KR200285315Y1 - 에어컨 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안의 목적은 별도의 에너지 투입이나 구조 변경 없이 응축기(condenser)의 방열량을 크게 증대시켜 응축기의 크기를 작게하고 압축기의 부하를 줄여주므로써 냉방 능력의 제고와 더불어 제품의 크기를 컴팩트하게 할 수 있는 에어컨 장치를 제공하는데 있다.

이를 위해 본 고안은 유입되는 저온저압의 냉매기체를 고온고압으로 압축하는 압축기와, 그 압축기로부터 토출된 기체냉매를 열교환에 의해 식혀 액체 냉매로 응축토록 실외측에 설치되는 응축기와, 그 응축기를 통과하여 실외측으로 공기를 송풍하는 송풍팬과, 액화된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와, 그 팽창밸브를 통해 나온 저온저압의 냉매를 증발시키기 위해 실내측에 설치되는 증발기와, 그 증발기를 통과할 때 냉매와 열교환에 의해 냉각되어 실내에 공급되도록 공기를 송풍하는 블로어와, 상기 블로어와 송풍팬을 각각 또는 동시에 구동하는 모터와, 상기 각 구성 요소들을 수용하는 케이스부재 및 베이스팬부재를 포함하여 구성되는 에어컨 장치에 있어서,

상기 응축기는 중심부가 비어 있는 링형의 코어체로 형성하고, 상기 송풍팬은 상기 링형의 응축기 중심의 코어에 위치하여 방사상으로 공기를 송풍하는 블로어로 형성하며,

상기 증발기의 저변에 응축수를 받아모으기 위해 물받이팬을 마련하고, 상기 물받이팬에 모아진 차가운 응축수를 상기 송풍팬에 공급해주기 위해 응축수 이송파이프의 일단이 상기 물받이팬에 접속되고 그의 타단이 상기 응축기의 코어까지 연장시켜 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

에어컨 장치{Air conditioner device}

본 고안은 더운 여름철 실내의 냉방을 위해 사용하는 에어컨 장치에 관한 것이다.

에어컨은 냉방을 원하는 실내로부터 열을 빼앗아 이 열을 고온 상태인 실외에 강제로 배출하여 실내의 기온을 떨어뜨리는 장치로서, 열을 흡수하고 방출하는 매체로서 냉매를 사용한다.

에어컨 장치는 도 4에 도시하는 것과 같이 증발기(1)에서 증발한 저온 저압의 기체 냉매를 흡입하여 응축기(2)에서 응축시켜 액화할 수 있도록 응축 온도에 해당하는 포화 압력까지 냉매를 압축하여 주는 압축기(3)와, 압축기(3)에서 토출된 고온고압의 기체 냉매를 주위의 공기나 냉각수에 열교환시켜 기체냉매의 열을 방출하여 응축 액화하는 응축기(2)와, 응축되어 액화된 냉매를 좁은 곳을 통해 넓은 곳으로 방출(교축작용)하므로써 냉매가 높은 압력으로부터 해방되어 증발작용을 일으키는 팽창밸브(4) 및 팽창밸브(4)를 통과한 저온저압의 냉매를 유입하여 냉매가 증발할 때 주위로부터 증발열을 빼앗아 주변의 온도를 강하시키는 증발기(1)를 포함하여 구성되어 있다.

이 증발기(1)는 열교환이 용이하도록 동관과 알루미늄 방열핀등으로 구성되어 저온저압의 냉매가 증발을 일으키면서 통과하게 되면 냉매에 열을 빼앗겨 온도가 급강하하게 되는데, 이때 모터(5)에 의해 회전하는 블로어(6)를 구동시켜 공기가 증발기(1)를 통과하여 실내로 유입되도록 하므로써 증발기(1)를 통과할 때 냉매측에 증발열을 빼앗겨 공기가 차가워지게 되며, 이 차가워진 공기로 실내를 냉각시키게 되는 것이다.

그런데 공기는 온도가 높을수록 많은 습기를 함유하고 있어 블로어(6)에 의해 송풍되는 공기가 증발기(1)를 통과하면서 냉각되어 온도가 낮아지게 되면 습기가 응축되어 증발기(1) 외표면에 응축수가 형성되어 흘러내리게 된다.

이 응축수는 에어컨장치(7)의 가동내내 지속적으로 발생하게 되므로 베이스팬부재(8) 또는 별도 용기에 물을 담아 호스등을 통해 외부로 배출하여 처리하고 있다.

한편, 기화된 냉매를 재순환하여 다시 사용하기 위해서는 액화시켜야 하는데 이를 위해 압축기(3)를 통해 포화압력까지 냉매기체를 압축하고 응축기(2)를 통과시킬 때 이보다 낮은 온도의 공기를 송풍팬(9)으로 송풍시켜 열교환시키므로써 기체 냉매가 열을 빼앗겨 액화되며, 이 열교환에 의해 더워진 공기는 실외로 배출되어지게 된다.

여기서 냉방 성능은 응축기(2)의 방열량과 압축기(3) 용량에 크게 좌우되어 지는데, 냉방 성능을 제고하기 이해서는 웅축기(2)의 크기가 커지게 될 수 밖에 없고 에어컨 장치의 경우 응축기(2)가 차지하는 원가 비중이 매우 높아 응축기(2)의 방열 성능 증대가 에어컨 성능의 관건이나 종래의 경우 방열량 증대를 위한 방열핀등의 구조 개선에만 치우쳐 냉방 능력 제고 및 크기 축소에 한계가 있고, 또 방열핀의 구조가 특수해지면 제작 비용의 증대를 초래하는 한계점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 별도의 에너지 투입이나 구조 변경 없이 응축기(condenser)의 방열량을 크게 증대시켜 응축기의 크기를 작게하고 압축기의 부하를 줄여주므로써 냉방 능력의 제고와 더불어 제품의 크기를 컴팩트하게 할 수 있는 에어컨 장치를 제공하는데 있다.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여 유입되는 저온저압의 냉매기체를 고온고압으로 압축하는 압축기와, 그 압축기로부터 토출된 기체냉매를 열교환에 의해 식혀 액체 냉매로 응축토록 실외측에 설치되는 응축기와, 그 응축기를 통과하여 실외측으로 공기를 송풍하는 송풍팬과, 액화된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와, 그 팽창밸브를 통해 나온 저온저압의 냉매를 증발시키기 위해 실내측에 설치되는 증발기와, 그 증발기를 통과할 때 냉매와 열교환에 의해 냉각되어 실내에 공급되도록 공기를 송풍하는 블로어와, 상기 블로어와 송풍팬을 각각 또는 동시에 구동하는 모터와, 상기 각 구성 요소들을 수용하는 케이스부재 및 베이스팬부재를 포함하여 구성되는 에어컨 장치에 있어서,

상기 응축기는 중심부가 비어 있는 링형의 코어체로 형성하고, 상기 송풍팬은 상기 링형의 응축기 중심의 코어에 위치하여 방사상으로 공기를 송풍하는 블로어로 형성하며,

상기 증발기의 저변에 응축수를 받아모으기 위해 물받이팬을 마련하고, 상기 물받이팬에 모아진 차가운 응축수를 상기 송풍팬에 공급해주기 위해 응축수 이송파이프의 일단이 상기 물받이팬에 접속되고 그의 타단이 상기 응축기의 코어까지 연장시켜 형성한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 에어컨장치의 개략적 구조를 나타내는 도면

도 2는 동상 에어컨 장치의 응축기의 형상을 나타낸 도면

도 3은 본 고안의 에어컨 장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면

도 4는 종래 에어컨 장치의 분해 사시도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 증발기 2 : 응축기

3,3A : 압축기 4 : 팽창밸브

5 : 모터 6 : 블로어

7,10,10A : 에어컨장치 8 : 베이스팬부재

9 : 송풍팬 11,12 : 통풍그릴

13 : 케이스부재 14 : 코어

15,16 : 회전축 17 : 물받이팬

18 : 응축수이송파이프 19 : 홈부

20 : 열교환호스 21 : 물통

22 : 응축수 배출구

이하 본 고안의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 에어컨 장치의 개략도이며, 도 2는 본 고안 에어컨 장치의 응축기의 형상을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 고안에 의한 에어컨 장치의 변형된 실시예를 나타내는 개략도로서 본 고안에만 국한되지 않는 에어컨 장치의 일반적 세부 구성은 도 4에 도시한 종래 에어컨 장치를 참조하는 것으로 대신하였으며, 종래와 동일한 구성요소는 동일 부호를 사용하여 설명하였다.

도 1에 도시한 에어컨 장치(10)는 창문에 설치하는 창문형 에어컨 장치(10)이나 본 고안이 창문형에 한정하는 것은 아니고 벽에 걸어 설치하는 벽걸이형이나 또는 에어컨 본체를 실내에 세워설치하고 응축기등의 실외기만을 따로 분리시켜 실외에 설치하는 슬림형 등에도 적용할 수 있다.

도시한 에어컨장치(10)는 실내측과 실외측으로 각각 공기가 통풍할 수 있는 통풍그릴(11)(12)을 구비한 케이스부재(13) 및 베이스팬부재(8)에 의해 형성되는 내부 공간에 압축기(3)와 응축기(2), 증발기(1)와 송풍팬(9) 및 블로어(6), 그리고 송풍팬(9)과 블로어(6)를 동시에 구동할 수 있는 모터(5)등을 수용하고 있으며, 상기 모터(5)는 송풍팬(9)과 블로어(6)를 각기 구동시키기 위해 2개가 설치될 수 있으나, 구조를 단순화하고 원가 절감을 위해 회전축(15)(16)을 양측으로 돌출시켜 하나의 모터 구동에 의해 송풍팬(9)과 블로어(6)의 양측을 동시 구동시키는 것이보다 바람직하다.

상기 응축기(2)는 통상의 직사각형 몸체 대신 링형으로 둥글게 말아붙여 중심부에 코어(14, 빈공간)를 가진 링형의 코어체로 형성(도 2 참조)하고 있으며, 이에따라 방열핀들이 방사상 방향을 향하도록 되어 있다. 그리고 상기 송풍팬(1)은 상기 응축기(2)의 코어(14)에 위치토록 마련되며, 또 방사상 방향으로 공기를 송풍하는 블로어로 형성한다.

또, 상기 증발기(1)의 하부에는 응축수를 받아 모으는 물받이팬(17)이 구비되어 있으며, 이 물받이팬(17)으로부터 응축수 이송파이프(18)의 일단이 접속되고 그의 타단이 상기 코어(14)로 진입하여 송풍팬(9)의 하단 근접 위치까지 연장되어 있다.

상기 응축수 이송 파이프(18)는 물받이팬(17)으로부터 송풍팬(9)측으로 물의 흐름이 자연적으로 일어나도록 하향 경사지게 설치된다.

이와같은 본 고안은 증발기(1)측에서 발생하는 차가운 온도의 응축수가 물받이팬(17)에 모아진 후 응축수 이송 파이프(18)를 따라 응축기(2)의 코어(14)내에 위치하고 있는 송풍팬(9)에 공급되어지게 되며, 이에따라 응축수 이송파이프(18)의 단부에서 떨어지는 찬 응축수가 송풍팬(9)의 회전에 의해 방사상으로 송풍되는 공기속에 포함되어 링형의 응축기(2)를 방사상으로 통과하게 되며, 이때 차가운 응축수가 응축기(2)의 외표면(방열핀)에 달라붙게 되며, 고속으로 흐름이 일어나는 공기에 의해 응축수의 증발이 촉진되어 응축기(2)로부터 많은 열을 빼앗아 응축기(2)내를 흐르는 고온냉매의 열을 크게 떨어뜨리게 된다.

그리고 응축기(2)에 맺히게 된 응축수들은 하부로 흘러내려 응축수 배출구(22)를 통해 외부로 배출되어지게 된다.

이와같이 본 고안은 에어컨 가동에 의해 자연 발생되는 찬 온도의 응축수를 이용하여 응축기를 냉각시키게 되므로써 종래보다 응축기(2)로부터 더욱 많은 열을 빼앗을 수 있어 응축기(2)의 성능을 향상하고 압축기(3)의 부하를 줄여줄 수 있게 되는 것이다.

본 고안의 다른 실시예를 도시한 도 2의 에어컨 장치(10A)는 압축기(3A)를 응축기(2)보다 낮은 위치를 가지도록 형성하고, 응축수 배출구(22)에 열교환호스(20)를 접속한 후 열교환 호스(20)가 압축기(3A)의 외주를 휘감아 지나도록 한 후 그의 하부에 설치된 몰통(21)에 접속하여 응축기(2)의 냉각에 사용한 응축수를 그대로 버리지 않고 과열되기 쉬운 압축기(3A)의 냉각에 한 번 더 사용한 후 버리게 되므로써 냉각 효율을 극대화하고 있다.

이상과 같은 본 고안은 냉방 사이클 가동중에 증발기로부터 발생하게 되는 차가운 온도의 응축수를 모아 버리는 대신에 응축기를 방열 냉각하기 위해 송풍팬으로부터 송풍되는 공기속에 그 응축수를 실어 응축기에 분사되도록 하고, 더 나아가 찬 응축수가 압축기를 냉각시키도록 하는 것에 의해서 응축기의 방열 성능이 크게 향상되어 응축기를 보다 작게 설계하거나 또는 설계의 자유도가 증가하게 되어 종래 동일 냉방 능력 대비 제작 비용 및 중량과 크기를 감소시킬 수 있으며, 압축기의 과열 방지로 수명이 증대되고 냉방 성능이 증대되는 효과가 있다.

한편, 응축기(2)는 둥글게 말아 링형으로 형성하는 것이 제작상 바람직하나 속이 빈 사각체로 제작한 후 4각형의 코어내에 블로어인 송풍팬(9)을 수용토록하여도 무방하며, 이러한 형상의 변화는 본 고안의 범주에 포함되는 것임은 명백하다.

Claims (2)

1. 유입되는 저온저압의 냉매기체를 고온고압으로 압축하는 압축기와, 그 압축기로부터 토출된 기체냉매를 열교환에 의해 식혀 액체 냉매로 응축토록 실외측에 설치되는 응축기와, 그 응축기를 통과하여 실외측으로 공기를 송풍하는 송풍팬과, 액화된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와, 그 팽창밸브를 통해 나온 저온저압의 냉매를 증발시키기 위해 실내측에 설치되는 증발기와, 그 증발기를 통과할 때 냉매와 열교환에 의해 냉각되어 실내에 공급되도록 공기를 송풍하는 블로어와, 상기 블로어와 송풍팬을 각각 또는 동시에 구동하는 모터와, 상기 각 구성 요소들을 수용하는 케이스부재 및 베이스팬부재를 포함하여 구성되는 에어컨 장치에 있어서,

   상기 응축기는 중심부가 비어 있는 링형의 코어체로 형성하고, 상기 송풍팬은 상기 링형의 응축기 중심의 코어에 위치하여 방사상으로 공기를 송풍하는 블로어로 형성하며,

   상기 증발기의 저변에 응축수를 받아모으기 위해 물받이팬을 마련하고, 상기 물받이팬에 모아진 차가운 응축수를 상기 송풍팬에 공급해주기 위해 응축수 이송 파이프의 일단이 상기 물받이팬에 접속되고 그의 타단이 상기 응축기의 코어까지 연장시켜 형성한 것을 특징으로 하는 에어컨 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 응축기의 하부로 상기 압축기가 설치되며, 상기 응축수 이송 파이프와송풍팬을 통해 상기 응축기에 분사된 응축수는 응축수 배출구에 접속된 열교환 호스를 따라 흘러 상기 압축기를 선회하면서 냉각시킨 후 배출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 에어컨 장치.