KR0136386Y1 - 빙축열 공조기의 열교환장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 심야전기를 이용하여 야간에 물 등의 축열재를 얼려 축열하였다가 주간에 냉열을 뽑아 사용하는 빙축열공조기(氷蓄熱空調器)의 열고환장치에 관한 것이다.
대개의 빙축열시스템은 냉수(冷水)순환방식으로써, 프라스틱용기에 물 등의 축열재를 넣어 밀봉한 아이스볼(ice ball)을 축열조에 채워 놓고 이것을 얼렸다가, 사용할 때에는 축열조에 브라인(brine: 소금물)을 통과(제1차 열교환)시켜 차가워진 브라인을 폐회로를 통하여 열교환기로 보내고, 열교환기에서는 또 다른 폐회로를 구성한 순환수에 열을 전도(제2차 열교환)시키며, 여기서 차가워진 물을 팬코일유니트 등의 방열기에 보내 냉방(제3차 열교환)하는 방법으로 구성되어 있다. 이와 같이 종래의 빙축열시스템은 열교환과정이 다단계로 이루어지므로 구조가 복잡하고 시스템설치 면적이 많이 필요하게 된다. 따라서, 장소가 협소한 일반 주택 등에는 설치할 수 가 없어 대형건물위주로 보급되고 있으며 가격도 고가이다.
본 고안은 상기한 실정을 감안하여 빙축열시스템을 냉기(冷氣)순환방식으로 하되, 하나의 구조체내에서 모든 열교환(축열과 방열)이 이루어지도록 축열조(1)의 내부에 냉동기(5)로 부터 연결된 증발기(6)를 설치하고, 축열조(1)의 외측면에 공기유도관(2)을 설치하며, 공기유도관(2) 내부에는 축열조(1)의 외측면에 접하도록 방열기(3)를 부착하고, 공기유도관(2)의 바닥에는결로수조(14)를 형성하고, 결로수조의 측면에 상퇴수구(15)를 개설(開設)하여 구성하였다.
이와 같은 본 고안은 단 한단계의 열교환으로 빙축열 시스템의 최종목적인 냉기를 얻을 수 있으므로 종래의 3단계에 걸쳐 열교환하던 제품에 비하여 장치가 간단하고 크기가 작은 빙축열공조기를 제작할 수 있다.

Description

빙축열 공조기의 열교환장치.
제1도는 본 고안의 실시예의 일부절개 사시도.
제2도는 제1도의 횡단면도.
제3도는 본 고안의 실시예의 시스템 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 축열조 2 : 공기유도관
3 : 방열기 4 : 축열재
6 : 증발기 14 : 결로수조
본 고안은 빙축열공조기(氷蓄熱空調器)의 열교환장치(熱交煥裝置)에 관한 것이며, 특히 축열재를 담는 축열조의 외측면에 접하여 공기유도관을 설치하고, 상기 공기유도관의 내부에 방열기와 결로수조를 설치하고, 결로수조의 측면에 상퇴수구(上退水口)를 설치한 열교환장치에 관한 것이다.
최근 전기요금이 싼 심야전기를 이용하여 야간에 물 등의 축열재를 얼려 축열하였다가 주간에 냉열을 뽑아 사용하는 심야전력 빙축열시스템이 시중에 판매되고 있다. 현재 대종을 이루는 빙축열시스템은 냉수(冷水)순환방식으로써, 프라스틱용기에 물 등의 축열재를 넣어 밀봉한 아이스볼(ice ball)을 축열조에 채워 놓고 이것을 얼렸다가, 사용할 때에는 축열조에 브라인(brine: 소금물)을 통과(제1차 열교환)시켜 차가워진 브라인을 폐회로를 통하여 열교환기로 보내고, 열교환기에서는 또 다른폐회로를 구성한 순환수에 열을 전도(제2차 열교환)시키며, 여기서 차가워진 물을 팬코일유니트 등의 방열기에 보내 냉방(제3차 열교환)하는 방법으로 구성되어 있다. 이와 같이 종래의 빙축열시스템은 열교환과정이 다단계로 이루어지므로 구조가 복잡하고 시스템설치 면적이 많이 필요하게 된다. 따라서, 장소가 협소한 일반주택 등에는 설치할 수가 없어 대형건물위주로 보급되고 있으며 가격도 고가이다.
본 고안은 상기한 실정을 감안하여 빙축열시스템을 냉기(冷氣)순환방식으로 하되, 하나의 구조체내에서 모든 열교환(축열과 방열)이 이루어지도록 하므로써 기존 제품에 비하여 장치가 간단하고 크기가 작은 빙축열공조기를 제공함을 목적으로 한다.
본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여 축열재를 담는 축열조와 상기 축열조의 외측면에 접하도록 설치한 공기유도관과 상기 공기유도관 내부에 설치한 방열기 및 결로수조로 구성함을 특징으로 한다.
이하 실시예 도면에 의하여 설명한다.
제1도 내지 제3도에 있어서 1은 축열조(畜熱槽)이고, 2는 상기 축열조의 외측면에 접하여 설치한 공기유도관(空氣誘導管)이며, 3은 축열조(1)의 외측바닥에 부착설치한 방열기(放熱器)이다. 상기 축열조(1)내에 냉동기(5)로부터 연결된 증발기(6)를 설치하고 축열재(4)를 채우는데, 축열재(4)로는 물 또는 잠열량이 큰 수화염 등을 사용한다. 공기유도관(2)의 한 쪽 끝을 흡입구(吸入口) (7)라 하고 다른 쪽 끝을 방출구(放出口)(8)라 한다. 제3도는 흡입구(7)를 연장하여 흡기유니트(吸氣unit)(9)에 연결하고 방출구(8)를 연장하여 방기유니트(放氣unit) (10)에 연결하였으며, 송풍기(送風機) (11, 11')를 방기유니트(10)내부와 송풍관(送風管) (12)의 도중에 설치한 실시예를 도시하였다. 송풍기(11, 11')는 정해진 위치에 설치하되 한 곳 또는 두 곳 또는 그 이상 필요에 따라 설치할 수 있다.
이상과 같은 본 고안은 야간에 심야전기 등을 이용하여 냉동기(5)를 가동시켜 축열조(1)내의 축열재(4)를 얼려 놓은 다음 낮시간에는 송풍기(11, 11')만 을 작동시켜 방기유니트(10)를 통하여 냉기를 내어 보낸다. 제3도에 공기의 흐름을 화살표로 표시하였다.
흡입구(7)로 빨려 들어온 더운 공기는 방출구(8)를 통과하여 나갈 때까지 축열조(1)의 외측면 및 방열기(3)와 접촉하여 전과정을 통하여 열교환이 이루어지면서 찬 공기로 변하게 된다. 열교환성능을 높이기 위하여 축열조(1)의 재질은 열전도성이 좋은 금속(동 또는 스텐인레스스틸 등)을 사용한다. 특히, 방열기(3)는 알루미늄 또는 동 또는 열전도성이 좋은 기타재질을 사용하며, 하니콤타입(honeycomb type) 또는 얇은 날개를 여러 겹으로 겹친 적층타입(積層type) 또는 날개를 여러번 굴절시킨 미로타입(迷路type) 등의 형상을 갖을 수 있는데, 도면은 적층타입의 실시예를 도시 하였다. 열교환과정에서, 더운 공기가 냉각될 때에 축열조(1)와 방열기(3)의 표면에 이슬이 맺혀 결로수(結露水) (13)가 발생한다. 기존의 방축열시스템에서는 이 결로수(13)를 그냥 밖으로 흘려 버리고 있으나, 본 고안은 이 결로수(13)의 온도가 상당히 낮은 상태인 점을 감안하여 결로수(13)를 공기유도관(2)의 밑바닥에 설치한 결로수조(結露水槽) (14)에 고이도록 하여 공기유도관(2)를 통과하는 공기의 일부는 수면을 스쳐 흐르면서 냉각되도록 하였다. 수위가 어느 정도 높아지면 상퇴수구(上退水口) (15)를 통과하여 밖으로 배출된다. 여기서 상퇴수구(15)의 부착위치와 형상이 중요한데, 상퇴수구(15)의 외부로 노출된 개구부(開口部)와 공기유도관(2)사이에 결로수(13)가 채워져 있어야 송풍기(11, 11')가 작동할 때에 외부공기가 빨려 들어오는 것을 방지할 수 있다. 이를 위하여 상퇴수구(15)는 결로수조(14)의 바닥에서 인출하여 적정높이까지 윗쪽으로 굴절시킨다. 제3도는 결로수(13)가 채워짐으로 인하여 상퇴수구(15)로 부터의 외부공기 유입이 차단되고 있음을 보여주고 있다.
또한, 흡수된 공기속에 함유되어 있는 먼지 등 이물질은 축열조의 외측면을 스치거나 방열기(3)를 통과할 때에 표면에 맺혀 있는 결로수에 흡착되어 결과적으로 공기가 정화되는 부수적효과도 있다. 이물질이 결로수조(14)에 침전되어 쌓일 수 있는데 이를 제거하기 위하여 결로수조의 물을 전부 뺄때 사용하도록 밸브가 달린 하퇴수구(下退水口) (16)를 부착한다.
한편, 본 고안은 지정된 시간에 미리 축열하였다가 시간차를 두고 원하는 시간에 사용하는 시스템이므로 열유실을 방지하기 위하여 제3도의 실시예와 같이 시스템 전체를 단열재(17)로 보온한다.

Claims (3)

  1. 축열조(1)의 내부에 냉동기(5)로 부터 연결된 증발기(6)를 설치하고, 축열조(1)의 외측면에 공기유도관(2)을 설치하며, 공기유도관(2) 내부에는 축열조(1)의 외측면에 접하도록 방열기(3)를 부착하고, 공기유도관(2)의 바닥에는 결로수조(14)를 만들고, 결로수조의 측면에 상퇴수구(15)를 개설(開設)함을 특징으로 하는 입축열 공조기의 열교환장치.
  2. 제1항에 있어서 냉동기(5)로 부터 연결된 증발기(6)가 축열조(1)의 외부에 설치되어 있는 것.
  3. 제1항에 있어서 상퇴수구(15)가 결로수조(14)의 바닥에서 인출되어 적정높이까지 윗쪽으로 굴절되어 있는 것.
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