KR20070019192A

KR20070019192A - 공기조화기

Info

Publication number: KR20070019192A
Application number: KR1020050073909A
Authority: KR
Inventors: 박정택; 송찬호; 현승엽; 강승우
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2007-02-15
Also published as: KR100712927B1

Abstract

본 발명에 따른 공기조화기는, 실내 공기 온도를 컨트롤하는 열교환 모듈과, 실내 공기 질을 컨트롤하는 IAQ 모듈과, 상기 열교환 모듈을 통과한 공기가 선택적으로 상기 IAQ 모듈로 바이 패스될 수 있도록 한 유동방향 절환수단을 포함하여 구성되기 때문에 공기조화기의 운전 조건이 상기 열교환 모듈 단독 구동인 경우, 실내 공기가 상기 IAQ 모듈을 바이패스할 수 있는 이점이 있다.

공기조화기, 유니터리 시스템, IAQ, 댐퍼

Description

공기조화기{Air Conditioner}

도 1은 종래 기술에 따른 공기조화기의 실내기 구성도이고,

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기의 운전시 IAQ 모듈 정지 상태를 나타낸 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기의 운전시 IAQ 모듈 구동상태를 나타낸 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : IAQ 모듈 60 : 실내기

70 : 실외기 80 : 공기 조화 덕트

86 : 바이패스 덕트 100 : 댐퍼

102 : 댐퍼 제어부

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 공기가 운전 조건에 따라, 열교환 모듈만 통과하거나 열교환 모듈과 질 좋은 공기 공급을 위한 아이에이큐 모듈을 차례로 통과토록 한 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 실내 공기를 쾌적한 상태로 유지시키기 위한 기기로서, 공기 조화 기능에 따라 냉방을 위한 에어컨과, 냉/난방을 위한 히트 펌프 공기조화기, 공기 청정을 위한 공기 청정기, 습도 조절을 위한 제습기/가습기 등이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 공기조화기 중 북미지방 등에서 가정용으로 주로 적용되고 있는 유니터리 시스템(Unitary System) 공기조화기를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 공기조화기는 실내 공기 온도를 컨트롤하는 열교환 모듈을 갖는다.

상기 열교환 모듈은 실내기(2)와 실외기(4)로 구분되는데, 실내기(2)와 실외기(4)가 하나의 캐비닛에 구비된 일체형 또는 도1에 도시된 바와 같이, 실내기(2)와 실외기(4)가 분리된 분리형으로 구비될 수 있다.

상기 열교환 모듈의 실내기(2)에는 실내 온도 컨트롤을 위한 열교환 모듈 중 실내 공기가 열교환되는 실내 열교환기(10)와, 실내 공기가 상기 실내 열교환기(10)로 송풍될 수 있도록 송풍력을 발생시키는 실내 송풍기(12)가 구비된다.

또한, 상기 실내기(2)에는 실내 공기가 흡입되는 측에 공기 청정을 위한 필터와 같은 공기 청정기(14)가 구비된다.

그리고, 상기 열교환 모듈의 실외기(4)에는 상기 실내 열교환기(10)와 함께 냉/난방 사이클을 이루는 압축기(20), 실외 열교환기(22), 그리고 팽창밸브(24) 등이 설치된다.

한편, 상기 열교환 모듈의 실내기(2)에는, 건강을 위하여 주거 환경이 쾌적하게 유지될 수 있도록 실내로 질 좋은 공기를 공급하기 위한 실내 공기 질을 컨트롤하는 아이에이큐 모듈(Indoor Air Quality Module)(이하, IAQ 모듈이라고 칭함)(30)이 설치된다.

상기 IAQ모듈(30)은 실내 공기 질 향상을 위한 것이므로 실내기(2)에 설치되고, 실내 습도 컨트롤을 위한 제습기, 가습기 등이 있다.

상기와 같이 구성된 공기조화기가 운전되면, 실내 공기가 상기 열교환 모듈의 실내기(2)에서 적정 온도로 열교환되고, 상기 열교환 모듈의 실내기(2)에서 적정 온도로 열교환된 실내 공기가 상기 IAQ 모듈(30)을 경유하여 실내로 토출된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 공기조화기는, 운전시 실내 공기가 상기 IAQ 모듈(30)의 구동여부와 상관없이 항상 상기 IAQ 모듈(30)을 경유하기 때문에 상기 열교환 모듈의 단독 구동 운전시 상기 실내 송풍기(12)의 과부하로 인하여 소비 전력이 높을 뿐만 아니라, 유동 저항이 많아서 유동 소음이 큰 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 운전 조건에 따라 실내 공기가 IAQ 모듈 선택적으로 바이 패스할 수 있도록 한 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 실내 공기 온도를 컨트롤하는 열교환 모듈과; 실내 공기 질을 컨트롤하는 아이에이큐 모듈(IAQ-Module)과; 상기 열교환 모듈을 통과한 공기가 선택적으로 상기 아이에이큐 모듈로 바이 패스(By-Pass)될 수 있도록 한 유동방향 절환수단을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기의 운전시 IAQ 모듈 정지 상태를 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기의 운전시 IAQ 모듈 구동상태를 나타낸 구성도이다.

도 3,4에 도시된 본 발명에 따른 공기조화기는, 실내 공기 온도를 컨트롤하는 열교환 모듈과, 실내 공기 질을 컨트롤하는 IAQ 모듈(50)과, 상기 열교환 모듈을 통과한 공기가 선택적으로 상기 IAQ 모듈(50)로 바이 패스(By-Pass)될 수 있도록 한 유동방향 절환수단을 포함하여 구성된다.

상기 열교환 모듈은 실내기(60)와 실외기(70)로 분리된다.

상기 열교환 모듈의 실내기(60)에는 실내 공기가 열교환되는 실내 열교환기와, 상기 열교환 모듈의 실내기(60)에 설치되어 실내 공기가 상기 실내 열교환기(62)로 송풍될 수 있도록 송풍력을 발생시키는 실내 송풍기(64)가 구비된다.

또한, 상기 열교화 모듈의 실내기(60)에는 실내 공기가 흡입되는 측에 실내 공기의 청정을 위한 필터와 같은 공기 청정기(66)가 구비될 수 있다.

상기한 열교환 모듈의 실내기(60)는 실내와 공기 조화 덕트(80)를 통해 연결된다. 상기 공기 조화 덕트(80)는 상기 열교환 모듈의 실내기(60)를 중심으로 실내 공기가 상기 열교환 모듈의 실내기(60)로 흡입되는 흡입부(82)와, 실내 공기가 상기 열교환 모듈에서 실내로 토출되는 토출부(84)로 나뉜다.

상기 열교환 모듈의 실외기(70)에는 상기 실내 열교환기(62)와 함께 냉/난방 사이클을 구성하는 압축기(72), 실외 열교환기(74), 팽창 밸브(76) 등이 구비된다.

상기 IAQ 모듈(50)은, 실내 습도 컨트롤을 위한 제습기(52) 및 가습기(54)와, 실내 공기 살균을 위한 살균기인 자외선(UV) 램프(56)로 구성되며, 이 외 공기 조화 기능 외에도 더 다양한 기능을 갖도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 IAQ 모듈(50)은 상기 IAQ 모듈(50) 구동시 상기 열교환 모듈의 실내기(60)를 통과한 공기가 상기 IAQ 모듈(50)을 경유하여 실내로 토출될 수 있도록 송풍력을 발생시키는 IAQ 모듈 송풍기(58)가 포함된다.

또한, 상기 IAQ 모듈(50)은 상기 IAQ 모듈(50)의 구동여부 및 구동 조건 등이 제어되는 IAQ 모듈 제어부(59)가 더 포함될 수 있는데, 특히 상기 IAQ 모듈 제어부(59)는 상기 IAQ 모듈(50)로 유동되는 유량에 따라 상기 IAQ 모듈 송풍기(58) 를 가변속 제어할 수 있다.

상기한 IAQ 모듈(50)은 상기 공기 조화 덕트(80)와 병렬 연결되어 상기 열교환 모듈의 실내기(60)를 통과한 공기가 바이 패스되는 바이패스 덕트(86) 상에 설치된다.

상기 바이패스 덕트(86)는 상기 공기 조화 덕트(80)를 통해 상기 열교환 모듈의 실내기(60)와 연결될 수 있도록 상기 공기 조화 덕트(80)의 일측에서 분기되고, 상기 공기 조화 덕트(80)를 통해 실내와 연결될 수 있도록 공기 조화 덕트(80)의 타측에 합쳐질 수 있다.

상기 유동방향 절환수단은 상기 공기 조화 덕트(80)와 바이패스 덕트(86)의 분기점에 설치되어 상기 열교환 모듈의 실내기(60)에서 토출된 실내 공기의 유동방향을 절환하는 댐퍼(100)와, 공기조화기의 운전 조건에 따라 상기 댐퍼(100)를 제어하는 댐퍼 제어부(102)로 이루어질 수 있다.

상기 댐퍼(100)는 유동방향 절환 밸브로 구비될 수 있다. 특히 상기 유동방향 절환 밸브로 구비된 댐퍼(100)는, 상기 바이패스 덕트(86)를 개폐함과 아울러, 상기 바이패스 덕트(86)의 개방시 상기 열교환 모듈의 실내기(60)에서 토출된 실내 공기 일부만 상기 바이패스 덕트(86)로 바이패스될 수 있도록, 즉 유량 제어 가능토록, 상기 바이패스 덕트(86)의 개폐량을 제어할 수 있는 구조로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 유량 제어가 가능한 유동방향 절환밸브는 통상적인 기술이므로 상세 구성에 대한 설명은 생략한다.

상기 댐퍼 제어부(102)는 실내 습도와 온도를 감지하는 실내 공기 질 센서부 (104)의 감지 결과에 따라 상기 IAQ 모듈(50)로의 유량이 제어되게 할 수 있다.

상기 실내 공기 질 센서부(104)는 실내 공기가 상기 열교환 모듈의 실내기(60)로 흡입되는 유로, 즉 상기 공기 조화 덕트(80)의 흡입부(82) 상에 위치됨이 바람직하다.

또한, 상기 댐퍼 제어부(102)는 공기조화기의 운전 조건을 감지하는 운전 조건 센서부(106)를 통해 공기조화기의 운전시 상기 IAQ 모듈(50)의 구동여부를 판단하여, 상기 댐퍼(100)를 제어할 수 있다.

상기 운전 조건 센서부(106)는 사용자가 IAQ 모듈(50)의 구동을 포함한 공기조화기의 운전 조건을 선택 입력할 수 있도록 버튼으로 구비될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 도2,3을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

공기조화기의 운전 조건이 상기 열교환 모듈 단독 구동이면, 상기 열교환 모듈이 구동됨과 아울러 상기 댐퍼(100)에 의해 바이패스 덕트(86)가 폐쇄되고, 상기 IAQ 모듈(50)은 구동되지 않는다.

그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 실내 송풍기(64)의 송풍력에 의해 실내 공기가 상기 공기 조화 덕트(80)의 흡입부(82)를 통해 상기 열교환 모듈의 실내 열교환기(62)로 흡입되어, 상기 실내 열교환기(62)에서 열교환된다. 상기 실내 열교환기(62)에서 열교환 실내 공기는 상기 바이패스 덕트(86)로 바이패스되지 않고, 상기 공기 조화 덕트(80)의 토출부(84)를 통해 곧장 실내로 토출된다.

한편, 공기조화기의 운전 조건이 상기 열교환 모듈과 IAQ 모듈(50)의 동시 구동이면, 상기 열교환 모듈이 구동됨과 아울러 상기 댐퍼(100)에 의해 바이패스 덕트(86)가 개방되고, 상기 IAQ 모듈(50) 또한 구동된다.

그러면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 실내 송풍기(64)의 송풍력에 의해 실내 공기가 상기 공기 조화 덕트(80)의 흡입부(82)를 통해 상기 열교환 모듈의 실내 열교환기(62)로 흡입되어, 상기 실내 열교환기(62)에서 열교환된 후, 상기 열교환 모듈의 실내기(60)에서 토출된다.

상기 열교환 모듈의 실내기(60)에서 토출된 실내 공기는 전부 또는 일부가 상기 IAQ 모듈 송풍기(58)의 송풍력에 의해 상기 바이패스 덕트(86)로 바이패스되어 상기 IAQ 모듈(50)에서 질 향상된 후, 상기 공기 조화 덕트(80)의 토출부(84)를 통해 실내로 토출된다. 물론, 상기 열교환 모듈의 실내기(60)에서 토출된 실내 공기 중 상기 바이패스 덕트(86)로 바이패스되지 않는 공기는 상기 공기 조화 덕트(80)를 통해 바로 실내로 토출된다.

상기에서 댐퍼(100)에 의해 상기 열교환 모듈의 실내기(60)에서 토출된 실내 공기가 상기 바이패스 덕트(86)로 바이패스되는 유량이 제어되고, 상기 바이패스 덕트(86)로 바이패스되는 유량에 따라 IAQ 모듈 송풍기(58)가 가변속된다.

한편, 본 발명에 따른 공기조화기는 상기 IAQ 모듈(50)만 단독 구동되는 조건으로 운전될 수도 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기는, 실내 공기 온도를 컨트롤하는 열교환 모듈과, 실내 공기 질을 컨트롤하는 IAQ 모듈과, 상기 열교환 모듈을 통과한 공기가 선택적으로 상기 IAQ 모듈로 바이 패스될 수 있도록 한 유동방향 절환수단을 포함하여 구성되기 때문에 공기조화기의 운전 조건이 상기 열교환 모듈 단독 구동인 경우, 실내 공기가 상기 IAQ 모듈을 바이패스할 수 있어서 종전보다 소비전력이 감소될 수 있고 정속 운전이 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 공기조화기는, 상기 IAQ 모듈 구동시 실내 습도와 온도에 따라 상기 IAQ 모듈로 바이패스되는 유량이 제어됨과 아울러, 상기 바이패스 유량에 따라 상기 IAQ 모듈 송풍기가 가변속되기 때문에 절전 운전이 가능한 이점이 있다.

Claims

실내 공기 온도를 컨트롤하는 열교환 모듈과; 실내 공기 질을 컨트롤하는 아이에이큐 모듈(IAQ-Module)과; 상기 열교환 모듈을 통과한 공기가 선택적으로 상기 아이에이큐 모듈로 바이 패스(By-Pass)될 수 있도록 한 유동방향 절환수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
청구항 1에 있어서,

상기 열교환 모듈은 실내와 공기조화 덕트를 통해 연결된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
청구항 2에 있어서,

상기 아이에이큐 모듈은, 상기 공기 조화 덕트와 병렬 연결되어 상기 열교환 모듈을 통과한 공기가 바이 패스되는 바이패스 덕트 상에 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
청구항 1에 있어서,

상기 아이에이큐 모듈은 제습기와 가습기, 그리고 아이에이큐 모듈 송풍기로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기.
청구항 4에 있어서,

상기 아이에이큐 모듈 송풍기는 상기 아이에이큐 모듈로 유동되는 공기 유량에 따라 가변속될 수 있도록 아이에이큐 모듈 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
청구항 4에 있어서,

상기 아이에이큐 모듈은 살균기 더 포함된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 유동방향 절환수단은 유동방향을 절환하는 댐퍼와, 상기 공기조화기의 운전 조건에 따라 상기 댐퍼를 제어하는 댐퍼 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기.
청구항 7에 있어서,

상기 유동방향 절환수단은, 상기 아이에이큐 모듈로의 유량 제어를 위하여 실내 습도와 온도를 감지하는 실내 공기 질 센서부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
청구항 8에 있어서,

상기 실내 공기 질 센서부는 실내 공기가 상기 열교환 모듈로 흡입되는 유로 상에 위치된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
청구항 7에 있어서,

상기 유동방향 절환수단은, 상기 공기조화기 운전시 상기 아이에이큐 모듈의 구동여부를 감지하는 운전 조건 센서부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 공기조화기.