KR101610383B1 - 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 실내기 본체의 외부에 위치되는 드레인 어셈블리를 포함하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기에 관한 것이다. 따라서, 본 발명에서는, 상기 실내기 본체에서 발생되는 응축수로 인한 피해를 최소화할 수 있고, 상기 드레인 어셈블리의 선택적 사용 및 간편한 교체가 가능한 이점이 있다.
냉매사이클, 물 순환 시스템, 실내기, 드레인 어셈블리

Description

냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기{Indoor unit of Water circulation system associated with refrigerant cycle}
본 발명은 냉매사이클과 연동하여 온수 공급 및 냉난방 기능을 수행하는 물 순환 시스템의 실내기에 관한 것이다.
종래에는 실내의 냉난방은 냉매사이클을 이용한 공기조화기에 의하여 수행되고, 온수 공급은 별도의 가열원을 구비하는 보일러에 의하여 수행되었다.
보다 상세히, 상기 공기조화기는 실외에 설치되는 실외기와, 실내에 설치되는 실내기를 포함한다. 상기 실외기에는, 냉매를 압축하는 압축기, 냉매와 실외 공기의 열교환을 위한 실외열교환기, 냉매가 팽창되는 감압장치가 구비되고, 상기 실내기에는 냉매와 실내 공기의 열교환을 위한 실내열교환기가 구비된다. 이때, 상기 실외열교환기 및 실내열교환기 중 어느 하나는 응축기, 다른 하나는 증발기로 작용하여, 상기 압축기, 실외열교환기, 감압장치, 실내열교환기는 냉매사이클을 수행하게 된다.
그리고, 상기 보일러는 오일, 가스 또는 전기 등을 이용하여 열을 발생시켜, 물을 가열함으로써 온수를 공급하거나 바닥난방을 수행한다.
본 발명은 응축수로 인한 피해를 최소화할 수 있는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기를 제공하기 위한 것이다.
그리고, 본 발명은 부품의 선택적 사용 및 교체가 더욱 간편해질 수 있는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같이 제안되는 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기는, 내부에 공간이 형성되는 본체; 상기 본체의 내부에 구비되고, 물과 냉매의 열교환이 이루어지는 수냉매열교환기; 상기 냉매를 압축하는 압축기 및 상기 냉매와 실외 공기 간의 열교환이 이루어지는 실외열교환기를 포함하는 실외기와, 상기 수냉매열교환기를 연결하는 냉매배관; 실내 냉난방을 위한 실내 냉난방부 및 온수 공급을 위한 급탕부 중 적어도 하나와, 상기 수냉매열교환기를 연결하는 수배관; 및 상기 본체의 외부에 위치되고, 상기 수냉매열교환기, 냉매배관 및 수배관 중 적어도 하나에서 발생되는 응축수를 집수하는 드레인 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기에 의하면, 실내기 본체에서 발생되는 응축수가 모두 드레인 어셈블리에 집수될 수 있으므로, 상기 응축수가 사용자가 의도하지 않은 방향으로 누수되는 현상이 최소화될 수 있다. 따라서, 상기 응축수로 인한 사용자의 불괘감 또는 상기 실내기에 인접한 물건의 손상 등과 같은 피해를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 상기 드레인 어셈블리가 상기 실내기 본체의 외부에 위치되기 때문에, 사용자의 필요에 따라 상기 드레인 어셈블리를 선택적으로 더욱 간편하게 결합 또는 분리하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 드레인 어셈블리가 손상된 경우, 상기 드레인 어셈블리를 교체하는 작업도 더욱 간편해질 수 있는 이점이 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템을, 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실시예의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 물 순환 시스템(1)은, 냉매 사이클이 수행되는 히트펌프와, 실내의 급탕 및 냉난방을 위하여 상기 냉매와 열교환하는 물이 유동하는 실내열전달부를 포함한다.
상세히, 상기 히트펌프는, 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(21)와, 상기 압축기(21)로부터 토출되는 냉매의 흐름 방향을 조절하는 사방 밸브(four-way valve)(22)와, 상기 사방 밸브(22)를 통과한 고온 고압의 냉매가 상기 실내열전달부의 수배관을 따라 흐르는 물과 열교환하는 수냉매 열교환기(water-refrigerant heat exchanger)(31)와, 상기 수냉매 열교환기(31)를 통과한 냉매가 저온 저압으로 팽창되도록 하는 팽창부(expansion part)(24) 및 상기 팽창부(24)를 통과한 냉매가 실외 공기와 열교환하도록 하는 실외 열교환기(23)로 이루어진다. 그리고, 상기 압축기(21), 사방 밸브(22), 수냉매 열교환기(31), 팽창부(24) 및 실외 열교환기(23)는 냉매배관(25)에 의하여 연결되어 냉매 사이클 폐회로를 구성한다.
다른 한편으로는, 상기 물 순환 시스템(1)은, 냉매 사이클이 포함되는 실외기(2)와, 상기 냉매 사이클을 따라 상변화되는 냉매와 물이 열교환되도록 하는 실내기(3)와, 실내의 온수 공급을 위하여 상기 실내기(3)에 연결되는 급탕부(hot water supply part)(4)와, 실내의 냉난방을 위하여 상기 실내기(3)에 연결되는 수배관(water pipe)으로 구성되는 냉난방부(5)를 포함한다.
여기서, 상기 히트펌프에 포함되는 상기 압축기(21), 사방밸브(22), 팽창부(24) 및 실외 열교환기(23)는, 실외에 위치되는 상기 실외기(2)에 설치된다. 그리고, 상기 실외기(2)가 냉방 모드로 운전되는 경우에는 상기 실외 열교환기(23)가 증발기의 기능을 수행하고, 난방 모드로 운전되는 경우에는 응축기의 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 히트펌프에 포함되는 상기 수냉매 열교환기(31)는, 실내에 위치되는 상기 실내기(3)에 설치된다. 더불어, 상기 실내기(3)에는, 상기 수냉매 열교환기(31)와, 상기 수냉매 열교환기(31)의 출구측에 연장되는 수배관에 장착되어, 물의 흐름을 감지하는 플로우 스위치(flow switch)(32)와, 상기 플로우 스위치(32)로부터 물의 유동 방향으로 이격된 어느 지점에서 분지되는 팽창 탱크(expansion tank)(33)와, 상기 수냉매 열교환기(31)의 출구측으로부터 연장되는 수배관의 단부가 삽입되며, 내부에 보조 히터(35)가 제공되는 집수 탱크(34)와, 상기 집수 탱크(34)의 출구측 수배관의 어느 지점에 제공되는 워터 펌프(water pump)(36)가 설치된다.
보다 상세히, 상기 수냉매 열교환기(31)는 상기 냉매 사이클 폐회로를 따라 흐르는 냉매와 상기 수배관을 따라 흐르는 물이 열교환하는 장치로서, 예를 들면 판형 열교환기가 적용 가능하다. 상기 수냉매 열교환기(31)의 내부에는, 상기 냉매와 물이 독립적으로 유동하면서 서로 열교환할 수 있는 유로가 형성된다.
여기서, 상기 시스템(1)이 급탕 모드 또는 난방 모드로 운전되는 경우에는, 상기 수냉매 열교환기(31)에서는 상기 압축기(21)를 통과한 고온 고압의 기체 냉매로부터 상기 수배관을 따라 흐르는 물로 열이 전달된다. 반대로, 상기 시스템(1)이 냉방 모드로 운전되는 경우에는, 상기 수냉매 열교환기(31)에서는 상기 수배관을 따라 흐르는 물로부터 상기 팽창부(24)를 통과한 냉매로 열이 전달된다. 즉, 상기 시스템(1)이 급탕 모드 또는 난방 모드로 운전되는 경우에는, 상기 수냉매 열교환기(31)로 유입되는 물은 상기 급탕부(4) 및 냉난방부(5)를 통과하는 과정에서 열을 방출하여 식은 상태이다. 반대로, 상기 시스템(1)이 냉방 모드로 운전되는 경우에는, 상기 수냉매 열교환기(31)로 유입되는 물은 상기 냉난방부(5)를 통과하는 과정에서 열을 흡수하여 가열된 상태이다.
또한, 상기 팽창 탱크(33)는, 상기 수냉매 열교환기(31)를 통과하면서 가열된 물의 부피가 적정 수준 이상으로 팽창될 때 이를 흡수하는 완충 기능을 수행한다.
또한, 상기 집수 탱크(34)는, 상기 수냉매 열교환기(31)를 통과한 물이 집수되는 용기이다. 그리고, 상기 집수 탱크(34) 내부에는 보조 히터(35)가 장착되어, 제상 운전 과정 또는 수냉매 열교환기(31)를 통한 흡입 열량이 요구되는 열량에 미치지 못하는 경우 선택적으로 동작하게 된다.
그리고, 상기 집수 탱크(34)의 상측에는 에어 벤트(air vent)(343)가 형성되어, 상기 집수 탱크(34) 내에 존재하는 과열 상태의 공기가 배출되도록 한다. 그리고, 상기 집수 탱크(35)의 어느 일측에는 압력 게이지(341)와 릴리프 밸브(342)가 제공되어, 상기 집수 탱크(35) 내부의 압력이 적절하게 조절되도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 압력 게이지(341)를 통해서 표시되는 상기 집수 탱크(35) 내부 수압이 과도하게 높을 때에는, 상기 릴리프 밸브(342)가 개방되도록 하여 탱크 내 압력이 적절하게 조절되도록 할 수 있다.
또한, 상기 워터 펌프(36)는, 상기 집수 탱크(34)의 출구측에서 연장되는 수배관을 통해서 토출되는 물을 펌핑하여, 급탕부(4)와 냉난방부(5)로 공급되도록 한다.
한편, 상기 실내열전달부는, 상기 급탕부(4) 및 상기 냉난반부(5)를 포함한다.
먼저, 상기 급탕부(4)는, 사용자가 세면 또는 설거지 등과 같은 작업에 필요 한 물을 데워서 공급하는 부분이다. 상세히, 상기 워터 펌프(36)로부터 물의 흐름 방향으로 이격된 어느 지점에는 물의 흐름을 제어하는 삼방 밸브(three-way valve)(60)가 제공된다. 상기 삼방 밸브(60)는, 상기 워터 펌프(36)에 의하여 펌핑된 물이 상기 급탕부(4) 또는 상기 냉난방부(5)로 흐르도록 하는 방향 전환 밸브이다. 따라서, 상기 삼방 밸브(60)의 출구측에는 급탕부로 연장되는 급탕 배관(48)과, 상기 냉난방부(5)로 연장되는 냉난방 배관(53)이 각각 연결된다. 그리고, 상기 워터 펌프(36)에 의하여 펌핑되는 물은 상기 삼방 밸브(60)의 제어에 따라 상기 급탕 배관(48) 또는 냉난방 배관(53) 중 어느 한 쪽으로 선택적으로 흐르게 된다.
상기 급탕부(4)에는, 외부로부터 공급되는 물을 저장하고, 저장된 물이 데워지도록 하는 급탕 탱크(41)와, 상기 급탕 탱크(41)의 내부에 제공되는 보조 히터(42)가 포함된다. 그리고, 설치 형태에 따라 상기 급탕 탱크(41)에 열을 공급하는 보조 열원이 더 추가될 수 있다. 그리고, 제시 가능한 보조 열원으로서는 태양열을 이용한 축열조(43)가 가능하다. 그리고, 상기 급탕부(4)의 일측면에는 냉수가 유입되기 위한 입수부(411)와, 가열된 물이 토출되는 출수부(412)가 구비된다.
상세히, 상기 삼방 밸브(60)로부터 연장되는 급탕 배관의 일부는 상기 급탕 탱크(41)로 인입되어, 상기 급탕 탱크(41) 내부에 저장된 물을 가열한다. 즉, 상기 급탕 배관(48) 내부를 따라 흐르는 고온의 물로부터 상기 급탕 탱크(41)에 저장된 물로 열이 전달된다. 그리고, 특정한 경우에는 상기 보조 히터(42)와 상기 보조 열원이 동작하여 추가적인 열을 더 공급할 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 목욕을 하기 위하여 온수를 많이 필요로 하는 경우와 같이, 단시간에 물이 데워져야 하는 경우에 동작할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 출수부(412)에는 샤워기(45)와 같은 온수 토출 장치 또는 가습기(46)와 같은 가전 장치가 연결될 수도 있을 것이다. 그리고, 상기 보조 열원으로서 태양열을 이용한 축열조(43)가 사용되는 경우, 상기 축열조(43)로부터 연장되는 축열 배관(47)이 상기 급탕 탱크(41) 내부로 삽입될 수도 있을 것이다. 그리고, 상기 축열 배관(47) 상에는 축열 배관 폐회로 내부의 유속을 제어하는 보조 펌프(44)가 장착되고, 상기 축열 배관(47) 내부의 물의 흐름 방향을 제어하기 위한 방향 절환 밸브(VA)가 장착될 수 있다.
상기에서 제시된 태양열을 이용한 축열부와 같은 보조 열원 구조는 제시된 실시예에 제한되지 아니하고, 다양한 형태를 가지고 다른 위치에 장착 가능함을 밝혀 둔다.
한편, 상기 냉난방부(5)에는, 상기 냉난방 배관(53)의 일부가 실내 바닥에 매설되어 형성되는 바닥 냉난방부(51)와, 상기 냉난방 배관(53)의 어느 지점으로부터 분지되어 상기 바닥 냉난방부(51)와 병렬 연결되는 공기 냉난방부(52)가 포함된다.
상세히, 상기 바닥 냉난방부(51)는 도시된 바와 같이 실내 바닥에 미앤더 라인(meander line) 형태로 매설될 수 있다. 그리고, 상기 공기 냉난방부(52)는 팬 코일 유닛(Fan Coil Unit) 또는 라디에이터(Radiator)등이 될 수 있다. 그리고, 상기 공기 냉난방부(52)에는 상기 냉난방 배관(53)으로부터 분지되는 공기 냉난방 배관(54) 일부가 열교환 수단으로 제공된다. 그리고, 상기 공기 냉난방 배관(54)이 분지되는 지점에는 삼방 밸브와 같은 유로 전환 밸브(55,56)가 설치되어, 상기 냉난방 배관(53)을 따라 흐르는 냉매가 상기 바닥 냉난방부(51)와 공기 냉난방부(52)로 나뉘어 흐르거나 어느 한 쪽으로만 흐르도록 할 수 있다.
또한, 상기 삼방 밸브(60)로부터 연장되는 상기 급탕 배관(48)의 단부는 상기 공기 냉난방 배관(54)의 출구단으로부터 물의 흐름 방향으로 이격되는 지점에서 합지된다. 따라서, 급탕 모드에서는 상기 급탕 배관(48)을 따라 흐르는 냉매는 상기 냉난방 배관(53)으로 다시 합쳐진 후에 상기 수냉매 열교환기(31)로 유입된다.
여기서, 상기 급탕 배관(48)이 상기 냉난방 배관(53)과 합쳐지는 지점과 같이, 역류 차단을 필요로 하는 지점에는 역지 밸브(V)가 설치되어, 물의 역류가 방지되도록 할 수 있다. 같은 맥락으로, 상기 유로 전환 밸브(56)가 설치되는 방법 외에, 상기 공기 냉난방 배관(54)의 출구단과 상기 바닥 냉난방부(51)의 출구단에 역지 밸브가 각각 설치되는 것도 가능할 것이다.
이하에서는, 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기 구조에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실시예의 외관 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실시예의 내부 모습을 보인 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 실내기(3)는, 상기 수냉매열교환기(31), 집수탱크(34), 팽창탱크(33), 워터펌프(36) 등과 같은 부품이 설치되는 실내기 본체(30)와, 상기 실내기 본체(30)에 설치되는 다양한 부품에서 발생되는 응축수를 집수 및 안내하기 위한 드레인 어셈블리(7)를 포함한다.
상기 실내기 본체(30)의 내부에는 공간이 형성되어, 상기 수냉매열교환기(31)와, 상기 집수탱크(34)와, 상기 팽창탱크(33)와, 상기 워터펌프(36)가 설치된다. 상기 수냉매열교환기(31)는 상기 실내기 본체(30)의 중심부에 위치되고, 상기 집수탱크(34)는 상기 수냉매열교환기(31)의 일측방에 위치되고, 상기 팽창탱크(33)는 상기 수냉매열교환기(31)의 상방에 위치되고, 상기 워터펌프(36)는 상기 집수탱크(34)의 하방에 위치된다. 그리고, 상기 수냉매열교환기(31), 집수탱크(34), 팽창탱크(33) 및 워터펌프(36)는, 수배관(61)으로 연결된다.
상기 수냉매열교환기(31)와 집수탱크(34)를 연결하는 수배관(61)의 일측에는 상기 플로우 스위치(32)가 설치된다. 그리고, 상기 집수탱크(34)의 상단에는 상기 에어 벤트(343)가 설치되고, 상기 집수탱크(34)의 일측으로부터 연장되는 배관의 단부에는 상기 압력 게이지(341) 및 릴리프 밸브(342)가 설치된다.
한편 상기 수냉매열교환기(31)에는, 상기 수냉매열교환기(31)와 상기 실외기(2) 간에 냉매를 유동시키기 위한 냉매배관(25)이 연결된다. 즉, 상기 냉매배관(25)은, 상기 압축기(2)(도 1 참조) 및 실외열교환기(23)(도 1 참조)를 포함하는 실외기(2)와 상기 수냉매열교환기(31)를 연결한다. 상기 냉매배관(25)은, 상기 수냉매열교환기(31)를 향하여 유입되는 냉매를 안내하기 위한 유입측 냉매배관(251)과, 상기 수냉매열교환기(31)로부터 토출되는 냉매를 안내하기 위한 토출측 냉매배관(252)을 포함한다. 상기 유입측 냉매배관(251)은 상기 수냉매열교환기(31)의 상단으로부터 상기 실내기 본체(30)의 하방으로 연장된다. 상기 토출측 냉매배 관(252)은 상기 수냉매열교환기(31)의 하단으로부터 상기 실내기 본체(30)의 하방으로 연장된다. 즉, 상기 유입측 냉매배관(251) 및 토출측 냉매배관(252)은 모두 상기 실내기 본체(30)의 바닥면을 관통하여, 상기 실내기 본체(30)의 하방으로 연장되게 된다.
또한, 상기 수배관(61)은, 상기 수냉매열교환기(31)로 유입되는 물을 안내하기 위한 유입측 수배관(611)과, 상기 수냉매열교환기(31)로부터 토출되어 상기 집수탱크(34) 및 워터펌프(36)를 통과한 물을 상기 급탕부(4) 및 냉난방부(5)로 안내하기 위한 토출측 수배관(612)을 포함한다. 상기 유입측 수배관(611)은 상기 수냉매열교환기(31)의 하단으로부터 상기 실내기 본체(30)의 하방으로 연장된다. 상기 토출측 수배관(612)은 상기 수냉매열교환기(31)의 상단으로부터 상기 실내기 본체(30)의 하방으로 연장된다. 즉, 상기 유입측 수배관(611) 및 토출측 수배관(612)은 모두 상기 실내기 본체(30)의 바닥면을 관통하여, 상기 실내기 본체(30)의 하방으로 연장되게 된다.
한편, 상기 드레인 어셈블리(7)는, 상기 실내기 본체(30)에서 발생되는 응축수를 집수하고 원활하게 배출될 수 있도록 안내하기 위하여, 상기 실내기 본체(30)의 하방에 위치된다. 이때, 상기 드레인 어셈블리(7)는, 상기 실내기 본체(30)에서 발생되는 응축수를 효과적으로 집수할 수 있도록, 상기 실내기 본체(30)의 하단부를 둘러싸게 된다. 다른 한편으로는, 상기 실내기 본체(30)는 수직 방향으로 상기 드레인 어셈블리(7)의 사영 내에 포함되게 된다.
더불어, 상기 드레인 어셈블리(7)는, 상기 실내기 본체(30)의 외부에 위치되 는 상기 냉매배관(25) 및 수배관(61)의 적어도 일부를 둘러싸게 된다. 다른 한편으로는, 상기 냉매배관(25) 및 수배관(61)은 상기 실내기 본체(30)의 바닥면 및 드레인 어셈블리(7)를 관통하게 된다.
이하에서는, 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실시예의 드레인 어셈블리에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실시예의 제 1 드레인 유닛이 분리된 모습을 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실시예의 드레인 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 드레인 어셈블리(7)는, 응축수가 집수되는 드레인부(71)와, 상기 드레인부(71)를 차폐하는 단열커버부(75)를 포함한다. 상기 드레인부(71)는, 상기 실내기 본체(30)와 상기 드레인 어셈블리(7)의 사이 공간에 노출되어, 실질적으로 상기 실내기 본체(30)에서 발생되는 응축수가 집수되는 부분에 해당한다. 그리고, 상기 단열커버부(75)는, 상기 드레인 어셈블리(7) 내외부의 단열을 위하여 상기 드레인부(71)의 외면을 둘러싸도록 형성된다.
다른 한편으로는, 상기 드레인 어셈블리(7)는, 상기 냉매배관(25) 및 수배관(61)의 전방에 위치되는 제 1 드레인 유닛(78)과, 상기 냉매배관(25) 및 수배관(61)의 후방에 위치되는 제 2 드레인 유닛(79)을 포함한다. 이때, 상기 제 1 드레인 유닛(78)은 상기 냉매배관(25) 및 수배관(61) 각각의 전반부를 감싸게 되고, 상기 제 2 드레인 유닛(79)은 상기 냉매배관(25) 및 수배관(61) 각각의 후반부를 감싸게 된다. 즉, 상기 제 1 드레인 유닛(78)과 제 2 드레인 유닛(79)은 상기 냉매 배관(25) 및 수배관(61)을 연결하는 가상의 선을 경계로 한다.
그리고, 상기 제 1 드레인 유닛(78)은, 상기 응축수가 집수되는 제 1 드레인부(72)와, 상기 제 1 드레인부(72)를 둘러싸는 제 1 단열커버부(76)를 포함한다. 또한, 상기 제 2 드레인 유닛(79)은, 상기 응축수가 집수되는 제 2 드레인부(73)와, 상기 제 2 드레인부(73)를 둘러싸는 제 2 단열커버부(77)를 포함한다.
한편, 상기 드레인 어셈블리(7)는, 서로 높이가 다른 2단의 바닥면을 포함한다. 보다 상세히, 상기 드레인 어셈블리(7)는, 상기 냉매배관(25)에 대응되는 제 1 바닥면(711)과, 상기 수배관(61)에 대응되는 제 2 바닥면(712)을 포함한다. 이때, 상기 제 1 바닥면(711)은 상기 제 2 바닥면(712)보다 높게 위치된다. 즉, 상기 드레인 어셈블리(7)의 내부 공간에서, 상기 수배관(61)에 대응되는 내부 공간이, 상기 냉매배관(25)에 대응되는 내부 공간보다 더욱 넓다.
통상적으로 수배관(61)을 연결하는 연결부가 냉매배관(25)을 연결하는 연결부보다 크게 되는데, 상기 수배관(61)에 대응되는 내부 공간이 상기 냉매배관(25)에 대응되는 내부 공간보다 크게 형성됨으로써, 상기 수배관(61)의 연결부 및 냉매배관(25)의 연결부가 모두 상기 드레인 어셈블리(7)의 내부에 수용될 수 있다. 또한, 상기 드레인 어셈블리(7)가 전체적으로 상기 수배관(61)의 연결부를 수용할 수 있는 만큼의 내부 공간 높이에 적합하게 형성되는 경우에 비하여, 상기 드레인 어셈블리(7)의 전체적인 부피가 감소될 수 있다. 따라서, 상기 드레인 어셈블리(7)의 설치를 위한 설치 공간이 최소화될 수 있다.
이때, 상기 제 1 드레인부(72), 제 1 단열커버부(76), 제 2 드레인부(73) 및 제 2 단열커버부(77)는 모두 서로 높이가 다른 2단의 바닥면(711,712,751,752)을 가지도록 형성된다.
한편, 상기 드레인 어셈블리(7)는, 상기 냉매배관(25) 및 수배관(61)이 각각 관통하기 위한 냉매배관홀(741) 및 수배관홀(742)이 형성된다. 상기 냉매배관홀(741) 및 수배관홀(742)은 상기 제 1 드레인 유닛(78) 및 제 2 드레인 유닛(79)이 결합됨으로써 형성된다.
보다 상세히, 상기 제 1 단열커버부(76) 및 제 2 단열커버부(77) 각각에는 상기 냉매배관(25) 또는 수배관(61)을 둘러싸는 배관 커버부(753,754,755,756)가 형성된다. 상기 배관 커버부(753,754,755,756)는, 상기 냉매배관(25)을 둘러싸는 냉매배관 커버부(753,754)와, 상기 수배관(61)을 둘러싸는 수배관 커버부(755,756)를 포함한다. 상기 냉매배관 커버부(753,754)는, 상기 유입측 냉매배관(251)을 둘러싸는 제 1 냉매배관 커버부(753,754)와, 상기 토출측 냉매배관(252)을 둘러싸는 제 2 냉매배관 커버부(753,754)를 포함한다. 그리고, 상기 수배관 커버부(755,756)는, 상기 유입측 수배관(611)을 둘러싸는 제 1 수배관 커버부(755,756)와, 상기 토출측 수배관(612)을 둘러싸는 제 2 수배관 커버부(755,756)를 포함한다.
이때, 상기 냉매배관 커버부(753,754)는, 상기 냉매배관(25)에 대응되는 상기 단열커버부(75)의 제 1 바닥면(751)으로부터 상방으로 연장된다. 그리고, 상기 수배관 커버부(755,756)는, 상기 수배관(61)에 대응되는 상기 단열커버부(75)의 제 2 바닥면(752)으로부터 상방으로 연장된다.
그리고, 상기 제 1 드레인부(72) 및 제 2 드레인부(73) 각각에는 상기 냉매 배관(25) 및 수배관(61)이 수용되기 위한 배관 수용부(713,714,715,716)가 형성된다. 상기 배관 수용부(713,714,715,716)는, 상기 냉매배관(25)이 수용되기 위한 냉매배관 수용부(713,714)와, 상기 수배관(61)이 수용되기 위한 수배관 수용부(715,716)를 포함한다. 상기 냉매배관 수용부(713,714)는, 상기 유입측 냉매배관(251)이 수용되는 제 1 냉매배관 수용부(713)와, 상기 토출측 냉매배관(252)이 수용되는 제 2 냉매배관 수용부(714)를 포함한다. 그리고, 상기 수배관 수용부(715,716)는, 상기 유입측 수배관(611)이 수용되는 제 1 수배관 수용부(715)와, 상기 토출측 수배관(612)이 수용되는 제 2 수배관 수용부(716)를 포함한다.
이때, 상기 냉매배관 수용부(713,714)는, 상기 냉매배관(25)에 대응되는 상기 드레인부(71)의 제 1 바닥면(711)으로부터 상방으로 연장된다. 그리고, 상기 수배관 수용부(715,716)는, 상기 수배관(61)에 대응되는 상기 드레인부(71)의 제 2 바닥면(712)으로부터 상방으로 연장된다.
상기 냉매배관 커버부(753,754), 수배관 커버부(755,756), 냉매배관 수용부(713,714) 및 수배관 수용부(715,716)는, 상기 드레인 어셈블리(7)가 상기 실내기 본체(30)에 결합된 상태에서, 상기 실내기 본체(30)의 바닥면을 관통하여 외부로 연장되는 상기 냉매배관(25) 및 수배관(61)이 통과하는 지점에 위치되는 것은 당연하다.
상기 제 1 단열커버부(76)의 냉매배관 커버부(753,754)와, 상기 제 2 단열커버부(77)의 냉매배관 커버부(753,754)가 결합됨으로써, 상기 냉매배관홀(741)이 형성된다. 그리고, 상기 제 1 드레인부(72)의 냉매배관 수용부(713,714)와, 상기 제 2 드레인부(73)의 냉매배관 수용부(713,714)가 결합됨으로써, 상기 냉매배관 수용부(713,714)는 상기 냉매배관 커버부(753,754)를 둘러싸게 된다. 즉, 상기 냉매배관(25)을 기준으로 볼 때, 상기 냉매배관 커버부(753,754) 및 냉매배관 수용부(713,714)는 상기 냉매배관(25)의 외측 방향으로 순차적으로 위치된다.
또한, 상기 제 1 단열커버부(76)의 수배관 커버부(미도시)와, 상기 제 2 단열커버부(77)의 수배관 커버부(755,756)가 결합됨으로써, 상기 수배관홀(742)이 형성된다. 그리고, 상기 제 1 드레인부(72)의 수배관 수용부(미도시)와, 상기 제 2 드레인부(73)의 수배관 수용부(715,716)가 결합됨으로써, 상기 수배관 수용부(715,716)는 상기 수배관 커버부(755,756)를 둘러싸게 된다. 즉, 상기 수배관(61)을 기준으로 볼 때, 상기 수배관 커버부(755,756) 및 수배관 수용부(715,716)는 상기 수배관(61)의 외측에 순차적으로 위치된다. 이때, 상기 제 1 단열커버부(76)의 수배관 커버부 및 상기 제 1 드레인부(72)의 수배관 수용부는, 도 5에서 직접적으로 보이지는 않지만, 상기 제 2 단열커버부(77)의 수배관 커버부(755,756) 및 제 2 드레인부(73)의 수배관 수용부(715,716)와 대응되도록 형성된다.
다른 한편으로, 상기 드레인 어셈블리(7)의 내부를 기준으로 보면, 상기 냉매배관 수용부(713,714) 및 냉매배관 커버부(753,754)는 상기 드레인 어셈블리(7)의 내부로부터 순차적으로 위치된다. 또한, 상기 드레인 어셈블리(7)의 내부를 기준으로 보면, 상기 수배관 수용부(715,716) 및 수배관 커버부(755,756)는 상기 드레인 어셈블리(7)의 내부로부터 순차적으로 위치된다.
한편, 상기 냉매배관 커버부(753,754) 및 수배관 커버부(755,756)는, 상기 냉매배관 수용부(713,714) 및 수배관 수용부(715,716)에 비하여 높게 형성된다. 따라서, 상기 냉매배관 커버부(753,754) 및 수배관 커버부(755,756)에 집수되는 응축수는, 상대적으로 높이가 낮은 상기 냉매배관 수용부(713,714) 및 수배관 수용부(715,716)를 따라 상기 드레인부(71)의 바닥면으로 유동할 수 있다. 즉, 상기 냉매배관 커버부(753,754) 및 수배관 커버부(755,756)에 집수되는 응축수가 고여 있지 않고, 원활하게 배출될 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 드레인 어셈블리(7)에는, 상기 드레인 어셈블리(7)에 집수된 응축수가 상기 드레인 어셈블리(7)의 외부로 배출되기 위한 응축수 배출구(743)가 구비된다. 상기 응축수 배출구(743)는, 상기 드레인 어셈블리(7)의 최하단에 위치된다. 따라서, 상기 드레인 어셈블리(7)에 집수되는 응축수는 자중에 의하여 자연적으로 최하단에 위치되는 응축수 배출구(743)를 향하여 유동하게 된다. 즉, 상기 드레인 어셈블리(7)에 집수되는 응축수가 더욱 원활하게 배출될 수 있는 이점이 있다.
본 실시예에서는, 상기 응축수 배출구(743)가 상기 제 2 드레인부(73)에 일체로 형성된다. 다만, 상기 응축수 배출구(743)는, 상기 제 1 드레인부(72)에 구비될 수도 있고, 상기 드레인부(71)와 별개로 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 응축수 배출구(743)의 단부에는, 응축수를 집수하기 위한 저장부가 구비되거나, 응축수를 실외로 안내하기 위한 배관이 연결될 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기에서 응축수의 유동에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 상기 시스템(1)은 냉방 모드로 운전되는 경우에는, 상기 수냉매열교환기(31)를 유동하는 물은 실내 공기에 비하여 상대적으로 저온의 상태이다. 그리고, 상기 수냉매열교환기(31)를 유동하는 냉매는 상기 수냉매열교환기(31)를 유동하는 물로부터 열을 흡수해야 하므로, 상기 수냉매열교환기(31)를 유동하는 물에 비하여 상대적으로 저온의 상태이다. 결국, 상기 시스템(1)이 냉방 모드로 운전되는 경우에는, 상기 수냉매열교환기(31)를 유동하는 물과 냉매는 모두 실내 공기에 비하여 상대적으로 저온의 상태이다. 따라서, 상기 수냉매열교환기(31)의 외면에는 응축수가 발생하게 된다.
또한, 상기 물과 냉매는, 상기 실내기(3) 내부에 설치되는 집수탱크(34), 팽창탱크(33), 워터펌프(36), 수배관(61), 냉매배관(25)을 통하여 유동하게 되므로, 상기 집수탱크(34), 팽창탱크(33), 워터펌프(36), 수배관(61), 냉매배관(25)에서도 응축수가 발생하게 된다.
상기 수냉매열교환기(31), 집수탱크(34), 팽창탱크(33), 워터펌프(36), 수배관(61) 및 냉매배관(25) 중 적어도 하나에서 발생되는 응축수는 자중에 의하여 하방으로 유동하게 된다. 상기 수냉매열교환기(31), 집수탱크(34), 팽창탱크(33), 워터펌프(36), 수배관(61) 및 냉매배관(25)은 모두 상기 실내기 본체(30)의 내부에 설치되기 때문에, 상기 응축수는 모두 상기 실내기 본체(30)의 바닥면으로 유동하게 된다.
그리고, 상기 실내기 본체(30)의 바닥면에 존재하는 틈을 통하여 상기 실내 기 본체(30)의 외부로 유동하게 된다. 이때, 상기 실내기 본체(30)의 하방에는, 상기 실내기 본체(30)의 하단부를 둘러싸는 드레인 어셈블리(7)가 위치되기 때문에, 상기 실내기 본체(30)의 외부로 유동하는 응축수는 모두 상기 드레인 어셈블리(7)에 집수되게 된다.
보다 상세히, 상기 실내기 본체(30)의 외부로 유동하는 응축수는, 상기 드레인부(71)의 바닥면에 집수된다. 상기 드레인부(71)의 바닥면에 집수된 응축수는 자중에 의하여 상기 드레인 어셈블리(7)의 최하단에 위치되는 상기 응축수 배출구(743) 방향으로 유동하게 된다.
이때, 상기 실내기 본체(30)의 외부로 유동하는 응축수 중 일부는, 상기 냉매배관(25) 및 수배관(61)을 둘러싸는 배관 커버부(753,754,755,756)에 집수될 수도 있다. 특히, 상기 실내기 본체(30)의 바닥면과 상기 드레인 어셈블리(7) 사이에 위치되는 상기 냉매배관(25) 및 수배관(61)에서도 응축수가 발생될 수 있는데, 이러한 경우에는 상기 냉매배관(25) 및 수배관(61)에서 발생되는 대부분의 응축수가 상기 배관 커버부(753,754,755,756)로 집수된다.
그런데, 상기 배관 커버부(753,754,755,756)를 둘러싸는 상기 배관 수용부(713,714,715,716)가 더 낮게 위치되므로, 상기 배관 커버부(753,754,755,756)에 집수된 응축수는 자중에 의하여 상기 배관 수용부(713,714,715,716)를 따라 자연적으로 상기 드레인부(71)의 바닥면을 향하여 유동하게 된다. 그리고, 상기 드레인 바닥면의 응축수는 상기 응축수 배출구(743) 방향으로 유동하게 된다.
그리고, 상기 응축수는 상기 응축수 배출구(743)를 통하여 별도로 구비되는 저장부 또는 실외로 배출될 수 있다.
한편, 상기 제 1 드레인부(72), 제 2 드레인부(73), 제 1 단열커버부(76), 제 2 단열커버부(77)는, 예를 들면 후크 방식 등과 같은 다양한 방식으로 결합될 수 있다. 또한, 상기 드레인 어셈블리(7)와 상기 실내기 본체(30)의 결합 방식도, 예를 들면 나사 체결 방식과 같은 다양한 방식으로 결합될 수 있다.
상기 시스템(1)에 의하면, 상기 실내기 본체(30)에서 발생되는 응축수가 모두 원활하게 집수 또는 배출될 수 있다. 이는 상기 드레인 어셈블리(7)가 상기 실내기 본체(30)의 하단부를 둘러싸기 때문에, 상기 실내기 본체(30)에서 발생되어 하방으로 유동하는 응축수가 모두 상기 드레인 어셈블리(7)에 집수되기 때문이다. 따라서, 상기 응축수로 인하여 발생되는 사용자의 불쾌감, 인접한 물건들의 손상 등과 같은 피해가 최소화될 수 있는 이점이 있다.
그리고, 상기 드레인 어셈블리(7)가 상기 실내기 본체(30)의 외부에 위치되기 때문에, 상기 드레인 어셈블리(7)의 선택적 사용이 가능하다. 예를 들면, 상기 시스템(1)이 급탕 모드 및 난방 모드로 운전되는 경우에는, 상기 실내기 본체(30)에서 응축수가 발생될 가능성이 낮으므로, 상기 시스템(1)은 상기 드레인 어셈블리(7)가 제거된 상태로 사용할 수 있다. 또한, 상기 실내기 본체(30) 내부에서 물이 누수되는 경우에, 임시적으로 누수되는 물을 집수 또는 배출하기 위하여, 상기 드레인 어셈블리(7)를 상기 실내기 본체(30)에 결합한 상태로 상기 시스템(1)을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 드레인 어셈블리(7)가 손상된 경우에, 상기 드레인 어셈블리(7) 가 상기 실내기 본체(30)의 외부에 위치되므로, 상기 드레인 어셈블리(7)를 교체하는 작업이 더욱 간편해질 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실시예의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실시예의 외관 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실시예의 내부 모습을 보인 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실시예의 제 1 드레인 유닛이 분리된 모습을 보인 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실시예의 드레인 어셈블리의 분해 사시도.

Claims (17)

  1. 내부에 공간이 형성되는 본체;
    상기 본체의 내부에 구비되고, 물과 냉매의 열교환이 이루어지는 수냉매열교환기;
    상기 냉매를 압축하는 압축기 및 상기 냉매와 실외 공기 간의 열교환이 이루어지는 실외열교환기를 포함하는 실외기와, 상기 수냉매열교환기를 연결하는 냉매배관;
    실내 냉난방을 위한 실내 냉난방부 및 온수 공급을 위한 급탕부 중 적어도 하나와, 상기 수냉매열교환기를 연결하는 수배관; 및
    상기 본체의 외부에 위치되고, 상기 수냉매열교환기, 냉매배관 및 수배관 중 적어도 하나에서 발생되는 응축수를 집수하는 드레인 어셈블리를 포함하고,
    상기 드레인 어셈블리는, 상기 본체에서 연장되는 상기 냉매배관 및 수배관의 적어도 일부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 드레인 어셈블리는, 상기 본체의 하단부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매배관 및 수배관은 상기 본체의 바닥면을 관통하여 하방으로 연장되는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는, 수직 방향으로 상기 드레인 어셈블리의 사영 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 드레인 어셈블리에는, 상기 드레인 어셈블리에 집수된 응축수가 상기 드레인 어셈블리의 외부로 배출되기 위한 응축수 배출구가 구비되는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 응축수 배출구는 상기 드레인 어셈블리의 최하단에 위치되는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 드레인 어셈블리에는, 상기 냉매배관 및 수배관이 각각 관통하기 위한 냉매배관홀 및 수배관홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 드레인 어셈블리는,
    상기 응축수가 집수되는 드레인부; 및
    상기 드레인부를 차폐하는 단열커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 드레인부 및 단열커버부는 2개의 층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉매 사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 냉매배관 또는 수배관을 둘러싸도록, 상기 단열커버부의 바닥면으로부터 상방으로 연장되는 배관 커버부; 및
    상기 배관 커버부를 둘러싸도록, 상기 드레인부의 바닥면으로부터 상방으로 연장되는 배관 수용부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 배관 커버부가 상기 배관 수용부보다 더 높게 연장되는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매배관 및 수배관은 상기 본체의 바닥면 및 드레인 어셈블리를 관통하는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 드레인 어셈블리는, 상기 냉매배관이 관통하는 제 1 바닥면과, 상기 수배관이 관통하는 제 2 바닥면을 포함하고,
    상기 제 1 바닥면과 제 2 바닥면의 높이가 다른 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 드레인 어셈블리는,
    상기 수배관 및 냉매배관을 연결하는 가상의 선을 경계로 하는 제 1 드레인 유닛과 제 2 드레인 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 드레인 유닛은, 상기 응축수가 집수되는 제 1 드레인부와, 상기 제 1 드레인부를 둘러싸는 제 1 단열커버부를 포함하고,
    상기 제 2 드레인 유닛은, 상기 응축수가 집수되는 제 2 드레인부와, 상기 제 2 드레인부를 둘어싸는 제 2 단열커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체의 내부에 구비되고, 물의 부피 변화를 완충하는 팽창탱크;
    상기 본체의 내부에 구비되고, 물의 저장하기 위한 집수탱크; 및
    상기 본체의 내부에 설치되고, 물을 강제 유동시키는 워터펌프 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 드레인 어셈블리는, 상기 팽창탱크, 집수탱크 및 워터펌프 중 적어도 하나에서 발생되는 응축수를 집수하는 것을 특징으로 하는 냉매사이클 연동 물 순환 시스템의 실내기.
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