KR101379293B1 - Double wall steam injection humidifier - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공조 시스템용 증기 분사식 가습기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증기 분사용 매니폴드의 방열 손실을 최소화하고 사용 환경에 따라서 증기 분사 방향을 전환할 수 있는, 이중관 증기 분사식 가습기에 관한 것이다.The present invention relates to a steam spray humidifier for an air conditioning system, and more particularly, to a double-pipe steam spray humidifier capable of minimizing heat dissipation loss of the steam spray manifold and changing the steam spray direction according to the use environment.
일반적으로, 공조 시스템용 가습 장치는 물 분사식과 증기 분사식으로 나뉘는데, 물 분사식은 펌프나 물탱크 등 보조비가 필요할 뿐 아니라 물의 정체에 의한 미생물의 번식이나 건조 시 잔류스케일(scale)등의 문제가 있어서 특히 공장용 공조시스템에 있어서는 증기분사식의 가습장치가 선호되고 있다.In general, the humidification device for the air conditioning system is divided into water injection and steam injection, which requires not only an auxiliary cost such as a pump or a water tank, but also has problems such as the scale of the microorganisms due to water stagnation or residual scale during drying. Especially in the plant air conditioning system, a steam injection humidifier is preferred.
도 1은 기존의 증기 분사식 가습 장치의 일례로서, 동 도면에 도시된 바와 같이, 증기공급관(16)을 통해 세퍼레이터(separator)(12)에 공급되는 증기는 원추형 배플(conical baffle)(17)에 일차적으로 부딪쳐 응축수는 드레인관(drain pipe)(18)로 배출되고 증기는 증발관(20) 및 제어밸브(21)를 거쳐 덕트(duct)(D)내의 분사 매니폴드(injection manifold)(11)로 공급된다. 분사 매니폴드(11)는 도 2에 도시된 바와 같이 증기공급관(16)에 연결된 자켓(jacket)(13)에 둘러싸여 가열되며 복수의 분사구멍(14a)이 형성된 분사관(14)을 구비하며, 분사관(14)의 내부는 스테인리스강 등으로 구성된 메시(mesh)(15)로 둘러싸여 있다. 한편 분사관(14)내에서 응축된 응축수는 분리관(19)을 통해 세퍼레이터(12)로 복귀되어 재증발 또는 배출된다.FIG. 1 is an example of a conventional steam jet humidification apparatus, and as shown in the figure, steam supplied to a separator 12 through a
그러나, 전술한 바와 같은 기존의 증기 분사식 가습기는 공조기의 유입공기와의 접촉으로 인해서 발생된 응축수가 분사되는 것을 방지하기 위해서 매니폴드(11)의 보온 쟈켓(13)내에 증기를 공급하여 증기 분사관(14)의 주변을 예열한 후에 증기를 분사하기 때문에 보온 쟈켓(13)과 외부 공기 간의 온도차가 커져서 방열 손실이 매우 커지는 문제점이 있으며, 또한 증기 분사관(14)의 외부 노출 부분에서의 방열 손실로 인해 에너지 손실량이 증가하는 문제점이 있었다.However, in order to prevent the condensed water generated by the contact with the inlet air of the air conditioner as described above, the conventional steam jet humidifier supplies steam into the
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 증기 분사용 매니폴드의 방열 손실을 최소화하고 사용 환경에 따라서 증기 분사 방향을 전환할 수 있는 이중관 증기 분사식 가습기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a double-pipe steam injection humidifier capable of minimizing heat dissipation loss of a steam injection manifold and switching the steam injection direction according to the use environment.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 이중관 증기 분사식 가습기는, 공급된 증기를 기수분리하는 세퍼레이터, 및 기수분리된 증기를 공조기의 덕트내로 분사하는 분사 매니폴드를 포함하는 증기 분사식 가습기에 있어서, 상기 분사 매니폴드는 상기 세퍼레이터의 일측에 일단이 연결된 제1관과, 상기 제1관의 타단에 착탈식 연결부재를 매개로 일단이 연결되는 제2관을 포함하고, 상기 제2관은 상기 제1관의 타단과 연통하는 원형의 내관과, 상기 내관을 완전히 둘러싸서 그 내관과의 사이에 공기층을 형성하는 원형의 외관과, 상기 내관 및 외관을 관통하여 형성된 하나 이상의 분사 노즐을 포함하며, 상기 내관과 외관 사이에는 공기층이 형성되고, 상기 제1관의 하부에 일단이 연통되어 일정길이 하향 연장된 후 타단이 상기 세퍼레이터의 내부까지 연장되어 막혀있는 재증발 챔버가 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a double-pipe steam injection humidifier according to an aspect of the present invention, a steam injection humidifier including a separator for separating the supplied steam, and an injection manifold for injecting the separated steam into the duct of the air conditioner In
상기 착탈식 연결부재는 상기 제1관에 대해 상기 제2관을 일정 각도 회전시키면서 연결할 수 있는 것으로서, 예를 들어, 플랜지(Flange)를 포함할 수 있다.The removable connection member may be connected while rotating the second tube with respect to the first tube by a predetermined angle, for example, may include a flange (Flange).
상기 세퍼레이터의 타측에는 증기 공급관이 연결될 수 있고, 상기 세퍼레이터 내부의 일측과 타측 사이에는 기수분리차폐판이 형성될 수 있으며, 상기 기수분리차폐판은 일 예로 'ㄱ'자 형태로 형성될 수 있다.A steam supply pipe may be connected to the other side of the separator, and a separator separation plate may be formed between one side and the other side of the inside of the separator, and the separator separation plate may be formed in an '-' shape as an example.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다양한 측면에 따르면, 증기 분사용 매니폴드의 구조를 외관이 내관을 완전히 둘러싼 이중 원형관의 형태로 형성하고 내관과 외관의 사이를 스팀 공급 없는 공기층으로 형성하여 내관의 증기와 외부 공기간의 완충작용으로 온도차를 현저히 줄이므로 방열 손실을 최소화하여 에너지 효율을 향상시키는 효과가 있다. As described above, according to various aspects of the present invention, the structure of the steam injection manifold is formed in the form of a double circular tube in which the outer tube completely surrounds the inner tube, and the inner tube and the outer tube are formed as an air layer without steam supply to form an inner tube. Due to the buffering effect between the steam and the outside air, the temperature difference is significantly reduced, thereby minimizing heat dissipation losses, thereby improving energy efficiency.
또한, 분사 노즐이 형성된 제2관을 제1관에 대해 일정 각도 회전시키면서 연결할 수 있으므로 사용 환경에 따라서 증기 분사 방향을 전환할 수 있어 사용성을 향상시키는 효과가 있다.In addition, since the second pipe formed with the injection nozzle can be connected while rotating at a predetermined angle with respect to the first pipe, the steam injection direction can be switched according to the use environment, thereby improving usability.
도 1은 기존의 증기 분사식 가습기의 개략적인 단면도,
도 2는 도 1의 A-A 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중관 증기 분사식 가습기의 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이중관 증기 분사식 가습기의 단면도,
도 5는 도 4의 B-B 단면도,
도 6은 도 4의 기수분리차폐판의 형태를 나타낸 사시도,
도 7은 도 4의 분사 노즐의 사시도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중관 증기 분사식 가습기의 사시도,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중관 증기 분사식 가습기의 사시도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional steam injection humidifier,
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1,
3 is a perspective view of a double-pipe steam injection humidifier according to an embodiment of the present invention,
4 is a cross-sectional view of a double-pipe steam injection humidifier according to an embodiment of the present invention,
5 is a sectional view taken along the line BB of Fig. 4,
Figure 6 is a perspective view showing the form of the separation shield plate of Figure 4,
7 is a perspective view of the injection nozzle of FIG. 4, FIG.
8 is a perspective view of a double pipe steam injection humidifier according to another embodiment of the present invention;
9 is a perspective view of a double-pipe steam injection humidifier according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 본 발명의 실시예에 대한 설명 시 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals are used to denote like elements in the drawings, even if they are shown in different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중관 증기 분사식 가습기의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이중관 증기 분사식 가습기의 단면도로, 도 3-4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 증기 분사식 가습기는 세퍼레이터(300) 및 분사 매니폴드(400)를 포함할 수 있다.Figure 3 is a perspective view of a double tube steam injection humidifier according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of the double tube steam injection humidifier according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 3-4, in this embodiment According to the steam injection humidifier may include a
세퍼레이터(300)는 외관이 원통형 챔버로 형성되어 공급된 증기를 기수분리하기 위한 것으로, 일측에 분사 매니폴드(400)가 연결되고 타측에 증기 공급관(310)이 연결되며 하측에 응축수를 배수하기 위한 배수관(330)이 연결된다.
또한 세퍼레이터(300)의 내부에는 그 세퍼레이터(300) 내부의 일측(즉, 분사 매니폴더(400)가 연결된 측)과 타측(즉, 증기 공급관(310)이 연결된 측) 사이에는 기수분리차폐판(350)이 형성되어 있으며, 기수분리차폐판(350)은 도 6에 도시된 바와 같이 'ㄱ'자 형태의 판으로 형성될 수 있다.In addition, the
분사 매니폴드(400)는 세퍼레이터(300)에서 기수분리된 증기를 공조기의 덕트(미도시)내로 분사하기 위한 것으로, 예를 들어, 세퍼레이터의 일측에 일단이 연결된 단일 원통형의 제1관(410) 및 그 제1관(410)의 타단에 착탈식 연결부재(450)를 매개로 일단이 연결되는 제2관(430)을 포함할 수 있다.The
본 실시예에서 착탈식 연결부재(450)는 제1관(410)에 대해 제2관(430)을 일정 각도 회전시키면서 연결할 수 있도록 형성된 것으로, 예컨대 플랜지(Flange)(450)로 구성할 수 있다. 예를 들어, 플랜지(450)의 볼트/너트를 풀어 제1관(410)과 제2관(430)을 분리한 후 제2 관(430)을 제1관(410)에 대해 90도 또는 180도 회전시킨 후 다시 플랜지(450)의 볼트/너트를 결합하여 제1관(410)과 제2관(430)을 결합하면 분사노즐(600)의 분사 방향을 상,하,좌,우로 변경할 수 있다.In this embodiment, the
제1관(410)은 하부에 일단이 연통되어 일정길이 하향 연장된 후 타단이 세퍼레이터(300)의 내부까지 연장되어 막혀있는 대략 'ㄴ'자 형의 재증발 챔버(500)가 형성되어 있다.The
제2관(430)은, 도 4-5에 도시된 바와 같이, 제1관(410)의 타단과 연통하도록 연결된 원통형의 내관(431) 및 내관(431)을 완전히 둘러싸서 그 내관(431)과의 사이에 공기층(435)을 형성하는 원통형의 외관(433)을 포함한다.As shown in FIGS. 4-5, the
또한, 내관(431) 및 외관(433)을 관통하여 형성된 하나 이상의 분사 노즐(600)을 포함하며, 분사 노즐(600)은 도 7에 도시된 바와 같이 테이퍼핀(Taper pin) 형태로 형성될 수 있다.In addition, one or
이하, 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따라 구성된 이중관 증기 분사식 가습기의 동작을 설명한다. Hereinafter, the operation of the double-pipe steam injection humidifier configured according to the embodiment of the present invention as described above.
증기 공급관(310)을 통해 세퍼레이터(300)내에 공급된 증기는 기수분리차폐판(350)을 통해 기수분리되고, 기수분리된 증기는 기수분리차폐판(350)을 넘어 증기 매니폴드(400)의 제1관(410), 제2관(430)의 내관(431), 및 분사 노즐(600)을 통해 공조기의 덕트(미도시) 내로 분사된다.The steam supplied into the
전술한 바와 같은 증기 분사 과정에서 증기 매니폴드(400)의 제1관(410)내에서 외부와의 온도차로 인해 응축된 응축수는 재증발 챔버(500)를 통해 세퍼레이터(300)내에 위치한 재증발 챔버(500)의 단부로 모이고, 세퍼레이터(300)내의 고온에 의해 재증발 챔버(500)의 단부에 모인 응축수는 다시 증기로 기화되어 증기 매니폴드(400)의 제1관(410), 제2관(430)의 내관(431), 및 분사 노즐(600)을 통해 분사되는 재증발 과정이 일어난다.The condensed water condensed due to the temperature difference from the outside in the
한편, 아래의 표 1은 일반적인 증기 매니폴드의 배관 구경(mm)별 내부 증기와 외부 공기간의 온도차(℃)에 따른 열방산율(E)을 나타내는데, 결과적으로 표 1에 나타난 바와 같이 동일 배관 구경에 대하여 내부 증기와 외부 공기간의 온도차가 클수록 열방산율이 매우 커짐을 알 수 있다.On the other hand, Table 1 below shows the heat dissipation rate (E) according to the temperature difference (℃) between the internal steam and the outside air for each pipe diameter (mm) of the general steam manifold, as a result, as shown in Table 1 In contrast, the larger the temperature difference between the internal steam and the outside air, the greater the heat dissipation rate.
대조적으로, 본 발명의 실시예에 따른 증기 매니폴드(400)의 제2관(430)은 외관(433)이 내관(431)을 완전히 둘러싸고 있고, 내관(431)과 외관(433)의 사이에는 증기가 공급되지 않는 공기층(435)을 형성하고 있으므로, 공기층(435)이 내관(431)의 증기와 외부 공기간의 온도 완충작용을 하여 증기 매니폴드(400)의 내부와 외부간의 온도차가 현저히 줄어들고 이로 인해 방열 손실이 최소화되어 에너지 효율을 향상시킨다.In contrast, the
[표 1][Table 1]
또한, 본 발명에 따르면 플랜지(450)의 볼트/너트를 풀어 제1관(410)과 제2관(430)을 분리한 후 제2 관(430)을 제1관(410)에 대해 90도 또는 180도 회전시킨 후 다시 플랜지(450)의 볼트/너트를 결합하여 제1관(410)과 제2관(430)을 결합하면 분사노즐(600)의 분사 방향을 상,하,좌,우로 변경할 수 있으므로, 분사 노즐(600)이 형성된 제2관(430)을 제1관(430)에 대해 일정 각도 회전시키면서 연결할 수 있으므로 사용 환경에 따라서 증기 분사 방향을 전환할 수 있어 사용성을 향상시킨다.In addition, according to the present invention, after loosening the bolts / nuts of the
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중관 증기 분사식 가습기의 사시도로, 동 도면에 도시된 바와 같이, 도 3의 실시예와 비교하여 증기 매니폴더(400)를 다수 개 다단으로 장착한 것을 제외하고 다른 구성들은 모두 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.8 is a perspective view of a double-pipe steam injection humidifier according to another embodiment of the present invention, as shown in the figure, except that the
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중관 증기 분사식 가습기의 사시도로, 동 도면에 도시된 바와 같이, 도 3의 실시예와 비교하여 증기 매니폴더(400)의 제1관(410) 또는 재증발 챔버(500)의 구조를 일부 변형하여 증기 매니폴더(400)의 제2관(430)을 다단으로 구성한 것을 제외하고 다른 구성들은 모두 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.9 is a perspective view of a double-pipe steam injection humidifier according to another embodiment of the present invention, as shown in the figure, as compared to the embodiment of Figure 3, the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.
300: 세퍼레이터
310: 증기 공급관
330: 응축수 배수관
350: 기수분리차폐판
400: 증기 매니폴드
410: 제1관
430: 제2관
431: 내관
433: 외관
435: 공기층
450: 플랜지
500: 재증발 챔버
600: 분사 노즐300: separator
310: steam supply pipe
330: condensate drain pipe
350: separation separator
400: steam manifold
410:
430: part 2
431: inner tube
433: appearance
435: air layer
450: flange
500: flashback chamber
600: spray nozzle
Claims (7)
상기 분사 매니폴드는 상기 세퍼레이터의 일측에 일단이 연결된 제1관과, 상기 제1관의 타단에 착탈식 연결부재를 매개로 일단이 연결되는 제2관을 포함하고,
상기 제2관은 상기 제1관의 타단과 연통하는 내관과, 상기 내관을 완전히 둘러싸서 그 내관과의 사이에 공기층을 형성하는 외관과, 상기 내관 및 외관을 관통하여 형성된 하나 이상의 분사 노즐을 포함하며,
상기 내관과 외관 사이에는 증기가 공급되지 않는 공기층이 형성되고,
상기 제1관의 하부에 일단이 연통되어 일정길이 하향 연장된 후 타단이 상기 세퍼레이터의 내부까지 연장되어 막혀있는 재증발 챔버가 형성된 것을 특징으로 하는 이중관 증기 분사식 가습기.In the steam injection humidifier comprising a separator for separating the supplied steam and an injection manifold for injecting the separated steam into the duct of the air conditioner,
The injection manifold includes a first tube having one end connected to one side of the separator, and a second tube having one end connected to the other end of the first tube via a removable connection member.
The second pipe includes an inner tube communicating with the other end of the first tube, an outer tube completely surrounding the inner tube to form an air layer between the inner tube, and one or more spray nozzles formed through the inner tube and the outer tube. ,
Between the inner tube and the outer surface is formed an air layer is not supplied with steam,
And a re-evaporation chamber having one end communicating with a lower portion of the first pipe and extending downward a predetermined length, and then extending to the inside of the separator.
상기 착탈식 연결부재는 상기 제1관에 대해 상기 제2관을 일정 각도 회전시키면서 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 이중관 증기 분사식 가습기.The method of claim 1,
The detachable connection member is a double-pipe steam injection humidifier, characterized in that can be connected while rotating the second tube with respect to the first tube by a predetermined angle.
상기 착탈식 연결부재는 플랜지(Flange)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중관 증기 분사식 가습기.3. The method of claim 2,
The detachable connection member is a double-pipe steam injection humidifier, characterized in that it comprises a flange (Flange).
상기 세퍼레이터의 타측에는 증기 공급관이 연결된 것을 특징으로 하는 이중관 증기 분사식 가습기.The method of claim 1,
Double tube steam injection humidifier, characterized in that the steam supply pipe is connected to the other side of the separator.
상기 세퍼레이터 내부의 일측과 타측 사이에는 기수분리차폐판이 형성된 것을 특징으로 하는 이중관 증기 분사식 가습기.The method of claim 1,
A double-pipe steam injection humidifier, characterized in that the separation separator is formed between one side and the other side of the inside of the separator.
상기 기수분리차폐판은 'ㄱ'자 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 이중관 증기 분사식 가습기.6. The method of claim 5,
The separator separation plate is a double-pipe steam injection humidifier, characterized in that formed in the 'b' shape.
상기 분사 노즐은 테이퍼핀(Taper pin) 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 이중관 증기 분사식 가습기.The method of claim 1,
The injection nozzle is a double-pipe steam injection humidifier, characterized in that formed in the shape of a taper pin (Taper pin).
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