KR20050100713A - 환기 장치 및 공기 조화기 - Google Patents

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Abstract

[과제] 실외 공기를 실내로 보낼 수 있고 또한 실내 공기를 실외로 효과적으로 배출할 수 있는 공기 조화기를 제공한다.
[해결 수단] 공기 조화기는, 급배기관(7)과 가습 팬(70)과 전환 댐퍼(90)를 구비하고 있다. 급배기관(7)은 실내와 실외를 연결하고 있다. 가습 팬(70)은 공기 취입(取入)구 및 공기 취출(吹出)구를 가지고 있다. 전환 댐퍼(90)는 제1 상태와 제2 상태의 전환을 할 수 있다. 제1 상태란 가습 팬(70)의 공기 취입구와 급배기관(7)이 연통(連通)하고 있는 상태이다. 제2 상태란 가습 팬(70)의 공기 취출구와 급배기관(7)이 연통하고 있는 상태이다. 전환 댐퍼(90)는 1개의 모터(91)와 그 모터(91)에 의하여 회전하는 1개의 원형 부재(92)를 가지고 있다.

Description

환기 장치 및 공기 조화기{VENTILATOR AND AIR CONDITIONER}
본 발명은 공기 조화기에 포함되는 환기 장치 및 공기 조화기 특히, 실내외를 연결하는 공기 경로와 송풍기를 구비한 환기 장치 및 공기 조화기에 관한 것이다.
최근, 에어컨 등의 공기 조화기에 있어서, 실외 공기로부터 수분을 취입(取入)하여 실내로 수분을 반송하는 가습 유니트를 구비한 것이 등장해 오고 있다.
이 가습 유니트는 예를 들면, 일본국 특개 2001－41511호 공보에 개시되어 있는 것과 같은 구조를 가지고 있고, 송풍기에 의해 실내로 보내는 공기를 제올라이트 등으로 이루어지는 가습 로터를 이용해 가습하고 있다. 구체적으로는, 한편에서 공기중의 수분을 가습 로터에 흡착시키는 것과 함께, 다른 한편에서 히터를 이용해 가습 로터로부터 수분을 탈착시키고, 그 탈착시킨 수분을 실내로 보내는 공기에 가함으로써 실내로 보내지는 공기를 가습하고 있다.
이와 같이, 가습 유니트를 구비한 공기 조화기에서는 가습 공기를 실내로 공급하는 것이 가능하기 때문에, 공기가 건조한 겨울 등에도 실내가 쾌적한 상대 습도로 유지된다. 또한, 상기의 가습 유니트는 송풍기를 가지고 있어, 실외로부터 취입된 공기를 실내로 공급하는 기능을 구비하고 있기 때문에, 가습이 필요하지 않을 때에는 실외 공기를 실내로 공급하는 기능을 이용해 환기를 시키는 것도 가능하다.
이와 같이, 실외의 공기를 취입하여 가습하고 (또는 가습하지 않고) 송풍기에 의해 실내로 공급시키는 가습 유니트는 상기와 같이 환기 기능도 구비하고 있다. 일반적으로 실내의 공기보다 실외의 공기가 청정도가 높기 때문에 가습 유니트의 송풍기에 의해 실외 공기를 실내로 보내면, 실내가 환기되고 실내 공기의 청정도가 높아진다.
그러나 실내 공기가 흡연 등으로 인해 많이 오염된 경우에는, 실외 공기를 실내로 보내는 상기의 환기 방법으로는 방의 틈새 등을 통하여 오염된 실내 공기를 밖으로 밀어내는데 시간이 걸린다.
이것에 대하여, 공기 조화기와는 별도로 환풍기를 설치해 흡연 등에 의한 공기의 오염을 효과적으로 실외로 배출하는 것을 고려해 볼 수 있지만, 공기 조화기와 달리 통상은 설치가 예정되어 있지 않은 환풍기를 새로이 실내에 설치하게 되면, 공사비 등의 설치 비용이 높아 지게 된다.
본 발명의 과제는, 공기 조화기에 포함되는 환기 장치 또는 공기 조화기에 있어서, 실외 공기를 실내로 보내는 것이 가능하고 또한 실내 공기를 실외로 효과적으로 배출하는 것이 가능한 것을 제공하는 데 있다.
제1 발명에 관련되는 환기 장치는, 공기 조화기에 포함되는 환기 장치에 있어서, 실내와 실외를 연결하는 공기 경로와 송풍기와 전환 수단을 구비하고 있다. 송풍기는 공기 취입부 및 공기 취출(吹出)부를 가지고 있다. 전환 수단은 공기 취출부와 공기 경로를 연통(連通)시키는 제1 상태와, 공기 취입부와 공기 경로를 연통시키는 제2 상태의 전환이 가능하다. 그리고 전환 수단은 1개의 모터와 그 모터에 의하여 회전하는 전환 부재로 구성되어 있다.
여기에서는, 전환 수단으로 제1 상태와 제2 상태를 전환하는 것에 의하여, 공기 경로를 통하여 실외의 공기를 실내로 보내는 것도 공기 경로를 통하여 실내의 공기를 실외로 배출하는 것도 가능하다. 따라서, 실내를 정압으로 하면서 천천히 환기를 행하고 싶을 때에 실외의 공기를 실내로 보내는 환기 방법을 채용할 수 있는 것과 함께, 실내의 오염된 공기를 효과적으로 실외로 배출하고 싶을 때에 실내 공기를 공기 경로를 통하여 실외로 배출하는 환기 방법을 채용하는 것도 가능하게 된다.
덧붙여, 전환 수단을 설치하는 대신에 송풍기를 정반대로 회전시키는 것도 생각할 수 있지만, 그와 같은 송풍기는 일반적으로 송풍 효율이 낮고, 현실적이지 않다. 이것을 감안하여, 본 발명에서는 상기와 같은 전환 수단을 설치하여 일방향으로 공기를 취출하는 송풍기를 이용할 수 있도록 하고 있다.
또한, 제1 발명에 관련되는 환기 장치는, 처음부터 공기 조화기에 조립해 넣어도 무방하고, 환기 기능을 가지지 않는 공기 조화기에 대해서 옵션형으로 추가하여 접속시켜도 무방하다.
제2 발명에 관련되는 환기 장치는, 제1 발명의 환기 장치에 있어서, 전환 부재에는, 공간 A, 공간 B, 공간 C, 공간 D가 형성되어 있다. 제1 상태에서는, 공간 A가 공기 취입부 및 실외 공간과 연통하고, 공간 B가 공기 취출부 및 공기 경로와 연통한다. 제2 상태에서는, 공간 C가 공기 취입부 및 공기 경로와 연통하고, 공간 D가 공기 취출부 및 실외 공간과 연통한다.
제3 발명에 관련되는 환기 장치는, 공기 조화기에 포함되는 환기 장치에 있어서, 실내와 실외를 연결하는 공기 경로와 송풍기와 전환 수단을 구비하고 있다. 송풍기는 공기 취입부 및 공기 취출부를 가지고 있다. 전환 수단은 공기 취출부와 공기 경로를 연통시키는 제1 상태와, 공기 취입부와 공기 경로를 연통시키는 제2 상태의 전환이 가능하다. 그리고 전환 수단은 1개의 가동 부재와 그 가동 부재를 움직이는 구동 부재로 구성되어 있다.
여기에서는, 전환 수단으로 제1 상태와 제2 상태를 전환하는 것에 의하여, 공기 경로를 통하여 실외의 공기를 실내로 보내는 것도 공기 경로를 통하여 실내의 공기를 실외로 배출하는 것도 가능하다. 따라서, 실내를 정압으로 하면서 천천히 환기를 행하고 싶을 때에 실외의 공기를 실내로 보내는 환기 방법을 채용할 수 있는 것과 함께, 실내의 오염된 공기를 효과적으로 실외로 배출하고 싶을 때에 실내 공기를 공기 경로를 통하여 실외로 배출하는 환기 방법을 채용하는 것도 가능하게 된다.
덧붙여, 전환 수단을 설치하는 대신에 송풍기를 정반대로 회전시키는 것도 생각할 수 있지만, 그와 같은 송풍기는 일반적으로 송풍 효율이 낮고, 현실적이지 않다. 이것을 감안하여, 본 발명에서는 상기와 같은 전환 수단을 설치하여 일방향으로 공기를 취출하는 송풍기를 이용할 수 있도록 하고 있다.
또한, 제3 발명에 관련되는 환기 장치는, 처음부터 공기 조화기에 조립해 넣어도 무방하고, 환기 기능을 가지지 않는 공기 조화기에 대해서 옵션형으로 추가하여 접속시켜도 무방하다.
제4 발명에 관련되는 환기 장치는, 제3 발명의 환기 장치에 있어서, 전환 부재에는, 공간 A, 공간 B, 공간 C, 공간 D가 형성되어 있다. 제1 상태에서는, 공간 A가 공기 취입부 및 실외 공간과 연통하고, 공간 B가 공기 취출부 및 공기 경로와 연통한다. 제2 상태에서는, 공간 C가 공기 취입부 및 공기 경로와 연통하고, 공간 D가 공기 취출부 및 실외 공간과 연통한다.
<실시예>
<공기 조화기의 개략 구성>
본 발명의 일실시예에 따른 환기 장치를 포함한 공기 조화기의 외관을 도 1에 도시한다.
이 공기 조화기(1)는 실내의 벽면 등에 장착되는 실내기(2)와 실외에 설치되는 실외기(3)로 구성되어 있다. 실외기(3)는 실외 열 교환기나 실외 팬 등을 수납하는 실외 공조 유니트(5)와 가습 유니트(4)를 갖추고 있다. 실내기(2) 내에는 실내 열 교환기가 수납되고, 실외기(3) 내에는 실외 열 교환기가 수납되어 있다. 그리고 각 열 교환기 및 이들 열 교환기를 접속하는 냉매 배관(6)이 냉매 회로를 구성하고 있다. 또한, 가습 유니트(4)와 실내기(2)의 사이에는 가습 유니트(4)로부터의 공기를 실내기(2) 측으로 공급할 때 및 실내의 공기를 가습 유니트(4)를 통하여 실외로 배출할 때에 이용되는 급배기관(7)이 설치되어 있다.
<냉매 회로의 구성>
도 2는 공기 조화기(1)에서 이용되는 냉매 회로의 계통도에 공기의 흐름의 개략을 부가한 것이다.
실내기(2) 내에는 실내 열 교환기(11)가 설치되어 있다. 이 실내 열 교환기(11)는 길이 방향 양단으로 여러 차례 접어서 겹쳐지는 전열관과 전열관이 삽통(揷通)된 복수의 핀으로 되어 있고, 접촉하는 공기와의 사이에서 열교환을 한다.
또한, 실내기(2) 내에는, 크로스 플로우 팬(12)과 크로스 플로우 팬(12)을 회전 구동하는 실내 팬 모터(13)가 설치되어 있다. 크로스 플로우 팬(12)은 원통 형상으로 구성되어 주위면에는 회전축 방향으로 날개가 설치되어 있고, 회전축과 교차하는 방향으로 공기류를 생성한다. 이 크로스 플로우 팬(12)은 실내 공기를 실내기(2) 내로 흡입하게 하는 것과 함께, 실내 열 교환기(11)와의 사이에서 열 교환을 한 후의 공기를 실내로 취출하게 한다.
실외 공조 유니트(5)에는 압축기(21)와 압축기(21)의 토출측에 접속되는 4로 전환 밸브(22)와 압축기(21)의 흡입측에 접속되는 누산기(23)와 4로 전환 밸브(22)로 접속된 실외 열 교환기(24)와 실외 열 교환기(24)에 접속된 전동 밸브(25)가 설치되어 있다. 전동 밸브(25)는 필터(26) 및 액체 폐쇄 밸브(27)를 통하여 배관(32)으로 접속되어 있고, 이 배관(32)을 통하여 실내 열 교환기(11)의 일단과 접속된다. 또한, 4로 전환 밸브(22)는 가스 폐쇄 밸브(28)를 통하여 배관(31)으로 접속되어 있고, 이 배관(31)을 통하여 실내 열교환기(11)의 타단과 접속되어 있다. 이러한 배관(31, 32)은 도 1의 냉매 배관(6)에 상당한다.
또한, 실외 공조 유니트(5) 내에는, 실외 열교환기(24)에서의 열교환 후의 공기를 외부로 배출하기 위한 프로펠라 팬(29)이 설치되어 있다. 이 프로펠라 팬(29)은 실외 팬 모터(30)에 의해 회전 구동된다.
<종래의 실외기의 구성>
실외기(3)의 구성을 설명하기 전에, 본 발명이 이루어지기 전의 종래의 실외기에 대하여 분해 사시도(도 3)를 이용하여 설명한다.
종래의 실외기는 하부의 실외 공조 유니트 및 상부의 가습 유니트로 구성되는 것으로서, 하판(41), 우측판(42), 좌측판(43), 전판(44), 보호 철망(46), 상판(47), 가습 유니트 케이싱(48) 등을 포함한 실외기 케이싱을 구비하고 있다.
〔실외 공조 유니트와 관련되는 구성〕
전판(44)의 후방에는 팬 흡입구(45)와 칸막이 판(49)이 장착된다. 또한, 실외기 케이싱의 후면에 위치하는 보호 철망(46)의 전면에는 평면 투시에 있어서 대략 L자 형상인 실외 열교환기(24)가 장착된다.
실외 열교환기(24)의 전면에는 실외 팬 모터(30)를 고정하기 위한 팬 모터대(50)가 장착되어 있다. 실외 팬 모터(30)는 프로펠라 팬(29)을 회전시키기 위해서 설치되어 있다. 프로펠라 팬(29)은 팬 흡입구(45), 칸막이 판(49), 좌측판(43), 실외 열교환기(24) 및 가습 유니트 케이싱(48)의 하판에 의해 형성되는 공간내를 부압(負壓)으로 하고, 실외기 케이싱의 후면 및 좌측면으로부터 도입한 공기를 실외 열교환기(24)와 접촉시키고 전판(44)의 전방으로 배기하는 역할을 한다.
칸막이 판(49)과 우측판(42)의 사이에는 압축기(21), 4로 전환 밸브(22), 전동 밸브(25), 액체 폐쇄 밸브(27), 가스 폐쇄 밸브(28) 등의 냉매 회로 구성부품과, 각부의 온도를 검출하기 위한 써미스터(51) 등이 배치되어 있다. 우측판(42)의 우측 방향에는 액체 폐쇄 밸브(27) 및 가스 폐쇄 밸브(28)를 보호하기 위한 폐쇄 밸브 커버(52)가 장착된다.
프로펠라 팬(29)의 위쪽에는 전자 장치 부품상자(53)가 장착되고, 이 전자 장치 부품상자(53)에는 각부를 제어하기 위한 회로 부품을 탑재한 프린트 기판 (54)이 수납되고, 회로 부품으로 생긴 열을 방열하기 위한 방열 핀(55)이 장착되어 있다.
〔가습 유니트와 관련되는 구성〕
가습 유니트는 실외기의 상부에 위치하는 가습 유니트 케이싱(48)을 갖추고 있다. 가습 유니트 케이싱(48) 내에는 우측이 가습 로터(58) 등을 수용하는 공간, 좌측이 흡착 팬(81) 등을 수용하는 흡착 팬 수납 공간(75)으로 되어 있다. 이 가습 유니트 케이싱(48) 내에는 가습 로터(58), 히터 조립체(64), 가습 팬(70), 커버 부재(74), 흡착 팬(81) 등이 배치되어 있다.
가습 로터(58)는 대체로 원판 형상을 가지는 벌집 구조의 세라믹 로터이고, 공기가 쉽게 통과할 수 있는 구조로 되어 있다. 구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같은, 평면 투시에 있어서 원형을 가지는 로터이고, 수평면으로 자른 단면도에 있어서 미세한 벌집 모양으로 되어 있다. 그리고 이러한 단면이 다각형인 가습 로터(58)의 다수의 통부분을 공기가 통과한다.
가습 로터(58)의 주된 부분은 제올라이트 등의 흡착제로 소성되어 있다. 여기에서는 제올라이트를 이용하고 있지만, 실리카 겔이나 알루미나 등의 흡착제를 이용하는 것도 가능하다. 제올라이트 등의 흡착제는 접촉하는 공기 중의 수분을 흡착하고, 가열에 의해 흡착한 수분을 탈착하는 성질을 가지고 있다.
이 가습 로터(58)는 가습 유니트 케이싱(48) 측에 설치된 지지축(59)에 로터 가이드(60)를 통하여 회동 가능하게 지지된다. 가습 로터(58)의 주위면에는 기어가 형성되어 있고, 로터 구동 모터(61)의 구동 축에 장착된 로터 구동 기어(62)와 치합하고 있다.
히터 조립체(64)는 가습 로터(58)의 상면의 대략 반 (우측의 반) 정도를 덮도록 배치되어 있다. 히터 조립체(64)는 히터 본체(66)와 히터 본체(66)를 커버하는 상부 커버(65)와 하부 커버(69)로 구성되어 있다. 하부 커버(69)에는 공기를 흡입하기 위한 흡입구(67)와 히터 본체(66)로 가열된 공기를 가습 로터(58) 측으로 배출하기 위한 배출구(68)가 형성되어 있다. 이 히터 조립체(64)는 히터 고정판(63)을 통하여 가습 로터(58)의 위쪽에 장착된다.
가습 팬(70)은 가습 로터(58)의 아래쪽에서 히터 조립체(64)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 가습 팬(70)은 가습 호스(73)에 이어지는 공간 (히터 조립체(64)의 하부 커버(69)의 배출구(68)의 아래쪽 공간)에 배치되는 원심 팬이다. 가습 팬(70)은 가습 로터(58)를 통과해 가습 로터(58)의 우측의 대략 반 정도의 부분 중 앞쪽 부분 (히터 조립체(64)의 하부 커버(69)의 배출구(68)의 아래쪽에 위치하는 부분)으로부터 내려 온 공기를 가습 호스(73)로 보낸다. 가습 호스(73)는 급배기관(7)으로 연결되어 있고 가습 팬(70)으로부터 보내져 온 공기를 실내기(2)로 공급한다.
커버 부재(74)는 가습 로터(58)의 상면 중 히터 조립체(64)가 위치하지 않는 부분(좌측의 대략 반 정도의 부분)을 덮고 있다. 이 커버 부재(74)는 후술하는 흡착측 벨 마우스(84)와 함께 가습 로터(58)의 왼쪽 반의 부분의 상면으로부터 이하에 설명하는 흡착 팬 수납 공간(75)의 상부로 통하는 공기 유로를 형성한다.
흡착 팬 수납 공간(75)에 수용되는 흡착 팬(81)은 흡착 팬 모터(83)에 의해 회전하는 원심 팬이고, 상부에 배치되는 흡착측 벨 마우스(84)의 개구부(85)로부터 급기하고, 흡착 팬 수납 공간(75)의 외부 (가습 유니트 케이싱(48)의 외부)로 향해 배기한다. 흡착측 벨 마우스(84)는 흡착 팬 수납 공간(75)의 상부에 설치되고 있어 커버 부재(74)에 의해 형성되는 공기 유로를 통해 오는 공기를 흡착 팬(81)으로 이끄는 역할을 한다. 또한, 흡착 팬 모터(83)는 모터 고정대(82)에 의해 가습 유니트 케이싱(48) 내에 고정된다.
게다가, 가습 유니트 케이싱(48) 내에는 전원 기판(79)이나 전자 장치 부품 케이싱 등이 배치된다. 전자 장치 부품 케이싱은 프린트 기판(78)을 내부에 수납하는 전자 장치 부품 상자(76) 및 뚜껑(77)으로 구성되어 있다.
<본 실시예의 실외기(3)의 구성>
다음에, 본 실시예에 관련되는 공기 조화기의 실외기(3)에 대해서 설명한다.
실외기(3)는 하부의 실외 공조 유니트(5) 및 상부의 가습 유니트(4)로 구성되어 있다. 실외 공조 유니트(5)에 대해서는, 상술한 종래의 실외기의 실외 공조 유니트와 같은 구성으로 되어 있다. 한편, 가습 유니트(4)는 상술한 종래의 실외기의 가습 유니트에 대해서 전환 댐퍼(90)를 부가한 구성으로 되어 있다.
〔전환 댐퍼(90)의 구성 및 움직임〕
전환 댐퍼(90)는, 가습 팬(70)의 아래쪽에 배치되는 회전식의 공기 유로 전환 수단에 있어서, 도 4, 도 5, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같은 원형 부재(92)와 이 원형 부재(92)를 회전 구동하는 댐퍼 구동 모터(91, 도 6 참조)로 구성되어 있다.
원형 부재(92)는 도 4에 도시된 바와 같이, 원형의 하판(92a)과 측벽(92b)과 반원추상 측벽(92c)과 내부벽(92d)과 내부 원통벽(96)으로 구성되어 있다. 각 벽(92b, 92c, 92d, 96)은 하판(92a)으로부터 위쪽으로 연장되어 있다. 측벽(92b)은 측부 개구(92e) 및 반원추상 측벽(92c)에 의해 2 분할되어 있다. 내부벽(92d)은 원형 부재(92)의 중앙 부근으로부터 방사상으로 연장되는 3개의 판부로 구성되어 있고, 원형 부재(92)의 내부 공간을 3 분할하고 있다. 이 내부벽(92d)에 의해 원형 부재(92)의 내부는 제1 공간(93), 제2 공간(94) 및 제3 공간(95)으로 나뉘어져 있다 (도 4 참조). 제1 공간(93)은 측벽(92b)이 존재하지 않고, 측부 개구(92e)에 의해 측방으로 열린 공간으로 되어 있다. 제2 공간(94)의 하판(92a)에는 2개의 둥근 구멍(94a, 94b)이 형성되어 있다. 제2 공간(94)에 배치되는 내부 원통벽(96)은 둥근 구멍(94b)의 주변부에서 위쪽으로 연장되어 있다. 반원추상 측벽(92c)은 둥근 구멍(94a)에 인접하여 설치되어 있고, 그 표면이 아래로 뾰족한 원추를 세로로 2 분할한 형에 가까운 형상으로 되어 있다. 이 반원추상 측벽(92c)의 외면에 둘러싸이는 공간은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 측방으로 개방된 공간으로 되어 있다. 또한, 각 공간(93, 94, 95), 반원추상 측벽(92c)의 외면으로 둘러싸인 공간 및 내부 원통벽(96)의 내면으로 둘러싸인 공간은 위쪽이 개방되어 있다.
한편, 원형 부재(92) 위에 배치되어 있는 가습 팬(70)은 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 날개차(70a)와 공기 취입구(70b)와 공기 취출구(70c)를 가지고 있다. 공기 취입구(70b) 및 공기 취출구(70c)는 가습 팬(70)의 케이싱의 하면에 형성되어 있고, 원형 부재(92)의 상부 개구에 대향하고 있다.
댐퍼 구동 모터(91)는 원형 부재(92)를 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이 회동시키기 위해서 설치되어 있다. 도 5 및 도 8에서는 도시되어 있지 않지만, 댐퍼 구동 모터(91)는 예를 들면, 원형 부재(92)의 아래쪽에 배치된다. 이 댐퍼 구동 모터(91)는 원형 부재(92)를 회전시켜, 원형 부재(92)가 도 4 및 도 5에 도시된 회전 위치로 오는 제1 상태와 원형 부재(92)가 도 7 및 도 8에 도시된 회전 위치로 오는 제2 상태를 전환한다.
제1 상태에서는, 히터 조립체(64) 및 가습 로터(58)를 통해 온 가습 공기 또는 실외 공기를 전환 댐퍼(90)의 원형 부재(92)로 이끄는 통로(89, 도 5 참조)와 원형 부재(92)의 제1 공간(93)이 측부 개구(92e)를 통하여 연통한다. 또한, 제1 상태에서는 원형 부재(92)의 제1 공간(93)이 상부 개구를 통하여 가습 팬(70)의 공기 취입구(70b)와 연통한다. 게다가, 제1 상태에서는 원형 부재(92)의 내부 원통벽(96)이, 상부에서 가습 팬(70)의 공기 취출구(70c)와 연통하고 하부에서 가습 호스(73)가 접속되는 호스 접속부(3a)와 연통하는 것에 의해 가습 팬(70)의 공기 취출구(70c)와 가습 호스(73)을 연결한다. 가습 호스(73)가 급배기관(7)으로 연결되어 있기 때문에, 제1 상태에 있어서는, 가습 팬(70)의 공기 취출구(70c)로부터 취출된 공기는 급배기관(7)을 통해서 실내기(2)로 공급되게 된다. 이것에 의해, 제1 상태에서는 도 4 및 도 5의 일점쇄선으로 도시한 화살표의 방향으로 공기가 흐르고, 가습 공기 또는 실외 공기가 급배기관(7)을 통해 실내기(2)로 급기되게 된다.
한편, 제2 상태에서는, 가습 호스(73)가 접속되는 호스 접속부(3a)가 둥근 구멍(94a)을 통하여 원형 부재(92)의 제2 공간(94)과 연통한다. 또한, 제2 공간 (94)은 상부 개구를 통하여 가습 팬(70)의 공기 취입구(70b)와 연통한다. 게다가, 제2 상태에서는, 가습 팬(70)의 공기 취출구(70c)가 원형 부재(92)의 반원추상 측벽(92c)의 위쪽에 위치하도록 되고, 공기 취출구(70c)는 반원추상 측벽(92c)으로 둘러싸이는 공간을 통하여 기외 (실외기(3)의 밖)로 통하는 통로(3b)로 연결된다. 따라서, 제2 상태에서는, 도 7 및 도 8의 일점쇄선으로 도시한 화살표의 방향으로 공기가 흘러 실내기(2)로부터 배출되고 급배기관(7)을 통해 온 공기가 가습 팬(70)의 공기 취출구(70c)로부터 기외로 배기되게 된다.
또한, 급배기관(7)은 도 2에 도시된 바와 같이, 실내기(2)의 소정 공간(2a)에 접속되어 있다. 이 소정 공간(2a)은 실내 열 교환기(11)의 공기흐름 상류측의 공간이고, 열 교환 전의 공기가 존재하는 공간이다. 따라서, 급배기관(7)을 통해 실내기(2)로 급기되어 온 공기는 크로스 플로우 팬(12)이 생성하는 실내기(2) 내의 공기의 흐름에 편승하여, 실내 열 교환기(11)에 의해 열 교환된 후에 실내로 취출된다.
〔가습 유니트(4)의 동작〕
가습 운전을 할 때는, 상기의 전환 댐퍼(90)는 도 4 및 도 5에 도시된 제1 상태로 전환된다.
가습 유니트(4)는 흡착 팬(81)을 회전 구동하는 것에 의해, 외부로부터의 공기를 가습 유니트 케이싱(48) 내로 취입한다. 가습 유니트 케이싱(48) 내로 들어 온 공기는 가습 로터(58)의 좌측의 대략 반 정도의 부분을 통과하고, 커버 부재(74) 및 흡착측 벨 마우스(84)에 의해 형성되는 공기 유로 및 흡착 팬(81)을 통하여 흡착 팬 수납 공간(75)으로부터 바깥쪽으로 배출된다. 가습 유니트 케이싱(48)내에 외부로부터 취입된 공기가 가습 로터(58)의 대략 좌측의 반 정도의 부분을 통과할 때에, 가습 로터(58)는 공기중에 포함되어 있는 수분을 흡착한다.
이 흡착 공정에서 수분을 흡착한 가습 로터(58)의 대략 좌측의 반 정도의 부분은, 가습 로터(58)가 회전하는 것에 의해서, 가습 로터(58)의 우측의 대략 반 정도의 부분으로 된다. 즉, 흡착된 수분은 가습 로터(58)의 회전에 수반해, 히터 조립체(64)의 아래쪽에 위치하는 가습 로터(58)의 부분으로 이동해 온다. 그리고, 여기로 이동해 온 수분은 히터 조립체(64)의 히터 본체(66)로부터의 열에 의해, 가습 팬(70)에 의해 생성되는 공기류 중으로 이탈해 나간다.
가습 팬(70)을 회전 구동하면, 외부로부터 가습 유니트 케이싱(48) 내로 공기가 취입되고, 그 공기가 가습 로터(58)의 좌측의 대략 반 정도의 부분 중 안쪽 부분의 아래쪽으로부터 위쪽으로 향해 통과하고, 하부 커버(69)의 흡입구(67)로부터 상부 커버(65)내로 도입된다. 그리고, 상부 커버(65)내로 들어간 공기는, 배출구(68)로부터 배출되어 가습 로터(58)의 좌측의 대략 반정도의 부분 중 앞쪽부분을 위쪽으로부터 아래쪽으로 통과하고, 통로(89) 및 전환 댐퍼(90)를 통하여 가습 팬(70)으로 도달한다. 이러한 공기류는 가습 팬(70)이 생성하는 것이다. 가습 팬(70)은 상기와 같이 가습 로터(58) 및 전환 댐퍼(90)를 빠져 나온 공기를, 가습 호스(73) 및 급배기관(7)을 통하여 실내기(2)로 송출한다. 이 실내기(2)로 송출되는 공기는 가습 로터(58)에 흡착되어 있던 수분을 포함하게 된다.
이와 같이, 가습 유니트(4)로부터 실내기(2)로 공급된 공기는, 소정 공간(2a)으로부터 실내 열교환기(11)를 거쳐 실내로 취출된다.
<제어부(100)의 구성 및 제어>
제어부(100)는 공기 조화기(1)의 실내기(2), 실외 공조 유니트(5) 및 가습 유니트(4)에 배치되는 전자 장치 부품 상자 등으로 구분되어 존재하고 있다. 이 제어부(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 실내기(2)나 실외기(3)의 각 기기와 접속되어 있어 리모콘(102) 등의 운전 명령에 기초하여 난방 운전, 냉방 운전, 드라이 운전, 가습 운전, 급기 운전, 배기 운전 등의 각 운전 모드에 따라 각 기기의 운전 제어를 한다.
〔가습 운전〕
제어부(100)는 리모콘(102)으로부터 가습 명령을 받은 경우나 리모콘(102)으로부터 가습 자동 운전 명령에 따라 가습 운전이 필요가 있다고 판단한 경우에 가습 운전을 한다. 이 가습 운전은 난방 운전과 함께 행해지는 경우도 많다. 가습 운전에 있어서는, 가습 유니트(4) 내의 로터 구동 모터(61), 히터 본체(66), 가습 팬(70)을 회전시키는 모터 및 흡착 팬 모터(83)가 구동한다. 이 가습 운전에서는, 상술한 바와 같이, 흡착 팬(81)의 회전에 의해 외부로부터 가습 유니트(4) 내로 도입한 공기 중에 포함된 수분을 가습 로터(58)로 흡착시키는 것과 함께, 히터 본체(66)에 의해 가열된 공기를 가습 팬(70)의 회전에 의해 가습 로터(58)로 통하게 하고, 가습 로터(58)로부터 이탈한 수분을 포함한 공기를 급배기관(7)을 통하여 실내기(2)로 공급시킨다.
〔급기 운전 또는 배기 운전에 의한 환기〕
또한, 실내의 환기를 할 필요가 있다고 판단한 경우에, 제어부(100)는 급기 운전 또는 배기 운전을 한다. 급기 운전은 가습 유니트(4)로 실외 공기를 취입하고, 그 실외 공기를 급배기관(7)으로부터 실내기(2)로 공급시키는 운전이다. 배기 운전은 가습 유니트(4)의 가습 팬(70)에 의해 급배기관(7) 내의 공기를 흡입하게 하고 즉, 실내 공기를 실내기(2)를 통하여 급배기관(7)으로 흡입하게 하고, 그것을 가습 팬(70)으로부터 실외기(3)의 밖으로 배출시키는 운전이다. 급기 운전 및 배기 운전에 있어서의 공기의 흐름은 상술한 〔전환 댐퍼(90)의 구성 및 움직임〕 제1 상태 및 제2 상태의 설명에 있는 그대로이다. 급기 운전 시에는 전환 댐퍼(90)가 제1 상태로 되고, 도 4 및 도 5의 일점쇄선으로 도시된 화살표의 방향으로 공기가 흐르고, 실외 공기가 급배기관(7)을 통해 실내기(2)로 급기된다. 한편, 배기 운전 시에는 전환 댐퍼(90)가 제2 상태로 되고, 도 7 및 도 8의 일점쇄선으로 도시된 화살표의 방향으로 공기가 흐르고, 실내기(2)로부터 배출되어 급배기관(7)을 통해 온 공기가 가습 팬(70)의 공기 취출구(70c)로부터 기외로 배기된다. 또한, 이러한 급기 운전 및 배기 운전에 있어서, 가습 유니트(4)의 흡착 팬(81)이나 로터 구동 모터(61)는 작동시키지 않고, 가습 팬(70)만을 회전시킨다.
실내의 환기를 행할 필요가 있는지 없는지, 및 급기 운전과 배기 운전과의 선택에 대해서는, 제어부(100)가 리모콘(102)에 의해 설정되어 있는 운전 모드 및 오염 센서(101)의 검출 결과에 기초해서 판단한다. 오염 센서(101)는 실내기(2)에 설치되어 있고, 실내 공기의 오염 상태를 검출한다.
운전 모드가 자동 운전으로 되어 있는 경우에는, 오염 상태가 제1 허용값을 초과하고 있는 경우에, 제어부(100)가 실내의 환기가 필요하다라고 판단한다. 그리고 제어부(100)는 오염 상태가 제1 허용값을 초과하고 또한 제2 허용값을 밑돌고 있을 때는 급기 운전을 선택하고, 오염 상태가 제2 허용값을 초과하고 있을 때는 배기 운전을 선택한다. 또한, 공기 조화기(1)의 사용자는 리모콘(102)으로, 운전 모드로서 급기 운전이나 배기 운전을 직접 선택하는 것도 가능하다. 예를 들면, 흡연에 의해 실내가 연기로 차서 공기 조화기(1)를 환풍기 대용으로 사용하고 싶은 경우에는, 배기 운전을 직접 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 공조하면서 신선한 실외의 공기도 취입하여 천천히 환기를 하고 싶은 경우에는, 급기 운전을 선택할 수가 있다.
덧붙여, 가습 팬(70)은 급기 운전시에 비교하여 배기 운전시의 경우가 출력이 커지도록 제어된다. 또한, 제어부(100)는 배기 운전시에, 압축기(21)의 인버터 제어에 있어서 주파수를 올려 압축기(21)의 모터 회전수를 크게 하고 있다.
<공기 조화기(1)의 특징>
(1)
공기 조화기(1)에서는 가습 유니트(4) 내의 전환 댐퍼(90)의 제1 상태와 제2 상태를 전환하는 것에 의해, 급배기관(7, 공기 경로)을 통하여 실외의 공기를 실내로 보내는 급기 운전도 급배기관(7)을 통하여 실내의 공기를 실외로 배출하는 배기 운전도 할 수가 있다. 이것에 의해, 환기를 목적으로 하는 운전으로서 급기 운전을 선택하는 것도 배기 운전을 선택하는 것도 가능하다.
(2)
공기 조화기(1)에서는 가습 운전, 급기 운전, 및 배기 운전으로 작동하는 가습 팬(70)이나 전환 댐퍼(90)를 실외의 가습 유니트(4)내에 배치하고 있다. 이 때문에, 이들로부터 발생하는 소음이 실내의 사람에게 불쾌감을 거의 주지 않는다.
(3)
공기 조화기(1)에서는 급기 운전시 비하여 배기 운전의 경우가 가습 팬(70)의 출력이 커지도록 제어하고 있고, 실내를 빨리 환기하고 싶은 경우에 선택되는 배기 운전의 환기 효과가 매우 높아지고 있다. 한편, 실외의 신선한 공기를 실내로 보내는 환기 방법에 이용되는 급기 운전에서는, 비교적 작은 출력으로 가습 팬(70)을 움직이고 있다.
(4)
공기 조화기(1)에서는 종래와 같이 가습 팬(70)을 급기 운전을 위해서 이용하는 것과 함께, 가습 팬(70)을 가습 운전을 위해서 이용하고 있다.
또한, 여기에서는 새롭게 전환 댐퍼(90)를 가습 유니트(4)에 설치하므로써, 가습 팬(70)을 이용하여 실내 공기를 실외로 배출하는 배기 운전을 할 수 있도록 되어 있다. 가습 유니트를 갖춘 공기 조화기에 있어서, 이와 같이 저비용으로 환기 기능을 강화하는 설계 변경이 가능하다.
(5)
공기 조화기(1)의 배기 운전시에는, 공기 조화되어 있는 실내 공기를 급배기관(7)을 통하여 그대로 실외로 배출하게 되기 때문에, 실내의 공기 조화의 상태가 나빠지는 것을 생각해 볼 수 있다. 이것에 착안하여, 공기 조화기(1)에서는 배기 운전시에, 압축기(21)의 인버터 제어에 있어서 주파수를 올리고 있다. 이것에 의해, 배기를 해도 실내의 공기 조화의 악화가 작도록 억제되고, 실내 온도의 급격한 변화를 피할 수 있다.
(6)
공기 조화기(1)에서는, 실외 공기를 실내로 공급하는 급기 운전시에 있어서, 가습 유니트(4)의 가습 팬(70)으로부터 급배기관(7)을 거쳐 보내지는 실외 공기는, 실내기(2)의 소정 공간(2a)으로 유입한다. 이 소정 공간(2a)이 실내 열 교환기(11)에 대해서 공기 흐름 상류측의 공간이기 때문에, 소정 공간(2a)으로 흘러든 실외 공기는 실내 열 교환기(11)를 거쳐 실내로 취출되게 된다. 따라서, 실외 공기가 실내로 직접 공급되는 경우에 비하여 실내 공기의 온도 변화가 적게 된다.
［다른 실시예］
(A)
전환 댐퍼(90)의 선택적인 상태로서, 상기의 제1 상태 및 제2 상태에 더하여 도 9에서 도시된 제3 상태를 설치하는 것도 유효하다. 이 제3 상태에서는, 원형 부재(92)의 하판(92a)의 일부가 가습 호스(73)가 접속되는 호스 접속부(3a)의 상부 개구를 막는다. 따라서, 급배기관(7) 및 가습 호스(73)를 통하여 실내와 실외가 연통되어 있던 상태는, 이 원형 부재(92)의 하판(92a)에 의해 소멸하고, 급배기관(7) 등은 실내외를 연통시키지 않게 된다.
실외의 바람이 강한 경우, 그 외 필요한 경우에, 수동 조작 또는 자동 제어로 전환 댐퍼(90)가 제3 상태로 전환되도록 하면, 예를 들면, 실외로부터 실내로 공기의 흐름이 의도하지 않게 발생하는 것이 억제된다.
(B)
상기 실시예에서는 오염 센서(101)를 실내기(2)에 설치하고 있지만, 환기의 필요성이나 급기 운전과 배기 운전의 선택을 공기 조화기(1)의 사용자가 판단하는 경우에는, 오염 센서(101)의 설치를 생략하는 것도 고려될 수 있다.
(C)
상기 실시예에서는 회전식의 전환 댐퍼(90)를 채용하고 있지만, 주위의 구조를 연구하여 슬라이드식의 전환 댐퍼를 이용하는 것도 가능하다.
(D)
상기 실시예에서는 급기 운전보다 배기 운전시의 경우가 가습 팬(70)의 출력이 커지도록 제어하고 있지만, 실외에 있어서의 배기 소음이 큰 문제가 되는 경우에는 급기 운전시와 비교하여 배기 운전시의 경우가 가습 팬(70)의 출력이 작아지도록 제어하는 것도 고려될 수 있다.
본 발명에 관련되는 환기 장치에서는, 전환 수단으로 제1 상태와 제2 상태를 전환하는 것에 의해, 공기 경로를 통하여 실외의 공기를 실내로 보내는 것도, 공기 경로를 통하여 실내의 공기를 실외로 배출하는 것도 가능하다. 따라서, 실내를 정압으로 하면서 천천히 환기를 하고 싶을 때에 실외의 공기를 실내로 보내는 환기 방법을 채택할 수가 있는 것과 함께, 실내의 오염된 공기를 효과적으로 실외로 배출하고 싶을 때에 실내 공기를 공기 경로를 통하여 실외로 배출하는 환기 방법을 채택하는 것도 가능하도록 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기 조화기의 외관 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 냉매 회로 및 공기류를 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 실외기의 분해 사시도이다.
도 4는 가습 유니트의 가습 팬 및 전환 댐퍼의 제1 상태를 표시한 사시도이다.
도 5는 가습 유니트의 가습 팬 및 전환 댐퍼 부근의 제1 상태를 표시한 종단면도이다.
도 6은 공기 조화기의 제어 블록도이다.
도 7은 가습 유니트의 가습 팬 및 전환 댐퍼의 제2 상태를 표시한 사시도이다.
도 8은 가습 유니트의 가습 팬 및 전환 댐퍼 부근의 제2 상태를 표시한 종단면도이다.
도 9는 다른 실시예에서의 가습 유니트의 가습 팬 및 전환 댐퍼 부근의 제3 상태를 표시한 종단면도이다.
<도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명>
1: 공기 조화기 2: 실내기
2a: 소정 공간 3: 실외기
4: 가습 유니트 7: 급배기관
11: 실내 열 교환기 12: 크로스 플로우 팬
21: 압축기 58: 가습 로터
64: 히터 조립체 70: 가습 팬
70b: 공기 취입구 70c: 공기 취출구
73: 가습 호스 90: 전환 댐퍼
100: 제어부 101: 오염 센서

Claims (4)

  1. 공기 조화기(1)에 포함되는 환기 장치에 있어서,
    실내와 실외를 연결하는 공기 경로(7, 73)와,
    공기 취입(取入)부(70b) 및 공기 취출(吹出)부(70c)를 가지는 송풍기(70)와,
    상기 공기 취출부(70c)와 상기 공기 경로(73)를 연통(連通)시키는 제1 상태와, 상기 공기 취입부(70b)와 상기 공기 경로(73)를 연통시키는 제2 상태의 전환이 가능한 전환 수단(90)
    을 구비하며,
    상기 전환 수단(90)은 1개의 모터(91)와, 상기 모터(91)에 의하여 회전하는 전환 부재(92)로 구성되어 있는
    환기 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전환 부재(92)에는, 공간 A(93), 공간 B(96), 공간 C(94), 공간 D가 형성되어 있고,
    상기 제1 상태에서는, 상기 공간 A(93)가 상기 공기 취입부(70b) 및 실외 공간과 연통하고, 상기 공간 B(96)가 상기 공기 취출부(70c) 및 공기 경로(73)와 연통하며,
    상기 제2 상태에서는, 상기 공간 C(94)가 상기 공기 취입부(70b) 및 공기 경로(73)와 연통하고, 상기 공간 D가 상기 공기 취출부(70c) 및 실외 공간과 연통하는
    환기 장치.
  3. 공기 조화기(1)에 포함되는 환기 장치에 있어서,
    실내와 실외를 연결하는 공기 경로(7, 73)와,
    공기 취입부(70b) 및 공기 취출부(70c)를 가지는 송풍기(70)와,
    상기 공기 취출부(70c)와 상기 공기 경로(73)를 연통시키는 제1 상태와, 상기 공기 취입부(70b)와 상기 공기 경로(73)를 연통시키는 제2 상태의 전환이 가능한 전환 수단(90)
    을 구비하며,
    상기 전환 수단(90)은 1개의 가동 부재(92)와, 상기 가동 부재(92)를 움직이는 구동 부재(91)로 구성되어 있는
    환기 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전환 부재(92)에는, 공간 A(93), 공간 B(96), 공간 C(94), 공간 D가 형성되어 있고,
    상기 제1 상태에서는, 상기 공간 A(93)가 상기 공기 취입부(70b) 및 실외 공간과 연통하고, 상기 공간 B(96)가 상기 공기 취출부(70c) 및 공기 경로(73)와 연통하며,
    상기 제2 상태에서는, 상기 공간 C(94)가 상기 공기 취입부(70b) 및 공기 경로(73)와 연통하고, 상기 공간 D가 상기 공기 취출부(70c) 및 실외 공간과 연통하는
    환기 장치.
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