KR20210147207A

KR20210147207A - 통합형 냉방장치

Info

Publication number: KR20210147207A
Application number: KR1020200064054A
Authority: KR
Inventors: 이승환
Original assignee: 주식회사 대진냉동
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2021-12-07

Abstract

본 발명은 냉방장치를 구성하고 있는 실내기와 실외기가 하나의 케이싱 내에 집적되어 있는 통합형 냉방장치에 관한 것이다. 그의 구성은; 냉동사이클 부속품의 설치공간을 제공하기 위한 것으로서 복수 개의 공기유입구와 공기배출구가 마련되어 있는 외부케이싱; 상기 외부케이싱의 설치공간을 제1공간과 제2공간으로 구획하기 위한 구획벽; 상기 제1공간에 설치되는 증발기와 팽창밸브; 상기 제2공간에 설치되는 압축기와 응축기; 및 상기 제1공간의 공기를 흡입하여 냉방하고자 하는 실내공간으로 공급하는 냉기송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

통합형 냉방장치{Integrated Air Conditioner}

본 발명은 냉방장치에 관한 것이며, 좀 더 구체적으로는 냉방장치를 구성하고 있는 실내기와 실외기가 하나의 외부케이싱 내에 집적되어 있는 통합형 냉방장치에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨(Air Conditioner)이라 하는 냉방장치는 정해진 공간의 온도를 실외 공간의 온도보다 낮추기 위하여 사용된다. 에어컨은 일반적으로 실외기와 실내기로 분리 구성되어 있다. 일체형으로 되어 있는 냉방장치가 있기는 하지만 이는 소형인 경우가 보통이다.

일반적으로 실외기에는 압축기와 응축기가 설치되어 있으며 실내기에는 팽창밸브와 증발기가 설치되어 있다. 그리고 실외기와 실내기에는 냉매와 공간과의 열교환을 위한 모세관과 송풍팬이 각각 구비되어 있다. 응축기와 증발기 사이에는 압축기에서 고압으로 압축된 냉매가 응축기로 보내진후 실내기의 증발기로 보내지도록 하는 고압측연결배관이 연결되고, 실내기의 증발기를 통과하면서 저압의 기체상태로 변환된 냉매가 실외기의 압축기로 유입되어 순환싸이클을 이루도록 증발기와 압축기 사이에는 저압측연결배관이 구비된다.

이렇듯 실내기와 실외기 사이에는 냉매배관이 필수적으로 연결되어 있으며, 이 냉매배관의 설치길이나 설치난이도에 따라서 냉방장치의 설치비용이 큰 폭으로 차이가 생긴다. 냉매배관의 설치비용도 문제지만, 냉매배관의 관리에도 문제가 없지 않다. 냉매배관의 손상의 우려가 상존하기 때문이다. 그리고 실내에 실내기를 설치하여야 하므로 실내공간의 용적율이 떨어지는 문제도 있다.

이와 같이 실외기와 실내기가 분리되어 있는 분리형 냉방장치는 여러 불편함을 안고 있다.

대한민국 실용신안등록출원 제20-2010-0007816호 대한민국 특허출원 제10-2005-0020431호

위와 같은 문제에 대하여 본 발명은 실외기와 실내기가 서로 분리되어 있음으로써 겪게 되는 여러 불편을 제거할 수 있는 냉방장치를 제공하는 것에 목적이 있다. 좀 더 구체적으로는 실내기와 실외기가 일체형으로 되어 있으며 이들이 실외에 함께 설치되는 냉방장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 냉동사이클 부속품의 설치공간을 제공하기 위한 것으로서 복수 개의 공기유입구와 공기배출구가 마련되어 있는 외부케이싱; 상기 외부케이싱의 설치공간을 제1공간과 제2공간으로 구획하기 위한 구획벽; 상기 제1공간에 설치되는 증발기와 팽창밸브; 상기 제2공간에 설치되는 압축기와 응축기; 및 상기 제1공간의 공기를 흡입하여 냉방하고자 하는 실내공간으로 공급하는 냉기송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 냉방장치에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제1공간에는 복수 개의 증발기가 각기 독립적으로 운전 가능하게끔 설치되어 있을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 냉기송풍부는 상기 제1공간 내에 설치되는 송풍팬; 일단은 상기 송풍팬에 연결되고 타단은 냉방을 필요로 하는 실내공간에 연결되는 덕트;를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1,2공간은 수평적으로 배치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제1,2공간은 수직적으로 배치되되, 제1공간이 하부에 마련될 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 실외기와 실내기가 하나의 케이싱 내에 집적되어 있음으로써 냉매배관을 길게 연장시킬 필요가 없어 설치비용을 절감할 수 있는 통합형 냉방장치가 제공된다. 또한 실내기를 실내에 설치하지 않고 다만 덕트만을 실내공간에 연결하면 되기 때문에 실내공간을 넓게 사용할 수 있게 하는 냉방장치가 제공된다.

본 발명의 냉방장치는 위치이동이 용이하고, 필요에 따라 다양한 대용량의 규모로 증설하여 설치하기도 용이하게 되어 있다. 실내기와 실외기가 하나로 통합되어 있기 때문에 유지 및 보수에도 용이하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 통합형 냉방장치의 평면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 통합형 냉방장치의 측면 구성도이다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 2를 동시에 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

본 발명의 통합형 냉방장치는 도 1에 도시된 것처럼 수평형으로 제공될 수도 있고 도 2에 도시된 것처럼 수직형으로 제공될 수 있다. 도 1을 기본적으로 참조하여 본 발명의 주된 실시예를 설명한다.

본 발명의 통합형 냉방장치(이하, 냉방장치라 한다)는 외부케이싱(10), 구획벽(20), 및 상기 외부케이싱(10) 내에 인입 설치되는 냉동사이클 부속품을 포함한다. 냉동사이클 부속품이라 함은 냉동사이클을 구현하기 위한 것으로서 기본적으로 압축기(40), 응축기(50), 팽창밸브(미도시됨) 및 증발기(30)를 포함한다. 콘트롤패널이 외부케이싱(10)에 설치될 수 있으며, 냉방을 필요로 하는 실내공간(R1,R2)과 외부케이싱(10)을 연결하기 위한 덕트(61)가 더 포함된다. 각 도면에는 냉동사이클 부속품 중 배관 등 세부적이지만 필요한 구성요소의 도시가 생략되었다. 냉동장치의 구성은 일반화되어 있는 것이기 때문이다.

외부케이싱(10)은 냉동사이클의 각 부속품을 내장하기 위한 설치공간을 제공하는 것이며, 필요에 따라 단열 및 소음저감을 위하여 발포체로 된 단열재가 부착될 수 있다. 외부케이싱(10)에는 복수 개의 공기유입구(11,12)와 공기배출구가 마련되어 있다.

구획벽(20)은 외부케이싱(10)의 내부공간을 제1공간(S1)과 제2공간(S2,S3)으로 구획한다. 제1공간(S1)은 기존 냉방장치의 실내기가 설치되는 공간이며, 제2공간(S2,S3)은 실외기가 설치되는 공간이다. 즉 본 발명의 냉방장치는 외부케이싱(10)의 내부에 실내기와 실외기가 함께 설치되는 구성인 것이다. 도 1에 도시된 바에 의하면, 상기 제1,2공간(S1,S2,S3)은 수평적으로 배치되고 있다.

공기유입구(11,12)는 제1,2공간(S1,S2,S3)에 각각 마련되고, 공기배출구 역시 제1,2공간(S1,S2,S3)에 각각 마련된다. 공기배출구에는 각각 응축기(50)와 덕트(61)가 설치되어 있다.

증발기(30)와 팽창밸브가 제1공간(S1)에 설치된다. 도시된 바에 의하면 증발기(30)는 복수 개가 설치될 수 있다. 이들 증발기(30)는 각각 독립적으로 구동될 수 있다. 증발기(30) 자체의 구성은 기존의 것과 크게 다름 없다. 증발기(30)는 저온의 냉매와 유입되는 외기(A1)의 열교환을 통해 냉풍(C2)을 실내공간(R1,R2)에 공급하기 위한 것이다.

제1공간(S1)은 하나의 터널 형태로 구성될 수 있다. 일측 공기 유입구(11)를 통해 흡입된 외기(A1)가 관류하면서 복수 개의 증발기(30)를 순차적으로 통과하면서 요구하는 정도로 열을 빼앗기도록 할 수 있다.

제1공간(S1)에는 응축수가 생길 수 있으며 이 응축수는 미도시된 응축수 배출관을 통해 외부로 배출된다.

제2공간(S2,S3)에는 고온측과 접하게 되는 압축기(40)와 응측기(50)가 설치된다. 이들은 기존 냉방장치의 실외기에 설치되는 것이다. 도시된 바에 의하면 2세트의 압축기(40)와 응축기(50)가 설치된다. 이들 역시 독립적으로 구동될 수 있다. 이들은 도 2에 도시된 것처럼 하나의 공간 안에 설치될 수도 있고, 도 3에 도시된 것처럼 분리된 공간 안에 분리되게끔 설치될 수도 있다. 도 3에 도시된 바에 의하면 제2공간(S2,S3)은 격판(21)에 의해 2-1공간(S2)과 2-2공간(S3)으로 분리 구성된다.

제2공간(S2,S3)으로 유입되는 외기(A2)는 응축기(40)의 열을 흡수하여 고온의 공기(H)로 외부케이싱(10)으로부터 대기로 배출된다. 고온의 공기(H)가 배출되는 방향은 제1공간(S1)으로 유입되는 공기유입구(11)와 반대방향에 위치되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 의하면 외부케이싱(10')은 도 2에서와 같이 직립형으로 설치될 수도 있다. 도 2에 도시된 바에 의하면 구획벽(20)은 2중벽으로 구성되고 그 사이에 단열공간(70)이 마련되도록 할 수도 있다. 이 단열공간(7)은 완충부재 및 단열부재가 개입 설치될 수 있다. 도 2에 도시된 바에 의하면, 제1,2공간(S1,S2,S3)은 수직적으로 배치되되, 제1공간(S1)이 하부에 마련될 수 있다. 가급적 상대적으로 더운 공기가 제1공간(S1)으로 유입되지 않도록 하기 위함이다.

냉기송풍부는 제1공간(S1)에서 냉매와 열교환을 마친 저온 공기(C1)를 흡입하여 냉방하고자 하는 실내공간(R1,R2)으로 공급한다. 실내공간(R1,R2)으로 공급되는 냉풍(C2)은 분기덕트에 의해 분리될 수도 있고 밸브에 의해 선별적으로 특정 실내공간에 배출될 수도 있다. 실내공간(R1,R2)이 2개로 한정되는 것은 물론 아니다.

냉기송풍부는 상기 제1공간(S1) 내에 설치되는 송풍팬(60)과, 일단은 송풍팬(60)에 연결되고 타단은 냉방을 필요로 하는 실내공간(R1,R2)에 연결되는 덕트(61)를 포함할 수 있다. 덕트(61)는 열손실을 최소로 할 수 있도록 열반사지 또는 단열재를 포함할 수 있다.

냉기송풍부는 외기를 흡입하여 열교환시킨 다음 냉풍(C2)을 실내에 공급하기 위한 것인 만큼 미세먼지 등을 필터링하기 위한 필터를 포함할 수 있다. 다양한 방식으로 필터가 설치될 수 있다. 이에 의하면 외기(A1)를 실내로 공급하는 것이므로 실내환기의 효과를 얻을 수 있다. 즉 본 발명의 냉방장치는 환기장치로도 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면 실내공간의 온도를 계측하기 위한 온도감지센서는 각 실내공간(R1,R2)에 설치될 수 있다. 각 실내공간(R1,R2)으로 공급되는 냉풍(C2)의 양은 온도감지센서에 의해 콘트롤될 수 있다. 건물에 설치되는 중앙냉난방장치와 같은 시스템이 본 발명의 냉방장치에 적용될 수 있는 것이다. 도시되지는 않았지만, 온도감지센서와 함께 유무선 리모트 콘트롤러가 실내공간(R1,R2) 중 한 곳에 설치될 수 있다. 실내에서 냉방장치의 운전부하를 조정할 수 있도록 하기 위함이다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면 제1공간, 특히 송풍기(60)에도 온도감지센서가 부착 설치되어 있을 수 있다. 공기가 충분히 냉각된 다음에만 실내공간(R1,R2)로 공급하도록 하기 위함이다. 제1공간(S1) 내부의 공기가 자체적으로 순환할 수 있도록 순환관(미도시됨)이 마련될 수 있다. 순환관의 일단은 공기유입구(11)에 연결되고 타단은 송풍기(61)에 인접한 곳에 연결될 수 있다.

이상에서 설명된 것들은 본 발명의 기술적 사상에 의거한 몇가지 예시에 불과하다. 당업자는 청구범위를 통해 표현되는 본 발명의 기술적 사상의 범위를 넘지 않는 선에서 예시된 바를 활용하여 다양한 변형실시를 할 수 있을 것이다. 예를 들어 위에 설명된 모든 실시예들은 당업자에 의해 자유롭게 조합되어 실시될 수 있으며 어떠한 조합이든지 본 발명의 권리범위에 포함된다고 해석되어야 한다.

10,10' : 외부케이싱 11,12 : 공기유입구
20 : 구획벽 21 : 격판
30 : 증발기 40 : 압축기
50 : 응축기 60 : 송풍팬
61 : 덕트 70 : 단열공간

Claims

냉동사이클 부속품의 설치공간을 제공하기 위한 것으로서 복수 개의 공기유입구와 공기배출구가 마련되어 있는 외부케이싱;
상기 외부케이싱의 설치공간을 제1공간과 제2공간으로 구획하기 위한 구획벽;
상기 제1공간에 설치되는 증발기와 팽창밸브;
상기 제2공간에 설치되는 압축기와 응축기; 및
상기 제1공간의 공기를 흡입하여 냉방하고자 하는 실내공간으로 공급하는 냉기송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 냉방장치.
제1항에 있어서,
상기 제1공간에는 복수 개의 증발기가 각기 독립적으로 운전 가능하게끔 설치되는 것을 특징으로 하는 통합형 냉방장치.
제1항에 있어서,
상기 냉기송풍부는 상기 제1공간 내에 설치되는 송풍팬;
일단은 상기 송풍팬에 연결되고 타단은 냉방을 필요로 하는 실내공간에 연결되는 덕트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합형 냉방장치.
제1항에 있어서,
고온의 공기(H)가 배출되는 방향은 상기 제1공간으로 유입되는 공기유입구와 반대방향에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통합형 냉방장치.
제1항에 있어서,
상기 제1,2공간은 수직적으로 배치되며;
상기 제1공간이 상기 제2공간의 하부에 위치되는 것을 특징으로 하는 통합형 냉방장치.