KR200345325Y1

KR200345325Y1 - 공기조화기

Info

Publication number: KR200345325Y1
Application number: KR20-2003-0038388U
Authority: KR
Inventors: 주범
Original assignee: 코헥스 엔지니어링 주식회사
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2004-03-16

Abstract

공기조화기는 양측이 개구되며 내부에 설치된 격벽에 의해 분할되어 실외공기가 유입되는 유입공기유로와 실내에서 배출되는 실내공기가 유입되는 리턴공기유로가 형성된 소정의 공간을 갖는 본체와, 본체의 격벽을 관통하도록 설치되어 유입공기유로로 유입된 실외공기와 리턴공기유로로 배기된 실내공기를 열교환시키는 제1열교환기와, 유입공기유로에 설치되며 제1열교환기의 내측에 설치되는 쿨링코일과, 쿨링코일의 내측에 설치되며 본체의 격벽을 관통하도록 설치되어 쿨링코일에 의해 냉각된 실외공기와 리턴공기유로로 배기된 실내공기를 열교환시키는 제2열교환기 및 유입공기유로에 유입된 실외공기를 실내로 송풍하는 유입송풍기를 포함한다.

Description

공기조화기 { AIR CONDITIONER }

본 고안은 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실외공기와 실내공기를 열교환시켜 히팅 또는 쿨링 비용을 절감하는 열교환기가 구비된 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기(예컨대, 에어콘 또는 온풍기)는 실내의 온ㆍ습도를 조절하고, 공기의 청정도를 유지시키는 기능을 갖는다.

이와 같은 공기조화기는 냉매를 압축하는 압축기와, 압축된 냉매를 실외공기와의 열교환으로 등온 응축하는 응축기와, 응축된 냉매를 단열 팽창시키는 팽창기와, 팽창기에서 저온 저압으로 된 냉매를 실내공기와의 열교환으로 등온 증발시키는 증발기로 구성된다.

상기 공기조화기의 압축기와, 응축기 및 팽창기는 일반적으로 실외에 별도로 설치되고, 증발기는 쿨링코일의 형태로 실내공기와 열교환되는 위치에 송풍기와 함께 설치된다.

즉, 상기 공기조화기는 공기유입유로와 배출공기유로를 갖는 본체와 공기유입유로의 유입구에 설치되어 공기중의 부유물질을 걸러내는 필터와, 필터의 내측에 설치되는 쿨링코일과, 쿨링코일에 설치되어 유입된 공기와 열교환시키는 방열핀 그리고, 방열핀에 의해 열교환된 공기를 실내의 적소에 공급하는 송풍기로 구성된다.

이와 같은 구성을 갖는 공기조화기는 냉방에 사용될 경우, 공기유입유로를 통해 유입된 공기가 필터를 통해 공기중의 부유물질을 제거시키고, 부유물질이 제거된 공기는 송풍기의 작동에 의해 쿨링코일 쪽으로 이송되어 쿨링코일에 설치된 방열핀과 열교환된 후, 실내로 공급된다.

이때, 필터와 쿨링코일 사이에는 프리쿨러를 설치하여 실외공기를 예냉하여쿨링코일로 보내므로 공기중의 수분은 쿨링코일의 표면에 응축수로 발생되어 제습작용을 함과 동시에 쿨링코일에서 실외공기를 노점온도까지 냉각시켜도 과냉각에 의해 쿨링코일이 어는 것을 방지한다.

또한, 상기 쿨링코일과 송풍기 사이에는 리히터를 설치하여 냉각된 실외공기를 적정온도로 가열하므로 상대습도는 더욱 낮아져 실내로 공급된다.

이때, 상기 쿨링코일은 내부에 압축되어 차가운 냉매가 순환하도록 되어 냉방시에 사용되고, 난방시에는 냉매가 응축되어 고온의 냉매가 순환하는 히팅코일이 사용될 수 있으며, 프리쿨러와 리히터의 위치를 바꾸어 사용된다.

그런데, 이러한 종래의 공기조화기는 상술한 바와 같은 프리쿨러나 리히터를 사용함에 따라 냉동용량이 증가하므로 과설계되어 공기조화기가 대형화되는 문제점이 있다.

또한, 냉동용량이 증가하는 만큼 소비전력이 증대되어 에너지 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안의 목적은, 실내공기와 실외공기를 열교환시켜 실외공기를 쿨링 또는 히팅 시킴으로써 에너지 효율이 향상된 공기조화기를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 공기조화기의 일실시예를 도시한 도면,

도 2는 본 고안에 따른 공기조화기에 설치된 회전자를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *

10 : 본체 11 : 격벽

13 : 유입공기유로 13a : 유입포트

15 : 리턴공기유로 13b : 유출포트

20 : 필터 30 : 제1열교환기

31 : 제습부 33 : 관통홀

35 : 회전축 40 : 쿨링코일

40' : 히팅코일 41 : 방열핀

50 : 제2열교환기 60 : 유입송풍기

61 : 유출송풍기 100 : 공기조화기

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 양측이 개구되며 내부에 설치된 격벽에 의해 분할되어 실외공기가 유입되는 유입공기유로와 실내에서 배출되는 실내공기가 유입되는 리턴공기유로가 형성된 소정의 공간을 갖는 본체와, 상기 본체의 격벽을 관통하도록 설치되어 상기 유입공기유로로 유입된 실외공기와 상기 리턴공기유로로 배기된 실내공기를 열교환시키는 제1열교환기와, 상기 유입공기유로에 설치되며 상기 제1열교환기의 내측에 설치되는 쿨링코일과, 상기 쿨링코일의 내측에 설치되며 상기 본체의 격벽을 관통하도록 설치되어 상기 쿨링코일에 의해 냉각된 실외공기와 상기 리턴공기유로로 배기된 실내공기를 열교환시키는 제2열교환기 및 상기 유입공기유로에 유입된 실외공기를 실내로 송풍하는 유입송풍기를 포함하는 공기조화기를 제공한다.

상기 제1열교환기 및 제2열교환기는 방열면을 갖는 회전자로 된 것이 바람직하다.

상기 제1열교환기는 회전자의 방열면 일측에 제습부가 설치된 것이 바람직하다.

상기 본체의 내부에는 상기 쿨링코일 대신 히팅코일이 설치되고, 상기 제1열교환기와 제2열교환기의 위치가 바뀌어 설치된 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 공기조화기의 일실시예를 도시한 도면으로써, 이 도면에 도시된 바와 같이, 공기조화기(100)는 본체(10)와, 제1열교환기(30)와, 냉동시스템(미도시), 제2열교환기(50) 그리고, 유입송풍기(60)로 구성된다.

본체(10)는 내부에 양측이 개구되며 내부에 설치된 격벽(11)에 의해 실외공기가 유입되어 실내로 공급되는 유입공기유로(13)와, 실내공기가 유입되어 실외로배출되는 리턴공기유로(15)가 형성된다.

상기 본체(10)의 실외공기가 유입되는 유입공기유로(13)의 유입포트(13a)에는 필터(20)가 설치되고, 유입공기유로(13)의 내부에는 후술될 냉동시스템의 증발기 또는 응축기가 설치된다.

냉동시스템은 압축기, 응축기, 증발기, 팽창기로 구성되며, 압축기에서 고압으로 압축된 기체 냉매는 응축기(40' : 이하 "히팅코일"이라 칭함)를 통과하면서 고압의 액체 냉매로 바뀌고 팽창기를 통과하면서 압력이 낮아진 후 증발기(40 : 이하 "쿨링코일"이라 칭함)를 통과하면서 액체 냉매는 기체로 바뀌는데 주위의 열을 빼앗아 기화시 필요한 열을 마련한다.

상기 공기조화기(100)가 냉방에 사용될 경우, 유입공기유로(13)에 쿨링코일(40)이 설치되고, 쿨링코일(40)의 일측에는 유입된 실외공기와 열교환면적을 넓히도록 방열핀(41)이 설치되는 것이 바람직하다.

제1열교환기(30)는 열교환 면적을 넓히도록 굴곡을 갖는 방열면(37)이 마련된 회전자로 되어 필터(20)와 쿨링코일(40) 사이에 설치되되, 본체(10)의 격벽(11)을 관통하도록 설치된다.

또한, 방열면(37)의 일측에 제습부(31)가 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 제1열교환기(30)의 중심부에 관통홀(33)을 형성하고, 관통홀(33)에 삽입된 회전축(35)의 양측을 격벽(11)에 고정하여 제1열교환기(30)가 도시되지 않은 구동부에 의해 회전함에 따라 유입공기유로(13)에 유입된 실외공기와 리턴공기유로(15)에 유입된 실내공기를 열교환시킨다.

제2열교환기(50)는 쿨링코일(40)과 유입공기유로(13)의 유출포트(13b)에 설치된 송풍기(60) 사이에 상기 제1열교환기(30)와 같이 격벽(11)을 관통하게 설치되어 유입공기유로(13)에 유입된 실외공기와 리턴공기유로(15)에 유입된 실내공기를 열교환시킨다.

본체(10)의 유입공기유로(13)의 유출포트(13b)에는 유입송풍기(60)가 설치되어 실외공기를 실내로 유입시키고, 리턴공기유로(15)의 유입포트(15a)에는 유출송풍기(61)가 설치되어 실내공기를 실외로 배기시킨다.

한편, 상기 공기조화기(100)가 난방에 사용될 경우, 유입공기유로(13)에 히팅코일(40')이 설치되며, 필터(20)와 히팅코일(40') 사이에 제2열교환기(50)가 설치되고, 히팅코일(40')과 송풍기(60) 사이에 제1열교환기(30)가 설치된다.

이하에서는 이러한 구성에 의하여, 본 고안에 따른 공기조화기의 일실시예를 통해 작용 및 효과를 설명한다

실내를 냉방할 경우, 유입송풍기(60)의 작동에 따라 실외공기가 유입공기유로(13)의 흡입포트(13a)를 통해 유입되어 필터(20)를 거쳐 공기중의 부유물이 제거된 후, 제1열교환기(30)의 제습부(31)와 접촉하여 제습흡열됨과 동시에 유입공기유로(13)와 리턴공기유로(15) 사이를 회전하는 제1열교환기(30)에 의해 실내에서 배기되는 실내공기와 열교환되어 소정의 온도로 예냉된다.

다음, 방열핀(41)이 설치된 냉각코일(40)과 접촉하여 열교환되어 더 냉각된 후, 제2열교환기(50)와 접촉하여 실내에서 배기되는 실내공기와 열교환되어 실내에 공급될 온도로 가열된다.

예를 들면, 유입공기유로(13)의 흡입포트(13a)로 유입된 실외공기는 온도 31.2℃, 절대습도가 21g/kg일 때, 제1열교환기(30)의 제습부(31)에 의해 흡열제습되어 습도의 변화를 갖으며, 제1열교환기(30)에 의해 리턴공기유로(15)로 배기된 온도13.7℃, 절대습도9.6g/kg인 실내공기와 열교환되어 온도17.5℃, 절대습도 12.3g/kg으로 되어 냉각코일(40)로 유입된다.

냉각코일(40)과 열교환된 실외공기는 온도11℃, 절대습도8.0g/kg으로 된 후, 리턴공기유로(15)로 배기된 실내공기 온도 25℃, 절대습도 9.9g/kg와 제2열교환기(50)를 매개로 열교환되어 온도21.9℃, 절대습도 8.0g/kg으로 유입송풍기(60)를 통해 실내로 공급된다.

이때, 제1열교환기(30)에서 열교환되는 실내공기는 제2열교환기(50)에서 먼저 열교환되어 온도 하강된 상태이다.

따라서, 실외공기는 제1열교환기(30)에 의해 제습 및 예냉되고 제2열교환기(50)에 의해 재열된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 공기조화기로 유입되는 실외공기는 제1열교환기에 의해 제습 및 예냉되고 제2열교환기에 의해 재열되므로 별도의 프리쿨러 및 리히터가 필요하지 않으므로 공기조화기의 구조가 간단해 지고, 소비전력이 절감되는 효과가 있다.

또한, 공기조화기의 구조가 간단해지므로 소형화 제작이 가능하여 제작비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims

양측이 개구되며 내부에 설치된 격벽에 의해 분할되어 실외공기가 유입되는 유입공기유로와 실내에서 배출되는 실내공기가 유입되는 리턴공기유로가 형성된 소정의 공간을 갖는 본체;

상기 본체의 격벽을 관통하도록 설치되어 상기 유입공기유로로 유입된 실외공기와 상기 리턴공기유로로 배기된 실내공기를 열교환시키는 제1열교환기;

상기 유입공기유로에 설치되며 상기 제1열교환기의 내측에 설치되는 쿨링코일;

상기 쿨링코일의 내측에 설치되며 상기 본체의 격벽을 관통하도록 설치되어 상기 쿨링코일에 의해 냉각된 실외공기와 상기 리턴공기유로로 배기된 실내공기를 열교환시키는 제2열교환기; 및

상기 유입공기유로에 유입된 실외공기를 실내로 송풍하는 유입송풍기;를 포함하는 공기조화기.
제 1항에 있어서,

상기 제1열교환기 및 제2열교환기는 방열면을 갖는 회전자로 된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 2항에 있어서,

상기 제1열교환기는 회전자의 방열면 일측에 제습부가 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 1항에 있어서,

상기 본체의 내부에는 상기 쿨링코일 대신 히팅코일이 설치되고, 상기 제1열교환기와 제2열교환기의 위치가 바뀌어 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기.