KR20200099775A - 항온항습시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항온항습시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 급수부를 상단에 배치하여 중력에 의해 하단의 증기발생부로 증기발생을 위한 물을 공급하도록 하고, 증기발생부에 수용되는 물의 수위를 일정하게 유지하기 위하여 부력을 이용한 수위조절밸브의 개폐를 이용한 수위 조절 원리를 이용하였으며, 증기발생부에 수용된 물의 오염을 최소화하기 위하여 UV LED 모듈을 구비하고, 초음파 진동자를 이용하여 증기를 발생시키고, 송풍팬을 이용하여 챔버 내부로 균일하게 증기를 공급할 수 있도록 하여 경제적이며, 유지보수관리가 용이한 항온항습시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 항온항습시스템은 하우징;과 상기 하우징의 상부에 형성되는 급수부;와 상기 하우징 내부에 형성되는 챔버;와 상기 챔버의 하부에 형성되며, 급수부와 연결된 유로를 통해 물을 공급받아 증기를 발생시키고, 발생된 증기를 상기 챔버로 공급하기 위한 증기발생부;와 상기 챔버 내의 온도를 측정 및 제어하기 위한 온도조절부;를 포함한다.

Description

항온항습시스템{System for constant temperature and humidity}

본 발명은 항온항습시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 급수부를 상단에 배치하여 중력에 의해 하단의 증기발생부로 증기발생을 위한 물을 공급하도록 하고, 증기발생부에 수용되는 물의 수위를 일정하게 유지하기 위하여 부력을 이용한 수위조절밸브의 개폐를 이용한 수위 조절 원리를 이용하며, 증기발생부에 수용된 물의 오염을 최소화하기 위하여 UV LED 모듈을 구비하고 살균하고, 초음파 진동자를 이용하여 증기를 발생시키며, 송풍팬을 이용하여 챔버 내부로 균일하게 증기를 공급할 수 있도록 하여 경제적이며, 유지보수관리가 용이한 항온항습시스템에 관한 것이다.

각종 정밀 의약품, 정밀화학약품제조, 정밀분석 실험실, 반도체제조와 같은 초정밀 가공 제조 시설은 물론이고 고서(古書) 보관실, 문헌정보 보관실, 필름보관실 등에는 각각의 특성에 맞는 일정한 온도와 습도의 제어가 되어야만 원하는 시험 제조 혹은 보관 기능이 발휘된다.

이러한 항온항습을 위하여 일반적으로 사용되는 방식으로 항온은 일반적인 냉매에 의한 냉, 난방장치를 이용하고, 항습을 위하여 공기되는 증기량을 제어하거나, 냉각제습, 고체 혹은 액체로 구성된 흡습제에 의한 제습, 건식제습법 등이 함께 이용되어 오고 있다.

종래 항온항습장치 및 시스템과 관련한 기술로, 국내등록특허 제10-1605374호(항온 항습 공기조화기 제어 시스템 및 그 제어방법)에서 가습기가 설치된 항온 항습기; 가습기에서 발생된 폐열수를 회수하여 항온 항습기의 에너지 절약 및 고 효율을 제공하기 위해 실외기의 양측 또는 어느 일측에 적어도 하나 이상 설치되는 냉난방효율향상부; 및 냉난방효율향상부에는 폐열수를 이송시키는 가습드레인배관과 폐열수를 주응축기에 뿌려주도록 일정 간격으로 복수개의 노즐이 포함됨을 특징으로 하는 항온 항습 공기조화기 제어 시스템을 제시하고 있다.

또한, 국내등록특허 제10-0917835호(항온항습기)에서 공기유입구 및 공기 유출구가 형성되어 있는 항온항습기몸체와; 상기 항온항습기몸체의 하부에 위치하며, 상기 항온항습기몸체 내부의 공기를 상하측으로 송풍시키는 송풍팬과; 상기 항온항습기 몸체 내부에 장착되며, 수증기를 발생시키는 가습기와; 상기 가습기에서 발생된 수증기를 상기 송풍팬 상부로 공급하는 수증기공급관과; 상기 수증기공급관과 상기 항온항습기몸체의 공기유입구 사이에 위치하며, 상기 공기유입구를 통하여 유입된 공기를 냉각시키는 냉각코일과; 상기 항온항습기 몸체의 상측 모서리부에 하향 경사지게 설치되어, 응축수의 비산을 방지하는 가이드 베인을 포함하여 항온항습기 내부에 설치된 코일 상측에 가이드베인을 설치하여 코일 내부에 응축수가 발생하여 비산되는 것을 방지하고 또한 항온항습기 내부에 장착되는 가습기의 슬러지를 용이하게 제거하는 항온항습기를 제시하고 있다.

일반적으로 증기를 발생시켜 습도를 제어하는 항온항습장치의 경우 내부에 물을 수용하는 수조를 구비하며, 습도 및 수조에 수용된 수위조절을 위하여 전자장치에 의존하고 있으며, 많은 전력의 사용이 요구된다.

또한, 항온항습장치 내부에 물을 수용하는 수조가 하단에 배치되며 하단의 물을 상부로 끌어올려 증기를 발생시키기 위하여 펌프가 필요하였으며, 오랜기간 수조를 사용할 시 미생물의 번식으로 인해 내부가 쉽게 오염되기 때문에 정기적인 보수유지관리가 요구되며, 그 비용이 고가인 문제점이 있었다.

이에 본 발명자는 항온항습장치를 운용함에 있어 발생되는 많은 전력의 소모, 유지 관리 및 보수 비용을 절감하기 위한 항온항습시스템의 개발에 관한 연구의 일환으로, 종래 하단에 배치되는 급수부를 상단에 배치하여 중력에 의해 하단의 증기발생부로 증기발생을 위한 물을 공급하도록 하고, 증기발생부에 수용되는 물의 수위를 일정하게 유지하기 위하여 부력을 이용한 수위조절밸브의 개폐를 이용한 수위 조절 원리를 이용하였으며, 증기발생부에 수용된 물의 오염을 최소화하기 위하여 UV LED 모듈을 구비하고, 초음파 진동자를 이용하여 증기를 발생시키고, 송풍팬을 이용하여 챔버 내부로 균일하게 증기를 공급할 수 있도록 하여 경제적이며, 유지보수관리가 용이한 항온항습시스템을 개발하여 본 발명에 이르게 되었다.

국내등록특허 제10-1605374호(항온 항습 공기조화기 제어 시스템 및 그 제어방법) 국내등록특허 제10-0917835호(항온항습기)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 급수부를 상단에 배치하여 중력에 의해 하단의 증기발생부로 증기발생을 위한 물을 공급하도록 한 항온항습시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 증기발생부에 수용되는 물의 수위를 일정하게 유지하기 위하여 부력을 이용한 수위조절밸브의 개폐를 이용한 수위 조절 원리를 이용한 항온항습시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 증기발생부에 수용된 물의 오염을 최소화하기 위하여 UV LED 모듈을 구비한 항온항습시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 초음파 진동자를 이용하여 증기를 발생시키고, 송풍팬을 이용하여 챔버 내부로 균일하게 증기를 공급할 수 있도록 한 항온항습시스템을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 항온항습시스템은 하우징;과 상기 하우징의 상부에 형성되는 급수부;와 상기 하우징 내부에 형성되는 챔버;와 상기 챔버의 하부에 형성되며, 급수부와 연결된 유로를 통해 물을 공급받아 증기를 발생시키고, 발생된 증기를 상기 챔버로 공급하기 위한 증기발생부;와 상기 챔버 내의 온도를 측정 및 제어하기 위한 온도조절부;를 포함한다.

상기 증기발생부는 유로를 통해 급수부로부터 공급받은 물을 저장하는 물저장수조;와 급수부로부터 공급되는 물의 공급량 및 물저장수조에 저장되는 물의 수위를 제어하기 위한 수위조절부;와 상기 물저장수조 내에 설치되어 초음파를 이용하여 증기를 발생시키기 위한 진동자;와 상기 물저장수조의 상부에 형성되며, 상기 물저장수조에서 발생된 증기를 챔버에 공급하기 위한 송풍팬;과 상기 물저장수조의 일측에 형성되며, 상기 물저장수조에 저장된 물을 배출하기 위한 물배출부;를 포함한다.

상기 수위조절부는 부력을 이용한 수위조절밸브의 개폐에 의해 수위를 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 항온항습시스템은 증기발생부에 저장된 물을 살균하기 위한 UV-LED 모듈을 더 포함한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 항온항습시스템에 의하면, 급수부를 상단에 배치하여 중력에 의해 하단의 증기발생부로 증기발생을 위한 물을 공급하도록 하고, 증기발생부에 수용되는 물의 수위를 일정하게 유지하기 위하여 부력을 이용한 수위조절밸브의 개폐를 이용한 수위 조절 원리를 이용하였으며, 증기발생부에 수용된 물의 오염을 최소화하기 위하여 UV LED 모듈을 구비하고, 초음파 진동자를 이용하여 증기를 발생시키고, 송풍팬을 이용하여 챔버 내부로 균일하게 증기를 공급할 수 있도록 하여 경제적이며, 유지보수관리가 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 항온항습시스템의 구성을 보여주는 구성도.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 항온항습시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 급수부를 상단에 배치하여 중력에 의해 하단의 증기발생부로 증기발생을 위한 물을 공급하도록 하고, 증기발생부에 수용되는 물의 수위를 일정하게 유지하기 위하여 부력을 이용한 수위조절밸브의 개폐를 이용한 수위 조절 원리를 이용하였으며, 증기발생부에 수용된 물의 오염을 최소화하기 위하여 UV LED 모듈을 구비하고, 초음파 진동자를 이용하여 증기를 발생시키고, 송풍팬을 이용하여 챔버 내부로 균일하게 증기를 공급할 수 있도록 하여 경제적이며, 유지보수관리가 용이한 항온항습시스템에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 항온항습시스템의 구성을 보여주는 구성도이다.

본 발명에 따른 항온항습시스템은 하우징(100)과 상기 하우징의 상부에 형성되는 급수부(200)와 상기 하우징 내부에 형성되는 챔버(300)와 상기 챔버의 하부에 형성되며, 급수부와 연결된 유로(250)를 통해 물을 공급받아 증기를 발생시키고, 발생된 증기를 상기 챔버로 공급하기 위한 증기발생부(400)와 상기 챔버 내의 온도를 측정 및 제어하기 위한 온도조절부(미도시)를 포함한다.

급수부(200)는 상기 하우징(100)의 상부에 형성되어 중력에 의해 하부의 증기발생부(400)에 증기를 발생시키기 위한 물을 공급할 수 있다.

종래 항온항습장치는 급수부가 하단에 형성되어 급수부에 저장된 물을 사용하기 위하여 펌프 등의 수단이 요구되었으나, 급수부를 하우징의 상부에 형성함으로써 별도의 펌프가 필요치 않으며, 중력에 의해 물을 이동시킬 수 있는 이점이 있다.

이때, 상기 급수부(200)는 탈부착 가능하도록 형성될 수 있으며, 상기 급수부 내부에 수용된 물의 양을 용이하게 확인할 수 있도록 투명 및 반투명의 재질로 구성될 수있다.

또한, 상기 급수부(200)에 수용된 물의 양을 수위센서 등을 이용하여 기설정된 물의 양 미만으로 물이 남아있을 경우, 램프의 깜빡임 및 경고음 발산 등을 통하여 물 보충시기를 안내하는 것도 가능하다.

증기발생부(400)는 챔버(300)의 하부에 형성되며, 급수부(200)와 연결된 유로(250)를 통해 물을 공급받아 증기를 발생시키고, 발생된 증기를 상기 챔버로 공급한다.

보다 상세하게는, 상기 증기발생부(400)는 유로를 통해 급수부로부터 공급받은 물을 저장하는 물저장수조(410)와 급수부(200)로부터 공급되는 물의 공급량 및 물저장수조(410)에 저장되는 물의 수위를 제어하기 위한 수위조절부(420)와 상기 물저장수조(410) 내에 설치되어 초음파를 이용하여 증기를 발생시키기 위한 진동자(430)와 상기 물저장수조(410)의 상부에 형성되며, 상기 물저장수조(410)에서 발생된 증기를 챔버(300)에 공급하기 위한 송풍팬(440)과 상기 물저장수조(410)의 일측에 형성되며, 상기 물저장수조에 저장된 물을 배출하기 위한 물배출부(450)를 포함한다.

수위조절부(420)는 급수부(200)로부터 공급되는 물의 공급량 및 물저장수조(410)에 저장되는 물의 수위를 제어하게 되며, 수위 제어방법은 수위센서를 이용한 방법, 부력을 이용한 수위제어방법 및 통상 수위제어방법이라면 한정하지 않고 사용할 수 있으나, 바람직하게는, 전력이 요구되지 않는 부력을 이용한 수위제어방법을 이용할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 수위조절부(400)는 물저장수조(410)에 수용된 물이 기설정된 수위를 유지할 수 있도록 부력을 이용한 수위조절밸브(421)의 개폐에 의해 수위를 조절할 수 있다.

부력을 이용한 수위조절밸브의 개폐는 통상적인 양변기에 적용되는 수위조절용 밸브를 이용한 수위조절장치를 적용할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 수위조절부(430)는 이동축(423)과 상기 이동축에 관통되어 구비되며, 부력에 의해 수면에 떠 있는 플로우팅부재(422)와 유로의 말단부와 연결되어 급수부로부터 물의 유입을 조절할 수 있도록 개폐되는 수위조절밸브(421)를 포함하여, 수위가 낮아지면 수위조절밸브가 열리면서 물이 유입되고, 유입된 물에 의해 플로우팅부재가 이동축을 따라 상승하고, 기설정된 수위만큼 물이 유입되면 수위조절밸브가 닫히면서 물의 유입을 중단하게 된다.

진동자(430)는 상기 물저장수조(410) 내에 설치되어 초음파를 이용하여 증기를 발생시킨다.

상기 진동자(430)는 물저장수조(410) 내에 1 이상 구비될 수 있으며, 형성위치는 한정하지 않으나 물저장수조의 저면에 형성됨이 바람직하다.

송풍팬(440)은 상기 물저장수조(410)의 상부에 형성되며, 물저장수조에서 발생된 증기를 챔버(300) 내부에 균일하게 전달하게 된다.

상기 송풍팬(440)은 축류팬, 횡류팬, 시로코팬, 터보팬 등 다양한 종류의 팬이 사용될 수 있다.

물배출부(450)는 물저장수조(410)의 일측에 형성되며, 상기 물저장수조에 저장된 물을 배출한다.

챔버(300)는 하우징(100) 내부에 형성되며, 실험샘플 등의 항온항습 조건 하에서 보관이 요구되는 대상을 보관하게 된다.

상기 챔버(300)는 증기발생부(400)에서 발생된 증기를 내부로 유입하기 위한 증기유입부(미도시)가 형성되며, 상기 증기유입부는 증기발생부의 송풍팬(440)과 인접한 부분 및 챔버의 하부에 형성될 수 있다.

또한, 챔버(300)는 챔버 내의 습도를 센싱하기 위한 습도센서(미도시)를 포함한다.

상기 습도센서와 상기 증기발생부(400)는 연동되어 상기 습도센서에서 측정된 습도가 기설정된 값 미만으로 측정될 경우 증기발생부에 증기발생량을 증가시키거나, 습도가 기설정된 값을 초과하여 측정될 경우, 증기발생부의 작동을 중단시키거나 증기발생량을 감소시킬 수 있다.

상기 증기발생부(400)에서 증기발생량은 진동자(430)의 진동세기 및 송풍팬의 구동속도를 달리하여 제어할 수 있다.

또한, 상기 습도센서와 상기 온도조절부(미도시)도 연동되어 상기 습도센서에서 측정된 습도가 기설정된 값을 초과하여 측정될 경우, 상기 온도조절부에서 챔버(300) 내 온도 유지범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 열을 공급하여 습도를 감소시키는 것도 가능하다.

온도조절부(미도시)는 상기 챔버(300) 내의 온도를 측정 및 제어하게 되며, 상기 온도조절부의 형성위치는 상기 챔버 내의 온도를 측정 및 제어하기 위한 부분이라면 한정하지 않으나, 구체적으로는 챔버의 내부 및 인접한 부분에 형성됨이 바람직하다.

상기 온도조절부는 챔버 내부의 온도를 측정하기 위한 온도센서와 챔버의 내부 온도를 상승시키기 위한 열공급수단 및 챔버의 내부 온도를 냉각시키기 위한 냉각수단을 포함할 수 있다.

상기 항온항습시스템은 증기발생부에 저장된 물을 살균하기 위한 UV-LED 모듈(500)을 더 포함할 수 있다.

상기 UV-LED 모듈(500)은 상기 증기발생부(400)의 물저장수조(410)의 하단부 및 외주면을 따라 형성될 수 있다.

또한, 상기 항온항습시스템은 증기발생(400)부에 저장된 물의 오염물 함량을 측정하기 위한 오염물 측정부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 오염물 측정부는 탁도센서를 포함하여 저장된 물의 탁도를 측정하여 오염정도를 판단할 수 있다.

이때, 상기 오염물 측정부는 UV-LED 모듈(500)과 연동되어 증기발생부(400)에 저장된 물의 탁도가 기설정된 값을 초과할 경우 UV-LED 모듈을 작동시킬 수 있다.

이때, 오염물 측정부에서 측정된 탁도값에 따라 UV-LED 모듈의 작동시간 및 작동강도를 달리하는 것도 가능하다. 구체적인 예로, 탁도값이 높을경우 작동시간을 길게하거나 작도강도의 세기를 높일 수 있다.

또한, 상기 오염물 측정부에서 측정된 증기발생부에 저장된 물의 탁도가 기설정된 값을 초과할 경우 램프의 깜빡임 및 음성신호 등을 통해 물의 배출시기를 안내하는 것도 가능하다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.

100 : 하우징
200 : 급수부
250 : 유로
300 : 챔버
400 : 증기발생부
410 : 물저장수조
420 : 수위조절부
421 : 수위조절밸브
422 : 플로팅부재
423 : 이동축
430 : 진동자
440 : 송풍팬
450 : 물배출부
500 : UV-LED 모듈

Claims (4)

1. 항온항습시스템에 있어서,
   하우징;과
   상기 하우징의 상부에 형성되는 급수부;와
   상기 하우징 내부에 형성되는 챔버;와
   상기 챔버의 하부에 형성되며, 급수부와 연결된 유로를 통해 물을 공급받아 증기를 발생시키고, 발생된 증기를 상기 챔버로 공급하기 위한 증기발생부;와
   상기 챔버 내의 온도를 측정 및 제어하기 위한 온도조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
   항온항습시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 증기발생부는
   유로를 통해 급수부로부터 공급받은 물을 저장하는 물저장수조;와
   급수부로부터 공급되는 물의 공급량 및 물저장수조에 저장되는 물의 수위를 제어하기 위한 수위조절부;와
   상기 물저장수조 내에 설치되어 초음파를 이용하여 증기를 발생시키기 위한 진동자;와
   상기 물저장수조의 상부에 형성되며, 상기 물저장수조에서 발생된 증기를 챔버에 공급하기 위한 송풍팬;과
   상기 물저장수조의 일측에 형성되며, 상기 물저장수조에 저장된 물을 배출하기 위한 물배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
   항온항습시스템.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 수위조절부는
   부력을 이용한 수위조절밸브의 개폐에 의해 수위를 조절하는 것을 특징으로 하는
   항온항습시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 항온항습시스템은
   증기발생부에 저장된 물을 살균하기 위한 UV-LED 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   항온항습시스템.
   

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