KR20040068790A - 제습용 에어컨 및 제습 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 제습용 에어컨은 실외 열교환부를 거치지 않도록 하는 제습용 배관을 구비함으로써, 실내의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다. 이 과정에서 문제가 되는 실외 열교환기로의 냉매 유입 방지를 위하여 실외 열교환기 입출력단에 추가로 밸브를 형성하고 있어, 효율적인 정온 제습이 가능하다.
따라서, 사용자는 한냉감 등의 불편한 느낌없이 장시간의 제습용 에어컨 사용이 가능하다.

Description

제습용 에어컨 및 제습 방법{Air conditioner for dehumidification and dehumidification method}
본 발명은 제습용 에어컨 및 제습 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 제습용 에어컨의 제습 동작시 실내 온도의 저하를 방지하여 쾌적한 제습이 이루어질 수 있도록 한 제습용 에어컨 및 제습 방법에 관한 것이다.
제습용 에어컨은 실내에 위치하는 실내 열교환부에 응축기의 역할을 하는 열교환기와 증발기의 역할을 하는 열교환기를 각각 배치하여 습기의 제거에 중심을 둔 에어컨을 말한다.
도 1은 종래의 제습용 에어컨을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도면을 참조하면, 종래의 제습용 에어컨은 냉매가 압축되는 압축부(10)와; 상기 냉매와 실외 공기와의 열교환이 이루어질 수 있도록 열교환기(21)와 팬(22)이 구비되어 있는 실외 열교환부(20)와; 제 1 열교환기(31)와, 제 2 열교환기(32)와, 상기 제 1 및 제 2 열교환기(31)(32)의 사이에 위치하는 실내 팽창부(33)(34)가 구비되어 있는 실내 열교환부(30)와; 상기 실외 열교환부(20) 및 실내 열교환부(30) 사이에 위치하는 팽창부(40)로 이루어져 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 압축부(10)는 상기 실외 열교환부(20) 또는 실내 열교환부(30)에서 출력된 저온 저압의 기체 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 변환시키는 압축기(11)와, 상기 압축기(11)의 토출 방향을 결정짓는 4방향 밸브(12)를 구비하고 있는데 상기 4방향 밸브(12)는 상기 압축기(11)의 흡입 및 토출 배관을 스위칭하여 실내를 냉각시키고자 할 경우에는 상기 실내 열교환부(30)를 증발기로서 동작되도록 하며, 실내를 난방시키고자 할 경우에는 상기 실내 열교환부(30)를 응축기로서 동작되도록 한다. 물론 이에 대응하여 상기 실외 열교환부(20)는 각각 응축기, 증발기로서 동작됨은 물론이다. 다만, 제습기의 용도로 사용하고자 하는 경우가 본 설명의 주된 사항이므로, 이하 상기 실외 열교환부(20)는 응축기로서, 상기 실내 열교환부(30)는 증발기로서 동작된다고 가정한다.
상기 실외 열교환부(20)는 상기 압축부(10)에서 생성된 고온 고압의 기체 냉매가 중온 고압의 액체 냉매로 변환되는 수단으로서, 이를 위하여 응축기(21)와 팬(22)이 구비되어 있다.
상기 팽창부(40)는 상기 실외 열교환부(20)에서 출력되는 중온 고압의 액체 냉매가 저온 저압의 액체 냉매로 변환되는 수단으로서, 모세관(41)으로 이루어져 있으며, 이와 병렬로 제 1 밸브(42)를 설치하여 상기 제 1 밸브(42)에 의하여 상기 모세관(41)의 통과 여부가 결정되도록 되어 있다. 이처럼 상기 모세관(41)의 통과 여부를 제어하는 것은 제습기로서 사용될 경우 상기 팽창부(40)에서 팽창 공정이 이루어지면 안되므로, 이 경우에는 상기 제 1 밸브(42)를 개통시켜 냉매가 상기 제 1 밸브(42)를 통과하도록 하여 팽창 공정이 이루어지지 않게 한다.
이처럼 팽창 공정을 거치지 않아 중온 고압 상태인 냉매가 그대로 상기 실내 열교환부(30)로 유입되는데, 상기 실내 열교환부(30)는 제 1 열교환기(31)와, 제 2 열교환기(32) 및 그 사이에 실내 팽창부(33)(34)로 이루어져 있어, 상기 제 1 열교환기(31)에서 응축 작용이 한번 더 일어나며, 상기 실내 팽창부의 실내 팽창기(33)에서 팽창 공정이 이루어진다. 이러한 팽창 공정에 의하여 상기 중온 고압의 액체 냉매는 저온 저압의 액체 냉매로 변환되며, 상기 제 2 열교환기(32)에서 주변의 열을 흡수 증발하여 저온 저압의 기체 냉매로 변환된 후 다시 상기 압축부(10)로 유입된다. 만약 제습기가 아닌 냉방기로서 동작한다면, 상기 팽창부(40)에서 팽창 공정이 이루어지며, 상기 제 1 열교환기(31)도 제 2 열교환기(32)와 마찬가지로 증발기로서 동작하게 된다. 물론 이때는 상기 실내 팽창부의 제 2 밸브(34)가 개통되어 상기 실내 팽창기(33)가 동작하지 않도록 해야 한다.
이러한 구성을 갖는 종래의 제습용 에어컨의 동작을 간략하게 살펴보면, 상기 제 2 열교환기(32)에서는 냉매의 증발로 인하여 온도가 하강하게 되어 주위의 수분이 결로되게 되는데, 이렇게 결로된 수분을 밖으로 누수시킴으로써 제습이 되게 된다. 물론 이 과정에서 실내의 온도도 냉각이 되므로 이를 방지하기 위하여 상기 제 1 열교환기(31)를 응축기로서 동작하도록 하여 온도의 평형이 이루어지도록 하고 있다.
그러나, 이와 같이 제 1 열교환기(31)를 응축기로서 사용하는 경우라 하더라도 상기 제 1 열교환기(31)는 상기 실외 열교환부(20)의 응축 작용을 보조하는 정도로 동작되므로 온도의 하강을 방지하지 못하는 경우가 빈번히 발생하여 정온 제습의 기능이 이루어지지 않고 있는 실정이다. 따라서, 사용자는 제습 기능만을 사용하고자 하는 경우에도 한냉감을 느끼게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 제습시 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 제습용 에어컨 및 제습 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래의 제습용 에어컨을 개략적으로 나타낸 구조도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제습용 에어컨을 개략적으로 나타낸 구조도.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 제습용 에어컨을 개략적으로 나타낸 구조도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10...압축부 11...압축기
12...4방향 밸브 20...실외 열교환부
21...응축기 22, 35...팬
30...실내 열교환부 31...제 1 열교환기
32...제 2 열교환기 33...실내 팽창기
34...제 2 밸브 40...팽창부
41...팽창기 42...제 1 밸브
71...제 1 제어 밸브 72...제 2 제어 밸브
73...제 3 제어 밸브 75...3방향성 밸브
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 제습용 에어컨은 냉매가 압축되는 압축부와, 상기 냉매와 실외 공기와의 열교환이 이루어질 수 있도록 열교환기와 팬이 구비되어 있는 실외 열교환부와, 제 1 열교환기와, 제 2 열교환기와, 상기 제 1 및 제 2 열교환기의 사이에 위치하는 실내 팽창부가 구비되어 있는 실내 열교환부와, 상기 실외 열교환부 및 실내 열교환부 사이에 위치하는 팽창부와, 상기 압축부의 토출측과 팽창부 후단을 연결하는 제습용 배관으루 구성된 제습용 에어컨에 있어서,
상기 제습용 배관의 사이에 위치하여 개통 여부를 결정짓는 제 1 제어 밸브와; 상기 실외 열교환기의 입력단에 위치하여 상기 제 1 제어 밸브의 개통시 폐쇄되는 제 2 제어 밸브와; 상기 실외 열교환기의 출력단에 위치하여 상기 제 1 제어 벨브의 개통시 폐쇄되는 제 3 제어 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 3 제어 밸브는 제어에 의하여 폐쇄가 가능한 팽창기인 것이, 상기 제 1 제어 밸브와 제 2 제어 밸브는 3방향성의 하나의 밸브로 구성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명에 따른 제습용 에어컨은 압축부의 토출측과 팽창부 후단을 연결하는 제습용 배관을 사용함으로써, 상기 실내기의 제 1 열교환기가 전적으로 응축작용을 하게 된다. 이에 따라 충분한 기온의 상승을 도출하여 정온 제습이 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제습용 에어컨을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 제습용 에어컨은 냉매가 압축되는 압축부(10)와; 상기 냉매와 실외 공기와의 열교환이 이루어질 수 있도록 열교환기(21)와 팬(22)이 구비되어 있는 실외 열교환부(20)와; 제 1 열교환기(31)와, 제 2 열교환기(32)와, 상기 제 1 및 제 2 열교환기(31)(32)의 사이에 위치하는 실내 팽창부(33)(34)가 구비되어 있는 실내 열교환부(30)와; 상기 실외 열교환부(20) 및 실내 열교환부(30) 사이에 위치하는 팽창부(40)와; 상기 압축부(10)의 토출측과 팽창부(40) 후단을 연결하는 제습용 배관(60)으로 이루어져 있으며, 상기 제습용 배관의 중간과 상기 실외 열교환기의 입력단 및 출력단에 각각 제 1 , 2 및 3 제어 밸브(71)(72)(73)가 위치하고 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제습용 배관(60)은 상기 압축기에서 압축된 고온 고압의 기체 냉매가 상기 실외 열교환부(20)를 통과하지 않고 곧바로 상기 실내 열교환부(30) 내의 제 1 열교환기(31)를 통과하도록 하는 배관으로써, 상기 제 1 열교환기(31)가 전적으로 응축기의 역할을 수행하도록 함으로써, 열역학적으로실내의 온도가 상승되도록 한다. 이와 같은 기능을 갖는 상기 제습용 배관(60)의 개폐를 위하여 제 1 제어 밸브(71)가 상기 제습용 배관(60)의 사이에 위치하고 있다.
상기 제 1 제어 밸브(71)의 개통 여부는 사용자의 조작 또는 온도의 변화에 따라 제어부에 의하여 이루어지게 된다.
제어부에 의하여 자동적으로 제 1 제어 밸브가 제어되는 경우를 예로 들어 설명하면, 먼저 본 발명에 따른 제습용 에어컨의 동작이 정온 제습 동작 상태인지 판단한 후 정온 제습 동작 상태인 경우 현재의 온도를 측정하게 된다. 상기 측정된 온도가 일정 이하인 경우 상기 제습용 배관(60)을 개통시켜 실내의 온도를 상승시키게 되는데, 온도를 측정하여 일정 온도 이상이 되는 경우에 상기 제습용 배관(60)을 차단시켜 다시 실내의 온도를 하강시킨다. 이와 같은 동작을 반복 수행함으로서, 일정 온도를 유지하게 되는 것이다.
이와 같은 동작에서 문제되는 것은 재습용 배관을 통함으로써, 동작하지 않게 되는 상기 실외 열교환부내 실외 열교환기로 냉매가 유입될 수 있다는 것인데, 이는 제습 효율을 떨어뜨리게 되므로 이에 대한 대책이 요구된다.
이를 해결하기 위하여 본 실시예에 따른 제습용 에어컨에서는 재습용 배관의 개통을 결정짓는 제 1 제어 밸브 외에도 제 2 제어 밸브 및 제 3 제어 밸브를 구비하고 있다.
상기 제 2 제어 밸브(72)는 상기 실외 열교환기의 입력단에, 제 3 제어 밸브(73)는 상기 실외 열교환기의 출력단에 위치하여 재습용 배관의 개통시 냉매가실외 열교환기로 유입되는 것을 방지하게 된다.
이를 위하여 상기 제 2, 3 제어 밸브는 상기 제 1 제어 밸브가 개통되는 경우에는 폐쇄되어야 하며, 제 1 제어 밸브가 폐쇄되는 경우에는 개방되어 상기 실외 열교환기가 동작하도록 하여야 한다.
한편, 상기 제 3 제어 밸브(73)는 팽창부(40)를 이루는 팽창기와 별도의 구성도 가능하다 구성의 간소화를 위하여 그 자체가 밸브의 역할도 겸할 수 있는 팽창 밸브인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 제어 밸브(71) 및 제 2 제어 밸브(72)를 하나의 밸브로 구성할 수도 있는데, 이 경우에는 이방향성의 상기 제 1, 2 제어 밸브의 기능을 겸하기 위하여 도 3과 같이 3방향성 밸브(75)로 구성하여야 한다.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 제습용 에어컨은 실외 열교환부를 거치지 않도록 하는 제습용 배관을 구비함으로써, 실내의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다. 이 과정에서 문제가 되는 실외 열교환기로의 냉매 유입 방지를 위하여 실외 열교환기 입출력단에 추가로 밸브를 형성하고 있어, 효율적인 정온 제습이 가능하다.
따라서, 사용자는 한냉감 등의 불편한 느낌없이 장시간의 제습용 에어컨 사용이 가능하다.

Claims (3)

  1. 냉매가 압축되는 압축부와, 상기 냉매와 실외 공기와의 열교환이 이루어질 수 있도록 열교환기와 팬이 구비되어 있는 실외 열교환부와, 제 1 열교환기와, 제 2 열교환기와, 상기 제 1 및 제 2 열교환기의 사이에 위치하는 실내 팽창부가 구비되어 있는 실내 열교환부와, 상기 실외 열교환부 및 실내 열교환부 사이에 위치하는 팽창부와, 상기 압축부의 토출측과 팽창부 후단을 연결하는 제습용 배관으루 구성된 제습용 에어컨에 있어서,
    상기 제습용 배관의 사이에 위치하여 개통 여부를 결정짓는 제 1 제어 밸브와;
    상기 실외 열교환기의 입력단에 위치하여 상기 제 1 제어 밸브의 개통시 폐쇄되는 제 2 제어 밸브와;
    상기 실외 열교환기의 출력단에 위치하여 상기 제 1 제어 벨브의 개통시 폐쇄되는 제 3 제어 밸브
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 제습용 에어컨.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 제어 밸브는 제어에 의하여 폐쇄가 가능한 팽창기인 것을 특징으로 하는 제습용 에어컨.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 밸브와 제 2 제어 밸브를 3방향성의 하나의 밸브로 구성하는 것을 특징으로 하는 제습용 에어컨.
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