KR20180008550A - 분할 난방 및 냉방 시스템들 - Google Patents

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KR20180008550A
KR20180008550A KR1020177035397A KR20177035397A KR20180008550A KR 20180008550 A KR20180008550 A KR 20180008550A KR 1020177035397 A KR1020177035397 A KR 1020177035397A KR 20177035397 A KR20177035397 A KR 20177035397A KR 20180008550 A KR20180008550 A KR 20180008550A
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KR1020177035397A
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찰스 부텐
존 윈클러
데이비드 로버츠
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엘리언스 포 서스터너블 에너지, 엘엘씨
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Abstract

본 개시는 공기 조화 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 본 개시의 양태는, 외부 표면을 가지고 내부 체적을 규정하는 하우징, 내부 체적 내에 위치결정된 열교환기, 내부 체적 내에 부분적으로 위치결정된 유체 라인, 외부 표면으로부터 연장되고 슬리브의 원위 단부에서 끝나는 슬리브, 및 유체 커넥터를 포함하는 기기이다. 슬리브는 슬리브의 길이에 걸쳐 있고 내부 공동을 규정하는 외측 벽을 가지고, 유체 커넥터는 원위 단부에 또는 그 가까이에 위치결정되고, 유체 라인의 일부는 내부 공동 내에 위치결정되고, 유체 라인은 열교환기와 유체 커넥터 사이에 유체 연결을 제공한다.

Description

분할 난방 및 냉방 시스템들{SPLIT HEATING AND COOLING SYSTEMS}
계약상 기원
미국 정부는 미국 에너지국과 Alliance for Sustainable Energy, LLC, 미국 국립 재생 에너지 연구소의 관리자와 운영자간 계약 번호 DE-AC36-08GO28308 로 본 발명에 대한 권리를 가지고 있다.
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2015 년 5 월 12 일, 2015 년 8 월 13 일, 2015 년 11월 12 일에 각각 출원된 미국 가출원 제 62/160,307 호, 제 62/204,855 호, 및 제 62/254,324 호의 이익을 주장하고, 상기 가출원들의 내용은 본원에 전부 참고로 전부 원용된다.
건물 공간의 공기 조화는 미국 등지에서 다량의 에너지를 소비한다. 공기 조화는 최대 전기 수요가 있을 때 전기를 사용하도록 하고 미국 건물에서 단일 최대 전기 사용자이다. 따라서, 에너지 소비를 감소시키려면 건물 공간의 온도 조절을 위해 혁신적이고 비용 효율적인 해결책을 요구한다.
주거용 건축 관행은 보다 높은 에너지 효율을 갖는 조화 기술로 진행되고 있다. 하지만, 현재 난방 및 냉방 시스템들은 전형적으로 저부하 주택에 적합한 용량을 제공하지 못하고, 너무 큰 난방 및 냉방 시스템들을 저부하 주택에 설치하면 불필요하고 과도한 비용을 유발하고 조화 시스템들의 효율성을 감소시킨다. 한 가지 대안은 실내형 공기 조화기이다. 하지만, 실내형 공기 조화기들은 그것의 나쁜 미관과 주택 전체에서 균일한 기후 조건에 대한 바램으로 인해 신축된 일세대용 주택에서는 호응을 얻지 못하였다. 더 복잡한 시스템들은 설치하기에 더 어렵고 비싸며 각각의 특정 설치를 위해 맞춤 설계되는 경향이 있다.
따라서, 효율적이고, 저렴하며, 보기 좋은 (attractive) 공간 조화 시스템들에 대한 필요성이 남아있다. 또한 저부하 주택 전체에 균일한 공간 조화를 효과적으로 제공하고 기존의 실내형 공기 조화기들보다 더 높은 냉방 용량을 제공하는 시스템들이 바람직하다. 게다가, 이러한 시스템들은, 공기 조화 시스템으로부터 냉각 유체의 노출 및 손실을 최소화하면서 주택소유자 또는 세입자에 의해 쉽게 설치되어야 한다.
본 개시의 양태는, 외부 표면을 가지고 내부 체적을 규정하는 하우징, 상기 내부 체적 내에 위치결정된 열교환기, 상기 내부 체적 내에 부분적으로 위치결정된 유체 라인, 상기 외부 표면으로부터 연장되고 슬리브의 원위 단부에서 끝나는 슬리브, 및 유체 커넥터를 포함하는 기기이다. 상기 슬리브는 상기 슬리브의 길이에 걸쳐 있고 내부 공동을 규정하는 외측 벽을 가지고, 상기 유체 커넥터는 상기 원위 단부에 또는 그 가까이에 위치결정되고, 상기 유체 라인의 일부는 상기 내부 공동 내에 위치결정되고, 상기 유체 라인은 상기 열교환기와 상기 유체 커넥터 사이에 유체 연결을 제공한다.
본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 외측 벽은 수용 구멍을 포함할 수 있고, 상기 수용 구멍은 상기 외측 벽을 완전히 통과할 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 기기는 상기 슬리브의 상기 외측 벽에 위치결정된 안내 에지를 포함할 수 있고, 상기 안내 에지는 상기 슬리브의 길이와 실질적으로 평행할 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 슬리브는 상기 외부 표면에 대해 실질적으로 수직으로 위치결정될 수도 있다.
본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 기기는 커넥팅 헤드를 포함할 수 있고, 여기에서 상기 커넥팅 헤드는 상기 슬리브의 원위 단부에 위치결정될 수 있고, 상기 유체 커넥터는 상기 커넥팅 헤드 상의 고정된 위치에 위치결정될 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 슬리브는 제 1 커넥터 튜브 및 제 2 커넥터 튜브를 포함할 수 있고, 상기 제 1 커넥터 튜브는, 제 1 길이를 규정하는, 제 2 단부 및 제 1 단부를 가질 수 있고, 상기 제 1 커넥터 튜브는 상기 제 1 길이에 걸쳐 있고 제 1 내부 공동을 규정하는 제 1 벽을 가질 수도 있다. 상기 제 2 커넥터 튜브는, 제 2 길이를 규정하는, 제 2 단부 및 제 1 단부를 가질 수도 있고, 상기 제 2 커넥터 튜브는 상기 제 2 길이에 걸쳐 있고 제 2 내부 공동을 규정하는 제 2 벽을 가질 수도 있다. 상기 제 1 커넥터 튜브는 상기 제 1 벽에 위치결정된 수용 구멍을 가질 수도 있고, 상기 제 2 커넥터 튜브는 구속 메커니즘 (arrest mechanism) 을 가질 수도 있고, 상기 구속 메커니즘은 상기 수용 구멍 내 로킹 위치로부터, 상기 수용 구멍 외부의 비로킹 위치까지 가역적으로 이동가능할 수 있고, 상기 구속 메커니즘이 비로킹 위치에 있을 때 상기 제 1 커넥터 튜브는 상기 제 2 커넥터 튜브에 대해 이동가능할 수도 있다.
본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 기기는 모터 및 팬을 포함할 수 있고, 여기서 상기 모터 및 상기 팬은 상기 내부 체적 내에 위치결정될 수 있고, 상기 팬은 구동 메커니즘에 의해 상기 모터에 기계적으로 결합될 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 유체 라인은 액체 라인 및 증기 라인을 포함할 수 있고, 각각의 상기 라인은 열교환기에 연결되고, 상기 커넥터는 제 1 커넥터 및 제 2 커넥터를 포함할 수 있고, 상기 증기 라인은 제 1 유체 커넥터에 부착될 수 있고, 상기 액체 라인은 제 2 유체 커넥터에 부착될 수 있다.
본 개시의 양태는, 외부 표면을 가지고 내부 체적을 규정하는 하우징, 상기 내부 체적 내에 위치결정된 열교환기, 상기 내부 체적 내에 위치결정된 유체 라인, 상기 외부 표면으로부터 상기 내부 체적으로 연장되는 채널, 및 상기 채널 내에 적어도 부분적으로 위치결정된 유체 커넥터를 포함하는 기기이고, 상기 유체 라인은 상기 열교환기와 상기 유체 커넥터 사이에 유체 연결을 제공한다.
본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 채널은 내측 벽을 규정할 수 있고, 상기 구속 메커니즘은 상기 내측 벽 내에 위치결정될 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 기기는 상기 채널의 내측 벽에 위치결정된 안내 그루브를 포함할 수 있고, 여기서 상기 안내 그루브는 채널과 실질적으로 평행할 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 채널은 상기 외부 표면에 대해 실질적으로 수직으로 위치결정될 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 기기는 면 플레이트를 포함할 수 있고, 여기서 상기 채널은 상기 내부 체적 내에 있을 수 있는 채널의 단부에서 면 플레이트로 끝날 수 있고, 상기 유체 커넥터는 상기 면 플레이트 상의 고정된 위치에 위치결정될 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 기기는 모터 및 팬을 포함할 수 있고, 여기서 상기 모터 및 상기 팬은 상기 내부 체적 내에 위치결정될 수 있고, 상기 팬은 구동 메커니즘에 의해 상기 모터에 기계적으로 결합될 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 유체 라인은 액체 라인 및 증기 라인을 포함할 수 있고, 각각의 상기 라인은 열교환기에 연결될 수 있고, 상기 커넥터는 제 1 커넥터 및 제 2 커넥터를 포함할 수 있고, 상기 증기 라인은 제 1 유체 커넥터에 부착될 수 있고, 상기 액체 라인은 제 2 유체 커넥터에 부착될 수 있다.
본 개시의 양태는 제 1 유닛과 제 2 유닛을 포함하는 시스템이다. 상기 제 1 유닛은 제 1 외부 표면을 가지고 제 1 내부 체적을 규정하는 제 1 하우징, 상기 제 1 내부 체적 내에 위치결정된 제 1 열교환기, 상기 제 1 내부 체적 내에 부분적으로 위치결정된 제 1 유체 라인, 상기 제 1 외부 표면으로부터 연장되고 원위 단부에서 끝나는 슬리브, 및 유체 커넥터의 제 1 부분을 포함한다. 상기 슬리브는 슬리브의 길이에 걸쳐 있고 내부 공동을 규정하는 외측 벽을 가지고, 상기 유체 커넥터의 상기 제 1 부분은 원위 단부에 또는 그 가까이에 위치결정되고, 상기 제 1 유체 라인의 일부는 상기 내부 공동 내에 위치결정되고, 상기 제 1 유체 라인은 상기 제 1 열교환기와 상기 유체 커넥터의 상기 제 1 부분 사이에 유체 연결을 제공한다. 상기 제 2 유닛은 제 2 외부 표면을 가지고 제 2 내부 체적을 규정하는 제 2 하우징, 상기 제 2 내부 체적 내에 위치결정된 제 2 열교환기, 상기 제 2 내부 체적 내에 위치결정된 제 2 유체 라인, 상기 제 2 외부 표면으로부터 상기 제 2 내부 체적으로 연장되는 채널, 및 상기 채널 내에 위치결정된 유체 커넥터의 제 2 부분을 포함한다. 상기 제 2 유체 라인은 상기 제 2 열교환기와 상기 유체 커넥터의 상기 제 2 부분 사이에 제 2 유체 연결을 제공한다. 상기 외측 벽은 수용 구멍을 포함하고, 상기 내측 벽은 구속 메커니즘을 포함하고, 상기 슬리브는 상기 채널 내에 위치결정된다. 상기 슬리브는 제 1 위치를 가지고, 여기서 상기 슬리브가 실질적으로 길이에 평행한 방향으로 이동가능하도록 상기 구속 메커니즘은 상기 수용 구멍의 외부에 위치결정된다. 상기 슬리브는 제 2 위치를 가지고, 여기서 상기 슬리브가 실질적으로 길이에 평행한 방향으로 이동할 수 없도록 상기 구속 메커니즘은 실질적으로 상기 수용 구멍 내에 위치결정되고, 상기 제 1 열교환기와 상기 제 2 열교환기 사이에서 유체가 전달될 수 있도록 허용하는 액체 시일 (liquid seal) 을 형성하기 위해서 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분이 물리적으로 연결된다.
본 개시의 양태는 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 벽에 위치결정된 구멍을 통하여 제 1 유닛의 슬리브를 삽입하여서, 상기 슬리브의 원위 단부가 상기 벽의 상기 제 2 표면으로부터 돌출되는 단계, 상기 원위 단부에 로킹 메커니즘을 체결함으로써 상기 제 1 유닛을 상기 벽에 고정하는 단계, 제 2 유닛의 하우징의 제 1 표면으로 관통하는 채널에 상기 원위 단부를 배치하는 단계, 상기 원위 단부를 상기 채널로 이동시킴으로써 상기 벽에 대해 원하는 위치로 상기 제 2 유닛을 이동시키는 단계, 및 적어도 상기 채널 내에 또는 상기 슬리브 상에 위치결정된 적어도 하나의 구속 메커니즘을 사용해 상기 제 2 유닛을 상기 제 1 유닛에 고정하는 단계를 포함한다. 상기 제 2 유닛을 상기 제 1 유닛에 고정하는 단계는 상기 제 1 유닛과 상기 제 2 유닛 사이에 유체 연결을 제공한다.
본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 방법은, 상기 삽입하는 단계 전, 상기 구멍을 상기 벽에 형성하여서, 상기 구멍이 상기 벽의 두께를 완전히 통과하는 단계를 포함할 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 형성하는 단계는 상기 벽의 제 1 표면 또는 상기 벽의 제 2 표면 중 적어도 하나에 대해 실질적으로 수직으로 위치결정된 구멍을 만들 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 방법은 상기 삽입하는 단계 전, 상기 슬리브 둘레에 제 1 가스켓을 배치하는 단계를 포함할 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 방법은, 상기 채널에 상기 원위 단부를 배치하는 단계 전, 상기 원위 단부 둘레에 제 2 가스켓을 배치하는 단계를 포함할 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 방법은, 상기 삽입하는 단계 전, 고정 플레이트를 부착하는 단계를 포함할 수도 있고, 상기 고정 플레이트는 상기 고정 플레이트를 통하여 상기 벽의 제 2 표면까지 통과하는 구멍을 포함하고, 상기 슬리브를 삽입하는 단계는 상기 슬리브를 상기 고정 플레이트의 구멍을 통하여 삽입하는 단계를 포함할 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 상기 로킹 메커니즘을 체결하는 것은 상기 슬리브의 상기 원위 단부로 상기 로킹 메커니즘의 나사 고정 (threading) 또는 래칫 고정 (ratcheting) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
일부 실시형태들은 참조된 도면들에 도시되어 있다. 본원에 개시된 실시형태들과 도면들은 제한하기 보다는 예시적인 것으로 간주되어야 하는 것으로 의도된다.
도 1 은 본 개시의 실시형태들에 따른 벽걸이형, 모듈식 공기 조화 시스템을 도시한다.
도 2 는 본 개시의 실시형태들에 따른 벽걸이형, 모듈식 공기 조화 시스템의 단면도를 도시한다.
도 3 은 본 개시의 실시형태들에 따른 벽걸이형, 모듈식 공기 조화 시스템의 사시도를 도시한다.
도 4 는 본 개시의 실시형태들에 따른 모듈식 공기 조화 시스템의 공유된 연결된 요소들을 부착하기 위한 면 플레이트의 단면도를 도시한다.
도 5a 및 도 5b 는 본 개시의 실시형태들에 따른 모듈식 공기 조화 시스템의 사시도들을 도시한다.
도 5c 는 본 개시의 실시형태들에 따른 모듈식 공기 조화 시스템의 응축기 제 1 유닛과 제 2 유닛을 부착하기 위한 연결 메커니즘을 도시한다.
도 5d 는 본 개시의 실시형태들에 따른 연결 메커니즘을 위한 외부 로킹 칼라를 도시한다.
도 6a 및 도 6b 는 본 개시의 실시형태들에 따른 간단히, 비용 및 시간 효율적으로 벽에 설치하기 위한 모듈식 공기 조화 시스템의 요소들을 도시한다.
도 7 은 본 발명의 실시형태들에 따른 모듈식 공기 조화 시스템의 제 1 유닛의 특징들을 도시한다.
도 8 은 본 개시의 실시형태들에 따른 예시적 모듈식 공기 조화 시스템을 도시한 블록도이다.
도 9 는 본 개시의 실시형태들에 따른 모듈식 공기 조화 시스템의 예시 구성을 도시한 블록도이다.
도 10 및 도 11 은 본 개시의 실시형태들에 따른 공유된, 연결된 요소들 (구동 메커니즘, 전기 라인들, 및 유체 라인들) 을 구비한 모듈식 공기 조화 시스템을 도시한다.
도 12a 및 도 12b 는 본 개시의 실시형태들에 따른 모듈식 공기 조화 시스템의 특징들을 도시한다.
도 13 은 본 개시의 실시형태들에 따른 모듈식 공기 조화 시스템의 특징을 도시한다.
도 14a 및 도 14b 는, 본 개시의 실시형태들에 따른, 두 부분이 연결되지 않아서 유체 흐름을 갖지 않는 도 14a 의 제 1 위치와, 두 부분이 연결되어 두 부분을 통하여 유체 흐름을 허용하는 도 14b 의 제 2 위치에서, 유체 커넥터의 두 부분을 도시한다.
도 15a 및 도 15b 는, 본 개시의 실시형태들에 따른, 두 부분이 연결되지 않아서 유체 흐름을 갖지 않는 도 15a 의 제 1 위치와, 두 부분이 연결되어 두 부분을 통하여 유체 흐름을 허용하는 도 15b 의 제 2 위치에서, 유체 커넥터의 두 부분을 도시한다.
도 16a 및 도 16b 는, 본 개시의 실시형태들에 따른, 두 부분이 연결되지 않아서 유체 흐름을 갖지 않는 도 16a 의 제 1 위치와, 두 부분이 연결되어 두 부분을 통하여 유체 흐름을 허용하는 도 16b 의 제 2 위치에서, 유체 커넥터의 두 부분을 도시한다.
도 17 은 본 개시의 실시형태들에 따른, 도 14 내지 도 16 에 도시된 것과 유사한 유체 커넥터를 이용할 수 있는 공기 조화 시스템을 도시한다.
도 18a 및 도 18b 는 애리조나주의 피닉스에서 창문형 공기 조화기에 비해 EcoSnap-AC 를 사용한 건물 시뮬레이션을 기반으로 예측된 에너지 및 공공 요금 절약을 보여준다. 시뮬레이션된 공간은 400 sqft 이었고, 이것은 상기 제품들에 의해 온도 조절될 바닥 면적을 나타낸다. 건축 양식은 1980 년대의 전형적인 주택이었다. 사용된 시뮬레이션 엔진은 DOE 의 플래그쉽 건물 시뮬레이션 툴인 EnergyPlus 였다. 냉방 에너지 절약은 20% 를 넘고, 추산된 공공 요금 절약은 연간 35 달러이다. 공공 요금 절약은 난방 및 냉방 에너지를 포함하고 생활 공간으로 원치 않는 공기 침투 감소의 이유가 된다.
본 개시는 위에서 검토된 종래 기술의 문제점들과 결점들 중 하나 이상을 해결할 수도 있다. 하지만, 본원에 개시된 바와 같은 일부 실시형태들은 다수의 기술 분야들에서 다른 문제점들과 결점들을 해결하는데 유용한 것으로 입증될 수 있는 것으로 고려된다. 따라서, 본원에 기술한 실시형태들은 본원에서 검토된 임의의 특정한 문제점들 또는 결점들을 해결하는 것에 제한되는 것으로 반드시 해석되어서는 안 된다.
도 1 은 본 개시의 일부 실시형태들에 따른 공기 조화 시스템 (100) 을 도시한다. 이 실시예에서, 공기 조화 시스템 (100) 은 내부 환경을 냉방하도록 구성되고 벽 (110) 의 대향 측들에 장착된 응축기 유닛 (120) 및 증발기 유닛 (130) 을 포함한다. 응축기 유닛 (120) 은 냉매 공급 라인 (미도시) 및 냉매 리턴 라인 (미도시) 에 의해 증발기 유닛 (130) 과 유체 연통된다. 냉매 (미도시) 는, 압축기 (미도시) 를 사용해, 제 1 시작 압력으로부터 더 높은 제 2 출구 압력으로 압축된다. 압축된 냉매는 그 후 응축기 유닛 (120) 으로 들어간다. 응축기 유닛 (120) 은 열교환기 내에서 냉매를 응축함으로써 냉매로부터 외부 공기로 열을 전달하는 열교환기를 포함한다. 냉각되고, 응축된 냉매는 그 후 미터링 밸브 (미도시) 를 가로질러 증발기 유닛 (130) 으로 향하게 된다. 냉매는 그것이 밸브를 가로질러 통과함에 따라 압축기에 의해 발생된 더 높은 제 2 압력으로부터 더 낮은 시작 압력으로 압력 강하를 겪는다 (시스템의 나머지에서 최소 압력 손실을 상정). 증발기 유닛 (130) 은 따뜻한, 내부 공기 스트림 (미도시) 으로부터 냉매 (미도시) 로 열을 전달하여, 냉매를 기화하고, 후에 구조물 내에서 순환되어서 냉각을 제공할 수 있는 내부 공기 스트림을 냉각하는 제 2 열교환기를 포함한다. 따라서, 응축기 유닛 (120) 은, 응축기 유닛 (120) 에 포함된 열교환기를 통하여 외부 공기를 운반하도록, 팬 (미도시), 및 팬을 구동하기 위한 모터 (미도시) 를 가질 수도 있다. 게다가, 증발기 유닛 (130) 은, 증발기 유닛 (130) 을 통하여 내부 공기를 운반하기 위해, 다른 팬 (미도시), 및 증발기 팬을 구동하기 위한 다른 모터 (미도시) 를 가질 수도 있다. 게다가, 압축기 (미도시) 는 또한 그 자체 전용 모터 (미도시) 를 가질 수도 있다. 다른 연결된 요소들은, 예를 들어, 부가적 유체 라인들 (예컨대 응축물) 및 전기 라인들을 포함하는 증발기 유닛 (130) 과 응축기 유닛 (120) 사이에 존재할 수도 있다. 유체 라인은 공기 조화 시스템에 사용된 유체를 전달하기에 적합한 임의의 도관일 수도 있다. 예시적 유체들은 액체 물, 수증기, 액체 냉매, 및/또는 기화된 냉매를 포함한다.
다시 도 1 을 참조하면, 외부 및 내부 환경들에 대한 상대 위치에 관계 없이, 공기 조화 시스템 (100) 의 응축기 유닛 (120) 및 증발기 유닛 (130) 은 한 쌍의 연결 요소들, 제 1 부착부 (155) 및 제 2 부착부 (157) 에 의해 물리적으로 서로 연결될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 부착부 (155) 는, 중공 튜브 또는 덕트의 형태로, 응축기 유닛 (120) 및/또는 응축기 유닛 (120) 의 하우징에 물리적으로 부착될 수도 있다. 제 1 부착부 (155) 는 임의의 적합한 수단에 의해, 예컨대 스크류들, 나사산들, 용접들, 리벳들, 접착제들 등에 의해 응축기 유닛 하우징 및/또는 증발기 유닛 하우징에 부착될 수도 있다. 대안적으로, 제 1 부착부 (155) 는 응축기 유닛 (120) 의 하우징의 일체로 된 부분일 수도 있다. 제 1 부착부 (155) 는 응축기 유닛 (120) 에 부착된 제 1 단부 및 제 2 부착부 (157) 로 조절가능하게 삽입되고 그리고/또는 연결되는 제 2 단부를 가질 수도 있다. 예를 들어, 제 2 부착부 (157) 는 제 1 부착부 (155) 의 직경보다 큰 직경을 갖는 중공 튜브 또는 덕트일 수도 있어서, 제 1 부착부 (155) 는 제 2 부착부 (157) 로 조절가능하게 삽입될 수 있고, 여기에서 "조절가능하게" 는 제 2 부착부 (157) 로 삽입될 수 있는 제 1 커넥터의 길이의 양을 제어할 수 있는 능력을 지칭한다. 따라서, 제 1 부착부 (155) 는 제 2 부착부 (157) 내에서 슬라이딩할 수도 있고, 제 1 부착부 (155) 는 제 2 부착부 (157) 내 하나 이상의 미리 규정된 로케이션들에 가역적으로 고정될 수도 있다.
공기 조화 시스템 (100) 의 제 2 부착부 (157) 는, 증발기 유닛 (130) 및 응축기 유닛 (120) 을 위한 구조적 지지물을 제공하고 그리고/또는 증발기 유닛 (130) 및 응축기 유닛 (120) 을 함께 위치결정하고, 정렬하고 그리고/또는 부착하는 것을 보조하도록 벽 (110) 을 관통하여 배치된 하나 이상의 구멍들 (미도시) 로 삽입될 수도 있다. 예를 들어, 구멍은 그것이 벽 (110) 의 전체 폭/두께를 통과하도록 벽 (110) 내에 위치될 수 있어서, 구멍은 벽 (110) 의 외측 표면들에 실질적으로 수직으로 위치결정된다. 제 2 부착부 (157) 가 벽의 두께의 적어도 일부를 통과하도록 제 2 부착부 (157) 는 구멍 내에 위치결정될 수도 있다. 그 후, 제 2 부착부 (157) 는 구멍 및 벽 (110) 내의 고정된 위치에서 유지되도록 제 2 부착부 (157) 는 패스너 (미도시) 를 사용해 고정될 수도 있다. 따라서, 제 2 부착부 (157) 는 벽 (110) 및 증발기 유닛 (130) 에 대해, 응축기 유닛 (120) 에 부착된 제 1 부착부 (155) 를 위치결정하기 위한 영구 픽스처 (fixture), 부착부 및/또는 가이드로서 역할을 할 수도 있다.
제 2 부착부 (157) 는 예컨대 접착제들, 스크류들, 리벳들, 나사산들, 용접들 등에 의해 증발기 유닛 (130) 및/또는 증발기 유닛 (130) 의 하우징에 물리적으로 부착될 수도 있다. 또다른 실시예들에서, 제 2 부착부 (157) 는 증발기 유닛 (130) 및/또는 증발기 유닛 (130) 의 하우징의 일체로 된 부분 및/또는 연장부일 수도 있다. 다른 경우에, 제 2 부착부 (157) 는, 벽 (110) 내에 위치결정된 구멍 내에 삽입되는 제 1 단부, 및 증발기 유닛 (130) 에 부착되고 그리고/또는 증발기 유닛 (130) 내에 위치결정된 내부 채널 (미도시) 로 삽입된 제 2 단부를 가질 수도 있다. 따라서, 제 2 부착부 (157) 는 제 1 단부, 제 2 단부, 및 두 단부들을 연결하는 길이를 가질 수도 있고, 여기에서 상기 길이의 상당 부분은 벽 (110) 을 관통하여 배치된 구멍 (미도시) 안에 위치결정된다. 한 쌍의 연결 요소들, 즉 제 1 부착부들 (155a, 155b), 및 제 2 부착부들 (157a, 157b) 은 도 1 에 도시되어 있다. 이것은 예시를 위한 것이다. 본 발명의 일부 실시형태들에서, 하나 이상의 연결 요소들 또는 연결 시스템들은 서로에 대해 그리고 지지 벽에 대해 응축기 유닛 및 증발기 유닛을 위치결정하고 그리고/또는 연결하는데 이용될 수도 있다.
도 1 에 대해 전술한 실시예는 냉각 시나리오를 설명하고, 여기에서 열은 내부에 위치결정된 증발기 유닛 (130) 에서 냉매를 기화시킴으로써 내부 환경으로부터 외부에 위치결정된 응축기 유닛 (120) 에서 냉매를 응축함으로써 외부환경으로 전달된다. 하지만, 일부 실시형태들에서, 도 1 에 도시된 공기 조화 시스템 (100) 은 시스템을 "반대로" 작동함으로써 난방 시스템으로서 작동될 수 있다. 예를 들어, 외부에 증발기 유닛 (130) 을 위치결정하고 내부에 응축기 유닛 (120) 을 위치결정함으로써 외부 환경으로부터 내부 환경으로 열을 전달할 수도 있다. 이런 구성의 경우, 증발기 유닛 (130) 에서 냉매의 증발에 의해 열은 외부 공기로부터 전달되고, 이 열은 그 후 응축기 유닛 (120) 에서 냉매를 응축함으로써 내부 환경으로 전달된다. 하지만, 응축기 유닛 (120) 에서 응축기는 공기 냉각 열교환기이고, 증발기 유닛 (130) 에서 증발기는 공기 가열 열교환기이므로, 공기 조화 시스템은 난방 모드 또는 냉방 모드 중 어느 하나로 작동하도록 구성될 수 있고, 여기에서 시스템은 공기 조화 시스템에서 냉매의 유동 방향을 변경함으로써 (예컨대 냉매를 순환시키는 펌프의 유동 방향을 반전시키고 그리고/또는 밸브들 및 배관의 적합한 사용에 의해) 2 개의 모드들 사이에서 가역적으로 전환될 수도 있다.
따라서, 다시 도 1 을 참조하면, 응축기 유닛 (120) 및 증발기 유닛 (130) 의 상대적 위치들은 예시를 위해 나타나 있다. 다른 경우에, 응축기 유닛 (120) 및 증발기 유닛 (130) 의 상대적 위치들은 반전될 수도 있다. 응축기 유닛 (120) 및 증발기 유닛 (130) 의 상대적 위치들의 선택은 용도에 의존할 것이다. 본 개시에서 나머지 도면들에 대해, 보다 일반적인 용어들 "제 1 유닛" 및 "제 2 유닛" 이 사용될 것이고, 여기에서 제 1 유닛 및 제 2 유닛 모두 가열 및/또는 냉각하는데 필요한 기계적 요소들; 예컨대 열교환기, 압축기, 모터, 팬, 배관, 및/또는 밸빙 (valving) 등을 포함할 것이다. 따라서, 일부 실시형태들에서, 제 1 유닛은 응축기 유닛일 수도 있고 제 2 유닛은 증발기 유닛일 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 제 1 유닛은 증발기 유닛일 수도 있고 제 2 유닛은 응축기 유닛일 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 공기 조화 시스템은 약 4,000 BTU/hr ~ 약 18,000 BTU/hr 의 가열 및/또는 냉각 용량을 제공할 수도 있다.
도 2 는 공기 조화 시스템 (100) 의 단면도를 도시한다. 이런 예시적 공기 조화 시스템 (100) 은 벽 (110) 의 제 1 측면에 위치결정된 제 2 유닛 (135), 및 벽 (110) 의 제 2 측면에 위치결정된 제 1 유닛 (125) 을 갖는다. 도 2 는 제 2 유닛 (135) 및 제 1 유닛 (125) 을 서로에 대해 그리고 지지 벽 (110) 에 위치결정하고, 정렬하고 그리고/또는 연결하기 위한 예시적 시스템/방법을 도시한다. 이 실시예에서, 슬리브 (170) 는 제 1 유닛 (125) 에 연결된다. 슬리브 (170) 는 제 1 유닛 (125) 및/또는 제 1 유닛 (125) 의 하우징에 스크류 고정되고, 용접되고, 리벳 고정되고 그리고/또는 부착될 수도 있다. 슬리브 (170) 는 중공 튜브, 내포식 (nested) 및/또는 텔레스코핑 튜브들, 중공 파이프, 내포식 및/또는 텔레스코핑 파이프들, 및/또는 내부 통로를 가지는 그밖의 다른 적합한 중공 구조물일 수도 있다. 슬리브 (170) 는 또한 제 1 유닛 (125) 에 대한 슬리브 (170) 의 더 용이한 부착을 가능하게 하는 플랜지 (175) 를 포함할 수도 있다. 플랜지 (175) 는 그것을 통과하는 하나 이상의 구멍들을 가질 수 있어서, 슬리브 (170) 를 제 1 유닛 (125) 에 부착하기 위해, 스크류들 또는 다른 적합한 부착 메커니즘들의 사용을 가능하게 한다. 대안적으로, 슬리브는 제 2 유닛 (135) 의 일체로 된 부품일 수도 있다.
슬리브 (170) 는 제 1 유닛 (125) 및 제 2 유닛 (135) 양자에 의해 이용된 하나 이상의 공유된, 연결된 요소들 둘레에 실질적으로 동심 구성으로 위치결정될 수도 있다. 도 2 에 도시된 대로, 하나의 이러한 연결된 요소는, 슬리브 (170) 의 일체로 된 통로 내에 위치결정될 수도 있는 구동 메커니즘 (180) 일 수도 있다.
구동 메커니즘 (180) 은, 예를 들어, 각각이 제 2 유닛 (135) 및 제 1 유닛 (125) 에 의해 사용되는 2 개의 팬들 (미도시) 을 연결할 수도 있어서, 하나의 모터 (미도시) 가 양쪽 팬들에 사용될 수 있도록 하고 모터를 공기 조화 시스템 (100) 으로부터 제거한다. 슬리브 (170) 의 중공 내부 통로를 통과할 수 있는 다른 공유된, 연결된 요소들은 특정 공기 조화 시스템에 의해 요구된 유체 라인들, 전기 라인들, 및/또는 그밖의 다른 유틸리티 라인들 및/또는 기계적 연결부들을 포함할 수도 있다 (도 4 참조). 다시 도 2 를 참조하면, 구동 메커니즘 (180) 의 제 1 단부는 제 1 유닛 (125) 에 물리적으로 부착될 수도 있고, 구동 메커니즘 (180) 의 제 2 단부는 제 2 유닛 (135) 에 물리적으로 부착될 수도 있다. 구동 메커니즘 (180) 의 제 1 단부는 제 1 유닛 (125) 내에 위치결정된 모터 (미도시) 에 물리적으로 부착될 수도 있고, 여기서 모터는 구동 메커니즘 (180) 및 제 1 유닛 (125) 내에 위치결정된 팬 (미도시) 에 동력을 공급한다. 그 후, 슬리브 (170) 는 구동 메커니즘 (180) 위에 위치결정될 수도 있고 예컨대 플랜지 (175) 를 사용해 제 1 유닛 (125) (예컨대 제 1 유닛 하우징) 에 부착될 수도 있다. 일단 슬리브 (170) 가 제 1 유닛 (125) 에 부착되면, 제 2 유닛 (135) 이 제 1 유닛 (125) 에 물리적으로 연결될 수 있도록 슬리브 (170) 와 구동 메커니즘 (180) 은 벽 (110) 에 위치결정된 구멍 (115) 을 통과할 수 있다.
도 2 는 채널 (160) 이 제 2 유닛 (135) 에 내장된 제 2 유닛 (135) 을 도시하고, 여기에서 채널 (160) 은 슬리브 (170) 의 일부를 수용하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 제 1 유닛 (125) 에 연결된 슬리브 (170) 는 제 2 유닛 (135) 의 채널 (160) 로 삽입되어서 제 2 유닛 (135) 을 제 1 유닛 (125) 에 물리적으로 부착할 수도 있다. 전술한 대로, 구동 메커니즘 (180) 은, 예컨대 제 1 유닛 (125) 에 위치한 제 1 팬 (미도시) 을 구동 (예컨대 회전) 시키도록 제 1 유닛 (125) 에 내장된 모터 (미도시) 에 물리적으로 연결된 제 1 단부를 가질 수도 있다. 그 후, 구동 메커니즘 (180) 의 제 2 단부는 제 2 유닛 (135) 의 채널 (160) 의 단부에 위치결정된 리시버 (미도시) 로 삽입될 수도 있어서, 제 2 유닛 (135) 에 대한 제 1 유닛 (125) 에 포함된 모터 (미도시) 의 기계적 결합을 유발한다. 따라서, 구동 메커니즘 (180) 은 또한, 제 1 유닛 (125) 내에 위치결정된 제 1 팬 (미도시) 이외에, 제 2 유닛 (135) 에 위치결정된 기계적 요소, 예컨대 제 2 팬 (미도시) 을 구동 (예컨대 회전) 시킬 수도 있다. 대안적으로, 제 1 유닛 (125) 은 제 2 유닛 (135) 에 연결된 슬리브 (170) 를 수용하도록 채널 (160) 을 가지고 구성될 수도 있다.
제 2 유닛 (135) 의 채널 (160) 내부에 제 1 유닛 (125) 의 슬리브 (170) 를 물리적으로 정렬하고 그리고/또는 연결하기 위한 시스템은 다수의 부가적 요소들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 슬리브 (170) 는 슬리브 (170) 의 길이를 따라 미리 규정된 간격으로 위치결정된 하나 이상의 수용 구멍들 (200a, 200b) 을 가질 수도 있다. 수용 구멍들 (200a, 200b) 은 제 2 유닛 (135) 의 채널 (160) 의 내측 벽들에 부착될 수도 있는 하나 이상의 구속 메커니즘들 (210a, 210b) 을 수용하도록 위치결정될 수도 있다. 따라서, 슬리브 (170) 가 채널 (160) 로 삽입됨에 따라, 구속 메커니즘들 (210a, 210b) 은 슬리브 (170) 에 대한 반경 방향으로 수용 구멍들 (200a, 200b) 안과 밖으로 가역적으로 이동할 수도 있다. 구속 메커니즘들 (210a, 210b) 이 수용 구멍들 (200a, 200b) 과 정렬될 때, 구속 메커니즘들은 반경방향으로 안쪽으로 이동하여서 수용 구멍들 (200a, 200b) 의 적어도 일부를 차지할 수 있고 마찰을 제공하여서 (슬리브 (170) 의 장축, 길이방향 축선을 따라) 채널 (160) 내에 슬리브의 위치를 유지하는 것을 도울 수 있다. 길이방향 축선을 따라 부가적 힘을 인가하면 하나 이상의 구속 메커니즘들 (210a, 210b) 이 반경방향으로 바깥쪽으로 수용 구멍들 (200a, 200b) 에서 다시 밖으로 이동하도록 할 수 있어서, 슬리브 (170) 를 채널 (160) 안으로 추가로 이동시키거나 (제 2 유닛 (135) 과 제 1 유닛 (125) 을 함께 더 근접하도록 함), 또는 채널 (160) 밖으로 추가로 이동시킬 수 있다 (제 2 유닛 (135) 과 제 1 유닛 (125) 을 더 떨어지도록 함). 일부 실시예들에서, 구속 메커니즘들 (210a, 210b) 은 구속 메커니즘들 (210a, 210b) 을 수용 구멍들 (200a, 200b) 과 접촉하지 않도록 이동시키기 위해서 반경방향 힘, 예를 들어 핀칭하는 힘 (pinching force) 을 요구할 수도 있어서, (슬리브 (170) 에 대한) 길이방향 힘의 동시 인가는 제 2 유닛 (135) 을 제 1 유닛 (125) 을 향해 또는 이격되게 이동시킬 것이다.
구속 메커니즘들 (210a, 210b) 과 대응하는 수용 구멍들 (200a, 200b) 은 제 1 유닛에 대해 원하는 위치에서 제 2 유닛을 로킹하는 방식을 제공하는 요소들의 예들이다. 그밖의 다른 적합한 요소가 전술한 구속 메커니즘들 (210a, 210b) 및 대응하는 수용 구멍들 (200a, 200b) 의 대안으로서 사용될 수도 있고 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 제 2 유닛을 제 위치에 로킹하기 위한 일부 대안적 요소들은 마찰 피팅들, 나사 고정 연결들, 핀 메커니즘들 및/또는 래칫 고정 메커니즘들을 포함하고, 여기에서 상기 특성부들 중 하나 이상은 필요에 따라 슬리브의 길이를 따라 그리고/또는 채널 내에 배치된다.
따라서, 본 발명의 일부 실시형태들에서, 슬리브 (170) 는 복수의 그룹의 수용 구멍들을 가지도록 구성될 수도 있고, 각각의 그룹은 슬리브 (170) 의 직경 둘레에서 원주방향으로 위치결정된다. 각 그룹의 수용 구멍들 중, 각각의 수용 구멍 (200) 은 슬리브 (170) 의 양 단부 (예컨대 플랜지 (175) 및/또는 채널 (160) 내에 위치결정된 단부) 로부터 실질적으로 동일한 거리에서 슬리브 (170) 의 원주 둘레에 위치결정될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 수용 구멍들은 슬리브 (170) 의 단부로부터 다양한 거리에 배치될 수도 있다. 수용 구멍들 (200) 은 슬리브 (170) 의 벽들을 완전히 통과할 수도 있고, 그리고/또는 수용 구멍들 (200) 은 벽들을 단지 부분적으로 통과할 수도 있어서, 슬리브 (170) 의 외측 표면들 상의 구멍들 대신에, 함몰부들 또는 디봇들 (divots) 을 발생시킨다. 대안적으로, 슬리브 (170) 의 외주 둘레에 위치결정된 복수의 그룹들의 수용 구멍들 (200) 대신에, 슬리브 (170) 는 슬리브 (170) 의 외측 표면 둘레에 그리고 실질적으로 슬리브 (170) 의 외주 전부 둘레에 배치된 복수의 그루브들 및/또는 인덴트들 (indents) 을 가질 수도 있다. 이 실시형태에서, 하나 이상의 구속 메커니즘들 (210) 은 채널 (160) 내 미리 규정된 위치들로 슬리브 (170) 를 안내하기 위해서 그루브들 및/또는 인덴트들 안으로 그리고 밖으로 가역적으로 이동할 수도 있다. 그루브들 및/또는 인덴트들은, 제자리에 로킹하기 위해서, 구속 메커니즘들 (210) 이 슬리브 (170) 의 외주 둘레에 완전히 위치결정되도록 요구하지 않는 (구멍들에 비해) 장점을 제공할 수도 있다 (예컨대, 길이방향 축선 둘레에서 슬리브 (170) 를 회전시킬 필요가 없음).
하나 이상의 스프링들 (190a, 190b) 은 또한, 예를 들어, 채널 (160) 내에 위치결정되어서 제 2 유닛 (135) 에 대한 제 1 유닛 (125) 의 원하는 위치가 예컨대 슬리브 (170) 의 길이방향 축선을 따라 획득되면 채널 (160) 내에서 슬리브 (170) 의 운동을 최소화하는 것을 돕는다. 설치된 공기 조화 시스템 (100) 의 원치 않는 운동은 또한 벽 (110) 의 대향한 표면들과 제 1 유닛 (125) 및/또는 제 2 유닛 (135) 사이에 가스켓들을 배치함으로써 최소화될 수도 있다. 가스켓들은 또한 더 나은 공기 및/또는 수분 시일을 제공함으로써 내부 환경과 외부 환경 사이에 더 나은 장벽을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 가스켓 (140) 은 제 2 유닛 (135) 과 벽 (110) 의 제 1 외부 표면 사이에 배치될 수도 있고, 그리고/또는 제 2 가스켓 (150) 은 제 1 유닛 (125) 과 벽 (110) 의 제 2 외부 표면 사이에 배치될 수도 있다. 일단 공기 조화 시스템 (100) 이 완전히 설치되고 나면, 이러한 가스켓들 (140, 150) 은 서로에 대해 그리고 벽 (110) 에 대해 제 1 유닛 (125) 및/또는 제 2 유닛 (135) 의 원치 않는 운동을 최소화하는 것을 돕는 탄성력을 제공할 수도 있다. 게다가, 이러한 가스켓들 (140, 150) 은 또한 슬리브 (170) 에 의해 점유되지 않은 채널 (160) 의 부분들을 막는 절연 값을 제공할 수도 있고; 예컨대 구멍 (115) 을 통한 공기 흐름을 방지할 수도 있다.
도 2 는 유체 라인, 전기 라인 및/또는 구동 메커니즘 중 하나 이상이 통과할 수도 있는 중공 도관 (예컨대 파이프, 덕트 등) 형태의 슬리브 (170) 를 도시한다. 일부 실시형태들에서, 슬리브는 하나 또는 실질적으로 견고한 (solid) 돌출부들로 구성될 수도 있다. 이러한 견고한 돌출부는 규정된 길이에 대해 길이 방향으로 연장될 수도 있고 원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형 및/또는 그밖의 다른 적합한 단면 형상을 가질 수도 있다. 따라서, 견고한 슬리브는 제 1 유닛을 제자리로 이동시키는데 필요한 기계적 지지부를 제공하면서, 또한 제 1 유닛을 벽에 부착하고 제 2 유닛을 제 1 유닛에 부착하기 위한 메커니즘을 제공한다. 하나 이상의 유체 라인, 전기 라인, 구동 메커니즘 및/또는 임의의 연관된 커넥터들은, 제 2 유닛의 대응하는 커넥터들에 부착되도록 벽을 통하여 이 요소들의 삽입을 용이하게 하기 위해서 견고한 슬리브의 외부 표면에 부착되거나 느슨하게 연결될 수도 있다.
도 2 에 도시된 슬리브 (170) 는 본 개시의 실시형태를 보여주고, 여기에서 슬리브 (170) 는 제 1 유닛 (125) 의 하우징 (127) 의 외부 표면에 부착된다. 하지만, 슬리브는 제 1 유닛의 하우징의 외부 표면에 부착될 필요는 없다. 일부 실시형태들에서, 슬리브의 제 1 단부는 제 1 유닛의 하우징 내에 위치결정된 공동, 구멍, 리셉터클 및/또는 리시버로 삽입될 수도 있다. 슬리브의 제 1 단부는 하나 이상의 용접부들, 스크류들 및/또는 그밖의 다른 적합한 부착 수단의 사용에 의해 제 위치에 고정될 수도 있다. 그 후, 슬리브의 제 2 단부는 도 2 에 도시된 대로 제 2 유닛의 채널로 삽입될 수도 있다.
도 3 은 예시적 공기 조화 시스템 (100) 의 사시도를 제공한다. 이런 공기 조화 시스템 (100) 은, 지지 벽 (미도시) 의 대향 측들에 위치결정된, 분리된 제 2 유닛 (135) 및 제 1 유닛 (125) 을 제공한다. 제 1 유닛 (125) 은 제 1 유닛 (125) 의 외측 표면에 실질적으로 수직으로 위치결정된 슬리브 (170) 를 갖는다. 슬리브 (170) 는 구동 메커니즘 (180) 둘레에 실질적으로 동심으로 위치결정된다. 구동 메커니즘 (180) 은 제 1 유닛 (125) 의 다른 기계적 부품, 예를 들어 팬 (미도시) 을 구동 (예컨대 회전) 시키는 모터 (미도시) 에 부착될 수도 있다. 제 1 유닛 (125) 의 슬리브 (170) 는 제 2 유닛 (135) 내에 위치결정된 채널 (160) 안으로 가역적으로 이동하도록 구성될 수도 있다. 채널 (160) 은 채널 (160) 의 길이방향 축선을 따라 정렬된 하나 이상의 안내 그루브들 (230a, 230b) 을 가질 수도 있고, 여기서 안내 그루브들 (230a, 230b) 은 슬리브 (170) 의 길이방향 축선을 따라 외측 표면에 위치결정된 안내 에지들 (240a, 240b) 을 수용하도록 위치결정된다. 일부 실시형태들에서, 1 개보다 많은 슬리브 (170) 가 이용될 수 있고, 각각의 슬리브 (170) 는 벽 (110) 에 배치된 그 자체의 전용 구멍 (115) 을 통과하고, 제 2 유닛 (135) 내에 위치결정된 그 자체의 전용 채널 (160) 로 물리적으로 삽입한다.
따라서, 채널 (160) 안으로 슬리브 (170) 를 가역적으로 이동시키려면, 슬리브 (170) 가 채널 (160) 의 내부 직경보다 더 작은 외부 직경을 갖도록 요구한다. 또한, 각각의 안내 에지(240a, 240b) 가 각각의 안내 그루브 (230a, 230b) 로 슬라이딩할 수 있도록 채널 (160) 의 원주 둘레에서 안내 그루브들 (230a, 230b) 의 위치들은 슬리브 (170) 의 원주 둘레에서 안내 에지들 (240a, 240b) 의 위치들과 실질적으로 일치할 필요가 있을 수도 있다. 도 3 은 슬리브 (170) 의 벽을 관통하는 복수의 수용 구멍들 (200a, 200b) 을 보여준다. 수용 구멍들 (200a, 200b) 은 제 2 유닛 (135) 의 채널 (160) 로 내장된 적어도 하나의 구속 메커니즘 (210) 과 정렬되어 위치결정될 수도 있다. 따라서, 채널 (160) 및 슬리브 (170) 의 길이방향 축선 둘레에서, 안내 그루브들 (230a, 230b), 안내 에지들 (240a, 240b), 수용 구멍들 (200a, 200b) 및 구속 메커니즘 (210) 의 각도상 위치는 전부 슬리브 (170) 가 구속 메커니즘 (210) 에 필요한 배향으로 채널 (160) 안으로 그리고 밖으로 가역적으로 이동하여서 수용 구멍들 (200a, 200b) 안으로 그리고 밖으로 가역적으로 이동할 수 있도록 위치결정될 수도 있다. 게다가, 채널 (160) 및 슬리브 (170) 의 길이방향 축선 둘레에서, 안내 그루브들 (230a, 230b), 안내 에지들 (240a, 240b), 수용 구멍들 (200a, 200b) 및 구속 메커니즘 (210) 의 각도상 위치는 전부 공유된, 연결된 요소들, 예컨대 구동 메커니즘 (180) 과 정렬하여 부착하도록 위치결정될 수도 있다. 그래서, 도 3 의 실시예에 대해, 제 2 유닛 (135) 을 제 1 유닛 (125) 과 물리적으로 접합하는 것은 제 2 유닛 (135) 의 채널 (160) 의 안내 그루브들 (230a, 230b) 과 제 1 유닛 (125) 의 슬리브 (170) 의 안내 에지들 (240a, 240b) 을 정렬하고, 슬리브 (170) 의 길이방향 축선과 채널 (160) 의 길이방향 축선을 정렬하는 것으로 시작할 수도 있다. 그 후, 슬리브 (170) 를 채널 (160) 로 이동시키기 위해서 슬리브 (170) 및 채널 (160) 의 길이방향 축선들을 따른 방향으로 제 1 유닛 (125) 에 힘을 인가함으로써 설치가 완료될 수도 있다. 슬리브 (170) 가 채널 (160) 로 더 이동함에 따라, 구속 메커니즘들 (210) 은 수용 구멍들 (200) 과 물리적으로 맞물려서, 채널 (160) 안으로 슬리브 (170) 의 운동을 제어하는 것을 도울 수 있다. 미리 규정된 삽입 깊이에서, 구동 메커니즘 (180) 의 노출된 단부는 채널 (160) 의 단부에 위치결정된 구동 리시버 (250) 와 접촉할 수도 있다. 제 2 유닛 (135) 내 채널 (160) 의 단부는 본원에서 면 플레이트 (220) 로서 지칭된다. 면 플레이트 (220) 내에 위치결정된 구동 리시버 (250) 에 대해 구동 메커니즘 (180) 의 배향, 및 구동 리시버 (250) 로 구동 메커니즘 (180) 의 노출된 단부의 삽입은, 도 3 에 도시된 대로, 스플라인 구성에 의해 제어될 수도 있다. 다른 가이드 메커니즘들이 필요에 따라 포함될 수 있어서 구동 메커니즘 (180) 을 그것의 길이방향 축선 둘레에서 회전시켜서, 대향한 스플라인 연결부들이 함께 적절히 메이팅될 수 있도록 허용한다. 일부 실시형태들에서, 슬리브 (170), 채널 (160) 및/또는 면 플레이트 (220) 는 제 2 유닛 (135) 에 대해 제 1 유닛 (125) 의 최종 길이방향 위치를 유지하도록 래칭 메커니즘 (미도시) 을 포함할 수도 있다.
도 2 및 도 3 은, 면 플레이트가 제 2 유닛의 하우징 (137) 에 의해 규정된 내부 체적 내에 위치결정된 예시적 실시형태를 도시한다. 대안적으로, 대응하는 커넥팅 헤드와 접속하여 연결하기 위한 면 플레이트는 제 2 슬리브의 원위 단부에 위치결정될 수도 있고, 여기서 제 2 슬리브는 제 2 유닛의 하우징에 물리적으로 부착되는 근위 단부를 갖는다. 따라서, 일부 실시형태들에서, 제 2 유닛 내에 채널을 위치결정하는 대신에, 채널은 제 2 유닛의 하우징으로부터 연장되는 제 2 슬리브의 일부 내에 배치될 수도 있다. 제 2 슬리브는, 유체 라인, 전기 라인 및/또는 구동 메커니즘 중 하나 이상을 포함하는, 내부 공동을 규정하는 벽을 가질 수도 있다. 따라서, 예시적 공기 조화 시스템은, 길이방향 축선을 따라, 제 1 유닛의 제 1 슬리브를 제 2 유닛의 제 2 슬리브와 정렬한 후, 제 2 슬리브의 원위 단부 내에 위치결정된 채널 안으로 제 1 슬리브의 원위 단부를 삽입함으로써 설치될 수도 있다. 삽입은 길이방향 축선을 따라 제 1 유닛에 대해 제 2 유닛을 제 위치에 로킹시키고, 제 1 유닛과 제 2 유닛 사이 유체 연결, 전기 연결 및/또는 기계적 연결 중 적어도 하나를 완료한다.
도 4 는 예를 들어 제 2 유닛 (미도시) 의 채널 (미도시) 내에 위치결정된 예시적 면 플레이트 (220) 를 도시한다. 도 4 는, 가이드 그루브들 (230a, 230b) 및 대응하는 구속 트랙들 (255a, 255b) 내에 위치결정된 구속 메커니즘들 (210a, 210b) 을 포함할 수도 있는 채널의 내측 표면들의 단면도를 보여준다. 따라서, 구속 메커니즘들 (210a, 210b) 은 반경 방향으로 가역적으로 이동할 수도 있다. 채널 내 슬리브 (미도시) 의 운동은 구속 메커니즘들 (210a, 210b) 을 채널의 길이방향 축선으로부터 반경방향으로 이격시켜 각각의 구속 트랙들 (225a, 225b) 안으로 이동시킬 수 있다. 결과적으로, 구속 메커니즘들 (210a, 210b) 은 구속 트랙들 (255a, 255b) 내에 위치결정된 스프링들 (260a, 260b) 을 압축할 수도 있다. 슬리브가 그것의 수용 구멍들 (미도시) 이 대응하는 구속 메커니즘 (210a, 210b) 과 정렬되도록 위치결정될 때, 스프링들 (260a, 260b) 은 구속 메커니즘들 (210a, 210b) 을 채널의 길이방향 축선을 향해 슬리브에 위치결정된 인접한 수용 구멍들로 이동시킬 수도 있다.
도 4 의 예시적 면 플레이트 (220) 는 구동 메커니즘 (미도시) 을 수용하도록 구성된 구동 리시버 (250) 를 포함한다. 게다가, 이런 예시적 면 플레이트 (220) 는, 냉각 라인들, 응축물 라인들 및/또는 동력 라인들과 같은, 공유된 연결된 요소들을 연결하도록 3 개의 유체 커넥터들 (270a, 270b, 270c) 및 1 개의 전기 커넥터 (280) 를 포함한다. 다른 실시형태들은 하나 이상의 유체 커넥터들 및/또는 하나 이상의 전기 커넥터들을 포함할 수도 있다. 일반적으로, 제 2 유닛의 채널의 면 플레이트 (220) 에 구성된 모든 커넥터는 공기 조화 시스템의 제 1 유닛 (미도시) 의 슬리브 (미도시) 내에 구성된 대응하는 커넥터를 가질 것이다. 예를 들어, 제 2 유닛의 채널의 면 플레이트에 배치된 각각의 커넥터는 제 1 유닛의 슬리브와 연관된 삽입가능한, 메이팅 커넥터를 수용하도록 구성된 가역적으로 밀봉가능한 구멍을 포함할 수도 있다. 따라서, 채널 안으로 슬리브의 운동은, 각각의 공유된 연결된 요소에 대해, 각 쌍의 커넥터들의 동시 정렬 및 부착을 용이하게 할 수 있고, 여기서 채널 내 슬리브의 정렬은 정렬 메커니즘들, 예컨대 가이드 그루브들 (230a, 230b) 및 가이드 에지들 (미도시) 에 의해 안내된다.
도 4 의 실시예에 대해 요약하기 위해서, 채널 안으로 슬리브 (미도시) 를 삽입하면 슬리브 내에 구성된 제 1 메이팅 커넥터 (미도시) 와 제 1 유체 커넥터 (270a) 의 동시 부착을 유발할 수 있고, 여기서 두 커넥터들의 부착은 제 2 유닛과 제 1 유닛 사이에서 제 1 유체 (예컨대, 액체 냉매) 의 전달을 허용한다. 동시에, 채널 안으로 슬리브 (미도시) 를 삽입하면 슬리브 내에 구성된 제 2 메이팅 커넥터 (미도시) 와 제 2 유체 커넥터 (270b) 의 동시 부착을 유발할 수 있고, 여기서 이런 두 커넥터들의 부착은 제 2 유닛과 제 1 유닛 사이에서 제 2 유체 (예컨대, 기화된 냉매) 의 전달을 허용한다. 동시에, 채널 안으로 슬리브 (미도시) 를 삽입하면 슬리브 내에 구성된 제 3 메이팅 커넥터 (미도시) 와 제 3 유체 커넥터 (270c) 의 동시 부착을 유발할 수 있고, 여기서 이런 두 커넥터들의 부착은 제 2 유닛과 제 1 유닛 사이에서 제 3 유체 (예컨대, 물 응축물) 의 전달을 허용한다. 동시에, 채널 안으로 슬리브를 삽입하면 슬리브 내에 구성된 메이팅 전기 커넥터 (미도시) 와 전기 커넥터 (280) 의 동시 부착을 유발할 수도 있고, 여기서 이런 두 커넥터들의 부착은 제 2 유닛과 제 1 유닛 사이에서 전력 및/또는 신호들의 전달을 허용한다.
도 5a 내지 도 5c 는 공기 조화 시스템 (100) 의 다른 실시형태를 도시한다. 이런 예시적 공기 조화 시스템 (100) 은 분리된 제 1 유닛 (125) 및 분리된 제 2 유닛 (135) 을 가지고, 여기서 제 2 유닛 (135) 과 제 1 유닛 (125) 은 슬리브 (170) 에 의해 연결된다. 슬리브 (170) 는 2 개 이상의 텔레스코핑 튜브들을 포함할 수도 있다. 도 5c 의 예시적 슬리브 (170) 는 3 개, 즉, 제 1 커넥터 튜브 (500-3), 제 2 커넥터 튜브 (500-4) 및 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 를 포함하고, 여기서 각각의 튜브는 공기 조화 시스템 (100) 이 설치되는 벽 (미도시) 의 벽 두께에 대해 조절된 핀 세팅을 갖는다. 예를 들어, 각각의 튜브 (500-3, 500-4, 500-6) 는 가변 벽 두께에 대해 설치 가이드를 제공한 튜브들의 외측 표면들에 마킹을 가질 수도 있다. 슬리브 (170) 는 또한 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 에 대한 제 2 커넥터 튜브 (500-4) 의 상대적 위치를 설정하도록 로킹 메커니즘 (500-5) 을 포함할 수도 있다.
제 1 커넥터 튜브 (500-3) 는 제 1 유닛 (125) 또는 제 2 유닛 (135) 중 어느 하나의 외측 표면에 물리적으로 부착될 수 있고 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 는 나머지 유닛 (제 1 유닛 (125) 또는 제 2 유닛 (135) 중 어느 하나) 내에 위치결정될 수 있어서, 튜브들의 길이방향 축선 방향을 따라 힘이 인가될 때, 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 및 그것이 연결된 유닛 (제 1 유닛 (125) 또는 제 2 유닛 (135) 중 어느 하나) 은 길이방향 축선을 따라 당겨질 수 있다. 전술한 대로, 동시 반경방향 힘은 제 1 커넥터 튜브 (500-3) 내에 위치결정된 하나 이상의 수용 구멍들 (200a, 200b) 로부터 구속 메커니즘 (210) 을 임시로 제거하기 위해서 제 2 튜브 커넥터 (500-4) 내에 위치결정된 구속 메커니즘 (210a) 에 인가될 필요가 있을 수도 있다. 제 2 커넥터 튜브 (500-4) 는, 특정 벽 두께에 대해, 제 2 유닛 (135) 과 제 1 유닛 (125) 사이에 필요한 간격을 획득하도록, 설치 전 제 1 커넥터 튜브 (500-3) 및 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 에 연결될 수도 있다. 그 후, 제 1 커넥터 튜브 (500-3) 및/또는 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 중 어느 하나는 다른 튜브들과 접혀지고 그리고/또는 포개져 짧아질 수 있어서 제 2 유닛 (135) 과 제 1 유닛 (125) 을 벽 (미도시) 둘레에 제 위치에 단단히 위치결정할 수도 있다. 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 는 또한 그것의 길이방향 축선을 따라 위치결정된 하나 이상의 리시버 구멍들 (200c) 을 가질 수도 있어서, 제 2 커넥터 튜브 (500-4) 의 단부에 위치결정된 대응하는 구속 메커니즘 (210b) 은 제 2 커넥터 튜브 (500-4) 로 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 를 원하는 위치로 가역적으로 로킹할 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 제 1 설치된 튜브, 즉, 제 1 커넥터 튜브 (500-3) 또는 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 중 어느 하나는, 튜브와 벽을 관통하는 구멍의 내측 표면들 사이에 마찰 연결을 형성하도록 외부 표면들에 위치결정된 마찰 메커니즘, 예를 들어 리브들을 가질 수도 있다. 이러한 마찰 연결은, 다른 나머지 튜브들 (제 1 커넥터 튜브 (500-3) 또는 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 중 어느 하나) 이 제 1 설치된 튜브에 연결될 때 제 1 설치된 튜브가 벽 밖으로 밀리는 것을 방지할 수도 있다.
도 5a 및 도 5b 를 다시 참조하면, 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 이 서로 더 가까워지게 이동됨에 따라 슬리브 (170) 의 요소들이 서로 포개져 짧아질 수도 있다 (도 5b 는 길이방향 축선을 따라 제 1 유닛 (125) 이 제 2 유닛 (135) 에 더 가깝게 위치결정된 것을 보여준다). 일단 제 2 설치된 튜브 (제 1 커넥터 튜브 (500-3) 또는 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 중 어느 하나) 가, 예를 들어, 외부 로킹 칼라 (500-1) 의 보조로 제 1 설치된 튜브에 고정되면, 장착 벽에 대해 공기 조화 시스템 (100) 의 견고한, 고정 설치가 달성될 수도 있다. 어떤 경우에, 내부 로킹 칼라 (500-2) 는 제 1 커넥터 튜브 (500-3) 에 단단하게 부착될 수도 있다. 대안적으로, 내부 로킹 칼라 (500-2) 는 제 1 커넥터 튜브 (500-3) 위에서 슬라이딩할 수 있고 제 1 커넥터 튜브 (500-3) 내에 위치결정된 스프링 핀 구멍들을 사용해 제 위치에 로킹할 수도 있다. 어떠한 경우에도, 일단 내부 로킹 칼라 (500-2) 가 원하는 위치에 있으면, 외부 로킹 칼라 (500-1) 는 (예컨대 그것을 안내 나사산 둘레에서 선회시킴으로써 - 미도시) 이동될 수 있어서, 기계적 장점은 제 1 커넥터 튜브 (500-3) 또는 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 중 어느 하나의 보디에 대해 밀리게 하여서 내부에 위치결정된 내부 로킹 칼라 (500-2) 를 가지는 튜브의 보디로 슬리브 (170) 의 모든 부품들을 추가로 당긴다. 이런 식으로, 슬리브 (170) 는 2 개의 튜브들, 즉 제 1 커넥터 튜브 (500-3) 및 제 3 커넥터 튜브 (500-6) 를 함께 당기고 그것을 벽에 대해 조여줄 수 있다. 그러면, 마찰은 벽에서 전체 슬리브 (170) 및 공기 조화 시스템 (100) 을 지지하는 것을 도울 수도 있다. 원하는 장력에 도달할 때, 설치자가 기기를 조이는 것을 중단한 후 로킹 칼라들을 느슨하게 하기 보다는 제 위치에 로킹할 수 있도록 로킹 칼라들 (500-1, 500-2) 은 캠 작용 또는 다른 포지티브 스톱 형상 및/또는 메커니즘을 사용해 제 위치에 로킹할 수 있다. 외부 로킹 칼라 (500-1) 의 실시예는 도 5d 에 도시되어 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 슬리브는 2 개 내지 10 개의 텔레스코핑 커넥터 튜브들을 포함할 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 슬리브는 2 개 내지 10 개의 텔레스코핑 커넥터 튜브들을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 슬리브는 약 3 인치 ~ 약 12 인치의 길이를 가질 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 커넥터 튜브는 약 3 인치 ~ 약 12 인치의 길이를 가질 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 커넥터 튜브들은 커넥터 튜브들의 인접한 단부들을 붙이기 위해서 나사산이 있는 커플링들을 사용해 서로 연결될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 텔레스코핑 및/또는 연결된 커넥터 튜브들은 커넥터 튜브들을 원하는 배향 및/또는 길이로 로킹하기 위해서 압축 및/또는 마찰을 생성하는 것을 용이하게 하도록 가스켓들 및/또는 o-링들을 이용할 수도 있다.
도 6a 및 도 6b 는 모듈식 공기 조화 시스템 (100) 의 요소들을 보여주고 그것이 건물 (미도시) 의 외벽 (110) 에 공기 조화 시스템 (100) 을 설치하는데 어떻게 사용될 수 있는지 보여준다. 예를 들어, 제 1 유닛 (125) 은 제 1 유닛 (125) 의 하우징으로부터 연장되는 슬리브 (170) 를 가질 수도 있다. 슬리브 (170) 는, 제 1 커넥터 튜브 (500-3) 의 내측 부분으로부터 가역적으로 그리고/또는 움직일 수 있게 연장가능한 텔레스코핑 제 2 커넥터 튜브 (500-4) 를 포함할 수도 있다. 슬리브 (170) 는 벽 (110) 에 생성된 구멍 (미도시) 을 통하여 삽입될 수 있어서, 슬리브 (170) 는 벽 (110) 의 내부 표면으로부터 돌출하도록 벽 (110) 의 외부 표면으로부터, 벽 (110) 을 통하여 완전히 삽입될 수도 있다. 따라서, 제 1 유닛 (125) 은 벽 (110) 에 구멍을 통하여 슬리브 (170) 를 삽입함으로써 물리적으로 지지될 수도 있다. 게다가, 고정 플레이트 (600) 는 벽 (110) 의 내부 표면에 물리적으로 부착/고정될 수도 있다. 고정 플레이트 (600) 는 벽의 구멍과 정렬될 수 있는 고정 플레이트 (600) 내에 위치결정된 구멍을 가질 수도 있어서, 슬리브 (170) 의 원위 단부는 고정 플레이트 (600) 의 구멍을 통과할 수도 있다. 일단 슬리브 (170) 의 원위 단부가 원하는 대로 위치결정되고, 제 1 유닛 (125) 의 하우징이 벽 (110) 의 표면에 대해 위치결정되면, 제 1 유닛 (125) 은 제 1 커넥터 튜브 (500-3) 및/또는 제 2 커넥터 튜브 (500-4) 중 적어도 하나의 외주 둘레에 끼워맞추어지는 외부 로킹 칼라 (500-1) 를 사용함으로써 제 위치에 고정될 수도 있다. 외부 로킹 칼라 (500-1) 는, 외부 로킹 칼라 (500-1) 가 고정 플레이트 (600) 를 벽 (110) 에 아주 근접하게 이동시킬 수 있어서, 제 1 유닛 (125) 의 하우징과 고정 플레이트 (600) 사이에서 벽 (110) 을 압축하는 피팅 (예컨대 나사산, 래칫, 급속 분리 등) 을 포함할 수도 있다. 끝으로, 일단 고정 플레이트 (600) 를 통해, 벽 (110) 을 통하여 슬리브 (170) 를 삽입함으로써 그리고 슬리브 (170) 의 원위 단부 둘레에서 외부 로킹 칼라 (500-1) 를 이동시킴으로써, 제 1 유닛 (125) 이 벽 (110) 에 고정되면, 제 2 유닛 (135) 에 위치결정된 채널 (160) 안으로 슬리브 (170) 의 원위 단부를 삽입함으로써 제 2 유닛 (135) 이 공기 조화 시스템 (100) 에 고정될 수도 있다.
도 7 은, 전술한 것들과 유사한, 슬리브 (170) 및 슬리브 (170) 의 제 1 커넥터 튜브 (500-3) 및 제 2 커넥터 튜브 (500-4) 를 포함한 예시적 제 1 유닛 (125) 의 요소들 일부를 도시한다. 도 7 에 도시된 대로, 제 1 유닛 (125) 은 제 1 유닛 (125) 의 하우징의 일부로부터 연장되는 슬리브 (170) 를 가질 수도 있다. 게다가, 제 1 유닛 (125) 은 팬 모터 (미도시), 제 1 팬 (700), 열교환기 (710), 압축기 (740), 리버싱 밸브 (730) (그래서 유닛은 가열 뿐만 아니라 냉각을 제공할 수 있음), 및 적어도 하나의 냉매 팽창 기기, 예로 모세관 튜브, 고정 오리피스, 서모스태틱 (thermostatic) 팽창 밸브 (TXV) 및/또는 전자 팽창 밸브 (EXV) 를 포함한 유닛의 하우징 내에 다수의 기계적 특성부들을 포함할 수도 있다. 냉매는 온도를 높이도록 압축되고, 이것은 그 후 열교환기를 통하여 유동하여서 열을 빼앗긴다. 열교환기 다음에, 냉매는 팽창 기기 (예컨대 밸브) 를 통과하여서 온도를 감소시키고, 그 후 냉매는 그런 다음 증발기로 유입된다. 유틸리티 라인들 (720) (예컨대 유체 라인들, 냉매 라인들, 응축물 라인들, 및/또는 전기 라인들) 은 함께 묶어 슬리브 (170) 의 내부 체적 내에 위치결정될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 유틸리티 라인들 (720) 은 가요성 튜빙 (760) 내에 위치결정될 수 있고, 이는 그 후 슬리브 (170) 의 내부 체적 내에 위치결정될 수도 있다. 도 7 은 또한 슬리브 (170) 가 도 2 에 도시된 슬리브 (170) 와 동일한 기계적 기능성을 달성할 수 있어서, 슬리브 (170) 는 제 1 유닛 (125) 의 하우징으로부터 연장될 수 있고 제 2 유닛 (135) 내에 위치결정된 수용 채널 (160; 도 2 참조) 로 삽입될 수 있도록 도시한다. 따라서, 슬리브 (170) 는, 슬리브 (170) 의 형태로, 유틸리티 라인들 (720) 에 물리적 경로를 제공할 수도 있어서, 제 1 유닛 (125) 및 제 2 유닛 (135) 은 서로 유체 연결, 기계적 연결, 및/또는 전기 연결될 수도 있다. 도 7 은 또한 하나 이상의 커넥터들 (780a-780d), 예를 들어, 유체 및/또는 전기를 운반하기 위한 커넥터들을 포함하는 커넥팅 헤드 (770) 로 슬리브 (170) 가 끝날 수 있음을 도시한다. 따라서, 도 7 에 도시된 커넥팅 헤드 (770) 는 제 2 유닛 (135) 에서 채널 내 위치결정된 대응하는 면 플레이트와 정렬되고 기계적으로 맞물릴 수도 있다 (도 3 및 도 4 의 도면부호 160 및 220 참조).
도 7 은 제 1 유닛 (125) 의 슬리브 (170) 의 원위 단부에 위치결정된 커넥팅 헤드 (770) 를 도시하고 도 4 는 제 2 유닛 (135) 내에 위치결정된 채널 (160) 내에 위치결정된 대응하는 면 플레이트 (220) 를 도시한다. 어떤 경우에 이런 요소들은 제 2 유닛의 커넥터들 (예컨대 유체, 전기적, 기계적) 의 대응하는 제 2 부분들과 제 1 유닛의 커넥터들 (예컨대 유체, 전기적, 기계적) 의 제 1 부분들의 위치결정 및 정렬을 용이하게 하도록 제공되어서, 채널 (160) 안으로 슬리브 (170) 를 삽입하면 제 1 부분들과 제 2 부분들을 자동으로 위치결정하고 정렬하고, 채널 (160) 과 최종 원하는 위치로 슬리브 (170) 를 로킹하면 제 1 부분들과 제 2 부분들을 연결하여 유체 연결, 전기 연결 및/또는 기계적 연결 중 적어도 하나를 달성한다. 하지만, 일부 실시형태들에서, 슬리브 (170) 는 커넥터들로 끝날 수 있고 여기서 커넥터들은 커넥팅 헤드 (770) 에서 특정 배향으로 배치되지 않는다. 유사하게, 일부 실시형태들에서, 채널 (160) 은 커넥터들로 끝날 수 있고 여기서 커넥터들은 고정 플레이트 (600) 에 특정 배향으로 배치되지 않는다.
도 8 은 본 개시의 하나 이상의 양태들에 따른 모듈식 공기 조화 시스템 (100) 의 실시예를 도시한 블록도이다. 도 8 에 도시된 HVAC 시스템 (100) 은 모듈식 공기 조화 시스템의 단 하나의 실시예만 나타내고, 다양한 다른 모듈식 공기 조화 시스템들이 사용될 수도 있다.
도 8 의 실시예에서, 공기 조화 시스템 (100) 은 제 1 유닛 (125), 제 2 유닛 (135), 및 슬리브 (170) 를 포함한다. 제 1 유닛 (125) 은 모터 (800) 및 제 1 팬 (700) 을 포함할 수도 있다. 제 2 유닛 (135) 은 제 2 팬 (810) 을 포함할 수도 있다. 도 8 의 실시예에서는 제 1 유닛 (125) 에 포함되는 것으로 도시되지만, 모터 (800) 는, 일부 실시예들에서는, 그 대신 제 2 유닛 (135) 에 포함될 수도 있다. 즉, 다양한 실시예들에서, 모터 (800) 는 제 1 유닛 (125) 또는 제 2 유닛 (135) 중 어느 하나에 포함될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 제 1 유닛 (125) 및 제 2 유닛 (135) 은 각각 적어도 하나의 전용 모터를 가질 수도 있다.
제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 은, 도 8 의 실시예에 나타낸 것처럼, 벽 (110) 의 대향 측들에 있다. 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 은 벽 (110) 을 통하여 뻗어있는 슬리브 (170) 에 의해 연결된다. 일부 실시예들에서, 슬리브 (170) 는 벽 (110) 의 구멍을 통하여 삽입될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 슬리브 (170) 는, 하나 이상의 케이블들, 파이프들 또는 슬리브 (170) 를 통과하는 다른 구조물들을 보호하는 가요성 튜빙 또는 강성 튜빙과 같은 튜빙 및/또는 파이프 및/또는 덕트를 포함할 수도 있다.
도 8 의 실시예에서, 모터 (800) 는 제 1 유닛 (125) 에 연결된 전기 연결 (미도시) 에 의해 동력을 공급받는 전기 모터일 수도 있다 . 일부 실시예들에서, 모터 (800) 는 다른 종류의 모터일 수도 있다. 도 8 의 실시예에서, 모터 (800) 는 제 1 팬 (700) 에 연결된다. 예를 들어, 모터 (800) 의 회전이 제 1 팬 (700) 을 선회시킬 수 있도록 모터 (800) 는 제 1 팬 (700) 에 영구 고정될 수도 있다. 따라서, 모터 (800) 의 속도를 증가시키거나 감소시키면 제 1 팬 (700) 의 속도를 증가시키거나 감소시킬 수도 있다.
도 8 의 실시예에서, 슬리브 (170) 는 구동 메커니즘 (180); 예컨대 기계적 구동 샤프트를 수용한다. 구동 메커니즘 (180) 은 제 1 유닛 (125) 의 모터 (800) 를 제 2 유닛 (135) 의 제 2 팬 (810) 에 연결한다. 일부 실시예들에서, 구동 메커니즘 (180) 은 금속 또는 다른 재료로 만들어진 액슬과 같은 강성 구동 샤프트일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 구동 메커니즘 (180) 은 가요성이거나 그렇지 않으면 비강성일 수도 있다. 예를 들어, 기계적 구동 샤프트는 가요성 플라스틱 튜빙에 둘러싸인 가요성, 와이어형 코드일 수도 있다. 환언하면, 구동 메커니즘 (180) 은 모터 (800) 로부터 제 2 팬 (810) 으로 기계적 각 에너지를 전달하여서 모터 (800) 가 제 2 팬 (810) 을 선회시킬 수 있는 임의의 부품일 수도 있다. 따라서, 모터 (800) 의 속도를 증가시키거나 감소시키면 또한 제 1 팬 (700) 및/또는 제 2 팬 (810) 의 속도를 증가시키거나 감소시킬 수도 있다.
일부 실시예들에서, 구동 메커니즘 (180) 은 u-조인트들, 등속 조인트들 (연속 velocity joints), 기어들, 코그들 (cogs), 스프로킷들, 또는 그밖의 다른 기계적 각 에너지를 전달하는 방법을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 단지 수평으로 움직이는 것으로 도 8 의 실시예에 나타나 있지만, 구동 메커니즘 (180) 은, 다른 실시예들에서, 부가적으로 또는 대안적으로 모터 (800) 와 제 2 팬 (810) 사이 수직 거리를 횡단할 수도 있다. 이러한 일부 실시예들에서, 모터 (800) 는 제 2 팬 (810) 에 연결된 수평 샤프트로 각 에너지를 전달하기 위해서 다른 베벨 기어와 상호작용하는 베벨 기어로 끝나는 수직 샤프트에 연결될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 슬리브 (170) 는 부가적으로 또는 대안적으로 다른 부품들, 예로 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 사이에 한 가지 이상의 유체들 (예컨대 냉각수, 냉매, 응축물 등) 를 전달할 수 있도록 허용하는 부품들, 및/또는 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 사이에 에너지/동력 (예컨대 전기) 을 전달할 수 있도록 허용하는 부품들, 또는 다른 부품들을 수용한다. 일부 실시예들에서, 슬리브 (170) 는 또한 공기 조화 시스템 (100) 을 위한 패스너 또는 마운팅 브래킷으로서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 유닛 (125) 을 벽 (110) 의 일측에 장착하고 제 2 유닛 (135) 을 벽 (110) 의 타측에 장착하는 대신에, 제 1 유닛 (125) 및 제 2 유닛 (135) 은 슬리브 (170) 를 통하여 (또는 하나 이상의 연결 메커니즘들에 의해) 서로 부착되어서, 벽 (110) 에 공기 조화 시스템 (100) 의 용이한 장착을 허용할 수 있다. 즉, 슬리브 (170) 는, 일부 실시예들에서, 모듈식 공기 조화 시스템 (100) 을 위한 마운팅 브래킷으로서 부가적으로 역할을 할 수도 있다.
도 9 는 본 개시의 하나 이상의 양태들에 따른 모듈식 공기 조화 시스템의 예시 구성들 (900A-900C) (통틀어 "수직 구성들 (900)") 및 (910A-910C) (통틀어 "수평 구성들 (910)") 을 도시한 블록도이다. 일 실시예로서, 수직 구성들 (900) 및 수평 구성들 (910) 은 각각 도 8 의 실시예에 대해 설명한 바와 같은 모듈식 공기 조화 시스템 (100) 의 구성일 수도 있다.
도 9 의 실시예들에 도시된 대로, 수직 구성들 (900) 은 모듈식 공기 조화 시스템의 측면도를 제공할 수도 있다. 수평 구성들 (910) 은 모듈식 공기 조화 시스템의 상면도를 제공할 수도 있다. 수직 구성들 (900) 및 수평 구성들 (910) 은 가능한 구성들의 단지 작은 샘플을 나타내고, 다른 실시예들에서는 다양한 다른 구성들이 가능할 수 있다. 수직 구성들 (900) 및/또는 수평 구성들 (910) 은 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 사이 연결의 단지 서브세트만 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 수직 구성들 (900) 각각에서 단일 슬리브 (170) 로 나타나 있지만, 다수의 연결 메커니즘들 (500) 은 다양한 예시 구성들로 제공될 수도 있다.
수직 구성 (900a) 에 도시된 대로, 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 은 실질적으로 동일한 높이로 될 수 있고, 슬리브 (170) 는 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 양자의 바닥 가까이에 있을 수 있다. 수직 구성 (900b) 에 도시된 대로, 제 1 유닛 (125) 은 제 2 유닛 (135) 보다 더 높을 수도 있고, 슬리브 (170) 는 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 의 수직 중첩 영역들에 연결될 수도 있다. 수직 구성 (900c) 에 도시된 대로, 슬리브 (170) 는 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 각각의 상단 가까이에 있을 수 있다.
수평 구성 (910a) 에 도시된 대로, 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 은 슬리브 (170) 를 통하여 제 1 유닛 (125) 및 제 2 유닛 (135) 의 중심 가까이에서 연결될 수도 있다. 수평 구성 (910b) 에 도시된 대로, 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 은 2 개의 연결 메커니즘들 (500a, 500b) 을 통하여 연결될 수 있고, 양자는 제 1 유닛 (125) 및 제 2 유닛 (135) 의 측면들 가까이에 배치된다. 수평 구성 (910c) 에 도시된 대로, 제 1 유닛 (125) 및 제 2 유닛 (135) 은, 제 1 유닛 (125) 및 제 2 유닛 (135) 의 대향 측들 가까이에 배치되고, 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 사이에 수평으로 횡단하는, 2 개의 연결 메커니즘들 (500a, 500b) 을 통하여 연결될 수 있다.
수직 구성들 (900a-900c) 및 수평 구성 (910a) 각각에서, 구동 메커니즘 (180) 이 슬리브 (170) 에 포함될 수도 있다. 수평 구성들 (910a, 910b) 양자에서, 구동 메커니즘 (180) 은 슬리브 (170a), 슬리브 (170b), 또는 연결 메커니즘들 양자 (500a, 500b) 에 포함될 수도 있다. 즉, 일부 실시예들에서는, 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 을 연결하는 1 개보다 많은 구동 메커니즘 (180) 이 있을 수 있다.
도 10 은 제 2 유닛 (135) 과 제 1 유닛 (125) 을 포함하는 예시적 공기 조화 시스템 (100) 을 도시한다. 공기 조화 시스템 (100) 은 구동 메커니즘 (180) 을 비롯해 여러 개의 공유된, 연결된 요소들을 가지고 있다. 공기 조화 시스템 (100) 의 각각의 유닛, 제 2 유닛 (135) 및 제 1 유닛 (125) 은 커넥터들을 사용해 부착된 일치하는 공유된, 연결된 요소들을 가지고 있다. 예를 들어, 제 2 유닛 (135) 은 전기 커넥터 (280a) 를 사용해 제 1 유닛 (125) 의 대응하는 전기 라인 (310b) 에 부착된 전기 라인 (310a) 을 갖는다. 게다가, 제 2 유닛 (135) 은 전기 커넥터 (280b) 를 사용해 제 1 유닛 (125) 의 대응하는 전기 라인 (310d) 에 부착된 다른 전기 라인 (310c) 을 갖는다. 게다가, 제 2 유닛 (135) 은 유체 커넥터 (270) 를 사용해 제 1 유닛 (125) 의 대응하는 유체 라인 (300b) 에 부착된 유체 라인 (300a) 을 갖는다. 게다가, 제 2 유닛 (135) 은 냉매 커넥터 (미도시) 를 사용해 제 1 유닛 (125) 의 대응하는 냉매 라인 (320b) 에 부착된 냉매 라인 (320a) 을 갖는다. 따라서, 이런 커넥터들 각각은 제 2 유닛 (135) 과 제 1 유닛 (125) 사이에서 동력 (예컨대 전기) 및 유체 (예컨대 냉매, 응축물) 의 전달을 가능하게 한다.
도 11 은 도 lO 에 도시된 예시적 공기 조화 시스템 (100) 의 더 세밀한 도면을 도시하고 여기에서 냉매 커넥터 (290) 를 볼 수 있다.
도 12a 및 도 12b 는 본 개시의 실시형태들에 따른 예시적 모듈식 공기 조화 시스템의 예시적 제 1 유닛 (125) 및 예시적 제 2 유닛 (135) 을 각각 도시한다. 도 12a 는 제 1 유닛 (125) 의 하우징으로부터 연장되는 슬리브 (170) (및/또는 슬리브 (170)) 를 도시한다. 전술한 대로, 슬리브 (170) 는 제 1 유닛 (125) 을 원하는 로케이션에 위치결정하는데 필요한 구조적 지지물을 제공하도록 벽 (미도시) 의 구멍을 통하여 삽입될 수도 있다. 슬리브 (170) 안에, 2 개의 유체 커넥터들 (270a, 270b) 의 제 1 부분들로 끝나는 유체 라인들 (300a, 300b), 및 전기 커넥터 (280a) 의 제 1 부분으로 끝나는 전기 라인들 (310a, 310b) 이 포함된다. 도 12a 는 유체 라인들 (300a, 300b) 이 가요성 튜빙 (760) 내에 위치결정될 수 있음을 보여준다. 도 12b 는 대응하는 유체 라인들 (300c, 300d), 전기 라인 (280b), 유체 커넥터들 (270c, 270d) 의 제 2 부분들, 및 전기 커넥터 (280b) 의 제 2 부분을 도시한다. 따라서, 각각의 커넥터의 제 1 부분 및 제 2 부분은 유체, 기계적 및/또는 전기 연결을 완료하도록 물리적으로 함께 정렬하여 접합할 수도 있다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 커넥터(들)의 제 1 부분(들) 및 제 2 부분(들)은, 제 1 유닛 (125) 에 대해 원하는 위치로 제 2 유닛 (135) 을 배치/이동시키는 작용에 의해 (예컨대 액체 시일을 만들고, 구동 샤프트의 대향 측들을 링크하고, 그리고/또는 전기 회로를 완성하도록) 물리적으로 함께 접합될 수도 있다. 예를 들어, 다시 도 2 및 도 3 을 참조하면, 제 2 유닛 (135) 의 채널 (160) 안으로 제 1 유닛 (125) 의 슬리브 (170) 를 삽입하면 슬리브 (170) 의 원위 단부에서 커넥팅 헤드 (770; 도 7 참조) 를 제 2 유닛 (135) 의 채널 (160) 내에 위치결정된 면 플레이트 (220) 와 물리적으로 접촉시킬 수 있다. 커넥팅 헤드 (770) 와 면 플레이트 (220) 의 이런 접촉은 하나 이상의 (예컨대 유체, 기계적, 및/또는 전기적) 커넥터들의 대향한 부분들을 위치결정하고, 정렬하고 물리적으로 연결할 수 있어서 제 1 유닛 (125) 과 제 2 유닛 (135) 은 추후에 유체, 기계적, 및/또는 전기적 연통된다. 도 13 은 도 12a 및 도 12b 에 대해 전술한 요소들 및 설치 단계들로부터 유발될 수 있는 예시적 모듈식 공기 조화 시스템 (100) 을 도시한다.
본 개시는 2 개의 도관들을 함께 가역적으로 연결하거나 결합하기 위한 연결 기기들을 제공한다. 본 개시는 또한, 예를 들어, 건물 또는 주택과 같은 구조물들을 위한 공간 조화 시스템들을 포함한 이러한 유체 커넥터들을 이용한 시스템들 및 용도들을 설명한다. 저부하 주택으로부터 대형 다세대 건물에 이르는 건물에 적합할 수도 있는 모듈식 시스템들이 또한 설명된다. 본 개시의 일부 실시형태들에서, 모듈식 공간 조화 시스템 (예컨대, 공기 조화 시스템) 은 소형 주거 건물들, 소형 상업용 건물들, 대형 상업용 또는 산업용 건물들, 뿐만 아니라 공간 조화로부터 이익을 얻을 수 있는 그밖의 다른 구조물을 위해 구성될 수도 있다. 예를 들어, 본원에 설명한 일부 실시형태들에 의해 조절될 수 있는 다른 적합한 구조물들은 운반 차량들, 예로 버스들, 트럭들, 기차들, 보트들, 비행기들, 선적 컨테이너들 및 선박들을 포함한다.
본원에 설명한 공기 조화 시스템들 일부는 연결 메커니즘에 의해 분리되고 연결되는 응축기 유닛 및 증발기 유닛을 포함할 수도 있고, 여기서 연결 메커니즘은 공기 조화 시스템에 포함된 유체의 양, 공기 조화 시스템 (예컨대 응축기 유닛 및/또는 증발기 유닛) 으로부터 손실된 잠재적 유체의 양, 및 설치 중 공기 조화 시스템으로 도입된 공기의 양 모두 최소화하도록 구성될 수도 있다. 하지만, 본원에서 설명한 유체 커넥터들의 일부 실시형태들은 주위 환경으로부터 각각의 물리적 요소들 내에 수용된 유체를 격리시키는 것을 요구하는 임의의 시스템 또는 용도에 이점을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 유독성 또는 부식성 유체를 이용하는 시스템들은 본원에 설명한 유체 커넥터 시스템들 뿐만 아니라 멸균 및/또는 위생 피팅의 사용을 요구하는 용도로부터 이점을 얻을 수도 있다. 본원에 설명한 유체 커넥터들의 다른 이점들은, 유체 커넥터를 통한 유체 유동으로 인한 최소 압력 강하, 및 두 부분이 물리적으로 연결 및/또는 분리되어 있는 동안 진공 및/또는 압력 조건 양자에서 유체 커넥터의 양 부분들을 이용할 수 있는 능력을 포함한다. 이런 장점들은 유체 커넥터들을 이용한 시스템들이 휴대가능하고 모듈식으로 될 수 있도록 하고 선택되는 작동 유체, 예컨대 공기 조화 케이스를 위한 냉매로 미리 충전된 상태로 최종 사용자 또는 소비자에게 공급될 수 있도록 할 수 있다. 게다가, 본원에서 설명한 유체 커넥터들 일부는 유체 커넥터들 및/또는 도관 내에 수용된 유체들을 서로 혼합하지 않으면서 그리고/또는 외부 환경에서 유체와 혼합하지 않으면서 압력 및/또는 진공 하에 있는 동안 결합 및/또는 분리될 수 있다.
도 14a 및 도 14b 는 도관들 및 유체 커넥터 (1100) 양자를 통하여 유체를 위한 단일 연속 유로를 형성하도록 2 개의 분리된 도관들을 함께 연결하기 위한 유체 커넥터 (1100) 의 예시적 실시형태를 제공한다. 유체 커넥터 (1100) 는, 기계적으로 그리고 가역적으로 서로 연결되는 2 개의 분리된 부분들을 갖는다. 예시적 목적으로, 도 14a 및 도 14b 는 길이방향 기준 축선을 따라 정렬된 두 부분들 (1110, 1180) 을 보여준다. 제 1 부분 (1110) 은, 벽 (1130) 에 대해 길이를 추가로 규정하는, 근위 단부 및 원위 단부에 의해 규정된 벽 (1130) 을 포함하고, 여기서 길이는 길이방향 축선에 실질적으로 평행하다. 내부 유체 채널 (1135) 을 형성하도록 길이방향 축선 둘레에 위치결정된, 벽 (1130) 은 원형 형상 또는 그밖의 다른 적합한 형상으로 구성될 수도 있다. 유체 채널 (1135) 은, 벽 (1130) 의 근위 단부를 향하여 위치결정되고 길이 (Dw) 에 의해 규정된 제 1 넓은 부분, 및 벽 (1130) 의 원위 단부를 향하여 위치결정되고 길이 (Dn) 에 의해 규정된 제 2 좁은 부분을 포함한다. 넓은 부분 및 좁은 부분은 벽 (1130) 및 내부 유체 채널 (1135) 을 위한 연속 내측 표면을 형성하도록 테이퍼 부분 (tapered portion) 에 의해 함께 연결된다. 벽 (1130) 은 또한 실질적으로 길이방향 축선에 수직으로 위치결정되고 원위 방향을 향하여 위치결정될 수 있는 제 2 접촉면 (1174) 을 포함한다.
유체 커넥터 (1100) 의 제 1 부분 (1110) 은 또한 제 1 접촉면 (1172) 을 구비한 플러그 (1170) 를 포함한다. 제 1 접촉면 (1172) 은 또한 실질적으로 길이방향 축선에 수직으로 위치결정되고 원위 방향을 향하여 위치결정될 수도 있다. 플러그 (1170) 는, 도 14a 및 도 14b 에 의해 각각 나타낸, 적어도 2 개의 위치들, 분리되고 밀봉된 위치와 연결된 위치 사이에서 가역적으로 움직일 수 있다. 도 14a 의 제 1 위치에서, 플러그 (1170) 는 좁은 길이 (Dn) 에 의해 규정된 유체 채널 (1135) 의 부분 내에 위치결정된다. 이런 제 1 위치에서, 플러그 (1170) 는 벽 (1130) 의 좁은 부분과 플러그 (1170) 의 대향한 반경방향 표면들 사이에 액체 시일을 형성한다. 본 발명의 일부 실시형태들에서, 액체 시일의 형성은 o-링들, 가스켓들 등 (미도시) 의 사용에 의해 보조될 수도 있다. 따라서, 분리된 위치 (도 14a) 에 있는 동안, 플러그 (1170) 가 상당한 압력 및/또는 진공 하에 있는 동안 제 1 부분 (1110) 및 근위 측에서 도관을 작동하기에 충분한 유체 시일을 형성할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 부분 (1110) 내 동작 압력은 최대 500 psia 및/또는 14.7 psia 미만일 수 있다.
유체 커넥터 (1100) 의 제 2 부분 (1180) 은 원위 단부 및 근위 단부를 구비한 벽 (1190) 을 포함한다. 제 2 부분 (1180) 의 벽 (1190) 은 길이방향 축선에 실질적으로 평행하게 정렬되고, 내부 유체 채널 (1195) 을 형성하도록 축선 둘레에 위치결정될 수도 있다. 제 2 부분 (1180) 은 길이방향 축선을 따라 위치결정되고 그것에 평행한 플러그 (2010) 를 포함한다. 플러그는 원위 방향을 향해 길이방향 축선에 실질적으로 수직으로 구성될 수 있는 제 1 접촉면 (1192) 을 갖는다. 본 발명의 일부 실시형태들에서, 플러그의 제 1 접촉면 (1192) 이 제 1 부분 (1110) 의 제 1 접촉면 (1172) 을 향하도록 플러그 (2010) 는 길이방향 축선을 따라 위치결정된다. 플러그 (2010) 는 그 자체와 벽 (1190) 의 내측 표면 사이에 환형 공간을 형성하도록 구성된다. 제 2 부분 (1180) 은, 원위 방향을 향하고 길이방향 축선에 실질적으로 수직으로 위치결정된 제 2 접촉면 (2020) 을 포함하는 링 (2050) 을 포함한다. 링 (2050) 은, 도 14a 및 도 14b 에 도시된 대로, 두 위치 사이에서 가역적으로 움직일 수 있다. 도 14a 의 제 1 위치에서, 링 (2050) 은 벽 (1190) 및 플러그 (2010) 의 내측 표면에 의해 규정된 환형 (annual) 공간 내에 실질적으로 위치결정되어서, 액체 시일은 플러그 (2010) 와 링 (2050) 의 대향한 반경방향으로 배향된 표면들 사이에 형성된다. 액체 시일은 또한 벽 (1190) 의 내측 표면과 링 (2050) 의 대향한 반경방향으로 배향된 표면들 사이에 존재할 수도 있다. 본 발명의 일부 실시형태들에서, 이런 액체 시일들 중 하나 또는 양자는 o-링들, 가스켓들, 또는 그밖의 다른 적합한 밀봉 메커니즘(미도시) 의 사용에 의해 보조될 수도 있다. 따라서, 미연결된 위치 (도 14a) 에 있는 동안, 링 (2050) 은 충분한 압력 하에 그리고/또는 진공 하에 제 2 부분 (1180) 의 원위 측에서 도관을 작동하기에 충분한 유체 시일을 형성할 수도 있다. 예를 들어, 제 2 부분 (1180) 내 동작 압력은 최대 500 psia 및/또는 14.7 psia 미만일 수 있다.
도 14b 는, 하나의 도관으로부터 다른 도관으로 유체를 전달하기 위해 밀봉된 유체 커넥터 (1100) 를 형성하도록 두 부분을 접합한 후, 제 1 부분 (1110) 및 제 2 부분 (1180) 양자에 대한 제 2 연결된 위치를 도시한다. 본 발명의 일부 실시형태들에서, 제 1 부분 (1110) 과 제 2 부분 (1180) 은, 예를 들어, 상보적 나사산, 슬롯 및 그루브 메커니즘들, 급속 분리 메커니즘들 및/또는 그밖의 다른 적합한 연결 메커니즘을 포함할 수도 있는 가역 메커니즘에 의해 물리적으로 서로 연결된다. 두 부분을 연결하는 프로세스에서, 제 1 부분 (1110) 의 벽 (1130) 의 제 2 접촉면 (1174) 은 제 2 부분 (1180) 의 링 (2050) 의 대향한 제 2 접촉면 (2020) 에 대해 밀린다. 결과적으로, 링 (2050) 은 제 2 부분 (1180) 의 벽 (1190) 의 원위 단부를 향해 길이 방향으로 변위된다. 동시에, 제 1 부분 (1110) 의 플러그 (1170) 의 제 1 접촉면 (1172) 은 제 2 부분 (1180) 의 플러그 (2010) 의 제 1 접촉면 (1192) 과 접촉하게 된다. 이것은 제 2 부분 (1180) 의 플러그 (2010) 가 제 1 부분 (1110) 의 플러그 (1170) 를 근위 방향으로 유체 채널 (1135) 의 더 넓은 부분으로 변위하도록 유발한다. 도 14b 에 도시된 대로, 일단 제 2 위치가 완전히 달성되면, 플러그들 (1170, 2010) 모두 제 2 부분 (1110) 의 유체 채널 (1135) 의 실질적으로 넓은 반경 부분 내에 위치결정된다. 이것은 원위 도관으로부터, 제 2 부분 (1180) 을 통하여, 제 1 부분 (1110) 을 통하여, 그리고 근위 도관을 통하여 하류의 목적지까지 유체를 위한 연속적인, 중단되지 않는 유로의 형성을 유발한다. 대안적으로, 시스템에서 차동 압력에 따라, 근위 도관으로부터 원위 도관으로 유동이 이동할 수도 있다.
이론에 얽매이지 않도록 하면서, 제 1 부분 (1110) 과 제 2 부분 (1180) 을 접합하는 메커니즘은 시스템 (예컨대 도관들) 으로부터 유체 손실을 최소화하면서, 또한 시스템으로 공기 또는 그밖의 다른 외부 유체의 도입을 최소화하는 것으로 여겨진다. 이것은, 대체로, 유체 커넥터 (1100) 의 유체 채널들 내에서, 길이방향 축선을 따라, 2 개의 플러그들의 운동 뿐만 아니라, 대향한 접촉면들의 정렬 및 상호작용에 기인한 것일 수도 있다.
유체 커넥터 (1100) 의 두 부분을 분리하는 역 시나리오는 유체 유동 중단을 유발한다. 제 2 부분 (1180) 으로부터 제 1 부분 (1110) 을 분리하면 플러그 (1170) 및 플러그 (2010) 양자가 원위 방향으로 길이방향 축선을 따라 일치하여 (유체 채널 (1135) 의 넓은 부분에 대해) 이동하도록 유발한다. 그렇게 했을 때, 플러그들 (1170, 2010) 양자는 제 1 부분 (1110) 의 유체 채널 (1135) 의 넓은 부분 (Dw 에 의해 규정) 으로부터 인출된다. 제 1 부분 (1110) 의 플러그 (1170) 는 유체 채널 (1135) 의 좁은 부분 (Dn 에 의해 규정) 에서 밀봉 위치로 리턴되고, 동시에, 제 2 부분의 링 (2050) 은 플러그 (2010) 와 제 2 부분의 벽 (1190) 의 내측 표면 사이 환형 공간 내에서 밀봉 위치로 재위치결정된다. 최종 결과는, 근위 도관 및 그 안의 액체가 플러그 (1170) 및 제 1 피스의 벽 (1130) 의 내측 표면 사이에 형성된 유체 시일에 의해 원위 도관 및 환경으로부터 격리되도록 한다. 동시에, 원위 도관 및 그 안의 액체는 플러그 (2010), 링 (2050), 및 제 2 부분 (1180) 의 벽 (1190) 의 내측 표면 사이에 형성된 유체 시일들에 의해 근위 도관 및 환경으로부터 격리된다.
도 15a 및 도 15b 는 본 발명의 일부 실시형태들의 부가적 특징들을 보여주고, 여기서 두 위치는 제 1 미연결된 위치 (도 15a) 및 제 2 연결된 위치 (도 15b) 로 다시 도시되어 있다. 제 1 부분 (1110) 은 길이방향 축선을 따라 위치결정될 수 있는 접이식 저항 요소 (1160) 를 포함할 수도 있다. 접이식 저항 요소 (1160) 의 예로는 스프링, 피스톤, 자기 메커니즘 및/또는 그밖의 다른 적합한 저항 요소를 포함한다. 스프링의 경우에, 스프링의 원위 단부는 플러그 (1170) 의 근위 표면에 부착될 수 있고, 스프링의 근위 단부는 정치 스톱 (1175; stationary stop) 에 부착될 수 있다. 스톱 (1175) 의 목적은, 유체 커넥터 (1100) 의 제 2 부분 (1180) 과 제 1 부분 (1110) 의 접합시 접이식 저항 요소 (1160) 및 플러그 (1170) 가 근위 도관으로 비가역적으로 변위되는 것을 방지하는 것이다. 적합한 스톱 (1175) 의 예로는 유체 커넥터 (1100) 를 통한 유체의 유동을 허용하는 임의의 종류의 구조적 지지물을 포함한다. 접이식 저항 요소의 근위 단부를 고정하기 위한 적합한 스톱들 (1175) 의 예는 하나 이상의 지지 바들, 로드들 또는 와이어들을 포함한다. 스톱 (1175) 의 다른 예는 와이어 메시일 수도 있다.
제 1 부분 (1110) 은 또한 벽 (1130) 둘레에 위치결정된 가동 칼라 (1120) 를 포함할 수도 있다. 가동 칼라 (1120) 의 예로는 너트 또는 플랜지를 포함한다. 어떤 경우에, 칼라 (1120) 는 칼라 (1120) 의 내측 표면과 제 1 부분 (1110) 의 벽 (1130) 의 외측 표면 사이에 환형 공간을 형성할 수도 있다. 게다가, 칼라 (1120) 는 또한 칼라 (1120) 의 내측 표면을 따라 위치결정된 나사 고정부 (미도시) 를 포함할 수도 있다. 이러한 나사 고정부는 제 2 부분 (1180) 의 벽 (1190) 의 외측 표면에 위치결정된 나사 고정부 (미도시) 와 가역적으로 연결할 수도 있다. 하지만, 나사 고정부 이외의 메커니즘, 예컨대 슬롯-그루브, 급속 분리 하드웨어 등은 두 부분의 가역적 접합을 가능하게 하도록 제 1 부분 (1110) 과 제 2 부분 (1180) 양자에 제공될 수 있다.
도 15a 및 도 15b 를 다시 참조하면, 제 2 부분 (1180) 은 또한 링 (2050) 의 원위 표면과 스톱 (1175) 사이에서 길이방향 축선을 따라 위치결정된 접이식 저항 요소 (2030) 를 포함할 수도 있다. 접이식 저항 요소 (2030) 의 예로는 스프링, 피스톤, 자기 메커니즘 및/또는 그밖의 다른 적합한 저항 요소를 포함한다. 스프링의 경우에, 스프링의 근위 단부는 링 (2050) 의 원위 표면에 부착될 수 있고, 스프링의 원위 단부는 정치 스톱 (1175) 에 부착될 수 있다. 스톱 (1175) 의 목적은, 유체 커넥터 (1100) 의 제 2 부분 (1180) 과 제 1 부분 (1110) 의 접합시 접이식 저항 요소 (2030) 및 링 (2050) 이 원위 도관으로 비가역적으로 변위되는 것을 방지하는 것이다. 적합한 스톱 (1175) 의 예로는 유체 커넥터 (1100) 를 통한 유체의 유동을 허용하는 임의의 종류의 구조적 지지물을 포함한다. 접이식 저항 요소의 근위 단부를 고정하기 위한 적합한 스톱들 (1175) 의 예는 하나 이상의 지지 바들, 로드들 또는 와이어들을 포함한다. 스톱 (1175) 의 다른 예는 와이어 메시일 수도 있다.
제 2 부분 (1180) 은 실질적으로 길이방향 축선을 따라 위치결정된 강성 저항 요소 (2040) 를 포함할 수 있고, 근위 단부 (지칭되지 않음) 는 플러그 (2010) 의 원위 표면 (지칭되지 않음) 에 연결되고, 원위 단부는 스톱 (1175) 에 연결된다. 강성 저항 요소 (2040) 는, 예를 들어, 제 2 부분 (1180) 의 벽 (1190) 에 대해 실질적으로 고정된 위치에서 플러그 (2010) 를 홀딩할 수 있는 바, 로드, 또는 그밖의 다른 물리적 요소일 수도 있다. 스톱 (1175) 의 목적은, 유체 커넥터 (1100) 의 제 2 부분 (1180) 과 제 1 부분 (1110) 의 접합/연결시 플러그 (2010) 및 강성 저항 요소 (2040) 가 원위 도관으로 비가역적으로 변위되는 것을 방지하는 것이다. 어떤 경우에, 링 (2050) 및 접이식 저항 요소 (2030) 의 위치를 유지하는 것을 돕는데 사용된 스톱, 및 플러그 (2010) 및 강성 저항 요소 (2040) 의 위치를 유지하는데 사용된 스톱은 동일한 스톱 (1175) (도 15a 및 도 15b 에 도시된 바와 같음) 일 수도 있다. 대안적으로, 하나 이상의 스톱들은 제 2 부분 (1180) 의 다양한 요소들의 위치들을 유지하는데 사용될 수도 있다.
도 15b 는, 제 1 부분 (1110) 및 제 2 부분 (1180) 이 근위 도관과 원위 도관 사이에 유체 유동을 허용하도록 근위 도관과 원위 도관을 연결하는 밀봉된 유체 커넥터 (1100) 를 만들도록 접합될 때, 본 발명의 일 실시형태의 다양한 요소들의 관계들 및 위치들을 도시한다. 유체 커넥터 (1100) 의 두 부분들 (1110, 1180) 의 접합은 길이방향 축선을 따라 다양한 접촉면들을 정렬한 후 접촉면들을 함께 가압함으로써 개시될 수도 있다. 구체적으로, 위의 도 14a 및 도 14b 에서 설명한 대로, 플러그 (2010) 의 제 1 접촉면 (1192) 에 대향하여 대면하도록 플러그 (1170) 의 제 1 접촉면 (1172) 을 배향하고, 동시에 링 (2050) 의 제 2 접촉면 (2020) 에 대향하여 대면하도록 벽 (1130) 의 제 2 접촉면 (1174) 을 배향함으로써 두 부분들을 연결하는 프로세스가 개시될 수도 있다. 이런 정렬이 달성되었을 때, 두 부분들 (1110, 1180) 은 물리적으로 두 부분들 (1110, 1180) 을 함께 가압함으로써 접합될 수 있다. 접이식 저항 요소들 (1160, 2030) 에 의해 공급된 힘을 적어도 극복하도록 충분한 힘이 인가될 필요가 있을 수 있다. 나사산이 있는 부품들의 경우에, 길이방향 축선 둘레에서 칼라 (1120) 를 회전시킴으로써 두 부분들 (1110, 1180) 을 접합하는데 충분한 힘이 달성될 수도 있다. 벽 (1130) 의 외측 표면에 위치한 캐치 (1140) 로 삽입되는 칼라 (1120) 의 근위 단부에 립 (1150) 을 제공함으로써, 칼라 (1120) 는 벽 (1130) 에 대해 그리고 길이 방향에 대해 고정된 위치에 홀딩될 수도 있다.
(예컨대, 벽 (1190) 의 외측 표면에 위치한 상보적 나사산들 (미도시된 나사산들) 과 맞물리는 나사산이 있는 칼라 (1120) 를 회전시킴으로써) 제 1 부분 (1110) 및 제 2 부분 (1180) 이 함께 당겨짐에 따라, 플러그 (2010) 는 제 1 부분 (1110) 의 벽 (1130) 에 대해 근위 방향으로 이동될 수 있다. 플러그 (2010) 가 근위 방향으로 이동함에 따라, 플러그는 접이식 저항 요소 (1160) 를 압축하여, 근위 방향으로 플러그 (1170) 의 동시 운동을 허용하여서, 끝으로 유체 채널 (1135) 의 넓은 부분 내에서 두 플러그들 (1170, 2010) 의 배치를 유발한다. 동시에, 플러그 (2010) 가 제 1 부분 (1110) 의 유체 채널 (1135) 로 이동함에 따라, 벽 (1130) 의 원위 단부는 제 2 부분 (1180) 의 벽 (1190) 에 대해 원위 방향으로 이동하고, 그렇게 할 때, 접이식 저항 요소 (2030) 를 압축하고 벽 (1190) 에 대해 원위 방향으로 링 (2050) 을 이동시킨다. 그 결과 제 1 부분 (1110) 의 유체 채널 (1135) 및 제 2 부분 (1180) 의 유체 채널 (1195) 을 통한 유체 (예컨대, 냉매) 를 위한 가로막는 것이 없는 경로, 및 제 1 부분 (1110) 과 제 2 부분 (1180) 사이 누출 없는 연결을 발생시킨다.
유체 커넥터 (1100) 의 제 1 부분 (1110) 과 제 2 부분 (1180) 사이 누출 없는 연결은 유사한 방식으로 분리될 수도 있다. 제 1 부분 (1110) 의 벽 (1130) 에 대해 근위 방향으로 플러그 (1170) 를 이동시킴으로써 제 2 부분 (1180) 의 플러그 (2010) 는 제 1 부분 (1110) 의 유체 채널 (1135) 로부터 인출될 수 있다. 예를 들어, 벽 (1190) 의 외측 표면에 위치결정된 상보적 나사산들 (미도시) 과 맞물리는 나사산들 (미도시) 로 구성된 칼라 (1120) 에 대해, 길이방향 축선 둘레에서 칼라 (1120) 를 회전시키면 칼라 (1120) 및 벽 (1130) 에 의해 형성된 환형 공간으로부터 벽 (1190) 의 제거를 유발할 수 있다. 이 실시예에서 벽 (1190) 이 물리적으로 스톱 (1175), 강성 저항 요소 (2040) 및 플러그 (2010) 에 연결된다면, 원위 방향으로 벽 (1190) 의 운동은 상기 요소들 각각에서 대응하는 운동을 유발한다. 하지만, 제 2 부분 (1180) 의 벽 (1190) 이 제 1 부분 (1110) 의 칼라 (1120) 로부터 완전히 제거될 때까지, 접이식 저항 요소 (2030) 에 의해 제공된 힘으로 인해, 링 (2050) 은 제 1 부분 (1110) 의 벽 (1130) 의 원위 단부에 대해 가압된 상태로 유지된다. 일단 이것을 달성하면, 벽 (1190) 은 칼라 (1120) 의 적어도 나사산이 있는 부분으로부터 완전히 제거되고, 플러그 (2010) 는 제 2 부분의 링 (2050) 안에 재위치결정되어서 제 2 부분 (1180) 의 액체 시일을 개선한다. 게다가, 제 1 부분 (1110) 의 플러그 (1170) 는 제 1 부분 (1110) 의 유체 채널 (1135) 의 좁은 부분 내에 재위치결정되어서 제 1 부분 (1110) 의 액체 시일을 개선한다.
유체 커넥터의 두 부분들을 접합하고 분리하는 프로세스는 특정 용도를 위해 필요에 따라 반복될 수도 있다. 예를 들어, 공기 조화 용도를 위해, 유체 커넥터는 단 한번만 함께 접합될 수 있고, 시스템 수명 종반에 단지 분리될 수 있다. 본 발명의 일부 실시형태들에서, 유체 커넥터는 함께 가압될 때 공기 제거를 허용하는 원형 시일들을 가질 수 있다. 유체 커넥터들은 또한 함께 나사 고정될 수 있는 2 개 이상의 부품들을 가질 수 있어서, 나사산들을 함께 조여줄 때, 대향한 강성 요소들 및 압축성 요소들은 주위 환경으로 유체의 노출을 방지하는 유체 커넥터를 통한 연속 유체 경로의 형성을 유발한다. 본 발명의 일부 실시형태들에서, 유체 커넥터들은 유체 커넥터들을 통한 유체의 유동으로 인해 유체 커넥터들을 통한 압력 강하를 최소화하도록 충분한 단면적들을 가지고 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 도 16a 및 도 16b 에 제공된다. 이 실시예에서, 적어도 3 개의 시일들은 튜브 또는 파이프에 수용된 유체로부터 외부 환경을 분리한다. 면 시일 (2060c) 은 젖은 부분들과 외부 환경 사이에 어떠한 추가 접촉도 방지할 수 있는 초기 시일을 형성할 수 있다. 이 양태는 냉방 용도를 비롯한 많은 용도에 중요한데, 왜냐하면 냉매에 공기가 실질적으로 없어야 하기 때문이다. 유체 커넥터의 두 부분들이 아직 접합되지 않았을 때 다른 시일 (2060b) 은 내부 체적으로부터 외부 환경으로 유체의 누출을 방지한다. 두 부분이 연결될 수 없는 상황은 (예컨대 창고에서) 유체 커넥터를 사용한 시스템의 저장 중일 때, 시스템의 수송 또는 해상 운송 중일 때, 또는 그밖의 다른 적합하거나 요구된 기간 중일 때를 포함한다.
일부 실시형태들에서, 유체 커넥터는 미리 규정된 구역들로 운동을 제한하도록 플러그들과 맞물리는 물리적 스톱들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 플러그들이 각각의 유체 채널들에서 나가는 것을 방지하는 것 이외에, 스톱들은 또한 작동 중 (연결됨) 그리고 비사용 기간 중 (분리됨) 더 나은 유체 시일들을 제공하는 것을 도울 수 있다. 도 16b 는 근위 방향으로 유체 유동을 도시하였음을 주목한다. 이것은 예시를 위한 것이고 유동은 어느 하나의 방향, 예컨대 원위 방향 또는 근위 방향으로 이루어질 수 있다.
도 17 은 전술한 것과 유사한 유체 커넥터 (1100) 를 포함할 수 있는 공기 조화 시스템을 도시한다. 상기 조화 시스템은 벽의 대향 측들에 위치결정된 증발기 및 응축기를 포함할 수 있다. 증발기와 응축기는 적어도 2 개의 냉매 라인들, 적어도 1 개의 응축물 라인 및 적어도 1 개의 전기 라인에 의해 연결될 수도 있다. 냉매 라인 및/또는 응축물 라인들은, 증발기와 응축기가 별도로 수송될 수 있고, 그것의 동작 유체로 완전히 충전될 수 있도록 본원에 전술한 바와 같은 유체 커넥터를 포함할 수도 있다. 사용 지점에 도달했을 때, 증발기와 응축기는, 전술한 대로, 유체 커넥터들 (1100) 을 구성함으로써 접합될 수도 있다.
다시 도 17 을 참조하면, 증발기 및 응축기의 상대 위치 또는 높이는 증발기로부터 응축물 배수를 용이하게 하도록 선택될 수도 있다. 응축기는 구조물 내부로부터, 예를 들어, 창문을 통하여 설치를 용이하게 하도록 손잡이를 구비할 수 있다. 크레이들 (cradle) 과 같은 부가적 구조물은 설치를 추가로 보조하도록 증발기 및/또는 응축기를 구비할 수 있다. 하나의 가능한 장착 로케이션은 창문 아래에 있고, 이것은 응축기가 내부로부터 창문을 통하여 들어올려져 구조물 외부에서보다 더 용이하게 장착될 수 있도록 허용할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 응축기는 그것이 장착되는 벽으로부터 떨어져 낮은 프로파일을 가지도록 구성될 수도 있다. 이것은 장착력을 감소시킬 수 있고 시스템의 시각적 외관 및 미관을 개선할 수 있다. 조화 시스템은 구조물 외부들과 더 양호하게 일치하도록 페인트될 수 있는 페인트 가능한 케이싱을 포함할 수도 있다. 본 발명의 일부 실시형태들에서, 조화 시스템은 창문에 장착되면서, 여전히 창문이 실질적으로 폐쇄될 수 있도록 구성될 수 있다. 창문의 임의의 나머지 개방 영역은 압출된 폴리스티렌 폼과 같은 절연 재료로 충전될 수도 있다. 하지만, 본 발명의 일부 실시형태들은 전혀 창문을 요구하지 않고 그 대신 벽에 직접 장착될 수 있다.
벽 또는 칸막이를 통하여 연장되는 냉각 라인 및/또는 응축물 라인은 설치하는 동안 벽에서 원하는 위치에 응축기 또는 증발기를 유지하는 것을 보조하도록 플랜지들 또는 유사한 기기들을 구비할 수도 있다. 어떤 경우에는, 응축기와 증발기 모두 벽에 장착될 수도 있다. 다른 시나리오들에서, 응축기와 증발기 중 하나 또는 양자는 지면 또는 바닥에 배치될 수 있어서, 2개의 부품들은 창문까지 연장되는 보다 긴 냉각 라인 및/또는 응축물 라인을 사용해 연결된다. 대안적으로, 벽을 관통하는 구멍들은, 응축기와 증발기가 위치결정되는 어떤 레벨에서든 만들어질 수 있어서, 배관 및 도관을 함께 연결하는데 필요한 배관 및 도관의 길이를 최소화할 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 공기 조화 시스템은 조정된 공간 조화를 용이하게 하기 위해서 구조물에서 하나 이상의 다른 공기 조화 시스템들과 무선 및/또는 유선 통신될 수도 있다. 일부 시스템들은 또한 공기 조화의 원격 및/또는 자율 제어 및 작동을 가능하게 하도록 재실 감지 센서들 (occupancy sensors) 및/또는 복잡한 제어 알고리즘들을 포함할 수도 있다. 이러한 시스템은 다수의 "노드들 (nodes)" 로서 생각될 수 있고 여기서 노드는 전술한 유체 커넥터들 중 적어도 하나에 의해 함께 연결되는 증발기 및 응축기를 포함한다.
일부 실시예들에서, 본원에 설명한 모듈식 조화 시스템들은, 설치 장소에서 시스템에 유체 충전을 부가하거나 조절할 필요성을 없애거나 감소시키도록 작동 유체로 미리 충전될 수도 있다. 이런 특징은 전문 설치자 또는 공인 설치자의 필요를 없앨 수 있어서, 이런 시스템들은 디아이와이 (do-it-yourself) 주택소유자에게 더욱 관심을 끌고 있다. 대안적으로, 증발기 또는 응축기는 원하는 경우에 냉매로 충전되기 보다는 비워질 수도 있다. 다수의 노드들을 포함한 시스템의 경우에, 각각의 개별 노드는 필요에 따라 조절될 수도 있다.
본 개시는 모듈식 공기 조화 시스템들의 실시형태들을 제공한다. 이런 시스템들은 응축기 유닛 및 증발기 유닛 (또는 공기 핸들러) 으로 분리될 수도 있다. 하지만, 본원에서 설명한 공기 조화 시스템들은, 다른 특징들 중에서, 하나 이상의 모터들을 사용해 양 유닛들에서 기계적 부품들 (예컨대, 팬들) 을 구동하는 단순성을 갖는다. 단일 모터 실시형태는 2 개의 모터를 이용하는 시스템들과 비교해 설계 단순화 및 비용 절감을 제공할 수도 있다. 따라서, 본 개시의 일부 실시형태들에서, 공기 조화 시스템들은 감소된 시스템 복잡성으로 상당한 발전을 제공할 수도 있다. 결과적으로, 이러한 공기 조화 시스템들은 제조 비용을 감소시킬 수도 있다. 또한, 본원에서 설명한 통합 구동 메커니즘은 다양한 공기 조화기들에 대해 확장된 장착 및 위치 설정 능력을 가능하게 할 수도 있다.
본원에서 설명한 일부 실시형태들에서, 증발기 및 응축기 팬들은 단일 모터로부터 단일 샤프트를 이용해 동력을 공급받을 수도 있다. 이러한 공기 조화 시스템들은 분리 가능한 부품들로 만들어질 수 있다. 샤프트 연결은 하나 이상의 유니버셜 조인트들 (u-조인트들) 을 가질 수도 있고, 또는 증발기 유닛과 응축기 유닛 사이 불완전한 정렬을 처리하도록 가요성 구동 케이블을 통하여 하나의 팬을 구동할 수도 있다. 이러한 가요성은, 완벽하게 평행한 측면들을 가질 수 없는 건물의 벽에 의해 유닛들이 분리될 때 이용될 수 있다.
본원에서 설명한 모듈식 공기 조화 시스템들은 국부적인 공간 조화를 개선하도록 제작 및 구현이 용이한 저가의 대량 생산 부품들에 영향을 미칠 수도 있다. 더욱이, 본원에 설명한 시스템들은 구획화된 공간 조화를 통해 에너지를 절약할 수 있다 (예컨대, 공간의 냉방 요구에 맞추기 위해서 하나 이상의 유닛들을 구입). 끝으로, 모듈식 시스템들은 개선된 미관을 제공할 수 있고, 창문들 또는 다른 뷰포트들 (viewports) 의 차단을 감소시킬 수 있고, 개선된 안락함을 제공할 수 있고, 공공 요금 비용을 절감할 수 있고, 관련 기술의 시스템들보다 낮은 초기 비용을 요구할 수 있고, 용이한 사용자 설치 (예컨대, DIY 시스템들) 를 가능하게 할 수도 있다.
본원에서 설명한 시스템 및 기법들은 모듈식 공기 조화 시스템들의 비용을 감소시킬 수도 있고, 실내형 공기 조화기들과 같은 낮은 비용의 저성능 품목과 높은 비용의 고성능 품목 사이 갭을 채우는 새로운 종류의 제품들을 가능하게 한다. 더욱이, 본 개시는, 판매에 대한 주요 장애물일 수도 있고, 실내형 공기 조화기들에 대한 소비자 불만족 원천이 될 수 있는, 벽들에 큰 구멍들을 요구하지 않거나 비용을 증가시키지 않으면서 창문들 이외의 로케이션들에 기존의 모듈식 시스템들의 배치를 가능하게 할 수 있다.
본 개시의 실시형태들은, 창문, 벽 관통, 휴대용 공기 조화기들 및 무덕트 모듈식 열 펌프들을 포함한 실내형 공기 조화기들의 많은 주요 단점들을 해결할 수 있는 모듈식 공기 조화 시스템들을 설명한다. 본원에 제공된 공기 조화 시스템들의 실시형태들은 난방 및 냉방 모두에 대해 더 정숙하고 더 효율적이면서, 더 적은 창문 공간을 점유하고 주택 보안을 위태롭게 하지 않는 더욱 미적으로 보기 좋은 난방 및 냉방 해결책을 제공할 수 있다. 게다가 본원에 제공된 공기 조화 시스템들의 실시형태들은 1 년 내내 공기 조화 용도를 위해 더 간단한 주택 설치 방법들을 제공할 수도 있다. 많은 소비자들에게 너무 중요한 구입 능력을 유지하면서 이런 이점들 전부 달성될 수 있다. 본원에 제공된 공기 조화 시스템들은 공기 조화 시스템을 2 개의 분리되었지만 밀착되어 통합된 부분들로 나누고, 제 1 부분은 주택 외부에 위치결정되고, 제 2 부분은 내부에 위치결정된다. 이런 두 부분은, 난방/냉방될 구조물의 외부 벽에 걸쳐 있는 구멍을 횡단하는 단순한 연결 메커니즘들을 사용해 완전한 공기 조화 시스템으로 쉽게 통합될 수도 있다. 설치는 간단하고, 전문 설치를 요구하지 않고, 단지 벽에 걸쳐 있는 구멍을 만들 수 있는 드릴의 사용을 요구한다.
본 개시에서 제공된 시스템들 및 방법들은, 미국 주택에 설치된 가장 인기있는 유닛들인 창문 장착형 공기 조화기들과 연관된 문제점들을 해소한다. 창문 장착형 공기 조화기들은, 그것이 정확하게 설치될 때에도 공기가 누출되는 경향이 있고, 종종 부정확하게 설치된다. 이것은 뜨거운 여름 공기를 주택 안으로 끌어들여서, 공기 조화기의 효과와 효율성을 줄이고, 종종 주택 안으로 외부의 소음과 물 침입을 허용한다. 창문 장착형 공기 조화기가 차가운 환경 온도의 기간 중 창문에서 방치된다면, 공기 누출은 드래프트 (drafts) 를 생성할 수 있고 주택에서 열이 빠져나갈 수 있도록 한다. 심지어 창문 장착형 공기 조화기들이 제조업체의 지침에 따라 설치될 때에도, 공기 누출은 벽에서 6-평방 인치 구멍의 수준에 이를 수 있다. 이런 공기 누출을 제거하면 최소 효율 유닛으로부터 에너지 STAR 유닛으로 이동할 때와 거의 동일한 성능 증가, 대략 10% ~ 15% 에너지 절약을 발생시킨다. 연구에 따르면 뉴욕시에서만 다세대 주거 건물들에 대해, 연간 에너지 손실이 1억 3천 달러~ 1억 8천 달러에 이르렀고, 그런 에너지 손실로부터 연관된 이산화탄소 배출량은 총 375,000 ~ 525,000 톤의 이산화탄소에 이르는 것을 발견하였다. 게다가, 창문 마운트는 안전 문제를 제시할 수 있는데, 왜냐하면 공기 조화기는 잠재적으로 창으로부터 낙하하여 아래의 사람 또는 재산에 떨어질 수 있기 때문이다. 그리고, 물론, 창문 장착형 공기 조화기들은 그것이 장착되는 창문의 기능을 없애는데, 이는 적은 수의 창문들 또는 단 하나만 갖는 아파트에서 큰 문제가 될 수 있다. 단일 창문의 아파트에서, 단 하나의 창문을 차단하면 안전상 위험을 제공하는데, 왜냐하면 그것은 건물의 화재를 피할 수 있는 대체 출구 경로를 차단할 수 있기 때문이다. 부적절하게 설치된다면, 창문형 공기 조화기들은 또한 범죄자가 비교적 쉽게 진입하는 보안상 위험을 발생시킬 수 있다.
창문 장착형 공기 조화기들은 또한 공기 조화기 내에 위치한 압축기로 인해 시끄러운 경향이 있고, 압축기와 방 내부 사이에는 최소의 소리 머플링이 있다. 반면에, 본원에 개시된 공기 조화 시스템들의 다른 실시형태들은 압축기를 건물 외부에 배치하고, 내부로의 연결 메커니즘들은 건물 안으로 소리 전파를 최소화하여서, 본원에 제공된 공기 조화 시스템들은 훨씬 더 정숙할 수도 있다.
시장의 규모를 고려했을 때 발전된 공기 조화 시스템들을 개발 및 제공하여 얻을 수 있는 국가 이익은 분명해진다. 에너지 정보국 (EIA) 의 주거용 에너지 소비 조사에 따르면, 2590 만 미국 가정에서 실내형 공기 조화기들을 사용하고 있고, 일부 가정에서의 다수의 유닛들을 고려하면, 사용되는 실내형 공기 조화기들의 총 수는 4400 만 개를 초과한다. 게다가, 미국에서 창문형 공기 조화기들의 연간 선적은 총 800 만 유닛이 된다. 유닛들 중 약 90% 는 구형 유닛들을 대체하는 것이어서, 시장은 실제로 높은 회전율을 가지고 있고, 설치된 공기 조화기들 중 거의 16% 가 매년 교체되고 있다. 사실상, EIA 는 새롭고 보다 효율적인 공기 조화로 주택을 개조할 수있는 중요한 비즈니스 기회에 주목하여, 1980 년대에 건설된 주택의 20% 가 20 년이 넘은 공기 조화 장비를 가지고 있음을 지적한다.
이런 수치를 토대로, 그리고 미국의 각각의 기후 지역에 대해 수치의 가중치를 주면 (각각은 고유한 냉각 요구를 가짐), 미국의 주거용 공기 조화기는 1020 조 Btu 또는 1.02 "쿼드 (quads)" 의 전기를 사용하는 것으로 추산된다. 그러나, 대부분의 미국 전기는 비효율적인 화력 발전소에서 발생되기 때문에, 이것은 소스에서 3.07 쿼드의 에너지를 유발한다. 비교하면, 미국의 주거 지구는 2014 년에 대략 21.6 쿼드의 에너지를 소비하였고, 그래서 공기 조화는 현재 미국 에너지 소비의 약 14.2% 에 책임이 있다.
세 가지 기후에 대한 모델링을 사용하면, NREL은 본원에 제공된 공기 조화 시스템의 실시형태들이 창문 장착형 공기 조화기들에 비해 22 % 에너지 절약을 가져올 것으로 추산한다. 도 18a 는 애리조나주의 피닉스에서 창문형 공기 조화기 (WAC) 에 비해 본원에서 설명한 바와 같은 일부 실시형태들 (본 발명) 에 대한 공기 조화 시스템들의 에너지 절약 시뮬레이션을 보여준다. 시뮬레이션된 공간은 400 sqft 이었고, 이것은 상기 제품들에 의해 온도 조절될 바닥 면적을 나타낸다. 건축 양식은 1980 년대의 전형적인 주택이었다. 냉방 에너지 절약은 20% 를 넘고, 도 18b 에 도시된 대로, 추산된 공공 요금 절약은 연간 35 달러이다. 공공 요금 절약은 난방 및 냉방 에너지를 포함하고 생활 공간으로 원치 않는 공기 침투 감소의 이유가 된다.
에너지 시뮬레이션 결과를 토대로, 그 나라의 모든 실내형 공기 조화기들 (창문 장착형 및 휴대용 공기 조화기들) 이 본원에 설명한 바와 같은 일부 실시형태들에 대한 공기 조화 시스템들로 즉시 교체되었다면, 절약은 소스에서 0.5 쿼드의 에너지일 수 있고, 또는 미국 주거용 에너지 소비의 약 2.3% 일 수 있다. 그것은 연간 930 만 톤의 이산화탄소 배출을 회피할 것이고, 도로에서 210 만 대의 차량을 없애는 것과 맞먹는다. 마찬가지로, 실내형 공기 조화기들의 판매를 본원에 설명한 바와 같은 일부 실시형태들에 대한 공기 조화 시스템들로 대체하면 0.09 쿼드, 또는 미국 주거용 에너지 소비의 0.4% 의 연간 에너지 절약을 가져올 수 있다. 그것은 연간 170 만 톤의 이산화탄소 배출을 회피할 것이고, 매년 도로에서 385,000 대의 차량들을 없애는 것과 맞먹는다. 게다가, 주택소유자, 임대주 또는 세입자에게 미치는 영향은 상당할 수 있다. 유닛 당 에너지 절약은 연간 390 만 Btu, 또는 1,130 킬로와트시 (kilowatt-hours) 로 추산된다. 2015 년에 12.67 센트/킬로와트시인 평균 주거용 전기 소매가에 대해, 절약은 연간 약 $143 에 이른다. 대부분의 공기 조화 사용이 여름의 가장 뜨거운 달에 발생한다는 것을 고려하면, 저소득층 가정의 절약은 수입과 지출을 맞추는 것을 확실히 도울 수 있다.
실시예들
실시예 1. 시스템으로서, 상기 시스템은 응축기 또는 증발기를 포함하는 제 1 유닛, 상기 제 1 유닛의 외측 표면으로부터 연장되는 슬리브, 및 상기 제 1 유닛에 물리적으로 부착되는 구동 메커니즘, 전기 라인 및/또는 유체 라인 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 슬리브는 제 1 유닛의 외측 표면에 실질적으로 수직인 길이 방향으로 연장되고, 상기 슬리브는 내부 공동을 규정하는 외측 벽을 가지고, 구동 메커니즘, 전기 라인 및/또는 유체 라인 중 적어도 하나는 내부 공동 내에 위치결정된다.
실시예 2. 실시예 1 의 시스템으로서, 제 1 유닛이 증발기를 포함할 때 응축기를 포함하고, 또는 제 1 유닛이 응축기를 포함할 때 증발기를 포함하는 제 2 유닛, 상기 제 2 유닛 내에 위치결정된 채널, 및 제 2 유닛에 물리적으로 부착되는 구동 리시버, 전기 라인 커넥터 및/또는 유체 라인 커넥터 중 적어도 하나를 추가로 포함한다. 상기 채널은 제 2 유닛의 외측 표면에 실질적으로 수직인 길이 방향으로 연장되고, 상기 채널은 제 2 유닛의 외측 표면을 관통하는 개구를 가지고, 상기 채널은 제 2 유닛 내에 위치결정된 면 플레이트로 끝난다. 구동 리시버, 전기 라인 커넥터 및/또는 유체 라인 커넥터 중 적어도 하나는 면 플레이트에 위치결정되고 구동 리시버, 전기 라인 커넥터 및/또는 유체 라인 커넥터 중 적어도 하나는 구동 메커니즘, 전기 라인 및/또는 유체 라인 중 적어도 하나와 정렬되어 부착되도록 구성된다.
실시예 3. 실시예 2 의 시스템으로서, 여기에서 슬리브는 채널 내에 위치결정되고, 채널의 길이 방향은 슬리브의 길이 방향과 정렬되고, 구동 리시버, 전기 라인 커넥터 및/또는 유체 라인 커넥터 중 적어도 하나는 면 플레이트에서 구동 메커니즘, 전기 라인 및/또는 유체 라인 중 적어도 하나에 부착된다.
실시예 4. 실시예 1 의 시스템으로서, 여기에서 슬리브는 외측 벽을 통과하는 수용 구멍을 포함할 수도 있다.
실시예 5. 실시예 4 의 시스템으로서, 여기에서 채널은 수용 구멍 안과 밖으로 가역적으로 이동하도록 구성된 구속 메커니즘을 포함할 수도 있다.
실시예 6. 실시예 1 의 시스템으로서, 여기에서 슬리브는 외측 벽의 외측 표면에 위치결정된 수용 그루브를 포함할 수도 있다.
실시예 7. 실시예 6 의 시스템으로서, 여기에서 채널은 수용 구멍 안과 밖으로 가역적으로 이동하도록 구성된 구속 메커니즘을 포함할 수도 있다.
실시예 8. 실시예 1 의 시스템으로서, 여기에서 슬리브는 외측 벽의 외측 표면에 위치결정된 안내 에지를 포함할 수도 있다.
실시예 9. 실시예 8 의 시스템으로서, 여기에서 채널은 안내 에지와 정렬되어 이를 수용하도록 구성된 안내 그루브를 포함할 수 있어서, 안내 그루브와 안내 에지의 정렬은 구동 리시버, 전기 라인 커넥터 및/또는 유체 라인 커넥터 중 적어도 하나를 구동 메커니즘, 전기 라인 및/또는 유체 라인 중 적어도 하나와 정렬시킬 수도 있다.
실시예 10. 실시예 2 의 시스템으로서, 여기에서 구동 메커니즘은 스플라인될 수도 있다.
실시예 11. 실시예 10 의 시스템으로서, 여기에서 구동 리시버는 스플라인 구동 메커니즘을 수용하도록 구성된 리세스를 가질 수도 있다.
실시예 12. 실시예 2 의 시스템으로서, 여기에서 구동 리시버, 전기 라인 커넥터 및/또는 유체 라인 커넥터 중 적어도 하나는, 슬리브를 채널 안으로 이동시킴으로써, 구동 메커니즘, 전기 라인 및/또는 유체 라인 중 적어도 하나에 부착될 수도 있다.
실시예 13. 시스템으로서, 상기 시스템은 제 1 유닛, 상기 제 1 유닛으로부터 물리적으로 분리된 제 2 유닛, 구동 메커니즘, 및 제 1 유닛과 제 2 유닛 사이 연결 메커니즘을 포함하고, 상기 구동 메커니즘은 상기 연결 메커니즘을 통과한다.
실시예 14. 실시예 13 의 시스템으로서, 상기 시스템은 모터를 추가로 포함할 수도 있고, 여기서 제 1 유닛은 제 1 팬을 포함할 수도 있고, 제 2 유닛은 제 2 팬을 포함할 수도 있고, 상기 제 1 팬 및 상기 제 2 팬 모두 모터에 의해 구동된다.
실시예 15. 실시예 14 의 시스템으로서, 여기서 상기 제 1 유닛은 모터를 포함할 수도 있고, 상기 구동 메커니즘은 모터와 제 2 팬을 연결할 수도 있다.
실시예 16. 실시예 14 의 시스템으로서, 여기서 상기 제 1 유닛은 모터를 포함할 수도 있고, 상기 구동 메커니즘은 모터와 제 1 팬을 연결할 수도 있다.
실시예 17. 실시예 13 의 시스템으로서, 여기서 상기 구동 메커니즘은 기계적 샤프트일 수도 있다.
실시예 18. 실시예 13 의 시스템으로서, 여기서 제 1 유닛은 응축기 유닛일 수도 있고 제 2 유닛은 증발기 유닛일 수도 있다.
실시예 19. 실시예 13 의 시스템으로서, 여기서 제 1 유닛은 증발기 유닛일 수도 있고 제 2 유닛은 응축기 유닛일 수도 있다.
실시예 20. 커넥터를 위한 제 1 부분으로서, 상기 제 1 부분은 근위 방향 및 원위 방향을 갖는 길이방향 축선, 근위 단부 및 원위 단부에 의해 규정된 길이를 갖는 벽으로서, 상기 벽은 길이방향 축선을 따라 정렬되어 그 둘레에 위치결정되어서 내부 유체 채널을 형성하는 벽, 및 내부 유체 채널 내에서 이동하도록 위치결정되고 구성되며 길이방향 축선을 따라 중심에 위치하는 플러그를 포함하고, 상기 플러그는 원위 방향을 향하고 길이방향 축선에 실질적으로 수직으로 위치결정된 제 1 접촉면을 갖는다. 유체 채널은 벽의 원위 단부를 포함하는 좁은 직경 부분을 가지고, 유체 채널은 좁은 반경 부분 근위에 넓은 직경 부분을 가지고, 여기서 넓은 직경 부분은 유체 채널의 테이퍼 부분에 의해 좁은 직경 부분에 연결되어서, 벽의 연속 내측 표면을 함께 형성한다. 벽의 원위 단부는 원위 방향을 향하고 길이방향 축선에 실질적으로 수직인 제 2 접촉면을 갖는다. 플러그는 제 1 위치를 가지고, 여기에서 플러그는 유체 채널의 좁은 직경 부분 내에 위치결정되어서 플러그와 벽의 내측 표면 사이에 유체 시일을 형성한다. 플러그는 제 2 위치를 가지고, 여기에서 플러그는 넓은 직경 내에 위치결정되어서 유체 채널을 통하여 유체 유동을 허용하고, 플러그는 길이방향 축선을 따라 두 위치 사이에서 가역적으로 움직일 수 있다.
실시예 21. 커넥터를 위한 제 2 부분으로서, 상기 제 2 부분은 근위 방향 및 원위 방향을 갖는 길이방향 축선, 내측 표면과 근위 단부 및 원위 단부에 의해 규정된 길이를 갖는 벽으로서, 상기 벽은 길이방향 축선을 따라 정렬되고 그 둘레에 위치결정되어서 내부 유체 채널을 형성하는 벽, 및 내부 유체 채널 내에 위치결정되고 길이방향 축선을 따라 중심에 위치하는 플러그를 포함하고, 상기 플러그는 근위 방향을 향하고 길이방향 축선에 실질적으로 수직으로 위치결정된 제 1 접촉면을 갖는다. 상기 제 2 부분은 길이방향 축선 둘레에 동심으로 위치결정되고 내부 유체 채널 내에서 이동하도록 구성된 링을 포함하고, 상기 링은 근위 방향을 향하고 길이방향 축선에 실질적으로 수직으로 위치결정된 제 2 접촉면을 갖는다. 상기 링은 제 1 위치를 가지고, 여기에서 링은 벽의 내측 표면과 정치 플러그 사이에 위치결정되어서 플러그와 벽의 내측 표면 사이에 유체 시일을 형성한다. 상기 링은 제 2 위치를 가지고, 여기에서 링은 길이방향 축선의 원위 방향으로 정치 플러그로부터 이격되게 위치결정되어서, 유체 채널을 통한 유체 유동을 허용하고, 링은 길이방향 축선을 따라 두 위치 사이에서 가역적으로 움직일 수 있다.
실시예 22. 커넥터로서, 상기 커넥터는 근위 방향과 원위 방향을 갖는 길이방향 축선, 실시예 20 에 기재된 바와 같은 제 1 부분, 및 실시예 21 에 기재된 바와 같은 제 2 부분을 포함하고, 여기에서 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 제 1 부분의 벽의 제 2 접촉면과 제 2 부분의 링의 제 2 접촉면 사이 제 1 계면에 의해 연결되어서 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 유체 시일을 형성하고, 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 제 1 부분의 플러그의 제 1 접촉면과 제 2 부분의 플러그의 제 1 접촉면 사이 제 2 계면에서 연결되어서 제 2 부분의 벽의 원위 단부로부터 제 1 부분의 벽의 근위 단부까지 연속 유체 채널을 형성한다.
전술한 설명은 단지 본 발명을 설명하기 위해 제시된 것이며 제한하려는 것은 아니다. 발명의 사상 및 본질을 포함하는 개시된 실시형태들의 변형예들은 본 기술분야의 당업자들이 생각할 수 있으므로, 본 발명은 첨부된 청구 범위 및 그 균등물 내의 모든 것을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100 공기 조화 시스템
110 벽
115 구멍
120 응축기 유닛
125 제 1 유닛
127 제 1 하우징
130 증발기 유닛
135 제 2 유닛
137 제 2 하우징
140 제 1 가스켓
150 제 2 가스켓
155 제 1 부착부
157 제 2 부착부
160 채널
170 슬리브
175 플랜지
180 구동 메커니즘
190 스프링
200 수용 구멍
210 구속 메커니즘
220 면 플레이트
230 안내 그루브
240 안내 에지
250 구동 리시버
255 구속 트랙
260 스프링
270 유체 커넥터
280 전기 커넥터
290 냉매 커넥터
300 유체 라인
310 전기 라인
320 냉매 라인
500-1 외부 로킹 칼라
500-2 내부 로킹 칼라
500-3 제 1 커넥터 튜브
500-4 제 2 커넥터 튜브
500-5 로킹 메커니즘
500-6 제 3 커넥터 튜브
600 고정 플레이트
700 제 1 팬
710 열교환기
720 유틸리티 라인
730 밸브
740 압축기
750 모세관 튜브
760 가요성 튜빙
770 커넥팅 헤드
780 커넥터
800 모터
810 제 2 팬
1100 유체 커넥터
1110 제 1 부분
1120 칼라
1130 벽
1135 유체 채널
1140 캐치
1150 립
1160 접이식 저항 요소
1170 플러그
1172 제 1 접촉면
1174 제 2 접촉면
1175 스톱
1180 제 2 부분
1190 벽
1192 제 1 접촉면
1195 유체 채널
2010 플러그
2020 제 2 접촉면
2030 접이식 저항 요소
2040 강성 저항 요소
2050 링
2060 시일

Claims (23)

  1. 기기로서,
    외부 표면을 가지고 내부 체적을 규정하는 하우징;
    상기 내부 체적 내에 위치결정된 열교환기;
    상기 내부 체적 내에 부분적으로 위치결정된 유체 라인;
    슬리브로서, 상기 슬리브는 상기 외부 표면으로부터 연장되고 상기 슬리브의 원위 단부에서 끝나는, 상기 슬리브, 및
    유체 커넥터를 포함하고,
    상기 슬리브는 상기 슬리브의 길이에 걸쳐 있고 내부 공동을 규정하는 외측 벽을 가지고,
    상기 유체 커넥터는 상기 원위 단부에 또는 그 가까이에 위치결정되고,
    상기 유체 라인의 일부는 상기 내부 공동 내에 위치결정되고,
    상기 유체 라인은 상기 열교환기와 상기 유체 커넥터 사이에 유체 연결을 제공하는, 기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 벽은 수용 구멍을 포함하고,
    상기 수용 구멍은 상기 외측 벽을 완전히 통과하는, 기기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬리브의 상기 외측 벽에 위치결정된 안내 에지를 더 포함하고,
    상기 안내 에지는 상기 슬리브의 길이와 실질적으로 평행한, 기기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬리브는 상기 외부 표면에 대해 실질적으로 수직으로 위치결정되는, 기기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    커넥팅 헤드를 더 포함하고,
    상기 커넥팅 헤드는 상기 슬리브의 원위 단부에 위치결정되고,
    상기 유체 커넥터는 상기 커넥팅 헤드 상의 고정된 위치에 위치결정되는, 기기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬리브는 제 1 커넥터 튜브 및 제 2 커넥터 튜브를 포함하고,
    상기 제 1 커넥터 튜브는, 제 1 길이를 규정하는, 제 2 단부 및 제 1 단부를 가지고,
    상기 제 1 커넥터 튜브는 상기 제 1 길이에 걸쳐 있고 제 1 내부 공동을 규정하는 제 1 벽을 가지고,
    상기 제 2 커넥터 튜브는, 제 2 길이를 규정하는, 제 2 단부 및 제 1 단부를 가지고,
    상기 제 2 커넥터 튜브는 상기 제 2 길이에 걸쳐 있고 제 2 내부 공동을 규정하는 제 2 벽을 가지고,
    상기 제 1 커넥터 튜브는 상기 제 1 벽에 위치결정된 수용 구멍을 가지고,
    상기 제 2 커넥터 튜브는 구속 메커니즘 (arrest mechanism) 을 가지고,
    상기 구속 메커니즘은 상기 수용 구멍 내 로킹 위치로부터, 상기 수용 구멍 외부의 비로킹 위치까지 가역적으로 이동가능하고,
    상기 구속 메커니즘이 비로킹 위치에 있을 때 상기 제 1 커넥터 튜브는 상기 제 2 커넥터 튜브에 대해 이동가능한, 기기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    모터 및 팬을 더 포함하고,
    상기 모터 및 상기 팬은 상기 내부 체적 내에 위치결정되고,
    상기 팬은 구동 메커니즘에 의해 상기 모터에 기계적으로 결합되는, 기기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 라인은 액체 라인 및 증기 라인을 포함하고, 각각의 라인은 상기 열교환기에 연결되고,
    상기 커넥터는 제 1 커넥터 및 제 2 커넥터를 포함하고,
    상기 증기 라인은 제 1 유체 커넥터에 부착되고,
    상기 액체 라인은 제 2 유체 커넥터에 부착되는, 기기.
  9. 기기로서,
    외부 표면을 가지고 내부 체적을 규정하는 하우징;
    상기 내부 체적 내에 위치결정된 열교환기;
    상기 내부 체적 내에 위치결정된 유체 라인;
    상기 외부 표면으로부터 상기 내부 체적으로 연장되는 채널; 및
    상기 채널 내에 적어도 부분적으로 위치결정된 유체 커넥터를 포함하고,
    상기 유체 라인은 상기 열교환기와 상기 유체 커넥터 사이에 유체 연결을 제공하는, 기기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 채널은 내측 벽을 규정하고,
    구속 메커니즘은 상기 내측 벽 내에 위치결정되는, 기기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 채널의 내측 벽에 위치결정된 안내 그루브를 더 포함하고,
    상기 안내 그루브는 채널과 실질적으로 평행한, 기기.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 채널은 상기 외부 표면에 대해 실질적으로 수직으로 위치결정된, 기기.
  13. 제 9 항에 있어서,
    면 플레이트를 더 포함하고,
    상기 채널은 상기 내부 체적 내에 있는 채널의 단부에서 면 플레이트로 끝나고,
    상기 유체 커넥터는 상기 면 플레이트 상의 고정된 위치에 위치결정된, 기기.
  14. 제 9 항에 있어서,
    모터 및 팬을 더 포함하고,
    상기 모터 및 상기 팬은 상기 내부 체적 내에 위치결정되고,
    상기 팬은 구동 메커니즘에 의해 상기 모터에 기계적으로 결합되는, 기기.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 유체 라인은 액체 라인 및 증기 라인을 포함하고, 각각의 라인은 상기 열교환기에 연결되고,
    상기 커넥터는 제 1 커넥터 및 제 2 커넥터를 포함하고,
    상기 증기 라인은 제 1 유체 커넥터에 부착되고,
    상기 액체 라인은 제 2 유체 커넥터에 부착되는, 기기.
  16. 시스템으로서,
    제 1 유닛으로서,
    제 1 외부 표면을 가지고 제 1 내부 체적을 규정하는 제 1 하우징;
    상기 제 1 내부 체적 내에 위치결정된 제 1 열교환기;
    상기 제 1 내부 체적 내에 부분적으로 위치결정된 제 1 유체 라인;
    상기 제 1 외부 표면으로부터 연장되고 원위 단부에서 끝나는 슬리브, 및
    유체 커넥터의 제 1 부분을 포함하고,
    상기 슬리브는 슬리브의 길이에 걸쳐 있고 내부 공동을 규정하는 외측 벽을 가지고,
    상기 유체 커넥터의 상기 제 1 부분은 원위 단부에 또는 그 가까이에 위치결정되고,
    상기 제 1 유체 라인의 일부는 상기 내부 공동 내에 위치결정되고,
    상기 제 1 유체 라인은 상기 제 1 열교환기와 상기 유체 커넥터의 상기 제 1 부분 사이에 유체 연결을 제공하는, 상기 제 1 유닛;
    제 2 유닛으로서,
    제 2 외부 표면을 가지고 제 2 내부 체적을 규정하는 제 2 하우징;
    상기 제 2 내부 체적 내에 위치결정된 제 2 열교환기;
    상기 제 2 내부 체적 내에 위치결정된 제 2 유체 라인;
    상기 제 2 외부 표면으로부터 상기 제 2 내부 체적으로 연장되는 채널; 및
    상기 채널 내에 위치결정된 유체 커넥터의 제 2 부분을 포함하고,
    상기 제 2 유체 라인은 상기 제 2 열교환기와 상기 유체 커넥터의 상기 제 2 부분 사이에 제 2 유체 연결을 제공하는, 상기 제 2 유닛을 포함하고,
    상기 외측 벽은 수용 구멍을 포함하고,
    내측 벽은 구속 메커니즘을 포함하고,
    상기 슬리브는 상기 채널 내에 위치결정되고,
    상기 슬리브는 제 1 위치를 가지고, 상기 슬리브가 실질적으로 길이에 평행한 방향으로 이동가능하도록 상기 구속 메커니즘은 상기 수용 구멍의 외부에 위치결정되고,
    상기 슬리브는 제 2 위치를 가지고, 상기 슬리브가 실질적으로 길이에 평행한 방향으로 이동할 수 없도록 상기 구속 메커니즘은 실질적으로 상기 수용 구멍 내에 위치결정되고, 상기 제 1 열교환기와 상기 제 2 열교환기 사이에서 유체가 전달될 수 있도록 허용하는 액체 시일 (liquid seal) 을 형성하기 위해서 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분이 물리적으로 연결되는, 시스템.
  17. 방법으로서,
    슬리브의 원위 단부가 벽의 제 2 표면으로부터 돌출되도록 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 상기 벽에 위치결정된 구멍을 통하여 제 1 유닛의 상기 슬리브를 삽입하는 단계;
    상기 원위 단부에 로킹 메커니즘을 체결함으로써 상기 제 1 유닛을 상기 벽에 고정하는 단계;
    제 2 유닛의 하우징의 제 1 표면으로 관통하는 채널에 상기 원위 단부를 배치하는 단계;
    상기 원위 단부를 상기 채널로 이동시킴으로써 상기 벽에 대해 원하는 위치로 상기 제 2 유닛을 이동시키는 단계; 및
    적어도 상기 채널 내에 또는 상기 슬리브 상에 위치결정된 적어도 하나의 구속 메커니즘을 사용해 상기 제 2 유닛을 상기 제 1 유닛에 고정하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 유닛을 상기 제 1 유닛에 고정하는 단계는 상기 제 1 유닛과 상기 제 2 유닛 사이에 유체 연결을 제공하는, 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 삽입하는 단계 전, 상기 구멍이 상기 벽의 두께를 완전히 통과하도록 상기 구멍을 상기 벽에 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 형성하는 단계는 상기 벽의 제 1 표면 또는 상기 벽의 제 2 표면 중 적어도 하나에 대해 실질적으로 수직으로 위치결정된 구멍을 만드는, 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 삽입하는 단계 전, 상기 슬리브 둘레에 제 1 가스켓을 배치하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 채널에 상기 원위 단부를 배치하는 단계 전, 상기 원위 단부 둘레에 제 2 가스켓을 배치하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 삽입하는 단계 전, 고정 플레이트를 부착하는 단계를 더 포함하고, 상기 고정 플레이트는 상기 고정 플레이트를 통하여 상기 벽의 제 2 표면까지 통과하는 구멍을 포함하고,
    상기 슬리브를 삽입하는 단계는 상기 슬리브를 상기 고정 플레이트의 구멍을 통하여 삽입하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  23. 제 17 항에 있어서,
    상기 로킹 메커니즘을 체결하는 것은 상기 슬리브의 상기 원위 단부로 상기 로킹 메커니즘의 나사 고정 (threading) 또는 래칫 고정 (ratcheting) 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
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