KR100400740B1 - 일체형 공기조화기의 응축수 처리구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 일체형 공기조화기의 구조를 개선하여, 증발기에서 발생되는 응축수를 별도의 배수장치 없이 효과적으로 처리하는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 발명은 응축기와, 증발기가 구비된 일체형 공기조화기에 있어서, 상기 증발기와 상기 응축기가 서로 인접하여 이루어지되, 상기 증발기를 상기 응축기보다 상부에 위치시켜, 증발기에서 발생되는 응축수가 응축기에서 발생되는 고온의 열에 의해 증발되도록 하는 일체형 공기조화기의 응축수 처리구조를 제공한다.

Description

일체형 공기조화기의 응축수 처리구조{drain treatment structure in single body-type air conditioner}

본 발명은 일체형 공기조화기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 증발기에서 발생되는 응축수를 별도의 배수장치 없이 효과적으로 처리할 수 있게 한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 도 1에 도시된 바와 같이 압축기, 응축기, 모세관, 증발기가 구비되어 압축기에서 압축된 냉매가 응축기에서 등압응축되고, 모세관에서 단열팽창되며, 증발기에서 등압증발되는 일련의 냉동사이클을 이루는 기기이다. 여기서, 각 냉동사이클을 순환하는 냉매는 다음과 같은 온도를 유지하면서 순환된다.

압축기의 입구온도(T1) 및 증발기의 출구온도는 10∼15℃가 되고, 압축기의 출구온도(T2)는 80∼100℃가 되며, 응축기의 입구온도(T2')는 60∼80℃가 되고, 응축기의 출구온도(T3)는 40∼50℃가 되며, 증발기의 입구온도(T4)는 8∼10℃가 된다.

한편, 공기조화기는 크게 분리형 공기조화기와 일체형 공기조화기로 나눌 수 있는데, 분리형 공기조화기는 증발기 또는 모세관을 갖는 실내기와 응축기 및 압축기를 갖는 실외기가 분리된 구조를 취하고 있고, 일체형 공기조화기는 하나의 본체내에 증발기/모세관/응축기/압축기가 일체로 구비된 구조를 취하고 있다.

특히, 일체형 창문식 공기조화기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 실내공기를 기기내로 유입시켜 다시 실내로 토출시키는 시로코팬(1)과 기기내로 유입된 실내공기를 열교환시켜 차게 만드는 증발기(2)가 구비된 실내부와, 실외공기를 기기내로 유입시켜 다시 실외로 토출시키는 축류팬(3)과 기기내에 유입되는 공기에 의해 냉각되는 압축기와 기기외로 토출되는 공기에 의해 냉가되는 응축기(4)가 구비된 실외부가 일체로 형성되어 있다.

이와 더불어, 일체형 창문식 공기조화기는, 축류팬(3)의 외곽에 구비되어 증발기(2)에서 발생되는 응축수를 빨아들여 축류팬의 회전력에 의해 응축수가 비산되도록 한 슈링거링(5)이 더 구비되어 이루지고, 이때 비산되는 응축수는 고온의 응축기(4)로 흩어지면서 응축기를 냉각시키게 된다. 따라서 축류팬(3)에 의해 발생되는 풍량과 비산되는 응축수에 의해 응축기가 냉각됨에 따라 응축기의 응축온도인 응축압력을 저하시킬 수 있음과 함께, 고온의 응축기(4)에 의해 응축수가 증발됨에 따라 슈링거링 및 축류팬을 제외한 별도의 응축수 처리장치가 없이도 응축수 제거가 용이하다.

하지만, 축류팬(3)에 의해 발생되는 유동공기는 기기의 측면을 통해 유입된 후, 유입방향과 수직이 되게 토출방향이 결정됨에 따라, 유동공기의 유속분포가 매우 불균일하게 되어 큰 소음이 발생되는 문제가 있다.

또한, 일체형 창문식 공기조화기는, 실내부에 증발기(2)를 갖고 있고, 실외부에 응축기(4)를 갖고 있는 구조이므로, 전체적으로 구조가 복잡하고 제조공정시간이 오래 걸리는 문제가 있다.

그리고, 일체형 이동식 공기조화기에 일체형 창문식 공기조화기에서 채용한 슈링거링(5)의 구조가 적용되게 되면, 이동식 공기조화기가 추구하는 소형화를 역행하게된다. 즉, 일체형 창문식 공기조화기에서 채용한 응축수를 처리방법은, 이미 언급된 바와 같이 증발기(2)를 갖는 실내부와 응축기(4)를 갖는 실외부로 이루어진 구조에서 가능하기 때문에 기기의 부피가 커져, 소형화를 위한 일체형 이동식 공기조화기에 적용하기에는 무리가 있다.

결국, 종래기술에 따른 일체형 이동식 공기조화기는, 도시되지 않았지만 기기내에 별도의 응축수저장챔버(도시생략)가 구비되어 증발기(도시생략)에서 발생하는 응축수를 모아 배수하는 방식을 택하고 있다. 이와 더불어 펌프(도시생략)와 배수호스(도시생략)를 이용하여 응축수저장챔버의 응축수를 외부로 배수하는 방식을 택하고 있다

하지만, 이와 같은 종래기술은 일정시간마다 응축수저장챔버를 비워야하는 불편함이 있다.

그리고, 펌프(도시생략)의 소음이 크고, 전력 소모가 크며, 부속하는 부품의 수가 증가되어 제작단가가 높아지는 문제가 있다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 일체형 공기조화기의 구조를 개선하여, 증발기에서 발생되는 응축수를 별도의 배수장치 없이 효과적으로 처리하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 증기 압축식 냉동사이클을 나타낸 압력-엔탈피 선도.

도 2는 일반적인 일체형 창문식 공기조화기를 나타낸 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 일체형 공기조화기 중 일체형 이동식 공기조화기를 삼각 투상법으로 본 평면도/배면도/측면도.

도 4는 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 냉매 흐름 및 응축수 처리구조를 상세히 나타낸 요부상세도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 증발기 10a: 증발기 냉매출구

20: 응축기 20a: 응축기 냉매출구

30: 응축수받이

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 응축기와, 증발기가 구비된 일체형 공기조화기에 있어서, 상기 증발기와 상기 응축기가 서로 인접하여 이루어지되, 상기 증발기를 상기 응축기보다 상부에 위치시켜, 증발기에서 발생되는 응축수가 응축기에서 발생되는 고온의 열에 의해 증발되도록 하는 일체형 공기조화기의 응축수 처리구조를 제공한다.

상기 내용을 더 상세하게 설명하기 위해 도면을 참조하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 증기 압축식 냉동사이클을 나타낸 압력-엔탈피 선도이고,도 2는 일반적인 일체형 창문식 공기조화기를 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 일체형 공기조화기 중 일체형 이동식 공기조화기를 삼각 투상법으로 본 평면도/배면도/측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 냉매 흐름 및 응축수 처리구조를 상세히 나타낸 요부상세도이다.

본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 응축수 처리구조는, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 응축기와 증발기가 구비된 일체형 공기조화기에 있어서, 상기 증발기(10)와 상기 응축기(20)가 서로 인접하여 이루어지되, 상기 증발기를 상기 응축기보다 상부에 위치시켜, 증발기에서 발생되는 응축수가 응축기에서 발생되는 고온의 열에 의해 증발되도록 한 것이다.

이 때, 상기 증발기(10)와 상기 응축기(20)는 서로 일체로 이루어질 수 있다. 이렇게 이루어지게 되면, 구조와 제작이 매우 단순해지고, 증발기(10)에서 발생되는 응축수가 응축기(20)로 흘러내리면서, 응축기에서 발생되는 고온의 열에 의해 응축수가 증발되어 제거되게 된다.

그리고, 상기 증발기(10)와 상기 응축기(20)간에 발생될 수 있는 열손실을 줄이기 위해서는, 도 4에 도시된 바와 같이 응축기(20)에 형성되는 냉매입구(20a)보다 상대적으로 온도가 낮은 응축기의 냉매출구(20b)가 증발기(10)측에 위치됨이 바람직하다. 그 이유는 응축기의 냉매출구 온도(40∼50℃)가 응축기의 냉매입구 온도(60∼80℃)보다 낮기 때문에, 응축기의 냉매입구가 증발기에 구비되는 것에 비해 증발기의 낮은 온도를 계속 유지할 수 있으므로, 냉방력의 향상과 응축수를 많이 발생시켜 쾌적성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 상기 응축기(20)와 상기 증발기(10)간에 발생될 수 있는 열손실을 줄이기 위해서는, 증발기(10)에 형성되는 냉매입구(10a)보다 상대적으로 온도가 높은 증발기의 냉매출구(10b)가 응축기(20)측에 위치됨이 바람직하다. 그 이유는 증발기의 냉매출구 온도(10∼15℃)가 증발기의 냉매입구 온도(8∼10℃)보다 높기 때문에, 증발기의 냉매입구가 응축기측에 구비되는 것에 비해, 증발기의 낮은 온도를 계속 유지할 수 있으므로, 냉방력의 향상과 응축수를 많이 발생시켜 쾌적성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

상기 내용을 종합하여, 상기 응축기(20)와 상기 증발기(10)간에 발생될 수 있는 열손실을 더 효과적으로 줄여 냉방력과 쾌적성을 배가시키기 위해서는, 상기 응축기의 냉매출구(20b)와 상기 증발기의 냉매출구(10b)가 서로 인접되게 구비됨이 바람직하다.

이와 더불어, 본 발명에 따른 일체형 공기조화기의 응축수 처리구조는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 응축기(20)의 최하부에 구비되어, 상기 증발기(10)에서 발생되는 응축수 중 상기 응축기에서 증발하지 못하고 남는 미량의 응축수를 받아내는 응축수받이(30)가 더 포함되어 이루어진다.

이 때, 상기 응축기(20)에 형성되는 냉매입구(20a)측이 상기 응축수받이(30)에 고이는 응축수에 잠기도록 하여, 응축기(20)를 냉각시킴과 함께 응축기에서 발생되는 고온의 열에 의해 응축수가 증발되도록 한다.이는, 전술한 바와 같이 응축기(20)의 냉매입구(20a) 온도(60∼80℃)가 비교적 높기 때문에 최대한 상기 온도를 낮춤이 전체적인 응축기(20)의 성능 향상에 유리하며, 이와 더불어 응축수받이(30)에 고이는 응축수를 별도의 구성없이 제거할 수 있도록 하기 위함이다.

이하, 첨부된 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 공기조화기의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

압축기(40)에서 압축된 고온의 냉매가 응축수에 잠겨 있는 응축기의 냉매입구(20a)로 유입되면서 응축수에 의해 응축기(20)가 자연 냉각됨과 동시에 응축기의 고온의 열에 의해 응축수가 증발되어 제거된다. 그리고 응축기의 냉매입구(20a)로 유입된 냉매는 온도가 점점 낮아지면서 응축기 냉매출구(20b)로 유출된 후, 모세관(50)으로 유입된다.

그리고, 모세관(50)에서 온도가 하강된 후, 증발기의 냉매입구(10a)를 통해 증발기(10)로 유입된 차가워진 냉매는 유동공기와 열교환을 하면서 온도가 점점 높아져 증발기의 냉매출구(10b)로 유출된다. 이때, 증발기(10)에서 발생되는 응축수는 중력에 의해 중력방향으로 흘러내리면서 하부에 위치된 고온의 응축기(20)에 의해 증발되는데, 응축수가 응축기의 고온의 열에 의해 모두 증발되어 제거될 수 있고, 만약 제거되지 않은 미량의 응축수는 응축수받이(30)에 모이게 되어 응축기의 냉매입구(20a)측의 고온의 열에 의해 완전히 제거된다.

이후, 응축기의 냉매출구(20b)로 유출된 냉매는 다시 압축기(40)로 유입되어 순환을 반복하게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 특허청구범위에 나타나 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 증발기를 상부에, 응축기를 중력방향으로 증발기 하부에 위치시킨 것으로서, 별도의 실내부와 실외부를 두지 않기 때문에 구성이 간단하고, 공정시간이 단축되며, 기기의 체적이 줄어들어 기기를 소형화시키기에 적합한 효과가 있다.

그리고, 증발기에서 발생되는 응축수가 별도의 장치 없이 자연적으로 응축기에서 증발되는 구조를 취함에 따라, 응축수를 제거하기 위한 별도의 작업이 필요없어 기기의 편리성이 향상되고, 기기의 저소음 운전이 가능하다.

또한, 증발기에서 발생되는 응축수에 의해 응축기가 자연 냉각되므로 압축기 일을 저감할 수 있어 기기의 효율이 향상된다.

그리고, 본 발명을 일체형 이동식 공기조화기에 적용시, 증발기에서 발생되는 응축수를 배출하기 위한 호스 및 펌프가 별도로 필요없어 기기의 이동이 원활해지고, 펌프등에서 발생되는 소음 및 이를 구동시키기 위한 소비전력을 저감시킬 수 있다. 이와 더불어 일체형 이동식 공기조화기의 소형화를 확실히 이룰 수 있다.

또한, 본 발명의 상세한 설명에 언급된 모든 효과를 다 포함한다.

Claims (6)

1. 응축기와 증발기가 구비된 일체형 공기조화기에 있어서,

   상기 증발기와 상기 응축기가 서로 인접하여 이루어지되, 상기 증발기를 상기 응축기보다 상부에 위치시키고,

   상기 증발기 중 상대적으로 온도가 높은 냉매출구를 상기 응축기 중 상대적으로 온도가 낮은 냉매출구에 인접되게 설치하며,

   상기 응축기의 저부에는 상기 증발기로부터 발생된 응축수가 고이도록 형성된 응축수받이를 장착하되, 상기 응축기의 냉매입구가 상기 응축수받이에 고인 응축수에 잠기도록 설치함을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 응축수 처리구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 증발기와 상기 응축기는 서로 일체로 이루어짐을 특징으로 하는 일체형 공기조화기의 응축수 처리구조.
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