 설치하여 실내 공기를 환기하는 경우 폐열 회수 환기부를 통해 환기가 이루어지도록 하여 열손실을 방지하며 실내 공기를 환기할 수 있는 장점이 있다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 실외 공기를 흡입하는 흡기 덕트와, 상기 흡기 덕트로부터 유입된 상기 실외 공기와 열교환하는 응축기와, 상기 응축기에서 열교환된 더운 공기를 실외로 배기하는 배기 덕트를 구비한 에어컨에 있어서,
    상기 배기 덕트를 통해 실내 공기가 실외로 배기되도록 환기 통로를 구비하고, 상기 환기 통로를 통해 배기되는 상기 실내 공기와 상기 흡기 덕트로 흡입된 상기 실외 공기를 열교환하는 폐열 회수 환기부를 포함하며,
    상기 폐열 회수 환기부는 상기 폐열 회수 환기부에서 열교환된 실외 공기가 실내에 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 환기 에어컨.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 환기 통로를 개폐하는 제 1 댐퍼;
    상기 흡기 덕트로 흡입된 실외 공기가 상기 응축기 또는 상기 폐열 회수 환기부 중 어느 하나에 유입되도록 하는 제 2 댐퍼; 및
    상기 제 1 댐퍼 및 제 2 댐퍼가 동작되도록 하는 댐퍼 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 환기 에어컨.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 폐열 회수 환기부는 상기 흡기 덕트로부터 흡입된 실외 공기와 상기 실내에서 배기되는 공기를 열교환하는 열교환부;
    상기 열교환부에서 열교환된 상기 실외 공기가 실내에 토출되도록 하는 급기팬;
    상기 열교환부에 상기 실내 공기가 흡입되도록 하는 환기팬; 및
    상기 급기팬 및 환기팬을 구동하는 모터 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 환기 에어컨.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 모터 구동부는 상기 급기팬 및 환기팬이 동일 회전축 상에서 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 환기 에어컨.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 모터 구동부는 BLDC 모터인 것을 특징으로 하는 폐열 회수 환기 에어컨.
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