KR20130088579A - 일체형 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

일체형 공기조화기에 대한 발명이 개시된다. 개시된 일체형 공기조화기는: 내부공간이 구획된 케이스와, 케이스 내부 일측에 구비되어 실내공기와 열교환되는 열교환부와, 케이스 내부 타측에 구비되어 실내공기 또는 실외공기와 열교환되어 열교환된 공기를 실내로 토출하는 냉난방부와, 케이스 내부의 공기가 실외로 토출되거나, 실외공기가 케이스 내부로 유입되도록 케이스와 연통되는 환기부 및 환기부에 구비되어 환기부가 열교환부측 또는 냉난방부측과 선택적으로 연통되도록 하는 흐름전환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

일체형 공기조화기{INTEGRATED AIR CONDITIONER}
본 발명은 일체형 공기조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내의 냉난방 뿐만 아니라 실내공기 배출 및 실외공기 흡입이 가능하여 4계절 사용이 가능한 일체형 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로, 에어컨은 실내기와 실외기가 분리된 분리형과 실내기와 실외기가 일체로 형성된 일체형으로 구분할 수 있는데, 이들 모두는 동일한 냉방사이클을 갖는다.
냉방사이클은 주지된 바와 같이 액체 냉매가 증발기 내에서 저온저압으로 증발하면서 주변의 열을 흡수하는 한편, 기체로 변환된 냉매는 흡입관을 통하여 압축기를 거치면서 고온고압의 기체로 변환되어 응축기에 보내지며, 응축기에서는 기체상태의 냉매가 액체 상태로 변환되면서 응축열이 방출되는 일련의 과정을 일컫는다.
즉, 증발기에서 외부의 열을 흡수하는 것과, 응축기에서 외부에 열을 방출하는 것을 이용하여 실내를 냉/난방시켜 실내환경을 쾌적하게 유지하게 된다.
한편, 국내 공개실용신안 실1999-0034046호(공개일:1999.08.16)에는 "일체형 냉난방 겸용 에어컨"이 개시되어 있다.
일반적인 냉난방 겸용 에어컨은 실내 공기를 흡입하여 열교환 후 실내로 열교환된 공기를 토출하는 방식으로 환기는 별도의 외기 흡입배관을 통하여 흡입하는 구조로 흡입된 공기는 에어컨 공기 흐름구조를 통하여 열교환되는 형태를 지니므로 4계절 사용이 용이하지 않고, 탈취나 공기청정의 기능을 지니지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 케이스 내부에 열교환부와 냉난방부가 구획되고 배치되어 설치가 용이하고, 냉난방은 물론, 실내공기 배출 및 실외공기 흡입이 가능하여 4계절 사용이 가능한 일체형 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 일체형 공기조화기는: 내부공간이 구획된 케이스와, 케이스 내부 일측에 구비되어 실내공기와 열교환되는 열교환부와, 케이스 내부 타측에 구비되어 실내공기 또는 실외공기와 열교환되어 열교환된 공기를 실내로 토출하는 냉난방부와, 케이스 내부의 공기가 실외로 토출되거나, 실외공기가 상기 케이스 내부로 유입되도록 상기 케이스와 연통되는 환기부 및 환기부에 구비되어 환기부가 열교환부측 또는 냉난방부측과 선택적으로 연통되도록 하는 흐름전환부를 포함한다.
또한, 환기부에는 유입되는 실외공기의 이물질을 제거하는 필터가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 환기부는 열교환부와 연통되는 제1연통구와 냉난방부와 연통되는 제2연통구가 형성되는 제1환기덕트 및 제1환기덕트에 연결되어 실외와 연통되는 제2환기덕트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 흐름전환부는 환기부에 구비되는 구동부와, 구동부의 동력에 의해 제1연통구 또는 제2연통구를 선택적으로 개폐하는 전환커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 열교환부, 냉난방부 및 흐름전환부는 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는 실내공기를 순환하는 경우, 흐름전환부에 의해 열교환부와 환기부가 연통되게 하고, 냉난방부와 열교환부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는 실외공기를 흡입하는 경우, 흐름전환부에 의해 냉난방부와 환기부가 연통되게 하고, 냉난방부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는 실내공기를 배출하는 경우, 흐름전환부에 의해 열교환부와 환기부가 연통되게 하고, 열교환부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 일체형 공기조화기는 케이스 내부에 열교환부와 냉난방부가 구획되어 배치되고, 실내공기를 순환하여 냉난방이 가능할 뿐만 아니라 흐름전환부에 의해 실내공기 배출 및 실외공기 흡입이 가능하여 공기청정, 환기 및 탈취가 가능하고, 이로 인해 4계절 사용이 가능한 효과를 지닌다.
또한, 본 발명은 기존환기부를 사용할 수 있어 별도 외부로 벽을 타공하거나 시고할 필요가 없어 설치가 용이한 효과를 지닌다.
도 1은 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 공기조화기의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 공기조화기의 냉난방시 작동상태도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 공기조화기의 공기청정/환기시 작동상태도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 공기조화기의 탈취시 작동상태도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 공기조화기의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 공기조화기의 냉난방시 작동상태도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 공기조화기의 공기청정/환기시 작동상태도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 공기조화기의 탈취시 작동상태도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 공기조화기(100)는 케이스(110), 열교환부(120), 냉난방부(130), 환기부(150) 및 흐름전환부(170)를 포함한다.
케이스(110)는 직육면체 형상으로 이루어지고, 내부가 격벽(115)에 의해 구획되어 형성된다. 그리고, 케이스(110)의 전면 전체면에는 실내공기를 흡입되는 흡입구(116)가 형성되고, 일측면에는 배출구(118)가 형성된다.
케이스(110)의 내부 구획된 일측 공간에는 열교환부(120)가 구비되고, 타측 공간에는 냉난방부(130)가 구비된다. 그리고, 케이스(110)의 중앙에는 열교환부(120) 또는 냉난방부(130)에 냉매를 전달하는 압축기(140)가 구비된다. 또한, 열교환부(120)와 냉난방부(130) 사이에는 일측에서 유입되는 냉매를 감압하는 팽창기구(미도시)가 구비된다.
그리고, 케이스(110)의 흡입구(116)는 냉난방부(130)의 위치에 대응된다.
이러한, 압축기(140), 열교환부(120), 팽창기구 및 냉난방부(130)는 배관에 의해 연결되고, 배관에는 사방밸브(미도시)가 구비되어 냉난방사이클을 형성한다.
즉, 사방밸브는 압축기(140)에서 토출되는 냉매의 흐름을 절환하여 냉난방부(130)가 실내를 냉방 또는 난방시킨다.
열교환부(120)는 실내공기와 열교환되고, 냉난방부(130)는 실내공기 또는 실외공기와 열교환되어 열교환된 공기를 실내로 토출한다.
열교환부(120)와 냉난방부(130)는 각각의 블로워(122,132)를 포함한다.
그리고, 케이스(110)의 후측에는 환기부(150)가 구비된다. 환기부(150)는 케이스(110) 내부의 공기가 실외로 토출되거나, 실외공기가 케이스(110)의 내부로 유입되도록 케이스(110)와 연통된다.
이러한, 환기부(150)에는 유입되는 실외공기의 이물질을 제거하는 필터(160)가 구비된다. 그리고, 환기부(150)는 열교환부(120)와 연통되는 제1연통구(153)와 냉난방부(130)와 연통되는 제2연통구(154)가 형성되는 제1환기덕트(152) 및 제1환기덕트(152)에 연결되어 실외와 연통되는 제2환기덕트(155)를 포함한다.
제2환기덕트(155)는 다양한 방향으로 연장될 수 있도록 주름관으로 이루어지며, 기존의 환기구와 연결되는 것이 바람직하다.
그리고, 필터(160)는 제2환기덕트(155)에 구비되며, 제2환기덕트(155)로부터 착탈 가능하다.
흐름전환부(170)는 환기부(150)에 구비되고, 환기부(150)가 열교환부(120)측 또는 냉난방부(130)측과 선택적으로 연통되도록 한다.
즉, 흐름전환부(170)는 환기부(150)에 구비되는 구동부(172) 및 구동부(172)의 동력에 의해 제1연통구(153) 또는 제2연통구(154)를 선택적으로 개폐하는 전환커버(174)를 포함한다.
구동부(172)는 구동모터로 이루어지며, 이의 작동에 의해 전환커버(174)는 선택적으로 제1연통구(153) 또는 제2연통구(154)를 개폐한다.
본 실시예에서는 흐름전환부(170)가 구동부(172)와 전환커버(174)로 이루어지지만 이에 한정하지 않으며, 전자전환밸브, 실린더에 의한 개폐 등 다양한 변형실시가 가능하다.
그리고, 열교환부(120), 냉난방부(130) 및 흐름전환부(170)는 제어부(180)에 의해 제어된다. 즉, 제어부(180)는 실내공기를 순환하는 경우, 흐름전환부(170)에 의해 열교환부(120)와 환기부(150)가 연통되게 하고, 냉난방부(130)와 열교환부(120)를 제어한다.
또한, 제어부(180)는 실외공기를 흡입하는 경우, 흐름전환부(170)에 의해 냉난방부(130)와 환기부(150)가 연통되게 하고, 냉난방부(130)를 제어하며, 실내공기를 배출하는 경우, 흐름전환부(170)에 의해 열교환부(120)와 환기부(150)가 연통되게 하고, 열교환부(120)를 제어한다.
이처럼 제어부(180)의 제어에 의해 본 실시예는 냉난방, 제습, 공기청정 및 환기, 탈취의 기능을 수행할 수 있다.
이하, 상기한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 공기조화기의 작용을 설명하면 다음과 같다.
우선, 케이스(110)의 내부는 격벽(115)에 의해 구획되어 형성되고, 구획된 공간에 각각 열교환부(120)와 냉난방부(130)가 구비되어 컴팩트한 구조를 지닐 수 있으며, 쉽게 장착될 수 있는 효과를 지닌다.
그리고, 제어부(180)의 제어에 의해 냉난방, 제습, 공기청정 및 환기, 탈취가 가능하여 4계절사용이 가능하다.
이를 자세히 살펴보면, 실내를 냉난방, 제습하고자 할 경우에는 도 3에서 도시된 바와 같이 제어부(180)의 제어신호에 의해 흐름전환부(170)가 작동된다. 이에 따라 제1연통구(153)는 개방되고, 제2연통구(154)는 전환커버(174)에 의해 차단되므로 열교환부(120)와 환기부(150)가 연통되고, 냉난방부(130)와 열교환부(120)를 작동시키며, 각각의 블로워(122,132)에 의해 실내공기를 순환시킨다.
즉, 블로워(122,132)의 작동에 의해 실내공기는 케이스(110)의 전면으로 흡입되고, 열교환부(120)측으로 흡입된 실내공기는 열교환부(120)와 열교환되어 환기부(150)를 통해 실외로 배출되고, 냉난방부(130)측으로 흡입된 실내공기는 냉난방부(130)와 열교환되고, 열교환된 공기는 측면에 형성된 배출구(118)를 통해 실내로 공급된다.
이처럼, 실내공기를 흡입하여 냉난방 및 제습을 실시할 수 있으며, 냉난방부(130)의 냉방 또는 난방운전은 사방밸브(미도시)의 냉매절환으로 가능하다.
그리고, 실내를 공기청정, 환기하고자 할 경우에는 도 4에서 도시된 바와 같이 제어부(180)의 제어신호에 의해 흐름전환부(170)가 작동되어 제1연통구(153)는 전환커버(174)에 의해 차단되고, 제2연통구(154)는 개방되므로 냉난방부(130)와 환기부(150)가 연통되고, 냉난방부(130)의 블러워(132)가 구동되어 실외공기를 유입시킨다.
이때, 제2환기덕트(155)에는 필터(160)가 구비되어 유입되는 실외공기의 이물질을 제거할 수 있다.
또한, 실내를 탈취하고자 할 경우에는 도 5에서 도시된 바와 같이 제어부(180)의 제어신호에 의해 흐름전환부(170)가 작동되어 제1연통구(153)는 개방되고, 제2연통구(154)는 전환커버(174)에 의해 차단되므로 열교환부(120)와 환기부(150)가 연통되고, 열교환부(120)의 블러워(122)가 구동되어 실내공기를 실외로 배출시킨다.
상기한 바와 같이 제어부(180)의 제어에 의해 냉난방, 제습, 공기청정 및 환기, 탈취의 기능을 수행할 수 있어 4계절 내내 사용이 가능하다.
또한, 실외와 연통되는 환기부(150)가 기존의 환기구에 설치될 수 있어 별도의 벽을 타공하거나 시공할 필요가 없어 설치가 용이하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 일체형 공기조화기 110 : 케이스
115 : 격벽 116 : 흡입구
118 : 배출구 120 : 열교환부
122, 132 : 블러워 130 : 냉난방부
140 : 압축기 150 : 환기부
152 : 제1환기덕트 153 : 제1연통구
154 : 제2연통구 155 : 제2환기덕트
160 : 필터 170 : 흐름전환부
172 : 구동부 174 : 전환커버
180 : 제어부

Claims (8)

  1. 내부공간이 구획된 케이스;
    상기 케이스 내부 일측에 구비되어 실내공기와 열교환되는 열교환부;
    상기 케이스 내부 타측에 구비되어 실내공기 또는 실외공기와 열교환되어 열교환된 공기를 실내로 토출하는 냉난방부;
    상기 케이스 내부의 공기가 실외로 토출되거나, 실외공기가 상기 케이스 내부로 유입되도록 상기 케이스와 연통되는 환기부; 및
    상기 환기부에 구비되어 상기 환기부가 상기 열교환부측 또는 상기 냉난방부측과 선택적으로 연통되도록 하는 흐름전환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 환기부에는 유입되는 실외공기의 이물질을 제거하는 필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 환기부는 상기 열교환부와 연통되는 제1연통구와 상기 냉난방부와 연통되는 제2연통구가 형성되는 제1환기덕트; 및
    상기 제1환기덕트에 연결되어 실외와 연통되는 제2환기덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 흐름전환부는 상기 환기부에 구비되는 구동부;
    상기 구동부의 동력에 의해 상기 제1연통구 또는 상기 제2연통구를 선택적으로 개폐하는 전환커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환부, 상기 냉난방부 및 상기 흐름전환부는 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는 실내공기를 순환하는 경우, 상기 흐름전환부에 의해 상기 열교환부와 상기 환기부가 연통되게 하고, 상기 냉난방부와 상기 열교환부를 제어하는 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는 실외공기를 흡입하는 경우, 상기 흐름전환부에 의해 상기 냉난방부와 상기 환기부가 연통되게 하고, 상기 냉난방부를 제어하는 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는 실내공기를 배출하는 경우, 상기 흐름전환부에 의해 상기 열교환부와 상기 환기부가 연통되게 하고, 상기 열교환부를 제어하는 것을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
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