KR20160114435A

KR20160114435A - 덕트 수가습 장치

Info

Publication number: KR20160114435A
Application number: KR1020150040937A
Authority: KR
Inventors: 최영기; 최영진; 전수범; 김희재; 신용한; 왕영훈; 이윤수
Original assignee: 주식회사 원방테크
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2016-10-05

Abstract

본 발명은 덕트 수가습 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 덕트 수가습 시스템은, 공조기의 토출구와 덕트 사이에 고정되는 몸체 프레임, 상기 몸체 프레임에 다수 배치되어 분무수와 압축공기를 혼합한 후 미세 분무하는 수분무 가습 장치 및 상기 수분무 가습 장치를 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 수분무 가습 장치는 상기 몸체 프레임의 관통된 내부에 설치되며, 내부에 분무수 헤더와 압축공기 헤더가 각각 길이 방향으로 형성되는 매니폴드, 상기 분무수 헤더 및 상기 압축공기 헤더와 연결되도록 상기 매니폴드 상에 다수 배치되어 분무수와 압축공기를 분사시키는 노즐, 상기 매니폴드의 노즐을 개폐하는 솔레노이드 밸브; 및 상기 매니폴드의 일측 끝단인 몸체 프레임(110)의 외부에 설치되어 상기 노즐로 분무수를 공급하도록 상기 분무수 헤더와 연결되는 분무수 탱크를 포함한다.
본 발명에 의하면, 공조기의 토출구와 덕트 사이에 설치되어 수분무 가습 장치에 의해 덕트 내부를 가습하게 하므로 미반응 휘발성 유기화합물 대한 후속 처리가 가능하면서 탈착시 효율을 향상시키며, 거리별 응축 평가가 가능한 효과가 있다.

Description

덕트 수가습 장치 {DUCT MOISTURIZING APPARATUS}

본 발명은 덕트 수가습 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공조기의 토출구와 덕트 사이에 연결되어 직접 분무 방식을 통해 이류체를 수가습시켜 덕트 내부를 가습하는 덕트 수가습 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 독립된 복수개의 공조공간이 밀집되어 있는 경우 냉방기와 난방기와 같은 공조기를 복수개의 공조공간에 덕트로 연결하여 공조공기를 일체로 공급할 수 있는 덕트분기식 공기조화기가 사용되고 있다.

이러한 덕트분기식 공기조화기와 관련된 기술이 특허등록 제0520702호에 제안된 바 있다.

이하에서 종래기술로서 특허등록 제0520702호에 개시된 덕트분기식 공기조화기를 간략히 설명한다.

도 1은 특허등록 제0520702호(이하 '종래기술'이라 함)에서 덕트분기식 공기조화기를 나타낸 구성도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 종래기술의 덕트분기식 공기조화기는 공조기(1,2)와, 상기 실내기(1)로부터 독립된 복수개의 공조공간(S)으로 공조공기를 공급하는 공급덕트(10) 및, 상기 각각의 공조공간(S)의 내부공기를 공조기(1,2)로 유입시키는 리턴덕트(20), 상기 공조기(1,2)를 작동시키는 제어부를 포함하는 덕트분기식 공기조화기에 있어서, 상기 각 공조공간(S)의 내부공기를 외부로 배출시키는 배기기구(31,32)와; 상기 공조기(1,2)로 외부공기를 공급하도록 상기 리턴덕트(20)에 연결된 급기기구(33,34)와; 상기 리턴덕트(20)와 급기기구(33,34)를 통해 상기 공조기(1,2)로 혼합되어 유입되는 공기의 온도를 측정하여 그 정보신호를 상기 제어부로 송출하기 위한 흡입온도센서(40);를 포함한다.

그러나 종래기술에 의한 덕트분기식 공기조화기는 겨울철에 스팀과 가습을 구현할 때 각각의 공정마다 에너지를 소비하여야 하며, 특히 겨울철 쿨링이 요구되는 경우 에너지가 낭비되는 문제점이 발생한다.

KR 0520702 B1

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공조기의 토출구와 덕트 사이에 설치되어 수분무 가습 장치에 의해 덕트 내부를 가습하여 쿨링 및 가습을 동시에 구현하여 에너지 절감이 가능한 덕트 수가습 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 덕트 수가습 시스템은, 공조기의 토출구와 덕트 사이에 고정되는 몸체 프레임; 상기 몸체 프레임에 배치되어 분무수와 압축공기를 혼합한 후 미세 분무하는 수분무 가습 장치; 및 상기 수분무 가습 장치를 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 수분무 가습 장치는, 상기 몸체 프레임의 관통된 내부에 설치되며, 내부에 분무수 헤더와 압축공기 헤더가 각각 길이 방향으로 형성되는 매니폴드; 상기 분무수 헤더 및 상기 압축공기 헤더와 연결되도록 상기 매니폴드 상에 배치되어 분무수와 압축공기를 분사시키는 노즐; 상기 매니폴드의 노즐을 개폐하는 솔레노이드 밸브; 및 상기 매니폴드의 일측 끝단인 몸체 프레임(110)의 외부에 설치되어 상기 노즐로 분무수를 공급하도록 상기 분무수 헤더와 연결되는 분무수 탱크를 포함한다.

또한, 본 발명에서의 상기 노즐은 연결바에 의해 연결될 수 있다.

또한, 본 발명에서의 상기 분무수 탱크는, 상단이 개구된 내부에 분무수가 저장되어 상기 매니폴드에 분무수를 공급하도록 연결되는 탱크 몸체; 상기 탱크 몸체의 개구된 상단을 밀폐시키며, 분무수 공급관이 연결되는 몸체커버; 상기 커버의 천장면에 회전 가능하게 설치되어 분무수 수위에 따라 승강하는 부레; 및 상기 커버의 천장면에 설치되어 상기 부레가 상승하면 상기 분무수 공급관과 연결되는 구멍을 차단시켜 분무수 공급을 중지하고, 상기 부레가 하강하면 상기 분무수 공급관과 연결되는 구멍을 개방시켜 분무수를 공급하게 하는 밀봉부재를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 공조기의 토출구와 덕트 사이에 설치되어 수분무 가습 장치에 의해 덕트 내부를 가습하여 쿨링 및 가습을 동시에 구현하여 에너지 절감이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 다수의 노즐을 연결바에 의해 지지되게 하여 운반 시 노즐을 잡는 과정에서 발생되는 파손 문제를 해결할 수 있으면서, 나선 체결된 노즐의 회전을 방지하여 누수발생도 방지 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 덕트분기식 공기조화기를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 수가습 장치가 공조기의 토출구와 덕트 사이에 설치되는 것을 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 수가습 장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 수가습 장치에서 수분무 가습 장치의 분무수 탱크를 도시한 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 수가습 장치에서 수분무 가습 장치의 노즐을 도시한 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 수가습 장치에서 솔레노이드 밸브의 작동 전후 상태를 도시한 개략도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 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 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 일실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 일실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 수가습 장치가 공조기의 토출구와 덕트 사이에 설치되는 상태가 분해사시도로 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 수가습 장치가 사시도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 수가습 장치에서 수분무 가습 장치의 분무수 탱크가 측단면도로 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 수가습 장치에서 수분무 가습 장치의 노즐이 측단면도로 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 수가습 장치에서 솔레노이드 밸브의 작동 전후 상태가 개략도로 도시되어 있다.

이들 도면에 의하면, 본 발명의 덕트 수가습 장치(100)는 몸체 프레임(110), 수분무 가습 장치(120), 라이트(Light: 130) 및 콘트롤러를 포함하며, 공조기의 토출구(12)와 상기 토출구를 연결하는 덕트(14) 사이에 설치되어 수분무 가습 장치(120)에 의해 덕트 내 가습을 위한 데이터를 제공하게 된다.

상기 몸체 프레임(110)의 상면에는 견시창(112)이 설치되며, 상기 견시창(112)의 상부에 라이트(130)가 설치된다. 더욱이, 상기 견시창(112)의 상부에는 외부의 감시 조명(도면에 미도시)이 설치되어 수분이 덕트 표면에 묻는 것을 감시할 수 있다.

수분무 가습 장치(120)는 몸체 프레임(110)에 배치되어 분무수를 압축공기에 의해 미세분무하는 기능을 하며, 매니폴드(121), 분무수 연결관(122a), 압축공기 연결관(122b), 노즐(123), 분무수 탱크(124) 및 솔레노이드 밸브(125)를 포함한다. 이때, 상기 분무수는 본 발명의 덕트 수가습 장치(100)가 클린룸에 적용되는 경우 초순수일 수 있다.

매니폴드(Manifold: 121)는 알루미늄 재질 등 금속 재질을 이용하여 수평 방향으로 압출 또는 사출 형성되며, 양단을 마감 캡(End cover)으로 씌운다. 이때, 상기 매니폴드(121)는 내부에 분무수와 압축공기가 분리 공급하도록 분무수 헤더(121a)와 압축공기 헤더(121b)가 각각 분리 형성된다.

이때, 상기 매니폴드(121)는 내부에 형성된 분무수 헤더(121a)와 압축공기 헤더(121b)의 양단 또는 일단을 플러그로 마감 처리할 수 있다.

그리고 상기 마감 캡에는 도면에는 도시하지 않았지만 분무수 헤더(121a)와 연통되도록 분무수 탱크(124)와 연결되는 분무수 공급관과, 압축공기 헤더(121b)와 연통되도록 압축공기 발생부(도면에 미도시)와 연결되는 압축공기 공급관(150)이 각각 관통한다.

한편, 상기 분무수 헤더(121a)와 상기 압축공기 헤더(121b)에서 헤더(header)라 함은 다수의 분기관을 나누거나 모으기 위하여 확대한 부분, 다수의 분기관을 접촉하는 구조체를 말한다.

그리고 상기 매니폴드(121)가 안착 및 지지될 수 있도록 몸체 프레임(110)의 길이 방향인 양 내측벽에 수평 방향의 안착구(110a)가 고정 설치된다.

분무수 연결관(122a)은 설정 간격마다 천공한 매니폴드(121)의 상면에 직립된 상태로 각각 체결되어 분무수 탱크(124)에서 분무수가 상기 노즐(123)로 공급되도록 분무수 헤더(121a)와 연결된다.

압축공기 연결관(122b)은 설정 간격마다 천공한 매니폴드(121)의 상면에 직립된 상태로 각각 체결되어 노즐(123)을 지지하면서 압축공기 공급관(150)을 통해 압축공기가 상기 노즐(123)로 공급되도록 압축공기 헤더와 연결된다.

이렇게, 상기 분무수 연결관(122a)과 상기 압축공기 연결관(122b)은 매니폴드(121)의 상면에 나선홀을 천공한 후 각각의 나선홀에 체결되는 구조로 구비되므로, 상기 매니폴드(121)의 상면이나 측면에 종래기술과 같이 노즐브라켓 고정홈을 형성할 필요가 없게 된다. 이는 상기 매니폴드(121)의 상면이나 측면이 편평하게 구비되므로 기류에 미치는 영향을 방지할 수 있다.

노즐(123)은 압축공기 연결관(122b)의 상단에 설치되어 분무수와 압축공기를 동시 분사시킨다. 이때, 상기 노즐(123)은 이류체를 공급하는 사이폰 방식의 노즐로, 분무수와 압축공기를 각각 외부에서 혼합하여, 압축공기의 힘으로 액체를 분무하여 미세 분무를 구현하게 된다. 여기서, 상기 노즐(123)은 회전 가능하게 설치되어 설치 위치별 분무 각도 및 분무 정도를 조절할 수 있다.

이때, 본 실시예에서는 분무수와 압축공기를 외부 혼합하여 공급하는 것으로 예시하였으나, 이에 에 한정하지 않고 내부 혼합 등도 가능하다.

한편, 상기 노즐(123)은 연결바(b)에 의해 일률적으로 연결되어 운반시 상기 연결바(b)를 잡고 이동하므로 기존 방식에서와 같이 운반 시 노즐을 잡는 과정에서 발생되는 파손 문제를 해결할 수 있다.

몸체 프레임(110)의 상부에는 날개장착 돌출부(140)을 형성하여, 노즐(123)에서 뿜어져 나오는 분무수가 몸체 프레임(110) 상면에 형성된 견시창(112)등을 포함하는 상면부에 응집되고, 결로 현상이 발생하여 물방물이 맺히는 현상을 방지할 수 있도록, 분무수 분산날개들(141a, 141b, 141c, 142a)을 형성할 수 있다.

이러한 분무수 분산날개들(141a, 141b, 141c, 142a)은 매니폴드(121) 상부에서 노즐(123)이 형성된 위치에 대응되는 위치의 날개장착 돌출부(140) 위치에 각각 형성하여, 결로 현상 및 물방울 맺힘 방지 효과를 극대화 할 수 있다.

분무수 탱크(124)는 노즐(123)로 분무수를 공급하도록 매니폴드(121)의 일측 끝단인 몸체 프레임(110)의 외부에 설치되며, 상기 노즐(123)에 분무수 헤더(121a)와 연결되는 분무수 공급관이 구비된다. 이때, 분무수 탱크(124)는 탱크 몸체(124a), 연결커버(124b), 부레(124c) 및 밀봉부재(124d)를 포함하여 구성된다.

탱크 몸체(124a)는 상단이 개구된 내부에 분무수가 저장되고 하단에 매니폴드(121)의 분무수 헤더(121a)와 연결되어 분무수를 배수하도록 연결구멍이 형성된다.

연결커버(124b)는 탱크 몸체(124a)의 개구된 상단을 밀폐시키며, 분무수 공급관과 연결된다.

부레(124c)는 연결커버(124b)에 설치된 밀봉부재(124d)에 회전 가능하게 구비되어 탱크 몸체(124a) 내부의 분무수 수위에 따라 회전되면서 상기 밀봉부재(124d)를 승강시킨다.

밀봉부재(124d)는 탱크 몸체(124a) 내부의 분무수 수위가 낮으면 하강하여 분무수 공급관과 연결되는 구멍을 개방하고 있다가, 상기 분무수 수위가 설정 높이에 도달하면 상승하면서 상기 분무수 공급관과 연결되는 구멍을 차단시켜 분무수 공급을 중지하게 된다.

솔레노이드 밸브(Solenoid valve: 125)는 압축공기 공급관(150)에 설치되어 전원 인가시 전자석의 원리를 이용하여 상기 압축공기 공급관(150)을 개폐 즉, 노즐(123)의 개폐를 제어한다.

이때, 상기 솔레노이드 밸브(125)는 상기 유닛과 공급관 사이에 설치된다.

한편, 상기 솔레노이드 밸브(125)는 코일(125a), 고정철심(125b), 스프링(125c), 플런저(Plunger: 125d) 및 연결구(125e)를 포함한다.

코일(125a)은 전원선이 연결되어 인가 전원에 의해 전자석화되고, 고정철심(125b)은 금속재로 형성되어 코일(125a)의 내부에 고정된다.

스프링(125c)은 단부가 막혀있는 고정철심(125b)의 홀 내부에 일단이 위치되고 타단은 단부가 막혀있는 플런저(125d)의 홀 내에 위치된다.

이때, 상기 스프링(125c)은 후술할 플런저(125d)를 항시 연결구(125e) 방향으로 복원력이 제공되도록 하여 복원력을 통해 상기 연결구(125e)의 유동 통로를 항시 밀폐하도록 한다.

플런저(125d)는 금속재로 형성되어, 스프링(125c)의 복원력에 의해 연결구(125e)의 유동 통로를 밀폐한 상태에서 코일(125a)에 전원이 인가되어 전자석 원리에 의해 상기 연결구(125e)의 유동 통로를 개방시킨다.

연결구(125e)는 고정철심(125b)과 나선 체결되며 내부에 입구와 출구가 형성된 상태에서 플런저(125d)의 이동 방향에 따라 입구 및 출구를 개방 또는 폐쇄하게 된다.

압축공기 발생부는 도면에는 도시하지 않았지만, 노즐(123)에 압축 공기를 공급하도록 압축공기 공급관(150)의 끝단이 상기 노즐(123)에 연결된다.

콘트롤러는 몸체 프레임(110)의 견시창(112) 상부에 설치되어 공조기(10)의 토출구(12) 또는 덕트(14) 내에 설치된 온도 센서(도면에 미도시)의 온도 감지 및 가습량 감지 센서(도면에 미도시)의 가습량 감지를 통해 솔레노이드 밸브(125)의 작동을 제어하여 전체적인 수분무 가습 장치(120)의 제어가 가능하다.

그러므로 본 발명의 일실시예에 따른 덕트 수가습 장치(100)는 공조기(10)의 토출구(12)와 덕트(14) 사이에 설치되어 수분무 가습 장치(120)에 의해 덕트(14) 내 가습이 요구되는 경우 작동하게 된다.

즉, 덕트(14) 내부의 가습이 요구되는 경우, 콘트롤러의 제어를 통해 솔레노이드 밸브(125)에 전원을 인가하면 코일(125a)이 전자석이 되면서 공급관의 유동 통로를 폐쇄시키고 있던 플런저(125d)가 고정철심(125b) 측으로 이동되게 하면서 상기 연결구(125e)의 유동 통로를 개방시킨다.

다음으로, 공급관의 유동 통로가 개방되면, 분무수 탱크(124)와 연결되는 분무수 공급관과 압축공기 발생부와 연결되는 압축공기 공급관(150)을 통해 분무수와 압축공기가 노즐(123)로 분사된다.

이때, 분무수는 분무수 탱크(124)에 저장된 수위가 낮으면 부레(124c)가 상승하면서 이에 연결된 밀봉부재(124d)를 하강시켜 분무수 공급부에서 계속적으로 공급되고, 추위가 적정 위치에 도달하면 상기 부레(124c)가 하강하면서 이에 연결된 밀봉부재(124d)를 승강시켜 분무수 공급이 중지된다.

또한, 각각의 노즐(130)이 연결바(b)에 의해 일률적으로 연결되어 운반시 상기 연결바(b)를 잡고 수분무 가습 장치(120)를 이동시키므로 기존 방식에서와 같이 운반 시 노즐을 잡는 과정에서 노즐의 파손 발생을 방지하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 덕트 수가습 시스템
110: 몸체 프레임
120: 수분무 가습 장치
121: 매니폴드
121a: 분무수 헤더
121b: 압축공기 헤더
121c: 배선 통로
122a: 분무수 연결관
122b: 압축공기 연결관
123: 노즐
124: 분무수 탱크
125: 솔레노이드 밸브
130: 컨트롤러
140: 날개장착 돌출부
141a, 141b, 141c 142a: 분무수 분산날개

Claims

공조기의 토출구와 덕트 사이에 고정되는 몸체 프레임;
상기 몸체 프레임에 다수 배치되어 분무수와 압축공기를 혼합한 후 미세 분무하는 수분무 가습 장치; 및
상기 수분무 가습 장치를 제어하는 컨트롤러를 포함하며,
상기 수분무 가습 장치는,
상기 몸체 프레임의 관통된 내부에 설치되며, 내부에 분무수 헤더와 압축공기 헤더가 각각 길이 방향으로 형성되는 매니폴드;
상기 분무수 헤더 및 상기 압축공기 헤더와 연결되도록 상기 매니폴드 상에 다수 배치되어 분무수와 압축공기를 분사시키는 노즐;
상기 매니폴드의 노즐을 개폐하는 솔레노이드 밸브; 및
상기 매니폴드의 일측 끝단인 몸체 프레임(110)의 외부에 설치되어 상기 노즐로 분무수를 공급하도록 상기 분무수 헤더와 연결되는 분무수 탱크를 포함하는 덕트 수가습장치.
제1항에 있어서,
상기 노즐은 연결바에 의해 연결되는 덕트 수가습 장치.
제1항에 있어서,
상기 분무수 탱크는,
상단이 개구된 내부에 분무수가 저장되어 상기 매니폴드에 분무수를 공급하도록 연결되는 탱크 몸체;
상기 탱크 몸체의 개구된 상단을 밀폐시키며, 분무수 공급관이 연결되는 몸체커버;
상기 커버의 천장면에 회전 가능하게 설치되어 분무수 수위에 따라 승강하는 부레; 및
상기 커버의 천장면에 설치되어 상기 부레가 상승하면 상기 분무수 공급관과 연결되는 구멍을 차단시켜 분무수 공급을 중지하고, 상기 부레가 하강하면 상기 분무수 공급관과 연결되는 구멍을 개방시켜 분무수를 공급하게 하는 밀봉부재를 포함하는 덕트 수가습 장치.