KR20130112335A - 실외기 없는 냉,난방 공조시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기와, 응축기 또는 증발기 역활을 수행하는 제1열교환기 및 팽창변, 증발기 또는 응축기 역활을 수행하는 제2열교환기가 케이싱의 내측에 일체로 구비되는 구성이며, 난방기로 사용할 때 증발기의 역활을 수행하는 제2열교환기에서 열교환 후 배출되는 공기를 연결통로를 통하여 제1열교환기의 흡기측에 연결토록 하여 난방시 차가운 공기가 실내에 공급되는 문제점을 해소토록 하는 실외기 없는 공조 시스템에 관한 것이다.

Description

실외기 없는 냉,난방 공조시스템{a Air Conditioning system without an outside-equipment}

본 발명은 압축기와, 응축기 또는 증발기 역활을 수행하는 제1열교환기 및 팽창변, 증발기 또는 응축기 역활을 수행하는 제2열교환기가 케이싱의 내측에 일체로 구비되는 구성이며, 난방기로 사용할 때 증발기의 역활을 수행하는 제2열교환기에서 열교환 후 배출되는 공기를 연결통로를 통하여 제1열교환기의 흡기측에 연결토록 하여 난방시 차가운 공기가 실내에 공급되는 문제점을 해소토록 하는 실외기 없는 냉,난방 공조 시스템에 관한 것이다.

히트 펌프는 에어컨의 냉각 사이클에서 냉매의 흐름을 정방향 및 역방향으로 순환시킴으로써 냉방(冷房)과 난방(煖房)을 겸할 수 있는 공기 조절장치의 하나로써 특히 계절에 구애받지 않고 사용할 수 있는 장점에 따라 점차적으로 그 사용 영역이 확대되고 있다.

일반적인 히트펌프에 있어서 공냉식 실외측 열교환기가 갖는 열교환 온도범위인 상온 이하로 냉각시킬 수 없는 한계성을 극복하기 위하여 상기 실외측 열교환기의 열교환방식을 수냉식으로 제작하여 사용한 종래의 수냉식 히트펌프를 이용한 냉난방장치가 사용되고 있다.

이와같은 기술과 관련되어 등록특허 제849549호에 공기조화장치의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1과 같이, 외관을 이루는 케이스(11)와, 상기 케이스(11) 내부를 이분하는 구획벽(16)과, 상기 케이스(11)의 내부 후측에 제공되어 실내 공기를 흡입하는 송풍팬(12)과, 흡입되는 실내 공기를 냉각 또는 가열하는 냉매순환 사이클이 포함된다.

그리고, 상기 냉매 순환 사이클에는, 냉매를 압축하는 압축기(13)와, 압축된 냉매가 응축되는 응축기(14)와, 응축된 냉매가 팽창하는 팽창변(P)과, 팽창된 냉매가 증발하는 증발기(15)가 포함된다.

더하여, 상기 케이스(11)의 바닥면, 특히 상기 송풍팬(12)이 위치되는 지점의 바닥면에는 실내 공기 흡입을 위한 흡입구(111)가 형성되고, 상기 케이스(11) 내부는 상기 구획벽(16)에 의하여 고온의 공기가 흐르는 난방 공간과, 저온의 공기가 흐르는 냉방 공간으로 구획되며, 상기 난방 공간의 바닥면에 형성되는 제1토출구(112)와, 냉방 공간의 바닥면에 형성되는 제2토출구(113)가 포함된다.

그리고, 상기 케이스(11)의 전면에는 흡입된 공기가 실외로 배기되도록 하는 배기구가 형성되며, 상기 배기구에는 상기 난방 공간의 전면에 형성되는 배기구(114)가 형성되는 구성으로 이루어진다.

그러나, 상기와 같은 공기조화장치는, 응축기와 증발기의 공기가 곧바로 유입되거나 배출토록 되어 난방시 증발기에서 열교환되는 차가운 공기가 그대로 실내에 토출되어 난방효과를 저하 시키게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 난방시 차가운 공기가 실내에 공급되는 문제점을 해소토록 하고, 실외기를 없애 설치가 용이하면서 실외설치에 의한 동파나 냉매의 유동불량에 따른 문제점을 해결할 수 있도록 하며, 열교환이 완료된 공기에 의한 실내온도 저하현상을 방지토록 하고, 케이싱 전,후방의 온도편차를 최소화 하도록 하는 실외기 없는 냉,난방 공조시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 압축기와, 응축기 또는 증발기 역활을 수행하는 제1열교환기 및 팽창변, 증발기 또는 응축기 역활을 수행하는 제2열교환기가 케이싱의 내측에 일체로 구비되는 구성이며, 난방기로 사용할 때 증발기의 역활을 수행하는 제2열교환기에서 열전달이 완료된 공기를 연결통로로서 제1열교환기의 흡기측에 공급토록 설치되는 실외기없는 냉,난방기용 공조시스템을 제공한다.

그리고, 본 발명의 제1열교환기는, 제1송풍팬이 구비되면서 실내의 공기를 유입하는 제1흡입구와 열교환된 공기를 배출하는 제1배출구가 구비되고,

상기 제2열교환기는 제2송풍팬이 구비되면서 실내의 공기를 유입하는 제2흡입구와 열교환된 공기를 배출하는 제2배출구가 구비되며,

상기 제2배출구와 제1흡입구가 연결통로를 통하여 연결토록 설치되는 실외기없는 냉,난방용 공조시스템을 제공한다.

또한, 본 발명의 연결통로는 유입되는 공기량을 조절토록 조절밸브가 구비되는 실외기없는 냉,난방용 공조시스템을 제공한다.

그리고, 본 발명의 제2배출구 일측에는 개방정도가 제어되는 제2베인이 구비되는 구성으로 이루어진 실외기없는 냉,난방용 공조시스템을 제공한다.

더하여, 본 발명의 제1흡입구 역시 개방정도가 제어되는 제1베인이 구비되는 구성으로 이루어진 실외기없는 냉,난방용 공조시스템을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 난방시 차가운 공기가 실내에 공급되는 문제점을 해소하고, 실외기를 없애 설치가 용이하면서 실외설치에 의한 동파나 냉매의 유동불량에 따른 문제점을 해결하며, 열교환이 완료된 공기에 의한 실내온도 저하현상을 방지하고, 케이싱 전,후방의 온도편차를 최소화하는 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 공기조화장치를 도시한 개략도이다.
도2는 본 발명에 따른 냉,난방기용 공기유동시스템을 도시한 개략도이다.
도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉,난방기용 공기유동시스템을 도시한 개략도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 냉,난방기용 공기유동시스템을 도시한 개략도이고, 도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉,난방기용 공기유동시스템을 도시한 개략도이다.

본 발명의 냉,난방기(A)는, 압축기(210)와, 응축기(230) 또는 증발기(250) 역활을 수행하는 제1열교환기(300) 및 팽창변(270), 증발기(250) 또는 응축기(230) 역활을 수행하는 제2열교환기(400)가 케이싱(200)의 내측에 일체로 구비된다.

그리고, 상기 냉,난방기(A)를 난방기로 사용할 때 증발기의 역활을 수행하게 되는 제2열교환기(400)에 열전달을 위한 공기를 유동시키는 제2열교환유로(410)를 설치하고, 상기 제2열교환유로(410)를 제1열교환기(300)의 열전달을 위해 공기를 유동시키는 제1열교환유로(310)와 연결통로(500)를 통하여 연결한다.

이때, 상기 제1열교환기(300)는, 제1송풍팬(301)이 구비되면서 실내의 공기를 유입하는 제1흡입구(303)와 열교환된 공기를 배출하는 제1배출구(305)가 구비된다.

또한, 상기 제2열교환기(400)는, 제2송풍팬(401)이 구비되면서 실내의 공기를 유입하는 제2흡입구(403)와 열교환된 공기를 배출하는 제2배출구(405)가 구비된다.

그리고, 상기 연결통로(500)는 유입되는 공기량을 조절토록 조절밸브(510)가 구비된다.

더하여, 상기 제2배출구(405)에는 개방정도가 제어되는 제2베인(407)이 구비된다.

계속하여, 상기 제1흡입구(303) 역시 개방정도가 제어되는 제1베인(307)이 구비된다.

이때, 상기 제1,2베인은 회전축에 구비되는 종동기어와 이에 치합되는 구동기어에 의해 동일방향으로 회전토록 설치된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 및 도3에서 도시한 바와같이 본 발명의 냉,난방기는, 압축기(210)와, 응축기(230) 또는 증발기(250) 역활을 수행하는 제1열교환기(300) 및 팽창변(270), 증발기 또는 응축기 역활을 수행하는 제2열교환기(400)가 케이싱(200)의 내측에 일체로 구비되는 구성으로 난방용으로 사용될 때 압축기(210)에서 제1열교환기(300)와 팽창변(270) 및 제2열교환기(400)로 향하는 냉매의 흐름을 형성토록 한다.

이때, 본 발명은 난방용으로 사용될 때 별도의 실외기가 필요없이 제2열교환기(400)가 실외기의 역활을 수행토록 한다.

즉, 압축기(210)에서 공급되는 고온고압의 냉매가 제1열교환기(300)에 공급될 때 제1송풍팬(301)의 구동으로 제1흡입구(303)를 통하여 유입되는 공기가 제1열교환기(400)에서 열교환되면서 가열되어 제1배출구(305)로서 배출될 때 실내에 필요 열량을 공급토록 한다.

또한, 상기 제1열교환기(300)를 통과한 냉매는 팽창변(270)을 통과하면서 온도 및 압력이 저하되고, 상기 팽창변(270)을 통과한 냉매는 케이싱(200)의 내측에 일체로 구비되는 제2열교환기(400)에 공급된다.

이때, 상기 제2송풍팬(401)의 구동으로 제2흡입구(403)를 통하여 유입되는 공기가 제2열교환기(400)에서 열교환되면서 냉각되어 제2배출구(405)로서 배출되는 것이나 본 발명에서는 상기와 같이 제2배출구(405)를 통해 열교환되어 냉각되는 상태로 배출되는 공기의 량을 제어하거나 배출을 방지토록 상기 제2배출구(405)에 제2베인(407)을 설치한 후 상기 제2배출구(405)에 연결되는 연결통로(500)를 설치하여 제1열교환기(300)에 연결함으로써 냉각되는 공기의 외부 토출없이 제1열교환기(300)에 공급토록 하여 온도차에 의한 난방효율저하 현상을 방지하게 된다.

더욱 상세하게는, 상기 제1열교환기(300)의 공기가 유동토록 설치되는 제1열교환유로(310)와 제2열교환기(400)의 공기가 유동토록 설치되는 제2열교환유로(410)가 연결통로(500)로서 연결되어 제2열교환기(310)에서 열교환 된 후 배출되는 공기를 제1열교환기(300)의 흡입측에 공급토록 한다.

이때, 상기 연결통로(500)에는 조절밸브(510)가 구비되어 제1열교환기(300)의 흡입측에 공급되는 공기의 량을 조절하게 된다.

한편, 상기 제2배출구(405)에는 개방 정도가 제어되는 제2베인(407)이 구비되어 배출되는 공기와 실내공기의 온도차에 의해 개방정도를 조절할 때 일정량은 실내에 일정량은 연결통로(500)를 통하여 제1열교환기(300)에 공급토록 하여도 된다.

계속하여, 상기 제1흡입구(303) 역시 개방정도가 제어되는 제1베인(307)이 구비되어 실내에서 유입되는 공기나 제2열교환기(400)에서 공급되는 공기의 량을 적절하게 조절하게 된다.

이때, 상기 제1,2베인은 회전축에 구비되는 종동기어와 이에 치합되는 구동기어에 의해 동일방향으로 회전토록 설치되어 배출되거나 유입되는 공기의 량을 조절하게 된다.

이상과 같이 실내의 온도와 제2열교환기(400)를 통과한 공기의 온도를 별도의 센서(530)로서 측정한 후 제1,2베인의 각도를 조절하거나 조절밸브(510)의 개폐정도를 조절하여 제2열교환기에서 제1열교환기에 공급되는 공기의 량을 적절하게 조절하여 공급토록 함으로써 불필요한 열 손실과 실내의 균일한 온도유지가 가능토록 되는 것이다.

210...압축기 230...응축기
250...증발기 300...제1열교환기
400...제2열교환기

Claims (4)

1. 압축기와, 응축기 또는 증발기 역활을 수행하는 제1열교환기 및 팽창변, 증발기 또는 응축기 역활을 수행하는 제2열교환기가 케이싱의 내측에 일체로 구비되는 구성이며, 난방기로 사용할 때 증발기의 역활을 수행하는 제2열교환기에 열전달을 위하여 공급되는 공기가 제1열교환기의 흡기측에 공급토록 설치되는 실외기없는 냉,난방용 공조시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1열교환기는, 제1송풍팬이 구비되면서 실내의 공기를 유입하면서 제1열교환유로가 연결되는 제1흡입구와 열교환된 공기를 배출하는 제1배출구가 구비되고,
   상기 제2열교환기는 제2송풍팬이 구비되면서 실내의 공기를 유입하는 제2흡입구와 열교환된 공기를 배출하면서 제2열교환유로가 연결되는 제2배출구가 구비되며,
   상기 제1,2열교환유로가 연결통로를 통하여 연결토록 설치되는 것을 특징으로 하는 실외기없는 냉,난방용 공조시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 연결통로는, 유입되는 공기량을 조절토록 조절밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 실외기없는 냉,난방용 공조시스템.
4. 제2항에 있어서, 상기 제2배출구 일측에는 개방정도가 제어되는 제2베인이 구비되며, 상기 제1흡입구 역시 개방정도가 제어되는 제1베인이 구비되는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실외기없는 냉,난방용 공조시스템.

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