KR100491542B1 - 제습 공조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실내의 공기를 장치 내부로 유입하여 기화패드, 냉각장치 등을 통과시키는 것에 의해 공기의 제습, 세정이 이루어지고 이를 다시 실내로 공급하는 제습 공조장치에 관한 것으로서, 공기가 공기유입구, 필터, 기화패드, 냉각코일, 응축코일, 가열코일, 송풍기를 순차적으로 통과하면서 제습, 세정이 이루어지고 응축수조, 냉각수조, 살균장치로 구분되어 있는 저수탱크의 작용으로 응축수를 회수하고 냉각수를 공급하는 제습 공조장치를 제공하여 기존의 제습 공조장치에 비해 저수조의 오염을 방지하여 청정한 냉각수를 공급하는 것으로 공기 조화 기능을 높일 수 있고, 버려지는 냉각수를 재활용하는 것에 의해 폐기물의 양을 줄임과 동시에 에너지의 손실도 줄이는 효과가 있다.

Description

제습 공조장치 {dehumidifying air-conditioning apparatus}
본 발명은 제습 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내의 공기를 장치 내부로 유입하여 기화패드, 냉각장치 등을 통과시키는 것에 의해 공기의 제습, 세정이 이루어지고 이를 다시 실내로 공급하는 제습 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로 공조장치는 일상생활에서 널리 사용되고 있다. 사용되는 장소의 넓이에 따라 다양하게 이용되고 있고 특히, 병원이나 공장, 전산실과 같이 공간이 넓은 곳에서는 대형 공조장치가 이용되고 있다.
일반적으로 사용되고 있는 대형 공조장치는 공기를 유입하는 장치와, 냉각수를 이용하여 유입된 공기를 냉각 및 제습하는 기화패드와, 냉각수를 저장하는 저수조와, 냉매를 압축하는 압축기와, 압축된 냉매를 응축하는 응축기와, 응축된 냉매를 단열 팽창시키는 팽창 장치 및, 저온저압으로 형성된 냉매를 등온 증발시키는 증발기 등으로 구성되어 있다.
이러한 구성의 공조 장치는 기화패드에 냉각수를 공급하고 외부에서 유입된 공기가 기화패드의 표면에 접촉 통과시키는 과정에서 공기중의 분진 및 세균을 제거하는 것과 함께 1차적으로 제습이 이루어지며, 1차 제습이 이루어진 공기를 증발기와 열교환시키는 과정에서 수분이 응축되어 2차적인 제습이 이루어지는 것이다.
그러나, 이러한 종래의 공조장치는 냉각수 및 응축수를 모두 그대로 배출하고 있으므로 폐수의 양이 많아지게 된다. 특히, 이 폐수에는 공기중의 분진 및 각종 부유물 등이 포함되어 있으므로 환경오염의 원인으로 작용되는 문제를 갖고 있다.
또한, 기화패드에는 냉각수가 지속적으로 공급되어야 하므로 저수조에는 계속하여 외부로부터 지하수 등을 이용한 보충수를 공급하여야 한다. 따라서 물자원이 낭비되는 문제를 갖고 있다.
또한, 저수조에 저장된 냉각수는 큰 유동 없이 항시 고여 있기 때문에 세균증식 및 이끼가 생성된다. 따라서, 이러한 냉각수에 포함된 세균등은 열교환 과정에서 제습공기중에 포함되어 실내로 유입되므로 위생을 저해하는 요인으로 작용하는 문제를 갖고 있는 것이다.
이에 본 발명은 상기의 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 응축수를 재활용토록 함으로써 폐수의 양을 줄이고, 동시에 에너지를 절감할 수 있는 제습 공조장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 저수조 내의 냉각수 오염을 방지하여 청정한 냉각수를 공급토록 함으로써 위생환경을 양호하게 유지할 수 있는 제습 공조장치를 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적은 실내로부터 유입된 공기를 기화패드 및 냉각코일이 배치된 경로를 통과시켜 제습을 이루어 다시 실내로 공급하는 제습 공조장치를 구성함에 있어서, 상기 냉각코일에서 발생하는 응축수를 집수하는 집수 수단과, 상기 집수 수단에서 집수된 응축수를 저장하는 저장 수단과, 상기 저장수단내의 냉각수를 상기 기화패드로 공급하는 공급수단으로 이루어진 제습 공조장치에 의해 달성될 수 있다.
상기 집수수단은 냉각코일의 직하부에 설치되어 냉각코일에서 발생되는 응축수를 집수하는 응축수 집수판과, 상기 응축수 집수판의 저면에 연결되어 응축수를 저장수단으로 공급토록 한 응축수 회수관으로 구성된다.
상기 저장수단은 상기 응축수 회수관을 통해 응축수를 공급받는 응축수조와, 이 응축수조와 격리되는 냉각수조로 구성되고, 응축수조와 냉각수조는 항균 필터를 통해 연통된다.
상기 응축수조에는 응축수 회수관의 직하부에 배치되어 응축수 회수관으로부터 공급되는 응축수가 분산 공급되도록 하는 파상판이 설치된다.
상기 저장수단은 상기 냉각수조로 보충수를 공급하는 보충수 공급관과, 상기 냉각수조내의 수위를 감지하는 수위감지센서와, 상기 수위감지센서의 감지 신호에 의해 보충수 공급관을 선택적으로 개폐하는 보충수 공급밸브를 포함한다.
상기 저장수단은 냉각수조의 일측에 배치되어 냉각수조내의 냉각수를 살균처리하는 살균장치를 포함한다.
상기 공급수단은 냉각수조내의 냉각수를 펌핑하는 펌프와, 펌프에 의해 펌핑된 냉각수를 상기 기화패드의 상부에서 분사하는 냉각수 공급관으로 구성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도1은 제습 공조장치의 전체적 개략도를 보인 것이다. 이에 따르면, 공조장치(10)는 공기조화부(12)와 수처리부(14)로 구성된다.
공기조화부(12)는 유입구(16)를 통해 실내의 공기를 유입하여 소정의 경로를 따라 통과시켜 배출구(18)를 통해 배출하는 것으로, 상기 경로 상에는 유입구로부터 필터(20), 기화패드(22), 냉각코일(24), 응축코일(26), 가열코일(28) 그리고 송풍기(30)가 순차적으로 설치되어 있다.
상기 공기조화부(12) 하단에 위치한 수처리부(14)에는 냉각수를 저장하고 공급하기 위한 저수탱크(40)와 기화패드(22)에 공급되었던 냉각수를 집수하기 위한 냉각수 집수판(42)과 냉각코일(24)에서 발생하는 응축수를 회수하기 위한 응축수 집수판(44)이 설치되어 있다. 또, 냉각수집수판(42)의 저면에는 냉각수를 배수하는 냉각수 배수관(42a)이 설치되어 있고 응축수집수판(44)의 저면에는 응축수를 저수탱크(40)로 회수시키는 응축수회수관(44a)가 설치되어있다. 또한, 저수탱크(40)에는 저장된 냉각수를 기화패드(22)로 보내기 위한 냉각수 공급관(46a)이 설치되어 기화패드(22)상부까지 이어져 있고, 저수탱크(40)에 저장되는 냉각수의 유량을 조절하기 위한 보충수 공급관(48a)이 저수탱크(40) 상부의 일측에 연결되어 있다. 상기 냉각수 공급관(46a)과 보충수 공급관(48a)에는 각각을 제어하기 위한 냉각수 공급밸브(46)와 보충수 공급밸브(48)가 설치되어 있다.
도2는 본 고안의 저수탱크(40) 구성을 보인 확대도 이다. 이에 따르면, 저수탱크(40)는 회수응축수가 저장되는 응축수조(52), 냉각수가 저장되는 냉각수조(54), 그리고 살균장치(66)가 위치해고급적살균장치 보관실(56)로 구성된다. 응축수조(52)와 냉각수조(54)의 격리층에는 응축수가 냉각수조(54)로 이동할 때 항균처리 되도록 항균필터(60)가 설치되어 있고, 살균장치 보관실(56)은 밀폐되어 있는 공간으로 냉각수를 멸균하기 위한 살균장치(66)가 설치되어 있다. 상기 항균필터 및 살균장치는 각각 오존을 발생시켜 항균 및 살균을 이루도록 구성된다.
응축수조(52)의 상부에는 응축수를 회수하기 위해 연결된 응축수 회수관(44a)의 출구가 있다. 응축수 회수관(44a) 출구 아래에는 응축수 회수관(44a)에서 공급되는 응축수가 분산되도록 파상판(58)이 설치되어 있고, 기화패드(22)에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수펌프(46b)는 응축수조(52) 내부 일측에 위치해 있으며 기화패드(22)상부로 이어진 냉각수 공급관(46a)과 연결되어 있고 냉각수조(54) 내부로 이어진 펌프관(64)에 의해 흡입필터(46c)와 연결되어 있다. 한편, 응축수조(52) 에는 응축수의 저장수위를 일정 높이로 조절하기 위한 오버플루관(68)이 설치되어 있다.
냉각수조(54)는 저수탱크(40)의 중앙부에 위치해 있으며, 상단에는 냉각수를 보충해주는 보충수 공급관(48a)이 설치되어 있다. 또한, 적정위치에 냉각수의 수위를 조절하는 수위감지센서(62)가 있으며, 이는 보충수 공급밸브(48)와 전기적으로 연결되어 있어 보충수 공급관(48a)을 선택적으로 개폐한다.
삭제
응축수조(52), 냉각수조(54)에는 저수탱크(40) 관리를 위해 저수탱크 배수관(70a)이 설치되어 있고, 저수탱크 배수관(70a)에는 응축수조(52)와 냉각수조(54)를 각각 관리할 수 있도록 저수탱크 배수밸브(70)가 설치되어 있다. 또한, 저수탱크 배수관(70a)은 상기 오버플루관(68)과 연결되어 냉각수나 응축수의 배수 역할을 한다.
한편, 저수탱크(40) 외부면에는 냉각수의 온도를 유지하기 위한 단열재(72)가 설치되어 있다.
이와 같이 구성된 본 고안에 따른 제습 공조장치는, 공기조화부(12)의 공기유입구(16)를 통해 실내의 공기가 유입된다. 공조장치(10) 내부로 들어온 공기는 필터(20)를 거치면서 먼지 등과 같은 오염물질이 1차적으로 제거된다. 필터(20)를 통과한 공기는 기화패드(22)를 통과하게 되고, 기화패드(22) 상부에서 냉각수를 일정 압력과 유량으로 공급하면, 기화패드(22)를 통과하는 공기는 기화패드(22)의 표면과 접촉되면서 표면 기화로 급속히 냉각, 제습, 세정이 이루어진다. 기화패드(22) 상부로 공급되는 냉각수는 저수탱크(40)의 냉각수조(54)에 저장되어 있던 냉각수로서 냉각수펌프(46b)에 의해 기화패드(22)상부로 공급 된다. 기화패드(22)로 공급되는 냉각수는 분사노즐(도시되지 않음)등을 이용하여 이루어지게 된다. 이때 상기 기화패드(22)는 세라믹등의 무기질 재료로 불연성, 내식성, 내수강도가 높으며 구조적으로 자기세정작용이 우수한 것이 바람직하다. 한편, 기화패드(22)상부에서 분무되었던 냉각수는 자중에 의해 기화패드(22)를 거친후 냉각수 집수판(42)으로 떨어진다. 그 후 저수탱크 배수관(42a)을 통해 배수된다.
기화패드(22)를 통과한 공기는 냉각코일(24)를 거치면서 2차적으로 냉각이 이루어진다. 냉각코일(24)에서는 특히 여름철과 같이 공기의 습도가 높을 때 상당한 양의 응축수가 발생하게 된다. 냉각코일(24)에서 발생한 응축수는 냉각코일(24) 하단에 위치한 응축수 집수판(44)과 응축수 회수관(44a)을 통해 응축수조(52)로 회수된다. 냉각코일(24)을 통과한 공기는 응축코일(26)과 가열코일(28)을 통과하면서 온도 조절이 이루어지고 송풍기(30)에 의해 공조장치(10) 외부로 송풍되어 실내 공기를 조절하게 된다. 상기 가열코일(28)은 겨울철 등과 같이 실내 난방이 필요한 시기에 선택적으로 사용하게 된다.
한편, 저수탱크(40)의 작용을 살펴보면, 냉각코일(24)에서 발생한 응축수가 회수되어 응축수 회수관(44a)을 통해 응축수조(52) 내부로 들어오게 된다. 이때 자중에 의해 떨어지는 응축수는 파상판(58)에 의해 분산, 확산이 이루어진다. 이런 작용은 응축수가 고여 있어서 발생하는 세균증식, 이끼생성 등을 방지하기 위해 응축수를 활성화 시켜는 것이다. 응축수조(52)에 저장되는 응축수는 오존을 함유하는 항균필터(60)에 의해 필터링된후 냉각수조(54)로 공급된다. 냉각수조(54)로 공급된 응축수는 저장되어 있던 냉각수와 혼합되고 살균장치(66)에서 발생되는 오존에 의해 멸균작용이 한번 더 일어나게 된다. 두 번의 멸균작용을 거쳐 저장되어 있던 냉각수는 냉각수펌프(46b)의 작용에 의해 흡입필터(46c)로 흡입되면서 불순물들이 걸러지고, 펌프관(64)과 냉각수공급관(46a)을 거쳐 기화패드(22) 상부까지 공급되어 진다.
냉각수조(54)에 설치된 수위감지센서(62)는 보충수 공급밸브(48)를 통해 보충수 공급관(48a)을 선택적으로 개폐하여 냉각수조(54)의 냉각수 수위를 조절하게 된다. 즉, 회수되는 응축수의 양이 많을 경우 회수된 응축수만으로도 기화패드(22)에 충분히 냉각수를 공급할 수 있을 때에는 보충수 공급을 하지 않게 되고, 회수되는 응축수의 양이 적을 경우에는 보충수 공급관(48a)을 통해 냉각수조(54)에 보충수가 채워지면서 회수되는 응축수와 합쳐지게 되는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 제습 공조장치는 기존의 공조장치에 비해 응축수를 재활용토록 함으로써 폐수의 양을 줄일 수 있고, 동시에 에너지를 절감할 수 있는 있다. 또한, 저수조 내의 냉각수 오염을 방지하여 청정한 냉각수를 공급토록 함으로써 위생환경을 양호하게 유지할 수 있는 장점이 있다.
도1은 본 발명에 따른 제습 공조장치의 전체 구성을 보인 개략도
도2는 본 발명에 따른 제습 공조장치의 요부 확대 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 공조장치 16 : 공기 유입구
20 : 필터 22 : 기화패드
24 : 냉각코일 26 : 응축코일
28 : 가열코일 30 : 송풍기
40 : 저수탱크 42 : 냉각수 집수판
44 : 응축수 집수판 52 : 응축수조
54 : 냉각수조 56 : 살균장치보관실
58 : 파상판 60 : 항균필터
66 : 살균장치

Claims (7)

  1. 실내로부터 유입된 공기를 기화패드 및 냉각코일이 배치된 경로를 통과시켜 제습을 이루어 다시 실내로 공급하는 제습 공조장치를 구성함에 있어서,
    상기 냉각코일(24)의 직하 에 설치되어 냉각코일(24)에서 발생되는 응축수를 집수하는 응축수 집수판(44)과, 상기 응축수 집수판(44)의 저면에 연결되어 응축수를 회수하는 응축수 회수관(44a)을 포함하는 집수수단과;
    응축수 회수관(44a)을 통해 응축수를 공급받는 응축수조(52)와, 이 응축수조(52)와 격리되는 냉각수조(54)로 구성되고, 응축수조(52)와 냉각수조(54)는 항균 필터(60)를 통해 연통되어 집수수단에서 집수된 응축수를 저장하는 저장 수단과;
    냉각수조(54)내의 냉각수를 펌핑하는 펌프(46b)와, 펌프(46c)에 의해 펌핑된 냉각수를 상기 기화패드(22)의 상부에서 분사하는 냉각수 공급관(46a)을 포함하는 공급수단;으로 이루어진 제습 공조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 응축수조(52)에는 응축수 회수관(44a)의 직하부에 배치되어 응축수 회수관(44a)으로부터 공급되는 응축수가 분산 공급되도록 하는 파상판(58)이 설치된 것을 특징으로 하는 제습 공조장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 저장수단은,
    상기 냉각수조(54)로 보충수를 공급하는 보충수 공급관(48a)과,
    상기 냉각수조(54)내의 수위를 감지하는 수위감지센서(62)와,
    상기 수위감지센서(62)의 감지 신호에 의해 보충수 공급관(48a)을 선택적으로 개폐하는 보충수 공급밸브(48)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 공조장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 저장수단은,
    냉각수조(54)의 일측에 배치되어 냉각수조(54)내의 냉각수를 살균처리하는 살균장치(66)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 공조장치.
  7. 삭제
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