KR100937646B1 - 결로수를 응축기로 분사하여 기화시키는 엘리베이터용 에어컨 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리베이터에 설치되는 에어컨에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증발기에서 발생하는 결로수를 응축기로 분사시켜 응축기를 냉각시킴과 동시에 결로수를 기화시키는 엘리베이터용 에어컨 장치에 관한 것이다.

본 발명은 건축물의 승강기통로를 따라 승하강하는 엘리베이터 상측에 설치되며 압축기와 응축기 그리고 증발기를 포함하는 냉매순환싸이클로 작동하는 엘리베이터용 에어컨 장치에 있어서, 상기 증발기에서 발생하는 결로수가 유입되는 결로수 저장탱크; 상기 결로수 저장탱크의 내벽에 형성되어 결로수의 수위를 감지하는 수위센서; 상기 결로수 저장탱크의 내부에 입구가 형성되고, 상기 응축기의 전면을 향하여 출구가 형성되며, 상기 출구에 분사노즐이 구비되는 결로수 배관; 및 상기 결로수 배관상에 설치되어 결로수를 상기 분사노즐로 압송하는 펌프;를 포함하여, 결로수가 일정 수위 이상 유입되면, 상기 펌프를 작동시켜 결로수를 응축기측으로 분사하여 결로수로 응축기를 냉각함과 동시에 결로수를 증발시키는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 에어컨 장치를 제공한다.

엘리베이터용 에어컨 장치, 결로수

Description

결로수를 응축기로 분사하여 기화시키는 엘리베이터용 에어컨 장치{Air conditioning device for elevator}

본 발명은 엘리베이터에 설치되는 에어컨에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증발기에서 발생하는 결로수를 응축기로 분사시켜 응축기를 냉각시킴과 동시에 결로수를 기화시키는 엘리베이터용 에어컨 장치에 관한 것이다.

일반적으로 엘리베이터는 각종 건물이나 빌딩에 거주하는 사람 또는 방문자들이 계단을 이용하지 않고 요구하는 층으로 보다 편리하게 이동할 수 있도록 시설되는 것으로서, 실내환경의 개선방안에 따라 최근에 들어서는 엘리베이터의 내부공간을 쾌적하게 유지시킬 수 있도록 엘리베이터의 상부측에 에어컨을 설치하여 사용하는 추세이다.

상기와 같이 엘리베이터에 에어컨을 설치하여 사용할 경우 에어컨의 증발기로부터 발생하는 결로수의 제거장치가 동반 설비되어야 하는바, 엘리베이터용 에어컨에 설치되는 종래의 결로수 제거장치는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 엘리베 이터(1)의 상부측에 설치되는 에어컨(10)의 증발기(13)로부터 발생하는 결로수를 결로수탱크(16)에 저장하였다가 필요시 승강기통로(3)의 외부로 배출할 수 있도록 이루어져 있다.

상기와 같은 종래의 기술내용을 도 1을 중심으로 하여 보다 상세하게 설명하면, 승강케이블(4) 및 미도시된 호이스트(Hoist)에 의하여 개폐도어(2)를 구비하는 엘리베이터(1)가 각종 건물이나 빌딩의 승강기통로(3)를 따라 승하강 가능하게 설치되고, 상기 엘리베이터(1)의 하측에는 엘리베이터(1)의 안정적인 작동을 위한 균형추(5)가 로프(6)에 의하여 연결 설치되며, 해당 건물이나 빌딩의 최하층(1층이나 지하실)에는 엘리베이터(1)의 완충기(7) 및 결로수의 배출을 위한 배수구(9)와 배수파이프(9a)가 설치된다.

또한, 상기 엘리베이터(1)의 상측에는 압축기(11)와 응축기(12) 및 증발기(13)에 의한 냉매순환싸이클을 이용하는 에어컨(10)가 설치되고, 상기 에어컨(10)의 증발기(13)로부터 발생한 냉기(冷氣)가 미도시된 냉풍팬에 의하여 냉풍통로(14) 및 냉풍덕트(15)를 거쳐 엘리베이터(1)의 내부공간으로 유입될 수 있도록 이루어지며, 에어컨(10)를 포함하는 엘리베이터(1)의 전체적인 작동을 제어하기 위한 오퍼레이터(Operator)(8)가 에어컨(10)와 함께 엘리베이터(1)의 상측에 설치되어 있다.

이와 더불어, 상기 에어컨(10)의 케이싱(미도시) 바닥부측으로부터는 에어컨(10)의 작동에 따라 증발기(13)측으로부터 발생한 결로수를 배출시키기 위한 결로수 배출관(16a)이 연장되어 엘리베이터(1)의 측면부에 고정되는 결로수탱크(16)와 연결 설치되며, 상기 결로수탱크(16)의 하부측으로부터 배출밸브(16b)를 구비하는 결로수 배출관(16a)이 추가적으로 연장 설치되어 있다.

따라서, 에어컨(10)의 작동에 따라 증발기(13)로부터 발생하는 결로수가 결로수 배출관(16a)을 거쳐 결로수탱크(16)에 1차 저장되도록 한 다음, 결로수탱크(16)에 저장된 결로수의 량이 일정량 이상이 되는 시점에 엘리베이터(1)를 해당 건물이나 빌딩의 최하층으로 하강시켜 배출밸브(16b)를 개방시킴으로서, 결로수탱크(16)에 저장된 결로수가 배수구(9) 및 배수파이프(9a)를 통하여 승강기통로(3)의 외부로 배출되도록 하게 된다.

그러나, 상기와 같이 엘리베이터용 에어컨에 설치되는 종래의 결로수 제거장치는 오퍼레이터(8)(또는 다른 제어유닛)가 엘리베이터(1)를 해당 건물이나 빌딩의 최하층까지 하강시킨 다음, 결로수 배출관(16a)에 설치된 배출밸브(16b)를 개방시켜 결로수를 배출시키는 시간 동안에는 엘리베이터(1)의 운행이 불가능하게 되는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 엘리베이터(1)의 효율적인 운행 측면에서 바람직하지 못한 문제점을 야기시키는 것이었을 뿐만 아니라, 승강기통로(3)상에 배수구(9)와 같은 수단이 구비되어 있지 않은 경우에는 결로수의 제거가 거의 불가능한 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 보완하기 위하여 결로수탱크(16)의 내부에 열선(熱線)을 장입시키거나 초음파 진동자를 설치함으로서, 결로수탱크(16)에 저장된 물을 가열식 또는 초음파 진동식으로 증기화시킨 다음, 이를 결로수탱크(16)의 외부로 배출시키도록 한 것이 알려져 있으나, 열선에 의한 결로수의 가열에 많은 전력이 소 비되고 초음파 진동자의 경우 그 사용수명및 교체주기가 매우 짧기 때문에 엘리베이터(1)의 운행에 따른 전체적인 경비를 상승시키는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 엘리베이터 에어컨 장치의 증발기에서 발생하는 결로수를 응축기측으로 분무하도록 함으로써 결로수 처리를 위한 별도의 배관이 필요치 않으며, 응축기의 냉각효과를 증가시킬 수 있는 엘리베이터 에어컨 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 결로수를 1차적으로 저장하고 있다가, 저장된 결로수가 일정양 이상이 되면 간헐적으로 응축기측으로 분무시킴으로써 다습한 상태에서도 분무되는 결로수가 완전히 기화할 수 있도록 하는 엘리베이터 에어컨 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 건축물의 승강기통로를 따라 승하강하는 엘리베이터 상측에 설치되며 압축기와 응축기 그리고 증발기를 포함하는 냉매순환싸이클로 작동하는 엘리베이터용 에어컨 장치에 있어서,

상기 증발기에서 발생하는 결로수가 유입되는 결로수 저장탱크; 상기 결로수 저장탱크의 내벽에 형성되어 결로수의 수위를 감지하는 수위센서; 상기 결로수 저장탱크의 내부에 입구가 형성되고, 상기 응축기의 전면을 향하여 출구가 형성되며, 상기 출구에 분사노즐이 구비되는 결로수 배관; 및 상기 결로수 배관상에 설치되어 결로수를 상기 분사노즐로 압송하는 펌프;를 포함하여,

결로수가 일정 수위 이상 유입되면, 상기 펌프를 작동시켜 결로수를 응축기측으로 분사하여 결로수로 응축기를 냉각함과 동시에 결로수를 증발시키는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 에어컨 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 엘리베이터 에어컨 장치는 증발기에서 발생하는 결로수를 응축기 측으로 분무하도록 구성함으로써, 결로수를 이용하여 응축기를 냉각시킴과 동시에 결로수를 기화시킴으로써 결로수 배수를 위한 별도의 배관이 필요치 않다. 따라서 응축기의 추가 냉각으로 인한 에너지 효율의 증대와, 배수를 위한 배관 삭제를 통한 원가 절감의 효과를 가져온다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 엘리베이터용 에어컨 장치의 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엘리베이터용 에어컨 장치의 구조를 나타낸 구성도이다.

먼저, 엘리베이터 에어컨 장치(100)의 작동에 관하여 살펴본다.

압축기(130)가 가동되면, 압축기(130)로부터 토출된 고온고압의 냉매가스 응축기(120)를 통과하는 과정에서 방열 및 응축되고, 이와 같이 응축된 냉매가 증발기(110)를 통과하는 과정에서 주변의 열을 흡수하면서 증발된 다음 압축기(130)의 내부로 다시 회수되는 식으로 하여 냉매순환싸이클이 작동된다.

이러한 냉매순환싸이클이 작동함과 동시에, 송풍팬(142)은 엘리베이터 내부의 공기가 증발기(110)를 통과하며 냉각된 후 다시 엘리베이터 내부로 공급될 수 있도록 작동하고, 냉각팬(144)은 승강기통로의 공기가 응축기(120)를 냉각할 수 있도록 작동한다. 여기서, 송풍팬(142)과 냉각판(144)의 하나의 구동모터(140)에 연결되어 작동하도록 하도록 구성함으로써 전체 에어컨 장치(100)를 소형화할 수 있다.

상기 냉매순환싸이클은 공조기기 분야에서 널리 사용되는 바와 같이, 압축기(11)에서 고온고압으로 압축된 냉매가스(핫가스)가 응축기(12)를 통과하는 과정에서 방열 및 응축되도록 한 다음, 이와 같이 응축된 냉매가 증발기(13)를 통과하는 과정에서 주변의 열을 흡수하면서(주변의 온도를 저하시키면서) 증발되는 원리를 이용한 것이다.

따라서, 압축기(11)와 응축기(12) 및 증발기(13)를 연결하는 냉매배관과, 응 축기(12) 및 증발기(13)를 연결하는 냉매배관상에 설치되는 팽창밸브와, 냉매순환싸이클의 원활한 작동을 위한 리시버탱크와 어큐뮬레이터 및 냉매필터 등이 도면상 도시되어 있지는 아니하지만, 냉매순환싸이클의 작동을 위하여 실질적으로 또는 사용자의 필요에 의하여 설치되는 것이며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것으로 그 부분에 관한 설명은 생략한다.

엘리베이터의 내부공기를 증발기(110)측으로 유도하기 위한 배관이나 덕트 또는 챔버구조 및 증발기(110)로부터 발생한 냉기를 엘리베이터의 내부로 공급하기 위한 배관이나 덕트 또는 챔버구조는 사용자가 임의대로 변경시킬 수 있는 사항으로서, 각종 엘리베이터의 냉방통로에 맞추어 다양한 변형이 가능하므로 이 부분에 관한 설명도 생략한다.

이하, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서 결로수의 발생과 결로수를 이용한 응축기(120)의 냉각 및 결로수의 처리에 관하여 상세하게 살펴본다.

송풍팬(142)의 동작에 의하여 증발기(110)를 통과하게 되는 공기는 증발기(110)를 통과하면서 냉각되는데, 이 때 결로수가 발생하게 된다.

종래에는 이러한 결로수를 별도의 배관을 설치하여 배출하도록 구성하였으나, 본 발명은 결로수를 응축기(120)측으로 분무하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

응축기(120)에서 발생하는 결로수는 입수구(214)를 통하여 결로수 저장탱크(210)로 유입된다. 이 때 결로수는 펌프등의 별도의 수단에 이동되는 것이 아니 라 자연적으로 흘러서 결로수 저장탱크(210)로 유입될 수 있도록 구성된다.

결로수 저장탱크(210)는 그 내부에 수위센서(212)를 구비하며, 결로수 배관(230)과 연결되어 있다. 결로수 배관(230)은 결로수 저장탱크(210)의 내부에 입구(232)가 형성되고, 응축기(120)와 냉각팬(144)의 사이에 출구(234)를 구비하도록 형성되며, 상기 출구(234)에 분사노즐(235)을 구비한다.

또한, 결로수 배관(230) 상에는 펌프(240)가 설치되어, 상기 펌프(240)가 작동하면 결로수 저장탱크(210)에 저장되어 있던 결로수가 결로수 배관(230)을 따라 이동한 후, 분사노즐(235)로 분무된다.

분사노즐(235)은 결로수를 미세한 물방울 입자로 변화하여 응축기(120)측으로 분사하도록 설치된다.

도시된 실시예에서는 결로수 배관(230)이 하나의 입구와 하나의 출구를 가지는 단일관의 형태를 나타내었으나, 하나의 입구를 가지되 여러 개의 출구로 분기되는 형태로 형성할 수 있으며, 이러한 경우 각각의 출구에 분사노즐을 구비할 수도 있다. 복수개의 분사노즐을 구비하는 경우 결로수를 넓은 공간에 고르게 분사할 수 있게 된다.

증발기에서 발생하는 결로수의 발생량은 엘리베이터 내부 공간의 온도와 습도 그리고 증발기 표면의 온도에 따라 변하게 된다. 본 발명은 결로수를 일정량 저장할 수 있는 결로수 저장탱크(210)를 구비하고, 결로수 저장탱크(210)에 수위센서(212)를 구비하여, 결로수가 일정량 이상 모아진 후 펌프(240)가 작동하도록 구성된다.

결로수가 없는데도 펌프를 연속으로 작동하게 되면 에너지 소비가 증가하게 되며, 또한 지속적인 결로수의 분무는 응축기(120) 부근의 공기를 포화시켜 결로수가 기화하지 못할 수도 있기 때문에, 일정량의 결로수가 누적된 이후에 펌프(240)가 작동되도록 구성하고, 펌프(240)는 일정시간 동안만 작동되도록 설정함으로써 결로수의 분무가 간헐적으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 결로수가 일정 수위에 도달하면 이를 수위센서(212)에서 감지하게 되고, 수위센서(212)는 펌프(230)로 신호를 보내어 펌프(230)가 동작하면 결로수를 분사노즐(235)을 통해 분무하게 된다.

펌프(230)는 소량의 결로수를 분무하는 것으로, 전력 소비량이 낮은 솔레노이드 펌프를 사용할 수 있다.

펌프(230)의 작동시간은 펌프의 용량과 결로수 저장탱크(210)의 저수량에 따라 결정될 수 있다.

예를 들어 결로수 저장탱크(210)의 저수량이 500cc이고, 펌프(230)의 분당 이송 능력이 100cc 라면, 수위센서(212)에서 신호가 감지되었을 때 펌프(230)가 연속으로 작동하는 시간을 5분 이내로 설정하면 되는 것이다.

또한, 본 발명은 결로수의 유출을 방지하기 위하여 응축기(120)의 후면에 흡수층(242)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 응축기(120)는 냉각팬(144)에서 공급되는 공기로 냉각되는 것인데, 냉각팬(144)측의 응축기(120) 표면을 전면(122), 그 반대측 표면을 후면(124)이라 칭한다.

분사노즐(235)에서 미세한 물방울 형태로 분사되는 결로수는 냉각팬(144)의 송풍에 의해서 응축기(120)로 이동하게 되고, 이동중에 기화하거나 응축기(120) 표면에서 기화하게 된다. 그런데, 기화되지 않은 결로수의 물방울 입자가 있을 수 있으므로, 응축기(120)의 후면에 수분을 흡수할 수 있는 후면흡수층(242)을 구비하여 결로수가 외부로 유출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 후면흡수층(242)에는 다수의 송풍방향과 평행하게 형성되는 다수의 관통공(242a)이 형성되어 있다. 관통공(242a)의 송풍을 원활하게 이루어 질 수 있도록 함으로써 흡수층(242)에 의해서 냉각팬(144)의 송풍 효과를 저해시키지 않기 위한 것이다.

후면흡수층(242)은 수분을 보유할 수 있는 함수성 재질로 형성됨이 바람직하다. 예를 들어 부직포, 스폰지 등이 사용될 수 있다. 반드시 이런 재질에 한정되는 것은 아니고 수분을 함유할 수 있고 공기가 소통할 수 있는 천연 또는 합성 섬유로 이루어질 수 있다. 즉 후면흡수층(242)은 함수성을 가지며 통기성이 우수한 재질로 형성되면 족하다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엘리베이터용 에어컨 장치의 구조를 나타낸 구성도이다.

제 2 실시예는 응축기(120)의 전면부에 전면흡수층(244)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

습도가 85% 이상의 다습한 환경에서는 발생되는 결로수의 양이 많아 지게 된다. 이러한 경우 결로수를 응축기(120) 측으로 미세하게 분사하여도, 응축기(120) 에서 발생하는 열량으로는 결로수를 100% 기화시키기 어렵다. 이러한 경우를 보완하기 위하여 결로수를 보유하고 있다가 서서히 증발시킬 수 있도록 전면흡수층(244)을 구비하는 것인다.

전면흡수층(244)은 분사노즐(235)에서 분무되는 미세한 결로수를 일시적으로 보유하고 있다가, 냉각팬(144)에서 송풍되는 공기에 의하여 증발하도록 함으로써 결로수가 유출되는 것을 더욱 방지할 수 있다.

전면흡수층(244)도 후면흡수층(242)과 마찬가지로 냉각팬(144)의 송풍방향과 평행하게 형성되는 다수의 관통공(244a)을 구비한다. 따라서, 분사노즐에서 분무되는 결로수의 입자중의 일부는 응축기(120)를 통과하게 되고, 일부는 전면흡수층(244)에 흡수되었다가 서서히 증발하며 기화됨으로써 결로수의 유출이 방지된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 결로수 저장탱크의 구조를 나타낸 구성도이다.

도시된 바와 같이, 결로수 저장탱크(210)는 증발기(110)에서 발생한 결로수가 유입되는 입수구(214)를 구비하고 있다. 결로수 배관(230)의 입구(232)는 결로수 저장탱크(210)의 바닥면에 근접하게 형성되며, 상기 입구(232)에는 결로수 배관(230)으로 이물질이 침투하는 것을 방지하기 위한 필터(233)가 구비된다.

결로수 배관(230)의 출구에 구비되는 분사노즐(235)은 결로수를 미세한 입자로 분사히기 위하여 미세한 분사공이 형성되어 있는데, 먼지 등의 이물질이 결로수 배관(230)으로 흡입되면 상기 분사노즐(235)이 막혀 오작동이나 고장이 발생할 수 있기 때문이다.

수위센서(212)는 결로수 저장탱크(210)의 상부에 형성되어, 수위센서(212)의 위치까지 결로수가 축적되면 펌프(240)에 신호를 전송하여 펌프(240)를 작동시키는 역할을 수행한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 종래의 엘리베이터용 에어컨 장치의 구조를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엘리베이터용 에어컨 장치의 구조를 나타낸 구성도,

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 엘리베이터용 에어컨 장치의 구조를 나타낸 구성도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 결로수 저장탱크의 구조를 나타낸 구성도임.

Claims (9)

1. 건축물의 승강기통로를 따라 승하강하는 엘리베이터 상측에 설치되며 압축기와 응축기 그리고 증발기를 포함하는 냉매순환싸이클로 작동하는 엘리베이터용 에어컨 장치에 있어서,

   상기 증발기에서 발생하는 결로수가 유입되는 결로수 저장탱크,

   상기 결로수 저장탱크의 내벽에 형성되어 결로수의 수위를 감지하는 수위센서,

   상기 결로수 저장탱크의 내부에 입구가 형성되고, 상기 응축기의 전면을 향하여 출구가 형성되며, 상기 출구에 분사노즐이 구비되는 결로수 배관; 및

   상기 결로수 배관상에 설치되어 결로수를 상기 분사노즐로 압송하는 펌프;를 포함하여, 결로수가 일정 수위 이상 유입되면, 상기 펌프를 작동시켜 결로수를 응축기측으로 분사하여 결로수로 응축기를 냉각함과 동시에 결로수를 증발시키고,

   상기 응축기의 후면에 수분을 흡수하는 후면흡수층을 구비하되, 상기 후면흡수층은 공기의 소통을 위한 복수개의 관통공을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 에어컨 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 펌프는 상기 수위센서의 신호를 입력받으면 일정시간 동안 동작되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 에어컨 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 응축기의 전면에 수분을 흡수하는 전면흡수층을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 에어컨 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 전면흡수층은 공기의 소통을 위한 복수개의 관통공을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 에어컨 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 결로수 배관은 복수개의 출구로 분할되며, 각각의 출구에 분사노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 에어컨 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 결로수 배관의 입구에 이물질 흡입을 방지하는 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 에어컨 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 펌프는 솔레노이드 펌프인 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 에어컨 장치.

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