KR101522548B1 - 온실 히트펌프시스템용으로 냉난방 및 제습이 가능한 팬코일 유니트장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온실 히트펌프시스템용으로 냉난방 및 제습이 가능한 팬코일 유니트장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온실 내에 설치되어 히트펌프장치에서 생성된 냉,난방용 열원 및 지중 열교환기에서 생성된 지중 열원이 전달되고, 상기 냉,난방 열원 및 제습 열원이 공기와 열교환되어 공기를 온실 내에 공급함으로써, 작물이 선호하는 상태로 온,습도가 조절되어 작물의 생육환경을 개선하고, 그에 따라 작물의 생산량 및 생산품의 품질을 높아지며, 종래에 보일러 등 별도의 연료를 사용하지 않고 지중 열교환기의 열원을 이용하기에 에너지를 절약하는 특징이 있다.

Description

온실 히트펌프시스템용으로 냉난방 및 제습이 가능한 팬코일 유니트장치{Heat pump system for greenhouse heating and dehumidifying device swappable fan coil unit}

본 발명은 온실 히트펌프시스템용으로 냉난방 및 제습이 가능한 팬코일 유니트장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온실 내에 설치되어 히트펌프장치에서 생성된 냉,난방용 열원 및 지중 열교환기에서 생성된 지중 열원이 전달되고, 상기 냉,난방 열원 및 제습 열원이 공기와 열교환되어 공기를 온실 내에 공급함으로써, 작물이 선호하는 상태로 온,습도가 조절되어 작물의 생육환경을 개선하고, 그에 따라 작물의 생산량 및 생산품의 품질을 높아지며, 종래에 보일러 등 별도의 연료를 사용하지 않고 지중 열교환기의 열원을 이용하기에 에너지를 절약하는 온실 히트펌프시스템용으로 냉난방 및 제습이 가능한 팬코일 유니트장치에 관한 것이다.

축열식 히트펌프장치 냉/난방 시스템은 각종 부품을 구비하는 히트펌프장치에 냉/온수 축열조를 구비하는 시스템으로 되어 있다. 이에 더하여 온실 측에는 공조기를 이용하여 온실에서 공기를 흡입하고 이를 냉/난방에 적합한 공기를 만들어 온실로 공급하도록 구성된다.

여름철 냉난방 부하펌프에 의하여 공급된 냉수는 냉,온수 열교환기에 의하여 온실에서 환기된 공기를 냉각하고 감습한다. 그러나 보통 재배온실의 경우 습도부하가 일반적인 공기조화 공간보다 매우 높아 많은 제습이 필요하다. 그러나 많은 양의 제습을 할 경우 냉,온수 열교환기에서 습기뿐만 아니라 온도도 함께 낮추어 온실 내부로 공급되는 공기의 온도가 과도하게 낮아지는 현상이 발생한다. 이렇게 온실 내부의 평균온도보다 과도하게 낮은 온도의 공기를 온실에 공급하는 경우 작물이 생육이 불량해지고 착화가 불량해 지는 등 바람직하지 않은 결과를 야기하게 된다.

그러나 이러한 생육 및 착화불량 현상을 방지하기 위하여 환기와 급기 온도차를 작게 하는 경우 온실의 냉방부하를 처리하기 위해서는 매우 많은 양의 공기를 순환시켜야 하므로 공조기의 팬이 커지고 팬 동력도 상승하게 된다. 또 공기 회전수가 너무 많으면 냉,온수 열교환기에서 바이패스하는 공기의 양이 많아지고 코일에 이슬이 맺힐 시간이 적어져 적절한 제습이 되지 않는 불리함이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1045302호

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,

온실 내에 설치되어 히트펌프장치에서 생성된 냉,난방용 열원 및 지중 열교환기에서 생성된 지중 열원이 전달되고, 상기 냉,난방 열원 및 제습 열원이 공기와 열교환되어 공기를 온실 내에 공급함으로써, 작물이 선호하는 상태로 온,습도가 조절되어 작물의 생육환경을 개선하고, 그에 따라 작물의 생산량 및 생산품의 품질을 높아지며, 종래에 보일러 등 별도의 연료를 사용하지 않고 지중 열교환기의 열원을 이용하기에 에너지를 절약하는 온실 히트펌프시스템용으로 냉난방 및 제습이 가능한 팬코일 유니트장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 온실 내에 설치되고, 히트펌프장치와 연결되어 냉,난방의 열원 공급받으며, 지중 열교환기와 연결되어 제습에 필요한 열원도 공급받아 온실에 냉,난방 및 제습하는 팬코일 유니트 장치에 있어서,

일측면에 내부와 관통되는 디퓨져가 형성되는 본체와;

상기 본체 내에 설치되어 히트펌프장치와 연결되고, 상기 히트펌프장치에서 이송된 냉,난방의 열원과 공기를 열교환시키는 냉,난방용 열교환 코일과;

상기 본체 내에 설치되어 지중 열교환기와 연결되고, 상기 지중 열교환기(30)에서 이송된 제습 열원과 공기를 열교환시키는 제습용 열교환 코일과;

상기 본체의 디퓨져 내에 설치되고, 상기 냉,난방용 열교환 코일 또는 제습용 열교환 코일에서 열교환된 공기를 디퓨져에 가이드되어 일측으로 이송시키는 송풍팬;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 온실 히트펌프시스템용으로 냉난방 및 제습이 가능한 팬코일 유니트장치에 관한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 온실 히트펌프시스템용으로 냉난방 및 제습이 가능한 팬코일 유니트장치는 온실 내에 설치되어 히트펌프장치에서 생성된 냉,난방용 열원 및 지중 열교환기에서 생성된 지중 열원이 전달되고, 상기 냉,난방 열원 및 제습 열원이 공기와 열교환되어 공기를 온실 내에 공급함으로써, 작물이 선호하는 상태로 온,습도가 조절되어 작물의 생육환경을 개선하고, 그에 따라 작물의 생산량 및 생산품의 품질을 높아지며, 종래에 보일러 등 별도의 연료를 사용하지 않고 지중 열교환기의 열원을 이용하기에 에너지를 절약하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팬코일 유니트장치가 설치된 온실의 내부를 나타낸 정면 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 팬코일 유니트장치가 설치된 온실의 내부를 나타낸 측면 단면도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 팬코일 유니트장치를 나타낸 측면 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 팬코일 유니트장치를 나타낸 정면도이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 온실 내에 설치되고, 히트펌프장치와 연결되어 냉,난방의 열원 공급받으며, 지중 열교환기와 연결되어 제습에 필요한 열원도 공급받아 온실에 냉,난방 및 제습하는 팬코일 유니트 장치에 있어서,

일측면에 내부와 관통되는 디퓨져가 형성되는 본체와;

상기 본체 내에 설치되어 히트펌프장치와 연결되고, 상기 히트펌프장치에서 이송된 냉,난방의 열원과 공기를 열교환시키는 냉,난방용 열교환 코일과;

상기 본체 내에 설치되어 지중 열교환기와 연결되고, 상기 지중 열교환기(30)에서 이송된 제습 열원과 공기를 열교환시키는 제습용 열교환 코일과;

상기 본체의 디퓨져 내에 설치되고, 상기 냉,난방용 열교환 코일 또는 제습용 열교환 코일에서 열교환된 공기를 디퓨져에 가이드되어 일측으로 이송시키는 송풍팬;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팬코일 유니트장치가 설치된 온실의 내부를 나타낸 정면 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 팬코일 유니트장치가 설치된 온실의 내부를 나타낸 측면 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 팬코일 유니트장치를 나타낸 측면 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 팬코일 유니트장치를 나타낸 정면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 온실 히트펌프시스템용으로 냉난방 및 제습이 가능한 팬코일 유니트장치(40)는 각종 식물과 채소 등의 작물을 재배하는 온실(1)에 냉,난방의 열원을 공급하는 동시에 제습에 따른 열원을 공급하는 장치로써, FCU(fan coil unit)라고도 한다.

상기 팬코일 유니트장치(40)는 본체(케이스,41)와, 냉,난방용 열교환 코일(50)과, 제습용 열교환 코일(60)과, 송풍팬(70)으로 구성된다.

상기 팬코일 유니트장치(40)의 본체(41)는 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 내부가 중공된 상태에서 일측면에 내부와 관통되는 디퓨져(42)가 형성되고, 상기 디퓨져(42)는 도 3에서처럼, 외측으로 돌출 형성되는데, 공기를 원활하게 가이드하도록 곡선지게 형성된다. 이때, 상기 디퓨져(42)는 가이드하는 공기를 일측으로 멀리 보내기 위해 중심점으로 모이는 형태로 형성된다.

여기서, 상기 본체(41)의 타측면(디퓨져(42)의 반대측)에는 도 3에서처럼, 외부와 내부가 관통되어 공기가 유입되도록 유입구(43)가 형성되고, 상기 본체(41)의 상측부에는 도 4에서처럼, 본체(41) 내부의 공기압을 조절하는 공기변(45)이 더 설치된다. 이때, 상기 공기변(45)은 본체(41) 내의 압력이 상승하면 내부 공기를 외부로 배출시켜 압력을 조절한다.

또한, 상기 본체(41)의 유입구(43)에는 외부의 공기가 유입시, 곤충, 쓰레기 등의 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 필터(44)가 더 설치된다.

한편, 상기 디퓨져(42) 내에는 도 3과 도 4에서처럼, 송풍팬(70)이 더 설치되는데, 상기 송풍팬(70)은 모터에 의해 작동되어 외부의 공기를 유입구(43)를 통해 이송시켜 냉,난방용 열교환 코일(50) 또는 제습용 열교환 코일(60)을 관통하면서 열교환되고, 상기 열교환된 공기를 디퓨져(42)에 가이드되어 일측으로 이송시키는 역할을 한다.

상기 냉,난방용 열교환 코일(50)과, 제습용 열교환 코일(60)은 도 3에 도시한 바와 같이, 본체(41) 내에 각각 설치되는데, 본 발명에서는 냉,난방용 열교환 코일(50)의 후면에 제습용 열교환 코일(60)이 위치하는데, 이것은 하나의 실시예일 뿐 상호 설치되는 위치는 상관없다.

여기서, 상기 냉,난방용 열교환 코일(50)은 히트펌프장치(10)의 열원 공급/회수관(미도시)과 연결되어 히트펌프장치(10)에서 공급된 냉,난방용 열원과 공기가 상호 열교환한 뒤, 송풍팬(70)에 의해 온실(1) 내에 공급된다.

그리고, 상기 제습용 열교환 코일(60)은 지중 열교환기(30)의 지열 공급/회수관(미도시)과 연결되어 지중 열교환기(30)에서 공급된 지중 열원과 공기가 상호 열교환하여 제습에 필요한 열원을 송풍팬(70)에 의해 온실(1) 내에 공급한다.

한편, 상기 팬코일 유니트장치(40)는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 온실(1) 내에 구역별로 다수개가 설치되고, 상기 팬코일 유니트장치(40)는 도 1 내지 도 2에서처럼, 하나의 팬코일 유니트장치(40)에 공기이송관(80)이 설치되어 팬코일 유니트장치(40)를 통해 생성된 냉,난방 및 제습용 공기 열원이 공기이송관(80)을 통해 이송된다.

여기서, 상기 공기이송관(80)은 온실(1)의 길이방향으로 길게 형성되는데, 본체(41)의 디퓨져(42)와 연결되어 구역별로 다수개가 상호 이격되어 형성됨으로써, 온실(1) 내를 한번에 냉,난방 및 제습할 수 있고, 상기 공기이송관(80)의 일단부에는 이송되는 공기 열원이 온실(1) 내에 배출되도록 다수개의 노즐이 형성되며, 상기 공기이송관(80)의 끝단부에는 내부의 공기압을 조절할 수 있는 댐퍼(81)가 더 설치된다.

그리고, 상기 팬코일 유니트장치(40)의 본체(41)에는 도 3에서처럼, 냉,난방용 열교환 코일(50)의 냉방시 등에 발생되는 응축수 또는 별도로 발생하는 물을 모아 외부로 배출하는 배수판(46)이 형성된다.

또한, 상기 배수판(46)은 도 3에서처럼, 냉,난방용 열교환 코일(50)과 제습용 열교환 코일(60)의 하단부에 설치되는데, 상기 배수판(46)의 하단면에는 모인 물을 외부에 배출하도록 배출구(47)가 돌출 형성되며, 상기 배출구(47)는 본체(41)를 관통하여 외부로 돌출 형성된다.

10 : 히트펌프장치 30 : 지중 열교환기
40 : 팬코일 유니트장치 41 : 본체
42 : 디퓨져 43 : 유입구
44 : 필터 45 : 공기변
46 : 배수판 47 : 배출구
50 : 냉,난방용 열교환 코일 60 : 제습용 열교환 코일
70 : 송풍팬 80 : 공기이송관

Claims (4)

1. 온실(1) 내에 설치되고, 히트펌프장치(10)와 연결되어 냉,난방의 열원 공급받으며, 지중 열교환기(30)와 연결되어 제습에 필요한 열원도 공급받아 온실에 냉,난방 및 제습하는 팬코일 유니트 장치(40)에 있어서,
   일측면에 내부와 관통되는 디퓨져(42)가 형성되는 본체(41)와;
   상기 본체(41) 내에 설치되어 히트펌프장치(10)와 연결되고, 상기 히트펌프장치(10)에서 이송된 냉,난방의 열원과 공기를 열교환시키는 냉,난방용 열교환 코일(50)과;
   상기 본체(41) 내에 설치되어 지중 열교환기(30)와 연결되고, 상기 지중 열교환기(30)에서 이송된 제습 열원과 공기를 열교환시키는 제습용 열교환 코일(60)과;
   상기 본체(41)의 디퓨져(42) 내에 설치되고, 상기 냉,난방용 열교환 코일(50) 또는 제습용 열교환 코일(60)에서 열교환된 공기를 디퓨져(42)에 가이드되어 일측으로 이송시키는 송풍팬(70);을 포함하여 구성되며,
   상기 본체(41)는 타측면이 외부와 관통되어 송풍팬(70)에 의해 이송되는 공기가 유입되도록 유입구(43)가 형성되고, 상측부에는 내부의 공기압을 조절하는 공기변(45)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 온실 히트펌프시스템용으로 냉난방 및 제습이 가능한 팬코일 유니트장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 본체(41)의 유입구(43)에는 외부의 공기가 유입시, 이물질을 방지하도록 필터(44)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 온실 히트펌프시스템용으로 냉난방 및 제습이 가능한 팬코일 유니트장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 본체(41)에는 냉,난방용 열교환 코일(50)의 냉방시, 발생되는 응축수를 모아 외부로 배출하는 배수판(46)이 형성되고, 상기 배수판(46)은 냉,난방용 열교환 코일(50)과 제습용 열교환 코일(60)의 하단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 온실 히트펌프시스템용으로 냉난방 및 제습이 가능한 팬코일 유니트장치.
   
4. 삭제

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