KR100562843B1 - air conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특수형 공기조화기에 관한 것으로, 외기부(OA)의 일측에 설치된 배기부(EA)와; 배기부(EA)와 외기부(OA)의 전면에 설치되고 흡입되는 외기류를 열교환시키는 전열교환기(4)와; 필터부(50)의 후단에 설치되는 케미칼 필터(CN2 filter)(70);를 포함하여 이루어짐으로써 배출되는 환기류의 열을 회수하여 흡입되는 외기류를 예열함으로써 에너지 절감에 따른 비용절감의 효과와, 케미칼 필터(CN2 filter)를 구비시켜 물리적인 여과가 불가능한 유해화학물질까지도 완전히 여과시킬 수 있어 공기정화의 효과를 제고시킬 수 있는 장점이 제공된다.The present invention relates to a special type air conditioner, an exhaust unit (EA) provided on one side of the outside air (OA); A total heat exchanger (4) installed at the front of the exhaust unit (EA) and the outside unit (OA) and heat-exchanging the sucked air stream; A chemical filter (CN 2 filter) 70 which is installed at the rear end of the filter unit (50); by recovering the heat of the exhaust air discharged by preheating the intake air flow to reduce the effect of energy savings And, by providing a chemical filter (CN 2 filter) can be completely filtered even harmful chemicals that can not be physically filtered provides an advantage that can enhance the effect of air purification.
특수형 공기조화기, 외기, 배기, 환기, 급기, 열교환, 필터, 전열교환기, 케미칼 필터Special air conditioner, outside air, exhaust, ventilation, air supply, heat exchange, filter, total heat exchanger, chemical filter
Description
도 1은, 본 발명에 따른 특수형 공기조화기의 구조를 보여주는 측단면도.1 is a side cross-sectional view showing the structure of a special air conditioner according to the present invention.
도 2는, 도 1에서 전열교환기의 구조를 보여주는 일부절개 사시도.Figure 2 is a partially cutaway perspective view showing the structure of the total heat exchanger in Figure 1;
도 3은, 종래 공기조화기의 구조를 보여주는 측단면도.Figure 3 is a side cross-sectional view showing the structure of a conventional air conditioner.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2 : 케이스 4 : 전열교환기2
6 : 로터부 7, 22 : 구동모터6:
20 : 배기용 송풍기 41 : 중공부20: exhaust fan 41: hollow part
42 : 상부 통공 44 : 하부 통공42: upper through hole 44: lower through hole
46 : 분리판 62 : 방열체46: separator 62: heat sink
50 : 필터부 52 : 프리 필터50: filter 52: pre-filter
54 : 미디엄 필터 70 : 케미칼 필터(CN2 filter)54: medium filter 70: chemical filter (CN 2 filter)
80 : 냉각코일 90 : 가열코일80: cooling coil 90: heating coil
EA : 배기부 RA : 환기부EA: Exhaust part RA: Ventilation part
OA : 외기부 SA : 급기부OA: External air SA: Air supply
본 발명은 특수형 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기에 의해 버려지는 현열 및 잠열을 회수하여 외기를 열교환시킴으로써 에너지 절감과 기류를 정류시킬 수 있는 특수형 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to a special type of air conditioner, and more particularly, to a special type of air conditioner capable of rectifying energy savings and airflow by recovering sensible and latent heat discarded by exhaust and exchanging outside air.
일반적으로 공기조화기(air conditioner)는 일정한 공간을 인간이 활동하기에 알맞은 온도 ·습도 ·기류(氣流) 분포로 조절하고, 동시에 공기 속의 먼지 등을 제거하기 위한 것이다. 쾌적한 실내온도는 인간의 감각에 의한 것으로 미묘하나, 여름철에는 외기(外氣)와 기온차가 5 ∼ 6℃ 정도이고, 실내온도 25~29℃, 습도 60~70%, 겨울철에는 실내온도 18 ∼ 21℃, 습도 55 ∼ 70% 정도가 가장 적정하다고 알려져 있다.In general, an air conditioner is to adjust a certain space to a temperature, humidity, and airflow distribution suitable for human activity, and to remove dust in the air at the same time. Pleasant indoor temperature is subtle due to human sensation, but outside air and temperature difference is about 5 ~ 6 ℃ in summer, indoor temperature 25 ~ 29 ℃, humidity 60 ~ 70%, winter temperature 18 ~ 21 It is known that the temperature is about 55 to 70% and the most suitable.
이러한 온도를 제어하는 원리는 냉동기 ·냉장고처럼 액체가 증발할 때 주위에서 열을 빼앗는 증발열을 이용한 것으로, 냉매로는 저온에서도 증발하기 쉬운 액체가 사용되는데, 보통 프레온 가스가 사용된다. 기본 구조는 밀봉된 철제용기 속에 전동기와 압축기를 직결시키고, 전동기로 압축기를 회전시켜 냉매를 압축한다. The principle of controlling temperature is to use evaporative heat that takes heat away from the liquid when the liquid evaporates, such as a refrigerator and a refrigerator. A refrigerant that is easy to evaporate even at low temperatures is used, and freon gas is usually used. The basic structure is a direct connection between the motor and the compressor in a sealed iron container, and the compressor is rotated by the motor to compress the refrigerant.
압축기에는 왕복운동식과 로터리(rotary)식이 있다. 응축기는 구리 파이프 표면에 알루미늄 핀(pin)을 장치한 것으로, 냉매가 가진 열을 공기 속으로 발산시켜 냉각 액화하는 작용을 한다. 캐필러리튜브(모세관)는 응축기에서 나오는 고압의 액상(液狀)냉매의 압력을 낮추어 다음 증발기에서 증발하도록 하는 장치이며, 안지 름 1mm 정도의 가는 구리 파이프이다. Compressors are reciprocating and rotary. The condenser is equipped with aluminum fins on the surface of the copper pipe, and dissipates heat from the refrigerant into the air to cool the liquid. The capillary tube (capillary tube) is a device that lowers the pressure of the high-pressure liquid refrigerant from the condenser and evaporates it in the next evaporator. It is a thin copper pipe with an inner diameter of about 1 mm.
상기 증발기의 구조는 응축기와 거의 같으며, 압축된 냉매는 여기서 증발하여 주위에서 열을 빼앗는다. 따라서 증발기 표면에 접촉한 공기의 온도는 내려가고, 공기 속의 수분은 증발기의 표면에 물방울이 되어 제거된다. 송풍기 계통은 능률적으로 열교환을 하기 위해 강제적으로 공기를 보내는 것이다. The structure of the evaporator is almost the same as the condenser, where the compressed refrigerant evaporates here and takes heat away from the surroundings. Therefore, the temperature of the air in contact with the surface of the evaporator is lowered, and the moisture in the air is removed as water droplets on the surface of the evaporator. The blower system is forcibly sending air for efficient heat exchange.
이러한 공기조화기의 형식에는 가정에서 사용하는 소형에서부터 대형 건물에 사용되는 대형에 이르기까지 다양한데, 대형의 특수형 공기조화기는 주요 장치를 중앙에 놓고 그 곳에서 덕트(duct)로 각 실내의 냉 ·난방을 하는 중앙집중식이 주종을 이룬다. There are various types of air conditioners, ranging from small homes to large buildings used in large buildings. Large special air conditioners are equipped with main equipment in the center and ducts in each room to provide cooling and heating. The centralized equation that prevails.
도 3은 상기한 종래 공기조화기의 일예를 보여주는 도면으로써, 환기 및 외기덕트가 구비된 환기부(RA')와 외기부(OA')가 연결되고, 내부에 복수의 필터부(50')와 냉각 코일(80') 및 가열코일(90')이 설치된 케이스(100')와, 케이스(100')의 일측에 설치되고 내부에 송풍기와 급기덕트가 구비된 급기부(SA')를 포함하여 구성된다.3 is a view showing an example of the conventional air conditioner, the ventilation unit RA 'and the outside air unit (OA') provided with ventilation and outside air ducts are connected, and a plurality of filter units 50 'therein. And a case 100 'provided with a cooling coil 80' and a heating coil 90 ', and an air supply unit SA' installed at one side of the case 100 'and provided with a blower and an air supply duct therein. It is configured by.
상기 공기조화기의 작동관계를 설명하면, 사용처를 거쳐서 회수되는 공기는 환기덕트를 통해 케이스(100')내로 인입되고, 아울러 외기덕트를 통해서 외부의 공기가 인입된다. Referring to the operation relationship of the air conditioner, the air recovered through the use is introduced into the case (100 ') through the ventilation duct, the outside air is also introduced through the outside air duct.
이렇게 인입된 환기 및 외기는 혼합된 후 상기 필터부(50')를 통과하면서 이물질이 여과되고, 상기 냉각 및 가열코일(80',90')을 통과하면서 적당한 온도로 냉각 또는 가열된 후 상기 급기부(SA')로 이송되며, 이송된 공기는 송풍기에 의해 급 기덕트로 보내져 사용처로 공급되어진다.The introduced air and the outside air are mixed and the foreign matter is filtered while passing through the filter part 50 ', and cooled or heated to an appropriate temperature while passing through the cooling and heating coils 80' and 90 '. The air is transferred to the base SA ', and the air is sent to the air supply duct by the blower and supplied to the user.
그런데, 종래에는 환기부(RA')로 배출되는 환기류의 열을 회수하지 못하고 그냥 배출시킬 경우 막대한 에너지의 낭비가 초래되는 문제점이 발생되므로, 환기부 측에 열교환기를 설치하여 환기류의 열을 회수하도록 하였다.However, in the related art, a problem arises in that a waste of enormous energy is caused when the exhaust air is not recovered without being exhausted to the ventilator RA ', and thus, a heat exchanger is installed on the ventilator side to remove heat from the ventilator. Recovery was made.
즉, 종래에는 회전형 또는 정지형 열교환기를 환기부 측에 설치함으로써 열교환에 의해 폐열의 최대 50 % 까지 회수할 수 있었으나 여전히 에너지의 낭비가 발생되는 문제점이 존재하였다.That is, conventionally, by installing a rotary or stationary heat exchanger on the ventilator side, up to 50% of the waste heat could be recovered by heat exchange, but there was still a problem in that energy was wasted.
또한, 종래에는 공조기 내부에서 외기류(OA') 및 환기류(RA')가 혼합되어 냉각 및 가열코일(80',90')에 유입될시 일정한 흐름이 되지 않고 기류가 편류로 흘러 접촉 효율이 떨어지게 되어, 건축물 및 실내 내장재에서 발생되는 각종 유해 가스 등이 공기 조화기를 통해 재순환 되면서, 제거되지 않고 실내에 누적되고 있어 인체에 해를 끼치는 문제점이 있었다.In addition, conventionally, when the airflow OA 'and the airflow RA' are mixed in the air conditioner and flow into the cooling and heating coils 80 'and 90', the airflow flows in a drift and does not become a constant flow. This fall, the various harmful gases generated in the building and interior interior materials are recycled through the air conditioner, there is a problem that harms the human body is accumulated in the room without being removed.
즉, 종래 공기조화기의 필터부(50')는 여과작용에 의해 이물질을 걸러내는 물리적인 방법으로만 여과를 시키므로 입자가 미세한 유해화학물질의 제거에는 취약한 문제점이 있는 것이다.That is, since the filter unit 50 'of the conventional air conditioner filters only by a physical method of filtering out foreign substances by the filtration action, there is a problem that the particles are vulnerable to the removal of fine chemicals.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 케이스의 일측에 배기부를 구비하여 오염된 환기의 일부를 외부로 배출시켜 보다 깨끗한 공기를 공급할 수 있고, 이때 배출되는 환기류가 포함하는 열을 최대 90 % 이상 회수하여 외기를 열교환함으로써 에너지 절감을 꾀할 수 있으며, 케미칼 필터(CN2 filter)를 구비시켜 물리적인 여과가 불가능한 유해화학물질까지도 완전히 여과시킬 수 있으며, 아울러 케미칼 필터의 정류기능에 의해 공기의 흐름이 일정할 수 있고 열교환 효율이 향상될 수 있게 한 특수형 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, the exhaust portion is provided on one side of the case to discharge a part of the contaminated ventilation to the outside to supply more clean air, wherein the exhaust flow is included Energy can be saved by heat-exchanging the outside air by recovering the heat up to 90% or more, and it is equipped with a chemical filter (CN 2 filter) to completely filter even harmful chemicals that cannot be physically filtered. It is an object of the present invention to provide a special type of air conditioner, by which the flow of air can be constant and the heat exchange efficiency can be improved.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은,The present invention to achieve the above object,
환기 및 외기덕트가 구비된 환기부와 외기부가 연결되고, 내부에 복수의 필터부와 냉각 코일 및 가열코일이 설치된 케이스와, 케이스의 일측에 설치되고 내부에 송풍기와 급기덕트가 구비된 급기부로 구성되는 특수형 공기조화기에 있어서,Ventilation unit with ventilation and outside air duct is connected to the case, a plurality of filter unit, a cooling coil and a heating coil inside the case is installed, and an air supply unit installed on one side of the case and the blower and air supply duct is provided inside In the special air conditioner constituted,
외기부의 일측에 설치된 배기부와, 배기부와 외기부의 전면에 설치되고 열교환에 의해 흡입되는 외기를 가열시켜 주는 전열교환기와, 필터부의 후단에 설치되는 케미칼 필터(CN2 filter)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. Including an exhaust unit provided on one side of the external air unit, an electric heat exchanger installed on the front of the exhaust unit and the external air unit to heat outside air sucked by heat exchange, and a chemical filter (CN 2 filter) installed at the rear end of the filter unit. Characterized in that made.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도면 중에서 도 1은 본 발명에 특수형 공기조화기의 구조를 보여주는 측단면도이고, 도 2는 도 1에서 전열교환기의 구조를 보여주는 일부절개 사시도이다.1 is a side cross-sectional view showing the structure of a special air conditioner in the present invention, Figure 2 is a partially cutaway perspective view showing the structure of the total heat exchanger in FIG.
상기 배기부(EA)는, 배기용 송풍기(20)와 구동모터(22), 배기덕트(24) 및 댐퍼(26)로 구성되며, 케이스(100) 내의 상부측에 설치된 별도의 하우징(2) 내부에 설치되어, 환기부(RA)에서 인입된 환기류 중 일부를 외부로 배출시킴으로써 유해물질을 제거할 수 있다. The exhaust unit EA includes an
상기 전열교환기(4)는, 분리판(46)에 의해 상,하부측으로 분리된 상,하부 통공(42,44)이 전,후면에 각각 형성되고 내측에 중공부(41)가 구비된 본체(40)와, 내측에 상기 상,하부 통공(42,44)에 대응하는 방열체(62)가 충진되고 상기 본체(40) 내부에 매설되는 원통체 로터부(6)와, 상기 로터부(6)의 외주연에 결합된 구동벨트(72)와 이에 연결된 구동모터(7)를 포함하여 구성된다.The total heat exchanger (4) is a main body having upper and lower through holes (42, 44) separated into upper and lower sides by a separating plate (46) formed at the front and rear surfaces, respectively, and having a hollow portion (41) inside. 40, a
여기서, 상기 방열체(62)는, 표면에 염화비닐계통의 흡열제가 도포된 알루미늄판재를 벌집형상(honey comb)으로 밀집되게 형성시켜 로터부(6)의 내측에 충진시켜 이루어진다. 그리고, 상기 구동모터(7)에 의해 로터부(6)가 구동될 때의 회전속도는 약 15 RPM이 적당하다.Here, the
또한, 상기 전열교환기(4)는 상부 통공(42)이 상기 배기부(EA)의 하우징(2)에 통하도록 설치하고, 하부 통공(44)은 외기부(OA)에 통하도록 설치함으로써 상부 통공(42)을 통해 환기류가 배기부(EA)로 배출될 때 환기류의 잠열과 현열이 방열체(62)에 흡수되도록 하고, 로터부(6)의 회전에 의해 가열된 방열체(62)가 회전됨으로써 하부 통공(44)으로 흡입되는 외기가 방열체(62)를 통과하면서 흡수된 잠열 및 현열과 열교환이 이루어진다. In addition, the total heat exchanger (4) is installed so that the upper through-
아울러, 상기 로터부(6)가 외기를 회전시키면서 흡입하므로 편류가 형성되지 않아 환기류와 혼합되더라도 와류의 발생이 없어 기류가 안정적으로 형성될 수 있다.In addition, since the
상기 케미칼 필터(CN2 filter)(70)는, 입자상 분진과 가스상의 오염 물질을 제거하기 위해서 섬유질 허니컴(Honey comb)에 고활성화 과산화망간(MnO2)계의 탈취촉매를 사용한 것이며, 프리 필터(52)와 미디엄 필터(54)로 구성된 필터부(50)의 후단에 설치하여 1차로 분진여과가 이루어지도록 한 후 2차로 화학적인 여과가 이루어지도록 하여 유해화학물질의 제거가 가능하게 됨과 아울러 공기의 정류역할을 수행하게 된다.The chemical filter (CN 2 filter) 70 is a high-activated manganese peroxide (MnO 2 ) -based deodorizing catalyst in the fibrous honeycomb to remove particulate dust and gaseous contaminants. 52) and the medium filter (54) is installed in the rear end of the
따라서, 공기조화기 내에 기류(Lamina flow 유도)를 일정하게 하고, 기류와 냉각 및 가열코일의 접촉각을 개선하여 열교환 효율을 높이는 동시에, 실내 환기공기에 함유되어 있는 유해 가스(암모니아, 유화수소, 트리메틸아민)등을 제거하여, 건축 내장재 등에서 발생할 유해 가스의 제거효율을 향상시킬 수 있다. Therefore, constant air flow (Lamina flow induction) in the air conditioner, improve the contact angle between the air flow and cooling and heating coils to increase the heat exchange efficiency, and at the same time harmful gases (ammonia, hydrogen sulfide, trimethyl) contained in the indoor ventilation air Amine) can be removed to improve the removal efficiency of harmful gases generated in building interior materials.
이와 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 난방시를 기준으로 하여 설명하기로 한다.The operating relationship of the present invention configured as described above will be described with reference to the heating time.
상기 환기부(RA)를 통해 사용처에서 회수된 환기류가 케이스(100) 내로 인입된 후 유해물질의 제거를 위해 환기류의 일부는 상기 전열교환기(4)의 상부 통공(42)을 통과하여 배기부(EA)로 배출되고, 나머지 일부는 필터부(50)로 재이송된다.After the ventilation flow recovered from the place of use is introduced into the
이와 동시에, 외기부(OA)를 통해 인입된 외기류는 상기 전열교환기(4)의 하 부 통공을 통과하여 필터부(50)로 이송되고, 이때 전열교환기(4)에서 열교환이 이루어짐으로써 외기류의 온도가 상승한 채 필터부(50)로 이송된다.At the same time, the outside air flow introduced through the outside air (OA) is passed to the
이렇게 필터부(50)로 이송된 환기류와 외기류는 합쳐진 후 프리 필터(52), 미디엄 필터(54), 케미칼 필터(CN2 filter)(70)를 순차로 통과하면서 물리적 및 화학적 여과가 이루어진다.In this way, the airflow and the outdoor air delivered to the
이후, 여과된 공기는 가열코일(90)을 통과하면서 가열된 다음 송풍기(200)를 통해 급기부(SA)로 이송되어 사용처로 공급되어진다. Subsequently, the filtered air is heated while passing through the
상기한 환기류 및 외기류의 순환사이클은 냉방시에도 동일하며, 단지 여과된 공기가 냉각코일(80)을 통과하도록 하는 것이 난방시와 다른점이다.The circulation cycles of the ventilation and outdoor air streams are the same when cooling, except that the filtered air passes through the cooling
다음의 표는 본 발명의 특수형 공기조화기와 종래 제품을 비교한 것이다.The following table compares the special type air conditioner of the present invention with a conventional product.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 케이스의 일측에 배기부를 구비하여 오염된 환기류의 일부를 외부로 배출시켜 보다 깨끗한 공기를 공급할 수 있고, 이때 배출되는 환기류의 열을 회수하여 흡입되는 외기류를 예열함으로써 에너지 절감에 따른 비용절감의 효과를 얻을 수 있다. As described above, the present invention is provided with an exhaust portion on one side of the case to discharge a part of the contaminated ventilation air to the outside to supply more clean air, and at this time to recover the heat of the exhaust air discharged to the outside air flow By preheating the energy savings can be achieved.
또한, 케미칼 필터(CN2 filter)를 구비시켜 물리적인 여과가 불가능한 유해화학물질까지도 완전히 여과시킬 수 있어 공기정화의 효과를 제고시킬 수 있는 장점이 제공된다.In addition, by providing a chemical filter (CN 2 filter) it is possible to completely filter even harmful chemicals that can not be physically filtered provides an advantage to enhance the effect of air purification.
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