KR960014090B1 - 냉난방 겸용 공조장치 - Google Patents

냉난방 겸용 공조장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

냉난방 겸용 공조장치
제1도는 종래의 냉난방 겸용 공조장치의 일부 절결 정면도.
제2도는 종래의 냉난방 겸용 공조장치의 일부 절결 정면도.
제3도는 본 발명의 냉난방 겸용 공조장치를 보인 정면도.
제4도는 본 발명의 냉난방 겸용 공조장치를 보인 일부 절결 정면도.
제5도는 본 발명의 냉난방 겸용 공조장치를 보인 일부 절결 측단면도.
제6도는 본 발명의 냉난방 겸용 공조장치에 사용되는 팬 닥트를 발췌하여 보인 확대 단면도.
제7도의 (a)∼(c)는 본 발명의 냉난방 겸용 공조장치에 사용되는 팬 어셈블리의 구성을 보인 도면으로서
(a)는 팬 어셈블리를 보인 정면도.
(b)는 제1팬날개를 보인 측면도.
(c)는 제2팬날개를 보인 측면도.
제8도는 본 발명의 냉난방 겸용 공조장치에서 팬모터의 구동 방향을 가변시키는 제어회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 본체 102 : 온풍 난방용 열교환기
103 : 냉방용 증발기 111 : 팬 모터
115 : 제1팬 날개 116 : 제2팬 날개
117 : 팬 어셈블리
본 발명은 냉방용 증발기 및 온풍 난방용 열교환기를 하나의 본체에 분리·설치하고, 팬모터 및 팬날개에 의해 냉방용 증발기 및 온풍 난방용 열교환기 측으로 송풍 방향을 조절하여 냉방 및 난방을 수행하는 냉난방 겸용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로 냉방 장치는 통상적으로 압축기에 의해 냉매를 압축시키고, 냉매의 압축에 따라 증발기에서 발생되는 냉기를 열교환하여 실내를 냉방하고 있다.
그리고 난방 장치는 석유 등의 연료를 연소시키면서 열기를 발생하고, 발생한 열기를 열교환기에 열교환하여 실내를 난방하고 있다.
이러한 냉방 장치 및 난방 장치를 분리할 경우에 사용자들은 냉방 장치 및 난방 장치를 각기 구입하여 설치해야 되므로 많은 설치 면적을 필요로 할 뿐만 아니라 많은 경제적인 부담을 주게 된다.
그러므로 하나의 본체 내에 냉방 장치 및 난방 장치를 일체로 구비하고 있는 냉난방 겸용 공조장치가 개발 및 사용되고 있다.
냉난방 겸용 공조장치는 하나의 본체 내에 냉방용 증발기 및 온풍 난방용 열교환기를 분리·설치하고, 팬모터 및 팬날개에 의해 발생되는 공기의 송풍 방향을 냉방용 증발기와 온풍 난방용 열교환기 측으로 선택적으로 조절하여 냉방 및 난방을 선택적으로 수행하는 것이다.
이러한 냉난방 겸용 공조장치에 대한 종래의 기술을 도 1 및 도 2의 도면을 참조하여 설명한다.
제1도는 종래의 냉난방 겸용 공조장치의 일부 절렬 정면도이고, 제2도는 종래의 냉난방 겸용 공조장치의 일부절결 측면도이다.
여기서, 부호 1은 공조장치의 본체이다. 본체(1)의 하부에는, 팬 모터(11)가 고정되고, 팬 덕트(7)에 팬(8) 및 팬 날개(8a)가 결합된 팬 어셈블리(7)가 팬모터(11)의 회전축에 설치되어 팬모터(11)의 구동에 따라 회전되게 설치된다.
본체(1)의 중간부에는 온풍 난방용 열교환기(2) 및 열교환 배기구(2a)가 설치되고, 상부에는 냉방용 증발기(3)가 설치된다.
상기 냉방용 증발기(3)에는 열교환된 냉매가 토출되는 증발기 토출관(4) 및 냉각된 냉매가 냉방용 증발기(3)로 유입되는 증발기 흡입관(5)이 연결되고, 냉방용 증발기(3)의 하부에는 냉방용 증발기(3)에서 떨어지는 물을 받아 외부로 배출하기 위한 드레인 판(6) 및 드레인 호스(6a)가 설치된다.
그리고 본체(1)의 하부 정면에는 공기 흡입구(10)가 형성되고, 본체(1)의 상부 정면에는 냉기 및 열기가 배출되는 냉난방 송풍구(9)가 형성된다.
이와 같이 구성된 종래의 냉난방 겸용 공조장치는 팬 모터(11)가 구동되어 팬 어셈블리(8)의 팬 날개(8a)가 회전할 경우에 본체(1)의 하부 정면에 형성된 공기 흡입구(10)를 통해 외부 공기가 흡입되고, 흡입된 공기는 상부의 온풍 난방용 열교환기(2) 및 냉방용 증발기(3)를 순차적으로 통과한 후 냉난방 송풍구(9)를 통해 배출된다.
여기서, 사용자가 냉방 운전 및 난방 운전을 선택하는 것으로서 사용자가 냉방 운전을 선택할 경우에 압축기(도면에 도시되지 않았음)의 구동에 따라 냉각된 냉매가 증발기 흡입관(5)을 통해 냉방용 증발기(3)로 유입되고, 온풍 난방용 열교환기(2)는 동작하지 않게 된다.
그러면, 상기한 바와 같이 팬 어셈블리(8)의 팬 날개(8a)가 회전함에 따라 공기 흡입구(10)를 통해 흡입되어 온풍 난방용 열교환기(2)를 통과한 외부 공기가 냉방용 증발기(3)를 통과하면서 열교환되어 냉각되고, 냉각된 공기는 냉난방 송풍구(9)를 통해 배출된다.
이때, 냉방용 증발기(3)에서 열교환되어 가열된 냉매는 증발기 토출관(4)으로 토출되고, 다시 압축기로 유입되어 압축되는 것을 반복하게 되며, 또한 냉방용 증발기(3)에서 열교환되면서 발생되는 수분은 하부의 드레인 판(6)에 집수되고, 드레인 호스(6a)를 통해 외부로 배출된다.
그리고 사용자가 난방 운전을 선택할 경우에 상기와는 반대로 온풍 난방용 열교환기(2)가 동작하고, 냉방용 증발기(3)는 동작하지 않게 된다.
그러면, 팬 어셈블리(8)의 팬 날개(8a)가 회전함에 따라 공기 흡입구(10)를 통해 흡입된 외부 공기는 온풍 난방용 열교환기(2)를 통과하면서 가열되고, 가열된 공기는 냉방용 증발기(3)를 통과하고, 냉난방 송풍구(9)를 통해 배출된다.
그러나 상기한 종래의 냉난방 겸용 공조장치는 하나의 팬 모터(11)의 구동에 따라 하나의 팬 어셈블리(7)가 동작하면서 송풍하고, 송풍한 공기는 선택적으로 동작되는 온풍 난방용 열교환기(2)와 냉방용 증발기(3)를 순차적으로 통과하면서 열교환되어 열기 또는 냉기를 배출하는 것으로 냉방 운전 및 난방 운전에 따라 요구되는 상이한 풍속 및 풍량을 충족할 수 없었다.
즉, 난방 운전을 할 경우에는 강한 풍속 및 많은 풍량이 요구되고, 냉방 운전을 수행할 경우에는 난방 운전에 비하여 약 2/3 정도의 풍속 및 풍량이 요구되나, 상기한 종래의 기술은 냉방 운전 및 난방 운전에 관계없이 하나의 팬 모터(11) 및 팬 날개(8a)를 사용하여 동일한 풍속 및 풍량으로 송풍하는 문제점이 있었다.
또한 송풍한 공기가 온풍 난방용 열교환기(2)와 냉방용 증발기(3)를 순차적으로 통과하면서 열교환되도록 배치되어 있으므로 냉방용 증발기에 이물질이 있는 상태에서 난방 운전을 할 경우에 공기 저항이 커져 송풍능력이 저하되면서 온풍 난방용 열교환기(2)에서 열 팽창이 발생하여 안전 사고가 발생함은 물론기기의 사용 수명을 단축시키는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.
그리고 대한민국 실용신안등록 출원 제88-15856호에서는 본체의 상부 및 하부에 증발기 코일 및 스팀 코일을 각기 배치하고, 본체의 중간부에는 팬 모터 및 블로워를 설치함과 아울러 블로워 하우징을 방향 전환이 가능하게 설치하여 증발기 코일 및 스팀 코일로 선택적으로 송풍하면서 냉방 운전 및 난방 운전을 수행하도록 하고 있다.
그러나 상기한 기술도 하나의 팬 모터 및 블로워를 사용하므로 냉방 운전 및 난방 운전에 관계없이 항상 동일한 풍속 및 풍량으로 송풍하였으며, 또한 냉방운전 및 난방운전에 따라 블로워 하우징의 방향을 전환해야 되어 사용자에게 많은 불편과 번거로움을 주는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.
그러므로 본 발명의 목적은 냉방용 증발기 및 온풍 난방용 열교환기를 본체의 상부 및 하부에 분리·배치하고, 팬 모터의 회전 방향을 전환하여 냉방용 증발기 및 온풍 난방용 열교환기로 선택적으로 송풍하는 냉난방 겸용 공조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 크기가 상이한 2개의 팬 날개가 냉방 운전 및 난방운전에 따라 선택적으로 송풍하도록 하여 냉방 운전 및 난방 운전에 적합한 풍속 및 풍량으로 송풍하는 냉난방 겸용 공조장치를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉난방 겸용 공조장치는 냉방용 증발기 및 온풍 난방용 열교환기를 본체의 상부 및 하부에 분리·배치함과 아울러 본체의 중간부에 팬 모터를 설치하고, 팬 모터의 회전축에 서로 반대 방향으로 송풍하고 크기가 상이한 2개의 팬 날개를 설치하며, 팬 모터는 회전 방향을 전환할 수 있도록 하며, 난방 운전을 할 경우에 팬 모터를 시계방향으로 회전시키면서 날개의 크기가 큰 팬 날개가 온풍 난방용 열교환기 측으로 송풍하고, 냉방 운전을 할 경우에 팬 모터를 시계 반대 방향으로 회전시키면서 날개의 크기가 작은 팬 날개가 냉방용 증발기 측으로 송풍함으로써 난방 및 냉방 운전에 따라 적정한 풍속 및 풍량으로 송풍한다.
이하, 첨부된 제3도 내지 제8도의 도면을 참조하여 본 발명의 냉난방 겸용 공조장치를 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명이 냉난방 겸용 공조장치를 보인 정면도이고, 제4도는 일부 절결 정면도이며, 제5도는 일부 절결 측단면도이다.
여기서, 부호 101은 본 발명의 냉난방 겸용 공조장치의 본체로서 본체(101)의 정면 중간부에는 공기 흡입구(119)가 형성되고, 상부에는 냉방 송풍구(109)가 형성되며, 하부에는 난방 송풍구(118)가 형성된다.
부호 102는 본체(101)의 내측 하부에 설치되는 온풍 난방용 열교환기로서 온풍 난방용 열교환기(102)의 후방에는 배기구(102a)가 연결된다.
부호 103은 본체(101)의 내측 상부에 설치되는 냉방용 증발기이다. 냉방용 증발기(103)에는 증발기 토출관(104) 및 증발기 흡입관(105)의 연결된다.
부호 106은 상기 냉방용 증발기(103)에서 열교환할 경우에 발생되는 물을 집수하는 드레인 판으로서 드레인 판(106)에는 집수된 물을 외부로 배출하기 위한 드레인 호스(106a)가 연결된다.
부호 111은 냉방용 증발기(102) 및 상기 온풍 난방용 열교환기(102)의 사이에 설치되는 팬 모터(111)이다. 상기 팬 모터(111)의 회전축(114)에는 제6도에 도시된 바와 같이 팬 어셈블리(117)가 설치되어 팬 모터(111)의 구동에 따라 팬어셈블리(117)가 회전되며, 팬 어셈블리(117)의 외측에는 송풍되는 공기를 상기 냉방용 증발기(102) 및 상기 온풍 난방용 열교환기(102)측으로 유동하는 팬 덕트(113)가 설치된다.
팬 어셈블리(117)는, 제7도에 도시된 바와 같이 제1팬 날개(115) 및 제2팬날개(116)가 구비되다. 상기 제1팬 날개(115) 및 제2팬 날개(116)는 날개(115a)(116a)의 방향이 서로 반대가 되도록 하고, 제2팬 날개(116)는 제1팬 날개(115)보다 크게 형성하여 팬 어셈블리(117)가 시계 방향으로 회전할 경우에 제1팬 날개(115)가 약한 풍속 및 풍량으로 냉방용 증발기(103)측으로 송풍하고, 팬 어셈블리(117)가 시계 반대 방향으로 회전할 경우에 제2팬 날개(116)가 강한 풍속 및 풍량으로 온풍 난방용 열교환기(102)측으로 송풍하게 하였다.
한편, 제8도는 본 발명의 냉난방 겸용 공조장치에서 팬모터의 구동 방향을 가변시키는 제어 회로도이다. 이에 도시한 바와 같이 교류 전원(53)이 냉방/난방 스위치(50)를 통해 릴레이 코일(51c)에 접속됨과 아울러 상기 교류 전원(53)이 릴레이 스위치(51d)의 가동단자에 접속되어 릴레이 스위치(51d)의 일측 고정단자(51a)가 콘덴서(52)의 일측단자 및 팬 모터(111)의 역방향 단자(RW)에 접속되고, 타측 고정단자(51b)는 콘덴서(52)의 타측단자 및 팬 모터(111)의 정방향단자(FW)에 접속된다.
상기에서 냉방/난방 스위치(50)는 냉방 운전을 할 경우에 개방되고, 난방 운전을 할 경우에 접속되며, 릴레이 스위치(51d)는 릴레이 코일(51c)에 교류전원(53)이 인가되어 구동될 경우에 가동단자가 일측 고정단자(51a)에 접속되고, 구동되지 않을 경우에 가동단자가 타측 고정단자(51b)에 접속된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 냉난방 겸용 공조장치는 냉방 운전을 할 경우에 냉방/난방 스위치(50)가 개방되므로 교류전원(53)이 릴레이 코일(51c)에 인가되지 못하여 구동되지 않게 된다.
그러면, 릴레이 스위치(51d)의 가동단자가 타측 고정단자(51b)에 접속되고, 교류전원(53)이 릴레이 스위치(51d)를 통해 팬 모터(111)의 정방향 단자(FW)에 인가되므로 팬 모터(111)가 정방향으로 구동된다.
이와 같이 팬 모터(111)가 정방향으로 구동되면, 팬 모터(111)의 회전축(114)에 설치된 제1팬 날개(115) 및 제2팬 날개(116)가 회전하게 된다.
여기서, 팬 모터(111)가 정방향으로 구동 즉, 시계 방향으로 회전하게 되면, 제1팬 날개9115)가 시계 방향으로 회전하면서 공기 흡입구(119)를 통해 외부 공기를 흡입하고, 흡입한 외부 공기를 팬 덕트(113)를 통해 상부로 송풍하게 된다.
상부로 송풍된 공기는 냉방용 증발기(103)를 통과하면서 열교환되어 냉각되고, 냉각된 공기는 냉방 송풍구(109)를 통해 배출되어 실내를 냉방하게 된다.
즉, 냉방 운전을 할 경우에 압축기의 구동에 따라 냉각된 냉매가 증발기 흡입관(105)를 통해 냉방용 증발기(103)로 유입되고, 제1팬 날개(115)가 송풍하는 공기와 열교환되어 공기가 냉각되며, 냉각된 공기는 냉방 송풍구(109)를 통해 배출되어 실내를 냉방하게 된다.
그리고 냉방용 증발기(103)에서 열교환되어 가열된 냉매는 증발기 토출관(104)으로 토출되고, 다시 압축기로 유입되어 압축되는 것을 반복하게 되며, 또한 냉방용 증발기(103)에서 열교환되면서 발생되는 수분은 하부의 드레인 판(106)에 집수되고, 드레인 호스(106a)를 통해 외부로 배출된다.
그리고 사용자가 난방 운전을 선택할 경우에 냉방/난방 스위치(50)가 접속되므로 교류전원(53)이 냉방/난방 스위치(50)를 통해 릴레이 코일(51c)에 인가되므로 릴레이 코일(51c)이 구동된다.
그러면, 릴레이 스위치(51d)의 가동단자가 일축 고정단자(51a)에 접속되고, 교류전원(53)이 릴레이 스위치(51d)를 통해 팬 모터(111)의 역방향 단자(RW)에 인가되므로 팬 모터(111)가 역방향으로 구동되어 제1팬 날개(115) 및 제2팬 날개(116)가 역방향으로 회전하게 된다.
여기서, 제2팬 날개(116)기 역방향으로 구동 즉, 시계 반대 방향으로 회전하게 되면, 공기 흡입구(119)를 통해 외부 공기를 흡입하고, 흡입한 외부 공기를 팬 덕트(113)를 통해 하부로 송풍하게 된다.
하부로 송풍된 공기는 온풍 난방용 열교환기(102)를 통과하면서 열교환되어 가열되고, 가열된 공기는 난방 송풍구(118)를 통해 배출되어 실내를 난방하게 된다.
즉, 난방 운전을 할 경우에 온풍 난방용 영교환기(102)가 소정의 연료를 연소시키면서 열을 발생하고, 발생한 열은 제2팬 날개(116)가 시계 반대방향으로 회전하면서 송풍하는 공기와 열교환되어 공기를 가열하게되며, 가열된 공기는 난방 송풍구(118)를 통해 배출되어 실내를 난방하게 된다.
여기서, 본 발명은 냉방 운전을 할 경우에 송풍하는 제1팬 날개(115) 보다 난방 운전을 할 경우에 송풍하는 제2팬 날개(116)의 크기를 크게 형성함으로써 냉방 운전을 할 경우에는 적은 풍량 및 낮은 풍속으로 실내를 냉방하게 되고, 냉방 운전을 할 경우에는 송풍 방향 및 강한 풍속으로 실내를 난방하게 된다.
이상에서와 같이 본 발명은 하나의 팬 모터에 송풍 방향 및 크기가 상이한 2개의 팬 날개를 설치하고, 팬 모터의 회전 방향을 전환하여 냉방용 증발기 및 온풍 난방용 열교환기로 선택적으로 송풍하는 것으로서 사용자가 일일이 냉방 운전 및 난방 운전에 따라 송풍 방향을 전환할 필요가 없고, 또한 냉방 운전 및 난방 운전에 적합한 풍량 및 풍속으로 운전할 수 있다.

Claims (2)

  1. 본체(101)의 내측 상부와 하부에 냉방용 증발기(103) 및 온풍 난방용 열교환기(102)가 각기 설치되고, 냉방용 증발기(103)와 온풍 난방용 열교환기(102)의 사이에는 냉방 운전 및 난방 운전에 따라 냉방용 증발기(103)와 온풍 난방용 열교환기(102) 측으로 외부 공기를 송풍하는 팬 모터(111) 및 팬 어셈블리(117)가 설치된 냉난방 겸용 공조장치에 있어서, 냉방 운전 및 난방 운전에 따라 상기 팬 모터(111)의 회전 방향을 전환시키는 제어회로를 구비하고, 상기 팬 어셈블리(117)는 상기 팬 모터(111)의 회전방향에 따라 상기 냉방용 증발기(103) 및 온풍 난방용 열교환기(102)의 측으로 각기 송풍하는 제1팬 날개(115) 및 제2팬 날개(116)로 구성됨을 특징으로 하는 냉난방 겸용 공조장치.
  2. 제1항에 있어서, 냉방용 증발기(103)측으로 송풍하는 제1팬 날개(115) 보다 온풍 난방용 열교환기(102) 측으로 송풍하는 제2팬 날개(116)의 크기를 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 공조장치.
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