KR102132164B1 - 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템 - Google Patents

쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물이동관 내부의 잔수를 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 동절기에는 동파를 방지할 수 있는 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.
즉, 본 발명에 따르면, 물이동관 내부의 잔수를 용이하게 제거할 수 있기 때문에, 인건비 절감의 효과가 있고, 동절기에는 동파를 방지할 수 있기 때문에, 동절기에도 미스트를 사용할 수 있는 장점이 있다.

Description

쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템 {Cooling mist spraying and comprehensive management system}
본 발명은 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물이동관 내부의 잔수를 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 동절기에는 동파를 방지할 수 있는 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템에 관한 것이다.
우리나라는 1970년대 이후 급격한 산업화로 인하여 도시 집중현상이 심화되었으며, 이로 인해 각종 인공열과 대기오염 물질로 인해 도시 상공의 기온이 주변지역보다 높아지는 이른바 열섬(Heat Island)현상이 큰 사회적, 환경적 문제로 대두되기 시작하였다.
열섬현상이란 도시화와 고도의 토지이용이 진행되면서 나타나는 기후적 특성으로서, 도시 안에서 발생하는 인공열과 대기오염, 건축물, 포장 도로 등의 영향으로 도심이 주변의 교외지에 비해 고온의 공기가 섬 모양으로 뒤덮고 있는 상태를 말한다.
열섬현상은 고층빌딩증가로 인한 건축물 표면기온을 급속히 상승시키고, 그 결과 도시 내부의 기온을 상승시키는데 영향을 미친다. 또한 건축물과 포장도로의 증가는 녹지공간 비율의 감소로 인한 수목 및 녹지의 차양, 증발산 효과 감소로 인해 나타난다.
야외에 설치된 종래의 냉풍 및 쿨링 미스트 분사시스템의 경우, 물이동관 내부의 잔수제거가 용이하지 않고, 특히 동절기에는 동파를 예방할 수 있는 별도의 수단이 마련되어 있지 않아 불편함이 있었다.
등록특허 제10-1057988호 (2011.08.12.)
본 발명은 물이동관 내부의 잔수를 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 동절기에는 동파를 방지할 수 있는 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 외부 공기를 공기배출부(200)로 유입시키는 공기유입부(100); 공기유입부(100)로부터 유입된 공기를 배출하는 공기배출부(200); 미스트분무부(400)에 물을 공급하는 물공급부(300); 물공급부(300)에서 공급되는 물의 이동경로를 형성하되, 후단부에는 에어인입부(500)가 설치되는 물이동관(700); 공기배출부(200)와 인접한 위치에 형성되고, 물공급부(300)로부터 공급받은 물을 미스트 형태로 분무하는 미스트분무부(400); 물이동관(700) 내부로 압축공기를 공급하여 물이동관(700) 내부의 잔수를 제거하는 에어인입부(500); 공기유입부(100), 물공급부(300), 물냉각장치(350), 물가열장치(380), 노즐가열장치(420)의 작동을 제어하는 제어부(600);를 포함하고, 상기 물공급부(300)는 물이 저장되는 물저장부(310)와, 물저장부(310)로부터 공급받은 물을 정화하는 정화필터(330)와, 물저장부(310) 및 정화필터(330) 사이에 설치되되, 미스트분무부(400) 쪽으로 개방되는 제1체크밸브(320)와, 물저장부(310)로부터 공급받은 물을 살균하는 살균장치(340)와, 물저장부(310)로부터 공급받은 물을 냉각시키는 물냉각장치(350)와, 물저장부(310)로부터 공급받은 물을 미스트분무부(400)로 펌핑하는 고압펌프(360)와, 고압펌프(360)에서 펌핑된 물의 기온을 상승시키는 물가열장치(380)와, 고압펌프(360) 및 물가열장치(380) 사이에 설치되되, 미스트분무부(400) 쪽으로 개방되는 제2체크밸브(370)를 포함하고, 상기 물가열장치(380)는 물가열장치(380) 내부에 설치되는 히터봉(381)과, 물가열장치(380) 내부에 채워지는 열전달용 히팅오일(382)과, 물이동관(700)에 연통되되, 히터봉(381)의 둘레를 꽈배기 형태로 감싸면서 형성되는 히터관(383)을 포함하고, 상기 미스트분무부(400)는 물이동관(700)의 외주면에 형성되되, 물저장부(310)로부터 공급받은 물을 미스트 형태로 분무하는 분무노즐(410)과, 분무노즐(410)에 맞닿아 형성되되, 분무노즐(410)의 기온을 상승시키는 노즐가열장치(420)를 포함하고, 상기 에어인입부(500)는 압축공기를 생성하는 에어컴프레셔(510)와, 에어컴프레셔(510) 및 미스트분무부(400) 사이에 설치되되, 미스트분무부(400) 쪽으로 개방되는 제3체크밸브(520)를 포함하고, 상기 제어부(600)는 풍속을 측정하고, 측정된 풍속이 기설정된 범위 내에 있는 동안 공기유입부(100), 물공급부(300)를 작동시키는 제1제어부(610)와, 물공급부(300)가 작동된 경우에 기온을 측정하고, 측정된 기온이 ⅰ) 제1기설정값의 범위 내에 있는 동안 물가열장치(380), 노즐가열장치(420)를 작동시키고, ⅱ) 제2기설정값을 초과하는 동안 물냉각장치(350)를 작동시키는 제2제어부(620)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템을 제시한다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다. 즉, 본 발명에 따르면, 물이동관 내부의 잔수를 용이하게 제거할 수 있기 때문에, 인건비 절감의 효과가 있고, 동절기에는 동파를 방지할 수 있기 때문에, 동절기에도 미스트를 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템에 대한 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템의 각 구성요소에 대한 예시도이다.
도 3은 도 2의 A부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일부구성인 물공급부에 대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일부구성인 에어인입부에 대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일부구성인 물가열장치에 대한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일부구성인 공기배출부를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일부구성인 제어부를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제어과정을 설명하기 위한 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 특허청구범위 기재에 의하여 파악되어야 한다. 또한 본 발명의 요지를 모호하게 하는 공지기술의 설명은 생략한다.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
본 발명은 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물이동관 내부의 잔수를 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 동절기에는 동파를 방지할 수 있는 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템에 대한 계통도이고, 도 2는 본 발명에 따른 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템의 각 구성요소에 대한 예시도이고, 도 3은 도 2의 A부 확대도이고, 도 4는 본 발명의 일부구성인 물공급부에 대한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일부구성인 에어인입부에 대한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일부구성인 물가열장치에 대한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일부구성인 공기배출부를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 일부구성인 제어부를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 제어과정을 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명에 따른 쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 공기유입부(100)와, 공기배출부(200)와, 물공급부(300)와, 미스트분무부(400)와, 에어인입부(500)와, 제어부(600)와, 물이동관(700)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 공기유입부(100)는 외부 공기를 공기배출부(200)로 유입시키는 부분이고, 상기 공기배출부(200)는 공기유입부(100)로부터 유입된 공기를 배출하는 부분이다.
여기서, 공기배출부(200)는 하나의 주배출부(210)와, 상기 주배출공(210)를 둘러싸고 형성되되, 주배출부(210)의 직경(d1)보다 작은 직경(d2)을 가지는 복수개의 보조배출부(220)를 포함하여 구성되도록 할 수 있다. 도 7은 본 발명의 일부구성인 공기배출부를 나타내는 도면이다.
이에 따른 효과로서, 보조배출부(220)에서 나온 바람이 길을 만들어 중심을 잡기 때문에, 주배출부(210)에서 나온 바람은 흩어지지 않고, 앞으로 직진하게 되는 장점이 있다.
물공급부(300)에 대해 설명한다. 물공급부(300)는 미스트분무부(400)에 물을 공급하는 부분으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 미스트분무부(400)에 공급되는 물이 저장되는 물저장부(310)와, 물저장부(310)로부터 공급받은 물을 미스트분무부(400)로 펌핑하는 고압펌프(360)와, 고압펌프(360)에서 펌핑된 물의 기온을 상승시키는 물가열장치(380)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 물가열장치(380)는 도 6에 도시된 바와 같이, 물가열장치(380) 내부에 설치되는 히터봉(381)과, 물가열장치(380) 내부에 채워지는 히팅오일(382)과, 히터관(383)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 히터봉(381)은 열이 발생되는 부분이고, 히터관(383)은 물이 지나가는 부분으로서 히터봉(381)에서 발생된 열에 의해 가열되는 부분이다.
상기 히팅오일(382)은 히터봉(381)에서 발생된 열을 히터관(383)으로 효과적으로 전달시키기 위하여 물가열장치(380) 내부에 채워지는 부분으로서, 열전도율이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 물공급부(300)는 역류를 방지하기 위해 미스트분무부(400) 쪽으로 개방되는 제1,2체크밸브(320,370)를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 제1체크밸브(320)는 물저장부(310) 및 정화필터(330) 사이에 설치되고, 제2체크밸브(370)는 고압펌프(360) 및 물가열장치(380) 사이에 설치되는 부분이다.
상기 제2체크밸브(370)는 Y모양의 체크밸브로서, 고압펌프(360)가 작동 중일 때는 미스트분무부(400)로 향하는 밸브가 개방되어 미스트분무부(400)로 물을 공급하고, 고압펌프(360)의 작동이 정지된 때에는 잔수배출관(390)으로 향하는 밸브를 개방하여 잔수배출관(390)으로 잔수를 배출하는 역할을 한다.
물저장부(310)는 물이 저장되는 부분으로서, 물탱크로 형성되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지 않고, 직수 방식으로 물을 공급받을 수 있음은 물론이다.
또한, 물공급부(300)는 정화필터(330)와, 살균장치(340)와, 물냉각장치(350)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 정화필터(330)는 물저장부(310)로부터 공급받은 물을 정화하는 부분이고, 살균장치(340)는 물저장부(310)로부터 공급받은 물을 살균하는 부분이고, 물냉각장치(350)는 물저장부(310)로부터 공급받은 물을 냉각시키는 부분이다.
여기서, 정화필터(330)는 동파 및 위생문제를 방지하기 위하여 스테인리스(SUS304) 재질로 형성되는 것이 바람직하고, 살균장치(340)는 자외선 살균램프(UV Germicidal Lamp)를 이용하는 것이 바람직하다.
미스트분무부(400)에 대해 설명한다. 미스트분무부(400)는 물공급부(300)로부터 공급받은 물을 미스트 형태로 분무하는 부분이다.
미스트분무부(400)를 통하여 분무되는 미스트는 전술한 공기배출부(200)를 통하여 배출되는 공기에 실려 멀리 유동될 수 있다. 상기 미스트를 공기에 효과적으로 실어 보내기 위하여 미스트분무부(400)는 공기배출부(200)와 인접한 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
미스트분무부(400)는 분무노즐(410)과, 노즐가열장치(420)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 분무노즐(410)은 후술할 물이동관(700)의 외주면에 형성되되, 물저장부(310)로부터 공급받은 물을 미스트 형태로 분무하는 부분이다.
상기 노즐가열장치(420)는 분무노즐(410)에 맞닿아 형성되되, 분무노즐(410)의 기온을 상승시키는 부분으로서, 예를 들어 전기스파크를 제공하는 점화플러그로 형성되는 것이 바람직하다.
에어인입부(500)에 대해 설명한다. 에어인입부(500)는 후술할 물이동관(700) 내부로 압축공기를 공급하여 물이동관(700) 내부의 잔수를 제거하는 역할을 한다.
에어인입부(500)는 도 5에 도시된 바와 같이, 에어컴프레셔(510)와, 역류를 방지할 수 있는 제3체크밸브(520)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 에어컴프레셔(510)는 압축공기를 생성하는 부분으로서, 이는 공지기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.
상기 제3체크밸브(520)는 에어컴프레셔(510) 및 미스트분무부(400) 사이에 설치되는 부분으로서, 미스트분무부(400) 쪽으로 개방된다. 즉, 제3체크밸브(520)의 경우, 에어컴프레셔(510) 방향으로는 폐쇄되어 있기 때문에, 물공급부(300)에 의해 공급되는 물은 에어컴프레셔(510)에는 인입되지 아니한다.
구체적으로, 물이동관(700) 내부의 잔수를 제거하고자 할 때에는 고압펌프(360) 및 물가열장치(380)의 작동을 정지시킨 다음에 제1체크밸브(320)는 그대로 두고 제2,3체크밸브(370,520)를 개방한 후에 에어컴프레셔(510)를 가동시켜 잔수가 잔수배출관(390)을 통하여 P방향으로 빠지도록 할 수 있다.
이에 따른 효과로서, 기존의 방식보다 물이동관(700) 내부의 잔수를 쉽게 제거할 수 있기 때문에, 인건비 등 비용절감의 장점이 있다.
제어부(600)에 대해 설명한다. 제어부(600)는 공기유입부(100), 물공급부(300), 물냉각장치(350), 물가열장치(380), 노즐가열장치(420)의 작동을 제어하는 부분으로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1,2제어부(610,620)로 나뉜다.
도 9는 본 발명의 제어과정을 설명하기 위한 블록도이다. 도 9를 참조하여 제1,2제어부(610,620)에 의해 본 발명의 제어과정이 이루어지는 것을 설명한다.
상기 제1제어부(610)는 풍속을 측정하고(S101), 측정된 풍속이 기설정된 범위 내에 있는 동안 공기유입부(100), 물공급부(300)를 작동시키는 부분이다(S102,S103). 측정된 풍속이 기설정된 범위를 초과하는 경우에는 공기유입부(100), 물공급부(300)의 작동을 정지시킨다(S102,S104).
여기서, 풍속값은 바람이 강한 날의 풍속에 해당하는 11~15m/sec로 설정하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 구속되지는 않는다. 즉, 바람이 강한 날에는 본 발명이 그 효과를 발휘하기 어려우므로, 작동을 정지시키는 것이다.
상기 제2제어부(620)는 제1제어부(610)에 의하여 물공급부(300)가 작동된 경우에 동작하는 부분으로서, 기온을 측정하고(S103), 측정된 기온이 ⅰ) 제1기설정값의 범위 내에 있는 동안 물가열장치(380), 노즐가열장치(420)를 작동시키고(S106,S107), ⅱ) 제2기설정값을 초과하는 동안 물냉각장치(350)를 작동시키는 부분이다(S108,S109).
측정된 기온이 제2기설정값을 초과하지 않는 경우에는 물가열장치(380), 노즐가열장치(420), 물냉각장치(350)의 작동을 정지시킨다(S108,S110).
여기서, 제1기설정값은 추운날의 기온에 해당하는 -5~0℃로 설정하는 것이 바람직하고, 제2기설정값은 더운날의 기온에 해당하는 24~30℃로 설정하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 구속되지는 않는다.
즉, 추운날에는 물가열장치(380), 노즐가열장치(420)를 작동시킴으로써, 분무노즐(410)의 동파를 방지하고, 더운날에는 물냉각장치(350)를 작동시킴으로써, 냉방효과를 가져오게 하는데 그 목적이 있다.
한편, 제어부(600)의 조작은 중앙관제실에서 수동으로 이루어질 수 있음은 물론이다. 즉, 본 발명이 위치한 장소에 감시카메라를 설치하고 실시간으로 감시하여 특정한 상황에 따라 중앙관제실에서 제어를 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
100 : 공기유입부
200 : 공기배출부
210 : 주배출부
220 : 보조배출부
300 : 물공급부
310 : 물저장부
320 : 제1체크밸브
330 : 정화필터
340 : 살균장치
350 : 물냉각장치
360 : 고압펌프
370 : 제2체크밸브
380 : 물가열장치
381 : 히터봉
382 : 히팅오일
383 : 히터관
390 : 잔수배출관
400 : 미스트분무부
410 : 분무노즐
420 : 노즐가열장치
500 : 에어인입부
510 : 에어컴프레셔
520 : 제3체크밸브
600 : 제어부
700 : 물이동관

Claims (5)

  1. 삭제
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  5. 외부 공기를 공기배출부(200)로 유입시키는 공기유입부(100);
    공기유입부(100)로부터 유입된 공기를 배출하는 공기배출부(200);
    미스트분무부(400)에 물을 공급하는 물공급부(300);
    물공급부(300)에서 공급되는 물의 이동경로를 형성하되, 후단부에는 에어인입부(500)가 설치되는 물이동관(700);
    공기배출부(200)와 인접한 위치에 형성되고, 물공급부(300)로부터 공급받은 물을 미스트 형태로 분무하는 미스트분무부(400);
    물이동관(700) 내부로 압축공기를 공급하여 물이동관(700) 내부의 잔수를 제거하는 에어인입부(500);
    공기유입부(100), 물공급부(300), 물냉각장치(350), 물가열장치(380), 노즐가열장치(420)의 작동을 제어하는 제어부(600);를 포함하고,

    상기 물공급부(300)는
    물이 저장되는 물저장부(310)와,
    물저장부(310)로부터 공급받은 물을 정화하는 정화필터(330)와,
    물저장부(310) 및 정화필터(330) 사이에 설치되되, 미스트분무부(400) 쪽으로 개방되는 제1체크밸브(320)와,
    물저장부(310)로부터 공급받은 물을 살균하는 살균장치(340)와,
    물저장부(310)로부터 공급받은 물을 냉각시키는 물냉각장치(350)와,
    물저장부(310)로부터 공급받은 물을 미스트분무부(400)로 펌핑하는 고압펌프(360)와,
    고압펌프(360)에서 펌핑된 물의 기온을 상승시키는 물가열장치(380)와,
    고압펌프(360) 및 물가열장치(380) 사이에 설치되되, 미스트분무부(400) 쪽으로 개방되는 제2체크밸브(370)를 포함하고,

    상기 물가열장치(380)는
    물가열장치(380) 내부에 설치되는 히터봉(381)과,
    물가열장치(380) 내부에 채워지는 열전달용 히팅오일(382)과,
    물이동관(700)에 연통되되, 히터봉(381)의 둘레를 꽈배기 형태로 감싸면서 형성되는 히터관(383)을 포함하고,

    상기 미스트분무부(400)는
    물이동관(700)의 외주면에 형성되되, 물저장부(310)로부터 공급받은 물을 미스트 형태로 분무하는 분무노즐(410)과,
    분무노즐(410)에 맞닿아 형성되되, 분무노즐(410)의 기온을 상승시키는 노즐가열장치(420)를 포함하고,

    상기 에어인입부(500)는
    압축공기를 생성하는 에어컴프레셔(510)와,
    에어컴프레셔(510) 및 미스트분무부(400) 사이에 설치되되, 미스트분무부(400) 쪽으로 개방되는 제3체크밸브(520)를 포함하고,

    상기 제어부(600)는
    풍속을 측정하고, 측정된 풍속이 기설정된 범위 내에 있는 동안 공기유입부(100), 물공급부(300)를 작동시키는 제1제어부(610)와,
    물공급부(300)가 작동된 경우에 기온을 측정하고, 측정된 기온이 ⅰ) 제1기설정값의 범위 내에 있는 동안 물가열장치(380), 노즐가열장치(420)를 작동시키고, ⅱ) 제2기설정값을 초과하는 동안 물냉각장치(350)를 작동시키는 제2제어부(620)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    쿨링 미스트 분사 및 종합 관리 시스템.
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