KR20200093840A - 공기조화기 - Google Patents

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KR20200093840A
KR20200093840A KR1020190011054A KR20190011054A KR20200093840A KR 20200093840 A KR20200093840 A KR 20200093840A KR 1020190011054 A KR1020190011054 A KR 1020190011054A KR 20190011054 A KR20190011054 A KR 20190011054A KR 20200093840 A KR20200093840 A KR 20200093840A
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Abstract

창틀에 설치 가능하고, 환기 기능을 구비하는 공기조화기를 개시한다. 공기조화기는, 제 1유입공, 제 2유입공 및 제 3유입공을 포함하는 캐비닛, 상기 제 1유입공으로 유입된 실내공기가 열교환되도록 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 제 1열교환기, 상기 제 2유입공으로 유입된 실외공기가 열교환되도록 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 제 2열교환기 및 상기 캐비닛의 높이방향으로 상기 제 1열교환기 및 상기 제 2열교환기 사이에 위치하도록 상기 캐비닛의 내부에 마련되고, 상기 제 3유입공으로 유입된 실외공기와 상기 제 1열교환기에서 생성된 응축수가 서로 열교환하도록 마련되는 제 3열교환기를 포함할 수 있다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 상세하게는 창틀에 설치 가능하고, 환기 기능을 구비하는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 냉동 사이클을 이용하여 인간이 활동하기에 알맞은 온도, 습도, 기류, 분도 등을 조절함과 동시에 공기 중의 먼지 등을 제거하는 장치이다. 냉동 사이클은 압축기, 응축기, 증발기, 팽창밸브, 송풍팬 등을 주요 구성요소로 포함할 수 있다.
공기조화기는 실내기와 실외기가 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기가 하나의 캐비닛에 함께 설치되는 일체형 공기조화기로 구분될 수 있다.
일부 주택의 경우, 실외기를 설치할 수 있는 공간 내지 구조가 없어 분리형 공기조화기를 설치하기 어렵다. 이와 같은 경우, 창틀에 설치할 수 있는 일체형 공기조화기를 고려해볼 수 있다. 그러나 일체형 공기조화기를 창틀에 설치할 경우, 창문이 닫히지 않는 문제가 발생할 수 있으며, 주택의 창틀이나 주택의 외관을 손상시킬 수 있다.
특히, 신규 아파트의 경우, 실외기를 창문 밖에 설치하지 못하도록 법제화되어 있어, 아파트 신축 시 공기조화기를 설치하지 않는 한 공기조화기를 설치하는 것이 쉽지 않다.
본 발명의 일 측면은 창틀에 설치가 용이하도록 슬림(slim)한 형태를 가지는 공기조화기를 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있도록 환기 기능을 구비하는 공기조화기를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 제 1유입공, 제 2유입공 및 제 3유입공을 포함하는 캐비닛, 상기 제 1유입공으로 유입된 실내공기가 열교환되도록 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 제 1열교환기, 상기 제 2유입공으로 유입된 실외공기가 열교환되도록 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 제 2열교환기 및 상기 캐비닛의 높이방향으로 상기 제 1열교환기 및 상기 제 2열교환기 사이에 위치하도록 상기 캐비닛의 내부에 마련되고, 상기 제 3유입공으로 유입된 실외공기와 상기 제 1열교환기에서 생성된 응축수가 서로 열교환하도록 마련되는 제 3열교환기를 포함할 수 있다.
상기 제 1열교환기에서 생성된 응축수는 상기 제 3열교환기를 거쳐 상기 제 2열교환기로 전달될 수 있다.
상기 제 1열교환기를 통과한 응축수 및 상기 제 2열교환기를 통과한 응축수는, 상기 공기조화기의 작동이 멈추면 상기 공기조화기의 외부로 배수될 수 있다.
상기 제 1열교환기는 상기 제 1열교환기에서 생성된 응축수가 모이는 집수 패널을 포함하고, 상기 집수 패널에 모인 응축수는, 상기 제 3유입공이 개방되면 상기 제 3열교환기로 이동할 수 있다.
상기 제 2열교환기는, 상기 제 3열교환기를 통과한 응축수가 상기 제 2열교환기에 분배되도록 복수의 응축수 분배공을 가지고, 상기 제 2열교환기의 상단부에 배치되는 분배 패널 및 상기 제 2열교환기를 통과한 응축수가 모이도록 상기 제 2열교환기의 하단부에 배치되는 집수 패널을 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 상기 제 3유입공을 선택적으로 개폐하도록 마련되는 댐퍼(damper)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 상기 댐퍼 및 상기 제 3열교환기 사이에 교체 가능하게 배치되는 필터(filter)를 더 포함할 수 있다.
상기 캐비닛은 상기 제 1열교환기를 통과한 공기가 실내로 토출되도록 마련되는 제 1토출공을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 상기 제 1유입공으로 유입된 실내공기가 상기 제 1토출공으로 토출되고 상기 제 3유입공으로 유입된 실외공기가 상기 제 1토출공으로 토출되도록, 상기 제 1유입공, 상기 제 3유입공 및 상기 제 1토출공을 연결하는 제 1덕트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 상기 제 1열교환기를 통과한 공기를 상기 제 1토출공으로 송풍시키도록 상기 제 1덕트에 설치되는 제 1송풍팬을 더 포함할 수 있다.
상기 캐비닛은 상기 제 2열교환기를 통과한 공기가 실외로 토출되도록 마련되는 제 2토출공을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 상기 제 2유입공으로 유입된 실외공기가 상기 제 2토출공으로 토출되도록 상기 제 2유입공 및 상기 제 2토출공을 연결하는 제 2덕트를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1덕트 및 상기 제 2덕트는, 상기 제 1덕트를 따라 이동하는 공기와 상기 제 2덕트를 따라 이동하는 공기가 섞이는 것을 방지하도록 서로 분리될 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 상기 제 2열교환기를 통과한 공기를 상기 제 2토출공으로 송풍시키도록 상기 제 2덕트에 설치되는 제 2송풍팬을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 상기 캐비닛의 높이방향으로 상기 제 2열교환기의 하부에 위치하도록 상기 캐비닛의 내부에 마련되고, 상기 제 1열교환기 및 상기 제 2열교환기에 각각 연결되는 압축기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 제 1유입공, 제 2유입공 및 개폐 가능하도록 마련되는 제 3유입공을 포함하는 캐비닛, 상기 제 1유입공으로 유입된 실내공기가 열교환되도록 마련되는 제 1열교환기, 상기 제 2유입공으로 유입된 실외공기가 열교환되도록 마련되는 제 2열교환기 및 상기 제 1열교환기 및 상기 제 2열교환기 사이에 배치되는 제 3열교환기로서, 상기 제 3유입공이 개방되면 상기 제 3유입공으로 유입된 실외공기와 상기 제 1열교환기에서 생성된 응축수가 서로 열교환하도록 마련되는 제 3열교환기를 포함할 수 있다.
상기 제 1열교환기, 상기 제 2열교환기 및 상기 제 3열교환기는, 상기 제 3열교환기가 상기 캐비닛의 높이방향으로 상기 제 1열교환기 및 상기 제 2열교환기 사이에 위치하도록 상기 캐비닛의 내부에 마련될 수 있다.
상기 제 1열교환기에서 생성된 응축수는 상기 제 3열교환기를 거쳐 상기 제 2열교환기로 전달될 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 환기의 필요성에 따라 상기 제 3유입공을 선택적으로 개폐하도록 마련되는 댐퍼(damper)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 상기 댐퍼 및 상기 제 3열교환기 사이에 교체 가능하게 배치되는 필터(filter)를 더 포함할 수 있다.
상기 캐비닛은 상기 제 1열교환기를 통과한 공기가 실내로 토출되도록 마련되는 제 1토출공을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 상기 제 1유입공으로 유입된 실내공기가 상기 제 1열교환기를 거쳐 상기 제 1토출공으로 토출되도록 마련되는 제 1유로 및 상기 제 3유입공으로 유입된 실외공기가 상기 제 3열교환기 및 상기 제 1열교환기를 차례로 거쳐 상기 제 1토출공으로 토출되도록 마련되고, 상기 제 1열교환기에서 상기 제 1유로와 만나는 제 2유로를 더 포함할 수 있다.
상기 캐비닛은 상기 제 2열교환기를 통과한 공기가 실외로 토출되도록 마련되는 제 2토출공을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 상기 제 2유입공으로 유입된 실외공기가 상기 제 2열교환기를 거쳐 상기 제 2토출공으로 토출되도록 마련되는 제 3유로를 더 포함할 수 있다.
제 1열교환기, 제 2열교환기, 제 3열교환기 및 압축기를 창문의 높이방향으로 길게 연장된 슬림한 형태의 하나의 캐비닛에 배치함으로써 창틀에 대한 공기조화기의 설치 용이성을 구현할 수 있다.
제 1열교환기에서 생성된 응축수와 제 3유입공으로 유입된 실외공기가 제 3열교환기에서 열교환하도록 함으로써 냉난방 기능뿐만 아니라 환기 기능을 구비하는 공기조화기를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기가 설치된 모습을 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 설치 구조를 도 1과 다른 각도에서 보여주는 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기를 개락적으로 도시한 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "선단", "후단", "상부", "하부", "상단" 및 "하단" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
공기조화기를 이루는 냉동 사이클은 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기로 이루어질 수 있다. 냉동 사이클은 압축-응축-팽창-증발로 이루어지는 일련의 과정을 순환하고 냉매와 열교환한 조화된 공기를 공급할 수 있다.
압축기는 냉매가스를 고온고압의 상태로 압축하여 배출하며, 배출된 냉매가스는 응축기로 유입된다. 응축기는 압축된 냉매를 액상으로 응축하고, 응축과정을 통해 주위로 열을 방출한다.
팽창밸브는 응축기에서 응축된 고온고압 상태의 액상 냉매를 저압상태의 액상냉매로 팽창시킨다. 증발기는 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키고, 저온저압 상의 냉매가스를 압축기로 복귀시킨다. 증발기는 냉매의 증발 잠열을 이용하여 피 냉각 물체와 열교환에 의하여 냉동효과를 달성할 수 있다. 이러한 냉동 사이클을 통해 공기조화기는 실내공간의 온도를 조절할 수 있다.
공기조화기의 실외기는 냉동 사이클 중 압축기 및 실외 열교환기를 포함할 수 있다. 공기조화기의 실내기는 실내 열교환기를 포함할 수 있고, 팽창밸브는 실내기 및 실외기 중 어느 하나에 포함될 수 있다. 실내 열교환기는 응축기 및 증발기 중 어느 하나의 역할을 수행할 수 있다. 실외 열교환기는 응축기 및 증발기 중 다른 하나의 역할을 수행할 수 있다. 일 예로서, 실내 열교환기가 응축기의 역할을 수행하는 경우, 공기조화기는 난방기가 될 수 있다. 실내 열교환기가 증발기의 역할을 수행하는 경우, 공기조화기는 냉방기가 될 수 있다.
본 발명은 실내기와 실외기가 하나의 캐비닛에 함께 설치되는 일체형 공기조화기에 관한 것이다. 일체형 공기조화기의 경우, 응축기 및 증발기는 하나의 캐비닛에 함께 설치될 수 있다.
본 발명의 공기조화기는 냉방 기능 및 난방 기능 중 적어도 하나를 구비하는 일체형 공기조화기일 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 공기조화기가 냉방 기능을 구비하는 일체형 공기조화기인 경우를 중심으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기가 설치된 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 설치 구조를 도 1과 다른 각도에서 보여주는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기를 개락적으로 도시한 도면이다. 참고로, 도 1에서 "D"는 실내공간(300)을 여닫는 도어를 지칭한다. 참고로, 창문(320)의 높이방향(H)과, 공기조화기(1)의 높이방향(H)과, 캐비닛(10)의 높이방향(H)은 모두 동일한 방향을 지칭한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 공기조화기(1)는 실내공간(300)을 쾌적하게 유지할 수 있도록 창문(320)에 인접하게 설치될 수 있다. 일 예로서, 공기조화기(1)는 창문(320)에 인접하도록 창틀(330)에 설치될 수 있다. 다른 일 예로서, 공기조화기(1)는 창문(320)에 인접하도록 실내공간(300)을 정의하는 벽(310)에 설치될 수도 있다.
공기조화기(1)는 실내공간(300)의 외부로 돌출되도록 설치될 수 있다. 그러나, 공기조화기(1)의 설치 형태는 상기 예에 한정하지 않고 다양하게 변경 가능하다. 일 예로서, 공기조화기(1)는 실내공간(300)의 내부로 돌출되도록 설치될 수도 있다. 다른 일 예로서, 공기조화기(1)는, 실내공간(300)의 외부를 향하는 공기조화기(1)의 외면(1a)이 실내공간(300)을 정의하는 벽(310)의 외면(310a)과 동일한 면 상에 위치하고, 실내공간(300)의 내부를 향하는 공기조화기(1)의 내면(1b)이 실내공간(300)을 정의하는 벽(310)의 내면(310b)과 동일한 면 상에 위치하도록 설치될 수도 있다.
공기조화기(1)는 창문(320)의 높이방향(H)으로 연장된 슬림(slim)한 형상을 가질 수 있다. 일 예로서, 공기조화기(1)는 창문(320)의 높이방향(H)으로 연장된 슬림한 육면체 형상을 가질 수 있다. 슬림한 형상의 공기조화기(1)는 넓은 설치공간을 필요로 하지 않기 때문에 창문(320)의 설치공간을 크게 침범하지 않으면서 창틀(330)에 대한 설치가 가능하다. 다만, 공기조화기(1)의 형상은 육면체에 한정하지 않고 다양하게 변경 가능하다.
공기조화기(1)의 높이(h1)는 창문(320)의 높이(h2)보다 낮을 수 있다. 이 경우, 창문(320)의 높이방향(H)으로 공기조화기(1) 및 창틀(330) 사이의 공간은 마감재(500)로 채워질 수 있다. 공기조화기(1)의 높이(h1)가 창문(320)의 높이(h2)와 같을 수도 있다.
공기조화기(1)는 외관을 형성하는 캐비닛(10)을 포함할 수 있다. 캐비닛(10)은, 내부에 제 1열교환기(80)(도 4참고)가 배치되는 탑 캐비닛(20)과, 내부에 제 2열교환기(90)(도 4참고)가 배치되는 미들 캐비닛(30)과, 내부에 압축기(170)(도 4참고)가 배치되는 바텀 캐비닛(40)을 포함할 수 있다. 미들 캐비닛(30)은 창문(320)의 높이방향(H)으로 탑 캐비닛(20) 및 바텀 캐비닛(40) 사이에 위치할 수 있다.
탑 캐비닛(20)은, 실내공간(300)의 내부를 향하는 일 측이 개방된 탑 캐비닛 바디(21)와, 탑 캐비닛 바디(21)의 개방된 일 측을 커버하도록 마련되는 탑 캐비닛 커버(22)를 포함할 수 있다. 탑 캐비닛 커버(22)는 탑 캐비닛 바디(21)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
미들 캐비닛(30)은, 실내공간(300)의 외부를 향하는 일 측이 개방된 미들 캐비닛 바디(31)와, 미들 캐비닛 바디(31)의 개방된 일 측을 커버하도록 마련되는 미들 캐비닛 커버(32)를 포함할 수 있다. 미들 캐비닛 커버(32)는 미들 캐비닛 바디(31)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
공기조화기(1)는 실내공기가 유입되도록 마련되는 제 1유입공(51) 및 제 1유입공(51)으로 유입된 실내공기가 토출되도록 마련되는 제 1토출공(52)을 더 포함할 수 있다. 제 1유입공(51) 및 제 1토출공(52)은 캐비닛(10)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제 1유입공(51) 및 제 1토출공(52)은 실내공간(300)의 내부를 향하는 캐비닛(10)의 일 면에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1유입공(51) 및 제 1토출공(52)은 탑 캐비닛(20)의 탑 캐비닛 커버(22)에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제 1토출공(52)은 창문(320)의 높이방향(H)으로 제 1유입공(51)의 상부에 위치할 수 있다.
공기조화기(1)는 실외공기가 유입되도록 마련되는 제 2유입공(61) 및 제 2유입공(61)으로 유입된 실외공기가 토출되도록 마련되는 제 2토출공(62)을 더 포함할 수 있다. 제 2유입공(61) 및 제 2토출공(62)은 캐비닛(10)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제 2유입공(61) 및 제 2토출공(62)은 실내공간(300)의 외부를 향하는 캐비닛(10)의 일 면에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 2유입공(61) 및 제 2토출공(62)은 미들 캐비닛(30)의 미들 캐비닛 커버(32)에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제 2유입공(61)은 창문(320)의 높이방향(H)으로 제 2토출공(62)의 상부에 위치할 수 있다. 다른 측면에서 설명하면, 제 2토출공(62)은 제 2열교환기(90)에서 발생할 수 있는 응축열이 제 3유입공(71)으로 유입되는 것을 방지하도록 창문(320)의 높이방향(H)으로 제 2열교환기(90)의 하부에 위치할 수 있다. 제 2열교환기(90)에서 발생할 수 있는 응축열은 제 2토출공(62)을 통해 실내공간(300)의 외부로 배출될 수 있다.
공기조화기(1)는 환기 기능을 수행하도록 마련되는 제 3유입공(71)을 더 포함할 수 있다. 제 3유입공(71)은 실외공기가 유입되도록 캐비닛(10)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제 3유입공(71)은 실내공간(300)의 외부를 향하는 캐비닛(10)의 일 면에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 3유입공(71)은 실내공간(300)의 외부를 향하는 탑 캐비닛(20)의 탑 캐비닛 바디(21)의 일 면에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제 3유입공(71)은 창문(320)의 높이방향(H)으로 제 1유입공(51) 및 제 2유입공(61) 사이에 위치할 수 있다. 실내공간(300)의 환기를 위해 제 3유입공(71)으로 유입된 실외공기는 제 1토출공(52)으로 토출될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 공기조화기(1)는 제 1유입공(51)으로 유입된 실내공기가 열교환되도록 캐비닛(10)의 내부에 마련되는 제 1열교환기(80)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 제 1열교환기(80)는 탑 캐비닛(20)의 내부에 마련될 수 있다. 제 1열교환기(80)는 증발기로 사용될 수 있다. 제 1유입공(51)으로 유입된 실내공기는 제 1열교환기(80)에서 냉매와 열교환한 후 제 1토출공(52)을 통해 실내공간(300)으로 토출된다.
제 1열교환기(80)는 기울어지도록 탑 캐비닛(20)의 내부에 배치될 수 있다. 제 1열교환기(80)는 제 1열교환기(80)의 상단부를 지나도록 창문(320)의 높이방향(H)으로 연장되는 기준선(L1)에 대하여 실내공간(300) 또는 실외공간을 향하여 기울어지도록 탑 캐비닛(20)의 내부에 배치될 수 있다. 이와 같은 제 1열교환기(80)의 배치를 통해, 제 1열교환기(80)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
제 1열교환기(80)는, 냉매가 흐르는 냉매관(81)과, 냉매관(81)의 외주면에 결합되는 복수의 핀(82)과, 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수가 모이는 집수 패널(83)을 포함할 수 있다. 집수 패널(83)은, 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수의 수집이 용이하도록 제 1열교환기(80)의 하단부에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 집수 패널(83)은, 복수의 핀(82)의 표면에 맺힌 응축수가 중력에 의해 수집되도록 복수의 핀(82)의 하단부에 배치될 수 있다.
공기조화기(1)는 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수가 배출되도록 집수 패널(83)에 결합되는 제 1배수 호스(180)를 더 포함할 수 있다. 집수 패널(83)에 모인 응축수는 제 1배수 호스(180)를 통해 자연 배수될 수 있다.
공기조화기(1)는 제 2유입공(61)으로 유입된 실외공기가 열교환되도록 캐비닛(10)의 내부에 마련되는 제 2열교환기(90)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 제 2열교환기(90)는 미들 캐비닛(30)의 내부에 마련될 수 있다. 제 2열교환기(90)는 응축기로 사용될 수 있다. 제 2유입공(61)으로 유입된 실외공기는 제 2열교환기(90)에서 냉매와 열교환한 후 제 2토출공(62)을 통해 실내공간(300)의 외부로 토출된다.
제 2열교환기(90)는 기울어지도록 미들 캐비닛(30)의 내부에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 제 2열교환기(90)는 제 2열교환기(90)의 상단부를 지나도록 창문(320)의 높이방향(H)으로 연장되는 기준선(L2)에 대하여 실내공간(300) 또는 실외공간을 향하여 기울어지도록 미들 캐비닛(30)의 내부에 배치될 수 있다. 이와 같은 제 2열교환기(90)의 배치를 통해, 제 2열교환기(90)의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
제 2열교환기(90)는, 냉매가 흐르는 냉매관(91)과, 냉매관(91)의 외주면에 결합되는 복수의 핀(92)과, 제 3열교환기(100)를 통과한 응축수가 제 2열교환기(90)에 분배되도록 마련되는 분배 패널(94)과, 제 2열교환기(90)를 통과한 응축수가 모이는 집수 패널(93)을 포함할 수 있다. 분배 패널(94)은 제 2열교환기(90)의 상단부에 배치될 수 있고, 집수 패널(93)은 제 2열교환기(90)의 하단부에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 분배 패널(94)은 복수의 핀(92)의 상단부에 배치될 수 있고, 집수 패널(93)은 복수의 핀(92)의 하단부에 배치될 수 있다. 분배 패널(94)은 복수의 응축수 분배공(94a)을 포함할 수 있다. 제 3열교환기(100)를 통과한 응축수는 분배 패널(94)의 복수의 응축수 분배공(94a)을 통과하여 제 2열교환기(90)에 고르게 분배될 수 있다. 복수의 응축수 분배공(94a)을 통과한 응축수는 중력에 의해 복수의 핀(92)의 표면에 맺혀 흐를 수 있고, 최종적으로 집수 패널(93)에 수집된다.
공기조화기(1)는 제 2열교환기(90)를 통과한 응축수가 배출되도록 집수 패널(93)에 결합되는 제 2배수 호스(190)를 더 포함할 수 있다. 집수 패널(93)에 모인 응축수는 제 2배수 호스(190)를 통해 자연 배수될 수 있다.
공기조화기(1)는 창문(320)의 높이방향(H)으로 제 1열교환기(80) 및 제 2열교환기(90) 사이에 위치하도록 캐비닛(10)의 내부에 마련되는 제 3열교환기(100)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 제 3열교환기(100)는 제 1열교환기(80)와 함께 탑 캐비닛(20)의 내부에 배치될 수 있다. 제 3유입공(71)으로 유입된 실외공기와 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수는 제 3열교환기(100)에서 서로 열교환할 수 있다. 제 3유입공(71)으로 유입된 실외공기는, 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수와의 열교환을 통해 냉각될 수 있고, 제 1토출공(52)으로 토출되어 실내공간(300)을 환기시키는데 이용될 수 있다.
공기조화기(1)는 제 3유입공(71)을 선택적으로 개폐하도록 마련되는 댐퍼(damper)(110)를 더 포함할 수 있다. 댐퍼(110)는 회전 방식, 슬라이딩 방식 등 다양한 방식에 의해 제 3유입공(71)을 선택적으로 개폐할 수 있다.
공기조화기(1)는 댐퍼(110) 및 제 3열교환기(100) 사이에 교체 가능하게 배치되는 필터(filter)(120)를 더 포함할 수 있다. 제 3유입공(71)을 통해 유입된 실외공기는 필터(120)를 거쳐 제 3열교환기(100)에 도달할 수 있다.
공기조화기(1)는 탑 캐비닛(20)의 내부에 마련되는 제 1덕트(130)를 더 포함할 수 있다. 제 1유입공(51)으로 유입된 실내공기는 제 1덕트(130)를 통해 제 1토출공(52)으로 토출될 수 있다. 제 3유입공(71)으로 유입된 실외공기는 제 1덕트(130)를 통해 제 1토출공(52)으로 토출될 수 있다. 제 1덕트(130)는 제 1유입공(51), 제 3유입공(71) 및 제 1토출공(52)을 연결할 수 있다.
공기조화기(1)는 미들 캐비닛(30)의 내부에 마련되는 제 2덕트(140)를 더 포함할 수 있다. 제 2유입공(61)으로 유입된 실외공기는 제 2덕트(140)를 통해 제 2토출공(62)으로 토출될 수 있다. 제 2덕트(140)는 제 2유입공(61) 및 제 2토출공(62)을 연결할 수 있다.
제 1덕트(130) 및 제 2덕트(140)는, 제 1덕트(130)를 따라 이동하는 공기와 제 2덕트(140)를 따라 이동하는 공기가 섞이는 것을 방지하도록 서로 분리될 수 있다. 즉, 제 1덕트(130) 및 제 2덕트(140)는 서로 불통(不通)하도록 마련될 수 있다.
공기조화기(1)는 제 1열교환기(80)를 통과한 공기를 제 1토출공(52)으로 송풍시키도록 마련되는 제 1송풍팬(150)을 더 포함할 수 있다. 제 1송풍팬(150)은 제 1덕트(130)에 설치될 수 있다. 바람직하게는, 제 1송풍팬(150)은 제 1토출공(52)과 마주하도록 제 1덕트(130)에 설치될 수 있다. 제 1송풍팬(150)은 시로코팬을 포함할 수 있다. 다만, 제 1송풍팬(150)의 종류는 상기 예에 한정하지 않고 다양하게 변경 가능하다.
공기조화기(1)는 제 2열교환기(90)를 통과한 공기를 제 2토출공(62)으로 송풍시키도록 마련되는 제 2송풍팬(160)을 더 포함할 수 있다. 제 2송풍팬(160)은 제 2덕트(140)에 설치될 수 있다. 바람직하게는, 제 2송풍팬(160)은 제 2토출공(62)과 마주하도록 제 2덕트(140)에 설치될 수 있다. 제 2송풍팬(160)은 시로코팬, 축류팬 및 크로스플로우팬을 포함할 수 있다. 다만, 제 2송풍팬(160)의 종류는 상기 예에 한정하지 않고 다양하게 변경 가능하다.
공기조화기(1)는 창문(320)의 높이방향(H)으로 제 2열교환기(90)의 하부에 위치하도록 캐비닛(10)의 내부에 마련되는 압축기(170)를 더 포함할 수 있다. 압축기(170)는 바텀 캐비닛(40)의 내부에 마련될 수 있다. 압축기(170)는 제 1열교환기(80) 및 제 2열교환기(90)에 연결될 수 있다. 압축기(170)는 로터리 압축기, 왕복동식 압축기 및 스크롤 압축기를 포함할 수 있다. 다만, 압축기(170)의 종류는 상기 예에 한정하지 않고 다양하게 변경 가능하다.
공기조화기(1)는 환기 여부를 결정하기 위해 주변 환경을 감지하도록 마련되는 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 센서는 실내온도센서, 실외온도센서, 이산화탄소센서, 먼지센서 및 냄새센서를 포함할 수 있다. 다만, 센서의 종류는 상기 예에 한정하지 않고 다양하게 변경 가능하다.
공기조화기(1)는 제 1유입공(51)으로 유입된 실내공기가 제 1열교환기(80)를 거쳐 제 1토출공(52)으로 토출되도록 마련되는 제 1유로(210)를 더 포함할 수 있다.
공기조화기(1)는 제 3유입공(71)으로 유입된 실외공기가 제 3열교환기(100) 및 제 1열교환기(80)를 차례로 거쳐 제 1토출공(52)으로 토출되도록 마련되는 제 2유로(220)를 더 포함할 수 있다. 제 1유로(210) 및 제 2유로(220)는 제 1열교환기(80)에서 만날 수 있다.
공기조화기(1)는 제 2유입공(61)으로 유입된 실외공기가 제 2열교환기(90)를 거쳐 제 2토출공(62)으로 토출되도록 마련되는 제 3유로(230)를 더 포함할 수 있다. 제 3유로(230)는 제 1유로(210) 및 제 2유로(220)와 분리될 수 있다. 즉, 제 3유로(230)는 제 1유로(210) 및 제 2유로(220)와 만나지 않도록 마련될 수 있다.
제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수는, 제 1배수 호스(180)를 통해 배출되거나, 제 3열교환기(100) 및 제 2열교환기(90)를 거쳐 제 2배수 호스(190)를 통해 배출될 수 있다. 구체적으로, 실내공간(300)에 대한 환기가 필요한 경우, 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수는 제 3열교환기(100) 및 제 2열교환기(90)를 거쳐 제 2배수 호스(190)를 통해 배출될 수 있다. 이 때, 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수는 제 3열교환기(100)로 이동하여 제 3유입공(71)을 통해 유입된 실외공기를 냉각시킨 후 제 2열교환기(90)로 이동하여 제 2열교환기(90)를 냉각시킬 수 있다. 반면, 실내공간(300)에 대한 환기가 불필요한 경우, 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수는 제 1배수 호스(180)를 통해 배출될 수 있다.
다른 측면에서 설명하면, 제 3유입공(71)이 개방되면, 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수는 제 3열교환기(100)로 이동하여 제 3유입공(71)을 통해 유입된 실외공기와 열교환할 수 있다. 제 3열교환기(100)에서 제 3유입공(71)을 통해 유입된 실외공기와 열교환한 응축수는 제 2열교환기(90)를 거쳐 제 2배수 호스(190)를 통해 배출될 수 있다. 반면, 제 3유입공(71)이 폐쇄되면, 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수는 제 1배수 호스(180)를 통해 배출될 수 있다.
공기조화기(1)의 작동 시, 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수는, 제 1배수 호스(180)를 통해 바로 배출되는 대신 제 1열교환기(80)의 집수 패널(83)에 저장되어 있다가 제 3유입공(71)이 개방되면 제 3열교환기(100)로 공급될 수 있다. 제 3열교환기(100)로 공급된 응축수는 제 3유입공(71)으로 유입된 실외공기와 열교환한 후 제 2열교환기(90)를 거쳐 제 2배수 호스(190)로 배출될 수 있다. 이와 같이, 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수를 제 3열교환기(100)로 공급함에 따라, 제 3유입공(71)으로 유입된 실외공기와 제 1열교환기(80)에서 생성된 응축수를 열교환시킬 수 있을 뿐만 아니라 제 3열교환기(100)를 세척할 수도 있다.
공기조화기(1)는 수동 제어뿐만 아니라 리모컨이나 무선 통신망을 이용한 원격 제어도 가능하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이하, 도 4에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다. 이하, 도 4에서 설명한 구성과 동일한 명칭의 구성에 대해서는 동일한 도면번호를 부여한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 공기조화기(11)는 응축수를 강제로 배출시키도록 마련되는 배수 펌프(250)를 더 포함할 수 있다. 공기조화기(11)의 작동이 멈추었음에도 불구하고 공기조화기(11)의 내부에 응축수가 잔류하는 경우, 공기조화기(11)를 오염시킬 수 있다. 공기조화기(11)를 청결하게 유지할 수 있도록 공기조화기(11)의 작동이 멈추면 배수 펌프(250)를 작동시켜 잔류하는 응축수를 배출시킬 수 있다. 공기조화기(11)의 작동 중 발생한 응축수는, 공기조화기(11)의 작동이 멈추면 제 3유입공(71)의 개폐 여부와 관계 없이 배출될 수 있다.
배수 펌프(250)는 제 2열교환기(90)에 인접하게 배치될 수 있다. 일 예로서, 배수 펌프(250)는 제 2열교환기(90)의 집수 패널(93)에 잔류하는 응축수를 강제로 배출시키도록 집수 패널(93)에 배치되거나 집수 패널(93)에 인접하게 배치될 수 있다.
배수 펌프(250)에 연결된 배수 호스(251)는 제 2배수 호스(190)에 연결될 수 있다. 따라서, 배수 펌프(250)가 작동할 경우, 집수 패널(93)에 잔류하는 응축수는 배수 호스(251)를 거쳐 제 2배수 호스(190)를 통해 배출된다. 배수 펌프(250)가 작동하더라도 집수 패널(93)에 잔류하는 응축수가 제 2배수 호스(190)를 통해 자연 배수될 수 있음은 물론이다.
이상에서는, 배수 펌프(250)가 제 2열교환기(90)에 인접하게 배치되는 경우를 중심으로 설명하였으나, 배수 펌프(250)의 배치 위치는 상기 예에 한정하지 않는다. 즉, 배수 펌프(250)는 제 1열교환기(80)의 집수 패널(83) 및 제 2열교환기(90)의 집수 패널(93) 중 적어도 하나에 인접하게 배치될 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
1,11: 공기조화기 1a: 외면
1b: 내면 10: 캐비닛
20: 탑 캐비닛 21: 탑 캐비닛 바디
22: 탑 캐비닛 커버 30: 미들 캐비닛
31: 미들 캐비닛 바디 32: 미들 캐비닛 커버
40: 바텀 캐비닛 51: 제 1유입공
52: 제 1토출공 61: 제 2유입공
62: 제 2토출공 71: 제 3유입공
80: 제 1열교환기 81: 냉매관
82: 핀 83: 집수 패널
90: 제 2열교환기 91: 냉매관
92: 핀 93: 집수 패널
94: 분배 패널 94a: 응축수 분배공
100: 제 3열교환기 110: 댐퍼
120: 필터 130: 제 1덕트
140: 제 2덕트 150: 제 1송풍팬
160: 제 2송풍팬 170: 압축기
180: 제 1배수 호스 190: 제 2배수 호스
210: 제 1유로 220: 제 2유로
230: 제 3유로 250: 배수 펌프
251: 배수 호스 300: 실내공간
310: 벽 310a: 외면
310b: 내면 320: 창문
330: 창틀 500: 마감재

Claims (20)

  1. 제 1유입공, 제 2유입공 및 제 3유입공을 포함하는 캐비닛;
    상기 제 1유입공으로 유입된 실내공기가 열교환되도록 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 제 1열교환기;
    상기 제 2유입공으로 유입된 실외공기가 열교환되도록 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 제 2열교환기; 및
    상기 캐비닛의 높이방향으로 상기 제 1열교환기 및 상기 제 2열교환기 사이에 위치하도록 상기 캐비닛의 내부에 마련되고, 상기 제 3유입공으로 유입된 실외공기와 상기 제 1열교환기에서 생성된 응축수가 서로 열교환하도록 마련되는 제 3열교환기;를 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1열교환기에서 생성된 응축수는 상기 제 3열교환기를 거쳐 상기 제 2열교환기로 전달되는 공기조화기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1열교환기를 통과한 응축수 및 상기 제 2열교환기를 통과한 응축수는, 상기 공기조화기의 작동이 멈추면 상기 공기조화기의 외부로 배수되는 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1열교환기는 상기 제 1열교환기에서 생성된 응축수가 모이는 집수 패널을 포함하고,
    상기 집수 패널에 모인 응축수는, 상기 제 3유입공이 개방되면 상기 제 3열교환기로 이동하는 공기조화기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2열교환기는,
    상기 제 3열교환기를 통과한 응축수가 상기 제 2열교환기에 분배되도록 복수의 응축수 분배공을 가지고, 상기 제 2열교환기의 상단부에 배치되는 분배 패널; 및
    상기 제 2열교환기를 통과한 응축수가 모이도록 상기 제 2열교환기의 하단부에 배치되는 집수 패널;을 포함하는 공기조화기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3유입공을 선택적으로 개폐하도록 마련되는 댐퍼(damper)를 더 포함하는 공기조화기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 댐퍼 및 상기 제 3열교환기 사이에 교체 가능하게 배치되는 필터(filter)를 더 포함하는 공기조화기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐비닛은 상기 제 1열교환기를 통과한 공기가 실내로 토출되도록 마련되는 제 1토출공을 더 포함하고,
    상기 공기조화기는,
    상기 제 1유입공으로 유입된 실내공기가 상기 제 1토출공으로 토출되고 상기 제 3유입공으로 유입된 실외공기가 상기 제 1토출공으로 토출되도록, 상기 제 1유입공, 상기 제 3유입공 및 상기 제 1토출공을 연결하는 제 1덕트를 더 포함하는 공기조화기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1열교환기를 통과한 공기를 상기 제 1토출공으로 송풍시키도록 상기 제 1덕트에 설치되는 제 1송풍팬을 더 포함하는 공기조화기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 캐비닛은 상기 제 2열교환기를 통과한 공기가 실외로 토출되도록 마련되는 제 2토출공을 더 포함하고,
    상기 공기조화기는,
    상기 제 2유입공으로 유입된 실외공기가 상기 제 2토출공으로 토출되도록 상기 제 2유입공 및 상기 제 2토출공을 연결하는 제 2덕트를 더 포함하는 공기조화기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1덕트 및 상기 제 2덕트는, 상기 제 1덕트를 따라 이동하는 공기와 상기 제 2덕트를 따라 이동하는 공기가 섞이는 것을 방지하도록 서로 분리되는 공기조화기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2열교환기를 통과한 공기를 상기 제 2토출공으로 송풍시키도록 상기 제 2덕트에 설치되는 제 2송풍팬을 더 포함하는 공기조화기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐비닛의 높이방향으로 상기 제 2열교환기의 하부에 위치하도록 상기 캐비닛의 내부에 마련되고, 상기 제 1열교환기 및 상기 제 2열교환기에 각각 연결되는 압축기를 더 포함하는 공기조화기.
  14. 제 1유입공, 제 2유입공 및 개폐 가능하도록 마련되는 제 3유입공을 포함하는 캐비닛;
    상기 제 1유입공으로 유입된 실내공기가 열교환되도록 마련되는 제 1열교환기;
    상기 제 2유입공으로 유입된 실외공기가 열교환되도록 마련되는 제 2열교환기; 및
    상기 제 1열교환기 및 상기 제 2열교환기 사이에 배치되는 제 3열교환기로서, 상기 제 3유입공이 개방되면 상기 제 3유입공으로 유입된 실외공기와 상기 제 1열교환기에서 생성된 응축수가 서로 열교환하도록 마련되는 제 3열교환기;를 포함하는 공기조화기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1열교환기, 상기 제 2열교환기 및 상기 제 3열교환기는, 상기 제 3열교환기가 상기 캐비닛의 높이방향으로 상기 제 1열교환기 및 상기 제 2열교환기 사이에 위치하도록 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 공기조화기.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1열교환기에서 생성된 응축수는 상기 제 3열교환기를 거쳐 상기 제 2열교환기로 전달되는 공기조화기.
  17. 제 14 항에 있어서,
    환기의 필요성에 따라 상기 제 3유입공을 선택적으로 개폐하도록 마련되는 댐퍼(damper)를 더 포함하는 공기조화기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 댐퍼 및 상기 제 3열교환기 사이에 교체 가능하게 배치되는 필터(filter)를 더 포함하는 공기조화기.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 캐비닛은 상기 제 1열교환기를 통과한 공기가 실내로 토출되도록 마련되는 제 1토출공을 더 포함하고,
    상기 공기조화기는,
    상기 제 1유입공으로 유입된 실내공기가 상기 제 1열교환기를 거쳐 상기 제 1토출공으로 토출되도록 마련되는 제 1유로; 및
    상기 제 3유입공으로 유입된 실외공기가 상기 제 3열교환기 및 상기 제 1열교환기를 차례로 거쳐 상기 제 1토출공으로 토출되도록 마련되고, 상기 제 1열교환기에서 상기 제 1유로와 만나는 제 2유로;를 더 포함하는 공기조화기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 캐비닛은 상기 제 2열교환기를 통과한 공기가 실외로 토출되도록 마련되는 제 2토출공을 더 포함하고,
    상기 공기조화기는,
    상기 제 2유입공으로 유입된 실외공기가 상기 제 2열교환기를 거쳐 상기 제 2토출공으로 토출되도록 마련되는 제 3유로를 더 포함하는 공기조화기.
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