KR101593657B1 - 이동식 에어컨 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기와 응축기 및 팽창장치와 증발기를 내부공간에 수용하며, 이동바퀴에 의해 위치이동 가능하도록 구성되는 이동식 에어컨에 있어서, 상기 증발기에서 생성되는 응축수를 포집하고, 포집된 응축수를 응축열에 의해 기화시켜 제거하는 응축수 제거수단을 포함하며, 상기 응축수 제거수단은 적어도 상기 증발기 일측에 구비되어 응축수를 포집하고, 포집된 응축수를 저장하는 응축수 포집장치와, 상기 응축수 포집장치에 의해 포집된 응축수를 상기 응축기로 안내하여 기화시키는 응축수 제거장치를 포함하고, 상기 응축수 포집장치는 상기 증발기의 하측에 구비되어 낙하되는 응축수를 포집하는 집수부와, 상기 집수부의 하측에 구비되어 포집된 응축수를 저장하는 저장부를 포함하고, 상기 저장부에는 수위감지센서가 구비되며, 상기 집수부는 상기 증발기의 하측에 구비되는 제1집수부와, 상기 응축기의 하측에 구비되는 제2집수부를 포함하고, 상기 제2집수부에는 상기 응축수 제거장치에 의해 분사된 응축수가 일정량 저장되며, 상기 압축기와 응축기를 연결하는 토출배관이 위치되어 저장된 응축수에 의해 냉각될 수 있도록 하는 응축수의 저장공간이 마련된다. 본 발명에 따르면, 이동식 에어컨에서 생성되는 응축수가 응축수 제거수단에 의해 일정 비율 자동으로 제거될 수 있다. 따라서, 사용자가 응축수를 자주 비워주지 않아도 되므로 사용편의성이 향상되는 이점을 가진다.

Description

이동식 에어컨{ Potable air conditioner }

본 발명은 응축수의 제거가 용이하게 이루어지는 이동식 에어컨에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨은 압축-응축-팽창-증발의 사이클(Cycle)을 반복적으로 수행하는 냉매의 열교환 작용에 의해 실내공간의 온도를 가변시키기 위한 장치로, 실내기와 실외기로 구분 구성된다.

상기 실외기는 압축기와 응축기를 포함하며, 냉방 동작시 상대적으로 높은 열을 발생시켜 주로 실외에 고정 설치된다.

상기 실내기는 공기조화공간 내부에 고정 설치되어 증발기를 통해 실내공간에 냉기를 토출할 수 있도록 구성된다. 그리고, 상기 증발기의 열교환 시 발생되는 응축수는 별도의 응축수 배관을 통해 외부로 배출된다.

따라서, 종래 기술에 따른 고정식 에어컨은 실외기와 실내기가 고정된 위치에서 배관에 의해 연결되어 냉매의 순환이 이루어지며, 이로 인해 설치의 곤란성과 설치 비용부담이 야기된다.

한편, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이동식 에어컨이 연구 개발되어 상용화 되고 있다.

즉, 이동식 에어컨은 이동성과 설치비용이 소요되지 않는 장점으로 인해 그 수요가 증대되고 있으며, 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.

일 예로 대한민국 공개특허 제10-2010-000569“이동식 에어컨”에는 실외기 없이 자유로이 이동 가능하며, 별도의 냉매 없이 물의 전기분해를 통해 발생되는 수소를 이용한 이동식 에어컨이 개시되어 있다.

또한, 대한민국 등록실용신안 제20-0441282“이동식 에어컨디셔너”에는 증발기에서 생성되는 응축수를 원활히 집수하여 응축수의 비산에 의한 부식 및 누전이 방지되는 이동식 에어컨디셔너가 개시되어 있다.

KR2010000569A(2010.08.16) KR200441282Y1(2008.07.29)

본 발명의 목적은 응축수의 처리가 용이한 이동식 에어컨을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 포집된 응축수를 이용하여 이동식 에어컨의 냉매를 과냉각 시킴으로써 냉방 효율이 향상될 수 있도록 하는 이동식 에어컨을 제공하는 것이다.

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본 발명은 압축기와 응축기 및 팽창장치와 증발기를 내부공간에 수용하며, 이동바퀴에 의해 위치이동 가능하도록 구성되는 이동식 에어컨에 있어서, 상기 증발기에서 생성되는 응축수를 포집하고, 포집된 응축수를 응축열에 의해 기화시켜 제거하는 응축수 제거수단을 포함하며, 상기 응축수 제거수단은 적어도 상기 증발기 일측에 구비되어 응축수를 포집하고, 포집된 응축수를 저장하는 응축수 포집장치와, 상기 응축수 포집장치에 의해 포집된 응축수를 상기 응축기로 안내하여 기화시키는 응축수 제거장치를 포함하고, 상기 응축수 포집장치는 상기 증발기의 하측에 구비되어 낙하되는 응축수를 포집하는 집수부와, 상기 집수부의 하측에 구비되어 포집된 응축수를 저장하는 저장부를 포함하고, 상기 저장부에는 수위감지센서가 구비되며, 상기 집수부는 상기 증발기의 하측에 구비되는 제1집수부와, 상기 응축기의 하측에 구비되는 제2집수부를 포함하고, 상기 제2집수부에는 상기 응축수 제거장치에 의해 분사된 응축수가 일정량 저장되며, 상기 압축기와 응축기를 연결하는 토출배관이 위치되어 저장된 응축수에 의해 냉각될 수 있도록 하는 응축수의 저장공간이 마련되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따르면, 이동식 에어컨에서 생성되는 응축수가 응축수 제거수단에 의해 일정 비율 자동으로 제거될 수 있다. 따라서, 사용자가 응축수를 자주 비워주지 않아도 되므로 사용편의성이 향상되는 이점을 가진다.

또한, 본 발명에 따르면 포집된 응축수를 응축기에 분사하고, 분사된 응축수를 다시 포집하여 토출배관을 냉각시킨다.

따라서, 냉매가 과냉각 될 수 있으며, 이로 인해 냉방 성능이 향상되는 이점을 가진다.

도 1 및 도 2 는 본 발명에 따른 이동식 에어컨의 일실시 예를 보이기 위한 도면.
도 3 은 본 발명에 따른 이동식 에어컨의 냉매 유동경로를 보이기 위한 도면.
도 4 는 본 발명의 요부구성인 응축수 제거수단의 상세 구성을 보이기 위한 도면.
도 5 는 도 3 의“A” 부분의 상세 구성을 보이기 위한 도면.
도 6 은 본 발명에 따른 이동식 에어컨의 다른 실시 예를 보이기 위한 도면.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2 에는 본 발명에 따른 이동식 에어컨의 일실시 예를 보이기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 3 에는 본 발명에 따른 이동식 에어컨의 냉매 유동경로를 보이기 위한 도면이 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 이동식 에어컨(100)은 케이스(120)에 의해 형성되는 내부공간에 기계실(200)을 형성하고, 압축기(300)와, 응축기(400), 팽창장치(500)와 증발기(600)를 구비하여 냉기를 생성할 수 있도록 구성되며, 이동바퀴(110)에 의해 위치 이동 가능하도록 구성된다.

상세히, 상기 압축기(300)는 기계실(200)의 저면에 구비되어 고온 고압으로 냉매를 압축한다. 따라서, 상기 압축기(300)로 냉매가 유입되는 냉매유입관(322)에는 기액분리기(320)가 더 구비될 수 있다.

한편, 상기 압축기(300)에서 압축된 고온 고압의 기상 냉매는 고압토출부(310)와 연결된 토출배관(312)을 통해 응축기(400)로 이송된다.

상기 응축기(400)는 고온 고압의 기상 냉매를 응축하여 중온 고압의 액체 상태로 가변시키기 위한 구성으로, 상기 케이스(120)에 의해 형성되는 내부공간 일측부에 위치된다.

그리고, 상기 응축기(400)에 의해 가변된 액상 냉매는 팽창장치(500)와 배관 연결된다.

상기 팽창장치(500)는 중온 고압의 액상 냉매를 저온 저압의 액체 상태로 가변시키기 위한 구성으로, 냉매속에 포함된 습기를 제거하는 리시버 드라이어(540, Receiver drier)와 냉매를 감압시켜 저온 저압의 액체 상태로 가변시키기 위한 캐필러리 튜브(520, Capillary tube)를 포함한다.

상기와 같이 구성되는 팽창장치(500)를 경유한 냉매는 증발기(600)와 연결된다.

본 실시 예에서 상기 증발기(600)는 상기 내부공간의 타측에서 상기 응축기(400)를 마주보도록 위치된다. 따라서, 냉매의 열교환 과정에서 응축열의 영향을 줄일 수 있다.

또한, 상기 응축기(400)와 증발기(600) 사이에는 공기의 유동을 강제하기 위한 송풍장치(700)가 더 구비되어 냉기와 열풍이 각각 다른 방향으로 토출되도록 한다.

상기 송풍장치(700)는 제1외기유입부(122)를 통해 유입된 외기가 상기 증발기(600)를 경유하여 냉풍토출구(126)를 통해 토출되도록 안내하는 제1송풍팬(722)과, 이의 구동을 위한 제1송풍모터(720) 및 상기 제2외기유입부(124)를 통해 유입된 외기가 상기 응축기(400)를 경유하여 열풍토출구(128)를 통해 배출되도록 안내하는 제2송풍팬(742)과, 이의 구동을 위한 제2송풍모터(740)를 포함한다. 그리고, 상기 냉기의 유동경로와 열풍의 유동경로를 격벽에 의해 구획될 수 있다.

본 실시 예에서, 상기 제1송풍팬(722)은 축방향으로 유입된 외기를 수직방향으로 토출시키는 횡류팬으로 구성되고, 상기 제2송풍팬(742)은 축방향으로 유입된 외기를 축방향과 평행한 방향으로 토출시키는 축류팬이 적용되어 각각 서로 다른 토출경로로 공기의 유동을 강제한다.

그리고, 상기 증발기(600)를 경유하는 냉매는 주변의 열을 빼앗아 기화되면서 열교환이 이루어진 이후, 상기 냉매유입관(322)을 통해 다시 압축기(300)로 유입되어 일련의 순환과정이 반복된다.

한편, 상기와 같은 냉매의 순환과정에서 상기 증발기(600)에는 응축수가 생성되고, 생성된 응축수는 본 발명에 따른 응축수 제거수단에 의해 제거될 수 있다.

상세히, 도 4 에는 본 발명의 요부구성인 응축수 제거수단의 상세 구성을 보이기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 5 에는 도 3 의“A” 부분의 상세 구성을 보이기 위한 도면이 도시되어 있다.

상기 응축수 제거수단은 적어도 상기 증발기(600)에서 생성되는 응축수를 포집하는 응축수 포집장치(800)와, 포집된 응축수를 제거하기 위한 응축수 제거장치(900)를 포함한다.

상세히, 상기 응축수 포집장치(800)는 상기 증발기(600)의 하측에 구비되어 낙하되는 응축수를 일정 경로로 안내하여 포집될 수 있도록 하는 집수부(820)와, 상기 집수부(820)의 하측에서 포집된 응축수를 저장하는 저장부(840)를 포함한다.

한편, 본 실시 예에서는 도 4 에 도시된 바와 같이 증발기(600)의 하측은 물론 상기 응축기(400)의 하측에도 구비되며, 설명의 편의를 위해 증발기(600)측 집수부를 제1집수부(820), 응축기(400)측 집수부를 제2집수부(830)로 구분한다.

그리고, 상기 제1집수부(820)와 제2집수부(830)는 연결관(860)으로 연결되며, 각 집수부(820, 830)에 포집된 응축수는 상기 제1집수부(820)의 하측에 구비되는 저장부(840)를 통해 포집될 수 있도록 구성된다.

상기 집수부(820, 830)을 통해 포집된 응축수는 배수관(822)을 통해 상기 저장부(840)로 안내될 수 있다.

또한, 상기 저장부(840)는 응축수의 수용용량을 고려하여, 다단으로 형성될 수 있다.

본 실시 예에서는 제 2 수위감지센서(845)에 의해 수위감지가 이루어지며 저단을 형성하는 제2저장부(844)와, 상기 제2저장부(844)의 상측에서 상대적으로 적은 용량의 저장공간을 형성하며, 제1수위감지센서(843)의 수위감지 정보에 따라 동작되는 응축수 펌프(920)가 위치되는 제1저장부(842)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 응축수 펌프(920)는 응축수 이송배관(40) 및 응축수 토출노즐(960)과 함께 응축수 제거장치(900)를 구성하여 저장된 응축수를 제거한다.

즉, 본 발명에서는 공기조화를 위한 동작시 응축수가 생성되면 상기 응축수 포집장치(800)를 통해 응축수가 포집되고, 포집된 응축수를 상기 응축수 제거장치(900)에서 제거한다.

상세히, 상기 저장부(840)에 응축수가 저장되면, 상기 제1수위감지센서(843) 또는 제2수위감지센서(845)에 의해 응축수의 포집 정도가 감지된다.

그리고, 상기 저장부(840)에 수용된 응축수의 감지수위가 설정 수위에 도달하거나 그 이상일 경우 상기 응축수 펌프(920)가 작동하여 응축수를 상기 응축수 이송배관(940)을 통해 응축수 토출노즐(960)로 공급한다.

상기 응축수 토출노즐(960)은 상기 응축기(400)의 일측에 위치되어 공급되는 응축수를 상기 응축기(400)에 분사하여 고온에 의해 응축수가 증발될 수 있도록 한다. 또한, 상기 응축수 토출노즐(960)은 공급된 응축수가 토출되는 토출홀(962)과, 상기 토출홀(962)를 통해 공급되는 응축수를 흩뿌리기 위한 비산부(964)를 포함하도록 구성되어 응축수의 제거 효율이 증대될 수 있도록 한다.

한편, 상기와 같이 응축기(400)를 향해 응축수가 분사되면, 상기 응축기(400)의 온도가 낮아지면서 내부를 유동하는 냉매가 과냉각 될 수 있다.

또한, 상기 응축기(400)의 하측에 구비되는 제2집수부(830)는 상기 응축기(400)를 타고 흘러내리는 응축수를 재포집하고 재포집된 응축수를 이용하여 상기 토출배관(312)을 냉각시킨다.

이를 위해 상기 제2집수부(830)는 경사면(832)과 수평면(834) 및 측벽(836)을 포함하도록 구성되어 경사면(832)을 향해 낙하된 응축수가 상기 수평면(834)과 측벽(836)에 의해 형성되는 공간에 일정량 포집된 상태를 유지할 수 있도록 한다.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이 제2집수부(830)에 형성된 공간으로 상기 토출배관(312)이 지그재그 형태로 경유하도록 함으로써 제2집수부(830)에 포집된 응축수에 의해 토출배관(312)이 냉각되어 냉매의 과냉각이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 토출배관(312)은 상기 수평면(834)에 적어도 일부분이 매립되어 포집된 응축수에 잠기도록 함으로써 과냉각이 보다 효과적으로 이루어질 수 있도록 한다.

상기 경사면(832)에는 제2집수홀(831)이 형성되어 일정 수위 이상의 응축수가 포집될 경우 상기 제2집수홀(831)로 응축수가 유입되어 상기 연결관(860)을 따라 저장부(840)에 응축수가 포집될 수 있다.

한편, 상기와 같은 응축수의 제거는 과도할 경우 냉매의 상변화에 지장을 초해라거나 오히려 냉방 효율을 저하시킬 수 있으므로 상기 응축수 펌프(920)의 펌핑용량을 압축기(300)의 입구측 또는 출구측 압력에 비례하여 제어된다.

이를 위해 상기 응축수 펌프(920)는 펌핑횟수와 인터벌 등이 가변제어된다.

한편, 본 발명에 따른 이동식 에어컨(100)은 다음과 같은 실시예로 구성될 수 있다.

도 6 에는 본 발명에 따른 이동식 에어컨의 다른 실시 예를 보이기 위한 도면이 도시되어 있다.

도시된 실시 예에서는 상기 송풍장치(700)와 이의 설치구조가 전술한 실시예와 다르게 구성된다.

상세히, 본 실시 예에서 송풍장치(700)는 기계실(200) 상측의 내부공간이 구획벽(190)에 의해 좌우로 구획되어 각각 제1열교환실(140)과 제2열교환실(160)로 구분된다.

그리고, 상기 송풍장치(700)는 상기 제1, 2 열교환실(140, 160) 사이에 구비되며, 하나의 송풍모터(750)에 의해 두개의 송풍팬(722´, 742´)이 동시 구동되도록 구성된다.

이를 위해 상기 송풍모터(750)는 구획벽(190)에 모터고정구(192)를 이용하여 고정 설치되며, 설치완료된 송풍모터(750)는 상기 응축기(400)와 증발기(600)의 중앙 부분과 회전축이 일직선에 위치된다.

한편, 상기 송풍팬(722´, 742´)은 축방향으로 유입된 외기를 수직 방향으로 토출시키는 횡류팬이 적용되며, 도시되지는 않았지만 축고정부에 구비되는 키(Key)가 회전축에 형성되는 키홈(Key way)에 끼워지면서 고정될 수 있다.

또한, 본 실시 예에서는 상기와 같이 설치되는 송풍장치(700)의 설치공간으로 응축수 이송배관(940)이 지나도록 함으로써 공간 활용성이 증대됨은 물론 응축수 이송배관(940)을 보다 용이하게 고정시킬 수 있다.

100........ 이동식 에어컨 110........ 이동바퀴
120........ 케이스 122........ 제1외기유입부
124........ 제2외기유입부 126........ 냉풍토출구
128........ 열풍토출구 200........ 기계실
300........ 압축기 310........ 고압토출부
312........ 토출배관 320........ 기액분리기
322........ 냉매유입관 400........ 응축기
500........ 팽창장치 520........ 캐필러리 튜브
540........ 리시버 드라이어 600........ 증발기
700........ 송풍장치 720........ 제1송풍모터
722........ 제1송풍팬 722´742´. 송풍팬
740........ 제2송풍모터 742........ 제2송풍팬
750........ 송풍모터 800........ 응축수 포집장치
820........ 제1집수부 822........ 배수관
830........ 제2집수부 831........ 제2집수홀
832........ 경사면 834........ 수평면
836........ 측벽 840........ 저장부
842........ 제1저장부 843........ 제1수위감지센서
844........ 제2저장부 845........ 제2수위감지센서
900........ 응축수 제거장치 920........ 응축수 펌프
940........ 응축수 이송배관 960........ 응축수 토출노즐
962........ 토출홀 964........ 비산부

Claims (11)

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3. 삭제
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6. 압축기와 응축기 및 팽창장치와 증발기를 내부공간에 수용하며, 이동바퀴에 의해 위치이동 가능하도록 구성되는 이동식 에어컨에 있어서,
   상기 증발기에서 생성되는 응축수를 포집하고, 포집된 응축수를 응축열에 의해 기화시켜 제거하는 응축수 제거수단을 포함하며,
   상기 응축수 제거수단은 적어도 상기 증발기 일측에 구비되어 응축수를 포집하고, 포집된 응축수를 저장하는 응축수 포집장치와, 상기 응축수 포집장치에 의해 포집된 응축수를 상기 응축기로 안내하여 기화시키는 응축수 제거장치를 포함하고,
   상기 응축수 포집장치는 상기 증발기의 하측에 구비되어 낙하되는 응축수를 포집하는 집수부와, 상기 집수부의 하측에 구비되어 포집된 응축수를 저장하는 저장부를 포함하고, 상기 저장부에는 수위감지센서가 구비되며,
   상기 집수부는 상기 증발기의 하측에 구비되는 제1집수부와, 상기 응축기의 하측에 구비되는 제2집수부를 포함하고, 상기 제2집수부에는 상기 응축수 제거장치에 의해 분사된 응축수가 일정량 저장되며, 상기 압축기와 응축기를 연결하는 토출배관이 위치되어 저장된 응축수에 의해 냉각될 수 있도록 하는 응축수의 저장공간이 마련되는 이동식 에어컨.
   
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