KR20140145794A - 선박의 냉난방 덕트 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 냉난방 덕트 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열전소자를 포함하는 보조 냉난방 장치를 통해 중앙 냉난방 설비로부터 각 룸으로 공급되는 바람의 온도를 더 세밀하게 조절할 수 있도록 함으로써, 시공의 편의성 및 친환경적인 온도 제어가 이루어질 수 있도록 한 선박의 냉난방 덕트 구조에 관한 것이다.
이를 위해, 선박 내에 설치되어 각 룸으로 온풍 및 냉풍을 공급하는 중앙 냉난방 설비와 선박 내에 설치된 각 룸 사이에 연결되어 중앙 냉난방 설비로부터 공급된 바람의 송풍 관로를 제공하는 덕트를 포함하는 선박의 냉난방 덕트 구조에 있어서, 상기 덕트에는 덕트 내부를 향해 설치된 방열핀 및 열전소자를 포함하는 보조 냉난방 장치가 설치되어 덕트를 통해 각 룸으로 공급되는 바람을 데우거나 식히는 것을 특징으로 하는 선박의 냉난방 덕트 구조를 제공한다.

Description

선박의 냉난방 덕트 구조{A structure of the ship air ducts}

본 발명은 선박의 냉난방 덕트 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열전소자를 포함하는 보조 냉난방 장치를 통해 각 룸으로 공급되는 바람의 온도를 각 룸마다 조절할 수 있도록 한 선박의 냉난방 덕트 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 선박 내부에는 다양한 형태의 룸들이 구성되어 있다.

이들 각 룸들은 그 용도에 따라 온도에 민감한 특수성을 갖는 룸들 및 사람이 거주하는 거주구 내의 룸들로 구성된다.

이와 같은 각 룸들에는 중앙 냉난방 설비로부터 냉풍 또는 온풍이 공급되는 관로인 덕트에 연결된 송풍구가 설치되어 있다.

이때, 각 룸들로 송풍되는 풍량 및 바람의 온도는 중앙 냉난방 설비에 의해 획일적으로 이루어지는데, 이는 다음과 같은 문제가 있었다.

거주구에 구성된 룸일 경우, 모든 사람들이 느끼는 룸 안의 온도가 동일하지 않기 때문에 룸 안으로 송풍되는 바람의 온도 조절이 필요하다.

즉, 계절별로 느끼는 온도가 사람마다 다른바, 룸 안의 실내 온도에 대한 차별화가 요구되고 있는 것이다.

물론, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 룸 안으로 송풍을 가이드 하는 덕트 내에 별도의 히팅 장치 및 냉매 시스템을 설치할 수도 있으나, 이는 공사의 대형화로 인해 작업성 및 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 전체 시스템 설계 변경으로 이어져 효율성이 떨어지는 문제가 있었다.

특히, 냉매 시스템의 경우 별도의 실외기를 설치해야하므로 시공이 까다로울 수 있으며 냉매를 사용함으로써 친환경적이지 못한 문제가 있었다.

한편, 특수성을 갖는 룸일 경우, 일반적인 공조설비를 적용한 중앙냉난방 방

식이 부적합하기 때문에 각 룸 별로 개별 냉난방이 가능한 별도의 공조장치를 설치하여 운용하게 된다.

예컨대, 선박에 설치된 엔진 콘트롤 룸일 경우 여러 종류의 센서와 스위치들이 존재하는데, 이러한 센서와 스위치들을 위한 배선은 해당 센서와 스위치로부터 정션박스까지 결선된다.

정션박스에서 취합된 배선들은 다시 엔진 콘트롤 룸에 있는 콘트롤 룸 장치까지 결선하게 되며, 엔진 콘트롤 룸에는 이들을 제어하기 위한 다양한 종류의 제

어장비들이 설치되고 있다.

이들 제어장비들은 대체로 온도에 민감한 특성을 갖고 있어 실내온도 관리에 각별한 주의를 요하게 된다.

이와 같은 엔진 콘트롤 룸 내부에서도 특히 온도 변화에 민감한 장비들이 있을 수 있는데, 이들 장비들은 특정 온도에 맞춰 개별 관리해야 하는바, 이를 위해 더욱 세분화된 패키지형태의 에어컨이나 팬코일 유닛(fan-coil unit)을 추가로 설치해야하는 번거로움이 있었다.

그러나, 이와 같이 개별 공조장치를 운용하는 것은 전술한 바와 같이 비용적인 부담이 따르는 문제가 있었고, 별도의 실외기를 장착해야 하거나, 냉매 배관을 연결해야 하는 등 설치작업이 번거로운 문제가 있었으며, 또한, 부피가 크기 때문

에 설치공간을 확보하는데 많은 어려움이 있었다.

대한민국 등록번호 10-1202148 대한민국 공개번호 10-2013-0038004

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 선박의 중앙 냉난방 설비로부터 공급되는 바람의 온도를 간편하게 제어할 수 있도록 하되, 시공이 간편하고 친환경적인 열전소자를 포함하는 보조 냉난방 장치가 설치된 선박의 냉난방 덕트 구조를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 선박 내에 설치되어 각 룸으로 온풍 및 냉풍을 공급하는 중앙 냉난방 설비와 선박 내에 설치된 각 룸 사이에 연결되어 중앙 냉난방 설비로부터 공급된 바람의 송풍 관로를 제공하는 덕트를 포함하는 선박의 냉난방 덕트 구조에 있어서, 상기 덕트에는 덕트 내부를 향해 설치된 방열핀 및 열전소자를 포함하는 보조 냉난방 장치가 설치되어 덕트를 통해 각 룸으로 공급되는 바람을 데우거나 식히는 것을 특징으로 하는 선박의 냉난방 덕트 구조를 제공한다.

이때, 상기 보조 냉난방 장치는, 열전소자의 상,하부에 각각 설치된 세라믹판;열전소자의 하부에 설치된 세라믹판에 설치되며, 복수의 방열핀이 고정된 절연부재;상기 덕트의 외측 중 세라믹판의 후방에 설치되어 열전소자의 상부에 설치된 세라믹판을 냉각시키는 냉각팬:을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보조 냉난방 장치에는 제어기가 더 설치되고, 제어기를 통해 열전소자의 전류량 및 전류 방향을 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 선박의 냉난방 덕트 구조는 다음과 같은 효과가 있다.

선박의 각 룸으로 연결되는 덕트의 단부에 보조 냉난방 장치가 더 설치됨으로써, 룸으로 송풍되는 획일적인 바람의 온도를 세밀하게 조절할 수 있도록 하되 열전소자를 이용하여 장치를 간소화한 효과가 있다.

이에 따라, 전체 시스템에 대한 설계 변경이 발생하지 않으므로 시공구조가 간편하여 공사기간이 단축될 수 있고, 공사비용이 절감될 수 있다.

따라서, 작업성을 향상할 수 있으며, 설치 비용을 줄임으로써 경제성을 높일 수 있게 된다.

또한, 보조 냉난방 장치의 구조가 간단하기 때문에 저렴한 비용으로 제조할 수 있고, 냉매를 사용하지 않고 전류공급에 따른 냉난방이 이루어지기 때문에 별도의 실외기를 장착해야 하거나, 냉매 배관을 연결해야 하는 등의 번거로움이 없고, 부피가 작기 때문에 공간을 넓게 활용할 수 있는 효과가 있다.

나아가 친환경적인 시스템을 제공하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박의 냉난방 덕트 구조를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박의 냉난방 덕트 구조를 나타낸 단면도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박의 냉난방 덕트 구조에 대하여 설명하도록 한다.

선박의 냉난방 덕트 구조는 중앙 냉난방 설비로부터 덕트를 통해 각 룸으로 공급되는 획일적인 바람의 온도를 세밀하게 조절할 수 있는 보조 냉난방 장치를 덕트 내에 추가로 설치하되, 열전소자를 이용하여 보조 냉난방 장치를 간소화한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 시스템 전체를 설계변경하지 않아도 되므로, 시공이 간편해질 수 있으며 냉매 시스템이 아닌 전류를 이용한 바람의 온도 조절이 가능하므로 바람의 온도 조절을 위한 별도의 부대 장치들이 소요될 필요가 없기 때문에 공간 활용에 대한 효율성을 높일 수 있게 된다.

이러한 선박의 냉난방 덕트 구조는 덕트(100)와, 보조 냉난방 장치(200)를 포함하여 구성된다.

덕트(100)는 선박의 중앙 냉난방 설비와 각 룸을 연결하여 중앙 냉난방 설비로부터 공급되는 바람의 관로 역할을 한다.

이때, 각 룸이라 함은 사람이 생활하는 거주구의 공간뿐만 아니라, 장비들이 설치된 공간을 말한다.

상기 덕트(100)는 직육면체의 단면을 갖도록 형성되며, 룸을 구성하는 격벽의 외측에 설치된다.

즉, 덕트(100)는 각 룸으로 통하는 토출구에 연결되도록 설치되는 것이다.

다음으로, 보조 냉난방 장치(200)는 중앙 냉난방 설비로부터 덕트(100)를 통해 룸으로 송풍되는 바람의 온도를 높이거나 낮추는 역할을 하며, 덕트(100)에 설치된다.

이때, 보조 냉난방 장치(200)는 덕트(100)의 단부 즉, 룸의 토출구에 근접한 부위에 설치됨이 바람직하다.

만약, 보조 냉난방 장치(200)가 룸의 토출구로부터 먼 곳에 설치된다면, 보조 냉난방 장치(200)를 거쳐 온도 조절된 바람이 룸의 토출구까지 다시 송풍되는 동안 온도가 변화되므로 효율성이 떨어지기 때문이다.

따라서, 보조 냉난방 장치(200)는 덕트(100)의 단부에 가까운 곳에 설치됨이 바람직한 것이다.

보조 냉난방 장치(200)는 열전소자(210)와, 세라믹판(220)과, 절연부재(230)와, 방열핀(240)과, 냉각팬(250)을 포함하여 구성된다.

열전소자(210)는 전류의 방향에 따라 일측은 흡열하고 타측은 발열하는 것으로서, 공지된 기술이며 원리에 대한 설명은 생략하도록 한다.

이러한 열전소자(210)는 구성이 간단할 뿐만 아니라, 냉매를 사용하지 않는다는 점에서 친환경적이라 할 수 있다.

특히, 실외기가 필요 없으므로 비용이 절감될 뿐만 아니라, 공간 활용도를 높일 수 있는 특징이 있다.

다음으로, 세라믹판(220)은 열전소자(210)를 통한 발열 및 냉각을 외부로 발산시키는 매개체이며, 열전소자(210)의 상부 및 하부에 설치된다.

이때, 설명의 편의상 열전소자(210)의 상부에 설치된 세라믹판(220)은 상부 세라믹판(221)이라 하며, 열전소자(210)의 하부에 설치된 세라믹판(220)은 하부 세라믹판(222)이라 한다.

다음으로, 절연부재(230)는 보조 냉난방 장치(200)가 덕트(100)에 설치되도록 한 구성이며, 방열핀(240)이 고정되는 부위이다.

절연부재(230)는 합성수지로 이루어지며, 덕트(100)의 상부에 고정된다.

이때, 절연부재(230)는 덕트(100)의 외측을 향해 절곡되며, 절곡된 부위에는 후술하는 냉각팬(250)이 설치된다.

다음으로, 방열핀(240)은 열전소자(210)로부터 세라믹판(220)을 통한 냉각이나 발열을 덕트(100) 내로 전달하는 역할을 하며, 절연부재(230)에 고정된다.

이때, 방열핀(240)은 절연부재(230)로부터 하방을 향해 설치되며, 덕트(100) 내부에 배치된다.

이에 따라, 덕트(100) 내를 통하는 바람이 방열핀(240)을 거치면서 온도 변화가 발생하게 되는 것이다.

다음으로, 냉각팬(250)은 상부 세라믹판(221)에 발열시 상부 세라믹판(221)을 냉각시키는 역할을 하며, 절연부재(230)의 절곡된 부위에 설치된다.

즉, 냉각팬(250)은, 하부 세라믹판(222)의 냉각을 통해 방열핀(240)의 온도가 낮아지는 경우에 상부 세라믹판(221)은 온도가 상승되어 발열이 이루어지는데 상부 세라믹판(221)의 과도한 발열을 억제하기 위한 것이다.

이는, 외기 온도가 높은 여름철에 방열핀(240)을 냉각하여 룸 안으로 송풍되는 바람의 온도를 낮추기 위한 경우에, 상부 세라믹판(221)의 과도한 온도상승을 방지함으로써 보조 냉난방 장치(200)의 오동작 등을 방지하기 위함이다.

한편, 보조 냉난방 장치(200)를 제어하는 제어기(260)가 장치에 부착된다.

제어기(260)는 열전소자(210)로 흐르는 전류량 및 전류 방향을 제어하는 역할을 하며, 각 룸 안에 설치된 온도 조절 장치(미도시)와 유용한 통신 방식으로 연결된다.

즉, 제어기를 통해 전류량을 조절하여 방열핀(240)을 통해 발산되는 방열 및 냉각의 온도를 조절할 수 있으며, 전류 방향을 변환함으로써 방열핀(240)의 온도를 조절할 수 있는 것이다.

예컨대, 여름철의 경우 제어기를 통해 전류 방향을 제어하여 방열핀(240)이 냉각되도록 하되 전류량을 제어하여 방열핀(240)의 온도를 세밀하게 제어할 수 있는 것이다.

한편, 제어기는 냉각팬(250)의 회전을 제어할 수 있다.

냉각팬(250)은 상기한 바와 같이, 상부 세라믹팬(221)이 과열되는 것을 억제하기 위하여 작동되도록 한 것인데, 겨울철에 방열핀(240)의 온도를 높이는 경우 상부 세라믹팬(221)의 온도는 낮아지는바 냉각팬(250)이 작동할 필요는 없으므로 제어기를 통해 멈출 수 있도록 한 것이다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 선박의 냉난방 덕트구조의 작용에 대하여 살펴보도록 한다.

중앙 냉난방 설비로부터 바람이 공급되고, 바람은 덕트(100)를 통해 각 룸으로 송풍된다.

이때, 사람마다 느끼는 온도 차이로 인해 송풍되는 바람의 온도를 조절해야할 필요가 있거나, 특정 장치가 설치되어 온도 조절이 필요한 룸의 경우 작업자는 제어기를 통해 보조 냉난방 장치(200)를 작동시킨다.

예컨대, 겨울철일 경우, 제어기를 조작하여 하부 세라믹판(222)을 통해 발열되도록 하고 이러한 열은 알루미늄 재질의 방열핀(240)을 통해 발산된다.

이에 따라, 덕트(100)를 지나는 바람은 방열핀(240)을 거치면서 온도가 상승되고, 온도가 상승된 바람은 덕트(1000를 통해 룸으로 공급이 된다.

즉, 중앙 냉난방 설비로부터 공급된 바람 역시 일정 온도를 갖는 온풍이기는 하지만, 상기 온풍의 온도를 더 높이고자 할 경우 보조 냉난방 장치(200)를 상기와 같이 작동시키는 것이다.

물론, 중앙 냉난방 설비로부터 공급된 바람에 대하여 온도 변화를 줄 필요가 없는 경우 보조 냉난방 장치(200)를 작동시킬 필요는 없게 된다.

한편, 하부 세라믹판(222)의 온도 상승으로 인해 상부 세라믹판(221)은 냉각되므로, 제어기를 통해 냉각팬(250)의 작동은 정지시킨다.

이와 같은 동작을 통해, 거주구 내의 사람은 더욱 쾌적하게 생활할 수 있으며, 장치 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 선박의 냉난방 덕트 구조는 열전소자를 포함하는 보조 냉난방 장치를 더 구성한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 각 룸으로 공급되는 바람의 온도가 더욱 세밀하게 조절될 수 있을 뿐만 아니라, 온도 조절을 위한 추가 장치의 구성이 간소하여 시공의 편의성을 높일 수 있으며 냉매를 사용하지 않음에 따라 친환경적인 온도 조절 시스템이 제공될 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 덕트 200 : 보조 냉난방 장치
210 : 열전소자 220 : 세라믹판
221 : 상부 세라믹판 222 : 하부 세라믹판
230 : 절연부재 240 : 방열핀
250 : 냉각팬 260 : 제어기

Claims (3)

1. 선박 내에 설치되어 각 룸으로 온풍 및 냉풍을 공급하는 중앙 냉난방 설비와 선박 내에 설치된 각 룸 사이에 연결되어 중앙 냉난방 설비로부터 공급된 바람의 송풍 관로를 제공하는 덕트를 포함하는 선박의 냉난방 덕트 구조에 있어서,
   상기 덕트에는 덕트 내부를 향해 설치된 방열핀 및 열전소자를 포함하는 보조 냉난방 장치가 설치되어 덕트를 통해 각 룸으로 공급되는 바람을 데우거나 식히는 것을 특징으로 하는 선박의 냉난방 덕트 구조.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 보조 냉난방 장치는,
   열전소자의 상,하부에 각각 설치된 세라믹판;
   열전소자의 하부에 설치된 세라믹판에 설치되며, 복수의 방열핀이 고정된 절연부재;
   상기 덕트의 외측 중 세라믹판의 후방에 설치되어 열전소자의 상부에 설치된 세라믹판을 냉각시키는 냉각팬:을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 냉난방 덕트 구조.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 보조 냉난방 장치에는 제어기가 더 설치되고, 제어기를 통해 열전소자의 전류량 및 전류 방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 선박의 냉난방 덕트 구조.

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