KR200191664Y1 - 에어 컨디셔너 - Google Patents

Abstract

본 고안은 에어 컨디셔너에 관한 것으로, 캐비넷의 일면에는 외부와 연통되는 개구부가 형성되며, 캐비넷에는 개구부를 개폐시키면서 내외기의 순환을 선택적으로 안내하는 내외기 전환댐퍼가 설치되고, 내외기 전환댐퍼는 구동 모터에 의해 회전하면서 개폐되며, 캐비넷의 외부에는 외기의 온도를 검출하는 외기온도센서가 설치되며, 제어부는 외기 온도가 내기의 설정 온도에 포함되어 있으면 내외기 전환댐퍼를 구동시켜 외기가 흡입되도록 한 것을 특징으로 하며, 이에 의하여, 외기를 유입 및 실내 공간에 토출시켜 에어 컨디셔너를 가동시키지 않고도 내기 온도를 적정 수준으로 유지할 수 있으므로 에어 컨디셔너의 가동에 따른 소비 전력을 절감할 수 있다.

Description

에어 컨디셔너

본 고안은 에어 컨디셔너(air-conditioner, 이하 에어컨이라 약칭함)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외기를 흡입하여 내기를 적정 온도로 유지함으로써 소비 전력을 절감할 수 있도록 한 에어 컨디셔너에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨은 압축기, 실외측 열교환기, 팽창 밸브, 실내측 열교환기 등의 구성 부품을 포함하여 이루어져 실내 공간의 온도, 습도 등을 적정 수준으로 유지하는 것으로, 소정의 냉매가 상술한 각 구성 부품 내부를 순환하면서 액체에서 기체로, 기체에서 액체로 변화되고, 이러한 냉매의 순환작용에 의해 실내 공간을 쾌적한 환경으로 유지하게 된다.

여기서, 첨부한 도면에 의거하여 에어컨의 냉동 싸이클을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 실내측 열교환기(1)로부터 압축기(2)에 흡입된 저온저압의 냉매 가스는 압축기(2)에서 고온고압 상태로 압축되어 실외측 열교환기(3)에 흡입된다.

고온고압의 냉매 가스는 팬(4)에 의해 실외측 열교환기(3) 주위의 상온의 공기와 열교환되어 상온고압의 액 냉매로 변화된다.

실외측 열교환기(3)에서 상태 변화한 상온고압의 액 냉매는 모세관(5) 또는 팽창밸브(미도시) 등을 통과하면서 압력이 강하된 상온저압의 액 냉매로 되어 실내측 열교환기(1)로 유입된다.

실내측 열교환기(1) 내부에는 모세관(5)에서 보내져 온 액 냉매가 증발하면서 기체 상태의 냉매로 상태 변화하게 되어 액체 냉매와 증발한 기체 냉매가 공존하고 있으며, 다시 말하면, 실내측 열교환기(1) 내부의 액 냉매는 실내측 열교환기(1) 주위의 공기(실내에서 흡입된 공기)에서 증발에 필요한 열, 즉, 증발의 잠열을 빼앗으면서 점진적으로 증발하여 간다. 열을 빼앗긴 공기는 냉각되어 자연 대류 또는 송풍팬(6)에 의해서 실내로 토출되어 실내를 냉방시키게 된다.

결과적으로, 상술한 냉동 싸이클의 반복에 의해 실내가 점점 냉방되는 것이다.

한편, 상술한 냉동 싸이클이 적용된 에어컨은 별도로 냉매 순환관(7)에 4방 밸브(8)를 마련함으로써 냉매의 흐름을 반대로 하여 실내측 열교환기(1)에서 냉매를 응축 액화하고, 실외측 열교환기(3)에서 액 냉매를 증발시키면서 열의 이동이 반대로 이루어지도록 하여 실외측 열교환기(3)에서 흡입된 열을 실내측 열교환기(1)를 통해 실내로 방출함으로써 난방기로도 사용될 수 있다.

한편, 이러한 에어컨은 면적이 좁은 가정이나, 건물과 같이 사람의 생활 공간이외의 공간에도 설치되고 있다.

그 일예를 들면, 산업 사회의 발전 및 기술 개발로 인하여 근래에는 셀룰러, PCS(persnal communication service) 등의 무선통신 산업이 발달하고 있으며, 이 때, 광대역, 광용량, 고신뢰도의 무선통신망을 구축하기 위하여 즉, 원거리에 떨어진 통신 회선을 연결할 수 있도록 요소요소에는 트레일러 형태의 무인 기지국이 설치되고 있다.

기지국은 통화 서비스의 질적 향상을 위해 원거리에 위치한 가입자의 위치를 수시로 확인 및 통신망을 연결하기 위한 수대의 통신 장비가 탑재되는 것으로, 이 통신 장비의 가동시에는 60℃ 이상의 고온이 발열되며, 이 고온이 밀폐된 기지국내에 존재하게 되면 통신 장비의 이상 현상이 발생될 수 있고, 이렇게 되면 결과적으로 통신망이 와해되기 때문에 기지국의 내부 환경 즉, 온도를 적정 수준으로 유지하기 위하여 기지국에는 별도의 항온 장치, 즉 에어컨이 설치된다.

종래 기지국에 설치되는 에어컨은 일반적인 냉동 싸이클에 의해 작동되며, 그리고, 그 작동은 수동 및 자동으로 작동되도록 되어 있다.

이를 위한 방법으로 기지국 내부에는 내기온도센서가 설치되며, 내기온도센서는 내기 온도를 측정하여 마이크로 프로세서에 입력하고, 마이크로 프로세서는 내기온도7센서로부터 입력된 데이터와 기 설정된 내기의 적정 온도를 비교하여 그 비교치에 따라 에어컨을 작동시키게 된다.

다시 말해, 설명의 편의를 위해 무인 기지국의 적정 온도가 20 ~ 24℃라고 가정한다.

내기온도센서에서 검출된 내기 온도가 설정 온도 이상이 되면, 마이크로 프로세서는 냉방 장치를 가동시켜 기지국 내부에 냉기를 공급함으로써 내기 온도를 낮추게 되며, 내기 온도가 설정 온도보다 낮으면 난방 장치를 가동시켜 기지국 내부에 온기를 공급함으로써 내기 온도를 높이게 된다.

그러나, 종래 기지국에 설치되는 에어컨은 외기의 온도와는 무관하게 내기 온도에 따라 가동되도록 제어됨으로써 불필요한 전력이 소비되는 문제점이 있었다.

다시 말하면, 외기의 온도가 기지국 내부의 적정 온도 범위내에 포함되면 에어컨을 가동시켜 냉기나 온기를 공급하지 않고도 외기를 흡입하여 기지국 내부를 적정 온도로 유지할 수 있기 때문이다.

본 고안은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 에어컨을 가동시키지 않고 외기를 흡입하여 내부 공간을 적정 온도로 유지할 수 있도록 함으로써 에어컨의 가동에 따른 소비 전력을 절감할 수 있도록 한 에어 컨디셔너를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 에어 컨디셔너의 냉동 싸이클을 도시한 개략도.

도 2는 본 고안에 따른 실시예를 도시한 외관 사시도.

도 3과 도 4는 본 고안에 따른 실시예에 적용된 내외기 전환댐퍼의 작동 상태를 도시한 것으로,

도 3은 개구부를 폐쇄시켜 내기를 순환시키는 경우를 보인 측면도이며,

도 4는 개구부를 개방시켜 외기를 흡입하는 경우를 보인 측도면이다.

도 5는 본 고안에 의한 실시예의 블록도.

도 6은 본 고안에 의한 실시예의 작동을 설명하기 위한 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

6 : 송풍팬 10 : 캐비넷

11 : 운전실 12 : 송풍실

13,20 : 격벽 14 : 외기 가이드

21 : 통공 22 : 공간

23 : 개구부 30 : 내외기 전환댐퍼

40 : 외기온도센서 50 : 제어부

60 : 회전축 70 : 구동 모터

80 : 필터 100 : 기지국

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 캐비넷과, 상기 캐비넷의 내부에 장착되는 압축기와, 상기 압축기를 통해 압축된 소정의 냉매가 순환하는 실외측 열교환기, 모세관, 및 실내측 열교환기와, 실내측 열교환기를 통해 상태 변화한 공기를 실내로 송출시키는 송풍팬을 포함하여 이루어진 에어 컨디셔너에 있어서,

상기 캐비넷의 내부와 외부가 연통되도록 상기 캐비넷의 소정 위치에 형성되는 개구부와, 상기 개구부를 개폐시키면서 내외기의 순환을 선택적으로 안내하는 내외기 전환댐퍼와, 상기 내외기 전환댐퍼를 구동시키는 구동수단과, 외기의 온도를 감지하는 외기온도감지수단과, 상기 외기온도감지수단으로부터 입력된 데이터를 근거로 하여 외기 온도가 기 설정된 내기 온도의 설정 범위에 포함될 경우 외기가 상기 캐비넷을 통해 실내 공간으로 토출될 수 있도록 상기 구동수단을 구동시키며 동시에, 압축기는 정지시키는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 실시예를 보인 배면 사시도이며, 도 3과 도 4는 본 고안에 따른 실시예에 적용된 내외기 전환댐퍼의 작동 상태를 도시한 것으로, 도 3은 내외기 전환댐퍼가 개구부를 폐쇄시킨 상태를 보인 측면도이며, 도 4는 캐비넷의 내부와 외부가 연통되도록 내외기 전환댐퍼가 개구부를 개방시킨 상태를 도시한 측면도이고, 도 5는 본 고안에 따른 실시예의 작동을 설명하기 위한 블록도이며, 도 6은 본 고안에 따른 실시예의 작동을 설명하기 위한 순서도이다. 설명의 편의를 위해 종래와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부재번호를 부여한다.

이에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 에어컨은, 캐비넷(10)과, 캐비넷(10)의 내부를 운전실(11)과 송풍실(12)로 구획하는 수평의 격벽(13)과, 캐비넷(10)의 내부에 설치되는 압축기(미도시)와, 압축기(미도시)에 의해 압축된 냉매가 순환하는 실내측 열교환기(1), 팽창 밸브(미도시), 그리고, 실외측 열교환기(3)와, 압축기 및 실외측 열교환기 주변의 열을 방출시키는 팬(미도시)과, 실내측 열교환기(1)를 통해 상태 변화한 공기를 실내로 송출하는 송풍팬(6)과, 내기의 온도를 검출하는 내기온도센서(9)는 종래와 동일하게 구성되며, 이하, 본 고안에 의해 추가된 부분을 설명한다.

송풍실(12) 내부의 소정 위치에 수평으로 형성되어 송풍실(12)을 상하로 구획하며 소정 위치에 통공(21)이 구비된 격벽(20)과, 격벽(20)에 의해 형성된 하부 공간(22)과 캐비넷(10)의 외부가 연통되도록 형성된 개구부(23)와, 하부 공간(22)에 설치되어 개구부(23)를 개폐시키면서 내외기의 흡입을 선택적으로 안내하는 내외기 전환댐퍼(30)와, 내외기 전환댐퍼(30)를 구동시키는 구동수단과, 외기의 온도를 검출하는 외기온도센서(40)와, 외기온도센서(40)에서 검출된 외기의 온도에 따라 구동수단과 압축기를 제어하는 제어부(50)를 포함한다.

제어부(50)는 외기를 흡입할 때, 즉, 개구부(23)를 개방시켜 통공(21)을 통해 외부와 송풍실(12)이 연통되도록 내외기 전환댐퍼(30)를 구동시킬 때, 송풍팬(6)을 제외한 압축기, 팬의 가동을 중지시킨다.

구동수단은 내외기 전환댐퍼(30)의 회전을 안내하는 회전축(60)과, 회전축(60)과 연결되어 회전축(60)을 통해 내외기 전환댐퍼(30)를 회전시키는 구동모터(70)를 포함한다.

개구부(23)의 외주 방향에는 외기의 흡입을 안내하는 외기 가이드(14)가 설치된다.

격벽(20)의 상측에는 필터(filter)(80)가 설치된다.

캐비넷(10)과 접촉되는 내외기 전환댐퍼(30)의 외주연에는 밀봉부재(미도시)가 결합된다.

이하, 본 고안에 따른 실시예의 작동을 간단히 설명하면, 그 작동은 3가지 경우로 나뉘어진다.

첫 번째로, 내기 온도가 설정 온도보다 높을 때에는 내부에 냉기를 공급하며, 두 번째로, 내기 온도가 설정 온도보다 낮을 때에는 내부에 온기를 공급하고, 세 번째로, 외기를 흡입하여 내기 온도를 적정 수준으로 유지시킨다.

여기서, 본 고안에 따른 실시예가 기지국에 설치된 예를 들어 그 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 에어컨의 가동 또는 중지는 기본적으로 내기 온도(Ti)에 따라 결정되는 것으로, 제어부(50)에는 내기 온도(Ti)의 적정 온도가 세팅되어 있으며, 제어부(50)는 내기온도센서(9)에서 검출된 내기 온도(Ti)가 설정 온도(Ts)에 포함되어 있는 가를 판단하여 내기 온도(Ti)가 포함되어 있으면 본 고안에 따른 에어컨을 가동시키지 않는다.

반대로, 내기 온도(Ti)가 설정 온도(Ts)에 포함되어 있지 않으면 다시 외기 온도(To)가 설정 온도(Ts)에 포함되어 있는 가를 비교한다.

외기 온도(To)가 설정 온도(Ts)에 포함되어 있지 않으면 다시 내기 온도(Ti)가 설정 온도(Ts)보다 높은가를 비교하여 내기 온도(Ti)가 높으면 냉방장치를 가동시켜 기지국(100) 내부에 냉기를 공급한다.

반대로, 내기 온도(Ti)가 설정 온도(Ts)보다 낮으면 난방 장치를 가동시켜 기지국(100) 내부에 온기를 공급한다.

상술한 냉난방 장치의 가동시 제어부(50)는 구동 모터(70)를 통해 도 3에서 보이는 바와 같이, 내외기 전환댐퍼(30)를 구동시켜 개구부(23)를 폐쇄시킨다.

이렇게 되면, 각 열교환기(1)(3)를 통해 상태 변화한 냉기 또는 온기는 송풍팬(6)에 의하여 토출구(12a)를 통해 기지국(100)의 내부로 토출되어 기지국(100)의 내부를 순환한 후 다시 흡입구(22a)를 통해 흡입되며, 이어서, 통공(21)을 통해 송풍실(12)로 유입된다. 이 때, 흡입된 공기에 포함되어 있는 이물질은 필터(80)에 의해 여과된다.

그리고, 외기 온도(To)가 설정 온도(Ts) 범위에 포함되어 있으면 에어컨을 가동시키지 않고도 외기를 이용하여 기지국(100)의 내기 온도(Ti)를 적정 수준으로 유지할 수 있으므로 외기의 흡입을 결정한다.

도 4에서 보이는 바와 같이, 제어부(50)는 구동 모터(70)에 전원을 인가하며, 구동 모터(70)는 일방향으로 회전하면서 회전축(60)을 통해 내외기 전환댐퍼(30)를 회전시켜 개구부(23)를 개방시킴과 동시에 흡입구(22a)와 송풍실(12)을 차단시킨다. 즉, 통공(21)을 통해 캐비넷(10)의 외부와 내부의 송풍실(12)이 연통된다.

동시에, 압축기와 팬의 구동을 정지시키며, 송풍팬(6)은 계속해서 가동시킨다.

송풍팬(6)의 흡입력에 의해 외기는 개구부(23)측으로 흡입되며, 외기는 외기 가이드(14)의 안내를 받으면서 개구부(23)를 통해 송풍실(12)로 유입되고, 외기에 포함되어 있는 이물질은 필터(80)에 의해 여과된다.

외기는 다시 토출구(12a)를 통해 기지국(100) 내부로 토출되면서 내기 온도(Ti)를 적정 수준으로 유지시키게 된다.

상술한 작동이 반복적으로 수행되면서 기지국(100)의 내기 온도(Ti)가 설정 온도(Ts) 범위내에 유지된다.

따라서, 이러한 본 고안에 따른 에어컨에 의하면, 외기 온도(To)가 설정 온도(Ts) 범위내에 포함되는 경우에는 종래와 같이 에어컨을 가동시키지 않고 외기를 흡입하여 내기 온도(Ti)를 적정 수준으로 유지할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 에어 컨디셔너에 의하면, 실내 공간의 온도를 유지하기 위하여 에어컨을 가동시키지 않고 외기를 사용함으로써 에어 컨디셔너의 가동에 따른 소비 전력을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 캐비넷과, 상기 캐비넷의 내부에 장착되는 압축기와, 상기 압축기를 통해 압축된 소정의 냉매가 순환하는 실외측 열교환기, 모세관, 및 실내측 열교환기와, 상기 실내측 열교환기를 통해 상태 변화한 공기를 실내로 송출시키는 송풍팬을 포함하여 이루어진 에어 컨디셔너에 있어서,

   상기 캐비넷의 내부와 외부가 연통되도록 상기 캐비넷의 소정 위치에 형성되는 개구부와, 상기 개구부를 개폐시키면서 내외기의 순환을 선택적으로 안내하는 내외기 전환댐퍼와, 상기 내외기 전환댐퍼를 구동시키는 구동수단과, 외기의 온도를 감지하는 외기온도감지수단과, 상기 외기온도감지수단으로부터 입력된 데이터를 근거로 하여 외기 온도가 기 설정된 내기 온도의 설정 범위에 포함될 경우 외기가 상기 캐비넷을 통해 실내 공간으로 토출될 수 있도록 상기 구동수단을 구동시키며 동시에 상기 압축기는 정지시키는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에어 컨디셔너.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동수단은 상기 내외기 전환댐퍼의 회전을 안내하는 회전축과, 상기 회전축과 연결되며 상기 회전축을 통해 상기 내외기 전환댐퍼를 회전시키는 구동 모터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에어 컨디셔너.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 개구부에는 상기 캐비넷의 내부로 유입되는 외기에 포함된 이물질을 제거하는 여과부재가 탈착 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 에어 컨디셔너.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 캐비넷에는 외기의 흡입을 안내하는 외기 가이드가 형성된 것을 특징으로 하는 에어 컨디셔너.