KR100241440B1

KR100241440B1 - 공조기기의 시스템 부하 저감장치

Info

Publication number: KR100241440B1
Application number: KR1019960077513A
Authority: KR
Inventors: 신상철
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 2000-03-02

Abstract

본 발명에 의한 공조기기의 시스템 부하 저감장치는 저온, 저압의 냉매가 지나면서 주위의 열을 흡수하는 증발기의 전후에 적정량의 냉매를 봉입한 폐쇄형 히트파이프를 설치함으로써, 증발기의 앞에 설치한 히트파이프가 프리쿨러(precooler)의 역할을 하므로, 증발기를 포함하는 실제 에어컨 시스템의 부하를 줄일 수 있어서, 에너지 소비를 상당히 줄일 수 있고, 히트파이프의 냉각부와 증발기가 동시에 공기로부터 습기를 제거하기 때문에, 제습효과를 극대화할 수 있으며, 히트파이프의 재가열부가 차가운 공기를 적당히 재가열하기 때문에 토출공기의 질이 좋아지게 되고, 상대습도도 더욱 낮아지도록 하였다.

Description

공조기기의 시스템 부하 저감장치

본 발명은 공조기기의 시스템 부하 저감장치에 관한 것으로, 특히 증발기의 앞에 설치한 히트파이프가 프리쿨러(precooler)의 역할을 하므로, 증발기를 포함하는 실제 에어컨 시스템의 부하를 줄일 수 있어서, 에너지 소비를 상당히 줄일 수 있고, 히트 파이프의 냉각부와 증발기가 동시에 공기로부터 습기를 제거하기 때문에, 제습효과를 극대화할 수 있으며, 히트파이프의 재가열부가 차가운 공기를 적당히 재가열하기 때문에 토출공기의 질이 좋아지게 되고, 상대습도도 더욱 낮아지도록 한 공조기기의 시스템 부하 저감장치에 관한 것이다.

종래의 기술에 의한 냉동 공기조화기 즉 에어컨은 제1도에 도시한 바와 같이, 기본적으로 4부분으로 구성되어 있다. 저온, 저압의 냉매는 압축기(1)에서 고온, 고압의 가스로 압축되어 응축기(2)로 보내어 진다. 여기서 냉매는 외부공기와의 열교환에 의해 냉각되어, 기체 상태에서 2상 즉 액상과 기상의 상태로 변하게 되고, 계속적인 열교환에 의해서 응축기 출구에서는 액상으로 변하게 된다. 이렇게 과냉된 냉매는 모세관(3)을 지나면서 압력과 온도가 급격히 떨어져, 다시 2상 상태로 변한 다음, 증발기(4)로 들어가게 된다. 이 저온, 저압의 2상 냉매는 증발기를 지나면서, 주위의 열을 흡수하게 되는데, 바로 이 부분이 에어컨의 실내기에 해당한다.

이렇게 주위의 열을 흡수함에 의해, 2상 상태에서 기체 상태로 변화된 저온, 저압의 냉매는 다시 압축기(1)로 들어감으로써 하나의 싸이클을 형성하게 된다.

종래의 기술에 의한 공조기기는 높은 온도의 공기가 그대로 증발기로 유입되어, 공조기기 시스템에 걸리는 부하가 상당히 컸기 때문에 에너지 소모가 많았고, 또한 실내 공기의 질을 향상시키기 위해선, 증발기(4)의 제습효과를 극대화해야 하지만, 그러다 보면 냉매유량이 줄어들어 냉방능력이 떨어지거나 토출공기의 온도가 너무 낮아 사용자에게 불쾌감을 주는 등의 문제점이 있는 바, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출한 것으로, 증발기의 앞에 설치한 히트파이프가 프리쿨러(precooler)의 역할을 하므로, 증발기를 포함하는 실제 에어컨 시스템의 부하를 줄일 수 있어서, 에너지 소비를 상당히 줄일 수 있고, 히트파이프의 냉각부와 증발기가 동시에 공기로부터 습기를 제거하기 때문에, 제습효과를 극대화할 수 있으며, 히트파이프의 재가열부가 차가운 공기를 적당히 재가열하기 때문에 토출공기의 질이 좋아지게 되고, 상대습도도 더욱 낮아지도록 한 공조기기의 시스템 부하 저감장치를 제공함에 있다.

제1도는 종래의 기술에 의한 공조기기의 사이클을 나타낸 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 공조기기의 시스템 부하 저감장치를 나타내는 개략 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 히트파이프 11 : 전면냉각부

12 : 상부 순환관 13 : 재가열부

14 : 하부 순환관

이러한, 본 발명의 목적은 증발기를 포함한 공조기기에 있어서, 상기 증발기의 전방에 위치하며 냉매가 증발되는 전면냉각부와 증발기의 후방에 위치하며 냉매가 응축되는 재가열부와 상기 전면냉각부와 재가열부의 상단부를 연결하며 재가열부를 향하여 상향 경사진 상부 순환관과 상기 전면냉각부와 재가열부의 하단부를 연결하며 전면냉각부를 향하여 상향 경사진 하부 순환관을 가지는 히트파이프를 구비하여서 됨을 특징으로 하는 공조기기의 시스템 부하 저감장치에 의하여 달성된다.

이하, 본발명에 의한 공조기기의 시스템 부하 저감장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 설명한다.

제2도는 본 발명에 의한 공조기기의 시스템 부하 저감장치를 나타내는 개략 단면도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 저온, 저압의 냉매가 지나면서 주위의 열을 흡수하는 증발기(4)의 전후에 적정량의 냉매를 봉입한 폐쇄형 히트파이프(10)를 설치한다.

상기 폐쇄형 히트파이프(10)는 증발기의 전방에 위치하는 전면냉각부(11)와, 상기 전면냉각부(11)로부터 증발된 냉매가 상승하여 이동하는 상부 순환관(12)과, 증발기의 후방에 위치하며 상기 상부순환관(12)을 지난 냉매를 응축시키는 재가열부(13)와, 상기 재가열부와 전면냉각부(11)를 연결하여 냉매가 순환되도록 한 하부순환관(14)으로 구성된다.

상기 상부순환관(12) 및 하부순환관(14)을 각각 상측으로 경사지게 형성하여, 냉매가 순조롭게 순환할 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 공조기기의 시스템 부하 저감장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 기본적으로 히트파이프의 원리를 이용한 것이다. 히트파이프(10) 안에 적정량의 냉매를 봉입한 후 팬(15)을 구동시키면, 주위의 공기는 파이프의 전면부쪽으로 유입된다. 예컨대 30℃의 공기는 히트파이프의 전면냉각부(11)를 통과하면서 20℃로 냉각되고, 유입되는 공기로 부터 열을 흡수한 냉매는 증발되면서, 밀도차에 의해 파이프의 위쪽으로 올라가 오른쪽으로 이동하면서 냉매는 순환하게 된다.

상기 히트파이프(10)의 전면냉각부(11)를 통과하면서 20℃로 냉각된 공기는 증발기(4)를 통과하면서 7℃로 온도가 더욱 떨어진 후, 히트파이프(10)의 재가열부(13)를 통과하여 빠져나가면서 13℃로 된다. 7℃의 공기에 의해 열을 빼앗긴 냉매는 응축되면서 아래로 떨어지게 되고, 이 액냉매는 다시 히트파이프의 전면부 쪽으로 흐르면서 냉매는 순환하게 된다. 이때 히트파이프(10)를 도면에 도시한 바와 같이, 상하단을 약간 기울어지게 설치한다면 냉매의 순환이 훨씬 순조로울 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 공조기기의 시스템 부하 저감장치는 저온, 저압의 냉매가 지나면서 주위의 열을 흡수하는 증발기의 전후에 적정량의 냉매를 봉힙한 폐쇄형 히트파이프를 설치함으로써, 증발기의 앞에 설치한 히트파이프가 프리쿨러(precooler)의 역할을 하므로, 증발기를 포함하는 실제 에어컨 시스템의 부하를 줄일 수 있어서, 에너지 소비를 상당히 줄일 수 있고, 히트파이프의 냉각부와 증발기가 동시에 공기로부터 습기를 제거하기 때문에, 제습효과를 극대화할 수 있으며, 히트파이프의 재가열부가 차가운 공기를 적당히 재가열하기 때문에 토출공기의 질이 좋아지게 되고, 상대습도도 더욱 낮아지도록 한 효과가 있다.

Claims

증발기를 포함한 공조기기에 있어서, 상기 증발기의 전방에 위치하며 냉매가 증발되는 전면냉각부와 증발기의 후방에 위치하며 냉매가 응축되는 재가열부와 상기 전면냉각부와 재가열부의 상단부를 연결하며 재가열부를 향하여 상향 경사진 상부 순환관과 상기 전면냉각부와 재가열부의 하단부를 연결하며 전면냉각부를 향하여 상향 경사진 하부 순환관을 가지는 히트파이프를 구비하여서 됨을 특징으로 하는 공조기기의 시스템 부하 저감장치.