KR20040017130A - 냉난방 겸용 욕실형 에어컨 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉난방 겸용 욕실형 에어컨에 관한 것으로서, 저부에 흡입구가 형성되어 있는 케이싱과; 상기 케이싱의 내부 일측에 배치되는 압축기와; 상기 흡입구를 사이에 두고 상호 대향 배치되는 제1열교환기 및 제2열교환기와; 상기 압축기의 토출측에 배치되어 냉매의 유로를 절환하는 사방밸브와; 상기 제1열교환기 및 상기 제2열교환기의 각 하측에서 상기 제1열교환기 및 상기 제2열교환기의 저부를 수용하고 상기 케이싱의 상하방향을 따라 상호 높이차를 가지도록 배치되는 제1 및 제2열교환기수용부와, 상기 제1열교환기수용부 및 제2열교환기수용부의 각 일단을 상호 연통되게 연결하는 연결부와, 내부에 수용된 응축수를 상기 케이싱의 외부로 배출할 수 있도록 연장형성되는 배수부를 구비한 응축수트레이와; 상기 케이싱의 일측에 상기 배수부가 외부로 통과할 수 있도록 형성되는 관통공과; 상기 관통공을 차단할 수 있도록 상기 케이싱에 착탈가능하게 결합되는 관통공커버와; 상기 관통공커버의 내측에 일체로 결합되어 상기 응축수를 외부로 배출시키는 배수펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 배수에 기인한 설치장소의 제약을 줄일 수 있고, 난방시 냉매의 응축을 효율적으로 수행하여 시스템의 효율을 제고할 수 있도록 한 냉난방 겸용 욕실형 에어컨이 제공된다.

Description

냉난방 겸용 욕실형 에어컨{COOLING AND HEATING INTERCHANGEABLE BATHROOM TYPE AIR CONDITIONER}
본 발명은, 냉난방 겸용 욕실형 에어컨에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 응축수의 배수를 용이하게 할 수 있어 배수에 기인한 설치장소의 제약을 줄일 수 있고, 난방시 냉매의 응축을 효율적으로 수행하여 시스템의 효율을 제고할 수 있도록 한 냉난방 겸용 욕실형 에어컨에 관한 것이다.
일반적으로 에어컨은 방, 거실 또는 사무실, 영업점포 등의 공간내에 배치되어 공기의 온도, 습도, 청정도 및 기류를 조절하여 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있도록 한 공기조화기이다.
통상 에어컨은 하절기에 실내의 냉방을 목적으로 하는 냉방기를 일컬으며, 이러한 에어컨중 일부는 냉동사이클의 냉매의 흐름을 역전시켜 냉방기능 및 난방기능을 선택적으로 수행할 수 있도록 한 것으로 소위 히트펌프(Heat Pump) 또는 사계절용 에어컨 등으로 불리고 있는 냉난방 겸용 에어컨이 있다.
한편, 생활환경의 변화에 따라 대부분의 주거공간의 내부에는 욕실 및 화장실(이하 욕실로 표기함)을 구비하게 되었으며, 이러한 욕실은 항상 물이 고여있고 사용한 물이 배수될 수 있도록 배수구를 구비하고 있어 각종 곰팡이, 세균 등이 번식하기 쉬울 뿐만 아니라 각종 악취를 유발하여 불쾌감을 유발하게 된다고 하는 폐해가 있다.
욕실의 사용은 곰팡이, 악취 뿐만 아니라, 목욕시 발생된 다량의 습기로 벽,유리 등에 수분이 응결되어 불편하고, 겨울철에 있어서는 거실, 방 등과 기온차로 인한 서늘함을 주게되어 고령의 노인들에게는 건강에 악영향을 줄 수도 있다고 하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 고려하여 욕실을 냉방 및/또는 난방할 수 있도록 한 냉난방 겸용 욕실형 에어컨이 고안되어 있다.
도 1은 종래의 냉난방 겸용 욕실형 에어컨의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 확대 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 냉난방 겸용 욕실형 에어컨은, 내부에 수용공간을 형성하며 저부에 공기를 흡입할 수 있도록 흡입구(112)가 형성되어 있는 케이싱(111)과, 케이싱(111)의 내부 일측에 배치되어 냉매를 압축하는 압축기(115)와, 흡입구(112)를 사이에 두고 상호 대향 배치되는 제1열교환기(117) 및 제2열교환기(127)와, 제1열교환기(117)의 일측에 배치되는 배기팬(118)과, 제2열교환기(127)의 일측에 배치되는 송풍팬(128)과, 압축기(115)의 토출측에 배치되어 유로를 절환하는 사방밸브(131)를 구비하고 있다.
케이싱(111)의 저부 중앙영역에는 흡입구(112)가 형성되어 있으며, 송풍팬(128)의 일측 저부에는 흡입구(112)를 통해 흡입되고 제2열교환기(127)를 통과하면서 열교환된 공기를 욕실로 토출할 수 있도록 제2토출구(129)가 형성되어 있다.
배기팬(118)의 일측에는 제1열교환기(117)를 통과하면서 열교환된 공기를 배출할 수 있도록 배출구(120)가 형성되어 있으며, 배출구(120)에 인전된 케이싱(111)의 저부에는 공기를 실내로 토출할 수 있도록 제1토출구(119)가 형성되어 있다. 배출구(120) 및 제1토출구(119)의 인접영역에는 배출구(120) 및 제1토출구(119)를 선택적으로 개폐하는 댐퍼(123)가 구비되어 있으며, 배출구(120)에는 일단이 외부와 연통된 배기덕트(122)의 타단이 연결되어 있다.
한편, 제1열교환기(117) 및 제2열교환기(127)의 하측에는 냉방시 또는 난방시 이들의 표면에 응축되는 응축수를 수집할 수 있도록 응축수트레이(133a,133b)가 각각 배치되어 있다. 각 응축수트레이(133a,133b)의 일측에는 내부에 수집된 응축수를 배출할 수 있도록 배수부(134,135)가 각각 돌출형성되어 있으며, 각 배수부(134,135)의 끝단은 케이싱(111)을 관통하여 외부로 돌출되게 연장되어 있다. 각 배수부(134,135)의 돌출단부에는 배수호스(139)에 연결된 연결관(137)이 각각 연결되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 냉난방 겸용 욕실형 에어컨에 있어서는, 제1열교환기(117) 및 제2열교환기(127)의 각 하단에 해당 열교환기의 표면에 발생되어 낙하되는 응축수를 수집할 수 있도록 응축수트레이(133a,133b)를 구비하고, 각 응축수트레이(133a,133b)의 응축수는 중력에 의한 위치에너지를 이용해 배수되도록 하고 있어, 설치 주변에 장애물이 있을 경우 배수가 원활하지 못하게 되는 등 설치시 장소의 제약이 따르게 된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 응축수의 배수를 용이하게 할 수 있어 배수에 기인한 설치장소의 제약을 줄일 수 있고, 난방시 냉매의 응축을 효율적으로 수행하여 시스템의 효율을 제고할 수 있도록 한 냉난방 겸용 욕실형 에어컨을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 냉난방 겸용 욕실형 에어컨의 평면도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 확대 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방겸용 욕실형 에어컨의 평면도,
도 4는 도 3의 응축수트레이의 사시도,
도 5는 도 3의 배수펌프 설치영역의 사시도,
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 확대단면도,
도 7은 도 3의 냉난방 겸용 욕실형 에어컨의 제어블럭도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 케이싱12 : 흡입구
14 : 관통공21 : 압축기
23 : 사방밸브25 : 제1열교환기
26 : 제2열교환기31 : 응축수트레이
32a : 제1열교환기수용부32b : 제2열교환기수용부
32c : 연결부32d : 배수부
41 : 배수펌프48 : 관통공커버
53 : 수위검출센서55 : 제어부
상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부에 수용공간을 형성하며 저부에 흡입구가 형성되어 있는 케이싱과; 상기 케이싱의 내부 일측에 배치되는 압축기와; 상기 흡입구를 사이에 두고 상호 대향 배치되는 제1열교환기 및 제2열교환기와; 냉매의 순환방향을 따라 상기 압축기의 토출측과 상기 제1열교환기 및 제2열교환기 사이에 개재되어 냉매의 유로를 절환하는 사방밸브와; 상기 제1열교환기 및 상기 제2열교환기의 각 하측에 상기 제1열교환기 및 상기 제2열교환기의 저부를 수용함과 아울러 상기 케이싱의 상하방향을 따라 상호 높이차를 가지도록 배치되는 제1 및 제2열교환기수용부와, 상기 제1열교환기수용부 및 제2열교환기수용부의 각 일단을 상호 연통되게 연결하는 연결부와, 상기 제1열교환기수용부 및 제2열교환기수용부와 상기 연결부중 어느 하나로부터 내부에 수용된 응축수를 상기 케이싱의 외부로 배출할 수 있도록 연장형성되는 배수부를 구비한 응축수트레이와; 상기 케이싱의 일측에 상기 배수부가 외부로 통과할 수 있도록 형성되는 관통공과; 상기 관통공을 차단할 수 있도록 상기 케이싱에 착탈가능하게 결합되는 관통공커버와; 상기 관통공커버의 내측에 일체로 결합되어 상기 응축수를 외부로 배출시키는 배수펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 욕실형 에어컨에 의해 달성된다.
여기서, 냉방시 상기 압축기에 의해 압축된 냉매를 응축시키는 제1열교환기의 저부가 상기 제2열교환기의 저부에 비해 하측에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 응축수트레이에 수용된 응축수의 수위를 검출하는 수위검출센서와, 상기 수위검출센서의 검출결과에 기초하여 상기 배수펌프를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 효과적이다.
상기 제어부는 운전시 상기 응축수가 흘러넘치는 것을 방지할 수 있도록 상기 배수펌프를 제어하고, 운전종료후 상기 응축수트레이의 내부에 수용된 응축수를 모두 배출하도록 상기 배수펌프를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는 냉방운전시 상기 제1열교환기의 저부영역이 응축수에 수용될 수 있게 수위가 유지되도록 상기 배수펌프를 제어하는 것이 효과적이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방겸용 욕실형 에어컨의 평면도이고, 도 4는 도 3의 응축수트레이의 사시도이며, 도 5는 도 3의 배수펌프 설치영역의 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 확대단면도이며, 도 7은 도 3의 냉난방 겸용 욕실형 에어컨의 제어블럭도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 냉난방 겸용 욕실형 에어컨은, 저부에 흡입구(12)가 형성되어 있으며 내부에 수용공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부 일측에 배치되어 냉매를 압축하는 압축기(21)와, 흡입구(12)를 사이에 두고 상호 대향되게 배치되는 제1열교환기(25) 및 제2열교환기(26)와, 제1열교환기(25)의 일측에 배치되는 배기팬(118)과, 제2열교환기(26)의 일측에 배치되는 제2토출구(129)(28)과, 제1열교환기(25) 및 제2열교환기(26)의 각 하측에 배치되어 응축수를 수집하는 응축수트레이(31)와, 응축수트레이(31)에 결합되어 응축수를 배출하는 배수펌프(41)를 포함하여 구성되어 있다.
케이싱(11)의 저부 중앙영역에는 욕실의 공기를 내부로 흡입할 수 있도록 흡입구(12)가 형성되어 있으며, 케이싱(11)의 내부 일측에는 압축기(21)가 설치되어 있다. 압축기(21)의 토출측에는 냉매의 유로를 절환할 수 있도록 사방밸브(23)가 구비되어 있으며, 흡입구(12)를 사이에 두고 흡입구(12)의 양측에는 제1열교환기(25) 및 제2열교환기(26)가 상호 대향되게 설치되어 있다. 제1열교환기(25) 및 제2열교환기(26) 사이에는 냉매가 감압팽창될 수 있도록 팽창장치로서 모세관(29)이 구비되어 있다. 제1열교환기(25)의 일측에는 제1열교환기(25)를 통과한 공기를 배출할 수 있도록 배기팬(27)이 구비되어 있으며, 제2열교환기(26)의 일측에는 제2열교환기(26)를 통과한 공기를 실내로 송풍할 수 있도록 송풍팬(28)이 설치되어 있다. 송풍팬(28)의 일측 케이싱(11)의 저부에는 공기를 실내로 토출할 수 있도록 제2토출구(19)가 형성되어 있다.
배기팬(27)의 일측 케이싱(11)의 측벽에는 제1열교환기(25)를 경유한 공기를 외부로 배출할 수 있도록 배출구(15)가 형성되어 있으며, 배출구(15)에는 외부와 연결된 배기덕트(17)가 결합되어 있다. 배출구(15)에 인접된 케이싱(11)의 저부에는 제1열교환기(25)를 경유한 공기를 실내로 토출할 수 있도록 제1토출구(16)가 형성되어 있으며, 제1토출구(16) 및 배출구(15)의 경계영역에는 배출구(15) 및 제1토출구(16)를 선택적으로 개폐할 수 있도록 댐퍼(18)가 구비되어 있다.
한편, 응축수트레이(31)는 제1열교환기(25) 및 제2열교환기(26)의 각 하측에 배치되어 제1열교환기(25) 및 제2열교환기(26)로부터 낙하되는 응축수를 수집하는 제1열교환기수용부(32a) 및 제2열교환기수용부(32b)와, 제1열교환기수용부(32a) 및제2열교환기수용부(32b)의 각 일단이 상호 연통되도록 연결하는 연결부(32c)와, 연결부(32c)의 일측에 응축수를 배출할 수 있도록 외측으로 돌출되게 형성되는 배수부(32d)를 구비하고 있다.
제1열교환기수용부(32a) 및 제2열교환기수용부(32b)는 케이싱(11)의 상하방향을 따라 상호 다른 높이차를 가지며, 연결부(32c)는 제1열교환기수용부(32a)가 제2열교환기수용부(32b)의 하측에 배치되도록 중앙영역이 절곡형성되어 있다.
연결부(32c)에는 내부에 수용된 응축수를 외부로 배출할 수 있도록 배수부(32d)가 돌출형성되어 있다. 여기서, 배수부(32d)에는 배수펌프(41)가 설치되지 아니하는 경우 배수호스(51)가 연결되며, 배수펌프(41)가 설치되는 경우 도시된 바와 같이 배수부(32d)에는 배수부(32d)를 차단하도록 마개(33)가 결합되어 있다.
배수부(32d)의 일측 케이싱(11)의 측벽에는 배수부(32d)가 외부로 노출될 수 있도록 관통공(14)이 형성되어 있으며, 관통공(14)의 연부에는 후술할 배수펌프(41)가 설치되지 아니하는 경우, 관통공(14)을 차단함과 아울러 배수부(32d)의 끝단이 통과할 수 있도록 통과공을 구비한 관통공커버(미도시)가 결합된다.
한편, 배수부(32d)의 내측에는 내부에 수집된 응축수를 외부로 배출할 수 있도록 배수펌프(41)가 설치되어 있다. 배수펌프(41)는, 일측에 응축수를 흡입/토출할 수 있도록 흡입부(43a) 및 토출부(43b)가 각각 형성된 하우징(42)과, 하우징(42)의 내부에 배치되는 임펠러(미도시)와, 임펠러를 회전구동시키는모터부(44)와, 하우징(42)의 토출부(43b)로부터 상향 연장되는 연장관(46)과, 케이싱(11)에 고정볼트(52)로 결합되어 하우징(42) 및 연장관(46) 등을 케이싱(11)에 일체로 결합시키는 관통공커버(48)를 구비하고 있다.
관통공커버(48)의 상부영역에는 일단은 배수호스(51)에 연결되고 타단은 연장관(46)과 상호 연통되게 연통되는 연결부재(49)가 결합되어 있으며, 하부영역에는 응축수트레이(31)의 배수부(32d)가 외부로 통과할 수 있도록 통과공(50)이 형성되어 있다. 배수펌프(41)의 일측에는 응축수의 수위를 검출할 수 있도록 수위검출센서(53)가 구비되어 있으며, 수위검출센서(53)는 검출된 수위에 기초하여 배수펌프(41)의 모터부를 제어하는 제어부(55)가 연결되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 냉방운전이 개시되면 압축기(21)에 의해 압축된 냉매는 사방밸브(23)에 의해 형성된 유로를 따라 제1열교환기(25)로 유동되어 방열되고, 모세관(29)을 지나 감압팽창되어 제2열교환기(26)로 유입된다. 제2열교환기(26)로 유입된 냉매는 주위의 잠열을 흡수하여 증발되어 압축기(21)로 복귀된 후 다시 압축 및 토출되어 사이클 내를 순환하게 된다.
배기팬(27)이 회전을 개시하면 흡입구(12)를 통해 공기의 흡입이 이루어지고, 흡입된 공기는 제1열교환기(25)를 통과하면서 냉매의 방열을 촉진시키게 된다. 제1열교환기(25)를 경유한 공기는 배출구(15)를 통해 외부로 배출된다.
송풍팬(28)이 회전을 개시하면 흡입구(12)를 통해 흡입된 공기는 제2열교환기(26)를 경유하면서 열교환되고, 토출구를 통해 실내로 토출된다. 이 때, 제2열교환기(26)의 표면에는 공기중의 수분이 응축되고 응축수는 하측에응축수트레이(31)에 수집된다. 제2열교환기수용부(32b)에 수집된 응축수중 일부는 제1열교환기수용부(32a)로 유동되어 제1열교환기(25)의 방열을 촉진시키게 된다.
수위검출센서(53)는 수집된 응축수의 수위를 검출하고, 제어부(55)는 검출된 결과에 기초하여 수위가 소정치를 초과하게 되면 응축수를 외부로 배출할 수 있도록 배수펌프(41)를 제어하게 된다.
한편, 난방운전시에는 압축기(21)에 의해 압축된 냉매는 사방밸브(23)에 의해 형성된 유로를 따라 제2열교환기(26)로 유동되어 방열되고 모세관(29)을 통과하면서 감압팽창되어 제1열교환기(25)로 유입된다. 제1열교환기(25)에서 잠열을 흡수한 냉매는 압축기(21)로 복귀되어 다시 압축되어 사이클 내를 순환하게 된다.
배기팬(27)에 의해 제1열교환기(25)를 통과한 공기는 배출구(15)를 통해 외부로 배출되고, 송풍팬(28)에 의해 제2열교환기(26)를 통과하면서 열교환된 공기는 토출구를 통해 실내로 토출되어 난방작용을 수행하게 된다.
제1열교환기(25)에 의해 발생된 응축수는 제1열교환기수용부(32a)에 수집되며, 이 때 제2열교환기수용부(32b)는 제1열교환기수용부(32a)에 비해 상측에 배치되어 있어 응축수가 제1열교환기수용부(32a)로 유동되는 것이 방지된다.
제어부(55)는 수위검출센서(53)에 의해 검출된 결과에 기초하여 응축수의 수위가 일정 이상일 경우 배수펌프(41)를 동작시키고, 운전이 종료되면 배수펌프(41)를 동작시켜 응축수트레이(31)의 응축수를 모두 배출되도록 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 케이싱의 저부에 형성된 흡입구를 사이에 두고 상호 대향 배치되는 제1열교환기 및 제2열교환기의 각 하측에 각 하부영역을 소정 수용하도록 형성되는 제1열교환기수용부 및 제2열교환기수용부를 구비한 응축수트레이와, 응축수트레이의 일측에 배수부가 외부로 노출될 수 있도록 케이싱에 형성되는 관통공과, 관통공을 차단하도록 배치되는 관통공커버와, 관통공커버의 내측에 일체로 결합되어 응축수트레이의 내부에 수집된 응축수를 외부로 배출하는 배수펌프를 마련함으로써, 응축수의 배수를 용이하게 할 수 있어 배수에 기인한 설치장소의 제약을 줄일 수 있고, 난방시 냉매의 응축을 효율적으로 수행하여 시스템의 효율을 제고할 수 있도록 한 냉난방 겸용 욕실형 에어컨이 제공된다.

Claims (5)

  1. 내부에 수용공간을 형성하며 저부에 흡입구가 형성되어 있는 케이싱과; 상기 케이싱의 내부 일측에 배치되는 압축기와; 상기 흡입구를 사이에 두고 상호 대향 배치되는 제1열교환기 및 제2열교환기와; 냉매의 순환방향을 따라 상기 압축기의 토출측과 상기 제1열교환기 및 제2열교환기 사이에 개재되어 냉매의 유로를 절환하는 사방밸브와; 상기 제1열교환기 및 상기 제2열교환기의 각 하측에 상기 제1열교환기 및 상기 제2열교환기의 저부를 수용함과 아울러 상기 케이싱의 상하방향을 따라 상호 높이차를 가지도록 배치되는 제1 및 제2열교환기수용부와, 상기 제1열교환기수용부 및 제2열교환기수용부의 각 일단을 상호 연통되게 연결하는 연결부와, 상기 제1열교환기수용부 및 제2열교환기수용부와 상기 연결부중 어느 하나로부터 내부에 수용된 응축수를 상기 케이싱의 외부로 배출할 수 있도록 연장형성되는 배수부를 구비한 응축수트레이와; 상기 케이싱의 일측에 상기 배수부가 외부로 통과할 수 있도록 형성되는 관통공과; 상기 관통공을 차단할 수 있도록 상기 케이싱에 착탈가능하게 결합되는 관통공커버와; 상기 관통공커버의 내측에 일체로 결합되어 상기 응축수를 외부로 배출시키는 배수펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 욕실형 에어컨.
  2. 제1항에 있어서,
    냉방시 상기 압축기에 의해 압축된 냉매를 응축시키는 제1열교환기의 저부가상기 제2열교환기의 저부에 비해 하측에 배치되는 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 욕실형 에어컨.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 응축수트레이에 수용된 응축수의 수위를 검출하는 수위검출센서와, 상기 수위검출센서의 검출결과에 기초하여 상기 배수펌프를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 욕실형 에어컨.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 운전시 상기 응축수가 흘러넘치는 것을 방지할 수 있도록 상기 배수펌프를 제어하고, 운전종료후 상기 응축수트레이의 내부에 수용된 응축수를 모두 배출하도록 상기 배수펌프를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 욕실형 에어컨.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 냉방운전시 상기 제1열교환기의 저부영역이 응축수에 수용될 수 있게 수위가 유지되도록 상기 배수펌프를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 욕실형 에어컨.
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