KR102576436B1 - 쿨링미스트 분사장치 및 시스템 - Google Patents

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이병준
이규철
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(주)양평수도
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Abstract

쿨링미스트 분사장치 및 시스템이 개시된다. 본 쿨링미스트 분사장치 및 시스템은 물을 전달받아 주위에 미스트의 형태로 분사하는 쿨링미스트부, 쿨링미스트부와 연결되어 쿨링미스트부에 물을 전달하는 미스트유로, 상수도와 직접 연결되어 상수도로부터 물을 미스트유로로 전달하는 컨트롤박스 및 컨트롤박스와 연결되며 외부의 대기정보를 감지하는 감지부를 포함하며, 컨트롤박스는, 상수도와 연결되어 상수로부터 물을 이동시키는 구동부, 시간에 따라 구동부를 온오프하는 타이머 및 감지부, 타이머 및 구동부와 연결되어 감지부, 타이머 및 구동부를 제어하는 프로세서를 포함한다.

Description

쿨링미스트 분사장치 및 시스템{COOLING MIST INJECTION DEVICE AND SYSTEM}
본 개시는 분사 효율이 개선된 쿨링미스트 분사장치 및 시스템에 관한 것이다.
기후변화에 따라 여름철 전국적인 폭염 등에 의해 일반 시민은 열사병, 열성 경련 등 다양한 질환을 앓고 있으며, 지자체에서는 일반 시민이 이용하는 버스정류장 등 공중시설에 온도를 낮추기 위해 노력하고 있다.
최근에는, 공중시설에 미스트 형태의 물을 분사하여 물의 기화열을 이용하여 공중시설 주위의 온도를 낮추고 일반 시민에게 더욱 쾌적한 환경을 제공하고 있다.
종래에는 미스트를 분사하는 장치와 연결된 탱크 등에서 물을 전달받아 분사하였으나, 여름철 탱크 등의 오염, 온도 상승으로 인해 일반 시민에게 뿌려지는 물이 오염되거나, 물 자체의 온도가 높아 습도만 높이게 되는 문제점이 있었다.
아울러, 겨울철이나 미스트를 분사하지 않는 장시간 동안 미사용으로 인해 유로 내부에 이물질이 쌓이거나, 외부의 대기 환경에 의해 유로 내부에 있는 물이 얼어 향후 작동시에 문제가 발생하였다.
대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 제10-2491766호(등록일자 2023년 01월19일)
본 개시는 분사 효율이 개선된 쿨링미스트 분사장치 및 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 개시는, 물을 전달받아 주위에 미스트의 형태로 분사하는 쿨링미스트부, 쿨링미스트부와 연결되어 쿨링미스트부에 물을 전달하는 미스트유로, 상수도와 직접 연결되어 상수도로부터 물을 미스트유로로 전달하는 컨트롤박스 및 컨트롤박스와 연결되며 외부의 대기정보를 감지하는 감지부를 포함하며, 컨트롤박스는, 상수도와 연결되어 상수로부터 물을 이동시키는 구동부, 시간에 따라 구동부를 온오프하는 타이머 및 감지부, 타이머 및 구동부와 연결되어 감지부, 타이머 및 구동부를 제어하는 프로세서를 포함하는 쿨링미스트 분사장치 및 시스템을 제공할 수 있다.
상기 감지부는 우량감지센서와 온도센서를 포함하고, 상기 타이머는, 제1 시간동안 상기 구동부를 작동시켜 상기 쿨링미스트부를 통해 미스트를 분사하고, 상기 제1 시간 이후 제2 시간으로 상기 구동부를 중지시켜며, 상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 길고, 상기 프로세서는, 상기 우량감지센서를 통해 측정한 우량 값과 기 설정된 우량 값을 비교하여, 측정한 우량 값이 기 설정된 우량 값을 초과하는 경우 상기 구동부를 중지시키고, 상기 온도센서를 통해 측정한 온도 값과 기 설정된 상한온도 값을 비교하여, 측정한 온도 값이 기 설정된 상한온도 값을 초과하는 경우, 제1 시간을 상기 제2 시간과 동일하게 상기 타이머를 조정하고, 상기 온도센서를 통해 측정한 온도 값과 기 설정된 하한온도 값을 비교하여, 측정한 온도 값이 기 설정된 하한온도 값의 미만인 경우, 상기 구동부를 중지시킬 수 있다.
상기 미스트유로는, 상기 쿨링미스트부의 전단에 배치되어 내주면을 따라 나선 방향으로 배치된 믹스 노즐을 가지는 제1 영역, 상기 제1 영역에 인접하게 배치되고 상기 미스트유로의 하부에 제1 센서가 배치되는 제2 영역 및 상기 상수도와 상기 믹스 노즐 사이에 배치되어 상기 상수도에서 전달된 물을 상기 믹스 노즐로 전달하는 서브펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1 센서를 통해 내부에 쌓인 이물질의 양을 측정하고, 측정된 이물질의 양과 기 저장된 이물질을 양을 비교하여 상기 믹스 노즐의 분사 속도를 결정하고, 결정된 믹스 노즐의 분사 속도를 기초로, 상기 믹스 노즐을 결정된 분사 속도로 분사하며, 상기 미스트유로에서 분기되어 구동부로 분사되는 필터링유로 및 상기 필터링유로 상에 위치하여 상기 필터링유로를 통과하는 물을 가열하는 온도부를 포함하고, 상기 구동부는, 유입부에서 유입된 상기 상수도에서 전달된 물이 적재된 실린더, 상기 실린더 내부에 연결되어 상기 실린더 내부를 가압하는 구동가압부, 상기 실린더의 상부에 위치하여 상기 쿨링미스트부로 물을 전달하는 유출부, 상기 구동가압부 상에 배치되어 상기 구동가압부 상의 이물질의 양을 측정하는 제2 센서 및 상기 필터링유로와 연결되어 상기 실린더 내부에 볼텍스를 형성하는 복수의 볼텍서 노즐을 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제2 센서에서 측정된 이물질의 양을 기초로, 상기 복수의 볼텍서 노즐을 통해 분사할 물의 온도와 상기 복수의 볼텍서 노즐의 재분사속도를 결정하고, 결정된 온도를 기초로 온도부를 통해 상기 필터링유로를 통과하는 물의 온도를 조절하며, 결정된 재분사속도로 상기 복수의 볼텍서 노즐을 통해 가열된 물을 분사할 수 있다.
상기 실린더의 길이 방향을 따라, 상기 실린더 상부에 배치된 제1 볼텍서 노즐, 상기 제1 볼텍서 노즐의 하부에 배치된 제2 볼텍서 노즐 및 기 제2 볼텍서 노즐의 하부에 배치된 제3 볼텍서 노즐을 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에서 측정된 이물질의 양을 기초로 상기 제1 볼텍서 노즐 내지 상기 제3 볼텍서 노즐에서 분사할 분사 속도를 결정하고, 상기 제2 볼텍서 노즐에서 분사하는 물의 제2 속도는 상기 제3 볼텍서 노즐에서 분사하는 물의 제3 속도보다 작고, 상기 제1 볼텍서 노즐에서 분사하는 물의 제1 속도보다 클 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 쿨링미스트 분사장치 및 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 쿨링미스트 분사장치 및 시스템을 나타낸 관계도이다.
도 3a는 본 개시의 일 실시예에 따른 감지부와 미스트유로를 나타낸 사진이다.
도 3b는 본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤박스를 나타낸 사진이다.
도 3c는 본 개시의 일 실시예에 따른 미스트유로를 나타낸 사진이다.
도 3d는 본 개시의 일 실시예에 따른 쿨링미스트부를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 쿨링미스트 분사장치 및 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 5는 도 4의 A영역을 확대한 확대도이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 구동부를 나타낸 사시도이다.
본 개시의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시가 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소의 비율은` 과장되거나 축소될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "상에" 있다거나 "접하여" 있다고 기재된 경우, 다른 구성 요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "바로 상에" 있다거나 "직접 접하여" 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, "～사이에"와 "직접 ～사이에" 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3d를 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1)에 대해 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1)을 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1)을 나타낸 관계도이며, 도 3a는 본 개시의 일 실시예에 따른 감지부(20)와 미스트유로(10)를 나타낸 사진이고, 도 3b는 본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤박스(30)를 나타낸 사진이며, 도 3c는 본 개시의 일 실시예에 따른 미스트유로(10)를 나타낸 사진이고, 도 3d는 본 개시의 일 실시예에 따른 쿨링미스트부(11)를 나타낸 사진이다.
쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1)은 상수도(R)와 직접 물을 수취하여 사용자에게 미스트의 형태로 물을 분사하는 장치이다.
구체적으로, 쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1)은, 물을 전달받아 주위에 미스트의 형태로 분사하는 쿨링미스트부(11), 쿨링미스트부(11)와 연결되어 쿨링미스트부(11)에 물을 전달하는 미스트유로(10), 상수도(R)와 직접 연결되어 상수도(R)로부터 물을 미스트유로(10)로 전달하는 컨트롤박스(30) 및 컨트롤박스(30)와 연결되며 외부의 대기정보를 감지하는 감지부(20)를 포함할 수 있다.
쿨링미스트부(11)는 미스트유로(10) 상에 복수 개가 배치될 수 있으며, 미스트유로(10)에서 전달받은 물을 미스트의 형태로 변환하여 분사할 수 있다.
여기서, 미스트의 형태는 분사하고자 하는 물을 미세화한 형태로 변환하여 분사할 수 있다.
예를 들어, 쿨링미스트부(11)는 버스정류장, 가로수, 횡단보도 등 사용자가 필요한 환경에 배치될 수 있다.
쿨링미스트부(11)는 미스트의 형태로 변환하여 물을 분사할 수 있으면 다양한 구성을 포함할 수 있다.
미스트유로(10)는 쿨링미스트부(11)와 연결되어 쿨링미스트부(11)에 물을 전달할 수 있다. 여기서, 미스트유로(10)는 물을 전달하기 위한 관과 같은 형태로 구성될 수 있다.
미스트유로(10)는 컨트롤박스(30)의 제어에 의해 상수도(R)에서 직접 물을 전달받아 쿨링미스트부(11)로 전달할 수 있다.
컨트롤박스(30)는 상수도(R)와 직접 연결되어 미스트유로(10)로 물을 전달함과 동시에 물을 전달하기 위한 다양한 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로, 컨트롤박스(30)는 상수도(R)와 연결되어 상수로부터 물을 이동시키는 구동부(50), 시간에 따라 구동부(50)를 온오프하는 타이머(33) 및 감지부(20), 타이머(33) 및 구동부(50)와 연결되어 감지부(20), 타이머(33) 및 구동부(50)를 제어하는 프로세서(31)를 포함할 수 있다.
구동부(50)는 상수도(R)와 연결되어 상수도(R)로부터 프로세서(31)의 제어에 의해 원하는 압력, 속도로 물을 수취하여 미스트유로(10)로 전달할 수 있다.
이에 따라, 별도의 저장부가 아닌 지속적으로 정화되며 사용자가 지속적으로 사용하는 상수도(R)와 직접 연결되어 미스트유로(10)로 전달되고 미스트유로(10)의 쿨링미스트부(11)를 통해 미스트의 형태로 물이 분사됨으로써, 항상 깨끗한 물을 분사할 수 있다.
또한, 상수도(R)는 지하(G) 매립되어 있어 여름철과 같이 외부의 온도가 높은 경우에도 온도의 영향 없이 일정 이하의 온도로 물을 제공받을 수 있어 쿨링미스트의 쿨링의 효율이 더욱 향상될 수 있다.
구동부(50)는 물을 전달할 수 있는 구동력을 제공할 수 있으면 다양한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동부(50)는 펌프, 전기모터 등 다양한 구성을 포함할 수 있다.
구동부(50)는 컨트롤박스(30) 내에 배치되며 타이머(33)와 연결되어 프로세서(31) 및 타이머(33)의 제어에 의해 온오프될 수 있다.
타이머(33)는 컨트롤박스(30) 내에 배치되어 사용자가 설정한 타이머(33) 똔느 프로세서(31)의 제어에 의해 구동부(50)를 온오프할 수 있다. 타이머(33)는 통상의 시계를 기반으로 단위 분 단위로 작동하여 제어될 수 있다.
프로세서(31)는 쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1) 내에 내재되어 쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1)의 전반적인 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(31)는, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), controller, 어플리케이션 프로세서(31)(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(31)(communication processor(CP)), ARM 프로세서(31) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
감지부(20)는 외부 환경의 다양한 위치에 배치되어 외부 환경에 대한 정보를 측정할 수 있다. 구체적으로, 감지부(20)는 우량감지센서와 온도센서를 포함할 수 있다.
여기서, 우량감지센서는 외부의 비 등이 내리는 경우 비의 양을 측정하여 측정된 값을 프로세서(31)로 전달할 수 있다. 아울러, 온도센서는 대기중의 온도를 측정하여 측정된 값을 프로세서(31)로 전달할 수 있다.
이하에서는, 본 개시의 일 실시예에 따른 쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1)의 동작에 대해 설명한다.
먼저, 타이머(33)는, 제1 시간동안 구동부(50)를 작동시켜 쿨링미스트부(11)를 통해 미스트를 분사하고, 제1 시간 이후 제2 시간으로 구동부(50)를 중지시킬 수 있다. 여기서, 제2 시간은 제1 시간보다 길수 있다.
즉, 타이머(33)는 직접 구동부(50)와 연결되어 사용자 또는 프로세서(31)가 설정한 시간에 따라 구동부(50)를 온오프할 수 있다.
이에 따라, 타이머(33)는 구동 시간인 제1 시간보다 중지 시간인 제2 시간을 더 크게 형성하여, 쿨링미스트부(11)를 통한 필요 이상의 미스트 분사에 의해 주위 환경이 습해지는 방지함과 동시에 지속적인 구동부(50)의 동작을 제한함으로써 소비전력을 줄임과 동시에 구동부(50)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 제1 시간보다 제2 시간이 긴 경우, 구동부(50)의 작동에 무리가 갈 수 있으며, 필요 이상의 미스트 분사로 인해 다습한 주위 환경을 구성하여, 미스트 분사의 효율이 떨어질 수 있다.
아울러, 프로세서(31)는, 우량감지센서를 통해 측정한 우량 값과 기 설정된 우량 값을 비교하여, 측정한 우량 값이 기 설정된 우량 값을 초과하는 경우 구동부(50)를 중지시킬 수 있다.
이에 따라, 프로세서(31)는 주위의 환경이 비가 오는 환경일 경우 자동적으로 미스트분사를 중지시켜 비오는 환경에 불필요하게 미스트가 분사되는 것을 실시간으로 감지하여 중단할 수 있다.
동시에, 프로세서(31)는 온도센서를 통해 측정한 온도 값과 기 설정된 상한온도 값을 비교하여, 측정한 온도 값이 기 설정된 상한온도 값을 초과하는 경우, 제1 시간을 제2 시간과 동일하게 타이머(33)를 조정할 수 있다.
즉, 폭염과 같이 외부 환경의 온도가 지나치게 높은 경우 일반적인 미스트분사 시 사용자에게 필요한 정도의 기화열을 제공할 수 없으므로, 제1 시간을 제2 시간과 동일하게 프로세서(31)가 조정함으로써, 외부 대기 환경의 조건에 맞게 미스트분사의 시간을 늘려 미스트분사의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 프로세서(31)는 온도센서를 통해 측정한 온도 값과 기 설정된 하한온도 값을 비교하여, 측정한 온도 값이 기 설정된 하한온도 값의 미만인 경우, 구동부(50)를 중지시킬 수 있다.
이에 따라, 가을, 겨울철 등 외부 대기 환경이 저온일 경우 프로세서(31)는 구동부(50)를 중지하여 불필요한 미스트 분사를 방지할 수 있다.
이하에서는, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 개시의 다른 실시예에 따른 쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1')에 대해 설명한다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1')을 나타낸 개략도이고, 도 5는 도 4의 A영역을 확대한 확대도이며, 도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 구동부(50)를 나타낸 사시도이다.
여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부재번호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다. 즉, 전술한 구성과 차이점 있는 구성을 중심으로 설명한다.
미스트유로(10)는, 미스트유로(10)의 내부에 배치되며, 내주면을 따라 나선 방향으로 배치된 믹스 노즐(82)을 가지는 제1 영역(A1) 및 제1 영역(A1)에 인접하게 배치되고 미스트유로(10)의 하부에 제1 센서(81)가 배치된 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다.
믹스 노즐(82)은 미스트유로(10) 중 일측에 나선 방향으로 배치되며, 유체를 분사함으로써, 제2 영역(A2)에 와류 유로(B)를 형성할 수 있다.
이에 따라, 믹스 노즐(82)에 의해 형성된 와류 유로(B)는 미스트유로(10) 내부에 적층된 이물질을 와류 유로(B)를 통해 제거할 수 있다.
믹스 노즐(82)은 외부의 서브펌프(40)와 연결되어 프로세서(31)에 의해 믹스 노즐(82)이 분사하는 유체의 분사 속도가 제어될 수 있다.
즉, 미스트유로(10)는 상수도(R)와 믹스 노즐(82) 사이에 배치되어 상수도(R)에서 전달된 물을 믹스 노즐(82)로 전달하는 분사유로(80)의 서브펌프(40)를 더 포함할 수 있다.
제2 영역(A2)은 미스트유로(10) 중 구동부(50)와 인접한 위치에 위치할 수 있으며, 믹스 노즐(82)에 의해 와류 유로(B)가 작동하는 위치일 수 있다. 또한, 제2 영역(A2) 내에는 제1 센서(81)가 배치될 수 있다. 여기서, 제1 센서(81)는 적외선 센서를 포함할 수 있다.
프로세서(31)는, 제1 센서(81)를 통해 내부에 적층된 이물질의 양을 측정하고, 측정된 이물질의 양과 기 저장된 이물질을 양을 비교하여 믹스 노즐(82)의 분사 속도를 결정할 수 있다.
여기서, 미스트유로(10) 내의 이물질은 겨울철 등 쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1')의 장기간 미사용으로 인해 녹 등에 의해 발생할 수 있으며, 외부 대기 온도에 의해 발생한 미세한 얼음 등을 포함할 수 있다.
따라서, 제2 영역(A2)에 대해 제1 센서(81)를 배치하고 이물질의 퇴적 여부를 측정하여 믹스 노즐(82)의 분사 속도를 결정하여 제2 영역(A2)에 적층된 이물질 제거를 위한 믹스 노즐(82)의 최소화된 분사 속도를 결정할 수 있다.
다음으로, 프로세서(31)는 결정된 믹스 노즐(82)의 분사 속도를 기초로, 믹스 노즐(82)을 결정된 분사 속도로 분사할 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(A2)에 적층된 이물질의 양이 많을수록 믹스 노즐(82)의 분사 속도가 빨라질 수 있다.
구동부(50)는, 미스트유로(10)에서 유입된 물이 적재된 실린더(53), 실린더(53) 내부에 연결되어 실린더(53) 내부를 가압하는 구동가압부(56), 실린더(53)의 상부에 위치하여 정화부(61)로 물을 전달하는 유출부(52), 구동가압부(56) 상에 배치되어 구동가압부(56) 상의 이물질의 양을 측정하는 제2 센서(54) 및 필터링유로(60)와 연결되어 실린더(53) 내부에 와류를 형성하는 복수의 볼텍서 노즐(55) 포함할 수 있다.
실린더(53)는 미스트유로(10)와 연결되어 실린더(53)의 하부 영역으로 상수도(R)에서 전달된 물이 유입될 수 있으며, 실린더(53)의 상부 영역에 위치한 유출부(52)를 통해 정화부(61)로 물이 전달될 수 있다.
실린더(53)는 내부에 물이 위치하며, 구동가압부(56)의 가압에 의해 압력이 조절되어 정화부(61)로 이동할 수 있다.
구동가압부(56)는 실린더(53) 내부에 위치하여 실린더(53) 내부 공간을 가압할 수 있다. 구동가압부(56)의 일단은 동력원(미도시)과 연결되어 동력원의 가압력으로 실린더(53) 내부를 가압하여 실린더(53) 내부에 위치하는 물을 미스트유로(10)와 필터링유로(60)의 정화부(61)로 전달할 수 있다.
구동가압부(56)의 상면에는 제2 센서(54)가 배치되어 구동가압부(56)의 상부에 적층된 이물질의 양을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제2 센서(54)는 적외선 센서를 포함할 수 있다.
구동가압부(56)는 실린더(53) 내부를 왕복 이동하며 실린더(53) 내부의 압력을 조절할 수 있다.
복수의 볼텍서 노즐(55)은 필터링유로(60)로부터 전달받은 물을 실린더(53) 내부로 분사하여 실린더(53) 내부에 와류를 형성할 수 있다.
이에 따라, 이물질이 제거된 물을 재분사함과 동시에 분사된 물이 와류를 형성하여 구동부(50) 내부에 적층된 이물질을 분산시켜 유출부(52)로 이동시킬 수 있다.
구체적으로, 복수의 볼텍서 노즐(55)은, 실린더(53)의 상기 길이 방향을 따라, 실린더(53) 상부에 배치된 제1 볼텍서 노즐(55-1), 제1 볼텍서 노즐(55-1)의 하부에 배치된 제2 볼텍서 노즐(55-2) 및 제2 볼텍서 노즐(55-2)의 하부에 배치된 제3 볼텍서 노즐(55-3)을 포함할 수 있다.
제1 볼텍서 노즐(55-1)은 적어도 두개가 실린더(53)의 길이 방향에 대해 동일한 높이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 볼텍서 노즐(55-1)은 제1 높이에, 제2 볼텍서 노즐(55-2)은 제2 높이에, 제3 볼텍서 노즐(55-3)은 제3 높이에 배치될 수 있다.
여기서, 제1 높이는 제2 높이보다 크고, 제2 높이는 제3 높이보다 클 수 있다.
제1 볼텍서 노즐(55-1)은 실린더(53)에 연결되어 실린더(53)를 따라 이동하는 물과 실린더(53) 내부에 적층된 이물질에 나선 방향의 와류를 형성함으로써, 실린더(53) 내부에 적층된 이물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
제1 볼텍서 노즐(55-1)은 필터링유로(60)로부터 전달되는 물을 통해 실린더(53) 내부에 이물질이 제거된 비교적 고온의 물을 분사할 수 있다.
이에 따라, 필터링유로(60)를 통해 전달된 물은 비교적 고온의 상태인 것을 고려할 때, 실린더(53) 내부에 와류를 통해 기존의 실린더(53) 내부에 있는 물과의 교반을 통해 실린더(53) 내부의 와류 및 상하 이동의 유로 형성을 통해 실린더(53) 내부의 이물질을 부유시켜 유출부(52)로 배출시킬 수 있다.
아울러, 제2 볼텍서 노즐(55-2)에서 분사하는 물의 제2 속도는 제1 볼텍서 노즐(55-1)에서 분사하는 물의 제1 속도보다 크고, 제3 볼텍서 노즐(55-3)에서 분사하는 물의 제3 속도보다 작을 수 있다.
이에 따라, 미스트유로(10)에서 유입부(51)를 통해 물이 유입되는 경우, 물은 적층된 이물질 및 유동의 저항에 따라 유동속도가 떨어질 수 있다.
따라서, 제1 내지 제3 볼텍서 노즐(55-3)의 분사속도를 상호간 다르게 조절함으로써, 이물질의 부유 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
아울러, 구동가압부(56)와 인접한 실린더(53)의 하부 영역에서 이물질이 자중에 의해 쌓이며 많은 비율의 이물질이 배치되다는 점을 고려할 때 제3 볼텍서 노즐(55-3)의 제3 분사 속도를 조절함으로써, 이물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
아울러, 쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1')은, 미스트유로(10)에서 분기되어 실린더(53)로 분사되는 필터링유로(60) 및 필터링유로(60) 상에 위치하여 필터링유로(60)를 통과하는 물을 온도를 조절하는 온도부(62)를 포함할 수 있다.
필터링유로(60)는 미스트유로(10)에서 분기되어 온도부(62)를 통과한 물을 실린더(53) 내부로 분사하는 유로를 의미할 수 있다. 필터링유로(60) 상에는 재분사밸브가 배치되어 프로세서(31)의 제어에 의해 선택적으로 필터링유로(60)가 열리거나 닫힐 수 있다.
온도부(62)는 필터링유로(60) 상에 배치되어 필터링유로(60)를 통과하는 물의 온도를 선택적으로 높일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(31)는, 구동부(50)의 제2 센서(54)로부터 전달받은 이물질의 양의 기초로 제1 내지 제3 볼텍서 노즐(55-1, 55-2, 55-3)에서 분사할 물의 온도와 재분사속도를 결정할 수 있다.
즉, 프로세서(31)는 구동부(50) 내부에 적층된 이물질의 양을 제2 센서(54)를 통해 전달받아, 이물질의 양에 비례하여 필터링유로(60)를 이동하는 물의 온도를 상승시킬 수 있다.
이후, 프로세서(31)는 결정된 온도를 기초로 온도부(62)를 통해 물의 온도를 가열하며, 결정된 분사속도를 기초로 제1 내지 제3 볼텍서 노즐(55-3)(46-3)을 통해 물을 분사할 수 있다.
즉, 프로세서(31)는, 제2 센서(54)에서 측정된 이물질의 양을 기초로, 복수의 볼텍서 노즐(55)을 통해 분사할 물의 온도와 와류 노즐의 재분사속도를 결정하고, 결정된 온도를 기초로 온도부(62)를 통해 필터링유로(60)를 통과하는 물의 온도를 조절하며, 결정된 재분사속도로 와류 노즐을 통해 물을 분사할 수 있다.
또한, 프로세서(31)는 감지부(20)에서 전달받은 온도를 기반으로 온도부(62)를 통해 추가적인 가열을 수행할 수 있다. 예를 들어, 감지부(20)에서 측정한 외부 대기 환경의 온도가 기 설정된 온도보다 낮은 경우 온도부(62)를 통해 필터링유로(60)를 통과하는 물을 가열할 수 있다.
이에 따라, 구동부(50)에서 복수의 볼텍서 노즐(55)을 통해 고온의 물과 기존의 일부 이물질인 얼음을 포함하는 물을 교반하여 얼음을 제거할 수 있다.
또한, 프로세서(31)는 제1 센서(81) 및 제2 센서(54)에서 측정된 이물질의 양을 기초로 제1 볼텍서 노즐(55-1) 내지 제3 볼텍서 노즐(55-3)에서 분사할 분사 속도를 결정하고 결정된 분사 속도대로 제1 볼텍서 노즐(55-1)내지 제3 볼텍서 노즐(55-3)을 통해 필터링유로(60)를 통해 전달받은 물을 분사할 수 있다.
예를 들어, 제1 센서(81) 및 제2 센서(54)를 통해 측정된 이물질의 양이 많을수록 제1 내지 제3 볼텍서 노즐(55-3)을 통해 분사하는 분사속도를 빠르게 조절하고, 온도부(62)의 온도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 쿨링미스트 분사장치 및 시스템(1)은 기존의 일차적으로 필터링된 물을 활용함으로써, 이물질을 제거하기 위한 별도의 분사제를 활용하지 않을 수 있으며, 실린더(53)에 발생하는 이물질을 선택적으로 효율적으로 실시간으로 제거함으로써, 물의 정제 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
아울러, 저온의 겨울철 등에 장기간 사용하지 않는 쿨링미스트 분사장치 및 시스템에 대해 내부적으로 지속적인 정화 및 순환구조를 통해 이물질을 제거함과 동시에 구조의 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 개시의 다양한 실시예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시예들은 반드시 단독으로 구현되어야만 하는 것은 아니며, 각 실시예들의 구성 및 동작은 적어도 하나의 다른 실시예들과 조합되어 구현될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위상에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
1, 1`: 쿨링미스트 분사장치 및 시스템
10: 미스트유로 11: 쿨링미스트부
20: 감지부 30: 컨트롤박스
50: 구동부

Claims (5)

  1. 물을 전달받아 주위에 미스트의 형태로 분사하는 쿨링미스트부;
    상기 쿨링미스트부와 연결되어 상기 쿨링미스트부에 물을 전달하는 미스트유로;
    상수도와 직접 연결되어 상기 상수도로부터 물을 미스트유로로 전달하는 컨트롤박스; 및
    상기 컨트롤박스와 연결되며 외부의 대기정보를 감지하는 감지부;를 포함하며,
    상기 컨트롤박스는,
    상수도와 연결되어 상수로부터 물을 이동시키는 구동부;
    시간에 따라 상기 구동부를 온오프하는 타이머; 및
    상기 감지부, 상기 타이머 및 상기 구동부와 연결되어 상기 감지부, 상기 타이머 및 상기 구동부를 제어하는 프로세서;를 포함하며,
    상기 감지부는 우량감지센서와 온도센서를 포함하고,
    상기 타이머는,
    제1 시간동안 상기 구동부를 작동시켜 상기 쿨링미스트부를 통해 미스트를 분사하고,
    상기 제1 시간 이후 제2 시간으로 상기 구동부를 중지시켜며,
    상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 길고,
    상기 프로세서는,
    상기 우량감지센서를 통해 측정한 우량 값과 기 설정된 우량 값을 비교하여, 측정한 우량 값이 기 설정된 우량 값을 초과하는 경우 상기 구동부를 중지시키고,
    상기 온도센서를 통해 측정한 온도 값과 기 설정된 상한온도 값을 비교하여, 측정한 온도 값이 기 설정된 상한온도 값을 초과하는 경우, 상기 제1 시간을 상기 제2 시간과 동일하게 상기 타이머를 조정하고,
    상기 온도센서를 통해 측정한 온도 값과 기 설정된 하한온도 값을 비교하여, 측정한 온도 값이 기 설정된 하한온도 값의 미만인 경우, 상기 구동부를 중지시키며,
    상기 미스트유로는,
    상기 쿨링미스트부의 전단에 배치되어 내주면을 따라 나선 방향으로 배치된 믹스 노즐을 가지는 제1 영역;
    상기 제1 영역에 인접하게 배치되고 상기 미스트유로의 하부에 제1 센서가 배치되는 제2 영역; 및
    상기 상수도와 상기 믹스 노즐 사이에 배치되어 상기 상수도에서 전달된 물을 상기 믹스 노즐로 전달하는 서브펌프;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 센서를 통해 내부에 쌓인 이물질의 양을 측정하고,
    측정된 이물질의 양과 기 저장된 이물질을 양을 비교하여 상기 믹스 노즐의 분사 속도를 결정하고,
    결정된 믹스 노즐의 분사 속도를 기초로, 상기 믹스 노즐을 결정된 분사 속도로 분사하며,
    상기 미스트유로에서 분기되어 구동부로 분사되는 필터링유로; 및
    상기 필터링유로 상에 위치하여 상기 필터링유로를 통과하는 물을 가열하는 온도부;를 포함하고,
    상기 구동부는,
    유입부에서 유입된 상기 상수도에서 전달된 물이 적재된 실린더;
    상기 실린더 내부에 연결되어 상기 실린더 내부를 가압하는 구동가압부;
    상기 실린더의 상부에 위치하여 상기 쿨링미스트부로 물을 전달하는 유출부;
    상기 구동가압부 상에 배치되어 상기 구동가압부 상의 이물질의 양을 측정하는 제2 센서; 및
    상기 필터링유로와 연결되어 상기 실린더 내부에 볼텍스를 형성하는 복수의 볼텍서 노즐;을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 센서에서 측정된 이물질의 양을 기초로, 상기 복수의 볼텍서 노즐을 통해 분사할 물의 온도와 상기 복수의 볼텍서 노즐의 재분사속도를 결정하고,
    결정된 온도를 기초로 온도부를 통해 상기 필터링유로를 통과하는 물의 온도를 조절하며,
    결정된 재분사속도로 상기 복수의 볼텍서 노즐을 통해 가열된 물을 분사하는 쿨링미스트 분사장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실린더의 길이 방향을 따라,
    상기 실린더 상부에 배치된 제1 볼텍서 노즐;
    상기 제1 볼텍서 노즐의 하부에 배치된 제2 볼텍서 노즐; 및
    상기 제2 볼텍서 노즐의 하부에 배치된 제3 볼텍서 노즐;을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에서 측정된 이물질의 양을 기초로 상기 제1 볼텍서 노즐 내지 상기 제3 볼텍서 노즐에서 분사할 분사 속도를 결정하고,
    상기 제2 볼텍서 노즐에서 분사하는 물의 제2 속도는 상기 제3 볼텍서 노즐에서 분사하는 물의 제3 속도보다 작고, 상기 제1 볼텍서 노즐에서 분사하는 물의 제1 속도보다 큰 쿨링미스트 분사장치.
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