KR102185231B1 - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기로 유입된 실내공기와 실외공기의 유로를 간단한 구조를 이용하여 전환시킬 수 있는 공기조화기를 제공하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 공기조화기는, 회전에 의해 제1영역과 제2영역을 교대로 통과하면서 수분을 흡착하거나 상기 흡착된 수분을 방출하는 제습로터, 상기 제2영역을 통과하는 공기유로의 일측인 실내측과 타측인 실외측에 각각 위치하는 제1공간부와 제2공간부, 상기 제1영역을 통과하는 공기유로의 일측인 실내측과 타측인 실외측에 각각 위치하는 제3공간부와 제4공간부를 포함하는 본체부; 실내에서 유입된 실내공기를 독립된 2개의 공기유로 중 어느 하나로 유동하도록 가이드하고, 실외에서 유입된 실외공기를 상기 독립된 2개의 공기유로 중 나머지 하나로 유동하도록 가이드하는 댐퍼가 구비된 공기도입부;로 이루어진다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기유로의 방향을 전환시키기 위한 댐퍼가 구비된 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 사용자의 요구에 따라 실내 온도와 습도를 조절하거나 실내공기를 환기시켜 실내를 쾌적하게 유지하는 장치이다.

최근에는 공기조화기에 제습, 가습, 냉방, 난방, 공기 정화, 환기 등의 다양한 기능을 부가시킴으로써 사용자의 선택에 따라 계절의 변화에 맞추어 실내공기를 쾌적하게 유지할 수 있도록 하는 기술들이 개발되고 있다.

종래의 공기조화기로서 대한민국 등록특허 10-1782838 "공기조화기와 그 제어방법"이 공개되어 있다.

상기 종래기술의 공기조화기에는 양단이 실내와 연결된 제1공기유로, 양단이 실외와 연결된 제2공기유로, 상기 제1공기유로 상에 구비된 제1영역과 상기 제2공기유로 상에 구비된 제2영역을 포함하는 제습로터가 나타나 있다.

상기 공기조화기가 제습모드로 가동되는 경우, 제습로터의 제1영역에서 실내공기에 포함된 습기를 흡착시키고, 상기 흡착된 습기는 제습로터가 회전되어 제2영역에서 제2영역을 통과하는 공기에 방출된다.

이 경우 상기 제1영역을 통과하는 공기와 제2영역을 통과하는 공기의 유동방향이 동일하도록 배치되어 있으므로, 제습효율이 떨어지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.

제1공기유로(1)를 유동하는 실내공기는 제습로터(3)의 제1영역(3a)의 일측면(A)을 지나 타측면(C)을 순차 통과한다. 따라서 실내공기에 포함되어 있던 습기는 일측면(A)에서 다량 흡착되고, 타측면(C)에는 소량 흡착된다.

이와 같이 습기가 다량 흡착된 제습로터(3)의 일측면(A)이 회전하여 제2영역(3b)의 B 지점에 위치하고, 습기가 소량 흡착된 제습로터(3)의 타측면(C)이 제2영역(3b)의 D 지점에 위치하게 된다.

이 상태에서 제2공기유로(2)를 유동하는 실외공기가 다량의 습기가 흡착되어 있던 제2영역(3b)의 일측면(B)을 통과하면서 습도가 높아진 후 제2영역(3b)의 타측면(D)을 통과하게 되면, 상기 높아진 습도로 인해 제2영역(3b)의 타측면(D)에 흡착되어 있던 습기가 제2영역(3b)의 타측면(D)을 통과하는 공기에 방출되는 비율이 떨어져 재생효율이 감소하게 된다. 그 후 제습로터(3)가 더 회전하면, 제2영역(3b)의 타측면(D)에서 공기에 방출되지 않고 잔존하는 습기가 제1영역(3a)의 타측면(C)에 위치하게 되므로, 제1공기유로(1)를 유동하는 실내공기의 습기를 제거하는 효율이 감소하게 된다.

또한, 공기조화기가 환기모드가 가동되는 경우에는 전열교환의 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 겨울철에 환기모드로 가동되면 제1공기유로(1)를 통해 실내의 따뜻한 공기가 실외로 배출되고, 제2공기유로(2)를 통해 실외의 차가운 공기가 실내로 유입된다. 이 경우 실내공기가 제1영역(3a)을 통과함에 따라 일측면(A)의 온도는 많이 올라가는 반면, 타측면(C)의 온도는 상대적으로 덜 올라가게 된다. 이 상태에서 제습로터(3)가 회전하여 온도가 많이 올라간 일측면이 B위치가 되고, 온도가 덜 올라간 타측면이 D위치가 되면, 실외의 차가운 공기가 제2공기유로(2)를 유동하여 먼저 B위치의 일측면에 접촉하여 온도가 어느 정도 상승하나, 실내로 유입되기 직전에 온도가 상대적으로 덜 올라간 타측면(D)을 통과해야 하므로, 실내공기에서 실외공기로의 열전달 효율이 낮아지게 된다.

또한, 상기 종래기술의 공기조화기에는 제1공기유로와 제2공기유로의 유로 방향이 전환되도록 하는 유로전환부가 나타나 있다.

상기 유로전환부가 공기조화기에 구비되면, 제1공기유로와 제2공기유로에 연결되는 연결부와, 공기유로의 방향 전환을 위한 댐퍼가 구비되어야 하는데, 공기조화기 내부에 이와 같은 복수의 연결부 및 댐퍼가 구비되면 공기조화기의 구조가 복잡해지고, 장치가 커지는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 공기조화기로 유입된 실내공기와 실외공기의 유로를 간단한 구조를 이용하여 전환시킬 수 있는 공기조화기를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 실내공기와 실외공기가 유입되는 공기도입부를 본체부의 일측에 일체로 구비함으로써 구조를 단순화시킬 수 있는 공기조화기를 제공하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 실내공기와 실외공기의 유로를 전환시키는 댐퍼를 구동하기 위한 구동부의 부하를 감소시키고, 유로전환시간을 줄일 수 있는 공기조화기를 제공하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 제습로터를 통과하는 실내공기와 실외공기가 대향류를 형성하도록 함으로써 효율을 향상시킬 수 있는 공기조화기를 제공하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 제습로터를 통과하는 공기가 대향류를 형성하면서도 크기를 소형화할 수 있는 공기조화기를 제공하고자 함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기조화기는, 회전에 의해 제1영역과 제2영역을 교대로 통과하면서 수분을 흡착하거나 상기 흡착된 수분을 방출하는 제습로터, 상기 제2영역을 통과하는 공기유로의 일측인 실내측과 타측인 실외측에 각각 위치하는 제1공간부와 제2공간부, 상기 제1영역을 통과하는 공기유로의 일측인 실내측과 타측인 실외측에 각각 위치하는 제3공간부와 제4공간부를 포함하는 본체부; 실내에서 유입된 실내공기를 독립된 2개의 공기유로 중 어느 하나로 유동하도록 가이드하고, 실외에서 유입된 실외공기를 상기 독립된 2개의 공기유로 중 나머지 하나로 유동하도록 가이드하는 댐퍼가 구비된 공기도입부; 로 이루어진다.

상기 공기도입부는 상기 본체부의 일측에 격벽을 사이에 두고 구비될 수 있다.

상기 댐퍼는 상기 공기도입부 내부공간을 상기 독립된 2개의 공기유로로 분할하고, 회전축을 중심으로 회전하여, 상기 실내공기와 실외공기가 상기 독립된 2개의 공기유로 중 어느 하나와 나머지 하나로 각각 유동하도록 가이드할 수 있다.

상기 댐퍼의 회전축을 중심으로 상하좌우에 제1댐퍼부재와 제2댐퍼부재와 제3댐퍼부재와 제4댐퍼부재가 각각 구비되고; 상기 댐퍼의 양측단이 제1댐퍼부재와 제2댐퍼부재에 각각 접촉되어 상기 댐퍼를 기준으로 나뉘어진 공기도입부 내부공간 사이에 공기의 유동을 차단시키고; 상기 댐퍼가 회전하여 상기 댐퍼의 양측단이 상기 제3댐퍼부재와 제4댐퍼부재에 각각 접촉되어 상기 댐퍼를 기준으로 나뉘어진 공기도입부 내부공간 사이에 공기의 유동을 차단시킬 수 있다.

상기 제3댐퍼부재는, 상기 댐퍼의 일측단이 접촉되는 댐퍼접촉부와, 상기 댐퍼접촉부의 단부에서 절곡된 형상으로 연장되어 실내 유입구를 통해 유입된 공기를 차단하는 공기차단부로 이루어지고; 상기 제4댐퍼부재는, 상기 댐퍼의 타측단이 접촉되는 댐퍼접촉부와, 상기 댐퍼접촉부의 단부에서 절곡된 형상으로 연장되어 실외 유입구를 통해 유입된 공기를 차단하는 공기차단부로 이루어질 수 있다.

상기 제3댐퍼부재의 공기차단부는 상기 제3댐퍼부재의 댐퍼접촉부의 단부에서 상방향 또는 하방향으로 연장되고, 상기 제4댐퍼부재의 공기차단부는 상기 제4댐퍼부재의 댐퍼접촉부의 단부에서 상기 제3댐퍼부재의 공기차단부와 상하 반대 방향으로 연장될 수 있다.

상기 본체부와 공기도입부 사이를 차단하는 격벽에서, 상기 제1공간부에 대응되는 부분에는 상기 공기도입부의 공기유로와 제1공간부를 연통시키는 제1개구부가 형성되고, 상기 제4공간부에 대응되는 부분에는 상기 공기도입부의 공기유로와 제4공간부를 연통시키는 제2개구부가 형성될 수 있다.

상기 댐퍼는, 상기 실내 유입구를 통해 유입된 실내공기를 상기 제1개구부를 통해 상기 제1공간부로 유동시키고, 상기 실외 유입구를 통해 유입된 실외공기를 상기 제2개구부를 통해 상기 제4공간부로 유동시키기 위한 제1위치로 설정되거나; 상기 실내 유입구를 통해 유입된 실내공기를 상기 제2개구부를 통해 상기 제4공간부로 유동시키고, 상기 실외 유입구를 통해 유입된 실외공기를 상기 제1개구부를 통해 상기 제1공간부로 유동시키기 위한 제2위치로 설정될 수 있다.

상기 댐퍼는, 실내 유입구를 통해 유입된 실내공기와 실외 유입구를 통해 유입된 실외공기 중 어느 하나가 상기 독립된 2개의 공기유로 중 어느 하나를 유동하도록 가이드하는 실내측 댐퍼와, 상기 실내공기와 실외공기 중 나머지 하나가 상기 독립된 2개의 공기유로 중 나머지 하나를 유동하도록 가이드하는 실외측 댐퍼로 이루어질 수 있다.

상기 실내측 댐퍼와 실외측 댐퍼는 상기 공기도입부의 내부공간을 상하로 구획하는 연결부재의 양측단부에 각각 힌지 결합되고; 상기 실내측 댐퍼가 상기 실내측 댐퍼의 힌지를 회전 중심으로 상기 제1위치와 제2위치 중 어느 하나의 위치가 되도록 회전하면 상기 실내공기를 상기 연결부재의 상부공간과 하부공간 중 어느 하나로 유동시키고; 상기 실외측 댐퍼가 상기 실외측 댐퍼의 힌지를 회전 중심으로 상기 제1위치와 제2위치 중 어느 하나의 위치가 되도록 회전하면 상기 실외공기를 상기 연결부재의 상부공간과 하부공간 중 어느 하나로 유동시킬 수 있다.

상기 실내측 댐퍼와 실외측 댐퍼가 회전하는 경우 상하 회전각도를 제한하기 위한 회전제한부재가 각각 구비될 수 있다.

상기 본체부와 공기도입부 사이를 차단하는 격벽에서, 상기 제3공간부에 대응되는 부분에는 상기 공기도입부의 공기유로와 제3공간부를 연통시키는 제1개구부가 형성되고, 상기 제2공간부에 대응되는 부분에는 상기 공기도입부의 공기유로와 제2공간부를 연통시키는 제2개구부가 형성될 수 있다.

상기 실내측 댐퍼와 실외측 댐퍼는, 상기 실내 유입구를 통해 유입된 실내공기를 상기 제1개구부를 통해 상기 제3공간부로 유동시키고, 상기 실외 유입구를 통해 유입된 실외공기를 상기 제2개구부를 통해 상기 제2공간부로 유동시키기 위한 제1위치로 설정되거나; 상기 실내 유입구를 통해 유입된 실내공기를 상기 제2개구부를 통해 상기 제2공간부로 유동시키고, 상기 실외 유입구를 통해 유입된 실외공기를 상기 제1개구부를 통해 상기 제3공간부로 유동시키기 위한 제2위치로 설정될 수 있다.

상기 제1공간부는 제3공간부의 상부에 적층되고, 상기 제2공간부는 제4공간부의 상부에 적층될 수 있다.

상기 제1영역을 통과하는 공기와 상기 제2영역을 통과하는 공기는 단차를 가지고 반대방향으로 유동하는 대향류를 형성할 수 있다.

본 발명의 공기조화기는, 제1공기와 제2공기가 서로 독립적으로 유동하도록 형성된 2개의 공기유로; 상기 제1공기와 제2공기 중 어느 하나가 상기 독립된 2개의 공기유로 중 어느 하나를 유동하도록 가이드하는 제1댐퍼; 상기 제1공기와 제2공기 중 나머지 하나가 상기 독립된 2개의 공기유로 중 나머지 하나를 유동하도록 가이드하는 제2댐퍼;를 포함한다.

상기 제1댐퍼는 일측의 회전축에 힌지 결합되어 회전됨으로써 상기 제1공기와 제2공기 중 어느 하나가 상기 2개의 공기유로 중 어느 하나로 유동하도록 가이드하고; 상기 제2댐퍼는 일측의 회전축에 힌지 결합되어 회전됨으로써 상기 제1공기와 제2공기 중 나머지 하나가 상기 2개의 공기유로 중 나머지 하나로 유동하도록 가이드하고; 상기 제1댐퍼의 회전축과 상기 제2댐퍼의 회전축 사이를 연결하는 연결부재를 구비할 수 있다.

이 경우 상기 2개의 공기유로는 상기 연결부재를 사이에 두고 일측과 타측에 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 공기조화기로 유입된 실내공기와 실외공기의 유로를 간단한 구조를 이용하여 전환시킬 수 있다.

또한, 실내공기와 실외공기가 유입되는 공기도입부를 본체부의 일측에 일체로 구비하고, 공기도입부의 내부에 댐퍼를 구비함으로써 공기조화기의 구조를 단순화시킬 수 있다.

또한, 실내측과 실외측에 댐퍼를 각각 구비함으로써 실내공기와 실외공기의 유로를 전환시키는 댐퍼를 구동하기 위한 구동부의 부하를 감소시키고, 유로전환시간을 줄일 수 있다.

또한, 제습로터를 통과하는 실내공기와 실외공기가 대향류를 형성하도록 함으로써 공기조화기의 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 제습로터를 통과하는 공기가 대향류를 형성하면서도 제습로터 전후의 공간을 적층 구조로 함으로써 공기조화기의 크기를 소형화할 수 있다.

또한, 본체부와 공기도입부 사이에 개구부를 통해 공기가 유동하도록 함으로써 공기유로의 경로를 최소화시켜 공기의 유동시 정압손실을 최소화시켜 송풍기의 부하를 줄여 소비전력을 감소시킬 수 있다.

도 1은 종래의 제습로터에서 공기흐름을 나타내는 도면
도 2는 본 발명에 의한 공기조화기의 구성을 나타내는 도면
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 공기조화기를 나타내는 사시도
도 4는 도 3의 공기조화기에서 공기도입부를 절개한 사시도
도 5는 도 3의 공기조화기에서 공기도입부의 댐퍼가 회전되는 상태를 나타내는 단면도
도 6은 도 3의 A-A 단면도
도 7은 도 3의 B-B 단면도
도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 공기조화기를 나타내는 사시도
도 9는 도 8의 공기조화기에서 공기도입부를 절개한 사시도
도 10은 도 8의 공기조화기에서 공기도입부의 댐퍼가 회전되는 상태를 나타내는 단면도
도 11은 도 8의 C-C 단면도
도 12는 도 8의 D-D 단면도
도 13은 제1실시예의 본체부와 제2실시예의 공기도입부가 결합된 실시예를 나타낸 도면
도 14는 다른 실시예에 의한 공기도입부의 구조를 보여주는 도면

이하 본 발명의 공기조화기에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

<제1실시예>

도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 의한 공기조화기의 구성을 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 공기조화기(100)는, 그 내부에 제습로터(121)와 제1열교환기(122)와 제2열교환기(123)가 구비된 본체부(110), 상기 본체부(110)의 일측에 구비되어 실내공기와 실외공기가 유입되는 공기도입부(150)로 이루어진다.

상기 공기도입부(150)의 일측면에는 실내공기(제1공기)가 유입되는 실내 유입구(101)가 구비되고, 상기 공기도입부(150)의 타측면에는 실외공기(제2공기)가 유입되는 실외 유입구(103)가 구비된다.

상기 본체부(110)의 일측면에는 실내로 공기를 배출하기 위한 실내 배출구(102)가 구비되고, 상기 본체부(110)의 타측면에는 실외로 공기를 배출하기 위한 실외 배출구(104)가 구비된다.

상기 본체부(110)의 내부에는 회전에 의해 제1영역(121a)과 제2영역(121b)을 교대로 통과하면서 수분을 흡착하거나 상기 흡착된 수분을 방출하는 제습로터(121)가 구비된다. 상기 제습로터(121)에는 그 내부에 수분을 흡착하기 위한 흡착재가 구비된다.

제습 모드시 제1영역(121a)에 위치한 흡착재는 제1영역(121a)을 통과하는 실내공기에 함유되어 있던 수분을 흡착한다. 상기 수분을 흡착한 흡착재가 회전하여 제2영역(121b)에 위치하게 되면, 제2영역(121b)을 통과하는 공기에 수분을 방출시킴으로써 실내공기를 제습하게 된다.

상기 제습로터(121)는 중앙에 구비된 축을 중심으로 구동부(미도시)에 의해 회전하도록 되어 있다.

이 경우 제1영역(121a)을 통과하는 공기와 제2영역(121b)을 통과하는 공기는 대향류를 형성한다. 여기서 대향류(對向流)란 공기가 서로 반대 방향으로 흐르는 상태를 의미한다. 이와 같이 제습로터(121)를 통과하는 공기가 대향류를 형성하면 제습효율 및 전열교환 효율이 향상되는데, 그 이유에 대해서는 후술한다.

상기 본체부(110)에는 제1영역(121a)과 제2영역(121b)을 통과하는 공기의 가열 또는 냉각이 이루어지도록 하는 히트펌프가 구비된다.

상기 히트펌프는, 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기(126), 상기 압축기(126)에서 압축된 냉매를 중온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 제1열교환기(122; 난방시) 또는 제2열교환기(123; 제습/냉방시), 상기 제1열교환기(122) 또는 제2열교환기(123)에서 응축된 냉매를 저온 저압의 냉매로 감압시키는 팽창밸브(124), 상기 팽창밸브(124)에서 감압된 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 증발시키는 제2열교환기(123; 난방시) 또는 제1열교환기(122; 냉방시), 상기 압축기(126)의 출구 측에 설치되어 냉방과 난방시 냉매의 흐름 방향을 전환시키는 사방밸브(125)로 이루어진다. 상기 제1열교환기(122)와 제2열교환기(123)는 응축기와 증발기로 교대로 작동한다.

상기 실내공기 또는 실외공기를 흡입하기 위하여 제1송풍기(141)와 제2송풍기(142)가 구비된다.

상기 제1송풍기(141)와 제습로터(121)의 제1영역(121a) 사이에는 실내로 유동하는 공기에 수분을 공급하기 위한 수분공급부(145)가 구비될 수 있다. 상기 수분공급부(145)는 수조에 채워진 물에 침지되어 수분이 흡착된 가습필터를 공기가 통과함으로써 습도를 높이는 것으로 구성할 수 있다. 상기 수분공급부(145)에 의해 가습량의 조절이 가능하다.

상기 실내공기와 실외공기가 유동하는 공기유로 상에는 공기에 포함된 이물질을 여과하기 위한 복수의 필터(126a,126b,126c)가 구비될 수 있다.

도 3을 참조하여, 본체부(110)의 구성에 대해 설명한다.

상기 본체부(110)는 내부공간이 제1 내지 제4공간부(111,112,113,114)가 2층의 육면체 적층구조로 되어 있고, 외부커버(135)로 둘러싸여 있다.

상기 제1공간부(111)와 제2공간부(112)는 상기 제습로터(121)의 제2영역(121b)을 사이에 두고, 제2영역(121b)을 통과하는 공기유로의 일측인 실내측과 실외측에 각각 위치한다. 상기 제3공간부(113)와 제4공간부(114)는 상기 제습로터(121)의 제1영역(121a; 도 6)을 사이에 두고, 제1영역(121a)을 통과하는 공기유로의 일측인 실내측과 실외측에 각각 위치한다.

상기 제1공간부(111)와 제2공간부(112)는 본체부(110)의 상부에 위치하고, 상기 제1공간부(111)의 하부에는 제3공간부(113)가 적층 구조로 배치되고, 상기 제2공간부(112)의 하부에는 제4공간부(114)가 적층 구조로 배치된다.

상기 제1공간부(111)와 제3공간부(113)는 제1분리판(131)에 의해 구획되고, 상기 제2공간부(112)와 제4공간부(114)는 제2분리판(132)에 의해 구획되고, 상기 제1공간부(111)와 제2공간부(112)는 제3분리판(133)에 의해 구획되며, 상기 제3공간부(113)와 제4공간부(114)는 제4분리판(134; 도 7)에 의해 구획된다.

상기 제1영역(121a)은 본체부(110)의 하부에 위치하고, 제2영역(121b)은 본체부(110)의 상부에 위치하되, 상기 제1영역(121a)과 제2영역(121b)은 공간적으로 서로 분리되어 연통하지 않도록 되어 있다.

상기 제1열교환기(122; 도 6)는 제4공간부(114)에 구비되어 제1영역(121a)을 향해 유동하는 공기를 가열하거나 냉각시킨다. 상기 제2열교환기(123)는 제1공간부(111)에 구비되어 제2영역(121b)을 향해 유동하는 공기를 가열하거나 냉각시킨다.

상기 제1송풍기(141)는, 실내공기를 실내 유입구(101)로부터 흡입하여 실내 배출구(102)를 통해 실내로 유동시키거나, 실외공기를 실외 유입구(103)로부터 흡입하여 실내 배출구(102)를 통해 실내로 유동시키기 위해 제3공간부(113)에 구비된다. 상기 제1송풍기(141)에서 공기가 유입되는 입구는 제3공간부(113)에 연통하고, 공기가 배출되는 출구는 실내 배출구(102)에 연결되어 있다.

상기 제2송풍기(142)는 실내공기를 실내 유입구(101)로부터 흡입하여 실외 배출구(104)를 통해 실외로 유동시키거나, 실외공기를 실외 유입구(103)로부터 흡입하여 실외 배출구(104)를 통해 실외로 유동시키기 위해 제2공간부(112)에 구비된다. 상기 제2송풍기(142)에서 공기가 유입되는 입구는 제2공간부(112)에 연통하고, 공기가 배출되는 출구는 실외 배출구(104)에 연결되어 있다.

이와 같이 상기 제1송풍기(141)와 제2송풍기(142)는 단차를 갖는 서로 다른 높이의 제3공간부(113)와 제2공간부(112)에 각각 구비될 수 있다.

상기 제3공간부(113)에는 실내로 배출되는 공기를 냉각하기 위한 냉각기가 더 구비될 수 있다.

상기 본체부(110)와 공기도입부(150) 사이를 구획하기 위해 격벽(130)이 구비된다. 상기 공기도입부(150)는 격벽(130)을 경계로 본체부(110)의 일측면에 일체로 구비되어 있다.

상기 격벽(130)에는 제1개구부(130a)와 제2개구부(130b; 도 6)가 형성되어 있어, 공기도입부(150)의 내부공간과 제1공간부(111)가 상기 제1개구부(130a)를 통해 연통하고, 공기도입부(150)의 내부공간과 제4공간부(114)가 상기 제2개구부(130b)를 통해 연통한다. 또한, 공기도입부(150)의 내부공간과 제2공간부(112) 사이, 공기도입부(150)의 내부공간과 제3공간부(113) 사이는 상기 격벽(130)에 의해 각각 차단된다. 상기 제1개구부(130a)와 제2개구부(130b)는 격벽(130)에서 제1공간부(111)와 제4공간부(114)에 각각 연통하도록 대각선 방향의 위치에 형성되어 있다.

상기 공기도입부(150)의 일측면으로서 실내측에는 실내 유입구(101)가 구비되고, 상기 공기도입부(150)의 타측면으로서 실외측에는 실외 유입구(103)가 구비된다.

상기 실내 유입구(101)는 상기 제1공간부(111) 및 제3공간부(113)에 인접한 실내측에 구비되어 실내공기가 유입된다. 상기 실외 유입구(103)는 상기 제2공간부(112) 및 제4공간부(114)에 인접한 실외측에 구비되어 실외공기가 유입된다. 상기 실내 유입구(101)에는 실내공기가 유입되도록 하거나 차단하기 위해 댐퍼(미도시)가 구비될 수 있다. 또한, 실외 유입구(103)에도 실외공기가 유입되도록 하거나 차단하기 위해 댐퍼(미도시)가 구비될 수 있다.

상기와 같은 구성에 의하면, 제습로터(121)를 통과하는 실내공기와 실외공기가 대향류를 형성하여 제습 효율 및 전열교환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본체부(110)를 육면체로 구성하고, 제1 내지 제4공간부(111,112,113,114)를 적층 구조로 함으로써 공기조화기의 크기를 소형화할 수 있다. 또한, 본체부와 공기도입부 사이에 개구부(130a,130b)를 통해 공기가 유동하도록 함으로써 공기유로의 경로를 최소화시켜 공기의 유동시 정압손실을 최소화시킬 수 있다.

또한, 제1개구부(130a)와 제2개구부(130b)는 격벽(130)에서 단차를 갖는 위치에 형성되고, 제1송풍기(141)와 제2송풍기(142)는 단차를 갖는 공간부(113,112)에 각각 구비되며, 제습로터(121)의 제1영역(121a)과 제2영역(121b)도 단차를 갖도록 구비되어, 공기조화기의 크기를 소형화하면서도 대향류를 형성할 수 있다. 또한, 실내공기와 실외공기의 공기유로의 경로를 최소화시켜 공기의 유동시 정압손실을 최소화함으로써 송풍기의 부하를 줄여 소비전력을 감소시킬 수 있다.

도 4를 참조하여 공기도입부(150)의 구성에 대해 설명한다.

상기 공기도입부(150)의 내부공간에는, 상기 실내 유입구(101)로부터 유입된 실내공기가 유동하는 공기유로와, 상기 실외 유입구(103)로부터 유입된 실외공기가 유동하는 공기유로가 댐퍼(151)를 경계로 서로 분리된 공간을 형성하도록 되어 있어, 실내공기와 실외공기는 독립적으로 유동하게 된다.

이와 같이 2개의 공기유로를 형성하는 경우, 댐퍼(151)를 구비하여 실내공기와 실외공기가 상기 독립된 공기유로를 각각 유동하도록 가이드하도록 구성할 수 있다.

상기 댐퍼(151)는 판 형상으로서 회전축(151a)을 중심으로 회전 가능하도록 구비되어, 환기모드시 도 5(a)와 같이 댐퍼(151)가 수직방향이 되는 제1위치로 설정되고, 제습모드시 도 5(b)와 같이 댐퍼(151)가 수평방향이 되는 제2위치로 설정됨으로써 공기유로의 방향을 전환시킨다.

상기 댐퍼(151)가 제1위치가 되는 경우 댐퍼(151)의 양측 단부와 접촉되는 제1댐퍼부재(152)와 제2댐퍼부재(153)가 회전축(151a)의 상측과 하측에 각각 구비된다.

또한, 상기 댐퍼(151)가 제2위치가 되는 경우 댐퍼(151)의 양측 단부와 접촉되는 제3댐퍼부재(154)와 제4댐퍼부재(155)가 회전축(151a)의 좌측과 우측에 각각 구비된다.

상기 제1댐퍼부재(152)와 제2댐퍼부재(153)는 단면이 대략 U자 형상으로 형성되고, 회전축(151a)을 통과하는 수평선을 기준으로 상하 대칭되도록 외부커버(156)와 격벽(130)에 결합되어 있다.

상기 제3댐퍼부재(154)는 실내공기가 유입되는 측에 구비되어, 상기 댐퍼(151)가 수평방향이 되었을 때 댐퍼(151)의 일측단이 접촉되는 댐퍼접촉부(154a)와, 상기 댐퍼접촉부(154a)의 단부에서 절곡된 형상으로 상향 경사진 방향으로 연장되어 상기 실내 유입구(101)를 통해 유입되는 공기를 차단하는 공기차단부(154b)로 이루어진다. 상기 댐퍼접촉부(154a)는 댐퍼(151)와 접촉될 수 있도록 단부가 하향 절곡되어 있다.

상기 공기차단부(154b)는 공기도입부(150)의 실내측 내부공간의 상부를 막도록 구비되어, 실내 유입구(101)로부터 유입되는 실내공기는 공기차단부(154b)에 의해 가로막혀 공기차단부(154b)의 하부에 형성된 제1공기도입공간(150a)으로 유동한다.

상기 제4댐퍼부재(155)는 실외공기가 유입되는 측에 구비되어, 상기 댐퍼(151)가 수평방향이 되었을 때 댐퍼(151)의 타측단이 접촉되는 댐퍼접촉부(155a)와, 상기 댐퍼접촉부(155a)의 실외측 단부에서 절곡된 형상으로 하향 연장되어 상기 실외 유입구(103)를 통해 유입된 공기를 차단하는 공기차단부(155b)로 이루어진다. 상기 댐퍼접촉부(155a)는 댐퍼(151)와 접촉될 수 있도록 단부가 상향 절곡되어 있다.

상기 공기차단부(155b)는 공기도입부(150)의 실외측 내부공간의 하부를 막도록 구비되어, 실외 유입구(103)로부터 유입되는 실외공기는 공기차단부(155b)에 의해 가로막혀 공기차단부(155b)의 상부에 형성된 제3공기도입공간(150c)으로 유동한다.

상기 제3댐퍼부재(154)의 공기차단부(154b)와 상기 제4댐퍼부재(155)의 공기차단부(155b)는 각각의 댐퍼접촉부(154a,155a)로부터 상하 반대방향으로 연장된다.

상기 댐퍼(151)가 도 4와 같이 수직방향이 되었을 때 댐퍼접촉부(154a)를 기준으로 그 하부의 공간은 제1공기도입공간(150a)이 되고, 그 상부의 공간은 제2공기도입공간(150b)이 된다. 또한, 댐퍼접촉부(155a)를 기준으로 그 상부의 공간은 제3공기도입공간(150c)이 되고, 그 하부의 공간은 제4공기도입공간(150d)이 된다.

상기 댐퍼(151)의 양측 단부는 고무와 같은 탄성재질로 되어 있어, 상기 제1댐퍼부재(152)와 제2댐퍼부재(153)와 제3댐퍼부재(154) 및 제4댐퍼부재(155)의 대응되는 단부에 접촉시 공기유동이 차단되도록 한다.
이 경우 상기 댐퍼(151)의 회전시 형성되는 평면과 상기 격벽(130)은 나란하게 된다.

상기와 같은 구성에 의하면, 실내공기와 실외공기가 유입되는 공기도입부를 본체부의 일측에 일체로 구비함으로써 공기조화기의 구조를 단순화시킬 수 있다. 또한, 공기도입부 내부에 실내공기와 실외공기의 유로를 전환시킬 수 있는 댐퍼를 구비함으로써 제습과 환기를 포함한 공기조화기의 다양한 기능을 간단한 구조에 의해 구현할 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 제1실시예에 의한 공기조화기(100)가 환기모드로 가동되는 경우의 동작에 대해 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

환기모드시 댐퍼(151)는 도 5(a)와 같이 제1위치로 설정된다. 이 상태에서 제1송풍기(141)와 제2송풍기(142)가 가동된다.

상기 제2송풍기(142)가 가동되면, 도 5(a)에 나타난 바와 같이 실내 유입구(101)로 유입된 실내공기는 공기차단부(154b)에 의해 제1공기도입공간(150a)으로 유입되도록 가이드되고, 그 후 제2공기도입공간(150b)으로 상향 유동한 후 유동방향이 90도 전환되어 (+)X축 방향을 따라 유동하여 제1개구부(130a)를 통해 제1공간부(111)로 유동한다. 상기 제1공간부(111)로 유동한 실내공기는 도 6에 나타난 바와 같이, 유동방향이 90도 전환되어 실내에서 실외를 향하는 (+)Y축 방향을 따라 유동하여 제습로터(121)의 제2영역(121b)을 통과한 후 제2공간부(112)로 유동한다. 상기 제2공간부(112)의 실내공기는 도 7에 나타난 바와 같이 제2송풍기(142) 및 실외 배출구(104)를 통해 실외로 배출된다.

상기 제1송풍기(141)가 가동되면, 도 5(a)에 나타난 바와 같이 실외 유입구(103)로 유입된 실외공기는 공기차단부(155b)에 의해 제3공기도입공간(150c)으로 유입되도록 가이드되고, 그 후 제4공기도입공간(150d)으로 하향 유동한 후 유동방향이 90도 전환되어 (+)X축 방향을 따라 유동하여 제2개구부(130b)를 통해 제4공간부(114)로 유동한다. 상기 제4공간부(114)로 유동한 실외공기는 도 6에 나타난 바와 같이, 유동방향이 90도 전환되어 실외에서 실내를 향하는 (-)Y축 방향으로 유동하여 제습로터(121)의 제1영역(121a)을 통과한 후 제3공간부(113)로 유동한다. 상기 제3공간부(113)의 실외공기는 도 7에 나타난 바와 같이 제1송풍기(141) 및 실내 배출구(102)를 통해 실내로 유입된다.

상기와 같은 과정을 통해 실내공기가 실외로 배출되고, 실외공기가 실내로 유입되는 환기모드가 수행된다. 이 경우 도 6에 나타난 바와 같이 제1영역(121a)을 통과하는 공기와 제2영역(121b)을 통과하는 공기는 서로 반대 방향인 대향류가 되므로, 환기시 실내공기와 실외공기 사이에 전열교환의 효율을 향상시킬 수 있다.

즉, 겨울철에 환기모드로 가동되면 실내공기가 제2영역(121b)을 통과함에 따라 제1공간부(114)의 일측면(A)의 온도는 실내공기로부터 열을 전달받아 많이 올라가는 반면, 제2공간부(112)의 타측면(C)의 온도는 상대적으로 덜 올라가게 된다. 이 상태에서 제습로터(121)가 회전하여 온도가 많이 올라간 일측면(A)이 제3공간부(113)의 B지점에 위치하게 되고, 온도가 덜 올라간 타측면(C)이 제4공간부(114)의 D지점에 위치하게 되면, 실외의 차가운 공기가 먼저 제4공간부(114)에 위치한 제1영역(121a)의 타측면(D)에 접촉하여 온도가 약간 상승한 다음, 실내로 유입되기 직전에 온도가 많이 올라간 제3공간부(113)에 위치한 일측면(B)을 통과하면서 실내공기에 포함되어 있던 많은 양의 열을 전달받게 되어, 전열교환의 효율이 향상된다.

제습모드시 댐퍼(151)는 도 5(b)와 같이 제2위치로 설정된다. 이 상태에서 제1송풍기(141)와 제2송풍기(142)가 가동된다.

상기 제1송풍기(141)가 가동되면, 도 5(b)에 나타난 바와 같이 실내 유입구(101)로 유입된 실내공기는 공기차단부(154b)에 의해 제1공기도입공간(150a)으로 유입되도록 가이드되고, 그 후 댐퍼(151)에 의해 (+)Y축방향인 수평방향을 따라 가이드되어 제4공기도입공간(150d)으로 유동한다. 상기 제4공기도입공간(150d)의 공기는 유동방향이 90도 전환되어 (+)X축 방향을 따라 유동하여 제2개구부(130b)를 통해 제4공간부(114)로 유동한다. 상기 제4공간부(114)로 유동한 실내공기는 도 6에 나타난 바와 같이, 유동방향이 90도 전환되어 실외에서 실내를 향하는 (-)Y축 방향을 따라 유동하여 제습로터(121)의 제1영역(121a)을 통과한 후 제3공간부(113)로 유동한다. 상기 제3공간부(113)의 실내공기는 도 7에 나타난 바와 같이 제1송풍기(141) 및 실내 배출구(102)를 통해 실내로 배출된다. 이와 같은 과정을 통해 실내공기는 제1영역(121a)을 통과하면서 실내공기에 포함되어 있던 수분이 흡착되어 제습이 이루어진다. 이 경우 실내공기는 제1영역(121a)의 전단에 구비된 제1열교환기(122)에 의해 냉각된 후 제1영역(121a)을 통과하는 것으로 구성할 수 있다.

상기 제2송풍기(142)가 가동되면, 도 5(b)에 나타난 바와 같이 실외 유입구(103)로 유입된 실외공기는 공기차단부(155b)에 의해 제3공기도입공간(150c)으로 유입되도록 가이드되고, 그 후 댐퍼(151)에 의해 (-)Y축방향인 수평방향을 따라 가이드되어 제2공기도입공간(150b)으로 유동한다. 상기 제2공기도입공간(150b)의 공기는 유동방향이 90도 전환되어 (+)X축 방향을 따라 유동하여 제1개구부(130a)를 통해 제1공간부(111)로 유동한다. 상기 제1공간부(111)로 유동한 실내공기는 도 6에 나타난 바와 같이, 유동방향이 90도 전환되어 실내에서 실외를 향하는 (+)Y방향을 따라 유동하여 제습로터(121)의 제2영역(121b)을 통과한 후 제2공간부(112)로 유동한다. 상기 제2공간부(112)의 실외공기는 도 7에 나타난 바와 같이 제2송풍기(142) 및 실외 배출구(104)를 통해 실외로 배출된다. 이 경우 실외공기는 제2영역(121b)의 전단에 구비된 제2열교환기(123)에 의해 가열된 후 제2영역(121b)을 통과함으로써 제습로터(121)에 흡착되어 있던 실내공기의 수분을 실외로 방출시킴으로써 제습로터(121)를 재생시킨다.

상기와 같은 과정을 통해 제습모드가 수행된다. 이 경우 도 6에 나타난 바와 같이 제1영역(121a)을 통과하는 공기와 제2영역(121b)을 통과하는 공기는 서로 반대 방향인 대향류가 되므로, 제습효율을 향상시킬 수 있다.

즉, 실내공기는 제습로터(121)의 제1영역(121a)의 일측면(D)을 지나 타측면(B)을 순차 통과한다. 따라서 실내공기에 포함되어 있던 습기는 일측면(D)에서 다량 흡착되고, 타측면(B)에는 소량 흡착된다. 이와 같이 습기가 다량 흡착된 제습로터(121)의 일측면(D)이 회전하여 제2영역(3b)의 C 지점에 위치하고, 습기가 소량 흡착된 제습로터(121)의 타측면(B)이 제2영역(3b)의 A 지점에 위치하게 된다. 이 상태에서 실외공기가 소량의 습기가 흡착되어 있던 제2영역(3b)의 타측면(A)을 통과하더라도 습도가 약간만 높아지게 되고, 그 후 습기가 다량 흡착되어 있던 제습로터(121)의 일측면(C)을 통과하면서 다량의 습기를 제거할 수 있다. 따라서 제습효율이 증가하게 된다.

<제2실시예>

도 8 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 의한 공기조화기의 구성을 설명한다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 의한 공기조화기(200)는, 본체부(210)와 공기도입부(250)가 격벽(230)을 사이에 두고 일체로 결합되어 있고, 상기 본체부(210)는 내부공간이 제1 내지 제4공간부(211,212,213,214)가 적층구조의 육면체로서 외부커버(235)로 둘러싸여 있다는 점에서 제1실시예와 동일하다.

이하에서는 제1실시예와 비교하여 차이점이 있는 구성을 중심으로 설명하고, 나머지 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.

공기조화기(200) 내부로 유입된 실내공기 또는 실외공기를 실내로 배출하기 위한 실내 배출구(202)는 제1공간부(211)에 연통하도록 구비되고, 공기조화기(200) 내부로 유입된 실내공기 또는 실외공기를 실외로 배출하기 위한 실외 배출구(204)는 제4공간부(214)에 연통하도록 구비된다.

상기 본체부(210)와 공기도입부(250) 사이를 차단하는 격벽(230)에는 상기 제3공간부(213)에 대응되는 부분에 상기 공기도입부(250) 내부의 공기유로와 제3공간부(213)를 연통시키는 제1개구부(230a)가 형성되고, 상기 제2공간부(212)에 대응되는 부분에는 상기 공기도입부(250) 내부의 공기유로와 제2공간부(212)를 연통시키는 제2개구부(230b)가 형성되어 있다. 즉, 상기 제1개구부(230a)와 제2개구부(230b)는 격벽(230)에서 제3공간부(213)와 제2공간부(212)에 각각 연통하도록 대각선 방향의 위치에 형성되어 있다.

상기 제2공간부(212)에는 제1열교환기(222)가 구비되어 제습로터(221)의 제2영역(221b)을 향해 유동하는 공기를 가열하거나 냉각시킨다. 상기 제3공간부(213)에는 제2열교환기(223; 도11)가 구비되어 제습로터(221)의 제1영역(221a; 도11)을 향해 유동하는 공기를 가열하거나 냉각시킨다.

상기 실내공기 또는 실외공기를 흡입하기 위한 제1송풍기(241)는 제1공간부(211)에 구비되어, 공기가 유입되는 입구는 제1공간부(211)에 연통하고, 공기가 배출되는 출구는 실내 배출구(202)에 연결되어 있어, 제1공간부(211)의 공기를 실내 배출구(202)를 통해 실내로 배출시킨다.

상기 실내공기 또는 실외공기를 흡입하기 위한 제2송풍기(242)는 제4공간부(214)에 구비되어, 공기가 유입되는 입구는 제4공간부(214)에 연통하고, 공기가 배출되는 출구는 실외 배출구(204)에 연결되어 있어, 제4공간부(214)의 공기를 실외 배출구(204)를 통해 실외로 배출시킨다.

상기 공기도입부(250)에는, 실내 유입구(201)로부터 유입된 실내공기를 공기도입부(250) 내부의 독립된 2개의 공기유로 중 어느 하나로 유동하도록 가이드하기 위한 실내측 댐퍼(251a; 제1댐퍼)와, 실외 유입구(203)로부터 유입된 실외공기를 공기도입부(250) 내부의 독립된 2개의 공기유로 중 나머지 하나로 유동하도록 가이드하기 위한 실외측 댐퍼(251b; 제2댐퍼)가 구비된다.

제2실시예의 경우에도 제1개구부(230a)와 제2개구부(230b)는 격벽(230)에서 단차를 갖는 위치에 형성되고, 제1송풍기(241)와 제2송풍기(242)는 단차를 갖는 공간부(211,214)에 각각 구비되며, 제습로터(221)의 제1영역(221a)과 제2영역(221b)도 단차를 갖도록 구비되어, 공기조화기의 크기를 소형화하면서도 대향류를 형성할 수 있다. 또한, 실내공기와 실외공기의 공기유로의 경로를 최소화시켜 공기의 유동시 정압손실을 최소화함으로써 송풍기의 부하를 줄여 소비전력을 감소시킬 수 있다.

도 9를 참조하여 공기도입부(250)의 구성에 대해 보다 자세히 설명한다.

상기 실내측 댐퍼(251a)와 실외측 댐퍼(251b)는 상기 공기도입부(250)의 내부공간을 상하로 구획하는 연결부재(252)의 양측단부에서 각각 회전축(251-1a,251-1b)에 의해 힌지 결합되어 있다.

상기 실내측 댐퍼(251a)는 회전축(251-1a)을 중심으로 회전 가능하도록 구비되어, 환기모드시 도 10(a)와 같이 실내측 댐퍼(251a)가 상방향으로 회전된 상태가 되는 제1위치로 설정되고, 제습모드시 도 10(b)와 같이 실내측 댐퍼(251a)가 하방향으로 회전된 상태가 되는 제2위치로 설정됨으로써 공기유로의 방향을 전환시킨다.

상기 실외측 댐퍼(251b)는 회전축(251-1b)을 중심으로 회전 가능하도록 구비되어, 환기모드시 도 10(a)와 같이 실외측 댐퍼(251b)가 하방향으로 회전된 상태가 되는 제1위치로 설정되고, 제습모드시 도 10(b)와 같이 실외측 댐퍼(251b)가 상방향으로 회전된 상태가 되는 제2위치로 설정됨으로써 공기유로의 방향을 전환시킨다.

상기 실내측 댐퍼(251a)가 제1위치 또는 제2위치가 되는 경우 실내측 댐퍼(251a)의 상향 회전 각도 또는 하향 회전 각도를 제한하기 위해 실내측 댐퍼(251a)가 접촉되는 제1회전제한부재(254a)와 제2회전제한부재(254b; 도10)가 회전축(251-1a)을 기준으로 상향 또는 하향 경사지게 구비되어 있다.

또한, 상기 실외측 댐퍼(251b)가 제1위치 또는 제2위치가 되는 경우 실외측 댐퍼(251b)의 상향 회전 각도 또는 하향 회전 각도를 제한하기 위해 실외측 댐퍼(251b)가 접촉되는 제1회전제한부재(255a)와 제2회전제한부재(255b)가 회전축(251-1b)을 기준으로 상향 또는 하향 경사지게 구비되어 있다.

따라서 상기 실내측 댐퍼(251a)가 상기 회전축(251-1a)을 회전 중심으로 상기 제1위치와 제2위치 중 어느 하나의 위치가 되도록 회전하면 상기 실내공기가 상기 연결부재(252)의 상부공간인 제2공기도입공간(250b)과 상기 연결부재(252)의 하부공간인 제4공기도입공간(250d) 중 어느 하나로 유동하고, 상기 실외측 댐퍼(251b)가 상기 회전축(251-1b)을 회전 중심으로 상기 제1위치와 제2위치 중 어느 하나의 위치가 되도록 회전하면 상기 실외공기가 상기 제2공기도입공간(250b)과 제4공기도입공간(250d) 중 어느 하나로 유동한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 제2실시예에 의한 공기조화기(200)가 환기모드로 가동되는 경우의 동작에 대해 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한다.

환기모드시 실내측 댐퍼(251a)와 실외측 댐퍼(251b)는 도 10(a)와 같이 제1위치로 설정된다. 이 상태에서 제1송풍기(241)와 제2송풍기(242)가 가동된다.

상기 제2송풍기(242)가 가동되면, 도 10(a)에 나타난 바와 같이 실내 유입구(201)를 통해 제1공기도입공간(250a) 유입된 실내공기는 실내측 댐퍼(251a)에 의해 하향 가이드되어 제4공기도입공간(250d)으로 유입된다. 상기 제4공기도입공간(250d)의 공기는 유동방향이 (+)X축 방향으로 90도 전환되어 제1개구부(230a)를 통해 제3공간부(213)로 유동한다. 상기 제3공간부(213)로 유동한 실내공기는 도 11에 나타난 바와 같이, 유동방향이 90도 전환되어 실내에서 실외를 향하는 (+)Y축 방향을 따라 유동하여 제습로터(221)의 제1영역(221a)을 통과한 후 제4공간부(214)로 유동한다. 상기 제4공간부(214)의 실내공기는 도 12에 나타난 바와 같이 제2송풍기(242) 및 실외 배출구(204)를 통해 실외로 배출된다.

상기 제1송풍기(241)가 가동되면, 도 10(a)에 나타난 바와 같이 실외 유입구(203)로 유입된 실외공기는 실외측 댐퍼(251b)에 의해 상향 가이드되어 제2공기도입공간(250b)으로 유입된다. 상기 제2공기도입공간(250b)의 공기는 유동방향이 (+)X축 방향으로 90도 전환되어 제2개구부(230b)를 통해 제2공간부(212)로 유동한다. 상기 제2공간부(212)로 유동한 실내공기는 도 11에 나타난 바와 같이, 유동방향이 90도 전환되어 실외에서 실내를 향하는 (-)Y축 방향으로 유동하여 제습로터(221)의 제2영역(221b)을 통과한 후 제1공간부(211)로 유동한다. 상기 제1공간부(211)의 실내공기는 도 12에 나타난 바와 같이 제1송풍기(241) 및 실내 배출구(202)를 통해 실내로 유입된다.

상기와 같은 과정을 통해 실내공기가 실외로 배출되고, 실외공기가 실내로 유입되는 환기모드가 수행된다. 이 경우 도 11에 나타난 바와 같이 제1영역(221a)을 통과하는 공기와 제2영역(221b)을 통과하는 공기는 서로 반대 방향인 대향류가 되므로, 환기시 실내공기와 실외공기 사이에 전열교환의 효율을 향상시킬 수 있다.

제습모드시 실내측 댐퍼(251a)와 실외측 댐퍼(251b)는 도 10(b)와 같이 제2위치로 설정된다. 이 상태에서 제1송풍기(241)와 제2송풍기(242)가 가동된다.

상기 제1송풍기(241)가 가동되면, 도 10(b)에 나타난 바와 같이 실내 유입구(201)를 통해 제1공기도입공간(250a)으로 유입된 실내공기는 실내측 댐퍼(251a)에 의해 상향 가이드되어 제2공기도입공간(250b)으로 유입된 후 제2공기도입공간(250b)의 실외측 단부까지 (+)Y축 방향을 따라 수평방향으로 유동한다. 상기 제2공기도입공간(250b)의 공기는 유동방향이 90도 전환되어 (+)X축 방향을 따라 제2개구부(230b)를 통해 제2공간부(212)로 유동한다. 상기 제2공간부(212)로 유동한 실내공기는 도 11에 나타난 바와 같이, 유동방향이 90도 전환되어 실외에서 실내를 향하는 (-)Y축 방향으로 유동하여 제습로터(221)의 제2영역(221b)을 통과한 후 제1공간부(211)로 유동한다. 상기 제1공간부(211)의 실내공기는 도 12에 나타난 바와 같이 제1송풍기(241) 및 실내 배출구(201)를 통해 실내로 배출된다. 이와 같은 과정을 통해 실내공기는 제2영역(221b)을 통과하면서 실내공기에 포함되어 있던 수분이 흡착되어 제습이 이루어진다. 이 경우 실내공기는 제2영역(221b)의 전단에 구비된 제1열교환기(222)에 의해 냉각된 후 제2영역(221b)을 통과하는 것으로 구성할 수 있다.

상기 제2송풍기(242)가 가동되면, 도 10(b)에 나타난 바와 같이 실외 유입구(203)를 통해 제3공기도입공간(250c)으로 유입된 실외공기는 실외측 댐퍼(251b)에 의해 하향 가이드되어 제4공기도입공간(250d)으로 유입된 후 제4공기도입공간(250d)의 실내측 단부까지 (-)Y축 방향을 따라 수평방향으로 유동한다. 상기 제4공기도입공간(250d)의 공기는 유동방향이 90도 전환되어 (+)X축 방향을 따라 제1개구부(230a)를 통해 제3공간부(213)로 유동한다. 상기 제3공간부(213)로 유동한 실내공기는 도 11에 나타난 바와 같이, 유동방향이 90도 전환되어 실내에서 실외를 향하는 (+)Y축 방향으로 유동하여 제습로터(221)의 제1영역(221a)을 통과한 후 제4공간부(214)로 유동한다. 상기 제4공간부(214)의 실내공기는 도 12에 나타난 바와 같이 제2송풍기(242) 및 실외 배출구(204)를 통해 실외로 배출된다. 이 경우 실외공기는 제1영역(221a)의 전단에 구비된 제2열교환기(223)에 의해 가열된 후 제1영역(221a)을 통과함으로써 제습로터(221)에 흡착되어 있던 실내공기의 수분을 실외로 방출시킴으로써 제습로터(221)를 재생시킨다.

상기와 같은 과정을 통해 제습모드가 수행된다. 이 경우 도 11에 나타난 바와 같이 제1영역(221a)을 통과하는 공기와 제2영역(221b)을 통과하는 공기는 서로 반대 방향인 대향류가 되므로, 제습효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 실내공기와 실외공기를 2개의 독립된 공기유로 중 어느 하나와 나머지 하나로 유동하도록 가이드하기 위한 댐퍼를 실내측 댐퍼(251a)와 실외측 댐퍼(251b)로 분리함으로써 댐퍼를 구동하기 위한 구동부의 부하를 감소시키고, 유로전환시간을 줄일 수 있다.

<변형 실시예 1>

도 13은 제1실시예의 본체부(110)와 제2실시예의 공기도입부(250)가 결합된 실시예를 나타낸 도면으로서, 도 13(a)는 환기모드시 실내공기와 실외공기의 유동경로를 나타낸 것이고, 도 13(b)는 제습모드시 실내공기와 실외공기의 유동경로를 나타낸 것이다.

즉, 공기도입부(250)에는 실내측 댐퍼(251a)와 실외측 댐퍼(251b)가 구비되고, 제1개구부(130a)는 제2공기도입공간(250b)과 제1공간부(111)가 서로 연통하도록 격벽(130)에 형성되고, 제2개구부(130b)는 제4공기도입공간(250b)과 제4공간부(114)가 서로 연통하도록 격벽(130)에 형성된다. 또한, 제1송풍기(141)와 제2송풍기(142)는 도 3에 도시된 바와 동일하게 제3공간부(113)와 제2공간부(112)에 각각 구비된다.

이와 같이 공기도입부(250)에 2개의 댐퍼(251a,251b)를 구비하면, 제1실시예의 본체부(110)와 제2실시예의 본체부(210)에 각각 호환되도록 결합될 수 있어 환기모드와 제습모드로의 가동이 가능하다.

<변형 실시예 2>

도 14에 나타난 실시예는 제1실시예의 공기도입부(150)와 제2실시예의 본체부(210)가 결합된 구조와 유사하나, 공기도입부(350)의 제3댐퍼부재(354)와 제4댐퍼부재(355)가 제1실시예의 제3댐퍼부재(154) 및 제4댐퍼부재(155)와 상이한 구조로 되어 있다는 점에서 차이가 있고, 나머지 구성은 동일하다.

도 14(a)는 환기모드시 실내공기와 실외공기의 유동경로를 나타낸 것이고, 도 14(b)는 제습모드시 실내공기와 실외공기의 유동경로를 나타낸 것이다.

상기 제3댐퍼부재(354)는 실내공기가 유입되는 측에 구비되어, 댐퍼(351)가 수평방향이 되었을 때 댐퍼(351)의 일측단이 접촉되는 댐퍼접촉부(354a)와, 상기 댐퍼접촉부(354a)의 단부에서 절곡된 형상으로 하향 경사진 방향으로 연장되어 실내 유입구(301)를 통해 유입되는 공기를 차단하는 공기차단부(354b)로 이루어진다. 상기 댐퍼접촉부(354a)는 댐퍼(351)와 접촉될 수 있도록 단부가 상향 절곡되어 있다.

상기 공기차단부(354b)는 공기도입부(350)의 실내측 내부공간의 하부를 막도록 구비되어, 실내 유입구(301)로부터 유입되는 실내공기는 공기차단부(354b)에 의해 가로막혀 공기차단부(354b)의 상부에 형성된 제2공기도입공간(350b)으로 유동한다. 상기 제2공기도입공간(350b)의 공기는 제1공기도입공간(350a)으로 하향 유동한 후 제1개구부(230a)를 통해 제3공간부(213)로 유동한다.

상기 제4댐퍼부재(355)는 실외공기가 유입되는 측에 구비되어, 상기 댐퍼(351)가 수평방향이 되었을 때 댐퍼(351)의 타측단이 접촉되는 댐퍼접촉부(355a)와, 상기 댐퍼접촉부(355a)의 실외측 단부에서 절곡된 형상으로 상향 연장되어 상기 실외 유입구(303)를 통해 유입된 공기를 차단하는 공기차단부(355b)로 이루어진다. 상기 댐퍼접촉부(355a)는 댐퍼(351)와 접촉될 수 있도록 단부가 하향 절곡되어 있다.

상기 공기차단부(355b)는 공기도입부(350)의 실외측 내부공간의 상부를 막도록 구비되어, 실외 유입구(303)로부터 유입되는 실외공기는 공기차단부(355b)에 의해 가로막혀 공기차단부(355b)의 하부에 형성된 제4공기도입공간(350d)으로 유동한다. 상기 제4공기도입공간(350d)의 공기는 제3공기도입공간(350c)으로 상향 유동한 후 제2개구부(230b)를 통해 제2공간부(212)로 유동한다.

상기 제3댐퍼부재(354)의 공기차단부(354b)와 상기 제4댐퍼부재(355)의 공기차단부(355b)는 각각의 댐퍼접촉부(354a,355a)로부터 상하 반대방향으로 연장된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

100, 200 : 공기조화기 101, 201, 301 : 실내 유입구
102, 202 : 실내 배출구 103, 203, 303 : 실외 유입구
104, 204 : 실외 배출구 110, 210 : 본체부
111, 211 : 제1공간부 112, 212 : 제2공간부
113, 213 : 제3공간부 114, 214 : 제4공간부
121, 221 : 제습로터 121a, 221a : 제1영역
121b, 221b : 제2영역 122, 222 : 제1열교환기
123, 223 : 제2열교환기 130, 230 : 격벽
141, 241 : 제1송풍기 142, 242 : 제2송풍기
150, 250, 350 : 공기도입부 150a, 250a, 350a : 제1공기도입공간
150b, 250b, 350b : 제2공기도입공간
150c, 250c, 350c : 제3공기도입공간
150d, 250d, 350d : 제4공기도입공간
151, 251, 351 : 댐퍼 152, 352 : 제1댐퍼부재
153, 353 : 제2댐퍼부재 154, 354 : 제3댐퍼부재
154a, 155a, 354a, 355a : 댐퍼접촉부
154b, 155b, 354b, 355b : 공기차단부
254a, 255a : 제1회전제한부재 254b, 255b : 제2회전제한부재

Claims (18)

1. 회전에 의해 제1영역과 제2영역을 교대로 통과하면서 수분을 흡착하거나 상기 흡착된 수분을 방출하는 제습로터, 상기 제2영역을 통과하는 공기유로의 일측인 실내측과 타측인 실외측에 각각 위치하는 제1공간부와 제2공간부, 상기 제1영역을 통과하는 공기유로의 일측인 실내측과 타측인 실외측에 각각 위치하는 제3공간부와 제4공간부를 포함하는 본체부;
   실내에서 유입된 실내공기를 독립된 2개의 공기유로 중 어느 하나로 유동하도록 가이드하고, 실외에서 유입된 실외공기를 상기 독립된 2개의 공기유로 중 나머지 하나로 유동하도록 가이드하는 댐퍼가 구비된 공기도입부;
   로 이루어지고,
   상기 공기도입부는 상기 본체부의 일측에 격벽을 사이에 두고 구비되고,
   상기 댐퍼는 회전축을 중심으로 회전하고,
   상기 격벽에는, 상기 본체부의 상기 제1 내지 제4공간부 중 2개의 공간부와 상기 독립된 2개의 공기유로 사이를 각각 연통시키는 2개의 개구부가 형성되고;
   상기 격벽은 상기 댐퍼의 회전이 형성하는 평면과 나란하도록 구비된 공기조화기
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 댐퍼는 상기 공기도입부 내부공간을 상기 독립된 2개의 공기유로로 분할하고, 상기 실내공기와 실외공기가 상기 독립된 2개의 공기유로 중 어느 하나와 나머지 하나로 각각 유동하도록 가이드하는 것을 특징으로 하는 공기조화기
4. 제3항에 있어서,
   상기 댐퍼의 회전축을 중심으로 상하좌우에 제1댐퍼부재와 제2댐퍼부재와 제3댐퍼부재와 제4댐퍼부재가 각각 구비되고;
   상기 댐퍼의 양측단이 제1댐퍼부재와 제2댐퍼부재에 각각 접촉되어 상기 댐퍼를 기준으로 나뉘어진 공기도입부 내부공간 사이에 공기의 유동을 차단시키고;
   상기 댐퍼가 회전하여 상기 댐퍼의 양측단이 상기 제3댐퍼부재와 제4댐퍼부재에 각각 접촉되어 상기 댐퍼를 기준으로 나뉘어진 공기도입부 내부공간 사이에 공기의 유동을 차단시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기
5. 제4항에 있어서,
   상기 제3댐퍼부재는, 상기 댐퍼의 일측단이 접촉되는 댐퍼접촉부와, 상기 댐퍼접촉부의 단부에서 절곡된 형상으로 연장되어 실내 유입구를 통해 유입된 공기를 차단하는 공기차단부로 이루어지고;
   상기 제4댐퍼부재는, 상기 댐퍼의 타측단이 접촉되는 댐퍼접촉부와, 상기 댐퍼접촉부의 단부에서 절곡된 형상으로 연장되어 실외 유입구를 통해 유입된 공기를 차단하는 공기차단부로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기
6. 제5항에 있어서,
   상기 제3댐퍼부재의 공기차단부는 상기 제3댐퍼부재의 댐퍼접촉부의 단부에서 상방향 또는 하방향으로 연장되고, 상기 제4댐퍼부재의 공기차단부는 상기 제4댐퍼부재의 댐퍼접촉부의 단부에서 상기 제3댐퍼부재의 공기차단부와 상하 반대 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 공기조화기
7. 제1항에 있어서,
   상기 2개의 개구부는, 상기 격벽에서 상기 제1공간부에 대응되는 부분에 형성되어 상기 공기도입부의 공기유로와 상기 제1공간부를 연통시키는 제1개구부와, 상기 격벽에서 상기 제4공간부에 대응되는 부분에 형성되어 상기 공기도입부의 공기유로와 상기 제4공간부를 연통시키는 제2개구부로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기
8. 제7항에 있어서,
   상기 댐퍼는,
   실내 유입구를 통해 유입된 실내공기를 상기 제1개구부를 통해 상기 제1공간부로 유동시키고, 실외 유입구를 통해 유입된 실외공기를 상기 제2개구부를 통해 상기 제4공간부로 유동시키기 위한 제1위치로 설정되거나;
   상기 실내 유입구를 통해 유입된 실내공기를 상기 제2개구부를 통해 상기 제4공간부로 유동시키고, 상기 실외 유입구를 통해 유입된 실외공기를 상기 제1개구부를 통해 상기 제1공간부로 유동시키기 위한 제2위치로 설정되는 것을 특징으로 하는 공기조화기
9. 제1항에 있어서,
   상기 댐퍼는, 실내 유입구를 통해 유입된 실내공기와 실외 유입구를 통해 유입된 실외공기 중 어느 하나가 상기 독립된 2개의 공기유로 중 어느 하나를 유동하도록 가이드하는 실내측 댐퍼와, 상기 실내공기와 실외공기 중 나머지 하나가 상기 독립된 2개의 공기유로 중 나머지 하나를 유동하도록 가이드하는 실외측 댐퍼로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기
10. 제9항에 있어서,
    상기 실내측 댐퍼와 실외측 댐퍼는 상기 공기도입부의 내부공간을 상하로 구획하는 연결부재의 양측단부에 각각 힌지 결합되고;
    상기 실내측 댐퍼가 상기 실내측 댐퍼의 힌지를 회전 중심으로 제1위치와 제2위치 중 어느 하나의 위치가 되도록 회전하면 상기 실내공기를 상기 연결부재의 상부공간과 하부공간 중 어느 하나로 유동시키고;
    상기 실외측 댐퍼가 상기 실외측 댐퍼의 힌지를 회전 중심으로 상기 제1위치와 제2위치 중 어느 하나의 위치가 되도록 회전하면 상기 실외공기를 상기 연결부재의 상부공간과 하부공간 중 어느 하나로 유동시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기
11. 제9항에 있어서,
    상기 실내측 댐퍼와 실외측 댐퍼가 회전하는 경우 상하 회전각도를 제한하기 위한 회전제한부재가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 공기조화기
12. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 개구부는, 상기 격벽에서 상기 제3공간부에 대응되는 부분에 형성되어 상기 공기도입부의 공기유로와 상기 제3공간부를 연통시키는 제1개구부와, 상기 격벽에서 상기 제2공간부에 대응되는 부분에 형성되어 상기 공기도입부의 공기유로와 상기 제2공간부를 연통시키는 제2개구부로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기
13. 제12항에 있어서,
    상기 댐퍼는, 실내 유입구를 통해 유입된 실내공기와 실외 유입구를 통해 유입된 실외공기를 상기 독립된 2개의 공기유로 중 어느 하나와 나머지 하나로 유동하도록 가이드하는 실내측 댐퍼와 실외측 댐퍼로 이루어지고;
    상기 실내측 댐퍼와 실외측 댐퍼는,
    실내 유입구를 통해 유입된 실내공기를 상기 제1개구부를 통해 상기 제3공간부로 유동시키고, 실외 유입구를 통해 유입된 실외공기를 상기 제2개구부를 통해 상기 제2공간부로 유동시키기 위한 제1위치로 설정되거나;
    상기 실내 유입구를 통해 유입된 실내공기를 상기 제2개구부를 통해 상기 제2공간부로 유동시키고, 상기 실외 유입구를 통해 유입된 실외공기를 상기 제1개구부를 통해 상기 제3공간부로 유동시키기 위한 제2위치로 설정되는 것을 특징으로 하는 공기조화기
14. 제1항에 있어서,
    상기 제1공간부는 제3공간부의 상부에 적층되고, 상기 제2공간부는 제4공간부의 상부에 적층된 것을 특징으로 하는 공기조화기
15. 제1항에 있어서,
    상기 제1영역을 통과하는 공기와 상기 제2영역을 통과하는 공기는 단차를 가지고 반대방향으로 유동하는 대향류를 형성하는 것을 특징으로 하는 공기조화기
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제

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