KR101158802B1

KR101158802B1 - 응축기의 보조 냉각장치

Info

Publication number: KR101158802B1
Application number: KR1020050102103A
Authority: KR
Inventors: 순이치 나가시마; 히로오미 야타가이
Original assignee: 가부시기가이샤 후지고오키
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2012-06-26
Also published as: KR20060052287A; EP1659357A1; EP1659357B1; DE602005011093D1

Abstract

본 발명은 여름철 등의 고온시에 공냉식 응축기의 방열핀의 냉각효율을 향상시켜, 방열핀 표면에 물때?스케일 등이 부착되지 않고, 공냉 운전시의 열교환 효율의 저하나 방열핀의 부식 등이 발생하지 않는 냉각공기의 보조 냉각장치를 제공하는 것이다.

이를 위하여 본 발명에서는 응축기의 방열핀의 일정거리 떨어진 근방에 쿨링 매트(21)를 설치하게 하여 쿨링 매트(21)에 냉각수를 유하(流下)시켜 응축기로의 흡입공기를 냉각시킨다. 쿨링 매트(21)의 상부에 살수홈통(22)을 설치함과 동시에, 그 내부에 복수의 냉각수 유출구멍(43)을, 수평방향으로 개구시켜, 냉각수 유출구멍(43)으로부터 유출된 냉각수를 살수홈통(22)의 내벽면(22W)에 부딪쳐 상하 좌우로 비산시켜, 쿨링 매트(21)의 상부로 유하시킨다. 쿨링 매트(21)를 구성하는 섬유에는 항균제 및 방오제의 적어도 한쪽의 처리제의 코팅이 실시된다. 항균제를 코팅처리한 경우에는 쿨링 매트상에서의 세균?곰팡이의 번식을 방지할 수 있다. 방오제를 코팅처리한 경우에는 오염을 제거하기 쉽게 하여 청정을 유지할 수 있다.

Description

응축기의 보조 냉각장치{SUBSIDIARY COOLING DEVICE OF CONDENSER}

도 1은 본 발명에 관한 냉각공기의 보조 냉각장치의 구조를 설명하는 단면도,

도 2는 도 1에 나타내는 냉각공기의 보조 냉각장치의 주요부의 구조를 설명하는 단면도,

도 3은 도 1에 나타내는 냉각공기의 보조 냉각장치의 주요부의 구조를, 살수홈통의 덮개를 제거하고 설명하는 상면도,

도 4는 냉각공기의 보조 냉각장치를 조립한 실외기의 일례를 나타내는 개략 사시도,

도 5는 냉각공기의 보조 냉각장치를 조립한 냉동사이클을 설명하는 도,

도 6은 본 발명에 관한 냉각공기의 보조 냉각장치의 에너지 절약효과 및 냉각수의 급수의 형태를 설명하는 도,

도 7은 선출원에 관한 냉각공기의 보조 냉각장치의 구조를 설명하는 단면 형상도,

도 8은 도 7의 냉각공기의 보조 냉각장치의 주요부의 개략 구성을 나타내는 정면도이다.

본 발명은, 공기조화?냉동?냉장장치 등에 사용하는 열교환수단인 응축기 등에 있어서, 기온이 높을 때 등에 응축기의 냉각용 흡입공기를 냉각시키는 냉각공기의 보조 냉각장치용 쿨링 매트 및 그것을 사용한 보조 냉각장치에 관한 것이다.

공기조화?냉동?냉장장치 등의 냉동사이클에 사용되는 응축기는, 냉매를 액화할 때에 발생하는 열에 의해 고온이 되기 때문에, 이것을 냉각할 필요가 있다. 응축기의 냉각방식으로서는 수냉식과 공냉식이 있다. 수냉식은 열교환 효율이 높아 여름철의 고온시에도 안정된 고내(庫內) 실내온도를 유지할 수 있으나, 장치구조가 복잡해지고, 고가이다. 응축기의 냉각을 공기로 행하는 공냉식은, 장치구조가 간편하기 때문에 저렴하나, 여름철의 고온시 등에 고내(庫內) 실내의 냉각효율이 떨어진다는 문제가 있다. 따라서 공냉식 응축기에 보조 냉각장치를 사용하는 것이 수많이 제안되어 있고, 그 전형적인 장치로서는 방열핀에 직접 물을 살포하여 냉각효율을 향상시키는 보조 냉각장치가 알려져 있다(예를 들면, 일본국 특개평10-213361호 공보).

공지의 살수식 보조 냉각장치는, 공기조화 실외기의 응축기의 방열핀에, 미세한 입자형상 또는 안개형상의 물을 대략 균일하게 살포하는 1기 이상의 스프레이 노즐부와, 이 노즐부를 작동?정지시키는 제어부를 구비하고, 예를 들면 압축기가 운전되고 있을 때에 외기온도가 35℃ 전후의 고온이 되었을 때에, 승온한 방열핀에 대하여 각 스프레이 노즐부로부터 여분으로 드레인수가 나가지 않도록 수량을 조정하여 물을 살포하고, 이 살포한 물의 증발잠열에 의하여 냉매관에 설치된 방열핀을 냉각하도록 되어 있다. 또한 스프레이 노즐부는 보호 프레임에 지지됨과 동시에 급수배관에 의하여 냉각수가 공급된다. 이 형식의 보조 냉각장치는, 여름철 이외의 시기에서는 종래의 공냉장치로서 운전하는 것으로, 운전을 장기에 걸쳐 계속하는 동안에 방열핀 표면에 물때?스케일 등이 부착되기 때문에, 공냉 운전시의 열교환 효율의 저하나 방열핀의 부식 등이 발생한다.

공냉식 응축기에 사용하는 보조 냉각장치의 일례로서, 본 출원인은 이미 응축기의 방열핀의 근방에 쿨링 매트를 배치하고, 그 쿨링 매트에 냉각수를 유하시켜 응축기의 흡입공기를 냉각하는 방식을 제안하고 있다(일본국 특개2004-3806호 공보 참조).

도 5는 종래의 냉동사이클의 일례를 나타내는 개략도이다. 냉동사이클은 컴프레서(11), 응축기(2), 드라이어(14), 팽창밸브(13) 및 증발기(12)가 냉동사이클(10)을 구성하도록 냉매관(7)으로 연결되어 있다. 종래 주지의 냉동사이클(도시 생략)을 구성하는 응축기의 근방, 즉 응축기(2)에 부설된 냉각팬(3)과는 일정거리 떨어진 위치에 보조 냉각장치(20)가 설치되어 있다. 보조 냉각장치(20)는 매트형상의 쿨링 매트(21), 냉각수를 모으는 저수조(25) 및 급수관(31)에 냉각수를 공급하는 급수 유닛(30)을 구비하고 있다. 쿨링 매트(21)는 냉각수가 그 낙하에 따라 비산하는 것, 및 냉각팬(3)에 의하여 흡인되는 공기에 따라 흐르는 것을 피하기 위하여 설치된다.

상기 제안에 관한 보조 냉각장치(20)는, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 지지부(27)를 거쳐 응축기(2)에 지지되어 있고, 응축기(2)의 방열핀으로부터 일정거리 떨어진 근방에 쿨링 매트(21)를 설치하고, 쿨링 매트(21)의 상부에, 급수 유닛(30)으로부터 공급되는 냉각수를 쿨링 매트(21)에 살수하는 살수홈통(22)을 구비하고, 또 쿨링 매트(21)의 하부에 쿨링 매트(21)로부터 낙하하는 냉각수를 받는 배수홈통(23)과, 배수홈통(23)으로부터의 냉각수를 모으는 저수조(25)를 구비하고, 살수홈통(22)과 저수조(25)의 사이에는, 저수조(25)의 냉각수를 급수관(31)측으로 환류시키는 펌프(26)와 순환용 배관(24)이 설치되어 있다. 쿨링 매트(21)의 상부로부터 살수된 냉각수는 쿨링 매트(21)에 유지되고, 쿨링 매트(21)를 경유하여 응축기(2)의 흡입공기를 냉각한다.

보조 냉각장치(20)에 있어서, 급수장치(30)는 예를 들면 수도관과 연통하는 급수관(31), 급수관(31)에 장착되어 수돗물을 단수 또는 통수하기 위한 개폐밸브가 되는 전자밸브(32), 전자밸브(32)의 개폐를 제어하는 서모스탯(33) 및 서모스탯(33)을 작동시키기 위하여 보조 냉각장치(20)로의 유입공기의 온도를 계측하는 센서(34)를 구비하고 있다.

보조 냉각장치(20)는, 응축기의 방열핀에 냉각수를 직접 내뿜는 것이 아니고, 응축기의 방열핀을 냉각하는 공기를 냉각수에 의하여 냉각하고 있다. 즉, 냉각수는 응축기를 간접적으로 냉각함으로써 냉각능력을 향상시키고 있다. 간접냉각인 것에 의하여 방열핀에는, 냉각수에 의한 부식이나 스케일의 부착을 적게 하는 또는 부착을 일으키지 않는다는 뛰어난 효과를 가진다. 또 이 보조 냉각장치는, 종래의 응축기에 부가할 수 있기 때문에, 기존 설치 유닛에 설치가 가능하고, 또 착탈?세정도 간단하다. 또 쿨링 매트는, 폐자재를 활용할 수도 있기 때문에, 자원의 유효이용도 된다는 이점을 구비하고 있다.

도 4는 보조 냉각장치를 실외기에 고정하는 종래의 고정방법의 일례를 나타내는 도면이다. 상기한 각 도면에 나타낸 요소와 동등한 것에는 동일한 부호를 붙임으로써, 중복되는 설명을 생략한다.

쿨링 매트(21)는, 냉각수가 그 낙하에 따라 비산하는 것 및 냉각팬(3)에 의하여 흡인되는 공기를 따라 흐르는 것을 피하기 위하여 설치하는 것으로, 쿨링 매트(21)의 소재의 성상으로서는, 공기통과시의 저항이 적고, 또한 낙하하는 냉각수와의 열교환이 원활하며, 내구성이 있는 것이 바람직하다. 공기를 통과시키기 쉬운 매트로서, 예를 들면 부직포형상의 섬유체, 예를 들면 자원의 유효이용의 관점에서 폐플라스틱을 재활용하여 섬유형상으로 재가공한 것을 매트형상으로 정형하여 사용하는 것이 바람직하다. 쿨링 매트(21)의 형상은 응축기(2)에 있어서의 공기흡입면을 대략 커버하는 형상이 바람직하고, 두께에 대해서는 그 소재?형상에도 의하나, 수센티미터정도의 것으로 좋다. 또 쿨링 매트(21)는 신축 가능한 소재를 선택함으로써 설치를 용이하게 할 수 있다. 그리고 이 쿨링 매트(21)는 지지부(27)(도 4 참조)에 의하여 응축기(2)에 설치된다.

냉각수는, 살수홈통(22)으로부터 발형상이 되어 쿨링 매트(21)를 타고 유하하면서 응축기(2)를 향하여 통과하는 공기를 냉각한다. 살수홈통(22)은, 급수장치(30)의 급수관(31)으로부터 공급된 냉각수를 쿨링 매트(21)의 상부분에 균등하게 살수하는 것으로, 그 바닥부에는, 다수의 살수구멍이 형성되고, 그 살수구멍으로부터 대략 균일하게 냉각수를 낙하시키도록 형성되어 있다. 응축기(2)로의 흡입공기를 냉각하여 쿨링 매트(21) 하부로부터 적하하는 냉각수는, 배수홈통(23)에 받아져 모아진다.

이 구성에 의하여, 센서(34)가 유입공기의 온도가 설정값 이상 또는 이하가 된 것을 감지하면, 서모스탯(33)이 작용하여 전자밸브(32)를 개폐시킨다. 전자밸브(32)가 개방상태가 되면 급수관(31)으로부터 살수노즐(도시 생략)을 거쳐, 쿨링 매트(21)에 수돗물을 공급한다. 또 배수수단으로서는 배수홈통(23)의 한쪽 끝부에 접속된 배수관(28)(도 5 참조)을 통하여 저수조(25)에 배수되거나, 또는 직접 지면으로 배수된다. 냉각수는, 이와 같이 응축기(2)로 흘러 드는 공기를 냉각하면서 순환한다.

냉동사이클(10)에는 하나의 응축기(2)를 배치한 것으로 설명하였으나, 2개의 응축기를 경면 대칭적으로 배치하고, 보조 냉각장치(20, 20a)도 각각의 응축기의 공기유입측에 설치하여 좌우 대칭으로 하는 것도 있다. 또 응축기(2)와 보조 냉각장치(20)의 조합을 1세트로 하고, 이것을 복수 세트 병행으로 배치하는 것도 있다. 또 이상의 실시형태에서는, 살수수단으로서의 살수홈통(22)을 쿨링 매트(21)의 윗쪽에 배치하였으나, 살수관을 쿨링 매트(21) 내에 배치함으로써 전체의 구성을 간략화할 수 있다. 또한, 쿨링 매트(21)는 섬유형상물의 밖으로 냉각수가 타고 낙하하는 소재이면, 예를 들면 연속 기포를 가지는 합성수지체 등, 다른 형태의 것을 채용하여도 좋다.

냉각수는 수돗물 대신에, 증발기(12)에서 발생하는 드레인수도 사용할 수 있다. 즉, 드레인수를 드레인팬으로부터 펌프에 의하여 저수조에 공급한다. 저수조(25)의 냉각수는 펌프에 의하여 다시 순환용 배수관을 지나 급수장치(30)에 의하여 급수관(31)에 공급됨과 동시에, 냉각에 제공된 후, 다시 살수홈통(22)을 지나 저수조(25)로 흘러 든다. 또한 상기 살수홈통(22) 및 배수홈통(23)은, 각각 살수관 및 배수관이어도 좋다. 저수조(25)에는 레지오넬라 제균제를 넣음으로써 위생?환경의 향상을 도모할 수 있다. 상기 제균제는, 한달에 1번 정도 교환함으로써, 바람직한 환경상황을 유지할 수 있다. 또한, 저수조(25)의 수온은 센서(도시 생략)에 의하여 항시 감시하여, 설정온도 이상이 된 경우는 저수조(25)의 냉각수를 배수하고, 동시에 새롭게 예를 들면 수돗물을 저수조(25)에 공급하도록 하여도 좋다. 또 저수조(25)의 냉각수는 상기 환경상태의 유지를 위해 1회/일 강제 배수하여도 좋다. 이와 같이 쿨링 매트를 사용한 간접식 보조 냉각장치에 있어서는, 쿨링 매트를 방열핀으로부터 일정거리 떼어 배치시킴으로써 냉각수의 방열핀에 대한 영향(부식, 스케일의 부착 등)을 확실하게 차단할 수 있고, 또 쿨링 매트의 상부에 살수수단을 설치하고, 쿨링 매트의 하부에 배수수단을 설치하며, 또 배수수단과 살수수단과의 사이에는 냉각수를 순환시키기 위한 순환용 배관을 설치함으로써, 쿨링 매트의 급수?배수를 원활하게 행함과 동시에, 냉각수의 유효이용을 도모하는 것 등도 가능하다.

보조 냉각장치(20)는, 피냉각수단인 응축기(2)의 냉각능력을 향상시킬 수 있고, 간접냉각이기 때문에, 방열핀의 냉각수에 의한 부식이나 스케일의 부착을 일으키는 일이 없다는 뛰어난 효과를 가지며, 종래의 응축기에 부가할 수 있어 기존 설치유닛에 설치가 가능하고, 또 착탈?세정이 간단하다는 효과를 가질 수 있다. 또한 쿨링 매트는 폐자재를 사용할 수 있기 때문에, 자원의 유효이용도 된다는 뛰어난 효과를 가질 수 있다.

그러나, 공기조화?냉동?냉장장치 등에 사용하는 열교환수단에 있어서는, 여름철 등에 있어서 외기온도가 높은 경우에는 냉각수가 공급되어 항시 물에 젖어 있는 상태가 계속되고 있고, 또 보조 냉각장치가 실외기에 적용되는 경우에는, 비바람에 노출되게 되기 때문에, 계절에 상관없이 물에 젖어 있는 경우가 많다. 고온 다습한 환경하에서는 쿨링 매트에 곰팡이가 발생할 가능성이 있다. 또 외기에 노출되어 있는 경우에는, 먼지가 쿨링 매트에 부착?퇴적되는 경우도 있다. 이와 같은 열교환장치는 대규모의 점포나 빌딩에 사용되는 경우가 많고, 많은 사람이 오가는 공간의 근린에 설치하게 된다. 이 때문에 쿨링 매트에 먼지가 부착 퇴적하는, 또는 곰팡이가 발생하게 되면 방열부에 흡입된 냉각공기에 먼지 또는 곰팡이의 포자가 혼입하여 방열팬을 통하여 주위로 비산될 가능성도 있어, 위생관리상, 대응을 취할 필요가 있다.

본 발명은 여름철 등의 고온시에는 피냉각수단인 공냉식 응축기의 냉각효율을 향상시키고, 다른 시기는 종래 대로의 공냉장치로서 운전하는 것으로서, 방열핀 표면에 물때?스케일 등이 부착하지 않아, 공냉 운전시의 열교환 효율의 저하나 방열핀의 부식등이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 쿨링 매트의 사용효율을 높인 냉각공 기의 보조 냉각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 냉각효과의 향상에 의하여 에너지 절약효과를 얻는 것도 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 상기한 쿨링 매트 및 그것을 사용한 보조 냉각장치에 있어서, 쿨링 매트에 항균작용 또는 자정작용을 구비함으로써, 가령 쿨링 매트에 먼지 또는 세균?곰팡이가 부착되어도 그것들을 살균, 분해, 또는 씻어 내어 항상 청정한 상태를 유지하여, 쿨링 매트를 냉각공기가 통과하여도 그 냉각공기에 먼지 또는 균이나 곰팡이의 포자를 포함시키지 않는 위생관리가 뛰어난 쿨링 매트 및 보조 냉각장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 공기조화?냉동?냉장장치 등에 사용하는 냉각공기의 보조 냉각장치는 하기의 수단을 채용하였다. 즉, 본 발명은, 섬유를 얽히게 하여 매트형상으로 한 쿨링 매트를 피냉각수단의 방열핀의 근방에 배치하고, 그 쿨링 매트에 냉각수를 유하시켜 피냉각수단의 흡입공기를 냉각시키는 냉각공기의 보조 냉각장치로서, 상기 쿨링 매트의 상부에 바닥부가 개방되어 있는 살수용홈통을 설치하고, 그 살수용홈통의 내부공간에 복수의 냉각수 유출구멍을 설치한 급수 파이프를 배치하고, 상기 냉각수 유출구멍은 상기 냉각수 유출구멍으로부터 방출되는 냉각수가 상기 살수용 홈통의 내벽면에 부딪쳐 상하 좌우로 비산할 정도로 상기 내벽면에 근접하여 배치되어 있는 것으로 이루어져 있다.

또한, 상기 냉각공기의 보조 냉각장치에 있어서, 상기 복수의 냉각수 유출구멍을, 냉각공기의 유입측 방향으로 또한 대략 수평방향을 향하여 개구할 수 있다. 또한 상기 냉각공기의 보조 냉각장치에 있어서, 쿨링 매트를 피냉각수단의 방열핀으로부터 일정거리 떼어 배치할 수 있다. 또한 상기 냉각공기의 보조 냉각장치에 있어서 쿨링 매트의 하부에 배수홈통을 설치하고, 그 배수홈통과 상기 살수홈통과의 사이에는 냉각수를 순환시키기 위한 순환수단을 설치할 수 있다.

본 발명은, 상기 구성에 의하여 피냉각수단인 응축기의 냉각공기의 보조 냉각장치로서, 응축기의 방열핀의 근방에 쿨링 매트를 설치시키고, 그 쿨링 매트의 냉각공기의 유입측에 물을 균일한 면으로 유하시켜 응축기의 흡입공기를 냉각시킴으로써, 응축기의 응축능력을 향상시킬 수 있다. 또 간접냉각이기 때문에, 방열핀의 냉각수에 의한 부식이나 스케일의 부착의 염려가 없다. 또 상기 냉각공기의 보조 냉각장치는, 종래의 응축기에 부가할 수 있기 때문에, 기존 설치 유닛에 부착이 가능하고, 또 착탈?세정도 간단하다. 또 쿨링 매트는, 폐자재를 활용할 수도 있기 때문에, 자원의 유효이용도 된다.

또, 본 발명에 의한 보조 냉각장치용 쿨링 매트는, 열교환장치의 방열부로 흡입되는 흡입공기를 냉각시키는 냉각공기의 보조 냉각장치에 사용되고 있고, 얽히게 하여 이루어지는 섬유에 냉각수가 유하되는 보조 냉각장치용 쿨링 매트에 있어서, 상기 섬유에 항균제 및 방오제의 적어도 한쪽의 처리제의 코팅이 실시되어 있는 것으로 이루어져 있다.

이 보조 냉각장치용 쿨링 매트에 의하면, 얽히게 하여 이루어지는 섬유에는 항균제 및 방오제의 적어도 한쪽의 처리제의 코팅이 실시되어 있기 때문에, 항균제를 코팅처리한 경우에는, 쿨링 매트에 세균이나 곰팡이의 포자가 부착되더라도 그것들을 살균?파괴하기 때문에 쿨링 매트 상에서의 번식을 방지할 수 있다. 또 방오제를 코팅처리한 경우에는, 쿨링 매트에 먼지가 부착되었다 하여도 오염을 제거하기 쉽게 하여 퇴적되는 것을 방지한다. 항균제 및 방오제의 처리제에 대해서는, 사용환경에 따라 어느 쪽인지 한쪽 또는 양쪽을 실시할 수 있어, 항균제와 방오제를 동시에 코팅처리하면 어느 쪽의 작용도 기대할 수 있다.

이 보조 냉각장치용 쿨링 매트에 있어서, 항균제는 은, 구리 등의 살균성의 이온을 방출하는 금속을 함유하는 물질이라고 할 수 있다. 살균성의 이온을 방출하는 금속의 예로서는 은, 구리이면 비교적 저렴하게 입수 가능하다.

이 보조 냉각장치용 쿨링 매트에 있어서, 방오제는, 산화티탄 등의 광촉매 물질이라고 할 수 있다. 산화티탄은, 빛을 받아 촉매작용을 발휘하여 유기물 등의 오염을 분해하는 작용이 있다. 그 때문에 세균이나 곰팡이(진균)도 살균?분해하는 작용도 있다. 또 산화티탄은, 친수화성이 있어 표면의 젖음에 의하여 오염을 씻어 내어 코팅 표면을 청정하게 유지하는 작용도 있다. 또 표면의 젖음성을 높이기 위하여 보조 냉각장치의 냉각효율을 높이는 작용도 있다.

이 보조 냉각장치용 쿨링 매트에 있어서, 코팅을 실시한 쿨링 매트는, 항균제 또는 방오제에 바인더를 가한 액상의 코팅제의 도포, 분출, 또는 침지함으로써 얻을 수 있다. 즉, 그러한 코팅제는, 브러시로 쿨링 매트에 도포할 수 있다. 또 코팅제를 스프레이로 분무함으로써 내뿜을 수도 있다. 또한 코팅제를 액탱크에 저류하고, 쿨링 매트를 액상 코팅제 속에 침지함에 의해서도, 그러한 코팅을 실시한 쿨링 매트를 얻을 수 있다.

열교환장치의 방열부로 흡입되는 흡입공기를 냉각시키는 냉각공기의 보조 냉각장치는, 상기한 보조 냉각장치용 쿨링 매트, 그 쿨링 매트를 지지하는 테두리 프레임, 상기 쿨링 매트에 그 윗쪽으로부터 냉각수를 살수하는 살수홈통, 상기 쿨링 매트로부터 낙하하는 냉각수를 받는 배수홈통을 구비하여 이루어지고, 상기 방열부의 근방에 배치하여 구성할 수 있다. 상기한 보조 냉각장치용 쿨링 매트를 테두리 프레임으로 지지함으로써, 프레임 이외의 쿨링 매트의 부분에서는 공기의 통과가 가능하고, 보조 냉각장치를 열교환장치의 방열부의 근방에 배치함으로써 살수홈통으로부터 공급되어 섬유를 타고 배수홈통까지 유하하는 물이 통과하는 흡입공기를 냉각하여 방열부의 냉각효율을 향상시킬 수 있다. 보조 냉각장치의 쿨링 매트는, 세균?곰팡이나 오염에 대하여 코팅처리에 의한 자정작용이 있고, 보조 냉각장치를 실외기 등에 설치한 경우에는, 실외기로부터 떼어 내어 특별한 손질, 청소, 메인티넌스를 행할 필요가 없으며, 실외기 등에 설치한 채로도 장기간에 걸쳐 그러한 위생관리를 저비용으로 유지할 수 있다.

본 발명에 의한 보조 냉각장치용 쿨링 매트 및 그것을 사용한 보조 냉각장치는, 상기한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 쿨링 매트에 구비되는 자정작용에 의하여, 가령 쿨링 매트에 먼지 또는 세균?곰팡이가 부착되어도 그것들은 살균, 분해, 또는 씻어 내져 쿨링 매트는 항상 청정한 상태로 유지되어 냉각공기가 쿨링 매트를 통과하여도, 그 냉각공기에 먼지 또는 균이나 곰팡이의 포자를 포함시키는 일이 없는 위생관리가 뛰어난 쿨링 매트 및 보조 냉각장치를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도 1 내지 도 4를 이용하여 설명한다.

도 1 내지 도 3에 있어서, 냉각공기의 보조 냉각장치(20)는, 쿨링 매트(21)와, 쿨링 매트(21)에 그 윗쪽으로부터 냉각수를 살수하는 살수홈통(22)과, 상기 쿨링 매트(21)로부터 낙하하는 냉각수를 받는 배수홈통(23)을 구비하고 있다. 살수홈통(22)은, 상하에 개구가 설치된 예를 들면 테두리체로서 구성되고, 상부 개구는 살수홈통 덮개(22L)에 의하여 덮여져 있다. 살수홈통(22)의 좌우의 벽재는, 빔(22C)에 의하여 접속되어 있다. 살수홈통(22)의 하부 개구(22K)에 쿨링 매트(21)의 상부가, 또 배수홈통(23)의 상부 개구에 쿨링 매트(21)의 하부가 각각 유지된다. 배수홈통(23)의 바닥면에는 배수구멍(23B)이 형성되어 있고, 쿨링 매트(21)로부터의 냉각수는 배수구멍(23B)을 통하여 배수관(23A)으로 배출된다. 배수홈통(23)으로부터의 냉각수에 대해서는, 그대로 지면 등으로 배출하여도 좋고, 또는 저수조(25)에 모아 펌프에 의하여 급수관측으로 환류시켜도 좋다.

살수홈통(22)의 내부에는 한쪽 끝에 급수구(41)와, 다른쪽 끝에 플러그(42)를 가지는 급수 파이프(40)가, 수평하게 또한 살수홈통(22)을 구성하는 양쪽의 벽재에 평행하게 배치되어 있다. 급수 파이프(40)에는, 냉각수를 유출하는 복수개의 냉각수 유출구멍(43)이 설치되어 있다. 냉각수 유출구멍(43)은, 살수홈통(22)의 한쪽의 벽재의 내벽면(22W)방향을 향하여 개구하고 있다. 냉각수 유출구멍(43)은 냉각수 유출구멍(43)으로부터 내벽면(22W)을 향하여 방출되는 냉각수가, 살수홈통(22)의 내벽면(22W)에 부딪쳐 상하 좌우로 비산할 정도로 내벽면(22W)에 근접하여 배치되어 있다. 급수 파이프(40)에 공급된 냉각수는, 냉각수 유출구멍(43)으로부터 내벽면(22W)을 향하여 대략 수평방향으로 유출하고, 내벽면(22W)에 닿아 상하 좌우로 분산되고, 미소한 물방울이 되어 살수홈통(22)의 개구(22K)를 통하여 쿨링 매트(21)의 상단부로 흘러 든다. 급수 파이프(40)를 쿨링 매트를 통과하는 냉각공기의 유입측이 되는 내벽면(22W)에 가까이 하여 설치함으로써, 냉각수는, 개구(22K)에 있어서 쿨링 매트의 냉각공기 유입측으로 치우쳐 유하한다. 따라서 쿨링 매트(21)를 통과하는 냉각공기는, 기화열에 의하여 효율적으로 냉각되고, 쿨링 매트(21)의 냉각공기 흡인측에 다량의 냉각수가 유지되는 일이 없어져 응축기(2)에 냉각수의 물방울이 비산하는 것을 방지할 수 있다.

쿨링 매트(21)의 형상은, 응축기(2)에 있어서의 공기 흡입면을 대략 커버할 정도의 형상이 바람직하고, 두께에 대해서는, 그 소재?형상에도 의하나, 수 ㎝정도의 것으로 좋다. 또 쿨링 매트(21)는 신축 가능한 소재를 선택함으로써 설치를 용이하게 할 수 있다.

쿨링 매트(21)의 소재의 성상으로서는, 상기한 바와 같이 부직포형상의 섬유체나 자원의 유효이용의 관점으로부터 폐플라스틱을 재활용하여 섬유형상으로 재가공한 것을 얽히게 하여 매트형상으로 정형한 것과 같이, 공기통과시의 저항이 적고, 또한 낙하하는 냉각수와의 열교환이 원활하며, 내구성이 있는 것이 바람직하다.

쿨링 매트(21)는, 섬유형상물의 밖으로 냉각수가 타고 낙하하는 소재이면, 예를 들면 연속 기포를 가지는 합성수지체 등, 다른 형태의 것을 채용하여도 좋다. 섬유형상물을 사용한 쿨링 매트(21)는, 섬유의 표면을 냉각수가 적시고, 또 서로 얽힌 섬유 사이에 냉각수가 유지되기 때문에, 냉각공기가 냉각수에 접촉하는 면적이 늘어나 냉각효과를 더욱 높일 수 있다.

쿨링 매트(21)를 형성하는 섬유에는, 항균제 및 방오제의 적어도 한쪽의 처리제의 코팅이 실시되어 있다. 방오제로서 촉매작용을 가지는 금속산화물, 예를 들면 산화티탄(TiO₂)을 내뿜는 등으로 하여 코팅처리함으로써, 친수성의 향상이 도모되어 보수성을 높일 수 있고, 그 결과 쿨링 매트(21)에 먼지가 부착되었다 하여도 오염을 제거하기 쉽게 하여 퇴적되는 것을 방지할 수 있다. 금속산화물이 산화티탄인 경우, 산화티탄은 빛에 노출됨으로써 촉매작용을 발휘하는 광촉매물질로서, 쿨링 매트(21)에 부착되는 유기물 등의 오염을 분해할 수 있고, 세균이나 곰팡이(진균)도 살균?분해하는 작용도 있다. 산화티탄은 친수화성이 있어 표면의 젖음에 의하여 오염을 씻어 내어 코팅 표면을 청정하게 유지하는 청정작용을 가지기 때문에, 쿨링 매트(21)의 세정이 불필요하거나 또는 세정간격을 늘릴 수 있다. 금속산화물은 섬유상태로 코팅하여도 좋고, 매트형상으로 형성한 후에 분출 등에 의하여 도포하여도 좋다.

항균제로서는 살균성의 이온을 방출하는 금속을 함유하는 물질로 할 수 있다. 살균성의 이온을 방출하는 금속의 예로서는 은, 구리이면 비교적 저렴하게 입수 가능하다. 항균제를 코팅처리한 경우에는, 쿨링 매트(21)에 세균이나 곰팡이의 포자가 부착되어도 그것들을 살균?파괴하기 때문에, 쿨링 매트(21)상에서의 번식을 방지할 수 있다.

항균제 및 방오제의 처리제에 대해서는 사용환경에 따라 어느 쪽인지 한쪽 또는 양쪽을 실시할 수 있고, 항균제와 방오제를 동시에 코팅처리하면 어느 쪽의 작용도 기대할 수 있다.

항균제 및 방오제 등의 처리제는, 섬유상태로 코팅하여도 좋으나, 저렴하고 대량처리의 관점에서 보면, 매트형상으로 형성한 후에 코팅처리를 실시하는 것이 바람직하다. 즉, 처리제의 코팅은, 항균제 또는 방오제에 바인더를 가한 액상 코팅제를 만들어 두고, 그러한 액상 코팅제를 브러시로 쿨링 매트(21)에 도포하거나 또는 스프레이로 내뿜거나, 또는 액상 코팅제를 액탱크에 저류하여 두고 그 속에 침지함으로써 행할 수 있다.

냉각공기의 보조 냉각장치(20)는, 도 4에 나타내는 바와 같이 상기한 보조 냉각장치용 쿨링 매트(21), 쿨링 매트(21)를 지지하는 테두리 프레임, 쿨링 매트(21)에 그 윗쪽으로부터 냉각수를 살수하는 살수홈통(22), 쿨링 매트(21)로부터 낙하하는 냉각수를 받는 배수홈통(23)을 구비하여 이루어지고, 방열부의 근방에 배치하여 적용 가능하다. 상기한 보조 냉각장치용 쿨링 매트(21)를 테두리 프레임으로 지지함으로써, 테두리 이외의 쿨링 매트의 부분에서는 공기의 통과가 가능하고, 보조 냉각장치(20)를 열교환장치에 있어서의 방열부의 근방에 배치함으로써, 섬유를 타고 유하하는 물이 통과하는 흡입공기를 냉각하여 방열부의 냉각효율을 향상시킬 수 있다. 보조 냉각장치의 쿨링 매트(21)는, 세균?곰팡이나 오염에 대하여 코팅처리에 의한 자정작용이 있고, 보조 냉각장치(20)를 실외기 등에 설치한 경우에는, 실외기로부터 떼어 내어 특별한 손질, 청소, 메인티넌스를 행할 필요가 없으며, 실외기 등에 설치한 채로도 장기간에 걸쳐 그러한 위생관리를 저비용으로 유지할 수 있다.

이와 같은 실시형태에 의하면, 냉각수는, 살수홈통(22)으로부터 면형상이 되어 쿨링 매트(21)를 타고 유하하면서, 응축기(2)를 향하여 통과하는 공기를 냉각한다. 응축기(2)에의 흡입공기를 냉각한 냉각수는, 증발하지 않고 쿨링 매트(21)를 유하한 만큼이 배수홈통(23)을 지나 저수조(25)에 모아진다. 저수조(25)의 냉각수는 펌프(26)에 의하여 다시 순환용 배수관(24)을 지나 급수장치(30)에 의하여 급수관(31)에 공급됨과 동시에, 상기한 바와 같이 냉각에 제공된 후, 다시 살수홈통(22)을 지나 저수조(25)로 흘러 든다. 냉각수는 이와 같이 응축기(2)로 흘러 드는 공기를 냉각하면서 순환한다. 또한 상기 살수홈통(22) 및 배수홈통(23)은, 각각 살수관 및 배수관이어도 좋다.

살수홈통(22)은, 급수장치(30)의 급수관(31)으로부터 공급된 냉각수를 쿨링 매트(21)의 상부분의 냉각공기 유입측에 균등하게 살수하도록 형성되어 있다. 배수홈통(23)은, 쿨링 매트(21) 하부로부터 적하하는 냉각수를 받는 홈통형상의 것으로, 그 끝부는 저수조(25)에 연결된다. 또 이 저수조(25)에는, 레지오넬라 제균제(예를 들면, 구리타고교 가부시키가이샤의 상품명「쿠리사와팩 GR」)를 넣음으로써, 위생?환경의 향상을 도모할 수 있다. 또한 상기 제균제를 한달에 1회정도 교환함으로써, 바람직한 환경상황을 유지할 수 있다.

저수조(25)의 수온은 센서(도시 생략)에 의하여 항시 감시하여 설정온도 이상이 된 경우는 저수조(25)의 냉각수를 배수하고, 동시에 새롭게 예를 들면 수돗물을 저수조(25)에 공급하도록 하여도 좋다. 또 저수조(25)의 냉각수는 상기 환경상 태의 유지를 위해 1회/일 강제 배수하여도 좋다.

본 발명의 냉각공기의 보조 냉각장치의 냉각효과의 향상과 소비전력의 저감효과를, 도 6(a)를 이용하여 설명한다. 도 6(a)는 냉동사이클의 압축기의 동작형태를 설명하는 도면으로, 세로축에 압축기를 동작시키기 위한 소비전력을, 가로축에 압축기의 동작시간을 나타내고 있다. 피냉각수단의 방열핀의 공기흡입측에, 본 발명의 냉각공기의 보조 냉각장치를 설치한 경우를 실선으로, 본 발명의 냉각공기의 보조 냉각장치를 설치하지 않은 경우를 파선으로 나타내는 본 발명에 의하면, 고압 압력이 저하하고 이에 의하여 냉각능력(냉방능력)의 향상과, 소비전력의 저감이라는 양쪽의 에너지 절약효과를 얻을 수 있다.

냉각공기의 냉각효과를 저하시키는 일 없이 냉각수의 수량을 줄이기 위하여, 도 6(b)의 상단에 나타내는 바와 같은 연속적인 급수 대신에, 도 6(b)의 하단에 나타내는 바와 같은 수초 내지 수십초의 간격으로 급수와 정지를 반복하는 간헐제어에 의하여 급수할 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명은 상기 구성에 의하여 피냉각수단인 응축기의 냉각공기의 보조 냉각장치로서, 응축기의 방열핀의 근방에 쿨링 매트를 설치시키고, 그 쿨링 매트의 냉각공기의 유입측에 물을 균일한 면으로 유하시켜 응축기의 흡입공기를 냉각시킴으로써, 응축기의 응축능력을 향상시킬 수 있다. 또 간접냉각이기 때문에, 방열핀의 냉각수에 의한 부식이나 스케일의 부착의 염려가 없다. 또 상기 냉각공기의 보조 냉각장치는, 종래의 응축기에 부가할 수 있기 때문에 기존 설치 유닛에 부착이 가능하고, 또 착탈?세정도 간단하다. 또 쿨링 매트는 폐자재를 활용할 수도 있기 때문에, 자원의 유효이용도 된다.

Claims

실외에서 수직으로 설치되는 응축기의 방열 핀의 바람 상측에 쿨링 매트를 일정 거리만큼 이간하여 수직으로 설치시키고, 상기 쿨링 매트의 상부에 살수하는 살수수단을 설치함과 함께, 상기 쿨링 매트의 하부에 배수수단을 설치하고, 상기 살수수단으로부터 상기 쿨링 매트의 상부에 살수된 냉각수를 상기 쿨링 매트 내에서 자연 유하시키면서 그 안에 상기 응축기의 흡입공기를 통과시켜 당해 흡입공기를 냉각시키고, 이 냉각된 흡입공기에 의해 상기 응축기의 열 교환을 행하도록 한 응축기의 보조 냉각장치에 있어서,

상기 살수수단은, 상기 쿨링 매트의 상부에 바닥부가 개방되어 있는 살수홈통으로 구성되어 있고, 당해 살수홈통의 내부 공간에, 당해 살수홈통의 냉각공기유입측의 벽면을 향하여 수평방향으로 개구되어 있는 다수의 냉각수 유출구멍을 가지는 급수 파이프를 배치하며, 상기 냉각수 유출구멍으로부터 방출되는 냉각수가 상기 냉각공기유입측의 벽면에 닿아 분산되어, 상기 쿨링 매트의 상단으로 흘러 들어가고, 당해 쿨링 매트의 냉각공기유입측으로 치우쳐 유하되도록 한 것을 특징으로 하는 응축기의 보조 냉각장치.
제 1항에 있어서,

상기 쿨링 매트 표면에, 보수(保水)를 목적으로 하는 금속산화물을 도포한 것을 특징으로 하는 응축기의 보조 냉각장치.
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