KR850001375B1 - 냉난방 및 가습 기능을 겸한 에어콘 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

냉난방 및 가습 기능을 겸한 에어콘

제1도는 본 발명이 응용된 열펌프식 에어콘의 냉방시 냉매회로도.

제2도는 본 발명이 응용된 열펌프식 에어콘의 난방시 냉매회로.

제3도는 본 발명을 구체화한 에어콘의 가습장치를 나타낸 발췌도.

제4도는 본 발명의 전기적 회로 구성도.

제5도는 본 발명의 요부 발췌 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 실내측 열교환기 8 : 팬

9 : 수조 10과 12 : 솔레노이드 밸브

11 : 급수파이프 13 : 배수파이프

14 : 가이드 핀 15 : 부구

16 : 마이크로 스위치 17 : 오우버플로우 파이프

18 : 냉방스위치 19 : 난방스위치

20 : 난방 및 가습스위치 21 : 절환스위치

본 발명은 열펌프식 에어콘등, 소형의 가정용 공기조화기에 있어서, 냉난방은 물론 필요한 경우 난방과 동시에 자체열로써 가습을 행할수 있도록 가습기능을 겸한 에어콘에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기의 이상적인 취향은 실내공기의 온도뿐만 아니라 습도까지 조절하여 쾌적한 공기상태를 유지시켜 주는 것이라 할 수 있다.

예를들어 겨울철에는 통상적으로 실내공기의 습도가 낮아져 가습을 해줄 필요성이 있으며, 이러한 관점에서 볼때 종래의 냉난방만이 가능한 에어콘디셔너를 설치한 경우 난방시에 실내온도 상승으로 상대습도가 저하되어 쾌적한 공기조화를 할수 없었다.

이러한 경우 실내습도를 조절하기 위해 가정에서는 따로이 가습기를 설치하여 이를 가동키 위한 별도의 전력을 더 소모해야 하는데, 이의 가습능력에도 한계가 있어 실내공간이 조금 큰 장소에서는 제대로 가습효과를 볼 수 없는 등의 폐단이 많았다.

본 발명은 이러한 점에 착안하여 안출한 것으로, 난방시 에어콘의 열교환기에서 방출되는 일부열로써 작동하는 간단한 가습장치를 에어큰내에 설치하여 별도의 전력을 거의 소모치 않고도 난방과 동시에 층분한 가습을 행할수 있도록 한 것인데, 요약하면 염가로 최적의 공기조화를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이하 본 발명을 구체화 시킨 하나의 실시예를 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면 제1도와 제2도는 본 발명이 응용된 열펌프식 에어콘디셔너의 냉매회로를 도시한 것인데, 제1도는 냉방시 제2도는 난방시의 냉메흐름을 나타낸 것이다.

냉방시에는 압축기(1)에서 압축된 고온고압의 냉메가 절환밸브(2)를 거쳐 실외측 열교환기(3)로 유입되고 여기에서 열을 방출하여 응축된 저온 고압의 냉매가 모세관(4)을 지나는 동안 증발하기 쉽도록 저온저압의 상태로 팽창되고, 이후 실내측 열교환기(5)를 지나는 동안 주위의 열을 빼앗아 증발되어 냉각효과를 낸다음 진공기(6)를 거쳐 다시 압축기(1)로 흡입되는데, 이러한 과정에서 실내측 열교환기(5)측에 응축수가 발생하므로 이에 상기 응축수를 받아줄 물받이(7)가 필요하게 된다.

한편, 난방시에는 냉매가 제2도에서와 같이 절환밸브(2)에 의하여 역으로 흐르고 상태변화 역시 역으로 형성되며 따라서 실내측 열교환기(5)는 응축기 역할을, 실외측 열교환기(3)는 증발기 역할을 각각 바꾸어 담당케 되므로 실내측 열교환기(5)에서 열을 발산, 난방 효과를 내게된다.

도면 제3도는 이와같이 동작하는 에어콘에 있어서, 본 발명의 구체적인 한 실시예를 나타낸 것인데 상술한 에어콘의 물받이(7)를 그대로 개조하여 물받이 겸 가습용팬(8)을 실내측 열 교환기(5)의 하부에 설치하되 열교환기(5)의 일부가 상기 팬(8)의 내부에 잠기도록 하고, 이에 가습용 물을 공급해 줄 수조(9)를 그 일측에 설치해 준 것이다.

수조(9)와 팬(8)사이에는 가습수의 흐름을 제어하는 솔레노이드 밸브(10)를 가진 급수파이프(11)를 연결하고 그 반대측에는 솔레노이드 밸브(12)를 가진 배수파이프(13)를 팬(8)의 측벽하단에 연결 구성한다.

또한 팬(8)의 내부 바닥 일측에는 가이드 핀(14)을 돌설하여 이에 부구(15)를 삽착유설하고 그 외벽에는 상기 부구(15)가 팬(8)내로 유입, 증발되는 가습수의 수위변화에 의하여 상·하로 유동함에 따라 개폐되도록하는 마이크로 스위치(16)를 부착하여 하나의 수위센서를 형성한다.

마이크로 스위치(16)는 밸브(10)에 연결하여 팬(8)이 비어 있을때는 언(ON)상태로 난방 및 가습의 전원인가시 밸브(10)가 열려 있도록 하고, 팬(8)내부에 가습수가 일정량 이상 채워졌을때 부구(15)의 상승에 의하여 오프(OFF)되어 밸브(10)를 닫아주도록 함으로써 수조(9)로부터 가습수가 더이상 공급되지 않게하며 그 반대측 배수 파이프(13)와 팬(8)의 측벽상단사이에 오우버플로우(OVER FLOW) 파이프(17)를 연결하여 스위치(16)의 고장이나 기타의 사유로 인하여 팬(8)내부에 가습수가 계속 공급될 경우 물이 팬(8)의 외부로 흘러넘치지 않도록 대비한다.

도면 제4도는 상술한 바와같은 구조로 된 본 발명의 에어콘을 작동시키는 스위치와 전기적회로 구성도인데, 18은 냉방스위치, 19는 난방 스위치, 20은 난방 및 가습스위치이며 이를 한묶음으로 절환스위치(21)를 구성하고, 16은 상술한 마이크로 스위치, 10은 급수축 솔레노이드밸브, 12는 배수측 솔레노이드 밸브, 22는 전원스위치이다.

이러한 구조를 가진 본 발명에 있어서 사용자가 절환스위치(21)를 조작하여 냉방스위치(18)를 연결작동시키면 상술한 도면 제1도에서와 같은 냉매의 흐름과 동시에 밸브(10)는 그대로 닫혀있고 밸브(12)만 열려 팬(8)내부에 축적되는 응축수가 배수 파이프(13)를 통하여 외부로 배수되도록 한다.

또한 겨울철등에 난방하고자 난방스위치(19)를 연결작동시키면 도면 제2도에서와 같은 냉매의 흐름과 함께 밸브(10)는 역시 그대로 닫혀있고 밸브(12)만 열려 팬(8)내부에 물이 들어오는 경우 파이프(13)를 통하여 외부로 배수되도록 한다.

한편 실내공기가 건조하여 난방과 동시에 가습을 하고자 난방 및 가습 스위치(20)를 작동시키면 밸브(10)는 열리고 밸브(12)는 닫혀 수조(9)내의 가습수를 팬(8)내부에 공급하여 채워지도록하며, 가습수가 팬(8)에 일정량 이상 채워진 후에는 전술한 바와같이 부구(15)의 상승에 의하여 마이크로 스위치(16)가 오프(OFF)됨으로써 이와 연계작동하는 밸브(10)가 닫혀 가습수의 공급이 중단되도록 한다.

이후 열교환기(5)에서 발산되는 열의 일부에 의하여 팬(8)내의 물이 증발함으로써 실내공기에 가습케 되는데 팬(8)내의 수위 증발로 인하여 일정이하로 내려가면 부구(15)도 다시 따라 내려가므로 마이크로 스위치(16)가 다시 언(ON)되어 밸브(10)를 열어주고, 이에 따라 수조(9)내의 가습용수가 팬(8)에 다시 공급 되도록 하는 가습싸이클을 계속 반복한다. 도면 제5도는 상술한 본 발명의 수위감지시스템을 확대하여 나타낸 것이다.

이와같은 본 발명에 있어서 에어콘의 일일 가동시간과 가습량을 감안하여 하루에 한번, 또는 수일에 한번 정도 수조(9)에 가습용수를 채워줄 수 있도록 수조(9)의 용량을 결정하면 되는데, 예를들어 상기 에어콘의 난방능력이 시간당 3400kcal이고 이 난방능력중 1/10정도를 가습열량으로 사용한다면 시간당 가습에 쓰인 열량 Q는 340kcal/가 될 것이다. 또한 가습에 제공되는 물의 온도를 10℃라 한다면 이의 증발잠열γ_w는581.84kcal/kg임은공지의사실이다.따라서시간당가습

이 되므로 상기 에어콘의 가습능력은 0.574ℓ/Hr, 즉 시간당 0.574ℓ의 수분을 가습케 된다. 그러므로 에어콘의 평균 일일 가동시간을 H라 한다면, 0.574×H(ℓ)정도의 용량을 가진 수조를 준비하여 하루에 한번씩 가습용수를 수조내에 공급해 주면 될 것이다. 이상에서 상술한 바와같이 본 발명은 열펌프식 에어콘등 소형의 가정용 공기 조화기에 난방과 동시에 자체 염교환기의 열로써 작동하는 간단한 가습장치를 설치해 줌으로써 겨울철등의 난방시에 실내공기가 건조해 지는 것을 방지하여 염가로 쾌적한 공기 조화를 제공할 수 있는 효과를 지닌 것이다.

Claims (3)

1. 열 펌프식 냉매회로를 가진 통상의 에어콘에 있어서, 소정의 가습용수 공급수단과 공급된 가습용수를 적의 수납하여 이를 실내측 열교환기의 자체열 일부로써 증발가습토록한 가습용 팬 및 상기 팬내부에 공급되는 가습용수의 수위를 일정이하로 제한조절할 수 있는 수위 제어수단과를 구비한 일련의 가습장치를 그 실내측 유니트에 적의 설치하되 소정의 절환스위치를 통해 상기 에어콘을 냉방상태, 난방상태 또는 난방 및 가습상태로 각각 절환가동할 수 있도록 구성한 냉난방 및 가습기능을 겸한 에어콘.
2. 제1항에 있어서, 상기 가습장치는 물받이겸 가습용 팬(8)을 실내측 열교환기(5)의 하부에 설치하되 이 열교환기의 하단일부가 상기 팬(8)의 내부에 적절히 몰입되게 설치함과 동시에 그 외측적소에 하나의 가습용수 공급수조(9)를 설치하여 이 수조(9)와 상기팬(8)의 일측벽 사이에 솔레노이드밸브(10)를 가진 급수파이프(11)를 연결설치하고, 이의 반대쪽에는 솔레노이드밸브(12)를 가진 배수파이프(13)를 소정의 오우버플로우파이프(17)와 함께 팬(8)에 가설토록 하여서된 냉난방 및 가습기능을 겸한 에어콘.
3. 제1항에 있어서, 상기 수위제어수단은, 전기팬(8)의 내부바닥에 가이드핀(14)을 돌설하여 이에 부구(15)를 상하로 유동되게 설치하고, 그 외벽에는 전기 솔레노이드밸브(10)의 작동에 관련한 마이크로 스위치(16)를 부설하여 팬(8)내의 수위변화에 의한 상기 부구(15)의 승하강 동작에 따라서 이 마이크로스위치(16)를 적의개폐토록 하여서된 냉난방 및 가습기능을 겸한 에어콘.

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