KR19980058054U - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 실내 공기가 적어도 2개 이상의 실내측 열교환기 주변을 거쳐 다시 실내로 토출되도록 하여 냉방 효율을 향상시킬 수 있도록 한 공기조화기에 관한 것이다.

본 고안은 압축기, 실내,외측 열교환기, 팽창 밸브로 구성되는 냉동 싸이클에 의해 상기 상기 실내측 열교환기 주변으로 유입된 공기를 열교환하여 토출하는 공기조화기에 있어서, 상기 실내측 열교환기에 적어도 하나 이상의 보조 열교환기를 직렬로 설치하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기

본 고안은 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내 공기가 적어도 2개 이상의 실내측 열교환기 주변을 거쳐 다시 실내로 토출되도록 하여 냉방 효율을 향상시킬 수 있도록 한 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 압축기, 실외측 열교환기, 팽창 밸브, 실내측 열교환기등의 구성 부품을 포함하여 이루어진다. 상기와 같은 구성부품을 포함하여 이루어지는 공기조화기에서는 소정의 냉매가 상기 구성부품을 순환하면서 액체에서 기체로, 기체에서 액체로 변화되고, 이와 같은 냉매의 순환작용에 의해 공기조화기의 주변의 온도가 저하되게 된다. 도 1에서 공기조화기의 냉동 사이클을 개략적으로 나타내 보였다.

도 1에서처럼, 실내측 열교환기(30)로부터 압축기(20)에 흡입된 저온저압의 냉매 가스는 압축기(20)에서 고온고압 상태로 압축되어 실외측 열교환기(10)에 흡입된다.

압축기(20)로부터 유입된 고온고압의 냉매 가스는 팬(60)에 의해 실외측 열교환기(10)에서 상온의 주변 공기에 의해 열교환되어 상온 고압의 액 냉매로 된다. 실외측 열교환기(10)에서 상태 변화한 상온 고압의 액 냉매는 팽창 밸브(40) 또는 모세관(미도시)등을 통과하면서 압력이 강하된 상온 저압의 액 냉매로 되어 실내측 열교환기(30)로 유입된다.

팽창 밸브(40)는 실외측 열교환기(10)에서 상태 변화한 상온 고압의 액 냉매를 실내측 열교환기(30)로 보내기 전에 미리 증발하기 쉬운 상태로까지 압력을 내리는 작용을 한다.

실내측 열교환기(30)속에는 팽창 밸브(40)에서 보내져 온 액 냉매와 증발한 기체 냉매가 기체가 공존하고 있으며, 액체에서 기체로의 상태 변화가 이루어지는 것으로, 부언 하면, 실내측 열교환기(30)속의 액 냉매는 실내측 열교환기(40) 주위의 공기(실내로부터 흡입된 공기)에서 증발에 필요한 열, 즉 증발의 잠열을 빼앗으면서 점진적으로 증발하여 간다. 열을 빼앗긴 공기는 냉각되어 자연 대류 또는 송풍팬(50)에 의해서 순환하여 실내로 다시 토출되어 실내가 냉방되도록 한다.

결과적으로, 상기와 같은 냉동 싸이클의 반복에 의해 실내가 점점 냉방되게 된다.

미설명 부호 70은 냉매가 순환하는 냉매 순환관이며, 55는 송풍팬(50)과 팬(60)을 동시에 구동시키는 송풍 모터이다.

상기와 같은 냉동 싸이클이 적용된 공기조화기는 별도로 냉매 순환관(70)에 4방 밸브(71)를 마련함으로써, 냉매의 흐름을 반대로 하여 실내측 열교환기(30)에서 냉매를 응축 액화하고, 실외측 열교환기(10)에서 액 냉매를 증발시키면 열의 이동도 반대로 되어 실외측 열교환기(10)에서 흡열된 열을 실내측 열교환기(30)를 통해 실내로 방출하는 난방기로도 사용될 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 공기조화기의 냉동 싸이클에 따르면, 실내측에 위치한 송풍팬에 의해 실내로부터 흡입된 공기가 실내측 열교환기를 통과하면서 열교환되어 송풍팬에 의해 다시 실내로 토출되는 온도는 대략 13℃ 내지 15℃인데, 이 정도의 온도로는 실내의 냉방이 빠른 시간내에 이루어지지 않아 실내로 토출되는 공기의 온도를 더 낮출 필요성이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 필요성을 만족시키기 위해 안출된 것으로서, 실내 공기가 적어도 2개 이상의 실내측 열교환기 주변을 거쳐 다시 실내로 토출되도록 하여 빠른 시간내에 실내가 냉방되도록 함으로써, 냉방 효율을 향상시킬 수 있도록 한 공기조화기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 공기조화기의 냉동 싸이클의 개념도,

도 2는 본 고안에 따른 공기조화기의 냉동 싸이클의 개념도,

도 3은 본 고안에 따른 공기조화기의 분해 사시도,

도 4는 본 고안에 따른 공기조화기의 실내측 열교환기 및 보조 열교환기가 설치가 열교환기 케이스에 설치된 상태를 확대하여 나타낸 사시도,

도 5는 보조 열교환기의 응축수가 배수되는 배수로를 도시하기 위한 도 4의 단열 부재의 확대 사시도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 응축기 20 : 압축기 30 : 실내측 열교환기

31 : 보조 열교환기 32 : 단열 부재 33 : 배수관

34 : 고정판 35 : 냉기 토출유로 36,37 : 홈부

38 : 케이스 부재 39 : 배수로 40 : 모세관

50 : 송풍팬 110 : 그릴 111 : 흡입구

112 : 토출구

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 공기조화기는 압축기, 실내,외측 열교환기, 팽창 밸브로 구성되는 냉동 싸이클에 의해 상기 상기 실내측 열교환기 주변으로 유입된 공기를 열교환하여 토출하는 공기조화기에 있어서,

상기 실내측 열교환기에 적어도 하나 이상의 보조 열교환기를 직렬로 설치하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 종래 기술과 동일한 부분에는 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.

도 2는 본 고안에 따른 공기조화기의 냉동 싸이클의 개념도이고, 도 3은 본 고안에 따른 공기조화기의 분해 사시도이다.

본 고안에 따른 공기조화기는 도시된 바와 같이, 압축기(20), 실외측 열교환기(10), 팽창 수단인 팽창 밸브(40) 및 실내측 열교환기(30)를 모두 구비하는 것은 종래와 동일하나, 종래와의 차이점은 송풍팬(50)에 의해 실내측 열교환기(30)를 통과한 냉기가 실내로 토출되는 냉기 토출유로상에 보조 열교환기(31)를 직렬로 설치한 것이 특징이다.

보조 열교환기(31)는 도면상에서 실내측 열교환기에 1개가 직렬로 설치되는 것을 예로들어 설명하였으나, 2개 이상 설치할 수도 있다.

본 고안에 따른 공기조화기의 구체적인 실시예를 첨부된 도면 도 3을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 3에는 설명의 편의상 송풍팬(50)에 의해 실내측 열교환기(30) 주변의 냉기가 실내로 토출되는 냉기 토출유로(35)상에 보조 열교환기(31)를 1개 설치하는 것을 예로들어 설명하였다.

캐비넷(90) 내부에는 압축기(20), 팽창 수단인 모세관(40), 및 실내측, 보조열교환기(30,31)가 설치되는 바, 상기 부품(20,30,31,40)들은 소정 크기의 받침대(100)에 의해 안착된다.

실외측 열교환기(10)는 소정의 공간이 형성되는 응축기 커버(11) 내부에 설치되어 압축기(20)로부터 냉매 순환관(70)을 통해 유입된 고온고압의 냉매 가스가 팬(60)에 의해 응축 액화되도록 한다.

실외측 열교환기(10)와 실내측, 보조 열교환기(30,31) 사이에는 실내측 열교환기를 통과한 고온고압의 액냉매가 압력이 강화되어 실내측, 보조 열교환기(30,31)로 유입되도록 모세관(40)이 설치된다.

실내측, 보조 열교환기(30,31) 전면에는 실내의 공기가 흡입 및 토출되도록 흡입구(111) 및 토출구(112)가 형성된 그릴(110)에 의해 캐비넷(90) 내부에 장착 설치된 실내측,보조 열교환기(30,31), 압축기(20) 및 실외측 열교환기(10)가 외부와 차단되는 바, 실내측 열교환기(30) 전면에는 그릴(110)의 흡입구(111)가 대응되고, 보조 열교환기(31) 전면에는 그릴(110)의 토출구(112)가 대응된다.

실내측 열교환기(30)와 그릴의 흡입구(111) 사이에는 필터(120)가 개재되어 흡입구(111)로부터 유입되는 공기를 정화하는 역할을 하고, 보조 열교환기(31) 하단에는 온도 조절 및 실내로 토출되는 냉기의 풍향을 조절하는 조절부(130)가 그릴(110)의 토출구(112) 하단에 형성된 관통공(113)측으로 돌출된다.

실내측,보조 열교환기(30,31)에 유입된 액상의 냉매는 모세관(40)을 통하여 배출된 저온저압의 액냉매의 증발 잠열에 의해 주위열을 흡열하여 주위의 공기를 냉각함과 동시에 액냉매 그 자체는 실내측,보조 열교환기(30,31)에서 빠져 나오면서 저온저압의 냉매 가스로 되어 다시 압축기(20)로 귀환하게 된다.

도 4는 본 고안에 따른 공기조화기의 실내측 열교환기 및 보조 열교환기가 설치가 열교환기 케이스에 설치된 상태를 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 5는 보조 열교환기의 응축수가 배수되는 배수로를 도시하기 위한 도 4의 단열 부재의 확대 사시도이다.

도시된 바와 같이, 소정 형상의 케이스 부재(38) 내부에는 소정 내부 공간을 갖는 단열 부재(32)가 안착되는 바, 이 단열 부재(32)의 일측에는 송풍팬(50)이 설치되고, 그 타측에는 송풍팬(50)에 의해 흡입된 냉기가 토출되는 냉기 토출유로(35)가 형성된다.

단열 부재(32)의 냉기 토출유로(35)를 제외한 그 전면에는 소정의 고정판(34)이 부착되고, 고정판(34)의 전면에는 실내측 열교환기(30)가 고정 설치된다.

여기서, 고정판(34)에 의해 단열 부재(32)의 냉기 토출유로(35)가 더욱 완벽하게 형성되는 것으로, 이 냉기 토출유로(35)는 송풍팬(50)의 구동으로 인해 그릴(110)의 흡입구(111)를 통해 실내로부터 흡입되는 공기가 실내측 열교환기(30)를 통해 냉각되어 다시 실내로 냉기가 토출되는 유로인 것이다.

또한, 단열 부재(32)는 실내로부터 흡입된 공기가 실내측 열교환기(30)를 통해 냉기로 열교환되었을 때 그 냉기가 주위와 열교환되지 않도록 차단역할을 할 수 있도록 그 재질을 스티로폼 또는 발포성 재질로 함이 바람직하다.

상기 냉기 토출유로(35)상에, 즉 고정판(34)과 케이스 부재(38) 사이에는 보조 열교환기(31)가 설치되는 바, 고정판(34)의 외측에 세로로 형성된 홈부(36)와 이 홈부(36)에 마주보도록 대응되어 케이스 부재(38) 내측면에 세로로 형성된 홈부(37)에 삽입되어 설치된다.

이와 같이 구성되는 본 고안에 따른 공기조화기의 작용을 설명하면, 그릴(110)의 흡입구(111)를 통해 흡입되는 실내의 공기를 실내측 열교환기(30) 주변에서 1차로 소정의 온도로 냉각시키고, 실내측 열교환기(30) 주변에서 1차 냉각된 주변 공기를 보조 열교환기(31) 주변의 통과하면서 2차로 냉각시켜 송풍 모터(130)의 구동에 따라 열교환기 커버(32) 내부에 설치된 송풍팬(50)에 의해 그릴(110)의 토출구(112)를 통해 실내로 토출되도록 한다.

여기서, 실내로부터 흡입되는 공기의 온도가 27℃라고 가정하면, 이 27℃의 온도가 실내측 열교환기(30)를 통과하면서 1차 열교환되어 대략 13℃ 내지 15℃정도로 온도가 감소되어 송풍팬(50)의 구동에 따라 냉기 토출유로(35)를 따라 보조 열교환기(31) 주변으로 이동된다.

보조 열교환기(31)를 통과하면서 13℃ 내지 15℃정도의 온도를 갖는 공기는 2차 열교환되어 대략 10℃ 정도로 냉각되어 그릴(110)의 토출구(112)를 통해 실내로 토출된다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 보조 열교환기(31)의 하부면에 접촉하는 단열 부재(32) 내측면에는 보조 열교환기(31)로부터 발생되는 응축수가 집수되어 배수되도록 가이드 열할을 하는 배수로(39)를 형성하고, 단열 부재(32) 외측 하부에는 배수로(39)를 통해 배수된 응축수가 단열 부재(32) 외부로 원할하게 배수될 수 있도록 소정 길이의 배수관(33)을 더 형성할 수 도 있다.

본 고안에 의한 공기조화기는 상기에 기술된 바와같이 종래와 같이 냉매의 흐름을 반대로 하여 냉방기의 용도가 아닌 실내 공간을 난방하기 위한 난방기로 하는 경우, 실내의 난방을 보다 효율적으로 할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 공기조화기의 냉동장치에 따르면, 종래 실내측 열교환기에 보조적으로 적어도 하나 이상의 보조 열교환기를 더 형성함으로써, 실내로부터 흡입되는 공기를 실내측 열교환기에 1차 냉각시키고, 다시 보조 열교환기를 거쳐 2차 냉각시켜 실내로 다시 토출되도록 하여 실내가 빠른 시간내에 냉방되도록 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 단열 부재에 별도로 소정의 배수로를 형성함으로써, 보조 열교환기에서 발생되는 응축수의 배출을 원할하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 압축기, 실내,외측 열교환기, 팽창 밸브로 구성되는 냉동 싸이클에 의해 상기 상기 실내측 열교환기 주변으로 유입된 공기를 열교환하여 토출하는 공기조화기에 있어서,

   상기 실내측 열교환기에 적어도 하나 이상의 보조 열교환기를 직렬로 설치하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 열교환기는 단열 부재내의 냉기 토출유로상에 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.