KR200321115Y1 - 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공기 조화기에 관한 것으로, 단일의 몸체 내에 공조 작용을 수행하는 각종 구성부품이 구비될 수 있도록 하되, 상기 각 구성품 간은 압축기로부터 응축기로 제공되는 냉매의 온도를 최대한 저감시킬 수 있도록 하며, 응축수 배출이 원활하고도 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 일체형 공기 조화기를 제공하고자 한 것이다.

이를 위해 본 고안은, 외관을 이루는 본체(100)와; 상기 본체 내에 구비된 압축기(110), 응축기(120), 모세관(130) 및 증발기(140)와; 공기가 상기 응축기 및 증발기를 통과하여 본체 외부로 배출하도록 상기 공기를 송풍하는 적어도 하나 이상의 송풍팬(151,152)과; 상기 압축기와 응축기간을 연결하면서 냉매 유동을 안내하는 냉매관(161)과; 상기 냉매관이 수용되며, 그 내부로는 냉각수가 잔류하는 바스켓부(170); 그리고, 상기 냉각수를 상기 바스켓부로 제공하는 제1드레인호스(181):를 포함하여 이루어진 공기 조화기가 제공된다.

Description

공기 조화기{air-conditioner}

본 고안은 공기 조화기에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 설치 위치에 따른 제약없이 사용될 수 있는 일체형 공기 조화기의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 공기 조화기는 실내의 더운 공기를 열교환에 의해 찬공기로 바꾸고, 이 찬공기를 이용해 실내를 적정온도 이하로 냉방시키는 기기이다.

상기한 공기 조화기는 크게 압축기(11)와, 응축기(12)와, 모세관(13) 및 증발기(21)가 포함되어 이루어지며, 크게 실외에 설치되며 냉매를 압축 및 응축하는 실외기(10)와, 실내에 설치되며 상기 실외기에 의해 압축 및 응축된 냉매를 열교환시켜 찬공기를 얻는 실내기(20)로 구성된다.

이 때, 상기 실외기(10)와 실내기(20)는 냉매유로(40)에 의해 냉매의 순환이 가능하도록 연결된다.

여기서, 상기 압축기(11)는 저온저압의 기체 냉매를 고온고압의 기체 냉매로 압축하고, 상기 응축기(12)는 상기 압축된 고온고압의 기체 냉매를 고온고압의 액체 냉매로 응축하며, 상기 모세관(13)은 상기 응축된 고온고압의 액체 냉매를 저온저압화시키고, 상기 증발기(21)는 상기 저온저압의 액체 냉매를 저온저압의 기체 냉매로 증발한다.

이 때, 상기 증발기(21)의 주변부에는 증발기용 송풍팬(22)이 장착되어 상기 증발기(21)를 통과하면서 상기 증발기(21)와 열교환된 냉각풍을 실내로 토출하기 때문에 상기 실내가 냉방된다.

그러나, 전술한 종래의 공기 조화기는 실내기(20)와 실외기(10)가 각각 개별적인 구성으로 이루어지기 때문에 자유로운 위치 변경이 어려웠던 문제점을 가진다.

물론, 현재 이동식 공기 조화기의 개발이 이루어지고는 있으나, 이 역시 실외기로 인한 장착 위치상의 제약을 받을 수 밖에 없었다.

또한, 최근에는 도시한 도 2와 같은 창문형 공기조화기와 같이 실내기와 실외기의 구성이 단일의 기기로 합쳐진 일체형 공기 조화기의 개발을 통해 개인적으로 사용될 수 있도록 하였으나, 이의 경우 낮은 냉방효율로 인해 사용자의 불만이 야기 되었다.

뿐만 아니라, 증발기(31)를 통한 저온저압의 액체냉매가 증발하는 과정에서 외기와의 만남에 의해 다량의 응축수가 발생됨에도 불구하고, 상기 응축수의 외부 배출에 대한 고려가 이루어지지 않았다.

또한, 전술한 일체형 공기 조화기는 모든 구성이 단일의 몸체(30) 내에 구비되기 때문에 비교적 높은 온도로 유지됨을 고려한다면 응축기(32)가 수행하는 기체 냉매의 응축 효율이 낮았던 문제점을 가진다.

즉, 압축기(33)로부터 제공된 기체 냉매의 온도가 상당한 고온임을 고려한다면 응축기(32)에 구비된 응축기용 송풍팬(34)으로서는 상기 기체 냉매의 온도를 충분히 저감시키지 못하기 때문에 결국, 응축효율이 저하될 수 밖에 없었던 것이다.

특히, 상기 일체형 공기 조화기는 상기 응축기용 송풍팬(34)에 의해 응축기(32)를 통과한 고온의 공기가 실내로 제공될 경우 상기 실내의 냉방 효율이 크게 떨어질 수 밖에 없었던 문제점을 가진다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 별도의 실외기가 존재하지 않고, 단일의 몸체 내에 공조 작용을 수행하는 각종 구성부품이 구비될 수 있도록 하되, 상기 각 구성품 간은 압축기로부터 응축기로 제공되는 냉매의 온도를 최대한 저감시킬 수 있도록 한 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 실내기와 실외기가 일체로 이루어지는 일체형 공기 조화기에서의 문제점인 응축수 배출이 원활하고도 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래 공기 조화기의 설치 구조를 개략적으로 나타낸 구성도

도 2 는 종래 창문형 공기 조화기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 구성도

도 3 는 본 고안에 따른 공기 조화기의 장착 상태를 나타낸 내부 구조도

도 4 은 본 고안에 따른 공기 조화기의 설치 구조를 간략히 나타낸 시스템 구조도

도 5 는 도 3의 “A”부에 대한 구조를 상세히 나타낸 요부 확대도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100. 본체 105. 구획판

110. 압축기 120. 응축기

130. 모세관 140. 증발기

161. 제1냉매관 170. 바스켓부

181. 제1드레인호스 182. 제2드레인호스

183. 제3드레인호스 190. 응축수 저장부

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 외관을 이루는 본체와; 상기 본체 내에 구비된 압축기, 응축기, 모세관 및 증발기와; 공기가 상기 압축기 및 증발기를 통과하여 본체 외부로 배출하도록 상기 공기를 송풍하는 적어도 하나 이상의 송풍팬과; 상기 압축기와 응축기간을 연결하면서 냉매 유동을 안내하는 냉매관과; 상기 냉매관이 수용되며, 그 내부로는 냉각수가 잔류하는 바스켓부; 그리고, 상기 냉각수를 상기 바스켓부로 제공하는 제1드레인호스:를 포함하여 이루어진 공기 조화기가 제공된다.

이하, 도시한 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 공기 조화기에 따른 실시예를 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.

먼저, 본 고안의 공기 조화기는 본체(100)와, 압축기(110), 응축기(120), 모세관(130) 및 증발기(140)와, 적어도 하나 이상의 송풍팬(151,152)과, 냉매관(160)과, 바스켓부(170)와, 제1드레인호스(181) 및 제2드레인호스(182)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 본체(100)는 기기의 외관을 이루면서 그 전면 및 후면에는 외기가 도입되는 제1흡입구(101) 및 제2흡입구(102)와, 열교환된 공기가 배출되는 제1토출구(103) 및 제2토출구(104)가 각각 형성되어 이루어진다.

이 때, 상기 본체(100)의 내부 공간은 구획판(105)에 의해 상단 전방측 공간과 후방측 공간 및 하부 공간 등 3개의 공간으로 각각 구획된다.

상기 구획판(105)은 각 공간간의 열전도를 최대한 방지할 수 있도록 스치로폴과 같은 열차단재로 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 본체(100)는 그 설치 위치의 변경이 용이한 이동형으로 사용될 수 있도록 하기 위해 저면에 다수의 바퀴(106)가 장착된다.

그리고, 상기 압축기(110)는 상기 본체(100) 내부의 하부 공간상에 장착되며, 저온저압의 기체 냉매를 고온고압의 기체 냉매로 압축한다.

그리고, 상기 응축기(120)는 상기 본체(100) 내의 상단 후방측 공간에 장착되며, 상기 압축된 기체 냉매를 저온저압의 기체 냉매로 응축한다.

이 때, 상기 응축기(120)는 상기 응축기(120)를 통과한 공기가 상기 본체(100) 외부로 배출될 수 있도록 상기 본체(100)에 형성된 제1토출구(103)의 인접부위에 설치된다.

그리고, 상기 모세관(130)은 상기 응축기(120)에 의해 응축된 냉매를 전달받아 저온저압의 액체 냉매로 팽창시키고, 이 팽창된 냉매를 증발기(140)로 제공하는 역할을 수행한다.

그리고, 상기 증발기(140)는 상기 본체(100) 내의 상단 전방측 공간에 장착되며, 상기 모세관(130)을 통과하면서 팽창된 냉매를 외기와 열교환시켜 실내로 제공하는 역할을 수행한다.

이 때, 상기 증발기(140)는 상기 열교환된 공기가 상기 본체(100) 외부로 배출될 수 있도록 상기 본체에 형성된 제2토출구(104)의 인접부위에 설치된다.

또한, 상기 증발기(140)의 저부에는 응축수받이(141)가 구비되며, 상기 응축수받이(141)에는 상기 증발기(140)를 통과하는 공기의 열교환시 발생된 응축수가 저장된다.

그리고, 상기 송풍팬은 제1송풍팬(151) 및 제2송풍팬(152)을 포함하며, 양축모터(153)의 양축에 각각 결합되고, 통상의 시로코팬(sirocco-fan)과 같은 횡류팬으로 구성된다.

이 때, 상기 제1송풍팬(151)에는 상기 본체(100)의 후면에 형성된 제1흡입구(101)로부터 공기를 흡입하여 상기 응축기(120)로 제공하도록 안내하는 제1팬하우징(154)이 구비되고, 상기 제2송풍팬(152)에는 상기 본체(100)의 전면에 형성된 제2흡입구(102)로부터 공기를 흡입하여 상기 증발기(140)로 제공하도록 안내하는 제2팬하우징(155)이 구비된다.

물론, 도시되지는 않았지만 상기 제1송풍팬(151)이 제1토출구(103)를 통해 공기를 흡입하여 상기 제1흡입구(101)를 통해 공기가 배출되도록 구성됨과 동시에 상기 제2송풍팬(152)은 제2토출구(104)를 통해 공기를 흡입하여 제2흡입구(102)를 통해 공기가 배출되도록 구성될 수도 있다.

또한, 상기 제1팬하우징(154) 및 제2팬하우징(155)의 각 부위 중 압축기(110)가 장착된 부위를 향하는 측에는 제1연통공(154a) 및 제2연통공(155a)이 각각 형성되고, 구획판(105)의 각 부위 중 상기 제1연통공(154a) 및 제2연통공(155a)에 대향되는 부위에는 제3연통공(105a) 및 제4연통공(105b)이 각각 형성된다.

그리고, 상기 냉매관(160)은 상기 압축기(110)와 응축기(120), 응축기(120)와 모세관(130), 모세관(130)과 증발기(140), 증발기(140)와 압축기(110)간에 각각 연결되며, 냉매의 유동을 안내하는 역할을 수행한다.

이 때, 상기 압축기(110)와 응축기(120) 사이에 연결되는 냉매관(이하, “제1냉매관”이라 한다)(161)은 도시된 도 5와 같이 다수 절곡되도록 형성된다.

그리고, 상기 바스켓부(170)는 상기 본체(100)의 하부 공간에 구비되며, 그 내부에는 냉각수가 잔류하고, 상기 냉각수에는 상기 제1냉매관(161)이 잠긴 상태로 수용된다.

상기와 같은 바스켓부(170)는 도시된 바와 같이 압축기(110)의 상단에 구비됨으로써 본체(100) 내부의 공간이 최대한 효율적으로 사용될 수 있도록 하게 된다.

이 때, 상기 바스켓부(170)는 구획판(105)에 형성되는 제3연통공(105a) 및 제4연통공(105b)을 통해 제공되는 송풍 공기의 유입됨이 가능하도록 위치시킴으로써 냉각수에 의한 제1냉매관(161)의 온도 저감 및 송풍 공기에 의한 제1냉매관(161)의 온도 저감이 이중적으로 이루어질 수 있도록 함이 보다 바람직하다.

또한, 상기 본체(100) 내의 하부 공간 저면에는 응축수 저장부(190)가 구비된다.

이 때, 상기 응축수 저장부(190)는 그 내부의 육안 관측이 가능한 투명 재질로 이루어지며, 그 내부에 저장되는 응축수의 배수를 위해 관로의 개폐가 가능한 배수관(191)이 연결된다.

또한, 상기 바스켓부(170)의 하단에는 상기 바스켓부(170) 내부에 잔류하는 냉각수가 필요에 따라 상기 응축수 저장부(190)로 배출될 수 있도록 제2드레인호스(182)가 연결되며, 상기 제2드레인호스(182)에는 그 내부를 유동하는 응축수를 선택적으로 차단하는 차단밸브(182a)가 구비된다. 상기 차단밸브(182a)는 원격 제어가 가능하도록 구성된다.

이와 함께, 상기 바스켓부(170)의 상단에는 설정된 수위 이상 응축수의 유입이 이루어질 경우 상기 유입되는 응축수를 상기 응축수 저장부(190)로 곧장 배수되도록 안내하는 제3드레인호스(183)가 연결된다.

이하, 전술한 바와 같이 구성된 본 고안의 공기 조화기를 이용한 실내의 냉방 과정에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.

먼저, 본 고안에 따른 공기 조화기의 동작이 이루어지면 압축기(110)에 의한 냉매의 압축이 수행됨과 동시에 양축모터(153)의 구동에 의한 각 송풍팬(151,152)의 회전이 이루어지면서 본체(100) 내부의 공기 송풍이 수행된다.

상기의 과정에서 냉매는 상기 압축기(110)를 통과하는 과정에서 고온고압의기체 냉매로 압축되며, 상기 압축 완료된 냉매는 제1냉매관(161)을 통해 응축기(120)로 유동된다.

이 때, 상기 제1냉매관(161)은 다수로 절곡된 상태를 이룸과 더불어 바스켓부(170) 내의 냉각수에 잠겨져 있는 상태이기 때문에 그 내부를 유동하는 고온고압의 기체 냉매는 그 온도가 일정부분 저감되어 대략 중온을 이루게 된다.

그리고, 상기의 과정에 의해 대략 중온을 이루는 고압의 기체 냉매는 상기 응축기(120)를 통과하는 과정에서 응축된다.

이 때, 제1송풍팬(151)에 의해 송풍되는 공기는 제1흡입구(101)를 통해 본체(100) 내부로 유입된 후 제1팬하우징(154)의 안내를 받아 상기 응축기(120)를 향하여 배출된다. 이와 함께, 상기 응축기(120)를 통과하는 공기는 제1토출구(103)를 통해 본체(100) 외부로 토출된다.

상기 응축기(120)를 통과하면서 제1토출구(103)를 통해 본체(100) 외부로 배출되는 공기는 종래의 일반적인 응축기를 통과한 공기의 온도에 비해 극히 낮아지게됨은 이해 가능하다.

따라서, 종래 일체형 공기 조화기의 가장 큰 문제점인 상기 응축기(120)를 통과한 더운 공기가 실내 온도를 재상승시킬 수 있는 문제점을 최대한 해소할 수 있게 된다.

또한, 전술한 일련의 과정이 수행되는 도중 제1팬하우징(154)의 제1연통공(154a)을 통해 배출되는 일부의 송풍 공기는 제3연통공(105a)을 통과하여 압축기(110) 및 바스켓부(170) 내로 송풍되기 때문에 상기 압축기(110)의 발열로인한 성능 저하를 미연에 방지할 수 있음과 더불어 제1냉매관(161) 내부를 유동하는 고온고압의 냉매 온도를 보다 저감할 수 있게 된다.

특히, 압축기(110)로부터 제공된 냉매를 저온저압의 냉매로 응축하는 응축기(120)는 제1냉매관(161)으로부터 제공받는 냉매가 비교적 중온 상태이기 때문에 보다 원활한 응축이 가능하게 되고, 응축 효율 역시 더욱 좋아지게 된다.

그리고, 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매는 계속해서 모세관(130)으로 제공되며, 상기 모세관(130)을 통과하는 과정에서 저온저압의 기체 냉매로 팽창된다.

이와 함께, 상기 팽창된 냉매는 증발기(140)로 제공된 후 상기 증발기(140)를 통과하면서 고온저압의 기체 냉매로 열교환되고, 계속해서 상기 열교환된 고온저압의 기체 냉매는 다시 압축기(110)로 제공됨과 더불어 전술한 일련의 각 과정이 반복된다.

이 때, 제2송풍팬(152)에 의해 송풍되는 공기는 제2흡입구(102)를 통해 본체(100) 내부로 유입된 후 제2팬하우징(155)의 안내를 받아 상기 증발기(140)를 향하여 배출되고, 계속해서 상기 증발기(140)를 통과하는 공기는 상기 증발기(140)와 열교환되어 냉각된다.

이와 함께, 상기 냉각된 냉방 공기는 제2토출구(104)를 통해 본체(100) 외부로 토출됨으로써 실내를 냉방하게 된다.

또한, 전술한 일련의 과정이 수행되는 도중 상기 제2팬하우징(155)의 제2연통공(155a)를 통해 배출되는 일부의 송풍 공기는 제4연통공(105b)을 통과하여 압축기(110) 및 바스켓부(170) 내로 송풍되기 때문에 상기 압축기(110)의 발열로 인한성능 저하를 미연에 방지할 수 있음과 더불어 상기 제1냉매관(161) 내부를 유동하는 고온고압의 냉매 온도를 보다 저감할 수 있게 된다.

한편, 전술한 과정에서 상기 증발기(140)에서는 다량의 응축수가 발생되어 응축수받이(141)에 저장되고, 상기 응축수받이(141) 내부의 응축수는 제1드레인호스(181)를 따라 바스켓부(170)로 제공된다.

이와 함께, 상기 바스켓부(170) 내부에 수용되는 제1냉매관(161)은 계속적으로 상기 응축수(냉각수)와 열교환되면서 온도가 저감된다.

그리고, 상기 제1드레인호스(181)를 통해 제공되는 응축수의 수위가 상기 바스켓부(170)의 설정된 수위를 초과하게 되면 상기 바스켓부(170)의 상단에 연통된 제3드레인호스(183)를 통해 본체(100) 저부에 구비된 응축수 저장부(190)로 제공된다.

한편, 제2드레인호스(182)에 장착된 차단밸브(182a)는 공기 조화기가 냉방 운전을 위해 사용될 경우 상기 제2드레인호스(182)의 내부를 차단하도록 동작되고, 상기 공기 조화기가 제습 운전을 위해 사용될 경우 상기 차단밸브(182a)는 상기 제2드레인호스(182) 내부를 개방하도록 동작된다.

즉, 상기 공기 조화기가 냉방 운전을 수행하는 도중에는 응축기(120)로 제공되는 고온고압의 액체 냉매의 온도를 최대한 저감시키도록 함으로써 효율적으로 응축이 이루어질 수 있도록 하고, 상기 공기 조화기가 제습 운전을 수행하는 도중에는 응축기(120) 및 증발기(140)의 온도가 상대적으로 높아야만 습기가 제거될 수 있기 때문에 냉매의 온도를 낮추는 응축수의 제공이 이루어지지 않도록 하는 것이다.

이 때, 상기 제습 운전이 수행될 경우 제2드레인호스(182)는 개방된 상태이기 때문에 바스켓부(170) 내의 냉각수는 상기 제2드레인호스(182)를 통해 응축수 저장부(190)로 제공된다.

또한, 상기 응축수 저장부(190)는 사용자에 의해 수시적인 배수가 이루어져야 된다.

이는, 상기 응축수 저장부(190)가 그 내부의 육안 관측이 가능한 투명 재질로 이루어져있기 때문에 가능하며, 상기 배수를 원할 경우 상기 응축수 저장부(190)에 연결된 배수관(191)의 관로를 개방시키면 된다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 고안의 공기 조화기는 다음과 같은 각종 효과를 가진다.

첫째, 본 고안의 공기 조화기는 실내기와 실외기가 단일의 구성으로 이루어지고, 자유로운 위치 변경이 가능하기 때문에 기존의 냉매관에 의한 설치상의 제약 및 공기 조화기의 장착 위치상의 제약이 해소된 효과를 가진다.

둘째, 본 고안의 공기 조화기는 압축된 고온의 냉매가 응축기로 제공되기 전에 최대한 온도의 저감이 이루어질 수 있기 때문에 높은 냉방 효율을 얻을 수 있다는 장점을 가진다.

셋째, 본 고안의 공기 조화기는 증발기로부터 발생된 다량의 응축수를 냉매의 온도 저감을 위해 사용되며, 별도의 응축수 저장이 이루어진 후 필요에 따라 배출될 수 있도록 하였기 때문에 상기 응축수에 대한 문제점이 최대한 해소된 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 외관을 이루는 본체와;

   상기 본체 내에 구비된 압축기, 응축기, 모세관 및 증발기와;

   공기가 상기 응축기 및 증발기를 통과하여 본체 외부로 배출되도록 상기 공기를 송풍하는 적어도 하나 이상의 송풍팬과;

   상기 압축기와 응축기간을 연결하면서 냉매 유동을 안내하는 냉매관과;

   상기 냉매관이 수용되며, 그 내부로는 냉각수가 잔류하는 바스켓부; 그리고,

   상기 냉각수를 상기 바스켓부로 제공하는 제1드레인호스:를 포함하여 이루어진 공기 조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 바스켓부 내부에 수용되는 냉매관은 다수 절곡 형성되어 그 내부를 유동하는 냉매가 최대한 오랜 시간동안 상기 냉각수에 의해 온도가 저감될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1드레인호스는

   그 일단이 상기 증발기로부터 발생된 응축수를 받는 응축수받이와 연결되고, 그 타단은 상기 바스켓부의 내부와 연결되어 상기 바스켓부 내부의 냉각수가 상기응축수를 이용하도록 함을 특징으로 하는 공기 조화기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 본체 내부에는 상단 전방측 공간과 후방측 공간 및 하부 공간 등 3개의 공간으로 각각 구획하는 구획판이 장착되고,

   상기 구획판에 의해 구획된 본체 내의 상단 후방측 공간에는 응축기 및 외기를 흡입하여 상기 응축기로 제공하는 제1송풍팬이 각각 장착되며,

   상단 전방측 공간에는 증발기 및 외기를 흡입하여 상기 증발기로 제공하는 제2송풍팬이 각각 장착되며,

   하부 공간에는 압축기가 장착됨을 특징으로 하는 공기 조화기.
5. 제 1 항 또는, 제 4 항에 있어서,

   상기 바스켓은 상기 압축기의 상단에 구비되고,

   상기 본체 내의 하부 공간에는 별도의 응축수 저장부가 구비되며,

   상기 바스켓의 저면에는 상기 응축수 저장부와 연결된 제2드레인호스가 연결되고,

   상기 제2드레인호스에는 그 내부를 유동하는 응축수를 선택적으로 차단하기 위한 차단밸브가 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 공기 조화기.