KR100784846B1 - 히트펌프 공기조화기의 실내기 - Google Patents

히트펌프 공기조화기의 실내기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 히트펌프 공기조화기의 실내기에 관한 것으로, 내부에 팬을 가지는 본체; 상기 팬의 가동으로 상기 본체의 내부에 공기를 흡입시키는 메인 흡입구 및 보조 흡입구; 상기 메인 흡입구로 흡입되는 공기를 내부에 흐르는 냉매와 열교환시키는 실내 열교환기; 상기 실내 열교환기에 의해 열교환된 공기가 상기 본체의 외부로 토출되도록 하는 토출구; 상기 토출구에 인접하게 구비되는 전기히터를 포함하며, 상기 보조 흡입구는 상기 실내 열교환기 및 상기 토출구 사이에 구비되되, 난방모드에서 제상모드로 전환할 경우, 상기 보조 흡입구를 개방하여 상기 본체의 내부로 공기를 흡입시킴과 동시에 상기 실내 열교환기 측을 폐쇄시켜 상기 실내 열교환기의 차가운 냉매와 열교환된 공기를 차단시키므로서 상기 보조 흡입구를 통해 흡입된 공기만을 상기 전기히터에 의해 가열시켜 상기 토출구로 토출되도록 하는 오토셔터 유닛을 더 포함한다. 본 발명은 종래와 달리 제상모드시 전기히터에 의해 데워진 온기를 지속적으로 실내에 공급할 수 있어서 사용자가 항상 쾌적한 실내 생활을 할 수 있게 해주는 우수한 효과가 있다.
히트펌프공기조화기,실내열교환기,오토셔터,모터.

Description

히트펌프 공기조화기의 실내기{INDOOR MACHINE IN HEAT PUMP AIR-CONDITIONER}
도 1은 종래기술에 따른 히트펌프 공기조화기의 실내기를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 히트펌프 공기조화기의 실내기를 도시한 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 히트펌프 공기조화기의 실내기에서 오토셔터유닛의 개방동작에 의한 보조 흡입구의 개방과정을 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 히트펌프 공기조화기의 실내기의 다른 실시예를 도시한 단면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 히트펌프 공기조화기의 실내기의 다른 실시예에서 오토셔터유닛의 개방동작에 의한 보조 흡입구의 개방과정을 도시한 단면도이다.
(도면의 주요구성에 대한 부호의 설명)
21: 본체 22: 토출게이트
24: 팬 23: 메인 흡입구
23': 보조 흡입구 25: 실내 열교환기
26: 팬 덕트 27: 토출구
28: 흡입게이트 28': 보조 흡입게이트
30: 전기히터 40,40': 오토셔터 유닛
50: 제어부 60; 셔터부
61: 제1셔터부 62: 제2셔터부
70,70',70": 스텝모터 71,71': 렉기어
72,72': 피니언기어 80,80',80": 축
본 발명은 히트펌프 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제상모드시에도 지속적인 난방이 가능하도록 하는 히트펌프 공기조화기의 실내기에 관한 것이다.
일반적으로, 히트펌프 공기조화기는 냉매의 압축-응축-감압-증발로 이루어지는 냉동사이클로 이행되는 열에 대한 운반 메커니즘(mechanism)을 가역적으로 사용하여 냉방과 난방을 겸하는 것이다.
이 히트펌프 공기조화기의 실내기는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(11), 실내 열교환기(15), 팬(14) 및 팬 덕트(16) 등으로 이루어진다.
이 히트펌프 공기조화기가 난방모드일 때, 실내기의 동작은 모터(미도시)에 의해 팬 덕트(16) 내의 팬(14)이 구동하게 되면, 본체(11)의 하부에 위치한 흡입게이트(13)의 흡입구(18)를 통해 공기가 본체(11)의 내부로 인입된다.
본체(11)의 내부로 인입된 공기는 팬 덕트(16)의 흡입구로 인입되어 팬(14) 을 거쳐 팬 덕트(16)의 토출구를 통해 토출되고, 이 팬 덕트(16)의 토출구를 통해 토출되는 공기는 다시 열교환기(15) 내부의 뜨거운 냉매와 서로 열교환하여 온기를 생성한다.
이렇게 생성된 온기는 다시 본체(11)의 상부에 위치한 토출게이트(12)의 토출구(17)를 통해 본체(11) 외부로 완전히 배출된다.
여기서, 통상 히트펌프 공기조화기는 난방모드에서 실외온도가 -5℃이하로 내려가게 되면 실외 열교환기(미도시)가 얼어붙게 되므로서, 실내난방 능력이 현저히 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
이러한 이유로, 히트펌프 공기조화기는 난방모드 중에 실외 열교환기가 얼지 않도록 일정 주기로 싸이클을 냉방모드로 전환시키는 제상모드를 실시하게 된다.
그러나 이러한 종래기술은, 히트펌프 공기조화기의 제상모드시에 실내 열교환기(15)로 차가운 냉매가 흐르기 때문에, 팬(14) 가동시 냉기가 토출게이트(12)의 토출구(17)를 통해 실내에 공급되어 사용자가 원하지 않는 환경을 조성하게 되는 문제점이 있었다.
이 때문에 최근에는 히트펌프 공기조화기의 제상시간 동안에는 팬(14)을 정지시키는 방식을 채택하고 있지만, 이 역시 제상모드시에는 실내에 온기를 공급하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 제상모드시에도 지속적으로 난방을 실시할 수 있는 히트펌프 공기조화기의 실내기를 제공하는 것을 목적으로 한 다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 히트펌프 공기조화기의 실내기는, 내부에 팬을 가지는 본체; 상기 팬의 가동으로 상기 본체의 내부에 공기를 흡입시키는 메인 흡입구 및 보조 흡입구; 상기 메인 흡입구로 흡입되는 공기를 내부에 흐르는 냉매와 열교환시키는 실내 열교환기; 상기 실내 열교환기에 의해 열교환된 공기가 상기 본체의 외부로 토출되도록 하는 토출구; 상기 토출구에 인접하게 구비되는 전기히터를 포함하며, 상기 보조 흡입구는 상기 실내 열교환기 및 상기 토출구 사이에 구비되되, 난방모드에서 제상모드로 전환할 경우, 상기 보조 흡입구를 개방하여 상기 본체의 내부로 공기를 흡입시킴과 동시에 상기 실내 열교환기 측을 폐쇄시켜 상기 실내 열교환기의 차가운 냉매와 열교환된 공기를 차단시키므로서 상기 보조 흡입구를 통해 흡입된 공기만을 상기 전기히터에 의해 가열시켜 상기 토출구로 토출되도록 하는 오토셔터 유닛을 더 포함한다.
상기 오토셔터 유닛의 일실시예로, 상기 보조 흡입구의 개방과 동시에 상기 실내 열교환기 측을 폐쇄시키고 상기 보조 흡입구를 폐쇄와 동시에 상기 실내 열교환기 측을 개방시키는 셔터부와, 상기 셔터부와 축으로 연결되고 상기 셔터부가 상기 축을 중심으로 일정 반경으로 정역회전이 가능하도록 구비되는 스텝모터를 포함하며, 상기 스텝모터는 제어부에 의해 난방모드 또는 제상모드에 따라 정역회전되는 것을 포함한다.
상기 오토셔터 유닛의 다른 실시예로, 상기 보조 흡입구를 개폐하는 제1셔터 부와, 상기 실내 열교환기 측을 개폐하는 제2셔터부를 포함하며, 상기 제1셔터부 및 제2셔터부에는 각각 렉기어가 설치되며, 상기 렉기어는 정역회전 가능한 스텝모터와 축으로 연결되는 피니언기어와 치합되고, 상기 스텝모터는 제어부에 의해 난방모드 또는 제상모드에 따라 정역회전되는 것을 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 히트펌프 공기조화기의 실내기를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 히트펌프 공기조화기의 실내기에서 오토셔터유닛의 개방동작에 의한 보조 흡입구의 개방과정을 도시한 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 히트펌프 공기조화기의 실내기는 본체(21), 메인 흡입구(23), 보조 흡입구(23'), 실내 열교환기(25), 토출구(27), 전기히터(30), 및 오토셔터 유닛(40)을 포함한다.
먼저, 본체(21)는 내부에 팬(24)을 가진다.
실시예에서, 팬(24)은 본체(21)의 중앙부에 구비되며 그 종류는 시로코팬(Sirocco Fan)인 것이 바람직하다. 이 팬(24)은 팬 덕트(26) 내에 구비된다.
상기 메인 흡입구(23) 및 보조 흡입구(23')는 팬(24)의 가동으로 본체(21)의 내부에 공기를 흡입되게 한다.
여기서, 메인 흡입구(23)는 본체(21)의 하부 일측에 구비되는 흡입게이트(28)에 다수로 형성되고, 보조 흡입구(23')는 본체(21)의 중앙부 일측에 구비되는 보조 흡입게이트(28')에 다수로 형성된다.
실내 열교환기(25)는 메인 흡입구(23)로 흡입되는 공기를 내부에 흐르는 냉매와 열교환시킨다. 실시예에서, 실내 열교환기(25)는 메인 흡입구(23)와 팬(24) 사이에 설치된다. 이 실내 열교환기(25)는 난방모드시에 메인 흡입구(23)로 흡입되는 공기와 열교환하여 온기를 생성한다.
상기 토출구(27)는 실내 열교환기(25)에 의해 열교환된 공기가 본체(21)의 외부로 토출되도록 한다.
실시예에서, 토출구(27)는 본체(21)의 상부 일측에 구비되는 토출게이트(22)에 다수로 형성된다. 이 토출구(27)에는 풍향조절용 블레이드가 다수로 구비되는 것이 바람직하다.
상기 전기히터(30)는 토출구(27)에 인접하게 구비된다.
이 전기히터(30)는 전원부(미도시)로부터 전원의 공급과 동시에 다수의 전열선이 열을 발산하는 방식으로 작동하며, 토출구(27)와 경사지게 마주하도록 구비되거나 토출구(27)와 수직하도록 구비된다. 이 전기히터(30)는 이미 널리 공지된 기술로서 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 오토셔터 유닛(40)은 히트펌프 공기조화기가 난방모드에서 제상모드로 전환할 경우, 보조 흡입구(23')를 개방하여 본체(21)의 내부로 공기를 흡입시킴과 동시에 실내 열교환기(25) 측을 폐쇄시켜 실내 열교환기(25)의 차가운 냉매와 열교환된 공기를 차단시키므로서 보조 흡입구(23')를 통해 흡입된 공기만을 전기히터(30)에 의해 가열시켜 토출구(27)로 토출되도록 한다.
이와 같이, 제상모드시 메인 흡입구(23)를 통해 흡입되어 실내 열교환기(25) 의 차가운 냉매와 열교환한 공기를 완전 차단하고, 보조 흡입구(23')로 흡입된 공기만을 전기히터(30)에 의해 데워지도록 하므로서, 종래와 달리 제상모드시에도 지속적으로 실내에 온기를 공급할 수 있는 우수한 효과가 있다.
실시예에서, 오토셔터 유닛(40)은 셔터부(60)와 스텝모터(70)로 이루어진다.
먼저, 셔터부(60)는 보조 흡입구(23')의 개방과 동시에 실내 열교환기(25) 측을 폐쇄시키고 보조 흡입구(23')를 폐쇄와 동시에 실내 열교환기(25) 측을 개방시킨다.
스텝모터(70)는 셔터부(60)와 축(80)으로 연결되고 셔터부(60)가 축(80)을 중심으로 일정 반경으로 정역회전이 가능하도록 구비된다. 예를 들면 스텝모터(70)의 회동반경은 보조 흡입구(23')를 기준으로 0°~90°사이이다.
이 스텝모터(70)는 전기적으로 연결된 제어부(50)에 의해 히트펌프 공기조화기의 난방모드 또는 제상모드에 따라 정역회전된다.
즉, 히트펌프 공기조화기가 제상모드일 경우 도 3에 도시된 바와 같이 스텝모터(70)는 정회전하여 셔터부(60)가 보조 흡입구(23')의 개방과 동시에 실내 열교환기(25) 측을 폐쇄시키도록 한다.
반면 히트펌프 공기조화기가 난방모드일 경우 도 2에 도시된 바와 같이 스텝모터(70)는 역회전하여 셔터부(60)가 보조 흡입구(23')의 폐쇄와 동시에 실내 열교환기(25) 측을 개방시키도록 한다.
오토셔터 유닛(40')의 다른 실시예로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 보조 흡입구(23')를 개폐하는 제1셔터부(61)와, 실내 열교환기(25) 측을 개폐하는 제 2셔터부(62)로 이루어질 수도 있다.
여기서, 제1셔터부(61) 및 제2셔터부(62)에는 각각 렉기어(71,71')가 설치된다.
이 렉기어(71,71')는 정역회전 가능한 스텝모터(70',70")와 축(80',80")으로 연결되는 피니언기어(72,72')와 치합된다. 상기 스텝모터(70',70")는 제어부(50)에 의해 난방모드 또는 제상모드에 따라 정역회전되는 것이 바람직하다.
즉, 히트펌프 공기조화기가 제상모드일 경우 도 5에 도시된 바와 같이 스텝모터(70',70")들은 각각 정회전하여 제1셔터부(61)가 보조 흡입구(23')를 개방함과 동시에 제2셔터부(62)가 실내 열교환기(25) 측을 폐쇄시키도록 한다.
반면, 히트펌프 공기조화기가 난방모드일 경우 도 4에 도시된 바와 같이 스텝모터(70',70")들은 역회전하여 제1셔터부(61)가 보조 흡입구(23')를 폐쇄함과 동시에 제2셔터부(62)가 실내 열교환기(25) 측을 개방시키도록 한다.
본 발명에 따른 히트펌프 공기조화기의 실내기의 구체적인 동작은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같다.
먼저, 도 2는 히트펌프 공기조화기가 난방모드일 경우이며, 이 경우에는 제어부(50)로부터 제어를 받은 스텝모터(70)가 역회전된 상태이므로, 셔터부(60)가 보조 흡입구(23')의 폐쇄와 동시에 실내 열교환기(25) 측을 개방시킨다.
이러한 상태에서, 히트펌프 공기조화기의 실내기는 팬(24)의 가동으로 흡입게이트(28)의 흡입구(23)로 흡입한 공기를 실내 열교환기(25)로 제공하고, 이 실내 열교환기(25)는 내부의 뜨거운 냉매와 상기 흡입구(23)로 흡입된 공기를 열교환시킨다. 이 후, 실내 열교환기(25)와 열교환된 공기는 팬(24)의 지속적인 가동으로 결국 토출게이트(22)의 토출구(27)로 토출된다.
반면, 도 3은 히트펌프 공기조화기가 제상모드일 경우이며, 이 경우에는 제어부(50)로부터 제어를 받는 스텝모터(70)가 정회전된 상태이므로, 셔터부(60)가 보조 흡입구(23')의 개방과 동시에 실내 열교환기(25) 측을 폐쇄시킨다.
이러한 상태에서, 히트펌프 공기조화기의 실내기는 실내 열교환기(25)의 차가운 냉매와 열교환된 공기는 차단시키고 보조 흡입구(23')를 통해 흡입된 공기만을 전기히터(30)에 의해 가열시킨다.
상기 전기히터(30)에서 가열된 공기는 상기 팬(24)의 지속적인 가동으로 토출게이트(22)의 토출구(27)로 토출된다. 결국, 본 발명은 제상모드시에도 난방을 지속시킬 수 있는 효과를 가지는 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명은, 난방모드에서 제상모드로 전환할 경우, 보조 흡입구를 개방하여 본체의 내부로 공기를 흡입시킴과 동시에 실내 열교환기 측을 폐쇄시켜 실내 열교환기의 차가운 냉매와 열교환된 공기를 차단시키므로서 보조 흡입구를 통해 흡입된 공기만을 전기히터에 의해 가열시켜 토출구로 토출되도록 하는 오토셔터 유닛을 더 포함하므로서, 종래와 달리 제상모드시 전기히터에 의해 데워진 온기를 지속적으로 실내에 공급할 수 있어서 사용자가 항상 쾌적한 실내 생활을 할 수 있게 해주는 우수한 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 내부에 팬을 가지는 본체;
    상기 팬의 가동으로 상기 본체의 내부에 공기를 흡입시키는 메인 흡입구 및 보조 흡입구;
    상기 메인 흡입구로 흡입되는 공기를 내부에 흐르는 냉매와 열교환시키는 실내 열교환기;
    상기 실내 열교환기에 의해 열교환된 공기가 상기 본체의 외부로 토출되도록 하는 토출구;
    상기 토출구에 인접하게 구비되는 전기히터를 포함하며,
    상기 보조 흡입구는 상기 실내 열교환기 및 상기 토출구 사이에 구비되되, 난방모드에서 제상모드로 전환할 경우, 상기 보조 흡입구를 개방하여 상기 본체의 내부로 공기를 흡입시킴과 동시에 상기 실내 열교환기 측을 폐쇄시켜 상기 실내 열교환기의 차가운 냉매와 열교환된 공기를 차단시키므로서 상기 보조 흡입구를 통해 흡입된 공기만을 상기 전기히터에 의해 가열시켜 상기 토출구로 토출되도록 하는 오토셔터 유닛을 더 포함하고,
    상기 오토셔터 유닛은, 상기 보조 흡입구의 개방과 동시에 상기 실내 열교환기 측을 폐쇄시키고 상기 보조 흡입구를 폐쇄와 동시에 상기 실내 열교환기 측을 개방시키는 셔터부와, 상기 셔터부와 축으로 연결되고 상기 셔터부가 상기 축을 중심으로 일정 반경으로 정역회전이 가능하도록 구비되는 스텝모터를 포함하며, 상기 스텝모터는 제어부에 의해 난방모드 또는 제상모드에 따라 정역회전되는 것을 포함하는 히트펌프 공기조화기의 실내기.
  3. 내부에 팬을 가지는 본체;
    상기 팬의 가동으로 상기 본체의 내부에 공기를 흡입시키는 메인 흡입구 및 보조 흡입구;
    상기 메인 흡입구로 흡입되는 공기를 내부에 흐르는 냉매와 열교환시키는 실내 열교환기;
    상기 실내 열교환기에 의해 열교환된 공기가 상기 본체의 외부로 토출되도록 하는 토출구;
    상기 토출구에 인접하게 구비되는 전기히터를 포함하며,
    상기 보조 흡입구는 상기 실내 열교환기 및 상기 토출구 사이에 구비되되, 난방모드에서 제상모드로 전환할 경우, 상기 보조 흡입구를 개방하여 상기 본체의 내부로 공기를 흡입시킴과 동시에 상기 실내 열교환기 측을 폐쇄시켜 상기 실내 열교환기의 차가운 냉매와 열교환된 공기를 차단시키므로서 상기 보조 흡입구를 통해 흡입된 공기만을 상기 전기히터에 의해 가열시켜 상기 토출구로 토출되도록 하는 오토셔터 유닛을 더 포함하고,
    상기 오토셔터 유닛은, 상기 보조 흡입구를 개폐하는 제1셔터부와, 상기 실내 열교환기 측을 개폐하는 제2셔터부를 포함하며, 상기 제1셔터부 및 제2셔터부에는 각각 렉기어가 설치되며, 상기 렉기어는 정역회전 가능한 스텝모터와 축으로 연결되는 피니언기어와 치합되고, 상기 스텝모터는 제어부에 의해 난방모드 또는 제상모드에 따라 정역회전되는 것을 포함하는 히트펌프 공기조화기의 실내기.
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