KR20120113390A - 공기냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다공성 관의 미세 구멍을 통하여 물이 외측으로 점차적으로 스며들도록 하고, 이와 같이 스며든 물의 기화열을 이용하여 주위 공기를 냉각시킬 수 있는 공기냉각장치에 관한 것으로, 상부측에 위치된 중공 박스형 구조의 물 분배 수단; 상기 물 분배 수단의 하부면에 상단 입구가 연결되고, 상기 물 분배 수단으로부터 하향 연장되는 다수의 다공성 관들을 포함하여, 상기 다공성 관의 내부에서 통과하는 물이 다공성 관의 미세 구멍들로 스며들어 외면에서 기화되는 냉각 수단; 상기 냉각 수단의 하부측에서 상기 다공성 관들을 통하여 낙하하는 물들을 수집하는 물 저장 수단; 및 상기 물 저장 수단의 내부에 담긴 물을 상기 물 분배 수단측으로 상향 이동시키는 펌프를 구비한 물 이동 수단;을 포함하여 상기 다공성 관들의 미세 구멍을 통하여 내측으로부터 외측으로 스며들어 누출되는 물을 기화시켜서 공기를 냉각시키고, 온도를 조절하도록 구성된 공기냉각장치를 제공한다.
본 발명에 의하면 별도의 실외기 등을 구비할 필요없이 자연스럽게 주위 공기의 기화열을 흡수하여 효과적으로 주변 온도를 낮출 수 있고, 저가의 비용으로 제작이 가능하며, 운전 비용을 최소화하여 경제적인 운영이 가능한 효과를 얻을 수 있다.

Description

공기냉각장치{AIR COOLING APPARATUS}

본 발명은 대기의 기화열을 이용하여 주위 온도를 낮추는 공기냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 중심에 구멍이 형성된 다공성 관을 통하여 물을 통과시킴으로써 물이 다공성 관의 미세 구멍을 통하여 외측으로 점차적으로 스며들도록 하고, 이와 같이 미세 구멍의 모세관 현상을 이용하여 외측으로 점진적으로 스며들어 누출되는 물이 주변 공기 등에 의해 기화되면서 주변의 열을 빼앗게 되어 주위 공기를 자연스럽게 냉각시킬 수 있도록 개선된 공기냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨과 같은 공기냉각장치는 냉매 순환을 이용하여 압축기에서, 고온 및 고압으로 압축된 냉매가스를 응축기에서 냉각시키고, 액상의 냉매를 팽창밸브에서 저온 및 저압으로 변화시킨 후, 증발기에서 기화열을 이용하여 냉각작용을 이루도록 되어 있다.

이와 같은 종래의 에어컨과 같은 공기냉각장치는 실내 공간에 냉풍을 공급하고, 실외기를 통해 온풍을 배출하여 온도를 유지토록 하는 것이다. 또한 이와 같은 종래의 장치에서 실외기는 열교환이 원활하게 이루어지도록 송풍기를 구동시켜 생성된 열을 외부로 방출하는 것이다.

이와 같은 종래의 에어컨을 설치하려면 실내기는 물론 실외기 까지 필수적으로 설치하여야 함으로 제조 비용의 상승으로 사용자들이 가격 부담을 많이 가졌고, 설치시에는 벽이나 창문을 뚫고, 건물의 옥상 등으로 배관을 연결하여야 하므로, 전문 인력의 필요에 따른 설치비의 별도 부담과, 건물 손상 등의 문제점이 있었다.

또한 기존의 에어컨은 실내기와 실외기가 두 개의 굵은 동파이프로 연결되어 있어서, 한번 설치 후에는 이동시킬 수가 없고, 실외기 냉각을 위한 별도의 팬을 구비하여야 함으로써 과도한 운전 비용에 따른 사용자의 비용증가 문제점을 갖는 것이었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 별도의 실외기 등을 구비할 필요없이 자연스럽게 주위 공기의 기화열을 흡수하여 효과적으로 주변 온도를 낮출 수 있고, 저가의 비용으로 제작이 가능하며, 운전 비용을 최소화하여 경제적인 운영이 가능한 공기냉각장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 건물의 창틀 등에 고정식으로 설치하거나, 또는 송풍팬을 이용한 이동식으로 실내에서 사용이 가능하며, 단지 소모된 물을 충전하여 주는 간단한 사용 방식을 통해서 실내 온도 조절은 물론, 습도 조절도 자연스럽게 이루어질 수 있음으로써 사용상의 편리함을 크게 증대시킨 공기냉각장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기화열을 이용하여 주변 공기를 냉각시키기 위한 장치에 있어서,

상부측에 위치된 중공 박스형 구조의 물 분배 수단;

상기 물 분배 수단의 하부면에 상단 입구가 연결되고, 상기 물 분배 수단으로부터 하향 연장되는 다수의 다공성 관들을 포함하여, 상기 다공성 관의 내부에서 통과하는 물이 다공성 관의 미세 구멍들로 스며들어 외면에서 기화되는 냉각 수단;

상기 냉각 수단의 하부측에서 상기 다공성 관들을 통하여 낙하하는 물들을 수집하는 물 저장 수단; 및

상기 물 저장 수단의 내부에 담긴 물을 상기 물 분배 수단측으로 상향 이동시키는 펌프를 구비한 물 이동 수단;을 포함하여 상기 다공성 관들의 미세 구멍을 통하여 내측으로부터 외측으로 스며들어 누출되는 물을 기화시켜서 공기를 냉각시키고, 온도 조절하도록 구성된 공기냉각장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 냉각 수단의 다공성 관들은 각각 중앙에 물이 통과하여 흐르는 통수구멍을 형성하고, 상기 통수구멍으로부터 외면으로 유로를 형성하도록 다수의 미세 구멍들이 형성된 다공성 세라믹 부재로 이루어지며, 물은 상기 미세 구멍을 통한 모세관 현상을 통하여 통수구멍으로부터 외면으로 스며들어 이동하는 공기냉각장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 다공성 관들은 다수가 나란하게 평행을 유지하면서 물 분배 수단과 물 저장 수단 사이를 연결하도록 배치되며, 상기 다공성 관들은 물 분배 수단과 물 저장 수단의 길이방향으로 서로 엇갈리는 위치에 연속적으로 다수 배치되어 상기 물 분배 수단과 물 저장 수단의 폭 방향으로의 공기 흐름에 대해서 공기 접촉 면적을 확대시키고 기화 효율을 향상시키도록 구성된 공기냉각장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 다공성 관들은 그 외면에 길이방향 일정간격으로 다수의 증발 판들을 다수 형성하고, 상기 증발 판들은 그 외경이 상기 다공성 관의 외경보다 크게 확대되어 상기 다공성 관의 외 표면적을 크게 증대시키며, 상기 증발 판은 다공성 관과 동일 재료로 일체로 성형된 공기냉각장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 증발 판들은 각각 다공성 관의 외면에 나사결합 또는 압입 고정식으로 결합되는 동일 재료의 별개의 구조물로서 형성된 공기냉각장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 다공성 관들은 서로 인접한 다공성 관들의 증발 판들이 상하 방향으로 어긋나도록 배치되어 단위 공간에 밀집된 구조로 형성됨으로써 공기 흐름에 대해서 공기 접촉 면적을 확대시키고, 기화 효율을 향상시키도록 구성된 공기냉각장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 물 분배 수단, 상기 냉각 수단, 상기 물 저장 수단 및 상기 물 이동 수단들은 건물의 환기 창틀에 일체로 장착되어 건물 외부로부터 건물 내부로 유입하는 공기 흐름을 냉각시키는 자연 통풍식 냉각 구조로 이루어진 공기냉각장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 물 분배 수단, 상기 냉각 수단, 상기 물 저장 수단 및 상기 물 이동 수단들이 전면에 배치되는 중공형 케이싱을 추가 포함하고, 상기 케이싱의 배면에는 케이싱 후방측의 공기를 케이싱 전면의 냉각 수단 측으로 강제 공급하는 송풍 팬을 추가 포함하여 강제 통풍식 냉각 구조로 이루어진 공기냉각장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 물 저장 수단은 그 내부에 수위 센서를 구비하고, 상기 수위 센서는 물 저장 수단 내의 물 수위가 정해진 것 이하로 낮아지게 되면, 외부로 신호를 제공하며, 상기 물 분배 수단의 일측에는 물 보급구멍이 형성되어 내부로 물을 보충하도록 구성된 공기냉각장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 물 이동 수단은 전원 공급을 통하여 동작하는 펌프를 구비하고, 상기 펌프의 토출구는 상기 물 분배 수단의 일측으로 연결된 물 순환관을 통하여 상기 물 저장 수단으로부터 물 분배 수단으로 물을 상승이동시키며, 상기 펌프의 유입구는 상기 물 저장 수단의 하부 측에 형성되고, 상기 물 순환관은 상기 물 분배 수단의 상부 측에 연결된 공기냉각장치를 제공한다.

본 발명의 공기냉각장치에 의하면 상부측에 위치된 중공 박스형 구조의 물 분배 수단과 그 하부의 물 저장 수단 사이에는 다수의 다공성 관들이 서로 엇갈리도록 연결되며, 이와 같은 다공성 관들의 내부를 흐르는 물이 다공성 관의 미세 구멍들을 통하여 모세관 현상으로 외면으로 누출되고, 주위 공기에서 기화되어 공기를 냉각시킨다. 또한 펌프를 구비한 물 이동 수단은 상기 물 저장 수단으로부터 물 분배 수단으로 물을 순환시키게 된다.

따라서 본 발명의 공기냉각장치에 의하면 별도의 실외기 등을 구비할 필요없이 자연스럽게 주위 공기의 기화열을 흡수하여 효과적으로 주변 온도를 낮출 수 있고, 저가의 비용으로 제작이 가능하며, 운전 비용을 최소화하여 경제적인 운영이 가능한 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 물 분배 수단, 상기 냉각 수단, 상기 물 저장 수단 및 상기 물 이동 수단들이 건물의 환기 창틀에 일체로 장착되어 건물 외부로부터 건물 내부로 유입하는 공기 흐름을 냉각시키는 자연 통풍식 냉각 구조로 이루어지거나, 중공형 케이싱을 추가 포함하고, 상기 케이싱의 배면에는 케이싱 후방측의 공기를 케이싱 전면의 냉각 수단 측으로 강제 공급하는 송풍 팬을 추가 포함하여 강제 통풍식 냉각 구조로 이루어질 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면 건물의 창틀 등에 고정식으로 설치하거나, 또는 송풍팬을 이용한 이동식으로 실내에서 사용이 가능하며, 단지 소모된 물을 충전하여 주는 간단한 사용 방식을 통해서 실내 온도 조절은 물론, 습도 조절도 자연스럽게 이루어질 수 있음으로써 사용상의 편리함을 크게 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기냉각장치를 전체적으로 도시한 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기냉각장치를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기냉각장치에 구비된 냉각 수단의 다공성 관을 상세히 도시한 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공기냉각장치에 구비된 냉각 수단의 다공성 관들이 물 분배 수단의 하부면에 물 분배 수단의 길이 방향으로 다수 엇갈려서 배치된 구조를 도시한 설명도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공기냉각장치에서 물 이동 수단에 의하여 물 분배 수단과 물 저장 수단 사이에서 물순환이 이루어지는 구조를 도시한 작동 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 공기냉각장치가 강제 통풍식 구조로 이루어진 것으로서, 케이싱과 송풍 팬을 추가로 포함한 구조를 도시한 측 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 공기냉각장치(100)는 기화열을 이용하여 주변 공기를 냉각시키기 위한 장치이다.

본 발명에 따른 공기냉각장치(100)는 도 1에 전체적으로 도시된 바와 같이, 상부측에 위치된 중공 박스형 구조의 물 분배 수단(110)을 구비한다.

이와 같은 물 분배 수단(110)은 중공 박스형의 구조를 갖는 것으로서, 덮개(120)가 상부측에 덮여지고, 하부면(122)은 평편면을 형성하며, 이후에 설명되는 바와 같은 냉각 수단(140)의 다공성 관(150) 상단이 연결되어 물 분배가 이루어지도록 다수의 구멍(124)들이 형성된다.

또한, 이와 같은 물 분배 수단(110)은 상부면 덮개(120)의 일측에 물 보급구(126)가 형성되어 물 분배 수단(110)의 내부에 사용자가 보충수를 공급할 수 있도록 구성되어 있으며, 그 일측 상부에는 물 순환관(190)의 일측이 연결되어 물 저장 수단(170)으로부터 물이 순환하도록 구성되어 있다.

그리고 본 발명에 따른 공기냉각장치(100)는 상기 물 분배 수단(110)의 하부면에 냉각 수단(140)이 장착되는데, 이와 같은 냉각 수단(140)은 다수의 다공성 관(150)들을 포함하여 그 상단 입구가 물 분배 수단(110)에 연결되고, 상기 물 분배 수단(110)으로부터 다공성 관(150)의 내부를 통과하는 물이 상기 다공성 관(150)의 미세 구멍(154)들로 스며들어 외면에서 기화되도록 구성되어 있다.

이와 같은 냉각 수단(140)의 다공성 관(150)들은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 각각 중앙에 물이 통과하여 흐르는 통수구멍(152)을 형성하고, 상기 통수구멍(152)으로부터 외면으로 유로를 형성하도록 다수의 미세 구멍(154)들이 형성된 다공성 세라믹 부재로 이루어진다.

이와 같은 다공성 관(150)들은 다공성 세라믹 부재가 미세 구멍(154)들을 형성하는 것으로서, 이와 같은 미세 구멍(154)들은 물의 모세관 현상을 유도하여 몰이 다공성 관(150)의 중앙 통수구멍(152)으로부터 외면측으로 이동하고, 그 외면에 물방울(156)을 맺히도록 구성된 것이다.

이와 같은 다공성 관(150)의 세라믹 부재는, 예를 들면 세라믹 필터 재료를 제작하는데 사용되는 세라믹 재료 등으로 쉽게 제작 가능한 것이다.

또한 상기 다공성 관(150)들은 다수가 나란하게 평행을 유지하면서 물 분배 수단(110)과 물 저장 수단(170) 사이를 연결하도록 배치되는데, 이는 도 1에 단면으로 도시된 바와 같이, 상기 물 분배 수단(110)과 물 저장 수단(170)의 길이방향(P1)으로 서로 엇갈리는 위치에 연속적으로 다수 배치되어 상기 물 분배 수단(110)과 물 저장 수단(170)의 폭 방향(P2)으로의 공기 흐름에 대해서 공기 접촉 면적을 확대시키고 기화 효율을 향상시키도록 구성된 것이다.

그리고 이와 같은 상기 다공성 관(150)들은 도 3에 확대도로 도시된 바와 같이, 그 외면에 길이방향(P1) 일정간격으로 다수의 증발 판(160)들을 다수 형성하는데, 이와 같은 증발 판(160)들은 그 외경이 상기 다공성 관(150)의 외경보다 크게 확대되어 상기 다공성 관(150)의 외 표면적을 크게 증대시키며, 이와 같은 증발 판(160)은 다공성 관(150)과 동일 재료로 일체로 다공성 관(150)의 제작시에 일체로 성형가능하다.

또한, 이와는 다르게 상기 증발 판(160)들은 각각 다공성 관(150)의 외면에 나사결합 또는 압입 고정식으로 결합되는 동일 재료의 별개의 구조물로서 형성될 수 있다.

즉 상기 증발 판(160)들은 그 내부면에 암나사산(미 도시)을 형성하고, 상기 다공성 관(150)의 외면에는 숫나사산(미 도시)을 형성하여 설계된 일정 간격으로 상기 증발 판(160)들이 다공성 관(150)에 나사 결합으로 연결될 수 있다.

그리고 다르게는 상기 증발 판(160)들의 외경에 꽉 맞도록 상기 증발 판(160)들의 내경을 제작하고, 상기 다공성 관(150)에 증발 판(160)들을 압입식으로 끼워서 고정한 다음, 별도의 링과 같은 스토퍼(미 도시)들을 이용하여 제자리에서 움직이지 않도록 고정할 수도 있는 것이다.

또한 이와 같은 다공성 관(150)들은 서로 인접한 다공성 관(150)들의 증발 판(160)들이 상하 방향으로 어긋나도록 배치되어 단위 공간에 밀집된 구조로 형성됨으로써 공기 흐름에 대해서 공기 접촉 면적을 확대시키고, 기화 효율을 향상시키도록 구성된 것일 수 있다.

즉, 도 2에서 확대도로 도시된 바와 같이, 서로 인접한 다공성 관(150)들의 증발 판(160)들이 상하 방향으로 어긋나도록 배치하여 보다 좁은 공간에 많은 수의 증발 판(160)들을 설치할 수 있고, 결과적으로는 좁은 단위 공간에 밀집된 구조로 형성하여 더욱 기화 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

이와 같은 다공성 관(150)은 그 상부측의 물 분배 수단(110)으로부터 공급된 물이 중앙의 통수구멍(152)을 따라서 하부로 이동하는 도중에, 다공성 관(150)에 마련된 미세 구멍(154)을 통한 모세관 현상으로 인하여 통수구멍(152)으로부터 외면으로 스며들어 이동하게 된다.

그리고 본 발명에 따른 공기냉각장치(100)는 상기 냉각 수단(140)의 하부측에서 상기 다공성 관(150)들을 통하여 낙하하는 물들을 수집하는 물 저장 수단(170)을 구비한다.

이와 같은 물 저장 수단(170)은 물 분배 수단(110)과 유사하게 중공 박스형의 구조로 이루어진 것으로서, 그 상부면에는 냉각 수단(140)의 다공성 관(150) 하단이 접속되어 상기 다공성 관(150)의 통수구멍(152)을 따라서 하향하는 물을 내부에 받아서 보관하게 된다.

이와 같은 물 저장 수단(170)은 그 내부에 수위 센서(172)를 구비하고, 이와 같은 수위 센서(172)는 물 저장 수단(170) 내의 물 수위가 정해진 것 이하로 낮아지게 되면, 이를 감지하여 외부로 신호를 제공하는데, 이와 같은 신호는 예를 들면, 부져(Buzzer)(미 도시)를 이용한 경고음의 형태로 이루어지거나, 또는 점멸 등(미 도시)을 이용한 점등 형태로 이루어질 수 있으며, 다른 적절한 외부 표시수단을 통하여 이루어질 수 있음은 물론이다.

또한 본 발명에 따른 공기냉각장치(100)는 상기 물 저장 수단(170)의 내부에 담긴 물을 상기 물 분배 수단(110) 측으로 상향 이동시키는 펌프(182)를 구비한 물 이동 수단(180)을 포함한다.

이와 같은 물 이동 수단(180)은 전원 공급을 통하여 동작하는 펌프(182)를 구비하는데, 상기 펌프(182)의 토출구는 상기 물 분배 수단(110)의 일측으로 연결된 물 순환관(190)을 통하여 상기 물 저장 수단(170)으로부터 물 분배 수단(110)으로 물을 상승이동시키며, 상기 펌프(182)의 유입구(184)는 상기 물 저장 수단(170)의 하부 측에 형성되고, 상기 물 순환관(190)은 상기 물 분배 수단(110)의 상부 측에 연결된 구조이다.

이와 같은 구조를 통하여 물 저장 수단(170)의 내부에 담긴 대부분의 물을 유입구(184)를 통해서 흡입하고, 물 순환관(190)을 통해서 물 분배 수단(110)의 내부로 순환 공급하며, 많은 량의 물을 물 분배 수단(110)의 내부에 담도록 순환시킬 수 있다.

또한 이와 같은 물 이동 수단(180)은 물 분배 수단(110)의 내부에 위치된 별도의 수위센서(미 도시)에 연동되어 물 분배 수단(110)의 수위가 일정량 이하로 하강하면 상기 펌프(182)를 동작시키고, 상기 물 분배 수단(110)의 수위가 일정량 이상으로 유지되면, 상기 펌프(182)의 펌핑 작동을 정지시키도록 수위 연동식으로 구성될 수도 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기냉각장치(100)는 건물의 환기 창틀에 일체로 장착되어 건물 외부로부터 건물 내부로 유입하는 공기 흐름을 냉각시키는 자연 통풍식 냉각 구조로 사용될 수 있다.

이와 같은 구조에서 상기 물 분배 수단(110), 상기 냉각 수단(140), 상기 물 저장 수단(170) 및 상기 물 이동 수단(180)들은 건물의 환기 창틀에 일체로 장착되며, 상기 물 분배 수단(110)으로부터 냉각 수단(140)의 다공성 관(150)들을 통하여 그 하부측의 물 저장 수단(170)으로 자연 낙하식으로 다공성 관(150)의 통수구멍(152)을 통하여 물이 하향이동하고, 물 저장 수단(170)의 내부에 물이 낙하되어 저장되면, 물 이동 수단(180)을 통하여 상기 물 분배 수단(110)으로부터 물 저장 수단(170)으로 물이 순환이동한다.

이와 같은 과정에서 상기 냉각 수단(140)은 다공성 관(150)들의 미세 구멍(154)을 통하여 내측의 통수구멍(152)으로부터 외측으로 물이 스며드는데, 이와 같은 다공성 관(150)은 미세 구멍(154)을 통한 모세관 투수 현상으로 인하여 그 외면에 물방울(156)을 다수 형성하고, 이와 같은 물방울(156)은 건물의 창틀을 통하여 건물 외부로부터 건물 내부로 유입하는 공기 흐름에 의해서 증발 기화되어 찬 공기를 형성하고 실내 공기 온도를 낮추게 된다.

이와 같은 자연 통풍식 구조를 통하게 되면 적어도, 4℃ 이상 유입 공기의 온도를 낮출 수 있어서 실내 냉방에 적합하게 된다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 공기냉각장치(100)는 이와 같이 물의 증발 기화열을 이용하여 주위 공기를 냉각시키는 동시에, 주위 공기의 습도를 적절하게 조절할 수 있어서 실내의 습도 조절에도 유리하다.

한편, 본 발명에 따른 공기냉각장치(100)는 이와 같은 자연 통풍식 구조뿐만 아니라, 강제 통풍식 냉각 구조로도 이루어질 수 있다.

이와 같은 구조는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 물 분배 수단(110), 상기 냉각 수단(140), 상기 물 저장 수단(170) 및 상기 물 이동 수단(180)들이 전면에 배치되는 중공형 케이싱(200)을 추가 포함하고, 상기 케이싱(200)의 배면에는 케이싱(200) 후방 측의 공기를 케이싱(200) 전면의 냉각 수단(140) 측으로 강제 공급하는 송풍 팬(210)을 추가 포함한다.

이와 같은 본 발명의 강제 통풍식 냉각 구조에서는 자연 통풍식과 마찬가지로 상기 물 분배 수단(110)으로부터 냉각 수단(140)의 다공성 관(150)들을 통하여 그 하부측의 물 저장 수단(170)으로 향해 자연 낙하식으로 다공성 관(150)의 통수구멍(152)을 통하여 물이 하향이동하고, 이 과정에서 다공성 관(150)들의 미세 구멍(154)을 통한 모세관 투수 현상으로 인하여 그 외면에 물방울(156)을 다수 형성한다.

이와 같은 물방울(156)은 상기 케이싱(200)의 배면에 위치된 송풍 팬(210)의 작동을 통하여 냉각 수단(140)으로 제공되는 공기 흐름에 의해서 증발 기화되어 찬 공기를 형성하고, 실내 공기 온도를 낮추게 된다.

이와 같은 강제 통풍식의 구조에서도 상기 냉각 수단(140)의 다공성 관(150)을 통해서 물 저장 수단(170)의 내부에 물이 낙하되어 저장되면, 물 이동 수단(180)을 통하여 상기 물 분배 수단(110)으로부터 물 저장 수단(170)으로 물이 순환이동한다.

상기와 같이 본 발명의 공기냉각장치(100)는 그 상부측에 위치된 중공 박스형 구조의 물 분배 수단(110)과 그 하부의 물 저장 수단(170) 사이에는 다수의 다공성 관(150)들이 서로 엇갈리도록 연결되며, 이와 같은 다공성 관(150)들의 내부를 흐르는 물이 다공성 관(150)의 미세 구멍(154)들을 통하여 모세관 현상으로 외면으로 누출되고, 주위 공기에 의해서 기화되어 그 기화열로서 주위 공기를 냉각시킨다. 또한 이와 같은 과정에서 다공성 관(150)들을 통과하여 하부로 낙하된 물은 펌프(182)를 구비한 물 이동 수단(180)에 의해서 물 저장 수단(170)으로부터 물 분배 수단(110)으로 순환 재사용된다.

따라서 본 발명의 공기냉각장치(100)는 별도의 실외기 등을 구비할 필요없이 자연스럽게 주위 공기의 기화열을 흡수하여 효과적으로 주변 온도를 낮출 수 있고, 저가의 비용으로도 제작이 가능하며, 운전 비용을 최소화하여 경제적인 운영이 가능하게 된다.

또한 본 발명에 의하면 물 분배 수단(110), 상기 냉각 수단(140), 상기 물 저장 수단(170) 및 상기 물 이동 수단(180)들이 건물의 환기 창틀에 일체로 장착되어 건물 외부로부터 건물 내부로 유입하는 공기 흐름을 냉각시키는 자연 통풍식 냉각 구조로 이루어질 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 이와는 다르게 중공형 케이싱(200)을 추가 포함하고, 상기 케이싱(200)의 배면에는 케이싱(200) 후방 측의 공기를 케이싱(200) 전면의 냉각 수단(140) 측으로 강제 공급하는 송풍 팬(210)을 추가 포함하여 강제 통풍식 냉각 구조로 이루어질 수 있다.

이와 같이 본 발명은 건물의 창틀 등에 고정식으로 설치하거나, 또는 송풍팬을 이용한 이동식으로 실내에서 사용이 가능하며, 단지 소모된 물을 충전하여 주는 간단한 사용 방식을 통해서 실내 온도 조절은 물론, 습도 조절도 자연스럽게 이루어질 수 있음으로써 사용상의 편리함을 크게 증대시킬 수 있다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 예를 들면, 상기 다공성 관(150)의 설치 갯수와 단위 공간 당의 설치 밀도는 냉각 능력을 고려하여 당업자들에 의해서 쉽게 설계가능한 것이다. 또한 상기 다공성 관(150)의 재료도 세라믹 재료가 아닌 다른 재료로 사용가능함은 물론이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 설치 갯수의 수정 또는 재질 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

100....... 공기냉각장치 110....... 물 분배 수단
120....... 덮개 122........ 하부면
124....... 구멍 126........ 물 보급구
140....... 냉각 수단 150....... 물 분배 수단
152....... 통수구멍 154....... 미세 구멍
156....... 물방울 160...... 증발 판
170....... 물 저장 수단 180....... 물 이동 수단
182....... 펌프 184....... 유입구
190...... 물 순환관 200...... 케이싱
210...... 송풍 팬 P1....... 길이방향
P2....... 폭 방향

Claims (10)

1. 기화열을 이용하여 주변 공기를 냉각시키기 위한 장치에 있어서,
   상부측에 위치된 중공 박스형 구조의 물 분배 수단;
   상기 물 분배 수단의 하부면에 상단 입구가 연결되고, 상기 물 분배 수단으로부터 하향 연장되는 다수의 다공성 관들을 포함하여, 상기 다공성 관의 내부에서 통과하는 물이 다공성 관의 미세 구멍들로 스며들어 외면에서 기화되는 냉각 수단;
   상기 냉각 수단의 하부측에서 상기 다공성 관들을 통하여 낙하하는 물들을 수집하는 물 저장 수단; 및
   상기 물 저장 수단의 내부에 담긴 물을 상기 물 분배 수단측으로 상향 이동시키는 펌프를 구비한 물 이동 수단;을 포함하여 상기 다공성 관들의 미세 구멍을 통하여 내측으로부터 외측으로 스며들어 누출되는 물을 기화시켜서 공기를 냉각시키고, 온도 조절하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 공기냉각장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 냉각 수단의 다공성 관들은 각각 중앙에 물이 통과하여 흐르는 통수구멍을 형성하고, 상기 통수구멍으로부터 외면으로 유로를 형성하도록 다수의 미세 구멍들이 형성된 다공성 세라믹 부재로 이루어지며, 물은 상기 미세 구멍을 통한 모세관 현상을 통하여 통수구멍으로부터 외면으로 스며들어 이동하는 것임을 특징으로 하는 공기냉각장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 다공성 관들은 다수가 나란하게 평행을 유지하면서 물 분배 수단과 물 저장 수단 사이를 연결하도록 배치되며, 상기 다공성 관들은 물 분배 수단과 물 저장 수단의 길이방향으로 서로 엇갈리는 위치에 연속적으로 다수 배치되어 상기 물 분배 수단과 물 저장 수단의 폭 방향으로의 공기 흐름에 대해서 공기 접촉 면적을 확대시키고 기화 효율을 향상시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 공기냉각장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 다공성 관들은 그 외면에 길이방향 일정간격으로 다수의 증발 판들을 다수 형성하고, 상기 증발 판들은 그 외경이 상기 다공성 관의 외경보다 크게 확대되어 상기 다공성 관의 외 표면적을 크게 증대시키며, 상기 증발 판은 다공성 관과 동일 재료로 일체로 성형된 것임을 특징으로 하는 공기냉각장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 증발 판들은 각각 다공성 관의 외면에 나사결합 또는 압입 고정식으로 결합되는 동일 재료의 별개의 구조물로서 형성된 것임을 특징으로 하는 공기냉각장치.
6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 다공성 관들은 서로 인접한 다공성 관들의 증발 판들이 상하 방향으로 어긋나도록 배치되어 단위 공간에 밀집된 구조로 형성됨으로써 공기 흐름에 대해서 공기 접촉 면적을 확대시키고, 기화 효율을 향상시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 공기냉각장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 물 분배 수단, 상기 냉각 수단, 상기 물 저장 수단 및 상기 물 이동 수단들은 건물의 환기 창틀에 일체로 장착되어 건물 외부로부터 건물 내부로 유입하는 공기 흐름을 냉각시키는 자연 통풍식 냉각 구조로 이루어진 것임을 특징으로 하는 공기냉각장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 물 분배 수단, 상기 냉각 수단, 상기 물 저장 수단 및 상기 물 이동 수단들이 전면에 배치되는 중공형 케이싱을 추가 포함하고, 상기 케이싱의 배면에는 케이싱 후방측의 공기를 케이싱 전면의 냉각 수단 측으로 강제 공급하는 송풍 팬을 추가 포함하여 강제 통풍식 냉각 구조로 이루어진 것임을 특징으로 하는 공기냉각장치.
9. 제 1항에 있어서, 상기 물 저장 수단은 그 내부에 수위 센서를 구비하고, 상기 수위 센서는 물 저장 수단 내의 물 수위가 정해진 것 이하로 낮아지게 되면, 외부로 신호를 제공하며, 상기 물 분배 수단의 일측에는 물 보급구멍이 형성되어 내부로 물을 보충하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 공기냉각장치.
10. 제 1항에 있어서, 상기 물 이동 수단은 전원 공급을 통하여 동작하는 펌프를 구비하고, 상기 펌프의 토출구는 상기 물 분배 수단의 일측으로 연결된 물 순환관을 통하여 상기 물 저장 수단으로부터 물 분배 수단으로 물을 상승이동시키며, 상기 펌프의 유입구는 상기 물 저장 수단의 하부 측에 형성되고, 상기 물 순환관은 상기 물 분배 수단의 상부 측에 연결된 것임을 특징으로 하는 공기냉각장치.

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