KR200347521Y1

KR200347521Y1 - 모듈형 공기 조화기

Info

Publication number: KR200347521Y1
Application number: KR20-2004-0002255U
Authority: KR
Inventors: 김금파
Original assignee: 코텍엔지니어링주식회사
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2004-04-17

Abstract

본 고안은 공기 조화기에 관한 것으로, 상기 공기 조화기는 환기부와 급기부, 그리고 이들 사이에 배치되며 공기를 정화시키는 필터부를 가진다. 필터부는 서로간에 결합 및 분리가 가능한 복수의 모듈들로 이루어지며, 각각의 모듈에는 선택적으로 소정의 필터가 설치되거나 설치되지 않을 수 있다. 필터의 추가는 빈 모듈을 분리하고 필터가 설치된 모듈을 해당위치에 삽입함으로써 이루어진다.

Description

모듈형 공기 조화기{MODULAR AIR CONDITIONER}

본 고안은 공기 조화기에 관한 것으로, 더 상세하게는 실내의 공기온도를 조절하고 공기를 깨끗하게 정화시키는 공기 조화기에 관한 것이다.

일반적으로 사람이 거주하는 아파트나 연립빌라와 같은 건물에는 실내를 쾌적하게 유지하기 위해 실내의 공기를 정화하거나 공기를 원하는 상태의 온도와 습도로 조절하여 실내로 공급하는 공기 조화기가 설치된다. 공기 조화기는 환기송풍기가 설치된 환기부와 급기송풍기가 설치된 급기부, 공기를 여과하는 필터부, 그리고 공기의 온도를 조절하는 온도조절부를 가진다. 실내의 공기는 환기송풍기에 의해 공기 조화기 내로 유입되며, 공기에 포함된 먼지들은 필터에서 여과된다. 이후 공기는 온도조절부에 의해 가열 또는 냉각된 이후에 급기 송풍기에 의해 다시 실내로 유입된다.

그러나 일반적인 공기 조화기는 이들 구성요소들이 모두 일체로 이루어져 있다. 따라서 내부를 쉽게 관찰 할 수 없으므로, 내부의 부품의 수리나 청소가 어렵다. 또한, 공기 조화기 제작시 제조가 어렵고, 장비 사양이 변경되는 경우에는 공기 조화기 전체를 바꾸어야 한다.

또한, 공기 조화기에 설치되는 필터는 그 기능에 따라 매우 다양하다. 예컨대, 프리미디움 필터는 대형 먼지를 제거하기 위해 사용되고, 헤파 필터는 미세 먼지를 제거하기 위해 사용되며, 활성탄 필터는 냄새를 제거하기 위해 사용되고, 자외선 광촉매 필터는 세균을 살균하기 위해 사용된다. 일정시간 사용 후 필터는 교체되어야 하며, 제조시 일부 필터만이 설치되고 이후에 사용자의 요구에 따라 다른 필터들이 추가될 필요가 있다. 그러나 일반적으로 사용되는 공기 조화기는 일체로 이루어져 있으므로 필터의 추가 또는 교체가 용이하지 않으며, 필터가 추가되는 경우 필터의 전방부와 후방부의 압력차가 변화하여 추가 전의 회전수로 동작되는 송풍기가 그 기능을 적절히 수행하지 못하게 된다.

본 고안은 필터의 추가 및 교체가 용이하고, 필터가 추가로 인해 내부의 압력차가 변경되는 경우에도 송풍기가 그 기능을 적절하게 수행할 수 있는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 공기 조화 시스템을 개략적으로 보여주는 도면;

도 2는 도 1의 공기 조화기의 구성요소들이 분리된 상태를 보여주는 도면; 그리고

도 3은 도 2의 공기 조화기에서 인접하는 구성요소들의 결합구조를 보여주는 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 실외기 20 : 공기 조화기

30 : 제어기 40 : 실내

100 : 환기부 120 : 환기 송풍기

140 : 공기 유입구 160, 360, 380 : 풍량 조절 댐퍼

170, 270 : 변환기 180, 280 : 센서부

200 : 급기부 300 : 혼합부

320 : 오염물질 배기구 340 : 외기 도입구

400 : 필터부 420 : 프리 미디움 필터 설치용 모듈

440 : 활성탄 필터 설치용 모듈 460 : 광촉매 자외선 필터 설치용 모듈

500 : 온도 조절부 600 : 습도 조절부

800 : 가스킷

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안인 공기 조화기는 실내로부터 공기가 유입되는 유입구가 형성되고 환기 송풍기가 설치된 환기부, 실내로 공기가 유출하는 유출구가 형성되고 급기 송풍기가 설치된 급기부, 그리고 상기 환기부와 상기 급기부 사이에 배치되어 상기 환기부로부터 흡입된 공기를 여과하는 필터부를 가진다. 또한, 상기 환기부와 상기 필터부 사이에는 오염된 공기의 일부를 배기하는 오염물질 배기구와 신선한 외기를 도입하는 외기 도입구가 형성된 혼합부가 배치될 수 있으며, 상기 필터부와 상기 급기부 사이에는 내부에 냉매가 흐르는 코일이 설치되어 상기 냉매의 팽창 및 응축에 의해 공기를 가열 또는 냉각하는 온도조절부와 공기의 습도를 조절하는 습도조절부가 배치될 수 있다.

상기 필터부는 서로간에 결합 및 분리가 가능한 복수의 모듈로 이루어지고, 상기 필터부의 각각의 모듈에는 필터가 설치되거나 선택적으로 필터가 설치되지 않고 비어 있을 수 있다. 이로 인해 필터의 추가시 빈 모듈을 인접하는 모듈들로부터 분리한 후 추가하고자 하는 필터가 설치된 모듈을 삽입할 수 있다.

상기 모듈들 중 하나는 대형먼지를 제거하는 프리 미디엄 필터가 설치되는 모듈이고, 상기 모듈들 중 다른 하나는 냄새를 제거하는 활성탄 필터가 설치되는 모듈이고, 상기 모듈들 중 또 다른 하나는 공기 중의 세균을 제거하는 자외선 광촉매 필터가 설치되는 모듈일 수 있다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 3을 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 본 고안의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 고안을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 공기조화 시스템(1)을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 공기조화 시스템(1)은 실외기(10), 공기 조화기(20), 그리고 제어기(30)를 가진다. 실외기(10)는 가스 히트 펌프(14)와 이를 구동하는 가스 엔진(12)을 가지며, 냉매를 압축/응축하여 공기 조화기(20)로보낸다. 공기 조화기(20)는 실내(30)의 공기를 정화하고, 실외기(10)로부터 제공된 냉매에 의해 공기를 가열 또는 냉각한다. 제어기(30)는 측정된 실내(40)의 온도에 따라 실외기(10)로 공급되는 냉매의 량이나 온도를 조절한다.

도 2는 각 구성요소들이 분리되어 도시된 도 1의 공기 조화기(20)이다. 도 2를 참조하면, 공기 조화기(20)는 환기부(120), 급기부(200), 혼합부(300), 필터부(400), 온도 조절부(500), 그리고 습도 조절부(600)를 가진다. 환기부(120)는 공기 조화기(20)의 일단에 설치되며 실내(40)의 공기를 강제 흡입하는 부분으로, 환기부(120)의 일측에는 공기 유입구(160)가 형성된다. 공기 유입구(160)에는 실내(40)로부터 흡입되는 공기의 통로로 제공되는 공기 유입 덕트(32)가 연결된다. 공기 유입구(160)에는 풍량 조절 댐퍼(160)가 설치되어 실내(40)로부터 환기부(120)로 유입되는 공기량을 조절한다. 풍량 조절 댐퍼(160)는 제어기(30)에 의해 전자동으로 개폐 정도가 제어된다. 또한, 공기 유입구(160)와 인접하는 공기 유입 덕트(32)에는 유입되는 공기의 상태를 측정하는 센서부(180)가 설치된다. 센서부(180)는 공기의 온도를 측정하는 온도 감지용 센서(182), 공기의 습도를 측정하는 습도 감지용 센서(184), 그리고 공기의 오염도를 감지하는 오염도 감지용 센서(186)를 가진다. 오염도 감지용 센서(186)는 일산화탄소, 이산화탄소, 질소화합물(NOx), 황화합물(SOx) 및 휘발성 유기 화합물(volatile organic compound; VOC 과 같은 기타 유해물질의 량을 측정한다. 환기부(120) 내에는 모터(150)와 결합된 벨트에 연결되어 모터(150)의 회전에 의해 회전되며, 실내(40)의 공기를 흡입하는 환기 송풍기(120)가 설치된다. 환기 송풍기(120)의 회전수(즉, 모터(150)의 회전수)는 후술되는 변환기(170)에 의해 조절될 수 있다. 환기부(120)에 의해 흡입된 공기는 혼합부(300)로 흐른다.

혼합부(300)는 환기부(120)의 측면에 결합되며, 외기 도입구(320)와 오염공기 배기구(380)가 형성된다. 환기부(120)로부터 혼합부(300)로 유입된 공기 중 오염물질을 포함한 일부는 오염공기 배기구(340)를 통해 외부로 배기되고, 외부의 신선한 공기는 외기 도입구(320)를 통해 혼합부(300)로 유입된다. 외부의 신선한 공기는 환기부(120)로부터 유입된 나머지 공기들과 혼합되어 필터부(400)로 흐른다. 외기 도입구(320)와 오염공기 배기구(340) 각각에는 풍량 조절 댐퍼(360, 380)가 설치된다. 각각의 풍량 조절 댐퍼(360, 380)는 제어기(30)에 의해 전자동으로 개폐 정도가 제어되어 배기되는 공기의 량과 유입되는 공기량은 각각 조절된다.

필터부(400)는 혼합부(300)의 측면에 결합되며 내부를 흐르는 공기를 청정하게 유지한다. 필터부(400)는 소정 기능을 수행하는 다양한 필터들과 이들 필터들 중 어느 하나가 설치될 수 있는 모듈들(420, 440, 460)로 이루어진다. 필터로는 공기 중의 대형먼지를 여과하는 프리미디움 필터, 냄새를 제거하는 활성탄 필터, 또는 세균을 살균하는 자외선 광촉매 필터 등이 사용될 수 있다. 또한, 공기 조화기(20)가 반도체 설비나 병원의 수술실과 같이 높은 청정도가 요구되는 건물에 설치되는 경우 필터부(400)는 초미세분진 및 먼지를 여과하는 헤파 필터가 설치되는 모듈(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.

각각의 모듈(420, 440, 460)은 서로 일렬로 나란히 배치되며, 인접하는 모듈(420, 440, 460)과 분리 및 결합이 가능한 구조를 가진다. 하나의 모듈(420,440, 460) 내부에는 하나의 필터가 설치되거나 선택적으로 필터가 설치되지 않고 비어 있을 수 있다. 상술한 구조로 인해 후에 필터를 추가하거나 사용 중인 필터를 용이하게 교체할 수 있다. 예컨대, 필터부(400)는 복수개(도면에서는 3개가 도시됨)의 모듈(420, 440, 460)로 이루어지고, 이들 중 하나의 모듈(420)에는 프리미디움 필터가 설치되고, 다른 모듈들(440, 460)은 비어 있을 수 있다. 이 때 빈 모듈들(440, 460)은 공기가 흐르는 통로를 제공하는 덕트로서 기능을 한다. 이후 활성탄 필터를 추가하고자 할 경우, 빈 모듈들 중 하나(440)를 인접하는 모듈들(420, 460)로부터 분리한다. 그리고 활성탄 필터가 설치된 모듈(440)을 그 위치에 삽입한 후 인접하는 모듈들(420, 460)과 결합한다. 선택적으로 분리된 빈 모듈(440)에 활성탄 필터를 삽입한 후 이를 다시 처음 위치에 결합할 수 있다. 또한, 소정의 필터가 설치되는 모듈(420, 440, 460)의 위치는 고정될 수 있다. 예컨대, 프리미디움 필터가 설치된 모듈(420), 활성탄 필터가 설치된 모듈(440), 그리고 자외선 광촉매 필터가 설치된 모듈(460)이 순차적으로 환기부(120)에 인접하도록 배치될 수 있다. 비록 본 실시예에서는 하나의 모듈(420, 440, 460)에는 하나의 필터가 설치되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 하나의 모듈(420, 440, 460)에 2 내지 3개의 필터가 설치될 수 있다.

필터부(400)에 의해 정화된 공기는 필터부(400)의 측면에 결합된 온도 조절부(500)로 흐른다. 온도 조절부(500)에는 가스 히트 펌프(14)로부터 압력 및 냉매가 흐르는 코일(도시되지 않음)이 설치된다. 코일 내를 흐르는 냉매는 그 주위를 지나는 공기로부터 열을 흡수하여 팽창하거나 공기로 열을 방출하여 응축되며, 이에 의해 공기는 냉각 또는 가열된다. 온도 조절부(500)에서 온도가 조절된 공기는 습도 조절부(600)로 흐른다. 습도 조절부(600)는 온도 조절부(500)의 측면에 결합되며 내부에는 기화식 가습기(도시되지 않음)가 설치되어 공기의 습도를 조절한다. 습도 조절부(600)에서 습도가 조절된 공기는 온도 조절부(500)의 측면에 결합된 급기부(200)로 흐르며, 급기부(200)에는 공기 유출구(240)가 형성된다. 공기 유출구(240)에는 실내로 배출되는 공기의 통로로 제공되는 공기 유출 덕트(34)가 연결된다. 공기 유출구(240)와 인접한 공기 유출 덕트(34)에는 유입되는 공기의 상태를 측정하는 센서부(280)가 배치된다. 센서부(280)는 공기 유입구(140)에 설치된 센서부(180)와 같이 온도 감지용 센서(282), 습도 감지용 센서(284), 오염도 감지용 센서(286)를 가진다. 급기부(200) 내에는 모터(250)와 결합된 벨트에 의해 회전되며, 실내(40)로 공기를 배출하는 급기 송풍기(220)가 설치된다. 급기 송풍기(220)의 회전수는 변환기(270)에 의해 조절될 수 있다.

필터부(400)에 설치된 필터의 수에 따라 필터의 전방부와 필터의 후방부의 압력차는 변화된다. 따라서 필터가 추가될 때마다 기설정된 환기 송풍기(120) 또는 급기 송풍기(220)의 회전수는 조절되어야 한다. 변환기(170, 270)는 송풍기(120, 220)의 회전수를 변환시키는 부분이다. 송풍기(120, 220)의 회전수는 설치 가능한 필터의 수와 종류를 미리 감안하여 복수의 단계로 나누어지며, 변환기(170, 270)는 복수의 단계 중 특정 단계를 지칭하는 버튼들을 가질 수 있다. 사용자는 새로운 필터를 추가시 설치된 필터들의 종류 및 수를 지칭하는 버튼을 눌러 송풍기(120, 220)의 회전수를 조절할 수 있다. 본 실시예에서는 환기부(100)와 급기부(200)에각각 송풍기(120, 220)가 설치되는 것으로 설명하였으나, 선택적으로 환기부(100)와 급기부(200) 중 어느 한 곳에만 송풍기가 설치될 수 있다.

제어기(30)는 공기 유입구(160) 및 공기 유출구(240)에 설치된 온도 감지 센서(182, 282)로부터 데이터를 전송 받고, 실내의 온도에 따라 온도 조절부(500)로 제공되는 냉매의 량, 냉매의 압력과 온도를 조절하기 위해 실외기(10)를 제어한다.

본 실시예에 의하면 필터부(400) 내의 각각의 모듈들(420, 440, 460)뿐만 아니라 환기부(120), 급기부(200), 혼합부(300), 필터부(400), 온도 조절부(500), 그리고 습도 조절부(600)는 각각 인접하는 구성요소들간에 결합 및 분리가 가능한 구조를 가진다. 이는 공기 조화기(20)의 구성요소들 중 어느 하나의 고장으로 인하여 수리가 필요하거나 공기 조화기(20) 내부를 청소할 때, 수리 및 청소가 매우 용이하다. 또한, 구성요소들을 각각 제조 후 현장에서 용이하게 조립할 수 있으므로 제조에 소요되는 시간이 단축되고 제작비를 절감할 수 있다. 또한 구성요소들 중 어느 하나의 사양이 변화된 경우 대체가 매우 용이하다.

도 3은 혼합부(300)와 프리미디움 필터가 설치되는 모듈(420)간의 결합구조의 일 예를 보여주는 사시도이다. 혼합부(300)의 양끝단 양측에는 플랜지(330)가 형성되며, 플랜지(330)에는 복수의 홀들(334)이 형성된다. 또한, 필터가 설치되는 모듈(420)의 양끝단에는 각각 복수의 홀들(424)이 형성된 플랜지(422)가 형성된다. 모듈(420)과 혼합부(300)간의 접촉부위를 통해 이들 내부를 흐르는 공기가 외부로 누설되지 않도록 인접하는 플랜지들(330, 422) 사이에 가스킷(gasket)(800)이 삽입되며, 가스킷(800)의 양측에는 홀들(804)이 형성된다. 혼합부(300)와 가스킷(800),그리고 모듈(420)의 결합은 이들 각각에 형성된 홀(332, 802, 424)로 볼트(820)를 삽입하고, 너트(840)로 이를 고정함으로써 이루어진다.

도 3에서는 혼합부(300)와 하나의 모듈(420)간의 결합구조만을 도시하였으나, 이 외에도 환기부(120)와 급기부(200)의 한쪽 끝단, 필터부(400)의 각각의 모듈(420, 440, 460)의 양끝단, 그리고 습도 조절부(600)와 온도 조절부(500)의 양끝단에 홀들이 형성된 플랜지(도시되지 않음)가 형성되며, 이들 구성요소들은 볼트와 너트의 체결에 의해 결합될 수 있다.

본 고안에 의하면, 공기 조화기에 설치된 필터를 교체하거나 새로운 필터를 추가할 때, 교체 및 추가작업이 매우 간편하다.

또한, 새로운 필터를 추가시에 필터의 전방부와 후방부에서 압력차가 변화될 때에도, 펌프의 회전수를 용이하게 조절하여 공기의 송출량을 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 공기 조화기 각각의 구성요소들이 모두 결합 및 분리가 용이한 구조로 되어 있으므로 제작이 간편하고 제작비가 적게 소요된다.

Claims

실내로부터 공기가 유입되는 유입구가 형성된 환기부와;

실내로 공기가 유출하는 유출구가 형성된 급기부와;

상기 환기부 또는 상기 급기부에 설치되어 상기 실내로부터 공기를 흡입하고, 상기 실내로 공기를 송출하는 송풍기와;

상기 환기부와 상기 급기부 사이에 배치되며 서로간에 결합 및 분리가 가능한, 그리고 상기 환기부로부터 흡입된 공기를 여과하는 필터가 선택적으로 설치될 수 있는 복수의 모듈로 이루어진 필터부를 포함하되,

상기 필터부에 필터의 추가 또는 교환은 상기 모듈들 중 하나를 인접하는 모듈들로부터 분리 후, 요구되는 필터가 설치된 모듈을 다시 삽입함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 모듈형 공기 조화기.
제 1항에 있어서,

상기 장치는 필터부에 설치된 필터의 수 및 필터의 종류에 따라 필터부의 전방 및 후방의 변화되는 압력을 조절하기 위해 상기 송풍기의 회전수를 변화시키는 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 공기 조화기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

각각의 상기 모듈은 나사에 의해 결합되며,

상기 공기 조화기는 각각의 모듈 사이에서 설치되어 기밀(氣密)을 유지하는 가스킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 공기 조화기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 공기 조화기는,

결합 및 분리가 가능한 모듈로 이루어지며, 상기 환기부와 상기 필터부 사이에 배치되는, 그리고 오염된 공기의 일부를 배기하는 오염물질 배기구와 신선한 외기를 도입하는 외기 도입구가 형성된 혼합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 공기 조화기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 공기 조화기는,

결합 및 분리가 가능한 모듈로 이루어지며, 상기 필터부와 상기 환기부 사이에 배치되는, 그리고 내부에 냉매가 흐르는 코일이 설치되어 상기 냉매의 팽창 및 응축에 의해 공기를 가열 또는 냉각하는 온도조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 공기 조화기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 모듈들 중 하나는 대형먼지를 제거하는 프리 미디엄 필터가 설치될 수 있는 모듈이고,

상기 모듈들 중 다른 하나는 냄새를 제거하는 활성탄 필터가 설치될 수 있는 모듈이고,

상기 모듈들 중 또 하나는 공기 중의 세균을 제거하는 자외선 광촉매 필터가 설치될 수 있는 모듈인 것을 특징으로 하는 모듈형 공기 조화기.
실내로부터 공기가 유입되는 유입구가 형성되고, 환기 송풍기가 설치된 환기부와;

실내로 공기가 유출되는 유출구가 형성되고, 급기 송풍기가 설치된 급기부와;

상기 환기부와 상기 급기부 사이에 배치되는, 그리고 오염된 공기의 일부를 배기하는 오염물질 배기구와 신선한 외기를 도입하는 외기 도입구가 형성된 혼합부와;

상기 혼합부와 상기 급기부 사이에 배치되어 상기 환기부로부터 흡입된 공기를 여과하는 필터부와;

상기 필터부와 상기 환기부 사이에 배치되는, 그리고 내부에 냉매가 흐르는 코일이 설치되어 상기 냉매의 팽창 및 응축에 의해 공기를 가열 또는 냉각하는 온도조절부와;

상기 온도조절부와 상기 급기부 사이에 배치되며, 공기의 습도를 조절하는 습도조절부를 포함하되,

상기 필터부는 서로간에 결합 및 분리가 가능하고 필터가 선택적으로 설치될수 있는 복수의 모듈로 이루어지고, 상기 필터부에 필터의 추가 또는 교환은 상기 모듈들 중 하나를 인접하는 모듈들로부터 분리 후, 요구되는 필터가 설치된 모듈을 다시 삽입함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 모듈형 공기 조화기.
제 7항에 있어서,

상기 혼합실, 상기 필터부, 상기 온도조절부, 그리고 상기 습도조절부는 결합 및 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 모듈형 공기 조화기.