KR100713108B1

KR100713108B1 - 일체형 항온항습기의 에어 쿨링장치

Info

Publication number: KR100713108B1
Application number: KR1020060104832A
Authority: KR
Inventors: 김재곤
Original assignee: 주식회사 대광엔지니어링
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2007-05-02
Also published as: US20100043482A1; WO2008051026A1; US7946122B2; MX2009004476A

Abstract

본 발명은 일체형 항온항습기의 에어 쿨링장치에 관한 것으로 특히, 공지된 일체형 항온항습기에 있어서, 상기 본체의 실내부에 설치된 증발기의 전방부에 실내 공기의 유입을 제어할 수 있는 실내기 제어용 댐퍼를 설치하여 동절기 외부의 차가운 공기로 고온의 실내를 냉방할 때 실내 공기가 외부 공기에 혼합되지 않도록 한 것을 특징으로 한다.

따라서, 실내의 냉방온도를 빠른 시간 내에 원하는 온도로 낮출 수 있을 뿐만 아니라 냉방효율을 증대시킬 수 있고, 또한 일정온도 이하의 온도를 갖는 외기로 냉방을 실시하는 동안에는 냉방기능의 작동을 정지시킬 수 있어 불필요한 냉방전력의 낭비를 미연에 방지할 수 있는 것이다.

일체형 항온항습기, 실내,외기 제어용 댐퍼, 에어 쿨링

Description

일체형 항온항습기의 에어 쿨링장치{Air cooling unit of one body-type thermo-hygrostat}

도 1은 본 발명 장치가 실시된 일체형 항온항습기의 전체 블록 구성도.

도 2는 본 발명 장치가 실시된 일체형 항온항습기의 사시도.

도 3은 본 발명 장치가 실시된 일체형 항온항습기의 정면도.

도 4는 도 2의 A-A'선 단면도.

도 5는 본 발명 장치 중 실내기 제어용 댐퍼의 일부 절취 사시도.

도 6은 실내기 제어용 댐퍼가 열려진 상태의 측 단면도.

도 7은 실내기 제어용 댐퍼가 닫혀진 상태의 측 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 본체 1a: 격벽

1b : 실외부 1c : 실내부

2 : 압축기 3 : 응축기

4 : 배기팬 5 : 팽창밸브

6 : 증발기 7 : 히터

8 : 가습기 9 : 액열기

10 : 이중관 응축기 11 : 냉매 드라이어

12 : 실외기 제어용 댐퍼 13 : 송풍팬

14 : 실내기 제어용 댐퍼 15,16 : 에어필터

17 : 이물질여과필터 18 : 흡입덕트

19 : 배출덕트 20 : 전자변

21 : 외기온도 감지센서 22 : 싸이드그라스

23 : 저압필터 24 : 온도 및 습도감지센서

25 : 핫가스전자변 26 : 리히팅코일

27 : 역지변 28 : 급수라인

29 : 수용전자변 141 : 사각 틀체

142 : 날개 143 : 서보모터

144 : 링크 145 : 바

146 : 밀폐용 고무바 142a, 144a : 축

본 발명은 일체형 항온항습기의 에어 쿨링장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기와 열을 방출하는 응축기 등 실외에 설치되던 일체의 기구를 하나의 본체 내부에 모두 설치한 구성을 갖는 일체형 항온 항습기에 있어서 실내공기가 유입되는 증발기의 전방부와 실내부 및 실외부로 구분시켜 주는 격벽에 각각 실내 및 실외공기의 유입을 단속할 수 있는 실,내외기 제어용 댐퍼를 각각 설치하여 여름철 등과 같이 실,내외 공기의 온도가 정해진 온도 이상으로 높아 냉방기능이 작동할 때에는 실내기 제어용 댐퍼는 열어주고 실외기 제어용 댐퍼는 닫아 주어 실외 공기는 응축기를 냉각시킨 후 다시 외부로 배출되게 하고 실내 공기는 증발기를 통해 냉각된 후 다시 실내로 송풍되게 하며, 겨울철 등과 같이 실외 공기의 온도가 일정온도 이하로 낮은 상태에서는 실내기 제어용 댐퍼를 닫음과 동시에 냉방기능의 작동은 차단하고 실외기 제어용 댐퍼는 열어주어 일정온도 이하의 신선한 외기가 필터들을 통해 깨끗이 필터링되는 형태에서 실내에 곧바로 유입되어 자연냉방이 이루어지도록 하는 방식을 통해 실내의 냉방온도를 빠른 시간 내에 원하는 온도로 낮출 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 냉방전력 낭비(즉, 일정온도 이하의 온도를 갖는 외기로 냉방을 실시함으로 인해 냉방기능이 가동되지 않아도 되어 그만큼 절전 효과를 얻을 수 있음)를 방지할 수 있도록 발명한 것이다.

인류의 역사에 있어서 선인들은 생존을 위하여 더위보다는 추위를 견디어내는 일이 급선무였다.

따라서 난방형식이 우선적으로 갖추어지게 되었으며, 그 다음에야 냉방기에 대한 개발이 시작되었고, 개발된 제품으로부터 시원하게 조화된 공기가 나오는 현상을 보고서 그 장치를 일컬어 공기조절기, 즉 에어컨디셔너(air-conditioner)라고 지칭하였다.

그러나 이것은 공기조화기가 아닌 단순한 냉방기로서 다시 정립되게 되고, 냉방과 난방을 각각 여름철에 행해지는 공기조화, 겨울철에 행해지는 공기조화라는 의미로서 여름철 공기조화, 겨울철 공기조화라고 일컫다가 근래에 이르러 완전 공기 조화로서 제자리를 잡게 된 것이다.

일반적으로 공기 조화는 실내의 온도, 습도, 세균, 냄새, 기류 등의 조건을 그 장소의 사용 목적에 적합한 상태로 유지하여 주택, 호텔, 회관, 사무실, 전산실 및 각종 산업현장 등에서 생활하는 실내의 사람을 쾌적한 상태로 만드는 것을 목적으로 하는 것으로서, 사람에게 쾌적한 공기상태는 기후 조건, 복장, 생활수준, 건강상태 등 여러 가지 조건에 의하여 영향을 받게 되므로 일정한 값이 있는 것은 아니나, 여름에는 온도 26∼28℃, 상대습도 약 50%, 겨울에는 온도 20∼22℃, 상대습도 약 40%를 목표로 하는 것이 보통이다.

그러나 이와 같은 값은 절대적인 것은 아니며, 공장의 작업장, 창고, 실험실, 전산실 등의 장소가 그 기능을 충분히 달성하기 위해서는 거기서 생산되고 가공되며 저장 또는 시험되는 물건이나 해당 장소에서 운영중인 각종 기기에 가장 알맞은 상태를 유지하도록 하여야 한다.

예컨대, 연초공장에서는 잎을 잘게 썰 때 너무 건조하여 가루가 되는 일이 없도록 비교적 습도를 높게 하고, 초콜릿 공장에서는 초콜릿이 녹아서 제모양을 잃는 일이 없도록 온도를 낮게 하며, 트랜지스터 제작공장에서는 먼지를 극도로 줄이고, 생리학 실험실에서는 바람이 생명체에 미치는 영향을 고려하여 공기의 흐름을 느리게 하는 등, 생산되는 물품의 품질이 고르지 않거나 불량품이 많이 생기지 않 도록 하기 위해 공기조화가 사용되고 있는 것이다.

특히, 일정한 온습도를 요구하는 제품 처리과정이라든지 보관과정 등 산업분야로의 응용을 그 목적으로 할 때에는 난방과 냉방뿐만 아니라 습도도 제어해야 하는데, 이러한 공기조화를 할 수 있는 항온항습기는, 실내 공간의 현재 온도 및 습도를 설정된 값으로 유지시켜주는 장치로서, 냉기를 공급하는 냉각기 및 온기를 공급하는 온풍기와 실내습도를 유지시켜 주는 가습기로 이루어져, 증발기와 응축기 및 펌프와 밸브 등으로 구성되는 냉각기가 냉각 사이클을 형성하여 상기 증발기로부터 냉기를 발생시키고, 열선으로부터 발생되는 온기를 송풍 팬을 통해 실내 공간으로 공급하며, 물속에 열 파이프의 가열로 물을 수증기화시키거나, 물 전도율을 이용한 전기 통전으로 물을 가열하여 수증기를 발생시키는 가습기를 통해 실내 공간의 습도를 조절한다.

즉, 주지된 항온항습기는 항상 설정된 온도와 습도를 유지하기 위해 사용하는 기기로서 온도 및 습도에 민감한 정밀 제어기기가 설치된 방이나 고가의 통신 기기가 설치된 방, 실험실 및 전산실 등 여러 분야에 설치 사용되어 각종기기의 오동작을 예방하고 안정적인 임무수행을 할 수 있도록 해주는 기기이다.

이와 같은 종래 항온항습기는 단일의 시스템에 제어부(이를 핫 가스 콘트롤러(hot gas controller)라고도 함)와, 냉난방에 필요한 부품 및 제습이나 가습에 필요한 부품을 일체로 결합하여, 룸(room)의 온도 또는 습도가 설정 온도 또는 설정 습도보다 오차 범위 이상으로 벗어나면 이를 감지하여, 제어부가 자동으로 냉방, 난방, 제습 또는 가습 운전을 하도록 되어 있다.

그런데, 종래 대부분의 항온항습기는 열을 흡수하는 증발기가 흡입공기의 접촉을 받게 실내에 설치되고, 냉매를 압축하는 압축기와 흡수한 열을 방출하는 응축기는 별도로 실외에 설치되기 때문에 장소에 따라 항온항습기의 설치가 매우 어려울 뿐만 아니라, 상기 실외기를 설치하기 위하여 동냉매관 및 전원공사 실외기 설치공간을 확보하여야 하기 때문에 막대한 설치비용이 소요되며, 냉매관 용접작업에 따른 화재의 위험성이 매우 다분하고, 냉각수배관의 동파방지를 위하여 부동액이 투입되므로 환경오염의 원인이 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 출원인은 이를 해결하기 위하여 실내에 설치되는 냉매를 압축하는 압축기와 열을 방출하는 응축기 등 실외에 설치되던 일체의 구성품을 하나의 본체 내부에 설치한 구성의 일체형 항온항습기로써 등록실용신안 제20-193266호를 포함하여 이들의 개량 및 발전시킨 등록실용신안 20-359675호, 20-259280호 및 등록특허 제 10-414030호와 제 10-538455호 등 다수를 출원한 바 있다.

이와 같은 일체형 항온항습기를 개방함으로써 공통적인 특징으로는 항온항습기의 설치가 매우 용이하여 실외기 설치에 따른 막대한 비용을 절감하는 동시에 이의 설치시간을 크게 단축할 수 있음은 물론이고, 이의 유지비용을 극소화할 수 있고, 또한 냉매관 용접작업을 필요로 하지 않기 때문에 이에 따른 화재의 위험성을 방지할 수 있으며, 수냉매관이 필요로 하지 않기 때문에 냉매관 동파의 위험성 및 부동액 투입에 따른 환경오염을 방지할 수 있다.

또한, 상기한 종래의 일체형 항온항습기 중 등록실용신안 제20-193266호에 개재된 일체형 항온항습기의 경우에는 본체를 실내부와 실외부로 구분하여 이들을 구분하는 격벽에 실외부로 유입된 외기의 출입을 제어할 수 있게 외기 댐퍼를 설치하여 줌으로써 동절기에 순수한 외기로서 냉방운전을 할 수 있어 냉방부하를 일부 방지할 수 있음은 물론 냉방시스템에 의존하는 것에 비해 전력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

그러나 이와 같은 구성은 단순히 실내부와 실외부로 구분시켜 주는 격벽에 실외부로 유입된 외부 공기의 출입을 제어할 수 있는 외기 댐퍼를 설치하여 동절기에 외기를 실내로 강제 흡입하는 구성으로 되어 있음에 따라 겨울철 상기 외기 댐퍼를 열어 준 상태에서 송풍팬를 구동시킬 때 실내의 공기 일부가 응축기 전방부의 그릴 구멍을 통해 실내부 측으로 유입되어 실외 댐퍼를 통과한 실외공기와 혼합된 후 실내로 강제 송풍되는 형태를 갖게 된다.

즉, 실내부와 실외부로 구분시켜 주는 격벽에 실외부로 유입된 외부 공기의 출입을 제어할 수 있는 외기 댐퍼가 설치된 종래의 일체형 항온항습기의 경우에는 실내부 측으로 유입되는 실내공기를 제어할 수 있는 어떠한 장치도 구비되어 있지 않으므로 겨울철 일정온도 이하를 갖는 실외공기를 이용하여 냉방을 실시하고자 실외 댐퍼를 열고 송풍팬를 작동시켰을 때 외기온도보다 높은 온도를 갖는 실내공기의 일부가 응축기 전방부의 그릴 구멍을 통해 실내부 측으로 유입되어 실외 댐퍼를 통과한 실외공기와 혼합된 후 실내로 강제 송풍되므로 실내로 직접 송풍되는 공기의 온도가 실외 공기의 온도보다 높은 형태를 갖게 되어 냉방효율이 저하됨은 물론 외기를 강제로 흡입하여 냉방을 실시함에도 불구하고 실내온도가 원하는 온도 이하로 내려가지 않게 되면 다시 항온항습기의 냉방 시스템이 간헐적으로 작동하게 동 작을 반복하며 실내의 온도가 일정온도 이하를 유지하도록 작동하게 되므로 냉방부하 및 사용전력을 크게 저하 및 절감시키지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 실내에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기와 열을 방출하는 응축기 등 실외에 설치되던 일체의 기구를 하나의 본체 내부에 일체로 설치한 구성을 갖는 일체형 항온항습기에 있어서 실내공기가 유입되는 증발기의 전방부와 실내부 및 실외부로 구분시켜 주는 격벽에 각각 실내 및 실외공기의 유입을 단속할 수 있는 실,내외기 제어용 댐퍼를 각각 설치하여 여름철 등과 같이 실,내외 공기의 온도가 정해진 온도 이상으로 높아 냉방기능이 작동할 때에는 실내기 제어용 댐퍼는 열어주고 실외기 제어용 댐퍼는 닫아 주어 실외 공기는 응축기를 냉각시킨 후 다시 외부로 배출되게 하고 실내 공기는 증발기를 통해 냉각된 후 다시 실내로 송풍되게 하며, 겨울철 등과 같이 실외 공기의 온도가 일정온도 이하로 낮은 상태에서는 실내기 제어용 댐퍼를 닫음과 동시에 냉방기능의 작동은 차단하고 실외기 제어용 댐퍼는 열어주어 일정온도 이하의 신선한 외기가 필터들을 통해 깨끗이 필터링되는 형태에서 실내에 곧바로 유입되어 자연냉방이 이루어지도록 함으로써 실내의 냉방온도를 빠른 시간 내에 원하는 온도로 낮출 수 있을 뿐만 아니라 일정온도 이하의 온도를 갖는 외기로 냉방을 실시함으로 인해 냉방기능이 가동되지 않아도 되어 불필요한 냉방전력 낭비를 방지할 수 있는 일체형 항온항습기의 에어 쿨링장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 장치는, 본체의 내부가 수직 격벽에 의해 실외부와 실내부로 구분되고, 상기 실외부에는 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에 연결되는 응축기 및 배기팬이 배치되며, 상기 실내부에는 에어필터, 팽창밸브, 증발기, 히터, 가습기, 액열기, 이중관 응축기, 냉매 드라이어, 실외기 제어용 댐퍼 및 송풍팬이 배치되는 일체형 항온항습기에 있어서,

상기 본체의 실내부에 설치된 증발기의 전방부에 실내 공기의 유입을 제어할 수 있는 실내기 제어용 댐퍼를 설치하여 동절기 외부의 차가운 공기로 고온의 실내를 냉방할 때 실내 공기가 외부 공기에 혼합되는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 실외기 제어용 댐퍼와 실내기 제어용 댐퍼는 여름철과 같이 실,내외 공기의 온도가 정해진 온도 이상으로 높아 냉방기능이 작동할 때에는 실내기 제어용 댐퍼는 열려지고 실외기 제어용 댐퍼는 닫혀져 실외 공기는 응축기를 냉각시킨 후 다시 외부로 배출되고, 실내 공기는 증발기를 통해 냉각된 후 다시 실내로 송풍되게 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 겨울철과 같이 실외 공기의 온도가 일정온도 이하로 낮은 상태에서는 실내기 제어용 댐퍼를 닫아 줌과 동시에 냉방기능의 작동은 차단되고, 실외기 제어용 댐퍼는 열려져 일정온도 이하의 신선한 외기가 필터들을 통해 깨끗이 필터링된 후 송풍팬에 의해 실내에 곧바로 유입되어 자연냉방이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

뿐만 아니라, 상기와 같이 겨울철 모드에서 실내기 제어용 댐퍼를 닫아주고 실외기 제어용 댐퍼는 열려주어 외부에서 유입되는 공기를 이용하여 실내 난방을 실시하던 중 실내온도가 정해진 온도 이상으로 상승하면 전술한 여름철 모드에서와 같이 실내기 제어용 댐퍼는 개방하고 실외기 제어용 댐퍼는 닫아줌과 동시에 냉동기능을 작동시키는 동작을 반복해서 수행하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 실내기 제어용 댐퍼는 전,후방에 트여진 사각 틀체와; 상기 틀체의 내부에서 일정간격을 두고 가로방향으로 양단부가 축지되는 수개의 날개와; 몸체가 상기 본체의 실내부 전방 일측에 고정된 채 그 축이 상기 날개들 중 어느 하나의 날개 일측 축에 결합되어 정역방향으로의 회전을 통해 날개의 개폐에 필요한 동력을 발생시켜 주는 서보모터와; 상기 날개들의 일측 축과 바 사이에 일단 또는 2단 형태로 설치되는 수개의 링크와; 일단 또는 2단으로 연결된 상기 링크들의 자유단부를 각각 축지시킨 상태에서 상기 서보모터가 구동됨으로 인해 그와 결합된 날개의 축이 모터의 구동방향에 부응하여 회동되어 해당 날개의 축에 일단부가 고정된 해당 링크가 회전되면 그의 회전 방향에 부응하여 상방향 또는 하방향으로 이동되며 다른 날개와 연결된 링크들을 회전시켜 각각의 날개들이 열림방향 또는 받힘방향으로 회동되도록 하는 바;로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 날개들의 축을 일단 또는 2단으로 연결되는 링크들을 통해 바에 연결시킬 때 서로 인접한 두 개의 링크들의 자유단부를 한 점에 축지시켜 서보모터의 구동방향에 부응하여 날개들이 개폐될 때 인접한 날개들의 회동방향이 서로 반대방향으로 회동되며 닫히거나 열려지도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 날개들의 상,하단부에는 밀폐용 고무바를 부가 설치한 것을 특징으 로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 장치가 실시된 일체형 항온항습기의 전체 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 장치가 실시된 일체형 항온항습기의 사시도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 장치가 실시된 일체형 항온항습기의 정면도를 나타낸 것이고, 도 4는 도 2의 A-A'선 단면도를 나타낸 것이다.

또한, 도 5는 본 발명 장치 중 실내기 제어용 댐퍼의 일부 절취 사시도를 나타낸 것이고, 도 6은 실내기 제어용 댐퍼가 열려진 상태의 측 단면도를 나타낸 것이며, 도 7은 실내기 제어용 댐퍼가 닫혀진 상태의 측 단면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 장치는, 본체(1)의 내부가 수직 격벽(1a)에 의해 실외부(1b)와 실내부(1c)로 구분되고, 상기 실외부(1b)에는 냉매를 압축하는 압축기(2)와, 상기 압축기(2)에 연결되는 응축기(3) 및 배기팬(4)이 배치되며, 상기 실내부(1c)에는 에어필터(15), 팽창밸브(5), 증발기(6), 히터(7), 가습기(8), 액열기(9), 이중관 응축기(10), 냉매 드라이어(11), 에어필터(16)가 구비된 실외기 제어용 댐퍼(12) 및 송풍팬(13)이 배치되는 일체형 항온항습기에 있어서,

상기 본체(1)의 실내부(1c)에 설치된 증발기(6)의 전방부에 에어필터(15)를 통해 실내에서 유입되는 공기를 제어할 수 있는 실내기 제어용 댐퍼(14)를 부가 설 치하여 동절기 외부의 차가운 공기를 이용하여 고온의 실내를 냉방할 때 실내 공기가 외부 공기에 혼합된 후 송풍팬(13)을 통해 실내로 다시 송풍되는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 실외기 제어용 댐퍼(12)와 실내기 제어용 댐퍼(14)는 여름철과 같이 실,내외 공기의 온도가 정해진 온도(예를 들어 21-22℃) 이상으로 높아 냉방기능이 작동할 때에는 실내기 제어용 댐퍼(14)는 열어주고 실외기 제어용 댐퍼(12)는 닫아주어 실외 공기는 응축기(3)를 냉각시킨 후 배기팬(4)에 의해 다시 외부로 배출되고, 실내 공기는 증발기(6)를 통해 냉각된 후 송풍팬(13)에 의해 다시 실내로 송풍되는 동작이 반복되게 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 겨울철과 같이 실외 공기의 온도가 일정온도(예를 들어 13℃ 이하) 이하로 낮은 상태에서는 실내기 제어용 댐퍼(14)를 닫아줌과 동시에 냉방기능의 작동은 차단하고, 실외기 제어용 댐퍼(12)는 열어주어 일정온도 이하의 신선한 외기가 응축기(3) 측 이물질여과필터(17)와 실외기 제어용 댐퍼(12) 측 에어필터(16)를 통해 깨끗이 필터링된 후 송풍팬(13)에 의해 실내에 곧바로 유입되어 자연냉방이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

뿐만 아니라, 상기와 같이 겨울철 냉방모드에서 실내기 제어용 댐퍼(14)를 닫아주고 실외기 제어용 댐퍼(12)는 열어 외부에서 유입되는 공기를 이용하여 실내 난방을 실시하던 중 실내온도가 정해진 온도 이상(예를 들어 21-22℃)으로 상승하면 여름철 모드에서와 같이 실내기 제어용 댐퍼(14)는 개방하고 실외기 제어용 댐퍼(12)는 닫아줌과 동시에 냉동기능을 작동시키는 동작을 반복하여 항상 실내 온도 가 일정온도(예를 들어 21-22℃ 미만)을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 실내기 제어용 댐퍼(14)는 전,후방에 트여진 사각 틀체(141)와;

상기 틀체(141)의 내부에서 일정간격을 두고 가로방향으로 양단부가 축지되는 수개의 날개(142)와;

몸체가 상기 본체(1)의 실내부(1b) 전방 일측벽에 고정된 채 그 축이 상기 날개(142)들 중 어느 하나의 날개 일측 축(142a)에 결합되어 정역방향으로의 회전을 통해 날개(142)의 개폐에 필요한 동력을 발생시켜 주는 서보모터(143)와;

상기 날개(142)들의 일측 축(142a)과 바(145) 사이에 일단 또는 2단의 형태로 고정 및 축지된 형태를 갖는 수개의 링크(144)와;

일단 또는 2단으로 연결된 상기 링크(144)들의 자유단부를 각각 축(144a)을 통해 축지시킨 상태에서 상기 서보모터(143)가 구동됨으로 인해 그와 결합된 날개(142)의 축(142a)이 서보모터(143)의 구동방향에 부응하여 회동되므로 인해 해당 날개(142)의 축(142a)에 일단부가 고정된 해당 링크(144)가 회전되면 그의 회전 방향에 부응하여 상방향 또는 하방향으로 이동되며 다른 날개(142)와 연결된 링크(144)들을 회전시켜 각각의 날개(142)들이 열림방향 또는 받힘방향으로 회동되도록 하는 바(145);로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 날개(142)들의 축(142a)을 일단 또는 2단으로 연결된 링크(144)들을 축(144a)을 통해 바(145)에 연결시킬 때 인접된 서로 다른 날개(142)와 일단 또는 2단으로 연결된 인접한 두 개의 링크(144)들을 자유단부를 한 점에 축지시켜 서보모터(143)의 구동방향에 부응하여 날개(142)들이 개폐될 때 인접한 날개들의 회동방향이 서로 반대방향으로 회동되며 닫히거나 열려지도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 날개(142)들의 상,하단부에는 밀폐용 고무바(146)를 부가 설치하여 날개(142)들이 닫힘방향으로 회동될 때 밀폐용 고무바(146)들의 상호 접동에 의해 틈새가 발생되지 않도록 한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 장치는 도 1과 같이 공지된 일체형 항온항습기에 있어서, 본체(1)의 실내부(1c)에 설치된 증발기(6)의 전방부에 실내기 제어용 댐퍼(14)를 부가 설치하여 동절기 실내부(1c)와 실외부(1b)를 구분시켜 주는 격벽(1a)에 설치된 실외기 제어용 댐퍼(12)를 열고 외부의 차가운 공기를 흡입하여 실내의 냉방을 실시하고자 할 때 실내 공기가 에어필터(15)와 응축기(3)를 통해 유입되어 외부 공기에 혼합된 후 송풍팬(13)을 통해 실내로 다시 송풍되는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 주요 기술구성요소로 한다.

이때, 상기 본체(1)의 내부는 수직 격벽(1a)을 사이에 두고 실외부(1b)와 실내부(1c)로 구분되는데, 상기 실외부(1b)에는 냉매를 압축하는 압축기(2)와 상기 압축기(2)에 연결되는 응축기(3) 및 배기팬(4)이 배치되며, 상기 실내부(1c)에는 에어필터(15), 팽창밸브(5), 증발기(6), 히터(7), 가습기(8), 액열기(9), 이중관 응축기(10), 냉매 드라이어(11), 에어필터(16)가 구비된 실외기 제어용 댐퍼(12) 및 송풍팬(13)이 배치된다.

또한, 상기 본체(1)의 실외부(1b) 후방으로 설치되어진 흡입덕트(18)와 배출 덕트(19)는 건물의 창문 등을 통해 외부로 노출시키게 되는데, 이때 상기 덕트(18)(19)들은 주름관으로 형성하여 본체(1)와 건물 창문과의 간격에 따라 조절이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 건물 창문과 덕트(18)(19)의 높이가 다르더라도 상기 덕트(18)(19)의 굴절이 가능하므로 이들을 용이하게 설치할 수 있다.

또, 상기와 같이 본체(1)가 설치된 상태에서 외기온도가 비교적 높은 겨울철을 제외한 나머지 계절에서 실외기 제어용 댐퍼(12)는 닫히고 실내기 제어용 댐퍼(14)는 열려진 상태에서 냉방운전이 시작되면, 압축기(2)속의 냉매가 응축기(3)로 유입되는데, 이때 응축기(3)내의 고온 냉매는 배출덕트(19)내의 배기팬(4)에 의해 흡입덕트(18)로 흡입된 외기에 의해 응축되고, 온도가 상승한 외기는 배출덕트(19)를 통해 건물 외부로 배출된다.

한편, 상기 흡입덕트(18)에는 이물질여과필터(17)가 설치되어 있어 외기내의 각종 이물질을 여과시키게 된다.

그리고, 상기 응축기(3)를 거친 냉매는 이중관식 응축기(3)를 거치면서 기체와 액체로 분리되고, 상기 이중관식 응축기(3)를 거친 냉매는 액열기(9)와 전자변(20) 및 팽창밸브(5)를 통과하여 급팽창 저온상태의 냉매로써 실내부(1c)의 증발기(6)로 유입되며, 상기 증발기(6)로 유입된 냉매는 차가운 냉기가 방출됨과 동시에 송풍팬(13)에 의해 실내로 방출된다.

이때, 상기 이중관식 응축기(3)와 액열기(9)를 통과한 냉매는 냉매중의 이물질을 걸러주는 냉매 드라이어(11)를 통과하여 냉매관내의 냉매흐름을 볼 수 있는 싸이드그라스(22)를 거친다.

또, 상기 증발기(6)내의 저온의 냉매는 상온 상태의 공기와 열교환된 후 압축기(2)로 귀환하게 되는데, 이때 압축기(2)와 연결된 저압필터(23)에 의해 냉매속의 불순물이 깨끗하게 여과된다.

한편, 실내의 습도가 설정습도 이상인 경우에는 온도 및 습도감지센서(24)가 이를 감지하여 냉방제습을 수행하게 되는데, 이 과정에서 핫가스전자변(25)이 개방되어 제습운전시 발생되는 고온의 응축열을 리히팅코일(26)을 통해 열교환시키므로서 낮아진 실내 온도를 설정된 온도로 유지시킨다.

이와 같은 작동에 의해 실내온도가 설정온도에 도달하게 되면 핫가스전자변(25)은 닫히고 상술한 바와 같은 과정을 거쳐 연속적으로 냉방운전이 반복되며, 리히팅코일(26)을 거친 응축액화된 냉매는 액열기(9)로 유입되는 과정에서 역지변(27)에 의해 응축기(3)로의 역류되는 것이 방지된다.

이 밖에도 상기와 같이 냉방운전 중 실내의 온도가 설정온도 이하로 낮아질시에는 차가운 실내공기와 히터(7)가 상호 열교환되면서 실내의 온도를 설정온도로 유지하게 된다.

또, 실내온도가 설정습도 이하인 경우에는 급수라인(28)의 수용전자변(29)이 개방되어 이중관식 응축기(3)의 외부코일에 급수되는데, 이렇게 열교환된 온수는 약 80도를 유지한 상태에서 가습기(8)로 공급되며, 이때 가습기(8)내의 히터에 의해 온수가 100도로 가열되어 가습이 수행되므로 적은 전력으로 가습효율을 극대화할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 상기한 격벽(1a)에 설치되는 실외기 제어용 댐퍼(12) 이외에도 실내부(1c)의 증발기(6) 전방부에는 전술한 바와 같이 실내기 제어용 댐퍼(14)가 설치되어 있으므로 외기온도가 실내온도보다 낮은(예를 들어 외기온도가 13℃ 이하) 동절기에는 수직 격벽(1a)의 실외기 제어용 댐퍼(12)를 개방하고 송풍팬(13)을 동작시킴과 동시에 상기 실내기 제어용 댐퍼(14)를 닫아 주게 되므로 외부의 차가운 공기를 이용하여 실내 냉방을 실시할 수 있게 된다.

이때, 상기 흡입덕트(18)의 이물질여과필터(17)에 의해 깨끗하게 여과된 외기가 실외기 제어용 댐퍼(12)를 통해 실내로 방출되므로서 동절기에는 적은 전력으로도 실내의 온도를 냉방제어할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기와 같이 동절기 외부의 차가운 공기를 이용하여 고온의 실내를 냉방하고자 실외기 제어용 댐퍼(12)가 열려질 때 상기 실내기 제어용 댐퍼(14)는 자동으로 닫혀지게 되므로 고온의 실내 공기 일부가 개방상태의 실외기 제어용 댐퍼(12)를 통해 흡입되어 송풍팬(13)을 통해 실내로 송풍될 때 그 일부가 외부의 공기에 혼합되는 것을 완벽히 차단할 수 있어 실외공기와 실내공기가 혼합됨으로 인한 냉방효율 저하를 미연에 방지할 수 있게 된다.

즉, 본 발명 장치가 구비된 일체형 항온항습기는 상기 실외기 제어용 댐퍼(12)와 실내기 제어용 댐퍼(14)가 여름철과 같이 실,내외 공기의 온도가 정해진 온도(예를 들어 21-22℃) 이상으로 높아 냉방기능이 작동할 때에는 실내기 제어용 댐퍼(14)는 개방되고 실외기 제어용 댐퍼(12)는 닫혀지어 종래의 일체형 항온항습기와 마찬가지로 실외 공기는 응축기(3)를 냉각시킨 후 배기팬(4)에 의해 다시 외부로 배출되고, 실내 공기는 증발기(6)를 통해 냉각된 후 송풍팬(13)에 의해 다시 실내로 송풍되는 동작이 반복된다.

그러나, 흡인덕트(18)에 설치된 외기온도 감지센서(21)를 통해 외기온도를 검출한 결과 겨울철과 같이 실외 공기의 온도가 일정온도(예를 들어 13℃ 이하) 이하로 낮은 상태에서는 실내기 제어용 댐퍼(14)를 닫아줌과 동시에 냉방기능의 작동은 차단하고, 실외기 제어용 댐퍼(12)는 열어줌과 동시에 송풍팬(13)이 작동하게 되므로 일정온도 이하의 신선한 외기가 응축기(3) 측 이물질여과필터(17)와 실외기 제어용 댐퍼(12) 측 에어필터(16)를 통해 깨끗이 필터링된 후 송풍팬(13)에 의해 실내에 곧바로 유입되어 자연냉방이 이루어지게 되므로 실외기 제어용 댐퍼(12)만 설치되어 겨울철 외기를 이용한 냉방을 실시할 때 실내공기의 일부가 외기에 혼합되는 종래의 일체형 항온항습기에 비해 절전효과와 냉방효율을 대폭 증진시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기와 같이 겨울철 냉방모드에서 실내기 제어용 댐퍼(14)를 닫아주고 실외기 제어용 댐퍼(12)는 열어 외부에서 유입되는 공기를 이용하여 실내 난방을 실시함에도 불과하고 실내의 온도가 정해진 온도 이상(예를 들어 21-22℃)으로 상승하면 여름철 모드에서와 같이 실내기 제어용 댐퍼(14)는 개방하고 실외기 제어용 댐퍼(12)는 닫아줌과 동시에 냉동기능을 작동시키는 동작을 반복하여 항상 실내 온도가 일정온도(예를 들어 21-22℃ 미만)을 유지하는 냉방이 이루어지게 된다.

한편, 본 발명에서 사용된 상기 실내기 제어용 댐퍼(14)는 도 5에 도시된 바와 같이 사각 틀체(141)와 수개의 날개(142) 및 링크(144), 서보모터(143) 및 바(145)로 구성되는데, 이때 상기 사각 틀체(141)는 전,후방이 트여진 형태에서 실 내부(1c)의 증발기(6) 전방부에 고정 설치된다.

또, 상기 날개(142)들은 틀체(141)의 내부에서 일정간격을 두고 가로방향으로 양단부가 축(142a)을 통해 180도 이내에서 회동 가능하게 설치되고, 상기 서보모터(143)는 몸체가 상기 본체(1)의 실내부(1b) 전방 일측벽에 고정된 채 그 축이 수개의 날개(142)들 중 어느 하나의 날개 일측 축(142a)에 결합되어 정역방향으로의 회전을 통해 날개(142)의 개폐에 필요한 동력을 발생시켜 주게 된다.

이때, 상기 날개(142)들의 상,하단부에는 각각 밀폐용 고무바(146)를 구비시켜 줌으로써 상기 날개(142)들이 닫힘방향으로 회동될 때 밀폐용 고무바(146)들이 도 7과 같이 인접된 날개(142)들에 설치된 밀폐용 고무바(146)들과 상호 면 접동되어 날개들의 접촉부에서 발생될 수 있는 틈새를 없애주게 되므로 날개들의 틈새를 통한 실내공기의 유입을 방지할 수 있음은 물론 날개(142)들 끼리의 접촉 충격에 의한 손상 및 소손을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 상기한 수개의 링크(144)는 하나 또는 두 개가 서로 연결된 2단 구조를 갖고 그 일단부는 상기 날개(142)들의 일측 축(142a)에 고정되고 타단부인 자유단부는 축(144a)을 통해 바(145)에 축지된 형태를 갖게 되는데, 이때 상기 날개(142)와 바(145)를 연결시켜 주는 링크(144)들을 각각의 날개(142) 별로 축지하여 상기 서보모터(143)의 구동방향에 부응하여 날개(142)들이 한 방향(즉, 같은 방향)으로 개폐되도록 하게 되면 링크(144)들의 길이를 날개(142)의 폭에 비례하여 비교적 길게 형성하여 주어야만 완벽한 개폐가 이루어지게 되므로 사각 틀체(141)의 측면 폭도 자동적으로 커져야만 된다.

따라서, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하게 위해 상기 날개(142)들의 일측 축(142a)을 일단 또는 2단으로 연결된 링크(144)들을 통해 바(145)에 연결시킬 때 인접된 서로 다른 날개(142)와 일단 또는 2단으로 연결된 인접한 두 개의 링크(144)들을 자유단부를 바(145) 상에서 한 지점에 축지시켜 줌으로써 상기 서보모터(143)의 구동방향에 부응하여 날개(142)들이 개폐될 때 인접한 날개들의 회동방향이 도 6의 화살표와 같이 서로 반대방향으로 회동되며 닫히거나 열려지게 됨은 물론 사각 틀체(141)의 폭을 줄일 수 있도록 하였다.

또, 상기 바(145)는 일단 또는 2단으로 연결된 링크(144)들의 자유단부를 각각 축(144a)을 통해 축지시킨 상태에서 상기 서보모터(143)가 구동됨으로 인해 그와 결합된 날개(142)의 축(142a)이 서보모터(143)의 구동방향에 부응하여 회동되므로 인해 해당 날개(142)의 축(142a)에 일단부가 고정된 해당 링크(144)가 회전되면 링크(144)들의 회전 방향에 부응하여 상방향 또는 하방향으로 직선이동되며 다른 날개(142)와 연결된 링크(144)들을 회전시켜 주게 되므로 각각의 날개(142)들이 링크(144)의 승하강 이동에 대응하여 열림방향 또는 받힘방향으로 회동되며 도 6과 같이 열리거나 도 7과 같이 닫히게 된다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 장치에 의하면, 실외부와 실내부로 일체형 항온항습기 본체의 내부를 구분시켜 주는 격벽에 설치된 실외기 제어용 댐퍼 이외에 실내공기가 유입되는 증발기의 전방부에 실내공기의 유입을 단속할 수 있는 실내기 제어용 댐퍼를 부가 설치하여 여름철 등과 같이 실,내외 공기의 온도가 정해진 온도 이상으로 높아 냉방기능이 작동할 때에는 실내기 제어용 댐퍼는 열어주고 실외기 제어용 댐퍼는 닫아 주어 실외 공기는 응축기를 냉각시킨 후 다시 외부로 배출되게 하고 실내 공기는 증발기를 통해 냉각된 후 다시 실내로 송풍되게 하며, 겨울철 등과 같이 실외 공기의 온도가 일정온도 이하로 낮은 상태에서는 실내기 제어용 댐퍼를 닫음과 동시에 냉방기능의 작동은 차단하고 실외기 제어용 댐퍼는 열어주어 일정온도 이하의 신선한 외기가 필터들을 통해 깨끗이 필터링되는 형태에서 실내에 곧바로 유입되어 자연냉방이 이루어지도록 함으로써 실내의 냉방온도를 빠른 시간 내에 원하는 온도로 낮출 수 있을 뿐만 아니라 냉방효율을 증대시킬 수 있고, 또한 일정온도 이하의 온도를 갖는 외기로 냉방을 실시하는 동안에는 냉방기능의 작동을 정지시킬 수 있어 불필요한 냉방전력의 낭비를 미연에 방지할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

본체의 내부가 수직 격벽에 의해 실외부와 실내부로 구분되고, 상기 실외부에는 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에 연결되는 응축기 및 배기팬이 배치되며, 상기 실내부에는 에어필터, 팽창밸브, 증발기, 히터, 가습기, 액열기, 이중관 응축기, 냉매 드라이어, 실외기 제어용 댐퍼 및 송풍팬이 배치되는 일체형 항온항습기에 있어서,

상기 본체의 실내부에 설치된 증발기의 전방부에 실내 공기의 유입을 제어할 수 있는 실내기 제어용 댐퍼를 설치하여 동절기 외부의 차가운 공기로 고온의 실내를 냉방할 때 실내 공기가 외부 공기에 혼합되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 일체형 항온항습기의 에어 쿨링장치.
청구항 1에 있어서,

상기 실외기 제어용 댐퍼와 실내기 제어용 댐퍼는 여름철과 같이 실,내외 공기의 온도가 정해진 온도 이상으로 높아 냉방기능이 작동할 때에는 실내기 제어용 댐퍼는 열려지고 실외기 제어용 댐퍼는 닫혀져 실외 공기는 응축기를 냉각시킨 후 다시 외부로 배출되고, 실내 공기는 증발기를 통해 냉각된 후 다시 실내로 송풍되게 제어하는 것을 특징으로 하는 일체형 항온항습기의 에어 쿨링장치.
청구항 1에 있어서,

겨울철과 같이 실외 공기의 온도가 일정온도 이하로 낮은 상태에서는 실내기 제어용 댐퍼를 닫아 줌과 동시에 냉방기능의 작동은 차단되고, 실외기 제어용 댐퍼는 열려져 일정온도 이하의 신선한 외기가 필터들을 통해 필터링된 후 송풍팬에 의해 실내에 유입되어 자연냉방이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 일체형 항온항습기의 에어 쿨링장치.
청구항 1에 있어서,

상기 실내기 제어용 댐퍼는 전,후방에 트여진 사각 틀체와;

상기 틀체의 내부에서 일정간격을 두고 가로방향으로 양단부가 축지되는 수개의 날개와;

몸체가 상기 본체의 실내부 전방 일측에 고정된 채 그 축이 상기 날개들 중 어느 하나의 날개 일측 축에 결합되어 정역방향으로의 회전을 통해 날개의 개폐에 필요한 동력을 발생시켜 주는 서보모터와;

상기 날개들의 일측 축과 바 사이에 일단 또는 2단 형태로 설치되는 수개의 링크와;

일단 또는 2단으로 연결된 상기 링크들의 자유단부를 각각 축지시킨 상태에서 상기 서보모터가 구동됨으로 인해 그와 결합된 날개의 축이 모터의 구동방향에 부응하여 회동되어 해당 날개의 축에 일단부가 고정된 해당 링크가 회전되면 그의 회전 방향에 부응하여 상방향 또는 하방향으로 이동되며 다른 날개와 연결된 링크들을 회전시켜 각각의 날개들이 열림방향 또는 받힘방향으로 회동되도록 하는 바;로 구성한 것을 특징으로 하는 일체형 항온항습기의 에어 쿨링장치.
청구항 4에 있어서,

상기 날개들의 축을 일단 또는 2단으로 연결된 링크들을 통해 바에 연결시킬 때 인접된 서로 다른 날개와 일단 또는 2단으로 연결된 인접한 두 개의 링크들을 자유단부를 상기 바 상에서 한 지점에 축지시켜 서보모터의 구동방향에 부응하여 날개들이 개폐될 때 인접한 날개들의 회동방향이 서로 반대방향으로 회동되며 닫히거나 열려지도록 한 것을 특징으로 하는 일체형 항온항습기의 에어 쿨링장치.
청구항 5에 있어서,

상기 날개들의 상,하단부에는 밀폐용 고무바를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 일체형 항온항습기의 에어 쿨링장치.