KR100953199B1 - 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상측에 실내공기를 흡입하는 흡입구가 마련되고, 상기 흡입구 상하측으로 흡입되는 공기의 미세먼지를 제거하는 필터가 배치되며, 상기 흡입구 하측으로 흡입공기를 열교환 시키는 냉/난방코일이 구비되는 공기조화기의 시스템 하우징과, 상기 공기조화기 하우징 저면에 결합되어 측하방으로 복수개의 토출구가 형성되며, 내부에는 상기 흡입공기를 공급해주는 모터와 송풍팬이 구비되고, 토출될 공기의 방향을 안내하고 공기의 흐름을 안정시킬 수 있도록 형성되는 복수개의 노즐을 구비하는 토출 하우징 및 상기 결합된 시스템 하우징과 토출 하우징을 실내 천장의 하측으로 일정거리 이격시켜 결합하도록 구비되는 결합유닛을 포함하는 공기조화기를 제공한다.
본 발명에 따르면, 상기 공기조화기는 넓은 공간의 실내 공기를 빠른 시간 내에 냉/난방을 수 있다.
공조기, 냉/난방, 엘리미네이터, 자연대류

Description

공기조화기{An air conditioner}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다방향 토출하우징이 구비된 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 실내의 공기를 사용 목적에 따라 온도, 습도, 기류흐름, 정화 등의 요소를 최적의 조건으로 유지하기 위하여 냉방 및 난방, 정화기능을 수행하는 장치로서, 냉, 난방을 구현하기 위해서 냉동사이클을 위한 장치가 구비되어 있다.
여기서, 냉동사이클은 보통 실내외 열교환기, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 사방밸브, 전자부품 등의 구성요소로 이루어지며, 온도, 습도 등의 요소를 최적의 조건으로 유지하기 위한 방법으로는 여러 가지가 있으나 냉매가 상변화를 일으키면서 냉동사이클을 순환하도록 함으로써 냉반방을 하게 되는 방식을 채택하고 있는 것이 일반적이다.
이하, 공기조화기의 냉난방 방식에 대해 간략하게 살펴보도록 한다. 먼저, 공기조화기가 냉방모드로 운전되면, 압축기에서 압축된 냉매는 실외열교환기에서 응축된 후에 팽창장치로 이송되고, 이 팽창장치에서 팽창된 냉매는 실내열교환기에 서 실내 공기와 열교환되고, 이렇게 열교환된 냉기는 실내 공간으로 토출되어 실내 공간을 냉방시킨다. 이때, 실외열교환기는 응축기로서의 기능을 하며, 실내열교환기는 증발기로서의 기능을 한다. 또한, 공기조화기의 난방모드는 상기 냉방모드와 냉매의 유동방향이 반대일 뿐 거의 유사하므로 생략하기로 한다. 다만, 공기조화기가 난방모드로 운전되는 경우, 실내열교환기는 응축기로서의 기능을 하며, 실외열교환기는 증발기로서의 기능을 한다.
그러나, 상기 공기조화기는 층고가 높은 실내에서 풍량 도달거리가 짧고, 실내 일부분에만 편중되어 냉/난방이 되며, 전력소모가 많다는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 공기조화기에 다방향으로 토출구가 배치되어, 층고가 높은 실내에서 균일한 냉/난방이 이루어지는 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상측에 실내공기를 흡입하는 흡입구가 마련되고, 상기 흡입구 상하측으로 흡입되는 공기의 미세먼지를 제거하는 필터가 배치되며, 상기 흡입구 하측으로 흡입공기를 열교환 시키는 냉/난방코일이 구비되는 공기조화기의 시스템 하우징과, 상기 공기조화기 하우징 저면에 결합되어 측하방으로 복수개의 토출구가 형성되며, 내부에는 상기 흡입공기를 공급해주는 모터와 송풍팬이 구비되고, 토출될 공기의 방향을 안내하고 공기의 흐름을 안정시킬 수 있도록 형성되는 복수개의 노즐을 구비하는 토출 하우징 및 상기 결합된 시스템 하우징과 토출 하우징을 실내 천장의 하측으로 일정거리 이격시켜 결합하도록 구비되는 결합유닛을 포함하는 공기조화기를 제공한다.
상기 시스템 하우징은 상기 냉/난방코일의 하측 수직방향으로 습공기가 통과할 때, 수분만을 응결시켜 포집하는 습기제거기를 포함할 수 있다.
상기 습기제거기는 습공기가 수직 하강하면서 수분이 부딪혀 응결되도록 형성되는 경사면과, 상기 경사면으로부터 응결된 물방울이 흘러내려 포집되도록 형성되는 복수개의 응결수로를 포함하되, 상기 습공기가 상기 경사면과 응결수로 중 적어도 한 부분에 충돌하도록 배치될수 있다.
상기 토출하우징은 정육각뿔대 형상으로 각각의 측면 외측 토출방향으로 그 지름이 점차적으로 감소되는 원통형 노즐이 배치되며, 상기 토출하우징의 저면에는 하방으로 공기를 토출하도록 토출구홀이 형성될 수 있다.
상기 토출하우징은 상기 노즐과 토출구홀로부터 토출되는 공기를 실내의 저면으로 이동시키고, 다시 실내의 측면을 따라 상기 시스템 하우징의 상면 흡입구로 공기가 상승하면서 순환하는 자연대류가 이루어질 수 있다.
상기 결합유닛은 천장의 슬라브 또는 천장에 인접하는 골조 빔에 고정할 수 있도록, 상기 시스템 하우징의 상단 측부에 구비되는 브라켓과, 상기 브라켓에 결합되어 높이를 조절하고 수평을 맞추도록 구비되는 지지바와, 상기 지지바를 천장 또는 골조 빔에 결합하여 고정시키는 고정바를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 공기조화기는 넓은 공간의 실내 공기를 빠른 시간 내에 냉/난방을 수 있다.
또한, 토출되는 공기의 토출방향을 고려하여 자연대류를 활성화 시켜 전력소모를 감소시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있 다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 공기조화기의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 상기 공기조화기는 냉/난방 시스템이 배치되는 시스템 하우징(100)과, 상기 시스템 하우징(100)의 저면으로 결합되어 공기가 토출되는 토출 하우징(200) 및 상기 시스템 하우징(100)과 토출 하우징(200)이 결합되어 층고가 높은 건물 내부 상측에 배치되도록 결합유닛(300)을 포함하여 설치된다.
도 2는 본 발명에 의한 공기조화기의 측단면도이다. 도 2를 참조하면, 상기 공기조화기는 기울어진 천장의 지지빔(B)에서 수평을 맞추어 설치되도록 결합유닛(300)에 결합된다. 상기 결합유닛(300)은 상기 시스템 하우징(100)의 상단 모서리에 복수개의 브라켓(310)이 구비되고, 상기 브라켓(310)에 결합되어 수평에 맞추어 높이 조절이 용이하도록 지지바(320)의 일단에 연결된다. 상기 지지바(320)의 타단에는 상기 기울어진 지지빔(B) 또는 천장 슬라브 등에 고정되기 위해 고정바(330)에 결합되어 고정된다. 상기 고정바(330)는 예컨대, 기울어진 지지빔(B)의 경사면에서 고정되어 상기 지지바(320)를 결합하거나, 또는 상기 슬라브면에 선 고정되고 상기 지지바(320)를 고정한다.
상기 시스템 하우징(100)에는 공기조화기의 기본적인 시스템이 장착되되, 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 시스템 하우징(100)에는 상면에 흡입구(110)가 배치된다. 상기 흡입구(100)는 내부 공기가 자연대류 현상으로 순환되어 흡입된다. 또한, 실내 공기의 환기 여부에 따라 외부 공기를 유입시키도록 할 수 있다. 상기 흡입구(110)의 상하면에는 필터부(120)가 설치된다. 상기 필터부(120)는 미세먼지 등의 이물질을 여과할 수 있도록 적어도 하나 이상의 필터가 내장된다.
상기 필터부(120) 하측에는 상기 흡입구(110)로부터 흡입된 공기를 열교환 시키는 EHP(electric heat pump)용 냉각코일(130)이 배치된다. 상기 냉각코일(130)은 냉/난방을 겸용으로 사용할 수 있다. 상기 EHP용 냉각코일(130)은 상기 시스템 하우징의 측면으로 냉매가 출입할 수 있는 냉매관(131)이 배치된다.
상기 냉각코일(130)의 하측에는 상기 냉각코일(130) 상측에서 흡입된 공기가 냉각 시, 발생되는 응축수를 포집할 수 있도록 습기제거기(eliminator)(140)가 배치된다. 상기 습기제거기(140)는 수분과 접촉하여 응축수가 흘러내리도록 형성되는 경사면(141)과, 상기 경사면에서 응축된 물이 흘러내려 포집되도록 형성되는 복수개의 응결수로(143)를 포함한다. 상기 흡입구(110)로부터 인입되는 습공기가 수직 하강하면서 상기 냉각코일(130)에서 온도가 낮아지며, 공기 중에 포함되어 있던 수증기가 응결된다. 상기 응결된 물방울은 공기의 진행방향에 따라 이동하며 상기 경사면(141)과 응결수로(143) 중 적어도 어느 한 부분에 충돌하도록 배치된다. 따라서, 응결된 수증기는 상기 응결수로(143)에서 포집되어 외부로 배출되고, 수분이 빠진 건조한 공기만 상기 습기제거기를 통과하게 된다. 때문에 상기 공기조화기는 냉/난방이 필요하지 않은 봄, 가을에는 공기만을 순환시키거나 또는, 비가 오는 날 제습기로써의 역할도 가능하다.
상기 습기제거기의 하측에는 토출하우징(200)이 설치된다. 상기 토출하우징은(200) 정육각뿔대 형상의 얇은 판재로 각각의 6방향의 측면 외측에는 노즐(220)이 구비되고, 내측에는 흡음제(250)가 배치된다. 또한, 상기 토출하우징(200)의 저면은 수직하방으로 공기가 배출되도록 토출홀(222)이 형성된다. 상기 토출하우징(200)의 내부에는 공기를 외부로 불어주는 팬(fan)(230)과 모터(240)가 장착되며, 본 발명의 일실시예에서는 단일 팬(230)으로 구성되어 각각의 노즐(220)이 구비된 측면 토출구(210)와, 저면의 토출홀(222)을 포함하여 총 7방향으로 공기를 토출시킨다. 상기 토출구(210)에 구비되는 노즐(220)은 상기 토출구(210)의 지름보다 내부 공기의 진행방향으로 그 지름이 점차 감소되는 원통형으로, 토출되는 공기의 방향을 안내하고, 공기의 흐름을 안정화 시킨다.
도 3은 본 발명에 의한 습기제거기(eliminator)의 측면도 및 부분 확대도이다. 도 3을 참조하면, 공급되는 공기는 습기제거기를 통과해야만 하측의 토출구(210)로 진행된다. 상기 습기제거기는 상면에서 진입되는 공기가 수직하강 한다는 가정 하에, 상기 경사면(141) 또는 응결수로(143)에 충돌한 후 상기 경사면(141a)과 상기 응결수로(143) 사이의 유로로 빠져나가게 된다.
도 4는 본 발명에 의한 공기조화기의 공기가 순환되는 형상을 도시한 설명도이다. 도 4를 참조하면, 상기 공기조화기의 하측으로 공급되는 공기는 실내 저면의 곳곳으로 이동된 뒤, 실내 측벽방향으로 다시 가열된 공기가 상승되어 상기 공기조 화기 상면의 흡입구(110)로 순환하게 된다. 때문에 실내 층고와 면적을 고려하여 공기의 토출방향을 조정하면, 자연대류가 발생하도록 하여 저전력으로 고효율의 공기순환이 가능하다.
도 1은 본 발명에 의한 공기조화기의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 공기조화기의 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 습기제거기의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 공기조화기의 순환되는 공기를 도시한 설명도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
100 : 시스템 하우징 200 : 토출하우징
300 : 결합유닛

Claims (6)

  1. 상측에 실내공기를 흡입하는 흡입구가 마련되고, 상기 흡입구 상하측으로 흡입되는 공기의 미세먼지를 제거하는 필터가 배치되며, 상기 흡입구 하측으로 흡입공기를 열교환 시키는 냉/난방코일이 구비되는 공기조화기의 시스템 하우징;
    상기 시스템 하우징 저면에 결합되어 측하방으로 복수개의 토출구가 형성되며, 내부에는 상기 흡입공기를 공급해주는 모터와 송풍팬이 구비되고, 토출될 공기의 방향을 안내하고 공기의 흐름을 안정시킬 수 있도록 형성되는 복수개의 노즐을 구비하고, 정육각뿔대 형상으로 각각의 측면 외측 토출방향으로 그 지름이 점차적으로 감소되는 원통형 노즐이 배치되며, 저면에는 하방으로 공기를 토출하도록 토출구홀이 형성되는 토출 하우징; 및
    상기 결합된 시스템 하우징과 토출 하우징을 실내 천장의 하측으로 일정거리 이격시켜 결합하도록 구비되는 결합유닛을 포함하는 공기조화기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시스템 하우징은,
    상기 냉/난방코일의 하측 수직방향으로 습공기가 통과할 때, 수분만을 응결시켜 포집하는 습기제거기를 포함하는 공기조화기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 습기제거기는,
    습공기가 수직 하강하면서 수분이 부딪혀 응결되도록 형성되는 경사면과, 상기 경사면으로부터 응결된 물방울이 흘러내려 포집되도록 형성되는 복수개의 응결수로를 포함하되, 상기 습공기가 상기 경사면과 응결수로 중 적어도 한 부분에 충돌하도록 배치되는 공기조화기.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 토출하우징은,
    상기 노즐과 토출구홀로부터 토출되는 공기를 실내의 저면으로 이동시키고, 다시 실내의 측면을 따라 상기 시스템 하우징의 상면 흡입구로 공기가 상승하면서 순환하는 자연대류가 이루어지도록 하는 공기조화기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합유닛은,
    천장의 슬라브 또는 천장에 인접하는 골조 빔에 고정할 수 있도록, 상기 시 스템 하우징의 상단 측부에 구비되는 브라켓과, 상기 브라켓에 결합되어 높이를 조절하고 수평을 맞추도록 구비되는 지지바와, 상기 지지바를 천장 또는 골조 빔에 결합하여 고정시키는 고정바를 포함하는 공기조화기.
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