KR100929193B1 - Water Cooled Air Conditioning System - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템은 냉각탑, 빌딩 내의 각 실내 공간에 설치되는 수냉식 실내기, 상기 냉각탑과 상기 수냉식 실내기를 연결하고 내부에 냉각수가 유동되는 냉각수 파이프, 및 상기 실내기와 상기 냉각수 파이프의 연결관로에 개입되어, 상기 실내기로 공급되는 냉각수의 양이 선형적으로 가변제어되도록 하는 비례제어유량제어밸브가 포함되어, 수냉식 실내기로 유입되는 냉각수의 양이 최적의 상태로 제어된다.The water-cooled air conditioning system according to the present invention includes a cooling tower, a water-cooled indoor unit installed in each indoor space in a building, a cooling water pipe connecting the cooling tower and the water-cooled indoor unit, and a cooling water flows therein, and a connection path between the indoor unit and the cooling water pipe. Interposed, a proportional control flow rate control valve is provided so that the amount of the coolant supplied to the indoor unit is linearly controlled to be controlled so that the amount of the coolant flowing into the water-cooled indoor unit is optimally controlled.
본 발명에 의해서 수냉식 공조기의 실내기로 공급되는 냉각수의 양이 특정 실내의 냉방부하에 적합한 최적의 수준으로 연속으로 선형적으로 조절될 수 있기 때문에, 공조 시스템의 에너지 효율이 증진되는 장점을 얻을 수 있다. According to the present invention, since the amount of cooling water supplied to the indoor unit of the water-cooled air conditioner can be continuously linearly adjusted to an optimal level suitable for the cooling load of a specific room, the energy efficiency of the air conditioning system can be obtained. .
수냉식, 공조 시스템, 비례제어, 유량 제어 밸브 Water-cooled, air conditioning system, proportional control, flow control valve
Description
도 1은 본 발명의 수냉식 공조 시스템이 적용되는 빌딩의 사시도.1 is a perspective view of a building to which the water-cooled air conditioning system of the present invention is applied.
도 2는 빌딩 각 층의 내부 구성을 도시하는 도면.2 is a diagram illustrating an internal configuration of each floor of a building.
도 3은 본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템의 시스템 구성도. 3 is a system configuration diagram of a water-cooled air conditioning system according to the present invention.
도 4는 실내기의 사시도.4 is a perspective view of an indoor unit;
도 5는 실내기의 분해 사시도. 5 is an exploded perspective view of the indoor unit.
도 6은 압축기의 동작상태에 따른 냉방부하의 변화선도. 6 is a change diagram of the cooling load according to the operation state of the compressor.
도 7은 본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템. 7 is a water-cooled air conditioning system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
11 : 비례제어유량제어밸브11: proportional control flow control valve
본 발명은 수냉식 공조 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는, 수냉식 공조 시스템의 실내기측으로 유입/유출되는 냉각수의 양이 선형으로 제어되도록 함으로써, 실내 냉각부하의 변동에 대한 적극적인 대처가 가능한 수냉식 공조 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a water-cooled air-conditioning system, and more particularly, to a water-cooled air-conditioning system capable of actively coping with fluctuations in indoor cooling loads by controlling the amount of cooling water flowing in and out of the indoor unit side of the water-cooled air-conditioning system linearly. will be.
일반적인 수냉식 공조 시스템은 공기에 의해서 냉매의 응축이 수행되는 공냉식 방식에 비하여 효율이 높고, 실내기측에 소음이 낮아지는 장점이 있다.In general, the water-cooled air conditioning system has higher efficiency and lower noise at the indoor unit than the air-cooled method in which the refrigerant is condensed by air.
또한, 상기되는 수냉식 공조 시스템이 대형 빌딩에 적용되는 경우에는, 공기배관 또는 냉매배관이 바깥으로 드러나지 아니하여 빌딩 외관이 아름답게 되고, 유지보수가 편리해지고, 기밀의 냉매 배관이 요구되지 아니하기 때문에 안전성이 높은 장점을 얻을 수 있다. In addition, when the above-described water-cooled air conditioning system is applied to a large building, the air pipe or the refrigerant pipe is not exposed to the outside, resulting in a beautiful building appearance, convenient maintenance, and no airtight refrigerant pipe is required. This high advantage can be obtained.
한편, 근래들어 대도시에는 대형 마천루가 많이 들어서고 있는에, 이러한 마천루는 안정상의 문제와 고층의 풍속 문제등으로 인하여 각 층마다 개방형의 창문을 만들수가 없다. 그러므로, 이와 같은 대형 빌딩에는 중앙집중형의 냉난방이 수행되는 것이 일반적이다.On the other hand, in recent years, a large number of large skyscrapers are entering in large cities, and these skyscrapers cannot create open windows on each floor due to stability problems and high wind speed problems. Therefore, it is common to perform centralized heating and cooling in such a large building.
이러한 배경하에서 대형 빌딩에 대한 중앙집중형의 냉난방이 수행되는 방법으로서, 상술되는 수냉식 공조 시스템이 일 방안으로 제안되고 있다. As a method of performing centralized heating and cooling for a large building under such a background, the above-described water-cooled air conditioning system has been proposed as one method.
상기 수냉식 공조 시스템은 실내기와 실외기가 각각 배치된다. 그리고, 상기 실외기는 빌딩의 옥상에 설치되어 냉각수를 열교환시키는 냉각탑의 형태를 취하고, 상기 실내기는 빌딩의 각 층에 설치되어 상기 실외기에서 열교환된 냉각수가 공급되어 냉매를 응축시키는 작용이 수행된다. 그리고, 상기 실내기에서 열교환된 냉각수는 다시 상기 실외기로 순환되어 냉각되는 하나의 냉각수 사이클을 이룬다.The water-cooled air conditioning system includes an indoor unit and an outdoor unit, respectively. The outdoor unit is installed on the roof of a building to take the form of a cooling tower to heat-exchange the cooling water, and the indoor unit is installed on each floor of the building to supply cooling water that is heat-exchanged in the outdoor unit to condense the refrigerant. In addition, the coolant heat-exchanged in the indoor unit forms one coolant cycle that is circulated to the outdoor unit and cooled.
또한, 상기 실내기에서는 냉각수에 의해서 냉각된 냉매가, 팽창기에서 팽창되고, 증발기에서 증발되고, 압축기에서 압축되는 하나의 냉매 싸이클을 이루게 된다. 물론, 상기 증발기에서 증발되는 중에는 외부의 열을 흡수하여 외기의 온도가 낮아지도록 한다. 그리고, 실내기에서 냉각수와 냉매와의 사이에 열교환이 수행되는 기기는, 냉매와 냉각수가 각각 외관과 내관을 유동하는 이중관 응축기가 사용되는 것이 일반적이다. In addition, in the indoor unit, the refrigerant cooled by the cooling water forms one refrigerant cycle that is expanded in the expander, evaporated in the evaporator, and compressed in the compressor. Of course, while evaporating in the evaporator to absorb the external heat to lower the temperature of the outside air. In a device in which heat exchange is performed between a coolant and a coolant in an indoor unit, a double pipe condenser in which a coolant and a coolant flow through an outer tube and an inner tube, respectively, is generally used.
한편, 상기 이중관 응축기는 실내기로 공급되는 냉각수의 양에 따라서 응축열량이 좌우되는 특징이 있다. 다시 말하면, 공냉식의 경우와는 달리, 냉각수의 공급량이 과대하게 큰 경우에는 이중관 응축기에서 응축열량이 많아져서 증발되지 못한 액상의 냉매가 압축기로 공급됨으로써, 압축기의 파손을 초래하는 일이 발생될 수 있다. 그리고, 냉각수의 공급량이 과소하게 작은 경우에는 충분한 증발열량을 얻을 수 없고, 그렇기 때문에 실내온도를 원하는 정도로 낮게 유지할 수 없는 문제점이 발생한다. 이는 상기 이중관 응축기가 냉매와 냉각수와 직접 접촉방식으로 열교환이 수행되는 것에 그 이유가 있다.On the other hand, the double pipe condenser has a feature that the amount of heat of condensation depends on the amount of cooling water supplied to the indoor unit. In other words, unlike in the case of air cooling, when the supply amount of cooling water is excessively large, the amount of heat of condensation in the double tube condenser increases, so that liquid refrigerant that cannot be evaporated is supplied to the compressor, which may cause damage to the compressor. have. In addition, when the supply amount of cooling water is too small, a sufficient amount of heat of evaporation cannot be obtained. Therefore, a problem arises in that the room temperature cannot be kept as low as desired. This is because the double tube condenser is subjected to heat exchange in direct contact with the refrigerant and the cooling water.
상기되는 배경하에서 각각의 실내기로 공급되는 냉각수의 수량이 적절히 제어되도록 하는 것은 수냉식 공조 시스템의 주된 관심사가 아닐 수 없다.Under the background described above, it is a major concern for the water-cooled air conditioning system to properly control the quantity of cooling water supplied to each indoor unit.
본 발명은 상기되는 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로서, 실내기로 공급되는 냉각수량이 최적으로 조절될 수 있는 수냉식 공조 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다. The present invention is proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to propose a water-cooled air conditioning system that can be optimally adjusted the amount of cooling water supplied to the indoor unit.
또한, 본 발명은 실내기의 유입수의 양이 최적으로 조절됨으로써, 실내기 내부 기기의 파손을 방지하고, 공조 시스템의 효율이 최적으로 유지되는 수냉식 공조 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to propose a water-cooled air-conditioning system in which the amount of inflow of the indoor unit is optimally adjusted, thereby preventing damage to the indoor unit internal equipment and maintaining the efficiency of the air conditioning system optimally.
상기되는 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템은 냉각탑; 빌딩 내의 각 실내 공간에 설치되는 수냉식 실내기; 상기 냉각탑과 상기 수냉식 실내기를 연결하고 내부에 냉각수가 유동되는 냉각수 파이프; 및 상기 실내기와 상기 냉각수 파이프의 연결관로에 개입되어, 상기 실내기로 공급되는 냉각수의 양이 선형적으로 가변제어되도록 하는 비례제어유량제어밸브가 포함된다.Water-cooled air conditioning system according to the present invention for achieving the above object is a cooling tower; A water-cooled indoor unit installed in each indoor space in the building; A cooling water pipe connecting the cooling tower with the water-cooled indoor unit and having a cooling water flowing therein; And a proportional control flow control valve intervening in a connection path between the indoor unit and the cooling water pipe so that the amount of cooling water supplied to the indoor unit is linearly controlled.
다른 측면의 본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템은 빌딩의 실내 공조를 수행하는 수냉식 실내기; 상기 수냉식 실내기로 공급되는 냉각수의 양이 조절되는 비례제어유량제어밸브; 및 상기 실내기의 동작 상태를 감지하여 상기 비례제어유량제어밸브의 개도를 조절하여, 상기 실내기로 유입되는 냉각수의 양을 선형적으로 조절하는 실내제어유닛이 포함된다.In another aspect, a water-cooled air conditioning system according to the present invention includes a water-cooled indoor unit for performing indoor air conditioning of a building; A proportional control flow control valve for controlling the amount of cooling water supplied to the water-cooled indoor unit; And an indoor control unit which senses an operating state of the indoor unit and adjusts an opening degree of the proportional control flow control valve so as to linearly adjust an amount of cooling water flowing into the indoor unit.
제안되는 본 발명에 의해서 수냉식 공조 시스템의 실내기로 공급되는 냉각수량이 최적으로 조절될 수 있는 장점이 있다. 그리고, 실내기로 공급되는 냉각수 량이 최적으로 조절됨으로써, 실내기의 부품이 파손이 방지되고, 공조 시스템의 운전 효율이 높아지는 장점을 얻을 수 있다. According to the present invention, there is an advantage that the amount of cooling water supplied to the indoor unit of the water-cooled air conditioning system can be optimally adjusted. In addition, since the amount of cooling water supplied to the indoor unit is optimally adjusted, breakage of parts of the indoor unit can be prevented and the operation efficiency of the air conditioning system can be obtained.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한적으로 해석되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있으나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add, change, delete, or add other embodiments within the scope of the same idea. Although it may be easily proposed, this will also be included within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 수냉식 공조 시스템이 적용되는 빌딩의 사시도이고, 도 2는 빌딩 각 층의 내부 구성을 도시하는 도면이다. 1 is a perspective view of a building to which a water-cooled air conditioning system of the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of each floor of a building.
도 1 및 도 2를 참조하면, 빌딩(1)과, 빌딩의 옥상에 놓이는 실외기로서 냉각탑(2)과, 빌딩의 각 층에 놓이는 수냉식 실내기(3)와, 상기 냉각탑(2)과 상기 수냉식 실내기(3)를 연결하는 냉각수 파이프(4)와, 상기 수냉식 실내기(3)에 의해서 냉각된 공기가 실내의 각 구획된 공간으로 유입되도록 하는 실내덕트(5)와, 상기 실내덕트(5)의 단부에 제공되어 실내공간으로 널리 확산되도록 하는 확산기(6)가 포함되어 있다.1 and 2, a building 1, a
상기 냉각탑(2)은 일반적인 개방형 냉각탑이 아니라, 냉각수가 외부로 드러나지 아니하는 상태에서, 개별적인 완전한 공조 시스템에 의해서 냉각수가 냉각되는 밀폐형 냉각탑의 구조를 취한다. 그러므로, 냉각수의 오염이 방지되고, 공조 시스템의 시스템 효율이 증진되는 장점을 얻을 수 있다. The
도 3은 본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템의 시스템 구성도이다. 3 is a system configuration diagram of a water-cooled air conditioning system according to the present invention.
도 3을 참조하여 본 발명의 수냉식 공조 시스템의 동작 내지 작용을 상세하게 설명한다. 상기 냉각탑(2)에서 차가와진 냉각수는 펌프(9)에 의해서 가압되어 공급유로(7)를 통해서 빌딩의 각 층으로 안내된다. 상기 공급유로(7)는 각 층의 수냉식 실내기(3)와 연결되고, 각 연결유로에는 비례제어유량제어밸브(11)가 삽입되어 있다. 상기 비례제어유량제어밸브(11)는 공급유로(7)로부터 수냉식 실내기(3)로 유입되는 냉각수의 양이 선형으로 연속 제어되도록 한다. 이와 같이, 상기 비례제어유량제어밸브(11)에 의해서 냉각수의 공급량이 제어됨으로써, 상기 수냉식 실내 기(3)로 공급되는 냉각수량은 실내기의 운전상태에 따라서 적극적으로 제어될 수 있다. 상기 비례제어유량제어밸브(11)는 고저가 지시되는 소정의 입력신호에 의해서 밸브를 통과하는 유체의 유량이 연속적으로 증감될 수 있는 밸브이다.Referring to Figure 3 will be described in detail the operation to the operation of the water-cooled air conditioning system of the present invention. The coolant filled in the
또한, 수냉식 실내기(3)에 의해서 냉각된 공기는 실내 덕트(5)를 통하여 실내의 각 구획된 공간으로 안내되고, 실내덕트(5) 상에는 댐퍼(10)가 다수개 형성되어 특정 공간으로 유입되는 냉기의 양이 제어되도록 한다. 상기 실내덕트(5)의 단부에는 확산기(6)가 설치되어 실내 공간으로 냉기가 널리 퍼지도록 하는 것은 물론이다. In addition, the air cooled by the water-cooled indoor unit (3) is guided to each compartment of the room through the indoor duct (5), a plurality of dampers (10) formed on the indoor duct (5) is introduced into a specific space Allow the amount of cold to be controlled. A
또한, 수냉식 실내기(3)에서 냉매와 열교환되어 뜨거워진 냉각수는, 순환유로(8)측으로 토출되어 다시금 냉각탑(2)으로 유입되어 순환되는 과정을 거치게 되고, 상기 냉각탑(2)에 의해서 냉각된 뒤에 공급유로(7)를 통하여 재 공급된다. In addition, the cooling water heated by heat exchange with the refrigerant in the water-cooled
한편, 빌딩의 각 층에는 수냉식 실내기(3)가 제어되도록 하는 실내제어유닛(12)이 형성되어 있고, 상기 실내제어유닛(12)은 빌딩의 중앙제어부(13)와 연결되어 신호가 송수신된다. 그러므로, 사용자는 상기 실내제어유닛(12)을 조정하여 수냉식 실내기(3)의 구동 상태를 조절하고, 상기 실내제어유닛(12)은 수냉식 실내기(3)의 동작 상태를 상기 중앙제어부(13)로 전달한다. On the other hand, the
또한, 상기 중앙제어부(13)는 각 층에서 동작되는 수냉식 실내기(3)의 동작 상태를 취합하여, 전체적으로 빌딩에 대한 공조 시스템이 제어되도록 한다. 예를 들면, 각 층의 수냉식 실내기(3)가 풀(full) 가동되는 때에는 냉각탑(2)이 풀로 가동되도록 냉각탑(2)의 동작 상태를 제어할 수 있다. In addition, the
또한, 상기 실내제어유닛(12)은 수냉식 실내기(3)의 동작 상태에 따라서 비례제어유량제어밸브(11)가 제어되도록 한다. 예를 들면, 수냉식 실내기(3)의 냉방부하가 큰 경우에는, 비례제어유량제어밸브(11)가 개도(開度)가 커져서 보다 많은 냉각수가 수냉식 실내기(3)로 유입되도록 하고, 냉방부하가 작은 경우에는, 개도가 작아져서 작은 양의 냉각수가 유입되도록 제어한다. In addition, the
이와 같이, 상기 비례제어유량제어밸브(11)에 의해서 냉각수가 제어되어야 하는 이유는, 냉방부하가 작음에도 불구하고 많은 양의 냉각수가 유입되는 경우에는 액상의 냉매가 압축기로 유입되어 압축기가 파손될 수 있고, 냉방부하가 큼에도 불구하고 적은 양의 냉각수가 유입되는 경우에는 충분한 냉방능력을 얻을 수 없기 때문이다. 이러한 이유는 수냉식 공조 시스템은 공냉식 공조 시스템과는 달리, 냉매와 냉각수 간에 전도에 의한 직접 열전달 방식에 의해서 열전달이 수행되기 때문에, 공급되는 냉각수의 양에 따라서 이중관 응축기의 응축열량이 직접적으로 달라지기 때문이다. As such, the reason why the coolant is to be controlled by the proportional control
한편, 빌딩의 각 층에는 외부 공기가 직접 유입될 수 있는 환기장치(미도시)와, 상기 환기장치의 유입/유출단에 전열교환기(미도시)가 부설됨으로써, 외부공기가 직접 유입되도록 할 수도 있다. On the other hand, each floor of the building is provided with a ventilator (not shown) that can directly enter the outside air, and a heat exchanger (not shown) is installed at the inlet / outlet of the ventilator, so that the outside air can be directly introduced. have.
이하에서는 상기 수냉식 실내기의 구성 및 동작에 대해서 상세하게 설명한다. Hereinafter, the configuration and operation of the water-cooled indoor unit will be described in detail.
도 4는 실내기의 사시도이고, 도 5는 실내기의 분해 사시도이다. 4 is a perspective view of an indoor unit, and FIG. 5 is an exploded perspective view of the indoor unit.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 실내기(3)는 전면패널(33)과 상면 패널(36)과 측면패널(35)과 하면패널(34)과 후면패널(60)이 각각 형성된다. 그리고, 상기 전면패널(33)에는 외기가 유입되는 흡입구(31)가 형성되어 외기가 유입되고, 상기 상면패널(36)에는 덕트 연결부(32)가 형성되어 냉각된 공기가 소정의 덕트를 통하여 실내의 각 공간으로 토출되도록 한다.4 and 5, the
상세하게, 상기 실내기(3)의 구성 및 동작에 대해서 설명한다. In detail, the configuration and operation of the
상기 실내기(3)의 하면패널(34) 상에는 다수의 압축기(41)(42)(43)와 이중관 응축기(44)가 놓인다. 그리고, 상기 압축기는 정속으로 운전되는 제 1 정속압축기(41) 및 제 2 정속압축기(43)와, 압축기의 운전 주파수가 가변되어 냉매의 압축량이 변동되는 인버터 압축기(42)가 포함된다. 그리고, 상기 이중관 응축기(44)는 외관과 내관으로 구성되어, 상기 내관에는 냉각수가 유동하고, 외관에는 냉매가 유동됨으로써, 내관의 접촉면에서 냉각수와 냉매간의 열교환이 수행된다. 이와 같이 냉각수와 냉매가 직접 접촉되는 방식으로 열교환이 수행되기 때문에, 상기 이중관 응축기(44)로 유입되는 냉매와 냉각수의 양에 따라서 응축열량은 직접적으로 변경된다. On the
상기 압축기(41)(42)(43)는 다수의 압축기가 선택적으로 동작되도록 함으로써, 실내공간의 냉방부하에 따라서 압축기의 동작 상태가 달라질 수 있고, 그에 대한 자세한 설명은 후술한다.The
또한, 상기 실내기(3)의 대략 중심부에는 증발기(45)가 놓여서, 흡입구(31)와 흡입유로(40)를 통하여 유입되는 공기가 냉각되도록 한다. 그리고, 상기 증발기(45)에서 냉매가 증발되는 중에 발생되는 응축수가 원활하게 배수되도록 하기 위하 여, 상기 증발기(45)의 하방에는 드레인팬(46)이 놓여 있다. 그리고, 상기 드레인팬(46)에서 배수되는 응축수가 실내기(3)의 외부로 안내되기 위하여, 상기 측면패널(35)에는 드레이팬(46)의 일부분과 연통되는 드레인홀(39)가 형성되고, 그 하방으로는 냉각수가 실내기(3)로 유입 및 유출되도록 하는 냉각수 유입홀(37)과 냉각수 유출홀(38)이 형성되어 있다. In addition, an
또한, 상기 증발기(45)의 상방에는 모터(47)와, 상기 모터(47)와 연결되는 송풍팬(48)이 형성되어 실내기(3)의 내부에서 공기가 강제유동되도록 한다. 그리고, 상기 송풍팬(48)으로부터 토출되는 공기는 상면패널(36)의 덕트 연결부(32)를 거쳐서 각 실내 공간으로 송풍된다. In addition, a
상기되는 구성을 참조하여 실내기(3)의 동작을 설명한다. 먼저, 이중관 응축기(44)에 의해서 냉매가 응축된다. 상기 이중관 응축기(44)의 내관에는 차가운 냉각수가 흐르고, 이중관 응축기(44)의 외관에는 냉매가 흘러서, 냉매와 냉각수와의 열교환에 의해서 냉매가 응축된다. 이와 같이 냉매가 응축된 뒤에는, 도시되지 아니한 팽창밸브를 거쳐서 팽창된 뒤에, 증발기(45)로 유입되어 증발되고, 냉매의 증발시에 흡수되는 기화열에 의해서 공기 중의 열이 흡수된다. 그리고, 증발된 냉매는 압축기(41)(42)(43)로 유입되어 압축되는 과정이 더 수행된 뒤에, 상기 이중관 응축기(44)로 다시금 유입된다. The operation of the
또한, 상기 증발기(45)에서 냉매가 증발되는 중에 발생되는 응축수는 드레인팬(46)으로 낙하되어 상기 드레인부(39)를 통하여 실내기(3)의 외부로 배출된다.In addition, the condensed water generated while the refrigerant is evaporated in the
또한, 상기 실내기(3)의 내부에서 공기의 유동은 상기 송풍팬(48)에 의해서 발생된다. 상술하면, 상기 송풍팬(48)이 구동되면, 외기가 흡입구(31)와 흡입유로(40)를 통하여 증발기(45) 측으로 유입되고, 증발기(45)의 인접 부근에서는 외기가 냉각된다. 냉각된 외기는 송풍팬(48)을 거쳐서 덕트 연결부(32)를 통하여 구획되는 각각의 실내공간으로 공급된다.In addition, the flow of air inside the
한편, 상기 압축기(41)(42)(43)는 도시되는 바와 같이 세 개가 놓여있는데, 이와 같이 압축기(41)(42)(43)가 다수 개가 형성됨으로써, 냉방부하에 맞추어서 다수의 압축기 중에서 선택되는 일정 조합으로 냉매의 압축 용량이 변경되어 수행된다. 도 6에는 압축기의 동작상태에 따른 냉방부하의 변화선도를 예시하고 있다. On the other hand, three
도 6을 참조하면, 실내공간의 냉방부하에 따라서 압축기는 선택적으로 조합되어 운전되는데, 냉방부하가 서서히 증가됨에 따라서 처음에는 상기 인버터 압축기(42)의 압축 주파수가 증가되면서 서서히 냉매의 압축용량이 증가된다. 도면에서 C3은 인버터 압축기에 의해서 수행되는 냉매의 압축용량이 도시된다. 다만, 인버터 압축기(42)의 압축 주파수가 서서히 증가됨에 따라서 냉매의 압축용량이 서서히 증가되고, 그에 따라서 실내기(3)에 의한 냉방용량도 서서히 증가되는 것에 유의해야 한다.Referring to FIG. 6, the compressor is selectively combined and operated according to the cooling load of the indoor space. As the cooling load is gradually increased, the compression capacity of the refrigerant is gradually increased as the compression frequency of the
그리고, 실내 공간의 냉방부하가 증가하여 일정 수준을 넘어서게 되면, 상기 인버터 압축기(42)만으로는 증가된 냉방부하를 감당할 수 없게 되고, 이때에는 제 1 정속압축기(41)를 운전해야 한다. 도면에서 C1은 제 1 정속압축기의 압축용량을 도시하고 있다. 나아가서, 제 1 정속압축기(41)와 인버터 압축기(42)만으로는 냉방부하를 감당할 수 없을 때에는 제 2 정속압축기(43)를 마저 운전함으로써 보다 많 은 냉매가 압축되도록 한다. 도면에서 C2는 상기 제 2 정속압축기(43)의 압축용량을 도시하고 있다. When the cooling load of the indoor space increases and exceeds a predetermined level, the
결국, 상기 인버터 압축기(42)와 정속압축기(41)(43)가 선택적으로 조합되어 운전됨으로써, 압축기에 의한 냉매의 압축용량은 선형적으로 증가되고, 실내 환경의 냉방부하에 따라서 최적의 상태로 압축기가 선택 조합되어 운전된다.As a result, the
한편, 상기 압축기(41)(42)(43)의 압축용량이 선형적으로 변화되면, 냉매의 기화열, 실내의 냉방용량, 및 이중관 응축기의 응축열량도 그에 따라 증가되는 것은 용이하게 짐작할 수 있을 것이다. 그러므로, 이때에는 상기 비례제어유량제어밸브(11)가 선형적으로 제어되도록 함으로써, 적정량의 냉각수가 상기 이중관 응축기(44)로 공급되도록 한다. 상기 비례제어유량제어밸브(11)의 유량 제어는 상기 실내제어유닛(12)의 제어에 의해서 수행될 수 있다. 상세하게는, 상기 압축기(41)(42)(43)의 동작 상태 변화가 실내제어유닛(12)에 의해서 감지되고, 그러한 감지신호에 의해서 적정한 양의 냉각수량이 판단된다. 그리고, 적정한 양의 냉각수가 상기 비례제어유량제어밸브(11)를 통과할 수 있도록 하기 위하여, 상기 비례제어유량제어밸브(11)의 개도가 조절되도록 하는 소정의 제어신호가 실내제어유닛(12)에서 상기 비례제어유량제어밸브(11)로 전달되는 것이다. On the other hand, if the compression capacity of the compressor (41, 42, 43) is changed linearly, it can be easily guessed that the heat of vaporization of the refrigerant, the cooling capacity of the room, and the amount of heat of condensation of the double tube condenser are also increased accordingly. . Therefore, at this time, the proportional control flow
또한, 빌딩에 설치되는 전체적인 상기 비례제어유량제어밸브(11)을 통과하는 냉각수의 양에 맞추어서 냉각수가 공급되도록 하기 위하여, 상기 냉각탑(2)의 동작 상태는 중앙제어부(13)의 제어에 따라서 동작되도록 한다. In addition, in order for the cooling water to be supplied in accordance with the amount of cooling water passing through the overall proportional control
이하에서는 본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템의 구성을 블록도를 참조하여 상세하게 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템의 블록도이다. Hereinafter, the configuration of a water-cooled air conditioning system according to the present invention will be described in detail with reference to a block diagram. 7 is a block diagram of a water-cooled air conditioning system according to the present invention.
도 7을 참조하면, 건물의 전체적인 공조 상태가 제어되도록 하는 중앙 제어부(13)와, 중앙 제어부(13)에 의해서 제어되는 냉각탑 제어부(51) 및 펌프 제어부(52)와, 상기 중앙 제어부(13)에 의해서 제어되고 빌딩의 각 층 또는 구획되는 각각의 실내공간마다 놓이는 실내제어유닛(12)이 포함된다. Referring to FIG. 7, a
상기 냉각탑 제어부(51)는 빌딩의 전체적인 냉방부하에 적합하도록 전체적인 냉각수의 공급 상태가 냉각탑(2)에 의해서 조절되도록 하고, 상기 펌프 구동부(52)는 냉각수 파이프(4)를 통해서 유동되는 냉각수의 순환이 제어되도록 한다. The cooling
또한, 상기 실내제어유닛(12)은 실내환경의 제어 상태가 사용자에게 표시되는 표시부(53)와, 사용자에 의해서 실내환경의 제어상태가 조작되도록 하는 조작부(54)가 연계되어 동작된다. 그리고, 상기 실내제어유닛(12)은 실내환경이 조절되도록 하는 다수의 구동부가 연계되어 있다. 상세하게는, 상기 비례제어유량제어밸브(11)의 제어 상태가 조작되도록 하는 밸브 구동부(55)와, 압축기(41)(42)(43)가 포함되는 전체적인 실내기(3)의 제어 상태가 조작되는 실내기 구동부(56)와, 실내의 구획되는 각 공간으로 유입되는 냉기의 공급 상태가 조절되는 댐퍼 제어부(57)와, 외기의 실내 유입이 제어되도록 하는 환기제어부(58)가 포함된다. In addition, the
특히, 본 발명에서는 상기 밸브 구동부(55)가 포함됨으로써, 실내기(3)의 동작 상태에 맞추어서 최적량의 냉각수가 실내기(3)로 공급되도록 하는 것에 그 일특징이 있다. 상세하게는, 상기 실내기(3)의 내부에 놓이는 압축기의 동작 상태에 따라서, 상기 밸브 구동부(55)가 조작되어 상기 비례제어유량제어밸브(11)를 통과하 는 냉각수의 유량이 선형적으로 제어된다. 다시 말하면, 실내의 냉방부하가 증가하여 압축기(41)(42)(43)에 의해서 압축되는 냉매의 압축용량(도 6의 수직축 참조)이 선형적으로 커지면 커질수록, 상기 비례제어유량제어밸브(11)의 개도가 선형적으로 더 개방되도록 밸브 구동부(55)가 제어된다. 반대로, 실내의 냉방부하가 감소하여 압축기(41)(42)(43)에 의해서 압축되는 냉매의 압축용량(도 6의 수직축 참조)이 선형적으로 감소하면 감소할수록, 상기 비례제어유량제어밸브(11)의 개도가 선형적으로 더 폐쇄되도록 밸브 구동부(55)가 제어된다.In particular, in the present invention, the
이와 같이 운전됨으로써, 수냉식 실내기(3)로 공급되는 냉각수의 양은 항상 최적의 상태로 유지되고, 압축되는 냉매의 응축에 필요한 양 만큼이 이중관 응축기로 공급되도록 한다. 그러므로, 냉매의 과냉에 의한 압축기의 파손이나, 냉방용량의 부족 현상은 발생하지 않는다.By operating in this way, the amount of cooling water supplied to the water-cooled
또한, 본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템은 대형 빌딩에 적용됨으로써, 시스템이 중앙 제어부에 의해서 집약적으로 관리되기 때문에, 소수의 인원에 의해서 빌딩 전체가 총괄적으로 제어될 수 있는 장점이 있다. In addition, since the water-cooled air conditioning system according to the present invention is applied to a large building, since the system is intensively managed by the central control unit, there is an advantage that the entire building can be controlled collectively by a few people.
또한, 본 발명의 공조 시스템은 냉방 시스템으로 사용되는 경우를 예로들어 설명하고 있으나, 난방 운전의 경우에는 싸이클을 역방향으로 운전함으로써, 용이하게 달성될 수 있는 것도 물론이다.In addition, the air conditioning system of the present invention has been described taking the case of being used as a cooling system as an example, of course, in the case of heating operation can be easily achieved by operating the cycle in the reverse direction.
본 발명에 의해서 수냉식 공조기의 실내기로 공급되는 냉각수의 양이 특정 실내의 냉방부하에 적합한 최적의 수준으로 연속으로 선형적으로 조절될 수 있기 때문에, 공조 시스템의 에너지 효율이 증진되는 장점을 얻을 수 있다. According to the present invention, since the amount of cooling water supplied to the indoor unit of the water-cooled air conditioner can be continuously linearly adjusted to an optimal level suitable for the cooling load of a specific room, the energy efficiency of the air conditioning system can be obtained. .
또한, 수냉식 실내기의 내부 냉동 사이클을 순화하는 냉매의 과냉이 방지되기 때문에 실내기 내부 기기의 파손을 방지되는 장점이 있다. In addition, since the supercooling of the refrigerant that purifies the internal refrigeration cycle of the water-cooled indoor unit is prevented, there is an advantage of preventing damage to the indoor unit internal equipment.
또한, 압축기의 압축용량이 선형적으로 가변되는 경우에는, 압축용량에 따라서 응축열이 가변적으로 제어되도록 함으로써, 공조 시스템의 사용효율이 한층 더 개선되는 장점을 얻을 수 있다. In addition, when the compression capacity of the compressor is linearly variable, the condensation heat is variably controlled according to the compression capacity, whereby the use efficiency of the air conditioning system can be further improved.
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