KR101398897B1

KR101398897B1 - 환기장치 및 이를 갖춘 공기조화기

Info

Publication number: KR101398897B1
Application number: KR1020070035784A
Authority: KR
Inventors: 윤인철; 서국정
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2014-07-01
Also published as: KR20080092201A

Abstract

실내의 가습과 환기를 원활히 수행할 수 있도록 하는 환기장치 및 이를 갖춘 공기조화기를 개시한다. 개시한 환기장치는 실내공기를 배출시키기 위한 배기유로와, 외기를 실내로 유입시키기 위한 급기유로와, 일측으로 배기유로의 공기가 통과하고 타측으로 급기유로의 공기가 통과하도록 설치된 가습로터와, 가습로터를 회전시키는 구동모터와, 배기유로의 가습로터 상류로 외기를 유입시키기 위한 외기유입유로와, 배기유로의 가습로터 하류에 마련된 배기팬과, 급기유로의 가습로터 하류에 마련된 급기팬과, 급기유로의 가습로터 상류에 마련된 히터를 포함한다.

Description

환기장치 및 이를 갖춘 공기조화기{VENTILATION UNIT AND AIR CONDITIONER HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 환기장치가 적용된 공기조화기를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 환기장치의 내부 구성을 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 환기장치의 요부 분해사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 환기장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 실내유닛, 2: 실외유닛,

10: 환기장치, 11: 캐비닛,

12: 가습실, 12a: 재생공간,

12b: 흡착공간, 13: 급기실,

14: 배기실, 20: 가습로터,

21: 구동모터, 31: 내기유입구,

32: 제1외기유입구, 33: 댐퍼,

34: 제2외기유입구, 35: 히터,

41: 제1연통유로, 42: 배기팬,

43: 배기팬케이싱, 44: 배기덕트,

51: 제2연통유로, 52: 급기팬,

53: 급기팬케이싱, 54: 급기덕트.

본 발명은 환기장치 및 이를 갖춘 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환기와 함께 실내공기의 가습을 수행할 수 있는 환기장치 및 이를 갖춘 공기조화기에 관한 것이다.

일본 특개2002-22246호에는 가습장치를 구비하는 공기조화기가 개시되어 있다. 이 공기조화기의 가습장치는 실외공기로부터 가습로터에 수분을 흡착시키고, 다시 가습로터에 흡착된 수분을 기화시켜 가습공기를 만든 후, 이 가습공기를 가습호스를 통하여 실내로 공급한다.

그러나 이러한 가습장치를 갖춘 공기조화기는 가습호스를 통하여 가습공기를 실내로 공급하기만 하기 때문에 실내공기의 압력증가를 초래하였고, 이러한 압력증가는 가습호스를 통하여 실내로 유입되는 공기 양의 감소를 초래하였다. 따라서 실내공기의 가습도 원활하지 않을 수 있었다. 또 이러한 공기조화기는 가습호스를 통한 급기만을 수행하기 때문에 실내의 환기를 원활히 수행할 수 없었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 실내의 가습과 환기를 원활히 수행할 수 있도록 하는 환기장치 및 이를 갖춘 공기조 화기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 환기장치는 실내공기를 배출시키기 위한 배기유로와, 외기를 실내로 유입시키기 위한 급기유로와, 일측으로 상기 배기유로의 공기가 통과하고 타측으로 상기 급기유로의 공기가 통과하도록 설치된 가습로터와, 상기 가습로터를 회전시키는 구동모터와, 상기 배기유로의 상기 가습로터 상류로 외기를 유입시키기 위한 외기유입유로와, 상기 배기유로의 상기 가습로터 하류에 마련된 배기팬과, 상기 급기유로의 상기 가습로터 하류에 마련된 급기팬과, 상기 급기유로의 상기 가습로터 상류에 마련된 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 환기장치는 상기 외기유입유로를 개폐하는 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 환기장치는 중앙의 가습실과 이 가습실 양측에 각각 구획되도록 마련된 급기실과 배기실을 갖춘 캐비닛을 포함하고, 상기 가습로터가 상기 가습실에 설치되고, 상기 배기팬이 상기 배기실에 설치되며, 상기 급기팬이 상기 급기실에 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 가습실은 상하로 상호 구획된 흡착공간과 재생공간을 포함하고, 상기 배기유로는 상기 흡착공간으로 실내공기가 유입되는 내기유입구, 상기 흡착공간의 상기 가습로터 하류 측 공기를 상기 배기실로 안내하는 제1연통유로, 상기 배기팬을 수용하도록 상기 배기실에 설치된 배기팬케이싱, 상기 배기팬케이싱으로부 터 배출되는 공기를 외부로 안내하는 배기덕트를 포함하고, 상기 급기유로는 상기 재생공간으로 외기가 유입되는 외기유입구, 상기 재생공간의 상기 가습로터 하류 측 공기를 상기 급기실로 안내하는 제2연통유로, 상기 급기팬을 수용하도록 상기 급기실에 설치된 급기팬케이싱, 상기 급기팬케이싱으로부터 배출되는 공기를 실내공간 쪽으로 안내하는 급기덕트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 외기유입유로는 상기 흡착공간의 상기 가습로터 상류 측 공간과 연통하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 환기장치는 상기 흡착공간을 흐르는 공기의 유동방향과 상기 재생공간을 흐르는 공기의 유동방향이 상반되도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 배기덕트는 상기 배기팬케이싱으로부터 상기 재생공간 및 상기 급기실을 통과하도록 연장되고, 상기 급기덕트는 상기 급기팬케이싱으로부터 상기 흡착공간 및 상기 배기실을 통과하도록 연장된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 공기조화기는 실내유닛과 실외유닛을 포함하고, 상기 환기장치가 실외유닛에 설치된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 환기장치가 적용된 공기조화기는 도 1에 도시한 바와 같이, 실내에 설치되는 실내유닛(1)과, 실외에 설치되는 실외유닛(2)을 포함한다. 도면에 나타내지는 않았지만, 실내유닛(1)은 실내열교환기와 실내송풍팬을 구비하고, 실외유닛(2)은 실외열교환기, 실외송풍팬, 그리고 냉매를 압축하는 압축기를 구비한다. 또 실내유닛(1)과 실외유닛(2)은 냉매배관들에 의해 상호 연결된다.

환기장치(10)는 실외유닛(2)의 상부에 탑재된다. 그리고 이러한 환기장치(10)는 급기유로(A)와 배기유로(B)를 통하여 실내유닛(1)과 연결된다. 급기유로(A)와 배기유로(B)는 도면에 구체적으로 나타내지 않았지만, 통상의 호스나 덕트로 구성될 수 있다. 급기유로(A)는 환기장치(10)를 거친 공기를 실내유닛(1)으로 안내하고, 배기유로(B)는 실내공기를 환기장치(10)로 안내한다. 환기장치(10)의 동작에 의하여 실내의 환기를 수행할 수 있도록 한 것이다.

환기장치(10)는 도 2에 도시한 바와 같이, 내부가 중앙의 가습실(12) 및 가습실(12) 양측에 각각 급기실(13)과 배기실(14)을 갖춘 캐비닛(11)을 구비한다. 급기실(13)과 배기실(14)은 구획판들(15,16)에 의해 가습실(12)과 구획된다. 또 가습실(12)은 구획판(17)에 의해 하부의 흡착공간(12b)과 상부의 재생공간(12a)으로 구획된다.

가습실(12) 중앙에는 가습로터(20)가 설치된다. 가습로터(20)는 상부가 재생공간(12a)에 노출되고 하부가 흡착공간(12b)에 노출되는 상태에서 회전하도록 설치된다. 그리고 흡착공간(12b)에는 도 3에 도시한 바와 같이, 가습로터(20)를 서서히 회전시키는 구동모터(21)가 설치된다. 가습로터(20)와 구동모터(21)는 가습로터(20) 외면의 피동기어(22)와, 구동모터(21) 축에 설치된 구동기어(23)에 의해 연결된다.

가습로터(20)는 실리카젤, 제올라이트, 알루미나 등의 흡착재가 마치 벌집형태로 마련된 것으로 공기가 통과할 수 있다. 그리고 이러한 가습로터(20)로 공기가 통과하면 공기 중에 포함된 수분이 흡착되기도 하고, 흡착된 수분이 다시 기화하여 공기에 포함되기도 한다.

이러한 구성은 흡착공간(12b)으로 유입된 외기가 가습로터(20)의 하측부분을 통과하는 과정에서 외기에 포함된 수분이 가습로터(20)에 흡착되고, 재생공간(12a)으로 유입되는 외기가 가습로터(20) 상측부분을 통과하는 과정에서 가습로터(20)에 흡착된 습기의 기화를 통해 습기를 회수(재생)할 수 있도록 한 것이다. 이러한 동작과 관련하여 더 구체적인 것은 후술하기로 한다.

도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 흡착공간(12b)의 측방(캐비닛 측면)에는 실내유닛(1)으로부터 배출되는 공기가 유입되는 내기유입구(31)와, 흡착공간(12b)으로 외기가 유입되는 제1외기유입구(32)가 형성된다. 또 제1외기유입구(32)에는 필요에 따라 제1외기유입구(32)를 개폐할 수 있는 댐퍼(33)가 설치된다. 그리고 반대편 재생공간(12a) 측방(캐비닛 측면)에는 재생공간(12a)으로 외기가 유입되는 제2외기유입구(34)가 형성된다. 그리고 재생공간(12a)의 가습로터(20) 상류 측에는 제2외기유입구(34)로 유입되는 공기를 가열하는 히터(35)가 설치된다.

배기실(14)은 제1연통유로(41)를 통하여 흡착공간(12b)의 가습로터(20) 하류 측과 연통되고, 급기실(13)은 제2연통유로(51)를 통하여 재생공간(12a)의 가습로터(20) 하류 측과 연통된다. 이때 흡착공간(12b)과 재생공간(12a)을 흐르는 공기의 유동방향은 상반되므로 제1연통유로(41)와 제2연통유로(51)는 가습실(12)의 대각방향에 각각 위치하게 된다.

배기실(14) 내에는 다익형 원심팬으로 된 배기팬(42)이 설치된다. 또 배기 팬(42)은 배기실(14) 내에 설치되는 배기팬케이싱(43)에 수용된다. 그리고 배기팬(42)의 동작에 의해 송풍되는 공기는 배기덕트(44)를 통해 캐비닛(11) 외부로 배출된다. 배기덕트(44)는 배기팬케이싱(43)으로부터 재생공간(12a)의 가습로터(20) 하류 측과 급기실(13)을 통과하도록 연장된다.

급기실(13) 내에는 다익형 원심팬으로 된 급기팬(52)이 설치된다. 급기팬(52)은 급기실(13) 내에 설치되는 급기팬케이싱(53)에 수용되고, 급기팬(52)의 동작에 의해 송풍되는 공기는 급기덕트(54)를 통해 캐비닛(11) 외부로 배출된다. 급기덕트(54)는 급기팬케이싱(53)으로부터 흡착공간(12b)의 가습로터(20) 하류 측과 배기실(13)을 통과하도록 연장된다. 그리고 급기덕트(54)의 출구(54a)는 도 1에 도시한 바와 같이, 별도의 덕트나 호스를 통해 형성되는 급기유로(A)를 통해 실내유닛(1)과 연결된다. 도 4는 이러한 환기장치(10)의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

이러한 구성에 의하면, 환기장치(10) 내부의 배기유로는 내기유입구(31) 또는 제1외기유입구(32), 흡착공간(12b), 제1연통유로(41), 배기실(14), 배기팬케이싱(43), 배기덕트(44)에 의해 형성된다. 그리고 환기장치(10) 내부의 급기유로는 제2외기유입구(34), 재생공간(12a), 제2연통유로(51), 급기실(13), 급기팬케이싱(53), 급기덕트(54)에 의해 형성된다.

이러한 구성은 흡착공간(12b)을 통하여 가습로터(20)의 하측을 통과하는 공기와, 재생공간(12a)을 통하여 가습로터(20)의 상측을 통과하는 공기가 상반된 방향으로 유동하도록 함으로써 가습로터(20)의 양측(흡착공간 쪽과 재생공간 쪽)에 가해지는 공기의 압력이 대체로 균등해질 수 있도록 한 것이다. 이렇게 하면 실내로 유입되는 공기와 실외로 배출되는 공기가 가습실(12) 내에서 섞이는 현상을 최소화할 수 있다.

또 이러한 구성은 배기덕트(44)가 급기실(13)을 통과하고 급기덕트(54)가 배기실(14)을 통과함으로써 실내로부터 실외로 배출되는 공기와 실외로부터 실내로 유입되는 공기의 열교환이 이루어질 수 있도록 한 것이다. 즉 열을 회수하여 실내의 열손실을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

다음은 이러한 환기장치의 동작에 관하여 설명한다.

동절기에 환기와 가습을 동시에 수행하고자 할 때는 댐퍼(33)가 제1외기유입구(32)를 개방한 상태에서 급기팬(52)과 배기팬(42)이 동작한다. 또 히터(35)가 가동되고 구동모터(21)의 동작에 의해 가습로터(20)가 서서히 회전한다.

이때는 제1외기유입구(32)를 통하여 흡착공간(12b)으로 유입된 공기가 가습로터(20)의 하측을 통과하므로 외기에 포함된 수분이 가습로터(20)에 흡착된다. 그리고 이 공기는 배기팬(42)의 동작에 의해 제1연통유로(41), 배기실(14), 배기팬케이싱(43), 배기덕트(44)를 차례로 통과하여 외부로 배출된다. 이러한 공기유동은 가습로터(20)에 수분을 흡착시키기 위한 것이다. 또 이때는 내기유입구(31)를 통해 실내유닛(1) 쪽의 공기가 흡착공간(12b)으로 흡입되고, 이 공기도 배기팬(42)의 동작에 의해 같은 경로를 통하여 외부로 배출된다.

그리고 제2외기유입구(34)를 통해 재생공간(12a)으로 유입되는 공기는 히터(35)에 의해 가열된 후 가습로터(20)의 상측을 통과한다. 이때 가습로터(20)에 흡착된 수분은 기화하여 공기에 포함되므로 가습로터(20)를 통과한 공기는 습도가 높아진다. 이 공기는 급기팬(52)의 동작에 의해 제2연통유로(51), 급기실(13), 급기팬케이싱(53), 급기덕트(54)를 차례로 통과하여 실내유닛(1)으로 공급된다.

이처럼 환기장치(10)는 실내공기를 외부로 배출시킴과 동시에 외부공기를 실내로 공급하므로 실내공간의 압력상승 없이 실내의 환기를 원활히 수행할 수 있다. 또 환기과정에서 실내로 유입되는 공기의 가습을 수행할 수 있으므로 실내의 습도를 조절할 수 있다.

한편, 하절기에 가습을 수행하지 않고 환기만을 수행하고자 할 때는 댐퍼(33)가 제1외기유입구(32)를 폐쇄하고 히터(35)가 동작하지 않는다. 이 상태에서 급기팬(52)과 배기팬(42)이 동작하면 실내의 환기를 수행할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 환기장치는 실내공기를 외부로 배출시킴과 동시에 외부공기를 실내로 공급할 수 있기 때문에 실내의 환기를 원활히 수행할 수 있는 효과가 있다. 또 가습로터를 통하여 실내로 유입되는 공기를 가습할 수 있으므로 환기와 동시에 실내의 가습을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또 본 발명은 댐퍼가 제1외기유입구를 폐쇄할 수 있기 때문에 가습동작 없이 환기만을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

상호 구획된 흡착공간과 재생공간을 포함하는 가습실과, 상기 가습실에 대해 각각 구획되도록 마련된 급기실과 배기실을 갖춘 캐비닛과,

실내공기를 실외로 배출시키기 위한 배기유로와,

외기를 실내로 유입시키기 위한 급기유로와,

일측으로 상기 배기유로의 공기가 통과하고 타측으로 상기 급기유로의 공기가 통과하도록 상기 가습실에 설치된 가습로터와,

상기 가습로터를 회전시키는 구동모터와,

상기 배기유로의 상기 가습로터 상류로 외기를 유입시키기 위한 외기유입유로와,

상기 배기유로의 상기 가습로터 하류에서 상기 배기실에 마련된 배기팬과,

상기 급기유로의 상기 가습로터 하류에서 상기 급기실에 마련된 급기팬과,

상기 급기유로의 상기 가습로터 상류에 마련된 히터를 포함하고,

상기 배기유로는, 실내로부터 배출되는 공기가 상기 흡착공간으로 유입되는 내기유입구와, 상기 내기유입구를 통해 유입되어 상기 가습로터를 통과한 실내공기가 상기 배기실로 흐르도록 안내하는 제1연통유로와, 상기 배기팬을 수용하도록 상기 배기실에 설치된 배기팬케이싱과, 상기 배기팬케이싱으로부터 배출되는 공기를 실외로 안내하는 배기덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제1항에 있어서,

상기 외기유입유로를 개폐하는 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 급기유로는 상기 재생공간으로 외기가 유입되는 외기유입구, 상기 재생공간의 상기 가습로터 하류 측 공기를 상기 급기실로 안내하는 제2연통유로, 상기 급기팬을 수용하도록 상기 급기실에 설치된 급기팬케이싱, 상기 급기팬케이싱으로부터 배출되는 공기를 실내공간 쪽으로 안내하는 급기덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.
제1항에 있어서,

상기 외기유입유로는 상기 흡착공간의 상기 가습로터 상류 측 공간과 연통하도록 된 것을 특징으로 하는 환기장치.
제1항에 있어서,

상기 흡착공간을 흐르는 공기의 유동방향과 상기 재생공간을 흐르는 공기의 유동방향이 상반되도록 된 것을 특징으로 하는 환기장치.
제4항에 있어서,

상기 배기덕트는 상기 배기팬케이싱으로부터 상기 재생공간 및 상기 급기실을 통과하도록 연장되고,

상기 급기덕트는 상기 급기팬케이싱으로부터 상기 흡착공간 및 상기 배기실을 통과하도록 연장된 것을 특징으로 하는 환기장치.
제1항, 제2항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 하나의 환기장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제8항에 있어서,

상기 공기조화기는 실내유닛과 실외유닛을 포함하며,

상기 환기장치가 실외유닛에 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기.