KR20060039356A - 하이브리드 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난방사이클을 가동하기 위한 압축기, 응축기 및 증발기를 포함하고, 상기 난방사이클과 연동하여 외부로부터 공기를 유입 및 열교환된 공기를 토출시키는 송풍팬을 구비한 하이브리드 공기조화기로서, 송풍팬과 응축기 사이에 가열용의 버너와 이 버너에 의해 가열되는 열교환기로 이루어진 온풍수단을 더 구비하여, 난방운전 초기에 상기 송풍팬에 의해 공급된 공기가 열교환기를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 실내에 토출되도록 한 매우 효율적인 장치인 것이다.

송풍, 압축, 응축, 증발, 가열, 버너, 열교환, 온풍, 난방, 공기조화기, 냉매

Description

하이브리드 공기조화기{Hybrid air-conditioner}

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 공기조화기의 개략적인 구성을 도시한 모식도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 실내기 2 : 실외기

10 : 압축기 20: 증발기

30 : 응축기 40 : 송풍팬

50 : 배출팬 70 : 버너

60 : 열교환기

본 발명은 실내 난방이 가능한 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난방운전 초기에 온풍수단을 함께 작동시켜 난방사이클 가동 초기에 냉풍 토출이 방지되도록 한 하이브리드 공기조화기에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이 열은 고온측에서 저온측으로는 자연히 이동하지만, 저온측에서 고온측으로 열을 이동시키려면 외부에서 어떤 작용을 가하여야 한다. 이것은 히터펌프의 작용원리로서, 일반적으로 히터펌프는 냉매를 순환시키면서 어느 일측의 열교환기로부터 열원을 타측의 열교환기로 이동시켜주는 것으로 작동하며, 냉매의 액화와 기화를 반복하면서 열원을 이동시키게 된다.

이러한 히터펌프를 이용한 통상의 공기조화기는 냉난방 겸용인 것이 일반적이며, 그 구성은 압축기, 실내측 열교환기, 실외측 열교환기 및 송풍기 등으로 이루어져 냉매의 압축-응축-감압-증발의 냉동사이클로 이행되는 열에 대한 운반 메커니즘(mechanism)을 가역적으로 이용함으로써 냉방과 냉동을 겸하게 된다.

그러나, 종래 히터펌프형 공기조화기의 경우 히터펌프의 특성상 정상적인 난방성능을 발휘하려면 주변 조건에 따라 상당한 시간이 필요하게 되므로, 예를 들어 저온조건에서 운전을 시작할 경우 초기에는 충분한 난방능력이 발휘되지 못하여 난방운전 초기에 냉풍이 토출될 수 밖에 없었다.

이러한 단점을 보완하기 위해 종래에는 별도의 보조가열기를 부착한 상태로 일시 난방을 제공하였으나, 이러한 보조가열기의 경우 전원공급장치의 증설이 요구될 뿐 아니라, 상대적으로 전력 소모가 많은 단점이 있다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로, 실내기 내부에 온풍수단을 추가로 설치하여 운전 초기에 온풍수단을 함께 작동시켜 난방사이클 가동 초기에 냉풍 토출을 방지하고 온풍이 공급되도록 하며, 정상적인 난방사이클이 이루어지면 온풍수단의 작동을 정지시켜 순수한 난방사이클로 운전되도록 한 하이브리드 공기조화기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 난방사이클을 가동하기 위한 압축기, 응축기 및 증발기를 포함하고, 상기 난방사이클과 연동하여 외부로부터 공기를 유입 및 열교환된 공기를 토출시키는 송풍팬을 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 송풍팬과 응축기 사이에 가열용의 버너와 이 버너에 의해 가열되는 열교환기로 이루어진 온풍수단을 더 구비하여, 난방운전 초기에 상기 송풍팬에 의해 공급된 공기가 열교환기를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 실내에 토출되도록 하고, 난방사이클이 정상적인 궤도에 이르게 되면 소정의 제어수단을 통해 상기 온풍수단의 작동을 정지시켜 순수한 난방사이클에 의한 실내 난방이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 공기조화기를 제공함으로써 달성된다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 공기조화기의 개략적인 구성을 보인 도면으로서, 도시된 바와 같이 하이브리드 공기조화기는 실내기(1)와 실외기(2)로 구성되며, 이 실내기(1)와 실외기(2)에는 기존 공기조화기의 기본적인 구성들이 모두 갖추어져 있다.

즉, 실내기(1)는 전면 하,상부에 외부공기를 유입하여 열교환시킨 다음 실내로 다시 토출하기 위한 흡기그릴(1a) 및 토출그릴(1b)이 각각 구비된다. 도 1에서 흡기그릴(1a)의 내측에는 송풍팬(40)이 구비되고, 토출그릴(1b)의 내측에는 응축기(30)가 구비된다.

또한, 실외기(2)는 이의 전,후면에 외부로부터 유입된 공기가 열교환을 수행한 다음 다시 배출되도록 공기유입공(2a)과 공기유출공(2b)이 각각 형성되어 있다. 실외기(2)의 내부에는 압축기(10)와, 증발기(20), 그리고 배출팬(50)이 구비된다.

압축기(10), 응축기(30) 및 증발기(20)는 냉매가 흐르는 배관(3a,3b)으로 도 1에 도시된 바와 같이 상호 연결된다.

한편, 본 발명의 공기조화기는 실내기(1)의 내부에 별도의 온풍수단을 더 구비한다. 이 온풍수단은 버너(70)와, 이 버너(70)에 의해 가열되는 열교환기(60), 및 상기 버너(70)에 공급되는 오일이 저장된 오일탱크(80)로 구성되고, 상기 버너(70)와 오일탱크(80)는 배관(81)으로 연결되어 있다.

온풍수단은 난방운전 초기에 버너(70)가 열교환기(60)를 가열하도록 함으로써 이를 통해 발생된 열을 송풍팬(40)에 의해 공급된 공기와 함께 토출시키게 된다.

이상과 같은 구성을 가지는 하이브리드 공기조화기의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

난방 운전의 시작과 함께 배관(3a,3b)을 따라 압축기(10), 응축기(30), 증발기(20)에 이르는 냉매의 순환이 이루어지고, 난방사이클이 가동된다. 이때, 송풍팬(40)은 실내로부터 유입된 공기를 응축기(30)와 토출그릴(1b)을 거쳐 다시 실내로 토출시키는 작동을 수행하고, 배출팬(50)은 실외로부터 유입된 공기를 증발기(20)와 공기유출구(2b)를 통해 다시 실외로 배출시키는 작동을 수행하게 된다.

이와 같은 난방사이클의 가동과 함께 상기 온풍수단에서는 버너(70)가 작동하여 열교환기(60)를 가열하게 되는데, 이때 상기 송풍팬(40)에 의해 유입된 공기는 열교환기(60)를 거치면서 온풍으로 승온되어 토출구(1b)를 통해 토출된다. 따라서, 난방사이클 초기에 냉풍 토출을 방지하고 온풍을 공급받을 수 있게 된다.

한편, 일정 시간이 경과한 후 난방사이클이 정상 궤도에 오르게 되면 버너(70)를 오프(off)시켜 온풍수단의 작동을 정지시키고, 압축기(10), 응축기(30) 및 증발기(20)의 작동을 통한 난방사이클에 의해 실내 난방이 이루어지도록 한다. 이와 같은 상기 각 구성요소의 동작 제어는 도면에 도시되지는 않았지만 소정의 제어수단을 이용하여 통제할 수 있다.

이상에서 본 발명은 상술한 실시예과 도면을 중심으로 설명하였지만, 이에 한정하지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이하의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범위내에서 다양한 변형된 형태로 실시할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 실내기 내부에 가열용의 버너와 이 버너에 의해 가열되는 열교환기로 이루어진 온풍수단을 더 구비한 하이브리드 공기조화기로서, 난방운전 초기에 송풍팬에 의해 공급된 공기가 열교환기를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 실내에 토출되도록 하여 초기 냉풍을 방지하고 정상적인 난방사이클이 이루어질 때 히터펌프 사이클을 정지하여 난방사이클로만 운전되도록 하여 짧은 시간에 난방능력을 극대화할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 난방사이클을 가동하기 위한 압축기, 응축기 및 증발기를 포함하고, 상기 난방사이클과 연동하여 외부로부터 공기를 유입 및 열교환된 공기를 토출시키는 송풍팬을 구비한 공기조화기에 있어서,

   상기 송풍팬과 응축기 사이에 가열용의 버너와 이 버너에 의해 가열되는 열교환기로 이루어진 온풍수단을 더 구비하여, 난방운전 초기에 상기 송풍팬에 의해 공급된 공기가 열교환기를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 실내에 토출되도록 하고, 난방사이클이 정상적인 궤도에 이르게 되면 소정의 제어수단을 통해 상기 온풍수단의 작동을 정지시켜 순수한 난방사이클에 의한 실내 난방이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 공기조화기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 온풍수단은 버너, 상기 버너에 의해 가열되는 열교환기, 및 상기 버너와 배관 이음되어 오일을 공급하게 되는 오일탱크로 구성되고, 난방운전 초기에 상기 버너가 열교환기를 가열하도록 함으로써 이를 통해 발생된 열을 송풍팬에 의해 공급된 공기와 함께 토출시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 공기조화기.

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