KR20010097538A - 이동형 냉방장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동형 냉방장치에 관한 것으로, 개인이 원하는 장소로 용이하게 이동할 수 있도록 되어 개인의 주변을 집중적으로 냉방할 수 있도록 되고, 응축과정에서 발생된 열이 냉방장치 외부로 배출되지 않도록 된 것이다.

이를 위해 본 발명은, 하우징과, 이 하우징 내에서 분할격벽에 의해 전방에 구획된 증발실 및 후방에 구획된 응축실을 구비하며, 상기 응축실 내에는 바닥면 일측에 차폐되어 설치된 압축기와, 이 압축기에 일단이 연결된 냉매관 및, 상기 냉매관 주변을 둘러싸며 열교환을 하도록 응축실 내에 채워지는 상변화물질이 포함되고, 상기 증발실 내에는 상기 응축실로부터 분할격벽을 관통하여 증발실에 위치하게 되는 냉매관에 형성된 감압수단과, 이 감압수단에 일단이 연결되고 타단이 상기 분할격벽을 관통하여 상기 응축실 내의 압축기에 연결되는 냉매관을 포함하는 증발용 열교환기와, 외부로부터 공기를 흡입하여 상기 열교환기로 송풍하여 배출시키는 송풍팬이 포함되어 이루어진 이동형 냉방장치를 제공한다.

Description

이동형 냉방장치{A movable air-conditioner}

본 발명은 냉방장치에 관한 것으로, 특히 응축과정에서 발생된 열이 냉방장치 외부로 배출되지 않도록 되어, 개인이 실내에서 원하는 장소로 용이하게 이동시키며 개인의 주변을 집중적으로 냉방할 수 있도록 된 이동형 냉방장치에 관한 것이다.

일반적으로, 냉방장치는 주거공간, 상업적 공간, 또는 사무실 등의 실내 공간을 냉방시키기 위한 장치로서, 이러한 냉방장치의 작동을 첨부된 도면 중 도 1을 참조로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 압축기(1)에서 고온고압으로 압축된 냉매가스는 제 1열교환기(2)로 보내어지고, 이 제 1열교환기(2)에서는 일측에 설치된 송풍팬(3)에 의해 송풍된 외부의 공기에 의해 냉매가스가 응축열을 방출하여 액화되면서 응축작용이 일어나게 된다.

이 때, 상기 제 1열교환기(2)를 통과한 뜨거운 공기는 실외로 배출된다.

이와 같이 제 1열교환기(2)에서 응축된 냉매는 팽창밸브(4)를 지나면서 교축되어 증발하기 쉬운 압력으로 감압되어 제 2열교환기(5)로 보내어지고, 이 제 2열교환기(5)에서는 일측에 설치된 송풍팬(6)에 의해 송풍된 외부의 공기에 의해 냉매액이 증발하면서 외부의 열을 흡수하게 된다.

이에 따라 상기 제 2열교환기(5)를 지나면서 열을 빼앗긴 냉각공기는 실내로 배출되어 실내를 냉방시키게 되며, 상기 증발된 냉매는 저온저압의 가스로 되어 상기 압축기(1)로 보내어져 상기와 같은 과정을 반복하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 냉방장치는 실내 공간 전체를 냉방하도록 되어있는바, 넓은 면적을 냉방시키기 위해서는 열교환기의 크기가 커야하고 송풍되는 유량도 많아야 하므로 통상적으로 부피가 크고 무거웠다.

따라서, 상기와 같은 종래의 냉방장치는 그 설치 및 이동이 매우 어려워 주로 실내의 구석진 공간에 고정되게 설치되는 경우가 많아 냉방장치와 멀리 떨어진 지역에서는 냉방효과가 잘 전달되지 않으며, 실내에 있는 모든 사람들의 개별적인 성향을 모두 만족시킬 수가 없을 뿐만 아니라, 냉방에 필요한 공기조화량도 비효율적인 문제점이 있었다.

즉, 생리학적으로 인간의 호흡량은 1인당 0.133 ℓ/s이지만, 일반적인 냉방장치에서 공급되는 표준 공기조화량은 1인당 10ℓ/s로, 인간에게 실제로 필요한 양은 전체 공기조화량의 약 1%정도에 불과한 것으로 알려져 있다.

또한, 상기와 같은 종래의 냉방장치의 문제점은 열교환기에서의 열교환이 모두 공냉식으로 이루어지도록 되어 있는바, 실외기가 실내기와 함께 실내에 위치하게 되는 경우에는 실외기에서 방출되는 뜨거운 공기로 인해 냉방효율이 급격히 저하되므로, 상기 응축과정에서 발생하는 뜨거운 공기가 실외로 배출되도록 상기 실외기는 옥외에 위치하도록 설치해야 했고, 이에 따라 냉방장치의 설치장소 및 구성에 제약이 따르는 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 냉방장치에서의 응축과정을 수행하면서 교환된 열을 외부로 배출하지 않도록 함으로써, 냉방효율을 저하시키지 않으면서 실내의 원하는 장소에서 사용할 수 있도록 된 이동형 냉방장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 비교적 소형으로 제작하기가 용이하고 이동이 가능하도록 구성하여 사용자가 원하는 장소로 냉방장치를 이동시키면서 개인의 성향에 따라 개인의 주변을 집중적으로 냉방할 수 있도록 된 이동형 냉방장치를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 냉방장치의 구성을 나타내는 구성도

도 2는 본 발명에 따른 이동형 냉방장치의 구조를 개략적으로 나타낸 측면에서 본 요부단면도

도면의 주요 부분에 대한 설명

100 - 하우징 110 - 응축실

111 - 압축기 112 - 냉매관

113 - 케이스 120 - 증발실

121 - 팽창밸브 122 - 증발 열교환기

123 - 송풍팬 124 - 유입구

125 - 배출구 126 - 풍향가이드

127 - 필터 130 - 바퀴

P - 상변화물질

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하우징과, 이 하우징 내에서 분할격벽에 의해 전방에 구획된 증발실 및 후방에 구획된 응축실을 구비하며, 상기 응축실 내에는 바닥면 일측에 차폐되어 설치된 압축기와, 이 압축기에 연결된 냉매관이 구비되고, 상기 응축실 내의 공간에는 상기 응축실 내의 냉매관 주변을 둘러싸며 열교환을 하도록 상변화물질이 채워지고, 상기 증발실 내에는, 상기 응축실로부터 상기 분할격벽을 관통하는 냉매관에 형성된 감압수단과, 일단이 상기 감압수단에 연결되어 이 감압수단을 통해 감압된 냉매가 이송되는 증발용 열교환기 및, 외부로부터 공기를 흡입하여 상기 열교환기로 송풍하여 배출시키는 송풍팬이 장착되어 이루어진 이동형 냉방장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 따른 이동형 냉방장치의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 냉방장치는, 박스형상의 하우징(100) 내에서 분할격벽(140)에 의해 전방에 구획된 증발실(120)과 후방에 구획된 응축실(110)을 구비한다.

그리고, 상기 하우징(100) 후방에 구획된 응축실(110) 내에는 단열재의 케이스(113)로 차폐된 압축기(111)와, 그 일단이 상기 케이스(113)를 관통하여 상기 압축기(111)에 연결된 냉매관(112)이 설치된다.

또한, 상기 응축실(110) 내에는 상기 압축기(111)에 의해 고온고압으로 압축되어 냉매관(112)으로 이송된 냉매와 열교환을 일으키도록 상변화물질(P)이 채워진다.

한편, 상기 하우징(100) 전방에 구획된 증발실(120) 내에는, 상기 응축실(110)로부터 상기 분할격벽(140)을 관통하는 냉매관(112)에 형성되는 팽창밸브(121)와, 일단이 상기 팽창밸브(121)와 연결되어 팽창밸브(121)를 통해 감압된 냉매가 이송되는 증발 열교환기(122) 및, 외부로부터 공기를 강제로 흡입하여 상기 증발 열교환기(122)에 공기를 송풍시키는 송풍팬(123)이 설치된다.

또한, 상기 증발실(120)의 전방면 하부에는 상기 송풍팬(123)에 의해 외부의 공기가 유입되는 유입구(124)가 형성되고, 전방면 상부에는 상기 유입구(124)를 통해 유입된 공기가 상기 증발 열교환기(122)를 거쳐 배출되도록 배출구(125)가 형성된다.

또한, 상기 유입구(124) 및 배출구(125)에는 유입 및 배출되는 공기로부터 오염물을 걸러내어 집진하기 위한 필터(127)가 장착되며, 상기 배출구(125)에는 사용자가 이 배출구(125)를 통해 토출되는 공기의 토출방향을 원하는 방향으로 자유롭게 조절할 수 있도록 상하 및 좌우로 조절가능하게 된 풍향가이드(126)가 설치된다.

한편, 상기 증발 열교환기(122)는 이미 잘 알려진 바와 같이, 상기 팽창밸브(121)와 연결된 냉매관(112)이 여러 층으로 굴곡되게 형성되고, 이 굴곡된 냉매관(112)을 수직하게 가로지는 형태로 다수의 방열핀(122a)들이 배열되어 이루어진다.

그리고, 상기 증발 열교환기(122)를 지난 냉매관(112)은 다시 상기 분할격벽(140)을 관통하여 응축실(110) 내의 압축기(111)에 연결됨으로써 냉매의 순환이 이루어지도록 되어 있다.

상기 송풍팬(123)은 상기 유입구(124)를 통해 유입된 공기를 위쪽으로 송풍시킬 수 있도록 공기 유동방향을 수직으로 전환시킬 수 있는 원심형팬 또는 직교류팬(crossflow fan) 등이 이용될 수 있다.

한편, 본 발명은 물질이 상(phase) 변화중에는 온도의 변화가 일어나지 않는 현상을 이용하여 응축과정을 수행하도록 한 것으로, 상기 응축실(110)에 채워지는 상변화물질(P)은 상기 압축기(111)에서 압축된 냉매의 온도에서 상이 변화될 수 있는 임의의 물질을 이용할 수 있다.

그리고, 상기 하우징(100)의 바닥면에는 사용자가 냉방장치를 원하는 장소로 이동하기 용이하도록 바퀴(130) 쌍들이 장착되어 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 냉방장치의 작동에 대해 설명한다.

상기 압축기(111)에서 고온 고압으로 압축된 냉매가스는 응축실(110) 내의 냉매관(112)으로 이송되고, 이 냉매관(112)으로 이송된 고온의 냉매는 상기 응축실(110) 내에서 상변화물질(P)과 열교환이 일어나 저온의 냉매액으로 응축되는데, 이 때, 상기 상변화물질(P)은 상기 냉매관(112)의 냉매로부터 지속적으로 열을 흡수하면서 온도의 변화없이 상변화를 일으키게 된다.

이어, 상기 응축실(110)에서 열교환되어 응축된 냉매는 상기 증발실(120)의 팽창밸브(121)를 통해 감압되어 증발 열교환기(122)로 보내진다.

그리고, 상기 증발 열교환기(122)로 이송된 냉매는 상기 송풍팬(123)에 의해 유입구(124)를 통해서 송풍된 외부의 공기로부터 열을 흡수하여 증발되는 한편, 상기 증발 열교환기(122)에서 열교환되어 냉각된 공기는 상기 증발실(120) 전방 상부의 배출구(125)를 통해 사용자 쪽으로 배출됨으로써 사용자 개인의 주변을 냉방시키게 된다.

한편, 상기 증발 열교환기(122)에서 증발된 냉매가스는 다시 냉매관(112)을 통해서 응축실(110) 내의 압축기(111)로 유입되어 상기와 같은 과정을 반복하게 되고, 이러한 냉방작동은 상기 응축실(110) 내의 상변화물질(P)이 모두 상변화할 때까지 수행될 수 있다.

그리고, 상기와 같은 냉방작동을 통해 상변화한 상변화물질(P)은 더 이상 냉방작동이 이루어지지 않게 되면, 응축실(110) 내의 온도가 서서히 내려가면서 원래의 상태로 되돌아 가도록 다시 상변화를 일으키게 되므로, 일정시간이 경과한 후 다시 냉방장치를 재가동하여 사용할 수가 있게 된다.

한편, 본 발명은 앞에서 설명한 실시예에 국한되지 아니하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 실시가 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 단일한 하우징 내에서 상변화물질에 의해 응축과정을 수행하게 되므로, 팬 등을 사용할 때보다 설치면적을 줄일 수 있게 되어 냉방장치의 소형화를 이룰 수 있을 뿐만 아니라, 응축과정에서 발생하는 열을 냉방장치 외부로 배출시키지 않게 되어 냉방성능을 저하시키지 않으면서 실내의 임의의 공간에 배치될 수가 있다.

또한, 하우징 바닥에 설치된 바퀴에 의해 원하는 장소로 이동이 자유롭게 되므로 사용자가 원하는 장소에서 개인의 주변을 집중적으로 냉방시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 하우징과, 이 하우징 내에서 분할격벽에 의해 전방에 구획된 증발실 및 후방에 구획된 응축실을 구비하며,

   상기 응축실 내에는 바닥면 일측에 차폐되어 설치된 압축기와, 이 압축기에 연결된 냉매관이 구비되고,

   상기 응축실 내의 공간에는 상기 응축실 내의 냉매관 주변을 둘러싸며 열교환을 하도록 상변화물질이 채워지고,

   상기 증발실 내에는, 상기 응축실로부터 상기 분할격벽을 관통하는 냉매관에 형성된 감압수단과, 일단이 상기 감압수단에 연결되어 이 감압수단을 통해 감압된 냉매가 이송되는 증발용 열교환기 및, 외부로부터 공기를 흡입하여 상기 열교환기로 송풍하여 배출시키는 송풍팬이 장착되어 이루어진 이동형 냉방장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하우징의 바닥면에는 상기 냉방장치의 자유로운 이동을 위해 구름수단이 장착된 것을 특징으로 하는 이동형 냉방장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 증발실의 전방면 하부에는 외부로부터 공기가 유입되는 유입구가 형성되고, 상기 증발실의 전방면 상부에는 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 상기 열교환기를 거쳐 배출되도록 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 이동형 냉방장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 배출구에는 이 배출구를 통해 토출되는 공기의 토출방향을 조절하기 위하여 상하 및 좌우로 방향조절이 가능하도록 된 풍향가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 이동형 냉방장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 유입구 및 배출구에는 유입 및 배출되는 공기로부터 오염물을 제거하기 위한 여과수단이 장착된 것을 특징으로 하는 이동형 냉방장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 송풍팬은 원심형팬인 것을 특징으로 하는 이동형 냉방장치.