KR200399228Y1 - 에어믹서가 설치된 공기조화시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 에어믹서가 설치된 공기조화시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실외공기 및 실내공기가 유입되는 제1댐퍼 및 제2댐퍼와, 상기 실외공기 및 실내공기를 정화시키기 위한 필터와, 공기를 가열시키기 위한 히팅코일 및 공기를 냉각시키기 위한 쿨링코일과, 가열 또는 냉각된 공기를 송기하는 송풍기를 차례로 갖춘 공기조화시스템에 있어서, 상기 각 댐퍼 및 필터 사이에 에어믹서를 설치하되, 상기 에어믹서의 날개 소정위치에 바람의 방향을 확산시키기 위한 꺽인날개를 적어도 하나 이상 구비되게 함과 동시에 에어믹서를 구성하는 외측프레임 전 구간에 걸쳐서 날개를 형성함으로써 공기의 대용량 송기와 함께 공기의 완벽한 혼합을 이룰 수 있도록 한 에어믹서가 설치된 공기조화시스템이 개시된다.

Description

에어믹서가 설치된 공기조화시스템{AIR HANDLING UNIT SYSTEM WITH AIR BLENDER}

본 고안은 실외공기 및 실내공기가 유입되는 제1댐퍼 및 제2댐퍼와, 상기 실외공기 및 실내공기를 정화시키기 위한 필터와, 공기를 가열시키기 위한 히팅코일 및 공기를 냉각시키기 위한 쿨링코일과, 가열 또는 냉각된 공기를 송기하는 송풍기를 차례로 갖춘 공기조화시스템에 있어서, 상기 각 댐퍼 및 필터 사이에 에어믹서를 설치하되, 상기 에어믹서의 날개 소정위치에 바람의 방향을 확산시키기 위한 꺽인날개를 적어도 하나 이상 구비되게 함과 동시에 에어믹서를 구성하는 외측프레임 전 구간에 걸쳐서 날개를 형성함으로써 공기의 대용량 송기와 함께 공기의 완벽한 혼합을 이룰 수 있도록 한 에어믹서가 설치된 공기조화시스템에 관한 것이다.

건축물에 설치되는 공기조화시스템은 여름철에 차가운 공기를 실내에 공급함으로써 냉방을 제공하고 겨울철에는 따뜻한 바람을 공급함으로써 난방을 수행함과 동시에 이와 함께 실내 공기를 일부 수용하여 공기정화기능을 행하고 있는 시스템으로써, 그 구성은 도 1에 도시된 바와 같다.

도 1을 참조한 공기조화시스템(10)은 실외공기가 유입되는 제1댐퍼(11)와 실내공기가 유입되는 제2댐퍼(12)를 구비하고, 상기 제1댐퍼(11) 및 제2댐퍼(12)로 유입된 공기는 제1챔버(13) 내부에서 혼합되어 제2챔버(14)로 이동하여 각종 필터(15)에 의해 먼지, 세균, 분진 등을 포집하여 정화하고, 겨울철에는 히팅코일(16)에 의해 따뜻하게 데워진 공기를, 여름철에는 쿨링코일(17)에 의해 차갑게 된 공기를 송풍기(18)로써 실내로 송기하고 있다.

이때, 실외 온도가 영하인 겨울철에 제1댐퍼(11)로 유입된 실외공기는 매우 차갑기 때문에 이것이 직접 쿨링코일(17)에 접하게 되면 쿨링코일(17)이 동파되는 경우가 발생하게 되므로 제2댐퍼(12)로 유입된 비교적 따뜻한 실내 공기와 충분히 혼합시킨 다음 쿨링코일(17)로 이동시키는 것이 바람직하다.

그러나 제1챔버(13) 및 제2챔버(14)의 공간만으로는 제1댐퍼(11)로부터 유입된 공기와 제2댐퍼(12)로부터 유입된 공기를 충분히 혼합시킬 수 없기 때문에 도시된 바와 같이 제1댐퍼(11) 및 제2댐퍼(12)와 필터(15) 사이에 공기를 혼합시키는 에어믹서(20)를 장착하고 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 에어믹서(20a)를 도시한 정면도로서, 도 2를 참조하면, 에어믹서(20a)는 대략 사각형상의 외측케이스(2) 내부에 8각 형상의 내측케이스(3)가 형성되고 내측케이스(3)의 내부에는 중심점에서 방사형으로 형성된 주날개(4)가 형성되며, 내측케이스(3)의 외곽과 외측케이스(2) 사이에는 보조날개(5)가 형성되어 있다.

도 3은 도 2의 A-A부 단면도로 주날개(4)의 형태를 보인 것이고, 도 4는 도 2의 B-B부 단면도로 보조날개(5)의 형태를 보인 것이다.

도 3을 참조한 주날개(4)는 공기입구측으로부터 공기 출구측까지 원호로 형성되어 있고, 이들은 내측케이스(3) 내부에서 방사형으로 다수개가 형성되어 있기 때문에 도 1에서와 같이 제1챔버(13)로 유입된 공기가 제2챔버(14)로 이동될 때 주날개(4)에 의해 회전되게 하면서 공기를 혼합시키는 원리이다.

또한, 도 4와 같이 외측케이스(2)와 내측케이스(3) 사이에는 보조날개(5)가 역시 원호 형태로 되어 있어서 공기를 회전시키는 원리로써 공기를 혼합시키고 있다.

이러한 에어믹서는 다음과 같은 조건을 만족해야 하는데, 이를 도 1을 참조하며 설명한다.

도 1에서와 같은 에어믹서(20)가 갖추어야 할 조건은 첫째, 제1챔버(13)에서 제2챔버(14)로 공기가 이동되는 동안 에어믹서(20)로부터 발생하는 공기의 유동손실을 적게 하여 공기가 충분하고 신속하게 이동되도록 해야 한다.

만약 에어믹서(20)에 의해 공기의 유동손실이 크다면, 송풍기로 유도되는 공기의 양이 적어서 송풍기(18)에 과부하가 발생함은 물론, 많은 양의 공기를 실내로 송기할 수 없게 되어 냉방 또는 난방효율을 급격히 저하시키게 되고, 이는 결국 과도한 전력소비를 유발케 되기 때문이다.

둘째는 제1챔버(13)로 유입된 실외공기와 실내공기를 제2챔버(14)로 이동시키는 동안 충분하고 고르게 혼합되도록 해야 한다.

공기가 충분히 혼합되지 않게 될 경우 일부 영하 기온의 실외 공기가 쿨링코일을 동파시킬 수 있게 됨은 물론, 이 경우 난방 효율도 저하되기 때문이다.

그러나, 상기 서술된 종래 에어믹서(20a)는 도 2에서와 같이 8각 형상의 케이스로 구성되어 있기 때문에 외측케이스(2)의 모서리부에 공기의 흐름이 차단된 밀폐된 데드존(6)(빗금부)을 포함하고 있어서 공기가 통과할 수 있는 부분이 주날개(4) 영역과 보조날개(5) 영역으로 한정될 수밖에 없는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 공기의 유동손실이 발생하게 되어 상기 첫째 조건을 만족하지 못하고 있으며, 또한 도 3 및 도 4에서와 같이 주날개(4) 및 보조날개(5)의 원호는 일정한 방향성을 가지고 있기 때문에 실외공기와 실내공기 역시 일정한 방향을 따라서만 흐르게 되어 상호 충분히 혼합될 수 없는 문제점을 가진다.

더욱이 종래 에어믹서(20a)의 경우 사각 형상의 외측케이스(2) 및 8각 형상의 내측케이스(3)와 주날개(4) 및 보조날개(5)와 같이 다수의 부품을 상호 용접하여 고정하고 있는 형태여서 부품 제작비가 고가이고 조립이 복잡하며 조립시간이 많이 소요되기 때문에 생산성이 저하됨은 물론 제조코스트가 고가인 문제점을 내포하고 있다.

이에 따라, 본 고안은 상기한 종래 에어믹서가 내포하고 있는 여러 가지 문제점을 동시에 일소하기 위해 안출된 것으로, 본 고안은 제1챔버에서 제2챔버로 공기가 이동하는 동안의 공기 유동손실이 거의 없으면서도 실내공기와 실외공기를 충분히 혼합시킬 수 있도록 하는 에어믹서가 설치된 공기조화시스템을 제공하는데 제1목적이 있다.

또한, 본 고안은 상기 제1목적을 달성하면서도 부품이 간소화되고 조립공정을 대폭 단순화시킴으로써 에어믹서의 제조코스트를 낮추어서 공기조화시스템의 설치비를 절약할 수 있는 에어믹서가 설치된 공기조화시스템을 제공하는데 제2목적이 있다.

상기 제1 및 제2목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 양태는 사각 형태의 외측케이스 내부 전구간에 대해 원호를 형성한 주날개를 중심으로부터 방사형으로 다수개 설치하되, 상기 각 날개의 소정부에 적어도 하나 이상의 꺽인날개를 더 구성한 것이다.

상기 꺽인날개는 주날개의 원호 방향과 반대방향으로 꺽어서 형성킨 것으로서, 펀칭 가공에 의해 소정 형상으로 천공한 뒤, 용접으로 부착시킬 수도 있고, 또는 일부분을 절개하여 접어서 구성되게 할 수도 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 에어믹서의 구조를 보인 정면도이고, 도 6은 도 5의 C-C부 단면도이다.

먼저 도 5에 도시된 에어믹서(20)는 전술한 도 1에서와 같이 실외공기가 유입되는 제1댐퍼(11)와 실내공기가 유입되는 제2댐퍼(12)를 구비하고 상기 제1댐퍼(11) 및 제2댐퍼(12)로 유입된 공기는 제1챔버(13) 내부에서 혼합되어 제2챔버(14)로 이동하여 각종 필터(15)에 의해 먼지, 세균, 분진 등을 포집하여 정화하며, 겨울철에는 히팅코일(16)에 의해 따뜻하게 데워진 공기를, 여름철에는 쿨링코일(17)에 의해 차갑게 된 공기를 송풍기(18)로써 실내로 송기하고 있는 공기조화시스템(10)의 제1챔버(13)와 제2챔버(14) 사이에 장착된다.

에어믹서(20)는 그것의 외곽을 구성하고 있는 케이스(21) 내부에서 중심으로부터 방사상으로 다수개 형성된 주날개(22)가 케이스(21) 내부 전체 구간에 걸쳐서 형성되며, 주날개(22)의 외곽측과 케이스(21)의 내단부 접촉부분은 용접하여 고정시키는 매우 간단한 구조이다.

이와 같이 하면, 케이스(21) 내부 전 면적에 대해 공기가 유동할 수 있는 공간이 확보되기 때문에 종래 기술과 같이 공기흐름을 차단하는 데드존 구역이 제거됨은 물론, 보조날개 및 내측케이스 등이 제거되어 그만큼 날개 및 케이스에 의한 공간점유율이 적어지게 되므로, 결국 공기의 유동손실이 거의 없게 되는 것이다.

뿐만 아니라, 주날개(22)를 케이스(21) 내단부에 용접하면 완성되므로, 도 2를 참조한 종래기술에서와 같이 주날개(4)를 내측케이스(3) 내단부에 용접하여 고정하고, 보조날개(5)를 내측케이스(3) 외단부 및 외측케이스(2) 내단부에 각각 용접하여 고정하는 공정보다 1/3 이상 용접공정이 간소화되는 것이다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 부품의 수에 있어서, 먼저 도 2의 종래 기술은 외측케이스(2) 및 이를 8각 형성으로 제조하기 위한 프레임과 8각 형태의 내측케이스(3) 및 8개의 주날개(4)와 16개의 보조날개(5)를 구비하고 있으며, 그에 따른 용접 부위는 주날개(4)의 내측과 외측 총 16개소와, 보조날개(5)의 내측과 외측 총 32개소를 용접해야만 비로소 에어믹서(20a)가 완성된다.

반면에 본 고안에 의한 에어믹서(20)는 도 5에서와 같이 하나의 케이스(21)와 8개의 주날개(22)를 준비한 후, 주날개(22)의 내측과 외측 총 16개소만 용접하면 완성되므로, 본 고안의 에어믹서(20)의 조립성이 대폭 단순화되었음을 확인할 수 있다.

더욱이, 본 고안에 의한 에어믹서(20)는 이러한 생산성 향상뿐만 아니라, 주날개(22) 소정구간에 꺽인날개(23)를 더 구비함으로써 공기의 혼합율을 극대화시키고 있다.

즉, 도 6을 참조한 주날개(22)의 단면 형태를 보면, 일정한 방향으로 원호를 형성하고 있고, 그 일부 구간은 주날개(22)의 원호방향과 반대방향으로 꺽인날개(23)를 더 구성하고 있다.

따라서 공기의 흐름을 표시한 도 6의 화살표와 같이 제1챔버(13)에서 제2챔버(14)로 이동되는 공기는 주날개(22)에 의해 일정한 방향성을 가지고 이동하다가 일부는 꺽인날개(23)에 의해 주날개(22)에 유도되는 방향의 반대방향으로 전환되어 이동하게 되므로, 결국 에어믹서(20)의 후단부에서 공기의 확산 및 혼합 현상이 발생하게 된다.

이에 대한 작용에 대해 도 7을 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 고안의 실시예에 따른 에어믹서의 날개부의 공기흐름 상태를 개념적으로 보인 단면도로서, 편의상 도 5에서와 같이 방사형으로 형성된 다수개의 주날개(22)(22a)(22b) 및 각 꺽인날개(23)(23a)(23b)를 평면 상으로 나타낸 것이다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 일측 꺽인날개(23)에 의해 유도되는 공기는 그와 연접하고 있는 주날개(22a)로부터 유도되는 공기와 혼합되고 있고, 또한 일측 주날개(22)에 의해 유도되는 공기는 그와 연접한 꺽인날개(23b)로부터 유도되는 공기와 혼합되고 있으며, 이러한 양상으로 다수개의 주날개 및 그에 형성된 보조날개에 의해 공기가 확산 및 혼합되며, 이 작용은 공기의 흐름이 일정한 방향성을 가지고 있는 종래의 공기믹서와는 대조적으로 공기를 보다 넓은 범위로 확산시켜서 공기의 혼합율을 상승시키게 된다.

도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 에어믹서의 구조를 보인 정면도로서, 도 8을 참조하면, 하나의 주날개(22′)에 2개의 꺽인날개(23′)를 형성하고 있는 형태로써, 이는 공기믹서(20′)가 대형 공기조화시스템(10)에 적용됨으로 인해서 주날개(22′)가 대형화 될 경우에 적합한 형태이다.

비록 도시하지는 않았지만 이러한 기술적 사상에 의해서 상기 꺽인날개(23)는 하나의 주날개(22)에 대하여 적어도 하나 이상 설치함으로써 공기의 혼합율을 더욱 상승시킬 수 있음도 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 에어믹서가 설치된 공기조화시스템에 의하면, 케이스 내부 전체 구간에 대해 공기가 유동할 수 있는 영역을 제공하게 됨은 물론 내부에 많은 구조물들이 설치되지 않으므로 공기가 이동하는 동안 유동손실이 거의 없으며, 또한 주날개에 형성된 꺽인날개로부터 공기가 일정한 방향으로만 흐르는 것을 차단하여 공기의 혼합율이 상승될 수 있게 된다.

게다가 본 고안에 따르면, 부품수가 현저히 감소하고, 조립공정이 대폭 감소하므로 부품비 및 조립시간이 단축됨은 물론 조립공정이 간소화되어 생산성이 향상되므로 결국 공기조화시스템을 보다 저렴한 가격으로 설치할 수 있게 되는 효과를 갖는다.

도 1은 일반적인 공기조화시스템의 전체 구성도.

도 2는 종래 에어믹서의 구조를 보인 정면도.

도 3은 도 2의 A-A부 단면도.

도 4는 도 2의 B-B부 단면도.

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 에어믹서의 구조를 보인 정면도.

도 6은 도 5의 C-C부 단면도.

도 7은 본 고안의 실시예에 따른 에어믹서의 날개부의 공기흐름 상태를 개념적으로 보인 단면도.

도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 에어믹서의 구조를 보인 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 공기조화시스템 11, 12 : 제1, 제2댐퍼

13, 14 : 제1, 제2챔버 15 : 필터

16 : 히팅코일 17 : 쿨링코일

18 : 송풍기 20 : 에어믹서

21 : 케이스 22 : 주날개

23 : 꺽인날개

Claims (3)

1. 실외공기 및 실내공기가 유입되는 제1댐퍼 및 제2댐퍼와, 상기 실외공기 및 실내공기를 정화시키기 위한 필터와, 공기를 가열시키기 위한 히팅코일 및 공기를 냉각시키기 위한 쿨링코일과, 가열 또는 냉각된 공기를 송기하는 송풍기를 차례로 갖춘 공기조화시스템에 있어서,

   케이스 내부에 원호 형태로 된 복수개의 주날개를 가진 에어믹서를 설치하되, 상기 각 주날개 소정부에 주날개의 원호와 반대방향으로 절곡된 꺽인날개가 적어도 하나 이상 구비된 것을 특징으로 하는 에어믹서가 설치된 공기조화시스템.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 주날개는 케이스 내부 전면적에 걸쳐 형성된 것을 특징으로 하는 에어믹서가 설치된 공기조화시스템.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 복수개의 주날개는 케이스의 중심점에서 방사상으로 형성된 것을 특징으로 하는 에어믹서가 설치된 공기조화시스템.