KR20010094180A - 이동형 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 특히 실내의 원하는 공간으로 용이하게 이동하여 사용할 수 있도록 된 이동형 공기조화기에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 일측면에 공기흡입구 및 공기토출구가 형성된 하우징과, 이 하우징 내에 설치되어 냉각사이클을 수행하도록 된 냉각장치를 포함하여 이루어진 실외기와; 상기 실외기의 외부에서 2차냉매가 유동하는 유연한 2차냉매관을 매개로 상기 냉각장치에 순환구조로 연결되어, 상기 냉각장치에 의해 냉각되어 송출된 2차냉매가 순환 유동하며 주위를 냉방시키도록 된 실내기를 포함하여 이루어진 이동형 공기조화기를 제공한다.

Description

이동형 공기조화기{Movable air-conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 특히 실내의 원하는 공간으로 용이하게 이동하여 사용할 수 있도록 된 이동형 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로, 이동형 공기조화기는 사용자가 원하는 장소로 용이하게 이동하여 사용할 수 있도록 된 비교적 소형의 공기조화기로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 응축과정을 수행하는 실외기와 증발과정을 수행하는 실내기가 하나의 하우징(1) 내에 적절히 구성되고, 상기 하우징(1)의 하부에는 공기조화기의 이동을 용이토록 하기 위하여 각 모서리 부위에 캐스터(2; caster)가 장착되어 있다.

또한, 상기 하우징(1)의 일측부에는 실외기에서의 열교환을 위해 실외의 공기를 유입시키도록 된 공기유입도관(3)과, 실외기에서 열교환된 뜨거운 공기를 실외로 배출하기 위한 공기배출도관(4)이 연결되어 있다.

상기 하우징(1) 내의 실내기 및 실외기의 구성은 일반적인 공기조화기의 구성과 거의 유사하게 구성된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 이동형 공기조화기는, 사용자가 공기조화기를 원하는 장소로 이동할 때, 이 공기조화기에 연결되어 있는 공기유입도관(3) 및 공기배출도관(4)으로 인하여 그 이동성에 제약을 받았다.

또한, 종래의 이동형 공기조화기에서는 실내를 냉각시키기 위한 냉매가 실내기로 직접 유입되므로 실내기를 실외기로부터 분리하는 것이 기술적으로 어려우며, 실내기를 분리하더라도 그 위치를 마음대로 조정할 수 없으므로 공기조화기를 실내의 임의의 위치로 이동하는 데 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 실내기 및 실외기를 자유롭게 이동가능하도록 실내기와 실외기를 분리하여 구성하고, 실내기를 사용자의 용도에 적절한 형태로 구성하여, 사용자가 원하는 장소로 이동이 용이할 뿐만 아니라 원하는 위치에서 원하는 냉방성능을 얻을 수 있도록 한 이동형 공기조화기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 이동형 공기조화기의 개략적인 사시도

도 2는 본 발명에 따른 이동형 공기조화기의 개략적인 사시도

도 3은 도 2의 이동형 공기조화기의 구성을 나타낸 구성도

도 4는 본 발명의 공기조화기에 이용되는 플레이트 열교환기의 일실시예의 형태를 나타낸 사시도

도 5는 본 발명의 공기조화기에 이용되는 플라스틱 열교환기의 일실시예의 형태를 나타낸 사시도

도 6은 본 발명의 공기조화기에 이용되는 플라스틱 열교환기의 다른 실시예의 형태를 개략적으로 나타낸 정면도

도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명

100 - 실외기 110 - 하우징

120 - 캐스터 130 - 압축기

140 - 응축기 150 - 팽창밸브

160 - 플레이트 열교환기 161 - 플레이트

162a - 제 1유입공 162b - 제 2유입공

163a - 제 1유출공 163b - 제 2유출공

171 - 팬모터 172 - 송풍팬

180 - 순환펌프 190 - 냉매관

200 - 실내기 210 - 하우징

211 - 공기유입구 212 - 공기토출구

220 - 플라스틱 열교환기 221a, 221b - 분배헤더

222 - 유동관 231 - 팬모터

232 - 송풍팬 250 - 2차냉매관

300 - 실내기 311a, 311b - 분배헤더

312 - 유동관

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일측면에 공기흡입구 및 공기토출구가 형성된 하우징과, 이 하우징 내에 설치되어 냉각사이클을 수행하도록된 냉각장치를 포함하여 이루어진 실외기와; 상기 실외기의 외부에서 2차냉매가 유동하는 유연한 2차냉매관을 매개로 상기 냉각장치에 순환구조로 연결되어 상기 냉각장치를 통해 냉각된 2차냉매가 순환 유동하며 실내를 냉방시킴으로써, 상기 실외기로부터 자유롭게 위치 이동할 수 있도록 된 실내기를 포함하여 이루어진 이동형 공기조화기를 제공한다.

이하, 본 발명의 이동형 공기조화기의 일실시예를 첨부된 도면을 이용하여 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 이동형 공기조화기의 일 실시예의 전체 구성을 나타낸 것으로, 본 발명의 이동형 공기조화기는, 실외에 설치되어 외부의 공기를 강제로 흡입하여 냉매와 열교환시킨 후 이 열교환된 공기를 다시 실외로 배출하는 실외기(100)와, 상기 실외기(100)의 외부에서 유연한 2차냉매관(250)을 매개로 이동가능하게 연결되어 실외기로부터 열교환되어 순환하는 2차냉매, 예컨대 물을 이용하여 실내를 냉방시키도록 실내에 설치되는 실내기(200)로 이루어진다.

상기 실외기(100)는 외형을 이루는 박스형상의 하우징(110)과, 이 하우징(110) 내에 설치되어 냉각사이클을 수행하는 냉각장치를 구비한다.

상기 하우징(110)의 후방벽부에는 공기가 유입 및 배출될 수 있도록 각각 공기유입구(112)와 공기토출구(미도시)가 형성되어 있으며, 상기 하우징(110)의 하부면 각 모서리 부위에는 실외기(100)의 이동을 용이하게 하기 위하여 캐스터(120)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 실외기(100)는 실외에 설치되는 것이 바람직하나, 실외기(100)를 실내에 설치할 수 있도록 제작할 수도 있는데, 이 경우 상기 공기유입구(112) 및 공기토출구(미도시)는 각각 공기유입도관 및 공기배출도관을 통해 실외와 연결되고, 상기 공기유입도관 및 공기배출도관은 실외기의 이동성을 양호하게 하기 위해 길고 유연한 주름관 또는 임의의 유연관을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 실외기(100)의 냉각장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 냉매를 고온 고압으로 압축하여 냉매관(190)을 통해 토출시키는 압축기(130)와, 상기 압축기(130)로부터 토출된 냉매가 유동하면서 외부의 공기와 열교환하여 응축되는 응축기(140)와, 상기 응축기(140)에서 응축되어 송출된 고압의 냉매를 감압시키기 위해 냉매관(190) 상에 설치되는 팽창밸브(150) 및, 상기 팽창밸브(150)를 통해 유동하는 저압의 냉매를 상기 2차냉매관(250)의 2차냉매와 열교환하여 증발시키는 플레이트 열교환기(160)로 이루어진다.

또한, 상기 응축기(140)의 바로 후방부에는 상기 하우징(110)의 공기유입구(112)를 통해 실외의 공기를 유입하여 상기 응축기(140)로 송풍시키기 위한 송풍팬(172) 및 팬모터(171)가 구비되어 있다.

그리고, 상기 하우징(110) 내에는 상기 플레이트 열교환기(160)를 통해 열교환되어 냉각된 2차냉매를 상기 2차냉매관(250)을 통해 강제순환시키기 위한 순환펌프(180)가 구비되어 있다.

한편, 상기 응축기(140)는 일반적인 공기조화기에 사용되는 핀-튜브형 열교환기를 사용할 수 있다.

상기 플레이트 열교환기(160)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 인접한플레이트(161) 사이에 서로 교차되는 다수의 유동채널(미도시)이 형성되도록 다수개의 플레이트(161)가 적층되고, 이들 적층된 플레이트들 중 최외곽 플레이트의 일측 상단 및 하단에는 각각 냉매가 유입 및 유출되는 제 1유입공(162a) 및 제 1유출공(163a)이 형성되고, 상기 최외곽 플레이트의 타측 상단 및 하단 각각에는 2차냉매관(250) 내의 2차냉매가 유입 및 유출되는 제 2유입공(162b) 및 제 2유출공(163b) 형성된 구조로 되어 있다.

따라서, 상기 팽창밸브(150)를 통과한 냉매는 상기 제 1유입공(162a)을 통해 유입되어 각 플레이트(161)들 사이의 유동채널을 통해 유동하고, 상기 2차냉매관(250)의 2차냉매는 상기 제 2유입공(162b)을 통해 유입되어 각 플레이트(161) 사이의 유동채널을 교차 유동하며 상기 냉매와 열교환을 하여 냉각되게 된다.

상기 플레이트 열교환기(160)에서 열교환된 냉매는 제 1유출공(163a)를 통해 배출되어 다시 압축기(130)로 유입되어 순환되고, 2차냉매는 제 2유출공(163b)를 통해 유출되어 순환펌프(180)로 유입된다.

한편, 상기 유연한 2차냉매관(250)을 매개로 연결된 실내기(200)는 실내의 원하는 장소에서 원하는 냉방형태를 갖도록 구성되는 바, 예컨대 사용자의 원하는 부위에 냉풍을 제공하는 박스형 실내기로 구성할 수 있다.

즉, 상기 소형 실내기는 도 5에 도시된 바와 같이, 공기유입구(211)와 공기토출구(212)가 형성된 하우징(210)내에 상기 유연한 2차냉매관(250)에 연결된 합성수지재의 플라스틱 열교환기(220)가 구비되고, 이 플라스틱 열교환기(220)의 직후방에 상기 플라스틱 열교환기(220)로 공기를 송풍시켜 냉풍을 생성하는 송풍팬(232) 및 팬모터(231)가 설치된 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 플라스틱 열교환기(220)는 상기 2차냉매관(250)이 연결되는 한 쌍의 직립형 분배헤더(221a, 221b; header)를 구비하는데, 이 분배헤더(221a, 221b)들은 소정의 간격으로 서로 평행하게 배치되고, 이 분배헤더(221a, 221b)들 사이에는 다수의 가느다란 유동관(222)이 상기 각 분배헤더(221a, 221b)에 연통되게 형성되어 있다.

따라서, 상기 분배헤더(221a)의 어느 한쪽으로 2차냉매가 공급되면 이 2차냉매는 상기 분배헤더(221a, 221b) 및 유동관(222)을 유동하여 다른 쪽 분배헤더(221b)의 2차냉매관(250)을 통해 배출된다.

또한, 상기 실내기(200)는 앞에서 설명한 박스형 실내기에서와는 다르게 인위적인 송풍을 하지 않고, 창문 등에 발처럼 걸어서 자연풍을 이용하여 실내를 냉방시키거나, 혹은 바닥에 깔거나 천장에 붙여 사용할 수 있도록 구성할 수도 있다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 실내기는, 상기 2차냉매관(250)에 순환구조로 연결되는 길고 가느다란 형태의 한 쌍의 분배헤더(311a, 311b)를 구비하고, 상기 분배헤더(311a, 311b) 사이에는 각 분배헤더(311a, 311b)에 연통되도록 분배헤더(311a, 311b) 사이를 가로지르는 다수의 가느다란 유동관(312)들이 촘촘한 간격으로 배치되어 있는 구조로 되어 있다.

따라서, 사용자는 원하는 장소에 상기 실내기를 설치하여 자연풍 등을 이용하여 실내를 냉방시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 실내기(200)와 실외기(100)를 서로 연결하는 2차냉매관(250)은 호스 등의 유연한 관으로 된 것이 바람직하며, 그 재질은 유연성과 단열성을 동시에 확보할 수 있는 것이 좋다.

또한, 상기 2차냉매관(250)은 그 안의 2차냉매가 실내기(200)에 도달하기 전에 주변의 공기와 열교환되는 것을 방지하기 위하여 유연한 단열재로 피복되는 것이 바람직하다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 이동형 공기조화기의 작동에 대해 설명한다.

사용자가 공기조화기를 운전시키면, 실외기(100)의 하우징(110) 내의 압축기(130)가 동작하여 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 냉매관(190)을 통해 송출시킨다.

상기 냉매관(190)을 통해 응축기(140)로 송출된 냉매는 응축기(140)에서 송풍팬(172)에 의해 송풍된 외부의 공기와 열교환되어 응축된 다음, 팽창밸브(150)를 통해 증발되기 쉬운 압력으로 감압된 후 플레이트 열교환기(160)의 제 1유입공(162a)을 통해 플레이트 열교환기(160) 내로 유입된다.

이 때, 상기 플레이트 열교환기(160)의 제 2유입공(162b)을 통해서는 2차냉매관(250) 내의 2차냉매가 유입되어, 앞에서 설명한 것과 같이 플레이트 열교환기(160)에서 냉매와 2차냉매가 열교환되어 냉매는 증발하고 2차냉매는 냉각된다.

이어서, 상기 플레이트 열교환기(160)에서 냉각된 2차냉매는 순환펌프(180)에 의해 2차냉매관(250)을 통해서 실외기 밖으로 송출되어 실내기(200)로 유입된다.

상기 실내기(200)가 박스형 실내기로 제작된 경우, 실내기(200)로 유입된 2차냉매는 플라스틱 열교환기(220)의 분배헤더(221a, 221b) 및 유동관(222)들을 통해 유동하며, 이 때 송풍팬(232)의 작동에 의해 하우징(210)의 공기유입구(211)를 통해 외부의 공기가 유입되어 플라스틱 열교환기(220)로 송풍되고, 송풍된 공기는 플라스틱 열교환기(222)내의 2차냉매와 열교환되어 냉각된 다음, 하우징(210)의 공기토출구(212)를 통해 사용자쪽으로 송풍된다.

따라서, 사용자는 상기 실내기(200)를 원하는 위치로 자유롭게 이동시키고, 공기토출구(212)를 통해 송풍되는 냉기로 사용자 주변을 냉방시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 실내기(200)에서 열교환된 2차냉매는 실내기(200)에서 유출되어 다시 2차냉매관(250)을 통해 실외기(100)의 플레이트 열교환기(160)로 유입된 다음, 앞에서 설명한 과정들을 반복하면서 순환하여 실내를 냉방시킨다.

한편, 본 발명은 앞에서 설명한 실시예들에 국한되지 아니하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 실시가 가능할 것이다.

예를 들어, 상기 실시예에서는 실내기에서 사용되는 열교환기는 합성수지재의 플라스틱 열교환기인 것으로 설명하였으나, 가볍고 열전달이 양호한 알루미늄 등의 재질로 동일한 형태의 열교환기를 제작하여 사용할 수도 있을 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 2차냉매가 유동하는 유연한 관으로 실내기를 실외기에 연결하여 구성함으로써 냉기를 제공하는 실내기가 자유롭게 이동할 수 있게 되므로, 공기조화기의 이동성이 향상될 수 있다.

또한, 실내기를 2차냉매가 유동할 수 있는 임의의 구조로 구성할 수 있으므로, 다양하고 콤팩트한 실내기의 구성이 가능하여 사용자 편의성 뿐만 아니라 상품성도 향상될 수가 있다.

Claims (8)

1. 일측면에 공기흡입구 및 공기토출구가 형성된 하우징과, 이 하우징 내에 설치되어 냉각사이클을 수행하도록 된 냉각장치를 포함하여 구성된 실외기와;

   상기 실외기의 외부에서 2차냉매가 유동하는 유연한 2차냉매관을 매개로 상기 냉각장치에 순환구조로 연결되어, 상기 냉각장치에 의해 냉각되어 송출된 2차냉매가 순환 유동하며 주위를 냉방시키도록 된 실내기를 포함하여 이루어진 이동형 공기조화기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 실외기는 상기 실내기의 2차냉매관 내의 2차냉매를 강제 순환시키기 위한 펌프를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 이동형 공기조화기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 2차냉매는 물인 것을 특징으로 하는 이동형 공기조화기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 실외기의 냉각장치는,

   냉매를 고온 고압으로 압축시켜 송출하는 압축기와;

   상기 압축기에 연결되어 압축기로부터 송출된 냉매가 응축되는 응축 열교환기와;

   상기 공기흡입구를 통해 공기를 흡입하여 상기 응축 열교환기로 공기를 송풍시켜, 상기 응축 열교환기 내의 냉매를 응축시키도록 된 송풍팬과;

   상기 응축 열교환기와 연결되어 응축 열교환기로부터 송출된 냉매를 감압시키는 감압수단과;

   상기 실내기의 2차냉매관이 순환구조로 연결됨과 더불어, 상기 감압수단으로부터 송출된 냉매를 상기 2차냉매관 내의 2차냉매와 열교환시켜 증발시킨 후, 증발된 냉매를 다시 압축기로 송출시키도록 된 증발 열교환기 및;

   상기 각 구성부들로 연속적으로 냉매를 유동시키는 1차냉매관을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동형 공기조화기.
5. 제 4항에 있어서, 상기 증발 열교환기는, 각 인접한 플레이트 사이에 유동채널이 형성되도록 다수개의 플레이트가 적층되고, 상기 감압수단을 통과한 냉매가 유동하는 1차냉매관이 상기 플레이트의 일측 상단 및 하단에 연결됨과 더불어, 상기 실내기에 연결된 2차냉매관이 상기 플레이트의 타측 상단 및 하단에 연결되어, 상기 1차냉매관 내의 냉매와 2차냉매관 내의 2차냉매가 상기 각 플레이트 사이의 유동채널을 통해 교차 유동하면서 서로 열교환을 하도록 된 플레이트 열교환기인 것을 특징으로 하는 이동형 공기조화기.
6. 제 1항에 있어서, 상기 실내기는,

   공기유입구 및 공기토출구가 형성된 하우징과;

   상기 하우징 내에서 상기 2차냉매관에 순환구조로 연결된 한 쌍의 분배헤더 및, 상기 분배헤더 사이에 형성되어 2차냉매가 순환유동하도록 된 다수의 유동관으로 이루어진 플라스틱 열교환기와;

   상기 하우징 내에서 상기 플라스틱 열교환기의 후방에 설치되어, 상기 플라스틱 열교환기 쪽으로 공기를 송풍시키는 송풍팬 및 팬모터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동형 공기조화기.
7. 제 1항에 있어서, 상기 실내기는 상기 2차냉매관에 순환구조로 연결된 서로 평행한 한 쌍의 바아형태의 분배헤더 및, 상기 분배헤더를 통해 공급된 2차냉매가 분배헤더 사이에서 순환유동하도록 분배헤더 사이를 연결하는 다수의 유동관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동형 공기조화기.
8. 제 1항에 있어서, 상기 실내기와 실외기를 연결하는 2차냉매관 중 외부로 노출된 부위에는 외기와의 열교환을 방지하기 위하여 단열재가 피복된 것을 특징으로 하는 이동형 공기조화기.