KR102243811B1 - 폐열회수형 ｅｈｐ 항온항습 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실내기 케이스에 급기팬과 열교환필터 어셈블리와 항온 어셈블리와 항습 어셈블리 및 살균 어셈블리가 구비되며 각 어셈블리의 가동에 필요한 냉매의 순환은 EHP 실외기에 의하여 이루어지며, 이러한 EHP 실외기의 전력 공급은 에너지 스토리지 어셈블리에 의하여 이루어지는 구조로부터, EHP를 이용하여 항온항습 공조가 가능함은 물론, 가습기의 물을 살균하고 EHP의 전력 공급을 대체 에너지를 통해 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로써 유지 관리의 편의를 도모할 수 있도록 하는 폐열회수형 EHP 항온항습 장치에 관한 것이다.

Description

폐열회수형 ＥＨＰ 항온항습 장치{ELECTRIC HEAT PUMP APPARATUS FOR CONSTANT TEMPERATURE AND HUMIDITY USING WASTE HEAT}
본 발명은 폐열회수형 EHP 항온항습 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 EHP를 이용하여 항온항습 공조가 가능함은 물론, 가습기의 물을 살균하고 EHP의 전력 공급을 대체 에너지를 통해 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로써 유지 관리의 편의를 도모할 수 있도록 하는 폐열회수형 EHP 항온항습 장치에 관한 것이다.
히트펌프라 함은 낮은 온도의 열로부터 열을 흡수하고 이를 높은 온도의 열로 열을 전달하는 것을 지칭하는 것으로, 보통 저온의 열을 사용하는 것을 냉동기라 불리우며, 고온의 열을 사용하는 것을 히트펌프라 칭하게 된다.
히트펌프는 열을 흡수하고 방열하는 방식에 따라 압축식, 화학식, 흡수식, 흡착식등 여러가지 방식이 있으며, 특히 압축식에 있어서 압축기를 구동하는 동력원을 전기모터를 사용하는 것을 EHP(Electric Heat Pump)방식이라 약칭하며, 압축기 구동을 가스엔진을 이용하는 것을 GHP방식이라 약칭하게 된다.
히트펌프의 구성은 압축기, 4방향 절환밸브, 응축기, 증발기 등으로 구성되며, 압축기를 이용하여 냉매를 응축기, 팽창밸브, 증발기 등의 폐회로를 순환시키면 냉매가 액체, 기체의 상태로 변화되면서 응축기로부터는 열을 외부에 방출하고 증발기에서는 외부의 열을 흡수하여 응축기를 가열원으로 증발기를 냉각원으로 이용하게 된다.
이러한 냉동싸이클을 역으로 운전할 때 냉동싸이클은 난방싸이클로 변하게 된다.
따라서 냉방싸이클을 난방싸이클로 전환운전하고자 할 경우에는 압축기로부터 발생되는 고온 고압의 냉매를 열교환기, 즉 실내기 방향으로 흐르도록 하는 4방 밸브로 회로를 전환하게 된다.
일반적으로 항온항습기는 전산실, 통신실, 실험실습실, 무균실(항균)실 등과 같은 특수한 시설뿐만 아니라 일반주거용 또는 상업용 건물의 환경개선을 위해 항온항습기를 설치하는 것을 볼 수 있다. 이러한 항온항습기이 구성은 실내에 설치되는 실내기와 실외에 설치되는 실외기 2개의 구성품으로 구성되는 것을 볼 수 있다.
이와 같이 실내기와 실외기 2개부분으로 구성되는 항온항습기의 실내기에는 공기여과수단과 증발기와 가습장치, 송풍장치를 가지며, 실외기에는 압축기, 수액기, 응축기와 배풍장치로 구성되어지는 것을 볼 수 있다.
따라서, 종래 항온항습기에 있어서 동절기에는 실내기만으로 항온항습이 가능하게 되며, 하절기에 있어서는 실외기로부터 냉동싸이클을 구동하여 항온항습을 수행하는 것을 볼 수 있다.
이와 같은 일반적인 항온항습장치에 있어서 종래 항온항습기는 연료중 가장 고가의 연료에 해당하는 전기를 주로 사용함으로 인해 항온항습을 유지하는 비용이 많이 소요되는 것을 볼 수 있다.
종래의 항온항습기는 공기 가열수단으로 사용되는 난방장치로 전기로 열선을 가열하여 전기식 히터를 사용하여 난방을 수행하였으며, 가습장치 역시 전열기로 물을 가열 증발시켜 수증기로 가습하는 것을 볼 수 있으며, 냉방을 담당하는 실외기의 냉매 압축기 역시 전기모터를 사용하여 냉동싸이클을 구동하는 것을 볼 수 있다.
이와 같이 종래 항온항습기는 실내기와 실외기를 구동하는 에너지원을 가장 고가의 에너지인 전기를 주로 사용함으로 인해 항온항습을 위한 비용이 많이 소요되는 것을 볼 수 있다.
상기와 같은 관점에서 발명된 것으로 등록특허 제10-0522769호의 "가스엔진 히트펌프를 이용한 절전형 항온항습기"(이하 선행기술)와 같은 것을 들 수 있다.
선행기술은 히트펌프의 가동을 위하여 가스를 사용한 것이다.
그러나, 종래 항온항습기나 선행기술들과 같이 히트펌프의 가동을 위하여 전기를 사용하든 가스를 사용하든 전력 생산을 위한 연료 및 에너지원의 마련을 위한 비용 발생은 불가피하다는 한계점이 있었다.
등록특허 제10-0522769호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, EHP를 이용하여 항온항습 공조가 가능함은 물론, 가습기의 물을 살균하고 EHP의 전력 공급을 대체 에너지를 통해 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로써 유지 관리의 편의를 도모할 수 있도록 하는 폐열회수형 EHP 항온항습 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실내기 케이스; EHP(Electric Heat Pump) 실외기; 상기 실내기 케이스의 일측에 내장되고, 구동력을 전달받아 가동되며 급기포트가 구비된 급기팬; 상기 실내기 케이스의 타측에 내장되고, 공조후 되돌아오는 리턴공기가 유입되는 환기포트와, 외부로부터의 공기(이하 외기)가 유입되는 외기포트를 구비하고, 상기 리턴공기와 상기 외기의 열교환이 이루어짐과 동시에, 열교환이 이루어진 공기(이하 열교환공기)중 상기 외기로부터 혼입되는 이물질과 먼지를 여과하는 필터망을 포함하는 열교환필터 어셈블리; 상기 실내기 케이스에 내장되어 상기 급기팬과 상기 열교환필터 어셈블리 사이에 배치되고 상기 EHP 실외기의 압축기 토출측의 냉매를 통과시켜 온도를 높이는 재열기와, 상기 실내기 케이스에 내장되어 상기 재열기와 상기 열교환필터 어셈블리 사이에 배치되고 상기 재열기 토출측의 냉매로 상기 열교환필터 어셈블리를 통과한 상기 열교환공기를 통과시켜 냉방 또는 난방용 공기를 조성하는 냉난방 코일을 포함하는 항온 어셈블리; 상기 실내기 케이스에 내장되어 상기 급기팬과 상기 재열기 사이에 배치되고, 상기 냉난방 코일과 상기 재열기를 통과한 상기 열교환공기의 습도를 일정 정도로 유지시키는 항습 어셈블리; 상기 EHP 실외기와 전기적으로 연결되어 상기 EHP 실외기 및 상기 급기팬의 가동을 위한 전력의 일부 또는 전부를 생산하는 에너지 스토리지 어셈블리; 및 상기 실내기 케이스에 내장되어 상기 가습기의 가동에 필요한 물을 일정 시간마다 살균시키는 살균 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열회수형 EHP 항온항습 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 재열기의 입구측과 상기 EHP 실외기의 압축기 토출측을 연결하는 재열 배관과, 상기 냉난방 코일의 입구측과 상기 재열 배관을 연결하는 제1 분지관과, 상기 제1 분지관 상에 장착되는 제1 솔레노이드 밸브와, 상기 제1 솔레노이드 밸브의 출구측과 상기 냉난방 코일의 입구측 사이를 연결하는 상기 제1 분지관과, 상기 재열기의 토출측을 연결하는 제2 분지관과, 상기 제2 분지관 상에 장착되는 제2 솔레노이드 밸브와, 상기 냉난방 코일의 출구측과 상기 압축기의 입구측을 연결하는 압축 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 항습 어셈블리는, 상기 실내기 케이스에 내장되고, 가습용 물이 수용되는 물탱크와, 상기 물탱크에 잠기는 하단부와, 상기 물탱크로부터 상부측으로 돌출되어 노출되는 상단부를 가지며, 상기 가습용 물을 흡수하여 상단부까지 전체적으로 습윤상태(濕潤狀態)를 유지하는 흡습 패널과, 상기 물탱크에 탈착 고정되는 복수의 상기 흡습 패널들 각각의 가장자리를 따라 형성되어 상기 흡습 패널을 지지하는 패널지지 프레임을 포함하며, 상기 살균 어셈블리는 상기 물탱크 또는 상기 패널지지 프레임의 일측에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에너지 스토리지 어셈블리는, 상기 실내기 케이스가 설치된 건물의 옥상이나 벽면 또는 유리창에 설치된 솔라셀을 포함하는 태양광 발전부와, 상기 건물의 옥상이나 상기 건물의 주변부에 설치되는 풍력 블레이드와, 상기 풍력 블레이드와 연결되어 전력을 생산하는 풍력 터빈을 포함하는 풍력 발전부와, 상기 건물의 출입구나 상기 건물의 주변부 또는 지하의 주차장에 설치되어 답력(踏力)이나 차량의 주행에 따른 압력 또는 상기 차량의 하중에 따른 압력으로부터 전력을 생산하는 압전 발전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 살균 어셈블리는, 일정 주기로 일정 시간 동안 점등되어 UV 파장을 조사하는 제1 UV 램프와, 상기 항습 어셈블리의 물탱크에 탈착 가능하게 내장되고, 상기 제1 UV 램프를 수용하는 투명 또는 반투명 소재의 제1 방수 케이스와, 상기 물탱크로부터 돌출되어 상기 물탱크에 수용된 가습용 물을 흡수하는 흡습 패널을 지지하는 패널지지 프레임의 일측에 장착되고, 일정 주기로 일정 시간 동안 점등되어 UV 파장을 조사하는 제2 UV 램프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
우선, 본 발명은 실내기 케이스; EHP(Electric Heat Pump) 실외기; 실내기 케이스의 일측에 내장되고, 구동력을 전달받아 가동되며 급기포트가 구비된 급기팬; 실내기 케이스의 타측에 내장되고, 공조후 되돌아오는 리턴공기가 유입되는 환기포트와, 외부로부터의 공기(이하 외기)가 유입되는 외기포트를 구비하고, 리턴공기와 외기의 열교환이 이루어짐과 동시에, 열교환이 이루어진 공기(이하 열교환공기)중 외기로부터 혼입되는 이물질과 먼지를 여과하는 필터망을 포함하는 열교환필터 어셈블리; 실내기 케이스에 내장되어 급기팬과 열교환필터 어셈블리 사이에 배치되고 EHP 실외기의 압축기 토출측의 냉매를 통과시켜 온도를 높이는 재열기와, 실내기 케이스에 내장되어 재열기와 열교환필터 어셈블리 사이에 배치되고 재열기 토출측의 냉매로 열교환필터 어셈블리를 통과한 열교환공기를 통과시켜 냉방 또는 난방용 공기를 조성하는 냉난방 코일을 포함하는 항온 어셈블리; 실내기 케이스에 내장되어 급기팬과 재열기 사이에 배치되고, 냉난방 코일과 재열기를 통과한 열교환공기의 습도를 일정 정도로 유지시키는 항습 어셈블리; EHP 실외기와 전기적으로 연결되어 EHP 실외기 및 급기팬의 가동을 위한 전력의 일부 또는 전부를 생산하는 에너지 스토리지 어셈블리; 및 실내기 케이스에 내장되어 가습기의 가동에 필요한 물을 일정 시간마다 살균시키는 살균 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하여, EHP를 이용하여 항온항습 공조가 가능함은 물론, 가습기의 물을 살균하고 EHP의 전력 공급을 대체 에너지를 통해 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로써 유지 관리의 편의를 도모할 수 있게 될 것이다.
특히, 본 발명은 종래 항온항습기나 선행기술의 한계점으로 지적받아온 히트펌프의 구동에 필요한 에너지 공급의 일부 또는 전부를 태양광이나 풍력 또는 답력이나 하중 등의 압력에 따른 압전 등의 방식에 따른 대체에너지로 충당함으로써, 항온항습 공조에 필요한 에너지 비용의 대폭적인 절감을 구현하여 환경친화적인 공조 장치를 제공할 수 있게 될 것이다.
그리고, 본 발명에 따르면, 재열기의 입구측과 EHP 실외기의 압축기 토출측을 연결하는 재열 배관과, 냉난방 코일의 입구측과 재열 배관을 연결하는 제1 분지관과, 제1 분지관 상에 장착되는 제1 솔레노이드 밸브와, 제1 솔레노이드 밸브의 출구측과 냉난방 코일의 입구측 사이를 연결하는 제1 분지관과, 재열기의 토출측을 연결하는 제2 분지관과, 제2 분지관 상에 장착되는 제2 솔레노이드 밸브와, 냉난방 코일의 출구측과 압축기의 입구측을 연결하는 압축 배관을 더 구비함으로써, 일반적인 항온항습 공조의 수행이 원활하고 효율적으로 이루어질 수 있게 될 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 항습 어셈블리는, 실내기 케이스에 내장되고, 가습용 물이 수용되는 물탱크와, 물탱크에 잠기는 하단부와, 물탱크로부터 상부측으로 돌출되어 노출되는 상단부를 가지며, 가습용 물을 흡수하여 상단부까지 전체적으로 습윤상태(濕潤狀態)를 유지하는 흡습 패널과, 물탱크에 탈착 고정되는 복수의 흡습 패널들 각각의 가장자리를 따라 형성되어 흡습 패널을 지지하는 패널지지 프레임을 포함하며, 살균 어셈블리는 물탱크 또는 패널지지 프레임의 일측에 형성되도록 함으로써, 주기적인 가습용 물의 살균을 통한 공기중 감염원의 유입 자체를 미연에 차단하여 위생적인 공기질을 구현할 수 있다는 특장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 에너지 스토리지 어셈블리는, 실내기 케이스가 설치된 건물의 옥상이나 벽면 또는 유리창에 설치된 솔라셀을 포함하는 태양광 발전부와, 건물의 옥상이나 건물의 주변부에 설치되는 풍력 블레이드와, 풍력 블레이드와 연결되어 전력을 생산하는 풍력 터빈을 포함하는 풍력 발전부와, 건물의 출입구나 건물의 주변부 또는 지하의 주차장에 설치되어 답력(踏力)이나 차량의 주행에 따른 압력 또는 차량의 하중에 따른 압력으로부터 전력을 생산하는 압전 발전부를 포함함으로써, EHP의 구동에 따른 전력의 일부 또는 전부를 대체 에너지를 통하여 공급할 수 있으므로 환경친화적인 공조장치의 구현이 가능하게 될 것이다.
아울러, 본 발명에 따른 살균 어셈블리는, 일정 주기로 일정 시간 동안 점등되어 UV 파장을 조사하는 제1 UV 램프와, 항습 어셈블리의 물탱크에 탈착 가능하게 내장되고, 제1 UV 램프를 수용하는 투명 또는 반투명 소재의 제1 방수 케이스와, 물탱크로부터 돌출되어 물탱크에 수용된 가습용 물을 흡수하는 흡습 패널을 지지하는 패널지지 프레임의 일측에 장착되고, 일정 주기로 일정 시간 동안 점등되어 UV 파장을 조사하는 제2 UV 램프를 포함함으로써, 확실한 살균 효과를 도모하여 위생적인 공기질을 유지할 수 있다는 점에서 효과적이라 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열회수형 EHP 항온항습 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열회수형 EHP 항온항습 장치의 주요부인 에너지 스토리지 어셈블리중 압전 발전부의 전체적인 구성을 나타낸 개념도
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열회수형 EHP 항온항습 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이다.
또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열회수형 EHP 항온항습 장치의 주요부인 에너지 스토리지 어셈블리(700)중 압전 발전부(730)의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이다.
본 발명은 도시된 바와 같이 실내기 케이스(100)에 급기팬(300)과 열교환필터 어셈블리(400)와 항온 어셈블리(500)와 항습 어셈블리(600) 및 살균 어셈블리(800)가 구비되며 각 어셈블리의 가동에 필요한 냉매의 순환은 EHP 실외기(200)에 의하여 이루어지며, 이러한 EHP 실외기(200)의 전력 공급은 에너지 스토리지 어셈블리(200)에 의하여 이루어지는 것을 파악할 수 있다.
우선, 실내기 케이스(100)는 후술할 급기팬(300) 및 각 어셈블리(400, 500, 600, 700, 800)가 내장되는 공간과 면적을 제공하며 건축물의 내부에 설치되는 것이다.
EHP(Electric Heat Pump) 실외기(200)는 냉난방을 수행하기 위한 냉매를 압축하여 순환시키기 위한 것으로 건축물의 외부에 설치되는 것이다.
급기팬(300)은 실내기 케이스(100)의 일측에 내장되고, 구동력을 전달받아 가동되며 급기포트(310)가 구비된 것이다.
열교환필터 어셈블리(400)는 실내기 케이스(100)의 타측에 내장되고, 공조후 되돌아오는 리턴공기가 유입되는 환기포트(410)와, 외부로부터의 공기(이하 외기)가 유입되는 외기포트(420)를 구비하고, 리턴공기와 외기의 열교환이 이루어짐과 동시에, 열교환이 이루어진 공기(이하 열교환공기)중 외기로부터 혼입되는 이물질과 먼지를 여과하는 필터망(430)을 포함하는 것이다.
항온 어셈블리(500)는 실내기 케이스(100)에 내장되어 급기팬(300)과 열교환필터 어셈블리(400) 사이에 배치되고 EHP 실외기(200)의 압축기 토출측의 냉매를 통과시켜 온도를 높이는 재열기(510)와, 실내기 케이스(100)에 내장되어 재열기(510)와 열교환필터 어셈블리(400) 사이에 배치되고 재열기(510) 토출측의 냉매로 열교환필터 어셈블리(400)를 통과한 열교환공기를 통과시켜 냉방 또는 난방용 공기를 조성하는 냉난방 코일(520)을 포함하는 것이다.
항습 어셈블리(600)는 실내기 케이스(100)에 내장되어 급기팬(300)과 재열기(510) 사이에 배치되고, 냉난방 코일(520)과 재열기(510)를 통과한 열교환공기의 습도를 일정 정도로 유지시키는 것이다.
또한, 에너지 스토리지 어셈블리(700)는 EHP 실외기(200)와 전기적으로 연결되어 EHP 실외기(200) 및 급기팬(300)의 가동을 위한 전력의 일부 또는 전부를 생산하는 것이다.
아울러, 살균 어셈블리(800)는 실내기 케이스(100)에 내장되어 가습기의 가동에 필요한 물을 일정 시간마다 살균시키는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.
우선, 재열기(510)의 입구측과 EHP 실외기(200)의 압축기(이하 미도시) 토출측을 재열 배관(930)이 연결하게 된다.
그리고, 냉난방 코일(520)의 입구측과 재열 배관(930)을 제1 분지관(910)이 연결하게 된다.
그리고, 제1 분지관(910) 상에 제1 솔레노이드 밸브(911)가 장착된다.
그리고, 제1 솔레노이드 밸브(911)의 출구측과 냉난방 코일(520)의 입구측 사이를 연결하는 제1 분지관(910)과, 재열기(510)의 토출측을 연결하는 제2 분지관(920)을 더 구비할 수 있다.
또한, 이러한 제2 분지관(920) 상에는 제2 솔레노이드 밸브(922)가 장착된다.
아울러, 냉난방 코일(520)의 출구측과 압축기의 입구측을 압축 배관(940)으로 연결하게 된다.
한편, 항습 어셈블리(600)는, 실내기 케이스(100)에 내장되고, 가습용 물이 수용되는 물탱크(610)와, 흡습 패널(620) 및 패널지지 프레임(630)을 포함할 수 있다.
흡습 패널(620)은 물탱크(610)에 잠기는 하단부와, 물탱크(610)로부터 상부측으로 돌출되어 노출되는 상단부를 가지며, 가습용 물을 흡수하여 상단부까지 전체적으로 습윤상태(濕潤狀態)를 유지하게 된다.
패널지지 프레임(630)은 물탱크(610)에 탈착 고정되는 복수의 흡습 패널(620)들 각각의 가장자리를 따라 형성되어 흡습 패널(620)을 지지하게 된다.
살균 어셈블리(800)는 물탱크(610) 또는 패널지지 프레임(630)의 일측에 형성될 수 있다.
한편, 에너지 스토리지 어셈블리(700)는, 실내기 케이스(100)가 설치된 건물의 옥상이나 벽면 또는 유리창에 설치된 솔라셀을 포함하는 태양광 발전부(710)를 포함할 수 있다.
그리고, 에너지 스토리지 어셈블리(700)는, 건물의 옥상이나 건물의 주변부에 설치되는 풍력 블레이드(721)와, 풍력 블레이드(721)와 연결되어 전력을 생산하는 풍력 터빈(722)을 포함하는 풍력 발전부(720)를 포함할 수 있다.
또한, 에너지 스토리지 어셈블리(700)는, 건물의 출입구나 건물의 주변부 또는 지하의 주차장에 설치되어 답력(踏力)이나 차량의 주행에 따른 압력 또는 차량의 하중에 따른 압력으로부터 전력을 생산하는 압전 발전부(730)를 포함할 수도 있다.
이러한 압전 발전부(730)는, 도 2를 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 천연고무, 합성 고무 또는 폴리머를 포함하는 탄성 소재의 기판(731s)을 포함할 수 있다.
그리고, 압전 발전부(730)는, 기판(731s)의 양면에 장착되는 것으로, PZT, BaTiO3, PZT, BaTiO3, ZnO, CdS, AlN 중 어느 하나 또는 하나 이상의 조합으로 이루어져 가요성을 지닌 압전 물질(731p)을 포함할 수 있다.
그리고, 압전 발전부(730)는, 기판(731s)의 양면과 압전 물질(731p) 사이에 각각 장착되어 가요성을 지닌 제1 전극(731a)을 포함할 수 있다.
또한, 압전 발전부(730)는, 기판(731s)의 양면에 장착된 압전 물질(731p)에 장착되어 가요성을 지닌 제2 전극(731b)을 포함할 수 있다.
따라서, 기판(731s)의 양면으로부터 각각 순차적으로 장착된 제1 전극(731a)과 압전 물질(731p) 및 제2 전극(731b)에 의하여 단위 소자(731)를 형성하고, 단위 소자(731)는 지면(G)과 직교되게 복수로 배치되어 단위 소자(731)의 상단부 가장자리로부터 압력(투명한 화살표 방향 참조)이 가해지는 것을 알 수 있다.
한편, 압전 발전부(730)는, 지면(G)에 매립되는 압전 케이싱(732)과, 압전 케이싱(732)의 바닥면에 대하여 직교되게 복수로 배치되는 평판 형상의 단위 소자(731)들 각각의 상부측 및 하부측을 관통하는 소자 지지봉(733)을 더 구비할 수 있다.
그리고, 압전 발전부(730)는, 소자 지지봉(733) 각각의 양단부를 안내하도록 압전 케이싱(732)의 양쪽 내측면에 상하 방향으로 형성되는 지지봉 안내홈(734)을 더 구비할 수 있다.
그리고, 압전 발전부(730)는, 복수의 단위 소자(731)들 각각의 상단부 가장자리와 마주보는 하면과, 보행자 또는 차량에 의한 압력을 수용하는 상면을 가지며, 압전 케이싱(732)의 개방된 상면을 덮는 압전 커버(735)를 더 구비할 수 있다.
그리고, 압전 발전부(730)는, 압전 커버(735)의 하면으로부터 돌출 형성되어 압전 케이싱(732)에 삽입되고, 압전 커버(735)의 승강을 안내하는 복수의 안내편(736)을 더 구비할 수 있다.
그리고, 압전 발전부(730)는, 압전 케이싱(732)에 내장되어 압전 케이싱(732)의 양쪽 내측면과 복수의 단위 소자(731)들 사이에서 배치되며, 양단부가 각각 압전 커버(735)와 압전 케이싱(732)의 바닥면에 접촉되고 압전 커버(735)를 압전 케이싱(732)의 상면으로부터 멀어지는 방향으로 탄성 지지하는 스프링(737)을 더 구비할 수도 있다.
또한, 압전 발전부(730)는, 복수의 안내편(736) 각각의 하단부로부터 연장되는 걸림편(736a)을 더 구비할 수 있다
아울러, 압전 발전부(730)는, 압전 케이싱(732)의 상면 가장자리를 따라 연장되어 걸림편(736a)의 이탈을 방지하는 걸림턱(732s)을 더 구비할 수도 있음은 물론이다.
한편, 살균 어셈블리(800)는, 다시 도 1을 참조하여 살펴보면, 일정 주기로 일정 시간 동안 점등되어 UV 파장을 조사하는 제1 UV 램프(810)와, 항습 어셈블리(600)의 물탱크(610)에 탈착 가능하게 내장되고, 제1 UV 램프(810)를 수용하는 투명 또는 반투명 소재의 제1 방수 케이스(이하 미도시)를 포함할 수 있다.
그리고, 살균 어셈블리(800)는, 물탱크(610)로부터 돌출되어 물탱크(610)에 수용된 가습용 물을 흡수하는 흡습 패널(620)을 지지하는 패널지지 프레임(630)의 일측에 장착되고, 일정 주기로 일정 시간 동안 점등되어 UV 파장을 조사하는 제2 UV 램프(820)를 포함할 수도 있다.
한편, 실내기 케이스(100)에는, 제2 UV 램프(820)를 지지하는 상부 바(831)를 포함하는 램프지지 프레임(830)이 내장될 수 있다.
또한, 상부 바(831)의 양단부로부터 연장되어 실내기 케이스(100)의 바닥면까지 연장된 측면 바(832)를 따라 장착되어 흡습 패널(620)측으로 UV 파장을 조사하는 복수의 측면 UV 램프(840)를 더 구비함으로써, 살균 효율을 더욱 높일 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐열회수형 EHP 항온항습 장치의 작용 및 효과에 대하여 다음과 같이 살펴보고자 한다.
우선, 본 발명은 실내기 케이스(100); EHP(Electric Heat Pump) 실외기(200); 실내기 케이스(100)의 일측에 내장되고, 구동력을 전달받아 가동되며 급기포트(310)가 구비된 급기팬(300); 실내기 케이스(100)의 타측에 내장되고, 공조후 되돌아오는 리턴공기가 유입되는 환기포트(410)와, 외부로부터의 공기(이하 외기)가 유입되는 외기포트(420)를 구비하고, 리턴공기와 외기의 열교환이 이루어짐과 동시에, 열교환이 이루어진 공기(이하 열교환공기)중 외기로부터 혼입되는 이물질과 먼지를 여과하는 필터망(430)을 포함하는 열교환필터 어셈블리(400); 실내기 케이스(100)에 내장되어 급기팬(300)과 열교환필터 어셈블리(400) 사이에 배치되고 EHP 실외기(200)의 압축기 토출측의 냉매를 통과시켜 온도를 높이는 재열기(510)와, 실내기 케이스(100)에 내장되어 재열기(510)와 열교환필터 어셈블리(400) 사이에 배치되고 재열기(510) 토출측의 냉매로 열교환필터 어셈블리(400)를 통과한 열교환공기를 통과시켜 냉방 또는 난방용 공기를 조성하는 냉난방 코일(520)을 포함하는 항온 어셈블리(500); 실내기 케이스(100)에 내장되어 급기팬(300)과 재열기(510) 사이에 배치되고, 냉난방 코일(520)과 재열기(510)를 통과한 열교환공기의 습도를 일정 정도로 유지시키는 항습 어셈블리(600); EHP 실외기(200)와 전기적으로 연결되어 EHP 실외기(200) 및 급기팬(300)의 가동을 위한 전력의 일부 또는 전부를 생산하는 에너지 스토리지 어셈블리(700); 및 실내기 케이스(100)에 내장되어 가습기의 가동에 필요한 물을 일정 시간마다 살균시키는 살균 어셈블리(800)를 포함하는 것을 특징으로 하여, EHP를 이용하여 항온항습 공조가 가능함은 물론, 가습기의 물을 살균하고 EHP의 전력 공급을 대체 에너지를 통해 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로써 유지 관리의 편의를 도모할 수 있게 될 것이다.
특히, 본 발명은 종래 항온항습기나 선행기술의 한계점으로 지적받아온 히트펌프의 구동에 필요한 에너지 공급의 일부 또는 전부를 태양광이나 풍력 또는 답력이나 하중 등의 압력에 따른 압전 등의 방식에 따른 대체에너지로 충당함으로써, 항온항습 공조에 필요한 에너지 비용의 대폭적인 절감을 구현하여 환경친화적인 공조 장치를 제공할 수 있게 될 것이다.
그리고, 본 발명에 따르면, 재열기(510)의 입구측과 EHP 실외기(200)의 압축기(이하 미도시) 토출측을 연결하는 재열 배관(930)과, 냉난방 코일(520)의 입구측과 재열 배관(930)을 연결하는 제1 분지관(910)과, 제1 분지관(910) 상에 장착되는 제1 솔레노이드 밸브(911)와,
제1 솔레노이드 밸브(911)의 출구측과 냉난방 코일(520)의 입구측 사이를 연결하는 제1 분지관(910)과, 재열기(510)의 토출측을 연결하는 제2 분지관(920)과, 제2 분지관(920) 상에 장착되는 제2 솔레노이드 밸브(922)와, 냉난방 코일(520)의 출구측과 압축기의 입구측을 연결하는 압축 배관(940)을 더 구비함으로써, 일반적인 항온항습 공조의 수행이 원활하고 효율적으로 이루어질 수 있게 될 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 항습 어셈블리(600)는, 실내기 케이스(100)에 내장되고, 가습용 물이 수용되는 물탱크(610)와, 물탱크(610)에 잠기는 하단부와, 물탱크(610)로부터 상부측으로 돌출되어 노출되는 상단부를 가지며, 가습용 물을 흡수하여 상단부까지 전체적으로 습윤상태(濕潤狀態)를 유지하는 흡습 패널(620)과, 물탱크(610)에 탈착 고정되는 복수의 흡습 패널(620)들 각각의 가장자리를 따라 형성되어 흡습 패널(620)을 지지하는 패널지지 프레임(630)을 포함하며, 살균 어셈블리(800)는 물탱크(610) 또는 패널지지 프레임(630)의 일측에 형성되도록 함으로써, 주기적인 가습용 물의 살균을 통한 공기중 감염원의 유입 자체를 미연에 차단하여 위생적인 공기질을 구현할 수 있다는 특장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 에너지 스토리지 어셈블리(700)는, 실내기 케이스(100)가 설치된 건물의 옥상이나 벽면 또는 유리창에 설치된 솔라셀을 포함하는 태양광 발전부(710)와, 건물의 옥상이나 건물의 주변부에 설치되는 풍력 블레이드(721)와, 풍력 블레이드(721)와 연결되어 전력을 생산하는 풍력 터빈(722)을 포함하는 풍력 발전부(720)와, 건물의 출입구나 건물의 주변부 또는 지하의 주차장에 설치되어 답력(踏力)이나 차량의 주행에 따른 압력 또는 차량의 하중에 따른 압력으로부터 전력을 생산하는 압전 발전부(730)를 포함함으로써, EHP의 구동에 따른 전력의 일부 또는 전부를 대체 에너지를 통하여 공급할 수 있으므로 환경친화적인 공조장치의 구현이 가능하게 될 것이다.
아울러, 본 발명에 따른 살균 어셈블리(800)는, 일정 주기로 일정 시간 동안 점등되어 UV 파장을 조사하는 제1 UV 램프(810)와, 항습 어셈블리(600)의 물탱크(610)에 탈착 가능하게 내장되고, 제1 UV 램프(810)를 수용하는 투명 또는 반투명 소재의 제1 방수 케이스(이하 미도시)와, 물탱크(610)로부터 돌출되어 물탱크(610)에 수용된 가습용 물을 흡수하는 흡습 패널(620)을 지지하는 패널지지 프레임(630)의 일측에 장착되고, 일정 주기로 일정 시간 동안 점등되어 UV 파장을 조사하는 제2 UV 램프(820)를 포함함으로써, 확실한 살균 효과를 도모하여 위생적인 공기질을 유지할 수 있다는 점에서 효과적이라 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 EHP를 이용하여 항온항습 공조가 가능함은 물론, 가습기의 물을 살균하고 EHP의 전력 공급을 대체 에너지를 통해 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로써 유지 관리의 편의를 도모할 수 있도록 하는 폐열회수형 EHP 항온항습 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
100...실내기 케이스
200...EHP 실외기
300...급기팬
310...급기포트
400...열교환필터 어셈블리
410...환기포트
420...외기포트
430...필터망
500...항온 어셈블리
510...재열기
520...냉난방 코일
600...항습 어셈블리
610...물탱크
620...흡습 패널
630...패널지지 프레임
700...에너지 스토리지 어셈블리
710...태양광 발전부
720...풍력 발전부
721...풍력 블레이드
722...풍력 터빈
730...압전 발전부
731...단위 소자
731a...제1 전극
731b...제2 전극
731p...압전 물질
731s...기판
732...압전 케이싱
732s...걸림턱
733...소자 지지봉
734...지지봉 안내홈
735...압전 커버
736...안내편
736a...걸림편
737...스프링
738...스프링지지 로드
739...스프링지지 실린더
800...살균 어셈블리
810...제1 UV 램프
820...제2 UV 램프
830...램프지지 프레임
831...상부 바
832...측면 바
840...측면 UV 램프
910...제1 분지관
911...제1 솔레노이드 밸브
920...제2 분지관
922...제2 솔레노이드 밸브
930...재열 배관
940...압축 배관
G...지면

Claims (5)

  1. 실내기 케이스;
    EHP(Electric Heat Pump) 실외기;
    상기 실내기 케이스의 일측에 내장되고, 구동력을 전달받아 가동되며 급기포트가 구비된 급기팬;
    상기 실내기 케이스의 타측에 내장되고, 공조후 되돌아오는 리턴공기가 유입되는 환기포트와, 외부로부터의 공기(이하 외기)가 유입되는 외기포트를 구비하고, 상기 리턴공기와 상기 외기의 열교환이 이루어짐과 동시에, 열교환이 이루어진 공기(이하 열교환공기)중 상기 외기로부터 혼입되는 이물질과 먼지를 여과하는 필터망을 포함하는 열교환필터 어셈블리;
    상기 실내기 케이스에 내장되어 상기 급기팬과 상기 열교환필터 어셈블리 사이에 배치되고 상기 EHP 실외기의 압축기 토출측의 냉매를 통과시켜 온도를 높이는 재열기와, 상기 실내기 케이스에 내장되어 상기 재열기와 상기 열교환필터 어셈블리 사이에 배치되고 상기 재열기 토출측의 냉매로 상기 열교환필터 어셈블리를 통과한 상기 열교환공기를 통과시켜 냉방 또는 난방용 공기를 조성하는 냉난방 코일을 포함하는 항온 어셈블리;
    상기 실내기 케이스에 내장되어 상기 급기팬과 상기 재열기 사이에 배치되고, 상기 냉난방 코일과 상기 재열기를 통과한 상기 열교환공기의 습도를 일정 정도로 유지시키는 항습 어셈블리;
    상기 EHP 실외기와 전기적으로 연결되어 상기 EHP 실외기 및 상기 급기팬의 가동을 위한 전력의 일부 또는 전부를 생산하는 에너지 스토리지 어셈블리; 및
    상기 실내기 케이스에 내장되어 가습기의 가동에 필요한 물을 일정 시간마다 살균시키는 살균 어셈블리를 포함하며,
    상기 에너지 스토리지 어셈블리는,
    상기 실내기 케이스가 설치된 건물의 옥상이나 벽면 또는 유리창에 설치된 솔라셀을 포함하는 태양광 발전부와,
    상기 건물의 옥상이나 상기 건물의 주변부에 설치되는 풍력 블레이드와, 상기 풍력 블레이드와 연결되어 전력을 생산하는 풍력 터빈을 포함하는 풍력 발전부와,
    상기 건물의 출입구나 상기 건물의 주변부 또는 지하의 주차장에 설치되어 답력(踏力)이나 차량의 주행에 따른 압력 또는 상기 차량의 하중에 따른 압력으로부터 전력을 생산하는 압전 발전부를 포함하고,
    상기 압전 발전부는,
    천연고무, 합성 고무 또는 폴리머를 포함하는 탄성 소재의 기판과,
    상기 기판의 양면에 장착되는 것으로, PZT, BaTiO3, PZT, BaTiO3, ZnO, CdS, AlN 중 어느 하나 또는 하나 이상의 조합으로 이루어져 가요성을 지닌 압전 물질과,
    상기 기판의 양면과 상기 압전 물질 사이에 각각 장착되어 가요성을 지닌 제1 전극과,
    상기 기판의 양면에 장착된 상기 압전 물질에 장착되어 가요성을 지닌 제2 전극과,
    지면에 매립되는 압전 케이싱과,
    상기 압전 케이싱의 바닥면에 대하여 직교되게 복수로 배치되는 평판 형상의 단위 소자들 각각의 상부측 및 하부측을 관통하는 소자 지지봉과,
    상기 소자 지지봉 각각의 양단부를 안내하도록 상기 압전 케이싱의 양쪽 내측면에 상하 방향으로 형성되는 지지봉 안내홈과,
    복수의 상기 단위 소자들 각각의 상단부 가장자리와 마주보는 하면과, 보행자 또는 차량에 의한 상기 압력을 수용하는 상면을 가지며, 상기 압전 케이싱의 개방된 상면을 덮는 압전 커버와,
    상기 압전 커버의 하면으로부터 돌출 형성되어 상기 압전 케이싱에 삽입되고, 상기 압전 커버의 승강을 안내하는 복수의 안내편과,
    상기 압전 케이싱에 내장되어 상기 압전 케이싱의 양쪽 내측면과 복수의 상기 단위 소자들 사이에서 배치되며, 양단부가 각각 상기 압전 커버와 상기 압전 케이싱의 바닥면에 접촉되고 상기 압전 커버를 상기 압전 케이싱의 상면으로부터 멀어지는 방향으로 탄성 지지하는 스프링과,
    상기 복수의 안내편 각각의 하단부로부터 연장되는 걸림편과,
    상기 압전 케이싱의 상면 가장자리를 따라 연장되어 상기 걸림편의 이탈을 방지하는 걸림턱을 포함하며,
    상기 기판의 양면으로부터 각각 순차적으로 장착된 상기 제1 전극과 상기 압전 물질 및 상기 제2 전극에 의하여 단위 소자를 형성하고,
    상기 단위 소자는 지면과 직교되게 복수로 배치되어 상기 단위 소자의 상단부 가장자리로부터 상기 압력이 가해지는 것을 특징으로 하는 폐열회수형 EHP 항온항습 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 재열기의 입구측과 상기 EHP 실외기의 압축기 토출측을 연결하는 재열 배관과,
    상기 냉난방 코일의 입구측과 상기 재열 배관을 연결하는 제1 분지관과,
    상기 제1 분지관 상에 장착되는 제1 솔레노이드 밸브와,
    상기 제1 솔레노이드 밸브의 출구측과 상기 냉난방 코일의 입구측 사이를 연결하는 상기 제1 분지관과, 상기 재열기의 토출측을 연결하는 제2 분지관과,
    상기 제2 분지관 상에 장착되는 제2 솔레노이드 밸브와,
    상기 냉난방 코일의 출구측과 상기 압축기의 입구측을 연결하는 압축 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열회수형 EHP 항온항습 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 항습 어셈블리는,
    상기 실내기 케이스에 내장되고, 가습용 물이 수용되는 물탱크와,
    상기 물탱크에 잠기는 하단부와, 상기 물탱크로부터 상부측으로 돌출되어 노출되는 상단부를 가지며, 상기 가습용 물을 흡수하여 상단부까지 전체적으로 습윤상태(濕潤狀態)를 유지하는 흡습 패널과,
    상기 물탱크에 탈착 고정되는 복수의 상기 흡습 패널들 각각의 가장자리를 따라 형성되어 상기 흡습 패널을 지지하는 패널지지 프레임을 포함하며,
    상기 살균 어셈블리는 상기 물탱크 또는 상기 패널지지 프레임의 일측에 형성되는 것을 특징으로 하는 폐열회수형 EHP 항온항습 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 살균 어셈블리는,
    일정 주기로 일정 시간 동안 점등되어 UV 파장을 조사하는 제1 UV 램프와,
    상기 항습 어셈블리의 물탱크에 탈착 가능하게 내장되고, 상기 제1 UV 램프를 수용하는 투명 또는 반투명 소재의 제1 방수 케이스와,
    상기 물탱크로부터 돌출되어 상기 물탱크에 수용된 가습용 물을 흡수하는 흡습 패널을 지지하는 패널지지 프레임의 일측에 장착되고, 일정 주기로 일정 시간 동안 점등되어 UV 파장을 조사하는 제2 UV 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열회수형 EHP 항온항습 장치.
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