KR101418207B1 - 도장 건조를 촉진하기 위한 열 에너지 순환 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열 에너지 순환 시스템에 관한 것으로서, 도장 공장의 일측에 설치되며, 메인 열풍기 및 급기부를 포함하며, 도장 공장 내부로 고온의 공기를 공급하는 메인 열 공급장치; 적어도 하나의 배기 팬을 포함하며, 실내 공기를 실외 측으로 유출시키기 위한 환기부; 방출 밸브를 포함하며, 상기 환기부를 통해 유출되는 공기를 대기 방출하기 위한 대기 배출부; 상기 환기부 및 상기 대기 배출부를 연결하고, 상기 환기부를 통해 유출되는 공기를 상기 대기 배출부로 이동시키기 위한 수직 환기 덕트; 회수 밸브를 포함하며, 상기 수직 환기 덕트의 일부분에 연결되며, 상기 실내 공기를 순방향 또는 역방향으로 순환시켜 상기 실내로 재유입시키기 위한 열 회수 덕트; 역회수 팬 및 적어도 하나의 역회수 밸브를 포함하며, 일단부가 상기 환기부에 연결되며, 타단부가 상기 수직 환기 덕트에 연결되며, 상기 실내 공기를 순방향 또는 역방향으로 강제 순환시켜 상기 실내로 재유입시키기 위한 열 역회수 덕트; 상기 수직 환기 덕트에 연결되며, 상기 도장 공장 내부로 열풍을 공급하는 보조 열풍 공급장치; 및 상기 실내 공기를 순방향 또는 역방향으로 순환시킬 때, 상기 배기 팬, 상기 방출 밸브, 상기 회수 밸브 및 상기 역회수 밸브를 조정하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열 에너지 순환 시스템은 실내의 열 흐름을 순환시켜 에너지 사용량을 절감하고 도장 건조 시간을 감소시킬 수 있다.

Description

도장 건조를 촉진하기 위한 열 에너지 순환 시스템{HEAT ENERGY CIRCULATION SYSTEM FOR DRYING PAINTING}

본 발명은 도장 건조를 촉진하기 위한 열 에너지 순환 시스템에 관한 것이다.

종래의 도장 건조 방식이 도 1에 도시되어 있다. 도시되는 바와 같이, 종래의 도장 건조 시스템은 도장 공장(10)의 일측에 구비되는 열풍기(20) 및 도장 공장(10)의 타측에 구비되는 환기 설비(30)를 포함한다. 열풍기(20)는 고온의 공기를 도장 공장(10)의 실내에 공급한다. 열풍기(20)에 의해 유입되는 고온의 공기는 건조에 요구되는 만큼 실내의 온도를 높일 수 있다.

이러한 건조 과정에서는, 인체에 유해한 가스, 예를 들어, 휘발성 유기화합물이 발생하기 때문에, 실내 공기의 오염도가 증가하는 것을 방지하게 위해, 환기 설비(30)를 통해 실내의 공기를 외부로 배출하게 된다. 도 1에서 도시되는 바와 같이, 환기 설비는 유독 가스의 위험으로부터 인명을 보호하기 위해 지면으로부터 멀리 떨어진 지점에 대기 배출부를 가지는 수직 환기 덕트를 가질 수 있다.

그러나, 이러한 환기 과정에서, 실내의 고온의 공기가 외부로 유출되기 때문에, 실내의 온도가 저하되고, 이에 따라 열풍기(20)의 가동시간이 증가하게 된다. 즉, 종래 방식에서는, 건조 및 환기 과정에서 많은 열 에너지가 투입되어야하고, 적지 않는 시간이 소요된다. 때문에, 소요되는 열 에너지 및 시간을 절감하기 위한 기술이 요구된다. 본 발명의 배경이 되는 기술은 한국 공개특허공보 제 10-2012-0134692 호에 기재되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실내의 공기를 순환시킴으로써, 도장 건조 시의 열 에너지 효율을 상승시킬 수 있게 하는 열 에너지 순환 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 열 에너지 순환 시스템은, 도장 공장의 일측에 설치되며, 메인 열풍기 및 급기부를 포함하며, 도장 공장 내부로 고온의 공기를 공급하는 메인 열 공급장치; 적어도 하나의 배기 팬을 포함하며, 실내 공기를 실외 측으로 유출시키기 위한 환기부; 방출 밸브를 포함하며, 상기 환기부를 통해 유출되는 공기를 대기 방출하기 위한 대기 배출부; 상기 환기부 및 상기 대기 배출부를 연결하고, 상기 환기부를 통해 유출되는 공기를 상기 대기 배출부로 이동시키기 위한 수직 환기 덕트; 회수 밸브를 포함하며, 상기 수직 환기 덕트의 일부분에 연결되며, 상기 실내 공기를 순방향 또는 역방향으로 순환시켜 상기 실내로 재유입시키기 위한 열 회수 덕트; 역회수 팬 및 적어도 하나의 역회수 밸브를 포함하며, 일단부가 상기 환기부에 연결되며, 타단부가 상기 수직 환기 덕트에 연결되며, 상기 실내 공기를 순방향 또는 역방향으로 강제 순환시켜 상기 실내로 재유입시키기 위한 열 역회수 덕트; 상기 수직 환기 덕트에 연결되며, 상기 도장 공장 내부로 열풍을 공급하는 보조 열풍 공급장치; 및 상기 실내 공기를 순방향 또는 역방향으로 순환시킬 때, 상기 배기 팬, 상기 방출 밸브, 상기 회수 밸브 및 상기 역회수 밸브를 조정하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 열 에너지 순환 시스템은 실내의 열 흐름을 순환시켜 에너지 사용량을 절감하고 도장 건조 시간을 감소시킬 수 있다.

도 1은 종래의 도장 건조 방식을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 건조를 촉진하기 위한 열 에너지 순환 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 메인 열풍 공급장치 및 열 순환장치에 의한 순방향 열 순환을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 메인 열풍 공급장치 및 열 순환장치에 의한 역방향 열 순환을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 메인 열풍 공급장치, 보조 열풍 공급장치 및 열 순환장치에 의한 순방향 열 순환을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 2의 메인 열풍 공급장치, 보조 열풍 공급장치 및 열 순환장치에 의한 역방향 열 순환을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도장 건조를 촉진하기 위한 열 에너지 순환 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

종래 기술에 따르면, 열풍기에 의해 실내로 유입되는 고온의 공기는 실내의 온도를 상승시켜, 건조를 촉진할 수 있다. 그러나, 이러한 종래 기술에 의하면, 실내에 유입된 공기는 정체된 채로 머물다가 환기 설비를 통해, 대기로 방출된다. 일반적으로 도장의 건조를 위해서는 외부공기의 유입이 잘 이루어질 때, 즉 도장 주위의 공기가 움직일 때 빠른 건조가 이루어진다. 때문에, 실내 공기가 정체되어 있는 종래 방식에서는 빠른 건조를 위해서는 더욱 고온, 고압의 공기가 주입되어야 했다.

그러나, 본 발명의 열 에너지 순환 시스템에 의하면, 열풍 공급장치에 의해 실내에 유입되는 공기는 열 순환 장치에 의해 실내 공간 전체에서 순방향 또는 역방향으로 순환한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 건조를 촉진하기 위한 열 에너지 순환 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2의 메인 열풍 공급장치 및 열 순환장치에 의한 순방향 열 순환을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2의 메인 열풍 공급장치 및 열 순환장치에 의한 역방향 열 순환을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 2의 메인 열풍 공급장치, 보조 열풍 공급장치 및 열 순환장치에 의한 순방향 열 순환을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 2의 메인 열풍 공급장치, 보조 열풍 공급장치 및 열 순환장치에 의한 역방향 열 순환을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도장 건조를 촉진하기 위한 열 에너지 순환 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열 에너지 순환 시스템(1)은, 메인 열풍 공급장치(200), 열 순환장치(300), 보조 열풍 공급장치(400)를 포함한다.

메인 열풍 공급장치(200)는, 도장 공장(100)의 일측에 설치될 수 있으며, 메인 열풍기(210), 급기부(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 메인 열풍 공급장치(200)는, 메인 열풍기(210)에서 생성되는 고온의 공기를 급기부(220)를 통해 도장 공장(100)의 실내에 공급할 수 있게 한다.

메인 열풍 공급장치(200)는 도장 공장(100)에 고온의 공기를 공급하는 장치라 정의되며, 본 발명의 실시예의 경우 일반적으로 사용되고 있는 열풍 공급장치의 구성을 포함할 수 있으므로, 본 발명에 적용되는 메인 열풍 공급장치(200)에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

열 순환장치(300)는, 도장 공장(100)의 타측에 설치될 수 있으며, 도장 공장(100)의 실내 공기를 순방향 또는 역방향으로 순환시켜 열 에너지 효율을 상승시켜 도장 건조를 촉진시킬 수 있게 한다. 열 순환장치(300)는, 환기부(310), 수직 환기 덕트(320), 대기 배출부(330), 열 회수 덕트(340), 열 역회수 덕트(350)을 포함하여 구성될 수 있다.

환기부(310)는, 실내 공기를 실외 측으로 유출시킬 수 있게 하며, 배기 덕트(311), 배기 팬(312), 배기 밸브(313)을 포함하여 구성될 수 있다.

배기 덕트(311)는 일단부가 도장 공장(100)의 실내에 위치되고, 타단부가 후술할 수직 환기 덕트(320)에 연결되며, 내부에 배기 팬(312)과 배기 밸브(313)가 설치될 수 있다. 배기 밸브(313)는, 배기되는 공기의 양을 조절할 수 있게 한다.

수직 환기 덕트(320)는, 하단부가 환기부(310)의 배기 덕트(311)의 타단부에 연결되고, 후술할 대기 배출부(330)까지 직상방향으로 연장되어 구비될 수 있다. 수직 환기 덕트(320)는, 실내 공기를 외부로 배출 시키거나, 실내 공기를 순방향 또는 역방향으로 순환시킬 때 통로 역할을 할 수 있다.

한편, 수직 환기 덕트(320)는, 후술할 열 회수 덕트(340)에 의해 공기를 회수할 때 회수되는 공기의 흐름을 빠르게 하여 열 순환을 촉진하기 위하여, 적어도 하나의 회수 팬(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.

대기 배출부(330)는, 수직 환기 덕트(320)의 상단부에 연결되며, 환기부(310)를 통해 유출되는 공기를 대기로 방출할 수 있게 한다. 대기 배출부(330)와 수직 환기 덕트(320) 사이에는 방출 밸브(331)가 구비될 수 있다. 방출 밸브(331)는, 대기 방출되는 공기의 양을 조절할 수 있게 한다.

열 회수 덕트(340)는, 환기부(310)의 배기 덕트(311) 및 수직 환기 덕트(320)를 통해 대기로 방출되는 공기를 회수하여 실내로 재유입시켜 순방향으로 실내 공기를 순환시키거나(이때 회수되는 공기는 후술할 보조 열풍 공급장치 가동시 이로부터 공급되는 열풍도 포함될 수 있음), 실내 상부의 공기를 회수하여 수직 환기 덕트(320), 후술할 열 역회수 덕트(350) 및 환기부(310)의 배기 덕트(311)를 통해 실내 하부로 재유입시켜 역방향으로 실내 공기를 순환시킬 수 있게 하며(이때 역회수되는 공기는 후술할 보조 열풍 공급장치 가동시 이로부터 공급되는 열풍도 포함될 수 있음), 일단부가 도장 공장(100)의 실내 상부에 위치되고, 타단부가 방출 밸브(331) 아래의 수직 환기 덕트(320)의 일부에 연결될 수 있다. 열 회수 덕트(340)의 내부에는 회수 밸브(341)가 구비될 수 있다. 회수 밸브(341)는, 순방향 또는 역방향으로 회수되는 공기의 양을 조절할 수 있게 한다.

한편, 열 회수 덕트(340)는, 회수되는 실내 공기의 흐름을 빠르게 하여 열 순환을 촉진하기 위하여, 적어도 하나의 회수 팬(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.

열 역회수 덕트(350)는, 실내 상부의 공기를 열 회수 덕트(340), 수직 환기 덕트(320)를 통해 강제로 회수하여 배기 덕트(311)를 통해 실내 하부로 재유입시키거나, 후술할 보조 열풍 공급장치(400)의 가동시 이로부터 공급되는 열풍을 도장 공장(100)의 실내 하부로 직접 유입시켜, 역방향으로 실내 공기를 순환시킬 수 있게 하며, 일단부가 배기 덕트(311) 또는 도장 공장(100)의 실내 하부에 위치되고, 타단부가 수직 환기 덕트(320)의 일부에 연결될 수 있다. 열 역회수 덕트(350)의 내부에는 역회수 팬(351)과, 역회수 팬(351)의 양측에 제1 및 제2 역회수 밸브(352, 353)가 구비될 수 있다. 제1 및 제2 역회수 밸브(352, 353)는, 역방향으로 회수되는 공기의 양을 조절할 수 있게 한다.

보조 열풍 공급장치(400)는, 메인 열풍 공급장치(200)를 사용하여 도장 공장(100)의 실내 온도가 빠르게 상승되지 않거나, 실내 온도를 급상승시킬 필요가 있을 때 가동시켜 열풍을 실내에 추가 공급할 수 있도록, 도장 공장(100)의 타측에 설치된 열 순환장치(300)와 연계되도록 설치될 수 있다. 보조 열풍 공급장치(400)는, 보조 열풍기(410), 열풍 공급배관(420)을 포함하여 구성될 수 있다. 보조 열풍 공급장치(400)는, 보조 열풍기(410)에서 생성되는 고온의 공기(열풍)를 열풍 공급배관(420)를 통해 도장 공장(100)의 실내에 공급할 수 있게 한다.

보조 열풍기(410)는, 도장 공장(100)에 고온의 공기를 추가로 공급하는 장치라 정의되며, 본 발명의 실시예의 경우 일반적으로 사용되고 있는 열풍기의 구성을 포함할 수 있으므로, 본 발명에 적용되는 보조 열풍기(410)에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

열풍 공급배관(420)은, 일단부가 보조 열풍기(410)에 연결되며, 타단부가 수직 환기 덕트(320)의 일부에 연결된다. 열풍 공급배관(420)의 일부에는 열풍 밸브(421)가 구비되며, 열풍 밸브(421)는 도장 공장(100)의 실내로 공급되는 열풍의 양을 조절할 수 있게 한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도장 건조를 촉진하기 위한 열 에너지 순환 시스템을 설명하기 위한 도면으로, 본 발명의 다른 실시예는 도 2 내지 도 6을 참고하여 전술한 본 발명의 일 실시예와 기본적인 구성이 동일하며, 단지 폐열 수집장치(500)가 더 포함된다. 이에 따라 다른 실시예의 구성인 폐열 수집장치(500)를 전술한 내용에 연관하여 상세히 설명하되, 전술한 일 실시예의 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

폐열 수집장치(500)는, 도장 건조 과정에서, 인체에 유해한 가스, 예를 들어, 휘발성 유기화합물이 발생함으로 인하여, 실내 공기의 오염도가 증가하는 것을 방지하게 위해, 대기 배출부(330)를 통해 실내의 공기를 외부로 배출할 때, 배출 공기의 열을 수집하여 보조 열풍 공급장치(400)에 공급할 수 있도록 설치하는 것으로, 외부 공기 유입관(510), 응축기(520), 증발기(530), 냉매 유로관(540)을 포함하여 구성될 수 있다.

외부 공기 유입관(510)은, 일단부가 보조 열풍 공급장치(400)의 보조 열풍기(410)에 연결되어 외부 공기를 보조 열풍기(410)에 공급할 수 있도록 하며, 내부에 공급 팬(511)과 공급 밸브(512)가 구비될 수 있다. 공급 밸브(512)는, 후술할 응축기(520)에 의해 고온화 된 공기의 양을 조절할 수 있게 한다.

응축기(520)는, 외부 공기 유입관(510)의 일부에 설치되며, 후술할 증발기(530)에 의해 수집된 열을 이용하여 외부 공기 유입관(510)을 통해 유입되는 외부 공기를 가열시켜 고온의 공기가 보조 열풍기(410)에 공급될 수 있게 한다.

증발기(530)는 대기 배출부(330)의 일부에 설치되며, 대기 배출부(330)를 통과하는 폐열의 열 에너지를 수집하여 응축기(520)로 공급될 수 있게 한다.

냉매 유로관(540)은, 응축기(520)와 증발기(530) 사이에 설치되어 냉매를 순환시킬 수 있게 한다. 응축기(520)와 증발기(530) 사이의 거리가 멀 경우 증발기(530)에서 수집된 열 에너지의 손실을 최소화하기 위하여 유로관(540)을 단열재로 보호하는 것이 바람직하다.

상기에서, 외부 공기 유입관(510)에 열을 공급하는 응축기(520), 대기 배출부(330)의 폐열을 수집하는 증발기(530), 응축기(520)와 증발기(530) 사이를 이어주는 냉매 유로관(540)으로 구성되는 폐열 수집장치(500)는, '증발→압축→응축→팽창'의 네 가지 행정으로 이루어지고, 냉매가 액체에서 기체로, 기체에서 액체로 상태 변화를 반복하면서 순환하게 되는 일반적인 냉동 사이클의 구성일 수 있으며, 이에 따라 본 발명의 실시예의 경우 일반적으로 사용되고 있는 냉동 사이클의 구성을 포함할 수 있으므로, 본 발명에 적용되는 폐열 수집장치(500)에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 상술한 본 발명의 일 실시예와 다른 실시예의 구성 요소들은 제어부(도시하지 않음)에 의해 조정될 수 있다.

또한, 환기부(310)를 통해 수직 환기 덕트(320)로 유입되는 공기의 오염도를 측정하는 오염도 측정 장치를 더 포함할 수 있다. 공기의 오염도는 휘발성 유기화합물, 석면 등에 관한 것일 수 있다. 공기의 오염도는 측정하는 것은 상기 오염 물질의 농도를 측정하는 것을 포함할 수 있다.

측정되는 오염도가 안전을 위해 요구되는 일정한 공기 오염도보다 크면, 제어부는 재유입되는 공기의 양을 감소시키고, 대기 방출되는 공기의 양을 증가시키도록 회수 밸브(341) 및 방출 밸브(331)를 조정할 수 있다. 또한, 측정되는 오염도가 안전을 위해 요구되는 일정한 공기 오염도보다 작으면, 제어부는 재유입되는 공기의 양을 증가시키고, 대기 방출되는 공기의 양을 감소시키도록 회수 밸브(341) 및 방출 밸브(331)를 조정할 수 있다.

더욱이, 수직 환기 덕트(320), 열 회수 덕트(340), 대기 배출부(330) 중 적어도 하나에 위치하는 적어도 하나의 회수 팬(도시하지 않음) 또는 배기 팬(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 이러한 회수 팬 또는 배기 팬은 대기 방출 또는 열 순환을 위한 공기의 흐름을 더욱 빠르게 할 수 있다.

도 2 내지 도 6을 다시 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 건조를 촉진하기 위한 열 에너지 순환 시스템(1)의 다양한 작동 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3를 참고하여, 열 에너지 순환 시스템(1)의 순방향 열 순환에 대한 작동 방법을 설명하기로 한다.

메인 열풍 공급장치(200)에 의해 도장 공장(100)의 실내에 열풍이 공급되고 있는 상태에서, 실내 공기가 환기부(310)를 통해 수직 환기 덕트(320)로 유입되는데, 수직 환기 덕트(320)에 유입되는 공기는 대기 배출부(330)를 통해 대기 방출되거나, 열 회수 덕트(340)를 통해 실내로 재유입될 수 있다. 대기 배출부(330)를 통한 공기의 방출 여부 또는 정도는 방출 밸브(331)에 의해 결정된다. 또한, 열 회수 덕트(340)를 통한 공기의 재유입 여부 또는 정도는 회수 밸브(341)에 의해 결정된다.

예를 들어, 제어기가 방출 밸브(331) 및 회수 밸브(341) 모두를 완전히 닫는 경우, 메인 열풍 공급장치(200)를 통해 유입되는 공기는 실내에서 순환하거나 대기 방출되지 않고, 실내에 정체된 상태로 존재하게 된다. 또한, 회수 밸브(341)가 완전히 닫히고, 방출 밸브(331)가 열려 있는 경우, 공기는 대기 방출된다.

제어기가 방출 밸브(331)를 완전히 닫고 회수 밸브(341)를 여는 경우, 어떠한 공기도 대기 방출되지 않는다. 이 경우, 열 회수 덕트(340)를 통해 다시 재유입되는 공기는 실내의 공기에 비해 상대적으로 온도가 낮고, 열 회수 덕트(340)가 메인 열풍 공급장치(200)에 의해 공기가 유입되는 지점에 비해 상대적으로 높은 곳에 위치하기 때문에, 공기의 대류가 발생한다. 또한, 본 발명의 열 에너지 순환 시스템(1)은 열 회수 덕트(340) 또는 수직 환기 덕트(320)에 위치하는 적어도 하나의 회수 팬(도시하지 않음)을 포함할 수 있는데, 이러한 회수 팬은 열 회수 덕트(340)를 통해 실내에 유입되는 공기의 흐름을 빨라지게 하여, 열 순환을 촉진할 수 있다. 이러한 대류에 의한 실내 공기의 순환으로 인해, 실내에 공기가 정체되어 있을 때에 비해 건조 시간을 단축할 수 있다.

상기에서, 본 발명에 의한 열 에너지 순환 시스템(1)의 작동은, 회수 밸브(341) 및 방출 밸브(331)가 완전히 열리거나 닫는 동작을 기재하였으나, 이는 설명의 용이함을 위한 것으로서, 통상의 건조 작업 중에는 회수 밸브(341) 및 방출 밸브(331)는 건조 조건이나 환경에 따라 개폐의 정도가 조정되는 것이 바람직하다. 따라서, 일반적으로는 본 발명의 열 에너지 순환 시스템(1)에 의해 대기 방출 및 재유입이 동시에 이루어질 수 있다.

도 5는 메인 열풍 공급장치(200)와 보조 열풍 공급장치(400)가 동시에 가동하고 있을 때, 열 에너지 순환 시스템(1)의 순방향 열 순환에 대한 작동 방법을 설명하기 위해 도시한 것으로, 상기에서 도 3을 참고하여 설명한 내용에 보조 열풍 공급장치(400)를 통해 열풍이 추가로 공급되는 것이 상이할 뿐 기본적인 작동 방법은 동일하다. 이때, 열풍 밸브(421)를 통해 공기의 양을 조절할 수 있다.

도 4는 메인 열풍 공급장치(200)가 가동하고 있을 때이고, 도 6은 메인 열풍 공급장치(200)와 보조 열풍 공급장치(400)가 동시에 가동하고 있을 때의 열 에너지 순환 시스템(1)의 역방향 열 순환에 대한 작동 방법을 설명하기 위해 도시한 것으로, 뜨거운 공기가 대기 중에서는 상부로 이동하는 원리를 이용하여 실내 상부의 뜨거운 공기를 실내 하부로 역회수하여 공급함으로써 도장 건조 효과를 극대화할 수 있게 한다.

기본적인 작동 원리는 도 3 및 도 5을 참고하여 설명한 순방향 열 순환 작동 방법과 유사하며, 단지 열 역회수 덕트(350)에서 제1 및 제2 역회수 밸브(352, 353)를 개방하고, 역회수 팬(351)를 작동시켜 실내 공기를 열 회수 덕트(340), 수직 환기 덕트(320), 열 역회수 덕트(350)를 통해 강제적으로 실내 하부에 공급될 수 있게 한다. 이때 환기부(310)의 배기 밸브(313)와 대기 배출부(330)의 방출 밸브(331)는 차단된다.

한편, 역방향 열 순환 작동시, 도장 공장(100) 내부의 오염도가 안전을 위해 요구되는 일정한 공기 오염도보다 클 경우, 제어부는 방출 밸브(331)의 개방 정도를 조정하여 재유입되는 내부 공기와 함께 대기 배출부(330)를 통해 외부 공기도 역회수 팬(351)에 의해 강제로 도장 공장(100) 내부로 유입될 수 있도록 할 수 있다. 내부 공기보다 온도가 낮은 외부 공기가 도장 공장(100) 내부로 유입됨에 따라 도장 공장(100) 내부 온도는 다소 내려갈 수 있으나, 역방향 열 순환 작동 동안에도 오염도를 낮출 수 있어, 역방향 열 순환 작동을 계속 유지할 수 있다는 측면에서 유리할 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 실내의 열 흐름을 순환시켜 에너지 사용량을 절감하고 도장 건조 시간을 감소시킬 수 있다.

따라서 본 실시예는, 실내의 고온의 공기가 외부로 유출되기 때문에, 실내의 온도가 저하되고, 이에 따라 열풍기의 가동시간이 증가하게 되어, 건조 및 환기 과정에서 많은 열 에너지가 투입되어야 하고, 적지 않는 시간이 소요되는 종래 문제를 모두 해결할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 열 에너지 순환 시스템 10, 100: 도장 공장
20: 열풍기 30: 환기 설비
200: 메인 열풍 공급장치 210: 메인 열풍기
220: 급기부 300: 열 순환장치
310: 환기부 311: 배기 덕트
312: 배기 팬 313: 배기 밸브
320: 수직 환기 덕트 330: 대기 배출부
331: 방출 밸브 340: 열 회수 덕트
341: 회수 밸브 350: 열 역회수 덕트
351: 역회수 팬 352, 353: 제1 및 제2 역회수 밸브
400: 보조 열풍 공급장치 410: 보조 열풍기
420: 열풍 공급배관 421: 열풍 밸브
500: 폐열 수집장치 510: 외부 공기 유입관
511: 공급 팬 512: 공급 밸브
520: 응축기 530: 증발기
540: 냉매 유로관

Claims (6)

1. 도장 공장의 일측에 설치되며, 메인 열풍기 및 급기부를 포함하며, 도장 공장 내부로 고온의 공기를 공급하는 메인 열 공급장치;
   적어도 하나의 배기 팬을 포함하며, 실내 공기를 실외 측으로 유출시키기 위한 환기부;
   방출 밸브를 포함하며, 상기 환기부를 통해 유출되는 공기를 대기 방출하기 위한 대기 배출부;
   상기 환기부 및 상기 대기 배출부를 연결하고, 상기 환기부를 통해 유출되는 공기를 상기 대기 배출부로 이동시키기 위한 수직 환기 덕트;
   회수 밸브를 포함하며, 상기 수직 환기 덕트의 일부분에 연결되며, 상기 실내 공기를 순방향 또는 역방향으로 순환시켜 상기 실내로 재유입시키기 위한 열 회수 덕트;
   역회수 팬 및 적어도 하나의 역회수 밸브를 포함하며, 일단부가 상기 환기부에 연결되며, 타단부가 상기 수직 환기 덕트에 연결되며, 상기 실내 공기를 순방향 또는 역방향으로 강제 순환시켜 상기 실내로 재유입시키기 위한 열 역회수 덕트;
   상기 수직 환기 덕트에 연결되며, 상기 도장 공장 내부로 열풍을 공급하는 보조 열풍 공급장치; 및
   상기 실내 공기를 순방향 또는 역방향으로 순환시킬 때, 상기 배기 팬, 상기 방출 밸브, 상기 회수 밸브 및 상기 역회수 밸브를 조정하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 에너지 순환 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 환기부를 통해 상기 수직 환기 덕트로 유입되는 공기의 오염도를 측정하는 오염도 측정 장치를 더 포함하고,
   상기 측정되는 오염도가 안전을 위해 요구되는 일정한 공기 오염도보다 크면, 상기 제어부는 재유입되는 공기의 양을 감소시키고, 대기 방출되는 공기의 양을 증가시키도록 상기 회수 밸브 및 상기 방출 밸브를 조정하고,
   상기 측정되는 오염도가 안전을 위해 요구되는 일정한 공기 오염도보다 작으면, 상기 제어부는 재유입되는 공기의 양을 증가시키고, 대기 방출되는 공기의 양을 감소시키도록 상기 회수 밸브 및 상기 방출 밸브를 조정하는 것을 특징으로 하는 열 에너지 순환 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 수직 환기 덕트, 상기 열 회수 덕트, 상기 대기 배출부 중 적어도 하나에 위치하는 적어도 하나의 회수 팬 또는 배기 팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 에너지 순환 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 열풍 공급장치는,
   열풍을 발생시키는 보조 열풍기;
   일단부가 상기 보조 열풍기에 연결되며, 타단부가 상기 수직 환기 덕트의 일부에 연결되며, 상기 열풍을 상기 수직 환기 덕트로 공급하는 열풍 공급배관; 및
   상기 열풍 공급배관의 일부에 구비되며, 상기 열풍의 양을 조절하는 열풍 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 에너지 순환 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 대기 배출부를 통해 실내의 공기를 외부로 배출할 때, 배출 공기의 열을 수집하여 상기 보조 열풍 공급장치에 공급하는 폐열 수집장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 에너지 순환 시스템.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 폐열 수집장치는,
   일단부가 상기 보조 열풍 공급장치의 상기 보조 열풍기에 연결되며, 외부 공기를 상기 보조 열풍기에 공급 및 제어하기 위한 공급 팬과 공급 밸브가 구비되는 외부 공기 유입관;
   상기 외부 공기 유입관의 일부에 설치되며, 상기 외부 공기 유입관을 통해 유입되는 외부 공기를 가열시키는 응축기;
   상기 대기 배출부의 일부에 설치되며, 상기 대기 배출부를 통과하는 폐열의 열 에너지를 수집하는 증발기; 및
   상기 응축기와 상기 증발기 사이에 설치되어 냉매를 순환시키는 냉매 유로관을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 에너지 순환 시스템.

Images