KR20180086680A - 제습 기능을 구비한 가변형 저장 시스템 - Google Patents

제습 기능을 구비한 가변형 저장 시스템 Download PDF

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김광준
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Abstract

본 발명은 제습 기능을 구비하는 상태로 대상물을 저장하는 시스템에 있어서: 중앙챔버(15)를 지닌 복수의 독립된 저장공간으로 형성되고, 중앙챔버(15)로 연결되는 급기덕트(11)와 배기덕트(12)를 구비하는 저장고(10); 상기 중앙챔버(15) 내에서 온습도가 차등적으로 조절된 공기를 생성하여 저장공간의 급기덕트(11)로 공급하는 공조수단(20); 및 상기 저장공간의 온습도를 설정된 범위로 유지하도록 제어기(42)로 설정된 알고리즘을 실행하는 제어수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 다종 다량의 대상물을 구분된 복수의 영역에 보관하는 저장 시스템에서 제습과 냉각을 가변적으로 통합하여 공간활용성과 에너지절약을 비롯한 시스템 효율성 향상에 기여하는 효과가 있다.

Description

제습 기능을 구비한 가변형 저장 시스템{Convertible storage system having dehumidifying function}
본 발명은 각종 대상물을 저장하는 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 온습도 조건이 다른 대상물을 구분된 영역에 보관하기 위한 제습 기능을 구비한 가변형 저장 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 각종 농수산물, 식품, 의약품은 물론 일부 공산품, 미술품 등도 해당 대상물에 요구되는 온습도 조건을 맞추어 보관해야 변질을 방지하고 수명을 연장할 수 있다. 이를 위해 각각의 저장고에 개별의 냉각장치 및 제습장치를 설치하고 설정된 온습도 범위를 유지하도록 자동제어를 수행하는 방식이 보편적으로 유용하다. 어느 경우에 있어서나 시스템의 효율성을 높이기 위해 냉각과 제습을 부분적으로 통합하는 방식이 선호된다.
제습 저장과 관련되어 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 하기의 한국 공개특허공보 제2014-0137334호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제0504176호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.
선행문헌 1은 내부에 증발기가 설치된 냉열발생실과 내부에 응축기가 설치된 응축기실 간에 공기유통을 차단 또는 유통시켜 냉풍과 온풍이 분리되거나 혼합되도록 하여 냉방기능과 제습기능을 선택적으로 하는 구성을 제안한다. 이에, 하나의 장치로 2개의 기능을 수행하여 자원활용을 극대화 하고 사용자 만족도를 높이는 효과를 기대한다.
선행문헌 2는 제습실과 건조실을 분리하고 서로 다른 압력을 유지시켜 냉각 및 건조를 이루고 제습실에서 발생하는 김 서리 현상을 제거하면서 건조실내부의 온도가 필요 이하로 떨어지는 것을 방지하기 위하여 제열 장치 및 가온 실을 운용하고 리듐 브로마이드 제습기를 사용하여 건조효과를 향상시켜 농수산물의 맛과 영양소 및 색상 등을 그대로 유지하는 효과를 기대한다.
그러나, 상기한 선행문헌은 주로 소형의 냉방기나 건조실에 적합한 구성에 해당하므로 다량의 대상물을 구분하여 보관하는 용도로 적용하여 시스템의 제반 효율성을 증대하기에 한계성을 드러낸다.
1. 한국 공개특허공보 제2014-0137334호 "냉방겸용제습기" (공개일자 : 2014.12.02.) 2. 한국 등록특허공보 제0504176호 "제습실과 건조실을 구비한 저온감압 공기순환건조기 겸 저장고" (공개일자 : 2004.04.01.)
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 온습도 조건이 다른 대상물을 구분된 복수의 영역에 보관하는 과정에서 제습과 냉각을 효율적으로 통합하여 공간활용성을 높이고 에너지절약을 도모할 수 있는 제습 기능을 구비한 가변형 저장 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제습 기능을 구비하는 상태로 대상물을 저장하는 시스템에 있어서: 중앙챔버를 지닌 복수의 독립된 저장공간으로 형성되고, 중앙챔버로 연결되는 급기덕트와 배기덕트를 구비하는 저장고; 상기 중앙챔버 내에서 온습도가 차등적으로 조절된 공기를 생성하여 저장공간의 급기덕트로 공급하는 공조수단; 및 상기 저장공간의 온습도를 설정된 범위로 유지하도록 제어기로 설정된 알고리즘을 실행하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 저장고는 3~6개로 형성된 저장공간으로 중앙챔버의 외주면을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 공조수단은 하우징의 내부에 응축기와 증발기를 대향시킨 상태로 수용하고, 하우징 상에 냉각덕트, 제습덕트, 폐기덕트를 구비하며, 급기덕트 및 배기덕트에 착탈 가능한 배관으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 공조수단은 중앙챔버 내부에 회전 가능하게 지지되는 회전챔버를 개재하여 위치변동 가능하게 수용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 변형예로서, 상기 공조수단은 응축기 및 증발기 중 적어도 하나의 부하를 경감하도록 열전소자모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 공조수단는 부분적인 제습 성능의 강화를 구현하도록 제습로터를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단은 배기덕트 상의 송풍댐퍼로 배기량을 변동하면서, 배기의 일부를 하우징 내부로 재순환시키는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 다종 다량의 대상물을 구분된 복수의 영역에 보관하는 저장 시스템에서 제습과 냉각을 가변적으로 통합하여 공간활용성과 에너지절약을 비롯한 시스템 효율성 향상에 기여하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 저장 시스템을 평면으로 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 저장 시스템의 주요부를 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 저장 시스템을 입면으로 나타내는 모식도
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 주요부를 나타내는 모식도
도 5는 본 발명에 따른 저장 시스템의 회로 구성을 나타내는 블록도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 제습 기능을 구비하는 상태로 대상물을 저장하는 시스템에 관하여 제안한다. 각종 농수산물, 식품, 의약품, 공산품, 미술품 등의 대상물을 동시에 저장하는 것이 가능하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 저장 과정의 제습 기능은 전체적이 아닌 국부적/선택적으로 사용될 수도 있다.
본 발명에 따르면 중앙챔버(15)를 지닌 복수의 독립된 저장공간으로 형성되는 저장고(10)가 중앙챔버(15)로 연결되는 급기덕트(11)와 배기덕트(12)를 구비하는 구조이다. 저장고(10)의 저장공간은 모두 단열재를 이용하여 대략 동일 내지 유사한 크기로 형성된다. 중앙챔버(15)는 단열재를 이용하여 대략 원형으로 형성되고 저장고(10)의 중심에 배치된다. 급기덕트(11) 및 배기덕트(12)는 중앙챔버(15)를 통하여 저장공간에 대한 급배기를 수행하도록 설치된다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 저장고(10)는 3~6개로 형성된 저장공간으로 중앙챔버(15)의 외주면을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 도 1에서 4개의 저장공간이 중앙챔버(15)의 외주면을 1/4씩 감싸면서 밀집되도록 배치된 상태를 예시한다. 저장공간의 수가 2개 이하이면 공간활용성을 높이기 미흡하고, 6개를 초과하면 배관이 복잡해지고 신뢰성과 내구성이 저하된다. 각각의 저장공간의 천장에는 급기덕트(11)의 급기구를 설치하고, 각각의 저장공간 사이에는 배기덕트(12)와 배기구를 설치한다. 물론, 급기덕트(11) 및 배기덕트(12)는 이러한 구성에 한정되지 않고 더 넓은 영역으로 분산될 수 있다. 배기덕트(12)의 배기구에는 송풍 및 유로개폐가 가능한 송풍댐퍼(13)를 설치하는 것이 좋다.
도시에는 생략되나, 저장고(10) 및 중앙챔버(15)에서 관리자가 출입하는 도어는 현장의 상황에 맞게 구성할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 공조수단(20)이 상기 중앙챔버(15) 내에서 온습도가 차등적으로 조절된 공기를 생성하여 저장공간의 급기덕트(11)로 공급하는 구조이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 중앙챔버(15)의 내부에 설치되는 공조수단(20)은 급기덕트(11)의 상류단에 설치된 변풍댐퍼(25)를 통하여 온도 및 습도 상태가 다른 공기를 차등적으로 공급한다. 변풍댐퍼(25)는 송풍기(도시 생략)의 회전수, 유로단면적 등을 조절하여 풍량을 가변시키는 구조를 적용한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 공조수단(20)은 하우징(21)의 내부에 응축기(22)와 증발기(23)를 대향시킨 상태로 수용하고, 하우징(21) 상에 냉각덕트(31), 제습덕트(32), 폐기덕트(33)를 구비하며, 급기덕트(11) 및 배기덕트(12)에 착탈 가능한 배관으로 연결되는 것을 특징으로 한다. 도 2에서 공조수단(20)은 하우징(21)의 내부에 설치된 응축기(22), 증발기(23) 외에 하우징(21)의 외부에 설치된 압축기, 팽창기 등을 포함하여 구성된다. 증발기(23)의 상류단에는 흡기덕트, 증발기(23)와 응축기(22) 사이에는 냉각덕트(31), 응축기(22)의 하류단에는 제습덕트(32)와 폐기덕트(33)가 설치된다. 이에, 증발기(23)를 지나 일차적으로 습도가 조절된 냉각공기(청색 화살표)는 냉각덕트(31)를 통하여 공급되고, 응축기(22)를 지나 습도와 온도가 조절된 상온공기(적색 화살표)는 제습덕트(32)를 통하여 공급된다. 경우에 따라 상온공기의 적어도 일부는 폐기덕트(33)와 배기덕트(12)를 통하여 외부로 배출될 수도 있다.
도 2에서, 하나의 화살표는 하나의 배관으로 연결되는 것을 나타내고, 2개의 화살표는 Y자이음관을 포함한 배관으로 연결되는 것을 나타낸다. 이와 같은 배관에 의하면 도 1의 저장고(10)에서 2개의 저장공간은 냉각공기가 2개의 저장공간은 상온공기가 공급된다. 어느 배관이나 교체의 용이성(가변성)을 고려하여 변풍댐퍼(25)에 착탈이 용이한 구조로 연결한다.
도 3에서, 공조수단(20)이 중앙챔버(15) 상에 상하 복수로 설치된 상태를 예시한다. 하측의 공조수단(20)도 상측의 공조수단(20)과 동일한 방식으로 구성하여 배기덕트(12), 변풍댐퍼(25) 등에 중복 배관으로 연결한다. 이는 일측의 공조수단(20)이 비정상 정지되거나 점검과 보수를 요하는 경우에 대비하는 이중체계를 구현하기 위함이다.
한편, 미설명 부호 27은 공조수단(20)의 하우징(21)에서 발생하는 응축수를 수집하여 배출하도록 설치되는 배수기(27)이다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 공조수단(20)은 중앙챔버(15) 내부에 회전 가능하게 지지되는 회전챔버(30)를 개재하여 위치변동 가능하게 수용되는 것을 특징으로 한다. 도 1에 예시된 저장고(10)에서 4개의 저장공간을 도 2의 상태로 사용하다가, 반대로 사용하고자 한다면 배관을 분리하고 회전챔버(30)를 180˚ 회전시킨 후에 다시 배관을 연결한다. 회전챔버(30)의 외주면에 대형의 치차를 설치하고 이에 맞물리는 피니언을 모터로 구동하는 구성을 택할 수 있다.
본 발명의 변형예로서, 상기 공조수단(20)은 응축기(22) 및 증발기(23) 중 적어도 하나의 부하를 경감하도록 열전소자모듈(35)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 열전소자모듈(35)은 펠티어 효과를 발생하는 소자의 양면에 통기공을 지닌 방열판을 부착한 구조로 설치한다. 도 2에서 열전소자모듈(35)가 하우징(21) 내에서 냉각덕트(31)와 응축기(22)에 인접한 위치에 설치된 상태를 예시한다. 이에, 증발기(23)와 응축기(22)의 기능을 분담하여 과부하를 방지하므로 작동신뢰성과 내구성 향상에 유리하다. 도시에는 생략하나 열전소자모듈(35)은 급기덕트(11) 또는 급기구 상에 설치할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 공조수단(20)는 부분적인 제습 성능의 강화를 구현하도록 제습로터(37)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 4에서 하우징(21)의 일측 냉각덕트(31)에 제습로터(37)가 설치된 상태를 예시한다. 제습로터(37)는 증발기(23)의 하류단을 저온측으로, 응축기(22)의 상류단 또는 하류단을 고온측으로 연결한다. 제습로터(37)의 흡착제 재생이 원활하도록 고온측에 열전소자모듈(35)을 고열원 또는 별도의 히터를 부가할 수도 있다. 이에, 제습로터(37)를 거친 냉각공기는 더욱 습도가 저하된 상태로 저장고(10)에 제공된다.
또, 본 발명에 따르면 제어수단(40)이 상기 저장공간의 온습도를 설정된 범위로 유지하도록 제어기(42)로 설정된 알고리즘을 실행하는 구조이다. 제어기(42)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 탑재한 마이컴 회로로 구성한다. 입력인터퍼에스에는 저장고(10)의 각 저장공간에 설치되는 온습도검출기(44)가 연결되고, 출력인터페이스에는 제어기(42)의 출력을 증폭하여 인가하는 구동기(46)가 연결된다. 구동기(46)는 송풍댐퍼(13), 변풍댐퍼(25), 열전소자모듈(35), 제습로터(37)의 구동용 전원을 단속한다. 제어기(42)의 메모리에 저장된 알고리즘은 저장고(10)의 저장공간에 대하여 설정된 온습도를 유지하기 위해 응축기(22), 증발기(23), 열전소자모듈(35), 제습로터(37)의 작동 시컨스를 요체로 한다. 물론 제어기(42)의 마이크로프로세서는 설정된 프로그램을 처리하면서 관리자에 의한 수동 입력을 최우선 인터럽트로 처리한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단(40)은 배기덕트(12) 상의 송풍댐퍼(13)로 배기량을 변동하면서, 배기의 일부를 하우징(21) 내부로 재순환시키는 것을 특징으로 한다. 이를 위해 도 3의 배기덕트(12)에서 일부를 하우징(21) 측으로 분기하고, 분기된 위치에 별도의 댐퍼를 설치하여 유로 변경을 가능하게 한다. 저장고(10)의 저장공간에 충진된 냉각공기를 설정된 주기로 배기하면서 공조수단(20)을 거쳐 급기덕트(11)와 저장공간으로 재순환시켜 에너지절약을 도모한다.
작동의 일예로서, 도 1 및 도 2와 같은 상태로 저장고(10)의 저장공간에 대한 온습도 제어가 진행되는 상태를 가정한다. 이후 일측 저장공간에서 대상물의 종류나 양이 급변하여 제습된 냉각공기 또는 상온공기의 소요량이 증가하는 경우, 타측 저장공간에 영향을 주지 않도록 일시적으로 열전소자모듈(35) 또는 제습로터(37)를 가동한다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10: 저장고 11: 급기덕트
12: 배기덕트 13: 송풍댐퍼
15: 중앙챔버 20: 공조수단
21: 하우징 22: 응축기
23: 증발기 25: 변풍댐퍼
27: 배수기 30: 회전챔버
31: 냉각덕트 32: 제습덕트
33: 폐기덕트 35: 열전소자모듈
37: 제습로터 40: 제어수단
42: 제어기 44: 온습도검출기
46: 구동기

Claims (7)

  1. 제습 기능을 구비하는 상태로 대상물을 저장하는 시스템에 있어서:
    중앙챔버(15)를 지닌 복수의 독립된 저장공간으로 형성되고, 중앙챔버(15)로 연결되는 급기덕트(11)와 배기덕트(12)를 구비하는 저장고(10);
    상기 중앙챔버(15) 내에서 온습도가 차등적으로 조절된 공기를 생성하여 저장공간의 급기덕트(11)로 공급하는 공조수단(20); 및
    상기 저장공간의 온습도를 설정된 범위로 유지하도록 제어기(42)로 설정된 알고리즘을 실행하는 제어수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제습 기능을 구비한 가변형 저장 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 저장고(10)는 3~6개로 형성된 저장공간으로 중앙챔버(15)의 외주면을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 제습 기능을 구비한 가변형 저장 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 공조수단(20)은 하우징(21)의 내부에 응축기(22)와 증발기(23)를 대향시킨 상태로 수용하고, 하우징(21) 상에 냉각덕트(31), 제습덕트(32), 폐기덕트(33)를 구비하며, 급기덕트(11) 및 배기덕트(12)에 착탈 가능한 배관으로 연결되는 것을 특징으로 하는 제습 기능을 구비한 가변형 저장 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 공조수단(20)은 중앙챔버(15) 내부에 회전 가능하게 지지되는 회전챔버(30)를 개재하여 위치변동 가능하게 수용되는 것을 특징으로 하는 제습 기능을 구비한 가변형 저장 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 공조수단(20)은 응축기(22) 및 증발기(23) 중 적어도 하나의 부하를 경감하도록 열전소자모듈(35)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 제습 기능을 구비한 가변형 저장 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 공조수단(20)는 부분적인 제습 성능의 강화를 구현하도록 제습로터(37)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 제습 기능을 구비한 가변형 저장 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어수단(40)은 배기덕트(12) 상의 송풍댐퍼(13)로 배기량을 변동하면서, 배기의 일부를 하우징(21) 내부로 재순환시키는 것을 특징으로 하는 제습 기능을 구비한 가변형 저장 시스템.
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KR100504176B1 (ko) 2004-03-08 2005-07-27 용 석 금 제습실과 건조실을 구비한 저온감압 공기순환건조기 겸 저장고
KR20140137334A (ko) 2014-11-07 2014-12-02 임효진 냉방겸용제습기

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