KR200178063Y1 - 순간온수기 겸용 에어콘 - Google Patents

Abstract

본 고안은 에어컨을 사용할 때 버리게 되는 실외측의 열에너지를 이용하여 온수를 얻을 수 있으며, 공기 대신 열교환 효과가 우수한 물을 사용함으로써 에어콘의 성능을 향상시킬 수 있는 순간온수기 겸용 에어콘에 관한 것으로서, 이 에어콘의 구성을 보면, 제 1냉매라인(L1)상에 설치되어 압축기(4)로부터 실외측 콘덴서(4)로 공급되는 냉매를 선택적으로 차단하는 솔레노이드 밸브(12)와, 제 1냉매라인(L1)과 병렬로 배치되는 제 2냉매라인(L2)과, 이 제 2냉매라인(L2)상에 설치되어 있으며 온수라인(18)을 통해 유입된 냉수를 가열하는 순간온수기(20)와, 제 2냉매라인(L2)에 설치되어 상기 순간온수기(20)로 공급되는 냉매를 선택적으로 차단하는 전자 팽창밸브(16)와, 순간온수기(20)내에 설치되어 수온을 감지하는 수온센서(S1)와, 이 수온센서(S1)에서 전달되는 입력신호를 바탕으로 솔레노이드 밸브(12)와 전자 팽창밸브(14)에 출력신호를 보내 선택적으로 작동시키는 컨트롤러를 포함하고 있다.

Description

순간온수기 겸용 에어콘{Air conditioner provided with hot-water supply system}

본 고안은 순간온수기 겸용 에어콘에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 에어컨을 사용할 때 버리게 되는 실외측의 열에너지를 이용하여 온수를 얻을 수 있으며, 공기 대신 열교환 효과가 우수한 물을 사용함으로써 에어콘의 성능을 향상시킬 수 있는 순간온수기 겸용 에어콘에 관한 것이다.

에어콘은 액체 냉매가 증발할 때에 주위의 열을 흡수하는 현상을 이용하여 실내를 냉방하는 것으로, 실내 공기를 차갑에 유지하는 냉방작용 이외에도, 실내의 습기를 제거하는 제습작용을 함께 수행한다.

이러한 냉방장치 중에서, 일반가정이나 음식점과 같이 냉방공간이 작은 곳에 주로 설치하는 분리형 에어컨은 실외기와 실내기가 별개로 분리되어 있다. 이 중에서 실외기에는 냉매를 압축시키는 압축기 및 압축된 냉매를 응축시키는 콘덴서가 설치되어 있으며, 실내기에는 콘덴서에서 보내진 냉매를 증발시키는 증발기와 실내공기를 흡입하기 위한 블로어가 설치되어 있다.

도 1은 일반적인 에어콘 시스템의 구성을 나타낸 회로도로, 여기에서는 일예로서, 실내기와 실외기가 분리되어 있는 경우를 예시하였다. 에어콘의 전체적인 구성을 보면, 냉매를 고온·고압의 가스형태로 압축하는 압축기(2)와, 압축된 고온??고압의 냉매를 액화시키는 실외측 콘덴서(4)와, 액화된 냉매가 지나면서 팽창되는 팽창밸브(6)와, 팽창밸브(6)를 거친 저압의 액냉매가 증발되는 과정에서 주변 공기의 열을 흡수함으로써 냉각시키는 실내측 증발기(8)로 구성되어 있으며, 증발기(8)를 통과하면서 차갑게 냉각된 공기가 실내로 공급되어 냉방이 이루어지게 된다.

그러나, 종래의 에어콘에서는 고온, 고압으로 압축된 냉매가 실외측 콘덴서를 지나면서 열교환이 이루어지는 과정에서 실외측의 공기가 따뜻하게 데워짐으로써, 실외기 주변의 온도가 상승하게 되며, 그 만큼 전기 에너지가 낭비되는 결과를 초래한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 고안은, 에어컨의 가동시에 그대로 버리게 되는 실외측의 열에너지를 이용하여 따뜻한 온수를 얻을 수 있는 한편, 공기 대신 열교환 효과가 우수한 물을 사용함으로써 에어콘의 성능을 향상시키고 에너지 소비를 줄일 수 있는 순간온수기 겸용 에어콘을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 에어콘 시스템의 구성을 나타낸 회로도.

도 2는 본 고안에 따른 순간온수기 겸용 에어콘의 구성을 나타낸 회로도.

도 3은 본 고안에서 채용한 순간온수기의 구성을 나타낸 종단면도.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

2:압축기 4:실외측 콘덴서

6:팽창밸브 8:실내측 증발기

12:솔레노이드 밸브 14:전자 팽창밸브

20:순간온수기 22:냉매 유입구

23:코일 24:냉매 배출구

26:냉수입구 28:냉수출구

30:보일러 S1:수온센서

상술한 본 고안의 목적은, 냉매를 압축시키는 압축기와, 제 1냉매라인을 통해 유입된 냉매를 응축시키는 실외측 콘덴서와, 응축된 냉매가 지나는 과정에서 열교환되어 실내공기를 차갑게 냉각하는 실내측 증발기로 이루어진 에어콘에 있어서, 상기 제 1냉매라인 상에 설치되어 압축기로부터 실외측 콘덴서로 공급되는 냉매를 선택적으로 차단하는 솔레노이드 밸브와, 제 1냉매라인과 병렬로 배치되는 제 2냉매라인과, 이 제 2냉매라인 상에 설치되어 있으며 온수라인을 통해 유입된 냉수를 가열하는 순간온수기와, 제 2냉매라인에 설치되어 순간온수기로 공급되는 냉매를 선택적으로 차단하는 전자 팽창밸브와, 순간온수기 내에 설치되어 수온을 감지하는 수온센서와, 이 수온센서에서 전달되는 입력신호를 바탕으로 솔레노이드 밸브와 전자 팽창밸브에 출력신호를 보내 선택적으로 작동시키는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 순간온수기 겸용 에어콘에 의해서 달성된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 순간온수기 겸용 에어콘에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 순간온수기 겸용 에어콘의 구성을 나타낸 회로도이고, 도 3은 본 고안에서 채용한 순간온수기의 구성을 나타낸 종단면도이다.

도 1에서도 설명한 바와 같이, 통상 패키지 에어콘은 냉매를 압축시키는 압축기(2)와, 제 1냉매라인(L1)을 통해 유입된 냉매를 응축시키는 실외측 콘덴서(4)와, 응축된 냉매가 지나는 과정에서 열교환되어 실내공기를 차갑게 냉각하는 실내측 증발기(8)로 이루어져 있다. 이러한 구조의 에어콘에 있어서, 실외기에서의 폐열을 이용하여 온수를 얻기 위한 방안으로, 본 고안의 바람직한 실시예에서는 제 2냉매라인(L2)을 별도로 설치한 다음, 이 제 2냉매라인(L2)상에는 온수를 만들기 위한 순간온수기(20)가 설치되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 순간온수기를 구비한 에어콘의 전체적인 구성을 보면, 제 1냉매라인(L1)상에 설치되어 압축기(4)로부터 실외측 콘덴서(4)로 공급되는 냉매를 선택적으로 차단하는 솔레노이드 밸브(12)와, 제 1냉매라인(L1)과 병렬로 배치되는 제 2냉매라인(L2)과, 제 2냉매라인(L2)상에 설치되어 있으며 온수라인(18)을 통해 유입된 냉수를 가열하는 순간온수기(20)와, 제 2냉매라인(L2)에 설치되어 순간온수기(20)로 공급되는 냉매를 선택적으로 차단하는 전자 팽창밸브(16)와, 순간온수기(20)내에 설치되어 수온을 감지하는 수온센서(S1)와, 이 수온센서(S1)에서 전달되는 입력신호를 바탕으로 솔레노이드 밸브(12)와 전자 팽창밸브(14)에 출력신호를 보내 선택적으로 작동시키는 컨트롤러를 포함하고 있다.

여기에서, 제 1냉매라인(L1)과 제 2냉매라인(L2)은 압축기(2)로부터 배출된 냉매를 실외측 콘덴서(4)로 보내거나, 순간온수기(20)로 보낼 수 있게 연결되어 있으며, 이들 냉매라인(L1, L2)상에는 각각, 솔레노이드 밸브(12)와 전자 팽창밸브(14)가 설치되어 있다. 또한, 컨트롤러(32)는 수온센서(S1)에서 감지한 수온과 기준온도(가령, 표준 콘덴싱온도:45℃)를 비교한 후에, 솔레노이드 밸브(12)와 전자 팽창밸브(14)중 어느 하나에 출력신호를 보내 이를 개방시킴으로써 냉매의 흐름을 변화시키게 된다.

가령, 수온센서(S1)에서 감지한 수온이 기준온도 이하인 경우에, 컨트롤러(32)는 솔레노이드 밸브(12)를 폐쇄함과 동시에 전자 팽창밸브(14)에 신호를 보내 이를 개방시킴으로써, 제 1냉매라인(L1)으로 공급되던 냉매가 제 2냉매라인(L2)을 통해 순간온수기(20)로 공급되도록 한다. 그에 따라, 압축기(2)로부터 배출된 고온의 냉매에 의해서 온수라인(18)을 흐르는 물이 가열되어 필요한 온수를 얻을 수 있게 된다. 온수라인(18)에는 체크밸브(19)가 설치되어 있어 온수의 역류를 방지한다.

이때, 냉매는 실외측 콘덴서(4)를 지나면서 공기에 의해 열교환되지 않고 순간온수기(20)내를 흐르는 열교환 효과가 좋은 물을 매개체로 하여 냉각되므로 에어콘의 냉방성능이 향상된다. 이렇게 냉각된 냉매는 팽창밸브(14)와 실내측 증발기(8)를 거쳐 실내공기를 냉각한 다음 압축기(2)로 리턴된다.

다음에, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에서 채용한 순간온수기(20)의 구성을 보면, 제 2냉매라인(L2)을 통해 냉매가 유입되는 냉매 유입구(22) 및 냉매가 배출되는 냉매 배출구(24)와, 온수라인(18)을 통해 냉수가 유입되는 냉수 유입구(26) 및 온수가 배출되는 온수 배출구(28)가 구비된 하우징(21)과, 하우징(21)에 내장된 상태에서 일단은 냉매 유입구(22)에 연결되고 타단은 냉매 배출구(24)에 연결되어 있는 코일(23)로 이루어져 있다. 또한, 하우징(21)의 하단에는 전기나 가스에 의해 연소되면서 온수를 가열하는 보일러(30)를 추가로 구비되어 있어, 에어콘을 사용하지 않는 겨울철 등에는 보일러(30)를 가동시켜 온수를 얻을 수 있다.

이러한 구성의 순간온수기(20)를 구비함으로써, 전자 팽창밸브(14)의 개방에 의해 냉매 유입구(22)로 유입된 냉매가 코일(23)을 지나는 과정에서 냉수 유입구(26)로 유입된 물이 가열되며, 가열된 물은 온수 배출구(28)를 통해 필요한 곳으로 공급되는 한편, 차갑게 냉각된 냉매는 냉매 배출구(24)로 빠져나가 팽창밸브(6)로 보내진다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 고안은 에어컨을 사용할 때 버리게 되는 실외측의 열에너지를 이용하여 온수를 손쉽게 얻을 수 있는 한편, 공기 대신 열교환 효과가 우수한 물을 사용하기 때문에 압축기에 가해지는 부하가 그만큼 줄어들게 되어 에어콘의 성능이 향상되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 냉매를 압축시키는 압축기(2)와, 제 1냉매라인(L1)을 통해 유입된 냉매를 응축시키는 실외측 콘덴서(4)와, 응축된 냉매가 지나는 과정에서 열교환되어 실내공기를 차갑게 냉각하는 실내측 증발기(8)로 이루어진 에어콘에 있어서,

   상기 제 1냉매라인(L1)상에 설치되어 압축기(4)로부터 실외측 콘덴서(4)로 공급되는 냉매를 선택적으로 차단하는 솔레노이드 밸브(12)와,

   상기 제 1냉매라인(L1)과 병렬로 배치되는 제 2냉매라인(L2)과,

   상기 제 2냉매라인(L2)상에 설치되어 있으며 온수라인(18)을 통해 유입된 냉수를 가열하는 순간온수기(20)와,

   상기 제 2냉매라인(L2)에 설치되어 상기 순간온수기(20)로 공급되는 냉매를 선택적으로 차단하는 전자 팽창밸브(16)와,

   순간온수기(20)내에 설치되어 수온을 감지하는 수온센서(S1)와,

   상기 수온센서(S1)에서 전달되는 입력신호를 바탕으로 솔레노이드 밸브(12)와 전자 팽창밸브(14)에 출력신호를 보내 선택적으로 작동시키는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 순간온수기 겸용 에어콘.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 순간온수기(20)는 상기 제 2냉매라인(L2)을 통해 냉매가 유입되는 냉매 유입구(22) 및 냉매가 배출되는 냉매 배출구(24)와, 상기 온수라인(18)을 통해 냉수가 유입되는 냉수 유입구(26) 및 온수가 배출되는 온수 배출구(28)가 구비된 하우징(21)과,

   상기 하우징(21)에 내장된 상태에서 일단은 냉매 유입구(22)에 연결되고 타단은 냉매 배출구(24)에 연결되어 있는 코일(23)로 이루어진 것을 특징으로 하는 순간온수기 겸용 에어콘.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징(21)의 하단에는 전기나 가스에 의해 연소되면서 온수를 가열하는 보일러(30)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 순간온수기 겸용 에어콘.