KR20150087071A

KR20150087071A - 공기 냉난방 정화장치

Info

Publication number: KR20150087071A
Application number: KR1020140008041A
Authority: KR
Inventors: 오준희
Original assignee: 오준희
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2015-07-29

Abstract

본 발명은 공기 냉난방 정화장치에 관한 것으로 지하수의 항온성을 이용하여 고온기에는 냉방을 저온기에는 난방을 이루게 하는 장치로 이 과정에서 정화된 공기를 얻는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 열교환통로(20,20e2)와 제습통로(20e1)를 지탱하고 물공급파이프(31),물배출호스(40) 및 공기흡입덕트(50), 공기배출덕트(60)가 장치되는 본체(10);
본체(10) 내부에 장치하여 유체가 유동하며 효율적인 열교환이 수행되도록 하상우방향(다방향)으로 진행되게 유인하는 수로(41)를 구비한 다수 칸의 열교환통로(20,20e2)와 제습통로(20e1);
물을 공급하는 물펌프(MP)와 물공급파이프(31)와 연결되어 열교환통로(20,20e2)에 작은 물 입자를 공급하는 살수장치(30);
말미제습통로(20e1)에는 제습망을 내장하고 살수장치(30)는 장치하지 않으며, 말미제2열교환통로(20e2)에는 방열망을 내장함.
본체(10)일면 공기흡입덕트(50) 하부에 장치하여 열교환을 완수한 물을 배출하는 물배출호스(40);
본체(10) 일면 상부(하부)에 장치하여 송풍기(MF)의 풍력으로 열교환통로(20)에 공기 흡입을 유인하는 공기흡입덕트(50);
공기흡입덕트(50)와 가장 먼 본체 일면에 장치하여 송풍기(MF)의 풍력으로 열교환된 공기를 실내에 공급하는 공기배출덕트(60)를 포함하는 공기 냉난방 정화 장치이다.

Description

공기 냉난방 정화장치 {Air condisitioning heating and purification structure}

본 발명은 공기 냉난방 정화장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 지하수의 항온성(한국의 지하수 수온은 지하 100∼200m에서 17∼20℃;참조 두산백과)을 이용하여 고온기에는 냉방을 이루고 저온기에는 난방을 이루게 하는 장치로 이 과정에서 정화된 공기를 얻는 공기 냉난방 정화장치에 관한 것으로 하나의 장치로 세 가지의 뚜렷한 효과를 얻는 것이다.

지금까지 사용되고 있는 냉방 방식은 에어컨식, 지하수를 이용한(라지에이터, 히트 펌프, 안개수 직접분사)방식, 선풍기 방식 등이고 난방 방식은 석유류나 천연가스, 석탄, 화목 등을 연소시켜서 열을 얻는 연소 방식, 태양열 시스템과 비닐하우스 수막식 등이고 공기 정화 장치는 에어 필터식, 광 살균식, 환풍기를 이용한 공기 순환 방식 등이 있다.

이들은 전력과잉소모로 인한 전력난, 지하수 고갈, 지하자원 고갈, 미미한 효과, 심각한 공해 발생 등을 야기하고 고가의 초기설치비용과 유지비용 등과 같은 많은 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 지하 깊숙한 곳에서 이미 지열에 의해서 열 교환된 풍부한 지하수를 지상으로 뿜어 올려서 다방향 열교환통로와 살수장치 분사장치 방열망 제습망 송풍기 등을 적절하게 장치하여 냉방, 난방, 정화된 공기를 얻는 것으로 청정한 지하수와 공기의 열역학적 등온 반응을 그 원리로 한다. 이러한 지하수와 공기의 열교환 방법은 특2000-0000294에 개시되어 있다. 공개된 '지하수와 공기의 직접 열교환방식에 의한 항온항습장치'는 그 구성상 제습기능보다 가습기능이 있고 열교환 반응에서 공기 정화가 완수되어야 함에도 에어필터를 장치하는 것은 그 구성상 공기 정화기능이 불충분하기 때문이며 2중적인 구성이 되는 중복된 장치로 보여 진다. 또 열교환부의 단순한 구조와 유수관에서 생성되는 물입자크기, 수막판, 성능시험 결과 등을 분석하면 지하수 수온에 근접된 많은 풍량을 생성시켜 넓은 공간에 공급하기에는 부족함이 있다. 본 발명은 상기와 같은 많은 문제점을 해결하여 저렴한 초기비용과 유지비용으로 지하수 수온에 근접된 많은 풍량을 얻어 하나의 장치로 다수의 넓은 실내 공간에 공기 냉난방 정화를 구현하는 것이다.

공개번호 특2000-0000294

본 발명은 지하수(이하 '18℃ 물', '물'로도 표현됨)와 공기를 열교환통로에서 송풍기로 빠르게 열교환시켜 18℃에 근접한 많은 공기를 실내에 공급하는 열의 평형반응을 원리적 근간으로 한다.

따라서 본 발명이 해결하고자하는 과제인 물의 잠재열량을 파악하여, 18℃의 물이 변온되어 발생된 열량을 공기에 적용 할 때 생성될 18℃의 풍량을 산출하여 본 발명의 이론을 고찰한다.

열량 구하는 공식Q=MC△T에서 Qw=MwCw△Tw (Qw: 물의 열량, Mw: 물의 질량, Cw: 물의 비열용량≒1Kcal/kg℃, △Tw: 물의 온도변화)라 하고, 15시간동안 18℃의 물을 초당 2L씩 공급하여 공기와 열 교환 후 18℃±10℃로 변온 되었다면(즉 △Tw=±10℃);

Qw=(108,000kg) (1kcal/kg℃)(±10℃) = ±1,080,000kcal가 된다. 이 열량은 실내등유(실내등유 순발열량: 8200kcal/L: 에너지관리공단 제시 데이터)±132L의 순발열량이다.

Qa=MaCa△Ta (Qa:공기의 열량, Ma:공기의 질량, Ca:공기의 비열용량=1기압 20℃에서 약 0.24kcal/kg℃; 온도변화에 따라 이 값은 차이가 있으나 그 차이는 작으므로 계산상 상수로 한다. △Ta: 공기의 온도변화)라 하여, 15시간동안 5℃ 공기와 31℃ 공기가 ±1,080,000kcal의 열량으로 18℃(△Ta=±13℃)가 되었을 때 생성되는 풍량은;

±1,080,000kcal=Ma(0.24kcal/kg℃)(±13℃)에서 Ma≒346,154kg, Ma=ρaVa(ρa: 공기의 밀도 = 20℃에서 약 1.20kg/㎥이고 온도변화에 따라 이 값은 차이가 있으나 그 차이는 미미하므로 계산상 상수로 한다. Va: 공기의 부피)에서,Va(즉 풍량) =

≒288,462㎥가 된다.

이값은 288,462㎥/15h≒3205㎥/10min이라는 풍량을 얻을 수 있음을 의미한다. 즉 3205㎥ 실내를 10분 만에 5℃와 31℃의 공기를 ±13℃로 변온된 18℃의 온도로 100％ 교환시킬 수 있는 풍량이다.

본 발명은 이와 같은 논리를 근간으로 하여 열교환통로에 연속적으로 유입되는 18℃의 물과 공기가 최종적으로 열평형 상태에 근접하게 하여 약 18℃로 변온된 많은 풍량을 얻는 데 있다.

즉, 물과 공기의 열평형 수식 Qw+Qa=0을 근간으로 본 발명은 다음과 같은 수식을 유도하여 공기 냉난방 정화장치에 대한 이론을 정립한다.

MwCw(T-18℃)+MaCa(T-△ta)≒0 (△ta: 열교환통로에 유입되는 공기의 초기온도로 시작하여 연속적으로 공급되는 18℃물과 열교환 후 최종적으로 배출되는 단계까지 변화되는 공기의 온도.

T: 물과 공기가 열평형된 상태에서 온도이며 다음 열교환 단계에서 △ta가 됨. 18℃: 열교환통로에 연속적으로 분사되는 물의 온도.)가 되도록 충분한 공간과 거리 및 적절한 장치가 구비된 열교환통로에서 연속적으로 공급되는 18℃의 물 입자와 빠른 열교환을 하고 열교환 후 다음 단계에서 △ta가 좀 더 18℃에 접근된 또 다른 온도 값의 △ta가 되는 과정을 반복하여 최종 단계에서 18℃에 근접한 온도가 되도록 하는 것이 본 발명의 이론이다.

MwCw, MaCa, 초기 △ta(공기 흡입구에 유입되는 초기 온도)에 대한 값은 추측 가능하거나 알 수 있는 값이므로 상수로 하여 초기의 근사 값을 구할 수는 있다. 그러나 이 수식은 원리에 대한 이론일 뿐 송풍기에 의해서 열교환통로를 무질서하게 유동하는 공기와 물(이하 유체로도 표현)를 구획하여 구간적으로 그 값을 유추하기는 매우 어렵기 때문에(유체의 운동 속도가 서로 다르므로) 본 발명은 이러한 이론적 근거를 제시 할 뿐이며 최종적인 단계인 공기 배출구에서 도출되는 온도가 T≒△ta≒18℃가 되도록 적절한 구조물을 설치하여 이 값을 유도하는 데 그 목적이 있다.

위 이론적 수식을 근거로 하여 18℃ 물과 온도 편차가 있는 공기가 반복되는 등온반응을 하여 공기 배출구에서 18℃에 매우 근접된 충분한 풍량을 얻도록 하는 것이 본 발명의 과제이다. 따라서 이와 같은 본 발명의 과제를 해결하고자 아래와 같은 필요조건을 제시한다.

(1) 공기와 물이 효율적인 열교환을 수행할 수 있도록 적절한 구조물(열교환통로, 방열망)이 설치된 충분한 이동공간이 필요하고

(2) 공기와 물이 빠른 열교환을 수행할 수 있도록 물 입자를 작게 하여(미세한 입자로 가볍게 하면 부력으로 많은 물 입자가 열교환통로에 부류하게 되므로) 송풍기로 인위적인 바람을 일으켜 공기 입자와 물 입자가 많은 충돌이 일어나게 하고, 부차적으로 발생될 습기는 제습망을 내장하여 제거하고

(3) 열교환을 완수한 미세한 물 입자가 계속 유동하여 18℃의 새로운 물 입자와 재열교환하여 열교환 효율을 저하시키는 현상이 일어나지 않게 일정한 이동거리에서 제지시키고, 열교환을 완수하지 못한 물 입자는 재열교환 할 수 있도록, 건너띄기식 격간에 보다 굵은 물 입자를 살수하는 살수장치를 장치하고 방열망을 내장하여 미세한 물 입자가 응결되어 제지 되도록 한다.

(4) 열교환통로에는 18℃의 물 입자가 연속적으로 공급되게 하고

(5) 열교환통로에 유입되는 공기는 실내 공기가 재유입 되는 사이클이 더 효율적이고

(6) 열교환을 완수한 물은 공기의 이동방향과 반대방향으로 퇴출되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 이론적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공기 냉난방 정화장치는 열교환통로를 지탱하고 물 공급, 배출 파이프 및 공기 흡입, 배출 덕트가 장치되는 본체;

본체 내부에 장치되어 유체가 유동하며 효율적인 열 교환이 수행되게 하상우(상하좌) 방향으로 진행을 유인하는 다수칸의 물배출수로가 구비된 열교환통로와 제습하는 제습통로;

열교환통로에는 열 교환을 완수한 물 입자를 제지하고, 열 교환을 완수하지 못한 물 입자를 재열교환하게 하는 방열망이 내장되고 제습통로에는 과다한 습기가 실내로 유입되지 않게 하는 제습망이 내장되고 살수장치는 장치하지 않음.

물을 공급하는 물 펌프와 물 공급 파이프와 연결되어 열교환통로에 작은 물 입자를 공급하는 살수장치와 미세한 물 입자를 분사하는 분사장치;

본체 일면 공기 흡입 덕트 하부에 장치되어 열 교환을 완수한 물을 배출하는 물 배출 호스;

본체 일면 상부(하부)에 장치되어 송풍기의 풍력으로 열교환통로에 공기흡입을 유인하는 공기 흡입 덕트;

공기 흡입 덕트와 거리가 가장 먼 본체 일면에 장치되어 송풍기의 풍력으로 열 교환된 공기를 실내에 공급하는 공기 배출 덕트로 구성된다.

이상에서와 같이 본 발명은 유입구 쪽에서는 공기와 물이 최대온도 편차에서 열 교환되고 공기가 열교환통로를 유동하면서 연속적으로 공급되는 물 입자와 연속적으로 열 교환하여 점점 그 편차가 좁아져 마지막 공기 배출구에서는 18℃에 근접한 온도가 되어 고온기에는 냉방을 저온기에는 난방을 이루는 것이다. 이 무수한 물과 공기의 충돌 과정에서 오염된 공기는 물 입자에 흡수되어 정화된 공기가 된다. 깨끗한 지하수와 공기의 물리적반응이므로 공해 발생이 없고 구조가 간명하여 설치비용이 저렴하고 장치의 수명이 장구하다.

또 모터의 동력만으로 작동되고 대형 실내까지 하나의 장치로 실현 가능하여 사용 공간에 대비하여 전력 소비와 지하수 낭비가 적고 공기 정화기능까지 겸비하여 황사가 만연한 기후나 오염된 공기에 그 기능을 구현하므로 4계절 이용이 가능하고 에너지 비용 부담으로 혹한기와 혹서기에 재배가 어려웠던 많은 농작물에 본 장치를 가동하면 농가(시설농가)는 4계절 대부분의 작목이 재배 가능하게 되고 가축사나, 버섯사, 공장, 중 대형 건물 등에도 냉난방과 공기정화에 대한 설치비용과 유지비용을 격감할 수 있어 높은 부가가치를 얻을 수 있고 냉·난방·공기정화로 인한 전력소모를 대폭 줄일 수 있어 전력난을 해결할 수 있다.

[도 1]은 본 발명의 일실시 예에 따른 사시도
[도 1a]는 [도 1]에 제습망과 방열망을 내장한 일실시 예에 따른 정단면도
[도 1b]는 [도 1]에 제습망과 방열망을 내장한 일실시 예에 따른 평단면도
[도 1c]는 [도 1]을 평단면도로 본 공기 흐름 방향도
[도 2]는 본 발명의 일실시 예에 따른 사시도
[도 2a]는 [도 2]에 제습망과 방열망을 내장한 일실시 예에 따른 정단면도
[도 2b]는 [도 2]의 우측 단면도
[도 2c]는 [도 2]에 제습망과 방열망을 내장한 일실시 예에 따른 정단면도
[도 2d]는 [도 2]에 제습망과 방열망을 내장한 일실시 예에 따른 평단면도
[도 2e]는 [도 2]를 평단면도로 본 공기 흐름 방향도
[도 3]은 본 발명의 일실시 예에 따른 사시도
[도 3a]는 [도 3]의 정단면도
[도 3b]는 [도 3]의 우측단면도
[도 3c]는 [도 3]의 평단면도
[도 3d]는 제습망과 방열망과 제습망 시트에 대한 사시도
[도 3e]는 [도 3]을 평단면도로 본 공기 흐름 방향도
[도 4]는 본 발명의 일실시 예에 따른 회로도
[도 4a]는 본 발명의 일실시 예에 따른 개략적인 분배 덕트에 대한 부분도
상기 도면 표기에 있어서 중복되는 불필요한 부분과 동일한 부품의 도면부호는 간략됨

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의 될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.이하 첨부된 도면을 참조하여 각 실시 예별로 설명하며 중복되는 동일한 원리와 구성은 간략할 수도 있고 다음 실시 예에서 더 상세하게 설명될 수 도 있다.

[실시 예1] 은 [도 1]과 [도 1a][도 1b] [도 1c]로 설명되며 그 구체적인 내용은;

본체(10)는 열교환실(20r)을 지탱하고 물 공급 파이프(31), 물 배출 호스(40) 및 공기 흡입 덕트(50)와 공기 배출 덕트(60)가 연결되어 열교환통로(20,20e2)와 제습통로(20e1) 내부로 유통된다.

상기 본체(10) 내부에는 유체가 유동하면서 효율적인 열 교환을 수행할 수 있도록 하상우 방향(다방향)으로 진행을 유인하는 열교환실(20r)이 있으며 이 열교환실(20r)은 열교환통로(20)와 말미 제2 열교환통로(20e2)와 제습통로(20e1)로 구성된다. 열교환통로(20,20e2)는 열교환을 수행하고 제습통로(20e1)는 제습기능을 수행한다. 상기 열교환통로(20,20e2)와 제습통로(20e1)는 다수개의 판들을 본체(10) 내부의 상부와 하부에 장치하여 유체가 하상하상우(상하상하좌) 방향으로 진행하도록 하부와 상부에 유체 유통 공간을 형성시키고 열교환통로(20,20e2) 하부 판에는 수로(41)를 구비하여 열 교환을 완수한 물이 배출되게 한다.

상기 열교환통로(20,20e2)상부에는 물을 작은 물 입자로 공급하는 살수장치(30)를 장치하여 열교환통로(20,20e2)에 작은 물 입자를 골고루 살수하는 임무를 수행하도록 한다. 살수장치(30)의 형태를 본 발명이 제한하는 것은 아니며 후술되는 [실시 예2] 의 물뿌리개 형태의 살수장치(30a)나 미세한 물입자를 분사하는 분사장치(30a')를 장치하여도 무방하다.

열교환실(20r)을 실시하는 방법은 세 가지로 분류된다.

1)하상하상우 방향(다방 향)의 유체 유동통로로 구성된 열교환실(20r)만으로 구성하는 방법;이는 가습이 요구되는 실내에 적합한 구조다.

2)열교환실(20r)을 열교환통로(20)와 말미 제2 열교환통로(20e2), 제습통로(20e1)로 구성하여 말미 제2 열교환통로(20e2)에는 방열망(22)을 내장하여 열 교환을 완수하지 못한 유체는 재열교환되게 하고 열교환을 완수한 작은 물 입자는 제지되게 하는 임무를 수행 하도록 하며 말미에 설치된 제습통로(20e1)는 물공급을 하지않고 제습망(21)을 내장하는 방법;

3)2)의 방법에 있어서 타 열교환통로(20)에 방열망(22)을 내장하는 방법;이 있다.

2)와3)은 적절한 습도가 요구되는 실내에 적합한 구조다.

상기 살수장치(30)는 물공급파이프(31)를 통하여 물펌프(MP)의 수압으로 살수한다.

본체(10)일면 공기흡입덕트(50) 하부에는 열 교환을 완수한 물이 수로(41)를 통하여 밖으로 배출되게 물배출장치의 물배출호스(40)를 장치한다.

물 배출방향은 공기의 흐름과 반대방향이 되게하여 열 교환 효율을 높이도록 유도한다. 물배출호스(40)는 작동 시 Z자 형태로 절곡하여 열교환통로(20,20e2)에 수위를 형성시켜 고인 물이 수로(41)를 막아 공기가 비의도적으로 수로(41)를 통하여 유동되어 열교환 효율이 저하 되지 않게 하고 휴 작동 시에는 펴서 완전히 배출시키는 것이 바람직하다. 본체(10) 일면 상부(하부) 공기흡입구(50h)에 공기흡입덕트(50)를 장치하여 송풍기(MF)의 풍력으로 열교환실에 공기 흡입을 유인한다. 상기 본체(10)를 실내에 설치할 때에는 공기흡입덕트(50)를 장치하지 않을 수 있다.

공기흡입덕트(50)와 유체의 유동거리가 가장 먼 본체(10) 상부(하부)에는 공기배출덕트(60)를 설치하고 송풍기(MF)와 연결하여 실내에 열 교환된 공기를 공급한다.

상기 공기흡입덕트(50)와 공기배출덕트(60)의 설치 위치는 열교환통로(20,20e2)의 유동방향에 따라 본체(10)의 상부 또는 하부가 될 수 있다. [도 1c]는 [도 1]에 대한 개략적인 평단면도로서 [실시 예1] 의 공기흐름 방향도이다.

[실시 예2] 는 [도 2]와[도 2a][도 2b][도 2c][도 2d][도 2e]로 설명되며 그 구체적인 내용은;

열교환실을 지탱하고 물공급파이프(31), 물배출파이프(40') 및 공기흡입, 배출덕트(50,60)들이 연결되는 본체(10a)는 [실시 예1] 과 동일한 구성이다. 상기 본체(10a) 내부에는 하상우좌 방향(다방향)으로 유체의 반복된 진행을 유인하는 수로(41)가 구비된 다수 칸의 열교환통로(20a,20ae2)와 제습통로(20ael)로 구성된 열교환실이 설치되고, 이 상부에는 다수개의 살수장치(30a)와 분사장치(30a')로 구성된 물공급장치가 장치된다. 이 물공급장치는 물 공급파이프(31)에 연결하여 물 펌프(MP)의 수압으로 열교환통로(20a,20ae2)에 작은 물 입자를 살수한다.

열교환실과 물공급장치를 실시하는 방법은 두 가지 방법으로 분류된다.

1)말미에 있는 제습통로(20ael)는 물 공급을 하지 않고 제습망(21a)을 내장하여 제습하고, 열교환통로(20a,20ae2)에는 작은 물방울을 살수하는 살수장치(30a)를 장치하고 방열망(22a)을 내장한다. 열교환통로(20a)의 살수장치를 분사장치(30a')로 하여 더 빠른 열교환을 수행하도록 할 수 있다.

2)말미에 있는 제습통로(20ael)에는 제습망(21a)을 내장하고 물 공급은 하지 않고, 말미 제2 열교환통로(20ae2)에는 방열망(22a)을 내장하여 살수장치(30a)를 장치하며, 타 열교환통로(20a)에는 건너띄기식 격간으로 방열망(22a)을 내장하고 살수장치(30a)를 장치하며, 여타 열교환통로(20a)에는 미세한 물 입자를 분사하는 다수개의 분사장치(30a')를 장치하며 그 내부에는 방열망(22a)을 내장하지 않는다. 방열망(22a)과 살수장치(30a)로 열교환을 완수하지 못한 물 입자는 재열교환되게 하고 열교환을 완수한 미세한 물 입자는 굵은 물 입자와 응결하여 제지되게 한다.

분사장치(30a')에서 생성되는 물 입자는 살수장치(30a)에서 생성되는 물 입자보다 더 미세하다.

물공급파이프(31)에는 물필터(WF)를 장치하여 미세한 분사노즐이 이물질에 막히지 않도록 한다.

본체(10a) 일면 공기흡입덕트(50) 최하부에는 물배출장치를 설치한다. 이 물배출장치는 물배출파이프(40')에 제1파이프(40a)와 제1파이프(40a)보다 높은 위치에 제2파이프(40b)를 연결하여 연결점 안쪽의 제1파이프(40a)에 ON, OFF 가능한 물 배출밸브(Vout)를 장치하여 본체(10a)내부 열교환통로(20a)와 연결한다. 이 물배출밸브(Vout)는 작동 시에는 밸브를 OFF하여(잠그어) 수위를 형성시키고 정지 시에는 ON하여(열어) 물을 완전히 배출시키는 역할을 한다. 공기흡입덕트(50)와 공기배출덕트(60)는 상기 [실시 예1] 과 동일한 구조와 기능으로 구비된다.

[도 2e]는 [도 2]에 대한 개략적인 평단면도로서 [실시 예2] 의 공기 흐름 방향도이다.

[실시 예3] 은 [도 3]과 [도 3a][도 3b][도 3c][도 3d][도 3e]로 설명되며 그 구체적인 내용은;

본체(100)는 열교환통로(200,200L)를 지탱하고 물공급파이프(31) 물배출파이프(40') 및 공기흡입, 배출덕트(50,60)들이 연결된다. 상기 본체(100)는 상부면과 정면이 개폐 가능하도록 하여 후술되는 분사노즐의 조절과 열교환통로(200,200L)의 구조변경이 용이하도록 한다. 개폐 방법에 있어서 본 장치를 좁은 실내에 장치할 때는 나사로 개폐하여 좁은 공간에서도 개폐가능 하도록 하고 넓은 공간에 장치 할 때는 개폐문으로 구성하여 개폐가 용이 하도록 하는 것이 바람직하다.

열교환통로(200,200L)는 하상우좌 방향(다방향)으로 반복되는 다수 칸의 유체 유동 통로를 이루며 수로(41)를 구비한다. 열교환통로(200,200L)를 형성하는 다수의 판들은 분해조립이 가능한 부품으로 구성하여 본 발명이 실시되는 실내 요건에 맞게 구조 변경이 가능하도록 한다.

또 열교환통로(200,200L)에 내장될 제습망(201)과 방열망(202)은 실시되는 실내의 요건에 맞게 자유로이 내장하고 탈장할 수 있도록 규격화한 부품의 형태로 한다.

물공급장치는 물펌프(MP)와 연결되는 물공급파이프(31)에 물필터(WF)를 장치하여 이물질에 분사구가 막히지 않게 하고 물의 공급량을 조절하는 지하수 수량조절밸브(Vin)를 장치하여 그 조절로 지하수 수량상황에 대처한다.

미세한 물 입자를 분사하는 분사장치(300)는 열교환통로(200)의 물공급파이프(31)에 다수개 장치되며 물 입자 크기조절이 가능한 것으로 하고 본체(100) 정면 쪽 열교환통로(200L)의 분사장치(300L)는 물 입자 크기조절과 ON,OFF(열고 잠금) 가능한 다수개의 분사장치(300L)로 구성되고 그 조절로 기후에 따른 실내 요구조건에 맞게 습도를 가감할 수 있도록 한다. 본 장치를 작동함에 있어서; 보편적인 동작 시에는 열교환통로(200,200L)에 격간으로 방열망(202)을 내장하고 분사노즐을 물 입자가 굵은 쪽으로 조절하여 열교환을 완수하지 못한 물 입자는 재열교환을 하도록 하고 열교환을 완수한 미세한 물 입자는 계속 유동하여 열교환효율을 저하시키는 현상이 일어나지 못하게 응결 시켜 제지 한다. 마지막 제습통로(열교환시에는 마지막열교환통로;200L의 마지막 칸임)에는 탈착 가능한 시트(203;수위보다 높은 깔개)와 제습망(201)을 내장하고 분사장치(300L)를 OFF하여 작동시키는 것이 바람직하다. 이 시트(203)는 마지막 제습통로의 물이 제습망(201)에 스며들지 않도록 하기 위함이다. 더욱 완벽한 제습을 하고자 할 때에는 마지막 열교환통로(200L) 라인에 다수개의 시트(203)와 제습망(201)을 내장하고 분사장치(300L)를 OFF하여 작동 시킨다.

건조기에는 모든 분사장치(300,300L)를 미세한 물 입자가 생성되게 조절하고 상기 마지막 제습통로에 제습망(201)을 내장하지 않고 작동시킬 수 있다.(특히 호습성 식물이나, 관수가 필요한 시기의 식물에 적용되는 사항이다.) 물배출장치는 상기 (실시예 3)과 동일한 구성과 작용을 한다. 공기흡입덕트(50) 하부(상부)에 실외공기의 흡입량을 조절할 수 있는 실외공기흡입창(50a)을 장치하여 공기흡입덕트(50)는 실내공기를 흡입하도록 하고 실외공기흡입창(50a)은 실외공기를 흡입할 수 있도록 하여 실내공기와 실외공기의 흡입량을 조절하여 자연(외기) 상태의 공기를 배합할 수 있는 기능을 갖춘다. 공기배출덕트(60)는 상기 [실시 예] 들과 동일하다.

[도 3e]는 [도 3]에 대한 개략적인 평단면도로서 [실시 예3] 의 공기 흐름 방향도이다.

[실시예3] 은 열교환통로(200,200L)의 구조변경과 분사장치(300,300L)의 물 입자 크기 조절과 ON,OFF 방법 및 제습망(201)과 방열망(202)을 내장하고 탈장하는 방법으로 습도 조절과 풍량 조절이 가능한 특징이 있다.

[실시 예4] 는 [도 4]로 설명되며 그 구체적인 내용은;

상기 모든 [실시 예] 에 자동제어 장치를 포함시키는 것으로 자동제어부(C)의 온도설정범위에 의하여 온도감지센서(S)가 자동제어부(C)에 ON(작동)을 전달하면 1차적으로 물펌프(MP)가 ON되고 2차적으로 송풍기(MF)가 ON되게 하고, OFF(정지)를 전달하면 1차적으로 물펌프(MP)가 OFF되고 2차적으로 송풍기(MF)가 OFF되게 하는 것이다.

특히 본 장치가 실외에 설치된 상황에서 혹한기에 정지 상태에서 예열 없이 작동하면 열교환통로에 냉온이 바로 실시되는 실내에 전달되어 동해(특히 식물에서)를 입을 수 있기 때문에 1차적으로 물펌프(MP)가 ON되어 열교환통로를 예열한 후 송풍기가 ON되게 하고, OFF시에는 서서히 변온되게 1차적으로 물펌프(MP)가 OFF되고 2차적으로 송풍기가 OFF되게 하는 것이 바람직하다.

열교환된 공기는 분배 덕트로 실내에 공급하거나 시설하우스는 분배 덕트에 구멍 뚫린 비닐튜브를 다수개 연결하여 하우스에 공급하면 하나의 장치로 다수의 실내에 냉난방 공기 정화기능을 실현할 수 있다.

[실시 예5] 는 [도 4]와[도 4a]로 설명되며 그 구체적인 내용은;

하나의 공기 냉난방 정화 장치로 인접한 다수의 실내에 냉난방 정화된 공기를 자동제어로 공급하는 것으로 상기 모든 [실시 예] 즉 [실시 예4] 에 있어서 공기배출덕트(60)에 분배 덕트를 다수개 장치하고 그 각각에 다수개의 송풍기(MFn)(MFn은 MF1,MF2,MF3,MF4등 다수개의 분배 송풍기에 대한 총칭이다.)를 장치하여 다수개의 분배 송풍기(MFn)에 자동제어부(C)를 연결하여 다수개의 공기배출덕트(60)로 공기를 실내에 공급하는 것이다. 이는 다수개의 분배 덕트로 다수의 실내에 열교환된 공기를 빠른 풍속으로 공급하면 이동 거리에 의한 열 손실을 줄일 수 있기 때문이다.

[실시 예5] 는 하나의 큰 장치로 많은 풍량을 얻어 다수의 실내에 공급 할 수 있는 특징이있다.

상기 모든 실시 예에서 본 바처럼 공기와 물 입자가 열교환통로를 유동하면서 열교환하는 과정에서 발생되는 공기와 물의 무수한 충돌에 의하여 공기가 정화된다.

상기 모든 실시 예에서;본체(10)는 실내에 설치하여 혹한기와 혹서기에 외부온도에 급변되지 않게 하는 것이 바람직하나 실외에 설치 할 때에는 단열재로 보온 처리 하는 것이 바람직하다. 공기 흐름 방향은 열교환통로를 배열하는 방법과 공기흡입덕트(50)와 공기배출덕트(60)의 장치위치에 따라 달라질 수 있다. 수로(41)는 하부판을 바닥에서 띄우는 방법과 구멍을 형성시키는 방법이 있다. 본 장치가 제습기능을 수행하고자 할 때에는 물 입자의 무게가 송풍기의 풍력에 저항하여 공기배출덕트(60)로 배출되는 물입자를 줄여 과습되지 안도록 제습통로(20e1)의 유체 유동 방향은 상 방향이 되는 것이 바람직하다. 또 본 장치를 자동제어 장치로 작동할 시 물배출 장치의 수위 형성에 의하여 저수된 물은 1차적으로 물 공급이 정지된 후 2차적으로 송풍기(MF)가 작동될 때 2차 열교환하는 역할을 수행하여 서서히 변온되게 한다. 배출되는 물은 저수하여 농업용수나 허드렛물로 사용가능하다. 상기 모든 [실시 예] 에 있어서 본 발명의 구성 품들에 대한 구조와 형태를 본 발명이 제한하는 것은 아니며 본 발명은 그 기능과 역할을 제시하는 것이다.

10,10a,100;본체
20r:열교환실 20, 20a, 200, 200L: 열교환통로
20e2, 20ae2: 말미 제2 열교환통로
20e1, 20ae1: 제습통로
21, 21a, 201: 제습망
22, 22a, 202: 방열망
30, 30a: 살수장치 30a': 분사장치 300:입자 크기 조절이 가능한 분사장치
300L: 입자 크기 조절과 ON, OFF 가능한 분사장치
31: 물공급파이프
40: 물 배출 호스 40': 물 배출 파이프
50: 공기 흡입 덕트 50h:공기 흡입 구
60: 공기 배출 덕트
MP: 물펌프
MF: 송풍기 MFn: 다수개의 송풍기에 대한 총칭
WF: 물필터
Vin: 지하수 수량조절밸브
Vout: 물배출밸브

Claims

열교환실(20r)을 지탱하고 물공급파이프(31), 물배출호스(40) 및 공기흡입구(50h),공기배출덕트(60)가 장치되는 본체(10);
본체(10) 내부에 장치되어 유체가 유동하며 효율적인 열교환이 수행되도록 다방향으로 진행되게 유인하는 수로(41)를 구비한 다수 칸의 열교환실(20r);
물을 공급하는 물펌프(MP)와 물공급파이프(31)와 연결되어 열교환실(20r)에 작은 물 입자를 공급하는 살수장치(30); 본체(10)일면 공기흡입구(50h) 하부에 장치되어 열교환을 완수한 물을 배출하는 물배출호스(40);
본체(10) 일면에 장치되어 송풍기(MF)의 풍력으로 열교환실(20r)에 공기 흡입을 유인하는 공기흡입구(50h);
공기흡입구(50h)와 유동거리가 가장 먼 본체(10) 일면에 장치되어 송풍기(MF)의 풍력으로 열교환된 공기를 실내에 공급하는 공기배출덕트(60)를 포함하는 공기 냉난방 정화 장치.
제1항에 있어서 상기 열교환실(20r)에 제습통로(20e1)와 말미 제2 열교환통로(20e2)를 더 포함하고 제습통로(20e1)에는 물 공급을 하지 않고 제습망(21)을 내장하고 말미 제2 열교환통로(20e2)는 살수장치(30)를 장치하고 방열망(22)을 내장하고 공기흡입구(50r)에 공기흡입덕트(50)를 장치하는 것을 더 포함하는 공기 냉난방 정화 장치.
제2항에 있어서 열교환실(20r)의 열교환통로(20)와 말미 제2 열교환통로(20e2)에 살수장치(30a)를 장치하고 방열망(22)을 내장하는 것을 더 포함하는 공기 냉난방 정화 장치.
제3항에 있어서 열교환실(20r)의 열교환통로(20)에 분사장치(30a')를 장치하는 것을 특징으로 하는 공기 냉난방 정화 장치.
열교환 통로(20a,20ae2)와 제습통로(20ae1)를 지탱하고 물공급파이프(31), 물배출파이프(40') 및 공기흡입덕트(50), 공기배출덕트(60)가 장치되는 본체(10a);
본체(10a) 내부에 장치되어 유체가 유동하며 효율적인 열교환이 수행되게 하상우좌 방향(다방향)으로 진행을 유인하는 수로(41)가 구비된 다수 칸의 열교환통로(20a,20ae2)와 제습통로(20ae1);
말미제습통로(20ae1)에는 물을 공급 하지않고 제습망(21a)을 내장함. 열교환통로(20a,20e2)에 내장되는 방열망(22a);
물을 공급하는 물펌프(MP)와 물공급파이프(31)에 연결되어 열교환통로(20a,20ae2)에 작은 물 입자를 공급하는 다수의 살수장치(30a);
공기흡입덕트(50) 최하부에 장치되는 제1파이프(40a)와 제2파이프(40b)와 물배출밸브(Vout)로 구성되어 수위 조절이 가능한 물배출파이프(40');
본체(10a) 상부(하부) 일면 가장자리에 장치되어 송풍기(MF)의 풍력으로 열교환통로(20a,20ae2)와 제습통로(20ae1)에 공기 흡입을 유인하는 공기흡입덕트(50);
공기흡입덕트(50)에서 유동 거리가 가장 먼 본체(10a) 상부(하부)에 장치되어 송풍기(MF)의 풍력으로 열교환된 공기를 실내로 공급하는 공기배출덕트(60);를 포함하는 공기 냉난방 정화 장치.
제5항에 있어서 열교환통로(20a)에 다수의 살수장치(30a)를 다수의 분사장치(30a')로 장치하는 것을 특징으로 하는 공기 냉난방 정화 장치.
제5항에 있어서 말미 제2 열교환통로(20ae2)에 방열망(22a)을 내장하고 살수장치(30a)를 장치하고 타 열교환통로(20a)에는 건너띄기식 격간에 방열망(22a)을 내장하고 살수장치(30a)를 장치함.
여타 열교환통로(20a)에는 미세한 물 입자를 분사하는 다수의 분사장치(30a')를 장치하고 방열망(22a)을 내장하지 않음.
물공급파이프에 물필터(WF)를 장치하는 것을 특징으로 하는 공기 냉난방 정화장치.
열교환통로(200,200L)를 지탱하고 물공급파이프(31), 물배출파이프(40'), 공기흡입덕트(50), 공기배출덕트(60)가 장치되며, 상부면과 정면이 개폐 가능한 본체(100); 본체(100)내부에 장치되어 유체가 유동하며 효율적인 열교환이 수행되게 유체의 유동방향이 하상우좌방향(다방향)으로 반복되는 진행을 유인하는 다수 칸의 열교환통로(200,200L); 열교환통로(200,200L)는 열교환을 완수한 물이 배출되는 수로(41)가 구비되고, 분해조립이 가능한 부품으로 구성되어 탈착으로 구조변경이 가능한 열교환통로(200,200L)로 됨. 부품으로 구성된 열교환통로(200,200L)에 내장될 탈착 가능한 시트(203)와 제습망(201)과 방열망(202); 물을 공급하는 물펌프(MP)와 연결된 물공급파이프(31)에 장치되는 물필터(WF);와 지하수 수량을 조절하는 지하수 수량조절밸브(Vin); 물공급파이프(31)에 장치되어 열교환통로(200)에 미세한 물 입자를 분사하는 다수의 분사장치(300);에 있어서 분사장치(300)는 물공급파이프(31)에 탈착 가능하게 구성되고 물 입자 크기조절이 가능한 것으로 됨. 마지막 열교환통로(200L) 즉 본체(100) 정면 쪽에 장치되는 다수의 분사장치(300L)는 물공급파이프(31)에 탈착 가능하게 구성되고 물 입자 크기조절과 ON, OFF 가능한 것으로 됨.
공기흡입덕트(50) 최하부에 장치되는 제1파이프(40a)와 제2파이프(40b)와 물배출밸브(Vout)로 구성되어 수위 조절이 가능한 물배출파이프(40');
본체(100)일면에 장치되어 송풍기(MF)의 풍력으로 실내공기흡입을 유인하는 공기흡입덕트(50)와 실외공기흡입을 유인하는 실외공기흡입창(50a);
공기흡입덕트(50)에서 가장 먼 유동거리의 본체(100)일면에 장치되어 송풍기(MF)의 풍력으로 열교환된 공기를 실내로 공급하는 공기배출덕트(60);를 포함하는 공기 냉난방 정화장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서 자동제어부(C)의 온도설정범위에 의하여 온도감지센서(S)가 자동제어부(C)에 ON전달하면 1차적으로 물펌프(MP)가 ON되고 2차적으로 송풍기(MF)가 ON되며, OFF 전달하면 1차적으로 물펌프(MP)가 OFF되고 2차적으로 송풍기(MF)가 OFF되는 자동제어장치를 더 포함하는 공기 냉난방 정화장치.
제9항에 있어서 다수개의 공기배출덕트(60)에 다수개의 송풍기(MFn)를 장치하고 자동제어부(C)를 연결하는 것을 더 포함하는 공기 냉난방 정화장치.