KR20100109696A - 냉온수 정수 기능과 항습 기능을 구비하는 복합 공조기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 송풍구(11)와 공기 흡입구(12)가 형성되고, 냉온수를 공급하기 위한 냉수꼭지(14)와 온수꼭지(15)가 구비된 하우징(10); 상기 공기 흡입구(12)를 통해 공기가 흡입되어 상기 송풍구(11)로 배출되도록 구동력을 제공하는 송풍팬(23); 상기 공기 흡입구(12)를 통해 하우징(10) 내부로 흡입된 공기를 여과하는 에어필터(20); 공급된 물을 여과하여 정수필터(21); 냉매를 압축하는 압축기(100); 상기 압축기(100)에서 압축된 냉매를 응축하여 액화시키는 응축코일(110); 상기 응축코일(110)을 통과한 냉매를 감압시키는 팽창밸브(44)(45)와 모세관(46)(47); 상기 팽창밸브와 모세관에서 감압된 냉매를 증발시킴으로써 증발열에 의해 공기를 냉각시켜 응축수를 생성하는 제습코일(120); 상기 제습코일(120)에서 생성된 응축수를 저장하는 집수통(22); 물이 저장된 가습용기(31); 상기 압축기(100)에서 압축된 냉매가 공급되며, 상기 가습용기(31)에 저장된 물을 열교환에 의해 데워서 증발시키는 가습코일(130); 상기 정수필터(21)에서 여과된 물이 저장되며, 저장된 물을 상기 온수꼭지(15) 및 냉수꼭지(14)로 각각 공급하는 온수용기(35) 및 냉수용기(38); 상기 압축기(100)에서 압축된 냉매가 공급되며 상기 온수용기(35)에 저장된 물을 열교환에 의해 데우는 히팅코일(140); 및 상기 팽창밸브와 모세관에서 감압된 냉매를 증발시킴으로써 증발열에 의해 상기 냉수용기(38)에 저장된 물을 냉각시키는 냉각코일(150);을 포함하는 복합 공조기에 관한 것이다.
공조기, 정수기
Description
본 발명은 복합 공조기에 관한 것으로서, 단일 냉동 사이클에 의해 공기 정화 및 냉온수 정수 기능, 그리고 항습(가습 및 제습)을 동시에 수행할 수 있도록 구성된 복합 공조기에 관한 것이다.
가정이나 사무실 등의 실내 공기는 가구나 내부 시설물에서 발생하는 오염원으로 인해 더 오염정도가 심하다. 이러한 실내 공기 오염을 방지하기 위해 정기적으로 환기를 하는 방안이 권장되지만 번거로울 뿐만 아니라 공해가 심한 지역이나 황사가 발생하는 시기 등에는 환기에도 한계가 있다. 따라서, 근래에는 실내 공기를 정화하는 공기 정화기를 비치하는 곳이 점차로 늘어나고 있는 실정이다.
이러한 공기 정화기는 필터를 이용하여 미세먼지와 오염물질을 걸러내는 필터 방식과, 강력한 집진력을 가진 집진판에 의해 오염입자를 집진하는 집진 방식, 그리고 음이온 및 오존을 이용한 방식, 공기와 물을 접촉시켜 오염물질을 침전시키 는 방식 등이 있으나, 필터를 이용한 방식이 가장 보편적이다.
상기와 같이, 공기 정화와 더불어 실내의 습도를 일정 수준으로 유지하기 위하여 가습기와 제습기도 널리 보급되고 있다. 가습기는 초음파 진동으로 물분자를 산란시켜 분사하는 방식과 가열에 의해 수증기를 발생하는 방식 등이 사용되고 있다.
또한, 제습기는 냉동 사이클을 이용하여 공기를 냉각시킴으로써 응결되는 물을 집수하여 제거하는 원리를 이용한 것이다.
한편, 근래에는 가정이나 사무실에서 수도물을 정수하여 음용하기 위해 정수기가 거의 필수적으로 설치되어 있다. 이러한 정수기는 수도물을 단계적으로 걸러서 여과하는 정수 필터와, 정수된 물을 냉온수로 유지하기 위한 펠티어 소자 등을 포함한다.
이상과 같이, 가정이나 사무실에 필수적으로 사용되고 있는 공기 정화기, 가습기, 제습기 및 냉온 정수기는 모두 별개의 장치로서 구비되므로 사용자로서는 이들 장치들을 개별적으로 구입하여야 한다. 이는 경제적으로 부담인 동시에 공간적으로도 넓은 설치 공간을 필요로 한다.
뿐만 아니라, 각각의 장치들은 서로 다른 고유한 작동 메카니즘(예를 들어, 제습기는 냉동사이클, 냉온수기는 펠티어 소자에 의한 냉각방식)에 따라 작동되므로 에너지 효율 측면에서도 심각한 낭비를 초래한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래에 각각으로 기능하는 공기 정화기, 가습기, 제습기, 냉온 정수기를 단일 냉동 사이클을 이용하여 하나의 장치로 구성함으로써 에너지 효율을 최대화 할 뿐만 아니라 경제적으로나 공간적으로도 매우 유리한 복합 공조기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 복합 공조기는, 송풍구와 공기 흡입구가 형성되고, 냉온수를 공급하기 위한 냉수꼭지와 온수꼭지가 구비된 하우징; 상기 공기 흡입구를 통해 공기가 흡입되어 상기 송풍구로 배출되도록 구동력을 제공하는 송풍팬; 상기 공기 흡입구를 통해 하우징 내부로 흡입된 공기를 여과하는 에어필터; 공급된 물을 여과하여 정수필터; 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하여 액화시키는 응축코일; 상기 응축코일을 통과한 냉매를 감압시키는 팽창밸브와 모세관; 상기 팽창밸브와 모세관에서 감압된 냉매를 증발시킴으로써 증발열에 의해 공기를 냉각시켜 응축수를 생성하는 제습코일; 상기 제습코일에서 생성된 응축수를 저장하는 집수통; 물이 저장된 가습용기; 상기 압축기에서 압축된 냉매가 공급되며, 상기 가습용기에 저장된 물을 열교환에 의해 데워서 증발시키는 가습코일; 상기 정수필터에서 여과된 물이 저장되며, 저장된 물을 상기 온수꼭지 및 냉수꼭지로 각각 공급하는 온수용기 및 냉수용기; 상기 압축기에서 압축된 냉매가 공급되며 상기 온수용기에 저장된 물을 열교환에 의해 데우는 히 팅코일; 및 상기 팽창밸브와 모세관에서 감압된 냉매를 증발시킴으로써 증발열에 의해 상기 냉수용기에 저장된 물을 냉각시키는 냉각코일;을 포함한다.
바람직하게 본 발명의 복합 공조기는 상기 가습용기에 담긴 물을 추가적으로 가열하기 위한 가습용 히터를 더 포함하고, 더욱 바람직하게, 상기 가습용기는 월류벽을 기준으로 예비 가열부와 주 가열부로 구획되어 구성되고, 상기 예비 가열부는 상기 가습코일과 접촉하여 열교환이 이루어지고, 상기 주 가열부는 상기 가습용 히터에 의해 가열되도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 온수용기에 담긴 물을 추가적으로 가열하기 위한 온수용 히터를 더 구비하고, 상기 온수용기는 월류벽을 기준으로 예비 가열부와 주 가열부로 구획되어 구성되고, 상기 예비 가열부는 상기 히팅코일과 접촉하여 열교환이 이루어지고, 상기 주 가열부는 상기 온수용 히터에 의해 가열되도록 구성된다.
본 발명에 따른 복합 공조기는 공기 정화기, 제습기, 가습기, 냉온수기, 정수기의 기능을 단일 냉동 사이클에 의해 한꺼번에 구현할 수 있도록 하였으므로, 종래와 같이 서로 다른 장치들을 개별적으로 구비할 필요가 없으며, 그에 따라 장치가 콤팩트하게 소형화되었을 뿐만 아니라 사용 또한 매우 편리하다.
무엇보다도, 본 발명의 복합 공조기는 단일 냉동 사이클에 의해 각 부의 기능을 적정하게 상호 보완적으로 구현할 수 있으므로 에너지 사용 측면에서 매우 효 율적이고, 이로 인해 운전 및 유지 비용 또한 절감되는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 공조기의 외관이 개략적으로 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 공조기는 송풍구(11)와 공기 흡입구(12)가 형성된 하우징(10)을 포함한다.
상기 하우징(10)은 본 발명에 따른 복합 공조기의 외관을 구성하는 본체로서 스틸이나 그 합금 등의 금속으로 제조되는 것이 바람직하지만 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다.
상기 하우징(10)의 후면에는 공기 조절이 필요한 실내 공기를 흡입하기 위해 공기 흡입구(12)가 형성되어 있으며, 하우징(10)의 전면 상단에는 송풍구(11)가 설치되어 있다. 공기 흡입구(12)와 송풍구(11)의 위치를 이렇게 설정한 것은 사용자에게 송풍이 직접적으로 닿지 않도록 하기 위한 것이다. 그러나, 이러한 공기 흡입구(12)와 송풍구(11)의 위치는 본 발명에 의해 한정되지 않으며 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
상기 공기 흡입구(12)를 통해 하우징(10) 내부로 흡입된 공기는 후술하는 바와 같이 에어필터(도 2의 20)에 의해 정화된 뒤, 제습 또는 가습되어 상기 송풍구(11)를 통해 다시 배출된다.
바람직하게, 상기 송풍구(11)에는 필요에 따라 수동 또는 자동으로 송풍 방향을 조절할 수 있도록 풍향 조절 날개가 설치될 수 있다.
또한, 상기 하우징(10)의 일부에는 개구부(13)가 형성되고, 상기 개구부(13)에는 냉온수를 공급하기 위한 냉수꼭지(14)와 온수꼭지(15)가 각각 구비된다.
상기 냉수꼭지(14)와 온수꼭지(15)는 후술하는 바와 같이, 하우징(10) 내부에 설치된 정수필터(도 2의 21)에서 여과된 다음 냉각 또는 가열된 물이 최종적으로 공급되며, 예를 들어 사용자가 컵을 대고 물을 받을 수 있도록 밸브레버(14a)가 구비된다. 이러한 냉수 및 온수꼭지(14)(15)와 밸브레버(14a) 등의 구성은 이미 잘 알려진 바 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 하우징(10)의 일측에는 집수통(22)을 착탈하기 위한 공간이 마련되며, 상기 공간을 개폐하기 위한 도어(16)가 구비될 수 있다. 상기 집수통(22)은 후술하는 바와 같이 공기를 제습하는 과정에서 응축되는 응축수를 집수하는 용기로 서, 플라스틱과 같은 합성수지로 제조되는 것이 바람직하다.
비록 도면에는 도시되지 않았으나, 상기와 같은 구성 외에도 상기 정수필터(21)와 수도꼭지를 연결하기 위한 배관 연결구, 후술하는 가습용기를 착탈하기 위한 수납부 등의 구성이 더 구비될 수있다.
본 발명에 따른 복합 공조기는 단일 냉동 사이클에 의해 각부가 동작하는데 이것에 대한 상세한 구성은 도 2에 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 복합 공조기의 하우징(10) 내부에는 흡입되는 공기를 여과하여 오염물질을 걸러내는 에어필터(20)가 구비되는데, 바람직하게 상기 에어필터(20)는 공기 흡입구(12)에 인접하도록 배치된다.
상기 에어필터(20)는 단층 또는 복층의 필터와, 금속이나 종이 또는 합성수지를 이용한 필터 등을 모두 포함하며, 공기를 여과하여 오염물질을 흡착할 수 있는 구성이면 그 종류와 방식에 있어서 특별히 한정되지 않는다.
송풍팬(23)의 구동력에 의해 복합 공조기 내부로 흡입된 공기는 상기 에어필터(20)를 통과한 후 예컨대, 격벽(24)에 의해 구획된 송풍통로(25)를 따라 이동하면서 제습 또는 가습된다.
이를 위해, 상기 공기의 송풍통로(25) 상에는 응축코일(110), 제습코일(120) 및 가습코일(130)이 설치된다.
상기 응축코일(110)은 압축기(100)에서 압축된 냉매 가스를 응축하여 액화시키며, 상기 제습코일(120)은 열교환에 의해 공기를 냉각시켜 응축수를 생성함으로써 공기를 제습한다. 상기 응축코일(110)과 제습코일(120)은 냉매가 유동하는 관 이 지그재그식으로 배열되고 그 사이에 조밀한 간격으로 냉각핀(fin)이 부착된 통상적인 구성으로서 당해 기술분야에 이미 잘 알려져 있으므로 구체적인 도시와 설명을 생략한다.
상기 제습코일(120)의 하부에는 응축수를 받아서 유도하는 물받이(30) 및 응축수를 모아서 저장하는 집수통(22)이 설치되어 있다.
상기 가습코일(130)은 열교환에 의해 가습용기(31) 내에 담긴 물을 가열시켜 증발되도록 하는 것으로서, 기본적인 구성은 상기 제습코일(120)과 동일하다.
본 발명에 따르면, 상기 가습코일(130)에 의해 가열된 물을 추가적으로 더 가열하기 위해서 가습용 히터(32)가 더 구비될 수 있다. 바람직하게, 상기 가습용 히터(32)는 전기저항 방식으로 발열되는 저항코일이 채용된다.
더욱 바람직하게, 상기 가습용기(31)에 담긴 물은 2단계에 걸쳐서 가열될 수 있는데, 먼저 가습코일(130)과의 열교환에 의해 소정 온도까지 가열된 다음, 상기 가습용 히터(32)에 의해 증발 온도까지 추가적으로 가열될 수 있다.
이를 위해, 도시된 바와 같이, 상기 가습용기(31)는 월류벽(32a)을 기준으로 예비 가열부(33)와 주 가열부(34)로 구분되며, 상기 예비 가열부(33)는 상기 가습코일(130)과 접촉하여 열교환이 되고, 상기 주 가열부(34)는 가습용 히터(32)에 의해 가열되도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가질 경우, 예비 가열부(33) 내에 담긴 물은 가습코일(130)에 의해 가열된 다음, 월류벽(32a)을 타고 넘어서 주 가열부(34)로 유동하여 다시 가습용 히터(32)에 의해 추가로 가열될 수 있다.
상기 가습용기(31)에 담기는 물은 미도시된 배관에 의해 자동으로 공급되거나 또는 상기 가습용기(31)를 착탈식으로 구성함으로써 사용자에 의해 수동으로 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 복합 공조기는 물을 정수한 후 냉각 또는 가열하여 냉수 및온수를 공급하는 수단을 포함한다.
이를 위해, 본 발명의 복합 공조기는 온수용기(35)에 담긴 물을 열교환에 의해 가열하는 히팅코일(140)을 포함한다. 상기 히팅코일(140)의 기본적인 구조는 전술한 제습코일(120)과 동일하다.
본 발명의 복합 공조기는, 상기 히팅코일(140)에 의해 가열된 물을 소정 온도까지 추가적으로 더 가열하는 온수용 히터(37)를 더 구비할 수 있다. 바람직하게, 상기 온수용 히터(37)는 전기저항 방식으로 발열되는 저항코일로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게, 전술한 가습용기(31)와 마찬가지로, 상기 온수용기(35)에 담긴 물은 2단계에 걸쳐서 가열될 수 있는데, 먼저 히팅코일(140)과의 열교환에 의해 소정 온도까지 가열된 다음, 상기 온수용 히터(37)에 의해 추가적으로 가열될 수 있다.
이를 위해, 상기 온수용기(35)는 월류벽을 기준으로 예비 가열부와 주 가열부로 구획될 수 있으며, 여기서 예비 가열부는 상기 히팅코일(140)과 접촉하여 열교환이 이루어지는 영역이고, 상기 주 가열부는 온수용 히터에 의해 가열되는 영역이다.
상기 온수용기(35)에서 적정한 온도로 가열된 온수는 배관을 따라 온수꼭지(15)로 공급된다.
또한, 본 발명에 따른 복합 공조기는 정수된 물을 저장하는 냉수용기(38)와, 상기 냉수용기(38)에 담긴 물을 열교환에 의해 냉각시키는 냉각코일(150)을 포함한다. 여기서, 상기 냉각코일(150)의 구성은 전술한 제습코일(120)과 동일하므로 설명을 생략한다.
상기 냉수용기(38)에 저장된 물은 냉각코일(150)과의 열교환에 의해 소정 온도로 냉각된 후 배관을 따라 냉수꼭지(14)로 공급된다.
비록 도면에는 도시되지 않았으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 상기 냉각코일(150)에 의해 냉각된 물을 추가적으로 더 냉각시키는 냉각수단을 더 포함할 수 있다. 바람직하게, 이러한 냉각수단으로는 서로 다른 종류의 도전체에 전기를 대전시켜 방열면과 냉각면을 얻을 수 있는 펠티어 소자가 채용된다. 이 경우, 상기 온수용기(35)에 채용된 온수용 히터(37)는 펠티어 소자로 대체될 수 있다. 즉, 펠티어 소자의 방열면은 상기 온수용기(35)의 물을 데우는 반면, 펠티어 소자의 냉각면은 상기 냉수용기(38)의 물을 냉각시키게 된다.
비록 본 명세서에서는 냉수 및 온수꼭지(14)(15)를 설치하기 위한 개구부(13)와 집수통(22)을 착탈하기 위한 도어(16)를 비롯하여 각각의 내부 구성을 구체적으로 도시하여 설명하였으나 이러한 구성은 본 실시예에 의해 한정되지 않으며, 예를 들어 그 위치와 배열은 필요에 따라 얼마든지 변경가능한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따르면, 상기 압축기(100), 응축코일(110), 제습코일(120), 가습코일(130), 히팅코일(140) 및 냉각코일(150)은 액체 또는 기체 상태의 냉매가 유동하는 관으로 서로 연결되어 단일 냉동 사이클을 구성하는데 그 구체적인 계통도가 도 3에 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 냉매는 압축기(100)에서 고온 고압의 가스 형태로 압축된 후 히팅코일(140)과 가습코일(130) 및 응축코일(110)로 유동한다. 상기 가습코일(130)와 히팅코일(140)로 향하는 냉매의 유동경로 상에는 전자밸브(41)(42)가 설치되어 필요에 따라 경로를 차단할 수 있도록 구성된다.
상기 가습코일(130)과 히팅코일(140)에서 열교환에 의해 온도가 저하된 냉매는 다시 응축코일(110)로 유동한다. 상기 가습코일(130) 및 히팅코일(140)에서 응축코일(110)을 향하는 냉매의 유동경로(L1) 상에는 역지밸브(43)가 설치되어 냉매가 역방향으로 흐르는 것을 방지한다.
상기 응축코일(110)을 통과한 냉매는 다시 제습코일(120)과 냉각코일(150)로 유동하는데, 이들 유동경로 상에는 팽창밸브(44)(45)와 모세관(46)(47)이 개재되어 냉매를 감압시킨다.
바람직하게, 상기 제습코일(120)과 냉각코일(150)로 향하는 냉매의 유동경로 상에도 각각 전자밸브(48)(49)가 설치되어 냉매의 흐름을 차단 또는 개방할 수 있도록 되어 있다.
상기 제습코일(120)과 냉각코일(150)을 통과한 냉매는 다시 복귀경로(L2)를 따라 압축기(100)로 복귀한다. 필요한 경우, 상기 복귀경로(L2) 상에도 역지밸 브(50)(51)가 설치될 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시예에 따르면, 공기 조절을 위한 가습, 제습 및 각 부의 기능은 제어부와 각종 센서에 의해 자동으로 수행될 수 있다. 이를 위해 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 복합 공조기는 제어부(60), 온도센서(61), 습도센서(62), 수량센서(63) 및 조작패널(64)과 표시부(65)를 포함한다.
상기 제어부(60)는 미리 설정된 온도, 습도 등의 조건에 따라서 각 부의 동작을 제어한다.
상기 온도센서(61)는 온수용기(35) 또는 냉수용기(38)에 담긴 물의 온도를 실시간으로 측정하여 그 신호를 제어부(60)로 전송하며, 이에 따라 제어부(60)는 온수용기(35)의 물이 과도하게 가열되거나 냉수용기(38)의 물이 과도하게 냉각되는 것을 막기 위해 히팅코일(140)과 냉각코일(150)로 향하는 냉매의 유동경로 상에 있는 전자밸브(41)(49)를 개폐하거나 또는 온수용 히터(37)나 펠티어 소자의 동작을 제어한다.
상기 습도센서(62)는 실내 습도를 실시간으로 측정하여 그 신호를 제어부(60)로 전송한다. 이러한 신호에 따라 제어부(60)는 실내 공기를 미리 설정된 습도로 유지하기 위해 상기 가습코일(130)로 향하는 냉매의 유동경로 상에 있는 전자밸브(42)를 개폐하거나 또는 상기 가습용 히터(32)의 동작을 제어한다.
상기 수량센서(63)는 제습코일(120)의 제습 기능에 의해 집수통(22)에 모이는 물의 양을 실시간으로 측정하여 기준 수량을 초과할 경우 그 신호를 제어부(60)로 전송하고, 이에 따라 제어부(60)는 알람, 램프점멸, 경고문 디스플레이 등을 통 해 사용자에게 집수통(22)을 비우도록 환기시킨다.
이러한 수량센서는 수위를 감지하는 방식 또는 집수통(22)에 담긴 물의 무게를 측정하는 방식 등 여러가지가 채용될 수 있을 것이다.
상기 조작패널(64)은 복합 공조기의 하우징(10) 외측에 설치되어 사용자가 온수 온도, 습도량, 타이머 등을 설정할 수 있도록 하며, 이를 위해 각종 동작 버튼과 스위치를 구비한다. 사용자에 의해 설정된 조건은 메모리(66)에 저장되어 관리된다.
상기 표시부(65)는 조작패널(64)에 의해 설정된 값이나 상기 제어부(60)의 제어에 따라 복합 공조기의 상태(습도, 냉온수온도, 제습수량, 필터교환, 고장여부 등)를 표시하는 디스플레이 장치이다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 복합 공조기의 동작을 살펴보기로 한다.
사용자는 조작패널(64)을 통해 미리 원하는 습도나 온수 또는 냉수의 온도를 설정할 수 있으며, 이러한 조건은 메모리(66)에 저장된다. 또한, 사용자의 설정이 없는 경우에는 미리 저장된 디폴트 값에 따라 동작이 제어될 수 있다.
공기 정화 기능
먼저, 본 발명에 따른 복합 공조기의 작동에 따라서 송풍팬(23)이 회전하게 되고 이에 따라 실내 공기는 공기 흡입구(12)를 통해 흡입된다. 이 과정에서 공기는 에어필터(15)를 통과하면서 미세한 오염물질이 여과된다.
에어필터(15)를 통과한 공기는 송풍통로(25)를 따라 하우징(10) 내부를 유동한 후 송풍구(11)를 통해 배출된다.
제습 기능
한편, 압축기(100)에서 압축된 고온고압의 냉매 가스는 응축코일(110)로 유동한 다음, 응축코일(110)에서 응축되어 액화된다.
응축코일(110)에서 액화된 저온고압의 냉매는 다시 유동경로를 따라 상기 제습코일(120)로 유동하게 되고, 이 과정에서 팽창밸브(44)와 모세관(46)을 통과하면서 감압된 후 제습코일(120)에서 증발한다. 따라서, 냉매의 증발열에 의해 상기 제습코일(120)을 통과하는 공기를 냉각시킴으로써 응결에 의해 응축수가 발생하게 된다.
이러한 응축수는 제습코일(120)의 하부에 있는 물받이(30)에 모인 후 집수통(22)으로 흘러들어가 모이게 된다.
만약, 상기 집수통(22)에 모인 물의 양이 소정값을 초과하는 경우에는 수량센서(63)에 의해 그 신호가 제어부(60)로 전송되고, 제어부(60)는 알람을 생성하거나 또는 표시부(65)를 통해 시각적인 환기를 함으로써 사용자가 집수통(22)을 비울 수 있도록 유도한다.
상기 제습코일(120)에서 증발된 냉매 가스는 다시 복귀경로(L2)를 따라 압축기(100)로 복귀한다.
가습 기능
상기 압축기(100)에서 압축된 고온고압의 냉매 일부는 유동경로를 따라 상기 가습코일(130)로 유동한다.
그런 다음, 가습용기(31)에 담긴 물과 열교환함으로써 물을 데운 후, 다시 유동경로(L1)를 따라 응축코일(110)로 향하게 된다. 이때, 냉매는 저온고압의 가스 또는 일부 액체 상태가 될 것이다.
전술한 바와 같이, 상기 가습용기(31)가 2단계 가열 방식을 채용하는 경우에는, 물이 일단 예비 가열부(33)에서 가습코일(130)에 의해 소정 온도까지 가열된 다음, 주 가열부(34)에서 가습용 히터(32)에 의해 증발 온도까지 추가적으로 가열될 수 있다.
이렇게 증발된 수증기는 송풍통로(25)를 통과하는 공기와 혼합되어 송풍구(11)를 통해 실내로 공급된다.
나아가, 상기 습도센서(62)에 의해 실내 공기의 습도를 실시간으로 측정하고 이를 바탕으로 제어부(60)가 가습 기능과 제습 기능을 선택적으로 동작시킴으로써 적정한 실내 습도를 유지할 수 있다.
냉온수 정수 기능
외부의 수도꼭지와 연결된 배관을 통해 하우징(10) 내부로 유입된 물은 상기 정수필터(21)를 통과하면서 오염물질이 여과됨으로써 정수된다. 그런 다음, 여과된 물은 미도시된 배관을 따라 상기 온수용기(35)와 냉수용기(38)로 보내어진다.
한편, 압축기(100)에 압축된 고온고압의 냉매 가스는 유동경로를 따라 히팅코일(140)로 유동하고, 히팅코일(140)에서 온수용기(35)에 저장된 물과 열교환함으로써 물을 데운다.
바람직하게, 상기 온수용기(35)가 2단계 가열 방식을 채용하는 경우에는, 물이 일단 예비 가열부(33)에서 히팅코일(140)에 의해 소정 온도까지 가열된 다음, 주 가열부(34)에서 온수용 히터(37)에 의해 원하는 설정 온도까지 추가적으로 가열될 수 있다. 이렇게 가열된 온수는 배관을 따라 온수꼭지(15)로 공급된다.
또한, 상기 응축코일(110)에서 응축되어 액화된 저온고압의 냉매는 유동경로를 따라 냉각코일(150)로 유동하게 되고, 이 과정에서 팽창밸브(45)와 모세관(47)을 통과하면서 감압된 후 냉각코일(150)에서 증발한다. 따라서, 냉매의 증발열에 의해 상기 냉수용기(38)에 저장되었던 물은 열을 빼앗겨 냉각된다. 이렇게 냉각된 물은 배관을 따라 냉수꼭지(14)로 공급된다.
본 발명에 따른 복합 공조기는 공기 정화 기능은 물론, 가습, 제습 및 냉온수 정수 기능을 단일 냉동사이클에 의해 한꺼번에 제공한다. 따라서, 사용자는 필요에 따라 복수의 기능을 선택적으로 구동할 수 있다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명되지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 공조기의 외관을 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 공조기의 내부 구성을 나타낸 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 공조기의 계통도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 공조기의 제어 구성도이다.
<도면의 주요 참조번호의 설명>
10: 하우징 11: 송풍구 12:공기 흡입구
13: 개구부 14: 냉수꼭지 15: 온수꼭지
16: 도어 20: 에어필터 21: 정수필터
22: 집수통 23: 송풍팬 24: 격벽
25: 송풍통로 30: 물받이 31: 가습용기
32a: 월류벽 33: 예비 가열부 34: 주 가열부
35: 온수용기 32: 가습용 히터 37: 온수용 히터
38: 냉수용기
Claims (5)
- 송풍구(11)와 공기 흡입구(12)가 형성되고, 냉온수를 공급하기 위한 냉수꼭지(14)와 온수꼭지(15)가 구비된 하우징(10);상기 공기 흡입구(12)를 통해 공기가 흡입되어 상기 송풍구(11)로 배출되도록 구동력을 제공하는 송풍팬(23);상기 공기 흡입구(12)를 통해 하우징(10) 내부로 흡입된 공기를 여과하는 에어필터(20);공급된 물을 여과하여 정수필터(21);냉매를 압축하는 압축기(100);상기 압축기(100)에서 압축된 냉매를 응축하여 액화시키는 응축코일(110);상기 응축코일(110)을 통과한 냉매를 감압시키는 팽창밸브(44)(45)와 모세관(46)(47);상기 팽창밸브와 모세관에서 감압된 냉매를 증발시킴으로써 증발열에 의해 공기를 냉각시켜 응축수를 생성하는 제습코일(120);상기 제습코일(120)에서 생성된 응축수를 저장하는 집수통(22);물이 저장된 가습용기(31);상기 압축기(100)에서 압축된 냉매가 공급되며, 상기 가습용기(31)에 저장된 물을 열교환에 의해 데워서 증발시키는 가습코일(130);상기 정수필터(21)에서 여과된 물이 저장되며, 저장된 물을 상기 온수꼭 지(15) 및 냉수꼭지(14)로 각각 공급하는 온수용기(35) 및 냉수용기(38);상기 압축기(100)에서 압축된 냉매가 공급되며 상기 온수용기(35)에 저장된 물을 열교환에 의해 데우는 히팅코일(140); 및상기 팽창밸브와 모세관에서 감압된 냉매를 증발시킴으로써 증발열에 의해 상기 냉수용기(38)에 저장된 물을 냉각시키는 냉각코일(150);을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 공조기.
- 제1항에 있어서,상기 가습용기(31)에 담긴 물을 추가적으로 가열하기 위한 가습용 히터(32)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 공조기.
- 제2항에 있어서,상기 가습용기(31)는 월류벽(32a)을 기준으로 예비 가열부(33)와 주 가열부(34)로 구획되어 구성되고, 상기 예비 가열부(33)는 상기 가습코일(130)과 접촉하여 열교환이 이루어지고, 상기 주 가열부(34)는 상기 가습용 히터(32)에 의해 가열되도록 구성된 것을 특징으로 하는 복합 공조기.
- 제1항에 있어서,상기 온수용기(35)에 담긴 물을 추가적으로 가열하기 위한 온수용 히터(37)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 복합 공조기.
- 제4항에 있어서,상기 온수용기(35)는 월류벽을 기준으로 예비 가열부와 주 가열부로 구획되어 구성되고, 상기 예비 가열부는 상기 히팅코일(140)과 접촉하여 열교환이 이루어지고, 상기 주 가열부는 상기 온수용 히터(37)에 의해 가열되도록 구성된 것을 특징으로 하는 복합 공조기.
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