KR100745087B1 - 클린 룸용 공기조화기의 팬 드라이 코일 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 클린 룸용 공기조화기의 팬 드라이 코일 유닛(Fan dry coil unit of airconditioner for clean room}에 관한 것으로서, 특히, 생산라인의 상부에서 직교 배열형 프레임으로 형성된 시스템 천장의 직교 배열형 프레임에 탑재된 각각의 팬 하우징에 필터와 팬을 조합하여 일체화한 팬 필터 유닛과, 이 팬 필터 유닛의 공기 유동능력을 보조하여, 현열부하를 낮추는 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛에 있어서, 냉수 입구측 공급헤더와 연통 가능하게 연결된 소경의 제1 냉각관과, 상기 제1 냉각관을 둘러싸는 제2 냉각관을 포함하고, 상기 제2 냉각관은 냉수 출구측 환수헤더와 연통 가능하게 연결된 것을 특징으로 하여, 클린 룸 내의 습도와 같은 환경을 보다 효율적으로 제어함으로서, 높은 효용성의 현열열교환기로서의 팬 드라이 코일 유닛을 제공할 수 있도록 하였다.

Description

클린 룸용 공기조화기의 팬 드라이 코일 유닛{Fan dry coil unit of airconditioner for clean room}

도 1은 종래의 반도체 제조용 청정 룸의 개략 구조도,

도 2는 종래의 팬을 구비한 팬 드라이 코일 유닛의 코일의 전체 구조도,

도 3은 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛의 내부를 나타내기 위한 종단면 구조도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 팬을 구비한 팬 드라이 코일 유닛의 코일의 전체 구조도,

도 5는 본 발명에 따른 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛의 내부를 나타내기 위한 종단면 구조도,

도 6은 본 발명에 제2 실시예에 따른 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛의 내부를 나타내기 위한 종단면 구조도, 및

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛의 내부를 나타내기 위한 확대 종단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 클린 룸 2 : 생산라인

13 : 모터 14 : 필터

15 : 팬 하우징 16 : 팬 필터 유닛

10 : 팬 드라이 코일 유닛 11 : 코일용 팬

13 : 공급헤더 15 : 환수헤더

13a : 냉각수 입구 15a : 냉각수 출구

17 : 냉각핀 20 : 코일

21 : 제1 냉각관 23 : 제2 냉각관

본 발명은 높은 청정도를 요구하는 전자기기조립실, 반도체조립실, 병원의 수술실, 무균실, 세균배양실등 항상 청정을 유지해야만되는 클린 룸에 정화된 공기를 송풍하여 주는 클린 룸(Clean Room)용 공기조화기의 팬 드라이 코일 유니트에 관한 것이다.

일반적으로, 병원이나 반도체 제조 공장 등의 클린 룸에서，종래 팬 필터 유닛(FFU) 방식 및 가압 천장 챔버 방식이 주로 사용되고 있다．도1은，종래의 팬 필터 유닛 방식의 구성도이다．클린 룸(1) 내의 생산라인(2)은, 직교 배열형 프레임(5)으로 형성된 시스템 천장(3)을 구비하고 있다. 이 시스템 천장(3)의 직교 배열형 프레임(5)으로 형성된 방형(方形)의 팬 하우징(15)에 필터(14)와 송풍팬(13)을 조합하여 일체화한 팬 필터 유닛(16)이 장착되어 있다.

이러한 팬 필터 유닛(16)의 송풍팬(13)에 의해, 천장 내부(17)의 공기를 흡 인하고 필터(14)를 통하여 생산라인(2) 내에 공급한다. 생산라인(2) 내의 공기는, 프리 액세스 플로어(4)를 통하여 마루 하부로 유동하여, 또한 팬 드라이 코일 유닛(9)을 통하여 냉각되고, 리턴 스페이스(12)를 흐르고 천장 내부(17)로 돌아와 순환한다. 이 FFU 방식으로는 천장에 마련한 각 송풍팬(13)에 의해 천장 내부(17)의 공기를 흡인하므로 ，천장 내부(17)는 주위에 대하고 부압이 된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 클린 룸(1)은 상부에 팬 필터 유닛(16) 및 송풍팬(13)이 장착되어 생산라인(2)으로 오염이 제거된 에어를 공급토록 하고, 상기 생산라인(2)을 통과한 에어는 드라이 코일 유닛(9) 내의 드라이 코일(20)을 통해 현열이 흡수된 후 코일용 팬(11)을 거쳐 팬 필터 유닛(16)으로 다시 순화하도록 하고 있다.

팬 드라이 코일 유닛(10)은 팬 필터 유닛(16)의 정압 손실을 저지하도록 팬(11)이 가동됨으로써, 현열부하를 효과적으로 해결하고 에어의 순환이 원활히 진행되도록 할 수 있었다.

다만, 도 3에 도시된 바와 같이, 팬 드라이 코일 유닛(9)에는 냉수 입구 및 냉수 출구 및 코일이 구비되어 생산라인(2) 내 현열을 흡수하도록 함에 있어, 생산라인(2)으로부터의 에어 온도가 일예로, 섭씨 25도이고, 냉각수 온도가 섭씨 7도일 경우에, 상기 냉수 입구측 헤더(20)로부터 냉각 코일(20)의 단일 냉각관(20a) 및 냉각핀(17)으로 진입하는 부분(A)에서의 내부 냉수 온도와 주변 에어 온도 사이의 편차가 너무 커서 상기 진입 부분에서의 응결수가 발생하는 등의 단점을 내포하고 있었다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛은,

생산라인의 상부에서 직교 배열형 프레임으로 형성된 시스템 천장의 직교 배열형 프레임에 탑재된 각각의 팬 하우징에 필터와 팬을 조합하여 일체화한 팬 필터 유닛과, 이 팬 필터 유닛의 공기 유동능력을 보조하여, 현열부하를 낮추는 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛에 있어서,

냉수 입구측 공급헤더와 연통 가능하게 연결된 소경의 제1 냉각관과,

상기 제1 냉각관을 둘러싸는 제2 냉각관을 포함하고,

상기 제2 냉각관은 냉수 출구측 환수헤더와 연통 가능하게 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 본원 구성 중, 상기 제2 냉각관은 다수 열로 배치 연결되고, 상기 제2 냉각관은 이웃하는 제2 냉각관과 연통 가능하게 그 끝단이 연결곡관에 의해 상호 연결되도록 구성함이 바람직하다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 팬(11)을 구비한 팬 드라이 코일 유닛(10)의 코일의 전체 구조도이고, 도 5는 본 발명에 따른 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛(10)의 내부를 나타내기 위한 종단면 구조도이며, 도 6은 본 발명에 제2 실 시예에 따른 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛(10)의 내부를 나타내기 위한 종단면 구조도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 클린 룸(1)용 팬 필터 유닛(16)의 팬 하우징(15)과 필터(14)측의 결합구조, 그리고 팬 드라이 코일 유닛(10)에 있어서, 도 1 내지 도 3과 동일한 부분의 설명에는 동일한 부호를 부여한다.

본원의 팬 드라이 코일 유닛(10)은, 생산라인의 상부에서 직교 배열형 프레임으로 형성된 시스템 천장의 직교 배열형 프레임에 탑재된 각각의 팬 하우징(15)에 필터와 송풍팬(13)을 조합하여 일체화한 팬 필터 유닛(16)과, 이 팬 필터 유닛(16)의 공기 유동능력을 보조하여, 현열부하를 낮추는 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛으로서, 클린 룸(1)의 측벽에 복수개 설치되어 있다.

상기 팬 드라이 코일 유닛(10)은 본체와, 이 본체의 상부에 모터 구동력에 의해 회전 가능하게 지지된 코일용 팬(11)과, 이 팬(11)의 양 측방의 측벽에 각각 설치된 냉수 입구(13a)측 공급헤더(13)와 냉수 출구(15a)측 환수헤더(15) 사이를 급송 이동 가능하게 코일(20)을 포함하는 구성으로 되어 있다.

또, 상기 코일(20)은, 상기 냉수 입구(13a)측 공급헤더(13)와 연통 가능하게 연결된 소경의 제1 냉각관(21)과, 상기 제1 냉각관(21)을 둘러싸는 제2 냉각관(23)을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

또한, 상기 제2 냉각관(23)은 냉수 출구(15a)측 환수헤더(15)와 연통 가능하게 연결되어 있다.

또, 상기 제2 냉각관(23)은 다수 열로 배치 연결되어 있다.

또한, 상기 제2 냉각관(23)은 이웃하는 제2 냉각관(23)과 연통 가능하게 그 끝단이 연결곡관에 의해 상호 연결되어 있다.

또한, 상기 소경의 제1 냉각관(21)에는, 상기 제1 냉각관(21)을 통해 급송되는 냉수가 스파이럴 형상으로 회전운동을 하도록 선회유동을 발생하는 선회유동 발생기(25)가 외감되어 있다.

또, 상기 선회유동 발생기(25)는 상기 제2 냉각관(23)의 내벽보다 작은 외경을 가지는 스트립형상의 블레이드로서 구성되어, 냉수의 이송속도를 지연시켜 제2 냉각관(23)과 제1 냉각관(21) 사이에서의 효율적인 열교환이 이루어지도록 구성되어 있다.

상기한 구성에 부가하여, 종래의 기술에서 발생된 결로 물에 대하여 내식성이 높고, 또한 저압손의 열 회수용 열교환기를 제공하고자, 동관과 스테인리스강제 냉각핀과 제1 냉각관(21)과 제2 냉각관(23)을 제조함으로써, 냉수가 통과하는 부분은 전부 동관과 스테인리스강이 되기 때문에 내식성이 높게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 팬 드라이 코일 유닛(10)은, 냉각핀을 통과하는 공기의 현열을 제거하는 열교환기로서, 결로 물(응축수)의 발생을 근본적으로 방지할 수 있게 되는 것이다.

이것은, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 냉각수 입구측 공급헤더를 통해 제1 냉각관(21)을 따라 제2 냉각관(23)으로 저온의 냉수가 통과하면서 1차적인 열교환을 수행하는 경로를 갖는 바, 일단 1차적인 열교환이 이루어진 후, 재차 제2 냉각관(23)을 따라 냉각수 출구측 환수헤터로 중온의 냉수가 통과하면서 2차적인 열교환이 수행됨으로써, 자연스럽게 이루어지는 것이다.

다시 말해서, 기존의 팬 드라이 코일 유닛(9)에서는 저온의 냉수를 냉각관을 통해 공급하면 실내라인으로부터의 에어와 접촉하는 최초 부위(A)에서 결로가 형성되어 현열 제거를 수행하는 효율이 저하되게 되어 열교환기로서는 부적법하게 되는 데, 이를 방지하기 위해 1차 및 2차적인 열교환 기능을 수행하는 이중 관로 형식을 적용하여, 일정 온도 상승된 냉수와 열교환을 수행토롤 함으로써, 최초의 결로현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같이, 본원의 구성에 따르면, 종래의 현열 제거용 연교환기로서의 기능을 제대로 수행하지 못하는 결로 현상을 원천적으로 봉쇄함으로써, 보다 효율적인 현열열교환기를 달성할 수 있는 등의 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 생산라인의 상부에서 직교 배열형 프레임으로 형성된 시스템 천장의 직교 배열형 프레임에 탑재된 각각의 팬 하우징에 필터와 팬을 조합하여 일체화한 팬 필터 유닛과, 이 팬 필터 유닛의 공기 유동능력을 보조하여, 현열부하를 낮추는 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛에 있어서,

   냉수 입구측 공급헤더와 연통 가능하게 연결된 소경의 제1 냉각관과,

   상기 제1 냉각관을 둘러싸는 제2 냉각관을 포함하고,

   상기 제2 냉각관은 냉수 출구측 환수헤더와 연통 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 냉각관은 다수 열로 배치 연결되고,

   상기 제2 냉각관은 이웃하는 제2 냉각관과 연통 가능하게 그 끝단이 연결곡관에 의해 상호 연결된 것을 특징으로 하는 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제1 냉각관에는, 상기 제1 냉각관을 통해 급송되는 냉수가 스파이럴 형상으로 회전운동을 하도록 선회유동을 발생하는 선회유동 발생기가 외감된 것을 특징으로 하는 클린 룸용 팬 드라이 코일 유닛.

Images