KR101272522B1

KR101272522B1 - 응축수 열원 재활용 공조장치

Info

Publication number: KR101272522B1
Application number: KR1020110089231A
Authority: KR
Inventors: 안용성; 김성원
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2013-06-10
Also published as: KR20130025732A

Abstract

본 발명은 응축수 열원 재활용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공조기에서 발생되는 응축수 열을 이용하여 수조 온도 및 급기 공기의 온도를 상승시켜 외기 가열시 에너지 사용량을 절감하기 위한 응축수 열원 재활용 공조장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 자동차의 도장부스로 공급되는 외기의 가열 및 가습, 정화를 위한 공조장치에 있어서,
유입된 외기의 가열시 생성된 스팀응축수를 회수하기 위하여 스팀코일에 연결 설치되는 제1 응축수드레인배관; 상기 제1 응축수드레인배관의 스팀응축수로 외부에서 유입되는 공기를 예열할 수 있는 예열장치; 상기 제1 응축수드레인배관에 설치되며, 상기 제1 응축수드레인배관의 스팀응축수를 상기 예열장치까지 이동 및 순환시키기 위한 모터펌프;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치를 제공한다.

Description

응축수 열원 재활용 공조장치 {AIR CONDITIONER FOR RECYCLING OF CONDENSATION WATER HEAT}

본 발명은 응축수 열원 재활용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공조기에서 발생되는 응축수 열을 이용하여 수조 온도 및 급기 공기의 온도를 상승시켜 외기 가열시 에너지 사용량을 절감하기 위한 응축수 열원 재활용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로 공조기는 도장부스에 공급되는 공기의 온도 및 습도, 기류를 일정하게 조절하고 먼지가 없도록 하며, 도장부스 및 작업장의 급기 공기를 인위적으로 조정하여 도장 작업시 가장 좋은 조건을 만족시켜주는 장치이다.

통상 자동차 도장 작업장에서는 중,상도 도료의 스프레이 및 검사/샌딩/실링 등의 작업이 이루어지며, 일반적인 공조기 형태로는 스팀 열원 공조기와 가스 열원 공조기가 있다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 스팀 열원 공조기와 가스 열원 공조기는 거의 동일한 구성 및 구조로 이루어져 있고, 급기 공기를 가열하기 위한 프리히터의 열원에 차이가 있다.

도 1을 참조하면, 스팀 열원 공조기는 유입된 외기가 제1프리필터(1)에 의해 여과되어 스팀코일(4) 측으로 유입되고, 상기 스팀코일(4)에 의해 가열된 후 제2 및 제3프리필터(2,3)를 통과하여 여과된 다음, 워셔(5)에 의해 수세되어 정화 및 가습된다. 이때 상기 워셔(5)의 양측에는 제1 및 제2엘리미네이터(6,7)가 배치되어 있으며 이 엘리미네이터(6,7)에 의해 워셔(5) 외부(제3프리필터 및 열교환기 등)로의 습기 전달을 차단한다. 상기 제2엘리미네이터(7)를 통과한 외기는 열교환기(8)에 의해 다시 가열되어 승온되고, 가습기(9)에 의해 가습된 후 급기팬(10)을 통해 도장부스 및 작업장으로 송풍되어진다.

도 2를 참조하면, 가스 열원 공조기는 흡기타워(32)로 유입된 외기가 버너(24)에 의해 가열된 후 제1 내지 제3프리필터(21~23)를 통과하여 여과된 다음, 워셔(25)에 의해 수세되어 정화 및 가습된다. 이때 상기 워셔(25)의 양측에는 제1 및 제2엘리미네이터(26,27)가 배치되어 있으며 이 엘리미네이터(26,27)에 의해 워셔(25) 주변(제3프리필터 및 열교환기 등)으로의 습기 전달을 차단한다. 상기 제2엘리미네이터(27)를 통과한 외기는 열교환기(28)에 의해 다시 가열되어 승온되고, 가습기(29)에 의해 가습된 후 급기팬(30)을 통해 도장부스 및 작업장으로 송풍되어진다.

아울러, 상기 스팀 및 가스 열원 공조기의 급기팬(10,30)에는 화재시 급기 공기의 차단을 위한 방화 댐퍼(11,31)가 설치되어 있다.

상기와 같은 종래의 공조기는 도 1 및 도 2와 같이 외기의 가열시 발생한 스팀응축수를 스팀보일러로 회수하여 공조기에 스팀(열원) 공급시 재사용하게 되는데, 스팀응축수를 회수하기 위한 회수거리가 길어 회수효율이 저하되는 단점이 있으며, 스팀응축수를 열원(스팀)으로만 재사용하므로 활용성이 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 외기 가열시 발생하는 스팀응축수 열을 활용하여 공조기로 투입되는 외기를 미리 예열하고 수조 온도를 상승시켜 외기 가열시 에너지 사용량을 절감할 수 있는 응축수 열원 재활용 공조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 자동차의 도장부스로 공급되는 외기의 가열 및 가습, 정화를 위한 공조장치에 있어서,

유입된 외기의 가열시 생성된 스팀응축수를 회수하기 위하여 스팀코일에 연결 설치되는 제1 응축수드레인배관; 상기 제1 응축수드레인배관의 스팀응축수로 외부에서 유입되는 공기를 예열할 수 있는 예열장치; 상기 제1 응축수드레인배관에 설치되며, 상기 제1 응축수드레인배관의 스팀응축수를 상기 예열장치까지 이동 및 순환시키기 위한 모터펌프;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치를 제공한다.

또한 본 발명은 자동차의 도장부스로 공급되는 외기의 가열 및 가습, 정화를 위한 공조장치에 있어서,

유입된 외기의 가열시 생성된 스팀응축수를 회수하기 위하여 열교환기에 연결 설치되는 응축수드레인배관; 상기 응축수드레인배관에 드레인측 3방 솔레노이드밸브를 통해 연결 설치되는 응축수순환배관; 상기 응축수순환배관의 스팀응축수로 외부에서 유입되는 공기를 예열할 수 있는 예열장치; 상기 응축수순환배관에 설치되며, 상기 응축수순환배관의 스팀응축수를 상기 예열장치까지 이동 및 순환시키기 위한 모터펌프;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치도 제공한다.

상기 제1 응축수드레인배관에는 예열장치의 후방에 드레인측 3방 솔레노이드밸브가 설치되고, 상기 드레인측 3방 솔레노이드밸브를 통하여 예열장치에서 배출된 스팀응축수를 수세액 수조로 공급할 수 있는 응축수공급배관이 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 응축수드레인배관에는 예열장치의 전후방에 스팀응축수의 유동을 차단 조절할 수 있는 응축수차단밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스팀코일에는 응축수 탱크에 직접 연결되는 제2 응축수드레인배관이 연결 설치되고, 상기 제2 응축수드레인배관에는 스팀코일에서 배출되는 스팀응축수의 유동을 차단 조절할 수 있는 응축수차단밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스팀코일 후방에 설치되어 외기를 재가열하는 열교환기가 구성되고, 상기 열교환기에는 응축수 탱크에 직접 연결되어 이 열교환기에서 배출되는 스팀응축수를 응축수 탱크로 회수공급할 수 있는 제3 응축수드레인배관이 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 예열장치는 하단에 탈부착 가능한 운반용 회전바퀴가 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응축수순환배관에는 예열장치의 후방에 순환측 3방 솔레노이드밸브가 설치되고, 상기 순환측 3방 솔레노이드밸브를 통하여 예열장치에서 배출된 스팀응축수를 수세액 수조로 공급할 수 있는 응축수공급배관이 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응축수순환배관에는 예열장치의 전후방에 스팀응축수의 유동을 차단 조절할 수 있는 응축수차단밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 예열장치의 외부에는 외기온도센서가 장착되고 수세액 수조에는 수조온도센서가 장착되며, 상기 순환측 3방 솔레노이드밸브는 상기 외기온도센서 및 수조온도센서의 측정값에 따라 동작제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 응축수 열원 재활용 공조장치에 의하면 외기 가열시 발생하는 스팀응축수 열을 활용하여 수조 온도 및 투입 공기(외기)의 온도를 상승시킴으로써 공조기로 유입되는 외기의 가열 및 수세 후 열교환기를 이용한 재가열시 에너지 사용량을 절감할 수 있으며, 이에 스팀응축수 열의 활용성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 스팀 열원 공조기를 개략적으로 나타낸 구성도
도 2는 종래의 가스 열원 공조기를 개략적으로 나타낸 구성도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 응축수 열원 재활용 공조장치를 개략적으로 나타낸 구성도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 응축수 열원 재활용 공조장치를 개략적으로 나타낸 구성도
도 5는 도 3의 예열장치의 작동상태를 나타낸 도면

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명은 외기 가열시 발생하는 스팀응축수 열의 활용성을 높여 외기 가열시 사용되는 에너지 사용량을 절감하기 위한 응축수 열원 재활용 공조장치에 관한 것으로, 스팀 열원 공조기 타입의 실시예와 가스 열원 공조기 타입의 실시예를 통하여 본 발명에 대해 살펴보도록 한다.

먼저, 도 3을 참조하여 스팀 열원 공조기 타입의 응축수 열원 재활용 공조장치에 대해 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 응축수 열원 재활용 공조장치는 기본적으로 공조기(100) 내부로 유입되는 외부공기(외기)를 여과시키는 역할을 하며 공조기 내부에 순차적으로 배치되는 제1 내지 제3프리필터(1,2,3), 상기 제1 및 제2프리필터(1,2) 사이에 배치되며 제1프리필터(1)를 통과한 외기를 가열하는 스팀코일(4, 프리히터), 제3프리필터(3)의 후방에 설치되고 제3프리필터(3)를 통과한 외기를 수세하여 정화 및 가습하는 워셔(5), 상기 워셔(5)의 전후방에 배치되어 워셔(5) 주변(제3프리필터 및 열교환기 등)으로의 습기 전달을 차단하는 엘리미네이터(6,7), 엘리미네이터(6,7) 후방에 설치되고 워셔(5)에 의해 수세된 외기를 재가열하는 열교환기(8), 열교환기(8)의 후방에 설치되고 재가열된 외기를 가습하는 가습기(9), 이러한 구성에 의해 가열, 가습, 정화된 외기를 도장부스/작업장으로 송풍시킬 수 있는 송풍기가 설치된 급기팬(10), 및 상기 워셔(5) 하부에 설치되어 수세액을 보관, 회수하는 수세액 수조(12)를 포함하여 구성된다.

상기 스팀코일(4)은 스팀코일을 구성하고 있는 파이프 형태의 코일에 스팀을 공급하여 코일 표면을 통과하는 유체를 열전달에 의해 가열하여 온도 상승을 유도하는 히팅장치이다.

그리고, 본 발명의 공조장치는 외기 가열시 생성된 스팀응축수를 열원으로 이용하기 위하여, 외부공기가 공조기(100) 내부로 유입되어 상기 스팀코일(4)에 의해 가열될 시 스팀코일(4)에서 생성되어 배출되는 스팀응축수를 응축수 탱크(또는 스팀보일러)로 순환시켜 회수되어지게 하는 제1 및 제2 응축수드레인배관(121,123,126,129), 상기 열교환기(8)에 의해 외부공기가 열교환으로 재가열될 시 열교환기(8)에서 생성되어 배출되는 스팀응축수를 응축수 탱크로 순환시켜 회수되어지게 하는 제3 응축수드레인배관(128)을 포함한다.

상기 제2 및 제3 응축수드레인배관(129,128)은 각기 스팀코일(4) 및 열교환기(8)에서 배출되는 스팀응축수를 직접 응축수 탱크로 순환시켜 회수되어지게 구성되어 있는 반면, 상기 제1 응축수드레인배관(121,123,126)은 스팀코일(4)에서 배출되는 스팀응축수를 예열장치(110)를 거쳐 응축수 탱크로 순환시키게 된다.

이를 위하여 상기 제1 응축수드레인배관(121,123,126)은 그 중간에 스팀응축수를 예열장치(110)로 이동 및 공급시키기 위한 모터펌프(115)와, 상기 모터펌프(115) 후방으로 배치되는 예열장치(110)가 장착되어 있다.

상기 예열장치(110)는 내부에 히트파이프(111)를 포함하여 구성되는 일종의 열교환장치로서, 상기 모터펌프(115)에 의해 예열장치(110)로 회수공급되어 히트파이프(111)로 유입되는 스팀응축수를 열원으로 하여 상기 히트파이프(111)의 표면을 통과하는 외기를 열교환시켜 공조기(100)로 유입되는 외기를 미리 예열하는 역할을 한다.

즉, 상기 예열장치(110)는 제1 응축수드레인배관(121,123,126)을 통하여 회수공급되는 스팀응축수의 열을 이용하여 외기를 미리 예열시켜 공조기(100)로 공급하게 된다.

상기 히트파이프(111)는 방청한 재질로 이루어진 것으로, 통용되는 열교환방식에 의해 스팀응축수가 연속 순환되는 구조로 구성되어진다.

상기 예열장치(110)는 유입되는 외기가 히트파이프(111)의 표면을 통과하여 예열장치(110)를 관통하게 되는 오픈형 구조로 형성되며, 이 예열장치(110)의 보전이 용이하도록 하기 위하여 예열장치(110)의 전후로 스팀응축수의 공급 및 역류에 의한 공급을 차단할 수 있는 응축수차단밸브(122,124)가 장착된다.

즉, 상기 제1 응축수드레인배관(121,123) 상에 예열장치(110)의 전후방으로 응축수차단밸브(122,124)가 각각 장착되며, 각 응축수차단밸브(122,124)는 제어기(140)에 의해 온/오프되어 개폐 동작됨으로써 스팀응축수의 유동 또는 유량을 제어할 수 있다.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 히트파이프(111)와 제1 응축수드레인배관(121,123)은 일반적으로 사용되는 배관용 커플링으로 연결된다.

또한, 상기 예열장치(110)는 공조기(100)와 별도로 구성하여 필요에 따라 공조기(100)에 인접시켜 추가 설치함이 용이하도록 하기 위하여 그 하단에 탈부착 가능한 운반용 회전바퀴(112)가 장착된다.

예를 들어, 프리필터(1~3)의 교체시 먼저 상기 응축수차단밸브(122,124)를 모두 오프시킨 상태에서 상기 운반용 회전바퀴(112)를 이용하여 예열장치(110)를 공조기(100)에서 멀리 이동시킨 후 프리필터(1~3)를 교체한다.

또한 상기 제1 응축수드레인배관(123,126)에는 스팀코일(4)에서 배출된 스팀응축수의 일부를 수세액 수조로 공급할 수 있는 응축수공급배관(127)이 연결 설치되며, 상기 제1 응축수드레인배관(123,126)과 응축수공급배관 사이에 드레인측 3방 솔레노이드밸브(125)가 설치된다.

상기 드레인측 3방 솔레노이드밸브(125)는 제어기(140)의 의해 동작되어 제1 응축수드레인배관(121,123)을 따라 유동되는 스팀응축수를 응축수공급배관(127)으로 유동시켜 수세액 수조(12)로 공급되어지게 하거나, 또는 그대로 제1 응축수드레인배관(121,123,126)을 따라 흘러 응축수 탱크로 회수되어지게 할 수 있다.

한편, 상기 제2 응축수드레인배관(129)에도 스팀코일(4)에서 배출되는 스팀응축수의 유입 및 공급을 차단할 수 있는 응축수차단밸브(130)가 설치된다.

그리고, 상기 예열장치(110)의 외부에는 외기온도를 측정하기 위한 외기온도센서(113)가 장착되고, 수세액 수조(12)에는 수용된 수세액의 온도를 측정하기 위한 수조온도센서(119)가 장착된다.

또한, 상기 스팀코일(4)에서 배출되는 스팀응축수의 유동 및 유량 제어를 위하여 제어기(140)가 구성되며, 상기 제어기(140)는 앞서 언급된 각종 밸브부재(122,124,125,130)들의 동작을 제어하여 각 배관(121,123,126,127,129)의 개폐 또는 연결을 조절하는 역할을 하며, 이에 의해 예열장치(110)를 이용한 외기의 자동예열이 이루어지게 된다.

상기 제어기(140)는 외기온도센서(113) 및 수조온도센서(119)의 측정값을 수신하여 내장된 프로그램에 따라 연산을 수행한 후 그 연산결과에 따라 드레인측 3방 솔레노이드밸브(125)를 작동시킨다.

구체적으로, 상기 드레인측 3방 솔레노이드밸브(125)는 수세액 수조(12)의 수세액 온도에 따라 수세액의 가온이 필요한 경우 응축수공급배관(127)으로 스팀응축수를 공급하고 수세액의 가온이 필요치 않은 경우 응축수 탱크로 공급하게 된다.

그리고, 상기 제2 응축수드레인배관(129)에 장착된 응축수차단밸브(130)는 외기 온도에 따라 개폐동작이 제어된다. 외기온이 낮은 경우 예열장치(110)에서 필요로 하는 스팀응축수(열원)의 양이 상대적으로 증가하고 외기온이 높은 경우 예열장치(110)에서 필요로 하는 스팀응축수의 양이 상대적으로 감소하므로, 이에 따라 제어기(140)가 밸브(130)의 온/오프를 제어하게 된다.

아울러 상기 공조기(100)는 공기선도에 따라 설계되므로 프리히터(스팀코일), 여과영역, 수세영역, 가습영역의 순서는 변경구성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 응축수 열원 재활용 공조장치는, 스팀코일(4) 및 열교환기(8)에 스팀이 공급되어 외기의 가열작업이 진행됨에 따라 스팀응축수가 생성되어 제1 내지 제3 응축수드레인배관(121,123,126,128,129)으로 배출되면, 스팀응축수의 유량이 일정수준 이상임을 확인한 후 모터펌프(115)를 가동시켜 예열장치(110)에 스팀응축수를 공급한다.

이렇게 가동된 예열장치(110)는 공조기(100) 내부로 공급될 외기를 예열시킨 후 상기 공조기(100)로 공급하게 되고, 상기 예열장치(110)에서 배출되는 스팀응축수는 수세액의 온도에 따라 수세액 수조(12) 또는 응축수 탱크로 회수된다.

상기 제2 응축수드레인배관(129)으로 배출된 스팀응축수는 응축수차단밸브(130)의 동작에 따라 응축수 탱크로 회수공급되고, 상기 제3 응축수드레인배관(128)으로 배출된 스팀응축수는 그대로 응축수 탱크로 회수공급되어진다.

다음, 도 4를 참조하여 가스 열원 공조기 타입의 응축수 열원 재활용 공조장치에 대해 설명하며, 상기 스팀 열원 공조기 타입의 응축수 열원 재활용 공조장치와 중복되는 내용에 대한 설명은 생략되는 것도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 응축수 열원 재활용 공조장치는 공조기(200) 내부로 외기를 유입시킬 수 있는 흡기타워(32), 흡기타워(32)로 유입된 외기를 가열하는 버너(24, 혹은 프리히터), 상기 버너(24)에 의해 가열된 외기를 여과시키는 역할을 하며 상기 공조기(200) 내부에 순차적으로 배치되는 제4 내지 제6프리필터(21,22,23), 제6프리필터(23)의 후방에 설치되고 제6프리필터(23)를 통과한 외기를 수세하여 정화 및 가습하는 워셔(25), 상기 워셔(25)의 전후방에 배치되어 워셔(25) 주변(제6프리필터 및 열교환기 등)으로의 습기 전달을 차단하는 엘리미네이터(26,27), 엘리미네이터(26,27) 후방에 설치되고 워셔(25)에 의해 수세된 외기를 재가열하는 열교환기(28), 열교환기(28)의 후방에 설치되고 재가열된 외기를 가습하는 가습기(29), 이러한 구성에 의해 가열, 가습, 정화된 외기를 도장부스/작업장으로 송풍시킬 수 있는 송풍기가 설치된 급기팬(30), 및 상기 워셔(25) 하부에 설치되어 수세액을 보관, 회수하는 수세액 수조(34)를 포함하여 구성된다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공조장치는 외기 가열시 생성된 스팀응축수를 열원으로 이용하기 위하여, 외기가 공조기(200) 내부로 유입되어 상기 열교환기(28)에 의해 재가열될 시 열교환기(28)에서 생성되어 배출되는 스팀응축수를 응축수 탱크로 순환시켜 회수되어지게 하는 응축수드레인배관(221)을 포함한다.

상기 응축수드레인배관(221)으로 배출되는 스팀응축수 열을 재활용하기 위하여, 상기 응축수드레인배관(221)에는 드레인측 3방 솔레노이드밸브(222)를 통해 응축수순환배관(223,225)이 연결 설치되어 있다.

상기 드레인측 3방 솔레노이드밸브(222)를 통해 응축수드레인배관(221)으로 배출되는 스팀응축수가 응축수 탱크 및 예열장치(210)로 공급되는 유량이 조절된다.

상기 응축수순환배관(223,225)은 유입된 스팀응축수를 예열장치(210)를 거쳐 응축수 탱크로 순환시키게 되며, 이를 위하여 상기 응축수순환배관(223,225)은 그 중간에 스팀응축수를 예열장치(210)로 이동 및 공급시키기 위한 모터펌프(215)와 이 모터펌프(215)의 후방으로 배치되는 예열장치(210)가 장착되어 있다.

상기 예열장치(210)는 흡기타워(32)의 전방에 배치되며, 그 내부에 히트파이프(211)를 포함하여 구성되는 일종의 열교환장치로서, 상기 모터펌프(215)에 의해 예열장치(210)로 회수공급되어 히트파이프(211)로 유입되는 스팀응축수를 열원으로 하여 상기 히트파이프(211)의 표면을 통과하는 외기를 열교환시켜 공조기(200)로 유입되는 외기를 미리 예열하는 역할을 한다.

그리고, 상기 예열장치(210)의 보전이 용이하도록 하기 위하여 예열장치(210)의 전후로 스팀응축수의 공급 및 역류에 의한 공급을 차단할 수 있는 응축수차단밸브(224,226)가 설치된다.

즉, 상기 응축수순환배관(223,225) 상에 예열장치(210)의 전후방으로 응축수차단밸브(224,226)가 각각 장착되며, 각 응축수차단밸브(224,226)는 제어기(미도시)에 의해 온/오프되어 개폐 동작됨으로써 예열장치(210)로 공급되는 스팀응축수의 유동 또는 유량을 제어할 수 있다.

또한, 상기 히트파이프(211)와 응축수순환배관(223,225)은 일반적으로 사용되는 배관용 커플링으로 연결된다.

그리고, 상기 응축수순환배관(223,225)에는 예열장치(210) 및 응축수차단밸브(226)의 후방으로 순환측 3방 솔레노이드밸브(227)가 설치되며, 상기 순환측 3방 솔레노이드밸브(227)의 일측에는 응축수공급배관(229)이 연결 설치된다.

다시 말해, 상기 응축수순환배관(225)은 순환측 3방 솔레노이드밸브(227)를 통해 응축수공급배관(229)과 연결되며, 이 응축수공급배관(229)을 통하여 예열장치(210)에서 배출된 스팀응축수를 수세액 수조(34)로 공급할 수 있게 된다.

상기 순환측 3방 솔레노이드밸브(227)는 제어기에 의해 동작되어 예열장치(210)에서 배출된 후 응축수순환배관(225)을 따라 유동되는 스팀응축수의 일부를 응축수공급배관(229)으로 유동시켜 수세액 수조(34)로 공급되어지게 하거나, 또는 그대로 응축수순환배관(223,225)을 따라 흘러 응축수 탱크로 회수되어지게 할 수 있다.

그리고, 도면으로 도시하지는 않았으나, 상기의 가스 열원 공조기 타입의 공조장치 역시 예열장치(210)의 외부에 외기온도를 측정하기 위한 외기온도센서(미도시)가 장착되고, 수세액 수조(34)에는 수용된 수세액의 온도를 측정하기 위한 수조온도센서(미도시)가 장착되며, 각 밸브부재(222,224,226,227)의 동작을 제어할 수 있는 제어기가 구성된다.

특히, 상기 제어기는 외기온도센서 및 수조온도센서의 측정값을 수신하여 내장된 프로그램에 따라 연산을 수행한 후 그 연산결과에 따라 상기 순환측 3방 솔레노이드밸브(227)를 동작시킨다.

구체적으로, 상기 순환측 3방 솔레노이드밸브(227)는 수세액 수조(34)의 수세액 온도에 따라 수세액의 가온이 필요한 경우 제어기의 제어에 의해 응축수공급배관(229) 측으로 스팀응축수를 공급하고 수세액의 가온이 필요치 않은 경우 응축수 탱크 측으로 공급하게 된다.

상기와 같이 구성된 응축수 열원 재활용 공조장치는, 열교환기(28)에 스팀이 공급되어 외기의 가열작업이 진행됨에 따라 스팀응축수가 생성되어 응축수드레인배관(221)으로 배출되며, 제어기가 스팀응축수의 유량이 일정수준 이상임을 확인한 후 모터펌프(215)를 가동시켜 예열장치(210)에 스팀응축수를 공급하게 된다.

이렇게 가열된 예열장치(210)는 공조기(200) 내부로 공급될 외기를 예열시킨 후 흡기타워(32)를 통해 공조기(200) 내부로 공급하게 되고, 상기 예열장치(210)에서 배출되는 스팀응축수는 수세액의 온도에 따라 수세액 수조 또는 응축수 탱크로 회수되어진다.

상기와 같이 구성되는 응축수 열원 재활용 공조장치는 도장부스/작업장으로 공급되는 외기의 처리과정에서 스팀코일(4) 및 열교환기(8,28)에서 생성 배출되는 스팀응축수를 공조기 내부로 유입되는 외기를 미리 예열하기 위한 열원 및 수세액을 가온하기 위한 열원으로 재활용할 수 있으며, 이에 동절기에 외기 및 수세액 가열을 위한 스팀/가스 사용량을 절감할 수 있고 에너지 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

아울러 첨부된 도면에 기재된 온도값은 일예로서 상대적인 온도 변화를 비교하기 위한 것일 뿐, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

4 : 스팀코일
8,28 : 열교환기
12,34 : 수세액 수조
24 : 버너
100,200 : 공조기
110, 210 : 예열장치
115,215 : 모터펌프
121,123,126 : 제1 응축수드레인배관
122,124,130,224,226 : 응축수차단밸브
125,222 : 드레인측 3방 솔레노이드밸브
227 : 순환측 3방 솔레노이드밸브
127,229 : 응축수공급배관
128 : 제3 응축수드레인배관
129 : 제2 응축수드레인배관
140 : 제어기
223,225 : 응축수순환배관

Claims

자동차의 도장부스로 공급되는 외기의 가열 및 가습, 정화를 위한 공조장치에서 응축수의 열원을 재활용하기 위하여,
유입된 외기의 가열시 생성된 스팀응축수를 회수하기 위하여 스팀코일에 연결 설치되는 제1 응축수드레인배관;
상기 제1 응축수드레인배관의 스팀응축수로 외부에서 유입되는 공기를 예열할 수 있는 예열장치;
상기 제1 응축수드레인배관에 설치되며, 상기 제1 응축수드레인배관의 스팀응축수를 상기 예열장치까지 이동 및 순환시키기 위한 모터펌프;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치.
자동차의 도장부스로 공급되는 외기의 가열 및 가습, 정화를 위한 공조장치에서 응축수의 열원을 재활용하기 위하여,
유입된 외기의 가열시 생성된 스팀응축수를 회수하기 위하여 열교환기에 연결 설치되는 응축수드레인배관;
상기 응축수드레인배관에 드레인측 3방 솔레노이드밸브를 통해 연결 설치되는 응축수순환배관;
상기 응축수순환배관의 스팀응축수로 외부에서 유입되는 공기를 예열할 수 있는 예열장치;
상기 응축수순환배관에 설치되며, 상기 응축수순환배관의 스팀응축수를 상기 예열장치까지 이동 및 순환시키기 위한 모터펌프;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 응축수드레인배관에는 예열장치의 후방에 드레인측 3방 솔레노이드밸브가 설치되고, 상기 드레인측 3방 솔레노이드밸브를 통하여 예열장치에서 배출된 스팀응축수를 수세액 수조로 공급할 수 있는 응축수공급배관이 연결된 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 응축수드레인배관에는 예열장치의 전후방에 스팀응축수의 유동을 차단 조절할 수 있는 응축수차단밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스팀코일에는 응축수 탱크에 직접 연결되는 제2 응축수드레인배관이 연결 설치되고, 상기 제2 응축수드레인배관에는 스팀코일에서 배출되는 스팀응축수의 유동을 차단 조절할 수 있는 응축수차단밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스팀코일 후방에 설치되어 외기를 재가열하는 열교환기가 구성되고, 상기 열교환기에는 응축수 탱크에 직접 연결되어 이 열교환기에서 배출되는 스팀응축수를 응축수 탱크로 회수공급할 수 있는 제3 응축수드레인배관이 연결 설치된 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 예열장치는 하단에 탈부착 가능한 운반용 회전바퀴가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 응축수순환배관에는 예열장치의 후방에 순환측 3방 솔레노이드밸브가 설치되고, 상기 순환측 3방 솔레노이드밸브를 통하여 예열장치에서 배출된 스팀응축수를 수세액 수조로 공급할 수 있는 응축수공급배관이 연결된 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 응축수순환배관에는 예열장치의 전후방에 스팀응축수의 유동을 차단 조절할 수 있는 응축수차단밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치.
청구항 8에 있어서,
상기 예열장치의 외부에는 외기온도센서가 장착되고 수세액 수조에는 수조온도센서가 장착되며, 상기 순환측 3방 솔레노이드밸브는 상기 외기온도센서 및 수조온도센서의 측정값에 따라 동작제어되는 것을 특징으로 하는 응축수 열원 재활용 공조장치.