KR100710219B1 - 공기조화 시스템 - Google Patents

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KR100710219B1
KR100710219B1 KR1020050134974A KR20050134974A KR100710219B1 KR 100710219 B1 KR100710219 B1 KR 100710219B1 KR 1020050134974 A KR1020050134974 A KR 1020050134974A KR 20050134974 A KR20050134974 A KR 20050134974A KR 100710219 B1 KR100710219 B1 KR 100710219B1
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air conditioning
unit
air
heat exchanger
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KR1020050134974A
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신수연
조민철
김범석
천만호
김영훈
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 실내 토출유닛들 전체의 운전정보를 고려하여 전체 시스템을 제어하는 공기조화 시스템을 제공하기 위한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은, 실내로 공급되는 공기와 열교환하는 열교환기와 상기 열교환기를 수용하는 캐비닛을 가지는 실내 공조유닛; 상기 실내 공조유닛에서 공기 조화된 공기를 실내로 공급하도록, 실내에 설치되어 상기 실내 공조유닛과 연결되는 복수의 실내 토출유닛들; 그리고 상기 실내 토출유닛들의 운전정보를 송신하는 복수의 실내 제어부들과 1:다수 방식의 통신을 통해 상기 실내 토출유닛들의 전체의 운전정보를 고려하여 전체 시스템을 제어하는 중앙 제어부를 포함하여 구성되는 공기 조화 시스템을 제공한다. 따라서, 본 발명에 따른 공기조화 시스템에 의하면 전체 시스템이 효율적으로 운전될 수 있다.
공기조화 시스템, 실내 공조유닛, 전열교환기, 실외기, 실내 토출유닛

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 공조유닛의 일 실시예의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 사시도
도 3은 도 2에 도시된 실내 공조유닛의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 평면도
도 4는 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 실외기의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 사시도
도 5는 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 적용되는 실내 토출유닛을 구성하는 실내 토출기의 일 실시예를 나타낸 사시도
도 6은 도 5에 도시된 실내 토출유닛의 실내 토출기에서 하부 패널을 제거한 상태를 나타낸 저면도
도 7은 도 5에 도시된 실내 토출기의 종단면도
도 8은 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 구성 블럭도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 실내 공조유닛 110 : 전열교환기
120 : 열교환기 130 : 캐비닛
140 : 제 1 송풍기 150 : 제 2 송풍기
200 : 실외기 300 : 덕트부
400 : 실내 토출유닛 410, 420, 430 : 실내 토출기
500 : 중앙 제어부 521, 522, 523 : 실내 제어부
본 발명은 공기조화 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 실내 공조유닛에 복수의 실내 토출유닛이 연결된 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 구 조로서, 주로 창문에 설치된다.
그리고, 상기 분리형 공기조화 시스템에 있어서는, 실내 공기와 열교환하는 실내 열교환기를 가지는 실내 공조유닛이 실내의 벽 또는 천장에 부착되고, 실외공기와 열교환하는 실외기는 상기 실내기와 별개로 구성되어 아파트의 베란다나 건물 외벽에 설치된다.
그러나, 상술한 일반적인 공기조화 시스템은, 실내의 구조가 복잡하고 넓은 경우에 실내 전체에 골고루 공조된 공기를 공급할 수 없고, 이를 위해서는 실내에 다수개의 실내 공조유닛들이 설치되어야 하므로, 냉매관의 연결구조가 복잡해지고 냉매관의 길이가 길어지며, 설치 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
따라서, 근래에는 하나의 실내 공조유닛으로 실내의 여러 룸들을 냉/난방시킬 수 있는 동시에 각 룸의 운전정보를 종합적으로 고려하여 전체 시스템의 제어가 이루어지는 공기조화 시스템의 개발이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 목적은 실내 공간에 공기조화된 공기를 골고루 공급할 수 있는 동시에 설치가 간편하고 구조가 간단하며, 전체 시스템이 통일적으로 제어되는 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: 실내로 공급되는 공기와 열교환하는 열교환기와 상기 열교환기를 수용하는 캐비닛을 가지는 실내 공조유닛; 상기 실내 공조유닛에서 공기 조화된 공기를 실내로 공급하도록, 실내에 설치되어 상기 실내 공조유닛과 연결되는 복수의 실내 토출유닛들; 그리고 상기 실내 토출유닛들의 운전정보를 송신하는 복수의 실내 제어부들과 1:다수 방식의 통신을 통해 상기 실내 토출유닛들의 전체의 운전정보를 고려하여 전체 시스템을 제어하는 중앙 제어부를 포함하여 구성되는 공기 조화 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 공기와 열교환하는 실내 공조유닛(100), 실외 공기와 열교환 하는 실외기(200), 그리고 실내에 설치되며 상기 실내 공조유닛(100)에 연결되는 복수의 실내 토출유닛(400)들을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 실내 토출유닛(400)들과 상기 실내 공조유닛(100)은 공기조화된 공기를 안내하는 덕트부(300)에 의하여 연결된다.
상기 실내 공조유닛(100)은, 실내의 냉방 또는 난방을 위하여 실내로 공급되는 공기를 냉각 또는 가열하는 공기조화 기능을 수행한다. 그리고, 상기 실내 공조유닛(100)은 상기와 같은 공기조화 기능과 함께, 상기 실내 토출유닛(400)들과 연동하여 실내 환기기능을 수행하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실내 공조유닛(100)은, 실내로 공급되는 실외공기와 실외로 배출되는 실내공기를 상호 열교환시켜 열손실을 최소화하는 기능을 수행하도록 구성된다.
상기의 기능을 하는 실내 공조유닛(100)은, 거실이나 방의 천장이나 벽 등에 설치될 수도 있으나, 베란다의 천장에 설치되는 것이 바람직하다.
그 이유는, 상기 베란다는 일반적으로, 주택이나 아파트의 거실과 인접하도록 설치되며, 상기 베란다의 천장은 거실이나 방의 천장보다 더 높게 건축되므로, 상기 실내 공조유닛(100)이 상기 베란다의 천장에 설치될 수 있다.
따라서, 상기 실내 공조유닛(100)의 설치를 위해, 실내의 천장이나 벽에 상기 실내 공조유닛(100)을 수용하는 소정 크기의 수용 공간을 형성할 필요가 없기 때문에, 실내 공간의 활용율이 높아지고, 상기 실외기(200)와의 거리가 최소화되는 등의 잇점이 있다.
또한, 상기 실내 공조유닛(100)의 설치로 인해, 실내의 미관을 해치는 문제점도 제거되며, 하나의 실내 공조유닛로 다수개의 방들과 거실을 냉방 또는 난방시킬 수 있게 된다.
상기 실외기(200)는 건물의 외벽 또는 베란다에 설치되며, 실외 공기와 열교환하는 실외 열교환기와 상기 실외 열교환기의 열교환 효율을 증대시키기 위하여 공기의 유동을 강제하는 송풍기가 구비된다.
다음으로, 상기 덕트부(300)는, 실내의 공기를 상기 실내 공조유닛(100)으로 안내하는 동시에 상기 실내 공조유닛(100)에서 실내로 공급되는 공기를 안내하 는 기능을 한다.
이를 위하여, 상기 덕트부(300)는, 상기 실내 공조유닛(100)에서 실내로 공급되는 공기를 안내하는 제 1 덕트(310), 그리고 실내의 공기를 상기 실내 공조유닛(100)로 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 공조유닛의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공조유닛의 내부 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공조유닛의 내부 구성을 나타낸 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 실내 공조유닛(100)은, 실내의 온도 조절을 위하여 실내로 공급되는 공기와 열교환하는 실내 열교환기(110), 그리고 상기 실내 열교환기(110)를 수용하는 캐비닛(130)을 포함하여 구성된다.
여기서, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 상기 실내 공조유닛(110)은 상기 실내 토출유닛(400)과 연동하여, 실내환기를 위한 환기모드와 실내의 냉난방을 위한 냉난방 모드와 상기 환기 모드와 냉난방 모드를 동시에 수행하는 연동모드를 수행할 수 있도록 구성된다.
이를 위하여, 상기 캐비닛(130)의 내부에는 실내 환기를 위해 실내에서 실 외로 배출되는 공기의 열을 회수하는 전열교환기(120)이 더 구비되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 전열교환기(120)는, 상기 실내 열교환기(110)의 일측에 구비되며, 환기를 위하여 외부에서 공급되는 실외 공기와 실내에서 실외로 배출되는 실내 공기를 상호 열교환시키는 기능을 한다.
이에 따라, 상기 캐비닛(130)의 내부 일측에는 상기 전열교환기(120)가 수용되고, 타측에는 상기 실내 열교환기(110)가 수용된다.
그리고, 상기 캐비닛(130)은, 실내 공기가 유입되는 제 1 흡입구(131), 상기 실내 열교환기(110)에서 실내로 공급되는 공기를 배출하는 제 1 배출구(132), 상기 전열교환기(120)로 실외공기를 공급하기 위한 제 2 흡입구(133), 그리고 상기 전열교환기(120)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 2 덕트(320)가 연결되어 실내 공기를 상기 캐비닛(130)의 내부로 안내하고, 상기 제 1 배출구(132)에는 상기 제 1 덕트(310)가 연결되어 상기 실내 토출유닛(400)으로 공기를 안내한다.
그리고, 상기 제 2 흡입구(133)에는 상기 전열교환기(120)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 일측면에 형성되는 것이 좋다. 그리고, 상기 제 2 흡입구(133)와 상기 제 2 배 출구(134)는 상기 일측면에 대향되는 타측면에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 실내 열교환기(110)는, 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132)가 형성되는 상기 캐비닛(130)의 일측면과 상기 전열교환기(120) 사이에 구비된다. 이에 따라, 상기 전열교환기(120)는, 상기 제 2 흡입구(133)와 상기 제 2 배출구(134)가 형성되는 상기 캐비닛(130)의 타측면과 상기 실내 열교환기(110) 사이에 설치된다.
상기의 구성을 가지는 캐비닛(130)은, 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132)가 형성되는 상기 캐비닛(130)의 일측면이 실내를 향하고 타측면이 외부를 향하도록, 베란다의 천장에 설치되며, 보다 바람직하게는 상기 캐비닛(130)의 전면과 배면에 수직한 일측면이 상기 베란다의 일측벽에 밀착되도록, 상기 베란다의 천장 가장자리부에 설치되는 것이 좋다.
여기서, 실내의 환기를 위해 실외에서 공급되어 상기 전열교환기(120)에서 배출되는 실외 공기는 상기 실내 열교환기(110)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 전열교환기(120)의 구조를 보다 상세하게 설명하면, 상기 전열교환기(120)에는, 상기 제 2 흡입구(133)로 흡입되는 실외 공기를 상기 실내 열교환기(110)측으로 배출하는 제 1 연통구(111), 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비 닛(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 전열교환기(120)에는, 상기 제 1 연통구(111)와 상기 제 2 연통구(112)가 형성되며, 상기 실내 열교환기(110)가 수용되는 공간을 형성하는 경계벽(115)이 구비된다.
또한, 상기 전열교환기(120)의 내측에는 실질적으로 사각 박스 형상의 전열교환부(116)가 구비되나, 상기 전열교환부(116)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 전열교환부(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.
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.
다음으로, 상기 제 1 연통구(111)와 상기 제 2 연통구(112)를 각각 개폐하는 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)는, 회전에 의해 개폐되도록 구성된다.
상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)는, 본 발명에 따른 공기조화 시 스템의 운전 모드에 따라, 개폐각이 조절된다.
여기서, 상기 환기 모드에서는 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내 공기 전체가 외부로 배출되고, 실외 공기가 실내로 공급될 수 있도록, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)가 완전히 개방된다.
그리고, 상기 연동 모드의 경우에는, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내공기의 일부가 실외로 배출되고 나머지는 상기 실내 열교환기(110)을 거쳐 실내로 재공급되는 동시에, 상기 제 2 흡입구(133)를 통해 유입되는 실외 공기가 상기 실내 열교환기(110)를 거쳐 실내로 공급될 수 있도록, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)가 소정각도 개방된다.
다음으로, 상기 냉방 또는 난방 모드의 경우에는, 상기 제 1 댐퍼(113)와 제 2 댐퍼(114)가 완전히 닫혀서, 상기 제 1 흡입구(131)로 흡입되는 실내 공기가 전체가 상기 실내 열교환기(110)로 유입되도록 한다.
따라서, 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)를 통해 실외로 배출하거나, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내 공기의 일부를 상기 제 2 배출구(134)로 배출하고 상기 제 2 흡입구를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 공기를 실내로 공급하거나, 상기 제 1 흡입구를 통해 상기 캐비닛(130)으로 유입되는 공기 전체를 상기 제 1 배출구(132)를 통해 다시 실내로 공급할 수 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(110)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(110)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)와 상기 제 1 배출구(132) 사이의 캐비닛 내벽에 연결되고, 타단이 상기 전열교환기(120)에서 소정 거리 이격되어, 상기 흡입유로와 상기 배기유로가 연통하는 연통홀(미도시)을 형성한다.
그리고, 상기 가이드 벽(135)은, 상기 환기모드 운전시에 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 유입되는 실내 공기가 상기 전열교환기(120)의 상기 제 2 연통구(112)를 통해 외부로 배출되도록, 상기 제 2 댐퍼(114)에 연결되어, 상기 연통홀을 차폐한다.
또한, 상기 실내 공조유닛(100)에는, 상기 제 1 배출구(132)측으로 공기의 유동을 강제하는 제 1 송풍기(140), 그리고 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 실내 공기를 강제로 흡입하기 위한 제 2 송풍기(150)가 구비되는 것이 바람직하다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제 1 송풍기(140)는, 상기 실내 열교환기(110)와 상기 제 1 배출구(132) 사이, 즉 상기 배기유로에 구비되어, 상기 제 1 흡 입구(131)에서 유입되는 실내공기 및/또는 상기 제 1 연통구(111)에서 배출되는 실외공기를 강제로 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 연동모드 운전시에 소정 각도 개방되는 상기 제 2 댐퍼(114)에 연결되도록, 상기 전열교환기(120)의 경계벽(115)를 향해 연장 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 실내 열교환기(110)에는 냉매가 유동하는 냉매 배관(미도시)이 연결되며, 상기 실내 열교환기(110) 내부를 유동하는 냉매는, 상기 실내 열교환기(110)를 통과하는 공기로부터 열을 흡수하거나 상기 실내 열교환기(110)를 통과하는 공기로 열을 방출함으로써, 공기조화 기능을 수행하게 된다.
여기서, 상기 실내 열교환기(110)의 일단은 상기 캐비닛의 배면에 연결되고, 타단은 상기 캐비닛의 배면에 수직한 다른측 내벽, 즉 측면 내벽에 연결되어, 전체적으로 "ㄴ" 형상으로 구성된다.
상기와 같이, 상기 실내 열교환기(110)가 "ㄴ" 형상으로 구성되는 경우, 상기 실내 열교환기(110)의 유입측, 특히 절곡부와 인접하는 위치에는, 상기 실내 열교환기(110)로 유입되는 공기의 편중을 방지하는 분산 가이드(136)가 구비되는 것 이 좋다.
다음으로, 본 발명에 따른 공기조화 시스템에 제공되는 실외기의 일 실시예를 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 상기 실외기(200)의 외관을 이루는 실외기 캐비닛(201)의 전면에는 전면흡입구(201a)가 형성되고, 일측면에는 측면토출구(201b)가 형성된다.
그리고, 상기 실외기 캐비닛(201)에서 상기 측면토출구(201b)가 형성된 일측면의 반대편에는 냉매를 고압으로 압축하여 토출하는 압축기(203)가 구비된 기계실(202)이 형성된다.
여기서, 상기 압축기(203)의 토출측에는 실내를 냉방 및 난방시키기 위하여 냉매의 흐름을 절환하는 사방밸브와 같은 스위칭 장치(미도시)가 구비되어 여름철에는 실내를 냉방시키고 겨울철에는 실내를 난방시키게 된다.
또한, 상기 전면흡입구(201a)의 내측에는 실외 열교환기(205)가 장착되고, 상기 실외 열교환기(205)의 내부에는 상기 압축기(203)의 구동에 의해 순환하는 냉매가 유동하면서 실외공기 상호 열교환하여 냉방 모드에서는 응축되고 난방모드에서는 증발하게 된다.
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.
여기서, 상기 실외기 캐비닛(201)의 내부에는 상하 방향으로 다수개의 팬들이 병렬로 설치될 수도 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.
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 회전되면서 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.
다음으로, 상기 실내 토출유닛(400)의 일 실시예를 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 실내 토출유닛(400)은, 실내의 천장이나 벽면 등에 설치되는 실내 토출기(410, 420, 430)를 포함하여 구성된다.
상기 실내 토출기(410, 420, 430)는 방이나 거실에 적어도 하나씩 설치되어, 각각 하나의 실내 토출유닛(400)을 이루도록 구성될 수 있다.
이하, 상기 실내 토출기(410, 420, 430)들 중에서 하나의 방에 설치된 하나의 실내 토출기(410)를 예를 들어 설명한다.
상기 실내 토출기(410)는, 외관를 형성하는 하우징(411), 상기 하우징 내부에 설치되는 송풍장치(421)를 포함하여 구성된다.
상기 송풍장치는 한 쌍의 송풍팬(421a)들과 상기 송풍팬(421a)들을 구동하는 모터(421b)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 하우징(411)에는, 상기 실내 공조유닛(100)에서 공기 조화된 공기가 흡입되는 흡입구(411a), 그리고 실내로 공기를 토출하는 토출구(411b)가 각각 별도로 형성되어 있다.
여기서, 상기 하우징(411)은 다양한 형상으로 구성될 수 있으나, 본 실시예에서는 대략 사각 박스 형상의 하우징을 개시하며, 상기 흡입구(411a)는 상기 하우징(411)의 일측면에 형성되고, 상기 토출구(411b)는 상기 하우징(411)의 바닥에 길이 방향으로 길게 형성된다.
그리고, 상기 하우징(411)의 내부 공간은 유동분리판(413)에 의해, 상기 송풍팬(421a)들이 구비된 중앙부와 상기 중앙부의 양측에 위치하는 상기 하우징의 양측 가장자리부로 구획된다.
설명의 편의를 위하여, 상기 송풍팬(430)이 설치된 상기 하우징의 중앙부에 형성되는 유로를 주 송풍유로(413a)로 칭하고, 그 양측에 형성되는 유로를 바이패스유로(413b)로 칭한다.
이에 따라, 상기 흡입구(411a)를 통해 유입되는 공기의 일부는 상기 주 송풍유로(431a)에 구비되는 상기 송풍팬(421a)을 거쳐 상기 토출구(411b)를 통해 실내로 공급된다. 그리고, 상기 흡입구(411a)를 통해 유입되는 공기의 나머지는 상기 바이패스유로(413b)를 거쳐 실내로 토출된다.
상기의 구성에 더하여, 상기 토출구(411b)의 내측에는 실내로 공급되는 공기를 정화하기 위한 제1필터(414)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 필터(414)는 상기 각 송풍팬(421a)들에 의해 송풍되는 공기에 포함된 미세먼지나 이물질을 걸러 내어 실내의 거실이나 방에 쾌적한 공기를 공급한다.
또한, 상기 흡입구(411a)가 형성되는 상기 하우징(411)의 일측면에는 상기 제 1 덕트(310)가 연결되는 확장 덕트(415)가 구비되고, 상기 흡입구(411a)는 댐퍼(416)에 의해 개폐된다.
상기 확장 덕트(415)는, 상기 제 1 덕트(310)가 연결되는 일단보다 상기 하우징(411)의 일측면이 연결되는 타단의 폭이 더 넓기 때문에, 그 일단에서 타단으로 갈수록 단면적이 확장되는 형상을 가진다.
여기서, 상기 확장 덕트(415)는 상기 제 1 덕트(310)를 통해 공급되는 공기를 상기 주송풍유로(413a)와 바이패스유로(413b)로 분리하여 안내하는 역할을 한다. 이를 위하여, 상기 확장 덕트(415)의 내부에는 격막(415a)이 형성된다.
한편, 상기 하우징(411)의 바닥에는 실내 공기가 흡입되는 정화용 흡입구(411c)가 형성된다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 하우징(411) 바닥의 일측 가장자리에는 상기 토출구(411b)가 형성되고, 상기 하우징 바닥의 대략 중앙부에는 상기 정화용 흡입구(411c)가 형성된다.
그리고, 상기 정화용 흡입구(411c)에는 실내에서 흡입되는 공기를 정화하는 실내공기 정화용 제2필터(414b)가 더 구비되는 것이 좋다.
또한, 상기 하우징(411)의 바닥에는, 일측에 상기 정화용 흡입구(411c)와 연통하는 실내 흡입부(417a)와 상기 토출구와 연통하는 실내 토출부(417b)가 구비된 하부 패널(417)이 장착된다.
여기서, 상기 실내 흡입부(417a)는 그릴형으로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 실내 토출부(417b)에는 상기 실내 토출부(417b)를 개폐하는 루버(417c)가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 루버(417c)는 상기 하부 패널(417)에 회전 가능하게 설치된다. 상기 루버(417c)는 상기 하부 패널의 일측부에 설치되는 스텝모터(미도시)에 의해 원하는 각도로 회전하면서 실내 토출부(417b)의 개도를 조절한다.
그리고, 상기 제2필터(414b)의 하측에 위치하는 상기 하부 패널(417)의 중앙부에는 상기 제2필터(414b)의 탈착을 위한 커버(417d)가 개폐가능하게 구비되어, 상기 제2필터(414b)의 청소나 교체시에 사용자에 의해 개방된다. 여기서 상기 커버(417d)는 일단을 중심으로 회전에 의해 개폐된다.
도시되지는 않았으나, 상기 정화용 흡입구(411c) 또는 상기 실내 흡입부(417a)도 별도의 댐퍼나 루버에 의해 개폐되도록 구성될 수 있다.
상기의 구성을 가지는 실내 토출기(410, 420, 430)는 하나의 방이나 거실에 두 대 이상 설치될 수도 있다. 즉, 넓은 거실과 같은 장소에는 두 대 이상의 실내 토출기(410, 420, 430)들을 가지는 실내 토출유닛(400)이 구비되는 것이 바람직하다.
여기서, 하나의 방이나 거실에 두 대 이상의 실내 토출기들(410, 420, 430) 은 동일 운전모드로 운전되고 동시에 ON/OFF되도록 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기의 구성을 가지는 실내 토출유닛(400)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 실내 토출유닛(400)이 냉방 또는 난방모드로 운전되는 경우, 상기 흡입구(411a)에 구비된 댐퍼(416)가 상기 흡입구(411a)를 개방하고 상기 루버(417c)가 상기 실내 토출부(417b)를 개방한다.
그리고, 상기 송풍팬(421a)들이 구동됨에 따라, 상기 흡입구(411a)를 통해 냉각 또는 가열된 공기가 상기 실내 공조유닛(100)으로부터 흡입된다.
이에 따라, 상기 하우징(411)의 내부로 유입된 공기는 상기 주송풍유로(413a)와 바이패스유로(413b)를 거쳐 상기 제1필터(414)에 의해 정화된 후, 상기 토출구(411b)와 연통하는 상기 실내 토출부(417b)를 통해 실내로 공급된다.
한편, 본 실시예에서와 같이 상기 실내 흡입부(417a)와 상기 정화용 흡입구(411c)가 항상 개방되어 있는 경우, 상기 송풍팬(421a)의 흡입력에 의해 실내의 공기가 상기 실내 흡입부(417a)와 상기 정화용 흡입구(411c)를 거치면서 상기 제2필터(414b)에 의해 정화된 후, 상기 실내 공조유닛(100)으로부터 공급된 공기와 함께 상기 토출구(411b)와 연통하는 상기 실내 토출부(417b)를 통해 실내로 공급된다.
상기와 같은 실내 토출유닛(400)의 작동은 상기 실내 토출유닛이 환기 모드나 연동모드로 운전되는 경우에도 동일하다.
다음으로, 상기 실내 토출유닛(400)이 실내 공기를 정화하는 청정모드로만 운전되는 경우, 상기 흡입구(411a)에 구비된 댐퍼(416)가 상기 흡입구(411a)를 차 폐하고 상기 루버(417c)가 상기 실내 토출부(417b)를 개방한다.
그리고, 상기 송풍팬(421a)들이 구동됨에 따라, 상기 송풍팬(421a)의 흡입력에 의해 실내의 공기가 상기 실내 흡입부(417a)와 상기 정화용 흡입구(411c)를 거치면서 상기 제2필터(414b)에 의해 정화된 후, 상기 토출구와 연통하는 상기 실내 토출부(417b)를 통해 실내로 공급된다.
이에 따라, 실내 공기가 순환하면서 정화되어, 실내환경이 쾌적하게 유지될 수 있다.
상기와 같은 실내 토출유닛(400)의 청정 모드는 사용자의 입력에 의해서 또는 탁도 센서에 감지되는 실내공기 오염도가 소정 수치 이상인 경우 자동으로 수행되도록 설정될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화 시스템은, 상기 실내 토출유닛(400)이 상기 실내 공조유닛(100)에 연결된 하나의 제 1 덕트(310)를 공유하므로, 전체 시스템을 효율적으로 제어하기 위한 운전제어방식이 설정되는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 공기조화 시스템에는, 전체 시스템을 제어하기 위한 중앙 제어부(510)가 구비된다.
여기서, 상기 중앙 제어부(510)는, 상기 실내 토출유닛(400)들의 운전정보를 송신하는 복수의 실내 제어부들(521, 522, 523)과의 통신을 통해 전체 시스템을 제어한다.
도 8을 참조하면, 상기 중앙 제어부(510)는 상기 실내 제어부들(521, 522, 523)과 1:다수 방식의 통신을 통해 상기 실내 토출유닛(400)들의 전체의 운전정보를 고려하여 전체 시스템을 제어한다.
그리고, 전술한 바와 같이 하나 또는 그 이상의 실내 토출기들(410, 420, 430)이 하나 이상의 방이나 거실에 설치되어 각각 실내 토출유닛(400)을 이룬다.
상기 중앙 제어부(510)는, 상기 실내 제어부(521, 522, 523)들에서 송신되는 상기 실내 토출유닛(400)들의 운전정보 전체를 종합하여 상기 실내 공조유닛(100)을 구동하도록 구성된다.
여기서, 상기 복수의 실내 제어부(521, 522, 523)는 상기 복수의 실내 토출유닛(400)들을 제어하도록 구성된다. 보다 상세하게는, 상기 실내 토출유닛(400) 각각의 구동은 상기 실내 제어부(521, 522, 523) 각각에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 실내 토출유닛(400) 각각은 독립적으로 ON/OFF 가능하도록 구성된다.
상기 실내 제어부(521, 522, 523)는 상기 실내 토출유닛(400)에 구비되는 것이 바람직하며, 본 실시예에 있어서, 상기 중앙 제어부(510)는 상기 실내 공조유닛(100)에 구비되어, 상기 실내 제어부(521, 522, 523)들과 통신을 수행하게 된다.
본 발명에 있어서, 상기 중앙 제어부(510)는 전술한 바와 같이 상기 실내 제어부들(521, 522, 523)과 1:다수 방식의 통신을 수행하면서 전체 시스템을 제어한다.
즉, 상기 중앙 제어부(510)는 상기 실내 제어부(521, 522, 523)들 각각으로부터 각 실내 토출유닛(400)의 운전 정보를 입력받는다.
그리고, 상기 중앙 제어부(510)는, 모든 실내 제어부들(521, 522, 523)로부터 상기 실내 토출유닛(400)들의 운전 정보를 수신하였는지를 확인한 후, 구동신호가 입력되어 현재 구동 중이거나 구동 직전 상태에 있는 모든 실내 토출유닛(400)들의 운전조건을 결정하게 된다.
예를 들면, 상기 중앙 제어부(510)는, 구동신호가 입력되는 상기 실내 토출유닛(400)들의 운전모드가 서로 같은 경우, 사용자가 원하는 운전조건에 맞게 상기 압축기(203)의 출력을 결정하고 상기 실내 공조유닛의 송풍기들(140, 150)과 상기 실내 토출유닛의 송풍팬(421a)들의 회전수 등을 결정하여 상기 압축기(203)를 직접 또는 간접적(상기 실외기에 별도의 실외 제어부가 구비되는 경우)으로 제어함과 동시에 상기 실내 제어부(521, 522, 523)로 제어신호를 출력한다.
상기와 달리, 사용자에 의해 구동신호가 입력되는 상기 실내 토출유닛(400)들의 운전모드가 서로 다른 경우, 구동신호가 입력된 실내 토출유닛(400)들이 운전모드 우선순위에 따라 선순위의 운전모드로 동일하게 운전되도록, 상기 구동신호가 입력된 실내 토출유닛의 운전모드를 결정한다.
여기서, 상기 운전모드 우선순위란, 상기 실내 토출유닛(400)들 중의 어느 하나에는 환기모드로 운전되도록 구동신호가 입력되고, 다른 하나에는 냉방모드로 운전되도록 구동신호가 입력되는 경우, 냉방모드와 환기모드 중 어느 운전모드가 우선하는가에 대한 순위를 말한다.
이에 따라, 냉방모드가 환기모드보다 우선하도록 운전모드 우선순위가 설정되어 있고, 상기 실내 토출유닛(400)들 중의 어느 하나에는 환기모드로 운전되도록 구동신호가 입력되고, 다른 하나에는 냉방모드로 운전되도록 구동신호가 입력되는 경우, 환기모드로 설정된 실내 토출유닛도 냉방모드로 운전된다.
물론, 사용자에 의해 구동신호가 입력되는 상기 실내 토출유닛(400)들의 운전모드가 서로 다른 경우, 상기 중앙 제어부 후순위의 운전모드가 입력된 실내 토출유닛의 구동을 정지하도록 제어신호를 출력할 수도 있다.
이는 상기 복수의 실내 토출유닛(400)들이 하나의 제 1 덕트(310)를 공유함으로 인해 발생하는 것이다. 따라서, 상기 실내 토출유닛(400) 각각은, 다른 실내 토출유닛(400)의 운전모드에 영향을 받지 않고 독립적으로 상기 실내 공조유닛(100)과의 연통을 차단하고, 실내공기를 흡입하여 정화한 후 정화된 공기를 실내로 공급하는 청정모드로 운전될 수도 있다.
이는 청정모드로 설정된 실내 토출유닛(400)을 제어하는 실내 제어부가 청정모드로 설정된 실내 토출기의 댐퍼(416)를 닫아 상기 실내 토출기의 흡입구(411a)를 차단함으로써 가능해진다.
한편, 상기와 같은 운전모드 우선순위는 상기 중앙 제어부(510)에 기 설정되어 입력되며, 상기 운전모드 우선순위는 사용자의 선택에 의해 변경이 가능하도록 이루어지는 것이 바람직하다.
예를 들면, 여름철에는 냉방모드가 최선순위의 모드로 설정되고, 그 다음이 연동모드 그 다음이 환기모드가 되도록 운전모드 우선순위가 설정되고, 겨울철에는 난방모드가 최선순위의 모드로 설정되고, 그 다음이 연동모드 그 다음이 환기모드가 되도록 운전모드 우선순위를 변경할 수 있도록 이루어지는 것을 말한다.
물론, 상기 중앙 제어부(510)는, 사용자에 의해 일시적으로 선택된 선순위의 운전모드에 따라 상기 운전모드 우선순위를 일시적으로 변경하여, 구동중인 다른 실내 토출유닛들도 사용자에 의해 선택된 운전모드를 따라 구동되도록 제어신호를 출력할 수도 있다.
상기와 같은 과정을 통해 구동 신호가 입력된 실내 토출유닛(400)들의 운전모드가 상기 중앙 제어부(510)에 의해 결정되면, 결정된 운전모드에 맞게 상기 실내 공조유닛(100)의 제1/제2 댐퍼(113, 114)의 개폐 여부와, 상기 압축기(203)의 구동 여부와 출력과, 상기 실내 공조유닛의 송풍기들(140, 150)과 상기 실내 토출유닛의 송풍팬(421a)들의 회전수 등을 상기 중앙 제어부(510)가 결정하여 전체 시스템을 제어한다.
한편, 상기 중앙 제어부(510)와 상기 실내 제어부(521, 522, 523)는 무선 또는 유선으로 통신하도록 구성될 수 있으나, 공기조화 시스템 설치상의 편의성과 구성의 단순화를 위해, 상기 중앙 제어부(510)과 상기 실내 제어부들(521, 522, 523) 각각에 무선 통신용 단말기가 구비되는 것이 좋다.
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 공조유닛는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은, 실내 열교환기가 구비된 하나의 실내 공조유닛에 다수개의 방이나 거실에 구비된 실내 토출유닛들이 연결되어 실내환경을 사용자의 요구조건에 맞게 쾌적하게 유지할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은, 실내 토출유닛들의 운전정보 전체를 고려하여 전체 시스템을 제어하는 중앙 제어부가 구비되어, 전체 시스템이 효과적으로 운용될 수 있다.
셋째, 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.
넷째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 실내 공조유닛에 의하면, 실내 토출유닛 각각에 독립적으로 ON/OFF되거나 청정모드로 운전될 수 있으므로, 사용자의 선택 조건이 다양해진다.

Claims (12)

  1. 실내로 공급되는 공기와 열교환하는 열교환기와 상기 열교환기를 수용하는 캐비닛을 가지는 실내 공조유닛;
    상기 실내 공조유닛에서 공기 조화된 공기를 실내로 공급하도록 상기 실내 공조유닛과 연결되는 복수의 실내 토출유닛들; 및
    상기 실내 토출유닛들의 운전정보를 송신하는 복수의 실내 제어부들과 1:다수 방식의 통신을 통해 상기 실내 토출유닛들의 전체의 운전정보를 고려하여 전체 시스템을 제어하는 중앙 제어부를 포함하고,
    상기 중앙 제어부는 외부에서 구동신호가 입력되는 상기 실내 토출유닛들의 운전모드가 서로 다른 경우에 상기 실내 토출유닛들이 우선순위에 따라 선순위의 운전모드로 동일하게 운전되도록 상기 실내 토출유닛의 운전모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 공기 조화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는;
    상기 실내 제어부들에서 송신되는 상기 실내 토출유닛들의 운전정보 전체를 종합하여 상기 실내 공조유닛을 구동하는 공기조화 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 실내 토출유닛들의 운전모드는;
    환기 모드와; 냉난방 모드와; 상기 냉난방 모드와 환기모드를 동시에 수행하는 연동 모드를 포함하는 공기조화 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 실내 토출유닛 각각은; 다른 실내 토출유닛의 운전모드에 영향을 받지 않고 독립적으로 상기 실내 공조유닛과의 연통을 차단하고, 실내공기를 흡입하여 정화한 후 정화된 공기를 실내로 공급하는 청정모드로 운전 가능한 공기조화 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는 기 설정된 운전모드 우선순위에 따라 선순위의 운전모드를 결정하고, 상기 운전모드 우선순위는 변경이 가능한 공기조화 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는; 사용자에 의해 일시적으로 선택된 선순위의 운전모드에 따라 상기 운전모드 우선순위를 일시적으로 변경하는 공기조화 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 실내 공조유닛은;
    상기 캐비닛의 내부에 수용되며, 상기 열교환기의 일측에 구비되어 환기를 위해 실내에서 실외로 배출되는 공기의 열을 회수하는 전열교환기를 더 포함하여 구성되는 공기조화 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 실내 토출유닛 각각의 구동은 상기 실내 제어부 각각에 의해 제어되는 공기조화 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 실내 토출유닛 각각은 독립적으로 ON/OFF 가능한 공기조화 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 제어부와 상기 실내 제어부는 무선 또는 유선으로 통신하도록 구성되는 공기조화 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 실내 토출유닛들 중 적어도 두대의 실내 토출기는 하나의 거실이나 방(Room)에 설치되어 동일 운전모드로 운전되고 동시에 ON/OFF 되는 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
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