KR101378532B1

KR101378532B1 - 친환경 냉장고형 에어컨

Info

Publication number: KR101378532B1
Application number: KR1020120110541A
Authority: KR
Inventors: 김경수
Original assignee: 김경수
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-03-31

Abstract

본 발명은 친환경 냉장고형 에어컨에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 에어컨은 저온 저압의 기체냉매가 유입되면서 냉각수의 수온을 흡수하여 얼음을 얼려주는 증발기; 상기 증발기에서 증발한 저온 저압의 기체냉매를 흡입하여 응축할 수 있도록 압력을 증대시켜주는 압축기; 상기 압축기로부터 토출된 고온고압의 기체냉매를 차갑게 식혀주는 응축기; 상기 응축기에서 만들어진 액화냉매를 증발기로 보내면서 기화시켜주는 모세관; 상기 증발기에 의해 저온으로 형성된 냉각수를 보관하기 위한 냉각수탱크; 상기 냉각수 탱크로부터 유입된 냉각수가 순환하는 라디에이터; 상기 라디에이터의 후면에 설치되며 공기 흡입부로부터 흡입된 따뜻한 공기가 라디에이터를 통과하면서 차가운 바람으로 변환되어 외부로 배출될 수 있도록 하는 송풍팬; 에어컨의 양쪽 측면에 형성되어 외부공기를 흡입하는 공기 흡입부; 상기 증발기를 수용하고 있으며 에어컨의 최상면에 형성되는 냉동부; 상기 냉각수 탱크를 수용하고 있으며 상기 냉동부 하부에 형성되는 냉장부; 및 상기 압축기, 응축기, 모세관, 라디에이터, 송풍팬 및 공기 흡입부를 수용하며 상기 냉장부 하부에 형성되는 몸체부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

친환경 냉장고형 에어컨 {ECO-FRIENDLY AIR CONDITIONER}

본 발명은 에어컨에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 실외기가 없으며, 전력 사용량과 유해가스 배출량을 줄일 수 있는 친환경 냉장고형 에어컨에 관한 것이다.

에어컨디셔너(Air conditioner; 이하, 에어컨)는 하절기 실내의 냉방을 위해 사용하는 것으로 냉기를 실내에 공급하여 실내의 온도를 하강시키는 역할을 하는 것이다.

이와 같은 에어컨에서는 냉매를 응축시킬 때 응축기에서 발생하는 열을 얼마나 효과적으로 제거하느냐가 에어컨의 전체 성능과 냉방용량을 좌우하게 되는바, 응축기를 효과적으로 냉각시키기 위해 다양한 방법들이 개발되고 있다.

일반적으로, 지금까지의 에어컨은 응축기에서 발생하는 더운 열을 실외기를 통해서 외부로 배출하여 실내기에서 시원한 바람이 나오도록 한 것이다. 이로 인해, 실내기와 실외기로 나누어져 각각 설치되므로 제조 원가가 상승한다. 또한, 실외기를 실내기와 별도로 설치함에 따라 공간의 제한과 설치작업 자체가 매우 번거롭고 불편하다는 문제점이 있다.

또한, 냉방가스의 유출에 의해 환경오염을 가중시킨다.

최근에는 실외기를 설치할 공간 확보의 어려움과 미관상의 이유로 실외기 없는 에어컨을 요구하는 소비자들이 급속도로 증가하고 있으며, 특히 편리하게 이동이 가능한 실외기 없는 에어컨이 널리 요구되고 있는 추세에 있다.

본 발명에 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0055021호(2012.05.31. 공개)가 있으며, 문헌에는 실외기가 없는 에어컨이 개시되어 있다.

본 발명의 하나의 목적은 별도의 실외기를 없앤 친환경 냉장고형 에어컨을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 종래의 에어컨을 사용할 때 소비되는 전력량을 1/8 수준으로 줄이고, 유해물질 배출량도 1/100 수준으로 줄인 친환경 냉장고형 에어컨을 제공하는 것이다.

목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어컨은 저온 저압의 기체냉매가 유입되면서 냉각수의 수온을 흡수하여 얼음을 얼려주는 증발기; 상기 증발기에서 증발한 저온 저압의 기체냉매를 흡입하여 응축할 수 있도록 압력을 증대시켜주는 압축기; 상기 압축기로부터 토출된 고온고압의 기체냉매를 차갑게 식혀주는 응축기; 상기 응축기에서 만들어진 액화냉매를 증발기로 보내면서 기화시켜주는 모세관; 상기 증발기에 의해 저온으로 형성된 냉각수를 보관하기 위한 냉각수탱크; 상기 냉각수 탱크로부터 유입된 냉각수가 순환하는 라디에이터; 상기 라디에이터의 후면에 설치되며 공기 흡입부로부터 흡입된 따뜻한 공기가 라디에이터를 통과하면서 차가운 바람으로 변환되어 외부로 배출될 수 있도록 하는 송풍팬; 에어컨의 양쪽 측면에 형성되어 외부공기를 흡입하는 공기 흡입부; 상기 증발기를 수용하고 있으며 에어컨의 최상면에 형성되는 냉동부; 상기 냉각수 탱크를 수용하고 있으며 상기 냉동부 하부에 형성되는 냉장부; 및 상기 압축기, 응축기, 모세관, 라디에이터, 송풍팬 및 공기 흡입부를 수용하며 상기 냉장부 하부에 형성되는 몸체부; 를 포함하는 친환경 냉장고형 에어컨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨은 실외기가 별도로 구성되어 있어 실외기를 별도로 설치해야 하는 번거로움과 이사할 때 들어가는 별도의 설치비용 등의 기존 에어컨의 단점을 완전히 해소할 수 있다.

동시에 기존 에어컨을 사용할 때 소비되는 전력의 1/8 수준의 전력만으로 충분한 냉방 효과를 볼 수 있고, 기존 에어컨의 유해물질 배출량에 비해 1/100 수준에도 미치지 못 할 만큼 아주 적은 양의 유해물질을 배출한다.

도 1은 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 정면을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 정면과 내부를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 몸체부 내에 위치한 라디에이터, 송풍팬 및 정화필터를 자세히 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 냉각수 순환 순서에 따른 각 구성요소를 상세히 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 제어판을 나타낸 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 친환경 냉장고형 에어컨에 관하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 정면을 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 냉장고형 에어컨은 얼음을 생성시키는 냉동부(110), 냉동부(110)의 하부에 형성되며 냉각수를 보관하는 냉각부(120), 냉각부(120)의 하부에 형성되며 찬바람을 외부로 배출하는 몸체부(130)를 포함한다.

도 2는 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 3은 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 정면과 내부를 나타낸 개략도이다.

도 5는 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 몸체부 내에 위치한 라디에이터, 송풍팬 및 정화필터를 자세히 나타낸 것이다.

이하에서는, 도2 내지 도5를 참조하여, 에어컨(100)의 냉매가 순환되는 순서에 따라 내부 구성요소를 상세히 설명하기로 한다.

냉동부(110)에는 저온 저압의 냉매로 냉각수의 수온을 흡수하는 증발기(106)와 통신장비(160)가 부착된다.

냉동부(110)에 형성되는 증발기(106)는 저온 저압의 냉매가 유입되면서 냉각수탱크(122)로부터 유입된 냉각수의 수온을 흡수하여 얼음을 얼려 냉각수를 저온으로 유지시키는 역할을 한다.

증발기(106)는 물질의 흡열반응과 발열반응의 원리를 이용한 것이다. 냉각수가 가지고 있는 내부에너지보다 증발기(106) 속에 들어있는 기체냉매의 내부에너지가 크기 때문에 주위로부터 열에너지를 흡수하는 흡열반응이 일어난다. 반대로 증발기(106)속의 냉매는 냉각수의 열에너지를 흡수하는 동안 기체로 환원된다.

기체로 된 냉매가스는 증발기(106)에서 나와 순환 사이클을 연결해 주는 연결튜브(140)를 통해 압축기(103)로 되돌아가게 된다.

통신장비(160)는 인터넷 라인을 입력하여 사용자가 외부에서 스마트 통신 장비를 이용하여 무선으로 에어컨(100)을 제어할 수 있게 한다.

보다 상세하게는, 통신장비(160)는 에어컨의 운전정보를 게이트웨이를 통해 연결된 인터넷망을 통해 제어서버로 전송하고, 제어서버로부터 운전정보의 분석 결과 얻어진 제어온도를 인터넷망을 통해 전송 받아 에어컨(100)의 가동이 제어된다.

몸체부(130)에는 증발기에서 증발한 저온 저압의 기체냉매를 흡입하여 응축할 수 있도록 압력을 증대시켜주는 압축기(103), 압축기로부터 토출된 고온고압의 기체냉매를 차갑게 식혀주는 응축기(105), 응축기에서 만들어진 액화냉매를 증발기로 보내면서 기화시켜주는 모세관(104)이 형성된다.

압축기(103)는 증발기(106)에서 증발한 저온 저압의 기체냉매를 흡입하여 응축기(105)에서 응축 액화할 수 있도록, 냉매를 응축 온도에 해당되는 포화압력까지 압력을 증대시킨다.

압축기(103)내에 들어가는 압축가스는 CFC(Chloro Fluoro Carbon:염화 플루오린화 탄소) 또는 HFC(Hydero fluoro carbon, 수소불화탄소)라는 냉매를 사용할 수 있다. CFC 냉매는 무색, 무취, 무미의 안정한 기체이면서 쉽게 압축해서 액화시킬 수 있는 장점이 있으나, 오존층을 파괴하는 물질로써 환경오염의 발생시키는 단점이 있다. 반면에, HFC 냉매는 오존층 파괴물질인 프레온가스, 즉 CFC의 대체물질로 개발되었다. HFC는 대기권내에서의 수명이 짧고 염소를 포함하지 않으므로 성층권에서의 오존 손실을 막을 수 있다. 따라서, 압축기(103)내에 들어가는 압축가스는 HFC 냉매를 사용하는 것이 보다 바람직하다.

응축기(105)는 압축기(103)에서 토출된 고온고압의 기체냉매를 빠른 시간 내에 차갑게 식힌다.

응축기(105)에서 응축 액화시킨 액화냉매를 모세관(104)에서 기체냉매로 전환시킨 후, 다시 냉동부(110)의 증발기(106)로 보낸다. 이 때, 냉매는 응축기(105)에서 응축되어 있다가 표면적이 넓은 모세관(104)으로 빠르게 방출됨에 따라 압력으로부터 해방되어 증발되는 원리를 이용한 것이다.

이하에서는, 도2 내지 도5를 참조하여, 에어컨(100)의 냉각수가 순환되는 순서에 따라 내부 구성요소를 상세히 설명하기로 한다.

냉각부(120)에는 냉각수를 보관하는 냉각수탱크(122)와 상기 냉각수탱크(122)가 놓여있는 받침대(108)가 구비되어 있다.

냉각수탱크(122)는 증발기(106)에 의해 생성된 얼음이 유입되어 냉각된 냉각수를 저온으로 유지시키며 보관하는 역할을 한다.

또한, 냉각수탱크(122)는 서랍과 같은 유형의 받침대(108) 위에 놓여 있어서 손쉽게 냉각수탱크(122)의 개폐가 가능하다.

몸체부(130)는 냉각수가 순환되는 라디에이터(132), 라디에이터(132) 후면에 형성되어 바람을 발생시키는 송풍팬(134), 송풍팬(134) 후면에 형성되어 먼지를 걸러주는 정화필터(136) 및 외부로부터 공기를 유입시키는 공기흡입구(101)를 포함한다.

냉각수탱크(122)로부터 배출된 저온의 냉각수가 라디에이터(132)로 유입되어 순환된다. 이 때, 라디에이터(132)의 바로 뒤에 위치하는 송풍팬(134)이 바람을 생성시켜 공기 흡입부(101)를 통해 유입된 따뜻한 공기가 라디에이터(132)를 통과하여 찬바람을 외부로 배출시킨다.

송풍팬(134) 후면에 공기 흡입부(101)를 통해 유입된 공기 중의 미세 먼지 및 세균을 걸러주는 정화필터(136)가 형성될 수 있다.

정화필터(136)는 기본적으로 솜이나 나노 섬유 등으로 미세먼지까지 정화시켜 줄 수 있도록, 다겹으로 중첩되게 제조되며 사용 중 청소가 가능하도록 탈부착형으로 내장되는 것이 바람직하다.

공기흡입구(101)는 에어컨(100)의 양쪽 측면에 여러 개의 창살형 구조로 형성되며, 외부로부터 공기를 흡입하여 이를 에어컨(100) 내부로 유입시킨다.

몸체부(130)의 전면에는 사용자가 쉽게 열고 닫을 수 있는 문형태의 개폐구(131)가 형성된다. 문형태의 개폐구(131)는 에어컨의 부품이 수리나 교환이 필요할 때 손쉽게 그 내부에 접근할 수 있도록 할 수 있다. 개폐구(131) 전면에는 차가운 바람이 외부로 배출되는 공기배출부(139)가 형성된다.

공기배출부(139)에는 직사각형 판형으로 이루어진 회전판(133)이 다수개 부착되어 공기가 배출될 때 회전될 수 있다. 이에 따라, 배출되는 바람의 방향이 상하로 전환될 수 있다.

몸체부(130)의 저면에는 에어컨(100) 가동 시 발생하는 냉각 이슬이 아래로 떨어지는 것을 받아내는 물받침대(102)를 포함할 수 있다.

또한, 냉동부(110), 냉각부(120) 및 몸체부(130)에는 에어컨(100)이 작동할 때 제품 내부의 온도를 체크하는 온도감지센서(107)가 각각 부착될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 냉각수 순환 순서에 따른 각 구성요소를 상세히 나타낸 것이다.

도 6을 참조하여, 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 냉각수 순환과정을 보다 상세히 설명하기로 한다. 냉각수는 냉동부(110)에서 얼음으로 변환된 후, 냉각수탱크(122)로 이동한다. 냉각수는 냉각수탱크(122)에서 10℃이하로 냉각된 상태로 유지되며, 냉각수탱크(122)의 배기구(132b)를 통해 라디에이터(132)로 배출된다. 라디에이터(132) 내부에서 저온의 냉각수가 순환하는 동안 송풍팬(134)에서는 모터(134b)의 구동에 의해 날개(134a)가 회전하여 바람을 발생시킨다. 이에 따라, 공기 흡입부(101)를 통해 유입된 따뜻한 공기가 라디에이터(132)를 통과하여 차가워진 상태로 외부에 배출된다.

라디에이터(132)를 순환하면서 냉기를 잃은 냉각수는 순환모터(138)에 의해 연결튜브(140)를 따라 흡기구(132a)를 통해 다시 냉각수탱크(122)로 이동한다.

이 때, 공기 흡입부(101)로부터 흡입된 외부공기는 몸체부(130)의 최후면에 위치한 1차 필터(109)에 의해 1차로 미세먼지가 걸러질 수 있다. 1차 필터(109)에 의해 한 번 걸러진 공기가 정화필터(136)를 한번 더 거치면서, 미세먼지뿐만 아니라 세균까지 걸러질 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 친환경 냉장고형 에어컨의 제어판을 나타낸 것이다.

도7에 나타나 있는 제어판(150)은 에어컨(100)의 전면 상단부에 부착되어 있으며 본 에어컨(100)의 원활한 작동을 위한 메인 컨트롤 장비이다.

이와 같은 공정을 거치는 에어컨(100)의 구성 장비는 운용 중에도 외부로 유해 물질을 거의 배출하지 않으면서 실내 온도를 시원하게 유지시켜 자연 친화적이다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

100 : 에어컨 101 : 공기 흡입부
102 : 물받침대 103 : 압축기
104 : 모세관 105 : 응축기
106 : 증발기 107 : 온도감지센서
108 : 받침대 109 : 1차 필터
110 : 냉동부 120 : 냉각부
122 : 냉각수탱크 130 : 몸체부
131 : 개폐구 132a : 흡기구
132b : 배기구 132 : 라디에이터
133 : 회전판 134 : 송풍팬
134a : 날개 134b : 모터
136 : 정화필터 138 : 순환모터
139 : 공기배출부 140 : 연결튜브
150 : 제어판 160 : 통신장비

Claims

저온 저압의 기체냉매가 유입되면서 냉각수의 수온을 흡수하여 얼음을 얼려주는 증발기;
상기 증발기에서 증발한 저온 저압의 기체냉매를 흡입하여 응축할 수 있도록 압력을 증대시켜주는 압축기;
상기 압축기로부터 토출된 고온고압의 기체냉매를 차갑게 식혀주는 응축기;
상기 응축기에서 만들어진 액화냉매를 증발기로 보내면서 기화시켜주는 모세관;
상기 증발기에 의해 저온으로 형성된 냉각수를 보관하기 위한 냉각수탱크;
상기 냉각수 탱크로부터 유입된 냉각수가 순환하는 라디에이터;
상기 라디에이터의 후면에 설치되며 공기 흡입부로부터 흡입된 따뜻한 공기가 라디에이터를 통과하면서 차가운 바람으로 변환되어 외부로 배출될 수 있도록 하는 송풍팬;
에어컨의 양쪽 측면에 형성되어 외부공기를 흡입하는 공기 흡입부;
상기 증발기를 수용하고 있으며 에어컨의 최상면에 형성되는 냉동부;
상기 냉각수 탱크를 수용하고 있으며 상기 냉동부 하부에 형성되는 냉장부; 및
상기 압축기, 응축기, 모세관, 라디에이터, 송풍팬 및 공기 흡입부를 수용하며 상기 냉장부 하부에 형성되는 몸체부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 냉장고형 에어컨.
제1항에 있어서,
상기 냉동부는
후면에 인터넷 라인을 입력하여 사용자가 외부에서 무선으로 에어컨을 제어할 수 있게 해주는 통신장비가 부착되는 것을 특징으로 하는 친환경 냉장고형 에어컨.
제1항에 있어서,
상기 냉동부는
전면에 에어컨을 컨트롤 하고 제어하는 제어판이 부착되는 것을 특징으로 하는 친환경 냉장고형 에어컨.
제1항에 있어서,
상기 냉장부는
상기 냉각수 탱크가 서랍과 같은 유형의 밀대형 받침대 위에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 친환경 냉장고형 에어컨.
제1항에 있어서,
상기 몸체부는
전면에 형성되며 내부에서 생성된 차가운 바람이 나오는 공기 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 냉장고형 에어컨.
제5항에 있어서,
상기 공기 배출부는
공기가 배출될 때 회전하여 바람이 상하로 배출될 수 있도록 하는 회전판이 직사각형의 판형으로 다수개 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 친환경 냉장고형 에어컨.
제1항에 있어서,
상기 몸체부는
최후면에 형성되어 외부 공기의 미세 먼지 등 불순물을 걸러주는 기능을 하는 1차 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 냉장고형 에어컨.
제1항 또는 제7항에 있어서,
상기 몸체부는
라디에이터의 후면에 위치하며 1차 필터를 통해 걸러진 공기를 2차로 나머지 미세먼지 및 세균까지 걸러주는 정화필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 냉장고형 에어컨.
제8항에 있어서,
상기 정화필터는
솜이나 나노 섬유가 다겹으로 중첩되게 형성되는 것을 특징으로 하는 친환경 냉장고형 에어컨.
제1항에 있어서,
상기 몸체부는
저면에 에어컨 가동 시 발생하는 냉각 이슬이 아래로 떨어지는 것을 받아내는 물받침대를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 냉장고형 에어컨.
제1항에 있어서,
상기 냉동부, 냉장부 및 몸체부는
에어컨 가동 시 제품 내부의 온도를 체크하는 온도감지센서가 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 친환경 냉장고형 에어컨.