KR102351602B1 - 천장형 공기조화기 - Google Patents

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KR102351602B1
KR102351602B1 KR1020210120608A KR20210120608A KR102351602B1 KR 102351602 B1 KR102351602 B1 KR 102351602B1 KR 1020210120608 A KR1020210120608 A KR 1020210120608A KR 20210120608 A KR20210120608 A KR 20210120608A KR 102351602 B1 KR102351602 B1 KR 102351602B1
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장현실
최우형
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Abstract

본 발명은 건물 내의 천장에 설치되어 실내 온도조절과 공기정화 기능을 수행하는 천장형 공기조화기에 있어서, 열교환기와 송풍팬을 수용하고 건물의 천장에 매립 고정되는 본체; 상기 본체의 하부에 분리 가능하게 장착되는 그릴커버; 상기 그릴커버의 안쪽면에 장착되는 공기정화필터; 및 상기 본체 내에 장착되어 상기 열교환기와 송풍팬의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 열교환기와 상기 송풍팬의 제어를 위한 전자장치가 탑재된 컨트롤러 카드가 내부에 수용되어 있는 컨트롤러 박스를 구비하고, 상기 컨트롤러 박스의 내부공간에 절연유 및 폴리부텐 중 선택된 어느 하나 또는 그 혼합물을 포함하는 전기절연성 방수제가 채워져서 상기 컨트롤러 카드가 상기 전기절연성 방수제 속에 잠긴 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기를 개시한다.

Description

천장형 공기조화기{CEILING TYPE AIR CONDITIONER}
본 발명은 천장형 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건물의 천장에 설치되어 실내 온도조절과 공기정화 기능을 수행하는 과정에서 공기중의 수분이나 물기에 의해 성능이 저하되지 않는 구조를 가진 천장형 공기조화기에 관한 것이다.
건물의 천장에 설치되는 천장형 공기조화기는 열교환기 및 송풍팬을 내장하고 천장의 내부공간에 매립 설치되는 본체와, 이 본체의 하면 및 천장의 개구부를 덮는 그릴커버를 포함하여 구성된다.
이러한 천장형 공기조화기의 그릴커버 안쪽면(상면)에는 흡입구를 통해 흡입되는 실내공기에 포함된 이물질을 여과하는 공기정화필터가 배치되어 있는데, 이 공기정화필터는 청소를 위해 그릴커버에서 분리 가능하게 설치되어 있다. 사용자는 필터 청소를 위해 주기적으로 그릴커버를 본체에서 분리할 필요가 있다. 그러나, 그릴커버가 실내의 천장에 위치하기 때문에 사용자는 그릴커버를 분리하기 위해 의자나 사다리와 같은 도구를 이용해 올라가서 힘들게 작업을 해야 하는 불편함과 안전사고의 위험이 있다.
대안으로, 근래에 출시되는 천장형 공기조화기는 사용자가 공기정화필터를 손쉽게 교체하거나 세척할 수 있도록 그릴커버를 로프를 이용해 하강시킬 수 있는 승강장치를 구비하고 있다. 공기정화필터는 그릴커버의 안쪽면에 설치되어 있으므로 그릴커버의 하강 시 함께 하강하게 된다.
승강장치는 흡입그릴의 사방 모서리부에 각각 연결되는 로프들과, 이 로프들을 동시에 감거나 풀어줌으로써 흡입그릴의 승강이 이루어지도록 하는 구동장치를 포함하고, 구동장치는 각 로프들을 감거나 풀어주는 복수의 릴(Reel)과, 이들 릴을 정방향과 역방향으로 회전시키는 승강모터를 포함하는 구성으로 되어 있다.
이와 관련하여 특허문헌 1은 각 릴이 결합되는 부분에 마련되어 각 릴의 회전을 제어하는 코일스프링과, 흡입그릴(그릴커버)의 사방이 균일하게 닫히도록 승강모터의 동작을 제어하는 제어수단을 구비한 천장형 공기조화기를 개시하고 있다. 이는 각 릴에 설치되는 코일스프링의 작용과 제어수단의 제어동작에 의해 흡입그릴이 어느 정도 균일하게 닫힐 수 있도록 한 것이다.
그러나, 이러한 종래 천장형 공기조화기는 본체 내부로 흡입된 수분이나 온도차에 의해 생성된 응결수, 필터 물청소 후 잔류하는 물기 등에 의해 열교환기나 송풍기의 승강모터 및 제어회로에 누전이나 단락 등이 발생할 경우 작동 불능상태가 될 수 있다. 또한, 본체 내부로 흡입된 수분이나 응결수, 필터 물청소 후 잔류하는 물기 등에 의해 승강장치에 문제가 발생할 경우에는 그릴커버의 하강이나 상승이 되지 않아 필터 청소를 할 수 없거나 탈거 후 재장착이 불가능하여 필터 청소작업을 마무리할 수 없는 문제가 발생할 수 있으므로 대책이 필요하다.
특허문헌 1: 한국 공개특허공보 제1998-018467호(1998.06.05. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 열교환기나 송풍팬의 작동을 위한 전기/전자부품들이 습기에 노출되는 것을 차단할 수 있는 구조를 가진 천장형 공기조화기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 그릴커버의 승강을 위한 승강장치의 전기/전자부품들이 습기에 노출되는 것을 차단할 수 있는 천장형 공기조화기를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 건물 내의 천장에 설치되어 실내 온도조절과 공기정화 기능을 수행하는 천장형 공기조화기에 있어서, 열교환기와 송풍팬을 수용하고 건물의 천장에 매립 고정되는 본체; 상기 본체의 하부에 분리 가능하게 장착되는 그릴커버; 상기 그릴커버의 안쪽면에 장착되는 공기정화필터; 및 상기 본체 내에 장착되어 상기 열교환기와 송풍팬의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 열교환기와 상기 송풍팬의 제어를 위한 전자장치가 탑재된 컨트롤러 카드가 내부에 수용되어 있는 컨트롤러 박스를 구비하고, 상기 컨트롤러 박스의 내부공간에 절연유 및 폴리부텐 중 선택된 어느 하나 또는 그 혼합물을 포함하는 전기절연성 방수제가 채워져서 상기 컨트롤러 보드가 상기 전기절연성 방수제 속에 잠긴 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기를 제공한다.
본 발명은 상기 그릴커버를 승강시키는 승강장치;를 더 포함하고, 상기 승강장치는 상기 그릴커버의 상호 이격된 위치에 끝부분이 연결되는 복수의 로프와, 상기 각 로프를 감거나 풀어주도록 설치된 복수의 릴과, 상기 릴에 회전력을 제공하는 승강모터를 포함하고, 상기 승강모터는 상부 케이스와 하부 케이스가 서로 조립되어 구성된 케이싱의 내부에 수납되고, 상기 상부 케이스 및 하부 케이스 중 어느 하나의 내부공간에는 상기 승강모터와 회로기판이 배치되어 있고, 다른 하나의 내부공간에는 상기 승강모터의 회전축에 연결되어 회전속도를 감속시키는 감속기어부가 배치되어 있고, 상기 릴은 상기 케이싱의 일측에 배치되어 상기 감속기어부로부터 회전력을 전달받고, 상기 케이싱의 내부에는 절연유 및 폴리부텐 중 선택된 어느 하나 또는 그 혼합물을 포함하는 전기절연성 방수제가 채워져서 상기 승강모터, 감속기어부 및 회로기판이 상기 전기절연성 방수제에 잠긴 구성을 구비할 수 있다.
상기 케이싱의 상기 상부 케이스 및 상기 하부 케이스 중 적어도 어느 하나에는 상기 케이싱이 조립된 상태에서 내부공간에 상기 전기절연성 방수제를 주입하기 위한 유체 주입구가 형성되어 있고, 상기 유체 주입구에는 밀봉캡이 실링 가능하게 나사결합될 수 있다.
상기 컨트롤러 박스의 덮개에는 내부공간에 상기 전기절연성 방수제를 주입하기 위한 유체 주입구가 형성되어 있고, 상기 유체 주입구에는 밀봉캡이 실링 가능하게 나사결합될 수 있다.
상기 컨트롤러 박스는 사용자의 리모컨이나 휴대폰과 무선통신이 가능한 블루투스 모듈을 포함할 수 있다.
상기 공기정화필터의 일면에는 염소 또는 염화물이 코팅되어 있고 타면에는 피톤치드 성분이 코팅될 수 있다.
부가적으로, 상기 공기정화필터를 향해 배치되어 자외선을 조사하는 자외선 조사부;를 더 포함할 수 있다.
상기 자외선 조사부는 상기 공기정화필터의 주변에 배치되어 자외선을 발생시키는 복수의 자외선 LED인 것이 바람직하다.
상기 공기정화필터는, 상기 복수의 자외선 LED에서 발생한 자외선에 의해 활성산소를 발생시켜서 질소산화물(NOx) 및 휘발성유기화합물(VOC)과 공기중에 부유하는 세균과 바이러스를 제거하는 광촉매층;을 더 포함할 수 있다.
상기 열교환기의 하부 주변에 배치되어 상기 열교환기에서 발생하는 수분을 상기 송풍팬의 토출구쪽으로 분사하는 드레인펌프;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 천장형 공기조화기는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 컨트롤러 박스의 내부가 전기절연성 방수제에 의해 채워진 구조에 의해 열교환기나 송풍팬의 작동을 위한 전기/전자부품들이 습기에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 그릴커버의 승강을 위한 승강모터의 케이싱 내부가 전기절연성 방수제에 의해 채워진 구조에 의해 전기/전자부품들이 습기에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명을 적용할 경우 학교 등과 같은 공공건물의 실내에 다수의 천장형 공기조화기가 설치된 환경에서 습기에 의한 누전이나 단락과 같은 전기안전사고가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
둘째, 컨트롤러 박스의 덮개에 유체 주입구와 실링캡을 구비하여 컨트롤러 박스의 수납부와 덮개 내부공간에 전기절연성 방수제를 충분히 채워넣어 방수 및 방열 성능을 극대화할 수 있다.
셋째, 승강모터의 케이싱을 구성하는 상부 케이스나 하부 케이스에 유체 주입구와 실링캡을 구비하여 케이싱의 내부공간에 전기절연성 방수제를 충분히 채워넣어 방수 및 방열 성능을 극대화할 수 있다.
넷째, 공기정화필터의 양면에 염소살균층과 피톤치드층이 형성될 경우 필터의 살균 효과 등을 향상시키면서도 한정된 필터 설치공간의 이용 효율을 높일 수 있다.
다섯째, 공기정화필터에는 이산화티탄(TiO2)과 같은 광촉매 재료로 이루어진 광촉매층이 형성되고 본체의 하단 프레임에는 복수의 자외선 LED가 배치된 구조에 따르면 광촉매층의 촉매작용을 일으켜서 과산화수소(H2O2)나 수산화 라디칼과 같은 활성산소를 생성함으로써 질소산화물(NOx)과 휘발성유기화합물(VOC) 등을 분해하고 공기중에 부유하는 세균과 바이러스를 효과적으로 제거할 수 있다.
여섯째, 열교환기의 하부 주변에 드레인펌프가 배치된 구조에 따르면 열교환기의 하부로 흘러내린 응결수 등의 수분을 송풍팬의 토출구쪽으로 분사함으로써 천장에 물방울이 맺히는 것을 방지함과 더불어 가습 기능을 제공할 수 있다.
일곱째, 드레인펌프의 인렛 부분에 방향제를 배치할 경우 편리하게 실내공기에 대한 방향 작용을 할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장형 공기조화기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 도 1에서 그릴커버가 하강한 상태를 따로 도시한 분리 사시도이다.
도 4는 도 2에서 드레인펌프와 광촉매층 및 자외선 LED가 추가된 구성을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2에서 컨트롤러 박스의 구성을 도시한 분해 사사도이다.
도 6은 도 5의 결합 단면도이다.
도 7은 도 2에서 승강장치의 구성을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장형 공기조화기를 적용한 공기조화 시스템의 개략적인 전체 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장형 공기조화기의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 도 1에서 그릴커버가 하강한 상태를 따로 도시한 분리 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장형 공기조화기는 학교나 주택 등과 같은 건물 내의 천장에 매립 고정되는 본체(10)와, 본체(10)의 하부에 분리 가능하게 장착되는 그릴커버(15)와, 그릴커버(15)의 안쪽면에 장착되는 공기정화필터(16)와, 컨트롤러 박스(14)를 구비한 제어부와, 그릴커버(15)를 승강시키는 승강장치를 포함한다.
본체(10)는 건물의 천장에 매립식으로 설치되고 내부에는 실내 온도조절과 공기정화 기능을 수행하는 열교환기(11) 및 송풍팬(12)을 수용한다. 본체(10)는 건물의 천장에 매립되어 콘크리트 상부 구조물 등에 의해 고정된다. 본체(10)는 하부가 개방되어 있는 사각형으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 형상은 다양하게 변형 가능함은 물론이다.
열교환기(11)는 본체(10)의 내부에 배치되어 냉각 또는 난방(온열) 기능을 제공한다. 송풍팬(12)은 송풍모터(13)에 의해 구동되어 실내의 공기를 흡입하는 한편, 열교환기(11)를 통과하도록 송풍하여 냉각 또는 가열, 정화된 공기가 실내공간으로 다시 토출되도록 한다.
도 4에 도시된 바와 같이 열교환기(11)의 하부 주변에는 소형의 드레인펌프(31)가 열교환기(11)의 하부로 흘러내린 응결수 등의 수분을 송풍팬(12)의 토출구쪽으로 미세입자 형태로 분사함으로써 천장에 물방울이 맺히는 것을 방지함과 더불어 가습 기능을 제공할 수 있다. 부가적으로, 드레인펌프(31)의 인렛(inlet) 쪽에는 허브 등과 같은 소정의 방향제가 배치되어 실내공기에 대한 방향 작용을 할 수 있다. 드레인펌프(31)로는 소형화가 용이한 통상의 솔레노이드 펌프가 채용 가능하다.
제어부는 본체(10) 내에 장착되어 열교환기(11)와 송풍팬(12)의 작동을 제어한다. 제어부는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 열교환기(11)와 송풍팬(12)의 제어를 위한 전자장치가 탑재된 컨트롤러 카드(14a)가 내부에 수용되어 있는 컨트롤러 박스(14)를 구비한다. 컨트롤러 박스(14)는 본체 내의 상부에 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다. 또한, 열교환기(11)와 송풍팬(12)에 대한 제어 기능은 하나의 컨트롤러 박스(14) 내에 통합될 수도 있고 서로 다른 컨트롤러 박스(14)에 분리되어 탑재될 수도 있다.
컨트롤러 카드(14a)에는 사용자의 휴대폰과 무선통신이 가능한 예컨대, 블루투스 모듈과 같은 무선통신모듈이 추가로 탑재될 수 있다.
컨트롤러 박스(14)의 내부공간에는 절연유 및 폴리부텐(폴리뷰틸렌,PB) 중 선택된 어느 하나 또는 그 혼합물을 포함하는 전기절연성 방수제(P)가 채워진다. 이에 따라 컨트롤러 카드(14a)는 컨트롤러 박스(14)의 바닥면으로부터 정해진 높이만큼 이격된 채로 볼트 등에 의해 고정되고 전기절연성 방수제(P) 속에 잠긴 상태를 유지한다. 즉, 컨트롤러 카드(14a)의 상부 공간과 하부 공간 모두에는 전기절연성 방수제(P)가 채워진다. 따라서, 제어기(2), 리모컨 또는 실외기(4)와 통신하여 열교환기(11)나 송풍팬(12)의 작동과 제어, 통신을 위해 컨트롤러 카드(14a)에 탑재된 전기/전자부품들이 습기에 노출되는 것을 방지하여 수분에 기인한 공기조화기의 누전이나 단락 등 전기적 고장을 미연에 방지할 수 있다.
컨트롤러 박스(14)의 수납부(14b)는 상면이 개방되어 있는 합성수지 재질의 장방형 용기로 구성된다. 수납부(14b)의 상면을 덮는 덮개(14c)는 예컨대, 아크릴판과 같은 투명 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 덮개(14c)는 하부케이스(14b)의 네 귀퉁이에 체결되는 볼트(14d)에 의해 수납부(14b)의 상부에 조립된다.
컨트롤러 박스(14)의 덮개(14c)에는 내부공간에 상기 전기절연성 방수제(P)를 주입하기 위한 유체 주입구(14m)가 형성되어 있고, 유체 주입구(14m)에는 밀봉캡(14p)이 실링 가능하게 오링(14r)과 함께 나사결합된다. 이러한 구성에 따르면 컨트롤러 박스(14)의 수납부(14b)의 내부공간과 덮개(14c)의 내부공간에 모두 전기절연성 방수제(P)를 충분히 채워넣어 방수 성능을 극대화할 수 있다.
컨트롤러 카드(14a)에는 열교환기(11)와 송풍팬(12)의 제어를 위한 전자장치의 전기/전자부품들과, 통신기능을 제공하기 위한 전자부품들이 실장되어 있다. 전자부품들 중 전력(전압) 변환을 위한 트랜스포머(14j)는 수납부(14b) 내부의 습기 제거를 위해 소정의 온도로 발열이 가능하게 용량이 설정될 수 있다.
패킹부재(14e)는 수납부(14b) 또는 덮개(14c)의 가장자리 둘레를 따라 연장되게 배치된 폐곡선 형상의 실링재로서 바람직하게, 고무나 실리콘 소재로 이루어진다. 수납부(14b)의 상면에 덮개(14c)가 결합된 상태에서 패킹부재(14e)는 수납부(14b)와 덮개(14c) 사이에 개재되어 방수 기능을 수행한다.
컨트롤러 박스(14)의 수납부(14b)의 측면에는 통신케이블(14g)과 전원케이블(14f)이 방수 가능하게 연결된다. 이때, 통신케이블(14g)과 전원케이블(14f)은 통상의 PG커넥터에 의해 하부케이스(14b)의 측면에 긴밀히 체결되는 것이 바람직하다. 수납부(14b)의 내측면에는 통신케이블(14g) 및 전원케이블(14f)의 심선(14h)들과 외부 시스 사이의 빈틈을 채워서 방수 성능을 더욱 높이기 위해 고흡수성 수지(SAP)(미도시)가 충전될 수 있다.
컨트롤러 카드(14a)가 컨트롤러 박스(14) 내에 고정된 상태에서 컨트롤러 박스(14)의 내부공간에는 절연유 및 폴리부텐 중 선택된 어느 하나 또는 그 혼합물로 이루어진 전기절연성 방수제(P)가 채워진다. 전기절연성 방수제(P)가 폴리부텐인 경우 점도(동점도)는 작업성과 수밀성을 모두 고려했을 때 20℃와 25℃ 사이의 실온(Room temperature)에서 10,000~30,000cSt 인 것이 바람직하다. 점도가 10,000cSt 미만인 경우에는 컨트롤러 박스(14)에 연결되는 전원케이블(14f)과 통신케이블(14g) 주변의 틈으로 방수제가 유동하여 유출되는 문제가 발생할 수 있고 점도가 30,000cSt를 초과하는 경우에는 유동성이 좋지 않아 통신카드박스 내부로 방수제를 주입하는 작업성이 현저히 떨어진다. 더욱 바람직하게, 전기절연성 방수제(P)로 사용되는 폴리부텐의 점도는 20℃와 25℃ 사이의 실온에서 25,000cSt인 것이 적합하다.
그릴커버(15)는 본체(10)의 하부에 결합되어 본체(10)의 하부를 개폐한다. 그릴커버(15)에는 실내공기를 공기조화기 내부로 흡입하기 위한 다수의 홀을 가진 흡입그릴이 구비되어 있다.
도 3에 나타난 바와 같이 공기정화필터(16)는 그릴커버(15)의 안쪽면에 적어도 하나 이상이 배치되어 흡입된 공기에 대한 살균과 정화 기능을 수행한다. 공기정화필터(16)는 동물의 털, 보푸라기, 머리카락, 큰 먼지 등을 먼저 걸러주고 뒷단에 배치되는 고성능 필터를 보호해주는 프리필터(Pre Filter)로 구성될 수 있다. 대안으로, 공기정화필터(16)는 미세먼지를 거를 수 있는 헤파필터(Hepa Filter)로 구성될 수 있다. 다른 대안으로, 공기정화필터(16)는 프리필터와 헤파필터의 조합을 포함하여 구성될 수도 있다. 이 경우 공기정화필터(16)에는 소정의 탈취필터가 부가될 수도 있다.
바람직하게, 공기정화필터(16)의 일면에는 흡입된 공기에 함유된 수분 내에 존재하는 박테리아와 같은 병원 미생물을 살균하기 위해 염소 또는 염화물을 포함하는 염소살균층(21)이 코팅되어 있다. 또한, 공기정화필터(16)의 타면에는 식물이 박테리아, 곰팡이, 해충 등을 퇴치하기 위해 생산하는 물질인 피톤치드(phytoncide) 성분을 포함하는 피톤치드층(22)이 코팅되어 있다. 이와 같이 공기정화필터(16)의 양면에 염소살균층(21)과 피톤치드층(22)을 각각 형성하면 한정된 필터 설치공간의 이용 효율을 높일 수 있다.
도 4에 나타난 바와 같이 공기정화필터(16)에는 이산화티탄(TiO2)과 같은 광촉매 재료가 코팅되어 형성된 광촉매층(32)이 포함될 수 있다.
바람직하게, 본체(10) 또는 그릴커버(15)의 적어도 일측에는 자외선 조사부(31)가 공기정화필터(16)를 향해 배치되어 살균기능을 수행한다. 도 4에 도시된 바와 같이 자외선 조사부(33)는 본체(10)의 하단 프레임(24)에 배치되어 공기정화필터(16) 방향으로 자외선을 발생시키는 복수의 자외선 LED로 구성될 수 있다. 이때, 상기 복수의 자외선 LED는 직접적인 살균작용이 필요할 경우 UV-C LED가 채용될 수 있다. 공기정화필터(16)의 일부에 산화티탄(TiO2)과 같은 광촉매 물질로 이루어진 광촉매층(32)이 구비될 경우에는 상기 복수의 자외선 LED는 광촉매 물질에서 촉매작용을 일으키는 역할을 할 수 있다. 광촉매층(32)은 복수의 자외선 LED로부터 자외선을 받으면 표면에서 과산화수소(H2O2)나 수산화 라디칼과 같은 활성산소를 생성해 질소산화물(NOx)과 휘발성유기화합물(VOC) 등을 분해하고 공기중에 부유하는 세균과 바이러스를 효과적으로 제거할 수 있다.
승강장치는 본체(10)의 하단 프레임(24)에 고정된 수납케이스(23) 내에 설치되어 있다. 수납케이스(23)는 하단 프레임(24)과 일체화되어 있거나 착탈 가능하게 조립되어 있다. 승강장치는 그릴커버(15)의 중심에 대하여 대칭을 이루도록 양편 두 지점 또는 사방 네 지점에 배치되어 그릴커버(15)를 승강시킴으로써 공기정화필터(16)의 청소가 유지보수 작업의 편의를 제공한다. 승강장치는 그릴커버(15)의 상호 이격된 위치에 끝부분이 연결되는 복수의 로프(18)와, 각 로프(18)를 감거나 풀어주도록 설치된 복수의 릴(26)과, 상기 릴(26)에 회전력을 제공하는 승강모터(17)와, 승강모터(17)를 감싸는 케이싱(20)을 포함한다. 전원/통신케이블(28)은 PG커넥터(29)를 통해 케이싱(20)의 일측에 체결된다.
도 7에 도시된 바와 같이 승강모터(17)는 케이싱(20)의 외부에 배치된 릴(26)에 회전력을 제공하여 로프(18)을 감거나 풀어서 그릴커버(15) 및 공기정화필터(16)를 승강시킨다. 이를 위해 로프(18)는 승강모터(17)의 릴(26)에 권취되어 있고 외부로 노출된 끝부분은 그릴커버(15)에 연결되어 있다. 승강모터(17)는 상부 케이스(20a)와 하부 케이스(20b)가 서로 조립되어 구성된 케이싱(20)의 내부에 수납된다. 구체적으로, 케이싱(20)을 구성하는 상부 케이스(20a) 및 하부 케이스(20b) 중 어느 하나의 내부공간에는 승강모터(17)를 비롯하여 전원/통신케이블(28)의 심선(28a)들이 연결된 회로기판(27)이 배치되어 있고, 다른 하나의 내부공간에는 승강모터(17)의 회전축에 연결되어 회전속도를 감속시키는 감속기어부(25)가 배치되어 있다. 케이싱(20)의 외부 일측에는 감속기어부(25)에 연결되어 회전력을 전달받는 릴(26)이 연결되어 있다.
케이싱(20)의 내부에는 절연유 및 폴리부텐 중 선택된 어느 하나 또는 그 혼합물을 포함하는 전기절연성 방수제(P)가 채워져서 승강모터(17), 감속기어부(25) 및 회로기판(27)은 전기절연성 방수제(P)에 잠긴 상태를 유지한다. 따라서, 승강모터(17)의 작동을 위한 전기/전자부품들이 습기에 노출되는 것을 방지하여 수분에 기인한 누전이나 단락 등에 의해 그릴커버(15)의 승강 기능이 상실되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
케이싱(20)을 구성하는 상부 케이스(20a) 및 하부 케이스(20b) 중 적어도 어느 하나에는 케이싱(20)이 조립된 상태에서 내부공간에 전기절연성 방수제(P)를 주입하기 위한 유체 주입구가 형성되어 있고, 상기 유체 주입구에는 밀봉캡(30)이 실링 가능하게 오링과 함께 나사결합된다. 이러한 구성에 따르면 상부 케이스(20a)의 내부공간과 하부 케이스(20b)의 내부공간에 모두 전기절연성 방수제(P)를 충분히 채워넣어 방수 성능을 극대화할 수 있다.
전술한 바와 같이 전기절연성 방수제(P)는 절연유, 폴리부텐, 또는 절연유와 폴리부텐의 혼합물로 구성된다. 승강모터(17) 및 회로기판(27)이 배치된 내부공간에 채워진 전기절연성 방수제(P)의 점도는, 감속기어부(25)가 배치된 내부공간에 채워진 전기절연성 방수제(P)의 점도에 비해 상대적으로 높은 것이 바람직하다. 전기절연성 방수제(P)가 폴리부텐인 경우, 상기와 같은 점도의 차등화는 동일 온도 대비 점도 특성이 서로 다른 폴리부텐을 사용함으로써 달성될 수 있다. 전기절연성 방수제(P)가 절연유와 폴리부텐의 혼합물인 경우에는 절연유와 폴리부텐의 혼합 여부 및 혼합비를 최적화하여 달성될 수도 있다. 즉, 승강모터(17) 및 회로기판(27)이 배치된 내부공간에 채워진 전기절연성 방수제(P)로는 폴리부텐만을 사용하고, 감속기어부(25)가 배치된 내부공간에 채워진 전기절연성 방수제(P)로는 폴리부텐과 절연유의 중량비가 2:1 내지 5:1인 혼합물이 사용하는 것이 바람직하다. 상기 중량비 범위를 만족하는 폴리부텐과 절연유의 혼합물은 케이싱(20) 외부로 누액이 발생하지 않으면서도 감속기어부(25)의 회전운동을 방해하지 않는 정도의 유동성을 가지는 현저한 효과가 있다.
전기절연성 방수제(P)가 유체 주입구를 통하여 주입 완료되었을 때 승강모터(17), 감속기어부(25) 및 회로기판(27)은 모두 전기절연성 방수제(P) 속에 잠기게 된다. 전기절연성 방수제(P)는 케이싱(20) 내에 채워진 상태에서 액상, 또는 고점도의 겔(Gel) 상태를 유지함으로써 방수 및 방열 작용을 하게 된다.
도 8에 도시된 바와 같이 천장형 공기조화기(1)는 실질적으로 공기조화시스템의 실내기로 사용된다. 즉, 공기조화시스템은 실내기의 역할을 하는 복수의 천장형 공기조화기(1)와, 상기 복수의 천장형 공기조화기(1)에 연결되는 적어도 하나 이상의 실외기(4)와, 복수의 천장형 공기조화기(1)에 각각 대응하는 리모컨(3)과, 복수의 천장형 공기조화기(1) 및 실외기(4)를 제어하는 제어기(2)를 포함한다.
제어기(2)는 복수의 천장형 공기조화기(1) 및 실외기(4)와 연결되어 각각의 동작을 지속적으로 모니터링하고 제어한다. 예를 들어, 제어기(2)는 학교 등과 같은 공공건물의 실내 벽체에 설치되고 동일 실내의 천장에 매립 고정된 복수의 천장형 공기조화기(1)에 연결되어 각각의 천장형 공기조화기(1)에 대한 운전, 정지, 풍량/풍속 조정, 예약 설정, 그릴커버(15)의 승하강 제어 등을 수행할 수 있다.
비록, 도면에는 도시되지 않았으나 실내에는 미세먼지센서, 습도센서, 온도센서 등과 같은 각종 센서가 설치되어 제어기(2)와 연동한다. 제어기(2)는 상기 센서들 중 적어도 어느 하나로부터 감지신호를 전송받아서 각각의 천장형 공기조화기(1)의 작동을 제어할 수 있다.
전술한 바와 같이 천장형 공기조화기(1)는 히터, 에어컨 및 가습기 중 적어도 하나를 포함하는 열교환기(11)와 송풍팬(12)을 내장하고, 실외기(4)의 동작에 연동하여 동작할 수 있다.
실외기(4)는 압축기 및 실외 열교환기를 구비하고 냉매를 압축하거나 열교환하여 천장형 공기조화기(1)로 냉매를 공급하는 기능 등을 수행한다.
실외기(4)는 천장형 공기조화기(1)나 제어기(2), 또는 리모컨(3)으로부터 전달된 제어신호에 의해 구동된다. 천장형 공기조화기(1)의 개수에 따라서 실외기(4)의 개수는 가변될 수 있다. 실외기(4)와 천장형 공기조화기(1)는 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하고, 제어기(2)의 제어에 따라 동작한다.
리모컨(3)은 각각의 천장형 공기조화기(1)에 각각 연결되어, 천장형 공기조화기(1)에 대한 각종 작동을 비롯하여 필터청소를 위한 그릴커버(15)의 하강 등과 같은 사용자의 제어명령을 입력하고, 천장형 공기조화기(1)의 상태정보를 수신하여 디스플레이창에 표시할 수 있다. 리모컨(3)은 천장형 공기조화기(1)와 유선 또는 무선으로 통신하여 일대일로 연결될 수 있다. 경우에 따라 복수의 천장형 공기조화기(1)에 하나의 리모컨(3)이 연결되어 하나의 리모컨(3)에 대한 조작을 통해 복수의 천장형 공기조화기(1)의 설정이 변경될 수도 있다. 사용자의 휴대폰에 전용 앱을 설치할 경우 리모컨(3)은 휴대폰으로 대체될 수도 있다.
천장형 공기조화기(1)는 전술한 바와 같이 컨트롤러 박스(14)의 내부가 전기절연성 방수제(P)에 의해 채워진 구조에 의해 열교환기(11)나 송풍팬(12)의 작동을 위한 전기/전자부품들이 습기에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
공기청정필터를 청소하고자 할 경우에는 그릴커버(15)를 하강시켜서 본체(10)로부터 분리하면 되는데, 그릴커버(15)의 승강을 위한 승강모터(17)의 케이싱(20) 내부가 전기절연성 방수제(P)에 의해 채워진 구조에 의해 전기/전자부품들이 습기에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10: 본체 11: 열교환기
12: 송풍팬 13: 송풍모터
14: 컨트롤러 박스 15: 그릴커버
16: 공기정화필터 17: 승강모터
18: 로프 19: 블레이드
20: 케이싱 21: 염소살균층
22: 피톤치드층 25: 감속기어부
26: 릴 30: 밀봉캡
31: 드레인펌프 32: 광촉매층
33: 자외선 조사부

Claims (10)

  1. 건물 내의 천장에 설치되어 실내 온도조절과 공기정화 기능을 수행하는 천장형 공기조화기에 있어서,
    열교환기와 송풍팬을 수용하고 건물의 천장에 매립 고정되는 본체;
    상기 본체의 하부에 분리 가능하게 장착되는 그릴커버;
    상기 그릴커버의 안쪽면에 장착되는 공기정화필터; 및
    상기 본체 내에 장착되어 상기 열교환기와 송풍팬의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 열교환기와 상기 송풍팬의 제어를 위한 전자장치가 탑재된 컨트롤러 카드가 내부에 수용되어 있는 컨트롤러 박스를 구비하고,
    상기 컨트롤러 박스의 내부공간에 절연유 및 폴리부텐(PB) 중 선택된 어느 하나 또는 그 혼합물을 포함하는 전기절연성 방수제가 채워져서 상기 컨트롤러 카드가 상기 전기절연성 방수제 속에 잠기고,
    상기 컨트롤러 박스의 덮개에는 내부공간에 상기 전기절연성 방수제를 주입하기 위한 유체 주입구가 형성되어 있고, 상기 유체 주입구에는 밀봉캡이 실링 가능하게 나사결합된 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그릴커버를 승강시키는 승강장치;를 더 포함하고,
    상기 승강장치는 상기 그릴커버의 상호 이격된 위치에 끝부분이 연결되는 복수의 로프와, 상기 각 로프를 감거나 풀어주도록 설치된 복수의 릴과, 상기 릴에 회전력을 제공하는 승강모터를 포함하고,
    상기 승강모터는 상부 케이스와 하부 케이스가 서로 조립되어 구성된 케이싱의 내부에 수납되고,
    상기 상부 케이스 및 하부 케이스 중 어느 하나의 내부공간에는 상기 승강모터와 회로기판이 배치되어 있고, 다른 하나의 내부공간에는 상기 승강모터의 회전축에 연결되어 회전속도를 감속시키는 감속기어부가 배치되어 있고,
    상기 릴은 상기 케이싱의 일측에 배치되어 상기 감속기어부로부터 회전력을 전달받고,
    상기 케이싱의 내부에는 절연유 및 폴리부텐 중 선택된 어느 하나 또는 그 혼합물을 포함하는 전기절연성 방수제가 채워져서 상기 승강모터, 감속기어부 및 회로기판이 상기 전기절연성 방수제에 잠긴 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 케이싱은,
    상기 상부 케이스 및 상기 하부 케이스 중 적어도 어느 하나에는 상기 케이싱이 조립된 상태에서 내부공간에 상기 전기절연성 방수제를 주입하기 위한 유체 주입구가 형성되어 있고, 상기 유체 주입구에는 밀봉캡이 실링 가능하게 나사결합된 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러 박스는 사용자의 리모컨이나 휴대폰과 무선통신이 가능한 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공기정화필터의 일면에는 염소 또는 염화물이 코팅되어 있고 타면에는 피톤치드 성분이 코팅된 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공기정화필터를 향해 배치되어 자외선을 조사하는 자외선 조사부;를 더 포함하는 천장형 공기조화기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 자외선 조사부는 상기 공기정화필터의 주변에 배치되어 자외선을 발생시키는 복수의 자외선 LED인 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 공기정화필터는,
    상기 복수의 자외선 LED에서 발생한 자외선에 의해 활성산소를 발생시켜서 질소산화물(NOx) 및 휘발성유기화합물(VOC)과 공기중에 부유하는 세균과 바이러스를 제거하는 광촉매층;을 더 포함하는 천장형 공기조화기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열교환기의 하부 주변에 배치되어 상기 열교환기에서 발생하는 수분을 상기 송풍팬의 토출구쪽으로 분사하는 드레인펌프;를 더 포함하는 천장형 공기조화기.
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