KR100824989B1 - 에너지 절약형 항온항습기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에너지 절약형 항온항습기에 관한 것으로 특히, 공지된 항온항습기에 있어서, 증발기의 배면과 재열용 히터 사이에 열교환기를 부가 설치하되, 상기 열교환기의 입구와 압축기의 출구 사이에는 상기 제어부의 제어를 받아 개폐 작동되며 압축기에 의해 압축된 고온 고압의 냉매가스를 상기 열교환기 측으로 공급시켜 주거나 이를 차단시켜 주는 솔레노이드밸브를 구비한 냉매가스 공급관을 설치하고, 상기 열교환기의 출구는 응축기와 수액기 사이에 연결된 냉매 이송관에 연결한 것을 특징으로 한다.

따라서, 항온항습기의 생산원가 자체는 물론 증발기를 통과한 습 공기를 재가열시켜 주는데 소요되는 비용을 대폭 줄일 수 있고, 또 고온 고압의 냉매가스에서 발생되어 버려지는 폐열의 효율적인 사용을 통해 재열 효율을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 에너지의 절감효과를 얻을 수 있고, 또한 히터의 구동시간 단축을 통해 그의 수명을 대폭 연장할 수 있어 항온항습기의 유지보수비를 대폭 절감할 수 있는 것이다.

항온항습기, 재열용 히터, 열교환기, 냉매가스, 폐열, 재가열

Description

에너지 절약형 항온항습기{Energy-saving type thermo-hygrostat}

본 발명은 에너지 절약형 항온항습기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항온항습기의 증발기에 후방부에 압축기에서 응축기로 전달되는 고온 고압의 냉매가스의 일부를 통과시킬 수 있는 열교환기와 저전력의 히터를 설치하여 항온항습기의 가동 중 증발기에서 생성되는 응축수 및 응결수를 저전력 히터와 병행하여 고온 고압의 냉매가스 폐열을 이용하여 냉각기인 증발기를 통과한 습 공기를 재가열하는 방식을 통해 항온항습기의 생산원가 자체는 물론 증발기를 통과한 습 공기를 재가열시키는데 소요되는 비용을 대폭 줄일 수 있도록 함과 동시에 고온 고압의 냉매가스에서 발생되어 버려지는 폐열의 효율적인 사용을 통해 고효율의 재가열은 물론 에너지의 절감효과를 얻을 수 있고, 또한 히터의 구동시간 단축을 통한 그의 수명을 대폭 연장할 수 있도록 하여 유지보수비를 대폭 절감할 수 있도록 발명한 것이다.

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, 전산실 및 각종 산업현장 등에서 생활하는 실내의 사람을 쾌적한 상태로 만드는 것을 목적으로 하는 것으로서, 사람에게 쾌적한 공기상태는 기후 조건, 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 이와 같은 값은 절대적인 것은 아니며, 공장의 작업장, 창고, 실험실, 전산실 등의 장소가 그 기능을 충분히 달성하기 위해서는 거기서 생산되고 가공되며 저장 또는 시험되는 물건이나 해당 장소에서 운영중인 각종 기기에 가장 알맞은 상태를 유지하도록 하여야 한다.

예컨대, 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 할 때에는 난방과 냉방뿐만 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 실내습도를 유지시켜 주는 가습기로 이루어져, 증발기와 응축기 및 펌프와밸브 등으로 구성되는 냉각기가 냉각 사이클을 형성하여 상기 증발기로부터 냉기를 발생시키고, 열선으로부터 발생되는 온기를 송풍 팬을 통해 실내 공간으로 공급하며, 물속에 열 파이프의 가열로 물을 수증기화시키거나, 물 전도율을 이용한 전기 통전으로 물을 가열하여 수증기를 발생시키는 가습기를 통해 실내 공간의 습도를 조절한다.

즉, 주지된 항온항습기는 항상 설정된 온도와 습도를 유지하기 위해 사용하는 기기로서 온도 및 습도에 민감한 정밀 제어기기가 설치된 방이나 고가의 통신 기기가 설치된 방, 실험실 및 전산실 등 여러 분야에 설치 사용되어 각종기기의 오동작을 예방하고 안정적인 임무수행을 할 수 있도록 해주는 기기이다.

이와 같은 종래 항온항습기는 단일의 시스템에 제어부(이를 핫 가스 콘트롤 러(hot gas controller)라고도 함)와, 냉난방에 필요한 부품 및 제습이나 가습에 필요한 부품을 일체로 결합하여, 룸(room)의 온도 또는 습도가 설정 온도 또는 설정 습도보다 오차 범위 이상으로 벗어나면 이를 감지하여, 제어부가 자동으로 냉방, 난방, 제습 또는 가습 운전을 하도록 되어 있다.

이때, 상기 항온항습기는 기본적으로 가장 중요한 온도를 일정하게 유지하면서 습도를 유지하기 위해 여러 가지 방법이 채용하고 있지만, 고정밀의 온도/습도 요구에 대해 과 냉각→재열→가습에 의한 기법(평형 조온 조습 방식)이 채용되고 있다.

이러한 시스템에 통상 증발과정에서 증발기의 유체관 및 다수의 핀에는 응축수가 발생하게 되므로 일정시간마다 응축수를 제습하거나 응결된 상태의 응축수를 제거하여 보다 효율적인 작동이 가능하게 되는데, 종래의 항온항습기에서는 대부분 증발기의 배면부에 히터를 장착하여 히터에서 발생되는 열기에 의해 냉각기를 통과한 습 공기를 재가열시켜 주는 역할을 하는데 있다.

그러나, 이와 같은 재열 방법은 히터에 전원을 인가하여 히터에서 발생되는 고온의 열기에 의해 냉각기를 통과한 습 공기를 재가열시켜 주는 구성이므로 고 전력이 소모되는 고가의 히터를 사용함에 따른 항온항습기의 제조비용이 많이 들게 될 뿐만 아니라 항온항습기의 운용에 따른 비용이 많이 들게 되어 소비자에게 큰 경제적인 부담을 주게 된다.

또 이와 같은 히터는 설정온도 또는 정해진 시간에 부응하여 온/오프 제어하는 방식을 채택하고 있어 히터의 "온"타임과 "오프"타임 동안의 온도 편차가 커 실 내의 온도변화에 큰 영향을 주게 될 뿐만 아니라 증발기를 통과한 습 공기를 재가열시키는데 효율적으로 실시할 수 없음은 물론 실내 온도 변화에 효율적으로 적응할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 항온항습기의 증발기 후방부에 압축기에서 응축기로 전달되는 고온 고압의 냉매가스의 일부를 통과시킬 수 있는 열교환기와 저전력 및 저가의 히터를 설치하여 항온항습기의 가동 중 실내 공기의 온도에 부응하여 증발기에서 생성되는 응축수 및 응결수를 저전력 및 저가의 히터와 병행하여 고온 고압의 냉매가스 폐열을 이용하여 냉각기인 증발기를 통과한 습 공기를 재가열함으로써 항온항습기의 생산원가 자체는 물론 증발기를 통과한 습 공기를 재가열시켜 주는데 소요되는 비용을 대폭 줄일 수 있음은 물론 고온 고압의 냉매가스에서 발생되어 버려지는 폐열의 효율적인 사용을 통해 재열 효율을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 에너지의 절감효과를 얻을 수 있고, 또한 히터의 구동시간 단축을 통해 그의 수명을 대폭 연장할 수 있어 항온항습기의 유지보수비를 대폭 절감할 수 있는 에너지 절약형 항온항습기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 온도 설정부와 온도검출센서, 제어부, 압축기, 응축기, 수액기, 팽창변, 증발기, 가습기, 재열용 히터 및 송풍팬을 구비한 항온항습기에 있어서,

상기 증발기의 배면과 재열용 히터 사이에 지그재그로 절곡 형성된 관체에 수개의 방열핀이 설치된 구성을 갖는 열교환기를 부가 설치하되, 상기 열교환기의 관체 입구와 압축기의 출구 사이를 상호 연결시켜 주는 냉매가스 공급관 상에는 상기 제어부의 제어를 받아 개폐 작동되며 압축기에 의해 압축된 고온 고압의 냉매가스를 상기 열교환기 측으로 공급시켜 주거나 이를 차단시켜 주는 솔레노이드밸브를 설치하고, 상기 열교환기의 관체 출구는 압축기에서 공급된 냉매가스를 수액기로 배출시켜 주기 위해 응축기와 수액기 사이에 연결된 냉매 이송관에 연결한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 재열용 히터는 종래의 재열용 히터에 비해 발열량이 약 50-60% 낮은 것을 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 항온항습기가 작동되면 온도검출센서를 통해 실내 공기의 온도를 계속해서 검출하며 사용자가 온도 설정부를 통해 설정한 온도와 상호 비교하여 그 차가 제 1 온도차(T1)인지를 확인하여 제 1 온도차(T1)이면 상기 솔레노이드밸브를 개방하여 압축기에 의해 압축된 고온 고압의 냉매가스의 일부가 열교환기를 통해 수액기 측으로 공급되도록 함과 동시에 재열용 히터를 구동시켜 증발기를 통과한 습 공기를 재가열시키도록 한 것을 특징으로 한다.

상기에서 검출한 결과 제 1 온도차(T1)가 아니거나 상기와 같이 열교환기와 재열용 히터를 통해 실내 공기의 재가열을 실시하는 도중 상기 제어부는 온도검출센서를 통해 실내 공기의 온도를 계속해서 검출하며 사용자가 온도 설정부를 통해 설정한 온도와 상호 비교하여 그 차가 제 2 온도차(T2)인지를 확인하여 그 차가 제 2 온도차(T2)도 아니면 초기 단계로 되돌아가고, 제 2 온도차이면 재열용 히터의 구동을 차단하고, 열교환기에서 발생되는 냉매가스의 폐열을 이용하여 증발기를 통과한 습 공기를 재가열을 정해진 시간(t1) 동안 실시하도록 한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 열교환기에서 발생되는 냉매가스의 폐열만을 이용하여 정해진 시간(t1) 동안 재가열을 실시한 후 상기 제어부는 다시 실내 공기의 온도와 사용자에 의해 설정된 온도 차가 제 2 온도차(T2)인지를 판단하는 단계로 되돌아가는 과정을 반복 수행하도록 한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 1 온도차는 -2℃ 미만이고, 제 2 온도차는 -0.5℃ ∼ -2℃ 이상인 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 항온항습기의 증발기 후방부에 압축기에서 응축기로 전달되는 고온 고압의 냉매가스의 일부를 통과시킬 수 있는 열교환기와 저전력 및 저가의 히터를 설치하여 항온항습기의 가동 중 실내 공기의 온도에 부응하여 증발기를 통과한 습 공기의 재가열을 저전력 및 저가의 히터와 병행 또는 단독으로 구동시켜 고온 고압의 냉매가스 폐열을 이용하여 증발기를 통과한 습 공기를 재가열함으로써 항온항습기의 생산원가 자체는 물론 증발기를 통과한 습 공기를 재가열시켜 주는데 소요되는 비용을 대폭 줄일 수 있고, 또 고온 고압의 냉매가스에서 발생되어 버려지는 폐열의 효율적인 사용을 통해 재열 효율을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 에너지의 절감효과를 얻을 수 있고, 또한 히터의 구동시간 단축을 통해 그의 수명을 대폭 연장할 수 있어 항온항습기의 유지보수비를 대폭 절감할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용된 항온항습기의 개략적인 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명이 적용된 항온항습기에서 실시되는 재가열 제어과정을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명은, 온도 설정부(1)와 온도검출센서(2), 제어부(3), 압축기(4), 응축기(5), 수액기(6), 팽창변(7), 증발기(8), 가습기(9), 재열용 히터(10) 및 송풍팬(11)을 구비한 항온항습기에 있어서,

상기 증발기(8)의 배면과 재열용 히터(10) 사이의 공간부에 지그재그로 절곡 형성된 관체에 수개의 방열핀이 설치된 구성을 갖는 열교환기(12)를 부가 설치하되,

상기 열교환기(12)의 관체 입구와 압축기(4)의 출구 사이를 상호 연결시켜 주는 냉매가스 공급관(13) 상에는 상기 제어부(3)의 제어를 받아 개폐 작동되며 압축기(4)에 의해 압축된 고온 고압의 냉매가스를 상기 열교환기(12) 측으로 공급시켜 주거나 이를 차단시켜 주는 솔레노이드밸브(14)를 설치하고,

상기 열교환기(12)의 관체 출구는 압축기(4)에서 공급된 냉매가스를 수액 기(6)로 배출시켜 주기 위해 응축기(5)와 수액기(6) 사이에 연결된 냉매 이송관(15)에 연결한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 재열용 히터(10)는 종래의 재열용 히터에 비해 발열량이 약 50-60% 낮은 것으로 교체 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부(3)는 항온항습기가 작동되면 온도검출센서(2)를 통해 실내 공기의 온도를 계속해서 검출하며 사용자가 온도 설정부(1)를 통해 설정한 온도와 상호 비교하여 그 차가 제 1 온도차(T1)인지를 확인하여 제 1 온도차(T1)이면 상기 솔레노이드밸브(14)를 개방하여 압축기(4)에 의해 압축된 고온 고압의 냉매가스의 일부가 열교환기(12)를 통해 수액기(6) 측으로 공급되도록 함과 동시에 재열용 히터(10)를 구동시켜 증발기(8)를 통과한 습 공기를 재가열시키도록 한 것을 특징으로 한다.

상기에서 검출한 결과 제 1 온도차(T1)가 아니거나 상기와 같이 열교환기(12)와 재열용 히터(10)를 통해 실내로 배출되는 공기를 재가열하는 도중 상기 제어부(3)는 온도검출센서(2)를 통해 실내 공기의 온도를 계속해서 검출하며 사용자가 온도 설정부(1)를 통해 설정한 온도와 상호 비교하여 그 차가 제 2 온도차(T2)인지를 확인하여 그 차가 제 2 온도차(T2)도 아니면 초기 단계로 되돌아가고, 제 2 온도차(T2)이면 재열용 히터(10)의 구동을 차단하고, 열교환기(12)에서 발생되는 냉매가스의 폐열을 이용하여 증발기(8)를 통과한 습 공기의 재가열을 정해진 시간(t1; 예를 들어 3-7분) 동안 실시하도록 한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 열교환기(12)에서 발생되는 냉매가스의 폐열만을 이용하여 정해진 시간(t1) 동안 증발기를 통과한 습 공기의 재가열을 실시한 후 상기 제어부(3)는 다시 실내 공기의 온도와 사용자에 의해 설정된 온도 차가 제 2 온도차(T2)인지를 판단하는 단계로 되돌아가는 과정을 반복 수행하도록 한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제 1 온도차(T1)는 -2℃ 미만이고, 제 2 온도차(T2)는 -0.5℃ ∼ -2℃ 이상인 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 항온항습기에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 공지된 항온항습기에 있어서, 증발기(8)의 배면과 재열용 히터(10) 사이의 공간부에 열교환기(12)를 부가 설치하되, 상기 열교환기(12)의 입구와 압축기(4)의 출구 사이에는 솔레노이드밸브(14)를 구비한 냉매가스 공급관(13)을 설치하고, 상기 열교환기(12)의 출구는 응축기(5)와 수액기(6) 사이에 연결된 냉매 이송관(15)에 연결한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 공지된 항온항습기에 설치되어 있는 온도 설정부(1)는 주지된 바와 같이 사용자가 원하는 실내온도를 설정할 수 있도록 하기 기능을 수행하고, 상기 온도검출센서(2)는 실내 공기의 온도를 전기적인 신호로 검출하여 제어부(3)로 전달하며, 상기 제어부(3)는 항온항습기의 전반적인 제어기능을 수행하게 된다.

또, 상기 압축기(4)는 증발기(8)를 통해 토출된 냉매 가스를 고온고압으로 압축하고, 상기 응축기(5)는 압축기(4)를 통해 압축된 고온 고압의 냉매가스를 냉 각시켜 액체로 변환해 주며, 상기 수액기(6)는 응축기(5)를 통해 저온의 액체로 변환된 냉매를 충진하였다가 방출시켜 주고, 상기 팽창변(7)은 수액기(6)에서 배출되는 저온의 액체 냉매를 증발기(8)에 고르게 전달해 주며, 상기 증발기(8)는 팽창변(7)을 통해 유입되는 냉매에서 발생되는 냉기를 이용하여 공기를 냉각시켜 주게 된다.

또한, 상기 가습기(9)는 실내로 배출하는 공기 내의 습도를 조절하기 위해 수증기를 분무시켜 주고, 상기 재열용 히터(10)는 증발기(8)의 후방부에 설치되어 증발기를 통과한 습 공기응 재가열시켜 주며, 상기 송풍팬(11)는 증발기(8)에 의해 냉각되고 재열용 히터(10)를 통해 증발기(8)를 통과한 습 공기를 재가열시켜 줌은 물론 가습기(9)에 의해 그 수분함유량이 조절된 공기를 실내로 강제 송풍시켜 주는 기능을 수행하게 된다.

한편, 상기 열교환기(12)는 증발기(8)와 같이 지그재그로 절곡 형성된 관체에 수개의 방열핀이 설치된 구성을 갖고 상기 증발기(8)의 배면과 재열용 히터(10) 사이의 공간부에 설치됨은 물론 상기 열교환기(12)의 관체 입구는 제어부(3)의 제어를 받아 개폐 작동되며 압축기(4)에 의해 압축된 고온 고압의 냉매가스를 상기 열교환기(12) 측으로 공급시켜 주거나 이를 차단시켜 주는 솔레노이드밸브(14)를 구비한 냉매가스 공급관(13)을 통해 상기 압축기(4)의 출구에 연결된 형태를 가지며, 또 상기 열교환기(12)의 관체 출구는 압축기(4)에서 공급된 냉매가스를 수액기(6)로 배출시켜 주기 위해 응축기(5)와 수액기(6) 사이에 연결된 냉매 이송관(15)에 연결한 형태를 갖는다.

이와 같이 상기 증발기(8)의 배면과 종래의 응축기에도 재가열을 위해 설치되던 재열용 히터(10) 사이에 형성되는 공간부에 열교환기(12)를 더 설치할 경우에는 상기 재열용 히터(10)의 발열량이 종래에 비해 낮아도 되는데, 본 발명에서는 상기 열교환기(12)의 면적을 증발기(8)의 면적대비 70-80% 정도의 면적을 갖도록 제작하여 설치하는 대신 상기 재열용 히터(10)는 종래의 재열용 히터에 비해 발열량이 약 50-60% 낮은 것으로 교체 설치하여 재열용 히터의 설치에 따른 항온항습기의 제작 비용을 줄일 수 있도록 함과 동시에 습 공기의 재가열시 소비되는 전력 사용량을 대폭 줄여 사용자의 경제적 부담을 줄일 수 있도록 하였다.

한편, 상기와 같이 증발기(8)의 배면에서 일정간격을 두고 설치된 상기 열교환기(12)의 입구와 압축기(4)의 출구 사이에 설치되어 고온 고압의 냉매가스를 단속하는 솔레노이드밸브(14)를 포함한 재열용 히터(10)는 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 상기 제어부(3)의 출력신호에 부응하여 개폐가 단속됨은 물론 전압공급이 단속된다.

이때, 상기 제어부(3)는 도 2에 도시된 바와 같이 항온항습기에 전원이 공급되어 작동이 시작되는 초기에는 온도검출센서(2)를 통해 실내 공기의 온도를 계속해서 검출하고 이를 사용자가 온도 설정부(1)를 통해 설정한 온도와 상호 비교하여 그 차가 -2℃ 미만인 제 1 온도차(T1)인지를 확인하여 제 1 온도차(T1)이면 상기 솔레노이드밸브(14)를 개방하여 압축기(4)에 의해 압축된 고온 고압의 냉매가스의 일부가 열교환기(12)를 통해 수액기(6) 측으로 공급되도록 함과 동시에 재열용 히터(10)에 전원전압을 공급시켜 증발기(8)를 통해 냉각된 후 송풍팬(11)의 작동에 따라 실내로 강제 배출하는 공기의 온도를 급속도로 상승시키는 재가열을 실시하게 된다.

즉, 항온항습기의 작동 초기 실내 공기의 온도와 사용자가 온도 설정부(1)를 통해 설정한 온도를 상호 비교하여 그 차가 -2℃ 미만(즉, 실내 공기의 온도가 설정온도보다 -2℃ 미만)인 제 1 온도차(T1)이면 전기의 공급에 의해 발열 작동하는 재열용 히터(10)와, 고온 고압의 냉매가스를 공급받아 냉매가스가 지니고 있는 폐열을 외부로 발산시켜 주는 열교환기(12)를 이용하여 증발기(8)를 통과한 습 공기를 재가열시켜 줌으로써 실내로 배출되는 공기의 온도를 빠른 속도로 상승시켜 줄 수 있게 된다.

이때, 상기 제 1 온도차(T1)는 -2℃ 미만으로 설정하였는데, 이에 한정하는 것은 아니며 항온항습기가 설치되는 장소(예를 들어 전산실 또는 실험실 등) 및 계절에 따른 환경변화 등에 따라 변경시킬 수 있다.

또한, 상기 제어부(3)에서는 전술한 바와 같이 열교환기(12)와 재열용 히터(10)의 동시 구동을 통해 실내로 배출되는 공기를 재가열하는 도중, 항온항습기의 공기 흡입부위에 설치되어 있는 온도검출센서(2)를 통해 실내 공기의 온도를 계속해서 검출하여 이를 사용자가 온도 설정부(1)를 통해 설정한 온도와 상호 비교하여 그 차가 -0.5℃ ∼ -2℃ 이상(즉, 즉, 실내 공기의 온도가 설정온도보다 -0.5℃ ∼ -2℃ 이상)인 제 2 온도차(T2)를 갖는지를 확인하게 된다.

이와 같이 상기 제어부(3)에서 열교환기(12)와 재열용 히터(10)를 동시에 구동시키는 상태에서 실내 공기의 온도와 사용자 설정온도 차를 판단한 결과 제 2 온도차(T1)인 -0.5℃ ∼ -2℃ 이상이 아니면 계속 이전의 상태(즉, 열교환기(12)와 재열용 히터(10)를 동시에 구동시키는 상태)를 유지시키고, 그 차가 제 2 온도차(T2)인 -0.5℃ ∼ -2℃ 이상이면 재열용 히터(10)에 공급되는 전원전압을 차단하여 재열용 히터(10)의 구동은 차단하고, 열교환기(12)에서 발생되는 냉매가스의 폐열을 이용하여서만 습 공기의 재가열을 정해진 시간(t1) 동안 실시하게 된다.

이때, 상기 정해진 시간(t1)는 3-7분으로, 소비자의 경제적 손실이 없고 에너지 자체의 사용성이 전혀 없는 냉매가스에서 발생되는 폐열을 이용하여 습 공기의 재가열을 3-7분 동안 충분히 실시하여 줌으로써 그 시간 동안 재열용 히터(10)에 의한 소모되는 전력의 사용을 배제할 수 있어 소비자의 경제적인 손실을 그만큼 줄일 수 있는 것이다.

또한, 상기 제어부(3)에서는 전술한 바와 같이 열교환기(12)에서 발생되는 냉매가스의 폐열만을 이용하여 정해진 시간(t1) 동안 증발기(8)를 통과한 습 공기의 재가열을 실시한 후, 다시 온도검출센서(2)를 통해 검출되는 실내공기의 온도와 사용자의 설정온도를 계속해서 비교하여 그 차가 제 2 온도차(T2)인지를 확인하는 단계로 되돌아가 전술한 과정을 반복 수행하게 된다.

따라서, 실내의 공기는 항상 사용자의 설정온도 범위 내에서 -0.5℃ ∼ -2℃ 이상의 온도차를 유지하도록 가열됨은 물론 상기 증발기(8)를 통과한 습 공기는 재열용 히터(10)와 열교환기(12)의 동시 작동 또는 열교환기(12)만 작동되는 동작이 반복되며 발생하는 히터 열 및 냉매가스의 폐열에 의해 가열될 뿐만 아니라 제거되는 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 항온항습기의 개략적인 구성도.

도 2는 본 발명이 적용된 항온항습기에서 실시되는 재가열 제어과정을 설명하기 위한 플로우챠트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 온도 설정부 2 : 온도검출센서

3 : 제어부 4 : 압축기

5 : 응축기 6 : 수액기

7 : 팽창변 8 : 증발기

9 : 가습기 10 : 재열용 히터

11 : 송풍팬 12 : 열교환기

13 : 냉매가스 공급관 14 : 솔레노이드밸브

15 : 냉매 이송관

Claims (8)

1. 삭제
2. 온도 설정부와 온도검출센서, 제어부, 압축기, 응축기, 수액기, 팽창변, 증발기, 가습기, 재열용 히터 및 송풍팬을 구비한 항온항습기에 있어서,

   상기 증발기의 배면과 재열용 히터 사이에 열교환기를 부가 설치하고, 상기 열교환기의 입구와 압축기의 출구 사이에는 상기 제어부의 제어를 받아 개폐 작동되며 압축기에 의해 압축된 고온 고압의 냉매가스를 상기 열교환기 측으로 공급시켜 주거나 이를 차단시켜 주는 솔레노이드밸브를 구비한 냉매가스 공급관을 설치하며, 상기 열교환기의 출구는 응축기와 수액기 사이에 연결된 냉매 이송관에 연결하되, 상기 재열용 히터의 발열량은 재열용 히터만으로 습 공기의 재가열을 실시할 때의 재열용 히터의 발열량에 비해 50-60% 낮은 것임을 특징으로 하는 에너지 절약형 항온항습기.
3. 삭제
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 제어부는, 항온항습기가 작동되면 온도검출센서를 통해 실내 공기의 온도를 계속해서 검출하며 사용자가 온도 설정부를 통해 설정한 온도와 상호 비교하여 그 차가 제 1 온도차(T1; -2℃ 미만)이면 상기 솔레노이드밸브를 개방하여 압축기에 의해 압축된 고온 고압의 냉매가스의 일부가 열교환기를 통해 수액기 측으로 공급되도록 함과 동시에 재열용 히터를 구동시켜 증발기를 통과한 습 공기를 재가열시켜 주고,

   상기에서 판단한 결과 제 1 온도차(T1)가 아니거나, 열교환기와 재열용 히터를 통해 실내로 배출되는 공기를 재가열하는 도중 상기 제어부는 온도검출센서를 통해 실내 공기의 온도를 계속해서 검출하며 사용자가 온도 설정부를 통해 설정한 온도와 상호 비교하여 그 차가 제 2 온도차(T2)인지를 판단하고, 그 결과 제 2 온도차(T2)도 아니면 초기 단계로 되돌아가고, 제 2 온도차이면 재열용 히터의 구동을 차단하고, 열교환기에서 발생되는 냉매가스의 폐열을 이용한 재가열을 정해진 시간(t1) 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 항온항습기.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 제어부는, 열교환기에서 발생되는 냉매가스의 폐열만을 이용하여 정해진 시간(t1) 동안 증발기를 통과한 습 공기의 재가열을 실시한 후 다시 실내 공기의 온도와 사용자에 의해 설정된 온도 차가 제 2 온도차(T2)인지를 판단하는 단계로 되돌아가는 과정을 반복 수행하는 한 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 항온항습기.
6. 삭제
7. 청구항 4에 있어서,

   재열용 히터의 구동을 차단하고, 열교환기에서 발생되는 냉매가스의 폐열을 이용하여 습 공기의 재가열을 실시하는 정해진 시간(t1)은 3-7분인 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 항온항습기.
8. 청구항 4에 있어서,

   상기 제 2 온도차(T2)는 -0.5℃ ∼ -2℃ 이상인 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 항온항습기.

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