KR20100128773A - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정한 공간을 인간이 활동하기에 알맞은 온도·습도·기류(氣流) 분포로 조절하여 실내공기를 쾌적한 상태로 유지하게 하는 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 공기의 토출방향에 공기의 속도를 균일화시키기 위한 공기분배유닛을 구비하여, 냉난방장치로 진입하는 풍량을 냉난방장치 전 영역에 걸쳐 거의 균일하게 유지할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 본 발명에 의하면 냉난방장치에 대한 토출플랜지의 상대 위치를 고려하여 공기분배유닛의 최적화된 위치를 결정할 수 있어 냉난방장치를 통과하는 공기의 온도 불균형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

냉난방유닛, 토출플랜지, 공기분배유닛, 공기속도

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}

본 발명은 일정한 공간을 인간이 활동하기에 알맞은 온도·습도·기류(氣流) 분포로 조절하여 실내공기를 쾌적한 상태로 유지하게 하는 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 냉매의 발열 또는 응축열을 이용해 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 고온의 열원을 저온으로 전달하는 냉난방장치, 오염된 공기를 정화하여 신선한 공기로 바꾸는 공기정화장치 및 실내외의 공기를 서로 교환하는 환기장치 등으로 구분된다.

냉난방장치는 냉매가 상 변화를 할 때 주위로 열을 발산하거나 주위의 열을 흡수하는 성질을 이용하여 실내 공간을 냉방하거나 난방하는 기기로, 냉각사이클을 구성하는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기 등이 구비된다.

공기정화장치는 실내 공기를 흡입하여 먼지 등의 이물질을 제거한 후 정화된 공기를 다시 실내로 공급하는 기기로, 오염된 공기를 팬으로 흡입한 후 필터에 의해 미세한 먼지나 세균류를 집진(集塵)하여 체취나 담배냄새 등을 탈취한다.

환기장치는 실내와 실외의 공기를 교환하여 실내공기의 오염물질과 악취 등 을 외부로 배출하고 실외의 신선한 공기를 실내로 유입시키는 기기이다. 이러한 환기장치는 실내와 실외의 온도 및 습도 차이가 많이 나는 경우 외기가 그대로 유입되면 실내의 쾌적함을 저해하는 요소가 되기 때문에, 외기와 실내공기 사이의 온도와 습도를 교환하여 이러한 영향을 완화시킬 수 있도록 열교환소자를 구비하게 된다.

최근 공기조화기는 실내 공간의 냉난방 외에 실내외의 오염된 공기를 필터링하거나 적당한 습도로 조절하여 실내 공간으로 공급하는 공기정화기능 및 가습(또는 '제습')기능 등 여러가지 부가기능을 겸하고 있다.

그러나, 공기조화기에서 실내로 유입되는 공기를 가열하거나 냉각하는 냉난방장치는 공기와의 열교환면적을 넓히기 위하여 공기의 유동방향에 대해 수직한 방향으로 길게 구비되는데, 공기의 유동 영역은 공기를 토출시키는 팬의 크기에 대응되는 한계가 있다.

즉, 냉난방장치는 공기의 유동방향에 수직한 방향으로 넓게 장방형으로 구비되는데, 팬에 의해 토출되는 공기는 냉난방장치의 거의 일부만을 통과하여 냉난방장치의 나머지 부분을 활용할 수 없으므로 냉난방장치의 열교환효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 유동하는 공기가 냉난방장치의 전면에 거의 균일하게 분포되는 공기조화기를 제공하는 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 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 실외공기가 실내로 유입되는 급기유로에 구비되어 공기를 냉각 또는 가열시키는 냉난방유닛과; 상기 급기유로에 구비되고, 실외공기를 흡입하여 상기 냉난방유닛을 향해 토출하는 급기팬과; 상기 냉난방유닛의 중심을 기준으로 일측으로 치우치게 구비되어 상기 급기팬의 공기 토출방향을 안내하는 토출플랜지와; 상기 토출플랜지의 중심을 기준으로 공기 유동 면적이 좁은 쪽으로 치우치게 구비되어 상기 냉난방유닛으로 공급되는 공기의 유동분포를 균일화시키는 공기분배유닛을 포함하여 구성되는 공기조화기를 제공한다.

상기 공기분배유닛은 다수 개의 구멍이 형성된 타공판으로 구성된다.

상기 타공판은 상기 타공판의 중심에서 멀어질수록 상기 구멍들의 간격이 점차 증가하도록 형성된다.

상기 타공판은 상기 토출플랜지의 중심에 수직하는 가상의 플랜지 중심선에서 멀어질수록 상기 구멍들의 간격이 점차 증가하도록 형성된다.

상기 토출플랜지는 상기 냉난방유닛의 중심에 수직하는 가상의 중심선 상에서 일측으로 치우치게 구비되고, 상기 타공판은 상기 토출플랜지의 중심에 수직하는 가상의 플랜지 중심선 상에서 상기 냉난방유닛의 중심에 대한 상기 토출플랜지의 치우침 방향으로 더 치우치게 구비된다.

상기 토출플랜지의 직경(Y)에 대한 상기 토출플랜지의 중심에 수직한 가상의 플랜지 중심선을 기준으로 일측으로 치우친 상기 타공판의 치우침 거리(y)의 비(y/Y)는, 상기 냉난방유닛의 길이(X)에 대한 상기 냉난방유닛의 중심에 수직하는 가상의 중심선 상에서 일측으로 치우친 상기 토출플랜지의 치우침 거리(x)의 비(x/X)와 같게 구성된다.

상기 토출플랜지의 직경과 상기 타공판의 너비 길이는 동일하게 구비된다.

상기 토출플랜지의 직경(Y)과 상기 타공판의 너비 길이가 동일할 때, 상기 냉난방유닛에 대한 상기 토출플랜지의 치우침 거리(x)와 상기 토출플랜지에 대한 상기 타공판의 치우침 거리(y)의 비(x:y)는, 상기 냉난방유닛의 길이(X)와 상기 토출플랜지의 직경(Y)의 비(X:Y)와 같게 구성된다.

본 발명에 의하면 공기의 토출방향에 공기의 속도를 균일화시키기 위한 공기분배유닛을 구비하여, 냉난방장치로 진입하는 풍량을 냉난방장치 전 영역에 걸쳐 거의 균일하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 의하면 냉난방장치에 대한 토출플랜지의 상대 위치를 고려하여 공기분배유닛의 최적화된 위치를 결정할 수 있어 냉난방장치를 통과하는 공기의 온도 불균형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 공기조화기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 공기조화기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도가 도시되어 있다.

이 도면에 도시된 바에 따르면, 공기조화기는 하우징(10) 내부에서 공기를 유동시키는 급기팬(40) 및 배기팬(42)과, 실외공기와 실내공기를 상호 열교환시키는 재생열교환유닛(50)과, 실내로 유입되는 공기를 냉각 또는 가열시키는 냉난방유닛(50)과, 공기에 수분을 공급하는 가습유닛(70)을 포함하여 구성된다.

공기조화기는 실내공기를 환기시키는 환기 모드, 실내로 유입되는 실외공기를 냉각하거나 가열하는 냉방 및 난방모드, 실내로 유입되는 실외공기에 수분을 제공하는 가습모드 등으로 작동될 수 있다.

상기 하우징(10)에는 공기조화기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부가 구비된 컨트롤박스(12)가 구비된다. 상기 제어부는 공기조화기의 전반적인 동작을 제어하도록 구비된다.

상기 하우징(10)은 그 내부가 빈 직육면체 형상으로 형성되고, 상기 하우징(10)의 내부에는 상기 급기팬(40), 배기팬(42), 재생열교환유닛(50), 가습유 닛(70) 등이 구비된다. 상기 하우징(10)은 구획패널(14)에 의해 급기유로(20) 및 배기유로(30)를 구비한다.

상기 급기유로(20)는 실외공기가 실내로 유입되는 경로를 형성하고, 상기 배기유로(30)는 실내공기가 실외로 토출되는 경로를 형성한다. 상기 급기유로(20)와 상기 배기유로(30)는 일부가 상호 교차되도록 구비된다.

상기 하우징(20)의 일측에는 상기 급기유로(20)의 일부를 형성하는 실외공기배출구(22)와, 상기 배기유로(30)의 일부를 형성하는 실내공기유입구(32)가 구비된다.

상기 실외공기배출구(22)는 상기 급기유로(20)에서 실내로 유입되는 실외공기의 출구역할을 하고, 상기 실내공기유입구(32)는 상기 배기유로(30)에서 실외로 토출되는 실내공기의 입구역할을 한다. 상기 실외공기배출구(22)와 상기 실내공기유입구(32)는 실내 측에 인접하게 구비된다.

상기 하우징(20)의 타측에는 상기 급기유로(20)의 일부를 형성하는 실외공기유입구(24)와, 상기 배기유로(30)의 일부를 형성하는 실내공기배출구(34)가 구비된다.

상기 실외공기유입구(24)는 상기 급기유로(20)에서 실내로 유입되는 실외공기의 입구역할을 하고, 상기 실내공기배출입구(34)는 상기 배기유로(30)에서 실외로 토출되는 실내공기의 출구역할을 한다. 상기 실외공기배출구(22)와 상기 실내공기유입구(32)는 실외 측에 인접하게 구비된다.

상기 급기팬(40)은 상기 급기유로(20) 상에 구비되어 실외공기를 실내로 안 내하고, 상기 배기팬(42)은 상기 배기유로(30) 상에 구비되어 실내공기를 실외로 안내하여 실내공기를 환기시킨다.

즉, 상기 급기팬(40)은 실외로부터 실외공기를 강제 흡입하여 실내로 공급하고, 상기 배기팬(42)은 실내의 오염된 공기를 강제로 흡입하여 실외로 배출하는 역할을 한다.

이와 같이 외부의 신선한 실외공기를 실내로 유입시키고, 쾌적하지 않은 실내공기를 외부로 배출시키는 것을 환기 기능이라 한다.

상기 급기유로(20)와 상기 배기유로(30)가 교차하는 영역에는 재생열교환유닛(50)이 구비된다. 상기 재생열교환유닛(50)은 일반적으로 그 단면이 사각형인 사각기둥 형상으로 형성된다. 상기 재생열교환유닛(50)은 실내로 유입되는 실외공기와 실외로 배출되는 실내공기의 습도 및 열에너지를 상호 교환시키는 역할을 한다.

즉, 상기 재생열교환유닛(50)은 온도 및 습도 차이가 발생하는 각각의 공기를 서로 다른 통로로 유동하게 함으로써, 서로 다른 통로의 층을 형성하는 고효율의 열교환막에 의하여 잠열을 교환하는 습기와 현열을 교환하는 열에 의해서 전열교환을 일으키는 원리를 따른다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 재생열교환유닛(50)은 육면체의 네 측면중 서로 마주보는 측면을 통해 공기의 유동통로가 형성된다. 상기 공기 유동통로는 급기유로(20)와 연통되는 다수의 급기통로(미도시)와 배기유로(30)와 연통되는 다수의 배기통로(미도시)로 이루어지며, 상기 급기통로와 배기통로는 서로 직교하는 방향으로 이웃하고 있다.

따라서, 상기 재생열교환유닛(50)을 지나는 실외공기와 실내공기는 각각 급기통로와 배기통로를 지나면서 열교환하게 되고 실외공기는 실내온도에 가까운 온도를 가지면서 실내로 유입된다. 상기 재생열교환유닛(50)에서 실내공기가 통과하는 배기통로와 실외공기가 통과하는 급기통로 사이에는 각각의 통로를 분리시키는 파티션시트(도시되지 않음)가 구비된다.

상기 파티션시트는 실외공기와 실내공기의 수분 및 열에너지를 상호 교환시키며, 이산화탄소와 먼지 같은 물질은 상호 교환되지 않도록 차단하는 역할을 한다. 따라서, 신선한 실외공기는 외부로 배출되는 실내공기의 수분 및 열에너지를 흡수하여 실내로 유입되고, 실내공기에 포함된 먼지 등은 그대로 실외로 배출된다.

상기 재생열교환유닛(50)에는 필터(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 필터는 공기 중에 포함된 이물질을 걸러내는 여과작용을 하는 것으로 상기 재생열교환유닛(50)의 양측에 착탈 가능하게 구비됨이 바람직하다.

즉, 상기 재생열교환유닛(50)은 외부공기에 섞여있는 이물질을 걸러내어 실내로 공급되는 공기의 청정도를 높이는 한편, 상기 재생열교환유닛(50)을 이물로부터 보호하여 수명을 연장시키는 기능을 한다.

상기 재생열교환유닛(50)에는 흡입되는 외부공기 속의 분진입자를 다시 걸러내고 공기 중의 냄새를 제거하는 청정필터(미도시)가 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 하우징(10)에는 냉난방유닛(60)이 구비된다. 상기 냉난방유닛(60)은 상기 재생열교환유닛(50)을 통과하여 실내로 유입되는 공기를 냉각 또는 가열시키는 역할을 한다. 상기 냉난방유닛(60)은 공기와의 열교환면적을 넓히기 위 하여 공기의 유동방향에 대해 수직한 방향으로 넓게 장방형으로 구비된다.

상기 냉난방유닛(60)은 냉매의 상변화를 이용하여 주위의 열을 흡수하거나 주위에 열을 발산하는 냉난방장치(에어컨 등)에 연결되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉난방유닛(60)은 에어컨 등의 증발기 또는 응축기로 사용되는 열교환기로 구성될 수 있고, 상기 냉난방유닛(60)은 에어컨 등의 실외기에 연결되어 냉매를 제공받을 수 있다.

상기 냉난방유닛(60)은 설계조건에 따라 냉각 또는 가열기능만을 제공하도록 구성될 수도 있으며, 상기 냉난방유닛(60)이 실외공기를 가열시키는 기능만 수행할 경우, 전기 저항에 의한 전열기로 구성될 수도 있다.

상기 하우징(10)에는 가습유닛(70)이 구비된다. 상기 가습유닛(70)은 수도배관에서 물을 공급받을 수 있도록 연결된다. 상기 가습유닛(70)은 상기 냉난방유닛(60)을 통과하여 실내로 유입되는 공기에 수분을 공급하는 역할을 한다.

상기 가습유닛(70)에는 상기 급기유로(20) 상에 위치하여 실내로 유입되는 실외공기에 수분을 공급하는 가습소자(미도시)가 구비된다. 상기 가습소자는 모세관 현상을 이용하여 수분을 빨아들이는 재질로 구비된다.

도 2에는 본 발명 실시예에서 공기분배유닛과 주변 구성을 보인 부분사시도가 도시되어 있다.

실외공기를 흡입하여 상기 냉난방유닛(60)을 향해 토출하는 상기 급기팬(40)의 일측에는 토출플랜지(80)가 구비된다. 상기 토출플랜지(80)는 상기 급기팬(40)에서 공기가 토출되는 방향에 위치하여 상기 급기팬(40)에서 토출되는 공기가 상기 냉난방유닛(60)을 향하도록 공기의 토출방향을 안내하는 역할을 한다.

상기 토출플랜지(80)는 상기 급기팬(40)에 대응되게 구비되어 공기의 토출 범위가 매우 제한되는데, 상기 냉난방유닛(60)은 공기의 유동방향에 대해 수직한 방향으로 길게 구비되므로 대부분의 공기는 상기 토출플랜지(80)를 마주하는 상기 냉난방유닛(60)의 일부분만을 통과하고 상기 냉난방유닛(60)의 나머지 부분은 공기가 거의 통과하지 않게 된다.

이와 같이 상기 냉난방유닛(60)의 일부로만 공기가 통과하게 되면 열교환효율이 낮아지므로 상기 냉난방유닛(60)의 전방으로 유동하는 공기의 분포를 균일하게 만들 필요가 있다.

상기 냉난방유닛(60)과 상기 토출플랜지(80) 사이의 공간을 공기가 상기 냉난방유닛(60)을 통과하기 위한 진입공간(82)으로 정의할 때, 상기 진입공간(82)에는 공기분배유닛(84)이 구비된다. 상기 공기분배유닛(84)은 금속 재질의 판에 다수 개의 구멍이 형성된 타공판으로 구성된다.

상기 공기분배유닛(84)은 상기 토출플랜지(80)를 마주보도록 상기 냉난방유닛(60)에 구비되어 상기 냉난방유닛(60)으로 공급되는 공기의 유동분포를 균일화시키는 역할을 한다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 공기분배유닛(84)은 일정한 개구율을 갖도록 다수의 구멍이 형성된 타공판이 상기 토출플랜지(80)를 마주보도록 구비되어 상기 급기팬(40)에서 토출되는 공기를 일부만 통과시키고 나머지 공기는 상기 공기분배유닛(84)을 우회하여 지나가도록 한다.

따라서, 상기 냉난방장치(60)를 통과하는 공기가 상기 토출플랜지(80)를 마주보는 영역에 집중되지 않고, 상기 냉난방장치(60)의 전면에 균일하게 분포된다.

이와 같이 공기의 분포를 균일하게 하는 상기 공기분배유닛(84)은 그 설치위치가 상기 토출플랜지(80)의 설치위치에 따라 적절하게 변화할 수 있다.

도 3에는 본 발명 실시예에서 냉난방유닛, 토출플랜지 및 공기분배유닛의 중심이 동일선 상에 위치된 상태가 도시되어 있다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 상기 토출플랜지(80)가 상기 냉난방유닛(60)의 중심을 통과하는 가상의 중심선 상에 위치할 때, 상기 공기분배유닛(84)은 상기 토출플랜지(80)에 대응되게 구비된다.

이때, 상기 공기분배유닛(84)은 상기 공기분배유닛(84)의 중심에서 멀어질수록 상기 구멍들의 간격이 점차 증가하도록 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 공기분배유닛(84)의 중심 주변은 상대적으로 개구율이 낮고, 상기 공기분배유닛(84)의 가장자리는 상대적으로 개구율이 높다.

상기 냉난방유닛(60), 토출플랜지(80) 및 공기분배유닛(84)의 중심이 동일선 상에 위치될 때, 상기 토출플랜지(80)에서 토출되는 공기는 상기 공기분배유닛(84)의 양측으로 동일하게 분배된다. 즉, 일부 공기는 상기 공기분배유닛(84)의 구멍을 통과하고, 나머지 공기는 상기 공기분배유닛(84)의 양측으로 분배되어 상기 냉난방유닛(60)을 효율적으로 활용할 수 있다.

도 4에는 본 발명 실시예에서 냉난방유닛, 토출플랜지 및 공기분배유닛의 중심이 동일선 상에 위치되지 않은 상태가 도시되어 있다.

이와 같이 상기 토출플랜지(80)가 일측으로 치우치게 구비되는 이유는 설계조건이나 다른 부품과의 배치관계에 의해 상기 토출플랜지(80)의 위치가 조정되기 때문이다.

상기 토출플랜지(80)가 상기 냉난방유닛(60)의 중심을 기준으로 일측으로 치우치는 경우 상기 토출플랜지(80)를 기준으로 구분되는 상기 냉난방유닛(60)의 양측 면적은 서로 상이하게 된다.

즉, 상기 냉난방유닛(60)의 일측은 타측에 비해 상대적으로 큰 면적을 갖는데, 상기 토출플랜지(80)와 공기분배유닛(84)의 중심이 동일선상에 위치하게 되면, 상기 공기분배유닛(84)은 상기 토출플랜지(80)에서 토출되는 공기를 동일하게 분배하여, 상기 냉난방유닛(60)의 단위면적당 공기 통과율이 상기 냉난방유닛(60)의 양측에서 서로 다르게 된다.

따라서, 상기 토출플랜지(80)가 일측으로 치우치는 경우 상기 공기분배유닛(84)의 위치를 조정하여 상기 냉난방유닛(60)의 전면으로 유동하는 공기의 양을 균일하게 분배할 필요가 있다.

이를 위해, 상기 토출플랜지(80)는 상기 냉난방유닛(60)의 중심을 기준으로 일측으로 치우치게 구비되고, 상기 공기분배유닛(84)은 상기 토출플랜지(80)의 중심을 기준으로 공기 유동 면적이 좁은 쪽으로 치우치게 구비된다.

이때, 상기 공기분배유닛(84)은 상기 토출플랜지(80)의 중심에 수직하는 가상의 플랜지 중심선(P)에서 멀어질수록 상기 구멍들의 간격이 점차 증가하도록 형성됨이 바람직하다. 상기 가상의 플랜지 중심선(P)은 상기 냉난방유닛(60)에 수직 하고, 상기 토출플랜지(80)의 중심을 지나는 선으로 정의된다.

즉, 상기 토출플랜지(80)는 상기 냉난방유닛(60)의 중심에 수직하는 가상의 중심선(C) 상에서 일측으로 치우치게 구비되고, 상기 공기분배유닛(84)은 상기 토출플랜지(80)의 중심에 수직하는 가상의 플랜지 중심선(P) 상에서 상기 냉난방유닛(60)의 중심에 대한 상기 토출플랜지(80)의 치우침 방향으로 더 치우치게 구비된다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 토출플랜지(80)의 직경(Y)에 대한 상기 토출플랜지(80)의 중심에 수직한 가상의 플랜지 중심선(P)을 기준으로 일측으로 치우친 상기 공기분배유닛(84)의 치우침 거리(y)의 비(y/Y)는, 상기 냉난방유닛(60)의 길이(X)에 대한 상기 냉난방유닛(60)의 중심에 수직하는 가상의 중심선(C) 상에서 일측으로 치우친 상기 토출플랜지(80)의 치우침 거리(x)의 비(x/X)와 같게 구성된다. 이때, 상기 토출플랜지(80)의 직경(Y)과 상기 공기분배유닛(84)의 너비 길이는 동일하게 구비될 수 있다.

이를 다시 말하면, 상기 토출플랜지(80)의 직경(Y)과 상기 공기분배유닛(84)의 너비 길이가 동일할 때, 상기 냉난방유닛(60)에 대한 상기 토출플랜지(80)의 치우침 거리(x)와 상기 토출플랜지(80)에 대한 상기 공기분배유닛(84)의 치우침 거리(y)의 비(x:y)는, 상기 냉난방유닛(60)의 길이(X)와 상기 토출플랜지(80)의 직경(Y)의 비(X:Y)와 같게 구성된다.

상기 토출플랜지(80)의 직경(Y)과 상기 냉난방유닛(60)의 길이(X)가 정해진 상태에서 상기 토출플랜지(80)가 일측으로 치우치게 구비되면, 상기 토출플랜 지(80)의 치우침거리(x)에 따라 상기 공기분배유닛(84)의 치우침거리(y)를 계산할 수 있다.

이와 같이, 상기 토출플랜지(80)는 상기 냉난방유닛(60)의 중심에 수직하는 가상의 중심선(C) 상에서 일측으로 치우치게 구비되고, 상기 공기분배유닛(84)은 상기 토출플랜지(80)의 중심에 수직하는 가상의 플랜지 중심선(P) 상에서 상기 냉난방유닛(60)의 중심에 대한 상기 토출플랜지(80)의 치우침 방향으로 더 치우치게 구비되면, 상기 토출플랜지(80)에서 토출되는 공기는 상대적으로 넓은 상기 냉난방유닛(60)의 일측으로 많이 분배된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 공기조화기의 바람직한 실시예의 작용을 상세히 설명한다.

도 5에는 본 발명 실시예의 환기 모드에서 공기의 유동 흐름을 보인 설명도가 도시되어 있다.

먼저, 실내공기가 어느 정도 오염되었을 때, 상기 배기팬(42)에 전원이 인가되면, 실내공기가 상기 실내공기유입구(32)를 통해 상기 배기유로(30)로 유입되고, 상기 배기유로(30)를 경유한 실내공기는 상기 재생열교환유닛(50)을 대각선방향으로 가로지르며 관통한다.

참고로, 점선으로 표시된 화살표(A)는 실외로 배출되는 실내공기의 유동 궤적을 나타내고, 실선으로 표시된 화살표(B)는 실내로 유입되는 실외공기의 유동 궤적을 나타낸다.

그리고, 상기 재생열교환유닛(50)을 통과한 실내공기는 상기 배기유로(30)를 따라 유동한 후, 상기 실내공기배출구(34)를 통해 실외로 배출된다.

이와 동시에, 상기 급기팬(40)에 전원이 인가되면, 실외공기가 상기 실외공기유입구(24)를 통해 상기 급기유로(20)로 유입되고, 상기 급기유로(30)를 경유한 실외공기는 상기 재생열교환유닛(50)을 대각선 방향으로 가로지르며 관통한다.

그리고, 상기 재생열교환유닛(50)을 통과한 실외공기는 상기 급기유로(20)를 따라 유동한 후, 상기 실외공기배출구(22)를 통해 실내로 공급된다.

이러한 과정을 거치면서, 상기 재생열교환유닛(50)을 관통하는 실내공기와 실외공기는 상호 열교환되어 실내에 적절한 온도를 가진 실외공기가 공급된다.

이때, 냉방모드나 난방모드가 선택되는 경우, 상기 급기유로(20) 상에 구비된 상기 냉난방유닛(60)은 실내로 유입되는 실외공기를 냉각시키거나 가열하여 실내에 시원한 공기 또는 따뜻한 공기를 제공한다.

상기 냉난방유닛(60)의 전방에는 상기 공기분배유닛(84)이 구비되어 상기 급기팬(40)에서 토출되는 공기를 균일하게 분배하므로 상기 냉난방유닛(60)을 통과하는 공기는 골고루 냉각 또는 가열될 수 있다.

도 6에는 본 발명 실시예에서 공기분배유닛에 의해 공기가 분배된 상태를 보인 공기속도 분포도가 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명 실시예에서 공기분배유닛에 의해 분배된 공기의 속도 편차를 보인 데이터가 도시되어 있다.

도 6 및 도 7은 단위시간당 풍량이 1000CHM(Cubic Meter per hour)이고, 평균속도가 1.7 m/s 일 때의 공기 속도 분포를 나타낸다. 도 7에서 굵은 수평선은 평균속도를 나타내고, 실선은 각 지점에서의 공기 속도를 나타내며, 점선은 각 지점 에서의 공기 속도와 평균 속도의 편차를 나타낸다.

도 6의 (a)와 도 7의 (a)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 토출플랜지(80)와 공기분배유닛(84)이 상기 냉난방유닛(60)의 중앙을 지나는 가상의 중심선(C) 상에 위치한 경우의 공기 속도 분포와 속도 편차를 도시하고 있다.

도 6의 (a)에 도시된 바에 의해 알 수 있듯이, 상기 냉난방유닛(60)의 중앙부분과 양측 가장자리를 지나는 공기의 속도 분포는 큰 편차를 보이지 않는다. 또한, 도 7의 (a)에 도시된 바에 의해 알 수 있듯이, 상기 냉난방유닛(60)으로 토출되는 공기속도는 상기 냉난방유닛(60)의 길이방향에 따라 큰 편차를 보이지 않는다. 즉, 토출되는 공기의 속도편차는 전 영역에 걸쳐 0.6m/s 이하임을 알 수 있다.

또한, 도 6의 (b)와 도 7의 (b)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 토출플랜지(80)가 상기 냉난방유닛(60)의 중앙을 지나는 가상의 중심선(C) 상에서 일측으로 치우치고, 상기 공기분배유닛(84)이 상기 토출플랜지(80)의 중앙을 지나는 가상의 플랜지 중심선(C) 상에서 일측으로 치우치도록 위치한 경우의 공기 속도 분포와 속도 편차를 도시하고 있다.

도 6의 (b)에 도시된 바에 의해 알 수 있듯이, 상기 냉난방유닛(60)의 중앙 부분과 양측 가장자리를 지나는 공기의 속도 분포는 도 6의 (a) 보다 더 균일하게 형성된 것을 알 수 있다. 또한, 도 7의 (b)에 도시된 바에 의해 알 수 있듯이, 상기 냉난방유닛(60)으로 토출되는 공기의 속도 편차는 상기 냉난방유닛(60)의 전 영역에 걸쳐 0.8m/s 이하임을 알 수 있다.

이와 같이 상기 토출플랜지(80)가 설계조건에 의하여 상기 냉난방유닛(60)에 대해 일측으로 치우치게 구비될 때, 상기 공기분배유닛(84)의 위치를 상기 토출플랜지(80)와의 관계를 고려하여 배치하면 공기의 유동분포를 최적화할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

도 1은 본 발명에 의한 공기조화기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.

도 2는 본 발명 실시예에서 공기분배유닛과 주변 구성을 보인 부분사시도.

도 3은 본 발명 실시예에서 냉난방유닛, 토출플랜지 및 공기분배유닛의 중심이 동일선 상에 위치된 상태를 개략적으로 도시한 평면도.

도 4는 본 발명 실시예에서 냉난방유닛, 토출플랜지 및 공기분배유닛의 중심이 동일선 상에 위치되지 않은 상태를 개략적으로 도시한 평면도.

도 5는 본 발명 실시예의 환기 모드에서 공기의 유동 흐름을 보인 설명도.

도 6은 본 발명 실시예에서 공기분배유닛에 의해 공기가 분배된 상태를 보인 공기속도 분포도.

도 7은 본 발명 실시예에서 공기분배유닛에 의해 분배된 공기의 속도 편차를 보인 데이터.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 하우징 12: 컨트롤박스

14: 구획패널 20: 급기유로

22: 실외공기배출구 24: 실외공기유입구

30: 배기유로 32: 실내공기유입구

34: 실내공기배출구 40: 급기팬

42: 배기팬 50: 재생열교환유닛

60: 냉난방유닛 70: 가습유닛

80: 토출플랜지 82: 진입공간

84: 공기분배유닛

Claims (8)

1. 실외공기가 실내로 유입되는 급기유로에 구비되어 공기를 냉각 또는 가열시키는 냉난방유닛과;

   상기 급기유로에 구비되고, 실외공기를 흡입하여 상기 냉난방유닛을 향해 토출하는 급기팬과;

   상기 냉난방유닛의 중심을 기준으로 일측으로 치우치게 구비되어 상기 급기팬의 공기 토출방향을 안내하는 토출플랜지와;

   상기 토출플랜지의 중심을 기준으로 공기 유동 면적이 좁은 쪽으로 치우치게 구비되어 상기 냉난방유닛으로 공급되는 공기의 유동분포를 균일화시키는 공기분배유닛을 포함하여 구성되는 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 공기분배유닛은 다수 개의 구멍이 형성된 타공판으로 구성됨을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 타공판의 구멍들은 상기 타공판의 중심에서 멀어질수록 그 간격이 점차 증가하도록 형성됨을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 타공판은 상기 토출플랜지의 중심에 수직하는 가상의 플랜지 중심선에서 멀어질수록 상기 구멍들의 간격이 점차 증가하도록 형성됨을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 토출플랜지는 상기 냉난방유닛의 중심에 수직하는 가상의 중심선 상에서 일측으로 치우치게 구비되고, 상기 타공판은 상기 토출플랜지의 중심에 수직하는 가상의 플랜지 중심선 상에서 상기 냉난방유닛의 중심에 대한 상기 토출플랜지의 치우침 방향으로 더 치우치게 구비됨을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 토출플랜지의 직경(Y)에 대한 상기 토출플랜지의 중심에 수직한 가상의 플랜지 중심선을 기준으로 일측으로 치우친 상기 타공판의 치우침 거리(y)의 비(y/Y)는, 상기 냉난방유닛의 길이(X)에 대한 상기 냉난방유닛의 중심에 수직하는 가상의 중심선 상에서 일측으로 치우친 상기 토출플랜지의 치우침 거리(x)의 비(x/X)와 같게 구성됨을 특징으로 하는 공기조화기.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 토출플랜지의 직경과 상기 타공판의 너비 길이는 동일하게 구비됨을 특 징으로 하는 공기조화기.
8. 제 2 항에 있어서,

   상기 토출플랜지의 직경(Y)과 상기 타공판의 너비 길이가 동일할 때, 상기 냉난방유닛에 대한 상기 토출플랜지의 치우침 거리(x)와 상기 토출플랜지에 대한 상기 타공판의 치우침 거리(y)의 비(x:y)는, 상기 냉난방유닛의 길이(X)와 상기 토출플랜지의 직경(Y)의 비(X:Y)와 같게 구성됨을 특징으로 하는 공기조화기.

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