KR200404716Y1 - 드레인수를 이용하여 응축효율이 증대되는 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 드레인수를 이용하여 응축효율이 증대되는 공기조화기에 관한 것으로, 증발기의 열교환작용에 의해 발생하는 드레인수를 회수하여 다시 압축기를 통과한 고온/고압의 냉매가스와의 열교환작용을 통해 응축기로 보내므로써 응축효율이 증대되도록 한 것이다.

본 고안의 구성은 냉매가스를 압축하는 압축기와, 이 압축기를 통과한 고온/고압의 냉매가스를 응축하는 응축기와, 이 응축기를 통과한 냉매를 저온/저압화하면서 팽창시키는 팽창밸브와, 이 팽창밸브를 통과한 냉매가스가 실내공기와 열교환되도록 하는 증발기로 이루어진 공기조화기에 있어서, 상기 증발기의 하부에 위치하면서 압축기로부터 나온 고온/고압의 냉매가스를 1차 응축하여 응축기로 보내도록 하는 보조 응축기를 구비한 구조로서, 상기 보조응축기는 케이싱과, 이 케이싱의 내부에 구비되면서 상기 증발기로부터 발생한 드레인수를 회수하여 내부에 설치된 냉매배관에 분사하도록 하는 분사노즐부를 포함하여 이루어진 구조이다.

이러한 구조를 가지는 본 고안은 통상의 냉동사이클을 이루면서 작용하는 응축기외에 보조 응축기를 설치하여 증발기에서 발생하는 드레인수를 모두 회수하여 응축효율을 증대시키므로써, 드레인수가 잔류하지 않으며, 그에따른 열교환능력이 향상되어서 전체적인 공기조화기로서의 성능이 향상되는 효과가 있다.

Description

드레인수를 이용하여 응축효율이 증대되는 공기조화기{Air Conditioner improving Condensing Efficiency using Drain Water}

본 고안은 드레인수를 이용하여 응축효율이 증대되는 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증발기의 열교환작용에 의해 발생하는 드레인수를 회수하여 다시 압축기를 통과한 고온/고압의 냉매가스와의 열교환작용을 통해 응축기로 보내므로써 응축효율이 증대되도록 한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 기본적으로, 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매에 의해 열교환한 후, 이를 실내로 토출하는 과정을 반복하여 실내를 냉방시키거나 또는 반대작용에 의해 난방시키는 냉,난방시스템으로서, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 이루어져 하나의 냉동사이클을 형성하는 장치이다.

또한, 이러한 공기조화기는 실외기와 실내기가 분리된 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 형성된 일체형 공기조화기로 구분할 수 있다.

압축기를 통과하는 냉매가 고온/고압이 된 후, 응축기를 거치면서 응축(제 1차 열교환작용)되어서 팽창밸브를 거치면서 저온/저압이 된 후 증발기(제 2차 열교환작용)를 통해 증발되고, 냉매가스는 다시 압축기로 유입되는 과정을 반복하도록 되어있다.

여기서, 상기 응축기는 실외기에 설치되어서 압축기에 의해 고온/고압화된 냉매가스를 응축하고, 증발기는 실내기에 설치되어서 팽창밸브를 통해 저온/저압화된 냉매가스가 실내공기와 열교환작용을 통해 냉기를 토출시키도록 하는 것이다.

이러한 종래의 일반적인 냉동사이클을 이루는 공기조화기는 고온/고압화된 냉매가스를 응축기를 통해 1차 열교환할때, 한번의 응축작용만을 통해 열교환이 이루어지므로, 열교환능력이 높지 않고, 더욱이 증발기의 증발과정에서 발생하는 드레인수를 실외기 하부에 구비된 드레인팬(drain pan)을 통해 받아서 그대로 버리는 실정이었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 버려지는 드레인수를 회수하여 응축작용이 일어나도록 구성하므로써, 2번의 응축작용을 통해 응축효율을 증대시키도록 한 드레인수를 이용하여 응축효율이 증대되는 공기조화기를 제공함에 고안의 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 냉매가스를 압축하는 압축기와, 이 압축기를 통과한 고온/고압의 냉매가스를 응축하는 응축기와, 이 응축기를 통과한 냉매를 저온/저압화하면서 팽창시키는 팽창밸브와, 이 팽창밸브를 통과한 냉매가스가 실내공기와 열교환되도록 하는 증발기로 이루어진 공기조화기에 있어서, 상기 증발기의 하부에 위치하면서 압축기로부터 나온 고온/고압의 냉매가스를 1차 응축하여 응축기로 보내도록 하는 보조 응축기를 구비한 구조로서, 상기 보조응축기는 케이싱과, 이 케이싱의 내부에 구비되면서 상기 증발기로부터 발생한 드레인수를 회수하여 내부에 설치된 냉매배관에 분사하도록 하는 분사노즐부를 포함하여 이루어진 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 증발기로부터 발생한 드레인수의 회수시에는, 투입되는 드레인수를 이송시키도록 케이싱의 저면에 연통되게 배관이 설치되고, 이 배관에 의해 흐르는 드레인수를 흡입하여 연결된 공급관을 통해 분사노즐부로 공급하는 펌프로 이루어진 구조이다.

또한, 상기 케이싱의 상면에는 증발기로부터 발생한 드레인수가 유입될 수 있는 유입공이 형성된 구조이다.

또한, 상기 케이싱의 양 측면에는 실외공기가 통과하도록 하는 통기공이 형성되어 있는 구조이다.

또한, 상기 케이싱의 내부 일측에는 드레인수의 수위를 감지하여 펌프를 가동시킬 수 있도록 하는 플로트스위치가 포함되어 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 기본적인 냉동사이클에 본 고안의 장치가 장착된 상태를 나타낸 개략도, 도 2는 본 고안의 장치를 나타낸 단면도, 도 3은 도 2의 종 단면도, 도 4는 본 고안의 장치가 구비된 공기조화기의 개략도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 고안은 냉매가스를 압축하는 압축기(10)와, 이 압축기(10)를 통과한 고온/고압의 냉매가스를 응축하는 응축기(20)와, 이 응축기(20)를 통과한 냉매를 저온/저압화하면서 팽창시키는 팽창밸브(30)와, 이 팽창밸브(30)를 통과한 냉매가스가 실내공기와 열교환되도록 하는 증발기(40)로 이루어진 공기조화기에 있어서, 상기 증발기(40)의 하부에 위치하면서 압축기(10)로부터 나온 고온/고압의 냉매가스를 1차 응축하여 응축기(20)로 보내도록 하는 보조 응축기(50)를 구비한 구조이다.

상기 보조 응축기(50)는 케이싱(51)과, 이 케이싱(51)의 내부에 구비되면서 상기 증발기(40)로부터 발생한 드레인수(D)를 회수하여 내부에 설치된 냉매배관(52)에 분사하도록 하는 분사노즐부(53)를 포함하여 이루어져 있다.

또한, 상기 증발기(40)로부터 발생한 드레인수(D)의 회수시에는, 투입되는 드레인수(D)를 이송시키도록 케이싱(51)의 저면에 연통되게 배관(54)이 설치되고, 이 배관(54)에 의해 흐르는 드레인수(D)를 흡입하여 연결된 공급관(55)을 통해 분사노즐부(53)로 공급하는 펌프(56)로 이루어진 구조이다.

또한, 상기 케이싱(51)의 상면에는 증발기(40)로부터 발생한 드레인수(D)가 유입될 수 있는 유입공(51a)이 형성된 구조이다.

또한, 상기 케이싱(51)의 양 측면에는 실외공기가 통과하도록 하는 통기공(51b)이 형성되어 있는 구조이다.

또한, 상기 케이싱(51)의 내부 일측에는 드레인수(D)의 수위를 감지하여 펌프(56)를 가동시킬 수 있도록 하는 플로트스위치(57)(float switch)가 포함되어 있다.

한편, 도 4는 본 고안의 보조응축기(50)가 설치된 공기조화기를 나타낸 설치상태도로서, 도시된 바와 같이, 증발기(40)의 상부로는 판형 열교환기(60)가 설치되고, 증발기(40)의 일측에는 내기용 팬(70)이, 판형 열교환기(60)의 상부에는 외기팬(72)이 설치되어 있다. 또한, 하부 일측에는 압축기(10)가 설치되어 있고, 이 압축기(10)와 마주보는 위치에는 팬모터(74) 및 팬(76)이 갖추어져 있다.

이러한 구성을 가지는 본 고안은 압축기(10)를 통해 압축된 냉매가스가 고온/고압화 되어서 본 고안의 보조응축기(50)내로 유입되면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 케이싱(51)의 내부에 있는 냉매배관(52)을 통해 흐르게되고, 이때, 보조응축기(50)의 상부에 배치된 증발기(40)로부터 드레인수(D)가 발생하여 하부로 떨어지면서 케이싱(51)의 상부면에 형성된 유입공(51a)을 통해 케이싱(51)의 내부로 유입된다.

이렇게 유입된 드레인수(D)는 케이싱(51)의 하부에 채워지고, 소정의 수위가 되면, 케이싱(51)의 내부 일측면에 구비된 플로트스위치(57)가 이를 감지하게되면서 케이싱(51)의 외부에 구비된 펌프(56)를 가동시킨다. 펌프(56)의 가동으로, 드레인수(D)가 배관(54)을 통해 흡입되면서 공급관(55)을 통해 분사노즐부(53)쪽으로 이송된다. 이송된 드레인수(D)는 분사노즐부(53)를 통해 분사되어 냉매배관(52)에 분사되어서 열교환작용이 이루어져 드레인수(D)는 증발하게된다.

상기 냉매배관(52)을 통해 유입된 고온/고압(70℃)의 냉매가스를 1차 응축시켜서 60 ~ 70℃의 냉매가스 상태로 변화시킨다. 분사된 드레인수(D)는 고온/고압의 냉매배관(52)에 접촉하면서 수증기가 되고, 이때, 케이싱(51)의 측면에 복수 형성된 통기공(51b)을 통해 외기가 공급되어서 냉매배관(52)과 접촉하여 발생된 수증기가 배출된다.

이렇게 응축과정을 거치게되면서 드레인수(D)가 소진되므로, 다시 드레인수(D)의 수위가 낮아지게되고, 그러면 플로트스위치(57)도 하강하면서 펌프(56)의 가동을 멈추게한다.

한편, 본 고안은 추운 동절기에는 기기의 내부에 설치된 판형 열교환기(60)를 통해 내기용팬(70)의 가동으로 공냉식으로 열교환작용이 이루어지도록 하고, 더운 하절기에는 압축기(10)를 가동하여 증발기(40)를 통해 열교환작용이 추가적으로 이루어지도록 하므로써, 실내의 효과적인 냉방상태를 유지할 수 있도록 한 것이다.

본 고안은 통신장비의 냉각상태를 효과적으로 유지하여 기기의 성능이 저하되지 않도록 설치하는 것으로, 특히 산간지방의 통신장비실내에 설치하여 사용하면 효과적이다.

이와 같이 본 고안은 통상의 냉동사이클을 이루면서 작용하는 응축기외에 보조 응축기를 설치하여 증발기에서 발생하는 드레인수를 모두 회수하여 응축효율을 증대시키므로써, 드레인수가 잔류하지 않으며, 그에따른 열교환능력이 향상되어서 전체적인 공기조화기로서의 성능이 향상되는 효과가 있다.

본 고안은 편의상 첨부된 예시도면에 의거 본 고안의 실시예를 설명하였지만, 이에 국한되지 않고 본 고안의 기술적 사상의 범주내에서 여러가지 변형 및 수정이 가능함은 자명한 사실이다. 즉, 도면에 예시된 공기조화기는 일체형 공기조화기이지만, 분리형 공기조화기에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 1은 기본적인 냉동사이클에 본 고안의 장치가 장착된 상태를 나타낸 개략도,

도 2는 본 고안의 보조응축기를 나타낸 단면도

도 3은 도 2의 종 단면도

도 4는 본 고안의 보조응축기가 구비된 공기조화기의 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

D : 드레인수

10 : 압축기

20 : 응축기

30 : 팽창밸브

40 : 증발기

50 : 보조응축기

51 : 케이싱

51a : 유입공

51b : 통기공

52 : 냉매배관

53 : 분사노즐부

54 : 배관

55 : 공급관

56 : 펌프

57 : 플로트스위치

Claims (4)

1. 냉매가스를 압축하는 압축기와, 이 압축기를 통과한 고온/고압의 냉매가스를 응축하는 응축기와, 이 응축기를 통과한 냉매를 저온/저압화하면서 팽창시키는 팽창밸브와, 이 팽창밸브를 통과한 냉매가스가 실내공기와 열교환되도록 하는 증발기로 이루어진 공기조화기에 있어서,

   상기 증발기의 하부에 위치하면서 압축기로부터 나온 고온/고압의 냉매가스를 1차 응축하여 응축기로 보내도록 하는 보조 응축기를 구비한 구조로서,

   상기 보조응축기는 케이싱과, 이 케이싱의 내부에 구비되면서 상기 증발기로부터 발생한 드레인수를 회수하여 내부에 설치된 냉매배관에 분사하도록 하는 분사노즐부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 드레인수를 이용하여 응축효율이 증대되는 공기조화기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 증발기로부터 발생한 드레인수의 회수시에는, 투입되는 드레인수를 이송시키도록 케이싱의 저면에 연통되게 배관이 설치되고, 이 배관에 의해 흐르는 드레인수를 흡입하여 연결된 공급관을 통해 분사노즐부로 공급하는 펌프가 더 포함된 것을 특징으로 하는 드레인수를 이용하여 응축효율이 증대되는 공기조화기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 케이싱의 상면에는 증발기로부터 발생한 드레인수가 유입될 수 있는 유입공이 형성된 것을 특징으로 하는 드레인수를 이용하여 응축효율이 증대되는 공기조화기.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 케이싱의 양 측면에는 실외공기가 통과하도록 하는 통기공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드레인수를 이용하여 응축효율이 증대되는 공기조화기.