KR101978943B1

KR101978943B1 - 항온항습조

Info

Publication number: KR101978943B1
Application number: KR1020180136568A
Authority: KR
Inventors: 강성덕
Original assignee: 강성덕
Priority date: 2018-11-08
Filing date: 2018-11-08
Publication date: 2019-05-15

Abstract

시료가 수용된 공간의 온도나 습도 등 조건을 보다 균일하고 정밀하게 유지시킬 수 있는 항온항습조가 제공된다. 항온항습조는, 일 측에 입구가 형성된 하우징, 하우징 내부를 구획하여 입구와 연결된 수용공간을 내측에 형성하며 외면에 수용공간과 외부를 연통시키는 복수 개의 제1기공이 관통 형성된 제1챔버, 제1챔버를 둘러싸 내측에 수용하고 하우징 내부를 구획하여 제1챔버와의 사이에 제1챔버의 외측을 둘러싸는 폐로(閉路)로 이루어진 정류(整流)공간을 형성하며 외면에 정류공간과 외부를 연통시키는 복수 개의 제2기공이 관통 형성된 제2챔버, 하우징 내부에서 순환기류를 형성하여 제2챔버 외측으로 순환시키는 순환팬, 및 하우징의 일 측에 개폐 가능하게 형성되어 입구를 밀폐하는 기밀도어를 포함한다.

Description

항온항습조{Thermo hygrostat}

본 발명은 항온항습조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 시료가 수용된 공간의 온도나 습도 등 조건을 보다 균일하고 정밀하게 유지시킬 수 있는 항온항습조에 관한 것이다.

항온항습조는 외부와 차단된 공간 내부에서 시험대상(시료)을 특정 조건으로 유지시키는 장치이다. 이러한 항온항습조를 이용하여 제품의 수명을 예측하거나 기능을 테스트할 수 있고, 재료의 물성 변화를 관찰하는 등의 여러 가지 작업이 가능하다.

항온항습조는 내부에 공간이 형성된 용기와 같은 구조로 형성될 수 있으며 히터나 가습기 등을 내장할 수 있다. 이러한 구조로 내부 공간의 온도나 습도 등 조건을 적절히 조절할 수 있다. 항온 항습이 가능한 구조는 종래 여러 형태가 알려져 있다(예, 대한민국등록실용신안공보 20-0418036 등).

그러나 온 습도의 조절은 실질적으로 공기의 온도나 습도를 조절하는 방식으로 이루어지는바 강제 공급되는 공기 흐름에 의해 공간 내 조건이 균일하게 유지되지 못하거나 편차가 발생하는 등의 문제가 발생하기도 하였다. 특히 일반적으로 사용되는 송풍기 등에 의해 오히려 공간 내 특정 지점에 기류가 집중되는 역효과가 나타나고 그에 따른 불필요한 온도구배 등이 발생하는 문제가 있어 이에 대한 보다 효과적인 기술적 대안이 필요하였다.

대한민국등록실용신안공보 제20-0418036호, (2006. 06. 07), 명세서

본 발명의 기술적 과제는, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 시료가 수용된 공간 내 온도나 습도 등의 조건을 보다 균일하고 정밀하게 유지시킬 수 있는 항온항습조를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 항온항습조는, 일 측에 입구가 형성된 하우징; 상기 하우징 내부를 구획하여 상기 입구와 연결된 수용공간을 내측에 형성하며 외면에 상기 수용공간과 외부를 연통시키는 복수 개의 제1기공이 관통 형성된 제1챔버; 상기 제1챔버를 둘러싸 내측에 수용하고 상기 하우징 내부를 구획하여 상기 제1챔버와의 사이에 상기 제1챔버의 외측을 둘러싸는 폐로(閉路)로 이루어진 정류(整流)공간을 형성하며 외면에 상기 정류공간과 외부를 연통시키는 복수 개의 제2기공이 관통 형성된 제2챔버; 상기 하우징 내부에서 순환기류를 형성하여 상기 제2챔버 외측으로 순환시키는 순환팬; 및 상기 하우징의 일 측에 개폐 가능하게 형성되어 상기 입구를 밀폐하는 기밀도어를 포함한다.

상기 정류공간은 상기 제1챔버와 상기 제2챔버의 서로 인접하고 평행한 면 사이의 공간이 연결되어 이루어질 수 있다.

상기 항온항습조는, 상기 제2챔버와 상기 하우징의 사이에 상기 제2챔버를 둘러싸 형성되는 기류순환공간을 더 포함할 수 있다.

상기 항온항습조는, 상기 순환팬은 상기 기류순환공간 외측에 위치하며, 상기 기류순환공간과 상기 순환팬의 사이를 차단시키되 적어도 일 측에 개구가 형성되어 상기 개구로 기류를 통과시키는 기류조절판을 더 포함할 수 있다.

상기 개구는 상기 기류조절판 일 측에서 상기 기류순환공간으로 기류를 유입시키는 제1개구, 및 상기 기류조절판 타 측에서 상기 기류순환공간으로부터 기류를 배출시키는 제2개구를 포함하며, 상기 제1개구의 면적이 상기 제2개구의 면적보다 작을 수 있다.

상기 정류공간에 대한 상기 기류순환공간의 부피비는 1보다 클 수 있다.

상기 제1기공 및 상기 제2기공은 각각 상기 제1챔버 및 상기 제2챔버의 상기 순환팬과 대향되지 않는 면에 배치될 수 있다.

상기 제1챔버 및 상기 제2챔버는 상기 순환팬과 대향되는 적어도 일 면이 기공이 없는 차폐면으로 이루어질 수 있다.

상기 차폐면은 상기 제1챔버 및 상기 제2챔버에 의해 공유되는 단일면으로 이루어질 수 있다.

상기 항온항습조는, 상기 하우징 내부에서 상기 순환기류의 온도를 조절하는 온도조절모듈, 및 상기 순환기류의 습도를 조절하는 습도조절모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 시료가 수용되는 공간의 온, 습도 등 조건을 보다 균일하게 유지시키고 정밀하게 조정할 수 있다. 특히 시료나 그 주변의 온도가 불필요하게 상승하거나, 공간 내 온도나 습도 등의 편차가 증가하는 것을 효과적으로 막을 수 있으며 그를 통해 공간 전체의 조건을 균일하게 제어하고 유지시킬 수 있다. 따라서 본 발명을 이용하여 항온 항습이 필요한 여러 가지 작업을 편리하고 효과적으로 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 항온항습조의 사시도이다.
도 2는 도 1의 항온항습조의 기밀도어를 개방하고 내부구조를 함께 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 항온항습조의 횡단면도이다.
도 4는 도 1의 항온항습조의 종단면도이다.
도 5는 도 1의 항온항습조의 내부구조 일부를 확대도시한 사시도이다.
도 6은 도 1의 항온항습조의 작동도이다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 항온항습조에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 항온항습조의 사시도이고, 도 2는 도 1의 항온항습조의 기밀도어를 개방하고 내부구조를 함께 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 항온항습조의 횡단면도이며, 도 4는 도 1의 항온항습조의 종단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 항온항습조(1)는 하우징(30) 내 다중의 챔버[제1챔버(10) 및 제2챔버(20)]가 중첩된 구조로 각 챔버의 내측과 외측 및 챔버의 사이에 기류 흐름을 유지하고 조정할 수 있는 다중의 조정공간이 형성된다[도 2 내지 도 4참조]. 이러한 공간은 특히 제1챔버(10)와 제2챔버(20)의 사이에 제1챔버(10)의 외측을 둘러싸는 정류(整流)공간(도 3 내지 도 6의 201참조)을 포함하며 정류공간(201)은 각 챔버에 형성된 기공[제1기공(110) 및 제2기공(210)]을 통해서만 외부와 연통되는 구조로 이루어진다. 이러한 정류공간(201)은 수용공간(101)의 외측에서 기류의 영향으로부터 수용공간(101)을 보호하며, 동시에 기공구조를 통해 수용공간(101)과 국소적으로 공기를 교환하여 수용공간(101) 전체의 온도나 습도 등 조건도 매우 균일하게 유지시킨다. 따라서 수용공간(101) 내부에 불필요한 기류 등의 형성을 없애고 편차 없이 특정 온도나 습도로 조건을 보다 정밀하게 조정하며 다양한 작업을 수행하는 것이 가능하다.

이러한 본 발명의 항온항습조(1)는 구체적으로 다음과 같이 구성된다. 항온항습조(1)는 일 측에 입구(30a)가 형성된 하우징(30), 하우징(30) 내부를 구획하여 입구(30a)와 연결된 수용공간(101)을 내측에 형성하며 외면에 수용공간(101)과 외부를 연통시키는 복수 개의 제1기공(110)이 관통 형성된 제1챔버(10), 제1챔버(10)를 둘러싸 내측에 수용하고 하우징(30) 내부를 구획하여 제1챔버(10)와의 사이에 제1챔버(10)의 외측을 둘러싸는 폐로(閉路)로 이루어진 정류(整流)공간(201)을 형성하며 외면에 정류공간(201)과 외부를 연통시키는 복수 개의 제2기공(210)이 관통 형성된 제2챔버(20), 하우징(30) 내부에서 순환기류를 형성하여 제2챔버(20) 외측으로 순환시키는 순환팬(40), 및 하우징(30)의 일 측에 개폐 가능하게 형성되어 입구(30a)를 밀폐하는 기밀도어(32)를 포함한다. 이하, 이러한 본 발명의 항온항습조(1)에 대해서 본 발명의 일 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.

하우징(30)은 내부에 공간이 형성된 구조물로 일 측에는 내부 공간과 연통되는 입구(30a)가 형성될 수 있다. 하우징(30)은 입구(30a)를 제외한 나머지 부분이 밀폐될 수 있으며 내부 공간을 구획하여 여러 가지 다양한 구조를 내부에 배치할 수 있다. 하우징(30)은 내부 구조를 보호할 수 있는 견고한 소재로 제작될 수 있으며 필요에 따라 일부를 분리하거나 결합하는 것이 가능할 수도 있다. 하우징(30)은 예를 들어 방형의 통 형상으로 형성될 수 있으나 그와 같이 한정될 필요는 없으며 일 측에 입구(30a)가 형성되고 내부에 공간이 형성된 여러 가지 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 하우징(30)의 일 측에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 개폐 가능하게 형성되어 입구(30a)를 밀폐하는 기밀도어(32)가 형성될 수 있으며 기밀도어(32)를 개방하여 하우징(30)의 내부로 접근할 수 있다. 기밀도어(32)는 예를 들어, 적어도 일부가 투명한 소재로 형성되어 하우징(30) 내부를 관찰하는 것이 가능하게 형성될 수 있다. 기밀도어(32)는 하우징(30)과 힌지로 결합될 수 있으나 그와 같이 한정될 필요는 없으며 입구(30a)를 개폐할 수 있는 여러 가지 다양한 구조로 기밀도어(32)를 형성할 수 있다.

하우징(30)의 내부에는 제1챔버(10) 및 제2챔버(20)가 배치된다. 제1챔버(10) 및 제2챔버(20)에는 각각 제1기공(110) 및 제2기공(210)이 형성되어 있으며 각각의 챔버는 이러한 기공구조를 통해서 내부와 외부의 연통이 가능하게 형성된다. 특히 제1챔버(10)는 제2챔버(20)의 내측에, 제2챔버(20)는 제1챔버(10)의 외측에 서로 중첩된 형태로 배치됨으로써, 전술한 바와 같이 하우징(30) 내부를 다중으로 구획하여 다양한 조정공간을 형성할 수 있다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1챔버(10)는 하우징(30) 내부를 구획하여 하우징(30)의 입구와 연결된 수용공간(101)을 내측에 형성하며, 외면에는 내측의 수용공간(101)과 외부를 연통시키는 복수 개의 제1기공(110)이 관통 형성된다. 수용공간(101)은 입구(30a)와 연결되어 있어 기밀도어(32)가 개방되면 외부로부터 접근이 가능하며 따라서 수용공간(101) 내부에 시료를 배치하고 시험작업 등을 진행할 수 있다.

제1챔버(10)는 예를 들어, 하나 이상의 면으로 이루어진 방형의 통체와 같은 형태로 형성될 수 있으며 각 면은 예를 들어, 판상의 구조물을 결합하거나 절곡하는 등의 방식으로 형성할 수 있다. 제1기공(110)은 이러한 제1챔버(10)의 외면을 타공하는 방식으로 형성할 수 있고 외면을 완전히 관통하여 제1챔버(10)의 내부[즉, 수용공간(101)]와 외부를 연통시킬 수 있도록 형성할 수 있다. 제1챔버(10)는 예를 들어, 금속판 등을 이용하여 형성할 수 있으나 재질이 그와 같이 한정될 필요는 없으며 형상도 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다. 또한, 제1기공(110)의 크기나 배치 등도 필요에 따라 적절하게 조정해 줄 수 있다. 따라서 도시된 바와 같은 제1챔버(10)의 형태나 제1기공(110)의 크기 및 배치 등은 예시적인 것으로서 도면과 같이 한정하여 이해할 필요는 없다.

제2챔버(20)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1챔버(10)를 둘러싸 내측에 수용한다. 특히 제2챔버(20)는 하우징(30) 내부를 구획하여 제1챔버(10)와의 사이에 제1챔버(10)의 외측을 둘러싸는 폐로(閉路)로 이루어진 정류(整流)공간(201)을 형성하며, 외면에는 정류공간(201)과 외부를 연통시키는 복수 개의 제2기공(210)이 관통 형성된다. 즉, 제2챔버(20)는 제1챔버(10)를 내부에 수용하되 제1챔버(10)와 적어도 일부가 이격됨으로써 제1챔버(10)와의 사이에 정류공간(201)을 형성할 수 있다. 정류공간(201)은 도 3에 도시된 바와 같이 서로 중첩된 제1챔버(10)와 제2챔버(20)의 사이에 형성된 공간으로서 제1챔버(10) 외측을 둘러싸는 폐로[시작과 끝이 연결된 닫힌 회로와 같은 의미일 수 있다]의 형태로 이루어진 공간일 수 있다. 정류공간(201)은 예를 들어, 도시된 바와 같이 제1챔버(10)와 제2챔버(20)의 서로 인접하고 평행한 면 사이의 공간이 연결되어 이루어질 수 있다.

이러한 정류공간(201)은 제1기공(110) 및 제2기공(210)의 기공 구조를 통해서만 외부와 연통되며 기공 외 다른 부분은 챔버[제1챔버(10) 및 제2챔버(20)]에 의해 차폐되므로 직접적인 기류 유입은 차단된다. 또한 도시된 바와 같이 폭이 좁은 폐로 형태로 제1챔버(10) 외측을 둘러싸고 있으므로 내부 공기도 층을 형성하여 유지될 뿐 유동이 최소화된다. 따라서 정류공간(201)은 제1챔버(10) 내측의 수용공간(101)과, 제2챔버(20) 외측의 기류가 유동하는 공간[후술하는 기류순환공간(301)일 수 있다] 사이를 정체된 공기흐름으로 차단하여 수용공간(101)으로 의도치 않은 기류가 도달하거나 집중되는 것을 막는 역할을 할 수 있다. 또한, 분산된 기공 구조 각각을 통해서 국소적으로 공기를 입출시키므로, 공간 전체를 통해 균일하게 열이나 수분 등을 전달할 수 있다. 따라서 정류공간(201)을 이용하여 온도 편차 등을 만들어 내는 기류 등으로부터 수용공간(101)을 보호하고, 동시에 공간 전체의 온 습도 등 조건을 균일하게 조정하고 유지할 수 있다.

제2챔버(20) 역시 제1챔버(10)와 유사한 형태로 형성될 수 있다. 제2챔버(20)는 예를 들어, 하나 이상의 면으로 이루어진 방형의 통체와 같은 형태로 형성될 수 있으며 각 면은 예를 들어, 판상의 구조물을 결합하거나 절곡하는 등의 방식으로 형성할 수 있다. 제2기공(210)은 이러한 제2챔버(20)의 외면을 타공하는 방식으로 형성할 수 있고 외면을 완전히 관통하여 제2챔버(20)의 내부[특히 제1챔버(10)를 둘러싸는 정류공간(201)]와 외부를 연통시키도록 형성될 수 있다. 제2챔버(20)는 예를 들어, 금속판 등을 이용하여 형성할 수 있으나 재질이 그와 같이 한정될 필요는 없으며 형상도 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다. 또한, 제2기공(210)의 크기나 배치 등도 필요에 따라 적절하게 조정해 줄 수 있다. 따라서 도시된 바와 같은 제2챔버(20)의 형태, 제2기공(210)의 크기나 배치 등은 예시적인 것으로서 도면과 같이 한정하여 이해할 필요는 없다.

특히 직접적인 기류의 영향을 회피하기 위해 제2기공(210) 및/또는 제1기공(110)의 직경은 충분히 작게 형성할 수 있으며 그에 따라 각 기공의 개수도 적절히 증감시킬 수 있다. 또한 제1기공(110)과 제2기공(210)은 서로 중첩되지 않도록 제1기공(110)과 제2기공(210)을 서로 엇갈리게 배치할 수도 있다. 그 밖에도 기공 구조의 다양한 배치와 변경을 통해 기류의 영향을 더욱 최소화하고 온 습도 등 조건도 보다 균일하게 조정하고 유지하는 것이 가능하다. 즉 도면에 도시된 기공의 크기나 배치 등은 전술한 바와 같이 예시적인 것이므로 본 발명의 기술사상이 그로써 한정될 필요는 없다.

제1기공(110) 및 제2기공(210)은 도 4에 도시된 바와 같이 각각 제1챔버(10) 및 제2챔버(20)의 순환팬(40)과 대향되지 않는 면에 배치될 수 있다. 또한, 제1챔버(10) 및 제2챔버(20)는 순환팬(40)과 대향되는 적어도 일 면이 기공이 없는 차폐면(20a)으로 이루어질 수 있다. 이를 통해 후술하는 순환팬(40)이 형성하는 순환기류가 제2챔버(20)의 외측에서만 순환되고 기공 구조로는 직접 통과되지 못하도록 할 수 있다. 즉 도시된 바와 같이 제1챔버(10) 및 제2챔버(20)가 다면체의 형태로 형성되는 경우, 제1기공(110) 및 제2기공(210) 각각을 순환팬(40)을 향하지 않는 면에 배치하여 순환기류의 직접적인 영향을 회피할 수 있으며, 순환팬(40)을 향하는 면은 기공이 없는 차폐구조로 형성하여 해당 면으로의 기류 유입도 원천적으로 차단할 수 있다.

이러한 경우 차폐면(20a)은 도시된 바와 같이 제1챔버(10) 및 제2챔버(20)에 의해 공유되는 단일면으로 이루어질 수 있으며 제1챔버(10)와 제2챔버(20)는 하나의 차폐면(20a)을 공유하도록 일체로 결합된 구조를 이룰 수 있다. 그러나 이는 하나의 예일 뿐으로 그와 같이 한정하여 이해할 필요는 없으며 차폐면(20a)의 형성방식이나 제1챔버(10)와 제2챔버(20)의 형성방식 등은 필요에 따라 변경될 수 있다. 차폐면(20a)은 예를 들어, 제1챔버(10) 및 제2챔버(20)의 일부를 타공하지 않고 판 구조로 유지하는 등의 방식으로 형성할 수 있다. 순환기류의 형성방식이나, 순환기류를 회피하며 기공구조를 통해 국소적으로 공기를 교환하여 온 습도를 조절하는 작동과정 등에 대해서는 후술하여 좀더 상세히 설명한다.

순환팬(40)은 하우징(30) 내부에 배치되며 하우징(30) 내부에서 순환기류를 형성하여 제2챔버(20)의 외측으로 순환시킨다. 순환팬(40)은 일 측으로 공기를 유입하고 타 측으로 배출하는 구조일 수 있으며 이러한 구조로 공기를 유동시켜 순환기류를 형성할 수 있다(도 6의 실선화살표 참조). 특히 전술한 바와 같이 하우징(30) 내부를 구획하는 제2챔버(20)가 배치되어 있는바 순환팬(40)이 형성한 기류는 제2챔버(20) 둘레를 순환할 뿐 그 내측으로 침투하지 못한다. 순환팬(40)이 형성한 순환기류는 제2챔버(20) 둘레를 지속적으로 순환하여 일종의 공기 순환층을 형성하며 전술한 정류공간(201)은 이러한 공기 순환층의 공기를 기공구조를 통해 입출하며 온도 및 습도 등을 조절하고 유지할 수 있다. 순환팬(40)은 공기를 순환시켜 순환기류를 형성할 수 있는 다양한 방식으로 형성될 수 있으며 하우징(30) 내 위치는 필요에 따라 적절하게 조정될 수 있다.

순환팬(40)과 인접한 측의 하우징(30)의 내부에는 하우징(30) 내부에서 순환기류의 온도를 조절하는 온도조절모듈(50), 및 순환기류의 습도를 조절하는 습도조절모듈(60)이 배치될 수 있다. 온도조절모듈(50) 및 습도조절모듈(60)은 순환팬(40)이 형성하는 순환기류와 접촉이 용이한 위치에 배치될 수 있으며 해당 위치에서 순환기류와 접촉하며 온도나 습도 등을 원하는 대로 조절해 줄 수 있다. 온도조절모듈(50)은 예를 들어, 히터와 같은 가열장치 및/또는 쿨러와 같은 냉각장치로 형성될 수 있으며, 습도조절모듈(60)은 예를 들어, 가습기 및/또는 제습기 등과 같은 기중 수분량을 조절할 수 있는 장치로 형성될 수 있다. 이러한 온도조절모듈(50) 및 습도조절모듈(60) 외에도 필요에 따라 온도나 습도 외 다른 조건을 조절하거나 유지하기 위한 다른 모듈 등을 추가로 형성해 주는 것도 얼마든지 가능하다.

제2챔버(20)와 하우징(30)의 사이에는 제2챔버(20)를 둘러싸는 기류순환공간(301)이 형성된다. 기류순환공간(301)은 순환팬(40)에 의해 형성된 순환기류를 제2챔버(20) 둘레에 유지하고 지속하는 공간으로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제2챔버(20)와 하우징(30)의 사이에 제2챔버(20)를 둘러싸 형성된다. 특히 전술한 순환팬(40)은 기류순환공간(301)의 외측에 위치할 수 있으며, 기류순환공간(301)과 순환팬(40)의 사이에는 기류순환공간(301)과 순환팬(40)의 사이를 차단시키되 적어도 일 측에 개구[제1개구(310) 및 제2개구(320)]가 형성되어 개구로 기류를 통과시키는 기류조절판(31)이 형성될 수 있다. 기류조절판(31)의 개구는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 기류조절판(31) 일 측에서 기류순환공간(301)으로 기류를 유입시키는 제1개구(310) 및 기류조절판(31) 타 측에서 기류순환공간으로부터 기류를 배출시키는 제2개구(320)를 포함하며(도 5 및 도 6참조), 제1개구(310)의 면적이 제2개구(320)의 면적보다 작을 수 있다. 이러한 구조로 순환팬(40)과 기류순환공간(301)을 분리시키고, 기류순환공간(301)으로 입출되는 기류의 양을 조절하여 순환기류가 용이하게 생성되고 유지되도록 할 수 있다.

즉, 기류를 배출하는 배출 측인 제2개구(320)의 면적이 기류를 유입하는 유입 측인 제1개구(310)의 면적보다 크게 형성되므로 기류순환공간(301)을 순환한 기류는 상대적으로 유동저항이 낮은 제2개구(320) 측으로 용이하게 배출될 수 있으며, 제1개구(310)는 상대적으로 작은 면적으로 순환팬(40)으로부터 공급되는 공기의 양을 제한하고 유입속도를 증가시키는 바 기류순환공간(301)을 따라 매우 신속하고 효율적으로 순환하는 순환기류를 형성할 수 있다. 이와 같이 신속하게 순환하는 순환기류를 제2챔버(20) 외측에 형성함으로써 제2챔버(20) 둘레의 온도 및 습도 등의 분포를 균일하게 형성할 수 있고 정류공간(201)의 기공구조를 통해 국소적으로 이러한 공기를 입출시키며 온 습도 등을 조절하고 유지할 수 있다. 또한 순환기류가 제2챔버(20) 둘레를 신속하게 순환하여 배출되는 구조이므로 기류의 역류 등에 의해 전술한 기공구조 등으로 기류가 직접 침투하거나 영향을 미치는 것도 막을 수 있다.

이러한 기류순환공간(301)의 부피는 도시된 바와 같이 정류공간(201)의 부피보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 정류공간(201)에 대한 기류순환공간(301)의 부피비는 1보다 클 수 있다. 이와 같은 부피 차를 이용하여 정류공간(201) 외측[즉, 제2챔버(20)의 둘레의 기류순환공간(301)]에 기공구조를 통해 정류공간(201)으로 입출할 수 있는 공기의 양을 충분히 유지할 수 있고, 정류공간(201)은 기공구조를 통해 국소적으로 공기를 교환하더라도 상대적으로 부피가 작으며 기류순환공간(301) 전체의 여러 지점을 통해 이러한 작용을 진행하므로 온도나 습도 등 조건이 상대적으로 신속하게 변경될 수 있다. 또한 이러한 정류공간(201)은 다시 수용공간(101)의 여러 지점과 분산된 기공구조를 통해 공기를 교환하게 되므로 수용공간(101) 전체의 온도나 습도 등의 분포도 상대적으로 신속하게 변경하고 유지할 수 있다. 이하, 이와 같은 작용효과를 도 5 및 도 6을 참조하여 좀더 상세히 설명한다.

도 5는 도 1의 항온항습조의 내부구조 일부를 확대도시한 사시도이고, 도 6은 도 1의 항온항습조의 작동도이다.

순환기류는 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다[제2챔버(20) 둘레의 실선화살표 참조]. 전술한 바와 같이 제1챔버(10)의 외측에 제2챔버(20)가 중첩되어 둘 사이에는 정류공간(201)이 형성되고, 제2챔버(20)의 외측에는 제2챔버(20)를 둘러싸는 기류순환공간(301)이 형성된다. 순환기류는 이러한 기류순환공간(301)을 신속하게 순환하여 빠져나가는 기류의 흐름으로 형성된다. 순환기류는 기류조절판(31)에 의해 가이드되어 기류순환공간(301)의 내측에 유지되며 전술한 제1개구(310)와 제2개구(320)를 통해서만 유입되고 배출된다. 특히 제1개구(310)와 제2개구(320)의 면적 차이로 인해 전술한 것처럼 기류순환공간(301) 내부를 신속하게 순환하고 배출되는 순환기류가 형성되며 이러한 순환기류가 기류순환공간(301) 내부에 일종의 공기 순환층을 형성한다. 순환기류의 순환방향은 전체적으로 제1개구(310)로부터 제2개구(320)를 향하는 방향으로 형성될 수 있으며 순환기류는 제2챔버(20)의 외면을 따라서 그와 평행한 방향으로 진행할 수 있다.

정류공간(201)은 전술한 바와 같이 제2챔버(20)에 의해 차폐되며 적절한 기공[제2기공(210)]의 배치로 인해 이러한 순환기류의 직접적인 영향을 받지 않는다. 오히려 정류공간(201)은 외측의 기류순환공간(301)과 내측의 수용공간(101)과의 사이에 상대적으로 정체된 공기 층을 형성하며 기공구조[제1기공(110) 및 제2기공(210)]를 통해서만 외부와 연통된다. 정류공간(201) 둘레의 제1기공(110)과 제2기공(210)은 도시된 바와 같이 분산 배열되어 서로 다른 지점에서 국소적으로 공기를 입출시킨다[도 5의 확대도 참조]. 이때 국소적이라는 것은 기류가 형성될 만큼 넓은 공간이 아닌 기공 주변의 매우 한정된 공간에서 작용이 이루어지는 것을 의미하며 이와 같이 국소적으로 입출되는 공기흐름은 각 기공[제1기공(110) 및 제2기공(210)] 표면에서 순환기류와 상관없이 기공을 통과하는 방향으로 형성될 수 있다[도 5 확대도의 점선화살표 참조].

이와 같은 기공 주변의 국소적인 공기 입출(또는 교환)은 분산 배열된 전체 기공[제1기공(110) 및 제2기공(210)]을 통해 정류공간(201)을 사이에 두고 수용공간(101)과 기류순환공간(301)의 양방향으로 진행될 수 있다. 따라서 수용공간(101)은 정류공간(201)을 매개로 기공구조를 통해 기류순환공간(301)과 국소적으로 공기를 교환하며 온도 및 습도 등의 조건을 자연스럽게 변경하고 유지할 수 있다. 이러한 방식으로 불필요한 기류 등을 생성하지 않으면서도 수용공간(101) 내부의 온도와 습도 등 조건을 분산된 기공구조를 통해 매우 균일하게 조절하고 유지할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 항온항습조(1)의 수용공간(101) 내부에 시료(A)를 배치하고 온도 및 습도 등 조건을 전술한 바와 같은 방식으로 조절하며 각종 시험이나 성능검사 또는 그 밖의 다양한 작업을 수행할 수 있다. 시료(A)는 하우징(30)에 결합된 기밀도어(32)를 개방하고 입구(30a)를 통해 삽입하여 제1챔버(10) 내측의 수용공간(101)에 배치할 수 있으며, 순환팬(40)을 구동하여 하우징(30) 내부에 순환기류[도 6의 실선화살표 참조]를 형성할 수 있다. 온도조절모듈(50)과 습도조절모듈(60)은 순환기류와 접촉하며 온도 및 습도 등의 조건을 조절할 수 있다. 이러한 순환기류는 특히 기류조절판(31)에 의해 순환팬(40)과 분리된 기류순환공간(301) 내부를 신속하게 순환한 후 배출된다. 전술한 바와 같은 제1개구(310) 및 제2개구(320)의 구조를 이용하여 이와 같이 기류순환공간(301) 내부를 신속하게 순환하는 순환기류를 형성해 줄 수 있다.

기류순환공간(301) 내부를 순환하는 순환기류는 전술한 바와 같이 지속적으로 기류순환공간(301)에 공급되며 일종의 공기 순환층을 형성한다. 즉 온도 및 습도 등이 조절된 순환기류가 제2챔버(20)를 둘러싸는 기류순환공간(301)에 지속적으로 유입되며 기류순환공간(301) 전체의 온도 및 습도 등 조건을 변경시킨다. 정류공간(201)은 전술한 바와 같이 외측의 기류순환공간(301)과 내측의 수용공간(101)과의 사이에 상대적으로 정체된 공기 층을 형성하여 순환기류의 유입 등을 원천적으로 차단한다. 정류공간(201)은 전술한 바와 같이 분산 배열된 기공구조[제1기공(110) 및 제2기공(210)]를 통해, 순환기류와 상관없이 국소적으로 공기를 교환하며 내측의 수용공간(101)과, 외측의 기류순환공간(301)을 기공구조를 통해 연통시켜 온도와 습도 등 조건을 변경시킬 수 있다.

즉 전술한 바와 같이, 정류공간(201)을 매개로 하는 기공구조를 통한 국소적인 공기의 교환작용을 통해서, 수용공간(101)의 온도 및 습도 등 조건을 기류순환공간(301)의 온도 및 습도 등 조건에 맞추어 변경하거나 유지시킬 수 있다. 이와 같이 제1챔버(10), 제2챔버(20), 이들에 의해 형성된 정류공간(201), 및 각 챔버의 기공구조[제1기공(110) 및 제2기공(210)] 등을 이용하여 제1챔버(10) 내측의 수용공간(101)으로 기류 등이 직접 침투하는 것을 막고 수용공간(101) 전체의 온도 및 습도 등 조건도 편차 없이 균일하게 조절하고 유지하는 것이 가능하다. 이를 통해 다양한 시험작업이나 그 밖의 여러 가지 작업을 매우 편리하고 효율적으로 수행할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 항온항습조 10: 제1챔버
20: 제2챔버 20a: 차폐면
30: 하우징 30a: 입구
31: 기류조절판 32: 기밀도어
40: 순환팬 50: 온도조절모듈
60: 습도조절모듈 101: 수용공간
110: 제1기공 201: 정류공간
210: 제2기공 301: 기류순환공간
310: 제1개구 320: 제2개구
A: 시료

Claims

일 측에 입구가 형성된 하우징;
상기 하우징 내부를 구획하여 상기 입구와 연결된 수용공간을 내측에 형성하며 외면에 상기 수용공간과 외부를 연통시키는 복수 개의 제1기공이 관통 형성된 제1챔버;
상기 제1챔버를 둘러싸 내측에 수용하고 상기 하우징 내부를 구획하여 상기 제1챔버와의 사이에 상기 제1챔버의 외측을 둘러싸는 폐로(閉路)로 이루어진 정류(整流)공간을 형성하며 외면에 상기 정류공간과 외부를 연통시키는 복수 개의 제2기공이 관통 형성된 제2챔버;
상기 제2챔버와 상기 하우징의 사이에 상기 제2챔버를 둘러싸 형성되는 기류순환공간;
상기 기류순환공간 외측에 위치하며, 상기 하우징 내부에서 순환기류를 형성하여 상기 제2챔버 외측으로 순환시키는 순환팬;
상기 기류순환공간과 상기 순환팬의 사이를 차단시키되, 일 측에서 상기 기류순환공간으로 기류를 유입시키는 제1개구, 및 타 측에서 상기 기류순환공간으로부터 기류를 배출시키는 제2개구를 포함하여 상기 제2챔버 외면을 따라 상기 기류순환공간을 순환하여 빠져나가는 상기 순환기류의 흐름을 형성하는 기류조절판; 및
상기 하우징의 일 측에 개폐 가능하게 형성되어 상기 입구를 밀폐하는 기밀도어를 포함하는 항온항습조.
제1항에 있어서,
상기 정류공간은 상기 제1챔버와 상기 제2챔버의 서로 인접하고 평행한 면 사이의 공간이 연결되어 이루어진 항온항습조.
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제1항에 있어서,
상기 제1개구의 면적이 상기 제2개구의 면적보다 작은 항온항습조.
제1항에 있어서,
상기 정류공간에 대한 상기 기류순환공간의 부피비는 1보다 큰 항온항습조.
제1항에 있어서,
상기 제1기공 및 상기 제2기공은 각각 상기 제1챔버 및 상기 제2챔버의 상기 순환팬과 대향되지 않는 면에 배치된 항온항습조.
제7항에 있어서,
상기 제1챔버 및 상기 제2챔버는 상기 순환팬과 대향되는 적어도 일 면이 기공이 없는 차폐면으로 이루어진 항온항습조.
제8항에 있어서,
상기 차폐면은 상기 제1챔버 및 상기 제2챔버에 의해 공유되는 단일면으로 이루어진 항온항습조.
제1항에 있어서,
상기 하우징 내부에서 상기 순환기류의 온도를 조절하는 온도조절모듈, 및 상기 순환기류의 습도를 조절하는 습도조절모듈을 더 포함하는 항온항습조.