KR20070053950A - 공기조화 시스템의 덕트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 환기기능을 가지는 공기조화 시스템에서 덕트 내의 공기 소음을 차단하는 덕트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은, 실내를 환기하고 실내로 조화된 공기를 공급하는 실내 공조장치와 실내를 연통시키는 덕트; 상기 덕트의 유동단면에 대응되는 유동단면을 형성하도록 속이 빈 통 형상으로 형성되고, 상기 덕트의 관로상에 설치되되, 적어도 덕트의 일부를 이루어 덕트 내부를 유동하는 공기의 유동 소음을 제거하는 소음기:를 포함하여 이루어지는 공기조화 시스템의 덕트를 제공한다.

공기 조화기, 실내 공조장치, 덕트, 소음기

Description

공기조화 시스템의 덕트{Duct of Air Conditioning System}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템을 개략적으로 도시한 도면

도 2는 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 실내 공조장치의 일 실시예의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 사시도

도 3은 도 2에 도시된 실내 공조장치의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 평면도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소음기가 덕트에 설치된 상태를 도시한 도면

도 5는 도 4의 I-I 선에 따른 소음기의 단면도

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소음기의 커버 케이스를 도시한 사시도

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 가이드를 도시한 사시도

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡음부재를 도시한 사시도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

320 : 덕트 500 : 소음기

510 : 케이스 520 : 커버 케이스

521 : 결합홈 530 : 지지 가이드

531 : 홀 532 : 패킹부

540 : 흡음부재 541 : 공기층

본 발명은 공기조화 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 실내의 환기 기능이 선택적으로 수행하는 공기조화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화 시스템은, 주거공간, 식당, 도서관, 또는 사무실 등과 같은 실내 공간을 냉방 또는 난방시키는 기능을 한다.

이를 위하여, 일반적인 공기조화 시스템에는, 압축기, 응축기, 팽창장치, 그리고 증발기가 구비되고, 상기 압축기, 응축기, 팽창장치, 그리고 증발기를 지나는 냉매의 상변화에 의해 실내 공기가 냉각 또는 가열된다.

상기 공기조화 시스템은, 실외기와 실내기가 일체로 구성되는 일체형 공기조화 시스템과 실외기와 실내기가 각각 별도로 분리되어 설치되는 분리형 공기조화 시스템으로 분류된다.

여기서, 상기 일체형 공기조화 시스템은, 실내 공기와 열교환하는 실내기, 그리고 실외 공기와 열교환하는 실외기가 하나의 케이스 내부에 통합 설치되는 구조로서, 주로 창문에 설치된다.

그리고, 상기 분리형 공기조화 시스템에 있어서는, 실내 공기와 열교환하는 실내기가 실내의 벽 또는 천장에 부착되고, 실외공기와 열교환하는 실외기는 상기 실내기와 별개로 구성되어 아파트의 베란다나 건물 외벽에 설치된다.

그러나, 상술한 일반적인 공기조화 시스템은, 단순히 실내 공기를 순환시키면서 실내를 냉방 또는 난방시키는 구조로 구성되므로, 근래에는 보다 쾌적한 실내 환경을 유지하기 위하여, 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 환기기능이 구비된 공기조화 시스템의 개발이 요구되고 있다.

또한, 상기 공기조화 시스템에 제공되어, 실내의 환기시 열손실을 최소화하는 동시에 설치가 간편하고 실내 공간을 효율적으로 활용하는 공기조화 시스템의 실내기, 즉 실내 공조장치의 개발도 요구되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 목적은 실내의 냉, 난방 기능과 더불어 환기기능이 구비되어 보다 쾌적한 실내 환경을 유지하는 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 실내의 환기시 열손실을 최소화하는 동시에, 설치가 간편한 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 실내를 환기하고 실내로 조화된 공기를 공급하는 실내 공조장치와 실내를 연통시키는 덕트; 상기 덕트의 유동단면에 대응되는 유동단면을 형성하도록 속이 빈 통 형상으로 형성되고, 상기 덕트의 관로상에 설치되되, 적어도 덕트의 일부를 이루어 덕트 내부를 유동하는 공기의 유 동 소음을 제거하는 소음기:를 포함하여 이루어지는 공기조화 시스템의 덕트를 제공한다.

여기서, 상기 소음기는, 상기 덕트와 연통되도록 양단이 개방된 통 형상으로 형성되며, 적어도 덕트의 일부를 이루는 케이스와, 표면에 다수의 홀이 형성되고 상기 케이스의 내측면에 설치되는 지지 가이드와, 상기 지지 가이드와 케이스의 내측면 사이에 개재되는 흡음부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템을 설명한다.

본 발명에 따른 공기조화 시스템은, 실내로 공급되는 공기의 온도 조절 기능을 가지는 실내 공조장치(100), 실외 공기와 열교환 하는 실외기(200), 상기 실내 공조장치에 연결되어 공기를 안내하는 덕트부(300), 그리고 실내에서 흡입되는 실내공기와 상기 실내 공조장치(100)에서 공급되는 조화된 공기를 실내로 토출하는 팬파워 유닛(fan power unit)(400)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 실내 공조장치(100)는, 실내로 공급되는 공기를 냉각 또는 가열하는 통상의 실내기의 기능을 수행하는 동시에, 환기시 실내의 열손실을 방지하는 기능을 수행하도록 구성되어 있으며, 그 상세한 구조에 대해서는 후술한다.

상기 실내 공조장치(100)는, 실내로 공급되는 실외공기와 실외로 배출되는 실내공기를 상호 열교환시킴으로써 열손실을 최소화하는 기능을 수행하도록 구성된다.

이러한 상기 실내 공조장치(100)는, 실내의 천장이나 벽에 설치될 수도 있으나, 실내 공간을 효율적으로 활용하기 위하여 베란다의 천장(미도시)에 설치되는 것이 바람직하다.

일반적으로, 베란다는 거실과 인접하도록 설치되며, 상기 베란다의 천장은 거실이나 방의 천장보다 더 높게 건축된다.

따라서, 상기 실내 공조장치(100)를 베란다의 천장에 설치함으로써 실내의 천장이나 벽에 상기 실내 공조장치(100)를 수용하는 소정 크기의 수용 공간을 형성할 필요가 없다.

또한, 상기 실내 공조장치(100)의 설치로 인해, 실내의 미관을 해치는 문제점도 제거되며, 하나의 실내 공조장치(100)를 이용하여 다수의 실(室)에 대한 냉방 또는 난방이 가능하다.

그리고, 상기 실외기(200)는 건물의 외벽 또는 베란다에 설치되며, 실외 공기와 열교환하는 열교환기와 실외 공기와 상기 열교환기의 열교환 효율을 증대시키기 위하여 공기의 유동을 강제하는 송풍기가 구비된다.

다음으로, 상기 덕트부(300)는, 실내의 공기를 상기 실내 공조장치(100)로 안내하고, 상기 실내 공조장치(100)에서 실내로 공기를 안내하는 기능을 한다.

이를 위하여, 상기 덕트부(300)는, 실내의 공기를 상기 실내 공조장치(100) 로 안내하는 제 1 덕트(310), 그리고 상기 실내 공조장치(100)에서 실내로 공급되는 공기를 실내로 안내하는 제 2 덕트(320)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 덕트부(300)를 구성하는 각 덕트(310, 320)는, 실내의 천장 내부에 설치되고, 열손실을 최소할 수 있도록 이중관 구조로 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 제 2 덕트(320)의 단부에는 팬파워 유닛(400)이 설치된다. 상기 팬파워 유닛(400)은 주로 실내의 천정에 설치된다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 실내로 공급되는 공기의 공기조화를 위한 실내 공조장치의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공조장치의 내부 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공조장치의 내부 구성을 나타낸 평면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 실내 공조장치(100)는, 환기를 위하여 외부에서 공급되는 실외 공기와 실외로 배출되는 실내 공기를 상호 열교환시키는 재생 열교환부(110), 실내로 공급되는 공기의 온도 조절을 위한 실내 열교환기(120), 그리고 상기 재생 열교환부(110)와 상기 실내 열교환기(120)를 수용하는 캐비닛(130)을 포함하여 구성된다.

즉, 상기 캐비닛(130)의 내부 일측에는 상기 재생 열교환부(110)가 수용되고, 타측에는 상기 실내 열교환기(120)가 수용된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 캐비닛(130)은, 실내 공기가 유입되는 제 1 흡입구(131), 상기 실내 열교환기(120)에서 실내로 공급되는 공기를 배출하는 제 1 배출구(132), 상기 재생 열교환부(110)로 실외공기를 공급하기 위한 제 2 흡입구(133), 그리고 상기 재생 열교환부(110)에서 열교환된 실내공기를 외부로 배출하기 위한 제 2 배출구(134)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 캐비닛(130)은 실질적으로 사각 박스 형상으로서, 상기 제 1 흡입구(131)에는 상기 제 1 덕트(310)가 연결되고, 상기 제 1 배출구(132)에는 상기 제 2 덕트(320)가 연결된다.

그리고, 상기 제 2 흡입구(133)에는 상기 재생 열교환부(110)로 유입되는 실외 공기를 가열하기 위한 예열기(133a)가 구비될 수도 있다.

한편, 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132)는 상기 캐비닛(130)의 일측면, 즉 배면에 형성되는 것이 좋다. 그리고, 상기 제 2 흡입구(133)와 상기 제 2 배출구(134)는 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132)가 설치된 면에 대향되는 타측면, 즉 전면에 형성되는 것이 바람직하다.

상기의 구성을 가지는 캐비닛(130)은, 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132)가 형성되는 상기 캐비닛(130)의 배면이 실내를 향하도록, 베란다의 천장에 설치되며, 보다 바람직하게는 상기 캐비닛(130)의 전면과 배면에 수직한 다른 측면이 상기 베란다의 일측벽에 밀착되도록, 상기 베란다의 천장 모서리부에 설치되는 것이 좋다.

여기서, 실내의 환기를 위해 상기 재생 열교환부(110)에서 배출되는 실외 공기는 별도의 덕트(미도시)를 통해 실내로 직접 공급될 수도 있으나, 실내 거주자에 게 보다 쾌적한 공기를 공급하기 위해, 상기 재생 열교환부(110)에서 배출되는 실외 공기는 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 냉각 또는 가열된 후 실내로 공급되는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 상기 제 1 흡입구(131)는 상기 제 2 배출구(134)와 선택적으로 연통하고, 상기 제 2 흡입구(133)는 상기 제 1 배출구(132)와 선택적으로 연통하도록 구성된다.

상기 재생 열교환부(110)의 구조를 보다 상세하게 설명하면, 상기 재생 열교환부(110)에는, 상기 제 2 흡입구(133)로 흡입되는 실외 공기를 상기 실내 열교환기(120)측으로 배출하는 제 1 연통구(111), 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130)으로 흡입되는 실내 공기가 유입되는 제 2 연통구(112), 상기 제 1 연통구(111)에 개폐 가능하게 구비되는 제 1 댐퍼(113), 그리고 상기 제 2 연통구(112)에 개폐 가능하게 구비되는 제 2 댐퍼(114)가 형성된다.

그리고, 상기 재생 열교환부(110)에는, 상기 제 1 연통구(111)와 제 2 연통구(112)가 형성되며, 상기 실내 열교환기(120)가 수용되는 공간을 형성하는 경계벽(115)이 구비된다.

또한, 상기 재생 열교환부(110)의 내측에는 실질적으로 사각 박스 형상의 재생 열교환기(116)가 구비되나, 상기 재생 열교환기(116)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.

여기서, 상기 재생 열교환기(116)에는, 실외로 배출되는 실내공기가 유동하는 제 1 유로(미도시)와 실내로 공급되는 실외 공기가 유동하며 상기 제 1 유로에 직교하는 제 2 유로(미도시)가 구비된다.

상기 재생 열교환기(116)의 열교환 효율을 높이기 위해, 상기 재생 열교환기(116)는 상기 제 1 유로와 제 2 유로가 교대로 교차하여 적층되는 다수개의 층상 구조를 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 상기 제 1 유로는 상기 제 2 연통구(112) 및 상기 제 2 배출구(134)와 연통하고, 상기 제 2 유로는 상기 제 1 연통구(111) 및 상기 제 2 흡입구(133)와 연통한다.

상기의 구성에 의하여, 상기 제 1 유로를 통과하는 실내 공기는, 상기 제 2 유로를 통과하는 실외공기와 상호 열교환 하므로, 실외로 배출되는 공기의 열손실이 최소화된다.

상기와 같이 구성되는 재생 열교환기(116)는, 설계 조건에 따라 다양한 방향으로 설치될 수 있으나, 상기 제 1 유로와 상기 제 2 유로 중 어느 하나가 상기 캐비닛(130)의 전면에 직교하도록, 상기 캐비닛 내부 일측에 구비될 수도 있다.

예를 들면, 상기 제 2 유로의 입구부가 형성되는 상기 재생 열교환기(116)의 일측면이 상기 캐비닛(130)의 전방 내벽에 밀착 또는 인접하게 설치되고, 상기 재생 열교환기(116)의 일측면에 대응되는 상기 캐비닛(130)의 전면에는 실외공기가 유입되는 제 2 흡입구(133)가 형성된다. 이러한 경우, 상기 캐비닛(130)의 크기를 줄일 수 있는 잇점이 있다.

다음으로, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)는, 회전에 의해 개폐되도록 구성된다.

상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)는, 상기 공기 조화기의 운전 모드에 따라, 개폐각이 조절된다.

여기서, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내 공기 전체를 상기 제 2 배출구(134)로 배출하는 전체환기 모드, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내 공기의 일부를 상기 제 2 배출구(134)로 배출하고 나머지는 제 1 배출구(132)를 통해 배출하는 일부환기 모드, 그리고 상기 제 1 흡입구를 통해 상기 캐비닛(130)으로 유입되는 공기 모두를 상기 제 1 배출구(132)를 통해 다시 실내로 공급하는 실내공기 순환 모드로 운전될 수 있도록 구성되는 것이 좋으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이를 위하여, 상기 제 2 댐퍼(114)는, 전체환기 모드 운전시에 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내 공기 전체를 상기 제 2 연통구(112)로 안내한다.

그리고, 일부환기 모드 운전시에는, 상기 제 2 댐퍼(114)가 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내공기의 일부를 상기 제 2 연통구(112)로 안내한다.

다음으로, 실내공기 순환 모드 운전시에 있어서, 상기 제 2 댐퍼(114)는, 상기 제 2 연통구(112)를 차단하여, 상기 제 1 흡입구(131)로 흡입되는 실내 공기 전체가 상기 실내 열교환기(120)로 유입되도록 한다.

물론, 상기 공기조화 시스템은, 상기 전체환기 모드 또는 상기 실내공기 순 환 모드로 선택적으로 운전되도록 구성될 수 있음은 물론이고, 상기 일부환기 모드 또는 상기 실내공기 순환 모드로 선택적으로 운전되도록 구성될 수도 있다.

상기의 구성에 더하여, 상기 캐비닛(130)의 내부에는, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 유입되는 실내 공기의 흡입유로와, 상기 흡입유로와 연통하며 상기 제 1 배출구(132)를 통해 배출되는 공기의 배기유로를 형성하는 가이드 벽(135)이 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 배기유로에는 상기 실내 열교환기(120)가 구비되며, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 유입되는 실내공기 및/또는 상기 제 1 연통구(111)를 통해 공급되는 실외 공기는 상기 실내 열교환기(120)에서 냉각 또는 가열된 후, 상기 제 1 배출구(132)에 연결된 상기 제 2 덕트(320)를 통해 실내로 공급된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 가이드 벽(135)은, 일단이 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132) 사이의 캐비닛 내벽에 연결되고, 타단이 상기 재생 열교환부(110)에서 소정 거리 이격되어, 상기 흡입유로와 상기 배기유로가 연통하는 연통홀(미도시)을 형성한다.

그리고, 상기 가이드 벽(135)은, 상기 전체환기 모드 운전시에 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 유입되는 실내 공기가 상기 재생 열교환부(110)의 상기 제 2 연통구(112)로 유입되도록, 상기 제 2 댐퍼(114)와 연결된다.

또한, 본 발명에 따른 실내 공조장치(100)에는, 상기 실내 열교환기(120)측에서 상기 제 1 배출구(132)측으로 공기의 유동을 강제하는 제 1 송풍기(140), 그리고 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 2 배출구(134)의 연통시, 상기 제 1 흡입구 (131)에서 상기 제 2 배출구(134)로 공기의 유동을 강제하는 제 2 송풍기(150)가 구비되는 것이 바람직하다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 제 1 송풍기(140)는, 상기 실내 열교환기(120)와 상기 제 1 배출구(132) 사이, 즉 상기 배기유로에 구비되어, 상기 제 1 흡입구(131)에서 유입되는 실내공기 및/또는 상기 제 1 연통구(111)에서 배출되는 실외공기를 흡입하여 상기 제 1 배출구(132)로 송풍한다.

그리고, 상기 제 2 송풍기(150)는, 상기 흡입유로에 구비되어 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 실내 공기를 강제로 흡입하여, 상기 제 2 연통구(112)측으로 토출한다.

여기서, 상기 송풍기(140,150)의 토출부에는, 상기 토출부를 소정 비율로 분할하는 격막(141,151)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 격막(141,151)은, 상기 일부환기 모드 운전시에 소정 각도 개방된 상기 댐퍼(113,114)에 각각 연결되도록, 상기 경계벽(115)을 향해 연장 형성되는 것이 바람직하다.

상기의 구성에 의하여, 상기 제 2 연통구(112)가 상기 제 2 댐퍼(114)에 의해 차폐된 경우, 상기 제 2 송풍기(150)에서 토출되는 공기가 상기 배기유로로 유입되어, 상기 실내 열교환기(120)에서 열교환된다. 이 때, 상기 제 1 연통구(111)는 제 1 댐퍼(113)에 의해 차폐되어 배기유로로 유입된 공기가 전부 상기 실내 열교환기(120) 쪽으로 유동하도록 한다.

그리고, 상기 제 2 댐퍼(114)가 상기 가이드 벽(135)에 연결되고, 제 1 댐퍼 (113)가 상기 흡입유로와 상기 배기유로의 연통홀을 차단한 경우에는, 상기 제 2 송풍기(150)에서 토출되는 공기가 상기 제 2 연통구(112)를 통해 상기 재생 열교환기(116)로 유입된 후, 상기 제 2 배출구(134)를 통해 외부로 배출된다. 그리고, 상기 제 2 흡입구(133)에서 흡입되는 외부공기가 상기 재생 열교환기(116)로 유입되어 외부로 배출되는 공기와 열교환된 후 상기 제 1 송풍팬(140)으로 유입되어 실내로 공급된다.

다음으로, 상기 제 2 댐퍼(114)가 소정 각도 회전하여 상기 제 2 연통구(112) 및 상기 배기유로와 상기 흡입유로의 연통홀이 모두 개방되는 상기 일부환기 모드 운전시의 경우, 즉 상기 제 2 댐퍼(114)가 상기 격막(151)에 연결되고 상기 제 1 댐퍼(113)도 격막(141)에 연결되는 경우에는, 상기 제 2 송풍기(150)에서 토출되는 공기가 상기 배기유로 및 상기 재생 열교환기(116)로 소정 비율로 분할되어 유입된다. 그리고, 상기 제 1 송풍기(140)로는 상기 제 1 흡입구(131)에서 흡입되어 상기 실내 열교환기(120)를 거친 공기가 일부 흡입되고, 일부는 상기 제 2 흡입구(133)에서 흡입되어 상기 재생 열교환기(116)를 거친 공기가 흡입되어 실내로 공급된다.

물론, 상기 제 2 송풍기(150)는 상기 제 2 배출구(134)의 일측이나, 상기 재생 열교환기의 제 1 유로와 상기 제 2 연통구(112) 사이에 구비될 수도 있다.

더 나아가, 공기의 유동을 강제하는 송풍기들은, 상기 실내 공조장치(100)에 구비되지 않고 상기 덕트부(300)에 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)이 하나의 모터에 의해 구동될 수도 있다.

한편, 시로코 팬은 축방향으로 공기를 흡입하여 원주방향으로 공기를 토출하도록 구성되는 팬으로서, 상기 시로코 팬은 발생되는 유동소음이 작고, 상기 캐비닛(130) 내부에 설치하기 용이하며, 정압을 상승시켜 풍량을 증가시키는 장점을 가지고 있다. 특히, 상기와 같은 시로코 팬 중에서 양측면에 각각 흡입구가 형성되어 있는 양흡입 시로코 팬이 공기 흡입량을 증가시키는 데 유리하다.

따라서, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150) 양자 모두 양흡입 시로코 팬으로 구성함이 바람직하다.

물론, 상기 제 1 송풍기(140) 및/또는 제 2 송풍기(150)는, 터보팬, 안내가이드를 가지는 축류팬, 또는 횡류팬 등으로 구성될 수도 있다.

한편, 상기 제 1 송풍기(140)는, 상기 실내 열교환기(120)와 상기 캐비닛(130)의 내벽에 의해 둘러싸이도록 구성되어, 상기 제 1 송풍기(140)에 흡입되는 공기 전체가 상기 실내 열교환기(120)에서 냉각 또는 가열된다.

여기서, 상기 실내 열교환기(120)에는 냉매가 유동하는 냉매 배관(미도시)이 연결되며, 상기 실내 열교환기(120) 내부를 유동하는 냉매는 상기 실내 열교환기(120)를 통과하는 공기로부터 열을 흡수하거나, 공기로 열을 방출함으로써 공기조화 기능을 수행하게 된다.

이를 위하여, 상기 실내 열교환기(120)의 일단은 상기 가이드 벽(135)이 연결된 상기 캐비닛의 내벽, 즉 배면에 연결되고, 타단은 상기 가이드 벽(135)이 연결된 상기 캐비닛의 배면에 수직한 다른 쪽 내벽, 즉 측면 내벽에 연결되어, 전체 적으로 "ㄴ" 형상으로 구성된다.

물론, 상기 실내 열교환기(120)는 일단이 상기 가이드 벽(135)이 연결되고, 타단이 상기 가이드 벽(135)에 대향되는 상기 캐비닛(130)의 내벽, 즉 측면 내벽에 연결되어 "ㅣ" 형상으로 구성될 수도 있으나, 상기와 같이 "ㄴ" 형상으로 구성되는 경우 열교환 면적이 증가하는 잇점이 있다.

상기와 같이, 상기 실내 열교환기(120)가 "ㄴ" 형상으로 구성되는 경우, 상기 실내 열교환기(120)의 유입측, 특히 절곡부와 인접하는 위치에는, 상기 실내 열교환기(120)로 유입되는 공기의 편중을 방지하는 유동 가이드(136)가 구비되는 것이 좋다.

물론, 상기 유동 가이드(136)는, 상기 실내 열교환기(120)로 유입되는 공기를 상기 실내 열교환기(120)의 전체 표면에 고르게 분포시키기 위하여 제공되는 것이므로, 상기 실내 열교환기(120)의 형상보다는 상기 흡입유로에서 상기 실내 열교환기(120)로 유입되는 공기의 유동 방향과 더 깊은 관계가 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 실내 공조장치(100)의 운전 모드에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 실내공기 순환 모드를 지정하고, 실내 희망 온도를 설정하면, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)가 상기 제 1 연통구(111)와 상기 제 2 연통구(112)를 차폐한다.

그리고, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)가 구동되면, 실내 공기가 상기 제 1 덕트(310)에 연결된 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛 (130) 내부로 유입된다.

상기 캐비닛(130) 내부로 유입된 실내공기는 상기 흡입유로를 지나 상기 배기유로에 구비된 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 열교환 과정을 거친다.

상기 실내 열교환기(120)에서 열교환 과정을 거친 공기는 상기 제 2 송풍기(150)로 유동된 후 상기 제 1 배출구(132)로 토출되고, 상기 제 1 배출구(132)를 통해 배출되는 공기는 상기 제 2 덕트(320)에 의해 실내로 안내되어 실내를 냉방 또는 난방시킨다.

다음으로, 사용자가 일부환기 모드를 선택하고, 실내의 희망온도를 설정하는 경우, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)가 소정 각도 개방되어, 각각 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)의 격막(141,151)에 연결된다.

그리고, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)가 모터에 의해 구동되면, 실내 공기가 상기 제 1 덕트(310)에 연결된 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된다.

여기서, 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된 실내공기의 일부는 상기 제 2 댐퍼(114)에 의해 상기 제 2 연통구(112)와 연통하는 상기 재생 열교환기(116)의 제 1 유로로 유입되고, 나머지는 상기 배기유로에 구비된 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 열교환 과정을 거친다.

이와 동시에, 상기 제 1 송풍기(140)의 구동에 의해 실외 공기가, 상기 제 2 흡입구(133)를 통해 상기 재생 열교환기(116)의 제 2 유로로 유입되어, 상기 제 1 유로를 지나는 실내 공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 1 연통구(111)를 통해 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 열교환 과정을 거친다. 그리고, 상기 제 1 유로로 유입된 실내 공기는 상기 제 2 유로를 따라 유동하는 실외공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 2 배출구(134)를 통해 실외로 배출된다.

상기 실내 열교환기(120)에서 열교환 과정을 거친 실내공기와 실외공기는 상기 제 2 송풍기(150)에 의해 실내로 공급되어, 실내를 환기시키는 동시에 실내를 냉방 또는 난방시킨다.

한편, 사용자가 전체환기 모드를 선택하고, 실내의 희망온도를 설정하는 경우, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)가 완전히 개방되어, 상기 제 2 댐퍼(114)는 상기 가이드 벽(135)에 연결된다.

그리고, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)가 모터에 의해 구동되면, 실내 공기가 상기 제 1 덕트(310)에 연결된 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된다.

여기서, 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된 실내공기 전체는, 상기 제 2 댐퍼(114)에 의해 상기 제 2 연통구(112)와 연통하는 상기 재생 열교환기(116)의 제 1 유로로 유입된다.

이와 동시에, 상기 제 1 송풍기(140)의 구동에 의해 실외 공기가, 상기 제 2 흡입구(133)를 통해 상기 재생 열교환기(116)의 제 2 유로로 유입되어, 상기 제 1 유로를 지나는 실내 공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 1 연통구(111)를 통해 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 열교환 과정을 거친다. 그리고, 상기 제 1 유로로 유입된 실내 공기는 상기 제 2 유로를 따라 유동하는 실외공기와 열교환 과정 을 거친 후, 상기 제 2 배출구(134)를 통해 실외로 배출된다.

상기 실내 열교환기(120)에서 열교환 과정을 거친 실외공기는 상기 제 1 송풍기(140)에 의해 실내로 공급되어, 실내를 환기시키는 동시에 실내를 냉방 또는 난방시킨다.

상기 실내 공조장치의 운전 모드는, 사용자에 의해 수동으로 선택되거나, 소정의 온도 센서와 실내공기의 탁도 센서 등에 연결된 제어부에 의하여 자동으로 선택될 수도 있다.

그리고, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화 시스템이, 일부환기 모드 또는 실내공기 순환 모드로 운전되도록 구성되거나, 전체환기 모드 또는 실내공기 순환 모드로 운전되도록 구성될 수 있도록, 변경 가능함은 상술한 내용으로 보아 자명하다.

한편, 상기 제 1 실시예에 따른 실내 공조장치(100)에 제공되는 상기 가이드 벽(135)과 상기 격막(151)은, 공기의 유동을 더욱 원활하게 하기 위한 구성이다.

다만, 상기 제 2 송풍기(150)가 상기 덕트부(300)에 설치되거나, 제 2 배출구(134)의 일측 또는 상기 재생 열교환부(110) 내에 설치되는 경우, 그리고 송풍기의 하우징이 상기 가이드 벽의 기능을 하는 경우 등에는 상기 가이드 벽이 구비되지 않을 수도 있다.

그리고, 상기 격막(151)은 이하에서 설명될 본 발명에 따른 실내 공조장치의 다른 실시예들에서 생략되나, 구비되는 경우에는 환기공기와 실내로 재공급되는 순환공기의 비율을 유지하는데 효과적인 장점이 있다.

한편, 상기 덕트부(300)의 일측에는 덕트(310,320) 내의 소음을 제거하기 위한 소음기(500)가 설치된다.

여기서, 상기 소음기(500)는 도 4에 도시한 바와 같이 모듈화하여 상기 덕트(310,320)의 일부를 대체하도록 설치하는 것도 가능하지만, 상기 덕트(310,320) 전체에 설치될 수도 있을 것이다.

한편, 본 실시예에서와 같이, 상기 소음기(500)를 모듈화시킨 경우, 상기 소음기(500)는 상기 덕트(310,320) 중 어느 위치에라도 설치할 수 있으나, 팬에 가까운 위치에 설치함으로써 소음 차단효과가 커질 수 있을 것이다. 즉, 상기 실내 공조장치(100)와 제 1 덕트(310)의 연결부 및/또는 상기 실내 공조장치(100)와 제 2 덕트(320)의 연결부(2)에 설치할 수 있으며, 실(室)의 소음 감소에 좀더 효과적이려면 상기 팬 파워 유닛(400)의 입구측(3)의 위치에 설치할 수도 있을 것이다. 또한, 상기 덕트(310,320) 중 복수 개소에 설치할 수 있음도 쉽게 이해가능하다.

도 4 내지 도 8을 참조하여 소음기(500)에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하에서는 실내 공조장치(100)와 제 2 덕트(320)의 연결부(1)에 설치된 경우에 대해서 설명하며, 다른 위치에 설치된 경우에도 구조 및 효과는 동일하다.

도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 소음기는 덕트(320)의 관로 중 상기 실내 공조장치(100)의 토출부에 가까운 위치에 설치된다.

이 때, 상기 덕트(320)는 천정에 매설되므로 덕트(320)의 높이는 최대한 낮추면서 공기 유동량은 최대화 할 수 있도록 장방형의 유동단면을 갖는 플랫 덕트(flat duct)를 사용함이 바람직하다.

상기 소음기(500)는 양단이 개방된 통 형상의 케이스(510), 상기 케이스(510)의 양단부에 결합되고 상기 소음기(500)와 덕트(320)를 연결시키는 커버 케이스(520), 상기 케이스(510) 내측면을 따라 설치되고 표면에 다수의 홀(531)이 형성된 지지 가이드(530), 그리고 상기 케이스(510) 내측면과 지지 가이드(530) 사이에 일정 두께로 개재되는 흡음부재(540)를 포함하여 이루어진다.

상기 케이스(510)는 상기 덕트(320)의 유동단면과 대응되는 단면 형상을 갖는 사각 통으로 형성된다. 특히, 상기 소음기(500)와 덕트(320)가 결합된 부분에서 유동저항이 증가하지 않도록 상기 덕트(320)의 외주면이 상기 소음기(500)의 내측면에 결합됨이 바람직하다.

그리고, 상기 커버 케이스(520)는 상기 케이스(510)의 단부가 끼워지는 결합홈(521)이 형성되어 있어서, 상기 케이스(510)의 양 단부에 단순히 끼움으로써 조립된다.

또한, 상기 커버 케이스(520)는 상기 지지 가이드(530)의 단부가 결합되도록 상기 흡음부재(540)의 두께에 대응되는 너비를 갖는 사각 링 형상으로 형성된다.

따라서, 상기 케이스(510)의 내측면을 따라 흡음부재(540) 및 지지 가이드(530)가 설치되고, 상기 결합홈(521)에 케이스(510)의 양 단부가 상기 커버 케이스(520)의 결합홈(521)에 끼워지면 소음기(500)의 결합이 완료된다.

그리고, 상기 흡음부재(540)는 상기 커버 케이스(520)가 양 단부를 지지하고, 상기 지지 가이드(530)가 상기 케이스(510)의 내측면에 밀착되도록 힘을 가하 여 고정시키게 된다. 또한, 상기 지지 가이드(530)는 상기 흡음부재(540)에 힘을 가함과 더불어 자신도 힘을 받게 되므로 상기 케이스(510) 내부에서 움직이지 않도록 고정되며, 그 양 단부는 상기 커버 케이스(520)의 내측면에 결합된다.

한편, 상기 커버 케이스(520)의 양쪽면에 결합홈(523)이 형성되면, 상기 양쪽의 결합홈(523)에 각각 케이스(510)를 끼움으로써 소음기(500)를 직렬로 연결하는 것이 가능하다.

다음으로, 상기 케이스(510)의 내부에는 상기 케이스(510)와 대응되는 형상으로 금속 재질의 지지 가이드(530)가 설치된다.

도 7을 참조하면, 상기 지지 가이드(530)는 상기 케이스(510)과 마찬가지로 장방형의 단면을 갖는 통 형상으로, 특히, 상기 지지 가이드(530)의 표면에는 일정 간격으로 동일한 크기로 다수개의 홀(531)이 형성된다.

구체적으로는, 상기 지지 가이드(530)는 비교적 얇은 두께를 가지는 판에 일정한 간격으로 형성되되 지그재그로 배치된 홀(531)이 형성되고, 상기 지지 가이드(530)로 소리가 입사하는 면의 배면 후방, 즉, 상기 지지 가이드(530)와 케이스(510)의 내측면 사이가 일정 간격 이격되게 설치된다.

여기서, 상기 지지 가이드(530)의 후방에는 흡음재를 설치하지 않고 빈 공간으로 두어도 되지만, 본 실시예에서와 같이 상기 지지 가이드(530)의 후방에 흡음부재(540)를 설치함으로써 중/고주파수 대역의 소음에 대한 흡음률을 높이는 효과가 있다.

여기서, 상기 흡음부재(540)와 같이 다공질 재료는 주로 중/고주파 대역의 소음에 대해 흡음률이 높은 특성을 갖고, 상기 지지 가이드(530)와 같은 다공판은 비교적 좁은 주파수대역에서 고효율의 흡음률을 갖는 특성이 있다.

따라서, 본 실시예에서와 같이 상기 지지 가이드(530)의 후면에 흡음부재(540)를 설치함으로써 다공판의 흡음 특성과 다공질 재료의 흡음 특성 모두를 나타내게 되어 비교적 넓은 주파수 대역의 소음에 대해 높은 흡음률을 갖게 되므로, 상기 덕트(320) 내부의 유동 소음의 제거에 효과적이다.

한편, 상기 지지 가이드(530)는 판의 두께 및 재료, 홀의 직경 및 간격, 배후 공기층의 두께에 의해 흡음률이 결정된다. 특히, 본 실시예에 따른 상기 지지 가이드(530)와 같이 얇은 두께를 갖는 금속판을 작은 직경의 홀을 좁은 간격으로 배치하는 것이 흡음에 효과적이다.

상기 지지 가이드(530)는, 헬름홀츠 공명기(Helmholtz resonator)의 원리를 이용하는 소음을 제거하는 것으로서, 상기 지지 가이드(530)에 입사된 소음의 주파수와 상기 지지 가이드(530) 배후의 공기층 및 상기 홀(531) 부분의 공기가 공명을 일으킴으로써 입사된 소음을 상쇄시켜 제거하게 된다.

즉, 상기 지지 가이드(530)의 고유주파수는 상기 지지 가이드(530)의 두께와, 상기 홀(531)의 크기 및 배후에 설치된 상기 흡음부재(540)의 두께에 의해 결정된다. 또한, 상기 홀(531)의 수 및 배치된 간격도 상기 지지 가이드(530)의 흡음률에 영향을 미치게 된다.

따라서, 상기 지지 가이드(530)는, 상기 덕트(320)의 소음의 주파수가 상기 지지 가이드(530)의 고유주파수 부근일 때, 상기 홀(531) 부분의 공기가 공명을 일 으켜 진동하고, 그때 발생하는 마찰열에 의해 입사된 소리 에너지가 열에너지로 변환되어 소음이 제거된다.

그리고, 상기 지지 가이드(530)의 양 단부에는 고무 재질의 패킹부(532)가 구비된다. 상기 패킹부(532)는 상기 커버 케이스(520)의 내측면에 결합되는데, 상기 패킹부(532)는 상기 지지 가이드(530) 및 흡음부재(540)를 상기 케이스(510)에 고정시키는 역할과 더불어, 상기 소음기(500)를 덕트(320)에 연결하는 역할도 하게 된다.

즉, 상기 덕트(320)에 소음기(500)를 설치할 때, 상기 덕트(320)를 상기 커버 케이스(520)의 내측면으로 밀어 넣으면, 상기 덕트(320)의 외주면과 상기 커버 케이스(520) 사이에 패킹부(532)가 압축 삽입되므로, 상기 덕트(320)와 소음기(500)를 고정시킴과 더불어 상기 덕트(320)와 소음기(500)의 결합부를 밀폐시키게 된다. 따라서, 결합부를 통해 공기와 열이 덕트(320)의 외부로 누설되는 것을 방지한다.

따라서, 상기 지지 가이드(530)는 덕트(320) 내의 소음을 제거하는 역할과, 상기 흡음부재(540)의 고정 및 상기 덕트(320)와 소음기(500)를 결합시키는 역할을 겸하게 된다.

다음으로, 상기 덕트(320)의 내측면과 상기 지지 가이드(530) 사이에는 소정 두께를 갖는 흡음부재(540)가 개재된다.

도 8을 참조하면, 상기 흡음부재(540)는 상기 케이스(510) 및 지지 가이드(530)과 동일한 형상을 갖고, 특히, 상기 케이스(530)와 지지 가이드(530) 사이에 개재될 수 있는 사각의 속이 빈 통 형상을 갖는다.

여기서, 상기 흡음부재(540)는 상기 케이스(510) 내측면에 일정 두께로 설치되는데, 상하면에 설치되는 흡음부재(540)의 두께보다 측면에 설치되는 흡음부재(540)의 두께를 더 두껍게 설치하는 것이 바람직하다.

이는, 상기 흡음부재(540)와 같은 발포성 흡음재는 그 표면 및 내면에 형성된 기포에서 입사한 소리 에너지가 열에너지로 변환되어 소멸됨으로써 소음이 감소하는 원리로 작동된다. 그리고, 흡음부재(540)의 소음 감쇠량은 흡음부재(540)의 두께와 밀도에 비례하고, 특히 두께에 대한 의존도가 높은 특성을 갖는다.

그러므로, 소음률을 높이기 위해서는 흡음부재(540)를 두껍게 설치하는 것이 유리한데, 상기 흡음부재(540)의 두께는 상기 덕트(320)의 크기 및 덕트(320)가 설치될 천장의 높이 등으로 인하여 사실상 제약이 있다.

따라서, 본 실시예에서와 같이, 덕트(320)에서 천정의 높이로 인해 그 높이에 제한이 많은 상하면 보다는, 크기를 증가시키는 데 비교적 제약이 적은 좌우 측면에 상기 흡음부재(540)의 두껍게 설치함이 바람직하다.

즉, 상기 흡음부재(540)에서 흡수하기 위한 소음의 주파수 대역에 대해 최적이 될 수 있도록 상기 덕트(320)의 측면에 설치되는 흡음부재(540)의 두께(t1)는 상하면에 설치되는 흡음부재(540) 두께(t2)의 2배가 되도록 설치됨이 바람직하다.

한편, 상기 흡음부재(540)는 난연성(難煙性)의 폴리우레탄 폼(polyurethan faom)으로 형성되는데, 내부에 일정 두께의 공기층(541)이 형성되어 있다.

상기와 같이 흡음부재(540) 내부에 공기층(541)을 형성함으로써 흡음부재 (540)를 단일층으로 형성하는 것에 비해, 흡음부재(540)의 밀도가 작아지고 공기층(514)의 두께가 흡음부재(540)의 두께를 변화시키는 것으로 작용되므로 상기 흡음부재(540)의 흡음률을 최적화할 수 있다.

한편, 상기 흡음부재(540)는 덕트(320) 내부의 소음을 제거하는 역할뿐만 아니라 폴리우레탄 폼의 특성에 의해 덕트(320)의 단열재 역할도 겸하게 된다. 따라서, 상기 소음기(500) 또는 케이스(510)에 별도의 단열재를 설치하지 않더라도 열손실을 방지할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 공기조화기의 실내 공조장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은, 실내 공간의 냉, 난방 기능뿐만 아니라, 실내의 환기 기능도 동시에 수행 가능하므로, 실내 거주자에게 보다 쾌적한 환경을 제공한다.

둘째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 실내 공조장치에 의하면, 실내 환기시 열손실을 최소화하는 재생 열교환기와 실내의 냉난방을 위한 열교환기가 하나의 캐비닛 내부에 수용되므로, 상기 재생 열교환기와 실내기가 별개로 구비되는 경우와 비교하여 설치가 용이하다.

셋째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 소음기에 의하면, 소음기를 모듈화하여 덕트에 단순 끼움으로 직접 연결이 가능하므로 소음기의 설치가 용이하다. 또한, 상기 소음기의 흡음부재가 단열재의 역할도 겸하므로 단열재를 더 설치할 필요가 없으므로 부피가 작으며 구조가 간단해진다.

또한, 상기 소음기는 부피가 크게 증가하지 않으면서 덕트의 유동 단면적과 동일한 단면적을 가지므로, 덕트와 소음기의 단면적 변화에 의해 상기 덕트와 소음기의 결합부에서 유동저항의 증가 등이 발생하지 않는다.

한편, 상기 소음기를 이루는 구성요소인 흡음부재와 지지 가이드를 덕트 내부에 직접 설치할 수 있으므로, 전체적인 덕트의 설치가 용이하고 구조가 간단해진다.

Claims (7)

1. 실내를 환기하고 실내로 조화된 공기를 공급하는 실내 공조장치와 실내를 연통시키는 덕트;

   상기 덕트의 유동단면에 대응되는 유동단면을 형성하도록 속이 빈 통 형상으로 형성되고, 상기 덕트의 관로상에 설치되되, 적어도 덕트의 일부를 이루어 덕트 내부를 유동하는 공기의 유동 소음을 제거하는 소음기:를 포함하여 이루어지는 공기조화 시스템의 덕트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 소음기는,

   상기 덕트와 연통되도록 양단이 개방된 통 형상으로 형성되며, 적어도 덕트의 일부를 이루는 케이스와,

   표면에 다수의 홀이 형성되고 상기 케이스의 내측면에 설치되는 지지 가이드와,

   상기 지지 가이드와 케이스의 내측면 사이에 개재되는 흡음부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템의 덕트.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 케이스의 일 단부에는 상기 케이스 상호간 및 상기 케이스와 덕트를 연 결하고 상기 케이스를 지지하는 커버 케이스가 더 구비됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템의 덕트.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 커버 케이스에는 상기 케이스의 단부가 끼워지는 결합홈이 형성되고, 상기 덕트와 연통되는 개구부가 형성된 링 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템의 덕트.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 지지 가이드의 단부에는 패킹부가 구비됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템의 덕트.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 지지 가이드는 표면에 다수의 홀이 형성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템의 덕트.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 흡음부재는 내부에는 균일한 두께의 공기층이 형성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템의 덕트.

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