KR101319654B1 - 수냉식 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수냉식 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제2열교환기가 가로 방향으로 장착되어 크기가 소형화되는 수냉식 공기조화기에 관한 것이다.

본 발명에 의한 수냉식 공기조화기는, 외관을 형성하면서 내부 공간이 형성되는 캐비넷과, 상기 캐비넷의 하면 외관을 형성하는 베이스와, 상기 캐비넷의 내부 공간에 구비되어 실내 공간의 공기가 유동되면서 열교환되는 제1열교환기가 장착되는 공기유동부와, 상기 공기유동부의 하측에 구비되어, 냉각수와 냉매가 열교환되는 제2열교환기를 비롯한 다수의 부품이 장착되는 기계실을 포함하여 구성되며, 상기 제2열교환기는, 내부 공간에 다수의 박판이 이격되도록 구비되어 냉각수와 냉매가 유동되는 공간을 형성하는 판형열교환기로 성형되고, 상기 베이스의 상면으로부터 상방으로 이격되어 넓은 면이 하면에 위치하도록 가로 방향으로 길게 설치되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기에 의하면 수냉식 공기조화기를 좁은 공간에 설치가 가능해지는 이점이 있다.

수냉식, 공기조화기, 제2열교환기, 장착브라켓, 고정브라켓, 고정수단

Description

수냉식 공기조화기 {Water cooling type air conditioner}

도 1 은 종래 기술에 의한 수냉식 공기조화기의 구성을 나타낸 투시도.

도 2 는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기의 외형을 나타낸 사시도.

도 3 은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기의 설치 상태를 나타낸 설치도.

도 4 는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기의 실외측 구성을 나타낸 사시도.

도 5 는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기의 실외측 내부 구성을 나타낸 분해사시도.

도 6 은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기의 요부 구성인 제2열교환기가 장착되는 상태를 나타낸 체결도.

도 7 은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기의 실외측 구성을 나타낸 블럭도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 실내측 110. 실내측전면판넬

112. 전면흡입구 120. 실내측상면판넬

122. 챔버장착부 130. 실내측측면판넬

150. 구획판 160. 제1열교환기

170. 송풍부 200. 실외측

210. 실외측전면판넬 212. 서비스판넬

220. 실외측후면판넬 230. 실외측측면판넬

240. 베이스 242. 베이스지지부

250. 프레임 252. 세로프레임

254. 가로프레임 260. 제2열교환기

261. 냉매입구부 262. 냉매출구부

263. 냉각수공급부 264. 냉각수회수부

265. 장착브라켓 266. 장착가이드

267. 고정브라켓 268. 고정수단

270. 컨트롤박스 272. 컨트롤박스커버

280. 압축기 281. 정속압축기

282. 인버터압축기 283. 균유관

284. 어큐뮬레이터 285. 오일분리기

286. 핫가스관 290. 냉매제어밸브

291. 실외전자밸브 292. 실외체크밸브

293. 과냉각기 300. 덕트

320. 토출덕트 322. 실내토출부

340. 흡입덕트 342. 실내흡입부

400. 냉각탑 420. 냉각수공급관

422. 냉각수공급분지관 440. 냉각수회수관

442. 냉각수회수분지관 460. 냉각수펌프

A. 공조실 A'. 외기유입구

C. 캐비넷

본 발명은 수냉식 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제2열교환기가 가로 방향으로 장착되어 크기가 소형화되는 수냉식 공기조화기에 관한 것이다.

공기조화기는 사무실 또는 주택 등과 같은 실내 공간의 공기를 냉방하거나 난방하게 되는 냉/난방 기기로서 압축―응축―팽창―증발로 이루어지는 일련의 사이클을 구성하게 된다. 이러한 공기조화기는 주로 실외 공간의 공기를 이용하여 응축열 또는 증발열을 실외 공간으로 배출하게 된다.

공기조화기는 최근에 냉/난방 외에 실내의 오염된 공기를 흡입하여 여과시킨 후 깨끗한 공기를 실내로 재투입하는 공기 정화기능과, 다습한 공기를 건습 공기로 만들어 실내로 재투입하는 제습 기능 등 여러가지 부가적인 기능들을 수행하게 된다.

수냉식 공기조화기는 공냉식 공기조화기와 비교하여 크기가 소형화되고 소음 이 저감되며, 공기가 효과적으로 조화되는 장점이 있어 대형 건물 및 대단위 아파트 등의 건축이 증가함에 따라 생산이 증가하고 있는 추세이며, 공기조화기의 가동시 과다하게 발생하게 되는 전력 소비량을 감소시키기 위한 대안으로 수냉식 공기조화기가 선호되고 있으며, 활발한 연구 개발이 진행되고 있다.

수냉식 공기조화기는 냉매가 외부 공기에 의해 냉각되는 일반적인 공기조화기와는 달리 냉매가 냉각수에 의해 냉각되도록 한 것으로, 냉매가 냉각수와 열교환하게 될 때 냉각수와 냉매가 섞이지 않은 상태로 열교환되도록 성형된다.

이하에서는 종래 기술에 의한 수냉식 공기조화기의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 1에는 종래 기술에 의한 수냉식 공기조화기의 구성을 보인 부분 절개도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 수냉식 공기조화기는 세로 방향으로 긴 직육면체 형상을 가지는 본체(10)에 의해 외관이 형성된다. 상기 본체(10)는 내부에 소정의 공간이 형성되며, 이러한 내부 공간에는 작동 유체인 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(11)와, 상기 압축기(11)에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매가 냉각수와 열교환되는 제2열교환기(12), 상기 제2열교환기(12)를 통과하면서 열교환된 냉매가 팽창되는 팽창장치(도시되지 않음), 상기 팽창장치(미도시)를 통과하면서 팽창된 냉매가 실내 공기와 열교환되는 제1열교환기(도시되지 않음) 등이 장착된다.

상기 압축기(11)와 제2열교환기(12), 팽창장치(미도시), 제1열교환기(미도시)는 냉매가 유동되는 냉매배관에 의해 연결되어 냉매가 반복적으로 순환되면서 실내 공간의 공기를 조화시키게 된다.

상기 제2열교환기(12)는 냉매가 유동되는 냉매배관을 냉각수가 유동되는 냉각수관이 감싸도록 성형되는 이중관으로 성형되며, 이러한 이중관이 나선형으로 적층되어 중앙부가 비어 있는 원기둥 형상으로 성형된다. 이중관으로 성형되는 제2열교환기(12)의 일단부는 냉각수가 유입되는 입수관(13)과 연결되고, 타단부는 냉각수가 배수되는 배수관(14)과 연결된다.

상기 입수관(13)과 배수관(14)은 물을 냉각시켜 냉각수를 생성하는 냉각탑(도시되지 않음)과 연결된다. 따라서, 상기 냉각탑(미도시)에서 생성되는 냉각수는 상기 입수관(13)을 통해 상기 제2열교환기(12)의 내부로 유동되며, 제2열교환기(12)를 통과하면서 냉매와 열교환되고, 냉매와 열교환되는 냉각수는 배수관(14)을 통해 냉각탑(미도시)으로 유동되어 냉각탑의 내부 공간에서 열교환된 냉각수를 다시 냉각시키게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래 기술에 의한 수냉식 공기조화기에는 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.

상기한 바와 같이 구성되는 종래 기술에 의한 수냉식 공기조화기에 의하면, 상기 제2열교환기(12)가 나선형으로 적층되면서 성형되어 냉매와 냉각수가 열교환되도록 성형된다. 이처럼, 제2열교환기(12)가 나선형으로 적층되면서 성형됨에 따라 냉매와 냉각수가 충분히 열교환하기 위해서는 높게 적층되거나 넓게 적층되어야 하는 문제점이 발생하게 된다.

상기 제2열교환기(12)가 높게 또는 넓게 적층됨에 따라 수냉식 공기조화기의 크기가 대형화되어야 하는 문제점이 발생하게 된다.

공기조화기의 전체적인 크기가 대형화됨에 따라 공기조화기를 설치하기 위해서는 넓은 공간이 확보되어야 하는 문제점이 발생하게 되며, 공기조화기를 설치하기 위한 설치 시간이 증가하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 공기조화기의 전체적인 크기가 대형화됨에 따라 공기조화기를 설치하기 위한 별도의 장비가 동원되어야 하는 문제점이 발생하게 되며, 설치 작업의 효율성이 감소하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

뿐만아니라, 대형화되는 수냉식 공기조화기를 생산하기 위한 생산성이 감소하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기의 목적은 크기가 소형화되는 수냉식 공기조화기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기는, 외관을 형성하면서 내부 공간이 형성되는 캐비넷과, 상기 캐비넷의 하면 외관을 형성하는 베이스와, 상기 캐비넷의 내부 공간에 구비되어 실내 공간의 공기가 유동되면서 열교환되는 제1열교환기가 장착되는 공기유동부와, 상기 공기유동부의 하측에 구비되어, 냉각수와 냉매가 열교환되는 제2열교환기가 장착되는 기계실을 포함하여 구성되며, 상기 제2열교환기는, 내부 공간에 다수의 박판이 이격되도록 구비되어 냉각수와 냉매가 유동되는 공간을 형성하는 판형열교환기로 성형되고, 상기 베이스의 상면으로부터 상방으로 이격되며, 면적이 넓은 면이 수직선과 교차되는 방향으로 배치된다.

상기 제2열교환기에는, 상기 제2열교환기의 내부 공간으로 냉각수가 공급되는 냉각수공급부와, 상기 냉각수공급부를 통해 공급되는 냉각수가 제2열교환기의 외부로 유동되는 통로인 냉각수회수부와, 상기 제2열교환기의 내부 공간으로 냉매가 유입되는 통로인 냉매입구부와, 상기 냉매입구부를 통해 유입되는 냉매가 제2열교환기의 외부로 유동되는 통로인 냉매출구부가 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2열교환기의 면적이 넓은 면은 상기 공기유동부 내부로 유동 되는 공기의 유동 방향과 나란한 것을 특징으로 한다.

상기 냉각수공급부 및 냉각수회수부와 냉매입구부 및 냉매출구부는 동일면에 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 베이스의 상면에는, 상기 제2열교환기를 장착하기 위한 장착브라켓이 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 장착브라켓은, 상기 제2열교환기의 하부를 지지하는 지지브라켓과, 상기 지지브라켓의 측면에 체결되어 상기 제2열교환기의 상부를 고정하는 고정브라켓을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지브라켓에는 상기 고정브라켓이 체결되도록 브라켓체결공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 브라켓체결공은 세로 방향으로 직경이 긴 타원형상으로 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지브라켓의 중앙부 상면에는 장착가이드가 성형된 것을 특징으로 한다.

상기 지지브라켓의 상면은 일측방으로 기울어지도록 성형되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기는 전체적인 크기가 소형화되어 좁은 공간에 설치가 가능해지는 이점이 있다.

이하에서는 도시된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기를 일체형을 예를 들어 살펴보기로 한다.

도 2에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기의 설치 상태를 나타낸 설치도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기의 외형을 나타낸 사시도가 도시되어 있다.

도 2를 참조하여 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기가 설치되는 상태를 살펴보면, 수냉식 공기조화기는 대형 건물 및 고층 건물 등의 실내 공간을 조화시키기 위하여 설치된다. 따라서, 수냉식 공기조화기가 설치되는 건물에는 다수의 실내 공간이 구비되고, 이러한 다수의 실내 공간을 조화시키기 위하여 수냉식 공기조화기가 설치된다.

멀티형 수냉식 공기조화기의 경우 실내기와 실외기가 별도로 설치되는 구성을 가지며, 각각의 실내 공간에 적합한 실내기가 설치되어 실내 공간을 조화시키게 된다. 이때, 실내기와 실외기는 냉매배관으로 연결된다. 이러한 냉매배관으로 냉매가 실내기와 실외기 사이를 이동하면서 열교환되어 실내 공간을 조화시키도록 구성 된다.

반면, 일체형 수냉식 공기조화기의 경우 실내기와 실외기가 별도로 설치되지 않고, 일체로 구성된다. 각각의 실내 공간에 적합한 실내토출구 및 실내흡입구가 장착되어 실내 공간의 공기를 조화시키게 된다. 이때, 실내 공간과 공기조화기는 덕트에 의해 연결된다. 이러한 덕트를 따라 조화된 공기 및 실내 공간의 공기가 유동하면서 실내 공간을 조화시키게 된다.

본 발명에 의한 수냉식 공기조화기가 설치되는 건물의 옥상 등에는 물을 냉각시켜 냉각수를 생성하는 냉각탑(400)이 설치된다. 상기 냉각탑(400)은 물을 공기와 직접 접촉시키기 위하여 공기를 고속으로 분사함으로써, 고속으로 분사되는 공기와 물이 직접 접촉하게 하여 물을 냉각시켜 냉각수를 생성하게 된다.

즉, 상기 냉각탑(400)에서는 물이 찬 공기와 접촉하게 되면 물의 일부가 증발하게 되는데 이때, 증발에 필요한 열을 빼앗아 수온(水溫)을 내려준다. 이러한 현상을 이용하여 냉각탑(400)에서는 상방에서 하방으로 물을 흘려보내고 하방에서 공기를 주입하여 냉각수를 생성하게 된다.

상기 냉각탑(400)의 내부에서 생성되는 냉각수는 냉각수공급관(420)에 의해 안내되어 공기조화기가 설치되는 공조실(A)의 내부 공간으로 공급된다. 상기 냉각수공급관(420)은 소정의 직경을 가지는 원통형 파이프로 성형되어 냉각탑(400)으로부터 건물의 외측 벽면을 따라 하방으로 연장되면서 설치된다.

상기 냉각수공급관(420)의 측방에는 공기조화기의 내부 공간에서 작동 유체인 냉매와 열교환된 냉각수가 상기 냉각탑(400)으로 회수되도록 안내하는 냉각수회 수관(440)이 설치된다. 상기 냉각수회수관(440)은 내부가 비어있는 원통형 파이프로 성형되며, 건물의 외측 벽면을 따라 설치되어 단부가 냉각탑(400)의 상단부와 연통되도록 설치된다.

따라서, 상기 냉각탑(400)의 내부 공간에서 생성되는 냉각수는 상기 냉각수공급관(420)에 의해 안내되어 상기 공조실(A)의 내부에 설치되는 공기조화기의 내부 공간으로 유동되며, 공기조화기의 내부 공간에서 냉매와 열교환된 냉각수는 상기 냉각수회수관(440)에 의해 안내되어 냉각탑(400)의 상단부로 유동된 다음 냉각탑(400)의 내부 공간에서 다시 냉각되어 공기조화기로 공급되는 과정을 반복하게 된다.

상기 냉각수공급관(420)에는 냉각수펌프(460)가 장착되어 상기 냉각탑(400)에서 생성되는 냉각수를 공기조화기의 내부 공간에 일정한 압력으로 공급하게 된다. 이처럼, 일정한 압력으로 냉각수가 공급되면, 냉각수는 공기조화기의 내부 공간으로 일정한 수압을 가지고 공급되어 냉매와 열교환할 때 일정한 열교환 효율을 가지게 된다.

상기 냉각수공급관(420)과 냉각수회수관(440)은 건물의 외측 벽면을 따라 연장 설치되어, 각각의 공조실(A)로 분지되어 공기조화기의 내부 공간으로 냉각수를 공급하거나 회수하게 된다. 즉, 냉각수공급관(420)과 냉각수회수관(440)으로부터 분지되는 냉각수공급분지관(422)과 냉각수회수분지관(442)이 공조실(A)의 측면을 관통하여 설치됨으로써 공기조화기의 내부 공간으로 냉각수를 공급하거나 회수하게 된다.

이와 같이, 상기 냉각수공급관(420)에서 분지되어 상기 공조실(A)의 내부 공간으로 관통되도록 설치되는 상기 냉각수공급분지관(422)은 일단부가 냉각수공급관(420)과 연통되도록 성형되고, 타단부는 공기조화기의 내부 공간으로 인입된다. 상기 냉각수회수관(440)에서 분지되어 공조실(A)의 내부 공간으로 관통되도록 설치되는 상기 냉각수회수분지관(442)은 일단부가 냉각수회수관(440)과 연통되도록 성형되고, 타단부는 공기조화기의 내부 공간과 연통되도록 설치된다.

상기 냉각수회수분지관(442)에는 냉각수회수밸브(444)가 장착되어 상기 냉각탑(400)으로부터 공기조화기의 내부 공간으로 공급되는 냉각수가 냉매와 열교환된 다음 냉각수회수분지관(442)으로 회수되는 냉각수의 유동을 제어하게 된다.

즉, 공기조화기를 정상적으로 사용하여 작동하게 되는 경우에는 상기 냉각수회수밸브(444)를 개방하여 공기조화기의 내부 공간에서 냉매와 열교환된 냉각수가 상기 냉각탑(400)으로 회수되도록 하며, 공기조화기를 사용하지 않아 작동하지 않게 될 경우 냉각수회수밸브(444)를 차폐하여 공기조화기 내부 공간의 냉각수가 냉각탑(400)으로 회수되지 않도록 하게 된다.

이처럼, 공기조화기 내부 공간의 냉각수가 상기 냉각탑(400)으로 회수되지 않도록 하는 것은 작동하지 않던 공기조화기를 필요에 의해 작동하게 될 경우 공기조화기의 초기 가동시 압축된 냉매와 회수되지 않은 냉각수가 열교환되어 냉매를 냉각시킴으로써 고온의 냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하여 압축기의 소손을 방지하기 위함이다.

한편, 건물의 내부에 구비되는 다수의 실내 공간의 천정에는 공기조화기의 내부 공간에서 조화된 공기가 공기 조화를 위한 각각의 실내 공간으로 투입되는 실내토출부(322)가 설치된다. 이러한 실내토출부(322)는 상기 공조실(A)에 설치되는 공기조화기의 내부 공간과 토출덕트(320)에 의해 연통된다.

즉, 각각의 실내 공간에 설치되는 상기 실내토출부(322)는 상기 토출덕트(320)와 연통되도록 설치되고, 토출덕트(320)의 타단부는 공기조화기와 연통되도록 설치되어 공기조화기의 내부 공간에서 조화된 공기는 토출덕트(320)에 의해 안내되어 각각의 실내 공간에 설치되는 실내토출부(322)를 통해 실내 공간으로 투입된다.

또한, 건물의 내부에 구비되는 다수의 실내 공간의 천정 다시말해, 상기 실내토출부(322)의 일측에는 공기 조화를 위한 실내 공간의 공기가 공기조화기로 흡입되도록 실내 공간의 공기가 흡입되는 실내흡입부(342)가 설치된다. 이러한 실내흡입부(342)는 상기 공조실(A)과 흡입덕트(340)에 의해 연통된다.

즉, 각각의 실내 공간에 설치되는 상기 실내흡입부(342)는 상기 흡입덕트(340)와 연통되도록 설치되고, 흡입덕트(340)의 타단부는 공조실(A)과 연통되도록 설치되어 실내 공간의 공기는 흡입덕트(340)에 의해 안내되어 각각의 실내 공간에 설치되는 실내흡입부(342)를 통해 공조실(A)로 유동된다.

이처럼, 상기 공조실(A)에 설치되는 공기조화기와 각각의 실내 공간은 덕트(300)로 연결되어 공기조화기의 내부 공간에서 조화된 공기가 덕트를 통해 각각의 실내 공간으로 유동되면서 실내 공간의 공기를 조화시키게 되고, 실내 공간의 공기가 공조실(A)로 유동되어 공기조화기의 내부 공간으로 유입되면서, 공기는 계 속적으로 순환하게 된다.

상기 실내토출부(322)가 설치되는 실내 공간들의 측방에는 공기조화기가 설치되는 공조실(A)이 구비된다. 상기 공조실(A)은 주로 공기 조화를 위한 실내 공간이 형성되는 건물의 외벽 내측에 형성되며, 이러한 공조실(A)의 외벽에는 신선한 외부 공기가 유입되는 통로인 외기유입구(A')가 성형된다.

상기 외기유입구(A')를 통해 외부의 신선한 공기가 상기 공조실(A)의 내부 공간으로 유입되어 각각의 실내 공간에서 유동되는 실내 공간의 공기와 공기조화기의 내부 공간으로 흡입되어 조화된 다음 각각의 실내 공간으로 재투입됨으로써 신선한 외부 공기가 실내 공간으로 투입됨으로써 실내 공간의 공기를 조화시킴과 동시에 환기시켜주게 된다.

상기 외기유입구(A')에는 댐퍼 등이 설치되어 외기유입구(A')를 선택적으로 차폐하는 것이 가능하도록 성형되어 사용자의 필요 또는 실내 공간의 청정 상태에 따라 신선한 외부 공기를 선택적으로 흡입하게 된다. 이는 계속적으로 외부 공기가 유입되면, 실내 공기를 조화시키기 위한 공기조화기의 부하 용량이 증가하게 되므로 필요에 의해 선택적으로 외기유입구(A')를 개방하기 위함이다.

상기 토출덕트(320)에는 각각의 공기 조화를 위한 실내 공간으로 토출되도록 제어하는 제어댐퍼(도시되지 않음)가 구비되어 각각의 실내 공간으로 토출되는 조화된 공기를 제어하게 된다. 이는 공기의 조화가 요구되는 실내 공간으로 조화된 공기를 토출하고, 공기의 조화가 요구되지 않는 실내 공간에는 조화된 공기가 토출되지 않도록 함으로써 공기조화기의 부하를 감소시키며, 사용의 편의성을 향상시키 기 위함이다.

도 3을 참조하여 수냉식 공기조화기를 살펴보면, 수냉식 공기조화기는 세로 방향으로 긴 직육면체 형상의 캐비넷(C)에 의해 외관을 형성하게 된다. 상기 캐비넷(C)은 상기 흡입덕트(340)로부터 상기 공조실(A)로 유동되는 실내 공간의 공기를 흡입하여 내부의 장착된 다수의 부품을 작동하여 조화시킨 다음 상기 토출덕트(320)를 통해 각각의 실내 공간으로 토출시켜 공기 조화를 위한 실내 공간의 공기를 조화시키게 된다.

상기 캐비넷(C)은 공기 조화를 위한 실내 공간의 공기를 상기 흡입덕트(340)로부터 흡입하여 조화시킨 다음 상기 토출덕트(320)를 통해 토출하게 되는 실내측(100)과, 상기 실내측(100)의 하측에 구비되어 냉각수와 냉매가 열교환되어 열교환된 냉매를 실내측(100)으로 유동시키는 실외측(200)으로 구획된다.

상기 실내측(100)은 전면 외관을 형성하면서 공기 조화를 위한 실내 공간의 공기가 흡입되는 통로인 전면흡입구(112)가 성형되는 실내측전면판넬(110)과, 조화된 공기의 토출을 안내하는 상기 토출덕트(320)가 체결되며 상면 외관을 형성하는 실내측상면판넬(120)과, 측면 외관을 형성하는 실내측측면판넬(130)과, 후면 외관을 형성하는 실내측후면판넬(도시되지 않음)이 각각 체결되어 외형을 형성하게 된다.

상기 실내측전면판넬(110)에는 상기 흡입덕트(340)에 의해 안내되어 상기 공조실(A)로 흡입되는 실내 공간의 공기가 상기 실내측(100)의 내부 공간으로 흡입되는 통로인 전면흡입구(112)가 그릴 형상으로 성형된다. 이처럼, 그릴 형상으로 성 형되는 전면흡입구(112)에 의해, 공기 조화를 위한 실내 공간의 공기가 실내측(100)의 내부 공간으로 흡입될 때 비교적 큰 먼지 및 이물질이 실내측(100)의 내부 공간으로 유입되는 것이 방지된다.

상기 실내측상면판넬(120)에는 상기 실내측(100)의 내부 공간에서 조화된 공기를 실내 공간으로 안내하는 상기 토출덕트(320)의 단부에 장착되어 소음을 저감시키는 소음챔버(324)가 장착되도록 챔버장착부(122)가 상방으로 돌출되어 성형된다. 즉, 토출덕트(320)의 단부는 상기 소음챔버(324)에 장착되고, 이러한 소음챔버(324)가 상기 챔버장착부(122)에 장착되어 실내측(100)의 내부 공간에서 조화된 공기를 실내 공간으로 유동시키게 된다.

상기 실내측(100)의 하측에는 실외측(200)이 형성된다. 상기 실외측(200)은 전면 외관을 형성하는 실외측전면판넬(210)과, 상기 실외측전면판넬(210)과 대응되는 형상으로 성형되어 후면 외관을 형성하는 실외측후면판넬(도 5의 220), 측면 외관을 형성하는 실외측측면판넬(230), 하면 외관을 형성하면서 상면에 다수의 부품이 장착되는 베이스(240)가 각각 체결되어 실외측(200)의 외관을 형성하게 된다.

상기 실외측전면판넬(210)에는 서비스 인원이 서비스 작업을 수행하기 용이하도록 다수개의 서비스판넬(212)이 착탈 가능하게 장착되며, 이러한 서비스판넬(212)에 의해 실외측전면판넬(210)을 탈거하지 않고도 실외측(200)의 내부 공간에 장착되는 다수 부품의 서비스가 가능해지게 된다.

도 4에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기의 내부 구성을 나타낸 투영도가 도시되어 있다. 도 4를 참조하여 수냉식 공기조화기 의 내부 구성을 살펴보면, 상기 캐비넷(C)의 내부 공간은 구획판(150)에 의해 상부 공간과 하부 공간으로 구획된다.

상기 구획판(150)은 소정의 두께를 가지는 사각판재 형상으로 성형되며, 이러한 구획판(150)에 의해 구획되는 상기 캐비넷(C)의 내부 공간은 구획판(150)의 상부 공간이 상기 실내측(100)의 내부 공간이 되고, 구획판(150)의 하부 공간이 상기 실외측(200)의 내부 공간이 된다.

상기 실내측(100)의 내부 공간 하반부 즉, 상기 전면흡입구(112)의 후측에는 냉매와 실내 공기가 열교환되는 제1열교환기(160)가 장착되고, 상기 제1열교환기(160)의 상측에는 송풍부(170)가 구비된다.

상기 제1열교환기(160)는 소정의 직경을 가지는 원형 파이프가 다수회 절곡되면서 성형되어 전체적으로 볼 때 소정의 두께를 가지는 사각판재 형상으로 성형된다. 이러한 제1열교환기(160)는 후방으로 갈수록 하향 경사를 가지도록 장착되며, 제1열교환기(160)를 우측에서 볼 때 대략 "＼" 형상으로 장착된다. 즉, 제1열교환기(160)의 상단부는 상기 전면흡입구(112)의 상단부 후측에 장착되고, 하단부는 상기 구획판(150)의 상면 후단부에 장착된다.

상기 제1열교환기(160)의 상측에는 송풍부(170)가 구비된다. 상기 송풍부(170)는 제1열교환기(160)를 통과하면서 열교환되어 조화된 공기를 상기 토출덕트(320)로 토출하게 된다. 토출덕트(320)에 의해 안내되는 조화된 공기는 공기 조화를 위한 공간으로 유동되어 공기 조화를 위한 공간의 공기를 조화시키게 된다.

상기 송풍부(170)는 외부의 전원이 인가되면 회전 동력을 발생시키게 되는 팬모터(도시되지 않음)와, 상기 팬모터(미도시)의 회전 동력에 의해 회전 운동하게 되는 송풍팬(도시되지 않음)과, 상기 송풍팬(미도시)을 감싸도록 성형되며, 송풍팬(미도시)의 회전 운동에 의해 유동되는 공기를 안내하게 되는 팬하우징(도시되지 않음)을 포함하여 구성된다.

상기 팬모터(미도시)는 디디(DD:Direct driver)모터가 사용되며, 이러한 디디모터는 모터를 직접 송풍팬(미도시)에 연결하여 구동하는 방식으로 소음이 작고 잔고장율이 적으며, 크기가 소형되어 협소한 공간에서도 사용이 가능한 장점을 가지고 있다.

상기 송풍팬(미도시)은 일반적으로 시로코팬이 사용되며, 이러한 시로코팬은 외주면을 따라 다수개의 팬날개가 장착되어 회전 운동함으로써 좌우 측면으로부터 중심부로 공기를 흡입하여 외측방으로 토출하게 된다. 송풍팬(미도시)의 외측방으로 토출되는 공기는 상기 팬하우징(미도시)에 의해 안내되어 상방으로 토출된다.

상기 팬하우징(미도시)은 상기 송풍팬(미도시)의 회전 운동에 의해 상기 제1열교환기(160)를 통과한 공기가 흡입되도록 양측면 중앙부가 소정의 면적을 가지도록 개구되어 성형되며, 흡입된 공기가 상방으로 토출되도록 상면이 개구되어 성형된다. 이처럼, 개구되는 팬하우징(미도시)의 상면을 통해 조화된 공기는 상기 소음챔버(324)를 통과하면서 소음이 저감된 다음 상기 토출덕트(320)로 토출된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 실외측의 구성을 살펴보도록 한다.

도 5에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기 실외측의 내부 구성을 나타낸 분해사시도가 도시되어 있으며, 도 6에는 본 발명에 의 한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기 실외측의 요부 구성인 제2열교환기와 장착브라켓을 나타낸 체결도가 도시되어 있다.

도 5를 참조하여 실외측의 구성을 살펴보면, 상기 실외측(200)의 전면과 후면 외관을 형성하는 상기 실외측전면판넬(210)과 실외측후면판넬(220)은 동일한 형상으로 성형되어 상호 대향되는 방향으로 장착되며, 교환하여 장착되는 것이 가능하도록 성형된다. 또한, 상기 실외측측면판넬(230)은 실외측좌측판넬과 실외측우측판넬이 동일한 형상으로 성형되어 상호 대향되는 방향으로 장착된다.

이처럼, 상기 실외측전면판넬(210)과 실외측후면판넬(220)이 동일한 형상으로 성형되고, 상기 실외측좌측판넬과 실외측우측판넬이 동일한 형상으로 성형됨으로써 판넬의 제작이 용이하게 되고, 조립성을 향상시키게 된다.

상기 베이스(240)는 소정의 두께를 가지는 사각판재 형상으로 성형되며, 하면 전단부와 후단부에는 가로 방향으로 긴 사각통상의 베이스지지부(242)가 구비되어 베이스(240)를 지지하게 된다. 상기 베이스지지부(242)에는 지게차의 포크 등이 가로질러 관통되는 것이 가능하도록 포크홀(도시되지 않음)이 성형되고, 이러한 베이스지지부(242)에 의해 베이스(216)의 하면이 바닥면으로부터 소정의 간격을 가지면서 이격되도록 성형되어 공기조화기의 이동 및 운반, 설치 등이 용이하게 된다.

상기 실외측(200)의 외면을 형성하는 각각의 판넬은 프레임(250)에 체결되면서 지지된다. 상기 프레임(250)은 상기 베이스(240)의 각 모서리 상면에 장착되어 상방으로 연장 형성되는 세로프레임(252)과 상기 세로프레임(252)의 상단부에 체결되는 가로프레임(254)으로 구성된다.

상기 세로프레임(252)은 소정의 두께를 가지면서 세로 방향으로 긴 사각판재 형상으로 성형되어 외면의 각이 대략 직각되도록 절곡되어 성형된다. 이러한 세로프레임(252)의 외면에 각각의 판넬이 장착되면서 상기 실외측(200)의 내부 공간을 형성하게 된다.

상기 세로프레임(252)의 상단부에는 상기 가로프레임(254)이 체결되어 장착된다. 가로프레임(254)은 소정의 두께를 가지면서 가로 방향으로 긴 사각판재 형상으로 성형되며, 외측면이 하방으로 절곡되도록 성형되어 세로프레임(252)의 상면과 외면에 체결되어 장착된다.

상기 실외측전면판넬(210)의 후면 상반부 후측에는 컨트롤박스(270)가 장착된다. 상기 컨트롤박스(270)는 소정의 공간을 가지는 직육면체의 형상으로 성형되며, 전면(前面)이 개구되도록 성형된다. 이러한 개구된 전면은 소정의 두께를 가지는 사각판재 형상으로 성형되는 컨트롤박스커버(272)에 의해 전면이 선택적으로 개폐되며, 컨트롤박스(270)의 내부 공간에는 다수의 전장 부품이 장착되어 수냉식 공기조화기의 작동을 제어하게 된다.

상기 컨트롤박스(270)의 후측에는 압축기(280)가 장착된다. 상기 압축기(280)는 소정의 직경을 가지는 원기둥 형상으로 성형되며, 복수개가 구비된다. 이러한 압축기(280)는 냉매를 고온 고압의 형태가 되도록 압축하는 기능을 담당하게 되며, 통상적으로 소음이 작고 효율이 뛰어난 스크롤압축기로 장착된다.

상기 압축기(280)는 정속 운전을 하는 정속압축기(281)와, 가변속 열펌프(Variable Speed Heat Pump)인 인버터압축기(282)로 구성되며, 상기 정속압축 기(281)와 인버터압축기(282)의 사이에서는 균유관(283)이 성형되며, 이러한 균유관(283)은 정속압축기(281) 및 인버터압축기(282)와 서로 연통되도록 성형된다.

상기 균유관(283)은 어느 하나의 압축기(280)에서 급유 부족이 발생하게 되면, 다른 압축기(280)로부터 균유관(283)을 통해 오일이 보충되도록 하여 유량 부족에 의한 압축기(280)의 소손을 방지하게 된다.

상기 정속압축기(281)는 부하 용량에 관계없이 정속 운전을 하게 되며, 상기 인버터압축기(282)는 부하 용량에 따라 회전수가 조절되어 다른 속도로 변속 운전하게 된다. 즉, 공기 조화를 위한 실내 공간과, 외부의 실외 공간이 적은 온도차를 나타내거나 소수의 실내 공간에 대한 공기 조화가 필요하여 부하 용량이 적은 경우에는 먼저, 인버터압축기(282)가 가동되며, 점차 부하 용량이 증가하여 인버터압축기(282) 만으로 감당할 수 없는 경우에 비로소 정속압축기(281)가 구동된다.

상기 압축기(280)의 후방에는 어큐뮬레이터(284)가 장착된다. 상기 어큐뮬레이터(284)는 액체 상태의 냉매를 걸러내어 기체 상태의 냉매만 압축기(280)의 내부로 유입되도록 하는 역할을 담당하게 된다. 이처럼, 어큐뮬레이터(284)에 의해 액체 상태의 냉매가 걸러지는 것은 상기 실내측(100)으로부터 압축기(280)의 내부 공간으로 유입되는 냉매 중 기체로 증발되지 못하고 액체 상태의 냉매가 압축기(280)의 내부로 유입되면, 냉매를 고온 고압의 기체 상태로 압축하게 되는 압축기(280)에 부하가 증가되어 압축기(280)가 손상되는 것을 방지하게 된다.

상기 어큐뮬레이터(284)의 내부로 유입되는 냉매 중 미처 증발되지 못하고 액체 상태로 남아있는 냉매는 기체 상태의 냉매보다 상대적으로 무겁기 때문에 어 큐뮬레이터(284)의 하부에 저장되고, 상대적으로 상부에 위치하게 되는 기체 상태의 냉매만 상기 압축기(280)의 내부로 유동하게 된다.

상기 베이스(240)의 상면 후단부에는 냉매가 냉각수와 열교환되는 제2열교환기(260)가 장착된다. 상기 제2열교환기(260)는 전체적으로 높이가 낮고 가로 방향으로 긴 직육면체 형상으로 성형된다.

상기 제2열교환기(260)는 판형열교환기로 내부 공간에 다수개의 박판(薄板)이 소정의 간격을 가지고 이격되도록 성형되어 냉매와 냉각수가 유동되는 공간을 형성하도록 성형된다. 이러한 공간에 냉매와 냉각수가 순차적으로 유동되면서 냉매와 냉각수는 열교환하게 된다.

즉, 상기 제2열교환기(260)의 내부 공간에 가장 상부에 형성되는 박판과 박판 사이의 공간에 냉매가 유동되면, 냉매가 유동되는 층의 박판과 하측의 박판이 형성하게 되는 공간에는 냉각수가 유동되고, 냉각수가 유동되는 층의 박판과 하측의 박판이 형성하게 되는 공간에는 냉매가 유동되는 형상으로 제2열교환기(260)의 내부 공간에서는 냉매와 냉각수가 유동된다.

상기 제2열교환기(260)는 상기 베이스(240)의 상면에 장착브라켓(265)에 의해 장착된다. 상기 장착브라켓(265)은 소정의 두께를 가지면서 가로 방향으로 긴 사각판재 형상의 브라켓으로 중앙부가 상방으로 함몰 형성되며, 전단부는 전방으로 후단부는 후방으로 절곡되어 절곡된 하면이 베이스(240)의 상면에 접하면서 체결되어 고정된다.

도 6을 참조하여 상기 제2열교환기(260)를 상세히 살펴보면, 제2열교환 기(260)의 상면 좌측단부에는 냉매가 제2열교환기(260)의 내부 공간으로 유입되는 통로인 냉매입구부(261)가 성형된다. 상기 냉매입구부(261)는 소정의 직경을 가지는 원형 파이프 형상으로 성형되며, 하단부가 제2열교환기(260)의 상면에 접하면서 상방으로 돌출 형성된다.

상기 제2열교환기(260)의 상면 우측단부에는 상기 냉매입구부(261)로 유입되는 냉매가 제2열교환기(260)의 내부 공간에서 유동되면서 냉각수와 열교환된 다음 제2열교환기(260)의 외부로 유출되는 통로인 냉매출구부(262)가 성형된다. 상기 냉매출구부(262)는 소정의 직경을 가지는 원형 파이프 형상으로 성형되며, 하단부가 제2열교환기(260)의 상면에 접하면서 상방으로 돌출 형성된다.

상기 냉매출구부(262)의 후방에는 상기 냉각탑(400)에서 생성되는 냉각수가 상기 제2열교환기(260)의 내부 공간으로 공급되는 통로인 냉각수공급부(263)가 성형된다. 상기 냉각수공급부(263)는 소정의 직경을 가지는 원형 파이프 형상으로 성형되며, 하단부가 제2열교환기(260)의 상면에 접하면서 상방으로 돌출 형성된다.

상기 냉매입구부(261)의 후방에는 상기 냉각수공급부(263)를 통해 상기 제2열교환기(260)의 내부 공간으로 공급되는 냉각수가 제2열교환기(260)의 내부 공간을 유동하면서 냉매와 열교환된 다음 열교환된 냉각수가 제2열교환기(260)의 외부로 유동되는 통로인 냉각수회수부(264)가 성형된다. 상기 냉각수회수부(264)는 소정의 직경을 가지는 원형 파이프 형상으로 성형되며, 하단부가 제2열교환기(260)의 상면에 접하면서 상방으로 돌출 형성된다.

따라서, 상기 냉매입구부(261)는 상기 실내측(100)에 장착되는 상기 제1열교 환기(160)와 냉매배관(도시되지 않음)과 연결되어 냉매가 유동되며, 상기 냉매출구부(262)는 다음에 설명할 냉매제어밸브(290)와 연결되어 냉매가 유동된다. 이처럼, 냉매는 제1열교환기(160)와 제2열교환기(260)의 사이를 유동하게 된다.

상기 냉각수공급부(263)는 상기 냉각수공급분지관(422)과 연결되어 상기 냉각탑(400)에서 생성되는 냉각수가 상기 냉각수공급관(420)을 통해 냉각수공급분지관(422)을 거쳐 상기 제2열교환기(260)의 내부 공간으로 유동되는 통로가 되며, 상기 냉각수회수부(264)는 상기 냉각수회수분지관(442)과 연결되어 제2열교환기(260)의 내부 공간에서 냉매와 열교환된 냉각수가 냉각수회수분지관(442)을 통해 상기 냉각수회수관(440)을 거쳐 냉각탑(400)으로 회수되는 통로가 된다.

이와 같이, 상기 제2열교환기(260)가 연결되면 제2열교환기(260)의 내부 공간에서 냉매는 좌측에서 우측으로 유동되고, 냉각수는 우측에서 좌측으로 유동되면서 냉각수와 냉매는 열교환된다.

이하에서는 상기 제2열교환기(260)가 상기 베이스(240)의 상면에 장착되는 상태를 살펴보도록 한다.

상기 제2열교환기(260)는 하면이 상기 장착브라켓(265)의 상면에 접하면서 지지되어 베이스(240)에 장착된다. 다시 말해, 상기 제2열교환기(260)의 면적이 넓은 면이 수직선과 교차되는 방향으로 배치되게 베이스(240)에 장착된다. 장착브라켓(265)의 절곡된 전단부와 후단부 하면이 베이스(240)의 상면에 접하면서 스크류 등으로 체결되어 고정된다. 이때, 장착브라켓(265)의 절곡된 전단부와 후단부 하면에는 완충부재(도시되지 않음) 등이 구비되어 상기 압축기(280)에서 발생하게 되는 진동이 제2열교환기(260)로 전달되지 않도록 구성되며, 제2열교환기(260)에서 발생되는 진동이 베이스(240)로 전달되지 않도록 구성된다. 이와 같이 상기 제2열교환기(260)가 장착되면 상기 제 2 열교환기의 면적이 넓은 면은 상기 공기유동부 내부로 유동되는 공기의 유동 방향과 나란하게 된다.

상기 장착브라켓(265)의 중앙부 전면과 후면에는 다음에 설명할 고정브라켓(267)이 고정수단(268)에 의해 관통되면서 체결되는 브라켓체결공(265')이 천공 형성된다. 상기 브라켓체결공(265')은 장착브라켓(265)의 중앙부 전면과 후면 중앙을 기준으로 좌측과 우측에 각각 형성되며, 세로 방향으로 직경이 긴 타원 형상으로 성형된다.

이처럼, 상기 브라켓체결공(265')이 세로 방향으로 긴 타원 형상으로 성형되는 것은 상기 제2열교환기(260)의 높이에 따른 상기 장착브라켓(265)의 교체가 불필요하도록 하기 위함이다. 즉, 제2열교환기(260)의 높이가 비교적 높은 형상의 제2열교환기(260)가 장착브라켓(265)에 장착되면, 상기 고정브라켓(267)의 하단부가 소정의 높이만큼 상승하여 체결된다.

이때, 상기 고정수단(268)은 상기 브라켓체결공(265')의 상단부를 관통하면서 체결되어 상기 제2열교환기(260)를 상기 장착브라켓(265)에 고정시키게 된다.

반면, 상기 제2열교환기(260)의 높이가 비교적 낮은 형상의 제2열교환기(260)를 상기 장착브라켓(265)에 장착시키게 되면, 상기 고정수단(268)은 상기 브라켓장착공(265')의 하단부를 관통하면서 체결되어 제2열교환기(260)를 장착브라켓(265)에 고정시키게 된다.

이와 같이, 상기 브라켓체결공(265')의 세로 방향 직경 만큼의 편차에 따라 다양한 높이의 상기 제2열교환기(260)를 상기 장착브라켓(265)에 장착하는 것이 가능하게 된다.
다시 말하면, 상기 고정브라켓(267)에 형성되는 고정브라켓체결공(267c)은, 상기 브라켓체결공(265')의 하단 및 상단 사이에 위치될 수 있다. 이를 통하여, 상기 고정브라켓(267)의 높이가 상기 제2열교환기(260)의 상면 높이에 대응되게 할 수 있다. 그리고 상기 고정브라켓(267) 및 장착브라켓(265)은 상기 고정수단(268)에 의해 고정될 수 있다.

상기 장착브라켓(265)의 중앙부 상면에는 장착가이드(266)가 성형된다. 상기 장착가이드(266)는 장착브라켓(265)의 중앙부 상면 전단부에 상방으로 연장 형성되는 전방가이드(266')와 장착브라켓(265)의 중앙부 상면 후단부에 상방으로 연장 형성되는 후방가이드(266")로 형성된다.

상기 전방가이드(266')는 상기 장착브라켓(265)의 중앙부 상면 전단부에 소정의 두께를 가지는 사각판재 형상으로 성형되며, 하단부가 장착브라켓(265)의 중앙부 상면 전단부에 접하면서 상방으로 돌출되도록 성형되기도 하며, 장작브라켓(265)의 중앙부 상면 전단부에 일체로 상방으로 돌출되도록 성형되기도 한다.

상기 후방가이드(266")는 상기 장착브라켓(265)의 중앙부 상면 후단부에 소정의 두께를 가지는 사각판재 형상으로 성형되며, 상기 전방가이드(266')와 대응되는 형상으로 성형된다.

이처럼 성형되는 상기 장착가이드(266)의 내측면에 상기 제2열교환기(260)의 전면과 후면이 접하면서 제2열교환기(260)의 정확한 장착 위치를 안내하게 된다. 즉, 제2열교환기(260)의 전면은 상기 전방가이드(266')의 후면과 접하게 되고, 제2열교환기(260)의 후면은 상기 후방가이드(266")의 전면과 접하면서 제2열교환기(260)의 장착위치를 안내하게 된다.

그리고, 상기 장착가이드(266)의 높이는 상기 제2열교환기(260)의 높이보다 적은 높이를 가지도록 성형된다. 이는 다음에 설명할 고정브라켓(267)을 상기 장착브라켓(265)에 고정시키면서 제2열교환기(260)를 고정시키기 위함이다. 즉, 장착가이드(266)의 높이가 제2열교환기(260)의 높이보다 높게 성형되면, 제2열교환 기(260)가 장착브라켓(265)의 중앙부에 안착된 다음 고정브라켓(267)을 장착브라켓(265)에 체결시키는 것과는 무관하게 좌우로 유동이 가능하게 됨에 따라 제2열교환기(260)가 장착브라켓(265)에 고정되지 못하게 된다.

상기 제2열교환기(260)가 상기 장착가이드(266)에 의해 안내되면서 상기 장착브라켓(265)의 상면에 안착되면, 제2열교환기(260)의 하면은 장착브라켓(265)의 상면과 접하게 됨으로써 제2열교환기(260)가 장착브라켓(265)에 의해 지지된다.

상기 제2열교환기(260)가 상기 장착브라켓(265)의 중앙부 상면에 안착되면, 제2열교환기(260)의 상반부를 지지하는 고정브라켓(267)이 장착브라켓(265)의 중앙부 전면과 후면에 체결되면서 장착된다. 상기 고정브라켓(267)에서, 상기 제2열교환기(260)의 상면을 지지하는 부분을 지지부(267a)라고 할 수 있다. 상기 고정브라켓(267)은 소정의 두께를 가지면서 폭이 좁은 사각판재 형상으로 성형되며, 전단부와 후단부가 하방으로 절곡될 수 있다. 상기 고정브라켓(267)에서, 상기 지지부(267a)로부터 하방으로 절곡되는 부분을 절곡부(267b)라고 할 수 있다. 상기 절곡부(267b)는 상기 장착브라켓(265)의 측면에 체결되어, 상기 제2열교환기(260)를 고정되게 한다. 상기 지지부(267a) 및 절곡부(267b)를 포함하는 상기 고정브라켓(267)은 측방에서 볼 때 대략 "

" 형상으로 성형될 수 있다.

상기 고정브라켓(267)은 상기 제2열교환기(260)의 상면 중앙부를 기준으로 제2열교환기(260)의 상면 중앙부 좌측을 고정시키는 좌측고정브라켓(267')과 제2열교환기(260)의 상면 중앙부 우측을 고정시키는 우측고정브라켓(267")으로 구성된다.

상기 고정브라켓(267)의 전면과 후면 하단부에는 상기 장착브라켓(265)에 고정수단(268)이 체결되도록 고정브라켓체결공(267c)이 천공 형성된다. 이러한 고정브라켓체결공(267c)에 상기 고정수단(268)이 관통되면서 체결되어 고정브라켓(267)을 장착브라켓(265)에 고정시키게 된다.

상기 고정수단(268)은 볼트 및 너트로 구성되는 것도 가능하며, 스크류로 구 성되어 체결되는 것도 가능할 것이다. 본 발명의 실시예에서는 볼트 및 너트로 구성되는 고정수단(268)을 예를 들어 설명하기로 한다.

상기 고정수단(268)은 상기 고정브라켓체결공(267c)을 관통하여 상기 장착브라켓(265)의 전면과 후면에 천공 형성되는 브라켓체결공(265')을 통과하면서 체결된다. 이처럼, 고정수단(268)이 고정브라켓체결공(267c)과 브라켓체결공(265')을 관통하게 되면, 고정수단(268)의 후단부로부터 전방으로 너트가 체결되면서 고정브라켓(267)을 장착브라켓(265)에 고정시키게 된다.

이하에서는 도시된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기의 실외측을 보다 상세히 살펴보기로 한다.

도 7에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기의 내부 구성을 나타낸 블럭도가 도시되어 있다. 도 7을 참조하여 본 발명에 의한 공기조화기의 실외측(200) 내부 구성을 상세히 살펴보기로 한다.

상기 압축기(280)의 출구측에는 압축기(280)로부터 배출되는 냉매에 포함되어 있는 오일을 걸러내어 압축기(280)로 회수하는 역할을 하게 되는 오일분리기(285)가 구비된다. 상기 오일분리기(285)는 소정의 직경과 높이를 가지는 원기둥 형상으로 성형된다.

즉, 상기 압축기(280)의 구동시 발생하게 되는 마찰열을 냉각시키기 위해 오일을 압축기(280)의 내부 공간으로 유동시키게 되고, 압축기(280)의 내부 공간으로 유동되는 오일은 압축기(280)의 내부 공간에서 고온 고압으로 압축되는 냉매에 포함되어 압축기(280)의 외부로 토출된다. 냉매에 포함되어 압축기(280)의 외부로 토 출되는 오일은 상기 오일분리기(285)에서 분리되어 상기 오일회수관(285')을 통해 압축기(280)의 내부로 되돌려 보내지게 된다.

상기 오일분리기(285)의 출구측에는 오일분리기체크밸브(285a)가 더 구비되어 냉매의 역류를 방지하게 된다. 이러한 오일분리기체크밸브(285a)는 상기 정속압축기(281) 또는 인버터압축기(282) 중 어느 하나만 가동되는 경우 가동되지 않는 압축기(280)의 내부로 압축 냉매가 역류되지 않도록 하게 된다.

상기 오일분리기(285)는 배관에 의해 상기 냉매제어밸브(290)와 연통되도록 구성된다. 상기 냉매제어밸브(290)는 4방향밸브가 사용되며 수냉식 공기조화기의 운전 모드에 따라 냉매의 유동 방향을 전환시켜 주는 역할을 담당하게 된다. 이러한 냉매제어밸브(290)에 구비되는 각각의 포트 중 하나는 오일분리기(285)와 연통되고, 그 외 각각의 포트는 상기 제1열교환기(160), 제2열교환기(260), 어큐뮬레이터(284)와 연통되도록 체결된다.

상기 오일분리기(285)에서 상기 냉매제어밸브(290)로 유동되는 냉매의 일부가 상기 어큐뮬레이터(284)의 내부 공간으로 바로 투입될 수 있도록 하는 핫가스(Hot gas)관(286)이 더 구비된다.

상기 핫가스관(286)은 수냉식 공기조화기의 운전 중에 상기 어큐뮬레이터(284)로 유입되는 저압의 냉매 압력을 높일 필요가 있는 경우에 상기 압축기(280)로부터 토출되는 고압의 냉매가 어큐뮬레이터(284)로 직접 공급되도록 하는 것으로 이러한 핫가스관(286)에는 바이패스밸브인 핫가스밸브(286')가 설치되어 핫가스관(286)을 선택적으로 차폐하게 된다.

상기 제2열교환기(260)의 상기 냉매출구부(262)와 상기 제1열교환기(160)와 연결되는 배관에는 수냉식 공기조화기의 운전 모드에 따라 냉매배관을 선택적으로 개폐하는 실외전자밸브(291)가 장착되며, 상기 실외전자밸브(291)의 일측에는 실외체크밸브(292)가 장착된다.

상기 실외전자밸브(291) 및 실외체크밸브(292)와 상기 제1열교환기(160)가 연결되는 냉매배관에는 냉매를 과냉각시키기 위한 과냉각기(293)가 구비되며, 이러한 과냉각기(293)는 이중관 형상으로 성형된다.

이하에서는 도 7을 참조하여 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 바람직한 실시예가 채용된 수냉식 공기조화기의 작동을 살펴보도록 한다.

먼저, 수냉식 공기조화기의 냉방 모드 작동에 따른 냉매의 흐름을 살펴보면, 수냉식 공기조화기를 사용하기 위해 사용자는 외부의 전원을 인가하게 된다. 외부의 전원이 공기조화기에 인가되면, 상기 컨트롤박스(270)의 내부에 전원이 인가된다. 컨트롤박스(270)의 내부에 외부의 전원이 인가되면, 컨트롤박스(270)의 내부 공간에 장착되는 다수의 전장부품에 전원이 인가된다.

상기 컨트롤박스(270)의 내부에 장착되는 전장 부품에 전원이 인가되면, 공기조화기의 내부에 구비되는 상기 송풍부(170)와 압축기(280) 및 어큐뮬레이터(284) 등이 작동하게 된다.

상기 압축기(280)가 작동되면, 압축기(280)의 작동에 의해 냉매는 고온 고압의 기체 상태가 된다. 고온 고압의 기체 상태가 되는 냉매는 상기 오일분리기(285)로 유동되며, 오일분리기(285)에서 오일이 분리되는 냉매는 상기 냉매제어밸 브(290)로 유동되어 냉매제어밸브(290)를 통과하게 된다.

상기 냉매제어밸브(290)를 통과하게 되는 냉매는 냉매제어밸브(290)의 포트 가운데 하나의 포트와 연결되는 배관을 따라 유동하여 상기 실외측(200)에 장착되는 상기 제2열교환기(260)의 내부 공간으로 유동하게 된다. 제2열교환기(260)의 내부 공간을 통과하면서 냉각수와 열교환된 냉매는 상기 실외체크밸브(370)를 통과하여 액체 냉매의 상태로 배관을 따라 유동하게 되며 상기 과냉각기(293)를 통과하게 된다.

상기 과냉각기(293)를 통과하면서 과냉각된 냉매는 상기 실내측(100)의 내부 공간에 구비되는 팽창밸브(도시되지 않음)를 통과하여 저온 저압의 냉매롸 변환된 다음 상기 제1열교환기(160)를 통과하게 된다. 제1열교환기(160)를 통과하는 냉매는 공기 조화를 위한 공간의 공기와 열교환하게 되면서 고온 저압의 기체 상태로 상변환된다.

고온 저압의 기체 상태로 상변환된 냉매는 배관을 따라 유동하여 상기 냉매제어밸브(300)의 한 포트로 유입되며, 냉매제어밸브(300)의 내부로 유입되는 냉매는 상기 어큐뮬레이터(284)로 유동하게 된다. 어큐뮬레이터(284)의 내부로 유동되는 냉매는 상기 압축기(280)와 연결되는 배관을 따라 유동되면서 압축기(280)의 내부로 유동되어 하나의 사이클을 이루게 된다.

한편, 수냉식 공기조화기가 난방 모드로 작동하게 될 경우 냉매의 흐름은, 수냉식 공기조화기를 사용하기 위해 사용자는 외부의 전원을 인가하게 된다. 외부의 전원이 인가되면, 상기 컨트롤박스(270)의 내부에 장착되는 다수의 전장 부품에 전원이 인가되고, 인가되는 전원에 의해 상기 압축기(280)가 작동된다.

상기 압축기(280)가 작동되면, 압축기(280)의 작동에 의해 냉매는 고온 고압의 기체 상태가 된다. 고온 고압의 기체 상태가 되는 냉매는 상기 오일분리기(285)로 유동되며, 오일분리기(285)에서 오일이 분리되는 냉매는 상기 냉매제어밸브(290)로 유동되어 냉매제어밸브(290)를 통과하게 된다.

상기 냉매제어밸브(290)를 통과하게 되는 냉매는 냉매제어밸브(290)의 포트 가운데 하나의 포트와 연결되는 배관을 따라 유동하여 상기 실내측(100)의 내부 공간에 장착되는 상기 제1열교환기(160)로 유동된다.

상기 제1열교환기(160)로 이동되는 냉매는 상기 실내측(100)의 내부 공간에 장착되는 송풍부(170)의 작동에 의해 실내측(100)의 내부 공간으로 흡입되는 공기 조화를 위한 공간의 공기가 제1열교환기(160)의 사이 사이를 통과하게 될 때 공기 조화를 위한 공간의 공기와 열교환하게 된다.

상기 제1열교환기(160)를 통과하게 되는 냉매는 공기 조화를 위한 공간의 공기와 열교환하게 되면서 저온 저압의 액체 상태로 상변환된다. 저온 저압의 액체 상태로 상변환되는 냉매는 상기 실내측(100)의 내부 공간에 장착되는 상기 팽창밸브(도시되지 않음)를 통과하면서 저온 고압의 액체 상태가 되며, 저온 저압의 액체 상태가 되는 냉매는 배관을 따라 유동하여 상기 과냉각기(293)를 통과하게 된다.

상기 과냉각기(293)를 통과하게 되는 냉매는 상기 실외전자밸브(291)를 통과하여 상기 제2열교환기(260)의 내부 공간으로 유입된다. 제2열교환기(260)의 내부 공간으로 유입되는 냉매는 제2열교환기(260)의 내부 공간을 유동하게 된다.

상기 제2열교환기(260)의 내부 공간에서 유동되는 냉매는 냉각수와 열교환되면서, 고온 저압의 기체 상태로 상변환되며, 고온 저압의 기체 상태로 상변환된 냉매는 상기 냉매제어밸브(300)로 유입된다.

상기 냉매제어밸브(300)로 유입되는 냉매는 상기 어큐뮬레이터(284)로 유입되어 다시 상기 압축기(280)로 유동하게 되고, 압축기(280)로 유동되는 냉매는 압축기(280)의 내부에서 압축되면서 하나의 사이클을 형성하게 된다.

이하에서는 상기한 바와 같이 구성되는 수냉식 공기조화기의 공기 유동을 살펴보면, 사용자가 공기조화기를 사용하기 위해 공기조화기에 외부의 전원을 인가하게 되면, 상기 컨트롤박스(270)에 전원이 인가된다. 컨트롤박스(270)에 전원이 인가되면, 컨트롤박스(270) 내부 공간에 장착되는 전장 부품이 작동하게 되고, 이러한 전장 부품의 작동에 의해 상기 실내측(100)의 내부 공간에 구비되는 송풍부(170)가 작동하게 된다.

상기 송풍부(170)의 작동을 살펴보면, 상기 컨트롤박스(270)의 전장 부품이 작동함에 따라 상기 팬모터(도시되지 않음)가 구동되고, 팬모터의 구동에 의해 회전 동력이 발생하게 된다. 이러한 회전 동력에 의해 팬모터와 체결되는 상기 송풍팬(미도시)이 회전 운동하게 된다.

상기 송풍팬(미도시)의 회전 운동에 의해 상기 실내측(100)의 내부 공간은 흡인력을 발생시키게 되며, 이러한 흡인력에 의해 공기 조화를 위한 실내 공간의 공기가 상기 전면흡입구(112)를 통해 실내측(100)의 내부 공간으로 유동된다. 실내측(100)의 내부 공간으로 유동되는 공기는 상기 제1열교환기(160)를 통과하면서 열 교환되어 상방으로 유동된다.

이때, 공기조화기가 냉방으로 작동하게 될 때에는 공기 조화를 위한 공간으로부터 흡입되는 공기는 상기 제1열교환기(160)로 열을 빼앗겨 저온의 공기가 되며, 난방으로 작동하게 될 경우 흡입되는 공기는 상기 제1열교환기(160)로부터 열을 전달받아 고온의 공기가 된다.

이처럼, 상기 제1열교환기(160)를 통과하면서 냉매와 열교환된 공기는 상기 실내측(100)의 상방으로 토출된다. 실내측(100)의 상방으로 토출되는 조화된 공기는 상기 토출덕트(320)에 의해 안내되어 공기 조화를 위한 공간으로 토출되면서 공기 조화를 위한 공간의 공기를 조화시키게 된다.

또한, 상기 냉각탑(400)으로부터 공급되는 냉각수는 상기 냉각수펌프(560)에 의해 일정한 압력을 가지면서 상기 냉각수공급관(420)을 통해 상기 제2열교환기(260)의 내부로 공급하게 된다.

상기 제2열교환기(260)의 내부로 유동되는 냉각수는 상기 냉각수공급부(263)를 통해 제2열교환기(260)의 내부 공간으로 유입되며, 유입된 냉각수는 상기 냉각수회수부(264)를 통해 제2열교환기(260)의 외부로 배출된다. 즉, 제2열교환기(260)의 내부 공간을 하방으로부터 상방으로 유동하게 되는 냉각수는 작동 유체인 냉매와 열교환하게 된다.

냉매와 열교환된 냉각수는 상기 냉각수회수부(264)를 통해 상기 제2열교환기(260)의 외부로 유동되어 상기 냉각수회수관(540)을 통해 상기 냉각탑(400)으로 회수되면서 다시 냉각된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 한정되지 않고 상기와 같은 기술 범위안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수냉식 공기조화기는 상기 제2열교환기가 가로 방향으로 누워진 상태로 장착된다. 제2열교환기가 가로 방향으로 장착되면, 상기 실외측에 요구되는 내부 공간이 좁아지게 되는 효과가 있다.

따라서, 상기 실외측에 요구되는 공간이 좁아지게 되으로써 수냉식 공기조화기의 전체적인 크기가 작아지게 되는 효과가 있다.

수냉식 공기조화기의 전체적인 크기가 소형화됨에 따라 설치에 필요한 공간이 좁하지게 되는 효과도 있으며, 크기가 소형화됨에 따라 설치성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 상기 장착브라켓은 제2열교환기의 크기와 상관없이 제2열교환기가 장착브라켓에 장착 가능하게 성형됨에 따라 부하 용량이 커지게 되는 수냉식 공기조화기에도 동일한 장착브라켓이 구비되는 것이 가능해짐에 따라 공정수가 줄어들게 되는 효과가 있으며, 생산 비용이 절감되는 효과가 있다.

동일한 장착브라켓이 동일한 위치에 고정되는 것이 가능해짐에 따라 제품의 조립성이 향상되는 효과도 있으며, 조립성의 향상에 따른 생산성이 향상되는 효과도 기대된다.

Claims (10)

1. 외관을 형성하면서 내부 공간이 형성되는 캐비넷과,

   상기 캐비넷의 하면 외관을 형성하는 베이스와,

   상기 캐비넷의 내부 공간에 구비되어 실내 공간의 공기가 유동되면서 열교환되는 제1열교환기가 장착되는 공기유동부와,

   상기 공기유동부의 하측에 냉각수와 냉매가 열교환되는 제2열교환기가 장착되는 기계실과,

   상기 베이스로부터 상기 제2열교환기를 이격시키며, 상기 제2열교환기의 일면을 지지하는 장착 브라켓과,

   상기 장착 브라켓에 결합되어 상기 제2열교환기를 고정시키며, 상기 제2열교환기의 타면을 지지하는 고정 브라켓을 포함하고,

   상기 제2열교환기는 다수의 박판이 구비되는 판형열교환기로 성형되며, 상기 판형열교환기의 면적이 넓은 면이 상기 장착브라켓의 일면에 안착되는 수냉식 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2열교환기에는,

   상기 제2열교환기의 내부 공간으로 냉각수가 공급되는 냉각수공급부와,

   상기 냉각수공급부를 통해 공급되는 냉각수가 제2열교환기의 외부로 유동되는 통로인 냉각수회수부와,

   상기 제2열교환기의 내부 공간으로 냉매가 유입되는 통로인 냉매입구부와,

   상기 냉매입구부를 통해 유입되는 냉매가 제2열교환기의 외부로 유동되는 통 로인 냉매출구부가 성형되는 것을 특징으로 하는 수냉식 공기조화기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 장착브라켓은, 상기 베이스에 고정되어 상기 제2열교환기의 하면을 지지하고,

   상기 고정브라켓은, 상기 제2열교환기의 상면을 지지하는 지지부와, 상기 지지부로부터 하방으로 절곡되는 절곡부를 포함하고,

   상기 절곡부는 상기 장착브라켓의 측면에 체결되어, 상기 제2열교환기를 고정되게 하는 수냉식 공기조화기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 장착브라켓의 측면에는 상기 고정브라켓이 체결되기 위한 브라켓체결공이 형성되고,

   상기 절곡부에는 상기 브라켓체결공에 대응되는 결합공이 형성되는 수냉식 공기조화기.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 브라켓체결공은 세로 방향으로 직경이 긴 타원형상으로 성형되고,

   상기 결합공은, 상기 지지부의 높이가 상기 제2열교환기 상면 높이에 대응하도록, 상기 브라켓체결공의 하단 및 상단 사이에 위치되며,

   상기 브라켓체결공 및 결합공은 상기 브라켓체결공 및 결합공을 관통하는 고정수단에 의해 고정되는 수냉식 공기조화기.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 장착브라켓에는 상면으로부터 상방으로 연장되는 장착가이드가 성형된 것을 특징으로 하는 수냉식 공기조화기.
10. 제 6 항에 있어서, 상기 장착가이드의 높이는 상기 제2열교환기의 높이보다 작은 수냉식 공기조화기.

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