KR101226592B1

KR101226592B1 - 공기조화기

Info

Publication number: KR101226592B1
Application number: KR1020120117643A
Authority: KR
Inventors: 장주식
Original assignee: 장주식
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2013-01-28
Also published as: CN103604172A; CN203628878U; CN103604172B

Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기조화기는, 외기용 댐퍼와 열기를 제공하는 버너를 갖춘 댐퍼 섹션부와; 냉기를 제공하는 코일과 응결수를 포집하는 엘리미네이터를 갖추고, 댐퍼 섹션부의 후방에 기체연통가능하게 배열되어 있는 코일 섹션부; 및 송풍기를 구비하고, 코일 섹션부의 후방에 기체 연통가능하게 배열되어 있는 송풍기 섹션부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기 {Air conditioning system}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 특히 코일과 엘리미네이터(eliminator)로 함께 갖춘 코일 섹션부를 구비한 공기조화기에 관한 것이다.

통상적으로, 공기조화기는 예컨대 체육관 혹은 산업 현장에서의 넓은 공간 등의 실내 공간에서 인간의 활동에 적당한 온도, 습도, 기류(氣流)를 제어할 뿐만 아니라 비산 먼지, 미세 먼지 등을 제거하는 데에 사용되고 있다.

특히, 공기조화기는 냉매를 코일에 순환시켜 열교환 작용을 유발시키고, 이러한 열교환 작용을 통해 발생된 냉기와 열기를 송풍기의 풍압으로 공기 덕트로 공급할 수 있어야 한다.

이러한 공기조화기는 특허문헌 1에 게재되어 있다.

특허문헌 1에 개재된 공기조화기는 이미 널리 알려져 있듯이 환기 송풍기와, 공기필타, 냉동기, 직화식 공기가열기, 및 급기 송풍기로 이루어져 있다.

종래기술에 따른 공기조화기는 공기조화기 케이싱 내부에 설치된 환기 송풍기와 급기 송풍기의 구동을 통해 실내 공기를 케이싱 내부로 유입하게 되는데, 유입된 공기는 공기필타를 통해 이물질을 제거한 다음에 공기냉각기를 통과하면서 냉각되거나 가열기를 통과하여 실내 공기로 재공급한다.

이러한 구조로 이루어진 공기조화기는 공기냉각기 혹은 가열기를 통과하면서 실내 공기 내에 함유된 수분이 응결되어 공기조화기 케이싱의 바닥에 집수된다.

또한, 환기 송풍기로 유입된 공기와 외기댐퍼로 유입된 외기는 공기필터를 지나 공기냉각기로 유동하게 된다.

이로 인해, 종래기술에 따른 공기조화기는 공기조화기 케이싱 내부로 유입될 공기에 함유된 오염물질들을 제거할 수 있도록 설계되어 있다.

이러한 공기조화기는 전술된 바와 같이 공기냉각기 혹은 가열기 외부면에서 생성되는 응결수의 적절한 처리를 제시하지 못하고 있는 동시에 공기조화기 케이싱 내부에서 유입된 공기와 공기냉각기 혹은 가열기 사이에 충분히 접촉되지 못하게 된다.

따라서, 전술된 문제점을 해결하기 위해서 당해 분야의 숙련자들은 공기조화기 내부에 발생되는 응결수의 포집을 도모하는 동시에 신뢰할 수 있는 열교환을 보장할 수 있는 다른 방안을 간구하고 있는 게 현실이다.

특허문헌 1 : 대한민국 공개특허 제10-2000-0058664호

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 열교환 작용을 실행하는 코일 섹션부에 공기의 확산을 조성하면서 공기조화기 내부 바닥으로 응결수를 포집할 수 있는 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기는, 외기용 댐퍼와 열기를 제공하는 버너를 갖춘 댐퍼 섹션부와; 냉기를 제공하는 코일과 응결수를 포집하는 엘리미네이터를 갖추고, 댐퍼 섹션부의 후방에 기체연통가능하게 배열되어 있는 코일 섹션부; 및 송풍기를 구비하고, 코일 섹션부의 후방에 기체 연통가능하게 배열되어 있는 송풍기 섹션부;로 이루어지되, 엘리미네이터는 다수의 파상형 플레이트와 파상형 플레이트의 만곡부에서 길이연장된 블레이드를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에서, 댐퍼 섹션부는 실내공기를 본 발명의 공기조화기로 공급하는 순환공기용 댐퍼를 추가로 구비한다.

또한, 댐퍼 섹션부는 외기용 댐퍼에서 제공될 외부공기와 순환공기용 댐퍼로 제공된 순환공기로부터 이물질을 제거하는 필터를 추가로 구비할 수 있다.

삭제

엘리미네이터는 만곡부와 블레이드의 접합 부위에 드레인 채널을 형성하여 응결수를 하방으로의 이동을 돕는다.

코일 섹션부는 엘리미네이터로 포집된 응결수를 집수하여 외부로 배수할 수 있는 드레인관을 바닥면에 추가로 구비하는데, 이 드레인관은 코일의 표면과 엘리미네이터의 표면 혹은 드레인 채널로 흘러내리는 응결수를 집수할 수 있게 코일 및 엘리미네이터 하부에 배치한다.

특별하기로, 블레이드는 코일 섹션부를 가로지르는 공기 유동방향과 대향되게 길이연장되어 유입공기와 접촉될 기회를 최대로 제공할 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기는 기 설치된 공기조화기에 별도의 코일 섹션부를 장착하여 응결수의 포집을 제공할 수 있는 실례로서, 다수의 관통공을 천공한 배플판과; 이 배플판 후방에 배열되어 냉기를 제공하는 코일; 및 코일 후방에 배열되어 유동하는 공기에 함유된 응결수를 포집하는 엘리미네이터;로 이루어진 코일 섹션부를 기 설치된 공기조화기의 후방에 연결 덕트를 수단으로 하여 기체연통가능하게 연결하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에서, 엘리미네이터는 다수의 파상형 플레이트와 이 파상형 플레이트의 만곡부에서 길이연장된 블레이드를 구비한다.

엘리미네이터는 만곡부와 블레이드의 접합 부위에 드레인 채널을 형성하여 엘리미네이터 표면에 포집된 응결수를 하방으로의 이동을 돕는다.

덧붙여서, 블레이드는 코일 섹션부를 가로지르는 공기 유동방향과 대향되게 길이연장되어 유입공기와 접촉될 기회를 최대로 제공할 수 있다.

특별하기로, 본 발명에 따른 공기조화기는 배플판의 중심부에 형성된 관통공의 직경을 배플판의 가장자리부에 형성된 관통공의 직경보다 작게 형성하여, 배플판의 중심부와 가장자리부로 유입되는 공기의 기류를 일정하게 확산시킬 수 있다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 공기조화기 내부, 특히 코일 섹션부 내부에서 공기를 넓게 확산시킬 수 있게 제공된다.

본 발명은 배플판을 수단으로 하여 코일 섹션부 내부에 공기와 접촉면적을 증가시켜 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 코일과 공기의 접촉을 통해 발생되는 응결수를 효과적으로 포집하고 배수할 수 있어, 신뢰할 수 있는 공기조화기의 내구성을 보장한다.

덧붙여서, 본 발명은 코일과 엘리미네이터를 하나의 코일 섹션부에 일체로 갖추고 있기 때문에 공기조화기의 단순화를 꾀할 수 있다. 이는 기 설치된 공기조화기에 별도의 어려움 없이도 코일 섹션부만을 추가로 설치하여 상기 효과를 달성할 수 있다.

본 발명은 열기를 직접 생산하는 버너와 냉방기를 직결되게 설치할 수 있어 전력사용을 최소화시킬 수 있는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기조화기의 단면도이다.
도 3은 코일 섹션부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 공기조화기에 설치된 코일 섹션부의 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하고, 종래의 기술과 동일한 구성에 대하여 동일한 부호를 부여하고 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.

이제, 본 발명에 따른 공기조화기는 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기의 사시도이고, 도 2는 제1실시예에 따른 공기조화기의 단면도이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기(1)는 개략적으로 댐퍼 섹션부(10)와 코일 섹션부(20) 및 송풍기 섹션부(30)로 이루어지고, 각각의 섹션부는 기체연통가능하게 연결되어 있다.

댐퍼 섹션부(10)는 케이싱(15) 내부에 외부공기의 유입을 조절하는 외기용 댐퍼(11)와 순환공기용 댐퍼(12) 및 버너(13)를 구비한다.

버너(13)는 연료 공급로(미도시)로 공급될 연료가스와 별도의 공기유입로로 공급될 연소공기를 혼합 연소시켜 본 발명의 공기조화기의 열원으로서 사용된다.

선택가능하기로, 댐퍼 섹션부(10)는 외기용 댐퍼(11)와 순환공기용 댐퍼(12)의 후방에 필터(14)를 추가로 배열하는데, 이 필터(14)는 외기용 댐퍼(11)로 유입되는 외부공기 그리고 순환공기용 댐퍼(12)로 유입되는 실내공기에 함유된 이물질들을 일차로 제거한다. 댐퍼 섹션부(10)로 유입된 외부(혹은 순환)공기는 연소 중인 버너(13)와의 접촉으로 데어지면서 댐퍼 섹션부(10)의 후방에 설치된 송풍기 섹션부(30)의 송풍기(31)의 구동을 통해 연결덕트(40)로 열풍을 배출할 수 있다.

코일 섹션부(20)는 도시된 바와 같이 댐퍼 섹션부(10)와 송풍기 섹션부(30) 사이에 배치되되, 케이싱(25) 내부에서 외부공기의 이동방향을 따라 코일(21)과 엘리미네이터(22;eliminator)를 순서대로 배열한다. 코일(21)은 그 내부를 따라 냉수 혹은 냉매의 이동경로를 제공하게 된다.

송풍기(31)가 구동하게 되면, 외부공기는 댐퍼 섹션부(10)를 지나 강제로 코일 섹션부(20)로 유입된다. 다시 말하자면, 송풍기(31)의 풍압을 통해 강제로 유입된 외부공기는 코일(21)의 표면과 접촉하면서 열교환을 이루게 된다. 이와 동시에, 외부공기 중에 함유된 수분은 코일(21)의 표면에서 응결되어 코일(21)을 타고 하방으로 흘러내리게 된다. 이때, 응결수는 불필요하게 송풍기(31)의 풍압에 의하여 비산되어 송풍기 섹션부(30)를 가로질러 연결덕트(40)로 안내될 것이다.

비산되는 응결수는 후단 설비로 유입되는 것을 차단하기 위해서, 본 발명은 전술된 바와 같이 코일 섹션부(20)의 코일(21) 후방에 엘리미네이터(22)를 설치한다. 엘리미네이터(22)는 도 3을 참조로 하여 더욱 구체적으로 설명될 것이다.

본 발명에 따른 코일 섹션부(20)는 이의 바닥면에 드레인관(23)을 추가로 구비하는데, 바람직하기로는 엘리미네이터(21) 하부에, 더욱 바람직하기로는 코일(21)과 엘리미네이터(22) 하부에 구비된다. 응결수는 코일(21)의 표면 및/또는 엘리미네이터(22)를 따라 코일 섹션부(20)의 바닥면으로 하강하여 드레인관(23)에 포집되어 외부로 배출된다.

도 3은 케이싱(25)을 제거한 코일 섹션부(20)를 도시한 도면이며, 도 3에 도시된 원호는 엘리미네이터(22)를 횡방향으로 절취하여 개략적으로 도시한 도면이다.

엘리미네이터(22)는 화살표로 표시된 공기 유동을 따라 다수의 파상형 플레이트(221;corrugated plate)를 나란하게 배열하고 있다.

파상형 플레이트(221)는 도시된 바와 같이 뱀형상으로 굴곡되어 있으며 마루와 골에 해당되는 만곡부(222)에서 소정의 길이로 뻗은 블레이드(223)를 구비한다. 추가로, 만곡부(222)와 블레이트(223)의 접합 부위에 드레인 채널(224)을 형성한다.

비산되는 응결수와 함께 공기는 송풍기(31)의 풍압에 의해 평행하게 배열된 다수의 파상형 플레이트(221) 사이를 강제로 관통하면서 블레이드(223)를 수단으로 하여 비산되고 있는 응결수를 포집할 수 있게 된다. 응결수의 포집을 돕기 위해서, 블레이드(223)는 공기 유동방향과 대향되는 방향, 다시 말하자면 엘리미네이터(22) 전방에 배치될 코일(21; 도 2 참조)을 향해 뻗어 있는다.

이러한 엘리미네이터(22)는 응결수의 차단 효과를 제공하게 된다. 응결수는 블레이드(223)로 포집되고서 드레인 채널(224)로 강제로 유입된다. 그런 다음에, 응결수는 드레인 채널(224)을 따라 하강하여 드레인관(23)으로 안내된다.

참고로, 드레인 채널(224)은 코일 섹션부(20)의 상부면에서 바닥면까지 연통되어 블레이드(223)로 포집된 응결수를 바닥면으로 흘러내리게 한다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기의 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 공기조화기에 설치된 코일 섹션부의 사시도이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기는 예컨대 산업현장의 공장에 이미 설치되어 있는 공기조화기에 추가로 코일 섹션부(20)만을 설치할 수 있도록 설계되어 있다. 이는 기 설치된 공기조화기를 재활용하면서도 응결수의 포집을 보장하면서 경제적 부담을 줄일 수 있는 장점을 제공할 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기는 기 설치된 댐퍼 섹션부(10)와 송풍기 섹션부(30)의 후방에 코일 섹션부(20)를 설치한다. 여기서, 댐퍼 섹션부(10)와 송풍기 섹션부(30)는 도 1 및 도 2를 통해 기재된 댐퍼 섹션부(10)와 송풍기 섹션부(30)와 동일한 구성 혹은 유사한 구성으로 이루어져 있기 때문에 중복되는 내용은 배제하도록 한다.

이와 더불어서, 본 발명의 제2실시예는 송풍기 섹션부(30)의 후방에 연결 덕트(32)를 매개로 하여 기체연통가능하게 코일 섹션부(20)를 구비한다. 이 코일 섹션부(20)는 그 내부에 코일(21)과 엘리미네이터(22) 및 드레인관(23)을 구비한다(도 2 참조).

도 4를 참조로 하면, 일반적으로 연결 덕트(32)는 코일 섹션부(20)의 전면보다 전반적으로 협소한 단면적을 가지게 된다. 좁은 연결 덕트(32)로 강제송풍되는 공기가 코일(21; 도 2 참조) 전면적에 골고루 분포될 수 있도록 코일(21; 도 2 참조) 전방에 도 5에 도시된 배플판(24;baffle)을 추가로 배열한다.

배플판(24)은 연결 덕트(32)에서 배기되는 기류를 확산시켜 코일에 균일하게 분포될 수 있도록 돕는다. 이를 위해서, 배플판(24)은 도시된 바와 같이 다수의 관통공(241)을 구비한다.

특히, 배플판(24)의 중심부와 배플판(24)의 가장자리부에 형성된 관통공을 통과하는 기류의 유량을 일정하게 유지시키기 위해서 배플판(24)의 중심부에 천공된 관통공(241)의 직경보다 배플판(24)의 가장자리부에 형성된 관통공(241)의 직경을 크게 형성한다. 선택가능하기로, 관통공(241)의 직경은 배플판(24)의 중심부에서 가장자리부를 갈수록 순차적으로 커질 수도 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 ----- 공기조화기, 10 ----- 댐퍼 섹션부,
11 ----- 외기용 댐퍼, 12 ----- 순환공기용 댐퍼,
13 ----- 버너, 14 ----- 필터,
20 ----- 코일 섹션부, 21 ----- 코일,
22 ----- 엘리미네이터, 23 ----- 드레인관,
24 ----- 배플판, 30 ----- 송풍기 섹션부.

Claims

외기용 댐퍼(11)와 열기를 제공하는 버너(13)를 갖춘 댐퍼 섹션부(10)와;
냉기를 제공하는 코일(21)과 응결수를 포집하는 엘리미네이터(22)를 갖추고, 상기 댐퍼 섹션부(10)의 후방에 기체연통가능하게 배열되어 있는 코일 섹션부(20); 및
송풍기(31)를 구비하고, 상기 코일 섹션부(20)의 후방에 기체연통가능하게 배열되어 있는 송풍기 섹션부(30);로 이루어지되, 상기 엘리미네이터(22)는 다수의 파상형 플레이트(221)와 상기 파상형 플레이트(221)의 만곡부(222)에서 길이연장된 블레이드(223)를 구비하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 댐퍼 섹션부(10)는 순환공기용 댐퍼(12)를 추가로 구비하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 댐퍼 섹션부(10)는 필터(14)를 추가로 구비하는 공기조화기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 엘리미네이터(22)는 상기 만곡부(222)와 블레이드(223)의 접합 부위에 드레인 채널(224)을 형성하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 코일 섹션부(20)는 상기 엘리미네이터(22)로 포집된 응결수를 집수하여 외부로 배수할 수 있는 드레인관(23)을 바닥면에 추가로 구비하는 공기조화기.
제6항에 있어서,
상기 드레인관(23)은 상기 코일(21) 및 엘리미네이터(22) 하부에 배치되는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 블레이드(223)는 상기 코일 섹션부(20)를 가로지르는 공기 이동방향과 대향되게 길이연장되어 있는 공기조화기.
관형상의 케이싱(25)과;
상기 케이싱(25)의 일 단부에 배열된 다수의 관통공(241)을 천공한 배플판(24)과;
상기 배플판(24) 후방에 배열되어 냉기를 제공하는 코일(21); 및
상기 코일(21) 후방에 배열되어 유동하는 공기에 함유된 응결수를 포집하는 엘리미네이터(22);를 갖춘 코일 섹션부(20)를 구비한 공기조화기.
제9항에 있어서,
상기 공기조화기는 상기 코일 섹션부(20) 전방에 댐퍼 셕션부(10)와 송풍기 섹션부(30)를 추가로 구비할 수 있는 공기조화기.
제9항에 있어서,
상기 엘리미네이터(22)는 다수의 파상형 플레이트(221)와 상기 파상형 플레이트(221)의 만곡부(222)에서 길이연장된 블레이드(223)를 구비하는 공기조화기.
제11항에 있어서,
상기 엘리미네이터(22)는 상기 만곡부(222)와 블레이드(223)의 접합 부위에 드레인 채널(224)을 형성하는 공기조화기.
제9항에 있어서,
상기 코일 섹션부(20)는 상기 엘리미네이터(22)로 포집된 응결수를 집수하여 외부로 배수할 수 있는 드레인관(23)을 바닥면에 추가로 구비하는 공기조화기.
제13항에 있어서,
상기 드레인관(23)은 상기 코일(21) 및 엘리미네이터(22) 하부에 배치되는 공기조화기.
제11항에 있어서,
상기 블레이드(223)는 상기 코일 섹션부(20)를 가로지르는 공기 이동방향과 대향되게 길이연장되어 있는 공기조화기.
제9항에 있어서,
상기 배플판(24)의 중심부에 형성된 관통공(241)의 직경은 상기 배플판(24)의 가장자리에 형성된 관통공(241)의 직경보다 작게 형성되어 있는 공기조화기.
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