KR20180004389A - 에어컨식 냉풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 에어컨의 기본 원리와 기본 구성 부품을 이용하여 냉풍기를 만드는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기는 에어컨의 기본 구성 부품과 냉각 물통을 같은 용기의 내부에 두고 응축기를 냉각 물통 속에 두어 물로 냉각하는 것을 특징으로 한다. 냉각 물통 속의 물은 가는 호스를 통해 외부 물통의 물과 순환시켜 냉각한다. 수도물이나 지하수가 냉각에 충분한 온도이며 비열이 커서 많은 열을 담을 수 있다. 온수는 다른 용도로 활용될 수도 있다. 제습기와 구성 부품이 비슷하기 때문에 제습기 겸용의 에어컨식 냉풍기가 쉽게 가능하다.
본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기는 옮기기 쉽고 잠시 동안 찬 바람을 목표물을 향해 불어 주는 장치로서 이용될 수 있을 것이다.

Description

에어컨식 냉풍기 {AIR CONDITIONER TYPE CHILLY WIND MACHINE}

선풍기가 바람을 일으키는 장치라면 냉풍기는 찬 바람을 일으키는 장치이다. 종래의 냉풍기는 송풍팬 주위에 물을 뿌린다든지 젖은 천 등을 이용하여 물을 증발시켜서 온도를 내리거나 얼음이나 얼음물을 이용하여 찬 바람을 일으키도록 하였다. 냉풍기는 산업용으로 사용되어 축사, 공장 등에 사용되기도 했지만 가정용으로 사용되기도 하였다.

선풍기는 단순히 공기를 이동시키기만 하기 때문에 현재 상태의 공기를 더 차게 만들어 이동시킬 수는 없다. 물은 싸고 주위에서 쉽게 구할 수 있기 때문에 물의 증발열을 이용하여 주위의 온도보다 조금 찬 공기를 만들어 보내는 시도를 많은 냉풍기가 하고 있다. 물보다 더 찬 것으로 얼음을 꼽을 수 있는데, 얼음 주위를 통과시켜 차갑게 만든 공기를 보내는 냉풍기도 많이 있다. 그러나 습도를 올리면서 별로 시원하지 않고 물이나 얼음의 교체로 번거롭게 하는 문제가 있었다.

열역학적으로 더운 것을 차게 하는 방법은 열을 뺏어 다른 곳으로 옮겨 버리는 것이다. 이것을 수행하는 대표적인 장치가 냉장고와 에어컨이다. 냉장고는 냉장고 내부의 증발기에서 흡수한 열을 냉장고 밖의 응축기에서 방출한다. 냉장고 속은 추워지고 냉장고 밖의 실내는 더워지지만 냉장고는 냉장고 밖 실내의 온도는 고려하지 않는다. 에어컨은 실내의 증발기에서 흡수한 열을 실외의 응축기에서 방출한다. 실내는 추워지고 실외는 더워진다.

에어컨은 증발기와 응축기가 떨어져 있고 고온 고압과 저온 저압의 냉매를 이동시키기 위해 금속관으로 서로 연결해야 하기 때문에 쉽게 움직일 수가 없다. 자연히 고정하여 두게 되고 한 번 가동하면 실내의 온도를 전체적으로 충분히 낮출 수 있도록 설비를 하게 된다. 따라서, 실내의 온도를 낮추는 것에는 좋겠지만 한 번 가동하려면 비용도 많이 들기 때문에 편한 마음으로 잠시 사용하려고 할 때에는 주저하게 만들고 잘 사용하지 못하게 만드는 단점이 있다.

시중에서는 냉풍기의 단점이 드러나자 냉풍기와 공기청정기를 결합한 상품이 출시되어 냉풍기로서의 기대치를 낮추고 공기청정기를 포함한 다기능으로 관심을 유도하는가 하면, 날개 모양과 위치를 바꾸어 고급화한 고가의 선풍기들이 많이 출시되기도 하였다.

시중에는 제습기 상품이 출시되어 있는데, 제습기는 에어컨에서 사용하는 것과 같은 증발기와 응축기가 내부에 설치되어 있어 공기를 흡입하여 증발기를 통해 온도를 낮추었다가 응축기를 통해 다시 온도를 올려서 내보낸다. 응축기를 냉각시키는 역할을 공기가 하는 것이다. 이러한 제습기는 실내의 공기를 냉각시키지 않고 습기만 제거하는 역할을 한다.

실내의 온도를 전반적으로 낮추기보다 필요한 때에 잠시 동안 목표물을 향해 찬 바람을 불어 줄 수 있는 옮기기 쉽고 비용이 적게 드는 장치로서의 냉풍기가 필요하게 된다.

대한민국 특허청 공개번호 10-2004-0082201은 스크류팬과, 유입 공기가 가지는 열을 수분을 통하여 흡수하기 위한 기화필터와 탈부착이 가능한 물탱크와 물받이통과 물을 상부로 이송시키는 펌프와 회전식 흡수부와 다수의 노즐을 구비한 냉풍기이다. 본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기는 유입 공기가 가지는 열을 수분을 통하여 흡수하지 않는다. 대한민국 등록특허 10-0809429는 열교환식 냉풍기로서 냉각천을 사용하지 않고열교환기를 중간에 넣어 공기가 냉각수가 직접 접촉하지 않고 열교환기만 통과하고, 열교환기 속의 열매체유가 냉각파이프 속에서 냉매와 접촉하는 방식을 사용한다. 따라서 찬 바람과 냉매의 분리가 잘 되어 오염의 염려를 줄일 수 있도록 한 것이다. 그러나 열교환기 속에 물이 열교환기를 차게 하는 것에 한계가 있어 성능을 기대하기 어려운 점이 있다. 본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기는 응축기, 증발기, 압축기, 팽창 밸브를 사용하는 점이 다르고 냉각 물통에 호스를 달아 물을 순환시키고, 냉매를 보충하거나 교환하지 않는다는 점이 다르다. 대한민국 특허청 등록실용신안 20-0307418은 일체형 에어컨과 구조가 거의 같고2차 냉동실이 회전하는 것과 1차 냉동실이 흡입 공기를 외부로부터 받아들이는 것이 통상의 에어컨과 다른 점이다. 본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기는 응축기를 냉각 물통 속에서 물로 식히는 점이 다르다. 대한민국 특허청 등록실용 20-0423366은 실외기가 없는 이동식 냉온풍기라고 하였으나, "열교환부(116)가 위치한 케이스(102)의 후면에는 방열판(115)이 설치되어 있으며, 방열판(115)을 통해 압축냉매의 열이 방출되면서 냉매의 온도가 내려가게 된다."라고 하였는데, 방열판을 통해 열이 방출되면 그것은 냉온풍기가 있는 후면이 도로 더워진다는 것을 의미한다. 앞으로 냉풍이 나오는 반면 뒤로 열기가 나오게 되는 것이라 냉풍기로서 효과가 있을지 의문이다. 본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기는 방열판을 통해 열을 방출하지 않고 냉각 물통 속에서 순환되는 물로 냉각한다. 대한민국특허청 등록실용신안 20-0453634는 외기를 도입하여 쿨링 패드를 통해 물과의 열교환을 이루도록 한 후 냉각된 공기를 만들어 보내는 것을 특징으로 하는데 본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기는 쿨링 패드를 사용하지 않고 공기와 물의 직접적인 접촉이 이루어지지 않는다. 대한민국특허청 등록실용신안 20-0480519는 내부에 냉매가 수용되어 있는 냉매수용체의 주위로 공기의 흐름을 좋게 하여 찬 바람을 만드는 냉풍기에 관한 것으로 본 발명에서는 이런 식으로 냉매를 수용한 냉매수용체를 사용하지 않는다.

없음

냉풍기라고 하는 전자 제품들이 많이 있고 냉풍기에 관한 특허 출원도 많이 있어서 냉풍기가 특정 구성을 갖춘 기계를 가리키는 것으로 혼란을 일으킬 우려가 있다. 본 발명에서 찬 바람이 나오는 선풍기 또는 찬 바람이 나오는 기계를 '냉풍기'라고 부르기로 한다. 에어컨에는 증발기, 응축기, 압축기, 팽창 밸브, 송풍팬이 기본적으로 있어야 하는데 이러한 것을 '에어컨의 기본 구성 부품'이라고 부르기로 한다.

종래의 에어컨 중에는 증발기와 응축기가 같은 용기의 내부에 있는 것이 있었다. 이러한 것을 일체형이라고 할 수 있는데 주로 외벽의 창에 설치하여 증발기에 설치한 송풍팬은 실내로, 응축기에 설치한 송풍팬은 실외로 바람을 만들어 보냈다. 이동성은 없었다.

종래의 에어컨은 실외기라고 불리는 용기 속에 응축기, 압축기, 송풍팬 등을 설치하여 실외에 두고 공기나 물을 이용하여 응축기를 냉각하는 방법을 사용하는 경우가 많았다. 실내에 있는 증발기와 실외에 있는 응축기 사이에는 금속관을 통해 냉매가 흐르게 하였다. 에어컨을 옮겨 다닐 수가 없었다.

종래의 에어컨 중에는 응축기가 실내에 떨어져 있고 물로 또는 공기로 냉각하는 것이 있었다. 이것은 실외에 실외기를 놓을 장소에 제한이 있거나 냉각에 효율을 고려한 것 등의 이유가 있었다. 다만, 증발기와 응축기 사이는 금속관을 사용하기 때문에 에어컨의 이동성은 없었다.

종래의 냉풍기 중에서 물의 증발열을 이용하는 경우 주위의 습도가 높으면 물이 잘 증발하지 않아 냉각 효과가 많이 떨어지며, 더운 환경에 습도까지 매우 높게 만드는 문제가 있었다. 얼음을 이용하는 경우는 냉장고에서 물을 얼려서 사용해야 하므로 매우 번거롭게 되었다. 어느 방식을 사용하더라도 물이나 얼음을 계속 보충해야 하는 문제와 물통이나 얼음 통이 잘 오염되는 문제와 그로 인해 자주 청소와 소독을 해야 하는 문제가 있었다.

종래의 냉풍기는 냉풍기의 효율에 따라 조금씩 다르긴 하지만 에어컨에 비해 많이 시원하지가 않다는 문제도 있었다. 더위를 식혀 주어야 할 냉풍기로서 찬 바람을 만들어야 하는 제 역할을 다하지 못하는 것이었다.

종래의 제습기는 에어컨의 기본 구성 부품을 사용하지만 응축기를 공기가 냉각시키면서 공기는 도로 데워지기 때문에 찬 바람을 만드는 일을 할 수는 없었다.

종래의 에어컨은 에어컨을 이리저리 옮길 수가 없기 때문에 에어컨의 바람을 직접 맞을 수 있는 곳을 제외하면 에어컨 가동의 효과를 즉각적으로 볼 수 없고 실내의 온도가 전체적으로 내려가기를 기다려야 하였다. 그렇기 때문에 즉각적인 효과를 원할 때와 잠시 찬 바람을 쐬고 싶을 때에는 사용하기에 알맞지 않았다.

좋은 냉풍기가 되려면 주위의 습도에 영향을 받지 않고 성능을 발휘하며 오히려 습도를 낮추어 줄 수 있어야 좋고, 반응이 즉각적이어야 하며, 물이나 얼음을 자주 채워 주어야 하는 등 번거로운 일이 없어야 하고, 오염의 염려가 없어야 하며, 충분히 찬 바람을 만들어 주고, 이동이 쉽고, 전기료도 적게 들어야 하고 자원의 낭비도 없어야 한다. 제습기 기능으로 제습을 하는 중에도 실내에 냉기를 불어 넣는 정도를 조정할 수 있는 것이 좋다.

본 발명에서는 에어컨의 기본 구성 부품에 추가 부품을 더 사용하여 이동이 가능한 찬 바람을 만드는 냉풍기를 만든다. 냉풍기의 내부에 에어컨의 기본 구성 부품을 구비하고 냉각 물통과 물 펌프를 추가하여 냉각 물통 속에 응축기를 설치한다. 응축기에 모인 열은 물로 식힌다. 냉각 물통 속의 물이 데워지면 물 펌프를 이용하여 외부 물통의 물을 순환시켜 냉각 물통 속의 물을 응축기를 냉각할 수 있는 상태로 유지한다.

외부 물통은 가정에서는 베란다, 세탁실, 베란다, 거실, 부엌 등 냉풍기와 조금 떨어진 곳에 두는 것이 좋으나, 사무실, 축사, 공장 등에서는 보온이 잘 되게 해서 가까이 두고 사용할 수도 있다.

외부 물통은 지하수나 수도물로 채운다.

냉각 물통과 외부 물통의 사이는 저온 저압 소량의 물이 흐르기 때문에 잘 휘는 호스를 사용할 수 있다.

냉풍기에 바퀴를 달아 냉풍기의 이동을 쉽게 만드는 것이 좋다.

제습기 기능을 더하여 사용할 경우 두 응축기 사이에 냉매를 적절히 분배하여 실내로 배출되는 공기의 온도를 조정할 수 있다.

본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기는 에어컨의 기본 구성 부품을 구비하고 있기 때문에 찬 바람을 만들 수 있는 것은 물론이고 동시에 제습 기능도 활용할 수 있다. 또 응축기를 물로 식히지 않고 공기로 식히게 한다면 찬 바람을 만들지 않고 습기만 거두어 들이는 제습기의 역할을 바로 할 수 있다. 제습기 기능으로 제습을 하는 중에도 두 응축기 사이에 냉매의 흐름을 조정하여 실내에 냉기를 불어 넣는 정도를 조정할 수 있다. 바퀴를 달면 가까운 거리를 옮기는 데에 아무런 문제가 없고 특정한 곳으로 찬 바람을 집중시킬 수 있다. 텔레비전을 보거나, 식사를 하거나, 공부를 하거나, 사무를 보거나, 집중해서 일하는 곳 등, 사람의 움직임이 적은 곳에 냉풍기로서 활용도가 높다. 냉각 물통의 물을 갈아 주거나 오염을 걱정할 필요가 없다. 외부 물통의 물이 데워지면 세탁, 식기 세척, 샤워, 목욕 등에 활용할 수 있다. 실내의 온도를 전체적으로 내리지 않고 특정한 곳으로 찬 바람을 보내는 것이므로 전력도 적게 든다. 선풍기보다 더 시원한 바람을 원하는 사람들에게 꼭 필요한 좋은 냉풍기가 될 수 있을 것이다. 덥지 않고 습기만 높은 상황에서는 제습기로 사용할 수도 있어 높은 효용을 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기(17)의 원리와 구성을 보여 주고 있다. 증발기(1), 수냉 응축기(2), 압축기(3), 팽창 밸브(4)가 있으며 송풍팬(5)으로 바람을 일으켜 증발기(1)를 통해 찬 바람을 보낸다. 수냉 응축기(2)는 냉각 물통(6)에 들어 있어 물로 냉각하고, 냉각 물통(6)의 물은 물 펌프(7)를 통해 외부 물통(8)의 물과 순환된다. 에어컨식 냉풍기(17)가 가동 장소를 쉽게 옮길 수 있도록 전선(18, 19)과 호스(11, 12)를 하나의 띠(13) 형태로 정리하고 얼레(20)에 감아 전선과 호스가 어지럽게 보이지 않고 꼬이지도 않도록 한다. 모터, 전선, 제습 물받이, 제습 물통, 용기, 바퀴 등 설명이 불필요한 것들은 생략되었다.
도 2는 본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기(37)의 다른 원리와 구성을 보여 주고 있다. 찬 바람이 필요할 때에는 냉풍기로 사용하고, 찬 바람은 필요 없고 제습 기능이 필요할 때에는 제습기로 사용하는 제습기 겸용의 에어컨식 냉풍기를 위한 것이다. 도 1과 다른 점은 응축기가 2개가 되고, 냉매가 흐르는 응축기를 선택할 수 있도록 하는 점이다. 냉풍기로 사용될 때에는 압축기(23)에서 압축된 냉매가 응축기 선택기(35)를 지나 수냉 응축기(22)를 지나 팽창 밸브(24)를 지나 증발기(21)를 지나 순환되고, 제습기로 사용될 때에는 압축기(23)에서 압축된 냉매가 응축기 선택기(35)를 지나 공냉 응축기(34)를 지나 팽창 밸브(24)를 지나 증발기(21)를 지나 순환된다. 냉풍기로 사용될 때에는 송풍팬(25)으로 바람을 일으켜 증발기(21)를 통해 찬 바람을 보내고, 제습기로 사용될 때에는 송풍팬(25)으로 바람을 일으켜 증발기(21)를 통과한 바람이 공냉 응축기(34)를 통해 나가도록 한다. 에어컨식 냉풍기(37)가 가동 장소를 쉽게 옮길 수 있도록 전선(38, 39)과 호스(31, 32)를 하나의 띠(33) 형태로 정리하고 얼레(40)에 감아 전선과 호스가 어지럽게 보이지 않고 꼬이지도 않도록 한다. 모터, 전선, 용기, 바퀴 등 설명이 불필요한 것들은 생략되었다.
도 3은 외부 물통(8)을 대체할 수 있는 실외기(47)를 보여 주고 있다. 냉각기(41)에 호스(43, 44)가 연결되고 송풍팬(42)이 설치되어 있다. 용기나 모터, 전선 등 설명이 불필요한 것들은 생략되었다.

종래의 에어컨은 증발기와 응축기가 떨어져 있고 금속관으로 서로 연결해야 하기 때문에 쉽게 옮길 수가 없었다. 자연히 고정용으로 설치되고, 그래서 가동을 하면 설치된 실내의 온도를 충분히 낮출 수 있는 용량의 설비를 하게 되었다. 따라서, 실내의 온도를 전체적으로 낮추는 것에는 적당하지만 그렇게 하려면 시간이 많이 걸리고 가동 비용이 많이 들기 때문에 쉽게 사용하지 못하는 단점이 있었다. 실내의 온도를 전체적으로 조정하기보다는 이리저리 옮겨서 몇몇 사용자들을 향해 바로 찬 바람을 불어 주는 것이 더 좋을 때가 많다.

종래의 에어컨을 용량과 크기를 줄인다고 해도 옮겨 다니지 못하는 이유는 응축기에 모인 열을 냉각시키기 위해 실외 공기를 이용하거나 실외의 냉각탑을 이용하고, 거기에 맞추어 응축기가 따로 떨어져 실외에 있어야 하였기 때문이다. 냉장고처럼 응축기가 냉풍기와 함께 실내에 있으면서 공기 중으로 열을 방출하면 실내가 도로 더워지기 때문에 그렇게 할 수는 없었다. 증발기는 실내에 있고 응축기는 떨어져 실외에 있어야 했는데 증발기와 응축기 사이에는 금속관이 있어야 했다. 금속관에 연결된 에어컨을 이리저리 옮길 수는 없는 것이었다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 응축기와 증발기를 같은 용기의 내부에 두면서 응축기에 모은 열을 효과적으로 식히는 방법을 찾아서 사용한다. 응축기를 증발기에서 분리하여 멀리 떨어뜨리지 않고 냉풍기 속에 두고 응축기의 열이 냉풍기 밖으로 흘러나오지 않도록 하면서 응축기를 식히는 것이다.

많은 가정에서는 수도물을 사용하는데 수도물은 사철 섭씨 15도 가깝게 유지되고 있다고 한다. 변화가 있어도 10도에서 20도 사이에 있다고 한다. 이것은 냉각수로 쓰기에 충분한 온도이다. 가정에서는 온수도 많이 필요로 하는데 여름이라도 특히 샤워, 목욕, 빨래에는 온수가 필요하다. 냉각수가 데워지면 여러 가지로 활용될 수가 있는 것이다. 더구나, 공기는 섭씨 20도에서 비열은 0.24kcal/kgf℃이고, 비중량은 1.205kgf/㎥이다. 이에 비해 섭씨 20도의 물은 비열이 1cal/gf℃이고, 비중량은 1000kgf/㎥이다. 적은 양의 물로 많은 공기가 담고 있는 열을 담을 수 있는 것이다. 공기 1㎥의 온도를 1도 변화시키는데 필요한 열은 0.24×1.205로 0.2892kcal이고, 물 1㎥의 온도를 1도 변화시키는데 필요한 열은 1×1000으로 1000kcal이다. 같은 부피에서 약 3458배의 차이가 있다. 지하수가 있다면 냉각수로 활용 가능할 것이다.

본 발명에서는 냉풍기 속에 응축기를 넣을 수 있는 냉각 물통을 설치하고, 냉풍기와 떨어진 곳에 수도물 등으로 냉각수를 받은 외부 물통을 설치하고, 호스와 물 펌프를 통해 냉각 물통의 물과 외부 물통의 물을 순환시키는 방법을 사용한다. 응축기를 냉각 물통 속에 설치하면 응축기를 증발기에서 멀리 떨어뜨리지 않고 응축기의 열이 냉풍기 밖 공기 중으로 흘러나오지 않도록 하면서 응축기를 쉽게 식힐 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기(17)와 외부 물통(8)의 기본적인 구성을 보여 주는 그림이다. 증발기(1)의 뒤에 송풍팬(5)이 있어서 찬 바람을 만들 수 있도록 하고 있다. 증발기(1)는 팽창 밸브(4), 수냉 응축기(2), 압축기(3)와 차례로 연결되어 있고 압축기(3)가 작동하면 내부에 냉매가 흐른다. 증발기(1)에서 냉매에 흡수된 열은 수냉 응축기(2)에서 방출된다. 수냉 응축기(2)는 냉각 물통(6) 속에 들어가 있어서 물에 의해 냉각되고, 냉각 물통(6) 속의 물은 온도가 올라감에 따라 물 펌프(7)에 의해 외부 물통(8) 속의 물과 순환되어 교체된다. 외부 물통(8) 속의 물은 수도물이나 지하수 등이며, 외부 물통의 크기와 물의 양은 에어컨식 냉풍기의 용량과 가동 시간을 고려하여 결정한다. 송풍팬(5)과 압축기(3)의 세기는 필요에 따라 같이 또는 따로 조정하는 것이 좋다.

증발기(1), 팽창 밸브(4), 수냉 응축기(2), 압축기(3), 송풍팬(5)의 형태는 종래의 에어컨과 다를 바가 없고, 물 펌프(7)의 설치 위치는 그림과 같이 냉각 물통(6)의 옆으로 제한되지 않으며 냉각 물통(6)의 내부를 포함하여 어디든 편리한 대로 둘 수 있다. 외부 물통(8)은 물을 담을 수 있는 용기로서 그 형태에 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 욕조를 활용할 수도 있다. 다만 외부 물통(8)이 놓이는 장소에 따라 방열에 유리한 재질과 형태 또는 보온에 유리한 재질과 형태를 할 수가 있다. 냉각 물통(6)과 외부 물통(8)을 잇는 호스는 직경 1cm 내외의 잘 휘는 성질의 것으로 재질이나 형태에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 그림에 나타내지 않은 장치들로 이를테면 팽창 밸브의 감열통, 건조기, 냉각 물통 내부 온도 센서, 실내 온도 센서, 작동 상태 표시기, 작동 스위치, 필터, 송풍팬 모터, 풍향 조절 장치, 리모컨 등등의 사용이 제한되는 것은 아니며, 배치 방법도 그림과 같은 배치 형태로 제한되지 않는다.

본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기(17)는 외부 물통(8)을 제외한 부분이 하나로 움직이기 때문에 전선과 물이 흐르는 두 호스가 붙어서 따라다니게 된다. 전선과 두 호스를 꼬이지 않도록 유지하며 간결하게 처리하는 것이 중요하다. 보기 좋게 유지하는 것도 중요하지만 호스가 심하게 꼬이거나 꺾이면 물이 흐르지 못 할 수도 있기 때문이다. 전선과 두 호스는 하나의 띠에 넣어 하나로 처리하는 것이 가장 간결하다. 이를테면 가정의 거실에 에어컨식 냉풍기(17)가 있고 외부 물통(8)이 베란다에 있다고 하면 에어컨식 냉풍기(17)에서 전선(18)과 두 호스(11, 12)가 하나의 띠(13)에 들어가고, 에어컨식 냉풍기(17)에서 하나의 띠(13)가 나와서 베란다까지 하나로 가고, 베란다에서 두 호스는 외부 물통(8)에 전선(19)은 전기 콘센트에 연결할 수 있다. 거실에서 에어컨식 냉풍기(17)가 이리저리 옮겨 다닐 때에 전선과 두 호스가 든 띠(13)의 길이가 남기도 하고 모자라기도 할 수 있기 때문에 얼레(20)를 사용하여 얼레(20)에서 띠(13)를 꼬이지 않게 감기도 하고 풀기도 하여 길이를 맞게 조정할 수 있도록 하는 것이 좋다.

물 펌프(7)를 이용하면 호스를 연장하여 외부 물통(8)에 있는 온수를 세탁기, 샤워기, 대야, 욕조, 물통 등 다른 곳으로 쉽게 옮길 수 있다. 외부 물통(8)의 물이 더워지면 세탁, 식기 세척, 샤워, 목욕 등에 사용하거나 다른 데로 옮기고 새로 수도물 또는 지하수 등 찬물을 받아 사용할 수 있고, 이를테면 밤 시간 동안 그대로 가만히 두어 열이 자연 방출되도록 해서 물이 식으면 계속 사용할 수 있다. 에어컨식 냉풍기(17)가 하루 종일 가동되지야 않겠지만 사용 시간이 증가하면 외부 물통(8)에서 자연 방출되는 열보다 많은 열이 외부 물통(8)으로 유입되어 외부 물통(8)의 물을 강제로 교환해야 하는 일이 벌어질 수도 있다.

도 3에는 본 발명에 의한 에어컨식 냉풍기를 위한 실외기(47)의 한 예를 보여 주고 있다. 실외기(47)는 외부 물통(8)이 자연 방출하는 열이 부족할 때 외부 물통(8)을 대신하여 사용할 수 있다. 에어컨식 냉풍기(17)에서 나온 호스(11, 12)가 실외기(47)의 호스(43, 44)로 연결되어 냉각 물통(6)에서 나온 더운 물이 냉각기(41) 속에서 송풍팬(42)의 바람에 의해 냉각된다.

에어컨은 창문을 닫고 외부 공기의 유입을 차단한 채 가동하여 실내의 열을 실외기로 보내어 실내의 온도를 낮춘다. 실내의 열을 실외로 퍼내는 것이다. 그렇기 때문에 에어컨을 가동하면 실내에서 발생한 열, 이를테면 부엌에서 조리 중 발생한 열도 실내의 온도를 올리게 되고 모두 외부로 퍼내어야 하는 대상이 된다. 에어컨식 냉풍기는 에어컨과 달리 창문을 열고 외부 공기의 순환이 자유로운 가운데 목표물을 향해 찬 바람을 보내는 장치이다. 창문을 열고 외부 공기가 실내에 순환될 때에는 부엌에서 조리 중 발생하는 열이 실내의 온도에 별 영향을 미치지 않는다. 공기 중의 열은 그만큼 확산 속도가 빠르기 때문이다. 마찬가지로 베란다에 둔 외부 물통(8)의 온도가 올라가도 실내 온도에 별 영향을 미치지 못한다.

도 2는 본 발명에 의한 제습기 겸용의 에어컨식 냉풍기(37)과 외부 물통(28)을 그린 것이다. 도 1에 보인 에어컨식 냉풍기(17)가 수냉 응축기(2)를 사용하여 냉풍기 역할만 하는데, 여기에 공냉 응축기(34)를 추가 구비하여 에어컨식 냉풍기(37)가 제습기 역할도 할 수 있도록 한 것이 특징이다. 압축기(23)와 증발기(21)는 하나씩 있지만 응축기는 수냉 응축기(22)와 공냉 응축기(34)가 있기 때문에 냉매의 흐름을 둘 중에서 하나 선택해야 한다. 응축기 선택기(35)는 이런 역할을 맡는다. 즉, 에어컨식 냉풍기(37)가 냉풍기로 사용될 때에는 냉매가 수냉 응축기(22)로 흐르고 제습기로 사용될 때에는 냉매가 공냉 응축기(34)로 흐르게 하는 것이다. 냉풍기로 사용될 때에 에어컨의 기본 구성 부품들이 어떻게 동작하는지에 대한 설명은 상기 도 1에 대한 설명에서 이미 잘 설명되었기 때문에 생략한다. 다만 냉풍기로 사용될 때 송풍팬(25)이 많은 공기를 쉽게 증발기(21)로 불어 보내기 위해 공냉 응축기(34)와 송풍팬(25) 사이의 측면에 공기 흡입구를 개방하는 것이 좋다. 제습기로 사용될 때에는 송풍팬(25)은 냉풍기로 사용될 때와 반대 방향으로 회전하는 것이 좋다. 즉, 공기가 증발기(21)를 거쳐 들어와서 공냉 응축기(34)를 거쳐 나가게 하는 것이다. 증발기(21)에서 물방울이 맺혀 떨어지면 물방울을 받을 수 있도록 제습 물통(36)을 구비하는 것이 좋다. 제습기로 사용될 때에는 외부 물통(28)과 물은 필요 없다. 제습기로 사용될 때에는 압축기(23)에서 압축된 냉매가 응축기 선택기(35)를 지나 공냉 응축기(34)를 지나 팽창 밸브(24)를 지나 증발기(21)를 지나 순환된다.

에어컨식 냉풍기(37)가 제습기로 사용될 경우에도 부분적으로 실내에 냉기를 방출해 주는 것이 좋을 때가 있다. 그렇기 때문에 제습기로 사용될 때에 냉기를 조절해 주는 기능이 있는 것이 좋다. 이것은 냉매가 모두 공냉 응축기(34)로 흐르지 않고 일부를 수냉 응축기(22)로 흐르게 함으로써 가능하다. 수냉 응축기(22)로 냉매가 흐르는 정도에 비례하여 증발기(21)에서 냉매에 흡입된 열이 물을 통해 외부 물통(28)으로 빠지므로 공냉 응축기(34)가 공기를 충분히 데워 주지 못해 그만큼 실내로 많은 냉기가 배출되게 된다. 수냉 응축기(22)와 공냉 응축기(34) 사이에 냉매의 분배를 조정해 주는 것은 응축기 선택기(35)가 할 수 있다.

가정, 식당, 사무실, 축사, 공장 등에서 찬 바람을 만들 수 있는 냉풍기로 활용될 수 있다. 모인 열을 버리지 않고 온수로 활용될 수도 있어 에너지 절약에도 도움이 될 수 있다. 제습기 겸용을 쉽게 구현할 수 있어서 장마에 필요한 제습기로도 활용될 수 있는 등 활용도를 높일 수 있다.

1: 증발기, 2: 수냉 응축기, 3: 압축기, 4: 팽창 밸브, 5: 송풍팬, 6: 냉각 물통, 7: 물 펌프, 8: 외부 물통, 9: 물, 10-12: 물 호스, 13: 전선과 물 호스가 든 띠, 17: 에어컨식 냉풍기, 18-19: 전선, 20: 얼레, 21: 증발기, 22: 수냉 응축기, 23: 압축기, 24: 팽창 밸브, 25: 송풍팬, 26: 냉각 물통, 27: 물 펌프, 28: 외부 물통, 29: 물, 30-32: 물 호스, 33: 전선과 물 호스가 든 띠, 34: 공냉 응축기, 35: 응축기 선택기, 36: 제습 물통, 37: 에어컨식 냉풍기, 38-39: 전선, 40: 얼레, 41: 냉각기, 42: 송풍팬, 43-44: 호스

Claims (3)

1. 냉풍기에 있어서,
   증발기, 팽창 밸브, 수냉 응축기, 압축기, 송풍팬, 냉각 물통, 물 펌프, 외부 물통을 구비하여,
   압축기를 거친 냉매가 수냉 응축기와 팽창 밸브를 지나 증발기에서 증발하면 송풍팬으로 찬 바람을 만들고,
   냉각 물통 속에 든 수냉 응축기를 물로 식히고,
   냉각 물통 속의 물을 호스를 통해 외부의 물과 순환시켜 냉각하는 것을 특징으로 하는 에어컨식 냉풍기.
2. 청구항 1에 있어서,
   공냉 응축기를 더 구비하고,
   필요에 따라 냉매의 흐름을 수냉 응축기와 공냉 응축기로 조정하여 냉풍기와 제습기의 역할을 선택할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 에어컨식 냉풍기.
3. 청구항 1과 청구항 2에 있어서,
   실외기를 더 구비하고,
   실외기를 사용하여 냉각수를 냉각하는 것을 특징으로 하는 에어컨식 냉풍기.

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