KR101036549B1 - 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물의 내부에 공기를 공급함에 있어서 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템에 관한 것이다. 특히, 공기를 정화시킬 때 필터를 사용하지 않고, 물 입자를 통해 분진이나 먼지를 흡착, 포집하고, 이 물 입자를 원심력을 통해 분리 배출시키는 방식으로 공기의 정화와 항습을 유지시키며, 별도의 항온장치를 통해 건축물 내부가 소망하는 온도를 유지시킬 수 있도록 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템이다.

입구, 출구, 댐퍼, 리턴팬, 정화, 항습장치, 항온장치

Description

에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템{The temperature and humidity control system to reduce energy}

본 발명은 건축물의 내부에 공기를 공급함에 있어서 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템에 관한 것이다. 특히, 공기를 정화시킬 때 물 입자를 통해 분진이나 먼지를 흡착, 포집하고, 이 물 입자를 원심력을 통해 배출시키는 방식으로 공기의 정화와 항습을 유지시키며, 별도의 항온장치를 통해 건축물 내부가 소망하는 온도를 유지시킬 수 있도록 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템이다.

일반적으로 항온, 항습 시스템이란 건축물의 내부에 공기를 공급함에 있어서, 적당한 온도와 습도를 유지시킬 수 있도록 공기의 조건을 부여하는 것이다. 그런데 이러한 항온, 항습 시스템의 경우, 건축물의 내부에 설치함에 있어서 다양한 문제점이 발생되고 있다. 건축물의 각각의 층에 모두 별도의 항온, 항습시스템을 장착해야만 하는데, 항온을 위해서 여름철에는 에어컨, 겨울철에는 히터 및 공기의 청정을 위해서는 또 별도의 공기청정기를 장착해야만 한다. 또한 항습을 위해서는 별도의 가습기도 설치해야만 한다. 더 심각하게는 하나의 층에 하나의 에 어컨, 히터, 가습기, 공기청정기를 한 개씩만 설치해야만 되는 것도 아니고, 한개의 층에서 분리되어 있는 각각의 사무실이나 거주 공간에 별도로 설치해야만 하는 경우도 있다. 이러한 항온, 항습 공조시스템은 그 전력의 낭비가 심하고, 발생되는 유지 관리 비용이 과다하다.

물론 이러한 문제점을 해결하기 위해서 종래에 중앙난방이나 중앙냉방 등 중앙집중식 공조 시스템이 개발된바 있다. 이는 건축물의 옥상이나 천장 또는 지하에 별도의 공조시스템을 설치하고, 이 공조시스템을 통해서 건축물의 내부에 공급하는 공기의 온도와 습도를 제어하는 방식이다. 그런데 이러한 공조시스템의 경우 다음과 같은 문제점이 발생된다. 여름철은 냉동 냉각장치를 통하여 공기를 냉각시키고 필터를 통해서 공기를 청정해 주는 경우가 많은데, 이 필터란 자주 사용을 함에 따라, 필터 공간부에 먼지나 분진이 끼어 흡입 팬의 압력부하가 많이 걸리게 되고 압력손실에 따른 풍량 감소로 이어지며 이는 항온항습에 어려움을 야기할 뿐만 아니라, 소비되는 전력이 배가된다. 더욱이 청정등급이 높아질수록 이로 인한 압력손실 부하는 더욱 더 크게 요구되는 것이다. 또한 이러한 필터는 정기적인 교체를 하여야하며, 교체비용이 고가로 발생할 뿐만 아니라, 후 폐기되는 필터는 특정폐기물로서 폐기하는 자체에도 큰 문제점으로 남는다.

또한 겨울철의 경우 보일러 또는 다른 에너지를 이용하여 온열을 발생시키는 히터를 통해서 공기를 가온시키고, 이러한 공기를 관을 통해서 각각의 층에 분배시키는 방식이 사용되는데, 특별한 공기 청정의 기능 수행을 위해서는 여름철과 같이 필터를 활용해야만 하기에 소요되는 전력량이 상당하다. 또한 겨울철은 환경 자체가 건조한 공기이기에 가온시키는 과정에서 그 공기가 더욱 건조해지는 문제점이 있다. 물론 이를 해결하기 위해서 별도의 항습시스템이 필요하며, 이를 위해서는 별도의 가습장치와 그로 인한 가동 에너지가 필요하게 되고, 유지 관리에 대해 발생되는 경비가 상당하다.

본 발명은 건축물의 내부에 공기를 공급함에 있어서 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템에 관한 것으로, 특히, 공기를 정화시킬 때 필터를 사용하지 않고, 물분자를 통해 분진이나 먼지를 흡착, 포집하고, 이 물분자를 원심력을 통해 배출시키는 방식으로 공기의 정화와 항습을 유지시키며, 별도의 항온장치를 통해 건축물 내부가 소망하는 온도를 유지시킬 수 있도록 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템은, 시스템(500)의 내부로 공기를 입사시키기 위한 입구(201)와, 시스템(500)의 외부로 공기를 배출시키기 위한 출구(202); 외부 공기의 온도와 습도의 측정을 위한 외기 엔탈피센서(250)와, 실내에서 순환 또는 배출되기 위한 공기의 온도와 습도를 측정하기 위한 실내 엔탈피센서(260); 항온, 항습이 조절될 공기의 유동통로가 되는 유동관(210)의 내부에 그 방향의 전환을 위해 개폐를 자동 조절하는 다수의 댐퍼(220); 배출되는 공기를 회기시켜 유동관(210)의 내부로 공급시키는 리턴팬(230); 실내와 연통된 공급구(240) 내측에서 물입자의 회전으로 발생되는 원심력을 이용하여 유동되는 공기의 항습과 정화를 해주는 정화, 항습장치(100); 상기 정화, 항습장치(100)의 타측에 고정되어 온도를 조절하는 항온장치(400)가; 결합하되, 상기 정화, 항습장치(100)의 대량 정 화, 항습 작용과 항온장치(400)의 온도 유지력을 통해 건축물 내부의 공기 조건을 제어하는 것을 포함하여 구성된다.

본 발명의 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템에서, 상기 정화, 항습장치(100)는, 오염된 공기가 이동하는 이동통로(1) 첫 단에 다단 다수의 무화노즐(11)을 통해 정화수(2)를 분사하여 물입자 커튼을 치는 1차포집실(10)과; 상기 1차포집실(10) 측부 이동통로(1)의 공기 이동방향에 라운드진 공기유입 유도판(21)이 형성된 내부가 관통된 흡입하우징(20)과; 상기 흡입하우징(20)의 내부 중 정중심부에 견고히 체결되어 원심력을 이용하여 청정한 공기만을 배출시키는 회동모터(31)와 원심팬(32); 상기 회동모터(31)를 감싸되 일측방향으로 개구되어 공기의 배출통로를 제공하는 원통형의 제1하우징(40); 상기 제1하우징(40)의 외부로 보다 큰 지름으로 형성되어 흡입하우징(20)과 격판(25)으로 결합되는 원통형의 제2하우징(50); 상기 제2하우징(50)의 외부를 감싸고 배출 이동통로(1)와 결합된 외곽하우징(60)이; 포함되어 구성되어 제1하우징(40), 제2하우징(50) 및 외곽하우징(60)의 결합으로 2차포집실(70)을 형성하며, 오염된 공기를 청정하게 유지시키고 : 상기 흡입하우징(20)은, 흡입구(23)에서 라운드진 상태로 지름을 축소하다 다시 확개되는 형태로 제작되며 : 원통형의 제1하우징(40)과 제2하우징(50) 사이 공간부에는, 유로를 제공하는 스크류윙(55)을 용접결합하여 공기 흐름의 원심력을 향상시킨 것을 포함하여서 구성된다.

본 발명 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템에서, 상기 스크류윙(55)은 다수개가 사용될 수 있고; 상기 제1하우징(40)과 제2하우징(50)에는 다수의 관통공(47, 57)을 형성하여 원심 압력차에 의한 기수분리 및 오염원 제거를 향상시키며; 상기 제2하우징(50)의 하단 스크류윙(55) 결합부위에는, 배수공(71)을 형성하여 폐수의 배수를 유도한 것을 포함하여서 구성된다.

본 발명 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템에서, 외곽하우징(60)의 끝단에는, 별도의 오염수배출공(A)을 형성하여 오염수를 배출시키고; 상기 정화, 항습장치(100)에는 별도의 정화수 정화처리시설(90)을 비치하며; 상기 정화처리시설(90)은, 상기 무화노즐(11)이 비치된 1차포집실(10)의 하단에 물의 공급을 위해 제공된 공급탱크(91)와; 상기 1차포집실(10)의 오염된 물을 배출시키는 배출관(92)이 연통되고, 2차포집실(70)에서 흘러내리는 오염된 물을 모으는 집수탱크(93)와; 상기 집수탱크(93)에서 흘러내리는 물을 정화하여 공급탱크(91)로 전달하는 정수장치(94)와; 상기 공급탱크(91)의 상부로 물을 끌어 무화노즐(11)에 공급하는 이송펌프(95)를; 포함하여 구성되어 상기 이송펌프(95)를 통해 펌핑된 정화된 물이 먼지와 분진을 걸러 내거나 또는 외곽하우징(60)으로 흘러내려 걸러진 오염수를 집수탱크(93)로 흘러보내고, 상기 집수탱크(93)의 고형화된 오염물질을 정수장치(94)에서 걸러 정화된 정화수만 공급탱크(91)로 공급하는 리싸이클링하는 것을 포함하여서 구성된다.

본 발명 상기 정수장치(94)는, 삼투압이용 정수장치, 필터링 방식 정수장치 및 데칸토 고액원심분리 방식의 정수장치 중 하나 이상이 선택적으로 결합하여 구성되고 : 상기 항온장치(400)는, 프레임(411)의 내부에 다열의 코일(412)이 감기고, 그 코일(412)의 외주면을 감싸는 다수의 방열핀(413)을 형성한 열교환코일(410)과; 상기 열교환코일(410)의 일측에 결합되어 상기 열교환코일(410)을 지나는 공기의 온도를 상승시키는 가온장치(450)와; 상기 열교환코일(410)의 일측에 결합되어 상기 열교환코일(410)을 지나는 공기의 온도를 하강시키는 냉각장치(480)가; 결합하여 정화, 항습장치(100)를 거친 공기의 온도를 상승 또는 하강시켜 공급하며 : 상기 가온장치(450)는, 열교환코일(410)의 일측에 관 연결하여, 내부의 열매를 가온시키는 보일러(451)와; 외부와 실내의 온도와 습도를 측정하는 엔탈피센서(250, 260)와; 상기 엔탈피센서(250, 260)의 측정된 온도와 습도를 통해 보일러(451)를 제어하는 컨트롤러(453)가; 결합하여 상기 엔탈피센서(250, 260)의 온도를 계측하고, 보일러(451)의 가동 여부를 결정하는 것을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템에서, 상기 냉각장치(480)는, 열교환코일(410)의 일측에 관 연결하여, 내부의 냉매 온도를 떨어트리는 압축기, 응축기, 증발기로 이루어지고, 엔탈피센서(250, 260)와 컨트롤러(453)를 통해 자동제어되는 냉각싸이클이고 : 상기 냉각장치(480)는, 열교환코일(410)의 일측에 관 연결하여, 내부의 냉매 온도를 떨어트리도록 수도관이나 냉매 공급탱크 또는 지하수와 연결시키며 : 상기 열교환코일(410)에 연결되는 냉각장치(480)와 가온장치(450)의 관에는 별도의 유량제어밸브(499)를 체결하여 필요시 개방시키는 것을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템에서, 상기 외기 엔탈 피센서(250)에 의해 측정된 엔탈피와 실내 엔탈피센서(260)에 의해 측정된 엔탈피의 값을 컨트롤러(453)에서 비교하여 항온항습 시스템에서 에너지가 절감되는 방향으로 외기댐퍼(220a), 순환댐퍼(220b)와 배기댐퍼(220c)의 개폐를 제어하는 것을 포함하여 구성된다.

본 발명 항온, 항습 시스템에 따라, 건축물 내부에 공급되는 공기의 전체적인 항온, 항습을 제어할 수 있으며, 거주자들에게 보다 안락한 공기의 공급을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라, 항온, 항습 및 공기 청정의 기능을 수행하는데 있어서 보다 적은 전력의 사용하지만, 항온, 항습 및 청정의 월등한 질적인 향상을 가져온다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라, 종래 필터방식의 공기 청정 및 항온, 항습의 공조시스템에서 발생되어 온 문제점인 필터막힘 현상으로 인하여 잦은 필터의 교환 및 청소를 해야만 하는 문제점을 해결하면서도, 폭포수에서 발생되는 음이온의 효과도 발생시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 도시된 도 1 내지 도 10에서처럼 항온, 항습 시스템에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성과 그 작동을 상세히 설명한다.

본 발명의 구성 설명에 앞서 본 발명의 특징적인 부분을 먼저 설명하자면, 본 발명은 실내의 온도와 습도를 자동 제어할 수 있도록 하는 장치이다. 특히 외부공기와 일단 실내를 돌고 회동하여 돌아온 공기를 에너지 절약차원에서 분석하여 다수의 댐퍼를 통해 제어하여 혼합하고, 이 공기를 건축물의 내부에 투입함으로써 온도와 습도를 맞추기 위하여 에너지 소비를 최소로 사용하여 실내 요구조건을 만족시키기 위한 시스템이다. 일종의 엔탈피 제어라고도 할 수 있을 것이다. 결국 본 발명은 이러한 작동을 위해서 창출되었고, 이에 따라 초소형의 항온, 항습은 물론 매머드급 항온, 항습 시스템으로서 활용되어도 무방하며, 활용함에 있어서 최적의 전력소비를 감축시킬 수 있는 획기적인 발명인 것이다.

본 발명은 항온, 항습 시스템에 있어서, 시스템(500)의 내부로 공기를 입사시키기 위한 입구(201)와, 시스템(500)의 외부로 공기를 배출시키기 위한 출구(202)가 있고, 외부 공기의 온도와 습도의 측정을 위한 외기 엔탈피센서(250)와, 실내에서 순환 또는 배출되기 위한 공기의 온도와 습도를 측정하기 위한 실내 엔탈피센서(260)가 있으며, 항온, 항습이 조절될 공기의 유동통로가 되는 유동관(210)의 내부에 그 방향의 전환을 위해 개폐를 자동 조절하는 다수의 댐퍼(220)가 있다. 또한 배출되는 공기를 회기시켜 유동관(210)의 내부로 공급시키는 리턴팬(230)이 있고, 실내와 연통된 공급구(240) 내측에서 원심팬의 회전으로 발생되는 원심력을 이용하여 유동되는 공기의 항습과 정화를 해주는 정화, 항습장치(100)가 있고, 상기 정화, 항습장치(100)의 타측에 고정되어 온도를 조절하는 항 온장치(400)가 있다. 따라서 이들이 결합하되, 상기 정화, 항습장치(100)의 대량 정화, 항습 작용과 항온장치(400)의 온도 유지력을 통해 건축물 내부의 공기 조건을 제어하는 것이다.

즉, 본 발명은 하나의 시스템을 통해서 항온과 항습 및 공기 청정의 과정을 모두 거칠 수 있는 발명이다. 이러한 모든 과정을 수행함에 있어서, 대량의 공기를 흡입하고, 이 공기를 청정하고, 항온과 항습을 유지한 상태에서 건축물의 내부에 공급하고, 다시 배출시키거나 그 일부는 회기시켜 다시 항온, 항습의 과정을 거쳐 건축물의 내부에 리싸이클링하기 위한 것이다. 본 발명은 도시된 도 1 내지 3에서처럼, OA(out air) 즉, 외부의 공기를 흡입하게 된다. 이때 그 흡입되는 외부 공기의 양은 도시된 댐퍼(220)의 개방 정도를 통해서 조절이 가능하다. 또한 이렇게 시스템 내부로 들어온 공기는 도시된 유동관(210)에서 그 흐르는 방향에 따라 흐르거나 서로 합해질 수 있다.

본 발명의 전체적인 작동의 형태를 설명하기에 앞서, 본 발명의 항온, 항습 시스템(500)은 아주 다양한 형태로 설치가 가능하다. 즉, 건축물의 형태나 그 규모 및 설치될 수 있는 작업환경에 따라 아주 다양한 형태로 설비가 가능하다는 것이다. 단 그 설비가 되는 구성들이 사실상 획일적이라는 점, 본 발명의 목적에 맞게 항온, 항습 및 공기 청정의 기능이 물 입자를 분사하여 먼지나 분진을 걸러주되 원심팬의 원심력을 이용하여 오염원을 포함한 물입자들을 완벽하게 제거한다는 점, 시스템을 통해서 공기의 흐름을 일정하게 유지시킨 다는 점에서 공통된다. 따라서 본 발명에서는 도시된 도 1 내지 3에 각각 다른 형태로 그 구성요소들을 비치한 실시예들을 도시하고 있지만, 이 모든 실시예들은 다 본 발명의 독특한 구성을 보유하고 있으며, 그 특별한 방식을 통해서 시스템(500)을 작동시킨다. 본 발명의 출원인은 이를 참조하여 본 발명의 상세한 설명을 하되, 도시된 도 2의 도면을 실례로 설명을 한다.

도시된 도 2에는 본 발명에 따른 항온, 항습 시스템의 작동의 모습을 도시하고 있는데, 2가지 형태로 작동되는 모습을 도시하고 있다. (a)에 도시하고 있는 모습은 건축물의 내부로 투입되는 공기 모두를 OA(out air; 외부 투입공기)로 사용을 하고, 일단 한 번 사용된 공기는 모두 배출시킨다는 전제를 두고 도시한 것이다. 이는 외기의 엔탈피가 실내 공기의 엔탈피보다 에너지가 낮아서 항온하기 위한 냉방부하를 줄일 수 있기 때문이다. 그리고 (b)에 도시하고 있는 모습은 OA를 일단 사용하고 나면, 다시 리턴시켜(RA; return air) 일정량은 외부의 공기 즉, OA와 합쳐서 같이 항온, 항습을 재차 시켜 사용하는 리싸이클링 방식을 도시한 것이다. 이는 외기와 실내 공기의 엔탈피를 비교하여 실내공기의 엔탈피가 낮을 때 외기는 실내에서 필요로 하는 최소의 신선 외기량만 도입하고 실내의 공기를 최대한 도입하여 혼합하는 예이다. 따라서 본 발명의 작동의 모습은 상기 순서에 따라 각각 따로 설명을 한다.

[도 2(a)에 따른 방식]

도시된 도면은, 외기 온도와 습도 센서 즉, 엔탈피센서(250)와 실내에서 리턴되는 공기의 엔탈피센서(260)의 값을 컨트롤러에서 받아 비교하여 외기의 엔탈피가 더 낮다고 판단한 예이다. 그 작동의 상태는, 도시된 것처럼 외부의 공기 OA가 입구(201)를 통해 입사되고, 상기 댐퍼1(220a)을 통해서 유동관(210)의 내부로 들어오게 된다. 이때 상기 댐퍼2(220b)는 그 개방을 막은 상태이기에 다른 유동관(210)을 통해서 서로 혼합되는 공기의 유입 없이 바로 유동관(210)에 존재하던 공기가 정화, 항습장치로 입사되는 것이다. 본 발명의 큰 특징인 정화, 항습장치는 물 입자를 분사시켜 이동하는 공기 속의 분진이나 먼지 및 박테리아 등을 흡착시키고, 이 흡착된 상태에서 원심팬을 이용한 공기의 회동하는 원심력을 통해서 분진과 먼지를 흡착한 오염수만 걸러 주는 방식으로 공기를 정화시키는 방식이다. 또한 본 발명 정화, 항습장치(100)는 물 분자를 통해서 분진이나 먼지를 걸러 주기에 별도의 습도를 조절할 필요가 없이 원심력을 발생시키는 원심팬의 회동력을 통해서 정화, 항습장치(100)를 거쳐 지나가는 공기의 습도를 제어하는 방식을 통해서 습도를 자동 조절할 수 있는 것이다. 이러한 방식의 가장 큰 장점은 대량의 공기를 청정하게 유지하고 항습을 유지하되, 그 전력의 소비량이 적다는 것이다. 즉, 특별히 필터를 사용하지 않고 작은 물 입자의 흡착력을 이용하여 먼지나 분진을 걸러 주기 때문에 오랜 사용을 통해서도 기존 필터 방식과 달리 압력변화가 없어서 정풍량 공급이 가능하고, 필터의 압력 손실이 없어서 전력의 열원 및 가습을 위한 보일러(451)의 스팀을 만들기 위한 열원이 사용되지 않아 획기적인 에너지 절약을 가져다 준다.

결국 본 발명의 정화, 항습장치를 거친 정화되고 습도가 조절된 공기는 도시된 도 2 (a)에서 보이듯, 그 전방의 항온장치를 거치며 온도를 조절하여 건축물의 내부로 투입되는 것이다. 도시된 도면에서 표기된 SA(suply air)는 바로 건축물의 내부와 연통된 연결관(미도시)에 연결된 상태이기에 건축물의 각층을 다 돌고 와서 도시된 도면에서 리턴팬(230)을 통해 RA로 들어와 EA로 배출된다. 이때 도시된 댐퍼2(220b)은 그 개방이 완전히 막히고, 댐퍼3(220c)는 완전히 개방된 상태이기에 유동관(210)으로 유입됨이 없이 건축물의 내부를 회동한 모든 공기들이 다 빠져나갈 수 있게 한다.

[도 2(b)에 따른 방식]

이 도면에서는 외기 온도와 습도 센서인 엔탈피센서(250)와 실내에서 리턴되는 공기의 엔탈피센서(260)의 값을 콘트롤러에서 받아 비교하여 실내의 공기 엔탈피가 낮다고 판단한 상태이다. 따라서 외부의 공기 OA가 입구를 통해 입사하고, 상기 댐퍼1(220a)을 통해서 유동관(210)의 내부로 들어오게 된다. 이때 중요한 것은 상기 댐퍼2(220b)도 개방된 상태를 유지하며, 도시된 리턴팬(230)이 작동을 하여 건축물을 돌아 사용된 공기도 다시 회기하여(RA; return air) 입수된다는 것이다. 즉, 상기 리턴팬(230)이 작동을 하여 건축물의 내부에서 돌아 나온 공기를 흡입하고, 댐퍼 2(220b)의 개방 정도에 따라 OA 공기와 혼합되는 양을 조절하며, 댐퍼3(220c)의 개방 정도에 따라 그 배출되는 양을 조절하는 것이다. 결국 상기 배 출되려던 공기의 일부 또는 전체가 상기 댐퍼2(220b)를 통해 리턴팬(230)의 회동력에 힘입어 유동관(210)의 내부로 들어오고, 외부의 공기 OA도 입구를 통해 그리고 댐퍼1(220a)을 통해 들어와 서로 혼합되는 것이다. 물론 이때에도 상기 댐퍼1(220a)을 막아 회기한 EA만을 사용할 수도 있지만, 이는 합당하지 못하고, 일정량씩 혼합하여 사용함이 바람직하다. 그리고 이렇게 혼합된 유동관(210)의 공기는 정화, 항습장치(100)로 입사되는 것이다.

그리고 이러한 모든 작동은 시간에 따라 또는 환경에 따라 그 댐퍼(220)의 개방을 제어함으로써 얼마든지 조절이 가능하다.

그렇다면 본 발명에서 이러한 작동을 가능하게 하는 상기 정화, 항습장치(100)에 대한 그 구성과 작용을 상세히 설명한다. 즉, 도시된 도 4 내지 7에서처럼, 오염된 공기가 이동하는 이동통로(1) 첫 단에 다단 다수의 무화노즐(11)을 통해 정화수(2)를 분사하여 물 입자 커튼을 치는 1차포집실(10)이 있고, 상기 1차포집실(10) 측부 이동통로(1)의 공기 이동방향에 라운드진 공기유입 유도판(21)이 형성된 내부가 관통된 흡입하우징(20)이 있으며, 상기 흡입하우징(20)의 내부 중 정중심부에 견고히 체결되어 원심력을 이용하여 청정한 공기만을 배출시키는 회동모터(31)와 원심팬(32)이 있다. 또한 상기 회동모터(31)를 감싸되 일측방향으로 개구되어 공기의 배출통로를 제공하는 원통형의 제1하우징(40)이 있고, 상기 제1하우징(40)의 외부로 보다 큰 지름으로 형성되어 흡입하우징(20)과 격판(25)으로 결합되는 원통형의 제2하우징(50)이 있으며, 상기 제2하우징(50)의 외부를 감싸고 배출 이동통로(1)와 결합된 외곽하우징(60)이 형성된다. 따라서 이들이 결합구성되어 제1하우징(40), 제2하우징(50) 및 외곽하우징(60)의 결합으로 2차포집실(70)을 형성하며, 오염된 공기를 청정하게 유지시키는 것이다.

살펴본 바와 같이, 본 발명의 정화, 항습장치는 우리나라의 대기적인 환경 즉, 많은 차량에서 배출되는 배출가스 매연의 유입, 중국에서 유입되는 황사의 폐해와 같은 문제점을 해결하고자 하는 공기를 정화하고, 습도와 온도를 유지시키는 장치이다. 종래에도 물론 필터를 이용한 정화 장치가 존재하고 있었으나 그 효과가 미미하였고, 필터 막힘 현상 및 유지 관리 비용이 과다했고, 부가되는 항온 항습을 위한 에너지 소비가 과다했다. 결국 이러한 문제점을 해결하기 위한 방식으로 물을 이용하여 정화 및 단열 냉방가습을 달성하고자 하는 시도가 본 발명인데, 도시된 도 8에서처럼, 본 발명은 미세먼지나 분진을 그 물의 점성력을 이용하여 포집하는 방식을 취한 것이다. 물만의 물리적인 특성인 점성력을 이용하여 0.1μm 이하의 미세먼지도 99 %까지 포집해주는 방식을 창안한 것이다. 물론 미세 분무수에 흡착 포집된 오염물과 청정공기의 보다 효과적인 분리를 위해서 본 발명에서는 원심팬의 원심력 및 1하우징과 2하우징의 압력차를 이용하여 재차 분리하고 물의 용이한 배출도 시도했으며 본 발명의 원리에 따라 부수적으로 이루어지는 단열가습기능, 냉방기능, 다량의 천연 음이온을 발생시키는 기능, 폭포수 효과를 낳아 인체에 유익한 기능까지 부가한 것이다.

구체적으로 설명하자면, 본 발명은 공기 흐름의 공기 정화를 이동통로(1) 내부에 설치된다. 이동통로(1)의 일측, 보다 상세하게는 공기가 배출되어 나가는 위치에서 도시된 도 4를 기준으로 그 첫단에 본 발명의 1차포집실(10)이 설치된다. 이 1차포집실(10)은 다수 다단의 많은 무화노즐(11)을 통해서 물 입자를 분사시키는 집도실로서 이 물 입자는 지나는 공기 중의 먼지를 달라붙게 하여 집적시키는 역할을 한다. 물 입자는 그 입자에서 발생되는 수막현상이나 쌍극자의 원리를 통해 먼지나 분진을 쉽게 흡수한 상태로 배출되는 것이다. 도 8에는 이러한 물 입자의 포집작용(점성력 이용)에 대한 원리를 도시하고 있다.

그리고 이때 이렇게 공기의 흐름을 유도하는 작용을 하는 것이 이 1차포집실(10)의 측면에 부착된 회동모터(31)와 원심팬(32)이다. 즉, 회동모터(31)의 강한 회전력이 상기 원심팬(32)을 회전시키고 이 원심팬(32)이 공기의 흐름을 발생시켜 공기를 일정한 방향으로 흡입하는 것이다. 따라서 분진이나 먼지가 많은 공기가 1차포집실(10)을 거치고 이동할 수 있게 하는 것이다. 그런데 사실상 이 원심팬(32)이란 그 회전하는 원심력에 의해서 이동중에 공기가 수평되게 흡입되지 않고 회전하여 외부로 확개되는 상태로 뻗어나가게 하는 흐름을 만드는 팬이다. 즉, 팬 날개의 상부 방향으로 공기의 흐름을 배출시키게 형성된 팬이다. 따라서 본 발명의 원심팬(32)과 회동모터(31)를 거친 공기는 원심팬(32)의 외주면 외부 방향으로 배출되며 상기 제2하우징(50)의 내주면에 부딪칠 것이다. 이때 공기와 함께 존재하는 물 입자와 그에 포함된 먼지나 분진들은 그 무게에 의해서 더 큰 원심력을 받아 도시된 도 4과 5에서 보이는 제2하우징(50)의 내주면에 부딪치거나 빠져나가 게 된다. 부딪친 물 입자는 그 내벽을 타고 흘러 내려 배출시키고, 물 입자가 걸러진 공기들은 상기 1차하우징(40)과 2차하우징(50) 및 외곽하우징(60)의 간격들 사이로 빠져나게 되고, 이 내주면에 부딪친 남아있는 물 입자는 다시 그 내주면을 타고 흘러 내려 배출시키고 깨끗한 공기만이 이동통로로 빠져나가게 된다. 이렇게 깨끗한 공기로 정화된 공기는 필요한 공간 즉, 건축물의 내부로 들어가 사용되는 것이다. 또한 상기 회동모터(31)는 그 체결구조를 통해서 상기 흡입하우징(20)의 내벽에 견고히 결합되어 상기 흡입하우징(20)의 정중심부에 위치할 수 있도록 유지한다. 또한 상기 회동모터(31)는 공기의 흐름 방향에서 공기의 바람을 직접적으로 부딪치는 방향에 위치하게 설치된다. 즉, 원심팬(32)을 회동시키면 바람이 발생되어 불어나가는 방향에 설치하는 것이다. 그 이유는 공기의 흐름을 되도록 이면 방해하지 않을 위치에 설치하지만, 공기를 받아 그 내열이 발생되는 것을 최소화시키기 위한 것이다.

그렇다면 본 발명의 구성요소들의 보다 세밀한 부분을 살펴보면서 그에 따라 작용과 효과를 살펴본다. 즉, 본 발명에서 도시된 상기 흡입하우징(20)은, 흡입구(22)에서 라운드진 상태로 지름을 축소하다 다시 확개되는 형태로 제작한다. 즉, 이는 공기의 흐름을 보다 부드럽게 이루어질 수 있도록 하기 위함인데, 상기 흡입하우징(20)에 입사되는 공기와 물 입자가 흡입구를 타고 부드럽게 중심부를 향해 들어오다가 팬의 작동으로 다시 외부로 확개되면서 원심팬(32)의 상부 방향으로 빠져나갈 수 있도록 하는 것이다. 이러한 공기의 부드러운 흐름을 위해서 본 발명 의 흡입하우징(20)은 그 흡입구(23) 측의 형태를 도시된 도면의 형태로 유지하였으며, 그에 따라 마찰이 적고 소음의 발생이 현저히 줄어든 결과를 얻었다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 원통형의 제1하우징(40)과 제2하우징(50) 사이 공간부에는, 유로를 제공하는 스크류윙(55)을 용접결합하여 공기 흐름의 원심력을 향상시키고; 상기 스크류윙(55)은 다수 개가 사용될 수 있게 하였다. 즉 본 발명은 원심팬(32)에서 흡입한 물 입자와 그에 흡착된 먼지 등에 원심력을 부여하여 그 원심력에 의해 각 하우징의 내주면과 부딪치고 그 부딪친 결과 내벽을 타고 흘러내리게 하여 순수한 공기와 근원적으로 걸려 질 수 있도록 하는 원리를 지향하기에 내부 흐르는 유체의 흐름에 원심력을 부가하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에서는 공기와 물 입자가 동시에 입사하게 될 때, 그 원심력에 의해 회동치며 이동을 할 수 있도록 상기 제1하우징(40)과 제2하우징(50)에 용접결합되는 칸막이가 되는 스크류윙(55)을 체결하는 것이다. 이 스크류윙(55)은 스크류의 형태로 유체가 회동하여 스크류방향으로 이동할 수 있도록 체결이 된다. 물론 그 개수는 정해진 것은 아니지만, 공기의 흐름을 방해하지 않고 원심력을 배가 될 수 있게 하는 형태로 다수개가 고정되어 활용이 가능하다.

그리고 본 발명의 정화, 항습장치(100)에서는 상기 제1하우징(40)과 제2하우징(50)에는 다수의 관통공(47, 57)을 형성하여 공기의 조화로운 유동을 향상시킨다. 즉, 사실상 상기 제2하우징(50)에 관통공(57)이 형성되지 않는다면, 회동치며 돌아가는 물 입자가 외곽하우징(60)에는 접근하기 힘들다. 따라서 상기 제2하우징(50)의 표면에는 다수의 다공성 관통공(57)을 형성하는 것이다. 이 관통공(57)은 원심력에 의하여 직접적으로 회동하며 올라오는 물방울을 통과시켜 관통공이 없는 외곽하우징(60)의 내벽으로 받아 외곽하우징(60)의 내벽을 타고 흘러내려 오염수를 빼내게 하기 위함이다. 그리고 상기 제1하우징(40)도 별도의 관통공(47)을 형성하고 있는데, 이 관통공(47)은 원심력에 의하여 회동하며 돌아 나오는 순수한 공기가 압력차에 의하여 유입되도록 한 것이다. 즉, 공기란 물방울에 비하여 더 작은 입자의 형태이고 원심력이 물방울에 비하여 작게 작용하기 때문에 그 폐공간으로 막힌다면 정화된 공기는 압력차에 의하여 내부로 유입되어 타측 이동통로 끝단 덕트와 연통된 부분으로 공기를 손쉽게 빼주는 역할을 하는 것이다.

또한 본 발명에서는 도 5에 상세히 도시한 것처럼, 상기 제2하우징(50)의 하단에는 관통공(57)을 형성하여 오염수의 배수를 유도한다. 지구상의 모든 물체와 물질은 중력이 작용하게 되어 있다. 따라서 본 발명에서 활용된 물 입자들은 그 중력에 의해 아래로 흘러내리려 할 것이다. 이때 상기 제2하우징의 경우 원심력에 의하여 그 내벽에 부딪혀 흘러내리는 오염수들이 별도로 빠져나갈 공간이 없기에 관통공(57)을 타고 외곽하우징(60)으로 빠져나가도록 유도한 것이다. 이렇게 본 발명은 공기의 흐름뿐만이 아니고, 그 오염수의 배수 역시 용이하게 하여 리싸이클할 수 있도록 한다. 물론 본 발명에서는 이러한 작용을 보다 용이하게 하기 위해서 도 5에 도시된 것처럼, 외곽하우징(60)의 끝단에는, 별도의 오염수배출공(A)을 형성하 여 오염수를 배출시키도록 한다. 즉, 상기 제2하우징(50)을 둘러 쌓는 4각형 형태의 외곽하우징(60)의 끝단 즉, 이동통로(1)와 연통되는 부분에 오염수를 배출시키는 오염수배출공(A)을 형성하는 것이다. 물론 이때 본 발명에서 이동통로(1)와 상기 외곽하우징(60)은 견고하게 체결되어 결합하지만, 서로 완전한 연통을 달성한 것은 아니다. 본 발명에서는 공기의 이동통로(1)와의 연통은 상기 제1하우징(40)과 제2하우징(50)의 내부 및 사이 공간부로 연통을 시키기에 외곽하우징(60)과 이동통로(1)와는 연통을 막고 원심력 및 압력차에 의하여 단지 오염수를 배출시키는 역할로만 사용을 한다.

본 발명은 사실상 대기 중의 먼지가 많은 공기를 미세 분무 물입자를 이용하여 흡착 포집하고, 그 정화된 공기를 덕트를 통해서 건축물의 내부에 공급을 하되, 사용된 물을 다시 정수하여 깨끗한 정화수로 상태변환시키고, 이 정화수를 다시 무화노즐(11)로 공급하여 이를 다시 사용하는 리싸이클 작용을 유도한다. 따라서 폐수를 정화시키는 특별한 수단이 필요하다. 즉, 전술된 본 발명인 공기정화 시스템(100)에는 별도의 정화수 정화처리시설(90)을 비치하는 것이 바람직하다.

도시된 도 4에서처럼, 상기 정화처리시설(90)은, 상기 무화노즐(11)이 비치된 1차포집실(10)의 하단에 물의 공급을 위해 제공된 공급탱크(91)가 있고, 상기 1차포집실(10)의 오염된 물을 배출시키는 배출관(92)이 연통되고, 2차포집실(70)에서 흘러내리는 오염된 물을 모으는 집수탱크(93)가 있으며, 상 집수탱크(93)에서 흘러내리는 물을 정화하여 공급탱크(91)로 전달하는 정수장치(94)가 있다. 또한 상기 공급탱크(91)의 상부로 물을 끌어 무화노즐(11)에 공급하는 이송펌프(95)가 형성된다. 따라서 이들이 결합하여 상기 이송펌프(95)를 통해 펌핑된 정화된 물이 미세입자로 분무되어 먼지와 분진을 걸러 내거나 또는 원심력 및 압력차에 의하여 외곽하우징(60)으로 흘러내려 걸러진 오염수를 폐수탱크(93)로 흘러보내고, 상기 폐수탱크(93)의 고형화된 오염물질을 정수장치에서 걸러 정화된 정화수만 공급탱크(91)로 공급하여 리싸이클링하는 것이다. 이러한 작용을 상세히 설명하자면 다음과 같다. 즉, 본 발명의 정화처리시설(90)은 배출되는 2종류의 오염수를 정화시킨다. 첫째는, 무화노즐(11 : 1차포집실)을 통해서 물 입자를 분무하면 이 물 입자에 달라붙어 배출되는 오염수를 집수탱크(93)에서 모으고, 둘째는, 물 입자가 회동모터(31)와 원심팬(32)에 의해 흡입되어 제1차하우징(40), 제2차하우징(50) 및 외곽하우징(60)으로 이루어진 2차포집실(70)에서 배출되는 오염수를 집수탱크(93)에 모아 이를 정화시키는 것이다.

이렇게 오염수가 모아지면, 집수탱크(93)에서 공급탱크(91)로 보내면서 별도로 마련된 정수장치(94)를 통해서 물을 정화시켜 먼지나 분진을 따로 분리하여 폐기처분하고, 깨끗하게 정화된 물만을 다시 공급탱크(91)로 보내어 이를 이송펌프(95)를 통해 무화노즐(11)로 다시 보내어 공기 정화작업을 계속하는 것이다. 이때 본 발명에서 사용되는 정수장치(94)는, 공지된 많은 방식이 사용될 수 있다. 즉, 삼투압이용 정수장치, 필터링 방식 정수장치 및 데칸토 고액원심분리 방식의 정수장치 중 하나 이상이 선택적으로 결합하여 사용되는 것이다.

삼투압이용 정수장치(94)는, 크기가 다른 물체의 사이를 여러 차례 지나게 하여 그 사이사이에 낀 먼지와 분진 등을 걸러 내고, 깨끗한 물만을 공급탱크로 전달하는 방식이고, 필터링 방식의 정수장치는 필터를 통해 이러한 분진과 먼지를 정수시키는 것이다. 그리고 데칸토 고액원심분리 방식의 정수기는 고가이기는 하지만, 별도로 마련된 원심력을 통해 분진과 물을 걸러주는 주지, 관용화된 데칸토 분리기를 통해서 물을 정수하는 것이다. 본 발명에서는 이와 함께 다른 물을 정수하는 모든 공지된 방식이 사용가능하다.

물론 이러한 방식을 통해서 정수를 하고 나서는 이온 살균이나 오존 살균 등의 방식으로 정화수를 살균하는 것도 좋은 방식이다.

그럼 본 발명의 상기 정화, 항습장치의 상세한 작동의 모습을 살펴본다. 먼저 건축물의 천정이나 옥상 또는 지하 기계실에서 본 발명의 시스템이 장착되고, 그 내부에 정화, 항습장치가 설치된다. 그리고 본 발명의 시스템이 작동을 하면, 상기 입구를 통해서 외부의 공기가 입사를 하고, 또는 외부의 공기와 리턴한 공기가 입사를 하고 도시된 유동관의 내부에 존재하게 된다. 이때 상기 정화, 항습장치의 원심팬이 작동을 하여 상기 유동관의 공기를 흡입하게 되는 것이다. 이때 상기 공기들은 도시된 1차포집실(10)에서 무화노즐(11)을 통해서 정화수(2)를 작은 물 입자화하여 분사를 시작한다. 그리고 상기 무화노즐(11) 즉, 1차포집실(10)의 건너편에서는 본 발명의 회동모터(31)와 원심팬(32)을 통해서 공기와 함께 물 입자를 흡입하는 것이다. 그러면 상기 물 입자와 공기가 같이 이동하면서 상기 미세 물 입자에는 다량의 먼지나 분진이 흡착되게 되고, 바로 1차포집실(10)에서 배출되는 분진이나 먼지가 함유된 물 입자는 집수탱크(93)로 보내진다. 그리고 이때 1차포집실(10)을 지나서 회동모터(31)와 원심팬(32)의 흡입력에 빨려 당겨진 먼지나 분진이 달라붙은 물 입자와 공기는 흡입되어 흡입하우징(20)을 통과하게 된다. 물론 이때 본 발명의 흡입하우징(20)은 도시된 것처럼 흡입구(23)에서 라운드진 상태로 지름을 축소하다 다시 확개되는 상태이기에, 그 내주면을 타고 회동하면서 그 원심력이 확대되면서 강하게 상부로 치솟는 것이다. 이때 상기 원심력으로 회동치며 올라오는 물 입자를 받는 것은 제2하우징(50)일 것이고, 제2하우징(50)에 형성된 관통공(57)을 통해서 외부로 물 입자가 배출되면 그 배출된 물 입자는 외곽하우징(60)의 내주면을 타고 흘러 내려 오염수배출공(A)으로 빠져 나가 집수탱크(93)로 저장이 된다. 물론 이때 물 입자에 의해 분진이나 먼지가 걸러진 깨끗한 공기는 상기 제1하우징(40)과 제2하우징(50)의 사이 공간부와 제1하우징(40)의 내부 공간부를 타고 이동하게 되는데, 이때에도 상기 제1하우징(40)과 제2하우징(50)의 사이에는 스크류 형태의 스크류윙(55)이 벽면을 이루면서 결합된 상태이기에 그 벽면을 타고 회오리치면서 몰려 온다. 이때에도 강한 회오리에 의해 공기 중에 포함된 물 입자는 스크류윙(55), 제2하우징(50)의 내주면을 따라 회전하면서 원심력에 의하여 제2하우징(50)의 내주면에 관통공(57)을 통과하여 집수탱크(93)로 흘러 가는 것이다. 동시에 상기 제1하우징(40)과 제2하우징(50)의 사이 공간부에서 압력차에 의하여 제1하우징 내부로 빠져나오는 깨끗한 공기는 이동통로를 타고 그 타측 도 1 내지 3 에 도시된 항온장치로 들어와 온도에 대한 제어를 받게 된다.

물론 상기 정화, 항습장치를 통해서 집수탱크(93)에 모아진 오염수는 상기 전술된 정화처리시설(90)을 통해서 정수 처리되어 다시 무화노즐(11)로 공급 다음의 작업을 준비하는 것이다. 이렇듯 본 발명은 계속되는 리싸이클 공정으로 인하여 큰 비용을 들이지 않고, 청정하고 쾌적한 공기를 공급할 수 있다.

다음으로 본 발명의 시스템에서는 상기 정화, 항습장치를 거쳐서 공기가 청정한 상태로 되고, 그 습도가 맞추어 지면 다음의 단계인 온도를 제어하는 단계로 투입된다. 즉, 청정과 항습이 이루어지면, 그 공기에 적당한 온도를 부여하는 것이다. 겨울에는 보다 따뜻한 공기로 상태변화를 시키고, 여름에는 보다 시원한 공기로 상태변화를 시키는 것이다. 이때 바로 온도를 제어하는 장치가 본 발명의 시스템에서는 도시된 도 1과 9, 10에 도시된 항온장치이다.

즉, 본 발명의 항온장치는, 프레임(411)의 내부에 다열의 코일(412)이 배열되고, 그 코일(412)의 외주면을 감싸는 다수의 방열핀(413)을 형성한 열교환코일(410)이 있고, 상기 열교환코일(410)의 일측에 결합되어 상기 열교환코일(410)을 지나는 공기의 온도를 상승시키는 가온장치(450)가 있으며, 열교환코일(410)의 일측에 결합되어 상기 열교환코일(410)을 지나는 공기의 온도를 하강시키는 냉각장치(480)가 형성된다. 따라서 이들이 결합하여 정화, 항습장치(100)를 거친 공기의 온도를 상승 또는 하강시켜 공급하는 것이다.

즉, 도시된 상기 열교환코일(410)을 통해서 열을 교환시키되, 겨울의 경우 상기 열교환코일(410)과 가온장치(450)의 작동을 ON한 상태에서 상기 열교환코일(410)의 내부로 열매가 흐르도록 하는 것이다. 그러면 상기 열교환코일(410)을 지나는 겨울철의 차가운 공기는 열교환코일(410)의 방열핀(413)과 열교환을 하고 온도가 상승된 상태로 건축물의 내부로 진입을 하는 것이다. 그러나 만일 여름철이라면, 본 발명의 상기 열교환코일(410)은 도시된 상기 냉각장치(480)와 연결이 된 상태이다. 따라서 이 냉각장치(480)의 내부와 열교환코일(410)의 내부를 지나는 냉매의 온도에 의해 상기 열교환코일(410)을 지나는 공기는 저온으로 떨어지며 냉매와 열교환을 할 것이고, 이렇게 시원해진 공기가 건축물의 내부로 들어가서 공급되는 것이다.

그렇다면 이렇게 작동되는 상기 가온장치(450)의 일실시예를 살펴본다. 즉, 상기 가온장치(450)는, 열교환코일(410)의 일측에 관 연결하여, 내부의 열매를 가온시키는 보일러(451)가 있고, 외부와 실내의 온도와 습도를 측정하는 엔탈피센서(250, 260)가 있으며, 상기 엔탈피센서(250, 260)의 측정된 온도와 습도를 통해 보일러(451)를 제어하는 컨트롤러(453)가 있다. 따라서 이들이 결합하여 상기 엔탈피센서(250, 260)의 온도를 계측하고, 보일러(451)의 가동 여부를 결정하는 것이다.

결국 열매를 가온시키기 위해서 상기 보일러(451)는 가동이 되고, 이 보일 러(451)의 가동에 따라 상기 열매의 온도는 올라가게 되는데, 가온된 열매가 바로 관이나 호스를 타고 흘러가 상기 열교환코일(410)의 내부로 지나면서, 공기와의 접촉을 통해 열이 교환되는 방식이다. 물론 이때 전술된 것처럼 본 발명의 시스템에서는 외기 엔탈피센서(250)와 실내 엔탈피센서(260)가 체결된 상태이다. 따라서 이 엔탈피센서(250, 260)를 통해서 서로 간의 비교를 컨트롤러(453)를 통해서 가하고, 필요한 온도만큼의 엔탈피를 올리기 위해서 온도와 습도의 동시 제어를 취하게 된다. 물론 이 습도의 제어를 위해서는 전술된 정화, 항습장치(100)가 활용되지만 온도의 경우는 이 가온장치(450)를 사용한다. 따라서 필요한 온도로 상승 또는 하강의 상태변화를 달성하는 것이다. 즉, 가온을 위해서는 보일러(451)를 가동시켜 열교환코일(410)의 내부로 유동하는 열매의 온도를 상승시키는 것이다. 그리고 온도를 떨어트리기 위해서는 보일러(451)의 가동을 중지하거나 보다 약한 화력으로 열매의 온도를 변화시켜 열교환코일(410)을 이동하게 하는 것이다.

한편 본 발명에서 중요한 또 하나의 항온시스템인 상기 냉각장치(480)의 일실시예는, 상기 냉각장치(480)는, 열교환코일(410)의 일측에 관 연결하여, 내부의 냉매 온도를 떨어트리는 압축기, 응축기, 증발기로 이루어지고, 엔탈피센서(250, 260)와 컨트롤러(453)를 통해 자동제어되는 냉각싸이클인 것이 바람직하다. 즉, 일반적인 냉각싸이클인 에어컨이나 냉장고의 활용방식을 그대로 적용하여 상기 열교환코일(410)을 지나는 냉매의 온도를 떨어트리는 방식이다. 물론 이때 상기 열교환코일(410)은 바로 증발기의 역할을 할 것이고, 이 증발기를 통해 열교환을 달성하 여 통과하는 공기의 온도를 떨어트리는 방식이다.

그리고 본 발명에서는 상기 냉각장치(480)의 다른 실시예로 열교환코일(410)의 일측에 관 연결하여, 내부의 냉매 온도를 떨어트리도록 수도관이나 냉매 공급탱크 또는 지하수와 연결시킨 것이 바람직하다. 즉, 일반적으로 상온 상태의 차가운 물이 계속적으로 공급될 수 있는 수돗물을 통해서 열교환을 달성하고 다소 시원한 공기를 제공하기 위한 방식이거나, 별도의 물이 저장된 공급탱크 속의 저장수를 열교환코일(410)의 내부로 회동시켜 지나는 공기의 온도를 떨어트리는 방식이다.

한편 본 발명에서는 도시된 도 9에서처럼, 상기 별도의 열교환코일(410)에 연결되는 냉각장치(480)와 가온장치(450)의 관에는 별도의 유량제어밸브(499)를 체결하여 필요시 개방시키는 것이 바람직하다. 즉, 유량제어밸브(499)를 관에 결합시키고, 계절에 관계없이 실내의 실제 온도와 습도 그리고 실내 설정 온도와 습도 그 비교 값에 대한 차에 따라 냉각장치(480)와 가온장치(450)의 유량제어밸브(499)의 개방 정도를 허락하는 방식이다. 이러한 방식으로 사용을 한 일예로서, 통과하는 청정공기를 냉각장치에서 냉각을 하면서 제습을 하여 습도를 맞추고 필요시 가온장치(450)에서 재열을 하여 온도를 맞추게 된다. 즉, 도시된 도 9에서처럼 각각의 열교환코일에 별도의 냉각장치와 가온장치가 유량제어밸브와 연통된 상태로 결합하여 소망하는 효과를 발생시키는 것이다.

마지막으로 본 발명은 외기 엔탈피센서(250)에 의해 측정된 엔탈피와 실내 엔탈피센서(260)에 의해 측정된 엔탈피의 값을 컨트롤러(453)에서 비교하여 항온항습 시스템에서 에너지가 절감되는 방향으로 외기댐퍼(220a), 순환댐퍼(220b)와 배기댐퍼(220c)의 개폐를 제어하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명은 하나의 시스템에서 온도와 습도 및 공기청정을 모두 제어하고자 한다. 물론 그러한 제어도 발생되는 비용을 최소화하기 위해서 계절에 따라 설정시킨 설정값의 온도와 습도에 가장 가까운 공기를 활용하는 것이다. 이를 위해서 본 발명에서는 외기와 실내 엔탈피센서(260)를 모두 비치하고, 이 엔탈피센서(260)를 통해서 측정된 양자의 온도와 습도를 설정값에 가장 유사한 상태에서 시스템의 내부로 투입하는 것이다. 물론 그를 위해서 컨트롤러(453)를 통해서 제어되는 상기 외기댐퍼(220a), 순환댐퍼(220b), 배기댐퍼(220c)를 형성하여 시스템의 외부로 배출되는 공기의 양, 리턴하여 다시 시스템의 내부로 리싸이클되는 공기의 양, 애초에 시스템 내부에는 없었던 외기 공기의 양을 자동으로 제어하는 것이다. 결국 본 발명은 이러한 엔탈피센서(250, 260)와 댐퍼(220) 및 컨트롤러(453), 기타 가온장치(450), 정화, 항습장치(100), 냉각장치(480)가 모두 유기적으로 결합하여 온도, 습도를 별도로 제어하는 것이 아니라 엔탈피로 동시 제어하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템의 일 실시예를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 시스템의 다른 실시예를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 시스템의 다른 실시예를 도시한 도면,

도 4는 본 발명인 정화, 항습장치의 전체적인 모습을 도시한 도면,

도 5는 본 발명인 정화, 항습장치의 원심팬과 하우징의 모습을 도시한 요부도,

도 6은 본 발명의 정화, 항습장치의 요부를 정면으로 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 정화, 항습장치의 하우징 일부를 절개하여 도시한 도면,

도 8은 본 발명의 물 입자 정화방식의 개념을 설명하는 개념도,

도 9는 본 발명의 항온장치의 모습을 전체적으로 도시한 도면,

도 10은 본 발명의 항온장치의 작동상태를 도시한 블럭도이다.

<도시된 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>

1; 이동통로 10; 1차포집실

20; 흡입하우징 25; 격판

31; 회동모터 32; 원심팬

40; 제1하우징 50; 제2하우징

60; 외곽하우징 71; 배수공

90; 정화처리시설 91; 공급탱크

92; 배출관 93; 집수탱크

94; 정수장치 95; 이송펌프

100; 정화, 항습장치 201; 입구

202; 출구 210; 유동관

220; 댐퍼 230; 리턴팬

240; 공급구 400; 항온장치

411; 프레임 412; 코일

413; 방열핀 451; 보일러

452; 온도센서 453; 컨트롤러

480; 냉각장치 499; 유량제어밸브

Claims (17)

1. 항온, 항습 시스템에 있어서,

   시스템(500)의 내부로 공기를 입사시키기 위한 입구(201)와, 시스템(500)의 외부로 공기를 배출시키기 위한 출구(202);

   외부 공기의 온도와 습도의 측정을 위한 외기 엔탈피센서(250)와, 실내에서 순환 또는 배출되기 위한 공기의 온도와 습도를 측정하기 위한 실내 엔탈피센서(260);

   항온, 항습이 조절될 공기의 유동통로가 되고, 최소한 입구(201)측과 정화, 항습장치(100) 및 출구(202)측과 연통되는 유동관(210)과;

   상기 유동관(210)의 내측에서 흐르는 유체의 방향 전환을 위해 설치하되 간헐적으로 연통과 패쇄가 이루어질 수 있으며, 최소한 입구(201)측에서 입사되는 외부공기의 량과 출구(202)측에서 배출되는 유체의 량을 제어하기 위해 입구(201)측의 유동관(210) 내측과 출구(202)측 유동관(210) 내측에 형성되는 댐퍼(220);

   배출되는 공기를 회기시켜 유동관(210)의 내부로 공급시키는 리턴팬(230);

   실내와 연통된 공급구(240) 내측에서 원심팬의 회전으로 발생되는 원심력을 이용하여 유동되는 공기의 항습과 정화를 해주는 정화, 항습장치(100);

   상기 정화, 항습장치(100)의 타측에 고정되어 온도를 조절하는 항온장치(400)가; 결합하되, 상기 정화, 항습장치(100)의 대량 정화, 항습 작용을 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 정화, 항습장치(100)는,

   오염된 공기가 이동하는 이동통로(1) 첫 단에 다단 다수의 무화노즐(11)을 통해 정화수(2)를 분사하여 물입자 커튼을 치는 1차포집실(10)과;

   상기 1차포집실(10) 측부 이동통로(1)의 공기 이동방향에 라운드진 공기유입 유도판(21)이 형성된 내부가 관통된 흡입하우징(20)과;

   상기 흡입하우징(20)의 내부 중 정중심부에 견고히 체결되어 원심력을 이용하여 청정한 공기만을 배출시키는 회동모터(31)와 원심팬(32);

   상기 회동모터(31)를 감싸되 일측방향으로 개구되어 공기의 배출통로를 제공하는 원통형의 제1하우징(40);

   상기 제1하우징(40)의 외부로 보다 큰 지름으로 형성되어 흡입하우징(20)과 격판(25)으로 결합되는 원통형의 제2하우징(50);

   상기 제2하우징(50)의 외부를 감싸고 배출 이동통로(1)와 결합된 외곽하우징(60)이; 포함되어 구성되어 제1하우징(40), 제2하우징(50) 및 외곽하우징(60)의 결합으로 2차포집실(70)을 형성하며, 오염된 공기를 청정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 흡입하우징(20)은,

   흡입구(23)에서 라운드진 상태로 지름을 축소하다 다시 확개되는 형태로 제 작되는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
4. 청구항 2에 있어서,

   원통형의 제1하우징(40)과 제2하우징(50) 사이 공간부에는, 유로를 제공하는 스크류윙(55)을 용접결합하여 공기 흐름의 원심력을 향상시킨 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 스크류윙(55)은 다수개가 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 제1하우징(40)과 제2하우징(50)에는 다수의 관통공(47, 57)을 형성하여 원심 압력차에 의한 기수분리 및 오염원 제거를 향상시킨 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
7. 청구항 4에 있어서,

   상기 제2하우징(50)의 하단 스크류윙(55) 결합부위에는, 배수공(71)을 형성하여 폐수의 배수를 유도한 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
8. 청구항 2에 있어서,

   외곽하우징(60)의 끝단에는, 별도의 오염수배출공(A)을 형성하여 오염수를 배출시키는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
9. 청구항 2에 있어서,

   상기 정화, 항습장치(100)에는 별도의 정화수 정화처리시설(90)을 비치한 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 정화처리시설(90)은,

    상기 무화노즐(11)이 비치된 1차포집실(10)의 하단에 물의 공급을 위해 제공된 공급탱크(91)와;

    상기 1차포집실(10)의 오염된 물을 배출시키는 배출관(92)이 연통되고, 2차포집실(70)에서 흘러내리는 오염된 물을 모으는 집수탱크(93)와;

    상기 집수탱크(93)에서 흘러내리는 물을 정화하여 공급탱크(91)로 전달하는 정수장치(94)와;

    상기 공급탱크(91)의 상부로 물을 끌어 무화노즐(11)에 공급하는 이송펌프(95)를; 포함하여 구성되어 상기 이송펌프(95)를 통해 펌핑된 정화된 물이 먼지와 분진을 걸러 내거나 또는 외곽하우징(60)으로 흘러내려 걸러진 오염수를 집수탱크(93)로 흘러보내고, 상기 집수탱크(93)의 고형화된 오염물질을 정수장치(94)에서 걸러 정화된 정화수만 공급탱크(91)로 공급하는 리싸이클링하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
11. 청구항 10에 있어서,

    상기 정수장치(94)는,

    삼투압이용 정수장치, 필터링 방식 정수장치 및 데칸토 고액원심분리 방식의 정수장치 중 하나 이상이 선택적으로 결합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
12. 청구항 1에 있어서,

    상기 항온장치(400)는,

    프레임(411)의 내부에 다열의 코일(412)이 감기고, 그 코일(412)의 외주면을 감싸는 다수의 방열핀(413)을 형성한 열교환코일(410)과;

    상기 열교환코일(410)의 일측에 결합되어 상기 열교환코일(410)을 지나는 공기의 온도를 상승시키는 가온장치(450)와;

    상기 열교환코일(410)의 일측에 결합되어 상기 열교환코일(410)을 지나는 공기의 온도를 하강시키는 냉각장치(480)가; 결합하여 정화, 항습장치(100)를 거친 공기의 온도를 상승 또는 하강시켜 공급하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
13. 청구항 12에 있어서,

    상기 가온장치(450)는,

    열교환코일(410)의 일측에 관 연결하여, 내부의 열매를 가온시키는 보일러(451)와;

    외부와 실내의 온도와 습도를 측정하는 엔탈피센서(250, 260)와;

    상기 엔탈피센서(250, 260)의 측정된 온도와 습도를 통해 보일러(451)를 제어하는 컨트롤러(453)가; 결합하여 상기 엔탈피센서(250, 260)의 온도를 계측하고, 보일러(451)의 가동 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
14. 청구항 13에 있어서,

    상기 냉각장치(480)는,

    열교환코일(410)의 일측에 관 연결하여, 내부의 냉매 온도를 떨어트리는 압축기, 응축기, 증발기로 이루어지고, 엔탈피센서(250, 260)와 컨트롤러(453)를 통해 자동제어되는 냉각싸이클인 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
15. 청구항 13에 있어서,

    상기 냉각장치(480)는,

    열교환코일(410)의 일측에 관 연결하여, 내부의 냉매 온도를 떨어트리도록 수도관이나 냉매 공급탱크 또는 지하수와 연결시킨 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
16. 청구항 12 내지 15 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 열교환코일(410)에 연결되는 냉각장치(480)와 가온장치(450)의 관에는 별도의 유량제어밸브(499)를 체결하여 필요시 개방시키는 것을 특징으로 하는 에너 지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.
17. 청구항 1에 있어서,

    외기 엔탈피센서(250)에 의해 측정된 엔탈피와 실내 엔탈피센서(260)에 의해 측정된 엔탈피의 값을 컨트롤러(453)에서 비교하여 항온항습 시스템에서 에너지가 절감되는 방향으로 외기댐퍼(220a), 순환댐퍼(220b)와 배기댐퍼(220c)의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감을 위한 항온, 항습 시스템.

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