KR102311100B1 - 대용량 항온항습장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대용량 항온항습장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설치공간 내 온도 및 습도를 사전설정수준으로 유지하기 위한 대용량의 항온항습장치로서, 내부에 설치되는 가습부의 경우, 하우징의 토출구 중 일부에서만 가습용 공기가 토출될 수 있도록 구성하고, 설치공간 내 노점온도를 항시 측정하여, 설치공간 내에 이슬이 맺히지 않도록 자동으로 외기를 설치공간으로 공급하는 대용량 항온항습장치에 관한 것이다.

Description

대용량 항온항습장치{Large capacity thermo-hygrostat}
본 발명은 설치공간 내 공기의 온도 및 습도를 사전설정 범위로 유지하기 유지하기 위한 대용량 항온항습장치에 관한 것이다.
사람이 거주하는 공간은 물론이고 각종 실험실, 보관실, 정밀제어장치들, 서버장치들, 정밀제품 생산시설 등에 대한 온도와 습도의 정밀한 제어가 필요하다. 그 이유는 물질의 변화는 온도의 변화에 따라 거주공간 내의 각종 거주자, 동식물, 물품들이 영향을 받는다.
또한 온도와 함께 상대습도에 의한 영향도 크다. 즉, 실내거주자와 이곳에 보관되는 각종물품과 동식물에 대한 온도와 습도의 영향은 거주자의 생활의 쾌적성확보를 보장하는 것이며, 보관실의 경우 보관물품의 변질성에 큰 영향을 준다. 특히 고가의 서화류, 책자, 반도체, 실험기구, 초정밀 제어장치들 등 무수히 많은 것들이 온도와 습도에 따라 어떤 것은 치명적인 변화의 요인으로 작용하게 되어있다.
이러한 관계로 본 발명자는 실내의 냉난방을 조절하는 공조시스템을 개발하여 제작 및 설치를 진행하여 오던 중, 실내의 습도가 온도와 함께 심각한 영향을 준다는 점을 감안하여 습도조절이 가능한 냉난방 장치를 개발하였다. 특히 보관물의 변화를 막고자 습도를 제어하는 제습기능을 갖춘 냉난방장치를 개발하였다. 이중에서 제습을 위하여 냉매를 압축하는 콘덴서에서 발생하는 폐열을 이용하고자, 냉매의 일부를 실내로 재순환시켜 보조 열교환기에 의하여 냉매를 응축하면서 응축시 발생하는 열에 의하여 실내공기의 습도를 제거하도록 하였다.
이러한 냉매의 응축열을 재사용하여 제습을 하는 것으로 막대한 에너지절감효과를 얻게 되었다. 그러나 이러한 제습외에 초정밀한 습도와 온도제어를 위하여 가습(加濕)의 필요성도 크게 대두하였다. 항온과 항습을 위해서는 제습도 중요하지만 역으로 가습도 함께 동작하여야 목적한 항온항습이 가능한 것이다.
이에, 이러한 기능을 모두 가지는 항온항습장치의 개발이 절실히 대두되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 10-0427865호(2004.04.08.등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 설치공간 내의 온도 및 습도를 조절하는 대용량의 항온항습장치로써, 가습을 위한 가습부를 내부에 설치하고, 이러한 가습작용이 항온항습장치의 모든 토출구를 통해서 제공되는 것이 아니라, 일정 위치에서만 가습작용이 되도록 장치를 구성한 것이며, 설치공간 내의 노점온도를 항시 측정하여, 설치공간 내에 이슬이 맺히지 않도록 신선외기를 외부에서 자동유입시키는 기능을 가지는 대용량 항온항습장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서,
내부에 설치공간이 형성되며, 상단공간(11)과 하단공간(12)으로 내부가 구획되는 하우징(10);
상기 하우징(10)의 하단공간(12) 내에서, 상기 하단공간(12) 일측에 형성된 흡입구(14)에 대응설치되어, 유입되는 외기를 냉각시키는 열교환부(20);
상기 열교환부(20)에 인접설치되어, 외기를 가열시키는 히팅부(30);
상기 상단공간(11)에 설치되어, 가열 또는 냉각된 외기를 상단공간(11) 일측에 형성된 토출구(15)를 향해 배출시키는 송풍부(40);
상기 하단공간(12)에 물탱크(51)가 설치고정되되, 분사부(55)는 상기 하우징(10)의 상, 하단공간(11, 12) 구획위치(13)에서 송풍부(40) 방향을 향해 상향 설치되어, 상기 송풍부(40) 구동전 작동됨으로써 송풍부(40)를 통해 외부로 배출되는 외기의 습도를 조절하는 가습부(50);
상기 하우징(10)의 하단공간(12) 타측에 설치되어, 상기 열교환부(20)를 거치지 않고 송풍부(40)로 유입되는 추가외기를 공급하는 노점온도조절용 외기 전동댐퍼(60);
상기 하우징(10)의 설치 공간의 노점온도를 측정하여, 노점온도 이하인 경우 노점온도조절용 외기 전동댐퍼(60)를 개방시켜 외기를 유입시킴으로써, 설치 공간 내의 이슬맺힘이 방지되도록 하는 제어부(70); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 가습장치가 내부에 설치되고, 대용량의 장치에서 일정위치의 토출구에서만 가습작동이 되도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 장치의 설치공간의 노점온도를 항시 체크하고, 이를 통해, 설치공간 내부에 이슬이 맺히지 않도록, 자동으로 신선외기를 내부로 공급하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 대용량 항온항습장치를 나타낸 일실시예의 일측면도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 가습부를 나타낸 일실시예의 도면.
도 4는 본 발명으로 개선하기 전과, 본 발명의 개선후의 항온항습기 공기선도.
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 의도하지 않는다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
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 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대용량 항온항습장치를 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 대용량 항온항습장치는 하우징, 열교환부(20), 히팅부(30), 송풍부(40), 가습부(50), 노점온도조절용 외기 전동댐퍼(60), 제어부(70)를 포함한다.
상기 하우징(10)은 내부에 설치공간이 형성되며, 상단공간(11)과 하단공간(12)으로 내부가 구획되는 대용량의 함체이다.
이러한 하우징(10)은 하단공간(12) 일측(설치공간을 향하는 전면) 하단에 설치공간 내 실내공기를 내부로 유입시키는 흡입구(14)가 수평으로 형성되어 있고, 상단공간(11) 일측 상단에는 수평의 토출구(15)를 형성되어 있다. 이로써, 흡입구(14)로 유입되는 실내공기는 하우징(10) 내부에서 후술될 열교환부(20) 및 히팅부(30), 가습부(50) 등을 통해, 가열 또는 냉각 또는 습도가 조절되어 토출구(15)를 통해 실내로 공급되어진다.
상기 열교환부(20)는 전술된 하우징(10)의 하단공간(12) 내에서, 상기 하단공간(12) 일측에 형성된 흡입구(14)에 대응설치되어, 유입되는 외기를 냉각시키는 역할을 하며, 이는 증발기의 역할이며, 이러한 열교환부(20) 내부에 설치되는 열교환기는 널리 공지된 기술이다.
상기 히팅부(30)는 전술된 열교환부(20)의 후면에 일체로 설치되는 것으로서, 상기 열교환부(20)를 거친 공기를 히팅하여 가열하는 장치이다.
상기 송풍부(40)는 전술된 하우징(10)의 상단공간(11)에 설치되어, 가열 또는 냉각된 외기를 상단공간(11) 일측에 형성된 토출구(15)를 향해 배출시키는 역할을 한다.
상기 가습부(50)는 하단공간(12)에 물탱크(51)가 설치고정되되, 분사부(55)는 상기 하우징(10)의 상, 하단공간(11, 12)사이의 공간인 구획위치(13)에서 송풍부(40) 방향을 향해 상향 설치되어, 송풍부(40)를 통해 외부로 배출되는 외기의 습도를 조절하는 역할을 한다.
물론, 상기 송풍부(40)의 작동전에 가습부(50)가 먼저 가동되어 송풍부(40)가 공기를 흡입하는 공간 내에 수증기를 분사함으로써, 송풍부(40)와 가습부(50)가 동시에 가동되어, 실내로 물기가 그대로 분사되지 않도록 한다.
이를 위한 가습부(50)는 가습용으로 사용될 물이 저장되어 있는 물탱크(51), 상기 물탱크(51)에 연결되어 상기 하단공간(12)에 직립설치되는 폴리 내열호스인 가습호스(52), 상기 가습호스(52)의 상단에 연결설치되며, 중단에 굴곡부가 형성되고, 휘어짐이 가능한 동재질의 연결관(53), 상기 연결관(53)의 단부에서 연결관(53)과 수직을 이루는 형태로 상기 구획위치(13)에 수평설치되어, 상단공간(11)을 향해 넓은 면적으로 수증기를 분사할 수 있도록 다수의 분사구(54)가 돌출형성되어 있는 동재질의 분사부(55), 상기 연결관(53) 및 분사부(55)의 외주연을 감싸며 보온역할을 하는 보온부(56)로 이루어진다.
이때 상기에서 전술된 가습부(50)의 구성 중, 상기 분사부(55)는 하우징(10)의 상, 하단공간(11, 12)사이의 공간인 구획위치(13)에 설치되도록 하는데, 더욱 자세히 설명하면,
상기 분사부(55)는 하우징(10)의 토출구(15) 전체 공간 중, 사전설정된 위치(좌측과 우측의 2개로 구획을 나눴을 경우, 좌측에서만 가습공기가 토출될것인지, 우측에서만 가습공기가 토출될 것인지)에서만 가습공기가 토출될 수 있도록, 상기 구획위치(13)에서 일측 또는 타측에 설치되도록 한다.
이로써, 일실시예로, 도 2에서처럼 우측에서는 온습도 조절된 공기(A)만 전용으로 토출되는 곳이라면, 좌측에서는 가습공기(가습부(50)가 구동되면서 수증기가 포함된 공기)(B)만 전용으로 토출되도록 하여, 온습도 조절된 공기(A)와 가습공기(B)가 상호간 영향을 받지않고 개별적으로 공급될 수 있도록 한다.
상기 노점온도조절용 외기 전동댐퍼(60)는 전술된 하우징(10)의 하단공간(12) 타측에 설치되어, 상기 열교환부(20)를 거치지 않고 송풍부(40)로 유입되는 추가외기를 공급하는 ON/OFF 가능한 기능의 역할을 한다.
이러한 노점온도조절용 외기 전동댐퍼(60)는 제어부(70)에 의해 작동되는데, 상기 제어부(70)는 하우징(10)이 설치된 실내의 노점온도를 온도센서, 또는 노점온도센서 등 노점온도를 측정할 수 있는 측정센서(71)를 이용해 측정하여, 하우징(10)이 설치된 실내가 노점온도 이하인 경우 노점온도조절용 외기 전동댐퍼(60)를 개방시켜 외기를 유입시킴으로써, 설치 공간 내벽 등에 이슬맺힘이 방지되도록 하는 것이다. 이러한 제어부(70)는 대용량 항온항습장치 내부 또는 외부에서 설치되어 측정센서(71)로부터 측정신호를 전달받고, 상기 측정센서(71)는 본 발명 대용량 항온항습장치의 외주연에 설치되거나, 또는 대용량 항온항습장치가 설치치된 설치공간 내에 설치된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 하우징 11: 상단공간
12: 하단고간 13: 구획위치
14: 흡입구 15: 토출구
20: 열교환부 30: 히팅부
40: 송풍부 50: 가습부
51: 물탱크 52: 가습호스
53: 연결관 54: 분사구
55: 분사부 56: 보온부
60: 노점온도조절용 외기 전동댐퍼
70: 제어부 71: 측정센서

Claims (4)

  1. 내부에 설치공간이 형성되며, 상단공간(11)과 하단공간(12)으로 내부가 구획되는 하우징(10);
    상기 하우징(10)의 하단공간(12) 내에서, 상기 하단공간(12) 일측에 형성된 흡입구(14)에 대응설치되어, 유입되는 외기를 냉각시키는 열교환부(20);
    상기 열교환부(20)에 인접설치되어, 외기를 가열시키는 히팅부(30);
    상기 상단공간(11)에 설치되어, 가열 또는 냉각된 외기를 상단공간(11) 일측에 형성된 토출구(15)를 향해 배출시키는 송풍부(40);
    상기 하단공간(12)에 물탱크(51)가 설치고정되되, 분사부(55)는 상기 하우징(10)의 상, 하단공간(11, 12)사이의 공간인 구획위치(13)에서 송풍부(40) 방향을 향해 상향 설치되어, 상기 송풍부(40) 구동전 작동됨으로써 송풍부(40)를 통해 외부로 배출되는 외기의 습도를 조절하는 가습부(50);
    상기 하우징(10)의 하단공간(12) 타측에 설치되어, 상기 열교환부(20)를 거치지 않고 송풍부(40)로 유입되는 추가외기를 공급하는 노점온도조절용 외기 전동댐퍼(60);
    상기 하우징(10)이 설치된 실내의 노점온도를 측정하여, 하우징(10)이 설치된 실내가 노점온도 이하인 경우 노점온도조절용 외기 전동댐퍼(60)를 개방시켜 외기를 유입시킴으로써, 설치 공간 내의 이슬맺힘이 방지되도록 하는 제어부(70);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대용량 항온항습장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가습부(50)는
    물이 저장되어 있는 물탱크(51);
    상기 물탱크(51)에 연결되어 상기 하단공간(12)에 직립설치되는 가습호스(52);
    상기 가습호스(52)의 상단에 연결설치되며, 중단에 굴곡부가 형성되고, 휘어짐이 가능한 연결관(53);
    상기 연결관(53)의 단부에서 연결관(53)과 수직을 이루는 형태로 상기 구획위치(13)에 수평설치되어, 상단공간(11)을 향해 넓은 면적으로 수증기를 분사할 수 있도록 다수의 분사구(54)가 형성되어 있는 분사부(55);
    상기 연결관(53) 및 분사부(55)의 외주연을 감싸며 보온역할을 하는 보온부(56);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대용량 항온항습장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 분사부(55)는
    상기 하우징(10)의 토출구(15) 전체 공간 중,
    사전설정된 위치에서만 가습공기(B)가 전용으로 토출될 수 있도록,
    상기 구획위치(13)의 일측 또는 타측에 설치되는 것을 특징으로 하는 대용량 항온항습장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(70)는
    상기 하우징(10) 내부 또는 외부에 설치되되,
    상기 설치공간 내에 설치된 노점온도 측정센서(71)에서 측정신호를 전달받아, 노점온도조절용 외기 전동댐퍼(60)의 구동여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 대용량 항온항습장치.
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