KR100699182B1 - 침수된 둘러싸인 고층 공간을 건조시키기 위한 건조어셈블리 및 방법 - Google Patents

침수된 둘러싸인 고층 공간을 건조시키기 위한 건조어셈블리 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 침수(flooding)되기 쉬운 고층의 둘러싸인 공간(elevated enclosed space)을 건조하기 위한 휴대가능한 핸드트럭(hand truck)이 장착된 건조 어셈블리(drying assembly)에 관한 것이며, 상기 건조 어셈블리와 같은 에너지 교환장치(10)는 둘러싸인 공간(13) 속으로 주변공기를 도입하기 위한 유입경로(inlet path)를 가지며, 주변공기는 둘러싸인 공간(13)으로부터 제거되어지는 습기가 포함된 공기에 의해서 열 교환기(12) 내에서 미리 가열되어지고, 상기 미리 가열된 주변공기(ambient air)는 밀폐된 공간(13) 속으로 도입되기 전에 추가로 가열되어지게 되며, 휴대가능한 핸드트럭이 장착된 유닛은 밀폐된 공간(13) 내에 위치되어지며, 습기가 포함된 공기를 제거하고 건조한 가열된 공기를 도입하기 위하여 둘러싸인 공간(13)과 연통하는 다수의 도관(22,24,26,28)을 가진다.

Description

침수된 둘러싸인 고층 공간을 건조시키기 위한 건조 어셈블리 및 방법{DRYING ASSEMBLY AND METHOD OF DRYING FOR A FLOODED ENCLOSED ELEVATED SPACE}
본 발명은 건조 어셈블리(drying assembly)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 고층 아파트 또는 오피스 빌딩과 같이, 침수(flooding)되기 쉬운 고층사무소(elevated business) 및 고층주거지(residence)를 건조시키기 위한 휴대가능한 건조 어셈블리(portable drying assembly)에 관한 것이다.
본 발명은 2001년 3월 6일자로 미국에서 출원된 미국출원번호 제09/799,925호의 일부계속출원이다.
주거지 및 사무소는 때때로 자연적인 사건 및 파손된 물 파이프의 결과로써 침수(flooding)를 종종 겪게 된다. 주거지 및 사무소로 유입된 물은 침수된 물의 수위(level)까지 접촉하게 되는 모든 것에 침투하게 되며, 주거지 및 사무소 내에 상대적으로 높은 습도(humidity)를 추가적으로 발생시켜서 침수라인(flood line)보다 상당히 높은 벽과 천장에 영향을 미치게 된다.
이러한 상황에서 유일한 방안은, 영향을 받은 바닥 커버링(floor covering)을 벗겨내고 버리며, 손상된 가구를 제거하고, 손상된 벽 커버링(wall covering) 및 천정(ceiling)을 해체하는 것이다. 다음으로 물에 적셔진 바닥 보드(floor board), 벽 스터드(wall stud) 그리고 천정 조이스트(ceiling joist)를 건조(dry out)시키기 위한 노력으로서, 휴대용 팬(portable fan)을 영향을 받은 부위 내에 위치시켜서 공기를 순환하도록 하는 것이다. 상기 팬(fan) 장치는 상대적으로 소형이며, 손에 의해서 운반되어질 수 있고, 주거지 또는 사무소 내의 다양한 위치에 위치되어질 수 있다. 비록 상기한 장치들은 침수된 부위를 건조하는데 영향을 미치지만, 그렇게 효과적이거나 효율적이지는 않다. 사실, 상기한 장치들은 건조공정(drying process)을 유효하게 하는데 상당한 시간이 소요되며, 주거지 또는 사무소의 내부 구성물(interior framing) 상에 곰팡이(mold)가 생기도록 한다. 만일 상기 곰팡이가 발견되지 않고 제거되지도 않는다면, 내부 벽이 다시 덮혀질 때 곰팡이도 덮혀져서, 주거지 또는 사무소에 다시 거주하게 될 때 상기 곰팡이는 건강을 위협하게 되다. 곰팡이의 전개를 피하도록 건조과정이 가능한 빨리 개시되어지고 완료되어지도록 하는 것이 필수적이다.
따라서 손상된 주거지 또는 사무소를 더욱 효과적이고 더욱 신소하게 건조할 수 있는 건조장치(drying unit)에 대한 필요성이 존재한다. 미국특허출원 제09/799,925호에 개시된 본 출원인의 신규한 건조장치(drying unit)는 지면레벨에 상대적으로 인접한 바닥에 대한 문제점을 언급하고 이를 해결하고 있다. 물에 적셔진 바닥 커버링(floor covering), 가구 그리고 석고판(sheetrock)을 제거할 필요성이 여전히 존재하지만, 본 출원인의 장치는 대략 10% 정도의 시간 내에 주거지 또는 사무소를 건조하는데 충분한 체적의 양을 가진 매우 건조하고 뜨거운 공기를 공급하며, 따라서 곰팡이의 성장을 방지하고, 나아가 주거지 또는 사무소의 거주자가 보수(repair) 및 재-장식(re-decorating)을 더욱 빨리 판단하도록 한다.
본 발명은 미국특허출원 제09/799,925호의 원리에 기초한 장치에 관한 것이지만, 그러나 상기 특허출원 제09/799,925호의 장치가 도달할 수 없는 고층 아파트, 사무소 건물 등에서의 사용을 위하여 특별히 창작되어졌다.
본 발명의 목적은 침수되기 쉬운 주거지(residence) 또는 사무소(business), 특히 고층 주거지(elevated residence) 또는 고층사무소를 건조시키는 신규한 건조 어셈블리(drying assembly)를 제공하는 것이며, 상기 건조 어셈블리는 가열되고 주위의 낮은 습도의 공기를 장치 속으로 주입하고(introduce) 침수된 유닛으로부터 습기가 포함된 공기를 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 침수되기 쉬운 주거지 또는 사무소, 특히 고층 주거지 또는 고층사무소를 건조하기 위한 신규한 건조 어셈블리(drying assembly)를 제공하는 것인데, 여기서 습기가 포함된 공기는 주거지 또는 사무소로 들어오기 이전에 열교환기(heat exchanger) 내에서 주변공기(ambient air)를 미리 가열하는데 이용되어진다.
본 발명의 또 다른 목적은 침수되기 쉬운 주거지 또는 사무소, 특히 고층 주거지 또는 고층사무소를 건조하기 위한 신규한 건조 어셈블리(drying assembly)를 제공하는 것인데, 여기서 미리 가열된 낮은 습도의 주변공기(ambient air)는 곰팡이(mold)의 성장을 방지하도록 충분한 체적으로 주거지 또는 사무소로 유입되어진다.
본 발명의 다른 목적은 휴대가능하며 그 핸드트럭(hand truck) 상에 자체적으로 포함되며, 침수된 고층 주거지 또는 사무소에 수송되어질 수 있으며, 주변공기와 연통하는 흡기도관(intake conduit) 및 배기도관(exhaust conduit)을 가진 침수된 영역 내에 위치되어질 수 있는 신규한 건조 어셈블리(drying assembly)를 제공하는 것이다.
본 발명은 침수(flooding)되는 고층 주거지 또는 고층 사무소를 건조하기 위한 휴대가능하며, 핸드 트럭(hand truck)이 장착된 건조 어셈블리(drying assembly)에 관한 것이며, 상기 건조 어셈블리는 고층 주거지 또는 고층 사무소 내에 위치되어지며, 상기 건조 어셈블리는 주거지 또는 사무소 내로 주변공기(ambient air)를 주입하기 위한 유입경로(inlet path)를 가지며, 또한 상기 건조 어셈블리는 주거지 또는 사무소로부터 습기가 포함된 공기(moisture laden air)를 배출하기 위한 배출경로(outlet path)를 추가로 가지며, 상기 각각의 경로(path)는 경로의 길이에 관계없이 요구되는 체적용량을 보장하도록 관련된 가변속도 송풍기(variable speed blower)를 가진다. 유입경로와 배출경로 모두는 습기가 포함된 배기공기가 유입되는 주변공기를 미리가열하는 공통의 사전가열 열교환기(preheat exchanger)를 통하여 지나가며, 미리가열된 주변공기는 히터(heater) 내에서 추가적으로 가열되어지며, 상기 히터는 전원(power source)과 연통한다. 유입도관(inlet conduit)은 상기 주거지 또는 사무소 내에서 연장되는 상기 히터로부터 연장되며, 그리고 배출도관(exhaust conduit)은 건조 어셈블리로부터 주변대기로 다시 연장되며, 유입도관과 배출도관은 모두는 바람직한 체적 흐름비를 달성하도록 충분한 직경의 유연한 도관이 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기한 목적들 및 다른 목적들은 다음의 도면들에 비추어 볼 때 더욱 명백하게 이해되어진다.
도 1은 본 발명의 건조 어셈블리(drying assembly)의 개략적인 도면
도 2는 휴대가능한 핸드트럭(hand truck) 상에 장착된 건조 어셈블리의 측면도
도 3은 본 발명의 건조 어셈블리를 가진 전형적인 고층 바닥 평면을 도시하는 평면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 에너지 교환장치 12 :열 교환기(heat exchanger)
14,16 : 가변속도 송풍기(variable speed blower)
17 : 휠(wheel) 18 : 가열수단
22,24,26,28 : 도관 36 : 순환 팬(circulating fan)
도 1은 본 발명에 따른 건조 어셈블리(drying assembly)와 같은 에너지 교환장치(10)의 개략적인 도면이다. 상기 건조 어셈블리와 같은 에너지 교환장치(10)는 여러 개의 구성요소로 이루어지는데, 첫째는 다음에서 상세히 기술되어지는 바와 같이 주변공기(ambient air)를 미리 가열하는 편평한 플레이트의 열 교환기(heat exchanger, 12)이다. 또한 유입경로(inlet path) 내에 제 1 가변속도 송풍기(variable speed blower, 14)가 포함되어지며, 배출경로(outlet path) 내에 제 2 가변속도 송풍기(16)가 포함되어진다. 또한 유입경로에는 히터(heater)와 같은 가열수단(18)이 포함되어지며, 가열수단은 열교환기의 아랫방향에 위치된다. 히터와 같은 가열수단(18) 및 상기 제 1, 2 가변속도 송풍기(14,16)는 전원(power source, 20)과 연통한다.
도 2에서 도시되어진 선호적인 실시예에서, 상기 구성요소들은 휠(wheel, 17)을 가진 핸드트럭(hand truck)과 같은 프레임(15) 상에 장착된 둘러싸인 하우징(enclosed housing, 13) 상에 장착되어져서, 본 발명의 건조 어셈블리가 휴대성(portability)을 가지며, 그리고 침수되어질 수 있는 고층 주거지(elevated residence) 또는 고층 사무소 내에 위치되어지고 수송되어질 수 있도록 한다. 바람직한 온도에서의 히터와 같은 가열수단(18)과 상기 제 1 및 제 2 가변속도 송풍기(14,16)의 정상상태 작동에서, 주변공기(ambient air)는 창문(27)내에 프레임(frame)된 유입포트(inlet port)를 통하여 주변공기 유입 도관(conduit, 22)을 경유하여 들어오게 되고, 다수의 분리된 통로(passageway)를 통하여 주변공기가 지나가는 편평한 플레이트의 열 교환기(heat exchanger, 12) 속으로 유입되어진다. 가변속도 송풍기(16)에 의해서 배기공기 유입 도관(24)을 통해 고층 주거지 또는 고층 사무소(19)로부터 끌어 당겨지는 습기가 포함된 공기(moisture laden air)는, 개별적으로 분리된 또 다른 통로를 통하여 주변공기에 반대되는 흐름으로 상기 편평한 플레이트의 열교환기(12) 속으로 주입되어진다. 습기가 포함된 공기가 창문(27)에 프레임(frame)된 배출포트(outlet port)를 통하여 배기공기 배출 도관(26)을 경유하여 대기(atmosphere)로 배출되어지기 전에, 고층 주거지 또는 고층 사무소로부터의 열적 에너지를 가지는 습기가 포함된 공기(moisture laden air)는 편평한 플레이트의 열교환기(12) 내에서 주변공기를 미리 가열하는데 사용되어진다. 다음으로 미리 가열된 주변공기(ambient air)는 가변속도 송풍기(14)를 경유하여 그 온도가 대략 115 ℉까지 증가되는 용량을 가진 히터와 같은 가열수단(18)에 연통되어지며, 다음으로 대략 1분당 400 입방피트(cubic feet)의 속도(rate)로 도관(28)에 의해서 침수되어지는 경향이 있는 주거지 또는 사무소(19)로 유입되어진다. 히터와 같은 가열수단(18) 및 가변속도 송풍기(14,16)를 위한 전원(20)은 건조되어지는 영역에 인접한 전기 콘센트(electrical outlet)인 것이 선호된다. 본 발명에 따른 건조 어셈블리의 장점들 중 하나는, 상기 건조 어셈블리로 끌어 당겨지는 주변공기는 어떠한 기상학적 조건의 주변공기가 될 수 있다는 것인데, 이는 예열기(preheater) 및 히터(heater)로의 종속(subjection)이 극단적으로 낮은 습도의 그리고 대략 115 ℉의 온도에서 고층 주거지 또는 고층 사무소로 주입되어지는 공기흐름의 결과로 되기 때문이다. 상기 흐름의 체적의 양은 매우 빠른 건조와 높은 습도 배출흐름 스트림(stream)이 전개되도록 한다.
본 발명의 작동에서, 가열장치(heating unit, 18)는 68,000 btu에서 등급(rate)되어진다. 가변속도 송풍기는 1분당 400 입방피트(cubic feet)에서 등급(rate)되어진다. 열 교환기는 1분당 400 입방피트로 등급되어지며, 그리고 0.2 인치로 이격된 판(plate)을 가진 700 평방피트(square feet)의 열교환 표면을 가진다.
정상상태(steady state)의 작동의 실례로서, 주변공기(ambient temperature)가 30 ℉일 때 유닛(unit)은 주거지 상에서 작동한다. 건물로부터 회수되어지는 습기가 포함된 공기(moisture laden air)는 85℉이며, 열 교환기를 통하여 지나간 후에 유입공기(inlet air)의 온도는 30℉ 로부터 79℉로 상승되어진다. 다음으로 히터와 같은 가열수단(18)으로써 115℉의 온도까지 가열되어지고, 5%보다 작은 상대습도(relative humidity)를 가지는 주거지 내로 유입되어진다.
도관(conduit, 24,28)의 단부(end, 32,34)들은 가장 심각한 침수가 발생되어지는 곳에 따라서 주거지 또는 사무소 내에 위치되어질 수 있다. 추가적으로, 가열된 유입공기를 순환하는데 도움이 되도록 팬(fan, 36)은 주거지 또는 사무소 내에 위치되어질 수도 있다.
도관(conduit, 22,24,26,28)은 보강된 유연성 튜브와 같은 도관이 되는 것이 선호되며, 8인치의 직경은 바람직한 흐름속도(flow rate)를 달성하는데 적절한 것으로 판명되어졌다. 도관(24,28)은 주거지 또는 사무소의 룸 레이아웃(room layout)에 대해 휘어질 수 있고, 때때로 재-위치되어질 수 있다. 상기 내용은 순환 팬(fan, 36)에 대해서도 사실이다.
본 발명에 따른 건조 어셈블리의 설계 및 그 휴대성(portability)은 침수된 고층 주거지 또는 건물 내에 상기 건조 어셈블리가 위치되어지도록 하며, 도관(24,28) 및 팬(36)의 재-위치(re-locating)를 제외하고는 안정상태에서 작동하도록 한다. 상기 건조 어셈블리는 개인에 의해서 핸드트럭 유형으로 용이하게 수송되어질 수 있다.
비록 본 발명은 예시적인 실시예와 관련하여 기술되어지고 있으나, 본 발명이 속한 분야의 당업자들은 본 발명의 사상이나 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 변형 및 수정을 할 수 있는 것으로 이해되어진다. 따라서 본 발명은 특허청구범위 및 그 대응되는 것에 한정되어지는 것이 명백하다.

Claims (9)

  1. 침수된 둘러싸인 공간을 건조하기 위한 휴대가능한 어셈블리(portable assembly)에 있어서, 상기 휴대가능한 어셈블리는,
    침수된 고층 공간으로부터 제거하기 위한 에너지 교환장치(10)를 포함하는데, 상기 에너지 교환장치(10)는,
    주변공기(ambient air)를 에너지 교환장치(10) 속으로 유입하기 위한 주변공기 유입 도관(22)과,
    침수된 고층의 둘러싸인 공간으로부터 열적 에너지(thermal energy)를 가지는 습기가 포함된 배기공기(moisture laden exhaust air)의 배출을 위한 배기공기 유입 도관(24)과,
    상기 주변공기 유입 도관으로부터 주변공기를 수용하고 상기 배기공기 유입 도관으로부터 습기가 포함된 배기공기를 수용하며, 상기 주변공기(ambient air)의 통행을 위한 다수의 제 1 통로를 가지며 상기 주변공기와 반대되는 흐름에 있는 습기가 포함된 배기공기의 통행을 위하여 상기 제 1 통로와 분리되어 배열되는 다수의 제 2 통로를 가짐으로써 상기 주변공기를 미리 가열하며, 상기 습기가 포함된 배기공기(moisture laden exhaust air)를 배출하기 위한 배기공기 배출 도관(26)과 주변공기 배출 도관을 가지는, 열 교환기(heat exchanger, 12)를 포함하며, 그리고,
    상기 주변공기를 추가적으로 가열하기 위하여 상기 열 교환기(12)로부터 아랫방향에 있는 가열수단(heating furnace, 18)과,
    가열된 주변공기를 둘러싸인 공간으로 향하도록 하는 도관(conduit, 28)과,
    상기 주변공기 유입 도관으로부터 가열수단(18)과 열 교환기(12)를 통해서 침수된 고층의 둘러싸인 공간으로 주변공기를 수송하기 위한 제 1 송풍기(propulsion blower, 14)와,
    배기공기를 대기(atmosphere)로 향하도록 하는 도관(conduit, 26)과, 그리고,
    상기 둘러싸인 공간으로부터 대기(atmosphere)로 배기공기를 수송하기 위한 제 2 송풍기(propulsion blower, 16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 둘러싸인 공간을 건조하기 위한 휴대가능한 어셈블리
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 에너지 교환장치(10)와 가열수단(12,18)과 그리고 제 1 및 제 2 송풍기(14,16)는 핸드트럭(hand truck, 15) 상에 장착되어지는 것을 특징으로 하는 둘러싸인 공간을 건조하기 위한 휴대가능한 어셈블리
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 열 교환기(heat exchanger, 12)는 편평한 플레이트 열 교환기인 것을 특징으로 하는 둘러싸인 공간을 건조하기 위한 휴대가능한 어셈블리
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 편평한 플레이트 열 교환기(12)는 1분당 400입방피트의 용량(capacity)을 가지는 것을 특징으로 하는 둘러싸인 공간을 건조하기 위한 휴대가능한 어셈블리
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 송풍기(14)와 제 2 송풍기(16)는 가변속도 송풍기(variable speed blower)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 둘러싸인 공간을 건조하기 위한 휴대가능한 어셈블리
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 가열된 주변공기(ambient air)를 상기 둘러싸인 공간으로 보내기 위한 도관(conduit, 28)은 보강된 유연성 튜브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 둘러싸인 공간을 건조하기 위한 휴대가능한 어셈블리
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 보강된 유연성 튜브는 8인치의 직경으로 되는 것을 특징으로 하는 둘러싸인 공간을 건조하기 위한 휴대가능한 어셈블리
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 가열수단(18)은 주변공기(ambient air)를 115 ℉로 가열하는데 충분한 용량을 가지는 것을 특징으로 하는 둘러싸인 공간을 건조하기 위한 휴대가능한 어셈블리
  9. 침수(flooding)되기 쉬운 고층의 둘러싸인 공간을 건조하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은
    핸드트럭(hand truck, 15) 상에 에너지 교환장치(energy exchange unit, 10)를 장착(mounting)하는 단계를 포함하는데, 여기서 상기 에너지 교환장치(10)는 주변공기 유입 도관(22)과 배기공기 유입 도관(24), 그리고 다수의 제 1 통로와 다수의 제 2 통로를 가지는 열 교환기(heat exchanger, 12)와 그리고 배기공기 배출 도관(26)과 주변공기 배출 도관(28)을 가지며,
    상기 열 교환기(12)와 연통하며 핸드트럭(15) 상에 가열수단(18)을 장착(mounting)하는 단계와,
    상기 열 교환기(12)와 연통하여 핸드트럭(15) 상에 제 1 송풍기(propulsion blower, 14)와 제 2 송풍기(16)를 장착(mounting)하는 단계와,
    상기 침수된 고층의 둘러싸인 공간 내에 상기 핸드트럭(15)을 위치(positioning)시키는 단계와,
    상기 가열수단(18)으로부터 침수된 고층의 둘러싸인 공간으로 도관(conduit, 28)을 제공(providing)하는 단계와,
    상기 침수된 고층의 둘러싸인 공간으로부터 에너지 교환장치로 도관(conduit, 26)을 제공(providing)하는 단계와,
    상기 제 1 송풍기(14)와 제 2 송풍기(16)를 작동(activating)하는 단계와,
    상기 가열수단(18)을 작동(activating)하는 단계와,
    상기 제 1 통로를 통해서 상기 열 교환기(12) 속으로 주변공기(ambient air)를 유입(introducing)시키는 단계와,
    상기 제 2 통로를 통해서 상기 열 교환기(12) 속으로 배기공기(exhaust air)를 유입(introducing)시키는 단계와,
    상기 열 교환기(12) 내에서 상기 배기공기로써 주변공기를 미리 가열하는(preheating) 단계와,
    상기 배기공기를 대기(atmosphere)로 배출(venting)하는 단계와,
    상기 미리 가열된 주변공기를 가열수단(18)으로 유입(introducing)하는 단계와,
    상기 미리 가열된 주변공기를 가열(heating)하고, 상기 둘러싸인 공간 속으로 이를 유입(introducing)하는 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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