KR200238239Y1 - 환기기능을 구비한 냉난방장치 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의하면, 냉방작업 혹은 난방작업과 실내공기의 환기작업을 동시에 수행할 수 있는 환기기능을 구비한 냉난방장치가 제공된다.

본 고안의 냉난방장치는 실내와 실외의 공기를 팬에 의해 순환시키면서 냉방 혹은 난방을 수행하도록 구성되며, 난방작업을 향할 때에는 실외의 차가운 공기가 하나의 팬에 의해 유입되어서 냉난방물질에 의해 데워져 실내로 공급되고, 실내의 공기는 다른 팬에 의해 흡입되어 실외로 배출된다. 냉방작업을 행할 때에는 실외의 더운 공기가 하나의 팬에 의해 유입되어 냉난방물질에 의해서 차가워진 다음에 실내로 공급되며, 실내의 공기는 다른 팬에 의해 흡입되어 실외로 배출된다.

본 고안에 의한 냉난방장치는 실내를 냉방 혹은 난방할 때에 실내외의 공기를 교환하는 구조로 되어 있기 때문에 실내가 항시 쾌적한 상태로 유지되며, 구조가 간단하기 때문에 제작비용이 저렴하며 설치가 용이하다.

Description

환기기능을 구비한 냉난방장치 {Apparatus Having Air Heating Function, Air Cooling Function and Ventilation Function}

본 고안은 실내의 환기를 실시하면서 동시에 냉방 또는 난방을 수행할 수 있는 냉난방장치에 관한 것이다.

종래의 냉난방장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉방 및 난방에 사용되는 물질(이하, '냉난방물질'이라고 한다)을 압축시켜 고온의 기체를 만드는 콤프레서(compressor)(1)와, 냉방 혹은 난방을 수행하기 위해서 냉난방물질의 진행방향을 가이드하는 밸브(3)와, 팬(도시하지 않았음)이 장착되어 있으며 그 팬에 의해 발생되는 바람이 실외를 향하여 진행하도록 설치되는 외부코일(outdoor coil)(5)과, 팬(도시하지 않았음)이 장착되어 있으며 그 팬에 의해 발생되는 바람이 실내를 향하여 진행하도록 설치되는 내부코일(indoor coil)(7)과, 냉난방물질의 진행과정에서 냉난방물질의 압력을 낮추어 온도를 저하시키는 팽창밸브(9a)(9b)와, 냉난방물질의 역진행을 방지하는 역지밸브(11a)(11b)로 구성된다.

여기서, 외부코일(5)과 내부코일(7)은 상세히 도시하지는 않았으나, 전술한 냉난방물질이 통과하는 다수의 관 및 그 관을 덮고 있는 케이스로 구성되는데, 케이스의 외부에는 전열면적(傳熱面積) 혹은 전냉면적(傳冷面積)을 극대화하기 위해서 다수의 핀(fin)이 돌출되어 있다. 이 핀은 공지된 라디에이터의 돌출된 핀(fin)과 동일하다.

그리고, 종래의 냉난방장치에서는 하나의 팽창밸브(9a)와 하나의 역지밸브(11a)가 서로 쌍을 이루도록 장착되며, 마찬가지로 팽창밸브(9b)와 역지밸브(11b)도 서로 쌍을 이루도록 장착된다. 콤프레서(1), 밸브(3), 외부코일(5), 내부코일(7), 팽창밸브(9a)(9b), 역지밸브(11a)(11b)는 관(13)에 의해 서로 연결된다.

참조부호(15)는 냉난방물질에 포함되어 있는 수분을 제거하기 위한 건조기이고, 참조부호(17)은 관(13)을 통해 이동하는 냉난방물질을 관찰하는 투시부(sight glass)를 나타낸 것이다.

이러한 종래의 냉난방장치가 냉방작업을 수행하는 과정을 설명하면, 우선 냉난방물질이 콤프레서(1)에서 압축되어 고온의 기체로 전환되고, 그 기체화된 냉난방물질은 밸브(3)를 통해 외부코일(5)로 이동된다. 외부코일(5)로 이동된 기체의 냉난방물질은 팬에 의해 온도가 저하되어 액화됨으로써 액상형의 냉난방물질로 변환되고, 액상형의 냉난방물질은 역지밸브(11a)를 통과한 후 팽창밸브(9b)로 이동되며, 이때 액상형의 냉난방물질은 압력이 저하된 상태로 팽창밸브(9b)를 통과하면서 온도가 더욱 저하된다. 이와 같이 온도가 저하된 액상형 냉난방물질은내부코일(7)을 통과하면서 실내의 더운 공기와 열교환된 후, 실내의 더운 공기에 의해 다시 기화되어 기체로 전환된 채 밸브(3)를 거쳐 콤프레서(1)로 이동하며, 상술한 과정을 지속적으로 반복하면서 냉방작업을 수행하는 것이다.

한편, 난방작업을 수행할 때에는 콤프레서(1)에서 형성된 고온의 기체화된 냉난방물질이 밸브(3)를 통해 내부코일(7)로 이동되고, 내부코일(7)로 이동된 고온의 기체화된 냉난방물질은 차가운 실내공기와 열교환된 후에 역지밸브(11b)를 거쳐 팽창밸브(9a), 외부코일(5), 밸브(3)를 통과하여 콤프레서(1)로 다시 이동되며, 상술한 과정을 지속적으로 반복 수행하며 난방을 실시하게 된다.

이러한 종래의 냉난방장치가 학교나 사무실 등의 실내에 설치되어 작동될 때에는 난방효과 혹은 냉방효과를 극대화하고 에너지를 절약하기 위하여 외부와의 공기유통이 차단되도록 실내가 밀폐되는 것이 일반적이다. 그런데, 외부의 맑은 공기가 유입되지 않는 상태에서 난방 혹은 냉방을 행하게 되면 실내공기는 인체의 호흡기를 통해 배출되는 이산화탄소 등의 가스에 의해서 혼탁해지며, 사람들은 가슴이 답답해지거나 두통 및 피로감을 쉽게 느끼게 되어 업무능률 또는 학습능률이 크게 저하된다. 이때, 실내공기를 환기시키기 위하여 창문을 열어주면 냉방효율 혹은 난방효율이 떨어져서 그 만큼 에너지의 추가사용이 요구된다.

이러한 목적으로 환기기능을 갖춘 냉난방장치가 요구되고 있는데, 난방능력만을 가진 난방장치에 환기기능을 부여시킨 장치 또는 냉방능력만을 가진 냉방장치에 환기기능을 부여시킨 장치는 이미 알려져 있으나, 냉난방기능을 모두 가진 냉난방장치에 환기기능을 부여시킨 장치는 아직 개발되어 있지 않은 실정이다.

한편, 종래의 냉난방장치는 난방 혹은 냉방을 수행하는 과정이 복잡하기 때문에 고장이 자주 발생하며, 다수의 팽창밸브와 역지밸브가 설치되어야 하기 때문에 냉난방장치의 제조원가를 상승시키는 요인으로 되어 왔다.

그리고, 전술한 냉난방장치와는 상이한 구조를 가지면서 비교적 큰 건물에서 냉방 혹은 난방을 행하도록 설계된 공기조화장치(空氣調和裝置, air conditioner; 이하 '공조기'라고 약칭한다)에는 어느 정도 환기기능은 있으나 환기에 따른 에너지가 추가로 소모되기 때문에 에너지의 사용량이 많은 실정이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 공조기(50)는 냉동기(51)와 연결된 냉각코일(53)과, 보일러(55)와 연결된 가열코일(57)로 구성되며, 냉각코일(53)과 가열코일(57)은 전술한 외부코일(5) 및 내부코일(7)과 동일한 구조로 구성된다. 그리고, 냉각코일(53)과 가열코일(57)에 의해 냉각 혹은 가열된 공기는 송기관(60)에 의해 실내로 투입되며, 실내의 냉각 혹은 가열된 내기(內氣)는 흡기관(70)을 통해 흡입된 후 냉각코일(53)과 가열코일(57)에 의해 다시 냉각 혹은 가열되어 상술한 송기관(60)을 통해 실내로 투입되는 방식으로 실내를 냉방 혹은 난방한다.

하지만, 이러한 공조기(50)에 있어서도 전술한 냉난방장치의 문제점, 즉 실내공기를 혼탁하게 하여 업무능률 혹은 학습능률을 저하시키는 문제점이 역시 발생하기 때문에, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 도 2에 도시된 바와 같이 송기관(60)과 흡기관(70)에 각각 탄관(呑管)(80)과 토관(吐管)을 구비하여 어느 정도의 환기를 행하고 있다.

이를 설명하면, 흡기관(70)이 냉각 혹은 가열된 내기를 실내에서 흡입하는동시에 흡기관(70)에 부착된 탄관(80)에 의해 일정량의 외기(外氣)도 같이 흡입한다. 내기와 외기가 동시에 흡기관(70)에 의해 흡입되면, 내기와 외기는 전술한 냉각코일(53)이나 가열코일(57)에 의해 냉각 혹은 가열되며, 이와 같이 냉각 혹은 가열된 내기 및 외기는 일부가 토관(90)을 통해 배출된 후에 나머지의 공기만이 송기관(60)을 통해 실내로 투입된다. 토관(90)을 통해 배출되는 공기의 양은 탄관(80)을 거쳐 흡입되었던 외기의 양과 동일하다. 이와 같이, 탄관(80)을 통해 흡입되었던 외기의 양만큼 토관(90)을 통해 배출하는 것은 탄관(80)을 통해 외기를 수월하게 흡입하기 위함이며, 또한 실내로 순환되는 공기의 양을 조절하기 위해서이다.

결국, 전술한 방식에 의해서 냉각 혹은 가열된 신선한 공기를 어느 정도 실내에 주입하여 환기를 실시하고 있지만, 이를 위하여는 공조기(50)에서 추가의 에너지를 소모하게 된다. 즉, 실외에서 탄관(80)을 통해 흡입되는 외기를 냉각 혹은 가열하여야 하므로 공조기(50)의 에너지가 추가로 소모되는 것이며, 특히 냉각 혹은 가열된 공기가 토관(90)을 통해 열회수 없이 직접 실외로 배출되기 때문에 열손실도 크게 된다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 냉방기능, 난방기능 및 실내공기의 환기기능을 모두 가지고 있는 냉난방장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은 난방작업 또는 냉방작업을 수행하는 과정을 단순화시켜 고장을 현저히 감소시킬 수 있는 냉난방장치를 제공하려는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 제조원가가 저렴한 냉난방장치를 제공하려는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 냉난방장치는 실내와 실외의 공기를 팬에 의해 순환시키면서 냉방 혹은 난방을 수행하도록 구성되며, 난방작업을 향할 때에는 실외의 차가운 공기가 하나의 팬에 의해 유입되어서 냉난방물질에 의해 데워져 실내로 공급되고, 실내의 공기는 다른 팬에 의해 흡입되어 실외로 배출된다. 냉방작업을 행할 때에는 실외의 더운 공기가 하나의 팬에 의해 유입되어 냉난방물질에 의해서 차가워진 다음에 실내로 공급되며, 실내의 공기는 다른 팬에 의해 흡입되어 실외로 배출된다.

본 고안에 의한 냉난방장치는 케이스와, 이 케이스의 내부에 위치하며 케이스의 내부를 다수의 공간부로 분할하는 다수의 차폐막과, 전술한 공간부 중에서 최상부 및 최하부에 위치하는 각각의 공간부를 형성하는 케이스의 일면에 부착되는 공기필터와, 이들 공기필터가 부착된 공간부에 위치하고 공기필터와 마주보는 케이스의 일면에 형성되는 각각의 개구부와, 케이스의 내부에서 각각의 공기필터와 인접한 곳에 설치되며 모터에 의해 작동되는 각각의 팬과, 케이스의 내부에서 각각의 팬과 인접한 곳에 설치되는 각각의 냉난방코일과, 케이스의 내부에서 공기필터가 장착되지 않은 공간부에 설치되는 콤프레서와, 케이스의 내부에 장착되고 사용자가 냉방작업을 선택하였는가 혹은 난방작업을 선택하였는가에 따라서 냉난방물질의 진행방향을 상이하게 가이드하기 위한 밸브와, 냉난방코일들과 콤프레서와 밸브의 사이에 설치되며 냉난방물질의 이동통로 역할을 하도록 차폐막을 관통하며 설치되는관과, 냉난방코일들의 사이에 설치된 전술한 관의 중간부위에 장착되며 이동되는 냉난방물질의 압력을 낮추어 온도를 저하시키기 위한 코일형의 모세관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 냉난방코일의 하부에는 냉난방코일에서 발생하는 물을 케이스의 외부로 배출하기 위한 배수장치가 더욱 설치되어 있다.

본 고안에 의한 냉난방장치는 실내를 냉방 혹은 난방할 때에 실내외의 공기를 교환하기 때문에 실내가 항시 쾌적한 상태로 유지되며, 구조가 간단하기 때문에 제작비용이 저렴하며 설치가 용이한 이점이 있다.

도 1은 종래의 냉난방장치의 전체 시스템을 개략적으로 도시한 설명도.

도 2는 종래의 공조기를 개략적으로 도시한 설명도.

도 3은 본 고안에 의한 냉난방장치의 전체 시스템을 개략적으로 도시한 설명도.

도 4는 본 고안의 냉난방장치가 사용되는 한가지 실시예를 개략적으로 도시한 설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 115 : 콤프레서(compressor) 3, 117 : 밸브

5 : 외부코일(outdoor coil) 7 : 내부코일(indoor coil)

9a, 9b : 팽창밸브 11a, 11b : 역지밸브

13, 119 : 관 15 : 건조기

17 : 투시부(sight glass) 50 : 공조기

51 : 냉동기 53 : 냉각코일

55 : 보일러 57 : 가열코일

60 : 송기관 70 : 흡기관

80 : 탄관(呑管) 90 : 토관(吐管)

100 : 케이스 101a, 101b, 101c : 공간부

103a, 103b : 차폐막 105a, 105b : 공기필터

107a, 107b : 개구부 109a, 109b : 모터

111a, 111b : 팬(fan) 113a, 113b : 냉난방코일

130 : 배수장치

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 냉난방장치의 전체 시스템을 개략적으로 도시한 설명도이며, 도 4는 본 고안의 냉난방장치가 사용되는 하나의 실시예를 도시한 설명도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 냉난방장치는 케이스(100)와, 이 케이스(100)의 내부에 위치하며 케이스(100)의 내부를 다수의 공간부(101a)(101b) (101c)로 분할하는 다수의 차폐막(103a)(103b)과, 전술한 공간부(101a)(101b) (101c) 중에서 최외측(즉, 최상측 및 최하측)의 공간부(101a)(101c)를 형성하는 케이스(100)의 일면에 각각 부착되는 공기필터(105a)(105b)와, 이들 공기필터(105a) (105b)가 부착된 공간부(101a)(101c)에 위치하며 공기필터(105a)(105b)와 마주보는 케이스(100)의 일면에 각각 형성된 개구부(107a)(107b)와, 케이스(100)의 내부에장착되고 공기필터(105a)(105b)와 인접하는 곳에 각각 설치되어서 정역 회전하는 모터(109a)(109b)에 의해 작동되는 팬(fan)(111a)(111b)과, 케이스(100)의 내부에 장착되고 팬(111a)(11b)과 인접하는 곳에 설치되는 각각의 냉난방코일(113a)(113b)과, 케이스(100)의 내부에 장착되고 공간부(101a)(101b)(101c) 중에서 공기필터 (105a)(105b)가 장착되지 않은 공간부(101b)에 설치되는 콤프레서(115)와, 케이스(100)의 내부에 장착되고 냉방 혹은 난방을 수행하기 위해서 냉난방물질의 진행방향을 가이드하는 밸브(117)와, 냉난방코일(113a)(113b)과 콤프레서(115)와 밸브(117)의 사이에 설치되며 냉난방물질의 이동통로로서의 역할을 제공하도록 차폐막(103a)(103b)을 관통하며 설치되는 관(119)과, 각각의 냉난방코일(113a)(113b) 사이에 설치된 관(119)의 중간부위에 장착되며 이동되는 냉난방물질의 압력을 낮추어 온도를 저하시키는 중공형의 모세관(121)으로 구성된다.

사용자가 냉방작업을 선택하였는가 혹은 난방작업을 선택하였는가에 따라서 전술한 밸브를 통과하는 냉난방물질의 진행방향이 상이하게 된다.

그리고, 각각의 냉난방코일(113a)(113b)의 하부에는 냉난방코일(113a)(113b)에서 발생하는 물을 케이스(100)의 외부로 배출하기 위한 배수장치(130a)(130b)가 설치되는데, 배수장치(130a)(130b)는 물받이(131a)(131b) 및 이에 연결된 배출관 (133a)(133b)으로 구성된다. 냉난방코일(113a)의 하부에 설치되는 배수장치(130a)는 배출관(133a)이 냉난방코일(113b)의 상부에 위치하도록 설치되며, 냉난방코일 (113b)의 하부에 설치되는 배수장치(130b)는 배출관(133a)이 케이스(100)의 외부로 연장되도록 설치된다. 따라서, 냉난방코일(113a)에서 발생된 물은 물받이(131a),배출관(133a), 냉난방코일(113b), 물받이(131b) 및 배출관(133b)을 거쳐 외부로 배출되며, 냉난방코일(113b)에서 발생된 물은 물받이(131a) 및 배출관(133b)을 통해 외부로 배출된다.

이와 같이 냉난방코일(113a)에서 발생된 물이 냉난방코일(113b)을 거쳐 배출되도록 한 것은, 냉방작업을 행할 경우에 냉난방코일(113b)을 거치는 고온의 기체화된 냉난방물질의 온도를 효과적으로 낮추어 냉방작업의 효율을 증대하기 위한 것이다.

본 고안의 냉난방장치에 설치되는 콤프레서(115)는 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 냉난방장치에 설치된 콤프레서(1)와 동일한 구조를 갖는 것이며, 종래의 콤프레서(1)와 동일하게 냉난방물질을 압축시켜 고온의 기체를 만든다.

냉난방코일(113a)(113b)은 종래의 외부코일(5) 및 내부코일(7)과 동일한 구조로 되어 있다.

각각의 냉난방코일(113a)(113b) 사이에 설치된 관(119)의 중간부위에 설치되는 모세관(121)은 그 직경이 작은 코일형의 관으로서, 냉난방물질은 모세관(121)을 통과하면서 압력과 온도가 저하된다. 즉, 본 고안의 냉난방장치에 있어서의 모세관(121)은 종래의 냉난방장치에서의 팽창밸브(9a)(9b)와 동일한 기능을 수행하는 것이지만, 구조에 있어서는 종래의 팽창밸브(9a)(9b)보다 훨씬 간단하다.

그리고, 케이스(100)의 내부에 형성된 다수의 공간부(101a)(101b)(101c) 중 팬(111a)(111b)과 냉난방코일(113a)(1113b)이 장착되는 공간부(101a)(101c)는 공기의 이동통로로서의 역할을 수행한다.

이하, 본 고안의 냉난방장치가 작동하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 난방작업을 수행하는 과정을 기술하면, 냉난방물질은 콤프레서(115)에 의해 고온의 기체로 전환된다. 고온의 기체로 전환된 냉난방물질은 관(119)을 통해 밸브(117)로 이동하고, 밸브(117)로 이동된 냉난방물질은 다시 관(119)을 통해 공간부(101a)에 장착된 냉난방코일(113a)로 이동한다. 냉난방코일(113a)로 이동된 고온의 기체화된 냉난방물질은 냉난방코일(113a)을 통과하는 동안 외부로 열을 방출하게 된다. 냉난방물질이 냉난방코일(113a)을 통과하는 도중에는 모터(109a)에 의해 팬(111a)이 작동되어 실외의 차가운 공기가 공기필터(105a)를 통해 유입된다. 이때, 팬(111a)에 의해 유입된 차가운 공기는 냉난방코일(113a)을 통과하면서 냉난방코일(113a)에서 발산하는 열에 의해 데워지게 되고, 데워진 공기는 개구부(107a)를 통해 실내로 투입되어 실내를 난방하게 되는 것이다.

한편, 냉난방코일(113a)을 통과하는 고온의 기체화된 냉난방물질은 전술한 차가운 공기와 열교환을 행한 후에 온도가 저하되고, 온도가 저하된 냉난방물질은 관(119)을 통해 이동하면서 모세관(121)을 통과하게 된다. 냉난방물질은 모세관 (121)을 통과하는 도중에 압력과 온도가 낮아지게 되고, 모세관(121)을 완전히 통과한 냉난방물질은 온도가 저하된 액상형의 냉난방물질로 변환된다.

모세관(121)을 통과하면서 저온의 액상형으로 변환된 냉난방물질은 관(119)을 통해 공간부(101c)에 장착된 냉난방코일(113b)로 이동된다. 저온의 액상형의 냉난방물질이 냉난방코일(113b)을 통과하는 도중에는 모터(109b)에 의해 팬(111b)이 작동되어 공기필터(105b)를 통해 실내의 공기가 유입된다. 팬(11b)에 의해 유입된 실내의 더운 공기는 냉난방코일(113b)을 통과한 후 개구부(107b)를 통해 실외로 배출되는데, 실내의 더운 공기가 냉난방코일(113b)을 통과할 때에 냉난방코일 (113b) 내의 저온의 액상 냉난방물질을 데워주게 되고, 실내의 더운 공기에 의해 데워진 액상의 냉난방물질은 다시금 저온의 기체화된 냉난방물질로 변환된다.

저온의 기체로 변환된 냉난방물질은 관(119)을 통해 밸브(117)를 거쳐서 다시 콤프레서(115)로 이동하고, 콤프레서(115)에 의해 냉난방물질의 온도가 상승함으로써 다시 고온의 기체화된 냉난방물질로 전환되며, 이후에는 전술한 과정을 반복하면서 난방작업을 수행하는 것이다.

그리고, 이상에서 설명한 바와 같이 실외의 차가운 공기가 팬(111a)에 의해 본 고안의 냉난방장치의 내부로 유입된 후에 냉난방코일(113a)에 의해 데워져서 실내로 공급되고 또한 실내의 더운 공기는 팬(113a)에 의해 흡입되어 실외로 배출되는 순환사이클이 수행되기 때문에, 실내에는 항상 신선한 더운 공기가 제공될 수 있으며 이것은 실내의 환기 즉 실내공기와 실외공기의 교체를 의미한다.

한편, 본 고안의 냉난방장치에 의하여 냉방작업을 수행하는 과정은 전술한 난방작업과정의 역으로 이루어지는데, 이것을 간략히 소개하면, 콤프레서(115)에서 만들어진 고온의 기체화된 냉난방물질은 밸브(117)를 통해 냉난방코일(113b)로 이동하며, 냉난방물질이 냉난방코일(113b)을 통과하는 도중에 팬(111b)에 의해 유입되는 실내공기에 의해 저온으로 전환된다.

이러한 저온의 기체형 냉난방물질은 모세관(121)을 통과하면서 저온의 액상 냉난방물질로 변환된 후에 냉난방코일(113a)로 이동한다. 냉난방코일(113a)로 이동된 저온의 액상 냉난방물질은 팬(111a)에 의해 유입되는 실외의 더운 공기와 열교환이 이루어진 후에 다시 저온의 기체로 변환되어 밸브(117)를 통해 콤프레서 (115)로 이동한다. 저온의 액상 냉난방물질과 열교환이 이루어진 실외의 더운 공기는 차가운 공기로 전환되어 실내로 투입되어 냉방작업을 행하게 되며, 상술한 과정을 반복 실시하면서 실내냉방이 이루어지는 것이다. 이 경우에도 실외의 신선한 공기와 실내의 탁해진 공기가 팬(111a)(111b)에 의해 지속적으로 교체된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 냉난방장치가 사용되는 한가지 실시예를 도 4를 참조하여 간단히 설명하면, 전술한 바와 같이 공조기(50)에서 냉방 혹은 난방을 행할 때에는 일정량의 외기(外氣)를 탄관(80)을 통해 흡입하고 흡입된 외기량 만큼을 토관(90)을 거쳐 배출하는 방식으로 환기를 행하기 때문에 에너지의 소모량이 커지게 되는데, 이와 같은 공조기(50)의 탄관(80)과 토관(90)에 본 고안의 냉난방장치를 연결하면 공조기(50)의 에너지 소모량을 현저히 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 토관(90)을 통해 배출되는 냉각 혹은 가열된 공기에 대한 열회수율을 높일 수가 있다.

이를 상세히 설명하면, 본 고안의 냉난방장치에서의 개구부(107a)(107b)중의 어느 하나를 탄관(80)에 연결하고, 탄관(80)이 연결되지 않은 나머지 개구부(107a 또는 107b)의 대향측에 있는 공기필터(105a 또는 105b)에 토관(90)을 연결하면 된다. 또는, 개구부(107a)(107b)중의 어느 하나를 토관(90)에 연결하고, 토관(90)이 연결되지 않은 나머지 개구부(107a 또는 107b)의 대향측에 있는 공기필터(105a 또는 105b)에 탄관(80)을 연결하여도 무방하다.

따라서, 환기를 목적으로 본 고안의 냉난방장치를 통하여 유입되는 외기는 우선적으로 본 고안의 냉난방장치에서 냉각 혹은 가열된 후에 탄관(80)을 통해 공조기(50)를 향해서 이동하면서 흡기관(70)에 의해 흡입된 내기(內氣)와 만나게 되고, 이들 외기 및 내기는 함께 공조기(50)의 냉각코일(53) 혹은 가열코일(57)에 의해 재차 냉각 혹은 가열된 후에 송기관(60)을 통해 실내로 투입된다.

이때, 냉각 혹은 가열된 공기는 송기관(60)을 통해 실내로 투입되기 전에 그 일부(탄관(80)을 통해 흡입되었던 외기의 양과 동일한 양)가 토관(90)을 통해 배출되는데, 이와같이 토관(90)을 통해 배출되는 냉각 혹은 가열된 공기는 본 고안의 냉난방장치의 냉난방코일(113a 또는 113b)을 통과하기 때문에, 이 공기를 이용하면 본 고안의 냉난방장치로 유입되는 외기를 더욱 효율적으로 냉각 혹은 가열시킬 수가 있는 것이다.

도 4를 참조하여 이를 더욱 설명하면, 공조기(50)가 냉방작업을 행할 경우, 냉각코일(53)에서 냉각된 공기의 일부는 토관(90)을 통해 공기필터(105a)를 거쳐 냉난방코일(113a)을 통과한다. 이때, 콤프레서(115)에서 전환된 고온의 기체화된 냉난방물질이 냉난방코일(113a)을 통과하면서 토관(90)을 통해 유입된 냉기(冷氣)에 의해서 저온의 기체화된 냉난방물질 혹은 저온의 액상형 냉난방물질로 변환된다. 즉, 고온의 기체화된 냉난방물질을 단순히 팬(113a)에 의해 온도를 저하시키는 것이 아니라, 토관(90)을 통해 유입되는 냉기까지도 이용하여 온도를 저하시키는 것이기 때문에 냉각효과가 우수하게 되는 것이다.

따라서, 모터(109a)에서 소모되는 에너지가 현저히 감소되며, 콤프레서(115)에서 사용되는 에너지도 역시 감소되면서 본 고안의 냉난방장치로 유입되는 외기를 더욱 효율적으로 냉각시킬 수가 있는 것이다.

이와 같이 환기를 목적으로 유입되는 일정량의 외기가 1차로 본 고안의 냉난방장치에서 냉각 혹은 가열된 후에 공조기로 이동하기 때문에 공조기의 에너지 소모량을 현저히 감소시킬 수 있으며, 특히 공조기에서 냉각 혹은 가열된 공기가 본 고안의 냉난방장치를 통해 열이 회수된 후에 실외로 배출되기 때문에 공조기의 열손실을 감소시키게 되고, 동시에 본 고안의 냉난방장치는 적은 에너지를 사용하여 외기를 냉각 혹은 가열할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 의한 냉난방장치는 난방작업이나 냉방작업을 수행하는 도중에 실외 공기와 실내 공기를 팬에 의해 지속적으로 환기시키게 되기 때문에 항시 쾌적한 실내공기를 유지할 수 있는 장점을 제공한다. 따라서, 폐쇄된 실내공간에서 냉난방작업을 수행하였던 종래의 냉난방장치가 가지고 있던 문제점이 해결되는 것이다.

뿐만 아니라, 본 고안에 의한 냉난방장치에서는 종래의 팽창밸브가 수행하였던 기능을 간단한 구조의 모세관에 의해 수행하기 때문에, 본 고안의 냉난방장치에서는 팽창밸브와 역지밸브가 필요없게 되고, 이에 따라 제조원가를 절감하는 것이 가능하다.

본 고안에 의한 냉난방장치는 구조가 비교적 간단하면서 효율적인 냉방 및 난방을 수행할 수 있기 때문에 고장이 적고 설치가 용이한 이점이 있으며, 종래의 냉난방장치에서와 같이 환기를 위하여 창문을 열어주어야 할 필요가 없기 때문에효율적인 에너지 사용을 추구할 수 있다.

그리고, 전술한 바와 같이 본 고안의 냉난방장치를 종래의 공조기에 연결하여 사용할 경우에는 공조기의 에너지 소모량과 에너지 손실률이 크게 감소된다. 이와 같이 공조기를 비롯한 모든 종류의 냉방장치 혹은 난방장치에 본 고안의 냉난방장치를 연결하여 사용하면, 에너지 소모를 감소시키면서도 아울러 환기기능까지도 함께 수행할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 고안의 냉난방장치에 있어서는 냉방작업 혹은 난방작업을 수행하기 위한 실내의 면적에 따라 냉난방코일 및 팬의 갯수, 모세관의 직경과 크기, 그리고 공간부의 크기 및 갯수를 조정할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 의한 냉난방장치에 의하면 냉방작업 혹은 난방작업을 수행하면서 동시에 실내공기의 환기작업이 수행되기 때문에 항상 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있으며, 그 구조가 비교적 간단하기 때문에 제조 및 공급가가 저렴할 뿐만 아니라 설치가 용이하며, 기존의 냉방장치 혹은 난방장치에 본 고안의 냉난방장치를 연결하여 사용하면, 에너지 소모를 감소시키면서도 아울러 환기기능까지도 함께 수행할 수 있는 이점이 있다.

이상에서는 본 고안을 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자는 실용신안등록청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 케이스와,

   상기 케이스의 내부에 위치하며 상기 케이스의 내부를 다수의 공간부로 분할하는 다수의 차폐막과,

   상기 공간부 중에서 최상부 및 최하부에 위치하는 각각의 공간부를 형성하는 상기 케이스의 일면에 부착되는 공기필터와,

   상기 공기필터가 부착된 상기 공간부에 위치하고 상기 공기필터와 마주보는 상기 케이스의 일면에 형성되는 각각의 개구부와,

   상기 케이스의 내부에서 상기 각각의 공기필터와 인접한 곳에 설치되며 모터에 의해 작동되는 각각의 팬과,

   상기 케이스의 내부에서 상기 각각의 팬과 인접한 곳에 설치되는 각각의 냉난방코일과,

   상기 케이스의 내부에서 상기 공간부 중 상기 공기필터가 장착되지 않은 공간부에 설치되는 콤프레서와,

   상기 케이스의 내부에 장착되고 사용자가 냉방작업을 선택하였는가 혹은 난방작업을 선택하였는가에 따라서 냉난방물질의 진행방향을 상이하게 가이드하기 위한 밸브와,

   상기 냉난방코일들과 상기 콤프레서와 상기 밸브의 사이에 설치되며 냉난방물질의 이동통로 역할을 하도록 상기 차폐막을 관통하며 설치되는 관과,

   상기 냉난방코일들의 사이에 설치된 상기 관의 중간부위에 장착되며 이동되는 냉난방물질의 압력을 낮추어 온도를 저하시키기 위한 코일형의 모세관,

   으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 환기기능을 구비한 냉난방장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 냉난방코일의 하부에 배수장치가 더욱 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 환기기능을 구비한 냉난방장치.
3. 제 1 항 및 제 2 항에 있어서, 공기조화장치(空氣調和裝置)의 탄관(呑管) 및 토관(吐管)에 연결되어서 사용되며, 상기 탄관을 통해 유입되는 실외의 공기를 냉각시키거나 가열시켜 상기 공기조화장치에 투입하고, 상기 냉난방코일은 상기 토관에서 배출되는 냉각 혹은 가열된 공기가 실외로 배출되기 전에 이로부터 열을 회수하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는, 환기기능을 구비한 냉난방장치.