KR101523373B1 - 제습냉방운전을 고려한 연소부가 없는 지역 또는 중앙 난방용 세대 보일러 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징, 하우징의 제1 채널 내에 배치되는 가열부, 하우징 내에 배치되는 제습로터, 및 하우징의 제2 채널 내에 배치되는 냉각부를 포함하는 제습 냉방부와, 외부로부터 제공된 열원에 의해 가열된 온수가 열교환되는 제1 및 제2 열교환기와, 제1 열교환기에 연결되는 급수관 및 급탕관과, 제2 열교환기 및 가열부에 연결되는 순환관을 포함하여, 급탕용 물이 제1 열교환기를 통과하는 온수와 열교환되어 가열된 후 급탕되고, 외부로부터 제공된 열원에 의해 가열된 온수를 제습 냉방부의 가열부에서 필요로 하는 열원으로 이용하는 제습냉방운전을 고려한 연소부가 없는 지역 또는 중앙 난방용 세대 보일러 모듈에 관한 것이다.

Description

제습냉방운전을 고려한 연소부가 없는 지역 또는 중앙 난방용 세대 보일러 모듈{A boiler module for district or central heating without a combustion structure considering desiccant cooling operation}

본 발명은 세대 보일러 모듈로서, 지역난방 또는 중앙난방에 의해 제공되는 열원을 난방 및 급탕용 열원으로, 그리고 제습 냉방 장치에 필요한 열원으로 활용하는 연소부가 없는 지역 또는 중앙난방용 세대 보일러 모듈에 관한 것이다.

중앙 난방(central heating)은 예컨대 아파트 단지와 같은 다수의 건물을 포함하는 단지 내에 보일러 등의 열원을 설비하고 이로부터 다수의 건물에 증기, 온수 또는 온풍 등으로 열의 매체를 수송, 공급하여 난방하는 방식으로, 단지 자체에서 연료를 이용하여 온수를 만든 후 각 세대에 공급하게 된다.

지역 난방(district heating)은 1개소 혹은 수개소의 중앙 난방 기계실에서 넓은 지역에 산재하는 다수의 건물에 고압 증기 또는 고압 온수를 난방용의 열원으로서 공급하는 방식으로, 예컨대 한국지역난방공사에서 관리하는 열 생산시설에서 공급된 중온수를 열원으로 하여 온수를 만든 후 다수의 건물에 공급하게 된다.

지역 난방에 대하여 좀더 구체적으로 설명하면, 지역난방은 전기와 열을 동시에 생산하는 열병합발전소, 쓰레기 소각장 등의 열생산 시설에서 만들어진 온수를 도로 하천 등에 묻힌 이중보온관을 통해 아파트나 빌딩 등의 기계실로 공급하고 일괄적으로 온수와 급탕을 공급하여 난방을 할 수 있도록 하는 난방방식이다.

이러한 난방 방식은 동절기에는 에너지 이용효율이 높은 장점이 있지만, 하절기에는 잉여열이 증가하여 에너지 이용효율이 떨어지는 문제가 있다.

한편, 최근 실내를 냉방하는 기술로서 제습 냉방 기술이 적용되고 있다. 제습 냉방 기술은 제습기에 의한 잠열 부하 처리와, 증발열에 의한 기온 저하를 이용하여 냉방을 수행하는 기술이다.

더욱 구체적으로, 제습 냉방 기술은 제습기를 이용하여 공기 중에 포함된 습기를 제거함으로써 잠열 부하를 제거하고, 제습된 건조 공기에 수분을 공급하여 증발이 일어나도록 함으로써 증발열에 의해 공기 온도를 낮추는 것으로, 이러한 과정이 반복적으로 이루어지도록 순환 사이클을 구성하여 냉방을 수행하게 된다.

제습 냉방 기술을 이용하는 구체적인 장치의 일례로는, 한국공개특허 제10-2012-0022684호 "제습 냉방 장치"를 들 수 있다.

제습 냉방 기술은 에너지 소비가 적고 친환경적이라는 점에서 신 재생 에너지 기술로서 관심을 받고 있다. 하지만, 하절기의 전기소비를 줄이기 위해서는 에너지 소비 효율 측면에서 더욱 개선되어야 하는 문제를 가지고 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중앙 난방이나 지역 난방 방식에 의해 발생하는 열을 이용함으로써 연소부가 없는 세대 보일러 모듈을 제공하되, 특히 하절기에 중앙 난방이나 지역 난방 방식에 의해 발생하는 열을 제습 냉방 장치의 열원으로 활용함으로써 에너지 이용효율을 높이는 동시에 전기 소비를 줄일 수 있는 세대 보일러 모듈을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 보일러 모듈은, 제1 공기가 통과되는 제1 채널 및 제2 공기가 통과되는 제2 채널을 포함하는 하우징과, 상기 제1 채널 내에 배치되어 상기 제1 공기를 가열하는 가열부와, 상기 가열부에 의해 가열된 상기 제1 공기에 의해 건조되고 상기 제2 공기로부터 습기를 흡수하도록 상기 하우징 내에서 회전 가능하도록 설치되는 제습로터, 및 상기 제2 채널 내에 배치되어 상기 제습로터를 통과한 상기 제2 공기를 냉각시키는 냉각부를 포함하는 제습 냉방부를 포함한다.

그리고, 외부로부터 제공된 열원에 의해 가열된 온수가 지나가며 제1 열교환기와 연결되어 상기 온수가 상기 제1 열교환기로 공급되도록 하는 제1 공급관, 상기 제1 열교환기에 연결되며 급탕용 물이 상기 제1 열교환기로 공급되도록 하여 상기 온수와 열교환되도록 하는 급수관, 상기 제1 열교환기에 연결되며 상기 제1 열교환기에서 상기 온수와 열교환되어 가열된 물이 외부로 급탕(hot-water supply)되도록 하는 급탕관, 상기 제1 열교환기에 연결되며 상기 제1 열교환기를 통과한 상기 온수가 지나가는 제2 공급관, 상기 제2 공급관에 구비된 삼방 밸브, 상기 삼방 밸브에 연결되며 상기 삼방 밸브의 제어에 따라 상기 제2 공급관을 통해 공급된 상기 온수가 선택적으로 공급되는 난방수 공급관 및 제3 공급관, 상기 제3 공급관이 연결되며 상기 제3 공급관을 통해 공급된 상기 온수가 통과되는 제2 열교환기, 상기 제2 열교환기 및 상기 가열부와 연결되며 내부를 순환하는 물이 상기 제2 열교환기를 통과하면서 상기 온수와 열교환된 후 상기 가열부를 경유하여 다시 상기 제2 열교환기로 공급되도록 하는 순환관을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 보일러 모듈에 있어서, 상기 온수는 지역난방(district heating) 또는 중앙난방(central heating)에 의해 제공된 열원에 의해 가열된 온수일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 보일러 모듈에 있어서, 상기 순환관을 순환하는 물은 부동액을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 보일러 모듈에 있어서, 상기 제2 채널 내에서 상기 제습로터와 상기 냉각부 사이에 배치되어 상기 제2 공기가 통과되며, 상기 급수관을 지나가는 물이 상기 제1 열교환기로 공급되기 전에 경유하도록 상기 급수관과 연결되는 급수 예열부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 보일러 모듈에 있어서, 상기 급탕관에서 분기되어 상기 급수관에 연결되는 분기관, 상기 분기관에 구비되는 체크 밸브, 및 상기 분기관에 구비되는 펌프를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 보일러 모듈에 있어서, 상기 순환관을 순환하는 물은 펌프에 의해 순환되며, 상기 펌프는 가변용량형일 수 있다.

상기한 본 발명의 특징은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 제습 냉방부에 필요한 열원으로서 지역 난방 또는 중앙 난방 방식에 의해 발생된 열을 활용함으로써, 에너지 이용효율을 향상시킬 수 있고, 또한 전기 소비를 줄일 수 있다.

또한, 순환관의 물에 부동액을 더 포함함으로써, 순환관이 동절기에 동파되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 급수 예열부를 더 포함함으로써, 급탕용 물을 적은 에너지로 효과적으로 가열시키는 동시에 제습 냉방부의 냉방 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 제1 열교환기에서 열교환된 가열된 물을 분기관을 통해 급수 예열부로 재유입되도록 순환시킴으로써 제습 냉방부를 이용하여 실내를 난방시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보일러 모듈을 나타낸 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 모듈의 난방모드시의 운전상태를 나타낸 개략도.
도 3은 도 1에 도시된 모듈의 냉방모드시의 운전상태를 나타낸 개략도.
도 4는 도 1에 도시된 모듈의 냉방 및 급탕모드시의 운전상태를 나타낸 개략도.
도 5는 도 1에 도시된 모듈의 제습 냉방부를 이용한 난방모드시의 운전상태를 나타낸 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 보일러 모듈에 관하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 모듈을 나타낸 개략도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 모듈(1)은 제습 냉방부(100), 제1 공급관(201), 제1 열교환기(202), 급수관(203), 급탕관(204), 제2 공급관(205), 난방수 공급관(207), 제3 공급관(208), 제2 열교환기(209), 및 순환관(401)을 포함한다.

제습 냉방부(100)는 제습 냉방 기술이 적용된 구성으로, 하우징(110), 가열부(111), 제습로터(104), 및 냉각부(122)를 포함한다.

하우징(110)은 제1 채널(101) 및 제2 채널(102)을 포함한다. 제1 채널(101) 및 제2 채널(102)은 공기가 통과되는 통로로서, 하우징(110) 내에서 격벽(103)에 의해 구획되어 형성될 수 있다.

제1 채널(101)을 통과하는 공기는 제1 공기로서 정의될 수 있다. 제1 공기는 예컨대 실외로부터 제1 채널(101) 내로 유입된 공기일 수 있으며, 제1 채널(101)을 통과한 후 실외로 배출될 수 있다.

제1 채널(101) 내에는 가열부(111)가 배치된다. 이때 가열부(111)는 후술할 제습로터(104)보다, 제1 공기의 유입측, 즉 도시된 바를 기준으로 제1 채널(101)의 좌측에 더 가깝게 배치된다. 제1 채널(101)을 통과하는 제1 공기는 가열부(111)를 거친 다음 후술할 제습로터(104)를 거치게 된다.

가열부(111)는 예컨대 히트코일을 포함함으로써 전기 저항에 의한 열을 제공할 수 있다. 또는 온수코일을 포함함으로써 온수에 의한 열을 제공할 수도 있다.

가열부(111)가 온수코일을 포함하는 경우, 온수코일에는 후술할 순환관(401)이 연결된다. 순환관(401)을 통해 온수코일로 공급된 물은 온수코일을 유동한 후 다시 순환관(401)을 통해 순환된다.

가열부(111)를 통과하는 제1 공기는 온수코일을 유동하는 물과 열교환되면서 가열된다. 이와 같이 가열부(111)에 의해 가열된 제1 공기는 제습로터(104)를 거치면서 제습로터(104)를 건조시킨다.

제습로터(104)는 하우징(110) 내에서 회전 가능하도록 배치된다. 그리고 제1 채널(101) 및 제2 채널(102)을 걸치도록 배치된다.

제습로터(104)는 공기와의 접촉면에 예컨대 실리카젤 또는 제오라이트 등과 같은 흡착제가 형성되어 제습로터(104)를 거쳐 지나가는 공기로부터 습기를 흡수할 수 있다.

제2 채널(102)을 통과하는 공기는 제2 공기로 정의될 수 있다. 제2 공기는 예컨대 실내로부터 유입된 공기일 수 있다. 제2 공기는 제습로터(104)를 통과하는 과정에서 제습로터(104)에 의해 습기가 제거된다.

냉각부(122)는 제2 채널(102) 내에 배치된다. 이때, 냉각부(122)는 제습로터(104)보다, 제2 공기의 배출측, 즉 도시된 바를 기준으로 제2 채널(102)의 좌측에 더 가깝게 배치된다. 제2 채널(102)을 통과하는 제2 공기는 제습로터(104)를 거친 다음 냉각부(122)를 통과하게 된다.

냉각부(122)는 제습로터(104)를 통과하면서 제습된 제2 공기를 냉각시킨다. 냉각부(122)는 예컨대, 냉각부(122)를 거쳐가는 제2 공기에 물을 분사하여 분사된 물의 증발 과정에서 제2 공기가 냉각되도록 하는 증발식 냉각기일 수 있다.

냉각부(122)를 통과한 제2 공기는 실내로 공급되어 실내를 냉방시킬 수 있다.

한편, 전술한 제습 냉방부(100)는 제습 및 냉방 효율을 증대시키기 위하여, 냉매 회로에 포함되는 응축기 및 증발기 중 응축기가 제1 채널(101) 내에 배치될 수 있으며, 증발기가 제2 채널(102) 내에 배치될 수 있다.

더욱 구체적으로, 응축기는 제1 채널(101) 내에서 가열부(111)보다 제1 공기의 유입측에 더 가깝게 배치될 수 있으며, 증발기는 제2 채널(102) 내에서 냉각부(122)보다 제2 공기의 배출측에 더 가깝게 배치될 수 있다.

제1 공기는 가열부(111)를 통과하기에 앞서 응축기를 통과하게 되며, 이때 응축기를 통과하는 냉매와 열교환되면서 가열될 수 있다. 따라서, 응축기가 제1 채널(101) 내에 포함됨으로써 제습로터(104)의 건조 효율이 더욱 향상될 수 있다.

제2 공기는 냉각부(122)에 의해 냉각된 이후에 증발기를 통과하게 되며, 증발기를 통과하는 냉매와 열교환되면서 더욱 냉각된다. 증발기에 의해 더욱 냉각된 제2 공기가 실내로 공급되도록 함으로써 제습 냉방부(100)의 냉방 성능은 더욱 향상될 수 있다.

제2 채널(102)을 통과하는 공기는 실내 공기와 실외 공기의 혼합 공기일 수도 있다. 이때 하우징(110)은 제2 공기의 실내 공급을 위한 배출측을 가짐과 동시에, 제2 채널(102)을 통과하는 공기 중 일부가 실외로 배출되도록 하는 추가적인 배출구(123)를 가질 수도 있다.

제2 채널(102)로 유입되는 공기에 이와 같이 실외 공기가 혼합되도록 하고, 제2 채널(102)을 통과하는 혼합 공기의 일부가 배출구(123)를 통해 실외로 배출되도록 함로써 실내는 환기될 수 있다.

제습 냉방부(100)는 전술한 바와 달리, 냉매 회로를 구성하는 응축기가 제2 채널(102) 내에 배치될 수도 있다. 구체적으로, 응축기는 제2 채널(102) 내에서 냉각부(122)보다 제2 공기의 배출측에 더 가깝게 배치될 수 있다.

이때, 제2 채널(102)을 통과하는 공기는 실외로부터 유입된 공기일 수 있으며, 제2 채널(102)을 통과한 실외 공기는 다시 실외로 배출되도록 할 수 있다.

이와 같은 제습 냉방부(100)는 냉각부(122)를 거치면서 냉각된 제2 공기가 응축기를 통과하는 냉매와 열교환되면서 냉매를 응축시키게 된다.

이와 같이 응축된 냉매는 냉매관을 순환하며, 냉매가 순환하는 냉매관을 활용하여 실내의 냉방을 도모할 수 있다.

구체적으로 냉매관은 실내의 바닥, 벽, 또는 천장 등에 매설되어 실내의 복사 냉각에 이용될 수 있다. 또는 냉매관의 일부가 실내에 배치된 팬 코일 유닛(fan coil unit;FCU) 내에 배치되도록 하고, 팬 코일 유닛을 가동시킴으로써 실내를 냉방시킬 수도 있다.

또는 냉매관이 실내에 배치된 에어컨 실내기의 증발기를 거치도록 함으로써 에어컨에 의해 실내를 냉방시킬 수도 있다. 이 경우 에어컨의 냉방 효율이 향상되며, 에어컨에서 사용되는 전기 소모를 줄일 수 있다.

본 실시예에 따른 모듈(1)의 제습 냉방부(100)는, 하우징(110), 가열부(111), 제습로터(104), 및 냉각부(122)를 포함하는 것으로서, 전술한 구체적인 예를 포함하는 다양한 실시예가 적용될 수 있다.

한편, 제1 채널(101) 내에서의 제1 공기의 통과는 제1 채널(101) 내에 배치되는 제1 송풍기(115)의 가동으로써 강제될 수 있다. 마찬가지로, 제2 채널(102) 내에서의 제2 공기의 통과는 제2 채널(102) 내에 배치되는 제2 송풍기(125)의 가동으로써 강제될 수 있다.

제1 공급관(201)은 외부로부터 제공된 열원에 의해 가열된 온수가 지나가는 관으로, 제1 열교환기(202)와 연결되어 온수가 제1 열교환기(202)로 공급되도록 한다.

이때, 외부로부터 제공된 열원은 지역 난방(district heating) 또는 중앙 난방(central heating)에 의해 제공된 열원일 수 있다.

구체적으로 지역 난방 또는 중앙 난방 방식으로 생산된 열에 의해 가열된 물은 단지 내에 마련된 기계실의 메인 열교환기(10)로 공급될 수 있다.

메인 열교환기(10)는 회수관(303)이 연결되며, 회수관(303)을 통해 회수되는 물은 메인 열교환기(10)로 공급되어 통과되는 과정에서, 지역 난방 또는 중앙 난방 방식에 의해 제공된 가열된 물과 열교환되어 온수가 될 수 있다. 이와 같이 가열된 온수는 제1 공급관(201)을 지나 제1 열교환기(202)로 공급된다.

급수관(203)은 제1 열교환기(202)에 연결된다. 급수관(203)은, 급탕을 위한 물로서 예컨대 상수도를 통해 공급된 물이 제1 열교환기(202)로 공급되도록 한다. 제1 열교환기(202)를 통과하는 급탕용 물은 제1 공급관(201)을 통해 제1 열교환기(202)로 공급된 온수와 열교환되면서 가열된다.

급탕관(204)은 제1 열교환기(202)에 연결되며, 제1 열교환기(202)에서 열교환되어 가열된 급탕용 물이 외부로 급탕(hot-water supply)되도록 통과된다.

본 실시예는 제2 채널(102) 내에서 상기 제습로터(104)와 상기 냉각부(122) 사이에 배치되는 급수 예열부(121)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 급수 예열부(121)는 급수관(203)과 연결될 수 있다.

이 경우, 급수관(203)을 지나는 급탕용 물은 제1 열교환기(202)로 공급되기 전에 급수 예열부(121)를 경유하게 된다. 그리고 급수 예열부(121)를 경유하는 급탕용 물은 급수 예열부(121)를 통과하는 제2 공기와 열교환된다.

하절기에 실내로부터 또는 실외로부터 유입되는 제2 공기는 다소 고온일 수 있으며, 제1 공기에 의해 가열된 제습로터(104)를 통과하면서 가열될 수 있다. 이와 같은 고온 저습의 제2 공기가 급수 예열부(121)를 통과하는 과정에서 급수 예열부(121)를 경유하는 급탕용 물과 열교환되면, 급탕용 물은 제1 열교환기(202)에서 열교환되기에 앞서 예열될 수 있다. 그리고 제2 공기는 냉각부(122)에 의해 냉각되기에 앞서 예냉될 수 있다.

따라서, 급수 예열부(121)가 더 포함되는 경우, 본 실시예는 급탕용 물을 더욱 효과적으로 가열시켜 급탕되도록 할 수 있으며, 동시에 제습 냉방부(100)의 실내 냉방 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 실시예에 따른 보일러 모듈(1)은 급탕관(204)에서 분기되어 급수관(203)에 연결되는 분기관(501), 분기관(501)에 구비되는 체크 밸브(502), 및 분기관(501)에 구비되는 펌프(503)를 더 포함할 수 있다.

분기관(501)은 급탕관(204)으로부터 분기되어 급수관(203)에 연결되는데 급수관(203)에 연결되는 지점은, 급수관(203)으로 공급된 물의 급수관(203)에서의 유동 방향(제1 열교환기(202)를 향하는 방향)을 기준으로, 물이 급수 예열부(121)를 경유하기 전에 유동하는 급수관(203) 지점이다.

외부로부터 급수관(203)으로 물의 공급이 중단되고, 급탕관(204)을 통해 공급되는 가열된 물의 외부 배출이 중단되면, 급수관(203)으로 이미 공급된 물은 급수 예열부(121)를 경유한 후 제1 열교환기(202)를 거친 다음, 분기관(501)을 통해 다시 급수 예열부(121) 재유입되는 방식으로 순환된다.

이러한 순환이 가능하도록 분기관(501)에는 펌프(503)가 구비될 수 있다. 그리고, 물이 상기한 방향으로만 순환하도록 분기관(501)에는 체크 밸브(502)가 구비될 수 있다.

물이 이와 같이 순환함으로써, 제1 열교환기(202)에서 열교환되어 가열된 물이 급수 예열부(121)로 공급된다. 제2 채널(102)로 유입된 제2 공기는 급수 예열부(121)을 통과하는 과정에서 급수 예열부(121)를 통과하는 가열된 물과 열교환되면서 더욱 가열된다. 이때 냉각부(122)는 중단될 수 있다.

제2 채널(102)을 통과한 제2 공기는 이와 같이 가열된 상태로 실내로 공급되며, 이로써 실내는 난방될 수 있다.

제2 공급관(205)은 제1 열교환기(202)에 연결된다. 상기 제1 열교환기(202)를 통과한 온수는 제2 공급관(205)을 통해 후술할 난방수 공급관(207) 또는 제2 열교환기(209)로 공급된다.

제2 공급관(205)에는 삼방 밸브(206)가 구비된다. 그리고, 난방수 공급관(207)과 제3 공급관(208)이 삼방 밸브(206)에 연결된다.

제1 공급관(201)을 통해 공급되는 온수는 삼방 밸브(206)의 제어에 따라 난방수 공급관(207) 또는 제3 공급관(208)으로 선택적으로 공급될 수 있다.

난방수 공급관(207)은 실내 난방설비에 포함되는 난방분배기(20)로 연결될 수 있으며, 난방분배기(20)를 거친 온수는 난방분배기(20)와 메인 열교환기(10)에 연결된 회수관(301,303)을 통해 메인 열교환기(10)로 다시 공급될 수 있다.

제3 공급관(208)은 제2 열교환기(209)와 연결되어 제3 공급관(208)을 통하는 온수가 제2 열교환기(209)에 공급되도록 한다. 제2 열교환기(209)를 통과한 온수는 제2 열교환기(209)와 메인 열교환기(10)에 연결된 회수관(302,303)을 통해 메인 열교환기(10)로 다시 공급될 수 있다.

순환관(401)은 제2 열교환기(209)와 가열부(111)에 연결되어 순환관(401)을 통해 순환하는 물이 가열부(111)에 포함되는 온수코일을 통과한 후 다시 제2 열교환기(209)로 공급되도록 한다.

순환관(401)을 순환하는 물은 제2 열교환기(209)를 통과하면서 제2 열교환기(209)를 통과하는 온수와 열교환되어 가열된다. 가열된 물은 가열부(111)의 온수코일을 통과하며, 이때 가열부(111)를 통과하는 제1 공기와 열교환된다. 제1 공기는 온수코일을 통과하는 가열된 물과 열교환되어 가열된다. 온수코일을 통과한 물은 순환관(401)을 통해 다시 제2 열교환기(209)로 공급되도록 순환된다.

순환관(401)에는 펌프(402)가 구비될 수 있다. 이 펌프(402)에 의해 순환관(401) 내의 물은 순환관(401)을 통해 순환할 수 있다. 이때 제습 냉방부(100)의 냉방 성능 조절이 가능하도록 순환하는 물의 유량을 조절할 필요가 있는데, 이를 위해서 펌프(402)는 가변용량형일 수 있다.

한편, 순환관(401)을 순환하는 물은 부동액을 더 포함할 수도 있다. 제습 냉방부(100)의 가동이 불필요한 때에는 순환관(401)을 통한 물의 순환이 중지되도록 할 수 있는데, 특히 동절기에는 순환관(401) 내의 물이 얼어 순환관(401)이 동파되는 등의 문제가 생길 수 있다. 따라서, 이러한 문제가 발생하지 않도록, 순환관(401) 내의 물은 부동액을 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 모듈(1)의 모드별 운전 상태에 관하여 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 도 1에 도시된 모듈(1)의 난방모드시의 운전상태를 나타낸 개략도, 도 3은 도 1에 도시된 모듈(1)의 냉방모드시의 운전상태를 나타낸 개략도, 그리고 도 4는 도 1에 도시된 모듈(1)의 냉방 및 급탕모드시의 운전상태를 나타낸 개략도, 그리고 도 5는 도 1에 도시된 모듈(1)의 제습 냉방부를 이용한 난방모드시의 운전상태를 나타낸 개략도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 난방모드시 본 실시예에 따른 모듈(1)은 우선 제습 냉방부(100)의 가동이 중단된다. 제1 공급관(201)을 통해 공급되는 온수는 제1 열교환기(202) 및 제2 공급관(205)을 거치며 삼방 밸브(206)의 제어에 따라 난방수 공급관(207)으로 공급된다.

난방수 공급관(207)로 공급된 온수는 난방분배기(20)로 공급된 후 회수관(301,303)을 통해 메인 열교환기(10)로 회수된다. 온수의 이러한 순환 과정에 의해 실내 난방이 이루어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 냉방모드시 본 실시예에 따른 모듈(1)은 제2 공급관(205)을 통해 공급된 온수가 삼방 밸브(206)의 제어에 따라 제3 공급관(208)을 통해 제2 열교환기(209)로 공급된다.

그리고 펌프(402)의 가동으로 순환관(401)을 통해 물이 순환되며, 순환관(401)을 순환하는 물은 제2 열교환기(209)에서 열교환된 후 가열부(111)로 공급된다.

실외로부터 제1 채널(101) 내로 유입되어 가열부(111)를 통과하는 제1 공기는 가열부(111)를 통과하는 가열된 물과 열교환되어 가열되며, 제습로터(104)를 거치면서 제습로터(104)를 건조시킨다. 제습로터(104)를 통과한 제1 공기는 실외로 배출된다.

제2 공기로서, 실내 공기 또는 실내 및 실외 공기의 혼합 공기는 제2 채널(102)로 유입되어 제습로터(104)를 거치게 되며, 제습로터(104)에 의해 제습된다. 제습로터(104)를 거친 제2 공기는 냉각부(122)를 거치면서 냉각되며, 제2 채널(102) 내에서 냉각부(122) 다음에 배치될 수 있는 증발기(미도시)를 거치면서 더욱 냉각되어 실내로 공급될 수 있다.

또는 제2 공기는 실외 공기일 수 있으며, 제습로터(104) 및 냉각부(122)를 거쳐 제습 및 냉각된 공기는 제2 채널(102) 내에서 냉각부(122) 다음에 배치될 수 있는 응축기(미도시)를 거치면서 응축기의 냉매를 응축시킬 수 있다. 응축기를 통과한 제2 공기는 실외로 배출될 수 있다.

제2 열교환기(209)를 통과한 온수는 회수관(302,303)을 통해 메인 열교환기(10)로 회수된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 냉방 및 급탕모드시 본 실시예에 따른 모듈(1)은 전술한 냉방모드시의 운전상태와 대체로 동일하다. 다만, 추가적으로 급수관(203)을 통해 급탕용 물이 공급된다.

급수관(203)을 통해 공급되는 급탕용 물은 급수 예열부(121)를 경유하며, 경유하는 과정에서 고온 저습의 제2 공기와 열교환되어 예열된다. 예열된 급탕용 물은 제1 열교환기(202)를 거치면서 온수와 열교환되어 가열된다. 가열된 물은 급탕관(204)을 통해 외부로 급탕된다.

그리고 제2 채널(102)을 통과하는 제2 공기는 냉각부(122)에 의해 냉각되기에 앞서 급수 예열부(121)에서 열교환되어 예냉된다. 예냉된 제2 공기는 냉각부(122)를 거치면서 냉각된 후 실내로 공급된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 모듈(1)은 제습 냉방부(100)를 이용한 난방 운전이 가능하다. 제습 냉방부(100)를 이용한 난방모드시, 급수관(203)으로 이미 공급된 물은 제1 열교환기(202)를 통과하면서 열교환되어 가열되며, 가열된 물은 급탕관(204)으로 공급된 후 분기관(501)을 통해 다시 급수 예열부(121)로 재유입된다. 이러한 순환은 펌프(503)에 의해 이루어지며, 체크 밸브(502)에 의해 일 방향으로만 이루어진다.

제2 채널(102)을 통과하는 제2 공기는 제습로터(104)를 거치면서 고온 저습 상태가 되며, 급수 예열부(121)를 통과하면서 급수 예열부(121)를 통과하는 가열된 물과 열교환되어 더욱 가열된다. 냉각부(122)는 가동 중지된다.

이와 같이 가열된 제2 공기는 실내로 공급되어 실내가 난방되도록 한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 보일러 모듈 100: 제습 냉방부
101: 제1 채널 102: 제2 채널
103: 격벽 104: 제습로터
110: 하우징 111: 가열부
115: 제1 송풍기 121: 급수 예열부
122: 냉각부 123: 배출구
125: 제2 송풍기 201: 제1 공급관
202: 제1 열교환기 203: 급수관
204: 급탕관 205: 제2 공급관
206: 삼방밸브 207: 난방수 공급관
208: 제3 공급관 209: 제2 열교환기
301,302,303: 회수관 401: 순환관
402: 펌프 501: 분기관
502: 체크밸브 503: 펌프

Claims (6)

1. 제1 공기가 통과되는 제1 채널 및 제2 공기가 통과되는 제2 채널을 포함하는 하우징과, 상기 제1 채널 내에 배치되어 상기 제1 공기를 가열하는 가열부와, 상기 가열부에 의해 가열된 상기 제1 공기에 의해 건조되고 상기 제2 공기로부터 습기를 흡수하도록 상기 하우징 내에서 회전 가능하도록 설치되는 제습로터, 및 상기 제2 채널 내에 배치되어 상기 제습로터를 통과한 상기 제2 공기를 냉각시키는 냉각부를 포함하는 제습 냉방부;
   외부로부터 제공된 열원에 의해 가열된 온수가 지나가며 제1 열교환기와 연결되어 상기 온수가 상기 제1 열교환기로 공급되도록 하는 제1 공급관;
   상기 제1 열교환기에 연결되며, 급탕용 물이 상기 제1 열교환기로 공급되도록 하여 상기 온수와 열교환되도록 하는 급수관;
   상기 제1 열교환기에 연결되며, 상기 제1 열교환기에서 상기 온수와 열교환되어 가열된 물이 외부로 급탕(hot-water supply)되도록 하는 급탕관;
   상기 제1 열교환기에 연결되며, 상기 제1 열교환기를 통과한 상기 온수가 지나가는 제2 공급관;
   상기 제2 공급관에 구비된 삼방 밸브;
   상기 삼방 밸브에 연결되며, 상기 삼방 밸브의 제어에 따라 상기 제2 공급관을 통해 공급된 상기 온수가 선택적으로 공급되는 난방수 공급관 및 제3 공급관;
   상기 제3 공급관이 연결되며, 상기 제3 공급관을 통해 공급된 상기 온수가 통과되는 제2 열교환기;
   상기 제2 열교환기 및 상기 가열부와 연결되며, 내부를 순환하는 물이 상기 제2 열교환기를 통과하면서 상기 온수와 열교환된 후 상기 가열부를 경유하여 다시 상기 제2 열교환기로 공급되도록 하는 순환관을 포함하는 보일러 모듈.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 온수는 지역난방(district heating) 또는 중앙난방(central heating)에 의해 제공된 열원에 의해 가열된 온수인 것을 특징으로 하는 보일러 모듈.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 순환관을 순환하는 물은 부동액을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 모듈.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 채널 내에서 상기 제습로터와 상기 냉각부 사이에 배치되어 상기 제2 공기가 통과되며, 상기 급수관을 지나가는 물이 상기 제1 열교환기로 공급되기 전에 경유하도록 상기 급수관과 연결되는 급수 예열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 모듈.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 급탕관에서 분기되어 상기 급수관에 연결되는 분기관;
   상기 분기관에 구비되는 체크 밸브; 및
   상기 분기관에 구비되는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 모듈.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 순환관을 순환하는 물은 펌프에 의해 순환되며, 상기 펌프는 가변용량형인 것을 특징으로 하는 보일러 모듈.

Images