KR101700488B1 - 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치 - Google Patents

Abstract

엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치가 개시된다. 본 발명은 1차로 응축수를 가열하고 2차로 응축수를 비산시킨 다음 팬을 이용하여 완전히 기화시킴으로써 응축수를 자체적으로 처리할 수 있는 동시에 에어컨의 성능을 향상시키는 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 응축수 처리장치는 엘리베이터 외측에 설치된 에어컨의 응축기와, 상기 응축기의 후방에 설치된 방열팬을 구비한 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치에 있어서, 상기 응축기의 하부에 구비되고 응축수가 모이는 저수조; 상기 저수조에 설치되어 응축수에 열전달하도록 압축기로부터 토출되는 냉매가 흐르는 가열관; 및 상기 저수조에 설치되고 상기 방열팬과 상기 응축기 사이로 응축수를 비산시키는 응축수 비산수단;을 포함한다.

Description

엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치 {Condensate water eliminating apparatus for air conditioner of elevator}

본 발명은 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 1차로 응축수를 가열하고 2차로 응축수를 비산시킨 다음 팬을 이용하여 완전히 기화시킴으로써 응축수를 자체적으로 처리할 수 있는 동시에 에어컨의 성능을 향상시키는 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 에어컨(air conditioner)은 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방하는 장치로서, 그 냉방 사이클 원리는 널리 알려진 바와 같다.

현재 온난화 등의 영향으로 우리나라에서도 에어컨이 거의 필수품으로 자리 잡고 있는 추세이다.

낮은 건물에 설치되는 엘리베이터에는 잠깐 동안 엘리베이터를 이용하게 되기 때문에 에어컨을 설치할 필요성이 없다. 그러나 현재 대형 쇼핑몰이나 고층 사무실 빌딩의 경우에는 대형화되어 붐비는 엘리베이터 내부에서 답답함과 불쾌감을 주는 각종 냄새 때문에 시원하고 상쾌한 기분을 느낄 수 있도록 한 에어컨을 대부분 설치하고 있는 추세이다.

특히, 백화점, 병원, 호텔, 고층 오피스 빌딩 등은 여름철 날씨가 덥고 습한 경우를 대비하여 엘리베이터에 에어컨은 필수적으로 설치하고 있다.

엘리베이터에 설치되는 에어컨은 설치되는 환경이 이동하는 에어컨이기 때문에 실내기와 실외기로 나누어서 설치할 수가 없어 실내기 실외기 일체형 스타일로 제작하여 설치하게 된다.

이러한 엘리베이터에 설치되는 에어컨의 경우에도 응축수가 발생되기 때문에 응축수를 처리해야 한다.

종래 엘리베이터용 에어컨은 응축수를 그대로 엘리베이터 승강로 하부로 떨어뜨리는 배수형의 경우도 있었으나 많은 문제점을 야기한다.

종래 엘리베이터용 에어컨은 일정시간 동안 응축수가 모이면 엘리베이터를 승강로 최하부층부로 이동시켜 하부에 설치된 응축수통의 자동밸브를 개방하여 응축수 통을 비우도록 하는 경우가 있었는데 이 경우 고객의 콜에 엘리베이터가 응할 수 없고 최하층 바닥에 별도 응축수 탱크와 외부로 응축수를 배출시키는 별도 펌프가 있어야 함으로 많은 설비 비용이 들어가는 문제점이 있었다.

종래 엘리베이터 에어컨은 증발기에서 발생된 응축수를 응축기 하부로 이동시켜 펌프로 응축기 상부로 올려 다공관으로 응축기로 흘려보내고, 다시 하부에 떨어진 응축수를 계속 반복하여 펌프로 올려 보내서 응축기 표면에 자유 낙하시키는 방식은 펌프로 올려진 물이 잘게 쪼개어지지 않아 증발효과가 미비하여 물 넘침 또는 물방울이 증발되지 않고 엘리베이터 상부 바닥에 튀어 물이 엘리베이터 천정을 통하여 내부로 들어오는 많은 문제점이 있었다.

또한 증발기에서 발생된 응축수를 응축기 쪽으로 흐르도록 하고 응축기 방열팬의 날개에 돌기를 만들어 응축수를 응축기 쪽으로 튀겨서 응축기 열기로 증발시키는 방식은 앞서 응축수를 펌프로 올려 낙하하는 방식과 마찬가지로 물방울이 크고 웅축기에 증발효과가 미비하여 아래로 대부분이 떨어져서 앞에서의 방식과 마찬가지의 문제점이 있었다.

종래 엘리베이터용 에어컨은 응축수를 응축기 하부 저수조에 모이도록 하고 저수조 내에 히터를 이용하여 가열, 증발시킨 후 응축기의 열풍으로 완전 기화시킴으로써 응축수를 자체적으로 처리하는 방법이 있으나, 이 경우에는 100% 응축수 처리가 되는 장점은 있으나 저수조 내의 히터, 장치 및 안전장치가 추가되고 또한 히터 등을 구동하기 위한 전력이 소비되어 비용이 많이 상승하게 되는 문제점이 있었다.

등록특허 제10-0913285호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 증발기에서 발생한 응축수를 효과적으로 제거하기 위하여 압축기에서 토출되는 고온고압 냉매 가스 열을 이용하여 응축수를 비산시킨 다음 팬으로 완전 기화시켜 배출할 수 있는 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 엘리베이터 외측에 설치된 에어컨의 응축기와, 상기 응축기의 후방에 설치된 방열팬을 구비한 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치에 있어서, 상기 응축기의 하부에 설치되는 응축수가 모이는 저수조; 상기 저수조에 설치되어 응축수에 열전달하도록 압축기로부터 토출되는 냉매가 흐르는 가열관; 상기 저수조에 설치되고 상기 방열팬과 상기 응축기 사이로 응축수를 비산시키는 응축수 비산수단; 및 상기 저수조의 응축수를 흡입하여 상기 응축기와 방열팬 사이로 분무노즐을 통하여 분무하는 분무펌프;를 포함하고, 상기 저수조는 증발기 하부에 구비된 드레인 팬보다 낮은 위치에 구비되고, 상기 응축수가 상기 드레인 팬으로부터 상기 저수조로 이동되도록 연통로에 의해 서로 연결되며, 상기 응축수 비산수단은 모터에 연결되어 회전하면서 응축수를 상기 응축기와 방열팬 사이로 비산시키는 원형 디스크이고, 상기 원형 디스크는 상기 모터 회전축의 연장 방향으로 중앙부가 외주부보다 돌출되도록 다단으로 이루어지며, 상기 다단으로 돌출 형성된 원형 디스크의 각 단의 디스크 표면 각각에는 상기 원형 디스크 중앙을 중심으로 나선 형태로 구비되는 복수개의 응축수 가이드가 상기 원형 디스크 중앙을 중심으로 원주 방향을 따라 동일 간격으로 이격되도록 돌출되어, 상기 저수조에 모인 응축수의 수면 높이가 높아질수록 상기 응축수에 잠기는 상기 원형 디스크의 단 수가 많아지도록 형성되고, 상기 가열관은 코일 형상으로 절곡될 수 있다.
바람직하게는, 상기 가열관은 상기 저수조의 길이 방향을 따라 연장된 관들이 평행하게 배열된 다음 절곡관에 의해 서로 연결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 가열관의 냉매입구는 상기 압축기에 연결되고, 냉매출구는 상기 응축기에 연결될 수 있다.

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상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 본 발명에 의한 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치는 저수조의 응축수를 디스크를 이용하여 잘게 쪼게 방열팬과 응축기 사이로 비산시켜 완전 기화시킬 수 있는 효과를 제공한다.

(2) 본 발명에 의한 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치는 응축수가 비산되기 전에 압축기로부터 배출되는 뜨거운 냉매가스에 의해 응축수가 높은 온도를 유지하기 때문에 완전기화가 가능해지는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 엘리베이터용 에어컨의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 엘리베이터용 에어컨의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 엘리베이터용 에어컨의 우측면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 엘리베이터용 에어컨에 설치된 디스크의 정면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 엘리베이터용 에어컨의 일부 구성요소인 응축기와 저수조의 상세 정면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 엘리베이터용 에어컨의 일부 구성요소인 저수조의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 엘리베이터용 에어컨의 우측면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 엘리베이터용 에어컨의 일부 구성요소인 응축기와 저수조의 상세 정면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 엘리베이터용 에어컨의 일부 구성요소인 저수조의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 엘리베이터용 에어컨의 일부 구성요소인 저수조의 상세 정면도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엘리베이터용 에어컨(1)의 구성이 도 1 내지 도 6에 잘 도시되어 있다.

상기 엘리베이터용 에어컨(1)은 도 1과 도 2를 참고하면, 에어컨 케이스(10) 내부에 하나의 모터(20)에 의해 블로워(21)와 방열팬(22)을 구동할 수 있도록 일체형으로 구성되어 있다.

상기 케이스(10) 내부에는 냉매를 압축하기 위한 압축기(30)가 설치되어 냉매를 순환시키게 된다.

상기 블로워(21)는 덕트 내부에 설치되고 엘리베이터 내부의 공기를 흡입한 다음 증발기(40)를 거쳐 열교환이 이루어지도록 한 후, 덕트의 안내에 따라 다시 엘리베이터 내부로 토출되도록 한다.

상기 증발기(40)는 열교환기로서, 얇은 판형의 핀을 조밀하게 배열하고 그 사이를 관통하여 냉매관이 지나가도록 구성된 일반적인 열교환기 구조를 갖는다. 따라서 블로워(21)의 공기압에 의해 공기는 핀 사이를 통과하면서 열교환이 이루어지게 되는 것이다.

상기 증발기(40)는 냉매가 증발하면서 주위의 열을 흡수하게 되기 때문에 상기 증발기(40)를 통과하는 공기는 온도가 낮아져 시원한 공기로 탈바꿈하게 된다.

상기 증발기(40)의 하부에는 증발기(40) 표면에서 발생되는 응축수가 흘러 내려 모이게 되는 드레인 팬(drain pan)(11)이 구비되어 있다.

상기 증발기(40)는 통과하는 공기보다 온도가 현저히 낮기 때문에 통과하는 공기의 수분이 증발기 표면에서 응축되어 응축수로 되고, 증발기(40) 표면을 타고 흘러내리게 된다. 에어컨(1)이 작동하는 여름철에는 습도가 더 높아 많은 양의 응축수가 발생하게 된다. 특히 바다나 호수 연안과 같이 습도가 높은 지역에서는 응축수의 양이 배가된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 증발기(40) 하부의 드레인 팬(11)으로 흘러내린 응축수는 연통로(12)를 따라 자중에 의해 저수조(13)로 이동하게 된다.

도 2와 도 3을 참고하면, 응축기(50)가 외부로 노출되도록 되어 있고, 응축기(50) 후방에 방열팬(22)이 설치되어 있다.

상기 방열팬(22)은 전술한 바와 같이 상기 블로워(21)를 구동하는 모터(20)와 연결되어 그 모터(20)에 의해 구동된다. 상기 방열팬(22)은 응축기(50)로 공기를 불어 응축기(50)를 방열하는 역할을 한다.

상기 응축기(50)는 상기 증발기(40)와 같이 열교환기이고, 동일한 구조를 갖는다. 즉 응축기(50)는 핀과 냉매관으로 이루어지는 일반적인 구조를 갖는다.

상기 응축기(50)에서는 압축기(30)에 의해 고온 고압으로 뜨거워진 냉매가스가 식으면서 응축된다. 응축된 냉매는 상기 증발기(40)로 이동하게 되어 냉동 사이클을 거치게 된다.

상기 응축기(50)에서 냉매를 냉각시키는 것은 에어컨(1)의 전체 효율에 많은 영향을 끼치기 때문에 냉동사이클 장치 분야에서는 응축기(50)를 식히기 위한 다양한 방법이 시도되고 있는 실정이다.

상기 압축기(30)에는 가열관(52)의 입구가 연결되고 상기 가열관(52)의 출구에는 상기 응축기(50)가 연결된다. 즉 상기 압축기(30)에서 압축된 냉매는 상기 가열관(52)을 거쳐 상기 응축기(50)로 이동한다.

상기 가열관(52)은 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 상기 압축기(30)의 토출구로부터 연장된 관(51)들이 상기 저수조(13) 내부에 배열된 것이다.

상기 가열관(52)은 길이 방향을 따라 몇 줄로 평행하게 관들이 배치되고, 그 관들이 절곡관들에 서로 연결되어 냉매가 지나가도록 되어 있다.

따라서 상기 압축기(30)로부터 토출된 고온고압의 냉매가스는 상기 저수조(13)의 가열관(52)을 통과하면서 응축수에 열을 전달하게 된다. 즉 응축수를 데우게 된다.

물론 상기 가열관(52)을 냉매가 지나면서 응축수를 데우고 온도가 낮아져 상기 응축기(50)로 유입되기 때문에 전체적인 냉동사이클 효율에도 좋은 영향을 주게 된다.

또한 상기 가열관(52)을 통과하는 냉매가스의 온도가 매우 높기 때문에 상기 저수조(13)의 응축수의 온도도 거의 70-80℃에 육박하게 된다.

상기 저수조(13)에는 디스크(60)가 세워져 설치되어 있고, 디스크(60)는 모터(61)의 구동에 의해 회전하도록 되어 있다.

상기 디스크(60)가 회전되면 상기 저수조(13)의 응축수는 디스크(60) 표면에 부착된 다음 원심력에 의해 잘게 쪼개져 비산된다. 물론 비산되는 응축수는 상기 방열팬(22)과 상기 응축기(50) 사이로 비산되는 것이다.

상기 디스크(60)에 의해 비산되는 응축수는 방열팬(22)의 공기압에 의해 응축기(50)로 날아가게 되고 작은 알갱이의 응축수는 응축기(50) 표면에 닿기도 전에 기화를 시작하여 응축기 표면에서 완전 기화한다. 왜냐하면 응축수는 이미 상기 가열관(52)에 의해 높은 온도에 도달한 상태이고 방열팬에 의해 빠른 속도로 응축기로 날아가기 때문에 1기압이하 상태로 100℃ 이하에서 증발할 수 있기 때문이다.

도 4를 참고하면, 상기 디스크(60)는 다단으로 구성되어 있고, 중앙부가 돌출되도록 다단으로 구성되어 있다. 상기 디스크(60)에는 중앙으로부터 원호형상으로 돌출된 응축수 가이드(60a)가 돌출되어 있다.

상기 응축수 가이드(60a)는 나선형 형태를 이루고 있다. 이러한 응축수 가이드(60a)는 응축수를 더 용이하게 많이 퍼 올려 비산시키도록 돕는다.

한편, 본 발명에 의한 다른 실시예가 도 7 내지 도 9에 도시되어 있다. 전번 실시예와 다른 점은 가열관(52')의 형태이다.

상기 가열관(52')은 길이 방향을 따라 코일 형태로 형성되어 있는 것이다. 도면에서 확인할 수 있는 바와 같이 같은 부피에 더 많은 관을 설치할 수 있는 형태이기 때문에 응축수의 온도를 더욱 높이 올릴 수 있는 이점이 있다.

그러나 제작비용과 재료비용이 상승함은 물론이다. 이러한 점을 고려하더라도 적용을 장려할 만한 구성이다.

그 외, 저수조(13), 디스크(50) 등의 구성을 동일하기 때문에 동작은 동일하다. 다만 비산되는 응축수의 알갱이의 온도가 매우 높기 때문에 응축수가 기화되는 비율이 더욱 신속하고 확률이 높은 이점이 있다.

한편, 본 발명에 의한 또 다른 실시예가 도 10에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 디스크와 모터 대신에 분무펌프(160)를 설치한 점에서 차이점이 있다. 그 외, 가열관을 설치한 것과 다른 구성요소들은 앞선 실시예와 동일하다.

상기 분무펌프(160)의 흡입관(162)은 저수조(13) 하단까지 연장되어 응축수를 흡입하게 된다.

상기 분무펌프(1600의 배출구에는 분무노즐(161)이 설치되어, 토출되는 응축수를 안개처럼 작은 알갱이로 작게 쪼개어 토출하게 된다. 물론 분무되는 부분은 상기 응축기(50)와 상기 방열팬(22) 사이로 토출된다.

상기 저수조(13)에서 이미 데워진 응축수는 분무펌프(160)에 의해 작은 알갱이로 분무되고 상기 방열팬(22)의 공기압에 의해 응축수의 핀 사이로 유입되고 기화되어 배출된다. 기화되지 않은 응축수도 응축기(50)가 매우 뜨겁기 때문에 응축기(50) 표면에서 결국 기화되면서 외부로 배출된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

1 : 에어컨
10 : 케이스 11 : 드레인 팬
12 : 연통로 13 : 저수조
20, 61 : 모터 30 : 압축기
40 : 증발기 50 : 응축기
52, 52' : 가열관 60 : 디스크
60a : 응축수 가이드 160 : 분무펌프

Claims (9)

1. 엘리베이터 외측에 설치된 에어컨의 응축기와, 상기 응축기의 후방에 설치된 방열팬을 구비한 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치에 있어서,
   상기 응축기의 하부에 설치되는 응축수가 모이는 저수조;
   상기 저수조에 설치되어 응축수에 열전달하도록 압축기로부터 토출되는 냉매가 흐르는 가열관;
   상기 저수조에 설치되고 상기 방열팬과 상기 응축기 사이로 응축수를 비산시키는 응축수 비산수단;
   상기 저수조의 응축수를 흡입하여 상기 응축기와 방열팬 사이로 분무노즐을 통하여 분무하는 분무펌프;
   를 포함하고,
   상기 저수조는 증발기 하부에 구비된 드레인 팬보다 낮은 위치에 구비되고,
   상기 응축수가 상기 드레인 팬으로부터 상기 저수조로 이동되도록 연통로에 의해 서로 연결되며,
   상기 응축수 비산수단은 모터에 연결되어 회전하면서 응축수를 상기 응축기와 방열팬 사이로 비산시키는 원형 디스크이고,
   상기 원형 디스크는 상기 모터 회전축의 연장 방향으로 중앙부가 외주부보다 돌출되도록 다단으로 이루어지며, 상기 다단으로 돌출 형성된 원형 디스크의 각 단의 디스크 표면 각각에는 상기 원형 디스크 중앙을 중심으로 나선 형태로 구비되는 복수개의 응축수 가이드가 상기 원형 디스크 중앙을 중심으로 원주 방향을 따라 동일 간격으로 이격되도록 돌출되어, 상기 저수조에 모인 응축수의 수면 높이가 높아질수록 상기 응축수에 잠기는 상기 원형 디스크의 단 수가 많아지도록 형성되고,
   상기 가열관은 코일 형상으로 절곡된 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 가열관은 상기 저수조의 길이 방향을 따라 연장된 관들이 평행하게 배열된 다음 절곡관에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 가열관의 냉매입구는 상기 압축기에 연결되고, 냉매출구는 상기 응축기에 연결된 것을 특징으로 하는 엘리베이터용 에어컨의 응축수 처리장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

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