KR20140126985A

KR20140126985A - 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치

Info

Publication number: KR20140126985A
Application number: KR1020130045387A
Authority: KR
Inventors: 황익현
Original assignee: 황익현
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2014-11-03
Also published as: KR101478345B1

Abstract

본 발명은 냉, 온풍 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일측에 물공급 배관과 공기공급배관이 설치되며 상부는 개방된 물탱크와; 상기 물탱크의 상부에 설치되며 일측에는 공기흡입배관이 설치되고, 타측에는 공기배출배관이 설치된 열교환 박스와; 상기 열교환박스는 내부에 물을 냉각 또는 가열할 수 있도록 지그재그 설치된 다수의 열교환 가이드 판과; 상기 열교환박스 상면에는 물을 강제증발시킬 수 있도록 증발송풍기가 구비된 다수의 증발관과; 상기 열교환 박스 외면에는 열교환 가이드 판의 열교환 효율을 높이기 위해 단열재가 설치된 냉 온풍기를 구성한 것으로서, 본 발명은 물 탱크의 물을 열교환 가이드 판으로 상온에서 탱크의 물을 증발시킬 경우에는 열교환 가이드 판이 냉각되어 냉풍을 공급할 수 있도록 하고, 탱크의 물을 가열하여 열교환 가이드 판을 가열하면 열교환 가이드 판이 가열되어 온풍을 공급할 수 있도록 한 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉, 온풍 장치에 관한 것이다.

Description

증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치{Air-conditioner and heater using evaporation of water electric vent type}

본 발명은 냉, 온풍 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물탱크의 물을 열교환 박스에서 물을 냉각 또는 가열시켜 이의 냉각 공기 또는 온풍을 송풍기로 흡입 배출시켜 냉방 또는 난방을 할 수 있도록 한 것으로 특히, 물 탱크의 물을 열교환 가이드 판으로 상온에서 탱크의 물을 증발시킬 경우에는 열교환 가이드 판이 냉각되어 냉풍을 공급할 수 있도록 하고, 탱크의 물을 가열하여 열교환 가이드 판을 가열하면 열교환 가이드 판이 가열되어 온풍을 공급할 수 있도록 한 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉, 온풍 장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉방을 하기 위한 방식으로는 강제 냉방식인 에어컨으로 기계식이며, 냉방장치(에어컨)는 주로 실내기와 실외기가 한 기계식 냉방 시스템으로 구성되어 이용되고 있다.

또한, 기계식 냉방장치는 배관을 통하여 냉매를 증발 압축 응축 팽창의 4사이클의 과정을 통하여 냉방 및 냉각을 하도록 하는 것이 일반적이다.

여기에서 4 사이클을 설명하면 증발은 냉매가 액체에서 기체로 변화하는 것으로 액화 냉매가 증발기(냉각관) 내에서 증발함으로써 기화하며, 이때 냉각관 주위에 있는 공기로부터 증발에 필요한 열(증발잠열)을 빼앗아 증발하므로 온도가 내려가고 냉열을 자연대류방식 또는 fan에 의하여 주변으로 퍼져 주변을 냉방 한다.

이렇게 증발된 에어컨 내의 냉매증기는 압축기로 보내져 실린더 내의 피스톤에 의하여 압축하여 냉매를 액화하기 쉽게 만든다. 압축기를 통과한 압축가스는 상온의 냉각수나 냉각 공기에 의해서 액체상태로 되는 것이 응축기이다.

응축기에서 보내진 액체 냉매는 증발기에서 쉽게 증발되도록 팽창밸브에서 압력을 내려주는 작용을 한다.

모든 기계식의 냉매를 사용하는 냉각, 냉방장치는 이러한 네 가지 사이클의 순환 작용을 거쳐 순차적으로 반복하여 이루어지며, 냉매로는 프레온가스, 암모니아, 물 등 비열이 우수한 재료를 사용한다.

증발기의 냉열은 증발기 후방의 송풍기에 의해서 저온의 공기를 배출시키는 것이다.

이러한 강제식 냉방장치는 설비의 제작비용은 물론 열효율성이 떨어져 연료소모량이 많아 비닐하우스, 공장, 실외 등에 사용하는데 부담이 있게 된다.

기계식 방법 외에 냉각, 냉방 법을 살펴보면 용해열을 사용하는 방법을 설명하면 보통 얼음을 사용하는데 얼음은 1g을 0℃에서 0℃의 물로 변화하는 비열이 79.6cal/g 열을 흡수하기 때문에 고기류 등을 냉각하는데 주로 사용하고 있다.

또한, 승화열이 있는데 승화열은 고체이산화탄소(Dry ice)로 드라이아이스는 -78.5℃에서 승화잠열로서 137cal/g의 열을 흡수하는 것을 이용하는 것으로 저온을 얻을 수 있어 냉동식품의 저장·보존을 위하여 사용된다.

또한, 증발열을 이용하는 방법으로는 액체 질소를 주로 사용하여 -196℃의 저온 증발잠열로 48cal/g의 열을 흡수하므로 식품의 급속 동결에 사용된다.

증발열을 사용하는 방법 중 열효율은 떨어지나 물을 이용하는 방법이 있다.

물은 1g의 100℃의 물이 100℃의 수증기로 변화할 때 539cal/g 의 열을 흡수하므로 건물지붕, 비닐하우스 지붕에 물을 살포하여 실내온도를 떨어뜨리는 방식을 주로 사용한다.

물은 수증기로 변환할 때 열의 흡수성은 뛰어나나 수증기로 변환할 수 있는 증발량이 적고 주변으로 흐르기 때문에 살포방식은 큰 열효율을 기대하기 어렵다.

냉방에 있어서 기화식 방법이 있는데 박스에 물 흡수재를 넣고 물 흡수하여 공기를 통과하여 냉풍을 제공하는 것이다.

이 방법은 초기에는 냉풍이 발생 되지만 계속 공기가 주입되면 흡수재에 계속 물이 공급되어도 물 흡수재의 온도가 높아져 결국 냉풍 효과가 떨어지게 된다.

온풍장치는 전기코일, 석유, 가스 등을 이용하고 fan에 의해서 송풍시키는 열풍식이 주종을 이루고 있고 이러한 열풍기는 열을 후방에 설치된 송풍기에 의하여 실내공간에서 송풍시키므로 한정된 공간에만 열이 공급된다.

실외에서 사용하고 있는 난방은 주로 드럼에 화목 등을 태우는 방법이 있으나 열효율이 극히 낮아 바람직한 난방이 아니며, 많은 화목의 사용으로 Co2 가스 배출량만 증대시키고 있다.

따라서 하절기 축사, 사무실, 실내외 버스승강장, 만남의 장소 등 비용이 적게 들면서 넓은 면적의 냉난방이 필요하다.

이 분야의 선행기술을 살펴보면,

등록특허공보 제0813754호(이하 "선행기술" 이라함)의 "태양열축열 온풍난방시스템"은 축열매체유도관(13)이 내장된 태양열집열부(10)와 전기히터(23)를 포함한 축열부(20)와 열교환부(30)가 밸브와 순환펌프(45)를 포함하는 축열매체유도관(13)으로 연결된 축열매체순환장치와; 난방부와 태양열집열부(10)와 열교환부(30)가 시로코팬을 포함하는 온풍순환닥트(60)로 연결된 온풍순환장치와; 난방부(50)와 집열부와 축열부(20)에 장착된 온도센서(24)를 포함하고 밸브와 순환펌프(45)의 작동을 제어하고 전기히터(23)의 전원을 단속하고 시로코팬의 회전속도를 조절하는 순환제어장치로 구성되어, 온풍과 열매체가 각각 온풍순환닥트(60)와 축열매체유도관(13)을 따라 이동하면서 태양열집열부(10)와 열교환부(30)에서 열을교환하는 태양열축열 온풍난방시스템이 개시 되었다.

상기 선행기술은 난방을 위해 태양열을 이용하고 있으나, 태양열을 이용하기 위해서는 태양열집열부를 갖는 솔라판을 이용하여야하나, 솔라판을 설치하기 위해서는 초기비용이 과다하게 들어가고 또한 시스템이 복잡할 뿐만 아니라 사용수명 역시 5년에 불과한 것으로 시설투자비용에 비하여 수명이 짧아 현재에는 이용율이 낮아지고 있는 실정이다.

즉, 전기를 생산하기 위해 대량으로 솔라판을 설치하여 한전에 전기를 판매하는 목적으로는 설치되나 가정, 농작물하우스 등의 난방으로 사용하기 위해서는 투자 비용에 비하여 그 효율이 떨어져 가정에서는 사용되지 않는 상태이고 하우스등의 농작물재배를 위한 난방시스템으로는 전무한 상태이다.

이와 같이 태양열을 이용한 난방장치는 햇빛의 조사시간에 의한 제약, 시설비의 과도한 투자 비효율, 겨울철에 눈이 쌓이면 효율이 급감하는 등의 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제0813754호

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 탱크의 물을 열교환박스에 설치된 증발송풍기로 증발시키면 증발되는 과정에서 발생되는 냉각열로 열교환 가이드 판을 냉각시켜 흡입공기가 냉풍으로 열교환이 이루어져 냉풍을 배출할 수 있도록 하고, 물탱크의 물을 가열하면 열교환 가이드 판이 가열되어 흡입공기가 온풍으로 열교환이 이루어져 온풍을 배출할 수 있도록 된 냉 온풍기를 제공하여 하우스, 온실, 가정 등의 냉 난방을 할 수 있도록 하는 목적과, 또한 물과 전기를 이용함으로 구조가 간단하고 수명이 오래가며, 시설 및 관리비용이 저렴하며, 환경오염이 전혀 발생되지 않는 친환경적인 냉 난방기를 제공함을 목적으로 한 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일측에 물공급 배관과 공기공급배관이 설치되며 상부는 막혀있고 열교환 가이드 관을 통과한 물탱크와;

상기 물탱크의 상부에 설치되며 일측에는 공기흡입배관이 설치되고, 타측에는 공기배출배관이 설치된 열교환 박스와;

상기 열교환박스는 내부에 냉각 또는 가열수를 강제 증발되는 통로의 열교환 가이드 판이 지그재그 설치된 다수의 열교환 가이드 판과;

상기 열교환 가이드 판 내와 박스 내에 증발 저항을 위한 축열 골재인 필 펄라이트, 질석, 활성탄 제오라이트, 맥반석, 게루마늄, 골재 중 어느 하나의 다공성 골재를 넣고 송풍기에 의해서 훼손되지 않도록 수증기 흡입구와 출구에 다공판을 설치하는 것과

상기 열교환박스 상면에는 열 저장 공간이 있으며 그 위에 물을 강제증발시킬 수 있도록 증발송풍기가 구비된 다수의 증발관과;

상기 열교환 박스 외면에는 냉각 또는 가열된 열교환 가이드 판을 지그재그로 통과되도록 설치된 흡입 배출식 냉 온풍기를 특징으로 한다.

상기 냉풍기의 물탱크는 내부에 증발기가 설치되고 상기 증발기는 압축기, 응축기, 팽창기와 연결되어 냉매가 순환되도록 구성되어 냉풍기로 사용할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 온풍기는 물탱크 저면에는 전기코일, 히터봉, 물탱크 외측하부에 가스버너, 화목 중 어느 하나의 가열수단이 설치된 것을 특징으로 한다.

다른 실시 예로서 냉 온풍기는,

하부에 위치하는 물탱크와 상부에 위치하는 열교환박스가 하나의 함체형 몸체로 이루어지고,

상기 물탱크 일측에는 물공급 배관과 공기공급배관이 설치되며,

상기 물탱크의 상부에 위치한 열교환박스의 내부에는 물탱크의 수면과 이격되도록 다수의 열교환 가이드 판이 설치되며,

상기 열교환박스 일측에는 공기흡입배관이 설치되고, 타측에는 공기배출배관이 길게 형성되어 배관 일측 또는 양측에 다수의 송풍기가 설치되며,

상기 공기배출배관에 다수 설치된 송풍기는 공기배출배관 몸체에 형성된 공기분출구와 연결되어 열교환 박스내의 냉각공기 또는 가열공기를 흡입 배출할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예로서,

냉 온풍기는, 직경이 큰 외관 내부에 다수의 송풍기를 갖는 직경이 작은 내관으로 된 공기 배출배관이 설치되고,

상기 공기 배출배관의 외관 일측 상부에는 물탱크와 연결된 물공급배관과 연결되고 상기 물공급배관 일측에는 공기 흡입배관이 형성되며,

상기 외관은 물공급배관이 설치된 타측에 물이 배출되는 물 배출관과 물 증발 송풍기가 설치되며,

상기 내관에 다수설치된 송풍기는 외관을 관통하여 외부로 돌출되도록 설치된 공기분출구와 각각 연결되어 냉풍 또는 온풍을 불출할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 냉 온풍기의 내관에는 원적외선 방사부재가 설치되어 축열 및 원적외선이 방사될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 냉 온풍기는 외관과 내관 사이에 펄 라이트, 질석 중 어느 하나로 된 다공질의 골재를 설치하여 공기의 흐름 속도를 느리게 저항할 수 있도록 구성하며, 골재가 송풍기에 의해서 훼손되지 않도록 망체형 다공 판을 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예로서, 냉 온풍기는

상기 물탱크의 상부에 위치한 열교환박스의 내부에는 물탱크의 수면과 이격되도록 공간을 갖는 다수의 열교환 가이드 판이 설치되며, 그 위에 다수의 열교환 가이드 판에서 균일하게 수증기가 흡입되도록 할 수 있는 공간이 있고,

상기 열교환박스 일측에는 공기흡입배관이 설치되고, 타측에는 공기배출배관이 길게 형성하되,

상기 공기배출배관은 직경이 큰 외관 내부에 다수의 송풍기를 갖는 직경이 작은 내관이 설치되고,

상기 열교환 박스 상부에 설치되어 강제증발하는 증발관은 상기 공기 배출배관의 내관과 외관 사이에 연결되도록 설치되며,

상기 외관 일측 상부에는 물탱크와 연결된 물 공급관과 연결되고 상기 물공급관 일측에는 공기 흡입구가 형성되며,

상기 외관은 물 공급관이 설치된 타측에 물이 배출되는 물 배출관과 물 증발 송풍기가 설치되며,

본 발명의 또 다른 실시 예로서, 냉 온풍기는,

일측에 물공급 배관과 공기공급배관이 설치되며 상부는 개방된 물탱크와;

상기 물탱크의 상부에 설치되며 일측에는 공기흡입배관이 설치되고, 타측에는 공기배출배관이 설치된 열교환 박스와 그 공간에 축열재로 충진하는 것과;

상기 열교환박스는 내부에 물을 냉각된 냉기 또는 가열된 열의 흐름 속도를 느리게 저장할 수 있도록 하고, 축열재에 열 전도가 잘되도록 축열 재료가 설치된 다수의 열교환 수직관과 수직관 입구와 출구에는 축열재료가 유실되지 않도록 망체형 다공판이 설치되며;

상기 열교환박스 상면에는 공간을 두고 물을 강제 증발시킬 수 있도록 증발송풍기가 구비된 다수의 증발관이 설치된 냉 온풍기를 특징으로 한다.

이와 같이 된 본 발명은 물탱크와 열교환 가이드 판이 구비된 열교환 박스를 구성하여 냉 난방기를 제공함으로써, 본 발명은 구조가 간단하고 수명이 오래가며, 시설 및 관리비용이 저렴하며, 환경오염이 전혀 발생되지 않는 친환경적인 냉 난방기로 이루어진 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉, 온풍 장치를 제공할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 간단한 설비구성으로 냉온풍의 공기가 배출시킬 수 있으므로 동절기와 하절기에 모두 사용할 수 있는 효과를 가지며, 또한, 냉풍은 송풍기의 가동만으로도 가능하며, 필요에 따라 물탱크의 수조에 기계식 냉동장치의 증발기를 설치하므로 냉풍의 효과를 극대화할 수 있고, 온풍은 물탱크 물을 전기가열 또는 외부에서 가열하여 수증기로 증발가이드의 가열에 의한 온풍장치로 청정의 공기를 공급할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

도1은 종래의 태양열 축열 온 난방시스템을 나타낸 전체 구성도이며.
도2는 본 발명의 냉 난방기을 외형을 나타낸 사시도이며,
도3은 본 발명에 따른 냉 난방기의 종단면도를 나타낸 정면 구성도이며,
도4는 본 발명에 따른 냉난방기의 횡단면도를 나타낸 평면 구성도이며,
도5는 본 발명의 다른 실시 예로서 냉 난방기의 물탱크에 냉각 시스템을 설치한 상태의 평면 예시도 이며,
도6은 본 발명에 따른 냉 난방기의 공기 배출 배관에 다수의 흡입 배출식 송풍기를 설치한 상태를 나타낸 단면도이며,
도7은 본 발명의 다른 실시 예로서 내관과 외관으로 형성한 공기 배출 배관을 이용하여 냉 난방기를 형성한 상태를 나타낸 단면도이며,
도8은 본 발명의 원형 공기배출배관을 종단면으로 나타낸 구성 예시도 이며,
도9는 본 발명의 사각형 공기배출배관을 종단면으로 나타내고 내관에 축열기능을 갖는 원적외선 방사부재가 설치된 상태를 나타낸 예시도 이며,
도10은 본 발명의 다른 실시 예로서 내관과 외관으로 이루어진 공기배출배관의 내관과 외관 사이에 다공성 골재를 채우로 말단부에 망체형 다공판을 설치한 상태를 나타낸 단면이며,
도11은 본 발명의 다른 실시 예로서 물탱크와 열교환박스가 일체형으로 형성되고 열교환박스 일측에 설치된 공기배출배관이 내관 및 외관으로 구성된 것을 나타낸 단면도이며,
도12는 본 발명의 다른 실시 예로서, 열교환 박스에 축열기능을 갖는 원적외선 부재가 충진된 수직관이 설치된 상태를 나타낸 외형도이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명의 냉 난방기을 외형을 나타낸 사시도이며, 도3은 본 발명에 따른 냉 난방기의 종단면도를 나타낸 정면 구성도이고, 도4는 본 발명에 따른 냉난방기의 횡단면도를 나타낸 평면 구성도로서, 본 발명의 도2 내지 도4는 냉 온풍기(100)의 기본 구성도를 도시한 것이다.

도2는 흡입 배출식 냉온풍기로써 냉 온풍기(100) 하단에는 일측에 물공급 배관(201)과 공기 공급배관(202)이 설치되며 상부가 개방된 물탱크(200)가 구성된다.

상기 물탱크(200)의 상부에는 일측에는 공기흡입배관(301)이 설치되고, 타측에는 공기배출배관(400)이 설치된 열교환 박스(300)가 설치된다.

상기 물탱크(200) 상부에 위치하는 열교환박스(300)의 이음부는 용접 또는 일체형의 몸체로 구성되어 밀폐된다.

상기 열교환박스(300)는 내부에 물을 냉각 또는 가열할 수 있도록 다수의 열교환 가이드 판(302)이 지그재그 설치된 상부에 공간(302')이 형성되며 열교환가이드 판(302)을 물탱크와 연결되어 수증기의 통로역할을 하게 되고 열교환가이드 판을 통과한 수증기는 상부 공간에서 모아지는 것이다.

상기 열교환가이드 판(302)이 지그재그로 설치되어 일측부가 이격되도록 설치되는 것은 열교환시 공기가 열교환가이드 판 주변을 회전하면서 열교환가이드 판에 의해서 가열 또는 냉각되면서 가열공기 또는 냉각공기가 이동되도록 한 것이다.

상기 열교환박스(300) 상면에는 물을 강제증발시킬 수 있도록 증발송풍기(303)가 구비된 다수의 증발관(304)이 설치된다.

상기 증발관(304)에 설치된 증발송풍기(303)는 본 발명의 냉 온풍기(100)를 냉방기로 사용시 물탱크(200)에 물을 채운 상태에서 증발송풍기(303)를 작동시키면, 내부의 물이 증발송풍기(303)에 의해 증발관(304)을 통하여 배기되면서 증발된다.

이때 물이 증발시 수분이 열교환 박스(300) 내부에 설치된 열교환 가이드 판(302) 내부로 증발됨으로 열교환 가이드 판(302)이 냉각되므로 일측의 공기흡입배관(301)을 통하여 유입된 공기가 냉각되어 타측의 공기 배출 배관(400)에 설치된 송풍기(600)에 의해 공기배출 배관을 통하여 냉풍이 배출되어 냉방을 실시할 수 있다.

또한, 본 발명의 냉 온풍기(100)를 난방기로 사용시 물탱크에 전기열선, 전기히터, 가스로 등으로 된 가열부재(도시 생략함)를 이용하여 물탱크의 물을 가열하면 수 증기가 열교환 가이드 판(302)을 통하여 증발하며 가열시킴으로 일측의 공기흡입 배관(301)을 통하여 유입되는 공기가 가열된 열교환 가이드에서 열교환이 이루어진 가열공기는 공기 배출 배관(400)에 설치된 송풍기(600)에 흡입되어 온풍을 배출하게 됨으로 난방을 실시할 수 있게 된다.

상기 열교환 박스(300) 외면에는 열교환 가이드 판(302)의 열교환 효율을 높이기 위해 단열재(800)가 설치된 냉 온풍기를 특징으로 한다.

상기 열교환박스(300)에 설치된 다수의 열교환 가이드 판(302)는 저부의 물탱크(200)에 저수된 수면 닿도록 설치되고 열교환 가이드 판(302)의 일측면은 열교환박스 내벽과 이격 되도록 설치된다.

또한 물 공급 배관(201)의 끝단을 물탱크(200)의 수조 내부에 설치하는 것은 박스에 설치된 물 강제 증발 송풍기(303)를 가동시 공기 공급배관(202)을 통한 공기가 물에 공기를 주입하게 되어 공기 기포가 발생되고 이에 따라 물이 쉽게 증발하게 된다.

여기에서 공기 공급배관(202)을 물 내부에 설치하므로 공기가 증발 송풍기(303)의 흡입압력에 의해 증발되므로 열교환 가이드 판(302)과 상부공간의 기압이 대기압보다 낮아져 물의 수증기로 변화되기 쉽다. 이는 물이 진공에서는 4에서 증발되는 것으로 기압이 낮은 높은 산에서는 100℃ 이하의 온도에서도 물이 수증기로 변화되는 것과 같다.

즉, 낮은 온도에서 증발하는 물도 높은 온도에서 증발하는 물과 비열이 같으므로 증발열에 의한 열효율은 같은 것이다.

본 발명의 냉 온풍기(100)는 물탱크(200)와 근접하게 물탱크(200)와 상부공간과의 연결하는 열교환 가이드 판(302)를 설치하며, 다수개의 열교환 가이드 판(302)을 통하여 수증기가 증발되는 통로의 역할을 하게 된다.

상기 열교환 가이드 판(302)은 상하로 연결되어있고 열교환 가이드 판(302)의 일측은 열교환박스(300) 내벽과 떨어져 있어 지그재그로 이격된 공간부가 형성된다.

상기 열교환 가이드 판(302)에는 공간이 확보되고 상부에 1개 이상의 물 강제 증발용 송풍기(303)를 설치하며 증발송풍기가 가동되면 물탱크의 물이 강제 증발되고 이에 따라 열교환 가이드 판(302)이 냉각된다.

상기 열교환 박스(300) 한측에 열교환 가이드 판(302)과 직각으로 공급흡입배관(301)이 설치되고 반대측에는 공기배출배관(400)이 설치되며, 상기 공기배출배관(400)에는 공기가 흡입배출되도록 송풍기를 1개 이상 설치한다. 즉 물은 증발 송풍기(303)에 의해서 강제 증발시켜 물이 증발 통로인 열교환 가이드 판(302)을 냉각시키며, 열교환 가이드 판의 외부에 공기를 통과하므로 냉각공기가 배출되는 것이다.

또한, 본 발명은 온풍을 위한 장치로 전기열관을 물탱크의 수조에 설치하여 물을 가열하면 수증기가 증발하여 증발가이드를 가열시키거나 수조의 하부에서 가스, 화목, 석유, 연탄 등의 연료를 가열하여 물을 증발시켜 열교환 가이드 판을 가열시키는 것이다.

상기 냉 온풍기(100)를 온풍기로 사용시에는 열교환 박스(300) 내부의 기압을 높이기 위하여 증발 송풍기(303)를 차단시켜야 하므로 증발 송풍기 위의 뚜껑을 닫는다.

열효율을 높이기 위하여 열교환 박스(300) 내부와 열교환 가이드 판 내부공간에 축열부재를 넣어 축열의 효과와 공기 및 수증기의 흐름에 저항을 주며, 열효율을 높이고 원적외선 방사효과가 있도록 하며, 여기에 사용되는 축열부재는 숯, 활성탄, 제오라이트, 황토, 질석, 펄라이트, 맥반석, 견운모 등의 원적외선 부재를 사용하며, 숯, 활성탄, 제오라이트, 황토, 질석은 흡입 배출 송풍기와 중간 송풍기에 의해 날리므로 열에 강한 포대에 넣어 투입하여 설치하며, 나머지는 1mm ~ 10mm의 크기로 투입한다.

본 발명의 설명에서는 구체적으로 설명하지 아니하였으나, 본 발명의 냉 온풍기에 적용되는 전기구성 및 전자 회로구성은 통상적인 보일러에 적용되는 구성과 동일하다. 따라서 본 발명의 냉 온풍기를 작동시키기 위한 조작부, 제어부 등이 구비되는 것은 자명한 것이다.

도5는 본 발명의 다른 실시 예로서 냉 난방기의 물탱크에 냉각 시스템을 설치한 상태의 평면 예시도로서, 본 발명의 냉 온풍기(100)의 물탱크(200)에 냉각 시스템을 설치한 것이다.

상기 냉 온풍기의 물탱크는 내부에 증발기(500)가 설치되고 상기 증발기(500)는 팽창기(501), 응축기(502), 압축기(503)와 연결되어 냉매가 순환되도록 증발기에서 물이 열교환 함으로 상부의 열교환 가이드 판(302)을 냉각시킬 수 있게 된다.

본 발명은 상기에서 물탱크(200)에 기계식 냉방장치의 증발기, 압축기, 응축기, 팽창기 등 증발기의 동파이프를 내장하거나 얼음을 투입하여 냉풍효과를 증대할 수 있다.

도6은 본 발명에 따른 냉 난방기의 공기 배출 배관에 다수의 흡입 배출식 송풍기를 설치한 상태를 나타낸 단면도로서, 도2의 구성과 같이 하부에 물탱크(200)가 위치하고 이의 상부에는 열교환박스(300)가 위치한 구성으로서 물탱크의 몸체와 열교환박스의 몸체는 일체형의 몸체로 구성된다.

상기 물탱크(200) 일측에는 물공급 배관(201)과 공기공급배관(202)이 설치되며 상기 물공급배관은 물탱크에 물을 공급하고, 일측의 공기공급배관은 물탱크의 내부 물속까지 연장되도록 설치하며, 공기공급배관(202)의 말단부는 다수의 공기분사공이 형성되어 공기를 분출하도록 함으로 물의 가열시 또는 냉각시 효율을 높이도록 한다

상기 물탱크(200)의 상부에 위치한 열교환박스(300)의 내부에는 물탱크의 수면과 접하도록 다수의 열교환 가이드 판(302)이 설치되어 열교환이 이루어지도록 하고 냉각 또는 가열되도록 하여 유입되는 흡입공기가 열교환 가이드 판(302)을 통과하면서 냉각공기 또는 온풍으로 변한다.

상기 열교환박스(300) 일측에는 공기흡입배관(301)이 설치되고, 타측에는 공기배출배관(400)이 길게 형성되어 열교환 박스(300)내로 공기를 흡입하고 흡입된 공기는 열교환이 이루어져 냉풍 또는 온풍으로 배출된다.

또한, 공기 배출배관(400) 내부에는 다수의 송풍기(600)가 설치되어 열교환 박스(300) 내부로 외부의 공기를 흡입시킨 다음 열교환이 이루어진 내부의 공기를 공기 배출배관(400)의 공기분출구(401)을 통하여 냉방 또는 난방할 수 있도록 배출한다.

도7은 본 발명의 다른 실시 예로서 내관과 외관으로 형성한 공기 배출 배관을 이용하여 냉 난방기를 형성한 상태를 나타낸 단면도로서, 도7은 본 발명의 다른 실시 예로서, 냉 온풍기(100)를 구성함에 있어서, 직경이 큰 외관(402)에 다수의 송풍기(600)를 갖는 직경이 작은 내관(403)으로 결합된 공기 배출 배관(400)을 형성한다.

상기 공기 배출 배관(400)의 외관(402) 일측 상부에는 물탱크(200)가 별도로 구비되고, 상기 물탱크는 물공급배관과 연결되어 외관(402) 내부로 물을 공급할 수 있도록 한다. 상기 물공급배관(201) 일측의 외관에는 공기 흡입배관(301')이 형성되어 외부의 공기가 외관(402) 내부로 유입될 수 있도록 한다.

상기 외관은 물공급배관(201)이 설치된 타측에 미처 증발되지 않은 물이 배출되는 물 배출관(404)과 물 증발 송풍기(303)가 설치되어 외관 내부의 물의 증발을 유도한다.

상기 내관(403)에 다수설치된 송풍기(600)는 외관(402)을 관통하여 외부로 돌출되도록 설치된 공기분출구(401)와 각각 연결되어 냉풍 또는 온풍을 불출할 수 있도록 구성된다

도8은 본 발명의 원형 공기배출배관을 종단면으로 나타낸 구성 예시도로서, 내관(403)과 공기 분출구(401)의 연결구성을 나타낸 것이다.

도9는 본 발명의 사각형 공기배출배관을 종단면으로 나타내고 외관과 내관 사이에 공기저항을 위한 축열기능을 갖는 다공성 골재(601')가 채워지고 그 말단부에는 망체형 다공판(601)이 설치되어 다공성 골재(601')가 유출되는 것을 방지하고 내관에는 축열기능을 갖는 원적외선 방사부재(700)가 설치된 상태를 나타낸 예시도로서, 내관과 공기분출구(401)의 연결구성과 공기 흐름 저항을 가지면서 축열기능을 갖는 축열부재가 충진되고 내관(403)에 원적외선 방사부재(700)가 충진되어 내관을 통과하는 냉기 또는 온풍을 축열하는 동시에 청정공기를 공급할 수 있도록 한 것이다.

여기에서 외관과 내관 사이의 축열부재는 숯, 활성탄, 제오라이트, 펄라이트 등의 경량골재를 사용하며, 내관의 축열부재는 숯, 활성탄, 제오라이트, 펄라이트, 황토, 맥반석 등의 원적외선 방사부재를 사용한다.

도10은 본 발명의 다른 실시 예로서 내관과 외관으로 이루어진 공기배출배관의 내관 외주면에 망체형 다공판(601)을 설치한 상태를 나타낸 단면도로서, 다공판(601)을 내관(403) 외주면에 설치하여 외관(402) 내부를 막아 유입되는 물의 저항이 발생 되도록 설치한 것이다. 물론 축열부재인 다공성 골재(601')에 저지되는 물은 축열부재의 다공에 의해 배출된다. 상기 망체형 다공판(601)은 다공성 골재(601')인 축열부재의 유실을 방지하고, 축열부재에 의해 흡입 배출 송풍기의 파손을 방지하기 위함이다.

도11은 본 발명의 다른 실시 예로서 상기의 도2와 도7로 구성된 것으로 물탱크와 열교환박스가 일체형으로 형성되고 열교환박스 일측에 설치된 공기배출배관이 내관 및 외관으로 구성된 것을 나타낸 단면도로서, 도11의 냉 온풍기(100)는 하부에 위치하는 물탱크(200)와 상부에 위치하는 열교환박스(300)가 하나의 함체형 몸체로 이루어지고, 상기 물탱크 일측에는 물공급 배관(201)과 공기공급배관(202)이 설치된다.

상기 물탱크(200)의 상부에 위치한 열교환박스의 내부에는 물탱크의 수면과 접하도록 다수의 열교환 가이드 판(302)이 설치되며, 상기 교환박스(300) 일측에는 공기흡입배관(301)이 설치되고, 타측에는 공기배출배관(400)이 길게 형성된다.

이상의 도11의 구성은 상기 도2 및 도6, 도7의 구성에서 이미 설명된 내용과 동일한 작용효과를 갖는다.

도11에 있어서, 상기 공기배출배관은 직경이 큰 외관 내부에 다수의 송풍기를 갖는 직경이 작은 내관이 설치된다.

상기 내관(403)과 외관(402) 사이에는 소정의 공간부가 형성되어 물이 이동될 수 있게 된다.

상기 열교환 박스(300) 상부에 설치되어 강제증발하는 증발관(304)은 상기 공기 배출배관(400)의 내관과 외관 사이에 연결되어 강제증발시키는 증발공기가 외관 내부로 유입되도록 한다.

상기 외관 일측 상부에는 물탱크(200)와 연결된 물 공급배관(201)과 연결되고 상기 물공급배관 일측에는 공기 흡입구(301')가 형성되어 물속에서 공기가 함유되어 증발의 효율성을 증진시키도록 한다.

상기 외관은 물공급배관이 설치된 타측에 물이 배출되는 물 배출관(404)과 물 증발 송풍기(303)가 설치되어 외관 내부의 물을 증발할 수 있도록 한다.

상기 내관에 다수설치된 송풍기는 외관을 관통하여 외부로 돌출되도록 설치된 공기분출구(401)와 각각 연결되어 냉풍 또는 온풍을 불출할 수 있도록 구성된다.

도12는 본 발명의 다른 실시 예로서, 열교환 박스에 증발관 내부에는 수증기의 증발속도를 늦추어 증발수직관 외부에 온도전달이 잘 이루어지도록 하고, 증발저항을 위한 충진재를 설치하고, 열교환 박스 내에는 흡입 배관에서 공기배출관(400)으로 공가기 이동할 때 열을 축열하거나 공기저항을 부여하여 열효율을 높이기 위하여 충진재로 채운다. 여기에서 충진재는 숯, 활성탄, 제오라이트, 질석, 황토, 견운모 등 원적외선 방사부재를 사용하여 숯, 활성탄, 제오라이트, 질석, 황토는 포대에 넣어 투입하며, 나머지는 1~10mm의 규격으로 사용한다. 충진된 수직관이 설치된 상태를 나타낸 외형도이다

본 발명의 도12는 또 다른 실시 예로서,

냉 온풍기(100)는, 일측에 물공급 배관(201)과 공기공급배관(202)이 설치되며 상부는 개방된 물탱크(200) 구성되며, 상기 물탱크(200)의 상부에 설치되며 일측에는 공기흡입배관(301)이 설치되고, 타측에는 공기배출배관(400)이 설치된 열교환 박스(300)기 일체형의 몸체로 구성된다.

상기 열교환박스(300)는 내부에 물을 냉각된 냉기 또는 가열된 열을 축열할 수 있도록 다수의 열교환 수직관(305)을 설치하되 상기 수직관은 하부의 수면에 접하도록 설치된다.

상기 열교환박스(300) 상면에는 물을 강제증발시킬 수 있도록 증발송풍기(303)가 구비된 다수의 증발관(304)이 설치되며, 상기 물탱크(200)의 물은 상부 증발송풍기의 구동으로 인하여 강제 증발되며, 증발되는 공기는 수직관(305) 내 및 열교환 박스 내에 원적외선 방사부재(700)를 설치한다.

이때 열교환박스(300) 일측에 설치된 공기 흡입 배관(301)으로부터 유입되는 공기는 수직관(305)에서 열교환이 이루어져 타측에 설치된 공기배출배관(400)을 통하여 냉방 또는 난방이 실시된다.

또한 본 발명은 수직관(305) 및 열교환 박스 내에 충진되는 원적외선 방사부재(700)의 역할과 공기저항을 하여 열효율을 높이게 되는 부재는 숯, 활성탄, 황토, 맥반석, 견운모, 펄라이트, 제오라이트, 황토, 인조골재, 화산석 인조골재 중 어느 하나의 소재를 충진시켜 원적외선 냉열을 방출시키면서 냉열을 저장하는 역할을 하게 된다.

또한 숯, 활성탄, 황토, 제오라이트 등은 가는 입자로 구성되므로 섬유포대에 넣어 배관에 배치하므로 잔 입자의 유실을 방지할 수 있다.

이와 같이 실시하는 본 발명의 냉 온풍기의 열교환박스(300) 외면은 각종 배관과 송풍기를 제외하고 모두 단열재(800)로 감싸여져 밀폐되어 있다.

상기 단연재 외면에는 단열재를 보호하기 위한 망(800')가 설치된다

본 발명은 열교환 박스(300)는 하부에 위치한 물탱크와 내부가 공간을 두고 그 위에 물 강제 증발 송풍기(303)가 설치되어있다.

이와 같이 본 발명은 물탱크의 수조에 기계식 냉동장치의 증발기를 설치하므로 냉풍의 효과를 극대화할 수 있고, 온풍은 물탱크 물을 전기가열 또는 외부에서 가열하여 수증기로 증발가이드의 가열에 의한 온풍장치로 청정의 공기를 공급할 수 있도록 하는 이점이 있다.

100:냉 온풍기 200:물 탱크
201:물공급 배관 202:공기공급 배관
300:열교환 박스 301,301':공기흡입배관
302:열교환가이드 판 303:증발송풍기
304:증발관 305:수직관
400:공기배출배관
401:공기분출구 402:외관
403:내관 404:물배출관
500:증발기 501:팽창기
502:응축기 503:압축기
600:송풍기 601:다공판
602:물이동공 700:원적외선방사부재
800:단열재

Claims

일측에 물공급 배관(201)과 공기공급배관(202)이 설치되며 상부는 개방된 물탱크(200)와;
상기 물탱크의 상부에 설치되며 일측에는 공기흡입배관(301)이 설치되고, 타측에는 공기배출배관(400)이 설치된 열교환 박스(300)와;
상기 열교환박스는 내부에 물을 냉각 또는 가열할 수 있도록 지그재그 설치된 다수의 열교환 가이드 판(302)과;
상기 열교환박스(300) 상면에는 물을 강제증발시킬 수 있도록 증발송풍기(303)가 구비된 다수의 증발관(304)과;
상기 열교환 박스 외면에는 열교환 가이드 판(302)의 열교환 효율을 높이기 위해 단열재가 설치된 냉 온풍기(100)를 특징으로 하는 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치.
제1항에 있어서,
상기 냉 온풍기의 물탱크는 내부에 증발기가 설치되고 상기 증발기(500)는 팽창기(501), 응축기(502), 압축기(503)와 연결되어 냉매가 순환되도록 구성되어 냉풍기로 사용할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치.
제1항에 있어서,
상기 냉 온풍기는 물탱크(200) 저면에 전기코일, 히터봉, 가스버너 중 어느 하나의 가열수단이 설치된 것을 특징으로 하는 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치.
냉 온풍기(100)는,
하부에 위치하는 물탱크와 상부에 위치하는 열교환박스가 하나의 함체형 몸체로 이루어지고,
상기 물탱크(200) 일측에는 물공급 배관(201)과 공기공급배관(202)이 설치되며,
상기 물탱크의 상부에 위치한 열교환박스(300)의 내부에는 물탱크의 수면에 접하도록 다수의 열교환 가이드 판(302)이 설치되며,
상기 열교환박스 일측에는 공기흡입배관(301)이 설치되고, 타측에는 공기배출배관(400)이 길게 형성되어 내부에 다수의 송풍기(600)가 설치되며,
상기 공기배출배관 내부에 다수 설치된 송풍기는 공기배출배관 몸체에 형성된 공기분출구(401)와 연결되어 열교환 박스(300) 내의 냉각공기 또는 가열공기를 흡입 배출할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치.
냉 온풍기는,
직경이 큰 외관 내부에 다수의 송풍기를 갖는 직경이 작은 내관으로된 공기 배출배관(400)이 설치되고,
상기 공기 배출배관의 외관(402) 일측 상부에는 물탱크(200)와 연결된 물공급배관(201)과 연결되고 상기 물공급배관(201) 일측에는 공기 흡입배관(301')이 형성되며,
상기 외관은 물공급배관(201)이 설치된 타측에 물이 배출되는 물 배출관과 물 증발 송풍기(303)가 설치되며,
상기 내관에 다수 설치된 공기분출구(401)는 외관을 관통하여 외부로 돌출되도록 설치되고, 공기분출구에 흡입 배출 송풍기가 각각 연결되어 냉풍 또는 온풍을 불출할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치.
제5항에 있어서,
상기 냉 온풍기의 외관과 내관 사이와 내관에는 원적외선 방사부재(700)가 설치되어 공기 흐름 저항을 갖도록 하고 축열 및 원적외선이 방사될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치.
제5항에 있어서,
상기 냉 온풍기는 외관과 내관 사이에 다공성 골재(601')가 설치되고 유실 방지를 위한 망체형 다공판(601)이 설치된 것을 특징으로 하는 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치.
냉 온풍기는,
하부에 위치하는 물탱크와 상부에 위치하는 열교환박스(300)가 하나의 함체형 몸체로 이루어지고,
상기 물탱크 일측에는 물공급 배관(201)과 공기공급배관(202)이 설치되며,
상기 물탱크의 상부에 위치한 열교환박스(300)의 내부에는 물탱크의 수면과 이격되도록 다수의 열교환 가이드 판(302)이 설치되며,
상기 열교환박스 일측에는 공기흡입배관(301)이 설치되고, 타측에는 공기배출배관(400)이 길게 형성하되,
상기 공기배출배관(400)은 직경이 큰 외관(402) 내부에 다수의 송풍기(600)를 갖는 직경이 작은 내관(403)이 설치되고,
상기 열교환 박스(300) 상부에 설치되어 강제증발하는 증발관(304)은 상기 공기 배출배관(400)의 내관(403)과 외관(402) 사이에 연결되도록 설치되며,
상기 외관은 증발관(304)이 설치된 타측에 물이 배출되는 물 배출관(404)과 물증발 송풍기(303)가 설치되며,
상기 내관에 다수설치된 공기분출구(401)는 외관을 관통하여 외부로 돌출되도록 설치 되어 송풍기와 각각 연결되어 냉풍 또는 온풍을 불출할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치.
냉 온풍기는,
일측에 물공급 배관과 공기공급배관이 설치되며 상부는 개방된 물탱크(200)와;
상기 물탱크의 상부에 설치되며 일측에는 공기흡입배관(301)이 설치되고, 타측에는 공기배출배관(400)이 설치된 열교환 박스(300)와;
상기 열교환박스는 내부에 물을 냉각된 냉기 또는 가열된 열을 축열할 수 있도록 설치된 다수의 열교환 수직관(305)과;
상기 열교환박스 상면에는 물을 강제증발시킬 수 있도록 증발송풍기(303)가 구비된 다수의 증발관(304)이 설치된 냉 온풍기를 특징으로 하는 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치.
냉 온풍기는,
하부에 물탱크가 구비되고 상부에 열교환박스가 있으며 내부에 증발수가 통과하는 증발가이드가 설치되고, 그 위에 공간부가 형성되며, 그 상단 면에 흡입관과 흡입송풍기가 설치되어 물탱크의 물을 증발시켜 증발가이드를 냉각시키며, 열교환기박스 측면에 공기흡입관이 설치되고 하측에 흡입 배출관이 설치되며, 흡입 배출관에 1개 이상의 송풍기를 설치한 것을 특징으로 하는 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치.
제 10항에 있어서
하부의 물탱크는 저부에서 불을 가열하여 온열을 제공하는 것을 특징으로 하는 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치.
제 10항에 있어서,
열교환기 박스 내부와 증발가이드 내부에 공기저항부여와 축열 할 수 있도록 공기배출관이 설치된 것을 특징으로 하는 증발수를 이용한 흡입 배출식 냉 온풍 장치.