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KR20020032617A - 무급수 가습장치 - Google Patents

무급수 가습장치 Download PDF

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KR20020032617A
KR20020032617A KR1020027003767A KR20027003767A KR20020032617A KR 20020032617 A KR20020032617 A KR 20020032617A KR 1020027003767 A KR1020027003767 A KR 1020027003767A KR 20027003767 A KR20027003767 A KR 20027003767A KR 20020032617 A KR20020032617 A KR 20020032617A
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KR
South Korea
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humidification
air
cooling
passage
rotor
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KR1020027003767A
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Inventor
토시히로 키자와
Original Assignee
이노우에 노리유끼
다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이노우에 노리유끼, 다이킨 고교 가부시키가이샤 filed Critical 이노우에 노리유끼
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Abstract

본 발명은 가습로터를 충분히 냉각시킬 수 있어, 저온저습인 겨울철이더라도 충분한 가습을 행할 수 있는 무급수 가습장치를 제공한다.
본 발명의 무급수 가습장치는 냉각영역(C)을 통과하는 냉각통로(21)에는 공기조화기의 실외 열교환기(22)를 통과하여 냉각된 냉각공기가 유입되어 가습로터(12)는 냉각영역(C)에서 매우 저온으로 냉각된다. 공기조화기의 실외 열교환기(22)가 외부공기로부터 증발열을 빼앗는 것을 이용하여 냉각공기를 얻으므로, 비용, 에너지를 증대시키지 않고 냉각공기를 얻을 수 있다. 냉각영역(C)에서 냉각된 가습로터(12)는 냉각영역(C)에서 극저온의 공기로 냉각되어 있으므로, 외부공기가 저온인 겨울철이더라도 가습로터(12)는 외부공기로부터 충분히 수분을 포집할 수 있다. 이 수분을 충분히 포집한 가습로터(12)의 부분은 가습영역에서 고온의 가열공기에 수분을 충분히 방출한다.

Description

무급수 가습장치{HUMIDIFIER REQUIRING NO FEED WATER}
종래에 이러한 종류의 무급수 가습장치로서는 도 3에 도시한 바와 같은 것이 있다. 이 무급수 가습장치는 실리카겔이나 제올라이트 등의 흡착재로 이루어지는 원판형상의 가습로터(2)를 도시생략한 모터로 화살표 R로 나타낸 바와 같이 회전시켜, 가습로터(2)의 각 부분이 순차적으로 흡습영역(A), 가습영역(H), 채열영역(T)을 통과하게 되어 있다. 상기 흡습영역(A)을 흡습통로(3)가 경유하고, 가습영역(H)을 가습통로(4)가 경유하며, 채열영역(T)를 채열통로(5)가 경유한다.
그리고, 상기 가습로터(2)는 흡습영역(A)에 있어서, 흡습통로(3)를 통과하는 공기로부터 수분을 흡착하고, 가습영역(H)에 있어서 히터(6)로 가열된 가습통로(4)의 고온의 공기에 수분을 방출하여 가습을 행한다. 채열통로(5)를 통과하는 공기는 채열영역(T)에서 열을 회수하여, 가습로터(2)의 각 부분을, 흡습영역(A)에 가기 전에 냉각시켜, 흡습영역(A)에서 가습로터(2)가 수분을 충분히 흡착할 수 있고, 또한 히터(6)의 부하를 저감하고 있다.
이 무급수 가습장치는 흡습통로(3)의 공기중으로부터 가습로터(2)가 수분을흡착하여 가습통로(4)의 공기에 가습로터(2)로부터 수분을 방출하도록 하고 있으므로, 급수장치가 불필요하다는 이점을 가진다.
그런데, 상기한 종래의 무급수 가습장치에서는 도 3, 4에 도시한 바와 같이 가습로터(2)의 각 부분은 채열영역(T)에서 냉각된 후에 흡습영역(A)에 들어가 수분을 흡착하나, 가습로터(2)에 상당히 큰 열 용량이 있기 때문에, 충분히 냉각되지 않고 흡습영역(A)에 들어가는 경우가 있어, 가습로터(2)의 표면 근방에서의 공기의 상대습도가 낮아져서, 저온저습인 겨울철에 있어서 흡습량이 부족하여 가장 가습을 필요로 하는 겨울철에 가습이 충분히 되지 않는 경우가 있다는 문제가 있었다.
본 발명은 공기중에서 수분을 포집하여, 예를 들어 실내에 공급하는 공기에 가습을 행하는 무급수(無給水) 가습장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 무급수 가습장치의 모식도,
도 2는 상기 실시형태에 있어서의 가습로터의 평면도,
도 3은 종래의 무급수 가습장치의 모식도,
도 4는 상기 종래의 무급수 가습장치의 가습로터의 평면도.
그래서, 본 발명의 과제는 가습로터를 충분히 냉각시킬 수 있어, 저온저습인 겨울철이더라도 충분한 가습을 행할 수 있는 무급수 가습장치를 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 무급수 가습장치는
가습로터와, 이 가습로터를 경유하는 흡습통로와, 상기 가습로터를 경유하는 가습통로와, 이 가습통로의 공기를 가열하는 가열수단을 구비하여, 상기 가습로터가, 흡습통로의 공기로부터 흡습하는 한편 가습통로의 가열된 공기에 가습하는 무급수 가습장치에 있어서,
상기 가습로터의 부분이 흡습통로에 면하기 전에, 그 부분을 냉각하는 냉각공기가 통과하는 냉각통로를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성의 무급수 가습장치에 있어서는, 상기 냉각통로를 통과하는 냉각공기에 의해서, 가습로터는 흡습통로에 면하기 전에 충분히 냉각된다. 따라서, 상기 가습로터의 표면 근방의 공기의 상대습도가 높아져서, 흡습통로를 통과하는 공기로부터 충분히 수분을 흡착할 수 있어, 가습통로의 공기에 충분히 가습을 행할 수 있다.
일 실시형태의 무급수 가습장치는, 상기 가습통로에 있어서의 가열수단의 상류쪽에 연결되는 동시에, 상기 가습로터를 경유하는 채열통로를 구비하고, 상기 냉각통로는 상기 채열통로와 흡습통로 사이에 위치하고 있다.
상기 실시형태에 의하면, 상기 채열통로를 흐르는 공기에 의해서 열이 회수되어 냉각된 가습로터는 다시 냉각통로를 흐르는 냉각공기에 의해서 냉각된다. 이와 같이 채열통로를 흐르는 공기에 의해서 가습로터를 냉각시킨 후, 냉각통로를 흐르는 냉각공기에 의해서 냉각시키므로, 가습로터를 효과적으로 냉각할 수 있고, 또한 냉각통로의 냉각공기로 가습로터를 냉각하기 전에 가습로터로부터 채열통로의 공기에 열을 회수하므로, 효과적으로 열을 회수할 수 있다. 따라서, 상기 가습로터는, 흡습통로를 통과하는 공기로부터 충분히 수분을 흡착할 수 있어, 가습통로의 공기에 충분히 가습을 행할 수 있다.
일 실시형태의 무급수 가습장치는 증발기를 통과한 냉각공기를 상기 냉각통로로 유도하는 통로를 가진다.
상기 실시형태에 의하면, 상기 증발기에 의해서 냉각된 공기가 상기 통로, 냉각통로를 통과하여 가습로터에 도달하여, 이 가습로터를 냉각시킨다. 이와 같이 공기조화기의 증발기를 이용하여 냉각공기를 얻으므로, 비용, 에너지를 증대시키지않고 냉각공기를 얻어, 가습로터를 냉각시킬 수 있다. 따라서, 상기 가습로터는 비용, 에너지를 증대시키지 않고, 흡습통로를 통과하는 공기로부터 충분히 수분을 흡착할 수 있어, 가습통로의 공기에 충분히 가습을 행할 수 있다.
일 실시형태에서는, 회전하는 상기 가습로터의 각 부분이 순차적으로 흡습영역, 가습영역, 냉각영역을 통과한다.
상기 실시형태에 의하면, 상기 가습영역과 흡습영역 사이에 냉각영역이 있으므로, 상기 가습영역에 있어서 가열된 가습로터의 각 부분은, 흡습영역에 가기 전에 냉각영역에 있어서 냉각공기에 의해서 충분히 냉각된다. 따라서, 상기 가습로터의 각 부분은 흡습영역에 있어서 표면 근방의 공기의 상대습도가 높아져서, 공기로부터 충분히 수분을 흡착할 수 있어, 가습영역에 있어서 공기에 충분히 가습을 행할 수 있다.
일 실시형태에서는 상기 가습영역과 냉각영역 사이에 채열영역이 있다.
상기 실시형태에 의하면, 상기 채열영역에 있어서 가습로터로부터 공기에 열이 회수되어 냉각된 가습로터는 다시 냉각영역을 흐르는 냉각공기에 의해서 냉각된다. 이와 같이 채열영역을 흐르는 공기에 의해서 가습로터를 냉각시킨 후, 냉각영역을 흐르는 냉각공기에 의해서 냉각시키므로, 가습로터를 효과적으로 냉각시킬 수 있고, 또한 가습로터의 각 부분을 냉각영역에서 냉각시키기 전에 가습로터의 각 부분으로부터 채열영역에 있어서 공기에 열을 회수하므로, 효과적으로 열을 회수할 수 있다. 따라서, 상기 가습로터는 흡습영역을 통과하는 공기로부터 충분히 수분을 흡착할 수 있어, 가습영역에 있어서 공기에 충분히 가습을 행할 수 있다.
일 실시형태의 무급수 가습장치는 상기 냉각영역을 경유하는 냉각통로에, 증발기를 통과한 냉각공기를 유도하는 통로를 가진다.
상기 실시형태에 의하면, 상기 증발기에 의해서 냉각된 공기가 상기 통로, 냉각통로를 통과하여 가습로터의 냉각영역에 도달하여, 이 가습로터를 냉각시킨다. 이와 같이 공기조화기의 증발기를 이용하여 냉각공기를 얻으므로, 비용, 에너지를 증대시키지 않고 냉각공기를 얻어, 가습로터를 냉각시킬 수 있다. 따라서, 상기 가습로터는 비용, 에너지를 증대시키지 않고 흡습영역에 있어서 공기로부터 충분히 수분을 흡착할 수 있어, 가습통로의 공기에 충분히 가습을 행할 수 있다.
이하에 본 발명을 도시한 실시형태에 의하여 상세하게 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이 이 무급수 가습장치는 원판형상의 가습로터(12)를 가진다. 이 가습로터(12)는 실리카겔, 제올라이트, 알루미나 등의 흡착재를 예를 들어 허니컴 형상 또는 다공다립(多孔多粒) 형상으로 성형하여 이루어진다. 이 가습로터(12)는 중심축의 주위에 도시생략한 모터에 의해서 화살표 R의 방향으로 회전하여, 그 회전에 따라서 각 부분이 순차적으로 흡습영역(A), 가습영역(H), 채열영역(T), 냉각영역(C)을 통과하게 되어 있다. 또, 상기 가습로터(12)는 도시생략한 케이싱 내에 배치하여, 이 케이싱 내를 도시생략한 칸막이판으로 칸막이하여, 상기 흡습영역(A)을 경유하는 흡습통로(3), 가습영역(H)을 경유하는 가습통로(4). 채열영역(T)을 경유하는 채열통로(5), 냉각영역(C)을 경유하는 냉각통로(21)를 형성하고 있다. 상기 냉각통로(21)는 가습로터(12)를 통과하는 개소에 있어서, 채열통로(5)와 흡습통로(3) 사이에 위치한다.
상기 가습통로(4)는 채열통로(5)의 하류쪽에 연결되고, 채열영역(T)에서 예열된 공기를 다시 가열하는 가열수단으로서의 히터(6)를 가진다.
상기 가습통로(4)의 가습로터(12)보다 하류쪽에 가습팬(14)을 설치하여, 화살표로 나타낸 바와 같이 공기를 흐르게 해서, 가습영역(H)에서 수분을 빼앗아 가습된 공기를 도시생략한 실내에 공급하도록 하고 있다.
한편, 상기 흡습통로(3)의 가습로터(12)보다 하류쪽, 또한 냉각통로(21)의 가습로터(12)보다 하류쪽에는 흡습팬(24)을 설치하여, 예를 들어 0℃의 외부공기를 화살표로 나타낸 바와 같이 흡인하여 흐르게 하도록 하고 있다. 상기 흡습통로(3)에는 상기 외부공기가 흡인되어, 가습로터(12)의 흡습영역(A)을 통과할 때에, 가습로터(12)에 수분이 흡착된다.
또, 상기 냉각통로(21)의 가습로터(12)의 상류쪽에는 증발기로서의 실외 열교환기(22)를 통과하여 냉각된 예를 들어 -3 ∼ -5℃의 냉각공기를 유도하는 통로(23)를 접속하고 있다. 따라서, 상기 채열영역(T)에서 열이 회수되어 냉각된 가습로터(12)는 다시 냉각영역(C)에서 매우 저온으로 냉각되게 된다. 따라서, 외부공기가 예를 들어 0℃의 저온이더라도, 가습로터(12)가 예를 들어 -3 ∼ -5℃의 매우 저온으로 냉각되어 있으므로, 수분을 흡착하기 어려운 겨울철이더라도 가습로터(12)의 표면 근방의 공기의 상대습도가 높아서, 흡습영역(A)에서 충분히 수분을 흡착할 수 있게 되어 있다.
상기 구성의 무급수 가습장치에 있어서, 가습팬(14)에 의해서 채열통로(5)에 흡인된 외부공기는, 먼저 채열영역(T)에 있어서 가습로터(12)로부터 열을 회수하여 예열되고, 다시 가습통로(4)의 히터(6)에 의해서 가열된다. 이와 같이, 공기를 채열영역(T)에서 예열한 후, 히터(6)로 가열하므로, 적은 에너지로 고온의 가열공기를 얻을 수 있다. 이 가열공기는 가습영역(H)을 통과할 때에 가습로터(12)로부터 증발한 수분을 받아 가습공기가 되어, 가습팬(14)을 통과하여 도시생략한 실내에 공급된다.
한편, 상기 가습로터(12)는 화살표 R 방향으로 회전하고 있기 때문에, 채열영역(T)에 있던 가습로터(12)의 부분은 냉각영역(C)에 도달한다. 이 냉각영역(C)을 통과하는 냉각통로(21)에는 공기조화기의 실외 열교환기(증발기)(22)를 통과하여 -3 ∼ -5℃로 냉각된 냉각공기가 통로(23)로부터 유입되어, 가습로터(12)는 냉각영역(C)에서 매우 저온으로 냉각된다. 이와 같이, 공기조화기의 실외 열교환기(22)가 외부공기로부터 증발열을 빼앗는 것을 이용하여 냉각공기를 얻으므로, 비용, 에너지를 증대시키지 않고 냉각공기를 얻을 수 있다. 상기 가습로터(12)를 냉각영역(C)에서 냉각한 냉각공기는 흡습팬(24)에 의해서 흡인되어 외부로 방출된다.
상기 냉각영역(C)에서 냉각된 가습로터(12)의 부분은 다음에 흡습영역(A)에 도달한다. 이 흡습영역(A)에는 약 0℃의 저온의 외부공기가 흡습통로(3)로부터 유입되고 있으나, 가습로터(12)는 냉각영역(C)에서 실외 열교환기(22)로부터의 -3 ∼ -5℃의 극저온의 공기로 냉각되어 있으므로, 외부공기가 저온저습인 겨울철이더라도 가습로터(12)는 표면 근방의 외부공기의 상대습도가 높아져서, 외부공기로부터 충분히 수분을 포집할 수 있다. 특히, 흡습영역(A) 중에서 냉각영역(C)에 가까운 영역(A1)에서는 가습로터(12)는 -3 ∼ -5℃의 극저온 상태에 있으므로, 외부공기가 저온이더라도 수분을 충분히 포집할 수 있다.
이 수분을 충분히 포집한 가습로터(12)의 부분은 다음에 가습영역(H)에 도달하여, 이 가습영역에서 고온의 가열공기에 수분을 충분히 방출한다. 이와 같이 하여 얻어진 가습공기는 가습팬(14)을 통과하여 실내에 공급된다.
상기 실시형태에서는 공기조화기의 실외 열교환기(22)에 의해 외부공기가 증발열을 빼앗기는 것을 이용하여, 극저온의 냉각공기를 얻어 가습로터(12)를 극저온으로 냉각시키므로, 비용, 에너지를 증대시키지 않고 가습로터(12)는 흡습통로(A)를 통과하는 공기로부터 충분히 수분을 흡착할 수 있어, 가습통로(H)의 공기에 충분히 가습을 행할 수 있다.
상기 실시형태에서는 채열영역(T) 및 채열통로(5)를 설치하였으나, 이들은 생략해도 된다.
또, 상기 흡습영역(A), 가습영역(H), 채열영역(T), 냉각영역(C)의 면적의 비율은 도 1, 2에 나타낸 비율로 한정하지 않고, 상황에 따라서 여러 가지 비율로 설정해도 된다.
또, 상기 실시형태에서는 가열수단으로서 히터를 이용하였으나, 응축기를 사용해도 된다.
이상으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 가습로터의 부분이 흡습통로에 면하기 전에, 그 부분을 냉각시키는 냉각공기가 통과하는 냉각통로가 설치되어 있으므로, 가습로터를 흡습통로에 면하기 전에 충분히 냉각할 수 있으며, 따라서, 저온저습인 겨울철이더라도 가습로터의 표면 근방의 공기의 상대습도가 높아져서 외부공기로부터 가습로터에 충분히 수분을 흡착할 수 있어, 가습통로의 공기에 충분히 가습을 행할 수 있다.
일 실시형태의 무급수 가습장치에 의하면, 가습로터를, 채열통로를 흐르는 공기에 의해서 냉각시킨 후, 냉각통로를 흐르는 냉각공기에 의해서 냉각시키므로, 가습로터를 효과적으로 냉각할 수 있고, 또한 냉각통로의 냉각공기로 가습로터를 냉각시키기 전에 가습로터로부터 채열통로의 공기에 열을 회수하므로, 효과적으로 열을 회수할 수 있다.
일 실시형태의 무급수 가습장치에 의하면, 증발기에 의해서 냉각된 공기가 통로, 냉각통로를 통과하여 가습로터에 도달하고, 이 가습로터를 냉각시키도록 하고 있으므로, 비용, 에너지를 증대시키지 않고 냉각공기를 얻어 가습로터를 냉각시킬 수 있으며, 따라서 비용, 에너지를 증대시키지 않고, 흡습통로를 통과하는 공기로부터 가습로터에 충분히 수분을 흡착할 수 있어, 가습통로의 공기에 충분히 가습을 행할 수 있다.
일 실시형태의 무급수 가습장치에 의하면, 가습영역과 흡습영역 사이에 냉각영역이 있으므로, 상기 가습영역에 있어서 가열된 가습로터의 각 부분은 흡습영역에 가기 전에 냉각영역에 있어서 냉각공기에 의해서 충분히 냉각할 수 있으며, 따라서, 흡습영역에 있어서 공기로부터 가습로터에 충분히 수분을 흡착할 수 있어, 가습영역에 있어서 공기에 충분히 가습을 행할 수 있다.
일 실시형태의 무급수 가습장치에 의하면, 채열영역에 있어서 열이 회수되어 냉각된 가습로터를, 다시 냉각영역을 흐르는 냉각공기에 의해서 냉각시키므로, 가습로터를 효과적으로 냉각시킬 수 있고, 또한 가습로터의 각 부분을 냉각영역에서 냉각시키기 전에 가습로터의 각 부분으로부터 채열영역에 있어서 공기에 열을 회수하므로, 효과적으로 열을 회수할 수 있다. 따라서, 상기 가습로터는 흡습영역을 통과하는 공기로부터 충분히 수분을 흡착할 수 있어, 가습영역에 있어서 공기에 충분히 가습을 행할 수 있다.
일 실시형태의 무급수 가습장치에 의하면, 증발기에 의해서 냉각된 공기를, 통로, 냉각통로를 통과시켜서 냉각영역에 유도하여 가습로터를 냉각시키므로, 비용, 에너지를 증대시키지 않고 냉각공기를 얻어 가습로터를 냉각시킬 수 있다. 따라서, 상기 가습로터는 비용, 에너지를 증대시키지 않고 흡습영역에 있어서 공기로부터 충분히 수분을 흡착할 수 있어, 가습통로의 공기에 충분히 가습을 행할 수 있다.

Claims (6)

  1. 가습로터(12)와, 이 가습로터(12)를 경유하는 흡습통로(3)와, 상기 가습로터(12)를 경유하는 가습통로(4)와, 이 가습통로(4)의 공기를 가열하는 가열수단(6)을 구비하여, 상기 가습로터(12)가 흡습통로(3)의 공기로부터 흡습하는 한편, 가습통로(4)의 가열된 공기에 가습하는 무급수 가습장치에 있어서,
    상기 가습로터(12)의 부분이 흡습통로(3)에 면하기 전에, 그 부분을 냉각시키는 냉각공기가 통과하는 냉각통로(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 무급수 가습장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가습통로(4)에 있어서의 가열수단(6)의 상류쪽에 연결되는 동시에, 상기 가습로터(12)를 경유하는 채열통로(5)를 구비하고, 상기 냉각통로(21)는 상기 채열통로(5)와 흡습통로(3) 사이에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 무급수 가습장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    증발기(22)를 통과한 냉각공기를 상기 냉각통로(21)에 유도하는 통로(23)를 가지는 것을 특징으로 하는 무급수 가습장치.
  4. 회전하는 가습로터(12)의 각 부분이 순차적으로 흡습영역(A), 가습영역(H), 냉각영역(C)을 통과하는 것을 특징으로 하는 무급수 가습장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가습영역(H)과 냉각영역(C) 사이에 채열영역(T)가 있는 것을 특징으로 하는 무급수 가습장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 냉각영역(C)을 경유하는 냉각통로(3)에, 증발기(22)를 통과한 냉각공기를 유도하는 통로(23)를 가지는 것을 특징으로 하는 무급수 가습장치.
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