KR20110118910A - 가습기능을 가지는 냉난방용 냉온수 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉수와 온수를 생산할 수 있으면서 가습기능도 가지는 냉온수 발생장치를 개시한다. 본 발명의 냉온수 발생장치는, 물을 저장하는 반응탱크; 상기 반응탱크의 내부에 설치된 전기적 히팅수단; 내부로 냉매가 유동하는 것으로서 상기 반응탱크의 내부에 설치된 냉매코일; 일단이 상기 반응탱크에 연결되는 증기배출관; 상기 증기배출관에 연결되어 상기 반응탱크의 내부에서 발생한 수증기를 외부로 배출하는 난방가습구; 일단이 상기 반응탱크에 연결되고 상기 반응탱크의 내부에서 발생한 냉수를 압송하는 펌프가 설치되어 있는 냉수배출관; 상기 냉수배출관에 연결되고 상기 펌프에 의해 압송된 냉수로부터 수증기를 발생시키는 수증기발생장치를 구비하는 냉방가습구를 포함한다.
본 발명에 따른 냉온수 발생장치는 단일 탱크에서 냉수나 온수를 선택적으로 생산하면서 가습기능도 가지므로 냉난방 설비의 설치비용이나 설치면적을 최소화할 수 있고, 별도의 가습기를 설치할 필요가 없어 사용자의 비용 및 관리부담을 크게 경감시키는 효과가 있다.

Description

가습기능을 가지는 냉난방용 냉온수 발생장치{Water cooling and heating device which have humidification function}

본 발명은 단일 탱크에서 난방용 온수와 냉방용 냉수를 생산할 수도 있고 가습용 수증기도 방생시킬 수 있는 냉온수 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 보일러장치는 전기, 가스, 석유 등의 열원을 이용하여 온수 또는 스팀을 생산하고, 생산된 온수를 온수탱크에 저장하거나 난방용 배관으로 직접 공급하는 역할을 한다.

냉방장치는 냉매의 기화열을 이용하여 공기를 냉각시키거나 냉수를 생산하며, 냉각된 공기는 냉방용 배관을 통해 실내로 공급되고 냉수는 냉수탱크에 저장되거나 냉방용 배관으로 공급된다.

그런데 건물 냉난방을 위해서는 이러한 보일러장치와 냉방장치를 각각 별도로 설치해야 하기 때문에 비용 부담이 클 뿐만 아니라 장치의 설치면적도 많이 차지하는 문제점이 있다.

한편 종래의 보일러장치나 냉방장치는 난방 또는 냉방 목적으로 제작된 것이어서 실내가습용으로 사용하기가 부적합하고, 가습이 필요한 경우에는 가습기를 별도로 구매해서 설치해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단일 장치를 통해 난방용 온수와 냉방용 냉수를 생산하는 것은 물론이고 가습기능도 발휘할 수 있으며, 대용량 설비로 제작하는 경우에 설치비용을 절감하고 설치면적을 최소화할 수 있는 냉온수 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 물을 저장하는 반응탱크; 상기 반응탱크의 내부에 설치된 전기적 히팅수단; 내부로 냉매가 유동하는 것으로서 상기 반응탱크의 내부에 설치된 냉매코일; 일단이 상기 반응탱크에 연결되는 증기배출관; 상기 증기배출관에 연결되어 상기 반응탱크의 내부에서 발생한 수증기를 외부로 배출하는 난방가습구; 일단이 상기 반응탱크에 연결되고 상기 반응탱크의 내부에서 발생한 냉수를 압송하기 위한 펌프가 설치되어 있는 냉수배출관; 상기 냉수배출관에 연결되고 상기 펌프에 의해 압송된 냉수로부터 수증기를 발생시키는 수증기발생장치를 구비하는 냉방가습구를 포함하는 냉온수 발생장치를 제공한다.

본 발명에 따른 냉온수 발생장치는 단일 탱크에서 냉수나 온수를 선택적으로 생산하면서 가습기능도 발휘하므로 냉난방 설비의 설치비용이나 설치면적을 최소화할 수 있고, 별도의 가습기를 설치할 필요가 없어 사용자의 비용 및 관리부담을 크게 경감시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉온수 발생장치의 구성도

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉온수 발생장치(100)는 하우징(102), 하우징(102)의 내부에 설치되고 물(112)을 저장하는 반응탱크(110), 반응탱크(110)의 내부에 설치되는 히팅수단(120)과 냉매코일(130)을 포함한다.

반응탱크(110)는 방진절연고무(116)를 개재함으로써 하우징(102)에 대해 절연상태를 유지하도록 설치된다.

히팅수단(120)은 램프관히터, 시이즈히터 등과 같은 전기적 발열수단인 것이 바람직하다. 램프관히터는 본 출원인에 의해 제안된 것으로서 스테인레스 등의 금속재질로 이루어진 히터하우징의 내부에 할로겐 램프등의 발광램프가 설치된 것이며, 종래의 시이즈히터나 할로겐램프에 비해 표면온도가 월등히 높을 뿐만 아니라 전력소모도 적기 때문에 보일러, 온풍기 등에서 새로운 열원으로 각광받고 있다. (특허출원 제2008-15104호 참조)

히팅수단(120)은 도시된 바와 같이 반응탱크(110)의 측면에 일단이 돌출되는 형태로 장착될 수도 있으나, 히팅수단(120)의 양 단부가 반응탱크(110)의 외부로 돌출되도록 설치될 수도 있을 것이다. 히팅수단(120)의 설치 개수는 반응탱크(110)의 크기 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.

냉매코일(130)은 그 내부에 냉매가 유동하는 통로를 구비하며 유동하는 냉매의 기화열을 이용하여 물(112)을 냉각시키는 역할을 한다. 냉매코일(130)은 외부의 압축기(C) 등과 연결되어 냉매사이클을 구성하게 된다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 반응탱크(110)가 증발기의 역할을 하게 되고, 냉매코일(130)을 통과하면서 기화된 냉매는 압축기(c)에서 압축된 후 응축기(미도시)와 팽창밸브(미도시)를 거쳐 다시 냉매코일(130)로 유입된다.

하우징(102)의 외부에는 제어패널(160)이 장착되며, 상기 제어패널(160)은 사용자의 조작 또는 설정된 바에 따라 히팅수단(120)을 가동시키거나 냉매코일(130)에 연결된 압축기(C)를 가동시킨다. 또한 도시하지는 않았지만 반응탱크(110)에는 온도센서와 이상온도센서가 장착되는 것이 바람직하며, 제어패널(160)에 탑재된 제어수단(미도시)은 상기 온도센서 및/또는 이상온도센서의 감지결과를 피드백하여 히팅수단(120) 또는 압축기(C)에 대한 전력공급을 제어한다.

한편 하우징(102)의 외부에는 난방가습구(140)와 냉방가습구(150)가 설치되며, 난방가습구(140)는 증기배출관(142)을 통해 반응탱크(110)의 상면부에 연결되고, 냉방가습구(150)는 냉수배출관(154)을 통해 반응탱크(110)의 측면부에 연결된다. 연결위치가 이에 한정되지 않음은 물론이다.

본 발명의 냉온수 발생장치가 난방모드로 동작할 때는 반응탱크(110)의 내부에서 자연스럽게 수증기가 발생하므로, 수증기는 증기배출관(142)을 통해 자연스럽게 난방가습구(140)까지 공급되어 외부로 공급된다.

그런데 냉각모드로 작동할 때는 수증기가 발생하지 않으므로 필요한 경우 반응탱크(110)에서 생산된 냉수를 이용하여 수증기를 발생시켜야 하며, 이를 위하여 본 발명의 실시예에서는 냉방가습구(150)에 수증기를 발생시킬 수 있는 수증기 발생장치(152)를 설치한다.

본 발명의 실시예에서는 고압의 풍압을 발생시키는 팬(fan)을 이용하여 수증기를 발생시킨다. 구체적으로는 펌프(P1)를 이용하여 반응탱크(110)의 냉수를 냉수배출관(154)을 통해 압송하여 냉수배출관(154)의 단부에 형성된 노즐을 통해 분사시키면 분사된 고압의 냉수가 반대쪽 벽면에 부딪치면서 미세한 물방울이 발생하므로 이때 고압의 팬(fan)을 작동시키면 차가운 수증기를 대량으로 생산할 수 있다.

수증기 발생장치(152)가 이에 한정되는 것은 아니므로 공지된 초음파진동자를 이용하여 수증기를 발생시킬 수도 있다.

반응탱크(110)의 내부에 물을 보충하기 위해서 하우징(110)의 외부에는 물탱크(180)가 별도로 설치되는 것이 바람직하며, 물탱크(180)의 물은 보충수공급관(182)과 여기에 설치된 펌프(P2)를 통해 반응탱크(110)로 공급된다. 이때 반응탱크(110)의 내부에 설치된 수위감지장치(170)를 이용하여 보충수공급관(182)에 설치된 밸브를 자동으로 개폐하는 것이 바람직할 것이다.

한편 반응탱크(110)에서 생산된 온수 또는 냉수는 출수관(192)을 통해 외부의 냉난방설비(190)로 공급되며, 냉난방설비(190)를 거치면서 열교환을 완료한 물은 회수관(194)을 통해 다시 반응탱크(110)로 회수된다. 냉난방설비(190)에는 냉,온수탱크, 냉난방용 배관 등이 포함될 수 있다. 출수관(192)에는 펌프(P3)가 설치되는 것이 바람직하다.

한편 반응탱크(110)의 내부에서 히팅과 냉각이 동시에 진행되어서는 아니되며 히팅수단(120)과 냉매코일(130)은 선택적으로 작동되어야 한다. 이것은 히팅수단(120)에 대한 전원공급이나 압축기(C)에 대한 전원공급을 선택적으로 제어함으로써 가능할 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 난방모드인 경우에는 히팅수단(120)에 의해 반응탱크(110)의 물(112)이 가열되면 내부에서 발생한 고온의 수증기가 자연스럽게 난방가습구(140)까지 도달하고, 따라서 사용자가 그 출구를 오픈시켜 두면 실내로 따뜻한 수증기가 공급된다. 이와 별도로 반응탱크(110) 내부의 온수를 출수관(192)을 통해 난방용 배관이나 온수저장탱크 등의 난방설비(190)로 공급할 수 있음은 물론이다.

만일 냉방모드인 경우에는 히팅수단(120)은 오프(off)상태이므로 반응탱크(110)의 물(112)은 냉매코일(130)에 의해 냉각되며. 생산된 냉수는 출수관(192)을 통해 냉방용 배관이나 냉수저장탱크 등의 냉방설비(190)로 공급된다. 이때 냉방가습이 필요하다면 사용자의 조작에 따라 펌프(P1)가 작동하여 반응탱크(110)의 냉수 중 일부를 냉방가습구(150)까지 압송하며, 냉방가습구(150)에 설치된 수증기발생장치(152)에 의해 실내로 차가운 수증기가 공급된다.

본 발명의 실시예에 따른 냉온수 발생장치(100)는 수영장, 사우나, 병원 등 대형 냉난방설비가 요구되는 장소에 설치될 수도 있고, 버섯 등의 농작물을 재배하는 시설에서 사용될 수도 있다.

한편 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니므로 다양한 형태로 변형 또는 수정될 수 있다. 그런데 이와 같이 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.

100: 냉온수 발생장치 102: 하우징
110: 반응탱크 120: 히팅수단
130: 냉매코일 140: 난방가습구
142: 증기배출관 150: 냉방가습구
152: 수증기발생장치 154: 냉수배출관
160: 제어패널 180: 물탱크
190: 냉난방설비

Claims (3)

1. 물을 저장하는 반응탱크;
   상기 반응탱크의 내부에 설치된 전기적 히팅수단;
   내부로 냉매가 유동하는 것으로서 상기 반응탱크의 내부에 설치된 냉매코일;
   일단이 상기 반응탱크에 연결되는 증기배출관;
   상기 증기배출관에 연결되어 상기 반응탱크의 내부에서 발생한 수증기를 외부로 배출하는 난방가습구;
   일단이 상기 반응탱크에 연결되고 상기 반응탱크의 내부에서 발생한 냉수를 압송하는 펌프가 설치되어 있는 냉수배출관;
   상기 냉수배출관에 연결되고 상기 펌프에 의해 압송된 냉수로부터 수증기를 발생시키는 수증기발생장치를 구비하는 냉방가습구;
   를 포함하는 냉온수 발생장치
   
2. 제1항에 있어서.
   상기 냉방가습구에 구비된 상기 수증기발생장치는 초음파진동자이거나 상기 냉수배출관에서 배출된 냉수에 고압의 풍압을 인가하여 수증기를 발생시키는 팬(fan)인 것을 특징으로 하는 냉온수 발생장치
   
3. 제1항에 있어서.
   상기 전기적 히팅수단은 램프관히터 또는 시이즈히터인 것을 특징으로 하는 냉온수 발생장치

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