KR101286199B1 - 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부공기를 유입하거나 또는 실내공기를 순환시키는 송풍기로부터 배출되는 공기를 가열함과 동시에, 공급수가 공급되는 온수 공급유로가 구비되어 상기 공급수를 가열하는 제1가열수단이 마련되는 가열부; 상기 가열부와 연통하고, 상기 송풍기로부터 배출되는 공기가 유입됨과 동시에 상기 온수 공급유로와 일 측이 연결되는 분사노즐이 상부에 마련되어 상기 분사노즐로부터 온수가 분사되는 수분 공급부 및 상기 수분 공급부와 연통하여 상기 가열부로부터 가열된 공기와, 상기 수분 공급부로부터 제공된 온수 입자가 혼합되어 형성된 고온 다습한 공기를 농작물 재배공간에 공급시키는 덕트부를 포함하는 공기조화기를 제공한다.
본 발명에 따른 공기조화기에 따르면, 첫째, 온도조절과 습도조절을 하나의 장치에서 제어할 수 있고, 둘째, 가열된 공기와 가열된 습기가 배출되기 때문에 온도가 저해되는 요인을 근본적으로 해결할 수 있으며, 셋째, 고온다습한 공기에 포함된 이물질을 제거한 후 온풍을 공급하여 보다 쾌적한 공기를 공급할 수 있는 효과가 있다.

Description

공기조화기{Air conditioner}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 농작물 재배에 필요한 적정온도의 공기와 습기를 공급할 수 있는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 겨울철에는 비닐하우스 내부에서 농작물을 재배하며 이러한 과정에서 비닐하우스 내부에 온풍공급과 농작물 저장전 큐어링(저장전 농작물 전처리 과정을 지칭함) 과정에서 공기조화기가 사용된다.
농작물을 수확하는 과정에서 농작물에는 흠집 등의 상처가 발생될 수 있으며, 수확과 저장과정에서 부패 또는 변질될 수 있는데 이러한 것을 방지하도록 농작물의 저장공간에 적정 온도와 습도를 유지하는 것이 중요하다.
농작물은 목질, 코르크질 등의 다수의 층으로 된 조직으로 형성되는데, 수확 또는 운송 과정에서 상처나 흠집이 난 부분에 균이 침입하여 저장 중에 부패하는 경우가 대부분이다.
농작물은 수확 후에 부패 또는 변질될 수 있기 때문에 이러한 것을 방지하도록 가능한 신속하게 상처부위에 콜크층을 형성함으로써 부패 또는 변질되는 진행을 차단하고, 인접한 다른 농작물에 변질의 전이가 억제되도록 보존해야 한다.
이를 위해서는 저장고 내부 온도를 약 30~40℃ 범위로 유지하고, 습도를 약 70~90%로 유지하는 것이 바람직하다.
이렇게 하면 농작물에 형성된 상처부위 표면 상에 콜크층이 형성되어 부패나 변질되는 것을 차단하고 인접한 다른 저장물에 부패나 변질이 전이되는 것을 억제할 수 있다.
그러나 이러한 공기조화기는 적정 온도를 유지하기 위한 온풍기와 전기히터를 사용함과 동시에 습도조절을 위하여 분무식 가습기나 초음파 가습기 또는 가열식 가습기를 사용하기 때문에 단시간에 적정 온도와 습도를 모두 만족하도록 제어하는데 한계가 있다.
또한 적정 습도유지를 위해서는 많은 양의 가습기가 필요하고, 25℃ 이상의 온도에서 상대적으로 많은 양의 가습이 필요하기 때문에 분무된 많은 양의 습기로 인하여 온도 상승을 저해하는 현상이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 농작물 저장에 필요한 적정온도의 공기를 공급함과 동시에 가열된 대용량의 수증기를 하나의 장치에서 공급함으로써 적정습도까지 동시 조절할 수 있는 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 외부공기를 유입하거나 또는 실내공기를 순환시키는 송풍기로부터 배출되는 공기를 가열함과 동시에, 공급수가 공급되는 온수 공급유로가 구비되어 상기 공급수를 가열하는 제1가열수단이 마련되는 가열부; 상기 가열부와 연통하고, 상기 송풍기로부터 배출되는 공기가 유입됨과 동시에 상기 온수 공급유로와 일 측이 연결되는 분사노즐이 상부에 마련되어 상기 분사노즐로부터 온수가 분사되는 수분 공급부 및 상기 수분 공급부와 연통하여 상기 가열부로부터 가열된 공기와, 상기 수분 공급부로부터 제공된 온수 입자가 혼합되어 형성된 고온 다습한 공기를 농작물 재배공간에 공급시키는 덕트부를 포함하는 공기조화기를 제공한다.
상기 가열부는 상기 제1가열수단과 인접하게 배치되어 상기 온수 공급유로를 추가적으로 가열하는 제2가열수단을 포함할 수 있다.
상기 공기조화기는 상기 수분 공급부와 상기 덕트부가 연통하는 부분에 개재되어 상기 고온 다습한 공기에 포함되는 입자가 큰 물방을 제거하는 엘리미네이터를 더 포함할 수 있다.
상기 덕트부는 상기 온수 공급유로로 공급할 공급수를 저장하고, 상기 엘리미네이터로부터 제거되어 포집되는 물방울을 저장하는 공급수 저장탱크를 포함할 수 있다.
상기 덕트부는 상기 고온 다습한 공기가 배출되는 송풍구가 형성되고, 상기 송풍구와 연결되며, 상기 농작물 재배공간의 지면에 인접하게 배치되어 상방으로 상기 고온 다습한 공기를 배출하는 토출덕트를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 공기조화기에 따르면,
첫째, 온도조절과 습도조절을 하나의 장치에서 제어할 수 있고,
둘째, 가열된 공기와 가열된 습기가 배출되기 때문에 온도가 저해되는 요인을 근본적으로 해결할 수 있으며,
셋째, 고온다습한 공기에 포함된 이물질을 제거한 후 온풍을 공급하여 보다 쾌적한 공기를 공급할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기를 나타내는 참고도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 공기조화기의 내부를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 공기조화기를 도시하는 측면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기를 나타내는 참고도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공기조화기(100)는 농작물이 저장되는 공간인 저장나 온실 등에 배치되어 농작물이나 기타 식물을 저장하는 과정에 온도는 물론 적절한 습도를 유지할 수 있도록 하는 기능을 갖는다. 이하에서는 상기 공기조화기(100)가 비닐하우스 내부에 설치된 것을 일 예로 설명한다.
또한 이 밖에도 상기 공기조화기(100)가 일반 주택이나 가습이 필요한 병원 등에서도 사용할 수 있음은 물론이다.
상기 공기조화기(100)는 농작물이 재배되는 공간인 비닐하우스 내부에 설치되고, 상기 공기조화기(100)로부터 연결되는 복수개의 토출덕트(134)가 비닐하우스의 지면에 인접하여 대향하도록 배치된다.
따라서 하나의 상기 토출덕트(134)가 또 다른 토출덕트(134')와 이격 배치되어 비닐하우스 내부에 균일한 온도와 습도를 제공할 수 있도록 배치된다.
이러한 상기 토출덕트(134)는 비닐하우스의 규모나 내부 구조에 따라서 변경될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 양 측 하단으로부터 상측방향으로 공기를 토출하도록 하는 설비구조에 한정되지는 않는다.
이하에서는 상기 공기조화기(100)의 세부 구성요소에 대해서 상세하게 설명한다.
도 2는 도 1에 나타낸 공기조화기(100)의 내부를 도시하는 사시도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 공기조화기(100)를 도시하는 측면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 상기 공기조화기(100)는 공기의 진행방향에 따라서 순차적으로 가열부(110), 수분 공급부(120) 및 덕트부(130)를 포함한다.
상기 가열부(110)는 외부로부터 신선한 공기를 새로 유입시키거나 또는 비닐하우스 내부를 순환하는 공기를 재유입시키고, 또한 가열된 공기를 재공급하는 송풍기(111)가 마련된다.
따라서 상기 가열부(110)에는 상기 송풍기(111)로 공기가 공급될 수 있도록 공기유입구(112)가 형성된다. 이때 상기 공기유입구(112)는 도 2와 같이 상기 가열부(110)의 배면에 형성되어 상기 송풍기(111)와 연통하는 홀(Hole)의 형상으로 형성될 수 있고, 또한 상기 가열부(110) 배면에 추가적으로 연장되는 덕트를 설치하여 비닐하우스 상부에 유동하는 건조한 공기를 공급할 수 있도록 설비할 수도 있다.
상기 공기유입구(112)로부터 공급된 공기는 상기 송풍기(111)를 통하여 상기 가열부(110)의 상방으로 공급된다. 이때 상기 송풍기(111)의 상방에는 제1가열수단(115)이 배치되고, 상기 제1가열수단(115)의 상방에는 온수 공급유로(118)가 배치된다.
따라서 상기 송풍기(111)로부터 토출되는 공기는 상기 제1가열수단(115)을 거치면서 고온의 공기로 토출되고, 이 고온의 공기는 상기 온수 공급유로(118)를 가열함과 동시에 상기 수분 공급부(120)로 배출된다.
상기 온수 공급유로(118)는 가열면적이 증대될 수 있도록 상기 제1가열수단(115) 상에서 코일스프링 형상으로 배치된다. 이때 코일스프링 형상의 상기 온수 공급유로(118) 내부에는 상기 온수 공급유로(118)와 접촉하도록 배치되어 상기 온수 공급유로(118)를 재차 가열할 수 있는 제2가열수단(116)이 배치된다.
상기 제1가열수단(115)은 온풍을 생성하기 위하여 반드시 가동되지만, 상기 제2가열수단(116)은 공급수의 온도에 따라서 선택적으로 가동될 수 있다. 물론 상기 제2가열수단(116) 없이 상기 제1가열수단(115)만으로 온풍을 공급하고, 공급수를 가열할 수 있음은 물론이다.
상기 가열부(110)와 상기 수분 공급부(120)는 상측이 연통되는 구조로 형성되어 자연스럽게 고온의 공기와 가열된 공급수가 상기 가열부(110)로부터 상기 수분 공급부(120)로 공급된다.
이때 상기 수분 공급부(120)에는 상기 온수 공급유로(118)와 연결되는 분사노즐(121)이 상부에 배치되고, 하부에는 차폐된 공간에 펌프(122)가 마련된다.
상기 분사노즐(121)은 상기 제1가열수단(115)으로부터 가열된 공급수를 분무와 같은 미립자로 배출한다.
여기서 상기 펌프(122)는 후기할 공급수 저장탱크(132)로부터 상기 온수 공급유로(118)로 공급수를 공급하고, 상기 분사노즐(121)로부터 공급수가 분사되도록 압력을 제공한다.
상기 수분 공급부(120)의 하측에 상기 펌프(122)가 배치되는 공간으로 인하여 소정의 높이차가 발생하며, 상기 분사노즐(121)이 배치되는 공간과 상기 펌프(122)가 배치되는 공간을 분할하는 차폐판(124)은 상기 분사노즐(121)로부터 분사된 수분이 떨어지면서 후기할 상기 공급수 저장탱크(132)로 포집될 수 있도록 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
또한 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 차폐판(124)이 수평하게 형성되는 경우, 소정 높이로 물방울이 저장되도록 형성하여 상기 분사노즐(121)로부터 수분이 분사되지 않는 상태에서도 미량의 가습 효과가 이루어지도록 할 수 있다. 이 경우 상기 차폐판(124) 하측에 배수유로를 구비하여 필요에 따라서 저장된 물이 배출되도록 구성할 수도 있다.
상기 수분 공급부(120)로부터 상기 덕트부(130)로 배출되는 고온 다습한 공기는 상기 수분 공급부(120)와 상기 덕트부(130)가 연통하는 부분으로 배출되며, 상기 수분 공급부(120)와 상기 덕트부(130)가 연통하는 부분에는 고온 다습한 공기에 포함되는 입자가 큰 물방울을 제거할 수 있도록 엘리미네이터(Eliminator, 131)가 마련된다.
상기 엘리미네이터(131)는 상기 수분 공급부(120)로부터 상기 덕트부(130) 방향으로 배출되는 공기가 간섭되도록 배치되어 고온 다습한 공기가 상기 엘리미네이터(131) 상에서 접촉하게 되고, 입자가 큰 물방울은 상기 엘리미네이터(131)에 의하여 상기 덕트부(130) 내벽면을 타고 흘러내리거나 또는 바로 상기 공급수 저장탱크(132)로 떨어지게 된다.
상기 덕트부(130)의 상측에는 고온 다습한 공기가 비닐하우스로 공급되도록 송풍구(133)가 적어도 하나 이상 형성되며, 도 1과 같이 상기 토출덕트(134)를 마련하여 양방향으로 고온 다습한 공기가 공급되도록 할 수 있다. 또한 상기 덕트부(130)의 하측에는 상기 공급수 저장탱크(132)가 마련되어 상기 엘리미네이터(131)로부터 제거된 물방울이 저장되기도 하고, 상기 온수 공급유로(118)로 공급될 공급수를 적정 수위로 저장한다.
상기 공급수 저장탱크(132)에는 상기 엘리미네이터(131)로부터 제거된 물방울에 응집된 공기 속 미세먼지를 저장하기도 하며, 이런 미세먼지가 포함된 공급수를 배수할 수 있도록 상기 공급수 저장탱크(132) 일 측에 출수밸브(136)가 마련된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공기조화기의 작용효과에 대하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 공급수 저장탱크(132)에 저장된 공급수는 상기 펌프(122)가 가동됨에 따라서 상기 온수 공급유로(118)로 분출된다. 이때 상기 송풍기(111)도 가동되면서 실외공기나 비닐하우스 실내 공기를 흡입하여 상기 가열부(110)의 상측으로 공기를 공급한다.
그러면 상기 제1가열수단(115)으로부터 가열된 공기는 상기 온수 공급유로(118)를 가열함과 동시에 상기 수분 공급부(120)로 배출되고, 상기 온수 공급유로(118) 상에서 유동하는 공급수는 가열되면서 상기 분사노즐(121)에서 스팀과 같이 고온의 미립자로 분사된다.
물론 상기 공급수의 온도가 낮거나 또는 더 고온의 공급수를 제공하기 위하여 상기 제2가열수단(116)을 가동할 수도 있고, 상기 제2가열수단(116)을 가동하게 되면 상기 송풍기(111)에서 배출되는 공기도 더 높은 온도로 공급될 수 있다.
따라서 상기 수분 공급부(120) 상에 공급된 고온의 공기와 상기 분사노즐(121)에서 배출되는 고온의 습기가 만나면서 고온 다습한 공기가 상기 덕트부(130)로 배출된다.
이때 상기 엘리미네이터(131)는 고온 다습한 공기에 포함된 입자가 큰 물방울을 제거하여 상기 공급수 저장탱크(132)로 배출하고, 공기중에 포함된 먼지가 제거된 상태로 깨끗한 공기와 수분만이 상기 송풍구(133)를 통하여 배출된다.
상기 송풍구(133)를 통하여 배출된 고온 다습한 공기는 상기 토출덕트(134)를 통하여 도 1과 같이 비닐하우스의 지면에 인접하게 상측방향으로 배출되고, 이렇게 배출된 고온 다습한 공기는 비닐하우스 내부에 적정 온도와 적정 습도를 제공하게 된다.
이렇게 상기 공기조화기는 공기의 온도와 습도를 하나의 장치에서 구현함으로써 비닐하우스의 내부공간을 보다 실용적으로 활용할 수 있고, 또한 장치의 유지보수가 용이한 효과가 있다.
게다가 가열된 공기와 가열된 습기가 배출되기 때문에 실내 적정 온도를 유지하기에 효과적이고, 무엇보다 고온 다습한 공기에 미세먼지나 균(菌) 등의 미생물이 번식하는 것을 원천적으로 차단하여 보다 쾌적한 환경을 조성할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 공기조화기 110 : 가열부
111 : 송풍기 115 : 제1가열수단
116 : 제2가열수단 118 : 온수 공급유로
120 : 수분 공급부 121 : 분사노즐
130 : 덕트부 131 : 엘리미네이터
132 : 공급수 저장탱크 134 : 토출덕트

Claims (5)

  1. 외부공기를 유입하거나 또는 실내공기를 순환시키는 송풍기로부터 배출되는 공기를 가열함과 동시에, 공급수가 공급되는 온수 공급유로가 구비되어 상기 공급수를 가열하는 제1가열수단이 마련되고, 상기 제1가열수단과 인접하게 배치되어 상기 온수 공급유로를 추가적으로 가열하는 제2가열수단을 포함하는 가열부;
    상기 가열부와 연통하고, 상기 송풍기로부터 배출되는 공기가 유입됨과 동시에 상기 온수 공급유로와 일 측이 연결되는 분사노즐이 상부에 마련되어 상기 분사노즐로부터 온수가 분사되는 수분 공급부;
    상기 수분 공급부와 연통하여 상기 가열부로부터 가열된 공기와, 상기 수분 공급부로부터 제공된 온수 입자가 혼합되어 형성된 고온 다습한 공기를 농작물 재배공간에 공급시키는 덕트부 및
    상기 수분 공급부와 상기 덕트부가 연통하는 부분에 개재되어 상기 고온 다습한 공기에 포함되는 입자가 큰 물방을 제거하는 엘리미네이터를 포함하고,
    상기 덕트부는 상기 온수 공급유로로 공급할 공급수를 저장하고, 상기 엘리미네이터로부터 제거되어 포집되는 물방울을 저장하며, 저장된 물방울과 미세먼지를 선택적으로 배출시키는 출수밸브를 구비하는 공급수 저장탱크를 포함하는 공기조화기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 덕트부는,
    상기 고온 다습한 공기가 배출되는 송풍구가 형성되고, 상기 송풍구와 연결되며, 상기 농작물 재배공간의 지면에 인접하게 배치되어 상방으로 상기 고온 다습한 공기를 배출하는 토출덕트를 포함하는 공기조화기.
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