KR102232441B1

KR102232441B1 - 육구 공조기

Info

Publication number: KR102232441B1
Application number: KR1020200108575A
Authority: KR
Inventors: 조동우; 채창우; 조경주; 김광수
Original assignee: 한국건설기술연구원; 주식회사 옴니벤트
Priority date: 2020-08-27
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2021-03-26
Also published as: US20230175726A1; CN114667420A; WO2022045820A1; CN114667420B

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 육구 공조기는 제1 배기구, 제2 배기구, 급기구, 제1 외기 흡입구, 제2 외기 흡입구, 및 내기 흡입구를 포함하는 여섯 개의 입출구를 갖는 케이싱의 내부 공간을 격벽부로 분할하여 제1 통로와 제2 통로를 형성하고, 제1 통로와 제2 통로 사이에 열교환기를 설치하고, 방향 전환 댐퍼와 제1 풍량 제어 댐퍼 그리고 제2 풍량 제어 댐퍼로 공기의 이동 방향과 풍량을 제어할 수 있다.

Description

육구 공조기{AIR CONDITIONER WITH SIX PORT}

본 발명은 실내 공기 환경을 제어하기 위한 육구 공조기에 관한 것이다.

대한민국의 기후 특성상 겨울철에는 낮은 온도 및 습도를 나타내는 반면, 여름철에는 온도 및 습도가 점점 높아지고 있으며, 미세먼지가 높은 날이 증가하고 있는 추세이다.

현대인의 활동이 대부분 실내에서 이루어지는 것을 감안하면 실내 공기 질의 중요도가 점점 높아지고 있으며, 이를 위해 냉방과 난방 뿐만 아니라 실내 온도 및 습도의 제어와 공기 청정 그리고 환기를 할 수 있는 공조기에 대한 요구가 증가하고 있다.

기존 주거용 및 비주거용 건물에서 사용되던 공조기는 응축기와 증발기의 전환에 의한 냉방 및 난방은 이루어지고 있으나, 외부 공기가 유입되거나 배출될 수 있는 제습, 가습, 환기 기능이 구비되어 있지 않아 실내 공기 환경이 열악해지고 있다.

근래에는 냉난방과 함께 공기 청정 및 환기가 가능한 공조기가 개발되고 있으나, 냉난방코일, 열교환기, 급기팬, 배기팬, 댐퍼, 실외기 등의 구성으로 부피가 커지고 소음이 크게 발생하는 문제점을 갖고 있다.

예를 들어, 종래의 공조기는 실내 냉방 시, 냉매는 압축기로부터 토출된 후 응축기 및 팽창 밸브를 거쳐 증발기로 유입되고, 증발기를 경유하면서 실내로 유입되는 공기로부터 열을 흡수하고, 증발기에서 열을 빼앗긴 공기가 실내로 유입되면 실내의 냉방이 이루어진다. 반대로 실내의 난방 시, 냉매는 압축기로부터 토출된 후 응축기로 유입되고, 응축기를 경유하면서 실내로 유입되는 공기에 열을 전달한다. 이에, 응축기에서 열을 흡수한 공기가 실내로 유입되면 실내의 난방이 이루어진다. 또한 실내는 난방 시 냉각수 순환 회로는 냉매 순환 회로에 대하여 히트 펌프로 작용된다.

또한, 1대의 냉방기를 가지고 냉난방을 모두 수행하기 위해서 냉동 사이클의 냉매 흐름을 계절에 따라 역사이클로 운전하여 증발기와 응축기의 기능을 역으로 바꾸어서 냉난방을 하는 히트 펌프를 많이 사용하고 있다. 또한 실내 환기를 위해 실내 공기를 실외로 배출하고 신선한 실외 공기를 실내로 공급하면서 실외로 배출되는 공기와 실내로 공급하는 공기 사이에 전열교환기를 설치하여 실외로 버려지는 실내 공기의 열에너지를 회수하는 환기 유닛을 이용하여 실내공기를 정화시켜주는 경우도 점차 증가하고 있다.

그런데, 전술한 바와 같은 종래의 공조기에서는 냉방, 난방, 및 환기를 위해서 사용되는 히트 펌프 및 환기 유닛이 각각 별도의 시스템으로 독립되어 개별적으로 설치되고, 실외기와 공조기도 분리되어 실내와 실외에 각각 설치되므로, 설치 공간을 많이 차지하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 공조기는 로터리형 기화식, 초음파식, 가열식과 같은 방식으로 별도의 설비를 추가하여 가습 기능을 구현하고 있다. 그리고 종래의 공조기는 결로수를 배출하기 위한 드레인도 별도로 요구되고 있다.

이와 같이, 종래의 공조기는 가습과 결로수 배출을 위해서도 별도의 설비가 추가되어야 할 뿐만 아니라 가습시 공기가 오염될 수 있는 문제도 안고 있다.

공개특허공보 제10-2006-0100337호(2006.09.20) 등록특허공보 제10-1565249호(2015.11.13)

본 발명의 실시예는 여섯 개의 공기 입출구를 가지고 기류를 흐름을 다양하게 변환시켜 냉방, 난방, 제습, 가습, 제상, 공기 청정, 및 환기를 효율적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 이를 일체화된 설비로 구현하여 별도의 실외기 없이 콤팩트한 구성으로 에너지 절약적으로 운전을 할 수 있는 육구 공조기를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 육구 공조기는 일단에 제1 배기구와 제2 배기구 그리고 상기 제1 배기구와 제2 배기구 사이에 급기구가 형성되고 타단에 제1 외기 흡입구와 제2 외기 흡입구 그리고 상기 제1 외기 흡입구와 제2 외기 흡입구 사이에 내기 흡입구가 형성된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부 공간을 일단이 상기 제1 배기구 및 상기 급기구와 대향하고 타단이 상기 제1 외기 흡입구와 상기 내기 흡입구와 대향하는 제1 통로와 일단이 상기 제2 배기구 및 상기 급기구와 대향하고 타단이 상기 제2 외기 흡입구와 상기 내기 흡입구와 대향하는 제2 통로로 분할하는 격벽부와, 상기 급기구와 상기 내기 흡입구를 상기 제1 통로 또는 상기 제2 통로와 연결시키는 방향 전환 댐퍼와, 상기 격벽부를 관통하여 상기 제1 통로의 공기를 상기 제2 통로로 이동시키고 상기 제2 통로의 공기를 상기 제1 통로로 이동시키면서 열교환시키는 열교환기와, 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간의 개도율을 조절하는 제1 풍량 제어 댐퍼, 그리고 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간의 개도율을 조절하는 제2 풍량 제어 댐퍼를 포함한다.

상기 방향 전환 댐퍼는 상기 격벽부의 일단에 설치되어 선택적으로 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하거나 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하는 급기 방향 전환 댐퍼와, 상기 격벽부의 타단에 설치되어 선택적으로 상기 제1 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하거나 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼를 포함할 수 있다.

상기 급기 방향 전환 댐퍼 및 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 격벽부의 일단 및 타단을 각각 회전 중심으로 회전하는 회전식 댐퍼일 수 있다.

또한, 상기 급기구는 상기 제1 통로와 대향하는 제1 급기 영역과 상기 제2 통로와 대향하는 제2 급기 영역으로 구분되며, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 급기구의 상기 제1 급기 영역과 상기 제2 급기 영역 사이에서 슬라이딩하여 상기 제1 급기 영역 및 상기 제2 급기 영역 중 하나를 선택적 차단할 수 있다. 그리고 상기 내기 흡입구는 상기 제1 통로와 대향하는 제1 내기 흡입 영역과 상기 제2 통로와 대향하는 제2 내기 흡입 영역으로 구분되며, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 내기 흡입구의 상기 제1 내기 흡입 영역과 상기 제2 내기 흡입 영역 사이에서 슬라이딩하여 상기 제1 내기 흡입 영역 및 상기 제2 내기 흡입 영역 중 하나를 선택적 차단할 수 있다.

또한, 상기 급기구는 상기 제1 통로와 대향하는 제1 급기 영역과 상기 제2 통로와 대향하는 제2 급기 영역으로 구분되고, 상기 내기 흡입구는 상기 제1 통로와 대향하는 제1 내기 흡입 영역과 상기 제2 통로와 대향하는 제2 내기 흡입 영역으로 구분되며, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 급기구의 상기 제1 급기 영역에 설치된 제1 급기 방향 전환 댐퍼와, 상기 제2 급기 영역에 설치된 제2 급기 방향 전환 댐퍼를 포함하고, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 내기 흡입구의 상기 제1 내기 흡입 영역에 설치된 제1 내기 흡입 방향 전환 댐퍼와, 상기 제2 내기 흡입 영역에서 설치된 제2 내기 흡입 방향 전환 댐퍼를 포함할 수 있다.

상기한 육구 공조기는 상기 제1 배기구 및 상기 급기구와 상기 열교환기 사이의 상기 제1 통로에 배치된 증발기와, 상기 제2 배기구 및 상기 급기구와 상기 열교환기 사이의 상기 제2 통로에 배치되며 상기 증발기와 냉매를 주고받는 응축기를 더 포함할 수 있다.

상기한 육구 공조기는 상기 급기구에 배치된 필터부를 더 포함할 수 있다.

상기한 육구 공조기는 상기 증발기와 상기 응축기 사이에 냉매를 이동시키기 위한 냉매 이동 유로와, 상기 냉매 이동 유로에 설치된 팽창변, 그리고 상기 냉매 이동 유로에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기를 더 포함할 수 있다.

상기 압축기는 상기 응축기와 상기 열교환기 사이의 상기 제2 통로에 배치될수 있다.

상기한 육구 공조기는 상기 증발기에서 발생된 물을 상기 응축기로 공급하고, 상기 응축기는 상기 증발기로부터 공급받은 물을 응축열을 통해 수증기로 증발시키며, 상기 응축기에서 생성된 수증기는 동절기에 실내로 공급하고, 하절기에 실외로 배출시킬 수 있다.

상기한 육구 공조기는 상기 제1 배기구 및 상기 급기구와 상기 열교환기 사이의 상기 제1 통로에 배치되어 상기 제1 배기구 및 상기 급기구 방향으로 공기를 송풍시키는 제1 송풍기와, 상기 제2 배기구 및 상기 급기구와 상기 열교환기 사이의 상기 제2 통로에 배치되어 상기 제2 배기구 및 상기 급기구 방향으로 공기를 송풍시키는 제2 송풍기를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기한 육구 공조기는 상기 제1 배기구의 인출 풍량을 조절하는 제1 배기 댐퍼와, 상기 제2 배기구의 인출 풍량을 조절하는 제2 배기 댐퍼와, 상기 제1 외기 흡입구의 인입 풍량을 조절하는 제1 흡입 댐퍼, 그리고 상기 제2 외기 흡입구의 인입 풍량을 조절하는 제2 흡입 댐퍼를 더 포함할 수 있다.

상기한 육구 공조기는 상기 내기 흡입구의 인입 풍량을 감지하는 내기 흡입 풍량 감지기와, 상기 제1 외기 흡입구의 인입 풍량을 감지하는 제1 외기 흡입 풍량 감지기, 그리고 상기 제2 외기 흡입구의 인입 풍량을 감지하는 제2 외기 흡입 풍량 감지기를 더 포함할 수 있다.

상기한 육구 공조기가 하절기 냉방 제습 전외기 환기 운전 모드로 동작하면, 상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 막고, 상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 막으며, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여, 상기 제2 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기를 상기 열교환기와 상기 증발기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기하고, 상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 열교환기와 상기 응축기를 거쳐 상기 제2 배기구를 통해 외부로 배기할 수 있다.

상기한 육구 공조기가 하절기 냉방 제습 부분 외기 환기 운전 모드로 동작하면, 상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 일부 개방하고, 상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 일부 개방하며, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여, 상기 제2 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기의 일부를 상기 열교환기와 상기 증발기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기하고, 상기 제2 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기의 나머지 일부를 상기 응축기를 거쳐 상기 제2 배기구를 통해 외부로 배기하며, 상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기의 일부를 상기 열교환기와 상기 응축기를 거쳐 상기 제2 배기구를 통해 외부로 배기하고, 상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기의 나머지 일부를 상기 증발기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기할 수 있다.

상기한 육구 공조기가 하절기 냉방 제습 재순환 운전 모드로 동작하면, 상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하고, 상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하며, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여, 상기 제2 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기를 상기 응축기를 거쳐 상기 제2 배기구를 통해 외부로 배기하며, 상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 증발기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기할 수 있다.

상기한 육구 공조기가 동절기 난방 가습 전외기 환기 운전 모드로 동작하면, 상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 막고, 상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 막으며, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여, 상기 제1 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기를 상기 열교환기와 상기 응축기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기하고, 상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 열교환기와 상기 증발기를 거쳐 상기 제1 배기구를 통해 외부로 배기할 수 있다.

상기한 육구 공조기가 동절기 난방 가습 부분 외기 환기 운전 모드로 동작하면, 상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 일부 개방하고, 상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 일부 개방하며, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여, 상기 제1 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기의 일부를 상기 열교환기와 상기 응축기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기하고, 상기 제1 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기의 나머지 일부를 상기 증발기를 거쳐 상기 제1 배기구를 통해 외부로 배기하며, 상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기의 일부를 상기 열교환기와 상기 증발기를 거쳐 상기 제1 배기구를 통해 외부로 배기하고, 상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기의 나머지 일부를 상기 응축기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기할 수 있다.

상기한 육구 공조기가 동절기 난방 가습 재순환 운전 모드로 동작하면, 상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하고, 상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하며, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여, 상기 제1 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기를 상기 증발기를 거쳐 상기 제1 배기구를 통해 외부로 배기하며, 상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 응축기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기할 수 있다.

상기한 육구 공조기가 동절기 제상 운전 모드로 동작하면, 상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하고, 상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하며, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여, 상기 제2 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기를 상기 응축기를 거쳐 상기 제2 배기구와 상기 급기구로 이동시키고, 상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 증발기를 거쳐 상기 제1 배기구로 이동시킬 수 있다.

상기한 육구 공조기가 환절기 재순환 운전 모드로 동작하면, 상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하고, 상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 막으며, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여, 상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 급기구를 통해 실내로 급기할 수 있다.

상기한 육구 공조기가 환절기 통풍 환기 운전 모드로 동작하면, 상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하고, 상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하며, 상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여, 상기 제2 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기를 상기 급기구를 통해 실내로 급기하고, 상기 내기 흡입구로 흡입한 내기를 상기 제1 배기구를 통해 실내로 급기할 수 있다.

상기한 육구 공조기는 상기 급기 방향 전환 댐퍼가 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하면 상기 제1 배기구를 막는 제1 배기 댐퍼와, 상기 급기 방향 전환 댐퍼가 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하면 상기 제2 배기구를 막는 제2 배기 댐퍼와, 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼가 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하면 상기 제1 외기 흡입구를 막는 제1 흡입 댐퍼, 그리고 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼가 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하면 상기 제2 외기 흡입구를 막는 제2 흡입 댐퍼를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 육구 공조기는 여섯 개의 공기 입출구를 가지고 기류를 흐름을 다양하게 변환시켜 냉방, 난방, 제습, 가습, 제상, 공기 청정, 및 환기를 효율적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 이를 일체화된 설비로 구현하여 별도의 실외기 없이 콤팩트한 구성으로 에너지 절약적으로 운전을 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기의 시스템 회로도이다.
도 3, 도 5, 도 7, 도 9, 도 11, 도 13 내지 도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기의 동작 상태별 구성도이다.
도 4, 도 6, 도 8, 도 10, 및 도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기의 동작 상태별 시스템 회로도이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 육구 공조기의 구성도이다.
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 육구 공조기의 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

또한, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기(101)를 설명한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기(101)는 여섯 개의 공기 입출구를 가지고 기류를 흐름을 다양하게 변환시켜 냉방, 난방, 제습, 가습, 제상, 공기 청정, 및 환기를 효율적으로 수행할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기(101)는 케이싱(300), 격벽부(350), 방향 전환 댐퍼(731, 732), 열교환기(500), 제1 풍량 제어 댐퍼(761), 및 제2 풍량 제어 댐퍼(762)를 포함한다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기는 증발기(410), 응축기(420), 필터부(200), 냉매 이동 유로(460), 팽창변(440), 압축기(430), 제1 송풍기(210), 제2 송풍기(220), 제1 배기 댐퍼(891), 제2 배기 댐퍼(892), 제1 흡입 댐퍼(841), 제2 흡입 댐퍼(842), 내기 흡입 풍량 감지기(830), 제1 외기 흡입 풍량 감지기(831), 및 제2 외기 흡입 풍량 감지기(832)를 더 포함할 수 있다.

케이싱(300)은 총 6개의 입출구를 갖는다. 구체적으로, 케이싱(300)은 제1 배기구(391), 제2 배기구(392), 급기구(360), 제1 외기 흡입구(341), 제2 외기 흡입구(342), 그리고 내기 흡입구(310)를 가질 수 있다.

제1 배기구(391)와 제2 배기구(392) 그리고 급기구(360)는 케이싱(300)의 일단에 형성된다. 여기서, 급기구(360)는 제1 배기구(391)와 제2 배기구(392) 사이에 형성될 수 있다. 그리고 제1 배기구(391)는 후술할 제1 통로(610)와 대향하도록 배치되고, 제2 배기구(392)는 후술할 제2 통로(620)와 대향하도록 배치되며, 급기구(360)는 제1 통로(610)와 제2 통로(620)에 걸쳐 형성될 수 있다.

제1 외기 흡입구(341)와 제2 외기 흡입구(342) 그리고 내기 흡입구(310)는 케이싱(300)의 타단에 형성된다. 여기서, 내기 흡입구(310)는 제1 외기 흡입구(341)와 제2 외기 흡입구(342) 사이에 형성될 수 있다. 그리고 제1 외기 흡입구(341)는 후술할 제1 통로(610)와 대향하도록 배치되고, 제2 외기 흡입구(342)는 후술할 제2 통로(620)와 대향하도록 배치되며, 내기 흡입구(310)는 제1 통로(610)와 제2 통로(620)에 걸쳐 형성될 수 있다.

또한, 일례로, 케이싱(300)은 아연 도금 강판을 소재로 만들어질 수 있으며, 결로의 발생을 억제하기 위해 내부를 보온시키고, 내부 및 외부 누기율이 3% 이하가 되도록 제작될 수 있다.

격벽부(350)는 케이싱(300)의 내부 공간을 제1 통로(610)와 제2 통로(620)로 분할한다. 구체적으로, 격벽부(350)는 일단이 제1 배기구(391) 및 급기구(360)와 대향하고 타단이 제1 외기 흡입구(341)와 내기 흡입구(310)와 대향하는 제1 통로(610)와, 일단이 제2 배기구(392) 및 급기구(360)와 대향하고 타단이 제2 외기 흡입구(342)와 내기 흡입구(310)와 대향하는 제2 통로(3620)로 케이싱(300)의 내부 공간을 분할한다.

방향 전환 댐퍼(731, 732)는 급기구(360)와 내기 흡입구(310)를 제1 통로(610) 또는 제2 통로(620)와 연결시킨다. 구체적으로, 방향 전환 댐퍼(731, 732)는 격벽부(350)의 일단에 설치된 급기 방향 전환 댐퍼(731)와, 격벽부(350)의 타단에 설치된 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)를 포함할 수 있다.

급기 방향 전환 댐퍼(731)는 선택적으로 제1 통로(610)와 급기구(360) 사이를 차단하거나 제2 통로(620)와 급기구(360) 사이를 차단할 수 있다. 또한, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 선택적으로 제1 통로(610)와 내기 흡입구(310) 사이를 차단하거나 제2 통로(620)와 내기 흡입구(310) 사이를 차단할 수 있다.

또한, 급기 방향 전환 댐퍼(731)와 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 각각 싱글 블레이드(single blade) 방식으로 홑날개가 회전축을 중심으로 회동하면서 제1 통로(610) 및 제2 통로(620) 중 하나를 선택적으로 이를 닫을 수 있다. 예를 들어, 급기 방향 전환 댐퍼(731)와 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 각각 격벽부(350)의 일단 및 타단에 연결된 지점을 회전축으로 하여 스윙하면서 제1 통로(610)와 제2 통로(620)를 선택적으로 개폐할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에서, 급기 방향 전환 댐퍼(731) 및 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 격벽부(350)의 일단 및 타단을 각각 회전 중심으로 회전하는 회전식 댐퍼일 수 있다.

열교환기(500)는 격벽부(350)를 관통하여 제1 통로(610)의 공기를 제2 통로(620)로 이동시키고 제2 통로(620)의 공기를 제1 통로(610)로 이동시키면서 상호 열교환시킨다. 즉, 열교환기(500)를 통해 제1 통로(610)에서 제2 통로(620)로 이동하는 공기와 제2 통로(620)에서 제1 통로(610)로 이동하는 공기는 서로 열교환하게 된다.

구체적으로, 열교환기(500)는 공기가 유출입되는 네 측면을 갖는다. 열교환기(500)의 네 측면 중에서, 제1 측면(510)은 제1 통로(610)를 향하고, 제2 측면(520)은 제2 통로(620)를 향하며, 제3 측면(530)은 제1 통로(610)를 향하고, 제4 측면(540)은 제2 통로(620)를 향한다. 여기서, 제1 측면(510)은 제3 측면(530)보다 상대적으로 제1 배기구(391)에 인접하고, 제3 측면(530)은 제1 측면(610)보다 상대적으로 제1 외기 흡입구(341) 인접하도록 배치된다. 또한, 제2 측면(520)은 제4 측면(540)보다 상대적으로 제2 배기구(392)에 인접하고, 제4 측면(540)은 제2 측면(520)보다 상대적으로 제2 외기 흡입구(342)에 인접하도록 배치된다.

그리고 제1 측면(510)은 제3 측면(530)과 연결되고 제2 측면(520)은 제4 측면(540)과 연결된다. 따라서, 제3 측면(530)과 제1 측면(510)을 통과하는 공기와 제4 측면(540)과 제2 측면(520)을 통과하는 공기가 열교환기(500) 내부에서 서로 교차하면서 열교환이 이루어진다.

또한, 열교환기(500)는 케이싱(300) 내부에서 상대적으로 높은 공기 저항을 갖는다. 따라서, 후술할 제1 풍량 제어 댐퍼(761)와 제2 풍량 제어 댐퍼(760)가 완전히 개방되면, 저항에 의해 열교환기(500)로는 공기가 잘 통과하지 않게 된다.

일례로, 열교환기(500)는 플라스틱 또는 금속을 소재로 만들어질 수 있으며, 세정식으로 85% 정도의 열교환율을 가질 수 있다.

제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 제1 통로(610)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간의 개도율을 조절할 수 있다. 따라서, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)가 닫히면, 공기는 열교환기(500)를 통해 제2 통로(620)로 이동하고, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)가 열리면 공기는 열교환기(500)로 이동하지 않고 제1 통로(610)를 따라 이동하게 된다. 그리고 제1 풍량 제어 댐퍼(761)가 일부 개방되면 공기의 일부는 열교환기(500)를 통해 제2 통로(620)로 이동하고 공기의 나머지 일부는 제1 통로(610)를 따라 이동하게 된다. 구체적으로, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 열교환기(500)의 제1 측면(510)과 제3 측면(530) 사이에 위치할 수 있다.

제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 제2 통로(620)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간의 개도율을 조절할 수 있다. 따라서, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)가 닫히면, 공기는 열교환기(500)를 통해 제1 통로(610)로 이동하고, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)가 열리면 공기는 열교환기(500)로 이동하지 않고 제2 통로(620)를 따라 이동하게 된다. 그리고 제2 풍량 제어 댐퍼(762)가 일부 개방되면 공기의 일부는 열교환기(500)를 통해 제1 통로(610)로 이동하고 공기의 나머지 일부는 제2 통로(620)를 따라 이동하게 된다. 구체적으로, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 열교환기(500)의 제2 측면(520)과 제4 측면(540) 사이에 위치할 수 있다.

또한, 일례로, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)와 제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 동기식 모터에 의해 구동될 수 있다.

증발기(410)는 제1 배기구(391) 및 급기구(200)와 열교환기(500) 사이의 제1 통로(610)에 배치될 수 있다.

응축기(420)는 제2 배기구(392) 및 급기구(200)와 열교환기(500) 사이의 제2 통로(620)에 배치될 수 있다. 그리고 증발기(410)와 응축기(420)는 후술할 냉매 이동 유로(460)를 통해 냉매를 주고받을 수 있다.

냉매 이동 유로(460)는 증발기(410)와 응축기(420) 사이에서 냉매를 순환시킬 수 있다.

팽창변(440)과 압축기(430)는 냉매 이동 유로(460)에 설치될 수 있다. 이때, 압축기(430)는 응축기(420)와 열교환기(500) 사이의 제2 통로(620)에 배치될 수 있다. 압축기(430)는 냉매를 압축하는 과정에서 열이 발생되므로, 응축기(420)보다 상류에 압축기(430)를 배치하여 응축기(420)로 이동하는 공기로 압축기(430)를 냉각시킬 수 있다. 본 명세서에서, 상류와 하류는 공기의 흐름을 기준으로 한다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서는, 증발기(410), 응축기(420), 압축기(430), 및 팽창변(440)이 모두 케이싱(300) 내부에 설치되어 냉동 사이클 겸 히트 펌프가 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 별도의 실외기가 필요하지 않게 된다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에서, 육구 공조기(101)가 냉난방이 아닌 환기 또는 통풍에 사용될 경우, 압축기(430)는 가동되지 않을 수 있다. 압축기(430)가 가동되지 않으면, 증발기(410)와 응축기(420) 사이에서 냉매가 순환하지 않아 냉동 사이클 또는 히트 펌프가 형성되지 않는다.

한편, 증발기(410)에 공기가 접촉하면서 지나가면 응축수가 생성된다. 본 발명의 제1 실시예에서는, 증발기(410)에서 발생된 물을 응축기(420)로 공급하고, 응축기(420)는 증발기(410)로부터 공급받은 물을 응축열을 통해 수증기로 증발시키킬 수 있다. 이와 같이, 응축기(420)에서 물이 증발되어 생성된 수증기는 동절기에 실내로 공급하고, 하절기에 실외로 배출시킬 수 있다. 따라서, 하절기에는 실내 가습 효과를 얻을 수 있게 된다.

제1 송풍기(210)는 제1 통로(610)에 배치되어 제1 배기구(391) 및 급기구(360) 방향으로 공기를 송풍시킬 수 있다. 일례로, 제1 송풍기(210)는 제1 배기구(391) 및 급기구(360)와 열교환기(500) 사이의 제1 통로(610)에 배치될 수 있다.

제2 송풍기(220)는 제2 통로(620)에 배치되어 제2 배기구(392) 및 급기구(360) 방향으로 공기를 송풍시킬 수 있다. 일례로, 제2 송풍기(220)는 제2 배기구(392) 및 급기구(360)와 열교환기(500) 사이의 제2 통로(620)에 배치될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에서는, 동작 조건에 따라 제1 송풍기(210)가 급기팬이 되고, 제2 송풍기(220)가 배기팬이 될 수 있으며, 그 반대가 될 수도 있다.

필터부(200)는 급기구(360)에 배치될 수 있다. 즉, 필터부(200)는 급기구(360)를 통해 실내로 급기되는 공기에 함유된 각종 유해 물질을 여과할 수 있다. 필터부(200)는 실내 공기의 공기질을 향상시키기 위해 사용되며, 각종 필터를 포함할 수 있다. 일례로, 필터부(200)는 최소한 유기화합물(VOC), 초미세먼지(PM 2.5), 및 포름알데히드(Formaldehyde) 중 하나 이상을 여과할 수 있는 필터를 포함할 수 있다. 또한, 필터부(200)는 세정식 프리 필터, 미세분진 필터, 탈취 필터, 제균 장치 등을 포함할 수 있다.

제1 배기 댐퍼(891)는 제1 배기구(391)의 인출 풍량을 조절할 수 있다.

제2 배기 댐퍼(892)는 제2 배기구(392)의 인출 풍량을 조절할 수 있다.

제1 흡입 댐퍼(841)는 제1 외기 흡입구(341)의 인입 풍량을 조절할 수 있다.

제2 흡입 댐퍼(842)는 제2 외기 흡입구(342)의 인입 풍량을 조절할 수 있다.

제1 배기 댐퍼(891) 및 제2 배기 댐퍼(892)는 급기 방향 전환 댐퍼(731)의 동작에 따라 구분 동작할 수 있다. 그리고 제1 흡입 댐퍼(841) 및 제2 흡입 댐퍼(842)는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)의 동작에 따라 구분 동작할 수 있다.

구체적으로, 제1 배기 댐퍼(891)는 급기 방향 전환 댐퍼(731)가 제2 통로(620)와 급기구(360) 사이를 차단하면 제1 배기구(391)를 막을 수 있다.

제2 배기 댐퍼(892)는 급기 방향 전환 댐퍼(731)가 제1 통로(610)와 급기구(360) 사이를 차단하면 제2 배기구(392)를 막을 수 있다.

제1 흡입 댐퍼(841)는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)가 제2 통로(620)와 급기구(360) 사이를 차단하면 제1 외기 흡입구(341)를 막을 수 있다.

제2 흡입 댐퍼(842)는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)가 제1 통로(610)와 급기구(360) 사이를 차단하면 제2 외기 흡입구(342)를 막을 수 있다.

내기 흡입 풍량 감지기(830)는 내기 흡입구(310)의 인입 풍량을 감지할 수 있다.

제1 외기 흡입 풍량 감지기(831)는 제1 외기 흡입구(341)의 인입 풍량을 감지할 수 있다.

제2 외기 흡입 풍량 감지기(832)는 제2 외기 흡입구(342)의 인입 풍량을 감지할 수 있다.

이때, 제1 흡입 댐퍼(841)와 제2 흡입 댐퍼(842)는 각각 제1 외기 흡입 풍량 감지기(831)와 제2 외기 흡입 풍량 감지기(832)가 측정한 풍량 정보에 따라 개도율을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 흡입 댐퍼(841)와 제2 흡입 댐퍼(842)의 목표 풍량이 각각 설정되면, 제1 외기 흡입 풍량 감지기(831)와 제2 외기 흡입 풍량 감지기(832)가 측정한 측정 풍량이 목표 유량을 추종하도록 피드백 제어하여 제1 외기 흡입구(341) 및 제2 외기 흡입구(342)를 통과하는 풍량을 목표 풍량으로 조절할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기(101)의 동작 원리를 상세히 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기(101)는, 예시적으로, 하절기 냉방 제습 환기 전외기 운전 모드, 하절기 냉방 제습 환기 부분 외기 운전 모드, 하절기 냉방 제습 재순환 운전 모드, 동절기 난방 가습 환기 전외기 운전 모드, 동절기 난방 가습 환기 부분 외기 운전 모드, 동절기 난방 가습 재순환 운전 모드, 동절기 제상 운전 모드, 환절기 재순환 운전 모드, 및 환절기 환기 운전 모드 중에서 선택된 하나 이상의 운전 모드에 따라 구분 동작될 수 있다.

하지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기(101)의 동작이 전술한 운전 모드들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하절기 및 동절기에 육구 공조기(101)가 냉난방을 수행하지 않은 채 환기만 수행할 수도 있다. 즉, 환절기 재순환 운전 모드 및 환절기 환기 운전 모드가 반드시 환절기에만 수행되는 것은 아니며, 필요에 따라 하절기와 동절기에도 수행될 수 있다.

본 명세서에 기재된 하절기, 동절기, 및 환절기라는 명칭은 운전 모드의 동작 상태를 쉽게 이해시키기 위해 부여한 것일 뿐이며, 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기(101)는 필요에 따라 사용자의 선택 또는 후술할 제어 장치의 선택으로 자유롭게 운전 모드를 선택하거나 변경할 수 있으며, 각 운전 모드가 각 절기에 한정되는 것은 아니다.

또한, 도시하지는 않았으나, 육구 공조기(101)는 제1 풍량 제어 댐퍼(761), 제2 풍량 제어 댐퍼(762), 급기 방향 전환 댐퍼(731), 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732), 제1 송풍기(210), 제2 송풍기(220), 압축기(430), 제1 흡입 댐퍼(841), 제2 흡입 댐퍼(842), 제1 배기 댐퍼(891), 및 제2 배기 댐퍼(892) 등의 동작을 제어하고, 내기 흡입 풍량 감지기(830), 제1 외기 흡입 풍량 감지기(831), 제2 외기 흡입 풍량 감지기(832)로부터 정보를 취득하는 제어 장치를 더 포함할 수 있다. 제어 장치는 사용자의 명령 또는 기입력된 제어 로직에 따라 각 감지기들로부터 정보를 취득하여 각 댐퍼들을 제어할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 육구 공조기(101)가 하절기 냉방 제습 전외기 환기 운전 모드로 동작하면, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 제1 통로(610)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 막고, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 제2 통로(620)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 막으며, 급기 방향 전환 댐퍼(731)는 제2 통로(620)와 급기구(360) 사이를 차단하고, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 제2 통로(620)와 내기 흡입구(310) 사이를 차단할 수 있다. 이때, 제1 배기 댐퍼(891)는 제1 배기구(391)를 막고, 제1 흡입 댐퍼(841)는 제1 외기 흡입구(341)를 막을 수 있다.

이에, 제2 외기 흡입구(342)로 흡입된 외부 공기는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)와 제2 풍량 제어 댐퍼(762)에 막혀 열교환기(500)를 통과해 제1 통로(610)로 이동하게 되고, 증발기(410)를 거쳐 급기구(360)를 통해 실내로 급기될 수 있다. 내기 흡입구(310)로 흡입한 실내 공기는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)와 제1 풍량 제어 댐퍼(761)에 막혀 열교환기(500)를 통과해 제2 통로(620)로 이동하게 되고, 응축기(420)를 거쳐 제2 배기구(392)를 통해 외부로 배기될 수 있다. 이때, 증발기(410)와 응축기(420)는 냉동 사이클을 구성하게 된다.

이와 같이, 외부 공기가 증발기(410)를 거쳐 실내로 이동하므로 실내를 냉방시킬 수 있다. 또한, 외부 공기가 증발기(410)로 향하기 전에 열교환기(500)에서 먼저 실내 공기와 열교환되므로, 열효율을 높일 수 있다.

또한, 열교환기(500)를 거친 실내 공기로 응축기를 냉각시킴으로써, 냉동 사이클의 냉방 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 제2 외기 흡입구(342)로 흡입된 외부 공기가 실내로 공급되므로, 제2 외기 흡입구(432)에 설치된 제2 외기 흡입 풍량 감지기(832)에서 측정된 풍량이 환기 풍량이 될 수 있다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 하절기에 상대적으로 뜨거운 공기가 상대적으로 차가운 증발기(410)를 지나가면서 증발기(410)에 응축수가 생성된다.

본 발명의 제1 실시예에서는, 하절기 냉방 제습 부분 외기 환기 운전 모드에서 증발기(410)와 응축기(420)가 냉동 사이클을 구성하므로, 외부 공기에 의해 응축기(420)의 온도가 내려갈 뿐만 아니라 증발기(410)에서 생성되어 응축기(420)로 공급된 물이 증발할 때의 증발 잠열에 의해 응축기(420)의 온도를 더욱 효과적으로 낮출 수 있게 되므로, 냉동 사이클의 효율이 크게 향상될 수 있다.

전술한 바와 같이, 증발기(410)에서 생성된 응축수를 응축기(420)로 공급하여 응축기(420)에서 증발시키고 이때의 증발 잠열을 이용하여 응축기(420)의 온도를 낮추는 동작은 하절기 냉방 제습 환기 전외기 운전 모드 뿐만 아니라 후술할 하절기 냉방 제습 환기 부분 외기 운전 모드와 하절기 냉방 제습 재순환 운전 모드에서도 동일하게 적용될 수 있다.

또한, 도 2에서는, 응축기(420)가 증발기(410) 보다 아래에 위치하고, 증발기(410)에서 생성된 물은 중력에 의해 응축기(420)로 향하게 되는 구조이다.

하지만, 본 발명의 제1 실시예가 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 증발기(410)와 응축기(420)가 좌우로 나란히 배치되며, 워터 펌프(미도시)를 사용하여 증발기(410)에서 발생된 물을 응축기(420)로 공급할 수도 있다. 이때, 증발기(410)에서 생성된 물은 워터 펌프에 의해 바로 응축기(420)로 공급될 수 있지만, 먼저 별도의 저장 탱크(미도시)에 저장된 후 저장 탱크에 저장된 물을 워터 펌프를 사용하여 응축기(420)로 공급할 수도 있다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 육구 공조기(101)가 하절기 냉방 제습 부분 외기 환기 운전 모드로 동작하면, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 제1 통로(610)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 일부 개방하고, 제2 풍량 제어 댐퍼(761)는 제2 통로(620)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 일부 개방하며, 급기 방향 전환 댐퍼(731)는 제2 통로(620)와 급기구(360) 사이를 차단하고, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 제2 통로(620)와 내기 흡입구(310) 사이를 차단할 수 있다. 이때, 제1 배기 댐퍼(891)는 제1 배기구(391)를 막고, 제1 흡입 댐퍼(841)는 제1 외기 흡입구(341)를 막을 수 있다.

이에, 제2 외기 흡입구(342)로 흡입된 외부 공기의 일부는 열교환기(500)를 통과해 제1 통로(610)로 이동하게 되고, 증발기(410)를 거쳐 급기구(360)를 통해 실내로 급기될 수 있다. 제2 외기 흡입구(342)로 흡입된 외부 공기의 나머지 일부는 제2 통로(620)를 따라 이동하여 응축기(420)를 거쳐 제2 배기구(392)를 통해 외부로 배기될 수 있다. 내기 흡입구(310)로 흡입된 실내 공기의 일부는 열교환기(500)를 통과해 제2 통로(620)로 이동하게 되고, 응축기(420)를 거쳐 제2 배기구(342)를 통해 외부로 배기될 수 있다. 내기 흡입구(310)로 흡입된 실내 공기의 나머지 일부는 제1 통로(610)를 따라 이동하여 증발기(410)를 거쳐 급기구(360)를 통해 실내로 급기될 수 있다.

또한, 외부 공기의 일부는 열교환기(500)를 거치지 않고 다시 외부로 배기되고 실내 공기의 일부는 열교환기(500)를 거치지 않고 다시 실내로 급기되는데, 이에 환기 풍량은 감소되지만 환기에 따른 열손실을 줄이고 냉방 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 하절기 냉방 제습 부분 외기 환기 운전 모드에서는, 내기 흡입구(310)로 흡입된 실내 공기의 온도와 풍량 그리고 제2 외기 흡입구(342)로 흡입된 외부 공기의 온도와 풍량을 각각 측정한 후, 내기 흡입구(310)로 흡입된 후 열교환기(500)를 통과한 실내 공기가 열교환기(500)를 거치지 않고 제2 풍량 제어 댐퍼(762)를 통과한 외부 공기와 혼합된 공기의 온도와 풍량을 비교하여 실내로 급기되는 외부 공기의 풍량, 즉 환기 풍량을 추정할 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 육구 공조기(101)가 하절기 냉방 제습 재순환 운전 모드로 동작하면, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 제1 통로(610)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 최대로 개방하고, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 제2 통로(620)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 최대로 개방하며, 급기 방향 전환 댐퍼(731)는 제2 통로(620)와 급기구(360) 사이를 차단하고, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 제2 통로(620)와 내기 흡입구(310) 사이를 차단할 수 있다. 이때, 제1 배기 댐퍼(891)는 제1 배기구(391)를 막고, 제1 흡입 댐퍼(841)는 제1 외기 흡입구(341)를 막을 수 있다.

이에, 제2 외기 흡입구(342)로 흡입된 외부 공기는 제2 통로(620)로 이동하여 응축기(420)를 거쳐 제2 배기구(392)를 통해 외부로 배기될 수 있다. 그리고 내기 흡입구(310)로 흡입된 실내 공기는 제1 통로(610)로 이동하여 증발기(410)를 거쳐 급기구(360)를 통해 다시 실내로 급기될 수 있다.

이와 같이, 내기 흡입구(310)로 흡입된 실내 공기가 증발기(410)를 거쳐 다시 실내로 이동하므로 열효율이 높아지고 냉방 효율이 크게 향상될 뿐만 아니라 실내 제습 효과를 얻을 수 있다. 공기가 증발기를 통과하면서 차가워질 뿐만 아니라 응축수가 발생되고, 이에 실내로 공급되는 공기의 습도는 낮아지기 때문이다.

따라서, 환기가 필요하지 않는 경우에는, 하절기 냉방 제습 재순환 운전 모드로 동작하면, 환기에 따른 열손실이 발생되지 않아 냉방 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 육구 공조기(101)가 동절기 난방 가습 전외기 환기 운전 모드로 동작하면, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 제1 통로(610)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 막고, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 제2 통로(620)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 막으며, 급기 방향 전환 댐퍼(731)는 제1 통로(610)와 급기구(360) 사이를 차단하고, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 제1 통로(620)와 내기 흡입구(310) 사이를 차단할 수 있다. 이때, 제2 배기 댐퍼(892)는 제2 배기구(392)를 막고, 제2 흡입 댐퍼(842)는 제2 외기 흡입구(342)를 막을 수 있다.

이에, 제1 외기 흡입구(341)로 흡입된 외부 공기는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)와 제1 풍량 제어 댐퍼(761)에 막혀 열교환기(500)를 통과해 제2 통로(610)로 이동하게 되고, 응축기(420)를 거쳐 급기구(360)를 통해 실내로 급기될 수 있다. 내기 흡입구(310)로 흡입된 실내 공기는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)와 제2 풍량 제어 댐퍼(762)에 막혀 열교환기(500)를 통과해 제1 통로(610)로 이동하게 되고, 증발기(410)를 거쳐 제1 배기구(391)를 통해 외부로 배기될 수 있다. 이때, 응축기(420)와 증발기(410)는 히트 펌프를 구성하게 된다.

이와 같이, 외부 공기가 응축기(420)를 거쳐 실내로 이동하므로 실내를 난방시킬 수 있다. 또한, 외부 공기가 응축기(420)로 향하기 전에 열교환기(500)에서 먼저 실내 공기와 열교환되므로 열효율을 높일 수 있다.

또한, 열교환기(500)를 거친 실내 공기로 증발기를 승온시킴으로써, 히트 펌프의 난방 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 제1 외기 흡입구(341)로 흡입된 외부 공기가 실내로 유입되므로, 제1 외기 흡입구(341)에 설치된 제1 외기 흡입 풍량 감지기(831)에서 측정된 풍량이 환기 풍량이 된다.

또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 증발기(410)에서 생성된 물이 응축기(420)로 공급되고, 응축기(420)로 공급된 물이 증발할 때의 발생하는 수증기가 외부 공기와 함께 실내로 공급되어 실내 공기의 습도를 높일 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 육구 공조기(101)가 동절기 난방 가습 전외기 환기 운전 모드로 동작할 때, 가습 효과를 얻을 수 있다.

이러한 가습 효과는 동절기 난방 가습 전외기 환기 운전 모드 뿐만 아니라 후술할 동절기 난방 가습 부분 외기 환기 운전 모드와 동절기 난방 가습 재순환 운전 모드에서도 얻을 수 있다.

도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 육구 공조기가 동절기 난방 가습 부분 외기 환기 운전 모드로 동작하면, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 제1 통로(610)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 일부 개방하고, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 제2 통로(620)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 일부 개방하며, 급기 방향 전환 댐퍼(731)는 제1 통로(610)와 급기구(360) 사이를 차단하고, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 제1 통로(610)와 내기 흡입구(310) 사이를 차단할 수 있다. 이때, 제2 배기 댐퍼(892)는 제2 배기구(392)를 막고, 제2 흡입 댐퍼(842)는 제2 외기 흡입구(342)를 막을 수 있다.

이에, 제1 외기 흡입구(341)로 흡입된 외부 공기의 일부는 열교환기(500)를 통과해 제2 통로(620)로 이동하게 되고, 응축기(420)를 거쳐 급기구(360)를 통해 실내로 급기될 수 있다. 제1 외기 흡입구(341)로 흡입된 외부 공기의 나머지 일부는 제1 통로(610)를 따라 이동하여 증발기(410)를 거쳐 제1 배기구(391)를 통해 외부로 배기될 수 있다. 내기 흡입구(310)로 흡입된 실내 공기의 일부는 열교환기(500)를 통과해 제1 통로(610)로 이동하게 되고, 증발기(410)를 거쳐 제1 배기구(391)를 통해 외부로 배기될 수 있다. 내기 흡입구(310)로 흡입된 실내 공기의 나머지 일부는 제2 통로(620)를 따라 이동하여 응축기(420)를 거쳐 급기구(360)를 통해 실내로 급기될 수 있다.

이와 같이, 외부 공기가 응축기(420)를 거쳐 실내로 이동하므로 실내를 난방시킬 수 있다. 또한, 외부 공기가 응축기(420)로 향하기 전에 열교환기(500)에서 먼저 실내 공기와 열교환되므로, 열효율을 높일 수 있다.

또한, 외부 공기의 일부는 열교환기(500)를 거치지 않고 다시 외부로 배기되고, 실내 공기의 일부는 열교환기(500)를 거치지 않고 다시 실내로 급기되는데, 이에 환기 풍량은 감소되지만 환기에 따른 열손실을 줄이고 난방 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 동절기 난방 가습 부분 외기 환기 운전 모드에서는, 내기 흡입구(310)로 흡입된 실내 공기의 온도와 풍량 그리고 제1 외기 흡입구(341)로 흡입된 외부 공기의 온도와 풍량을 각각 측정한 후, 내기 흡입구(310)로 흡입된 후 열교환기(500)를 통과한 실내 공기가 열교환기(500)를 거치지 않고 제1 풍량 제어 댐퍼(761)를 통과한 외부 공기와 혼합된 공기의 온도와 풍량을 비교하여 실내로 급기되는 외부 공기의 풍량, 즉 환기 풍량을 추정할 수 있다.

도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 육구 공조기(101)가 동절기 난방 가습 재순환 운전 모드로 동작하면, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 제1 통로(610)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 최대로 개방하고, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 제2 통로(620)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 최대로 개방하며, 급기 방향 전환 댐퍼(731)는 제1 통로(610)와 급기구(360) 사이를 차단하고, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 제1 통로(620)와 내기 흡입구(310) 사이를 차단할 수 있다. 이때, 제2 배기 댐퍼(892)는 제2 배기구(392)를 막고, 제2 흡입 댐퍼(842)는 제2 외기 흡입구(342)를 막을 수 있다.

이에, 제1 외기 흡입구(341)로 흡입한 외부 공기는 제1 통로(610)로 이동하여 증발기(410)를 거쳐 제1 배기구(391)를 통해 외부로 배기될 수 있다. 그리고 내기 흡입구(310)로 흡입한 실내 공기를 제2 통로(620)로 이동하여 응축기(420)를 거쳐 급기구(360)를 통해 다시 실내로 급기될 수 있다.

이와 같이, 내기 흡입구(310)로 흡입된 실내 공기가 응축기(420)를 거쳐 다시 실내로 이동하므로 열효율이 높아지고 난방 효율이 크게 향상될 뿐만 아니라 실내 가습 효과를 얻을 수 있다. 이는 응축기(420)에서 증발된 수증기가 뜨거워진 공기와 함께 실내로 공급되기 때문이다.

따라서, 환기가 필요하지 않는 경우에는, 동절기 난방 가습 재순환 운전 모드로 동작하면, 환기에 따른 열손실이 발생되지 않아 난방 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

도 13에 도시한 바와 같이, 육구 공조기(101)가 동절기 제상 운전 모드로 동작하면, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 제1 통로(610)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 최대로 개방하고, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 제2 통로(620)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 최대로 개방하며, 급기 방향 전환 댐퍼(731)는 제1 통로(610)와 급기구(360) 사이를 차단하고, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 제2 통로(620)와 내기 흡입구(310) 사이를 차단할 수 있다. 이때, 제1 흡입 댐퍼(841)는 제1 외기 흡입구(341)를 막을 수 있다.

이에, 제2 외기 흡입구(342)로 흡입한 외부 공기는 제2 통로(620)로 이동하여 응축기를 거쳐 제2 배기구(392)와 급기구(360)로 이동하게 된다. 내기 흡입구(310)로 흡입한 실내 공기는 제1 통로(610)로 이동하여 증발기(410)를 거쳐 제1 배기구(391)로 이동하게 된다.

동절기에 육구 공조기(101)의 내부에 결빙이 발생하면, 육구 공조기(101)가 동절기 제상 운전 모드로 동작하여 이를 해소할 수 있게 된다. 즉, 동절기 제상 운전 모드에서는 따뜻한 실내 공기로 결빙된 증발기(410)와 열교환기(500)를 가열할 수 있다.

다만, 동절기 제상 운전 모드에서는 따듯한 실내 공기로 충분히 해빙이 가능한 경우 압축기(430)를 가동하지 않을 수 있다.

도 14에 도시한 바와 같이, 육구 공조기(101)가 환절기 재순환 운전 모드로 동작하면, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 제1 통로(610)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 최대로 개방하고, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 제2 통로(620)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 막으며, 급기 방향 전환 댐퍼(731)는 제2 통로(620)와 급기구(360) 사이를 차단하고, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 제2 통로(620)와 내기 흡입구(310) 사이를 차단할 수 있다. 이때, 제1 배기 댐퍼(891)는 제1 배기구(391)를 막고, 제2 배기 댐퍼(892)는 제2 배기구(392)를 막으며, 제1 흡입 댐퍼(841)는 제1 외기 흡입구(341)를 막고, 제2 흡입 댐퍼(842)는 제2 외기 흡입구(342)를 막을 수 있다.

이에, 내기 흡입구(310)로 흡입된 실내 공기는 제1 통로(610)로 이동하여 증발기(410)와 필터부(200)를 거쳐 급기구(360)를 통해 다시 실내로 급기될 수 있다.

이와 같이, 실내 공기를 재순환시키면, 실내 공기가 급기구(360)에 설치된 필터부(200)를 거치면서 정화된다. 즉, 환절기 재순환 운전 모드에서는 냉방 및 난방을 가동하지 않는 상태에서 실내 공기를 재순환시키면서 정화할 수 있게 된다.

또한, 환절기 재순환 운전 모드에서는 압축기(430)가 가동되지 않아 증발기(410)와 응축기(420) 사이에서 냉매가 순환하지 않으며, 냉동 사이클 또는 히트 펌프가 형성되지 않는다.

도 15에 도시한 바와 같이, 육구 공조기(101)가 환절기 통풍 환기 운전 모드로 동작하면, 제1 풍량 제어 댐퍼(761)는 제1 통로(610)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 최대로 개방하고, 제2 풍량 제어 댐퍼(762)는 제2 통로(620)에서 열교환기(500)와 케이싱(300) 사이의 공간을 최대로 개방하며, 급기 방향 전환 댐퍼(731)는 제1 통로(610)와 급기구(360) 사이를 차단하고, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(732)는 제2 통로(620)와 내기 흡입구(310) 사이를 차단할 수 있다. 이때, 제2 배기 댐퍼(892)는 제2 배기구(392)를 막으며, 제1 흡입 댐퍼(841)는 제1 외기 흡입구(341)를 막을 수 있다.

이에, 제2 외기 흡입구(342)로 흡입된 외부 공기는 제2 통로(620)로 이동하여 응축기(420)를 거쳐 급기구(360)를 통해 실내로 급기될 수 있다. 내기 흡입구(310)로 흡입한 실내 공기는 제1 통로(610)로 이동하여 증발기(410)를 거쳐 제1 배기구(391)를 통해 외부로 배기될 수 있다.

이와 같이, 환절기 통풍 환기 운전 모드에서는 냉난방을 가동하지 않는 상태에서 외부 공기를 실내로 급기하고 실내 공기를 외부로 배기하여 환기시킬 수 있다.

또한, 환절기 통풍 환기 운전 모드에서도 압축기(430)가 가동되지 않아 증발기(410)와 응축기(420) 사이에서 냉매가 순환하지 않으며, 냉동 사이클 또는 히트 펌프가 형성되지 않는다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기(101)는여섯 개의 공기 입출구를 가지고 기류를 흐름을 다양하게 변환시켜 냉방, 난방, 제습, 가습, 제상, 공기 청정, 및 환기를 효율적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 이를 일체화된 설비로 구현하여 별도의 실외기 없이 콤팩트한 구성으로 에너지 절약적으로 운전을 할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 육구 공조기(101)는 기존 히트펌프의 사방변으로 증발 코일과 응축 코일을 교차 운전하여 냉난방을 구현하는 방식과는 달리 1대의 냉방기로 냉방, 제습, 난방, 가습, 제상, 및 환기를 효율적으로 수행할 수 있다.

하지만, 본 발명의 제1 실시예가 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 사방변을 사용하여 증발기(410)와 응축기(420)를 교차 운전할 수도 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 육구 공조기(101)에는 반드시 사방변이 요구되는 것은 아니며, 사방변을 사용하지 않고 1대의 냉방기로 냉방, 제습, 난방, 가습, 제상, 및 환기를 수행할 수도 있지만, 필요에 따라 사방변을 사용하여 증발기(410)와 응축기(420)를 교차 운전할 수도 있다.

이하, 도 16을 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 육구 공조기(102)에서는, 급기구(360)가 제1 통로(610)와 대향하는 제1 급기 영역과, 제2 통로(620)와 대향하는 제2 급기 영역으로 구분될 수 있다. 또한, 내기 흡입구(310)도 제1 통로(610)와 대향하는 제1 내기 흡입 영역과, 제2 통로(620)와 대향하는 제2 내기 흡입 영역으로 구분될 수 있다.

그리고 본 발명의 제2 실시예에서, 급기 방향 전환 댐퍼(733)와 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(734)는 슬라이드식 댐퍼일 수 있다.

구체적으로, 급기 방향 전환 댐퍼(733)는 급기구(360)의 제1 급기 영역과 제2 급기 영역 사이에서 슬라이딩하여 제1 급기 영역 및 제2 급기 영역 중 하나를 선택적 차단하여 급기 방향을 전환할 수 있다. 또한, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(734)는 내기 흡입구(310)의 제1 내기 흡입 영역과 상기 제2 내기 흡입 영역 사이에서 슬라이딩하여 제1 내기 흡입 영역 및 제2 내기 흡입 영역 중 하나를 선택적 차단하여 내기 흡입 방향을 전환할 수 있다.

예시적으로 도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 육구 공조기(102)가 하절기 냉방 제습 재순환 운전 모드로 동작하는 상태를 나타내며, 앞서 설명한 제1 실시예의 도 5와 동작 원리가 동일하다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 육구 공조기(102)는 하절기 냉방 제습 재순환 운전 모드 이외에 다른 운전 모드도 제1 실시예와 동일하게 동작할 수 있으며, 방향 전환 댐퍼(733, 734)의 종류 및 구조만 제1 실시예와 상이하다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 육구 공조기(102)도여섯 개의 공기 입출구를 가지고 기류를 흐름을 다양하게 변환시켜 냉방, 난방, 제습, 가습, 제상, 공기 청정, 및 환기를 효율적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 이를 일체화된 설비로 구현하여 별도의 실외기 없이 콤팩트한 구성으로 에너지 절약적으로 운전을 할 수 있다.

이하, 도 17을 참조하여 본 발명의 제3 실시예를 설명한다.

도 17에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 육구 공조기(103)에서는, 급기구(360)가 제1 통로(610)와 대향하는 제1 급기 영역과, 제2 통로(620)와 대향하는 제2 급기 영역으로 구분될 수 있다. 또한, 내기 흡입구(310)도 제1 통로(610)와 대향하는 제1 내기 흡입 영역과, 제2 통로(620)와 대향하는 제2 내기 흡입 영역으로 구분될 수 있다.

그리고 본 발명의 제3 실시예에서, 급기 방향 전환 댐퍼(735)는 급기구(360)의 제1 급기 영역에 설치된 제1 급기 방향 전환 댐퍼(7351)와, 제2 급기 영역에 설치된 제2 급기 방향 전환 댐퍼(7352)를 포함할 수 있다.

즉, 제1 급기 방향 전환 댐퍼(7351)와 제2 급기 방향 전환 댐퍼(7352)가 급기구(360)의 제1 급기 영역과 제2 급기 영역 중 하나를 선택적으로 차단하여 급기 방향을 전환할 수 있다.

또한, 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(736)는 내기 흡입구(310)의 제1 내기 흡입 영역에 설치된 제1 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(7361)와, 제2 내기 흡입 영역에서 설치된 제2 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(7362)를 포함할 수 있다.

즉, 제1 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(7361)와 제2 내기 흡입 방향 전환 댐퍼(7362)가 내기 흡입구(310)의 제1 내기 흡입 영역과 제2 내기 흡입 영역 중 하나를 선택적으로 차단하여 내기 흡입 방향을 전환할 수 있다.

예시적으로 도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 육구 공조기(103)가 하절기 냉방 제습 재순환 운전 모드로 동작하는 상태를 나타내며, 앞서 설명한 제1 실시예의 도 5와 동작 원리가 동일하다.

또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 육구 공조기(103)는 하절기 냉방 제습 재순환 운전 모드 이외에 다른 운전 모드도 제1 실시예와 동일하게 동작할 수 있으며, 방향 전환 댐퍼(735, 736)의 종류 및 구조만 제1 실시예와 상이하다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 육구 공조기(103)도여섯 개의 공기 입출구를 가지고 기류를 흐름을 다양하게 변환시켜 냉방, 난방, 제습, 가습, 제상, 공기 청정, 및 환기를 효율적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 이를 일체화된 설비로 구현하여 별도의 실외기 없이 콤팩트한 구성으로 에너지 절약적으로 운전을 할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

101: 육구 공조기
200: 필터부
210: 제1 송풍기
220: 제2 송풍기
300: 케이싱
310: 내기 흡입구
341: 제1 외기 흡입구
342: 제2 외기 흡입구
350: 격벽부
360: 급기구
391: 제1 배기구
392: 제2 배기구
410: 증발기
420: 응축기
430: 압축기
440: 팽창변
460: 냉매 이동 유로
500: 열교환기
510: 제1 측면
520: 제2 측면
530: 제3 측면
540: 제4 측면
610: 제1 통로
620: 제2 통로
731, 733, 735: 급기 방향 전환 댐퍼
7351: 제1 급기 방향 전환 댐퍼
7352: 제2 급기 방향 전환 댐퍼
732, 734, 736: 내기 흡입 방향 전환 댐퍼
7361: 제1 내기 흡입 방향 전환 댐퍼
7362: 제2 내기 흡입 방향 전환 댐퍼
761: 제1 풍량 제어 댐퍼
762: 제2 풍량 제어 댐퍼
830: 내기 흡입 풍량 감지기
831: 제1 외기 흡입 풍량 감지기
832: 제2 외기 흡입 풍량 감지기
841: 제1 흡입 댐퍼
842: 제2 흡입 댐퍼
891: 제1 배기 댐퍼
892: 제2 배기 댐퍼

Claims

일단에 제1 배기구와 제2 배기구 그리고 상기 제1 배기구와 제2 배기구 사이에 급기구가 형성되고 타단에 제1 외기 흡입구와 제2 외기 흡입구 그리고 상기 제1 외기 흡입구와 제2 외기 흡입구 사이에 내기 흡입구가 형성된 케이싱;
상기 케이싱의 내부 공간을 일단이 상기 제1 배기구 및 상기 급기구와 대향하고 타단이 상기 제1 외기 흡입구와 상기 내기 흡입구와 대향하는 제1 통로와 일단이 상기 제2 배기구 및 상기 급기구와 대향하고 타단이 상기 제2 외기 흡입구와 상기 내기 흡입구와 대향하는 제2 통로로 분할하는 격벽부;
상기 급기구와 상기 내기 흡입구를 상기 제1 통로 또는 상기 제2 통로와 연결시키는 방향 전환 댐퍼;
상기 격벽부를 관통하여 상기 제1 통로의 공기를 상기 제2 통로로 이동시키고 상기 제2 통로의 공기를 상기 제1 통로로 이동시키면서 열교환시키는 열교환기;
상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간의 개도율을 조절하여 상기 급기구 또는 제1 배기구로 향하는 공기와 상기 열교환기로 향하는 공기의 풍량비를 제어하는 제1 풍량 제어 댐퍼; 및
상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간의 개도율을 조절하여 상기 급기구 또는 상기 제2 배기구로 향하는 공기와 상기 열교환기로 향하는 공기의 풍량비를 제어하는 제2 풍량 제어 댐퍼
를 포함하는 육구 공조기.
제1항에 있어서,
상기 방향 전환 댐퍼는,
상기 격벽부의 일단에 설치되어 선택적으로 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하거나 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하는 급기 방향 전환 댐퍼와;
상기 격벽부의 타단에 설치되어 선택적으로 상기 제1 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하거나 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하는 내기 흡입 방향 전환 댐퍼
를 포함하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제2항에 있어서,
상기 급기 방향 전환 댐퍼 및 상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 격벽부의 일단 및 타단을 각각 회전 중심으로 회전하는 회전식 댐퍼인 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제2항에 있어서,
상기 급기구는 상기 제1 통로와 대향하는 제1 급기 영역과 상기 제2 통로와 대향하는 제2 급기 영역으로 구분되며,
상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 급기구의 상기 제1 급기 영역과 상기 제2 급기 영역 사이에서 슬라이딩하여 상기 제1 급기 영역 및 상기 제2 급기 영역 중 하나를 선택적 차단하고,
상기 내기 흡입구는 상기 제1 통로와 대향하는 제1 내기 흡입 영역과 상기 제2 통로와 대향하는 제2 내기 흡입 영역으로 구분되며,
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 내기 흡입구의 상기 제1 내기 흡입 영역과 상기 제2 내기 흡입 영역 사이에서 슬라이딩하여 상기 제1 내기 흡입 영역 및 상기 제2 내기 흡입 영역 중 하나를 선택적 차단하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제2항에 있어서,
상기 급기구는 상기 제1 통로와 대향하는 제1 급기 영역과 상기 제2 통로와 대향하는 제2 급기 영역으로 구분되고,
상기 내기 흡입구는 상기 제1 통로와 대향하는 제1 내기 흡입 영역과 상기 제2 통로와 대향하는 제2 내기 흡입 영역으로 구분되며,
상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 급기구의 상기 제1 급기 영역에 설치된 제1 급기 방향 전환 댐퍼와, 상기 제2 급기 영역에 설치된 제2 급기 방향 전환 댐퍼를 포함하고,
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 내기 흡입구의 상기 제1 내기 흡입 영역에 설치된 제1 내기 흡입 방향 전환 댐퍼와, 상기 제2 내기 흡입 영역에서 설치된 제2 내기 흡입 방향 전환 댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제2항에 있어서,
상기 제1 배기구 및 상기 급기구와 상기 열교환기 사이의 상기 제1 통로에 배치된 증발기와;
상기 제2 배기구 및 상기 급기구와 상기 열교환기 사이의 상기 제2 통로에 배치되며 상기 증발기와 냉매를 주고받는 응축기
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제6항에 있어서,
상기 급기구에 배치된 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제6항에 있어서,
상기 증발기와 상기 응축기 사이에 냉매를 이동시키기 위한 냉매 이동 유로와;
상기 냉매 이동 유로에 설치된 팽창변; 그리고
상기 냉매 이동 유로에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제8항에 있어서,
상기 압축기는 상기 응축기와 상기 열교환기 사이의 상기 제2 통로에 배치된 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제8항에 있어서,
상기 증발기에서 발생된 물을 상기 응축기로 공급하고,
상기 응축기는 상기 증발기로부터 공급받은 물을 응축열을 통해 수증기로 증발시키며,
상기 응축기에서 생성된 수증기는 동절기에 실내로 공급하고, 하절기에 실외로 배출시키는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제1항에 있어서,
상기 제1 배기구 및 상기 급기구와 상기 열교환기 사이의 상기 제1 통로에 배치되어 상기 제1 배기구 및 상기 급기구 방향으로 공기를 송풍시키는 제1 송풍기와;
상기 제2 배기구 및 상기 급기구와 상기 열교환기 사이의 상기 제2 통로에 배치되어 상기 제2 배기구 및 상기 급기구 방향으로 공기를 송풍시키는 제2 송풍기
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제1항에 있어서,
상기 제1 배기구의 인출 풍량을 조절하는 제1 배기 댐퍼;
상기 제2 배기구의 인출 풍량을 조절하는 제2 배기 댐퍼;
상기 제1 외기 흡입구의 인입 풍량을 조절하는 제1 흡입 댐퍼; 및
상기 제2 외기 흡입구의 인입 풍량을 조절하는 제2 흡입 댐퍼
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제10항에 있어서,
상기 내기 흡입구의 인입 풍량을 감지하는 내기 흡입 풍량 감지기;
상기 제1 외기 흡입구의 인입 풍량을 감지하는 제1 외기 흡입 풍량 감지기; 및
상기 제2 외기 흡입구의 인입 풍량을 감지하는 제2 외기 흡입 풍량 감지기
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제6항에 있어서,
상기 육구 공조기가 하절기 냉방 제습 전외기 환기 운전 모드로 동작하면,
상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 막고,
상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 막으며,
상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고,
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여,
상기 제2 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기를 상기 열교환기와 상기 증발기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기하고,
상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 열교환기와 상기 응축기를 거쳐 상기 제2 배기구를 통해 외부로 배기하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제6항에 있어서,
상기 육구 공조기가 하절기 냉방 제습 부분 외기 환기 운전 모드로 동작하면,
상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 일부 개방하고,
상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 일부 개방하며,
상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고,
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여,
상기 제2 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기의 일부를 상기 열교환기와 상기 증발기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기하고,
상기 제2 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기의 나머지 일부를 상기 응축기를 거쳐 상기 제2 배기구를 통해 외부로 배기하며,
상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기의 일부를 상기 열교환기와 상기 응축기를 거쳐 상기 제2 배기구를 통해 외부로 배기하고,
상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기의 나머지 일부를 상기 증발기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제7항에 있어서,
상기 육구 공조기가 하절기 냉방 제습 재순환 운전 모드로 동작하면,
상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하고,
상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하며,
상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고,
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여,
상기 제2 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기를 상기 응축기를 거쳐 상기 제2 배기구를 통해 외부로 배기하며,
상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 증발기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제6항에 있어서,
상기 육구 공조기가 동절기 난방 가습 전외기 환기 운전 모드로 동작하면,
상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 막고,
상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 막으며,
상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고,
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여,
상기 제1 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기를 상기 열교환기와 상기 응축기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기하고,
상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 열교환기와 상기 증발기를 거쳐 상기 제1 배기구를 통해 외부로 배기하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제6항에 있어서,
상기 육구 공조기가 동절기 난방 가습 부분 외기 환기 운전 모드로 동작하면,
상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 일부 개방하고,
상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 일부 개방하며,
상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고,
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여,
상기 제1 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기의 일부를 상기 열교환기와 상기 응축기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기하고,
상기 제1 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기의 나머지 일부를 상기 증발기를 거쳐 상기 제1 배기구를 통해 외부로 배기하며,
상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기의 일부를 상기 열교환기와 상기 증발기를 거쳐 상기 제1 배기구를 통해 외부로 배기하고,
상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기의 나머지 일부를 상기 응축기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제7항에 있어서,
상기 육구 공조기가 동절기 난방 가습 재순환 운전 모드로 동작하면,
상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하고,
상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하며,
상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고,
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여,
상기 제1 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기를 상기 증발기를 거쳐 상기 제1 배기구를 통해 외부로 배기하며,
상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 응축기를 거쳐 상기 급기구를 통해 실내로 급기하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제6항에 있어서,
상기 육구 공조기가 동절기 제상 운전 모드로 동작하면,
상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하고,
상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하며,
상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고,
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여,
상기 제2 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기를 상기 응축기를 거쳐 상기 제2 배기구와 상기 급기구로 이동시키고,
상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 증발기를 거쳐 상기 제1 배기구로 이동시키는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제2항에 있어서,
상기 육구 공조기가 환절기 재순환 운전 모드로 동작하면,
상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하고,
상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 막으며,
상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고,
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여,
상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 급기구를 통해 실내로 급기하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제2항에 있어서,
상기 육구 공조기가 환절기 통풍 환기 운전 모드로 동작하면,
상기 제1 풍량 제어 댐퍼는 상기 제1 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하고,
상기 제2 풍량 제어 댐퍼는 상기 제2 통로에서 상기 열교환기와 상기 케이싱 사이의 공간을 최대로 개방하며,
상기 급기 방향 전환 댐퍼는 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하고,
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼는 상기 제2 통로와 상기 내기 흡입구 사이를 차단하여,
상기 제2 외기 흡입구로 흡입한 외부 공기를 상기 급기구를 통해 실내로 급기하고,
상기 내기 흡입구로 흡입한 실내 공기를 상기 제1 배기구를 통해 실내로 급기하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.
제14항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 급기 방향 전환 댐퍼가 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하면 상기 제1 배기구를 막는 제1 배기 댐퍼;
상기 급기 방향 전환 댐퍼가 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하면 상기 제2 배기구를 막는 제2 배기 댐퍼;
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼가 상기 제2 통로와 상기 급기구 사이를 차단하면 상기 제1 외기 흡입구를 막는 제1 흡입 댐퍼; 및
상기 내기 흡입 방향 전환 댐퍼가 상기 제1 통로와 상기 급기구 사이를 차단하면 상기 제2 외기 흡입구를 막는 제2 흡입 댐퍼
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 육구 공조기.