KR20020026726A - 환기 장치가 구비된 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내 공조 환경을 보다 쾌적하게 변화시킬 수 있는 공기 조화기에 관한 것으로서, 실내 공기가 통과하도록 흡입구 및 토출구가 형성된 섀시 수단과; 상기 섀시 수단의 내부에 설치되어 실내 공기를 강제 유동시키는 횡류 팬 및 구동 수단과; 상기 섀시 수단의 내부에서 상기 횡류 팬과 동일한 축으로 연결되어 외부 공기를 흡입하거나 실내 공기를 배출하는 축류 팬과; 상기 섀시 수단의 일측면에서 실외측으로 연결되어 상기 축류 팬의 작동에 따라 외부 공기가 유입되거나 실내 공기가 배출되는 급배기관을 포함하여 구성됨으로써 간단한 구조로 환기가 가능하도록 한 환기 장치가 구비된 공기 조화기에 관한 것이다

Description

환기 장치가 구비된 공기 조화기{The air conditioner attached a ventilation device}

본 발명은 실내 공조 환경을 보다 쾌적하게 변화시킬 수 있는 공기 조화기에 관한 것으로서, 특히 하나의 모터 축에 횡류팬과 축류팬을 동시에 연결하여 실내 공기를 강제 유동시킴과 아울러 외부 공기를 실내로 도입할 수 있도록 구성함으로써 간단한 구조로 환기가 가능하도록 한 환기 장치가 구비된 공기 조화기에 관한 것이다.

공기 조화란 거주역의 온도, 습도, 청정도 및 기류를 제어하는 것인데, 이제까지는 단순하게 온도 조절만 수행하던 에어컨이 대부분을 차지하고 있다.

하지만 최근에는 에너지 절약을 위하여 건물의 단열성능 및 기밀성능이 더욱 발전되고 있어 자연 환기가 어렵게 됨으로써 신선한 외부 공기의 도입이 감소되면서 실내 공기질이 더욱 악화되고 있는 실정이다.

이와 같이 실내 공기질이 악화되는 것을 줄이기 위해 에어컨에 공기정화기능을 추가하여 실내의 오염된 공기를 정화시킬 수 있는 공기 조화기가 등장하였다.

도 1 및 도 2는 공기정화기능이 추가된 분리형 공기조화기 중 종래 기술에 따른 벽걸이형 에어컨의 실내기가 도시된 분해 사시도 및 측단면도이다.

종래 기술의 벽걸이형 에어컨의 실내기는 공기의 유동을 위한 흡입구(I)와 토출구(O)가 형성된 섀시(10)와, 상기 섀시(10)의 내부에 설치되어 상기 흡입구(I)와 토출구(O)를 통해 공기가 흡입 및 토출되도록 상기한 공기를 강제 유동시키는횡류 팬(13)과, 상기 횡류 팬(13)의 전방에 설치되어 횡류 팬(13)에 의해 유동되는 공기를 냉매와의 열교환을 통해 냉각시키는 열교환기(15)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 섀시(10)는 상면과 전면에 각각 흡입구(I)가 형성되고 그 하면에는 토출구(O)가 형성된 상부 섀시(11)와, 상기 상부 섀시(11)의 후측에 결합되는 하부 섀시(12)로 이루어진다.

또한, 상기 하부 섀시(12)에는 횡류 팬(13)에 의해 유동되는 공기의 유로를 형성하는 유로가이드(17)가 형성되고, 상기 횡류 팬(13)의 일측에는 횡류 팬(13)을 구동시키기 위한 모터(19) 및 콘트롤박스(20)가 장착된다.

또한, 상기 상부 섀시(11)에는 흡입구(I)의 앞쪽에 흡입 그릴(11a)이 장착되고, 토출구(O)측에 토출 그릴(11b)이 장착되며, 상기 토출 그릴(11b)에는 상기 하부 섀시(12)의 유로가이드(17)를 따라 이동된 공기의 토출 방향을 조절하는 베인(21)과 루버(23)가 각각 설치된다.

특히, 상기 상부 섀시(11)의 흡입구(I)측인 상기 흡입 그릴(11a)의 뒤쪽에는 실내 공기를 정화할 목적으로 에어 필터(31) 및 집진 장치(35)가 설치된다.

상기와 같이 구성된 벽걸이형 에어컨의 실내기는 상기 횡류 팬(13)이 작동함에 따라 상기 흡입구(I)를 통해 흡입된 실내의 공기가 열교환기(15)를 통과하면서 냉각되고, 이렇게 냉각된 공기는 횡류 팬(13)을 지난 후 유로가이드(17)를 따라 토출구(O) 측으로 이동되어 상기 토출구(O)를 통해 실내로 토출됨으로써 실내의 냉방이 이루어진다.

이와 동시에 상기 흡입구(I)로 흡입된 공기는 에어 필터(31) 및 집진장치(35)를 통과하면서 오염 물질이 제거된 다음, 어느 정도 정화된 공기가 실내로 다시 취출된다.

그러나 상기 종래 기술의 벽걸이형 에어컨과 같이 에어 필터(31)와 집진 장치(35)로 이루어진 공기 정화시스템을 채용한 것만으로는 실내에서 발생하는 다양한 오염물/수분/취기 등에 선별적으로 대응하는데 기본적으로 한계를 가지게 되며, 특히 미세입자나 탄산가스, 휘발성 유기화합물과 같은 오염물은 상기 공기정화시스템으로는 쉽게 제거되지 않게 된다.

따라서 일반 에어컨에도 환기 시스템을 도입하여 적정량의 외기가 실내로 유입되어 실내공기의 질을 쾌적한 상태로 유지하고자 하는 요구가 높아지고 있는 바, 환기 시스템을 적용하는 공기 조화기는 크게 환기 시스템을 에어컨 내부에 장착하여 별도의 홀 추가 없이 한쪽 측면으로부터 배관 통로를 활용한 제품장착형과, 일반 에어컨에 별도의 환기 키트(kit)를 결합시켜 환기 효과를 추가한 별도 키트형이 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 환기 시스템이 적용된 공기 조화기는 에어컨 작동과 함께 적절한 환기를 실현함으로써 보다 적극적으로 실내 공기의 질을 향상시킬 수 있으나 환기 시스템을 기존의 배관 통로를 통해 적용하거나 별도로 설치하여 구성하기 때문에 전체적인 에어컨의 구조가 복잡해지고, 그만큼 추가 비용이 상승하게 되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실내 공기를강제 유동시키는 횡류 팬의 축에 외부 공기를 흡입하여 공급하는 축류 팬을 연결하여 구성함으로써 별도의 모터를 사용하지 않고도 에어컨 작동시에 외부 공기가 실내로 유입되어 보다 쾌적한 공조 환경을 실현할 수 있는 환기 장치가 구비된 공기 조화기를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술의 벽걸이형 에어컨이 도시된 분해 사시도,

도 2는 종래 기술의 벽걸이형 에어컨의 측단면도,

도 3은 본 발명에 따른 환기 장치가 구비된 공기 조화기의 분해 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 환기 장치가 구비된 공기 조화기의 주요부 횡단면도,

도 5는 본 발명의 실내외 공기 유동 구조가 도시된 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 상부 섀시 55 : 하부 섀시

57 : 유로 가이드 58a, 58b : 격벽

58c : 축 지지구 59 : 급배기구

60 : 횡류 팬 70 : 열교환기

80 : 축류 팬 85 : 축

86 : 베어링 88 : 클러치

90 : 급배기관

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 환기 장치가 구비된 공기 조화기는, 실내 공기가 통과하도록 흡입구 및 토출구가 형성된 섀시 수단과; 상기 섀시 수단의 내부에 설치되어 실내 공기를 강제 유동시키는 횡류 팬 및 구동 수단과; 상기 섀시 수단의 내부에서 상기 횡류 팬과 동일한 축으로 연결되어 외부 공기를 흡입하거나 실내 공기를 배출하는 축류 팬과; 상기 섀시 수단의 일측면에서 실외측으로 연결되어 상기 축류 팬의 작동에 따라 외부 공기가 유입되거나 실내 공기가 배출되는 급배기관을 포함한 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 환기 장치가 구비된 공기 조화기의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 환기 장치가 구비된 공기 조화기의 주요부 횡단면도이며, 도 5는 본 발명의 실내외 공기 유동 구조가 도시된 개략도이다.

본 발명에 따른 공기 조화기는 전면의 상부와 앞쪽에 흡입구(I)가 형성되고 전면 하부에 토출구(O)가 형성된 상부 섀시(51)와, 상기 상부 섀시(51)의 후방에 결합되는 하부 섀시(55)와, 상기 상부 섀시(51)와 하부 섀시(55) 사이에 설치되어상기 흡입구(I)와 토출구(O)를 통해 공기가 흡입 및 토출되도록 실내 공기를 강제 유동시키는 횡류 팬(Cross-Flow fan)(60)과, 상기 횡류 팬(60)의 전방에 설치되어 횡류 팬(60)에 의해 유동되는 공기를 냉매와의 열교환을 통해 냉각시키는 열교환기(70)와, 상기 횡류팬(60)과 동일한 축으로 연결되어 외부 공기를 흡입하여 공급하는 축류 팬(Axial fan)(80)과, 상기 축류 팬(80)의 측면에서 상기 하부 섀시(55)측에 결합되어 외부 공기가 유입되도록 실외측으로 연결되는 급배기관(90)으로 구성된다.

상기 횡류 팬(60)의 일측에는 팬을 구동시키기 위한 구동 모터(65)가 설치되고, 타측에는 상기 축류 팬(80)이 상기 구동 모터(65)의 작동에 따라 동시에 회전되도록 동일축(85)으로 연결된다.

상기 축류 팬(80)은 공기의 유동 에너지가 날개의 양력에 의해 얻어지는 송풍 팬으로서, 통상적으로 공기가 축방향으로 유동하도록 구성된다.

이와 같은 축류 팬(80)은 실외 공기를 흡입하여 실내에 공급할 경우, 상기 급배기관(90)에서 횡류 팬(60) 방향으로 공기를 유동시킬 수 있도록 설치되고, 실내 공기를 실외로 배출할 경우에는 상기 횡류 팬(60)에서 급배기관(90) 쪽으로 공기를 유동시킬 수 있도록 설치된다.

상기 하부 섀시(55)에는 상기 횡류 팬(60)에 의해 유동되는 공기의 유로를 형성토록 유로 가이드(57)가 형성되고, 상기 유로 가이드(57)에는 상기 횡류 팬과 축류 팬의 양측에 공간을 차단토록 격벽(58a)(58b)이 형성된다.

특히, 상기 축류 팬(80)의 측면에 위치되는 격벽(58b)에는 상기급배기관(90)이 연결되어 외부 공기가 유입되거나 실내 공기가 배출될 수 있도록 원주방향으로 다수개의 급배기구(59)가 형성된다.

상기 급배기구(59)는 상기 격벽(58b)에 원주 방향으로 일정 간격마다 다수개가 형성된다.

상기 횡류 팬(60)과 축류 팬(80) 사이에는 축 지지구(58c)가 설치되는 바, 상기 축 지지구(58c)는 축방향으로 공기가 통과할 수 있도록 다수개의 지지대가 방사형 구조로 이루어진 상태에서 그 중앙부에서 축(85)을 지지할 수 있도록 구성된다.

물론, 상기 축 지지구(58c)의 중심에는 상기 횡류 팬(60)과 축류 팬(80)을 연결하는 축(85)을 회전 가능하게 지지할 수 있도록 베어링(86)이 설치된다.

여기서, 상기와 같이 축 지지구(85c)를 설치하지 않고, 도 5에서와 같이 상기 급배기구(59)가 형성되는 격벽(58b)에 축(85)을 지지할 수 있게 구성할 수도 있다.

한편, 상기 횡류 팬(60)과 축류 팬(80)을 연결하는 축(85)에는 축류 팬(80)의 회전을 정지시키고자 하는 경우 상기 구동 모터(65)로부터 전달되는 동력을 차단할 수 있도록 클러치(88)가 설치될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 환기 장치가 구비된 공기 조화기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

에어컨의 작동에 따라 구동 모터(65)가 작동되면 횡류 팬(60)과 축류 팬(80)이 동시에 회전하게 되고, 이때, 상기 횡류 팬(60)에 의해 상부 섀시의 흡입구(I)를 통해 실내 공기가 유입된 다음, 열교환기(70)를 통과하면서 냉각되어 횡류 팬(60)을 지나 토출구(O)를 통해 실내로 토출된다.

이와 동시에 상기 축류 팬(80)에 의해 급배기관(90) 및 급배기구(59)를 통해 외부 공기가 유입된 다음, 상기 횡류 팬(60) 쪽으로 유동되면서 횡류 팬(60)에 의해 토출구(O)를 통해 실내로 공급된다.

즉, 상기 축류 팬(80)을 통해 유입된 실외 공기는 횡류 팬(60)의 내측으로 유동함에 따라 실내 공기와 혼합된 상태에서 실내에 공급되게 된다.

이와 같이 상기 급배기구(59)를 통해 실내에 외부 공기가 도입되면 오염물질을 희석할 수 있게 됨과 아울러 실내 사용자의 신진대사에 필요한 신선한 공기를 공급할 수 있게 된다.

그리고, 상기와 다르게 환기 작동을 원하지 않는 경우 제어부를 통해 클러치(88)를 작동하여 횡류 팬(60)에서 축류 팬(80)으로 전달되는 회전력을 차단하면 실내 공기의 순환만 이루어진다.

한편, 상기 축류 팬(80)의 공기 유동 방향이 횡류 팬(60)에서 급배기구(59) 쪽으로 이루어지게 축류 팬(80)을 설치하게 되면, 상기 횡류 팬(60)에 의해 유동하는 실내 공기의 일부가 축류 팬(80)에 의해 급배기구(59) 및 급배기관(90)을 통해 실외로 배출될 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 환기 장치가 구비된 공기 조화기는 실내 공기를 강제 유동시키는 횡류 팬의 축에 외부 공기를 흡입하여 공급하는 축류 팬을 연결하여 구성함으로써 별도의 모터를 사용하지 않고도 에어컨 작동시에 외부 공기를 실내로 유입시키거나 실내 공기를 외부로 배출할 수 있게 되어 보다 쾌적한 공조 환경을 실현할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 실내 공기가 통과하도록 흡입구 및 토출구가 형성된 섀시 수단과; 상기 섀시 수단의 내부에 설치되어 실내 공기를 강제 유동시키는 횡류 팬 및 구동 수단과; 상기 섀시 수단의 내부에서 상기 횡류 팬과 동일한 축으로 연결되어 외부 공기를 흡입하거나 실내 공기를 배출하는 축류 팬과; 상기 섀시 수단의 일측면에서 실외측으로 연결되어 상기 축류 팬의 작동에 따라 외부 공기가 유입되거나 실내 공기가 배출되는 급배기관을 포함한 것을 특징으로 하는 환기 장치가 구비된 공기 조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 축류 팬은 실외 공기를 흡입하기 위해서는 상기 급배기관에서 횡류 팬 방향으로 공기를 유동시킬 수 있도록 설치되고, 실내 공기를 배출하기 위해서는 상기 횡류 팬에서 급배기관쪽으로 공기를 유동시킬 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 환기 장치가 구비된 공기 조화기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 환기 장치가 구비된 공기 조화기는 상기 횡류 팬을 중심으로 일측에 상기 구동 수단이 설치되고, 타측에 상기 축류 팬이 설치되어, 상기 구동 수단의 작동에 따라 횡류 팬과 축류 팬이 동시에 회전토록 구성된 것을 특징으로 하는 환기 장치가 구비된 공기 조화기.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 횡류 팬과 축류 팬의 양측에는 상기 섀시 수단으로부터 돌출된 격벽이 형성되고, 상기 축류 팬의 측면에 위치되는 섀시 수단의 측면에는 상기 급배기관이 연결되어 외부 공기가 유입되거나 실내 공기가 배출될 수 있도록 원주 방향으로 다수개의 급배기구가 형성된 것을 특징으로 하는 환기 장치가 구비된 공기 조화기.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 횡류 팬과 축류 팬 사이에는 공기가 통과할 수 있도록 형성되어 축을 지지하는 축 지지수단이 설치된 것을 특징으로 하는 환기 장치가 구비된 공기 조화기.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 횡류 팬과 축류 팬을 연결하는 축에는 상기 구동 수단으로부터 전달되는 동력을 차단할 수 있도록 클러치 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 환기 장치가 구비된 공기 조화기.