KR100977310B1 - 공기조화기의 실내용 열교환 시스템 장치 - Google Patents

Abstract

동일한 면에 공기입구와 공기 토출구를 가지는 케이스와; 케이스 내부에서 공기입구와 공기 토출구 사이의 공기 이동경로 상에 설치되는 열교환유닛과; 열교환유닛과 공기토출구 사이에 설치되어, 공기를 강제 순환시키는 공기 순환유닛;을 포함하며, 케이스는 공기입구 및 공기토출구가 건물의 창문을 통해 외부로 향하도록 건물 내부에 설치 가능한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내용 열교환 시스템 장치 및 그 시공방법이 개시된다.

열교환유닛, 실내, 창문, 크로스플로우 팬, 공기입구, 공기 토출구

Description

공기조화기의 실내용 열교환 시스템 장치{A indoor heat exchanging system apparatus for aircondituoner}

본 발명은 실내용 열교환 시스템 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건물의 내부에 설치 가능하며 외부공기를 순환시켜 열교환이 가능한 공기조화기의 실내용 열교환 시스템 장치에 관한 것이다.

냉방기 또는 난방기를 모두 포함하는 공기조화기는 실내기와 실외기의 결합여부에 따라서 일체형과 분리형으로 구분할 수 있다.

예를 들어, 냉방기의 경우 분리형은 실내에 설치되어 실내를 냉방시키는 실내기와, 실내기와 냉매배관으로 연결하며 대기와 접하는 실외에 설치하여 외부공기를 이용하여 응축기(열교환 유닛)에서 냉매가스와 응축 열교환 후 응축된 냉매를 실내기의 증발기로 냉매배관을 통해 공급하는 실외기로 구분될 수 있다.

도 1은 종래의 실외기를 나타내 보인 개략적인 구성도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 실외기는 실외에 설치되는 것으로서, 케이스(1)의 후면에 공기 유입구(1a)가 형성되고, 전면에 공기 토출구(1b)가 형성된다. 그리고 케이스(1) 내부에는 응축기(2)가 설치되고, 그 응축기(2)의 전방에 송풍팬(3)이 설치된 구성을 가진다.

상기 구성에 의하면, 송풍팬(3)과 응축기(2)가 서로 수평 방향으로 전후로 배치되기 때문에, 앞뒤 폭(두께)을 줄이는데 한계가 있다.

또한, 상기 구성의 종래의 실외기는 후면의 공기 유입구(1a)를 통해서 외부 공기를 유입하고, 전면의 공기 토출구(1b)를 통해서 열교환 된 공기가 배출되는 구성이므로, 실내에 설치하는 것이 사실상 불가능하게 된다.

한편, 최근에는 건물마다 외부에 시설물을 설치하는 것에 대한 규제가 강화되고 있으며, 따라서 공기조화기의 실외기를 건물 외부에 설치하는데 어려움이 있다. 따라서 실내에 설치할 수 있으며, 적은 공간을 차지할 수 있는 실내용 열교환기의 개발이 절실한 실정이다.

또한 상기와 같은 종래의 실외기는 건물의 외부에 설치하도록 된 구조이나, 최근에는 빌딩이나 오피스텔, 원룸 등과 같은 건물에는 외벽에 실외기를 설치하는 것이 사실상 불가한 상태이므로, 실내에 설치할 수 있는 실내용 실외기의 개발이 절실한다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 건물의 내부에 설치가능한 공기조화기의 실내용 열교환시스템 장치 및 그 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기조화기의 실내용 열교환시스템 장치는, 동일한 면에 공기입구와 공기 토출구를 가지는 케이스와; 상기 케이스 내부에서 상기 공기입구와 공기 토출구 사이의 공기 이동경로 상에 설치되는 열교환유닛과; 상기 열교환유닛과 상기 공기토출구 사이에 설치되어, 공기를 강제 순환시키는 공기 순환유닛;을 포함하며, 상기 케이스는 상기 공기입구 및 상기 공기토출구가 건물의 창문을 통해 외부로 향하도록 건물 내부에 설치 가능한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 공기토출구에서 토출되는 공기를 여닫이 창문이 열린 상태에서 상기 여닫이 창문의 단부 너머로 안내하기 위해 상기 공기토출구로부터 외부로 돌출되게 설치되는 외부 덕트를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 열교환유닛은 상기 케이스 내부의 상기 공기입구와 공기 순환유닛 사이에서 기울어지게 설치된 것이 좋다.

또한, 상기 공기 순환유닛은, 상기 케이스 내부에 설치되는 크로스 플로우팬; 및 상기 크로스플로우 팬과 상기 공기토출구를 연결하는 내부 덕트;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 공기 입구에 설치되어 외부로부터 유입되는 공기의 유입방향을 상기 케이스의 측면 쪽이 되도록 가이드하는 제1가이드부재와; 상기 공기 토출구에 설치되어 상기 케이스로부터 토출되는 공기의 토출방향을 상기 케이스의 상부 방향으로 가이드하는 제2가이드부재;를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 열교환유닛은 상기 공기 순환유닛을 사이에 두고 한 쌍이 배치되며, 상기 공기 토출구는 상기 케이스의 전면 중앙에 형성되고, 상기 공기 입구는 상기 공기 토출구를 사이에 두고 상기 케이스의 전면의 양측에 대칭되게 형성된 것이 좋다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기조화기의 실내용 열교환 시스템 장치 시공방법은, 공기 조화기의 실내용 열교환 시스템 장치를 건물의 실내에 시공하는 방법에 있어서, 제1항의 구성을 가지는 실내용 열교환 시스템 장치를 건물의 여닫이 창문에 상기 공기 입구 및 공기 토출구가 향하도록 상기 건물 내부에 배치하는 단계와; 상기 여닫이 창문이 열린 상태에서, 상기 공기 토출구를 통해 배출되는 공기가 상기 여닫이 창문 너머로 향하도록 안내하기 위한 외부덕트를 상기 공기 토출구의 외측에 연결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 열교환 시스템 장치를 상기 창문에 대응되는 높이에 위치시키도록 상기 케이스를 지지하는 지지부재를 상기 건물의 실내에 설치하는 단계를 더 포함하는 것이 좋다.

본 발명의 공기조화기의 실내용 열교환 시스템 장치에 의하면, 건물 내부에 열교환 시스템 장치를 설치할 수 있으며, 특히 기존의 창문이나 건물벽을 훼손하지 않고서도 설치가 가능한 이점이 있다.

또한, 여닫이 창문의 경우에는 열교환된 공기를 여닫이 창문의 끝단까지 안내하는 외부덕트를 더 마련함으로써, 열교환을 위해 흡입되는 공기와 토출 공기가 혼합되는 것을 방지함으로써 열교환시스템 장치의 효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 케이스 내부에 크로스플로우 팬을 설치하여 실내에 설치된 상태에서 건물 외부의 공기를 끌어들여 효과적으로 강제 순환시킬 수 있게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환시스템 장치를 자세히 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환시스템 장치는, 동일한 면(전면;10a)에 공기입구(11)와 공기 토출구(12)를 가지는 케이스(10)와, 상기 케이스(10) 내부에서 상기 공기입구(11)와 공기 토출구(12) 사이의 공기 이동경로 상에 설치되는 열교환유닛(20)과, 상기 열교환유닛(20)과 상기 공기 토출구(12) 사이에 설치되는 공기 순환유닛(30)을 구비한다.

상기 케이스(10)는 대략 4각 박스 형태로 형성되며, 상기 전면(10a)이 도 3과 같이 건물(100)의 창문 쪽, 즉 외부를 향하도록 설치된다. 여기서 상기 창문은 여닫이 창문(110)인 경우를 예로 들어 설명한다. 상기 여닫이 창문(110)의 경우에는 통상적으로 상단이 창문틀(120)에 회동 가능하게 연결되고, 그 하단에 손잡이(미도시)가 마련되어 건물(100) 외부로 밀어서 열 수 있는 구조를 갖는다.

상기 케이스(10)의 동일한 면 즉, 전면(10a)에 열교환을 위해 외부로부터 공기가 유입되기 위한 공기입구(11)와, 케이스(10) 내부에서 상기 열교환유닛(20)에 의해 열교환된 더운 공기가 외부로 토출되기 위한 공기 토출구(12)가 형성된다. 여기서 바람직하게는 상기 공기 토출구(12)는 케이스(10) 전면(10a)의 중앙부분에 형성되고, 공기입구(11)는 한 쌍이 공기 토출구(12)를 사이에 두고 서로 대칭되게 케이스(10) 전면(10a)의 양측에 형성된다.

또한, 상기 케이스(10)는 금속 재질로 형성되며, 그 후면(10b) 즉, 실내쪽으로 향하는 후면(10b)에는 인테리어 기능을 가미하기 위한 칼라판넬(15)이 부착될 수 있다.

상기 열교환 유닛(20)은 바람직하게는 한 쌍이 마련되며, 상기 공기입구(11)와 공기 순환유닛(30) 사이에 각각 배치된다. 이러한 열교환유닛(20)은 다수의 열교환핀과 열교환파이프(미도시)를 포함하는 구성으로서, 공기 조화기의 실외기에 널리 사용되는 구성을 가지며, 그 구성이 본 발명을 한정하지 않으므로 자세한 구성을 생략한다.

또한, 상기 열교환 유닛(20)은 케이스(10) 내부에 상하로 배치되되, 소정 각도 기울어지게 배치됨으로써, 공기와의 접촉면적을 최대한 늘릴 수 있으며, 상기 공기 입구(11)로 유입된 외부공기가 통과하면서 열교환되는 효율을 높일 수 있게 된다.

상기 공기 순환유닛(30)은 건물(100) 외부의 공기를 실내에 설치된 케이스(10) 내부로 유입시켜 열교환시킨 뒤 다시 외부로 토출되도록 강제 순환시키 기 위한 것이다. 이러한 공기 순환유닛(30)은 케이스(10) 내부에 설치되는 크로스플로우 팬(crossflow fan;31)과, 상기 크로스플로우 팬(31)에 의해 토출되는 공기를 공기 토출구(12)로 안내하는 내부덕트(33)를 구비한다.

상기 크로스플로우 팬(31)은 한 쌍이 상하 나란하게 배치되는 것이 바람직하며, 열교환유닛(20)과 마주하는 양단부의 흡입부(31a)를 통해 공기 흡입력을 제공하고, 외주면상의 팬날개(31b)를 통해 흡입된 공기를 배출시키는 구조를 가진다.

따라서 상기 크로스플로우 팬(31)의 양단의 흡입부(31a)에서 축방향으로 공기 흡입력을 제공하고, 외주 방향으로 토출력을 제공한다.

상기 내부덕트(33)는 팬(31)의 외주쪽을 감싸도록 설치되어, 흡입부(31a)를 통해 유입된 열교환된 공기를 공기 토출구(12)로 향하도록 안내할 수 있게 설치된다. 따라서 케이스(10) 내부에서 열교환된 공기는 상기 내부덕트(33)에 의해 공기 토출구(12)로만 배출될 수 있게 된다.

또한, 상기 크로스플로우 팬(31) 등의 구동시 발생하는 소음을 차단하기 위해서 케이스(10) 내부에는 흡음재(17)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 흡음재(17)는 스펀지, 우레탄 등을 포함할 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 건물(100)의 창문이 여닫이 창문(110)인 경우에는, 상기 공기 토출구(12)의 토출공기가 공기 입구(11)로 유입되는 외부의 흡입공기와 혼합되지 않도록 하기 위해서, 외부턱트(40)가 더 설치되는 것이 바람직하다. 상기 외부덕트(40)는 상기 케이스(10)의 전면(10a)에 나사 또는 접착수단(실리콘 등)에 의해 연결 가능하며, 그 단부(41)는 여닫이 창문(110)이 열린 상태에서, 여닫이 창문(110)의 하단(111)까지 연장되게 설치된다. 따라서 외부덕트(40)에 의해서 토출공기는 화살표로 도시한 바와 같이, 여닫이 창문(110)의 상부로 가이드되어 토출됨으로써, 여닫이 창문(110)의 안쪽의 양측 부분(A)을 통해 유입되는 외부공기와 혼합되지 않게 된다.

상기 구성에 의하면, 케이스(10)의 동일한 전면(10a)에 공기입구(11) 및 공기 토출구(12)를 모두 형성시킴으로써, 건물(100)의 내부에서 여닫이 창문(110)을 제거하지 않고 오픈시킨 상태에서 건물(100) 외부와 연통되도록 설치하는 것이 가능하며, 그로 인하여 외부공기를 실내의 케이스(10)로 순환시키는 것이 가능하게 된다. 상기 케이스(10)는 창문 높이에 대응되게 설치할 수 있도록 도 4와 같이 벽에 설치되는 별도의 지지부재(50)에 놓여지도록 설치할 수 있다. 상기 지지부재(50)는 스크류 등에 의해 내부 벽면에 설치 가능하다. 또한, 건물(100)이 중앙 난방 시스템 장치를 갖고 있을 경우, 창가에 마련된 난방 토출부(미도시) 위에 케이스(10)를 올려 놓을 수 있음은 당연하다.

또한, 도 5, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 열교환시스템 장치는, 케이스(10)를 여닫이 창문이 아닌 미닫이 창문(130) 또는 완전 개방된 벽(또는 창문)에 마주하도록 설치하는 것으로서, 공기입구(11) 및 공기 토출구(12) 각각에 설치되어 공기의 이동방향을 가이드하기 위한 제1 및 제2가이드부재(51,53)를 구비하는데 그 특징이 있다. 즉, 공기 입구(11)에 형성된 제1가이드부재(51)는 도 5 및 도 7과 같이 케이스(10)의 양측면 방향으로부터 외부 공기가 유입되도록 설치되며, 공기 토출구(12)에 형성된 제2가이드부재(53)는 도 5 및 도 6과 같이 케이스(10)의 상부방향으로 공기가 토출되도록 설치된다. 따라서 케이스(10) 내부에서 열교환된 더운 공기는 공기 토출구(12)를 통해 토출되면서 상방향으로 가이드되되, 대기중에서도 더욱 높은 방향으로 이동되고, 상대적으로 낮은 온도의 외부공기는 상기 케이스(10)의 양측면으로부터 유입될 수 있게 된다. 따라서 공기입구 및 공기토출구를 통해 유입 및 토출되는 공기는 서로 혼합되지 않게 되어 열교환시스템 장치의 효율을 안정적으로 유지시킬 수 있게 된다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기의 열교환시스템 장치에 따르면, 케이스(10)에 하나의 공기입구(11)와, 하나의 공기 토출구(12)가 마련된다. 그리고 공기입구(11)와 공기 토출구(12) 사이에 하나의 열교환유닛(20)이 기울어진 자세로 설치된다. 그리고 공기 토출구(12)와 열교환유닛(20) 사이에 하나의 크로스플로우 팬(31)이 설치된다. 상기 크로스플로우 팬(31)은 흡입부(31a)가 상하부 각각을 향하도록 직립 설치된다. 따라서 크로스플로우 팬(31)의 상하부 각각으로 열교환된 공기가 유입되어 공기토출구(12)를 통해 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

또한, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환 시스템 장치의 시공방법을 설명하기로 한다.

먼저, 도 4와 같이 케이스(10)를 지지부재(50)를 이용하여 건물(100) 내부에서 여닫이 창문(110)에 대응되는 위치에 배치한다.

이때, 상기 여닫이 창문(110)을 밀어서 열어 놓은 상태에서, 공기 토출구(12)에서 토출되는 공기가 여닫이 창문(110)의 하단(111)을 넘어 외부로 가이드되도록 충분한 길이를 가지는 외부덕트(40)를 케이스(10)의 공기 토출구(12)에 연통되게 연결한다. 이때, 상기 외부덕트(40)는 스크류 또는 실리콘 등을 이용하여 케이스(10)의 전면(10a)에 연결할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 공기조화기의 열교환시스템 장치를 나타내 보인 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환시스템 장치를 나타내 보인 도면.

도 3은 도 2에 도시된 열교환시스템 장치를 실내에 설치한 상태를 나타내 보인 단면도.

도 4는 도 2에 도시된 열교환시스템 장치를 나타내 보인 정면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환시스템 장치를 나타내 보인 정면도.

도 6은 도 5에 도시된 열교환시스템 장치를 나타내 보인 단면도.

도 7은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환시스템 장치를 나타내 보인 정면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10..케이스 11..공기입구

12..공기 토출구 20..열교환 유닛

30..공기 순환유닛 31..크로스플로우 팬

33..내부덕트 40..외부덕트

50..지지부재 51,53..제1, 제2가이드부재

100..건물 110..여닫이 창문
120..창문틀 130..미닫이 창문

Claims (8)

1. 전면 중앙에 형성된 공기 토출구, 및 상기 공기 토출구를 사이에 두고 전면의 좌우 양측에 대칭되게 형성된 2개의 공기입구를 가지는 케이스와;

   상기 케이스 내부에서 상기 공기입구와 상기 공기 토출구 사이의 공기 이동경로 상에 설치되는 열교환유닛과;

   상기 열교환유닛과 상기 공기토출구 사이에 설치되어, 공기를 강제 순환시키는 공기 순환유닛;을 포함하며,

   상기 케이스는 상기 공기입구 및 상기 공기토출구가 건물의 창문을 통해 외부로 향하도록 건물 내부에 설치 가능하고, 상기 창문은 그 상단이 창문틀에 회동 가능하게 연결된 여닫이 창문인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내용 열교환 시스템 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 공기토출구에서 토출되는 공기를 상기 여닫이 창문이 열린 상태에서 상기 여닫이 창문의 단부 너머로 안내하기 위해 상기 공기토출구로부터 외부로 돌출되게 설치되는 외부 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내용 열교환 시스템 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 열교환유닛은 상기 케이스 내부의 상기 공기입구와 상기 공기 순환유닛 사이에서 기울어지게 설치된 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실내용 열교환 시스템 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공기 순환유닛은,

   상기 케이스 내부에 설치되는 크로스 플로우팬; 및

   상기 크로스플로우 팬과 상기 공기토출구를 연결하는 내부 덕트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실내용 열교환 시스템 장치.
5. 삭제
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 열교환유닛은 상기 공기 순환유닛을 사이에 두고 한 쌍이 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실내용 열교환 시스템 장치.
7. 공기 조화기의 실내용 열교환 시스템 장치를 건물의 실내에 시공하는 방법에 있어서,

   제1항의 구성을 가지는 실내용 열교환 시스템 장치를 상기 건물의 여닫이 창문에 상기 공기 입구 및 공기 토출구가 향하도록 상기 건물 내부에 배치하는 단계와;

   상기 여닫이 창문이 열린 상태에서, 상기 공기 토출구를 통해 배출되는 공기가 상기 여닫이 창문 너머로 향하도록 안내하기 위한 외부덕트를 상기 공기 토출구의 외측에 연결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실내용 열교환 시스템 장치의 시공방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 실내용 열교환 시스템 장치를 상기 여닫이 창문에 대응되는 높이에 위치시키도록 상기 케이스를 지지하는 지지부재를 상기 건물의 실내에 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 실내용 열교환 시스템 장치의 시공방법.

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