KR100260036B1

KR100260036B1 - 일체형 항온항습장치

Info

Publication number: KR100260036B1
Application number: KR1019980032942A
Authority: KR
Inventors: 이항식
Original assignee: 이항식
Priority date: 1998-08-14
Filing date: 1998-08-14
Publication date: 2000-06-15
Also published as: KR19980082015A

Abstract

본 발명은 컴퓨터나 전자기기가 설치된 전산실의 온도와 습도를 조절하는 항온항습장치에 관한 것으로, 냉매를 압축하는 압축기와 열을 방출하는 응축기가 기기 본체에 일체로 장착되고 응축기 방출열을 이용한 가습장치가 설치되는 일체형 항온항습장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 본체내에 증발기와 전기가열기 및 가습장치가 장착되어 실내의 온도와 습도를 조절하도록 설치되는 항온항습장치를 구성함에 있어서, 본체내에 냉매를 압축하도록 장착되는 압축기와, 상기 압축기에 연결되어 흡입공기의 접촉을 받도록 장착된 증발기와, 전기가열기에 근접하게 장착되어 열을 방출하는 가열 보조응축기와, 상기 압축기에 연결되어 외측과 통풍되는 본체의 개구부에 장착되는 열방출 보조응축기와, 상기 압축기에 연결된 가습 보조응축기의 방출열로 물탱크내의 물을 가열해 가습시키는 가습장치와, 상기 본체 개구부로 외부의 공기를 흡입해 열방출 보조응축기를 식히며 압축기와 가습장치에서 발생한 본체내의 열을 본체외부로 방출하도록 장착되는 배기팬으로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

일체형 항온항습장치

본 발명은 컴퓨터나 전자기기가 설치된 전산실의 온도와 습도를 조절하는 항온항습장치에 관한 것으로, 냉매를 압축하는 압축기와 열을 방출하는 응축기가 일체로 장착되고 응축기의 방출열을 이용한 가습장치가 설치되는 일체형 항온항습장치에 관한 것이다.

고가의 컴퓨터나 전자기기가 설치된 전산실에는 기기에 적합한 온도와 습도를 유지해 주므로써 기기의 오동작과 고장을 방지해 주고 있다.

이는 회로기판이나 메모리칩등이 복잡하게 설치된 컴퓨터나 전자기기가 특히 온도와 습도에 민감하여 열을 받아 파손될 우려와 함께 기기가 오동작하게 되어 막대한 피해가 발생하기 때문이다.

전산실내의 온도와 습도를 조절하는 종래의 항온항습장치는 냉난방장치가 함께 장착되고 습도를 조절하는 가습장치가 설치되어 계절에 따라 냉난방 뿐만 아니라 습도까지도 조절하도록 설치된다.

종래 항온항습장치의 저온유지를 위한 냉방장치는 에어콘방식과 유사하게 영하 5-10도 가량으로 열을 흡수하는 증발기가 흡입공기의 접촉을 받게 내부에 장착되고, 냉매를 압축하는 압축기와 흡수한 열을 방출하는 응축기는 별도로 실외에 설치되는 것이 일반적이며 또한 습도를 조절하는 가습장치는 통상 초음파 가습장치를 내부에 장착하여 가습하고 실내의 습도를 떨어트리기 위한 전기 가열기가 흡입공기의 접촉을 받게 본체내에 장착되어 항온항습장치가 이루어진다.

이와 같은 구조의 항온항습장치는 냉방을 위한 압축기와 응축기등이 실외에 별도로 설치되야 하므로 건물의 외부에 시설물을 부착하기 어려운 근래의 건물등에는 설치하지 못하는 실정이며 압축기와 응축기가 기기와 별도로 제작되어 운반이 힘들고 전기를 사용하는 초음파 가습장치와 전기가열기등에 의한 전기사용료로 유지비용이 많이 소요되고 있는 실정이다.

따라서 실내에 설치가 간편하도록 압축기 및 응축기가 본체에 일체화되며 응축기의 방출열을 이용하여 가습이나 습도를 떨어트리는 항온항습장치가 절실하게 요구되고 있다.

본 발명은 냉방을 위한 압축기와 응축기가 실내에 설치되는 본체에 일체로 장착되고 응축기에서 방출되는 열을 이용하여 가습이나 제습시키기 위한 것으로, 이러한 본 발명은 본체내에 증발기와 전기가열기 및 가습장치가 장착되어 실내의 온도와 습도를 조절하도록 설치되는 항온항습장치를 구성함에 있어서, 본체내에 장착되어 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에 직렬연결되고 외측과 통풍되는 본체의 개구부에 장착되는 열방출 보조응축기와, 상기 압축기에 직렬연결되어 흡입공기를 냉각시키는 증발기와 근접되게 장착되고 상기 열방출보조응축기와 병렬연결되어 열을 방출하는 가열보조응축기와, 상기 열방출보조응축기에 병렬연결된 가습보조응축기의 방출열로 물탱크내의 물을 가열해 가습시키는 가습장치와, 상기 본체 개구부로 외부의 공기를 흡입해 열방출보조응축기를 식히며 압축기와 가습장치에서 발생한 본체내의 열을 본체외부로 방출하도록 장착되는 배기팬으로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 본 발명은 본체내에 냉방을 위한 압축기와 응축기가 일체로 장착됨에 따라 운반이 용이하며 실내 설치가 간편하고 응축기의 방출열을 이용해 가습 및 습도를 낮추므로 유지비용을 저렴화시키게 된다.

제1도는 본 발명의 일실시예를 나타낸 사시도.

제2도는 본 발명의 일부 정단면도.

제3도는 본 발명의 작동상태를 나타낸 측단면도.

제4도는 본 발명의 요부 측단면도.

제5도는 본 발명의 냉방장치 구성도.

제6도는 본 발명의 솔레노이드 밸브 설치 상태도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 본체 3 : 송풍창

4 : 송풍팬 5 : 흡입창

8 : 배기구 9 : 개구부

10 : 압축기 11 : 증발기

12 : 열방출 보조응축기 13 : 가습 보조응축기

14 : 가열 보조응축기 16 : 배기팬

17 : 전기가열기 20 : 가습장치

21 : 물탱크 22 : 가습관

25 : 분배기 26 : 팽창밸브

27,28 : 솔레노이드밸브 29 : 증발파이프

30 : 냉매순환파이프

본 발명은 실내의 냉방을 위한 냉방장치의 압축기와 응축기를 기기의 본체에 일체로 장착하여 운반 및설치를 간편하게 하며 응축기에서 방출되는 열을 이용해 실내를 가습이나 제습시키는데 그 특징이 있는 것이다.

이와 같은 본 발명의 실시예를 도면에 도시한 도 1 내지 도 4를 통해 살펴 보면, 본 발명의 일체형 항온항습장치(1)는 본체(2) 전면에 냉난방 공기가 실내로 송풍되는 통상적인 송풍창(3)과 실내의 공기를 흡입하는 흡입창(5)이 형성되고 실내의 온도와 습도가 유지되게 기기를 작동시키는 콘트롤판(6)이 부착되며 그 일측에 압력계(7)와 다른 계기등이 부착된다.

또한 본체(2)의 일측면에는 실외부와 연결되는 배기구(8)가 설치되어 본체 (2)내에서 발생하는 열이나 열방출 보조응축기(12)에 의해 발생하는 열을 배기팬 (16)으로 흡입해 외부에 배출시키게 된다.

본체(2)의 상측에는 증발기(11)에 의해 차가워진 공기와 전기가열기(17) 및 가열 보조응축기(14)에 의해 데워진 공기를 실내로 송풍하기 위한 통상의 송풍팬 (4)이 장착되고 그 전면에 송풍창(3)이 마련되며 실내의 공기를 흡입하기 위한 흡입창(5)이 본체(2)의 하측으로 마련된다.

흡입창(5)에는 공기여과기를 설치해 실내공기에 함유된 먼지를 집진시켜 깨끗한 공기가 본체(2)내에 흡입되어 송풍되도록 한다.

송풍팬(4)의 작동으로 실내의 공기가 흡입되는 흡입창(5)의 내측에는 냉방을 위한 증발기(11)가 장착되어 흡입되는 실내공기의 열을 흡수해 차갑게 하여 실내의 온도를 낮추게 되며 상기 증발기(11)에 냉매를 압송하는 압축기(10)는 증발기(11)와 냉매 순환파이프(30)로 연결되어 본체(2)내의 고정프레임(15)에 일체로 장착되며 또한 압축기(10)와 냉매순환파이프(30)로 연결되는 응축기(12)(13)(14)들이 본체(2)내에 설치된다.

여기서 열방출보조응축(12)는 압축기(10)와 증발기(11)에 직렬연결되고, 가습보조응축기(13)와 가열보조응축기(14)는 상기 열방출보조응축기(12)에 병렬연결된다.

상기 압축기(10)에 직렬연결되어 냉매의 열을 방출하는 가열보조응축기(14)를 실내의 온도를 낮추는 증발기(11)의 내측 상부에 접하도록 부착하며 그 아래에 증발기(110와 접하게 전기가열기(17)를 장착하여 실내의 습도를 낮추게 되는데, 상기 가열보조응축기(14)와 전기가열기(17)는 모두 습도를 낮추거나 실내온도 상승을 목적으로 설치되는데 가열보조응축기(14)의 설치로 전기가열기(17)의 사용이 줄어들어 전기소모를 줄이게 된다.

건조시 실내의 습도를 높이기 위한 가습장치(20)는 가습보조응축기(13)에서 방출되는 130℃ 가량의 열을 이용해 물을 증발시켜 가습되게 하는 것으로, 본체(2) 하측에 밀폐되게 물탱크(21)가 구성되고 이 물탱크(21)내에 압축기(10)와 냉매순환 파이프(30)로 연결되고 솔레노이드밸브(27)가 연결된 가습보조응축기(13)가 장착되며, 밀폐되게 놓인 상부의 커버(23)에 증발된 증기가 흡입공기에 함유되게 가습관(22)이 부착되어 그 끝단이 흡입창(5)의 내측에 위치하게 한다.

흡입창(5)의 내측에 서로 접하도록 장착된 증발기(11)와 전기가열기(17)의 하단에는 차가운 증발기(11)에 의해 발생한 이슬이 맺혀서 떨어져 고이는 곡면의 유입구(18)가 형성되고 이 유입구(18)에 배수구(19)가 형성되어 떨어져 고인 물이 하측의 물탱크(21)에 유입되게 한다.

밀폐되게 놓인 물탱크(21)의 커버(23)와 배수구(19)를 파이프로 연결하여 고인 물이 물탱크(21)내에 유입되도록 할 수 있으며 또는 고인 물을 저장할 수 있는 또다른 탱크를 별도로 장착할 수 있다.

물탱크(21)의 상측위치에는 외부와 관통되는 배출구(24)를 형성하여 물탱크(21)내에 물이 다량 유입되지 않도록 외부로 배출되게 한다.

냉매의 온도를 낮추기 위해 본체(2)의 후면과 측면에 통풍되는 개구부(9)를 형성하고 이 개구부(9) 내측에 압축기(10)와 직렬연결된 열방출 보조응축기(12)를 장착하여 배기팬(16)의 작동으로 흡입되는 공기에 의해 냉매의 온도가 낮아지며 데워진 공기는 배기팬(16)과 연결된 배기구(8)를 통해 외부로 배출되게 한다.

이와 같은 구성의 본 발명은 냉매의 열을 방출시키는 가열 보조응축기(14)와 가습 보조응축기(13) 및 열방출 보조응축기(12)를 본체(2)내에 설치하여 냉매의 온도를 낮추며 또한 냉매를 압송하는 압축기(10)를 본체(2)에 일체로 장착하여 설치가 간편해질 뿐만아니라 특히, 열을 방출하는 가열 보조응축기(14)를 흡입공기의 접촉을 받게 증발기(11)에 접하도록 장착해 방출열로 실내의 습도를 제습하며 또한 가습장치(2)에 가습 보조응축기(13)를 장착하여 130℃의 방출열로 물을 증발시켜 실내를 가습시키므로 유지비용이 저렴하게 소요되는 것이다.

본 발명의 작동을 설명하면, 먼저 실내의 온도를 낮춰 냉방시키기 위해선 송풍팬(4)이 작동해 실내의 공기를 흡입하여 다시 송풍시키는 가운데, 압축기(10)가 작동해 냉매를 열방출보조응축기(12)를 거쳐 증발기(11)로 강제 압송시킴으로써 일반적인 냉동사이클을 이루게 되며, 가습보조응축기(13)와 가열보조응축기(14)는 솔레노이드밸브(27)(28)를 열었을 때 압축기(10)에서 압축된 냉매가 흐르게 된다.

따라서 압축기(10)를 작동시키면 열방출보조응축기(12)와 증발기(11)는 당연히 작동하게 되며 가습보조응축기(13)와 가열보조응축기(14)는 솔레노이드밸브(27)(28)개폐에 따라 선택적으로 작동된다.

이러한 본 발명에서 냉방동작시를 살펴본다.

압축기(10)에서 압축된 냉매는 열방출보조응축기(12)를 거쳐 증발기(11)로 흐르게 되어 공기를 증발기(11)에서 냉각시킴으로써 냉방이 이루어지도록 한다.

이때 가열보조응축기(14)는 작동시키지 않으며 가습보조응축기(13)만 필요한 경우 솔레노이드밸브(27)를 열어 작동시킬 수 있다.

냉방과정에서 열방출보조응축기(12)와 압축기(10)에서 발생된 열은 배기팬(16)에 의해 외부로 배출된다.

다음으로 제습시를 살펴본다.

이때에는 압축기(10)에서 압축된 냉매가 열방출보조응축기(12)를 거쳐 증발기(11)로 흐르게 하는 한편 솔레노이드밸브(28)를 열어 냉매가 가열보조응축기(14)로도 흐르게 한다.

그러면 가열보조응축기(14)는 열을 발생하여 흡입되는 공기를 가열해 실내공기의 제습을 행하게 되고, 가열보조응축기(14)만으로 제습이 부족한 경우 전기가열기(17)를 작동시켜 제습효율을 높이도록 한다.

상기 전기가열기(17)작동시는 압축기(10)의 작동을 중단시키게 되며, 실내온도가 낮을 경우는 전기가열기(17)만을 작동시켜 온도를 보상해주도록 한다.

다음으로 가습시에는 압축기(10)에서 압축된 냉매가 열방출보조응축기(12)를 거쳐 증발기(11)로 흐르게 하는 한편 솔레노이드밸브(27)를 열어 냉매가 가습장치(20)에 장착된 가습보조응축기(13)로 흐르게 한다.

그러면 가습보조응축기(13)가 열을 발산하여 물을 가온시키게 되고 이때 발생된 수증기를 실내로 송풍시켜 실내를 가습시키게 된다.

이러한 본 발명의 냉방장치 구성도는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 압축기(10)에서 압축된 냉매는 직렬연결된 열방출보조응축기(12)와 팽창밸브(26) 및 증발기(11)를 거쳐 다시 압축기(10)로 흐르게 되며, 가습보조응축기(13)와 가열보조응축기(14)는 상기된 열방출보조응축기(12)와 병렬연결시키되 각각 솔레노이드밸브(27)(28)를 연결하여, 솔레노이드밸브(27)(28)의 개폐에 따라 가습보조응축기 (13)와 가열보조응축기(14)에 냉매가 선택적으로 흐르게 된다.

따라서 열방출보조응축기(12)에는 압축기(10)작동시 항시 냉매가 압송되며 가습보조응축기(13)와 가열보조응축기(14)는 솔레노이드밸브(27)(28)의 개폐에 따라서 어느 하나가 차단되거나 또는 모두 차단되기도 한다.

가습보조응축기(13)와 가열 보조응축기(14)가 연결된 냉매순환파이프(30)에 장착되는 솔레노이드밸브(27)(28)에는 냉매순환파이프(30)에서 방출되는 130℃가량의 고열에 의해 솔레노이드밸브(27)(28)가 파손되는 것을 방지하기 위해 상기 분배기(25)에서 증발기(11)로 연결되는 여러가닥의 증발파이프(29)중 솔레노이드(27)(28)의 수만큼 인출하여 솔레노이드밸브(27)(28)의 외측을 코일형태로 감아서 감싸 고열을 식혀 파손을 방지한다.

솔레노이드밸브(27)(28)는 차가운 증발파이프(29)가 외측을 코일형태로 감아 내부가 타거나 녹지 않아 파손되지 않는 것이며 콘크롤판(6)의 제어로 냉매순환파이프(30)를 개폐시키게 된다.

본 발명은 냉매의 열을 방출시키는 다수의 응축기와 냉매를 압축하는 압축기를 기기 본체에 일체로 장착하여 운반이나 설치가 간편해질 뿐만 아니라 냉매에서 방출되는 열로 실내의 가습과 습도를 낮추므로 유지비용이 저렴하게 소요되는 것이다.

Claims

본체(2)내에 증발기(11)와 전기가열기(17) 및 가습장치(20)가 장착되어 실내의 온도와 습도를 조절하도록 설치하되 항온항습장치(1)를 구성함에 있어서, 본체(2)내에 장착되어 냉매를 압축시키는 압축기(10)와, 상기 압축기(10)에 직렬연결되고 외측과 통풍되는 본체(2)의 개구부(9)에 장착되는 열방출 보조응축기(12)와, 상기 압축기(10)에 직렬연결되어 흡입공기를 냉각시키는 증발기(11)와 근접되게 장착되고 상기 열방출 보조응축기(12)와 병렬연결되어 열을 방출하며 솔레노이드밸브(28)가 연결된 가열보조응축기(14)와, 상기 열방출보조응축기(12)에 병렬연결되고 솔레노이드밸브(27)가 연결된 가습보조응축기(13)의 방출열로 물탱크(21)내의 물을 가열해 가습시키는 가습장치(20)와, 상기 본체(2) 개구부(9)로 외부의 공기를 흡입해 열방출 보조응축기(12)를 식히며 압축기(10)와 가습장치(20)에서 발생한 본체(2)내의 열을 본체(2)외부로 방출하도록 장착되는 배기팬(16)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 항온항습장치.
청구항 1에서, 가습장치(20)는, 본체(2) 하측에 밀폐되게 형성되는 물탱크(21)와, 상기 물탱크(21)내에 장착되고 열방출보조응축기(12)와 병렬연결되며 솔레노이드밸브(27)개방시 냉매의 열을 방출하는 가습 보조응축기(13)와, 상기 물탱크(21)의 상부 커버(23)에 증발된 증기가 흡입공기에 함유되게 가습관(22)이 부착되어 그 끝단이 흡입창(5)의 내측에 위치하게 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 항온항습장치.
청구항 1에서, 열방출보조응축기(12)와 병렬연결된 가습보조응축기(13)와 가열보조응축기(14)의 냉매라인에 직렬연결되는 솔레노이드밸브(27)(28)에 차가운 증발파이프(29)가 코일형태로 감겨 솔레노이드밸브(27)(28)의 파손을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 항온항습장치.