JP6321212B2 - 除湿冷房装置 - Google Patents
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Description
より詳細には、除湿冷房技術は、除湿機を用いて空気中に含まれた湿気を除去することによって潜熱負荷を除去し、除湿された乾燥空気に水分を供給して蒸発が起きるようにすることにより、蒸発熱によって空気の温度を下げることで、このような過程が反復的に行われるように循環サイクルを構成して冷房を行うことになる。
このような除湿冷房技術はエネルギー消費が少なく、環境親和的な点で新再生エネルギーに関する技術として持続的な開発が行われている。
除湿冷房技術を用いる具体的な装置の一例としては、大韓民国公開特許第10−2012−0022684号「除湿冷房装置」が挙げられる。
また、構造物には、冷却空気の供給経路に沿って冷却空気がスームズに循環されるようにする別途の送風機がさらに備えければならない。そして、この送風機は、普通固定圧(high static pressure)、大風量(high airflow)の送風機でなければならない。これにより、従来の除湿冷房装置は、電気消費量を増加させる短所ももっている。
本発明の一実施形態に係る除湿冷房装置において、前記第1空気は、室外から前記第1チャンネル内に流入した空気であり、前記第1チャンネルを通過した前記第1空気は室外に排出されることができる。
本発明の一実施形態に係る除湿冷房装置において、前記第2空気は、室外から前記第2チャンネル内に流入した空気であり、前記冷却部によって冷却された前記第2空気は、前記凝縮器で熱交換された後、室外に排出されることができる。
本発明の一実施形態に係る除湿冷房装置において、前記第1チャンネルに配置されて、前記第1空気が通過するように強制する第1送風機と、前記第2チャンネル内に配置されて、前記第2空気が通過するように強制する第2送風機をさらに含むことができる。
本発明の一実施形態に係る除湿冷房装置において、前記冷媒循環回路は、蒸発器をさらに含み、内部で循環される水が前記蒸発器を循環する前記冷媒と熱交換されるように、前記蒸発器に連結される冷水循環管をさらに含むことができる。
本発明の一実施形態に係る除湿冷房装置において、前記冷水循環管の一部は、室内の床、天井、及び壁のうち、少なくとも何れかの内部に埋設されるか、またはファンコイルユニット(fan coil unit)内に配置されることができる。
本発明の一実施形態に係る除湿冷房装置において、前記第2チャンネル内に配置され、前記凝縮器の表面に水を噴射するように作動する水供給部をさらに含むことができる。
前記凝縮器は、前記第2チャンネル内に配置され、内部に循環される冷媒が前記冷却部によって冷却された前記第2空気との熱交換により凝縮され、前記第3空気は、室内から流入した空気、室内及び室外から流入して混合された空気、及び室外から流入した空気の何れかであり、前記冷却部によって冷却された後、室内に排出されることができる。
本発明の他の実施形態に係る除湿冷房装置において、前記第2空気は、室外から流入した空気であるか、または室内及び室外から流入して混合された空気であり、前記冷却部によって冷却された前記第2空気中の一部は、前記凝縮器で熱交換された後、室外に排出され、前記冷却部によって冷却された前記第2空気中の残りは、室内に供給されることができる。
本発明の他の実施形態に係る除湿冷房装置において、前記第1送風機、第2送風機、及び第3送風機のそれぞれは、制御部によって選択的に稼働または中止されることができる。
本発明の他の実施形態に係る除湿冷房装置において、前記冷媒循環回路は、蒸発器をさらに含み、内部で循環される水が、前記蒸発器を循環する前記冷媒と熱交換されるように前記蒸発器に連結される冷水循環管をさらに含むことができる。
本発明の他の実施形態に係る除湿冷房装置において、前記冷水循環管の一部は、室内の床、天井、及び壁のうち、少なくとも何れかの内部に埋設されるか、またはファンコイルユニット(fan coil unit)内に配置されることができる。
本発明の他の実施形態に係る除湿冷房装置において、前記第2チャンネル内に配置され、前記凝縮器の表面に水を噴射するように作動する水供給部をさらに含むことができる。
上述の本発明の特徴は、添付の図面に基づく以下の詳細な説明によってより明確になる。
このように、本発明に係る除湿冷房装置は、冷媒と熱交換された他の流体を用いて、室内の冷房を実現するので、除湿冷房装置が設けられる構造物に別途の空気循環用ダクトが備えられなくても、その構造物に室内冷房用として適用できる利点を提供する。
また、第2チャンネルで冷却された空気の一部を抽気して室内に供給するか、または既存の構造物に形成された換気構造を用いて、第3チャンネルを介して除湿冷却された空気を室内に供給することにより、室内の除湿及び冷房効率の向上を図ることは勿論、これに加えて室内換気の効率性を向上させることができる利点を提供する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る除湿冷房装置を示す概略図であり、図2は、本発明の第2実施形態に係る除湿冷房装置を示す概略図であり、図3は、本発明の第3実施形態に係る除湿冷房装置を示す概略図であり、図4は、本発明の第4実施形態に係る除湿冷房装置を示す概略図であり、そして図5は、本発明の第5実施形態に係る除湿冷房装置を示す概略図である。
第1チャンネル110を通過する空気は、第1空気として定義されることができる。第1空気は、例えば、室外から第1チャンネル110内に流入した空気であることができる。第1空気は、第1チャンネル110を通過した後、室外に排出されることができる。
除湿ローター101は、第1チャンネル110と第2チャンネル120を跨るように配置され、またハウジング100内で回転可能に配置される。
除湿ローター101は、空気との接触面に、例えば、シリカゼルまたはゼオライトなどのような吸着剤が形成されて、除湿ローター100を経て通過する空気から湿気を吸収できる。
第2チャンネル120を通過する空気は第2空気として定義されることができる。第2空気は、例えば、室外から流入した空気であることができる。第2空気は、除湿ローター101を通過する過程で除湿ローター101に湿気が吸収されて除湿される。
本実施形態に係る除湿冷房装置1は、圧縮機141、凝縮器142及び蒸発器143を含めて冷媒の循環回路を有する冷媒循環部140を含む。この時、凝縮器142は、第2チャンネル120内に配置される。そして、凝縮器142を通過する冷媒は、冷却部121によって冷却された第2空気により凝縮される。
本実施形態に係る除湿冷房装置1は、第2チャンネル120に配置されて、凝縮器142の表面に水を噴射するように作動する水供給部123をさらに含むことができる。水供給部123は、制御部によって作動されるように制御されることができる。
水供給部123の作動によって凝縮器142の表面に水が噴射されると、冷却部121によって冷却された第2空気は、凝縮器142を通過する過程で凝縮器142の表面に噴射された水と熱交換される。
本実施例に係る除湿冷房装置1は、第2空気により冷却された冷媒を用いて室内の冷房を図ることにより、従来の除湿冷房構造で構造物内に形成されるべきであった空気循環用ダクトが不要になることができる。
室内冷房のために活用される具体的な例として、まず蒸発器143は、板状熱交換器 (plate type heat exchanger)であることができる。そして、本実施形態に係る除湿冷房装置1は、板状熱交換器に連結される冷水循環管161をさらに含むことができる。
例えば、冷水循環管161の一部は、示されていないが、除湿冷房装置1が設けられる構造物の室内の床、天井、または壁の内部に埋設されることができる。室内の床、天井、または壁に、このように冷水循環管161が埋設されることによって、室内は輻射冷房(panel cooling)により冷房されることができる。
または、冷水循環管161の一部は、示したようにファンコイルユニット(fan coil unit)151内に配置され、ファインコイルユニット151の稼働を通して室内を冷房することもできる。
また、室内の冷房効率をより向上させるように、冷却された第2空気の一部は室外に排出されるようにし、その残りは室内に抽気して供給されるようにすることもできる。
第1チャンネル110内における第1空気の通過は、第1チャンネル110内に配置される第1送風機112の稼働により強制されることができる。同様に、第2チャンネル120内における第2空気の通過は、第2チャンネル120内に配置される第2送風機122の稼働により強制されることができる。
前述の第1実施形態に係る除湿冷房装置1の具体的な作動過程を説明すれば、以下の通りである。
室外から第2チャンネル120内に流入した第2空気は、回転中の除湿ローター101を経て除湿される。第2空気の湿気を吸収した除湿ローター101は、回転する過程で第1チャンネル110を通過する加熱された第1空気により乾燥されながら、再生される。
または、冷却された第2空気中の一部が、凝縮器142で熱交換され、残りが室内に抽気供給されて室内冷房に用いられることができる。
凝縮器142を循環する冷媒は、冷却された第2空気と熱交換されて凝縮された後、蒸発器142に循環される。蒸発器143で循環する冷媒は、前述のように冷水循環管161を循環する水と熱交換されることができる。冷媒と熱交換された冷水は、室内が輻射冷房されるように用いられるか、ファンコイルユニット151の冷房作動に用いられることができる。
除湿ローター101は、第1チャンネル110、第2チャンネル120及び第3チャンネル130を跨るようにハウジング100内に配置される。そして、冷却部121、131は、第2チャンネル120及び第3チャンネル130内に配置される。
第3チャンネル130内を通過する空気は、第3空気として定義されることができる。第3空気は、室内から第3チャンネル130内に流入する空気であることができる。第3チャンネル130に流入した空気は、除湿ローター101及び冷却部131を順に経て除湿及び冷却される。
第3チャンネル130内には、第3空気が通過するように強制する第3送風機132が配置されることができる。第3送風機132は、第1及び第2送風機112、122と同様に、制御部によって選択的に稼働または中止されるように制御されることができる。制御部は、第1送風機112及び第2送風機122だけが稼働されるように制御することもでき、または必要に応じて室内の冷房及び除湿効果がより向上するように第1送風機112、第2送風機122及び第3送風機132のいずれも稼働されるように制御することもできる。または、第1送風機112及び第2送風機122は中止されるようにし、第3送風機132だけが稼働されるように制御することもできる。
図3は、本発明の第3実施形態に係る除湿冷房装置を示す概略図である。示したように、本実施形態に係る除湿冷房装置3は、凝縮器142で凝縮された冷媒を活用して、室内を冷房させるもう一つの活用例を提示する点で第1実施形態及び第2実施形態と差異点がある。
送風ファン152は、送風ファン152の稼働により室内空気が蒸発器143を経て、再び室内に供給されるようにする。室内空気は、蒸発器143を通過する過程で蒸発器143を循環する冷媒と熱交換されながら冷却される。室内は、この冷却された空気により冷房されることができる。本実施形態に係る除湿冷房装置3は、このように室内によく設けられるエアコン装置を活用できる利点を提供する。
示したように、本実施形態に係る除湿冷房装置4は、第2実施形態と比較して第2チャンネル120に流入する第2空気、及び第3チャンネル130に流入する第3空気が室外から流入した空気と室内から流入した空気の混合空気である点で差異点がある。
ハウジング100内には、第2チャンネル120及び第3チャンネル130の入口側に、室外から流入した空気が混合される混合空間104が備えられることができる。
第2送風機122及び第3送風機132の稼働により混合空間104に流入して混合された空気は、その中の一部が第2チャンネル120を介して、そして残りが第3チャンネル130を介して流入して通過することができる。
図5は、本発明の第5実施形態に係る除湿冷房装置を示す概略図である。示したように、本実施例に係る除湿冷房装置5は、第4実施形態と比較して第1チャンネル110に室外空気ではなく、室内空気が流入する点で差異点がある。
そして、本実施形態に係る除湿冷房装置5は、第3チャンネル130を通過する第3空気が室内空気及び室外空気の混合空気ではなく、室外から流入した空気である点で第4実施形態と差異点がある。
この場合、室内空気は、第1チャンネル110を通過して室外に排出され、室外空気は、第3チャンネル130を通過した後、室内に再び供給されて室内が換気されることができる。
そして、冬季には冷却部131の稼働を中断し、除湿ローター101だけを稼働させ、第1チャンエル110を通過する室内空気が除湿ローター101を経る過程で伝熱されるようにした後、室外に排出されるようにし、第3チャンネル130を通過する室外空気が除湿ローター101を経る過程で伝熱されたエネルギーを回収した後、室内に供給されるようにできる。
以上、本発明を具体的な実施形態を通じて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのもので、本発明はこれに限定されず、本発明は、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者によってその変形や改良が可能であることは明白である。
本発明の単なる変形乃至変更は、すべて本発明の領域に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲に基づいて明確になるだろう。
100:ハウジング
101:除湿ローター
102,103:隔壁
104:混合空間
110:第1チャンネル
111:加熱部
112:第1送風機
120:第2チャンネル
121:冷却部
122:第2送風機
123:水供給部
130:第3チャンネル
131:冷却部
132:第3送風機
133:空気フィルタ
140:冷媒循環部
141:圧縮機
142:凝縮器
143:蒸発器
151:ファンコイルユニット
152:送風ファン
161:冷水循環管
Claims (14)
- 内部に第1空気が通過する第1チャンネル及び第2空気が通過する第2チャンネルが形成されたハウジングと、
前記第1チャンネル内に配置されて前記第1空気を加熱する加熱部と、
前記加熱部によって加熱された前記第1空気により乾燥され、前記第2空気から湿気を吸収するように、前記ハウジング内で回転可能に設けられる除湿ローターと、
前記第2チャンネル内に配置されて前記除湿ローターを通過した前記第2空気を冷却させる冷却部と、
圧縮機及び凝縮器を含む冷媒循環回路を有する冷媒循環部とを含み、
前記凝縮器は前記第2チャンネル内に配置され、前記凝縮器を循環する冷媒が前記冷却部によって冷却された前記第2空気との熱交換により凝縮され、
前記第2空気は、室外から前記第2チャンネル内に流入した空気であり、前記冷却部によって冷却された第2空気中の一部は前記凝縮器で熱交換された後、室外に排出され、前記冷却部によって冷却された前記第2空気中の残りは室内に供給されることを特徴とする除湿冷房装置。 - 前記第1空気は、室外から前記第1チャンネル内に流入した空気であり、前記第1チャンネルを通過した前記第1空気は、室外に排出されることを特徴とする請求項1に記載の除湿冷房装置。
- 前記第1チャンネル内に配置されて、前記第1空気が通過するように強制する第1送風機と、
前記第2チャンネル内に配置されて、前記第2空気が通過するように強制する第2送風機と
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の除湿冷房装置。 - 前記第1送風機及び第2送風機のそれぞれは、制御部によって選択的に稼働または中止されることを特徴とする請求項3に記載の除湿冷房装置。
- 内部に第1空気が通過する第1チャンネル、第2空気が通過する第2チャンネル、及び第3空気が通過する第3チャンネルが形成されたハウジングと、
前記第1チャンネル内に配置されて前記第1空気を加熱する加熱部と、
前記加熱部によって加熱された前記第1空気により乾燥され、前記第2空気、及び第3空気から湿気を吸収するように、前記ハウジング内で回転可能に設けられる除湿ローターと、
前記第2チャンネル及び前記第3チャンネル内に配置されて、前記除湿ローターを通過した前記第2空気及び第3空気を冷却させる冷却部と、圧縮機及び凝縮器を含む冷媒循環回路を有する冷媒循環部とを含み、
前記凝縮器は、前記第2チャンネル内に配置され、内部に循環される冷媒が前記冷却部によって冷却された前記第2空気との熱交換により凝縮され、
前記第3空気は、室内から流入した空気、室内及び室外から流入して混合された空気、及び室外から流入した空気の何れかであり、前記冷却部によって冷却された後、室内に排出されることを特徴とする除湿冷房装置。 - 前記第1空気は、室外から流入した空気であるか、または室内から流入した空気であり、前記除湿ローターを通過した後、室外に排出されることを特徴とする請求項5に記載の除湿冷房装置。
- 前記第2空気は、室外から流入した空気であるか、または室内及び室外から流入して混合された空気であり、前記冷却部によって冷却された前記第2空気中の一部は、前記凝縮器で熱交換された後、室外に排出され、前記冷却部によって冷却された前記第2空気中の残りは、室内に供給されることを特徴とする請求項5に記載の除湿冷房装置。
- 前記第1チャンネル内に配置されて、前記第1空気が通過するように強制する第1送風機と、
前記第2チャンネル内に配置されて、前記第2空気が通過するように強制する第2送風機と、
前記第3チャンネル内に配置されて、前記第3空気が通過するように強制する第3送風機と
をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の除湿冷房装置。 - 前記第1送風機、第2送風機、及び第3送風機のそれぞれは、制御部によって選択的に稼働または中止されることを特徴とする請求項8に記載の除湿冷房装置。
- 前記第3チャンネル内に配置される空気フィルタをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の除湿冷房装置。
- 前記冷媒循環回路は、蒸発器をさらに含み、
内部で循環される水が、前記蒸発器を循環する前記冷媒と熱交換されるように前記蒸発器に連結される冷水循環管をさらに含むこと特徴とする請求項1または5に記載の除湿冷房装置。 - 前記冷水循環管の一部は、室内の床、天井、及び壁のうち、少なくとも何れかの内部に埋設されるか、またはファンコイルユニット(fan coil unit)内に配置されることを特徴とする請求項11に記載の除湿冷房装置。
- 前記冷媒循環回路は、蒸発器をさらに含み、
室内空気が、前記蒸発器を循環する前記冷媒と熱交換された後、室内に再び供給されるように、前記室内空気を強制的に送風させる送風ファンをさらに含むことを特徴とする請求項1または5に記載の除湿冷房装置。 - 前記第2チャンネル内に配置され、前記凝縮器の表面に水を噴射するように作動する水供給部をさらに含むことを特徴とする請求項1または5に記載の除湿冷房装置。
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