KR20180050814A - 천장형 공기조화기장치 - Google Patents

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KR20180050814A
KR20180050814A KR1020160147301A KR20160147301A KR20180050814A KR 20180050814 A KR20180050814 A KR 20180050814A KR 1020160147301 A KR1020160147301 A KR 1020160147301A KR 20160147301 A KR20160147301 A KR 20160147301A KR 20180050814 A KR20180050814 A KR 20180050814A
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박장희
정용기
이승주
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 공기조화기장치는 실내를 향해 적어도 1면이 노출되고, 실외를 향해 적어도 1면이 노출되는 케이스; 상기 케이스에 설치되고, 실내로 공급되는 실내공기 또는 실외공기에 대해 제습 또는 가습을 제공하는 히트펌프;를 포함하고, 상기 케이스는, 제 1 열교환기가 배치된 제 1 공기조화챔버; 제 2 열교환기가 배치된 제 2 공기조화챔버; 상기 제 1 공기조화챔버와 연결되고, 실내공기 또는 실외공기가 공급되는 제 1 공급챔버; 상기 제 2 공기조화챔버와 연결되고, 실내공기 또는 실외공기가 공급되는 제 2 공급챔버; 상기 제 1 공기조화챔버와 연결되고, 상기 제 1 열교환기에 의해 공기조화된 공기가 토출되는 제 1 토출챔버; 상기 제 2 공기조화챔버와 연결되고, 상기 제 2 열교환기에 의해 공기조화된 공기가 토출되는 제 2 토출챔버;를 포함한다.
본 발명은 덕트구조가 필요치 않기 때문에 실내 및 실외와 접한 곳에 간편하게 설치할 수 있고, 실외공기를 실내에 단순 공급하는 것이 아니라 제습 또는 가습을 수행하여 실내공기를 환기시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

천장형 공기조화기장치{Air conditioner apparatus}
본 발명은 환기기능을 갖는 덕트리스 공기조화기장치에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기장치는 실내의 오염된 공기를 배출하고, 실외의 신선하고 깨끗한 공기를 흡입하여 실내로 공급하는 장치를 말한다.
환기기능이 없는 공기조화기장치는 실내 공기를 순환시키면서 실내공기를 냉각 또는 가열한다. 실내공기만으로 공기조화를 실시하는 경우, 실내 공기의 질이 서서히 저하되는 문제점이 있다.
최근에는 실외공기를 흡입하고, 실내공기를 배출할 수 있도록 환기기능이 있는 공기조화기장치의 설치 사례가 증가하고 있다. 환기기능을 갖는 공기조화기장치의 경우, 실내의 천장에 설치되는 것이 일반적이다.
그러나 천장에 환기기능을 갖는 공기조화기장치를 설치하는 경우 필수적으로 덕트가 설치되어야 하기 때문에 설치가 복잡한 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 10-2010-0128152
본 발명은 환기기능을 갖는 덕트리스 공기조화기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 실내 및 실외에 노출된 곳에 덕트 없이 설치할 수 있는 공기조화기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 실외공기가 흡입되는 길이를 최소화하여 저부하의 팬을 사용할 수 있는 공기조화기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 공기조화기장치는 실내를 향해 적어도 1면이 노출되고, 실외를 향해 적어도 1면이 노출되는 케이스; 상기 케이스에 설치되고, 실내로 공급되는 실내공기 또는 실외공기에 대해 제습 또는 가습을 제공하는 히트펌프;를 포함하고, 상기 케이스는, 제 1 열교환기가 배치된 제 1 공기조화챔버; 제 2 열교환기가 배치된 제 2 공기조화챔버; 상기 제 1 공기조화챔버와 연결되고, 실내공기 또는 실외공기가 공급되는 제 1 공급챔버; 상기 제 2 공기조화챔버와 연결되고, 실내공기 또는 실외공기가 공급되는 제 2 공급챔버; 상기 제 1 공기조화챔버와 연결되고, 상기 제 1 열교환기에 의해 공기조화된 공기가 토출되는 제 1 토출챔버; 상기 제 2 공기조화챔버와 연결되고, 상기 제 2 열교환기에 의해 공기조화된 공기가 토출되는 제 2 토출챔버;를 포함한다.
상기 제 1 공급챔버의 실내 측에 배치되고 실내와 제 1 공급챔버와의 연결을 개폐하는 제 1 실내공급댐퍼; 상기 제 1 공급챔버의 실외 측에 배치되고 실외와의 제 1 공급챔버와의 연결을 개폐하는 제 1 실외공급댐퍼; 상기 제 2 공급챔버의 실내 측에 배치되고, 실내와 제 2 공급챔버와의 연결을 개폐하는 제 2 실내공급댐퍼; 상기 제 2 공급챔버의 실외 측에 배치되고, 실외와 제 2 공급챔버와의 연결을 개폐하는 제 2 실외공급댐퍼;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 공급챔버 및 제 2 공급챔버와 오버랩되어 배치되고, 상기 제 1 실내공급댐퍼 및 제 2 실내공급댐퍼에 실내공기를 제공하는 실내흡입챔버;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 공급챔버 및 제 2 공급챔버와 오버랩되어 배치되고, 상기 제 1 실외공급댐퍼 및 제 2 실외공급댐퍼에 실외공기를 제공하는 실외흡입챔버;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 토출챔버의 실내 측에 배치되고 실내와 제 1 토출챔버와의 연결을 개폐하는 제 1 실내토출댐퍼; 상기 제 1 토출챔버의 실외 측에 배치되고 실외와의 제 1 토출챔버와의 연결을 개폐하는 제 1 실외토출댐퍼; 상기 제 2 토출챔버의 실내 측에 배치되고, 실내와 제 2 토출챔버와의 연결을 개폐하는 제 2 실내토출댐퍼; 상기 제 2 토출챔버의 실외 측에 배치되고, 실외와 제 2 토출챔버와의 연결을 개폐하는 제 2 실외토출댐퍼;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 토출챔버 및 제 2 토출챔버와 오버랩되어 배치되고, 상기 제 1 실내토출댐퍼 또는 제 2 실내토출댐퍼에서 토출된 공기를 실내에 제공하는 실내토출챔버;를 더 포함할 수 있다.
실내로 공기를 유동시키기 위한 실내팬을 더 포함하고, 상기 실내팬은 상기 실내토출챔버에 배치될 수 있다.
상기 제 1 토출챔버 및 제 2 토출챔버와 오버랩되어 배치되고, 상기 제 1 실내토출댐퍼 또는 제 2 실내토출댐퍼에서 토출된 공기를 실외에 제공하는 실외토출챔버;를 더 포함할 수 있다.
실외로 공기를 유동시키기 위한 실외팬을 더 포함하고, 상기 실외팬은 상기 실외토출챔버에 배치될 수 있다.
상기 제 1 공급챔버, 제 1 공기조화챔버 및 제 1 토출챔버는 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 공급챔버, 제 1 공기조화챔버 및 제 1 토출챔버는 상하방향 또는 수평방향으로 배치될 수 있다.
상기 제 2 공급챔버, 제 2 공기조화챔버 및 제 2 토출챔버는 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제 2 공급챔버, 제 2 공기조화챔버 및 제 2 토출챔버는 상하방향 또는 수평방향으로 배치될 수 있다.
상기 케이스는 히트펌프챔버;를 더 포함하고, 상기 히트펌프챔버에 상기 히트펌프를 구성하는 압축기가 배치되고, 상기 히트펌프챔버는 상기 제 1 공급챔버 및 제 2 공급챔버의 바깥쪽 또는 상기 제 1 토출챔버 및 제 2 토출챔버의 바깥쪽에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 환기기능을 갖는 덕트리스 공기조화기장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 덕트구조가 필요치 않기 때문에 실내 및 실외와 접한 곳에 간편하게 설치할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 실외공기를 실내에 단순 공급하는 것이 아니라 제습 또는 가습을 수행하여 실내공기를 환기시킬 수 있는 장점이 있다.
셋째, 실외공기를 공기조화한 후 실내에 공급할 수 있는 최적의 유로구조를 제공하는 장점이 있다.
넷째, 덕트를 통해 실외공기를 흡입하지 않고 실외에서 직접 실외공기를 흡입하기 때문에, 실외공기의 흡입길이를 최소화할 수 있고, 이를 통해 용량이 낮은 팬을 사용할 수 있는 장점이 있다.
다섯째, 실외공기의 흡입길이가 짧기 때문에 팬을 낮은 속도로 구동할 수 있고, 이를 통해 소음 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
여섯째, 창문이 설치되는 창호에 직접 설치할 수 있고, 이를 통해 서비스가 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기기능을 갖는 덕트리스 공기조화기장치가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 덕트리스 공기조화기장치의 개략 구성도이다.
도 3은 환기모드일 때 실외공기의 유동이 도시된 예시 1도이다.
도 4는 환기모드일 때 실내공기의 유동이 도시된 예시 2도이다.
도 5는 순환모드일 때 실내공기의 유동이 도시된 예시 3도이다.
도 6은 순환모드일 때 실외공기의 유동이 도시된 예시 4도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 환기기능을 갖는 덕트리스 공기조화기장치가 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 덕트리스 공기조화기장치의 개략 구성도이고, 도 3은 환기모드일 때 실외공기의 유동이 도시된 예시 1도이고, 도 4는 환기모드일 때 실내공기의 유동이 도시된 예시 2도이고, 도 5는 순환모드일 때 실내공기의 유동이 도시된 예시 3도이고, 도 6은 순환모드일 때 실외공기의 유동이 도시된 예시 4도이다.
도면을 참고하면, 본 실시예에 따른 공기조화기장치는 실내를 향해 적어도 1면이 노출되고 실외를 향해 적어도 1면이 노출되는 케이스(100)와, 상기 케이스(100)에 설치되고, 실내공기 또는 실외공기에 대해 제습 또는 가습을 제공하는 히트펌프(200)를 포함한다.
본 실시예에 따른 공기조화기장치는 실내 및 실외의 경계에 설치될 수 있다. 예를 들어 상기 공기조화기장치는 건물의 창문 주변, 아파트의 베란다와 같이 실내를 구성하는 측벽에 설치될 수 있다. 특히, 건물의 내벽 또는 내력벽을 손상시키지 않고, 창호의 일측에 설치될 수 있다.
상기 케이스(100)는 제 1 열교환기(210)가 배치된 제 1 공기조화챔버(10)와, 상기 제 2 열교환기(220)가 배치된 제 2 공기조화챔버(20)와, 상기 제 1 공기조화챔버(10)와 연결되고, 실내공기 또는 실외공기가 공급되는 제 1 공급챔버(30)와, 상기 제 2 공기조화챔버(20)와 연결되고, 실내공기 또는 실외공기가 공급되는 제 2 공급챔버(40)와, 상기 제 1 공기조화챔버(10)와 연결되고, 상기 제 1 열교환기(210)에 의해 공기조화된 공기가 토출되는 제 1 토출챔버(50)와, 상기 제 2 공기조화챔버(20)와 연결되고, 상기 제 2 열교환기(220)에 의해 공기조화된 공기가 토출되는 제 2 토출챔버(60)와, 상기 히트펌프(200)의 일부 구성이 배치되는 히트펌프챔버(201)를 포함한다.
상기 제 1 공급챔버(30)는 일측이 실내와 연결되고 타측이 실외와 연결될 수 있다. 상기 제 1 공급챔버(30)의 일면이 실내에 노출되고, 타면이 실외에 노출될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 2 공급챔버(40)는 일측이 실내와 연결되고 타측이 실외와 연결될 수 있다. 상기 제 2 공급챔버(40)의 일면이 실내에 노출되고, 타면이 실외에 노출될 수 있다.
본 실시예에서는 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)가 실내 또는 실외에 직접 노출되는 대신 상기 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)에 실내공기를 제공하는 실내흡입챔버(35)가 배치된다. 상기 실내흡입챔버(35)에 실내에 노출되는 실내흡입구(36)가 배치된다.
상기 실내흡입챔버(35)는 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)에 걸쳐 배치된다.
또한, 본 실시예에서는 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)가 실내 또는 실외에 직접 노출되는 대신 상기 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)에 실외공기를 제공하는 실외흡입챔버(45)가 배치된다. 상기 실외흡입챔버(45)에 실외에 노출되는 실외흡입구(46)가 배치된다.
상기 실외흡입챔버(45)는 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)에 걸쳐 배치된다.
한편, 상기 제 1 토출챔버(50)는 일측이 실내와 연결되고 타측이 실외와 연결될 수 있다. 상기 제 1 토출챔버(50)의 일면이 실내에 노출되고, 타면이 실외에 노출될 수 있다.
그리고 상기 제 2 토출챔버(60)는 일측이 실내와 연결되고 타측이 실외와 연결될 수 있다. 상기 제 2 토출챔버(60)의 일면이 실내에 노출되고, 타면이 실외에 노출될 수 있다.
본 실시예에서는 제 1 토출챔버(50) 및 제 2 토출챔버(60)가 실내 또는 실외에 직접 노출되는 대신 상기 제 1 토출챔버(50) 및 제 2 토출챔버(60)의 공기를 실내로 안내하는 실내토출챔버(55)가 배치된다. 상기 실내토출챔버(55)에 실내에 노출되는 실내토출구(56)가 배치된다.
상기 실내토출챔버(55)는 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)에 걸쳐 배치된다.
그리고 본 실시예에서는 제 1 토출챔버(50) 및 제 2 토출챔버(60)가 실내 또는 실외에 직접 노출되는 대신 상기 제 1 토출챔버(50) 및 제 2 토출챔버(60)의 공기를 실외로 안내하는 실외토출챔버(65)가 배치된다. 상기 실외토출챔버(65)에 실외에 노출되는 실외토출구(66)가 배치된다.
상기 실외토출챔버(65)는 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)에 걸쳐 배치된다.
본 실시예에서 상기 제 1 공기조화챔버(10) 및 제 2 공기조화챔버(20)는 파티션(11)에 의해 구획된다. 상기 제 1 공기조화챔버(10) 및 제 2 공기조화챔버(20)는 전후 방향으로 적층된다. 본 실시예에서 상기 제 1 공기조화챔버(10) 및 제 2 공기조화챔버(20)는 상하 방향으로 공기를 안내한다. 본 실시예와 달리 상기 제 1 공기조화챔버(10) 및 제 2 공기조화챔버(20)는 수평 방향으로 공기를 안내하게 배치될 수 있다.
상기 제 1 공기조화챔버(10)의 일측에 상기 제 1 공급챔버(30)가 배치되고, 타측에 상기 제 1 토출챔버(50)가 배치된다. 본 실시예에서는 상기 제 1 공기조화챔버(10)의 상측에 제 1 공급챔버(30)가 배치되고, 하측에 상기 제 1 토출챔버(50)가 배치된다.
본 실시예와 달리 상기 제 1 공기조화챔버(10)가 수평하게 배치되는 경우, 제 1 공급챔버(30)는 전방 또는 후방에 배치되고, 제 1 토출챔버(50)는 후방 또는 전방에 배치될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 2 공기조화챔버(20)의 일측에 상기 제 2 공급챔버(40)가 배치되고, 타측에 상기 제 2 토출챔버(60)가 배치된다. 본 실시예에서는 상기 제 2 공기조화챔버(20)의 상측에 제 2 공급챔버(40)가 배치되고, 하측에 상기 제 2 토출챔버(60)가 배치된다.
본 실시예와 달리 상기 제 2 공기조화챔버(20)가 수평하게 배치되는 경우, 제 2 공급챔버(40)는 전방 또는 후방에 배치되고, 제 2 토출챔버(60)는 후방 또는 전방에 배치될 수 있다.
상기 제 1 공급챔버(30), 제 1 공기조화챔버(10) 및 제 1 토출챔버(50)는 상하 방향에 대해 일렬로 배열된다. 상기 제 2 공급챔버(40), 제 2 공기조화챔버(20) 및 제 2 토출챔버(60)는 상하 방향에 대해 일렬로 배열된다.
본 실시예에서 상기 실내흡입챔버(35)는 상기 제 1 공기조화챔버(10) 및 제 2 공기조화챔버(20)의 상측에 배치되고, 상기 제 1 공기조화챔버(10) 및 제 2 공기조화챔버(20)에 대해 상측에 오버랩되어 배치된다.
본 실시예에서 상기 실내흡입챔버(35)는 상기 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)에 대해 실내 측에 위치되고, 상기 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)에 대해 수평방향으로 오버랩되어 배치된다.
이와 같이, 상기 실외흡입챔버(45)는 상기 제 1 공기조화챔버(10) 및 제 2 공기조화챔버(20)에 대해 상측에 오버랩되어 배치되고, 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)에 대해 수평방향으로 오버랩되어 배치된다.
또한, 상기 실내토출챔버(55)는 상기 제 1 공기조화챔버(10) 및 제 2 공기조화챔버(20)에 대해 하측에 오버랩되어 배치되고, 제 1 토출챔버(50) 및 제 2 토출챔버(60)에 대해 수평방향으로 오버랩되어 배치된다.
또한, 상기 실외토출챔버(65)는 상기 제 1 공기조화챔버(10) 및 제 2 공기조화챔버(20)에 대해 하측에 오버랩되어 배치되고, 제 1 토출챔버(50) 및 제 2 토출챔버(60)에 대해 수평방향으로 오버랩되어 배치된다.
상기 제 1 공기조화챔버(10), 제 2 공기조화챔버(20), 제 1 공급챔버(30), 제 2 공급챔버(40), 제 1 토출챔버(50) 및 제 2 토출챔버(60), 실내흡입챔버(35), 실내토출챔버(45), 실외흡입챔버(55) 및 실외토출챔버(65)의 위치는 상대적인 것이기 때문에, 설치방향이 바뀌는 경우 상대적 위치에 따라 변경될 수 있다.
그리고 본 실시예에서는 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)가 상측에 배치되고, 제 1 토출챔버(50) 및 제 2 토출챔버(60)가 하측에 배치되었으나, 본 실시예와 달리 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)가 하측에 배치되고, 제 1 토출챔버(50) 및 제 2 토출챔버(60)가 상측에 배치되어 무방하다.
상기 히트펌프챔버(201)는 상기 제 1 토출챔버(50) 및 제 2 토출챔버(60)의 하측에 배치된다. 본 실시예와 달리 상기 히트펌프챔버(201)는 상기 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)의 상측에 배치될 수 있다.
상기 히트펌프챔버(201)의 내부에 히트펌프(200)를 구성하는 압축기(230), 어큐뮬레이터(240), 사방밸브(미도시) 등이 배치될 수 있다.
상기 히트펌프(200)는 압축기(230), 제 1 열교환기(210), 제 2 열교환기(220), 사방밸브(미도시), 팽창밸브(미도시)를 포함하고, 히트펌프 사이클로 구동될 수 있다.
상기 압축기(230)에서 압축된 냉매가 제 1 열교환기(210)에 먼저 공급되는 경우, 제 1 열교환기(210)가 응축기로 작동되고, 제 2 열교환기(220)가 증발기로 작동된다. 그리고 상기 압축기(230)에서 압축된 냉매가 제 2 열교환기(220)에 먼저 공급되는 경우, 제 2 열교환기(220)가 응축기로 작동되고, 제 1 열교환기(210)가 증발기로 작동된다.
상기 히트펌프(200)의 상기 제 1 열교환기(210) 및 제 2 열교환기(220)의 기능을 교대시킬 수 있다.
상기 제 1 열교환기(210) 및 제 2 열교환기(220)의 표면에는 데시칸트 재질이 코팅될 수 있다. 상기 데시칸트 재질은 수분을 흡수하고, 흡수된 수분을 공기 중으로 방출할 수 있다.
본 실시예에서는 증발기로 작동되는 열교환기를 통해 유동되는 공기를 냉각하고, 데시칸트 코팅에서 유동되는 공기에서 수분을 흡착한다. 유동되는 공기 중의 수분이 데시칸트 코팅에 흡착되거나 증발기에서 응축수로 응축되는 경우, 제습이 이루어진다.
본 실시예에서는 응축기로 작동되는 열교환기를 통해 유동되는 공기를 가열하고, 데시칸트 코팅에서 흡착된 수분을 방출한다. 데시칸트 코팅에서 흡착된 수분이 방출되는 경우, 공기 중에 가습이 이루어진다. 또한, 흡착된 수분을 공기 중으로 방출함으로써, 데시칸트 코팅이 수분을 흡착할 수 있는 상태로 재생된다.
그리고 상기 제 1 공급챔버(30) 및 제 1 공기조화챔버(10) 사이에 필터가 배치될 수 있다. 상기 제 2 공급챔버(40) 및 제 2 공기조화챔버(20) 사이에 필터가 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 제 1 필터(82)가 케이스(100)의 수평방향으로 삽입되고, 제 1 공급챔버(30) 및 제 2 공급챔버(40)에서 공급되는 공기를 여과한다.
상기 제 1 필터(82)는 실내에서 분리가능하게 상기 케이스(100)에 설치된다.
상기 제 1 토출챔버(50) 및 제 1 공기조화챔버(10) 사이에 필터가 배치될 수 있다. 상기 제 2 토출챔버(60) 및 제 2 공기조화챔버(20) 사이에 필터가 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 제 2 필터(84)가 케이스(100)의 수평방향으로 삽입되고, 제 1 토출챔버(50) 및 제 2 토출챔버(60)에서 토출되는 공기를 여과한다.
상기 제 2 필터(84)는 실내에서 분리가능하게 상기 케이스(100)에 설치된다.
한편, 상기 제 1 공급챔버(30)의 실내 측에 제 1 실내공급댐퍼(31)가 배치되고, 실외측에 제 1 실외공급댐퍼(32)가 배치된다.
상기 제 2 공급챔버(40)의 실내 측에 제 2 실내공급댐퍼(41)가 배치되고, 실외측에 제 2 실외공급댐퍼(42)가 배치된다.
상기 제 1 토출챔버(50)의 실내 측에 제 1 실내토출댐퍼(51)가 배치되고, 실외측에 제 1 실외토출댐퍼(52)가 배치된다.
상기 제 2 토출챔버(60)의 실내 측에 제 2 실내토출댐퍼(61)가 배치되고, 실외측에 제 2 실외토출댐퍼(62)가 배치된다.
실내공기를 유동시키기 위해 실내팬(72)이 설치되고, 실외공기를 유동시키기 위해 실외팬(74)이 설치된다. 본 실시예에서는 실내토출챔버(55)에 실내팬(72)이 설치되고, 실외토출챔버(65)에 실외팬(74)이 설치된다.
본 실시예에서 상기 제 1 공기조화챔버(10), 제 1 공급챔버(30), 제 1 토출챔버(50)는 동일 평면상에 배치되고, 이를 1열로 정의한다.
본 실시예에서 상기 제 2 공기조화챔버(20), 제 2 공급챔버(40), 제 2 토출챔버(60)는 동일 평면상에 배치되고, 이를 2열로 정의한다.
이하, 환기모드에 대해 설명한다.
환기모드에서는 실외공기를 실내에 공급하고, 실내공기 중 일부를 실외로 토출하여 실내공기의 질을 개선한다.
상기 환기모드일 때, 실내로 공급되는 실외공기에 대해 공기조화를 실시한다. 상기 공기조화는 실외공기의 온도조절, 제습, 가습 등을 예로 들 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여 환기모드 시 제습에 대해 설명한다. 도 3 및 도 4는 실내에 공급되는 실외공기를 제습하는 과정을 도시하고 있다.
환기모드에서 제 1 열교환기(210) 또는 제 2 열교환기(220) 중 어느 하나응 증발기로 작동되고, 다른 하나는 응축기로 작동된다.
도 3의 제 1 열교환기(210)는 증발기로 작동되고, 제 2 열교환기(220)는 응축기로 작동된다. 이와 반대로 도 4의 제 1 열교환기(210)는 응축기로 작동되고, 제 2 열교환기(220)는 증발기로 작동된다.
도 3을 참조하면, 공기조화기장치의 1열은 실외공기를 제습하고 제습된 공기를 실내로 토출할 수 있도록 댐퍼들을 제어하고, 2열은 실내공기를 실외로 토출할 수 있도록 댐퍼들을 제어한다.
그래서 공기조화기장치의 제어부는 증발기로 사용되는 제 1 열교환기(210)에 실외공기를 제공하고, 제습된 실외공기를 실내로 토출한다. 이를 위해 상기 제어부는 제 1 실외공급댐퍼(32) 및 제 1 실내토출댐퍼(51)를 개방하고, 제 2 실외공급댐퍼(42) 및 제 2 실외토출댐퍼(62)를 폐쇄한다.
이 경우, 실외공기는 "제 1 실외공급댐퍼(32)->제 1 공급챔버(30)->제 1 공기조화챔버(10)-> 제 1 토출챔버(50)->제 1 실내토출댐퍼(51)"를 통과해 실내로 토출된다. 상기 제 1 열교환기(210)와 실외공기의 열교환과정에서 상기 실외공기의 온도가 낮아질 수 있다.
실외공기는 상기 제 1 공기조화챔버(10)에 배치된 제 1 열교환기(210)와 열교화되고, 제 1 열교환기(210)는 증발기로 작동되면서 공기 중의 수분을 흡착한다.
한편, 공기조화기장치의 제어부는 실내공기가 2열을 통해 실외로 토출되게 댐퍼들을 제어한다. 상기 공기조화기장치의 제어부는 응축기로 사용되는 제 2 열교환기(220)에 실내공기를 제공하고, 공기조화된 실내공기를 실외로 토출한다.
이를 위해 상기 제어부는 제 2 실내공급댐퍼(41) 및 제 2 실외토출댐퍼(62)를 개방하고, 제 2 실외공급댐퍼(42) 및 제 2 실내토출댐퍼(61)를 폐쇄한다.
이 경우, 실내공기는 "제 2 실내공급댐퍼(41)->제 2 공급챔버(40)->제 2 공기조화챔버(20)->제 2 실외토출댐퍼(62)"를 통과해 실외로 토출된다.
상기 2열의 제 2 열교환기(220)가 응축기로 작동되는 바, 냉매에 의해 가열되고, 데시칸트 코팅은 흡착된 수분을 공기 중으로 방출하며, 다시 수분을 흡착할 수 있는 상태로 재생된다.
소정 시간 경과, 1열의 제 1 열교환기(210)의 제습효율이 저하되는 경우 제 1 열교환기(210) 및 제 2 열교환기(220)의 기능을 교대시킨다. 이 경우, 제 1 열교환기(210)는 응축기로 작동되고, 제 2 열교환기(220)는 증발기로 작동된다.
그래서 도 3과는 반대로 1열은 실내공기를 실외로 토출하고, 2열은 실외공기를 실내로 토출하며, 실내로 토출되는 실외공기에 대해 제습을 실시한다.
도 4를 참조하면, 실내공기는 "제 1 실내공급댐퍼(31)->제 1 공급챔버(30)->제 1 공기조화챔버(10)->제 1 실외토출댐퍼(52)"를 통과해 실외로 토출된다.
여기서 상기 실내공기는 상기 제 1 열교환기(210)와 열교환되고, 제 1 열교환기(210)의 데시칸트 코팅은 수분을 방출하여 재생된다.
실외공기는 "제 2 실외공급댐퍼(42)->제 2 공급챔버(40)->제 2 공기조화챔버(20)->제 2 실내토출댐퍼(61)"를 통과해 실내로 토출된다. 여기서 상기 실외공기는 증발기로 작동되는 제 2 열교환기(220)와 열교환되고, 공기 중의 수분이 제습된다. 상기 제습과정에서 실외공기의 온도가 낮아질 수 있다.
도 3 또는 도 4에 도시된 것과 같이, 환기모드 제습 시, 실내로 공급되는 실외공기가 제습될 수 있다. 또한, 실외로 토출되는 실내공기를 이용하여 응축기로 작동되는 열교환기를 다시 제습할 수 있는 상태로 재생시킬 수 있다.
환기모드 제습 시, 도 3 및 도 4를 반복적으로 수행한다.
환기모드 가습 시에는 도 3 및 도 4와 반대로 공기를 유동시킨다. 예를 들어 실외공기가 응축기로 작동되는 열교환기를 거쳐 실내로 토출되고, 실내공기가 증발기로 작동되는 열교호나기를 거쳐 실외로 토출된다. 이에 따른 댐퍼들의 제어는 당업자에게 일반적인 기술이기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
도 5은 순환모드 제습 시, 실내공기의 유동이 도시된 도면이고, 도 6은 순환모드 제습 시, 실외공기의 유동이 도시된 도면이다.
순환모드 제습에서는 실내공기가 제습된 후 다시 실내로 유동되고, 실외공기는 응축기의 데시칸트 코팅을 재생시킨 후 다시 실외로 토출된다.
도 5를 참조하면, 1열의 제 1 열교환기(210)가 증발기로 작동되고, 도 6을 참조하면, 2열의 제 2 열교환기(220)가 응축기로 작동된다.
상기 제어부는 실내공기가 1열을 통해 순환되도록 댐퍼들을 제어하고, 실외공기는 2열을 통해 유동되도록 제어한다.
그래서 도 5를 참조하면, 실내공기는 "제 1 실내공급댐퍼(31)->제 1 공급챔버(30)->제 1 공기조화챔버(10)->제 1 토출챔버(50)->제 1 실내토출챔버(51)"를 통과해 다시 실내로 토출된다. 여기서 상기 실내공기는 증발기로 작동되는 제 1 열교환기(210)와 열교환되고, 공기 중의 수분이 제습된다. 상기 제습과정에서 실외공기의 온도가 낮아질 수 있다.
소정 시간 경과 후, 상기 제 1 열교환기(210)의 제습효율이 저하되는 경우 제 1 열교환기(210)를 응축기로 작동시키고 실외공기를 유동시켜 상기 제 1 열교환기(210)의 데시칸트 코팅을 재생시킨다.
도 6을 참조하면, 실외공기는 "제 1 실외공급댐퍼(32)->제 1 실내공급챔버(30)->제 1 공기조화챔버(10)->제 1 토출챔버(50)->제 1 실외토출댐퍼(52)"를 통과해 다시 실외로 토출된다. 여기서 실외공기는 응축기로 작동되는 제 1 열교환기(210)와 열교환되고 제 1 열교환기(210)의 데시칸트 코팅이 재생된다.
본 실시예에 따른 공기조화기장치는 실외공기가 실외흡입챔버(45)를 통해 직접 흡입되기 때문에, 실외공기의 흡입길이를 최소화할 수 있고, 이를 통해 실외공기의 유동저항을 최소화할 수 있다.
실외공기의 유동저항이 작은 경우, 실내팬(72) 또는 실외팬(74)을 저속으로 구동할 수 있다. 실외공기의 유동저항이 작은 경우, 용량이 작은 실내팬(72) 및 실외팬(74)을 사용할 수 있다. 실외공기의 유동저항이 작은 경우, 팬에서 발생되는 소음을 최소화하고, 소비전력 역시 최소화할 수 있다.
본 실시예에 따른 공기조화기장치는 제 1 공기조화챔버 및 제 2 공기조화챔버를 유동하는 주 유동방향과 실내공기의 흡입 방향이 교차되기 때문에 실내공기를 직접 흡입할 수 있는 최적의 유로구조를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 공기조화기장치는 제 1 공기조화챔버 및 제 2 공기조화챔버를 유동하는 주 유동방향과 실외공기의 흡입 방향이 교차되기 때문에 실외공기를 직접 흡입할 수 있는 최적의 유로구조를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 공기조화기장치는 제 1 공기조화챔버 및 제 2 공기조화챔버를 유동하는 주 유동방향과 공기조화된 공기를 실내로 토출하는 방향이 교차되기 때문에 공조된 공기를 실내에 직접 토출할 수 있는 최적의 유로구조를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 공기조화기장치는 제 1 공기조화챔버 및 제 2 공기조화챔버를 유동하는 주 유동방향과 공기조화된 공기를 실외로 토출하는 방향이 교차되기 때문에 공조된 공기를 실외에 직접 토출할 수 있는 최적의 유로구조를 제공할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10 : 제 1 공기조화챔버 20 : 제 2 공기조화챔버
30 : 제 1 공급챔버 35 : 실내흡입챔버
40 : 제 2 공급챔버 45 : 실외흡입챔버
50 : 제 1 토출챔버 55 : 실내토출챔버
60 : 제 2 토출챔버 65 : 실외토출챔버
100 : 케이스 200 : 히트펌프
210 : 제 1 열교환기 220 : 제 2 열교환기
230 : 압축기 240 : 어큐뮬레이터

Claims (14)

  1. 실내를 향해 적어도 1면이 노출되고, 실외를 향해 적어도 1면이 노출되는 케이스; 상기 케이스에 설치되고, 실내로 공급되는 실내공기 또는 실외공기에 대해 제습 또는 가습을 제공하는 히트펌프;를 포함하고,
    상기 케이스는,
    제 1 열교환기가 배치된 제 1 공기조화챔버;
    제 2 열교환기가 배치된 제 2 공기조화챔버;
    상기 제 1 공기조화챔버와 연결되고, 실내공기 또는 실외공기가 공급되는 제 1 공급챔버;
    상기 제 2 공기조화챔버와 연결되고, 실내공기 또는 실외공기가 공급되는 제 2 공급챔버;
    상기 제 1 공기조화챔버와 연결되고, 상기 제 1 열교환기에 의해 공기조화된 공기가 토출되는 제 1 토출챔버;
    상기 제 2 공기조화챔버와 연결되고, 상기 제 2 열교환기에 의해 공기조화된 공기가 토출되는 제 2 토출챔버;를 포함하는 공기조화기장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 공급챔버의 실내 측에 배치되고 실내와 제 1 공급챔버와의 연결을 개폐하는 제 1 실내공급댐퍼;
    상기 제 1 공급챔버의 실외 측에 배치되고 실외와의 제 1 공급챔버와의 연결을 개폐하는 제 1 실외공급댐퍼;
    상기 제 2 공급챔버의 실내 측에 배치되고, 실내와 제 2 공급챔버와의 연결을 개폐하는 제 2 실내공급댐퍼;
    상기 제 2 공급챔버의 실외 측에 배치되고, 실외와 제 2 공급챔버와의 연결을 개폐하는 제 2 실외공급댐퍼;를 더 포함하는 공기조화기장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 공급챔버 및 제 2 공급챔버와 오버랩되어 배치되고, 상기 제 1 실내공급댐퍼 및 제 2 실내공급댐퍼에 실내공기를 제공하는 실내흡입챔버;를 더 포함하는 공기조화기장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 공급챔버 및 제 2 공급챔버와 오버랩되어 배치되고, 상기 제 1 실외공급댐퍼 및 제 2 실외공급댐퍼에 실외공기를 제공하는 실외흡입챔버;를 더 포함하는 공기조화기장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 토출챔버의 실내 측에 배치되고 실내와 제 1 토출챔버와의 연결을 개폐하는 제 1 실내토출댐퍼;
    상기 제 1 토출챔버의 실외 측에 배치되고 실외와의 제 1 토출챔버와의 연결을 개폐하는 제 1 실외토출댐퍼;
    상기 제 2 토출챔버의 실내 측에 배치되고, 실내와 제 2 토출챔버와의 연결을 개폐하는 제 2 실내토출댐퍼;
    상기 제 2 토출챔버의 실외 측에 배치되고, 실외와 제 2 토출챔버와의 연결을 개폐하는 제 2 실외토출댐퍼;를 더 포함하는 공기조화기장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 토출챔버 및 제 2 토출챔버와 오버랩되어 배치되고, 상기 제 1 실내토출댐퍼 또는 제 2 실내토출댐퍼에서 토출된 공기를 실내에 제공하는 실내토출챔버;를 더 포함하는 공기조화기장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    실내로 공기를 유동시키기 위한 실내팬을 더 포함하고, 상기 실내팬은 상기 실내토출챔버에 배치된 공기조화기장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 토출챔버 및 제 2 토출챔버와 오버랩되어 배치되고, 상기 제 1 실내토출댐퍼 또는 제 2 실내토출댐퍼에서 토출된 공기를 실외에 제공하는 실외토출챔버;를 더 포함하는 공기조화기장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    실외로 공기를 유동시키기 위한 실외팬을 더 포함하고, 상기 실외팬은 상기 실외토출챔버에 배치된 공기조화기장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 공급챔버, 제 1 공기조화챔버 및 제 1 토출챔버는 동일 평면 상에 배치되는 공기조화기장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 공급챔버, 제 1 공기조화챔버 및 제 1 토출챔버는 상하방향 또는 수평방향으로 배치된 공기조화기장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 공급챔버, 제 2 공기조화챔버 및 제 2 토출챔버는 동일 평면 상에 배치되는 공기조화기장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 공급챔버, 제 2 공기조화챔버 및 제 2 토출챔버는 상하방향 또는 수평방향으로 배치된 공기조화기장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스는 히트펌프챔버;를 더 포함하고, 상기 히트펌프챔버에 상기 히트펌프를 구성하는 압축기가 배치되고, 상기 히트펌프챔버는 상기 제 1 공급챔버 및 제 2 공급챔버의 바깥쪽 또는 상기 제 1 토출챔버 및 제 2 토출챔버의 바깥쪽에 배치된 공기조화기장치.
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