KR20100042936A - 자연대류식 쿨러 및 이를 이용한 저온창고의 온도 조절방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 자연대류식 쿨러 및 이를 이용한 저온창고의 온도 조절방법에 관한 것이다.

이는 특히, 저온창고의 내측에 하나 이상의 쿨러와 온도센서를 설치하고, 상기 쿨러의 초기가동시 설정온도까지 강재송풍을 수행하며, 설정온도에 도달하면 강제송풍을 종료한 후 자연 대류시키도록 하는 구성으로 이루어 진다.

이에 따라서, 자연대류식 쿨러의 초기 가동시에 따른 농수산물 손상을 최소화 하고, 최소의 비용으로 저온창고를 운영하도록 하는 것이다.

집수포트, 송풍기, 지지프레임, 냉각핀

Description

자연대류식 쿨러 및 이를 이용한 저온창고의 온도 조절방법{a Natural Convection Cooler and a Temperature Control Method of Low Temperature Warehouse}

본 발명은 저온창고의 내측에 하나 이상의 쿨러와 온도센서를 설치하고, 상기 쿨러의 초기가동시 설정온도까지 각 쿨러에 강재송풍을 수행하며, 설정온도에 도달하면 강제송풍을 종료한 후 자연 대류시키도록 하여 자연대류식 쿨러의 초기 가동시 농수산물 손상을 최소화 할 수 있도록 하는 자연대류식 쿨러 및 이를 이용한 저온창고의 온도 조절방법에 관한 것이다.

일반적으로 저온창고용 냉방장치는, 압축기가 압축한 고온의 냉매를 응축기가 응축한 후 수액기 및 드라이어를 통해 증발기로 공급하고, 상기 증발기는 응축된 냉매를 팽창밸브로 교축시킨 후 기수분리기를 통해 압축기로 다시 공급하는 순환과정 즉 냉매가 압축기와 응축기 및 증발기를 순환하는 과정을 거치게 된다.

이때, 상기 증발기는 냉매를 교축하여 고온의 냉매를 저온으로 감온시키며, 상기 증발기의 일측에 설치된 송풍팬은 냉기를 저온창고의 내부로 강제송풍하도록 하여 저온창고 내측의 온도를 조절하게 되는 것이다.

이와같은 기술과 관련되어 본원발명의 출원인이 등록실용 제351711호에 자연대류식 냉방장치(20)를 제시한 바 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 실외기에서 공급된 냉매가 냉기를 발산하도록 교축작용하면서 순환시키는 냉매파이프(23)의 냉각핀(23a)이 등간격으로 병렬배치된 복수개의 지지프레임(24)에 고정되고, 이 지지프레임(24)은 상부에 평행하게 설치된 어퍼앵글(25)에 의하여 일체로 연결되는 증발기(22) 및; 이 증발기(22)의 하부에 설치되어 증발기(22)에서 발생되는 제상수를 집수하여 배수하는 제상수배수조(26)를 포함하고,

상기 제상수배수조(26)는 제상수가 배출되도록 일측면이 개방되어, 상기 증발기(22)를 구성하는 지지프레임(24)의 하부에서 길이방향을 따라 양측으로 대향설치되고, 개방된 일측면이 서로 마주하면서 이격 설치되어, 그 사이에는 냉기대류용 냉기순환구(270) 및 냉기배출공(262a)를 갖는 한쌍의 상부개방식 박스형 집수판(262)과;

상기 집수판(262)의 하부에 설치되어, 집수판(262)으로부터 제상수를 공급받아 집수하면서 배수관(264a)으로 배수하는 상부개방식의 박스형 배수트랩(264) 및;

상기 집수판(262)의 바닥면에 배선되는 전열선(320)을 가지며, 제상수의 결빙이 방지되도록 꺽임부(320a)로서 고정되는 전열선(320)을 발열시키도록 히터(300)가 구비되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 자연대류식 냉방장치는, 실외기의 작동에 의한 증발기의 교축작동시, 응축수가 집수판(262)에 집수되며, 상기 집수판(262)에 집수되는 응축수는 집수판(262)에 구비되는 전열선(320)이 히터(300)에 의해 발열되어 응축수의 결빙 을 방지하는 것이다

그러나, 상기와 같은 저온창고용 냉방장치는, 초기 가동시 자연대류 방식에 의해 저온창고 내측의 온도를 저하시킴으로써 신속한 온도조절이 힘들게 되어 단시간에 신선도가 저하되면서 상품성을 상실하게 되는 단점이 있다.

또한, 자연대류에 의해 하강하여 저온창고 전체를 동시에 냉각시킬 수는 있으나 선택적인 냉각이 힘들게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 초기 가동시의 농수산물 손상을 최소화 할 수 있도록 하고, 최소의 비용으로 저온창고를 운영할 수 있도록 하며, 자연대류에 강제성을 제공하여 영역에 따른 선택적인 온도조절이 가능할 수 있도록 하고, 저장되는 농수산물의 특성에 따라 건조 및 습윤상태를 적절하게 조절할 수 있도록 하며, 소음에 의한 저장물의 피로도를 방지할 수 있도록 하고, 성층화를 방지하도록 하여 저장물의 품질을 높일 수 있도록 하는 자연대류식 쿨러 및 이를 이용한 저온창고의 온도 조절방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 저온창고의 내측에 하나 이상의 쿨러와 온도센서를 설치하고, 상기 쿨러의 초기가동시 설정온도까지 강재송풍을 수행하며, 설정온도에 도달하면 강제송풍을 종료한 후 자연 대류시키도록 하는 구성으로 이루어 진 자연대류식 쿨러를 이용한 저온창고의 온도 조절방법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 쿨러의 강재송풍을 위한 동작제어는, 저온창고의 농수산물 적재상태에 대응토록 높이 방향에 설치되는 다수의 온도센서와의 상호 작용으로 동작토록 설치되는 자연대류식 쿨러를 이용한 저온창고의 온도 조절방법을 제공한다.

한편, 본 발명은 공기가 유동되는 형상의 구조물을 형성하도록 하는 지지프 레임에 냉매코일이 지그재그로 배치되고, 상기 냉매코일에는 열전달을 위한 복수의 냉각핀이 구비되며, 상기 냉각핀을 통과하는 강제적인 유로를 형성토록 지지프레임에 하나 이상의 송풍기가 연결되는 구성으로 이루어 진 자연대류식 쿨러를 제공한다.

그리고, 본 발명의 지지프레임은, 자중에 의해 하향되는 응축수를 포집토록 지지프레임에 대응되는 집수포트가 더 연결되며, 상기 집수포트는 일측에 응축수가 모이도록 하는 집수포트의 최 하부에 위치하는 배수영역이 형성되고, 상기 배수영역에는 가습기가 구비되는 구성으로 이루어 진 자연대류식 쿨러를 제공한다.

더하여, 본 발명의 상기 집수포트는, 히팅유니트가 더 구비되고, 배수를 위한 드레인밸브가 더 구비되며, 상기 드레인밸브에 연결되는 드레인관 역시 막힘등의 흐름이상을 방지토록 외측에 서브히팅유니트가 더 구비되는 구성으로 이루어 진자연대류식 쿨러를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 신속한 온도 저하기 가능하여 초기 가동시의 농수산물 손상을 최소화 하고, 자연대류와 강제송풍을 자동 조절하여 최소의 비용으로 저온창고를 운영하며, 자연대류에 강제성을 제공하여 영역에 따른 선택적인 온도조절이 가능하고, 소음에 의한 스트레스를 최소화 시키며, 습기를 제공하여 저장되는 농수산물의 특성에 따라 건조 및 습윤상태를 적절하게 조절하고, 성층화를 방지하도록 하여 저장물의 품질을 높일 수 있도록 하는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 쿨러의 동작순서도이고, 도3은 본 발명에 따른 쿨러의 설치 상태를 도이며, 도4a,b는 각각 본 발명에 따른 쿨러를 도시한 사시도이고, 도5는 본 발명의 쿨러 설치상태를 도시한 단면도이며, 도6a,b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 쿨러를 도시한 단면도이다.

본 발명은, 저온창고(500)의 내측에 하나 이상의 쿨러(600)와 온도센서(700)를 설치하고, 상기 쿨러(600)의 초기가동시 설정온도까지 쿨러(600)의 일측에 연결되는 송풍기(800)을 통하여 강재송풍을 수행하며, 설정온도에 도달하면 송풍기(800)에 의한 강제송풍을 종료한 후 자연 대류하도록 한다.

이때, 상기 송풍기(800)는, 일측에 설치되면서 송풍기(800)가 내장되는 고정블럭을 회전시키는 회전축에 연결되는 구동모터등으로 이루어진 회전수단(850)을 통하여 회전될 때 막힘이 방지되어 자연대류에 의해 방출되는 냉기의 흐름을 자유롭게 이루어 지도록 한다.

그리고, 상기 송풍기(800)는, 저온창고(500)의 농수산물 적재상태에 대응토록 높이 방향에 설치되는 다수의 온도센서(700)와 연결되어 일정온도가 될 때 까지 자동회전토록 설치된다.

또한, 상기 온도센서(700)는, 회전수단(850)에 연결되어 일정온도의 도달시 회전수단에 전원이 공급되어 쿨러의 측면에서 회전토록 설치된다.

한편, 본 발명의 쿨러(600)는 저온창고(500)의 내측에 하나 이상 설치된다.

그리고, 상기 쿨러(600)는, 자연대류에 의한 공기 유동이 가능한 구조물을 형성하도록 하는 지지프레임(610)에 냉매코일(630)이 지그재그로 배치된다.

또한, 상기 냉매코일(630)에는 열교환을 위한 복수의 냉각핀(633)이 구비된다.

더하여, 상기 냉각핀(633)을 통과하는 강제적인 공기 흐름을 형성토록 지지프레임(610)의 일측에 하나 이상의 송풍기(800)가 연결된다.

이때, 상기 송풍기(800)는, 하우징(810)에 연결되는 구성으로 회전수단(850)을 통하여 강제회전토록 설치되고, 상기 회전수단은 하우징에 연결되는 회전축을 강제 회전시키는 기어와 이에 치합되는 구동모터로서 이루어 진다.

더하여, 상기 송풍기(800)는, 일측에 공기흐름을 유도하는 가이드베인(미도시)이 더 연결된다.

그리고, 상기 지지프레임(610)은, 자중에 의해 하향되는 응축수를 포집토록 집수포트(400)가 더 연결되며, 상기 집수포트(400)는 일측에 응축수가 모이도록 하는 집수포트의 최 하부에 위치하는 배수영역(403)이 형성되고, 상기 배수영역(403)에는 초음파가습기(430)가 구비된다.

더하여, 상기 집수포트(400)는, 히팅유니트(450)가 더 구비되고, 배수를 위한 드레인밸브(470)가 더 구비되며, 상기 드레인밸브에 연결되는 드레인관(475) 역시 막힘등의 흐름이상을 방지토록 외측에 서브히팅유니트(477)가 더 구비되는 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 집수포트(400)의 내측에는 원적외선이나 음이온등을 방출하여 농 수산물의 활성화를 유도하는 별도의 활성화유도기(미도시)가 더 구비되어도 좋다.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도6에서 도시한 바와같이 본 발명은, 저온창고(500)의 외부에 설치되는 압축기의 동작에 의해 압축되는 고온의 냉매는 응축되면서 냉각되는 상태로 증발기의 역활을 수행하는 저온창고(500) 내측의 쿨러(600)에 전달된다.

그리고, 상기 쿨러(600)의 동작시 냉매코일(630)을 따라 흐르게 되는 저온의 냉매는 냉매코일(630)에 연결되는 냉각핀(633)을 통하여 냉각핀 사이의 공기를 냉각토록 한다.

이때, 상기 냉각핀(633) 사이에 존재하는 공기는 대류 현상에 의해 저온창고(500)의 저부로 이동하게 되고, 상승된 고온의 공기가 냉각핀 사이를 채우도록 한다.

상기와 같은 구성을 통하여 쿨러(600)의 동작시 저온창고(500) 내측의 온도를 원하는 온도로 낮추도록 한다.

본 발명은 상기와 같은 쿨러(600)에 의한 온도 강하가 자연 대류에 의해 이루어져 온도강하 시간이 증가되는 문제점을 해결토록 쿨러(600)의 초기 구동시에만 상기 쿨러(600)의 일측에 설치되는 송풍기(800)를 구동시켜 강제 대류시킴으로써 온도강하를 신속하게 수행할 수 있게 된다.

또한, 상기 송풍기(800)의 일측에는 가이드베인(미도시)가 더 구비되어 강제송풍되는 냉풍에 일정한 방향성을 제공하게 된다.

이때, 상기 송풍기(800)의 동작은 쿨러(600)의 초기 구동시에 동시에 구동토 록 설치되고, 상기 저온창고(500)의 내측면 높이방향에 다수개 설치되는 온도센서(700)를 통하여 온도를 측정한 후 원하는 온도가 될 때 까지 송풍기(800)를 구동하도록 한다.

또한, 상기 쿨러(600) 및 송풍기(800)는, 각각의 온도센서(700)와 전기적으로 연결되어 저온창고 내측의 농수산물 적재상태에 따라 높이 방향에 설치되는 다수의 온도센서의 감지온도에 따라 동작토록 된다.

즉, 설정온도에 도달하면 송풍기(800)에 의한 강제송풍을 종료한 후 쿨러(600)만을 동작시켜 자연 대류하도록 한다.

그리고, 상기 송풍기(800)는 설정온도 도달시 정지토록 되면 쿨러(600)에 의한 자연대류가 가능토록 회전수단(850)에 의해 천정측으로 회전되어 공기유동에 따른 간섭을 방지토록 한다.

이때, 상기 송풍기(800)는, 쿨러(600)의 측면 전체를 커버링하도록 설치되어도 좋다.

이 경우, 상기 송풍기(800)의 회전각도를 조절하면 자연대류에 의한 냉풍의 배출시 일정한 방향성을 형성하게 되어 원하는 지역의 온도강화가 가능토록 된다.

더하여, 상기 쿨러(600)는, 저면에 응축수를 포집하는 집수포트(400)가 더 구비되어 응축되는 응축수를 포집하여 저온창고(500) 내측의 보관물품에 손상을 주는 현상을 방지토록 한다.

이때, 상기 집수포트(400)는, 중력에 의해 물이 모이도록 설치되는 배수영역(403)의 일측에 초음파등으로 동작되는 가습기(430)가 구비되어 저온창고(500)의 내측에 일정한 습증기를 제공할 수 있게 된다.

더하여, 상기 집수포트(400)는, 히팅유니트(450)가 더 구비되어 집수되는 응축수를 건조시킬수 도 있으며, 응축수가 많을 경우 드레인배관(475)를 통하여 외부에 배출토록 하고, 상기 드레인배관(475)은 외측에 서브히팅유니트(477)가 더 구비되어 냉각등에 의한 배관의 막힘을 방지한다.

도1은 종래의 자연대류식 냉방장치를 도시한 측면도이다.

도2는 본 발명에 따른 쿨러의 동작순서도이다.

도3은 본 발명에 따른 쿨러의 설치 상태를 도이다.

도4a,b는 각각 본 발명에 따른 쿨러를 도시한 사시도이다.

도5는 본 발명의 쿨러 설치상태를 도시한 단면도이다.

도6a,b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 쿨러를 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

400...집수포토 430...가습기

500...저온창고 600...쿨러

610...지지프레임 630...냉매코일

700...온도센서 800...송풍기

Claims (8)

1. 저온창고의 내측에 하나 이상의 쿨러와 온도센서를 설치하고, 상기 쿨러의 초기가동시 설정온도까지 쿨러의 일측에 연결되는 송풍기을 통하여 강재대류시키며, 설정온도에 도달하면 송풍기에 의한 강제대류를 종료한 후 쿨러를 자연 대류시키도록 하는 자연대류식 쿨러를 이용한 저온창고의 온도 조절방법
2. 제1항에 있어서, 상기 송풍기는, 쿨러의 일측면 전체를 덮도록 하면서 자연대류시 일정각도를 유지하여 회전됨으로써 자연대류되는 냉풍에 방향성을 제공하는 것을 특징으로 하는 자연대류식 쿨러를 이용한 저온창고의 온도 조절방법
3. 제1항에 있어서, 상기 온도센서는, 송풍기 및 쿨러와 전기적으로 연결되어 설정온도에 도달시 송풍기의 동작을 정지시키는 전기신호를 전달하도록 하는 것을 특징으로 하는 자연대류식 쿨러를 이용한 저온창고의 온도 조절방법
4. 하부에 집수포트를 구비하는 자연대류식 쿨러에 있어서,

   상기 쿨러의 적어도 일측면에 하나 이상의 송풍기가 구비되는 것을 특징으로 하는 자연대류식 쿨러
5. 제4항에 있어서, 상기 집수포트는, 내측에 가습기가 더 구비되는 것을 특징 으로 하는 자연대류식 쿨러
6. 제4항에 있어서, 상기 송풍기는, 회전수단을 통하여 쿨러의 측면에서 일정각도를 유지하면서 회전되어 쿨러의 측면을 개폐토록 설치되는 것을 특징으로 하는 자연대류식 쿨러
7. 제6항에 있어서, 상기 회전수단은, 송풍기에 연결되는 회전축을 강제 회전시키는 기어와 이에 치합되는 구동모터로서 이루어 지는 것을 특징으로 하는 자연대류식 쿨러
8. 제4항에 있어서, 상기 집수포트는, 내측에 히팅유니트가 더 구비되고, 응축수를 배출토록 서브히팅유니트를 갖는 드레인배관이 더 연결되는 것을 특징으로 하는 자연대류식 쿨러

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