KR100500461B1 - 항온항습기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 항온항습기에 관한 것이다.

특히, 송풍기에 의해 입,출입하는 공기를 적정 온도와 습도로 유지토록 소정공간을 갖는 제1본체 내측으로 전기히터와 냉각코일, 적외선을 방사하는 가습기가 설치되고, 상기 냉각코일로 냉매가 순환토록 냉매라인으로 연결되는 제2본체가 외부에 설치되는 구성으로 이루어진다.

이에따라, 실내 공기를 적정한 온도와 습도로 유지시켜 주고, 적외선 가습기의 사용으로 건증기를 통한 부식의 발생을 줄일 수 있어 장기간의 사용이 가능하며, 운행중 발생하는 소음을 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

항온항습기{AIR CONDITIONER}

본 발명은 건증기를 이용하는 항온항습기에 관한 것으로서 보다 상세하게로는, 상부에 설치된 송풍기를 통해 공기가 입,출입토록 하부 전면과 상부 일측으로 흡입구와 배출구가 각각 형성되고 저부로 물을 수집,배출하는 배출팬이 구비되는 제1본체; 감지센서를 통해 실내의 온도와 습도를 감지하는 감지부; 전기히터와 냉각코일및, 적외선을 방사하여 물을 기화시키는 가습기가 구비되는 항온항습부; 적정 온도와 습도를 유지토록 상기 항온항습부의 작동을 제어하는 콘트롤러부 및; 상기 냉각코일에 연결되어 응축기, 압축기가 내측에 설치되는 제2본체로 이루어져, 냉각용량이 우수하고, 실험실이나 측정실, 전산실과 같은 장소에 설치되어 대상 공간 내부의 온도와 습도을 적정하게 유지시켜 주고, 적외선이 방사되는 가습기를 이용하여 이물질의 누적으로 인한 고장을 방지하며, 건증기를 통해 수질의 부식을 방지함으로서 장기간의 사용이 가능한 항온항습기를 제공한다.

인류의 역사에 있어서 선인들은 생존을 위하여 더위보다는 추위를 견디어내는 일이 급선무였다. 따라서 난방형식이 우선적으로 갖추어지게 되었으며, 그 다음에야 냉방기에 대한 개발이 시작되었고, 개발된 제품으로부터 시원하게 조화된 공기가 나오는 현상을 보고서 그 장치를 일컬어 공기조절기, 즉 에어컨디셔너(air-conditioner)라고 지칭하였다. 그러나 이것은 공기조화기가 아닌 단순한 냉방기로서 다시 정립되게 되고, 냉방과 난방을 각각 여름철에 행해지는 공기조화, 겨울철에 행해지는 공기조화라는 의미로서 여름철 공기조화, 겨울철 공기조화라고 일컫다가 근래에 이르러 완전 공기 조화로서 제자리를 잡게 된 것이다.

일반적으로 공기 조화는 실내의 온도·습도·세균·냄새·기류 등의 조건을 그 장소의 사용 목적에 적합한 상태로 유지하여 주택 ·호텔 ·회관 ·사무실 등에서 생활하는 실내의 사람을 쾌적한 상태로 만드는 것을 목적으로 하는 것으로서, 사람에게 쾌적한 공기상태는 기후조건 ·복장 ·생활수준 ·건강상태 등 여러 가지 조건에 의하여 영향을 받게 되므로 일정한 값이 있는 것은 아니나, 여름에는 온도 26∼28℃, 상대습도 약 50%, 겨울에는 온도 20∼22℃, 상대습도 약 40%를 목표로 하는 것이 보통이다. 그러나 이 값은 절대적인 것은 아니며, 공장의 작업장 ·창고 ·실험실 등의 장소가 그 기능을 충분히 달성하기 위해서는 거기서 생산되고 가공되고 저장 또는 시험되는 물건이 가장 알맞은 상태를 유지하도록 하여야 한다.

예컨데, 연초공장에서는 잎을 잘게 썰 때 너무 건조하여 가루가 되는 일이 없도록 비교적 습도를 높게 하고, 초콜릿 공장에서는 초콜릿이 녹아서 제모양을 잃는 일이 없도록 온도를 낮게 하며, 트랜지스터 제작공장에서는 먼지를 극도로 줄이고, 생리학 실험실에서는 바람이 생명체에 미치는 영향을 고려하여 공기의 흐름을 느리게 하는 등, 생산되는 물품의 품질이 고르지 않거나 불량품이 많이 생기지 않도록 하기 위해 공기조화가 사용되고 있는 것이다.

특히, 일정한 온습도를 요구하는 제품 처리과정이라든지 보관과정 등 산업분야로의 응용을 그 목적으로 할때에는 난방과 냉방 뿐만 아니라 습도도 제어해야 하는데, 이러한 공기조화를 할 수 있는 항온항습기는, 실내 공간의 현재 온도 및 습도를 설정된 값으로 유지시켜주는 장치로서, 냉기를 공급하는 냉각기 및 온기를 공급하는 온풍기와 실내 습도를 유지시켜 주는 가습기로 이루어져, 증발기와 응축기 및 펌프와 밸브 등으로 구성되는 냉각기가 냉각 사이클을 형성하여 상기 증발기로부터 냉기를 발생시키고, 열선으로 부터 발생되는 온기를 송풍 팬을 통해 실내 공간으로 공급하며, 물속에 열파이프의 가열로 물을 수증기화 시키거나, 물전도율을 이용한 전기통전으로 물을 가열하여 수증기를 발생시키는 가습기를 통해 실내 공간의 습도를 조절한다.

이와같이, 냉각기와, 온풍기, 가습기의 구성으로 이루어진 종래의 항온항습기는 현재 실내 공간의 온, 습도와 설정된 온, 습도 간의 차이를 측정한 후 그에 따른 온,습도를 제어하여 실내 공간의 온, 습도를 적정 값으로 유지 시켜주나, 하나의 본체안에 냉각기와 온풍기, 가습기가 구비되어 용적을 많이 차지 함으로서 실내공간을 효율적으로 활용하지 못하고, 항온항습기에 사용되던 가습기는 수질에 따른 부식과 누적으로 인한 고장으로 내식성이나 열전도가 떨어지거나, 수위감지용 전극봉의 수위감지부에 이물질이 부착된 경우 수위의 오작동이 발생 수명이 단축되는 등의 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위한 본 발명의 목적은 항온, 항습에 직접적으로 필요한 구성요소만을 실내공간에 배치하여 작업공간의 공간활용 효율성을 높이도록 하고, 가습기의 열선이 직접 물과 접촉하지 않도록 함으로서 부식을 방지하며, 장기간의 사용이 가능하도록 하는 항온항습기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 내측으로 소정공간을 형성하고, 그 상부에 설치된 송풍기를 통해 공기가 입,출입토록 하부 전면으로 에어필터를 개재하여 다수개의 흡입구가 형성되고, 일측 상부에 다수개의 배출구가 상기 송풍기에 대향토록 형성되며, 그 저부로 물을 수집, 배출하는 배출팬이 구비되는 제1본체와,

상기 제1본체의 외부 일측면에 설치된 감지센서를 통해 실내의 온도와 습도를 감지하는 감지부와,

상기 감지센서의 측정 온도와 습도에 따라 열을 발산하는 전기히터와, 냉각하는 냉각코일 및, 적외선을 방사하여 물을 건증기화시키는 가습기가 각각 상기 제1본체의 저부에 형성된 흡입구에 대향토록 순차 설치되는 항온항습부와,

상기 감지부로 부터 측정된 온도와 습도를 설정치와 비교하여 적정 온도와 습도를 유지토록 상기 항온항습부의 동작을 제어하는 콘트롤러부 및,

상기 제1본체의 냉각코일에 냉매라인을 통해 연결되는 응축기, 압축기가 내측에 구비되고, 상부에 송풍팬이 고정 되어 실외에 설치되는 제2본체로서 이루어진다.

예컨데, 본 발명에 따른 상기 가습기는, 물이 담수되는 수조공간을 갖도록 상부가 개방되는 하부커버와, 물이 담겨지는 물표면 상부로 소정간격 이격 설치되는 다수의 열선 양 단부가 고정 되는 지지프레임과, 상기 열선에서 방사되는 적외선이 상부에서 반사토록 상기 지지프레임에 고정되는 반사판 및, 상기 지지프레임의 상부에 고정되는 상부커버로서 이루어진다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3 에서 도시된 바와 같이, 본 발명은 송풍기(150)에 의해 공기가 입,출입토록 상,하부에 흡입구(110)와 배출구(120)가 형성되는 제1본체(100)와, 실내의 온도와 습도를 감지하는 감지부(200)와, 전기히터(310)와 냉각코일(320)과 가습기(330)가 구비되는 항온항습부(300)와, 상기 항온항습부(300)의 동작을 제어하는 콘트롤러부(400)및, 상기 냉각코일(320)에 냉매를 순환시키는 제2본체(500)로서 크게 이루어진다.

상기 제1본체(100)는 내측에 형성된 소정공간으로 전기히터(310), 냉각코일(320), 가습기(330)가 구비되는 항온항습부(300)가 설치되고, 상기 항온항습부(300)를 제어하는 콘트롤러부(400)가 구비된다.

그리고, 상기 제1본체(100)에는 송풍기(150)를 통해 공기가 흡입되는 흡입구(110)가 저부에 형성되고, 상기 항온항습부(300)에 의해 조절된 온도와 습도의 공기가 배출되는 배출구(120)가 송풍기(150)에 대향토록 상부에 형성되며, 저부에는 상기 항온항습부(300)의 가습기(330)와 냉각코일(320)에서 결로되는 물을 저부에서 수집, 배출하는 배출팬(130)이 설치된다.

상기 제1본체(100)의 외부 일측면에 설치되는 감지부(200)에는, 측정하고자 하는 실내의 현재 온도와 습도를 감지하는 감지센서가 구비된다.

즉, 상기 감지부(200)는 현재 온도 및 습도를 감지하여 그에 따른 측정값을 콘트롤러부(400)에 인가하면, 상기 콘트롤러부(400)에서는 측정된 온도와 습도를 희망하는 온도와 습도의 설정치와 비교 하여 상기 항온항습부(300)의 전기히터(310), 냉각코일(320), 가습기(330)의 구동을 제어함으로서 입력된 설정 온도와 습도에 부합되는 적정 온도와 습도가 되도록 한다.

여기서, 상기 제1본체(100)에 구비되는 항온항습부(300)는, 상기 감지부(200)로부터 측정된 온도와 습도가 콘트롤러부(400)에 설정된 온도와 습도로 유지되도록 열기를 발산하는 전기히터(310)와, 주위온도를 낮추는 냉각코일(320)및, 적외선을 복사하여 물을 기화시키는 가습기(330)로서 이루어진다.

그리고, 상기 냉각코일(320)은 냉매라인을 통해 제2본체(500)의 압축기(520), 응축기(510)와 연결되는데, 상기 제2본체(500)에는 상기 제1본체(100)의 냉각코일(320)에 냉매라인을 통해 연결되는 응축기(510), 압축기(520)가 내측에 구비되고, 상부에 송풍팬(530)이 고정 되어 실외에 설치된다.

또한, 상기 냉각코일(320)은 실내의 현재 온도가 설정 온도와 비교하여 높을 경우 작동되는데, 그 내측을 이동하는 냉매의 상변화에 의한 냉각 사이클을 통해 실내 공간으로 냉기를 공급할 수 있으며 공급된 냉기는 상기 제1본체(100)에 설치된 송풍기(150)에 의해 외부로의 송풍이 이루어지도록 한다.

예컨데, 도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 감지부(200)에서 측정된 측정 온도값이 콘트롤러부의 설정치와 비교하여 온도가 높으면, 압축기(520)에서 냉매가 압축되어 고온고압상태로 된 후, 압축된 고온고압의 냉매는 응축기(510)로 압송되고, 응축기(510)에서 냉매와 외기온의 온도차로 인해 냉매는 냉각되어 기체에서 액체상태가 된다. 이때, 액화된 냉매는 팽창밸브(미도시)에서 냉매가 급격히 팽창하여 저온저압 상태의 냉매가 되고, 저온저압 상태의 냉매는 상기 제1본체(100)의 냉각코일(320)로 이동하여 냉각코일(320) 주위의 온도와 열교환이 이루어짐으로서 주위의 온도가 낮추어 지게 된다.

그리고, 실내의 현재 온도가 설정 온도에 비하여 낮을 경우에는, 콘트롤러부 (400)에 의해 전기히터(310)가 구동되어 전기히터(310)의 열기에 의해 주위온도를 상승시키게 되고, 측정된 실내 습도가 콘트롤러부(400)에 설정된 습도보다 낮을 경우에는, 가습기(330)가 구동되어 적외선에 의한 물을 가열함으로서 적정습도로 유지시킨다.

이때, 도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 가습기(330)는 상부가 개방되는 내측으로 물이 담수토록 하부커버(331)에 수조공간(336)이 형성되고, 물을 가열하여 건증기화시키는 열선(335)이 상기 하부커버(331)에 담수된 물의 표면 상부로 부터 소정간격 이격 설치된다.

그리고, 상기 하부커버(331)의 상부에 연장형성되는 지지프레임(332)에는 상기 열선(335)의 양단부가 고정설치되고, 상기 열선(335)에서 방사되는 적외선을 상부에서 반사토록 소정각도 절곡형성된 반사판(333)이 상기 지지프레임(332)에 설치되며, 상기 반사판(333)을 덮는 상부커버(334)가 상기 지지프레임(332)에 고정 결합된다.

이때, 상기 하부커버의 수조공간에는 물이 상기 열선에 접촉되거나 수조에서 넘치는 것을 방지토록 과수위배수관이 돌출형성되는 것이 좋다.

이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 항온항습기의 전원을 온시키면 송풍기가 구동되면서 실내의 공기가 에어필터를 통해 분진, 미생물, 냄새과 같은 이물질 등이 제거된 후, 흡입, 배출되는 송풍작용이 이루어지고, 상기 감지부의 감지센서에 의해 현재의 온도와 습도가 측정되면 콘트롤러부에서는 입력된 설정치와 측정값을 비교하여 측정된 실내온도와 습도가 희망하는 온도와 습도로 되도록 항온항습부의 구동을 제어하게 된다.

예컨데, 상기 콘트롤러부는, 상기 감지부로부터 측정된 현재 온도 및 습도를 메모리하고, 설정된 희망 온도와 습도 간의 차이를 비교 연산한 후, 그 결과에 따라 상기 감지부에서 입력되는 실내온도가 설정온도보다 높고 실내습도가 설정 습도보다 높을 경우에는, 냉각 코일에서 냉각과 제습을 하게 된다.

또한, 상기 감지부에서 입력되는 실내온도가 설정온도보다 낮고 실내습도가 설정 습도보다 높은 경우에는, 제습을 위해 냉각코일과 전기히터가 동시에 가동하게 되고, 상기 감지부에서 입력되는 실내온도가 설정온도보다 높고 실내습도가 설정습도보다 낮은 경우에는, 냉각코일과 가습기가 가동되며, 상기 감지부에서 입력되는 실내온도가 설정온도보다 낮고 실내습도가 설정습도보다 낮은 경우에는, 가습기와 전기히터가 가동하게 된다.

여기서, 상기 가습기는, 급수배관을 통해 수조공간에 물이 담수된 후 상기 열선의 복사열에 의해 수조공간에 담긴 물을 가열하여 건증기 발생시킴으로서 부식과 이물질의 누적을 방지하고 결로 현상을 최소할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 상기 감지부를 통해 실내의 온도와 습도가 감지되면 콘트롤러부에 설정된 온도 및 습도의 설정범위에 따라 상기 냉각코일의 쿨링과 제습, 전기히터의 히팅 및, 적외선을 이용한 가습기의 가습을 통해 적정 온도와 습도의 공기를 실내에 공급함으로서 최적의 항온항습이 이루어지도록 할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 수조공간에 담수된 물과 소정간격 이격된 열선에서 방사되는 적외선으로 물을 가습하는 방식으로 건증기 발생함으로서 습기에 의한 부식을 줄여 장기간의 사용이 가능하도록 하고, 냉각코일과 연결되는 압축기와 응축기를 외부에 설치함으로서 공간활용도를 높이며, 소음을 최대한 줄일 수 있는 장점이 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화 될 수 있다는 것을 밝혀 두고자 한다.

이와같이 본 발명에 의하면, 적외선을 방사하여 간접적으로 건증기를 발생시켜 습도를 조절함으로서 부식에 의한 고장을 줄이고, 장기간의 사용이 가능하며, 유지보수가 편리한 잇점이 있다.

또한, 본 발명은 전산실, 정밀 측정실, 엔진실험실, 전자기판 생산실, 병원분만실, 임상병리실, X-선 촬영실, 제약 생산라인등 온도와 습도 및 소음이 민감한 곳에 설치함으로서 내부 진동에 의한 소음을 줄일 수 있고, 실내의 공간 활용도를 높이도록 하는 효과가 있다.

도1은 본 발명에 따른 항온항습기를 도시한 정면도.

도2는 본 발명에 따른 항온항습기를 도시한 부분 절개 배면도.

도3은 본 발명에 따른 항온항습기를 도시한 측면도.

도4는 본 발명에 따른 항온항습기의 가습기를 도시한 결합 사시도.

도5는 본 발명에 따른 항온항습기를 도시한 연결 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

100...제1본체 110...흡입구

120...배출구 130...배출팬

140...에어필터 150...송풍기

200...감지부 300...항온항습부

320...냉각코일 330...가습기

400...콘트롤러부 500...제2본체

510...응축기 520...압축기

530...송풍팬

Claims (2)

1. 내측으로 소정공간을 형성하고, 그 상부에 설치된 송풍기(150)를 통해 공기가 입,출입토록 하부 전면으로 에어필터(140)가 개재된 다수개의 흡입구(110)가 형성되고, 상부 일측으로 다수개의 배출구(120)가 상기 송풍기(150)에 대향토록 형성되며, 그 저부로 물을 수집,배출하는 배출팬(130)이 구비되는 제1본체(100);

   상기 제1본체(100)의 외부 일측면에 설치된 감지센서를 통해 실내의 온도와 습도를 감지하는 감지부(200);

   상기 감지센서의 측정 온도와 습도에 따라 열을 발산하는 전기히터(310)와, 냉각하는 냉각코일(320)및, 적외선을 복사하여 물을 건증기화시키는 가습기(330)가 각각 상기 제1본체(100)의 저부에 형성된 흡입구(110)에 대향토록 순차 설치되는 항온항습부(300);

   상기 감지부(200)로 부터 측정된 온도와 습도를 설정치와 비교하여 적정한 온도와 습도로 유지토록 상기 항온항습부(300)의 작동을 제어하는 콘트롤러부(400);

   상기 제1본체(100)의 냉각코일(320)에 냉매가 순환토록 냉매라인을 통해 연결되는 응축기(510), 압축기(520)가 내측에 구비되고, 상부에 송풍팬(530)이 고정 되어 실외에 설치되는 제2본체(500)로서 이루어 지는 것을 특징으로 하는 항온항습기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가습기(330)는,

   상부가 개방되어 물이 담수되는 수조공간(336)을 갖는 하부커버(331)와,

   상기 하부커버(331)의 양단부에서 연장형성되고, 적외선을 복사하는 다수의 열선(335)이 물표면 상부로 소정간격 이격 설치토록 그 양단부가 고정 되는 지지프레임(332)과,

   상기 열선(335)에서 상부로 복사되는 적외선이 반사되어 물표면을 가열토록 상기 지지프레임(332)에 고정되어 절곡 설치되는 반사판(333) 및,

   상기 지지프레임(332)의 상부에 고정되는 상부커버(334)로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 항온항습기.