KR101164949B1 - 항온 저습 유지 장치 - Google Patents

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여상근
(주)대동엔지니어링
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Abstract

본 발명은 항온 저습 유지 장치에 관한 것으로서, 공기 분사 유닛을 통해 항온 저습 캐비넷 내부 공간에 건조 공기, 저온 공기 및 고온 공기를 분사하는 과정에서 항온 저습 캐비넷 내부 공기를 흡입하여 건조 공기와 함께 분사되도록 함으로써, 항온 저습 캐비넷 내부 공간에 대한 강제 대류를 통해 더욱 신속하고 균일하게 저습 상태 및 항온 상태를 유지시킬 수 있고, 고온 공기에 대해 전기 장치에 일반적으로 구비되는 작동 전원부의 전기 작동열을 열원으로 하여 공급되도록 함으로써, 별도의 가열 장치 없이 작동 전원부의 폐열을 이용하여 고온 공기를 공급할 수 있어 에너지 효율이 향상될 뿐만 아니라 장치의 구성 또한 단순화할 수 있는 항온 저습 유지 장치를 제공한다.

Description

항온 저습 유지 장치{Thermostatic Desiccator Unit}
본 발명은 항온 저습 유지 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 공기 분사 유닛을 통해 항온 저습 캐비넷 내부 공간에 건조 공기, 저온 공기 및 고온 공기를 분사하는 과정에서 항온 저습 캐비넷 내부 공기를 흡입하여 건조 공기와 함께 분사되도록 함으로써, 항온 저습 캐비넷 내부 공간에 대한 강제 대류를 통해 더욱 신속하고 균일하게 저습 상태 및 항온 상태를 유지시킬 수 있고, 고온 공기에 대해 전기 장치에 일반적으로 구비되는 작동 전원부의 전기 작동열을 열원으로 하여 공급되도록 함으로써, 별도의 가열 장치 없이 작동 전원부의 폐열을 이용하여 고온 공기를 공급할 수 있어 에너지 효율이 향상될 뿐만 아니라 장치의 구성 또한 단순화할 수 있는 항온 저습 유지 장치에 관한 것이다.
일반적인 공장에서 내부의 공기 습도는 40% 정도로 상대적으로 높게 형성되는데, 습기에 민감한 전자 부품이나 칩과 같은 제품이 습기에 의해 손상되지 않도록 이러한 제품을 내부 보관하여 보호하는 별도의 저습 유지 장치가 사용되고 있다.
이러한 저습 유지 장치는 건조공기 공급라인을 통해 공장 유틸리티인 압축공기 공급 유틸리티 배관이나 개별 콤프레셔에 연결되고, 콤프레셔를 통해 압축 건조되어 배출되는 습도 3% 내외의 건조 공기를 유입받아 그 내부의 건조 상태를 유지하도록 구성된다.
일반적으로 공장 내 압축공기 공급 유틸리티 배관은 종국적으로 콤프레셔에 연결되어 있으며, 통상적으로 콤프레셔에는 드라이어가 구비되어 있다. 따라서, 공장 내 공기는 콤프레셔를 통과한 후 습도 3%의 건조 공기 상태로 변환되며, 이러한 건조 공기가 저습 유지 장치로 유입되도록 구성된다.
이러한 저습 유지 장치는 내부 공간에 제품을 보관하거나 꺼낼 수 있도록 도어를 통해 개폐되는 캐비넷의 형태로 형성되며, 캐비넷 내부의 습도 센서와 연동하여 캐비넷 내부에 건조 공기를 공급함으로써, 캐비넷 내부 공간을 건조 상태로 유지시키도록 구성된다.
그러나, 종래 기술에 따른 일반적인 저습 유지 장치는 캐비넷의 도어를 잠시 열었다가 닫으면, 외부의 습도가 높은 공기가 캐비넷 내부로 유입되어 캐비넷 내부 습도가 올라가게 되는데, 이 경우 캐비넷 내부 공간을 다시 건조 상태로 만드는데 소요되는 시간이 대략 1시간 이상으로 매우 과다하게 소요되는 문제가 있었으며, 이에 따라 내부에 보관된 제품이 습기에 의해 손상되는 등의 문제가 발생하였다.
또한, 이러한 저습 유지 장치는 단순히 건조 상태만을 유지하도록 구성되기 때문에, 캐비넷 내부 공간의 온도는 계속해서 변화하게 된다. 예를 들면, 공장 내부 온도에 따라 캐비넷 내부 공간의 온도도 증가하거나 또는 감소하게 되고, 또한 다양한 전기 장치들로 인한 전기 작동열에 의해 캐비넷 내부 공간의 온도가 증가하게 된다. 이와 같이 캐비넷 내부 공간의 온도가 변화하게 되면, 캐비넷 내부 공간에 보관되는 전자 부품이나 칩 등이 온도에 따른 특성 변화 또는 손상 등을 입게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 공기 분사 유닛을 통해 항온 저습 캐비넷 내부 공간에 건조 공기, 저온 공기 및 고온 공기를 분사하는 과정에서 항온 저습 캐비넷 내부 공기를 흡입하여 건조 공기와 함께 분사되도록 함으로써, 항온 저습 캐비넷 내부 공간에 대한 강제 대류를 통해 더욱 신속하고 균일하게 저습 상태 및 항온 상태를 유지시킬 수 있는 항온 저습 유지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 항온 저습 캐비넷 내부 공간에 대한 항온 상태 유지를 위해 공급하는 고온 공기는 전기 장치에 일반적으로 구비되는 작동 전원부의 전기 작동열을 열원으로 하여 공급되도록 함으로써, 별도의 가열 장치 없이 작동 전원부의 폐열을 이용하여 고온 공기를 공급할 수 있어 에너지 효율이 향상될 뿐만 아니라 장치의 구성 또한 단순화할 수 있는 항온 저습 유지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공기를 분사하는 공기 분사 유닛에 대해 건조 공기를 분사하는 과정에서 저온 공기 및 고온 공기를 흡입하여 건조 공기와 함께 분사되도록 함으로써, 저온 공기 및 고온 공기를 별도의 송풍기 없이도 원활하게 분사할 수 있어 구성의 단순화 및 비용을 절감할 수 있는 항온 저습 유지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명은, 전기 작동열이 발생하는 작동 전원부가 일측에 구비되고 내부에는 온도 센서 및 습도 센서가 장착되는 항온 저습 캐비넷; 상기 항온 저습 캐비넷 내부에 배치되어 공기를 분사하는 공기 분사 유닛; 상기 습도 센서의 측정값에 따라 상기 공기 분사 유닛이 건조 공기를 분사하도록 별도의 콤프레셔로부터 건조 공기를 공급받아 상기 공기 분사 유닛에 공급하고, 상기 온도 센서의 측정값에 따라 상기 공기 분사 유닛이 저온 공기 및 고온 공기를 분사하도록 별도의 냉각 장치 및 상기 작동 전원부로부터 각각 저온 공기 및 고온 공기를 공급받아 상기 공기 분사 유닛에 공급하는 제어 모듈; 및 상기 항온 저습 캐비넷 내부에 배치되어 상기 항온 저습 캐비넷 내부 공기를 흡입할 수 있도록 흡입홀이 형성되며, 별도의 흡입 배관을 통해 상기 공기 분사 유닛과 연결되는 흡입 케이스를 포함하고, 상기 공기 분사 유닛은 공기를 분사하는 과정에서 발생하는 압력 강하 현상에 의해 상기 항온 저습 캐비넷 내부 공기가 상기 흡입 케이스 및 흡입 배관을 통해 상기 공기 분사 유닛으로 유입되어 함께 분사되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 항온 저습 유지 장치를 제공한다.
이때, 상기 공기 분사 유닛은 상기 제어 모듈과 각각 건조 공기 배관을 통해 연결되어 건조 공기를 분사하는 제 1, 제 2 및 제 3 인젝터를 포함하고, 상기 제 1 인젝터는 상기 흡입 케이스의 흡입 배관과 연결되어 상기 항온 저습 캐비넷 내부 공기가 상기 제 1 인젝터를 통해 건조 공기와 함께 분사되고, 상기 제 2 인젝터는 상기 제어 모듈과 고온 공기 배관을 통해 연결되어 상기 작동 전원부로부터 상기 제어 모듈을 통해 공급된 고온 공기가 상기 제 2 인젝터를 통해 건조 공기와 함께 분사되고, 상기 제 3 인젝터는 상기 제어 모듈과 저온 공기 배관을 통해 연결되어 상기 냉각 장치로부터 상기 제어 모듈을 통해 공급된 저온 공기가 상기 제 3 인젝터를 통해 건조 공기와 함께 분사되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 공기 분사 유닛은 건조 공기, 저온 공기 및 고온 공기를 분사할 수 있도록 상기 제어 모듈과 각각 건조 공기 배관, 저온 공기 배관 및 고온 공기 배관을 통해 연결되는 인젝터를 포함하고, 상기 인젝터는 상기 건조 공기 배관을 통해 공급되는 건조 공기의 공기압에 의해 건조 공기가 분사되고, 상기 건조 공기가 분사되는 과정에서 발생하는 압력 강하 현상에 의해 저온 공기 및 고온 공기가 각각 상기 저온 공기 배관 및 고온 공기 배관을 통해 유입되어 함께 분사되도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 인젝터는 내부에 상기 건조 공기 배관과 연결되는 메인 유로가 일측 방향으로 형성되고, 상기 메인 유로의 중단부 일측에 상기 저온 공기 배관 및 고온 공기 배관과 연결되는 제 1 및 제 2 서브 유로가 각각 상기 메인 유로와 연통되게 형성되며, 상기 메인 유로의 중단부 타측에는 상기 흡입 배관과 연결되는 제 3 서브 유로가 상기 메인 유로와 연통되게 형성되는 인젝터 블록; 상기 메인 유로의 일단에 배치되는 유입 포트; 및 상기 메인 유로의 타단에 배치되는 배출 포트를 포함하고, 상기 메인 유로는 상기 제 1 및 제 2 서브 유로와 연통되는 지점에서 직경이 작아지는 네크부가 형성되고, 건조 공기의 배출 방향을 따라 상기 네크부로부터 상기 제 3 서브 유로와 연통되는 지점까지의 구간에서 직경이 점점 커지도록 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 공기 분사 유닛을 통해 항온 저습 캐비넷 내부 공간에 건조 공기, 저온 공기 및 고온 공기를 분사하는 과정에서 항온 저습 캐비넷 내부 공기를 흡입하여 건조 공기와 함께 분사되도록 함으로써, 항온 저습 캐비넷 내부 공간에 대한 강제 대류를 통해 더욱 신속하고 균일하게 저습 상태 및 항온 상태를 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 항온 저습 캐비넷 내부 공간에 대한 항온 상태 유지를 위해 공급하는 고온 공기는 전기 장치에 일반적으로 구비되는 작동 전원부의 전기 작동열을 열원으로 하여 공급되도록 함으로써, 별도의 가열 장치 없이 작동 전원부의 폐열을 이용하여 고온 공기를 공급할 수 있어 에너지 효율이 향상될 뿐만 아니라 장치의 구성 또한 단순화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 공기를 분사하는 공기 분사 유닛에 대해 건조 공기를 분사하는 과정에서 저온 공기 및 고온 공기를 흡입하여 건조 공기와 함께 분사되도록 함으로써, 저온 공기 및 고온 공기를 별도의 송풍기 없이도 원활하게 분사할 수 있어 구성의 단순화 및 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항온 저습 유지 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 개념도,
도 2는 도 1에 도시된 공기 분사 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 개념도,
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 항온 저습 유지 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 개념도,
도 4는 도 3에 도시된 공기 분사 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항온 저습 유지 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공기 분사 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 항온 저습 유지 장치는 내부 공간의 온도를 일정하게 유지시킴과 동시에 습도가 매우 낮은 저습 상태로 유지시키는 장치로서, 항온 저습 캐비넷(100)과, 공기 분사 유닛(600)과, 제어 모듈(500)과, 흡입 케이스(700)를 포함하여 구성된다.
항온 저습 캐비넷(100)은 항온 건조 상태로 보관되어야 하는 전자 부품 등을 보관할 수 있도록 밀폐된 내부 공간을 갖도록 형성되며, 전방면은 별도의 캐비넷 도어(미도시)를 통해 내부 공간을 개폐할 수 있도록 구성된다. 이러한 항온 저습 캐비넷(100)은 공기 분사 유닛(600)을 통해 내부 공간으로 건조 공기가 공급되어 저습 상태가 유지되고, 아울러 공기 분사 유닛(600)을 통해 저온 공기 및 고온 공기가 공급되어 항온 상태가 유지되는데, 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공간의 습도 및 온도가 실시간으로 측정될 수 있도록 항온 저습 캐비넷(100) 내부에는 별도의 습도 센서(102) 및 온도 센서(101)가 배치된다.
한편, 항온 저습 캐비넷(100)의 일측에는 전체 장치 작동을 위한 작동 전원부(200)가 구비되는데, 이러한 작동 전원부(200)는 별도의 작동 전원 케이스(210)의 내부에 각종 전기 장치(211)가 배치되는 형태로 구비될 수 있다. 작동 전원부(200)에는 예를 들면 전원 공급을 위한 파워 서플라이, 각종 전기적 제어를 위한 전자칩 및 전기 회로가 형성되는 PCB 기판 등이 포함될 수 있으며, 이러한 작동 전원부(200)에서는 전기적 현상에 의한 전기 작동열이 발생한다. 본 발명의 일 실시예에서는 이러한 작동 전원부(200)에 의해 가열되는 고온 공기를 유입시켜 공기 분사 유닛(600)을 통해 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공간으로 공급하도록 구성되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
공기 분사 유닛(600)은 항온 저습 캐비넷(100) 내부에 배치되어 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공간으로 공기를 분사하도록 구성되는데, 이때 제어 모듈(500)의 동작 상태에 따라 건조 공기, 저온 공기 및 고온 공기를 분사하도록 구성된다.
제어 모듈(500)은 습도 센서(102)의 측정값에 따라 공기 분사 유닛(600)이 건조 공기를 분사하도록 별도의 콤프레셔(300)로부터 건조 공기를 공급받아 공기 분사 유닛(600)에 공급하고, 온도 센서(101)의 측정값에 따라 공기 분사 유닛(600)이 저온 공기 및 고온 공기를 분사하도록 별도의 냉각 장치(400) 및 작동 전원부(200)로부터 각각 저온 공기 및 고온 공기를 공급받아 공기 분사 유닛(600)에 공급하도록 구성된다.
예를 들면, 제어 모듈(500)은 도 1에 도시된 바와 같이 항온 저습 캐비넷(100)의 외부에 배치되는 별도의 제어 케이스(510)와, 공기 분사 유닛(600)에 대한 건조 공기, 저온 공기 및 고온 공기의 공급량을 조절하는 밸브 모듈(530)과, 습도 센서(102) 및 온도 센서(101)의 측정값을 인가받아 밸브 모듈(530)의 동작 상태를 제어하는 컨트롤러(520)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 밸브 모듈(530)은 콤프레셔(300)로부터 공기 분사 유닛(600)으로 연결되어 건조 공기가 공급되는 건조 공기 배관(301)에 결합되어 건조 공기의 공급량을 조절하는 건조 공기 개폐 밸브(530a)와, 작동 전원부(200)로부터 공기 분사 유닛(600)으로 연결되어 고온 공기가 공급되는 고온 공기 배관(201)에 결합되어 고온 공기의 공급량을 조절하는 고온 공기 개폐 밸브(530b)와, 냉각 장치(400)로부터 공기 분사 유닛(600)으로 연결되어 저온 공기가 공급되는 저온 공기 배관(401)에 결합되어 저온 공기의 공급량을 조절하는 저온 공기 개폐 밸브(530c)로 구성될 수 있다.
흡입 케이스(700)는 항온 저습 캐비넷(100) 내부에 배치되며, 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기를 흡입할 수 있도록 흡입홀(710)이 형성되고, 별도의 흡입 배관(701)을 통해 공기 분사 유닛(600)과 연결된다.
이때, 공기 분사 유닛(600)은 공기를 분사하는 과정에서 발생하는 압력 강하 현상에 의해 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기가 흡입 케이스(700) 및 흡입 배관(701)을 통해 공기 분사 유닛(600)으로 유입되어 함께 분사되도록 형성된다.
좀 더 자세히 살펴보면, 공기 분사 유닛(600)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 건조 공기, 저온 공기 및 고온 공기를 분사할 수 있도록 제어 모듈(500)과 각각 건조 공기 배관(301), 저온 공기 배관(401) 및 고온 공기 배관(201)을 통해 연결되는 인젝터(610)를 포함하여 구성된다. 이때, 인젝터(610)는 콤프레셔(300)로부터 건조 공기 배관(301)을 통해 공급되는 건조 공기의 공기압에 의해 건조 공기가 분사되고, 건조 공기가 분사되는 과정에서 발생하는 압력 강하 현상에 의해 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기가 흡입 케이스(700) 및 흡입 배관(701)을 통해 공기 분사 유닛(600)으로 유입되어 함께 분사되도록 형성된다. 또한, 이 경우 마찬가지 방식으로 건조 공기가 분사되는 과정에서 발생되는 압력 강하 현상에 의해 저온 공기 및 고온 공기 또한 각각 저온 공기 배관(401) 및 고온 공기 배관(201)을 통해 유입되어 함께 분사되도록 형성될 수 있다.
이때, 인젝터(610)는 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 메인 유로(612)와 제 1, 제 2 및 제 3 서브 유로(613,614,615)가 형성되는 인젝터 블록(611)과, 메인 유로(612)의 일단과 타단에 각각 배치되는 유입 포트(616) 및 배출 포트(617)를 포함하여 구성된다.
메인 유로(612)는 건조 공기가 통과하여 분사되도록 건조 공기 배관(301)과 연결되어 일측 방향으로 길게 형성된다. 제 1 및 제 2 서브 유로(613,614)는 메인 유로(612)의 중단부 일측에 메인 유로(612)와 연통되게 형성되며, 제 1 서브 유로(613)는 저온 공기가 유입되도록 저온 공기 배관(401)과 연결되고, 제 2 서브 유로(614)는 고온 공기가 유입되도록 고온 공기 배관(201)과 연결된다. 제 3 서브 유로(615)는 메인 유로(612)의 중단부 타측에 메인 유로(612)와 연통되게 형성되며, 제 3 서브 유로(615)는 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기가 유입되도록 흡입 배관(701)과 연결된다. 이때, 제 1, 제 2 및 제 3 서브 유로(613,614,615)는 모두 메인 유로(612)에 대해 직각 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 제 1 및 제 2 서브 유로(613,614)는 동일 지점에서 서로 반대 방향으로 메인 유로(612)와 연통되도록 형성될 수 있으며, 이때 메인 유로(612)는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 서브 유로(613,614)와 연통되는 지점에서 직경이 작아지는 네크부(618)가 형성될 수 있다. 또한, 제 3 서브 유로(615)는 제 1 및 제 2 서브 유로(613,614)가 형성되는 지점보다 건조 공기의 흐름 방향을 따라 후방에 위치하도록 메인 유로(612)에 연통되게 형성될 수 있는데, 이때 메인 유로(612)는 네크부(618)로부터 제 3 서브 유로(615)와 연통되는 지점까지의 구간(X) 이상에서 직경이 점점 커지도록 형성될 수 있다.
이러한 구조에 따라 건조 공기가 메인 유로(612)를 통과하는 동안 네크부(618)에서 교축 작용에 의한 압력 강하 현상이 발생하여 제 1 및 제 2 서브 유로(613,614)를 통해 메인 유로(612)로 저온 공기 및 고온 공기가 원활하게 유입되고, 아울러 네크부(618) 이후 경로에서도 직경이 증가하도록 형성되기 때문에, 마찬가지로 교축 작용에 의한 압력 강하 현상이 발생하여 제 3 서브 유로(615)를 통해 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기가 원활하게 유입된다. 이와 같이 제 1, 제 2 및 제 3 서브 유로(613,614,615)를 통해 유입되는 저온 공기, 고온 공기 및 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기는 모두 메인 유로(612)를 통해 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공간으로 배출 분사된다.
한편, 저온 공기 및 고온 공기는 이상에서 설명한 압력 강하 현상에 의해 유입되어 건조 공기와 함께 분사되는 방식 이외에도 각각 별도의 송풍기(미도시)를 통해 인젝터(610)로 송풍하는 방식으로 구성될 수도 있을 것이다. 특히, 저온 공기의 경우에는 일반적인 냉각 장치(400)에 저온 공기 송풍을 위한 송풍기가 구비되고 있다는 점에서 더욱 그러하다. 그러나, 고온 공기의 경우에는 본 발명의 일 실시예에 따라 작동 전원부(200)를 통해 가열된 공기를 공급받도록 구성되기 때문에, 별도의 송풍기를 추가로 구비할 필요없이 전술한 압력 강하 현상에 의해 유입되는 구조로 구성하는 것이 바람직할 것이다. 이 경우, 작동 전원부(200)는 별도의 작동 전원 케이스(210) 내부 공간에서 고온 공기가 발생하므로, 고온 공기 배관(201)의 끝단에는 다수개의 유입홀(221)이 형성된 별도의 고온 공기 유입 케이스(220)가 장착되어 더 많은 고온 공기를 원활하게 흡입할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 인젝터(610)의 배출 포트(617)에는 별도의 여과 필터(800)가 장착될 수 있으며, 이를 통해 건조 공기 및 건조 공기와 함께 인젝터(610)를 통해 배출되는 고온 공기, 저온 공기 및 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기에 함유된 이물질을 여과시킬 수 있다. 특히, 항온 저습 캐비넷(100)의 내부 공기는 흡입 케이스(700) 및 흡입 배관(701)을 통해 계속해서 인젝터(610)로 유입되어 분사되는 형태로 반복 순환되므로, 이 과정에서 계속적으로 이물질이 여과되므로 작동 시간이 길어질수록 항온 저습 캐비넷(100)의 내부 공간이 더욱 청정한 상태로 변화하게 된다.
이상에서 설명한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 항온 저습 유지 장치는 공기 분사 유닛(600)이 건조 공기를 분사하여 항온 저습 캐비넷(100)의 내부 공간을 저습 상태로 유지시키며, 공기 분사 유닛(600)이 저온 공기 및 고온 공기를 분사하여 항온 저습 캐비넷(100)의 내부 공간을 항온 상태로 유지시킨다.
즉, 항온 저습 캐비넷(100)의 습도가 저습 상태로 유지되도록 제어 모듈(500)의 건조 공기 개폐 밸브(530a)가 개방되어 공기 분사 유닛(600)을 통해 건조 공기가 항온 저습 캐비넷(100) 내부로 분사되며, 이를 통해 항온 저습 캐비넷(100) 내부 습도를 저습 상태로 유지시키는데, 이때 공기 분사 유닛(600)을 통한 건조 공기 분사 과정에서 흡입 배관(701)을 통해 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기가 공기 분사 유닛(600)으로 유입되어 건조 공기와 함께 분사된다. 따라서, 항온 저습 캐비넷(100) 내부에서는 공기 분사 유닛(600)에 의한 건조 공기 분사와 함께 흡입 케이스(700)를 통한 내부 공기의 흡입 과정이 계속해서 일어나게 되므로, 내부 공간에서 강제 대류가 발생하여 더욱 신속하고 균일하게 내부 공간의 습도를 저습 상태로 유지시킬 수 있다.
또한, 항온 저습 캐비넷(100)의 온도가 일정하게 유지되도록 제어 모듈(500)의 고온 공기 개폐 밸브(530b) 및 저온 공기 개폐 밸브(530c)가 개방되어 공기 분사 유닛(600)을 통해 고온 공기 및 저온 공기가 항온 저습 캐비넷(100) 내부로 계속 분사되는데, 이때 고온 공기 및 저온 공기는 전술한 바와 같이 건조 공기의 분사와 함께 분사되도록 구성된다. 따라서, 고온 공기 및 저온 공기가 분사되는 동안에도 건조 공기가 분사되며, 따라서 전술한 바와 마찬가지로 공기 분사 유닛(600)을 통한 고온 공기 및 저온 공기 분사 과정에서 흡입 배관(701)을 통해 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기가 공기 분사 유닛(600)으로 유입되어 함께 분사된다. 따라서, 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공간에서는 마찬가지로 강제 대류가 발생하게 되므로, 내부 공간의 온도를 더욱 신속하고 균일하게 항온 상태로 유지시킬 수 있다.
이와 같은 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공간에서의 강제 대류가 더욱 광범위하게 일어날 수 있도록 흡입 케이스(700)와 공기 분사 유닛(600)은 상대적으로 멀리 이격되게 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 항온 저습 유지 장치는 고온 공기에 대한 공급원으로서, 별도의 가열 장치를 사용하지 않고, 장치 작동을 위해 일반적으로 구비되는 작동 전원부(200)의 열원을 이용하여 고온 공기를 공급하도록 구성되기 때문에, 작동 전원부(200)에서 발생하는 폐열을 이용하는 구조로 에너지 효율이 향상된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 항온 저습 유지 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 4는 도 3에 도시된 공기 분사 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 항온 저습 유지 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 공기 분사 유닛(600)이 3개의 인젝터(620,630,640)를 포함하여 구성되는 것으로, 공기 분사 유닛(600) 이외의 구성은 도 1에서 설명한 구성과 동일하므로, 중복 설명 방지를 위해 여기서는 공기 분사 유닛(600)에 대한 구성을 중심으로 살펴본다.
도 3에 도시된 공기 분사 유닛(600)은 제어 모듈(500)과 각각 건조 공기 배관(301)을 통해 연결되어 건조 공기를 분사하는 제 1, 제 2 및 제 3 인젝터(620,630,640)를 포함하여 구성된다. 이때, 제 1 인젝터(620)에는 흡입 케이스(700)의 흡입 배관(701)이 연결되고, 제 2 인젝터(630)에는 고온 공기 배관(201)이 연결되어 제어 모듈(500)과 연결되고, 제 3 인젝터(640)에는 저온 공기 배관(401)이 연결되어 제어 모듈(500)과 연결된다.
제 1, 제 2 및 제 3 인젝터(620,630,640)는 각각 건조 공기의 공기압에 의해 건조 공기가 분사되도록 형성되며, 제 1 인젝터(620)는 건조 공기가 분사되는 과정에서 발생하는 압력 강하 현상에 의해 흡입 케이스(700) 및 흡입 배관(701)을 통해 항온 저습 캐비넷(100)의 내부 공기가 유입되어 함께 분사되도록 구성된다. 제 2 인젝터(630) 및 제 3 인젝터(640) 또한 건조 공기가 분사되는 과정에서 발생하는 압력 강하 현상에 의해 고온 공기 배관(201) 및 저온 공기 배관(401)을 통해 각각 고온 공기 및 저온 공기가 유입되어 함께 분사되도록 구성될 수도 있으나, 이와 달리 각각 별도의 송풍기(미도시)를 통해 제 2 인젝터(630) 및 제 3 인젝터(640)로 고온 공기 및 저온 공기가 공급되도록 구성될 수도 있다.
이러한 구조에 따라 제어 모듈(500)의 건조 공기 개폐 밸브(530a)가 개방되면, 제 1, 제 2 및 제 3 인젝터(620,630,640) 모두를 통해 건조 공기가 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공간으로 분사되고, 이 상태에서 고온 공기 개폐 밸브(530b) 및 저온 공기 개폐 밸브(530c)가 개방되면, 각각 제 2 및 제 3 인젝터(630,640)를 통해 고온 공기 및 저온 공기가 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공간으로 분사된다.
이때, 제 1 인젝터(620)에서는 건조 공기가 분사되는 과정에서 흡입 케이스(700) 및 흡입 배관(701)을 통해 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기가 유입되어 함께 분사되고, 이에 따라 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공간은 강제 대류가 발생하여 더욱 신속하고 균일하게 건조되며 저습 상태로 유지된다. 또한, 제 2 및 제 3 인젝터(630,640)를 통해 고온 공기 및 저온 공기가 분사되기 위해서는 인젝터의 구조상 항상 건조 공기가 분사되도록 구성되므로, 이 경우 전술한 바와 마찬가지로 제 1 인젝터(620)에 연결된 흡입 배관(701)을 통해 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기가 유입되며 함께 분사된다. 따라서, 고온 공기 및 저온 공기가 분사되는 경우에도 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공간에서는 강제 대류가 동일하게 일어나게 된다.
이러한 공기 분사 유닛(600)의 구조에서는 각 인젝터(620,630,640)로 공급되는 건조 공기의 공급량을 별도의 유량 조절 밸브(미도시)를 통해 조절할 수 있으며, 이를 통해 각 인젝터(620,630,640)를 통해 분사되는 건조 공기, 고온 공기 및 저온 공기의 분사량을 각각 독립적으로 조절할 수 있으며, 아울러 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기의 흡입량 또한 독립적으로 조절할 수 있다.
이러한 제 1, 제 2 및 제 3 인젝터(620,630,640)는 도 4의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 모두 동일한 구조를 갖도록 형성될 수 있는데, 예를 들면 건조 공기가 통과하도록 메인 유로(602)가 형성되고 메인 유로(602)에 연통되게 서브 유로(603)가 형성되는 인젝터 블록(601)과, 메인 유로(602)의 양단에 각각 배치되는 유입 포트(604) 및 배출 포트(605)를 포함하여 구성될 수 있다. 메인 유로(602)와 서브 유로(603)가 연결되는 부위에는 메인 유로(602)의 직경이 감소하는 네크부(606)가 형성될 수 있다. 이때, 메인 유로(602)에는 건조 공기 배관(301)이 연결되고, 서브 유로(603)에는 각 인젝터마다 각각 흡입 배관(701), 고온 공기 배관(201) 및 저온 공기 배관(401)이 연결될 수 있다.
따라서, 메인 유로(602)를 통해 건조 공기가 분사되면, 네크부(606)에서 교축 작용에 의한 압력 강하 현상이 발생하고, 이에 따라 서브 유로(603)를 통해 해당 배관(701,201,401)으로부터 각각 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공기, 고온 공기 및 저온 공기가 유입되어 건조 공기와 함께 항온 저습 캐비넷(100) 내부 공간으로 분사된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 항온 저습 캐비넷 200: 작동 전원부
201: 고온 공기 배관 300: 콤프레셔
301: 건조 공기 배관 400: 냉각 장치
401: 저온 공기 배관 500: 제어 모듈
600: 공기 분사 유닛 700: 흡입 케이스

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 전기 작동열이 발생하는 작동 전원부가 일측에 구비되고 내부에는 온도 센서 및 습도 센서가 장착되는 항온 저습 캐비넷;
    상기 항온 저습 캐비넷 내부에 배치되어 공기를 분사하는 공기 분사 유닛;
    상기 습도 센서의 측정값에 따라 상기 공기 분사 유닛이 건조 공기를 분사하도록 별도의 콤프레셔로부터 건조 공기를 공급받아 상기 공기 분사 유닛에 공급하고, 상기 온도 센서의 측정값에 따라 상기 공기 분사 유닛이 저온 공기 및 고온 공기를 분사하도록 별도의 냉각 장치 및 상기 작동 전원부로부터 각각 저온 공기 및 고온 공기를 공급받아 상기 공기 분사 유닛에 공급하는 제어 모듈;
    상기 항온 저습 캐비넷 내부에 배치되어 상기 항온 저습 캐비넷 내부 공기를 흡입할 수 있도록 흡입홀이 형성되며, 별도의 흡입 배관을 통해 상기 공기 분사 유닛과 연결되는 흡입 케이스
    를 포함하고, 상기 공기 분사 유닛은 공기를 분사하는 과정에서 발생하는 압력 강하 현상에 의해 상기 항온 저습 캐비넷 내부 공기가 상기 흡입 케이스 및 흡입 배관을 통해 상기 공기 분사 유닛으로 유입되어 함께 분사되도록 형성되며,
    상기 공기 분사 유닛은
    상기 제어 모듈과 각각 건조 공기 배관을 통해 연결되어 건조 공기를 분사하는 제 1, 제 2 및 제 3 인젝터를 포함하고,
    상기 제 1 인젝터는 상기 흡입 케이스의 흡입 배관과 연결되어 상기 항온 저습 캐비넷 내부 공기가 상기 제 1 인젝터를 통해 건조 공기와 함께 분사되고,
    상기 제 2 인젝터는 상기 제어 모듈과 고온 공기 배관을 통해 연결되어 상기 작동 전원부로부터 상기 제어 모듈을 통해 공급된 고온 공기가 상기 제 2 인젝터를 통해 건조 공기와 함께 분사되고,
    상기 제 3 인젝터는 상기 제어 모듈과 저온 공기 배관을 통해 연결되어 상기 냉각 장치로부터 상기 제어 모듈을 통해 공급된 저온 공기가 상기 제 3 인젝터를 통해 건조 공기와 함께 분사되는 것을 특징으로 하는 항온 저습 유지 장치.
  3. 전기 작동열이 발생하는 작동 전원부가 일측에 구비되고 내부에는 온도 센서 및 습도 센서가 장착되는 항온 저습 캐비넷;
    상기 항온 저습 캐비넷 내부에 배치되어 공기를 분사하는 공기 분사 유닛;
    상기 습도 센서의 측정값에 따라 상기 공기 분사 유닛이 건조 공기를 분사하도록 별도의 콤프레셔로부터 건조 공기를 공급받아 상기 공기 분사 유닛에 공급하고, 상기 온도 센서의 측정값에 따라 상기 공기 분사 유닛이 저온 공기 및 고온 공기를 분사하도록 별도의 냉각 장치 및 상기 작동 전원부로부터 각각 저온 공기 및 고온 공기를 공급받아 상기 공기 분사 유닛에 공급하는 제어 모듈;
    상기 항온 저습 캐비넷 내부에 배치되어 상기 항온 저습 캐비넷 내부 공기를 흡입할 수 있도록 흡입홀이 형성되며, 별도의 흡입 배관을 통해 상기 공기 분사 유닛과 연결되는 흡입 케이스
    를 포함하고, 상기 공기 분사 유닛은 공기를 분사하는 과정에서 발생하는 압력 강하 현상에 의해 상기 항온 저습 캐비넷 내부 공기가 상기 흡입 케이스 및 흡입 배관을 통해 상기 공기 분사 유닛으로 유입되어 함께 분사되도록 형성되며,
    상기 공기 분사 유닛은
    건조 공기, 저온 공기 및 고온 공기를 분사할 수 있도록 상기 제어 모듈과 각각 건조 공기 배관, 저온 공기 배관 및 고온 공기 배관을 통해 연결되는 인젝터를 포함하고,
    상기 인젝터는 상기 건조 공기 배관을 통해 공급되는 건조 공기의 공기압에 의해 건조 공기가 분사되고, 상기 건조 공기가 분사되는 과정에서 발생하는 압력 강하 현상에 의해 저온 공기 및 고온 공기가 각각 상기 저온 공기 배관 및 고온 공기 배관을 통해 유입되어 함께 분사되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 항온 저습 유지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인젝터는
    내부에 상기 건조 공기 배관과 연결되는 메인 유로가 일측 방향으로 형성되고, 상기 메인 유로의 중단부 일측에 상기 저온 공기 배관 및 고온 공기 배관과 연결되는 제 1 및 제 2 서브 유로가 각각 상기 메인 유로와 연통되게 형성되며, 상기 메인 유로의 중단부 타측에는 상기 흡입 배관과 연결되는 제 3 서브 유로가 상기 메인 유로와 연통되게 형성되는 인젝터 블록;
    상기 메인 유로의 일단에 배치되는 유입 포트; 및
    상기 메인 유로의 타단에 배치되는 배출 포트
    를 포함하고, 상기 메인 유로는 상기 제 1 및 제 2 서브 유로와 연통되는 지점에서 직경이 작아지는 네크부가 형성되고, 건조 공기의 배출 방향을 따라 상기 네크부로부터 상기 제 3 서브 유로와 연통되는 지점까지의 구간에서 직경이 점점 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 항온 저습 유지 장치.
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