KR100717133B1 - Regenerative evaporative cooling ventilation appartus and operating method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 재생증발식 냉각 환기장치 및 그의 운전 방법에 관한 것으로, 재생증발식 냉각기와; 상기 재생증발식 냉각기에 연통 가능하게 연결되어, 상기 재생증발식 냉각기에 공기를 유입시키거나 그를 거친 공기를 유출시키는 공기분배기와; 상기 공기분배기에 연통 가능하게 연결되어, 상기 유입 또는 유출되는 공기의 유동 통로를 제공하는 덕트와; 상기 덕트의 실내 측에 형성된 추기 채널을 개폐 가능하게 장착되어, 상기 재생증발식 냉각기로부터 유출되는 공기의 일부를 상기 재생증발식 냉각기 측으로 추기시켜서 실외로 배기시키는 추기 댐퍼를 포함하여 구성됨으로써, 하절기 환기부하를 크게 경감할 수 있을 뿐만 아니라 환기를 하지 않은 경우에 비하여 오히려 냉방부하를 줄일 수 있게 한다.The present invention relates to a regenerative evaporative cooling ventilator and a method of operating the same; An air distributor connected to the regenerative evaporative cooler so as to communicate with the regenerative evaporative cooler; A duct communicatively connected to the air distributor, the duct providing a flow passage of the inflow or outflow of air; It is equipped with a bleeding channel formed on the indoor side of the duct so as to open and close, and comprises a bleeding damper for extracting a portion of the air flowing out of the regenerative evaporative cooler to the exhaust evaporative cooler side to exhaust the outdoor air, summer ventilation Not only can the load be greatly reduced, but the cooling load can be reduced rather than without ventilation.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치를 실외 측에서 본 사시도이고, 1 is a perspective view of the regenerative evaporative cooling ventilator according to an embodiment of the present invention seen from an outdoor side;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치를 실내 측에서 본 사시도이며,Figure 2 is a perspective view of the regeneration evaporative cooling ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention from the indoor side,
도 3은 재생증발식 냉각기의 작동 원리를 설명하기 위한 개념도이고,3 is a conceptual diagram for explaining the operating principle of the regeneration evaporative cooler,
도 4는 도 1의 방향에서 본 재생증발식 냉각기와 실외측 공기분배기를 설명하기 위한 사시도이며, 4 is a perspective view illustrating a regenerative evaporative cooler and an outdoor air distributor viewed from the direction of FIG. 1;
도 5는 도 2의 방향에서 본 재생증발식 냉각기와 실내측 공기분배기를 설명하기 위한 사시도이고,FIG. 5 is a perspective view illustrating a regenerative evaporative cooler and an indoor air distributor viewed from the direction of FIG. 2;
도 6은 도 1의 재생증발식 냉각 환기장치의 내부 구조를 종합적으로 설명하기 위한 단면 개념도이며,6 is a cross-sectional conceptual view for comprehensively explaining the internal structure of the regenerative evaporative cooling ventilator of FIG.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치의 하절기 운전 방법을 설명하기 위한 개략도이고, 7 is a schematic view for explaining a summer operation method of the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치의 하절기 운전 방법 중 실외 습도가 높은 경우의 운전 방법을 설명하기 위한 개략도이며,8 is a schematic view for explaining a method of operation when the outdoor humidity is high in the summer operation method of the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치의 동절기 운전 방법을 설명하기 위한 개략도이고,9 is a schematic view for explaining a winter operation method of the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치의 운전의 제어 방식을 설명하기 위한 개략도이다.10 is a schematic view for explaining a control method of the operation of the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100: 재생증발식 냉각기 110: 건채널100: regenerative evaporative cooler 110: dry channel
130: 습채널 150: 물공급장치130: wet channel 150: water supply device
200: 공기분배기 210: 실외측공기분배기200: air distributor 210: outdoor side air distributor
230: 실내측공기분배기 300: 덕트230: indoor side air distributor 300: duct
310: 실외측덕트 330: 실내측덕트310: outdoor side duct 330: indoor side duct
400: 추기 댐퍼 500: 배기 댐퍼400: additional damper 500: exhaust damper
600: 바이패스덕트 610: 바이패스 댐퍼600: bypass duct 610: bypass damper
710: 제어 유닛 710: control unit
본 발명은 재생증발식 냉각 환기장치 및 그의 운전 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재생증발식 냉방기를 이용한 환기 장치를 구성하고 이를 실내외 온도 조건에 따라 알맞게 운전하여 최적의 환기 성능을 달성할 수 있도록 하는 재생증발식 냉각 환기장치 및 그의 운전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a regenerative evaporative cooling ventilator and a method of operating the same, and more particularly, to construct a ventilator using a regenerative evaporative air conditioner and to operate it according to indoor and outdoor temperature conditions so as to achieve optimal ventilation performance. It relates to a regenerative evaporative cooling ventilator and a driving method thereof.
기존의 공조시스템과 관련하여 냉난방 수요증대에 따른 과도한 에너지 소비 문제, 냉매에 의한 오존층 파괴 및 지구온난화의 문제 등 여러 가지 문제점들이 제기되고 있다. 더욱이 실내 온습도 및 청정도에 대한 법규 제정으로 냉난방시스템의 보급이 더욱 확대되고 있으며, 환기관련 규제가 강화됨에 따라 환기에 따른 여름/겨울철에 냉/난방 부하가 증대되어 냉난방 시스템에 의한 에너지 소비가 크게 증가될 것으로 예상된다.In relation to the existing air conditioning system, various problems such as excessive energy consumption due to increased demand for air conditioning and heating, ozone layer destruction by refrigerant, and global warming have been raised. Furthermore, the enactment of regulations on indoor temperature, humidity and cleanliness has led to the expansion of air-conditioning and heating systems. As the regulations on ventilation have been strengthened, the energy consumption by air-conditioning systems has greatly increased due to the increase of air / heating loads in summer / winter. It is expected to be.
이러한 문제점들에 대한 대처방안으로 실내 배기와 실외 흡입공기 사이의 현열 및 잠열 전달을 통하여 환기부하를 경감시키는 에너지회수 환기장치(energy recovery ventilation system)가 고안되었다. In order to cope with these problems, an energy recovery ventilation system has been devised to reduce the ventilation load by transmitting sensible and latent heat between indoor exhaust and outdoor intake air.
그러나, 에너지회수 환기장치의 에너지회수율은 통상적으로 60% 정도여서, 환기장치의 작용으로 환기부하가 감소하기는 하지만, 여전히 환기에 따른 냉/난방 부하의 증가가 상당히 큰 문제가 되고 있다. 특히 종래의 환기장치의 잠열회수율이 현열회수율에 비하여 낮아, 환기에너지 중 잠열에너지가 상당부분을 차지하는 하절기에 에너지회수율이 더욱 감소하고, 환기에 따른 냉방부하 증가를 경감하는 역할을 적절히 하는 못하는 문제가 있었다.However, the energy recovery rate of the energy recovery ventilator is usually about 60%, the ventilation load is reduced by the action of the ventilator, but the increase in the cooling / heating load due to the ventilation is a significant problem. In particular, the latent heat recovery rate of the conventional ventilation device is lower than the sensible heat recovery rate, so that the energy recovery rate is further reduced during the summer when the latent heat energy accounts for a large part of the ventilation energy, and the problem of failing to appropriately reduce the cooling load increase due to the ventilation is a problem. there was.
상기와 같은 필요성을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명은 하절기 환기부하를 크게 경감할 수 있을 뿐만 아니라 환기를 하지 않은 경우에 비하여 오히려 냉방부하를 줄일 수 있고 나아가 친환경적인 재생증발식 냉각 환기장치 및 그의 운전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of the necessity as described above, the present invention can not only significantly reduce the summer ventilation load, but also can reduce the cooling load compared to the case without the ventilation, and furthermore, eco-friendly regenerative evaporative cooling ventilation apparatus and its It is an object to provide a driving method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 재생증발식 냉각 환기장치는 재생증발식 냉각기와; 상기 재생증발식 냉각기에 연통 가능하게 연결되어, 상기 재생증발식 냉각기에 공기를 유입시키거나 그를 거친 공기를 유출시키는 공기분배기와; 상기 공기분배기에 연통 가능하게 연결되어, 상기 유입 또는 유출되는 공기의 유동 통로를 제공하는 덕트와; 상기 덕트의 실내 측에 형성된 추기 채널을 개폐 가능하게 장착되어, 상기 재생증발식 냉각기로부터 유출되는 공기의 일부를 상기 재생증발식 냉각기 측으로 추기시켜서 실외로 배기시키는 추기 댐퍼를 포함한다.In order to achieve the above object, the regenerative evaporative cooling ventilator according to an aspect of the present invention is a regenerative evaporative cooler; An air distributor connected to the regenerative evaporative cooler so as to communicate with the regenerative evaporative cooler; A duct communicatively connected to the air distributor, the duct providing a flow passage of the inflow or outflow of air; And a bleeding damper mounted on the indoor side of the duct so as to be openable and openable, and bleeds a portion of the air flowing out of the regenerative evaporative cooler to the side of the regenerative evaporative cooler and exhausts it to the outside.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 재생증발식 냉각 환기장치의 운전 방법은 실내 및 실외 온도 중 높은 온도를 산출하는 단계와; 실외 온도가 높은 경우에는 실외에서 재생증발식 냉각기의 건채널을 통해 유입된 공기 중 일부를 물이 공급되는 습채널로 추기시켜서 실외로 배기하고, 실내 온도가 높은 경우에는 상기 건채널을 통해 외부 공기를 실내로 유입시킴과 동시에 실내 공기를 물이 공급되지 않는 습채널을 통해 배기시키는 단계를 포함한다.In addition, the operating method of the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to another aspect of the present invention includes the steps of calculating a high temperature of the indoor and outdoor temperature; If the outdoor temperature is high, some of the air introduced through the dry channel of the regenerative evaporative cooler from the outside is added to the wet channel supplied with water to exhaust the outdoor air, and if the indoor temperature is high, the external air is discharged through the gun channel. At the same time as the indoor and the indoor air is exhausted through the wet channel is not supplied with water.
나아가, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 재생증발식 냉각 환기장치의 운전 방법은 실내 및 실외 온도 중 높은 온도를 산출하는 단계와; 실외 온도가 높으면서 그의 이슬점 온도가 실내 공기의 습구 온도보다 높은 경우에는 재생증발식 냉각기의 건채널을 통해 실외 공기를 유입시킴과 동시에 실내 공기를 물이 공급되는 습채널을 통해 배기시키는 단계를 포함한다.Furthermore, the operation method of the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to another aspect of the present invention includes the steps of calculating a high temperature of the indoor and outdoor temperature; When the outdoor temperature is high and its dew point temperature is higher than the wet bulb temperature of the indoor air, introducing outdoor air through the dry channel of the regenerative evaporative cooler and simultaneously evacuating the indoor air through the wet channel to which water is supplied. .
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치 및 그의 운전 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a regenerative evaporative cooling ventilator according to a preferred embodiment of the present invention and a driving method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치를 실외 측에서 본 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치를 실내 측에서 본 사시도이다. 1 is a perspective view of the regenerative evaporative cooling ventilator according to an embodiment of the present invention from an outdoor side, and FIG. 2 is a perspective view of the regenerative evaporative cooling ventilator according to an embodiment of the present invention from an indoor side.
본 도면들에 예시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치는 재생증발식 냉각기(100)와, 공기분배기(200)와, 덕트(300) 및 추기 댐퍼(400)를 포함한다.As illustrated in the drawings, a regenerative evaporative cooling ventilator according to an exemplary embodiment of the present invention is a regenerative
재생증발식 냉각기(100)는, 그의 원리를 도시하고 있는 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 물이 공급되지 않는 건채널(dry channel, 110)과 물이 공급될 수 있는 습채널(wet channel, 130)을 포함한다. 그에 따라, 건채널(110)을 통해 벽(W)을 지나 실내로 유입되는 공기(실외 흡기) 중의 일부는 습채널(130)로 추기 되고 이러한 추기 공기는 습채널(130)에서 물이 공급되는 경우에 그러한 물의 증발에 의해 냉각된다. 이러한 냉각된 추기 공기는 상대적으로 온도가 높은 실외 흡기로부터 현열을 빼앗아 실외 흡기의 온도를 떨어 뜨린다. 그에 따라, 건채널(110)을 통과하며 온도가 낮아진 실외 흡기는 실내로 토출되고, 습채널(130)을 통과하면서 건채널(110)과 열교환을 마친 추기 공기는 실외로 배출된다. 이때, 건채널(110)과 습채널(130)의 내부에는 각각 건채널핀(115) 및 습채널핀(135, 이상 도 4 및 도 5 참조)이 구비되어 열전달 효율을 향상시킨다. 특히, 습채널핀(135)에는 루버 또는 구멍(미도시)이 형성되어, 분사되는 물이 통과할 수 있도록 구성된다. 여기서, 재생증발식 냉각 기(100)는 물 이외의 냉매를 사용하지 않아서 CFC(chlorofluorocarbon) 계열의 냉매에 의한 오존층 파괴, 온실 효과 등의 문제를 전혀 유발하지 않는 이점이 있다. 또한, 습채널(130)에 물을 공급하기 위한 전기 입력을 제외하면 거의 에너지를 필요로 하지 않아 에너지 소비도 적어 경제적이다. 나아가, 재생증발식 냉각기(100)는 위와 같이 습채널(130)에 물을 공급하기 위한 물공급장치(150)를 더 포함하는데, 이에 대해서는 도 6에 대한 설명 부분에서 상세히 설명한다. The regenerative
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 공기분배기(200)는 재생증발식 냉각기(100)에 연통 되도록 연결되어, 실내 또는 실외 측의 공기를 그에 유입되게 하거나 그로부터 유출되도록 한다. 이러한 공기분배기(200)는 재생증발식 냉각기(100)의 실외 측에 연통 되도록 연결되는 실외측 공기분배기(210)와, 실내 측에 연통 되도록 연결되는 실내측 공기분배기(230)를 포함한다. 실외측 공기분배기(210)는 다시 건채널(110)로 외부 공기가 유입되도록 건채널(110)과 연통되는 건채널유입공기분배기(211)와, 습채널(130)에서 유출되는 공기가 실외로 배출되도록 하는 습채널유출공기부분배기(213)으로 구분된다. 또한, 실내측 공기분배기(230)는 건채널(110)에서 유출되는 공기를 실내에 토출시키는 건채널유출공기분배기(231)와, 실내에서 습채널(130)로 공기를 유입시키는 습채널유입공기분배기(233)으로 구분된다.Referring again to FIGS. 1 and 2, the
이러한 공기분배기(200)에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.The
도 4는 도 1의 방향에서 본 재생증발식 냉각기와 실외측 공기분배기를 설명 하기 위한 사시도이고, 도 5는 도 2의 방향에서 본 재생증발식 냉각기와 실내측 공기분배기를 설명하기 위한 사시도이다. 4 is a perspective view illustrating the regenerative evaporative cooler and the outdoor air distributor viewed from the direction of FIG. 1, and FIG. 5 is a perspective view illustrating the regenerative evaporative cooler and the indoor air distributor viewed from the direction of FIG. 2.
도 4를 참조하면, 실외측 공기분배기(210)는 건채널(110)에 연통되도록 연결되는 건채널유입공기분배기(211)와, 습채널(130)에 연통되도록 연결되는 습채널유출공기분배기(213)을 포함한다. 여기서, 건채널유입공기분배기(211)와 습채널유출공기분배기(213)는 각각 삼각형 형태의 단면을 가지는 중공체이다.Referring to FIG. 4, the
건채널유입공기분배기(211)의 삼각형 단면의 제1 변(211a)는 건채널(110)과 연통되도록 연결되어 실외 공기가 건채널(110)로 유입되는 통로가 되고, 제2 변(211b)은 개구되어 실외 공기가 건채널유입공기분배기(211) 내로 유입되게 한다. 이때, 제3 변(211c)는 막혀진 상태이다.The
습채널유출공기분배기(213)의 삼각형 단면의 제1 변(213a)는 습채널(130)과 연통되도록 형성되어 습채널(130)을 통과한 공기가 실외로 배출되는 통로가 된다. 나아가, 제2 변(213b)은 개구되어 제1 변(213a)을 통해서 습채널(130)로부터 유출되는 공기가 실외로 최종적으로 배출되게 한다. 이때, 제3 변(213c)은 막혀진 상태이다.The
여기서, 건채널유입공기분배기(211)의 제2변(211b)은 습채널유출공기분배기(213)의 제3변(213c)과 인접하게 하고, 건채널유입공기분배기(211)의 제3변(211c)은 습채널유출공기분배기(213)의 제2 변(213b)과 인접하게 교대로 배열된다. 그에 따라, 건채널유입공기분배기(211)를 통해 유입되는 실외 공기와 습채널유출공기분배기(213)를 통해 실외로 배출되는 공 기는 그 유입 및 유출 방향이 서로 분리되어 서로 섞이는 일이 없게 된다. 그 결과로, 본 발명에 따른 재생증발식 냉각 환기장치에 의한 환기 작용에 의한 냉각 효율이 유입 및 유출 공기의 섞임에 의해 저하되지 않는다.Here, the
도 5를 참조하면, 실내측공기분배기(230)는 건채널(110)에 연통되어 그를 통과한 실외 공기를 실내로 토출시키는 건채널유출공기분배기(231)와, 건채널(110)을 통해 유입되는 공기 중의 일부를 추기시킨 추기 공기 또는 실내 공기를 실외로 배출시키기 위해 습채널(130)과 연통되는 습채널유입공기분배기(233)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the
여기서, 건채널유출공기분배기(231)와 습채널유입공기분배기(233) 역시 삼각형의 단면을 가지는 중공체이고, 이들(231 및 233)의 제1 변(231a 및 233a)은 각각 건채널(110)과 습채널(130)에 연통된다. 이들(231 및 233)의 제2 변(231b 및 233b)는 각각 실내와 연통되도록 개구되어, 건채널(110)을 거친 실외 흡기를 실내로 토출시키거나 추기 공기 또는 실내 공기를 습채널유입공기분배기(233)로 유입시킨다. 이때, 이들(231 및 233)의 제3 변(231c 및 233c)은 막혀지도록 구성된다.Here, the dry channel
여기서, 건채널유출공기분배기(231)의 제2 변(231b)와 습채널유입공기분배기(233)의 제3 변(233c)는 인접하게 배치된다. 또한, 전자(231)의 제3 변(231c)과 후자(233)의 제2 변(233b) 역시 인접하게 배치된다. 그에 따라, 전자(231)를 통해 실내로 토출되는 공기의 토출 방향과 후자(233)를 통해 습채널(130)로 유입되는 공기의 유입 방향이 서로 구분되어 이들이 섞일 염려가 없어진다. 이는 이들이 섞임에 따른 환기 및 냉방의 효율 저하를 방지하는 이점을 가진다.Here, the
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 덕트(300)는 실외측공기분배기(210)에 연통되도록 연결되어 실외측으로 연장하는 실외측덕트(310)와, 실내측공기분배기(230)에 연통되도록 연결되어 실내측으로 연장하는 실내측덕트(330)을 포함한다.Referring back to FIGS. 1 and 2, the
실외측덕트(310)는 건채널유입공기분배기(211)와 연통되는 실외흡기덕트(311)와, 습채널유출공기분배기(213)와 연통되는 실외배기덕트(313)로 구분될 수 있다. 또한, 실내측덕트(330)는 건채널유출공기분배기(231)와 연통되는 실내급기덕트(331)와, 습채널유입공기분배기(233)와 연통되는 실내배기덕트(333)으로 구분된다.The
추기 댐퍼(400)는 덕트(300), 구체적으로는 실내측덕트(330)의 실내급기덕트(331)와 실내배기덕트(333)를 연통시키도록 이들에 개구된 추기 채널(410)을 개폐 가능하게 장착된다. 이러한 추기 댐퍼(400)를 구동하여 개폐 동작을 구현하기 위한 추기 댐퍼 구동부(751, 도 10 참조)는, 예를 들어 추기 댐퍼(400)의 축(미도시)을 회전시켜 그의 개폐를 조절하는 모터(미도시)를 이용하여 구성할 수 있다.The bleeding
본 발명의 일 실시에 따른 재생증발식 냉각 환기장치는 배기 댐퍼(500)와 바이패스덕트(600)를 더 포함할 수도 있다.Regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention may further include an
배기 댐퍼(500)는 실내배기덕트(333)의 실내측 단부에 개구되어 형성된 배기 채널(510)을 개폐 가능하게 장착된다. 배기 댐퍼(500)의 개폐 정도를 조절하면 실내배기덕트(333)을 통하여 습채널(130)로 유입되는 실내 공기의 양을 조절할 수 있게 된다.The
바이패스덕트(600)는 재생증발식 냉각기(100)와 연통되지 않고 독립적으로 실내 공기를 실외로 배출시킬 수 있게 한다. 그에 따라, 바이패스덕트(600)는 실외측덕트(310) 중 실외배기덕트(313)와 바로 연통 된다. 바이패스덕트(600)의 실내측 단부에는 바이패스 채널(630)이 개구되어 형성되고, 그에는 바이패스 댐퍼(610)가 그 채널(630)를 개폐하도록 장착된다.
이상의 배기 댐퍼(500)와 바이패스 댐퍼(610) 각각에는 배기댐퍼 구동부(753)와 바이패스댐퍼 구동부(755, 이상 도 10 참조)가 장착되며, 이들은 위의 추기댐퍼 구동부(751)와 동일하게 구성될 수 있다.Each of the above-described
이상에서 설명한 구성들간의 연결 관계를 보다 명확히 하기 위하여 도 6을 추가적으로 참조하여 설명한다.In order to clarify the connection between the components described above will be described with reference to FIG.
도 6은 도 1의 재생증발식 냉각 환기장치의 내부 구조를 종합적으로 설명하기 위한 단면 개념도이다.6 is a cross-sectional conceptual view for comprehensively explaining the internal structure of the regenerative evaporative cooling ventilator of FIG. 1.
본 도면(및 도 1 내지 도 2)에 예시된 바와 같이, 실외흡기덕트(311)에서 흡입된 실외 공기는 실외측공기분배기(210){구체적으로는 건채널유입공기분배기(211)}를 거쳐서 재생증발식 냉각기(100){구체적으로는 건채널(110)}을 거치게 된다. 건채널(110)을 거친 공기는 실내측공기분배기(230){구체적으로는 건채널유출공기분배기(231)}를 통해 실내급기덕트(331)로 분배되어 최종적으로는 실내로 토출되는 유동(F1)을 형성한다.As illustrated in the drawings (and FIGS. 1 and 2), the outdoor air sucked from the
이러한 유동(F1) 중에 일부는 실내급기덕트(331)와 실내배기덕트(333) 사이에 연통되게 형성된 추기 채널(410)을 개폐하는 추기 댐퍼(400)가 열림에 따라 추 기되어(F2a) 실내급기덕트(331)에서 실내배기덕트(333)를 통해 재생증발식 냉각기(100){보다 구체적으로는 습채널(130)}로 다시 유입되는 유동(F2)을 형성한다. 나아가, 배기댐퍼(500)의 개방시에는 실내배기덕트(333)를 통한 실내 공기의 유동(F2b) 또한 습채널(130)을 통과하여 실외배기덕트(313)로 배출되는 배기 유동(F2)을 형성할 수 있다.Some of these flows F1 are additionally added as the
이때, 물공급장치(150)는 습채널(130)을 통과하는 추기 공기의 유동(F2a)에 물을 분사하고, 이러한 물의 증발에 따라 추기 공기는 열을 빼앗긴 후에 다시 건채널(110)의 흡입 외기와 열교환 한다. 여기서, 물공급장치(150)는 추기 공기에 물을 분사하는 급수 및 분무 장치(151)와, 분사된 물을 저장하고 배수하는 저장 및 배수장치(153)를 포함한다. 또한 물공급장치(150)는 저장된 물을 순환시키는 순환용 펌프(155) 그리고 물의 순환을 위한 경로를 제공하는 순환 파이프(157)도 포함하여 구성된다. At this time, the
이상에서 공기의 실내로의 유입을 위한 유동(F1)과 실외로의 배기를 위한 유동(F2)을 원활히 하기 위하여 실외흡기덕트(311)와 실외배기덕트(313)에는 각각 흡기용 송풍기(350)와 배기용 송풍기(370)가 설치된다.In order to smooth the flow (F1) for the inflow of air into the interior and the flow (F2) for the exhaust to the outside in the
다음으로, 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치의 운전 방법에 대하여 설명한다. Next, a method of operating the regenerative evaporative cooling ventilator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 10.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치의 하절기 운전 방법을 설명하기 위한 개략도이다. 7 is a schematic view for explaining a summer operation method of the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 도면에 예시된 바와 같이, 하절기에는 실외 온도가 실내 온도보다 높아서 실외에서 실내로 유입되는 공기를 냉각할 필요가 있다. 그에 따라, 흡기용 송풍기(350)의 가동 등에 의해 재생증발식 냉각기(100)의 건채널(110)로 실외 공기가 유입되는 유동(F1)이 형성된다. 이러한 유동(F1)은 실내급기덕트(331)를 통해 실내로 토출되며 그 중 일부는 추기 댐퍼(400)의 개방에 의해 실내배기덕트(333)로 추기되는 유동(F2a)을 형성한다. 이때, 실내배기덕트(333)를 개폐하는 배기댐퍼(500)는 닫힘 상태에 있어서, 오직 추기 공기의 유동(F2a)만이 재생증발식 냉각기(100)의 습채널(130)을 통해 실외배기턱트(313)로 유출되는 유동(F2)을 형성하게 된다. 이때, 이러한 유동(F2)이 원활히 이루어지도록 하기 위하여 배기용 송풍기(370)를 가동할 수 있다. As illustrated in the figure, in the summer, the outdoor temperature is higher than the room temperature, it is necessary to cool the air flowing into the room from the outdoor. Accordingly, a flow F1 in which outdoor air flows into the
나아가, 추기 공기의 유동(F2a)이 습채널(130)을 통과하는 경우에 물공급장치(150)에 의해 물이 분사된다. 이러한 물은 증발하면서 증발냉각효과에 의해 추기 공기의 유동(F2a)으로부터 열을 빼앗고 그에 따라 냉각된 추기 공기는 다시 건채널(110)을 통해 유입되는 실외 공기의 유동(F1)과 열교환을 하게 된다. 그 결과로, 건채널(110)을 통해 실내로 유입되는 외부 공기의 유동(F1)은 일정 수준으로 냉각된 채로 실내로 토출 된다. 여기서, 환기를 위하여 물공급장치(150), 나아가 송풍기(350 및 370)에만 전기 입력이 필요하여 환기부하를 크게 경감할 수 있다. 또한, 환기에 의해 실내로 유입되는 공기의 유동(F1)에 대한 냉각이 수반되므로, 실내의 냉방을 위한 냉방부하가 오히려 경감되는 추가적인 이점도 제공된다.Furthermore, when the flow F2a of the bleed air passes through the
이러한 환기 동작 중에 실내가 완전 밀폐된 경우에는 실내 급기에 의한 실내 정압 상승을 막기 위해서 실내 급기량 만큼의 공기량을 실외로 배기해야 한다. 이 를 위하여 바이패스 댐퍼(610)를 개방하여 바이패스덕트(600)를 통해 실내 공기 중 일부가 재생증발식 냉각기(100)를 거치지 않고 바로 실외배기덕트(313)를 통해 실외로 배기되게 하면 된다.If the room is completely enclosed during this ventilation operation, the amount of air as much as the amount of indoor air supply should be exhausted to the outside in order to prevent the increase of the indoor static pressure caused by the indoor air supply. To this end, the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치의 하절기 운전 방법 중 실외 습도가 높은 경우의 운전 방법을 설명하기 위한 개략도이다. 8 is a schematic view for explaining a method of operating when the outdoor humidity is high in the summer operation method of the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 도면에 예시된 바와 같이, 실외 습도가 매우 높아 실외 공기의 이슬점 온도가 실내 공기의 습구 온도보다 높은 경우에는 앞서와 같이 실외 흡입공기의 추기 공기를 냉각시켜 배기하는 재생증발식 냉각보다는 실내 공기를 배기함에 따른 간접증발식 냉각 방식으로 실외 흡입공기를 냉각하는 것이 보다 효과적이다. As illustrated in the figure, when the outdoor humidity is very high and the dew point temperature of the outdoor air is higher than the wet bulb temperature of the indoor air, the indoor air is cooled rather than the regenerative evaporative cooling that cools and extracts the bleed air of the outdoor intake air as described above. Cooling the outdoor intake air by indirect evaporative cooling according to the exhaust box is more effective.
이를 위하여, 실외 흡입공기의 유동(F1)이 추기되지 않도록 추기 댐퍼(400)는 닫아두고서 배기댐퍼(500)를 개방하여 실내 공기가 실내배기덕트(333)를 거쳐서 재생증발식 냉각기(100)의 습채널(130)로 유입되는 유동(F2b)을 형성하게 한다. 이러한 유동(F2b)은 습채널(130)을 통과하면서 물을 공급받는다. 그에 따라, 증발냉각효과에 의해 열을 빼앗겨서 냉각되어, 건채널(110)을 통해 유입되는 실외 흡입공기의 유동(F1)을 냉각시키고 나서 실외배기덕트(313)를 통해 실외로 유출되는 유동(F2)을 형성한다. 그에 따라, 실내에 공급되는 실외 흡입공기의 유동(F1)은 실외 공기보다는 냉각된 공기를 실내에 토출한다. 이때, 바이패스 댐퍼(610)의 개도를 조절하여 습채널(130)로 유입되는 실내 공기의 양을 조절할 수도 있다.To this end, the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치의 동절기 운전 방법을 설명하기 위한 개략도이다. 9 is a schematic view for explaining a winter operation method of the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 도면에 예시된 바와 같이, 실외 온도가 실내 온도보다 낮은 동절기에는 실내로 흡입되는 실외 흡입공기의 유동(F1)은 추기되지 않고 전부가 실내급기덕트(331)를 통해 실내로 토출된다. 이를 위하여 추기 댐퍼(400)는 닫혀진 상태를 유지한다. 나아가, 배기댐퍼(500)가 개방되어 실내 공기는 실내배기덕트(333)를 통해 습채널(130)로 유입되는 유동(F2b)을 형성한다.As illustrated in the figure, in the winter season when the outdoor temperature is lower than the room temperature, the flow F1 of the outdoor suction air sucked into the room is not extracted but is discharged to the room through the indoor
여기서, 습채널(130)로 유입되는 실내 공기의 유동(F2b)에 대해서는 앞선 하절기의 운전 방법에서와 달리 물이 공급되지 않는다. 다시 말해서, 물공급장치(150)는 동절기 운전시 작동시키지 않는다. 그에 따라, 실내 공기의 유동(F2b)는 습채널(130)에서 증발냉각되지 않고서 실외배기덕트(313)를 통해 실외로 배출되는 유동(F2)을 형성한다.Here, the flow (F2b) of the indoor air flowing into the
하지만, 건채널(110)을 통과하여 실내로 유입되는 실외 공기의 유동(F1)은 습채널(130)을 통과하여 실외로 배출되는 실내 공기의 유동(F2b)과의 온도차에 의해 현열을 전달받아 온도가 상승된다. 그 결과로, 실외로 배기되는 실내 공기의 유동(F2b)의 에너지가 다시 회수되어 실내로 공급된다. 그에 따라, 동절기에 실내 환기가 원활할 뿐만 아니라, 실내로 토출되는 공기가 배기되는 공기의 에너지를 흡수하기에 실내 공기에 대한 난방부하도 경감되는 이점이 있다.However, the flow F1 of outdoor air passing through the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치의 운전의 제어 방식을 설명하기 위한 개략도이다.10 is a schematic view for explaining a control method of the operation of the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치를 자동 제어하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치는 제어 유닛(710)과, 실내온도센서(721)와 실외온도센서(723), 온도 입력부(731) 및 습도입력부(733)을 더 포함할 수 있다.In order to automatically control the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention, the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
실내온도센서(721)는 실내 측에 배치되어 실내 온도를 측정하고, 실외온도센서(723)는 실외 측에 배치되어 실외 온도를 측정한다. 이들에서 측정된 온도는 제어 유닛(710)으로 입력된다. 제어 유닛(710)은 이러한 입력을 바탕으로 실내 및 실외 온도 중 높은 온도를 산출하여 하절기 운전 방식으로 재생증발식 냉각 환기장치를 운전할지 또는 동절기 운전 방식으로 재생증발식 냉각 환기장치를 운전할지를 결정하게 된다.The
위와 같은 결정에 근거하여, 제어 유닛(710)는 추기댐퍼 구동부(751)와, 배기댐퍼 구동부(753) 및 바이패스댐퍼 구동부(755)를 각각 제어하여 그에 대응하는 추기 댐퍼(400)와, 배기댐퍼(500) 및 바이패스 댐퍼(610)의 개폐를 조절하여 결정된 운전 모드 대로 재생증발식 냉각 환기장치가 운전되게 한다. 또한, 필요에 따란 흡기용 송풍기(350)와 배기용 송풍기(370)을 가동하여 흡기 유동(F1) 및 배기 유동(F2)이 원활히 이루어지게 한다.Based on the above determination, the
또한, 온도입력부(731)를 구비함에 따라, 온도센서(721 및 723)에 의한 입력을 거치지 않고 사용자가 직접 실외 및 실내 온도를 설정할 수도 있다. 나아가, 하절기와 동절기 모드를 선택할 수 있는 모드 선택부(미도시)를 두면 온도 입력 조차도 필요없어 보다 간편하게 재생증발식 냉각 환기장치의 운전 방식을 결정할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the
또한, 하절기 중에 실외 습도가 높은 경우를 위하여 습도 입력부(733)를 두 어서 그에 맞는 운전 방식(도 8에 예시된 운전 방식)을 선택할 수도 있다. 나아가, 이러한 운전 방식 또한 별도의 모드 선택부를 통해 선택 가능하게 하는 것이 역시 간편할 수 있다.In addition, a
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생증발식 냉각 환기장치 및 그의 운전 방법을 첨부한 도면들을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다. In the above description, the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus and its operation method according to an embodiment of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, Various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the invention.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 재생증발식 냉각 환기장치는 실내 공기에 대한 환기를 위하여 물공급장치와 송풍기 등에 전기만 공급하면 되기에 환기부하를 크게 경감할 수 있게 한다.As described above, the regenerative evaporative cooling ventilator according to the present invention can greatly reduce the ventilation load since only the electricity supply to the water supply apparatus and the blower is provided for ventilation of the indoor air.
나아가, 환기 과정에서 실내로 유입되는 공기의 냉각 또는 가열이 수반되기에 하절기 또는 동절기에 냉방부하 또는 난방부하를 역시 크게 경감할 수 있게 한다.Furthermore, cooling or heating loads in the summer or winter can be greatly reduced because cooling or heating of the air flowing into the room is accompanied by ventilation.
또한, 본 발명의 따른 재생증발식 냉각 환기장치의 운전 방법은 실내외 실외의 온도 및 습도 조건에 따라 그 운전 방식을 달리할 수 있어서 각 조건에서의 최적의 환기 및 냉난방의 효과가 발생되게 한다. In addition, the operating method of the regenerative evaporative cooling ventilation apparatus according to the present invention can vary the operation method according to the temperature and humidity conditions of the indoor and outdoor, so that the effect of optimal ventilation and heating and heating in each condition is generated.
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