KR20140127194A - 분리형냉기공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉동사이클을 이용한 제습기의 일환으로, 내부에 증발기(10)가 설치된 냉열발생실(31)을 구비하는 냉기공급부(40)와 내부에 응축기(12)가 설치된 응축부(41)를 분리한 후 이격시켜 설치하여 응축부(41) 냉각효과를 높이고 소음을 줄이는 것을 특징으로 하는 분리형냉기공급장치에 관한 것이다.
기존의 냉동사이클을 적용하는 제습기는 습기가 많은 공기가 증발기(10)와 먼저 열교환하여 습기를 제거하고 생긴 저온의 건조한 공기를 외부로 노출시키지 않고 바로 응축기(12)와 열교환을 하는 구조로 되어 있어서 냉동사이클이 작동하고 있음에도 사용자는 냉열을 사용할 수 없는 실정이다. 예를 들면 등록번호 10-1159191[드레인이 용이한 제습기], 등록번호 10-1231810[히트파이프를 이용한 에너지 절약형 제습장치] 등이 이와 같다. 그리고 제습이 일어나는 제습부가 외부에서 열어보지 못하는 구조로 되어 있어서 제습후 증발기(10)에 묻어 있는 수분으로 인하여 곰팡이의 서식 등 위생에 좋지 않는 영향을 미치는 구조를 하고 있다. 본 발명인은 출원번호 10-2014-0099361 [축냉제습기]를 통하여 축냉제습기를 발명한 바 있다.
본 발명에서는 축냉제습기에 사용되는 냉기공급장치(201)를 새로운 형태로 제시하는데, 내부에 증발기(10)가 설치된 냉열발생실(31)을 구비하는 냉기공급부(40)와 내부에 응축기(12)가 설치된 응축부(41)를 분리한 후 이격시켜 설치하는 것이 특징이다. 이렇게 하면 열이 많이 나는 응축부(41)를 냉각하기 쉬운 장소로 이격시켜 설치함으로써 냉각효율을 높이고 소음을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한 냉동사이클을 활용하는 기기 특히 에어컨디셔너에서 실외기(51)와 실내기(52) 사이 배관로 상에 분배기(61)를 설치하여 분배기(61)에 냉기공급부(40)의 냉매배관을 잘라서 결합시키면 실내기(52)와 냉기공급부(40)가 공동으로 실외기(51)를 사용할 수 있게 되고, 냉기공급부(40)는 분배기(61)를 통하여 실외기(51)를 응축부(41)로 활용할 수도 있어서 하나의 기기로 두 가지 역할을 하게 할 수 있어서 매우 효과적이다.

Description

분리형냉기공급장치{Separated type cold air providing apparatus}
제습기분야
제습기는 습한 공기에서 습기를 제거하는 기기이다. 공기 중의 습기를 제거하기 위하여 제습재를 사용하여 좁은 공간의 습기를 제거하는 간이방식과 냉동사이클을 이용하여 증발기(10)의 온도를 낮게 유지함으로써 습기가 증발기(10)에 응결되도록 하여 제거시키는 방식이 사용 중이다. 염화칼슘, 실리카겔, 돌가루 등 제습재를 사용하는 간이방식은 제습능력이 작아서 사용이 좁은 공간인 가구/장롱 등에 제한적으로 사용되고 있고, 기존의 냉동사이클을 적용하는 제습기는 습기가 많은 공기가 증발기와 먼저 열교환하여 습기를 제거하고 생긴 저온의 건조한 공기를 외부로 노출시키지 않고 바로 응축기와 열교환을 하는 구조로 되어 있어서 냉동사이클이 작동하고 있음에도 사용자는 냉열을 사용할 수 없는 실정이다. 예를 들면 등록번호 10-1159191[드레인이 용이한 제습기], 등록번호 10-1231810[히트파이프를 이용한 에너지 절약형 제습장치] 등이 이와 같다. 그리고 제습이 일어나는 제습부가 외부에서 열어보지 못하는 구조로 되어 있어서 제습후 증발기(10)에 묻어 있는 수분으로 인하여 곰팡이 서식 등 위생에 좋지 않는 영향을 미치는 구조를 하고 있다. 본 발명인은 출원번호 10-2014-0099361 [축냉제습기]를 통하여 축냉제습기를 발명한 바 있다. 상기 발명에서는 내부에 증발기(10)가 설치된 냉열발생실(31)을 구비하는 냉기공급부(40)와 내부에 응축기(12)가 설치된 응축부(41)가 결합되어 있는 이동용이어서 냉각이 쉽지 않은 장소에서 응축부(41) 냉각에 어려움이 있을 수 있으며 소음이 다소 발생하는 문제가 일어날 수 있다.
본 발명에서는 기존에 본 발명인이 발명한 축냉제습기에 적용되는 새로운 형태의 냉기공급장치(201)를 제시하는 것을 기본으로 한다. 열이 많이 나는 응축부(41)를 냉각하기 쉬운 장소로 이격시켜 설치함으로써 냉각효율을 높이고 소음을 줄일 수 있도록 내부에 증발기(10)가 설치된 냉열발생실(31)을 구비하는 냉기공급부(40)와 내부에 응축기(12)가 설치된 응축부(41)를 분리한 후 이격시키는 방안을 제시한다. 또한 냉동사이클을 이용한 에어컨디셔너에서 실외기(51)와 실내기(52) 사이에 분배기(61)를 설치하여 분배기(61)에 냉기공급부(40)를 결합시켜 실내기(52)와 냉기공급부(40)가 공동으로 실외기(51)를 사용할 수 있는 방법을 제시하여 하나의 기기로 두 가지 역할을 하게 할 수 있도록 한다.
축냉식제습기의 냉기공급장치(201)를 구성함에 있어서 내부에 증발기(10)가 설치된 냉열발생실(31)을 구비하는 냉기공급부(40)와 내부에 응축기(12)가 설치된 응축부(41)를 분리한 후 이격시켜서 응축부(41)의 냉각문제와 소음문제를 해결함.
제습기는 습한 공기에서 습기를 제거시키는 생활에 필요한 제품이다. 다양한 형태의 제습기가 존재하지만 본 발명인은 출원번호 10-2014-0099361 [축냉제습기]를 통하여 축냉제습기를 발명한 바 있다. 상기 발명에서는 내부에 증발기(10)가 설치된 냉열발생실(31)을 구비하는 냉기공급부(40)와 내부에 응축기(12)가 설치된 응축부(41)가 결합되어 있는 이동용이어서 냉각이 쉽지 않은 장소에서 응축부(41) 냉각에 어려움이 있을 수 있으며 소음이 다소 발생하는 문제가 일어날 수 있다.
본 발명에서는 내부에 증발기(10)가 설치된 냉열발생실(31)을 구비하는 냉기공급부(40)와 내부에 응축기(12)가 설치된 응축부(41)를 분리한 후 이격시켜 설치하여 열이 많이 나는 응축부(41)를 냉각하기 쉬운 장소로 이격시켜 설치함으로써 냉각효율을 매우 높이고 소음을 대폭 줄일 수 있다. 또한 냉동사이클을 활용하는 기기 특히 에어컨디셔너에서 실외기(51)와 실내기(52) 사이에 분배기(61)를 설치하여 분배기(61)에 냉기공급부(40)의 냉매배관을 결합시키면 실내기(52)와 냉기공급부(40)가 공동으로 실외기(51)를 사용할 수 있게 되고, 냉기공급부(40)는 분배기(61)를 통하여 실외기(51)를 응축부(41)로 활용할 수도 있어서 하나의 기기로 두 가지 역할을 하게 할 수 있게 하여 자원의 효율적인 활용과 소비자의 만족을 매우 높게 하였다.
도 1은 기존의 냉동사이클을 적용한 제습기 설명도이다.
도 2는 기존의 축냉제습기 설명도이다.
도 3은 기존의 냉기공급장치 사례 설명도이다.
도 4는 본 발명의 분리형냉기공급장치 설명도이다.
도 5는 기존의 냉동사이클을 이용한 에어컨디셔너 설명도이다.
도 6은 에어컨디셔너와 냉기공급부 결합사례 설명도이다.
도 1은 기존의 냉동사이클을 적용한 제습기 설명도이다. 증발기(10), 압축기(11), 응축기(12), 팽창변(또는 모세관)(13)의 순으로 폐순환회로 냉동사이클을 구성하고, 통형의 제습공기유통로(15) 일측에 공기유입구(16)를 형성하고 다른 일측에 공기유출구(19)를 형성하고, 공기유입구(16)와 공기유출구(19)가 형성된 제습공기유통로(15) 내부에 증발기(10), 응축기(12), 팬(18)을 설치하여 팬(18)에 의해 공기유입구(16)를 통하여 제습공기유통로(15) 내부로 들어 온 공기가 증발기(10), 응축기(12) 순으로 열교환하도록 배치하고 증발기(10) 하부 일측에는 증발기(10)에서 응결되는 물을 받을 수 있도록 물받이통(14)이 설치되며, 추가하여 제습공기유통로(15) 내부에 필터부(17)를 설치하여 제습기를 구성하는 것이 특징이다. 이러한 제습기의 경우 제습공기유통로(15) 내부로 들어 온 공기가 증발기(10)를 거쳐 응축기(12)와 열교환 함으로써 증발기(10)에서 발생하는 냉열보다 응축기(12)에서 발생하는 온열이 더 많으므로 가습기를 가동하면 실내의 온도가 올라가는 단점이 있다. 그리고 제습기가 가동되면 냉동사이클이 항상 가동되어야 하므로 소음발생이 불가피 하다. 그리고 제습능력은 냉동사이클의 운전능력 범위 내에서 이루어진다. 그리고 제습공기유통로(15) 내부는 밀폐구조이므로 제습이 되는 증발기(10)는 항상 습한 상태로 유지되므로 곰팡이 등이 발생하여 위생에 좋지 않을 수 있다.
도2와 도3을 한꺼번에 설명한다. 도 2는 기존의 축냉제습기 설명도이며 도 3은 기존의 축냉제습기의 구성품인 냉기공급장치 사례 설명도이다. 축냉제습기에 있어서 도3에서 도시된 바와 같이 냉기공급장치(201)는 내부에 증발기(10)가 설치된 냉열발생실(31)과 내부에 응축기(12)가 설치된 압축기/응축기실(33)이 결합되어 있는 이동용이어서 냉각이 쉽지 않은 장소에서 압축기/응축기실(33) 냉각에 어려움이 있을 수 있으며 소음이 다소 발생하는 문제가 일어날 수 있다.
도 4는 본 발명의 분리형냉기공급장치 설명도이다. 외함(22) 내부에 내함(23)을 설치하고 외함(22)과 내함(23) 사이에 단열재(24)를 설치하여 함 형태의 냉열발생실(31)을 형성하고, 냉열발생실(31) 일측 면에는 단열처리가 된 냉열발생실문(36)을 설치하며, 냉열발생실(31) 내부 하부 면에 제습된 물이 고이도록 물받이턱(34)을 설치하고 냉열발생실(31) 하부에서 외부로 관통되도록 물배출배관(206)이 설치되며, 물배출배관(206)의 외부 끝에 물호스(46)를 설치하며, 냉열발생실(31) 일측에는 내부에서 외부로 관통되도록 더운공기흡입구(203), 냉열공기토출구(204)를 각각 하나씩 설치하고, 외부에서 흡입된 공기가 냉열발생실(31) 내부를 순환하고 다시 외부로 토출되도록 냉열발생실(31) 내부 일측에 냉열공기순환팬(35)을 설치하고, 냉열발생실(31) 내부에는 순환하는 공기가 증발기(10)와 열교환을 잘하도록 공기순환유도판(205)을 설치하며 냉동사이클 구성요소 증 증발기(10)와 팽창변(또는 모세관)(13)은 냉열발생실(31)에 배치하여 냉기공급부(40)를 형성하고, 일측에 응축부흡입구(43)와 응축부토출구(44)가 각각 하나씩 설치된 응축부외함(42) 내부에 냉동사이클 구성요소 증 압축기(11)와 응축기(12)를 설치하고 일측에 응축팬(45)을 설치하여 응축부(41)를 형성하고, 온도와 습도를 감지하여 냉동사이클 작동과 팬의 풍량을 조절하는 제어장치(미도시)로 구성되는 것이 특징이다. 본 발명의 분리형냉기공급장치는 축냉제습기의 냉기공급장치(201) 역할을 수행할 수 있어야 하므로 더운공기흡입구(203), 냉열공기토출구(204)는 냉기유통관(202)을 통하여 축냉장치(200)의 축냉토출구(25), 축냉흡입구(26)와 각각 결합할 수 있도록 한다. 도4에서는 냉열공기순환팬(35)은 냉열공기토출구(204) 내부 안쪽에 도시되었지만 더운공기흡입구(203) 내부 안쪽에 설치될 수도 있다. 유입 유출하는 공기의 간섭/유착을 배제시키기 위하여 공기의 유입구/유출구 위치 설정은 항시 가변적이기 때문에 더운공기흡입구(203) 뿐만 아니라 냉열공기토출구(204)도 위치 변경은 가능하다. 냉열발생실(31) 상부면, 전면, 후면, 좌면, 우면 중 일측에 내부에서 외부로 관통되도록 설치할 수 있다. 팽창변(또는 모세관)(13)은 편의상 냉열발생실(31)에 배치하는 것으로 도시되었으나 증발기(10)와 응축기(12)를 연결하는 배관상 어디에 설치하여도 상관이 없다. 작동원리는 다음과 같다. 전원을 투입하여 냉동사이클이 가동되면 냉열발생실(31) 내부에 수용된 증발기(10)에서는 냉열이 발생한다. 이 상태에서 냉열공기순환팬(35)이 작동을 하면 외부 공간으로부터 더운공기흡입구(203)를 통하여 공기를 흡입하게 되고 이 공기는 공기순환유도판(205)을 따라 증발기(10)와 열교환을 하면서 증발기(10) 표면에 자신이 보유한 습기를 물방울로 응결시키고 제습이 일어나며 응결된 물방울은 내함(23) 하부에 고이게 된다. 내함(23) 하부에 고인 물은 물배출배관(206)을 통하여 물호스(46)를 거쳐 외부로 배출된다. 그리고 제습이 된 차가운 건조공기는 냉열공기토출구(204)를 통하여 다시 외부 공간으로 토출되는 과정을 반복한다. 이 과정을 반복하면서 냉기공급과 제습은 지속적으로 이루어진다. 응축부(41)에서는 냉동사이클이 작동하면서 전원이 투입되어 응축팬(45)이 작동하면 응축부흡입구(43)를 통하여 외부공기가 응축부(41) 내부로 유입되어 응축기(12)와 열교환하면서 뜨거워진 응축기(12)를 냉각시키고 응축부토출구(44)를 통하여 외부로 토출되는 과정을 반복한다.
도 5는 기존의 냉동사이클을 이용한 에어컨디셔너 설명도이다. 실외기(51) 내부에는 응축기, 압축기, 응축팬이 설치되며, 실내기(52)에는 증발기와 공기순환팬이 설치된다. 실외기(51)와 실내기(52) 사이에는 냉동사이클의 냉매가 순환하는 고압의 액체냉매가 흐르는 액체냉매배관(53)과 저압의 기체냉매가 흐르는 기체냉매배관(54)으로 폐순환 회로가 되도록 연결된다.
도 6은 에어컨디셔너와 냉기공급부 결합사례 설명도이다. 냉동사이클을 형성하는 실외기(51)와 실내기(52)를 연결하는 액체냉매배관(53)과 기체냉매배관(54)을 잘라서 배관로 상에 분배기(61)를 설치하고 분배기(61) 냉기공급부(40)를 연결하여 하나의 실외기(51)에 분배기(61)를 통하여 실내기(52)와 냉기공급부(40)가 병렬로 냉동사이클을 완성하도록 구성하도록 하였다. 그림에서는 에어컨디셔너를 예로 들었지만 일반적으로 모든 냉동사이클에 모두 적용이 가능하다. 냉동사이클을 활용하는 기기의 액체냉매배관(53)과 기체냉매배관(54)을 잘라서 배관로 상에 분배기(61)를 설치하고 냉기공급부(40)의 냉매배관을 잘라서 냉기공급부(40)를 분배기(61)에 결합시켜 분배기(61)를 통하여 냉기공급부(40) 내부에 설치된 증발기(10)로 냉매의 순환이 이루어지도록 냉동사이클을 완성하고 온도와 습도를 감지하여 냉동사이클과 분배기(61) 작동 및 팬의 풍량을 조절하는 제어장치(미도시)로 구성되는 것을 특징으로 한다. 분배기(61)는 제어장치(미도시)의 지시에 따라 각 기기에 필요한 냉매량을 분배하는 역할을 한다. 최근에 하나의 실외기(51)에 다수의 다양한 형태의 실내기(52)를 설치하는 멀티에어컨디셔너가 유행을 하는데, 다수의 다양한 형태의 실내기(52) 중의 하나로 냉기공급부(40)를 채택하여 구성한 경우이다. 상기의 냉동사이클을 활용하는 기기중 하나는 에어컨디셔너이다. 작동원리는 다음과 같다. 전원이 투입되어 실내기(52)가 작동하면 실내기(52), 분배기(61), 실외기(51)가 연결되는 냉동사이클이 작동을 하면서 에어컨디셔너 역할을 하고, 전원이 투입되어 냉기공급부(40)가 작동하면 냉기공급부(40), 분배기(61), 실외기(51)가 연결되는 냉동사이클이 작동을 하면서 냉기공급장치 역할을 한다. 또 다른 사례로 전원이 투입되어 실내기(52)와 냉기공급부(40)가 동시에 작동하면 제어장치(미도시)가 분배기(61)에서 실내기(52)와 냉기공급부(40)에 공급될 냉매량을 조절하면 조절된 정도만큼의 냉매량에 따라 에어컨디셔너와 냉기공급장치 역할을 동시에 수행할 수도 있다. 기존의 멀티에어컨디셔너와 유사하게 작동을 하게 된다.
10 : 증발기 11 : 압축기
12 : 응축기 13 : 팽창변(또는 모세관)
14 : 물받이통 15 : 제습공기유통로
16 : 공기유입구 17 : 필터부
18 : 팬 19 : 공기유출구
20 : 축냉물질 21 : 축냉실
22 : 외함 23 : 내함
24 : 단열재 25 : 축냉토출구
26 : 축냉흡입구 27 : 축냉실문
28 : 축냉공기순환팬 29 : 선반
200 : 축냉장치 201 : 냉기공급장치
202 : 냉기유통관 203 : 더운공기흡입구
204 : 냉열공기토출구 205 : 공기순환유도판
206 : 물배출배관 207 : 밸브
208 : 바퀴 31 : 냉열발생실
32 : 물받이실 33 : 압축기/응축기실
34 : 물받이턱 35 : 냉열공기순환팬
36 : 냉열발생실문 37 : 물통
40 : 냉기공급부 41 : 응축부
42 : 응축부외함 43 : 응축부흡입구
44 : 응축부토출구 45 : 응축팬
46 : 물호스 51 : 실외기
52 : 실내기 53 : 액체냉매배관
54 : 기체냉매배관 61 : 분배기

Claims (3)

  1. 외함(22) 내부에 내함(23)을 설치하고 외함(22)과 내함(23) 사이에 단열재(24)를 설치하여 함 형태의 냉열발생실(31)을 형성하고, 냉열발생실(31) 일측 면에는 단열처리가 된 냉열발생실문(36)을 설치하며, 냉열발생실(31) 내부 하부 면에 제습된 물이 고이도록 물받이턱(34)을 설치하고 냉열발생실(31) 하부에서 외부로 관통되도록 물배출배관(206)이 설치되며, 물배출배관(206)의 외부 끝에 물호스(46)를 설치하며, 냉열발생실(31) 일측에는 내부에서 외부로 관통되도록 더운공기흡입구(203), 냉열공기토출구(204)를 각각 하나씩 설치하고, 외부에서 흡입된 공기가 냉열발생실(31) 내부를 순환하고 다시 외부로 토출되도록 냉열발생실(31) 내부 일측에 냉열공기순환팬(35)을 설치하고, 냉열발생실(31) 내부에는 순환하는 공기가 증발기(10)와 열교환을 잘하도록 공기순환유도판(205)을 설치하며 냉동사이클 구성요소 증 증발기(10)와 팽창변(또는 모세관)(13)은 냉열발생실(31)에 배치하여 냉기공급부(40)를 형성하고, 일측에 응축부흡입구(43)와 응축부토출구(44)가 각각 하나씩 설치된 응축부외함(42) 내부에 냉동사이클 구성요소 증 압축기(11)와 응축기(12)를 설치하고 일측에 응축팬(45)을 설치하여 응축부(41)를 형성하고, 온도와 습도를 감지하여 냉동사이클 작동과 팬의 풍량을 조절하는 제어장치(미도시)로 구성되는 것을 특징으로 하는 분리형냉기공급장치.
  2. 냉동사이클을 활용하는 기기의 액체냉매배관(53)과 기체냉매배관(54)을 잘라서 배관로 상에 분배기(61)를 설치하고 냉기공급부(40)의 냉매배관을 잘라서 냉기공급부(40)를 분배기(61)에 결합시켜 분배기(61)를 통하여 냉기공급부(40) 내부에 설치된 증발기(10)로 냉매의 순환이 이루어지도록 냉동사이클을 완성하고 온도와 습도를 감지하여 냉동사이클과 분배기(61) 작동 및 팬의 풍량을 조절하는 제어장치(미도시)로 구성되는 것을 특징으로 하는 분리형냉기공급장치.
  3. 제2항에 있어서, 냉동사이클을 활용하는 기기가 에어컨디셔너인 것을 특징으로 하는 분리형냉기공급장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106091212A (zh) * 2016-06-23 2016-11-09 山东大学 基于颗粒凝结核心除pm2.5的新风空气净化系统及方法
CN115379717A (zh) * 2022-07-12 2022-11-22 中通服咨询设计研究院有限公司 一种适配型蒸发冷式热管耦合空调机组

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