KR101923123B1 - 증발식 냉각모듈 및 이를 이용한 공조시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가이드레일을 갖는 측면프레임과 상기 측면프레임의 상부및 하부에 가이드레일에 고정되는 조임편을 통하여 고정되는 용수파이프와 배수조가 각각 연결되어 격자형상을 유지토록 설치되고, 상기 측면프레임의 내측에 메쉬를 통하여 열전달유닛이 충진되며, 상기 배수조와 용수파이프는 서로 연결되는 재순환이 가능토록 설치되는 증발식 냉각모듈 및 이를 이용한 공조시스템에 관한 것이다.

Description

증발식 냉각모듈 및 이를 이용한 공조시스템{evaporative cooler module and Air conditioning system Using the evaporative cooler module}

본 발명은 가이드레일을 갖는 측면프레임과 상기 측면프레임의 상부및 하부에 가이드레일에 고정되는 조임편을 통하여 고정되는 용수파이프와 배수조가 각각 연결되어 격자형상을 유지토록 설치되고, 상기 측면프레임의 내측에 메쉬를 통하여 열전달유닛이 충진되며, 상기 배수조와 용수파이프는 서로 연결되는 재순환이 가능토록 설치되는 증발식 냉각모듈 및 이를 이용한 공조시스템에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨, 냉장고, 히트펌프 등에 설치되는 냉각 또는 히팅장치는 압축기, 응축기, 팽창밸브와 증발기로 구성되는데, 냉매를 이용하여 주위 공기로부터 열을 흡수하여 공기를 냉각시키거나 주변에 열을 전달하여 공기를 가열토록 하며, 이중 가장 핵심적인 부분은 열을 흡수하는 증발기 및 열을 방출하는 응축기라고 할 수 있다.

또한, 증발기는 응축기에서 액체 상태의 냉매를 팽창밸브를 통하여 기체 상태로 공급받고, 기체 상태로 된 냉매는 저온 상태이므로 증발기는 냉매가 순환하는 냉매관 외주에 부설된 냉각핀에 의하여 주위의 공기 중에서 열을 흡수하여 공기를 냉각시키는 것이다.

그리고, 상기 응축기는 압축기에서 고온고압으로 전달되는 기체상태의 냉매가 주변에 열을 전달하여 공기를 가열시키면서 액체상태로 변환한다.

이와 같이 공기를 냉각시키는 증발기의 성능은 냉각핀의 재질과 접열 면적에 따라 결정되므로, 냉각핀은 열전달계수가 높은 금속으로 제작하고 접열 면적을 최대로 형성하여 주위 공기로부터 최대한 많은 열을 흡수할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와같은 기술과 관련되어 종래의 특허 제1390649호에 다공성 금속섬유 부직포를 갖는 증발기의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 냉각핀(1)의 주위에 구비되는 냉각팬(30)을 더 포함할 수 있고, 상기 냉각팬(30)은 냉각핀(1)의 온도를 낮추고, 상기 냉각핀(1)과 물 미립자의 접촉효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 살수기(20)로 냉각수를 공급하기 위한 펌프(40) 및 배관이 설치되고, 상기 냉각핀(1)의 하단에 구비되는 냉각수 필터(50)를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 냉각핀(1)은 금속섬유(metal fiber)를 이용하여 다공성을 가지는 부직포 형태로 제작한 금속섬유 부직포(2)와, 금속섬유 부직포(2)를 지지하는 메쉬망(3)을 포함하며, 상기 냉각수 필터(50)는 상기 냉각핀(1)과 접촉되어 사용된 냉각수를 수집하는 저장소 상단에 위치하여, 상기 사용된 냉각수를 필터링 한 후 다시 사용한다.

그러나, 상기와 같은 수랭식 증발기는, 냉각판을 통하여 냉매코일(6)의 열을 외부에 전달하는 구성으로 유입되는 공기 자체의 습도를 조절하거나 차가운 공기 의 공급에 의한 효율상승의 효과는 구현할 수 없는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 간단한 구성으로 원하는 규격의 증발식 냉각모듈의 제작이 용이하도록 하고, 증발식에 의해 냉각된 공기를 실외기에 공급하여 효율적인 활용이 가능토록 하며, 물의 원활한 공급이 가능토록 하고, 조립식 구성이면서 규격화 되어 원가를 절감토록 하는 증발식 냉각모듈 및 이를 이용한 공조시스템을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 가이드레일을 갖는 측면프레임과 상기 측면프레임의 상부및 하부에 가이드레일에 고정되는 조임편을 통하여 고정되는 용수파이프와 배수조가 각각 연결되어 격자형상을 유지토록 설치되고, 상기 측면프레임의 내측에 메쉬를 통하여 열전달유닛이 충진되며, 상기 배수조와 용수파이프는 서로 연결되는 재순환이 가능토록 설치되는 증발식 냉각모듈을 제공한다.

그리고, 상기 열전달유닛은, 금속판에 서로 구분되는 다수의 절개라인을 통하여 방열판의 양측면에 돌출판을 형성하여 공기가 그 사이를 통과하면서 열전달이 가능토록 하고, 상기 금속판 상부의 플로킹천에 의해 수분을 용이하게 흡수하여 증발토록 설치되며, 간격유지부재가 일체로 더 구비되는 증발식 냉각모듈을 제공한다.

더하여, 상기 측면프레임의 내측에는 유로를 따라 하향경사지면서 요철을 갖는 물공급판이 설치되고, 상기 물공급판은 각 요철에 미세 분사공이 구비되면서 대부분의 물은 공기의 공급부에서 낙하토록 설치되는 증발식 냉각모듈을 제공한다.

또한, 상기 배수조는 드레인공이 구비되면서 필터를 구비하는 펌프가 일체로 구비되어 용수파이프에 물을 재순환 공급토록 설치되는 증발식 냉각모듈을 제공한다.

한편, 본 발명은 실외기에 열교환코일로 공기를 공급하는 팬의 일측에 설치되어 증발잠열에 의해 냉각되는 공기를 열교환코일에 공급토록 설치되는 증발식 냉각모듈을 이용한 공조시스템을 제공한다.

더하여, 상기 증발식냉각모듈은, 실외기의 크기에 따라 가로 및 세로방향으로 하나 이상이 연결되며, 최상부에서 공급되는 물을 최하부에만 연결되는 배수조를 통하여 포집한 후 재 순환토록 설치되는 증발식 냉각모듈을 이용한 공조시스템을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 간단한 구성으로 원하는 규격의 증발식 냉각모듈의 제작이 용이하고, 증발식에 의해 냉각된 공기를 실외기에 공급하여 효율적인 활용이 가능하며, 물의 원활한 공급이 가능하고, 조립식 구성이면서 규격화 되어 원가를 절감하는 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 증발기의 설치상태를 도시한 개략도이다.
도2 및 도3은 각각 본 발명에 따른 증발식 냉각모듈이 장착되는 공조시스템을 도시한 외관도 및 공기흐름도이다.
도4및 도5는 각각 본 발명에 따른 냉각모듈을 도시한 외관도 및 분해도이다.
도6 및 도7은 각각 본 발명에 따른 냉각모듈을 도시한 요부정면도 및 분해도이다.
도8은 본 발명에 따른 냉각모듈의 동작상태도이다.
도9 및 도10은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각모듈의 조립상태도 및 동작상태도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2 및 도3은 각각 본 발명에 따른 증발식 냉각모듈이 장착되는 공조시스템을 도시한 외관도 및 공기흐름도이고, 도4및 도5는 각각 본 발명에 따른 냉각모듈을 도시한 외관도 및 분해도이며, 도6 및 도7은 각각 본 발명에 따른 냉각모듈을 도시한 요부정면도 및 분해도이고, 도8은 본 발명에 따른 냉각모듈의 동작상태도이며, 도9 및 도10은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각모듈의 조립상태도 및 동작상태도이다.

본 발명의 증발식 냉각모듈(500)은, 가이드레일(512)을 갖는 양측의 측면프레임(510)과 상기 측면프레임의 상부 및 하부에는 가이드레일에 고정되는 조임편(511) 및 컨넥터(513)을 통하여 고정되는 용수파이프(530)와 배수조(550)가 각각 연결되어 전체적으로 격자형상을 유지토록 설치된다.

이때, 상기 용수파이프(530)는 분사공(531)이 상부에 위치토록 하여 막힘이 방지토록 설치되고, 상기 용수파이프를 감싸는 디플렉터판(533)을 통하여 면을 따라 흐르도록 설치된다.

그리고, 상기 측면프레임(510)의 내측에 메쉬(600)를 통하여 열전달유닛(700)이 충진된다.

또한, 상기 배수조(550)와 용수파이프(530)는 서로 연결되는 재순환이 가능토록 설치된다.

그리고, 상기 열전달유닛(700)은, 금속판(710)에 서로 구분되는 다수의 절개라인(713)을 통하여 방열판의 양측면에 돌출판(715)을 형성하여 공기가 그 사이를 통과하면서 열전달이 가능토록 하고, 상기 금속판 상부의 플로킹천(717)에 의해 수분을 용이하게 흡수하여 증발토록 설치되며, 간격유지부재(718)가 일체로 더 구비된다.

더하여, 상기 측면프레임(510)의 내측에는 유로를 따라 하향경사지면서 요철(811)을 갖는 물공급판(810)이 설치되고, 상기 물공급판은 각 요철에 미세 분사공(813)이 구비되면서 대부분의 물은 공기의 공급부에서 낙하토록 설치된다.

즉, 수량이 부족한 경우 분사공을 통하여 공급토록 하고, 수량이 초과할 경우 공기의 공급부에서 고압으로 공급되는 공기의 압력에 의해 낙하 하면서 비산토록 설치된다.

또한, 상기 배수조(550)는 드레인공(551)이 구비되면서 필터를 구비하는 펌프(553)가 일체로 구비된다.

한편, 본 발명은 실외기(900)에 열교환코일(910)로 공기를 공급하는 팬(930)의 일측에 설치되어 증발잠열에 의해 냉각되는 공기를 열교환코일에 공급토록 증발식 냉각모듈(500)이 설치된다.

또한, 상기 증발식냉각모듈(500)은 하부에 낙하되는 물을 포집토록 포집조(800)가 더 연결된다.

더하여, 상기 증발식냉각모듈(500)은, 도9 및 도10에서와 같이 실외기의 크기에 따라 가로 및 세로방향으로 하나 이상이 연결되며, 최상부에서 공급되는 물을 최하부에만 연결되는 배수조를 통하여 포집한 후 재 순환토록 설치된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도10에서 도시한 바와같이 본 발명의 증발식 냉각모듈(500)은, 가이드레일(511)을 갖는 양측의 측면프레임(510)과 상기 측면프레임의 상부 및 하부에는 가이드레일에 고정되는 조임편(511) 및 컨넥터(513)을 통하여 고정되는 용수파이프(530)와 배수조(550)가 각각 연결되어 실외기의 크기에 대응되는 격자형상을 유지토록 한다.

더하여, 상기 조임편 및 컨넥터에는 볼트공이 각각 형성도어 볼트가 조립시 가이드레일에 밀착되어 일정위치에서 견고하게 고정토록 되고, 상기 컨넥터는 상단이 후크형상으로 형성되어 용수파이프를 걸어 지지한 상태에서 결합토록 한다.

이때, 상기 용수파이프(530)는 측면프레임의 상단에 장착시 분사공(531)이 상부에 위치토록 하여 막힘이 방지토록 하고, 상기 용수파이프를 통한 물의 공급시 용수파이프를 감싸는 디플렉터판(533)을 통하여 면을 따라 균일하게 흐르도록 한다.

그리고, 상기 측면프레임(510)의 내측에 메쉬(600)를 통하여 열전달유닛(700)이 충진되어 열전달유닛을 지지하면서 외부에서 공급되는 공기가 용이하게 유동토록 된다.

또한, 상기 배수조(550)와 용수파이프(530)는 서로 연결되는 재순환이 가능토록 설치되어 물을 보충할 때 자연 증발되는 량을 제외하고는 연속하여 공급이 가능토록 된다.

이때, 상기 배수조(550)는 드레인공(551)이 구비되면서 필터를 구비하는 펌프(553)가 일체로 구비되어 물순물이 제거된 물을 연속하여 상부에 위치한 용수파이프에 공급한다.

그리고, 상기 열전달유닛(700)은, 금속판(710)에 서로 구분되는 다수의 절개라인(713)을 통하여 양측면에 돌출판(715)을 형성하여 공기가 그 사이를 통과하면서 열전달이 가능하고, 상기 금속판 상부의 플로킹천(717)에 의해 수분을 용이하게 흡수하여 증발하며, 간격유지부재(718)가 일체로 더 구비되어 일정한 간격을 유지함으로써 공기의 유동이 용이하게 된다.

더하여, 상기 측면프레임(510)의 내측에는 유로를 따라 하향경사지면서 미세 분사공(813)을 일체로 구비하는 요철(811)을 갖는 물공급판(810)이 설치되어 물을 전체적으로 균일하게 공급한다.

즉, 수량이 부족한 경우 미세 분사공을 통하여 공급토록 하고, 수량이 초과할 경우 공기의 공급부에서 고압으로 공급되는 공기의 압력에 의해 낙하 하면서 비산토록 되어 열전달유닛 전체에 균일한 물의 공급이 가능하게 된다.

한편, 본 발명은 실외기(900)에 열교환코일(910)로 공기를 공급하는 팬(930)의 일측에 증발식 냉각모듈(500)이 설치되어 증발잠열에 의해 냉각되는 공기를 열교환코일에 공급하여 효율을 상승토록 한다.

또한, 상기 증발식냉각모듈(500)은 하부에 낙하되는 물을 포집토록 포집조(800)가 더 연결되어 하나의 증발식냉각모듈에서 낙하되는 물을 용수파이프의 역활과 같이 하부에 위치한 증발식냉각모듈에 공급토록 한다.

더하여, 상기 증발식냉각모듈(500)은, 도9 및 도10에서와 같이 실외기의 크기에 따라 가로 및 세로방향으로 하나 이상이 연결되며, 최상부의 용수파이프에서 공급되는 물을 최하부에만 연결되는 배수조를 통하여 포집한 후 재 순환토록 하고, 중간에 위치한 개별 증발식냉각모듈의 하부에는 포집조(800)가 구비되어 낙하되는 물을 모아 하부에 위치한 증발식냉각모듈에 공급토록 하는 것이다.

500...증발식 냉각모듈 510...측면프레임
530...용수파이프 533...디플렉터판
550...배수조 600...메쉬
700...열전달유닛 900...실외기
930...팬

Claims (6)

1. 가이드레일을 갖는 측면프레임과
   상기 측면프레임의 하부 및 상부에는 상기 가이드레일에 고정되는 조임편 및 컨넥터를 통하여 고정되는 배수조와 용수파이프가 각각 연결되어 격자형상을 유지토록 설치되고,
   상기 측면프레임의 사이에 메쉬를 통하여 증발잠열에 의한 냉각이 가능한 열전달유닛이 충진되며,
   상기 배수조와 용수파이프는 서로 연결되어 물의 재순환이 가능토록 설치되고,
   상기 측면프레임의 내측에는 유로를 따라 하향경사지면서 요철을 갖는 물공급판이 설치되고,
   상기 물공급판은, 각 요철에 미세 분사공이 구비되면서 상기 요철에서 넘쳐흐른 물은 공기의 공급부에서 낙하토록 설치되는 것을 특징으로 하는 증발식 냉각모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 열전달유닛은, 금속판에 서로 구분되는 다수의 절개라인을 통하여 돌출판을 형성하여 공기가 그 사이를 통과하면서 열전달이 가능토록 하고,
   상기 금속판 상부의 플로킹천에 의해 수분을 용이하게 흡수하여 증발토록 설치되며, 간격유지부재가 일체로 더 구비되는 것을 특징으로 하는 증발식 냉각모듈.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 배수조는 드레인공이 구비되면서 필터를 구비하는 펌프가 일체로 구비되어 용수파이프에 물을 재순환 공급토록 설치되는 것을 특징으로 하는 증발식 냉각모듈.
5. 실외기의 열교환코일로 공기를 공급하는 팬의 일측에 설치되어 증발잠열에 의해 냉각되는 공기를 열교환코일에 공급토록 제1항, 제2항, 제4항중 선택되는 어느 한항으로 이루어진 증발식 냉각모듈이 일체로 설치되는 증발식 냉각모듈을 이용한 공조시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 증발식냉각모듈은, 실외기의 크기에 따라 가로 또는 세로방향으로 하나 이상이 연결되며,
   최상부의 용수파이프에서 공급되는 물을 최하부에만 연결되는 배수조를 통하여 포집하여 재 순환토록 설치되고,
   개별 증발식냉각모듈의 하부에는 낙하되는 물을 포집하여 하부의 증발식냉각모듈에 공급토록 포집조가 더 연결되는 것을 특징으로 하는 증발식 냉각모듈을 이용한 공조시스템.

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