KR200164961Y1 - 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 실내측 열교환기 주변으로 유입된 공기를 열교환하여 토출하는 공기조화기에 있어서, 상기 실내측 열교환기에 적어도 하나 이상의 보조 열교환기를 설치하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}

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 공기조화기의 냉동 사이클은 도 1에서처럼, 실내측 열교환기(30)로부터 압축기(20)에 흡입된 저온저압의 냉매 가스가 압축기(20)에서 고온고압 상태로 압축되어 실외측 열교환기(10)에 유입된다.

압축기(20)로부터 유입된 고온고압의 냉매가스는 팬(60)에 의해 실외측 열교환기(10)에서 상온의 주변 공기와 열교환되어 상온 고압의 액 냉매로 된다.

실외측 열교환기에서 상태 변화한 상온고압의 액냉매는 팽창 밸브(40) 또는 모세관(미도시)등을 통과하면서 압력이 강화된 상온저압의 액냉매로 되어 실내측 열교환기(30)로 유입된다. 팽창 밸브(40)는 실외측 열교환기(100)에서 상태 변화한 상온고압의 액냉매를 실내측 열교환기(30)로 보내기전에 미리 증발하기 쉬운 상태로까지 압력을 내리는 작용을 한다.

실내측 열교환기(30)속에는 팽창 밸브(40)에서 보내져 온 액냉매와 증발한 기체 냉매가 공존하고 있으며, 액체에서 기체로의 상태 변화가 이루어지는 것으로, 실내측 열교환기(30)속의 액냉매는 실내측 열교환기(30) 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 의해 순환하여 다시 실내로 토출되어 실내가 냉방되도록 한다.

결과적으로, 상기와 같은 냉동 사이클의 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 사이클이 적용된 공기조화기는 별도로 냉매 순환관에 4방 밸브(71)를 마련함으로써, 냉매의 흐름을 반대로 하여 실내측 열교환기(30)에서 냉매를 응축 액화하고, 실외측 열교환기(10)에서 액냉매를 증발시키면 열의 이동도 반대로되어 실외측 열교환기에서 흡열된 열을 실내측 열교환기(30)를 통해 실내로 토출하는 난방기로도 사용될 수 있는 것이 일반적이다.

도 1의 냉동 사이클이 적용된 종래 공기조화기를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도 1에 사용되었던 구성부재와 동일한 부재에는 동일한 부재번호를 사용한다.

도시된 바와 같이, 캐비넷(90) 내부에는 압축기(20), 모세관(40) 및 실내측 열교환기(30)가 설치되어 있는 바, 상기 부품(20,30,40)들은 소정 크기의 받침대(100) 상부면에 안착되어 있다.

실외측 열교환기(10)는 응축기 케이스(11) 내부에 설치되어 있고, 응축기 케이스(11) 전면에는 팬(60)이 설치되어 있다. 실내측 열교환기(30)는 소정의 케이스 부재(38)의 전면에 설치되어 있고, 케이스 부재(38) 내부에 일측에는 송풍팬(50)이 설치되어 있다.

송풍팬(50)이 설치되지 않은 케이스 부재(38) 내부의 나머지 부분은 송풍팬(50)에 의해 실내에서 흡입된 공기가 실내측 열교환기(30)를 통과하여 다시 실내로 토출되도록 냉기 토출유로(35)가 형성되어 있다. 실내측 열교환기(30)와 실외측 열교환기(10) 사이에는 압축기(20)가 설치되어 있고, 모세관(40)은 실외측 열교환기(10)와 실내측 열교환기(30)를 연결하고 있다.

실내측 열교환기(30)의 전면에는 그릴(110)에 형성된 흡입구(111)가 대응되어 있고, 상기 냉기 토출유로(35)는 그릴(110)의 토출구(112)에 대응되어 있다.

실내측 열교환기(30)와 그릴(110)의 흡입구(111) 사이에는 필터(120)가 개재되어 그릴의 흡입구(111)로부터 유입되는 공기를 정화하는 역할을 한다.

케이스 부재(38) 전면의 냉기 토출유로(35)측의 하단부에는 실내로 토출되는 냉기의 온도 및 풍향을 조절하는 조절부(130)가 그릴(110)의 토출구(112) 하단에 형성된 관통공(113)측으로 돌출되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 공기조화기에 있어서, 실내로의 냉기가 유출되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

여기서, 압축기(20), 실내측 열교환기(30), 모세관(40) 및 실내측 열교환기(30)를 통과하는 냉매가 변화되는 과정은 도 1에 제시되어 있어 그 상세한 설명은 생략한다.

실내측 열교환기(30)를 통과하는 냉매의 온도는 대략 8℃ 내지 10℃인 바, 송풍 모터의 구동에 따라 송풍팬(50)이 작동하면, 실내의 공기는 그릴(110)의 흡입구(111)을 통해 실내측 열교환기(30)를 통과하게 된다. 실내측 열교환기(30)를 통과한 공기는 열교환되어 대략 8℃ 내지 10℃정도로 냉각되어 냉기 토출유로(35) 및 그릴(110)의 토출구(112)를 통해 실내로 다시 토출되어 실내가 냉방되게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 공기조화기에 있어서, 실내측에 위치한 송풍팬에 의해 실내로부터 흡입된 공기가 실내측 열교환기를 통과하면서 열교환되어 송풍팬에 의해 다시 실내로 토출되는 온도는 대략 15℃ 내지 13℃정도인데, 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 일반적인 공기조화기의 냉동 사이클의 개념도,

도 2은 종래 공기조화기의 분해 사시도,

도 3는 본 고안에 따른 공기조화기의 분해 사시도,

도 4은 본 고안에 따른 공기조화기의 실내측 열교환기 및 보조 열교환기가 소정의 케이스 부재에 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 실내측 열교환기 주변으로 유입된 공기를 열교환하여 토출하는 공기조화기에 있어서,

상기 실내측 열교환기에 적어도 하나 이상의 보조 열교환기를 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 3는 본 고안에 따른 공기조화기의 분해 사시도이고, 도 4은 본 고안에 따른 공기조화기의 실내측 열교환기 및 보조 열교환기가 소정의 케이스 부재에 설치된 상태를 확대하여 나타낸 사시도이며, 도 5는 보조 열교환기의 응축수가 배수되는 배수로를 도시하기 위한 도 4의 단열 부재의 확대 사시도이다.

본 고안에 따른 공기조화기는 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(20), 실내,외측 열교환기(10), 팽창 수단인 모세관(40)을 모두 구비하는 것은 종래와 동일하나, 종래와의 차이점은 실내측 열교환기(30)가 설치되는 케이스 부재(38) 내부의 냉기 토출유로(35)상에 보조 열교환기(35)를 설치한 것이다.

이를 더욱 상세하게 설명하면, 소정 형상의 케이스 부재(38) 내부에는 소정의 내부 공간을 갖는 단열 부재(32)가 안착되는 바, 이 단열 부재(32)의 일측에는 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 냉기가 열교환되었을 때 그 냉기가 주위와 열교환되지 않도록 차단역할을 수행하기 위하여 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, 송풍 모터(55)의 구동에 따라 송풍팬(50)이 작동하여 그릴(110)의 흡입구(111)를 통해 흡입되며 대략 27℃정도의 실내 공기는 8℃ 내지 10℃정도의 온도인 실내측 열교환기(30)를 통과하면서 1차로 열교환되어 대략 15℃ 내지 13℃정도로 냉각되고, 실내측 열교환기(30) 주변에서 1차 열교환된 냉기는 송풍팬(50)의 송풍력에 냉기 토출유로(35)를 따라 보조 열교환기(31)를 통과하게 된다.

이후, 냉기는 보조 열교환기(31)를 통과하면서 2차로 열교환되어 대략 10℃정도로 냉각되어 그릴(110)의 토출구(112)를 통해 다시 실내로 냉기가 토출된다.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 보조 열교환기(31)의 하부면에 접촉하는 단열 부재(32) 내측면에는 보조 열교환기(31)로부터 발생되는 응축수가 집수되어 배수되도록 가이드 역할을 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 바와 같이 냉매의 흐름을 반대로 하여 냉방기의 용도가 아닌 실내 공간을 난방하기 위한 난방기로 할 수도 있어, 이 경우에는 실내의 난방을 보다 효율적으로 할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 공기조화기에 따르면, 종래 실내측 열교환기에 보조적으로 적어도 하나 이상의 보조 열교환기를 더 설치함으로써, 실내로부터 흡입되는 공기를 순차적으로 1차,2차 냉각시켜 실내로 다시 토출되도록 하여 냉동 효율의 증대를 높일 수 있는 효과가 있다.

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

Claims (1)

1. 압축기, 실내,외측 열교환기, 팽창 밸브로 구성되는 냉동 싸이클을 구비하여, 상기 실내측 열교환기와 열교환하며 유입되는 공기가 송풍팬을 통과하여 냉기토출유로를 통해 실내로 토출되는 공기조화기에 있어서,

   상기 실내측 열교환기에 적어도 하나 이상의 보조 열교환기를 설치하되, 상기 보조 열교환기는, 상기 실내측열교환기와 열교환한 후 상기 송풍팬을 통과한 공기가 재차 열교환하며 통과할 수 있도록, 상기 냉기토출유로상에 설치되며,

   상기 보조열교환기가 설치되는 상기 냉기토출유로하부에는, 상기 보조 열교환기로부터 발생되는 응축수가 고일 수 있도록 하기 위한 배수로가 형성되고, 상기 배수로의 하부에는 응축수를 소요의 장소로 유도하기 위한 유로를 형성하는 배수관이 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.