KR101812686B1

KR101812686B1 - 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치

Info

Publication number: KR101812686B1
Application number: KR1020160065711A
Authority: KR
Inventors: 이정식
Original assignee: 이정식
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2017-12-27
Also published as: KR20170134046A

Abstract

본 기재는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치 내부로 흡입되어 온도 및 습도가 조절된 공기를 상기 저온 창고 내에 제공하는 공기 유동부 및 저온 창고 내에서 발생되는 배출 가스를 흡입하여 외부로 배출하는 배출 가스 유동부를 포함하는 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치에 관한 것으로, 저온 창고 내부가 일정 범위의 온도 및 습도를 유지할 수 있도록 하는 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치를 제공한다.

Description

저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치 {TEMPERATURE, MOISTURE AND AIR CONTROLLING APPARATUS FOR COLD WAREHOUSE}

본 기재는 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치에 관한 것으로, 저온 창고 내부가 정온 항습 및 환기 상태를 유지할 수 있도록 하는 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치에 관한 것이다.

최근 기술이 발달함에 따라 과실, 야채, 특용작물과 같은 식품류의 생산에 있어서, 필요한 기구들은 점차 자동화되고, 우수한 품종의 종자들이 개량되면서 이들 식품류의 생산량이 크게 증가하게 되었다. 인류는 이로써 식량 부족에 대한 문제에 대한 걱정을 줄일 수 있게 되었다.

다만, 식품류의 생산은 종류에 따라 일년에 한 번 가능한 품종도 있기 때문에, 일년 내내 필요로하는 사람들에게 끊이지 않고 꾸준히 공급하기 위해서는 식품류의 저장 역시 중요한 문제로 떠오르게 되었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 식품류를 보다 오랜 기간동안 보관하기 위하여 일정 온도에서 일정 습도를 유지할 수 있는 저온 창고가 등장하게 되었다. 저온 창고는 저온 상태를 유지함으로써 식품류의 신선도를 유지시키면서 장기간의 보관 동안에도 수분이 손실되지 않도록 일정 수준의 습도를 유지한다.

다만, 과실, 야채, 특용작물과 같은 신선 식품류는 살아있는 생물체이기 때문에, 저장 중에도 호흡에 의해 이산화탄소를 배출할 수 있으며, 숙성이 일어나면서 에틸렌 기체를 발생시키기도 한다. 또한 발효와 같은 과정이 진행될수도 있으며, 혹은 바람직하지 않지만 부패가 일어날 수도 있다.

또한 이와 같은 호흡, 숙성, 발표, 부패 등과 같은 과정은 하나의 개체에만 영향을 주는 것이 아니라, 이들과 같은 과정을 거치면서 발생되는 기체들에 의해 주변 식품들에까지 영향을 미치게 된다.

따라서 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 저온 창고 내부의 오염된 공기를 주기적으로 교체해주어야 한다. 다만, 공기를 교체할 때마다 외부 공기 온도와 저온 창고 내부의 공기 온도가 서로 상이하여 온도가 크게 변화됨으로써 저장된 식품류의 품질을 저하시키거나 저장 기간을 단축시키는 문제점이 있다.

또한 환기를 시키거나 출입을 위해 개폐되는 문 또는 창문을 통해 설치류, 해충 등이 저온 창고 내부로 침입하여 저장된 식품류에 손상을 가하는 문제점도 발생되곤 한다.

본 기재는, 별도의 문을 개폐하지 않으면서도 외부로부터 유입되는 공기의 온도 및 습도를 저온 창고 내의 온도와 일정하게 조절하여 저온 창고 내에 제공하고자 한다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치는, 저온 창고 내의 온도 및 습도를 조절하기 위한 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치로, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치 내부로 흡입되어 온도 및 습도가 조절된 공기를 저온 창고 내에 제공하는 공기 유동부 및 저온 창고 내에서 발생되는 배출 가스를 흡입하여 외부로 배출하는 배출 가스 유동부를 구획하는 분리판을 포함하고, 공기 유동부는, 외부로부터 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치 내부로 공기를 흡입하는 흡입구, 흡입구와 대향 배치되며, 흡입구를 통해 흡입된 공기를 저온 창고 내부로 전달하는 유입구, 흡입구와 인접 배치되며, 회전에 의해 외부로부터 흡입구를 통해 공기를 흡입하는 흡입 회전팬 및 유입구로 수증기를 전달하기 위해 제상수를 증발시키는 히터를 포함하는 증발기, 유입구와 인접하게 배치되며, 저온 창고 내부의 습도를 조절하기 위하여 흡입구를 통해 흡입된 공기에 수증기를 제공하는 제상수가 저장되는 제상수 저장부, 제상수 저장부 하부에 배치되어 제상수 저장부에 저장된 제상수를 가열 및 증발 시키는 제상수 가열기, 증발기 및 제상수 가열기와 연결되며, 증발기로부터 제공되는 낮은 압력의 냉매를 높은 압력을 가지도록 압축하여 제상수 가열기에 제공하는 냉매 압축기 및 유입구에 배치되며, 제상수 저장부로부터 증발된 수증기를 통과시키면서 수증기 입자를 미세화시키는 엘리미네이터를 포함하고, 배출 가스 유동부는, 저온 창고 내에서 발생되는 배출 가스를 외부로 배출하는 배출구 및 배출구와 인접 배치되며, 유입 회전팬을 포함하여 유입 회전팬의 회전을 이용하여 배출 가스가 배출구를 통해 외부로 배출되는 것을 보조하는 응축기를 포함하며, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치는, 증발기와 냉매 압축기를 연결하는 제1 냉매 유로, 냉매 압축기와 제상수 가열기를 연결하는 제2 냉매 유로, 제상수 가열기와 응축기를 연결하는 제3 냉매 유로 및 응축기와 증발기를 연결하는 제4 냉매 유로를 포함한다.

이때, 본 실시예의 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치는 저온 창고용 온도 및 습도 제어 장치의 외부에 배치되는 저장고 내부 증발기 및 저장고 내부 증발기에서 응집된 물을 제상수 저장통으로 전달 및 공급하는 제상수 공급 유로를 더 포함할 수 있다.

본 실시예의 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치는 제1 냉매 유로에 배치되어 냉매의 증발 압력을 조절하는 증발 압력 조정 밸브를 더 포함할 수 있다.

본 실시예의 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치는 제4 냉매 유로에 배치되어 냉매에 포함된 수분을 제거하는 드라이어 및 드라이어 및 증발기 사이에 배치되는 미세 유로를 더 포함할 수 있다.

본 실시예의 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치는 공기 유동부 내에 개폐 가능하도록 배치되어 공기 유동부 내의 공기의 흐름을 제어하는 제1 댐퍼를 더 포함할 수 있다.

이때, 본 실시예의 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치는 증발기 및 제1 댐퍼 사이에 배치되어 제1 댐퍼를 통과하는 공기의 온도를 측정하는 온도 측정 센서를 더 포함할 수 있다.

배출 가스 유동부는, 저온 창고 내의 배출 가스를 흡입하는 흡기 덕트 및 배출구를 개폐 가능하도록 배치되는 제2 댐퍼를 포함할 수 있다.

본 실시예의 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치는 유입구에 배치되어 공기의 저온 창고 내부로의 유입을 보조하는 배출 회전팬을 더 포함할 수 있다.

흡입구에 배치되어 외부로부터 유입되는 이물질을 여과하는 필터를 더 포함할 수 있다.

제상수 저장부는, 저장된 제상수의 수위를 측정하는 수위 측정 센서를 포함할 수 있다.

엘리미네이터는, 서로 대향 배치되는 한 쌍의 타공 플레이트 및 한 쌍의 타공 플레이트 사이에 서로 이격 배치되는 복수의 응집 플레이트를 포함할 수 있다.

이때, 응집 플레이트는 유입되는 수증기의 진행 방향을 향해 오목한 단면을 가질 수 있다.

복수의 응집 플레이트는 복수의 행을 이루도록 배치되며, 어느 한 행의 응집 플레이트는 다른 한 행의 응집 플레이트와 엇갈려 배치될 수 있다.

복수의 응집 플레이트 사이의 이격부는 타공 플레이트의 타공과 대응되도록 배치될 수 있다.

본 기재에 의하면 출입구 또는 환기구의 개폐 없이도 온도 및 습도가 일정하게 유지되는 공기를 제공할 수 있기 때문에, 갑작스러운 온도 및 습도의 변화에 의한 제품의 피해와 외부로부터 침입하는 설치류 및 해충 등에 의한 제품 손상을 방지하는 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치가 구비된 저온 창고의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 II-II 절단선을 따라 절단된 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치의 단면이 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 단면도에서 공기 유동부 및 배출 가스 유동부가 구분되도록 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치의 흡입구를 통해 공기가 유입되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에서 유입된 공기를 가습하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치의 배출 가스 유동부를 통해 배출 가스가 외부로 배출되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치의 냉매 순환도가 개략적으로 도시되어 있다
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치의 엘리미네이터의 내부 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8의 엘리미네이터를 위에서 내려다 본 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 기재를 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 기재의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 기재를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로 본 기재가 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)가 구비된 저온 창고(10)의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)는 저온 창고(10) 내부의 온도 및 습도를 조절하기 위한 장치이다. 도 1에 도시된 저온 창고(10) 내부에는 주로 과실, 야채, 특용작물과 같은 식품류가 저장될 수 있다. 저온 창고(10)의 내부는 온도 및 습도가 일정하게 유지되어야 장기적인 보관이 가능하며, 보관 대상의 신선도가 유지될 수 있다.

그러나 과실, 야채, 특용작물과 같은 식품류의 경우, 저온 창고(10)에 저장되어 있는 동안에도 호흡, 숙성, 발효, 부패 등과 같은 과정들을 거치면서 이산화탄소, 에틸렌 기체 등과 같은 다양한 기체들을 발생시킬 수 있다. 이들 기체들은 함께 저장중인 다른 식품류의 호흡, 숙성, 발효, 부패 등과 같은 과정을 촉진시킴으로써 제품의 품질을 저하시키거나 장기간의 보관을 어렵게하는 문제점이 있다.

또한 환기 또는 출입을 위해 저온 창고(10)의 문 또는 창문을 개폐하는 동안 외부로부터 저온 창고(10) 내부의 온도와 상이한 온도를 가지는 공기가 유입됨으로써 제품의 품질을 저하시키는 문제점도 발생할 수 있다. 한편, 출입을 위해 개폐되는 문을 통해 설치류, 해충 등이 저온 창고(10) 내부로 침입하여 제품에 손상을 가하는 문제점도 발생할 수 있다.

본 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)는 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 문을 개폐하지 않으면서도 외부로부터 유입되는 공기의 온도 및 습도를 일정하게 조절하여 저온 창고(10) 내에 제공할 수 있는 장치이다.

도 2에는 도 1의 II-II 절단선을 따라 절단된 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)의 단면이 개략적으로 도시되어 있으며, 도 3에는 도 2의 단면도에서 공기 유동부(A) 및 배출 가스 유동부(B)가 구분되도록 도시되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이 본 실시예의 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)는 분리판(110)에 의해 공기 유동부(A) 및 배출 가스 유동부(B)로 구획된다.

공기 유동부(A)는 외부로부터 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100) 내로 공기가 유입되어 온도 및 습도가 조절된 후 저온 창고(10) 내부로 제공되는 부분이며, 배출 가스 유동부(B)는 저온 창고(10) 내에서 발생되는 이산화탄소 및 그 밖의 유해 가스들을 흡입하여 외부로 배출하는 부분이다. 본 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)의 공기 유동부(A) 및 배출 가스 유동부(B)는 서로 다른 기체들이 유동되어야 하기 때문에 분리판(110)에 의해 물리적으로 분리될 수 있으며, 분리판(110) 이외에도 제1 댐퍼(D1) 및 제상수 저장부(130)에 의해서도 분리될 수 있다.

본 실시예의 공기 유동부(A)는 흡입구(C), 유입구(D), 증발기(120), 제상수 저장부(130), 제상수 가열기(140), 냉매 압축기(170) 및 엘리미네이터(150)를 포함한다.

흡입구(C)는 외부와 연결되며 외부로부터 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)의 내부로 공기를 흡입하는 부분이다. 이때 본 실시예의 흡입구(C)에는 외부로부터 흡입되는 공기에 포함된 먼지, 황사 등과 같은 이물질을 여과하기 위한 필터(CF)가 더 포함될 수 있다.

유입구(D)는, 흡입구(C)를 통해 흡입되어 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)의 내부를 통과하면서 온도 및 습도가 조절된 공기를 저온 창고(10) 내부로 유입시키는 부분이다. 본 실시예의 흡입구(C)와 유입구(D)는 서로 대향 배치되기 때문에, 흡입구(C)를 통해 흡입된 공기는 직선 방향으로 유동되어 유입구(D)를 통해 저온 창구 내부로 전달될 수 있다.

증발기(120)는 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이 흡입구(C)와 인접 배치된다. 증발기(120)에는 흡입 회전팬(F1)이 포함되며, 흡입 회전팬(F1)의 회전에 의해 흡입구(C)로부터 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100) 내부로 공기가 흡입될 수 있다. 또한 증발기(120)는 이후 설명하는 제상수 저장부(130)에 저장된 제상수를 증발시켜 저온 창고(10) 내부로 전달되는 공기에 수증기를 제공하여 습도를 증가시킬 수 있다.

증발기(120) 내에는 가열 히터가 배치될 수 있다. 가열 히터는 전기에 의해 저항 가열 방식으로 가열되어 외부로부터 유입되는 공기의 온도를 증가시킬 수 있다. 따라서 가열된 공기를 저온 창고(10) 내에 직접 제공할 수도 있으며, 혹은 가열된 공기를 제상수 저장통을 향해 제공하여 제상수의 증발을 보조할 수도 있을 것이다.

제상수 저장부(130)는 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이 유입구(D)와 인접하게 배치된다. 앞서 설명한 것과 같이 제상수 저장부(130)에는 저온 창고(10) 내부로 전달되는 공기에 수증기를 제공하는 제상수가 저장되어 있다.

본 실시예에 따른 제상수 저장부(130)는 외부 물 공급 장치와 연결되어 일정한 수위의 제상수를 유지할 수 있다. 이를 위해서 본 실시예의 제상수 저장부(130)는 저장된 제상수의 수위를 측정하는 수위 측정 센서(132)를 포함할 수 있다.

수위 측정 센서(132)는 제상수에 저장된 제상수의 수위를 주기적으로 측정하여, 수위가 낮아졌을 때는 외부로부터 물을 공급받도록 하여 일정한 수위의 제상수를 유지하도록 한다. 반대로 수위가 지나치게 높아지는 경우에는 오버플로우관을 통해 지나치게 많은 양이 저장된 제상수를 외부로 배출시킬 수 있다.

이때 본 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)는 저장고 내부 증발기(180) 및 제상수 공급 유로(182)를 더 포함할 수 있다.

저장고 내부 증발기(180)는 도 1에 도시된 것과 같이 본 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)의 외부에 배치되며, 냉매를 기화시켜 낮은 온도의 공기를 직접 저온 창고(10) 내부에서 생성하여 제공한다.

이때 저장고 내부 증발기(180)에 의해 냉매가 기화되면서 주위 온도가 낮아져 공기 중의 수분이 이슬점 하강에 의해 응집되어 물이 생성되면, 생성된 물을 제상수 공급 유로(182)를 통하여 제상수 저장부(130)로 이동시킬 수 있다.

제상수 가열기(140)는 제상수 저장부(130) 하부에 배치되어 제상수 저장부(130)에 저장된 제상수를 가열 및 증발시킬 수 있다. 제상수를 가열하기 위해 필요한 열은 제상수 가열기(140) 내부를 통과하는 고온의 냉매에 의해 제공된다. 이는 이후 도 7과 관련하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

냉매 압축기(170)는 증발기(120) 및 제상수 가열기(140)와 연결되며 증발기(120)로부터 제공되는 낮은 압력의 냉매를 압축하여 높은 압력의 냉매로 전환시키고, 높은 압력의 냉매를 제상수 가열기(140)에 제공한다.

엘리미네이터(150)는 유입구(D)에 배치되며, 제상수 저장부(130)로부터 증발된 수증기를 통과시키면서 수증기 입자를 미세화시킴으로써 저온 창고(10) 내부로 전달되는 공기의 습도를 조절하고 입자가 작고 고른 수증기가 제공될 수 있도록 한다. 엘리미네이터(150)의 구체적인 구조는 도 8 및 9와 관련하여 이후 보다 상세히 설명하기로 한다.

이 외에도 공기 유동부(A) 내에는 개폐 가능하도록 배치되는 제1 댐퍼(D1)가 더 포함될 수 있다.

제1 댐퍼(D1)는 일 예로, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이 증발기(120) 및 제상수 저장부(130) 사이에 위치할 수 있으며, 공기 유동부(A) 내의 공기의 흐름을 제어한다. 즉, 외부로부터 공기의 흡입이 필요한 경우에는 개방되어 공기를 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100) 내부로 흡입시킬 수 있고, 외부로부터의 공기의 흡입이 불필요한 경우에는 폐쇄되어 공기의 흐름을 차단할 수 있다.

이때 제1 댐퍼(D1)와 증발기(120) 사이에는 흡입되는 공기의 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서(126)가 위치할 수 있다. 다만, 온도 측정 센서(126)의 위치는 일 예에 불과하며, 이 외에도 흡입되는 공기의 온도를 측정할 수 있는 위치라면 어느 위치이든 무방하다.

도 4 및 도 5에는 본 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)의 공기 유동부(A)를 통해 공기가 유입되어 가습되는 모습이 도시되어 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)의 흡입구(C)를 통해 공기가 유입되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 5는 도 4에서 유입된 공기를 가습하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 것과 같이, 제1 댐퍼(D1)가 개방되면 흡입 회전팬(F1)의 회전에 의해 흡입구(C)를 통해 외부로부터 공기가 흡입된다. 이때 제1 댐퍼(D1)와 증발기(120) 사이에 위치한 온도 측정 센서(126)에 의해 외부로부터 흡입된 공기의 온도가 측정되고, 측정된 온도에 따라 흡입된 공기의 온도를 증가시킬지 감소시킬지 여부가 결정된다. 온도 조절과 관련해서는 도 7에 대한 설명에서 보다 상세히 하기로 한다.

한편, 도 4와 같이 외부로부터 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100) 내부로 공기가 흡입되고 나면, 도 5에 도시된 것과 같이 제1 댐퍼(D1)가 닫히고 제상수 가열기(140)에 의해 제상수 저장부(130)에 저장된 제상수가 가열되어 수증기가 발생되어 공기에 제공될 수 있다. 수증기가 포함된 공기는 유입 회전팬(F2)의 회전에 의해 유입구(D)를 통과하여 저온 창고(10) 내부에 제공된다.

한편, 본 실시예에 따라 저온 창고(10) 내부로부터 발생되는 배출 가스를 외부로 배출시키기 위한 배출 가스 유동부(B)는 배출구(E) 및 응축기(160)를 포함한다.

배출구(E)는 저온 창고(10) 내에서 발생되는 배출 가스를 외부로 배출하는 곳으로, 개폐 가능하도록 배치되는 제2 댐퍼(D2)를 포함한다. 제1 댐퍼(D1)와 유사하게 제2 댐퍼(D2) 역시 배출 가스를 외부로 배출하는 동안에는 개방될 수 있으며, 그 외의 불필요한 경우에는 폐쇄될 수 있어 저온 창고(10) 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 한다.

응축기(160)는 배출구(E)와 인접 배치되며, 배출 회전팬(F3)을 포함하여 배출 회전팬(F3)의 회전에 의해 저온 창고(10) 내에서 발생된 배출 가스가 배출구(E)를 통해 원활하게 배출되도록 한다.

본 실시예의 배출 가스 유동부(B)는 흡기 덕트(INDT)를 더 포함할 수 있다. 흡기 덕트(INDT)는 저온 창고(10) 내의 배출 가스를 흡입하여 본 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100) 내부로 전달한다.

도 6에는 본 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)의 배출 가스 유동부(B)를 통해 배출 가스가 외부로 배출되는 모습이 도시되어 있다. 도 6에 도시된 것과 같이 흡기 덕트(INDT)를 통해 배출 가스가 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100) 내부로 흡입되면 응축기(160)의 배출 회전팬(F3)이 회전하여 배출 가스를 배출구(E)를 향해 이동시킨다. 배출구(E)에 위치하는 제2 댐퍼(D2)는 개방되어 배출 회전팬(F3)의 회전에 의해 이동되는 배출 가스가 외부로 배출될 수 있도록 한다.

본 실시예의 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)는 제1 냉매 유로(P1), 제2 냉매 유로(P2), 제3 냉매 유로(P3) 및 제4 냉매 유로(P4)를 더 포함한다. 도 7에는 제1 내지 제4 냉매 유로(P4), 증발기(120), 냉매 압축기(170), 응집기 및 제상수 가열기(140)를 포함하는 본 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)의 냉매 순환도가 개략적으로 도시되어 있다. 본 실시예와 같이 도 7에 도시된 냉매 순환 시스템에서 냉매는 시계 반대 방향으로 순환된다.

제1 냉매 유로(P1)는 증발기(120)와 냉매 압축기(170)를 연결하고, 제2 냉매 유로(P2)는 냉매 압축기(170)와 제상수 가열기(140)를 연결하며, 제3 냉매 유로(P3)는 제상수 가열기(140)와 응축기(160)를 연결하고, 제4 냉매 유로(P4)는 응축기(160)와 증발기(120)를 연결한다.

증발기(120)에서는 액체 상태의 냉매가 기체로 기화되면서 주변의 온도가 감소될 수 있다.

이때, 제1 냉매 유로(P1)에는 증발 압력 조정 밸브(190)가 더 배치될 수 있다. 증발 압력 조정 밸브(190)는 증발기(120)로부터 제공되는 냉매의 증발 압력을 조절하여 냉매의 증발 온도가 영하로 내려가는 것을 방지한다.

증발기(120)에서 기화되어 온도가 감도된 냉매는 제1 냉매 유로(P1) 및 증발 압력 조정 밸브(190)를 거쳐 냉매 압축기(170)로 제공된다. 냉매 압축기(170)에서는 앞서 설명한 것과 같이 기화되어 압력이 낮아진 냉매를 압축하여 높은 압력을 가지도록 전환시킨다. 이때 냉매는 여전히 기체 상태를 유지한다. 다만 압력이 증가되면서 기체의 온도 역시 함께 증가되어 저온 저압 상태의 기체 냉매는 냉매 압축기(170)를 통과하면서 고온 고압 상태의 기체 냉매로 전환될 수 있다.

고온 고압 상태의 기체 냉매는 제2 냉매 유로(P2)를 통과하여 제상수 가열기(140)에 제공된다. 제상수 가열기(140)에서는 고온 상태의 냉매를 이용해 제상수를 가열 및 증발시킬 수 있다. 이때 제상수를 가열 및 증발시키기 위해 필요한 온도는 60℃ 내지 70℃이며, 고온 고압 상태의 기체 냉매는 이러한 온도를 제공할 수 있다.

제상수 가열기(140)를 통과한 냉매는 제3 냉매 유로(P3)를 통해 응축기(160)로 전달된다. 응축기(160)는 고온 고압 상태의 기체 냉매를 고온 고압 상태의 액체 냉매로 응축시킨다. 응축기(160)에 의해 고온 고압 상태의 액체로 응축된 냉매는 제4 냉매 유로(P4)를 통해 증발기(120)로 다시 제공된다.

이때 제4 냉매 유로(P4)에는 드라이어(122) 및 미세 유로(124)가 더 배치될 수 있다. 드라이어(122)는 냉매에 포함되어 있는 수분을 제거하여 건조한 냉매로 전환시키며, 미세 유로(124)는 드라이어(122) 및 증발기(120) 사이에 배치되어 냉매의 기화를 보조한다. 보다 구체적으로 설명하자면, 미세 유로(124)는 증발기(120)에 비해 냉매가 유동될 수 있는 통로의 단면적이 매우 작다. 따라서 고온 고압 상태의 액체 냉매가 좁은 단면적의 미세 유로(124)를 통과하다가 갑자기 상대적으로 매우 넓은 증발기(120) 내로 이동되는 경우에는 부피가 증가되고 압력이 낮아져 순식간에 기화될 수 있다.

도 8 및 도 9에는 앞서 설명한 엘리미네이터(150)의 세부 구성이 도시되어 있다. 도 8에 도시된 것과 같이 본 실시예에 따른 엘리미네이터(150)는 한 쌍의 타공 플레이트(152) 및 복수의 응집 플레이트(154)를 포함한다.

한 쌍의 타공 플레이트(152)는 서로 대향 배치되며, 한 쌍의 타공 플레이트(152) 중 어느 하나의 타공 플레이트(152a)는 수증기가 진입되는 측에 배치되며, 다른 하나의 타공 플레이트(152b)는 수증기가 배출되는 측에 배치된다. 각각의 타공 플레이트(152)는 복수의 타공(153)을 포함한다.

서로 대향 배치되는 한 쌍의 타공 플레이트(152) 사이에는 복수의 응집 플레이트(154)가 배치된다. 복수의 응집 플레이트(154)는 서로 이격 배치된다. 이때 응집 플레이트(154) 사이의 이격부(155)는 타공 플레이트(152)에 형성되는 타공(153)에 대응되도록 배치될 수 있다.

응집 플레이트(154) 각각은 수증기의 진행 방향을 향해 오목한 단면을 가질 수 있다. 도 9에는 도 8의 엘리미네이터(150)를 위에서 내려다 본 평면도가 도시되어 있다. 도 9의 화살표는 수증기의 진행 방향을 나타낸다. 도 9에 도시된 것과 같이 수증기가 진입되는 측의 타공 플레이트(152a)의 타공(153)을 통과한 수증기는 응집 플레이트(154)의 표면을 따라 이동될 수 있다.

이때 도 9에 도시된 것과 같이 복수의 응집 플레이트(154)는 복수의 행을 이루도록 배치되며, 어느 한 행의 응집 플레이트(154)는 다른 한 행의 응집 플레이트(154)와 엇갈려 배치될 수 있다. 따라서 제1 행의 응집 플레이트(154)의 표면을 따라 이동한 수증기는 제2 행의 응집 플레이트(154)의 오목한 단면에 부딪히게 된다. 제2 행의 응집 플레이트(154)의 오목한 단면에 부딪힌 수증기 중 입자가 큰 수증기들은 응집 플레이트(154)의 표면에 응집되어 아래로 모아져 다시 제상수 저장부(130)로 보내지거나 외부로 배출될 수 있다. 입자가 작은 수증기는 공기와 함께 제2 행의 응집 플레이트(154)의 표면을 따라 다시 이동될 수 있다.

이와 같은 과정을 반복하면서 입자가 작은 수증기들만 공기와 함께 엘리미네이터(150)를 통과하여 저온 창고(10) 내부로 유입될 수 있다. 본 실시예에 따른 엘리미네이터(150)에 의해 큰 입자를 가지는 수증기에 의한 흡착으로 인해 세균 번식과 같은 피해를 방지할 수 있으며, 입자가 작은 수증기로 인해 저온 창고(10) 내에 보다 고른 가습 효과를 확보할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)의 각 구성 및 기능에 대해 설명하였다. 이하에서는 본 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)에 의해 온도 및 습도가 조절되는 방법에 대해 설명하고자 한다.

먼저 온도가 조절되는 방법에 대해 설명한다. 우선 저온 창고(10) 내부에 환기가 필요한 경우, 제1 댐퍼(D1)를 개방하여 외부로부터 흡입구(C)를 통해 공기를 흡입한다. 이때 공기의 흡입은 증발기(120)에 배치된 흡입 회전팬(F1)의 회전에 의해 이루어질 수 있다. 온도 측정 센서(126)는 흡입된 공기의 온도를 측정하여 저온 창고(10) 내부의 온도보다 높은지 혹은 낮은지를 판단한다.

만일 흡입된 공기의 온도가 저온 창고(10) 내부의 온도보다 높다면 도 7에 도시된 것과 같은 냉매 순환 방식으로 저온 창고(10) 내부의 온도와 흡입된 공기의 온도가 유사해지도록 공기의 온도를 감소시킬 수 있다. 반대로 흡입된 공기의 온도가 저온 창고(10) 내부의 온도보다 낮다면 증발기(120)에 포함된 가열 히터를 작동시켜 공기의 온도를 증가시킬 수 있다.

이때 증발기(120)에 배치된 흡입 회전팬(F1)은 회전 속도를 조절하여 냉매 순환이나 히터에 의한 가열에 의해 공기의 온도가 급격하게 변화되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수도 있다. 흡입 회전팬(F1)의 회전 속도는 저온 창고(10) 내부의 온도와 흡입된 공기의 온도 차이를 측정하여 차이나는 값에 따라 단계적으로 조절될 수 있다.

한편, 습도가 조절되는 방법은 다음과 같다. 본 실시예에 따르면, 수위 측정 센서(132)에 의해 제상수의 수위가 주기적으로 감지되며, 정상 수위로 측정되는 경우에는 제상수 가열기(140)가 작동될 수 있다. 제상수 가열기(140)에 의해 제상수가 가열되어 공기 중에 수증기가 공급되면, 엘리미테이터를 통과하면서 굵은 입자를 가지는 수증기는 제거되고 입자가 작고 고른 수증기만 공기와 함께 저온 창고(10) 내부로 제공될 수 있다.

만일 수위 측정 센서(132)에 의해 제상수의 수위가 낮은 것으로 측정되면 저수위 경보가 작동되거나 자동으로 급수 장치가 작동되어 외부로부터 제상수를 공급받을 수 있다. 반대로 수위 측정 센서(132)에 의해 제상수의 수위가 높은 것으로 측정되면 앞서 설명한 것과 같이 오버플로우관을 통해 제상수의 일부를 외부로 배출시킬 수 있다.

이때 앞서 설명한 공기 유동부(A) 및 배출 가스 유동부(B)와는 별개로, 항온 구간과 항습 구간이라는 가상의 구간으로 구획될 수 있다. 항온 구간이란, 외부 공기가 흡입되어 저온 창고(10) 내부로 유입되기 전 냉매 압축기(170) 및 증발기(120)의 가열 히터에 의해 온도가 조절될 수 있는 구간으로, 도 2 및 도 3을 기준으로 흡입구(C)에서 제1 댐퍼(D1) 사이의 구간을 뜻한다. 항습 구간이란, 저온 창고(10)의 제상수를 재활용하여 저온 창고(10) 내부에 필요한 습도를 발생시키는 구간으로, 도 2 및 도 3을 기준으로 제1 댐퍼(D1)로부터 유입구(D) 사이의 구간을 뜻한다.

이상에서는 본 실시예에 따른 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치(100)에 대해 설명하였다. 본 실시예에 따르면, 출입구 또는 환기구의 개폐 없이도 온도 및 습도가 일정하게 유지되는 공기를 제공할 수 있기 때문에, 갑작스러운 온도 및 습도의 변화에 의한 제품의 피해와 외부로부터 침입하는 설치류 및 해충 등에 의한 제품 손상을 방지할 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10: 저온 창고
100: 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치
A: 공기 유동부
B: 배출 가스 유동부
C: 흡입구
D: 유입구
E: 배출구
F: 보조 흡입구
110: 분리판
120: 증발기
122: 드라이어
124: 미세 유로
126: 온도 측정 센서
130: 제상수 저장부
132: 수위 측정 센서
140: 제상수 가열기
150: 엘리미네이터
152, 152a, 152b: 타공 플레이트
153: 타공
154: 응집 플레이트
155: 이격부
160: 응축기
170: 냉매 압축기
180: 저장고 내부 증발기
182: 제상수 공급 유로
190: 증발 압력 조정 밸브
P1: 제1 냉매 유로
P2: 제2 냉매 유로
P3: 제3 냉매 유로
P4: 제4 냉매 유로
D1: 제1 댐퍼
D2: 제2 댐퍼
F1: 흡입 회전팬
F2: 유입 회전팬
F3: 배출 회전팬
INDT: 흡기 덕트
CF: 흡입구 필터

Claims

저온 창고 내의 온도, 습도 및 환기 상태를 조절하기 위한 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치로,
상기 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치 내부로 흡입되어 온도 및 습도가 조절된 공기를 상기 저온 창고 내에 제공하는 공기 유동부 및 상기 저온 창고 내에서 발생되는 배출 가스를 흡입하여 외부로 배출하는 배출 가스 유동부를 구획하는 분리판을 포함하고,
상기 공기 유동부는,
외부로부터 상기 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치 내부로 공기를 흡입하는 흡입구;
상기 흡입구와 대향 배치되며, 상기 흡입구를 통해 흡입된 공기를 상기 저온 창고 내부로 전달하는 유입구;
상기 흡입구와 인접 배치되며, 회전에 의해 외부로부터 상기 흡입구를 통해 공기를 흡입하는 흡입 회전팬 및 상기 유입구로 수증기를 전달하기 위해 제상수를 증발시키는 히터를 포함하는 증발기;
상기 유입구와 인접하게 배치되며, 저온 창고 내부의 습도를 조절하기 위하여 상기 흡입구를 통해 흡입된 상기 공기에 수증기를 제공하는 제상수가 저장되는 제상수 저장부;
상기 제상수 저장부 하부에 배치되어 상기 제상수 저장부에 저장된 상기 제상수를 가열 및 증발 시키는 제상수 가열기;
상기 증발기 및 상기 제상수 가열기와 연결되며, 상기 증발기로부터 제공되는 낮은 압력의 냉매를 높은 압력을 가지도록 압축하여 상기 제상수 가열기에 제공하는 냉매 압축기; 및
상기 유입구에 배치되며, 상기 제상수 저장부로부터 증발된 상기 수증기를 통과시키면서 상기 수증기 입자를 미세화시키는 엘리미네이터를 포함하고,
상기 배출 가스 유동부는,
상기 저온 창고 내에서 발생되는 배출 가스를 외부로 배출하는 배출구; 및
상기 배출구와 인접 배치되며, 배출 회전팬을 포함하여 상기 배출 회전팬의 회전을 이용하여 상기 배출 가스가 상기 배출구를 통해 외부로 배출되는 것을 보조하는 응축기를 포함하며,
상기 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치는,
상기 증발기와 상기 냉매 압축기를 연결하는 제1 냉매 유로;
상기 냉매 압축기와 상기 제상수 가열기를 연결하는 제2 냉매 유로;
상기 제상수 가열기와 상기 응축기를 연결하는 제3 냉매 유로; 및
상기 응축기와 상기 증발기를 연결하는 제4 냉매 유로를 포함하는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제1항에 있어서,
상기 저온 창고용 온도 및 습도 제어 장치의 외부에 배치되는 저장고 내부 증발기; 및
상기 저장고 내부 증발기에서 응집된 물을 상기 제상수 저장통으로 전달 및 공급하는 제상수 공급 유로를 더 포함하는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 냉매 유로에 배치되어 냉매의 증발 압력을 조절하는 증발 압력 조정 밸브를 더 포함하는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제1항에 있어서,
상기 제4 냉매 유로에 배치되어 상기 냉매에 포함된 수분을 제거하는 드라이어; 및
상기 드라이어 및 상기 증발기 사이에 배치되는 미세 유로를 더 포함하는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제1항에 있어서,
상기 공기 유동부 내에 개폐 가능하도록 배치되어 상기 공기 유동부 내의 공기의 흐름을 제어하는 제1 댐퍼를 더 포함하는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제5항에 있어서,
상기 증발기 및 상기 제1 댐퍼 사이에 배치되어 상기 제1 댐퍼를 통과하는 공기의 온도를 측정하는 온도 측정 센서를 더 포함하는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제1항에 있어서,
상기 배출 가스 유동부는,
상기 저온 창고 내의 배출 가스를 흡입하는 흡기 덕트; 및
상기 배출구를 개폐 가능하도록 배치되는 제2 댐퍼를 포함하는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제1항에 있어서,
상기 유입구에 배치되어 상기 공기의 상기 저온 창고 내부로의 유입을 보조하는 유입 회전팬을 더 포함하는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제1항에 있어서,
상기 흡입구에 배치되어 외부로부터 유입되는 이물질을 여과하는 필터를 더 포함하는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제1항에 있어서,
상기 제상수 저장부는,
저장된 상기 제상수의 수위를 측정하는 수위 측정 센서를 포함하는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제1항에 있어서,
상기 엘리미네이터는,
서로 대향 배치되는 한 쌍의 타공 플레이트; 및
한 쌍의 상기 타공 플레이트 사이에 서로 이격 배치되는 복수의 응집 플레이트를 포함하는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제11항에 있어서,
상기 응집 플레이트는 유입되는 수증기의 진행 방향을 향해 오목한 단면을 가지는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제12항에 있어서,
복수의 상기 응집 플레이트는 복수의 행을 이루도록 배치되며,
어느 한 행의 상기 응집 플레이트는 다른 한 행의 상기 응집 플레이트와 엇갈려 배치되는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.
제12항에 있어서,
복수의 상기 응집 플레이트 사이의 이격부는 상기 타공 플레이트의 타공과 대응되도록 배치되는, 저온 창고용 정온 항습 환기 조절 장치.