KR100644797B1 - 항균/살균 및 파울링 억제기능을 갖는 공조기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항균/살균 및 파울링 억제기능을 갖는 공조기기에 관한 것으로서, 특히 열교환기를 은나노코팅처리하고, 이를 갖는 공조기기에 건조장치를 설치하여 항균/살균 및 파울링 현상을 억제시키도록 한 것이다. 본 발명의 구성은, 냉/난방, 공기조화, 동력발생, 폐열회수 등에 사용되며, 핀(21)과 관(22)의 표면에 은나노코팅층(21a, 22a)이 형성되는 열교환기(20)를 내부 하측으로 수용하고, 상기 열교환기(20)의 하부에 형성되며, 그 표면에 은나노코팅층(10a)이 형성되고, 상기 은나노코팅층(10a) 위에는 발수코팅층(10b)이 더 형성되고, 응결수가 정체없이 빠지도록 경사를 이루도록 형성되는, 열교환시 발생하는 응결수를 받아 배수하는 드레인부재(10)와; 상기 열교환기(20)의 상부에 형성되며, 열교환된 공기를 외부로 토출시키는 송풍휀(30)과; 상기 열교환기(20)의 일측에 설치된 건조장치(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

살균, 열교환기, 건조장치, 공조기기

Description

항균/살균 및 파울링 억제기능을 갖는 공조기기{Air conditioner with Fouling suppression function and antimicrobial/sterilization}

도 1은 종래 공조기기의 내부 구성을 간략적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명에 의한 열교환기의 구성을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명에 의한 공조기기의 내부 구성을 간략적으로 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명에 의한 드레인부재의 단면을 확대한 상태를 나타낸 도면이다.

도 5은 본 발명에 따른 건조장치의 운전상태를 나타내는 플로우 챠트이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

100 : 공조기기 10 : 드레인부재

20 : 열교환기 21 : 핀

22 : 관 21a, 22a, 10a : 은나노코팅층

30 : 송풍휀 40 : 토출그릴

50 : 건조장치 10b : 발수코팅층

본 발명은 항균/살균 및 파울링 억제기능을 갖는 공조기기에 관한 것으로서, 특히 열교환기를 은나노코팅처리하고, 이를 갖는 공조기기에 건조장치를 설치하여 항균/살균 및 파울링 현상을 억제시키도록 한 것이다.

일반적으로, 공조설비는 생활수준의 질적 향상 및 대기오염 등의 이유로 최근 가정이나 사무실 등에 그 수요가 급증하고 있으며, 향후 지속적인 수요증가가 있을 것으로 예상된다.

특히, 공조설비의 일종인 냉방장치 등에 대한 수요가 증가하면서 설치 후, 유지관리에 대한 중요성이 점점 중요한 요소로 대두되고 있다.

종래의 공조기기(200)의 개략적인 구성을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 온도가 다르고, 고체벽으로 분리된 두 유체들 사이에 열교환을 수행하는 열교환기(220)와; 상기 열교환기(220)의 하부에 설치되고, 열교환시 발생하는 응결수를 받아 배수하는 드레인부재(210)와; 상기 열교환기(220)의 상부에 설치되며, 열교환된 공기를 토출그릴(240)을 통해, 외부로 토출시키는 송풍휀(230) 등으로 이루어진다.

또, 상기한 공조기기(200)의 열교환기(220)는, 핀(fin)관(管)식이 널리 이용되고 있으며, 이러한 핀관식 열교환기는 주로 원형의 동관과 알루미늄핀이 사용되고 있다.

또한, 열교환기가 증발기(실내기)로서 사용되는 경우, 동관내에는 개략 8℃정도로 냉각된 냉매가 흐르고 있기 때문에, 20℃ 이상의 공기가 유입하면 핀사이의 상대습도가 높아지게 된다. 즉, 핀표면의 온도는 10℃ 정도로 유지되지만, 핀표면온도가 유입공기의 노점보다 낮아져 핀 표면에 물방울이 맺히는 결로(結露) 현상이 발생하게 된다.

그런데, 대부분의 가정이나 사무실 등에서 공조기기의 사용중 주기적인 청소와 점검은 거의 이루어지지 않고 있어, 열교환기에는 항상 습기가 잔류하게 되므로 세균 및 곰팡이가 서식하기 좋은 상태가 될 뿐만 아니라, 실내 분진 및 오염물이 열교환기에 발생된 결로나 습기와 혼합되어, 열교환기 표면의 파울링(Fouling)현상을 더욱 빠르게 초래한다.

여기서, 파울링(Fouling)은 일반적으로 경계면에 퇴적되는 바람직하지 않은 고체퇴적물로 정의되는 것으로서, 열교환기의 전열면 상에 공기 중의 각종 분진들의 중력침강(Gravitational settling) 및 입자이동(Particle transport)에 의하여 입자침착이 이루어지면서 발생하는 것을 말한다.

상기 습기발생과 파울링 현상에 따라, 냉방능력의 감소와 에너지 소모의 증가 및 세균의 번식 등으로 건강에 해를 끼치는 것은 물론, 곰팡이균에 의한 악취를 유발하게 되는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해, 일부 업체에서는 열교환기의 핀을 동으로 제조하거나, 또는 동을 함유한 코팅막을 형성한 열교환기 및 드레인부재를 적용한 에어컨 등이 알려져 있으나 그 효과가 미미할 뿐만 아니라, 또 근본적으로 열교환 기에 형성되는 습기 제거 및 열교환기 표면의 파울링 현상을 전혀 억제하지 못하는 문제점은 계속이어지고 있다.

뿐만 아니라, 동(銅)은 CO₂나 SO₂ 또는 염분이 함유된 습한 공기를 접할 경우에는 녹색으로 변화를 일으키며, 부식이 진행되는 문제점이 있기 때문에, 바다와 인접하고 있는 장소에서의 장기간 에어컨 사용시, 동재질 또는 동코팅으로 제작된 열교환기는 부식 가능성이 매우 높고 빠르게 진행됨에 따라, 열교환 능력이 떨어짐과 동시에 유지/보수비가 증가하는 등의 문제점도 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로 그 목적은, 동으로 형성된 관과, 알루미늄 또는 동(銅) 등으로 형성된 핀 및 드레인부재에 은나노코팅층을 형성함과 동시에, 열교환기(증발기)의 일측에 건조장치를 설치함으로써, 열교환기(증발기)에 발생되는 결로나 습기를 제거하여, 실내 분진 및 오염물 등이 열교환기에 퇴적되는 것을 월등히 감소시킬 수 있으므로, 항균/살균 및 파울링 현상을 억제토록 한 공조기기를 제공함에 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 냉/난방, 공기조화, 동력발생, 폐열회수 등에 사용되며, 핀과 관의 표면에 은나노코팅층이 형성되는 열교환기를 내부 하측으로 수용하고, 상기 열교환기의 하부에 형성되며, 그 표면에 은나노코팅층이 형성되고, 상기 은나노코팅층 위에는 발수코팅층이 더 형성되고, 응결수가 정체없이 빠지도록 경사를 이루도록 형성되는, 열교환시 발생하는 응결수를 받아 배수하는 드레인부재와; 상기 열교환기의 상부에 형성되며, 열교환된 공기를 외부로 토출시키는 송풍휀과; 상기 열교환기의 일측에 설치된 건조장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

삭제

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 열교환기의 구성을 나타낸 도면으로서 도시한 바와 같이, 냉/난방, 공기조화, 동력발생, 폐열회수 등에 장착되며, 서로 온도가 다르고, 고체벽으로 분리된 두 유체들 사이에 열교환을 수행하는 열교환기(20)는, 핀(21)과 관(22)의 표면으로 은나노코팅층(21a, 22a, 10a)이 형성되어 있다.

여기서, 예로부터 은(銀)은, 동서양을 막론하고 강력한 살균력과, 원적외선 방출, 음이온방출, 항균, 항곰팡이 등의 효과가 이미 널리 알려져 있다.

또한, 은(銀)은, 동(銅)에 비해 열 및 전기전도성이 개략 33%정도 높고, 전기저항도 8.4%정도 우수할 뿐만 아니라, 염분이 함유된 습한 공기를 접하더라도 부식의 가능성이 매우 낮다.

그러나, 은도 일반적이고 단순한 코팅시에는 변색되는 경향이 있으므로, 반드시 나노입자로 코팅처리하여야 변색이 발생하지 않는다.

이러한, 은나노입자로 코팅된 열교환기(20)는, 열교환시 형성된 물방울과 열교환기(20)의 핀(21) 및 관(22)의 표면과의 접촉각이 90°를 넘어, 개략 140°를 이루기 때문에, 열교환기(20) 표면에 정체되지 않고 잘 흘러내림으로써, 열전달 효 율을 높이게 된다.

뿐만 아니라, 은나노입자로 코팅된 열교환기(20)는, 먼지와 열교환시 발생되는 물방울과의 접촉면을 90% 이상 감소시키므로 세척효과가 뛰어나 통기성을 좋게 함으로써, 열전달효율을 높이게 된다.

이와 같이, 은(銀)이 나노코팅된, 열교환기(20)는, 항균작용에 의해 인체에 유해한 박테리아, 곰팡이, 네지오넬라균 등 개략 650여 종류의 세균번식 억제와 살균작용이 이루어지며, 음이온이 발생되고, 탈취작용도 보다 강력하게 수행되어, 이를 적용한 공조기기는 열교환시 보다 청정한 공기가 토출되게 된다.

도 3은, 본 발명에 의한 공조기기의 내부 구성을 간략적으로 나타낸 도면으로서, 도시한 바와 같이, 공조기기(100)의 내부 하측으로는 상기한 열교환기(20)가 설치되어 있다.

또, 상기 열교환기(20)의 하부로는, 열교환시 발생하는 응결수를 받아 배수하는 드레인부재(10)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 열교환기(20)의 상부로는, 열교환된 공기를 토출그릴(40)을 통해 외부로 토출시키는 송풍 휀(30)이 설치되어 있다.

또한, 상기 열교환기(20)의 부근으로는 결로(結露) 및 습기를 제거하는 건조장치(50)가 설치되어 있다.

또, 도 4에서 알 수 있듯이, 상기 드레인부재(10)는, 열교환기(20)와 동일하게 표면으로 은나노코팅층(10a)이 형성되어 있고, 상기 은나노코팅층(10a) 위로는 발수코팅층(10b)이 더 형성되어 있다.

또한, 상기 드레인부재(10)는, 상기 열교환기(20)에서 결로되어 모이는 응결수가 정체됨이 없이 빠지도록 모서리를 없애고 경사를 이루도록 형성되어 있다.

상기 건조장치(50)의 동작은, 도 5의 플로우챠트에 도시된 바와 같이 이루어진다.

즉, 공조기기(100)의 운전시, 압축기(미도시) 운전이 정지되면, 건조모드로 변환되면서 건조장치(50)의 운전이 이루어져, 열교환기(증발기)(20)에 남아 있는 결로 및 습기를 빠르게 제거하게 된다. 그리고, 건조모드는, 압축기의 운전이 이루어지면 정지되고, 열교환에 의한 냉방이 이루어지도록 동작된다.

여기서, 상기 건조장치(50)는, 건조공기를 노즐에 의해 분사시켜 건조시키는 에어 블로워(blower)로 이루어지며, 타이머를 사용하여 건조 시간을 조정할 수도 있다.

또, 상기 건조장치(50)는, 다르게는 전기를 이용하는 히터로 구성될 수도 있다.

따라서, 열교환기(20)의 핀(21)과 관(22)에 형성된 은나노코팅층(21a, 22a)과, 상기 열교환기(20)에 발생되는 결로 및 습기를 제거토록 설치된 건조장치(50)의 결합에 의해, 항균 및 살균작용은 물론, 파울링의 발생을 현저히 억제시키게 된다.

즉, 상기 건조장치(50)에 의해, 공조기기의 운전시 열교환기(20)에 발생된 결로(結露) 및 습기를 완전히 제거함으로써, 열교환기(20)는 항상 건조한 상태를 이루게 되어, 인체에 해로운 네지오넬라균, 곰팡이, 박테리아 등 각종 균들의 서식 환경을 1차적으로 방지하게 된다.

따라서, 열교환기(20)에는 결로(結露)나 습기 등이 없기 때문에, 실내의 분진 및 오염물 등의 입자침착이 어려워져 퇴적으로 인한 파울링 현상이 현저히 억제되므로, 열교환기(20)의 오염을 방지할 수 있어, 열교환기(20)의 성능저하를 방지할 수 있고, 또 성능저하로 인한 전력손실 등을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 열교환기(20)의 일부 구석진 곳에 위치하는 장소에 미미한 습기가 남아 있을 경우가 있더라도, 은나노코팅층(21a, 22a)의 형성으로 인해, 항균 및 살균작용이 이루어지므로 각종 균의 서식을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 드레인부재(10)가, 은나노코팅층(10a) 위로 발수코팅재에 의해 코팅층(10b)이 더 형성되어 있기때문에, 열교환기(20)의 열교환시에 발생하는 결로에 의한 응결수를 받아 배수할 경우, 응결수의 잔존율이 거의 없이 배수가 빠르게 이루어지기 때문에 각종 세균이 서식할 수 있는 환경이 이루어지지 못하여, 공조기기 내부는 균의 발생에 의한 오염이 거의 되지 않아 청정한 상태를 이루게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 열교환기 및 드레인부재에 형성된 은나노코팅층에 의해, 네지오넬라균, 박테리아, 곰팡이 등 각종 유해균을 항균 및 살균함과 동시에, 음이온이 발생됨에 따라 송풍휀에 의해 토출되는 공기가 청정하여, 실내의 공기를 청정한 상태로 유지할 수 있는 효과가 있고, 또 상기 열교환기(증발기)를 적용한 공조기기의 일측에 건조장치를 형성함으로써, 열교환기( 증발기)에 맺혀지는 결로나 습기를 제거함으로써, 파울링 현상을 억제 또는 방지할 수 있고, 또 이러한 파울링 현상의 억제 및 방지로 인해, 열교환기의 성능저하 방지와, 전력손실 등을 방지할 수 있는 등의 우수한 효과가 있다. 뿐만 아니라, 은나노입자로 열교환기를 코팅함으로써, 열교환시 형성된 물방울이 열교환기 표면에 정체되지 않고 잘 흘러내림으로써, 열전달 효율을 높이는 효과가 있다. 또, 본 발명의 은나노입자로 코팅된 열교환기에 의해, 먼지와 열교환시 발생되는 물방울과의 접촉면을 90% 이상 감소시키므로, 통기성을 좋게 함으로써, 열전달효율을 높이는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 냉/난방, 공기조화, 동력발생, 폐열회수 등에 사용되며, 핀(21)과 관(22)의 표면에 은나노코팅층(21a, 22a)이 형성되는 열교환기(20)를 내부 하측으로 수용하고,

   상기 열교환기(20)의 하부에 형성되며, 그 표면에 은나노코팅층(10a)이 형성되고, 상기 은나노코팅층(10a) 위에는 발수코팅층(10b)이 더 형성되고, 응결수가 정체없이 빠지도록 경사를 이루도록 형성되는, 열교환시 발생하는 응결수를 받아 배수하는 드레인부재(10)와;

   상기 열교환기(20)의 상부에 형성되며, 열교환된 공기를 외부로 토출시키는 송풍휀(30)과;

   상기 열교환기(20)의 일측에 설치된 건조장치(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균/살균 및 파울링 억제기능을 갖는 공조기기.
3. 제2항에 있어서, 상기 건조장치(50)는 에어블로워 또는 전기를 이용한 히터 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균/살균 및 파울링 억제기능을 갖는 공조기기.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 건조장치(50)는, 공조기기의 압축기 운전 정지 모드일 때에만 작동 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 항균/살균 및 파울링 억제기능을 갖는 공조기기.
5. 삭제

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