KR100456910B1 - 배수관이 없는 수냉각 에어컨디셔너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형 1∼15 냉동톤(RT) 공냉식 에어컨디셔너에 있어 결로수를 비롯한 물을 실외기의 콘덴서에 흐르게 하여 대기중으로 증발시킴으로써 결로수 처리용 배수관도 없애고 냉각효율도 증대시킬 수 있는 배수관이 없는 수냉각 에어컨디셔너에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 냉매가스관(1)과 냉매액관(2)으로 연결되는 팽창코일의 실내기(10)와 응축코일과 응축용 팬의 실외기(20)가 구성되어 있는 소형 1∼15 냉동톤 공냉식 에어컨디셔너에 있어서, 상기 실내기(10)에는 물공급용 용기(14)로 물을 공급받는 액세스도어(13)가 설치되고, 하부의 소형물탱크(18)로는 결로수 이송펌프(12)를 통한 이송관(3)이 상기 실외기(20)의 소형물탱크(4)에 연결 설치되 며; 이 실외기(20)에는 순환펌프(25)를 통한 순환배관(23)이 상부의 물저장용기( 21)에 연결 설치되고, 이 물저장용기(21)로는 거름필터(22)및 액세스커버 (27)가, 상기 소형물탱크(4)는 트레이(26)가 각각 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

배수관이 없는 수냉각 에어컨디셔너{AIR CONDITIONER}

본 발명은 소형 1∼15 냉동톤 공냉식 에어컨디셔너에 있어 결로수를 비롯한 물을 실외기의 콘덴서에 흐르게 하여 대기중으로 증발시킴으로써 결로수 처리용 배수관도 없애고 냉각효율도 증대시킬 수 있는 배수관이 없는 수냉각 에어컨디셔너에 관한 것이다.

보통 실내환경의 조절로써 하절기에는 실내의 더운 공기를 냉각시켜 시원하게 하는 것으로 선풍기나 에어컨디셔너가 주로 이용되고 있다. 그 중 상기 에어커디셔너는 단일 케이싱안에 전동기, 압축기, 직접 팽창코일, 응축기, 가습기, 송풍기, 그리고 공기여과장치등을 혼성한 것으로 냉풍을 실내에 공급하여 냉방을 하며, 내부 증발코일에 실내 공기중의 수분이 응축하여 결로수가 발생하여 배수 처리를 하여야 하고, 이 결로수에는 냉방병 원인인 레지오넬라균이 서식하기도 한다.

상기 레지오넬라균은 레지오넬라 뉴모필라(Legionella Pneumophila) 균에 의한 레지오넬라병(일종의 폐렴)으로 발병율이 낮지만 페렴과 위장, 신장및 중추신경 장애등을 유발하는 치명적 병원균이며, 냉각탑, 응축수 탱크, 수영장및 샤워헤드 등에서 서식 공기중으로 비산하여 실내공기로 유입되고 있다. 따라서, 이를 해소하기 위해 다각적으로 연구 개발되고 있다.

현재 실내에 설치되어 사용되고 있는 에어컨디셔너는 응축코일과 응축용 팬등이 있어 저온, 저압의 가스를 압축 액화시키는 실외기의 콘덴서에 공기를 팬으로순환시켜 냉각시키도록 되어 있다. 상기 콘데서는 냉매 가스를 냉각하여 액화시키는 장치이고, 냉각효율은 냉매가스를 냉각시키는 효율인 것이다. 따라서, 이러한 공기 냉각방식은 물을 이용한 수냉각 방식에 비하여 냉각효율이 크게 떨어져 에어컨디셔너의 전력 소비량이 크다는 단점이 있었다.

또한, 에어컨디셔너에서 실내기의 냉각코일 하부의 팬에 고이는 결로수를 처리하기 위한 배수관을 설치 시공하여야 하기 때문에 불편함이 뒤따르게 되었다. 상기 결로수는 실내의 공기가 노점온도이하의 온도가 낮은 면에 접촉하여 공기중의 수분이 응축, 물방울로 되어 에어컨디셔너 실내기의 냉각용 증발코일 하부의 소형물탱크에 고이는 물을 말하며 일반적으로 배수시킨다. 따라서, 에어컨디셔너에 배수관을 적절하게 설치할 수 없을 경우에는 물을 별도의 용기에 모아서 처리하여야 하므로 이에 따른 불편함이 초래하였다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위한 발명된 것으로, 실내기의 결로수를 트레이에 모아 이송펌프와 이송관을 이용하여 실외기로 보내는 한편 실외기에서의 콘덴서에 물을 공급및 순환시킬 수 있고, 또한 결로수만으로 실외기의 콘덴서 냉각에 부족하게 되므로 결로수이외의 물을 액세스도어를 통해 공급하여 전력사용량을 절감시킬 수 있는 배수관이 없는 수냉각 에어컨디셔너를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 배수관이 없는 수냉각 에어컨디셔너를 도시해 놓은 설치상태도,

도 2 는 도 1 에 도시된 실외기를 설명하기 위한 동작상태도,

도 3 및 도 4 는 본 발명의 배수관이 없는 수냉각 에어컨디셔너에서 결로수집수및 이송, 그리고 수도물공급을 설명하기 위한 도면이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 상세한 설명 ♠

1 : 냉매가스관 2 : 냉매액관

3 : 이송관 4 : 소형물탱크

5 : 압축기 10 : 실내기

11 : 필터 12 : 이송펌프

13 : 액세스도어 14 : 용기

20 : 실외기 21 : 물저장용기

22 : 거름필터 23 : 순환배관

24 : 물 25 : 순환펌프

26 : 트레이 27 : 액세스커버

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배수관이 없는 수냉각 에어컨디셔너 시스템은, 냉매가스관(1)과 냉매액관(2)으로 연결되는 팽창코일의 실내기(10)와 응축코일과 응축용 팬의 실외기(20)가 구성되어 있는 소형 1∼15 냉동톤 공냉식 에어컨디셔너에 있어서, 상기 실내기(10)에는 물공급용 용기(14)로 물을 공급받는 액세스도어(13)가 설치되고, 하부의 소형물탱크(18)로는 결로수 이송펌프(12)를 통한 이송관(3)이 상기 실외기(20)의 소형물탱크(4)에 연결 설치되며; 이 실외기(20)에는 순환펌프(25)를 통한 순환배관(23)이 상부의 물저장용기(21)에 연결 설치되고, 이 물저장용기(21)로는 거름필터(22)및 액세스커버(27)가, 상기 소형물탱크(4)는 트레이(26)가 각각 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 배수관이 없는 수냉각 에어컨디셔너를 도시해 놓은 설치상태도로서, 본 발명은 에어컨디셔너의 실내기(10) 증발코일에서 수분이 응축되어 생성되는 결로수를 이용하여 실외기(20)의 콘덴서를 수냉각하는 에어컨디셔너 시스템인 것이다. 여기서 수냉각은 물을 사용하여 냉매가스를 냉각하는 시스템으로 공냉식에 비하여 효율이 좋다.

즉, 소형 1∼15 냉동톤 공냉식 에어컨디셔너는 크게 냉매가스관(1)과 냉매액관(2)으로 연결되는 팽창코일의 실내기(10)와 응축코일과 응축용 팬의 실외기(20)가 구성되어 있다. 상기 실내기(10)에는 물공급용 용기(14)로 물을 공급받는 액세스도어(13)가 설치되고, 하부의 소형물탱크(18)는 결로수 이송펌프(12)를 통한 이송관(3)이 상기 실외기(20)의 소형물탱크(4)에 연결 설치된다.

상기 실내기(10)의 팽창코일에 응축수가 생성되어 트레이(15)에 일정량의 결로수가 모이면 전극봉(Electrode)센서(17)가 이를 감지하여 이송펌프(12)가 동작하며, 이로 인하여 트레이(15)의 결로수는 이송관(3)을 통해 실외기(20)의 소형물탱크(4)로 이송되게 한다. 트레이는 해당 코일 등의 아래에 위치하여 결로수를 효율적으로 수집할 수 있는 것이며, 실내기(10)와 실외기(20)에 모두 트레이(15, 26)가 설치된다. 상기 팽창코일에는 팽창밸브(16)가 설치되어 있다.

이 때 냉매 가스관(1)과 같은 루트를 이용하여 배관한다. 상기 실내기(10)에서 생성되는 결로수는 실외기(20)의 응축코일의 냉각에 필요한 물의 양보다 적으므로 실내기(10)의 트레이(15)에 물을 공급 할 수 있는 액세스도아(Access Door : 13)를 설치한다. 상기 실외기(20)의 콘덴서 코일표면을 통하여 증발하는 양이 1.5배 이상, 즉 비 오는 날은 최저 증발이고 고온 건조한 날은 최대 증발이 된다.

여기서, 수동으로 수돗물등을 공급하기 위해서는 실외기(20)의 소형물탱크 (4)의 수위가 넘치지 않도록 설정하여 실내기(10) 측에 물공급 표시가 되도록 한다. 상기 실내기(10)내에서는 소형 물탱크(18), 배수용 전극봉, 결로수 이송펌프(12), 물 공급표시장치및, 물탱크의 펌프 흡입측에 탈착이 되는 청소용 필터(11)가 설치되어 있다.

이 실외기(20)에는 순환펌프(25)를 통한 순환배관(23)이 상부의 물저장용기( 21)에 연결 설치되고, 이 물저장용기(21)는 거름필터(22)및 액세스커버(27)가, 상기 소형물탱크(4)는 트레이(26)가 각각 설치된다. 상기 실외기(20)에서는실내기(10)에서 보내온 결로수(또는 액세스도아(13)를 통하여 공급된 수돗물 등 포함)를 이송관(3)을 통해 실외기(20)내의 소형물탱크(4)로 이송한다.

상기 실외기(20)의 소형물탱크(4)는 실내기(10)의 물 수동공급시, 실외기(20)에 넘침 방지 및 물 공급 등의 표시를 위한 전극봉이 되어 있다. 실외기(20)의 냉각팬 가동시에 자체 순환펌프(5)가 연동 가동되어, 도 2(A)에 도시된 바와 같이 실외기(20) 상부의 거름필터(22)가 설치된 냉각용 물저장용기(21)에 물을 공급하고, 트레이의 필터(22)를 통과한 물(24)은 도 2(B)에 도시된 바와 같이 작은 구멍을 통하여 콘덴서 코일의 표면에 고르게 흐르도록 한다.

상부에 있는 필터(22)가 설치된 냉각용 물저장용기(21)에는 먼지 등이 끼어 순환 장애를 일으킬 수 있으므로, 실외기(20) 상부에 유지보수용 액세스커버 (Access Cover : 27)를 설치하고 있다. 상기 실외기(20)에는 순환수 공급용 필터 부착 냉각용 물저장용기(21), 소형물탱크(4), 순환수를 집수하는 용도의 하부 트레이(26), 팬가동시 물이 계속 순환 되도록 하는 순환펌프(25), 냉각팬과 순환펌프(25)가 연동하여 운전 되도록 하는 장치, 물에 대한 내식성이 우수한 케이싱등이 설치되어 도 2(C)에 도시된 바와 같이 공기인입하여 실외기 열교환하고 있도록 되어 있다.

상기 실외기(20)에서 도 2 에 도시된 바와 같이, 실내기(10)에서 발생된 결로수와 기타 물을 실외기(20)의 콘덴서 코일에 분무 또는 흐르게 하여 냉각효율을 증대시킨다. 즉, 냉각용 물 저장용기(21)는 응축코일에 골고루 냉각수를 공급할 수 있도록, 2∼6 밀리미터(mm)구멍이 수 십개 뚫려서 중력에 의해 물이 아래 코일표면으로 흐른다. 거름필터(22)는 먼지, 모래 등에 의해 물 공급되는 구멍이 막히지 않도록 설치되는 스펀지 또는 아크릴 필터이다. 순환배관(23)은 응축코일에 냉각수를 계속 공급할 수 있도록 동관 또는 피브이시(PVC)재질의 6∼12 미리 미터(mm)의 배관재를 사용한다.

물흐름을 유도하는 재질로서 냉각수 흐름을 원활하게 만드는 아크릴 또는 피브이시(PVC)재질의 망형 재료를 사용한다. 순환펌프(25)는 압축기(5), 응축팬 가동시 연동 운전되는 냉각수 순환펌프인 것이다. 트레이(26)는 순환되는 냉각수, 즉 코일외부면으로 흐르는 물(24)을 효과적으로 포집하여 계속 순환 할 수 있게 하는소형물탱크(4)와 경사쟁반이 일체형으로 구성된다.

그리고, 냉각용 물저장용기(21)과 거름필터(22)를 청소 할 수 있도록 실외기(20) 상부를 열 수 있는 액세스커버(Access Cover : 27)가 설치되어 있다. 이 물저장용기(21)에 있어 필터직전의 깊이가 80밀리미터이고, 직후의 깊이가 100 밀리미터가 되게 하여 필터 거쳐서 흐르게 한다.

한편, 도 3 에 도시된 바와 같이, 실내기(10)의 팽창코일에서 생성된 결로수를 트레이(15)에 모아 이송펌프(12)와 이송관(3)을 이용하여 실외기(20)로 내보내게 된다. 즉, 결로수 저장용 소형물탱크(18)는 냉각용 증발코일에서 발생하는 결로수를 효과적으로 집수하고, 일정량을 저장할수 있는 소형탱크와 연결형이며 결로수를 실외기(20)로 저장후 공급할 수 있도록 한다.

이송펌프(12)는 실외기 수위(Water Level)신호에 의하여 결로수 저장용 소형물탱크(18)의 물과 수동으로 실내기(10)의 이송관(3)에 공급한 물이 실외기(20) 소형물탱크(4)로 이송되도록 한다. 상기 소형물탱크(18)의 필터(11)는 실내기(10)의 결로수저장용 탱크(18)에서 실외기(20)로 공급시 먼지나 이끼 뭉침이 펌프(12)속에 들어가지 않도록 이물질을 차단하며, 실내기(10)의 전면부등의 에어필터 청소시 소형 물탱크 내의 아크릴 또는 피브이시(PVC) 제품의 필터를 청소 할 수 있도록 장착된다.

상기 이송관(3)은 소형물탱크(18)에 있는 결로수와 수동 공급된 물을 실외기(20)의 소형물탱크(4)로 이송할 수 있도록, 피브이시재질의 6∼12 밀리미터의 배관재를 사용하며 배관의 루트(Route)는 실외기(20)와 실내기(10)간 연결되는 냉매관과 같으며, 실외기(20)의 설치위치가 실내기(10)보다 일정높이 약 3 미터이상일 경우는 옵션사항으로 이송펌프(12) 양정이 좀 높은 것으로 사용한다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 결로수가 충분하지 않을 경우로서 결로수이외의 물을 공급하여 실외기(20)에 보충되도록 하는 것이다. 즉, 수동 물공급용 액세스도아(Access Door : 13)는 실내기(10)에서 응축되는 결로수만으로는 실외기(20)의 응축코일 냉각에 부족하므로 실내에서 수돗물 등을 보충할 수 있도록 실내기(10)의 측면부에 열고 닫을 수 있다. 물공급용 용기(Container : 14)는 실내기(10)에 물을 공급하기 위한 용기를 말하며, 특별히 만들어 지는 것이 아닌 주전자, 바가지 등을 이용한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 결로수를 실외기로 보내어 증발시킴으로써 결로수용 배수관이 필요 없게 되므로 에어콘 설비의 시공 및 사용 편의성이 향상된다. 또한, 물이 콘덴서코일에서 증발함에 따라 증발잠열로 많은 열을 제거하여 높은 효율로 냉매 가스가 응축되게 되며, 이로 인하여 전력 소모량이 감소하게 되며, 에어컨디셔너의 전력소모량을 5 ~ 35% 절감시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 실외기의 냉각 효율이 좋아짐에 따라 실외기크기를 작게 만들 수 있으므로 실외기의 제조원가를 줄일 수 있는 잇점이 있고, 무게와 크기가 작아서 설치공간과 설치위치에 많은 제약을 탈피할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 에어컨디셔너의 실내기에서 발생하는 결로수를 집수하여 실외기로 이송한 후 실외기의 콘덴서에 효과적으로 흐르게 하여 실외기의 냉각효율을 향상시키고, 이로 인하여 에어컨디셔너의 전기소모량을 낮추며 에어컨디셔너의 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 종래의 에어컨디셔너에 있는 결로수 배수관을 없앨 수 있으므로 공사비 절감, 냉방병 원인의 레지오넬라균의 배수관 내의 증식 억제 등 공냉식 에어컨디셔너의 단점들을 없앨 수 있다. 그 결과 간편화, 위생환경의 향상, 전력소모량의 절감을 가져오는 잇점이 있다.

Claims (4)

1. 냉매가스관(1)과 냉매액관(2)으로 연결되는 팽창코일의 실내기(10)와 응축코일과 응축용 팬의 실외기(20)가 구성되어 있는 소형 1∼15 냉동톤 공냉식 에어컨디셔너에 있어서,

   상기 실내기(10)에는 물공급용 용기(14)로 물을 공급받는 액세스도어(13)가 설치되고, 하부의 소형물탱크(18)로는 결로수 이송펌프(12)를 통한 이송관(3)이 상기 실외기(20)의 소형물탱크(4)에 연결 설치되며 상기 엑세스도어(13)를 통하여 상기 소형물탱크(18)에 공급하여 실외기(20)로 이송 보충하고 ;

   이 실외기(20)에는 순환펌프(25)를 통한 순환배관(23)이 상부의 물저장용기 (21)에 연결 설치되고, 이 물저장용기(21)로는 거름필터(22)및 액세스커버(27)가, 상기 소형물탱크(4)는 트레이(26)가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 배수관이 없는 수냉각 에어컨디셔너 시스템.
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