KR20030096529A - 산소발생기를 갖춘 공기조화기 - Google Patents

Abstract

산소 공급관을 따라 실내기로 유입되는 산소를 포함한 공기로부터 수분이 분리되어 배출되도록 함으로써 토출 소음을 저감시키고 쾌적한 조화 공기가 실내로 토출되도록 한 산소발생기를 갖춘 공기조화기를 제공한다. 본 발명의 수분 분리기는 실내기에 위치하는 산소 공급관의 단부에 설치되어 산소 공급관을 통해 공급되는 산소로부터 수분을 분리하도록 한다. 상기 수분 분리기는 산소 공급관의 단부와 연결되어 산소를 유입시키는 입구부와, 유입된 산소를 실내기의 내부로 배출시키는 출구부와, 입구부와 출구부를 연결하며 공급된 산소로부터 수분을 분리하여 출구부로 안내하는 몸체부를 구비하여 이루어진다.

Description

산소발생기를 갖춘 공기조화기{Air Conditioner Having Oxygen Generator}

본 발명은 산소발생기를 갖춘 공기조화기에 관한 것으로, 더 상세하게는 실외기에 설치된 산소발생기로부터 발생되는 산소를 실내기로 전달하기 위한 산소 공급관의 끝단에 수분 분리기를 마련하여 산소 공급관으로부터 수분을 분리함과 동시에, 토출 소음을 저감시킨 산소발생기를 갖춘 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 압축기와 응축기, 그리고 냉매 팽창밸브와 증발기 등을 구비하여 폐회로를 형성하는 냉동사이클에서 이 냉동사이클을 순환하는 냉매가 기화 또는 액화됨으로써 이루어지는 흡열작용과 발열작용을 이용하여 주위를 냉방 또는 난방시키는 장치이다.

이러한 공기조화기는 압축기와 응축기를 구비하며 실외에 설치되는 실외기와, 냉매 팽창밸브와 증발기를 구비하며 실내에 설치되는 실내기가 분리되어 구성된 분리형 타입과, 상기의 요소들이 하나의 하우징에 설치되는 일체형 타입이 있다.

분리형 타입의 공기조화기는 설치공간을 확보하기가 용이하기 때문에 비교적 용량이 큰 공기조화기에 적용되며, 냉방과 난방을 겸용할 수 있도록 구성될 수도 있다.

이러한 공기조화기에 의해 실내공간은 선택적으로 냉방과 난방이 가능하게 되는데, 공기조화기가 작동하게 되면 조화된 실내의 공기가 외부로 방출되지 못하도록 하기 위해 실내공간을 폐쇄한 상태로 유지하게 된다. 따라서 공기조화기를 장시간 운전하게 되면 실내의 환기가 적절하게 이루어지지 못하기 때문에 실내에 있는 사람들에게는 산소부족으로 인해 두통이 나타나게 되는 등 건강에 좋지 않게 된다.

최근에는 이러한 문제를 해소하고자 산소발생기를 갖춘 공기조화기가 개발되었는데, 그 실예로는 대한민국 공개특허공보 2002-6820호에 개시된 공기조화기를 들 수 있다.

상기의 종래 공기조화기는 실외기에 산소발생기능을 하는 산소추출 모듈과, 이 산소추출 모듈로부터 발생되는, 높은 농도의 산소가 포함된 공기를 흡입하여 실내기로 공급하기 위한 산소공급 펌프를 구비하고 있다. 따라서 이러한 종래의 공기조화기는 산소추출 모듈을 통해 추출된 산소를 실외기와 실내기를 연결하는 산소 공급관을 통해 실내기 쪽으로 공급하여 실내기를 통과하여 조화된 공기와 함께 실내공간으로 토출되도록 함으로써 실내공간에 산소를 공급할 수 있도록 하는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 산소발생기를 갖춘 공기조화기는 산소 공급관이 전체적으로 일정직경으로 형성되어 실내기의 외관을 형성하는 본체를 관통하여 실내기의 내부에 설치되는 구조로 이루어지고, 또한 산소발생기로부터 공급되는 고농도의 산소가 포함된 공기가 산소 공급관의 내부에서 실내기의 열교환기에 의해 냉각되는 과정에서 다량의 수분이 응결되어 산소 공급관을 통해 실내기로 배출되게 되기 때문에, 다량의 수분이 포함된 공기가 일정 직경을 가진 산소 공급관을 통과하는 과정에서 다량의 수분의 배출에 따른 상당한 토출 소음이 발생하게 되는 단점이 있는것이다.

또한, 종래의 산소발생기를 구비한 공기조화기는 상기와 같이 산소 공급관을 통과한 다량의 수분이 실내기의 송풍팬에 의해 순환되는 공기에 포함되어 실내기의 토출구를 통해 실내로 유출됨으로써 실내 거주자에게 불쾌감을 유발시키게 되며, 실내환경에도 좋지 않은 영향을 주는 단점이 있는 것이다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 실내기의 내부에 배치되는 산소 공급관의 단부에 수분 분리기를 설치하여 산소 공급관을 따라 실내기로 유입되는 산소를 포함한 공기로부터 수분이 분리되어 배출되도록 함으로써 토출 소음을 저감시키고 쾌적한 조화 공기가 실내로 토출되도록 한 산소발생기를 갖춘 공기조화기를 제공하는 것이다.

도 1은 산소 공급관에 의해 실내기가 산소발생기가 설치된 실외기에 연결된 것을 보인 본 발명에 따른 산소발생기를 갖춘 공기조화기의 개략적인 사시도이다.

도 2는 산소 공급관의 단부에 결합된 본 발명에 따른 수분 분리기가 실내기의 열교환기에 배치된 것을 보인 실내기의 분해 사시도이다.

도 3과 도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 수분 분리기의 구조를 보인 도면으로서, 도 3은 분해 사시도를 도시한 것이고, 도 4는 결합 사시도를 도시한 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 수분 분리기가 열교환기에 결합된 것을 보인 실내기의 종단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 실외기 20: 실내기

23: 열교환기 30: 산소발생기

32: 산소공급 펌프 33: 산소 공급관

40: 수분 분리기 41: 입구부

42: 몸체부 42a: 배수홀

43: 출구부 44: 후크

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실내공간에 조화된 공기를 공급하기 위한 실내기와, 산소를 발생시키기 위한 산소발생기와, 상기 산소발생기와 실내기를 연결하여 상기 실내기로 산소를 공급하는 산소 공급관을 구비한 산소발생기를 갖춘 공기조화기에 있어서,

상기 실내기에 위치하는 상기 산소 공급관의 단부에는 상기 산소 공급관을 통해 공급되는 산소로부터 수분을 분리하여 배출시키는 수분 분리기가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 수분 분리기는 상기 산소 공급관의 단부와 연결되어 산소를 유입시키는입구부와, 유입된 산소를 상기 실내기의 내부로 배출시키는 출구부와, 상기 입구부와 상기 출구부를 연결하며 공급된 산소로부터 수분을 분리하여 상기 출구부로 안내하는 몸체부를 구비하여 이루어진다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 산소 공급관에 의해 실내기가 산소발생기가 설치된 실외기에 연결된 것을 보인 본 발명에 따른 산소발생기를 갖춘 공기조화기의 개략적인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기는 실외에 설치되는 실외기(10)와 실내에 설치되는 실내기(20), 그리고 실외기(10)의 상단에 설치된 산소발생기(30)를 구비한다.

실외기(10)의 내부에는 냉매가스를 고압으로 압축시키는 압축기(11)와, 공기조화기가 냉방모드로 작동할 때 응축기로 기능하여 냉매를 응축시키는 실외 열교환기(12)와, 실외공기를 흡입하여 실외 열교환기(12)에서 냉매와 열교환하도록 하는 송풍팬(13)이 설치되어 있다. 또한, 실외기(10)와 실내기(20)는 한 쌍의 냉매관(14)에 의해 연결되어 냉매가 실외기(10)와 실내기(20) 사이를 순환할 수 있도록 한다.

실외기(10)의 상단에 설치된 산소발생기(30)는 이 산소발생기(30)의 내부로 유입되는 외부 공기로부터 산소를 추출하는 산소추출 모듈(31)과, 상기 산소추출 모듈(31)로부터 추출된 산소를 흡입하여 실내기(20)로 토출하기 위한 산소공급 펌프(32)와, 산소공급 펌프(32)에서 토출된 산소를 실내기(20)로 공급하기 위한 산소공급관(33)을 구비한다. 따라서, 산소공급 펌프(32)가 작동하여 산소추출 모듈(31)로부터 추출되는 산소는 산소 공급관(33)을 따라 실내기(20)로 공급될 수 있게 된다.

도 2는 산소 공급관의 단부에 결합된 본 발명에 따른 수분 분리기가 실내기의 열교환기에 배치된 것을 보인 실내기의 분해 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실내기(20)는 전면패널(21)과 후면패널(22)이 결합되어 대략 박스형상의 외관을 형성하며, 이 전면패널(21)과 후면패널(22)에 의해 형성되는 내부공간에는 공기조화기가 냉방모드로 작동할 때 증발기로 기능하는 실내 열교환기(23)와, 이 실내 열교환기(23)에 의해 냉각된 공기를 실내공간으로 토출시키는 송풍팬(24)이 설치되어 있다. 또한, 실내 열교환기(23)의 전방에는 흡입되는 공기를 필터링하는 필터(25)가 설치되어 있다.

전면패널(21)의 전면과 상면에는 실내 공간으로부터 공기를 흡입하기 위한 흡입구(21a)가 형성되어 있으며, 그 하면에는 조화된 공기를 다시 실내 공간으로 토출하기 위한 토출구(21b)(도 5 참조)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 실내기(20)의 열교환기(23)에는 산소 공급관(33)이 배치되어 산소발생기(30)에 의해 발생된 산소가 실내기(20)로 유입될 수 있도록 한다. 이 산소 공급관(33)의 단부에는 본 발명의 특징을 이루는 수분 분리기(40)가 결합되어 공급된 산소로부터 수분을 분리하여 실내기로 배출시키게 되는데, 이 수분 분리기(40)의 구조에 대해서는 도 3과 도 4를 참조하여 설명하고자 한다.

도 3과 도 4는 각각 본 발명의 특징을 이루는 수분 분리기의 분해 사시도와결합 사시도를 도시한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수분 분리기(40)는 산소 공급관(33)의 단부와 결합되어 산소 공급관(33)으로부터 산소가 유입되도록 하는 입구부(41)와, 상기 입구부(41)의 후단과 연결되어 입구부(41)를 통해 유입된 산소로부터 수분을 분리하여 배출시키는 몸체부(42)와, 상기 몸체부(42)의 후단과 연결되어 수분이 분리된 산소를 실내기(20)의 내부로 배출시키는 출구부(43)를 구비하여 이루어진다.

상기 입구부(41)는 전체적으로 깔때기 형상으로 이루어진다. 즉, 입구부(41)의 선단부에는 대략 단관 형상을 가진 결합부(41a)가 형성되어 이 결합부(41a)에 산소 공급관(33)이 끼워져서 결합되게 되며, 그 후단부에는 상기 결합부(41a)로부터 일정하게 커지는 직경을 가진 확경부(41b)가 형성되어 있어서 산소 공급관(33)과 결합부(41a)를 통해 유입되는 산소의 유속이 감소되도록 한다. 상기 결합부(41a)와 확경부(41b)는 일체로 형성되어 만들어진다.

상기 몸체부(42)는 대략 원통형상으로 이루어져서 상기 확경부(41b)의 후단에 일체로 결합되어 상기 입구부(41)를 통과한 산소로부터 수분이 분리되도록 하며, 그 하부 일측에는 분리된 수분을 배출시키기 위한 배수홀(42a)이 형성되어 있다. 도면에는 도시되어 있지는 않지만, 이 배수홀(42a)로부터 배출되는 응축수를 실내 열교환기(23)의 하부에 설치된 응축수 받이(26)(도 5 참조)로 유도하기 위해 배수홀(42a)에는 안내 호스가 삽입되어 구성될 수도 있다.

상기 출구부(43)는 입구부(41)와 유사하게 깔때기 형상으로 이루어진다. 즉,출구부(43)는 상기 몸체부(42)의 후단과 결합되며 일정하게 감소하는 직경을 가진 축경부(43a)와, 상기 축경부(43a)의 후단에 비교적 작은 직경으로 형성된 노즐(43b)을 구비하여 이루어져서, 몸체부(42)를 통과하면서 수분이 분리된 산소를 실내기(20)(도 2 참조)로 배출시키게 된다.

또한, 상기 몸체부(42)의 내부에는 입구부(41)로 유입되어 유속이 감소된 산소, 정확하게는 고농도의 산소를 포함하는 공기로부터 수분을 흡수하여 분리하는 수분 흡수부재(50)가 설치된다. 이 수분 흡수부재(50)는 미세한 다공을 구비하도록 만들어져서 입구부(41)로 유입되어 냉각된 산소로부터 수분을 흡수하여 응축되도록 한다. 또한, 이 수분 흡수부재(50)는 항균기능을 갖추어서 쾌적한 산소가 공급될 수 있도록 한다.

따라서 비교적 작은 직경을 가진 산소 공급관(33)을 통해 유입된 산소는 입구부(41)의 확경부(41b)를 통과하면서 유속이 감소하게 되고, 계속해서 비교적 큰 직경을 가진 몸체부(42)를 통과하면서 수분 흡수부재(50)에 의해 산소에 포함된 수분은 흡수된 채로 출구부(43)로 안내된다. 출구부(43)로 유입된 수분이 분리된 산소는 출구부(43)의 축경부(43a)를 통해 유속이 증가되어 노즐(43b)을 통해 실내기(20)로 배출되게 된다. 한편, 몸체부(42)에서 수분 흡수부재(50)에 의해 분리된 수분은 몸체부(42)의 하부로 모이게 되어 배수홀(42a)을 통해 수분 분리기(40)의 외부로 배출되는 것이다.

또한, 수분 분리기(40)가 실내기(20)에 내장된 실내 열교환기(23)의 방열핀(23a)(도 5 참조) 사이에 끼워져서 고정될 수 있도록 몸체부(42)와출구부(43)의 하부에는 하향으로 연장하여 형성된 복수의 후크(44)가 마련되어 있다. 여기서, 이 후크(44)는 몸체부(42)의 바닥의 중앙에 하나만 마련하여도 실내 열교환기(23)에 고정될 수 있다.

상기와 같이 구성된 수분 분리기(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 입구부(41)와 일체로 성형된 몸체부(42)의 내부에 수분 흡수부재(50)를 열융착 방식으로 결합시킨 후에, 몸체부(42)의 후단부에 출구부(43)를 열융착 방식 또는 다른 결합방식으로 결합하여 일체로 만들어진다. 여기서, 상기 수분 분리기(40)는 가볍고 성형하기가 용이한 플라스틱과 같은 합성수지 재질로 만들어지는 것이 바람직하다.

다음에는 이러한 수분 분리기(40)의 입구부(41)의 결합부(41a)에 산소 공급관(33)의 단부를 끼워서 결합시킨 후에, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 후크(44)를 실내 열교환기(23)의 방열핀(23a)들 사이에 끼우게 되면 수분 분리기(40)는 실내 열교환기(23)의 상면에 고정되게 된다.

이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 수분 분리기의 작용에 대하여 설명할 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 공기조화기가 냉방모드로 작동하게 되면, 실내기(20)의 송풍팬(24)이 회전하여 흡입구(21a)를 통해 실내의 공기를 흡입하게 된다. 실내기(20)로 유입된 공기는 냉방모드시 증발기로 기능하는 실내 열교환기(23)를 통과하여 냉기로 된 후에 토출구(21b)를 통하여 다시 실내공간으로 토출된다.

이와 동시에, 실외기(10)에 설치된 산소발생기(30)의 산소추출 모듈(31)과산소공급 펌프(32)가 작동하여 산소가 산소 공급관(33)을 따라 실내기(20)로 공급되게 된다. 산소 공급관(33)을 따라 유동하여 실내기(20)로 유입된 산소는 실내 열교환기(23)에 의해 냉각됨과 동시에, 산소 공급관(33)의 단부에 연결된 수분 분리기(40)를 통과하게 된다.

수분 분리기(40)의 일구부(41)로 유입된 저온의 산소는 입구부(41)의 확경부(41b)를 통해 유속이 하강하게 되며, 계속해서 몸체부(42)를 통과하면서 수분 흡수부재(50)에 의해 수분이 흡수되어 분리되게 되고, 이와 같이 분리된 수분은 몸체부(42)의 하부에 모이게 된다. 이렇게 수집된 응축수는 몸체부(42)의 하부에 마련된 배수홀(42a)을 통과하여 실내 열교환기(23)의 외면을 따라 흘러내리게 되고, 계속해서 실내 열교환기(23)의 하부에 마련된 응축수 받이(26)로 모이게 되는 것이다.

한편, 몸체부(42)를 통과하면서 수분이 분리된 산소는 출구부(43)의 축경부(43a)와 노즐(43b)을 통과하면서 다시 유속이 상승하게 되면서 실내기(20)의 내부로 토출되고, 송풍팬(24)에 의해 실내기(20)를 통과하는 조화 공기와 혼합되어 실내 공간으로 배출되는 것이다.

상기와 같이, 산소 공급관(33)을 통해 실내기(20)로 유입된 산소는 본 발명의 수분 분리기(40)를 통과하면서 수분이 분리되게 되고, 이에 따라 산소 중에 포함된 수분이 제거되면서 수분이 토출됨에 따라 발생하는 토출 소음이 제거되는 것이다. 또한, 산소 공급관(33)의 직경보다 훨씬 큰 직경을 가진 본 발명의 수분 분리기(40)가 소음기의 역할도 병행하면서 산소의 유동 소음도 현저하게 저감될 수있는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 산소발생기를 갖춘 공기조화기는 실내기의 내부에 위치하는 산소 공급관의 단부에 수분 분리기를 설치하여 공급되는 산소에 포함된 수분을 분리하여 배출되도록 함으로써 수분이 산소와 함께 토출되면서 발생하는 토출 소음을 없앨 수 있으며, 수분이 조화 공기와 함께 실내 공간으로 배출되지 않도록 할 수 있는 것이다. 부가해서, 본 발명의 수분 분리기가 소음기의 역할도 병행하게 되어 산소의 유동 소음도 저감시키게 되는 것이다.

이에 따라 본 발명의 수분 분리기가 설치된 산소발생기를 갖춘 공기조화기는 쾌적한 실내환경을 제공함으로써 사용자의 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (7)

1. 실내공간에 조화된 공기를 공급하기 위한 실내기와, 산소를 발생시키기 위한 산소발생기와, 상기 산소발생기와 실내기를 연결하여 상기 실내기로 산소를 공급하는 산소 공급관을 구비한 산소발생기를 갖춘 공기조화기에 있어서,

   상기 실내기에 위치하는 상기 산소 공급관의 단부에는 상기 산소 공급관을 통해 공급되는 산소로부터 수분을 분리하여 배출시키는 수분 분리기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 산소발생기를 갖춘 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수분 분리기는 상기 산소 공급관의 단부와 연결되어 산소를 유입시키는 입구부와, 유입된 산소를 상기 실내기의 내부로 배출시키는 출구부와, 상기 입구부와 상기 출구부를 연결하며 공급된 산소로부터 수분을 분리하여 상기 출구부로 안내하는 몸체부를 구비한 것을 특징으로 하는 산소발생기를 갖춘 공기조화기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 입구부는 상기 산소 공급관이 끼워져서 결합되도록 하는 결합부와, 유입되는 산소의 유속이 감소되도록 상기 결합부로부터 일정하게 커지는 직경을 가진 확경부로 이루어진 것을 특징으로 하는 산소발생기를 갖춘 공기조화기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 몸체부는 대략 원통형상으로 이루어져서 상기 확경부의 단부와 결합되며, 그 내부에는 상기 입구부로부터 유입되는 산소로부터 수분을 흡착하여 분리하는 수분 흡수부재가 설치되며, 상기 몸체부의 하부에는 분리된 수분을 배출시키기 위한 배수홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 산소발생기를 갖춘 공기조화기.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 수분 흡수부재는 상기 몸체부의 내부에 열융착 방식으로 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 산소발생기를 갖춘 공기조화기.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 출구부는 상기 몸체부의 단부와 결합되며 일정하게 감소하는 직경을 가진 축경부와, 상기 축경부의 단부에 형성된 노즐로 이루어져서, 수분이 분리된 산소를 상기 실내기로 배출시키는 것을 특징으로 하는 산소발생기를 갖춘 공기조화기.
7. 제 2 항에 있어서, 상기 몸체부에는 적어도 하나의 후크가 하향으로 연장하여 마련되어 상기 수분 분리기를 상기 실내기의 열교환기에 고정되도록 한 것을 특징으로 하는 산소발생기를 갖춘 공기조화기.