KR20090022643A - 공기조화시스템 - Google Patents

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KR20090022643A
KR20090022643A KR1020070088179A KR20070088179A KR20090022643A KR 20090022643 A KR20090022643 A KR 20090022643A KR 1020070088179 A KR1020070088179 A KR 1020070088179A KR 20070088179 A KR20070088179 A KR 20070088179A KR 20090022643 A KR20090022643 A KR 20090022643A
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KR1020070088179A
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김원석
박택규
김현진
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엘지전자 주식회사
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/0001Control or safety arrangements for ventilation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F7/06Ventilation with ducting systems also by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit

Abstract

본 발명은, 단일의 배기댐퍼유닛에 의해 공기의 배출과 순환이 선택적으로 제어 가능한 공기조화시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 공기조화시스템은, 외관을 형성하는 케이스(100)와; 상기 케이스(100) 내부에 구비되며, 실내 공간의 공기 유동을 강제하는 배기팬(232)과; 상기 케이스(100) 내부에 구비되며, 실외의 공기 유동을 강제하는 급기팬(230)과; 실내로부터 유입되는 공기의 유동 방향을 제어하는 배기댐퍼유닛(340)과; 외부로부터 유입되는 공기의 흐름을 제어하는 급기댐퍼유닛(260)을 포함하며; 상기 배기댐퍼유닛(340)은, 실내로부터 유입되는 공기를 상기 급기팬(230) 또는 배기팬(232)으로 선택적으로 안내하여, 실내공기의 정화 또는 외부 배기를 안내한다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 공기조화시스템에 의하면, 제품의 경량화 및 기능이 향상되는 이점이 있다.
공기조화, 환기, 정화, 댐퍼, 배출, 순환

Description

공기조화시스템{Air-conditioning system}
본 발명은 공기조화시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단일의 배기댐퍼유닛에 의해 공기의 배출과 순환이 선택적으로 제어 가능한 공기조화시스템에 관한 것이다.
근래에 에너지 절약을 위한 방편과 소음 등의 문제로 점차 인간의 주거공간은 기밀화 및 단열화가 요구되는 경향으로 나아가고 있다. 그러나, 이러한 폐쇄공간의 공기는 시간이 지남에 따라 점차 이산화탄소로 변함과 동시에 오염되어 생명체의 호흡을 저해하게 한다.
따라서, 사무실이나 차량과 같이, 많은 사람이 협소한 공간에 머물게 된 곳은 수시로 환기를 시켜야 한다. 이 때 통상적으로 전열교환 방식을 이용한 환기장치가 이용된다. 이것은 실내공기 온도를 유지하면서 외부공기를 급기하고, 실내공기를 배기하기 위해서이다.
도 1에는 종래 환기장치의 외관이 사시도로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 환기장치(1)는 케이스(10)에 의해 직육면체의 외관이 형성된다. 상기 케이스(10)는 제품 전체의 외관을 형성하며, 내부에 설치되는 다수 부품을 외부의 이물로부터 보호하는 역할을 한다.
상기 케이스(10)의 후면 좌측에는 외부 공기가 흡입되는 외기흡입구(11)가 후방으로 돌출되게 설치된다. 그리고, 상기 외기흡입구(11)는 케이스(10)의 후면 좌측에 천공된 흡입구장착홀(미도시)과 연통되게 설치된다.
상기 케이스(10)의 내측 중앙부에는 전열교환기(20)가 구비된다. 상기 전열교환기(20)는 직교류형 플레이트 타입의 구조로 이루어져 급.배기 통로가 분리되도록 함으로써 외기와 실내공기가 서로 혼합되지 않은 상태로 열교환되도록 구성된다.
상기 케이스(10)의 후면 우측에는 실내 공기가 외부로 배출되도록 안내하는 실내공기배출구(도 2의 도면부호 12)가 구비되며, 상기 실내공기배출구(12)는 케이스(10)의 내부와 연통된다.
상기 케이스(10)의 전면 좌측에는 외기배출구(13)가 구비된다. 상기 외기배출구(13)는 케이스(10)의 전면 좌측에 천공된 배출구장착홀(14)과 연통되게 설치되어 상기 케이스(10) 내부를 경유한 외기가 환기장치(10) 외부로 배출되도록 안내하게 된다.
상기 외기배출구(13)에서 우측으로 이격된 곳에는 실내공기흡입구(15)가 구비된다. 상기 실내공기흡입구(15)는 실내의 공기가 환기장치(1) 내부로 유입되도록 안내하는 것으로, 케이스(10)의 전면 우측에 천공된 실내흡입구장착홀(16)과 연통되게 결합된다.
상기 전열교환기(20)의 후측에는 배기팬(30)이 설치된다. 상기 배기팬(30)은 실내공기흡입구(15)를 통해 흡입되는 공기를 상기 실내공기배출구(12)로 강제 송풍하기 위한 구성이다.
상기 배기팬(30)의 외측에는 배기팬(30)에 의해 강제 유동하는 공기의 흐름 방향을 안내하는 배기팬하우징(32)이 구비된다.
그리고, 상기 전열교환기(20)의 전방에는 급기팬(40)이 설치된다. 상기 급기팬(40)은 외기가 상기 외기배출구(13)를 통해 실내로 공급되도록 한다. 따라서, 상기 급기팬(40)의 외측에는 급기팬(40)에 의해 강제 유동하는 공기의 흐름 방향을 안내하는 급기팬하우징(42)이 구비된다.
상기 배기팬(30)과 급기팬(40)의 내부에는 팬모터(50)가 구비된다. 상기 팬모터(50)는 입력되는 전기에 의해 회전동력을 발생하여 상기 배기팬(40) 또는 급기팬(50)에 공급하는 역할을 한다.
상기 케이스(10)의 좌/우측면에는 천장고정구(60)가 구비된다. 상기 천장고정구(60)는 환기장치(1)가 천장에 고정되도록 하는 구성이다.
그러나, 상기와 같이 구성되는 종래의 환기장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 상기 배기팬(30)과 급기팬(40)이 회전하여 공기 유동을 발생시키게 되면, 도 2와 같이 외기흡입구(11)와 실내공기흡입구(15)를 통해 케이스(10) 내부로 유입된 공기는 급기팬하우징(42)과 배기팬하우징(32) 내부를 경유한 후 전열교환기(20)를 거쳐 외기배출구(13)와 실내공기배출구(12)를 통해 배출된다.
따라서, 공기가 유동하는 경로가 복잡하여 풍량이 감소되며 소음이 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한, 사용자의 선택에 따른 모드의 전환이 불가하여 사용편의성이 저하된다. 즉, 종래의 환기장치는 단순히 실내공기와 외기를 바꾸어 환기하는 기능만을 가지고 있는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단일의 배기댐퍼유닛에 의해 공기의 배출 또는 순환이 제어되어 환기는 물론 공기정화가 가능한 공기조화시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 부품 일체화를 통하여 보다 콤팩트한 공기조화시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 공기조화시스템은,
외관을 형성하는 케이스와; 상기 케이스 내부에 구비되며, 실내 공간의 공기 유동을 강제하는 배기팬과; 상기 케이스 내부에 구비되며, 실외의 공기 유동을 강제하는 급기팬과; 상기 배기팬의 일측에 구비되어, 실내로부터 유입되는 공기의 유동 방향을 제어하는 배기댐퍼유닛과; 상기 급기팬의 일측에 구비되어, 외부로부터 유입되는 공기의 흐름을 제어하는 급기댐퍼유닛을 포함하는 구성을 가지며; 상기 배기댐퍼유닛은, 실내로부터 유입되는 공기를 상기 급기팬 또는 배기팬으로 선택적으로 안내하여, 실내공기의 정화 또는 외부 배기를 안내하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 공기조화시스템에 따르면, 배기댐퍼유닛이 구비되어 실내 공기의 배출을 안내한다. 한편, 이러한 배기댐퍼유닛은 실내 공기의 배출 뿐만 아니라, 실내공기가 다시 실내로 유입되도록 제어하기도 한다. 즉, 하나의 배기댐퍼유닛이 실내공기의 배출과 순환을 모두 가능하게 하는 것이다. 따라서, 부품수가 감소되는 장점은 물론이고, 환기와 공기 정화가 모두 가능해지는 이점이 있다.
또한, 본 발명에서는, 케이스 내부의 공간을 상하로 구획하는 급기베리어 및 배기베리어가 일체로 형성되고, 급기하우징과 배기하우징도 일체로 형성된다. 따라서, 제품 조립이 용이하여 작업능률이 향상되는 장점이 있다.
이하 본 발명에 의한 공기조화시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 3 내지 도 5에는 본 발명에 의한 공기조화시스템의 조립상태가 사시도로 도시되어 있으며, 도 6 및 도 7에는 본 발명에 의한 공기조화시스템의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해사시도가 도시되어 있다. 즉, 도 3에는 본 발명에 의한 공기조화시스템의 외관사시도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3에서 서비스판넬을 탈거시킨 상태의 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4에서 필터조립체와 컨트롤박스를 탈거시킨 상태의 사시도가 도시되어 있다. 그리고, 도 6과 도 7은 본 발명 실시예를 전방 좌측과 전방 우측에서 본 각각의 분해사시도이며, 도 8은 본 발명 실시예를 구성하는 배기댐퍼유닛의 외관 사시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 공기조화시스템은, 직육면체 형상의 케이스(100)에 의해 전체적인 외관이 형성된다.
그리고, 상기 환기장치는 도 3과 같은 상태에서 뒤집어져 건물의 천장에 설 치되며, 도 3의 상면은 실제로 설치되었을 때 바닥면이 된다. 이하에서는 상기 환기장치의 구성 설명에 대하여 도면에 보여지는 방향을 기준으로 설명하기로 한다.
상기 케이스(100)는, 다수의 외면을 형성하는 캐비넷(110)과, 상기 캐비넷(110)의 상면을 차폐하는 서비스판넬(120) 그리고, 전면판넬(130)과 후면판넬(140) 등으로 구성된다. 즉, 상기 캐비넷(110)은 도시된 바와 같이, '∪'형상으로 이루어져 하면과 좌측면 및 우측면 외관을 형성한다. 그리고, 이러한 캐비넷(110)의 상면에 사각평판의 서비스판넬(120)이 장착된다.
상기 캐비넷(110)의 전면과 후면에는 사각평판 형상의 전면판넬(130)과 후면판넬(140)이 각각 장착되어 외관을 형성하고 있으며, 이러한 전면판넬(130)과 후면판넬(140)에는 공기가 출입되는 유입구 및 배출구가 구비된다. 즉, 상기 전면판넬(130)에는 외부공기가 유입되는 외부유입구(132)가 전방으로 돌출 형성되며, 이러한 외부유입구(132)의 우측에는 공기가 외부로 배출되도록 안내하는 외부배출구(134)가 전방으로 돌출되게 형성된다. 그리고, 상기 후면판넬(140)의 좌측단 부근에는 실내공간 내부로 공기를 안내하는 내부배출구(142)가 후방으로 돌출 형성되고, 상기 후면판넬(140)의 우측단 부근에는 실내공간의 공기가 유입되도록 안내하는 내부유입구(144)가 후방으로 돌출 형성된다.
상기 케이스(100)의 내부에는 내부 공간을 상하로 구획하는 상하베리어(200)가 구비된다. 상기 상하베리어(200)는 사각 평판 2개가 연결된 형상으로 이루어져, 상기 케이스(100) 내부의 좌측 후반부와 우측 전반부 공간을 상하로 각각 구획한다.
상기 상하베리어(200)는 아래에서 설명할 급기팬(230)의 상측에 위치되는 급기베리어(210)와, 아래에서 설명할 배기팬(232)의 상측에 위치되는 배기베리어(220)로 이루어지며, 이러한 급기베리어(210)와 배기베리어(220)는 일체로 형성된다.
한편, 상기 급기베리어(210)와 배기베리어(220)는 대략 사각평판 형상으로 이루어지나, 상기 배기베리어(220)의 우측 후단 모서리는 일부가 절개된 형상을 가진다. 따라서, 이러한 절개된 부분을 통해 상기 내부유입구(144)를 통해 유입된 공기가 유동 가능하게 된다.
상기 급기베리어(210)에는 소정 크기의 직경을 가지는 급기홀(212)이 상하로 관통 형성되고, 상기 배기베리어(220)에는 상기 급기홀(212)과 대응되는 크기의 배기홀(222)이 상하로 관통 형성된다.
그리고, 상기 급기홀(212)의 테두리에는 하측으로 연장된 급기오리피스(214)가 형성되고, 상기 배기홀(222)의 테두리에는 하측으로 연장된 배기오리피스(224)가 형성된다. 상기 급기오리피스(214)와 배기오리피스(224)는 아래에서 설명할 급기팬(230)과 배기팬(232)의 중앙부로 공기를 안내하는 역할을 한다.
상기 상하베리어(200)의 하측에는 급기팬(230)과 배기팬(232)이 각각 설치된다. 구체적으로 살펴보면, 상기 급기베리어(210)의 하측에는 공기가 실내로 유입되도록 강제하는 급기팬(230)이 설치되며, 상기 배기베리어(220)의 하측에는 공기가 실외로 배출되도록 강제하는 배기팬(232)이 설치된다.
상기 급기팬(230)과 배기팬(232)은 도시된 바와 같이, 상기 케이스(100) 내 부의 중앙으로부터 대각선 방향에 각각 설치된다. 즉 상기 급기팬(230)은 상기 케이스(100) 내부의 좌측 후반부에 설치되며, 상기 배기팬(232)은 상기 케이스(100) 내부의 우측 전반부에 설치된다.
상기 급기팬(230)과 배기팬(232)의 외측은 팬하우징(240)에 의해 감싸여진다. 상기 팬하우징(240)은 상기 급기팬(230)과 배기팬(232)에 의해 유동되는 공기를 안내하는 것으로, 상기 급기팬(230)의 외측을 감싸는 급기하우징(242)과 상기 배기팬(232)의 외측을 감싸는 배기하우징(244) 등으로 이루어진다.
상기 급기하우징(242)과 배기하우징(244)은 도시된 바와 같이 일체로 형성된다. 그리고, 이러한 급기하우징(242)의 후단과 배기하우징(244)의 선단은 각각 개구되어 공기가 실내 또는 외부로 토출되도록 한다.
상기 급기하우징(242)의 전방에는 사각평판의 급기후면판(250)이 구비되고, 상기 배기하우징(244)의 좌측에는 사각평판의 급기우측판(252)이 구비된다. 상기 급기후면판(250)과 급기우측판(252)은 상기 케이스(100) 내부의 공간을 상하 좌우로 구획하는 베리어 역할을 한다. 즉, 상기 급기후면판(250)은 상기 케이스(100) 내부의 좌측 공간을 전후로 구획하고, 상기 급기우측판(252)은 상기 케이스(100) 내부의 전반부 공간을 좌우로 구획한다.
그리고, 상기 급기후면판(250)의 상하 높이는, 상기 급기우측판(252)의 상하 높이보다 작은 크기를 가진다. 따라서, 이러한 급기후면판(250)과 상기 서비스판넬(120) 사이에는 소정의 틈새가 형성되고, 이러한 틈새를 통해 상기 외부유입구(132)를 통해 유입된 외기가 통과하여 상기 급기팬(230)으로 유입된다.
상기 전면판넬(130)의 좌반부 후측, 즉 상기 배기팬(232)의 일측에는 급기댐퍼유닛(260)이 구비된다. 상기 급기댐퍼유닛(260)은 외부로부터 유입되는 공기의 흐름을 제어하는 것으로, 기본 골격을 이루는 급기프레임(261)과, 공기가 유동되는 통로가 되는 급기댐퍼구(262)와, 상기 급기댐퍼구(262)를 선택적으로 차폐하는 급기댐퍼(264), 급기댐퍼(264)의 유동을 강제하는 급기댐퍼모터(266)와, 상기 급기댐퍼모터(266)와 급기댐퍼(264)를 연결하는 급기연결대(268) 등으로 구성된다.
보다 구체적으로 살펴보면, 상기 급기프레임(261)은 사각평판 형상으로 이루어지며, 후단은 약간의 경사를 가지고, 상기 급기후면판(250)의 상단에 결합된다.
그리고, 상기 급기프레임(261)에는 상하로 관통된 급기댐퍼구(262)가 형성되고, 이러한 급기댐퍼구(262)는 급기댐퍼(264)에 의해 선택적으로 차폐된다. 상기 급기댐퍼(264)는 상기 급기댐퍼구(262)와 대응되는 형상의 사각평판으로 이루어지며, 후단을 축으로 회전 가능하도록 구성된다.
상기 급기프레임(261)의 후단 상면에는 급기댐퍼모터(266)가 설치된다. 상기 급기댐퍼모터(266)는 상기 급기댐퍼(264)의 회전 유동을 강제하기 위한 것으로, 이러한 급기댐퍼모터(266)와 급기댐퍼(264)은 급기연결대(268)에 의해 연결된다. 따라서, 상기 급기댐퍼모터(266)가 외부에서 공급되는 전원에 의해 작동하면, 이러한 급기댐퍼모터(266)가 상기 급기연결대(268)를 밀거나 당기게 되어, 상기 급기댐퍼(264)가 회전하여 상기 급기댐퍼구(262)를 개폐하게 된다.
상기 급기프레임(261)의 하측에는 급기가이드(270)가 더 구비된다. 상기 급기가이드(270)는 상기 외부유입구(132)를 통해 케이스(100) 내부로 유입되는 공기 를 상기 급기댐퍼구(262)로 안내한다. 따라서, 이러한 급기가이드(270)의 후반부는 후단으로 갈수록 점차 높아지는 경사면으로 이루어진다.
또한, 상기 급기댐퍼(264)의 하측에는 히터(280)가 구비된다. 즉, 상기 외부유입구(132)의 후측에는 히터(280)가 설치되는데, 이러한 히터(280)는 상기 외부유입구(132)를 통해 유입되는 외부의 공기를 가열하는 역할을 한다.
상기 상하베리어(200)의 상측에는 아래에서 설명할 급기모터(302)와 배기모터(312)를 지지하는 급기모터프레임(300)과 배기모터프레임(310)이 설치된다. 즉 상기 급기홀(212)의 상측에는 급기모터프레임(300)이 좌우로 가로질러 설치되고, 상기 배기홀(222)의 상측에는 배기모터프레임(310)이 좌우로 가로질러 설치된다.
그리고, 상기 급기모터프레임(300)과 배기모터프레임(310)에는 급기모터(302)와 배기모터(312)가 각각 장착된다. 상기 급기모터(302)와 배기모터(312)는 외부로부터 인가되는 전원을 공급받아, 상기 급기팬(230)과 배기팬(232)에 회전동력을 제공하는 역할을 한다.
상기 급기베리어(210)의 상측에는 필터조립체(320)가 구비된다. 상기 필터조립체(320)는 상기 내부배출구(142)를 통해 실내로 유입되는 공기 중의 이물질을 걸러내기 위한 것으로, 다수의 필터로 이루어짐이 바람직하다. 즉, 플라즈마를 발생시켜 공기 중의 이물을 제거하는 플라즈마필터와, 담배연기나 각종 냄새 등을 탈취하는 암모니아 탈취필터나 헤파필터 등 다양한 필터로 이루어짐이 바람직하다.
상기 필터조립체(320)는 필터프레임(322)에 의해 고정된다. 상기 필터프레임(322)은 상기 케이스(100)나 아래에서 설명할 중앙베리어(330) 등에 체결되며, 이러한 필터프레임(322) 내측에 상기 필터조립체(320)가 착탈 가능하게 안착된다.
상기 상하베리어(200)의 상측 중앙부에는 중앙베리어(330)가 구비된다. 상기 중앙베리어(330)는 도시된 바와 같이 소정 크기의 사각평판으로 이루어져, 상기 상하베리어(200) 상측 공간을 전방우측과 후방좌측으로 구획하는 역할을 한다.
상기 중앙베리어(330)의 우측단에는 배기차단벽(332)이 형성된다. 상기 배기차단벽(332)은 상기 상하베리어(200)의 상측의 우측공간을 전후로 구획하는 역할을 하는 것으로, 상기 중앙베리어(330)와 일체로 형성됨이 바람직하다.
상기 배기팬(232)의 후측에는 실내로부터 유입되는 공기의 유동 방향을 제어하는 배기댐퍼유닛(340)이 구비된다. 상기 배기댐퍼유닛(340)은, 실내로부터 유입되는 공기를 상기 급기팬(230) 또는 배기팬(232)으로 선택적으로 안내하여, 실내공기의 정화 또는 외부 배기를 안내하는 것이다.
상기 배기댐퍼유닛(340)은, 기본 골격을 이루는 배기프레임(341)과, 상기 배기가이드(350)에 형성되는 순환구(342)와, 공기의 흐름을 안내하는 배기가이드(350)와, 상기 배기가이드(350)에 형성되는 배기구(352)와, 상기 순환구(342)와 배기구(352)를 선택적으로 차폐하는 배기댐퍼(344)와, 상기 배기댐퍼(344)의 유동을 강제하는 배기댐퍼모터(360)와, 배기댐퍼(344)와 배기댐퍼모터(360)를 연결하는 배기연결대(362) 등으로 구성된다.
상기 배기댐퍼유닛(340)을 구성하는 각 부품을 보다 구체적으로 살펴본다.
상기 배기차단벽(332)의 하단 후측에는 배기프레임(341)이 형성된다. 상기 배기프레임(341)은 아래에서 설명할 배기댐퍼(344)를 지지하는 것으로, 이러한 배 기프레임(341)의 내측에는 순환구(342)가 상하로 관통 형성된다. 상기 순환구(342)는 사각형상으로 이루어지며, 상기 내부유입구(144)를 통해 유입된 공기가 상기 배기프레임(341)을 통과하여 상측으로 유동되도록 하는 통로 역할을 한다.
상기 순환구(342)는 배기댐퍼(344)에 의해 선택적으로 차폐된다. 상기 배기댐퍼(344)는 상기 순환구(342) 형상과 대응되는 사각평판으로 이루어지며, 상기 배기프레임(341)의 전반부에 회전 가능하게 연결된다. 따라서, 상기 배기댐퍼(344)는 선단을 축으로 회전하게 된다.
상기 배기프레임(341)의 하측에는 배기가이드(350)가 구비된다. 상기 배기가이드(350)는 상기 내부유입구(144)를 통해 유입되는 공기를 상방으로 안내하는 역할을 한다. 따라서, 이러한 배기가이드(350)는 도시된 바와 같이 후방으로 갈수록 점차 낮아지도록 경사지게 형성된다.
한편, 상기 배기가이드(350)에는 배기구(352)가 관통 형성된다. 상기 배기구(352)는 상기 내부유입구(144)를 통해 유입된 공기가 상기 배기팬(232)으로 유입되도록 하는 통로가 되는 것으로, 상기 배기댐퍼(344)에 의해 선택적으로 차폐된다.
상기 배기프레임(341)의 상면에는 배기댐퍼모터(360)가 설치된다. 상기 배기댐퍼모터(360)는 상기 배기댐퍼(344)의 유동을 강제하는 것으로, 상기 배기댐퍼(344)와는 배기연결대(362)에 의해 연결된다. 따라서, 상기 배기댐퍼모터(360)가 외부로부터 인가되는 전원에 의해 동력을 발생하고, 이러한 동력이 상기 배기연결대(362)에 전달되어 상기 배기댐퍼(344)가 상기 순환구(342) 또는 배기구(352)를 선택적으로 차폐하게 되는 것이다.
이와 같이 상기 급기댐퍼(264)와 배기댐퍼(344)는, 상기 케이스(100) 내부의 중앙으로부터 대각선 방향에 각각 설치된다. 즉 상기 급기댐퍼(264)는 상기 케이스(100) 내부의 좌측 전반부에 설치되며, 상기 배기댐퍼(344)는 상기 케이스(100) 내부의 우측 후반부에 설치된다.
상기 내부유입구(144)를 통해 유입된 공기가 통과하는 공기의 유동 통로에는 컨트롤박스(370)가 설치된다. 즉, 상기 배기프레임(341)의 상측에 컨트롤박스(370)가 설치된다. 상기 컨트롤박스(370)는 다수의 전장부품이 내장되는 사각통상의 박스로 이루어지는 것으로, 이러한 컨트롤박스(370)에 내장되는 부품에 의해 공기조화시스템의 제어가 이루어진다.
보다 구체적으로 살펴보면, 상기 컨트롤박스(370)는 상기 급기팬(230) 또는 배기팬(232)에 의해 이동이 강제되는 공기의 유동 통로에 설치된다. 즉 상기 컨트롤박스(370)는 상기 내부유입구(144)의 전방에 위치한다. 따라서, 실내공기 배출을 위해 상기 배기팬(232)이 작동하면, 실내공기가 상기 내부유입구(144)를 통해 유입되어 상기 배기팬(232)으로 이동하면서 상기 컨트롤박스(370)와 접촉하게 된다. 또한, 정화모드에서는 상기 급기팬(230)이 회전하여 생성하는 흡인력에 의해 상기 내부유입구(144)를 통해 유입된 실내 공기가 상기 내부배출구(142)를 통해 다시 실내로 유입되므로, 이 과정에서도 상기 내부유입구(144)를 통해 유입된 공기가 상기 컨트롤박스(370)와 접촉하게 되는 것이다.
그리고, 이러한 컨트롤박스(370) 저면에는 다수의 방열핀(도시되지 않음)이 형성된다. 따라서, 이러한 다수의 방열핀이 상기 내부유입구(144)를 통해 유입되어 유동하는 공기와 접촉하여 컨트롤박스(370)를 냉각시키는 역할을 하게 된다.
상기 컨트롤박스(370)는, 도시(도 4 참조)된 바와 같이 평단면의 크기가 상기 배기프레임(341)보다 작은 크기를 가진다. 따라서, 상기 컨트롤박스(370)와 상기 필터조립체(320) 사이에는 소정의 틈새가 형성되고(도 4 참조), 이러한 틈새를 통해 상기 내부유입구(144)를 통해 유입된 공기가 상기 필터조립체(320)로 유입될 수 있게 된다.
이하 상기와 같은 공기조화시스템의 작용을 살펴본다.
상기와 같은 본 발명의 공기조화시스템은 상기에서도 설명한 바와 같이 건물의 천장에 거꾸로 설치된다. 따라서, 상기 서비스판넬(120)이 하측을 향하게 되고, 상기 전면판넬(130)의 외부유입구(132)와 외부배출구(134)는 건물 외부와 연통된다. 그리고, 상기 후면판넬(140)의 내부유입구(144) 및 내부배출구(142)는 실내공간과 연통되도록 설치된다.
도 9 내지 도 11에는 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 공기조화시스템에서 공기가 유동하는 상태가 각각 도시되어 있다. 즉, 도 9는 본 발명 실시예에 의해 전형적인 환기가 수행되는 환기모드 상태를 도시하고 있으며, 도 10은 본 발명 실시예에 의해 공기정화가 수행되는 공기 정화모드 상태를 도시하고 있다. 그리고, 도 11은 환기 및 공기정화가 동시에 일어나는 혼합모드 상태가 도시되어 있다.
먼저, 도 6 및 도 7 그리고 도 9을 참조하여 본 발명 실시예가 환기모드로 작동되는 경우의 공기 흐름을 살펴본다.
외부의 공기가 실내로 유입되는 상태를 먼저 살펴본다.(도 9의 '▶' 화살표 참조)
이때에는 상기 급기댐퍼(264)는 급기댐퍼모터(266)에 의해 유동되어 상기 급기댐퍼구(262)가 개방된다. 그리고, 외부로부터 인가되는 전원에 의해 상기 급기모터(302)가 작동하여, 상기 급기팬(230)이 회전한다. 이렇게 되면, 상기 급기팬(230) 주변의 공기는 급기팬(230)에 의해 유동이 강제된다.
따라서, 상기 외부유입구(132)를 통해 유입되는 외부의 공기는 급기댐퍼구(262)를 통과하여 상기 급기프레임(261)의 상측으로 이동한 다음, 상기 급기후면판(250)의 상측을 넘어 후방으로 이동한다. 그런 다음, 상기 필터조립체(320)를 통과한다. 이와 같이 상기 필터조립체(320)를 통과하는 과정에서 공기 중의 이물질이 걸러진다.
상기 필터조립체(320)를 통과한 공기는 상기 내부배출구(142)를 통해 후방으로 배출되어 실내공간으로 공급된다. 이와 같은 과정에 의해 외기가 실내공간으로 유입되는 것이다.
그리고, 이와 같이 외기가 실내로 유입되는 경우에는 사용자의 선택에 따라 상기 히터(280)를 작동시킬 수 있다. 즉, 추운 겨울과 같은 경우에는 사용자가 상기 히터(280)를 작동시키면, 상기 외부유입구(132)를 통해 유입되는 공기가 가열되어, 상대적으로 고온의 공기가 상기 내부배출구(142)를 통해 실내로 유입된다.
한편, 실내의 공기가 외부로 배출되는 과정을 살펴보면(도 9의 '▷' 화살표 참조), 외부로부터 인가된 전원에 의해 상기 배기댐퍼모터(360)가 작동하고, 이러 한 배기댐퍼모터(360)에 의해 상기 배기댐퍼(344)는 상기 순환구(342)를 차폐한다. 따라서, 상기 배기가이드(350)의 배기구(352)가 개방된다.
그리고, 외부로부터 인가되는 전원에 의해 상기 배기모터(312)가 작동하여 상기 배기팬(232)을 회전시키게 되며, 이러한 배기팬(232)의 회전에 의해 배기팬(232) 주변에는 공기 흐름이 일어난다.
따라서, 상기 내부유입구(144)를 통해 실내공간의 공기가 상기 케이스(100) 내부로 유입된 다음, 상기 배기구(352)를 통과하여 전방으로 이동하고, 연이어 상기 상하베리어(200)와 캐비넷(110)의 우측면 사이의 틈새를 통해 상하베리어(200) 상측으로 이동한다. 그리고, 이 과정에서 상기 내부유입구(144)를 통해 유입된 공기는 상기 컨트롤박스(370) 저면에 접하게 되어, 컨트롤박스(370)를 냉각시키게 된다.
상기 상하베리어(200) 상측으로 이동한 공기는 상기 배기오리피스(224)를 통해 하측으로 이동하여 상기 배기팬(232) 중앙부로 유입된 다음, 방사상으로 토출되어 상기 배기하우징(244)에 의해 안내된다. 따라서, 상기 외부배출구(134)를 통해 외부(실외)로 배출된다.
다음으로는, 외부의 공기를 유입하지 않고, 실내의 공기를 회전시켜 실내 공기를 정화하는 정화모드에서 공기가 유동하는 상태를 도 6 및 도 7 그리고 도 10를 참조하여 살펴본다.
상기와 같은 정화모드에서는 상기 급기팬(230)만 작동되고 상기 배기팬(232)은 작동될 필요가 없다. 그리고, 상기 급기댐퍼(264)는 상기 급기댐퍼구(262)를 차 폐하게 되므로, 상기 외부유입구(132)를 통해서는 외부의 공기 유입이 일어나지 않게 된다.
그리고, 상기 배기댐퍼(344)는 상기 배기구(352)를 차폐하게 되므로, 상기 순환구(342)가 개방된다. 따라서, 상기 내부유입구(144)를 통해 케이스(100) 내부로 유입되는 실내의 공기는 상기 순환구(342)를 통과하여 상기 컨트롤박스(370)의 좌측 틈새를 통해 상방으로 이동한다. 이 과정에서 유동 공기가 상기 컨트롤박스(370), 특히 컨트롤박스(370) 저면에 형성된 방열핀(도시되지 않음)과 접촉하면서 컨트롤박스(370)를 냉각시키게 된다.
그런 다음, 상기 급기팬(230)의 흡인력에 의해 상기 필터조립체(320)를 통과하여 하측으로 이동하게 되고, 이 과정에서 실내공기 중에 포함된 이물질이 제거된다. 따라서, 정화된 공기는 상기 급기팬(230)의 중앙으로 유입된 다음 상기 급기하우징(242)에 의해 안내되어 상기 내부배출구(142)를 통해 후방으로 토출된다. 상기와 같이 내부배출구(142)를 통해 배출된 공기는 다시 실내공간으로 유입된다.
이와 같은 과정에 의해 실내공기가 외부로 유출되지 않고, 정화된 다음 다시 실내로 유입되는 것이다.
한편, 상기와 같이 실내의 공기를 정화하는 동시에 외부의 공기도 실내로 유입되도록 하는 것도 가능한데, 이러한 혼합모드에서의 공기 유동은 도 11에 화살표로 도시되어 있다.
이러한 혼합모드에서는, 실내 공기의 정화 및 외부 공기의 유입이 동시에 일어나므로, 상기에서 설명한 정화모드(도 10 참조)에서의 공기 유동(도 11에서 '▶' 화살표 참조)에 부가적으로 외부 공기의 유입(도 11에서 '▷'화살표 참조)이 일어난다.
보다 구체적으로 살펴보면, 혼합모드에서는 상기 급기팬(230)만 작동되고 상기 배기팬(232)은 작동될 필요가 없다.
그리고, 상기 배기댐퍼(344)는 상기 배기구(352)를 차폐하게 되므로, 상기 순환구(342)가 개방된다. 따라서, 상기 내부유입구(144)를 통해 케이스(100) 내부로 유입되는 실내의 공기는 상기 순환구(342)를 통과하여 상기 컨트롤박스(370)의 좌측 틈새를 통해 상방으로 이동한다.
그런 다음, 상기 급기팬(230)의 흡인력에 의해 상기 필터조립체(320)를 통과하여 하측으로 이동하게 되고, 이 과정에서 실내공기 중에 포함된 이물질이 제거된다. 따라서, 정화된 공기는 상기 급기팬(230)의 중앙으로 유입된 다음 상기 급기하우징(242)에 의해 안내되어 상기 내부배출구(142)를 통해 후방으로 토출된다. 상기와 같이 내부배출구(142)를 통해 배출된 공기는 다시 실내공간으로 유입된다.(도 11의 '▶'로 표시된 공기 유동 참조)
한편, 혼합모드에서는 외부의 공기 유입도 이루어지므로, 상기 급기댐퍼(264)는 급기댐퍼모터(266)에 유동되어 상기 급기댐퍼구(262)가 개방된다. 그리고, 외부로부터 인가되는 전원에 의해 상기 급기모터(302)가 작동하여, 상기 급기팬(230)이 회전한다. 이렇게 되면, 상기 급기팬(230) 주변의 공기는 급기팬(230)에 의해 유동이 강제된다.
따라서, 상기 외부유입구(132)를 통해 유입되는 외부의 공기는 급기댐퍼 구(262)를 통과하여 상기 급기프레임(261)의 상측으로 이동한 다음, 상기 급기후면판(250)의 상측을 넘어 후방으로 이동한다.
그런 다음, 상기 내부유입구(144)를 통해 유입된 공기와 함께 상기 필터조립체(320)를 통과한다. 이와 같이 상기 필터조립체(320)를 통과하는 과정에서 공기 중의 이물질이 걸러진다.
상기 필터조립체(320)를 통과한 공기는 상기 내부배출구(142)를 통해 후방으로 배출되어 실내공간으로 공급된다. 이와 같은 과정에 의해 외기가 실내공간으로 유입되어 환기가 이루어지는 것이다. 그리고, 상기에서와 같이 이때 사용자는 히터(280)를 작동시켜 외부로부터 유입되는 공기의 온도를 증가시킬 수 있게 된다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
예를 들어, 상기의 실시예에서는 환기모드에서 외부의 공기가 실내로 유입됨과 동시에, 실내의 공기는 외부로 배출되는 사용 상태를 설명하고 있다. 그러나, 상기 급기댐퍼(264)와 배기댐퍼(344)의 조작에 의해, 급기만 이루어지거나 배기만 이루어지도록 하는 것도 가능함은 물론이다. 즉, 실내 공기의 배출작용 없이 외부의 상기 급기팬(230)의 회전에 의해 외기의 공기가 실내로 유입되도록 하여 환기를 하거나, 외부의 공기 유입 없이 상기 배기팬(232)만을 작동시켜 실내 공기가 외부로 배출되도록 하여 환기를 하는 것도 가능함은 물론이다.
도 1은 종래 기술에 의한 환기장치의 내부 구성을 보인 사시도.
도 2는 종래 기술에 의한 환기장치의 내부에서 공기 유동 상태를 보인 상태도.
도 3은 본 발명에 의한 공기조화시스템의 바람직한 실시예의 외관사시도.
도 4는 본 발명 실시예에서 서비스판넬이 벗겨진 상태의 사시도.
도 5는 본 발명 실시예의 내부를 보인 사시도.
도 6 및 도 7은 본 발명 실시예의 세부구성을 보인 분해사시도.
도 8은 본 발명 실시예를 구성하는 배기댐퍼유닛의 사시도.
도 9은 본 발명 실시예에 의해 전형적인 환기모드가 수행되는 경우의 공기 흐름을 개략적으로 보인 사용상태도.
도 10는 본 발명 실시예에 의해 정화모드가 수행되는 경우의 공기 흐름을 개략적으로 보인 사용상태도.
도 11은 본 발명 실시예에 의해 혼합모드가 수행되는 경우의 공기 흐름을 개략적으로 보인 사용상태도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100. 케이스 110. 캐비넷
120. 서비스판넬 130. 전면판넬
132. 외부유입구 134. 외부배출구
140. 후면판넬 142. 내부배출구
144. 내부유입구 200. 상하베리어
210. 급기베리어 220. 배기베리어
230. 급기팬 232. 배기팬
240. 팬하우징 242. 급기하우징
244. 배기하우징 260. 급기댐퍼유닛
264. 급기댐퍼 302. 급기모터
312. 배기모터 340. 배기댐퍼유닛
342. 순환구 344. 배기댐퍼
352. 배기구 370. 컨트롤박스

Claims (5)

  1. 외관을 형성하는 케이스와;
    상기 케이스 내부에 구비되며, 실내 공간의 공기 유동을 강제하는 배기팬과;
    상기 케이스 내부에 구비되며, 실외의 공기 유동을 강제하는 급기팬과;
    상기 배기팬의 일측에 구비되어, 실내로부터 유입되는 공기의 유동 방향을 제어하는 배기댐퍼유닛과;
    상기 급기팬의 일측에 구비되어, 외부로부터 유입되는 공기의 흐름을 제어하는 급기댐퍼유닛을 포함하는 구성을 가지며;
    상기 배기댐퍼유닛은,
    실내로부터 유입되는 공기를 상기 급기팬 또는 배기팬으로 선택적으로 안내하여, 실내공기의 정화 또는 외부 배기를 안내하는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 급기댐퍼유닛은,
    외부로부터 유입되는 공기의 유동 통로를 선택적으로 차폐하는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 급기팬과 배기팬의 외측에는, 상기 급기팬과 배기팬에 의해 유동되는 공기를 안내하는 급기팬하우징 및 배기팬하우징이 각각 구비되며;
    상기 급기팬하우징과 배기팬하우징은 일체로 형성됨을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 급기댐퍼유닛은,
    기본 골격을 이루는 급기프레임과;
    상기 급기프레임에 관통 형성되며, 공기가 유동되는 통로가 되는 급기댐퍼구와;
    상기 급기댐퍼구를 선택적으로 차폐하는 급기댐퍼와;
    상기 급기프레임의 일측에 구비되어, 상기 급기댐퍼의 유동을 강제하는 급기댐퍼모터와;
    상기 급기댐퍼모터와 급기댐퍼를 연결하는 급기연결대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 배기댐퍼유닛은,
    기본 골격을 이루는 배기프레임과;
    상기 배기프레임에 관통 형성되어, 공기의 유동 통로가 되는 순환구와;
    상기 배기프레임의 일측에 구비되어, 공기의 흐름을 안내하는 배기가이드와;
    상기 배기가이드에 관통 형성되어, 공기가 유동되는 통로를 형성하는 배기구와;
    상기 순환구와 배기구를 선택적으로 차폐하는 배기댐퍼와;
    상기 배기프레임의 일측에 구비되어, 상기 배기댐퍼의 유동을 강제하는 배기댐퍼모터와;
    상기 배기댐퍼와 배기댐퍼모터를 연결하는 배기연결대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105135535A (zh) * 2015-10-12 2015-12-09 珠海格力电器股份有限公司 风机系统、风管机及空调设备

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