KR200302333Y1 - 간접 냉각방식의 기화냉풍기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 간접 냉각방식의 기화냉풍기에 관한 것으로 기화식 냉풍기에 있어서, 다층으로 이루어져 외부에서 유입되는 공기를 기화시켜 기화된 공기의 일부는 하층으로 유입시키고 기화된 공기의 일부는 상층으로 이동시켜 기화된 열로 재차 냉각시키는 열교환핀과; 상기 열교환핀을 통해 냉각된 공기를 재차 저하시켜 실내로 공급하는 냉발열부와; 상기 냉발열부에서 고온·고압으로 압축시킴으로써 발생되는 열 또는 열전소자의 온발열판의 열을 실외로 배출되는 공기로 열을 방출시킬 수 있게 이루어지고, 냉발열부 또는 열전소자의 냉방열판에서 발생된 응축수를 온발열부 또는 열전소자의 온방열판의 외부에 통과시켜 열을 저하시키며, 냉발열부 또는 냉방열판의 전면에는 냉발열부 또는 냉방열판에서 냉각된 공기를 실내로 공급하는 공급팬과, 온발열부 또는 온방열판의 전면에는 온발열부 또는 온방열판에서 발생된 열을 실외로 배출하는 배기팬이 설치되어 열교환핀을 통과하는 공기를 분리시켜 일부는 흡습패드나 워터필름이 설치된 상부층으로 통과시키면서 기화열로 낮아진 공기를 이용하여 하부층으로 유입되는 공기를 간접방식으로 온도를 저하시켜 유입되게 하므로 물과 접촉하지 않아 가습되지 않게 하여 냉각시키고, 기화열로 고온 다습해진 상부층의 공기는 온발열부의 온도를 저하시키면서 신속하게 실외로 배출하며, 열교환핀을 통과한 공기의 습기를 실내공간에 적합하도록 하여 유입되게 하므로 실내온도 및 실내습도를 적절하게 조절할 수 있는 것이다.

Description

간접 냉각방식의 기화냉풍기{Evaporation Air Conditioner of Indirect Cooling}

본 고안은 간접 냉각방식의 기화냉풍기에 관한 것이다.

특히 외부에서 유입되는 공기 중 일부는 상부로 이송시키면서 기화시켜 기화된 공기로 외부에서 내부로 유입되는 공기의 온도를 저하시켜 내부로 유입되는 간접 냉각방식의 기화냉풍기에 관한 것이다.

일반적으로 기화식 냉풍기는 외부의 공기를 유입하는 유입구측에 흡습패드를 설치하고 상기 패드상에 소정량의 물을 뿌려 패드를 통과하면서 기화되는 공기의 온도를 저하시켜서 냉방을 하는 것이다.

본인의 실용신안출원 제2001-8364호 살균장치를 갖는 흡습패드식 기화냉방가습기는 일측에 살균수제조장치를 설치하고 상기 살균수제조장치와 결합된 연결관의 끝단을 살균수교반기와 결합된 상태로 저수조 내측에 담겨진 물에 침수되도록 구비되어 저수조의 물을 살균수로 형성하고, 상기 살균수가 상기 송풍장치에 의해 외부로 토출되게 구성하여 된 것으로 송풍되는 공기에 포함되어 있는 오염균을 살균하여 송풍되게 하는 것입니다.

또한 본인의 실용신안출원 제2001-31639호는 창문틀에 설치되어 실내 급기팬과 실외 배기팬으로 실내외의 온도와 습도차에 따른 제어기능과 천연향 및 기능성 기화물질의 희석비를 가감할 수 있는 콘트롤 패널에 의해 실내공기를 자동조절하는 구성으로 이루어져 실내와 실외의 온도 및 습도에 따라 실내의 공기를 정화시키면서 천연향 및 기화 물질을 동시에 실내로 유입시켜 실내의 공기를 적절하게 교환하는 것입니다.

그러나 상기와 같은 기화식 냉풍기는 흡습패드에 물을 뿌려 기화된 공기를 직접적으로 이용하므로 기존의 냉풍시스템에 비하여 효율은 높으나 기화된 열원의 상대습도에 따른 효율저하와 과습의 문제점이 있었다.

이에 따라 기화된 열원을 이용하여 기화되는 열원을 기화열로 다시 한번 냉각시켜 기화열을 전체적으로 고효율로 이용하는 기화식 냉풍기가 요구되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 고안은 기화된 기화열의 일부로 기화되는 열을 간접적으로 냉각시킴으로써 흡습패드를 통과하면서 기화되어 공기의 온도가 저하됨과 함께 기화된 열원으로 재차 공기의 온도를 더 낮아지게 함으로써 기화열의 효율을 극대화시키고, 기화되는 물과 직접 접촉하지 않아 가습되지 않으므로 실내에 적합한 공기로 냉방을 하는 간접 냉각방식의 기화식 냉풍기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안 간접 냉각방식의 기화원리를 나타내는 단면도이고,

도 2는 본 고안 간접 냉각방식의 흐름을 나타내는 일부 절결사시도이고,

도 3은 본 고안 간접 냉각방식의 기화냉풍기를 나타낸 단면도이고,

도 4는 본 고안 기화냉풍기의 다른 실시예를 나타낸 단면도이고,

도 5는 본 고안 기화냉풍기의 다른 실시예의 방열판을 나타낸 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 기화냉풍기 11: 냉발열부

12: 공급팬 13: 열전도판

15: 저수조 16: 모터

17: 온발열부 18: 배기팬

19: 배출관 20: 격벽

30: 열전소자 31: 냉방열판

32: 온방열판

B: 격벽 D: 하부층

I: 유입구 U: 상부층

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 기화식 냉풍기에 있어서, 다층으로 이루어져 외부에서 유입되는 공기를 기화시켜 기화된 공기의 일부는 하층으로 유입시키고 기화된 공기의 일부는 상층으로 이동시켜 기화된 열로 재차 냉각시키는 열교환핀과; 상기 열교환핀을 통해 냉각된 공기를 재차 저하시켜 실내로 공급하는 냉발열부와; 상기 냉발열부에서 발생된 응축수를 온발열부의 외부에 통과시켜 온발열부의 열을 저하시키며, 냉발열부의 전면에는 냉발열부에서 재차 냉각된 공기를 실내로 공급하는 공급팬과, 온발열부의 전면에는 온발열부에서 발생된 열을 실외로 배출하는 배기팬과 배기관이 설치되는 것을 그 기술적 사상의 특징으로 한다.

이하 본 고안의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안 간접 냉각방식의 기화원리를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 고안 간접 냉각방식의 흐름을 나타내는 일부 절결사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 고안의 기화냉풍기(10)는 실외의 공기를 실내로 유입시키면서 유입구(I)를 통해 유입되는 전체 유입량 중 일부는 하부층(D)으로 직접 유입되게 하고 상기 나머지는 흡습패드(P) 또는 워터필름(W)을 설치한 상부층(U)으로 유입되게 한다.

상부층(U)으로 유입된 공기는 흡습패드(P) 또는 워터필름(W)을 통과하면서 기화되어 고온 다습한 공기는 배출관(19)을 따라 온발열부(17) 전면으로 이송되게 하고, 하부층(D)에 유입되는 공기는 상부층(U)의 기화열로 냉각된 공기에 의하여 열교환핀의 열 전도에 따라 일정한 온도로 저하시켜 온도가 낮아지게 된다.

상부층(U)에서는 물의 증발잠열을 이용하여 하부층(D)의 공기를 냉각시키고 상부층(U)의 습하고 더운 공기는 온발열부(17)로 이송시켜 배출하여 냉각된 공기만을 실내로 공급되게 한다.

도 2에 도시된 바와 같이 열전도판(13)은 하부층(D)에 핀(Fin)의 높이로 격벽(B)을 고정시켜 냉각효율을 극대화되게 하고 상부층(U)에는 흡습패드(P) 또는 워터필름(W)을 설치하여 물을 증발될 수 있게 한다.

즉, 하부층(D)의 핀을 통해 유입되는 공기의 온도를 저하시켜 일부는 상부층(U)으로 이송되게 하고, 핀을 통해 유입되는 공기의 일부는 흡습패드(P)나 워터필름(W)에 통과시켜 기화된 공기를 외부로 배출되게 한다.

도 3에 도시된 바와 같이 열전도판(13)을 여러 겹으로 적층시켜 기화열에 의해 냉각된 공기를 냉발열부(11)로 충분히 이송시키고, 냉발열부(11)로 이송된 공기는 냉발열부(11)를 통과하여 실내로 유입되게 되는데 실내로 유입되는 공기의 효율성을 높이기 위하여 냉발열부(11)의 전면에 공급팬(12)을 설치한다.

열전도판(13)의 하부에는 저수조(15)를 설치하여 저수조(15)에 저장된 물을 모터(16)에 의해 계속적으로 공급되게 하고, 열전도판(13)이 적층되어 있으므로 각각의 열전도판(13)의 상부층(U)에 물을 공급되게 한다.

냉발열부(11)의 저면에는 냉발열부(11)에서 발생되는 응축수를 수집하여 온도가 낮은 응축수를 이용하여 온발열부(17)의 외부에 통과시켜 온발열부(17)의 온도를 저하시키게 한다.

열전도판(13)에서 기화된 고온 다습한 공기는 온발열부(17)에 통과시켜 배출시키는 것으로 온발열부(17)에서 발생된 열을 저하시킨 후 실외로 배출이 신속하게 이루어지도록 온발열부(17)의 전면에 배기팬(18)을 설치하고, 온발열부(17)와 냉발열부(11) 사이에는 격벽(20)을 설치하여 하부층(D)을 통해 유입되는 냉각된 공기와 상부층(U)을 통과하여 고온다습한 공기는 배출관(19)을 따라 온발열부(17)와 냉발열부(11) 각각으로 공급되게 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 기화냉풍기(10)는 여러 겹으로 적층된 열전도판(13)의 하부층(D)을 통해 유입되면서 저하된 공기를 냉발열부(11)로 이송시키고, 하부층(D)에서 분리된 일부의 공기는 상부층(U)의 흡습패드(P)나 워터필름(W)을 통과하여 고온 다습한 공기를 배출관(19)을 따라 이송되게 한다.

하부층(D)을 통해 유입되면서 간접적으로 온도가 저하된 공기는 냉발열부(11) 측으로 이송되고, 냉발열부(11)로 이송된 공기는 냉발열부(11)에서 재차 온도를 저하시켜 실내로 공기를 신속하게 이송시키는 공급팬(12)을 통해 실내로 유입된다.

열전도판(13)의 상부층(U)을 통과한 공기는 온발열부(17)의 온도를 저하시키도록 배출관(19)을 따라 온발열부(17)를 통과하여 배기팬(18)을 통해 실외로 배출되고, 상기 냉발열부(11)의 저면에 수집된 응축수를 온발열부(17)의 외부에서 통과시켜 온발열부(17)의 온도를 효율적으로 저하시키게 된다.

도 4는 내지 도 5는 본 고안의 다른 실시예로서 기화냉풍기의 구조를 간단하게 하기 위하여 방열판이 양측으로 형성된 열전소자(30)를 이용한 것이다.

열전소자(30)는 2종류의 금속 끝을 접속시켜 전류를 흘려보내면 전류의 방향에 따라 한쪽 단자에서는 흡열하고, 다른 쪽 단자에서는 발열을 일으키는 소자로서 전기저항의 온도변화를 이용한 소자, 온도차에 의해 기전력이 발생하는 현상을 이용한 소자, 전류에 의해 열의 흡수 또는 발생이 생기는 펠티에 효과를 이용한 열전소자 등이 사용될 수 있다.

열전소자(30)는 양측에 세로 방향으로 형성된 방열판을 가지는데 일측은 기화열로 인하여 차가워진 공기를 더욱 차갑게 하는 냉방열판(31)을 형성하고, 타측은 기화열로 인하여 고온 다습한 공기로 방열판의 온도를 저하시키는 온방열판(32)을 형성하며, 냉방열판(31)의 전면에는 공급팬(12)을 설치하고, 온방열판(32)의 전면에는 배기관(34)을 통해 배출되도록 하는 배기팬(18)을 설치한다.

또한 열전소자(30)의 하면에는 냉방열판(31)에서 생기는 응축수를 수용하는 저수조(33)를 형성하고, 저수조(33)에 수용된 응축수를 모터(34)의 구동에 의하여 온방열판(32)에 분사되게 한다.

상부층(U)의 기화열로 인하여 하부층(D)에 유입되는 차가운 공기는 열전소자(30)의 냉방열판(31) 측으로 공급되어 냉방열판(31)을 거치면서 재차 냉각되어 공급팬(12)에 의해 실내로 공급되게 한다.

또한 상부층(U)에서 고온 다습해진 공기는 배출관(19)을 따라 열전소자(30)의 온방열판(32)이 형성된 측으로 이송되어 가열된 온방열판(32)의 온도를 저하시키면서 배기팬(18)에 의하여 배기관(34)을 통해 외부로 배출되게 하고, 저수조(33)에 수용된 응결수를 모터(34)의 구동으로 온방열판(32)에 분사시켜 온방열판(32)의 온도를 저하시킨다.

상기와 구성으로 이루어진 기화냉풍기는 열교환핀을 통과하는 공기를 분리시켜 일부는 흡습패드나 워터필름이 설치된 상부층으로 통과시키면서 기화열로 낮아진 공기를 이용하여 하부층으로 유입되는 공기를 간접방식으로 온도를 저하시켜 유입되게 하므로 가습되지 않고, 물과 비접촉하면서 냉각시키며, 기화열로 고온 다습해진 상부층의 공기는 온발열부의 온도를 낮추면서 신속하게 실외로 배출되며, 열교환핀을 통과한 공기의 습기를 실내공간에 적합합도록 하여 유입되게 하므로 실내온도 및 실내습도를 적절하게 조절할 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 기화식 냉풍기에 있어서,

   다층으로 이루어져 외부에서 유입되는 공기를 기화시켜 기화된 공기의 일부는 하층으로 유입시키고 기화된 공기의 일부는 상층으로 이동시켜 기화된 열로 재차 냉각시키는 열교환핀과;

   상기 열교환핀을 통해 냉각된 공기를 재차 저하시켜 실내로 공급하는 냉발열부와;

   상기 냉발열부에서 흡수된 냉매를 고온·고압으로 압축시킴으로써 발생되는 열을 실외로 배출되는 공기로 냉매의 열을 방출시키는 응축으로 이루어진 것을 특징으로 하는 간접 냉각방식의 기화냉풍기.
2. 제1항에 있어서,

   냉발열부에서 발생된 응축수를 온발열부의 외부에 통과시켜 온발열부의 열을 저하시키는 것을 특징으로 하는 간접 냉각방식의 기화냉풍기.
3. 제1항에 있어서,

   냉발열부의 전면에는 냉발열부에서 냉각된 공기를 실내로 공급하는 공급팬과, 온발열부의 전면에는 온발열부에서 발생된 열을 실외로 배기관을 통해 배출하는 배기팬이 설치된 것을 특징으로 하는 간접 냉각방식의 기화냉풍기.
4. 제1항에 있어서,

   냉방열판과 온방열판을 세로방향으로 형성된 열전소자를 이용하여 일측은 하부층을 통해 유입된 공기를 2차로 냉각시켜 실내로 공급하고, 타측은 상부층을 통해 배출관을 따라 유입된 공기로 열전소자의 온도를 저하시키는 것을 특징으로 하는 간접 냉각방식의 기화냉풍기.