KR100927488B1 - Cooling and reheating plant of constant temperature and constant humidity using wasted filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 폐 알루미늄 필터에서 알루미늄 플레이트를 분리하여 이를 이용하여 열교환기를 제조함으로써 열교환 효율이 향상됨은 물론, 자원을 재활용하고 저렴한 비용으로 설비를 제공할 수 있고, 열교환기를 이용하여 항온항습 설비를 구성함으로써 에너지 효율이 향상되며, 자외선램프를 설치하여 살균 기능을 제공함으로써 클린룸 등의 항온항습 조절시 에너지 효율 향상 및 경비를 절감할 수 있도록 한, 폐필터를 이용한 항온항습 설비에 관한 것이다.The present invention, by separating the aluminum plate from the waste aluminum filter to produce a heat exchanger using the same, as well as improving the heat exchange efficiency, recycling resources and providing facilities at low cost, using a heat exchanger to configure a constant temperature and humidity equipment By improving the energy efficiency, by providing an ultraviolet lamp sterilization function to improve the energy efficiency and cost reduction during constant temperature and humidity control, such as a clean room, relates to a constant temperature and humidity equipment using a waste filter.
일반적으로 크린룸 및 산업용 정밀제조등을 위한 용도에 사용 되는 항온,항습용 공조기는 여름철 및 겨울철등의 계절적 특성에 따라 실외공기 및 실내순환공기가 공조설비에 흡입 및 믹싱되어 계절에 관계없이 공조설비를 통과한 실외 및 실내공기가 항상 일정한 습도 및 온도를 유지할수 있도록 되어 있다.In general, constant temperature and humidity air conditioners used for clean room and industrial precision manufacturing use outdoor air and indoor circulating air by inhaling and mixing air conditioning facilities according to seasonal characteristics such as summer and winter. The outdoor and indoor air passed through can always maintain a constant humidity and temperature.
이러한 항온항습을 위한 공조 설비에는 주로 냉각코일이나 제습기와 같은 냉 각장치, 냉각된 공기를 재가열하는 히터, 저습고온의 공기를 가습하는 가습기 등이 사용된다.In the air conditioning equipment for constant temperature and humidity, a cooling device such as a cooling coil or a dehumidifier, a heater for reheating the cooled air, and a humidifier for humidifying low-humidity air are used.
위와 같은 각 장치들의 배치는 주로 냉각코일, 히터, 가습기, 팬 등의 순차적인 배치로 이루어진다.Arrangement of each device as described above mainly consists of a sequential arrangement of the cooling coil, heater, humidifier, fan.
그런데, 이러한 순차적인 배치를 할 경우 냉각된 공기를 다시 가열하는데 소요되는 열이 많이 소요되어 에너지 낭비가 심하며, 이로 인해 운영비가 많이 소요되는 문제점이 있었다.By the way, when this sequential arrangement takes a lot of heat required to heat the cooled air again, waste of energy is severe, and there is a problem that requires a lot of operating costs.
한편, 비록 항온항습장치는 아니지만 공기조화 냉각/재가열 시스템에서 에너지 효율을 향상시키기 위해 교차유로부 및 열교환기를 사용한 '공기조화장치용 에너지 절약형 냉각/재가열 시스템'(한국 등록특허공보 제10-0836232호)이 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 바 있다.On the other hand, although it is not a constant temperature and humidity device, 'energy saving type cooling / reheating system for air conditioner' using the cross flow passage and heat exchanger to improve energy efficiency in air conditioning cooling / reheating system (Korean Patent Publication No. 10-0836232) ) Has been filed and registered by the applicant.
상기 시스템에서는 공기조화장치에서 냉각 후 재가열시 유로를 교차로 형성하고 그 사이에 열교환기를 설치하여 냉각된 공기가 재가열 되기 전 냉각 전보다 높은 온도의 공기와 열교환기에서 열교환 반응이 생겨 재가열 시작되기 전의 온도를 상승시켜 열 효율을 향상시키도록 하였다.In the system, when the air conditioner is cooled and reheated, a flow path is formed at an intersection, and a heat exchanger is installed therebetween. To increase the thermal efficiency.
그런데, 위와 같은 냉각/재가열 시스템에는 플라스틱 판형 열교환기가 설치되는데, 이러한 플라스틱 판형 열교환기는 제품 생산 단가가 높고, 제품 라이프 사이클이 짧아 한번 설비를 완성한 후에는 내부 출입 및 장치 교체가 힘든 클린룸에는 적용하기 힘든 문제점이 있었다.However, the above-mentioned cooling / reheating system is equipped with a plastic plate heat exchanger. The plastic plate heat exchanger has a high production cost and a short product life cycle. There was a hard problem.
구체적으로, 클린룸 등에서는 한번 장치를 설비한 후에는 적어도 오랜 시간 동안 일정한 온도와 습도를 유지해야 하는데, 상기와 같은 플라스틱 판형 열교환기의 경우 교체 시기가 빨라 항온항습 설비에 적용하기 힘든 것이다.Specifically, in a clean room, etc., once a device is installed, it is necessary to maintain a constant temperature and humidity for at least a long time. In the case of the plastic plate heat exchanger as described above, it is difficult to apply it to a constant temperature and humidity facility because the replacement time is fast.
이로 인해, 본 발명의 출원인이 발명한 상기 등록특허의 열교환기를 이용한 냉각/재가열 시스템을 항온항습 설비에 적용하기 힘든 문제점이 있었다.For this reason, there is a problem that it is difficult to apply the cooling / reheating system using the heat exchanger of the registered patent invented by the applicant of the present invention to a constant temperature and humidity equipment.
본 발명에 의해, 굴곡을 갖는 알루미늄 플레이트가 사용되는 폐 미디엄 필터 또는 폐 헤파 필터에서 알루미늄 플레이트를 분리하여 이 알루미늄 플레이트의 굴곡이 서로 교차되도록 상하로 적층시키고, 각 알루미늄 플레이트 사이마다 차단판을 설치하여 서로 직교하는 두 개의 유로가 형성된 열교환기를 제조한 후 이 열교환기가 구비된 항온항습 설비가 제공된다.According to the present invention, the aluminum plate is separated from the waste medium filter or the waste hepa filter in which the aluminum plate having the bend is used, and the aluminum plates are stacked up and down so that the bends of the aluminum plates intersect with each other. After manufacturing a heat exchanger having two flow paths orthogonal to each other, a constant temperature and humidity apparatus equipped with the heat exchanger is provided.
아울러, 상기와 같이 열전도율이 높은 알루미늄으로 열교환기를 구성함으로써 항온항습시 열교환 반응 효율이 높아 냉각 및 재가열시 에너지 효율이 향상된다.In addition, since the heat exchanger is composed of aluminum having high thermal conductivity as described above, the heat exchange reaction efficiency is high at constant temperature and humidity, and thus the energy efficiency is improved at the time of cooling and reheating.
또, 한번 사용하고 나면 버려지는 폐 미디엄 필터 또는 폐 헤파 필터에서 알루미늄 플레이트를 별도의 가공 없이 재활용할 수 있게 된다.In addition, the aluminum plate can be recycled from the waste medium filter or the waste hepa filter that is discarded after one use without further processing.
또한, 하우징 내부에 자원선램프를 설치함으로써 공기 중의 세균을 살균시켜 항온, 항습을 유지함은 물론 청정한 상태를 유지하여 최적의 클린룸을 구성할 수 있게 된다.In addition, by installing a resource line lamp inside the housing to sterilize the bacteria in the air to maintain a constant temperature, constant humidity, as well as to maintain a clean state can form an optimal clean room.
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본 발명의 폐필터를 이용한 항온항습 설비는 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 일측에 공기유입구가 형성되어 있으며, 내부에 격자의 칸막이가 설치되어, 공기유입구가 형성되어 있는 냉각열교환실, 냉각열교환실로부터 공기를 공급받아 가열하는 재가열실, 재가열실로부터 공기를 공급받아 가습하는 가습실, 가습실로부터 공기를 공급받아 외부로 배출하는 공기배출실의 4 개의 구획으로 분할되어 있는 하우징과; 냉각열교환실의 공기유입구 측에 설치되어 유입된 공기를 가열하는 히터와; 히터를 통과한 공기가 유입되도록 냉각열교환실에 설치되어 있는 냉각코일과; 냉각열교환실의 히터와 냉각코일 사이에 설치되어 있으며, 폐 미디엄 필터 또는 폐 헤파 필터에서 굴곡을 갖는 알루미늄 플레이트를 분리하여 알루미늄 플레이트의 굴곡이 서로 교차되도록 상하로 적층시키고, 각 알루미늄 플레이트 사이마다 차단판을 설치하여 서로 직교하는 두 개의 유로가 형성되어 있어 히터를 통과한 가열된 공기가 일측 유로를 지나 냉각코일을 통과하면서 냉각되고, 냉각코일을 통과한 공기는 타측 유로를 통과하되 인접한 일측 유로를 통과하는 가열 공기와 열교환 현상이 발생되도록 구성한 열교환기와; 재가열실에 설치되어 있고, 열교환기의 타측 유로를 통과한 공기를 공급받아 재가열하는 재가열히터와; 가습실에 설치되어 있어 재가열히터를 통과한 공기를 가습시키는 가습기와; 공기배출실에 설치되어 있고 일측에 모터와 연결되어 있어 공기를 외부로 배출시키는 팬과; 냉각열교환실의 냉각코일 측에 설치되어 냉각코일을 통과한 공기를 살균시키는 자외선살균램프;로 구성된다.In order to solve the above technical problem, the constant temperature / humidity equipment using the waste filter of the present invention has an air inlet formed on one side, and a partition of a lattice is installed therein, where the air inlet is formed. A housing divided into four compartments: a reheating chamber which receives air from the heat exchange chamber and heats it, a humidification chamber which receives air from the reheating chamber and humidifies, and an air discharge chamber which receives air from the humidifying chamber and discharges it to the outside; A heater installed at an air inlet side of the cooling heat exchange chamber to heat the introduced air; A cooling coil installed in the cooling heat exchange chamber so that air passing through the heater is introduced; It is installed between the heater and the cooling coil of the cooling heat exchange chamber, and separates the aluminum plate having the bend from the waste medium filter or the waste HEPA filter, and stacks the aluminum plate vertically so that the bends of the aluminum plate cross each other. Two flow paths orthogonal to each other are formed so that the heated air passing through the heater is cooled while passing through the cooling coil through one side passage, and the air passing through the cooling coil passes through the other side passage but passes through the adjacent one side passage. A heat exchanger configured to generate a heat exchange phenomenon with the heated air; A reheating heater installed in the reheating chamber and receiving and reheating the air passing through the other flow path of the heat exchanger; A humidifier installed in the humidification chamber to humidify the air passing through the reheat heater; A fan installed in the air discharge chamber and connected to the motor at one side to discharge air to the outside; It is installed on the cooling coil side of the cooling heat exchange chamber, ultraviolet sterilization lamp for sterilizing the air passing through the cooling coil; consists of.
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본 발명의 폐필터를 이용한 항온항습 설비는 상기와 같은 종래 기술에서 발생되는 문제점을 해소하기 위하여, 굴곡을 갖는 알루미늄 플레이트가 사용되는 폐 미디엄 필터 또는 폐 헤파 필터에서 알루미늄 플레이트를 분리하여 이 알루미늄 플레이트의 굴곡이 서로 교차되도록 상하로 적층시키고, 각 알루미늄 플레이트 사이마다 차단판을 설치하여 서로 직교하는 두 개의 유로가 형성된 열교환기를 제조한 후 이 열교환기가 구비된 항온항습 설비를 제공하려는 것이다.The constant temperature and humidity equipment using the waste filter of the present invention, in order to solve the problems caused in the prior art, by separating the aluminum plate from the waste medium filter or waste hepa filter is used aluminum plate having a bend of the aluminum plate It is intended to provide a constant temperature and humidity facility equipped with heat exchangers after manufacturing a heat exchanger having two flow paths orthogonal to each other by stacking up and down to bend to cross each other, and installing a blocking plate between each aluminum plate.
아울러, 상기와 같이 열전도율이 높은 알루미늄으로 열교환기를 구성함으로써 항온항습시 열교환 반응 효율이 높아 냉각 및 재가열시 에너지 효율을 극대화 시키려는 것이다.In addition, by forming a heat exchanger made of aluminum having high thermal conductivity as described above, it is intended to maximize energy efficiency during cooling and reheating due to high heat exchange reaction efficiency at constant temperature and humidity.
또, 한번 사용하고 나면 버려지는 폐 미디엄 필터 또는 폐 헤파 필터에서 알루미늄 플레이트를 별도의 가공 없이 재활용함으로써 자원을 재활용하려는 것이다.It is also intended to recycle the resources by recycling the aluminum plate in the waste medium filter or the waste hepa filter, which is discarded after use.
또한, 하우징 내부에 자원선램프를 설치함으로써 공기 중의 세균을 살균시켜 항온, 항습을 유지함은 물론 청정한 상태를 유지하여 최적의 클린룸을 구성할 수 있게 하려는 것이다.In addition, by installing a resource ship lamp inside the housing to sterilize the bacteria in the air to maintain a constant temperature, humidity, as well as to maintain a clean state to configure the optimal clean room.
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이하, 본 발명의 폐필터를 이용한 항온항습 설비에 대하여 첨부된 도면을 통하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the thermo-hygrostat facility using the waste filter of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서 하우징(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 격자의 칸막이가 설치되어 내부를 냉각열교환실(110), 재가열실(120), 가습실(130), 공기배출실(140)의 4개의 구획으로 분할하도록 되어 있다.In the present invention, the
냉각열교환실(110)에는 일측에 공기유입구(101)가 형성되어 최초 공기가 외부에서 유입되도록 구성되어 있다.The
냉각열교환실(110)에는 도시된 바와 같이 공기유입구(101) 측으로부터 순서대로 히터(200), 열교환기(400), 냉각코일(300), 자외선램프가 설치되어 있다.The cooling
히터(200)는 최초 유입된 공기를 가열시키는 역할을 하며, 냉각코일(300)은 가열된 공기를 냉각시키고, 그 사이에 설치된 열교환기(400)는 히터(200)를 통해 가열된 공기를 이용하여 냉각코일(300)에서 냉각된 공기를 가열시켜 재가열히터(500)에 소요되는 열량을 줄일 수 있도록 하였다.The
또, 냉각코일(300)을 통과한 공기가 유입됨으로 인해 히터(200)에서 냉각코일(300)로 이동하는 공기의 온도를 하강시켜 냉각코일(300)에 소요되는 열량을 줄일 수 있도록 하였다.In addition, as the air passing through the
히터(200)와 냉각코일(300) 사이에 설치되는 열교환기(400)는 도 3에 도시된 것과 같은 폐 미디엄 필터나 폐 헤파필터에서 사용된 알루미늄 플레이트(12)를 이용하여 제조하였다.The
보다 구체적으로 도 3의 폐 미디엄 필터(10)를 살펴보면 외부의 케이싱(13)과, 지그재그로 배치된 여과재(11), 여과재(11) 사이에 굴곡을 갖는 알루미늄 플레이트(12)로 구성되는데, 여기서 알루미늄 플레이트(12)를 분리한 후 도 4에 도시된 것처럼 알루미늄 플레이트(12)의 굴곡이 서로 교차되도록 상하로 적층하되 그 사이에 차단판(410)을 설치하여 각 층의 공기가 서로 직접 접촉하지 못하도록 하고, 외측으로 사각형 형태의 프레임(420)을 설치하여 열교환기(400)를 형성하였다.More specifically, referring to the
이렇게 형성된 열교환기(400)는 도시된 바와 같이 일측 방향으로 각 차단판(410) 사이로 공기가 통과하는 일측 유로(430)가 형성되고, 타측 방향으로 공기가 통과하는 타측 유로(440)가 형성되며, 일측 유로(430)와 타측 유로(440)는 서로 층층이 접촉하게 되므로 열교환 현상이 일어나게 된다.The
특히, 열전도율이 높은 알루미늄 재질로 되어 있고, 알루미늄 플레이트(12)에는 굴곡이 형성되어 있어 접촉 면적을 증가시키므로 열전도 효율이 향상된다.In particular, since the aluminum is made of a high thermal conductivity, and the
열교환기(400)에 의한 공기의 이동은 도 2에 도시된 바와 같이 히터(200)를 거쳐 가열된 공기가 일측 유로(430)를 지나 냉각코일(300)을 통과하면서 냉각되고, 냉각코일(300)을 통과한 공기는 타측 유로(440)를 통과하되 인접한 일측 유로(430)를 통과하는 가열 공기와 열교환 현상이 발생되면서 하부의 재가열실(120)로 이동하도록 되어 있다.Movement of air by the
이때, 하우징(100)의 구조는 냉각열교환실(110)과 재가열실(120)을 차단하는 칸막이에 공기가 이동할 수 있도록 홀이 형성된다.At this time, the structure of the
이때, 홀 가공은 열교환기(400)의 하부에만 형성하고 특히, 이 홀은 타측 유로(440)의 단면에 맞도록 가공하여 형성하는 것이 바람직하다.At this time, the hole processing is formed only in the lower portion of the
아울러, 자외선램프는 냉각코일(300)을 통과한 공기를 자외선으로 살균시키도록 구성되어 있다.In addition, the ultraviolet lamp is configured to sterilize the air passing through the
이때, 자외선램프와 냉각코일(300) 사이의 거리는 5 ~ 10 cm 정도로 근접시켜 살균 효과를 극대화시키도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the distance between the UV lamp and the
한편, 냉각열교환실(110)의 하부 재가열실(120)에는 재가열히터(500)가 설치되어 냉각코일(300)을 거쳐 냉각된 공기를 재가열시키도록 구성되어 있다.Meanwhile, a
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재가열실(120)에 설치되는 재가열히터(500)를 기준으로 차단벽(123)이 도 2와 같이 설치되어 재가열실(120)을 전처리실(121)과 후처리실(122)로 구분하고, 후처리실(122) 측 상부의 칸막이 측에 냉각열교환실(110)의 냉각코일(300)을 통과하면서 발생된 응축수가 배출되도록 드레인팬(111)을 설치할 수 있다.Based on the
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한편, 가습실(130)에는 도시된 바와 같이 가습기(600)가 설치되어 있어 재가열히터(500)를 통과한 공기 또는 드레인팬(111)을 통해 유입된 공기를 가습시킬 수 있도록 구성되어 있다.On the other hand, the
이를 위해 재가열실(120)에서 가습실(130)로 공기가 유입되도록 칸막이에 개구부가 형성된다.To this end, openings are formed in the partitions so that air flows from the
한편, 가습실(130)의 하부에는 도시된 바와 같이 드레인팬(131)을 설치할 수도 있다.Meanwhile, the
이러한 가습실(130)의 상부에는 공기배출실(140)이 설치되어 있는데, 이 공기배출실(140)에는 팬(700)이 설치되어 있고, 팬(700)은 하우징(100) 외부 또는 내부에 설치된 모터(710)와 벨트(720)에 의해 연결되어 날개가 회전하면서 공기를 외측으로 강제 송풍시키도록 구성되어 있다.An
팬(700)에 의해 송풍되는 공기는 클린룸 등의 항온항습을 위한 실 내부로 이동하게 된다.The air blown by the
아울러, 가습실(130)에서 가습된 공기가 공기배출실(140)로 이동하도록 하기 위하여 칸막이 일측이 개방되어 있거나 배관에 의해 서로 연통하도록 구성할 수 있다.In addition, in order to allow the air humidified in the
이상과 같이 구성된 본 발명의 폐필터를 이용한 항온항습 설비는 외부로부터 유입된 공기가 히터(200)에 의해 1차 가열된 후 냉각코일(300)로 이동하면서 열교환기(400)에서 열교환 반응을 가지며, 열교환기(400)를 통과한 후 냉각코일(300)을 통과하면서 냉각되고, 냉각된 공기는 다시 열교환기(400)를 거치면서 재가열실(120)의 재가열히터(500)로 이동한다.The constant temperature and humidity equipment using the waste filter of the present invention configured as described above has a heat exchange reaction in the
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재가열실(120)을 통과한 공기는 가습실(130)로 유입되어 가습기(600)의 작동에 의하여 가습되고, 가습된 공기는 공기배출실(140)의 팬(700)에 의하여 클린룸 등으로 공급된다.The air passing through the reheating
아울러, 위와 같은 작동을 하기 위해서는 가습실(130) 또는 공기배출실(140)에 온도 습도를 측정하기 위한 센서, 각 실마다 온도 및 습도를 측정하기 위한 센서가 설치되며, 컨트롤장치가 구비되어 히터(200), 냉각코일(300), 자외선램프, 재가열히터(500), 가습기(600), 팬(700), 드레인팬(111)의 작동 여부 및 작동율을 조절하도록 할 수 있다.In addition, in order to perform the above operation, a sensor for measuring the temperature and humidity in the
상기와 같이 구성된 본 발명의 폐필터를 이용한 항온항습 설비는 클린룸 및 각종 산업장비를 작동하기 위한 시설에 적용하여 저렴한 비용으로 운영하고, 좁은 공간에 설치되어 사용될 수 있다 할 것이다.Constant temperature and humidity equipment using the waste filter of the present invention configured as described above will be applied to a facility for operating a clean room and various industrial equipment operating at low cost, can be installed and used in a narrow space.
아울러, 냉각코일은 제습기 등과 같이 공기를 냉각시키는 장치로 대체하여 적용할 수 있다 할 것이다.In addition, the cooling coil may be applied to replace the device for cooling the air, such as a dehumidifier.
도 1은 본 발명의 폐필터를 이용한 항온항습 설비를 나타낸 부분 절단 사시도.Figure 1 is a partially cut perspective view showing a constant temperature and humidity equipment using a waste filter of the present invention.
도 2는 본 발명의 폐필터를 이용한 항온항습 설비의 공기 순환 상태를 나타낸 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing the air circulation state of the constant temperature and humidity equipment using the waste filter of the present invention.
도 3은 본 발명에서 사용된 폐필터의 한 예를 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view showing an example of the waste filter used in the present invention.
도 4는 도 3의 폐필터를 이용하여 제조한 본 발명의 구성요소인 열교환기를 나타낸 사시도.4 is a perspective view showing a heat exchanger that is a component of the present invention manufactured using the waste filter of FIG.
도 5는 본 발명에서 열교환기에서 일측 유로와 타측 유로가 형성된 형태를 도시한 사시도.Figure 5 is a perspective view showing a form in which one side passage and the other side passage is formed in the heat exchanger in the present invention.
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명><Detailed Description of Major Symbols in Drawing>
10 : 폐필터 11 : 여과재10: waste filter 11: filter medium
12 : 알루미늄 플레이트 13 : 케이싱12: aluminum plate 13: casing
100 : 하우징 101 : 공기유입구100: housing 101: air inlet
110 : 냉각열교환실 111 : 드레인팬110: cooling heat exchange chamber 111: drain pan
120 : 재가열실 121 : 전처리실
122 : 후처리실 123 : 차단벽
130 : 가습실120: reheating chamber 121: pretreatment chamber
122: post-processing chamber 123: blocking wall
130: humidification room
131 : 드레인팬 140 : 공기배출실131: drain pan 140: air discharge chamber
200 : 히터 300 : 냉각코일200: heater 300: cooling coil
400 : 열교환기 410 : 차단판400: heat exchanger 410: blocking plate
420 : 프레임 430 : 일측 유로420: frame 430: one side flow path
440 : 타측 유로 500 : 재가열히터440: the other side euro 500: reheat heater
600 : 가습기 700 : 팬600: humidifier 700: fan
710 : 모터 720 : 벨트710: motor 720: belt
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