KR20070062098A - 공기조화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내의 냉난방 기능과 더불어 환기기능을 가지는 공기조화 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은, 실내 공조장치의 외관을 이루는 캐비닛; 상기 캐비닛 내부에 설치되어 실내로 공급되는 공기의 온도 조절을 위한 실내 열교환기; 상기 실내 열교환기를 통과한 공기의 유동을 강제하는 송풍기; 상기 송풍기를 수용하는 팬 하우징; 상기 실내 열교환기의 하부에 설치되어 상기 실내 열교환기에서 발생하는 응축수가 배수되도록 하는 드레인 팬:을 포함하여 이루어지는 공기조화 시스템을 제공한다.

공기 조화기, 실내 공조장치, 실내 열교환기, 드레인 팬

Description

공기조화 시스템{Air Conditioning System}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템을 개략적으로 나타낸 도면

도 2는 도 1에 도시된 공기조화 시스템에 제공되는 실내 공조장치의 일 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도

도 3은 도 2에 도시된 실내 공조장치를 개략적으로 나타낸 평면도

도 4는 도 2 또는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ 선에 따른 단면도

도 5는 도 2 또는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도

도 6은 도 2 또는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 실내 공조장치 101, 102 : 고정부

110 : 재생 열교환부 111 : 제 1 연통구

112 : 제 2 연통구 113 : 제 1 댐퍼

114 : 제 2 댐퍼 115 : 경계벽

116 : 재생 열교환기 120 : 실내 열교환기

130 : 캐비닛 131 : 제 1 흡입구

132 : 제 1 배출구 133: 제 2 흡입구

133a : 예열기 134 : 제 2 배출구

135 : 가이드 벽 136 : 유동 가이드

140 : 제 1 송풍팬 141,151 : 격벽

150 : 제 2 송풍팬 160 : 드레인 팬

161 : 드레인 파이프 162,163,164 : 체결부

165 : 안착면 166 : 제 1 가이드 리브

167 : 유로면 168 : 제 2 가이드 리브

본 발명은 공기조화 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내의 냉난방 기능과 더불어 실내의 환기 기능이 선택적으로 수행하는 공기조화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화 시스템은, 주거공간, 식당, 도서관, 또는 사무실 등과 같은 실내 공간을 냉방 또는 난방 시키는 기능을 한다.

이를 위하여, 일반적인 공기조화 시스템에는, 압축기, 응축기, 팽창장치, 그리고 증발기가 구비되고, 상기 압축기, 응축기, 팽창장치, 그리고 증발기를 지나는 냉매의 상변화에 의해 실내 공기가 냉각 또는 가열된다.

상기 공기조화 시스템은, 실외기와 실내기가 일체로 구성되는 일체형 공기조화 시스템과 실외기와 실내기가 각각 별도로 분리되어 설치되는 분리형 공기조화 시스템으로 분류된다.

여기서, 상기 일체형 공기조화 시스템은, 실내 공기와 열교환하는 실내기와 실외 공기와 열교환하는 실외기가 하나의 케이스 내부에 통합 설치되는 구조로서, 주로 창문에 설치된다.

그리고, 상기 분리형 공기조화 시스템에 있어서는, 실내 공기와 열교환하는 실내기가 실내의 벽 또는 천장에 부착되고, 실외공기와 열교환하는 실외기는 상기 실내기와 별개로 구성되어 아파트의 베란다나 건물 외벽에 설치된다.

그러나, 상술한 일반적인 공기조화 시스템은, 단순히 실내 공기를 순환시키면서 실내를 냉방 또는 난방시키는 구조로 구성되므로, 근래에는 보다 쾌적한 실내 환경을 유지하기 위하여, 실내의 냉난방 기능과 더불어 환기기능이 구비된 공기조화 시스템의 개발이 요구되고 있다.

또한, 상기 공기조화 시스템에 제공되어, 실내의 환기시 열손실을 최소화하는 동시에 설치가 간편하고 실내 공간을 효율적으로 활용하는 공기조화 시스템의 실내기, 즉 실내 공조장치의 개발도 요구되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 목적은 실내의 냉난방 기능과 더불어 환기기능이 구비되어, 보다 쾌적한 실내 환경을 유지하는 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 실내의 냉난방을 위한 실내 열교환기의 응축수를 배수하는 드레인 팬의 설치가 간편하게 하고, 상기 드레인 팬의 체결부에서의 열손실 및 결로현상을 최소화하는 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 실내 공조장치의 외관을 이루는 캐비닛; 상기 캐비닛 내부에 설치되어 실내로 공급되는 공기의 온도 조절을 위한 실내 열교환기; 상기 실내 열교환기를 통과한 공기의 유동을 강제하는 송풍기; 상기 송풍기를 수용하는 팬 하우징; 상기 실내 열교환기의 하부에 설치되어 상기 실내 열교환기에서 발생하는 응축수가 배수되도록 하는 드레인 팬:을 포함하여 이루어지는 공기조화 시스템을 제공한다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템을 설명한다.

본 발명에 따른 공기조화 시스템은, 실내로 공급되는 공기의 온도 조절 기능을 가지는 실내 공조장치(100), 실외 공기와 열교환 하는 실외기(200), 상기 실내 공조장치에 연결되어 공기를 안내하는 덕트부(300), 그리고 실내에서 흡입되는 실내공기와 상기 실내 공조장치(100)에서 공급되는 공기조화된 공기를 실내로 토출하는 팬파워 유닛(fan power unit)(400)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 실내 공조장치(100)는, 실내로 공급되는 공기를 냉각 또는 가 열하는 통상의 실내기의 기능을 수행하는 동시에, 환기시 실내의 열손실을 방지하는 기능을 수행한다.

즉, 상기 실내 공조장치(100)는, 실내로 공급되는 실외공기와 실외로 배출되는 실내공기를 상호 열교환시킴으로써 열손실을 최소화하는 기능을 수행하도록 구성된다.

이러한 상기 실내 공조장치(100)는, 실내의 천장이나 벽에 설치될 수도 있으나, 실내 공간을 효율적으로 활용하기 위하여 베란다의 천장에 설치되는 것이 바람직하다.

일반적으로, 베란다는 거실과 인접하도록 설치되며, 상기 베란다의 천장은 거실이나 방의 천장보다 더 높게 건축된다.

따라서, 상기 실내 공조장치(100)를 베란다의 천장에 설치함으로써 실내의 천장이나 벽에 상기 실내 공조장치(100)를 수용하는 소정 크기의 수용 공간을 형성할 필요가 없다.

또한, 상기 실내 공조장치(100)의 설치로 인해, 실내의 미관을 해치는 문제점도 제거되며, 하나의 실내 공조장치(100)로 다수의 실(室)에 대한 냉방 또는 난방이 가능하다.

그리고, 상기 실외기(200)는 건물의 외벽 또는 베란다에 설치되며, 실외 공기와 열교환하는 열교환기와 실외 공기와 상기 열교환기의 열교환 효율을 증대시키기 위하여 공기의 유동을 강제하는 송풍기가 구비된다.

다음으로, 상기 덕트부(300)는, 실내의 공기를 상기 실내 공조장치(100)로 안내하고, 상기 실내 공조장치(100)에서 실내로 공기를 안내하는 기능을 한다.

이를 위하여, 상기 덕트부(300)는, 실내의 공기를 상기 실내 공조장치(100)로 안내하는 제 1 덕트(310), 그리고 상기 실내 공조장치(100)에서 실내로 공급되는 공기를 실내로 안내하는 제 2 덕트(320)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 덕트부(300)를 구성하는 각 덕트(310, 320)는, 실내의 천장 내부에 설치되고, 열손실을 최소할 수 있도록 이중관 구조로 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 제 2 덕트(320)의 단부에는 팬파워 유닛(400)이 설치되는데, 주로 실내의 천정에 설치된다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 실내로 공급되는 공기의 공기조화를 위한 실내 공조장치의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공조장치의 내부 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공조장치의 내부 구성을 나타낸 평면도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 실내 공조장치(100)는, 환기를 위하여 외부에서 공급되는 실외 공기와 실외로 배출되는 실내 공기를 상호 열교환시키는 재생 열교환부(110), 실내로 공급되는 공기의 온도 조절을 위한 실내 열교환기(120), 그리고 상기 재생 열교환부(110)와 상기 실내 열교환기(120)를 수용하는 캐비닛(130)을 포함하여 구성된다.

상기 캐비닛(130)의 내부 일측에는 상기 재생 열교환부(110)가 수용되고, 타측에는 상기 실내 열교환기(120)가 수용된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 캐비닛(130)은, 실내 공기가 유입되는 제 1 흡입구(131), 상기 실내 열교환기(120)에서 실내로 공급되는 공기를 배출하는 제 1 배출구(132), 상기 재생 열교환부(110)로 실외공기를 공급하기 위한 제 2 흡입구(133), 그리고 상기 재생 열교환부(110)에서 열교환된 실내공기를 외부로 배출하기 위한 제 2 배출구(134)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 캐비닛(130)은 실질적으로 사각 박스 형상으로서, 상기 제 1 흡입구(131)에는 상기 제 1 덕트(310)가 연결되고, 상기 제 1 배출구(132)에는 상기 제 2 덕트(320)가 연결된다.

그리고, 상기 제 2 흡입구(133)에는 상기 재생 열교환부(110)로 유입되는 실외 공기를 가열하기 위한 예열기(133a)가 구비될 수도 있다.

한편, 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132)는 상기 캐비닛(130)의 일측면, 즉 배면에 형성되는 것이 좋다. 그리고, 상기 제 2 흡입구(133)와 상기 제 2 배출구(134)는 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132)가 설치된 면에 대향되는 타측면, 즉 전면에 형성되는 것이 바람직하다.

상기의 구성을 가지는 캐비닛(130)은, 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132)가 형성되는 상기 캐비닛(130)의 배면이 실내를 향하도록, 베란다의 천장에 설치되며, 보다 바람직하게는 상기 캐비닛(130)의 전면과 배면에 수직한 다른 측면이 상기 베란다의 일측벽에 밀착되도록, 상기 베란다의 천장 모서리부에 설치되는 것이 좋다.

여기서, 실내의 환기를 위해 상기 재생 열교환부(110)에서 배출되는 실외 공기는 별도의 덕트(미도시)를 통해 실내로 직접 공급될 수도 있으나, 실내 거주자에게 보다 쾌적한 공기를 공급하기 위해, 상기 재생 열교환부(110)에서 배출되는 실외 공기는 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 냉각 또는 가열된 후 실내로 공급되는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 상기 제 1 흡입구(131)는 상기 제 2 배출구(134)와 선택적으로 연통하고, 상기 제 2 흡입구(133)는 상기 제 1 배출구(132)와 선택적으로 연통하도록 구성된다.

상기 재생 열교환부(110)의 구조를 보다 상세하게 설명하면, 상기 재생 열교환부(110)에는, 상기 제 2 흡입구(133)로 흡입되는 실외 공기를 상기 실내 열교환기(120)측으로 배출하는 제 1 연통구(111), 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130)으로 흡입되는 실내 공기가 유입되는 제 2 연통구(112), 상기 제 1 연통구(111)에 개폐 가능하게 구비되는 제 1 댐퍼(113), 그리고 상기 제 2 연통구(112)에 개폐 가능하게 구비되는 제 2 댐퍼(114)가 형성된다.

그리고, 상기 재생 열교환부(110)에는, 상기 제 1 연통구(111)와 제 2 연통구(112)가 형성되며, 상기 실내 열교환기(120)가 수용되는 공간을 형성하는 경계벽(115)이 구비된다.

또한, 상기 재생 열교환부(110)의 내측에는 실질적으로 사각 박스 형상의 재생 열교환기(116)가 구비되나, 상기 재생 열교환기(116)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.

여기서, 상기 재생 열교환기(116)에는, 실외로 배출되는 실내공기가 유동하는 제 1 유로(미도시)와 실내로 공급되는 실외 공기가 유동하며 상기 제 1 유로에 직교하는 제 2 유로(미도시)가 구비된다.

상기 재생 열교환기(116)의 열교환 효율을 높이기 위해, 상기 재생 열교환기(116)는 상기 제 1 유로와 제 2 유로가 교대로 교차하여 적층되는 다수개의 층상 구조를 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 상기 제 1 유로는 상기 제 2 연통구(112) 및 상기 제 2 배출구(134)와 연통하고, 상기 제 2 유로는 상기 제 1 연통구(111) 및 상기 제 2 흡입구(133)와 연통한다.

상기의 구성에 의하여, 상기 제 1 유로를 통과하는 실내 공기는, 상기 제 2 유로를 통과하는 실외공기와 상호 열교환 하므로, 실외로 배출되는 공기의 열손실이 최소화된다.

상기와 같이 구성되는 재생 열교환기(116)는, 설계 조건에 따라 다양한 방향으로 설치될 수 있으나, 상기 제 1 유로와 상기 제 2 유로 중 어느 하나가 상기 캐비닛(130)의 전면에 직교하도록, 상기 캐비닛 내부 일측에 구비될 수도 있다.

예를 들면, 상기 제 2 유로의 입구부가 형성되는 상기 재생 열교환기(116)의 일측면이 상기 캐비닛(130)의 전방 내벽에 밀착 또는 인접하게 설치되고, 상기 재생 열교환기(116)의 일측면에 대응되는 상기 캐비닛(130)의 전면에는 실외공기가 유입되는 제 2 흡입구(133)가 형성된다. 이러한 경우, 상기 캐비닛(130)의 크기를 줄일 수 있는 잇점이 있다.

다음으로, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)는, 회전에 의해 개폐되도록 구성된다.

상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)는, 상기 공기 조화기의 운전 모드에 따라, 개폐각이 조절된다.

여기서, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내 공기 전체를 상기 제 2 배출구(134)로 배출하는 전체환기 모드, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내 공기의 일부를 상기 제 2 배출구(134)로 배출하고 나머지는 제 1 배출구(132)를 통해 배출하는 일부환기 모드, 그리고 상기 제 1 흡입구를 통해 상기 캐비닛(130)으로 유입되는 공기 모두를 상기 제 1 배출구(132)를 통해 다시 실내로 공급하는 실내공기 순환 모드로 운전될 수 있도록 구성되는 것이 좋으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이를 위하여, 상기 제 2 댐퍼(114)는, 전체환기 모드 운전시에 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내 공기 전체를 상기 제 2 연통구(112)로 안내한다.

그리고, 일부환기 모드 운전시에는, 상기 제 2 댐퍼(114)가 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입되는 실내공기의 일부를 상기 제 2 연통구(112)로 안내한다.

다음으로, 실내공기 순환 모드 운전시에 있어서, 상기 제 2 댐퍼(114)는, 상기 제 2 연통구(112)를 차단하여, 상기 제 1 흡입구(131)로 흡입되는 실내 공기 전 체가 상기 실내 열교환기(120)로 유입되도록 한다.

물론, 상기 공기조화 시스템은, 상기 전체환기 모드 또는 상기 실내공기 순환 모드로 선택적으로 운전되도록 구성될 수 있음은 물론이고, 상기 일부환기 모드 또는 상기 실내공기 순환 모드로 선택적으로 운전되도록 구성될 수도 있다.

상기의 구성에 더하여, 상기 캐비닛(130)의 내부에는, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 유입되는 실내 공기의 흡입유로와, 상기 흡입유로와 연통하며 상기 제 1 배출구(132)를 통해 배출되는 공기의 배기유로를 형성하는 가이드 벽(135)이 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 배기유로에는 상기 실내 열교환기(120)가 구비되며, 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 유입되는 실내공기 및/또는 상기 제 1 연통구(111)를 통해 공급되는 실외 공기는 상기 실내 열교환기(120)에서 냉각 또는 가열된 후, 상기 제 1 배출구(132)에 연결된 상기 제 2 덕트(320)를 통해 실내로 공급된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 가이드 벽(135)은, 일단이 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 1 배출구(132) 사이의 캐비닛 내벽에 연결되고, 타단이 상기 재생 열교환부(110)에서 소정 거리 이격되어, 상기 흡입유로와 상기 배기유로가 연통하는 연통홀(미도시)을 형성한다.

그리고, 상기 가이드 벽(135)은, 상기 전체환기 모드 운전시에 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 유입되는 실내 공기가 상기 재생 열교환부(110)의 상기 제 2 연통구(112)로 유입되도록, 상기 제 2 댐퍼(114)와 연결된다.

또한, 본 발명에 따른 실내 공조장치(100)에는, 상기 실내 열교환기(120)측 에서 상기 제 1 배출구(132)측으로 공기의 유동을 강제하는 제 1 송풍기(140), 그리고 상기 제 1 흡입구(131)와 상기 제 2 배출구(134)의 연통시, 상기 제 1 흡입구(131)에서 상기 제 2 배출구(134)로 공기의 유동을 강제하는 제 2 송풍기(150)가 구비되는 것이 바람직하다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 제 1 송풍기(140)는, 상기 실내 열교환기(120)와 상기 제 1 배출구(132) 사이, 즉 상기 배기유로에 구비되어, 상기 제 1 흡입구(131)에서 유입되는 실내공기 및/또는 상기 제 1 연통구(111)에서 배출되는 실외공기를 흡입하여 상기 제 1 배출구(132)로 송풍한다.

그리고, 상기 제 2 송풍기(150)는, 상기 흡입유로에 구비되어 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 실내 공기를 강제로 흡입하여, 상기 제 2 연통구(112)측으로 토출한다.

여기서, 상기 송풍기(140,150)의 토출부에는, 상기 토출부를 소정 비율로 분할하는 격벽(141,151)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 격벽(141,151)은, 상기 일부환기 모드 운전시에 소정 각도 개방된 상기 댐퍼(113,114)에 각각 연결되도록, 상기 경계벽(115)을 향해 연장 형성되는 것이 바람직하다.

상기의 구성에 의하여, 상기 제 2 연통구(112)가 상기 제 2 댐퍼(114)에 의해 차폐된 경우, 상기 제 2 송풍기(150)에서 토출되는 공기가 상기 배기유로로 유입되어, 상기 실내 열교환기(120)에서 열교환된다. 이 때, 상기 제 1 연통구(111)는 제 1 댐퍼(113)에 의해 차폐되어 배기유로로 유입된 공기가 전부 상기 실내 열 교환기(120) 쪽으로 유동하도록 한다.

그리고, 상기 제 2 댐퍼(114)가 상기 가이드 벽(135)에 연결되고, 제 1 댐퍼(113)가 상기 흡입유로와 상기 배기유로의 연통홀을 차단한 경우에는, 상기 제 2 송풍기(150)에서 토출되는 공기가 상기 제 2 연통구(112)를 통해 상기 재생 열교환기(116)로 유입된 후, 상기 제 2 배출구(134)를 통해 외부로 배출된다. 그리고, 상기 제 2 흡입구(133)에서 흡입되는 외부공기가 상기 재생 열교환기(116)로 유입되어 외부로 배출되는 공기와 열교환된 후 상기 제 1 송풍기(140)로 유입되어 실내로 공급된다.

다음으로, 상기 제 2 댐퍼(114)가 소정 각도 회전하여 상기 제 2 연통구(112) 및 상기 배기유로와 상기 흡입유로의 연통홀이 모두 개방되는 상기 일부환기 모드 운전시의 경우, 즉 상기 제 2 댐퍼(114)가 상기 격벽(151)에 연결되고 상기 제 1 댐퍼(113)도 격벽(141)에 연결되는 경우에는, 상기 제 2 송풍기(150)에서 토출되는 공기가 상기 배기유로 및 상기 재생 열교환기(116)로 소정 비율로 분할되어 유입된다. 그리고, 상기 제 1 송풍기(140)로는 상기 제 1 흡입구(131)에서 흡입되어 상기 실내 열교환기(120)를 거친 공기가 일부 흡입되고, 일부는 상기 제 2 흡입구(133)에서 흡입되어 상기 재생 열교환기(116)를 거친 공기가 흡입되어 실내로 공급된다.

물론, 상기 제 2 송풍기(150)는 상기 제 2 배출구(134)의 일측이나, 상기 재생 열교환기의 제 1 유로와 상기 제 2 연통구(112) 사이에 구비될 수도 있다.

더 나아가, 공기의 유동을 강제하는 송풍기들은, 상기 실내 공조장치(100)에 구비되지 않고 상기 덕트부(300)에 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)이 하나의 모터에 의해 구동될 수도 있다.

한편, 시로코 팬은 축방향으로 공기를 흡입하여 원주방향으로 공기를 토출하도록 구성되는 팬으로서, 상기 시로코 팬은 발생되는 유동소음이 작고, 상기 캐비닛(130) 내부에 설치하기 용이하며, 정압을 상승시켜 풍량을 증가시키는 장점을 가지고 있다. 특히, 상기와 같은 시로코 팬 중에서 양측면에 각각 흡입구가 형성되어 있는 양흡입 시로코 팬이 공기 흡입량을 증가시키는 데 유리하다.

따라서, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150) 양자 모두 양흡입 시로코 팬으로 구성함이 바람직하다.

물론, 상기 제 1 송풍기(140) 및/또는 제 2 송풍기(150)는, 터보팬, 안내가이드를 가지는 축류팬, 또는 횡류팬 등으로 구성될 수도 있다.

한편, 상기 제 1 송풍기(140)는, 상기 실내 열교환기(120)와 상기 캐비닛(130)의 내벽에 의해 둘러싸이도록 구성되어, 상기 제 1 송풍기(140)에 흡입되는 공기 전체가 상기 실내 열교환기(120)에서 냉각 또는 가열된다.

여기서, 상기 실내 열교환기(120)에는 냉매가 유동하는 냉매 배관(미도시)이 연결되며, 상기 실내 열교환기(120) 내부를 유동하는 냉매는 상기 실내 열교환기(120)를 통과하는 공기로부터 열을 흡수하거나, 공기로 열을 방출함으로써 공기조화 기능을 수행하게 된다.

이를 위하여, 상기 실내 열교환기(120)의 일단은 상기 가이드 벽(135)이 연 결된 상기 캐비닛의 내벽, 즉 배면에 연결되고, 타단은 상기 가이드 벽(135)이 연결된 상기 캐비닛의 배면에 수직한 다른 쪽 내벽, 즉 측면 내벽에 연결되어, 전체적으로 "ㄴ" 형상으로 구성된다.

물론, 상기 실내 열교환기(120)는 일단이 상기 가이드 벽(135)이 연결되고, 타단이 상기 가이드 벽(135)에 대향되는 상기 캐비닛(130)의 내벽, 즉 측면 내벽에 연결되어 "ㅣ" 형상으로 구성될 수도 있으나, 상기와 같이 "ㄴ" 형상으로 구성되는 경우 열교환 면적이 증가하는 잇점이 있다.

상기와 같이, 상기 실내 열교환기(120)가 "ㄴ" 형상으로 구성되는 경우, 상기 실내 열교환기(120)의 유입측, 특히 절곡부와 인접하는 위치에는, 상기 실내 열교환기(120)로 유입되는 공기의 편중을 방지하는 유동 가이드(136)가 구비되는 것이 좋다.

물론, 상기 유동 가이드(136)는, 상기 실내 열교환기(120)로 유입되는 공기를 상기 실내 열교환기(120)의 전체 표면에 고르게 분포시키기 위하여 제공되는 것이므로, 상기 실내 열교환기(120)의 형상보다는 상기 흡입유로에서 상기 실내 열교환기(120)로 유입되는 공기의 유동 방향과 더 깊은 관계가 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 실내 공조장치(100)의 운전 모드에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 실내공기 순환 모드를 지정하고, 실내 희망 온도를 설정하면, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)가 상기 제 1 연통구(111)와 상기 제 2 연통구(112)를 차폐한다.

그리고, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)가 구동되면, 실내 공기가 상기 제 1 덕트(310)에 연결된 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된다.

상기 캐비닛(130) 내부로 유입된 실내공기는 상기 흡입유로를 지나 상기 배기유로에 구비된 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 열교환 과정을 거친다.

상기 실내 열교환기(120)에서 열교환 과정을 거친 공기는 상기 제 2 송풍기(150)로 유동된 후 상기 제 1 배출구(132)로 토출되고, 상기 제 1 배출구(132)를 통해 배출되는 공기는 상기 제 2 덕트(320)에 의해 실내로 안내되어 실내를 냉방 또는 난방시킨다.

다음으로, 사용자가 일부환기 모드를 선택하고, 실내의 희망온도를 설정하는 경우, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)가 소정 각도 개방되어, 각각 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)의 격벽(141,151)에 연결된다.

그리고, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)가 모터에 의해 구동되면, 실내 공기가 상기 제 1 덕트(310)에 연결된 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된다.

여기서, 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된 실내공기의 일부는 상기 제 2 댐퍼(114)에 의해 상기 제 2 연통구(112)와 연통하는 상기 재생 열교환기(116)의 제 1 유로로 유입되고, 나머지는 상기 배기유로에 구비된 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 열교환 과정을 거친다.

이와 동시에, 상기 제 1 송풍기(140)의 구동에 의해 실외 공기가, 상기 제 2 흡입구(133)를 통해 상기 재생 열교환기(116)의 제 2 유로로 유입되어, 상기 제 1 유로를 지나는 실내 공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 1 연통구(111)를 통해 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 열교환 과정을 거친다. 그리고, 상기 제 1 유로로 유입된 실내 공기는 상기 제 2 유로를 따라 유동하는 실외공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 2 배출구(134)를 통해 실외로 배기된다.

상기 실내 열교환기(120)에서 열교환 과정을 거친 실내공기와 실외공기는 상기 제 2 송풍기(150)에 의해 실내로 공급되어, 실내를 환기시키는 동시에 실내를 냉방 또는 난방시킨다.

한편, 사용자가 전체환기 모드를 선택하고, 실내의 희망온도를 설정하는 경우, 상기 제 1 댐퍼(113)와 상기 제 2 댐퍼(114)가 완전히 개방되어, 상기 제 2 댐퍼(114)는 상기 가이드 벽(135)에 연결된다.

그리고, 상기 제 1 송풍기(140)와 상기 제 2 송풍기(150)가 모터에 의해 구동되면, 실내 공기가 상기 제 1 덕트(310)에 연결된 상기 제 1 흡입구(131)를 통해 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된다.

여기서, 상기 캐비닛(130) 내부로 유입된 실내공기 전체는, 상기 제 2 댐퍼(114)에 의해 상기 제 2 연통구(112)와 연통하는 상기 재생 열교환기(116)의 제 1 유로로 유입된다.

이와 동시에, 상기 제 1 송풍기(140)의 구동에 의해 실외 공기가, 상기 제 2 흡입구(133)를 통해 상기 재생 열교환기(116)의 제 2 유로로 유입되어, 상기 제 1 유로를 지나는 실내 공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 1 연통구(111)를 통해 상기 실내 열교환기(120)로 유입되어 열교환 과정을 거친다. 그리고, 상기 제 1 유로로 유입된 실내 공기는 상기 제 2 유로를 따라 유동하는 실외공기와 열교환 과정을 거친 후, 상기 제 2 배출구(134)를 통해 실외로 배출된다.

상기 실내 열교환기(120)에서 열교환 과정을 거친 실외공기는 상기 제 1 송풍기(140)에 의해 실내로 공급되어, 실내를 환기시키는 동시에 실내를 냉방 또는 난방시킨다.

상기 실내 공조장치의 운전 모드는, 사용자에 의해 수동으로 선택되거나, 소정의 온도 센서와 실내공기의 탁도 센서 등에 연결된 제어부에 의하여 자동으로 선택될 수도 있다.

그리고, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화 시스템이, 일부환기 모드 또는 실내공기 순환 모드로 운전되도록 구성되거나, 전체환기 모드 또는 실내공기 순환 모드로 운전되도록 구성될 수 있도록, 변경 가능함은 상술한 내용으로 보아 자명하다.

한편, 상기 제 1 실시예에 따른 실내 공조장치(100)에 제공되는 상기 가이드 벽(135)과 상기 격벽(151)은, 공기의 유동을 더욱 원활하게 하기 위한 구성이다.

다만, 상기 제 2 송풍기(150)가 상기 덕트부(300)에 설치되거나, 제 2 배출구(134)의 일측 또는 상기 재생 열교환부(110) 내에 설치되는 경우, 그리고 송풍기의 하우징이 상기 가이드 벽의 기능을 하는 경우 등에는 상기 가이드 벽이 구비되지 않을 수도 있다.

그리고, 상기 격벽(151)은 이하에서 설명될 본 발명에 따른 실내 공조장치의 다른 실시예들에서 생략되나, 구비되는 경우에는 환기공기와 실내로 재공급되는 순환공기의 비율을 유지하는데 효과적인 장점이 있다.

다음으로, 상기 실내 열교환기(120)가 설치되었을 때 하부에는 상기 실내 열교환기(120)에서 발생하는 응축수를 외부로 배수하기 위한 드레인 팬(drain pan)(160)이 설치된다.

도 2 내지 도 6을 참조하여 상기 드레인 팬(160)에 대해 설명하면 다음과 같다. 이하에서는, 상기 공기조화 시스템 및 드레인 팬(160)이 설치된 상태를 기준으로 설명하며, 설명 중에서 중력방향에 대해 아래쪽을 하부로 지칭한다.

상기 실내 열교환기(120)에서 공기가 냉각될 때, 습하고 따뜻한 실내공기가 차가운 상기 실내 열교환기(120)를 통과하는 과정에서 상기 실내 열교환기(120)의 표면에 수분이 응결되는 결로(結露) 현상이 발생한다.

상기와 같이 실내 열교환기(120)에서 발생하는 응축수는 중력에 의해 상기 실내 열교환기(120)의 표면을 따라 아래 쪽으로 흘러 내리고, 하부에 설치된 드레인 팬(160)에 집수된다. 그리고, 상기 드레인 팬(160)에 집수된 응축수는 상기 드레인 팬(160)의 일측에 설치된 드레인 파이프(161)를 통해 외부로 배수된다.

상기 드레인 팬(160)은 상기 실내 열교환기(120)의 하부 형상에 대응되게 형성되고, 응축수가 집수될 수 있도록 소정의 깊이와 너비를 갖는 오목한 용기로 형성된다.

구체적으로, 상기 드레인 팬(160)은 일단이 상기 실내 열교환기(120)의 일단부가 연결된 상기 캐비닛(100)의 내벽, 즉 배면에 닿고, 타단이 상기 캐비닛(100) 의 배면과 수직한 다른 쪽 내벽, 즉 측면에 연결되어 전체적으로 상기 실내 열교환기(120)의 형상에 대응되는 "ㄴ" 형상으로 이루어진다.

그리고, 상기 드레인 팬(160)의 일 단부에는 상기 드레인 팬(160)에 집수된 응축수를 외부로 배수하기 위한 상기 드레인 파이프(161)가 구비된다.

여기서, 상기 드레인 팬(160)은 "ㄴ" 형상에서 일측으로 일정길이 연장되어 상기 실내 열교환기(120)의 냉매배관(121)이 설치된 부분까지 설치될 수 있고, 그 단부에 상기 드레인 파이프(161)가 설치될 수 있다.

그리고, 상기 드레인 팬(160)에서 응축수가 집수되는 내측면은, 상기 실내 열교환기(120)에 결합되는 안착면(165)과, 응축수가 상기 드레인 파이프(161) 쪽으로 유동하도록 안내하는 유로면(167)으로 나뉜다.

상기 안착면(165)은 상기 유로면(167)에 대해 단차지게 형성된다. 이는, 상기 드레인 팬(160)의 내측면 전체를 통해 응축수를 배수시키지 않고, 내측면의 일부를 통해서만 배수시킴으로써 상기 드레인 팬(160) 내부에서 응축수가 정체되는 부분이 생기는 것을 방지하기 위함이다.

구체적으로는, 상기 안착면(165)에서는 상기 실내 열교환기(120)에서 떨어지는 응축수를 받는 역할을 하고, 이렇게 모여진 응축수를 상기 유로면(167) 쪽으로 흘려보내게 된다. 그리고, 상기 유로면(165)은 상기 안착면(165)에서 흘러내리는 응축수가 모여지고, 모여진 응축수는 상기 드레인 파이프(161) 쪽으로 흘러가는 유로가 된다.

특히, 상기 안착면(165) 상에서의 물빠짐 성능을 향상시키기 위하여, 도 5 또는 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 안착면(165)이 상기 유로면(167)을 향해 경사지게 형성됨이 바람직하다. 따라서, 상기 안착면(165)의 경사는 상기 실내 열교환기(160)에서 상기 드레인 팬(160)으로 떨어지는 응축수가 상기 유로면(167) 쪽으로 자연적으로 흘러가도록 강제하게 된다.

더불어, 상기 안착면(165)에는 응축수의 흐름을 가이드 하는 다수개의 제 1 가이드 리브(166)가 형성된다.

여기서, 상기 제 1 가이드 리브(166)는, 상기 안착면(165)에서의 응축수 흐름이 상기 드레인 파이프(161)를 향하도록 함으로써 물빠짐 성능이 더욱 향상될 수 있도록, 상기 드레인 파이프(161)가 형성되어 있는 쪽을 향해서 비스듬하게 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 유로면(167)은 상기 안착면(165)에 비해 아래쪽에 위치하고, 상기 유로면(167) 상의 응축수의 흐름을 상기 드레인 파이프(161) 쪽으로 유도하기 위해 응축수의 흐름과 평행하게 제 2 가이드 리브(168)가 다수개 형성된다.

다음으로, 상기 드레인 팬(160)의 외주면을 따라 소정 위치에는 상기 드레인 팬(160)을 고정시키기 위한 다수개의 체결부(162,163,164)가 형성된다.

여기서, 볼트 등의 고정부재를 이용하여 상기 드레인 팬(160)을 고정시키는 경우, 체결된 볼트를 통해 열전달이 발생하여 상기 볼트에 결로가 발생하게 되고, 더 나아가, 장시간이 경과했을 때, 볼트 및 볼트가 체결된 부분에서 녹이 스는 문제점이 발생할 수 있다. 본 실시예는 이러한 문제점이 생기지 않도록 하기 위한 것으로서, 상기 체결부(162,163,164)를 상기 드레인 팬(160)과 동일한 재질로 일체로 사출성형함으로써 상기 체결부(162,163,164)에서의 결로 현상을 최소화할 수 있다.

구체적으로는, 상기 체결부(162,163,164) 중에서 제 1 체결부(162)와 제 2 체결부(163)는 캐비닛(100) 또는 캐비닛(100) 내부의 구조물에 단순 끼움결합 가능하게 형성된다.

좀더 상세하게는, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 캐비닛(100)에서 내측 일부에는 상기 실내 열교환기(120)를 캐비닛(100)에 고정시키기 위한 고정부(101,102)가 형성되어 있고, 상기 제 1 체결부(162)와 제 2 체결부(163)는 상기 고정부(101,102)에 결합된다.

여기서, 상기 고정부(101,102)가 별도로 형성되어 있지 않고, 상기 캐비닛(130)의 내측면 일측에 실내 열교환기(120)가 바로 체결될 수도 있을 것이다. 이러한 경우에도 상기 체결부(162,163)의 결합구조는 크게 변경되지 않는다.

이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여 체결부(162,163,164)의 결합되는 것을 상세히 설명한다. 여기서, 도 4 내지 도 6은 도 2 또는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ, Ⅱ-Ⅱ 및 Ⅲ-Ⅲ의 각 선에 따른 단면도이다.

먼저, 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 제 1,2 체결부(162,163)는 그 형상 및 결합이 유사하게 형성된다.

구체적으로는, 상기 고정부(101,102)에서 상기 체결부(162,163)가 결합될 단부는 "ㅣ" 형상으로 형성된다. 그리고, 상기 제 1,2 체결부(162,163)는 상기 고정부(101,102)의 단부에 끼워질 수 있도록 "U" 형상을 가지거나 또는 상기 드레인 팬(160)의 외측면에서 돌출된 "ㄴ" 형상으로 형성된다.

따라서, 상기 드레인 팬(160)을 상기 실내 열교환기(120)의 하부에서 상기 드레인 팬(160)이 상기 실내 열교환기(120)에 닿을 때까지 위쪽으로 밀어넣으면, 상기 각 체결부(162,163)이 상기 고정부(101,102)에 각각 끼워지면서 고정된다.

물론, 상기 체결부(162,163)의 형상은 이에 한정되지 않고, 구조물에 단순 끼움결합이 가능한 다양한 형태로 형성됨이 가능할 것이다.

한편, 본 실시예에서는 상기 실내 열교환기(120)가 상기 안착면(165)에 결합되므로, 상기 고정부(101,102)는 상기 안착면(165) 쪽에 가까이 위치하게 되고, 상기 체결부(162,163)는 상기 안착면(165) 쪽의 드레인 팬(160) 외측면을 따라 형성됨이 바람직하지만, 상기 체결부(162,163)의 위치가 이에 한정되지는 않는다.

그런데, 상기 드레인 팬(160)은 상기 실내 열교환기(120)의 하부에 설치되고, 상기 제 1,2 체결부(162,163) 역시 상하 방향으로 결합되므로, 상기 제 3 체결부(164)는 상기 제 1 체결부(162) 및 제 2 체결부(163)와 균형을 맞출 수 있도록, 상기 체결부(162,163)가 형성되어 있는 면의 반대쪽 측면에 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기 제 3 체결부(164)는 상기 제 1,2 체결부(162,163)와는 달리, 캐비닛(100) 또는 다른 구조물에 끼워져서 고정되는 구조가 아니라, 상기 송풍기(140)가 수용되는 팬 하우징(141)에 의해 고정되는 구조이다.

구체적으로는, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 실내 열교환기(120) 일측에는 상기 송풍기(140)가 수용되는 팬 하우징(142)이 구비되고, 상기 팬 하우징(142)의 일측 모서리가 상기 제 3 체결부(164)와 겹쳐지게 설치된다.

예를 들어, 상기 팬 하우징(142)의 하부 또는 측면 모서리의 단부는 상기 실 내 열교환기(120) 쪽으로 소정길이 연장되어 있고, 그 연장된 부분이 상기 제 3 체결부(164)의 하부에 결합된다. 따라서, 상기 제 3 체결부(164)의 하부를 상기 팬 하우징(142)이 지지하게 되어서, 상기 드레인 팬(160)이 아래쪽 방향으로 빠지는 것을 방지한다.

다음으로, 상기 드레인 팬(160)을 실내 열교환기(120)에 설치하는 것을 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 실내 열교환기(120)의 하부에 상기 드레인 팬(160)을 제자리를 맞추어 위치시키고, 상기 드레인 팬(160)이 상기 실내 열교환기(120)에 닿을 때까지 위쪽으로 밀어넣으면, 상기 제 1 체결부(162)와 제 2 체결부(163)가 각각 상기 고정부(101,102)에 끼워진다.

그리고, 상기와 같이 드레인 팬(160)이 설치된 상태에서 팬 하우징(142)을 설치하면, 상기 팬 하우징(142)의 일 단부가 상기 제 3 체결부(164)의 하부에 위치하게 됨으로써 상기 드레인 팬(160)이 아래쪽으로 빠지지 않도록 고정시켜주는 역할을 하게 된다.

한편, 상기 드레인 팬(160)을 통한 열전달을 최소화함으로써 상기 드레인 팬(160)의 결로와 열손실을 최소화할 수 있도록, 상기 드레인 팬(160)의 외측면에는 단열재를 설치함이 바람직하다.

앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지와 범주에서 벗어남 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 실내 공조장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템은, 실내 공간의 냉난방 기능뿐만 아니라, 실내의 환기 기능도 동시에 수행 가능하므로, 실내 거주자에게 보다 쾌적한 환경을 제공한다.

둘째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 실내 공조장치에 의하면, 실내 환기시 열손실을 최소화하는 재생 열교환기와 실내의 냉난방을 위한 열교환기가 하나의 캐비닛 내부에 수용되므로, 상기 재생 열교환기와 실내기가 별개로 구비되는 경우와 비교하여 설치가 용이하다.

셋째, 본 발명에 따른 공기조화 시스템의 드레인 팬에 의하면, 체결부도 드레인 팬과 동일한 재질로 형성되므로, 상기 체결부에서 결로(結露)가 발생하지 않는다. 따라서, 체결부를 통한 열전달 및 결로현상을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 드레인 팬에서 안착면의 경사와, 제 1,제 2 가이드 리브 및 유로 가이드의 구조가 드레인 팬 내부의 응축수의 배출이 원활하도록 한다. 따라서, 드레인 팬의 응축수가 바닥으로 흘러 넘치지 않고, 응축수에서 세균이 번식할 수 있는 환경을 제공하지 않으므로 위생적이다.

또한, 상기 드레인 팬은 상기 공기조화 시스템이 설치되었을 때 사람이 접근하는 방향, 즉, 저면에서 간단히 끼워넣는 것만으로 상기 드레인 팬의 설치가 완료되므로, 설치 및 보수시 분해 및 설치가 용이하고, 조립성 및 서비스성이 향상된 다.

Claims (5)

1. 실내 공조장치의 외관을 이루는 캐비닛;

   상기 캐비닛 내부에 설치되어 실내로 공급되는 공기의 온도 조절을 위한 실내 열교환기;

   상기 실내 열교환기를 통과한 공기의 유동을 강제하는 송풍기;

   상기 송풍기를 수용하는 팬 하우징;

   상기 실내 열교환기의 하부에 설치되어 상기 실내 열교환기에서 발생하는 응축수가 배수되도록 하는 드레인 팬:을 포함하여 이루어지는 공기조화 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 드레인 팬에서 응축수가 모아지는 내측면에는 상기 실내 열교환기가 안착되는 안착면과, 응축수가 배수되는 유로면이 형성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 안착면은 상기 유로면을 향해 응축수가 흘러내릴 수 있도록 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 안착면에는 상기 유로면을 향해 상기 안착면 상에서의 응축수의 흐름을 가이드 하는 다수개의 가이드 리브가 더 형성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 유로면에는 응축수의 유동 방향을 따라 상기 유로면 상에서의 응축수의 흐름을 가이드 하는 다수개의 가이드 리브가 더 형성됨을 특징으로 하는 공기조화 시스템.

Images