KR20190030816A

KR20190030816A - 산업용 이동식 냉난방기

Info

Publication number: KR20190030816A
Application number: KR1020170118279A
Authority: KR
Inventors: 정신득
Original assignee: (주)창원테크
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2019-03-25

Abstract

본 발명은 산업용 이동식 냉난방기에 관한 것으로, 이동형 케이싱; 상기 케이싱 내부에 포함되어 냉각부; 상기 냉각부에서 냉각된 유동을 송풍하는 송풍팬; 상기 송풍된 유동을 안내하는 내부 덕트; 상기 내부 덕트를 통해 안내되는 유동을 토출하는 외부 덕트; 상기 내부 덕트에 포함되는 제1,2 PTC 히터; 상기 외부 덕트에 포함되는 제3 PTC 히터; 및 상기 냉각부, 상기 송풍팬 및 상기 PTC 히터를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제1,2,3 PTC 히터는 직렬로 배치되어 주위 온도가 기준치 이하인 경우 자동으로 동작한다.

Description

산업용 이동식 냉난방기{MOVABLE INDUSTRIAL AIR CONDITIONER}

본 발명의 실시예는 산업용 이동식 냉난방기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉방 및 난방 기능을 모두 제공하는 이동식 산업용 냉난방기에 관한 것이다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 산업용 이동식 냉방기는 냉방전용으로서, 실외기와 실내기가 일체로 형성되어 히터를 부착할 수 있는 공간적 여유가 없으므로, 사계절 사용이 가능한 냉방 및 난방 겸용 제품이 개발되지 못하고 있다.

또한, 냉방 시에는 주로 12m/s의 강한 풍속이 요구되나, 난방 시에는 8m/s의 비교적 저속의 풍속이 요구되어, 풍속이 강할 경우 난방 효율이 떨어지기 때문에 냉방과 난방 겸용으로 이용할 수 있는 산업용 이동식 냉난방기의 개발이 어려웠다.

한편, 산업 현장에서 대표적인 난방장치로서 온풍난방기가 널리 이용되고 있는 실정이다. 그러나, 온풍난방기는 기름이나 연탄과 같은 연료를 사용하여 보일러를 작동시킨 후 이 보일러에서 발생한 열기를 송풍기를 통해 강제 공급함으로써, 난방이 이루어지는 장치이기 때문에 열효율이 낮아 난방비용이 증가할 뿐만 아니라, 기름이나 연탄과 같은 화석연료의 사용으로 인한 환경오염물질의 배출로 대기를 오염시키는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 이와 같은 종래의 산업용 냉방기와 난방기의 문제점을 해소할 수 있는 산업용 이동식 냉난방기에 대한 요구가 높아지고 있다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 산업용 이동식 냉난방기는 냉방 기능과 난방 기능을 모두 제공하여 작업장에서의 사계절 사용이 가능하도록 하고, 냉방시와 난방 시의 송풍팬의 회전 속도와, 직렬 3열의 PTC 히터의 동작에 의해 발열을 자동으로 조절하여 냉방 효율 및 난방 효율을 높이고, 공기 유로 상에 PTC 히터를 직렬 3단으로 배치하여, 공기가 충분히 가열된 경우에는 유로 상의 마지막 PCT 히터는 PCT 히터의 특성상 저항값이 커져 자동적으로 작동하지 않도록 구성하여 에너지 절감 효과를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명에 따른 산업용 이동식 냉난방기는 각 PCT 히터 상에 필터를 각각 배치하여 추가적인 공기 필터링 효과를 제공하고자 한다.

전술한 문제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기는 이동형 케이싱; 상기 케이싱 내부에 포함되어 냉각부; 상기 냉각부에서 냉각된 유동을 송풍하는 송풍팬; 상기 송풍된 유동을 안내하는 내부 덕트; 상기 내부 덕트를 통해 안내되는 유동을 토출하는 외부 덕트; 상기 내부 덕트에 포함되는 제1,2 PTC 히터; 상기 외부 덕트에 포함되는 제3 PTC 히터; 및 상기 냉각부, 상기 송풍팬 및 상기 PTC 히터를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제1,2,3 PTC 히터는 직렬로 배치되어 주위 온도가 기준치 이하인 경우 자동으로 동작한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 제2 PTC 또는 상기 제3 PTC는 상기 제1 PTC의 동작에 의해 주위 온도가 기준치 이상인 경우에 동작하지 않도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 PTC는 상기 제1 PTC가 동작함에도 주위 온도가 기준치 이하인 경우에 동작할 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제3 PTC는 상기 제1,2 PTC가 동작함에도 주위 온도가 기준치 이하인 경우에 동작할 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1,2,3 PTC 히터는 상기 내부 덕트 및 상기 외부 덕트의 상기 유동을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 외부 덕트는 상기 냉각부, 상기 송풍팬 및 상기 제1,2,3 PTC 히터를 제어하는 조작 패널;을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 내부 덕트 내에서 상기 제1,2 PTC 히터의 일측에 각각 설치되는 제1,2 필터; 및 상기 외부 덕트 내에서 상기 제3 PTC 히터의 일측에 설치되는 제3 필터;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 냉각부의 동작시의 상기 송풍팬의 송풍 풍속보다 상기 PTC 히터의 동작시의 상기 송풍팬의 송풍 풍속을 낮게 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기는 냉방 기능과 난방 기능을 모두 제공하여 작업장에서의 사계절 사용이 가능하도록 하고, 냉방시와 난방 시의 송풍팬의 회전 속도와, 직렬 3열의 PTC 히터의 동작에 의해 발열을 자동으로 조절하여 냉방 효율 및 난방 효율을 높이고, 공기 유로 상에 PTC 히터를 직렬 3단으로 배치하여, 공기가 충분히 가열된 경우에는 유로 상의 마지막 PCT 히터는 PCT 히터의 특성상 저항값이 커져 자동적으로 작동하지 않도록 구성하여 에너지 절감 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기는 각 PCT 히터 상에 필터를 각각 배치하여 추가적인 공기 필터링 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의 회로도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의 구성도이다.

이후부터는 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의 구성을 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기는 케이싱(100), 냉각부, 송풍팬(300), 내부 덕트(400), 외부 덕트(600), PTC 히터(810, 820, 830) 및 제어부(700)를 포함하여 구성된다.

상기 케이싱(100)은 이동이 편리하도록 하부에 바퀴를 구비할 수 있으며, 이와 같이 구성되는 케이싱(100) 내부에는 압축기(210), 증발기(220), 응축기(230) 및 팽창밸브를 포함하는 냉각부가 배치된다. 또한, 냉각 성능을 높이기 위하여 응축기(230)를 냉각하기 위한 배기팬(240)을 포함할 수 있으며, 상기 송풍팬(300)은 상기 냉각부에서 냉각된 유동을 송풍할 수 있다.

내부 덕트(400)는 상기 송풍되는 유동을 안내하며, 외부 덕트(600)는 상기 내부 덕트(400)를 통해 안내되는 유동을 토출한다.

이때, 상기 내부 덕트(400) 및 상기 외부 덕트(600)에는 각각 PTC 히터(810, 820, 830)가 포함되어 전달받은 유동 공기를 가열하여 토출할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 내부 덕트(400)에는 제1 PTC 히터(810)와 제2 PTC 히터(820)가 배치될 수 있고, 상기 외부 덕트(600)에는 제3 PTC 히터(820)가 배치될 수 있으며, 상기 외부 덕트(600) 및 제3 PTC 히터(820)는 케이싱(100)으로부터 탈부착이 가능하게 구성될 수 있다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제1 PTC 히터(810), 상기 제2 PTC 히터(820) 및 상기 제3 PTC 히터(830)가 3열의 직렬로 배치될 수 있다.

이후부터는 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의 냉방 운전시의 동작을 설명하기로 한다.

먼저, 제어부(700)가 제1,2,3 PTC 히터(810, 820, 830)의 동작은 중지시키고, 냉각부를 동작시켜 냉동 사이클을 수행시킨다.

압축기(210)가 냉매를 압축하여 고온 고압 상태로 만들고, 냉매가 응축기(230)를 지나면서 공기와 열교환하여 중온 고압의 상태가 되며, 팽창 밸브를 통과하면서 저온 저압 상태가 된다.

냉매는 증발기(220)를 지나며 기화하여 주위의 열을 빼앗게 되는데, 외부의 공기가 증발기와 열교환하며 냉방에 이용되는 냉기가 생성된다.

또한, 제어부(700)는 송풍팬(300)을 작동시켜 냉각된 공기, 즉 냉기를 내부 덕트(400)와 외부 덕트(600)를 통해 토출될 수 있도록 강제 유동을 형성한다.

그뿐만 아니라 배기팬(240)을 작동시켜 응축기(230)에서 냉매가 더욱 잘 응축되도록 하여 냉각 성능을 높일 수 있다.

또한, 외기의 온도를 측정하는 센서 또는 냉기의 온도를 측정하는 센서(250) 등을 구비하며, 제어부(700)는 상기 센서(250)에서 얻은 온도 정보를 이용하여 송풍팬(300)의 송풍 세기 및 압축기(210)의 압축 성능 등을 조절할 수 있다.

이후부터는 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의 난방 운전시의 동작을 설명하기로 한다.

먼저, 제어부(700)가 압축기(210), 증발기(220), 응축기(230) 등의 냉각부와 배기팬(240)의 동작을 멈추도록 하고, PTC 히터(810, 820, 830)와 송풍팬(300)을 동작시킨다.

본 발명에 따른 PTC 히터(810, 820, 830)는 열전도성이 우수하고 순간 발열량이 높은 장점이 있다. 또한, 상기 PTC 히터(810, 820, 830)는 온도가 높아질수록 저항값이 커져 주위 온도가 높으면 발열량이 적어지며, 주위 온도가 낮으면 발열량이 커져 온도 조절을 위한 별도의 회로를 구비하지 않고도 발열량을 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기는 상기 PTC 히터(810, 820, 830)가 내부 덕트(400) 및 외부 덕트(600)의 유로 상에서 유동 방향을 따라 간격을 두고 직렬로 배치된다.

따라서, 상기 유동은 차례로 상기 제1,2,3 PTC 히터(810, 820, 830)를 거치면서 점차 데워지게 되는데, 전방에 위치한 제1,2 PTC 히터(810, 820)에 의해 유동이 충분히 가열된 경우에는 후방에 위치한 제3 PTC 히터(830)는 PTC 히터의 자체 특성에 따라 작동하지 않으므로 에너지 효율을 보다 높일 수 있다.

또한, 모든 PTC 히터(810, 820, 830)가 작동한다 하더라도, 후방으로 갈수록 점점 유동의 온도가 높아진다. 보다 구체적으로, 상온 8 ℃에서는 제1 PTC 히터(810)가 약 13 A의 전류를 소비한다면, 제2 PTC 히터(820)는 11 A의 전류를 소비하고, 제3 PTC(830)는 9 A의 전류를 소비할 수 있다.

이때, 주위 온도가 기준치 이하로 떨어지는 경우에는 상기 제1,2,3 PTC 히터(810, 820, 830)가 저항값 조절에 의해 전류값을 각각 14.5 A, 12.5 A, 10.5 A로 올려 스스로 발열량을 증가시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기는 이와 같은 PTC 히터의 특성 때문에 히터의 제어를 위해 별도의 복잡한 회로를 구성하지 않아도 능동적으로 모든 PTC 히터(810, 820, 830)의 소비 전력이 조절되고, PTC 히터(810, 820, 830)의 온/오프가 조절될 수 있는 장점이 있다.

예를 들어, 제1 PTC(810)가 동작하여 주위 온도가 기준치 이상으로 올라가는 경우에는 상기 제2,3 PTC(820, 830)가 동작하지 않는다. 그러나, 제1 PTC(810)가 동작하는 경우에도 주위 온도가 기준치의 이하인 경우에는, 제2 PTC(820)가 동작하여 주위 온도를 상승시킬 수 있다. 또한, 상기 제2 PTC(820)가 동작함에도 주위 온도가 기준치 이하인 경우에는 상기 제3 PTC(830)가 동작하여 주위 온도를 상승시킬 수 있다.

그뿐만 아니라, 본 발명의 일실시예에 따르면, 조작 패널(750)을 통한 제어에 의하여 제1,2,3 PTC 히터(810, 820, 830)의 선택적 작동도 가능하다.

예를 들어, 제1,2 PTC 히터(810, 820)를 전기적으로 직렬 연결하는 경우 두 개의 제1,2 PTC 히터(810, 820)가 동시에 온/오프될 수 있으며, 제3 PTC 히터(830)만 개별적으로 온/오프 되도록 구성될 수 있으며, 제1,2,3 PTC 히터(810, 820, 830)를 전기적으로 병렬로 연결하여 모두 개별적으로 온/오프 할 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 필요에 따라 1단 운전시에는 제1,2 PTC 히터(810, 820)만 동작되고, 2단 운전시부터 제1,2,3 PTC 히터(810, 820, 830)가 모두 운전되도록 구성될 수 있다. 물론, 제어부(700)에서 제1,2,3 PTC 히터(810, 820, 830)를 구동하는 경우, 제어부(700)의 제어와는 별개로 각 PTC 히터의 고유의 특성에 의해 제1,2,3 PTC 히터(810, 820, 830)의 발열량이 조절될 수 있다.

한편, 제어부(700)는 송풍팬(300)의 구동 속도를 조절할 수 있으며, 냉방 운전 시와 난방 운전 시의 속도를 각각 달리 조절할 수 있으며, 냉방 운전시와 난방 운전시에 각각, 다단으로 속도를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따르면 제어부(700)가 냉각부의 동작시의 상기 송풍팬의 송풍 풍속보다 상기 PTC 히터의 동작시의 상기 송풍팬의 송풍 풍속을 낮게 제어하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 냉방 운전시 1단은 11 m/s의 속도로 조절하고, 2단은 12 m/s의 속도로 조절하며, 난방 운전시 1단은 6 m/s, 2단은 7 m/s, 3단은 8 m/s의 속도로 조절할 수 있다.

제어부(700)는 속풍팬(300)을 구동하는 모터를 인버터 제어할 수 있도록 구성되어 냉난방 운전 또는 원하는 풍량을 제어하여 운전할 수 있다.

한편, 외부 덕트(600)와 제3 PTC 히터(830)는 케이싱(100)으로부터 탈부착 가능하게 형성되며, 외부 덕트(600)와 제3 PTC 히터(830)가 분리될 경우, 조립 또는 분리 과정에서 안전을 위해 노출되는 제3 PTC 히터(830)에는 전도 안전 장치가 포함될 수 있다.

그뿐만 아니라, 본 발명의 일실시예에 따르면 내부 덕트(400) 내에서 상기 제1,2 PTC 히터(810, 820)의 일측에는 각각 제1,2 필터(510, 520)가 설치될 수 있으며, 상기 외부 덕트(600) 내에서 상기 제3 PTC 히터(830)의 일측에는 제3 필터(530)가 설치되어 필터링된 냉난방 공기를 제공할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기의 회로도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 산업용 이동식 냉난방기는 제어부(700)가 냉방시와 난방 시의 송풍팬(300)의 회전 속도를 조절하여 냉방 효율 및 난방 효율을 높이고, 공기 유로 상에 PTC 히터(810, 820)를 소정 간격으로 배치하여, 공기가 충분히 가열된 경우에는 유로 상의 마지막 PCT 히터는 PCT 히터의 특성상 저항값이 커져 자동적으로 작동하지 않도록 구성되어 에너지 절감 효과를 제공할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 케이싱
210: 압축기
220: 증발기
240: 배기팬
300: 송풍팬
400: 내부 덕트
510: 제1 필터
520: 제2 필터
530: 제3 필터
600: 외부 덕트
700: 제어부
810: 제1 PCT 히터
820: 제2 PCT 히터
830: 제3 PCT 히터

Claims

이동형 케이싱;
상기 케이싱 내부에 포함되어 냉각부;
상기 냉각부에서 냉각된 유동을 송풍하는 송풍팬;
상기 송풍된 유동을 안내하는 내부 덕트;
상기 내부 덕트를 통해 안내되는 유동을 토출하는 외부 덕트;
상기 내부 덕트에 포함되는 제1,2 PTC 히터;
상기 외부 덕트에 포함되는 제3 PTC 히터; 및
상기 냉각부, 상기 송풍팬 및 상기 PTC 히터를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제1,2,3 PTC 히터는,
직렬로 배치되어 주위 온도가 기준치 이하인 경우 자동으로 동작하는 산업용 이동식 냉난방기.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2 PTC 또는 상기 제3 PTC는,
상기 제1 PTC의 동작에 의해 주위 온도가 기준치 이상인 경우에 동작하지 않는 산업용 이동식 냉난방기.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 PTC는,
상기 제1 PTC가 동작함에도 주위 온도가 기준치 이하인 경우에 동작하는 산업용 이동식 냉난방기.
청구항 1에 있어서,
상기 제3 PTC는,
상기 제1,2 PTC가 동작함에도 주위 온도가 기준치 이하인 경우에 동작하는 산업용 이동식 냉난방기.
청구항 1에 있어서,
상기 제1,2,3 PTC 히터는,
상기 내부 덕트 및 상기 외부 덕트의 상기 유동을 따라 간격을 두고 배치되는 산업용 이동식 냉난방기.
청구항 1에 있어서,
상기 외부 덕트는,
상기 냉각부, 상기 송풍팬 및 상기 제1,2,3 PTC 히터를 제어하는 조작 패널;
을 더 포함하는 산업용 이동식 냉난방기.
청구항 1에 있어서,
상기 내부 덕트 내에서 상기 제1,2 PTC 히터의 일측에 각각 설치되는 제1,2 필터; 및
상기 외부 덕트 내에서 상기 제3 PTC 히터의 일측에 설치되는 제3 필터;
를 더 포함하는 산업용 이동식 냉난방기.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 냉각부의 동작시의 상기 송풍팬의 송풍 풍속보다 상기 PTC 히터의 동작시의 상기 송풍팬의 송풍 풍속을 낮게 제어하는 산업용 이동식 냉난방기.