KR100943356B1 - Ventilation type's all-season heating and cooling equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 여름철 외기 또는 전외기를 받아들여 내부 공기순환을 하면서 실내를 냉각시킨 후 실내의 공기를 계속 배기 또는 전배기하여 실내 냉방 및 환기를 동시에 수행할 수 있도록 하였으며, 에어콘을 사용하지 않는 대신 지역난방공사나 가스 공사에서 공급되는 온수 또는 온수나 가스, 전기 보일러와 같은 개발 난방에서 발생되는 온수를 이용하고, 상수도에서 공급되는 18 ℃ 이하의 상수를 선택적으로 공급함으로써 여름철 실내 온도를 20 ~ 28 ℃ 정도로 유지하면서 상대습도를 60%이하로 유지하여 항시 항온항습할 수 있으며, 겨울철 난방이 가능하도록 한, 사계절 환기형 냉난방 장비 및 장치에 관한 것이다.The present invention is to cool the room while the indoor air circulation in the summer outside air or outside air to continue to exhaust or exhaust the air in the room at the same time to perform the indoor cooling and ventilation, instead of using an air conditioner By using hot water from heating or gas construction, or hot water from development heating such as hot water, gas, or electric boiler, and selectively supplying a constant of 18 ℃ or less from the water supply, the indoor temperature in summer is 20 ~ 28 ℃. The present invention relates to four seasons ventilation type heating and cooling equipment and apparatus, which can maintain constant temperature and humidity at all times by maintaining the relative humidity below 60% and allow winter heating.
종래의 실내 난방은 대부분 보일러를 가동시켜 발생되는 에너지를 온수를 통해 건물의 바닥이나 벽에 공급하는 방식, 또는 공기를 가열하여 가열된 공기를 실내에 공급하는 방식이었다.Conventional indoor heating is a method of supplying the energy generated by operating the boiler to the floor or the wall of the building through hot water, or by heating the air to supply the heated air to the room.
한편, 냉방은 선풍기를 이용하거나 에어콘을 작동시켜 공급하였는데 개별 아 파트의 경우는 각 가정마다 에어컨을 별도 설치하는 것이 일반적이었으며, 공동건물의 경우 공기조화설비를 이용하여 공급하는 방식이었다.On the other hand, cooling was supplied by using a fan or air conditioner. In the case of individual parts, it was common to install air conditioners separately in each home, and in the case of a common building, air conditioning equipment was supplied.
이처럼 종래의 냉난방은 난방과 냉방이 별도로 이루어지는 것이 일반적이므로 냉방 설비와 난방 설비를 별도로 구비해야 하는 불편함이 많았다.As described above, since the conventional heating and cooling are generally made separately from the heating and cooling, there are many inconveniences of separately providing the cooling equipment and the heating equipment.
한편, 공기조화설비에서 열교환을 이용하여 폐열을 재활용함으로써 공기조화를 보다 효율적으로 하기 위한 기술이 안출되었는데, "공기조화시스템"(한국 특허공보 특1995-0003071)에는 원통형의 제습로터를 급기측과 배기측에 교차되도록 설치함으로써 폐열을 활용하도록 한 기술이 공개되었다.Meanwhile, a technology for more efficient air conditioning has been devised by recycling waste heat using heat exchange in an air conditioning system. In the "air conditioning system" (Korean Patent Publication No. 1995-0003071), a cylindrical dehumidifying rotor is provided with an air supply side. A technique for utilizing waste heat by installing it on the exhaust side is disclosed.
이러한 제습로터와 같은 장치를 이용함으로써 보다 개선된 냉방장치가 '한국지역난방공사'에서 제시되었는데, "지역난방용 제습냉방장치"(한국 등록특허공보 제10-0773435호)에는 지역난방 온수, 소규모 지역난방온수, 각 세대 설치된 보일러의 온수를 공급하여 냉방을 수행하여 대기압 상태에서 냉방을 실행하여 제조 원가를 낮추도록 한 기술이 공개되기도 하였다.A more improved cooling system by using a device such as a dehumidification rotor has been proposed by the Korea District Heating Corporation, and the district heating dehumidification cooling system (Korea Patent Publication No. 10-0773435) has a district heating hot water and a small area. A technology has been disclosed to reduce heating costs by supplying heating hot water and hot water from boilers installed in each generation to perform cooling at atmospheric pressure.
상기와 같은 기술은 순환공기가 외기와 혼합되면서 제습휠(1)을 거치고, 두 개의 냉각기(2)를 거쳐 온도와 습도가 떨어져 실내에 공급되도록 하였다.As described above, the circulation air is passed through the dehumidification wheel 1 while being mixed with the outside air, and the temperature and the humidity are supplied to the room through the two
그런데, 상기와 같이 두 개의 냉각기(2)를 설치해야 하므로 전력 부담이 증가하게 되고, 이로 인해 환기가 원할하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.However, since the two coolers (2) need to be installed as described above, the power burden is increased, and thus there is a problem that the ventilation is not made smoothly.
본 발명의 사계절 환기형 냉난방 설비는 상기와 같은 종래 기술에서 발생되는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 여름철 외기 또는 전외기를 받아들여 내부 공기순환을 하면서 실내를 냉각시킨 후 실내의 공기를 계속 배기 또는 전배기하여 실내 냉방 및 환기를 동시에 수행할 수 있게 하려는 것이다.The four seasons ventilation type air-conditioning equipment of the present invention is to solve the problems caused by the prior art as described above, and after exhausting the air in the room after cooling the indoors while circulating the internal air by accepting outdoor air or outdoor air in summer. It is intended to be able to perform indoor cooling and ventilation simultaneously by exhausting.
이를 위해 전력 소모량이 많은 에어콘과 같은 장치를 사용하지 않는 대신 지역난방공사나 가스 공사에서 공급되는 온수 또는 온수나 가스, 전기 보일러와 같은 개발 난방에서 발생되는 온수 및 상수도에서 공급되는 18 ℃ 이하의 상수를 선택적으로 공급함으로써 여름철 실내 온도를 20 ~ 28 ℃, 상대습도를 60 % 이하 정도로 유지할 수 있게 하려는 것이다.For this purpose, instead of using devices such as air-conditioning, which consumes a lot of power, instead of using hot water supplied by district heating or gas works, or constant temperature below 18 ° C supplied by hot water and tap water generated from development heating such as hot water, gas, and electric boilers. By selectively supplying the indoor temperature in the
보다 구체적으로, 제습로터에서 제습된 외기 또는 전외기가 제1열교환기를 거친 다음 18 ℃ 이하의 상수와 교차하여 공급되는 제2열교환기를 거치도록 함으로써 온도를 낮추도록 하려는 것이다.More specifically, it is intended to lower the temperature by allowing the dehumidified rotor to pass through a second heat exchanger supplied through the first heat exchanger and then crossed with a constant of 18 ° C. or lower.
또한, 겨울철에는 외기 또는 전외기가 유입되는 외기유입부와 순환공기가 배출되는 순환공기배출부 및 외기유입부와 순환공기배출부를 연결하는 부분에 제1댐퍼, 제2댐퍼, 제3댐퍼를 설치하여 개폐율을 조절함으로써 간편하게 난방을 조절할 수 있게 하려는 것이다.In addition, in winter, the first damper, the second damper, and the third damper are installed at the part connecting the outside air inlet and the outside air inlet and the outside air inlet to the outside air inlet and the outside air inlet. By controlling the opening and closing rate to be able to easily control the heating.
아울러, 실내를 순환한 후 배출되는 공기의 배출 라인 상에 히트파이프를 설치하고 히트파이프와 연결된 빨래건조대를 설치함으로써 열 활용도를 최대화하려는 것이다.In addition, it is intended to maximize heat utilization by installing a heat pipe on the discharge line of the air discharged after circulating the room and a laundry dryer connected to the heat pipe.
특히, 하절기에 사용하는 기존 냉방기의 경우 레지오넬라 균이 다량 증식하기에 최적의 조건이 되어 위생상의 문제점이 있으며, 지구온난화방지를 위한 도쿄의정서의 발효로 인해 화석에너지의 사용이 제한되고 프레온 가스의 사용이 제한되는 등 에너지 효율을 극대화한 냉난방장치의 개발 필요성이 대두되고 있는 실정이다.In particular, the existing air conditioner used in summer is the optimal condition to grow a large amount of Legionella bacteria, there is a hygiene problem, the use of fossil energy is limited due to the fermentation of the Tokyo Protocol to prevent global warming and the use of freon gas Such a limited situation is the need for the development of air conditioning and heating devices that maximize energy efficiency.
본 발명의 사계절 환기형 냉난방 설비는 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 일측으로 외기가 유입되고, 외기의 진행 방향에 따라 순차적으로 제1프리필터, 카본필터, 자외선살균기가 설치되어 있는 외기유입부와; 외기유입부와 제1격벽에 의해 분리되어 있고, 일측으로부터 실내를 순환한 순환 공기가 유입된 후 타측으로 순환 공기를 배출하도록 되어 있으며, 내부에 배출팬이 설치되어 있는 순환공기배출부와; 외기유입부의 배출측 및 순환공기배출부의 공급측을 가로질러 원통형으로 설치되어 회전하는 제습로터와; 외기유입부에서 배출된 후 제습로터를 통과하여 제습된 외기가 배출되는 제습부와; 제습부와 제2격벽에 의해 분리되어 있고 외부로부터 온수를 공급받아 내부순환한 뒤 배출하도록 된 두 개의 온수히터가 내부에 설치되어 실내를 순환한 순환 공기가 유입된 후 온수히터에 의해 가열된 후 순환공기배출부와 인접한 제습로터로 이동하도록 구성된 공기가열부와; 제2격벽 끝단에 일측 모서리가 맞닿아 설치되어 있으며, 타측 모서리에는 제3격벽이 설치되어 있고, 일정한 피치와 산을 갖는 다수의 금속 플레이트가 피치가 서로 엇갈리도록 서로 교차되어 적층되어 있으며 인접한 금속 플레이트 사이마다 차단판이 설치됨으로써 서로 직교하는 두 개의 유로가 형성되어 제습부에서 유입된 공기와 실내를 순환한 순환 공기를 서로 교차시켜 열교환시키도록 구성된 제1열교환기와; 제습부에서 제1열교환기를 통과한 공기가 내부로 유입되도록 제1열교환기와 동일한 구조를 갖는 제2열교환기가 제1열교환기와 인접하여 설치되어 있으며, 제1열교환기에서 제2열교환기를 통과하는 방향과 교차되는 방향으로 제2열교환기의 일측에 1 ~ 18℃도의 냉각수가 공급되도록 상수관과 연결된 냉각수공급관이 설치되어 있고, 제2열교환기의 타측에는 제2열교환기 내부를 통과한 냉각수가 배출되는 드레인배관이 연결되어 있는 제2열교환부와; 제2열교환부를 통과한 공기의 습도를 높이기 위한 가습기, 실내에 공기를 공급하기 위한 공급팬 및 각 실별로 공기를 공급하기 위한 이송장치가 순차적으로 설치되어 있는 실내공기공급부와; 제1열교환기와 일측이 연결되어 있으며, 타측은 실내의 공기가 인입되기 위한 실내공기유입구와 제2프리필터가 설치되어 있는 순환공기유입부와; 외기유입부에 설치되어 공급되는 외기량을 조절하는 제1댐퍼와, 순환공기배출부에 설치되어 배출되는 공기량을 조절하는 제2댐퍼 및 외기유입부와 순환공기배출부를 연결하면서 외기유입부와 순환공기배출부를 통과하는 공기량을 조절하는 제3댐퍼로 구성된 난방조절장치;를 포함하여 구성된다.In order to solve the above technical problem, the four seasons ventilation type air-conditioning equipment of the present invention, the outside air is introduced to one side, the outside air inflow is installed in the first pre-filter, carbon filter, ultraviolet sterilizer sequentially in accordance with the progress direction of the outside air Wealth; A circulation air discharge unit separated by an outside air inlet unit and a first partition wall, configured to discharge the circulation air to the other side after the circulation air circulated from one side to the inside, and having a discharge fan installed therein; A dehumidifying rotor which is installed in a cylindrical shape and rotates across the discharge side of the outside air inlet and the supply side of the circulation air discharge; A dehumidifying unit which discharges outside air dehumidified by passing through the dehumidifying rotor after being discharged from the outside air inlet unit; Two hot water heaters separated by the dehumidifying part and the second partition wall and supplied with hot water from the outside and circulated inside and discharged are installed inside and heated by the hot water heater after circulating air circulating in the room is introduced. An air heating unit configured to move to a dehumidifying rotor adjacent to the circulation air discharge unit; One edge is abutted at the end of the second bulkhead, the third bulkhead is installed at the other edge, and a plurality of metal plates having a constant pitch and a peak are stacked to cross each other so that pitches are staggered, and adjacent metal plates. A first heat exchanger having two flow paths which are orthogonal to each other so that a blocking plate is installed between the first and second heat exchangers so as to cross-exchange the air introduced from the dehumidifying unit with the circulating air circulated through the room; The second heat exchanger having the same structure as the first heat exchanger is installed adjacent to the first heat exchanger so that air passing through the first heat exchanger from the dehumidifying unit is introduced to the inside of the first heat exchanger. The cooling water supply pipe is connected to the water pipe so that the cooling water of 1 to 18 ° C is supplied to one side of the second heat exchanger in the crossing direction, and the cooling water passing through the inside of the second heat exchanger is discharged to the other side of the second heat exchanger. A second heat exchange part to which the drain pipe is connected; An indoor air supply unit in which a humidifier for increasing the humidity of the air passing through the second heat exchange unit, a supply fan for supplying air to the room, and a transfer device for supplying air for each chamber are sequentially installed; One side of the first heat exchanger is connected, and the other side is a circulating air inlet for installing the indoor air inlet and the second pre-filter for introducing indoor air; The first damper installed in the outside air inlet to adjust the amount of supplied air, the second damper installed in the circulating air exhaust and the outside air inlet and circulating air exhaust while connecting the outside air inlet and circulating air outlet, It is configured to include; heating control device consisting of a third damper for adjusting the amount of air passing through the air discharge.
이때, 순환공기배출부에 설치된 히트파이프와, 히트파이프와 배관 연결되어 있는 빨래건조대;가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.At this time, the heat pipe is installed in the circulating air discharge, and the laundry dryer is connected to the heat pipe and the pipe; characterized in that is further installed.
본 발명에 의하여, 여름철 외기 또는 전외기를 받아들여 내부 공기순환을 하면서 실내를 냉각시킨 후 실내의 공기를 계속 배기 또는 전배기하여 실내 냉방 및 환기를 동시에 수행할 수 있게 된다.According to the present invention, the indoor air is circulated by taking in the summer outdoor air or the external air, and the indoor air is continually exhausted or exhausted by the air in the room, thereby allowing the indoor cooling and ventilation to be performed at the same time.
이를 위해 전력 소모량이 많은 에어콘과 같은 장치를 사용하지 않는 대신 지역난방공사나 가스 공사에서 공급되는 온수 또는 온수나 가스, 전기 보일러와 같은 개발 난방에서 발생되는 온수 및 상수도에서 공급되는 18 ℃ 이하의 상수를 선택적으로 공급함으로써 여름철 실내 온도를 20 ~ 28 ℃, 상대습도를 60% 이하로 유지할 수 있게 된다.For this purpose, instead of using devices such as air-conditioning, which consumes a lot of power, instead of using hot water supplied by district heating or gas works, or constant temperature below 18 ° C supplied by hot water and tap water generated from development heating such as hot water, gas, and electric boilers. By selectively supplying the room temperature in the
보다 구체적으로, 제습로터에서 제습된 외기 또는 전외기가 제1열교환기를 거친 다음 18 ℃ 이하의 상수와 교차하여 공급되는 제2열교환기를 거치도록 함으로써 온도를 낮출 수 있게 된다.More specifically, it is possible to lower the temperature by allowing the dehumidified rotor to pass through a second heat exchanger supplied through the first heat exchanger and then crossed with a constant of 18 ° C. or less.
또한, 겨울철에는 외기가 유입되는 외기유입부와 순환공기가 배출되는 순환공기배출부 및 외기유입부와 순환공기배출부를 연결하는 부분에 제1댐퍼, 제2댐퍼, 제3댐퍼를 설치하여 개폐율을 조절함으로써 간편하게 난방을 조절할 수 있게 된다.In winter, the first damper, the second damper, and the third damper are installed at the part connecting the outside air inlet part to which the outside air is introduced and the circulating air outlet part to which the circulating air is discharged, and the outside air inlet part to the circulating air discharge part. By adjusting the heating can be easily controlled.
아울러, 실내를 순환한 후 배출되는 공기의 배출 라인 상에 히트파이프를 설치하고 히트파이프와 연결된 빨래건조대를 설치함으로써 열 활용도를 최대화하게 된다.In addition, the heat utilization is maximized by installing a heat pipe on a discharge line of air discharged after circulating the room and installing a clothes dryer connected to the heat pipe.
또한, 건구온도만 하강시키고 절대 습도량은 미미하게 줄이는 현재의 냉방 시스템에서 공기 중에 함유된 습기를 제거함과 이에 따른 잠열 부하를 처리할 수 있도록 하고, 공기 중의 암모니아 가스, 이산화탄소를 제거하고 냉각수 공급을 통한 음이온 발생을 활성화시켜 외기의 유입을 통한 환기는 물론 실내의 공기를 청결하게 유지할 수 있게 된다.In addition, the current cooling system, which only lowers the dry bulb temperature and reduces the absolute humidity level, can remove moisture contained in the air, and thus process latent heat loads, remove ammonia gas and carbon dioxide from the air, and supply cooling water. By activating the generation of negative ions through the inflow of outside air as well as to keep the indoor air clean.
본 발명의 사계절 환기형 냉난방 설비는 도 2에 도시된 바와 같이 실내 공급측으로, 외기가 유입되는 외기유입부(10), 유입된 외기가 제습로터(30)에 의해 제습되는 제습부(40), 제습된 공기가 제1열교환기(60) 및 제2열교환기(71)를 순차적으로 거쳐 냉각된 후 실내에 공급되는 실내공기공급부(80)로 구성되고, 실내의 공기가 배출되는 측으로 실내를 순환한 공기가 유입되는 순환공기유입부(90), 순환공 기유입부(90)를 거친 공기가 제1열교환기(60)를 거쳐 온수히터(52)에 의해 가열되는 공기가열부(50), 가열된 공기가 제습로터(30)를 거친 다음 배출되는 순환공기배출부(20)로 크게 구성된다.The four-season ventilation type air-conditioning equipment of the present invention, as shown in Figure 2, the indoor supply side, the
도면에는 제1열교환기(60)를 기준으로 좌측에 외기유입부(10), 제습부(40), 순환공기유입부(90)가, 우측으로 순환공기배출부(20), 공기가열부(50), 제2열교환부(70)가 배치되는 구성을 취하였다.In the drawing, the outside
도면에서 전체 설비의 외벽 구성은 도면에서와 같이 형성할 수도 있고, 전체적으로 사각형 형태가 되도록 형성할 수도 있다.In the drawing, the outer wall configuration of the entire facility may be formed as in the drawing, or may be formed to have a rectangular shape as a whole.
이하, 본 발명의 사계절 환기형 냉난방 설비에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the four seasons ventilation type air conditioning equipment of the present invention will be described in detail.
외기유입부(10)는 도 2에 도시된 것처럼 일측으로 외기가 일측으로부터 유입되고, 외기 진행 방향에 따라 순차적으로 제1프리필터(11), 카본필터(12), 자외선살균기(13)가 순차적으로 설치되어 있다.2, the
제1프리필터(11)는 외기 집진용으로 사용되는 것으로 일반적으로 시중에서 사용되는 프리필터를 적용한다.The
카본필터(12)는 주로 냄새제거용으로 사용되는 것으로 이 역시 시중에서 사용되는 카본필터(12)를 적용한다.
자외선살균기(13)는 전력 사용량이 5 ~ 20 와트 범위의 것을 적용하여 사용하되 램프가 내장된 살균필터를 적용하여 설치할 수도 있다.
순환공기배출부(20)는 도 2에 도시된 것처럼 상기 외기유입부(10)와 제1격벽(22)에 의해 분리되어 있으며, 실내를 순환하여 순환공기유입부(90)를 통해 본 발명의 냉난방 설비로 유입된 공기가 옥외로 배출되도록 하는 부분이다.The circulating
도면에는 상부가 개방되어 있으며, 내부 일측에 배출팬(21)이 설치되어 있으며, 끝단이 개방되어 있어 배출팬(21)의 작동에 의해 상부로 유입된 순환 공기가 옥외로 배출되도록 구성되어 있다.In the figure, the upper part is open, the
제습로터(30)는 상기 외기유입부(10)의 배출측 및 순환공기배출부(20)의 공급측을 가로질러 원통형으로 설치되어 격벽을 중심으로 회전하도록 구성되어 있다.The
도 2에는 외기유입부(10)의 상부와 순환공기배출부(20)의 상부에 제습로터(30)가 안착되어 있는 것을 알 수 있다.2, it can be seen that the
이러한 제습로터(30)의 외주면에는 벨트(31b)가 설치되어 있고, 벨트(31b)는 모터축(31a)과 연결되어 모터(31)의 회전에 의해 제습로터(30)가 회전하도록 구성되어 있다.A
제습로터(30)의 규격은 직경이 300 ~ 800 mm 등 다양하게 적용할 수 있다.Specifications of the
여기서, 모터(31)는 기어드모터가 바람직하며, 20 ~ 80 와트 범위 이내의 것이 바람직하다.Here, the
이러한 제습로터(30)는 케이스 내부에 허니콤 구조의 실리카겔 등의 제습 성능이 우수한 제습부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.The
한편, 도면상에서 제습로터(30)의 상부에는 제2격벽(51)이 설치되어 좌측의 제습부(40)와 우측의 공기가열부(50)로 분할시키는데, 제2격벽(51)에 의해 개방되 는 제습로터(30)의 상면은 평면도를 기준으로 하였을 때 제습부(40) 측으로 120 ~ 180도 범위 개방되고, 공기가열부(50) 측으로 240 ~ 180도 범위 개방된 것을 특징으로 한다.On the other hand, the
아울러, 제습로터(30)의 회전 속도는 3분에 1회전 꼴로 회전시키는 것이 가장 바람직하다.In addition, the rotation speed of the
이는 재생 처리하는 순환 공기를 30 ~ 100 %가 되도록 하는 구성으로 여름철 100% 가동하는 것을 가정했을 때 외기와 일정 비율로 혼합되지 않게 하려는 것이다.This is to prevent the mixing of the outside air with a certain ratio, assuming that 100% of the summer operation in the configuration that the recycled air to be recycled to 30 to 100%.
제습부(40)는 상기 외기유입부(10)에서 배출된 후 제습로터(30)를 통과하여 제습된 외기가 제1열교환기(60) 측으로 이동하는 과정에 거치는 공간을 말한다.The dehumidifying
공기가열부(50)는 상기 제습부(40)와 제2격벽(51)에 의해 분리되어 있다.The
공기가열부(50)에는 외부로부터 온수를 공급받아 내부순환한 뒤 배출하도록 된 두 개의 온수히터(52)가 내부에 설치되어 있다.The
이를 통해 실내를 순환한 순환 공기가 제1열교환기(60)를 거친 다음 공기가열부(50) 내부로 유입된 후 온수히터(52)에 의해 가열된 후 제습로터(30), 순환공기배출부(20) 순으로 이동하도록 한 구성이다.Through this, the circulating air circulated in the room passes through the
여기서, 온수히터(52)에 온수를 공급하는 방식은 지역난방공사나 가스공사에서 공급하는 60 ~ 90 ℃의 온수이거나 개별 주택 등에 있는 온수보일러, 가스보일러, 전기보일러의 작동에 의해 발생한 온수를 공급하는 것을 특징으로 한다.Here, the method of supplying hot water to the
이때, 전기에 의해 작동하는 열매체보일러를 사용할 경우에는 온수히터(52) 내부에는 열매체유를 충진시켜 온수히터(52)에 140 ~ 180 ℃의 고온의 열매체유가 공급되도록 하는 것이 보다 효율적이다.At this time, in the case of using the heat medium boiler operated by electricity, it is more efficient to fill the heat medium oil in the
도면에는 온수히터(52)의 일측과 타측에 각각 온수공급관(52a)과 온수배출관(52b)이 연결되어 온수가 온수히터(52) 내부로 유입되어 순환한 후 배출되도록 구성한 것이 도시되어 있다.The drawing shows that the hot
이때, 온수공급관(52a)과 온수배출관(52b) 중 어느 한 곳에 순환펌프를 설치하여 온수의 순환이 원할하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to install a circulation pump in any one of the hot
이러한 온수히터(52)는 공기가열부(50)의 하부에 위치하는 제습로터(30)를 건조시켜 제습로터(30)가 지속적으로 수분을 흡습할 수 있도록 하기 위한 것이다.The
이를 위해 온수히터(52)는 동코일에 인치당 6 ~ 12매 정도의 알루미늄핀을 설치하여 사용하거나 구리, 알루미늄, 스텐레스 등의 재질로 된 코일에 핀을 설치하여 구성할 수 있다.To this end, the
특히, 자동차 폐차시 나오는 알루미늄 증발기를 온수히터(52)로 적용하여 사용할 수도 있다 할 것이다.In particular, the aluminum evaporator that comes out of the automobile junk car may be used as a hot water heater (52).
제1열교환기(60)는 제2격벽(51) 끝단에 일측 모서리가 맞닿아 설치되어 있으며, 타측 모서리에는 제3격벽(61)이 설치되어 있고, 일정한 피치와 산을 갖는 다수의 금속 플레이트(60a)가 피치가 서로 엇갈리도록 서로 교차되어 적층되어 있으며 인접한 금속 플레이트(60a) 사이마다 차단판(60b)이 설치됨으로써 서로 직교하는 두 개의 유로가 형성되어 제습부(40)에서 유입된 공기와 실내를 순환한 순환 공기를 서로 교차시켜 열교환시키도록 구성되어 있다.The
도 2는 이러한 제1열교환기(60)의 설치 상태를 나타낸 것이며, 도 3은 제1열교환기(60)의 구조를 나타낸 것이다.FIG. 2 shows an installation state of the
이때, 금속 플레이트(60a)의 피치는 5 ~ 10 mm 이하, 산은 5 ~ 20 mm 정도의 범위로 하여 공기 이동시 마찰 저항을 작게 하고, 금속 플레이트(60a) 및 차단판(60b)의 재질은 알루미늄, 스테인레스, 구리, 아연도금철판 등을 적용할 수 있다.At this time, the pitch of the metal plate (60a) is 5 ~ 10 mm or less, the acid is in the range of about 5 ~ 20 mm to reduce the frictional resistance during air movement, the material of the metal plate (60a) and the blocking plate (60b) is aluminum, Stainless steel, copper, galvanized iron or the like can be applied.
여기서, 금속 플레이트(60a)의 두께는 0.18 ~ 45 ㎛ 정도가 바람직하다.Here, the thickness of the
제2열교환부(70)는 제습부(40)에서 제1열교환기(60)를 통과하면서 열교환된 공기가 내부로 유입되도록 제1열교환기(60)와 동일한 구조를 갖는 제2열교환기(71)가 제1열교환기(60)와 인접하여 설치되어 있다.The
이때, 제1열교환기(60)에서 제2열교환기(71)를 통과하는 방향과 교차되는 방향으로 제2열교환기(71)의 일측에 1 ~ 18℃도의 냉각수가 공급되도록 상수관(72a)과 연결된 냉각수공급관(74)이 설치되어 있고, 제2열교환기(71)의 타측 즉, 냉각수 분사노즐이 설치된 방향의 반대편에는 제2열교환기(71) 내부를 통과한 냉각수가 배출되는 드레인배관(73)이 연결되어 있다.At this time, the water pipe (72a) so that the cooling water of 1 ~ 18 ℃ degree is supplied to one side of the
도 4에는 제2열교환부(70)에 설치된 제2열교환기(71)의 구성이 상세히 도시되어 있다.4 shows the configuration of the
도면을 보면 알 수 있듯이 제습부(40)에서 제1열교환기(60)를 통과한 공기가 제2열교환기(71)를 연속적으로 통과하게 되며 이때 상수관(72a)과 연결된 냉각수공급관(74) 및 냉각수공급관(74)에서 분기된 여러 개의 분기관에 설치된 냉각수분사 홀(72)에서 1 ~ 18℃도의 냉각수가 공급됨에 따라 제습부(40)를 통과한 공기가 보다 낮은 온도로 냉각되게 된다.As can be seen from the drawings, the air passing through the
실내공기공급부(80)는 상기 제2열교환부(70)를 통과한 공기의 습도를 높이기 위한 가습기(81), 실내에 공기를 공급하기 위한 공급팬(82) 및 각 실별로 공기를 공급하기 위한 이송장치(83)가 순차적으로 설치되어 있다.The indoor
가습기(81)를 설치하는 이유는 제습로터(30), 제1열교환기(60), 제2열교환기(71) 등을 거쳐 공급된 외기의 습도가 실내 생활에 적합한 습도보다 낮은 경우 이를 보완하여 실내 생활에 적합하도록 습도를 높이기 위해 설치된다.The reason for installing the
이송장치(83)는 우레탄 덕트를 이용한 공기 이송 챔버 및 각 실의 이송 덕트를 구성하여 각실로 보온 상태를 유지하면서 공기를 이송하도록 구성하는 것이 바람직하다.It is preferable that the
순환공기유입부(90)는 상기 제1열교환기(60)와 일측이 연결되어 있으며, 타측은 실내의 공기가 인입되기 위한 실내공기유입구와 제2프리필터(91)가 설치되어 있다.One side of the circulating
제2프리필터(91)는 전술한 제1프리필터(11)와 마찬가지로 일반 시중의 집진용 프리필터를 적용하면 된다.The
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난방조절장치(110)는 상기 외기유입부(10)에 설치되어 공급되는 외기량을 조절하는 제1댐퍼(111)와, 순환공기배출부(20)에 설치되어 배출되는 공기량을 조절하는 제2댐퍼(112) 및 외기유입부(10)와 순환공기배출부(20)를 연결하면서 외기유입부(10)와 순환공기배출부(20)를 통과하는 공기량을 조절하는 제3댐퍼(113)로 구성되어 있다.The
이러한 난방조절장치(110)는 제3댐퍼(113)를 개방한 상태에서 온수히터(52) 를 통해 유입되는 온수를 이용하여 실내 공기를 반복 순환시키면서 제1댐퍼(111)와 제2댐퍼(112)를 소량 개방함으로써 실내 난방을 도모하고, 실내 환기가 이루어지도록 한 것이다.The
한편, 상기와 같은 구성에서 순환공기배출부(20)에 히트파이프(121)를 설치하고, 히트파이프(121) 내부의 열매체유가 내부로 순환되는 빨래건조대(120)를 추가적으로 구성할 수 있다.On the other hand, the
이러한 구성은 순환공기배출부(20)에서 배출되는 고온의 공기를 이용해 빨래를 신속하게 건조할 수 있게 된다.This configuration can be used to quickly dry the laundry using the hot air discharged from the circulating air discharge unit (20).
위와 같은 구성에서 본 발명의 냉난방 설비를 구성하는 외벽 및 내부의 제1격벽(22), 제2격벽(51), 제3격벽(61)을 구성함에 있어서 벽체는 일측은 80㎛, 타측은 200㎛로 구성하고 내부에는 발포 우레탄 난연제를 충진시켜 형성하는 것이 바람직하다.In the above configuration, the outer wall and the
상기와 같은 구성에서 각 장치의 제어는 각 파트마다 온도 및 습도를 측정할 수 있는 센서를 설치하고, 센서와 컨트롤장치를 연결하여 컨트롤장치에 내장된 프로그램을 이용하여 제어하도록 구성할 수 있다.In the above configuration, the control of each device may be configured to install a sensor capable of measuring temperature and humidity for each part, and to connect the sensor and the control device to control using a program built in the control device.
이상과 같이 구성된 본 발명의 사계절 환기형 냉난방 설비의 작동 예를 첨부된 도면을 통해 설명하기로 한다.An operation example of the four seasons ventilation type air-conditioning facility of the present invention configured as described above will be described with reference to the accompanying drawings.
냉방중에 외기가 외기유입부(10)에서 실내공기공급부(80)를 거쳐 각 실에 공급되는 과정을 도 6을 통해 살펴보면, 최초 외기유입루버(14)를 통과한 외기는 제1 프리필터(11)를 거치면서 먼지가 제거되고, 카본필터(12)를 거치면서 공기 중의 냄새가 제거되고, 자외선살균기(13)를 거치면서 살균된 다음 제1댐퍼(111)를 거친 다음 제습로터(30)를 통과하게 된다.Looking at the process of supplying air to each room through the indoor
이때, 제1댐퍼(111)는 완전 개방된 상태이다.At this time, the
최초 유입되는 외기의 온도가 35 ℃ 상대습도 95 %인 경우 제습로터(30)를 통과하면서 습기가 제거되면서 인접한 공기가열부(50)에서 온수히터(52)에 의해 가열된 제습로터(30)에 의해 온도가 상승하여 온도는 50 ~ 60 ℃, 상대습도는 5 ~15 % 정도가 된다.When the first outdoor air temperature is 35 ° C and 95% relative humidity, moisture is removed while passing through the
이 상태에서 외기가 제1열교환기(60)를 통과하게 되면 실내를 순환한 후 제1열교환기(60)로 공급되는 저온의 순환 공기와 열교환이 일어나 온도가 35 ~ 40 ℃, 상대습도가 20 ~ 25 % 정도가 된다.In this state, when the outside air passes through the
그런 다음 제1열교환기(60)와 인접한 제2열교환기(71)를 거치게 되는데, 이때 제2열교환기(71)는 이동 방향과 교차하는 방향으로 1 ~ 18 ℃의 상수가 공급되므로 공기 온도가 더 하락하게 되는데, 이때의 온도는 대략 24 ~ 28 ℃ 정도가 되며, 상대습도는 30 ~ 40 % 정도가 된다.Then, the
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이때, 상대습도가 적정 습도보다 5 ~ 10 % 정도 부족할 수 있는데 이 경우 가습기(81)를 작동시켜 상대습도를 보다 높여주면 된다.At this time, the relative humidity may be about 5 to 10% less than the appropriate humidity in this case, by operating the
가습기(81)를 통과한 공기는 공급팬(82) 및 이송장치(83)를 거쳐 각 실로 공급되게 된다.The air passing through the
이상과 같은 과정에서 각 실에 공급되는 공기는 온도가 대략 20 ~ 28 ℃, 상대습도가 40 ~ 60 % 정도가 되어 실생활에 적합한 온도 및 습도가 된다.In the above process, the air supplied to each chamber has a temperature of about 20 to 28 ° C. and a relative humidity of about 40 to 60%, which is suitable for real life.
즉, 한 여름 가장 더울 때 온도 35 ℃ 상대습도 95 %의 공기를 에어컨과 같이 과도한 전력을 소모하는 구성요소 없이 단순히 상수도를 이용한 냉각수의 공급과, 온수의 공급을 이용하여 온도 20 ~ 28 ℃, 상대습도 40 ~ 60 %가 되도록 하여 경제성을 갖춘 사계절 냉방설비가 되는 것이다.In other words, when the temperature is the hottest in the summer, the air with a temperature of 35 ° C and a relative humidity of 95% has a relative temperature of 20-28 ° C by using a supply of cooling water and a supply of hot water without a component that consumes excessive power such as an air conditioner. Humidity is 40 ~ 60% to be economical four seasons cooling equipment.
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한편, 냉방중에 실내를 순환한 공기가 배출되는 과정을 도 6을 통해 살펴보면, 각 실을 순환한 공기는 제2프리필터(91)를 거쳐 먼지가 제거된 채 순환공기유입부(90)로 유입된다.Meanwhile, referring to FIG. 6, a process of discharging air circulated in the room during cooling is performed, and the air circulated through each chamber is introduced into the circulating
순환공기유입부(90)로 유입되는 공기는 온도가 대략 28 ~ 29 ℃, 상대습도가 60 ~ 70%가 되는데, 이 공기가 제1열교환기(60)를 거치면서 교차하는 외기와 열교환 반응을 가져 온도가 40 ℃ 정도로 상승하게 된다.The air flowing into the circulating
그런 다음 공기가열부(50)를 거치게 되는데 공기가열부(50)를 거치면서 온수 히터에 의해 가열되어 온도가 70 ~ 85 ℃ 정도로 상승하게 되어 제습로터(30)를 건조시켜주게 된다.Thereafter, the
제습로터(30)를 거쳐 순환공기배출부(20)로 유입된 공기는 약 45 ~ 55 ℃ 정도로 하강한 채 외기로 배출되게 된다.Air introduced into the circulating
이때, 순환공기배출부(20) 상에 히트파이프(121)를 설치하고 빨래건조대(120)를 구비한 경우 히트파이프(121)를 거치면서 열을 빼앗겨 최종 배출될 때는 약 35 ~ 40 ℃ 정도의 온도가 된 채 외부로 배출되게 된다.In this case, when the
이상과 같은 과정을 살펴보면 한여름에 지속적으로 외기를 받아들여 순환한 외기를 배출하는 과정을 갖게 되면서도 실내 생활에 적합한 온도 및 습도를 유지해줄 수 있게 된다.Looking at the above process it is possible to maintain the temperature and humidity suitable for indoor living while having a process of continuously accepting the outside air in the summer to discharge the circulated outside air.
아울러, 고압의 컴프레셔를 작동하지 않게 되므로 종래 에어컨의 사용으로 인한 과도한 전력 손실을 방지할 수 있게 되는 것이다.In addition, since the high-pressure compressor is not operated, it is possible to prevent excessive power loss due to the use of a conventional air conditioner.
본 발명의 냉난방 설비를 이용한 난방 과정을 도 7을 통해 살펴보면, Looking at the heating process using the heating and cooling equipment of the present invention through FIG.
먼저 제3댐퍼(113)를 개방한 채 제1댐퍼(111)와 제2댐퍼(112)는 80 ~ 100 % 폐쇄한 채 온수히터(52)를 통해 내부로 온수를 공급하게 되면 온수히터(52)에 의해 가열된 공기는 제습로터(30)를 통과한 다음 순환공기배출부(20)에서 배출팬(21) 측으로 이동하지 않고 제3댐퍼(113)를 통과한 다음 외기유입부(10)로 유입된 후 다시 제습로터(30)를 통과한 다음 제1열교환기(60), 제2열교환부(70), 실내공기공급부(80)를 거쳐 실내에 공급되게 된다.First, when the
이때, 제2열교환기(71)에 부착된 냉각수공급관(74)은 작동시키지 않은 채 실 내에 공급하게 되면 실내에 따뜻한 공기가 공급되게 된다.At this time, when the cooling
여기서, 제1댐퍼(111)와 제2댐퍼(112)는 선택적으로 환기가 필요할 때만 소량 개방시켜 환기가 이루어질 수 있도록 한다.Here, the
즉, 순환공기유입부를 거쳐 제1열교환기(60)를 거친 다음 온수히터(52)에 의해 가열된 공기는 대부분 제3댐퍼(113)를 통해 순환하고 일부만 제2댐퍼(112)를 통해 배출하게 되는 것이다.That is, the air heated by the
상기와 같이 구성된 본 발명의 사계절 환기형 냉난방 설비는 아파트 등의 공동주택은 물론 빌딩 등과 같은 오피스 건물 등에 설치되어 에어컨을 사용하지 않고도 효과적으로 환기 및 냉난방을 실시할 수 있다 할 것이다.The four seasons ventilation type air-conditioning equipment of the present invention configured as described above can be installed in office buildings such as apartments as well as apartments, etc., and can effectively perform ventilation and heating without using air conditioners.
도 1은 종래의 냉방 설비를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a conventional cooling installation.
도 2는 본 발명의 사계절 환기형 냉난방 설비를 나타낸 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing the four seasons ventilation type air conditioning equipment of the present invention.
도 3은 본 발명에서 사용되는 제1열교환기의 예를 나타낸 사시도.3 is a perspective view showing an example of a first heat exchanger used in the present invention.
도 4는 본 발명에서 사용되는 제2열교환기의 예를 나타낸 사시도.4 is a perspective view showing an example of a second heat exchanger used in the present invention.
도 5는 본 발명에서 사용되는 빨래건조대의 예를 나타낸 개략도.5 is a schematic view showing an example of a laundry dryer used in the present invention.
도 6은 본 발명에서 냉방시의 공기 흐름을 나타낸 개략도.Figure 6 is a schematic diagram showing the air flow during cooling in the present invention.
도 7은 본 발명에서 난방시의 공기 흐름을 나타낸 개략도.Figure 7 is a schematic diagram showing the air flow during heating in the present invention.
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명><Detailed Description of Major Symbols in Drawing>
1 : 제습휠 2 : 냉각기1: dehumidification wheel 2: cooler
10 : 외기유입부 11 : 제1프리필터10: outside air inlet portion 11: the first pre-filter
12 : 카본필터 13 : 자외선살균기12
14 : 외기유입루버 20 : 순환공기배출부14: outside air inlet louver 20: circulating air exhaust
21 : 배출팬 22 : 제1격벽21: discharge fan 22: the first bulkhead
30 : 제습로터 31 : 모터30: dehumidification rotor 31: motor
31a : 모터축 31b : 벨트31a:
40 : 제습부 50 : 공기가열부40: dehumidifying unit 50: air heating unit
51 : 제2격벽 52 : 온수히터51: second bulkhead 52: hot water heater
52a : 온수공급관 52b : 온수배출관52a: hot
60 : 제1열교환기 60a : 플레이트60:
60b : 차단판 61 : 제3격벽60b: blocking plate 61: third bulkhead
70 : 제2열교환부 71 : 제2열교환기70: second heat exchanger 71: second heat exchanger
72 : 냉각수분사노즐 72a : 상수관72: cooling
73 : 드레인배관 74 : 냉각수공급관73: drain pipe 74: cooling water supply pipe
80 : 실내공기공급부 81 : 가습기80: indoor air supply unit 81: humidifier
82 : 공급팬 83 : 이송장치82: supply fan 83: feeder
90 : 순환공기유입부 91 : 제2프리필터90: circulating air inlet 91: second pre-filter
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110 : 난방조절장치 111 : 제1댐퍼110: heating control device 111: the first damper
112 : 제2댐퍼 113 : 제3댐퍼112: second damper 113: third damper
120 : 빨래건조대 121 : 히트파이프120: clothes dryer 121: heat pipe
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