KR20160147074A

KR20160147074A - 에어컨 폐열을 이용한 온수 보일러

Info

Publication number: KR20160147074A
Application number: KR1020150082331A
Authority: KR
Inventors: 강기철; 손병철; 양윤환
Original assignee: 강기철; 양윤환; 손병철
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2016-12-22

Abstract

본 발명은 에어컨 폐열을 이용한 온수 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어컨 사용 시 발생 되는 폐열을 이용하여 온수 보일러 및 난방용으로 사용할 수 있게 하는 것이다.
본 발명은 콘트롤 박스의 조작에 의해 가동되는 냉동 컴프레셔와, 상기 냉동 컴프레셔에 내장된 냉동가스를 팽창밸브를 통하여 공급받는 증발기와, 상기 냉매가스가 증발기에 내장된 파이프를 통하여 흐르면서 주위의 따듯한 공기를 흡수하여 따뜻해진 냉동가스를 공급받는 1차 콘덴서와, 상기 1차 콘덴서의 방열 파이프를 통하여 냉매가스에 함유된 고열을 외부로 방출시켜 생성된 액화 냉매를 제습기와 냉동 컴프레셔(압축기)로 공급하여 냉매 사이클을 이루게 하는 것에 있어서, 상기 1차 콘덴서를 온수 탱크 내부에 내장하고, 상기 1차 콘덴서의 방열 파이프 배출구에 2차 콘덴서의 방열 파이프 유입구와 연결시켜 상기 2차 콘덴서의 방열 파이프 배출구에 제습기 및 냉동 컴프레셔를 연결하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

에어컨 폐열을 이용한 온수 보일러{Hot water boiler with air conditioning heat}

본 발명은 에어컨 폐열을 이용한 온수 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어컨 사용 시 발생 되는 폐열을 이용하여 온수 보일러 및 난방용으로 사용할 수 있게 하는 것이다.

일반적으로, 에어컨은 압축행정, 응축행정, 팽창행정을 통한 냉매회로에 의하여 반복하면서 실내에 시원한 바람을 공급하도록 하고 있고, 온수 보일러는 가스나 경유를 원료로 하여 온수 탱크의 물을 가열하여 제공함으로써 난방용 온수 등으로 사용하고 있다.

따라서, 일반적으로 가정이나 사무실 또는 빌딩 등에 있어서는 에어컨과 온수 보일러를 각각 구비 설치하여 개별적으로 사용하거나, 선행기술인 국내 등록특허 제10-0728337호 "히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치"와 같이 냉, 난방용 에어컨을 구비하여 실내의 냉방 및 난방을 수행하고 있다.

상기의 선행기술은 폐열회수 환기장치에 히트 펌프를 구비함으로써 적은 에너지로 많은 에너지를 냉난방에 사용할 수 있는 장점은 있으나, 실내의 바닥을 난방하는 온수 파이프로의 온수 공급이나, 데워진 온수를 공급할 수 없어 온수 보일러의 기능을 수행하지 못하는 단점이 지적된다.

(특허문헌)

등록특허 제10-0728337호

본 발명은 에어컨 가동 시 발생 되는 폐열을 회수하여 온수 보일러로 이용할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 에어컨을 가동하면서 버려지는 폐열을 회수하여 혼수 탱크 내의 물을 데워 온수 보일러 및 난방용으로 사용하도록 함을 기술적 과제로 삼는다.

이를 위한 본 발명은 냉매회로로 이루어진 에어컨 실외기에 내장된 콘덴서를 온수 탱크 내부에 설치하여 구성함을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 콘트롤 박스의 조작에 의해 가동되는 냉동 컴프레셔(압축기)와, 상기 냉동 컴프레셔에 내장된 냉동가스를 팽창밸브(모세관)를 통하여 공급받는 증발기(EVA : 에바)와, 상기 냉매가스가 증발기에 내장된 파이프를 통하여 흐르면서 주위의 따듯한 공기를 흡수하여 따뜻해진 냉동가스를 공급받는 1차 콘덴서(condenser)와, 상기 1차 콘덴서의 방열 파이프를 통하여 냉매가스에 함유된 고열을 외부로 방출시켜 생성된 액화 냉매를 제습기와 냉동 컴프레셔(압축기)로 공급하여 냉매 사이클을 이루게 하는 것에 있어서, 상기 1차 콘덴서를 온수 탱크 내부에 내장하고, 상기 1차 콘덴서의 방열 파이프 배출구에 2차 콘덴서의 방열 파이프 유입구와 연결시켜 상기 2차 콘덴서의 방열 파이프 배출구에 제습기 및 냉동 컴프레셔를 연결하여 구성하는 것이다.

본 발명은 에어컨 실외기에 내장된 콘덴서를 온수 탱크 내부에 설치하여 에어컨 가동 시 발생 되는 폐열을 재생 에너지로 변환 시켜 온수 탱크 내부의 물을 데워 온수 보일러 및 난방용으로 사용할 수 있으므로 가스, 경유 등의 원료가 필요 없을 뿐 아니라 이들 원료를 사용하는 별도의 온수 보일러가 필요 없게 되어 에너지 절약은 물론 환경오염 발생원인을 줄이고, 업무용 및 대형 빌딩에 설치되어 있는 에어컨 냉각탑이 필요 없는 등 설치 비용의 절약을 도모하는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 구성도

본 발명은 콘트롤 박스(10)의 조작에 의해 가동되는 냉동 컴프레셔(20))와, 상기 냉동 컴프레셔(20)에 내장된 냉동가스를 팽창밸브(30)를 통하여 공급받는 증발기(40)와, 상기 냉매가스가 증발기(40)에 내장된 파이프를 통하여 흐르면서 주위의 따듯한 공기를 흡수하여 따뜻해진 냉동가스를 공급받는 1차 콘덴서(50)와, 상기 1차 콘덴서(50)의 방열 파이프를 통하여 냉매가스에 함유된 고열을 외부로 방출시켜 생성된 액화 냉매를 제습기(60)와 냉동 컴프레셔(20)로 공급하여 에어컨(A)의 냉매 사이클을 이루게 하는 것에 있어서, 상기 1차 콘덴서(50)를 온수 탱크(70) 내부에 내장하고, 상기 1차 콘덴서(50)의 방열 파이프 배출구(52)에 2차 콘덴서(80)의 방열 파이프 유입구(81)와 연결시켜 상기 2차 콘덴서(80)의 방열 파이프 배출구(82)에 제습기(60) 및 냉동 컴프레셔(20)를 연결하여 에어컨(A)에 온수 보일러(B)를 설치하여 구성하는 것이다.

상기의 2차 콘덴서(80)를 구성하는 방열 파이프(미 도시함) 전면에 냉각 팬(80A)을 설치하여 상기 방열 파이프를 통과하는 액화 냉매를 냉각시켜 냉동가스로 변환케 한 다음 제습기(60)에 의해 제습시켜 냉동 컴프레셔(20)의 저압 가스 유입구(21)로 유입하도록 구성하며, 상기 냉각 팬(80A)은 콘트롤 박스(10)와 전기적으로 접속되게 구성한다. 도면 중 71은 온수 탱크(70)에 부착된 압력밸브로서 온수 탱크(70) 내부의 물이 뜨거워지면서 수증기를 배출하여 온수 탱크(70)의 폭발을 방지하게 한다.

또한, 2차 콘덴서(80)의 냉각 팬(80A)은 온수 탱크(70) 내부 물의 설정 온도에 따라 작동한다.

상기에서, 콘트롤 박스(10)는 에어컨(A)의 외부에 설치하는 것으로, 전원스위치(11), 온도 조절스위치(12), 송풍기 바람 조절스위치(13), 온도표시부(14)가 설치되며, 에어컨(A)에 표시되는 A-1은 송풍기이고, A-2는 바람 배출구이다.

그리고, 상기 1차 콘덴서(50)의 저압 가스 유입구(51)와 증발기(40)의 냉동 가스 배출구(41)가 파이프로 연결 구성되며, 상기 파이프를 통하여 뜨거워진 가스에 의하여 1차 콘덴서(50)를 구성하는 방열 파이프가 고온으로 열 교환되어 온수 탱크(70)에 설치한 차가운 물 유입구(72)로 유입된 차가운 온수 탱크(70) 내부의 물은 상기 1차 콘덴서(50)를 구성하는 방열 파이프에 의하여 고온으로 변환되어 온수 탱크(70) 내부의 물이 온수로 사용할 수 있게 되고, 이로 인해 온수 배출구(73)로서는 온수를 사용할 수 있으며, 난방용 온수 출구(74) 측에는 난방 파이프로 연결하여 난방용으로 사용 가능하게 되는 것이다.

이와 같이, 온수 탱크(70) 내부의 물을 온수 탱크(70) 내부에 설치한 1차 콘덴서(50)를 구성하는 방열 파이프에 의하여 고온으로 변환시키게 되면 1차 콘덴서(50)를 구성하는 방열 파이프 내부의 냉매가스는 액화되고, 액화된 액화 냉매는 다시 2차 콘덴서(80)를 구성하는 방열 파이프로 유입되나, 상기 액화된 액화 냉매를 냉동가스로 변환해야 하므로 2차 콘덴서(80)를 구성하는 방열 파이프 전면에 설치한 냉각 팬(80A)에 의하여 상기 방열 파이프를 통과하는 액화 냉매를 냉각시켜 냉동가스로 변환하게 되고, 변환된 냉동가스는 제습기(60)에 의해 제습시켜 냉동 컴프레셔(20)의 저압 가스 유입구(21)로 유입되게 하는 사이클을 반복적으로 수행하게 하여 에어컨(A) 및 온수 보일러(B)가 동시에 구동되게 하는 것이다.

따라서, 에어컨(A)을 구성하는 1차 콘덴서(50)를 온수 탱크(70) 내부에 설치하여 에어컨(A) 가동 시 발생 되는 폐열을 재생 에너지로 변환 시켜 온수 탱크(70) 내부의 물을 데워 온수 보일러 및 난방용으로 사용할 수 있으므로 가스, 경유 등의 원료가 필요 없을 뿐 아니라 이들 원료를 사용하는 별도의 온수 보일러가 필요 없게 되어 에너지 절약은 물론 환경오염 발생원인을 줄이고, 업무용 및 대형 빌딩에 설치되어 있는 에어컨 냉각탑이 필요 없는 등 설치 비용의 절약을 도모할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 콘트롤 박스 20 : 냉동 컴프레셔
30 : 팽창밸브 40 : 증발기
50 : 1차 콘덴서 60 : 제습기
70 : 온수 탱크 80 : 2차 콘덴서

Claims

콘트롤 박스(10)의 조작에 의해 가동되는 냉동 컴프레셔(20))와, 상기 냉동 컴프레셔(20)에 내장된 냉동가스를 팽창밸브(30)를 통하여 공급받는 증발기(40)와, 상기 냉매가스가 증발기(40)에 내장된 파이프를 통하여 흐르면서 주위의 따듯한 공기를 흡수하여 따뜻해진 냉동가스를 공급받는 1차 콘덴서(50)와, 상기 1차 콘덴서(50)의 방열 파이프를 통하여 냉매가스에 함유된 고열을 외부로 방출시켜 생성된 액화 냉매를 제습기(60)와 냉동 컴프레셔(20)로 공급하여 에어컨(A)의 냉매 사이클을 이루게 하는 것에 있어서, 상기 1차 콘덴서(50)를 온수 탱크(70) 내부에 내장하고, 상기 1차 콘덴서(50)의 방열 파이프 배출구(52)에 2차 콘덴서(80)의 방열 파이프 유입구(81)와 연결시켜 상기 2차 콘덴서(80)의 방열 파이프 배출구(82)에 제습기(60) 및 냉동 컴프레셔(20)를 연결하여 에어컨(A)에 온수 보일러(B)를 설치하여 구성함을 특징으로 하는 에어컨 폐열을 이용한 온수 보일러.
제 1항에 있어서, 1차 콘데서(50)를 구성하는 방열 파이프와 연결시킨 2차 콘덴서(80)를 구성하는 방열 파이프 전면에 냉각 팬(80A)을 설치하여 상기 방열 파이프를 통과하는 액화 냉매를 냉각시켜 냉동가스로 변환케 한 다음 제습기(90)에 의해 제습시켜 냉동 컴프레셔(20)의 저압 가스 유입구(21)로 유입하도록 구성함을 특징으로 하는 에어컨 폐열을 이용한 온수 보일러.