KR19980019687U - 드라이 쿨러식 에어컨 - Google Patents

Abstract

본 고안은 드라이 쿨러식 에어컨에 관한 것으로, 특히 기계동작에 의해 열이 많이 발생되어 실내온도가 동절기에도 높은 통신 기계실에 사용이 적합하도록 하는데 이용하는 것이다.

이와 같은 본 고안은 기존의 응축기를 에어컨 본체내에 내설하고, 응축기와 평행하게 배설시킨 응축라인과 상기 응축라인 일측에 열교환기와 연결되는 3방향 밸브 및 유량 조절밸브와 상기 3방향 밸브 일측에 설치된 펌프와 상기 펌프에 의해 부동액이 순환되면서 응축라인과 열교환기측으로 공급, 회수되도록 하는 실외의 드라이 쿨러와로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

드라이 쿨러식 에어컨

제1도는 본 고안의 시스템을 본인 구성도.

제2도는 본 고안의 일부 구성 확대도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1:에어콘 본체12:온도감지 센서

2:응축기13:물공급 펌프

3:응축 라인14:드레인 호스

4:열교환기15:압축기

5:3방향 밸브16:고압 압력 조절밸브

6:펌프17:리시버 탱크

7:드라이 쿨러18:고압라인 스트레나

8:분사용 노즐19:팽창 밸브

9:냉각수 라인20:증발기

10, 11:솔레노이드 밸브21:저압라인 스트레나

22:액분리기23:수냉식 응축기

50:유량 조절밸브

본 고안은 동, 하계용 에어컨에 관한 것으로, 특히 통신 기계 동작에 의해 열이 많이 발생되어 실내온도가 동절기에도 높은 통신 기계실에 사용이 적합하도록 하는데 이용하는 것이다.

종래 에어컨 시스템은 에어콘 본체는 실내에 설치하고, 응축기는 옥상 등에 설치하여 주로 외기온도가 높은 여름철에 사용하고 있다.

이와 같은 종래 에어컨 시스템의 냉각 사이클을 살펴보면 냉매가스를 압축기에서 고온, 고압상태로 하고, 실외에 설치된 응축기에서 냉각팬에 의하여 상기 냉매가스를 냉각시켜 액상의 냉매로 하여 고압압력 조절밸브를 통해 리시버 탱크를 거치게 한다. 이와 같이 리시버 탱크에 인입된 냉매는 리시버 탱크에 모이게 되고 이 냉매는 고압라인 필터, 팽창밸브 증발기, 다시 압축기로 회수되도록 하여 송풍기의 송풍에 의해 냉기가 실내에 공급되도록 하고 있다.

이와 같은 종래의 에어컨은 동절기에 있어서 실내온도가 높은 통신 기계실에 사용하기에는 매우 부적합하다. 왜냐하면 응축기는 압축기에서 보내진 냉매를 외기의 온도에 의하여 냉각시키는 것인데 동절기에 실외에 설치된 응축기가 냉각을 하면 냉매가 과냉각 응축하게 되므로 냉각 사이클중 증발기가 맞은 온도로 증발하기 되어 이에 따른 전력낭비가 심하다. 특히, 종래 에어컨 시스템은 에어콘 본체와 응축기와의 거리를 12m 이내로 제한하여 응축기를 실외에 설치하게 되는데, 이는 냉각 효율의 저하를 방지하기 위하여 제한거리를 두게 되는 것이다. 그러나, 실외기인 응축기는 대체적으로 건물의 옥상 또는 지면에 설치하는 것이 보통이어서, 에어콘 본체와 응축기 설치거리는 대체적으로 12m 정도는 유지시키고 있어 응축기에 의한 액상의 냉매가 리시버 탱크로 인입되는 시간과, 압축기로부터의 고압, 고온 냉매가스를 응축기축에 공급하는 시간이 길고, 이송도중의 냉매가 냉매라인에 냉각 온도를 빼앗기므로 냉각효율이 크게 저하되는 문제점이 지적된다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로 동절기에는 실외에 설치한 드라이 쿨러와 에어콘 본체내의 열교환기에 의해 적정의 냉기를 기계실에 공급토록 하고, 여름철에는 기존의 냉각 사이클을 이용하여 사용하도록 함으로써 외기 온도가 낮은 동절기에 에어컨을 사용할 때 드는 전력소모를 최소화 시키도록 하는 것이다.

또다른 목적은 실외에 설치한 응축기를 에어콘 본체내에 내설시켜 에어컨을 콤팩트화 하게 하여 응축기와 연결되는 냉매라인의 설치비용 및 시공을 간단화 하도록 하는 것이다.

또다른 목적은 드라이 쿨러의 설치위치를 거리에 관계 없이 설치하여도 냉각 사이클중 냉각 효율의 저하를 방지하도록 하는 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 고안은 기존의 응축기를 에어컨 본체내에 내설하고, 응축라인을 상기 응축기와 평행하게 배설시킨 수냉식 응축기와, 상기 수냉식 응축기의 응축라인 일측에 열교환기와 연결되는 3방향 밸브 및 유량 조절밸브와, 상기 3방향 밸브 일측에 설치된 펌프아, 상기 펌프에 의해 부동액이 순환되면서 응축라인과 열교환기측으로 공급, 회수되도록 하는 실외의 드라이 쿨러와로 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같은 본 고안은 공냉식 실외기(응축기)를 수냉식 응축기로 하여 에어컨 본체내에 내설하고, 실외기인 드라이 쿨러는 부동액으로 냉각되게 하는 것으로, 동절기에는 상기 부동액이 직접 열교환기 측으로 공급되게 하여 냉기를 통신 기계실에 유입되도록 하고 하절기에는 유량 조절밸브의 조절에 의해 부동액의 유량을 조절시켜 응축기의 응축 효율을 높이도록 하는 것이다.

이와 같은 본 고안을 첨부도면에 의하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

에어컨 본체(1)내에 응축기(2)와 나란히 별도의 응축라인(3)을 배설하여 구성시킨 수냉식 응축기(23)을 내설하고, 상기 응축라인(3) 일측에 에어컨 본체(1)의 내상부에 설치한 열교환기(4)와 연결된 3방향밸브(5)와 유량조절밸브(50)를 연결한다. 또한 3방향 밸브(5)의 일측에는 펌프(6)를 설치하고 펌프(6) 타측에는 실외에 설치한 드라이 쿨러(7)를 연결하되, 펌프(6)와 실외 온도 조건에 따라 드라이 클러(7)내의 부동액이 응축라인(3) 및 열교환기(4)측으로 공급, 회수되도록 한다. 상기에 있어서, 응축라인(3)으로 공급되는 냉각 부동액은 그 공급 및 회수가 기존의 응축기(2)내의 냉매 흐름과 반대로 되게한다. 그리고 상기 응축라인(3)의 타측과 열교환기(4)의 타측을 공통으로 하여 드라이클러(7)와 연결시킨다.

그리고, 상기 응축라인(30) 일측과 3방향 밸브(5) 사이에 설치한 유량조절밸브(50)는 응축기(2)내의 액화된 냉매의 온도에 따라 부동액의 유량을 조절 즉, 예컨대 응축기(2)내의 액화된 냉매의 온도가 낮으면 부동액의 유량 공급을 응축라인(3)에 적게 공급하여 과냉각 되는 것을 방지하게 함과 동시에 냉각효율를 높이도록 한다.

상기에 있어서 드라이 쿨러(7)의 일측에는 냉각수 분사용 노즐(8)이 설치되고 상기 냉각수 분사용 노즐(8)과 연결된 냉각수 라인(9)에는 각각 솔레노이드 밸브(10), (11)을 설치하되, 상기 솔레노이드 밸브(10)에는 온도감지 센서(12)와 물공급 펌프(13)가 설치되며, 솔레노이드 밸브(11)에는 드레인 호스(14)가 연결된다. 이와같은 구성은 동절기에는 온도감지 센서에 의하여 솔레노이드밸브(10)는 폐쇄시키고, 솔레노이드 밸브(11)는 개방시켜 냉각수 라인(9)이 동파되지 않도록 하는 것이다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 작용효과는 다음과 같다.

본 고안은 동절기와 하정기를 나누어서 에어컨을 동작시키도록 하는 것으로 동절기에는 실외온도의 감지신호에 의해 3방향 밸브(5)가 열교환기(4)측으로 개방되게 되고, 실외온도가 높은 경우에는 응축라인(3)측으로 3방향 밸브(5)가 개방되어 기존의 냉각 사이클을 이용한다.

즉, 압축기(15)-실내응축기(2)-고압압력 조절밸브(16)-리시버 탱크(17)-고압라인 스트레나(18)-팽창 밸브(19)-증발기(20)-저압라인 스트레나(21)-액분리기(22)-압축기(15)로 이루어지는 냉각 사이클을 이용한다.

실외온도가 높은 여름철에 에어컨을 작동할 경우에는 에어콘 본체(1)가 실내에 설치되고 있어 응축기(2)의 응축효과를 충분히 발휘하지 못할 수 있으나, 본 고안은 수냉식 응축기(23)의 응축기(2) 라인에 별도의 응축라이(3)을 배설하고 있는데 즉, 냉각수 분사용 노즐(8)로부터 분사되는 냉각수에 의해 열교환된 드라이 쿨러(7)내의 부동액은 펌프(6)의 작동에 의해 응축기(2)의 냉매 흐름과 반대로 응축라인(3)을 따라 공급되게 되므로 압축기(15)로 부터 공급되는 고온, 고압의 냉매가 응축기(2)를 통과할 때 상기 응축라인(3)을 통과하는 냉각 부동액에 의해 냉각되게 된다. 상기에 있어서, 부동액을 냉매의 흐름과 반대로 흐르게 하면 동일 방향으로 부동액을 흐르게 하는 경우보다 그 냉각 면적을 넓게 확보할 수 있으므로 효율적으로 냉매를 냉각시켜 주게 된다. 이때, 응축기(2)에 의해 액화된 냉매의 온도가 낮을 경우에는 유량 조절밸브(50)를 조절(자동)시켜 부동액의 공급 유량을 줄이도록 하고 응축기(2)내의 냉매 온도가 높을 경우에는 냉각 부동액의 공급 유량을 늘리도록 함으로써 응축 효율을 높일 수 있게 된다.

이와 같은 본 고안은 응축기(2)를 에어콘 본체(1)내에 설치하더라도 냉각 사이클의 이상 현상을 초래하지 않게 되는 것이어서 실외에 설치되는 응축기를 가지는 기존의 에어콘 시스템보다 응축기의 설치에 따른 시공비 및 자재비를 크게 절감할 수 있게 되고, 에어콘 본체(1)와 드라이 쿨러(7)의 거리(12m 이상)에 관계없이 드라이 쿨러(7)를 설치하여도 냉각효율이 저하되는 경우를 배제시키게 되는 것이다.

한편, 실외 온도가 크게 낮은 동절기에는 기존의 냉각 사이클과 라디에이터(7)을 열교화시키지 않고 적은 전력으로 실내에 냉기를 공급하게 한다.

즉, 실외 온도가 낮은 동절기에는 에어컨 내부의 컨트롤 회로부에 의해 설정 온도보다 낮은 온도를 감지하여 3방향 밸브(5)를 열교환기(4)측으로 개방케하고 라디에이터(7)로부터의 냉각된 부동액을 상기 열교환기(4)측으로 공급하면서 송풍기에 의해 냉기를 실내에 공급하게 되는 것이다. 따라서 기존의 냉각 사이클을 이용하지 않더라도 동절기에 실내온도가 높은 통신 기계실에 냉기를 공급케 함으로써 압축기의 구동시 필요한 전력 이상만큼 전력소모를 줄일 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 고안은 응축기를 에어컨 본체내에 설치하여 실외에 설치하는 응축기의 설치 경우보다 시공비 및 자재비를 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 거리에 관계없이 드라이 쿨러를 실외에 설치하더라도 냉각 효율을 높일 수 있고, 실외온도가 낮은 동절기에는 기존의 냉각 사이클을 이용하지 않고 냉기를 실내에 공급함으로써 에너지 절감을 꾀할 수 있어 동절기에도 실내온도가 높은 지하의 통신 기계실 등에 매우 이용가치가 높아 기계실내의 작업환경을 크게 개선할 수 있는 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 기존의 응축기(2)를 에어컨 본체(1)내를 내설하고, 응축라인(3)을 상기 응축기(2)와 평행하게 배설시킨 수냉식 응축기(23)와, 상기 응축라인(3) 일측에 열교환기(4)와 연결되는 3방향 밸브(5) 및 유량 조절밸브(50)와, 상기 3방향 밸브(5) 일측에 설치된 펌프(6)와, 상기 펌프(6)에 의해 부동액이 순환되면서 응축라인(3)과 열교환기(4)측으로 공급, 회수되도록 하는 실외의 드라이 쿨러(7)와, 로 구성됨을 특징으로 하는 드라이 쿨러식 에어컨.
2. 제1항에 있어서,

   응축기(2)를 통하는 냉매와 응축라인(3)을 통하는 부동액의 흐름을 서로 반대되게 함을 특징으로 하는 드라이 쿨러식 에어컨.