KR100816925B1 - 환기 겸용 공기조화기 - Google Patents

환기 겸용 공기조화기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 환기 겸용 공기조화기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 환기 겸용 공기조화기는 소정 대상 공간에 대하여 환기/공기조화를 수행할 수 있는 환기 겸용 공기조화기에 있어서, 상기 대상 공간에 대하여 공기를 흡/토출시키는 실내기; 상기 대상 공간의 공기가 유입되는 실내 공기 유입구 및 외부 공기가 유입되는 외부 공기 유입구가 형성되는 환기부와, 상기 실내 공기 유입구를 통해 유입되어 상기 환기부를 경유한 실내 공기가 내부의 유동 냉매와 열교환되는 실외 열교환기를 포함하는 실외기;를 포함한다.
본 발명에 따른 환기 겸용 공기조화기에 의하면, 기류감 상승 및 콜드 드래프트 현상이 방지될 수 있고, 그 설치 공간이 감소될 수 있고, 그 설치 공간의 활용성이 개선될 수 있고, 그 작동에 따른 열효율이 개선될 수 있는 장점이 있다.
실외기, 실내기, 환기, 열교환기

Description

환기 겸용 공기조화기{Apparatus for both ventilation and air conditioning}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기의 전면을 보이는 사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기의 배면을 보이는 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기에 대한 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기의 작동을 보이는 사시도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기의 급기 열교환기의 배치를 개략적으로 보이는 블럭도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기의 급기 열교환기의 다른 배치를 개략적으로 보이는 블럭도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기를 보이는 사시도.
본 발명은 환기 겸용 공기조화기에 관한 것이다.
공기조화기는 공기조화 대상인 공간, 예를 들어 실내에 대하여 소정 냉/난방 사이클에 의해 냉/온기를 제공할 수 있는 장치이다. 이러한 공기조화기는 실내 공기를 지속적으로 순환시키는 구조로 이루어진다.
주거 공간에 대한 공기조화 및 환기 기능은 일반적으로 별도의 공기조화기 및 환기 장치에 의해 수행된다.
종래의 공기조화기에 의하면, 공기조화기와, 환기 장치가 별도로 설치되어, 각각의 설치를 위한 공간이 요구된다. 따라서, 그 설치 공간의 제약이 커지고, 그 설치 공간의 활용성이 저하되는 단점이 있다.
또한, 공기조화기와, 환기 장치가 대부분 각각 별도의 공기 유로를 가지고 작동하게 되므로, 폐열의 회수 등에 대하여 취약해질 수 있다. 따라서, 그 작동에 따른 열효율이 저하되는 단점이 있다.
본 발명은 컴팩트하게 제조될 수 있는 구조로 이루어져서, 그 설치 공간이 감소될 수 있고, 그 설치 공간의 활용성이 개선될 수 있는 환기 겸용 공기조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 환기 부분과, 공기 조화 부분의 상호 연계되도록 작동되어, 그 작동에 따른 열효율이 개선될 수 있는 환기 겸용 공기조화기를 제공하 는 것이다.
본 발명에 따른 환기 겸용 공기조화기는, 급기되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기가 교차하면서 열교환되도록 하는 전열 교환 소자; 상기 급기되는 실외 공기가 유동되는 유로상에 배치되는 급기 열교환기; 상기 급기되는 실외 공기가 실내로 급기되도록 하는 급기팬; 배기되는 실외 공기와 상기 배기되는 실내 공기가 양측으로 흡입되도록 하는 양흡입 배기팬; 및 상기 양흡입 배기팬의 흡입 양측에 배치되어 상기 배기되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기에 의해 열교환되는 실외 열교환기가 포함될 수 있다.
삭제
본 발명에 따른 환기 겸용 공기조화기에 의하면, 실내에 대해 환기 및 냉난방을 용이하게 수행할 수 있어서, 기류감 상승 및 콜드 드래프트 현상이 방지될 수 있다.
또한, 상기 환기 겸용 공기조화기에 의하면, 장치가 컴팩트하게 제조될 수 있어서, 그 설치 공간이 감소될 수 있고, 그 설치 공간의 활용성이 개선될 수 있다.
또한, 상기 환기 겸용 공기조화기에 의하면, 환기 부분과, 공기 조화 부분의 상호 연계되도록 작동되어, 그 작동에 따른 열효율이 개선될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한되는 것은 아니고, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의하여 본 발명의 사상의 범위에 포함되는 다른 실시예들이 용이하게 제안될 수 있음을 밝혀 둔다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기의 전면을 보이는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기의 배면을 보이는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기에 대한 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 실외기(100)는 실내기(미도시)와 함께 동작되어, 실내에 대하여 공기 조화를 수행한다.
상기 실외기(100)는 케이스(110)와, 상기 케이스(110) 내부에 형성되는 급기 덕트(120)와, 배기 덕트(130)와, 전열 교환 소자(140)와, 급기 열교환기(150)와, 실외 열교환기(160)와, 양흡입 원심팬(170)과, 압축기(190)를 포함한다.
상기 케이스(110)에는 외부 공기가 유입되는 외부 공기 유입구(111)가 형성된다. 상기 외부 공기 유입구(111)는 상기 케이스(110)의 대략 중앙에 형성된다. 그리고, 상기 케이스(110)에는 외부 공기가 유입되는 그릴(112)이 형성된다. 상기 그릴(122)은 상기 케이스(110)의 대략 하측 부분에 상기 외부 공기 유입구(111)와 별도로 형성된다.
상기 외부 공기 유입구(111)를 통해 유입되는 외부 공기는 상기 전열 교환 소자(140)를 통과한 다음, 상기 급기 덕트(120)를 통해 실내로 공급된다. 그리고, 상기 그릴(122)을 통해 유입되는 외부 공기는 상기 실외 열교환기(160)와, 상기 양흡입 원심팬(170)을 통과한 다음, 다시 외부로 배출된다.
상기 급기 덕트(120)는 상기 케이스(110)의 상측에 형성된다. 상기 급기 덕트(120)는 본체(121) 내부에 급기팬(124)이 설치된다. 상기 급기팬(124)에 의해 외부 공기가 유동될 수 있다. 상기 급기 덕트(120)의 상측에는 급기 토출구(122)가 형성되고, 상기 급기팬(124) 부근의 상기 급기 덕트(120)의 하측에는 급기 흡입구(123)가 형성된다.
상기 급기팬(124)이 작동하면, 상기 급기 흡입구(123)를 통해 외부 공기가 유입되어, 상기 본체(121)를 거쳐 상기 급기 토출구(122)로 토출된다. 상기 급기 토출구(122)로 토출된 공기는 소정 덕트(미도시)를 따라 실내로 공급될 수 있다.
상기 배기 덕트(130)는 상기 급기 덕트(120)의 일 측면에 형성된다. 상기 배기 덕트(130)는 실내에서 소정 덕트(미도시)를 따라 이동된 공기가 유입되는 부분이다. 상기 배기 덕트(130)의 상측에는 실내 공기 유입구(133)가 형성된다.
상기 실내 공기 유입구(133) 부근은 패널 형상의 유입구 형성부(132)가 형성되고, 상기 유입구 형성부(132)가 연결된 형상을 이루는 격벽(131)이 설치된다. 상기 격벽(131)은 상기 급기 덕트(120)로 유입되는 외부 공기와 상기 배기 덕트(130) 에 유입/토출되는 실내 공기의 각 유로를 격리시킨다.
상기 전열 교환 소자(140)는 상기 외부 공기 유입구(111)를 통해 유입된 공기와, 상기 배기 덕트(130)를 통해 유입되는 실내 공기를 전열 교환시킨다. 그러한 열교환에 의해, 실내에 공급되는 외부 공기의 온도를 실내의 온도와 유사하게 조절시킬 수 있다.
다시 말하면, 실내에 대하여 냉방이 수행되는 경우, 상기 급기 덕트(120)를 통해 유입되는 실내 공기의 온도는 상대적으로 낮고, 상기 외부 공기 유입구(111)로 유입되는 외부 공기의 온도는 상대적으로 높다. 이러한 두 공기가 상기 전열 교환 소자(140)에서 열교환되면서, 외부 공기의 온도가 낮아질 수 있다. 따라서, 실내에 공급되는 외부 공기는 온도가 낮아진 상태이므로, 기류감 및 쾌적도가 개선될 수 있다.
또한, 실내에 대하여 난방이 수행되는 경우, 상기 급기 덕트(120)를 통해 유입되는 실내 공기의 온도는 상대적으로 높고, 상기 외부 공기 유입구(111)로 유입되는 외부 공기의 온도는 상대적으로 낮다. 이러한 두 공기가 상기 전열 교환 소자(140)에서 열교환되면서, 외부 공기의 온도가 높아질 수 있다. 따라서, 실내에 공급되는 외부 공기는 온도가 높아진 상태이므로, 기류감 및 쾌적도가 개선될 수 있고, 콜드 드래프트(cold draft) 현상이 방지될 수 있다.
도시된 참조번호 141, 142, 143 및 144는 상기 전열 교환 소자(140)의 각 면을 지칭하고, 이러한 면은 제 1 면(141), 제 2 면(142), 제 3 면(143) 및 제 4 면(144)로 정의될 수 있다.
상기 전열 교환 소자(140)의 외부 공기의 유로 상에는 급기 열교환기(150)가 설치된다. 상기 급기 열교환기(150)에서는 팽창 밸브(도 5의 250) 또는 상기 압축기(190)를 경유한 냉매 중의 일부가 유입되어, 상기 전열 교환 소자(140)를 경유하는 외부 공기와 열교환된다. 본 실시예에서는, 상기 전열 교환 소자(140)의 제 1 면(141) 부근에 전측 급기 열교환기(151)가, 상기 제 3 면(143) 부근에 후측 급기 열교환기(152)가 설치된다.
실내에 대하여 냉방이 수행되는 경우, 상기 팽창 밸브(250)를 경유한 냉매는 상기 급기 열교환기(150)에서 외부 공기와 열교환되면서, 외부 공기의 온도를 낮춘다. 그러면, 실내에 공급되는 외부 공기의 온도가 낮아지므로, 기류감 및 쾌적도가 개선될 수 있다.
실내에 대하여 난방이 수행되는 경우, 상기 압축기(190)를 경유한 냉매는 상기 급기 열교환기(150)에서 외부 공기와 열교환되면서, 외부 공기의 온도를 높인다. 그러면, 실내에 공급되는 외부 공기의 온도가 높아지므로, 기류감 및 쾌적도가 개선되고, 콜드 드래프트 현상이 방지될 수 있다.
한편, 상기 급기 덕트(120)와, 상기 배기 덕트(130)와, 상기 전열 교환 소자(140)는 실내에 대하여 환기 기능을 수행할 수 있는 부분으로, 환기부로 정의될 수 있다.
이러한 환기부에 대응하여, 상기 실외 열교환기(160)와, 상기 양흡입 원심팬(170)과, 상기 압축기(190)는 실내기와 냉매를 교환하며 실내에 대하여 냉/난방 기능을 수행할 수 있는 부분으로, 실외 열교환부로 정의될 수 있다.
상기 전열 교환 소자(140)의 하측에는 격벽(180)이 설치된다. 상기 전열 교환 소자(140)는 상기 전열 교환 소자(140)의 전/후측과, 상기 환기부/상기 실외 열교환부를 격리시킬 수 있다.
상세히, 상기 격벽(180)은 수직으로 형성되는 전열 교환 소자 연결 패널(182)과, 상기 전열 교환 소자 연결 패널(182)과 연결된 수평 패널(181)을 포함한다. 상기 전열 교환 소자 연결 패널(182)은 상기 전열 교환 소자(140)의 하부에 연결되어, 상기 전열 교환 소자(140)의 전/후측을 격리시킨다. 그리고, 상기 수평 패널(181)은 상기 환기부/상기 실외 열교환부를 격리시킨다.
상기 실외 열교환기(160)에서는 내부를 유동하는 냉매와, 상기 그릴(112)를 통해 유입되는 외부 공기 및 상기 전열 교환 소자(140)를 경유한 실내 공기가 열교환된다. 상기 실외 열교환기(160)는 열교환 효율을 향상시키기 위하여, 상기 양흡입 원심팬(170)의 전/후측에 설치될 수 있다.
도시된 참조번호 161은 전측 실외 열교환기이고, 162는 후측 실외 열교환기이다.
실내에 대하여 냉방이 수행되는 경우, 상기 압축기(190)를 경유한 냉매는 상기 전측 실외 열교환기(161)에서 외부 공기와 열교환되고, 상기 후측 실외 열교환기(162)에서 실내 공기와 열교환되면서, 실내의 열기를 외부로 배출시킨다.
실내에 대하여 난방이 수행되는 경우, 상기 팽창 밸브(250)를 경유한 냉매는 상기 전측 실외 열교환기(161)에서 외부 공기와 열교환되고, 상기 후측 실외 열교환기(162)에서 실내 공기와 열교환되면서, 실외의 열기 및 실내 공기의 잔존 열기 를 흡수한다.
상기 양흡입 원심팬(170)은 팬 덕트(173)와, 그 내부에 설치되는 팬 날개(172)와, 토출구(171)를 포함한다. 상기 양흡입 원심팬(170)이 작동되면, 상기 후측 실외 열교환기(162)를 거친 실내 공기와, 상기 전측 실외 열교환기(161)를 거친 외부 공기가 흡입되어, 상기 토출구(171)를 통해 외부로 배출된다.
한편, 도시된 참조번호 200은 상기 압축기(190)로부터 다른 구성 요소에 연결되는 연결 배관(200)이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기의 작동을 보이는 사시도이다.
도 4를 참조하여, 본 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기의 작동을 설명한다.
먼저, 환기 기능의 수행을 위하여, 상기 급기팬(120)에 전원이 인가된다. 그러면, 상기 외부 공기 유입구(111)를 통해 외부 공기가 유입된다. 이 때, 상기 배기 덕트(130)를 통해서는 실내 공기가 유입된다.
유입된 외부 공기는 상기 전열 교환 소자(140)의 제 1 면(141)을 통해 유입되어, 제 3 면(143)을 통해 유출되고, 실내 공기는 상기 전열 교환 소자(140)의 제 2 면(142)을 통해 유입되고, 제 4 면(144)을 통해 유출된다. 이러한 유입/유출 과정을 통해, 상기 전열 교환 소자(140)에서 외부 공기와, 실내 공기의 열교환이 이루어진다.
여기서, 외부 공기는 상기 급기 열교환기(150)에서 그 내부를 유동하는 냉매 와 열교환된다.
한편, 냉/난방 기능의 수행을 위하여, 상기 양흡입 원심팬(170)에 전원이 인가된다. 그러면, 상기 그릴(112)를 통해 외부 공기가 유입된다. 그리고, 상기 전열 교환 소자(140)를 경유한 실내 공기가 유입된다.
상기 그릴(112)를 통해 유입되는 외부 공기와, 상기 전열 교환 소자(140)를 통해 유입되는 실내 공기는 각각 상기 전/후측 실외 열교환기(161)(162)를 경유한다. 이 때, 상기 전/후측 실외 열교환기(161)(162)를 유동하는 냉매와 상기 외부 공기/상기 실내 공기가 열교환된다.
상기와 같이 열교환된 실내 공기 및 실외 공기는 상기 양흡입 원심팬(170)으로 유입되어, 상기 팬 덕트(173)를 거쳐, 상기 토출구(171)를 통해 외부로 배출된다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기의 급기 열교환기의 배치를 개략적으로 보이는 블럭도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기의 급기 열교환기의 다른 배치를 개략적으로 보이는 블럭도이다.
여기서는, 실내에 대하여 냉방이 수행되는 경우의 싸이클을 기준으로 설명한다.
도 5 및 도 6을 함께 참조하면, 실내 열교환기(260)와, 급기 열교환기(150)가 직렬 또는 병렬로 연결된다. 상기 실내 열교환기(260) 및 상기 급기 열교환기(150)를 경유한 냉매는 상기 압축기(190)로 유입된다. 상기 실내 열교환기(260) 및 상기 급기 열교환기(150)를 경유하면서 냉매는 그와 열교환되는 공기의 열을 흡수한다.
상기 압축기(190)를 경유한 냉매는 상기 실외 열교환기(160)를 경유한다. 상기 실외 열교환기(160)를 경유하면서 냉매는 외부에 열을 배출시킨다.
상기 실외 열교환기(160)를 경유한 냉매는 상기 팽창 밸브(250)를 경유한 후, 다시 상기 실내 열교환기(260) 및 상기 급기 열교환기(150)로 유입된다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 도면과 함께 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상술된 본 발명의 제 1 실시예에서 기술된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기를 보이는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 환기 겸용 공기조화기의 실외기(100)의 상부에는 실내 공기 유입구(133)와, 급기 토출구(122)가 형성된다.
본 실시예에서는, 상기 급기 토출구(122)를 덮는 상부 케이싱(210)이 형성된다. 상기 상부 케이싱(210) 내부에는 상부 열교환기(220)가 배치된다. 상기 상부 열교환기(220)는 실외 열교환기(160), 압축기(190) 등과 함께, 실내에 대하여 냉/난방을 수행시키는 싸이클을 이룬다.
상기 상부 열교환기(220)를 거친 공기는 냉/난방에 적합한 상태가 된다. 이러한 공기는 상기 상부 케이싱(210)에서 실내로 연결된 덕트(230)를 통해 실내로 공급된다.
상기와 같이, 상기 실외기(100)에 상기 상부 열교환기(220) 등이 설치됨으로써, 별도의 실내기가 요구되지 아니한다. 따라서, 상기 환기 겸용 공기조화기의 취급이 용이하고, 그 설치 공간에 대한 공간활용도가 증가되는 장점이 있다.
여기서, 상기 덕트(230) 내부에는 필터(240)가 더 설치될 수 있다. 그러면, 실내로 공급되는 공기 중의 이물질이 상기 필터(240)에서 필터링될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 환기 겸용 공기조화기에 의하면, 실내에 대해 환기 및 냉난방을 용이하게 수행할 수 있어서, 기류감 상승 및 콜드 드래프트 현상이 방지될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 환기 겸용 공기조화기에 의하면, 장치가 컴팩트하게 제조될 수 있어서, 그 설치 공간이 감소될 수 있고, 그 설치 공간의 활용성이 개선될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 환기 겸용 공기조화기에 의하면, 환기 부분과, 공기 조화 부분의 상호 연계되도록 작동되어, 그 작동에 따른 열효율이 개선될 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 급기되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기가 교차하면서 열교환되도록 하는 전열 교환 소자;
    상기 급기되는 실외 공기가 유동되는 유로상에 배치되는 급기 열교환기;
    상기 급기되는 실외 공기가 실내로 급기되도록 하는 급기팬;
    배기되는 실외 공기와 상기 배기되는 실내 공기가 양측으로 흡입되도록 하는 양흡입 배기팬; 및
    상기 양흡입 배기팬의 흡입 양측에 배치되어 상기 배기되는 실외 공기와 배기되는 실내 공기에 의해 열교환되는 실외 열교환기가 포함되는 환기 겸용 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기되는 실내 공기가 유입되도록 실내 공기 유입구가 형성되고,
    상기 배기되는 실외 공기가 유입되도록 그릴이 형성되는 환기 겸용 공기 조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 급기되는 실외 공기가 유동되는 유로상에는 필터가 더 포함되는 환기 겸용 공기 조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 급기되는 실외 공기가 유입되도록 외부 공기 유입구가 형성되는 환기 겸용 공기 조화기.
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