KR100269901B1 - 냉방기의 응축기를 설치한 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 별도의 실외기(응측기)를 사용하지 않고 보일러의 열교환기를 이용하여 실외기의 기능을 이루게 하면서 보일러의 가동 없이도 온수를 얻어 난방 및 급탕과 출탕을 이루게 하여 경제적이면서 편리한 사용을 이루게 하는 것으로, 본 발명에 의한 냉방기의 응축기를 설치한 보일러는 열교환기(12)의 수실(10)에 배치된 1차응축기(32)가 연장된 2차응축기(34)로 이루어지며 고온, 고압의 냉메가스가 공급되는 실외기(응축기)(88)(88a)와, 상기 수실(10)과 열교환을 이루는 실외기(응축기)(88)(88a)에 의하여 수실(10)이 소정온도 이상으로 가열되면 연소실의 버너(14)에 부착되어 송풍을 이루는 버너팬(40)과, 상기 버너팬(40)의 작동으로 냉각공기가 보일러의 전열면적을 통과하여 더워진 공기를 배출하는 연도(16)와, 상기 수실(10)과 열교환을 이루는 실외기(응축기)(88)에 의하여 수실(10)이 소성온도 이상 가열되면 온수를 배출하기 위하여 열교환기(12)의 일측 하단에 부착된 퇴수밸브(60)를 포함한다. 이에 따리 여름철에 에어컨을 사용할 때 발생하는 염을 버리지 않고 이 열을 이용하여 온수를 만들어 경제적인 사용을 이루게 한다.

Description

냉방기의 응축기를 설치한 보일러

본 발명은 난방기구로 사용되는 보일러에 냉방장치인 에어컨의 실외기(응축기)를 설치하여 냉난방을 이루게 하는 것으로써, 더욱 상세하게는 별도의 실외기(응축기)를 사용하지 않고 보일러의 열교환기를 이용하여 실외기 기능을 이루게 하면서 보일러의 가동 없이도 온수를 얻어 난방 및 급탕과 출탕을 이루게 하여 경제적이면서 편리한 사용을 이루게 하는 냉방기의 응축기를 설치한 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 난방의 경우에는 보일러에시 연료를 연소시켜 물을 가열한 후 순환펌프로 난방수를 실내로 순환시켜 난방을 이루고 있다.

그리고 냉방의 경우에는 에어콘으로 냉방을 이루고 있다.

상기 에어콘은 실내기(증발기)와 실외기(응축기)로 구성되는데 도 1에서와 같이 냉동사이클에 의한 압축기(1 : 콤퓨레샤)에서 압축된 냉매가스(프레온가스)가 실외기(9 : 응축기)를 통과하면서 고온 상태에서 냉각되며 실내기(4 : 증발기)로 들어가면서 냉매온도가 낮아져 냉방을 이루도록 되어 있다.

이러한 에어컨 가동방식은 일반적인 기술 사항이며, 에어컨의 실외기(9)는 공냉식과 수냉식으로 분류되고 있다. 공냉식은 응축코일(5)에 모우터 및 팬(7)을 이용하여 대류 방일을 시키는 방식이며, 수냉식은 도 2에서와 같이 물을 이용 쿨링타워(8 : 물을 외부 공기로 식혀주는 장치)로 방열시키는 방식으로 쿨링티워(8)나 응축기(5)를 보유하는 실외기(9)는 실외에 설치되게 되는데 설치장소의 면적을 고려하여야 되므로 설치로 인한 건물 외관이 미려하지 못하게 되는 실정이었고, 별도로 설치되는 실외기 제작으로 인한 저렴한 가격의 에어컨 개발이 불가능하게 되었으며 설치비용이 추가되기 때문에 소비자의 경제적인 부담이 컸었다.

또한, 쿨링타워의 경우에는 외부 공기에 의한 오염으로 나쁜 영향을 주게 되었으며 청소 및 관리에 각별한 주의를 요하게 되는 문제점이 있다.

한편, 국내공개실용신안공보 89-5243호와 같은 것은 기존에어콘의 실외기를 온수탱크에 설치하여 실외기의 냉각을 온수탱크 내부의 물에 의해 이루도록 하고 있지만 초기에는 과냉각과 온수탱크 내부 물의 온도가 올라가면 저냉각이 되어 냉방성능이 떨어지며, 열교환된 온수를 사용하지 않을 경우 냉각성능을 극대화하기 위하여 온수 탱크 내부의 물을 버려야하는 문제점이 있다.

또한, 국내공개특허 88-1988호와 같은 기존에어콘의 시스템에 온수탱크와 열풍기를 병렬로 설치한 것은 기존 에어콘의 시스템은 그대로 있는 상태에서 추가로 온수탱크와 열풍기를 부착하여 온수를 건조하는 것으로 온수탱크와 열풍기 설치공간에 의해 냉매코일의 길이가 길어 질 수밖에 없으며 설치 현장에 따라 차이가 많이 날 수 있어 콤푸레샤(압축기)에 무리가 가게 되므로 제 기능을 다 할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로써 본 발명의 목적은 에어컨의 실외기(응축기)기 공냉식과 수냉식으로 냉각될 수 있도록 제작되어 편리하고 효율적인 사용을 이루면서 실외기가 옥외에 설치됨으로 인한 공정의 번거러움과 오염 등에 의한 비위생적인 점을 배제하여 위생적이면서 설치 및 조립공수를 줄이고 안전하고 경제적인 사용을 이루게 하는 냉방기의 응축기를 설치한 보일러를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 냉방기의 응축기를 설치한 보일러는 보일러의 열교환기 내에 실외기(응축기)를 배치하여 냉방용 압축기(콤퓨레샤)에서 냉매인 고온 고압의 가스를 보내어 열교환기 내에서 실외기(응측기)의 고온에 의해 보일러 내의 물을 가열하여 버어너의 가동없이도 난방 및 온수를 사용할 수 있도록 하면서 냉각효율을 극대화 시키는 냉방기의 응축기를 설치한 보일러를 제공하는데 있다.

제1도는 종래에 사용되는 냉, 난방기의 구성을 개략적으로 도시한 구성도.

제2도는 종래의 다른 실외기(응축기)의 개략적인 사시도.

제3도는 본 발명에 의한 냉방 기능을 보유하는 보일러의 구성도.

제4도는 본 발명에 의한 다른 일실시예의 구성을 도시한 단면도.

제5도는 본 발명에 의한 또다른 일실시예의 구성을 도시한 단면도.

제6도 내지 제8도는 본 발명에 의한 그 밖의 일 실시예의 구성을 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 수실 12 : 열교환기

14 : 버너 16 : 연도

18 : 보일러 20 : 압축기

22 : 배관 24 : 실내기(증발기)

30 : 온수저장탱크 32 : 1차응축기

34 : 2자응축기 40 : 버너팬

50 : 보조열교휜기 52 : 냉각모우터

60 : 퇴수밸브 88, 88a : 실외기(응축기)

이하, 본 발명인 냉방기의 응축기를 설치한 보일러의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여서 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 냉방 기능을 보유하는 보일러의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 의한 다른 일실시예의 구성을 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 또 다른 일 실시예의 구성을 도시한 단면도, 도 6 내지 도 8은 본 발명에 의한 그 밖의 일 실시예의 구성을 도시한 단면도이다.

도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 냉방기의 응축기를 설치한 보일러는 수실(10)을 보유하는 열교환기(12)에 실외기(응축기)(88)를 배치하고, 냉방용 압축기(20)에 의해 보일러(18)의 열교환기(12) 내에 배치되어 있는 실외기(응측기)(88)로 고온, 고압의 가스를 보내어 보일러(18) 내부의 물이 가열하여 열교환이 이루어지며, 실외기(응측기)(88)는 냉각상태를 유지하여 양호한 냉방이 이루어지도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 압축기(20)의 고온, 고압의 냉매가스에 의하여 1차 열교환을 이루는 냉매가스를 공급할 수 있도록 하는 1차응축기(32)가 배치되어 있는 온수저장탱크(30)가 열교환기(12)와 연결되어 었고 상기 온수저장탱크(30)에 배치되고 압축기(20)와 연결되는 1차응측기(32)로부터 연장되는 2차응측기(34)가 열교환기(12)에 배치되어 실외기(응축기)(88),(88a)를 구비하고 있다.

한편, 상기 수실(10)과 열교환을 이루는 실외기(응측기)(88)에 의하여 수실(10)이 소정온도 이상 기열되면 버너(14)에 부착된 버너팬(40)이 가동되어 냉각공기가 연도(16)로 배출되도록 이루어진다.

또한, 상기 수실(10)과 열교환을 이루는 실외기(응축기)(88)에 의하여 수실(10)이 소정온도 이상 가열되면 열교환기(12)와 배관되어 배치되는 보조열교환기(50)의 냉각모우터(52)에 의하여 고온이 방출되도록 구성되어 진다.

또, 상기 수실(10)과 열교환을 이루는 실외기(응축기)(88)에 의하여 수실(10)이 소정온도 이상 기열되면 열교환기(12)의 일측 하단에 부착된 퇴수뱀브(60)에 의허여 온수가 배출되도록 구성되게 되는데 본 발명에서는 어느 하나를 한정하지 않고 이들을 조합하여 1, 2, 3자의 단계적인 기능을 이루도록 하여 안전하고 광범위한 사용 영역을 제공하게 된다.

그리고, 상기 온수저장탱크(30)에서 열교환으로 생성된 고온수가 열교환기(12)로 이동되어 이 열기를 매체로 열교환이 이루어지도록 구성되어져 있다.

이와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의한 도 3은 본 발명에 의한 냉방기의 응측기를 설치한 보일러의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

보일러를 이용하여 별도의 실외기(응축기)를 사용하지 않고도 보일러의 열교환기를 이용하여 실외기로 대처할 수 있는 것으로 압축기(20)에서 고온, 고압의 냉매가스를 생성하여 1자로 보일러의 온수저장탱크(30)에 배치되어 있는 1차응축기(32)를 통하게 되면서 온수저장탱크(30)에 있는 물에 열이 전달되어 고온의 냉매가스가 일정온도로 낮아지게 되며 1차로 응축된 냉매가스기 2차로 보일러의 열교환기(12) 내에 배치되고 있는 2차응축기(34)에서 수실(10)의 물과 열교환을 이루어 응축되어 낮은 온도로 변하면서 응축되게 된다.

즉, 온수저장탱크(30)와 열교환기(12)에 설치된 실외기(응축기)(88),(88a)에 의하여 1, 2차 열교환으로 온수저징탱크(30)의 물과 열교환기(12)의 수실(10)에 각각 수장된 물은 데워지게 되는데 압축기(20)의 고온, 고압의 냉매가스의 흐름 순서상 온수저장탱크(30)의 물은 열교환기(12)의 수실(10)에 수장된 물보다 더욱 빨리, 그리고 고온의 온수를 얻게 되고 어 온수는 열교환기(12)로 순환되어 경제적인 온수 시용을 이루게 된다.

이렇게 1, 2차로 열교환을 이룬 고온, 고압의 냉매가스는 응축된 냉매로 변환되어 2차응축기(34)로부터 연장되어 배치되는 배관(22)을 통하여 실내기(증발기)(24)로 보내져서 증발하게 되며 증발 과정에서 별도의 송풍수단, 구제적으로는 팬 등에 의한 증발작용으로 냉방을 이루게 되고 증발된 냉매기 다시 압측기(20)로 보내어져 반복작용을 통한 냉방을 이루게 한다.

이러한 냉동싸이클을 이루는 과정에서 압축기(20)에서 발생한 고온/ 고압의 냉매가스가 1차로 온수저장탱크(30) 및 열교환기(12) 내의 응축기(88),(88a)를 통과하면서 응축되게 되는데 온수 및 난방 물이 일정온도 이상 상승하여 응축이 완벽하게 이루어지지 않을 경우 도 5와 같이 2차로 일정온도에서 버너(14)에 부착된 버너팬(40)을 가동시켜 연도(16)의 송풍에 의한 냉각으로 보일러 열교환기(12)의 수실(10)에 물 온도를 일정온도 이상 올라가지 못하게 하여 100% 응축효과를 얻을 수 있도록 하고 있다.

또한, 여름철과 같은 아주 더운 날에 에어컨의 기동시간이 길어져 온수 및 버너팬(40)의 송풍 의존에도 온수의 온도가 일정온도 이상으로 상승 시에는 도 6괴같이 3자로 보조열교환기(50)를 이용하여 냉각을 이루게 되는데 보조열교환기(50)는 창문에 부착하는 창문형으로 제작하거나 옥상용으로 제작하게 되는데 본 발명에서는 어느 것을 한정하지 않고 설치조건에 따라 가장 적합한 형으로 선택 사용하여 냉각모우터(52)를 가동하여 옥상과 창문으로 배출하여 가장 응축이 잘될 수 있는 보일러의 온도를 유지하도록 한다.

한편, 상기와 같은 3차의 냉각수단을 강구함에도 불구하고 수실(10)의 온수가 고온으로 상승될 때에는 도 7에서와 같이 4차로 열교환기(12)의 일측하단에 부착되어 있는 퇴수밸브(60)를 개방하여 온수기 방출되도록 함으로써 물 온도가 일정온도 이상 상승되지 못하도록 저지되게 되므로 완벽한 응축에 의한 에어컨 가동으로 보일러(18) 내에 수실(10)을 이용하여 실외기(응축기)를 대처할 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 온수저장탱크(30)의 고온수로 열교환기(12)의 수실(10)을 데워서 별도의 열에너지 없이 온수를 얻어 에너지 절약을 이룰 수 있는 것으로 보일러 가동 없이 하절기 등의 보일러 가동이 적은 계절에 냉방과 난방을 이루게 함과 동시에 경제적인 사용을 이루게 한다.

이상과 같이 이루어지는 본 발명은 냉동싸이클을 이용한 냉방장치인 실외기(응축기)를 보일러의 열교환기 내에 냉장시킴으로써 별도의 실외기(응측기)를 사용하지 않고 보일러의 난방수 및 급탕수를 이용한 응축작용을 이루게 하여 여름철에 에어컨을 사용할 때 발생하는 열을 버리지 않고 이를 보일러에서 활용하여 에너지 절약을 이루게 하고, 에어컨의 실외기(응축기)에서 발생되는 고온을 외부로 토출시키지 않음으로 수위의 온도상승을 억제함과 동시에 보일러 사용을 하지 않을 때에 열교환된 온수를 냉각수단에 의하여 냉각하므로 안전하고 효율적인 냉방기 사용을 이루게 하고, 별도의 실외기(응축기)를 설치하지 않음으로 비용절감을 이루게 하는 경제적 사용을 실행할 수 있도록 하는 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

1. 수실(10)이 미련된 열교환기(12)를 가열하는 버너(14)와, 이 버너(14)의 가동으로 연소되는 연기를 배출하는 연도(16)로 이루어지고 배관(22)을 통하여 실외기(응축기)(88)의 고온의 냉매가스를 별도의 온수저장탱크(30)로 열교환하는 보일러(18)에 있어서, 상기 열교환기(12)의 수실(10)에 배치된 응축기(32)가 연장된 2차응측기(34)로 이루어지며 고온, 고압의 냉매가스가 공급되는 실외기(응축기)(88)(88a)와, 상기 수실(10)괴 열교환을 이루는 실외기(응축기)(88)(88a)에 의하여 수실(10)이 소정온도 이상으로 가열되면 연소실의 버너(14)에 부착되어 송풍을 이루는 버너팬(40)과, 상기 버너팬(40)의 작동으로 냉각공기가 보일러의 전열면적을 통과하여 더워진 공기를 배출하는 연도(16)와, 상기 수실(10)과 열교환을 이루는 실외기(응축기)(88)에 의하여 수실(10)이 소정온도 이상 가열되면 온수를 배출하기 위하여 열교환기(12)의 일측 하단에 부착된 퇴수밸브(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉방기의 응축기가 설치된 보일러.