KR200299257Y1 - 에어컨의 폐열을 이용한 온수공급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 에어컨의 냉동싸이클을 구성하는 방열기에서 발생하는 폐열을 수냉식으로 냉각하고 냉각에 이용된 용수를 온수로 재활용하는 것을 목적으로하는 것으로 그 구체적인 수단은 방열기의 냉각조에 온도센서와 수위센서를 구비하여 방열기의 냉각수 온도가 일정수준에 도달하면 밸브를 개폐하여 가열된 온수를 단열처리된 저장조로 출수하며, 에어컨 미가동시를 대비하여 난방용 보일러와 방열기를 일체화하는 것에 의하여 달성된다.

Description

에어컨의 폐열을 이용한 온수공급장치{The warm-water supply system making use of waste heat of airconditioner}

본 고안은 냉방기 즉 에어컨의 방열기로부터 발생되는 폐열을 이용하여 용수를 가열하는 장치에 관한 것이다.

에어컨은 압축기와 방열기, 팽창밸브 및 증발기로 구성된 냉동싸이클에 의하여 열교환이 이루어져 공기를 냉각 시키게 되는데 이 과정에서 다량의 폐열이 발생되고 발생된 폐열은 방열기를 통하여 대기중으로 방출되어질뿐 별다른 활용수단이 없었다.

통상 실외에 설치되는 방열기는 공기냉각방식으로 냉각되며 공냉식 냉각을 위하여서는 팬을 구동시켜야 하므로 적지 않은 전력소비와 소음이 발생하고 방열기로부터는 뜨거운 열풍이 발생하여 방열기를 설치하는 장소선택에 제약이 있었다.

본 고안은 전술한 바와같은 문제점을 해결하고자 대기중에 방출되던 열원을 회수하여 용수의 가열에 이용함으로써 에너지 절약을 기할수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 또 다른 목적은 방열기의 팬구동을 위한 전력소비와 소음발생 및 열풍발생을 방지하여 방열기 설치장소 선택의 폭을 넓히는데 그 목적이 있다.

도 1은 에어컨의 폐열을 이용한 온수공급장치의 개략도

도 2는 종래 냉동싸이클을 나타내는 개략도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 증발기 2. 압축기

3. 팽창밸브 4, 4'. 스리웨이밸브

5. 급수관 6. 출수관

7. 방열기 8. 냉각조

9. 보일러 10. 저장조

11. 온도센서 12. 수위센서

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안 에어컨의 방열기 폐열을 이용한 온수공급장치는 냉동싸이클을 구성하는 방열기에 고온의 냉매로부터 냉각수로 열을 교환하는 수단과 가열된 냉각수를 필요시 사용할 수 있도록 저장하는 단열처리된 저장수단에 의하여 달성된다.

이하에서 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와같이 에어컨의 방열기를 이용한 온수공급장치는 냉동싸이클중 증발기(1)에서 열을 흡수하여 증발된 냉매를 압축기(2)에서 단열압축함에 따라 냉매의 체적감소에 반비례하여 온도는 상승하여 통상 섭씨 85°C 전후의 온도에 도달하므로 에어컨의 냉방효율을 높이기 위하여 과열된 냉매를 방열기(7)를 통하여 냉각하는 과정을 이용하는 것으로 방열기(7) 냉각방식은 통상 공냉식을 채용하고 있으나 본 고안에서는 수냉식을 채택하고 방열기의 냉각에 이용된 냉각수를 온수로 재활용하는 것이다.

본 고안의 방열기의 구조는 냉매를 냉각하는 수단으로 열전도성이 우수한 금속제 파이프를 코일상으로 하여 방열기(7)의 냉각조(8) 내부에 장치한다.

냉각조(8)의 하단에는 급수관(5)을 상단에는 출수관(6)을 구비한다.

냉각조(8)의 상부일측에는 온도센서(11)와 수위센서(12)를 설치하여 냉각조(8) 내부의 냉각수가 항상 일정한 수위를 유지할 수 있게함과 동시에 냉각수가 일정온도 이상에 도달하면 출수관(6)측의 스리웨이(4')밸브를 개폐하여 가열된 냉각수를 온수저장조로 배출하며 동시에 급수관(5)측의 스리웨이(4)밸브를 개폐하여 온수배출량 만큼 냉각수를 보충한다.

냉각수의 보충을 상수도관을 통해 공급되는 물의 수압을 이용하여 냉각수를 순환시킬 수 있다.

저장조(10)는 가열된 온수가 쉽게 냉각되지 않도록 단열처리 하는 것이 바람직하다.

방열기의 또 다른 실시예로서는 냉매파이프의 외주를 감싼 형태로 냉각수 파이프를 설치할 수도 있으며 이 경우 냉각수 파이프의 출수관 측에는 온도센서를 설치하여 냉각수가 일정온도를 유지할 수 있도록 냉각수의 유량을 밸브의 개폐를 통하여 조절한다.

이 경우 냉각조(8)를 이용한 방열기에 비하여 방열기의 체적을 컴팩트할 수 있는 장점이 있다.

또한 온수의 소요는 많으나 에어컨이 가동되지 않을 경우에 대비하여 방열기는 난방용 보일러와 일체화하고 연계하여 설치하는 것이 바람직하다.

즉 에어컨이 가동되지 않을 경우 난방용 보일러의 열원으로 용수를 가열한다.

본 고안은 상술한 바와같이 에어컨의 방열기에서 방출되던 폐열을 회수하여 온수를 얻을 수 있으므로 에너지의 이용효율을 높일 수 있으며, 또한 방열기로부터 열풍이나 소음발생이 없어 방열기 설치를 위한 위치선정이 자유롭고 방열기 자체의 크기도 공냉식에 비하여 현저히 줄일수 있는 매우 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 냉동싸이클을 구성하는 수냉식 방열기에 있어서, 방열기의 냉각수가 일정온도 이상 가열되면 온수저장조(10)로 배출하는 수단과, 방열기(7)로부터 유입된 온수를 저장하는 단열처리된 저장조(10)와, 방열기와 난방용 보일러(9)를 일체화하고 급수배관을 서로 연결하여 에어컨이 가동되지 않을시는 난방용 보일러에 의하여 용수를 가열하는 것을 특징으로 하는 에어컨의 폐열을 이용한 온수공급장치.