KR100727883B1 - 측면 토출형 공기조화기 - Google Patents

측면 토출형 공기조화기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 측면 토출형 공기조화기에 관한 것으로, 특히 본 발명은 증발기의 각 냉매유입 경로별로 냉매량 조절 가능한 전동팽창밸브를 구성하고 이 전동팽창밸브의 개도를 적절히 조절하여 측면 토출구의 상부 토출구간측으로 토출되는 냉기온도가 하부 토출구간측으로 토출되는 냉기온도보다 높도록 토출구간별로 토출되는 냉기온도를 차등화시킴으로서 사용자의 하반신보다 두부에 상대적으로 덜 차가운 냉기를 토출시킬 수 있어 사용자의 쾌적성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이를 위해 본 발명은 실외기와 상기 실외기에 연결된 실내기를 구비하는 측면 토출형 공기조화기에 있어서, 상기 실내기는, 측면 토출구가 형성된 본체와, 상기 본체 내부에 설치되어 여러 개의 냉매유입 경로가 마련된 실내공기와 열 교환하는 열교환기와, 상기 열교환기의 각 냉매유입 경로 상에 설치되어 냉매량을 조절하는 복수의 전동팽창밸브와, 상기 측면 토출구로 토출되는 냉기온도가 상기 측면 토출구의 토출구간별로 차등되도록 상기 복수의 전동팽창밸브의 개도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

측면 토출형 공기조화기{SIDE DISCHARGE TYPE AIR CONDITIONER}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측면 토출형 공기조화기의 냉매사이클도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측면 토출형 공기조화기의 실내기의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면 토출형 공기조화기의 실내기의 제어블록도이다.
도 4는 도 3의 제어부의 제어에 따라 측면 토출구로 토출된 냉기흐름을 나타낸 도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
10 : 압축기 11 : 어큐뮬레이터
12 : 실외열교환기 13 : 분배기
14a,14b,14c : 전동팽창밸브 15 : 실내열교환기
15a,15b,15c : 실내열교환기 냉매관 16 : 분배기
20 : 본체 21 : 측면 흡입구
22 : 측면 토출구 30 : 제어부
31 : 키입력부 32 : 밸브구동부
본 발명은 측면 토출형 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본체의 양측면에 토출구가 형성되어 냉기를 측면 토출 가능한 측면 토출형 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로, 측면 토출형 공기조화기는 토출구가 본체 전면 외에 양측면에 형성되어 있어 조화공기를 본체 전면 및 양측면을 통하여 실내공간으로 토출시키는 방식의 공기조화기이다.
이러한 측면 토출형 공기조화기는 대한민국 공개특허공보 제2006-40179호에 개시된 바와 같이, 상자형의 본체와, 이 본체 내부에 열교환기와 이 열교환기에 의해 열 교환된 냉기를 실내로 송풍하기 위한 송풍장치을 구비하고, 본체 양측면 하부에는 실내공기를 흡입하기 위한 측면흡입구가 각각 형성되어 있고, 본체의 양측면 상부에는 송풍장치에 의해 송풍되는 냉기를 실내로 토출시키기 위한 측면 토출구가 길이방향으로 길게 각각 형성되어 있다. 또한, 본체의 전면부에는 전면 토출구가 형성되어 있다.
따라서, 측면 토출형 공기조화기는 냉기를 본체 전면부 외에 양측면 상부로 토출하여 실내공간으로 보다 효율적으로 냉방시킨다.
사용자가 냉기를 오랜 시간동안 지속적으로 쐬면 불쾌감을 갖게 되는데, 특히 사용자의 하반신보다는 두부(頭部)에 냉기를 직접 쐬면 불쾌감이 더욱 커지게 된다.
하지만, 종래의 측면 토출형 공기조화기는 측면 토출구를 통해 토출되는 냉기온도가 길이방향으로 길게 형성된 측면 토출구의 토출구간별로 모두 동일하여 사용자의 하반신과 두부에 거의 동일한 온도의 냉기가 토출되기 때문에 사용자의 불쾌감을 유발할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 측면 토출구를 통해 토출되는 냉기온도를 토출구의 토출구간별로 차등화하여 사용자의 쾌적성을 향상시킬 수 있는 측면 토출형 공기조화기를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 측면 토출형 공기조화기는 실외기와 상기 실외기에 연결된 실내기를 구비하는 측면 토출형 공기조화기에 있어서, 상기 실내기는, 측면 토출구가 형성된 본체와, 상기 본체 내부에 설치되어 여러 개의 냉매유입 경로가 마련된 실내공기와 열 교환하는 열교환기와, 상기 열교환기의 각 냉매유입 경로 상에 설치되어 냉매량을 조절하는 복수의 전동팽창밸브와, 상기 측면 토출구로 토출되는 냉기온도가 상기 측면 토출구의 토출구간별로 차등되도록 상기 복수의 전동팽창밸브의 개도를 조절하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 열교환기는 상기 측면 토출구에 인접하여 설치되는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 열교환기는 구역별로 분리된 복수의 냉매관을 구비하고, 상기 복수의 전동팽창밸브는 상기 복수의 냉매관의 입구측에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 측면 토출구는 토출구간별로 온도차등화가 가능하도록 수직방향으로 미리 설정된 길이이상 길게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제어부는 상기 측면 토출구로 토출되는 냉기온도가 상부 토출구간측이 하부 토출구간측보다 높도록 상기 복수의 전동팽창밸브의 개도를 조절하는 것이 바람직하다.
사용자의 명령을 입력받기 위한 키입력부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 키입력부를 통해 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 측면 토출구로 토출되는 냉기온도가 토출구간별로 서로 동일하도록 상기 복수의 전동팽창밸브의 개도를 조절하거나, 상기 토출구간별로 차등되도록 상기 복수의 전동팽창밸브의 개도를 조절하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 측면 토출형 공기조화기는 냉매를 압축하는 압축기(10)와, 응축기로 기능하여 냉매를 응축시키는 실외열교환기(12)와, 냉매를 저온 저압으로 팽창시키는 전동팽창밸브(14a,14b,14c)와, 증발기로 기능하여 냉매를 증발시키는 실내열교환기(15)와, 기액 혼합냉매에서 액체를 분리하여 기체 냉매만 압축기(10)로 유입되게 하는 어큐뮬레이터(11)를 구비한다.
상기 장치들은 하나의 폐회로를 형성하도록 냉매관에 의해 연결된다.
실내열교환기(15)는 구역별로 실내공기와의 열 교환이 개별적으로 가능하도 록 내부에 냉매관(15a,15b,15c)이 상부 냉매관(15a), 중간 냉매관(15b), 하부 냉매관(15c) 등으로 여러 개로 분리 설치되어 있다. 각 냉매관(15a,15b,15c)의 입구측은 실외열교환기(12)로부터 흐르는 냉매를 여러 냉매패스로 분배시키는 분배기(13)에 의해 분배된 각각의 냉매관과 연결되어 있다. 각 냉매관(15a,15b,15c)의 출구측은, 각각의 냉매관을 통과하면서 열 교환된 냉매를 수집하여 어큐뮬레이터(11)측으로 흐르게 하는 수집기(16)와 연결되어 있다.
또한, 각 전동팽창밸브(14a,14b,14c)는 분배기(13)에 의해 분배되어 실내열교환기(15) 내부의 각 냉매관(15a,15b,15c)의 입구측에 연결되는 각각의 냉매관에 설치된다. 이에 따라, 각 전동팽창밸브(14a,14b,14c)의 개도를 조절하여 실내열교환기(15) 내부의 각 냉매관(15a,15b,15c)으로 흐르는 냉매량을 조절함으로서 실내열교환기(15)의 각 구역(상부,중간,하부)별로 열 교환량을 독립적으로 조절 가능하여 각 구역별로 실내공기와의 열 교환에 의해 생성된 냉기의 온도를 서로 다르게 할 수 있다.
따라서, 압축기(10)에서 토출된 고온 고압으로 변환된 기체냉매는 응축기로 기능하는 실외열교환기(12)의 내부를 통과하면서 실외측 송풍팬에 의해 실외열교환기(12)의 외부를 통과하는 실외공기에 열을 방출하여 상온 고압의 액체냉매로 변화된 후에 분배기(13)에 의해 분배되고, 분배된 냉매는 각각의 전동팽창밸브(14a,14b,14c)를 통과하면서 저온 저압의 액체냉매로 변화된다. 저온 저압의 액체로 변화된 냉매는 계속해서 실내열교환기(15)의 각 냉매관(15a,15b,15c)을 통과하면서 실내측 송풍팬에 의해 실내열교환기(15)의 외부를 통과하는 실내공기로부터 열을 흡수하여 저압의 기체로 변화된 후에 수집기(16)에 의해 수집된다. 수집된 냉매는 어큐뮬레이터(11)를 통과하면서 액체냉매는 걸러진 채로 압축기(10)로 보내지는 과정을 반복함으로서 실내공기를 냉각시켜 실내를 냉방시킨다.
상기한 압축기(10), 실외열교환기(12) 및 어큐뮬레이터(11)는 실외기에 마련되고, 분배기(13)와 각 전동팽창밸브(14a,14b,14c) 및 수집기(16)는 실외기에 마련된다. 이때, 분배기(13)는 실외기에 마련될 수도 있다.
상기한 실내기는 도 2에 도시된 바와 같이, 상자형의 본체(20)를 구비한다.
본체(20)의 내부의 상부에는 실내공기와의 열 교환을 위한 실내열교환기(15)가 설치되고, 이 본체(20) 내부의 하부에는 실내열교환기(15)에 의해 열 교환된 냉기를 실내로 송풍하기 위한 송풍장치(17)가 설치된다.
또한, 본체(20) 양측면 하부의 송풍장치(17)에 대응하는 위치에는 실내공기를 흡입하기 위한 측면흡입구(21)가 각각 형성되어 있고, 본체(20) 양측면 상부의 실내열교환기에 인접한 위치에는 송풍장치(17)에 의해 송풍되는 조화공기를 실내로 토출시키기 위한 측면 토출구(22)가 토출구간별로 온도차등화가 가능하도록 수직방향으로 미리 설정된 길이이상으로 길게 형성되어 있고, 본체(20) 전면부에는 수평방향으로 전면 토출구(23)가 형성되어 있다. 또한, 각각의 토출구(22,23)에는 루버(24)가 회동 가능하게 마련되어 루버(24)의 회동각을 조절함에 따라 토출구(22,24)를 개폐하거나, 토출방향을 조절하게 된다.
따라서, 송풍장치(17)에 의해 측면 흡입구(21)를 통해 실내공기를 흡입하여 상부의 실내열교환기(15)로 송풍하고, 실내열교환기(15)는 송풍된 실내공기와의 열 교환하여 실내공기로부터 열을 흡수하여 생성된 냉기를 측면 토출구(22) 또는/및 전면토출구(23)로 토출하여 실내를 냉방시킨다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 측면 토출형 공기조화기의 실내기는 사용자의 명령을 입력받기 위한 키입력부(31)와, 분배기(13)에 의해 분배되어 실내열교환기(15) 내부의 각 냉매관(15a,15b,15c)의 입구측에 연결된 각각의 냉매관에 설치되어 실내열교환기(15) 내부의 각 냉매관(15a,15b,15c)을 흐르는 냉매량을 조절하는 각 전동팽창밸브(14a,14b,14c)를 구동시키는 밸브구동부(32)와, 전반적인 제어를 수행하는 제어부(30)를 포함한다.
상기한 제어부(30)는 키입력부(31)를 통해 입력된 사용자의 명령에 따라 각 전동팽창밸브(14a,14b,14c)의 개도를 서로 차별되게 조절하여 실내열교환기(15)의 각 구역별로 생성된 냉기의 온도를 서로 다르게 함으로서 도 4와 같이, 측면 토출구(22)를 통해 토출되는 냉기온도를 측면 토출구(22)의 토출구간별로 차등화시킨다.
즉, 상기한 제어부(30)는 키입력부(31)를 통해 입력된 사용자 명령이 쾌적모드 실행명령인지를 판단한다. 만약, 판단결과 쾌적모드 실행명령이 아닌 일반모드실행명령이면, 제어부(30)는 밸브구동부(32)를 통해 각 전동팽창밸브(14a,14b,14c)의 개도를 동일하게 유지하여 실내열교환기(15)의 각 냉매관(15a,15b,15c)에 동일한 양의 냉매를 유입시켜 실내공기와의 열 교환에 의해 생성되어 측면 토출구(22)를 통해 토출되는 냉매의 온도를 측면 토출구(22)의 토출구간별로 동일하게 유지시킨다. 한편, 판단결과 쾌적모드 실행명령이면, 제어부(30)는 밸브구동부(32)를 통 해 각 전동팽창밸브(14a,14b,14c)의 개도를 서로 다르게 하여 실내열교환기(15)의 각 냉매관(15a,15b,15c)에 서로 다른 양의 냉매를 유입시킨다. 이때, 실내열교환기(15)의 상부 냉매관측 전동팽창밸브(14a), 중간 냉매관측 전동팽창밸브(14b), 하부 냉매관측 전동팽창밸브(14c)의 개도를 하부에서 상부측으로 갈수록 적게 하여 생성된 냉기온도가 하부 냉매관(15c)측에서 상부 냉매관(15a)측으로 갈수록 높아지도록 함으로서 측면 토출구(22)의 상부 토출구간측이 하부 토출구간측보다 상대적으로 덜 차가운 냉기가 토출될 수 있도록 한다. 이에 따라, 사용자의 하반신보다 두부에 상대적으로 덜 차가운 냉기를 토출시킬 수 있어 사용자의 쾌적성을 향상시킬 수 있게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 증발기의 각 냉매유입 경로별로 냉매량 조절 가능한 전동팽창밸브를 구성하고 이 전동팽창밸브의 개도를 적절히 조절하여 측면 토출구의 상부 토출구간측으로 토출되는 냉기온도가 하부 토출구간측으로 토출되는 냉기온도보다 높도록 토출구간별로 토출되는 냉기온도를 차등화시킴으로서 사용자의 하반신보다 두부에 상대적으로 덜 차가운 냉기를 토출시킬 수 있어 사용자의 쾌적성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 실외기와 상기 실외기에 연결된 실내기를 구비하는 측면 토출형 공기조화기에 있어서,
    상기 실내기는, 측면 토출구가 형성된 본체와, 상기 본체 내부에 설치되어 여러 개의 냉매유입 경로가 마련된 실내공기와 열 교환하는 열교환기와, 상기 열교환기의 각 냉매유입 경로 상에 설치되어 냉매량을 조절하는 복수의 전동팽창밸브와, 상기 측면 토출구로 토출되는 냉기온도가 상기 측면 토출구의 토출구간별로 차등되도록 상기 복수의 전동팽창밸브의 개도를 조절하는 제어부를 포함하는 측면 토출형 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열교환기는 상기 측면 토출구에 인접하여 설치되는 것을 포함하는 측면 토출형 공기조화기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열교환기는 구역별로 분리된 복수의 냉매관을 구비하고, 상기 복수의 전동팽창밸브는 상기 복수의 냉매관의 입구측에 설치되는 것을 포함하는 측면 토출형 공기조화기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측면 토출구는 토출구간별로 온도차등화가 가능하도록 수직방향으로 미리 설정된 길이이상 길게 형성되는 것을 포함하는 측면 토출형 공기조화기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 측면 토출구의 상부 토출구간측 냉기온도가 하부 토출구간측 냉기온도보다 높도록 상기 복수의 전동팽창밸브의 개도를 조절하는 것을 포함하는 측면 토출형 공기조화기.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 사용자의 명령을 입력받기 위한 키입력부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 키입력부를 통해 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 측면 토출구로 토출되는 냉기온도가 토출구간별로 서로 동일하도록 상기 복수의 전동팽창밸브의 개도를 조절하거나, 상기 토출구간별로 차등되도록 상기 복수의 전동팽창밸브의 개도를 조절하는 것을 포함하는 측면 토출형 공기조화기.
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