KR20090091526A - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 공기조화기는 압축기와, 응축기와, 팽창기와, 증발기가 냉매 배관으로 연결되고, 상기 증발기에서 낙하된 응축수를 받도록 설치되고 응축수가 배출되는 응축수 배출부가 형성된 드레인 팬과; 상기 응축수 배출부의 내부에서 상승되거나 응축수 배출부의 내부로 하강되게 배치된 실린더와; 상기 실린더를 승강시키는 실린더 승강기구를 포함하여, 응축수를 냉동 효율 향상 등에 이용할 수 있고 응축수에 의한 불쾌감을 방지할 수 있는 이점이 있다.

공기조화기, 증발기, 드레인 팬, 응축수, 응축수 배출부, 실린더, 실린더 승강기구

Description

공기조화기{Air conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 드레인 팬의 응축수가 드레인 팬에서 배수되지 않고 드레인 팬에 남은 상태를 유지하거나 드레인 팬에서 배수되는 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 압축기와 응축기와 팽창기와 증발기를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 혹은 난방하는 장치로서, 실내기와 실외기의 분할 여부에 따라 일체형과 분리형으로 구분된다.

상기한 일체형과 분리형은 기능적으로는 같지만, 상기 일체형은 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기가 하나의 장치 내에 내장되고, 상기 장치를 실외에 설치하고 상기 장치에 흡입덕트/토출덕트를 연결하거나, 상기 장치를 건물의 벽 또는 창에 설치하는 것이다.

반면에, 분리형은 실내기에 증발기와 팽창기와 실내팬 등을 설치하고, 실외기에 응축기와 압축기와 실외팬 등을 설치하며, 압축기와 응축기와 팽창기와 증발기를 냉매배관으로 연결시킨 것이다.

그리고, 공기조화기는 증발기의 하부에 증발기에서 낙하된 응축수를 받아 외 부로 배수하는 드레인 기구가 설치된다. 드레인 기구는 상면이 개방되고 일측에 응축수 배출부가 형성된 드레인 팬과, 응축수 배출부에 연결된 드레인 호스를 포함한다.

그러나, 종래 기술에 따른 공기조화기는 증발기에서 드레인 팬으로 낙하된 응축수가 드레인 팬을 따라 흐른 후 공기조화기 외부로 배수되므로 응축수가 공기조화기에서 이용되지 못하고 저온인 상태로 배수되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 응축수를 드레인 팬에 담아두어 냉동 효율 향상 등에 이용할 수 있고, 응축수를 배수하여 응축수에 의한 불쾌감을 방지할 수 있는 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 응축수를 드레인 팬에 담아두거나 응축수를 드레인 팬에서 배수할 수 있는 구조가 간단한 공기조화기를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 응축수가 드레인 팬에서 넘치지 않게 하고 내부가 청결하게 유지되는 공기조화기를 제공하는데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는 압축기와, 응축 기와, 팽창기와, 증발기가 냉매 배관으로 연결되고, 상기 증발기에서 낙하된 응축수를 받도록 설치되고 응축수가 배출되는 응축수 배출부가 형성된 드레인 팬과; 상기 응축수 배출부의 내부에서 상승되거나 응축수 배출부의 내부로 하강되게 배치된 실린더와; 상기 실린더를 승강시키는 실린더 승강기구를 포함한다.

상기 실린더는 최대 상승시 상기 드레인 팬의 상단 보다 낮게 배치된다.

상기 실린더는 최대 하강시 상기 응축수 배출부 상단 보다 낮거나 같게 배치된다.

상기 응축부 배출부는 상기 실린더가 하향 걸리는 걸림턱이 형성된다.

상기 실린더 승강기구는 드레인 조절모터와, 상기 드레인 조절모터에 연동되어 상기 실린더를 승강시키는 동력 전달기구를 포함한다.

상기 동력 전달기구는 상기 드레인 조절모터에 연결된 구동기어와, 상기 실린더에 상하로 형성되고 상기 구동기어에 치합된 종동기어를 포함한다.

상기 증발기와 압축기 사이의 냉매배관은, 일부가 상기 드레인 팬의 상측을 지나도록 배치된다.

상기 공기조화기는 상기 응축기와 팽창기 사이의 냉매배관에, 상기 드레인 팬의 응축수와 열교환되게 배치된 방열부가 형성된다.

상기 공기조화기를 제어하고, 상기 공기조화기의 냉방 운전시 상기 실린더 상승기구를 상승 모드로 제어하며, 상기 공기조화기의 운전 정지시 상기 실린더 상승기구를 하강 모드로 제어하는 제어부를 더 포함한다.

본 발명에 따른 공기조화기는 압축기와, 응축기와, 팽창기와, 증발기가 냉매 배관으로 연결되고, 상기 증발기에서 낙하된 응축수를 받도록 설치되고 응축수가 배출되는 응축수 배출부가 형성된 드레인 팬을 포함하며, 상기 응축기와 팽창기 사이의 냉매배관에 상기 드레인 팬을 따라 흐르는 응축수와 열교환되게 배치된 방열부가 형성되고, 상기 응축수 배출부를 개폐하는 개폐수단을 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기는 실린더가 상승되어 응축수 배출부를 막음에 따라 드레인 팬에 남은 응축수를 냉동 효율 향상 등에 이용할 수 있고, 실린더가 하강되어 응축수 배출부를 개방함에 따라 드레인 팬에서 응축수를 배수할 수 있어 응축수가 드레인 팬에 장시간 남을 때 발생될 수 있는 불쾌감을 방지하는 이점이 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는 응축수 배출부가 실린더에 의해 개폐되고, 응축수가 실린더를 통해 배수되므로 구조가 간단한 이점이 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는 실린더의 최대 상승시 실린더가 드레인 팬의 상단 보다 낮게 배치되어, 드레인 팬에 채워진 응축수가 실린더를 통해 배수되므로, 응축수가 드레인 팬으로 넘쳐 흐르지 않고 공기조화기 내부가 응축수에 의해 지저분해지지 않는 이점이 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는 실린더의 최대 하강시 응축수 배출부 상단 보다 낮거나 같게 배치되어, 실린더의 하강시 응축수가 드레인 팬에 남지 않고 모두 배수될 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는 응축부 배출부에 실린더가 하향 걸리는 걸림턱이 형성되어, 실린더가 응축수 배출부로 과삽입되지 않고 실린더의 이탈을 방지할 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는 실린더 승강기구가 드레인 조절모터와, 드레인 조절모터에 연동되어 실린더를 승강시키는 동력 전달기구를 포함하고, 제어부가 공기조화기의 냉방 운전시 실린더 상승기구를 상승 모드로 제어하며, 제어부가 공기조화기의 운전 정지시 실린더 상승기구를 하강 모드로 제어하여 공기조화기 자체가 응축수의 배수를 조절할 수 있고, 사용자 등이 수동으로 응축수를 조절하는 경우 보다 편의성이 증대되는 이점이 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는 동력 전달기구가 드레인 조절모터에 연결된 구동기어와, 실린더에 상하로 형성되고 상기 구동기어에 치합된 종동기어를 포함하여, 구조가 간단하고 협소한 공간에 설치가 가능한 이점이 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는 증발기와 압축기 사이의 냉매배관의 일부가 드레인 팬의 상측을 지나도록 배치되어, 증발기와 압축기 사이의 냉매배관에서 발생되어 낙하된 응축수가 드레인 팬에 의해 함께 처리되므로 구조가 간단하고, 드레인 팬에 증발기에서 낙하된 응축수 뿐만 아니라 증발기와 압축기 사이의 냉매배관에서 낙하된 응축수가 흐르기 때문에 드레인 팬이 충분한 응축수를 확보될 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는 응축기와 팽창기 사이의 냉매배관에, 드레인 팬의 응축수와 열교환되게 배치된 방열부가 형성되어, 응축기와 팽창기 사이의 냉 매배관을 통과하는 냉매가 방열부를 통과하면서 응축수에 의해 냉각된 후 팽창되므로, 냉동 효율이 높은 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 개략 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 냉동 사이클의 P-H 선도이다.

본 실시예에 따른 공기조화기는, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하는 압축기(2)와, 압축기(2)에서 압축된 냉매가 응축되는 응축기(4)와, 응축기(4)에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기(6)와, 팽창기(6)에서 팽창된 냉매가 증발되는 증발기(8)를 포함한다.

압축기(2)와 응축기(4)는 압축기(2)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 통과하는 압축기(2)와 응축기(4) 사이의 냉매 배관인 압축기-응축기 연결 냉매배관(10)으로 연결되고, 응축기(4)와 팽창기(6)는 응축기(4)에서 응축된 고온 냉매가 통과하는 응축기(4)와 팽창기(6) 사이의 냉매배관인 응축기-팽창기 연결 냉매배관(20)으로 연결되며, 팽창기(6)와 증발기(8)는 팽창기(6)에서 팽창된 냉매가 통과하는 팽창기(6)와 증발기(8) 사이의 냉매배관인 팽창기-증발기 연결 냉매배관(30)으로 연결되고, 증발기(8)와 압축기(2)에는 증발기(8)에서 증발된 저온 냉매가 통과하는 증발기(8)와 압축기(2) 사이의 냉매배관인 증발기-압축기 연결 냉매배관(40)으로 연결된다.

상기와 같은 공기조화기는 일체형 공기조화기로 구성되는 것도 가능하고, 분리형 공기조화기로 구성되는 것도 가능하며, 이하 분리형 공기조화기인 것으로 설명한다.

실외기(O)에는 압축기(2)와 응축기(4)가 설치됨과 아울러 실외 공기를 실외기(O)로 통과시키는 실외팬 및 팬모터를 포함하는 실외 송풍기가 설치된다.

그리고, 실내기(I)에는 팽창기(6)와 증발기(8)가 설치됨과 아울러 실내 공기를 실내기(I)로 통과시키는 실내팬 및 팬모터를 포함하는 실내 송풍기가 설치된다.

여기서, 팽창기(6)는 캐필러리 튜브로 이루어지는 것도 가능하고, 입력 주파수에 따라 개도가 가변되는 전자팽창밸브인 것도 가능하다.

한편, 응축기-팽창기 연결 냉매배관(20)은 전체적으로 실외기(O)와 실내기(I)를 관통하도록 배치되고 고온의 냉매가 통과하는 일종의 고온 배관으로서, 실외기(O)에 설치된 고온 서비스 밸브(21)와 응축기(4)에 연결된 고온 실외기 배관(22)과, 팽창기구(6)에 연결된 고온 실내기 배관(24)과, 고온 실내기 배관(24)과 고온 서비스 밸브(21)를 연결하는 고온 설치 배관(26)으로 이루어진다.

증발기-압축기 연결 냉매배관(40)은, 전체적으로 실외기(O)와 실내기(I)를 관통하도록 배치되고 저온의 냉매가 통과하는 일종의 저온 배관으로서, 실외기(O)에 설치된 저온 서비스 밸브(41)와 압축기(2)에 연결된 저온 실외기 배관(42)과, 증발기(6)에 연결된 저온 실내기 배관(44)과, 저온 실내기 배관(42)과 저온 서비스 밸브(41)를 연결하는 저온 설치 배관(46)으로 이루어진다.

즉, 실내기(I)는, 팽창기(6)와, 증발기(8)와, 고온 실내기 배관(24)과, 저온 실내기 배관(44)을 포함하고, 실외기(O)는 압축기(2)와, 응축기(4)와, 고온 서비스 밸브(21)와, 고온 실외기 배관(22)과, 저온 서비스 밸브(41)와, 저온 실외기 배관(42)을 포함한다.

여기서, 고온 설치 배관(26)은 실내기(I)를 관통하여 일부가 실내기(I) 내부에 위치되고, 일단이 고온 실내기 배관(24)에 연결되며, 타단이 고온 서비스 밸브(21)에 연결된다.

저온 설치 배관(46)은 실내기(I)를 관통하여 일부가 실내기(I) 내부에 위치되고, 일단이 저온 실내기 배관(44)에 연결되며, 타단이 저온 서비스 밸브(41)에 연결된다.

한편, 실내기(I)에는 증발기(8)의 표면에서 생성되어 낙하된 응축수(W)를 받아 실내기(I)의 외부로 드레인하는 드레인 기구(50)가 설치된다.

그리고, 응축기(4)와 팽창기(6) 사이의 냉매배관인 응축기-팽창기 연결 냉매배관(20)에는 드레인 기구(50)의 응축수(W)와 열교환되게 배치되어 응축수(W)로 냉매의 열을 방출하는 방열부(70)가 형성된다.

방열부(70)는 응축기(4)를 통과한 냉매가 팽창기구(6)에 유입되어 저온저압으로 팽창되기 이전에 냉매를 응축수(W)로 냉각시키는 일종의 인터쿨러로서, 드레인 기구(50)가 실내기(I)에 위치하므로 응축기-팽창기 연결 냉매배관(20) 중 실내기(I)의 내부에 위치하는 부분에 형성된다.

방열부(70)는 고온 실내기 배관(24)과 고온 설치 배관(26) 중 적어도 하나에 형성되고, 냉매는 고온 실내기 배관(24)과 고온 설치 배관(26) 중 적어도 하나에 형성된 방열부(70)를 통과하면서 추가 응축되며, 드레인 기구(50)의 응축수는 냉매의 열을 전달받아 가열된 후 실내기(I)의 외부로 배출된다.

방열부(70)는 고온 실내기 배관(24)과 고온 설치 배관(26) 중 드레인 기구(50) 특히 후술하는 드레인 팬(52)과 근접한 배관에 설치되는 것이 바람직하다.

고온 실내기 배관(24)은 고온 설치 배관(26) 보다 드레인 팬(52)에 근접하게 위치되고 실내기(I)의 운반시 실내기(I)에 조립된 상태인 반면에, 고온 설치 배관(26)은 고온 실내기 배관(24) 보다 상대적으로 드레인 팬(52)에 멀게 위치되고 공기조화기의 이전 설치 등의 경우 교체 가능성이 높은 점을 고려할 때, 방열부(70)는 고온 실내기 배관(24)에 형성되는 것이 바람직하고, 이하 고온 실내기 배관(24)에 형성된 것으로 설명한다.

방열부(70)는 고온 실내기 배관(24) 자체 즉, 고온 실내기 배관(24)의 일부가 응축수(W)와 직접 접촉되게 형성되는 것도 가능하고, 고온 실내기 배관(24)과 응축수(W) 사이에 위치되어 일측이 고온 실내기 배관(24)과 접하고 타측이 응축수(W)와 접하는 별도의 열전달부재로 이루어져 냉매의 열이 열전달부재를 통해 응축수(W)로 전달되는 것도 가능하나, 고온 실내기 배관(24)의 일부가 응축수(W)와 직접 접촉되게 형성될 경우 부품수가 적고 냉매의 방열이 효율적이므로, 이하 고온 실내기 배관(24)의 일부가 응축수(W)와 직접 접촉되게 배치되는 것으로 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 일부 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 드레인 팬의 종단면도이며, 도 7은 도 5에 도시된 드레인 팬의 횡단면도이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 드레인 기구(50)는 증발기(8)의 하측에 위치되게 실내기(I)에 설치되고 드레인 팬(52)을 포함한다.

드레인 팬(52)은 응축수가 흐르는 유로(54)가 형성되고, 일측에 유로(54)를 따라 흐른 응축수(W)를 드레인 팬(52) 외부로 배출하는 응축수 배출부(56)가 형성된다.

드레인 팬(52)은 전체적으로 상면이 개방된 박스 형상으로 형성되고, 응축수 배출부(56)는 드레인 팬(52)의 좌,우 중 일측에 형성되며, 유로(54)는 응축수가 응축수 배출부(56)를 향해 흐르도록 응축수 배출부(56)를 향해 하향 구배지게 형성된다.

즉, 드레인 팬(52)은 응축수 배출부(56)가 드레인 팬(52)의 좌측에 형성될 경우, 응축수가 우측에서 좌측으로 흐르게 형성되고, 응축수 배출부(56)가 드레인 팬(52)의 우측에 형성될 경우, 응축수가 좌측에서 우측으로 흐르게 형성된다.

드레인 팬(52)은 하판부(57)와, 하판부(57)에 수직 혹은 경사지게 형성도어 하판부(57)와 함께 응축수(W)의 유로를 형성하는 전,후,좌,우판부(58)(59)(60)(61)를 포함하고, 응축수 배출부(56)는 하판부(57)에 하향 돌출되게 형성된다.

드레인 기구(50)는 응축수 배출부에 연결되고 실내기(I)를 관통하도록 배치되며, 응축수 배출부(56)로 배출된 응축수를 실내기(I) 외부로 안내하는 드레인 호스(62)를 더 포함한다.

한편, 응축기-팽창기 연결 냉매배관(20)의 고온 실내기 배관(24)과 증발기- 압축기 연결 냉매배관(40)의 저온 실내기 배관(44) 각각은 실내기(I) 내부 공간 활용도나 부품 배치 등을 위해 도 5에 도시된 바와 같이 그 일부가 드레인 팬(52)의 상측을 지나도록 배치되고, 그 각각의 일측은 드레인 팬(52)에 오목하게 형성된 냉매배관 고정부(64)에 삽입되어 고정된다.

방열부(70)는 응축기-팽창기 연결 냉매배관(20)의 고온 실내기 배관(24) 중 일부가 유로(54)에 위치되게 절곡된 절곡부로 이루어지고, 공기조화기는 고온 실내기 배관(24) 중 일부가 드레인 팬(52)의 내측인 유로(54)에 위치되게 절곡하는 간단한 구조로 냉동 효율이 상승되게 된다.

방열부(70)는 응축기-팽창기 연결 냉매배관(20)의 고온 실내기 배관(24) 중 드레인 팬(52)의 상측을 지나는 부분에 형성된다.

방열부(70)는 냉매와 응축수(W)가 충분한 시간과 열전달 면적으로 열교환되도록 하부에 직선부(72)가 마련된다.

방열부(70)는 고온 실내기 배관(24) 중 드레인 팬(52)의 상측을 지나는 부분에 전체적으로 ‘∪’자 형상으로 절곡된다.

즉, 방열부(70)는 응축기-팽창기 연결 냉매배관(20)의 고온 실내기 배관(24) 중 드레인 팬(52)의 상측을 지나는 부분에서 하향 절곡된 제 1 절곡부(74)와, 제 1 절곡부(74)의 하단에서 수평하게 절곡된 직선부(72)와, 직선부(72)에서 상향 절곡된 제 2 절곡부(76)를 포함한다.

방열부(70)는 직선부(72)가 드레인 팬(52)의 전,후,좌,우판부(58)(59)(60)(61) 상단보다 높이가 낮게 드레인 팬(52)의 유로(54)에 배치된다.

방열부(70)는 제 1 절곡부(74)의 하부와 제 2 절곡부(76)의 하부와 직선부(72)가 응축수(W)와 접촉되는 실질적인 열교환부 혹은 냉각부로서, 직선부(72)가 단수개 구비되는 것도 가능하고, 직선부(72)가 지그재그 형상으로 복수개 구비되거나 격자 형상으로 복수개 구비되는 것도 가능함은 물론이다.

방열부(70)는 드레인 기구(50) 특히 드레인 팬(52)의 유로(54)를 따라 흐르는 응축수(W)와 방열부(70)를 통과하는 냉매가 반대 방향으로 흐르도록 배치된다.

즉, 드레인 팬(52)의 유로(54)로 낙하되어 흐르는 응축수(W)가 드레인 팬(52)의 좌측에서 우측으로 흐르도록 구성될 경우, 방열부(70)는 냉매가 직선부(72)의 우측에서 좌측으로 흐르도록 구성되고, 반대로 응축수(W)가 드레인 팬(52)의 우측에서 좌측으로 흐르도록 구성될 경우, 방열부(70)는 냉매가 직선부(72)의 좌측에서 우측으로 흐르도록 구성된다.

드레인 팬(52)은 방열부(70)를 고정하는 방열부 고정부(66)가 형성된다.

방열부 고정부(66)는 방열부(70)가 흔들리지 않고 위치 고정인 상태에서 응축수(W)와 접촉되도록 하는 것으로서, 드레인 팬(52)의 하판부(57)에서 상향 돌출되게 형성되어 방열부(70) 특히 직선부(72)의 일측을 탄성 고정하는 한 쌍의 후크(67)(68)로 이루어진다.

방열부 고정부(66)는 방열부(70)의 설치시 탄성적으로 휘면서 방열부(70)의 진입을 가능케 하고, 방열부(70)가 드레인 팬(52)의 하판부(57)에 접촉되거나 근접할 경우 원래 형태로 복원되어 방열부(70)의 전,후,상측 이동을 제한한다.

한편, 드레인 기구(50)는 응축수 배출부(56)를 개폐하는 개폐수단(80)을 더 포함한다.

도 8은 도 5에 도시된 드레인 팬의 응축수 배출부 밀폐시 측단면도이고, 도 9는 도 5에 도시된 드레인 팬의 응축수 배출부 개방시 측단면도이며, 도 10은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 블록도이다.

개폐수단(80)은 드레인 팬(52)의 응축수(W)가 공기조화기의 냉동 효율을 높이거나 가습 등의 기타 용도로 사용될 수 있도록 응축수(W)를 드레인 팬(52)에 임시적으로 담아두게 하는 것으로서, 이하 공기조화기의 냉방 운전시 응축수(W)가 응축수 배출부(56)로 곧바로 배수되지 않고 방열부(70)를 지속적으로 냉각시키는 것으로 설명한다.

즉, 공기조화기의 냉방 운전시, 도 8에 도시된 바와 같이, 드레인 팬(52)으로 낙하된 응축수(W)가 응축수 배출부(56)를 통해 곧바로 배수되지 않고, 드레인 팬(52)에 남게 되면, 응축수(W)와 방열부(70)의 열교환 시간이 응축수가 곧바로 배수되는 경우 보다 길고, 응축수(W)가 방열부(70)의 직선부(72)가 모두 응축수(W)에 잠길 수 있는 높이로 채워지면, 응축수(W)와 방열부(70)의 열교환 면적이 증대되어, 방열부(70)를 통과하는 냉매의 냉각 효과가 극대화될 수 있다.

한편, 드레인 팬(52)은 공기조화기의 운전 정지이거나 공기조화기가 냉방 운전 이외의 운전일 경우 응축수가 외부로 배수되지 않고 드레인 팬(52)에 장시간 남게 되면, 드레인 팬(52)에 남은 응축수에 의해 불쾌한 냄새가 발생되게 되는 바, 개폐수단(80)은 공기조화기의 냉방 운전시 도 7에 도시된 바와 같이, 응축수가 드레인 팬(52)에 남도록 응축수 배출부(56)를 막고, 공기조화기의 운전 정지나 공기 조화기가 냉방 운전 이외의 운전일 경우 도 8에 도시된 바와 같이, 응축수가 배수되도록 응축수 배출부(56)를 개방하는 것으로 설명한다.

여기서, 개폐수단(80)은 응축수 배출부(56)를 막을 수 있는 마개와, 마개가 응축수 배출부를 개폐할 수 있도록 마개를 회전시키거나 승강시키는 마개 구동기구로 이루어져, 마개 구동기구가 마개를 응축수 배출부 밀폐 위치로 회전 혹은 하강시키면, 마개가 응축수 배출부(56)를 막아 응축수가 응축수 배출부(56)를 통해 배수되지 않게 하고, 마개 구동기구가 마개를 응축수 배출부 개방 위치로 회전 혹은 상승시키면, 마개가 응축수 배출부(56)를 개방하여 응축수 배출부(56)를 통해 배수되게 하는 것도 가능하다.

여기서, 개폐수단(80)은 상기와 같은 구성이고 마개 구동기구가 응축수(W)의 수위와 무관하게 마개를 구동시키는 경우, 마개가 응축수 배출부(56)를 막은 상태에서 드레인 팬(52)의 응축수(W) 량이 과다하여 드레인 팬(52)의 상단을 통해 넘칠 수 있으므로, 드레인 팬(52)에 응축수의 수위를 감지하는 응축수 수위 센서를 설치하고, 응축수 수위 센서에서 감지된 응축수(W)의 수위가 상한 설정치 이상이면 마개 구동기구를 개방 모드로 제어하여 마개가 응축수 배출부(56)를 개방되게 하고, 응축수 수위 센서에서 감지된 응축수(W)의 수위가 하한 설정치 미만이면 마개 구동기구를 밀폐 모드로 제어하어 마개가 응축수 배출부(56)를 밀폐하도록 하는 것도 가능하다.

또한, 개폐수단(80)은 상기와 같은 수위 센서를 설치하는 대신에 마개 자체에 응축수가 통과할 수 있는 별도의 응축수 통로가 형성되고, 응축수 통로에 소정 압 이상이 작용되면 벌어지거나 탄성 변형되면서 응축수 통로를 개방하고 소정압 미만이 작용되면 오므라들거나 탄성 복원되면서 응축수 통로를 막는 응축수 통로 차폐기구가 설치되는 것도 가능함은 물론이다.

또한, 개폐수단(80)은 응축수 배출부(56)의 내부에서 상승되거나 응축수 배출부(56)의 내부로 하강되게 배치된 실린더(82)와, 실린더(82)를 승강시키는 실린더 승강기구(84)를 포함하여, 실린더 승강기구(84)가 실린더(82)를 상승시킬 때 실린더(82)가 응축수 배출부(56)를 막으면서 응축수(W)의 량이 과다할 때 응축수(W)가 실린더(82)를 통해 응축수 배출부(56)로 배수되고, 실린더 승강기구(84)가 실린더(82)를 하강시킬 때 실린더(82)가 응축수 배출부(56)를 개방하는 것도 가능하다.

개폐수단(80)은 상기와 같이 실린더(82)와 실린더 승강기구(84)를 포함할 경우, 마개의 설치할 경우와 같은 별도의 수위 센서나 응축수 통로 및 응축수 통로 차폐기구가 불필요하여 구조가 간단하고, 이하 실린더(82)와 실린더 승강기구(84)로 이루어진 것으로 설명한다.

실린더(82)는 상단과 하단과 내부가 상하 방향으로 개방된 중공 원통체로서, 그 외경이 응축수 배출부(56) 내경 보다 작도록 형성된다.

실린더(82)는 최대 상승시 그 상단이 드레인 팬(52)의 상단 보다 낮게 배치되고, 최대 하강시 그 상단이 응축수 배출부(56)의 상단 보다 낮거나 같게 배치된다.

실린더(82)와 응축수 배출부(56)는 실린더(82)가 응축수 배출부(56)의 내측으로 과삽입되지 않는 구조로 이루어지는 바, 실린더(82)의 상부에는 걸림부(83)가 반경방향으로 돌출 형성되고, 응축수 배출부(56)의 상부에는 실린더(82)의 걸림부(83)가 하향으로 걸리는 걸림턱(56A)이 형성된다.

실린더 승강기구(84)는 드레인 조절모터(86)와, 드레인 조절모터(86)에 연동되어 실린더(82)를 승강시키는 동력 전달기구(88)를 포함한다.

동력 전달기구(88)는 드레인 조절모터(86)에 연결된 구동기어(90)와, 실린더(82)에 상하로 형성되고 구동기어(90)에 치합된 종동기어(92)를 포함한다.

또한, 공기조화기는 냉방 운전이나 운전 정지 등의 각종 운전 명령을 입력하는 조작부(100)와, 조작부(100)의 조작에 따라 공기조화기 즉, 압축기(2)와 실외 송풍기(5)와 실내 송풍기(9)를 제어하고, 공기조화기의 냉방 운전시 실린더 상승기구(84) 특히 드레인 조절모터(86)를 상승 모드로 제어하며, 공기조화기의 운전 정지시 실린더 상승기구(84) 특히 드레인 조절모터(86)를 하강 모드로 제어하는 제어부(110)를 더 포함한다.

도 8 및 도 9에 도시된 참고 부호 94는 드레인 팬(52)의 응축수 배출부(56)의 주변에 형성되고 구동 기어(90)가 회전 가능하게 위치되고 드레인 조절모터(86)가 설치된 드레인 조절 박스이다.

도 8 및 도 9에 참고 부호 96은 구동 기어(90)와 종동 기어(92) 중 적어도 하나가 관통되도록 응축수 배출부(56)와 드레인 조절 박스(94)에 형성된 홀 형상의 기어 관통부이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

도 11은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법 일실시예의 순서도이다.

먼저, 공기조화기의 냉방 운전시, 제어부(110)는 실외기(O)의 압축기(2) 및 실외 송풍기(5)를 구동시키고, 실내기(I)의 실내 송풍기(9)가 구동시킴과 아울러 실린더 승강기구(84) 특히 드레인 조절모터(86)를 상승 모드로 제어한다.(S1)(S2)

실외 송풍기(5)의 구동시 실외 공기는 실외기(O)의 내부로 흡입된 후 응축기(4)와 열교환되고 이후 실외기(O)의 외부로 토출되고, 실내 송풍기(9)의 구동시 실내 공기는 실내기(I) 내부로 흡입된 후 증발기(8)와 열교환되고 이후 실내기(I)의 외부로 토출된다.

그리고, 드레인 조절모터(86)의 상승모드시 드레인 조절모터(86)는 구동기어(90)를 도 8 및 도 9의 시계 방향으로 회전시키고, 종동 기어(92)는 구동기어(92)에 의해 상승되며, 실린더(82)는 도 8에 도시된 바와 같이 그 상단이 응축수 배출부(56)의 상단 보다 높되, 드레인 팬(52)의 상단 보다 낮은 높이로 상승된다.

한편, 압축기(2)의 구동시, 압축기(2)는 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축하고, 압축기(2)에서 압축된 냉매는 압축기-응축기 연결배관(10)을 통과하여 응축기(4)로 유입되며, 이후 응축기(4)를 통과하면서 실외기로 흡입된 실외 공기로 열을 방출하면서 응축된다.

상기와 같이 응축된 냉매는 응축기-팽창기 연결배관(20)을 통과하여 실내기(I)로 이동되고, 실내기(I) 내부에서 방열부(70)를 통과한 후 팽창기(6)로 이동되며, 팽창기(6)에서 저온 저압으로 팽창된다.

상기와 같이 팽창된 냉매는 팽창기-증발기 연결배관(30)을 통과하여 증발기(8)로 유입되고, 이후 증발기(8)를 통과하면서 실내기(I)로 흡입된 실내 공기의 열을 빼앗으면서 증발되며, 이후 증발기-압축기 연결배관(40)를 통과하여 실외기(O)로 이동되고, 실외기(O)에서 압축기(2)로 유입된다.

상기와 같은 공기조화기의 운전시, 증발기(8)의 표면과, 증발기-압축기 연결배관(40) 중 드레인 팬(52)의 상측을 지나는 부분에는 실내 공기 중의 수분이 응축되고, 증발기(8) 표면에 생성된 응축수는 증발기(8) 표면을 따라 드레인 팬(52)으로 낙하되고, 증발기-압축기 연결배관(40) 중 드레인 팬(52)의 상측을 지나는 부분에 생성된 응축수는 드레인 팬(52)으로 낙하된다.

상기와 같이 드레인 팬(52)으로 낙하된 응축수(W)는 실린더(82)의 외벽이 응축수 배출부(56)를 막고 있으므로, 응축수 배출부(56)를 통해 배수되지 못하고, 드레인 팬(52)에 점차 채워지고, 그 높이가 높아지면서 방열부(70)와 접촉된다.

이때, 드레인 팬(52)에서 방열부(70)와 접촉되는 응축수(W)는 방열부(70)를 통과하는 고온의 냉매 보다 저온이고, 방열부(70)를 통과하는 냉매의 열은 방열부(70)를 통해 응축수(W)로 전달되며, 방열부(70)를 통과하는 냉매는 팽창기(6)의 직전에서 추가 냉각된 후 팽창기(6)로 유입되며, 공기조화기의 냉동 효율은 상승된다.

즉, 실제 응축기(4)에서 응축된 냉매는 응축기(4)에서 충분히 냉각되지 못한 상태에서 응축기(4)를 빠져 나와 응축기-팽창기 연결배관(20)을 통과하고 이후 팽창기(6)에서 팽창되게 되는데, 냉매가 응축수(W)에 의해 냉각되지 않은 경우, 냉매 는 도 4에 도시된 바와 같이, B->C->D->E->A->B 과정으로 순환된다.

반면에, 냉매가 응축수(W)에 의해 냉각되는 경우, 응축기(4)를 통과한 냉매는 응축기(4)에서 충분히 냉각되지 못하였더라도, 팽창기(6)로 유입되기 직전에 방열부(70)를 통과하면서 방열부(70)와 접촉되는 응축수(W)에 의해 추가 냉각되고, 냉매는 도 4에 도시된 바와 같이, B->C->D->D′->E′->E->A->B 과정으로 순환된다.

즉, 공기조화기의 냉동 사이클은 응축기-팽창기 연결배관(20) 중 드레인 팬(52)의 상측을 지나는 부분 일부를 드레인 팬(52)의 유로(54)로 절곡시키는 간단한 구조로 도 4에 도시된 바와 같이 D->D′->E′->E 영역만큼 효율이 상승된다.

그리고, 응축기-팽창기 연결배관(20)과 증발기-압축기 연결배관(40)은 서로 근접할수록 상호 열교환에 따른 열손실이 발생되는데, 응축기-팽창기 연결배관(20) 중 드레인 팬(52)의 상측을 지나는 부분에 방열부(70)가 증발기-압축기 연결배관(40)과 거리가 멀어지게 절곡되어, 방열부(70)가 절곡된 부분 만큼 열교환에 따른 열손실이 발생되지 않게 되며, 두 배관(20)(40)의 열교환에 따른 열손실은 최소화된다.

한편, 시간이 경과함에 따라 드레인 팬(52)의 응축수(W) 수위는 점차 높아지고, 응축수(W)는 그 수위가 실린더(82)의 상단 보다 높아지면, 실린더(82)의 상단을 통해 실린더(82)의 내부를 통과하고, 이후 응축수 배출부(56)와 드레인 호스(62)를 차폐로 통과하여 실내기(I) 외부로 배수된다. 즉, 응축수(W)는 드레인 팬(52)의 상단에 이르지 못하고 실린더(82)의 상단 수위만큼 채워진 상태에서 방열부(80)를 계속하여 냉각한다.

상기와 같이 공기조화기가 냉방 운전이고 응축수(W)가 드레인 팬(52)에 채워진 상태에서 공기조화기의 운전이 정지되는 경우, 제어부(110)는 실외기(O)의 압축기(2) 및 실외 송풍기(5)를 정지시키고, 실내기(I)의 실내 송풍기(9)가 정지시킴과 아울러 실린더 승강기구(84) 특히 드레인 조절모터(86)를 하강 모드로 제어한다.(S3)(S4)

드레인 조절모터(86)의 하강모드시 드레인 조절모터(86)는 구동기어(90)를 도 8 및 도 9의 반시계 방향으로 회전시키고, 종동 기어(92)는 구동기어(92)에 의해 하강되며, 실린더(82)는 도 9에 도시된 바와 같이 그 상단이 응축수 배출부(56)의 상단 보다 낮거나 같은 높이로 하강된다.

즉, 실린더(82)는 응축수 배출부(56)의 내부로 삽입되고, 이때 드레인 팬(52)의 응축수(W)는 실린더(82)의 상단을 통해 실린더(82) 내부를 통과하고, 이후 응축수 배출부(56)와 드레인 호스(62)를 차폐로 통과하여 실내기(I) 외부로 배수된다. 즉, 응축수(W)는 드레인 팬(52)의 내부에서 자연 배수되고, 드레인 팬(52)에는 응축수(W)가 남지 않게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 공기조화기의 개략 구성도,

도 2는 종래 기술에 따른 공기조화기의 냉동 사이클의 실제 P-H 선도,

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 개략 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 냉동 사이클의 P-H 선도,

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 일부 사시도,

도 6은 도 5에 도시된 드레인 팬의 종단면도,

도 7은 도 5에 도시된 드레인 팬의 횡단면도이다.

도 8은 도 5에 도시된 드레인 팬의 응축수 배출부 밀폐시 측단면도,

도 9는 도 5에 도시된 드레인 팬의 응축수 배출부 개방시 측단면도,

도 10은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 블록도,

도 11은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법 일실시예의 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

2: 압축기 4: 응축기

6: 팽창기 8: 증발기

10: 압축기-응축기 연결배관 20: 응축기-팽창기 연결배관

24: 고온 실내기 배관 30: 팽창기-증발기 연결배관

40: 증발기-압축기 연결배관 44: 저온 실내기 배관

50: 드레인 기구 52: 드레인 팬

54: 유로 56: 응축수 배출부

62: 드레인 호스 70: 방열부

72: 직선부 80: 개폐수단

82: 실린더 84: 실린더 승강기구

86: 구동원 88: 동력 전달기구

90: 구동기어 92: 종동기어

100: 조작부 110: 제어부

W: 응축수

Claims (10)

1. 압축기와, 응축기와, 팽창기와, 증발기가 냉매 배관으로 연결되고,

   상기 증발기에서 낙하된 응축수를 받도록 설치되고 응축수가 배출되는 응축수 배출부가 형성된 드레인 팬과;

   상기 응축수 배출부의 내부에서 상승되거나 상기 응축수 배출부의 내부로 하강되게 배치된 실린더와;

   상기 실린더를 승강시키는 실린더 승강기구를 포함하는 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 실린더는 최대 상승시 상기 드레인 팬의 상단 보다 낮게 배치되는 공기조화기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 실린더는 최대 하강시 상기 응축수 배출부 상단 보다 낮거나 같게 배치되는 공기조화기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 응축부 배출부는 상기 실린더가 하향 걸리는 걸림턱이 형성된 공기조화기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 실린더 승강기구는 드레인 조절모터와, 상기 드레인 조절모터에 연동되어 상기 실린더를 승강시키는 동력 전달기구를 포함하는 공기조화기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 동력 전달기구는 상기 드레인 조절모터에 연결된 구동기어와, 상기 실린더에 상하로 형성되고 상기 구동기어에 치합된 종동기어를 포함하는 공기조화기.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 증발기와 압축기 사이의 냉매배관은, 일부가 상기 드레인 팬의 상측을 지나도록 배치된 공기조화기.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 공기조화기는 상기 응축기와 팽창기 사이의 냉매배관에, 상기 드레인 팬을 따라 흐르는 응축수와 열교환되게 배치된 방열부가 형성된 공기조화기.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 공기조화기를 제어하고, 상기 공기조화기의 냉방 운전시 상기 실린더 상승기구를 상승 모드로 제어하며, 상기 공기조화기의 운전 정지시 상기 실린더 상승기구를 하강 모드로 제어하는 제어부를 더 포함하는 공기조화기.
10. 압축기와, 응축기와, 팽창기와, 증발기가 냉매 배관으로 연결되고,

    상기 증발기에서 낙하된 응축수를 받도록 설치되고 응축수가 배출되는 응축수 배출부가 형성된 드레인 팬을 포함하며,

    상기 응축기와 팽창기 사이의 냉매배관에 상기 드레인 팬을 따라 흐르는 응축수와 열교환되게 배치된 방열부가 형성되고,

    상기 응축수 배출부를 개폐하는 개폐수단을 포함하는 공기조화기.

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