KR20220164207A - 제빙기를 이용한 냉방장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제빙기에서 만들어진 얼음덩어리를 라디에이터로 흐르는 냉각수와 함께 순환시킴으로써 냉각수를 아주 차갑게 할 수 있고, 이 차가운 냉각수를 라디에이터를 통해 공기와 충분하게 열교환시켜 전력을 최대한 절약하면서 냉방효율을 극대화시킬 수 있는 제빙기를 이용한 냉방장치를 제공한다.
본 발명의 냉방장치는, 라디에이터를 내부에 수용한 본체하우징과, 본체하우징 내의 라디에어터 후방에 설치된 송풍기와, 본체하우징에 구비한 제빙기와, 본체하우징에 구비되고 상기 제빙기의 얼음배출구로부터 낙하하는 얼음덩어리를 저장하는 냉각수탱크와, 냉각수탱크의 냉각수와 얼음을 상기 라이에이터로 순환시켜 다시 냉각수탱크로 회수하기 위한 냉각수순환수단과, 냉각수탱크의 냉각수를 제빙기의 제빙수탱크로 공급하기 위한 제빙수공급수단을 포함하여 이루어진다.

Description

제빙기를 이용한 냉방장치{Cooling system using ice machine}

본 발명은 제빙기를 이용한 냉방장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제빙기에서 만들어지는 얼음덩어리를 냉각수와 함께 라디에이터로 순환시켜 냉방효율을 극대화시킬 수 있음과 동시에, 본래의 제빙기 기능으로도 사용할 수 있도록 한 제빙기를 이용한 냉방장치에 관한 것이다.

최근 냉방 기구로서 선풍기와 에어컨 각각의 단점을 보완하고 장점을 살린 냉풍기가 다양하게 제시되고 있다.

이러한 냉풍기의 기본적인 개념은 선풍기처럼 단순히 바람을 일으키는 것이 아닌 별도의 냉각수단에 의해 보다 차가운 바람을 발생시키면서도, 에어컨보다 단순한 구조로서 저전력으로 구동되는 장치인 것이다.

종래의 냉풍기는 공기가 차가운 물에 젖은 필터를 통과하도록 하여 물이 증발하면서 공기와 열교환을 통해 냉각된 공기를 배출하거나, 직접 얼린 얼음을 장치 내에 투입하여 차가운 바람을 발생시키는 방식을 주로 이용한다.

그러나 전자의 경우 필터를 통과한 물은 필연적으로 수분을 많이 머금게 되는데, 우리나라 기후 특성상 고온다습한 여름에는 오히려 불쾌지수를 더 높이고 곰팡이 발생을 우려하지 않을 수 없다.

또한 후자의 경우 매번 아이스팩이나 얼음을 얼려 투입해야 하며, 더운 여름의 외부 온도와, 장치내부에서 발생하는 열에 의해 얼음이 순식간에 녹아버려 효율이 높지 않은 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 국내 등록특허 10-1649329호(이하, '선행기술' 이라함.)에는 제빙기를 이용하여 제작된 얼음 및 얼음물에 공기를 접촉시켜 열교환시킴으로써 차가운 바람을 배출하는 냉풍기가 개시되어 있다.

그러나 상기한 선행기술은 제빙부에서 만들어져 낙하하는 얼음덩어리를 얼음보관부에서 녹을 때까지 유지시키면서 송풍팬을 이용하여 공기를 얼음보관부의 얼음덩어리와 직접 접촉시키는 것에 의해 찬공기를 생성하는 구조이므로, 얼음과 공기의 접촉시간이 짧아 냉방효율을 극대화하기 어려운 단점이 있다.

또한 선행기술은 얼음이 녹은 물을 다시 제빙기의 물탱크로 회수하여 제빙하는 것이므로 얼음을 식용으로 사용할 수 없기 때문에 제빙기는 오로지 냉방용 얼음 생산에만 사용되고, 식용 얼음이 필요할 경우, 별도로 제빙기를 구비해야 하므로 경제적 부담을 초래하는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 제빙기에서 만들어진 얼음덩어리를 라디에이터로 흐르는 냉각수와 함께 순환시킴으로써 냉각수를 아주 차갑게 할 수 있고, 이 차가운 냉각수를 라디에이터를 통해 공기와 충분하게 열교환시켜 전력을 최대한 절약하면서 냉방효율을 극대화시킬 수 있는 제빙기를 이용한 냉방장치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 제빙기로 냉방용 얼음과 식용 얼음을 선택적으로 제빙할 수 있도록 하여 제빙기의 사용 효율을 더욱 증대시킬 수 있는 제빙기를 이용한 냉방장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 라디에이터를 내부에 수용한 본체하우징; 상기 본체하우징 내의 라디에어터 후방에 설치된 송풍기; 상기 본체하우징에 구비한 제빙기; 상기 본체하우징에 구비되고 상기 제빙기의 얼음배출구로부터 낙하하는 얼음덩어리를 저장하는 냉각수탱크; 상기 냉각수탱크의 냉각수와 얼음을 상기 라이에이터로 순환시켜 다시 냉각수탱크로 회수하기 위한 냉각수순환수단; 및 상기 냉각수탱크의 냉각수를 제빙기의 제빙수탱크로 공급하기 위한 제빙수공급수단을 포함하는 제빙기를 이용한 냉방장치에 특징이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 라디에이터 하부에 구비된 결로집수통과, 상기 결로집수통의 결로수를 상기 냉각수탱크로 회수시키는 결로수회수수단을 더 포함하는 제빙기를 이용한 냉방장치에 특징이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 제빙기 일측에 보충수탱크를 더 구비하고, 상기 제빙수공급수단은 상기 보충수탱크의 보충수를 제빙기의 제빙수탱크로 공급하도록 된 제빙기를 이용한 냉방장치에 특징이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 제빙기의 하부에는 식용얼음저장통을 구비하고, 상기 제빙기의 얼음배출구 하부에는 제빙기의 얼음배출구로 배출되는 얼음을 선택적으로 상기 냉각수탱크 또는 식용얼음저장통으로 낙하시키는 얼음유도부재가 설치된 제빙기를 이용한 냉방장치에 특징이 있다.

상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 제빙기에서 공급되는 얼음을 라디에이터의 냉각수와 함께 라디에이터로 순환시킴에 따라, 냉각효율을 극대화할 수 있고, 제빙기로 냉방용 얼음과 식용 얼음을 선택적으로 제조할 수 있어 제빙기의 사용 효율을 더욱 증대시키는 효과가 있다.

또한 본 발명은 제빙기의 얼음을 이용함에 따라, 전기료를 대폭절감할 수 있고, 제작이 간단하며 규격에 비하여 넓은 면적을 냉방할 수 있으며, 실내가 건조할 때에는 습기를 발산하고 실내가 습할 때에는 습기를 흡수하여 실내의 습도를 자동조절하는 효과가 있다.

또한 냉매가스를 이용하는 에어컨은 머리가 아플수 있으나, 본 발명은 얼음 냉각수를 이용하므로 머리가 아프지 않고 타제품에 비하여 제작비가 저렴하고, 작은 단칸방에서 사용하기에 적합하며, 일반 에어컨에 비하여 2배 이상의 냉방효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제빙기를 이용한 냉방장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 제빙수공급수단을 나타낸 개략도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 제빙기를 이용한 냉방장치에서 얼음유도부재의 동작상태도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 제빙기를 이용한 냉방장치를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 본 발명의 냉방장치는 제빙기(13)와 라디에이터(11)를 결합하여 이루어진 것이다.

즉, 본 발명의 냉방장치는 라디에이터(11)를 내부에 수용하는 본체하우징(10)을 구비한다. 본체하우징(10)은 라디에이터(11)의 전방에 냉풍이 배출되는 냉풍출구(도시 안됨)를 제외한 나머지부분은 밀폐시켜 냉기의 손실이 없도록 하고, 본체하우징(10) 내의 라디에이터(11) 후방에는 송풍기(12)를 설치하여 냉풍을 전방의 냉풍출구를 통해 배출할 수 있게 한다.

라디에이터(11)는 공지의 구성으로 냉각수 이동통로가 지그재그형태로 되어 있고, 외측에 다수의 냉각판(11a)이 배치되어 열교환효율을 높이도록 되어 있다.

본체하우징(10)의 상부에는 제빙기(13)가 설치된다. 제빙기(13)는 얼음을 만들어내기 위한 것으로, 공지의 구성을 사용한다. 따라서 제빙기(13)의 세부적인 내부 구성 및 제빙과정의 설명은 생략한다.

또한 본체하우징(10)의 상부에는 제빙기(13)의 얼음배출구(13a)로부터 낙하하는 얼음덩어리를 저장하는 냉각수탱크(14)가 구비된다. 냉각수탱크(14)에는 라디에이터(11)로 순환하는 냉각수가 저장되어 있어 제빙기(13)에서 공급되는 얼음과 혼재하게 된다.

상기 냉각수탱크(14)의 냉각수와 얼음은 냉각수순환수단(15)에 의해 라디에이터(11)로 공급되고 회수되는 것으로, 냉각수순환수단(15)은 냉각수탱크(14)와 라디에이터(11)의 입구(11b)를 연결하는 냉각수공급관(15a)과, 상기 냉각수공급관(15a)에 설치되어 냉각수와 얼음을 강제순화시키기 위한 냉각수순환펌프(15b)로 이루어진다.

이때 라디에이터(11)의 출구(11c)는 냉각수탱크(14)의 바닥과 연통시켜 냉각수를 회수할 수 있도록 하고, 냉각수순환펌프(15b)는 라디에이터(11)의 크기에 따라 용량을 설정할 수 있다.

또한 상기 냉각수탱크(14)의 냉각수는 제빙수공급수단(16)에 의해 제빙기(13) 내부에 구비되어 있는 제빙수탱크(13b)로 공급되는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 제빙수공급수단(16)은 냉각수탱크(14)와 제빙기(13)의 제빙수탱크(13b)를 연결하는 제빙수공급관(16a)과, 상기 제빙수공급관(16a)에 설치된 제빙수공급펌프(16b)로 이루어진다. 따라서 냉각수탱크(14)의 차가운 냉각수를 이용하여 얼음을 제조하게 되므로, 그 만큼 얼음 제조에 사용되는 전력을 절약할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 냉방장치는 라디에이터(11) 하부에 결로집수통(17)이 구비되고, 제빙기(13)의 일측에 보충수탱크(20)가 구비된다.

상기 결로집수통(17)의 결로수는 결로수회수수단(18)에 의해 냉각수탱크(14)로 회수하도록 되어 있다. 결로수회수수단(18)은 냉각수탱크(14)와 결로집수통(17)을 결로수회수관(18b)으로 연결하고, 결로수회수관(18b)에 결로수회수펌프(18a)를 설치하여 구성할 수 있다.

보충수탱크(20)의 보충수는 상수원과 연결하여 공급받을 수 있도록 하고, 도 2에 도시된 바와 같이 제빙수공급수단(16)의 제빙수공급관(16a)과 보충수탱크(20)를 보충수공급관(16c)으로 연결하여 선택적으로 냉각수탱크(14)의 냉각수 또는 보충수탱크(20)의 보충수를 제빙기(13)의 제빙수탱크(13b)로 공급할 수 있게 한다. 이를 위해 제빙수공급관(16a)과 보충수공급관(16c)에는 선택적으로 개폐할 수 있도록 밸브(16d,16e)를 각각 설치한다.

이때 보충수탱크(20) 내에는 맥반석을 넣는 것이 바람직하다. 맥반석은 수질 정화, 유해 세균 분해, 미네랄 용출, 용존산소 공급, 원적외선 발생, 중금속 제거 및 탈취효과, 혈액순환 촉진 등의 치료효과가 있는 것으로 알려져 있다.

또한 본 발명은 제빙기(13)의 얼음배출구(13a) 하부에 식용얼음저장통(21)을 구비하고, 상기 제빙기(13)의 얼음배출구(13a) 하부에는 제빙기(13)의 얼음배출구(13a)로 배출되는 얼음을 선택적으로 냉각수탱크(14) 또는 식용얼음저장통(21)으로 낙하시키는 얼음유도부재(22)가 설치된다.

얼음유도부재(22)는 얼음을 냉방용도로 사용할 경우, 도 3a에 도시된 바와 같이 얼음유도부재(22)를 A방향으로 이동시키면 얼음을 냉각수탱크(14)로 공급할 수 있고, 도 3b에 도시된 바와 같이 얼음유도부재(22)를 B방향으로 이동시키면 얼음을 식용얼음저장통(21)으로 공급할 수 있게 구성한다.

이를 위해 얼음유도부재(22)는 A방향과 B방향으로 이동할 수 있도록 구성할 필요가 있고, 얼음유도부재(22)의 이동구성은 얼음유도부재(22)에 장방형의 가이드구멍(21a)을 형성하고, 본체하우징(10)에는 상기 가이드구멍(21a)에 끼워지는 가이드핀(21b)과 얼음유도부재(22)를 받쳐지지하는 지지판(21c)을 형성함으로써 구성할 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 제빙기를 이용한 냉방장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 냉방기능에 대하여 설명한다. 도 1 및 도 3a에 도시된 바와 같이 제빙기(13)에서 통상의 방법으로 만들어지는 얼음은 얼음배출구(13a)를 통해 낙하하고, 이때 얼음유도부재(22)를 A방향으로 이동시키게 되면, 얼음은 냉각수탱크(14)로 공급된다.

이로써 냉각수탱크(14)에는 냉각수와 얼음이 혼재하게 되며, 얼음이 냉각수에 잠기게 되므로 냉각수는 급속도로 차가워져서 약 5℃까지 내려가게 되고, 얼음은 녹아 크고 작은 알갱이 형태로 있게 된다.

이어서 냉각수순환수단(15)의 냉각수순환펌프(15b)를 구동하게 되면, 냉각수탱크(14)의 차가워진 냉각수와 크고 작은 알갱이 형태의 얼음이 함께 냉각수공급관(15a)을 통해 라디에이터(11)의 입구(11b)로 공급되어 지그재그형태로 배치된 통로를 따라 상부의 출구(11c)쪽으로 이동하게 된다.

따라서 냉각수에 섞인 얼음은 라디에이터(11)의 통로를 따라 강제로 이동하면서 열교환되고 입구(11b)쪽(하부)에서 출구(11c)쪽(상부)으로 점점 밀려 올라갈수록 점점 작아지거나 없어지게 되어 출구(11c)를 통해 냉각수와 함께 탱크로 회수된다.

이와 같이 본 발명은 라디에이터(11)의 통로에 얼음이 혼합된 냉각수를 순환시킴에 따라 냉각수를 더욱 차갑게하여 차가운 공기를 생성할 수 있고, 라디에이터(11)에 의해 열교환효율을 극대화시킬 수 있다.

이때 라디에이터(11) 후방에 설치된 송풍기(12)가 1단 또는 2단으로 회전하여 송풍을 하면, 라디에이터(11)에 의해 차가워진 공기를 라디에이터(11) 전방의 냉풍출구로 배출시킬 수 있고, 이로써 방 또는 사물실 등과 같은 원하는 실내를 시원하게 냉방할 수 있다.

냉방시 온도조절은 얼음을 제조하는 양으로 조절할 수 있는 것으로, 이는 냉각수탱크(14)에 공급되는 얼음의 양을 증가시킬수록 냉각수의 온도를 더욱 차갑게 하여 온도가 급격히 내려가기 때문이다. 또한 송풍기(12)의 세기로 조절할 수도 있으므로 이 두가지 방법을 선택적으로 하면 모두 유용하게 냉방온도를 조절할 수 있다.

이어서, 제2 도에서와 같이 제빙수공급수단(16)의 제빙수공급펌프(16b)를 구동하면서 제빙수공급관(16a)의 밸브(16d)는 개방하고, 보충수공급관(16c)의 밸브(16e)는 폐쇄시키면 냉각수탱크(14)의 차가운 냉각수를 제빙기(13)의 제빙수탱크(13b)로 공급할 수 있다. 이로써 차가운 냉각수로 얼음을 제조하게 되므로 제빙기(13)로 얼음을 제조할 때 소비되는 전력을 대폭 절약할 수 있으며, 냉각수탱크(14)의 냉각수로 제빙기(13)에서 제조된 얼음은 다시 냉각수탱크(14)로 공급되고 차가워전 냉각수는 라디에이터(11)로 순환되어 냉각수탱크(14)로 회수되는 냉방기능을 반복하여 수행할 수 있다.

한편 라디에이터(11)에서 발생하는 결로수는 하부의 결로집수통(17)으로 낙하하고, 결로수회수수단(18)의 결로수회수펌프(18a)를 구동하면, 결로수는 결로수회수관(18b)을 통해 자동적으로 냉각수탱크(14)로 회수되므로, 결로수를 별도로 처리해야하는 번거로움이 없고, 결로수가 실내에 떨어지는 것도 방지할 수 있다.

이와 같은 냉방기능의 사용으로 냉각수가 소모되면 보충수탱크(20)로부터 보충수를 공급받아 보충할 수 있다.

즉 도 2에서와 같이 제빙수공급수단(16)의 보충수공급관(16c)에 구비된 밸브(16e)를 개방하고 제빙수공급펌프(16b)를 구동하면, 보충수탱크(20)로부터 보충수를 제빙기(13)의 제빙수탱크(13b)로 공급하여 보충할 수 있다.

보충수는 물이 부족할 때 자동으로 공급되도록 하는 것이 바람직하고, 보충수 자동공급장치는 부레식(공이 수면에 뜨는 방식)을 이용하면 된다.

또한 본 발명은 냉방기능을 사용하지 않을 때에는 제빙기(13)로 식용얼음을 제조할 수 있어 제빙기(13)의 사용효율을 높일 수 있다.

즉 도 2에서와 같이 제빙수공급수단(16)의 제빙수공급관(16a)에 설치된 밸브(16d)를 폐쇄하고, 보충수공급관(16c)의 밸브(16e)를 개방시킨 상태에서 제빙수공급펌프(16b)를 구동하면 보충수탱크(20)의 보충수를 제빙기(13)의 제빙수탱크(13b)에 공급할 수 있고, 도 3b에서와 같이 얼음유도부재(22)를 B방향으로 이동시키게 되면, 제빙기(13)에서 제조된 얼음을 식용얼음저장통(21)에 수용할 수 있다.

보충수탱크(20)의 보충수는 상수원으로부터 공급되는 깨끗한 물이므로 보충수를 이용하여 제빙기(13)로 제조된 얼음을 식용으로 사용할 수 있다.

지금까지 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 본체하우징 11 : 라디에이터
12 : 송풍기 13 : 제빙기
13a : 얼음배출구 13b : 제빙수탱크
14 : 냉각수탱크 15 : 냉각수순환수단
16 : 제빙수공급수단 17 : 결로집수통
18 : 결로수회수수단 20 : 보충수탱크
21 : 식용얼음저장통 22 : 얼음유도부재

Claims (4)

1. 라디에이터를 내부에 수용한 본체하우징;
   상기 본체하우징 내의 라디에어터 후방에 설치된 송풍기;
   상기 본체하우징에 구비한 제빙기;
   상기 본체하우징에 구비되고 상기 제빙기의 얼음배출구로부터 낙하하는 얼음덩어리를 저장하는 냉각수탱크;
   상기 냉각수탱크의 냉각수와 얼음을 상기 라이에이터로 순환시켜 다시 냉각수탱크로 회수하기 위한 냉각수순환수단; 및
   상기 냉각수탱크의 냉각수를 제빙기의 제빙수탱크로 공급하기 위한 제빙수공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제빙기를 이용한 냉방장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 라디에이터 하부에 구비된 결로집수통과, 상기 결로집수통의 결로수를 상기 냉각수탱크로 회수시키는 결로수회수수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제빙기를 이용한 냉방장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제빙기 일측에 보충수탱크를 더 구비하고, 상기 제빙수공급수단은 상기 보충수탱크의 보충수를 제빙기의 제빙수탱크로 공급하도록 된 것을 특징으로 하는 제빙기를 이용한 냉방장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제빙기의 하부에는 식용얼음저장통을 구비하고, 상기 제빙기의 얼음배출구 하부에는 제빙기의 얼음배출구로 배출되는 얼음을 선택적으로 상기 냉각수탱크 또는 식용얼음저장통으로 낙하시키는 얼음유도부재가 설치된 것을 특징으로 하는 제빙기를 이용한 냉방장치.

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