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KR100458529B1 - 실내용 냉·난방장치 - Google Patents

실내용 냉·난방장치 Download PDF

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Publication number
KR100458529B1
KR100458529B1 KR10-2001-0047774A KR20010047774A KR100458529B1 KR 100458529 B1 KR100458529 B1 KR 100458529B1 KR 20010047774 A KR20010047774 A KR 20010047774A KR 100458529 B1 KR100458529 B1 KR 100458529B1
Authority
KR
South Korea
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hot water
cold
cooling
circulation pipe
water circulation
Prior art date
Application number
KR10-2001-0047774A
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English (en)
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KR20030013657A (ko
Inventor
윤치호
Original Assignee
(주)상지엔지니어링건축사사무소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of KR20030013657A publication Critical patent/KR20030013657A/ko
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0003—Exclusively-fluid systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F7/10—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with air supply, or exhaust, through perforated wall, floor or ceiling

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Abstract

본 발명은 냉·난방에 필요한 냉·온수를 만들 수 있는 장치를 하나의 유닛으로 하여 계절에 따라 건축물의 실내를 냉·난방을 할 경우 냉방과 난방을 선택적으로 할 수 있도록 한 실내용 냉·난방장치를 제공함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 공급측 배관과 회수측 배관으로 이루어져 냉수와 온수를 공급 및 회수하는 천정측 냉ㆍ온수 순환배관을 통해 냉ㆍ온수 제조장치에 의해 제조된 냉수와 온수를 건물 실내외로 공기를 유통시키는 냉ㆍ난방 통풍덕트를 거쳐 냉ㆍ온수 제조장치로 순환시킴과 더불어, 냉ㆍ난방 통풍덕트 내부의 천정측 냉ㆍ온수 순환배관에 설치되는 열교환기를 이용하여 열을 교환시키며, 열교환기에 의해 발생한 냉ㆍ난방 통풍덕트 내부의 냉기와 온기를 열교환기와 인접 설치된 송풍기를 이용하여 공기 배출구를 통해 건물 실내로 배출시키는 한편, 양단이 공급측 배관과 회수측 배관에 연결되는 바닥측 온수 순환배관으로 건물 실내의 바닥과 천정측 냉ㆍ온수 순환배관으로 온수를 공급하고 바닥측 온수 순환배관에 연결되는 바닥측 온수 공급 회수배관으로 냉ㆍ온수 제조장치로부터 제조된 온수를 공급하거나 회수하도록 한 실내용 냉ㆍ난방장치에 있어서, 천정측 냉ㆍ온수 순환배관과 바닥측 온수 순환배관, 바닥측 온수 순환배관과 바닥측 온수 공급 회수배관의 연결부위 각각에 설치되어 공급되거나 회수되는 냉ㆍ온수의 방향을 선택적으로 제어하는 냉ㆍ온수 3방향 제어밸브를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

실내용 냉·난방장치{Heating and cooling apparatus for room}
본 발명은 건물용 냉·난방장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉방 및 난방에 필요한 냉·온수를 만들어 건물 내의 냉·난방을 선택적으로 할 수 있도록 하는 건물용 냉·난방장치에 관한 것이다.
일반적으로 전통방식의 한옥구조에서 양옥구조로 건축양식이 변모함에 따라 건축물 실내의 냉·난방 역시 보다 효율을 향상시키기 위해 많은 연구와 노력이 이루어져 발전에 발전을 거듭하였다.
현재, 가장 주류를 이루는 냉·난방 형태로서 주거용 주택이나 아파트 등 각 종 건축물의 실내에는 냉방용 에어컨과 난방용 보일러가 설치된다. 이러한 냉·난방 형태로써 냉방용 에어컨은 실내공기를 냉각시키는 방식이고, 난방용 보일러는 버너의 연소열로 물을 가열하여 순환시키는 방식으로 가스나 기름을 원료로 이용하며, 난방관을 따라 흐르는 가열온수 및 스팀의 발열에 의해 바닥이나 기타 실내를 난방시킬 수 있도록 구성된다.
그러나, 전술한 바와 같은 종래의 냉·난방 형태는 냉방용 에어콘과 난방용 보일러를 별도로 구입 설치하여야 하는 것이기 때문에 이러한 냉방용 에어콘과 난방용 보일러를 구입하여 설치하는데 따른 경제적인 부담이 따르게 된다.
또한, 전술한 바와 같은 종래의 냉·난방 형태는 계절이 변하여 사용하지 않는 경우 장기간 방치시켜야 하기 때문에 관리에 따른 어려움이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 냉·난방에 필요한 냉·온수를 만들 수 있는 장치를 하나의 유닛으로 하여 계절에 따라 건축물의 실내를 냉·난방을 할 경우 냉방과 난방을 선택적으로 할 수 있도록 한 실내용 냉·난방장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 냉·난방에 필용한 냉·온수를 만들 수 있는 장치를 하나의 유닛으로 함으로써 장치의 구입 및 설치에 따른 비용을 줄여 경제적인 부담을 줄일 수 있도록 함에 있다.
아울러, 본 발명은 냉·난방에 필용한 냉·온수를 만들 수 있는 장치를 하나의 유닛으로 함으로써 장치의 관리를 보다 용이하게 할 수 있도록 함에 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 실내용 냉·난방장치를 보인 측단면 개략도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100. 실내용 냉·난방장치 110. 냉·온수 제조장치
120. 냉·난방 통풍덕트 122. 공기유입구
124. 공기배출구 130. 천정측 냉·온수 순환배관
132. 공급측 배관 134. 회수측 배관
140. 열교환기 150. 송풍기
160. 바닥측 온수 순환배관 162. 온수유입단
164. 온수회수단 170, 170a. 바닥측 온수 공급 회수배관
180, 180a, 180b, 180c. 냉·온수 3방향 제어밸브
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 실내용 냉·난방장치는 공급측 배관과 회수측 배관으로 이루어져 냉수와 온수를 공급 및 회수하는 천정측 냉ㆍ온수 순환배관을 통해 냉ㆍ온수 제조장치에 의해 제조된 냉수와 온수를 건물 실내외로 공기를 유통시키는 냉ㆍ난방 통풍덕트를 거쳐 냉ㆍ온수 제조장치로 순환시킴과 더불어, 냉ㆍ난방 통풍덕트 내부의 천정측 냉ㆍ온수 순환배관에 설치되는 열교환기를 이용하여 열을 교환시키며, 열교환기에 의해 발생한 냉ㆍ난방 통풍덕트 내부의 냉기와 온기를 열교환기와 인접 설치된 송풍기를 이용하여 공기 배출구를 통해 건물 실내로 배출시키는 한편, 양단이 공급측 배관과 회수측 배관에 연결되는 바닥측 온수 순환배관으로 건물 실내의 바닥과 천정측 냉ㆍ온수 순환배관으로 온수를 공급하고 바닥측 온수 순환배관에 연결되는 바닥측 온수 공급 회수배관으로 냉ㆍ온수 제조장치로부터 제조된 온수를 공급하거나 회수하도록 한 실내용 냉ㆍ난방장치에 있어서, 천정측 냉ㆍ온수 순환배관과 바닥측 온수 순환배관, 바닥측 온수 순환배관과 바닥측 온수 공급 회수배관의 연결부위 각각에 설치되어 공급되거나 회수되는 냉ㆍ온수의 방향을 선택적으로 제어하는 냉ㆍ온수 3방향 제어밸브를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실내용 냉·난방장치에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 실내용 냉·난방장치를 보인 측단면 개략도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 실내용 냉·난방장치(100)는 냉·온수를 제조하는 냉·온수 제조장치(110), 건물 실내의 천정에 설치되어 실내로 냉풍 및 온풍을 송풍시키기 위한 냉·난방 통풍덕트(120), 냉·온수를 순환시키는 공급측 배관(132)과 회수측 배관(134)으로 이루어진 천정측 냉·온수 순환배관(130), 냉·난방 통풍덕트(120) 내부의 천정측 냉·온수 순환배관(130)으로 공급된 냉·온수의 열을 교환시키는 열교환기(140), 냉·난방 통풍덕트(120) 내의 냉·온기를 공기배출구(124)를 통해 배출시키는 송풍기(150), 건물 바닥을 난방하는 바닥측 온수 순환배관(160), 바닥측 온수 순환배관(160)에 온수를 공급하고 회수하는 바닥측 온수 공급 회수배관(170, 170a) 및 냉·온수의 흐름을 제어하는 냉·온수 3방향 제어밸브(180, 180a, 180b, 180c)로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실내용 냉·난방장치(100)는 냉·온수 제조장치(110)를 통해 제조된 냉·온수를 천정측 냉·온수 순환배관(130)을 통해 순환시켜 냉·난방 통풍덕트(120) 내부에 설치된 열교환기(140)를 통해 열교환된 냉·온기를 건물의 실내로 송풍시킬 수 있도록 함으로써 건물 실내를 냉·난방할 수 있도록 한다.
또한, 전술한 본 발명의 실내용 냉·난방장치(100)는 바닥측 온수 순환배관(160)을 통해 건물 실내의 바닥으로 온수를 순환시켜 건물 실내를 난방할 수 있도록 한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 실내용 냉·난방장치(100)는 냉·온수를 통해 열교환된 냉·온기를 건물 실내로 송풍시킴으로써 냉·난방을 하고, 온수를 건물 실내의 바닥으로 순환시킴으로써 건물 실내를 난방시킨다.
본 발명에 따른 실내용 냉·난방장치(100)를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 냉·온수 제조장치(110)는 유입된 원수를 냉각하거나 가열하여 냉수 및 온수화 하는 장치로, 이 냉·온수 제조장치(110)는 통상 실외에 설치된다.
냉·난방 통풍덕트(120)는 건물의 실내로 냉풍 및 온풍을 송풍시키기 위한 장치로, 이 냉·난방 통풍덕트(120)는 건물 실내의 천정에 설치된다.
전술한 바와 같이 구성된 냉·난방 통풍덕트(120)는 일측 적소에 형성되어 건물 실내의 공기를 유입시키는 공기유입구(122)와 타측 적소에 형성되어 후술할 열교환기(140)에 의해 냉기 또는 온기화된 냉·난방 통풍덕트(120) 내의 공기를 건물 실내로 배출시키는 공기배출구(124)로 이루어진다.
천정측 냉·온수 순환배관(130)은 냉·온수 제조장치(110)에 의해 제조된 냉수 및 온수를 실내의 천정에 설치된 냉·난방 통풍덕트(120)를 거쳐 냉·온수 제조장치(110)로 순환시키기 위한 배관으로, 이 천정측 냉·온수 순환배관(130)은 도 1 에 도시된 바와 같이 냉·온수 제조장치(110)로부터 냉·난방 통풍덕트(120)를 거쳐 다시 냉·온수 제조장치(110)로 연결된다.
전술한 바와 같이 이루어지는 천정측 냉·온수 순환배관(130)은 냉·온수 제조장치(110)로부터 냉·난방 통풍덕트(120)로 냉·온수를 공급하는 공급측 배관(132)과 후술할 열교환기(140)에 의해 열교환이 이루어진 후의 냉·온수를 냉·난방 통풍덕트(120)로부터 냉·온수 제조장치(110)로 회수하는 회수측 배관(134)으로 이루어진다.
한편, 전술한 바와 같이 냉·온수를 공급하는 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)으로는 냉·온수 제조장치(110)의 연결부위로부터 냉수가 공급되고, 후술할 바닥측 온수 순환배관(160)과의 연결부위로는 온수가 공급된다. 즉, 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)으로는 냉수만이 공급되나, 공급측 배관(132)의 일측에 연결되는 바닥측 온수 순환배관(160)을 통해 온수가 공급된다.
전술한 바와 같이 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)을 통해 냉·온수가 공급됨으로써 냉·온수는 냉·난방 통풍덕트(120) 내부에 설치된 후술할 열교환기(140)에 의해 열교환이 이루어진 후 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 회수측 배관(134)을 통해 다시 냉·온수 제조장치(110)로 회수된다.
열교환기(140)는 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)을 통해 공급된 냉·온수를 열교환시켜 냉·난방 통풍덕트(120) 내의 공기를 냉기 및 온기화시키는 것으로, 이 열교환기(140)는 냉·난방 통풍덕트(120) 내부에 위치되는 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)과 회수측 배관(134) 사이를 연결하여 냉·난방 통풍덕트(120) 내부에 설치된다.
전술한 바와 같은 열교환기(140)는 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)으로 냉수가 공급되면 열교환을 통해 냉·난방 통풍덕트(120) 내부의 공기를 냉각시켜 냉기화 하고, 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)으로 온수가 공급되면 열교환을 통해 냉·난방 통풍덕트(120) 내부의 공기를 온기화 한다.
송풍기(150)는 냉·난방 통풍덕트(120) 내의 냉·온기를 공기배출구(124)를 통해 배출시키는 것으로, 이 송풍기(150)는 냉·난방 통풍덕트(120) 내부의 열교환기(140)에 근접되어 설치된다.
전술한 바와 같이 설치된 송풍기(150)는 냉·난방 통풍덕트(120) 내부에 설치되어 열교환기(140)에 의해 열교환이 이루어져 냉·난방 통풍덕트(120)의 냉·온기화된 냉·난방 통풍덕트(120) 내부의 공기를 공기배출구(124)를 통해 송풍하여건물 실내를 냉방하거나 난방하게 된다.
바닥측 온수 순환배관(160)은 건물 실내의 바닥을 난방하기 위한 것으로, 이 바닥측 온수 순환배관(160)은 냉·온수 제조장치(110)로부터 건물 실내의 바닥에 설치된다.
전술한 바와 같이 설치된 바닥측 온수 순환배관(160)은 일체로 연결되어 온수가 유입되는 온수유입단(162)을 이루는 일단이 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)에 연결되고, 바닥측 온수 순환배관(160)을 순환한 온수가 다시 냉·온수 제조장치(110)로 회수되는 온수회수단(164)을 이루는 타단이 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 회수측 배관(134)에 연결된다.
전술한 바와 같이 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)과 회수측 배관(134)에 연결된 바닥측 온수 순환배관(160)은 냉·온수 제조장치(110)로부터 공급된 온수를 통해 건물 실내의 바닥을 난방함은 물론, 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)으로 온수를 공급하여 천정측으로부터 온기를 실내로 송풍함으로써 난방을 하게 된다.
바닥측 온수 공급 회수배관(170, 170a)은 온수를 바닥측 온수 순환배관(160)으로 온수를 공급하거나 바닥측 온수 순환배관(160)으로부터 순환된 온수를 회수하기 위한 관으로, 이 바닥측 온수 공급 회수배관(170, 170a)은 냉·온수 제조장치(110)로부터 바닥측 온수 순환배관(160)의 온수유입단(162)과 온수회수단(164)의 적소에 각각 연결되어 온수를 공급하거나 바닥측 온수 순환배관(160)을 순환한 온수를 냉·온수 제조장치(110)로 회수되도록 한다.
냉·온수 3방향 제어밸브(180, 180a, 180b, 180c)는 냉·온수의 흐르는 방향을 제어하기 위한 밸브로, 이 냉·온수 3방향 제어밸브(180, 180a, 180b, 180c)는 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)과 바닥측 온수 순환배관(160)의 온수공급단(162), 바닥측 온수 순환배관(160)의 온수공급단(162)과 온수 공급 회수배관(170, 170a)의 온수 공급배관(170), 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 회수측 배관(134)과 바닥측 온수 순환배관(160)의 온수회수단(164), 바닥측 온수 순환배관(160)의 온수회수단(162)과 온수 공급 회수배관(170, 170a)의 온수 회수배관(170a)의 연결부위 각각에 설치되어 공급되거나 회수되는 냉·온수의 방향을 제어한다.
먼저, 전술한 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)과 바닥측 온수 순환배관(160)의 온수공급단(162)의 연결부위에 설치된 냉·온수 3방향 제어밸브(180)는 바닥측 온수 순환배관(160)의 온수공급단(162)을 폐쇄하고 열교환기(140) 방향으로는 열어 냉·온수 제어장치(110)로부터 공급된 냉·온수를 열교환기(140) 방향으로 흐르게 하거나, 천정측인 공급측 배관(132)의 냉·온수 제조장치(110) 방향으로는 폐쇄하고 바닥측 온수 순환배관(160)의 온수공급단(162)을 열러 온수 공급배관(170)을 통해 공급된 온수가 바닥측 온수 순환배관(160)의 온수공급단(162)을 통해 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)으로 온수가 공급되도록 한다.
바닥측 온수 순환배관(160)의 온수공급단(162)과 온수 공급 회수배관(170, 170a)의 온수 공급배관(170)의 연결부위에 설치된 냉·온수 3방향 제어밸브(180a)는 냉·온수 제조장치(110)로부터 공급되는 냉수의 흐름을 바닥측 온수 순환배관(160) 또는 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132) 방향으로 제어하게 된다. 즉, 냉·온수 3방향 제어밸브(180a)는 건물 실내의 천정측으로 난방할 경우 바닥측 온수 순환배관(160) 방향을 폐쇄하고, 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132) 방향은 열어 냉·온수 제조장치(110)로부터 공급되는 온수가 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132)으로 공급되게 한다.
반면, 건물 실내의 바닥측으로 난방할 경우 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 공급측 배관(132) 방향은 폐쇄하고, 바닥측 온수 순환배관(160) 방향은 열어 냉·온수 제조장치(110)로부터 공급되는 온수가 공급되어 난방이 이루어지도록 한다.
천정측 냉·온수 순환배관(130)의 회수측 배관(134)과 바닥측 온수 순환배관(160)의 온수회수단(164)의 연결부위에 설치된 냉·온수 3방향 제어밸브(180b)는 바닥측 온수 순환배관(160)의 온수회수단(164)을 폐쇄하여 열교환기를 거친 냉·온수가 천정측 냉·온수 순환배관(130)의 회수측 배관(134)을 통해서만 냉·온수 제어장치(110)로 회수되도록 한다.
바닥측 온수 순환배관(160)의 온수회수단(162)과 온수 공급 회수배관(170, 170a)의 온수 회수배관(170a)의 연결부위에 설치된 냉·온수 3방향 제어밸브(180c)는 바닥측 온수 순환배관(160)을 순환한 온수가 온수 공급 회수배관(170, 170a)의 온수 회수배관(170a)으로만 회수되도록 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 실내용 냉·난방장치(100)는 냉·난방에 필요한 냉·온수를 만들 수 있는 장치(110)를 하나의 유닛으로 하여 계절에 따라 건축물의 실내를 냉·난방을 할 경우 냉방과 난방을 선택적으로 할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 냉·난방에 필요한 냉·온수를 만들 수 있는 장치를 하나의 유닛으로 하여 계절에 따라 건축물의 실내를 냉·난방을 할 경우 냉방과 난방을 선택적으로 할 수 있는 효과가 발휘된다.
본 발명의 다른 효과는 냉·난방에 필용한 냉·온수를 만들 수 있는 장치를 하나의 유닛으로 함으로써 장치의 구입 및 설치에 따른 비용을 줄여 경제적인 부담을 줄일 수 있다.
나아가, 본 발명은 냉·난방에 필용한 냉·온수를 만들 수 있는 장치를 하나의 유닛으로 함으로써 장치의 관리를 보다 용이하게 할 수 있다.

Claims (2)

  1. (정정) 공급측 배관과 회수측 배관으로 이루어져 냉수와 온수를 공급 및 회수하는 천정측 냉ㆍ온수 순환배관을 통해 냉ㆍ온수 제조장치에 의해 제조된 냉수와 온수를 건물 실내외로 공기를 유통시키는 냉ㆍ난방 통풍덕트를 거쳐 상기 냉ㆍ온수 제조장치로 순환시킴과 더불어, 상기 냉ㆍ난방 통풍덕트 내부의 천정측 냉ㆍ온수 순환배관에 설치되는 열교환기를 이용하여 열을 교환시키며, 상기 열교환기에 의해 발생한 상기 냉ㆍ난방 통풍덕트 내부의 냉기와 온기를 열교환기와 인접 설치된 송풍기를 이용하여 상기 공기 배출구를 통해 건물 실내로 배출시키는 한편, 양단이 상기 공급측 배관과 회수측 배관에 연결되는 바닥측 온수 순환배관으로 건물 실내의 바닥과 상기 천정측 냉ㆍ온수 순환배관으로 온수를 공급하고 상기 바닥측 온수 순환배관에 연결되는 바닥측 온수 공급 회수배관으로 상기 냉ㆍ온수 제조장치로부터 제조된 온수를 공급하거나 회수하도록 한 실내용 냉ㆍ난방장치에 있어서,
    상기 천정측 냉ㆍ온수 순환배관과 바닥측 온수 순환배관, 상기 바닥측 온수 순환배관과 바닥측 온수 공급 회수배관의 연결부위 각각에 설치되어 공급되거나 회수되는 냉ㆍ온수의 방향을 선택적으로 제어하는 냉ㆍ온수 3방향 제어밸브를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 실내용 냉ㆍ난방장치.
  2. (삭제)
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