KR100866100B1 - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명의 공기조화기는,

다수의 토출구를 구비한 본체부;

상기 다수의 토출구에 각각 마련되어 상기 본체부 내에서 형성된 공기를 토출하되, 적어도 일방향으로 방향 전환 가능하게 마련되는 다수의 토출팬 유닛; 및

상기 다수의 토출팬 유닛과 상기 다수의 토출구들 사이에 각각 마련되어 해당 틈새를 차폐하는 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 체육관과 같은 넓은 공간일지라도 실내온도에따라 송풍조건을 변경하는것이 용이하게되며, 특히 원하는 곳에 대해 집중적으로 송풍할 수 있게 되므로 송풍에 의한 냉난방효과를 극대화할 수 있는 것이다.

또한, 상기 다수의 토출구들 사이에는 해당 틈새를 차폐하기 위한 차폐부를 각각 구비하여 사용하되 상기 차폐부는 접철 가능한 플랙시블한 소재로 제작된 자바라식 차폐부를 사용함으로써, 송풍중에 열손실을 최소화할 수 있도록 한다.

공기, 공기조화, 항온, 항습, 시스템

Description

공기조화기{Air conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 어떠한 공간일지라도 차가운 공기와 더운 공기 간의 원활한 기류 발생이 형성됨에 따라 실내의 공기 및 열이 한군데에 정체되지 않고 골고루 섞일 수 있어 환기가 잘 이루어지고 실내 온도가 균일해지며, 특히 원하는 장소로 집중 냉방 및 난방이 효과적으로 이루어질 수 있는 공기조화기 및 이를 구비한 공기조화시스템에 관한 것이다.

소위, 냉방장치, 항온 항습기 등으로도 불리는 공기조화기는, 일정한 공간을 인간이 활동하기에 알맞은 온도, 습도, 기류(氣流) 분포로 조절하고, 동시에 공기 속의 먼지 등을 제거한다.

쾌적한 실내온도는 인간의 감각에 의한 것으로 미묘하나, 여름철에는 외기(外氣)와 기온차가 5~6℃ 정도이고, 실내온도 25~29℃, 습도 60~70%, 겨울철에는 실내온도 18~21℃, 습도 55~70% 정도가 좋다고 보고 되고 있다.

공기조화기의 원리는 냉동기나 냉장고처럼 액체가 증발할 때 주위에서 열을 빼앗는 증발열을 이용한 것으로, 냉매로는 저온에서도 증발하기 쉬운 액체가 사용되는데, 보통 프레온 가스가 사용된다.

기본 구조는 밀봉된 철제용기 속에 전동기와 압축기를 직결시키고, 전동기로 압축기를 회전시켜 냉매를 압축한다. 압축기에는 왕복운동식과 로터리(rotary)식이 있다. 응축기는 구리 파이프 표면에 알루미늄 핀(pin)을 장치한 것으로, 냉매가 가진 열을 공기 속으로 발산시켜 냉각 액화하는 작용을 한다. 캐필레리튜브(모세관)는 응축기에서 나오는 고압의 액상 냉매를 압력을 낮추어 다음 증발기에서 증발하도록 하는 장치이며, 안지름 1mm 정도인 가는 구리 파이프이다. 증발기의 구조는 응축기와 거의 같으며, 압축된 냉매는 여기서 증발하여 주위에서 열을 빼앗는다. 따라서 증발기 표면에 접촉한 공기의 온도는 내려가고, 공기 속의 수분은 증발기의 표면에 물방울이 되어 제거된다. 송풍기 계통은 능률적으로 열교환을 하기 위해 강제적으로 공기를 보내는 것이다.

공기조화기의 형식에는 대형 건물에 사용되는, 주요 장치를 중앙에 놓고 그 곳에서 덕트(duct)로 각 실내의 냉/난방을 하는 중앙집중식이 있다. 그리고 가정, 사무실 등에서 사용되는 소형의 유닛식이 있는데, 이것은 설치방법에 따라 두 가지 형식으로 나눈다. 본체가 일체로 되어 있으며, 창 ㅇ벽에 장치하고, 캐비닛의 후부를 실외로 내어 응축기를 외기에 의해 냉각하는 윈도우 타입과, 실내 쪽에 증발기와 송풍기를 넣은 실내기를 놓고, 실외 쪽에 압축기와 송풍기를 넣은 실외기를 놓아 실내기와 실외기 사이를 냉매 파이프로 연결하여 사용하는 스플릿 타입이 있다. 또 사무실과 같은 마룻바닥에 설치하는 대형의 것에는 응축기에 의한 열의 발산에 냉각수를 사용하는 패키지 타입 등이 있다.

한편, 생활수준이 향상됨에 따라 공기조화기는 다양한 장소에 널리 사용되고 있다. 즉, 일반 가정을 비롯하여, 회사 그리고 큰 교회나 성당, 혹은 강당이나 체육관 등에도 공기조화기가 널리 사용되고 있다.

그런데, 큰 교회나 성당, 혹은 강당이나 체육관과 같이 규모가 큰 실내 장소에서는 그 규모에 부합하게 용량이 큰 공기조화기를 사용하고 있음에도 불구하고, 차가운 공기와 더운 공기 간의 원활한 기류 발생이 잘 형성되지 않고 실내의 공기 및 열이 한군데에 정체됨에 따라 환기가 잘 이루어지지 않고 실내 온도가 불균일해질 뿐만 아니라 원하는 장소로 집중 냉방 및 난방이 효과적으로 이루어지지 못하는 문제점이 야기된다.

본 발명의 목적은, 어떠한 공간일지라도 차가운 공기와 더운 공기 간의 원활한 기류 발생이 형성됨에 따라 실내의 공기 및 열이 한군데에 정체되지 않고 골고루 섞일 수 있어 환기가 잘 이루어지고 실내 온도가 균일해지며, 특히 원하는 장소로 집중 냉방 및 난방이 효과적으로 이루어질 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.

상기 목적은,

다수의 토출구를 구비한 본체부;

상기 다수의 토출구에 각각 마련되어 상기 본체부 내에서 형성된 공기를 토출하되, 적어도 일방향으로 방향 전환 가능하게 마련되는 다수의 토출팬 유닛; 및

상기 다수의 토출팬 유닛과 상기 다수의 토출구들 사이에 각각 마련되어 해당 틈새를 차폐하는 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기에 의해 달성될 수 있다.

즉, 본 발명에서는, 본체에 구비된 다수의 토출팬 유닛들이 각각 개별적으로 방향 전환 및 송풍량 조절되도록 함으로써, 강당이나 체육관 등과 같은 넓은 장소에서도 원하는 장소에 집중적으로 송풍되도록 하여, 효과적인 냉난방이 가능토록 한다.

여기서, 상기 차폐부는 접철 가능한 플랙시블한 소재로 제작된 자바라식 차폐부일 수 있다.

상기 차폐부는 방염 처리된 PVC 계통의 내열소재로 제작될 수 있다.

본 발명에 따르면, 어떠한 공간일지라도 차가운 공기와 더운 공기 간의 원활한 기류 발생이 형성됨에 따라 실내의 공기 및 열이 한군데에 정체되지 않고 골고루 섞일 수 있어 환기가 잘 이루어지고 실내 온도가 균일해지며, 특히 원하는 장소로 집중 냉방 및 난방이 효과적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.

즉, 체육관과 같은 넓은 공간일지라도 실내온도에따라 송풍조건을 변경하는것이 매우 용이하게되며, 특히 원하는 곳에 대해 집중적으로 송풍할 수 있게 되므로 송풍에 의한 냉난방효과를 극대화할 수 있는 것이다.

또한, 상기 다수의 토출구들 사이에는 해당 틈새를 차폐하기 위한 차폐부를 각각 구비하여 사용하되 상기 차폐부는 접철 가능한 플랙시블한 소재로 제작된 자 바라식 차폐부를 사용함으로써, 송풍중에 열손실을 최소화할 수 있도록 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 실시예들의 설명 중 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 개략적인 사시도이고, 도 2 내지 도 4는 각각 도 1의 정면도, 평면도 및 측면도이다.

이들 도면을 참조하되 주로 도 1 내지 도 4를 참조할 때, 본 실시예의 공기조화기(10)는, 다수의 토출구(21)를 구비한 본체부(20)와, 다수의 토출구(21)에 각각 마련되는 다수의 토출팬 유닛(30)을 구비한다.

본체부(20)는 본 실시예의 공기조화기(10)의 외관을 형성하는 부분이다. 도시된 바와 같이, 대략 캐비닛 구조를 가질 수 있다. 외면은 주로 내부식성을 갖는 금속 재질로 제작된다.

이러한 본체부(20)의 하부에는 본체부(20)의 위치 이동을 위해 도시 않은 푸트부재가 마련될 수 있다. 만약, 푸트부재가 마련될 경우, 몇 개는 위치이동을 위해, 그리고 나머지는 해당 위치에서의 고정을 위해 마련되는 것이 바람직할 수 있다. 본체부(20)의 상부 일측에는 드레인부(26)가 형성되어 있다.

본체부(20)의 내부 구조에 대해 설명하면, 도시된 바와 같이, 본체부(20)의 내부 하부 영역에는 외부 공기를 본체부(20)의 내부로 흡입시켜 상부의 토출팬 유닛(30) 쪽으로 순환시키는 다수의 순환팬(22)이 형성되어 있다. 순환팬(22)의 후방 영역에는 컨트롤부(28)가 구비되어 있다. 컨트롤부(28)는 도시 않은 본체부(20)의 외부에 마련된 키(key) 버튼들의 신호에 기초하여 본체부(20) 내의 구성들을 제어하는 역할을 한다.

다수의 순환팬(22)을 통해 공기가 순환될 수 있도록 다수의 순환팬(22)이 위치되는 본체부(20)의 후면 하부 영역에는 흡입 댐퍼부(23)가 형성되어 있다. 흡입 댐퍼부(23)는 종 방향 혹은 횡 방향 등 어떠한 방향으로 형성되도 무방하다. 본 실시예의 흡입 댐퍼부(23)는 입구의 개부를 선택적으로 개폐할 수 있도록 되어 있다. 따라서 공기조화기(10)를 사용하지 않을 경우에, 흡입 댐퍼부(23)를 통해서 본체부(20) 내로 먼지나 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있는 이점이 있다.

순환팬(22)의 주변에는 본체부(20)의 내부로 흡입되는 공기에 불순물을 걸러내는 필터부재(24)가 마련되어 있다. 필터부재(24)는 프리필터, 헤파필터 등이 적용될 수 있지만, 이 외에도 전기 집진식 필터가 추가될 수 있다. 전기 집진식 필터는 전기 집진식 필터에 전원이 인가될 경우에 주변의 이물질을 흡착하여 집진시키는 역할을 한다.

순환팬(22)의 상부 영역에는 본체부(20)의 내부로 흡입된 공기를 열교환시키는 열교환기(25)가 구비되어 있다. 열교환기(25)는 열교환 효율을 향상을 위해 대략 비스듬한 형태로 배치될 수 있다. 열교환기(25)의 하부 영역에는 열교환기(25)를 지지하면서 열교환기(25)에 의한 열교한 시 발생되는 드레인수를 집수하는 드레인판부(25a)가 마련되어 있다.

한편, 다수의 토출팬 유닛(30)은, 본체부(20) 내에서 형성된 공기를 토출하되 적어도 일방향으로 방향 전환 가능하게 마련된다.

도 4에 보면, 다수의 토출팬 유닛(30)이 하방으로 방향전환되는 상태가 15도 각도씩 도시되어 있다. 그러나 이는 하나의 실시예에 불과할 뿐, 토출팬 유닛(30)은 상방으로 방향전환이 가능할 뿐만 아니라 좌우 방향으로도 방향전환이 가능하다.

이러한 다수의 토출팬 유닛(30) 각각은, 본체부(20)의 외측으로 노출되게 마련되는 관상의 토출 파이프(31)와, 토출 파이프(31) 내에 마련되는 토출팬(32)과, 토출 파이프(31)의 후방에 연결되어 토출팬(32)을 구동시키는 구동부(33)와, 구동부(33)의 주변에 마련되어 토출팬 유닛(30) 전체를 일방향, 다시 말해 상하좌우 방향으로 회전시키는 회전부(34)를 포함한다.

본 실시예에서 토출 파이프(31)는 노출 단부로 갈수록 점진적으로 그 직경이 감소되는 형태로 제작되고 있다. 하지만, 토출 파이프(31)의 형태가 반드시 도면과 같을 필요는 없으며, 단면 직경이 동일한 하나의 일체형 파이프일 수도 있다.

토출팬(32)을 구동시키는 구동부(33)는 팬 구동을 위한 모터 등으로 적용될 수 있다. 구동부(33)는 토출팬(32)의 알피엠 등을 조절할 수 있어 토출팬(32)으로부터의 풍량 등을 조절할 수 있다.

회전부(34)는 토출팬 유닛(30) 전체를 상하좌우 방향으로 회전시키는 역할을 한다. 이러한 회전부(34)는 기계식 구조에 의해 수동 조작이 가능하도록 마련될 수도 있고, 혹은 기어식 구조에 의해 자동으로 조작될 수 있도록 할 수도 있다. 후자의 방식이 적용될 경우라면, 회전부(34)는 리모콘에 의해 원격 조정도 가능할 것이다.

이처럼 회전부(34)에 의해 토출팬 유닛(30)이 상하좌우로 회전되면서 토출 공기를 토출시킴에 따라 원하는 위치, 장소 및 지역으로 온풍 및 냉풍을 공급할 수 있게 된다.

특히, 온풍 시 하방으로 냉풍 시 상방으로 위치 조절이 용이하기 때문에 실내의 공기 및 열이 한군데에 정체되지 않고 골고루 섞일 수 있어 환기가 잘 이루어지고 실내 온도가 균일해지는 효과를 제공할 수 있게 되는 것이다.

뿐만 아니라 특히 원하는 곳에 집중적으로 송품할 수 있기 때문에 원하는 장소로 집중 냉방 및 난방이 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.

이러한 토출팬 유닛(30)은 본 실시예에서 총 5개가 마련된다. 즉, 5개가 횡 방향을 따라 일렬로 배치되어 있다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 토출팬 유닛(30)의 개수는 5개보다 많아도, 혹은 적어도 무방하다.

토출팬 유닛(30)이 5개 마련됨에 따라 토출팬 유닛(30)이 위치되는 토출구(21) 역시 5개가 마련되는데, 본 실시예에서 다수의 토출팬 유닛(30)과 다수의 토출구(21)들 사이에는 해당 틈새를 차폐하는 차폐부(40)가 더 구비된다.

도면에는 차폐부(40)에 대해 자세히 도시하고 있지는 않지만, 본 실시예의 차폐부(40)는 접철 가능한 플랙시블한 소재로 제작된 자바라식 차폐부(40)로서, 토출팬 유닛(30)과 토출구(21) 사이의 영역에 마련되어 토출팬 유닛(30)과 토출구(21) 사이의 틈새를 차폐하는 역할을 한다.

이 때, 만약 차폐부(40)가 접철되지 않는 일체형 구조일 경우, 토출팬 유닛(30)이 상하좌우로 회전될 경우, 토출팬 유닛(30)의 회전에 따라 차폐부(40)가 파손될 우려가 있다.

하지만, 본 실시예의 차폐부(40)는 접철 가능한 플랙시블한 소재로 제작된 자바라식 차폐부(40)이기 때문에 토출팬 유닛(30)이 어떠한 각도로 회전되더라도 토출팬 유닛(30)과 토출구(21) 사이의 틈새를 차폐하여 열 손실이 발생하는 것을 저지할 수 있게 되는 것이다. 자바라식 차폐부(40)란 버티컬 블라인드와 같이, 다수의 조각천(40a, 도 3의 확대부분 참조)을 이어놓은 형태라 볼 수 있다.

물론, 조각천(40a)을 이어 자바라식 차폐부(40)를 제작할 경우, 조각천(40a)들이 상호 분리되어서는 아니 되며, 조각천(40a)들 사이에 형성된 접는선(40b)으로 인해 조각천(40a)들은 상호 접혀지거나 펼쳐지면서 토출팬 유닛(30)과 토출구(21) 사이의 틈새를 차폐해야 할 것이다.

본 실시예에서 차폐부(40)는 대략 300℃ 이상의 고온에도 견디는 소재로서, 방염 처리된 PVC 계통의 내열소재로 제작될 수 있는데, 반드시 그러한 것은 아니다. 즉, 다른 소재를 이용하여 차폐부(40)를 제작하여도 무방하다.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 사용상태도로서, 설치장소 및 작동방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

전술한 구조의 공기조화기(10)는 어떠한 실내 공간(50)에 장착되어 사용될 수 있다. 여기서, 실내 공간(50)이라 함은, 큰 교회나 성당, 혹은 강당이나 체육관과 같이 규모가 큰 실내 건출물의 내부가 될 수 있지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없다.

이러한 실내 공간(50)에 공기조화기(10)가 사용될 경우, 공기조화기(10)는 실내 공간(50)의 어느 일측 모서리 영역에 설치된다.

이러한 공기조화기(10)는 소위, 실내기일 수 있는데, 이와 상호작용할 수 있도록 실내 공간(50)의 외부에는 실외기(15)가 마련되어 실내기인 공기조화기(10)와 배관(16)으로 연결된다.

참고로, 실외기(15)는 하우징(15a)과, 하우징(15a)의 일측에 마련되는 배기팬(15b)과, 하우징(15a) 내에 마련되는 압축기(15c) 및 응축기(15d)를 구비한다.

이처럼, 본 실시예의 공기조화기(10)가 배관(16)에 의해 실외기(15)와 연결됨으로써, 냉방 시 압축기(15c), 응축기(15d), 열교환기(25)로의 냉동 사이클이 구현되어 냉기를 토출할 수 있게 된다. 물론, 온풍 시에는 냉매의 순환이 반대로 동작된다.

한편, 종래기술과 같이, 실내 공간(50)에 공기조화기(10)만을 설치하여 냉방 및 온방을 구현하는 경우라면, 공기의 기류 발생에 효율이 떨어질 수 있기 때문에 효율상 바람직하지 못하다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면,

체육관과 같은 넓은 공간일지라도 실내온도에따라 송풍조건을 변경하는것이 매우 용이하게되며, 특히 원하는 곳에 대해 집중적으로 송풍할 수 있게 되므로 송풍에 의한 냉난방효과를 극대화할 수 있는 것이다.

또한, 상기 다수의 토출구들 사이에는 해당 틈새를 차폐하기 위한 차폐부를 각각 구비하여 사용하되 상기 차폐부는 접철 가능한 플랙시블한 소재로 제작된 자바라식 차폐부를 사용함으로써, 송풍중에 열손실을 최소화할 수 있도록 한다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 개략적인 사시도,

도 2는 도 1의 정면도,

도 3은 도 1의 평면도,

도 4는 도 1의 측면도,

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 사용상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 공기조화기 20 : 본체부

30 : 토출팬 유닛 40 : 차폐부

50 : 실내 공간

Claims (6)

1. 다수의 토출구를 구비한 본체부;

   상기 다수의 토출구에 각각 마련되어 상기 본체부 내에서 형성된 공기를 토출하되, 적어도 일방향으로 방향 전환 가능하게 마련되는 다수의 토출팬 유닛을 포함하는 공기조화기에 있어서,

   상기 다수의 토출팬 유닛과 상기 다수의 토출구들 사이에는 해당 틈새를 차폐하기위한 차폐부가 구비되어지되,

   상기 차폐부는 플랙시블한 소재에 의한 다수의 조각천들이 자바라식으로 연결되어진 것으로서, 상기 조각천들 사이에 형성된 접는선으로 인해 조각천들은 상호 접혀지거나 펼쳐지면서 상기 토출팬 유닛과 토출구 사이의 틈새를 차폐할 수 있도록 구성되고,

   상기 차폐부는 방염 처리된 PVC 계통의 내열소재로 제작되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
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