KR20040010899A - 공기조화 시스템 - Google Patents

Abstract

흡입구와 토출구의 배치 위치를 개선하여 캐비닛의 높이가 축소되도록 하여 캐비닛에 상하로 분리 구획된 공기조화기와 공기청정기가 일체로 구비된 공기조화 시스템이 개시된다. 캐비닛의 상부의 전면에는 제 1 흡입그릴이 배치되며, 캐비닛의 상부의 양 측면에는 제 1 토출구가 배치되어 공기조화기를 형성하며, 캐비닛의 하부의 전면과 양 측면에는 각각 제 2 흡입그릴과 제 2 토출구가 배치되어 공기청정기를 형성하도록 한다. 공기조화기의 내부에는 제 1 토출구에 인접하여 한 쌍의 송풍팬이 배치되며, 제 1 흡입그릴과 한 쌍의 송풍팬 사이에는 그 횡단면이 "V" 형상을 이루는 열교환기가 배치된다. 공기청정기의 내부에는 송풍팬과 필터 유니트가 배치되어 공기청정기는 공기조화기와 독립적으로 작동하게 된다.

Description

공기조화 시스템{Air Conditioning System}

본 발명은 공기조화 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 공기조화기의 흡입구 및 토출구의 배치 위치를 개선하여 캐비닛의 높이가 축소될 수 있도록 하고, 높이가 축소된 캐비닛의 하부에 공기청정기를 일체로 합체시켜서 공기조화기와 공기청정기가 독립적으로 작동할 수 있도록 마련된 공기조화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 압축기와 응축기, 그리고 냉매 팽창밸브와 증발기 등이 냉매관과 연결되어 폐회로를 형성하는 냉동사이클에서 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. 또한, 분리형 타입의 공기조화기는 넓은 실내공간을 냉방 또는 난방시킬 수 있도록 실내의 바닥에 세워져서 설치되는 스탠드형과, 작은 실내공간을 냉방 또는 난방시킬 수 있도록 실내의 벽에 설치되는 벽걸이형으로 구분된다.

본 발명은 스탠드형 공기조화기에 관한 것으로, 도 1에는 종래의 스탠드형 공기조화기의 개략적인 내부구조가 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 공기조화기는 전면이 개방된 캐비닛(10)과, 캐비닛(10)의 개방된 전면의 하부에 설치되며 실내 공기가 내부로 유입되도록 하는 다수의 흡입홀(11a)이 형성되어 있는 흡입그릴(11)과, 캐비닛(10)의 개방된 전면의 상부에 마련되어 냉기가 실내로 토출되도록 하는 토출구(12)와, 토출구(12)에 설치된 상하 풍향조절 날개(12a)와 좌우 풍향조절 날개(12b)와, 상기 흡입그릴(11)과 토출구(12) 사이에 배치되는 전면커버(13)에 의해 외관을 형성하게 된다.

캐비닛(10)의 내부에는 흡입그릴(11)의 후방에 배치되어 실내공기를 냉각시키는 열교환기(14)와, 열교환기(14)의 상부에 배치되며 실내공기를 흡입하여 토출시키는 송풍팬(15)이 설치되어 있다. 또한, 흡입그릴(11)의 내면에는 실내공기를 정화시키기 위한 항균필터(16)와 전기집진기(17)가 설치되어 있다.

상기 전기집진기(17)는 흡입그릴(11)의 내측 하부에 배치되어 흡입그릴(11)의 전체 면적의 대략 절반에 해당하는 면적을 차지하게 된다.

상기와 같이 구성된 종래의 공기조화기는 전기집진기(17)의 작동 유무에 따라 냉방 단독 모드와 공기청정 단독 모드, 그리고 냉방 및 공기청정 모드로 운전될 수 있다.

냉방 단독 모드에서는 전기집진기(17)가 작동되지 않은 채로, 송풍팬(15)의 작동에 의해 흡입홀(11a)들을 통해 실내공기가 유입되어 열교환기(14)를 거쳐서 냉각된 후에, 토출구(12)를 통해 다시 실내로 토출되어 실내를 냉방시키게 된다.

공기청정 단독 모드에서는 열교환기(14)의 내부를 통해 냉매가 순환하지 않은 상태에서 전기집진기(17)와 송풍팬(15)이 작동하게 된다. 이에 따라흡입홀(11a)을 통해 유입된 공기가 전기집진기(17)를 통과함에 따라 먼지가 흡착되어 공기가 정화되고, 이렇게 정화된 공기는 토출구(12)를 통해 다시 실내공간으로 배출되는 것이다.

한편, 냉방 및 공기청정 모드에서는 전기집진기(17)와 송풍팬(15)이 작동됨과 동시에, 열교환기(14)의 내부를 통해 냉매가 순환하게 됨으로써 실내공기가 전기집진기(17)를 통과하면서 청정한 공기로 되고, 열교환기(14)를 통과하면서 냉각되어 청정한 냉기가 실내공간으로 배출되도록 하는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 공기조화기는 흡입그릴과 토출구가 캐비닛의 전면에 상하로 배치되어 구조적으로 캐비닛의 높이가 크게 되기 때문에, 공기청정 기능을 하는 전기집진기는 불가피하게 캐비닛의 내부에 배치되어야 하고, 이에 따라 공기를 정화시키기 위해서는 실내공기를 냉각시키기 위한 용량이 큰 송풍팬을 작동시켜야 하는 단점이 있다.

즉, 공기청정 단독 모드시 전기집진기를 작동시켜서 공기를 정화시키기 위해서는 용량이 큰 송풍팬을 작동하여 흡입그릴을 통해 실내공기를 흡입하여야 하며, 이에 따라 흡입그릴의 대략 절반에 해당하는 면적을 통해서만 공기청정이 이루어지게 되고, 나머지 절반의 면적에 해당하는 흡입그릴에서는 청정되지 않은 공기가 흡입되어 토출됨으로써 비효율적인 공기청정 작업이 행해지게 되는 것이다. 이에 따라, 공기조화기의 냉방 용량에 맞추어 설계된 큰 용량의 송풍팬의 작동에 의해 전력소비가 증대되는 원인이 되는 것이다.

또한, 공기청정이 필요하지 않는 냉방 단독 모드시에는 전기집진기가 흡입그릴의 절반을 가려서 흡입되는 공기에 유동저항을 발생시키기 때문에, 송풍팬의 동력소모가 증대됨과 동시에, 풍량이 감소하여 충분한 냉기를 공급하지 못하게 되는 단점이 있는 것이다.

또한, 종래의 공기조화기는 흡입그릴을 통해 유입되는 공기의 유동저항을 줄이기 위해 일반 공기청정기에서 사용하는 고성능의 집진 필터를 사용하지 못하고, 집진효율이 좋지 않은 전기집진기를 사용하여야 하므로, 일반 공기청정기에 비해 집진효율이 크게 떨어지는 단점이 있는 것이다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 캐비닛에 공기조화기와 공기청정기가 상하로 분리 구획되도록 설치하여 공기를 냉각시키는 공기조화기와 공기를 정화시키는 공기청정기가 독립적으로 작동할 수 있도록 한 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 공기조화기의 내부 구조를 대략적으로 보인 종단면도이다.

도 2는 공기조화기와 공기청정기가 일체로 구비된 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 분해 사시도이다.

도 3은 캐비닛의 상부의 양 측면에 세워져서 설치된 한 쌍의 횡류팬에 의해 실내공기가 흡입되어 토출되는 것을 보인 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 일부 절개된 부분 정면도이다.

도 4는 캐비닛의 하부에 배치된 공기청정기의 내부에 설치된 하나의 원심팬에 의해 실내공기가 흡입되어 토출되는 것을 보인 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 절개된 부분 정면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

20: 캐비닛 22: 제 1 토출구

23: 제 2 개구부 24: 제 2 토출구

30: 공기조화기 본체 31: 제 1 흡입그릴

32: 송풍팬 33: 열교환기

50: 공기청정기 본체 51: 제 2 흡입그릴

52: 송풍팬 53: 필터 유니트

54: 팬 케이싱

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외관을 형성하는 캐비닛을 포함하는 공기조화 시스템에 있어서,

상기 캐비닛에는 실내공간에 냉기를 공급하기 위한 공기조화기와 실내공간에 청정 공기를 공급하기 위한 공기청정기가 상하로 분리되어 일체로 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 캐비닛의 상부의 전면과 양 측면에는 각각 상기 공기조화기를 통해 실내공기가 순환되도록 하기 위한 제 1 흡입그릴과 한 쌍의 제 1 토출구가 배치되며,상기 캐비닛의 하부의 전면과 양 측면에는 각각 상기 공기청정기를 통해 실내공기가 순환되도록 하기 위한 제 2 흡입그릴과 한 쌍의 제 2 토출구가 배치된다.

상기 제 2 흡입그릴의 내측에는 송풍팬이 설치되며, 상기 제 2 흡입그릴과 상기 송풍팬 사이에는 상기 제 2 흡입그릴을 통해 유입된 실내공기를 정화시키는 필터 유니트가 배치된다.

상기 송풍팬은 상기 흡입그릴을 향해 배치된 원심팬으로 이루어져서 팬 케이싱 안에 배치되며, 상기 팬 케이싱은 전면에 유입구가 형성되고, 양측면에 유출구가 형성되어 상기 필터 유니트에 의해 정화된 공기가 상기 각 제 2 토출구로 안내되도록 한다.

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

도 2는 공기조화기와 공기청정기가 일체로 구비된 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 분해 사시도이고, 도 3은 공기조화기에 설치된 한 쌍의 송풍팬을 통해 냉각된 공기가 토출되는 것을 도시한 것이며, 도 4는 공기청정기에 설치된 하나의 송풍팬을 통해 정화된 공기가 토출되는 것을 도시한 것이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은 외관을 형성하는 캐비닛(20)의 상부와 하부가 분리 구획되어 이루어져서, 캐비닛(20)의 상부는 공기를 냉각시키기 위한 공기조화기(30)를 형성하게 되고, 캐비닛(20)의 하부는 공기를 청정하게 정화시키기 위한 공기청정기(50)를 형성하게 된다.

캐비닛(20)의 상부에 마련된 공기조화기(30)를 통해 공기가 냉각될 수 있도록 캐비닛(20)의 전면의 상부에는 후술하는 제 1 흡입그릴(31)이 배치되어 실내공기를 유입시키도록 하는 제 1 개구부(21)가 형성되어 있으며, 캐비닛(20)의 양 측면의 상부에는 냉각된 공기가 실내공간으로 토출되도록 하는 제 1 토출구(22)들이 형성되어 있다.

상기와 같이, 공기조화기(30)로 공기를 유입시켜서 토출시키기 위한 제 1 개구부(21)와 한 쌍의 제 1 토출구(22)가 각각 캐비닛(20)의 상부의 전면과 양 측면에서 동일한 높이로 배치되기 때문에, 공기조화기(30)를 형성하기 위한 캐비닛(20)의 높이가 대략 종래의 흡입구에 해당하는 길이만큼 축소될 수 있으며, 이렇게 높이가 축소됨에 따라 캐비닛(20)의 하부에는 공기청정기(50)가 일체로 설치되어 공기조화기(30)와 독립적으로 작동될 수 있게 되는 것이다.

즉, 캐비닛(20)의 전면의 하부에는 실내공기를 유입시킬 수 있도록 후술하는 제 2 흡입그릴(51)이 배치되는 제 2 개구부(23)가 마련되어 있으며, 캐비닛(20)의 양 측면의 하부에는 제 2 토출구(24)들이 마련되어 있어서, 실내공기가 공기청정기(50)를 통해 정화되어 배출될 수 있도록 한다.

공기조화기(30)는 캐비닛(20)의 상부에 형성된 제 1 개구부(21)의 전방에 배치되는 제 1 흡입그릴(31)과, 캐비닛(20)의 내부공간에서 캐비닛(20)의 양 측면에 형성된 제 1 토출구(22)들에 인접하여 설치된 한 쌍의 송풍팬(32)과, 상기 제 1 흡입그릴(31)과 송풍팬(32)들 사이에 설치되는 열교환기(33)를 구비한다.

제 1 흡입그릴(31)은 제 1 개구부(21)로부터 전방으로 일정간격 이격되도록 배치되어서, 제 1 흡입그릴(31)의 가장자리와 상기 제 1 개구부(21)와의 사이에는일정한 폭을 가진 흡입구(31a)가 형성되도록 하여 이 흡입구(31a)를 통해 실내공기가 흡입될 수 있도록 한다.

송풍팬(32)들은 횡류팬으로 이루어지며, 캐비닛(20)의 상부의 양 측면에 형성된 제 1 토출구(22)의 수직 길이에 대응하도록 세워져서 설치된다. 제 1 토출구(22)에는 냉기의 토출방향을 조절할 수 있도록 토출 블레이드(34)가 설치되도록 한다.

열교환기(33)는 좌우측면이 송풍팬(32)을 향하여 배치되도록 그 횡단면이 "V" 형상으로 절곡되어 형성됨으로써 단면적이 증대되어 열교환 성능이 증대되도록 함과 동시에, 흡입구(31a)를 통해 유입된 공기가 유동저항없이 각 송풍팬(32)을 향해 양분되어 안내될 수 있도록 구성된다.

상기와 같이 구성되어 캐비닛(20)의 상부에 마련된 공기조화기(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 송풍팬(32)의 작동에 의해 실내공기가 캐비닛(20)의 전면에 형성된 흡입구(31a)를 통해 유입되어 열교환기(33)를 거쳐서 냉각된 후에, 캐비닛(20)의 양 측면에 형성된 제 1 토출구(22)들을 통해 다시 실내공간으로 토출되는 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 공기조화기(30)의 하부에 설치되는 공기청정기(50)는 캐비닛(20)의 하부에 형성된 제 2 개구부(23)의 전방에 배치되는 제 2 흡입그릴(51)과, 캐비닛(20)의 하부에 형성된 내부공간에 배치된 송풍팬(52)과, 상기 제 2 흡입그릴(51)과 송풍팬(52) 사이에 설치되는 필터 유니트(53)와, 상기 송풍팬(52)을 수용하여 송풍팬(52)에 의해 흡입되는 공기를 안내하는 팬케이싱(54)(도 4 참조)을 구비한다.

제 2 흡입그릴(51)도 제 1 흡입그릴(31)과 마찬가지로 제 2 개구부(23)로부터 전방으로 일정간격 이격되도록 배치되어서 제 2 흡입그릴(51)의 가장자리와 상기 제 2 개구부(23)와의 사이에는 일정한 폭을 가진 흡입구(51a)가 형성되어 이 흡입구(51a)를 통해 실내공기가 흡입될 수 있도록 한다.

공기청정기(50)에 설치되는 송풍팬(52)은 원심팬으로 이루어져서 그 전면이 제 2 흡입그릴(51)을 향해 배치된다. 또한, 상기 송풍팬(52)이 수용되는 팬 케이싱(54)은 그 전면에는 유입구(54a)가 형성되어 송풍팬(52)으로 공기가 유입될 수 있도록 하며, 그 양 측면에는 한 쌍의 유출구(54b)가 형성되어 유입된 공기가 캐비닛(20) 하부의 양 측면에 마련된 제 2 토출구(24)로 안내될 수 있도록 한다.

필터 유니트(53)는 종래의 전기집진기와는 달리 항균 및 살균, 탈취와 음이온 발생 기능 등을 갖춘 다기능 필터 유니트로서, 공기청정기(50)의 내부에 고정구조 없이 압입되어 설치될 수도 있고, 고정구조를 갖추어서 설치될 수도 있는데, 본 발명에서는 이러한 설치구조에 대해서는 도시 및 설명을 생략한다.

상기와 같이 구성되어 캐비닛(20)의 하부에 마련된 공기청정기(50)는 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 송풍팬(52)의 작동에 의해 실내공기가 캐비닛(20)의 전면에 형성된 흡입구(51a)를 통해 유입되어 필터 유니트(53)를 거쳐서 정화된 후에, 팬 케이싱(54)을 따라 안내되어 캐비닛(20)의 하부의 양 측면에 형성된 제 2 토출구(24)들을 통해 다시 실내공간으로 토출되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기조화 시스템은 공기조화기 단독운전모드와 공기청정기 단독운전 모드, 그리고 공기조화기/공기청정기 동시운전 모드 중에서 선택적으로 작동될 수 있다.

즉, 공기조화기 단독운전 모드에서는 공기청정기(50)의 송풍팬(52)이 작동되지 않은 채 공기조화기(30)의 한 쌍의 송풍팬(32)이 작동되어서, 흡입구(31a)를 통해 실내공기가 유입되어 열교환기(33)를 거쳐서 냉각된 후에, 캐비닛(20)의 상부의 양 측면에 마련된 제 1 토출구(22)들을 통해 다시 실내로 배출됨으로써 실내공간을 냉각시키게 된다.

이와는 반대로, 공기청정기 단독운전 모드에서는 공기조화기(30)의 송풍팬(32)들은 작동하지 않은 채 공기청정기(50)의 송풍팬(52)만이 작동되어서, 흡입구(51a)를 통해 실내공기가 유입되어 필터 유니트(53)를 통해 정화된 후에, 캐비닛(20)의 하부의 양 측면에 마련된 제 2 토출구(24)들을 통해 다시 실내로 배출됨으로써 실내공기를 정화시키게 된다.

한편, 공기조화기/공기청정기 동시운전 모드에서는 공기조화기(30)의 송풍팬(32)들과 공기청정기(50)의 송풍팬(52)이 동시에 작동됨으로써 실내공기가 공기조화기(30)와 공기청정기(50)에 각각 형성된 독립된 공기유로를 따라 상호 영향을 주지 않은 채로 유동됨으로써 실내에 냉각된 공기와 정화된 공기를 동시에 공급할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에 따른 공기조화 시스템에서는 공기조화기가 캐비닛의 상부에 배치되고, 공기청정기가 캐비닛의 하부에 배치된 구조로 하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 다양한 변경이 가능하다. 즉, 본 발명의 공기조화 시스템은 공기청정기를 캐비닛의 상부에 배치하고, 공기조화기를 캐비닛의 하부에 배치하여 구성될 수도 있으며, 캐비닛의 하부에 배치된 공기청정기를 전기히터와 같은 다른 장치로 대체하여 구성할 수도 있는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기와 공기청정기가 일체로 구비된 공기조화 시스템은 흡입구가 캐비닛의 전면에 배치되고 토출구가 캐비닛의 양 측면에 배치되는 구조를 가져서 공기조화기의 전체 높이가 축소될 수 있기 때문에, 그 하부에는 공기조화기와는 독립적으로 작동할 수 있는 공기청정기가 설치될 수 있다. 따라서, 본 발명의 공기조화 시스템에서는 종래의 공기조화기의 내부에 설치되는 전기 집진기와 필터가 공기조화기에 설치될 필요가 없기 때문에, 공기조화기로 유입되는 공기의 유동저항이 현저하게 감소되며, 이에 따라 풍량이 증대됨은 물론 송풍팬의 소비전력을 절감할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은 공기조화기와 독립적으로 공기청정기를 작동할 수 있게 되어 비교적 작은 용량의 송풍팬에 의해 공기를 정화시킬 수 있기 때문에, 공기청정기의 작동에 따른 소비전력이 절감될 수 있는 효과가 있으며, 또한 공기청정을 위한 필터 유니트를 고효율 및 다기능을 가진 타입으로 하여 장착할 수 있어서 더욱 정화된 공기를 공급할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은 종래의 공기조화기와 거의 동일한 높이의 캐비닛에 공기조화기와 공기청정기를 일체로 설치할 수 있기 때문에, 공기조화기와 공기청정기가 차지하는 설치공간이 줄어들게 되어 실내공간의 활용성을높일 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 외관을 형성하는 캐비닛을 포함하는 공기조화 시스템에 있어서,

   상기 캐비닛에는 실내공간에 냉기를 공급하기 위한 공기조화기와 실내공간에 청정 공기를 공급하기 위한 공기청정기가 상하로 분리되어 일체로 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 캐비닛의 상부의 전면과 양 측면에는 각각 상기 공기조화기를 통해 실내공기가 순환되도록 하기 위한 제 1 흡입그릴과 한 쌍의 제 1 토출구가 배치되며,

   상기 캐비닛의 하부의 전면과 양 측면에는 각각 상기 공기청정기를 통해 실내공기가 순환되도록 하기 위한 제 2 흡입그릴과 한 쌍의 제 2 토출구가 배치된 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 흡입그릴의 내측에는 송풍팬이 설치되며, 상기 제 2 흡입그릴과 상기 송풍팬 사이에는 상기 제 2 흡입그릴을 통해 유입된 실내공기를 정화시키는 필터 유니트가 배치된 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 송풍팬은 상기 흡입그릴을 향해 배치된 원심팬으로 이루어져서 팬 케이싱 안에 배치되며, 상기 팬 케이싱은 전면에 유입구가형성되고, 양측면에 유출구가 형성되어 상기 필터 유니트에 의해 정화된 공기가 상기 각 제 2 토출구로 안내되도록 한 것을 특징으로 하는 공기조화 시스템.