KR102101030B1 - 공기조화기 - Google Patents

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KR102101030B1
KR102101030B1 KR1020170049302A KR20170049302A KR102101030B1 KR 102101030 B1 KR102101030 B1 KR 102101030B1 KR 1020170049302 A KR1020170049302 A KR 1020170049302A KR 20170049302 A KR20170049302 A KR 20170049302A KR 102101030 B1 KR102101030 B1 KR 102101030B1
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Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열전모듈을 이용하여 특정공간의 온도를 조절하는 공기조화기에 관한 것이다.
본 발명은 방열부 및 흡열부가 형성되는 하나 이상의 열전모듈(300)과; 상기 열전모듈(300)의 방열부 및 흡열부 각각에 결합되는 제1열교환부 및 제2열교환부와; 상기 제2열교환부에서 열교환시 발생되는 응축수가 저장되는 응축수저장부(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기를 개시한다.

Description

공기조화기{Air conditioner using thermoelement module}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열전모듈을 이용하여 특정공간의 온도를 조절하는 공기조화기에 관한 것이다.
열전모듈이란 양단에 직류(DC)를 인가하면 일단이 발열하고 타단이 흡열하는 펠티어(Peltier) 효과를 가지는 다수개의 열전소자를 직렬로 연결하여 흡열 또는 발열을 이용하여 공기조화기 또는 가열장치 등으로 사용되는 모듈을 말한다.
상기와 같은 열전모듈은 흡열되는 흡열부 또는 발열되는 발열부로 이루어지며, 냉방장치, 냉난방장치 등 공기조화기로 활용될 때 열전달 효율을 높이기 위하여 흡열부 또는 발열부에 방열핀, 방열블록 등 방열부재가 결합된다. 이때 방열부재는 볼트와 같은 체결부재로 고정부에 고정시켜 열전모듈과 결합된다.
그런데 상기와 같은 열전모듈은 지속적인 흡열 및 방열이 이루어지는 시간이 길어질수록 열전모듈의 효율이 떨어지게 된다는 문제점이 있다.
특히 흡열부에서는 열교환이 이루어지는 동안 발생되는 응축수로 인해 흡열부의 냉각 효율이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다.
뿐만아니라 발생된 응축수가 각종 전기부품들이 설치되는 위치에 흐르게 되면 전기부품을 손상시킬 뿐 아니라 각종 안전상의 문제를 발생시킬 수 있다는 문제점이 있다.
(특허문헌 1) KR10-2016-0108106 A
(특허문헌 2) KR10-2011-0045909 A
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 냉방과정에서 발생되는 응축수를 초음파를 사용하여 제거하여 효율적은 응축수제거, 가습에의 활용도 등 기능성을 향상시킬 수 있는 공기조화기를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 방열부 및 흡열부가 형성되는 하나 이상의 열전모듈(300)과; 상기 열전모듈(300)의 방열부 및 흡열부 각각에 결합되는 제1열교환부 및 제2열교환부와; 상기 제2열교환부에서 열교환시 발생되는 응축수가 저장되는 응축수저장부(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기를 개시한다.
상기 공기조화기는, 초음파를 이용하여 상기 응축수저장부(250)에 저장된 응축수를 제거하는 응축수제거부(700)가 추가로 설치될 수 있다.
상기 응축수저장부(250)는, 응축수가 유입되는 유입부(251) 및 상기 응축수제거부(700)에 의하여 형성된 분무가 배출되는 하나 이상의 배출구(252)를 가지는 저장용기(254)를 포함할 수 있다.
상기 응축수저장부(250)는, 상기 응축수제거부(700)에 의하여 형성된 분무가 상기 유입부(251)로 유입되는 것을 차단하기 위하여 상기 저장용기(254)에 저장된 응축수에 잠기도록 상기 저장용기(254)의 천정에서 하측으로 돌출되어 형성되는 파티션부(253)를 포함할 수 있다.
상기 공기조화기는, 냉각될 특정공간을 형성하는 하우징(200)에 형성된 제2공기유입구(210)와 제2공기배출구(220)를 연결하는 제2유로(P2)가 형성되며, 상기 제2유로(P2)의 공기유동에 의하여 상기 제2열교환부의 열교환이 이루어지도록 상기 제2유로(P2)에서의 공기유동을 형성하는 제2공기유동형성부(240)를 포함하며, 상기 응축수제거부(700)는, 상기 유입부(251)를 통하여 상기 제2유로(P2)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 유입되도록 분무를 형성하는 제1분무형성부를 포함할 수 있다.
상기 제1열교환부는, 상기 열전모듈(300)의 방열부와 결합되는 하나 이상의 열전달블록(510)과, 상기 열전달블록(510)과 고정결합되는 열교환모듈을 포함하며, 상기 열교환모듈은, 상기 열전모듈(300)이 설치되는 하우징에 형성된 제1공기유입구(120)와 제1공기배출구(110)를 연결하는 제1유로(P1)로 공기유동을 발생시키는 제1공기유동형성부(550)에 의해 열교환이 이루어지며, 상기 응축수제거부(700)는, 상기 배출구(252)를 통하여 상기 제1유로(P1)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 유입되도록 분무를 형성하는 제2분무형성부를 포함할 수 있다.
상기 공기조화기는, 냉각될 특정공간을 형성하는 하우징(200)에 형성된 제2공기유입구(210)와 제2공기배출구(220)를 연결하는 제2유로(P2)가 형성되며, 상기 제2유로(P2)의 공기유동에 의하여 상기 제2열교환부의 열교환이 이루어지도록 상기 제2유로(P2)에서의 공기유동을 형성하는 제2공기유동형성부(240)를 포함하며, 상기 제1열교환부는, 상기 열전모듈(300)의 방열부와 결합되는 하나 이상의 열전달블록(510)과, 상기 열전달블록(510)과 고정결합되는 열교환모듈을 포함하며, 상기 열교환모듈은, 상기 열전모듈(300)이 설치되는 하우징에 형성된 제1공기유입구(120)와 제1공기배출구(110)를 연결하는 제1유로(P1)로 공기유동을 발생시키는 제1공기유동형성부(550)에 의해 열교환이 이루어지며, 상기 응축수제거부(700)는, 상기 유입부(251)를 통하여 상기 제2유로(P2)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 유입되도록 분무를 형성하는 제1분무형성부와, 상기 배출구(252)를 통하여 상기 제1유로(P1)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 유입되도록 분무를 형성하는 제2분무형성부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 공기조화기는, 공기 냉각이 이루어지는 제2열교환부에서 열교환시 발생되는 응축수를 저장하는 응축수저장부를 설치함으로써 응축수로 기인하는 전기부품의 파손, 오염 등을 방지하여 유지보수비용을 현저히 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 공기조화기는, 공기 냉각이 이루어지는 제2열교환부에서 열교환시 발생되는 응축수를 저장하는 응축수저장부를 설치하고 초음파에 의하여 응축수를 제거하는 응축수제거부를 추가로 구비함으로써 응축수를 자동을 제거함으로써 유지보수가 편리한 이점이 있다.
특히, 응축수저장부에서 초음파에 의하여 형성된 분무, 주변 공간의 가습, 외부로의 배출 등 다양하게 활용이 가능하도록 함으로써 가습, 제습기능을 추가로 구비할 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기를 보여주는 Y축 방향으로 본 종단면도이다.
도 2는, 도 1의 공기조화기를 X축 방향으로 본 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기를 보여주는 Y축 방향으로 본 종단면도이다.
도 4는, 도 3의 응축수저장부를 확대하여 보여주는 확대단면도이다.
도 5는, 도 3의 공기조화기를 X축 방향으로 본 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 제1실시예의 변형례를 Y축 방향으로 본 종단면도이다.
도 7는, 도 6의 공기조화기를 X축 방향으로 본 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 제2실시예의 변형례를 Y축 방향으로 본 종단면도이다.
도 9는, 도 8의 공기조화기를 X축 방향으로 본 단면도이다.
도 10은, 도 4의 응축수저장부의 다른 실시예를 보여주는 확대단면도이다.
이하 본 발명에 따른 공기조화기에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 공기조화기는 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 방열부 및 흡열부가 형성되는 하나 이상의 열전모듈(300)과; 상기 열전모듈(300)의 방열부 및 흡열부 각각에 결합되는 제1열교환부 및 제2열교환부와; 상기 제2열교환부에서 열교환시 발생되는 응축수가 저장되는 응축수저장부(250)를 포함하는 것을 특징으로한다.
상기 열전모듈(300)은 방열부 및 흡열부가 형성되는 구성으로서 하나 이상의 열전소자가 설치되는 구성이면 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 열전모듈(300)은 한 쌍의 기판과, 한 쌍의 기판 사이에 설치되는 다수개의 열전소자(미도시)와, 열전소자(미도시)와 연결되어 전원을 공급하는 전원인가부(미도시)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 기판은 금속, 세라믹 등 다양한 재질이 사용될 수 있으나 열팽창 등을 고려하여 세라믹 재질이 사용되는 것이 바람직하다.
여기서 상기 한 쌍의 기판은 열전소자의 배열에 따라서 어느 하나는 방열부로서, 나머지 하나는 흡열부로서 기능한다.
또한 상기 열전모듈(300)은 제조의 편의를 위하여 2개, 4개 등 냉각 또는 가열용량을 고려하여 복수개로 설치됨이 바람직하며, 전원인가부 이외의 부분이 외부로 노출되는 것을 방지하기 위하여, 스티로폼 등의 단열부재에 형성된 개구부에 각각 삽입되어 설치될 수 있다.
그리고 상기 열전모듈(300)의 방열부 및 흡열부 각각에는 제1열교환부 및 제2열교환부가 결합되는 것이 바람직하다.
상기 제1열교환부 및 상기 제2열교환부는, 열전모듈(300)의 방열부 및 흡열부에 각각 결합되어 방열부의 방열효과 및 흡열부의 흡열효과를 극대화시키기 위한 구성으로서 열교환방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
이때, 상기 제1열교환부는, 공기의 유동을 이용한 열교환 또는 물과 같은 냉매의 유동을 이용한 열교환이 이루어질 수 있으며, 제2열교환부는 공기의 유동을 이용하여 주변과 열교환이 이루어질 수 있다.
특히 상기 제1열교환부 및 상기 제2열교환부는, 열교환방식에 따라서 다양한 구조가 가능하다.
일예로서, 상기 제1열교환부 및 제2열교환부는 방열부 및 흡열부와 각각 면접촉되는 열전달블록(510)과; 상기 열전달블록(510)과 고정결합되는 열교환모듈을 포함할 수 있다.
상기 열교환모듈은, 열전달블록(510)과 고정결합되어 열전달블록(510)과의 열교환에 의하여 방열 또는 흡열을 수행할 수 있다.
특히, 상기 열교환모듈은, 물과 같은 냉매의 순환방식, 공기유동에 의한 열교환방식에 따라서 다양한 구조를 가질 수 있다.
구체적으로 상기 제1열교환부 및 제2열교환부는, 등록특허 제10-1185567호의 도 2에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.
즉, 상기 열교환모듈은 열전달블록(510)과 고정결합되는 히트파이프 및 스택핀 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 열교환효율을 증대시키기 위하여 히트파이프 및 스택핀에는 방열핀들이 결합될 수 있다.
여기서 상기 제2열교환부는, 도 1, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2하우징(200)에 형성된 제2공기유입구(210)와 제2공기배출구(220)를 연결하는 제2유로(P2)와, 제2하우징(200)의 내부에 설치되며 제2유로(P2)에 공기유동을 발생시키는 제2공기유동형성부(240)에 의해 열교환이 이루어지도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제2열교환부를 이루는 열교환모듈은, 제2공기유동형성부(240)에 의하여 형성되는 제2유로(P2)에서의 공기유동을 통하여 열교환이 수행된다.
그리고 상기 제2유로(P2)는 상기 제2하우징(200)의 내부에 설치되며 제2유로(P2)에 공기유동을 발생시키는 제2공기유동형성부(240)에 의해 열교환이 이루어지도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제2열교환부를 이루는 열교환모듈은, 제2공기유동형성부(240)에 의하여 형성되는 제2유로(P2)에서의 공기유동을 통하여 열교환이 수행된다.
한편, 상기 제1열교환부는, 제2열교환부와 유사한 구조로서 공기유동에 의하여 열교환하는 구조로서, 열전모듈(300)부의 방열부와 결합되는 하나 이상의 열전달블록(510)과; 열전달블록(510)과 고정결합되는 열교환모듈을 포함하며, 상기 열교환모듈은 제1하우징(100)에 형성된 제1공기유입구(120)와 제1공기배출구(110)를 연결하는 제1유로(P1)로 공기유동을 발생시키는 제1공기유동형성부(550)에 의해 열교환이 이루어질 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 제1열교환부는, 앞서 설명한 제2열교환부와 같이 공기유동에 의한 열교환 대신에 물과 같은 열매체의 순환에 의하여 열교환이 수행될 수 있다.
예로서, 상기 제1열교환부는, 열전모듈(300)의 방열부와 결합되며 내부에 냉매가 흐르는 냉매유로(520)가 형성된 열전달블록(510)과; 냉매유로와 연결되어 냉매가 흐르는 냉각부(560)와; 냉각부(560)를 지나며 냉각된 냉매를 열전달블록(510)으로 순환시키는 순환펌프(540)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 냉매는, 전열열교환기(800) 및 열전달블록(510)을 순환하면서 열전달을 수행하는 열전달매체로서, 물 등이 사용될 수 있다.
상기 열전달블록(510)은, 열전모듈(300)의 방열부와 결합되며 내부에 냉매가 흐르는 냉매유로(520)가 형성되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 열전달블록(510)은, 열전달률이 높은 알루미늄, 스테인레스 등의 재질의 블록에 드릴링 및 용접 등에 의하여 내부에 냉매유로(520)를 형성하여 제조될 수 있다.
그리고 상기 냉매유로(520)는, 열전달블록(510)의 내부에 형성되어 냉매가 흐를 수 있으면 다양한 구조 및 배치를 가질 수 있다.
예로서 상기 냉매유로(520)는 열전달블록(510)의 내부에 형성되어 냉매가 흐를 수 있도록 설치되며 내부에 열전달블록(510)의 열교환 면적의 증가 및 난류의 형성을 위하여 요홈부 및 돌기부 중 적어도 하나가 복수개 설치될 수 있다.
상기 순환펌프(540)는, 열전달블록(510) 및 냉각부(560) 사이에서 냉매를 순환시키기 위한 구성으로서 냉매의 순환 방향에 따라 다양한 위치에 설치될 수 있다.
여기서 상기 순환펌프(540), 열전달블록(510) 및 냉각부(560)는 하나 이상의 냉매순환관(530)에 의하여 연결된다.
그리고 상기 순환펌프(540)는, 열전달블록(510)을 지나며 가열된 냉매가 순환펌프(540)를 지나며 손상되는 것을 방지할 수 있도록 순환펌프(540)의 유입구 및 배출구가 냉매순환관(530)을 통해 각각 열전달블록(510)의 냉매배출구(528) 및 냉매유입구(529)와 연결되는 것이 바람직하다.
상기 냉매순환관(530)는, 순환펌프(540), 열전달블록(510) 및 냉각부(560)를 연결하는 구성으로서 냉매를 순환시킬 수 있는 관이면 어떠한 관도 가능하다.
한편 상기 냉매순환관(530) 중 열전달블록(510) 및 냉각부(560) 사이에는, 냉각부(560)에 유입되기 전에 사전 냉각효과를 극대화 하기 위하여 전열열교환기(800)가 추가로 설치될 수 있다.
상기 전열열교환기(800)는, 열전달블록(510)에서 배출된 냉매가 흐르는 복수의 관부재와, 관부재에 결합되어 표면적을 극대화하여 대류에 의하여 관부재 내에 흐르는 냉매와 열교환을 수행하도록 하는 전열부재를 포함할 수 있다.
상기 전열부재는, 대류에 의하여 관부재 내에 흐르는 냉매와의 열교환을 극대화하기 위하여 관부재와 결합되어 전열 표면적을 극대화시키기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 전열열교환기(800)에는 대류에 의한 열교환 효과를 높이기 위하여 전열부재로 향한 공기유동을 형성하기 위한 공기유동형성부(미도시)가 추가로 설치될 수 있다.
상기와 같은 전열열교환기(800)의 설치에 의하여, 냉각부(560)에 유입되기 전에 사전 냉각을 수행함으로써 냉각부(560)에서의 냉각효율을 증대시킬 수 있다.
특히 상기 전열열교환기(800)는, 상대적으로 온도가 낮은 제2하우징(200) 부근에 설치됨으로써 제2하우징(200)의 온도차를 열전달블록(510)에서 배출된 냉매를 냉각시키는데 활용할 수 있다.
그리고 상기 순환펌프(540)는, 열전달블록(510)을 지나며 가열된 냉매가 순환펌프(540)를 지나며 손상되는 것을 방지할 수 있도록 순환펌프(540)의 유입구 및 배출구가 냉매순환관(530)을 통해 각각 열전달블록(510)의 냉매배출구(528) 및 냉매유입구(529)와 연결되는 것이 바람직하다.
상기 냉각부(560)는, 냉매의 흐름방향을 기준으로 순환펌프(540) 및 열전달블록(510) 사이에 설치되어 열전달블록(510)을 거쳐 가열된 냉매를 냉각시키기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 냉각부(560)는, 열전달블록(510)의 냉매배출구(528)과 냉매순환관(530)에 의하여 연결되어 냉매가 흐르는 하나 이상의 주냉매관과, 주냉매관에 결합되어 방열면적을 증가시키기 위한 방열핀을 포함하는 보조열교환부를 포함 할 수 있다.
여기서 방열핀은 냉매관과 일체로 또는 착탈가능하게 형성되는 등 다양한 방식에 의하여 형성될 수 있다.
한편 상기 냉각부(560)은, 보조열교환부에 대한 냉각효과를 높이기 위하여, 제1하우징(100)에 설치되어 보조열교환부를 향한 공기유동을 형성하기 위한 보조공기유동형성부을 추가로 포함할 수 있다.
상기 보조공기유동형성부는, 제1하우징(100)에 형성된 제1공기유입구(110)와 제1공기배출구(120)를 연결하는 제1유로(P1)로 공기유동을 형성하는 구성으로서, 팬 등으로 구성될 수 있으며, 공기유동에 의하여 보조열교환부에서 열교환이 이루어지도록 할 수 있다.
상기 보조공기유동형성부는, 제1유로(P1)의 공기유동을 형성한다.
상기 냉각부(560)는 열전달블록(510)의 하측에 설치되어 낮은 온도의 냉매가 유입되기 용이하도록 할 수 있다.
상기 전열열교환기(800)는 상기 냉매의 냉각을 위해 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 전열열교환기(800)는 상기 열전달블록(510)과 상기 냉각부(560) 사이에 설치되어 상기 냉매순환관(530)을 따라 흐르는 냉매를 냉각시킬 수 있다.
상기 제1하우징(100) 및 제2하우징(200)은, 냉각 또는 가열의 목적에 따라서 다양한 구조 및 형상을 가질 수 있으며, 후술하는 제1열교환부 및 제2열교환부를 각각 수용할 수 있도록 내부공간을 가지는 구성이면 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 제1하우징(100) 및 제2하우징(200)은, 냉각 또는 가열의 목적에 따라서 다양한 구조 및 형상을 가질 수 있으며, 후술하는 제1열교환부 및 제2열교환부를 각각 수용할 수 있도록 내부공간을 가지는 구성이면 다양한 구성이 가능하다.
상기 제1하우징(100)은, 제1열교환부 등이 설치되는 내부공간을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
또한 상기 제1하우징(100)은, 구체적으로 도시되지는 않았지만 제1유로(P1)를 형성하기 위하여 하나 이상의 가이드부재가 설치될 수 있다.
또한 상기 제1하우징(100)은, 앞서 설명한 구성 이외에, 열전모듈부, 제2공기유동형성부 등의 제어를 위한 제어부, 장치의 제어, 조작 등을 위한 조작패널부, 열전모듈부, 제2공기유동형성부 등에 대하여 전원을 공급하는 전원공급부, 장치의 전면에 설치되어 장치의 상태 등을 표시하는 디스플레이부 등이 설치될 수 있다.
이때, 상기 전원공급부 등의 전장부는, 응축수에 의하여 누수 현상에 의해 기계가 파손되거나 사용자가 감전될 수 있는바, 응축수가 발생되는 부분, 즉 제2열교환부보다 높게, 특히 응축수저장부(250)보다는 높게 설치됨이 바람직하다.
또한 상기 제1하우징(100)은, 제1열교환부를 중심으로 대향되는 상면 및 하면, 상면 및 하면을 연결하는 두 쌍의 측면을 가지는 형상, 즉 직육면체 형상을 가질 수 있다.
상기 제2하우징(200)은, 제1하우징(100)과 결합되어 제2공기유입구(210) 및 제2공기배출구(220)가 형성되며 제2공기유입구(210) 및 제2공기배출구(220)를 연결하는 제2유로(P2)가 형성되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 제2하우징(200)은, 제1하우징(100)과 다양한 형태로 결합될 수 있다.
일예로서, 상기 제2하우징(200)은, 도 1 내지 도 3, 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제1하우징(100)의 내부에 설치될 수 있다.
또한 상기 제1하우징(100) 및 상기 제2하우징(200)은, 도 1에 도시된 실시예 이외에 서로 일체로 형성되거나, 열전모듈(300)를 중심으로 하여 서로 대향되어 결합되는 등 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 제1하우징(100) 및 상기 제2하우징(200)은, 볼팅 등에 의하여 직접 결합되거나 후술하는 열전모듈(300)에 의하여 간접적으로 결합되는 등 다양한 형태로 결합될 수 있다.
또한, 냉각될 특정공간을 가지는 구조물(10)에 형성된 제1관통공(11) 및 제2관통공(12)과 각각 연통되도록 제2하우징(200)에 제2공기유입구(210) 및 제2공기배출구(220)가 형성된다.
이때 상기 제2하우징(200)이 제1하우징(100)의 내부에 설치된 경우, 구조물(10)에 형성된 제1관통공(11) 및 제2관통공(12)과 제2하우징(200)에 제2공기유입구(210) 및 제2공기배출구(220)이 서로 연통될 수 있도록 제1하우징(100)에 관통공(130)이 형성될 수 있다.
또한 상기 제1하우징(100) 및 제2하우징(200) 중 적어도 하나에는 이동수단(600)이 추가로 설치되어 이동이 용이하도록 할 수 있다.
또한 상기 제1하우징(100) 및 상기 제2하우징(200)은, 도시되지는 않았지만 후술하는 공기유로(P1,P2)를 형성하기 위하여 하나 이상의 가이드부재(미도시)가 설치될 수 있다.
한편, 상기 제2열교환부의 열교환이 이루어지는 동안 제2열교환부에는 응축수가 발생될 수 있으며, 발생된 응축수가 하측으로 흘러 전기부품을 손상시키는 등 안전상의 문제를 발생시키는 문제점이 있다.
따라서 본 발명에서는 제2열교환부의 열교환이 이루어지는 동안 제2열교환부에서 발생되는 응축수를 저장하는 응축수저장부(250)를 설치하여 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하였다.
상기 응축수저장부(250)는 상기 제2열교환부에서 발생되는 응축수를 저장하기 위해 설치되는 구조로서 다양한 구조가 가능하다.
제 1실시예로서 상기 응축수저장부(250)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제2하우징(200)의 벽체 일부가 응축수를 저장할 수 있는 형태를 가지도록 형성될 수 있다.
구체적으로 상기 응축수 저장부(250)는 상기 제2하우징(200)과 일체로 형성될 수 있으며, 상기 제2하우징(200)은 응축수가 상기 제2하우징(200)의 내벽을 따라 응축수저장부(250)방향으로 흐를 수 있도록 하나 이상의 경사면(202)이 형성될 수 있다.
그리고 상기 응축수저장부(250)의 내부에는 초음파를 이용하여 상기 응축수저장부(250)에 저장된 응축수를 제거하는 응축수제거부(700)가 추가로 설치될 수 있다.
상기 응축수제거부(700)는 응축수가 제거될 수 있도록 상기 응축수저장부(250)에 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
그리고 상기 응축수제거부(700)에 의해 기화되는 응축수들은 제2공기유동형성부(240)에 의하여 공기유동을 형성하는 상기 제2유로(P2)를 따라 실내 방향으로 배출될 수 있다.
이때, 상기 응축수제거부(700)에 의해 기화되어 실내 방향으로 배출되는 응축수들은 실내공간에 가습효과를 부여할 수 있다는 이점이 있다.
제 2실시예로서 상기 응축수저장부(250)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 응축수가 유입되는 유입부(251) 및 상기 응축수제거부(700)에 의하여 형성된 분무가 배출되는 하나 이상의 배출구(252)를 가지는 저장용기(254)를 포함할 수 있다.
상기 저장용기(254)는, 응축수를 저장하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
그리고 상기 저장용기(254)는, 응축수저장부(250)가 제2하우징(200)으로부터 일정간격 이격된 위치에 설치될 수 있도록 제2하우징(200)과 배수관(260)을 통해 연결될 수 있다.
상기 배수관(260)은, 제2열교환부의 직하방 쪽의 내벽을 타고 흐르는 응축수가 저장용기(254)에 형성된 유입부(251) 방향으로 흐를 수 있도록 설치되는 구조로서 다양한 구조가 가능하다.
예로서, 상기 배수관(260)은, 양단이 각각 응축수저장부(250)의 유입부(251)와, 제2하우징(200)에 연결되는 주름관일수 있다.
한편 상기 저장용기(254)에 응축수가 모이게 되면 정기적으로 배출시킬 필요가 있어 사용자의 관리가 필요하는 등 유지보수에 번거로운 문제점이 있다.
이에, 본 발명에 따른 공조기는, 응축수저장부(250)에 저장된 응축수를 초음파를 발생시켜 제거하는 응축수제거부(700)가 추가로 설치될 수 있다.
상기 응축수제거부(700)는, 초음파를 발생시켜 응축수저장부(250)에 저장되는 응축수를 제거하기 위해 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 응축수제거부(700)는, 응축수저장부(250)를 구성하는 저장용기(254) 내에서 초음파에 의하여 응축수를 분무로 형성하기 적절한 위치에 위치되는 진동자(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 진동자는, 저장용기(254) 내에 설치되어 초음파에 의하여 응축수를 분무로 형성하기 위한 구성이다.
한편 상기 응축수제거부(700)에 의하여 형성된 분무는, 외부로 배출되어 제거되거나, 냉각될 특정공간으로 재배출되어 습도조절에 활용될 수 있다.
이를 위하여 상기 응축수저장부(250)는, 응축수가 유입되는 하나 이상의 유입부(251) 및 응축수제거부(700)에 의하여 형성된 분무가 배출되는 하나 이상의 배출구(252)를 가질 수 있다.
상기 유입부(251)는, 응축수저장부(250)가 제2하우징(200)으로부터 일정간격 이격된 위치에 설치될 수 있도록 제2하우징(200)과 배수관(260)을 통하여 응축수가 유입되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
이때 상기 유입부(251)에는, 유입되는 응축수에서 이물질, 미생물 등을 제거하기 위한 필터가 추가로 설치될 수 있다.
상기 배출부(252)는, 응축수제거부(700)에 의하여 형성된 분무가 배출되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 응축수제거부(700)에 의하여 형성된 분무가 배출부(252)는 물론 유입부(251)를 통하여 냉각될 특정공간 내로 재 유입될 수 있는바, 이를 방지할 필요가 있다.
이에, 상기 응축수저장부(250)는, 응축수제거부(700)에 의하여 형성된 분무가 유입부(251)로 유입되는 것을 차단하기 위하여 저장용기(254)에 저장된 응축수에 잠기도록 저장용기(254)의 천정에서 하측으로 돌출되어 형성되는 파티션부(253)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 응축수저장부(250)는 도 10에 도시된 바와 같이, 응축수제거부(700)에 의하여 분무가 형성되며 상기 응축수저장부(250)내의 응측수가 증발함에 따라 상기 응축수저장부(250)의 파손 위험이 증가할 수 있는바, 상기 응축수저장부(250) 내의 수위를 측정하는 수위센서(270)가 추가로 설치될 수 있다.
상기 수위센서(270)는, 응축수제거부(700)에 의하여 분무가 형성되며 상기 응축수저장부(250)내의 응축수의 수위를 측정하기 위한 구성으로서 다양한 형태가 가능하다.
그리고 상기 수위센서(270)는 응축수가 미리 설정된 안전수위 이하로 내려갈 경우 사용자에게 알리기 위한 알림부와 연결될 수 있다.
상기 알림부는, 상기 수위센서(270)의 응축수가 미리 설정된 안전수위 이하로 내려갈 경우 사용자에게 알리기 위하여 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
그리고 상기 응축수저장부(250)는, 사용자가 물을 임의로 채우거나, 수위센서(270)에 의하여 응축수가 초음파에 의하여 증발하기 위한 안전수위 이하로 내려갈 경우 등 필요에 따라서, 사용자가 상기 응축수저장부(250)에 물을 추가로 공급할 수 있도록 설치될 수 있다.
상기 파티션부(253)는, 응축수제거부(700)에 의하여 형성된 분무가 유입부(251)로 유입되는 것을 차단하기 위하여 저장용기(254)에 저장된 응축수에 잠기도록 저장용기(254)의 천정에서 하측으로 돌출되어 형성되는 구성으로서 격벽 등 다양한 부재가 사용될 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 냉각될 특정공간을 형성하는 제2하우징(200)에 형성된 제2공기유입구(210)와 제2공기배출구(220)를 연결하는 제2유로(P2)가 형성되며, 제2유로(P2)의 공기유동에 의하여 제2열교환부의 열교환이 이루어지도록 상기 제2유로(P2)에서의 공기유동을 형성하는 제2공기유동형성부(240)를 포함할 때, 응축수제거부(700)는, 유입부(251)를 통하여 제2유로(P2)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 유입되도록 분무를 형성하는 제1분무형성부를 포함할 수 있다.
상기 제1분무형성부는, 유입부(251)를 통하여 제2유로(P2)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 유입되도록 분무를 형성하는 하나 이상의 초음파 진동자로 구성될 수 있다.
상기와 같이, 유입부(251)를 통하여 제2유로(P2)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 유입되도록 제1분무형성부가 설치되면, 응축수저장부(250)에 저장된 응축수를 가습기능에 활용하여 냉각될 특정공간에 대한 제습기능에 더하여 습도 조절을 위한 가습기능을 추가로 구비할 수 있게 된다.
이때 본 발명에 따른 공조기는, 습도조절을 위하여 앞서 설명한 특정공간의 습도를 측정하기 위한 습도센서(미도시)를 추가로 구비할 수 있다.
상기 습도센서는, 습도조절을 위하여 냉각될 특정공간의 습도를 측정하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
한편 제1실시예 및 제2실시예의 변형례로서 상기 제1열교환부는, 열전모듈(300)의 방열부와 결합되는 하나 이상의 열전달블록(510)과, 열전달블록(510)과 고정결합되는 열교환모듈을 포함하며, 열교환모듈은, 열전모듈(300)이 설치되는 제1하우징(100)에 형성된 제1공기유입구(120)와 제1공기배출구(110)를 연결하는 제1유로(P1)로 공기유동을 발생시키는 제1공기유동형성부(550)에 의해 열교환이 이루어질 때, 응축수제거부(700)는, 배출구(252)를 통하여 제1유로(P1)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 유입되도록 분무를 형성하는 제2분무형성부를 포함할 수 있다.
상기 제2분무형성부는, 배출구(252)를 통하여 제1유로(P1)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 유입되도록 분무를 형성하는 하나 이상의 초음파 진동자로 구성될 수 있다.
상기와 같이 상기 제2분무형성부에 의하여 배출구(252)를 통하여 제1유로(P1)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 유입되도록 하면 응축수저장부(250)에 저장된 응축수를 외부로 배출함으로써 효율적으로 제거하게 된다.
특히, 상기 배출구(252)를 통하여 제1유로(P1)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 냉매유로와 연결되어 냉매가 흐르는 냉각부(560)를 거치도록 하면 냉각부(560) 내의 습도 증가로 냉각부(560)에 대한 냉각효과를 극대화할 수 있다.
더 나아가 상기 응축수가 분무 상태로 냉각부(560) 쪽으로 흐르게 되며 주변으로 물이 튀지 않아 전기부품에 대한 손상, 오작동의 발생을 방지할 수 있게 된다.
한편 상기 제1분무형성부 및 제2분무형성부는, 동시에 설치될 수 있으며, 이때 응축수저장부(250)에 저장된 응축수를 제거하거나, 가습기능으로 활용되는 등 두 기능을 동시에 구현할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
250: 응축수저장부 300 : 열전모듈
700: 초음파발생기 800 : 전열교환기

Claims (7)

  1. 방열부 및 흡열부가 형성되는 하나 이상의 열전모듈(300)과;
    상기 열전모듈(300)의 방열부 및 흡열부 각각에 결합되는 제1열교환부 및 제2열교환부와;
    상기 제2열교환부에서 열교환시 발생되는 응축수가 저장되는 응축수저장부(250)를 포함하며,
    초음파를 이용하여 상기 응축수저장부(250)에 저장된 응축수를 제거하는 응축수제거부(700)가 추가로 설치되며,
    상기 응축수저장부(250)는,
    응축수가 유입되는 유입부(251) 및 상기 응축수제거부(700)에 의하여 형성된 분무가 배출되는 하나 이상의 배출구(252)를 가지는 저장용기(254)를 포함하며,
    상기 응축수저장부(250)는, 상기 응축수저장부(250) 내의 수위를 측정하는 수위센서(270)가 추가로 설치되며,
    상기 제1열교환부는,
    상기 열전모듈(300)의 방열부와 결합되는 하나 이상의 열전달블록(510)과, 상기 열전달블록(510)과 고정결합되는 열교환모듈을 포함하며,
    상기 열교환모듈은, 상기 열전모듈(300)이 설치되는 하우징에 형성된 제1공기유입구(120)와 제1공기배출구(110)를 연결하는 제1유로(P1)로 공기유동을 발생시키는 제1공기유동형성부(550)에 의해 열교환이 이루어지며,
    상기 응축수제거부(700)는,
    상기 저장용기(254)의 배출구(252)를 통하여 상기 제1유로(P1)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 냉매가 흐르는 상기 제1열교환부의 냉각부(560)를 거치도록 하여 상기 냉각부(560)에 대한 냉각효과를 극대화하기 위하여, 상기 배출구(252)를 통하여 상기 제1유로(P1)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 유입되도록 분무를 형성하는 제2분무형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 응축수저장부(250)는,
    상기 응축수제거부(700)에 의하여 형성된 분무가 상기 유입부(251)로 유입되는 것을 차단하기 위하여 상기 저장용기(254)에 저장된 응축수에 잠기도록 상기 저장용기(254)의 천정에서 하측으로 돌출되어 형성되는 파티션부(253)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    냉각될 특정공간을 형성하는 하우징(200)에 형성된 제2공기유입구(210)와 제2공기배출구(220)를 연결하는 제2유로(P2)가 형성되며,
    상기 제2유로(P2)의 공기유동에 의하여 상기 제2열교환부의 열교환이 이루어지도록 상기 제2유로(P2)에서의 공기유동을 형성하는 제2공기유동형성부(240)를 포함하며,
    상기 응축수제거부(700)는,
    상기 유입부(251)를 통하여 상기 제2유로(P2)로 초음파에 의하여 형성된 분무가 유입되도록 분무를 형성하는 제1분무형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  6. 삭제
  7. 삭제
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