KR20100131673A - 실내환기·냉방병행시스템 및 그 장치 - Google Patents

실내환기·냉방병행시스템 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실내환기·냉방병행 시스템 및 그 장치에 관한 것으로 베란다나 장비실에 설치되는 환기팬, 급기팬, 전열(현열)교환기 등이 구비된 환기유니트 및 상기 환기유니트와 덕트로 연관되게 실내의 천장에 배치된 디퓨저유니트로 구성된 환기수단(A)에, 베란다나 장비실에 설치되는 공조(空調)의 실외기와, 상기 실외기에 도관으로 연관된 열교환기(증발기)로 된 냉각수단(B)이, 상기 디퓨저유니트를 통하여 유기적으로 결합되어 공기 순환계(循環系)의 디퓨저부위에서 공기의 냉각이 이루어지는 실내환기와 냉방이 병행되는 시스템 및 그 장치이다.
본 발명에 의하면, 환기수단(A)에 의해 환기되는 공기가 냉각수단(B)에 의해 디퓨저부위에서 냉각되면서 실내에 공급되기 때문에 실내에는 별도의 에어콘등의 설치가 없어 유효공간이 확장되고 실내공간의 순환공기의 온도가 균일하여 환기와 냉방의 공조기능이 향상되며, 환기공조역(zone)별로 냉방부하를 해결하기 위한 순환공기량과, 실내공기질의 유지를 위한 신선한 외기 공급량을 동시에 충족할 수 있다.
Figure P1020090050386
환기유니트, 디퓨저유니트, 실외기, 열교환기(증발기).

Description

실내환기·냉방병행시스템 및 그 장치{A COMBINED VENTILATION AND COOLING SYSTEM FOR A ROOM AND A DEVICE THEREOF}
본 발명은 실내환기와 냉방을 병행(竝行)하는 실내환기·냉방병행시스템 및 그 장치에 관한 것이다.
종래에는 실내 환기 및 실내냉방을 각각의 시스템에 의하여 행하였다.
즉, 도1에 표시된 바와 같이, 종래의 환기장치는 베란다(VA)나 장비실에 설치된 급기팬(f1), 배기팬(f2), 전열(Heat transfer) 또는 현열(Sensible Heat)의 교환기(ex), 필터(ft)등이 구비된 환기유니트(AU)와, 실내(R1)(R2)의 천장(up)의 내부공간에 상기 환기유니트(AU)와 덕트(d1)(d2)로 연관되게 배치된 급기디퓨저(df1) 및 배기디퓨저(df2)로 구성되어 있다.
상기 환기유니트(AU)의 급기팬(f1)과 배기팬(f2)의 가동에 의해 실외의 외기(AO)가 외기도입구(n1)로 유입되어 필터(ft)와 전열(현열)교환기(ex)및 급기구(n2)를 거쳐 급기덕트(d1)를 통하여 실내에 공급되고 또 실내공기는 배기디퓨저(df2)로 유입되어 배기덕트(d2)를 통하여 환기구(u2)와 전열(현열)교환기(ex)를 거쳐 배기구(u1)를 통하여 실외로 강제 배출되는 순환과정 중, 전열(현열)교환기에 서 배출공기와 유입공기간에 열교환이 이루어지게 되어 급기덕트(d1)와 배기덕트(d2)가 거의 동일 온도로 유지하게 된 것이다.
또 종래의 냉방시스템은 도1에 표시된 바와 같이 베란다(VA)나 장비실에 설치된 공조의 실외기(AM)에 가스관(p1)과 냉매관(p2)으로 연관된 벽걸이형, 상치형, 천장걸이형 또는 천장매입형의 각종 에어콘(AC)이 실내(R1)(R2)에 설치되어 에어콘에 의해 냉방하게 되어 있다.
종래에는 환기장치와 냉방장치를 각각 구비해야 하기 때문에 설치비용이 보다 높게 될 뿐 아니라 에어콘에 의하여 실내의 유효공간이 잠식되고 에어콘의 소음으로 인하여 쾌적한 환경의 유지가 어렵다. 또 냉방시스템의 점검을 위하여 실내를 무단으로 출입해야 하는 불편점과 타인에게 불쾌감을 주는 문제점이 있다.
또 실내공간에서 상기 냉각수단에 의한 국부적인 냉각공기의 순환계와, 상기 환기수단에 의한 외기공기의 순환계 사이에는 온도에 따른 공기밀도의 편차로 인하여 기압전선(前線)이 형성되어 환기와 냉방의 평형유지가 어려워서 공조효과가 높지 못한 문제점이 있다.
또 환기시스템과 냉방시스템이 서로 동작의 유기적인 관계가 없기 때문에 공조역(zone) 별로 냉방부하를 해결하기 위한 실내 공기의 순환공기량과, 실내공기질의 유지를 위한 신선한 외기의 공급량의 충족이 어려운 문제점이 있다.
또한 종래 장비실에 설치된 공조기에서 공기를 냉각시킨 다음 덕트를 통하여 실내에 냉공기를 공급하게 된 것도 있으나 공조의 에너지소비에 비하여 공조효과가 높지 못한 미비점이 있다.
본 발명의 목적은, 환기수단에 의해 실내외로 순환되는 공기가 실내의 천장에 배치된 급기디퓨저부위에서 냉각수단에 의해 냉각되어 실내공간의 공기 순환계의 온도를 일정하게 유지되게 함으로서 공조의 에너지효율과 공조효과를 보다 높일 수 있는 실내환기·냉방병행시스템을 제공하려는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 베란다 등에 설치되는 환기유니트와, 거실, 안방 등의 실내의 천장에 상기 환기유니트와 덕트로 연관되게 배치되는 디퓨저유니트로 구성된 환기수단에, 베란다 등에 설치되는 공조(空調)의 실외기와 도관으로 연관된 열교환기(증발기)로 구성된 냉각수단이 상기 디퓨저유니트를 통하여 유기적으로 결합되어 실내환기와 냉방을 동시적으로 병행하는 실내환기·냉방병행장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 실내의 환기와 냉방의 공조시설의 구성이 보다 간단하고 공조의 기능이 향상되며, 공조역(zone) 별로 냉방부하를 해결하기 위한 실내공기의 순환공기량과, 실내공기질의 유지를 위한 신선한 외기의 공급량을 충족할 수 있는 실내환기·냉방병행시스템 및 그 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실내환기·냉방병행시스템은, 베란다나 장비실에 설치되는 환기팬, 급기팬, 전열(현열)교환기 등이 구비된 환기유니트와, 상기 환기유니트와 덕트 로 연관되게 거실, 안방 등의 실내 천장에 배치된 급기디퓨저유니트(diffuser unit) 및 배기디퓨저유니트로 구성된 환기수단(A)에,
베란다나 장비실에 설치되는 공조(空調)의 실외기와, 상기 실외기에 도관으로 연관된 열교환기(증발기)로 구성된 냉각수단(B)이,
상기 환기수단(A)의 급기디퓨저유니트와 냉각수단(B)의 열교환기를 통하여 유기적으로 결합되어, 환기와 냉방을 변행하는 것이다.
본 발명의 시스템에 의하면, 환기유니트와 급, 배기디퓨저유니트로 이루어진 환기수단(A)에 의해 실내외로 외기가 순환되는 순환계의 공기가 급기디퓨저유니트 에서 공조의 실외기와 열교환기(증발기)로 이루어진 내각수단(B)의 열교환기(증발기)에 의해 소정의 온도(예컨대 18℃정도)로 냉각된 다음 냉각된 공기는 환기유니트의 급기팬의 풍압에 의해 급기디퓨저유니트의 유출그릴을 통하여 실내로 확산된다.
또 실내 공간으로 확산된 냉각된 공기는 환기유니트의 배기팬의 흡인력에 의해 배기디퓨저유니트와 배기덕트를 거쳐 환기유니트를 통하여 외부로 강제 배출되면서 실내공간에는 환기되는 냉각공기의 순환계가 이루어진다. 이 순환계의 공기는 전체적으로 거의 일정한 온도분포를 유지하기 때문에 공기밀도의 편차가 적어 실내공간에 기압전선이 형성되지 않아 환기와 냉방의 공조기능이 향상된다.
또한 본 발명의 시스템은 환기시스템과 냉방시스템의 결합으로 되어 있기 때문에 환기작용과 냉방작용이 동시적으로 병행되며, 냉방시스템의 가동없이 환기시 스템만의 가동은 가능하나, 환기시스템의 가동없이 냉방시스템만 가동할 수 없는 불가분의 결합관계를 가진다. 따라서, 환기와 냉방의 공조효과가 높고 환기공조역(zone)별로 냉방부하를 해결하기 위한 순환공기량과, 실내공기질의 유지를 위한 신선한 외기 공급량을 동시에 충족할 수 있다. 이점이 종래 실내 환기 및 냉방시스템을 개별적으로 하던 것과 다른 점이다.
본 발명의 실내환기·냉방병행장치는 베란다나 장비실에 설치되는 환기팬, 급기팬, 전열(현열)교환기 등이 구비된 환기유니트와, 거실, 안방등의 실내의 천장에 상기 환기유니트와 덕트로 연관되게 배치된 급, 배기디퓨저유니트로 구성된 환기수단(A)에, 베란다나 장비실에 설치되는 공조(空調)의 실외기와, 상기 실외기에 도관으로 연관된 열교환기(증발기)로 구성된 냉각수단(B)이 상기 환기수단의 급기디퓨저와 냉각수단의 열교환기(증발기)를 통하여 결합되어, 환기수단에 의하여 급기디퓨저유니트로 급기된 외기가 실내 공간으로 유출되기 직전에 열교환기(증발기)에 의하여 냉각되어, 냉각된 공기가 실내공간으로 공급 확산되는 환기와 냉방을 병행할 수 있게 구성된 것이다.
본 발명의 장치는 외관상으로는 종래의 환기장치와 유사하게 보이나, 실상은 종래의 환기장치와 달리. 환기장치와 냉방장치가 급기디퓨저와 열교환기(증발기)를 통하여 유기적으로 결합되어, 환기작용과 냉방작용이 동시에 병행되는 차이점이 있다.
또 냉방수단에 의하여 냉각된 공기가 환기수단의 급기디퓨저유니트로부터 실 내공간에 공급되어 실내공간을 순환한 다음 배기디퓨저유니트를 통하여 실외로 배출되어, 실내공간 전체에 소정온도(예컨데 약18℃)로 냉각된 외기의 신선한 공기만이 순환되기 때문에 환기에 유효한 외기의 공기량과, 냉방에 유효한 냉각된 공기량이 동일하게 충족되어 환기와 냉방의 공조에너지효율이 보다 향상되고 공조효과가 그 만큼 높게된다.
본 발명에 의하면, 실내 천장의 좁은 공간에 설치되는 디퓨저유니트에 냉각수단인 열교환기가 함께 수용되고 에어콘등의 설치공간이 환원되어 실내의 유효공간이 확장된다. 또 에어콘의 설치가 생략되는 만큼 환기, 냉방시스템의 설치비용이 절감될 뿐 아니라 에어콘의 소음요소의 제거와, 시설물의 점검을 위한 타인의 출입의 불편점 및 불쾌감이 해소된다.
또한 실내공간의 환기에 필요한 신선한 외기의 공기량과 냉방에 필요한 냉각된 공기량이 동일하게 충족되어 공조기능과 효과를 보다 높일 수 있다.
도2는 본 발명의 한 실시예시도이다. 본 발명은 도2에 표시된 바와 같이, 베란다(VA)에 설치되는 환기수단(A)의 환기유니트(AU)는 하우징(1)의 내부에 급기팬(1f)과, 배기팬(2f), 필터(ft), 전열(현열)교환기(2), 믹싱댐퍼(2dp)가 구비되고 하우징(1)의 좌우 양측에는 외기도입구(1n), 급기구(2n), 환기구(2u), 배기구(1u)가 구비되어 있다. 거실이나 안방 등, 실내(R1)(R2)의 천장(up)의 코너부분의 내측공간(a)에는 급기디퓨저유니트(1df)와 배기디퓨저유니트(2df)가 각각의 급기덕 트(1d)와 배기덕트(2d)를 통하여 상기 환기유니트(AU)의 급기구(2n) 및 환기구(2u)와 각각 연관되게 배치되어 있다. 베란다(VA)에 설치되는 냉각수단(B)인 공조의 실외기(AM)와, 상기 실외기(AM)에 가스관(p1)과 냉매관(p2)으로 연관된 열교환기(4)가 상기 급기디퓨저유니트(1df)의 하우징(3)내부에 결합되어 있다.
즉, 도3 및 도4에 표시된 바와 같이, 급기디퓨저유니트(1df)의 하우징(3) 측방에 구비된 유입구(3b)의 관접부(3d)에 환기유니트(AU)의 급기덕트(d1)가 관접되고 상기 하우징(3)의 일측 하부에 외기가 유출되는 유출그릴(3a)이 구비되어 있다. 상기 하우징(3)의 내부에는 냉각수단(B)인 열교환기(증발기)(4)가 실외기(AM)에 연관된 가스관(p1)과 팽창밸브(v)을 가진 냉매관(p2)이 관접되게 구비되어 있다. 상기 열교환기(증발기)(4)의 하부측에는 응축수받이(4a)가 설치되어 응축수받이(4a)의 하부에 배수관(4b)이 실외로 연관되게 관접하여 구성된 것이다.
본 발명에서 배기디퓨저유니트(2df)는 하우징(5)의 하부에 공기 흡입그릴(5a)이 구비되고 상기 하우징(5)의 측면에 구비된 유출구(5b)의 관접부(5c)에 배기덕트(2d)가 관접된 것으로 일반적인 디퓨저와 같은 것이다.
이들 급기디퓨저유니트(1df)와 배기디퓨저유니트(2df)는 각각 실내의 천장(up)의 마감재의 상부공간(a)에 설치되고 유출그릴(3a)와 공기유입그릴(5a)만 실내측으로 노출되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명은 환기작용과 냉방작용이 병행된다. 즉 환기수단(A)인 환기유니트(AU)의 하우징(1)에 구비된 급기팬(1f)과 배기팬(2f)의 가동에 의하여 외기(OA)는 외기도입구(1n)를 통하여 유입되어 필터(ft)에 의해 여과된 다음 전열(현열)교화기(2)를 거쳐 급기구(2n)와 급기덕트(1d)를 통하여 급기디퓨저유니트(1df)의 하우징(3)에 구비된 유출그릴(3a)을 통하여 실내(R1)(R2)공간으로 유출된다. 실내(R1)(R2)의 공기는 순환하여 배기디퓨저유니트(2df)의 하우징(5)의 하부에 구비된 흡입그릴(5a)로 흡입되어 유출구(5b)와 배기덕트(2d)를 통하여 환기구(2u) 및 환기유니트(AU)를 거쳐 배기구(1u)를 통하여 실외로 강제 배출된다. 이러한 외기의 순환과정에서, 환기유니트(AU)의 하우징(1)에 구비된 전열(현열)교환기(2)에서 배기(EA)와 외기(OA)간에 열 교환작용이 이루어진다. 따라서 급기덕트(1d)와 배기덕트(2d)는 거의 동일한 온도로 유지되어 수분의 응축을 방지하기 위한 덕트에 보온재의 부가설치가 생략된다. 이 점은 종래의 환기수단과 차이가 없다.
한편, 급기디퓨저유니트(1df)의 하우징(3)의 내부에 구비된 열교환기(증발기)(4)에는 압축된 냉매액이 실외기(AM)로부터 냉매관(p2)을 통하여 공급되어 팽창밸브(v)에 의하여 팽창 증발되어, 열교환(증발기)(4)가 주위 온도를 흡열하여 냉각작용이 유지되고 증발된 가스는 가스관(p1)을 통하여 실외기(AM)측으로 리턴된다.
따라서 순환계의 외기(OA)가 급기덕트(1d)를 통하여 급기디퓨저유니트(1df)의 하우징(3)의 유입구(3b)로 유입되어 열교환기(증발기)(4)에 의해 소정의 온도(예컨대 약 18℃로 유지되는 온도)로 냉각되고 냉각된 공기는 유출그릴(3a)를 통하여 실내 공간으로 공급 확산된다. 이 때 천장(up)의 다른 쪽에서는 배기디퓨저유니트(2df)의 흡입그릴(5a)에는 배기팬(2f)에 의한 부압(負壓)이 형성된다. 이로 인하 여 실내공간에는 냉각된 공기가 실내공간의 하향으로 흐른 다음 부압에 의해 다시 천장측의 상향으로 흐르는 만곡된 순환계가 형성되어 환기작용과 냉방작용이 동시적으로 이루어진다.
또 급기량의 조절과 냉각온도의 조절에 따라 환기에 유효한 충분한 외기의 공급이 가능하고 또한 환기되는 공기는 소정의 온도로 냉각되기 때문에 결국 환기에 유효한 신선한 공기량은 냉방부압에 유효한 공기량과 같게 된다. 따라서 환기공조역(zone)별로 냉방부하를 해결하기 위한 순환공기량과, 실내공기질을 유지하기 위한 신선한 외기의 공급량을 동시에 충족할 수 있다.
도1는 종래의 공조 시스템의 예시도
도2는 본 발명의 공조시스템의 예시도
도3는 본 발명의 한 실시예의 급기디퓨저유니트의 정면에서 본 단면도
도4는 동 배면에서 본 단면도
[도면중 중요한 부분의 부호 설명]
1 : 환기유니트 하우징, 1d : 급기덕트, 1df : 급기디퓨저유니트,
1f : 급기팬, 2 : 전열(현열)교환기, 2f : 배기팬, 2d : 배기덕트,
2df : 배기디퓨저유니트, 3 : 급기디퓨저의 하우징, 4 : 열교환기(증발기),
4c : 응축수받이,
A : 환기수단, B : 냉각수단, AM : 실외기, AU : 환기유니트.

Claims (3)

  1. 베란다나 장비실에 설치되는 환기팬, 급기팬, 전열(현열)교환기 등이 구비된 환기유니트와, 상기 환기유니트와 덕트로 연관되게 실내 천장에 배치된 급기디퓨저유니트(diffuser unit) 및 배기디퓨저유니트로 구성된 환기수단(A)에,
    베란다나 장비실에 설치되는 공조(空調)의 실외기와, 상기 실외기에 도관으로 연관된 열교환기(증발기)로 구성된 냉각수단(B)이,
    상기 환기수단(A)의 급기디퓨저유니트와 냉각수단(B)의 열교환기에 의하여 결합되어, 순환계(循環系)의 공기가 급기디퓨저유니트에서 냉각되어 환기되는 것을 특징으로 하는 실내환기·냉방병행시스템.
  2. 베란다(VA)에 설치되는 하우징(1)의 내부에 급기팬(1f)과, 배기팬(2f), 필터(ft), 전열(현열)교환기(2), 믹싱댐퍼(2dp)가 구비된 환기유니트(AU)와, 상기 환기유니트(AU)에 덕트(1d)(2d)로 연관되게 실내(R1)(R2)의 천장(up)내부에 설치되는 급기디퓨저유니트(1df) 및 배기디퓨저유니트(2df)로 된 환기수단(A)에,
    베란다(VA)에 설치되는 공조의 실외기(AM)와, 상기 실외기(AM)에 가스관(p1) 및 냉매관(p2)으로 연관된 열교환기(4)로 이루어진 냉각수단(B)이,
    상기 급기디퓨저유니트(1df)와 열교환기(증발기)(4)에 의하여 결합되어 신선한 외기의 환기와 냉각을 병행할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 실내환기·냉방병행장치.
  3. 제1항에 있어서, 급기디퓨저유니트(1df)는 하우징(3)의 일측방에 급기덕트(1d)가 관접되는 유입구(3b)가 구비되고 상기 하우징(3)의 일측 하부에는 외기가 유출되는 유출그릴(3a)이 구비되며, 상기 하우징(3)의 내부에는 열교환기(증발기)(4)가 실외기(AM)에 연관된 가스관(p1)과 팽창밸브(v)을 가진 냉매관(p2)이 관접되게 구비되고 상기 열교환기(증발기)(4)의 하부측에는 배수관(4b)이 관접된 응축수받이(4a)가 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 실내환기·냉방병행장치.
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