KR100881893B1 - 냉방 및 환기 통합시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉방과 환기가 동시에 이루어지는 냉방 및 환기 통합시스템에 관한 것으로, 증발기와 압축기, 응축기 및 상기 응축기에서 발생하는 열을 공냉식으로 냉각할 수 있는 응축기팬과, 팽창밸브를 포함하는 냉동사이클을 이용하여 실내공기의 환기 및 냉방을 동시에 하기 위해, 실내의 공기를 유입하는 실내공기유입구; 상기 실내공기유입구에서 유입한 실내공기가 머무를 수 있는 제1 챔버; 상기 제1 챔버에 머무르는 공기를 냉각하는 증발기에 의해 상태 변환한 냉각공기를 흡입하는 순환팬; 상기 순환팬에 의해 흡입된 냉각공기가 머무르는 냉각공기 챔버; 상기 냉각공기 챔버에 있는 냉각공기를 실내로 공급하는 급기구; 상기 제1 챔버에 머무르는 일부의 실내공기를 외부로 방출할 수 있는 배기팬; 외부의 신선공기를 실내에 유입할 수 있는 신선공기 유입구와 상기 신선공기가 머무를 수 있는 급기팬 챔버를 형성하고, 상기 급기팬 챔버에 있는 신선공기를 냉각공기 챔버로 이동시킬 수 있는 급기팬을 포함하는 보조 환기부; 이루어진 냉방 및 환기 통합시스템에 있어서, 상기 냉동사이클의 증발기와 응축기로 물을 순차적으로 통과시켜 증발기의 냉기로 응축기에서 발생하는 열을 수냉식으로 냉각할 수 있도록 물탱크를 구비하되, 상기 냉동사이클의 증발기와 응축기로 물을 순차적으로 순환시킨 후, 물탱크로 물을 리사이클링 시키도록 구성된 냉방 및 환기 통합시스템을 제공한다.

본 발명은 냉방이 이루어짐과 동시에 실내공기의 일부의 배기 및 외부 신선공기를 흡입하여 환기효율을 증대하면서, 공냉식과 수냉식으로 응축기로 냉각하여 냉각효율성의 증대 및 증발기에 의해 냉각되는 실내공기에 포함된 오염물질을 정화함과 동시에, 각각의 팬 및 냉동사이클, 물탱크의 개별제어가 가능하여 여름뿐만 아니라, 봄, 가을 겨울에도 환기장치로도 이용할 수 있는 장점이 있다.

냉방, 환기, 응축기 냉각

Description

냉방 및 환기 통합시스템{Integrated system of cooling and ventilation}

본 발명은 냉방 및 환기가 동시에 이루어지는 냉방 및 환기 통합시스템에 관한 것으로, 더욱 상세히는 냉방이 이루어짐과 동시에 실내공기의 일부의 배기 및 외부 신선공기를 흡입하여 환기효율을 증대하면서, 공냉식과 수냉식으로 응축기로 냉각하여 냉각효율성의 증대 및 증발기에 의해 냉각되는 실내공기에 포함된 오염물질을 정화함과 동시에, 각각의 팬 및 냉동사이클, 물탱크의 개별제어가 가능하여 여름뿐만 아니라, 봄, 가을 겨울에도 환기장치로도 이용할 수 있는 냉방 및 환기 통합시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 냉방기라 함은 더운 여름철에 실내의 공기를 냉동사이클에 의한 열교환을 통해 냉각시켜 내실자에게 쾌적한 환경을 제공하기 위해 구성된다.

이러한, 냉방기는 외부와 공기를 차단한 상태에서 실내의 공기를 반복적으로 순환시켜 실내에 찬공기를 제공한다.

한편, 상기와 같이 외부와 차단된 상태의 냉방기에는 외부의 공기를 흡입하여 실내를 환기시키는 환기장치가 구비되어 있다.

상기와 같은 종래의 냉방기는 냉방 이후에 환기를 하려할 때에는 냉방을 정지시킨 상태에서 송풍을 통해 환기가 이루어져 사용자로 하여금 불편함을 느끼게 하였으며, 특히, 외부의 공기만을 이용한 환기의 경우 내부의 공기를 외부로 방출하지 않은 상태에서 이루어지기 때문에 환기의 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 통상의 냉방기는 실외기와 실내기로 이루어져 있고, 또한 냉방기를 이용하는 계절이 여름인 것을 감안할 때에 외부의 실외기가 온도가 높은 외부에 있기 때문에 냉방의 한계가 있었으며, 이로 인해 과도하게 실외기가 작동하였을 경우에도 열효율성이 좋지 못한 문제점이 노출되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 냉방 및 환기 통합시스템은 증발기와 압축기, 응축기 및 상기 응축기에서 발생하는 열을 공냉식으로 냉각할 수 있는 응축기팬과, 팽창밸브를 포함하는 냉동사이클을 이용하여 실내공기의 환기 및 냉방을 동시에 하기 위해, 실내의 공기를 유입하는 실내공기유입구; 상기 실내공기유입구에서 유입한 실내공기가 머무를 수 있는 제1 챔버; 상기 제1 챔버에 머무르는 공기를 냉각하는 증발기에 의해 상태 변환한 냉각공기를 흡입하는 순환팬; 상기 순환팬에 의해 흡입된 냉각공기가 머무르는 냉각공기 챔버; 상기 냉각공기 챔버에 있는 냉각공기를 실내로 공급하는 급기구; 상기 제1 챔버에 머무르는 일부의 실내공기를 외부로 방출할 수 있는 배기팬; 외부의 신선공기를 실내에 유입할 수 있는 신선공기 유입구와 상기 신선공기가 머무를 수 있는 급기팬 챔버를 형성하고, 상기 급기팬 챔버에 있는 신선공기를 냉각공기 챔버로 이동시킬 수 있는 급기팬을 포함하는 보조 환기부; 이루어진 냉방 및 환기 통합시스템에 있어서, 상기 냉동사이클의 증발기와 응축기로 물을 순차적으로 통과시켜 증발기의 냉기로 응축기에서 발생하는 열을 수냉식으로 냉각할 수 있도록 물탱크를 구비하되, 상기 냉동사이클의 증발기와 응축기로 물을 순차적으로 순환시킨 후, 물탱크로 물을 리사이클링 시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 냉방 및 환기 통합시스템은 냉방과 동시에 실내의 오염공기 중 일부를 외부로 배기하면서, 나머지 실내공기를 이용하여 실내를 냉방하여, 에너지 소모를 줄이면서 쾌적하게 환기 및 냉방이 동시에 이루어지며, 특히, 외부의 신선공기도 동시에 유입시켜 실내환기를 더욱 효율적으로 할 수 있다.

또한, 냉동사이클 중 응축기를 응축팬을 이용한 공냉식 뿐만 아니라, 물탱크를 이용한 수냉식으로도 냉각시켜 냉각 효율을 증대할 수 있으며, 특히, 물이 증발기를 통과하면서 증발기에 의해 냉각되는 실내공기에 포함된 먼지나 냄새와 같은 오염물질을 정화하는 효과도 얻을 수 있다.

아울러, 각각의 팬 및 냉동사이클, 물탱크를 개별적으로 조정이 가능하여, 냉방을 위한 여름철뿐만 아니라, 봄, 가을, 겨울에도 환기장치로서도 이용할 수 있는 유용한 발명이다.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성을 더욱 상세히 살펴보도록 한다.

본 발명은 통상의 냉동사이클(5)(증발기(1), 압축기(2), 응축기(3), 팽창밸브(4))를 이용하여 실내를 냉방함과 동시에 환기를 동시에 이룰 수 있도록 구성된다.

우선, 도 1에서 도시된 바와 같이, 실내(도면에 미도시)의 공기를 유입하는 실내공기유입구(10)를 형성하고 있고, 상기 실내공기유입구(10)를 통해 유입된 실내공기가 머무를 수 있는 제1 챔버(20)를 형성하고 있다.

여기서, 상기 제1 챔버(20)는 냉동사이클(5)의 증발기(1)와 인접한 위치에 형성하도록 하여, 실내공기를 냉각시킨 후 냉각된 공기가 리사이클링되어 실내를 냉방시킬 수 있도록 형성하며, 상기 실내공기 유입구(10)와 제1 챔버(20)로 실내공기가 유입되는 작용은 후술할 배기팬(60)의 흡입력에 의해 이루어지게 된다.

또한, 상기 냉동사이클(5)의 증발기(1)와 인접한 위치에 형성한 제1 챔버(20)에 머물러 있는 실내공기를 냉각시키기 위해 제1 챔버(20)와 순환팬(30) 사이에 증발기(1)를 형성하여, 순환팬(30)의 흡입력에 의해 증발기(1)를 통과할 수 있도록 구성한다.

아울러, 상기 순환팬(30)은 제1 챔버(20)에 머물러 있는 실내공기를 증발기(1)를 통과시키는 작용을 함과 동시에 증발기(1)를 통과한 냉각공기를 냉각공기 챔버(40)와 급기구(50)를 통해 실내로 냉각공기를 공급할 수 있는 작용도 동시에 행하게 된다.

한편, 전술한 배기팬(60)에 의해 실내공기 유입구(10)와 제1 챔버(20)를 통과한 실내 공기 중 일부는 외부로 방출하여 실내환기를 동시에 할 수 있도록 작용한다.

이는, 통상적인 냉방기에서 냉방과 동시에 환기작용을 할 수 없어 실내온도가 사용자가가 설정한 설정치온도에 도달하게 되면, 송풍작용에 의해 외기를 흡입하여 환기를 하는 것과는 차이가 나는 작용이다.

즉, 통상의 냉방기의 경우 환기 및 냉방이 동시에 이루어질 수 없으며, 또한 환기 작용시 실내의 오염된 공기를 외부로 방출하지 않고 단순히 외기만을 흡입하는 형태로 이루어져 제대로 환기가 이루어지지 않는 단점을 보완한 것이다.

또한, 본 발명에서는 상기와 같은 환기작용 이외에 외기를 흡입하여 실내로 공급할 수 있도록 보조환기부(70)를 더 형성할 수 있다.

상기 보조 환기부(70)는 외부의 공기를 흡입할 수 있도록 급기팬(73)을 형성하여, 외부의 신선공기가 신선공기 유입구(71) 및 급기챔버(72)를 통과할 수 있도록 되어 있으며, 상기 급기팬(73)에 의해 흡입된 외부의 신선공기는 냉각공기 챔버(40)로 이동하여 증발기(1)를 통과한 냉각공기와 혼합되어 실내로 공급되도록 구성된다.

또한, 본 발명에서는 냉동사이클(5)의 응축기(3)에서 발생하는 열을 공냉식으로 냉각시킬 수 있도록 응축기팬(3a)을 형성하고 있다.

이와는 다르게 냉동사이클(5)의 증발기(1)와 응축기(3)로 물을 순차적으로 통과시켜 증발기(1)의 냉기로 물을 냉각시킨 후, 상기 냉각된 물을 응축기(3)로 이동시켜 응축기(3)를 수냉식으로 냉각할 수 있도록 구성할 수도 있다.

여기서, 상기와 같이 응축기(3)의 냉각을 수냉식으로 하기 위해서는 증발기(1)에 물을 공급할 수 있는 물탱크(T)를 더 구비하여 증발기(1)와 응축기(3)를 통과한 후 다시 물탱크(T)로 물을 리사이클링 시키도록 구성하도록 하며, 이때에, 상기 냉동사이클(5)의 증발기(1) 및 응축기(3)를 통과하는 과정에서 발생하는 물의손실을 감안하여 이를 보충할 수 있도록 물탱크(T)에 통상의 물 공급라인(L)를 더 추가할 수도 있으며, 리사이클링 되는 물을 살균할 수 있도록 물탱크(T) 내부에 UV램프(도면에 미도시)를 더 형성할 수도 있다.

또한, 상기와 같이 수냉식으로 응축기(3)를 냉각하는 과정에서 증발기(1)에 분사되는 물에 의해 증발기(1)를 통해 냉각되는 실내공기에 포함된 먼지나 냄새와 같은 오염물질을 정화하도록 작용도 이루어진다.

아울러, 본 발명에서는 각각의 팬(순환팬(30), 배기팬(60), 급기팬(73), 응축팬(3a)) 및 냉동사이클(5) 및 물탱크(T)를 개별적으로 조정할 수 있도록 제어부(도면에 미 도시)를 구성하여, 냉방을 위한 여름철뿐만 아니라, 봄, 가을, 겨울에도 환기장치로서 이용할 수 있도록 구성할 수 있음은 당연한 것이다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 냉방 및 환기통합시스템을 첨부된 예시 도면을 통해 상세히 살펴보도록 한다.

우선, 실내공기를 냉각하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

상기 냉각과정을 이루기 위해서는 냉동사이클(5)이 구동된 상태에서, 도 2 내지 도 3에서 도시된 바와 같이, 배기팬(60)에 의해 상기 실내공기 유입구(10)와 제1 챔버(20)로 실내의 공기를 유입한다.

그런 후, 상기 제1 챔버(20)로 이동한 실내공기는 제1 챔버(20)와 인접한 위치에 형성되어 있는 증발기(1)로 순환팬(30)에 의해 통과하여 냉각공기를 형성하면서, 순환팬(30)의 상측에 형성되어 있는 냉각공기 챔버(40) 및 급기구(50)를 통해 실내로 공급된다.

여기서, 상기 실내공기는 상기와 같은 작용에 의해 동일 반복하여 순환함으로써 실내온도를 낮출 수 있게 된다.

한편, 상기 냉방과 동시에 이루어지는 환기의 경우, 배기팬(60)에 의해 제1 챔버(20)로 이동한 실내공기는 상기 배기팬(60)의 일측으로 외부와 연결되는 배기덕트(61)에 의해 일부의 실내공기가 외부로 배기됨으로써, 종래에 이루어졌었던 단순히 외기를 흡입하는 환기와는 차별화된 구성 및 그에 따른 작용을 기대할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 상기와 같이 외부로 실내공기를 배기하는 환기 이외에 추가로 외기를 흡입하여, 외기와 냉각된 공기를 혼합하여 환기를 할 수 있도록 보조 환기부(70)를 더 형성하고 있다.

도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 보조 환기부(70)는 급기팬(73)에 의해 외 기가 신선공기 유입구(71) 및 신선공기 덕트(74)와 급기팬 챔버(72)로 이동하게 되고, 상기 급기팬 챔버(72)로 이동한 외기는 급기팬(73)에 의해 냉각공기가 머물러 있는 냉각공기 챔버(40)로 이동하여, 상술한 냉각공기와 혼합된 상태에서 급기구(50)를 통해 실내로 공급하도록 작용하여 환기의 효율성을 증대할 수 있다.

여기서, 상기 냉각공기와 혼합하는 외기는 냉방효율이 떨어지지 않도록 제어부를 이용하여 유입하는 외기의 양을 조절할 수 있음은 당연한 것이다.

한편, 냉동사이클(5)의 작용과 동시에 열을 발산하는 응축기(3)에는 응축기(3)를 공냉식으로 냉각할 수 있는 응축기팬(3a)에 의해 더운 공기를 외부로 방출할 수 있다.

또한, 상기 공냉식 냉각방식과는 다르게 수냉식으로도 응축기(3)를 냉각할 수 있다.

도 5에서 도시된 바와 같이 통상의 물탱크(T)를 구비하고, 상기 물탱크(T)의 물을 증발기(1)로 이송할 수 있도록 물 이송라인(L1)을 구성하여, 물탱크(T)의 물을 증발기(1)를 통과할 수 있도록 함으로써 물의 온도를 낮추고, 상기와 같이 온도가 낮아진 물은 다시 응축기(3)를 통과하도록 구성되어 응축기(3)에서 발생하는 열을 냉각할 수 있게 된다.

이때에, 상기 증발기(1)의 하측과 응축기(3) 하측에는 도면에서와 같이 각각 증발기(1) 및 응축기(3)를 통과하는 물이 이동할 수 있도록 그릴 형태의 망(M)이 형성되어 있으며, 특히, 응축기(3)의 하측에 형성된 망(M)은 응축기(3)를 통과하여 응축기(3)를 냉각시킨 물을 물탱크(T)로 리사이클링 시켜 재활용하여 사용할 수 있 도록 작용하며, 이때에, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 물의 리사이클링 과정에서 발생할 수 있는 물의 오염을 방지하기 위한 구성요소인 UV램프에 의해 물의 살균과정도 동시에 이루어지게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 냉방과 동시에 환기를 할 수 있으며, 각각의 팬(순환팬(30), 배기팬(60), 급기팬(73), 응축팬(3a)) 및 냉동사이클(5) 및 물탱크(T)를 개별적으로 조정할 수 있도록 제어부를 구성함으로써, 냉방을 위한 여름철뿐만 아니라, 봄, 가을, 겨울에 환기장치로서도 이용할 수 있게 된다.

즉, 냉동사이클 및 응축팬(3a), 물탱크(T)를 제외한 나머지 구성요소들만을 작동시켜 환기장치로 이용할 수 있게 되는 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 실시 형태를 설명한 것이지만, 본 발명은 이에 국한되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능한 것은 본 발명에 속하는 통상의 지식을 가진자에게 있어서 당연한 것임을 명시한다.

도 1은 본 발명에 따른 냉방 및 환기 통합시스템을 도시한 블록도.

도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 냉방 및 환기 통합시스템의 냉방 및 환기과정을 예시하여 도시한 상태도.

도 4는 본 발명에 따른 냉방 및 환기 통합시스템의 보조 환기의 작용을 예시하여 도시한 상태도.

도 5는 본 발명에 따른 냉방 및 환기 통합시스템의 응축기를 수냉식으로 냉각하는 과정을 예시하여 도시한 상태도.

*도면 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 증발기 2 : 압축기

3 : 응축기 3 a : 응축기팬

4 : 팽창밸브 5 : 냉동사이클

10 : 실내공기 유입구 20 : 제1 챔버

30 : 순환팬 40 : 냉각공기 챔버

50 : 급기구 60 : 배기팬

61 : 배기덕트 70 : 보조 환기부

71 : 신선공기 유입구 72 : 급기팬 챔버

73 : 급기팬 74 : 신선공기 덕트

L : 물 공급라인 L1 : 물 이송라인

M : 망 T : 물탱크

100 : 냉방 및 환기 통합시스템

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 증발기와 압축기, 응축기 및 상기 응축기에서 발생하는 열을 공냉식으로 냉각할 수 있는 응축기팬과, 팽창밸브를 포함하는 냉동사이클을 이용하여 실내공기의 환기 및 냉방을 동시에 하기 위해, 실내의 공기를 유입하는 실내공기유입구; 상기 실내공기유입구에서 유입한 실내공기가 머무를 수 있는 제1 챔버; 상기 제1 챔버에 머무르는 공기를 냉각하는 증발기에 의해 상태 변환한 냉각공기를 흡입하는 순환팬; 상기 순환팬에 의해 흡입된 냉각공기가 머무르는 냉각공기 챔버; 상기 냉각공기 챔버에 있는 냉각공기를 실내로 공급하는 급기구; 상기 제1 챔버에 머무르는 일부의 실내공기를 외부로 방출할 수 있는 배기팬; 외부의 신선공기를 실내에 유입할 수 있는 신선공기 유입구와 상기 신선공기가 머무를 수 있는 급기팬 챔버를 형성하고, 상기 급기팬 챔버에 있는 신선공기를 냉각공기 챔버로 이동시킬 수 있는 급기팬을 포함하는 보조 환기부; 이루어진 냉방 및 환기 통합시스템에 있어서,

   상기 냉동사이클의 증발기와 응축기로 물을 순차적으로 통과시켜 증발기의 냉기로 응축기에서 발생하는 열을 수냉식으로 냉각할 수 있도록 물탱크를 구비하되, 상기 냉동사이클의 증발기와 응축기로 물을 순차적으로 순환시킨 후, 물탱크로 물을 리사이클링 시키도록 구성된 것에 특징이 있는 냉방 및 환기 통합시스템.
5. 삭제

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