KR100947615B1 - Dehumidifying air conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 실내 공기가 흡입되어 통과한 후 배출되는 실내 공기 유로와 실외 공기가 흡입되어 통과한 후 배출되는 실외 공기 유로가 구획 형성된 케이스와, 상기 실내 공기 유로의 실내 공기를 제습시키고 상기 실외 공기 유로의 실외 공기에 의하여 재생되는 제습 로터와, 상기 제습 로터 통과 전의 실외 공기를 가열시키는 히팅기구와, 상기 히팅기구 통과 전의 실외 공기 일부를 물에 의하여 냉각시키며 상기 냉각된 실외 공기와의 열교환에 의하여 상기 제습 로터를 통과한 실내 공기를 냉각시키는 간접 증발 냉각기와, 상기 간접 증발 냉각기를 통과한 실내 공기를 물에 의하여 냉각시키는 직접 증발 냉각기를 포함하여, 안전성이 높고 소비 전력을 최소화하면서 실내를 고효율로 제습하면서 냉방시킬 수 있는 장점이 있다.
공기조화기, 케이스, 실내 공기 유로, 실외 공기 유로, 제습 로터, 간접 증발 냉각기, 직접 증발 냉각기, 히팅 코일
An air conditioner according to an embodiment of the present invention includes a case in which an indoor air flow passage in which indoor air is sucked through and discharged and a case in which an outdoor air flow passage in which outdoor air is sucked through and discharged are formed, and the indoor air passage is separated. The dehumidification rotor which dehumidifies the air and is regenerated by the outdoor air in the outdoor air flow path, a heating mechanism for heating the outdoor air before passing through the dehumidification rotor, and a portion of the outdoor air before passing the heating mechanism by water is cooled and cooled. High safety and power consumption, including an indirect evaporative cooler for cooling the indoor air passing through the dehumidification rotor by heat exchange with outdoor air and a direct evaporative cooler for cooling the indoor air passing through the indirect evaporative cooler by water. Has the advantage of cooling the room while dehumidifying with high efficiency .
Air Conditioner, Case, Indoor Air Channel, Outdoor Air Channel, Dehumidification Rotor, Indirect Evaporative Cooler, Direct Evaporative Cooler, Heating Coil
Description
본 발명은 실내 공기를 제습시키면서 냉각시키는 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 제습 로터, 간접 증발 냉각기 및 직접 증발 냉각기를 이용하여 실내를 제습시키면서 냉각시키는 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner for cooling indoor air while dehumidifying, and more particularly, to an air conditioner for cooling indoor air using a dehumidification rotor, an indirect evaporative cooler, and a direct evaporative cooler.
일반적으로 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기로 이루어지는 냉매의 냉동사이클을 이용하여 실내를 냉난방 시키거나 공기를 정화시키는 것으로, 크게 분리형과 일체형으로 구분된다.In general, an air conditioner is used to cool or heat a room or purify the air by using a refrigeration cycle of a refrigerant consisting of a compressor, a condenser, an expansion mechanism, and an evaporator to create a more comfortable indoor environment for a user. .
상기한 분리형과 일체형은 기능적으로는 같지만 분리형은 실내기에 냉각/방열 장치를 설치하고 실외기에 방열/냉각 및 압축 장치를 설치하여 서로 분리된 실내기와 실외기를 냉매 배관으로 연결시킨 것이고, 일체형은 냉각 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 직접 설치한 것이다.The separate type and the integrated type are functionally the same, but the separate type connects the indoor unit and the outdoor unit separated by the refrigerant pipes by installing the cooling / heating unit in the indoor unit and the heat radiating / cooling and compression unit in the outdoor unit, and the integrated type by cooling heat dissipation. Integrate the function of the hole in the wall of the house or hang the device on the window is installed directly.
상기와 같은 공기조화기는 실내 공기가 공기조화기 내부로 흡입된 후 증발기와 접촉되어 증발기를 통과하는 저온저압의 냉매로 열을 빼앗기는 것에 의해 온도가 내려가고, 이때 공기 중의 수분이 증발기 표면에 응축되며, 이후 공기조화기 외 부로 토출된다.The air conditioner as described above is cooled by the low temperature low pressure refrigerant passing through the evaporator after the indoor air is sucked into the air conditioner and is passed through the evaporator, the temperature is lowered, and the moisture in the air condenses on the surface of the evaporator After that, it is discharged outside the air conditioner.
한편, 등록특허공보 10-0598214에는 공기가 데시컨트를 통과하면서 데시컨트로 수분을 빼앗기고, 데시컨트에 흡착된 수분이 히터의 열에 의해 증발되어 데시컨트가 재생되는 데시컨트를 이용한 가습 및 제습 장치가 개시되어 있다.On the other hand, Patent No. 10-0598214 has a humidification and dehumidification apparatus using a desiccant in which air is dehydrated as the desiccant while the air passes through the desiccant, the moisture adsorbed on the desiccant is evaporated by the heat of the heater. Is disclosed.
상기와 같은 데시컨트를 이용한 가습 및 제습 장치는, 히터에 의해 가열된 실내 공기가 데시컨트를 통과하여 데시컨트에 흡착된 수분을 간접 가열방식으로 증발시키거나, 전기 히터를 데시컨트와 일체화하여 데시컨트의 수분을 전기히터의 직접 가열방식으로 증발시킨다.The humidifying and dehumidifying apparatus using the desiccant is such that the indoor air heated by the heater passes through the desiccant to evaporate moisture adsorbed on the desiccant by indirect heating, or the electric heater is integrated with the desiccant. The moisture of the secant is evaporated by direct heating of the electric heater.
그러나, 상기와 같이 구성된 데시컨트를 이용한 가습 및 제습 장치는, 단순히 제습 기능만을 수행할 수 있으므로 실내를 제습시키면서 냉방시키고자 할 경우 실내에 냉방 기능을 갖는 공기조화기와 함께 설치되어야 하는 문제점이 있고, 데시컨트의 재생을 위한 별도의 전기 히터가 필요하여 화재 위험성이 클 뿐만 아니라 전기 히터의 전력 사용에 따른 유지비가 높은 문제점이 있다.However, the humidifying and dehumidifying apparatus using the desiccant configured as described above has a problem in that the air conditioner having a cooling function must be installed in the room in order to cool while dehumidifying the room because it can perform only a dehumidifying function. The need for a separate electric heater for the regeneration of the desiccant is not only a high risk of fire, but also has a high maintenance cost due to the use of power of the electric heater.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 안전성이 높고 소비 전력을 최소화하면서 실내를 고효율로 제습하면서 냉방시킬 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.The present invention is designed to improve the above problems, the problem to be solved by the present invention is to provide an air conditioner that can be cooled while dehumidifying the room with high efficiency while minimizing power consumption and safety.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 실내 공기가 흡입되어 통과한 후 배출되는 실내 공기 유로와 실외 공기가 흡입되어 통과한 후 배출되는 실외 공기 유로가 구획 형성된 케이스와, 상기 실내 공기 유로의 실내 공기를 제습시키고 상기 실외 공기 유로의 실외 공기에 의하여 재생되는 제습 로터와, 상기 제습 로터 통과 전의 실외 공기를 가열시키는 히팅기구와, 상기 히팅기구 통과 전의 실외 공기 일부를 물에 의하여 냉각시키며 상기 냉각된 실외 공기와의 열교환에 의하여 상기 제습 로터를 통과한 실내 공기를 냉각시키는 간접 증발 냉각기와, 상기 간접 증발 냉각기를 통과한 실내 공기를 물에 의하여 냉각시키는 직접 증발 냉각기를 포함한다.In order to achieve the above object, the air conditioner according to the embodiment of the present invention, the indoor air flow path is discharged after the indoor air is sucked through and the outdoor air flow path is discharged after the suction is passed through the case and And a dehumidifying rotor for dehumidifying the indoor air of the indoor air passage and being regenerated by the outdoor air of the outdoor air passage, a heating mechanism for heating the outdoor air before passing through the dehumidifying rotor, and a portion of the outdoor air before passing through the heating mechanism. And an indirect evaporative cooler for cooling the indoor air having passed through the dehumidification rotor by heat exchange with the cooled outdoor air, and a direct evaporative cooler for cooling the indoor air having passed through the indirect evaporative cooler by water. do.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 실내 공기가 흡입되어 통과한 후 배출되는 실내 공기 유로와, 실외 공기가 흡입되어 통 과한 후 배출되는 실외 공기 유로가 형성된 케이스와, 상기 실내 공기 유로에 설치된 실내 송풍기와, 상기 실외 공기 유로에 설치된 실외 송풍기와, 상기 실내 공기 유로와 상기 실외 공기 유로에 배치되고 메조 실리카를 갖는 제습 로터와, 상기 실내 공기 유로와 상기 실외 공기 유로에 배치되는 직접 증발 냉각기와, 상기 실외 공기 유로에 배치되고 상기 제습 로터와 상기 직접 증발 냉각기 사이에 설치되는 히팅기구와, 상기 실내 공기 유로에 배치되고 상기 제습 로터와 상기 직접 증발 냉각기 사이에 배치되며 상기 실외 공기 및 물이 통과하는 흡열 유로와 상기 실내 공기가 통과하는 방열 유로가 형성되는 간접 증발 냉각기와, 상기 실내 공기 유로에 배치되고 상기 간접 증발 냉각기와 상기 제습 로터 사이에 배치되는 쿨링기구를 포함한다.In order to achieve the above object, the air conditioner according to an embodiment of the present invention, the indoor air flow path is discharged after the indoor air is sucked through, and the outdoor air flow path is discharged after the outdoor air is sucked through the case and formed; An indoor blower installed in the indoor air flow path, an outdoor blower installed in the outdoor air flow path, a dehumidification rotor disposed in the indoor air flow path and the outdoor air flow path and having meso silica, and the indoor air flow path and the outdoor air flow path. A direct evaporative cooler disposed in the heater, a heating mechanism disposed in the outdoor air flow path and installed between the dehumidification rotor and the direct evaporative cooler, and disposed in the indoor air flow path and disposed between the dehumidification rotor and the direct evaporative cooler. An endothermic flow path through which the outdoor air and water pass and a heat dissipation oil through which the indoor air passes An indirect evaporative cooler in which a furnace is formed, and a cooling mechanism disposed in the indoor air flow path and disposed between the indirect evaporative cooler and the dehumidification rotor.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 공기조화기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.According to the air conditioner of the present invention, there are one or more of the following effects.
첫째, 히팅기구가 외부 온수 공급원에 온수 배관으로 연결되어 외부 온수 공급원에서 공급된 온수가 통과하는 히팅 코일로 이루어져, 전열 히터의 경우 보다 소비전력을 최소화하면서 제습 히터의 재생에 필요한 열이 안정적으로 공급될 수 있는 장점이 있다. First, the heating mechanism is composed of a heating coil through which hot water supplied from an external hot water source passes through a hot water pipe to an external hot water source, so that the heat required for regeneration of the dehumidification heater is stable while minimizing power consumption. There is an advantage that can be.
둘째, 제습 로터에 의해 제습된 공기가 간접 증발 냉각기와 직접 증발 냉각 기를 차례로 통과하면서 다단 냉각되므로, 실내를 보다 효율적으로 냉방할 수 있는 장점도 있다. Second, since the air dehumidified by the dehumidification rotor passes through the indirect evaporative cooler and the direct evaporative cooler in sequence and is cooled in multiple stages, there is an advantage in that the room can be cooled more efficiently.
셋째, 간접 증발 냉각기가 실외 공기가 통과하는 방열 유로와 실내 공기가 통과하는 흡열 유로를 포함하여 실내 공기가 실외 공기에 의해 냉각시키므로, 간접 증발 냉각기가 별도의 소비 전력 없이 실내 공기를 냉각시킬 수 있는 장점도 있다.Third, since the indirect evaporative cooler cools the indoor air by the outdoor air, including the heat dissipation passage through which the outdoor air passes and the endothermic passage through which the indoor air passes, the indirect evaporative cooler can cool the indoor air without additional power consumption. There is also an advantage.
넷째, 간접 증발 냉각기가 흡열 유로로 물을 급수하는 급수부를 더 포함하여 방열 유로의 실내 공기가 보다 효율적으로 냉방될 수 있고 습도의 상승없이 효율적인 냉방이 가능한 장점도 있다.Fourth, the indirect evaporative cooler further includes a water supply unit for supplying water to the endothermic flow path, so that the indoor air of the heat dissipation flow path can be cooled more efficiently, and there is an advantage that efficient cooling can be performed without an increase in humidity.
다섯째, 실내 공기가 외부 냉수 공급원에서 공급된 냉각수가 통과하는 쿨링 코일인 쿨링기구에 의해 냉각되므로, 냉동 사이클이나 별도의 냉각기를 사용하는 경우 보다 안전성이 높고, 소비전력을 최소화하면서 효율적인 장점도 있다.Fifth, since the indoor air is cooled by a cooling mechanism that is a cooling coil through which the coolant supplied from the external cold water source passes, there is a higher safety and a more efficient and minimized power consumption when using a refrigeration cycle or a separate cooler.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 공기조화기을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for describing an air conditioner according to embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제습 및 냉각 원리가 도시된 도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 개략 구성도이다.1 is a view showing the dehumidification and cooling principle of the air conditioner according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic configuration diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 공기조화기는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(2)와, 제습 로터(6)와, 히팅기구(70)와, 간접 증발 냉각기(80)와, 직접 증발 냉각기(4)를 포함하고, 실내 공기(I)가 케이스(2)로 흡입되어 제습 로터(6)를 통과하면서 제습되고, 이후 간접 증발 냉각기(80)와, 직접 증발 냉각기(4)에 의해 냉각된 다음 실내로 공급되고, 실외 공기(O)가 케이스(2)로 흡입되어 히팅기구(70)에 의해 가열되고, 이후 제습 로터(6)를 통과하면서 제습 로터(6)를 재생시킨 다음 실외로 배출된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the air conditioner according to the present embodiment includes a
케이스(2)는 공기조화기의 외관을 형성함과 아울러 실내 공기(I)와 실외 공기(O)가 각각 통과하는 것으로서, 실내 공기(I)가 흡입되어 통과한 후 배출되는 실내 공기 유로(11)와, 실외 공기(O)가 흡입되어 통과한 후 배출되는 실외 공기 유로(12)가 구획 형성된다.The
공기조화기는 실내에 설치되고 실외 공기 유로(12)와 실외가 실외 덕트로 연통되는 것도 가능하고, 실외에 설치되고 실내 공기 유로(11)와 실내를 실내 덕트로 연통되는 것도 가능하며, 창문이나 벽에 관통되게 설치되고 실내 공기 유로(11)가 실내와 통하며 실외 공기 유로(12)가 실외와 통하는 것도 가능하다.The air conditioner may be installed indoors and communicate with the
공기조화기는 실내 송풍기(30) 및 실외 송풍기(40) 등의 소음과 실내 공간 활용도 등을 고려할 때 실외(아파트의 베란다 또는 다용도실 포함)에 설치되는 것이 바람직하고, 이하 실외에 설치되고, 케이스(2)에 실내 공기를 실내 공기 유로(11)로 흡입 안내하는 실내 공기 흡입 덕트(13)가 연결되며, 케이스(2)에 실내 공기 유로(11)를 통과한 공기를 실내로 토출 안내하는 실내 공기 토출 덕트(14)가 연결되는 것으로 설명한다.The air conditioner is preferably installed outdoors (including the veranda of the apartment or the utility room) in consideration of the noise of the
케이스(2)는, 실내 공기 흡입 덕트(13)가 연통되고 실내 공기(I)가 흡입되는 실내 공기 흡입구(15)와, 실내 공기 토출 덕트(14)가 연통되고 실내 공기 유로(11)에서 제습 및 냉각된 공기가 토출되는 실내 공기 토출구(16)가 형성된다.The
케이스(2)는, 실외 공기 유로(12)로 실외 공기(O)가 흡입되는 실외 공기 흡입구(17)와, 실외 공기 유로(12)를 통과한 실외 공기(O)가 실외로 배출되는 실외 공기 토출구(18)가 형성된다. The
케이스(2)에는 실내 공기 유로(11)와 실외 공기 유로(12)를 구획하는 베리어(19)가 형성된다.The
케이스(2)는 전체적으로 직사각형 형상으로 형성되고, 베리어(19)는 케이스(2)의 장방향으로 길게 배치된다.The
베리어(19)는 실내 공기 유로(11)를 통과하는 실내 공기(I)와 실외 공기 유로(12)를 통과하는 실외 공기(O)가 섞이지 않도록 하면서 케이스(2)와의 사이에 실내 공기 유로(11) 및 실외 공기 유로(12)를 형성시키는 일종의 에어 가이드이다.The
이하, 케이스(2)는 케이스(2)와 베리어(19)를 사이에 형성된 제 1 공간이 실내 공기 흡입구(15)와 실내 공기 토출구(16)와 통하여 실내 공기 유로(11)를 구성하고, 케이스(2)와 베리어(19)를 사이에 형성된 제 2 공간이 실외 공기 흡입구(17)와 실외 공기 토출구(18)와 통하여 실외 공기 유로(12)를 구성하는 것으로 설명한다.Hereinafter, in the
제습 로터(6)는 실내 공기 흡입구(15)로 흡입된 실내 공기(I)가 통과하면서 실내 공기(I)의 수분이 흡착되는 것으로서, 공기가 통과하면서 흡습되는 데시컨트(7)와, 데시컨트(7)를 회전시키는 데시컨트 회전기구(8)를 포함한다.The
데시컨트(7)는 세라믹 섬유질의 평면지와 파형지를 번갈아 원통형 형상으로 감아 올리고, 기공 및 표면적이 매우 발달돼 있어 흡습 특성이 우수하고 대략 60℃ 이하인 저온에서도 재생 즉, 수분 제거가 가능한 메조 실리카(Meso-Silica(SiO2))가 포함된다.The desiccant (7) is wound around the ceramic fiber flat paper and corrugated paper alternately in a cylindrical shape, the pores and the surface area is very developed, excellent hygroscopic properties and regenerating, that is, meso silica that can remove moisture even at a low temperature of about 60 ℃ or less ( Meso-Silica (SiO 2)).
여기서, 메조 실리카는 메조 다공성 실리카로서, 입경이 10～1000nm인 구형의 실리카 입자 및 실리카 전구체와 계면활성제를 용매하에서 반응시켜 구형의 실리카 입자 표면에 실리카와 계면 활성제 성분으로 이루어진 셀부를 성장시키고, 이후 쉘부가 형성된 결과물을 열처리하여 쉘부의 계면활성제 성분을 제거하면, 계면활성제가 제거된 자리에 소정 직경의 기공들이 형성된 실리카 쉘부가 형성된다.Here, meso silica is mesoporous silica, and a spherical silica particle having a particle diameter of 10 to 1000 nm, a silica precursor, and a surfactant are reacted in a solvent to grow a cell part composed of silica and a surfactant component on the surface of the spherical silica particle. When the resultant in which the shell portion is formed is heat-treated to remove the surfactant component of the shell portion, a silica shell portion having pores having a predetermined diameter is formed at the position where the surfactant is removed.
상기와 같은 메조 실리카는 기공 크기가 2㎚~50nm로 이루어진다.Such meso silica has a pore size of 2nm to 50nm.
[표 1]TABLE 1
표 1은 데시컨트의 재생 영역 등을 시험한 결과로서, 크기가 200nm이고 기공이 2nm~50nm인 메조 실리카를 지올라이트와 알루미나와 비교한 결과로서, 표 1에 도시된 바와 같이, 메조 실리카는 지올라이트나 알루미나의 경우 보다 시료 1g당 수분 흡수량이 많아 제습 능력이 상대적으로 높고, 재생 온도가 상대적으로 낮아 상대적으로 낮은 열풍으로 재생이 가능하게 된다.Table 1 shows the results of testing the regenerating region of the desiccant. As a result of comparing meso silica having a size of 200 nm and a pore of 2 nm to 50 nm with zeolite and alumina, as shown in Table 1, In the case of light or alumina, the moisture absorption amount per 1g of the sample is higher, so the dehumidification ability is relatively high, and the regeneration temperature is relatively low, so that the regeneration is possible with relatively low hot air.
데시컨트(7)는 일부가 실내 공기 유로(11)가 위치되고 나머지가 실외 공기 유로(12)에 위치되게 배치되어, 실내 공기 유로(11)에 위치되어 실내 공기(I)가 통과하면서 수분이 흡착되는 부분이 실외 공기 유로(12)로 이동되어 실외 공기(O)에 의해 재생된다.The desiccant 7 is disposed so that a portion of the desiccant 7 is positioned in the
즉, 데시컨트(7)는 실내 공기 유로(11)와 실외 공기 유로(12)에 걸쳐 배치되고, 실내 공기(I)가 통과하면서 수분이 흡착되는 부분(이하, "흡착부"라 칭함)과 실외 공기(O)가 통과하면서 수분이 증발되는 부분(이하, "재생부"라 칭함)이 교대로 바뀌면서 수분이 흡착/증발된다.That is, the desiccant 7 is disposed over the indoor
데시컨트 회전기구(8)는 데시컨트(7)의 회전중심에 회전축이 축설된 모터로 이루어지는 것도 가능하고, 데시컨트(7)의 외주면에 감긴 벨트와, 벨트를 회전시키는 모터로 이루어지는 것도 가능하다.The desiccant rotating mechanism 8 may be made of a motor in which a rotating shaft is formed at the center of rotation of the desiccant 7, or may be made of a belt wound around the outer circumferential surface of the desiccant 7, and a motor for rotating the belt. .
히팅기구(70)는 제습 로터(6) 통과 전의 실외 공기(O)를 가열시킨다. 히팅기구(70)에 의해 가열된 실외 공기(O)는 제습로터(6) 특히 데시컨트(7)의 재생부를 가열 재생시킨다.The
히팅기구(70)는 외부 온수 공급원에 온수 배관(72)(74)으로 연결되어 외부 온수 공급원에서 공급된 온수가 통과하는 히팅 코일로 이루어진다. The
외부 온수 공급원은 본 실시예에 따른 공기조화기와 동일 건물에 설치되고 온수 배관(72)(74)이 연결된 보일러로 이루어지는 것도 가능하고, 지역난방공사의 지역 난방수 공급원로 이루어지는 것도 가능하다.The external hot water supply source may be made of a boiler installed in the same building as the air conditioner according to the present embodiment and connected to the
간접 증발 냉각기(80)는 히팅기구(70) 통과 전의 실외 공기(O) 일부를 물에 의하여 냉각시키며, 냉각된 실외 공기와의 열교환에 의하여 실내 공기(I)를 냉각시킨다.The indirect
간접 증발 냉각기(80)는 제습 로터(6)를 통과한 실내 공기(I)가 냉각되게 실내 공기 유로(11)에 설치된다.The indirect
간접 증발 냉각기(80)는 실내 공기(I)가 통과하는 방열 유로(82)와, 실외 공기(O)가 통과하는 흡열 유로(84)가 열교환되는 열교환기(86)를 포함한다. 흡열 유로(84)는 수직 방향으로 개구되고, 방열 유로(82)는 수평 방향으로 개구된다.The indirect
간접 증발 냉각기(80)에는 실외 공기 유로(12)를 통과하는 실외 공기 중 일부가 흡열 유로(84)를 통과하도록 실외 공기 유로(12)와 실외 공기 유로 연결부(87)로 연결된다. 간접 증발 냉각기(80)는 실외 공기 유로(12)의 실외 공기(O)의 일부를 간접 증발 냉각기(80)의 흡열 유로(84)로 송풍시키는 냉각 팬(88)을 포함한다. 냉각 팬(88)은 실외 공기 유로(12)를 통과하는 실외 공기의 30%를 실외 공기 유로 연결부(87)로 송풍시키는 것이 바람직하다.The indirect
간접 증발 냉각기(80)는 흡열 유로(84)로 물을 급수하는 급수부(90)를 포함한다. 급수부(90)는 열교환기(86)의 하측에 설치되어 열교환기(86)에서 낙하된 물을 받는 물 받이(92)와, 물 받이에 낙하된 물을 흡열 유로(84)의 상측으로 유도하도록 물 받이(92)에 일단이 연결되고 타단이 흡열 유로(84)의 상측에 위치되는 물 급수 라인(94)과, 물 급수 라인(94)에 설치된 물 펌프(96)를 포함한다.The indirect
자세한 간접 증발 냉가기(80)의 구조는 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.A detailed indirect
직접 증발 냉각기(4)는 간접 증발 냉각기(80)를 통과한 실내 공기(I)를 물에 의하여 냉각시킨다.The direct
직접 증발 냉각기(4)는 간접 증발 냉각기(80)를 통과하면서 냉각된 실내 공기(I)가 냉각되게 실내 공기 유로(11)에 설치된다. 직접 증발 냉각기(4)는 실내 공기(I)가 통과하는 냉각 유로(51)와, 냉각 유로에 물을 급수하는 직접 급수부(52)를 포함한다.The direct
직접 증발 냉각기(4)는 실외 공기 유로(12)에 설치되어, 실외 공기 흡입구(17)로 흡입되는 실외 공기(O)의 온도가 과도하게 높은 경우, 히팅기구(70) 통과 전의 실외 공기(O)를 물에 의하여 냉각시킬수 있다. 이 경우, 직접 증발 냉각기는 실내 공기 유로(11) 및 실외 공기 유로(12)에 걸쳐 일체형으로 구비될 수 있고, 따로 나뉘어 구비될 수도 있다.The direct
또한, 직접 증발 냉각기(4)의 냉각 유로(51)에는 실외 공기(O)가 통과할 수 있으며, 직접 증발 냉각기(4)는 실외 공기 흡입구(17)로 흡입된 실외 공기(O)를 냉각시켜 간접 증발 냉각기(80)의 효율을 향상 시킬 수 있다.In addition, the outdoor air O may pass through the
한편, 상기와 같은 공기조화기는 실내 공기(I)를 실내 공기 흡입구(15)로 흡입하여 실내 공기 유로(11)를 통과시킨 후 실내 공기 토출구(16)를 통해 토출시키는 실내 송풍기(30)와, 실외 공기(O)를 실외 공기 흡입구(17)로 흡입하여 실외 공기 유로(12)를 통과시킨 후 실외 공기 토출구(18)를 통해 토출시키는 실내 송풍기(40)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the air conditioner as described above is the indoor air blower (30) for sucking the indoor air (I) through the indoor air intake port (15) to pass through the indoor
실내 송풍기(30)와 실외 송풍기(40)는 하나의 구동원에 의해 함께 회전되는 것도 가능하고, 각각의 구동원에 의해 회전되는 것도 가능하며, 이하 각각이 구동원을 갖는 것으로 설명한다.The
실내 송풍기(30)는 실내 공기 유로(11)에 배치되고, 실내 팬(32)과, 실내 팬(32)을 회전시키는 실내 팬모터(34)를 포함한다.The
실외 송풍기(40)는 실외 공기 유로(12)에 배치되고, 실외 팬(42)와, 실외 팬(42)을 회전시키는 실외 팬모터(44)를 포함한다.The
한편, 본 실시예에 따른 공기조화기는 실내 공기 유로(11)에 쿨링기구(60)가 설치될 경우, 제습 로터(7)를 통과하면서 가열된 실외 공기가 쿨링기구(60)에 의해 냉각된다.On the other hand, in the air conditioner according to the present embodiment, when the
쿨링기구(60)는 외부 냉수 공급원에 냉수 배관(61)(62)으로 연결되어 외부 냉수 공급원에서 공급된 냉각수가 통과하는 쿨링 코일로 이루어진다.The
외부 냉수 공급원은 본 실시예에 따른 공기조화기와 동일 건물에 설치되고 냉수 배관(61)(62)이 연결된 냉각장치로 이루어지는 것도 가능하고, 건물 외부에 쿨링타워(냉각탑)로 이루어지는 것도 가능하다. 이 경우 외부 냉수 공급원은 간접 증발 냉각기(80) 및 직접 증발 냉각기(4)에 급수되는 냉각수를 공급한다. 즉, 급수부(90) 및 직접 급수부(52)는 외부 냉수 공급원으로부터 냉각수를 공급받는다.The external cold water supply source may be a cooling device installed in the same building as the air conditioner according to the present embodiment and connected to the
도 3은 도 2에 도시된 간접 증발 냉각기의 일부 절결 사시도이다.3 is a partially cutaway perspective view of the indirect evaporative cooler shown in FIG. 2.
간접 증발 냉각기(80)는 방열 유로(82)와 흡열 유로(84)가 실내 공기가 통과하는 방열 유로(82)와 실외 공기와 물이 통과하는 흡열유로(84)가 열교환부(100)에 의해 구획된다.The indirect
즉, 간접 증발 냉각기(80)는 방열 유로(82)와 흡열 유로(84)가 열교환부(100)를 사이에 두고 교대 형성되고, 흡열 유로(84)는 물(W)과 실외 공기(O)가 상하 방향으로 통과하도록 수직 방향으로 개구되고, 방열 유로(82)는 흡열 유로(84) 교차하는 방향인 수평 방향으로 개구된다.That is, the indirect evaporative cooler 80 alternates with the
열교환부(100)는 합성수지물이나 알루미늄으로 이루어진 열교환판으로서, 그 외표면에 친수층(101)이 코팅된다.The
열교환부(100)는 열전달면적이 확대되고 공기의 난류를 유도하여 열전달 성능이 높도록 딤플(102)이 형성된다.The
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 공기조화기에 대한 온도 변화와 습도 변화가 도시된 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the temperature change and the humidity change for the air conditioner according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 작용을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the air conditioner according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.
먼저, 공기조화기의 운전시, 실내 송풍기(30)와 실외 송풍기(40)가 구동되고, 급수부(90) 및 직접 급수부(52)가 구동되며, 데시컨트 회전기구(8)가 데시컨 트(7)를 회전시키고, 쿨링기구(60), 간접 증발 냉각기(80) 및 직접 증발 냉각기(4)에는 외부 냉수 공급원으로부터 냉각수가 공급되고, 히팅기구(70)에는 외부 온수 공급원으로부터 온수가 공급된다.First, during operation of the air conditioner, the
실내 송풍기(30)의 구동시, 실내 공기는 실내 공기 흡입 덕트(13)와 실내 공기 흡입구(15)를 차례로 통과해 실내 공기 유로(11)로 흡입되고, 제습 로터(6), 특히, 데시컨트(7)의 제습부를 통과한다. 실내 공기(I)는 도 4에 도시된 바와 같이, 데시컨트(7)의 제습부를 통과하면서 수분이 흡착되어 습도가 낮아지고 온도가 상승된다(P1->P2).When the
상기와 같이 데시컨트(7)의 제습부를 통과한 실내 공기(I)는 쿨링기구(60)를 통과하면서 냉각된다(P2->P3).As described above, the indoor air I passing through the dehumidifying part of the desiccant 7 is cooled while passing through the cooling mechanism 60 (P2-> P3).
상기와 같이 쿨링기구(60)를 통과한 실내 공기(I)는 이후 간접 증발 냉각기(80)의 방열 유로(82)를 통과하면서 재차 냉각된다(P3->P4).As described above, the indoor air I passing through the
상기와 같이 간접 증발 냉각기(80)를 통과한 실내 공기(I)는 직접 증발 냉각기(4)를 통과하며 다시 냉각된 후 실내 공기 토출구(16)와 실내 공기 토출 덕트(14)를 차례로 통과해 실내로 토출된다(P4->P5). 다만, 직접 증발 냉각기(4) 통과시 습도가 약간 오르게 된다.As described above, the indoor air I passing through the indirect evaporative cooler 80 passes through the
실외 송풍기(40)의 구동시, 실외 공기(O)는 실외 공기 흡입구(17)를 통해 실외 공기 유로(12)를 통과하면서 도 4에 도시된 바와 같이, 직접 증발 냉각기(4)에 의해 냉각된다(S1->S2).When the
상기와 같이 직접 증발 냉각기(4)에 의해 냉각된 실외 공기(O)는 히팅기 구(70)를 통과하며 가열된다(S2->S3).As described above, the outdoor air O cooled by the
상기와 같이 히팅기구(70)에 의해 가열된 실외 공기(O)는 제습 로터(6) 특히 데시컨트(7)의 재생부를 통과하면서 데시컨트(7)를 재생시키고, 데시컨트(7)을 재생시킨 실외 공기(O)는 데시컨트(7)를 통과하면서 수분이 증대됨과 아울러 온도가 하강된 후 실외 공기 토출구(18)를 통과해 실외로 토출된다(S3->S4).The outdoor air heated by the
한편, 직접 증발 냉각기(4)의 의해 냉각된 실외 공기(I)의 일부는 간접 증발 냉각기(80)의 냉각 팬(88)에 의하여 실외 공기 유로 연결부(87)를 거쳐 흡열 유로(84)로 공급되어 냉각 및 열교환된 후 실외로 토출된다.On the other hand, a part of the outdoor air I cooled by the direct
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalent concept are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제습 및 냉각 원리가 도시된 도이다.1 is a view showing the dehumidification and cooling principle of the air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 개략 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 간접 증발 냉각기의 일부 절결 사시도이다.3 is a partially cutaway perspective view of the indirect evaporative cooler shown in FIG. 2.
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 공기조화기에 대한 온도 변화와 습도 변화가 도시된 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the temperature change and the humidity change for the air conditioner according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
2: 케이스 4: 직접 증발 냉각기2: case 4: direct evaporative cooler
6: 제습 로터 7: 데시컨트6: dehumidification rotor 7: desiccant
8: 데시컨트 회전기구 11: 실내 공기 유로8: Desiccant rotator 11: Indoor air passage
12: 실외 공기 유로 13: 실내 공기 흡입 덕트12: outdoor air passage 13: indoor air intake duct
14: 실내 공기 토출 덕트 15: 실내 공기 흡입구14: indoor air discharge duct 15: indoor air intake
16: 실내 공기 토출구 17: 실외 공기 흡입구16: Indoor air outlet 17: Outdoor air intake
18: 실외 공기 토출구 30: 실내 송풍기18: outdoor air outlet 30: indoor blower
40: 실외 송풍기 60: 쿨링기구40: outdoor blower 60: cooling mechanism
70: 히팅기구 80: 간접 증발 냉각기70: heating mechanism 80: indirect evaporative cooler
82: 방열 유로 84: 흡열 유로82: heat dissipation flow path 84: endothermic flow path
86: 열교환기 87: 실외 공기 유로 연결부86: heat exchanger 87: outdoor air flow path connection
88: 냉각 팬 90: 급수부88: cooling fan 90: water supply
92: 물 받이 94: 물 급수 라인92: drip tray 94: water supply line
96: 물 펌프 100: 열교환부96: water pump 100: heat exchanger
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